KR101170233B1 - 내연기관 시스템 및 그의 연소 압력 추정 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 내연기관 시스템은, 연소 압력을 측정하는 압력 측정 센서가 각각 장착되는 복수 개의 실린더를 구비하는 연소부; 압력 측정 센서들에 의해 측정된 신호를 디지털 신호로 변환하되 실린더 내의 연소 압력 중 연소 상사점 전후의 일부 구간의 연소 압력을 샘플링(sampling)하는 단수 개의 AD 컨버터(Analog to Digital Converter); 및 AD 컨버터로부터 전달되는 디지털 신호에 기초하여 연소부의 연료 분사량 및 연료 분사 시기를 제어하는 전자 제어부(ECU, Electronic Control Unit);를 포함한다. 본 발명의 실시예에 따르면, 연소 압력의 샘플링을 위해 복수 개의 AD 컨버터가 요구되던 종래와는 달리, 하나의 AD 컨버터로 복수 개의 실린더의 연소 압력을 추정할 수 있어 제작 비용을 줄일 수 있다.

Description

내연기관 시스템 및 그의 연소 압력 추정 방법{Engine system and Method to estimate combustion pressure thereof}
본 발명은, 내연기관 시스템 및 그의 연소 압력 추정 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 하나의 AD 컨버터로 복수 개의 실린더의 연소 압력을 추정할 수 있어 제작 비용을 줄일 수 있는 내연기관 시스템 및 그의 연소 압력 추정 방법에 관한 것이다.
내연기관은 연료의 연소에 의해 발생되는 열에너지를 기계적 에너지로 변환하는 장치로서, 사용하는 연료에 따라 가스 내연기관, 가솔린 내연기관, 석유 내연기관, 디젤 내연기관 등으로 분류될 수 있다. 이러한 내연기관은 일반적으로 자동차, 중장비, 선박, 발전기 등에 사용되고 있다.
내연기관 중 압축착화 방식에 의해 연소가 발생되는 압축착화 내연기관은 연소에 의하여 발생된 고온 고압을 이용하여 축출력을 발생시킨다. 특히, 다기통을 갖는 압축착화 내연기관의 경우, 각 실린더가 동일한 도시평균유효압력을 발생할 수 있도록 정밀한 제어가 요구되는데, 이는 내연기관에서 발생되는 유해 배기배출물의 발생 정도와 관련이 있을 뿐만 아니라 운전성, 연료소비효율, 진동, 소음 등에 많은 영향을 미치기 때문이다.
한편, 이러한 압축착화 내연기관은 엔진 회전 속도, 흡기 매니폴드 압력, 공기유량 등의 엔진 운전 상태를 이용하여 간접적으로 크랭크축에서 생성되는 토크를 추정하고, 이를 이용하여 토크를 제어한다. 그런데, 이러한 내연기관은 엔진 노후 및 외부 환경의 변화에 따라 큰 오차가 발생된다는 문제점이 있다.
이에, 이러한 문제점을 해결하기 위해, 수십 년간 실린더 내 연소 압력을 이용하여 착화 시기 및 도시평균유효압력을 제어하는 방향으로 연구가 진행되어 왔으며, 실제 선진국 자동차 제조사를 중심으로 실린더 연소 압력을 이용한 내연기관 시스템이 장착된 차량이 양산되고 있다.
그런데, 이러한 종래의 내연기관 시스템에 있어서는, 복수 개로 마련되는 실린더의 연소 압력을 전 구간에 걸쳐 계측(샘플링)하기 때문에, 실린더 개수와 같은 수의 AD 컨버터가 ECU(Electronic Control Unit)에 구비되어야 한다. 따라서 ECU의 제작 비용이 증가된다는 문제점이 있다.
이에, 연소 압력 측정에 의해 내연기관의 운전 상태를 정밀하게 제어하면서도 제작 비용을 종래보다 줄일 수 있는 새로운 구조의 내연기관 시스템의 개발이 필요한 실정이다.
본 발명의 실시예에 따른 목적은, 연소 압력의 샘플링을 위해 복수 개의 AD 컨버터가 요구되던 종래와는 달리, 하나의 AD 컨버터로 복수 개의 실린더의 연소 압력을 추정할 수 있어 제작 비용을 줄일 수 있는 내연기관 시스템 및 그의 연소 압력 추정 방법을 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 실시예에 따른 다른 목적은, 하나의 AD 컨버터로 실린더의 연소 압력을 추정한 후 적절한 분사 시기에 적절한 연료 분사량이 분사되도록 제어할 수 있으며, 이에 따라 유해 배기배출물을 줄일 수 있고 연료소비효율을 향상시킬 수 있으며, 또한 실린더별 토크 변동을 감소시켜 진동 및 소음 발생을 줄일 수 있는 내연기관 시스템 및 그의 연소 압력 추정 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 다른 목적은, 전자 제어부(ECU)가 별도의 고성능 신호처리장치를 구비하지 않아도 되거나 종래보다 적은 수의 고성능 신호처리장치를 구비함으로써 종래에 비해 생산원가를 절감할 수 있는 내연기관 시스템 및 그의 연소 압력 추정 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 내연기관 시스템은, 연소 압력을 측정하는 압력 측정 센서가 각각 장착되는 복수 개의 실린더를 구비하는 연소부; 상기 압력 측정 센서들에 의해 측정된 신호를 디지털 신호로 변환하되 상기 실린더 내의 연소 압력 중 연소 상사점 전후의 일부 구간의 연소 압력을 샘플링(sampling)하며, 상기 복수 개의 압력 측정 센서에 연결된 AD 컨버터(Analog to Digital Converter); 및 상기 AD 컨버터로부터 전달되는 디지털 신호에 기초하여 상기 연소부의 연료 분사량 및 연료 분사 시기를 제어하는 전자 제어부(ECU, Electronic Control Unit);를 포함하고, 상기 AD 컨버터는 상기 압력 측정 센서보다 적은 수로 구비되며, 이러한 구성에 의해서, 연소 압력의 샘플링을 위해 복수 개의 AD 컨버터가 요구되던 종래와는 달리, 하나의 AD 컨버터로 복수 개의 실린더의 연소 압력을 추정할 수 있어 제작 비용을 줄일 수 있다.
여기서, 상기 전자 제어부는 상기 AD 컨버터에 의해 샘플링된 연소 압력에 기초하여 나머지 구간의 연소 압력을 추정함으로써 도시평균유효압력을 계산한 후 상기 연료 분사량 및 상기 연료 분사 시기를 제어할 수 있다.
상기 AD 컨버터에 의해 샘플링되는 복수 개의 상기 연소 상사점 전후의 일부 구간들은 상호 비중첩되며, 이에 따라 하나의 AD 컨버터로 복수 개의 실린더의 연소 압력을 추정할 수 있다.
상기 복수 개의 실린더는 시간적으로 상호 다른 사이클의 압축 폭발 행정을 구비하며, 상기 AD 컨버터가 상호 다른 시간에 발생되는 상기 복수 개의 연소 상사점을 각각 샘플링한 후 상기 전자 제어부로 전달할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 내연기관 시스템의 연소 압력 추정 방법은, 연소부에 구비되는 다수의 실린더에 각각 장착되는 압력 측정 센서를 이용하여 실린더 내의 연소 압력을 측정하는, 연소 압력 측정 단계; 상기 압력 측정 센서들에 의해 측정된 신호를 상기 압력 측정 센서들에 연결된 AD 컨버터(Analog to Digital Converter)에 의해 디지털 신호로 변환하되, 상기 실린더 내의 연소 압력 중 연소 상사점 전후의 일부 구간의 연소 압력을 샘플링(sampling)하는, 구간 샘플링 단계; 및 전자 제어부(ECU, Electronic Control Unit)에 의해 상기 구간 샘플링 단계에서 샘플링된 신호를 토대로 나머지 구간의 연소 압력을 추정함으로써 도시평균유효압력을 추정하는, 추정 단계;를 포함하며, 상기 AD 컨버터는 상기 압력 측정 센서보다 적은 수로 구비될 수 있으며, 이러한 구성에 의해서, 연소 압력의 샘플링을 위해 복수 개의 AD 컨버터가 요구되던 종래와는 달리, 하나의 AD 컨버터로 복수 개의 실린더의 연소 압력을 추정할 수 있어 제작 비용을 줄일 수 있다.
또한, 상기 내연기관 시스템의 연소 압력 추정 방법은, 상기 추정 단계에 의해 추정되는 상기 도시평균유효압력을 토대로 상기 전자 제어부에 의해서 상기 연소부의 연료 분사량 및 연료 분사 시기를 제어하는, 분사 제어 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 추정 단계에서, 상기 AD 컨버터에 의해 샘플링되는 복수 개의 상기 연소 상사점 전후의 일부 구간들은 상호 비중첩되며, 이에 따라 하나의 AD 컨버터로 복수 개의 실린더의 연소 압력을 추정할 수 있다.
상기 복수 개의 실린더는 시간적으로 상호 다른 사이클의 압축 폭발 행정을 구비하며, 상기 단수 개의 AD 컨버터가 상호 다른 시간에 발생되는 상기 복수 개의 연소 상사점을 각각 샘플링한 후 상기 전자 제어부로 전달할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 연소 압력의 샘플링을 위해 복수 개의 AD 컨버터가 요구되던 종래와는 달리, 하나의 AD 컨버터로 복수 개의 실린더의 연소 압력을 추정할 수 있어 제작 비용을 줄일 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 하나의 AD 컨버터로 실린더의 연소 압력을 추정한 후 적절한 분사 시기에 적절한 연료 분사량이 분사되도록 제어할 수 있으며, 이에 따라 유해 배기배출물을 줄일 수 있고 연료소비효율을 향상시킬 수 있으며, 또한 실린더별 토크 변동을 감소시켜 진동 및 소음 발생을 줄일 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 전자 제어부(ECU)가 별도의 고성능 신호처리장치를 구비하지 않아도 되거나 종래보다 적은 수의 고성능 신호처리장치를 구비함으로써 종래에 비해 생산원가를 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 내연기관 시스템의 개략적인 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 내연기관 시스템의 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3a는 종래의 일 실시예에 따른 AD 컨버터에 의한 실린더의 연소 압력의 샘플링을 도시한 도면이다.
도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 AD 컨버터에 의한 실린더의 연소 압력의 샘플링을 도시한 도면이다.
도 4a는 도 3a에 따른 압력-부피 그래프를 도시한 도면이다.
도 4b는 도 3b에 따른 압력-부피 그래프를 도시한 도면이다.
도 5a는 종래의 일 실시예에 따른 내연기관 시스템에서 복수 개의 AD 컨버터를 이용하여 연소 압력을 샘플링하는 것을 표현한 도면이다.
도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 내연기관 시스템에서 하나의 AD 컨버터를 이용하여 연소 압력을 샘플링하는 것을 표현한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 내연기관 시스템의 연소 압력 추정 방법을 도시한 순서도이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 구성 및 적용에 관하여 상세히 설명한다.
이하의 설명은 특허 청구 가능한 본 발명의 여러 태양(aspects) 중 하나이며, 하기의 기술(description)은 본 발명에 대한 상세한 기술(detailed description)의 일부를 이룬다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 내연기관 시스템의 개략적인 구성을 도시한 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 내연기관 시스템의 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 내연기관 시스템(100)은, 연소 압력을 측정하는 압력 측정 센서(121)가 각각 장착되는 복수 개의 실린더(120)를 갖는 연소부(110)와, 복수 개의 압력 측정 센서(121)로부터 전달되는 연소 압력 정보를 디지털 정보로 전환하는 하나의 AD 컨버터(130, Analog to Digital Converter)와, AD 컨버터(130)로부터 전달되는 정보에 기초하여 연소부(110)에서의 연료 분사량 및 분사 시기를 제어하는 전자 제어부(150, ECU, Electronic Control Unit)를 포함한다.
각각의 구성에 대해 설명하면, 먼저 연소부(110)는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 총 4개의 실린더(120)를 구비하는 다기통 타입으로 마련된다. 각각의 실린더(120)는, 실린더 하우징(122)과, 크랭크축(미도시)의 회전 운동에 의하여 왕복 운동하는 피스톤(123)을 구비하며, 이러한 피스톤(123)의 왕복 운동에 의해 실린더 하우징(122) 내에서 연료의 연소가 이루어진다.
이때, 정확한 연료 분사량이 정확한 연료 분사 시기에 실린더 하우징(122) 내로 공급되는 것이 중요한데, 연료 분사량 및 연료 분사 시기의 조절은 후술한 전자 제어부(150)에 의해 이루어진다.
본 실시예의 압력 측정 센서(121)는, 실린더 하우징(122)의 상부에 장착되어 실린더(120)의 연소 압력을 측정한다. 그리고, 압력 측정 센서(121)에 의해 측정된 측정 정보는 AD 컨버터(130)를 지나 전자 제어부(150)로 전달된다.
한편, 본 실시예의 AD 컨버터(150)는 압력 측정 센서(121)로부터 전달된 연소 압력의 아날로그 신호(analog signal)를 디지털 신호(digital signal)로 변환하되, 연소 압력의 전(全) 구간을 변환하는 것이 아니라 연소 압력의 연소 상사점을 기준으로 전후 특정 구간만을 샘플링(sampling)하여 변환한다.
이에 따라, 본 실시예에서는 압력 측정 센서(121)의 개수에 대응되는 AD 컨버터(130)가 요구되지 않으며, 단 하나의 AD 컨버터(130)로 복수 개의 실린더(120)의 연소 압력을 정확하게 샘플링한 후 변환할 수 있다. 이는, 다음 원리에 의해 설명될 수 있다.
본 실시예의 내연기관 시스템(100)은 압축 폭발 행정 시 실질적으로 단열압축 및 단열팽창한다. 이에 따라 다음의 식이 성립할 수 있다.
Figure 112010035566831-pat00001
......(식 1)
상기 식 1에서, P는 압력, V는 부피, k는 비열비를 나타낸다. k는 1.3 내지 1.4의 값을 가질 수 있다.
상기 식 1을 통해 다음의 식 2가 성립된다.
Figure 112010035566831-pat00002
......(식 2)
상기 식 2는 크랭크축의 회전 각도 중 θ1 및 θ2에서 압력과 부피의 곱은 일정하다는 것을 나타낸다. 다만, 여기서, θ1 및 θ2는 연소 상사점의 전후 특정 구간에 포함된 크랭크축의 회전 각도를 가리킨다.
상기 식 2를 통하여서 비열비 k를 구하면, 다음의 식 3을 통하여서 연소 상사점의 전후 특정 구간에 포함되지 않은 크랭크축의 회전 각도(θ3)에 대해서도 압력을 구할 수 있다. 즉, 측정된 연소 압력을 통하여서 비측정된 다른 구간의 연소 압력도 추정할 수 있는 것이다.
Figure 112010035566831-pat00003
......(식 3)
이와 같이, 전술한 원리에 의해서, 연소 상사점 전후의 특정 구간의 샘플링 정보를 통해 나머지 구간의 연소 압력 역시 정확하게 추정할 수 있다.
한편, 도 3a는 종래의 일 실시예에 따른 AD 컨버터에 의한 실린더의 연소 압력의 샘플링을 도시한 도면이고, 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 AD 컨버터에 의한 실린더의 연소 압력의 샘플링을 도시한 도면이며, 도 4a는 도 3a에 따른 압력-부피 그래프를 도시한 도면이고, 도 4b는 도 3b에 따른 압력-부피 그래프를 도시한 도면이다.
도 3a 및 도 3b를 참조하여, 종래의 일 실시예와 본 발명의 일 실시예를 대비하면, 종래의 일 실시예의 경우, 도 3a에 도시된 바와 같이, 크랭크축의 회전 각도의 전 구간(d1)에 걸쳐 실린더(120)의 연소 압력을 샘플링한다. 반면에, 본 실시예의 경우, 도 3b에 도시된 바와 같이, 크랭크축의 회전 각도 전구간에 걸쳐 실린더(120)의 연소 압력을 샘플링하는 것이 아니라, 연소 압력 구간 중 연소 상사점 전후의 특정 구간(D1)의 연소 압력만을 샘플링한다. 그리고, 후술하겠지만, 연소 상사점 전후의 특정 구간(D1)을 제외한 나머지 구간(D2)은 계측된 정보를 통해 추정한다.
이에 대해 설명하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 내연기관 시스템(100)의 연소부(110)의 경우, 전술한 바와 같이, 피스톤(123)의 압축 폭발 행정 시 실질적으로 단열압축 및 단열팽창한다. 따라서, 크랭크축의 회전 각도에 대한 실린더 압력의 변화 그래프를 체적(Volume)에 대한 압력(Pressure)의 그래프로 변환(단, 로그 스케일(log scale) 적용)하는 경우, 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 선형적으로 표현될 수 있다.
그런데, 종래의 일 실시예에 따른 내연기관 시스템의 경우, 도 4a에 도시된 바와 같이, 크랭크축의 회전 각도 전 구간(d1)에 걸쳐 연소 압력을 샘플링하기 때문에 도 4a에 도시된 선형적인 그래프를 얻을 수 있지만, 본 발명의 일 실시예의 경우, 도 4b에 도시된 바와 같이, 연소 상사점의 전후 특정 구간(D1)에 한해 연소 압력을 측정하기 때문에, 체적에 대한 압력 그래프의 일부 구간(S1)만이 표현될 수 있다.
하지만, 전술한 바와 같이, 본 실시예의 내연기관 시스템(100)의 경우, 단열팽창 및 단열압축하기 때문에 연소 상사점의 전후 특정 구간(D1)을 제외한 나머지 구간(D2)은 추정할 수 있다. 즉, 도 4b에 도시된 바와 같이, 체적에 대한 압력의 그래프에서 일부 구간(S1)을 선형적으로 연장하면, 선형적으로 연장된 부분(S2)이 연소 상사점 전후의 특정 구간(D1)을 제외한 나머지 구간(D2)을 표현하게 된다.
이와 같이, 본 실시예의 경우, 연소 상사점 전후의 특정 구간(D1)의 연소 압력만을 샘플링한 후, 나머지 구간을 추정할 수 있다. 따라서, AD 컨버터로 실린더의 연소 압력을 정확하게 추정함으로써 도시평균유효압력을 추정할 수 있으며, 이에 따라 종래에 비해 내연기관 시스템의 구축에 소요되는 비용을 줄일 수 있다.
한편, 도 5a는 종래의 일 실시예에 따른 내연기관 시스템에서 복수 개의 AD 컨버터를 이용하여 연소 압력을 샘플링하는 것을 표현한 도면이고, 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 내연기관 시스템에서 하나의 AD 컨버터를 이용하여 연소 압력을 샘플링하는 것을 표현한 도면이다.
종래의 일 실시예의 경우, 도 5에 도시된 바와 같이, 총 4개의 실린더의 연소 압력을 측정하기 위하여 총 4개의 AD 컨버터(ADC1, ADC2, ADC3, ADC4)가 마련되고, 각각의 AD 컨버터(ADC1, ADC2, ADC3, ADC4)는 크랭크축의 회전 각도 전 구간에 걸쳐 연속적으로 연소 압력을 샘플링한다. 즉, 연소 압력 측정을 위해, 실린더의 개수에 대응되는 AD 컨버터(ADC1, ADC2, ADC3, ADC4)가 마련되고, 각각의 AD 컨버터(ADC1, ADC2, ADC3, ADC4)는 계측된 연소 압력 정보를 전자 제어부(150)로 전달하여 연소부(110)에서의 연료 분사량 및 연료 분사 시기가 조절될 수 있도록 한다.
반면에, 본 실시예의 경우, 도 5b에 도시된 바와 같이, 하나의 AD 컨버터(130, ADC1)가 총 4개의 실린더(120)의 연소 압력을 모두 샘플링한다. 이는, 도시된 바와 같이, 총 4개의 실린더(120)가 서로 다른 시간에 연소 상사점을 갖기 때문에 가능하며, 이에 따라 하나의 AD 컨버터(130)가 각각의 실린더(120)의 연소 상사점 전후의 특정 구간을 모두 샘플링할 수 있다. 즉, 본 실시예에서는 다수의 실린더(120)의 연소 압력을 추정하기 위해 단 하나의 AD 컨버터(130)만 구비하며, 이에 따라 종래에 비해 AD 컨버터(130)의 개수를 줄일 수 있어 내연기관 시스템(100)의 제작 비용을 줄일 수 있다.
이하에서는 이러한 구성을 갖는 내연기관 시스템(100)의 연소 압력 추정 방법에 대해 설명하기로 한다,
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 내연기관 시스템(100)의 연소 압력 추정 방법은, 다수의 실린더(120)에 각각 장착되는 압력 측정 센서(121)를 이용하여 실린더(120)의 연소 압력을 측정하는 연소 압력 측정 단계(S100)와, 압력 측정 센서(121)들에 의해 측정된 신호를 단수 개의 AD 컨버터(130)에 의해 디지털 신호로 변환하되, 실린더(120) 내의 연소 압력 중 연소 상사점 전후의 특정 구간(D1)의 연소 압력을 샘플링(sampling)하는 구간 샘플링 단계(S200)와, 전자 제어부(150)에 의해 구간 샘플링 단계(S200)에서 샘플링된 신호를 토대로 나머지 구간(D2)의 연소 압력을 추정함으로써 도시평균유효압력을 추정하는 추정 단계(S300)를 포함한다. 또한, 추정 단계(S300)에 의해 추정되는 도시평균유효압력을 토대로 전자 제어부(150)에 의해서 연소부(110)의 연료 분사량 및 연료 분사 시기를 제어하는 분사 제어 단계(S400)를 더 포함할 수 있다.
다만, 전술한 본 실시예의 여러 단계들 중 구간 샘플링 단계(S200)는 하나의 AD 컨버터(130)에 의해서 이루어진다. 즉, 하나의 AD 컨버터(130)가 각기 다른 사이클로 압축 폭발 행정이 진행되는 실린더(120)의 연소 압력 구간 중 연소 상사점 전후 특정 구간(D1)을 샘플링한 후, 나머지 구간(D2)의 연소 압력을 추정함으로써 모든 실린더(120)에 대한 연소 압력의 계측이 가능하다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 연소 압력의 샘플링을 위해 복수 개의 AD 컨버터가 요구되던 종래와는 달리, 하나의 AD 컨버터(130)로 복수 개의 실린더(120)의 연소 압력을 추정할 수 있어 제작 비용을 줄일 수 있다. 즉, 전자 제어부(150)가 종래와 같이 별도의 고성능 신호처리장치를 구비하지 않거나 종래에 비해 적은 수의 고성능 신호처리장치를 구비하고도 연소 압력을 정확하게 추정할 수 있으며, 이에 따라 생산원가를 절감시킬 수 있다.
또한, 하나의 AD 컨버터(130)로 실린더(120)의 연소 압력을 추정한 후 적절한 분사 시기에 적절한 연료 분사량이 분사되도록 제어할 수 있으며, 이에 따라 유해 배기배출물을 줄일 수 있고 연료소비효율을 향상시킬 수 있으며, 또한 실린더별 토크 변동을 감소시켜 진동 및 소음 발생을 줄일 수도 있다.
한편, 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
100 : 내연기관 시스템 110 : 연소부
120 : 실린더 121 : 압력 측정 센서
130 : AD 컨버터 150 : 전자 제어부

Claims (8)

  1. 연소 압력을 측정하는 압력 측정 센서가 각각 장착되는 복수 개의 실린더를 구비하는 연소부;
    상기 압력 측정 센서들에 의해 측정된 신호를 디지털 신호로 변환하되 상기 실린더 내의 연소 압력 중 연소 상사점 전후의 일부 구간의 연소 압력을 샘플링(sampling)하며, 상기 복수 개의 압력 측정 센서에 연결된 AD 컨버터(Analog to Digital Converter); 및
    상기 AD 컨버터로부터 전달되는 디지털 신호에 기초하여 상기 연소부의 연료 분사량 및 연료 분사 시기를 제어하는 전자 제어부(ECU, Electronic Control Unit);
    를 포함하고,
    상기 AD 컨버터에 의해 샘플링되는 복수 개의 상기 연소 상사점 전후의 일부 구간들은 상호 비중첩되며,
    상기 복수 개의 실린더는 시간적으로 상호 다른 사이클의 압축 폭발 행정을 구비하며, 상기 AD 컨버터가 상호 다른 시간에 발생되는 상기 복수 개의 연소 상사점을 각각 샘플링한 후 상기 전자 제어부로 전달하는 내연기관 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전자 제어부는 상기 AD 컨버터에 의해 샘플링된 연소 압력에 기초하여 나머지 구간의 연소 압력을 추정함으로써 도시평균유효압력을 계산한 후 상기 연료 분사량 및 상기 연료 분사 시기를 제어하는 내연기관 시스템.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 연소부에 구비되는 다수의 실린더에 각각 장착되는 압력 측정 센서를 이용하여 실린더 내의 연소 압력을 측정하는, 연소 압력 측정 단계;
    상기 압력 측정 센서들에 의해 측정된 신호를 상기 압력 측정 센서들에 연결된 AD 컨버터(Analog to Digital Converter)에 의해 디지털 신호로 변환하되, 상기 실린더 내의 연소 압력 중 연소 상사점 전후의 일부 구간의 연소 압력을 샘플링(sampling)하는, 구간 샘플링 단계; 및
    전자 제어부(ECU, Electronic Control Unit)에 의해 상기 구간 샘플링 단계에서 샘플링된 신호를 토대로 나머지 구간의 연소 압력을 추정함으로써 도시평균유효압력을 추정하는, 추정 단계;
    를 포함하며,
    상기 추정 단계에서, 상기 AD 컨버터에 의해 샘플링되는 복수 개의 상기 연소 상사점 전후의 일부 구간들은 상호 비중첩되며,
    상기 복수 개의 실린더는 시간적으로 상호 다른 사이클의 압축 폭발 행정을 구비하며, 상기 AD 컨버터가 상호 다른 시간에 발생되는 상기 복수 개의 연소 상사점을 각각 샘플링한 후 상기 전자 제어부로 전달하는 내연기관 시스템의 연소 압력 추정 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 추정 단계에 의해 추정되는 상기 도시평균유효압력을 토대로 상기 전자 제어부에 의해서 상기 연소부의 연료 분사량 및 연료 분사 시기를 제어하는, 분사 제어 단계를 더 포함하는 내연기관 시스템의 연소 압력 추정 방법.
  7. 삭제
  8. 삭제
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