KR20160122651A - 엔진 시스템 구성을 추적하는 시스템 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 방법은, 엔진 구성요소의 엔진 지문을 검색하는 단계로서, 각 엔진 구성요소마다 엔진 지문은 각 엔진 구성요소를 고유의 방식으로 식별하는 제1 식별자를 포함하는 것인 검색 단계를 포함한다. 상기 방법은 또한, 엔진 시스템에 배치되도록 구성되어 있는 복수의 엔진 구성요소에 질의하는 단계를 포함한다. 또한, 상기 방법은, 제1 엔진 구성요소가 교체 구성요소인지, 새로운 구성요소인지, 또는 본래 설치된 구성요소인지를 엔진 지문, 제1 식별자 및 질의에 기초하여 결정하는 단계를 포함한다.
Description
본원에 개시된 대상은 엔진 시스템을 위한 관리 시스템에 관한 것이다. 구체적으로, 이하에 기술된 대상은, 엔진 시스템 내의 여러 구성요소의 설치 및 구성을 추적하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.
왕복 기관 시스템 등과 같은 엔진 시스템은, 다양한 용례에, 예컨대 석유 및 가스 처리 시스템과, 상업용 빌딩 및 산업용 빌딩, 그리고 차량 등에 파워를 제공하는 데 사용될 수 있다. 그러나, 엔진 시스템의 현장 사용이 의뢰되었을 때에는, 엔진 시스템의 물리적 구성에 관한 정보를 수집할 수 없다. 추가적으로, 엔진 시스템에 설치되어 있는 엔진 제어 유닛(ECU)으로부터 데이터를 받는 기존의 데이터 수집 시스템이 존재하더라도, 받은 데이터는, ECU가 제조 시점에서 함께 출하된 엔진에서 여전히 작동하고 있는가, 또는 엔진 시스템이 처음 출하되었을 때와 동일한 기계적 구성을 엔진이 갖고 있는가를 나타내지 않을 수 있다.
이러한 엔진 시스템에 대한 변화에 관한 정보의 부족은, 엔진 시스템의 핵심 유지보수 작업들을 지연시킬 수 있다. 예컨대, 정보의 부족에 의해, 엔진, 컨트롤러 및 컨트롤러 프로그래밍이 대상으로 삼은 용례에 요망되는 것인가를 결정하기가 곤란해질 수 있다. 다른 예에서는, 정보의 부족에 의해, 특정 구성요소의 수명주기 시간을 산출하기가 곤란해질 수 있고, 또는 회수된 구성요소가 아직 보증 기간 내에 있는지를 혹은 보증 기간 중인 시스템에 속하는가를 추정하기가 곤란해질 수 있다. 또 다른 예에서는, 정보의 부족에 의해, 고객 또는 정비 인력에 의해 개시되는, 규칙적으로 구성요소를 갱신하려는 모든 노력이 방해받을 수 있을 뿐만 아니라, 특히 인증 재건 엔진 시스템의 경우에, ECU에 의해 로깅된 데이터의 정확도를 보장하려는 모든 노력이 방해받을 수 있다. 전술한 시나리오 및 이와 유사한 시나리오에서, 정보의 부족에 의해, 고객, 오퍼레이터 및 정비 인력은, 엔진 시스템의 구성요소의 현재의 기계적 및 작동적 구성을 결정하는 데 상당한 시간과 노력을 들이게 될 수 있다. 이에 따라, 엔진 시스템과 함께 구성요소들의 설치 및 구성을 추적하는 것이 유익할 것이고, 사용자 입력을 최소로 하여 정보가 수집되는 경우가 특히 유익할 것이다. 일 실시형태에서, 외부 데이터베이스는 엔진 시스템의 셋업 중에 갱신될 수 있고, 그에 따라 구성요소의 수명 사이클에 걸쳐서 여러 엔진 시스템 구성요소를 추적할 수 있는 리포지토리(repository)에 대해 제공될 수 있다.
최초로 청구된 발명과 상응하는 범위의 특정 실시형태들을 이하에 요약한다. 이들 실시형태는 청구된 발명의 범위를 제한하려는 것이 아니라, 단지 발명의 가능한 형태에 대한 간략한 설명을 제공하려는 것이다. 실제로, 본 발명은 이하에 기술된 실시형태들과 유사하거나 혹은 다를 수 있는 다양한 형태를 포함할 수 있다.
제1 실시형태에서는, 시스템이 프로세서를 구비하는 엔진 컨트롤러를 포함한다. 상기 프로세서는, 엔진 구성요소의 엔진 지문을 검색하도록 구성되어 있는데, 여기서 각 엔진 구성요소마다 엔진 지문은 각 엔진 구성요소를 고유의 방식으로 식별하는 제1 식별자를 포함하는 것이다. 상기 프로세서는 또한, 엔진 시스템에 배치되도록 구성되어 있는 복수의 엔진 구성요소에 질의하도록 구성되어 있다. 또한, 상기 프로세서는, 제1 엔진 구성요소가 교체 구성요소인지, 새로운 구성요소인지, 또는 본래 설치된 구성요소인지를 엔진 지문, 제1 식별자 및 질의에 기초하여 결정하도록 구성되어 있는데, 여기서 상기 엔진 컨트롤러는 엔진 시스템을 제어하도록 구성되어 있는 것이다.
제2 실시형태에서는, 방법이, 엔진 구성요소의 엔진 지문을 검색하는 단계로서, 각 엔진 구성요소마다 엔진 지문은 각 엔진 구성요소를 고유의 방식으로 식별하는 제1 식별자를 포함하는 것인 검색 단계를 포함한다. 상기 방법은 또한, 엔진 시스템에 배치되도록 구성되어 있는 복수의 엔진 구성요소에 질의하는 단계를 포함한다. 또한, 상기 방법은, 제1 엔진 구성요소가 교체 구성요소인지, 새로운 구성요소인지, 또는 본래 설치된 구성요소인지를 엔진 지문, 제1 식별자 및 질의에 기초하여 결정하는 단계를 포함한다.
제3 실시형태에서는, 비일시적 컴퓨터 판독 가능한 매체가 명령을 갖는 실행 가능한 코드를 포함한다. 상기 명령은, 엔진 구성요소의 엔진 지문을 검색하도록 구성되어 있는데, 여기서 각 엔진 구성요소마다 엔진 지문은 각 엔진 구성요소를 고유의 방식으로 식별하는 식별자를 포함하는 것이다. 상기 명령은 또한, 왕복 기관 시스템에 배치되도록 구성되어 있는 복수의 엔진 구성요소에 질의하도록 구성되어 있다. 또한, 상기 명령은, 제1 엔진 구성요소가 교체 구성요소인지, 새로운 구성요소인지, 또는 본래 설치된 구성요소인지를 엔진 지문, 식별자 및 질의에 기초하여 결정하도록 구성되어 있다. 추가적으로, 상기 명령은, 상기 결정에 기초하여 엔진 지문을 갱신하고 이 엔진 지문을 데이터베이스에 전송하도록 구성되어 있다.
전술한 본 발명의 특징, 양태 및 이점과 그 밖의 특징, 양태 및 이점은, 도면 전반에 걸쳐 유사한 부품들에 유사한 부호들이 표시된, 첨부 도면을 참조로 하여 이하의 상세한 설명을 읽으면 보다 잘 이해될 것이다.
도 1은 본 기법의 실시형태에 따른, 엔진 지문인식 시스템과 함께 작동될 수 있는 엔진 시스템의 블록도이다.
도 2는 본 기법의 실시형태에 따른, 도 1의 엔진 시스템용의 엔진 제어 유닛의 블록도이다.
도 3은 본 기법의 실시형태에 따른, 도 1의 엔진 시스템과 엔진 지문인식 시스템 사이의 데이터 흐름의 블록도이다.
도 4는 본 기법의 실시형태에 따른, 도 3의 엔진 지문인식 시스템에서의 추적 모듈에 관한 작동 방법을 보여주는 흐름도이다.
도 5는 본 기법의 실시형태에 따른, 도 3의 엔진 지문인식 시스템에서의 추적 모듈에 관한 대안적인 작동 방법을 보여주는 흐름도이다.
도 1은 본 기법의 실시형태에 따른, 엔진 지문인식 시스템과 함께 작동될 수 있는 엔진 시스템의 블록도이다.
도 2는 본 기법의 실시형태에 따른, 도 1의 엔진 시스템용의 엔진 제어 유닛의 블록도이다.
도 3은 본 기법의 실시형태에 따른, 도 1의 엔진 시스템과 엔진 지문인식 시스템 사이의 데이터 흐름의 블록도이다.
도 4는 본 기법의 실시형태에 따른, 도 3의 엔진 지문인식 시스템에서의 추적 모듈에 관한 작동 방법을 보여주는 흐름도이다.
도 5는 본 기법의 실시형태에 따른, 도 3의 엔진 지문인식 시스템에서의 추적 모듈에 관한 대안적인 작동 방법을 보여주는 흐름도이다.
하나 이상의 본 발명의 구체적인 실시형태를 이하에 설명한다. 이들 실시형태를 간결하게 기술하려고 노력하다 보면, 실제 구현예의 모든 특징부들을 본 명세서에 기술할 수는 없다. 임의의 공학 프로젝트 또는 설계 프로젝트에서와 같이, 상기한 임의의 실제 구현예를 개발하고자 할 때, 구현예마다 서로 다를 수 있는, 개발자의 구체적인 목표를 달성하기 위해서는, 예컨대 시스템-관련 및 사업-관련 제약 등을 준수하여, 여러 구현-구체적인 결정이 이루어져야 하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 이와 같은 개발 노력은 복잡하고 많은 시간이 걸릴 수 있지만, 그럼에도 불구하고 본원을 유용하는 당업자에게 설계, 제작 및 생산을 담당하게 하는 일반적인 절차인 것으로 이해되어야 한다.
본 발명의 여러 실시형태의 구성요소를 소개할 때, 관사 "a", "an", "the" 및 "said"는 하나 이상의 구성요소가 존재함을 의미하려는 의도가 있다. 용어 "포함하는", "구비하는" 및 "갖는"은 포괄적인 것임을 의미하면서 열거된 구성요소 이외의 추가적인 구성요소가 존재할 수 있음을 의미하려는 의도가 있다.
왕복 기관 시스템 또는 내연 기관 시스템 등과 같은 엔진 시스템은, 다양한 용례에, 예컨대 석유 및 가스 처리 시스템과, 상업용 빌딩 및 산업용 빌딩, 그리고 차량 등에 사용될 수 있다. 그러나, 고객으로의 출하 이후에 엔진 시스템의 기계적 및 작동적 구성에 관한 정보는 거의 수집될 수 없다. 예를 들어, 고객이 구성요소를 어느 한 엔진 시스템으로부터 다른 엔진 시스템으로 옮길 수 있는 때를 나타내는 최소한의 기록들, 즉 고객이 구성요소를 엔진 시스템으로부터 제거할 수 있는 때, 고객이 구성요소를 업그레이드할 수 있는 때, 및/또는 엔진 시스템용의 컨트롤러(또는 그 밖의 프로그램 가능한 구성요소)가 새로운 용례에 맞춰 (예컨대, 이전에는 열병합 발전 시스템의 일부분으로서 사용되었지만 이제는 독립적으로 사용될 왕복 기관 시스템) 재프로그래밍되는 때를 나타내는 기록들이 있을 수 있다. 엔진 시스템의 현재의 기계적 및 작동적 구성에 관한 정보의 부족으로 인하여, 고객, 오퍼레이터 및 정비 인력은 특정 프로세스를 속행하기 전에 상기 정보를 수집하는 데 시간과 노력을 들여야 할 필요가 있을 수도 있기 때문에, 유지보수 작업들이 지연될 수 있다.
엔진 시스템의 기계적 및 작동적 구성에 관한 정보의 정확도를 높이기 위해, 본원에 기술된 엔진 지문인식 시스템이 엔진 시스템과 함께 협조적으로 작동될 수 있다. 예를 들어, 엔진 시스템의 엔진 제어 유닛(ECU) 또는 다른 엔진 제어 시스템이, 엔진 시스템의 구성요소를 구성요소 각각에 또는 각 타입에 할당된 고유의 식별자를 통하여 추적할 수 있다. 이때, ECU는, 상기 고유의 식별자에 기초하여 엔진 시스템 내의 구성요소의 리스트를 저장하기 위해, 엔진 시스템에 대해 원거리 및/또는 근거리에 있는 데이터베이스와 통신할 수 있다. 특히, ECU는, ECU 자체를 비롯한, 엔진 시스템 내의 구성요소가 바뀔 때마다, 데이터베이스에 저장되어 있는 리스트를 갱신할 수 있다. 상기 리스트에는, 구성요소의 기계적 및 작동적 구성에서의 변화, 예컨대 구성요소의 설치 또는 소프트웨어 업데이트의 설치 등이 포함될 수 있다.
이때, 오퍼레이터, 정비 인력 및/또는 고객은, 데이터베이스에 저장되어 있는 정보를 여러 작업에 이용할 수 있다. 예를 들어, 정비 인력은, 지원, 보증 및 구성요소 신뢰도의 문제를 해결하는 데 사용될 수 있는, 개개의 구성요소의 총 수명주기 시간(예컨대, 운전 시간, 운용 시간)을 산출하는 데 상기 정보를 이용할 수 있다. 플리트(fleet)-기반 분석을 위해, 정비 인력은, 분석에 대한 자격을 갖춘 구성요소를 구비하는 엔진 시스템에 대한 데이터베이스를 검색할 수 있고, 엔진 시스템의 현재 위치와 구성요소 및 엔진 시스템의 구성 등과 같은 정보를 살펴볼 수 있다. 또한, 특정 실시형태들에서, 업그레이드들이 이용 가능하게 된 때에, 정보가 대상 고객에게 제공될 수 있다. 전반적으로, 본원에 기술된 엔진 지문인식 시스템은, 유지보수 작업을 마치는 데 필요한 시간과 노력의 양을 줄일 수 있고, 오퍼레이터, 정비 인력, 및/또는 고객으로부터의 사용자 입력을 최소로 하여 작동될 수 있다.
이제 도 1을 참조해 보면, 발전 시스템, 석유 및 가스 시스템, 상업용 빌딩 및 산업용 빌딩, 차량, 매립지, 및 폐수 처리 등과 같은, 다양한 용례를 위해 파워를 생성하도록 연료를 연소시키기에 적합한, 파워 발생 시스템(10)이 도시되어 있다. 파워 발생 시스템(10)은, 흡입 시스템(14), 엔진(16) 및 배출 시스템(18)을 구비하는 엔진 시스템(12)을 포함한다. 엔진(16)은, 예를 들어 뉴욕주 스케넥터디 소재의 General Electric Company에서 시판하는 워키쇼(Waukesha) 엔진일 수 있다. 파워 발생 시스템(10)은 또한, 엔진(16)에 연결되어 있고 엔진(16)에 배치되어 있는 흡입 시스템(14)을 구비한다. 흡입 시스템(14)은 엔진(16)에 제공되는 연료 또는 산화제(예컨대, 공기)의 양을 제어할 수 있다.
엔진(16)은 사용되는 연료의 타입에 기초하여 특정 타입 및 양의 배출 가스를 방출할 수 있다. 이에 따라, 배출 시스템(18)은 엔진(16)에 의해 생성된 배기가스를 받아들일 수 있다. 이때, 배출 시스템(18)은, 배기가스를 벤트를 통해 주변 환경으로 내보내기 전에, 또는 배기가스를 파워 발생 시스템(10)의 다른 구성요소, 예컨대 열 회수 시스템 등에 전달하기 전에, 배기가스를 다른 타입의 배출물로 변환할 수 있다.
파워 발생 시스템(10)은, 이하에 더 상세히 설명되는, 파워 발생 시스템(10)의 작동을 제어할 수 있는, 엔진 제어 유닛(ECU) 또는 엔진 제어 시스템(20)을 더 포함한다. 이를 목적으로, 파워 발생 시스템(10)은 또한, 여러 작업을 수행하기 위해 ECU(20)에 의해 사용될 수 있는, 센서(22) 및 액추에이터(24)를 포함한다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 엔진 시스템(12)의 각 구성요소는 센서(22) 및 액추에이터(24)를 포함할 수 있다.
본 실시형태에서, ECU(20)의 외부에 있는, 파워 발생 시스템(10)의 각 구성요소는 또한, 도 1에 도시된 바와 같이 통신 모듈(26)을 포함할 수 있다. 이하에 더 상세히 설명되는 바와 같이, 구성요소의 통신 모듈(26)은, 구성요소의 상태에 관한 정보를 ECU(20)에 통신하는 것을 담당할 수 있다. 특정 실시형태들에서, 통신 모듈(26)은 또한, 구성요소 내에 배치된 센서(22) 및 액추에이터(24)와 통신할 수 있고, 그 결과 통신 모듈(26)은 센서(22)로부터 수집한 데이터와 액추에이터(24)의 자세를 ECU(20)에 통보할 수 있다. 추가적으로, 도 1에서는 통신 모듈(26)이 센서(22) 및 액추에이터(24)로부터 분리되어 있는 것으로 도시되어 있지만, 다른 실시형태에서는, 센서(22), 액추에이터(24), 및/또는 통신 모듈(26)이 관련 기능들의 조합을 갖는 단일 디바이스를 형성할 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 통신 모듈(26)은 ECU(20)에 통신 연결하기 위해 유선 및/또는 무선 도관을 이용할 수 있다.
ECU(20)는, 엔진 시스템(12)을 제어하는 것 이외에도, 파워 발생 시스템(10)을 위한 다른 시스템 인터페이스와도 상호 작용할 수 있다. 예를 들어, ECU(20)는 또한, 시스템 제어 시스템(28), 사용자 인터페이스(30) 및 피구동 장비(32)와 상호 작용할 수 있다. 시스템 제어 시스템(28)은, 다른 파워 발생 시스템(10) 또는 다른 여러 장비 및 시설과 관련하여, 파워 발생 시스템(10)의 전반적인 작동(예컨대, 기동 및 정지, 속도 설정값)을 제어하는 시스템일 수 있다. 사용자 인터페이스(30)는, 오퍼레이터가 제어 세팅, 시스템 로그, 시스템 상태, 고장 등을 살펴보고 수정할 수 있게 하는, 임의의 적절한 인간 기계 인터페이스, 예컨대 그래픽 사용자 인터페이스일 수 있다. 사용자 인터페이스(30)는, ECU(20)로부터 분리되어 있는 것으로 도시되어 있지만, 다른 실시형태에서는, 사용자 인터페이스가 ECU(20)의 일부분일[즉, ECU(20)가 디스플레이와 사용자 인터페이스 디바이스 또는 시스템을 포함할] 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 피구동 장비(32)는, 엔진 시스템(12)에 의해 발생되는 파워에 의해 구동되는 임의의 장비(예컨대, 발전기, 압축기)일 수 있다. 상기한 시스템 제어 시스템(28), 사용자 인터페이스(30) 및 피구동 장비(32) 각각은, ECU(20)와 상호 작용하기 위해 통신 모듈(26)을 포함할 수 있다. 추가적으로, 피구동 장비(32)는 또한, ECU(20)가 피구동 장비(32)의 상태를 모니터링하고 제어할 수 있게 하는, 센서(22) 및 액추에이터(24)를 포함할 수 있다.
시간이 경과함에 따라, 파워 발생 시스템(10) 및 그 구성요소의 기계적 및 작동적 구성이 변화할 수 있다. 예를 들어, 개개의 구성요소들은 어느 하나의 파워 발생 시스템(10)으로부터 다른 파워 발생 시스템(10)으로 옮겨질 수 있고, 또는 업그레이드 및/또는 교체될 수 있다. 공장 인증 재건 엔진 시스템(12)은, 해제된 엔진 시스템(12)으로부터의 구성요소들로 제조될 수 있다. 추가적으로, 파워 발생 시스템(10)은 다른 용도에 맞게 만들어질 수 있으며; 예를 들어 본래 열병합 시스템의 일부분이었던 파워 발생 시스템(10)이 나중에는 독립적인 동력원으로서 사용될 수 있다. 파워 발생 시스템(10)의 기계적 및 작동적 구성을 모니터링하고 추적하기 위해, ECU(20)는, 도 1에 도시되어 있고 이하에 더 상세히 기술되는 바와 같이, 엔진 지문인식 시스템(34)과 함께 작동될 수 있다.
이제 도 2를 살펴보면, 이 도면은 ECU(20)를 더 상세히 도시하는 블록도이다. 도시된 실시형태에서, ECU(20)는 프로세서(34); 메모리(38); 다른 시스템, 구성요소 및 디바이스, 예컨대 통신 모듈(24) 등에 대한 통신 링크(40); 및 센서(22) 및 액추에이터(24)와 접속하기에 적합한 하드웨어 인터페이스(42)를 포함한다. 프로세서(34)는 예를 들어 범용의 싱글칩 또는 멀티칩 프로세서를 포함할 수 있다. 또한, 프로세서(34)는 임의의 종래의 특수 목적 프로세서, 예컨대 주문형 프로세서 또는 회로 등일 수 있다. 프로세서(34) 및/또는 다른 데이터 처리 회로는 메모리(38)에 작동 가능하게 연결되어 ECU(20)를 구동시키기 위한 명령들을 수행할 수 있다. 이러한 명령들은 메모리(38)에 저장되어 있는 프로그램에 인코딩될 수 있다. 상기 메모리는 유형(有形)의 비일시적 컴퓨터 판독 가능한 매체일 수 있고, 프로세서(34)를 통해 액세스될 수 있으며 명령들을 수행하는 데 사용될 수 있다.
메모리(38)는 대용량 저장 장치(예컨대, 하드 드라이브), FLASH 메모리 디바이스, 이동식 메모리, 또는 임의의 다른 비일시적 컴퓨터 판독 가능한 매체일 수 있다. 추가적으로 또는 별법으로서, 상기 명령들은, 이들 명령 또는 루틴을 전술한 메모리(38)와 유사한 방식으로 적어도 총괄하여 저장하는 적어도 하나의 유형의 비일시적 컴퓨터 판독 가능한 매체를 포함하는, 추가적인 적절한 물품에 저장될 수 있다. 통신 링크 또는 도관(40)은, ECU(20)와, 통신 모듈(24), 그리고 다른 시스템, 구성요소 및 디바이스 간의 유선 링크 또는 도관(예컨대, 유선 전기통신 기반 시설 또는 이더넷을 채용한 근거리 네트워크, 컨트롤러 영역 네트워크[CAN] 도관, 탑재된 자기 진단 장치 II[OBD-II] 도관) 및/또는 무선 링크(예컨대, 셀룰러 네트워크 또는 802.11x 와이파이 네트워크)일 수 있다.
센서(22)는 ECU(20)에 다양한 신호를 제공할 수 있다. 예를 들어, 파워 발생 시스템(10) 내에 배치된 센서(22)는 온도, 유체 흐름(예컨대, 연료 흐름, 배기 흐름), 압력, 간극(예컨대, 움직이는 구성요소와 움직이지 않는 구성요소 사이의 거리), 파워 생성, 구성요소의 위치 설정(예컨대, 캠샤프트 위치), 엔진 진동 등에 관련된 데이터를 수집할 수 있다. 액추에이터(24)는 제어 동작을 수행하는 데 유용한 밸브, 펌프, 포지셔너, 전치(前置) 가이드 베인, 스위치 등을 포함할 수 있다. 전술한 바와 같이, 통신 모듈(26)은, 이들 통신 모듈이 내장되어 있는 구성요소들에 대한 여러 정보를 ECU(20)에 통신할 수 있다. 이를 목적으로, 통신 모듈(26)은, ECU(20)의 프로세서(34) 및 통신 링크(40)와 유사한, 프로세서 및 통신 링크를 포함할 수 있다.
전술한 바와 같이, ECU(20)는 엔진 지문인식 시스템(34)과 함께 작동될 수 있는데, 이 ECU는 일반적으로 파워 발생 시스템(10)의 기계적 및 작동적 구성을 추적할 수 있고, 그에 따라 특정 파워 발생 시스템(10) 및/또는 구성요소에 대해 "지문인식"을 행할 수 있다. 구체적으로, 엔진 지문인식 시스템(34)은, 엔진 시스템(10) 내에 배치되어 있고 데이터베이스(46)에 통신 연결되도록 구성되어 있는 다수의 추적 모듈(44)을 포함할 수 있다. 각 추적 모듈(44)은, 파워 발생 시스템(10)에 설치되어 있고, 도 3의 정보 흐름도에 도시된 바와 같이, 파워 발생 시스템(10)의 구성요소들에 통신 연결되도록 구성되어 있는 시스템 또는 디바이스일 수 있다. 보다 구체적으로, 도 3은 엔진 지문을 형성하기에 적합한 정보 흐름을 보여준다. 도시된 실시형태에서, 추적 모듈(44)은 각 구성요소에 있는 통신 모듈(26)에 통신 연결될 수 있다. 이러한 실시형태들에서, 추적 모듈(44)은, ECU(20)의 것과 유사한, 프로세서, 메모리 및 통신 링크를 포함할 수 있고, ECU(20)에 의해 사용되는 것과는 별개인 네트워크를 사용할 수 있다. 별법으로서, 파워 발생 시스템(10)의 추적 모듈(44)은 ECU(20)의 일부분일 수 있다.
데이터베이스(46)는, ECU(20)의 것과 유사한, 메모리와 다른 구성요소, 시스템 및 디바이스에 대한 통신 링크를 포함할 수 있다. 데이터베이스(46)는 또한, 데이터베이스(46)의 메모리에 저장되어 있는 컴퓨터 명령들을 실행하기에 적합한 하나 이상의 프로세서를 포함할 수 있다. 위의 내용에서 볼 수 있듯이, 데이터베이스(46)는 다양한 파워 발생 시스템(10)으로부터 멀리 떨어진 위치에 있을 수 있다.
추적 모듈(44)은, 파워 발생 시스템(10)에 있어서의 각 구성요소의 고유의 식별자(48)를 기록하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 추적 모듈(44)은, ECU(20), 엔진(16)의 점화 시스템, 센서(22), 액추에이터(24), 배출 시스템(18), 흡입 시스템(14) 등에 대한 고유의 식별자들(48)을 기록할 수 있다. 구성요소에 대한 고유의 식별자(48)는, 구성요소의 생산자에 의해 제공되는 일련번호, 파워 발생 시스템(10)과 관련된 세계적인 (예컨대, ISO/IEC 9834-8 등과 같은 전 세계적인 고유의 식별자(UUID) 기술을 통해 생성된) ID, 및/또는 추적 모듈(44)에 의해 구성요소에 할당된 일련번호일 수 있다. 상기 고유의 식별자(48)는 구성요소의 작동적 구성을 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 구성요소의 고유의 식별자(48)가 일련번호인 경우에는, 마지막 3개의 문자가, 구성요소(예컨대, ECU 구성요소)의 프로그래밍 버전, 제조일, 제조장소, 버전 정보, 또는 그 밖의 제품-관련 정보 등과 같은 추가적인 정보를 나타낼 수 있다. 특정 실시형태들에서, 파워 발생 시스템(10)은, 엔진(16) 및 이 엔진과 관련된 크랭크샤프트 등과 같은 특정 그룹의 구성요소들에 대하여 고유의 식별자(48)를 담고 있는 식별 모듈을 포함할 수 있다.
파워 발생 시스템(10)에 있어서의 구성요소들의 리스트, 대응하는 고유의 식별자들(48), 및/또는 대응하는 기계적 및/또는 작동적 구성들이, 파워 발생 시스템(10)에 대한 엔진 지문(50)을 구성할 수 있다. 이에 따라, 엔진 지문(50)은 특정 파워 발생 시스템(10)에 배치되어 있는 엔진 구성요소들의 세트를 특유한 방식으로 식별할 수 있다. 엔진 지문(50)은 파워 발생 시스템(10)의 셋업(예컨대, 시운전) 동안에 수집되거나 결정될 수 있고 그리고 그때 데이터베이스(46) 내에 저장될 수 있다. 예를 들어, 정비 툴은, 파워 발생 시스템(10)을 설치하는 기술자가 셋업 동안에 고유의 식별자(48)를 입력하도록 유도할 수 있다. 이 경우에, 추적 모듈(44)은, ECU(20) 또는 파워 발생 시스템(10)에 대한 기동시에 및/또는 세팅 일정에, 엔진 지문(50)에 있어서의 임의의 변화에 대해 질의하도록 구성될 수 있다. 일부 실시형태들에서, 파워 발생 시스템(10)의 구성요소는, 다른 타입의 정보들을 ECU(20)에 제공하는 것과 동일한 방식으로, 그 고유의 식별자(48)를 추적 모듈(44)에 자동적으로 제공할 수 있다. 그러나, 전술한 방법 모두는, 사용자 입력을 최소로 하여, 추적 모듈(44)이 엔진 지문(50)을 갱신할 수 있게 한다.
전술한 바와 같이, 추적 모듈(44)은 파워 발생 시스템(10)의 구성요소의 모든 변화(예컨대, 엔진 구성요소들의 제거, 교체, 및/또는 갱신)에 대해 규칙적으로 질의할 수 있다. 추가적으로, 파워 발생 시스템(10)의 구성요소는 추적 모듈(44)을 규칙적으로 갱신하도록 구성될 수 있다. 추적 모듈(44)이 구성요소의 고유의 식별자(48)가 변화되었는가를 결정한 경우, 추적 모듈(44)은 구성요소에서의 변화를 반영하도록 엔진 지문(50)을 갱신할 것이다. 일부 실시형태들에서, 추적 모듈(44)은 또한 갱신의 타임스탬프를 기록할 수 있고, 또한 데이터베이스(44)로부터 받은 추가적인 정보에 기초하여 구성요소의 수명 시간을 결정할 수 있다. 추적 모듈이 적어도 하나의 구성요소의 기계적 및/또는 작동적 구성이 변화되었는가를 일단 결정하면, 추적 모듈(44)은 다른 구성요소들의 기계적 및/또는 작동적 구성에서의 다른 변화를 결정하기 위해 다른 구성요소들에게 요청을 보낼 수 있다. 게다가, 추적 모듈(44)은 또한, 추적 모듈 또는 추적 모듈이 들어 있는 ECU(20)가 다른 파워 발생 시스템(10)에 설치되어 있는가를 결정하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 추적 모듈(44)이 대부분의 구성요소의(예컨대, 90%의 구성요소의) 기계적 및/또는 작동적 구성이 변화되었다고 결정한 경우, 추적 모듈(44)은 ECU(20) 또는 추적 모듈(44)이 옮겨졌다고 결정할 수 있고 이에 따라 엔진 지문(50)을 갱신할 수 있다.
일단 추적 모듈(44)이 새로운 엔진 지문(50)을 결정하면, 이때 추적 모듈은 그 정보를 데이터베이스(44)에 보낼 수 있다. 일부 실시형태들에서, 이러한 동작은, 구성요소들이 들어 있었던 이전에 전송된 특정 엔진 지문(50)이 이제 새로운 엔진 지문(50)에 포함되어 있다는, 갱신된 엔진 지문(50)에 대한 요청을, 추적 모듈(44)로부터 트리거할 수 있다. 전반적으로, 데이터베이스(44)는, 보다 나은 원격 사용자 지원을 제공하고, 오퍼레이터, 정비 인력 및 고객에 의해 제품이 어떻게 사용 및/또는 유지되는가에 대한 분석을 돕는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 전술한 바와 같이, 개개의 구성요소의 수명 시간은 재설치에도 불구하고 추적될 수 있고, 지원, 보증 및 구성요소 신뢰도에 대하여 보다 나은 추적을 가능하게 한다. 다른 예에서, 고객- 및 정비- 개시 업그레이드가, 여러 구성요소들의 현재의 기계적 및/또는 작동적 구성에 관한 데이터베이스(44) 내의 정보에 기초하여 보다 효율적으로 타게팅될 수 있다. 또한, 다른 예에서, 데이터베이스(44)는, 특정 구성요소가 해체되어 있는 경우를 기록하고, 이 해제된 구성요소가 엔진 지문(50)에 따라 파워 발생 시스템(10)에 설치되어 있는 것으로 보고되면, 오퍼레이터 또는 정비 인력에게 경고하도록 구성될 수 있다.
도 4와 도 5는 추적 모듈(44)에 의해 수행하기에 적합한, 엔진 지문(50)을 형성하고 유지하기 위한 프로세스(52, 54)의 실시형태를 각각 예시한다. 프로세스(52, 54)를 이하에 상세히 설명하지만, 프로세스(54, 54)는 도 4 및 도 5에 도시되어 있지 않은 다른 단계를 포함할 수 있다. 추가적으로, 예시된 단계들은 동시에 또는 다른 순서로 수행될 수 있다. 이들 프로세스(52, 54)는, 메모리에 저장되어 있으며 전술한 바와 같이 추적 모듈(44)의 프로세서에 의해 실행되는 컴퓨터 명령 또는 실행 가능한 코드로서 구현될 수 있다.
이제 도 4를 살펴보면서 블록 56에서 시작하여 보면, 추적 모듈(44)은 엔진 지문(50)을 형성하고 취득할 수 있다. 엔진 지문(50)은 파워 발생 시스템(10)의 시운전 동안에 형성될 수 있다. 예를 들어, 시운전 동안에, 추적 모듈(44)은, 정비 인력이 파워 발생 시스템(10)에 있어서의 각 구성요소에 대하여 고유의 식별자(48)를 입력 및/또는 형성하도록 유도할 수 있다. 엔진 지문(50)은 추적 모듈(44) 내에 배치된 또는 추적 모듈(44)과 관련된 메모리에 저장될 수 있고, 또는 데이터베이스(44)로부터 검색될 수 있다. 그 후에, 블록 58에서, 추적 모듈(44)은 파워 발생 시스템(10)의 구성요소들의 고유의 식별자(48)에 대해 질의할 수 있다. 전술한 바와 같이, 추적 모듈(44)은, 파워 발생 시스템(10)의 세팅 일정에 기초하여 및/또는 기동 중에 구성요소에 질의할 수 있다.
추적 모듈(44)이 여러 구성요소들로부터 응답을 일단 수신하면, 블록 60에서, 추적 모듈(44)은 엔진 지문(50)과 응답 사이의 모든 차이점을 결정할 수 있다. 이러한 결정에 기초하여, 블록 62에서, 추적 모듈(44)은 구성요소의 기계적, 프로그래밍, 및/또는 작동적 구성에 대하여 변화가 있는가를 결정할 수 있다. 변화가 없다면, 추적 모듈(44)은 블록 56으로 되돌아가, 다음 지정 시간에 엔진 지문(50)을 취득할 수 있다. 변화가 있다면, 블록 56으로 되돌아가기 전에 블록 64에서, 추적 모듈(44)은 엔진 지문(50)을 갱신하고, 갱신된 엔진 지문(50)을 데이터베이스(46)에 전송할 수 있다.
도 5는, 파워 발생 시스템(10)의 구성요소가 그 할당된 고유의 식별자에 대한 지식이 없다[예컨대, 기존의 공장 인증 재건 시스템에 추적 모듈(44)이 새롭게 장착됨]는 시나리오에서 추적 모듈(44)에 의해 수행될 수 있는 프로세스(54)를 예시한다. 프로세스(54)의 블록 66 및 68은, 추적 모듈(44)이 엔진 지문(50)을 형성 및 취득할 수 있고 파워 발생 시스템(10)의 구성요소들에 질의할 수 있다는 점에서, 프로세스(52)의 블록 56 및 58과 각각 대략 동일할 수 있다. 그러나, 그 후에 블록 70에서, 추적 모듈(44)은, 적어도 하나의 구성요소에 고유의 식별자(48)가 없는가를 결정한다. 고유의 식별자가 없다면, 블록 74로 진행하기 전에 블록 72에서, 추적 모듈(44)은 고유의 식별자(48)를 할당하고 이 고유의 식별자(48)를 구성요소에 전송할 수 있다. 고유의 식별자가 있다면, 블록 60과 유사하게, 엔진 지문(50)과 응답 사이에 차이점이 존재하는가를 결정하는 블록 74로 바로 진행될 수 있다. 그 후에, 블록 66으로 되돌아가기 전에 블록 76에서, 추적 모듈(44)은 엔진 지문(50)을 갱신하고, 갱신된 엔진 지문(50)을 데이터베이스(46)에 전송할 수 있다.
개시된 실시형태들 중의 하나 이상이, 단독으로 또는 조합을 이루어, 엔진 시스템의 기계적 및 작동적 구성에 관하여 기록된 정보의 정확도를 향상시키는 것을 비롯한 하나 이상의 기술적 효과를 제공할 수 있다. 특히, 개시된 실시형태들은 엔진 시스템에 대한 엔진 지문을 주기적으로 형성 및 갱신할 수 있는데, 상기 엔진 지문에는 엔진 시스템의 각 구성요소의 기계적 및 작동적 구성이 요약될 수 있다. 엔진 지문들은 원격 데이터베이스에 저장될 수 있고, 여러 작업에 사용될 수 있으며, 예컨대 구성요소의 총 수명주기 시간을 산출하는 데, 플리트-기반 분석에 대한 자격을 갖춘 시스템을 식별하는 데, 그리고 업그레이드에 관하여 고객을 타게팅하는 데 사용될 수 있다. 요컨대, 엔진 지문은, 유지보수 작업을 마치는 데 필요한 시간과 노력의 양을 줄일 수 있고, 오퍼레이터, 정비 인력, 및/또는 고객으로부터의 사용자 입력을 최소로 하여 운용될 수 있다. 본 명세서에 기재된 기술적 효과 및 기술적 문제들은 예시적인 것이고 제한적인 것은 아니다. 본 명세서에 기재된 실시형태들은 다른 기술적 효과를 가질 수 있고 다른 기술적 문제를 해결할 수 있다는 점을 주목해야 할 필요가 있다.
본 명세서는, 본 발명을 가장 바람직한 유형을 포함해 개시하고, 임의의 당업자가 개시된 본 발명을 실시할 수 있게 하기 위해, 실시예를 사용하고 있는데, 상기 실시예에는 임의의 디바이스 또는 시스템을 제작하고 사용하는 것과, 임의의 수반되는 방법을 행하는 것 등이 있다. 본 발명의 특허 가능한 범위는 청구범위에 의해 정해지며, 당업자에게 떠오르는 다른 실시예들도 포함할 수 있다. 이러한 다른 실시예들은, 청구범위의 문자 그대로의 표현과 다르지 않은 구조 요소를 갖는다면, 또는 청구범위의 문자 그대로의 표현과 실질적으로 차이가 없는 등가의 구조 요소를 갖는다면, 청구범위의 범위 내에 속하는 것으로 되어 있다.
Claims (20)
- 시스템으로서,
프로세서를 구비하는 엔진 컨트롤러를 포함하고, 프로세서는,
엔진 구성요소의 엔진 지문을 검색하는 단계로서, 각 엔진 구성요소마다 엔진 지문은 각 엔진 구성요소를 고유의 방식으로 식별하는 제1 식별자를 포함하는 것인 검색 단계;
복수의 엔진 구성요소에 질의하는 단계로서, 복수의 엔진 구성요소는 엔진 시스템에 배치되도록 구성되어 있는 것인 질의 단계; 및
제1 엔진 구성요소가 교체 구성요소인지, 새로운 구성요소인지, 또는 본래 설치된 구성요소인지를 엔진 지문, 제1 식별자 및 질의에 기초하여 결정하는 단계
를 행하도록 구성되어 있는 것이고, 상기 엔진 컨트롤러는 엔진 시스템을 제어하도록 구성되어 있는 것인 시스템. - 제1항에 있어서, 상기 프로세서는, 엔진 지문, 제1 식별자 및 질의에 기초하여, 상기 엔진 컨트롤러가 제1 엔진 시스템으로부터 제2 엔진 시스템으로 옮겨졌는가를 결정하도록 구성되어 있는 것인 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 엔진 구성요소는 하나 이상의 식별자를 갖는 식별 모듈을 포함하는 것인 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 프로세서는, 복수의 엔진 구성요소 중의 적어도 하나가 엔진 지문에 없다는 결정에 기초하여 엔진 지문을 갱신하여 제2 엔진 지문을 얻도록 구성되어 있는 것인 시스템.
- 제4항에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 제2 엔진 지문을 데이터베이스 전송하도록 구성되어 있는 것인 시스템.
- 제5항에 있어서, 상기 데이터베이스는, 상기 제2 엔진 지문에 있는 엔진 구성요소들 중의 적어도 하나가 해체되어 있는가를 결정하고; 상기 제2 엔진 지문에 있는 엔진 구성요소들 중의 적어도 하나가 해체되어 있는 경우에 오퍼레이터에게 경고를 발하도록 구성되어 있는 것인 시스템.
- 제5항에 있어서, 상기 데이터베이스는, 상기 제2 엔진 지문에 있는 엔진 구성요소들 중의 적어도 하나가 제2 엔진 컨트롤러로부터의 제3 엔진 지문에 포함되어 있는가를 결정하고, 제2 엔진 컨트롤러로부터의 제3 엔진 지문에 대한 갱신을 요청하도록 구성되어 있는 것인 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 프로세서는, 제1 식별자가 엔진 지문에 포함되어 있지 않다고 결정함으로써, 제1 엔진 구성요소가 새로운 구성요소이거나 또는 교체 구성요소라고 결정하도록 구성되어 있는 것인 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 엔진 지문은 리스트를 포함하는 것인 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 프로세서는, 제2 엔진 구성요소를 엔진 시스템에 추가하는 동안에, 제2 엔진 구성요소를 식별하는 제2 식별자를 형성하고, 이 제2 엔진 식별자를 엔진 지문에 포함시키도록 구성되어 있는 것인 시스템.
- 제1항에 있어서, 엔진 시스템에 포함되는 왕복 기관을 포함하고, 상기 엔진 구성요소는 왕복 기관에 배치되도록 구성되어 있는 왕복 기관 구성요소를 포함하는 것인 시스템.
- 방법으로서,
엔진 구성요소의 엔진 지문을 검색하는 단계로서, 각 엔진 구성요소마다 엔진 지문은 각 엔진 구성요소를 고유의 방식으로 식별하는 제1 식별자를 포함하는 것인 검색 단계;
복수의 엔진 구성요소에 질의하는 단계로서, 복수의 엔진 구성요소는 엔진 시스템에 배치되도록 구성되어 있는 것인 질의 단계; 및
제1 엔진 구성요소가 교체 구성요소인지, 새로운 구성요소인지, 또는 본래 설치된 구성요소인지를 엔진 지문, 제1 식별자 및 질의에 기초하여 결정하는 단계
를 포함하는 방법. - 제12항에 있어서, 엔진 지문, 제1 식별자 및 질의에 기초하여, 상기 엔진 컨트롤러가 제1 엔진 시스템으로부터 제2 엔진 시스템으로 옮겨졌는가를 결정하는 단계를 포함하는 방법.
- 제12항에 있어서, 왕복 기관 시스템의 기동시에, 예정된 일정에, 또는 임의의 조합에 기초하여, 각 엔진 구성요소와 관련된 제1 식별자를 받는 단계를 포함하는 방법.
- 제12항에 있어서, 복수의 엔진 구성요소 중의 적어도 하나가 엔진 지문에 없다는 결정에 기초하여 엔진 지문을 갱신하는 단계; 및 갱신된 엔진 지문을 데이터베이스에 전송하는 단계를 포함하는 방법.
- 제12항에 있어서, 복수의 엔진 구성요소 중의 적어도 하나가 엔진 지문에 없다는 결정에 기초하여 엔진 지문을 갱신하는 단계; 및 이 갱신의 타임스탬프를 기록하는 단계를 포함하는 방법.
- 제12항에 있어서, 복수의 엔진 구성요소 중의 적어도 하나가 엔진 지문에 없다는 결정에 기초하여 엔진 지문을 갱신하는 단계; 및 엔진 지문에 추가된 복수의 엔진 구성요소 중의 적어도 하나 각각에 대하여 수명 시간을 결정하는 단계를 포함하는 방법.
- 실행 가능한 명령을 포함하는 비일시적 컴퓨터 판독 가능한 매체로서, 상기 명령은,
엔진 구성요소의 엔진 지문을 검색하는 단계로서, 각 엔진 구성요소마다 엔진 지문은 각 엔진 구성요소를 고유의 방식으로 식별하는 식별자를 포함하는 것인 검색 단계;
복수의 엔진 구성요소에 질의하는 단계로서, 복수의 엔진 구성요소는 왕복 기관 시스템에 배치되도록 구성되어 있는 것인 질의 단계;
제1 엔진 구성요소가 교체 구성요소인지, 새로운 구성요소인지, 또는 본래 설치된 구성요소인지를 엔진 지문, 식별자 및 질의에 기초하여 결정하는 단계;
상기 결정에 기초하여 엔진 지문을 갱신하는 갱신 단계; 및
상기 엔진 지문을 데이터베이스에 전송하는 단계
를 실행하도록 구성되어 있는 것인 비일시적 컴퓨터 판독 가능한 매체. - 제18항에 있어서, 왕복 기관 시스템을 제어하도록 구성되어 있는 명령을 포함하는 것인 비일시적 컴퓨터 판독 가능한 매체.
- 제18항에 있어서, 복수의 엔진 구성요소 중의 적어도 하나에 식별자가 없는가를 결정하고, 복수의 엔진 구성요소 중의 적어도 하나에 식별자를 할당하도록 구성되어 있는 명령을 포함하는 것인 비일시적 컴퓨터 판독 가능한 매체.
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