KR20030080926A - System and method to measure engine torque of driving vehicle - Google Patents

System and method to measure engine torque of driving vehicle Download PDF

Info

Publication number
KR20030080926A
KR20030080926A KR1020020019793A KR20020019793A KR20030080926A KR 20030080926 A KR20030080926 A KR 20030080926A KR 1020020019793 A KR1020020019793 A KR 1020020019793A KR 20020019793 A KR20020019793 A KR 20020019793A KR 20030080926 A KR20030080926 A KR 20030080926A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
vehicle
measuring
engine
speed
test
Prior art date
Application number
KR1020020019793A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR100417799B1 (en
Inventor
나완용
Original Assignee
나완용
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 나완용 filed Critical 나완용
Priority to KR10-2002-0019793A priority Critical patent/KR100417799B1/en
Publication of KR20030080926A publication Critical patent/KR20030080926A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100417799B1 publication Critical patent/KR100417799B1/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L5/00Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
    • G01L5/26Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for determining the characteristic of torque in relation to revolutions per unit of time
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L3/00Measuring torque, work, mechanical power, or mechanical efficiency, in general
    • G01L3/24Devices for determining the value of power, e.g. by measuring and simultaneously multiplying the values of torque and revolutions per unit of time, by multiplying the values of tractive or propulsive force and velocity
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M15/00Testing of engines
    • G01M15/02Details or accessories of testing apparatus

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Testing Of Engines (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

PURPOSE: A system and a method for measuring engine torque of a running vehicle are provided to stabilize a state of a vehicle by allowing a user to easily measure performance of an engine using various devices installed in an engine. CONSTITUTION: An engine torque measuring system includes a speed sensor(10), an engine R.P.M measuring sensor(20), an accelerator meter(30), a weather measuring device and a data collecting device(40). The speed sensor(10) is installed at an outer portion of a door so as to measure a speed of a running vehicle. The engine R.P.M measuring sensor(20) is engaged with a wire positioned adjacent to an ignition coil of an engine so as to measure a pulse, thereby measuring an engine R.P.M. The weather measuring device is provided at an outer portion of the vehicle. The data collecting device(40) collects information transferred from the speed sensor(10), engine R.P.M measuring sensor(20), and accelerator meter(30).

Description

실주행자동차의 엔진토오크 측정 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD TO MEASURE ENGINE TORQUE OF DRIVING VEHICLE}Engine Torque Measurement System and Method for Real Vehicles {SYSTEM AND METHOD TO MEASURE ENGINE TORQUE OF DRIVING VEHICLE}

본 발명은 자동차의 엔진으로부터 변속기로 출력되는 토오크 즉, 엔진토오크의 측정을 위한 방법 및 그 시스템에 관한 것으로, 특히 주행차속을 측정하기 위한 속도센서와 엔진회전수를 측정하기 위한 센서와 자동차의 가속도를 측정하기 위한가속도계와 도로의 기상조건을 측정하기 위한 기상측정장치와 상기 속도센서와 회전수측정센서 및 가속도계로부터 전달되어 온 정보를 수집하고 분석한 후 상기 기상측정장치의 실시간 기상정보를 표준대기상태로 보정한 표준값을 산출시키는 데이터수집장치로 이루어져 구성되는 것을 특징으로 하여 실주행자동차의 엔진토오크를 측정하는 방법 및 그 시스템에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and a system for measuring torque output from an engine of a vehicle to a transmission, that is, engine torque, and more particularly, a speed sensor for measuring a driving vehicle speed, a sensor for measuring an engine speed, and an acceleration of the vehicle. Accelerometer for measuring the weather and the weather measurement device for measuring the weather conditions of the road and the information from the speed sensor, the rotation speed measurement sensor and the accelerometer collect and analyze the real-time weather information of the meteorological measurement device to the standard atmosphere The present invention relates to a method and system for measuring engine torque of a running vehicle, comprising a data collecting device for calculating a standard value corrected in a state.

일반적으로 자동차가 주행시 받게되는 저항으로는 구름저항(Rr), 공기 저항 (Ra), 구배저항(Rg) 및 가속저항(Ri)을 받게되며 이러한 저항들의 총합을 전주행저항이라고 한다. 전주행저항은 다음 수학식1과 같이 표현된다.In general, the resistance received by a vehicle during driving is rolling resistance (Rr), air resistance (Ra), gradient resistance (Rg), and acceleration resistance (Ri), and the sum of these resistances is referred to as total driving resistance. The pre-run resistance is expressed by Equation 1 below.

Rt = Rr + Ra + Rg + RiRt = Rr + Ra + Rg + Ri

상기 수학식1에서 Rg와 Ri가 모두 0인 경우 평지정속주행저항이라고 하며 평탄로를 일정속도로 주행시 받는 저항을 의미한다. 또 Rg만 0인 경우를 평지가속주행저항이라고 하며 평탄로를 가속하는 상태를 의미한다.In the above Equation 1, when both Rg and Ri are 0, it is called a flat constant speed running resistance and means a resistance received when the flat road is driven at a constant speed. In addition, the case where only Rg is 0 is called a flat acceleration driving resistance, and it means the state which accelerates a flat path.

상기에서, 구름저항(Rr)은 자동차가 도로 위를 주행시 타이어와 노면과의 저항을 말한다. 구름저항은 노면의 상태, 타이어의 종류와 구조, 자동차의 속도 및 타이어의 공기압 등에 따라 그 값이 달라지게 되며 통상적으로 차량의 총중량을 W, 구름저항계수를 μr이라 할 때, 다음 수학식2와 같이 표현된다.In the above, rolling resistance (Rr) refers to the resistance between the tire and the road surface when the vehicle is traveling on the road. The rolling resistance varies according to the condition of the road, the type and structure of the tire, the speed of the vehicle and the air pressure of the tire.Typically, when the total weight of the vehicle is W and the rolling resistance coefficient is μ r , the following equation 2 It is expressed as

Rr = μrㆍWRr = μ r and W

공기저항(Ra)은 자동차가 주행시 받게되는 공기와의 마찰에 따른 저항으로서 차체의 형상에 따른 형상저항, 고속주행시 차체가 들려올려지는 듯한 느낌을 주는 유도저항, 공기와의 점성때문에 발생되는 마찰저항, 차체표면의 각종 요철로 인하여 난기류 등이 형성되며 발생하는 표면저항 그리고 차내로 인입되어지는 공기에 의한 내부저항 등이 있다. 공기저항은 자동차 속도의 제곱에 비례하며 자동차 전면투영면적을 A(㎡), 주행속도를 V(km/hr), 공기저항계수를 μa라 할 때, 다음 수학식 3과 같이 표현된다.Air resistance (Ra) is a resistance due to friction with the air received by the vehicle when driving, the shape resistance according to the shape of the vehicle body, the induction resistance that makes the vehicle feel lifted at high speed, and the frictional resistance caused by the viscosity with the air For example, turbulence is formed by various irregularities on the surface of the vehicle body, and surface resistance generated and internal resistance caused by air introduced into the vehicle. The air resistance is proportional to the square of the vehicle speed, and when the front projection area of the car is A (㎡), the running speed is V (km / hr), and the air resistance coefficient is μ a , it is expressed as Equation 3 below.

Ra = μaㆍA ㆍV2 Ra = μ a-A and V 2

구배저항(Rg)은 언덕이나 경사진 도로를 주행시 물리적으로 받는 저항으로서 등판저항이라고하기도 한다. 다음 그림1에서와 같이 총중량이 W인 자동차가 θ의 구배각을 갖는 경사진 도로를 운행시 받는 구배저항은 다음 수학식 4와 같이 표현된다. 그림에서 알 수 있는 것처럼 총중량 W는 구배면에 수직인 분력 W'과 평행한 분력 W x Sinθ로 나뉘어진다.Gradient resistance (Rg) is a resistance that is physically received when driving on hills or sloped roads. As shown in Fig. 1, the gradient resistance received when a vehicle having a total weight of W travels a sloped road having a draft angle of θ is expressed as in Equation 4 below. As can be seen from the figure, the total weight W is divided by the component W 'perpendicular to the gradient plane and the component W x Sinθ parallel to it.

[그림1][Figure 1]

Rg = W x SinθRg = W x Sinθ

가속저항(Ri)은 자동차가 가속시 발생되는 저항을 말하며 회전부분의 가속에 필요로 하는 저항과 회전부분은 포함하지 않는 단지 자동차만의 가속만을 고려한 저항의 두가지에 의하여 성립되며 이는 다음 수학식 5와 같이 표현된다.Acceleration resistance (Ri) refers to the resistance generated when the vehicle accelerates, and is formed by two types of resistance considering only the acceleration of the vehicle that does not include the resistance required for the acceleration of the rotating part and the rotating part. It is expressed as

Ri = (a ÷g) x (W + ΔW)Ri = (a ÷ g) x (W + ΔW)

여기서, a 는 가속도(m/sec2), g는 중력가속도(m/sec2), W는 자동차의 총중량 (N)이고, ΔW는 회전부분의 관성에 상당하는 중량(N)을 말하며 이 값은 엔진, 동력전달계, 차축, 바퀴 등과 함께 회전하는 부분의 관성모멘트를 구동축의 유효반경상의 중량으로 바꾸어 놓은 것으로서 부품의 도면상에서 계산하거나 실물의 진동주기를 측정하여 구한다.Where a is the acceleration (m / sec 2 ), g is the acceleration of gravity (m / sec 2 ), W is the gross weight (N) of the vehicle, and ΔW is the weight (N) that corresponds to the inertia of the rotating part. The moment of inertia of the rotating part along with the engine, power train, axle, wheels, etc. is replaced by the weight of the effective radius of the drive shaft.

통상적으로 엔진의 성능을 주행저항력과 대항하는 자동차의 구동력으로 표시할 때에는 엔진의 출력토오크로부터 구할 수 있다. 엔진출력토오크의 측정은 엔진개발이나 실차의 성능시험에 있어서 매우 중요한 사항이지만 현재 이용가능한 기술로서는 엔진의 운전동안 엔진의 회전속도(rpm)를 측정하며 출력 토오크를 측정하고 있지 않은 실정이다.Normally, the engine performance can be determined from the output torque of the engine when the engine performance is expressed by the driving force of the vehicle against the driving resistance. The measurement of engine output torque is very important for engine development and performance test of actual vehicles, but currently available technology measures engine rotation speed (rpm) during engine operation and does not measure output torque.

여기서, 주지하다시피 토오크란 예를들어, 스패너로 볼트를 조일때 볼트를 회전시키려고 하는 힘을 말하며, 스패너를 잡고 있는 위치로부터 볼트 중심까지의 연직거리를 ℓ(m), 볼트를 돌리려고 작용하는 힘을 F (N) 라 하면 이 때 발생되는 토오크 T (Nㆍm)는 다음 수학식6과 같다.Here, as is well known, the torque is, for example, the force to rotate the bolt when tightening the bolt with a spanner, the vertical distance from the position of holding the spanner to the center of the bolt (L), which acts to turn the bolt. If the force is F (N), the torque T (Nm) generated at this time is expressed by the following equation (6).

T = F x ℓT = F x ℓ

엔진이 회전중일 때에는 물체를 돌리고자 하는 힘이 작용하게 되는 데 이 회전력을 엔진의 축토오크라 하며 구동력과 축토오크의 관계는 다음 수학식7로 표현된다.When the engine is rotating, the force to turn the object is acting. This rotational force is called the shaft torque of the engine, and the relationship between the driving force and the shaft torque is expressed by the following equation.

P = (Tㆍisㆍifㆍηm)/rP = (Ti i s i f η m ) / r

여기서,here,

P : 구동력(N)P: driving force (N)

T : 엔진의 축 토오크(Nㆍm)T: Shaft torque of engine (Nm)

is: 변속기의 기어비i s : Gear ratio of the transmission

if: 종감속기어의 기어비i f : Gear ratio of longitudinal reduction gear

ηm: 엔진에서 구동륜까지의 동력전달효율η m : Power transmission efficiency from the engine to the drive wheels

r : 구동바퀴의 동하중 반경(m) 이다.r is the dynamic load radius (m) of the drive wheel.

일반적으로 사용되는 토오크 측정 방법으로는 2가지가 있는 바 가장 통상적인 방법은 출력 및 각속도를 별개로 측정하여 출력을 각속도로 나눔으로서 토오크를 얻는 것이며, 다른 방법은 동력전달장치의 클러치 축(clutch axle)의 표면에 부착된 스트레인 게이지(strain gauge)로 클러치 축의 미세한 비틀림을 측정하고 측정된 비틀림을 나타내는 신호를 클러치 속에 합체된 슬립 링(slip ring)을 통해 검출하는 것인데 이 두가지 방법은 엔진이 시험장치에서 시험될 때에만 적용가능하며 엔진이 자동차에 장착된 때에는 적용될 수 없는 문제점이 있다.There are two commonly used torque measurement methods. The most common method is to obtain the torque by dividing the output by the angular velocity by measuring the output and angular velocity separately. The other method is the clutch axle of the power train. Strain gauges attached to the surface of the probe measure the torsion of the clutch shaft and detect the signal indicating the measured torsion through the slip ring incorporated in the clutch. Applicable only when tested in and there is a problem that can not be applied when the engine is mounted on a vehicle.

또 최근에 보고된 기술로는 자기탄성을 이용하는 방법이 있으나 이 방법도 클러치 축의 미세한 비틀림의 측정에 근거하며 엔진의 운전중의 실시간 토오크 측정에 적용 가능하다. 그러나 자기 탄성의 측정은 클러치 축 일부의 수정이 필요한 문제점이 있는 실정이다.In addition, recently reported technology uses a method of magnetic elasticity, but this method is also based on the measurement of the fine twist of the clutch shaft and can be applied to the real-time torque measurement while the engine is running. However, the measurement of the magnetic elasticity is a situation that there is a problem that needs to modify a portion of the clutch shaft.

본 발명은 상기한 종래기술에 따른 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 실주행중인 차량에 엔진토오크를 측정해 내기 위한 각종 장치를 장착시킴으로서 차대동력계를 통하지 않고서도 주행중인 자동차의 엔진토오크를 측정하는 시스템 및 방법을 제공함에 있다.The present invention has been made to solve the above-mentioned problems according to the prior art, an object of the present invention is to mount a variety of devices for measuring the engine torque in a running vehicle by running a vehicle without going through the chassis dynamometer The present invention provides a system and method for measuring engine torque.

또한, 본 발명의 또 따른 목적은 실주행 자동차에 대한 엔진의 성능을 용이하게 측정함으로써 자동차의 지속관리를 유도하여 차의 상태를 안정화 시키며 운전자로 하여금 보다 안전한 차량운행을 유도하려는 데 있다.In addition, another object of the present invention to stabilize the state of the car by inducing the continuous management of the car by easily measuring the performance of the engine for the driving vehicle, and to induce the driver safer vehicle operation.

도1은 본 발명에 있어 차량에의 측정 시스템의 장치 장착위치를 보여주는 사시도이며,1 is a perspective view showing a device mounting position of a measuring system in a vehicle according to the present invention;

도2a 내지 도2c는 본 발명의 엔진토오크를 구하기 위한 방법을 보여주는 블럭흐름도이며2A to 2C are block flow diagrams showing a method for obtaining the engine torque of the present invention.

도3은 본 발명의 엔진토오크 산출까지의 정보입출을 보여주는 흐름도이다.3 is a flowchart showing information input and output up to the engine torque calculation according to the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

10속도센서20엔진회전수측정센서10 speed sensor 20 engine speed measurement sensor

30가속도계40데이터수집장치30 Accelerometer 40 Data Collector

60습도,온도계70대기압계60 humidity, thermometer 70 barometer

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 특징은 실주행중인 차량의 엔진토오크를 측정하는 것이다.In order to achieve the above object, a feature of the present invention is to measure the engine torque of a running vehicle.

본 발명에 따른 실주행중인 차량의 엔진토오크를 측정하기 위한 시스템의 특징은 자동차의 도어(door) 외측에 설치되어져 주행차속을 측정하기 위한 속도센서;와 자동차 엔진부 점화코일쪽 배선에 물려서 펄스(pulse)를 측정함으로써 엔진의 회전수를 측정하기 위한 센서;와 자동차의 가속도를 측정하기 위한 가속도계;와 도로의 기상조건을 측정하기 위한 기상측정장치;와 상기 속도센서와 회전수측정센서 및 가속도계로부터 전달되어 온 정보를 수집하고 분석한 후 상기 기상측정장치의 실시간 기상정보를 표준대기상태로 보정한 표준값을 산출시키는 데이터수집장치;를 포함하여 구성됨에 있다.Features of the system for measuring the engine torque of a running vehicle according to the present invention is a speed sensor for measuring the running vehicle speed is installed outside the door (door) of the vehicle; A sensor for measuring the engine speed by measuring the engine; and an accelerometer for measuring the acceleration of the vehicle; and a meteorological measuring device for measuring the weather conditions of the road; and transmitted from the speed sensor, the speed sensor, and the accelerometer. And a data collecting device configured to calculate a standard value obtained by correcting the real-time weather information of the weather measuring device to a standard standby state after collecting and analyzing the received information.

또한 본 발명에 따른 실주행중인 차량의 엔진토오크를 측정하기 위한 방법은 자동차에 측정장치를 장착하는 단계;와 여유구동력값을 구하는 단계;와 주행저항값을 구하는 단계;와 실주행중인 차량의 구동력을 산출하는 단계 및 엔진토오크를 구하는 단계를 포함하여 이루어짐에 있다.In addition, the method for measuring the engine torque of a running vehicle according to the present invention comprises the steps of: mounting a measuring device in the vehicle; and obtaining a value of the free driving force; and obtaining a driving resistance value; and calculating the driving force of the vehicle running And the step of obtaining the engine torque.

본 발명을 설명하기에 앞서 이론적인 것을 살펴보면, 자동차가 움직이는 것은 전술한 구동력(P)에서 전주행저항(Rt)을 뺀 여유구동력(Pe)에 의하여 가능하다.상기 여유구동력(Pe)은 다음 수학식8에 의하여 표현되며, 여유구동력이 많다는 것은 그만큼 가속력이 좋아진다는 의미를 갖는다. 여유구동력이 줄어들어 0(zero)가 되는 때가 자동차의 정속주행상태를 나타낸다.Looking at the theoretical prior to explaining the present invention, it is possible to move the vehicle by the driving force (Pe) minus the total driving resistance (Rt) from the above-described driving force (P). Expressed by Equation 8, having a lot of driving force means that the acceleration force is improved. When the driving force decreases and becomes zero, the driving speed of the vehicle is indicated.

Pe = P - RtPe = P-Rt

상기 수학식 8을 수학식1과 수학식7을 사용하여 다시 쓰면, 다음과 같은 수학식9가 된다.Rewriting Equation 8 using Equations 1 and 7 results in Equation 9 as follows.

Pe = (Tㆍisㆍifㆍηm)/r - (Rr + Ra + Rg + Ri)Pe = (T i s i f η m ) / r-(Rr + Ra + Rg + Ri)

상기 수학식9에서 평지를 주행시는 Rg = 0이 되고, 여유구동력이 없는 조건이라면 다음 수학식10이 된다.In the equation (9), when driving on the flat land, Rg = 0, and if there is no free driving force, the following equation (10).

(Tㆍisㆍifㆍηm)/r = Rr + Ra + Ri(T · i s i f η m ) / r = Rr + Ra + Ri

상기 수학식에 각각의 주행저항에 대한 식들을 대입하여 정리하면 다음의 수학식 11을 얻을 수 있으며,By substituting the equations for the driving resistances into the above equations, the following equation 11 can be obtained.

(Tㆍisㆍifㆍηm)/r = {(μrㆍW) + (μaㆍA ㆍV2) + (a ÷g) x (W + ΔW)}(T · i s i f η m ) / r = {(μ r W) + (μ a ㆍ V 2 ) + (a ÷ g) x (W + ΔW)}

상기 수학식11에서 엔진토오크(T)를 구하면 다음과 같다.The engine torque T is obtained from Equation 11 as follows.

T = r/(isㆍifㆍηm) x {(μrㆍW) + (μaㆍA ㆍV2) + (a ÷g) x (W + ΔW)}T = r / (i s i f η m ) x {(μ r W) + (μ a ㆍ V 2 ) + (a ÷ g) x (W + ΔW)}

상기 수학식12를 바탕으로 차량시험을 하여 각 측정값들을 대입하면 실차상태에서의 엔진토오크를 측정할 수 있게 된다.By performing a vehicle test on the basis of Equation 12 and substituting the respective measured values, the engine torque in the actual vehicle state can be measured.

즉, 상기와 같은 이론을 바탕으로 차량의 엔진토오크를 용이하게 계산해 낼 수 있으며, 이를 통상적인 실험장치인 차대동력계상에서의 실험과 실제 도로상에서 운전되는 실차상태에서의 실험을 통해 분석되고 계산된 각각의 엔진토오크 값을 비교해 보면 실차상태에서의 엔진토오크 측정에 대한 본 발명의 유용성을 확인할 수 있을 것이며 본 발명의 진보성을 확인할 수 있는 것이다.That is, the engine torque of the vehicle can be easily calculated based on the above theory, and each of these is analyzed and calculated through experiments on a chassis dynamometer, which is a common experimental device, and an experiment on a real vehicle driving on an actual road. Comparing the engine torque value of can be confirmed the usefulness of the present invention for the engine torque measurement in the actual vehicle state and the progress of the present invention can be confirmed.

이하 본 발명에 따른 실주행중인 차량의 엔진토오크 측정방법 및 그 시스템에 대한 바람직한 실험예를 통하여 첨부된 도면을 토대로 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the engine torque measurement method of a running vehicle according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings through a preferred experimental example for the method and the system as follows.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 피할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In the following description of the present invention, if it is determined that the detailed description of the related well-known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be avoided. Terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, and may be changed according to intentions or customs of users or operators. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout the specification.

첨부된 도면중에서 도1은 본 발명의 측정 시스템에 있어서 장치의 자동차에의 장착위치를 개략적으로 보여주는 사시도, 도2a 내지 도2c는 본 발명의 엔진토오크를 구하기 위한 방법을 순차적으로 보여주는 블럭흐름도이며, 도3은 본 발명의 엔진토오크가 산출되기까지 장치와 데이터간의 정보의 입출력을 블럭도이다.In the accompanying drawings, Figure 1 is a perspective view schematically showing the mounting position of the device in the vehicle in the measurement system of the present invention, Figures 2a to 2c is a block flow diagram showing a method for obtaining the engine torque of the present invention in sequence, 3 is a block diagram of input and output of information between the apparatus and data until the engine torque of the present invention is calculated.

본 발명의 실험을 위하여 사용되는 차량은 대한민국 자동차 제조사인 대우자동차에서 생산된 라노스(Lanos) 98년식을 사용하였으며, 상세 제원은 표1과 같다.The vehicle used for the experiment of the present invention used the Lanos 98 year produced by Daewoo Motor, a Korean automobile manufacturer, the detailed specifications are shown in Table 1.

[표 1]TABLE 1

시험차량의 제원Specification of test vehicle

항목Item 제원Specifications VehicleVehicle MakerMaker DaewooDaewoo ModelModel LanosLanos LengthLength 4,240mm4240 mm WidthWidth 1,680mm1680 mm HeightHeight 1,430mm1430 mm TreadTread FrontFront 1,405mm1405 mm RearRear 1,425mm1425 mm Wheel BaseWheel base 2,5202,520 Curb weightCurb weight 1,0651,065 MileageMileage 35,000Km35,000 km EngineEngine TypeType E-TEC SOHCE-TEC SOHC DisplacementDisplacement 1,498cc1,498cc Max. PowerMax. Power 88PS/5,600rpm88PS / 5,600rpm Max. TorqueMax. Torque 13.6kgf·m/3,200rpm13.6kgfm / 3,200rpm Idle SpeedIdle Speed 850±25rpm850 ± 25rpm

먼저 상기 시험차량에 대한 제반성능을 확인하기 위하여 자동차가 실제 도로를 주행하는 것과 같은 상태로 재현하는 장치로서 일반적으로 사용되며 자동차의 성능을 종합적으로 파악할 수 있는 차대동력계(chassis dynamometer)를 이용하여 시험차량의 성능을 실험하고 그 결과를 체크한다. 상기 차대동력계의 제원은 다음 표2와 같다.First, in order to check the overall performance of the test vehicle, it is generally used as a device that reproduces the same state as the actual driving of a road and is tested by using a chassis dynamometer that can comprehensively understand the performance of the vehicle. Experiment with the performance of the vehicle and check the results. The specifications of the chassis dynamometer are shown in Table 2 below.

[표 2]TABLE 2

차대동력계의 제원Specification of Chassis Dynamometer

항목Item 제원Specifications MakerMaker BOSCHBOSCH ModelModel FLA203FLA203 Power absorptionPower absorption 300kw300kw Max. permissiable weightMax. permissiable weight 3.5ton3.5ton Max. roll speedMax. roll speed 70km/h70km / h Roll sizeRoll size 31.8cm31.8 cm

상기 시험차량을 차대동력계의 로울러(roller)위에 놓고 주행하여 로울러에 걸리는 부하를 계산하여 엔진토오크를 측정한다. 상기 시험을 위한 시험조건으로는 차대동력계에서 시험할 자동차의 상태를 점검하는 것이며. 이 때 외기상태는 차대동력계에 장착된 장비로 측정하여 로울러에 걸리는 부하로 엔진토오크를 계산할 때 수정계수로 사용된다.The engine vehicle is measured by calculating the load on the roller by driving the test vehicle on a roller of the chassis dynamometer. The test condition for the above test is to check the condition of the vehicle to be tested on the chassis dynamometer. At this time, the outside air condition is measured by the equipment mounted on the chassis dynamometer and used as a correction factor when calculating the engine torque with the load on the roller.

상기 시험조건을 확인한 후 차대동력계에서의 시험차량의 시험방법은 다음과 같다.After checking the test conditions, the test method of the test vehicle in the chassis dynamometer is as follows.

1단계, 시험차량을 80km/h로 30분 정도 주행하여 웜업(warm-up)시킨다.Step 1 Warm up the test vehicle at 80km / h for 30 minutes.

2단계, 기어단수를 2단으로 변속한 후 아이들(idle) 상태로 주행한다.In step 2, the gear is shifted to the second gear and then driven in an idle state.

3단계, 시험차량이 안정화되면 가속페달을 끝까지 밟아서(WOT;Wide Open Throttle) 가속한다.Step 3 When the test vehicle stabilizes, accelerate by pushing the accelerator pedal to the end (WOT; Wide Open Throttle).

4단계, 엔진회전수가 5,000rpm 보다 높아지면 가속페달에서 발을 떼고 시험을 종료한다.Step 4 When the engine speed is higher than 5,000 rpm, release the accelerator pedal and complete the test.

5단계, 상기 2단계에서 4단계까지의 시험을 5회 반복실시하여 각 데이터의 평균값을 취한다.Repeat the test of Step 5 and Step 2 to Step 5 five times to take the average value of each data.

상기와 같이 시험차량에 대하여 차대동력계에서의 실험결과 측정된 엔진속도별 엔진토오크는 다음 표3과 같다.As described above, the engine torques measured by the engine speeds measured in the chassis dynamometer for the test vehicle are shown in Table 3 below.

[표 3]TABLE 3

시험차량에 대한 차대동력계에서의 엔진속도별 엔진토오크 측정결과Engine Torque Measurement Result by Engine Speed in Chassis Dynamometer for Test Vehicle

엔진속도(rpm)Engine speed (rpm) 엔진토오크(Nㆍm)Engine torque (Nm) 12001200 89.389.3 14001400 93.093.0 16001600 97.097.0 18001800 98.898.8 20002000 101.2101.2 22002200 102.9102.9 24002400 106.1106.1 26002600 110.2110.2 28002800 111.2111.2 30003000 112.6112.6 32003200 112.6112.6 34003400 112.9112.9 36003600 109.4109.4 38003800 105.6105.6 40004000 102.8102.8 42004200 101.8101.8 44004400 98.798.7 46004600 91.091.0 48004800 81.681.6 50005000 69.969.9 52005200 55.755.7

상기 차대동력계에서 시험한 차량의 엔진성능은 실측된 값을 한국산업규격 B6005-1(왕복동 내연기관 - 성능 - 제1부 : 표준대기조건, 출력, 연료소모량, 윤활유 소비량의 표시 및 시험방법)을 사용하여 표준 대기상태(대기압 100kPa, 대기온도 298 °K, 상대습도 30%)의 값으로 수정하였다. 이는 기준값을 적용하기 위함이다. 이 때 사용한 수정공식은 다음 수학식 13과 같다.The engine performance of the vehicle tested by the chassis dynamometer is measured value and the Korean Industrial Standard B6005-1 (reciprocating dong internal combustion engine-performance-Part 1: Standard air condition, output, fuel consumption, lubricating oil consumption and test method) It was corrected to the standard atmospheric value (atmospheric pressure 100kPa, atmospheric temperature 298 ° K, relative humidity 30%). This is to apply a reference value. The modified formula used at this time is as shown in Equation 13.

Pr= αax Py P r = α a x P y

여기서,here,

Pr: 표준 대기조건하에서의 축출력(kw)P r : Axis power under standard atmospheric conditions (kw)

αa: 수정계수α a : correction factor

Py: 시험시 대기조건하의 축출력(kw)P y : Axis power under atmospheric condition during test (kw)

상기 수정계수 αa는 다음 수학식14로 구한다.The correction coefficient α a is obtained by the following equation (14).

αa= {(Pr- ψrPsr)/(Py- ψyPsy)}1.2x (Ty/Tr)0.6 α a = {(P rr P sr ) / (P yy P sy )} 1.2 x (T y / T r ) 0.6

여기서,here,

Pr: 표준 대기압력(kPa)P r : Standard atmospheric pressure (kPa)

Py: 시험시의 대기압력(kPa)P y : Atmospheric pressure during the test (kPa)

ψr: 표준대기조건에서의 포화 수증기 분압(kPa)ψ r : saturated steam partial pressure at standard atmospheric conditions (kPa)

ψy: 시험시 대기조건에서의 상대습도(%)ψ y : relative humidity at atmospheric conditions (%)

Psr: 표준 대기조건에서의 포화수증기 분압(kPa)P sr : Saturated water vapor partial pressure (kPa) at standard atmospheric conditions

Psy: 시험시 대기조건에 있어서 포화수증기 분압(kPa)P sy : Saturated water vapor partial pressure (kPa) at atmospheric conditions during the test

Ty: 시험시 대기의 열역학적 온도(°K)T y : Thermodynamic temperature of the atmosphere during the test (° K)

Tr: 표준 대기조건하에서의 대기의 열역학적 온도(°K)T r : Thermodynamic temperature of the atmosphere under standard atmospheric conditions (° K)

따라서 시험장소의 대기조건(대기압 100.6kPa, 대기온도 289°K, 상대습도 50%)을 전술한 수학식14에 대입하여 풀면 수정계수는 αa= 0.9741 이다.Therefore, substituting the atmospheric conditions (atmospheric pressure 100.6kPa, atmospheric temperature 289 ° K, relative humidity 50%) of the test site into Equation 14 described above, the correction coefficient is α a = 0.9741.

상기 수학식 14는 수정계수 αa가 0.93∼1.07의 범위에 있고 엔진입구의 흡기온도가 Tr±10°K, 건조공기압력이 80∼110kPa의 범위에 있을 경우에 사용한다.Equation 14 is used when the correction coefficient α a is in the range of 0.93 to 1.07, the intake temperature at the engine inlet is in the range of T r ± 10 ° K and the dry air pressure is in the range of 80 to 110 kPa.

또한 파워트레인(power train)의 기계효율(ηm)은 0.90으로 계산하여 수정된 엔진성능은 표4와 같으며 이를 도시하면 그림2와 같다.In addition, the mechanical efficiency (η m ) of the power train is calculated as 0.90, and the revised engine performance is shown in Table 4, which is shown in Figure 2.

[표 4]TABLE 4

차대동력계에 의한 엔진성능Engine performance by chassis dynamometer

[그림2][Figure 2]

엔진성능 그래프Engine performance graph

이제 첨부된 도1 내지 도3을 참조하여 실차상태에서의 엔진토오크를 측정하는 것을 설명하고자 한다.Now, with reference to the accompanying Figures 1 to 3 will be described to measure the engine torque in the actual vehicle state.

실차상태에서의 엔진토오크를 측정하기 위해서는 자동차의 가속도를 측정하여야 하는 데 가속도를 측정하기 위해서는 차속, 엔진회전수 및 가속도 등을 측정해야 한다.In order to measure the engine torque in the actual vehicle state, the acceleration of the vehicle must be measured. In order to measure the acceleration, the vehicle speed, the engine speed, and the acceleration must be measured.

차속의 측정은, 다음 표5의 제원을 갖는 속도센서(Speed Sensor)(10)를 첨부된 도1에서 볼 수 있는 것처럼 자동차의 문 외측에 설치하며 시험하는 도로에 빛을 쏘아서 반사되는 시간을 계산하여 차속을 측정한다.The measurement of the vehicle speed calculates the time reflected by shooting light on a road to be tested by installing a speed sensor 10 having the specifications shown in Table 5 below the door of the vehicle as shown in FIG. Measure the vehicle speed.

[표 5]TABLE 5

속도센서의 제원Specification of speed sensor

항목Item 제원Specifications MakerMaker DATRONDATRON ModelModel DLS-1DLS-1 DimensionsDimensions 175x70x78mm175 x 70 x 78 mm WeightWeight 1.6kg1.6 kg Measurement RangeMeasurement range 0.5∼400km/h0.5 to 400 km / h Output SignalOutput signal FrequencyFrequency 0∼40kHz0 to 40 kHz AnalogAnalog 0∼10V0-10V Stand off distanceStand off distance 300mm300 mm EnvironmentEnvironment Operation temperatureOperation temperature -35∼+55℃-35 to + 55 ° C Storage temperatureStorage temperature -40∼+90℃-40 ~ + 90 ℃ Relative humidityRelative humidity 80% at 40℃80% at 40 ℃

엔진회전수의 측정은, 다음 표4의 제원을 갖는 엔진회전수측정장치(gasoline engine tachometer) (20)의 센서를 첨부된 도1에서와 같이 점화코일측 배선에 물려서 펄스(pulse)를 측정하면 차량의 엔진 회전수가 상기 엔진회전수 측정장치에 나타난다.The engine speed can be measured by measuring the pulse of a sensor of a gasoline engine tachometer 20 having the specifications shown in the following Table 4 by biting the wiring on the ignition coil side as shown in FIG. The engine speed of the vehicle is displayed on the engine speed measuring device.

[표 4]TABLE 4

엔진회전수 측정장치의 제원Specification of Engine Speed Measuring Device

항목Item 제원Specifications MakerMaker ONO SOKKIONO SOKKI ModelModel SE-152SE-152 DimensionsDimensions 180x121x144mm180x121x144mm WeightWeight 1.4kg1.4 kg SensorSensor IP-292IP-292 Measurement RangeMeasurement range 500∼10,000 rpm500 to 10,000 rpm Power SupplyPower supply 12VDC12 VDC Analog OutputAnalog Output 0∼10V0-10V Operating temperature rangeOperating temperature range 0∼40V0 to 40 V

가속도의 측정은 다음 표6의 제원을 갖는 가속도계(accelerometer)(30)를 시험차량의 내부 센터콘솔(center console)에 설치하고 가속시에 자동차의 가속도를 측정한다.The acceleration is measured by installing an accelerometer 30 having the specifications shown in Table 6 in the center console of the test vehicle, and measuring the acceleration of the vehicle at the time of acceleration.

[표 6]TABLE 6

가속도계의 제원Specification of accelerometer

항목Item 제원Specifications MakerMaker DATRONDATRON ModelModel A453-0001A453-0001 DimensionsDimensions 29x66x45mm29x66x45mm WeightWeight 140g140 g Measurement RangeMeasurement range ±1g± 1 g Power supplyPower supply 12∼15VDC12 to 15 VDC Analog OutputAnalog Output ±5V± 5V Operating temperature rangeOperating temperature range 0∼70V0 to 70 V Storage temperature rangeStorage temperature range -55∼100℃-55 to 100 ℃

각종 데이터를 수입하기 위한 데이터수집장치(40)는, 다음 표7의 제원을 갖고 차내에 설치되며 자동차가 주행시 각종 센서로부터 측정된 신호(signal)들을 수집하고 분석하여 출력하는 기능을 가진다.The data collection device 40 for importing various data is installed in a vehicle having the specifications shown in Table 7 below, and has a function of collecting, analyzing, and outputting signals measured from various sensors when the vehicle is driven.

[표 7]TABLE 7

데이터수집장치의 제원Specification of data collection device

항목Item 제원Specifications MakerMaker DATRONDATRON ModelModel μEEP-30μEEP-30 DimensionsDimensions 260x230x151mm260x230x151mm WeightWeight 4.0kg4.0kg Power supplyPower supply 10∼30VDC10 to 30 VDC Operating temperature rangeOperating temperature range -15∼+60℃-15 to + 60 ° C Data memory capacityData memory capacity 260MB260 MB InterfaceInterface Keyboard/VGAKeyboard / VGA

상기외에 실차상태에서 자동차의 성능시험을 할 경우에 시험도로의 풍향 및 풍속, 온도 및 습도 및 대기압 등 기상조건을 측정하여 표준대기상태로 보정하여야 하는데, 상기 기상조건을 측정하기 위한 기상측정장치(E)는 풍향 및 풍속계, 온도및 습도계 및 대기압계로 구성된다.In addition to the above, when performing a performance test of a vehicle in a real vehicle state, weather conditions such as wind direction, wind speed, temperature, humidity, and atmospheric pressure of a test road should be measured and corrected to a standard atmospheric state. E) consists of wind and anemometer, temperature and hygrometer and barometer.

상기 실주행중인 자동차의 도로에 대한 풍향 및 풍속을 측정하기 위하여는 많은 기종의 측정기들이 있으나 본 발명에서는 다음 표8의 제원을 갖는 풍향 및 풍속계 (Wind direction and Velocity Meter)(50)가 사용된다.In order to measure the wind direction and the wind speed on the road of the running vehicle, there are many types of measuring instruments, but in the present invention, a wind direction and an anemometer (Wind direction and Velocity Meter) having the specifications shown in Table 8 is used.

[표 8]TABLE 8

풍향 및 풍속계의 제원Specifications of wind direction and anemometer

항목Item 제원Specifications MakerMaker OTAOTA ModelModel No.24No.24 DimensionsDimensions 70x60x1100mm70x60x1100mm WeightWeight 1.4kg1.4 kg Measurement RangeMeasurement range 0∼22m/s0 to 22 m / s

또 시험도로의 습도와 온도를 측정하기 위한 습도 및 온도계(Humidity and Temperature Meter)(60)의 제원과, 대기압을 측정하기 위한 대기압계(barometer) (70)의 제원은 각각 다음의 표9 및 표10과 같다.In addition, the specifications of the humidity and temperature meter 60 for measuring the humidity and temperature of the test road and the barometer 70 for measuring the atmospheric pressure are shown in Table 9 and Table 2, respectively. Same as 10

[표 9]TABLE 9

습도 및 온도계의 제원Specifications of humidity and thermometer

항목Item 제원Specifications MakerMaker VAISALAVAISALA ModelModel HM34HM34 DimensionsDimensions 57x160x27mm57 x 160 x 27 mm WeightWeight 250g250 g Power supplyPower supply 9V Battery9V Battery Measurement rangeMeasurement range HumidityHumidity 0∼100% RH0-100% RH TemperatureTemperature -20∼60℃-20 ~ 60 ℃

[표 10]TABLE 10

대기압계의 제원Specifications of barometer

항목Item 제원Specifications MakerMaker ISUZUISUZU ModelModel 3-1050-113-1050-11 DimensionsDimensions 26x70x100mm26x70x100mm WeightWeight 135g135 g Power supplyPower supply 12VDC12 VDC Measurement rangeMeasurement range 1050∼790hPa1050 to 790 hPa Operating temperature rangeOperating temperature range -20∼+70℃-20 ~ + 70 ℃

이상으로 실차상태에서의 엔진토오크를 측정하기 위한 시스템을 구성함에 있어서 필요한 장치들에 대하여 살펴보았다.In the above, the apparatus necessary for constructing a system for measuring engine torque in a real vehicle state has been described.

상기와 같은 장치외에 가장 중요한 것으로, 시험차량의 주행성능시험을 위한 시험도로이다. 통상적으로 파워트레인(powertrain)과 관련된 주행성능시험은 평지에서 실시하며 특히 정밀측정시험은 아스팔트가 잘 포장되어 있는 곳에서 이루어지는 바 본 발명에 대해 시험을 진행한 장소로는 국내 완성차업체에 잘 알려진 곳으로서 대한민국 충청남도 당진군에 위치한 석문방조제이다. 상기 선택한 시험도로는 총길이가 9.5km 이며 3.5km 지점에 약간의 굴곡이 있는 데 일반적으로 주행시험은 왕복 2차선의 6km 직선도로에서 실시된다.The most important thing besides the above apparatus is a test road for running performance test of a test vehicle. Normally, the driving performance test related to the powertrain is carried out on a flat surface, and the precision measurement test is performed on the well-paved asphalt bar. The place where the test of the present invention was conducted is well known to domestic automobile companies. It is a stone gate dike located in Dangjin-gun, Chungcheongnam-do, Korea. The selected test road has a total length of 9.5 km and a slight curvature at the 3.5 km point. Driving tests are generally carried out on a 6 km straight road in a two-way round trip.

이제 첨부된 도2a를 참조하여 단계별로 실차의 여유구동력을 측정하는 방법을 설명한다.Now, with reference to the accompanying Figure 2a will be described a method for measuring the driving force of the actual vehicle step by step.

먼저, 시험조건의 만족여부를 확인하기 위하여 주행상태에서 시험차량 (VEHICLE)의 상태를 점검하는 단계(S1)와 상기 시험차량의 중량을 측정하고 운전자를 포함한 적재 하중(payload) 136kg을 추가하는 단계(S2)를 거친다. 이 때, 시험도로를 점검하고 기상상태도 확인하며 만일 눈이나 비가 오거나 평균 풍속이 5m/s이상이거나 순간풍속이 7m/s 이상시는 시험을 하지 않는다.First, in order to check whether the test conditions are satisfied, a step (S1) of checking the state of the test vehicle (VEHICLE) in the driving state and measuring the weight of the test vehicle and adding 136kg of payload including the driver Go through (S2). At this time, the test roads are checked and the weather conditions are checked. If snow or rain, the average wind speed is more than 5m / s or the instantaneous wind speed is more than 7m / s, the test is not performed.

상기와 같은 시험조건이 충족된 후 시험차량에 전술한 측정장치를 장착한 후(S3), 시험차량을 80km/h의 속도로 30분 정도 주행하여 웜업(warm-up)시키고(S4) 기어단수를 2단으로 변속한 후 아이들(idle) 상태로 주행한다(S5). 주행하며 시험차량이 안정화되면 가속페달을 끝까지 밟아서(WOT;Wide Open Throttle) 가속하며(S6), 가속에 따라 엔진회전수가 1,200rpm에서부터 시작하여 200rpm씩 증가되는 곳의 가속도를 5,200rpm까지 측정하고(S7), 엔진회전수가 5,200rpm 보다 높아지면 가속페달에서 발을 떼고 시험을 종료(S8)한 후 재차 상기 2단계에서 5단계까지의 시험을 5회 반복실시한 후 각 데이터의 평균값을 구한다(S9). 상기 엔진회전수별 가속도의 값을 표준대기상태로 보정한 여유구동력(Pe)에 대한 수학식 에 대입하여 엔진속도에 따른 여유구동력(Pe)을 구한다(S10).After the above test conditions are satisfied, the test vehicle is equipped with the above-described measuring device (S3), and the test vehicle is warmed up by driving at a speed of 80 km / h for about 30 minutes (warm-up) (S4). After shifting to two gears, the vehicle travels in an idle state (S5). When the test vehicle stabilizes and the test vehicle is stabilized, the accelerator pedal is pressed to the end (WOT; Wide Open Throttle) and accelerated (S6). S7), when the engine speed is higher than 5,200rpm, take off the accelerator pedal and finish the test (S8), and then repeat the test of Steps 2 to 5 five times to obtain the average value of each data (S9). . Substituting the value of the acceleration for each engine speed in the standard standby state into the equation for the spare driving force (Pe) to obtain the driving force (Pe) according to the engine speed (S10).

상기의 방법을 보다 상세히 설명하면, 여유구동력 시험은 시험차량이 2단기어로 주행상태에서 급가속하여 가속도를 측정하였으며 차속이 증가하면서 엔진회전수도 증가하였고 가속도도 함께 변화하였다. 통상적으로 자동차의 가속도는 그 시험차량의 여유구동력을 의미하는데 가속도 값이 증가할수록 점점 줄어드는 것은 주행저항이 속도의 제곱에 비례하여 증가하기 때문이다.To explain the above method in more detail, the clearance test was to accelerate acceleration in the driving state of the test vehicle and to measure the acceleration. As the vehicle speed increased, the engine speed increased and the acceleration also changed. Normally, the acceleration of a vehicle means the free driving force of the test vehicle. The decrease in speed as the acceleration value increases is because the driving resistance increases in proportion to the square of the speed.

자동변속기 자동차의 경우에는 수동변속기와 달리 변속기 내부에 엔진의 동력을 전달하는 역할과 동력을 배력시켜 주는 토크컨버터(torque converter)가 장착되어 있기 때문에 "D(drive)"위치에서 정지하고 있을 때 동력이 전달되어 있으면서 배력이 가장 많이 되어 있는 상태가 된다. 이 때 급출발을 하게 되면 대략 0.55∼0.60g 정도의 가속도가 나타 난다. 수동변속기 자동차의 경우에는 출발하기 전에 동력이 전달되어 있지 않기 때문에 출발시에는 클러치 페달을 조작(engage)하면서 급가속을 해야한다. 따라서 자동차의 가속도는 자동변속기 자동차에 비해 낮으며 클러치 조작미숙으로 인한 자동차의 전후 움직임(pitching)이 더 크게 나타날 수 있다.Automatic transmission cars, unlike manual transmissions, are equipped with a torque converter that delivers power to the engine and power converter inside the transmission. It is in this state that the most power is being delivered. At this time, if you start suddenly, the acceleration of about 0.55 ~ 0.60g appears. In the case of a manual transmission car, since power is not transmitted before starting, it is necessary to accelerate rapidly while operating the clutch pedal. Therefore, the acceleration of the vehicle is lower than that of the automatic transmission vehicle, and the pitching of the vehicle may be greater due to the inability to operate the clutch.

따라서, 상기와 같이 여유구동력 시험을 위하여 시험차량을 2단기어로 하고 엔진회전수는 아이들(idle) 상태로 하고 주행(creeping)하다가 급가속하였으며, 엔진회전수가 1,200rpm이 되는 시점부터 200rpm씩 증가되는 곳의 가속도를 측정하고 이를 5,200rpm까지 계속하였다. 상기 결과를 표11에 나타냈으며 그림3은 이를 그래프로 나타낸 것이다.Therefore, the test vehicle is a two-gear gear and the engine speed is idle and the engine speed is rapidly accelerated while the engine speed is 1,200 rpm. The acceleration of the place was measured and continued to 5,200 rpm. The results are shown in Table 11, and Figure 3 shows them graphically.

[표 11]TABLE 11

엔진회전수에 대한 가속도 값Acceleration value for engine speed

[그림3][Figure 3]

가속도 값 비교도Acceleration Value Comparison

이제 상기 엔진회전수별로 측정된 가속도 값을 갖고 여유구동력을 구할 수 있는 바 이는 주행저항중에서 가속저항으로 구하면 되는 데 이 것은 여유구동력이 자동차를 가속하는 것으로 모두 사용되었기 때문이다. 따라서, 전술한 가속저항의 공식을 이용하면 된다. 또 여유구동력 Pe = Ri 이므로,Now, the driving force can be obtained with the acceleration value measured for each engine speed because the driving resistance can be obtained as the acceleration resistance because the driving force is used to accelerate the car. Therefore, the above formula of acceleration resistance may be used. In addition, the driving force Pe = Ri,

Pe = Ri = (a ÷g) x (W + ΔW)Pe = Ri = (a ÷ g) x (W + ΔW)

가 된다. 상기 식에 각 값들을 대입하여 계산하면,Becomes Calculating by substituting each value into the above equation,

Pe = 12.7244 x 103x a (N)Pe = 12.7244 x 10 3 xa (N)

이 되는 바 상기 식은 일반 대기상태(대기압 100.8kPa, 대기온도 280°K, 상대습도 55%)에서 시험한 것이므로 표준 대기상태(대기압 100kPa, 대기온도 298°K, 상대습도 30%)로 수정해야 한다.The above formula was tested under normal atmospheric conditions (atmospheric pressure 100.8kPa, atmospheric temperature 280 ° K, relative humidity 55%) and should be corrected to standard atmospheric conditions (atmospheric pressure 100kPa, atmospheric temperature 298 ° K, relative humidity 30%). .

수정공식은 전술한 수학식14를 사용할 수 없는 대기상태시 사용하는 다음의 수학식15를 이용한다.The modified formula uses the following equation (15) used in the standby state where the above equation (14) cannot be used.

Pr= PxP r = P x / α

여기서,here,

Pr: 표준 대기조건하의 축출력(kw)P r : Axis power under standard atmospheric conditions (kw)

Px: 사용장소에서의 대기조건에서의 축출력(kw)P x : Shaft output at ambient conditions in use (kw)

α: 출력조정계수α: output adjustment coefficient

상기에서 출력조정계수 α는 다음의 수학식16으로 주어진다.The output adjustment coefficient α is given by the following equation (16).

α= k - 0.7 x (1-k) x (1/ηm- 1)α = k-0.7 x (1-k) x (1 / η m -1)

여기서, k는 도시출력비이고 ηm은 기계효율이다.,Where k is the city output ratio and η m is the mechanical efficiency.

상기에서 도시출력비 k는 다음의 수학식17로 주어진다.The city output ratio k is given by the following equation (17).

k = {(Px- c ΨxPsx)/(Pr- c ΨrPsr)}mx (Tr/Tx)nx (Tcr/Tcx)s k = {(P x -c Ψ x P sx ) / (P r -c Ψ r P sr )} m x (T r / T x ) n x (T cr / T cx ) s

여기서,here,

Px: 사용장소에서의 대기압력(kPa)P x : Atmospheric pressure at the place of use (kPa)

Pr: 표준 대기압력(kPa)P r : Standard atmospheric pressure (kPa)

c : 습도계수c: humidity coefficient

Ψx: 사용장소의 대기 조건에서의 상대습도(%)Ψ x : Relative Humidity (%) at ambient conditions

Ψr: 표준 대기조건에서의 상대습도(%)Ψ r : relative humidity (%) at standard atmospheric conditions

Psr: 표준 대기조건에서의 포화수증기 분압(kPa)P sr : Saturated water vapor partial pressure (kPa) at standard atmospheric conditions

Psx: 사용장소 대기조건에서의 포화수증기 분압(kPa)P sx : Partial saturated steam at atmospheric pressure (kPa)

Tr: 표준 대기조건에서의 대기의 열역학적 온도(°K)T r : Thermodynamic temperature of the atmosphere at standard atmospheric conditions (° K)

Tx; 사용장소에서의 대기의 열역학적 온도(°K)T x ; Atmospheric thermodynamic temperature at the place of use (° K)

Tcr: 표준 대기조건에서의 급기 냉각기 냉각수의 열역학적 온도(°K)T cr : Thermodynamic temperature of the air cooler coolant at standard atmospheric conditions (° K)

Tcx: 사용장소에서의 급기 냉각기 냉각수의 열역학적 온도(°K)s T cx : Thermodynamic temperature of the air cooler coolant at the point of use (° K) s

m : 건조공기 분압비 또는 대기압력비 지수m: Dry air partial pressure ratio or atmospheric pressure ratio index

n : 대기의 열역학적 온도비 지수n: thermodynamic temperature ratio index of the atmosphere

s : 급기 냉각기 냉각수의 열역학적 온도비 지수s: Thermodynamic temperature ratio index of air supply cooler coolant

상기 수학식17에 각각의 값들을 대입하면 k를 구할 수 있다.By substituting the respective values into Equation 17, k can be obtained.

즉, k = {(100.8 - 1x0.55)/(100 - 1x0.94)}1x (298/280)0.5= 1.0440 이다. 여기서 출력조정의 경우 계산식 지수를 조정하면 액체연료를 사용하는 불꽃점화기관(무과급기관)이면 c = 1, m = 1, n = 0.5, s = 0을 사용한다.That is, k = {(100.8-1x0.55) / (100-1x0.94)} 1 x (298/280) 0.5 = 1.0440. In the case of output adjustment, if the index of expression is adjusted, c = 1, m = 1, n = 0.5, and s = 0 for a spark ignition engine (no supercharged engine) using liquid fuel.

상기에서 구한 k = 1.0440을 수학식16에 대입하여 계산하면If k = 1.0440 obtained above is substituted into Equation 16,

α= 1.0474α = 1.0474

를 구하게 된다. 이것을 다시 여유구동력식에 적용시키면 표준 대기상태에서의 여유구동력이 된다. 즉,Will be obtained. Applying this again to the free drive formula, it becomes the free drive in the standard atmosphere. In other words,

Pe = (12.7244 x 103x α) / 1.0474 = 12.1486 x 103x α(N)Pe = (12.7244 x 10 3 x α) / 1.0474 = 12.1486 x 10 3 x α (N)

이 되며 따라서 엔진회전수에 따른 가속도값을 여기에 대입하면 여유구동력에 대한 값들이 구해지며 이는 표12와 같으며 이를 그림으로 도시하면 그림4와 같다.Therefore, if the acceleration value according to the engine speed is substituted here, the values for the spare driving force are obtained. This is shown in Table 12, which is shown in Figure 4.

[표 12]TABLE 12

엔진속도에 대한 여유구동력Free driving force for engine speed

[그림4][Figure 4]

엔진속도에 따른 여유구동력 관계도Relation diagram of spare driving force according to engine speed

이제 주행저항값을 측정하기 위한 방법에 대하여 도2b를 참조하여 설명하고자 한다.A method for measuring a running resistance value will now be described with reference to FIG. 2B.

먼저 주행상태에서 시험할 차량의 상태를 점검한 후(R1) 시험차량의 중량을 측정하고 운전자를 포함한 적재하중(payload) 136kg을 추가(R2)하여 주행저항시험을 위한 조건을 확인한다. 이 때 시험도로의 상태를 점검하고 기상상태도 확인하며 만일 눈이나 비가 오면 시험할 수 없다. 또, 외기 온도조건은 -1 ∼ 32℃ 범위 내에 있어야 하며 평균 풍속은 4.44m/s 이하와 순간 최대풍속은 5.56m/s 이하이어야 시험할 수 있으며 대기압은 914 ∼ 1050 hPa에서만 시험이 가능하다. 그리고 시험구간내의 도로 경사도는 최대 0.5% 이하이어야 하며 ±0.1% 이내로 경사도가 일정하여야 한다.First, check the condition of the vehicle to be tested in the driving state (R1), measure the weight of the test vehicle, and add 136kg of payload including the driver (R2) to check the conditions for the driving resistance test. At this time, the condition of the test road should be checked and the weather condition also checked. If it is snow or rain, it cannot be tested. The outside air temperature should be within the range of -1 ~ 32 ℃, the average wind speed should be 4.44m / s or less and the instantaneous maximum wind speed should be 5.56m / s or less, and the atmospheric pressure can be tested only at 914 ~ 1050 hPa. The slope of the road within the test section shall be at most 0.5% and the slope should be constant within ± 0.1%.

상기와 같은 시험조건의 만족여부를 확인한 후 시험차량(V)의 문을 모두 닫고(R3), 시험속도의 최고점보다 8km/h 높은 속도로 가속 후 3초이상 정속을 유지한다(R4). 그리고 기어 중립 및 클러치를 연결시킨 후 96km/h 이상에서 28km/h 이하까지 타행하며 3초 이하의 단위로 시험결과를 기록하고(R5), 시험속도의 최저점 이하에서 기록을 중지(R6)하여 시험을 종료시킨다. 상기 시험종료 후 기어를 넣고 재시험 준비를 하고(R7). 시험오차를 줄일 수 있도록 동일 시험구간에서 상기 R3 단계에서 R7 단계까지 최소 12회(6회 왕복) 시험하여 순서대로 기록하되 매 시험시 외기상태를 기록하고 평균값을 구한다(R8).After checking whether the test conditions are satisfied as described above, close all the doors of the test vehicle (V) (R3), and maintain the constant speed for at least 3 seconds after acceleration at a speed of 8 km / h higher than the highest point of the test speed (R4). After connecting the gear neutral and the clutch, the tester will travel from 96km / h to 28km / h or less and record the test results in 3 seconds or less (R5), and stop recording (R6) below the lowest point of the test speed. Ends. After completion of the test, the gear is put in and ready for retesting (R7). In order to reduce the test error, record at least 12 times (6 round trips) from the R3 step to the R7 step in the same test section and record them in sequence, and record the average outside condition at each test (R8).

상기 시험 중 차선의 변경은 가능한 하지 않는 것이 좋으며 불가피할 경우에는 500m 이상의 거리를 가지고 천천히 차선변경을 하여 급차선 변경시에는 시험을 중단하고 재시험을 하도록 한다.It is better not to change lanes during the above test. If it is unavoidable, change lanes slowly at a distance of more than 500m and stop the test and retest when changing lanes.

상기 주행저항실험의 결과를 "SAE Paper J1263"에 등록되어 있는 타행성능분석 프로그램을 이용하여 입력하고 실행한 후(R9) 상기 프로그램을 통해 계산된 엔진회전수별 주행저항값(Rr)을 구한다(R10).After inputting and executing the result of the running resistance test using the other performance analysis program registered in "SAE Paper J1263" (R9), the running resistance value Rr calculated by the engine speed calculated through the program is calculated (R10). ).

상기에 있어서, "SAE Paper J1263"의 타행성능분석 프로그램은 다음과 같은 계산공식들이 사용된다.In the above description, the performance calculation program of "SAE Paper J1263" uses the following calculation formulas.

① 시험차량의 전면 투영면적(vehicle frontal area)① vehicle frontal area of the test vehicle

시험차량의 전면부 면적을 알고 있을 경우에는 실제값을 그대로 사용하고 그렇지 않은 경우에는 다음식을 사용한다.If the front area of the test vehicle is known, the actual value shall be used. Otherwise, the following equation shall be used.

A = 0.8 x (H101) x (W103)A = 0.8 x (H101) x (W103)

여기서,here,

A : 시험차량의 전면 투영면적(㎡)A: Front projection area of the test vehicle (㎡)

H101 : 시험차량의 전고(m)H101: Height of test vehicle (m)

W103 : 시험차량의 전폭(m)W103: Overall width of the test vehicle (m)

② 시험차량의 중량(vehicle weight)② Vehicle weight

시험차량의 공차중량과 적재하중 136kg을 포함한다.It includes the tolerance weight of the test vehicle and the load capacity of 136 kg.

Test vehicle weight = Vehicle curb weight + Payload(kgf)Test vehicle weight = Vehicle curb weight + Payload (kgf)

③ 실제 시험차량 중량(Effective vehicle weight)③ Actual vehicle weight

시험차량 중량과 회전상당부분의 관성중량과의 합으로서 정확한 값이 알려져 있지 않을 경우에 다음의 식으로 값을 취한다.If the exact value is not known as the sum of the weight of the test vehicle and the weight of inertia of the equivalent parts of rotation, the value is taken as

Me = 1.03 x M(kgf)Me = 1.03 x M (kgf)

여기서,here,

Me : Effective vehicle weightMe: Effective vehicle weight

M : Test vehicle weightM: Test vehicle weight

④ 회전상당중량(drive line component inertia weight)④ drive line component inertia weight

시험차량의 구동축에 대한 회전상당 부분의 관성중량으로서 정확한 값이 알려져 있지 않은 경우에 다음의 식으로 계산한 값을 취한다.If the exact value is not known as the inertia weight of the equivalent part of rotation to the drive shaft of the test vehicle, the value calculated by the following formula is taken.

MDLC = 0.015 x M(kgf)MDLC = 0.015 x M (kgf)

여기서, MDLC : Drive line component inertia weightWhere MDLC: Drive line component inertia weight

⑤ 차대동력계의 회전상당 중량(Dynamometer inertia weight)⑤ Dynamometer inertia weight of chassis dynamometer

시험차량의 중량에 상응하는 차대동력계의 관성중량으로서 다음 표13의 등가 관성중량표에서 시험차량 중량에 맞는 등가관성 중량을 취한다.As the inertial weight of the chassis dynamometer corresponding to the weight of the test vehicle, the equivalent inertia weight corresponding to the test vehicle weight is taken from the equivalent inertial weight table in Table 13 below.

[표 13]TABLE 13

등가관성중량표Equivalent Inertia Weight Table

적재차량중량Car weight 등가관성중량Equivalent Inertia Weight kgkg lblb kgkg lblb 992.2∼1048.8992.2-1048.8 2188∼23122188-2312 1020.61020.6 22502250 1048.9∼1105.51048.9 to 1105.5 2313∼24372313-2437 1077.31077.3 23752375 1105.6∼1162.21105.6 ~ 1162.2 2438∼25622438-2562 1134.01134.0 25002500 1162.3∼1218.91162.3-1218.9 2563∼26872563-2687 1190.71190.7 26252625 1219.0∼1275.61219.0 to 1275.6 2688∼28122688 ~ 2812 1247.41247.4 27502750 1275.7∼1332.31275.7 to 1332.3 2813∼29372813 ~ 2937 1304.11304.1 28752875 1332.4∼1389.01332.4 to 1389.0 2938∼30622938-3062 1360.81360.8 30003000 1389.1∼1445.71389.1 ~ 1445.7 3063∼31873063-3187 1417.51417.5 31253125 1445.8∼1502.41445.8 to 1502.4 3188∼33123188 ~ 3312 1474.21474.2 32503250 1502.5∼1559.11502.5 ~ 1559.1 3313∼34373313 ~ 3437 1530.91530.9 33753375

실차시험에 있어서는, 시험차량에 의하여 타행시험을 16회 실시하고 그 중 12회의 시험결과로 주행저항을 구한다. 상기 주행저항을 구하기 위해 SAE Paper J1263에 등록되어 있는 타행성능분석 프로그램에 다음 표14의 데이터를 입력하여 프로그램을 실행하면 표15과 같은 결과가 출력된다.In the actual vehicle test, the other vehicle is tested 16 times by the test vehicle, and the running resistance is calculated from the 12 test results. In order to obtain the running resistance, the data shown in Table 15 is outputted when the data of the following Table 14 is input to the performance analysis program registered in SAE Paper J1263.

[표 14]TABLE 14

타행성능분석 프로그램의 입력데이터Input data of other performance analysis program

[표 15]TABLE 15

타행성능분석 프로그램의 실행결과 출력데이터Execution result output data of other performance analysis program

시험차량이 실차상태에서 받은 주행저항은 구름저항과 공기저항으로 이를 식으로 표현하면 다음 수학식18이 되며,The driving resistance received by the test vehicle in the actual vehicle state is expressed by the rolling resistance and the air resistance as the following equation (18),

F = F0+ F2x V2 F = F 0 + F 2 x V 2

여기서,here,

F : 주행저항(N)F: Running resistance (N)

F0: 구름저항(N), μrx W 와 같음F 0 : rolling resistance (N), same as μ r x W

F2: 공기저항계수와 전면투영면적의 합(kg/m)F 2 : Sum of air resistance coefficient and front projection area (kg / m)

V : 자동차의 속도(km/h)V: Speed of car (km / h)

상기 수학식18에 해당 값들을 대입한 결과는,As a result of substituting the corresponding values into Equation 18,

F0= 33.4(lb) x 0.4536(kgf/lb) = 15.15(kgf)F 0 = 33.4 (lb) x 0.4536 (kgf / lb) = 15.15 (kgf)

F2= 0.0218(lb/ft) x 0.4536(kg/lb) x 1/0.3048(ft/m)F 2 = 0.0218 (lb / ft) x 0.4536 (kg / lb) x 1 / 0.3048 (ft / m)

x (1(h2) x 10002x 1(m2))/(1(km2) x 36002x 1(s2))x (1 (h 2 ) x 1000 2 x 1 (m 2 )) / (1 (km 2 ) x 3600 2 x 1 (s 2 ))

= 2.4996 x 10-3(Nㆍh2/km2)= 2.4996 x 10 -3 (N · h 2 / km 2 )

이 되며, 엔진회전수별로 주행저항을 나타내려면 다음 수학식19를 이용하면 되며,To express the running resistance for each engine speed, the following equation 19 is used.

V = (n x 2 x πx r x 60)/(isx ifx 1000)V = (nx 2 x πx rx 60) / (i s xi f x 1000)

여기서,here,

V : 차속(km/h)V: Vehicle speed (km / h)

r : 타이어의 동하중 반경(=0.278m)r: Dynamic load radius of the tire (= 0.278m)

is: 변속기의 기어비(=2.048)i s : Gear ratio of the transmission (= 2.048)

if: 종감속기어의 기어비(=4.176)i f : Gear ratio of longitudinal reduction gear (= 4.176)

상기 수학식19에 엔진회전수를 대입하면 표16과 같이 차속과 주행저항을 구할 수 있다.By substituting the engine speed in Equation 19, the vehicle speed and the driving resistance can be obtained as shown in Table 16.

[표 16]TABLE 16

주행저항의 결과As a result of running resistance

이 것을 그래프로 도시하면 그림5와 같다This is shown graphically in Figure 5.

[그림5][Figure 5]

주행저항 그래프Running resistance graph

상기의 실차시험을 통해 구한 여유구동력(Pe)과 전주행저항(Rt)을 통해 구동력(P)을 구하면, 수학식8의 Pe = P - Rt 에서 구동력은When the driving force P is obtained from the allowable driving force Pe and the total driving resistance Rt obtained through the actual vehicle test, the driving force is given by Pe = P-Rt of Equation 8

P = Pe + RtP = Pe + Rt

이 된다.Becomes

따라서, 엔진회전수에 따른 여유구동력과 전주행저항을 합하면 실차상태에서의 구동력은 표17과 같으며 이를 그림으로 도시하면 그림6과 같다.Therefore, when the driving force in accordance with the engine speed and the total running resistance are added, the driving force in the actual vehicle state is shown in Table 17, which is shown in Figure 6.

[표 17]TABLE 17

엔진속도에 대한 여유구동력Free driving force for engine speed

[그림6][Figure 6]

엔진속도와 여유구동력의 관계도Relationship between engine speed and clearance

이상과 같이 실차시험을 통해 구한 구동력(P)으로 실차상태에서의 엔진토오크(T)를 구한다. 이 때 구동력(P)을 구하는 식(수학식7)을 사용하면,The engine torque T in the actual vehicle state is obtained by the driving force P obtained through the actual vehicle test as described above. In this case, using the equation (7) to obtain the driving force (P),

P = (Tㆍisㆍifㆍηm)/rP = (Ti i s i f η m ) / r

이므로 엔진토오크 T는Engine torque T is

T = (P x r)/(isㆍifㆍηm)T = (P xr) / (i s ㆍ i f ㆍ η m )

이 되므로 여기서, r = 0.278(m), is= 2.048, if= 4.176, ηm= 0.90 을 대입하면,Where r = 0.278 (m), i s = 2.048, i f = 4.176, and η m = 0.90,

T = 0.0361 x P (Nㆍm)T = 0.0361 x P (Nm)

가 된다.Becomes

따라서, 엔진회전수에 따른 구동력값을 대입하면 실차상태에서의 엔진토오크를 구할 수 있으며 이 값은 표18과 같으며 이를 그래프로 도시하면 그림7과 같다.Therefore, the engine torque in the actual vehicle state can be obtained by substituting the driving force value according to the engine speed. This value is shown in Table 18.

[표 18]TABLE 18

운전에 의한 엔진성능Engine performance by driving

[그림7][Figure 7]

운전에 의한 엔진성능도Engine performance by driving

이상에서 살펴본 바와 같이 차대동력계에서 측정한 엔진토오크와 주행상태에서 실측한 엔진토오크를 대비하여 보면 표19와 같으며 그림8은 이를 그래프로 도시한 것이다.As described above, the engine torque measured by the chassis dynamometer and the engine torque measured in the driving state are shown in Table 19, and Fig. 8 shows this as a graph.

[표 19]TABLE 19

엔진성능간 비교Comparison between engine performance

[그림8][Figure 8]

엔진성능간 비교도Comparison between engine performance

상기와 같이 차대동력계로 측정한 엔진토오크에 비하여 주행상태에서 실측한 엔진토오크가 전구간에서 평균 1.69% 정도 낮게 나타났으며 엔진회전수별로 약간의 차이를 보였다. 그림 9는 이러한 관계를 도시한 것이다.Compared to the engine torque measured by the chassis dynamometer as described above, the engine torque measured in driving condition was 1.69% lower in all the ranges, and showed a slight difference by the engine speed. Figure 9 illustrates this relationship.

[그림9][Figure 9]

엔진성능의 차이를 나타내는 그래프Graph showing difference in engine performance

상기의 결과처럼 차대동력계 및 실주행차량의 엔진토오크의 측정값은 상호 약간의 차이가 있으나 이는 사용범위내의 오차로 이의 활용에는 문제가 없다.As described above, the measured values of the engine torque of the chassis dynamometer and the running vehicle are slightly different from each other, but this is an error within the range of use, so there is no problem in its utilization.

본 발명의 실주행자동차의 엔진토오크 측정시스템 및 방법을 통하여 차대동력계를 통하지 않고서도 주행중인 자동차의 엔진토오크를 측정할 수 있는 효과를가지는 매우 유용한 발명이다.It is a very useful invention having the effect of measuring the engine torque of a running vehicle without passing through the chassis dynamometer through the engine torque measuring system and method of the running vehicle of the present invention.

본 발명의 또 다른 효과는 실주행 자동차에 대한 엔진성능을 용이하게 측정함으로써 자동차의 지속관리를 유도하여 차의 상태를 안정화 시키며 운전자로 하여금 보다 안전한 차량운행을 유도하는 것이다.Another effect of the present invention is to easily measure the engine performance of the driving vehicle to induce the continuous management of the car to stabilize the state of the car and induce the driver to drive the vehicle safer.

Claims (7)

실주행중인 자동차의 엔진토오크를 측정함에 있어서,In measuring engine torque of a running vehicle, 자동차의 도어(door) 외측에 설치되어져 주행차속을 측정하기 위한 속도센서(10);와Is installed outside the door of the vehicle speed sensor 10 for measuring the running vehicle speed; And 자동차 엔진부 점화코일쪽 배선에 물려서 펄스(pulse)를 측정함으로써 엔진의 회전수를 측정하기 위한 엔진회전수측정센서(20);와Engine speed measurement sensor 20 for measuring the rotational speed of the engine by measuring the pulse (pulse) by biting the wiring of the ignition coil side of the vehicle engine; and 자동차에 장착되어져 가속도를 측정하기 위한 가속도계(30);와Accelerometer 30 is mounted on the vehicle for measuring the acceleration; And 자동차의 외부에 설치되어지며 실주행중인 자동차가 달리는 도로의 기상조건을 측정하기 위한 기상측정장치(E);및A meteorological measuring device (E) installed on the outside of the vehicle and for measuring weather conditions of a road on which a running vehicle runs; and 상기 속도센서와 회전수측정센서 및 가속도계로부터 전달되어 온 정보를 수집하고 분석한 후 상기 기상측정장치로부터 수신된 실시간 기상정보를 표준대기상태로 보정한 표준값을 산출시키는 데이터수집장치(40);A data collecting device 40 for collecting and analyzing information transmitted from the speed sensor, the rotation speed measuring sensor, and the accelerometer, and then calculating a standard value corrected in real time weather information received from the weather measuring device to a standard standby state; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하여 실차의 엔진토오크를 산출하기 위한 데이터를 정보처리하여 출력하도록 하는 것을 특징으로 하는 실주행자동차의 엔진토오크 측정시스템.The engine torque measurement system of a real running vehicle, characterized in that it comprises a; characterized in that to output the information processing data for calculating the engine torque of the actual vehicle. 청구항 1항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 기상측정장치(E)는The meteorological measuring device (E) 도로의 풍향 및 풍속을 측정하기 위한 풍향·풍속계(50);와Wind direction and anemometer 50 for measuring the wind direction and wind speed of the road; and 도로의 습도와 온도를 측정하기 위한 습도·온도계(60);및Humidity and thermometer 60 for measuring the humidity and temperature of the road; and 도로의 대기압을 측정하기 위한 대기압계(70);A barometer 70 for measuring the atmospheric pressure of the roadway; 로 이루어져 구성된 것을 특징으로 하는 실주행자동차의 엔진토오크 측정시스템.Engine torque measurement system of a running vehicle, characterized in that consisting of. 실주행중인 자동차의 엔진토오크를 측정하기 위한 방법에 있어서,In the method for measuring the engine torque of a running vehicle, 자동차에 속도센서, 엔진회전수측정센서, 가속도계 및 데이터수집장치를 장착하는 단계;와Mounting a speed sensor, an engine speed sensor, an accelerometer, and a data collection device to a vehicle; and 상기 데이터수집장치의 정보와 기상측정장치로부터 수신된 실시간 기상정보를 표준대기상태로 보정한 표준값을 산출하는 단계;와Calculating a standard value obtained by correcting the information of the data collecting device and the real-time weather information received from the weather measuring device to a standard standby state; and 자동차의 여유구동력값(Pe)을 구하는 단계;와Obtaining a spare driving force value Pe of the vehicle; and 자동차의 주행저항값(Rr)을 구하는 단계;와Obtaining a running resistance value Rr of the vehicle; and 상기 여유구동력값(Pe)과 주행저항값(Rr)을 이용하여 자동차의 구동력(P)을 산출하는 단계; 및Calculating a driving force P of the vehicle by using the marginal driving force value Pe and the driving resistance value Rr; And 상기 구동력(P)을 엔진토오크식에 대입하여 자동차의 엔진토오크(T)를 구하는 단계;Obtaining engine torque (T) of a vehicle by substituting the driving force (P) for an engine torque formula; 로 이루어지는 것을 특징으로 하는 실주행중 자동차의 엔진토오크 측정방법.Engine torque measurement method of the vehicle running, characterized in that consisting of. 청구항 제3항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 여유구동력값(Pe)은The marginal driving force value Pe 시험조건의 만족여부를 확인하기 위하여 주행상태에서 차량의 상태를 점검하는 단계(S1);와Checking the state of the vehicle in the driving state to check whether the test condition is satisfied (S1); and 상기 차량(V)의 중량을 측정하고 운전자를 포함한 적재 하중(payload) 136kg을 추가하는 단계(S2);와Measuring the weight of the vehicle (V) and adding a payload (136 kg) including a driver (S2); and 시험차량에 전술한 측정장치를 장착하는 단계(S3);와,Mounting the aforementioned measuring device on the test vehicle (S3); and 시험차량을 80km/h의 속도로 30분 정도 주행하여 웜업(warm-up)시키는 단계(S4);와Warming up the test vehicle at a speed of 80 km / h for about 30 minutes (S4); and 기어단수를 2단으로 변속한 후 아이들(idle) 상태로 주행하는 단계(S5);와,Shifting the gear stage to the second stage and driving in an idle state (S5); 시험차량이 안정화되면 가속페달을 끝까지 밟아서(WOT;Wide Open Throttle) 가속하는 단계(S6);와,When the test vehicle is stabilized by stepping on the accelerator pedal to the end (WOT; Wide Open Throttle) to accelerate (S6); 가속에 따라 엔진회전수가 1,200rpm에서부터 시작하여 200rpm씩 증가되는 곳의 가속도를 5,200rpm까지 측정하는 단계(S7);와,Measuring the acceleration of the place where the engine speed is increased by 200 rpm in increments of 200 rpm according to the acceleration up to 5,200 rpm (S7); and 엔진회전수가 5,200rpm 보다 높아지면 가속페달에서 발을 떼고 시험을 종료하는 단계(S8);와When the engine speed is higher than 5,200rpm step (S8) to step off the accelerator pedal and end the test; and 상기 S4단계에서 S8단계까지의 시험을 5회 반복실시한 후 각 데이터의 평균값을 구하는 단계(S9); 및,Performing a test from Step S4 to Step S8 five times to obtain an average value of each data (S9); And, 상기 엔진회전수별 가속도의 값을 표준대기상태로 보정한 여유구동력(Pe)에 대한 수학식에 대입하여 엔진속도에 따른 여유구동력(Pe)을 구하는 단계(S10);Obtaining an allowable driving force Pe according to the engine speed by substituting the equation for the allowable driving force Pe corrected to the standard atmospheric condition by the acceleration value for each engine speed (S10); 로 이루어져 구하는 것을 특징으로 하는 실주행중 자동차의 엔진토오크 측정방법.Method for measuring the engine torque of a vehicle during driving, characterized in that the composition is obtained. 청구항 제3항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 주행저항값(Rr)은The running resistance value Rr is 실주행상태에서 자동차의 상태를 점검하는 단계(R1);와,Checking the state of the vehicle in a running state (R1); and 자동차의 중량을 측정하고 운전자를 포함한 적재하중(payload) 136kg을 추가하는 단계(R2);와,Measuring the weight of the vehicle and adding 136 kg of payload including the driver (R2); and 자동차의 문을 모두 닫는 단계(R3);와Closing all doors of the vehicle (R3); and 시험속도의 최고점보다 8km/h 높은 속도로 가속 후 3초이상 정속을 유지하는 단계(R4);와,Maintaining a constant speed for at least 3 seconds after the acceleration at a speed of 8km / h higher than the highest point of the test speed (R4); 기어 중립 및 클러치 연결 후 96km/h 이상에서 28km/h 이하까지 타행하며 3초 이하의 단위로 시험결과를 기록하는 단계(R5);와,After the gear neutral and the clutch connection, the test results are recorded in a unit of 3 seconds or less at a speed of 96 km / h or more and 28 km / h or less (R5); 시험속도의 최저점 이하에서 기록을 중지하여 시험을 종료시키는 단계(R6);와,Terminating the test by stopping recording at or below the lowest point of the test speed (R6); and 상기 시험종료 후 기어를 넣고 재시험 준비를 하는 단계(R7);와,After the end of the test to put the gears and preparing for retest (R7); and, 동일 시험구간에서 상기 R3 단계에서 R7 단계까지 최소 12회 시험하여 순서대로 기록하되 매 시험시 외기상태를 기록하고 평균값을 구하는 단계(R8);와,At least 12 tests from the step R3 to the step R7 in the same test interval to record in order, but recording the external state at each test to obtain the average value (R8); And, 상기 주행저항값을 "SAE Paper J1263"에 등록되어 있는 타행성능분석 프로그램을 이용하여 입력하고 실행하는 단계(R9); 및Inputting and executing the running resistance value by using the other performance analysis program registered in "SAE Paper J1263" (R9); And 상기 프로그램을 통해 실행되고 계산된 엔진회전수별 주행저항값(Rr)을 구하는 단계(R10);Obtaining a running resistance value Rr for each engine speed calculated and executed through the program (R10); 로 이루어져 구하는 것을 특징으로 하는 실주행중 자동차의 엔진토오크 측정방법.Method for measuring the engine torque of a vehicle during driving, characterized in that the composition is obtained. 청구항 제3항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 엔진토오크(T)에 대한 수학식은Equation for the engine torque (T) is T = 0.0361 x P (Nㆍm)T = 0.0361 x P (Nm) 인 것을 특징으로 하는 실주행중 자동차의 엔진토오크 측정방법.An engine torque measuring method of a vehicle while running. 청구항 제4항에 있어서,The method according to claim 4, 상기 표준대기상태로 보정한 여유구동력(Pe)에 대한 수학식은Equation for the spare driving force (Pe) corrected to the standard standby state Pe = 12.1486 x 103x α(N)Pe = 12.1486 x 10 3 x α (N) 인 것을 특징으로 하는 실주행중 자동차의 엔진토오크 측정방법.An engine torque measuring method of a vehicle while running.
KR10-2002-0019793A 2002-04-11 2002-04-11 System and method to measure engine torque of driving vehicle KR100417799B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2002-0019793A KR100417799B1 (en) 2002-04-11 2002-04-11 System and method to measure engine torque of driving vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2002-0019793A KR100417799B1 (en) 2002-04-11 2002-04-11 System and method to measure engine torque of driving vehicle

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20030080926A true KR20030080926A (en) 2003-10-17
KR100417799B1 KR100417799B1 (en) 2004-02-05

Family

ID=32378630

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2002-0019793A KR100417799B1 (en) 2002-04-11 2002-04-11 System and method to measure engine torque of driving vehicle

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100417799B1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113984405A (en) * 2021-10-18 2022-01-28 中国第一汽车股份有限公司 Method for testing braking performance of retarder
CN116558699A (en) * 2023-03-29 2023-08-08 中国航发湖南动力机械研究所 Helicopter rotor wing brake starting torque measurement method and system

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2949994B2 (en) * 1992-02-14 1999-09-20 トヨタ自動車株式会社 Output torque measuring device for internal combustion engine
JPH1123424A (en) * 1997-07-07 1999-01-29 Unisia Jecs Corp Method for estimating torque developed from engine
JP3444163B2 (en) * 1997-10-23 2003-09-08 トヨタ自動車株式会社 Engine and drive train performance testing equipment and torque detection equipment
KR100283294B1 (en) * 1998-05-13 2001-03-02 장태환 Real time measurement system of car engine torque
KR20020061089A (en) * 2001-01-13 2002-07-22 주식회사 마이카엠닷컴 Engine Torque Measurement System on Car and the Operating Method

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113984405A (en) * 2021-10-18 2022-01-28 中国第一汽车股份有限公司 Method for testing braking performance of retarder
CN113984405B (en) * 2021-10-18 2024-05-07 中国第一汽车股份有限公司 Retarder braking performance test method
CN116558699A (en) * 2023-03-29 2023-08-08 中国航发湖南动力机械研究所 Helicopter rotor wing brake starting torque measurement method and system

Also Published As

Publication number Publication date
KR100417799B1 (en) 2004-02-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3711329B2 (en) Vehicle operating state evaluation system
JP7317019B2 (en) Apparatus and method for testing using a dynamometer
JP6340399B2 (en) Apparatus and method for determining engine load reporting strategy
CN101865741B (en) System and method for detecting vehicle movement based on driveline torque sensor
ES2509917T3 (en) Procedure and device for the diagnosis and evaluation of the performance of a vehicle
CN104198005A (en) Method for analog computation and detection of road test fuel consumption of vehicle in multiple working conditions
CN103376234B (en) A kind of measuring method of rolling resistance coefficient of vehicle
CN104198196A (en) Method for detecting equivalent inertia of rotating parts of automobile and engine
CN103376173B (en) The measuring method of internal friction resistance during a kind of vehicle sliding
KR100417799B1 (en) System and method to measure engine torque of driving vehicle
CN112051065A (en) Engine brake system testing method
US6185996B1 (en) System and method for diagnosing output power of an internal combustion engine
US6571616B1 (en) Easy method for measuring brake mean effective pressure in a running vehicle
CN103439040B (en) Method for detecting resistance of reference temperature automotive transmission rack
Waluś et al. The impact of the modernization of the injection-ignition system on the parameters of motion of the motorcycle
CN107560860A (en) Vehicle in use road test detects engine power method
RU2011955C1 (en) Method for determining factor of total tractive resistance of vehicle during on-the-road test
CN105258830B (en) Automobile drive wheel surface power output detection method
Min et al. Direct measurement of powertrain component efficiencies for a light-duty vehicle with a CVT operating over a driving cycle
Stenvall Driving resistance analysis of long haulage trucks at Volvo
Mamala et al. The estimation of the engine power with use of an accelerometer
US6877367B2 (en) System and method for measuring brake mean effective pressure in a running vehicle
Watson et al. In-use vehicle survey of fuel consumption and emissions on dynamometer and road
Moynahan Development of a vehicle road load model for ECU broadcast power verification in on-road emissions testing
Jayaraman et al. An Optimal Method for Prediction of Engine Operating Points for an Effective Correlation in Fuel Economy Benchmarking

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20090728

Year of fee payment: 6

LAPS Lapse due to unpaid annual fee