KR102063971B1 - 이산 푸리에 변환과 엔진 속도의 진폭 변화 분석을 활용한 엔진 실화 진단 시스템 및 방법 - Google Patents
이산 푸리에 변환과 엔진 속도의 진폭 변화 분석을 활용한 엔진 실화 진단 시스템 및 방법 Download PDFInfo
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Abstract
Description
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진 실화 진단 시스템의 엔진 실화 진단 과정을 도시한 흐름도이다.
도 3 (a)는 정상 연소가 이루어진 경우의 주파수 변화에 따른 파워 스펙트럼 밀도 값의 변화량을 도시한 그래프이고, 도 3 (b)는 엔진 내 실화가 발생한 경우의 주파수 변화에 따른 파워 스펙트럼 밀도 값의 변화량을 도시한 그래프이다.
도 4는 종래의 엔진 변동성을 이용하여 실화를 진단하던 방식과 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진 실화 진단 시스템의 실화 진단 방식을 비교하기 위한 그래프이다.
도 5는 실화 발생에 따른 엔진 속도의 진폭 변화를 도시한 그래프이다.
도 6 (a)는 제4 실린더에 실화가 발생한 경우의 엔진 속도 진폭 변화를 도시한 그래프이고, 도 6 (b)는 제1 실린더, 제4 실린더에 실화가 발생한 경우의 엔진 속도 진폭 변화를 도시한 그래프이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 엔진 실화 진단 방법의 순서도이다.
20 : 크랭크축 위치 센서
100 : 신호 처리부
200 : 이산 푸리에 변환부
300 : PSD 산출부
400 : 실화 발생 진단부
500 : 실린더 진단부
Claims (12)
- 크랭크축 위치 센서의 출력 신호를 이용하여 4기통 엔진 내 실화 발생 여부를 진단할 수 있는 시스템에 있어서,
1부터 N 사이클 동안의 크랭크축 위치 센서 출력 신호 데이터를 이산 푸리에 변환하는 이산 푸리에 변환부;
상기 이산 푸리에 변환부를 통해 이산 푸리에 변환된 1부터 N 사이클 동안의 크랭크축 위치 센서 출력 신호 데이터를 토대로 파워 스펙트럼 밀도(PSD)를 산출하는 PSD 산출부; 및
상기 PSD 산출부에서 산출된 파워 스펙트럼 밀도의 최대값이 나타나는 하모닉차수 값을 토대로 엔진 내 실화 발생 여부를 진단하는 실화 발생 진단부;
를 포함하고,
상기 실화 발생 진단부는,
하모닉차수 값이 4N이 아닌 값에서 파워 스펙트럼 밀도의 최대값이 나타나는 경우 엔진 내 실화가 발생한 것으로 진단하는 것을 특징으로 하는 엔진 실화 진단 시스템. (단, N은 자연수이다.)
- 제1항에 있어서,
상기 이산 푸리에 변환부는,
1부터 N 사이클 동안 수집된 크랭크축 위치 센서 출력 신호 데이터에서 선형 추세를 제거한 후, 크랭크축의 각속도를 토대로 상기 크랭크축 위치 센서 출력 신호 데이터를 주파수 성분으로 변환시키는 것을 특징으로 하는 엔진 실화 진단 시스템.
- 삭제
- 제2항에 있어서,
상기 실화 발생 진단부에서 엔진 내 실화가 발생한 것으로 진단되는 경우, 크랭크축 회전 각도 변화에 따른 엔진 속도의 진폭 변화를 분석하여 실화 발생 실린더를 진단하는 실린더 진단부;를 더 포함하는 엔진 실화 진단 시스템.
- 제4항에 있어서,
상기 실린더 진단부는,
각 사이클마다 크랭크축 회전 각도 변화에 따른 엔진 속도의 진폭 변화 구간을 제1 실린더 영역, 제2 실린더 영역, 제3 실린더 영역, 제4 실린더 영역으로 분류하고,
M-1 사이클의 제L 실린더 영역의 엔진 속도 진폭과 M 사이클의 제L 실린더 영역의 엔진 속도 진폭을 비교하여 실화 발생 실린더를 진단하는 것을 특징으로 하는 엔진 실화 진단 시스템.
(단, M은 N 이하인 자연수고, L도 자연수이다.)
- 제5항에 있어서,
상기 실린더 진단부는,
M-1 사이클의 제L 실린더 영역의 엔진 속도 진폭과 M 사이클의 제L 실린더 영역의 엔진 속도 진폭 사이의 변화량이 기 설정된 값 이상인 경우, 제L 실린더에서 실화가 발생한 것으로 진단하는 것을 특징으로 하는 엔진 실화 진단 시스템.
- 크랭크축 위치 센서의 출력 신호를 이용하여 4기통 엔진 내 실화 발생 여부를 진단할 수 있는 방법에 있어서,
1부터 N 사이클 동안의 크랭크축 위치 센서 출력 신호 데이터를 수집하는 데이터 수집 단계;
상기 데이터 수집 단계에서 수집된 1부터 N 사이클 동안의 크랭크축 위치 센서 출력 신호 데이터를 이산 푸리에 변환하는 이산 푸리에 변환 단계;
상기 이산 푸리에 변환 단계에서 이산 푸리에 변환된 크랭크축 위치 센서 출력 신호 데이터를 토대로 파워 스펙트럼 밀도(PSD)를 산출하는 PSD 산출 단계; 및
상기 PSD 산출 단계에서 산출된 파워 스펙트럼 밀도의 최대값이 나타나는 하모닉차수 값을 토대로 엔진 내 실화 발생 여부를 진단하는 실화 발생 진단 단계;
를 포함하고,
상기 실화 발생 진단 단계는,
하모닉차수 값이 4N이 아닌 값에서 파워 스펙트럼 밀도의 최대값이 나타나는 경우 엔진 내 실화가 발생한 것으로 진단하는 것을 특징으로 하는 엔진 실화 진단 방법. (단, N은 자연수이다.)
- 제7항에 있어서,
상기 이산 푸리에 변환 단계는,
상기 데이터 수집 단계에서 수집된 1부터 N 사이클 동안의 크랭크축 위치 센서 출력 신호 데이터에서 선형 추세를 제거한 후, 크랭크축의 각속도를 토대로 상기 크랭크축 위치 센서 출력 신호 데이터를 주파수 성분으로 변환시키는 것을 특징으로 하는 엔진 실화 진단 방법.
- 삭제
- 제8항에 있어서,
상기 실화 발생 진단 단계에서 엔진 내 실화가 발생한 것으로 진단되는 경우, 크랭크축 회전 각도 변화에 따른 엔진 속도의 진폭 변화를 분석하여 실화 발생 실린더를 진단하는 실린더 진단 단계;를 더 포함하는 엔진 실화 진단 방법.
- 제10항에 있어서,
상기 실린더 진단 단계는,
각 사이클마다 크랭크축 회전 각도 변화에 따른 엔진 속도의 진폭 변화 구간을 제1 실린더 영역, 제2 실린더 영역, 제3 실린더 영역, 제4 실린더 영역으로 분류하고,
M-1 사이클의 제L 실린더 영역의 엔진 속도 진폭과 M 사이클의 제L 실린더 영역의 엔진 속도 진폭을 비교하여 실화 발생 실린더를 진단하는 것을 특징으로 하는 엔진 실화 진단 방법.
(단, M은 N 이하인 자연수고, L도 자연수이다.)
- 제11항에 있어서,
상기 실린더 진단 단계는,
M-1 사이클의 제L 실린더 영역의 엔진 속도 진폭과 M 사이클의 제L 실린더 영역의 엔진 속도 진폭 사이의 변화량이 기 설정된 값 이상인 경우, 제L 실린더에서 실화가 발생한 것으로 진단하는 것을 특징으로 하는 엔진 실화 진단 방법.
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KR1020180154600A KR102063971B1 (ko) | 2018-12-04 | 2018-12-04 | 이산 푸리에 변환과 엔진 속도의 진폭 변화 분석을 활용한 엔진 실화 진단 시스템 및 방법 |
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KR20010065837A (ko) * | 1999-12-30 | 2001-07-11 | 이계안 | 엔진실화 검출시스템 및 엔진실화 검출방법 |
KR20130064344A (ko) * | 2011-12-08 | 2013-06-18 | 자동차부품연구원 | 자동차 휠 밸런스 진단 장치 및 그 휠 밸런스 진단 방법 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20010065837A (ko) * | 1999-12-30 | 2001-07-11 | 이계안 | 엔진실화 검출시스템 및 엔진실화 검출방법 |
KR20130064344A (ko) * | 2011-12-08 | 2013-06-18 | 자동차부품연구원 | 자동차 휠 밸런스 진단 장치 및 그 휠 밸런스 진단 방법 |
Non-Patent Citations (1)
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미국등록특허공보(제7530261호) "Fourier-based misfire detection strategy" |
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