KR101020376B1

KR101020376B1 - 내연기관을 작동시키기 위한 장치 및 방법

Info

Publication number: KR101020376B1
Application number: KR1020087025000A
Authority: KR
Inventors: 레자 알리아크바르자데; 카를로스 에듀아르도 미구에스
Original assignee: 콘티넨탈 오토모티브 게엠베하
Priority date: 2006-08-11
Filing date: 2007-05-31
Publication date: 2011-03-08
Also published as: KR20080111060A; US20090272367A1; WO2008017528A1; DE102006037752B3; US7894972B2

Abstract

실린더별 람다 제어기에 의해 각 경우에, 각 실린더에 대해 측정된 실린더별 공연비에 따라 각 실린더의 공연비에 영향을 주는 제어기 값(ZSLR)이 결정된다. 미리정해진 제1 임계값(ZSLR_THD1)에 도달하였는지 체크하기 위해 상기 제어기 값(ZSLR)이 모니터링되고, 상기 제1 임계값에 도달시 각 실린더에 할당된 기록된 실린더별 공연비(LAM_I)의 편차를 나타내는 람다 질값(CQ)이 결정된다. 상기 제1 임계값(ZSLR_THD1)보다 강력한 제어 간섭을 나타내는 미리정해진 제2 임계값(ZSLR_THD2)의 도달 여부를 체크하기 위해 상기 제어기 값이 모니터링된다. 상기 제2 임계값에 도달하면 람다 질값(CQ)이 결정된다. 상기 제1 임계값(ZSLR_THD1)에 할당된 람다 질값(CQ)이 상기 제2 임계값(ZSLR_THD2)에 할당된 람다 질값(CQ)보다 작은지 여불를 결정하기 위한 체크가 이루어지고, 만일 그러한 경우, 불안정적 제어 거동(INSTAB)이 진단된다. 만일 그렇지 아니한 경우, 안정적 제어 거동(STAB)이 진단된다.

Description

내연기관을 작동시키기 위한 장치 및 방법 {METHOD AND DEVICE FOR OPERATING AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE}

본 발명은 다수의 실린더, 실린더에 할당되고 연료를 계량하는 분사밸브를 갖는, 그리고 각 실린더의 공연비를 나타내는 신호를 측정하는 배기 가스 탐침이 내부에 배치된 배기 가스 트랙트(tract)를 갖는 내연기관을 작동시키는 장치 및 방법에 관한 것이다.

내연기관을 탑재한 자동차로부터의 오염물질 배출 허용치에 관하여 법적 규제가 엄격해짐에 따라, 내연기관의 작동 중에 생성되는 오염물질 배출치를 최소로 유지하는 것이 필요해지고 있다. 이는 첫째로 내연기관의 각 실린더 내에서 공기/연료 혼합물의 연소 동안에 생성되는 오염물질 배출을 줄이는 것에 의해 달성될 수 있다. 둘째로는, 각 실린더 내에서 공기/연료 혼합물의 연소 과정 중에 생성되는 오염물질 배출을 무해 물질로 변환하는 배기가스 후처리 시스템을 사용하여 이를 달성할 수도 있다. 이런 목적으로 일산화탄소, 탄화수소와 질소 산화물을 무해 물질로 변환하는 배기가스 촉매변환기가 사용된다. 배기가스 촉매변환기를 사용한 연소 중 오염물질 배출의 생성 및 오염 성분의 변환에 대한 조절은 각 실린더 내의 공연비가 매우 정밀하게 조절되는 것을 전제로 한다.

특히 배기가스 촉매변환기를 엔진에 매우 가깝게 배치하는 경향이 증가하는 것과 관련하여, 정밀한 실린더별(cylinder-specific) 공연비 조절의 중요성이 커지는데, 그 이유는 짧은 혼합 섹션으로 인해 각 배기가스 패키지들이 상대적으로 덜 혼합되기 때문이다. 그러나, 일반적으로 비용상의 이유로 단지 하나의 배기가스 탐침이 배기가스 트랙트의 각 배기가스 분기에 있는 각 배기가스 촉매변환기의 상류에 배치된다.

각 실린더의 각 연소 챔버 내에서 각 공연비의 실린더별 정밀 세팅을 위해, 실린더별 람다 제어를 이용하는 것이 DE 10 2004 004 291 B3으로부터 알려져 있는데, 이것에 의하면 각 실린더별 공연비의 개개의 편차(deviation)들이 평균 공연비로 최소화된다. 각 실린더 내의 공연비의 특성을 나타내는 신호인, 배기가스 트랙트 내에 배치된 배기가스 탐침의 측정 신호가 각 실린더의 피스톤의 기준 위치에 대해 미리정해진 크랭크 각에 기록되고 각 실린더에 할당된다. 각 실린더에 대해 기록되는 측정 신호에 따라 실린더별 람다 제어기에 의해 각 실린더 내의 공연비에 영향을 주는 작동 변수가 생성된다. 상기 제어기의 불안정성 기준에 따라 미리정해진 크랭크 각이 재조정된다.

DE 103 04 245 B3에서 실린더별 람다 제어의 제어 거동을 향상시키는 최적화 방법을 사용하는 것이 알려져 있는데, 이것은 양과 음의 양방향으로 배기가스 탐침의 측정 신호를 기록하기 위한 샘플링 포인트를 변화시킴으로써 달성되며, 상기 방법은 개별 측정 람다값의 편차를 나타내는 특성을 최적화한다.

본 발명의 목적은 내연기관의 간단하고 정밀한 작동을 가능케하는 내연기관 작동 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

이 목적은 독립항의 특징에 의해 달성된다. 본 발명의 바람직한 실시예들은 종속항들에 나타나 있다.

본 발명은 다수의 실린더를 가지며, 실린더에는 연료를 계량하는 분사 밸브가 할당되며, 각 실린의 공연비를 나타내는 측정 신호를 갖는 배기가스 탐침이 내부에 배치된 배기가스 트랙트를 포함하는 내연기관을 작동시키는 방법 및 이에 상응하는 장치에 의해 특징을 갖는다. 상기 측정 신호는 각 실린더의 피스톤의 기준 위치와 관련하여 미리정해진 크랭크 축 각도에 기록되고, 기록된 실린더별 공연비로서 각 실린더에 할당된다. 실린더별 람다 제어기에 의해 각 경우에, 각 실린더에 대해 기록된 실린더별 공연비에 따라 각 실린더의 공연비에 영향을 주는 제어기 값이 결정되고, 실린더에 할당된 분사 밸브가 각 경우에 각 제어기 값에 따라 작동된다. 미리정해진 제1 임계값에 도달하였는지 체크하기 위해 상기 제어기 값이 모니터링되고, 상기 제1 임계값에 도달시 각 실린더에 할당된 기록된 실린더별 공연비의 편차를 나타내는 람다 질값이 결정된다. 상기 제1 임계값보다 강력한 제어 간섭을 나타내는 미리정해진 제2 임계값의 도달 여부를 체크하기 위해 상기 제어기 값이 모니터링된다. 상기 제어기 값이 제2 임계값에 도달하면 람다 질값이 마찬가지로 결정된다. 또한, 상기 제1 임계값에 할당된 람다 질값이 상기 제2 임계값에 할당된 람다 질값보다 작은지 여부를 결정하기 위한 체크가 이루어진다. 만일 그러한 경우, 불안정적 제어 거동이 진단된다. 만일 그렇지 아니한 경우, 안정적 제어 거동이 진단된다. 이런 방식으로, 극히 시기적절한 방식의 불안정적 제어 거동의 검출이 가능하게 된다.

이것은 실린더별 람다 제어기에 할당된, 작동기 특성의 측면에서 큰 변동폭을 갖는 작동기(actuator)를 사용하는 경우에 특히 유리하다. 이러한 작동기는 바람직하게 분사 밸브의 압전 작동기이다. 이런 식으로 예컨대 적응 및 제어기 값의 통합된 평가의 경우에서와 같이, 적응 값(adaption value)과 제어기 값간의 구별이 없는 것에 비교할 때, 불안정적 제어 거동의 시기적절한 검출이 상당히 크게 개선된다.

이것은 특히 오염물질 방출의 일시적인 방지에 관해서도 상당히 유리하다. 또한, 가능한 적응 값은 불안정적 제어 거동의 시기적절한 검출에 상당한 부정적인 영향을 주지 않으면서 작동기 특성의 변동에 적절히 맞춰진 범위의 값을 취할 수 있다. 특히 바람직하게, 제2 임계값은 대략적으로 제어기 값의 제어 한계, 즉 극한치에 상응할 것이다.

유리한 실시예에 따르면, 제1 임계값에 할당된 람다 질값이 성기 제2 임계값에 할당된 람다 질값보다 작은 것으로 수 차례 검출되기 전까지는 불안정적 제어 거동이 진단되지 않는다. 이 방식에 의하면, 불안정적 제어 거동의 잘못된 추정이 매우 신뢰성있게 회피될 수 있다.

다른 유리한 실시예에 따르면, 불안정적 제어 거동이 검출되면 미리정해진 크랭크 축 각도가 조절된다. 이런 방식으로, 불안정적 제어 거동이 각 실린더의 공연비에 대한 배기가스 탐침의 측정 신호의 잘못된 할당을 나타낸다는 사실이 활용된다.

다른 유리한 실시예에 따르면, 각 실린더에 할당된 각각의 적응 값이 각 실린더에 할당된 제어기 값에 따라 미리정해진 시간 간격으로 조절되고, 불안정적 제어 거동이 검출되면 각 적응 값이 이전 시간 간격들 중 하나에서 취했던 값으로 재설정된다. 그런 다음, 안정적 제어 거동이 검출될 때까지 적응 값이 다시 조절되지 않는다.

따라서, 이런 시기적절한 방식으로 잘못된 적응이 효과적으로 회피될 수 있다.

다른 유리한 실시예에 따르면, 각 실린더에 할당된 기록된 실린더별 공연비의 평균 값으로부터 각 실린더에 할당된 기록된 실린더별 공연비의 크기 측면에서의 편차의 총합을 기초로 상기 람다 질값이 결정된다. 이것은 특히 간단하다.

이런 점과 기타 다른 측면들에서, 예를들어 다수의 실린더 뱅크를 갖는 경우와 같은 다분기 배기가스 트랙트의 경우에서와 같이, 배기가스 분기마다 하나의 배기가스 탐침이 제공되고 그런다음 각 배기가스 분기에 할당된 실린더와 관련하여 각각의 단계가 수행된다는 것을 이 분야의 숙련자라면 쉽게 알 수 있다.

다른 유리한 실시예에 따르면, 각 실린더별 람다 제어기가 정지되면 각 제어기 값이 미리정해진 기본값으로 재설정된다. 이런 식으로, 특히 상이한 작동 상태들에서 필요한 제어기 값이 신속히 얻어질 수 있다. 이런 방식으로, 제어기 값을 특히 극한값에 머물게 하는 것을 회피할 수 있다. 이것은 특히 효과적인 안정적 또는 불안정적 제어 거동의 검출을 가능하게 한다. 정지(deactivation)는 바람직하게 내연기관의 특히 준정상 상태(quasi-stationary operating state)의 밖에서 발생한다.

본 발명의 예시적인 실시예들이 도면을 참고하여 보다 상세히 설명된다.

도 1은 제어 장치를 구비한 내연기관을 나타낸 것이고,

도 2는 제어 장치의 블록 다이어그램을 나타낸 것이고,

도 3은 내연기관을 작동시키는 프로그램의 제1 흐름도를 나타낸 것이고,

도 4는 내연기관을 작동시키는 다른 프로그램의 제2 흐름도를 나타낸 것이고,

도 5는 내연기관을 작동시키는 또 다른 프로그램의 제3 흐름도를 나타낸 것이다.

동일한 구성 및 기능의 요소에 대해서는 도면 전체를 통해 동일한 도면부호로 표시되어 있다.

내연기관(도 1)은 흡기 트랙트(1), 엔진 블록(2), 실린더 헤드(3) 및 배기 가스 트랙트(4)를 포함한다. 흡기 트랙트(1)는 바람직하게 스로틀 밸브(11), 매니폴드(12) 및 엔진 블록(2)으로의 흡기 포트를 통해 실린더(Z1)로 이어지는 흡기 파이프(13)를 포함한다. 엔진 블록(2)은 또한 크랭크축(21)을 포함하는데, 이는 커넥팅 로드(25)를 통하여 실린더(Z1)의 피스톤(24)에 결합한다.

실린더 헤드(3)는 가스 유입 밸브(30), 가스 배출 밸브(31) 및 밸브 기 어(32, 33)를 갖는 밸브 열 조립체(valve train assembly)를 포함한다. 실린더 헤드(3)는 또한 분사 밸브(34) 및 점화 플러그(35)도 포함한다. 대안적으로, 분사 밸브(34)는 흡기 트랙트(1)에 배치될 수도 있다.

배기 가스 트랙트(4)는 배기가스 촉매 변환기(40)를 포함하는데, 이는 바람직하게 3-방향 촉매 변환기로서 구성된다. 센서가 할당되는 제어장치(6)가 제공되며, 상기 센서는 상이한 측정 변수를 기록하고 상기 측정 변수의 측정치를 결정한다. 작동 변수는 또한, 측정 변수에 추가하여, 측정 변수로부터 유도된 변수도 포함한다. 작동 변수 중 하나 이상에 기초하여, 제어 장치(6)는, 내연 기관에 할당된 작동 부재를 제어하며, 상기 작동 부재에는 작동 구동장치에 대한 작동 신호를 생성함으로써 각각의 경우에서 상응하는 작동 구동장치가 할당된다.

제어 장치(6)는 또한 내연기관을 작동시키기 위한 장치를 지칭할 수도 있다.

센서에는 가속 페달(7)의 위치를 기록하기 위한 페달 위치 센서(71), 스로틀 밸브(11) 상류의 공기 질량 유동을 기록하는 공기 질량계(14), 흡입 공기 온도를 기록하는 온도 센서(15), 흡기 파이프 압력을 기록하는 압력 센서(16), 크랭크 축 각도를 기록하고 이후 회전 속도(N)가 할당되는 크랭크 축 각도 센서(22), 냉각수 온도를 기록하는 추가의 온도 센서(23), 캠축 각도를 기록하는 캠축 각도 센서(36a), 배기 가스의 잔존 산소 함량을 측정하고 그 측정 신호가 공기/연료 혼합물 연소 과정 동안 실린더(Z1)에서의 공연비를 나타내는 배기 가스 탐침(41)이 있다. 배기가스 탐침(41)은 바람직하게 선형 람다 탐침으로 구성되고 따라서 광범위한 관련 공연비에 걸쳐 이에 비례하는 측정신호를 생성한다.

실시예에 따라, 언급된 센서들의 임의의 조합이나 또는 기타의 센서들이 사용될 수 있다.

작동 부재들은 예를들어 스로틀 밸브(11), 가스 흡입 및 가스 배출 밸브(30, 31), 분사 밸브(34) 또는 점화 플러그(35)일 수 있다.

실린더(Z1)에 추가로, 실린더들(Z2 내지 Z4)이 제공되며, 이에 따른 작동 부재들도 할당된다. 실린더 뱅크라고도 지칭되는 실린더의 각 배기가스 뱅크(bank)에 바람직하게 배기가스 트랙트(4)의 배기가스 분기가 할당되고, 이에 상응하여 각각의 배기가스 분기에는 배기가스 탐침(41)이 할당된다.

도 2에 제어 장치(6)의 부분 블록 다이어그램이 도시되어 있다. 블록(B1)은 내연기관에 해당한다. 배기가스 탐침(41)에 의해 공연비(LAM_RAW)가 기록되어 블록(B2)으로 입력된다. 각 실린더(Z1 내지 Z4)의 각 피스톤(24)의 기준 위치와 관련하여 미리정해진 각 경우의 크랭크 축 각도(CRK_SAMP)에서, 현재 이 순간에 기록되어 있고 배기가스 탐침(41)의 측정 신호로부터 유도된 공연비가 각 실린더의 각 공연비에 할당되며 따라서 기록된 실린더별 공연비(LAM_I)로서 할당된다. 각 실린더(Z1 내지 Z4)와 관련하여 사각 괄호내의 참조 기호는 여기서 각 경우 각 변수의 할당(예를들어 각 실린더(Z1 내지 Z4)에 대해 기록된 실린더별 공연비(LAM_I)의 할당)을 나타낸다. 이하, 실린더(Z1)에 대한 프로세스에 관하여 블록 다이어그램을 설명한다. 마찬가지 설명이 다른 실린더들(Z2 내지 Z4)에 관해서도 적용된다.

각 피스톤(24)의 기준 위치는 바람직하게 상사점이다. 미리정해진 크랭크 축 각도(CRK_SAMP)가 예를들어 내연기관의 최초 시동에 대한 고정값으로서 적용되고 하기 설명되는 프로그램에 기초하여 필요시 후속적으로 조절된다.

블록(B4)에서, 평균 공연비(LAM_MW)가 기록된 실린더별 공연비들(LAM_I[Z1-Z4])을 평균함으로써 결정된다. 기록된 실린더별 공연비(LAM_I[Z1])와 평균 공연비(LAM_MW)와의 편차(D_LAM_I[Z1]) 역시 블록(B4)에서 결정된다. 오차 변수로서, 편차(D_LAM_I[Z1])는 블록(B6)의 입력 변수를 형성하고, 블록(B6)은 실린더별 람다 제어기를 포함하며 여기서 편차(D_LAM_I[Z1])에 따라 각 실린더(Z1 내지 Z4)의 공연비에 영향을 주기 위한 제어기 값(ZSLR)이 결정된다. 실린더별 람다 제어기는 바람직하게 적분 성분을 포함한다. 입력에 존재하는 편차(D_LAM_I[Z1])는 실린더별 람다 제어기가 작동되는 동안 바람직하게 적분된다. 실린더별 람다 제어기는 미리정해진 작동 조건이 존재할 때만 바람직하게 작동된다. 이런 종류의 작동 조건은 내연기관의 작동 변수들에 의해 정해지고 예를들어 내연기관의 준정상 작동 상태에서 존재할 수 있다. 그렇지 않은 경우 실린더별 람다 제어기가 바람직하게 정지되고 제어기 값이 이 경우 미리정해진 기본 값, 특히 중립 값(neutral value)으로 바람직하게 재설정된다.

블록(B7)은 각 실린더(Z1 내지 Z4)에 할당된 각 적응 값(ZSLAD)을 적응시키기 위한 적응 유닛을 포함하는데; 이는 바람직하게 미리정해진 시간 간격으로 발생한다. 이에 관해 상이한 시간 간격이 상이하게 특정될 수 있다. 적응 값(ZSLAD)은 예를 들어 대략 매 2 내지 3초마다 바람직하게 조절된다. 적응 값의 조절 과정에 있어서 현재 제어기 값(ZSLR)의 미리정해진 성분이 적응 값(ZSLAD)에 더해진다. 바람직하게 테이크오버 인자(s)가 이러한 목적으로 적절히 특정된다. 이에 대응하여, 적응 값(ZSLAD)이 조절될 때 상응하게 제어기 값(ZSLR)이 보충적으로 조절된다. 블록(B7)의 출력측에서 적응 값(ZSLAD) 및 제어기 값(ZSLR)이 블록(B8)에 제공된다. 적응 값(ZSLAD)은 시간 조건에 따라 조절될 수 있고 또한 부가적 또는 대안적으로 내연기관의 작동 변수들의 미리정해진 값이나 값 곡선에 따라 조절될 수 있고 예를들어 준정상 작동 상태에 있을 때만 조절될 수 있다.

블록(B8)에서, 실린더별 람다 제어 인자(LAM_FAC_I)가 제어기 값(ZSLR)과 적응 값(ZSLAD)에 따라 정해진다. 바람직하게, 제어기 값과 적응 값(ZSLAD) 모두 중립 값으로 영의 값을 가지며 각 경우 미리정해진 최대값으로 크기가 제한되는데, 적응 값의 경우 예를들어 0.25, 제어기 값(ZSLR)의 경우 예를 들어 0.1일 수 있다.

이러한 제한 기능들은 블록(B6 및 B7)에서 상응하게 제공된다.

따라서, 실린더별 람다 제어 인자(LAM_FAC_I)는 제어기 값(ZSLR)과 적응 값(ZSLAD)을 1의 값에 더함으로써 바람직하게 결정된다.

블록(B9)에서, 내연기관의 실린더들(Z1 내지 Z4) 모두에 대한 미리정해진 공연비를 기준 변수로 갖고 평균 공연비(LAM_MW)를 제어 변수로 갖는 람다 제어기가 제공된다. 람다 제어기의 작동 변수는 람다 제어 인자(LAM_FAC_ALL)이다. 따라서 람다 제어기는 내연기관의 모든 실린더들(Z1 내지 Z4)에 대해 고려된 미리정해진 공연비를 설정하는 임무를 갖는다. 다수의 실린더 뱅크가 존재하면, 하나의 실린더 뱅크에 대응하는 람다 제어기가 각 경우에 할당될 수 있다.

블록(B10)에서, 측정될 연료 질량(MFF)이 각 실린더(Z1 내지 Z4)로 들어가는 매스 공기 유동(MAF)에 따라, 그리고 가능하면, 회전 속도(N) 및 모든 실린더(Z1 내지 Z4)에 대한 공연비의 설정포인트 값(LAM_SP)에 따라 결정된다.

곱셈 단계(M1)에서, 측정될 연료 질량(MFF), 람다 제어 인자(LAM_FAC_ALL) 및 각각의 기록된 실린더별 람다 제어 인자(LAM_FAC_I)를 곱함으로써 측정될 수정 연료 질량(MFF_COR)이 결정된다. 측정될 수정 연료 질량(MFF_COR)를 기초로, 작동 신호가 생성되고 이것에 의해 각 분사 밸브(34)가 작동되며, 이 작동 밸브는 특히 압전 작동기를 작동 드라이브로 갖는다.

도 2의 블록 다이어그램에 도시된 구조에서, 다른 실린더들(Z2 내지 Z4) 각각에 대해 상응하는 구조들(B_Z2 내지 B_Z4)이 제동되며 이들은 상응하는 블록들(B2 내지 B8)을 포함한다.

단계(S1)(도 3)에서 내연기관을 작동하는 프로그램이 시작되며 변수들이 필요시 초기화된다. 단계(S2)에서, 각 제어기 값(ZSLR)이 미리정해진 제2 임계값(ZSLR_THD2) 보다 큰지 같은지를 결정하기 위한 체크가 이루어진다. 만약 그럴 경우, 람다 질값(CQ[ZSLR_THD2])이 단계(S4)에서 결정되며 다음으로 각 실린더(Z1 내지 Z4)에 할당된다. 람다 질값(CQ[ZSLR_THD2])은 각각의 기록된 실린더별 공연비(LAM_I)의 편차를 나타내는 방식으로 바람직하게 결정된다. 람다 질값(CQ)이 단계(S4)에서 특정되는 관계에 따라 바람직하게 결정된다. 여기서 k는 카운터를 나타낸다. 따라서, 람다 질값(CQ)은 각 실린더(Z1 내지 Z4)에 할당된 편차(D_LAM_I)의 크기 총합에 바람직하게 대응한다. 다음으로, 아래에서 상세히 설명되는 단계(S6)에서 프로세스가 계속된다.

반대로, 단계(S2)의 조건이 충족되지 않으면, 단계(S8)가 바람직하게 실행된 다. 단계(S8)에서, 각 제어기 값(ZSLR)이 제1 임계값(ZSLR_THD1)보다 크거나 같은지를 결정하기 위한 체크가 이루어진다. 만약 그렇지 않을 경우, 프로세스는 다시 단계(S2)에서 계속된다. 반대로, 만약 그럴 경우, 람다 질값(CQ)이 단계(S10)에서 결정되고, 제1 임계값(ZSLR_THD1)에 할당된다. 이것은 단계(S4)의 과정에 대해 상응하는 방식으로 바람직하게 발생한다. 필요시 단계(S2)에서 프로세스가 계속된다.

단계(S2, S4, S8 및 S10)는 바람직하게 각 실린더(Z1 내지 Z4)에 관하여 실질적으로 병렬적으로 실시된다. 또한, 단계(S2, S8)에서 제어기 값(ZSLR)의 크기가 각각의 제1 또는 제2 임계값(ZSLR_THD1, ZSLR_THD2)보다 크거나 같은지가 체크될 수 있다. 대안적으로, 별도의 체크가 이루어진 다음 각 제어기 값(ZSLR)이 제어기 값(ZSLR)의 중립값보다 큰지 작은지에 따라, 할당된 람다 질값(CQ)이 상응하게 결정될 수 있다.

제2 임계값(ZSLR_THD2)은 제1 임계값(ZSLR_THD1)에 비해 더욱 강력한 제어 간섭을 나타내도록 정해진다.

이에 대해 제2 임계값(ZSLR_THD2)은 예를들어 그 크기(예컨대 0.1일 수 있다)와 관련하여 크기면에서 최대로 강력한 제어 간섭에 상응할 수 있다. 그러면 제1 임계값(ZSLR_THD1)은 상대적으로 보다 작은 크기 예를들어 0.7의 크기를 가질 수 있다.

단계(S6)에서, 실린더(Z1 내지 Z4) 중 하나에 대해서 각 경우에, 제1 임계값(ZSLR_THD1)에 할당된 람다 질값(CQ)이 각 제2 임계값(ZSLR_THD2)에 할당된 람다 질값(CQ)보다 작은지를 결정하기 위한 체크가 이루어진다. 만약 그런 경우, 이는 제어 거동의 발산을 나타내며 결과적으로 불안정적 제어 거동(INSTAB)을 나타낸다. 그러면 단계(S12)가 실행되어 불안정성 카운터(INSTAB_CTR)가 증가된다.

반대로, 단계(S6)의 조건이 충족되지 않으면, 이는 제어 거동의 수렴을 나타내며 결과적으로 안정적 제어 거동(STAB)을 나타낸다. 따라서, 단계(S14)가 실행되어 불안정성 카운터(INSTAB_CTR)이 감소된다. 단계들(S12 및 S14)에 이어서, 단계(S16)가 실행되어 불안정성 카운터(INSTAB_CTR)가 미리정해진 최대 카운터 값(CTR_MAX)보다 큰지 판단하기 위한 체크가 이루어진다. 최대 카운터 값은 예를들어 3일 수 있다.

단계(S16)의 조건이 충족되면, 불안정적 제어 거동(INSTAB)이 진단된다. 반대로 단계(S16)의 조건이 충족되지 않으면, 안정적 제어 거동(STAB)이 진단된다. 그러면 다시 단계(S2)에서 프로세스가 바람직하게 계속된다.

대안적으로, 단계(S12 내지 S16)의 실행은 생략될 수 있으며 단계(S6)의 조건이 충족되면 단계(S20)이 바로 실행될 수 있고, 또한 단계(S6)의 조건이 충족되지 않으면 단계(S18)이 바로 실행될 수 있다.

내연기관을 작동하는 추가 프로그램이 단계(S22)(도 4)에서 시작된다. 단계(S22)와 단계(S1)은 모두 내연기관의 시동에 시간적으로 가깝게 실행되는 것이 바람직하다. 변수들은 단계(S22)에서 역시 초기화될 수 있다.

단계(S24)에서, 불안정적 제어 거동(INSTAB)이 검출되었는지 결정하기 위한 체크가 이루어진다. 만일 그렇지 않은 경우, 프로세스는 단계(S26)에서 계속되어 각 적응 값들(ZLAD[Z1-Z4])의 새로운 조절이 추가로 허용된다. 후속하여 프로세스 는 단계(S24)에서 다시 계속된다.

반대로 단계(S24)의 조건이 충족되면, 각 실린더(Z1 내지 Z4)에 할당된 각 적응 값(ZLAD[Z1-Z4])이 단계(S28)에서 미리정해진 이전 시간 간격에서 취했던 값으로 재설정된다. 이것은 예를들어 직전 구동 사이클에서 취했던 값일 수 있다.

후속하여 적응 값(ZSLAD)의 추가적 조절은 안정적 제어 거동(STAB)이 한번 더 검출될 때까지 바람직하게 방지된다. 이런 방식으로 오적응이 매우 시기 적절하게 방지될 수 있다. 다음으로 프로세스는 단계(S24)에서 다시 한번 계속된다.

역시 추가적인 프로그램(도 5)이 단계(S30)에서 시작되며 변수들 역시 필요하다면 초기화된다. 단계(S32)에서, 불안정적 제어 거동(INSTAB)이 검출되었는지 결정하기 위해 체크가 이루어진다. 만약 그렇지 않은 경우, 단계(S34)에서 각도 적응 카운터(CRK_CTR)가 감소되고 프로세스는 단계(S32)에서 다시 진행된다.

반대로 단계(S32)의 조건이 만족되면, 각도 적응 카운터(CRK_CTR)이 단계(S36)에서 증가된다.

단계(S38)에서, 각도 적응 카운터(CRK_CTR)가 예를들어 3으로 설정된 미리정해진 각도 적응 카운터 최대값(CRK_CTR_MAX)보다 큰지를 결정하기 위해 체크가 이루어진다. 만일 그런 경우라면, 미리 정해진 크랭크 축 각도(CRK_SAMP)가 단계(S40)에서 조절되는데 여기서 배기가스 탐침(41)의 측정 신호가 각 실린더(Z1 내지 Z4)의 피스톤(24)의 기준 위치에 관해 기록되고, 기록된 실린더별 공연비(LAM_I)로서 각 실린더(Z1 내지 Z4)에 할당된다.

이것은 예를들어 람다 질값(CQ)이 미리정해진 방식으로 변할 때까지, 특히 미리정해진 값이나 미리정해진 극한값 특히 최소값을 취할 때까지, 계속적으로 미리정해진 크랭크 축 각도(CRK_SAMP)를 조절함에 의해 수행될 수 있다. 이것은 예를들어 최소값이나 최대값 검색을 포함하는 상응하는 최적화 방법에 의해 수행될 수 있다. DE 103 04 245 D3에서 이에 대응하는 접근이 개시된 바 있고, 그 내용이 여기에 참조된다.

반대로 단계(S38)의 조건이 충족되지 않으면, 프로세스가 단계(S32)에서 계속된다. 단계(S40)에 이어서, 프로세스는 마찬가지로 단계(S32)에서 계속된다.

Claims

다수의 실린더(Z1 내지 Z4)를 가지며, 실린더(Z1 내지 Z4)에는 연료를 계량하는 분사 밸브(34)가 할당되며, 각 실린더(Z1 내지 Z4)의 공연비를 나타내는 측정 신호를 갖는 배기가스 탐침(41)이 내부에 배치된 배기가스 트랙트를 포함하는 내연기관을 작동시키는 방법으로서,

상기 측정 신호는 각 실린더(Z1 내지 Z4)의 피스톤(24)의 기준 위치와 관련하여 미리정해진 크랭크 축 각도(CRK_SAMP)에 기록되고, 기록된 실린더별 공연비(LAM_I)로서 각 실린더(Z1 내지 Z4)에 할당되며,

실린더별 람다 제어기에 의해 각 경우에, 각 실린더(Z1 내지 Z4)에 대해 기록된 실린더별 공연비(LAM_I)에 따라 각 실린더(Z1 내지 Z4)의 공연비에 영향을 주는 제어기 값(ZSLR)이 결정되고, 실린더(Z1 내지 Z4)에 할당된 분사 밸브(34)가 각 경우에 각 제어기 값(ZSLR)에 따라 작동되며,

미리정해진 제1 임계값(ZSLR_THD1)에 도달하였는지 체크하기 위해 상기 제어기 값(ZSLR)이 모니터링되고, 상기 제1 임계값(ZSLR_THD1)에 도달시 각 실린더에 할당된 기록된 실린더별 공연비의 편차를 나타내는 람다 질값(CQ)이 결정되며,

상기 제1 임계값(ZSLR_THD1)보다 강력한 제어 간섭을 나타내는 미리정해진 제2 임계값(ZSLR_THD2)의 도달 여부를 체크하기 위해 상기 제어기 값(ZSLR)이 모니터링되고, 상기 제2 임계값(ZSLR_THD2)에 도달하면 람다 질값(CQ)이 결정되며,

상기 제1 임계값(ZSLR_THD1)에 할당된 람다 질값(CQ)이 상기 제2 임계 값(ZSLR_THD2)에 할당된 람다 질값(CQ)보다 작은지 여불를 결정하기 위한 체크가 이루어지고, 만일 그러한 경우, 불안정적 제어 거동(INSTAB)이 진단되며; 만일 그렇지 아니한 경우, 안정적 제어 거동(STAB)이 진단되는

내연기관을 작동시키는 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 제1 임계값(ZSLR_THD1)에 할당된 람다 질값(CQ)이 성기 제2 임계값(ZSLR_THD2)에 할당된 람다 질값(CQ)보다 작은 것으로 수 차례 검출되기 전까지는 불안정적 제어 거동(INSTAB)이 진단되지 않는

내연기관을 작동시키는 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

불안정적 제어 거동(INSTAB)이 검출되면 미리정해진 크랭크 축 각도(CRK_SAMP)가 조절되는

내연기관을 작동시키는 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

각 실린더(Z1 내지 Z4)에 할당된 각각의 적응 값(ZSLAD)이 각 실린더(Z1 내지 Z4)에 할당된 제어기 값(ZSLR)에 따라 미리정해진 시간 간격으로 조절되고, 불안정적 제어 거동(INSTAB)이 검출되면 각 적응 값(ZSLAD)이 이전 시간 간격들 중 하나에서 취했던 값으로 재설정되며, 안정적 제어 거동(STAB)이 검출될 때까지 적응 값(ZSLAD)이 다시 조절되지 않는

내연기관을 작동시키는 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

각 실린더(Z1 내지 Z4)에 할당된 기록된 실린더별 공연비(LAM_I)의 평균 값(LAM_MW)으로부터 각 실린더(Z1 내지 Z4)에 할당된 기록된 실린더별 공연비(LAM_I)의 크기 측면에서의 편차(D_LAM_I)의 총합을 기초로 상기 람다 질값(CQ)이 결정되는

내연기관을 작동시키는 방법
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

각 실린더별 람다 제어기가 정지되면 각 제어기 값(ZSLR)이 미리정해진 기본값으로 재설정되는

내연기관을 작동시키는 방법.
다수의 실린더(Z1 내지 Z4)를 가지며, 실린더(Z1 내지 Z4)에는 연료를 계량하는 분사 밸브(34)가 할당되며, 각 실린더(Z1 내지 Z4)의 공연비를 나타내는 측정 신호를 갖는 배기가스 탐침(41)이 내부에 배치된 배기가스 트랙트를 포함하는 내연기관을 작동시키는 장치로서,

각 실린더(Z1 내지 Z4)의 피스톤의 기준 위치와 관련하여 미리정해진 크랭크 축 각도(CRK_SAMP)에 상기 측정 신호를 기록하고 이 신호를 기록된 실린더별 공연비(LAM_I)로서 각 실린더(Z1 내지 Z4)에 할당하며,

실린더별 람다 제어기에 의해 각 경우에, 각 실린더(Z1 내지 Z4)에 대해 기록된 실린더별 공연비(LAM_I)에 따라 각 실린더(Z1 내지 Z4)의 공연비에 영향을 주는 제어기 값(ZSLR)을 결정하고, 각 제어기 값(ZSLR)에 따라 각 경우에 실린더(Z1 내지 Z4)에 할당된 분사 밸브(34)를 작동시키며,

미리정해진 제1 임계값(ZSLR_THD1)에 도달하였는지 체크하기 위해 상기 제어기 값(ZSLR)을 모니터링하고, 상기 제1 임계값(ZSLR_THD1)에 도달시 각 실린더에 할당된 기록된 실린더별 공연비(LAM_I)의 편차를 나타내는 람다 질값(CQ)을 결정하며,

상기 제1 임계값(ZSLR_THD1)보다 강력한 제어 간섭을 나타내는 미리정해진 제2 임계값(ZSLR_THD2)의 도달 여부를 체크하기 위해 제어기 값(ZSLR)을 모니터링하고, 제2 임계값(ZSLR_THD2)에 도달되면 람다 질값(CQ)을 결정하며,

상기 제1 임계값(ZSLR_THD1)에 할당된 람다 질값(CQ)이 제2 임계값(ZSLR_THD2)에 할당된 람다 질값(CQ)보다 작은지 체크하고, 만일 그러한 경우, 불안정적 제어 거동(INSTAB)을 검출하고, 만일 그렇지 아니한 경우, 안정적 제어 거동(STAB)을 검출하는

내연기관을 작동시키는 장치.