KR20190103034A - 진단을 위한 인젝터 드리프트 모니터링 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내연 기관에 장착된 인젝터의 드리프트를 식별하는 진단 시험기 및 방법을 개시한다. 이 방법은 연료량에 대한 인젝터의 보상 값을 판독하는 단계; 상기 엔진의 마찰 데이터를 수집하기 위해 모스(Morse) 시험을 트리거링하는 단계; 상기 인젝터의 보상 값이 상기 마찰 데이타와 대응하지 않으면, 상기 인젝터가 드리프트를 갖는 것으로 선언하는 단계를 포함한다.

Description

진단을 위한 인젝터 드리프트 모니터링{INJECTOR DRIFT MONITORING FOR DIAGNOSIS}

본 발명은 내연 기관에 사용되는 인젝터에서 드리프트(drift)를 식별하는 분야에 관한 것이다.

인젝터에서의 드리프트를 검출하고 보상하는 것은 종래 기술에 공지되어 있다. 종래 기술의 GB201205926A는 내연 기관의 연료 인젝터의 분사 드리프트를 보상하는 방법을 개시한다. 종래 기술의 방법은 복수의 시험 분사를 수행하도록 연료 인젝터를 작동시키는 단계와, 시험 분사 동안 내연 기관의 크랭크샤프트 속도 신호를 모니터링하는 단계와, 시험 분사 동안 크랭크샤프트의 가속도에 비례하는 신호를 모니터링하고, 모니터링된 크랭크샤프트 신호를 제 1 값에서 제 2 값 범위의 크랭크샤프트 속도의 범위에 걸쳐 적분하는 단계를 포함한다. 적분 결과를 예상 값과 비교하여 통전 시간(energizing time)이 예상 값과 다를 경우 통전 시간이 조정된다. 측정된 적분 값이 예상 적분 값과 일치할 때까지 상기 단계들이 반복된다.

본 발명의 상이한 모드가 상세한 설명에 개시되고 첨부 도면에 도시된다 :
도 1은 내연 기관에 장착된 인젝터의 드리프트를 식별하는 방법을 도시한다.
도 2는 보상 값의 예를 도시한다.
도 3은 마찰 데이터의 일 예를 도시한다.

도 1은 내연 기관에 장착된 인젝터의 드리프트를 식별하는 방법을 도시한다. 상기 방법은 연료량에 대한 상기 인젝터의 보상 값을 판독하는 단계; 상기 엔진의 마찰 데이터를 수집하기 위해 모스(Morse) 시험을 트리거링하는 단계; 상기 인젝터의 보상 값이 상기 마찰 데이타와 대응하지 않으면, 상기 인젝터가 드리프트를 갖는 것으로 선언하는 단계를 포함한다.

상기 방법은 드리프트를 갖는 인젝터를 검출하기 위해 진단 시험기를 사용한다. 이 문서에서는 진단 시험기를 시험기라고 한다.

인젝터의 드리프트는 인젝터의 실제 통전 시간과 알려진 양의 연료를 분사하기 위해 인젝터에 통전할 예상 시간 사이의 차이이다. 다시 말해서, 인젝터가 q1 양의 연료를 분사하기 위해 t1 기간 동안 통전되는 경우, 통전된 t1 기간 동안 실제 분사 량은 q1-d 또는 q1+d일 수 있고, 여기서 d는 드리프트를 나타낼 수 있다. 양 q1은 통상적으로 엔진을 제어하는 전자 제어 유닛에 의해 계산된다. q1은 엔진 속도, 엔진 부하, 엔진 온도, 주변 온도, 변속비 등과 같은 엔진 파라미터에 기초하여 계산된다. 엔진 파라미터에 기초하여 ECU는 분사될 연료의 양 q1을 계산하고 그에 따라 인젝터를 기간 t1 동안 통전한다. 그러나 제조 공차, 마모 및 파열과 같은 인젝터의 다양한 요인 때문에, 인젝터는 드리프트를 가질 수 있으며 t1의 통전 기간 동안 q1+d 또는 q1-d를 분사할 수 있다. 이로 인해 드리프트가 -ve 방향인지+ve 방향인지에 따라 엔진에 의해 예상 토크보다 적게 발생하거나 예상 토크보다 크게 발생한다. 이러한 드리프트를 극복하기 위해, 각각의 인젝터가 그들의 드리프트에 따라 통전 시간이 보상될 필요가 있다. 다시 말해, q1 양을 분사하기 위해, ECU는 t1+d1 또는 t1-d1 지속 시간을 통전해야 하고, 여기서 d1은 통전 시간 동안의 드리프트이다. 드리프트는 인젝터에서 시험 분사를 수행함으로써 차량의 오버런 상태 동안 측정된다. 오버런 상태는 차량이 사용자에 의한 임의의 토크 요구없이 자체적으로 작동하는 상태이다. 이는 내리막 길에서 차량이 주행할 때 발생할 수 있다. 드리프트 값은 각 인젝터에 대해 측정되고 드리프트는 통전 시간을 조정하여 각 인젝터에 대해 보상된다. 이는 음의 드리프트를 위해 더 많은 시간 동안(즉, t1+d1) 인젝터를 통전하고 양의 드리프트를 위해 더 짧은 시간(즉, t1-d1) 동안 인젝터를 통전함으로써 달성된다. 보상 값(d1 값)은 각 인젝터에 대해 저장된다.

종래 기술에서, 드리프트가 공지된 인젝터 통전 시간에 대한 엔진 속도의 변화의 관점에서만 측정될 때, 엔진 관련 구성요소에 드리프트가 있을 수 있기 때문에 결정적이지 않을 수도 있다. 예를 들어, 피스톤과 실린더 사이의 마찰이 시간이 지남에 따라 증가하면, 이는 공지된 연료 분사량에 대한 엔진 속도에 영향을 미친다. 예를 들어, 통전 시간 t1이 엔진 속도를 N만큼 변화시킨다면, 엔진에서 마찰이 증가할 경우, 동일한 통전 시간은 N-d만큼 속도를 변화시킬 수 있다. 마찰 데이터가 일정 기간에 걸쳐 내려간다면, 동일한 통전 시간은 N+d만큼 속도를 변화시킬 수 있는데, 여기서 d는 드리프트이다.

따라서, 엔진에서의 마찰 손실은 인젝터의 드리프트를 결정하는데 중요한 역할을 한다.

종래의 차량 서비스에서, 차량이 인젝터 드리프트를 의심받는다면, 정비공은 엔진으로부터 모든 인젝터를 제거하고 개별적으로 인젝터를 시험하여 드리프트를 갖는 인젝터를 결정적으로 식별할 필요가 있다.

본 발명은 인젝터의 드리프트를 결정할 때 엔진 마찰 데이터가 또한 고려되는 간단한 방법을 제안한다. 이것은 엔진으로부터 인젝터를 제거하지 않고 어느 인젝터가 드리프트를 갖는지를 결정적으로 식별한다.

인젝터 드리프트가 의심되는 차량이 서비스 스테이션에 오면, 진단 시험기가 차량의 엔진을 제어하는 ECU에 연결된다. 단계 S1에서, 진단 시험기는 ECU에 저장된 각 인젝터의 보상 값을 수신한다. 일반적으로 보상 값은 오버런 상태 중에 ECU에 의해 계산된다. 오버런 상태에서는 사용자가 토크를 요구하지 않는다. 이 시간 동안 ECU는 시험 분사를 수행하고 엔진 속도의 변화를 모니터링한다. ECU는 시험 분사의 일부로 알려진 양의 연료를 분사한다. 이 알려진 양의 연료는 미리 저장된 알려진 값으로 속도를 변화시켜야 한다. 알려진 값과의 편차가 있으면, 백분율 편차가 계산된다. 백분율 편차는 실린더에 연료를 분사하는 동안 연료량에 더해지거나 뺀 보상 값이다. 이러한 다중 보상 값은 각 인젝터에 대해 저장된다. 보상 값의 예가 도 2에 도시된다. X 축은 시간 t를 나타내고 Y는 mg/hub(허브)로 보상된 양 드리프트 q를 나타낸다. 다른 곡선은 다른 인젝터에 대한 보상을 나타낸다. 그래프(i1)는 인젝터(1)에 대한 보상 값을 나타내고, 마찬가지로 그래프(i2, i3 및 i4)는 인젝터(2), 인젝터(3) 및 인젝터(4) 각각에 대한 보상 값을 나타낸다.

진단 시험기는 각 인젝터에 대해 이러한 보상 값을 수신한다. 단계 S2에서, 시험기는 엔진에 모스 시험을 트리거링한다. 모스 시험은 각 인젝터에 대응하는 엔진의 동력 출력을 계산하는 시험이다. 동력 출력은 또한 각 실린더에 대응하는 마찰 데이터로서 플롯될 수 있다. 마찰 데이터의 일례가 도 3에 도시되어 있다. X축은 엔진 속도 N을 나타내고 Y 축은 뉴턴 미터의 마찰 Nm을 나타낸다. 그래프(G1)는 엔진이 차량에 처음 장착되었을 때의 마찰 측정치를 나타낸다. 그래프(G2 및 G3)는 엔진이 이후에 서비스하기 위해 오는 경우의 마찰 측정치를 나타낸다. 마찰 데이터 및 마찰 측정 값은 동일한 값을 나타낸다.

단계 S3에서, 시험기는 각각의 실린더 및 인젝터에 대한 마찰 데이타, 예를 들어, G3의 값 및 보상 값을 각각 분석한다. 또한 차량의 이전 서비스 동안 저장된 엔진의 마찰 데이터 예를 들어 G2가 검색된다. 현재 마찰 데이터 G3가 마찰 데이터 G2의 이전 세트와 비교하여 더 낮으면, 엔진 속도의 알려진 변화를 얻기 위해 실린더 내로 분사될 연료의 양은 더 적어야 한다. 이는 보상 값이 음이어야 함을 의미한다. 마찰이 감소했지만 보상 값이 양이면, 인젝터가 음의 방향으로 드리프트를 갖는다. 마찬가지로 마찰 데이터가 증가했지만 보상 값이 음이면, 인젝터가 양의 방향으로 드리프트를 갖는다. 시험기는 어느 인젝터가 드리프트를 갖는지를 검출하고 단계 S5에서 시험기를 동작시키는 기계 장치에 표시를 생성한다. 단계 S4에서, 드리프트를 갖지 않는 인젝터 및 시험기(my)는 동일한 것을 표시한다. 표시는 오디오 신호의 형태 또는 시험기의 디스플레이 상의 메시지일 수 있다.

진단 시험기는 일반적으로 마이크로제어기, 메모리, 입력 및 출력 인터페이스 및 디스플레이로 구성된다. 진단 시험기는 간단한 입력 포트일 수 있는 제 1 인터페이스를 가지고 있다. 진단 시험기는 간단한 출력 포트일 수 있는 제 2 인터페이스를 가지고 있다. 진단 시험기는 보상 값을 수신하기 위해 유선 또는 무선 링크를 사용하여 ECU와 통신할 수 있다. 진단 시험기는 그 메모리에 저장된 명령 세트를 통해 상기 방법 단계를 수행하여, 드리프트를 가지고 있는 인젝터를 식별하고 디스플레이 또는 오디오 인디케이션을 통해 표시를 생성한다. 진단 시험기가 알려져 있으므로 자세한 내용은 여기에서 설명하지 않다.

Claims (11)

1. 내연 기관의 인젝터에서 드리프트를 식별하는 진단 시험기에 있어서,
   - 연료량에 대한 상기 인젝터의 보상 값들을 수신하기 위한 제 1 인터페이스; 및
   - 상기 엔진의 마찰 데이터를 수집하기 위해 모스 시험(Morse test)을 트리거하는 제 2 인터페이스를 포함하고,
   상기 진단 시험기는 상기 인젝터의 보상 값들이 상기 마찰 데이터와 대응하지 않으면 상기 인젝터가 드리프트를 갖는 것으로 선언하도록 적응되는, 진단 시험기.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1 인터페이스는 상기 진단 시험기 내의 마이크로제어기에 연결된 입력 포트인, 진단 시험기.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 2 인터페이스는 상기 진단 시험기 내의 마이크로제어기에 연결된 출력 포트인, 진단 시험기.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 진단 시험기는 상기 진단 시험기가 인젝터에서 드리프트를 검출할 때 표시를 제공하는, 진단 시험기.
5. 내연 기관에 장착된 인젝터에서 드리프트를 식별하는 방법에 있어서,
   - 연료량에 대한 상기 인젝터들의 보정 값들을 판독하는 단계 S1,
   - 상기 엔진의 마찰 데이터를 수집하기 위해 모스(Morse) 시험을 트리거하는 단계 S2,
   - 상기 인젝터의 보상 값들이 상기 마찰 데이타에 대응하지 않으면 상기 인젝터가 드리프트를 갖는 것으로 선언하는 단계 S3를 포함하는, 인젝터에서 드리프트를 식별하는 방법.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 인젝터들의 보상 값들은 상기 엔진의 운전 중에 저장되는, 인젝터에서 드리프트를 식별하는 방법.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 인젝터의 보상 값은 상기 인젝터에 의해 분사되는 연료량에 적용될 보정을 나타내는, 인젝터에서 드리프트를 식별하는 방법.
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 엔진에 의해 발생된 토크를 측정함으로써 마찰 데이타가 측정되는, 인젝터에서 드리프트를 식별하는 방법.
9. 제 1 항에 있어서,
   마찰 데이터는 상기 엔진에 설치된 개별 인젝터들에 대해 측정되는, 인젝터에서 드리프트를 식별하는 방법.
10. 제 1 항에 있어서,
    상기 인젝터에 대응하는 마찰 데이터는 상기 인젝터의 보상 값으로 분석되는, 인젝터에서 드리프트를 식별하는 방법.
11. 제 1 항에 있어서,
    상기 인젝터에 대응하는 마찰 손실이 허용 범위 내에 있고 상기 인젝터의 보상 값이 상기 허용 한계치를 벗어나면 상기 인젝터는 드리프트를 가지고 있다고 선언되는, 인젝터에서 드리프트를 식별하는 방법.

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