KR102026204B1 - Apparatus and method for measuring of wall impingement in an internal combustion engine - Google Patents

Apparatus and method for measuring of wall impingement in an internal combustion engine Download PDF

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KR102026204B1 KR1020180082342A KR20180082342A KR102026204B1 KR 102026204 B1 KR102026204 B1 KR 102026204B1 KR 1020180082342 A KR1020180082342 A KR 1020180082342A KR 20180082342 A KR20180082342 A KR 20180082342A KR 102026204 B1 KR102026204 B1 KR 102026204B1
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박성욱
김동환
박준규
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한양대학교 산학협력단
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Abstract

According to an embodiment of the present invention, a fuel collision measurement device of an internal combustion engine comprises: an image processing unit for obtaining an injection image of fuel injected from an injector inside a cylinder and performing image processing on the injection image in consideration of displacement of a piston; a collision determination unit for determining whether the injected fuel collides with the inside of the cylinder based on the image processed injection image; and a collision amount calculation unit calculating an amount of fuel impact of the fuel collision occurred in the cylinder based on the determined collision status.

Description

내연기관의 연료 충돌 계측 장치 및 그 방법{APPARATUS AND METHOD FOR MEASURING OF WALL IMPINGEMENT IN AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE}Apparatus and method for measuring fuel collision in an internal combustion engine {APPARATUS AND METHOD FOR MEASURING OF WALL IMPINGEMENT IN AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE}

본 발명은 내연기관의 연료 충돌 계측 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 인젝터로부터 분사된 연료의 분사 이미지에 기초하여 연료의 충돌여부를 판단하고 충돌량을 계산하는 연료 충돌 계측 장치 및 그 방법에 관한 것이다The present invention relates to a fuel collision measuring apparatus and method thereof of an internal combustion engine, and more particularly, to a fuel collision measuring apparatus for determining whether a fuel collides and calculating a collision amount based on an injection image of fuel injected from an injector, and It's about how

내연기관의 배기 특성에 영향을 미치는 다양한 요소 중, 분사된 연료가 엔진 실린더 내부 벽면 또는 피스톤 바닥과 충돌하는 벽면 충돌(Wall Impingement)의 발생은 불규칙한 혼합기 형성으로 인해 엔진의 배기 특성을 악화시키는 요인이 된다.Among the various factors affecting the exhaust characteristics of the internal combustion engine, the occurrence of wall impingement, in which injected fuel collides with the engine cylinder inner wall or the piston bottom, causes deterioration of the exhaust characteristics of the engine due to irregular mixer formation. do.

벽면 충돌(Wall Impingement)을 발생시키는 변수로 연료의 분사시기, 엔진의 회전속도, 연료의 분사압력, 연료의 분사량, 인젝터로의 통전기간 등이 있다.Variables that cause wall impingement include fuel injection timing, engine rotation speed, fuel injection pressure, fuel injection amount, and duration of energization to the injector.

이러한 다양한 변수를 변화시키며 실제 엔진 실린더 내부에서의 벽면 충돌(Wall Impingement) 발생 여부를 판단하기에는 한계가 있다.There are limitations in determining whether a wall impingement actually occurs inside an engine cylinder by changing these various variables.

관련 선행기술로는 대한민국 등록특허공보 제10-0203161호(발명의 명칭: 직접분사식 디젤기관의 벽면충돌 분무상태의 계측장치, 등록일자: 1999년 3월 23일)가 있다.The related prior art is Korean Patent Publication No. 10-0203161 (Invention name: measuring device of the wall collision spray state of a direct injection diesel engine, registration date: March 23, 1999).

본 발명의 실시예들은 인젝터로부터 분사된 연료의 분사 이미지에 가상의 선에 대한 부등호를 통해 기준영역을 설정하여 연료의 충돌여부를 판단 및 충돌량을 계산하기 위한 내연기관의 연료 충돌 계측 장치 및 그 방법을 제공한다.Embodiments of the present invention, the fuel collision measurement device of the internal combustion engine for determining whether the fuel collision and calculating the collision amount by setting a reference region through the inequality of the imaginary line in the injection image of the fuel injected from the injector and its Provide a method.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제(들)로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제(들)은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problem to be solved by the present invention is not limited to the problem (s) mentioned above, and other object (s) not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명의 일 실시예에 따른 내연기관의 연료 충돌 계측 장치는 실린더 내 인젝터로부터 분사된 연료의 분사 이미지를 획득하고, 피스톤의 변위를 고려하여 상기 분사 이미지에 대한 이미지 처리를 수행하는 이미지 처리부, 상기 이미지 처리된 상기 분사 이미지에 기초하여 상기 실린더 내부에 대한 상기 분사된 연료의 충돌여부를 판단하는 충돌여부 판단부, 및 상기 충돌여부에 기초하여 상기 실린더 내부에서 충돌이 발생한 연료의 충돌량을 계산하는 충돌량 계산부를 포함한다.The fuel collision measuring apparatus of the internal combustion engine according to an embodiment of the present invention is an image processing unit for obtaining the injection image of the fuel injected from the injector in the cylinder, and performing the image processing for the injection image in consideration of the displacement of the piston, A collision determination unit that determines whether the injected fuel collides with the inside of the cylinder based on the processed injection image, and calculates a collision amount of the fuel in which the collision occurred in the cylinder based on the collision The collision amount calculation unit is included.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 인젝터는 GDI(Gasoline Direct Injection) 인젝터일 수 있다.In addition, the injector according to an embodiment of the present invention may be a gasoline direct injection (GDI) injector.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 이미지 처리부는 고속 카메라를 이용하여 상기 인젝터로부터 분사된 연료가 기설정된 시간에 따라 발달하는 분무 형상에 관한 분무 가시화 이미지를 획득할 수 있다.In addition, the image processing unit according to an embodiment of the present invention may obtain a spray visualization image of the spray shape in which the fuel injected from the injector develops according to a predetermined time using a high speed camera.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 이미지 처리부는 원점이 좌측 상단에 위치하며, 하측을 따라 양의 Y축을 가지되 우측을 따라 양의 X축을 가지는 좌표계를 이용하여 상기 이미지 처리를 수행할 수 있다.In addition, the image processing unit according to an embodiment of the present invention, the origin is located on the upper left, and can perform the image processing using a coordinate system having a positive Y axis along the bottom side, but a positive X axis along the right side. have.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 이미지 처리부는 상기 분사 이미지 상에 상기 실린더를 나타내는 가상의 박스 및 상기 피스톤을 나타내는 y=ax+b 형태의 가상의 선을 형성하여 상기 이미지 처리를 수행할 수 있다.In addition, the image processing unit according to an embodiment of the present invention to form a virtual box of the form of y = ax + b representing the cylinder and the piston on the ejection image to perform the image processing. Can be.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 이미지 처리부는 상기 가상의 선의 위치가 상기 피스톤의 변위에 따라 변경되도록 상기 이미지 처리를 수행할 수 있다.In addition, the image processing unit according to an embodiment of the present invention may perform the image processing so that the position of the virtual line is changed according to the displacement of the piston.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 피스톤의 변위는 연료의 분사시기, 내연기관 내 엔진의 회전 수 및 시간에 따라 측정될 수 있다.In addition, the displacement of the piston according to an embodiment of the present invention can be measured according to the injection timing of the fuel, the number of revolutions and the time of the engine in the internal combustion engine.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 피스톤의 변위는 하기 수학식 1 및 수학식 2에 기초하여 측정될 수 있다.In addition, the displacement of the piston according to an embodiment of the present invention can be measured based on the following equation (1) and (2).

[수학식 1][Equation 1]

Figure 112018069867010-pat00001
Figure 112018069867010-pat00001

[수학식 2][Equation 2]

Figure 112018069867010-pat00002
Figure 112018069867010-pat00002

여기서, x는 피스톤의 변위, r은 크랭크의 반지름, θ는 크랭크의 회전각, rpm은 엔진의 회전 수, time은 시간을 의미함.Where x is the displacement of the piston, r is the radius of the crank, θ is the angle of rotation of the crank, rpm is the number of revolutions of the engine, and time is the time.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 충돌여부 판단부는 상기 가상의 선을 기준으로, y<ax+b에 해당하는 영역을 제1 영역으로 설정하고 y>ax+b에 해당하는 영역을 제2 영역으로 설정하여 상기 충돌여부를 판단하기 위한 기준인 기준영역을 설정할 수 있다.Also, the collision determination unit according to an embodiment of the present invention sets an area corresponding to y <ax + b as a first area and sets an area corresponding to y> ax + b based on the imaginary line. A reference area, which is a standard for determining whether the collision is set, may be set by setting the two areas.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 충돌여부 판단부는 상기 기준영역 중 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역에 상기 분사된 연료의 형상이 나타나는 경우 상기 실린더 내부에서 연료의 충돌이 발생한 것으로 판단하고, 상기 기준영역 중 상기 제1 영역에만 상기 분사된 연료의 형상이 나타나는 경우 상기 실린더 내부에서 연료의 충돌이 발생하지 않은 것으로 판단할 수 있다.In addition, the collision determination unit according to an embodiment of the present invention determines that the collision of fuel occurred in the cylinder when the shape of the injected fuel appears in the first region and the second region of the reference region and When the shape of the injected fuel appears only in the first region of the reference region, it may be determined that collision of fuel does not occur in the cylinder.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 충돌량 계산부는 상기 실린더 내부에서 연료의 충돌이 발생한 것으로 판단된 경우, 상기 제2 영역에 나타난 상기 분사된 연료의 형상에 대응되는 면적을 계산하여 상기 충돌량을 계산할 수 있다.In addition, when it is determined that a collision of fuel occurs in the cylinder, the collision amount calculation unit according to an embodiment of the present invention calculates an area corresponding to the shape of the injected fuel shown in the second region, thereby causing the collision. Quantity can be calculated.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 기설정된 시간에 따라 발달하는 연료의 분무량은 동일할 수 있다.In addition, the spray amount of the fuel developed according to the predetermined time according to an embodiment of the present invention may be the same.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 내연기관의 연료 충돌 계측 방법은 실린더 내 인젝터로부터 분사된 연료의 분사 이미지를 획득하고, 피스톤의 변위를 고려하여 상기 분사 이미지에 대한 이미지 처리를 수행하는 단계, 상기 이미지 처리된 상기 분사 이미지에 기초하여 상기 실린더 내부에 대한 상기 분사된 연료의 충돌여부를 판단하는 단계, 및 상기 충돌여부에 기초하여 상기 실린더 내부에서 충돌이 발생한 연료의 충돌량을 계산하는 단계를 포함한다.In addition, the fuel collision measurement method of the internal combustion engine according to an embodiment of the present invention comprises the steps of obtaining an injection image of the fuel injected from the injector in the cylinder, and performing the image processing for the injection image in consideration of the displacement of the piston, Determining whether the injected fuel collides with the cylinder based on the image processed injection image, and calculating a collision amount of the fuel in which the collision occurs in the cylinder based on the collision. Include.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 첨부 도면들에 포함되어 있다.Specific details of other embodiments are included in the detailed description and the accompanying drawings.

본 발명의 실시예들에 따르면, 연료의 분무 가시화 이미지 상에 가상의 선에 대한 부등호를 통해 기준영역을 설정함으로써 연료의 충돌여부를 즉각적으로 판단할 수 있고 즉각적인 판단에 따라 충돌량을 효율적으로 계산할 수 있어, 연료가 분사되는 환경이 변화되는 것에 영향을 크게 받지 않고 내연기관 내 연료충돌에 관하여 파악할 수 있다.According to embodiments of the present invention, it is possible to immediately determine whether a fuel is collided by setting a reference region through an inequality for the imaginary line on the spray visualization image of the fuel, and to efficiently calculate the collision amount according to the instant determination. Thus, it is possible to grasp fuel collisions in the internal combustion engine without being greatly affected by changes in the environment in which the fuel is injected.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 내연기관의 연료 충돌 계측 장치를 설명하기 위해 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 내연기관의 연료 충돌 계측 방법을 설명하기 위해 도시한 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 있어서, 시간에 따른 연료의 분무 가시화 이미지를 도시한 도면이다.
도 4는 인젝터 내 피스톤의 움직임과 연료의 분사시기에 대한 개념을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 있어서, 이미지 처리를 수행하기 위한 좌표계를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 있어서, 실린더를 나타내는 가상의 박스와 피스톤을 나타내는 가상의 선이 형성된 분사 이미지이다.
도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 일 실시예에 있어서, 시간에 따라 피스톤의 위치가 변화되는 과정을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 있어서, 피스톤의 변위에 따라 가상의 선의 위치가 변경되는 모습을 나타낸 분무 가시화 이미지이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 있어서, 분사 이미지 상에 가상의 선을 기준으로 설정된 기준영역을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 10a는 본 발명의 일 실시예에 있어서, 분무 가시화 이미지 중 분사 이미지 원본에 대하여 가상의 박스 및 가상의 선이 형성되는 모습을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 10b는 본 발명의 일 실시예에 있어서, 분사 이미지 내 기준영역에 기초하여 연료의 충돌여부를 판단하는 과정을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 있어서, 연료의 분사 즉 분무가 발달하는 실제 이미지 상에서 분무 형상의 경계만을 표시한 그림이다.
도 12a 및 도 12b는 본 발명의 일 실시예에 있어서, 시간에 따라 변화하는 연료의 분무발달 모습과 연료량에 관한 이미지이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 있어서, 시간에 따른 연료의 분사량을 나타내는 그래프이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 있어서, 연료의 충돌량을 계산하는 과정을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 있어서, 분사압력 및 분사시기에 따른 연료의 충돌량에 대한 결과를 도시한 그래프이다.1 is a block diagram illustrating a fuel collision measuring apparatus of an internal combustion engine according to an exemplary embodiment of the present invention.
2 is a flowchart illustrating a fuel collision measurement method of an internal combustion engine according to an exemplary embodiment of the present invention.
3 is a view showing a spray visualization image of the fuel over time in an embodiment of the present invention.
4 is a view illustrating a concept of the movement of the piston in the injector and the timing of injection of fuel.
5 is a diagram illustrating a coordinate system for performing image processing according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is an injection image of a virtual box representing a cylinder and a virtual line representing a piston, according to an exemplary embodiment.
7A to 7C are diagrams for explaining a process of changing a position of a piston with time according to one embodiment of the present invention.
8 is a spray visualization image showing a state in which the position of the virtual line is changed according to the displacement of the piston in an embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a diagram for explaining a reference area set based on a virtual line on a spray image according to one embodiment of the present invention.
FIG. 10A is a diagram for describing a case in which a virtual box and a virtual line are formed with respect to the original spray image in the spray visualization image according to an embodiment of the present invention.
FIG. 10B is a diagram for explaining a process of determining whether a fuel collides based on a reference region in an injection image according to one embodiment of the present invention.
11 is a view showing only the boundary of the spray shape on the actual image of the injection of the fuel, that is, the spray in one embodiment of the present invention.
12A and 12B are images of a spray development state and a fuel amount of a fuel varying with time in an embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a graph illustrating an injection amount of fuel over time according to an embodiment of the present invention. FIG.
14 is a diagram for explaining a process of calculating a collision amount of fuel according to one embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a graph illustrating a result of a collision amount of fuel according to an injection pressure and an injection timing according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 이점 및/또는 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.Advantages and / or features of the present invention and methods for achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms, only the present embodiments to make the disclosure of the present invention complete, and common knowledge in the art to which the present invention pertains. It is provided to fully inform the person having the scope of the invention, which is defined only by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described embodiments of the present invention;

실시예들을 설명하기에 앞서, 본 발명의 일 실시예에 따른 내연기관의 연료 충돌 계측 장치에 대하여 도 1을 참조하여 개략적으로 설명하면 다음과 같다. 참고로, 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 내연기관의 연료 충돌 계측 장치를 설명하기 위해 도시한 블록도이다.Prior to describing the embodiments, a fuel collision measuring apparatus of an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1 as follows. For reference, FIG. 1 is a block diagram illustrating a fuel collision measuring apparatus of an internal combustion engine according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 내연기관의 연료 충돌 계측 장치는 이미지 처리부(110), 충돌여부 판단부(120) 및 충돌량 계산부(130)를 포함한다.As shown in FIG. 1, a fuel collision measuring apparatus of an internal combustion engine according to an exemplary embodiment of the present invention includes an image processor 110, a collision determination unit 120, and a collision amount calculation unit 130.

이미지 처리부(110)는 실린더 내 인젝터로부터 분사된 연료의 분사 이미지를 획득할 수 있다. 이를 위해, 이미지 처리부(110)는 고속 카메라를 이용하여 시간에 따른 분무 가시화 이미지를 획득할 수 있다.The image processor 110 may acquire an injection image of the fuel injected from the in-cylinder injector. To this end, the image processor 110 may acquire a spray visualization image over time using a high speed camera.

이미지 처리부(110)는 획득된 분사 이미지로부터 피스톤의 변위를 고려하여 분사 이미지에 대한 이미지 처리를 수행할 수 있다.The image processor 110 may perform image processing on the sprayed image in consideration of displacement of the piston from the obtained sprayed image.

즉, 시간이 지남에 따라 피스톤이 상하운동을 하면서 분사시기에 따라 피스톤의 위치가 변화하게 되는데, 이미지 처리부(110)는 분무 가시화 이미지 상에 피스톤의 위치 변화가 나타나도록 분무 이미지에 대하여 이미지 처리를 수행할 수 있다.That is, as the piston moves up and down as time passes, the position of the piston changes according to the injection timing. The image processor 110 performs image processing on the spray image so that the position change of the piston appears on the spray visualization image. Can be done.

충돌여부 판단부(120)는 이미지 처리된 분사 이미지에 기초하여 실린더 내부에 대한 분사된 연료의 충돌여부를 판단할 수 있다.The collision determination unit 120 may determine whether the injected fuel is collided with respect to the inside of the cylinder based on the injection image processed.

다시 말해, 충돌여부 판단부(120)는 분사 이미지 내 연료의 분무 형상을 통하여 실린더 내부 벽면 또는 피스톤 바닥에 연료가 충돌하는지 여부를 판단할 수 있다.In other words, the collision determination unit 120 may determine whether fuel collides with the inner wall of the cylinder or the bottom of the piston through the spray shape of the fuel in the injection image.

충돌량 계산부(130)는 연료의 충돌여부에 기초하여 실린더 내부에서 충돌이 발생한 연료의 충돌량을 계산할 수 있다.The collision amount calculator 130 may calculate the collision amount of the fuel in which the collision occurred in the cylinder based on the collision of the fuel.

즉, 충돌량 계산부(130)는 실린더 내부에서 연료의 충돌이 발생한 것으로 판단된 경우, 획득된 분사 이미지를 통해 연료의 충돌량을 계산할 수 있다.That is, when it is determined that the collision of fuel has occurred in the cylinder, the collision amount calculator 130 may calculate the collision amount of fuel through the obtained injection image.

이하에서는 도 2 내지 도 15를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 내연기관의 연료 충돌 계측 방법에 관하여 구체적으로 설명하고자 한다.Hereinafter, a fuel collision measurement method of an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 2 to 15.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 연료 충돌 계측 장치의 이미지 처리부(110)는 실린더 내 인젝터로부터 분사된 연료의 분사 이미지를 획득할 수 있다.2 and 3, the image processor 110 of the fuel collision measuring apparatus of the present invention may acquire an injection image of fuel injected from an in-cylinder injector.

참고로, 본 실시예에서는 GDI(Gasoline Direct Injection) 인젝터를 적용하여 연료의 분사 이미지를 획득하였으나, 인젝터의 종류가 이에 한정되는 것은 아니며 내연기관의 연료 충돌을 계측하기 위한 여러 가지 분사장치를 적용할 수 있다.For reference, in the present embodiment, a gas injection image of a fuel is obtained by applying a gasoline direct injection (GDI) injector, but the type of injector is not limited thereto, and various injectors for measuring fuel collision of an internal combustion engine may be applied. Can be.

도 3에 도시된 바와 같이, 이미지 처리부(110)는 연료의 분사 이미지로서 분사된 연료가 시간에 따라 발달하는 분무 가시화 이미지를 획득할 수 있다.As illustrated in FIG. 3, the image processor 110 may acquire a spray visualization image in which the injected fuel develops over time as an injection image of the fuel.

즉, 이미지 처리부(110)는 고속 카메라를 이용하여 인젝터로부터 분사된 연료가 기설정된 시간에 따라 발달하는 분무 형상에 관한 분무 가시화 이미지를 획득할 수 있다. 본 실시예에서는, 0.1ms 간격으로 발달하는 연료의 분무 형상에 관한 이미지를 획득하였다.That is, the image processor 110 may acquire a spray visualization image of a spray shape in which fuel injected from the injector develops according to a predetermined time using a high speed camera. In this embodiment, an image relating to the spray shape of the fuel developing at 0.1 ms intervals was obtained.

이미지 처리부(110)는 피스톤의 변위를 고려하여 분사 이미지에 대한 이미지 처리를 수행할 수 있다.The image processor 110 may perform image processing on the jet image in consideration of the displacement of the piston.

이미지 처리를 수행하기 앞서, 연료의 분사시기에 대한 기본 과정을 이해할 필요가 있으며, 이는 도 4에 도시된 바와 같다.Before performing the image processing, it is necessary to understand the basic process for the injection timing of the fuel, as shown in FIG.

도 4는 인젝터 내 피스톤의 움직임과 연료의 분사시기에 대한 개념을 설명하기 위해 도시한 도면이다.4 is a view illustrating a concept of the movement of the piston in the injector and the timing of injection of fuel.

4행정 기관의 경우, 흡기 행정(intake stroke), 압축 행정(compression stroke), 폭발 행정(explosion stroke), 배기 행정(exhaust stroke)으로 이루어지며, 연료의 분사시기는 일반적으로 압축행정에서 이루어진다.For four-stroke engines, the intake stroke, the compression stroke, the explosion stroke, and the exhaust stroke consist of an intake stroke, and the injection time of the fuel is generally in the compression stroke.

상사점(TDC, Top Dead Center), 하사점(BDC, Bottom Dead Center)은 각각 피스톤이 가장 위쪽, 아래쪽에 위치하는 경우를 의미하며, 분사시기를 표기할 때에는 일반적으로 압축 행정이 끝나는 TDC를 기준으로 표기한다.Top dead center (TDC, Top Dead Center) and bottom dead center (BDC, Bottom Dead Center) mean when the piston is located at the top and bottom, respectively.When marking the injection timing, it is generally based on the TDC where the compression stroke ends. Mark as.

일 실시예로, BTDC 90도는 도면 내 화살표로 표시하고 있는 부분으로서 압축 행정 중 크랭크의 각도가 90도가 되는 지점이며, 이때의 피스톤은 압축 과정이므로 상승하고 있는 상태이다.In one embodiment, BTDC 90 degrees is a portion indicated by an arrow in the drawing is a point where the angle of the crank is 90 degrees during the compression stroke, the piston at this time is in the rising state because of the compression process.

다른 실시예로, BTDC 270도는 흡기 행정 중 크랭크의 각도가 270도가 되는 지점이며, 이때의 피스톤은 흡기 과정이므로 하강하는 상태이다.In another embodiment, the BTDC 270 degrees is a point at which the crank angle becomes 270 degrees during the intake stroke, and the piston at this time is in a descending state because of the intake process.

한편, 본 실시예에서는 이미지 처리를 수행하기 위해 도 5에 도시된 바와 같이, 매트랩(Matlab) 프로그램을 이용하여 새로운 형식의 좌표계를 도입하였다.Meanwhile, in the present embodiment, as shown in FIG. 5, a new format coordinate system is introduced using a Matlab program to perform image processing.

도 5를 참조하면, 상기 좌표계는 기존의 x-y 좌표계가 아닌 원점이 좌측 상단에 위치하며, 하측 방향을 따라 양의 Y축을 가지되 우측 방향을 따라 양의 X축을 가질 수 있다.Referring to FIG. 5, the origin of the coordinate system, which is not the existing x-y coordinate system, is located at the upper left, and may have a positive Y axis in the lower direction but a positive X axis in the right direction.

이미지 처리부(110)는 전술한 좌표계를 반영하여 분사 이미지 내에서 실린더 및 피스톤을 나타내도록 이미지 처리를 수행할 수 있다.The image processor 110 may perform image processing to reflect the above-described coordinate system to represent the cylinder and the piston in the jetted image.

구체적으로, 도 6을 참조하면, 이미지 처리부(110)는 분무 가시화 이미지 내에서 실린더를 나타내는 가상의 박스(C)와 피스톤을 나타내는 가상의 선(L)을 각각 형성하여 이미지 처리를 수행할 수 있다.Specifically, referring to FIG. 6, the image processor 110 may perform virtual image processing by forming a virtual box C representing a cylinder and a virtual line L representing a piston in the spray visualization image, respectively. .

가상의 박스(C)의 경우, 실린더 사이즈와 관련하여 상사점과 하사점 사이의 거리인 스트로크 및 피스톤의 지름인 보어의 크기는 매트랩 코드 내에서 임의로 설정하여 분사 이미지 내에 형성될 수 있다.In the case of the virtual box C, the stroke, which is the distance between the top dead center and the bottom dead center with respect to the cylinder size, and the size of the bore, which is the diameter of the piston, may be arbitrarily set in the matlab cord to be formed in the spray image.

가상의 선(L)의 경우, 가상의 박스(C) 내에서 y=ax+b 형태를 가지는 직선으로서 분사 이미지 내에 형성될 수 있다.In the case of the virtual line L, it may be formed in the spray image as a straight line having the form y = ax + b in the virtual box C.

이때, 이미지 처리부(110)는 가상의 선(L)의 위치가 피스톤의 변위에 따라 변경되도록 이미지 처리를 수행할 수 있다. 이는 도 4를 통해 전술한 바와 같이, 피스톤이 시간이 지남에 따라 상하운동을 하는 점, 엔진의 회전 수와 연료의 분사시기에 따라 피스톤의 위치가 변화하는 점을 반영하기 위함이다.In this case, the image processor 110 may perform image processing such that the position of the virtual line L is changed according to the displacement of the piston. This is to reflect the point that the piston moves up and down over time, the position of the piston changes depending on the number of revolutions of the engine and the injection timing of the fuel, as described above with reference to FIG.

여기서, 피스톤의 변위는 연료의 분사시기, 내연기관 내 엔진의 회전 수 및 시간에 따라 측정될 수 있다.Here, the displacement of the piston can be measured according to the injection timing of the fuel, the number of revolutions and the time of the engine in the internal combustion engine.

구체적으로, 피스톤의 변위는 수학식 1 및 수학식 2에 기초하여 측정될 수 있다.Specifically, the displacement of the piston may be measured based on Equations 1 and 2 below.

[수학식 1][Equation 1]

Figure 112018069867010-pat00003
Figure 112018069867010-pat00003

[수학식 2][Equation 2]

Figure 112018069867010-pat00004
Figure 112018069867010-pat00004

여기서, x는 피스톤의 변위, r은 크랭크의 반지름, θ는 크랭크의 회전각, rpm은 엔진의 회전 수, time은 시간을 의미한다.Here, x is displacement of the piston, r is the radius of the crank, θ is the angle of rotation of the crank, rpm is the number of revolutions of the engine, time means time.

다시 말해, 도 7a 내지 도 7c를 참조하면, 엔진의 회전 수(rpm) 및 시간에 기초하여 크랭크의 회전각(θ)을 계산할 수 있고, 크랭크의 회전각(θ) 및 크랭크의 반지르(r)에 기초하여 피스톤의 변위(x)를 계산할 수 있다.In other words, referring to FIGS. 7A to 7C, the rotation angle θ of the crank may be calculated based on the rotation speed (rpm) and the time of the engine, and the rotation angle θ of the crank and the radius r of the crank may be calculated. The displacement x of the piston can be calculated based on.

예컨대, 도 8에 도시된 바와 같이, 분무 가시화 이미지 내에서 피스톤의 위치는 시간이 지남에 따라 변하는 것을 확인할 수 있다. 참고로, 도 8은 엔진의 회전 수가 2400rpm, 연료의 분사시기가 BTDC 310도, 분사압력이 500bar, 분사되는 연료량이 14mg인 경우 시간에 따른 피스톤의 움직임 및 분무 형상을 나타내는 분무 가시화 이미지이다.For example, as shown in FIG. 8, it can be seen that the position of the piston in the spray visualization image changes over time. For reference, FIG. 8 is a spray visualization image showing the movement of the piston and the spray shape over time when the engine speed is 2400 rpm, the injection timing of the fuel is BTDC 310 degrees, the injection pressure is 500 bar, and the amount of injected fuel is 14 mg.

충돌여부 판단부(120)는 이미지 처리된 분사 이미지에 기초하여 실린더 내부에 대한 분사된 연료의 충돌여부를 판단할 수 있다.The collision determination unit 120 may determine whether the injected fuel is collided with respect to the inside of the cylinder based on the injection image processed.

이를 위해, 충돌여부 판단부(120)는 분사 이미지 내에서 가상의 선을 기준으로 부등호를 이용해 영역을 나누어 연료의 충돌여부를 판단하기 위한 기준인 기준영역을 설정할 수 있다.To this end, the collision determination unit 120 may set a reference region that is a reference for determining whether the fuel collides by dividing the region using an inequality sign based on the virtual line in the injection image.

구체적으로, 도 6 및 도 9를 참조하면, 충돌여부 판단부(120)는 y<ax+b에 해당하는 영역을 제1 영역(S1)으로 설정하고 y>ax+b에 해당하는 영역을 제2 영역(S2)으로 설정할 수 있다.Specifically, referring to FIGS. 6 and 9, the collision determination unit 120 sets an area corresponding to y <ax + b as the first area S1 and removes an area corresponding to y> ax + b. It can be set in two areas S2.

이에 따라, 충돌여부 판단부(120)는 분사된 연료의 형상이 설정된 기준영역 중 어느 영역에 나타나는지에 따라 연료의 충돌여부를 판단할 수 있다.Accordingly, the collision determination unit 120 may determine whether the fuel is collided according to which region of the reference region the shape of the injected fuel appears.

즉, 충돌여부 판단부(120)는 기준영역 중 제1 영역 및 제2 영역에 분사된 연료의 형상이 나타나는 경우 실린더 내부에서 연료의 충돌이 발생한 것으로 판단하고, 기준영역 중 제1 영역에만 분사된 연료의 형상이 나타나는 경우 실린더 내부에서 연료의 충돌이 발생하지 않은 것으로 판단할 수 있다.That is, the collision determination unit 120 determines that the collision of the fuel has occurred in the cylinder when the shape of the fuel injected in the first region and the second region of the reference region appears, and is injected only to the first region of the reference region. When the shape of the fuel appears, it can be determined that the collision of fuel does not occur in the cylinder.

예컨대, 도 10a를 참조하면, 이미지 처리부(110)에 의해 좌측에 도시된 분사 이미지 원본 상에 실린더를 나타내는 가상의 박스 및 피스톤을 나타내는 가상의 선을 형성하여 우측에 도시된 이미지와 같이 이미지 처리할 수 있다.For example, referring to FIG. 10A, an image processing unit 110 forms a virtual box representing a cylinder and a virtual line representing a piston on an original injection image shown on the left to process an image as shown in the image on the right. Can be.

또한, 도 10b를 참조하면, 충돌여부 판단부(120)에 의해 연료가 분사된 지 0.4ms인 때에 분사된 연료의 형상이 기준영역 중 제1 영역에만 나타난 것을 고려하여 연료의 충돌이 발생하지 않은 것으로 판단하고, 연료가 분사된 지 0.5ms인 경우를 분사된 연료의 형상이 기준영역 중 제1 영역 및 제2 영역에 모두 나타난 것을 고려하여 연료의 충돌이 발생한 것으로 판단할 수 있다.In addition, referring to FIG. 10B, when the fuel is injected by the collision determination unit 120, the collision of fuel does not occur considering that the shape of the injected fuel appears only in the first region of the reference region. In the case of 0.5 ms of fuel injection, the fuel collision may be determined in consideration of the appearance of the injected fuel in both the first region and the second region of the reference region.

참고로, 도 10a 및 도 10b는 도 8에 대한 분무 가시화 이미지의 일부이며, 내연기관의 분사환경은 동일하다.For reference, FIGS. 10A and 10B are part of the spray visualization image of FIG. 8, and the injection environment of the internal combustion engine is the same.

충돌량 계산부(130)는 실린더 내부에서 연료의 충돌이 발생한 것으로 판단된 경우, 획득된 분사 이미지를 통해 연료의 충돌량을 계산할 수 있다.When it is determined that the collision of fuel occurs in the cylinder, the collision amount calculating unit 130 may calculate the collision amount of fuel through the obtained injection image.

이하에서는, 도 11 내지 도 15를 참조하여, 연료의 충돌량을 계산하는 과정의 일 실시예에 대하여 설명하고자 한다.Hereinafter, an embodiment of a process of calculating the collision amount of fuel will be described with reference to FIGS. 11 to 15.

도 11은 연료의 분사 즉 분무가 발달하는 실제 이미지 상에서 분무 형상의 경계만을 표시한 그림이며, 처음 이미지(First Image)에서 연료의 분사가 시작되고, 5번째 이미지(Last Image)에서 연료의 분사가 종료되었다고 가정한다.FIG. 11 is a view showing only the boundary of the spray shape on the actual image of the injection of the fuel, that is, the development of the spray, the injection of the fuel is started in the first image, the injection of the fuel in the fifth image (Last Image) Assume it is finished.

이때, 본 실시예에서는 시간에 따라 발달하는 연료의 분무량이 동일하다는 전제하에 연료의 충돌량을 계산할 수 있다. 즉, 분사 이미지를 기준으로 시간에 따라 이전 이미지에서 다음 이미지로 바뀔 때에 동일한 양의 연료가 분사되는 것으로 가정할 수 있다.In this embodiment, the collision amount of the fuel can be calculated on the premise that the spray amount of the fuel developed over time is the same. That is, it may be assumed that the same amount of fuel is injected as the time changes from the previous image to the next image based on the injection image.

예를 들어, 도 12a 및 도 12b를 참조하면, 인젝터 내에서 총 분사된 양을 m이라고 하는 경우, 1번째 이미지에서 분사된 연료의 양을 m5, 2번째 이미지에서 분사된 연료의 양을 m4, 3번째 이미지에서 분사된 연료의 양을 m3, 4번째 이미지에서 분사된 연료의 양을 m2, 5번째 이미지에서 분사된 연료의 양을 m1라고 한다면, 각 연료의 양은 모두 1/5m으로 동일하다고 가정할 수 있다.For example, referring to FIGS. 12A and 12B, when the total amount injected in the injector is m, the amount of fuel injected in the first image is m5, and the amount of fuel injected in the second image is m4, If the amount of fuel injected in the third image is m3, the amount of fuel injected in the fourth image is m2, and the amount of fuel injected in the fifth image is m1, the amount of each fuel is assumed to be equal to 1 / 5m. can do.

참고로, 도 13에 도시된 바와 같이, 연료를 분사하는 인젝터에 전류를 흘려주면 인젝터 니들이 들리면서 압축되어 있던 연료가 분사되는데, 니들이 들리기 전까지 약간의 시간이 필요하며 이를 분사 지연(Injection Delay)이라고 한다. 이후, 전류가 흐르는 동안 연료의 분사는 지속되고, 전류를 차단(분사 종료)하면 들려있던 니들이 내려와 닫히면서 분사가 종료된다.For reference, as shown in FIG. 13, when a current is supplied to the injector for injecting fuel, the compressed fuel is injected while the injector needle is lifted, which requires some time before the needle is lifted, which is called an injection delay. do. Thereafter, the injection of the fuel is continued while the current flows, and when the current is cut off (injection termination), the held needle descends and closes to terminate the injection.

한편, 충돌량 계산부(130)는 실린더 내부에서 연료의 충돌이 발생한 것으로 판단된 경우, 기준영역 중 제2 영역에 나타난 분사된 연료의 형상에 대응되는 면적을 계산하여 충돌량을 계산할 수 있다.On the other hand, when it is determined that the collision of fuel occurs in the cylinder, the collision amount calculating unit 130 may calculate the collision amount by calculating an area corresponding to the shape of the injected fuel shown in the second region of the reference region.

일례로, 도 14를 참조하면, 충돌량 계산부(130)는 연료의 충돌이 발생한 것으로 판단된 4번째 분사 형상의 일부와 5번째 분사 형상의 일부에 대한 면적을 계산할 수 있다. 즉, 4번째 분사 형상의 전체 면적(A2) 대비 일부의 면적(Ared)에 분사된 연료의 양(m2)을 곱한 값과 5번째 분사 형상의 전체 면적(A1) 대비 일부의 면적(Ablue)에 분사된 연료의 양(m1)을 곱한 값을 더하여(mred+mblue) 연료가 충돌된 총량을 계산할 수 있다.For example, referring to FIG. 14, the collision amount calculation unit 130 may calculate areas of a portion of the fourth injection shape and a portion of the fifth injection shape that are determined to have a collision of fuel. That is, the fourth the total area of the spray contour (A 2) over part of the area of (A red) the amount (m2) the multiplied value and 5 the total area of the second jet shape of the fuel injection in (A 1) compared to a part area of the ( A blue ) is multiplied by the amount of fuel injected (m1) (m red + m blue ) to calculate the total amount of fuel impingement.

도 15는 본 발명의 일 실시예에 있어서, 분사압력 및 분사시기에 따른 연료의 충돌량에 대한 결과를 도시한 그래프이다.FIG. 15 is a graph illustrating a result of a collision amount of fuel according to an injection pressure and an injection timing according to an embodiment of the present invention.

도 15의 경우, 분사되는 연료량이 14mg 이고, 엔진의 회전 수가 1200rpm일 때의 분사압력 및 분사시기에 따른 연료의 충돌량 결과로서, BTDC 120~270도에서는 실린더 내부에서 연료의 충돌이 발생하지 않는 것을 알 수 있다.In the case of Fig. 15, the amount of fuel injected is 14 mg, and as a result of the collision amount of fuel according to the injection pressure and the injection timing when the engine speed is 1200 rpm, the collision of fuel does not occur in the cylinder at 120 to 270 degrees of BTDC. It can be seen that.

이로써, 본 실시예에 따르면, 연료의 분무 가시화 이미지 상에 가상의 선에 대한 부등호를 통해 기준영역을 설정함으로써 연료의 충돌여부를 즉각적으로 판단할 수 있고 즉각적인 판단에 따라 충돌량을 효율적으로 계산할 수 있어, 연료가 분사되는 환경이 변화되는 것에 영향을 크게 받지 않고 내연기관 내 연료충돌에 관하여 파악할 수 있다.Thus, according to the present embodiment, it is possible to immediately determine whether the fuel collides by setting the reference region through the inequality of the imaginary line on the spray visualization image of the fuel, and efficiently calculate the collision amount according to the instant determination. Therefore, it is possible to grasp the fuel collision in the internal combustion engine without being greatly affected by the change in the environment in which the fuel is injected.

지금까지 본 발명에 따른 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허 청구의 범위뿐 아니라 이 특허 청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.While specific embodiments of the present invention have been described so far, various modifications are possible without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined not only by the claims below, but also by the equivalents of the claims.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.As described above, the present invention has been described by way of limited embodiments and drawings, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, which can be variously modified and modified by those skilled in the art to which the present invention pertains. Modifications are possible. Accordingly, the spirit of the present invention should be understood only by the claims set forth below, and all equivalent or equivalent modifications thereof will belong to the scope of the present invention.

110: 이미지 처리부
120: 충돌여부 판단부
130: 충돌량 계산부
S: 가상의 박스
L: 가상의 선
S1: 제1 영역
S2: 제2 영역110: image processing unit
120: collision determination unit
130: collision amount calculation unit
S: virtual box
L: imaginary line
S1: first region
S2: second area

Claims (13)

실린더 내 인젝터로부터 분사된 연료의 분사 이미지를 획득하고, 피스톤의 변위를 고려하여 상기 분사 이미지에 대한 이미지 처리를 수행하는 이미지 처리부;
상기 이미지 처리된 상기 분사 이미지에 기초하여 상기 실린더 내부에 대한 상기 분사된 연료의 충돌여부를 판단하는 충돌여부 판단부; 및
상기 충돌여부에 기초하여 상기 실린더 내부에서 충돌이 발생한 연료의 충돌량을 계산하는 충돌량 계산부
를 포함하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 연료 충돌 계측 장치.
An image processor which acquires an injection image of fuel injected from the in-cylinder injector and performs image processing on the injection image in consideration of displacement of the piston;
A collision determination unit that determines whether the injected fuel collides with the inside of the cylinder based on the image processed injection image; And
Collision amount calculation unit for calculating the collision amount of the fuel collision occurred in the cylinder based on the collision
Fuel collision measurement device of an internal combustion engine, characterized in that it comprises a.
제1항에 있어서,
상기 인젝터는 GDI(Gasoline Direct Injection) 인젝터인 것을 특징으로 하는 내연기관의 연료 충돌 계측 장치.
The method of claim 1,
The injector is a fuel collision measurement device of an internal combustion engine, characterized in that the gasoline direct injection (GDI) injector.
제1항에 있어서,
상기 이미지 처리부는
고속 카메라를 이용하여 상기 인젝터로부터 분사된 연료가 기설정된 시간에 따라 발달하는 분무 형상에 관한 분무 가시화 이미지를 획득하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 연료 충돌 계측 장치.
The method of claim 1,
The image processing unit
And a spray visualization image of a spray shape in which fuel injected from the injector develops according to a predetermined time using a high speed camera.
제3항에 있어서,
상기 이미지 처리부는
원점이 좌측 상단에 위치하며, 하측을 따라 양의 Y축을 가지되 우측을 따라 양의 X축을 가지는 좌표계를 이용하여 상기 이미지 처리를 수행하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 연료 충돌 계측 장치.
The method of claim 3,
The image processing unit
A fuel collision measuring device of an internal combustion engine, characterized in that the origin is located at the upper left, the image processing is performed using a coordinate system having a positive Y axis along the lower side and a positive X axis along the right side.
제4항에 있어서,
상기 이미지 처리부는
상기 분사 이미지 상에 상기 실린더를 나타내는 가상의 박스 및 상기 피스톤을 나타내는 y=ax+b 형태의 가상의 선을 형성하여 상기 이미지 처리를 수행하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 연료 충돌 계측 장치.
The method of claim 4, wherein
The image processing unit
And a virtual box representing the cylinder and a virtual line of the form y = ax + b representing the piston on the injection image to perform the image processing.
제5항에 있어서,
상기 이미지 처리부는
상기 가상의 선의 위치가 상기 피스톤의 변위에 따라 변경되도록 상기 이미지 처리를 수행하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 연료 충돌 계측 장치.
The method of claim 5,
The image processing unit
And the image processing is performed such that the position of the imaginary line is changed in accordance with the displacement of the piston.
제1항에 있어서,
상기 피스톤의 변위는
연료의 분사시기, 내연기관 내 엔진의 회전 수 및 시간에 따라 측정되는 것을 특징으로 하는 내연기관의 연료 충돌 계측 장치.
The method of claim 1,
Displacement of the piston
A fuel collision measuring device of an internal combustion engine, characterized in that it is measured according to the injection timing of the fuel, the rotation speed and the time of the engine in the internal combustion engine.
제7항에 있어서,
상기 피스톤의 변위는 하기 수학식 1 및 수학식 2에 기초하여 측정되는 것을 특징으로 하는 내연기관의 연료 충돌 계측 장치.
[수학식 1]
Figure 112018069867010-pat00005

[수학식 2]
Figure 112018069867010-pat00006

여기서, x는 피스톤의 변위, r은 크랭크의 반지름, θ는 크랭크의 회전각, rpm은 엔진의 회전 수, time은 시간을 의미함.
The method of claim 7, wherein
Displacement of the piston is the fuel collision measurement device of the internal combustion engine, characterized in that measured based on the following equation (1) and (2).
[Equation 1]
Figure 112018069867010-pat00005

[Equation 2]
Figure 112018069867010-pat00006

Where x is the displacement of the piston, r is the radius of the crank, θ is the angle of rotation of the crank, rpm is the number of revolutions of the engine, and time is the time.
제5항에 있어서,
상기 충돌여부 판단부는
상기 가상의 선을 기준으로, y<ax+b에 해당하는 영역을 제1 영역으로 설정하고 y>ax+b에 해당하는 영역을 제2 영역으로 설정하여 상기 충돌여부를 판단하기 위한 기준인 기준영역을 설정하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 연료 충돌 계측 장치.
The method of claim 5,
The collision determination unit
A criterion for determining whether or not the collision is determined by setting a region corresponding to y <ax + b as a first region and a region corresponding to y> ax + b as a second region based on the imaginary line. A fuel collision measuring device for an internal combustion engine, characterized by setting an area.
제9항에 있어서,
상기 충돌여부 판단부는
상기 기준영역 중 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역에 상기 분사된 연료의 형상이 나타나는 경우 상기 실린더 내부에서 연료의 충돌이 발생한 것으로 판단하고,
상기 기준영역 중 상기 제1 영역에만 상기 분사된 연료의 형상이 나타나는 경우 상기 실린더 내부에서 연료의 충돌이 발생하지 않은 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 연료 충돌 계측 장치.
The method of claim 9,
The collision determination unit
When the shape of the injected fuel appears in the first region and the second region of the reference region, it is determined that the collision of fuel occurred in the cylinder,
And when the shape of the injected fuel appears only in the first region of the reference region, it is determined that a collision of fuel does not occur inside the cylinder.
제10항에 있어서,
상기 충돌량 계산부는
상기 실린더 내부에서 연료의 충돌이 발생한 것으로 판단된 경우, 상기 제2 영역에 나타난 상기 분사된 연료의 형상에 대응되는 면적을 계산하여 상기 충돌량을 계산하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 연료 충돌 계측 장치.
The method of claim 10,
The collision amount calculation unit
If it is determined that a collision of fuel has occurred in the cylinder, the collision amount of the internal combustion engine is calculated by calculating an area corresponding to the shape of the injected fuel shown in the second region. .
제11항에 있어서,
상기 기설정된 시간에 따라 발달하는 연료의 분무량은 동일한 것을 특징으로 하는 내연기관의 연료 충돌 계측 장치.
The method of claim 11,
The fuel collision measurement device of the internal combustion engine, characterized in that the spray amount of the fuel that develops according to the predetermined time is the same.
실린더 내 인젝터로부터 분사된 연료의 분사 이미지를 획득하고, 피스톤의 변위를 고려하여 상기 분사 이미지에 대한 이미지 처리를 수행하는 단계;
상기 이미지 처리된 상기 분사 이미지에 기초하여 상기 실린더 내부에 대한 상기 분사된 연료의 충돌여부를 판단하는 단계; 및
상기 충돌여부에 기초하여 상기 실린더 내부에서 충돌이 발생한 연료의 충돌량을 계산하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 연료 충돌 계측 방법.Obtaining an injection image of the fuel injected from the in-cylinder injector, and performing image processing on the injection image in consideration of displacement of the piston;
Determining whether the injected fuel collides with the inside of the cylinder based on the image processed injection image; And
Calculating a collision amount of the fuel having a collision in the cylinder based on the collision;
Fuel impact measurement method of the internal combustion engine comprising a.
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