KR102180789B1 - Apparatus and method for monitoring engine condition - Google Patents

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Abstract

본 발명은 엔진의 각 실린더에 대한 중요 파리미터를 이용하여 엔진의 현재 상태를 모니터링하고, 엔진의 결함을 조기에 예측할 수 있도록 하는 엔진 상태 모니터링 장치 및 방법에 관한 것이다.
이를 위해, 본 발명은 각각의 실린더에 설치된 복수의 압력 센서에 의해 계측된 압력 데이터를 실시간 수집하고, 수집된 압력 데이터로부터 실린더별 파라미터(IMEP, Pmax)를 산출하는 실린더 모니터링부; 상기 실린더 모니터링부로부터 수신한 상기 파라미터(IMEP, Pmax)를 실린더별로 저장하는 메모리부; 및 상기 메모리부에 실린더별로 저장된 상기 파라미터(IMEP, Pmax)를 이용하여, 동일 시점에 실린더별로 각 파라미터(IMEP, Pmax)에 대한 변동 계수를 산출하고, 산출된 파라미터 변동 계수가 임계값을 벗어나면, 임계값을 벗어나는 파라미터 변동 계수가 산출된 실린더를 고장 발생이 예측되는 실린더로 판별하는 메인 제어부;를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
이에 따라, 본 발명은 엔진의 현재 상태뿐만 아니라 엔진의 결함을 조기에 예측할 수 있게 됨에 따라, 유지 보수를 보다 효율적으로 수행할 수 있게 되고, 엔진의 고장 예방과 운전 신뢰도를 높일 수 있게 된다.The present invention relates to an engine condition monitoring apparatus and method for monitoring a current condition of an engine using important parameters for each cylinder of the engine, and enabling early prediction of an engine defect.
To this end, the present invention includes a cylinder monitoring unit that collects pressure data measured by a plurality of pressure sensors installed in each cylinder in real time, and calculates cylinder-specific parameters (IMEP, Pmax) from the collected pressure data; A memory unit for storing the parameters (IMEP, Pmax) received from the cylinder monitoring unit for each cylinder; And using the parameters (IMEP, Pmax) stored for each cylinder in the memory unit, calculating a coefficient of variation for each parameter (IMEP, Pmax) for each cylinder at the same time, and when the calculated parameter variation coefficient exceeds a threshold value, And a main control unit for determining the cylinder for which the parameter variation coefficient deviating from the threshold value is calculated as the cylinder for which the occurrence of failure is predicted.
Accordingly, according to the present invention, not only the current state of the engine but also the defect of the engine can be predicted at an early stage, so that maintenance can be performed more efficiently, and the engine failure prevention and driving reliability can be improved.

Description

엔진 상태 모니터링 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR MONITORING ENGINE CONDITION}Engine condition monitoring device and method {APPARATUS AND METHOD FOR MONITORING ENGINE CONDITION}

본 발명은 엔진 상태 모니터링 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 엔진의 각 실린더에 대한 중요 파리미터를 이용하여 엔진의 현재 상태를 모니터링하고, 엔진의 결함을 조기에 예측할 수 있도록 하는 엔진 상태 모니터링 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an engine condition monitoring apparatus and method, and in particular, to an engine condition monitoring apparatus and method that monitors the current condition of the engine using important parameters for each cylinder of the engine, and predicts an engine defect early. About.

운항중인 선박 엔진에 고장이 발생하면 운항이 중단되거나 해상사고로 이어질 수 있는 긴박한 상황이 벌어질 수 있으며, 운항이 중단된 시간만큼의 비용과 막대한 수리비가 발생하게 된다.If a failure occurs in the engine of a ship in operation, the operation may be interrupted or an urgent situation that may lead to a maritime accident may occur, and the cost of the time when the operation is stopped and enormous repair costs are incurred.

따라서 선박 엔진의 이상상태(Abnormal Stats)를 관리자에게 알려주는 모니터링 시스템은 선박의 운용 상태 파악에 있어서 매우 중요하다.Therefore, the monitoring system that informs the manager of the abnormal status of the ship's engine is very important in understanding the operation status of the ship.

엔진 상태 진단을 위해 종래에는 실린더 내부 압력을 기반으로 엔진의 현재 상태를 진단한다.In order to diagnose the engine condition, the current condition of the engine is diagnosed based on the pressure inside the cylinder.

즉, 실린더 모니터링부는 엔진 실린더 내의 압력 데이터를 기반으로 실린더별 상태를 실시간으로 계산하고, 연산을 통해 계산되는 중요 파라미터(예를 들어, IMEP(Indicated Mean Effective Pressure), SoC(Start of Combustion), Pmax, 노킹 등)를 CAN(Controller Area Network), TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol) 등의 통신 방식을 통해 메인 제어부로 전송한다.That is, the cylinder monitoring unit calculates the state of each cylinder in real time based on the pressure data in the engine cylinder, and calculates important parameters (e.g., IMEP (Indicated Mean Effective Pressure), SoC (Start of Combustion), Pmax) , Knocking, etc.) are transmitted to the main control unit through communication methods such as CAN (Controller Area Network) and TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol).

실린더 모니터링부로부터 중요 파라미터(예를 들어, IMEP, SoC, Pmax, 노킹 등)를 수신한 메인 제어부는, 수신한 중요 파라미터(예를 들어, IMEP, SoC, Pmax, 노킹 등)를 과거 데이터와 비교하여 두 값의 차가 설정된 값 범위를 벗어나거나, 임계값과 비교하여 임계값을 벗어나는 지를 판단하여, 엔진의 현재 상태를 진단한다.The main control unit, which receives important parameters (eg IMEP, SoC, Pmax, knocking, etc.) from the cylinder monitoring unit, compares the received important parameters (eg IMEP, SoC, Pmax, knocking, etc.) with past data. Accordingly, it is determined whether the difference between the two values is out of the set value range or out of the threshold value by comparing with the threshold value, and the current state of the engine is diagnosed.

그리고 진단 결과에 따라 엔진의 실린더에서 균일한 파워를 발생하도록 밸런싱 제어를 수행하여 엔진의 동작 상태를 최적으로 유지시킨다.In addition, balancing control is performed to generate uniform power in the cylinder of the engine according to the diagnosis result, thereby maintaining the engine operating state optimally.

전술한 바와 같이, 종래에는 엔진의 현재 상태에 대한 모니터링은 가능하지만, 고장이 발생할 수 있는 부분에 대한 예측은 할 수 없는 문제점이 있다.As described above, conventionally, it is possible to monitor the current state of the engine, but there is a problem in that it is not possible to predict a part where a failure may occur.

한국공개특허공보 제10-2013-0049232호(공개일 2013.05.14.)Korean Patent Publication No. 10-2013-0049232 (published on May 14, 2013)

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 엔진의 각 실린더에 대한 중요 파라미터를 이용하여 엔진의 현재 상태를 모니터링하고, 엔진의 결함을 조기에 예측할 수 있도록 하는 엔진 상태 모니터링 장치 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.The present invention was conceived to solve the above-described problem, and an engine condition monitoring apparatus and method for monitoring the current state of the engine using important parameters for each cylinder of the engine, and predicting a defect of the engine early. It has its purpose in providing.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems that are not mentioned will be clearly understood by those of ordinary skill in the technical field to which the present invention belongs from the following description. I will be able to.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진 상태 모니터링 장치는, 각각의 실린더에 설치된 복수의 압력 센서에 의해 계측된 압력 데이터를 실시간 수집하고, 수집된 압력 데이터로부터 실린더별 파라미터(IMEP, Pmax)를 산출하는 실린더 모니터링부; 상기 실린더 모니터링부로부터 수신한 상기 파라미터(IMEP, Pmax)를 실린더별로 저장하는 메모리부; 및 상기 메모리부에 실린더별로 저장된 상기 파라미터(IMEP, Pmax)를 이용하여, 동일 시점에 실린더별로 각 파라미터(IMEP, Pmax)에 대한 변동 계수를 산출하고, 산출된 파라미터 변동 계수가 임계값을 벗어나면, 임계값을 벗어나는 파라미터 변동 계수가 산출된 실린더를 고장 발생이 예측되는 실린더로 판별하는 메인 제어부;를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.An engine condition monitoring apparatus according to an embodiment of the present invention for achieving the above object collects pressure data measured by a plurality of pressure sensors installed in each cylinder in real time, and a cylinder-specific parameter from the collected pressure data ( A cylinder monitoring unit that calculates IMEP, Pmax); A memory unit for storing the parameters (IMEP, Pmax) received from the cylinder monitoring unit for each cylinder; And using the parameters (IMEP, Pmax) stored for each cylinder in the memory unit, calculating a coefficient of variation for each parameter (IMEP, Pmax) for each cylinder at the same time, and when the calculated parameter variation coefficient exceeds a threshold value, And a main control unit for determining the cylinder for which the parameter variation coefficient deviating from the threshold value is calculated as the cylinder for which the occurrence of failure is predicted.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진 상태 모니터링 방법은, 실린더 모니터링부가 각각의 실린더에 설치된 복수의 압력 센서에 의해 계측된 압력 데이터를 실시간 수집하는 단계; 상기 실린더 모니터링부가 상기 수집된 압력 데이터로부터 실린더별 파라미터(IMEP, Pmax)를 산출하는 단계; 상기 실린더 모니터링부가 상기 실린더별 파라미터(IMEP, Pmax)를 메인 제어부로 전송하는 단계; 상기 메인 제어부가 상기 실린더 모니터링부로부터 수신한 상기 파라미터(IMEP, Pmax)를 실린더별로 저장하는 단계; 상기 메인 제어부가 상기 파라미터(IMEP, Pmax)를 이용하여, 동일 시점에 실린더별로 각 파라미터(IMEP, Pmax)에 대한 변동 계수를 산출하는 단계; 상기 산출된 변동 계수가 임계값을 벗어나는 지를 판단하는 단계; 및 상기 판단결과 상기 산출된 변동 계수가 임계값을 벗어나면, 임계값을 벗어나는 변동 계수가 산출된 실린더를 고장 발생이 예측되는 실린더로 판별하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.On the other hand, the engine condition monitoring method according to an embodiment of the present invention, the cylinder monitoring unit collecting pressure data measured by a plurality of pressure sensors installed in each cylinder in real time; Calculating, by the cylinder monitoring unit, cylinder-specific parameters (IMEP, Pmax) from the collected pressure data; Transmitting the cylinder-specific parameters (IMEP, Pmax) by the cylinder monitoring unit to a main control unit; Storing, by the main control unit, the parameters (IMEP, Pmax) received from the cylinder monitoring unit for each cylinder; Calculating, by the main control unit, a coefficient of variation for each parameter (IMEP, Pmax) for each cylinder at the same time by using the parameters (IMEP, Pmax); Determining whether the calculated coefficient of variation deviates from a threshold value; And when the calculated coefficient of variation is out of the threshold value as a result of the determination, determining the cylinder for which the coefficient of variation out of the threshold value is calculated as the cylinder for which the occurrence of a failure is predicted.

본 발명의 엔진 상태 모니터링 장치 및 방법에 따르면, 엔진의 현재 상태뿐만 아니라 엔진의 결함을 조기에 예측할 수 있게 됨에 따라, 유지 보수를 보다 효율적으로 수행할 수 있게 되고, 엔진의 고장 예방과 운전 신뢰도를 높일 수 있게 된다.According to the engine condition monitoring apparatus and method of the present invention, as it becomes possible to predict not only the current condition of the engine but also the defect of the engine at an early stage, maintenance can be performed more efficiently, and the failure prevention and operation reliability of the engine are improved. You can increase it.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진 상태 모니터링 장치의 구성을 개략적으로 보인 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진 상태 모니터링 방법을 설명하기 위한 처리도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 제공되는 화면 표시부를 예시적으로 보인 도면이다.1 is a diagram schematically showing the configuration of an engine condition monitoring apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a processing diagram illustrating an engine condition monitoring method according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating an exemplary screen display unit provided according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 엔진 상태 모니터링 장치 및 방법에 대해서 상세하게 설명한다.Hereinafter, an apparatus and method for monitoring an engine condition according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진 상태 모니터링 장치의 구성을 개략적으로 보인 도면이다.1 is a diagram schematically showing the configuration of an engine condition monitoring apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1에서, 복수의 압력 센서(10)는 엔진을 구성하는 복수의 실린더에 각각 설치되어, 각 실린더의 내부 압력을 계측하고, 계측된 압력 데이터를 실린더 모니터링부(20)로 실시간 출력한다.In FIG. 1, a plurality of pressure sensors 10 are respectively installed in a plurality of cylinders constituting the engine, measure the internal pressure of each cylinder, and output the measured pressure data to the cylinder monitoring unit 20 in real time.

실린더 모니터링부(20)는 각각의 압력 센서(10)에서 출력되는 아날로그 신호 형태의 압력 데이터를 수집하고, 수집한 아날로그 신호 형태의 압력 데이터를 A/D(Analog to Digital) 변환한 후, 디지털 신호로 변환된 압력 데이터로부터 실린더별 파라미터(IMEP, Pmax)를 산출한다.The cylinder monitoring unit 20 collects pressure data in the form of an analog signal output from each pressure sensor 10, converts the pressure data in the form of the collected analog signal to A/D (Analog to Digital), and then converts the digital signal. The cylinder-specific parameters (IMEP, Pmax) are calculated from the converted pressure data.

그리고 산출된 파라미터(IMEP, Pmax)를 일정 시간 간격으로 CAN, TCP/IP 등의 통신 방식을 통해 메인 제어부(30)로 전송한다.Then, the calculated parameters (IMEP, Pmax) are transmitted to the main control unit 30 through a communication method such as CAN and TCP/IP at predetermined time intervals.

또한, 실린더 모니터링부(20)는 압력 센서(10) 외에도 크랭크 축 속도 센서 등에서 계측된 계측 데이터를 수집하고, 수집한 계측 데이터를 이용하여 IMEP, Pmax 외에 노킹(Knocking), SoC 등과 같은 파라미터를 산출할 수도 있다.In addition, the cylinder monitoring unit 20 collects measurement data measured by the crankshaft speed sensor in addition to the pressure sensor 10, and calculates parameters such as IMEP, Pmax, knocking, SoC, etc. using the collected measurement data. You may.

메인 제어부(30)는 실린더 모니터링부(20)로부터 수신한 파마리터(IMEP, Pmax)를 메모리부(40)에 실린더별로 구분하여 저장한다.The main control unit 30 separates and stores the parameters IEP and Pmax received from the cylinder monitoring unit 20 for each cylinder in the memory unit 40.

그리고 메모리부(40)에 실린더별로 저장된 상기 파라미터(IMEP, Pmax)를 이용하여, 동일 시점에 실린더별로 각 파라미터(IMEP, Pmax)에 대한 변동 계수를 수학식 1을 통해 산출한다.Then, using the parameters (IMEP, Pmax) stored for each cylinder in the memory unit 40, the coefficient of variation for each parameter (IMEP, Pmax) for each cylinder is calculated through Equation 1 at the same time.

Figure 112016080390326-pat00001
Figure 112016080390326-pat00001

수학식 1에서 σ는 표준편차,

Figure 112016080390326-pat00002
는 평균, N은 표본 개수이다.In Equation 1, σ is the standard deviation,
Figure 112016080390326-pat00002
Is the mean and N is the number of samples.

이후, 메인 제어부(30)는 수학식 1을 통해 산출된 파라미터 변동 계수가 임계값을 벗어나는 지를 판단한다. 그리고 판단결과에 따라 산출된 파라미터 변동 계수가 임계값을 벗어나면, 임계값을 벗어나는 파라미터 변동 계수가 산출된 실린더를 고장 발생이 예측되는 실린더로 판별한다.Thereafter, the main controller 30 determines whether the parameter variation coefficient calculated through Equation 1 exceeds a threshold value. In addition, when the parameter variation coefficient calculated according to the determination result deviates from the threshold value, the cylinder for which the parameter variation coefficient deviating from the threshold value is calculated is determined as a cylinder for which failure is predicted.

예를 들어, 메인 제어부(30)는 메모리부(40)에 실린더별로 저장된 Pmax을 이용하여 동일 시점에 모든 실린더의 압력 변동 계수를 수학식 1을 통해 실린더별로 산출하거나, 메모리부(40)에 실린더별로 저장된 IMEP를 이용하여 동일 시점에 모든 실린더의 IMEP 변동 계수를 수학식 1을 통해 실린더별로 산출한다.For example, the main control unit 30 calculates the pressure variation coefficients of all cylinders at the same time by using the Pmax stored for each cylinder in the memory unit 40 for each cylinder through Equation 1, or the memory unit 40 Using the stored IMEP for each cylinder, the IMEP coefficients of variation of all cylinders at the same time are calculated for each cylinder through Equation 1.

압력 변동 계수 또는 IMEP 변동 계수를 실린더별로 산출한 메인 제어부(30)는 실린더별 압력 변동 계수 또는 IMEP 변동 계수가 임계값을 벗어나는지를 판단하여, 임계값을 벗어나는 실린더(예를 들어, 3번 실린더)가 있으면, 해당 실린더(예를 들어, 3번 실린더)를 고장 발생이 예측되는 실린더로 판별한다.The main control unit 30, which calculated the pressure variation coefficient or IMEP variation coefficient for each cylinder, determines whether the pressure variation coefficient or IMEP variation coefficient for each cylinder is out of a threshold value, and the cylinder (for example, cylinder 3) is out of the threshold value. If there is, the corresponding cylinder (for example, cylinder 3) is determined as a cylinder with predicted failure.

메인 제어부(30)는 실린더 모니터링부(20)로부터 수신한 파마리터(IMEP, Pmax)를 비슷하게 유지하기 위해 특정 실린더의 파라미터가 다른 실린더에 비하여 낮거나 높으면 밸런싱 제어를 수행하여 각 실린더의 파라미터를 비슷하게 유지한다.In order to keep the parameters (IMEP, Pmax) received from the cylinder monitoring unit 20 similar, the main control unit 30 performs a balancing control when a parameter of a specific cylinder is lower or higher than that of other cylinders to make the parameters of each cylinder similar. Keep.

밸런싱 제어가 제대로 이루어진 경우, 모든 실린더의 파라미터 변동 계수는 낮게 나타나고, 실린더별 파라미터 변동 계수의 편차도 작다.If the balancing control is properly performed, the parameter variation coefficient of all cylinders appears low, and the variation of the parameter variation coefficient for each cylinder is small.

그러나 밸런싱 제어가 제대로 이루어지지 않게 되면, 해당 실린더의 파라미터 변동 계수가 다른 실린더의 파라미터에 비해 크게 나타날 수 있다.However, if the balancing control is not performed properly, the parameter variation coefficient of the corresponding cylinder may appear larger than that of other cylinders.

이에, 메인 제어부(30)는 임계값을 벗어나는 변동 계수가 산출된 실린더를 고장 발생이 예측되는 실린더로 판별할 수 있다.Accordingly, the main control unit 30 may determine the cylinder for which the coefficient of variation is calculated that deviates from the threshold value as the cylinder for which the occurrence of failure is predicted.

전술한 바와 같이, 고장 발생이 예측되는 실린더를 판별한 메인 제어부(30)는 고장 발생이 예측되는 실린더에 대한 알람 정보를 사용자에게 제공할 수 있다.As described above, the main controller 30, which has determined the cylinder for which the occurrence of the failure is predicted, may provide alarm information on the cylinder for which the occurrence of the failure is predicted to the user.

고장 발생이 예측되는 실린더에 대한 알람 정보를 제공받은 사용자는 고장 발생이 예측되는 실린더의 흡기구(Intake port), 연료 분사기(Fuel injector), 배기구(Exhaust port)에 대한 이상 여부를 미리 점검한다.The user who is provided with alarm information on the cylinder where the failure is predicted checks in advance for abnormalities in the intake port, fuel injector, and exhaust port of the cylinder where the failure is predicted.

또한, 메인 제어부(30)는 메모리부(40)에 실린더별로 저장된 파라미터(IMEP, Pmax)를 이용하여 산출된 파라미터 변동 계수를 현재 파라미터에 적용시켜 각 파라미터에 대한 실린더별 예측 데이터를 산출한다.In addition, the main control unit 30 applies the parameter variation coefficient calculated using the parameters IEP and Pmax stored for each cylinder in the memory unit 40 to the current parameter to calculate predicted data for each cylinder for each parameter.

이와 같이, 각 파라미터(IMEP, Pmax)에 대한 변동 계수 및 각 파라미터에 대한 실린더별 예측 데이터를 산출한 메인 제어부(30)는 화면 표시부(50)에 각 파라미터에 대한 실린더별 변동 계수, 각 파라미터에 대한 실린더별 예측 데이터를 표시할 수 있다.In this way, the main control unit 30, which calculates the coefficient of variation for each parameter (IMEP, Pmax) and predicted data for each cylinder for each parameter, displays the coefficient of variation for each cylinder and each parameter on the screen display unit 50. Predicted data for each cylinder can be displayed.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진 상태 모니터링 방법을 설명하기 위한 처리도이다.2 is a processing diagram illustrating an engine condition monitoring method according to an embodiment of the present invention.

우선, 실린더 모니터링부(20)는 각각의 실린더에 설치된 복수의 압력 센서(10)에 의해 계측된 아날로그 신호 형태의 압력 데이터를 실시간 수집한다(S10).First, the cylinder monitoring unit 20 collects pressure data in the form of an analog signal measured by a plurality of pressure sensors 10 installed in each cylinder in real time (S10).

상기한 단계 S10을 통해 복수의 압력 센서(10)로부터 아날로그 신호 형태의 압력 데이터를 수집한 실린더 모니터링부(20)는 수집한 아날로그 신호 형태의 압력 데이터를 디지털 신호로 변환한 후, 디지털 신호로 변환된 압력 데이터로부터 실린더별 파라미터(IMEP, Pmax)를 산출한다(S12).The cylinder monitoring unit 20, which collects pressure data in the form of analog signals from the plurality of pressure sensors 10 through the above step S10, converts the collected pressure data in the form of analog signals into digital signals, and then converts them into digital signals. The cylinder-specific parameters (IMEP, Pmax) are calculated from the obtained pressure data (S12).

이후, 실린더 모니터링부(20)는 상기한 단계 S12를 통해 산출된 파라미터(IMEP, Pmax)를 일정 시간 간격으로 CAN, TCP/IP 등의 통신 방식을 통해 메인 제어부(30)로 전송한다(S14).Thereafter, the cylinder monitoring unit 20 transmits the parameters (IMEP, Pmax) calculated through the above-described step S12 to the main control unit 30 through a communication method such as CAN and TCP/IP at predetermined time intervals (S14). .

메인 제어부(30)는 실린더 모니터링부(20)로부터 수신한 파라미터(IMEP, Pmax)를 메모리부(40)에 실린더별로 구분하여 저장한다(S16).The main control unit 30 separates and stores the parameters (IMEP, Pmax) received from the cylinder monitoring unit 20 for each cylinder in the memory unit 40 (S16).

이후, 메인 제어부(30)는 메모리부(40)에 실린더별로 저장된 파라미터(IMEP, Pmax)를 이용하여, 동일 시점에 실린더별로 각 파라미터(IMEP, Pmax)에 대한 변동 계수를 수학식 1을 통해 산출한다(S18).Thereafter, the main control unit 30 calculates a coefficient of variation for each parameter (IMEP, Pmax) for each cylinder at the same time by using the parameters (IMEP, Pmax) stored for each cylinder in the memory unit 40 through Equation 1 Do (S18).

그리고 상기한 단계 S18을 통해 산출된 파라미터 변동 계수가 임계값을 벗어나는 지를 판단한다(S20).Then, it is determined whether the parameter variation coefficient calculated through the above step S18 exceeds a threshold value (S20).

상기한 단계 S20의 판단결과 상기한 단계 S18을 통해 산출된 파라미터 변동 계수가 임계값을 벗어나면, 임계값을 벗어나는 파라미터 변동 계수가 산출된 실린더를 고장 발생이 예측되는 실린더로 판별한다(S22).As a result of the determination in step S20, when the parameter variation coefficient calculated through the above-described step S18 exceeds the threshold value, the cylinder for which the parameter variation coefficient deviating from the threshold value is calculated is determined as a cylinder for which failure is predicted (S22).

그리고 메인 제어부(30)는 상기한 단계 S22를 통해 고장 발생이 예측되는 실린더로 판별된 실린더에 대한 알람 정보를 사용자에게 제공한다(S24).In addition, the main control unit 30 provides the user with alarm information on the cylinder determined as the cylinder for which the occurrence of a failure is predicted through the step S22 (S24).

또한, 메인 제어부(30)는 상기한 단계 S18을 통해 산출된 파라미터 변동 계수를 현재 파라미터에 적용시켜 각 파라미터에 대한 실린더별 예측 데이터를 산출하고(S26), 상기한 단계 S18을 통해 산출된 파라미터 변동 계수와 상기한 단계 S26을 통해 산출된 각 파라미터에 대한 실린더별 예측 데이터를 도 3에 도시하는 바와 같이 화면 표시부(50)에 표시한다(S28).In addition, the main control unit 30 applies the parameter variation coefficient calculated through the above step S18 to the current parameter to calculate the predicted data for each cylinder for each parameter (S26), and the parameter variation calculated through the above step S18. The coefficients and predicted data for each cylinder for each parameter calculated through the above-described step S26 are displayed on the screen display unit 50 as shown in FIG. 3 (S28).

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 제공되는 화면 표시부를 예시적으로 보인 도면으로, 화면 표시부(50)는 수학식 1에 의해 산출된 각 파라미터의 변동 계수와 실린더별 현재 Pmax, 실린더별 현재 IMEP 등을 표와 그래프 등으로 표시한다(a).3 is a diagram illustrating a screen display unit provided according to an embodiment of the present invention by way of example. The screen display unit 50 includes a coefficient of variation of each parameter calculated by Equation 1, a current Pmax for each cylinder, and a current for each cylinder. IMEP, etc. are displayed in tables and graphs (a).

그리고 화면 표시부(50)는 각 파라미터에 대한 실린더별 예측 데이터를 표시한다(b).In addition, the screen display unit 50 displays predicted data for each cylinder for each parameter (b).

또한, 화면 표시부(50)는 실린더별 압력 곡선 정보를 함께 표시할 수도 있다(c).In addition, the screen display unit 50 may also display pressure curve information for each cylinder (c).

본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 그리고 본 명세서와 도면에 개시된 실시예들은 본 발명의 내용을 쉽게 설명하고, 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 따라서 본 발명의 범위는 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to make various modifications and variations without departing from the essential characteristics of the present invention. In addition, the embodiments disclosed in the specification and drawings are merely provided specific examples for easy explanation and understanding of the present invention, and are not intended to limit the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should be construed that all changes or modifications derived based on the technical idea of the present invention in addition to the embodiments disclosed herein are included in the scope of the present invention.

10. 압력 센서, 20. 실린더 모니터링부,
30. 메인 제어부, 40. 메모리부,
50. 화면 표시부10. Pressure sensor, 20. Cylinder monitoring unit,
30. main control unit, 40. memory unit,
50. Screen display

Claims (5)

각각의 실린더에 설치된 복수의 압력 센서에 의해 계측된 압력 데이터를 실시간 수집하고, 수집된 압력 데이터로부터 실린더별 파라미터(IMEP, Pmax)를 산출하는 실린더 모니터링부;
상기 실린더 모니터링부로부터 수신한 상기 파라미터(IMEP, Pmax)를 실린더별로 저장하는 메모리부; 및
상기 메모리부에 실린더별로 저장된 상기 파라미터(IMEP, Pmax)를 이용하여, 동일 시점에 실린더별로 각 파라미터(IMEP, Pmax)에 대한 변동 계수를 산출하고, 산출된 파라미터 변동 계수가 임계값을 벗어나면, 임계값을 벗어나는 파라미터 변동 계수가 산출된 실린더를 고장 발생이 예측되는 실린더로 판별하는 메인 제어부;를 포함하고,
상기 메인 제어부에 의해 산출된 각 파라미터에 대한 실린더별 변동 계수와 각 파라미터에 대한 실린더별 예측 데이터를 표시하는 화면 표시부를 더 포함하며,
상기 메인 제어부는,
상기 산출된 파라미터 변동 계수를 현재 파라미터에 적용시켜 각 파라미터에 대한 실린더별 예측 데이터를 산출하는 것을 특징으로 하는 엔진 상태 모니터링 장치.A cylinder monitoring unit that collects pressure data measured by a plurality of pressure sensors installed in each cylinder in real time, and calculates cylinder-specific parameters (IMEP, Pmax) from the collected pressure data;
A memory unit for storing the parameters (IMEP, Pmax) received from the cylinder monitoring unit for each cylinder; And
Using the parameters (IMEP, Pmax) stored for each cylinder in the memory unit, a variation coefficient for each parameter (IMEP, Pmax) is calculated for each cylinder at the same time, and when the calculated parameter variation coefficient deviates from a threshold value, Includes; a main control unit for determining the cylinder for which the parameter variation coefficient deviating from the threshold value is calculated as the cylinder for which the occurrence of failure is predicted,
Further comprising a screen display unit for displaying a cylinder-specific variation coefficient for each parameter calculated by the main control unit and a cylinder-specific prediction data for each parameter,
The main control unit,
And calculating predicted data for each cylinder for each parameter by applying the calculated parameter variation coefficient to a current parameter. 삭제delete 실린더 모니터링부가 각각의 실린더에 설치된 복수의 압력 센서에 의해 계측된 압력 데이터를 실시간 수집하는 단계;
상기 실린더 모니터링부가 상기 수집된 압력 데이터로부터 실린더별 파라미터(IMEP, Pmax)를 산출하는 단계;
상기 실린더 모니터링부가 상기 실린더별 파라미터(IMEP, Pmax)를 메인 제어부로 전송하는 단계;
상기 메인 제어부가 상기 실린더 모니터링부로부터 수신한 상기 파라미터(IMEP, Pmax)를 실린더별로 저장하는 단계;
상기 메인 제어부가 상기 파라미터(IMEP, Pmax)를 이용하여, 동일 시점에 실린더별로 각 파라미터(IMEP, Pmax)에 대한 변동 계수를 산출하는 단계;
상기 산출된 변동 계수가 임계값을 벗어나는 지를 판단하는 단계;
상기 판단결과 상기 산출된 변동 계수가 임계값을 벗어나면, 임계값을 벗어나는 변동 계수가 산출된 실린더를 고장 발생이 예측되는 실린더로 판별하는 단계;
상기 메인 제어부가 상기 산출된 파라미터 변동 계수를 현재 파라미터에 적용시켜 각 파라미터에 대한 실린더별 예측 데이터를 산출하는 단계; 및
상기 산출된 파라미터 변동 계수와 각 파라미터에 대한 실린더별 예측 데이터를 화면 표시부에 표시하는 단계;를 포함하여 이루어지는 엔진 상태 모니터링 방법.Collecting pressure data measured by a plurality of pressure sensors installed in each cylinder by a cylinder monitoring unit in real time;
Calculating, by the cylinder monitoring unit, cylinder-specific parameters (IMEP, Pmax) from the collected pressure data;
Transmitting the cylinder-specific parameters (IMEP, Pmax) by the cylinder monitoring unit to a main control unit;
Storing, by the main control unit, the parameters (IMEP, Pmax) received from the cylinder monitoring unit for each cylinder;
Calculating, by the main control unit, a coefficient of variation for each parameter (IMEP, Pmax) for each cylinder at the same time using the parameters (IMEP, Pmax);
Determining whether the calculated coefficient of variation deviates from a threshold value;
When the calculated coefficient of variation exceeds the threshold value as a result of the determination, determining a cylinder for which the coefficient of variation deviating from the threshold value is calculated as a cylinder for which failure is predicted;
Calculating, by the main control unit, the predicted data for each cylinder for each parameter by applying the calculated parameter variation coefficient to the current parameter; And
And displaying the calculated parameter variation coefficient and predicted data for each cylinder for each parameter on a screen display unit. 제3항에 있어서,
상기 메인 제어부가 상기 고장 발생이 예측되는 실린더에 대한 알람 정보를 사용자에게 제공하는 단계;를 더 포함하여 이루어지는 엔진 상태 모니터링 방법.The method of claim 3,
Providing, by the main control unit, alarm information on the cylinder for which the occurrence of the failure is predicted to the user. 삭제delete
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