KR101747835B1 - 원격 서버 - Google Patents

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KR101747835B1
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타케시 오우치다
신고 에구치
나오키 가와카미
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얀마 가부시키가이샤
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Abstract

엔진의 오버히트를 예측할 수 있는 원격 서버를 제공하는 것을 과제로 한다. 엔진 회전수(Ne), 엔진의 부하율(L) 및 냉각수 온도(Tw)를 수신하는 원격 서버(5)로서, 소정 간격의 엔진 부하율(L)의 이동 평균값을 연산하고, 엔진 부하율(L)의 이동 평균값와 냉각수 온도(Tw)의 상관 관계를 연산하고, 소정 기간의 상관 관계가 당해 소정 기간까지의 상관 관계에 대해서 소정의 상이한 상태인 경우에는, 사용자가 사용하는 선회 작업차(3)에 오버히트가 발생하고 있다고 예측하는 원격 서버(5)를 제공한다.

Description

원격 서버{REMOTE SERVER}
본 발명은, 엔진의 오버히트의 발생을 예측하는 원격 서버의 기술에 관한 것이다.
원격 서버란, 먼 곳의 사용자에 대해서 어떠한 서비스를 제공하는 것이다. 최근, 건설 기계를 판매한 후에도 작업 기계의 가동 상황을 원격 서버에 의해 원격 감시하여, 사용자에 대해서 메인테넌스 정보 등을 제공하고 있다. 예를 들면, 특허문헌 1에는 원격 서버에서 작업 기계의 부품 수명을 관리하는 구성이 개시되어 있다.
한편, 특허문헌 2에는, 건설 기계의 엔진의 오버히트 발생을 판정하는 구성이 개시되어 있다. 그러나, 특허문헌 2에 개시되는 엔진에서는, 엔진의 각 기통의 온도를 검지할 필요가 있다. 그 때문에, 예를 들면 각 기통에 온도 센서가 마련되어 있지 않은 엔진에는 적용할 수 없다. 또한, 특허문헌 1에 개시되는 원격 서버에서는, 엔진의 오버히트를 예측하는 구성까지는 개시하고 있지 않다.
일본 특허 공개 제2007-100305호 공보 일본 특허 공개 제2005-207413호 공보
본 발명이 해결하려고 하는 과제는, 엔진의 오버히트를 예측할 수 있는 원격 서버를 제공하는 것이다.
본 발명의 원격 서버에서는, 엔진 회전수 정보, 엔진의 부하율 정보 및 냉각수 온도 정보를 수신하는 원격 서버로서, 소정 간격의 엔진 부하율의 이동 평균값을 연산하고, 엔진 부하율의 이동 평균값과 냉각수 온도의 상관 관계를 연산하고, 어느 소정 기간에서의 상관 관계가 당해 소정 기간 이전까지의 상관 관계에 대해서 소정의 상이한 상태인 경우에 오버히트의 발생을 예측하는 것이 바람직하다.
본 발명의 원격 서버에서는, 엔진 회전수 정보, 엔진의 부하율 정보 및 냉각수 온도 정보를 수신하는 원격 서버로서, 엔진 회전수 정보 및 엔진의 부하율 정보로부터 엔진 출력을 산출하고, 소정 간격의 엔진 출력의 이동 평균값을 연산하고, 엔진 출력의 이동 평균값과 냉각수 온도의 상관 관계를 연산하여, 어느 소정 기간에서의 상관 관계가 당해 소정 기간 이전까지의 상관 관계에 대해서 소정의 상이한 상태인 경우에 오버히트의 발생을 예측한 것이다.
본 발명의 원격 서버에서는, 외기 온도 정보 또는 대기압 정보를 수신하고, 냉각수 온도 정보를 외기 온도 정보 또는 대기압 정보로부터 연산되는 표고(標高)에 기초하여 보정한다.
본 발명의 원격 서버에 의하면, 각 기통의 온도 검지에 의존하지 않고 엔진의 오버히트의 발생을 예측할 수 있다. 또한, 개별 엔진 콘트롤러에 오버히트의 발생을 예측하는 연산 부하가 걸리지 않아, 예측 로직의 갱신도 용이하다.
도 1은 원격 서버 시스템의 구성을 나타내는 모식도이다.
도 2는 원격 서버 시스템의 구성을 나타내는 다른 모식도이다.
도 3은 엔진 부하율과 냉각수 온도의 상관 관계를 나타내는 그래프이다.
도 4는 오버히트 예측 제어의 흐름을 나타내는 플로우 차트이다.
도 5는 엔진 출력과 냉각수 온도의 상관 관계를 나타내는 그래프이다.
도 6은 오버히트 예측 제어의 흐름을 나타내는 플로우 차트이다.
도 1을 이용하여, 원격 서버 시스템(100)에 대해 설명한다.
한편, 도 1에서는 원격 서버 시스템(100)을 모식적으로 나타내고 있다.
원격 서버 시스템(100)은, 본 발명의 원격 서버의 실시 형태에 따른 시스템이다. 원격 서버 시스템(100)이란, 먼 곳의 사용자에 대해서 어떠한 서비스를 제공하는 시스템이다. 본 실시 형태의 원격 서버 시스템(100)은, 건설 기계로서의 선회 작업차(3)를 사용하는 사용자에 대해, 세계 각국의 해외 통신 회사(130)와 국내의 국내 통신 회사(120)를 통하여, 원격 정보 센터(110)로부터 서비스를 제공하는 시스템이다.
도 2를 이용하여, 원격 서버 시스템(100)에 대해 상세히 설명한다.
한편, 도 2에서는 원격 서버 시스템(100)을 모식적으로 나타내고 있다.
본 실시 형태의 원격 서버 시스템(100)은, 선회 작업차(3)를 사용하는 사용자에 대해, 선회 작업차(3)를 구동하는 엔진(도시 생략)의 오버히트를 예측하여, 오버히트의 발생을 경고하는 시스템이다.
원격 서버 시스템(100)은, 예를 들면, 원격 정보 센터(110)(도 1 참조)에 마련된 원격 서버(5)와 선회 작업차(3)에 마련된 단말 서버(6)가 통신 가능하게 구축되어 있다. 원격 서버(5)는, 복수의 선회 작업차(3…3)에 마련된 단말 서버(6…6)와 통신 가능하게 구축되어 있다.
본 실시 형태에서, 단말 서버(6)는 적어도 선회 작업차(3)의 운전일 정보로서 운전한 연월일 및 가동 시간, 엔진의 회전수 정보로서 엔진 회전수(Ne), 엔진의 부하율 정보로서 엔진 부하율(L) 및 엔진의 냉각수 온도 정보로서 냉각수 온도(Tw)를 원격 서버(5)로 송신하는 것으로 한다.
본 실시 형태의 선회 작업차(3)에서는, 엔진으로서 커먼 레일 엔진을 탑재하고 있는 것으로 한다. 엔진 회전수(Ne)는, 엔진 회전수 센서에 의해 검출되는 엔진 회전수(Ne)가 원격 서버(5)로 송신된다. 냉각수 온도(Tw)는, 엔진 냉각수 온도센서에 의해 검출되는 냉각수 온도(Tw)가 원격 서버(5)로 송신된다.
엔진 부하율(L)은, ECU(Engine　Control　Unit)가 명령하는 분사량의, 그 엔진 회전수(Ne)에서의 최대 분사량에 대한 비율이 원격 서버(5)로 송신된다. 예를 들면, 기계 거버너식 엔진에서는, 랙 위치 센서에 의해 검출되는 랙 위치가 엔진 부하율(L)이 된다. 또한, 전자 거버너식 엔진에서는, 액셀러레이터 개도(開度) 센서에 의해 검출되는 액셀러레이터 회동량이 엔진 부하율(L)이 된다.
도 3을 이용하여, 엔진 부하율(L)과 냉각수 온도(Tw)의 상관 관계에 대해 설명한다.
한편, 도 3에서 가로축은 엔진 부하율(L)을 나타내고, 세로축은 냉각수 온도(Tw)를 나타내며, 엔진 부하율(L)과 냉각수 온도(Tw)의 상관 관계를 그래프로 나타내고 있다. 한편, 엔진 부하율(L)은 10분 마다의 이동 평균값을 나타내고 있다.
예를 들면, 그래프 중에서 A의 플로팅 그룹이, 선회 작업차(3)의 지난번 가동까지의 엔진 부하율(L)과 냉각수 온도(Tw)의 상관 관계를 플로팅한 것으로 한다. 또한, 그래프 중에서 B의 플로팅 그룹이, 동일한 선회 작업차(3)의 이번 가동에서의 엔진 부하율(L)과 냉각수 온도(Tw)의 상관 관계를 플로팅한 것으로 한다.
그래프 중에서 A의 플로팅 그룹에서는, 엔진 부하율(L)과 냉각수 온도(Tw)의 상관 관계가 동일한 경향을 나타내고 있다. 여기서, 근사 곡선(A1)은 지난번 가동까지의 엔진 부하율(L)과 냉각수 온도(Tw)의 상관 관계를 플로팅한 것으로부터 산출한 것이다.
그런데, 그래프 중에서 B의 플로팅 그룹에서는, 엔진 부하율(L)과 냉각수 온도(Tw)의 상관 관계가 A의 영역과 비교하여 냉각수 온도(Tw)가 높은 경향을 나타내고 있다. 여기서, 근사 곡선(B1)은, 이번 가동에서의 엔진 부하율(L)과 냉각수 온도(Tw)의 상관 관계를 플로팅한 것으로부터 산출한 것이다.
여기서, 엔진의 냉각수 온도(Tw)는, 엔진 부하율(L)에 거의 비례하는 것을 알 수 있다. 또한, 엔진의 오버히트란, 엔진이 과열되어 동작 불량을 일으킨 상태이다. 엔진이 과열되는 원인으로서는, 냉각 능력 부족인 경우가 많다. 냉각 능력 부족은 냉각수 온도(Tw)의 상승에 의해 검지할 수 있는 경우가 많다.
즉, 엔진의 오버히트는, 엔진 부하율(L)에 대한 냉각수 온도(Tw)에 차이가 생긴 것을 검지하면 미연에 발생을 방지할 수 있다. 예를 들면, 그래프 중에서 B의 플로팅 그룹에서는, 엔진의 오버히트가 발생할 전조를 나타내고 있다.
도 4를 이용하여, 오버히트 예측 제어 S100에 대해 설명한다.
한편, 도 4에서는, 오버히트 예측 제어 S100의 흐름을 플로우 차트로 나타내고 있다.
오버히트 예측 제어 S100는, 원격 서버(5)가 엔진의 오버히트를 예측하는 제어이다.
스텝 S110에서, 원격 서버(5)는, 선회 작업차(3)의 이번 가동에서의, 엔진 부하율(L) 및 냉각수 온도(Tw)를 정보로서 취득한다. 한편, 엔진 부하율(L)은, 10분 마다의 이동 평균값을 정보로서 취득한다.
스텝 S120에서, 원격 서버(5)는 취득한 엔진 부하율(L)(이동 평균값)과 냉각수 온도(Tw)로부터 엔진 부하율(L)과 냉각수 온도(Tw)의 상관 관계를 나타내는 근사 곡선(B1)을 산출한다.
스텝 S130에서, 원격 서버(5)는, 이번 가동에서 산출한 근사 곡선(B1)과 지난번까지의 가동에서 산출한 근사 곡선(A1)을 산출하여, 근사 곡선(B1)이 소정 영역(R1)의 범위 내인지 어떤지를 판정한다. 한편, 지난번까지의 가동에서 산출하는 근사 곡선(A1)은 엔진이 정상적으로 가동하고 있는 것으로 한정한다.
한편, 소정 영역(R1)의 범위란, 산출한 근사 곡선(A1)의 근방의 범위로서, 오차도 포함한 영역으로서 산출되는 것으로 한다.
원격 서버(5)는, 근사 곡선(B1)이 소정 영역(R1)의 범위 내가 아니면, 스텝 S140으로 이행한다. 한편, 근사 곡선(B1)이 소정 영역(R1)의 범위 내이면, 오버히트 예측 제어 S100을 종료한다
스텝 S140에서, 원격 서버(5)는, 선회 작업차(3)의 엔진이 오버히트할 가능성이 있다고 사용자에게 경고하고, 오버히트 예측 제어 S100을 종료한다. 사용자에게 경고하는 수단으로서는, 단말 서버(6)를 통하여 선회 작업차(3)의 조작 패널에 오버히트 예측 표시하거나, 또는 직접 사용자에게 연락하는 것 등을 고려할 수 있다.
원격 서버(5) 및 오버히트 예측 제어 S100의 효과에 대해 설명한다.
원격 서버(5) 및 오버히트 예측 제어 S100에 의하면, 엔진의 오버히트의 발생을 예측할 수 있다. 또한, 선회 작업차(3)의 ECU에 오버히트의 발생을 예측하는 연산 부하가 걸리지 않아, 예측 로직의 갱신도 용이하다.
도 5를 이용하여, 엔진 출력(P)과 냉각수 온도(Tw)의 상관 관계에 대해 설명한다.
한편, 도 5에서 가로축은 엔진 출력(P)을 나타내고, 세로축은 냉각수 온도(Tw)를 나타내며, 엔진 출력(P)과 냉각수 온도(Tw)의 상관 관계를 그래프로 나타내고 있다. 한편, 엔진 출력(P)은 10분 마다의 이동 평균값을 나타내고 있다.
예를 들면, 그래프 중에서 C의 플로팅 그룹이, 선회 작업차(3)의 지난번 가동까지의, 엔진 출력(P)과 냉각수 온도(Tw)의 상관 관계를 플로팅한 것으로 한다. 한편, 그래프 중에서 D의 영역이, 동일한 선회 작업차(3)의 이번 가동에서의 엔진 출력(P)과 냉각수 온도(Tw)의 상관 관계를 플로팅한 것으로 한다.
그래프 중에서 C의 플로팅 그룹에서는, 엔진 출력(P)과 냉각수 온도(Tw)의 상관 관계가 동일한 경향을 나타내고 있다. 여기서, 근사 곡선(C1)은, 지난번 가동까지의 엔진 출력(P)과 냉각수 온도(Tw)의 상관 관계를 플로팅한 것으로부터 산출한 것이다.
그런데, 그래프 중에서 D의 플로팅 그룹에서는, 엔진 출력(P)과 냉각수 온도(Tw)의 상관 관계가 C의 영역과 비교하여 냉각수 온도(Tw)가 높은 경향을 나타내고 있다. 여기서, 근사 곡선(D1)은, 이번 가동에서의 엔진 출력(P)과 냉각수 온도(Tw)의 상관 관계를 플로팅한 것으로부터 산출한 것이다.
여기서, 엔진의 냉각수 온도(Tw)는 상술한 엔진 부하율(L)과 비교하여 엔진 출력(P)에 높은 정확도로 비례하는 것을 알 수 있다. 또한, 그래프 중에서 D의 플로팅 그룹에서는, 엔진의 오버히트가 발생할 전조를 나타내고 있다.
도 6을 이용하여, 다른 오버히트 예측 제어 S200에 대해 설명한다.
한편, 도 6에서는 다른 오버히트 예측 제어 S200의 흐름을 플로우 차트로 나타내고 있다.
스텝 S210에서, 원격 서버(5)는 선회 작업차(3)의 지난번까지의 가동에서의, 엔진 출력(P) 및 냉각수 온도(Tw)를 정보로서 취득한다. 한편, 엔진 출력(P)은 10분 마다의 이동 평균값을 정보로서 취득한다.
스텝 S220에서, 원격 서버(5)는 취득한 엔진 출력(P)(이동 평균값)과 냉각수 온도(Tw)를 엔진 출력(P)과 냉각수 온도(Tw)의 상관 관계를 나타내는 근사 곡선(D1)을 산출한다.
스텝 S230에서, 원격 서버(5)는, 이번 가동에서 산출한 근사 곡선(D1)과 지난번까지의 가동에서 산출한 근사 곡선(C1)의 차이를 산출하여, 근사 곡선(D1)이 소정 영역(R2)의 범위 내인지 어떤지를 판정한다. 한편, 지난번까지의 가동에서 산출하는 근사 곡선(C1)은, 엔진이 정상적으로 가동하고 있는 것으로 한정한다.
한편, 소정 영역(R2)의 범위란, 산출한 근사 곡선(C1)의 근방의 범위로서, 오차도 포함한 영역으로서 산출되는 것으로 한다.
원격 서버(5)는, 근사 곡선(D1)이 소정 영역(R2)의 범위 내가 아니면, 스텝 S240으로 이행한다. 한편, 근사 곡선(D1)이 소정 영역(R2)의 범위 내이면, 오버히트 예측 제어 S200을 종료한다.
스텝 S240에서, 원격 서버(5)는, 선회 작업차(3)의 엔진이 오버히트할 가능성이 있다고 사용자에 경고하고, 오버히트 예측 제어 S100을 종료한다.
원격 서버(5) 및 다른 오버히트 예측 제어 S200의 효과에 대해 설명한다.
원격 서버(5) 및 다른 오버히트 예측 제어 S200에 의하면, 엔진의 오버히트의 발생을 높은 정확도로 예측할 수 있다. 또한, 선회 작업차(3)의 ECU에 오버히트의 발생을 예측하는 연산 부하가 걸리지 않아, 예측 로직의 갱신도 용이하다.
한편, 본 실시 형태에서는, 냉각수 온도 센서로 검출되는 냉각수 온도(Tw)를 직접 이용하는 구성으로 하였으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 외기 온도 센서에 의해 검출되는 외기 온도, 또는 대기압 센서에 의해 검출되는 대기압으로부터 연산되는 표고를 이용하여 냉각수 온도(Tw)를 보정하는 구성으로 해도 무방하다.
또한, 본 실시 형태에서는, 선회 작업차(3)를 사용하는 사용자에 대해 오버히트를 예측하는 구성으로 하였으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 트랙터 또는 콤바인 등을 사용하는 사용자에 대해 오버히트를 예측하는 구성으로 해도 된다.
본 발명은, 원격 서버에 이용 가능하다.
3: 선회 작업차 5: 원격 서버
6: 단말 서버 100: 원격 서버 시스템

Claims (3)

  1. 엔진 회전수 정보, 엔진의 부하율 정보 및 냉각수 온도 정보를 수신하는 원격 서버로서, 소정 간격의 엔진 부하율의 이동 평균값을 연산하고, 엔진 부하율의 이동 평균값과 냉각수 온도의 상관 관계를 연산하고, 어느 소정 기간에서의 상관 관계가 당해 소정 기간 이전까지의 상관 관계에 대해서 소정의 상이한 상태인 경우에 오버히트의 발생을 예측하는 원격 서버.
  2. 엔진 회전수 정보, 엔진의 부하율 정보 및 냉각수 온도 정보를 수신하는 원격 서버로서, 엔진 회전수 정보 및 엔진의 부하율 정보로부터 엔진 출력을 산출하고, 소정 간격의 엔진 출력의 이동 평균값을 연산하고, 엔진 출력의 이동 평균값과 냉각수 온도의 상관 관계를 연산하여, 어느 소정 기간에서의 상관 관계가 당해 소정 기간 이전까지의 상관 관계에 대해서 소정의 상이한 상태인 경우에 오버히트의 발생을 예측하는 원격 서버.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    외기 온도 정보 또는 대기압 정보를 수신하고,
    냉각수 온도 정보를 외기 온도 정보 또는 대기압 정보로부터 연산되는 표고에 기초하여 보정하는 원격 서버.
KR1020167007202A 2013-08-28 2014-08-12 원격 서버 KR101747835B1 (ko)

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