KR101702116B1 - system for monitoring combustion chamber of engine with multiple cylinder - Google Patents

system for monitoring combustion chamber of engine with multiple cylinder Download PDF

Info

Publication number
KR101702116B1
KR101702116B1 KR1020150070624A KR20150070624A KR101702116B1 KR 101702116 B1 KR101702116 B1 KR 101702116B1 KR 1020150070624 A KR1020150070624 A KR 1020150070624A KR 20150070624 A KR20150070624 A KR 20150070624A KR 101702116 B1 KR101702116 B1 KR 101702116B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
combustion chamber
amplifier
cylinder
module
unit
Prior art date
Application number
KR1020150070624A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20160137748A (en
Inventor
성 훈 김
김창훈
Original Assignee
김성훈
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 김성훈 filed Critical 김성훈
Priority to KR1020150070624A priority Critical patent/KR101702116B1/en
Publication of KR20160137748A publication Critical patent/KR20160137748A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101702116B1 publication Critical patent/KR101702116B1/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B77/00—Component parts, details or accessories, not otherwise provided for
    • F02B77/08—Safety, indicating, or supervising devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/16—Engines characterised by number of cylinders, e.g. single-cylinder engines
    • F02B75/18—Multi-cylinder engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B77/00—Component parts, details or accessories, not otherwise provided for
    • F02B77/08—Safety, indicating, or supervising devices
    • F02B77/083—Safety, indicating, or supervising devices relating to maintenance, e.g. diagnostic device
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B77/00—Component parts, details or accessories, not otherwise provided for
    • F02B77/08—Safety, indicating, or supervising devices
    • F02B77/085—Safety, indicating, or supervising devices with sensors measuring combustion processes, e.g. knocking, pressure, ionization, combustion flame
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D45/00—Electrical control not provided for in groups F02D41/00 - F02D43/00

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)

Abstract

본 발명은 통합형 다기통 엔진 연소실 모니터링 시스템을 제공한다. 이와 같은 본 발명에 따른 통합형 다기통 엔진 연소실 모니터링 시스템은 다기통 엔진의 각 연소실 별 상태정보의 전달이 CAN 통신과 같은 직렬통신에 의해 수행되어 배선 선로의 단순화되므로 인덕턴스와 전도성 노이즈의 감소에 따른 장치 내구성과 시스템 신뢰성 향상, 시스템 구현비용의 절감, 설치 및 유지보수 작업 용이성 향상, 확장성 증대 등이 도모되고, 특히 압축착화식 엔진의 연소실 내 압력 상태정보의 모니터링이나 선박 엔진의 연소실 내 압력 상태정보 모니터링에 효과적으로 적용가능한 기술적 특징을 갖는다.
본 발명에 따른 통합형 다기통 엔진 연소실 모니터링 시스템은 다기통 엔진(1)을 이루는 복수개의 실린더(2)에 각각 설치되어 실린더(2) 내 연소실의 상태정보를 검출하는 복수개의 검출센서(11)를 포함하는 연소실 상태검출모듈(10)과; 각 검출센서(11)와 연결되어 연소실 상태정보를 증폭시키는 복수개의 증폭기 유닛(21)으로 이루어지는 증폭기 모듈(20)과; 복수개의 증폭기 유닛(21)을 순차적으로 직렬 연결하는 직렬연결 라인(30)과; 직렬연결 라인(30)을 통해 증폭기 모듈(20)과 연결되고, 직렬연결 라인(30)을 통해 각 실린더(2)의 연소실 상태정보를 실시간으로 전달받으며, 연소실 상태정보를 입력받아 설정된 연소실 상태 모니터링용 파라미터를 산출하는 연소실 상태 분석유닛(421)에 의해 각 실린더(2)의 연소실 상태가 실시간 모니터링되도록 하는 통합 모니터링 모듈(40)을 포함하는 구성으로 이루어진다.The present invention provides an integrated multi-cylinder engine combustion chamber monitoring system. In the integrated multicylinder engine combustion chamber monitoring system according to the present invention, the transfer of the status information of each combustion chamber of the multi-cylinder engine is performed by serial communication such as CAN communication to simplify the wiring line. Therefore, the inductance and the conductive noise In particular, monitoring of the pressure state information in the combustion chamber of the compression ignition type engine and the pressure state information in the combustion chamber of the marine engine can be performed, And have technical features that can be effectively applied to monitoring.
The integrated multi-cylinder engine combustion chamber monitoring system according to the present invention includes a plurality of detection sensors 11 installed in a plurality of cylinders 2 constituting a multi-cylinder engine 1 and detecting state information of a combustion chamber in the cylinder 2 A combustion chamber state detection module (10) comprising: An amplifier module (20) comprising a plurality of amplifier units (21) connected to each detection sensor (11) and amplifying the combustion chamber state information; A serial connection line 30 for serially connecting a plurality of amplifier units 21 in series; And is connected to the amplifier module 20 via the series connection line 30 and receives the combustion chamber status information of each cylinder 2 in real time through the serial connection line 30. The combustion chamber status information, And an integrated monitoring module (40) for allowing the combustion chamber state of each cylinder (2) to be monitored in real time by the combustion chamber state analysis unit (421) for calculating the parameters for the combustion chamber.

Description

통합형 다기통 엔진 연소실 모니터링 시스템{system for monitoring combustion chamber of engine with multiple cylinder}An integrated multi-cylinder engine combustion chamber monitoring system comprising:

본 발명은 통합형 다기통 엔진 연소실 모니터링 시스템에 관한 것으로, 좀더 구체적으로는 다기통 엔진의 각 연소실 별 상태정보의 전달이 CAN 통신과 같은 직렬통신에 의해 수행되어 배선 선로의 단순화되므로 인덕턴스와 전도성 노이즈의 감소에 따른 장치 내구성과 시스템 신뢰성 향상, 시스템 구현비용의 절감, 설치 및 유지보수 작업 용이성 향상, 확장성 증대 등이 도모되고, 특히 압축착화식 엔진의 연소실 내 압력 상태정보의 모니터링이나 선박 엔진의 연소실 내 압력 상태정보 모니터링에 효과적으로 적용가능한 통합형 다기통 엔진 연소실 모니터링 시스템에 관한 것이다.
The present invention relates to an integrated multi-cylinder engine combustion chamber monitoring system, and more particularly to a multi-cylinder engine combustion chamber monitoring system in which the transmission of status information for each combustion chamber of a multi-cylinder engine is performed by serial communication such as CAN communication, In particular, it is desirable to monitor the pressure state information in the combustion chamber of the compression ignition type engine or to monitor the pressure state information of the combustion chamber of the marine engine in order to improve the durability of the apparatus and system reliability, And more particularly, to an integrated multi-cylinder engine combustion chamber monitoring system that can be effectively applied to monitoring of internal pressure state information.

엔진 모니터링 시스템의 개발은 현재 각 국의 배기 규제와 관련하여 매우 중요한 이슈로서 각 자동차 회사마다 많은 노력을 기울이고 있는 분야이다. 이에 따라 대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-0345132호 "엔진 모니터링 방법", 공개특허공보 공개번호 제10-2004-0025552호 "다기통 엔진의 제어장치및 제어방법" 등의 기술들이 개발되어 있다.
The development of the engine monitoring system is a very important issue related to the regulation of exhaust emission in each country. Accordingly, Korean Patent Registration No. 10-0345132 entitled "Engine Monitoring Method" and Published Unexamined Patent Application No. 10-2004-0025552 entitled "Multi-cylinder engine control device and control method" have been developed.

한편 종래의 엔진 모니터링 시스템은 여러 개의 센서로부터 감지된 센서정보들을 각각 복잡한 케이블을 이용하여 중앙의 서버에 집결 연결하는 복잡한 결선 작업을 거치게 되었다. 그리고 다기통 엔진을 이루는 실린더의 연소실 내부 상태정보를 모니터링할 경우, 각 실린더에 연결되는 복수개의 검출센서를 모니터링장치에 병렬 접속시켜 각 검출센서의 연소실 내부 상태정보가 모니터링장치로 전달되도록 하는데, 이에 따라 배선이 증대되어 인덕턴스와 전도성 노이즈가 커지면서 장치 내구성이 떨어지고 시스템 신뢰성이 낮아지는 단점이 있었다.
Meanwhile, in the conventional engine monitoring system, sensor information sensed from a plurality of sensors has been subjected to a complicated wiring operation of collecting and connecting sensor information to a central server using a complicated cable. When the internal state information of the combustion chamber of the multi-cylinder engine is monitored, a plurality of detection sensors connected to the cylinders are connected in parallel to the monitoring device so that the internal state information of the combustion chamber of each detection sensor is transmitted to the monitoring device. The wiring is increased and the inductance and the conductive noise are increased, so that the device durability is lowered and the system reliability is lowered.

삭제delete

삭제delete

대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-0345132호 "엔진 모니터링 방법"Korean Registered Patent Publication No. 10-0345132 entitled "Engine Monitoring Method" 대한민국 공개특허공보 공개번호 제10-2004-0025552호 "다기통 엔진의 제어장치및 제어방법"Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2004-0025552 entitled "Control Device and Control Method of Multi-cylinder Engine"

따라서 본 발명은 이와 같은 종래 기술의 문제점을 개선하여, 다기통 엔진의 각 실린더에 설치되는 검출센서에 연결된 증폭기 유닛이 직렬통신 라인에 의해 순차적으로 직렬 연결되어 연소실 상태정보가 직렬통신 라인을 통해 누적적으로 통합 모니터링 모듈로 전달되도록 함으로써 배선 선로가 단순화되어 인덕턴스와 전도성 노이즈의 감소에 따른 장치 내구성과 시스템 신뢰성 향상, 시스템 구현비용의 절감, 설치 및 유지보수 작업 용이성 향상, 확장성 증대 등이 도모되는 새로운 형태의 통합형 다기통 엔진 연소실 모니터링 시스템를 제공하는 것을 목적으로 한다.
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a multi-cylinder engine in which the amplifier units connected to the detection sensors installed in the respective cylinders of the multicylinder engine are serially connected in series by a serial communication line, The integrated wiring module is simplified and the wiring line is simplified. As a result, the durability and system reliability of the inductance and the conductive noise are reduced, the system implementation cost is reduced, the ease of installation and maintenance is improved, It is an object of the present invention to provide a new type of integrated multi-cylinder engine combustion chamber monitoring system.

특히 본 발명은 압축착화식 엔진의 연소실 내 압력 상태정보의 모니터링이나 선박 엔진의 연소실 내 압력 상태정보 모니터링에 효과적으로 적용가능한 새로운 형태의 통합형 다기통 엔진 연소실 모니터링 시스템를 제공하는 것을 목적으로 한다.
In particular, it is an object of the present invention to provide a new type of integrated multi-cylinder engine combustion chamber monitoring system which can be effectively applied to monitoring the pressure state information in a combustion chamber of a compression ignition type engine or monitoring the pressure state information in a combustion chamber of a marine engine.

그리고 본 발명은 실린더 별로 증폭기 유닛이 독립적으로 착탈가능하게 장착되도록 함으로써 문제가 발생한 특정 실린더의 증폭기 유닛을 간편하고 용이하게 교체할 수 있게 되고, 이를 통해 시스템 정비도 용이해지며, 정비 비용도 절감되는 새로운 형태의 통합형 다기통 엔진 연소실 모니터링 시스템를 제공하는 것을 목적으로 한다.
The present invention can easily and easily replace the amplifier unit of a specific cylinder in which a problem occurs by allowing the amplifier unit to be detachably mounted independently for each cylinder, thereby facilitating system maintenance and reducing maintenance cost It is an object of the present invention to provide a new type of integrated multi-cylinder engine combustion chamber monitoring system.

또한 본 발명은 증폭기 유닛의 불균율을 자가진단할 수 있도록 함으로써 시스템 안정성과 신뢰성 확보 및 유지가 가능해지는 새로운 형태의 통합형 다기통 엔진 연소실 모니터링 시스템를 제공하는 것을 목적으로 한다.
It is another object of the present invention to provide a new integrated multi-cylinder engine combustion chamber monitoring system capable of self-diagnosing the unbalance of an amplifier unit, thereby ensuring and maintaining system stability and reliability.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 본 발명은 다기통 엔진(1)을 이루는 복수개의 실린더(2)에 각각 설치되어 실린더(2) 내 연소실의 상태정보를 검출하는 복수개의 검출센서(11)를 포함하는 연소실 상태검출모듈(10)과; 각 검출센서(11)와 연결되어 연소실 상태정보를 증폭시키는 복수개의 증폭기 유닛(21)으로 이루어지는 증폭기 모듈(20)과; 복수개의 증폭기 유닛(21)을 순차적으로 직렬 연결하는 직렬연결 라인(30)과; 직렬연결 라인(30)을 통해 증폭기 모듈(20)과 연결되고, 직렬연결 라인(30)을 통해 각 실린더(2)의 연소실 상태정보를 실시간으로 전달받으며, 연소실 상태정보를 입력받아 설정된 연소실 상태 모니터링용 파라미터를 산출하는 연소실 상태 분석유닛(421)에 의해 각 실린더(2)의 연소실 상태가 실시간 모니터링되도록 하는 통합 모니터링 모듈(40)을 포함하는 것을 특징으로 하는 통합형 다기통 엔진 연소실 모니터링 시스템을 제공한다.
According to an aspect of the present invention, there is provided a multi-cylinder engine including a plurality of cylinders, each cylinder being configured to detect a state of the combustion chamber in the cylinder, A combustion chamber condition detecting module (10) including a sensor (11); An amplifier module (20) comprising a plurality of amplifier units (21) connected to each detection sensor (11) and amplifying the combustion chamber state information; A serial connection line 30 for serially connecting a plurality of amplifier units 21 in series; And is connected to the amplifier module 20 via the series connection line 30 and receives the combustion chamber status information of each cylinder 2 in real time through the serial connection line 30. The combustion chamber status information, And an integrated monitoring module (40) for allowing the combustion chamber status of each cylinder (2) to be monitored in real time by a combustion chamber status analysis unit (421) for calculating the parameters for the combustion chamber .

이와 같은 본 발명에 따른 통합형 다기통 엔진 연소실 모니터링 시스템에서 직렬연결 라인(30)은 시작지점 증폭기 유닛(21)으로부터 종료지점 증폭기 유닛(21)으로 직렬통신에 의해 신호전달이 수행되도록 하는 직렬통신 라인(31)과; 직렬 연결된 복수개의 증폭기 유닛(21)으로 전원을 공급하는 전원공급 라인(32)을 포함할 수 있다.
In the integrated multicylinder engine combustion chamber monitoring system according to the present invention, the series connection line 30 is connected to a serial communication line (not shown) for allowing signal transmission to be performed by the serial communication from the starting point amplifier unit 21 to the terminating point amplifier unit 21. [ (31); And a power supply line 32 for supplying power to the plurality of amplifier units 21 connected in series.

이와 같은 본 발명에 따른 통합형 다기통 엔진 연소실 모니터링 시스템에서 증폭기 유닛(21)은 검출센서(11)와 연결되어 연소실 상태정보 아날로그 신호를 증폭시키는 증폭기(211)과; 증폭기(211)와 연결되어 연소실 상태정보 아날로그 신호를 디지털 신호를 변환하는 A/D 컨버터(212) 및; 증폭기(211)와 A/D 컨버터(212)가 내장되고, 착탈가능하게 설정지점에 장착되는 카트리지형 케이싱(213)을 포함하는 구성으로 이루어질 수 있다.
In the integrated multi-cylinder engine combustion chamber monitoring system according to the present invention, the amplifier unit 21 includes an amplifier 211 connected to the detection sensor 11 to amplify the combustion chamber state information analog signal; An A / D converter 212 connected to the amplifier 211 to convert the combustion chamber state information analog signal into a digital signal; And a cartridge type casing 213 in which an amplifier 211 and an A / D converter 212 are incorporated and detachably mounted at a set point.

이와 같은 본 발명에 따른 통합형 다기통 엔진 연소실 모니터링 시스템에서 통합 모니터링 모듈(40)은 증폭기 점검용 기준신호를 생성시켜 직렬연결 라인(30)을 통해 각 증폭기 유닛(21)로 전달하고, 각 증폭기 유닛(21)으로부터의 복귀신호가 설정된 오차범위값을 초과하는지 여부를 판별하여 증폭기 유닛(21)의 불균율을 점검하는 증폭기유닛 불균율 점검유닛(422)과; 오차범위값을 초과하는 복귀신호 검출시 알람신호를 생성하여 외부로 출력하는 알람신호 관리유닛(423)을 포함할 수 있다.
In the integrated multi-cylinder engine combustion chamber monitoring system according to the present invention, the integrated monitoring module 40 generates an amplifier checking reference signal and transmits the reference signal to each amplifier unit 21 through the series connection line 30, An amplifier unit unbalance checking unit 422 for checking whether the return signal from the amplifier unit 21 exceeds the set error range value and checking the unbalance of the amplifier unit 21; And an alarm signal management unit 423 for generating an alarm signal upon detection of a return signal exceeding the error range value and outputting it to the outside.

이와 같은 본 발명에 따른 통합형 다기통 엔진 연소실 모니터링 시스템에서 통합 모니터링 모듈(40)은 직렬연결 라인(30)을 통해 종료지점 증폭기 유닛(21)과 연결되고, 각 증폭기 유닛(21)로부터 순차적으로 직렬연결 라인(30)으로 전달되어 적분된 연소실 상태정보 적분신호를 실시간으로 입력받는 데이터 수집모듈(41) 및; 데이터 수집모듈(41)과 연결되어 각 실린더(2)의 연소실 상태정보를 전달받고, 연소실 상태 분석유닛(421)이 구비되어 각 실린더(2)의 연소실 상태를 실시간 모니터링하는 메인 분석모듈(42)을 포함하는 구성으로 이루어질 수 있다.
In the integrated multi-cylinder engine combustion chamber monitoring system according to the present invention, the integrated monitoring module 40 is connected to the termination point amplifier unit 21 through the series connection line 30, and sequentially from the respective amplifier units 21, A data acquisition module 41 for receiving the integrated combustion chamber status information integration signal transmitted to the connection line 30 in real time; A main analysis module 42 connected to the data collection module 41 to receive the combustion chamber status information of each cylinder 2 and having a combustion chamber status analysis unit 421 to monitor the combustion chamber status of each cylinder 2 in real time, As shown in FIG.

이와 같은 본 발명에 따른 통합형 다기통 엔진 연소실 모니터링 시스템에서 다기통 엔진(1)은 압축착화식 엔진이고, 통합 모니터링 모듈(40)의 연소실 상태 분석유닛(421)은 최대 실린더압력, 최대 실린더압력에서의 크랭크각, 최대 압력상승률, 최대 압력상승률에서의 크랭크각, 압축압력, 도시 평균 유효압력(indicated mean effective pressure)를 연소실 상태 모니터링용 파라미터로서 산출하여 각 실린더(2)의 연소실 내 압력 상태가 실시간 모니터링되도록 할 수 있다.
In the integrated multi-cylinder engine combustion chamber monitoring system according to the present invention, the multi-cylinder engine 1 is a compression ignition type engine, and the combustion chamber state analysis unit 421 of the integrated monitoring module 40 calculates the maximum cylinder pressure, The crank angle, the compression pressure and the indicated mean effective pressure at the crank angle, the maximum pressure increasing rate and the maximum pressure increasing rate of the respective cylinders 2 are calculated as parameters for monitoring the combustion chamber condition, Can be monitored.

이와 같은 본 발명에 따른 통합형 다기통 엔진 연소실 모니터링 시스템에서 통합 모니터링 모듈(40)의 연소실 상태 분석유닛(421)은 P-θ 다이어그램, P-V 다이어그램, P-D 다이어그램을 산출하여 각 실린더(2)의 연소실 상태가 실시간 모니터링되도 록 할 수 있다.
In the integrated multi-cylinder engine combustion chamber monitoring system according to the present invention, the combustion chamber state analysis unit 421 of the integrated monitoring module 40 calculates the P-θ diagram, the PV diagram, and the PD diagram, Can be monitored in real time.

본 발명에 의한 통합형 다기통 엔진 연소실 모니터링 시스템에 의하면, 모니터링을 위한 배선 선로의 단순화를 통해 인덕턴스와 전도성 노이즈의 감소에 따른 장치 내구성과 시스템 신뢰성 향상, 시스템 구현비용의 절감, 설치 및 유지보수 작업 용이성 향상, 확장성 증대 등이 도모되는 효과가 있다. According to the integrated multi-cylinder engine combustion chamber monitoring system of the present invention, the simplification of the wiring line for monitoring improves the device durability and system reliability as the inductance and the conductive noise are reduced, the system implementation cost is reduced, It is possible to improve the performance, increase the expandability, and the like.

또한 본 발명에 의한 통합형 다기통 엔진 연소실 모니터링 시스템에 의하면, 증폭기 유닛의 실린더 별 독립 장착을 통해 문제가 발생한 특정 실린더의 증폭기 유닛을 간편하고 용이하게 교체할 수 있고, 이를 통해 시스템 정비도 용이해지며, 정비 비용도 절감되는 효과가 있다. 그리고 본 발명에 의한 통합형 다기통 엔진 연소실 모니터링 시스템에 의하면, 증폭기 유닛의 불균율을 자가진단할 수 있어 시스템 안정성과 신뢰성 확보 및 유지가 가능해지는 효과가 있다.Further, according to the integrated multi-cylinder engine combustion chamber monitoring system of the present invention, it is possible to easily and easily replace the amplifier unit of a specific cylinder in which trouble has occurred through the independent mounting of the amplifier unit by each cylinder, , And the maintenance cost is also reduced. According to the integrated multi-cylinder engine combustion chamber monitoring system of the present invention, the unbalance of the amplifier unit can be self-diagnosed, and system stability and reliability can be ensured and maintained.

특히 본 발명은 압축착화식 엔진의 연소실 내 압력 상태정보의 모니터링이나 선박 엔진의 연소실 내 압력 상태정보 모니터링에 효과적으로 적용될 수 있다.
In particular, the present invention can be effectively applied to monitoring the pressure state information in the combustion chamber of a compression ignition type engine or monitoring the pressure state information in the combustion chamber of a marine engine.

도 1은 본 발명에 따른 통합형 다기통 엔진 연소실 모니터링 시스템의 기본 구성 블록도;
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 통합형 다기통 엔진 연소실 모니터링 시스템의 상세 구성 블록도;
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 통합 모니터링 모듈과 상세 구성과 작용을 보여주기 위한 블록도;
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 통합형 다기통 엔진 연소실 모니터링 시스템에서의 각 연소실 별 상태정보가 수치값으로 디스플레이되는 화면을 보여주기 위한 예시도;
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 통합형 다기통 엔진 연소실 모니터링 시스템에서의 특정 연소실 내부 P-θ 다이어그램이 디스플레이되는 화면을 보여주기 위한 예시도;
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 통합형 다기통 엔진 연소실 모니터링 시스템에서의 특정 연소실 내부 P-V 다이어그램이 디스플레이되는 화면을 보여주기 위한 예시도;
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 통합형 다기통 엔진 연소실 모니터링 시스템에서의 각 연소실 별 상태정보가 막대그래프로 디스플레이되는 화면을 보여주기 위한 예시도;
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 통합형 다기통 엔진 연소실 모니터링 시스템을 통해 크리티컬 커브가 디스플레이되는 화면을 보여주기 위한 예시도;
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 통합 모니터링 모듈의 설정화면을 보여주기 위한 예시도이다.1 is a basic block diagram of an integrated multi-cylinder engine combustion chamber monitoring system according to the present invention;
2 is a detailed block diagram of an integrated multi-cylinder engine combustion chamber monitoring system according to an embodiment of the present invention;
FIG. 3 is a block diagram illustrating an integrated monitoring module and its detailed configuration and operation according to an embodiment of the present invention; FIG.
FIG. 4 is a diagram illustrating a screen in which state information for each combustion chamber in the integrated multi-cylinder engine combustion chamber monitoring system according to the embodiment of the present invention is displayed as numerical values; FIG.
FIG. 5 is an exemplary view showing a screen in which a specific combustion chamber interior P-θ diagram in an integrated multi-cylinder engine combustion chamber monitoring system according to an embodiment of the present invention is displayed; FIG.
FIG. 6 is an exemplary view showing a screen in which a specific combustion chamber internal PV diagram in an integrated multi-cylinder engine combustion chamber monitoring system according to an embodiment of the present invention is displayed; FIG.
FIG. 7 is an exemplary view showing a screen in which state information for each combustion chamber in the integrated multi-cylinder engine combustion chamber monitoring system according to an embodiment of the present invention is displayed as a bar graph; FIG.
8 is an exemplary view illustrating a screen in which a critical curve is displayed through an integrated multi-cylinder engine combustion chamber monitoring system according to an embodiment of the present invention;
FIG. 9 is an exemplary view showing a setting screen of the integrated monitoring module according to the embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면 도 1 내지 도 9에 의거하여 상세히 설명한다. 한편, 도면과 상세한 설명에서 일반적인 엔진 모니터링 시스템, 압력 검출센서, 압축착화식 엔진, 증폭기, A/D 컨버터, 직렬통신, CAN 통신 등으로부터 이 분야의 종사자들이 용이하게 알 수 있는 구성 및 작용에 대한 도시 및 언급은 간략히 하거나 생략하였다. 특히 도면의 도시 및 상세한 설명에 있어서 본 발명의 기술적 특징과 직접적으로 연관되지 않는 요소의 구체적인 기술적 구성 및 작용에 대한 상세한 설명 및 도시는 생략하고, 본 발명과 관련되는 기술적 구성만을 간략하게 도시하거나 설명하였다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings 1 to 9. On the other hand, in the drawings and the detailed description, there is a description of a configuration and an operation which can be easily recognized by those skilled in the art from a general engine monitoring system, a pressure detection sensor, a compression ignition type engine, an amplifier, an A / D converter, a serial communication, The cities and references are brief or omitted. In the drawings and specification, there are shown in the drawings and will not be described in detail, and only the technical features related to the present invention are shown or described only briefly. Respectively.

본 발명의 실시예에 따른 통합형 다기통 엔진 연소실 모니터링 시스템(100)은 도 1에서와 같이 연소실 상태검출모듈(10), 증폭기 모듈(20), 직렬연결 라인(30), 통합 모니터링 모듈(40)을 포함하는 구성으로 이루어진다.
1, the integrated multi-cylinder engine combustion chamber monitoring system 100 according to an embodiment of the present invention includes a combustion chamber state detection module 10, an amplifier module 20, a series connection line 30, an integrated monitoring module 40, .

연소실 상태검출모듈(10)은 다기통 엔진(1)을 이루는 복수개의 실린더(2)에 각각 설치되어 실린더(2) 내 연소실의 상태정보를 검출하는 복수개의 검출센서(11)를 포함하는 모듈이다. 여기서 다기통 엔진(1)이 압축착화식 엔진으로 이루어질 경우, 검출센서(11)로는 압력 검출센서(11a)가 사용되어 연소실 내 압력 상태가 모니터링되도록 할 수 있다. 여기서 본 발명의 실시예에 따른 통합형 다기통 엔진 연소실 모니터링 시스템(100)의 연소실 상태검출모듈(10)에는 압력 검출센서(11a) 이외의 유량센서 등의 각종 이종(異種) 계측센서가 부가될 수 있어 확장성이 증대되게 된다.
The combustion chamber state detection module 10 is a module including a plurality of detection sensors 11 which are respectively installed in a plurality of cylinders 2 constituting a multi-cylinder engine 1 and detect the state information of the combustion chamber in the cylinder 2 . Here, when the multi-cylinder engine 1 is a compression ignition type engine, the pressure sensor 11a may be used as the detection sensor 11 to monitor the pressure state in the combustion chamber. Various kinds of measurement sensors such as flow sensors other than the pressure detection sensor 11a may be added to the combustion chamber state detection module 10 of the integrated multi-cylinder engine combustion chamber monitoring system 100 according to the embodiment of the present invention So that the scalability is increased.

증폭기 모듈(20)은 각 검출센서(11)와 연결되어 연소실 상태정보를 증폭시키는 복수개의 증폭기 유닛(21)으로 이루어지는 모듈이다. 여기서 증폭기 유닛(21)은 도 2에서와 같이 증폭기(211), A/D 컨버터(212), 카트리지형 케이싱(213)를 포함하는 구성으로 이루어질 수 있다. The amplifier module 20 is a module composed of a plurality of amplifier units 21 connected to each of the detection sensors 11 to amplify the combustion chamber status information. The amplifier unit 21 may include an amplifier 211, an A / D converter 212, and a cartridge-type casing 213 as shown in FIG.

증폭기(211)는 검출센서(11)와 연결되어 연소실 상태정보 아날로그 신호를 증폭시키는 것이고, A/D 컨버터(212)는 증폭기(211)와 연결되어 연소실 상태정보 아날로그 신호를 디지털 신호를 변환하는 것이다. 카트리지형 케이싱(213)은 증폭기(211)와 A/D 컨버터(212)가 내장되고, 착탈가능하게 설정지점에 장착되는 것으로, 이와 같은 카트리지형 케이싱(213)에 의해 증폭기 유닛(21)은 실린더(2) 별로 독립적으로 착탈가능하게 장착되어 필요시 간편하고 용이하게 교체될 수 있게 된다.
The amplifier 211 is connected to the detection sensor 11 to amplify the combustion chamber state information analog signal and the A / D converter 212 is connected to the amplifier 211 to convert the digital signal into the combustion chamber state information analog signal . The cartridge type casing 213 has an amplifier 211 and an A / D converter 212 built therein and is detachably mounted at a set point. By the cartridge type casing 213, (2), so that it can be easily and easily replaced when necessary.

직렬연결 라인(30)은 복수개의 증폭기 유닛(21)을 순차적으로 직렬 연결하는 라인이다. 이와 같은 직렬연결 라인(30)에는 도 2에서와 같이 직렬통신 라인(31), 전원공급 라인(32)이 포함될 수 있다.The series connection line 30 is a line for serially connecting a plurality of amplifier units 21 in series. Such a serial connection line 30 may include a serial communication line 31 and a power supply line 32 as shown in FIG.

직렬통신 라인(31)은 시작지점 증폭기 유닛(21)으로부터 종료지점 증폭기 유닛(21)으로 직렬통신에 의해 신호전달이 수행되도록 하는 라인으로, 직렬통신 라인(31)을 통해 각 검출센서(11)로부터 검출된 연소실 상태정보가 순차적으로 누적되어 적분신호 형태로 통합 모니터링 모듈(40)로 전달된다. 또한 직렬통신 라인(31)은 통합 모니터링 모듈(40)로부터 생성된 증폭기 점검용 기준신호(reference signal)를 전달받아 순차적으로 각 증폭기 유닛(21)으로 전달하게 된다. 여기서 직렬통신 라인(31)으로는 CAN 통신라인이 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. The serial communication line 31 is a line for causing signal transmission to be performed by the serial communication from the starting point amplifier unit 21 to the end point amplifier unit 21 and is connected to each detection sensor 11 via the serial communication line 31. [ The combustion chamber state information is sequentially accumulated and transmitted to the integrated monitoring module 40 in the form of an integrated signal. The serial communication line 31 receives a reference signal for checking an amplifier generated from the integrated monitoring module 40 and sequentially transmits the reference signal to each of the amplifier units 21. As the serial communication line 31, a CAN communication line may be used, but the present invention is not limited thereto.

전원공급 라인(32)은 직렬 연결된 복수개의 증폭기 유닛(21)으로 전원을 공급하는 라인이다.
The power supply line 32 is a line for supplying power to a plurality of amplifier units 21 connected in series.

통합 모니터링 모듈(40)은 직렬연결 라인(30)을 통해 증폭기 모듈(20)과 연결되는 것으로, 직렬연결 라인(30)을 통해 각 실린더(2)의 연소실 상태정보를 실시간으로 전달받게 된다. 이와 같은 통합 모니터링 모듈(40)은 도 3에서와 같이 데이터 수집모듈(41)과 메인 분석모듈(42)로 이루어질 수 있다.The integrated monitoring module 40 is connected to the amplifier module 20 through the serial connection line 30 and receives the combustion chamber status information of each cylinder 2 in real time through the serial connection line 30. [ The integrated monitoring module 40 may include a data collection module 41 and a main analysis module 42 as shown in FIG.

데이터 수집모듈(41)은 직렬연결 라인(30)을 통해 종료지점 증폭기 유닛(21)과 연결되는 것으로, 각 증폭기 유닛(21)로부터 순차적으로 직렬연결 라인(30)으로 전달되어 적분된 연소실 상태정보 적분신호를 실시간으로 입력받아 메인 분석모듈(42)로 전달하게 된다. 여기서 데이터 수집모듈(41)은 연소실 상태정보 적분신호를 전달받는 DAQ 유닛(411)과, 정보의 출력이 수행되는 출력장치(413), DAQ 유닛(411)과 출력장치(413)를 제어하는 컨트롤러(412)를 포함하는 구성으로 이루어질 수 있다.The data acquisition module 41 is connected to the termination point amplifier unit 21 through a series connection line 30 and is transferred from each amplifier unit 21 sequentially to the series connection line 30, And transmits the integrated signal to the main analysis module 42 in real time. The data acquisition module 41 includes a DAQ unit 411 that receives the combustion chamber status information integration signal, an output unit 413 that outputs information, a controller that controls the DAQ unit 411 and the output unit 413, (412).

메인 분석모듈(42)은 데이터 수집모듈(41)과 연결되어 각 실린더(2)의 연소실 상태정보를 전달받아 각 실린더(2)의 연소실 상태를 실시간 모니터링하는 모듈이다. 이를 위하여 메인 분석모듈(42)은 연소실 상태 분석유닛(421), 증폭기유닛 불균율 점검유닛(422), 알람신호 관리유닛(423)을 구비할 수 있다.The main analysis module 42 is connected to the data acquisition module 41 and receives the combustion chamber status information of each cylinder 2 and monitors the combustion chamber status of each cylinder 2 in real time. To this end, the main analysis module 42 may include a combustion chamber state analysis unit 421, an amplifier unit unbalance checking unit 422, and an alarm signal management unit 423.

연소실 상태 분석유닛(421)은 연소실 상태정보를 입력받아 설정된 연소실 상태 모니터링용 파라미터를 산출하여 각 실린더(2)의 연소실 상태가 실시간 모니터링되도록 하는 유닛이다.The combustion chamber condition analyzing unit 421 is a unit that receives the combustion chamber condition information and calculates parameters for monitoring the combustion chamber condition to monitor the combustion chamber condition of each cylinder 2 in real time.

증폭기유닛 불균율 점검유닛(422)은 증폭기 점검용 기준신호를 생성시켜 직렬연결 라인(30)을 통해 각 증폭기 유닛(21)로 전달하고, 각 증폭기 유닛(21)으로부터의 복귀신호가 설정된 오차범위값을 초과하는지 여부를 판별하여 증폭기 유닛(21)의 불균율을 점검하는 유닛이다. 증폭기 점검용 기준신호는 설정주기로 생성되어 각 증폭기 유닛(21)로 전달될 수 있다. 알람신호 관리유닛(423)은 오차범위값을 초과하는 복귀신호 검출시 알람신호를 생성하여 외부로 출력하는 유닛이다.The amplifier unit unbalance checking unit 422 generates an amplifier checking reference signal and transmits it to each amplifier unit 21 through the serial connection line 30 and outputs the return signal from each amplifier unit 21 to the set error range And checks the unevenness rate of the amplifier unit 21. In this case, The reference signal for amplifier checking can be generated at a set period and transmitted to each amplifier unit 21. [ The alarm signal management unit 423 generates an alarm signal upon detection of a return signal exceeding the error range value and outputs the alarm signal to the outside.

증폭기유닛 불균율 점검유닛(422), 알람신호 관리유닛(423)을 통해 증폭기(211)나 A/D 컨버터(212)의 불균율이 주기적으로 점검될 수 있게 된다. 이를 통해 증폭기(211)의 게인(gain)과 A/D 컨버터(212)의 불균율이 보정될 수 있도록 한다.
The unbalance rate of the amplifier 211 or the A / D converter 212 can be periodically checked through the amplifier unit unbalance checking unit 422 and the alarm signal managing unit 423. [ So that the gain of the amplifier 211 and the unevenness of the A / D converter 212 can be corrected.

한편 연소실 상태 분석유닛(421)은 노킹(knocking) 판단 알고리즘을 구비하여 연소실 내 노킹 발생을 검출하고 노킹 발생시 알람신호를 생성하여 출력시킬 수도 있다. 이를 통해 엔진 운전의 최적화와 내구성 증대가 도모될 수 있도록 할 수 있다.
On the other hand, the combustion chamber state analyzing unit 421 may include a knocking determination algorithm to detect occurrence of knocking in the combustion chamber, and generate and output an alarm signal upon occurrence of knocking. This allows optimization of engine operation and increase in durability.

여기서 다기통 엔진(1)이 압축착화식 엔진일 경우, 통합 모니터링 모듈(40)의 연소실 상태 분석유닛(421)은 최대 실린더압력(Pmax), 최대 실린더압력(Pmax)에서의 크랭크각(θpmax), 최대 압력상승률{(dp/dθ)max}, 최대 압력상승률{(dp/dθ)max}에서의 크랭크각, 압축압력(Pcom), 도시 평균 유효압력(indicated mean effective pressure, Pmi) 등을 연소실 상태 모니터링용 파라미터로서 산출하여 각 실린더(2)의 연소실 내 압력 상태가 실시간 모니터링되도록 한다. 연소실 상태 모니터링용 파라미터는 도 4에서와 같이 출력장치(413)에 디스플레이될 수 있다. Here, the case of multi-cylinder engine 1 is a compression-ignition engine, combustion state analysis unit 421 of the integrated monitoring module 40 of each crank at the maximum cylinder pressure (P max), the maximum cylinder pressure (P max) ( θ pmax), the maximum pressure increase rate {(dp / dθ) max} , the maximum pressure increase rate crank angle, the compression pressure at the {(dp / dθ) max} (P com), indicated mean effective pressure (indicated mean effective pressure, P mi as parameters for monitoring the combustion chamber condition, so that the pressure state in the combustion chamber of each cylinder 2 is monitored in real time. The parameter for monitoring the combustion chamber condition may be displayed on the output device 413 as shown in Fig.

이와 더불어 연소실 상태 분석유닛(421)은 도 5에서와 같은 P-θ 다이어그램, 도 6에서와 같은 P-V 다이어그램이나, P-D 다이어그램을 산출하여 각 실린더(2)의 연소실 상태가 실시간 모니터링되도록 할 수 있다. 또한 연소실 상태 분석유닛(421)은 도 8에서와 같이 크리티컬 커브(critical curve)를 생성하여 분석되도록 할 수 있다. 한편 통합 모니터링 모듈(40)은 도 9와 같은 설정화면을 통해 각종 설정값을 조정할 수 있다.
In addition, the combustion chamber condition analyzing unit 421 can calculate the P-θ diagram as shown in FIG. 5, the PV diagram as shown in FIG. 6, or the PD diagram, so that the combustion chamber state of each cylinder 2 can be monitored in real time. The combustion chamber condition analyzing unit 421 may generate and analyze a critical curve as shown in FIG. Meanwhile, the integrated monitoring module 40 can adjust various setting values through the setting screen as shown in FIG.

상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 통합형 다기통 엔진 연소실 모니터링 시스템(100)은 다기통 엔진(1)의 각 실린더(2)에 설치되는 검출센서(11)에 연결된 증폭기 유닛(21)이 직렬통신 라인(31)에 의해 순차적으로 직렬 연결되어 연소실 상태정보가 직렬통신 라인(31)을 통해 누적적으로 통합 모니터링 모듈(40)로 전달되므로, 배선 선로가 단순화되어 인덕턴스와 전도성 노이즈의 감소에 따른 장치 내구성과 시스템 신뢰성 향상, 시스템 구현비용의 절감, 설치 및 유지보수 작업 용이성 향상, 확장성 증대 등이 도모되는 특징을 갖게 된다. 그리고 본 발명의 실시예에 따른 통합형 다기통 엔진 연소실 모니터링 시스템(100)은 실린더(2) 별로 증폭기 유닛(21)이 독립적으로 착탈가능하게 장착되므로, 문제가 발생한 특정 실린더(2)의 증폭기 유닛(21)을 간편하고 용이하게 교체할 수 있게 되고, 이를 통해 시스템 정비도 용이해지며, 정비 비용도 절감되는 특징을 갖게 된다. 또한 본 발명의 실시예에 따른 통합형 다기통 엔진 연소실 모니터링 시스템(100)은 증폭기 유닛(21)의 불균율을 자가진단할 수 있으므로, 시스템 안정성과 신뢰성 확보 및 유지가 가능해지는 특징을 갖게 된다.
The integrated multicylinder engine combustion chamber monitoring system 100 according to the embodiment of the present invention configured as described above includes an amplifier unit 21 connected to the detection sensor 11 installed in each cylinder 2 of the multi- Since the combustion chamber state information is cumulatively transmitted to the integrated monitoring module 40 through the serial communication line 31, the wiring line is simplified and the inductance and the conductive noise are reduced Which improves device durability and system reliability, reduces system implementation cost, improves ease of installation and maintenance work, and increases scalability. In the integrated multi-cylinder engine combustion chamber monitoring system 100 according to the embodiment of the present invention, since the amplifier unit 21 is detachably and independently mounted for each cylinder 2, the amplifier unit of the specific cylinder 2 21) can be easily and easily replaced, thereby facilitating maintenance of the system and reducing maintenance costs. Also, the integrated multi-cylinder engine combustion chamber monitoring system 100 according to the embodiment of the present invention can self-diagnose the unbalance of the amplifier unit 21, thereby ensuring system stability and reliability.

이와 같은 본 발명의 실시예에 따른 통합형 다기통 엔진 연소실 모니터링 시스템(100)은 압축착화식 엔진의 연소실 내 압력 상태정보의 모니터링이나 선박 엔진의 연소실 내 압력 상태정보 모니터링에 효과적으로 적용될 수 있다.
The integrated multi-cylinder engine combustion chamber monitoring system 100 according to the embodiment of the present invention can be effectively applied to monitoring the pressure state information in the combustion chamber of the compression ignition type engine or to monitor the pressure state information in the combustion chamber of the ship engine.

상술한 바와 같은, 본 발명의 실시예에 따른 통합형 다기통 엔진 연소실 모니터링 시스템을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It will be understood by those skilled in the art that changes and modifications may be made.

1 : 다기통 엔진 2 : 실린더
10 : 연소실 상태검출모듈 11 : 검출센서
11a : 압력 검출센서 20 : 증폭기 모듈
21 : 증폭기 유닛 211 : 증폭기
212 : A/D 컨버터 213 : 카트리지형 케이싱
30 : 직렬연결 라인 31 : 직렬통신 라인
32 : 전원공급 라인 40 : 통합 모니터링 모듈
41 : 데이터 수집모듈 411 : DAQ 유닛
412 : 컨트롤러 413 : 출력장치
42 : 메인 분석모듈 421 : 연소실 상태 분석유닛
422 : 증폭기유닛 불균율 점검유닛 423 : 알람신호 관리유닛
100 : 통합형 다기통 엔진 연소실 모니터링 시스템1: Multi-cylinder engine 2: Cylinder
10: combustion chamber state detection module 11: detection sensor
11a: pressure detection sensor 20: amplifier module
21: amplifier unit 211: amplifier
212: A / D converter 213: cartridge type casing
30: serial connection line 31: serial communication line
32: Power supply line 40: Integrated monitoring module
41: Data Acquisition Module 411: DAQ Unit
412: Controller 413: Output device
42: main analysis module 421: combustion chamber condition analysis unit
422: Amplifier unit unbalance checking unit 423: Alarm signal managing unit
100: Integrated multi-cylinder engine combustion chamber monitoring system

Claims (7)

압축착화식 엔진인 다기통 엔진(1)을 이루는 복수개의 실린더(2)에 각각 설치되어 실린더(2) 내 연소실의 상태정보를 검출하는 복수개의 검출센서(11)를 포함하되, 검출센서(11)에는 압력 검출센서(11a)가 포함되어 연소실의 압력 상태가 모니터링되도록 하는 연소실 상태검출모듈(10)과;
각 검출센서(11)와 연결되어 연소실 상태정보를 증폭시키는 복수개의 증폭기 유닛(21)으로 이루어지되, 증폭기 유닛(21)은 검출센서(11)와 연결되어 연소실 상태정보 아날로그 신호를 증폭시키는 증폭기(211), 증폭기(211)와 연결되어 연소실 상태정보 아날로그 신호를 디지털 신호를 변환하는 A/D 컨버터(212), 증폭기(211)와 A/D 컨버터(212)가 내장되고 착탈가능하게 설정지점에 장착되는 카트리지형 케이싱(213)을 포함하는 구성으로 이루어져 카트리지형 케이싱(213)에 의해 실린더(2) 별로 증폭기 유닛(21)이 독립적으로 착탈가능하게 장착되어 교체될 수 있도록 하는 증폭기 모듈(20)과;
복수개의 증폭기 유닛(21)을 순차적으로 직렬 연결하는 CAN 통신라인으로 이루어지되, 시작지점 증폭기 유닛(21)으로부터 종료지점 증폭기 유닛(21)으로 직렬통신에 의해 신호전달이 수행되도록 하는 직렬통신 라인(31), 직렬 연결된 복수개의 증폭기 유닛(21)으로 전원을 공급하는 전원공급 라인(32)을 포함하는 구성으로 이루어지는 직렬연결 라인(30)과;
직렬연결 라인(30)을 통해 증폭기 모듈(20)과 연결되고, 직렬연결 라인(30)을 통해 각 실린더(2)의 연소실 상태정보를 실시간으로 전달받으며, 연소실 상태정보를 입력받아 설정된 연소실 상태 모니터링용 파라미터를 산출하는 연소실 상태 분석유닛(421)에 의해 각 실린더(2)의 연소실 상태가 실시간 모니터링되도록 하되, 직렬연결 라인(30)을 통해 종료지점 증폭기 유닛(21)과 연결되고 각 증폭기 유닛(21)로부터 순차적으로 직렬연결 라인(30)으로 전달되어 적분된 연소실 상태정보 적분신호를 실시간으로 입력받는 데이터 수집모듈(41), 데이터 수집모듈(41)과 연결되어 각 실린더(2)의 연소실 상태정보를 전달받고 연소실 상태 분석유닛(421)이 구비되어 각 실린더(2)의 연소실 상태를 실시간 모니터링하는 메인 분석모듈(42)을 포함하는 구성으로 이루어지는 통합 모니터링 모듈(40)을 포함하되,
통합 모니터링 모듈(40)의 데이터 수집모듈(41)은,
각 증폭기 유닛(21)로부터 순차적으로 직렬연결 라인(30)으로 전달되어 적분된 연소실 상태정보 적분신호를 실시간으로 입력받아 메인 분석모듈(42)로 전달하게 되고, 연소실 상태정보 적분신호를 전달받는 DAQ 유닛(411)과; 정보의 출력이 수행되는 출력장치(413) 및; DAQ 유닛(411)과 출력장치(413)를 제어하는 컨트롤러(412)를 포함하는 구성으로 이루어지고,
통합 모니터링 모듈(40)의 메인 분석모듈(42)은,
최대 실린더압력, 최대 실린더압력에서의 크랭크각, 최대 압력상승률, 최대 압력상승률에서의 크랭크각, 압축압력, 도시 평균 유효압력(indicated mean effective pressure)를 연소실 상태 모니터링용 파라미터로서 산출하여 각 실린더(2)의 연소실 내 압력 상태가 실시간 모니터링되도록 하는 한편, P-θ 다이어그램, P-V 다이어그램, P-D 다이어그램을 산출하여 각 실린더(2)의 연소실 상태가 실시간 모니터링되도록 하고, 노킹 판단 알고리즘이 구비되어 연소실의 노킹 발생이 검출되도록 하는 한편 노킹 발생시 알람신호를 생성하여 출력시킬 수 있는 연소실 상태 분석유닛(421)과; 증폭기 점검용 기준신호(reference signal)를 생성시켜 직렬연결 라인(30)을 통해 각 증폭기 유닛(21)로 순차적으로 전달하고, 각 증폭기 유닛(21)으로부터의 복귀신호가 설정된 오차범위값을 초과하는지 여부를 판별하여 증폭기 유닛(21)의 불균율을 점검하되, 증폭기 점검용 기준신호는 설정주기로 생성되어 각 증폭기 유닛(21)으로 전달되는 증폭기유닛 불균율 점검유닛(422)과; 오차범위값을 초과하는 복귀신호 검출시 알람신호를 생성하여 외부로 출력하는 알람신호 관리유닛(423)을 포함하는 구성으로 이루어져 증폭기 유닛(21)의 불균율이 주기적으로 점검될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 통합형 다기통 엔진 연소실 모니터링 시스템.And a plurality of detection sensors (11) which are respectively installed in a plurality of cylinders (2) constituting a multi-cylinder engine (1) as a compression ignition type engine and detect the state information of the combustion chamber in the cylinder (2) Includes a combustion chamber state detection module (10) including a pressure detection sensor (11a) for monitoring a pressure state of a combustion chamber;
And a plurality of amplifier units 21 connected to each of the detection sensors 11 to amplify the combustion chamber state information. The amplifier unit 21 is connected to the detection sensor 11 and amplifies the combustion chamber state information analog signal 211), an A / D converter 212 connected to the amplifier 211 for converting a digital signal of the combustion chamber state information analog signal, an amplifier 211 and an A / D converter 212, An amplifier module 20 having a configuration including a cartridge type casing 213 to which the amplifier unit 21 is detachably attached and replaced by the cartridge type casing 213 independently of each cylinder 2, and;
A serial communication line (CAN communication line) which is composed of a CAN communication line for serially connecting a plurality of amplifier units 21 in series and in which signal transmission is performed by serial communication from the starting point amplifier unit 21 to the end point amplifier unit 21 31), and a power supply line (32) for supplying power to a plurality of amplifier units (21) connected in series;
And is connected to the amplifier module 20 via the series connection line 30 and receives the combustion chamber status information of each cylinder 2 in real time through the serial connection line 30. The combustion chamber status information, So that the state of the combustion chamber of each cylinder 2 is monitored in real time by the combustion chamber condition analysis unit 421 for calculating the parameters for each cylinder unit 2 and connected to the end point amplifier unit 21 via the series connection line 30, The data acquisition module 41 is connected to the data acquisition module 41 to receive the integrated combustion chamber state information integration signal in real time from the combustion chamber state information 21 of the respective cylinders 2 to the series connection line 30, And a main analysis module (42) that receives information and includes a combustion chamber status analysis unit (421) to monitor the combustion chamber status of each cylinder (2) in real time. Comprising: a monitoring module 40,
The data collection module (41) of the integrated monitoring module (40)
The integrated combustion state information integration signal transmitted from each of the amplifier units 21 to the series connection line 30 is input in real time to the main analysis module 42. The integrated analysis result signal is transmitted to the main analysis module 42, A unit 411; An output device (413) for outputting information; And a controller 412 for controlling the DAQ unit 411 and the output device 413,
The main analysis module (42) of the integrated monitoring module (40)
The crank angle at the maximum cylinder pressure, the crank angle at the maximum cylinder pressure, the maximum pressure increase rate, the crank angle at the maximum pressure increase rate, the compression pressure, and the indicated mean effective pressure as parameters for monitoring the combustion chamber condition, The PV diagram and the PD diagram are calculated so that the state of the combustion chamber of each cylinder 2 is monitored in real time and a knocking determination algorithm is provided so that the knocking occurrence of the combustion chamber A combustion chamber state analysis unit (421) capable of generating and outputting an alarm signal upon occurrence of knocking; A reference signal for amplifier checking is generated and transmitted to each amplifier unit 21 through the serial connection line 30 in order to determine whether the return signal from each amplifier unit 21 exceeds the set error range value An amplifier unit unbalance checking unit 422 which is generated at a set period and transmitted to each of the amplifier units 21; And an alarm signal management unit 423 for generating an alarm signal when a return signal exceeding the error range value is detected and outputting the alarm signal to the outside, so that the unevenness of the amplifier unit 21 can be periodically checked Integrated multi-cylinder engine combustion chamber monitoring system. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
KR1020150070624A 2015-05-20 2015-05-20 system for monitoring combustion chamber of engine with multiple cylinder KR101702116B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150070624A KR101702116B1 (en) 2015-05-20 2015-05-20 system for monitoring combustion chamber of engine with multiple cylinder

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150070624A KR101702116B1 (en) 2015-05-20 2015-05-20 system for monitoring combustion chamber of engine with multiple cylinder

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160137748A KR20160137748A (en) 2016-12-01
KR101702116B1 true KR101702116B1 (en) 2017-02-02

Family

ID=57577161

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150070624A KR101702116B1 (en) 2015-05-20 2015-05-20 system for monitoring combustion chamber of engine with multiple cylinder

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101702116B1 (en)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2586415B2 (en) * 1993-11-29 1997-02-26 株式会社デンソー Knock control device for internal combustion engine
JP3806235B2 (en) * 1997-09-22 2006-08-09 三菱重工業株式会社 Method for diagnosing joint structure of internal combustion engine
KR100345132B1 (en) 1999-12-30 2002-07-24 현대자동차주식회사 Method for monitoring an engine
JP4086602B2 (en) 2002-09-17 2008-05-14 株式会社日立製作所 Control device and control method for multi-cylinder engine

Also Published As

Publication number Publication date
KR20160137748A (en) 2016-12-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107332917B (en) Underground pipe gallery space environment data acquisition method and system with fault judgment function
EP1452936B1 (en) Method for detecting an impending sensor failure
FI123044B (en) Method and arrangement for controlling ignition failure
US11030829B2 (en) Hyper-redundant sensor nodes
EP2149832A3 (en) Method and systems for monitoring gas turbine engine temperature
US10109118B2 (en) Method for monitoring the operation of a sensor
CN112629594A (en) High-voltage cable operation parameter on-line monitoring alarm system
US7991585B2 (en) Method and apparatus for three dimensional calibration of an on-board diagnostics system
CN114170779A (en) Urban underground comprehensive pipe gallery earthquake resistance abnormity early warning system and method
KR101702116B1 (en) system for monitoring combustion chamber of engine with multiple cylinder
US8438906B2 (en) Apparatus and method for the detection of knocking combustion
CN202524429U (en) Hoisting machinery health monitoring system based on wireless sensing nodes
CN106980309A (en) Facilities and equipment intelligent remote management system
CN108444592A (en) Wireless vibration monitoring and fault diagnosis system
CN203549409U (en) Online safety early-warning device of medium- and low-pressure gas regulator
KR20200074740A (en) System for remote diagnosing fault of oxygen concentration analyzer and method thereof
KR20180020564A (en) Apparatus and method for monitoring engine condition
CN214173433U (en) High-voltage cable operation parameter on-line monitoring system
EP3179165B1 (en) Steam using facility management method, and steam using facility
CN103257599A (en) Control system
CN113934135A (en) Compound monitored control system based on electric power piping lane
CN207816328U (en) A kind of pumping station operation state real time on-line monitoring and fault diagnosis system
JP4471994B2 (en) Engine performance diagnostic equipment
CN111521937A (en) Method and device for diagnosing starting fault of gas generator
JP5956841B2 (en) Ion current detection device for internal combustion engine and internal combustion engine control system provided with the same

Legal Events

Date Code Title Description
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 20150520

PA0201 Request for examination
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20160302

Patent event code: PE09021S01D

AMND Amendment
PE0601 Decision on rejection of patent

Patent event date: 20160919

Comment text: Decision to Refuse Application

Patent event code: PE06012S01D

Patent event date: 20160302

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event code: PE06011S01I

AMND Amendment
PX0901 Re-examination

Patent event code: PX09011S01I

Patent event date: 20160919

Comment text: Decision to Refuse Application

Patent event code: PX09012R01I

Patent event date: 20160502

Comment text: Amendment to Specification, etc.

PG1501 Laying open of application
PX0701 Decision of registration after re-examination

Patent event date: 20161208

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event code: PX07013S01D

Patent event date: 20161121

Comment text: Amendment to Specification, etc.

Patent event code: PX07012R01I

Patent event date: 20160919

Comment text: Decision to Refuse Application

Patent event code: PX07011S01I

Patent event date: 20160502

Comment text: Amendment to Specification, etc.

Patent event code: PX07012R01I

X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

Comment text: Registration of Establishment

Patent event date: 20170125

Patent event code: PR07011E01D

PR1002 Payment of registration fee

Payment date: 20170125

End annual number: 3

Start annual number: 1

PG1601 Publication of registration
PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20210125

Start annual number: 5

End annual number: 5

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20220125

Start annual number: 6

End annual number: 6

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20221207

Start annual number: 7

End annual number: 7

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20240117

Start annual number: 8

End annual number: 8

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20241226

Start annual number: 9

End annual number: 9