KR20160018766A - 내연 기관에 의해 생성되는 토크를 추정하는 방법 - Google Patents

Abstract

적어도 두 개의 실린더를 구비한 연소 기관에 의해 생성되는 평균 토크를 추정하는 방법으로, 연소 기관의 순간 엔진 속도를 나타내는 복수의 측정값이 등록되어 엔진 속도 벡터를 생성하는 단계, n일 때 엔진 속도 벡터의 최대값 및 최소값을 각각 결정하는 단계이되, n은 2≤n≤x/2이고, x는 엔진 속도 벡터에서 각 실린더와 연관된 측정값의 개수인, 엔진 속도 벡터의 최대값 및 최소값 결정 단계, 단계 b)에서 결정된 두 개의 값 사이의 차이를 계산하는 단계, 획득한 차이를 시간의 함수로 나타내는 신호 E를 생성하는 단계, 및 적어도 신호 E에 따른 함수 T로 엔진에 의해 생성되는 토크를 추정하는 단계를 포함한다.

Description

내연 기관에 의해 생성되는 토크를 추정하는 방법{METHOD FOR ESTIMATING A TORQUE GENERATED BY AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE}

본 발명은 연소 기관에 의해 생성되는 평균 토크를 추정하는 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 전적으로는 아니지만 바퀴가 달린 상용차, 특히 트럭, 트랙터 및 버스와 같은 대형 수송차의 형태인 차량에 이러한 방법을 수행하는 데에 초점이 맞춰져 있다. 본원 명세서의 평균 토크는 연소 기관에서 적어도 하나의 연소 사이클 중에 생성되는 평균 토크를 의미한다.

항상 연소 기관에서 생성하는 실제 토크를 인지하는 것에 관심을 갖는 몇 가지 이유가 있다. 예를 들어, 한가지 이유는 연소 기관이 사양에 따라 생성되도록 설계되어 토크를 생성하는 것을 제어할 필요가 있기 때문이다. 토크를 생성하도록 구성된 연소 기관이 토크를 생성하지 않으면, 생성되는 토크를 인지함으로써 토크를 제어하기 위해 연료 주입 시간을 제어하는 것이 가능하다. 또한, 다른 이유는 이동 절차 중에 기어가 양호하게 계합 및 해제될 수 있도록 토크를 제어할 필요가 있기 때문이다. 에너지 함량의 변화로 연료 식물이 미래에 증가함으로써, 덜 요동치는 연소 기관으로 구동되어 안락한 차량이 되도록 다른 것들 중에서 엔진에 의해 생성되는 토크를 추정하는 것이 더욱 중요하게 될 것이다.

연소 기관으로부터 토크를 추정하는 방법으로 몇 가지의 선행기술이 존재한다.

미국 특허출원공개공보 US 20030167118호에는 상기 방법이 기술되어 있는데, 연소 기관의 엔진 속도의 측정은 퓨리에 변환으로 연소 기관의 토크를 추정하도록 사용된다.

유럽 특허공보 EP1559898호에는 연소 기관으로부터의 토크를 측정하는 방법이 기술되어 있는데, 추정된 엔진 속도 신호는 삼각법(trigonometric) 모델을 통해 생성된다. 추정된 엔진 속도 신호로부터 엔진 속도 변동의 진폭이 얻어지고, 토크를 추정하는 데에 사용된다.

미국 특허출원공개공보 US2009/0132182호에는 샘플링 기간 중에 엔진에 의해 생성되는 평균 토크를 나타내는 값을 생성하는 방법이 기술되어 있다. 연소 기관의 엔진 속도에 대한 평균 값은 샘플링 기간 중에 계산되고, 이후에 상기 값은 평균 토크에 대한 값을 얻기 위해 다항식에 사용된다. 퓨리에 시리즈 또는 퓨리에 변환은 특정 실린더로부터의 동력 기여도를 결정하는 데에 사용된다.

미국 특허출원공개공보 US 2008/0319725호에는 엔진의 각 실린더에 의해 생성된 평균 토크를 얻기 위해, 처음에 연소 기관의 회전 속도를 계산하고, 이후에 계산된 회전 속도의 퓨리에 계수를 사용하는 방법이 기술되어 있다.

본 발명의 목적은 연소 기관에 의해 생성되는 평균 토크를 추정하는 방법을 제시하는 것으로, 상기 방법은 실제 생성된 토크에 근접한 추정을 제공하는데 충분히 신뢰성 있고, 강력하며, 에컨대, 엔진으로 구동되는 차량에 실시간 토크를 추정하도록 사용하는 데에 복잡하지 않다.

상기 목적은 적어도 두 개의 실린더를 구비한 연소 기관에 의해 생성되는 평균 토크를 추정하는 방법을 제공하는 본 발명에 의해 달성되고, 상기 방법은,

a) 엔진에서 적어도 일 부분의 연소 사이클 동안 복수의 측정값이 등록되어 엔진 속도 벡터를 생성하는 단계이되, 각 측정값은 엔진의 실린더 중 하나와 연관되고 각각의 측정 시간에서 엔진의 순간 속도를 나타내는, 속도 벡터 생성 단계,

b) n은 2≤n≤x/2이고, x는 각 실린더와 연관된 엔진 속도 벡터에서 측정값의 개수일 때, 엔진 속도 벡터의 n번째 최대값 및 최소값을 각각 결정하는 단계,

c) 각각의 실린더에 대하여 단계 b)에서 결정된 두 개의 값 사이의 차이를 계산하는 단계,

d) 단계 c)에서 획득한 차이를 시간의 함수로 나타내는 신호 E를 생성하는 단계,

e) 단계 d)에서 생성된 적어도 신호 E에 따른 함수 T로 단계 a)에서 엔진에 의해 생성되는 토크를 추정하는 단계를 포함한다.

본 발명에 따른 방법에 의해, 엔진에 의해 생성된 평균 토크를 추정하도록 엔진에서 엔진 속도 변동의 필터링된 진폭이 연소 사이클 중에 사용된다. 엔진 속도 진폭의 계산에서, 각각의 n-1 최대값 및 최소값은 각 실린더와 연관된 엔진 속도 벡터의 측정값에서 제거된다. 이러한 방식으로, 상기 방법은 발산하는 값에 덜 민감하고, 이에 따라 각각의 최대값 및 최소값이 사용된 경우보다 더욱 강력하다. 바람직하게, 상기 방법은 많은 정보가 손실되지 않도록 2≤n≤x/4로 수행된다. 본 발명에 따른 방법에 의해, 연료가 주입될 때 결정하고, 이동 절차에서 무부하 속도를 유지하기 위해 추가적인 센서가 요구되지 않고, 존재해야만 하는 엔진 속도 센서로 생성되는 토크의 양호한 측정이 달성될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 방법은 제어 장치에 의해 수행되고, 함수 T는 상기 제어 장치의 초기 교정(initial calibration)에서 계수가 결정된 다항식이다. 다항식은 비교적 단순하고 생성된 토크의 양호한 추정을 제공한다. 계수는 초기 교정에서 결정되기 때문에, 토크를 추정하는데 사용되는 알고리즘이 강력해진다. 이는 새롭게 제조된 엔진에 의해 상기 교정을 수행하는 것이 가능하지만, 추정된 토크로 이후에 제조된 동일한 개발 엔진에 의해 계수를 결정하는 것이 효율적이다. 또한, 상기 교정은 예컨대, 계산 모델에 의해 이론적으로 수행될 수 있다.

상기 실시예의 구체적인 변형에 따르면, 제어 장치의 초기 교정은 상기 단계 a)-d)를 수행하는 것을 포함하고, 추가적으로,

f) 단계 a)와 동시에 엔진에 의해 생성되는 토크를 측정하는 단계,

g) 적어도 신호 E에 따른 함수로 단계 f)에서 측정되고 생성된 토크를 다항식으로 나타내도록 곡선 적합(curve fitting)으로 다항식의 계수를 선택하는 단계의 수행을 포함한다.

상기 교정 방법은 엔진에 의해 생성되는 토크를 임의적 잘 설명할 수 있는 식으로 주어진다. 엔진 속도 변동은 엔진이 예컨대 차량과 같은 사용 위치에 장착될 때의 외형에 따라 상이할 수 있기 때문에 생성되는 토크의 측정을 위해 사용되는 설비(installation)는 엔진에 사용될 설비와 매우 상이하지 않아야 한다.

다른 실시예에 따르면, 엔진에 의해 생성되는 토크는 단계 e)에서 함수 T=α+βE로 추정되되, α와 β는 계수이고, E는 단계 d)에서 생성되는 신호이다. 상기 토크는 이러한 방식으로 단순하게 추정되고, 계산의 관점에서 간단하고 견고한 식이다.

다른 실시예에 따르면, 엔진의 평균 속도

를 나타내는 평균 엔진 속도 신호 V가 생성되고, 엔진에 의해 생성되는 토크는 단계 e)에서 평균 엔진 속도 신호 V에 따른 함수 T로 추정된다. 상기 실시예의 일 변형에 따르면, 엔진에 의해 생성되는 토크는 함수 T=α+βE+γV+ηEV로 추정되되, α, β, γ 및 η은 계수이고, E는 단계 d)에서 생성된 신호이고, V는 평균 엔진 속도 신호이다. 이러한 방식으로 더욱 양호한 엔진의 토크를 추정할 수 있다.

다른 실시예에 따르면, 엔진의 과급 공기압 P가 측정되고, 엔진에 의해 생성되는 토크는 단계 e)에서 엔진의 과급 공기압에 따른 함수 T로 추정된다. 신뢰성 있는 과급 압력 측정이 가능하다면, 생성되는 토크의 양호한 추정이 이루어질 수 있고, 토크의 추정에 엔진 속도 및 엔진 속도 진폭만이 사용되는 경우보다 엔진 속도 측정에서 잠재적인 측정 결함 및 나머지 드라이브 라인의 영향에 덜 민감할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 엔진 속도 벡터의 길이는 엔진의 연소 사이클 동안의 측정 경우의 수에 상당하다. 이는 측정되는 엔진 속도의 다른 분석이 수행되는 것을 허용한다.

다른 실시예에 따르면, 엔진의 연소 사이클 동안에 각각의 측정 시간 사이의 크랭크 각 θ의 개수는 일정하다. 이는 엔진 속도 측정값의 단순한 해석을 제공하고, 신호 E의 필터링 및 생성을 간소화한다.

다른 실시예에 따르면, 함수 T는 연소 기관에 의해 동작되는 차량을 구동시키는 데에 사용되는 기어에 따라 선택된다. 예를 들어, 다항식의 계수는 기어에 따라 다르게 선택될 수 있다. 사용되는 기어를 감지함으로써 계수를 선택할 수 있어서 다항식은 토크를 나타낼 수 있다. 이는 드라이브 라인의 역학이 중요한 응용에서 특히 유용하다.

다른 실시예에 따르면, 함수 T는 주변 압력 및/또는 온도 및/또는 연료 유형을 포함하는 주변 파라미터에 따라 선택된다. 예를 들어, 다항식에서 다른 계수는 엔진이 휘발유, 에탄올, 디젤, 바이오-디젤 또는 가스로 구동되는지에 따라 선택될 수 있다. 또한, 이는 전반적인 주변 파라미터에 따라 동일한 함수가 독립적으로 선택되는 경우보다 양호한 토크의 추정을 제공한다.

다른 실시예에 따르면, 단계 c)에서 계산된 차이는 크랭크 각의 함수로 신호 D를 형성하고, 상기 신호 D는 신호 H를 형성하도록 저역 통과 필터 또는 미디언 필터(median filter)를 통해 필터링된다. 상기 실시예의 일 변형에 따르면, 신호 E는 시간에 대하여 단계 c)에서 형성된 신호 H를 재-샘플링함으로써 생성된다. 상기 샘플링은 신호 D의 대역폭을 감소시키고, 상기 신호가 시간에 대하여 재-샘플링될 때 에일리어싱(aliasing) 효과의 위험성을 감소시킨다. 또한, 노이즈 레벨을 감소시킨다. 이에 따라, 필터의 대역폭은 소망하는 샘플링 주파수가 시간에 대하여 재-샘플링되는데 사용될 때 에일리어싱 효과가 방지되도록 선택될 수 있다. 일반적인 샘플링 주파수는 1-100ms, 바람직하게는 5-20ms이다. 예를 들어, 10ms의 샘플링 주파수가 사용된다.

본 발명의 다른 관점에 따르면, 상기 목적은 컴퓨터의 내부 메모리에 다운로드될 수 있는 컴퓨터 프로그램에 의해 달성되되, 상기 컴퓨터 프로그램은 상기 프로그램이 컴퓨터상에서 실행될 때, 전술한 방법에 따른 방법을 제어하는 소프트웨어를 포함한다.

본 발명의 다른 관점에 따르면, 상기 목적은 컴퓨터에 의해 판독될 수 있는 데이터 저장 매체, 상기 데이터 저장 매체에 저장되는 전술한 컴퓨터 프로그램의 컴퓨터 프로그램 코드를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품에 의해 달성된다.

본 발명의 다른 관점에 따르면, 상기 목적은 실행 수단, 실행 수단에 연결되는 메모리, 실행 수단에 연결되는 데이터 저장 매체, 데이터 저장 매체에 저장되는 전술한 컴퓨터 프로그램의 컴퓨터 프로그램 코드를 포함하는 전자 제어 장치에 의해 달성된다.

본 발명의 다른 관점에 따르면, 상기 목적은 전술한 전자 제어 장치를 포함하는 차량에 의해 달성된다.

본 발명의 다른 유리한 특징 및 이점은 이하의 설명으로부터 명백해질 것이다.

도 1a, 도 1b는 크랭크 각도의 함수로 연소 기관의 엔진 속도를 개략적으로 도시한다.
도 2는 시간의 함수로 연소 기관에 대한 추정된 토크 및 측정된 토크를 도시한다.
도 3은 본 발명에 따른 방법을 구현하는 제어 장치의 개략도이다.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 실시예로 이하에서 설명될 것이다

본 발명에 따른 방법은 다수의 실린더를 갖는 연소 기관에 대해 수행된다. 이러한 연소 기관에서 각각의 실린더는 알짜 토크를 갖는 연소 기관의 총 토크에 기여한다. 연소 기관의 정지 또는 준-정지 연소 사이클 중에, 순간 토크는 전체 시간 중에 변화하고, 연소 기관은 대략 평균 토크

을 생성한다. 이에 따라, 연소 기관에 의해 생성되는 토크는 일정한 평균 토크

과 가변 토크 M_var로 분할될 수 있고 아래와 같다.

낮은 부하에서 연소 기관은 낮은 평균 토크

를 생성하고, 연소 사이클 중에 변화되는 토크의 진폭인 토크 변동 진폭 A_M 또한 낮다. 반대로 높은 부하에서는 높은 평균 토크

및 높은 토크 변동 진폭 A_M이 적용된다. 토크 변동 진폭 A_M은 평균 토크

에 비례한다.

정지 조건에서 연소 기관의 평균 토크 L_m은 생성된 평균 토크

와 동일하다.

간략하게, 준-정지 조건 중에 연소 기관은 아래와 같이 미분 방정식으로 나타낼 수 있다.

ω는 엔진 속도이다. 엔진 속도는 아래와 같이 표현될 수 있다.

θ는 크랭크 각도이고 t는 시간이다. 엔진 속도가 시간으로 미분되면 아래와 같다.

4-행정 엔진에 대하여 M_var은 대략적으로 아래와 같이 나타낼 수 있다.

N은 실린더의 개수이고,

는 위상 오프셋이다. θ₁과 θ₂ 사이를 적분하면 대략적으로 아래의 식과 같고,

ω가 많이 변동하지 않기 때문에, 평균 엔진 속도

로 대체된다. 이에 따라, 아래의 식이 얻어진다.

θ₁과 θ₂의 적절한 선택을 통해 대략적으로 아래의 식이 얻어진다.

A_w는 연소 기관의 엔진 속도 진폭이고,

는 상수이다. 평균 토크는 토크 진폭에 비례하기 때문에, 연소 사이클 중에 생성된 연소 기관의 평균 토크는 연소 기관의 엔진 속도 진폭 A_w과 평균 엔진 속도

에 기초하여 추정될 수 있다.

도 1a는 8-기통 엔진이 표시된 개략도이고, 연소 기관의 엔진 속도 ω는 크랭크 각도 θ의 함수로 표시된다. 각각의 실린더(C₁, C₂, C₃, C₄, C₅, C₆, C₇, C₈)는 엔진 속도 변동을 초래한다. 연소 사이클 중에 연소 기관이 생성하는 엔진 속도 변동의 수, 및 이에 따른 토크 변동은 실린더의 수와 동일하다. 이에 따라, 8기통 연소 기관은 연소 사이클당 8개의 변동을 구비하고, 각각의 변동은 도 1a에 도시된 바와 같이 실린더 중 하나의 실린더와 연관된다. 4-행정 엔진에 대한 연소 사이클은 720 크랭크 각도를 포함한다.

본 발명의 방법에서, 연소 기관의 순간 엔진 속도는 연소 사이클당 많은 경우의 수로 측정된다. 바람직하게, 상기 측정은 엔진의 플라이 휠 상의 표시를 검출하는 엔진 속도 센서에 의해 수행되고, 이러한 표시는 일반적으로 일정한 양의 크랭크 각도 간격 dθ에 위치된다. 시간을 제어하며 플라이 휠을 dθ 크랭크 각도로 회전시키면, 특정한 크랭크 각도 θ에서의 순간적인 엔진 속도가 얻어진다. 실린더로부터의 토크 기여에 관련된 측정값의 수는 아래의 식으로 주어진다.

m은 엔진 스트로크의 개수이고, N은 실린더의 개수이다. 8개의 실린더를 갖는 4행정 엔진 및 dθ=6°에 대하여, 도 1b에서 실린더에 대해 개략적으로 도시된 바와 같이, 연소 사이클 중에 실린더당 15개의 측정값이 얻어진다. 이러한 측정값은 원형 버퍼의 형태일 수 있는 엔진 속도 벡터에 저장되고, 버퍼가 충전되었을 때, 이전 값을 덮어쓰며 처음부터 다시 개시된다. 각 실린더에 대한 엔진 속도 진폭 A_w을 결정하기 위해, 2≤n≤x/2에서 n-1 최대값 및 최소값이 무시되고, 이후에 존재하는 최대값 및 최소값 사이의 차이가 계산된다. 이러한 차이의 연속은 필터링된 엔진 속도 진폭 A_wf을 형성한다. n일 때 선택된 값은 실린더당 측정값의 개수에 의존한다. 도 1b의 경우에, n은 2로 설정되고, 제2 최대값 ω_H 및 제2 최저값 ω_L은 필터링된 엔진 속도 진폭을 계산하는 데에 사용된다. 전술한 예에서, 즉, 8개의 실린더를 구비하고 dθ=6°인 4행정 엔진에서 n에 대한 적절한 값은 2-3일 수 있고, 각 실린더에 대해 각각 1-2개의 최대 엔진 속도값 및 최저 엔진 속도값이 무시된다. 더 많은 값이 제거될수록, 발산하는 측정값에 대한 추정 토크가 덜 민감해지며, 동시에 정보가 분실되고, 엔진 속도 진폭이 매우 낮은 값으로 계산되는 위험성이 있다.

필터링된 엔진 속도 진폭 A_wf이 결정되었을 때, 크랭크 각도 θ의 함수로 진폭을 표현하는 신호 D가 형성된다. 상기 신호는 새로운 신호 H를 형성하기 위해 예컨대, 신호의 대역 폭을 감소시키는 저역 통과 필터 또는 미디언 필터의 형태인 비-선형 필터를 통해 필터링된다. 예를 들어, 적절하게 선택된 필터 계수를 갖는 IIR-필터의 형태인 대역 통과 필터는 신호 H를 형성하는 데에 사용될 수 있다. 신호 H는 신호 E를 형성하기 위해 다음 단계에서 시간에 대해 재-샘플링된다. 일반적인 샘플링 주파수는 10ms이지만, 다른 주파수가 사용될 수 있다. 새롭게 얻어진 신호 E는 시간의 함수로 연소 기관의 엔진 속도 변동을 표현한다.

상기 신호 E에 기초하여 평균 토크를 추정하기 위해, 모델이 사용된다. 추정 토크 T에 대한 단순한 모델은 아래와 같고, α 및 β는 계수이다.

도 2는 전술한 8개의 실린더 연소 기관에 대해 측정된 평균 토크와 함께 정규화된 시간 t의 함수로 단순한 모델에 의해 얻어진 추정 토크 T를 도시한다. 상기 추정 토크 T는 실선으로 도시되며, 생성되어 측정된 평균 토크

는 점선으로 도시되고, 모두 최대 토크의 백분율로 표시된다.

추정 토크에 사용될 수 있는 대안적인 모델의 예는 아래와 같고, V는 시간의 함수로 실린더에 대하여 계산된 평균 엔진 속도를 나타내는 신호이고, γ는 계수이다.

상기 신호 V는 예컨대, 평균 엔진 속도를 제공하는 엔진 속도 신호에 기초한 크랭크 각도를 저역 통과 필터링하고, 이후에 시간에 대하여 얻어진 평균 엔진 속도를 재-샘플링함으로써 획득될 수 있다. 평균 엔진 속도는 평균 토크로 동일한 기간에 적절하게 계산될 수 있다.

다른 모델은 아래와 같고, μ는 또 다른 계수이다.

추정을 더욱 개선하기 위해, 예컨대, 과급 압력(charge pressure) P와 같은 다른 동작 특성이 모델에 포함될 수 있다. 이러한 모델은 아래와 같을 수 있고, λ는 계수이다.

이러한 경우의 추정은 과급 압력 측정의 신뢰성에 의존하게 된다. 또한, 토크를 추정하는 데에 엔진 속도 및 엔진 속도 진폭만을 사용하는 경우보다 더 많은 센서가 요구된다. 당연히 다른 동작 특성뿐만 아니라 전술한 것 이외에 포함된 동작 특성의 다른 조합 및 고차(higher order)의 동작 특성이 모델에 사용될 수 있다. 사용될 수 있는 다른 동작 특성의 예로 배기 온도, 배기 수집 압력 및 엔진 내로 주입되는 측정 또는 추정 연료량이 있다.

전술한 모델의 계수는 엔진의 동작 중에 엔진의 토크를 추정하는데 사용되는 제어 장치의 초기 교정(initial calibration)에서 결정될 수 있다. 상기 교정에서 전술한 단계가 수행되는데, 즉, 엔진의 엔진 속도가 측정되고, 필터링된 엔진 속도 진폭이 결정되며, 상기 진폭을 표현하는 신호 E로 샘플링된 시간이 생성된다. 동시에, 엔진 속도 측정과 함께 엔진에 의해 생성된 토크 M이 측정된다. 다항식의 계수는 곡선 적합을 통해 선택되어서, 다항식은 적어도 신호 E에 의존하는 함수로 생성되어 측정된 토크를 표시한다. 바람직하게, 상기 계수는 측정된 토크 T에 대한 함수의 최소 제곱 에러를 최소화함으로써 선택될 수 있다.

일부 응용에서 드라이브 라인의 역학이 매우 중요하고, T로 표현되는 계수는 사용되는 기어에 따라 선택될 수 있다. 이러한 경우에, 변속기에 대한 제어 장치로부터의 파라미터는 선택될 계수를 결정하도록 판독될 수 있다. 대안적으로 기어는 속도 측정 및 엔진 속도에 기초하여, 또는 다른 적용 가능한 방식으로 선택될 수 있다.

상기 방법은 대형 수송 차량의 동작에 사용되는 연소 기관의 제어 중에 구현하는데 적합하다. 일반적으로 이러한 엔진은 예컨대, 승용차와 같은 엔진보다 좁은 범위의 엔진 속도로 작동된다. 이러한 차량의 최대 엔진 속도는 2000rpm 범위에 있고, 이러한 엔진 속도에서 엔진 속도 신호는 양호한 해상도로 측정될 수 있고, 따라서, 처음에 측정 없이 직접적으로 처리될 수 있다.

본 발명에 따른 방법을 구현하는 컴퓨터 프로그램 코드는 예컨대, 차량의 전자 제어 장치의 내부 메모리와 같은 컴퓨터의 내부 메모리 내에서 로드될 수 있는 컴퓨터 프로그램 내에 적절하게 포함된다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 전자 제어 장치에 의해 판독될 수 있는 데이터 저장 매체를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품을 통해 적절하게 제공되되, 상기 데이터 저장 매체는 내부에 저장된 컴퓨터 프로그램을 구비한다. 상기 데이터 저장 매체는 예컨대, CD-ROM, DVD 등의 형태인 광학 데이터 저장 매체, 하드 디스크 드라이브, 플로피 디스크, 카세트 등의 형태인 자기 데이터 저장 매체, 또는 플래시 메모리 또는 ROM, PROM, EPROM 또는 EEPROM 타입 메모리이다.

도 3은 컴퓨터 소프트웨어의 실행을 위해 예컨대, 중앙 처리 유닛(CPU)과 같은 실행 수단(41)을 포함하는 전자 제어 장치(40)를 개략적으로 도시한다. 실행 수단(41)은 데이터 버스(43)를 통해 예컨대, RAM 메모리와 같은 메모리(42)와 통신한다. 전자 제어 장치(40)는 예컨대, 플래시 메모리 또는 ROM, PROM, EPROM 또는 EEPROM 타입 메모리의 형태와 같은 데이터 저장 매체(44)를 또한 포함한다. 실행 수단(41)은 데이터 버스(43)를 통해 데이터 저장 수단(44)과 통신한다. 본 발명에 따른 방법을 구현하는 컴퓨터 프로그램 코드를 포함하는 컴퓨터 프로그램은 데이터 저장 매체(44) 상에 저장된다.

본 발명은 전술한 실시예에 대한 임의의 방식으로 제한되지 않고, 다양하게 가능한 실시예의 변형은 첨부된 청구항에 의해 정의되는 본 발명의 기본 개념을 벗어나지 않고 당업자에게 명백할 것이다.

Claims (17)

1. 적어도 두 개의 실린더를 구비하는 연소 기관에 의해 생성되는 평균 토크를 추정하는 방법으로,
   a) 연소 기관에서 적어도 일부의 연소 사이클 동안 복수의 측정값이 등록되어 엔진 속도 벡터를 생성하는 단계이되, 각 측정값은 연소 기관의 실린더 중 하나와 연관되고 각각의 측정 시간에서 엔진의 순간 속도를 나타내는, 엔진 속도 벡터 생성 단계,
   b) n은 2≤n≤x/2이고, x는 각 실린더와 연관된 엔진 속도 벡터에서 측정값의 개수일 때, 각 실린더와 연관된 엔진 속도 벡터의 n번째 최대값 및 최소값을 각각 결정하는 단계,
   c) 각각의 실린더에 대하여 단계 b)에서 결정된 두 개의 값 사이의 차이를 계산하는 단계,
   d) 단계 c)에서 획득한 차이를 시간의 함수로 나타내는 신호 E를 생성하는 단계,
   e) 단계 d)에서 생성된 적어도 신호 E에 따른 함수 T로 단계 a)에서 엔진에 의해 생성되는 토크를 추정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 평균 토크 추정 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 방법은 제어 장치에 의해 수행되며, 함수 T는 다항식이고, 다항식의 계수는 상기 제어 장치의 초기 교정으로 결정되는 것을 특징으로 하는 평균 토크 추정 방법.
3. 제2항에 있어서,
   상기 제어 장치의 초기 교정은 상기 단계 a)-e) 및 추가적으로,
   f) 단계 a)와 동시에 연소 기관에 의해 생성되는 토크를 측정하는 단계,
   g) 적어도 신호 E에 따른 함수로 단계 f)에서 측정되고 생성된 토크를 다항식으로 나타내도록 곡선 적합으로 다항식의 계수를 선택하는 단계의 수행을 포함하는 것을 특징으로 하는 평균 토크 추정 방법.
4. 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
   연소 기관에 의해 생성되는 토크는 함수 T=α+βE로 단계 e)에서 추정되되, α, β는 계수이고, E는 단계 d)에서 생성되는 신호인 것을 특징으로 하는 평균 토크 추정 방법.
5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   연소 기관의 평균 엔진 속도

   

   를 나타내는 평균 엔진 속도 신호 V가 생성되며, 단계 e)에서 연소 기관에 의해 생성되는 토크는 평균 엔진 속도 신호 V에 따른 함수 T로 추정되는 것을 특징으로 하는 평균 토크 추정 방법.
6. 제5항에 있어서,
   연소 기관에 의해 생성되는 토크는 함수 T=α+βE+γV+ηEV로 추정되되, α,β, γ 및 η은 계수이고, E는 단계 d)에서 생성되는 신호이며, V는 평균 엔진 속도 신호인 것을 특징으로 하는 평균 토크 추정 방법.
7. 제1항 내지 제3항 또는 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   연소 기관의 과급 공기압 P이 측정되며, 단계 e)에서 연소 기관에 의해 생성되는 토크는 과급 공기압에 따른 함수 T로 측정되는 것을 특징으로 하는 평균 토크 추정 방법.
8. 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
   엔진 속도 벡터의 길이는 연소 기관의 연소 사이클 동안 측정하는 경우의 수에 상당한 것을 특징으로 하는 평균 토크 추정 방법.
9. 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
   연소 기관의 연소 사이클 동안 각각 측정하는 경우 사이의 크랭크 각 θ의 수는 일정한 것을 특징으로 하는 평균 토크 추정 방법.
10. 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
    함수 T는 연소 기관에 의해 구동되는 차량을 구동시키는 데에 사용되는 기어에 따라 선택되는 것을 특징으로 하는 평균 토크 추정 방법.
11. 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
    함수 T는 주변 압력 및/또는 온도 및/또는 연료 유형을 포함하는 주변 파라미터에 따라 선택되는 것을 특징으로 하는 평균 토크 추정 방법.
12. 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
    단계 c)에서 계산된 차이는 크랭크 각의 함수로 신호 D를 형성하고, 상기 신호 D는 신호 H를 형성하도록 저역 통과 필터 또는 미디언 필터를 통해 필터링되는 것을 특징으로 하는 평균 토크 추정 방법.
13. 제12항에 있어서,
    단계 d)의 신호 E는 시간에 대하여 단계 c)에서 형성된 신호 H를 재-샘플링함으로써 생성되는 것을 특징으로 하는 평균 토크 추정 방법.
14. 컴퓨터 프로그램 코드가 컴퓨터에서 실행될 때, 컴퓨터를 이용하여 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 방법을 구현하는 컴퓨터 프로그램 코드를 포함하는 컴퓨터 프로그램.
15. 컴퓨터에 의해 판독될 수 있는 데이터 저장 매체, 데이터 저장 매체에 저장된 제14항에 따른 컴퓨터 프로그램의 컴퓨터 프로그램 코드를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품.
16. 전자 제어 장치(40)로,
    실행 수단(41), 실행 수단에 연결된 메모리(42), 실행 수단에 연결된 데이터 저장 매체(44), 상기 데이터 저장 매체(44)에 저장된 제14항에 따른 컴퓨터 프로그램의 컴퓨터 프로그램 코드를 포함하는, 전자 제어 장치.
17. 제16항에 따른 전자 제어 장치(40)를 포함하는 차량.

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