KR20150088894A - 내연기관을 위한 실린더 압력-크랭크 샤프트 위치 할당을 결정하기 위한 방법 - Google Patents

내연기관을 위한 실린더 압력-크랭크 샤프트 위치 할당을 결정하기 위한 방법 Download PDF

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Abstract

내연기관을 위한 실린더 압력-크랭크 샤프트 위치 할당을 결정하기 위한 방법은, 크랭크 샤프트 각도를 측정 기술적으로 검출하는 단계, 실린더 압력을 측정 기술적으로 검출하는 단계, 크랭크 샤프트 각도에 따라 실린더 체적을 계산하는 단계, 크랭크 샤프트 각도에 따른 로그 실린더 체적에 대한 로그 실린더 압력의 곡선 형태를 결정하는 단계, 곡선 형태를 분석하는 단계 및 시간적으로 정확한 실린더 압력-크랭크 샤프트 위치 할당을 결정하기 위해 크랭크 샤프트 각도의 오프셋값을 구하는 단계를 포함한다.

Description

내연기관을 위한 실린더 압력-크랭크 샤프트 위치 할당을 결정하기 위한 방법{METHOD FOR DETERMINING A CYLINDER PRESSURE-CRANKSHAFT POSITION ASSIGNMENT FOR AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE}
본 발명은 내연기관을 위한 실린더 압력-크랭크 샤프트 위치 할당을 결정하기 위한 방법에 관한 것이다.
내연기관의 작동을 제어하기 위해, 크랭크 샤프트 위치에 대해 또는 크랭크 샤프트 각도에 대해 실린더 압력의 시간적으로 정확한 할당을 파악하는 것이 바람직하다. 지금까지는 이러한 실린더 압력-크랭크 샤프트 위치 할당을 결정하는 것에 어려움이 있다.
본 발명의 과제는 내연기관을 위한 실린더 압력-크랭크 샤프트 위치 할당을 결정하기 위한 신규한 방법을 제공하는 것이다.
상기 과제는 청구범위 제1항에 따른 내연기관을 위한 실린더 압력-크랭크 샤프트 위치 할당을 결정하기 위한 방법에 의해 해결된다.
상기 방법은 하기 단계들을 포함한다: 크랭크 샤프트 각도를 측정 기술적으로 검출하는 단계, 실린더 압력을 측정 기술적으로 검출하는 단계, 크랭크 샤프트 각도에 따라 실린더 체적을 계산하는 단계, 크랭크 샤프트 각도에 따른 로그 실린더 체적에 대한 로그 실린더 압력의 곡선 형태를 결정하는 단계, 곡선 형태를 분석하는 단계 및 시간적으로 정확한 실린더 압력-크랭크 샤프트 위치 할당을 결정하기 위해 크랭크 샤프트 각도의 오프셋값을 구하는 단계.
본 발명에 따른 방법은 간단한 수단과 고도의 정확도로 내연기관의 실린더를 위한 실린더 압력-크랭크 샤프트 할당의 자동 결정을 가능하게 한다. 본 발명에 따른 방법은 내연기관에서 자동으로, 즉 내연기관의 점화 작동시 및 비점화 견인 작동시 실시될 수 있다. 본 발명에 따라 크랭크 샤프트 각도와 실린더 압력은 측정 기술적으로 검출된다. 크랭크 샤프트 각도로부터 실린더 체적이 계산되고, 이 경우 계산된 실린더 체적, 측정된 크랭크 샤프트 각도 및 측정된 실린더 압력으로부터 크랭크 샤프트 각도에 따른 로그 실린더 체적에 대한 로그 실린더 압력의 곡선 형태가 결정된다. 이러한 곡선 형태가 분석되고, 분석에 따라 시간적으로 정확한 실린더 압력-크랭크 샤프트 위치 할당을 결정하기 위해 크랭크 샤프트 각도의 오프셋값이 구해진다.
바람직하게 곡선 형태는 오프셋값을 구하기 위해 실린더 전환점의 범위에서 분석된다. 하부 실린더 전환점의 범위 또는 상부 실린더 전환점 범위에서 곡선 형태는 오프셋값을 구하기 위해 분석될 수 있다. 실린더 전환점의 범위에서 곡선 형태의 분석이 특히 바람직하다.
실린더 전환점의 범위에서 곡선 형태의 곡선 세그먼트들의 교차하는 형태가 결정되면, 크랭크 샤프트 각도 신호에 대해 추후에 시프트된 실린더 압력 신호가 추론되고, 상기 시프트의 보상을 위한 오프셋값이 실린더 전환점의 범위에서 곡선 형태의 곡선 세그먼트들 사이의 면적에 따라 구해진다. 그와 달리 실린더 전환점의 범위에서 곡선 형태의 곡선 세그먼트들의 교차하지 않는 형태가 결정되면, 크랭크 샤프트 각도 신호에 대해 조기에 시프트된 실린더 압력 신호가 추론되고, 상기 시프트의 보상을 위한 오프셋값이 실린더 전환점의 범위에서 곡선 세그먼트들 사이의 면적에 따라 구해진다.
본 발명의 바람직한 개선예들은 종속 청구항 및 하기 설명에 제시된다. 본 발명의 실시예들은 이에 제한되지 않으며, 도면을 참고로 설명된다.
도 1은 시간적으로 정확한 실린더 압력-크랭크 샤프트 위치 할당을 결정하기 위해 크랭크 샤프트 각도의 오프셋값을 구하기 위한 곡선 형태를 도시한 도면.
도 2a 내지 도 2c는 도 1의 곡선 형태의 대안적인 세부 사항을 도시한 도면.
본 발명은 내연기관의 실린더를 위한 실린더 압력-크랭크 샤프트 위치 할당을 자동으로 결정하기 위한 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 방법은 내연기관의 점화 작동시 및 내연기관의 비점화 견인 작동시 자동으로 실시될 수 있다.
본 발명에 따른 방법의 자동 실시를 위해 예를 들어 크랭크 샤프트 각도가 회전 센서에 의해 연속해서 측정 기술적으로 검출된다. 또한 압력 센서에 의해 실린더 압력이 자동으로, 특히 크랭크 샤프트 각도에 따라 검출된다. 측정 기술적으로 검출된 크랭크 샤프트 각도로부터 내연기관의 관련 실린더의 실린더 체적이 결정된다.
측정 기술적으로 검출된 실린더 압력으로부터 그리고 측정 기술적으로 검출된 크랭크 샤프트 각도에 의해 계산된 실린더 체적으로부터 크랭크 샤프트 각도에 따른 로그 실린더 체적에 대한 로그 실린더 압력의 곡선 형태가 결정된다.
상기 곡선 형태가 분석되고, 이 경우 곡선 형태로부터 시간적으로 정확한 실린더 압력-크랭크 샤프트 위치 할당을 결정하기 위한 크랭크 샤프트 각도의 오프셋값이 구해진다.
본 발명에 따른 방법의 상기 단계들은 전자동으로 진행되고, 이 경우 크랭크 샤프트 각도 및 실린더 압력의 측정값은 엔진 제어 장치의 상응하는 센서들에 의해 제공되고, 상기 엔진 제어 장치는 실린더 체적을 계산하고, 곡선 형태를 결정하고, 오프셋값을 구하기 위해 곡선 형태를 자동으로 분석한다.
곡선 형태, 즉 크랭크 샤프트 각도에 따른 로그 실린더 체적에 대한 로그 실린더 압력의 곡선 형태의 분석은 바람직하게 실린더 전환점의 범위에서, 즉 내연기관의 관련 실린더의 실린더 피스톤 이동의 하사점 또는 하부 실린더 전환점의 범위에서 또는 상사점 또는 상부 실린더 전환점의 범위에서 이루어진다.
도 1은 방법의 자동 실행시 결정된, 크랭크 샤프트 각도에 따른 로그 실린더 체적(log V)에 대한 로그 실린더 압력(log p)의 결정된 곡선 형태를 매우 개략적으로 도시하고, 이 경우 도 1에 크랭크 샤프트의 완전한 2회전에 대해, 즉 크랭크 샤프트 각도의 720˚에 대해 로그 실린더 체적(log V)에 대한 로그 실린더 압력(log p)이 도시된다. 도 1의 다이어그램은 따라서 내연기관의 관련 실린더 내에서 급기 변화 및 연소 과정을 포함한다. 도 2a, 도 2b 및 도 2c는 관련 실린더의 실린더 피스톤 이동의 하사점 또는 하부 전환점의 범위에서 도 1의 다이어그램의 상이한 대안적인 세부사항들을 도시한다.
관련 실린더의 실린더 피스톤 이동의 하사점 또는 하부 전환점의 범위에서 도 1 또는 도 2a, 도 2b 및 도 2c의 곡선 형태는 뾰족하게 만나는 곡선 세그먼트(11, 12)에 의해 특징되고, 상기 곡선 세그먼트들은 해당 곡선 형태의 전환점을 나타내는 지점(13)에서 만난다.
본 발명에 따라, 실린더 전환점(13)의 범위에서 곡선 세그먼트(11, 12)의 교차하는 곡선 형태가 결정되면(도 2b 참조), 크랭크 샤프트 각도 신호에 대해 추후에 시프트된 실린더 압력 신호가 추론되고, 그와 달리 실린더 전환점(13)의 범위에서 곡선 세그먼트(11, 12)의 교차하지 않는 곡선 형태가 결정되면(도 2c 참조), 크랭크 샤프트 각도 신호에 대해 조기에 시프트된 실린더 압력 신호가 추론되는 방식으로 상기 전환점(13)의 범위에서 곡선 형태가 분석된다.
또한 전환점(13)의 범위에서 곡선 형태의 곡선 세그먼트(11, 12) 사이의 면적이 결정되고, 이 경우 면적에 따라 실린더 압력 신호와 크랭크 샤프트 각도 신호 사이의 확인된 시간적 시프트의 보상을 위한 오프셋값이 구해진다. 상기 면적이 클수록, 오프셋값은 커진다. 바람직하게 오프셋값은, 실린더 전환점의 범위에서 곡선 형태의 곡선 세그먼트(11, 12) 사이의 면적이 최소가 되도록 반복적으로 결정된다. 이는 예를 들어 도 2a의 다이어그램의 경우이다.
방법 전체는 내연기관의 점화 또는 견인 작동 중에 연속해서 자동으로 실시될 수 있다. 즉, 작동시 전자동으로 크랭크 샤프트 각도에 대한 실린더 압력의 시간적으로 정확한 할당이 결정될 수 있으므로, 이에 따라서 내연기관의 작동을 제어 또는 조절할 수 있다.

Claims (8)

  1. 내연기관을 위한 실린더 압력-크랭크 샤프트 위치 할당을 결정하기 위한 방법으로서,
    크랭크 샤프트 각도를 측정 기술적으로 검출하는 단계,
    실린더 압력을 측정 기술적으로 검출하는 단계,
    크랭크 샤프트 각도에 따라 실린더 체적을 계산하는 단계,
    크랭크 샤프트 각도에 따른 로그 실린더 체적에 대한 로그 실린더 압력의 곡선 형태를 결정하는 단계,
    곡선 형태를 분석하는 단계, 및
    시간적으로 정확한 실린더 압력-크랭크 샤프트 위치 할당을 결정하기 위해 크랭크 샤프트 각도의 오프셋값을 구하는 단계
    를 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 내연기관을 위한 실린더 압력-크랭크 샤프트 위치 할당의 결정은 내연기관의 점화 작동시 자동으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 내연기관을 위한 실린더 압력-크랭크 샤프트 위치 할당의 결정은 내연기관의 견인 작동시 자동으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 오프셋값을 구하기 위해 실린더 전환점의 범위에서 곡선 형태가 분석되는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제4항에 있어서, 오프셋값을 구하기 위해 하부 실린더 전환점의 범위에서 곡선 형태가 분석되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제4항에 있어서, 오프셋값을 구하기 위해 상부 실린더 전환점의 범위에서 곡선 형태가 분석되는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 실린더 전환점의 범위에서 곡선 형태의 곡선 세그먼트들의 교차하는 형태가 결정되면, 크랭크 샤프트 각도 신호에 대해 추후에 시프트된 실린더 압력 신호가 추론되고, 상기 시프트의 보상을 위한 오프셋값이 실린더 전환점의 범위에서 곡선 세그먼트들 사이의 면적에 따라 구해지는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제4항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 실린더 전환점의 범위에서 곡선 형태의 곡선 세그먼트들의 교차하지 않는 형태가 결정되면, 크랭크 샤프트 각도 신호에 대해 조기에 시프트된 실린더 압력 신호가 추론되고, 상기 시프트의 보상을 위한 오프셋값이 실린더 전환점의 범위에서 곡선 세그먼트들 사이의 면적에 따라 구해지는 것을 특징으로 하는 방법.
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