KR101215518B1 - 내연기관을 작동시키기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

내연기관을 작동시키기 위한 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 실린더들에 대해 제공되며 연료를 계측하는 다중 실린더들 및 분사 밸브들을 갖는 내연 기관에 관한 것이다. 상기 내연 기관은 또한 배기 가스 촉매 변환기가 배치되는 배기 가스관을 포함한다. 배기 가스 촉매 변환기의 산소 저장 용량의 특성값(OSC)이 결정된다. 특성값(OSC)에 따라, 배기 가스 촉매 변환기를 가열하기 위한 가열 수단(HM)이 실행된다.

Description

내연기관을 작동시키기 위한 방법 및 장치{METHOD AND DEVICE FOR OPERATING AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE}
본 발명은 내연 기관을 작동시키기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
내연 기관이 배치된 자동차에서 허용가능한 오염 배출량을 규제하는 점차 엄격한 법정 규정들이 내연 기관의 작동 이것은 내연 기관의 각각의 실린더에서 공기/연료 혼합의 연소 동안 생산된 오염 배출량의 감소에 의해 달성될 수 있다. 다른 한편으로 배기 가스 후처리 시스템들이 각각의 실린더에서 공기/연료 혼합의 연소 프로세스 동안 생산된 오염 배출량을 무해한 물질들로 변환하도록 내연기관에 채택된다. 예를 들어, 특히 불꽃 점화 기관에서, 삼원 촉매 변환기(three-way catalytic converter)가 이러한 목적을 위해 배기 가스 촉매제들로서 사용된다. 실린더들에서 정확하게 조정된 공연비는 예를 들어 일산화탄소, 탄화 수소와 질소 산화물과 같은 오염 배출량의 변환에서 높은 정도의 효율성을 달성하기 위한 필수 요건이다. 더욱이 배기 가스 촉매 변환기의 상류에서 혼합은 배기 가스 촉매 변환기의 산소 저장의 보충 및 고갈에 영향을 주도록, 미리 정의된 변화, 즉, 예를 들어, 초과 공기 모드 및 공기 효율 모드에서 내연 기관의 교대로 작동을 또한 나타내어야만 한다. 산소가 저장될 때, 특히 질소 산화물이 감소하고, 반면 저장소가 비어 있을 때 산화 프로세스가 조력되고 또한 저장된 산소 분자들이 배기 가스 촉매 변환기의 하위섹션 비활성화로부터 방지된다.
특히 오염 배출량의 관련 비율은 내연 기관이 시작된 후 및 배기 가스 촉매 변환기가 작동 준비 상태에 도달되기 전에 정상적으로 발생한다. 예를 들어, 2 차 공기의 분사를 포함할 수 있는 가열 수단(heating measures)이 가능한 가장 신속한 방식으로 배기 가스 촉매 변환기의 작동 준비를 발생시키는 것에 대해 알려져 있다.
본 발명의 기본이 되는 목적은 내연 기관이 낮은 오염 배출량으로 작동할 수 있는 방법 및 장치를 생산하는 것이다.
목적은 독립항의 특징들에 의해 달성된다. 본 발명의 바람직한 실시예는 종속항들에서 특징화된다.
본 발명은 다수의 실린더들 및 연료를 분배하기 위한 목적으로 상기 실린더들에 할당된 분사 밸브들을 구비하며, 배기 가스 촉매 변환기가 배치되는 배기 가스관을 구비한 내연 기관을 작동시키기 위한 방법 및 상응하는 장치에 의해 특징화된다. 상기 배기 가스 촉매 변환기의 산소 저장 용량에 대한 특성 변수가 결정된다. 상기 배기 가스 촉매 변환기를 가열하기 위해 상기 특성 변수에 따라 가열 수단이 실행된다.
특히 배기 가스 촉매 변환기의 작동 준비가 설정되었던 시간에서의 포인트까지 내연 기관의 시작 사이에 배기 가스 촉매 변환기의 산소 저장 용량에 대한 특성 변수의 결정의 결과로서, 각각의 가열 수단의 적절한 실행에 대해 피드백이 가능하게 이루어지고 이러한 범위까지 각각의 가열 수단은 요구사항들이 지시된 대로 구성될 수 있다.
이러한 방식으로 오염 배출량, 특히 각각의 가열 수단 자체에 의해 야기된 배출량들은 낮은 레벨에서 유지될 수 있다. 어떤 피드백도 존재하지 않는 경우에서, 배기 가스 촉매 변환기의 작동 준비가 달성된 것이 보장되도록 각각의 가열 수단에 대해 가능하게 필요한 예비 설비(reserve provision)가 이러한 경우에서 적도록 하기 위해 선택될 수 있거나 전체적으로 생략될 수조차 있다. 이러한 접근법에 의해 내연 기관의 허용 가능한 오염 배출량에 관한 매우 높은 엄격한 법적 규정들을 준수하는 쪽으로 매우 관련된 기여가 가능하다.
예를 들어, 가열 수단은 제 2 공기의 분사 및/또는 적절한 점화 각도 조절 및/또는 적절한 다중 분사를 포함할 수 있다.
바람직한 실시예에 따라 산소 저장 용량에 대한 특성 변수는 배기 가스 촉매 변환기에 또는 배기 가스관의 배기 가스 촉매 변환기의 하류에 배치된 배기 가스 프로브의 측정 신호에 따라 결정된다. 이러한 방식으로 특성 변수는 임의의 경우에서 통상 존재하는 센서에 의해 특히 용이하고 정확하게 결정될 수 있다.
다른 바람직한 실시예에 따라 미리 결정된 공연비는 배기 가스 촉매 변환기의 작동 준비의 설정까지 시간 간격 동안 강제 자극을 받게 된다. 이러한 방식으로 산소 저장 용량에 대한 특성 변수가 특히 용이하고 정확하게 결정될 수 있다.
다른 바람직한 실시예에서 강제 자극은 내연 기관의 시작부터 경과되는 시구간에 따라 그 진폭에 관해 조절된다. 이러한 방식으로 내연 기관의 시작부터 경과되는 시구간 동안 특성 방식으로 가변하는 배기 가스 촉매 변환기의 산소 저장 용량에 대한 특히 간단한 조절이 가능하며 따라서 산소 저장 용량에 대한 특성 값의 정확한 결정이 가능하다.
이와 관련하여 내연기관의 시작부터 경과되는 시구간이 증가함에 따라 진폭이 증가되는 것이 특히 바람직하다. 이러한 방식으로 시작 시간으로부터 작동 준비 포인트까지 배기 가스 촉매 변환기의 산소 저장 용량을 전형적으로 증가시키기 위한 허용(allowance)이 이루어지고 한편으로 산소 저장 용량에 대한 특성 변수가 특히 정확하게 결정될 수 있고 다른 한편으로 불필요한 오염 배출량이 낮은 레벨로 유지될 수 있다.
다른 바람직한 실시예에서 강제 자극은 산소 저장 용량에 대한 특성 변수에 따라 그 진폭에 관해 조절된다. 이러한 방식으로 내연 기관의 시작으로부터 배기 가스 촉매 변환기의 작동 준비의 도달까지 경과된 시구간에서 산소 저장 용량에 대한 특성 변수를 정확하게 결정하기 위해 필요한 진폭이 요구사항들에 특히 정확하게 및 특정 내연기관에 대해 개별적인 기초로 구성될 수 있다.
이와 관련하여 배기 가스 촉매 변환기의 증가하는 산소 저장 용량을 나타내는 산소 저장 용량에 대한 특성 변수의 값들에 의해 진폭이 증가된다면 특히 바람직하다. 이러한 방식으로 각각의 경우에 실제 조건들을 특히 양호하게 설명한다.
다른 바람직한 실시예에 따라 내연 기관의 시작부터 경과되는 시구간에 따라 강제 자극이 그 주파수에 관해 조절된다. 이러한 방식으로 내연 기관의 시작부터 경과되는 시구간 동안 배출 가스 촉매 변환기의 특징적으로 가변하는 산소 저장 용량에 대한 특히 간단한 조절이 가능하며 따라서 산소 저장 용량에 대한 특성값의 정확한 결정이 가능하다.
이와 관련하여 내연 기관의 시작부터 경과되는 시구간이 증가함에 따라 강제 자극의 주파수가 감소된다면 특히 바람직하다. 이러한 방식으로 시작 시간으로부터 작동 준비 포인트까지 배기 가스 촉매 변환기의 산소 저장 용량을 전형적으로 증가시키기 위한 허용(allowance)이 이루어지고 한편으로 산소 저장 용량에 대한 특성 변수가 특히 정확하게 결정될 수 있고 다른 한편으로 불필요한 오염 배출량이 낮은 레벨로 유지될 수 있다.
다른 바람직한 실시예에 따라 강제 자극의 주파수는 산소 저장 용량에 대한 특성 변수에 따라 조절된다. 이러한 방식으로 내연 기관의 시작으로부터 배기 가스 촉매 변환기의 작동 준비의 도달까지 경과된 시구간에서 산소 저장 용량에 대한 특성 변수를 정확하게 결정하기 위해 필요한 진폭이 요구사항들에 특히 정확하게 및 특정 내연기관에 대해 개별적인 기초로 구성될 수 있다.
이와 관련하여 배기 가스 촉매 변환기의 증가하는 산소 저장 용량을 나타내는 산소 저장 용량에 대한 특성 변수의 값들에 의해 강제 자극의 주파수가 감소된다면 특히 바람직하다. 이러한 방식으로 내연기관의 시작부터 경과되는 시구간이 증가함에 따라 배기 가스 촉매 변환기의 전형적으로 증가하는 산소 저장 용량을 특히 양호하게 설명할 수 있다.
다른 바람직한 실시예에서 산소 저장 용량에 대한 특성 변수는 배기 가스 프로브의 측정 신호의 미리 결정된 응답이 발생될 때까지 강제 자극의 개별적인 시구간 동안 시간 간격에 따라 결정된다. 이러한 방식으로 특성 변수는 특히 용이하게 , 특히, 예를 들어 실험들 또는 시뮬레이션들에 의해 결정될 수 있는 신호 응답에 따라 및 게다가 배기 가스 프로브의 측정 신호의 미리 결정 가능한 신호 응답에 따라 결정될 수 있다.
다른 바람직한 실시예에 따라 산소 저장 용량에 대한 특성 변수가 배기 가스 프로브의 측정 신호의 진폭에 따라 결정될 수 있다. 이러한 방식으로 산소 저장 용량에 대한 특성 변수는 특히 용이하고 정확하게 결정될 수 있다.
이와 관련하여 배기 가스 촉매 변환기의 작동 준비가 달성될 때까지 강제 자극이 본질적으로 변하지 않게 남는 것이 원칙적으로 또한 가능하다. 산소 저장 용량이 증가함에 따라, 배기 가스 프로브의 측정 신호의 진폭이 이후 특정 방식으로 감소된다.
다른 바람직한 실시예에 따라 산소 저장 용량에 대한 특성 변수가 미리 결정된 측정 신호 레퍼런스 값에 대한 배기 가스 프로브의 측정 신호의 적분에 따라 결정된다. 예를 들어 측정 신호 레퍼런스 값은 그 산화에 앞서 배기 가스 프로브의 상류에서 혼합물의 화학량론(stoichiometric)의 공연비의 경우에 존재하는 신호값을 나타낼 수 있다.
강제 자극의 진폭 및/또는 주파수에 대안적으로 또는 덧붙여 강제 자극의 신호 형태가 진폭에 대한 프로시저에 따라 적합하게 구성되는 것이 또한 제공될 수 있다. 따라서, 예를 들어, 삼각형이나 사다리꼴 형태가 직사각형 형태에 덧붙여 강제 자극의 신호 형태를 위해 고려될 수 있다. 이와 관련하여 각각의 형태, 예를 들어 진폭에 대한 프로시저에 따라 삼각형 또는 사다리꼴 형태 내에서 변형을 만들 수 있는 것이 또한 가능하다.
진폭, 주파수 및 신호 형태로 구성된 그룹으로부터 하나 이상의 변수들을 조절하여 배기 가스 촉매 변환기의 충전 및 방전의 각각의 산소 저장에 대한 특히 목표된 조절을 달성하는 것이 가능하다.
본 발명의 예시적인 실시예들이 개략적인 도면들을 참조하여 아래에 더 상세하게 설명된다:
도 1은 제어 장치를 갖는 내연 기관을 도시하고,
도 2는 내연 기관에 대한 제 1 프로그램의 순서도이고, 및
도 3은 내연 기관을 작동하기 위한 제 2 프로그램의 순서도이다.
유사한 구성 또는 기능의 구성요소들은 도면을 통해 동일한 도면 부호들에 의해 명명된다.
내연기관(도 1)은 흡기관(1), 엔진 블록(2), 실린더 헤드(3) 및 배기 가스관(4)을 포함한다. 흡기관(1)은 바람직하게 스로틀 밸브(5)에 추가하여, 매니폴드(6) 및 흡기 파이프(7)를 포함하고, 이는 유입부를 통해 엔진 블록(2) 내로 실린더(Z1)의 방향으로 루트가 정해진다. 엔진 블록(2)은 또한 커넥팅 로드(10)를 통해 실린더(Z1)의 피스톤(11)에 커플링되는 크랭크축(8)을 포함한다.
실린더 헤드는 가스 유입 밸브(12) 및 가스 유출 밸브(13)를 갖는 밸브 트레인 조립체(14, 15)를 포함한다.
실린더 헤드(3)는 또한 분사 밸브(18) 및 점화 플러그(19)를 포함한다. 대안적으로 분사 밸브(18)는 또한 흡기 파이프(7)에 배치될 수 있다.
예를 들어, 삼원 촉매 변환기로서 구현되는 배기 가스 촉매 변환기(21)가 배기 가스관에 배치된다. 더욱이, 덧붙여 또는 대안적으로, 예를 들어 NOX 촉매 변환기로서 구현된 배기 가스 촉매 변환기(23)가 또한 배기 가스관에 배치될 수 있다.
다양하게 측정된 변수들을 습득하여 각각의 경우에 측정된 변수들의 값을 결정하는 센서들이 할당되는 제어 장치(25)가 제공된다. 측정된 변수들에 덧붙여 작동 변수들은 측정된 변수들에 따라 결정된 변수들을 포함한다. 제어 장치(25)는 작동 변수들 중 적어도 하나에 따라, 상응하는 액츄에이팅 드라이브들(actuating drives)에 의해 액츄에이팅 구성요소들을 제어하기 위해 이후 하나 이상의 제어 신호들로 변환되는 액츄에이팅 변수들(actuating variables)을 결정하도록 구현된다. 제어 장치는 내연기관을 작동시키기 위한 장치로서 또한 지정될 수 있다.
센서들은 가속기 페달(27)의 가속기 페달 위치를 검출하는 페달 위치 트랜듀서(26), 스로틀 밸브(5)의 상류에서 공기-매스 흐름을 검출하는 공기-매스 센서(28), 흡기 공기 온도를 측정하는 제 1 온도 센서(32), 매니폴드(6)에서 흡기-파이프 압력을 측정하는 흡기-파이프 압력 센서(34), 크랭크축 각도를 측정하는 크랭크축 각도 센서(36)로서, 이에 내연기관의 회전 속도가 이후 할당되는 크랭크축-각도 센서(36), 및 내연 기관의 냉각제의 온도를 측정하는 제 2 온도 센서(38)로서 구현된다.
또한 배기 가스 촉매 변환기(21)의 상류에 배치되어 배기 가스의 잔여 산소 내용물을 측정하는 제 1 배기 가스 프로브(42)가 제공되며, 그 측정 신호(MS1)가 실린더(Z1)의 연소 챔버에서 그리고 연료의 산화에 앞서 상기 제 1 배기 가스 프로브(42)의 상류에서 공연비를 나타내며, 이는 하기에서 실린더(Z1 내지 Z4)의 공연비로서 지칭된다. 또한 배기 가스 촉매 변환기(21) 또는 배기 가스 촉매 변환기(21)의 하류 중 한쪽에 배치되어 배기 가스의 잔여 산소 내용물을 측정하는 제 2 배기 가스 프로브(43)가 제공되며, 그 측정 신호(MS2)가 실린더(Z1)의 연소 챔버에서 그리고 연료의 산화에 앞서 상기 제 2 배기 가스 프로브(43)의 상류에서 공연비를 나타내며 , 이는 하기에서 배기 가스 촉매 변환기(21)의 하류에서 공연비로서 지칭된다.
제 1 배기 가스 프로브(42)는 바람직하게 선형 람다 프로브이나, 또한 이원(binary) 람다 프로브일 수 있다. 제 2 배기 가스 프로브(43)는 바람직하게 이원 람다 프로브이다. 그러나, 이것은 또한 선형 람다 프로브일 수 있다.
다양한 구현에 의존하여, 전술한 센서들에 대한 임의의 서브세트가 제공될 수 있거나 추가적인 센서들이 또한 제공될 수 있다.
예를 들어, 액츄에이팅 구성요소들은 트로틀 밸브(5), 가스 유입 및 가스 유출 밸브들(12, 13), 분사 밸브(18) 또는 또한 점화 플러그(19)이다. 더욱이 할당된 액츄에이팅 구성요소를 갖는 제 2 공기 분사가 또한 제공될 수 있다. 실린더(Z1)에 덧붙여 추가적으로 실린더(Z2 내지 Z4)가 또한 제공되며, 이에 상응하는 액츄에이팅 구성요소들 및 센서들이 이후 또한 할당된다. 따라서, 예를 들어, 4개, 6개, 8개, 12개 또는 추가적인 임의의 짝수의 실린더들(Z1 내지 Z4)이 제공될 수 있다.
프로그램들은 제어 장치(25)의 프로그램 메모리에 저장되어 내연기관의 작동 동안 프로세싱될 수 있다.
제 1 프로그램이 단계(S1)에서 시작되며, 여기서 필요하다면 변수들이 초기화될 수 있다. 바람직하게 시작은 내연 기관의 각각의 시작에서 시간적으로 매우 근접하게 발생한다.
단계(S2)에서 강제 자극(forced stimulation)이 결정되고, 게다가 미리 결정된 공연비에 대해 결정된다. 따라서, 이러한 경우에서 강제 자극(ZWA)의 하나 이상의 파라미터들, 예를 들어 강제 자극(ZWA)의 진폭(A_ZWA) 및/또는 강제 자극(ZWA)의 주파수(F_ZWA)는 바람직하게 상기 단계에서 결정된다. 이것은 하나의 파라미터 또는 그밖의 상기 강제 자극에 대한 다수의 파라미터들이 단계(S2)에서 결정될 수 있음을 의미한다. 각각의 강제 자극 파라미터는 예를 들어 내연 기관의 각각의 시작한 때부터 각각의 경우에 경과되었던 현재 시구간(T_ST)(current period of time) 및/또는 배기 가스 촉매 변환기(21)의 산소 저장 용량에 대한 특성 변수(OSC)에 따라 결정될 수 있다. 이러한 경우에서 예를 들어 내연 기관의 시작부터 경과되는 시구간(T_ST)이 증가함에 따라 진폭(A_ZWA)이 증가되도록 진폭(A_ZWA)을 결정하기 위한 계산 규칙이 제공될 수 있다. 더욱이, 대안적으로 또는 덧붙여 계산 규칙은 배기 가스 촉매 변환기(21)의 산소 저장 용량이 증가함에 따라 진폭(A_ZWA)이 증가된다는 것을 또한 포함할 수 있고, 이는 산소 저장 용량에 대한 특성 변수(OSC)의 상응하게 가변하는 값들에 의해 바람직하게 나타내진다.
더욱이, 대안적으로 또는 덧붙여 단계(S2)의 계산 규칙은 내연기관의 시작부터 경과되는 시구간(T_ST)이 증가됨에 따라 강제 자극(ZWA)의 주파수(A_ZWA)가 감소된다는 것을 또한 포함할 수 있다. 대안적으로 또는 덧붙여 단계(S2)의 계산 규칙은 배기 가스 촉매 변환기(21)의 산소 저장 용량이 증가함에 따라 강제 자극(ZWA)의 주파수(A_ZWA)가 산소 저장 용량에 대한 특성 변수(OSC)에 따라 감소된다는 것을 또한 포함할 수 있다. 이것은 특히 산소 저장 용량에 대한 특성 변수(OSC)에 따라 특히 실행된다.
단계(S3)에서 공연비의 설정값(LAM_SP)은 이후 공연비의 미리 결정된 원시 설정값(LAM_SP_RAW) 및 강제 자극(ZWA)에 따라 결정된다.
더욱이, 하나 이상의 액츄에이팅 구성요소들이 이후 공연비(LAM_SP)의 설정값을 세팅하기 위해 액츄에이팅되며, 예를 들어 제 1 프로그램의 다른 단계들과 병행하여, 및 게다가 단계(S3)가 미리 결정된 시간 패턴 또는 달리 크랭크축 각도 패턴 내에서 실행될 수 있는 방식으로 단계(S3)가 효과적으로 또한 실행될 수 있다.
단계(S4)에서 배기 가스 촉매 변환기(21)의 작동 준비(BB)가 달성되었는지 확인하기 위해 체킹이 실행된다. 단계(S2)에서, 만약 이것이 상기 경우가 아니라면, 미리 정의될 수 있는 적절한 지연 후에 프로세싱은 다시 시작된다. 한편, 단계(S2)의 조건이 충족된다면, 제 1 프로그램은 단계(S6)에서 종료된다.
제 2 프로그램(도 3)은 단계(S8)에서 시작되며, 여기서 변수들이 필요하다면 초기화될 수 있다. 제 2 프로그램은 내연 기관의 각각의 시작에 시간적으로 매우 근접하게 바람직하게 시작된다.
단계(S10)에서 배기 가스 촉매 변환기(21)의 산소 저장 용량에 대한 특성 변수(OSC)가 결정된다. 이것은 예를 들어 제 2 배기 가스 프로브(43)의 측정 신호(MS2)의 미리 결정된 신호 응답(SIG_REAK)에 따라 실행되며, 이와 관련하여 강제 자극(ZWA)의 각각의 개별적 기간 동안 시구간(T_SIG_REAK)은 제 2 배기 가스 프로브(43)의 측정 신호(MS2)의 미리 결정된 신호 응답(SIG_REAK)이 발생할 때까지 또한 기록될 수 있다.
미리 결정된 신호 응답(SIG_REAK)은 예를 들어, 제 2 배기 가스 프로브(43)의 측정 신호(MS2)의 미리 결정된 신호 레벨을 통과시키는 것을 나타낸다. 상기 종류의 레벨은 배기 가스 촉매 변환기(21)의 브레이크쓰루 반응(breakthrough reaction)으로 칭해지는 것을 나타낼 수 있도록 바람직하게 선택된다.
덧붙여 또는 대안적으로 산소 저장 용량에 대한 특성 변수(OSC)는 제 2 배기 가스 프로브(43)의 측정 신호(MS2)의 진폭(A_MS2)에 따라 또한 결정될 수 있으며, 이와 관련하여 바람직하게 산소 저장 용량에 대한 특성 변수(OSC)는 각각의 경우에 강제 자극의 상호 연관 진폭(A_ZWA) 및/또는 강제 자극(ZWA)의 주파수(F_ZWA)에 따라 또한 결정된다.
덧붙여 또는 대안적으로 산소 저장 용량에 대한 특성 변수(OSC)가 미리 결정된 측정 신호 레퍼런스 값에 대해 제 2 배기 가스 프로브(43)의 측정 신호(MS2)의 적분에 따라 또한 결정될 수 있으며, 이와 관련하여 산소 저장 용량에 대한 특성 변수(OSC)가 바람직하게 또한 각각의 경우에 강제 자극의 상호 연관 진폭(A_ZWA) 및/또는 강제 자극(ZWA)의 주파수(F_ZWA)에 따라 또한 결정된다.
그러나, 이러한 점에서, 산소 저장 용량에 대한 특성 변수(OSC)가 또한 강제 자극(ZWA)의 진폭(A_ZWA) 및/또는 강제 자극(ZWA)의 주파수(F_ZWA)에 따라 제 2 배기 가스 프로브(43)의 측정 신호(MS2)의 진폭(A_MS2)과 독립적으로 필요하다면 결정될 수 있다. 이러한 경우에서 하나 이상의 엔진 특성 맵들 및 또는 다른 추가적인 계산, 여기서 적절한 경우 동적으로 또한 구현될 수 있는 규칙들이 특성 변수를 결정하기 위해 제공될 수 있다.
단계(S12)에서 산소 저장 용량에 대한 특성 값(OSC)이 미리 결정된 임계값(THD)을 통과하거나 또는 단계(S12)의 마지막 반복 이후 상기 임계값을 통과하였는지를 확인하기 위해 체킹이 실행된다. 이러한 경우에서, 산소 저장 용량에 대한 특성값(OSC)의 실시예에 의존하여, 초과 또는 다른 경우에, 임계값(THD)의 언더슈팅이 단계(S12)의 조건이 충족되는지 아닌지에 대해 결정될 수 있다. 이와 관련하여 중요한 것은 특성 변수(OSC)에 의해 나타내진 산소 저장 용량이 임계값(THD)에 의해 나타내진 산소 저장 용량과 동등하거나 더 클 때 단계(S12)의 조건이 충족된다는 것이다.
단계(S12)가 충족되지 않는다면, 이것은 배기 가스 촉매 변환기(21)가 아직 작동 준비(BB) 상태에 도달하지 않았다는 것을 지시하며 가열 수단(HM)이 단계(S14)에서 실행된다. 가열 수단(HM)은 적절하게 높은 배기 가스 온도를 발생시킬 목적으로 점화 각도의 적절한 조절, 제 2 공기 분사(SAIR) 및/또는 다중 분사(M_INJ)를 - 모두 특별히 배기 가스 촉매 변환기를 가열하기 위해 배기 가스 촉매 변환기(21)의 지역에서 적절히 높은 배기 가스 온도를 발생시킬 목적으로 - 포함할 수 있다.
이와 관련하여, 다중 분사의 틀 구조 내에서, 예를 들어, 분사 펄스는 각각에 실린더(Z1 내지 Z4)에 대해, 내연 기관의 연소 사이클 동안 늦게 발생하도록 시간 조절되어, 연료의 미리 결정된 비율이 배기 가스관(4)에 아직 미연소되게 도달하여 나중에 이후 산소에 의한 발열 반응에 의해 배기 가스 촉매 변환기(21)의 승온에 기여한다.
따라서 가열 수단(HM)은 적절한 점화 각도(ZW) 및/또는 제 2 공기 분사 및/또는 다중 분사(M_INJ)의 임의의 조합으로 또한 실행될 수 있다. 바람직하게 가열 수단은 각각의 경우에 마지막 통과 단계(S10) 동안 결정된 특성 변수(OSC)에 따라 또한 실행될 수 있어서 산소 저장 용량에 대한 특성 변수(OSC)가 바람직하게 상호관계되는, 주어진 시간에 배기 가스 촉매 변환기의 변환 가능성(conversion capability)의 현재 레벨에 적합하게 만들어진다.
단계(S14)에 후속하여 프로세싱은 적절한 미리 정의된 지연 후에 단계(S10)에서 다시 시작된다.
한편, 단계(S12)가 충족되었다면, 배기 가스 촉매 변환기(21)의 작동 준비(BB)가 단계(S16)에서 인식되고 순차적으로 그것에 프로세싱이 단계(S16)에서 종료된다.

Claims (15)

  1. 다수의 실린더들(Z1 내지 Z4) 및 상기 실린더들(Z1 내지 Z4)에 할당된, 연료를 분배하는 분사 밸브들(18)을 구비하며, 배기 가스 촉매 변환기(21)가 배치되는 배기 가스관(4)을 구비한 내연 기관을 작동시키기 위한 방법으로서,
    상기 배기 가스 촉매 변환기의 산소 저장 용량에 대해 특성 변수(OSC)가 결정되며,
    상기 배기 가스 촉매 변환기(21)를 승온하기 위해 상기 특성 변수(OSC)에 따라 가열 수단(HM)이 실행되고,
    상기 산소 저장 용량에 대한 특성 변수(OSC)가 상기 배기 가스 촉매 변환기(21) 또는 상기 배기 가스관(4)의 상기 배기 가스 촉매 변환기(21)의 하류에 배치되는 배기 가스 프로브(43)의 측정 신호(MS2)에 따라 결정되며,
    미리 결정된 공연비가 상기 배기 가스 촉매 변환기(21)의 작동 준비(BB)의 설정까지 시간 간격 동안 강제 자극(forced stimulation)(ZWA)을 받게 되고,
    상기 강제 자극(ZWA)이 상기 내연 기관의 시작부터 경과되는 시구간(T_ST)에 따라 그 진폭(A_ZWA)에 관해 조절되는 것을 특징으로 하는,
    내연 기관을 작동시키기 위한 방법.
  2. 제 1 항에 있어서
    상기 내연 기관의 시작부터 경과되는 시구간(T_ST)이 증가함에 따라 상기 진폭(A_ZWA)이 증가되는,
    내연 기관을 작동시키기 위한 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 강제 자극(ZWA)이 상기 산소 저장 용량에 대한 특성 변수(OSC)에 따라 그 진폭(A_ZWA)에 관해 조절되는,
    내연 기관을 작동시키기 위한 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 진폭(A_ZWA)이 상기 배기 가스 촉매 변환기(21)의 증가하는 산소 저장 용량을 나타내는 상기 특성 변수(OSC)의 값들에 의해 증가되는,
    내연 기관을 작동시키기 위한 방법.
  5. 다수의 실린더들(Z1 내지 Z4) 및 상기 실린더들(Z1 내지 Z4)에 할당된, 연료를 분배하는 분사 밸브들(18)을 구비하며, 배기 가스 촉매 변환기(21)가 배치되는 배기 가스관(4)을 구비한 내연 기관을 작동시키기 위한 방법으로서,
    상기 배기 가스 촉매 변환기의 산소 저장 용량에 대해 특성 변수(OSC)가 결정되며,
    상기 배기 가스 촉매 변환기(21)를 승온하기 위해 상기 특성 변수(OSC)에 따라 가열 수단(HM)이 실행되고,
    상기 산소 저장 용량에 대한 특성 변수(OSC)가 상기 배기 가스 촉매 변환기(21) 또는 상기 배기 가스관(4)의 상기 배기 가스 촉매 변환기(21)의 하류에 배치되는 배기 가스 프로브(43)의 측정 신호(MS2)에 따라 결정되며,
    미리 결정된 공연비가 상기 배기 가스 촉매 변환기(21)의 작동 준비(BB)의 설정까지 시간 간격 동안 강제 자극(ZWA)을 받게 되고,
    상기 강제 자극(ZWA)이 상기 내연 기관의 시작부터 경과되는 시구간(T_ST)에 따라 그 주파수(F_ZWA)에 관해 조절되는 것을 특징으로 하는,
    내연 기관을 작동시키기 위한 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 내연 기관의 시작부터 경과되는 시구간(T_ST)이 증가함에 따라 상기 강제 자극(ZWA)의 주파수(F_ZWA)가 감소되는,
    내연 기관을 작동시키기 위한 방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 강제 자극(ZWA)의 주파수(F_ZWA)가 상기 산소 저장 용량에 대한 특성 변수(OSC)에 따라 조절되는
    내연 기관을 작동시키기 위한 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 강제 자극(ZWA)의 주파수(F_ZWA)가 상기 배기 가스 촉매 변환기(21)의 증가하는 산소 저장 용량을 나타내는 상기 특성 변수(OSC)의 값들에 의해 감소되는
    내연 기관을 작동시키기 위한 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 배기 가스 프로브(43)의 측정 신호(MS2)의 미리 결정된 신호 응답(SIG_REAK)이 발생할 때까지 상기 산소 저장 용량에 대한 특성 변수(OSC)가 상기 강제 자극(ZWA)의 개별적인 기간 동안 시구간(T_SIG_REAK)에 따라 결정되는
    내연 기관을 작동시키기 위한 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 산소 저장 용량에 대한 특성 변수(OSC)가 상기 배기 가스 프로브(43)의 측정 신호(MS2)의 진폭(A_MS2)에 따라 결정되는
    내연 기관을 작동시키기 위한 방법.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 산소 저장 용량에 대한 특성 변수(OSC)가 미리 결정된 측정 신호 레퍼런스 값에 대해 상기 배기 가스 프로브(43)의 측정 신호(MS2)의 적분에 따라 결정되는
    내연 기관을 작동시키기 위한 방법.
  12. 다수의 실린더들(Z1 내지 Z4) 및 상기 실린더들(Z1 내지 Z4)에 할당된, 연료를 분배하는 분사 밸브들(18)을 구비하며, 배기 가스 촉매 변환기(21)가 배치되는 배기 가스관(4)을 구비한 내연 기관을 작동시키기 위한 장치로서,
    상기 배기 가스 촉매 변환기의 산소 저장 용량에 대해 특성 변수(OSC)가 결정되며,
    상기 배기 가스 촉매 변환기(21)를 승온하기 위해 상기 특성 변수(OSC)에 따라 가열 수단(HM)이 실행되고,
    상기 산소 저장 용량에 대한 특성 변수(OSC)가 상기 배기 가스 촉매 변환기(21) 또는 상기 배기 가스관(4)의 상기 배기 가스 촉매 변환기(21)의 하류에 배치되는 배기 가스 프로브(43)의 측정 신호(MS2)에 따라 결정되며,
    미리 결정된 공연비가 상기 배기 가스 촉매 변환기(21)의 작동 준비(BB)의 설정까지 시간 간격 동안 강제 자극(ZWA)을 받게 되고,
    더 나아가 상기 장치는 상기 내연 기관의 시작부터 경과되는 시구간(T_ST)에 따라 상기 강제 자극(ZWA)의 진폭(A_ZWA)을 조절할 목적으로 형성되는 것을 특징으로 하는,
    내연 기관을 작동시키기 위한 장치.
  13. 다수의 실린더들(Z1 내지 Z4) 및 상기 실린더들(Z1 내지 Z4)에 할당된, 연료를 분배하는 분사 밸브들(18)을 구비하며, 배기 가스 촉매 변환기(21)가 배치되는 배기 가스관(4)을 구비한 내연 기관을 작동시키기 위한 장치로서,
    상기 배기 가스 촉매 변환기의 산소 저장 용량에 대해 특성 변수(OSC)가 결정되며,
    상기 배기 가스 촉매 변환기(21)를 승온하기 위해 상기 특성 변수(OSC)에 따라 가열 수단(HM)이 실행되고,
    상기 산소 저장 용량에 대한 특성 변수(OSC)가 상기 배기 가스 촉매 변환기(21) 또는 상기 배기 가스관(4)의 상기 배기 가스 촉매 변환기(21)의 하류에 배치되는 배기 가스 프로브(43)의 측정 신호(MS2)에 따라 결정되며,
    미리 결정된 공연비가 상기 배기 가스 촉매 변환기(21)의 작동 준비(BB)의 설정까지 시간 간격 동안 강제 자극(ZWA)을 받게 되고,
    더 나아가 상기 장치는 상기 내연 기관의 시작부터 경과된 시구간(T_ST)에 따라 상기 강제 자극(ZWA)의 주파수(F_ZWA)를 조절할 목적으로 형성되는 것을 특징으로 하는,
    내연 기관을 작동시키기 위한 장치.
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