KR102213233B1 - 단 기통 엔진의 실화 진단 시스템 및 실화 진단 방법 - Google Patents

단 기통 엔진의 실화 진단 시스템 및 실화 진단 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 단 기통 엔진의 실화 진단 시스템은, 크랭크축 위치 센서의 상기 펄스 신호를 이용하여 피스톤의 상사점 및 하사점의 위치 정보를 획득하는 상사점 위치 확인부, 펄스 신호 및 상사점과 하사점의 위치 정보들을 수신하고 동일 사이클에 속한 흡입 행정 및 연소 행정에서 피스톤의 속도가 증가하는 구간의 피스톤 속도 변화량을 각각 계산하는 연산부, 및 연산부로부터 계산된 정보들을 수신하고 동일한 사이클에 속한 흡입 행정의 피스톤 속도 변화량과 연소 행정의 피스톤 속도 변화량을 서로 비교하여 실화 발생 여부를 판단하는 진단부 포함한다.

Description

단 기통 엔진의 실화 진단 시스템 및 실화 진단 방법{MISFIRE DIAGNOSIS SYSTEM AND METHOD FOR SINGLE CYLINDER ENGINE}
본 발명은 단 기통 엔진의 실화 진단 시스템 및 실화 진단 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 흡입 행정 초기의 피스톤 속도 변화와 연소 행정 초기의 피스톤 속도 변화를 비교하여 단 기통 엔진 내에서 실화가 발생하였는지 여부를 진단할 수 있는 실화 진단 시스템 및 실화 진단 방법에 관한 것이다.
차량 증가로 인한 대기오염을 방지하기 위하여 배출가스 규제가 점진적으로 강화되어 왔는데, 이러한 규제에 대응하기 위하여 엔진의 제어 기술에 대한 개발도 꾸준히 계속되고 있고.
특히, 고장판단에 필요한 정보를 차량에 장착된 컴퓨터가 스스로 식별하고 경고하는 것을 의무화하는 OBD ±Board Diagnosis Ⅱ?)규정이 적용됨에 따라, 실화 발생으로 인한 배출가스의 증가와 촉매의 손상 가능성을 감지하는 시스템과 방법이 필수적인 요소가 되었다. 이에 따라, 엔진 실린더 내에서 실화가 발생하였을 때, 실화 발생 여부와 실화의 종류를 파악하고 엔진의 상태가 비정상임을 알려주는 엔진 실화 진단 시스템과 그 진단 방법이 요구되고 있다.
종래에는 다 기통 엔진이 구비된 차량에 대해서만 배기 가스 규제가 적용되었기 때문에 4기통 엔진과 같은 다 기통 엔진 내 실화 발생 진단 방법에 대해서만 연구되었을 뿐, 오토바이 등에 구비된 단 기통 엔진에 대한 연구는 거의 진행되지 않았었다. 그러나, 2023년부터는 단 기통 엔진에 대해서도 배기 가스 규제가 적용되게 됨에 따라, 단 기통 엔진 내의 실화 발생 여부를 진단할 수 있는 방법에 대한 관심과 필요성이 점차 증가하고 있다.
이에 따라, 종래에 다 기통 엔진 내의 실화 발생 여부 또는 실화 종류 진단에 활용되었던 엔진 변동성(Engine Roughness)을 이용하여 실화를 진단하는 방식이나, 폭발 행정 과정에서 점화 플러그 회로에서 발생하는 이온 전류(Ionic current)를 계측하여 실화를 진단하는 방식 또는 연소 압력을 직접 계측하여 실화를 진단하는 방식을 단 기통 엔진 실화 진단에 적용하려는 시도가 있었다. 그러나, 다 기통 엔진의 실화 발생 여부를 진단하는 방식들을 단 기통 엔진 실화 진단에 그대로 적용하기에는 문제가 있다. 예를 들면, 다 기통 엔진의 경우 복잡한 계산 과정을 포함하고 있어 계산 부하가 많이 걸리는 문제가 있으며, 다양한 센서와 장치들이 추가되어야만 하기 때문에 실화 진단 비용이 지나치게 상승한다는 문제가 있다.
따라서, 별도의 센서나 장치를 추가하지 않고, ECU에 가해지는 계산 부하를 최소화하면서 단 기통 엔진 내의 실화 발생 여부를 진단할 수 있는 새로운 방안이 요구되는 실정이다.
본 발명의 과제는 단 기통 엔진에 적용 가능한 실화 진단 시스템 및 실화 진단 방법을 제공하는 데 있다. 구체적으로, 단 기통 엔진은 흡입, 압축, 연소, 팽창 행정의 구분이 명확하다는 점에 착안하여, 흡입 행정 초기의 피스톤 속도 변화와 연소 행정 초기의 피스톤 속도 변화를 서로 비교하여 단 기통 엔진 내에서 실화가 발생하였는지 여부를 진단하는 시스템 및 방법을 제공함으로써, 종래의 단 기통 엔진 실화 진단 방식이 갖는 문제점을 해결하고자 한다.
다만, 본 발명이 해결하고자 하는 과제가 상술한 과제에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
상술한 본 발명의 과제를 달성하기 위하여, 예시적인 실시예들에 따른 단 기통 엔진의 실화 진단 시스템은 상사점 위치 확인부, 연산부, 및 진단부를 포함한다. 상기 상사점 위치 확인부는 크랭크축 위치 센서의 상기 펄스 신호를 이용하여 피스톤의 상사점 및 하사점의 위치 정보를 획득할 수 있다. 상기 연산부는 상기 펄스 신호 및 상기 상사점과 하사점 위치 정보들을 수신하고, 동일 사이클에 속한 흡입 행정 및 연소 행정에서 피스톤의 속도가 증가하는 구간의 피스톤 속도 변화량을 각각 계산할 수 있다. 상기 진단부는 상기 연산부로부터 상기 계산된 정보들을 수신하고, 동일한 사이클에 속한 흡입 행정의 피스톤 속도 변화량과 연소 행정의 피스톤 속도 변화량을 서로 비교하여 실화 발생 여부를 판단할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 피스톤의 속도가 증가하는 구간은, 상기 흡입 행정에서는 상기 상사점을 기준으로 상기 크랭크축의 회전 각도가 30도 내지 60도 사이인 구간을 의미하고, 상기 연소 행정에서는 상기 하사점을 기준으로 상기 크랭크축의 회전 각도가 역 방향으로 30도 내지 60도 사이인 구간을 의미할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 단 기통 엔진의 실화 진단 시스템은 상기 엔진 내에서 연료가 연소 중인지 여부를 파악하는 연소 확인부를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 진단부는 연료가 연소 중이라고 판단된 경우에만 실화 발생 여부를 진단할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 연소 확인부는, 엔진이 구동 중이고, 연료가 분사 중이며, 이그니션 온(Ignition On) 상태인 경우에 연료가 연소 중이라고 판단할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 진단부는, 상기 흡입 행정에서 피스톤의 속도가 증가하는 구간의 피스톤 속도 변화량에 대한 상기 연소 행정에서 피스톤의 속도가 증가하는 구간의 피스톤 속도 변화량의 비율이 기 설정된 제1 설정값 이하이면 실화가 발생한 것으로 진단할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 연산부는 동일 사이클에 속한 상사점 및 하사점의 엔진 속도를 계산하여 상기 진단부로 송신할 수 있다. 이 경우에 있어서, 상기 진단부는, 상기 흡입 행정에서 피스톤의 속도가 증가하는 구간의 피스톤 속도 변화량에 대한 상기 연소 행정에서 피스톤의 속도가 증가하는 구간의 피스톤 속도 변화량의 비율이 상기 제1 설정값 이하이고, 상기 상사점의 엔진 속도에 대한 상기 하사점의 엔진 속도의 비율이 기 설정된 제2 설정값 이하인 경우에 실화가 발생한 것으로 진단할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 상사점의 엔진 속도는 상기 상사점을 기준으로 상기 크랭크축의 회전 각도가 30도 내지 60도인 구간의 평균 엔진 속도를 의미할 수 있고, 상기 하사점의 엔진 속도는 상기 하사점을 기준으로 상기 크랭크축의 회전 각도가 30도 내지 60도인 구간의 평균 엔진 속도를 의미할 수 있다.
본 발명의 과제를 달성하기 위하여, 예시적인 실시예들에 따른 단 기통 엔진의 실화 진단 방법은, 크랭크축 위치 센서의 출력 신호를 수신하는 단계, 상기 출력 신호를 분석하여 피스톤의 상사점과 하사점의 위치를 확인하는 단계, 상기 출력 신호를 분석하여 상기 피스톤의 이동 속도 변화를 모니터링 하는 단계, 및 흡입 행정에서 상기 피스톤의 속도가 증가하는 구간 동안의 피스톤 속도 변화량 및 상기 흡입 행정과 동일한 사이클에 속한 연소 행정에서 상기 피스톤의 속도가 증가하는 구간 동안의 피스톤 속도 변화량을 서로 비교하여 실화 발생 여부를 진단하는 단계를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 피스톤의 속도가 증가하는 구간은, 상기 흡입 행정에서는 상기 상사점을 기준으로 상기 크랭크축의 회전 각도가 30도 내지 60도 사이인 구간을 의미할 수 있고, 상기 연소 행정에서는 상기 하사점을 기준으로 상기 크랭크축의 회전 각도가 역 방향으로 30도 내지 60도 사이인 구간을 의미할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 단 기통 엔진의 실화 진단 방법은 상기 엔진 내에서 연료가 연소 중인지 여부를 판단하는 단계를 더 포함할 수 있고, 상기 엔진 내에서 연료가 연소 중인 경우에만 실화 발생 여부를 진단할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 실화 발생 여부를 진단하는 단계는, 동일한 사이클 내에서, 상기 흡입 행정에서 상기 피스톤의 속도가 증가하는 구간 동안의 피스톤 속도 변화량에 대한 상기 연소 행정에서 상기 피스톤의 속도가 증가하는 구간 동안의 피스톤 속도 변화량의 비가 기 설정된 제1 설정값 이하이면 실화가 발생한 것으로 진단할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 단 기통 엔진의 실화 진단 방법은 상기 크랭크축 위치 센서의 출력 신호를 분석하여 엔진의 속도를 모니터링 하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이 경우에, 상기 실화 발생 여부를 진단하는 단계는, 상기 흡입 행정에서 상기 피스톤의 속도가 증가하는 구간 동안의 피스톤 속도 변화량에 대한 상기 연소 행정에서 상기 피스톤의 속도가 증가하는 구간 동안의 피스톤 속도 변화량의 비가 기 설정된 제1 설정값 이하이고, 상기 상사점의 엔진 속도에 대한 상기 하사점의 엔진 속도의 비가 기 설정된 제2 설정값 이하인 경우에 실화가 발생한 것으로 진단할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 상사점의 엔진 속도는 상기 상사점을 기준으로 상기 크랭크축의 회전 각도가 30도 내지 60도인 구간의 평균 엔진 속도를 의미할 수 있고, 상기 하사점의 엔진 속도는 상기 하사점을 기준으로 상기 크랭크축의 회전 각도가 30도 내지 60도인 구간의 평균 엔진 속도를 의미할 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 단 기통 엔진의 실화 진단 시스템 및 실화 진단 방법은, 동일 사이클 내에서 흡입 행정과 연소 행정의 피스톤 속도 변화량을 비교함으로써 엔진 내에서 실화가 발생하였는지 여부를 진단할 수 있다. 따라서, 단순한 계산 과정을 통해 실화 발생 여부를 파악할 수 있어 ECU(Electronic Control Unit)에 가해지는 부하를 줄일 수 있다.
또한, 본 발명은 어느 하나의 측정값을 고정된 기준값과 비교하여 실화 발생을 진단하는 방식이 아니라, 동일한 사이클 내에서 측정된 두 가지 측정값들(흡입 행정 초기의 피스톤 속도 변화량과 연소 행정 초기의 피스톤 속도 변화량)을 서로 비교하여 실화 발생 여부를 진단하는 방식을 사용한다. 따라서, 실화 진단의 정밀성을 보다 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 단 기통 엔진의 실화 진단 시스템을 나타내는 개념도이다.
도 2는 시간에 따른 피스톤의 속도 변화를 나타내는 그래프로서, 피스톤 속도 변화량을 계산하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 시간에 따른 엔진의 속도 변화를 나타내는 그래프로서, 상사점(TDC)과 하사점(BDC)에서 평균 엔진 속도를 계산하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 단 기통 엔진의 실화 진단 방법의 단계들을 설명하기 위한 순서도이다.
본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 단 기통 엔진의 실화 진단 시스템을 나타내는 개념도이다. 도 2는 시간에 따른 피스톤의 속도 변화를 나타내는 그래프로서, 피스톤 속도 변화량을 계산하는 과정을 설명하기 위한 도면이다. 도 3은 시간에 따른 엔진의 속도 변화를 나타내는 그래프로서, 상사점(TDC)과 하사점(BDC)에서 평균 엔진 속도를 계산하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
먼저 도 1을 참조하면, 엔진 내부의 크랭크축(10, crankshaft)에는 플라이 휠(20)이 연결되며, 플라이 휠(20)의 외주면에는 복수 개의 치(21, tooth), 및 치(21)가 형성되지 않은 미싱 투스 영역(22, missing tooth)이 구비될 수 있다. 크랭크축 위치 센서(30)는 플라이 휠(20) 외주면에 형성된 치(21)를 검출하여 펄스 신호를 발생시킬 수 있다. 본 발명에 따른 단 기통 엔진의 실화 진단 시스템(100)은 상기 펄스 신호를 분석하여 상기 엔진 내에서 실화가 발생하였는지 여부를 진단할 수 있다. 이하에서는 단 기통 엔진의 실화 진단 시스템(100)에 대하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 단 기통 엔진의 실화 진단 시스템(100)은, 피스톤의 상사점 위치를 확인하는 상사점 위치 확인부(110), 피스톤의 속도 변화량 및 엔진의 속도를 산출하는 연산부(120), 연료가 연소 중인지 여부를 확인하는 연소 확인부(130), 및 상기 연산부(120)에서 계산된 피스톤의 속도 변화량을 이용하여 엔진 내부에서 실화가 발생하였는지 여부를 판단하는 진단부(140)를 포함한다.
상사점 위치 확인부(110)는 플라이 휠(20)의 미싱 투스 영역(22)을 기준으로 크랭크축 위치 센서(30)의 펄스 신호를 분석함으로써, 크랭크축(10)의 회전에 따라 상하로 이동하는 피스톤(도시되지 않음)의 상사점(Top Dead Center, TDC) 및 하사점(Bottom Dead Center, BDC)의 위치 정보들을 파악할 수 있다. 상기 상사점 및 하사점의 위치 정보는 연산부(120) 및 진단부(140)로 송신될 수 있다.
연산부(120)는 크랭크축 위치 센서(30)로부터 펄스 신호를 수신하고, 상사점 위치 학인부(110)로부터 상기 상사점 및 하사점의 위치 정보들을 수신할 수 있다. 연산부(120)는 상기 수신한 정보들을 이용하여 엔진의 속도(RPM) 및 피스톤의 속도를 산출할 수 있고, 흡입 행정과 연소 행정에서의 피스톤 속도 변화량을 산출할 수 있다.
구체적으로, 연산부(120)는 크랭크축 위치 센서(30)로부터 수신한 펄스 신호를 분석하여 크랭크축(10) 및 엔진의 속도를 산출할 수 있다. 이때, 엔진의 속도와 피스톤의 이동 속도는 서로 정비례하는 관계이므로, 엔진의 속도를 이용하여 피스톤의 이동 속도를 용이하게 산출할 수 있다.
엔진은 흡입, 압축, 연소, 배기, 총 4개의 행정을 하나의 사이클로 구동될 수 있다. 흡입 행정과 연소 행정에서는 피스톤이 상사점(TDC)에서 하사점(Bottom Dead Center, BDC)을 향해 하강하며, 압축 행정과 배기 행정에서는 피스톤이 하사점(BDC)에서 상사점(TDC)을 향해 승강할 수 있다. 상기 엔진의 4개 행정들 중에서 실화 발생과 연관성이 가장 큰 행정은 연소 행정이며, 흡입 행정은 연소 행정과 동일한 형태의 피스톤 구동 형태를 가질 수 있다. 연산부(120)는 크랭크축 위치 센서(30)로부터 수신한 상기 펄스 신호, 및 상사점 위치 학인부(110)로부터 수신한 상기 상사점 위치 정보를 이용하여, 피스톤의 이동 속도, 엔진의 속도, 및 흡입 행정에서의 피스톤 속도 변화와 연소 행정에서의 피스톤 속도 변화를 각각 산출할 수 있다.
한편, 하나의 행정 내에서도 크랭크축(10)의 회전 속도 및 피스톤의 속도는 일정하지 않을 수 있다. 예를 들어 연소 행정 내에서, 피스톤의 하강 속도는 증가하다가 다시 감소할 수 있다. 구체적으로, 연료가 연소되면서 발생하는 폭발력이 피스톤에 작용함으로써 피스톤은 급격하게 하강할 수 있다. 피스톤이 하강하면 크랭크축(10)이 회전하게 되는데, 이 때 크랭크축(10)에 구비된 밸런스 웨이트(도시되지 않음)는 상승하게 된다. 상기 밸런스 웨이트의 상승은 피스톤의 속도를 저감시키는 외력으로 작용할 수 있다. 이 외에도 피스톤과 실린더 내벽 사이의 마찰력 등 다양한 외력이 피스톤의 속도를 저감시키는 요인으로 작용할 수 있다. 따라서, 연소 행정 초기에 피스톤의 하강 속도는 증가하다가 다시 감소할 수 있다. 연소 행정과 동일한 양태로 피스톤이 이동하는 흡입 행정에서도 이와 유사한 현상이 발생할 수 있다. 즉, 흡입 행정 초기에는 피스톤의 하강 속도가 증가하다가, 이후 피스톤의 하강 속도는 다시 감소할 수 있다. 이것이 도 2에 도시되어 있다.
도 2는 시간에 따른 피스톤의 속도 변화를 나타내는 그래프로서, 3개의 사이클들을 나타내고 있다. 제1 내지 제3 사이클들(C1, C2, C3)은 각각 흡입, 압축, 연소, 및 배기의 4개 행정으로 구성될 수 있다. 제2 사이클(C2)에서 흡입 행정의 초기(A2)에는 피스톤의 하강 속도가 상승할 수 있고, 이후 상기 밸런스 웨이트 등 외부 요인에 의해 피스톤의 하강 속도는 감소할 수 있다. 또한, 제2 사이클(C2)의 연소 행정 초기(B2)에서 피스톤의 하강 속도는 상승하다가 이후 상기 밸런스 웨이트 등 외부 요인에 의해 피스톤의 하강 속도는 감소할 수 있다. 마찬가지로, 제3 사이클(C3)에서도 흡입 행정의 초기(A3) 와 연소 행정의 초기(B3)에는 피스톤의 하강 속도가 증가하고, 이후 상기 밸런스 웨이트 등 외부 요인에 의해 피스톤의 하강 속도는 감소할 수 있다.
본 발명은 흡입 행정의 피스톤 하강 속도 변화량과 연소 행정의 피스톤 하강 속도 변화량을 서로 비교함으로써 실화 발생 여부를 판단하되, 상기 흡입 행정과 상기 연소 행정 전체 구간 동안의 평균 변화량을 이용하는 것이 아니라 피스톤의 하강 속도가 증가하는 부분의 평균 변화량만을 이용한다. 즉, 피스톤의 하강 속도가 감소하는 부분은 실화 발생 여부 판단에서 배제함으로써 외부 요인에 의한 영향을 상쇄시킬 수 있는 것이다. 이에 따라, 보다 정확한 실화 발생 여부의 진단이 가능할 수 있다.
도 2를 다시 참조하면, 연산부(120)는, 제2 사이클(C2)에서, 피스톤의 하강 속도가 증가하는 흡입 행정 초기(A2)의 피스톤 속도 변화량을 산출하고, 피스톤의 하강 속도가 증가하는 연소 행정 초기(B2)의 피스톤 속도 변화량을 산출할 수 있다. 또한, 연산부(120)는, 제3 사이클(C3)에서, 피스톤의 하강 속도가 증가하는 흡입 행정 초기(A3)의 피스톤 속도 변화량을 산출하고, 피스톤의 하강 속도가 증가하는 연소 행정 초기(B3)의 피스톤 속도 변화량을 산출할 수 있다. 즉, 연산부(120)는 각각의 사이클마다 흡입 행정 초기와 연소 행정 초기의 피스톤 속도 변화량을 산출할 수 있고, 산출된 값을 진단부(140)로 송신할 수 있다.
이 경우에 있어서, 상기 '초기'라 함은 흡입 행정과 연소행정에서 피스톤의 하강 속도가 증가하는 구간을 의미하며, 예를 들면, 상기 흡입 행정의 초기는 흡입 행정 진입 이후 크랭크축(10)이 회전한 각도가 30도 내지 60도 사이인 구간(A2, A3)을 의미하며, 이 구간(A2, A3)에서는 피스톤의 하강 속도가 증가할 수 있다. 흡입 행정은 상사점에서 시작하므로, 상기 흡입 행정의 초기는 상사점을 기준으로 크랭크축(10)이 회전한 각도가 30도 내지 60도 사이인 구간을 의미할 수 있다. 또한, 상기 연소 행정의 초기는 연소 행정 진입 이후 크랭크축(10)이 회전한 각도가 30도 내지 60도 사이인 구간(B2, B3)을 의미하며, 이 구간(B2, B3)에서는 피스톤의 하강 속도가 증가할 수 있다. 연소 행정이 끝나면 피스톤은 하사점에 도달하므로, 상기 연소 행정의 초기는 하사점을 기준으로 역 방향으로 크랭크축(10)의 회전 각도가 30도 내지 60도 사이인 구간을 의미할 수 있다.
한편, 본 발명에서는 피스톤의 하강 속도가 증가하는 구간에서 피스톤 속도의 변화량을 산출하면 충분하며, 상기 피스톤의 하강 속도가 증가하는 구간에 대한 크랭크축(10)의 회전 각도 범위는 엔진의 사양에 따라 달라질 수 있다. 상기 회전 각도 범위는 실험에 의해 정해질 수 있으며, ECU(Electronic Control Unit)에 저장될 수 있다. 연산부(120)는 상기 ECU에 저장된 상기 회전 각도 범위를 이용하여 흡입 행정과 연소 행정에서 피스톤의 하강 속도 변화량을 산출할 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 연산부(120)는 흡입 행정 초기(A2, A3)의 피스톤 하강 속도 변화량, 및 연소 행정 초기(B2, B3)의 피스톤 하강 속도 변화량을 각각 산출할 수 있다. 산출된 속도 변화량 정보는 진단부(140)로 전달될 수 있다.
연소 확인부(130)는 실화 발생 여부 진단에 앞서 실제로 연소가 되었는지 여부를 확인할 수 있다. 즉, 실제로 연료가 연소되지 않았다면 실화 발생 여부를 판단할 필요가 없기 때문에, 연소 확인부(130)는 실화 발생 여부를 판단할 필요가 있는지 여부를 판단하는 것이다.
구체적으로, 연소 확인부(130)는 ⅰ) 엔진이 구동 중이고, ⅱ) 연료가 분사 중이며, ⅲ) 이그니션 온(Ignition On) 상태(즉, 점화 장치가 On된 상태)인 경우에 실제로 연료가 연소 되었다고 판단할 수 있다. 이와 다르게, 상기 ⅰ, ⅱ), ⅲ) 조건 중에서 어느 하나의 조건이라도 만족되지 않으면 연료의 연소가 일어나지 않았다고 판단할 수 있다. 이 경우에는 진단부(140)가 실화 발생 여부를 진단할 필요가 없는 것이다.
진단부(140)는 연소 확인부(130)에서 실제로 연소가 발생하였다고 판단한 경우에만 실화 발생 여부를 판단하며, 연산부(120)에서 산출한 피스톤 속도 변화량 정보를 이용하여 실화 발생 여부를 진단할 수 있다.
구체적으로, 진단부(140)는 동일 사이클 내에서, 흡입 행정 초기의 피스톤 속도 변화량과 연소 행정 초기의 피스톤 속도 변화량을 서로 비교함으로써 실화 발생 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 흡입 행정 초기의 피스톤 속도 변화량에 대한 연소 행정 초기의 피스톤 속도 변화량의 비율이 기 설정된 제1 설정값 이하이면 엔진 내에서 실화가 발생한 것으로 진단할 수 있다. 이 때, 상기 제1 설정값은 엔진의 제원에 따라 정해지는 값이며, 실험을 통해 구해질 수 있다. 상기 제1 설정값은 상기 ECU 등에 저장될 수 있으며, 실화 발생 진단을 위하여 진단부(140)로 제공될 수 있다.
도 2에서 상기 제1 설정값은 1.1일 수 있다. 제2 사이클(C2)의 경우, 흡입 행정 초기(A2)의 피스톤 속도 변화량에 대한 연소 행정 초기(B2)의 피스톤 속도 변화량의 비율은 약 0.9878이며, 상기 제1 설정값보다 더 작다. 따라서, 진단부(140)는 제2 사이클(C2)에서 실화가 발생한 것으로 진단할 수 있다.
이와 다르게, 제3 사이클(C3)에서는, 흡입 행정 초기(A3)의 피스톤 속도 변화량에 대한 연소 행정 초기(B3)의 피스톤 속도 변화량의 비율은 약 2.478이며, 상기 제1 설정값보다 더 크다. 따라서, 진단부(140)는 제3 사이클(C3)에서는 실화가 발생하지 않은 것으로 진단할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 단 기통 엔진의 실화 진단 시스템(100)은 동일한 사이클 내에서 흡입 행정의 피스톤 속도 변화량과 연소 행정의 피스톤 속도 변화량을 비교하여 실화 발생 여부를 진단할 수 있다. 이 때, 밸런스 웨이트 등 외부 요인의 영향이 적어 피스톤의 하강 속도가 증가하는 구간, 즉, 흡입 행정 초기와 연소 행정 초기의 속도 변화량을 서로 비교함으로써 외부 요인의 영향을 제거할 수 있고, 실화 진단의 정확도를 향상시킬 수 있다.
한편, 대부분의 엔진 구동 상황에서는 앞서 언급한 바와 같이 흡입 행정의 피스톤 하강 속도 변화량과 연소 행정의 피스톤 하강 속도 변화량을 비교하는 것만으로도 엔진 내 실화 발생 여부를 진단할 수 있다. 그러나, 특정 운전 상황에서는 피스톤 하강 속도 변화량을 비교하는 것만으로 실화 진단의 정확도를 담보하기 어려울 수 있다. 이에, 진단부(140)는 실화 진단의 정확성을 향상시키기 위하여, 피스톤의 하강 속도 변화량을 비교하는 것뿐만 아니라, 상사점(TDC)과 하사점(BDC) 주변에서 엔진의 평균 속도(RPM)를 비교하는 과정을 추가로 진행할 수 있다.
보다 구체적으로, 정상 연소가 이루어진 경우에는 상사점 주변에서 엔진의 평균 속도와 하사점 주변에서 엔진의 평균 속도는 큰 차이가 날 수 있다. 즉, 하사점 주변에서 엔진의 평균 속도가 상사점 주변에서 엔진의 평균 속도에 비하여 크게 증가할 수 있다. 이와 다르게, 실화가 발생한 경우에는 연료 연소로 인한 폭발력이 약하기 때문에 증가 폭이 작을 수 있다. 따라서, 진단부(140)는 상사점의 평균 엔진 속도에 대한 하사점의 평균 엔진 속도 비율이 기 설정된 제2 설정값 이하이면 엔진 내에 실화가 발생한 것으로 진단할 수 있다. 이 때, 상기 제2 설정값은 엔진의 제원에 따라 정해지는 값이며, 실험을 통해 구해질 수 있다. 상기 제2 설정값은 상기 ECU 등에 저장될 수 있으며, 실화 발생 진단을 위하여 진단부(140)로 제공될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 상사점의 평균 엔진 속도는 상사점의 위치를 기준으로 크랭크축(10)의 회전 각도가 30도 내지 60도인 구간에서 엔진의 평균 속도를 의미하고, 상기 하사점의 평균 엔진 속도는 하사점의 위치를 기준으로 크랭크축(10)의 회전 각도가 30도 내지 60도인 구간에서 엔진의 평균 속도를 의미할 수 있다. 이때, 상기 각도 범위는 엔진의 제원, 연료의 종류, 연소 환경 등 각종 조건에 따라 적절하게 선택될 수 있으며, 상기 ECU 등에 미리 저장될 수 있다. 연산부(120)는 상기 ECU에 저장된 각도 범위 정보를 이용하여 실화 진단을 위한 평균 엔진 속도를 산출할 수 있다.
도 3은 시간에 따른 엔진의 속도 변화를 나타내는 그래프로서, 3개의 사이클을 나타내고 있다. 한편, 엔진의 속도와 피스톤의 이동 속도는 서로 정비례 관계에 있기 때문에, 도 2에 나타난 피스톤의 이동 속도 변화와 도 3에 나타난 엔진의 속도 변화는 동일한 양상을 가질 수 있다.
도 3을 참조하면, 연산부(120)는, 제2 사이클(C2)에서, 상사점(D2)의 평균 엔진 속도와 하사점(E2)의 평균 엔진 속도를 산출할 수 있다. 또한, 연산부(120)는, 제3 사이클(C3)에서, 상사점(D3)의 평균 엔진 속도와 하사점(E3)의 평균 엔진 속도를 산출할 수 있다. 연산부(120)는 상기 산출된 평균 엔진 속도 정보를 진단부(140)로 송신할 수 있다. 진단부(140)는 연산부(120)로부터 수신한 상기 엔진 속도 정보를 이용하여 실화 발생 여부를 판단할 수 있다.
예를 들면, 상기 제2 설정값은 1.1이며, 진단부(140)는 상사점의 평균 엔진 속도에 대한 하사점의 평균 엔진 속도 비율이 1.1 이하이면 실화가 발생한 것으로 진단하고, 상기 비율이 1.1 초과면 정상 연소인 것으로 진단할 수 있다. 보다 구체적으로, 제2 사이클(C2)에서 상사점(D2)을 기준으로 크랭크축(10)의 회전 각도가 30도 내지 60도인 구간의 평균 엔진 속도는 3625RPM이고, 하사점(E2)을 기준으로 크랭크축(10)의 회전 각도가 30도 내지 60도인 구간의 평균 엔진 속도는 3750RPM일 수 있다. 이 경우, 상사점의 평균 엔진 속도에 대한 하사점의 평균 엔진 속도 비율은 1.034로서 제2 설정값인 1.1 이하이다. 따라서, 진단부(140)는 제2 사이클(C2)에서 실화가 발생한 것으로 진단할 수 있다.
이와 다르게, 제3 사이클(C3)에서 상사점(D3)을 기준으로 크랭크축(10)의 회전 각도가 30도 내지 60도인 구간의 평균 엔진 속도는 3700RPM이고, 하사점(E3)을 기준으로 크랭크축(10)의 회전 각도가 30도 내지 60도인 구간의 평균 엔진 속도는 4250RPM일 수 있다. 이 경우, 상사점의 평균 엔진 속도에 대한 하사점의 평균 엔진 속도 비율은 1.148로서 제2 설정값인 1.1보다 더 클 수 있다. 따라서, 진단부(140)는 제3 사이클(C3)에서는 실화가 발생하지 않은 것으로 진단할 수 있다.
한편, 진단부(140)는 동일한 사이클 내에서 흡입 행정 초기의 피스톤 속도 변화량과 연소 행정 초기의 피스톤 속도 변화량을 비교하여 실화 발생 여부를 진단할 수 있다. 또한, 진단부(140)는 동일한 사이클 내에서 상사점의 평균 엔진 속도와 하사점의 평균 엔진 속도를 비교하여 실화 발생 여부를 진단할 수도 있다. 이 때, 진단부(140)는 상기 2가지 방식 중 어느 하나의 방식만을 이용하여 실화 발생 여부를 진단할 수도 있고, 또는 2가지 진단 방식을 모두 만족하여야 실화가 발생한 것으로 진단할 수도 있다. 이와 같은 진단 방식 선택은 엔진의 상태 및 제원, 엔진의 사용 환경 등 외부 요인에 의해 적절히 선택될 수 있다. 다만, 2가지 방식을 모두 사용하는 경우에 실화 진단의 정확도를 크게 향상시킬 수 있을 것이다.
이하에서는, 도 1의 실화 진단 시스템을 이용하여 단 기통 엔진의 실화 발생 여부를 진단하는 방법에 대하여 설명하기로 한다. 다만, 실화 진단 방법의 구체적인 내용은 앞서 실화 진단 시스템에서 설명한 바와 동일하므로, 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 단 기통 엔진의 실화 진단 방법의 단계들을 설명하기 위한 순서도이다.
도 4를 참조하면, 먼저 크랭크축 위치 센서(30)의 출력 신호를 수신한다(S100). 수신한 상기 출력 신호를 이용하여 피스톤의 상사점 위치를 확인하고(S110), 엔진 및 피스톤의 속도를 모니터링 한다(S120).
이어서, 연료가 연소 중인지 여부를 판단한다(S130). 이는 실제로 연료가 연소 중인 경우에 한하여 실화 발생 여부를 진단하기 위함이다.
구체적으로, ⅰ) 엔진이 구동 중이고, ⅱ) 연료가 분사 중이며, ⅲ) 이그니션 온(Ignition On) 상태(즉, 점화 장치가 On된 상태)인 경우에 실제로 연료가 연소 되었다고 판단할 수 있다. 이와 다르게, 상기 ⅰ, ⅱ), ⅲ) 조건 중에서 어느 하나의 조건이라도 만족되지 않으면 연료의 연소가 일어나지 않았다고 판단할 수 있다. 이 경우에는 실화 발생 여부를 진단할 필요가 없는 것이다.
실제로 연료가 연소되었다고 판단되면, 엔진 내에서 실화가 발생하였는지 여부를 진단한다(S140, S150).
먼저, 동일 사이클 내에서, 흡입 행정 및 연소 행정에서 피스톤의 하강 속도가 증가하는 구간의 피스톤 속도 변화량을 각각 계산하고, 계산된 속도 변화량을 서로 비교한다.
일 실시예에 있어서, 상기 흡입 행정에서 피스톤의 하강 속도가 증가하는 구간은 흡입 행정 진입 이후, 즉 상사점을 기준으로 크랭크축(10)의 회전 각도가 30도 내지 60도 사이인 구간을 의미할 수 있다. 상기 연소 행정에서 피스톤의 하강 속도가 증가하는 구간은 연소 행정 진입 이후 크랭크축(10)의 회전 각도가 30도 내지 60도 사이의 구간, 즉 하사점을 기준으로 역 방향으로 크랭크축(10)의 회전 각도가 30도 내지 60도 사이에 위치하는 구간을 의미할 수 있다. 상기 구간들은 크랭크축 위치 센서(30)로부터 수신한 출력 신호 및 연산을 통해 획득한 피스톤의 상사점 위치 정보로부터 파악될 수 있으며, 상기 각도 범위는 엔진의 제원 등에 따라 적절하게 선택될 수 있다.
흡입 행정에서 피스톤의 하강 속도가 증가하는 구간의 피스톤 속도 변화량에 대한 연소 행정에서 피스톤의 하강 속도가 증가하는 구간의 피스톤 속도 변화량의 비가 기 설정된 제1 설정값 이하이면 엔진 내에서 실화가 발생한 것으로 진단하고(S160), 상기 비율이 상기 제1 설정값을 초과하면 정상 연소라고 진단(S170)할 수 있다.
한편, 특정한 조건 하에서는 피스톤의 하강 속도 변화량을 비교하는 것만으로는 실화 진단의 정확성을 담보하기 어려울 수 있기 때문에, 추가적인 진단 과정(S150)을 더 수행할 수 있다.
구체적으로, 동일 사이클 내에서, 하사점의 평균 엔진 속도와 상사점의 평균 엔진 속도를 각각 계산하고, 계산된 속도를 서로 비교한다(S150).
일 실시예에 있어서, 상기 하사점의 평균 엔진 속도는 하사점을 기준으로 크랭크축(10)의 회전 각도가 30도 내지 60도인 구간의 평균 엔진 속도일 수 있고, 상기 상사점의 평균 엔진 속도는 상사점을 기준으로 크랭크축(10)의 회전 각도가 30도 내지 60도인 구간의 평균 엔진 속도일 수 있다. 다만, 상기 각도 범위는 엔진의 제원 등에 따라 적절하게 선택될 수 있다.
상사점의 평균 엔진 속도에 대한 하사점의 평균 엔진 속도의 비율이 기 설정된 제2 설정값 이하이면 엔진 내에서 실화가 발생한 것으로 진단하고(S160), 상기 비율이 상기 제2 설정값을 초과하면 정상 연소라고 진단(S170)할 수 있다.
한편, 상기 피스톤의 속도 변화량을 비교하는 단계(S140) 및 상기 평균 엔진 속도를 비교하는 단계(S150)는 선택적으로 수행될 수 있다. 예를 들면, 상기 2가지 비교 단계를 순차적으로 진행하고 상기 2가지 조건을 모두 만족하는 경우에만 실화가 발생한 것으로 진단하고, 어느 하나의 조건이라도 만족하지 않으면 실화가 발생하지 않은 것으로 진단할 수 있다. 이와 다르게, 상기 2가지 비교 단계 중에서 어느 하나의 단계만을 선택적으로 수행하여 실화 발생 여부를 진단할 수도 있다. 다만, 상기 2가지 비교 단계를 모두 수행한 경우에 실화 진단의 정확도가 가장 높다는 것은 이미 상술한 바 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 단 기통 엔진의 실화 진단 방법은 동일한 사이클 내에서 흡입 행정의 피스톤 속도 변화량과 연소 행정의 피스톤 속도 변화량을 비교하여 실화 발생 여부를 진단할 수 있다. 이 때, 밸런스 웨이트 등 외부 요인의 영향이 적어 피스톤의 하강 속도가 증가하는 구간, 즉, 흡입 행정 초기와 연소 행정 초기의 속도 변화량을 서로 비교함으로써 외부 요인의 영향을 제거할 수 있고, 실화 진단의 정확도를 향상시킬 수 있다. 또한, 추가적으로 상사점과 하사점에서 평균 엔진 속도를 비교함으로써 실화 진단의 정확성을 향상시킬 수 있다.
이상에서는 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10: 크랭크축 20: 플라이 휠
21: 치 22: 미싱 투스 영역
30: 크랭크축 위치 센서 100: 단 기통 엔진의 실화 진단 시스템
110: 상사점 위치 확인부 120: 연산부
130: 연소 확인부 140: 진단부

Claims (13)

  1. 크랭크축 위치 센서의 펄스 신호를 이용하여 단 기통 엔진 내 실화 발생 여부를 진단하는 단 기통 엔진의 실화 진단 시스템에 있어서,
    상기 크랭크축 위치 센서의 상기 펄스 신호를 이용하여 피스톤의 상사점과 하사점의 위치 정보를 획득하는 상사점 위치 확인부;
    상기 펄스 신호 및 상기 상사점과 하사점의 위치 정보를 수신하고, 동일 사이클에 속한 흡입 행정 및 연소 행정에서 피스톤의 속도가 증가하는 구간의 피스톤 속도 변화량을 각각 계산하는 연산부; 및
    상기 연산부로부터 상기 계산된 정보들을 수신하고, 동일한 사이클에 속한 흡입 행정의 피스톤 속도 변화량과 연소 행정의 피스톤 속도 변화량을 서로 비교하여 실화 발생 여부를 판단하는 진단부를 포함하는 단 기통 엔진의 실화 진단 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 피스톤의 속도가 증가하는 구간은,
    상기 흡입 행정에서는 상기 상사점을 기준으로 상기 크랭크축의 회전 각도가 30도 내지 60도 사이인 구간을 의미하고,
    상기 연소 행정에서는 상기 하사점을 기준으로 상기 크랭크축의 회전 각도가 역 방향으로 30도 내지 60도 사이인 구간을 의미하는 것을 특징으로 하는 단 기통 엔진의 실화 진단 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 엔진 내에서 연료가 연소 중인지 여부를 파악하는 연소 확인부를 더 포함하고,
    상기 진단부는, 연료가 연소 중이라고 판단된 경우에만 실화 발생 여부를 진단하는 것을 특징으로 하는 단 기통 엔진의 실화 진단 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 상기 연소 확인부는,
    엔진이 구동 중이고, 연료가 분사 중이며, 이그니션 온(Ignition On) 상태인 경우에 연료가 연소 중이라고 판단하는 것을 특징으로 하는 단 기통 엔진의 실화 진단 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 진단부는, 상기 흡입 행정에서 피스톤의 속도가 증가하는 구간의 피스톤 속도 변화량에 대한 상기 연소 행정에서 피스톤의 속도가 증가하는 구간의 피스톤 속도 변화량의 비율이 기 설정된 제1 설정값 이하이면 실화가 발생한 것으로 진단하는 것을 특징으로 하는 단 기통 엔진의 실화 진단 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 연산부는 동일 사이클에 속한 상사점 및 하사점의 엔진 속도를 계산하여 상기 진단부로 송신하고,
    상기 진단부는,
    상기 흡입 행정에서 피스톤의 속도가 증가하는 구간의 피스톤 속도 변화량에 대한 상기 연소 행정에서 피스톤의 속도가 증가하는 구간의 피스톤 속도 변화량의 비율이 상기 제1 설정값 이하이고,
    상기 상사점의 엔진 속도에 대한 상기 하사점의 엔진 속도의 비율이 기 설정된 제2 설정값 이하인 경우에 실화가 발생한 것으로 진단하는 것을 특징으로 하는 단 기통 엔진의 실화 진단 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 상사점의 엔진 속도는 상기 상사점을 기준으로 상기 크랭크축의 회전 각도가 30도 내지 60도인 구간의 평균 엔진 속도를 의미하고,
    상기 하사점의 엔진 속도는 상기 하사점을 기준으로 상기 크랭크축의 회전 각도가 30도 내지 60도인 구간의 평균 엔진 속도를 의미하는 것을 특징으로 하는 단 기통 엔진의 실화 진단 시스템.
  8. 크랭크축 위치 센서의 출력 신호를 수신하는 단계;
    상기 출력 신호를 분석하여 피스톤의 상사점과 하사점의 위치를 확인하는 단계;
    상기 출력 신호를 분석하여 상기 피스톤의 이동 속도 변화를 모니터링 하는 단계; 및
    흡입 행정에서 상기 피스톤의 속도가 증가하는 구간 동안의 피스톤 속도 변화량, 및 상기 흡입 행정과 동일한 사이클에 속한 연소 행정에서 상기 피스톤의 속도가 증가하는 구간 동안의 피스톤 속도 변화량을 서로 비교하여 실화 발생 여부를 진단하는 단계를 포함하는 단 기통 엔진의 실화 진단 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 피스톤의 속도가 증가하는 구간은,
    상기 흡입 행정에서는 상기 상사점을 기준으로 상기 크랭크축의 회전 각도가 30도 내지 60도 사이인 구간을 의미하고,
    상기 연소 행정에서는 상기 하사점을 기준으로 상기 크랭크축의 회전 각도가 역 방향으로 30도 내지 60도 사이인 구간을 의미하는 것을 특징으로 하는 단 기통 엔진의 실화 진단 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 엔진 내에서 연료가 연소 중인지 여부를 판단하는 단계를 더 포함하고,
    상기 엔진 내에서 연료가 연소 중인 경우에만 실화 발생 여부를 진단하는 것을 특징으로 하는 단 기통 엔진의 실화 진단 방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 실화 발생 여부를 진단하는 단계는,
    동일한 사이클 내에서, 상기 흡입 행정에서 상기 피스톤의 속도가 증가하는 구간 동안의 피스톤 속도 변화량에 대한 상기 연소 행정에서 상기 피스톤의 속도가 증가하는 구간 동안의 피스톤 속도 변화량의 비가 기 설정된 제1 설정값 이하이면 실화가 발생한 것으로 진단하는 것을 특징으로 하는 단 기통 엔진의 실화 진단 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 크랭크축 위치 센서의 출력 신호를 분석하여 엔진의 속도를 모니터링 하는 단계를 더 포함하고,
    상기 실화 발생 여부를 진단하는 단계는,
    상기 흡입 행정에서 상기 피스톤의 속도가 증가하는 구간 동안의 피스톤 속도 변화량에 대한 상기 연소 행정에서 상기 피스톤의 속도가 증가하는 구간 동안의 피스톤 속도 변화량의 비가 기 설정된 제1 설정값 이하이고,
    상기 상사점의 엔진 속도에 대한 상기 하사점의 엔진 속도의 비가 기 설정된 제2 설정값 이하인 경우에 실화가 발생한 것으로 진단하는 것을 특징으로 하는 단 기통 엔진의 실화 진단 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 상사점의 엔진 속도는 상기 상사점을 기준으로 상기 크랭크축의 회전 각도가 30도 내지 60도인 구간의 평균 엔진 속도를 의미하고,
    상기 하사점의 엔진 속도는 상기 하사점을 기준으로 상기 크랭크축의 회전 각도가 30도 내지 60도인 구간의 평균 엔진 속도를 의미하는 것을 특징으로 하는 단 기통 엔진의 실화 진단 방법.
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