KR20150129044A - Method and system for balancing the cylinders of a diesel engine - Google Patents
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Abstract
디젤 기관 (2) 의 실린더 (3) 를 균형잡는 방법에 있어서, 각 실린더 (3) 에서의 연소 프로세스의 시작 순간을 규정하고, 연소 프로세스의 규정된 시작 순간을 소정의 설정값과 비교한다. 연소 프로세스의 규정된 시작 순간이 설정값과 다르다면, 실린더 (3) 내로의 연료 분사의 시작 순간을 변화시킨다. 그리고, 각 실린더의 배기가스 온도를 측정하고, 실린더에 의해 생성되는 출력들을 동등하게 하기 위해, 배기가스 온도에 기초하여 실린더 (3) 내로의 연료 분사의 지속시간을 변화시킨다.In the method of balancing the cylinder (3) of the diesel engine (2), the start moment of the combustion process in each cylinder (3) is specified and the prescribed start moment of the combustion process is compared with a predetermined set value. If the prescribed start moment of the combustion process differs from the set value, the start moment of fuel injection into the cylinder 3 is changed. Then, the exhaust gas temperature of each cylinder is measured, and the duration of fuel injection into the cylinder 3 is changed based on the exhaust gas temperature so as to equalize the outputs produced by the cylinders.
Description
본 발명은 디젤 기관의 실린더를 균형잡기 (balancing) 위한 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 디젤 기관의 실린더를 균형잡기 위한 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a method for balancing cylinders of a diesel engine. The present invention also relates to a system for balancing the cylinders of a diesel engine.
피스톤 기관에 있어서, 기관의 여러 실린더 사이의 동력 발생에 차이가 존재한다. 그 차이는, 예컨대 분사 시스템의 부품의 마모의 결과로 그 부품의 사용 수명 중 발생하는 부품의 작동 변화에 기인한다. 실린더 출력의 차이는, 예컨대 크랭크축과 다른 부품에서의 로드 (load) 뿐만 아니라 기관 진동을 증가시킴으로써, 기관 작동에 악영향을 미친다. 그러므로, 실린더를 균형잡기 위한 노력, 즉 실린더들 사이에 연소 프로세스를 가능한 한 유사하게 유지하려는 노력이 이루어지고 있다. 실린더들 사이의 출력차에 관련된 문제는, 연료로서 중질 연료유가 사용되는 공통 압력 공급 시스템을 구비한 디젤 기관에서 많이 발생한다.In a piston engine, there is a difference in power generation between the various cylinders of the engine. The difference is due, for example, to a change in the operation of the part that occurs during the service life of the part as a result of wear of the part of the injection system. The difference in the cylinder output adversely affects engine operation by, for example, increasing the engine vibration as well as the load on the crankshaft and other components. Therefore, efforts have been made to balance the cylinders, that is, to keep the combustion process as similar as possible between the cylinders. The problem associated with the output differential between the cylinders often arises in diesel engines with a common pressure supply system where heavy fuel oil is used as fuel.
본 발명의 목적은 디젤 기관에서의 실린더 로딩 (loading) 을 균형잡기 위한 향상된 해법을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide an improved solution for balancing cylinder loading in a diesel engine.
본 발명의 목적은 주로 청구항 1 및 11 에 개시된 바와 같이 달성된다. 본 발명에 있어서, 각 실린더에서의 연소 프로세스의 시작 순간을 규정하고, 연소 프로세스의 규정된 시작 순간을 소정의 설정값과 비교한다. 연소 프로세스의 규정된 시작 순간이 설정값과 다르다면, 연료 분사의 시작 순간을 변화시킨다. 그리고, 각 실린더의 배기가스 온도를 측정하고, 실린더에 의해 생성되는 출력들을 동등하게 하기 위해, 배기가스 온도에 기초하여, 실린더로의 연료 분사의 지속시간 (duration) 을 변화시킨다.The object of the present invention is achieved mainly as described in
본 발명은 각 실린더 (3) 에서의 연소 프로세스의 시작 순간을 규정하고, 연소 프로세스의 규정된 시작 순간을 소정의 설정값과 비교하고, 연소 프로세스의 규정된 시작 순간이 설정값과 다르다면, 오직 연소 프로세스의 규정된 시작 순간에 기초하여 실린더 (3) 내로의 연료 분사의 시작 순간을 변화시키는 것을 포함하는,디젤 기관 (2) 의 실린더 (3) 를 균형잡는 방법에 있어서, 기관 크랭크 축의 비틀림 진동을 측정하고, 연료 분사의 시작 순간을 조절한 후에, 실린더 (3) 에 의해 생성되는 출력들을 동등하게 하기 위해, 크랭크 축의 비틀림 진동에 기초하여, 실린더 (3) 내로의 연료 분사의 지속시간을 변화시키는 것을 특징으로 하는 디젤 기관 (2) 의 실린더 (3) 를 균형잡는 방법을 제공할 수 있다.The present invention is characterized in that it defines the start moment of the combustion process in each
본 발명은 각 실린더의 배기가스 온도 (18) 가 측정되고, 실린더 (3) 에 의해 생성되는 출력들을 동등하게 하기 위해, 배기가스 온도에 기초하여, 실린더 (3) 내로 연료 분사의 지속시간을 변화시키는 것을 특징으로 하는 디젤 기관 (2) 의 실린더 (3) 를 균형잡는 방법을 제공할 수 있다.The present invention is characterized in that the
본 발명은 실린더별 (cylinder-specific) 연료 분사의 지속시간을, 배기가스 온도가 측정된 배기가스 온도의 평균값 보다 낮은 경우에는 연장하고, 배기가스 온도가 측정된 배기가스 온도의 평균값 보다 높은 경우에는 단축하는 것을 특징으로 하는 디젤 기관 (2) 의 실린더 (3) 를 균형잡는 방법을 제공할 수 있다.The present invention prolongs the duration of the cylinder-specific fuel injection when the exhaust gas temperature is lower than the average value of the measured exhaust gas temperatures, and when the exhaust gas temperature is higher than the average value of the measured exhaust gas temperatures (3) of the diesel engine (2).
본 발명은 희망하는 배기가스 온도에 도달하도록 실린더 (3) 내로의 연료 분사의 지속시간을 변화시키는 것을 특징으로 하는 디젤 기관 (2) 의 실린더 (3) 를 균형잡는 방법을 제공할 수 있다.The present invention can provide a method of balancing the cylinder (3) of a diesel engine (2), characterized in that the duration of fuel injection into the cylinder (3) is varied to reach the desired exhaust gas temperature.
본 발명은 측정된 배기가스 온도의 평균값 또는 소정의 값을 설정값으로 이용하는 것을 특징으로 하는 디젤 기관 (2) 의 실린더 (3) 를 균형잡는 방법을 제공할 수 있다.The present invention can provide a method of balancing the
본 발명은 실린더 (3) 내로의 연료 분사의 지속시간을 배기가스 온도 및 비틀림 진동에 기초하여 변화시키는 것을 특징으로 하는 디젤 기관 (2) 의 실린더 (3) 를 균형잡는 방법을 제공할 수 있다.The present invention can provide a method of balancing the cylinder (3) of a diesel engine (2), characterized in that the duration of fuel injection into the cylinder (3) is changed based on the exhaust gas temperature and the torsional vibration.
본 발명은 배기가스 온도 (18) 의 측정의 정확성을 평가하고, 실린더의 배기가스 온도 (18) 의 측정이 유효하지 않다면, 비틀림 진동에 기초하여 실린더 (3) 내로의 연료 분사의 지속시간의 변화를 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디젤 기관 (2) 의 실린더 (3) 를 균형잡는 방법을 제공할 수 있다.The present invention can estimate the accuracy of the measurement of the
본 발명은 실린더의 배기가스 온도 (18) 가 소정의 온도값으로부터 또는 실린더 (3) 의 배기가스 온도의 평균값으로부터 벗어난다면, 비틀림 진동에 기초하여 실린더 (3) 내로의 연료 분사의 지속시간의 변화를 규정하는 것을 특징으로 하는 디젤 기관 (2) 의 실린더 (3) 를 균형잡는 방법을 제공할 수 있다.The present invention is based on the finding that the change in the duration of the fuel injection into the
본 발명은 각 실린더 (3) 에서의 실린더 압력의 위치 (15, 16) 를 측정하고, 실린더 압력의 위치 측정에 기초하여 연소 프로세스의 시작 순간을 규정하는 것을 특징으로 하는 디젤 기관 (2) 의 실린더 (3) 를 균형잡는 방법을 제공할 수 있다.The present invention is characterized in that the position (15, 16) of the cylinder pressure in each cylinder (3) is measured and the instant of start of the combustion process is defined based on the measurement of the position of the cylinder pressure. (3). ≪ / RTI >
본 발명은 실린더 압력은 실린더 (3) 와 함께 설치되어 있는 노크 센서, 스트레인 게이지 또는 압력 센서 (15) 에 의해 측정되는 것을 특징으로 하는 디젤 기관 (2) 의 실린더 (3) 를 균형잡는 방법을 제공할 수 있다.The present invention provides a method of balancing a
본 발명은 기관 샤프트축의 비틀림 진동을 측정하고, 비틀림 진동 측정에 기초하여 연소 프로세스의 시작 순간을 규정하는 것을 특징으로 하는 디젤 기관 (2) 의 실린더 (3) 를 균형잡는 방법을 제공할 수 있다.The present invention can provide a method of balancing the cylinder (3) of a diesel engine (2), characterized in that it measures the torsional vibration of the engine shaft axis and defines the start moment of the combustion process based on the torsional vibration measurement.
본 발명은 각 실린더 (3) 에서의 연소 프로세스의 시작 순간을 규정하도록, 연소 프로세스의 규정된 시작 순간을 설정값과 비교하도록, 그리고 연소 프로세스의 규정된 시작 순간이 설정값과 다르다면, 오직 연소 프로세스의 규정된 시간 순간에 기초하여 실린더 (3) 내로의 연료 분사의 시작 순간을 변화시키도록 배치되는 제어 유닛 (14) 을 포함하는, 디젤 기관 (2) 의 실린더를 균형잡기 위한 시스템 (1) 에 있어서, 상기 시스템 (1) 은 크랭크 축의 비틀림 진동을 측정하는 수단 (16) 을 포함하고, 상기 제어 유닛 (14) 은, 연료 분사의 시작 순간을 조절한 후에, 실린더에 의해 생성되는 출력들을 동등하게 하기 위해, 비틀림 진동에 기초하여, 실린더 (3) 내로의 연료 분사의 지속시간을 변화시키도록 배치되는 것을 특징으로 하는 디젤 기관 (2) 의 실린더를 균형잡기 위한 시스템 (1) 을 제공할 수 있다.The present invention can be used to compare the prescribed starting moment of the combustion process with the set point to define the start moment of the combustion process in each
본 발명은 상기 시스템은 실린더의 배기가스 온도를 측정하기 위해 각 실린더 (3) 와 함께 설치되는 온도 센서 (18) 를 포함하고, 상기 제어 유닛 (14) 은 실린더에 의해 생성되는 출력들을 동등하게 하기 위해, 상기 온도 센서 (18) 에 의해 측정되는 배기가스 온도에 기초하여, 실린더 내로의 연료 분사의 지속시간을 변화시키도록 배치되는 것을 측징으로 하는 디젤 기관 (2) 의 실린더를 균형잡기 위한 시스템 (1) 을 제공할 수 있다.The present invention is characterized in that the system is installed with each cylinder (3) for measuring the exhaust gas temperature of the cylinder Wherein the control unit (14) comprises a temperature sensor (18), which, based on the exhaust gas temperature measured by the temperature sensor (18), makes the fuel injection into the cylinder The
본 발명은 상기 제어 유닛은 실린더별 연료 분사의 지속시간을, 배기가스 온도가 측정된 배기가스 온도의 평균값 보다 낮은 경우에는 연장하고 배기가스 온도가 측정된 배기가스 온도의 평균값 보다 높은 경우에는 단축하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 디젤 기관 (2) 의 실린더를 균형잡기 위한 시스템 (1)을 제공할 수 있다.According to the present invention, the control unit extends the duration of the cylinder-by-cylinder fuel injection when the exhaust gas temperature is lower than the average value of the measured exhaust gas temperatures, and shortens the exhaust gas temperature when the exhaust gas temperature is higher than the average value of the measured exhaust gas temperatures The system (1) for balancing the cylinder of the diesel engine (2) is provided.
본 발명은 상기 제어 유닛 (14) 은 실린더 (3) 의 배기가스 온도의 희망 설정값에 도달하도록 연료 분사의 지속시간을 변화시키도록 배치되는 것을 특징으로 하는 디젤 기관 (2) 의 실린더를 균형잡기 위한 시스템 (1) 을 제공할 수 있다.The invention is characterized in that the control unit (14) is arranged to vary the duration of fuel injection so as to reach a desired set point of the exhaust gas temperature of the cylinder (3) The
본 발명은 상기 희망 설정값은 배기가스 온도의 평균값이거나 또는 미리 결정된 값인 것을 특징으로 하는 디젤 기관 (2) 의 실린더를 균형잡기 위한 시스템 (1) 을 제공할 수 있다.The present invention can provide a system (1) for balancing cylinders of a diesel engine (2), wherein the desired set value is an average value of the exhaust gas temperature or a predetermined value.
본 발명은 상기 시스템은 크랭크 축의 비틀림 진동을 측정하기 위한 수단 (16) 을 포함하고, 상기 제어 유닛 (14) 은, 배기가스 온도 및 비틀림 진동에 기초하여 실린더 (3) 내로의 연료 분사의 지속시간을 변화시키도록 배치되는 것을 특징으로 하는 디젤 기관 (2) 의 실린더를 균형잡기 위한 시스템 (1) 을 제공할 수 있다.The present invention relates to a system for measuring the torsional vibration of a crankshaft, comprising a means (16) for measuring the torsional vibration of the crankshaft, the control unit (14) The
본 발명은 배기가스 온도 (18) 의 측정의 정확성를 평가하고, 실린더의 배기가스 온도 (18) 의 측정 (18) 이 유효하지 않다면, 비틀림 진동에 기초하여 실린더 (3) 내로의 연료 분사의 지속시간의 변화를 규정하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디젤 기관 (2) 의 실린더를 균형잡기 위한 시스템 (1) 을 제공할 수 있다. The present invention can be used to evaluate the accuracy of the measurement of the
본 발명은 상기 제어 유닛 (14) 은, 실린더의 배기가스 온도 (18) 가 소정의 온도값으로부터 또는 실린더 (3) 의 배기가스 온도의 평균값으로부터 벗어난다면, 비틀림 진동에 기초하여 실린더 (3) 내로의 연료 분사의 지속시간을 변화시키도록 배치되는 것을 특징으로 하는 디젤 기관 (2) 의 실린더를 균형잡기 위한 시스템 (1) 을 제공할 수 있다.The present invention is characterized in that the
본 발명은 상기 시스템 (1) 은 각 실린더 (3) 에서의 실린더 압력의 위치를 측정하기 위한 수단 (15, 16) 을 포함하고, 상기 제어 유닛 (14) 은, 실린더 압력의 위치 측정에 기초하여, 실린더 (3) 에서의 연소 프로세스의 시작 순간을 규정하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 디젤 기관 (2) 의 실린더를 균형잡기 위한 시스템 (1) 을 제공할 수 있다.The present invention relates to a system (1) comprising means (15,16) for measuring the position of a cylinder pressure in each cylinder (3), said control unit (14) , And the start time of the combustion process in the cylinder (3). The system (1) for balancing the cylinder of the diesel engine (2) can be provided.
본 발명은 상기 실린더 압력의 위치를 측정하기 위한 수단은 실린더와 함께 설치되어 있는 노크 센서, 스트레인 게이지 또는 압력 센서 (15) 를 포함하는 것을 특징으로 하는 디젤 기관 (2) 의 실린더를 균형잡기 위한 시스템 (1) 을 제공할 수 있다.The invention relates to a system for balancing the cylinder of a diesel engine (2), characterized in that the means for measuring the position of the cylinder pressure comprises a knock sensor, strain gauge or pressure sensor (15) (1).
본 발명은 상기 실린더 압력의 위치를 측정하기 위한 수단은 기관 크랭크축의 회전각을 측정하는 각도 센서 (16) 를 포함하는 것을 특징으로 하는 디젤 기관 (2) 의 실린더를 균형잡기 위한 시스템 (1)을 제공할 수 있다.The invention relates to a system (1) for balancing cylinders of a diesel engine (2), characterized in that the means for measuring the position of the cylinder pressure comprises an angle sensor (16) for measuring the angle of rotation of the engine crankshaft .
본 발명에 의해 중요한 이점이 달성된다. 연소 프로세스의 시작 순간 및 각 실린더 내로의 연료 분사의 지속시간 쌍방을 개별적으로 조절함으로써, 실린더들 사이의 출력차가 균형잡힌다. 분사 시스템의 부품의 마모로 인한 실린더들 사이의 출력차가 보상될 수 있고, 따라서 부품의 전체 사용 수명 동안 실린더의 작동이 최적으로 유지될 수 있다. 또한, 연료 또는 다른 종류의 연료들의 품질 변화로 인해 야기되는 로딩 변화가 보상될 수 있고, 이로써 기관 작동에 가능한 한 적은 영향을 미치게 된다. 또한, 본 시스템은 연료 분사 시스템의 부품, 예컨대 분사기의 유지에 이용될 수 있다. 시스템의 제어 유닛은 부품의 설정값의 변화를 모니터링하도록 설정될 수 있고, 이로써 설정값이 부품 교체 필요성을 나타내는 한계값을 초과한다면, 제어 유닛이 부품 교체 요구에 대해 알려준다. 또한, 각 공통 압력 공급 시스템에 대한 개별 분사기 트림값 (trim values) 을 찾을 필요가 없으므로, 분사 시스템에 덜 비싼 분사기를 이용할 수 있다.Significant advantages are achieved with the present invention. The output difference between the cylinders is balanced by individually adjusting both the instant of the start of the combustion process and the duration of the fuel injection into each cylinder. The output difference between the cylinders due to wear of the components of the injection system can be compensated and thus the operation of the cylinder can be kept optimal during the entire service life of the part. In addition, loading changes caused by changes in the quality of the fuel or other types of fuels can be compensated, thereby having as little effect as possible on engine operation. The system can also be used for maintenance of components of a fuel injection system, such as an injector. The control unit of the system can be set to monitor changes in the set value of the part, whereby if the set value exceeds a threshold value indicating the necessity to replace the part, the control unit informs the part replacement request. In addition, less expensive injectors can be used in the injection system, since it is not necessary to find individual injector trim values for each common pressure supply system.
도 1 은 디젤 기관의 실린더 (3) 를 균형잡기 위한 본 발명에 따른 시스템 (1) 의 일례를 보여준다.Fig. 1 shows an example of a
이하에서, 본 발명에 따른 시스템을 개략적으로 보여주는 첨부 도면을 참조하여, 일례를 통해, 본 발명을 더 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail, by way of example, with reference to the accompanying drawings, which schematically illustrate a system according to the present invention.
도면은 디젤 기관의 실린더 (3) 를 균형잡기 위한 본 발명에 따른 시스템 (1) 의 일례를 보여준다. 시스템 (1) 은 피스톤 기관 (2) 과 함께 배치되어 있다. 피스톤 기관 (2) 은 예컨대 선박 또는 동력 플랜트의 주 및 보조 기관으로서 이용되는 대형 디젤 기관이다. 피스톤 기관 (2) 에는, 실린더 (3) 에 연료를 공급하기 위한 공통 압력 공급 시스템 (4) 이 제공된다. 예컨대, 기관 (2) 에서는 연료로 중질 연료유가 이용된다. 분사 시스템 (4) 은 전기적으로 제어된다.The figure shows an example of a
기관은 여러 개의 실린더 (3) 를 포함하며, 각각의 실린더에는, 실린더의 연소실 내로 연료를 분사하기 위한 분사기 (5) 가 제공된다. 공급 시스템은 가압된 연료를 위한 커먼레일 (common rail) (9) 을 포함한다. 분사기 (5) 는 커먼레일 (9) 에 연결되어 있다. 연료 공급 시스템 (4) 은 연료원 (6) (예컨대, 연료 탱크), 및 연료원 (6) 으로부터 커먼레일 (9) 내로 연료를 공급하기 위한 저압 펌프 (11) 및 고압 펌프 (12) 를 포함한다. 각각의 분사기 (5) 는 연료 채널 (10) 을 통해 커먼레일 (9) 에 유동 연결되어 있다.The engine includes a plurality of cylinders (3), and each cylinder is provided with an injector (5) for injecting fuel into the combustion chamber of the cylinder. The feed system includes a common rail 9 for pressurized fuel. The
기관 (2) 이 운전되는 동안, 연료는 저압 펌프 (11) 에 의해 연료 탱크 (6) 로부터 공급 채널 (13) 을 따라 고압 펌프 (12) 로 펌핑된 후, 고압 펌프 (12) 에 의해 공급 채널 (13) 을 통해 커먼레일 (9) 로 펌핑된다. 연료는 커먼레일 (9) 로부터 분사기 (5) 로 안내된다. 연료는 희망하는 순간에 분사기 (5) 에 의해 실린더 (3) 내로 분사된다.During operation of the engine 2, the fuel is pumped from the
기관은 시스템 (1) 을 포함하며, 이 시스템에 의해 실린더 (3) 들은 균형잡히고, 즉 연소 프로세스가 실린더 (3) 들 사이에서 가능한 한 유사하게 유지된다. 시스템 (1) 은 분사기 (5) 로부터 실린더 (3) 내로의 연료 분사를 제어하는 제어 유닛 (14) 을 포함한다. 제어 유닛 (14) 은 각 실린더 내로의 연료 분사의 시작 순간을 규정한다. 제어 유닛 (14) 은 연료 분사의 시작 순간을 조정한다. 더욱이, 제어 유닛 (14) 은 연료 분사의 지속시간을 제어한다.The engine includes a
제어 유닛 (14) 은 연소 프로세스의 시작 순간, 즉 연소의 시작에 해당하는 각각의 실린더 (3) 에서의 크랭크축 각도를 규정한다. 연소 프로세스의 시작 순간은 실린더 압력 (연소 프로세스의 시작을 나타내는 실린더 압력에 해당하는 크랭크축 각도) 의 위치 측정에 기초하여 또는 크랭크축의 비틀림 진동 (torsional vibration) 의 측정에 기초하여 규정될 수 있다. 두 방법에 있어서, 회전각은 목적에 적합한 각도 센서 (16) 에 의해 측정된다. 각도 센서 (16) 의 측정 데이터는 제어 유닛 (14) 에 전달된다.The
실린더 압력의 위치 측정에 기초하는 방법에 있어서, 각 실린더 (3) 의 실린더 압력은 목적에 적합한 측정 수단 (15), 예컨대 실린더 (3) 와 함께 설치되어 있는 압력 센서, 노크 센서 (가속 변환기 (acceleration transducer)) 또는 스트레인 게이지 (strain gauge) 에 의해 측정된다. 또한, 실린더 압력은 이온화 측정을 이용함으로써 측정될 수도 있다. 실린더 압력 및 크랭크축의 회전각에 대한 측정 데이터는 제어 유닛 (14) 에 전달된다. 제어 유닛 (14) 은, 실린더 압력 및 크랭크축의 회전각에 대한 측정 데이터에 기초하여, 각 실린더 (3) 에서의 연소 프로세스의 시작 순간을 규정한다. 측정된 실린더 압력이 실린더 (3) 에서의 연소 프로세스가 시작되었음을 나타내는 값에 도달하자마자, 해당하는 크랭크각이 규정될 수 있다. 예컨대, 실린더 압력 증가 곡선에서 발생하는 각도 계수의 변화에 의해, 연소 프로세스의 시작이 표시된다. 또한, 연소 프로세스의 시작 순간은 최대 실린더 압력을 측정함으로써 규정될 수도 있다.In the method based on the measurement of the position of the cylinder pressure, the cylinder pressure of each
연소 프로세스의 시작 순간이 비틀림 진동 측정에 기초하여 규정되는 때, 시스템은 크랭크축의 비틀림 진동을 측정하기 위한 측정 수단을 포함한다. 측정 수단으로서, 크랭크축의 회전각을 측정하는 각도 센서 (16) 를 이용할 수 있고, 이로써 비틀림 진동의 크기 및 비틀림 진동이 발생한 때의 회전각에 대한 측정 데이터가 수신된다. 측정 데이터는 제어 유닛 (14) 에 전달된다. 측정 데이터에 기초하여, 제어 유닛 (14) 은 각 실린더 (3) 에서의 연소 프로세스의 시작 순간을 규정한다.When the start moment of the combustion process is defined based on the measurement of torsional vibration, the system includes measuring means for measuring the torsional vibration of the crankshaft. As the measuring means, an
일단 연소 프로세스의 시작 순간이 규정되면, 제어 유닛 (14) 은 연소 프로세스의 규정된 시작 순간을 특정 설정값과 비교한다. 설정값은 예컨대 기관 로드 및 커먼레일 (9) 의 압력에 기초하여 미리 결정될 수 있다. 연소 프로세스의 규정된 시작 순간이 설정값과 다르다면, 제어 유닛 (14) 은 각 실린더에 대한 연료 분사의 시작 순간을 개별적으로 변화시킨다. 연료 분사의 시작 순간은 연소 프로세스의 시작 순간이 설정값에 접근하도록 변화된다. 연료 분사의 시작 순간이 연소 프로세스의 시작 순간에 매우 정확히 대응하므로, 연료 분사의 시작 순간은 연소 프로세스의 시작 순간의 설정값과 동일하게 되도록 변화될 수 있다.Once the start moment of the combustion process is defined, the
더욱이, 제어 유닛 (14) 은, 실린더에 의해 생성되는 출력들을 동등하게 하기 위해, 실린더 (3) 내로의 연료 분사의 지속시간을 변화시킨다. 연료 분사의 지속시간은 각 실린더에 대해 개별적으로 변화된다. 연료 분사의 지속시간은 연료 분사의 시작 순간의 상기한 조정이 이루어지자마자 변화되고, 즉 연료 분사의 시작 순간이 희망하는 바와 같이 된다. 실린더 내로의 연료 분사의 지속시간은 각 실린더 (3) 에 의해 생성되는 출력들이 동일하도록 변화될 수 있다. 연료 분사의 지속시간은 실린더 (3) 의 배기가스 온도에 기초하여 또는 크랭크축의 비틀림 진동의 측정에 기초하여 변화될 수 있다.Moreover, the
연료 분사의 지속시간이 배기가스 온도에 기초하여 조정되는 경우, 시스템 (1) 은 실린더의 배기가스 온도를 측정하기 위한 실린더별 (cylinder-specific) 온도 센서 (18) 를 포함한다. 온도 센서 (18) 는 실린더의 배기 덕트 (19) 에 설치된다. 온도 센서 (18) 의 측정 데이터는 제어 유닛 (14) 으로 전달된다. 제어 유닛 (14) 은 측정된 배기가스 온도에 기초하여 연료 분사의 지속시간을 변화시킨다. 연료 분사의 지속시간은 실린더 (3) 에 의해 생성되는 출력들을 동등하게 하기 위해 변화된다. 제어 유닛 (14) 은 각 실린더 (3) 에서의 배기가스 온도들이 동일하게 되도록 연료 분사의 지속시간을 변화시킬 수 있다. 측정된 배기가스 온도는 설정값과 비교된다. 실린더 (3) 중 하나의 실린더의 측정된 배기가스 온도가 설정값과 다르다면, 배기가스 온도가 그의 설정값이 되도록 상기 실린더 내로의 연료 분사의 지속시간이 변화된다. 측정된 배기가스 온도의 평균값 또는 소정의 값이 배기가스 온도를 위한 설정값으로서 이용될 수 있고, 이 값의 크기는 예컨대 기관 로드 또는 이용되는 연료에 의존할 수 있다. 연료 분사의 지속시간은 배기가스 온도가 매우 낮은 경우에는 연장된다. 이와 유사하게, 연료 분사의 지속시간은 배기가스 온도가 매우 높은 경우에는 단축된다.When the duration of the fuel injection is adjusted based on the exhaust gas temperature, the
연료 분사의 지속시간이 크랭크축의 비틀림 진동의 측정에 기초하여 규정되는 경우, 시스템은 크랭크축의 비틀림 진동을 측정하기 위한 측정 수단을 포함한다. 측정 수단으로서, 크랭크축의 회전각을 측정하는 각도 센서 (16) 를 이용할 수 있고, 이로써 비틀림 진동의 크기 및 비틀림 진동이 발생한 때의 회전각에 대한 측정 데이터가 동시에 수신된다. 측정 데이터는 제어 유닛 (14) 으로 전달된다. 제어 유닛 (14) 은, 크랭크축의 비틀림 진동이 최소화되도록, 각 실린더 내로의 연료 분사의 지속시간을 개별적으로 변화시킨다.When the duration of the fuel injection is defined on the basis of measurement of the torsional vibration of the crankshaft, the system includes measuring means for measuring the torsional vibration of the crankshaft. As the measuring means, an
연료 분사의 지속시간은 전술한 방법을 이용함으로써, 즉 실린더의 배기가스 온도에 기초하여 그리고 크랭크축의 비틀림 진동에 기초하여 변화될 수 있다. 그러면, 연료 분사의 지속시간은, 두 측정을 동시에 이용함으로써, 또는 하나의 측정, 예컨대 배기가스 온도의 측정을 주로 이용함으로써 (다른 측정은 백업 (backup) 측정임), 조정될 수 있다. 필요시, 예컨대 주 측정이 실패한 경우, 다른 측정을 이용할 수 있다The duration of the fuel injection can be varied by using the method described above, i.e. based on the exhaust gas temperature of the cylinder and on the basis of the torsional oscillation of the crankshaft. The duration of the fuel injection can then be adjusted by using both measurements simultaneously, or by using one measurement, for example a measurement of the exhaust gas temperature (the other measurement is a backup measurement). If necessary, for example, if the primary measurement fails, another measurement can be used
본 발명은 나타낸 실시형태로 제한되지 않으며, 첨부된 청구항의 범위 내에서 여러 수정을 생각할 수 있다. 연소 프로세스의 시작 순간은 분사기 (5) 의 솔레노이드 밸브에서의 전류를 측정함으로써 또는 연료 분사 압력을 측정함으로써 규정될 수 있다. 커먼레일 (9) 또는 분사기의 연료 채널 (10) 에 설치되는 압력 스위치 또는 압력 변환기에 의해, 연료 분사 압력을 측정할 수 있다.It is not intended that the invention be limited to the embodiments shown, but is capable of various modifications within the scope of the appended claims. The start moment of the combustion process can be defined by measuring the current in the solenoid valve of the
예컨대, 일 실시형태에 따르면, 실린더 (3) 내로의 연료 분사의 지속시간은, 실린더에 의해 생성되는 출력들을 동등하게 하기 위해, 배기가스 온도에 기초하여 그리고 비틀림 진동에 기초하여 변화된다. 이런 방식에서, 분사기의 지속시간이 관계되는 한, 조정의 정확도 (accuracy) 를 더 증가시킬 수 있다.For example, according to one embodiment, the duration of fuel injection into the
더욱이, 본 방법은, 배기가스 온도의 측정의 정확성 (correctness) 을 평가하고, 실린더의 배기가스 온도의 측정이 유효하지 않은 경우, 비틀림 진동에 기초하여 연료 분사의 지속시간의 변화를 결정하는 단계를 포함한다. 배기가스 온도의 측정이 유효하지 않은 그러한 상황은, 예컨대 배기가스 온도를 측정하는 센서가 고장난 경우이거나, 또는 실린더의 배기가스 온도 (18) 가 소정의 온도값으로부터 또는 실린더의 배기가스 온도의 평균값으로부터 충분히 벗어나는 경우이다. 이는, 분사의 지속시간의 조정에 영향을 미치는 센서의 오차 조건을 확인할 수 있으며 기관을 반드시 정지시킬 필요가 없다는 이점을 제공한다. 이 경우, 실린더 (3) 내로의 연료 분사의 지속시간의 변화를 규정하는 일 방식은, 실린더의 배기가스 온도 (18) 가 소정의 온도값으로부터 또는 실린더의 배기가스 온도의 평균값으로부터 50 % 이상 벗어난다면, 비틀림 진동에 기초한다. 특정 로드에 대한 소정의 온도값은 예컨대 조정 시스템에 기록된 특정 로드 및 속도에 대한 기준값일 수 있다. 실린더 (3) 내로의 연료 분사의 지속시간의 변화를 규정하는 다른 방식은, 실린더의 배기가스 온도 (18) 가 소정의 온도값으로부터 또는 실린더의 배기가스 온도의 평균값으로부터 10 % 이상 벗어난다면, 비틀림 진동에 기초한다. 이는, 분사의 지속시간의 조정에 영향을 미치는 결정 방법이 순간적으로 (momentarily) 변화될 수 있고, 이로써 주로 이용되는 하나의 결정 방법 (이 경우, 배기가스 온도에 기초하는 방법) 이 선택될 수 있다는 이점을 제공한다. 시스템의 제어 유닛 (14) 의 기능을 변화시킴으로써, 두 실행이 실현될 수 있다.Further, the method further comprises the step of evaluating the correctness of the measurement of the exhaust gas temperature and, if the measurement of the exhaust gas temperature of the cylinder is not valid, determining a change in the duration of the fuel injection based on the torsional vibration . Such a situation where the measurement of the exhaust gas temperature is not effective may be performed, for example, when the sensor for measuring the exhaust gas temperature is broken, or when the
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