KR101064197B1 - Method for estimating indicated mean effective pressure using cylinder pressure - Google Patents

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Abstract

본 발명은 적은 개수의 실린더 압력 데이터를 이용함으로써 연산 작업의 양을 줄이며 나아가 간단하면서도 정확하게 도시평균유효압력을 추정할 수 있는 실린더 압력을 이용한 내연기관의 도시평균유효압력 추정방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 실린더 압력을 이용한 내연기관의 도시평균유효압력 추정방법은 실린더 및 실린더 내에서 왕복 직선운동하는 피스톤을 포함하는 내연기관에 대하여 실린더 내부의 도시평균유효압력(indicated mean effective pressure)을 추정하는 방법에 있어서, 연소가 일어날 때의 실린더 내부 압력과, 연소가 일어나지 않을 때의 실린더의 내부 압력의 차인 검출압력의 합을 구하는 단계와, 검출압력의 합을 이용하여 실린더 내부의 도시평균유효압력을 추정하는 단계를 포함한다.The present invention relates to a method for estimating the city average effective pressure of an internal combustion engine using a cylinder pressure that can reduce the amount of computational work by using a small number of cylinder pressure data and can estimate the city average effective pressure simply and accurately. A method for estimating the urban mean effective pressure of an internal combustion engine using a cylinder pressure according to the present invention estimates the average mean effective pressure in a cylinder for an internal combustion engine including a cylinder and a piston reciprocating linearly in the cylinder. The method of claim 1, wherein the sum of the detected pressure which is the difference between the cylinder internal pressure when combustion occurs and the internal pressure of the cylinder when combustion does not occur, and the city average effective pressure inside the cylinder using the sum of the detected pressures Estimating.

도시평균유효압력(IMEP), 모터링압력, 연소압력, 검출압력(DP), 내연기관 Urban average effective pressure (IMEP), motoring pressure, combustion pressure, detection pressure (DP), internal combustion engine

Description

실린더 압력을 이용한 내연기관의 도시평균유효압력 추정방법{Method for estimating indicated mean effective pressure using cylinder pressure} Method for estimating indicated mean effective pressure using cylinder pressure}

본 발명은 내연기관의 도시평균유효압력 추정방법에 관한 것으로서 보다 상세하게는 내연기관의 성능을 측정하기 위한 것으로서 널리 사용되는 도시평균유효압력을 추정하는 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method of estimating the urban average effective pressure of an internal combustion engine, and more particularly, to a method of estimating the urban average effective pressure which is widely used as a measure of the performance of an internal combustion engine.

내연기관, 예를 들어 자동차의 엔진은 실린더 및 실린더 내에서 왕복 직선운동하는 피스톤을 포함하여 구성되며, 실린더 내에서 연료가 연소하면, 도시일(indicated work)이 생성되게 된다. 그리고, 도시일은 피스톤에 연결된 크랭크 축을 통하여 각 구동부로 전달됨으로써 자동차가 구동될 수 있게 된다. The engine of an internal combustion engine, for example a motor vehicle, comprises a cylinder and a piston reciprocating linearly in the cylinder, and when fuel burns in the cylinder, dedicated work is produced. And, the illustrated work is transmitted to each drive unit through the crank shaft connected to the piston, so that the vehicle can be driven.

한편, 다기통의 자동차 엔진에는 다수의 실린더가 구비되어 있으며, 이 다수의 실린더에서 미리 정해진 순서에 따라 연소가 일어나 연속적으로 실린더 압력이 크랭크축의 회전일로 변환된다. 크랭크축에서 발생된 토크는 자동차의 운전성(drivability)에 많은 영향을 미친다. 설계상으로는, 각 실린더에서 동일한 크기의 토크가 발생되도록 구성되어 있으나, 실제로는 엔진 부품의 생산공차나 부품의 노화 등과 같은 다양한 요인에 의해 연소되는 연료의 양이나 실린더에 흡입되는 공기의 양 등에 차이가 발생하게 되며, 이러한 차이로 인해 각 실린더에서 발생되는 토크에 차이가 발생하게 된다. On the other hand, the multi-cylinder automobile engine is provided with a plurality of cylinders, and combustion occurs in a predetermined order in the plurality of cylinders, and the cylinder pressure is continuously converted to the rotation day of the crankshaft. The torque generated on the crankshaft has a great influence on the drivability of the vehicle. By design, the same size torque is generated in each cylinder, but in reality, there is a difference in the amount of fuel burned or the amount of air sucked into the cylinder due to various factors such as production tolerances and aging of engine parts. This difference causes a difference in the torque generated in each cylinder.

실린더별 발생하는 토크의 차이는 크랭크 축에서 나오는 토크를 직접 측정하는 방법에 의해 얻어진다. 그러나, 토크를 측정하는 토크 센서는 내구성이 아직 검증 중에 있을 뿐만 아니라 고가이며, 토크 센서에 의해 측정된 토크 데이터의 신뢰도도 아직 검증 중에 있다는 문제점이 있으며, 대한민국 등록특허 제510,804호에 개시된 방법은 맵의 구축시 수많은 시험을 필요로 하며 더욱이 엔진 부품의 노후나 외란 등에 매우 취약하다는 문제점이 있었다. The difference in torque generated for each cylinder is obtained by measuring the torque coming out of the crankshaft directly. However, the torque sensor for measuring torque has a problem that durability is not only being verified, but also expensive, and that reliability of torque data measured by the torque sensor is still being verified, and the method disclosed in Korean Patent No. 510,804 is a map. It required a lot of tests when constructing the engine and moreover it was very vulnerable to aging and disturbance of engine parts.

이 외에 실린더별 토크 변동을 계측하는 방법으로는 도시평균유효압력을 이용하는 방법이 있다. 도시평균유효압력은 연소 정보를 즉각적으로 나타내는 실린더 압력으로부터 도출되기 때문에 도시토크를 계산하는데 가장 적합하며, 특히, 실린더 압력을 측정하기 위한 압력 센서는 대기압, 유동공기질량(Mass airflow), 캠 샤프트 센서(토크센서)와 같은 센서를 대체할 수 있으므로, 실린더압력을 이용하여 도시평균유효압력을 측정 또는 추정하는 것이 토크센서를 이용하는 것에 비해서 더욱 정확하고 경제적이다. 도시평균유효압력은 하기식에 의해 계산된다. In addition to this, there is a method of using the city average effective pressure as a method of measuring torque variation for each cylinder. Since the city average effective pressure is derived from the cylinder pressure which immediately shows combustion information, it is most suitable for calculating the city torque. In particular, the pressure sensor for measuring the cylinder pressure includes atmospheric pressure, mass airflow, and camshaft sensor. Since it is possible to replace a sensor such as a (torque sensor), measuring or estimating the city average effective pressure using a cylinder pressure is more accurate and economical than using a torque sensor. The urban average effective pressure is calculated by the following equation.

Figure 112009022985054-pat00001
Figure 112009022985054-pat00001

여기서, n1 및 n2은 적분구간으로서 크랭크 각의 초기 및 마지막, Δθ는 크랭크 각의 해상도, VS는 실린더의 배기량, p는 실린더 압력을 나타낸다. Here, n 1 and n 2 are integration periods, the initial and the last of the crank angle, Δθ are the resolution of the crank angle, V S is the displacement of the cylinder, p is the cylinder pressure.

그러나, 도시평균유효압력을 계산하기 위해서는 한 사이클 전체에 대한 실린더 압력 데이터가 모두 필요하게 되므로, 크랭크 각 1˚마다 실린더 압력을 샘플링 하는 경우에는 하나의 실린더에 대하여 720개의 데이터가 필요하게 된다. 따라서, 4 기통 엔진의 경우에는 2880번의 데이터 샘플링 및 계산이 한 사이클 안에 모두 완료되어야 한다. 이러한 과도한 계산양은 상용 엔진 제어기는 물론 고성능 제어기가 실시간으로 수행하기 어려운 문제점이 있었다. 그리고, 제어기의 작업 부하를 줄이기 위해서, 브런트(Brunt) 및 엠테이지(Emtage)에 의해 1996년에 제안된 것으로서, 실린더 압력의 샘플링 간격을 넓힌 도시평균유효압력(coarse IMEP)을 얻는 경우에는 오차가 증가하게 되는 새로운 문제점이 발생하게 된다. However, since the cylinder pressure data for the entire cycle is required to calculate the city average effective pressure, 720 data are required for one cylinder when sampling the cylinder pressure for each 1 degree of the crank. Thus, for a four-cylinder engine, 2880 data sampling and calculations must be completed in one cycle. Such an excessive amount of calculation has a problem that a high performance controller as well as a commercial engine controller are difficult to perform in real time. And, in order to reduce the workload of the controller, which was proposed in 1996 by Brunt and Empire, an error is obtained when obtaining a city average effective pressure (Coarse IMEP) with a wider sampling interval of cylinder pressure. A new problem arises that is increased.

따라서, 도시평균유효압력을 측정할 수 있는 새로운 방법에 대한 연구 필요성이 대두되었다.Therefore, the necessity of researching a new method for measuring the urban mean effective pressure has emerged.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 적은 개수의 실린더 압력 데이터를 이용함으로써 연산 작업의 양을 줄이며 나아가 간단하면서도 정확하게 도시평균유효압력을 추정할 수 있는 실린더 압력을 이용한 내연기관의 도시평균유효압력 추정방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to reduce the amount of computational work by using a small number of cylinder pressure data, and furthermore to obtain a cylinder pressure which can estimate the city average effective pressure simply and accurately. It is to provide a method for estimating the urban average effective pressure of an internal combustion engine.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 실린더 압력을 이용한 내연기관의 도시평균유효압력 추정방법은 실린더 및 상기 실린더 내에서 왕복 직선운동하는 피스톤을 포함하는 내연기관에 대하여 상기 실린더 내부의 도시평균유효압력(indicated mean effective pressure)을 추정하는 방법에 있어서, 연소가 일어날 때의 상기 실린더 내부 압력과, 연소가 일어나지 않을 때의 상기 실린더의 내부 압력의 차인 검출압력의 합을 구하는 단계와, 상기 검출압력의 합을 이용하여 상기 실린더 내부의 도시평균유효압력을 추정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the urban mean effective pressure estimation method of an internal combustion engine using a cylinder pressure according to the present invention is a city average effective inside the cylinder with respect to an internal combustion engine comprising a cylinder and a piston reciprocating linearly in the cylinder. A method for estimating a pressure (indicated mean effective pressure), comprising: obtaining a sum of a detected pressure which is a difference between an internal pressure of a cylinder when combustion occurs and an internal pressure of the cylinder when combustion does not occur, and the detected pressure Estimating a city average effective pressure inside the cylinder by using the sum of.

본 발명에 따르면, 검출압력의 합(DPI : Difference pressure integral)을 이용하여 도시평균유효압력을 간단하면서 정확하게 추정할 수 있다. 특히, 종래와 달리 적은 개수의 실린더 압력 데이터를 이용하게 되므로, 데이터 측정 횟수 및 연산 작업의 양을 줄일 수 있으며, 그 결과 양산 엔진 제어기로도 도시평균유효압력을 실시간으로 추정할 수 있게 된다. According to the present invention, the city average effective pressure can be estimated simply and accurately by using the difference pressure integral (DPI). In particular, unlike the conventional method, since the number of cylinder pressure data is used, the number of data measurement and the amount of calculation work can be reduced, and as a result, the city average effective pressure can be estimated in real time even with a mass production engine controller.

도 1은 검출압력을 설명하기 위한 그래프이며, 도 2는 실험에 사용된 디젤엔진을 촬영한 사진이며, 도 3은 DPI와 IMEP의 상관관계를 나타내는 그래프이다.1 is a graph for explaining the detection pressure, Figure 2 is a photograph of the diesel engine used in the experiment, Figure 3 is a graph showing the correlation between DPI and IMEP.

이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 실린더 압력을 이용한 내연기관의 도시평균유효압력 추정방법에 관하여 설명하기로 한다.Hereinafter, a method for estimating the city average effective pressure of an internal combustion engine using a cylinder pressure according to a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3.

먼저, 본 발명은 피스톤과 실린더를 가지는 내연기관의 도시평균유효압력(IMEP : Indicated mean Effective Pressure)을 추정하는 방법에 관한 것이다. 앞서 설명한 바와 같이, 종래의 경우에는 각 크랭크 각에서의 실린더의 압력을 변수로 하여 도시평균유효압력을 측정하였으나, 이 경우 많은 수의 데이터를 수집 및 처리해야하므로 실시간으로 수행하기 어려운 문제점이 있었다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서는, 도시평균유효압력과 밀접한 상관관계를 가지면서도 적은 수의 데이터로 도시평균유효압력을 추정할 수 있는 변수가 필요하다. 본 실시예에서는 검출압력의 합을 상기 변수로 하여 도시평균유효압력을 추정한다.First, the present invention relates to a method for estimating the average mean effective pressure (IMEP) of an internal combustion engine having a piston and a cylinder. As described above, in the conventional case, the city average effective pressure was measured using the pressure of the cylinder at each crank angle as a variable. In order to solve this problem, it is necessary to have a close correlation with the urban average effective pressure and to estimate the urban average effective pressure with a small number of data. In this embodiment, the city average effective pressure is estimated using the sum of the detected pressures as the variable.

검출압력(DP : Difference Pressure)이란, 연소가 일어날 때의 실린더 내부 압력인 연소압력(Pfiring)과, 연소가 일어나지 않을 때의 실린더 내부 압력인 모터링압력(Pmotoring)의 차를 의미한다. 이때, 상기 연소압력 및 모터링압력은 실린더 내에 설치된 압력센서에 의해 측정된다. 그리고, 검출압력의 합(DPI : Difference Pressure Integral)이란, 상사점(TDC)을 기준으로 크랭크 각이 180° 회전하는 동안의 검출압력을 모두 더한 값(적분한 값), 즉 도 1에 색칠된 부분을 의미한다.The detection pressure (DP) refers to a difference between the combustion pressure P firing which is the cylinder pressure when combustion occurs and the motoring pressure P motoring which is the cylinder pressure when combustion does not occur. At this time, the combustion pressure and the motoring pressure are measured by a pressure sensor installed in the cylinder. In addition, the sum of the detection pressures (DPI: Difference Pressure Integral) is a value (integrated value), that is, the sum of the detection pressures while the crank angle is rotated by 180 ° based on the top dead center (TDC), that is, colored in FIG. Means part.

Figure 112009022985054-pat00002
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한편, 상기 검출압력의 합(DPI)과 도시평균유효압력(IMEP)의 상관관계를 설정하기 위한 실험을 시행하였다. On the other hand, an experiment was conducted to establish a correlation between the sum of the detected pressures (DPI) and the urban mean effective pressure (IMEP).

실험에는 도 2에 도시된 디젤엔진, 즉 터보차저(turbocharger) 및 인터쿨러(intercooler)를 가지는 2리터의 직렬 4기통 커먼레일 직접분사 디젤엔진이 사용되었다. 그리고, 엔진 제어시스템으로서, 상용되고 있는 범용제어기, 즉 commercial off-the-shelf (COTS) rapid control prototyping (RCP) platform, MicroAutoBox이 사용되었다. 연료분사시기, 분사기간 및 커먼레일 압력은 각 실험에 대해 조절되었다. 실린더 압력은 글로우 플러그 용으로 적합한 피에조 압력 변환기를 이용하여 측정되었다. 실험 장치의 세목은 하기 <표 1>에 기재되어 있다. In the experiment, the diesel engine shown in FIG. 2, that is, a 2-liter in-line four-cylinder common-rail direct injection diesel engine having a turbocharger and an intercooler, was used. As the engine control system, a commercially available general-purpose controller, that is, a commercial off-the-shelf (COTS) rapid control prototyping (RCP) platform and a MicroAutoBox was used. Fuel injection timing, injection duration and common rail pressure were adjusted for each experiment. Cylinder pressure was measured using a piezo pressure transducer suitable for the glow plugs. Details of the experimental apparatus are shown in Table 1 below.

<표 1>TABLE 1

Figure 112009022985054-pat00003
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<표 1>과 같이 실험 장치를 구성한 후, 엔진의 회전속도가 2000RPM인 상태에서, 연료분사명령시점(SOE : Start Of Energizing)를 상사점 이전 크랭크각4°(4° BTDC)에서 24°(24°BTDC)까지 4°씩 변화시켜가면서 연료 분사량에 따른 DPI와 IMEP의 상관관계를 알아보는 형태로 실험을 진행하였으며, 그 결과가 도 3에 도시되어 있다.After configuring the experimental device as shown in <Table 1>, at the engine rotational speed of 2000 RPM, start the fuel injection command (SOE: Start Of Energizing) at a crank angle of 4 ° (4 ° BTDC) before 24 ° ( The experiment was conducted in the form of checking the correlation between DPI and IMEP according to fuel injection amount by varying 4 ° to 24 ° BTDC), and the results are shown in FIG. 3.

도 3을 참조하면, IMEP와 DPI가 매우 선형적이 관계를 가지고 있음을 확인할 수 있으며, 따라서 IMEP와 DPI의 상관관계를 하기 <수학식1>과 같이 설정할 수 있다.Referring to FIG. 3, it can be seen that the IMEP and the DPI have a very linear relationship. Therefore, the correlation between the IMEP and the DPI may be set as in Equation 1 below.

<수학식1><Equation 1>

IMEP = a×DPI + b IMEP = a × DPI + b

여기서, a 및 b는 SOE, RPM 및 연료분사량 등과 같은 내연기관의 운전조건에 따라 결정되는 상수인데, 특히 a 및 b는 SOE 및 RPM의 조건과 매우 밀접한 연관이 있다. 따라서, 본 실시예의 경우 하기 <수학식2>와 같이, a 및 b를 SOE 및 RPM의 함수로 설정한다.Here, a and b are constants determined according to operating conditions of the internal combustion engine such as SOE, RPM, and fuel injection amount, and particularly, a and b are closely related to the conditions of SOE and RPM. Therefore, in the present embodiment, as shown in Equation 2, a and b are set as functions of SOE and RPM.

<수학식2><Equation 2>

a = fa(SOE, RPM) = a1SOE2 + a2SOE + a3RPM + a4 a = f a (SOE, RPM) = a 1 SOE 2 + a 2 SOE + a 3 RPM + a 4

b = fb(SOE, RPM) = b1SOE + b2RPM + b3 b = f b (SOE, RPM) = b 1 SOE + b 2 RPM + b 3

여기서, a1, a2, a3, a4, b1, b2 및 b3는 엔진의 형태에 따라 변화되는 상수로, 실험 및 시뮬레이션을 통해 얻어진 데이터를 바탕으로 비선형 커브 피팅(nonlinear curve fitting)에 의해 설정된다.Here, a 1 , a 2 , a 3 , a 4 , b 1 , b 2, and b 3 are constants that change depending on the shape of the engine, and nonlinear curve fitting based on data obtained through experiments and simulations. Is set by

한편, 상술한 내연기관의 도시평균유효압력 추정방법에 의해 추정되는 IMEP 의 정확성을 확인하기 위한 시뮬레이션을 수행하였으며, 그 결과가 도 4 내지 도 7에 도시되어 있다.On the other hand, a simulation was performed to confirm the accuracy of the IMEP estimated by the above-described urban average effective pressure estimation method of the internal combustion engine, and the results are shown in FIGS. 4 to 7.

도 4는 엔진속도 1500RPM에서 SOE를 4°BTDC에서 24°BTDC까지 4°씩 변화시키고, 연료 분사량을 10mg에서 40mg까지 10mg씩 변화시켰을때, 실제 측정되는 IMEP의 값과 시뮬레이션에 의해 추정되는 IMEP의 값을 나타내는 그래프이다. 그리고, 도 5 내지 도 7은 각각 엔진의 회전속도가 1500RPM, 1750RPM 및 2000RPM에서 싸이클을 반복해가면서, 실제 측정되는 IMEP의 값과 측정된 DPI를 이용하여 추정한 IMEP의 값을 나타내는 그래프이다.4 shows the measured values of IMEP and the estimated IMEP by simulation when the SOE is changed by 4 ° from 4 ° BTDC to 24 ° BTDC at engine speed of 1500 RPM and the fuel injection amount is changed from 10mg to 40mg by 10mg. Graph showing values. 5 to 7 are graphs showing the values of the IMEP estimated using the measured DPI and the measured DPI while the engine is repeatedly rotating the cycle at 1500 RPM, 1750 RPM, and 2000 RPM.

도 4를 참조하면, 실제 측정되는 IMEP 값과 추정되는 IMEP 값의 오차는 약 0.3bar 이내의 오차범위 안에 들어옴을 확인할 수 있다. 그리고, 도 5 내지 도 7을 참조하면, 운전조건(연료 분사량)이 변화되는 시점(도 5의 0.5s 및 1.8s, 도 6의 0.5s 및 1.7s, 도 7의 0.5s 및 1.5s)에서의 싸이클에서만 다소 오차가 클뿐, 나머지 부분에서의 실제 측정되는 IMEP 값과 DPI를 통해 추정되는 IMEP 값의 오차가 작은 것을 확인할 수 있다. 즉, 실제 측정되는 IMEP 값과 시뮬레이션에 의해 추정되는 IMEP 값은 전체적으로 일치하며, 따라서 본 실시예에 따른 내연기관의 도시평균유효압력 추정방법에 의해 IMEP 값을 정확하게 추정할 수 있음을 알 수 있다.Referring to FIG. 4, it can be seen that an error between the actually measured IMEP value and the estimated IMEP value falls within an error range of about 0.3 bar. 5 to 7, at the time when the operating conditions (fuel injection amount) are changed (0.5s and 1.8s in FIG. 5, 0.5s and 1.7s in FIG. 6 and 0.5s and 1.5s in FIG. 7). In the cycle of, the error is slightly large, and the error of the measured IMEP value and the estimated IMEP value from DPI are small. In other words, the IMEP value actually measured and the IMEP value estimated by the simulation are generally identical, and therefore, it can be seen that the IMEP value can be accurately estimated by the urban mean effective pressure estimation method of the internal combustion engine according to the present embodiment.

상술한 바와 같이, 본 실시예의 도시평균유효압력 추정방법을 사용하게 되면, 검출압력의 합(DPI)를 이용하여 도시평균유효압력을 정확하게 추정할 수 있는데, 이때 검출압력의 합은 상사점 이후 크랭크 각이 180° 회전할 때까지의 실린더의 압력을 센싱함으로써 얻을 수 있다. 그러므로, 종래에 비하여 도시평균유효압 력을 추정하기 위하여 측정해야할 데이터(압력)의 양이 1/4 정도로 감소될 뿐 아니라, 데이터를 처리하기 위한 연산 부하도 대폭 감소되게 된다. 따라서, 현재 사용되고 있는 엔진 제어기에서도 실시간으로 도시평균유효압력을 추정할 수 있다.As described above, when the urban mean effective pressure estimation method of the present embodiment is used, the city average effective pressure can be accurately estimated using the sum of the detected pressures (DPI), where the sum of the detected pressures is a crank after the top dead center. This can be obtained by sensing the pressure of the cylinder until the angle rotates 180 °. Therefore, the amount of data (pressure) to be measured in order to estimate the city average effective pressure is reduced to about 1/4 as compared with the conventional art, and the computational load for processing the data is greatly reduced. Therefore, the city average effective pressure can be estimated in real time even in the engine controller currently used.

그리고, 엔진의 노후 또는 엔진의 생산 공차에 의한 효과는 연소 결과에 반영되게 되므로, 본 실시예와 같이 연소 결과와 직접적으로 관련이 있는 검출압력을 이용하는 경우에는 엔진이 노후되거나 엔진에 생산 공차 등이 있더라도 도시평균유효압력을 정확하게 추정할 수 있다. In addition, since the effect of the aging of the engine or the production tolerance of the engine is reflected in the combustion result, when using a detection pressure that is directly related to the combustion result as in the present embodiment, the engine may be aged or the production tolerance may be Even if it is, the city average effective pressure can be estimated accurately.

또한, 상기한 바와 같이 추정되는 도시평균유효압력을 이용하면 도시일을 실시간으로 정확하게 추정할 수 있으며, 따라서 전 운전영역에 걸쳐 목표로 하는 운전조건에 맞도록 엔진의 출력을 제어할 수 있으며, 나아가 배기 가스, 소음 및 진동의 저감 효과를 도모할 수 있다. In addition, by using the city average effective pressure estimated as described above, it is possible to accurately estimate the city day in real time, and thus the output of the engine can be controlled to meet the target driving conditions over the entire operating area. The reduction effect of exhaust gas, noise, and vibration can be aimed at.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.Although the preferred embodiments of the present invention have been shown and described above, the present invention is not limited to the specific preferred embodiments described above, and the present invention belongs to the present invention without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims. Various modifications can be made by those skilled in the art, and such changes are within the scope of the claims.

도 1은 검출압력을 설명하기 위한 그래프이다.1 is a graph for explaining the detection pressure.

도 2는 실험에 사용된 디젤엔진을 촬영한 사진이다.Figure 2 is a photograph of the diesel engine used in the experiment.

도 3은 DPI와 IMEP의 상관관계를 나타내는 그래프이다.3 is a graph showing the correlation between DPI and IMEP.

도 4는 엔진속도 1500RPM에서 SOE를 4°BTDC에서 24°BTDC까지 4°씩 변화시키고, 연료 분사량을 10mg에서 40mg까지 10mg씩 변화시켰을때, 실제 측정되는 IMEP의 값과 시뮬레이션에 의해 추정되는 IMEP의 값을 나타내는 그래프이다. 4 shows the measured values of IMEP and the estimated IMEP by simulation when the SOE is changed by 4 ° from 4 ° BTDC to 24 ° BTDC at engine speed of 1500 RPM and the fuel injection amount is changed from 10mg to 40mg by 10mg. Graph showing values.

도 5 내지 도 7은 각각 엔진의 회전속도가 1500RPM, 1750RPM 및 2000RPM에서 싸이클을 반복해가면서, 실제 측정되는 IMEP의 값과 측정된 DPI를 이용하여 추정한 IMEP의 값을 나타내는 그래프이다.5 to 7 are graphs showing the values of the measured IMEP and the estimated IMEP using the measured DPI while the engine is repeatedly rotating the cycle at 1500 RPM, 1750 RPM and 2000 RPM, respectively.

Claims (4)

실린더 및 상기 실린더 내에서 왕복 직선운동하는 피스톤을 포함하는 내연기관에 대하여 상기 실린더 내부의 도시평균유효압력(indicated mean effective pressure)을 추정하는 방법에 있어서,A method for estimating the mean mean effective pressure inside a cylinder for an internal combustion engine comprising a cylinder and a piston reciprocating linearly in the cylinder, 연소가 일어날 때의 상기 실린더 내부 압력과, 연소가 일어나지 않을 때의 상기 실린더의 내부 압력의 차인 검출압력의 합을 구하는 단계; 및Obtaining a sum of a detection pressure which is a difference between the cylinder internal pressure when combustion occurs and the internal pressure of the cylinder when combustion does not occur; And 상기 검출압력의 합을 이용하여 상기 실린더 내부의 도시평균유효압력을 추정하는 단계;를 포함하며,Estimating a city average effective pressure inside the cylinder by using the sum of the detected pressures; 상기 도시평균유효압력을 추정하는 단계에서, 상기 도시평균유효압력은 하기 <수학식1>에 의해 추정하며,In the estimating the city average effective pressure, the city average effective pressure is estimated by Equation 1 below. <수학식1>에서의 a 및 b는 연료분사명령시점(SOE) 및 내연기관의 회전속도(RPM)의 함수로 하기 <수학식2>에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 실린더 압력을 이용한 내연기관의 도시평균유효압력 추정방법.A and b in Equation 1 are functions of the fuel injection command point SOE and the rotational speed RPM of the internal combustion engine, and are determined by Equation 2 below. Method of estimating the city mean effective pressure <수학식1><Equation 1> IMEP = a×DPI + b IMEP = a × DPI + b <수학식2><Equation 2> a = a1SOE2 + a2SOE + a3RPM + a4 , b = b1SOE + b2RPM + b3 a = a 1 SOE 2 + a 2 SOE + a 3 RPM + a 4 , b = b 1 SOE + b 2 RPM + b 3 여기서, IMEP는 추정되는 도시평균유효압력이고, DPI는 검출압력의 합이며, a 및 b는 내연기관의 운전조건에 따라 결정되는 상수이며, a1, a2, a3, a4, b1, b2 및 b3는 비선형 커브 피팅(nonlinear curve fitting)에 의해 결정되는 상수이다.Where IMEP is the estimated city average effective pressure, DPI is the sum of the detected pressures, a and b are constants determined according to the operating conditions of the internal combustion engine, and a 1 , a 2 , a 3 , a 4 , b 1 , b 2 and b 3 are constants determined by nonlinear curve fitting. 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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