KR20220089386A - 엔진의 베어링 손상 감지 방법 - Google Patents

엔진의 베어링 손상 감지 방법 Download PDF

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전병모
문상혁
윤형묵
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백성남
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손제하
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Abstract

본 발명은 차량의 주행상태(가속주행, 정속주행, 감속주행)별로 엔진으로부터 노킹센서로 입력된 주파수 신호를 이용하여, 베어링의 손상을 직접 감지하는 센서없이도, 베어링의 손상을 감지할 수 있도록 한 진동신호를 이용한 엔진의 베어링 손상 감지 방법에 관한 것이다.

Description

엔진의 베어링 손상 감지 방법{METHOD FOR DETECTING DAMAGE OF BEARING OF ENGINE USING VIBRATION SIGNAL}
본 발명은 차량의 주행상태(가속주행, 정속주행, 감속주행)별로 엔진으로부터 노킹센서로 입력된 주파수 신호를 이용하여, 베어링의 손상을 직접 감지하는 센서없이도, 베어링의 손상을 감지할 수 있도록 한 진동신호를 이용한 엔진의 베어링 손상 감지 방법에 관한 것이다.
차량의 엔진(1)에서 크랭크축(12)이 실린더블록과 커넥팅로드(11)가 연결되는 부위에는 마찰을 저감시키기 위한 베어링(13)이 장착된다.
도 1에는 커넥팅로드(11)와 크랭크축(12)이 결합되는 부위가 도시되어 있다. 상기 커넥팅로드(11)의 대단부는 상기 크랭크축(12)에서 크랭크핀(12b)을 감싸도록 체결되고, 상기 커넥팅로드(11)의 대단부와 상기 크랭크핀(12b) 사이에는 베어링(13)이 구비된다. 상기 크랭크축(12)은 크랭크저널(12a)을 통하여 상기 실린더 블록에 지지되고, 상기 커넥팅로드(11)의 소단부는 피스톤(14)과 연결된다. 또한, 상기 커넥팅로드(11)의 대단부와 상기 크랭크핀(12b) 사이에는 엔진오일이 채워져 상기 작동시 상기 커넥팅로드(11)의 대단부와 상기 크랭크핀(12b) 사이의 마찰을 저감시킨다. 정상적인 상태에서는 상기 베어링(13)과 상기 크랭크핀(12b) 사이의 간극이 작고, 그 사이에 오일에 의한 유막이 형성되어 소음과 진동이 작다.
한편, 상기 베어링(13)이 설치된 부위로 이물질이 유입되거나, 상기 베어링(13) 또는 상기 베어링(13)이 접하는 부위의 가공불량(예컨대, 커넥팅 로드 저널 가공 불량)이 있는 상태로 장기간 상기 엔진이 작동하면, 상기 베어링(13)이 마모되어 손상된다. 이러한 상태가 지속되면, 상기 베어링(13)과 크랭크핀(12b) 사이의 간극이 커지고, 타격에 의한 소음과 진동이 발생하며, 상기 베어링(13)과 상기 크랭크핀(12b)이 소착된다.
이렇게 상기 베어링(13)과 상기 크랭크핀(12b)이 소착되면, 상기 커넥팅로드(11)의 대단부와 상기 크랭크핀(12b) 사이의 오일공급이 중단되어, 차량의 시동꺼짐이나 엔진 손상과 같은 문제점이 발생한다.
상기 베어링의 손상을 감지하고자 상기 엔진의 진동을 감지하는 센서, 즉 노킹센서를 이용하여 상기 베어링의 손상을 감지하는 기술이 제시되고 있다.
하지만, 상기 노킹센서로 측정한 상기 엔진의 진동신호를 노킹신호와 베어링 손상신호로 구분하여, 차량의 ECU(Engine Control Unit)에서 처리해야 했다. 하지만, 상기 ECU가 1개 신호만 처리 가능한 경우, 이를 적용하지 못하는 문제점이 있다. 이를 해결하려면 차량의 ECU를 2개의 신호처리가 가능한 신규 ECU로 교체하거나, 별도로 베어링의 손상을 감지하는 키트를 적용해야 한다. 개발중인 차량에 신규 ECU의 적용은 용이하지만, 이미 양산되어 소비자가 운행중인 차량에 신규 ECU를 적용하는 것은 용이하지 않았다. 양산이 완료된 차량에서는 ECU의 하드웨어 사양이 낮아 새로운 로직을 적용할 수 없기 때문에, 새로운 ECU를 개발하고, 신규 ECU를 제작하여 운행중인 차량의 ECU를 교체해야 한다.
또한, 별물 키트의 적용은 예상치 못한 부작용을 일으킬 가능성이 있다.
아울러, 신규 ECU의 적용 또는 상기 별물 키트의 적용은 모두 많은 비용이 소요될 수 밖에 없었다.
KR 10-2010-0062421 A (2010.06.10, 명칭 : 직렬 4기통 엔진용 밸런스 샤프트 불평형 질량과 베어링 위치 선정 방법)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 엔진의 진동센서(노킹센서)로부터 받는 하나의 진동신호를 이용하여, 베어링의 손상을 감지할 수 있도록 한 엔진의 베어링 손상 감지 방법을 제공하는데 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 엔진의 베어링 손상 감지 방법은, 차량의 엔진에 설치된 노킹센서가 감지한 진동신호로 상기 엔진에 설치된 베어링의 손상을 감지하는 엔진의 베어링 손상 감지 방법에 있어서, 상기 엔진을 제어하는 제어부가 상기 차량이 가속중인지 또는 감속중인지를 판단하는 주행상태판단단계와, 상기 제어부가 가속시 상기 노킹센서가 연소노킹모니터링주파수대역에서 감지한 신호로부터 연소노킹에 의한 신호와 베어링의 손상에 의한 신호를 구별하여 상기 베어링의 손상된 것으로 판단되면, 가속시진단카운터를 증가시키는 가속시진단단계와, 상기 제어부가 감속시 상기 노킹센서가 베어링손상모니터링주파수대역에서 감지한 신호로부터 상기 베어링의 손상에 의한 신호가 감지되면, 감속시진단카운터를 증가시키는 감속시진단단계와, 상기 제어부가 상기 가속시진단카운터와 상기 감속시진단카운터를 상기 베어링의 손상을 확정하기 위한 베어링손상기준과 비교하는 손상판단단계와, 상기 제어부가 상기 가속시진단카운터와 상기 감속시진단카운터가 상기 베어링손상기준 이상이면, 상기 베어링이 손상된 것으로 확정하는 베어링손상확정단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 주행상태판단단계는, 가속페달이 작동중이면 상기 차량은 가속중이고, 상기 가속페달이 작동중이지 않으면 상기 차량은 감속중인 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.
상기 연소노킹모니터링주파수대역은 10kHz 내지 18kHz 대역이고, 상기 베어링손상모니터링주파수대역은 1kHz 내지 8kHz 대역인 것을 특징으로 한다.
상기 가속시진단단계는, 상기 제어부가 연소노킹모니터링주파수대역에서 상기 노킹센서가 감지한 상기 엔진의 진동신호를 모니터링하는 가속시주파수모니터링단계와, 상기 제어부가 상기 노킹센서의 센서값이 가속시 상기 베어링의 손상의 진단을 개시하는 제1기준값을 초과하는 시간이 미리 설정된 제1기준시간 이상인지를 판단하는 가속시진단진입판단단계와, 상기 제어부가 상기 노킹센서의 센서값이 상기 제1기준값을 초과하면, 상기 노킹센서의 센서값이 가속시 상기 베어링의 손상을 판정하는 제2기준값을 초과하는 시간이 미리 설정된 제2기준시간 이상인지를 판단하는 가속시손상판단단계와, 상기 제어부가 상기 노킹센서의 센서값이 상기 제2기준값을 초과하면, 가속시 상기 베어링의 손상을 판정하기 위한 가속시진단카운터를 증가시키는 가속시진단카운터증가단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1기준값 보다 상기 제2기준값이 크게 설정되는 것을 특징으로 한다.
상기 제1기준시간과 상기 제2기준시간은 상기 엔진의 회전주기(cycle)로 설정되는 것을 특징으로 한다.
상기 가속시손상판단단계에서, 상기 노킹센서의 센서값은 이동평균값인 것을 특징으로 한다.
상기 가속시진단진입판단단계에서 상기 노킹센서의 센서값이 상기 제1기준값을 초과하지 않거나, 상기 가속시손상판단단계에서 상기 노킹센서의 센서값이 상기 제2기준값을 초과하지 않으면, 상기 주행상태판단단계와 상기 가속시진단진입판단단계중 어느 하나가 재수행되는 것을 특징으로 한다.
상기 감속시진단단계는, 상기 제어부가 상기 베어링손상모니터링주파수대역에서 상기 노킹센서가 감지한 상기 엔진의 진동신호를 모니터링하는 감속시주파수모니터링단계와, 상기 제어부가 상기 노킹센서의 센서값이 감속시 상기 베어링의 손상 진단을 개시하는 제3기준값을 초과하면서 상기 제3기준값을 초과한 시간이 상기 베어링의 손상 진단을 개시하는 제3기준시간 이상인지를 판단하는 감속시진단진입판단단계와, 상기 제어부가 상기 노킹센서의 센서값이 상기 베어링의 손상을 판정하기 위한 기준값인 제4기준값을 초과하는지를 판단하는 감속시손상판단단계와, 상기 제어부가 상기 노킹센서의 센서값이 상기 제4기준값을 초과하면 감속시 상기 베어링의 손상을 판정하기 위한 감속시진단카운터를 증가시키는 감속시진단카운터증가단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 감속시진단진입판단단계에서 상기 노킹센서의 센서값이 상기 제3기준값을 초과하지 않거나, 상기 노킹센서의 센서값이 상기 제3기준값을 초과하더라도 그 시간이 상기 제3기준시간 미만이면, 상기 주행상태판단단계와 상기 감속시진단진입판단단계 중 어느 하나가 재수행되는 것을 특징으로 한다.
상기 감속시손상판단단계에서 상기 노킹센서의 센서값이 상기 제4기준값을 초과하지 않으면, 상기 주행상태판단단계와 상기 감속시진단진입판단단계 중 어느 하나가 재수행되는 것을 특징으로 한다.
상기 베어링손상확정단계에서, 상기 가속시진단카운터와 상기 감속시진단카운터는 각각 '1' 이상인지를 확인하는 것을 특징으로 한다.
상기 주행상태판단단계 이전에, 상기 엔진 또는 차량이 상기 베어링의 손상을 감지하기 위한 상태인지를 판단하는 진단개시판단단계를 더 포함하고, 상기 진단개시판단단계는, 엔진오일의 온도가 미리 설정된 진단개시온도보다 높은지를 판단하는 것을 특징으로 한다.
상기 베어링손상확정단계 이후, 상기 엔진의 회전수를 미리 설정된 최고안전엔진회전수 이하로 제한하는 림프홈모드단계가 수행되는 것을 특징으로 한다.
상기 베어링손상확정단계 이후, 차량의 실내에 설치되고, 상기 베어링의 손상시 탑승자에게 상기 베어링의 손상을 알람하는 경고수단을 작동시키는 경고수단작동단계가 수행되는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명에 따른 엔진의 베어링 손상 감지 방법은, 차량의 엔진에 설치된 노킹센서가 감지한 진동신호로 상기 엔진에 설치된 베어링의 손상을 감지하는 엔진의 베어링 손상 감지 방법에 있어서, 상기 엔진을 제어하는 제어부가 상기 차량이 가속중인지를 판단하는 주행상태판단단계와, 상기 차량이 가속중이면, 상기 제어부는 연소노킹모니터링주파수대역에서 상기 노킹센서가 감지한 상기 엔진의 진동신호를 모니터링하는 가속시주파수모니터링단계와, 상기 노킹센서의 센서값이 가속시 상기 베어링의 손상의 진단을 개시하는 제1기준값을 초과하는 시간이 미리 설정된 제1기준시간 이상인지를 판단하는 가속시진단진입판단단계와, 상기 노킹센서의 센서값이 상기 제1기준값을 초과하면, 상기 노킹센서의 센서값이 가속시 상기 베어링의 손상을 판정하는 제2기준값을 초과하는 시간이 미리 설정된 제2기준시간 이상인지를 판단하는 가속시손상판단단계와, 상기 노킹센서의 센서값이 상기 제2기준값을 초과하면, 가속시 상기 베어링의 손상을 판정하기 위한 가속시진단카운터를 증가시키는 가속시진단카운터증가단계와, 상기 제어부가 상기 가속시진단카운터를 상기 베어링의 손상을 확정하기 위한 베어링손상기준과 비교하는 손상판단단계와, 상기 제어부가 상기 가속시진단카운터가 상기 베어링손상기준 이상이면, 상기 베어링이 손상된 것으로 확정하는 베어링손상확정단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 베어링손상확정단계 이후, 상기 엔진의 회전수를 미리 설정된 최고안전엔진회전수 이하로 제한하는 림프홈모드단계가 수행되는 것을 특징으로 한다.
상기 베어링손상확정단계 이후, 차량의 실내에 설치되고, 상기 베어링의 손상시 탑승자에게 상기 베어링의 손상을 알람하는 경고수단을 작동시키는 경고수단작동단계가 수행되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 엔진의 베어링 손상 감지 방법은, 차량의 엔진에 설치된 노킹센서가 감지한 진동신호로 상기 엔진에 설치된 베어링의 손상을 감지하는 엔진의 베어링 손상 감지 방법에 있어서, 상기 엔진을 제어하는 제어부가 상기 차량이 감속중인지를 판단하는 주행상태판단단계와, 상기 주행상태판단단계에서 상기 차량이 감속중인 것으로 판단되면, 상기 제어부는 베어링손상모니터링주파수대역에서 상기 노킹센서가 감지한 상기 엔진의 진동신호를 모니터링하는 감속시주파수모니터링단계와, 상기 노킹센서의 센서값이 감속시 상기 베어링의 손상 진단을 개시하는 제3기준값을 초과하면서 상기 제3기준값을 초과한 시간이 상기 베어링의 손상 진단을 개시하는 제3기준시간 이상인지를 판단하는 감속시진단진입판단단계와, 상기 노킹센서의 센서값이 상기 베어링의 손상을 판정하기 위한 기준값인 제4기준값을 초과하는지를 판단하는 감속시손상판단단계와, 상기 노킹센서의 센서값이 상기 제4기준값을 초과하면 감속시 상기 베어링의 손상을 판정하기 위한 감속시진단카운터를 증가시키는 감속시진단카운터증가단계와, 상기 제어부가 상기 감속시진단카운터를 상기 베어링의 손상을 확정하기 위한 베어링손상기준과 비교하는 손상판단단계와, 상기 제어부가 기 감속시진단카운터가 상기 베어링손상기준 이상이면, 상기 베어링이 손상된 것으로 확정하는 베어링손상확정단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 베어링손상확정단계 이후, 상기 엔진의 회전수를 미리 설정된 최고안전엔진회전수 이하로 제한하는 림프홈모드단계가 수행되는 것을 특징으로 한다.
상기 베어링손상확정단계 이후, 차량의 실내에 설치되고, 상기 베어링의 손상시 탑승자에게 상기 베어링의 손상을 알람하는 경고수단을 작동시키는 경고수단작동단계가 수행되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 엔진의 베어링 손상 감지 방법에 따르면, 엔진에 설치된 노킹센서로 수집한 하나의 진동신호만으로도 베어링의 손상을 감지할 수 있다.
차량의 주행조건에 따른 연소 노킹 진단 여부로, 노킹이 없는 구간에서는 주파수를 변경함으로써 베어링 손상 감지의 정확도를 높일 수 있다. 또한, 노킹을 진단하는 구간에서는 기존의 진단 주파수를 유지하지만, 연소노킹과 베어링 손상신호의 특성 차이를 이용하여 연소노킹과 베어링 손상을 구별함으로써 연소노킹 또는 충격성 진동을 베어링 손상으로 오진단하는 것을 방지할 수 있다.
아울러, 신규 ECU 또는 별물 키트를 적용하지 않고, 운행중인 차량의 ECU의 소프트웨어를 업그레이드하는 것만으로도 베어링 손상을 감지할 수 있어서, 비용 절감이 가능하다.
도 1은 엔진에서 커넥팅 로드와 크랭크 핀이 연결되는 부위에 베어링이 장착된 상태를 도시한 개략도.
도 2는 본 발명에 따른 엔진의 베어링 손상 감지 방법을 수행하기 위한 시스템이 도시된 블록도.
도 3은 본 발명에 따른 엔진의 베어링 손상 감지 방법을 도시한 순서도.
도 4는 베어링이 손상된 엔진에서 노킹센서로 측정한 진동신호를 도시한 그래프.
도 5a 및 도 5b는 베어링이 손상된 엔진에서 엔진상태에 따른 노킹신호의 변화를 도시한 그래프로서, 도 5a는 연소노킹 모니터링 주파수대역의 센서값의 변화를 도시한 그래프이고, 도 5b는 베어링손상 모니터링 주파수 대역의 센서값의 변화를 도시한 그래프.
도 6a 및 도 6b는 가속시 노킹센서의 센서값의 변화를 개략적으로 도시한 그래프로서, 도 6a는 과다 연소노킹시의 센서값의 변화를 도시한 그래프이고, 도 6b는 베어링 손상시의 센서값의 변화를 도시한 그래프.
도 7a 및 도 7b는 가속시 베어링의 손상을 판정하는 원리를 도시한 그래프로서, 도 7a는 과다 연소노킹시의 센서값의 변화를 도시한 그래프이고, 도 7b는 베어링 손상시의 센서값의 변화를 도시한 그래프.
도 8a 및 도 8b는 감속시 베어링의 손상을 판정하는 원리를 도시한 그래프로서, 도 8a는 단발성 충격에 의한 센서값의 변화를 도시한 그래프이고, 도 8b는 베어링 손상시의 센서값의 변화를 도시한 그래프.
이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명에 따른 엔진의 베어링 손상 감지 방법에 대하여 자세히 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 엔진의 베어링 손상 감지 방법은, 차량의 엔진(1)에 설치된 노킹센서(15)가 감지한 진동신호로 상기 엔진에 설치된 베어링(13)의 손상을 감지하는 엔진의 베어링 손상 감지 방법에서, 상기 엔진(1)을 제어하는 제어부(20)가 상기 차량이 가속중인지 또는 감속중인지를 판단하는 주행상태판단단계(S120)와, 상기 제어부(20)가 가속시 상기 노킹센서(15)가 연소노킹모니터링주파수대역(F_A)에서 감지한 신호로부터 연소노킹에 의한 신호와 베어링(13)의 손상에 의한 신호를 구별하여 상기 베어링(13)의 손상된 것으로 판단되면, 가속시진단카운터(C1)를 증가시키는 가속시진단단계(S200)와, 상기 제어부(20)가 감속시 상기 노킹센서(15)가 베어링손상모니터링주파수대역(F_B)에서 감지한 신호로부터 상기 베어링(13)의 손상에 의한 신호가 감지되면, 감속시진단카운터(C2)를 증가시키는 감속시진단단계(S300)와, 상기 제어부(20)가 상기 가속시진단카운터(C1)와 상기 감속시진단카운터(C2)를 상기 베어링(13)의 손상을 확정하기 위한 베어링손상기준(C)과 비교하는 손상판단단계(S410)와, 상기 제어부(20)가 상기 가속시진단카운터(C1)와 상기 감속시진단카운터(C2)가 상기 베어링손상기준(C) 이상이면, 상기 베어링(13)이 손상된 것으로 확정하는 베어링손상확정단계(S420)를 포함한다.
본 발명에 따른 엔진의 베어링 손상 감지 방법을 수행하기 위한 시스템을 먼저 살펴보면, 도 2에 도시된 바와 같이, 엔진(1)의 일측에 설치되어, 상기 엔진(1)으로부터 전달되는 진동을 측정하여 상기 엔진(1)의 노킹을 감지하는 진동감지수단의 일례인 노킹센서(15)와, 상기 엔진(1)의 운전을 제어하고, 상기 엔진(1)으로부터 발생되는 진동신호를 판별하여, 상기 베어링(13)이 손상된 것으로 판단하는 제어부(20)를 포함한다.
상기 제어부(20)에 후술되는 엔진의 베어링 손상 감지 방법이 로직으로 저장되어 있어, 상기 베어링(13)의 손상을 감지한다. 이하에서는 상기 ECU가 제어부(20)인 예로 설명한다.
본 발명에 따른 엔진의 베어링 손상 감지 방법은 상기 제어부(20), 예컨대 ECU(Engine Control Unit)가 하나의 주파수 신호만을 처리할 수 있는 경우에 적용된다.
상기 ECU(20)는 상기 차량의 주행상태를 판단하여 가속시에는 연소노킹과 베어링의 손상을 상기 연소노킹을 감지하는 주파수 대역의 신호를 사용하고, 감속시에는 베어링의 손상 진단이 잘 되는 주파수 대역의 신호를 사용한다.
도 4에는 베어링이 손상된 엔진(1)에서 상기 노킹센서(15)에서 감지한 신호가 도시되어 있다.
가속시에는 연소노킹을 감지하는 주파수 대역(F_A)의 신호를 사용한다. 가속시에는 상기 엔진(1)의 연소노킹을 감지해야 하므로, 연소노킹을 감지하는 주파수 대역, 즉 연소노킹 모니터링 주파수대역(F_A)의 신호를 사용하되, 상기 노킹센서(15)가 감지한 신호가 연소노킹에 의한 것인지 또는 베어링 손상에 의한 것인지를 판단하여 상기 베어링(13)의 손상을 감지한다. 통상적으로 연소노킹 모니터링 주파수대역(F_A)은 10kHz 내지 18kHz(10kHz~18kHz)가 된다.
또한, 감속시에는 상기 엔진(1)의 연소가 없어 연소노킹을 감지할 필요가 없으므로, 베어링 손상을 잘 진단할 수 있는 주파수 대역(F_B)의 신호를 사용한다. 상기 베어링(13)의 손상시 전 대역에서 상기 베어링(13) 손상에 따른 신호가 발생하지만, 연소노킹에 의한 신호와 차별되는 주파수 대역을 사용한다. 통상적으로 베어링손상 모니터링 주파수 대역(F_B)는 1kHz 내지 8kHz(1kHz ~ 8kHz)가 된다. 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 베어링이 손상된 엔진에서 주파수 대역을 변경함으로써, 상기 엔진(1)이 부분부하(PL)에서 퓨얼컷을 동반하지 않는 감속상태(PU)로 운전상태로 변경시, 상기 베어링의 손상 진단을 보다 더 잘할 수 있게 된다.
상기 연소노킹 모니터링 주파수대역(F_A)와 상기 베어링손상 모니터링 주파수 대역(F_B)는 앞서 설명한 주파수 대역내에서 상기 엔진(1)에 따라 앞서 언급한 범위내에서 더 좁은 주파수 대역으로 결정되어 사용할 수 있다.
예컨대, 상기 연소노킹 모니터링 주파수대역(F_A)으로 11kHz 또는 15kHz, 상기 베어링손상 모니터링 주파수 대역(F_B)으로 6kHz 대역의 신호의 신호를 사용할 수 있다.
상기 ECU(20)가 하드웨어의 제약으로 하나의 주파수 신호만 처리할 수 있는 경우, 상기 ECU(20)를 교체하거나, 추가로 주파수 신호를 처리할 수 있는 별물 키트를 추가하지 않고도, 복수의 주파수 신호를 처리할 수 있는 ECU(20)에서와 같은 진단능력을 가질 수 있다.
진단개시판단단계(S110)는 상기 엔진(1) 또는 차량이 상기 베어링(13)의 손상을 감지하기 위한 상태인지를 판단한다. 본 발명에서는 상기 엔진(1)의 작동 중 상기 엔진(1)으로부터 발생하는 진동을 이용하여 상기 베어링(13)의 손상을 감지하는 것이므로, 상기 엔진(1)이 충분히 웜업(warm up)되어 상기 엔진(1)의 진동신호가 안정화되었는지를 판단한 이후, 상기 베어링(13)의 진단을 개시하도록 한다. 상기 엔진(1)이 웜업되기 전에는 각종 기구류의 마찰에 의한 노이즈가 발생하여, 정확한 베어링(13)의 손상 판정이 불가하므로, 상기 엔진(1)이 웜업되었는지를 판단하고, 상기 엔진이 웜업된 상태에서 베어링(13)이 손상을 진단한다. 한편, 상기 엔진(1)의 진동을 이용하여 상기 엔진(1)의 상태를 진단하는 바, 본 발명에서는 냉각수의 온도 대신에 오일온센서(16)로 측정한 엔진오일의 온도로 상기 웜업 여부를 판단한다. 상기 엔진오일의 온도(T_oil)가 미리 설정된 진단개시온도(T_THD)보다 높으면(T_oil > T_THD), 상기 베어링(13) 손상에 대한 진단을 개시할 수 있다. 여기서, 상기 진단개시온도(T_THD)는 80℃로 설정될 수 있다.
주행상태판단단계(S120)는 상기 엔진(1)의 운전상태를 가속페달(31)의 작동여부를 이용하여 판단한다. 본 발명은 ECU(20)가 노킹센서(15)로부터 1개의 신호를 받아 처리할 수 밖에 없고, 이에 따라 상기 엔진(1)의 운전상태에 따라 주파수를 변경하도록 한 것인 바, 상기 가속페달(31)로 상기 엔진(1)의 운전상태를 판단한다.
상기 주행상태판단단계(S120)의 판단결과에 따라, 후술되는 가속시진단단계(S200) 또는 감속시진단단계(S300) 중 어느 하나가 수행된다.
예컨대, 상기 가속페달(31)이 조작되지 않는 감속상태(페달값=0)에서는 상기 엔진(1)의 연소가 없으므로, 상기 엔진(1)의 연소노킹을 진단할 필요가 없으므로, 상기 베어링(13)의 손상을 잘 감지할 수 있는 주파수 대역, 즉 상기 베어링손상 모니터링 주파수 대역(F_B)으로 변경토록 한다. 통상 1kHz 내지 8kHz(1kHz ~ 8kHz)이 될 수 있다.
또한, 상기 가속페달(31)이 조작되는 상태(페달값 > 0), 즉 가속이나 정속주행상태에서는 상기 엔진의 연소 노킹 진단이 필요하므로, 연소 노킹의 주파수를 진단하기 위한 기존 주파수 대역, 즉 연소노킹 모니터링 주파수대역(F_A)을 유지한다. 통상 10kHz 내지 18kHz(10kHz ~ 18kHz)가 된다.
가속시진단단계(S200)는, 상기 차량의 가속(정속 주행 포함)시 상기 베어링(13)의 손상을 판정한다. 가속시에는 상기 엔진(1)에서 엔진 노킹신호도 발생하는 바, 상기 노킹센서(15)로부터 출력되는 센서값이 연소노킹에 의한 것인지, 상기 베어링(13)의 손상에 의한 것인지를 판단한다.
본 발명에서는 상기 노킹센서(15)로부터 출력된 1개의 센서값으로 상기 베어링(13)의 손상을 감지하기 위한 것이므로, 상기 가속시진단단계(S200)를 통하여, 가속시에는 연소노킹의 감지하기 위한 주파수 대역의 신호를 모니터링하고, 상기 노킹센서(15)가 감지한 이상(異常) 신호가 연소노킹에 의한 것인지 또는 상기 베어링(13)의 손상에 의한 것인지를 구별하여, 상기 베어링(13)의 손상을 감지한다
다만, 상기 가속시진단단계(S200)에서 상기 베어링(13)의 손상을 확정하는 것은 아니고, 상기 베어링(13)의 손상을 확정하기 위한 카운터, 즉 가속시진단카운터(C1)를 증가시킨다. 상기 베어링(13)의 최종적인 손상확정은 후술되는 베어링손상확정단계(S420)를 통하여 결정된다.
가속시주파수모니터링단계(S210)는 상기 ECU(20)가 상기 노킹센서(15)로부터 연소노킹 모니터링 주파수대역(F_A)의 신호를 지속적으로 받아, 이를 모니터링한다. 상기 제어부(20)는 상기 노킹센서(15)로부터 출력되는 신호에서 이상 신호가 감지되면, 상기 이상 신호가 연소노킹에 의한 것인지 또는 상기 베어링(13)의 손상에 의한 것인지를 구별한다.
가속시진단진입판단단계(S220)는, 상기 ECU(20)가 연소노킹모니터링주파수대역(F_A)에서 상기 노킹센서(15)로부터 입력된 신호에서 제1기준값(TH1)을 초과하는지를 판단하여, 가속시, 상기 베어링(13)의 손상여부를 진단할지를 판단한다. 상기 제1기준값(TH1)은 가속시 상기 베어링(13)의 손상 진단을 시작하기 위한 기준이 된다.
상기 차량이 가속주행하는 동안, 상기 엔진(1)이 정상적으로 작동하는 경우, 즉 연소노킹도 발생하지 않고, 상기 베어링(13)의 손상도 없는 경우, 상기 노킹센서(15)의 센서값은 상기 제1기준값(TH1) 이하가 된다.
또한, 상기 가속시진단진입판단단계(S220)는, 상기 노킹센서(15)의 센서값이 상기 제1기준값(TH1)을 초과하여 지속된 시간이 제1기준시간(P1)을 초과하는지도 판단한다. 여기서, 상기 제1기준시간(P1)은 상기 엔진(1)의 회전주기(cycle)로 설정되는 것으로서, 상기 제1기준시간(P1)은 40사이클이 될 수 있다.
예컨대, 상기 제1기준값(TH1)을 3V로 하여, 상기 노킹센서(15)의 센서값이 3V 이상이면서, 40사이클을 유지하면, 가속시, 상기 베어링(13)의 손상 진단을 개시한다.
연소노킹이 발생하는 경우, 상기 노킹센서(15)의 센서값은 상기 제1기준값(TH1)을 간헐적으로 초과하고, 매 사이클마다 발생하지 않는 바, 신호의 변동성이 매우 크다(도 6a 참조). 일부 노킹신호의 센서값이 상기 베어링(13)의 손상을 확정하기 위한 제2기준값(TH2)을 넘지도 하지만, 연소노킹시에는 이러한 현상이 지속되지 않고 상기 제1기준값(TH1)과 상기 제2기준값(TH2) 보다 낮아진다.
하지만, 상기 베어링(13)이 손상된 경우, 회전부의 간극 증가로 인하여 매 사이클마다 이상 신호가 발생하므로, 상기 노킹센서(15)의 센서값은 상기 제1기준값(TH1)을 초과한 상태를 지속적으로 유지하여 상기 제1기준시간(P1)도 초과한다(도 6b 참조). 또한, 상기 제2기준값(TH2)을 초과한 상태도 빈번해지고, 이를 여러 사이클 동안 유지한다.
따라서, 상기 가속시진단진입판단단계(S220)에서는 상기 노킹센서(15)의 센서값이 상기 제1기준값(TH1)을 초과하여 지속된 시간을 판단하여, 가속시 상기 베어링(13)의 손상을 감지할 지를 판단한다.
상기 가속시진단진입판단단계(S220)에서 상기 노킹센서(15)로부터 입력된 신호에서 제1기준값(TH1)을 초과하지 않으면, 상기 가속시진단진입판단단계(S220)가 반복 수행된다.
가속시손상판단단계(S230)는, 상기 가속시진단진입판단단계(S220)에서 상기 노킹센서(15)로부터 입력된 신호에서 제1기준값(TH1)을 초과한 경우, 상기 ECU(20)가 연소노킹 모니터링 주파수대역에서 상기 노킹센서(15)로부터 입력된 신호가 제2기준값(TH2)을 초과하는지를 판단하여, 상기 베어링(13)의 손상여부를 결정한다.
여기서, 상기 노킹센서(15)의 순간적인 센서값을 그대로 이용할 수도 있지만, 그 이동평균을 이용하는 것이 바람직하다. 상기 노킹센서(15)에서 측정된 센서값을 일정 시간동안 누적한 평균인 이동평균을 이용하여 상기 베어링(13)의 손상을 판정하기 때문에 일시적인 센서값의 변동이 일시적인 이상에 의한 것인지 또는 상기 베어링(13)의 손상처럼 일시적이지 않은 요인에 의한 것인지를 판단하는데 도움이 된다.
또한, 상기 제2기준값(TH2)은 상기 제1기준값(TH1) 보다 높게 설정된다. 예컨대, 상기 노킹센서(15)로 측정한 상기 제1기준값은 3.0V라면, 상기 제2기준값(TH2)은 4.8V가 된다.
상기 가속시손상판단단계(S230)는 상기 노킹센서(15)의 센서값이 상기 제2기준값(TH2)을 초과 여부뿐만 아니라, 상기 노킹센서(15)의 센서값이 상기 제2기준값(TH2)을 초과한 시간도 비교한다. 여기서, 상기 제2기준값(TH2)은 100사이클이 될 수 있다.
예컨대, 상기 가속시손상판단단계(S230)는 상기 노킹센서(15)의 센서값이 상기 제2기준값(TH2)를 초과하고, 그 초과한 시간이 제2기준시간(P2)을 넘으면, 상기 베어링(13)이 손상된 것으로 판단한다. 즉, 도 7b에 도시된 바와 같이, 상기 노킹센서(15)의 센서값이 제1기준값(TH1)을 초과하고, 그 시간이 제1기준시간(P1)을 초과한 상태에서, 상기 노킹센서(15)의 이동평균값이 상기 제2기준값(TH2)을 초과하고, 상기 제2기준값(TH2)을 초과한 시간이 상기 베어링(13)의 손상을 확정하기 위한 제2기준시간(P2)을 초과하였는지를 판단한다. 여기서, 상기 제2기준시간(P2)은 상기 엔진(1)의 회전주기(cycle)로 설정되는 것으로서, 상기 제2기준시간은 100사이클이 될 수 있다. 상기 제1기준시간(P1)과 상기 제2기준시간(P2)은 상기 베어링(13)의 손상을 오진단없이 정확하게 진단할 수는 상기 엔진(1)의 회전주기로 설정된다.
상기 노킹센서(15)의 센서값이 상기 제2기준값(TH2)을 초과하고, 그 시간이 상기 제2기준시간(P2)을 초과하였다면, 후술되는 가속시진단카운터증가단계(S240)가 수행된다.
상기 가속시손상판단단계(S230)에서 조건을 만족하지 않으면, 상기 가속시진단진입판단단계(S220)로 리턴된다.
예컨대, 상기 노킹센서(15)의 센서값이 상기 제2기준값(TH2) 미만이거나, 상기 노킹센서(15)의 센서값이 상기 제2기준값(TH2)을 초과하더라도 그 시간이 상기 제2기준시간(P2) 미만이라면(도 7a 참조)인 경우는 연소노킹으로 판정한다.
한편, 상기 가속시진단진입판단단계(S220)와 상기 가속시손상판단단계(S230)에서 조건을 만족하지 않으면, 상기 주행상태판단단계(S120)로 리턴되어, 주행상태가 변경되는 경우, 그에 맞게 다시 상기 베어링(13)의 손상을 감지할 수 있도록 한다.
가속시진단카운터증가단계(S240)는 상기 가속시손상판단단계(S230)에서 상기 베어링(13)의 손상된 것으로 판단한 경우, 상기 베어링(13)의 손상을 카운팅하는 가속시진단카운터(C1)를 증가시킨다. 상기 가속시손상판단단계(S230)에서 상기 노킹센서(15)의 센서값이 상기 제2기준값(TH2)을 초과하고, 그 시간이 상기 제2기준시간(P2)을 초과하면, 가속시진단카운터(C1)를 증가시킨다.
상기 제어부(20)는 차량의 가속, 정속 주행시 상기 베어링(13)의 손상을 확인하면, 상기 가속시진단카운터(C1)를 증가시키고, 이를 누적한다.
감속시진단단계(S300)는 상기 차량의 감속시 상기 베어링(13)의 손상을 판정한다.
상기 차량의 감속시에는 상기 엔진(1)의 연소가 없어 엔진 노킹신호는 발생하지 않는다. 따라서, 상기 연소노킹을 진단할 필요가 없는 바, 상기 노킹센서(15)가 센싱하여 상기 제어부(20)가 처리하는 주파수 대역을 베어링 손상을 잘 진단할 수 있는 주파수 대역, 즉 베어링손상 모니터링 주파수 대역(F_B)으로 변경하여 상기 베어링(13)의 손상을 판단한다.
다만, 상기 감속시진단단계(S300)에서도 상기 베어링(13)의 손상을 확정하는 것은 아니고, 상기 베어링(13)의 손상을 확정하기 위한 카운터, 즉 감속시진단카운터(C2)를 증가시킨다. 상기 베어링(13)의 최종적인 손상확정은 후술되는 베어링손상확정단계(S420)를 통하여 결정된다.
감속시주파수모니터링단계(S310)는, 상기 ECU(20)가 상기 노킹센서(15)로부터 상기 베어링(13)의 손상을 잘 감지하기 위한 베어링손상 모니터링 주파수 대역 (F_B)의 신호를 지속적으로 받아, 이를 모니터링한다.
감속시진단진입판단단계(S320)는 상기 ECU(20)가 베어링손상 모니터링 주파수 대역(F_B)에서 상기 노킹센서(15)로부터 입력된 신호에서 제3기준값(TH3)을 초과하는지를 판단하여, 감속시 상기 베어링(13)의 손상여부를 진단할지를 판단한다. 상기 제3기준값은 감속시 상기 베어링(13)의 손상의 판정을 개시하기 위한 기준이 된다.
예컨대, 상기 제3기준값(TH3)을 1.75V로 하여, 상기 노킹센서(15)의 센서값이 1.75V 이상이 되면, 상기 베어링(13)의 손상 진단을 개시한다.
또한, 상기 감속시진단진입판단단계(S320)에서는 상기 노킹센서(15)의 센서값이 상기 제3기준값(TH3)을 초과하는지 뿐만 아니라, 상기 센서값이 상기 제3기준값(TH3)을 초과한 시간(P)이 상기 베어링(13)의 손상 진단을 개시하는 제3기준시간(P3) 이상인지도 함께 판단한다.
에컨대, 상기 제3기준시간(P3)은 상기 엔진(1)의 회전주기(cycle)로 설정되는 것으로서, 상기 제3기준시간(P3)을 4사이클로 설정하여, 감속시 상기 노킹센서(15)의 센서값이 1.75V를 초과한 시간이 4사이클 동안 유지되는 경우, 상기 베어링(13)이 손상감지를 개시한다.
감속시손상판단단계(S330)는, 상기 ECU(20)가 상기 노킹센서(15)로부터 입력된 신호가 상기 베어링(13)의 손상을 판정하기 위한 기준값인 제4기준값(TH4)을 초과하는지를 판단하여, 상기 베어링(13)의 손상여부를 판정한다.
감속시 충격성 진동은 단발성으로 발생하여 전반적으로 상기 노킹센서(15)의 센서값은 높지 않은 상태에서 피크값만 높고(노킹센서의 센서값이 전반적으로 제3기준값을 넘지않고 피크에서만 제4기준값을 초과함) 유지시간(P)이 길지 않다. 하지만, 상기 베어링(13)이 손상되면, 상기 베어링손상 모니터링 주파수 대역(F_B)에서 연속적으로 상기 베어링(13)의 손상을 의심할 수 있는 수준으로 이상 신호가 발생하면서(노킹센서의 센서값이 제3기준값이 제3기준시간동안 넘으면서), 피크값도 제4기준값을 초과한다.
따라서, 상기 감속시진단진입판단단계(S320)에서 상기 노킹센서(15)의 센서값이 상기 제3기준값(TH3)을 초과한 시간(P)이 상기 제3기준시간(P3) 이상이면서, 상기 감속시손상판단단계(S330)에서 상기 노킹신호가 상기 제4기준값(TH4)을 초과하는지를 판단함으로써, 감속시 상기 베어링(13)의 손상을 감지한다.
도 8a에 도시된 바와 같이, 부분부하(PL)로 작동중인 엔진이 퓨얼컷을 동반하지 않는 감속상태(PU)로 운전상태가 변화하는 순간, 상기 노킹센서(15)의 센서값이 상기 제4기준값(TH4)을 넘지만, 그 상태를 유지하는 시간(P)이 상기 제3기준시간(P3) 미만일 뿐만 아니라 일시적이므로 상기 베어링(13)의 손상으로 진단하지 않는다. 그러나, 도 8b에서와 같이, 부분부하(PL)로 작동중인 엔진이 퓨얼컷을 동반하지 않는 감속상태(PU)를 거쳐 퓨얼컷을 동반한 감속상태(PUC)로 운전되면서, 상기 PU 상태로 진입할 때, 상기 제3기준값(TH3)를 초과한 시간(P)이 상기 제3기준시간(P3)을 초과하면서, 그동안 상기 노킹센서(15)의 센서값이 상기 제4기준값(TH4)을 넘는 경우에는 상기 베어링(13)의 손상으로 진단한다.
즉, 상기 노킹센서(15)의 센서값이 상기 제3기준값(TH3)을 초과한 시간(P)이 상기 제3기준시간(P3) 이상이면서, 그 시간(P) 중에서 상기 제4기준값(TH4)을 초과하면 상기 베어링(13)의 손상으로 진단한다.
이와 같이, 상기 노킹센서(15)의 센서값이 상기 제3기준값(TH3)를 초과하면서 그 시간(P)이 상기 제3기준시간(P3)을 초과하면 진단을 시작하고(S320), 상기 제4기준값(TH4)을 초과하면 손상을 판정함으로써(S330), 감속시 상기 베어링(13)의 손상을 진단할 수 있다.
한편, 상기 감속시진단진입판단단계(S320)와, 상기 감속시손상판단단계(S330)에서 조건을 만족하지 않으면, 상기 감속시진단진입판단단계(S320)로 리턴된다.
또는, 상기 감속시진단진입판단단계(S320)와, 상기 감속시손상판단단계(S330)에서 조건을 만족하지 않으면, 상기 주행상태판단단계(S120)로 리턴되어, 주행상태가 변경되는 경우, 그에 맞게 다시 상기 베어링(13)의 손상을 감지할 수 있도록 한다.
감속시진단카운터증가단계(S340)는 상기 감속시손상판단단계(S330)에서 상기 베어링(13)의 손상된 것으로 판단한 경우, 상기 베어링(13)의 손상을 카운팅하는 감속시진단카운터(C2)를 증가시킨다.
상기 제어부(20)는 차량의 감속 주행시 상기 베어링(13)의 손상을 확인하면, 상기 감속시진단카운터(C2)를 증가시키고, 이를 누적 카운팅한다.
손상판단단계(S410)는, 상기 가속시진단카운터(C1)와 상기 감속시진단카운터(C2)가 미리 정해진 기준에 도달하였는지를 판정하여, 상기 베어링(13)의 손상 여부를 판정한다.
상기 손상판단단계(S410)에서 상기 베어링(13)의 손상여부를 판단하기 위해서, 상기 가속시진단카운터(C1)와 상기 감속시진단카운터(C2)가 상기 베어링(13)이 손상된 것으로 확정하는 베어링손상기준(C)에 도달하면(C1+C2=C), 상기 베어링(13)의 손상 여부를 판정한다.
여기서, 상기 가속시진단카운터(C1)와 상기 감속시진단카운터(C2)는 각각 '1' 이상이 되는 것이 바람직하다.
상기 가속시진단카운터(C1)와 상기 감속시진단카운터(C2)의 총합을 베어링손상기준(C)과 비교하여, 상기 베어링(13)의 손상을 판단할 수 있으나, 이 경우 오진단의 가능성이 있으므로, 상기 가속시진단카운터(C1)와 상기 감속시진단카운터(C2)는 각각 '1' 이상이 되도록 한다.
즉, 상기 가속시진단카운터(C1)만으로 미리 정해진 기준에 도달하거나(감속시진단카운터=0), 상기 감속시진단카운터(C2)만으로 미리 정해진 기준에 도달하면(가속시진단카운터=0), 상기 베어링(13)의 손상과 무관한 신호가 포함되어 오진단의 가능성이 있다.
반면, 상기 베어링(13)의 손상시에는 가속 또는 감속시에 모두 이상 신호가 발생하므로, 상기 가속시진단카운터(C1)와 상기 감속시진단카운터(C2)는 각각 '1' 이상이 되도록 하여, 오진단을 줄이도록 한다.
아울러, 상기 손상판단단계(S410)는 정해진 가속 회수 내에서, 상기 가속시진단카운터(C1)와 상기 감속시진단카운터(C2)가 각각 기준에 도달하였는지를 판단하는 것이 바람직하다. 예컨대, 5회의 가속조건에서 2개의 가속시진단카운터(C1)와 1개의 감속시진단카운터(C2)가 발생하여 누적되면, 이를 상기 베어링(13)의 손상으로 판정할 수 있다.
물론, 상기 가속시진단카운터(C1)와 상기 감속시진단카운터(C2) 중 어느 하나만이라도, 정해진 베어링손상기준(C)에 도달(C1=C 또는 C2=C)하는 것으로 상기 베어링(13)의 손상을 최종적으로 확정할 수도 있다. 예컨대, 상기 가속시진단카운터(C1)와 상기 감속시진단카운터(C2) 중 어느 하나가 '3'을 초과하는 경우, 상기 베어링(13)의 손상을 확정할 수도 있다.
한편, 상기 손상판단단계(S410)에서 상기 가속시진단카운터(C1)와 상기 감속시진단카운터(C2)가 기준에 도달하지 않았다면, 상기 로직은 상기 주행상태판단단계(S120)로 리턴되어, 앞서 설명한 각 단계가 재수행 된다.
베어링손상확정단계(S420)는 상기 손상판단단계(S410)에서 상기 가속시진단카운터(C1)와 상기 감속시진단카운터(C2)가 미리 정해진 기준에 도달하면. 상기 ECU(20)가 상기 베어링(13)이 손상된 것으로 확정한다.
림프홈모드단계(S430)는 상기 ECU(20)가 상기 베어링손상확정단계(S420)에서 상기 베어링(13)이 손상된 것으로 확정하면, 상기 엔진(1)의 회전수를 미리 설정된 최고안전엔진회전수 이하로 제한한다. 상기 엔진(1)의 회전수를 제한함으로써, 상기 베어링(13)이 추가적으로 더 손상되는 것은 방지하여 상기 엔진(1)이 멈추는 것은 방지하면서도, 상기 차량을 정비가 가능한 장소까지 운행할 수 있도록 한다.
경고수단작동단계(S440)는 상기 베어링(13)이 손상된 것은 확정된 경우, 이를 탑승자가 용이하게 인지할 수 있도록 상기 차량의 실내에 설치된 경고수단을 작동되도록 한다. 예컨대, 상기 차량의 클러스터에 설치된 경고등(41)을 점등시키거나, 상기 차량의 내부에 설치된 스피커를 통하여 경고음을 발생시킬 수 있다.
10 : 엔진
11 : 커넥팅로드
12 : 크랭크축
12a : 크랭크저널
12b : 크랭크핀
13 : 베어링
14 : 피스톤
15 : 노킹센서
16 : 오일온센서
20 : 제어부
31 : 가속페달
41 : 경고등
S110 : 진단개시판단단계
S120 : 주행상태판단단계
S200 : 가속시베어링진단단계
S210 : 가속시주파수모니터링단계
S220 : 가속시진단진입판단단계
S230 : 가속시손상판단단계
S240 : 가속시진단카운터증가단계
S300 : 감속시진단단계
S310 : 감속시주파수모니터링단계
S320 : 감속시진단진입판단단계
S330 : 감속시손상판단단계
S340 : 감속시진단카운터증가단계
S410 : 손상판단단계
S420 : 베어링손상확정단계
S430 : 림프홈모드단계
S440 : 경고수단작동단계
TH1 : 제1기준값
TH2 : 제2기준값
TH3 : 제3기준값
TH4 : 제4기준값
P1 : 제1기준시간
P2 : 제2기준시간
P3 : 제3기준시간
F_A : 연소노킹 모니터링 주파수대역
F_B : 베어링손상 모니터링 주파수 대역

Claims (23)

  1. 차량의 엔진에 설치된 노킹센서가 감지한 진동신호로 상기 엔진에 설치된 베어링의 손상을 감지하는 엔진의 베어링 손상 감지 방법에 있어서,
    상기 엔진을 제어하는 제어부가 상기 차량이 가속중인지 또는 감속중인지를 판단하는 주행상태판단단계와,
    상기 제어부가 가속시 상기 노킹센서가 연소노킹모니터링주파수대역에서 감지한 신호로부터 연소노킹에 의한 신호와 베어링의 손상에 의한 신호를 구별하여 상기 베어링의 손상된 것으로 판단되면, 가속시진단카운터를 증가시키는 가속시진단단계와,
    상기 제어부가 감속시 상기 노킹센서가 베어링손상모니터링주파수대역에서 감지한 신호로부터 상기 베어링의 손상에 의한 신호가 감지되면, 감속시진단카운터를 증가시키는 감속시진단단계와,
    상기 제어부가 상기 가속시진단카운터와 상기 감속시진단카운터를 상기 베어링의 손상을 확정하기 위한 베어링손상기준과 비교하는 손상판단단계와,
    상기 제어부가 상기 가속시진단카운터와 상기 감속시진단카운터가 상기 베어링손상기준 이상이면, 상기 베어링이 손상된 것으로 확정하는 베어링손상확정단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진의 베어링 손상 감지 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 주행상태판단단계는,
    가속페달이 작동중이면 상기 차량은 가속중이고,
    상기 가속페달이 작동중이지 않으면 상기 차량은 감속중인 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 엔진의 베어링 손상 감지 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 연소노킹모니터링주파수대역은 10kHz 내지 18kHz 대역이고,
    상기 베어링손상모니터링주파수대역은 1kHz 내지 8kHz 대역인 것을 특징으로 하는 엔진의 베어링 손상 감지 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 가속시진단단계는,
    상기 제어부가 연소노킹모니터링주파수대역에서 상기 노킹센서가 감지한 상기 엔진의 진동신호를 모니터링하는 가속시주파수모니터링단계와,
    상기 제어부가 상기 노킹센서의 센서값이 가속시 상기 베어링의 손상의 진단을 개시하는 제1기준값을 초과하는 시간이 미리 설정된 제1기준시간 이상인지를 판단하는 가속시진단진입판단단계와,
    상기 제어부가 상기 노킹센서의 센서값이 상기 제1기준값을 초과하면, 상기 노킹센서의 센서값이 가속시 상기 베어링의 손상을 판정하는 제2기준값을 초과하는 시간이 미리 설정된 제2기준시간 이상인지를 판단하는 가속시손상판단단계와,
    상기 제어부가 상기 노킹센서의 센서값이 상기 제2기준값을 초과하면, 가속시 상기 베어링의 손상을 판정하기 위한 가속시진단카운터를 증가시키는 가속시진단카운터증가단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진의 베어링 손상 감지 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1기준값 보다 상기 제2기준값이 크게 설정되는 것을 특징으로 하는 엔진의 베어링 손상 감지 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제1기준시간과 상기 제2기준시간은 상기 엔진의 회전주기(cycle)로 설정되는 것을 특징으로 하는 엔진의 베어링 손상 감지 방법.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 가속시손상판단단계에서,
    상기 노킹센서의 센서값은 이동평균값인 것을 특징으로 하는 엔진의 베어링 손상 감지 방법.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 가속시진단진입판단단계에서 상기 노킹센서의 센서값이 상기 제1기준값을 초과하지 않거나,
    상기 가속시손상판단단계에서 상기 노킹센서의 센서값이 상기 제2기준값을 초과하지 않으면,
    상기 주행상태판단단계와 상기 가속시진단진입판단단계중 어느 하나가 재수행되는 것을 특징으로 하는 엔진의 베어링 손상 감지 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 감속시진단단계는,
    상기 제어부가 상기 베어링손상모니터링주파수대역에서 상기 노킹센서가 감지한 상기 엔진의 진동신호를 모니터링하는 감속시주파수모니터링단계와,
    상기 제어부가 상기 노킹센서의 센서값이 감속시 상기 베어링의 손상 진단을 개시하는 제3기준값을 초과하면서 상기 제3기준값을 초과한 시간이 상기 베어링의 손상 진단을 개시하는 제3기준시간 이상인지를 판단하는 감속시진단진입판단단계와,
    상기 제어부가 상기 노킹센서의 센서값이 상기 베어링의 손상을 판정하기 위한 기준값인 제4기준값을 초과하는지를 판단하는 감속시손상판단단계와,
    상기 제어부가 상기 노킹센서의 센서값이 상기 제4기준값을 초과하면 감속시 상기 베어링의 손상을 판정하기 위한 감속시진단카운터를 증가시키는 감속시진단카운터증가단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진의 베어링 손상 감지 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제3기준값 보다 상기 제4기준값이 크게 설정되는 것을 특징으로 하는 엔진의 베어링 손상 감지 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제3기준시간은 상기 엔진의 회전주기(cycle)로 설정되는 것을 특징으로 하는 엔진의 베어링 손상 감지 방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 감속시진단진입판단단계에서 상기 노킹센서의 센서값이 상기 제3기준값을 초과하지 않거나, 상기 노킹센서의 센서값이 상기 제3기준값을 초과하더라도 그 시간이 상기 제3기준시간 미만이면,
    상기 주행상태판단단계와 상기 감속시진단진입판단단계 중 어느 하나가 재수행되는 것을 특징으로 하는 엔진의 베어링 손상 감지 방법.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 감속시손상판단단계에서 상기 노킹센서의 센서값이 상기 제4기준값을 초과하지 않으면,
    상기 주행상태판단단계와 상기 감속시진단진입판단단계 중 어느 하나가 재수행되는 것을 특징으로 하는 엔진의 베어링 손상 감지 방법.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 베어링손상확정단계에서,
    상기 가속시진단카운터와 상기 감속시진단카운터는 각각 '1' 이상인지를 확인하는 것을 특징으로 하는 엔진의 베어링 손상 감지 방법.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 주행상태판단단계 이전에,
    상기 엔진 또는 차량이 상기 베어링의 손상을 감지하기 위한 상태인지를 판단하는 진단개시판단단계를 더 포함하고,
    상기 진단개시판단단계는, 엔진오일의 온도가 미리 설정된 진단개시온도보다 높은지를 판단하는 것을 특징으로 하는 엔진의 베어링 손상 감지 방법.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 베어링손상확정단계 이후,
    상기 엔진의 회전수를 미리 설정된 최고안전엔진회전수 이하로 제한하는 림프홈모드단계가 수행되는 것을 특징으로 하는 엔진의 베어링 손상 감지 방법.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 베어링손상확정단계 이후,
    차량의 실내에 설치되고, 상기 베어링의 손상시 탑승자에게 상기 베어링의 손상을 알람하는 경고수단을 작동시키는 경고수단작동단계가 수행되는 것을 특징으로 하는 엔진의 베어링 손상 감지 방법.
  18. 차량의 엔진에 설치된 노킹센서가 감지한 진동신호로 상기 엔진에 설치된 베어링의 손상을 감지하는 엔진의 베어링 손상 감지 방법에 있어서,
    상기 엔진을 제어하는 제어부가 상기 차량이 가속중인지를 판단하는 주행상태판단단계와,
    상기 차량이 가속중이면, 상기 제어부는 연소노킹모니터링주파수대역에서 상기 노킹센서가 감지한 상기 엔진의 진동신호를 모니터링하는 가속시주파수모니터링단계와,
    상기 노킹센서의 센서값이 가속시 상기 베어링의 손상의 진단을 개시하는 제1기준값을 초과하는 시간이 미리 설정된 제1기준시간 이상인지를 판단하는 가속시진단진입판단단계와,
    상기 노킹센서의 센서값이 상기 제1기준값을 초과하면, 상기 노킹센서의 센서값이 가속시 상기 베어링의 손상을 판정하는 제2기준값을 초과하는 시간이 미리 설정된 제2기준시간 이상인지를 판단하는 가속시손상판단단계와,
    상기 노킹센서의 센서값이 상기 제2기준값을 초과하면, 가속시 상기 베어링의 손상을 판정하기 위한 가속시진단카운터를 증가시키는 가속시진단카운터증가단계와,
    상기 제어부가 상기 가속시진단카운터를 상기 베어링의 손상을 확정하기 위한 베어링손상기준과 비교하는 손상판단단계와,
    상기 제어부가 상기 가속시진단카운터가 상기 베어링손상기준 이상이면, 상기 베어링이 손상된 것으로 확정하는 베어링손상확정단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진의 베어링 손상 감지 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 베어링손상확정단계 이후,
    상기 엔진의 회전수를 미리 설정된 최고안전엔진회전수 이하로 제한하는 림프홈모드단계가 수행되는 것을 특징으로 하는 엔진의 베어링 손상 감지 방법.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 베어링손상확정단계 이후,
    차량의 실내에 설치되고, 상기 베어링의 손상시 탑승자에게 상기 베어링의 손상을 알람하는 경고수단을 작동시키는 경고수단작동단계가 수행되는 것을 특징으로 하는 엔진의 베어링 손상 감지 방법.
  21. 차량의 엔진에 설치된 노킹센서가 감지한 진동신호로 상기 엔진에 설치된 베어링의 손상을 감지하는 엔진의 베어링 손상 감지 방법에 있어서,
    상기 엔진을 제어하는 제어부가 상기 차량이 감속중인지를 판단하는 주행상태판단단계와,
    상기 주행상태판단단계에서 상기 차량이 감속중인 것으로 판단되면, 상기 제어부는 베어링손상모니터링주파수대역에서 상기 노킹센서가 감지한 상기 엔진의 진동신호를 모니터링하는 감속시주파수모니터링단계와,
    상기 노킹센서의 센서값이 감속시 상기 베어링의 손상 진단을 개시하는 제3기준값을 초과하면서 상기 제3기준값을 초과한 시간이 상기 베어링의 손상 진단을 개시하는 제3기준시간 이상인지를 판단하는 감속시진단진입판단단계와,
    상기 노킹센서의 센서값이 상기 베어링의 손상을 판정하기 위한 기준값인 제4기준값을 초과하는지를 판단하는 감속시손상판단단계와,
    상기 노킹센서의 센서값이 상기 제4기준값을 초과하면 감속시 상기 베어링의 손상을 판정하기 위한 감속시진단카운터를 증가시키는 감속시진단카운터증가단계와,
    상기 제어부가 상기 감속시진단카운터를 상기 베어링의 손상을 확정하기 위한 베어링손상기준과 비교하는 손상판단단계와,
    상기 제어부가 상기 감속시진단카운터가 상기 베어링손상기준 이상이면, 상기 베어링이 손상된 것으로 확정하는 베어링손상확정단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진의 베어링 손상 감지 방법.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 베어링손상확정단계 이후,
    상기 엔진의 회전수를 미리 설정된 최고안전엔진회전수 이하로 제한하는 림프홈모드단계가 수행되는 것을 특징으로 하는 엔진의 베어링 손상 감지 방법.
  23. 제21항에 있어서,
    상기 베어링손상확정단계 이후,
    차량의 실내에 설치되고, 상기 베어링의 손상시 탑승자에게 상기 베어링의 손상을 알람하는 경고수단을 작동시키는 경고수단작동단계가 수행되는 것을 특징으로 하는 엔진의 베어링 손상 감지 방법.



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