KR101629319B1 - 내연 기관에 대한 결함 분석 방법 및 결함 분석 장치 - Google Patents

내연 기관에 대한 결함 분석 방법 및 결함 분석 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 복수의 실린더들을 가지는 내연기관을 위한 결함 분석 방법에 관한 것으로, 상기 내연기관의 각속도가 결정되고, 상기 복수의 실린더들(6) 중 하나의 연소 프로세스의 파라미터는 내연기관이 각각의 경우에서 소정의 각도 간격만큼 이동하는 시간들을 동등하게 하도록 조절된다. 결함이 있는 실린더(6)를 검출하는 것을 가능하게 하는 결함 분석 방법을 제공하기 위해, 상기 파라미터의 값에 기초하여, 상기 복수의 실린더들(6) 중 하나가 결함이 있다는 것이 결정된다.

Description

내연 기관에 대한 결함 분석 방법 및 결함 분석 장치 {FAULT ANALYSIS METHOD AND FAULT ANALYSIS DEVICE FOR AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE}
본 발명은 청구항 1의 전제부와 같은 결함 분석 방법, 청구항 1의 전제부와 같은 결함 분석 방법, 및 청구항 16의 전제부와 같은 결함 분석 장치를 가지는 내연기관 제어기에 관한 것이다.
내연기관의 각속도가 결정되는 복수의 실린더를 가지는 내연기관에 대한 상기 타입의 결함 분석 장치는 US 6,158,273호부터 알려져 있고, 복수의 실린더들 중 하나의 연소 프로세스의 파라미터가 내연기관이 각각의 경우에서 하나의 각도 간격을 커버하는 시간(times)을 동등하게(equalize) 하기 위해 조절된다. 내연기관은 점화 시간이 조절되는 스파크 점화 엔진이다. 결함은 자체적으로 부정확한 점화 시간으로 구성된다. 상기 결함이 결함 분석 장치에 의해 수정된다. 점화 시간은 예를 들어 부정확한 점화 시간의 원인인 실린더들 중 하나의 결점에 관해 결론을 도출하는데 사용되지 않는다.
본 발명의 목적은 결함 분석 방법, 결함 분석 장치 및 결점있는 실린더를 식별할 수 있는 내연기관 제어기를 제공하는 것이다.
 
본 발명의 목적은 청구항 1의 특징부의 특성을 갖는 결함 분석 방법, 청구항 10의 특징부의 특성을 갖는 결함 분석 장치, 및 청구항 16의 특징부의 특성을 갖는 내연기관 제어기에 의해 달성된다.
 
본 발명은 내연기관에 대한 결함 분석 방법에 관한 것이고, 파라미터의 값을 기초로 복수의 실린더들 중 하나가 결함이 있다는 것이 결정된다. 현재 발명의 맥락에서, 실린더는 예를 들면 실린더 피스톤, 실린더 링, 인젝터를 구비한 실린더 헤드, 입구 밸브, 출구 밸브 등을 포함한다. 본 발명의 맥락에서, 결점은 실린더 부품의 목표된 속성으로부터 상기 부품의 고정 속성의 용인될 수 없는 편차를 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 가변인 점화 시간은 고정 속성이 아니며 따라서 본 발명의 맥락에서 결함이 되지 않는다. 각각의 경우에서 복수의 실린더들의 하나의 파라미터가 조절되는 것이 또한 가능하고, 즉 적어도 하나의 실린더의 파라미터가 조절된다. 바람직하게 결함 분석 방법에서 실린더 동등화 규칙에 의해 종래의 내연기관에 이미 존재하는 구성요소들이 사용되는 것이 가능하다.
 
바람직한 실시예에서, 파라미터 값이 하한치 아래로 떨어지거나, 파라미터 값이 상한치를 초과한다면 복수의 실린더들 중 하나의 결함이 식별된다. 하한치와 상한치는 작동 실린더에 대한 파라미터의 기준값과 관련하여 정의된다.
 
바람직한 실시예에서, 다른 실린더들의 추가적 파라미터들이 내연기관 회전 속도를 일정하게 유지하도록 조절된다. 따라서, 단일의 내연기관 회전 속도에 대한 파라미터들만이 고려되어서, 결함이 존재하는지를 평가하기 위해 상기 파라미터의 거동이 그 내연기관 회전 속도에 대해서만 알려질 필요가 있다. 사실, 내연기관 회전 속도를 일정하게 유지하는 것인 원하는 목표는 자주 달성될 수 없다.
 
바람직한 실시예의 개량에서, 적어도 하나의 추가적인 파라미터가 하한치 아래로 떨어지고 동시에 분사량이 하한치보다 높은 경우, 또는 추가적인 파라미터의 값이 상한치를 초과하고 동시에 분사량이 하한치보다 작은 경우 복수의 실린더들 중 하나의 결함이 식별된다. 하한치 및 상한치는 작동 실린더에 대한 파라미터의 기준값과 관련하여 정의된다. 실린더의 분사량이 또한 극단인 실린더만이 결함이 있는 것으로 간주되는 것이 또한 가능하다.
 
바람직한 실시예의 다른 개량에서, 복수의 실린더들 중 하나에서 각각의 경우에 분사량들이 내연기관의 각속도에서의 변화로부터 계산된다. 이것은 추가적인 센서에 대한 필요없이 분사량을 결정하는 것을 가능하게 만든다.
 
다른 개량의 바람직한 실시예에서, 분사량의 계산을 위해, 각속도에서의 변화가 각각의 경우에 제 1 분사량 및 적어도 하나의 제 2 분사량에 종속한다고 가정된다(assumed). 따라서 분사량들과 각속도 사이의 함수적 관계(functional relationship)를 생성하는 것이 가능하고, 상기 함수적 관계는 분석하기 용이하다.
다른 개량의 바람직한 실시예에서, 각속도에서의 변화로 인한 운동 에너지에서의 변화와 상기 제 1 분사량 사이에 선형 관계가 있다고 가정하고, 그리고 각속도에서의 변화로 인한 운동 에너지에서의 변화와 상기 제 2 분사량 사이에 선형적 관계가 있다고 가정한다. 따라서 분사량은 선형 시스템의 방정식들을 푸는 것에 의해 계산될 수 있다.
 
다른 개량의 바람직한 실시예에서, 파라미터가 상기 복수의 실린더들 중 하나 내로 연료가 분사되는 분사 시간이고, 그리고 추가적 파라미터가 다른 실린더들 중 하나 내로 각각의 경우에 연료가 분사되는 분사 시간이다. 상기 방법은 디젤 엔진에 특히 적합하다. 분사 시간의 가능한 편차의 원인은 특히 부적절한 개방 또는 폐쇄와 같은 분사 노즐의 결함이다.
 
바람직한 실시예의 일 개량에서, 파라미터들의 평균값은 조절없는 파라미터들의 평균값과 비교하여서 결함 분석 방법을 체크한다. 조절없는 파라미터들의 평균값을 획득하기 위해, 실린더 동등화 조절 시스템이 예를 들어 비활성화된다.
 
본 발명은 또한 내연기관을 위한 결함 분석 장치에 관한 것이고, 결함 분석 장치는 파라미터의 값에 기초하여 복수의 실린더들 중 하나가 결함이 있다는 것을 결정하도록 설정된다.
 
바람직한 실시예에서, 결함 분석 장치는 파라미터의 값이 하한치 아래로 떨어진다면, 또는 파라미터의 값이 상한치를 초과한다면 복수의 실린더들 중 하나의 결함을 식별하도록 설정된다.
 
바람직한 실시예의 개량에서, 결함 분석 장치가 다른 실린더들의 추가적 파라미터들을 조절하여서 내연기관의 회전 속도를 일정하게 유지하도록 설정된다.
 
바람직한 실시예의 다른 개량에서, 적어도 하나의 추가적인 파라미터가 하한치 아래로 떨어지고 동시에 분사량이 하한치보다 높은 경우, 또는 추가적인 파라미터의 값이 상한치를 초과하고 동시에 분사량이 하한치보다 작은 경우 복수의 실린더들 중 하나의 결함을 식별하도록 결함 분석 장치가 설정된다.
 
바람직한 실시예의 다른 개량에서, 결함 분석 장치는 내연기관의 각속도에서의 변화로부터 복수의 실린더들 중 하나에서의 분사량들을 각각의 경우에 계산하도록 구성된다.
 
바람직한 실시예의 다른 개량에서, 결함 분석 장치는 파라미터들의 평균값을 조절없는 파라미터들의 평균값과 비교하여서 결함 분석의 결과를 체크하도록 구성된다.
 
본 발명은 또한 결함 분석 장치를 구비한 내연기관 제어기에 관한 것이고, 결함 분석 장치는 파라미터의 값에 기초하여 복수의 실린더들 중 하나가 결함이 있다는 것을 결정하도록 설정된다.
본 발명은 도면을 참조하여 하기에 더 상세하게 설명될 것이다:
도 1은 자동차의 내연기관의 개략도이고, 그리고
도 2는 결함 분석 방법의 순서도이다.
도 1은 자동차의 내연기관의 사시도이다. 내연기관은 내연기관 블록(1), 흡기관(2), 배기관(3), 공용 레일 분배기 파이프(4) 및 마이크로콘트롤러 형태의 내연기관 제어기(5)를 포함한다. 내연기관 블록(1)은 4개의 실린더들을 포함하고, 그 중 하나의 실린더(6)가 도시된다. 입구 밸브(8), 출구 밸브(9) 및 분사 노즐(10)이 실린더 헤드(7)에 배열된다. 입구 밸브(8)는 흡기관(2)으로부터 연소실(11)로 액세스를 폐쇄하거나 개방한다. 출구 밸브(9)는 연소실(11)로부터 배기관(3)까지 액세스를 폐쇄하거나 개방한다. 분사 노즐(10)은 연소실(11) 내로 연료를 분사한다. 따라서 이는 디젤 엔진이다. 입구 밸브(8), 출구 밸브(9) 및 분사 노즐(10)은 전기 제어 라인들(12, 13 및 14) 각각을 통해 내연기관 제어기(5)에 의해 제어된다. 실린더 피스톤(15)은 크랭크 축 기어휠(18)이 장착된 크랭크축(17)에 연결 로드(16)를 통해 연결된다. 각속도 센서(19)는 크랭크축(17)의 각속도를 측정하여 내연기관 제어기(5)에 전기 라인(20)을 통해 각속도 신호를 전송한다. 내연기관 제어기(5)는 내연기관의 공회전 속도를 조절하고 비활성화될 수 없는 공회전 속도 제어기, 각각의 실린더가 동일한 운동 에너지를 생성하도록 보장하는 기능을 하여서, 내연기관이 "매끄럽게 실행"되는 실린더 동등화 조절기, 및 내연기관이 하기에 설명된 결함 분석 프로세스를 수행하는 결함 분석 장치를 포함한다. 실린더 동등화 조절기는 또한 정상 작동 동안 항상 활성화된다. 그러나 이는 비활성화될 수 있다. 공회전 속도 조절기, 실린더 동등화 조절기 및 결함 분석 장치는 공회전 조절 기능, 실린더 동등화 조절 기능 및 결함 분석을 수행하는 내연기관 제어기(5)와 구조적으로 동일하다. 결함 분석의 결과는 엔진 제어기(5)의 디스플레이 장치 상에 도시되거나 외부 디스플레이 장치에 데이터 라인을 통해 전송된다. 그러나 결함 분석 장치는 또한 내연기관 제어기(5)에 액세스하는 외부 분석 장치로서 형성될 수 있어서, 데이터 라인을 통해 내연기관 제어기로부터 데이터를 판독한다.
 
도 2는 결함 분석 방법의 순서도이다.
 
단계 S1에서, 결합 분석 방법에 대한 적절한 경계 조건들은 먼저 보장된다. 자동차의 내연기관은 유휴 실행 모드(idle running mode)에 있다. 모든 추가적인 전기 및 기계적 컨슈머(consumer)가 비활성화된다. 내연기관은 정상 온도 범위에 있다. 공회전 속도 조절기는 크랭크축(17)의 회전 동안 각속도(ω)의 변동들으로 인해 가능한 엔진 회전 속도(N)에 영향을 주지 않도록 설정된다. 실린더 동등화 조절기가 비활성화된다. 엔진 사이클(MZj, j = 1, 2, 3 ...) 동안, 각 경우에서 분사 노즐들은 동일하게 미리 정해진 분사 시간 (injection time periods; tj,i)에 대한 n = 4 실린더들의 관련 실린더 (Zi, i = 1, 2, ..., N) 내로 연료를 분사한다. 미리 정해진 분사 시간 주기들(tj,i)은 선택된 분사 량들
Figure 112015106490000-pct00001
을 산출하고, 여기서 ct 및 cm은 엔진의 특성 상수들이다. 선택된 분사량들(mj,i)은 분사되어야 하고, 그리고 정학한 기능성의 경우에 또한 분사되는 분사량들이다. 엔진 사이클(MZj)에서 평균 분사 시간
Figure 112015106490000-pct00002
Figure 112015106490000-pct00003
로서 정의된다. 따라서, 엔진 사이클(MZj)에서 평균 선택 분사량
Figure 112015106490000-pct00004
Figure 112015106490000-pct00005
로서 정의된다. 실린더 동등화 조절기가 비활성화되면, 모든 분사 시간들(times) 및 선택 분사량들이 동일하다.
 
단계 S2에서, 각도 속도 센서(19)는 크랭크축(17)의 각속도(ω)를 지속적으로 측정하고 내연기관 제어기(5)에 각속도 신호를 전송한다. 하나의 엔진 사이클(MZj)에서, 각속도(ω)는 각각의 경우에 실린더들(Zi) 중 하나에서 하나의 점화 프로세스에 기여된 4개의 최대값들을 가진다. 점화 프로세스 후에, 각속도(ω)는 초기에 증가하며 다음 점화 프로세스까지 마찰 손실들로 인해 다시 떨어진다. 따라서 엔진 사이클(MZj)은 동일한 크기를 갖는 4개의 각도 간격들(Δφi)을 가지며, 여기서 각속도(ω)가 최대값으로 증가한다.
 
단계 S3에서, 실린더 동등화 조절기가 다시 활성화된다. 내연기관 제어기(5)는 이제 동일한 크기의 상기 4개의 각도 간격들(Δφi)이 동일한 고정된 시간(time period) 동안 각각 커버되도록 내연기관을 제어한다. 이러한 목적을 위해, 내연기관 제어기는 개별 실린더들(Zi)에 대한 연료 분사의 분사 시간들(ti)을 가변시킨다. 실린더 동등화 조절은 정상상태에서, 엔진 회전 속도(N)가 개별적인 분사 시간들(tj,i)의 합 또는 선택된 분사량(mj,i)의 합에 비례한다는 대략적인 가정(assumption)에 기초한다:
 
N = ct ·(tj ,1 + tj ,2 + tj ,3 + tj ,4) = cm ·(mj ,1 + mj ,2 + mj ,3 + mj ,4 )
 
여기서 평균 분사 시간(average injection time period;
Figure 112015106490000-pct00006
) 그리고 평균 분사량(
Figure 112015106490000-pct00007
)은 적어도 하나의 결함 있는 실린더에 대해 일반적으로 가변일 수 있다.
 
하기의 자세한 설명은 분사 시간(tj,i)에 대한 예시의 방식에 의해 주어질 것이다. 분사량들(mj,i)은 절대값만큼 주어질 필요없고; 이것들은 오히려 상대값들로 주어질 것이다. 여기서, 경계 조건 ωj+1,1 = ωj, n+1 및 mi+1,1 = mj,n +1들이 적용된다.
 
처음에, 모든 분사 시간들(tj,i) 이 동일한 값(t0)을 가진다. 내연기관 제어기는 단일의 분사 시간(ti)만을 변경하는 것이 아니라, 오히려 적어도 항상 2개의 실린더들(Zi)의 분사 시간들(ti)을 변경하여서 엔진 회전 속도(N)를 가능한 일정하게 유지한다. 따라서, 실린더 동등화 조절기에 의한 조절에 의해, 정상상태에서 다음이 적용된다:
 
Figure 112011069338117-pct00008
 
매개 변수들(pj ,i)의 합에 대해, 다음이 적용된다:
 
Figure 112011069338117-pct00009
 
실제로, 파라미터들(pj,i)에 대해 가능한 값들의 범위는 하기의 예시 방법에 의해 제공된 바와 같이, 추가로 제한된다:
 
Figure 112011069338117-pct00010
 
실린더 동등화 조절에 의해 산출된 파라미터들(pj,i)은 결함 분석 장치로 자동적으로 알려져 있고, 이는 상기 실린더 동등화 조절이 상기 결함 분석 장치에서 특정 기능(special function)로서 통합되기(integrated) 때문이다. 이제 유휴 속도 조절기는 필요하다면 목표된 엔진 유휴 속도(N)에서 내연기관이 다시 회전할 수 있도록 (t0)를 조절한다. 목표된 결과가 획득될 때까지 단계 S3가 반복적으로 실행될 수 있다.
 
단계 S4에서, 결함 분석 장치는 하나의 각도 간격(Δφi)에서 각각의 경우에 내연기관의 각속도(ω)에서의 변화로부터 n=4인 실린더들(Zi) 중 하나에서 각각의 경우에 실제 분사량들(Ωj,i)을 계산한다. 여기서 n = 4인 실린더들 (Zi)을 가지는 내연기관에 대해, 결함 분석 장치는 각도 간격(Δφi)에서 각속도(ω)에서의 변화가 연료가 각각의 경우에서 가장 최근에 분사된 2개의 실린더들(Zi)에 의한 가속에 기초하는 모델에 기초하고, 시작(ωj,i)과 종료(ωj,i+1)에서의 각속도의 제곱 사이의 차이에 비례하는 각도 간격(Δφi)에서의 가속도로 인한 추가적인 운동 에너지(ΔEj,i)가 각각의 경우에 제1 분사량(Ωj,i) 및 제 2 분사량(Ωj,i+1)에 비례한다.
 
Figure 112011069338117-pct00011
 
정상 상태에서, 4개의 미지의 분사량들(Ωj,i)에 대해 4 개의 방정식들이 얻어져서, 분사량들(Ωj,i)이 명백히 정의될 수 있다. 상기 분석은 또한 복수의 회전들 동안 계속될 수 있고, 이러한 결과적인 분사량(Ωj,i)은 통계적으로 평가된다. 마찰 손실은 또한 모델에서 가능하게 고려될 수 있다. 계수들 e, f 및 d는 엔진-특정적이고 알려져 있으며 각속도(ω)에 종속할 수 있다. 4개 이상의 실린더들(Zi)을 가지는 내연기관에 대해, 추가적인 운동 에너지(ΔEi)는 또한 2 개 이상의 실린더들(Zi)에 종속할 수 있다.
 
단계 S5에서, 결함 분석 장치는 실린더들(Zi) 중 하나가 결함이 있는지를 결정한다. 이것은 선택된 분사량들(mj ,i), 계수들(pj ,i) 및/또는 분사 시간들(tj,i)을 기초로 검출된다. 이들 파라미터들은 동등하다.
 
관련된 선택 분사량(mj,i)이 상한치Mo(mj,i≥Mo)보다 위이고, 및/또는 관련 파라미터(pj,i)가 상한치po(pj,i≥po)보다 위이고, 및/또는 관련 분사 시간(tj,i)가 상한치To(tj,i≥To)보다 위인 정확히 하나의 실린더의 경우라면, 이것은 결함으로서 정의된다. 전형적인 원인은 예를 들어 불충분한 정도까지만 개방될 수 있는 분사기일 수 있다. 평균 분사량은 상기 실린더에 대해 극도로 긴 분사 시간에 의해서만 달성될 수 있다. 더욱이, 평균 분사량(
Figure 112015106490000-pct00012
)에서 또는 평균 분사 시간(
Figure 112015106490000-pct00013
)에서의 변화는 실린더 동등화 조절에 의해 사용될 수 있다. 또한, 특별히 그것은 선택된 평균 분사량(
Figure 112015106490000-pct00014
) 또는 평균 분사 시간 주기(
Figure 112015106490000-pct00015
)가 실린더 동등화의 활성화 이후에 증가되는 경우이어야만 한다. 만약 그런 경우가 아니라면, 결함 분석 방법의 결과가 일정하지 않고 따라서 에러가 발생할 것이다.
 
관련된 선택 분사량(mj,i)이 상한치Mo(mj,i≥Mo)보다 위이고, 및/또는 관련 파라미터(pj,i)가 상한치po(pj,i≥po)보다 위이고, 및/또는 관련 분사 시간(tj,i)가 상한치To(tj,i≥To)보다 위인 복수의 실린더들(Zi)에 대한 경우라면, 추가적으로 계산된 관련 분사량(Ωj,i)이 기준(criterion)으로서 사용될 수 있다. 이후 실린더(Zi)는 그 실린더에 대해, 추가적 기준(further criterion)으로서 동시에 계산된 관련 분사량이 예를 들어 하한치ΩU= 0.9Ω 아래이면 결함이 있는 것으로 정의되고, 여기서 Ω는 공회전시(무-결함 실린더들에 대해 Ω=
Figure 112015106490000-pct00016
) 통상적으로 분사된 분사량이다. 대안적으로 또한 동시에 가장 낮은 분사량(Ωj,i)을 가지는 실린더(Zi)만이 결함이 있는 것으로 정의되는 것이 또한 가능하다. 분사량은 위에 명시된 바와 같이 계산될 수 있다. 후속하는 값들은 예를 들어 상한치들로서 사용될 수 있다:PO= 1.5, TO = 1.5tO, Mo = Po·mo 여기서, mj,i = pj,i·m0. 위의 조건이 복수의 실린더들에 대해 만족된다고 할지라도, 평균 분사량(
Figure 112015106490000-pct00017
)에서 또는 평균 분사 시간(
Figure 112015106490000-pct00018
)에서의 변화는 유사하게 결과를 체크하기 위해 사용될 수 있다.
 
선택된 관련 분사량(mj,i)이 하한치Mu(mj,i≤Mu)보다 아래이고, 및/또는 관련 파라미터(pj,i)가 하한치Pu(pj,i≤Pu)보다 아래이고, 및/또는 관련 분사 시간(tj,i)가 하한치Tu(tj,i≤Tu)보다 아래인 정확히 하나의 실린더들(Zi)에 대한 경우라면, 이것은 결함으로서 정의된다. 전형적인 원인은 예를 들어 지나치게 개방될 수 있는 분사기일 수 있다. 평균 분사량은 상기 실린더에 대해 극도로 짧은 분사 시간에 의해서만 달성될 수 있다. 더욱이, 다시, 평균 분사량(
Figure 112015106490000-pct00019
)에서 또는 평균 분사 시간(
Figure 112015106490000-pct00020
)에서 변화는 결과를 체크하기 위해 실린더 동등화 조절에 의해 사용될 수 있다. 또한, 특별히 그것은 선택된 평균 분사량 또는 평균 분사 시간(
Figure 112015106490000-pct00021
)이 실린더 동등화의 활성화 이후에 감소되는 경우이어야만 한다. 만약 그런 경우가 아니라면, 결함 분석 방법의 결과가 일정하지 않고 따라서 에러가 발생할 것이다.
 
선택된 관련 분사량(mj,i)이 하한치Mu(mj,i≤Mu)보다 아래이고, 및/또는 관련 파라미터(pj,i)가 하한치Pu(pj,i≤Pu)보다 아래이고, 및/또는 관련 분사 시간(tj,i)가 하한치Tu(tj,i≤Tu)보다 아래인 복수의 실린더들(Zi)에 대한 경우라면, 계산된 관련 분사량(Ωj,i)은 추가적으로 기준(criterion)으로서 사용되는 것이 가능하다. 이후 실린더(Zi)는 그 실린더에 대해, 추가적 기준(further criterion)으로서 동시에 계산된 관련 분사량이 예를 들어 상한치Ωo= 1.1Ω 위이면 결함이 있는 것으로 정의되고, 여기서 Ω는 공회전시 통상적으로 분사된 분사량이다. 대안적으로 또한 동시에 가장 낮은 분사량(Ωj,i)을 가지는 실린더(Zi)만이 결함이 있는 것으로 정의되는 것이 또한 가능하다. 분사량은 위에 명시된 바와 같이 계산될 수 있다. 후속하는 값들은 예를 들어 상한치들로서 사용될 수 있다:Pu= 0.5, Tu= 0.5tO, Mu= Pu·mo 여기서, mj,i = pj,i·m0. 위의 조건이 복수의 실린더들에 대해 만족된다고 할지라도, 평균 분사량(
Figure 112015106490000-pct00023
)에서 또는 평균 분사 시간(
Figure 112015106490000-pct00024
)에서의 변화는 유사하게 결과를 체크하기 위해 사용될 수 있다.
 
바람직하게 결함은 결함 있는 단일 실린더(Zi) 또는 가장 극단적인 실린더(Zi)에 대해서만 초기에 기록된다. 이후 상기 기록이 결함있는 실린더에 대해 보수 작업 또는 추가적인 매뉴얼 결함 분석을 위한 시작 포인트로서 작용된다. 이후 결함있는 실린더에 대해 결함 원인이 제거된 후에 분석 방법이 반복되어서 결함이 여전히 존재하는지를 체크한다.

Claims (17)

  1. 복수의 실린더들을 가지는 내연기관을 위한 결함 분석 방법으로서,
    상기 내연기관의 각속도를 반복적으로 결정하는 것;
    상기 내연기관이 상기 복수의 실린더들에 해당하는(corresponding) 복수의 각도 간격들(angular intervals) 각각을 커버하는 시간들(times)을 동등하게 하기 위하여, 상기 복수의 실린더들 중 하나의 연소 프로세스의 파라미터를 조절하는 것;
    상기 복수의 각도 간격들 각각 내에서의 상기 내연기관의 각속도의 증가를 결정하는 것으로서, 상기 각도 간격들 각각 내에서의 상기 각속도의 증가는 상기 실린더들 중의 대응하는 하나의 실린더 내의 분사로부터 초래되는(resulting), 각속도의 증가를 결정하는 것;
    상기 대응하는 실린더에 해당하는 결정된 각속도의 증가에 기초하여 각각의 실린더의 분사량을 계산하는 것; 및
    적어도 각각의 실린더에 대해 계산된 상기 분사량에 기초하여, 상기 복수의 실린더들 중의 하나가 결함이 있다고 결정하는 것;을 포함하는,
    내연기관을 위한 결함 분석 방법.
     
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 파라미터의 값이 하한치 아래로 떨어지거나, 또는 상기 파라미터의 값이 상한치를 초과하면, 상기 복수의 실린더들 중 하나의 결함이 식별되는,
    내연기관을 위한 결함 분석 방법.
     
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 내연기관의 회전 속도를 일정하게 유지하도록, 다른 실린더들의 추가적 파라미터들이 조절되는,
    내연기관을 위한 결함 분석 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    하나 이상의 추가적 파라미터의 값이 하한치 아래로 떨어지고 동시에 분사량이 하한치보다 크거나, 상기 추가적 파라미터의 값이 상한치를 초과하고 동시에 분사량이 하한치보다 작으면, 상기 복수의 실린더들 중 하나의 결함이 식별되는
    내연기관을 위한 결함 분석 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 분사량들의 계산에 있어서, 상기 각속도의 변화는 각각의 경우에 제 1 분사량 및 하나 이상의 제 2 분사량에 종속하는(dependent),
    내연기관을 위한 결함 분석 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 각속도의 변화로 인한 운동 에너지의 변화와 상기 제 1 분사량 사이에 선형 관계(linear relationship)가 존재하고, 그리고 상기 각속도의 변화로 인한 운동 에너지의 변화와 상기 제 2 분사량 사이에 선형 관계가 존재하는,
    내연기관을 위한 결함 분석 방법.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 파라미터는 상기 복수의 실린더들 중 하나 내로 연료가 분사되는 분사 시간이고, 그리고 상기 추가적 파라미터들은 다른 실린더들 중의 하나 이상에 대한 분사 시간을 포함하는,
    내연기관을 위한 결함 분석 방법.
  8. 제 2 항에 있어서,
    상기 결함 분석 방법의 결과를 체크하기 위해, 상기 파라미터들의 평균 값이 조절없는(without adaptation) 파라미터들의 평균 값과 비교되는,
    내연기관을 위한 결함 분석 방법.
  9. 복수의 실린더들을 가지며, 각속도 결정 장치 및 내연기관 제어 장치를 갖는 내연기관을 위한 결함 분석 장치로서,
    상기 내연기관 제어 장치는:
    상기 내연기관의 각속도를 표시하는 신호를 수신하고;
    상기 내연기관이 상기 복수의 실린더들에 해당하는 복수의 각도 간격들 각각을 커버하는 시간들을 동등하게 하기 위하여, 상기 복수의 실린더들 중 하나의 연소 프로세스의 파라미터를 조절하고;
    상기 복수의 각도 간격들 각각 내에서의 상기 내연기관의 각속도의 증가를 결정하고; - 상기 각도 간격들 각각 내에서의 상기 각속도의 증가는 상기 실린더들 중의 대응하는 하나의 실린더 내의 분사로부터 초래됨(resulting) -
    상기 대응하는 실린더에 해당하는 결정된 각속도의 증가에 기초하여 각각의 실린더의 분사량을 계산하며; 그리고
    적어도 각각의 실린더에 대해 계산된 상기 분사량에 기초하여, 상기 복수의 실린더들 중의 하나가 결함이 있다고 결정하도록; 구성되는,
    내연기관을 위한 결함 분석 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 결함 분석 장치는,
    상기 파라미터의 값이 하한치 아래로 떨어지거나, 상기 파라미터의 값이 상한치를 초과하는 경우에, 상기 복수의 실린더들 중 하나의 결함을 식별하도록 설정되는,
    내연기관을 위한 결함 분석 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 결함 분석 장치가 상기 내연기관의 회전 속도를 일정하게 유지하기 위해 다른 실린더들의 추가적 파라미터들을 조절하도록 설정되는,
    내연기관을 위한 결함 분석 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 결함 분석 장치는,
    하나 이상의 추가적 파라미터의 값이 하한치 아래로 떨어지고 동시에 분사량이 하한치보다 크거나, 또는 상기 추가적 파라미터의 값이 상한치를 초과하고 동시에 분사량이 하한치보다 작으면, 상기 복수의 실린더들 중 하나의 결함을 식별하도록 설정되는,
    내연기관을 위한 결함 분석 장치.
     
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 결함 분석 장치가 상기 내연기관의 각속도의 변화로부터 상기 복수의 실린더들 중 하나에서의 분사량을 각각의 경우에 계산하도록 설정되는,
    내연기관을 위한 결함 분석 장치.
  14. 제 10 항에 있어서,
    상기 결함 분석 장치가 상기 결함 분석의 결과를 체크하기 위해 상기 파라미터들의 평균값을 조절 없는 파라미터들의 평균값과 비교하도록 설정되는
    내연기관을 위한 결함 분석 장치.
     
  15. 복수의 실린더들을 가지는 내연기관을 위한 결함 분석 방법으로서,
    상기 내연기관의 각속도를 결정하는 것;
    상기 내연기관이 상기 복수의 실린더들에 해당하는 복수의 각도 간격들 각각을 커버하는 시간들을 동등하게 하기 위하여, 상기 복수의 실린더들 중 하나의 연소 프로세스의 파라미터를 조절하는 것;
    상기 조절된 파라미터의 평균값을 하한치 또는 상한치 중의 하나 이상과 비교하는 것;
    상기 파라미터의 평균값을 조절 없는 상기 파라미터의 평균값과 비교하는 것; 및
    상기 조절된 파라미터의 평균값과 하한치 또는 상한치 중의 하나 이상의 비교 및 상기 파라미터의 평균값과 조절 없는 상기 파라미터의 평균값의 비교에 기초하여, 상기 복수의 실린더들 중의 하나가 결함이 있다고 결정하는 것;을 포함하는,
    내연기관을 위한 결함 분석 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 내연기관의 회전 속도를 일정하게 유지하도록, 다른 실린더들의 추가적 파라미터들이 조절되는,
    내연기관을 위한 결함 분석 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 파라미터는 상기 복수의 실린더들 중 하나 내로 연료가 분사되는 분사 시간이고, 그리고 상기 추가적 파라미터들은 다른 실린더들 중의 하나 이상에 대한 분사 시간을 포함하는,
    내연기관을 위한 결함 분석 방법.
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009007365B4 (de) 2009-02-04 2010-12-02 Continental Automotive Gmbh Fehleranalyseverfahren und Fehleranalysevorrichtung für einen Verbrennungsmotor
DE102010027675B4 (de) 2010-07-20 2013-07-18 Continental Automotive Gmbh Verfahren zur Erkennung fehlerhafter Komponenten oder fehlerhafter Teilsysteme eines elektronisch geregelten Kraftstoffeinspritzsystems eines Verbrennungsmotors durch Evaluierung des Druckverhaltens
DE102011005283B4 (de) 2011-03-09 2013-05-23 Continental Automotive Gmbh Verfahren zur Erkennung fehlerhafter Komponenten eines elektronisch geregelten Kraftstoffeinspritzsystems eines Verbrennungsmotors
GB201202307D0 (en) 2012-02-10 2012-03-28 Univ Bangor Low temperture sintering of dye-sensitised solar cells using metal peroxide
DE102013211003A1 (de) * 2013-06-13 2014-12-18 Robert Bosch Gmbh Vermeidung einer Sicherheitskraftstoffabschaltung im Teilmotorbetrieb
DE102015214780A1 (de) 2015-08-03 2017-02-09 Continental Automotive Gmbh Verfahren zur Erkennung fehlerhafter Komponenten eines Kraftstoffeinspritzsystems
CN111344479B (zh) * 2017-11-16 2022-08-16 日本发动机股份有限公司 船用柴油机的构成部件的疲劳度评价及剩余寿命诊断

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001140688A (ja) * 1999-09-30 2001-05-22 Robert Bosch Gmbh 内燃機関の燃料調量システムの監視方法および装置
KR100325224B1 (ko) * 1999-06-11 2002-03-04 이계안 차량의 엔진 실린더 불균형 방지장치

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60184948A (ja) * 1984-03-02 1985-09-20 Toyota Motor Corp 電子制御デイ−ゼルエンジンの気筒別燃料噴射量学習制御方法
JPS6114446A (ja) 1984-06-28 1986-01-22 Nippon Denso Co Ltd 内燃機関の燃料噴射量制御方法
US4697561A (en) * 1985-04-15 1987-10-06 Purdue Research Foundation On-line engine torque and torque fluctuation measurement for engine control utilizing crankshaft speed fluctuations
US4932379A (en) * 1989-05-01 1990-06-12 General Motors Corporation Method for detecting engine misfire and for fuel control
JP3071799B2 (ja) * 1990-02-15 2000-07-31 ヤマハ発動機株式会社 多気筒ディーゼルエンジンの燃料噴射装置
DE4122139C2 (de) * 1991-07-04 2000-07-06 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur Zylindergleichstellung bezüglich der Kraftstoff-Einspritzmengen bei einer Brennkraftmaschine
US5385129A (en) 1991-07-04 1995-01-31 Robert Bosch Gmbh System and method for equalizing fuel-injection quantities among cylinders of an internal combustion engine
DE4232204C2 (de) * 1992-09-25 1995-11-02 Siemens Ag Verfahren zur Unterdrückung von Schwingungen im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs
SE506547C2 (sv) * 1996-06-20 1998-01-12 Asea Brown Boveri Förfarande och anordning för att detektera feltändning hos en förbränningsmotor
US6082187A (en) * 1998-12-18 2000-07-04 Caterpillar Inc. Method for detecting a power loss condition of a reciprocating internal combustion engine
US6234010B1 (en) * 1999-03-31 2001-05-22 Caterpillar Inc. Method and system for predicting torque from crank speed fluctuations in an internal combustion engine
JP4306123B2 (ja) 2000-12-15 2009-07-29 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の燃料供給系異常検出装置
US6546912B2 (en) * 2001-03-02 2003-04-15 Cummins Engine Company, Inc. On-line individual fuel injector diagnostics from instantaneous engine speed measurements
EP1327764B1 (en) * 2002-01-15 2006-03-22 Denso Corporation Fuel injection system
US6923155B2 (en) * 2002-04-23 2005-08-02 Electro-Motive Diesel, Inc. Engine cylinder power measuring and balance method
US6964261B2 (en) * 2003-12-11 2005-11-15 Perkins Engines Company Limited Adaptive fuel injector trimming during a zero fuel condition
DE102005010028B4 (de) * 2005-03-04 2007-04-26 Siemens Ag Reglervorrichtung zur Kompensation von Streuungen von Injektoren
DE102006012656A1 (de) * 2006-03-20 2007-09-27 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
EP2083161A1 (en) * 2008-01-28 2009-07-29 GM Global Technology Operations, Inc. Method for evaluating the quantity of fuel injected in an internal combustion engine
JP4623157B2 (ja) * 2008-07-28 2011-02-02 株式会社デンソー 異常検出装置
DE102009007365B4 (de) 2009-02-04 2010-12-02 Continental Automotive Gmbh Fehleranalyseverfahren und Fehleranalysevorrichtung für einen Verbrennungsmotor

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100325224B1 (ko) * 1999-06-11 2002-03-04 이계안 차량의 엔진 실린더 불균형 방지장치
JP2001140688A (ja) * 1999-09-30 2001-05-22 Robert Bosch Gmbh 内燃機関の燃料調量システムの監視方法および装置

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WO2010089236A1 (de) 2010-08-12
US9068524B2 (en) 2015-06-30
DE102009007365A1 (de) 2010-08-05
DE102009007365B4 (de) 2010-12-02
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