KR101554468B1 - 정지/시동 동작에서의 내연 기관 제어 방법 및 장치 - Google Patents

정지/시동 동작에서의 내연 기관 제어 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

자동차의 정지-시동 동작에서 내연 기관(1)을 제어하는 향상된 방법이 제공된다. 이에 의하면 내연 기관(1)이 무부하 동작 상태에서 동작한다. 내연 기관(1)의 스위치 오프 요청이 있을 때 내연 기관(1)에 의해 생성되는 토크가 감소하는 한편 연료 분사는 계속된다. 연료 분사는 내연 기관(1)의 속도가 기결정된 최소값에 도달하여야 스위치 오프된다. 최소 속도에 도달하기 전에 내연 기관(1)의 스위치 오프 요청이 취소되면, 내연 기관(1)에 의해 생성되는 토크가 다시 증가한다.

Description

정지/시동 동작에서의 내연 기관 제어 방법 및 장치{METHOD AND DEVICE FOR CONTROLLING AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE IN STOP/START OPERATION}
본 발명은 자동차의 정지/시동 동작에서의 내연 기관의 제어 방법 및 장치에 관한 것이다.
연료 소비와 이산화탄소 방출량을 줄이기 위해 최근의 자동차에서 자동차의 공기 역학, 배기 세정, 또는 내연 기관 효율을 향상시키는 다양한 착상들이 실행되고 있다. 연료 소비를 줄이기 위한 이들 착상들 중의 하나는 정지/시동 동작에 관한 것이다. 이런 동작 모드에서 자동차가 정지해 있을 때 내연 기관이 더 긴 구간 동안 스위치 오프된다. 특히 오토 엔진의 경우 내연 기관의 효율성이 무부하 상태에서 크게 감소하므로, 이런 방식으로 예를 들어 도시 운전 모드(urban driving cycle)에서 연료 소비를 상당히 절감할 수 있다.
자동차의 정지/시동 동작에 대한 알려진 방법에 의하면, 특정한 시간 동안 자동차가 무부하 상태에 있으면 내연 기관을 스위치 오프한다. 연료 분사를 스위치 오프하여 내연 기관을 자동적으로 스위치 오프한다. 크랭크축과 피스톤의 관성에 의하여 엔진 속도가 무부하 속도로부터 0로 떨어질 때까지 연료 공급을 스위치 오프한 후로부터 특정한 시간, 일반적으로 500 내지 2000ms가 소요된다. 운전자가 이런 스위치 오프 상태 동안 내연 기관을 다시 구동하려 하는 경우 문제가 발생한다. 이를 위해 연료 공급 재개 및 오토 엔진의 경우 점화의 재개에 의해 토크가 증가되어야 한다. 그런데 이것은 공급될 연료량의 정확한 분배 및 연료 분사와 점화 간의 정확한 동기화를 위한 상당한 정도의 제어 노력을 요한다. 너무 많은 연료가 공급되면, 월 필름(wall film)이 형성되어 오염 물질 방출량이 증가할 수 있다. 너무 적게 연료가 공급되면, 토크 축적(built-up)이 부적절해서 내연 기관이 스톨(stall)될 수 있다. 연료 분사와 점화 간의 부적절한 동기화에 의하여 유사한 문제가 발생한다. 부가적으로 연료 공급을 스위치 오프한 상태에서 속도가 매우 급격한 구배로 떨어기기 때문에 충분한 토크를 생성하는 것이 어렵다. 이런 모든 문제들로 인하여 내연 기관이 스위치 오프된 동안의 토크 생성은 무부하(idling) 속도 바로 아래 속도 정도로 충분할 만큼만 가능하다. 내연 기관의 속도가 너무 떨어지면 완전한 정지 상태로부터 시동기에 의해서만이 내연 기관이 다시 시동될 수 있다. 높은 제어 비용(control overhead) 때문에 이 방법은 정지/시동 동작에서의 지연된 시동 거동의 위험이 있고, 재개 동안 오염물의 방출량이 증가할 수 있다.
본 발명의 목적은 자동차의 정지/시동 동작에서의 내연 기관의 제어 방법 및 장치를 제공하여 정지/시동 동작을 개선하는 것이다.
상기 목적은 독립항들에 기재된 사항에 의해 달성된다. 종속항들에 기재된 사항은 본 발명의 이로운 실시예들이다.
제1 항에 따른 자동차의 정지/시동 동작에서의 내연 기관의 제어 방법에서, 내연 기관의 스위치 오프 요청이 있을 때, 연료 분사가 계속되는 동안 내연 기관의 속도가 기결정된 셋포인트 무부하 속도 아래로 떨어진다. 연료 분사는 오직 조건이 충족되어야 스위치 오프된다.
본 발명의 착상에 의하면 내연 기관의 스위치 오프 과정이 가능한 가장 제어된 방식으로 행해질 수 있다. 이를 위해 연료가 계속 분사되는 동안 토크가 제어된 방식으로 감소하고 내연 기관의 속도가 셋포인트 무부하 속도 아래로 감소한다. 이런 경우들에서 연료 분사와 점화의 동기화가 유지되는데, 이것은 연료 분사 스위치 오프 조건이 충족될 때까지 월 필름 형성과 나쁜 방출값들을 피하면서 신속하게 토크가 감소될 수 있음을 의미한다. 또한 이런 방식으로 유연한 방식으로 엔진 속도 커브가 제어되고 조절될 수 있다. 이것은 연료 분사 전에 내연 기관의 신속한 재개가 상당히 쉽게 스위치 오프되도록 한다. 이 경우 셋포인트 무부하 속도는 예를 들어 엔진이 구동하며 구동렬(驅動列; drive train)이 열린 채로 자동차가 신호등 앞에 서 있을 때, 무부하 제어에 의해 내연 기관이 설정되는 "일반적인(normal)" 셋포인트 속도 값으로 간주될 수 있다. 엔진이 작동 온도까지 워밍업되면서 셋포인트 무부하 속도는 일반적으로 700 내지 800 rpm에 이른다.
제2 항에 기재된 방법의 실시예에서, 연료 분사 스위치 오프 조건은 내연 기관의 속도가 셋포인트 무부하 속도보다 작은 기결정된 최소 속도에 도달하면 충족 된다.
이 실시예에 의하면 연료 분사 스위치 오프 조건들이 간단하게 내연 기관의 속도에 커플링된다. 내연 기관의 속도값을 언제나 이용할 수 있으므로 간단하게 스위치 오프 조건을 모니터할 수 있다. 또한 적절한 보정에 의하여 최소 속도 값을 각 필요 조건들과 내연 기관의 타입에 적합하도록 할 수 있다. 또한 최소 속도를 예를 들어 오일 또는 냉각제의 온도와 같은 다른 파라미터들의 함수로서 변화시키는 것도 가능하다.
제3 항에 기재된 방법의 실시예에서, 최소 속도에서 내연 기관에 의해 생성되는 토크가 더 이상 증가하지 않도록 최소 속도가 정해진다.
여전히 공급되는 공기/연료 혼합물의 연소 동안 배출되는 에너지와 이 최소 속도에서의 내연 기관의 회전 에너지가 내연 기관의 속도를 증가시키기에 더 이상 충분하지 않으면서도 완전한 정지를 피할 수 있다면, 내연 기관의 토크는 더 이상 증가하지 않을 수 있다. 최소 속도는 일반적으로 약 200 rpm 근방이고, 이는 일반적인 셋포인트 무부하 속도 값(700 내지 800 rpm)보다 많이 작다. 이런 방식으로 제어된 속도 감소와 그로 인한 제어된 속도 커브를 최소 속도 도달시까지 가능한한 길게 연장할 수 있고 연료 분사의 실제 스위치 오프를 가능한한 길게 지연할 수 있다. 이것은 상응하는 운전자의 요청을 감지했을 때 내연 기관이 신속하게 재개되도록 한다.
제4 항에 기재된 방법의 실시예에서, 불균등 구동이 기결정된 제한값을 초과하면, 상기 내연 기관의 상기 불균등 구동이 결정되고 연료 분사의 스위칭 오프 조 건이 충족된 것으로 간주된다.
이 실시예에서 내연 기관의 속도는 단지 불균등 구동이 기결정된 제한값을 초과하는 지점까지 감소한다. 이로써 내연 기관의 울퉁불퉁하고 불편한 주행 특성을 피할 수 있다. 이런 예들에서 불균등 구동은 예를 들어 회전 속도 센서 신호를 평가하여 결정될 수 있다.
제5 항에 기재된 방법의 실시예에서, 상기 조건이 충족되기 전에 내연 기관의 스위치 오프 요청이 다시 취소되면, 내연 기관에 의해 생성되는 토크가 다시 증가한다.
이런 방식으로 전기적인 시동기로 내연 기관을 재개하지 않고도 자동차의 주행 모드(driving mode)를 매우 신속하게 재개할 수 있다. 이런 경우들에서 토크는 운전자로부터의 토크 요구치를 따르거나 내연 기관의 속도가 셋포인트 무부하 속도로 레귤레이트되는 시간까지만 증가한다.
제6 항에 기재된 방법의 실시예에서, 연료 분사가 스위치 오프 되기 전에 마지막으로 분사된 연료가 여전히 연소되도록 내연 기관이 동작한다.
따라서 마지막 연소 혼합물이 연소될 때까지 오토 엔진에서의 점화가 행해진다. 디젤 엔진에서는 연소 혼합물이 여전히 충분히 압축되며 마지막으로 분사된 연료가 연소될 수 있는 속도에서 마지막 연료 분사가 발생한다. 이런 방식으로 월 필름 형성과 배기 가스 값들의 악화를 피할 수 있다.
제7 및 제8 항에 기재된 방법의 실시예들에서, 내연 기관에 의해 생성되는 토크의 증감은 점화 시간 또는 분사되는 연료량을 적절히 변화시켜서 나타난다.
점화 시간을 변화시켜 토크를 설정하는 방법은 균일 모드(homogeneous mode)의 오토 엔진들에 적합하고, 분사되는 연료량을 변화시켜 토크를 설정하는 방법은 층상급기(charge stratification)를 사용하는 오토 엔진들과 디젤 엔진들에 적합하다. 양 경우들에서 내연 기관의 토크는 용이하게 조절되고 빠르게 변화할 수 있다.
제9 항에 기재된 방법의 실시예에서 기결정된 시간 이상 내연 기관이 무부하 상태이면, 내연 기관의 상기 스위치 오프가 요청된다.
무부하 상태일 때, 내연 기관을 자동적으로 스위치 오프하면 상당한 정도의(perceptible) 연료를 절약할 수 있다. 여기서 무부하 상태는 내연 기관의 속도가 셋포인트 무부하 속도로 레귤레이트되는 속도로 간주될 수 있다.
제10 항에 기재된 방법의 실시예에서 내연 기관에 의해 생성되는 토크는 내연 기관의 속도 감소가 기결정된 구배를 가지도록 감소한다.
이런 방식으로 속도 구배가 조정될 수 있고 다른 동작 조건들에 적합해질 수 있다. 따라서 예를 들어 속도 구배가 내연 기관의 다른 동작 온도들에 대하여 항상 설정될 수 있어서, 속도 도달시까지 확실하고(secure) 신속한 토크 축적과 그로 인한 토크 증가가 가능하다. 그 결과 정지/시동 동작에서의 유연성 향상과 동작적인 안정성이 얻어진다.
제11 항에 기재된 방법의 실시예에서 내연 기관에 의해 생성되는 토크는 무부하 제어에 의해서 감소된다.
일반적인 무부하 제어를 사용하여 상기 방법을 수행함으로써, 적은 부가적인 제어 기능들만으로도 상기 방법을 수행하기에 충분하다. 이로써 소프트웨어, 데이 터 설비(provision), 및 개발 지연이 현저하게 줄어든다. 또한 무부하 제어의 제어 변수는 내연 기관의 속도이기 때문에, 속도를 최소 속도를 줄일 때 기결정된 속도 구배로 설정하는 것이 특히 간단하다.
제12 항에 기재된 자동차의 내연 기관의 제어 장치는 제1 항에 기재된 방법을 실행할 수 있다. 얻어지는 잇점들에 대해서는 제1 항과 관련된 실시예들을 참조할 수 있다.
첨부된 도면들을 참조하여 예시적인 실시예에 근거하여 본 발명을 보다 보다 상세하게 설명할 것이다.
도 1은 내연 기관의 개략도로서, 자동차(미도시)의 오토 엔진으로 구현된 것이다. 명확성을 높이고자 다이어그램을 크게 단순화하였다.
내연 기관(1)은 적어도 하나의 실린더(2)와 하나의 피스톤(3)을 포함하는데, 상기 피스톤(3)은 실린더(2) 내에서 왕복 운동(move back-and-forth)한다. 내연 기관(1)은 또한 흡입 트랙(4)(induction tract)을 포함하는데, 상기 흡입 트랙(4)은 기단 센서(6), 쓰로틀 플랩(7), 흡입관(8)(suction tube)가 후레쉬 에어가 흡입되는 흡입 개구(5)로부터 하류 방향으로 배치된 것이다. 흡입 트랙(4)은 실린더(2)와 피스톤(3)에 의해서 범위가 제한되는 연소 챔버(9) 내로 열린다. 연소에 필요한 후레쉬 에어는 흡입 트랙(4)을 경유하여 연소 챔버(9) 내로 주입되는데, 상기 후레쉬 에어는 흡입 밸브(10)의 개폐에 의해 조절되어 제공된다. 여기서 도시된 내연 기관(1)은 연료가 직접 분사되는 내연 기관(1)으로서, 연소에 필요한 연료가 분사 밸 브(11)를 매개로 연소 챔버(9)에 직접 분사된다. 또한 연소 챔버(9) 내로 돌출된 스파크 플러그(12)는 연소 혼합물을 점화하는데 사용된다. 연소 배기 가스들은 배기 밸브(13)를 경유하여 내연 기관(1)의 배기 가스 트랙(14)으로 배출(discharge)되고 배기 가스 트랙(14) 내에 배치된 배기 가스 촉매 컨버터(15)에 의해 정화된다.
피스톤(3)에 연결된 크랭크축(17)을 매개로 전력이 자동차(미도시)의 파워 트레인(power train)에 전달된다. 내연 기관(1)은 또한 냉각제 온도를 감지하는 온도 센서(19)와 크랭크축(17)의 속도를 결정하는 회전 속도 센서(18)를 구비한다.
내연 기관(1)은 연료 탱크(20)와 연료 펌프(21)가 배열된 연료 공급 시스템을 구비한다. 공급 라인(22)에 의해서 연료가 연료 펌프(21)에 공급된다. 공급 라인(22)에는 연료 필터(24)와 고압 펌프(25)가 배열된다. 고압 펌프(25)는 연료 펌프(21)에 의해 상대적으로 저압(약 3 내지 5 바(bar))으로 공급된 연료를 고압(일반적으로 150 바까지 이르는)으로 압력 탱크(23)(pressure reservoir)에 전달한다. 상기 탱크는 공통 압력 탱크(23)이며, 다수의 실린더들(2)에 대한 분사 밸브들(11)에 압력 하에서 연료가 공급된다.
내연 기관(1)은 신호와 데이터 라인들을 매개로 내연 기관(1)의 모든 액츄에이터들과 센서들에 연결된 제어 장치(26)에 할당된다. 소프트웨어적으로 제어 장치(26)에서 엔진 맵-기초의(engine-map-based) 엔진 제어 기능들(KF1 내지 KF5), 특히 무부하 제어(27)(idle control)이 수행된다. 무부하 제어는 내연 기관의 속도를 무부하 속도(idle speed)로 레귤레이트(regulate)해서 내연 기관(1)이 스톨 링(stalling)하는 것을 막을 수 있도록 구체화된다고 알려져 있다. 센서들의 측정치들과 엔진 맵-기초의 엔진 제어 기능들을 근거로 하여, 제어 신호들이 내연 기관(1)의 액추에이터들과 연료 공급 시스템의 액추에이터들에 보내진다. 구체적으로 제어 장치(26)는 데이터와 신호 라인들을 매개로 연료 펌프(21), 기단 센서(6), 쓰로틀 플랩(7), 스파크 플러그들(12), 분사 밸브(11), 온도 센서(19) 및 회전 속도 센서(18)에 연결된다.
도 2의 순서도와 도 3a 및 3b에 묘사된 다이어그램들을 참조하여 정지/시동 동작에서 내연 기관(1)의 제어 방법에 관한 예시적인 실시예를 보다 상세하게 설명할 것이다. 도 3a는 내연 기관(1)의 정지/시동 동작에서 전형적인 상황에 대하여 시간에 따른 속도 그래프를 나타낸 것이다. 도 3b는 다른 두 케이스들에 대하여 시간에 따른 논리 변수의 형태로 스위치-오프 요청 값을 나타낸 것이다.
본 방법은 단계 200으로 시작되는데, 예를 들어 점화가 스위치 온되거나 내연 기관(1)이 시동될 때이다.
도 3a는 자동차(미도시)의 전형적인 운전 상황에서의 속도 커브의 예를 나타낸다. t0에서 t1 사이의 구간에서 자동차가 예를 들어 빨간 불에 접근하고 있다. 운전자는 자동차의 속도를 줄이고, 시간 t1의 시점에서 정지에 이른다. 따라서 시간 t0의 시점으로부터 t1까지 내연 기관(1)의 속도가 감소하여 무부하 속도(idle speed)에 이른다. 그러므로 시간 t1의 시점에서 내연 기관(1)은 무부하 상태(idling)이다. 이 케이스에서 무부하 상태는 내연 기관(1)의 속도가 무부하 제어(27)에 의해 기결정된 셋포인트 무부하 속도로 레귤레이트(regulate)되는 내연 기관(1)의 동작 상태로 간주될 수 있다. 수동 변속기를 구비하는 자동차에서 파워 트레인은 무부하 상태 동안 열린다. 자동 변속기를 구비하는 자동차에서 이들은 "중립" 또는 "주행(drive)"에 설정될 수 있다.
도 2에 도시된 순서도에서 단계 201에서 내연 기관의 스위치 오프 요청이 제어 장치에 의해 출력된다. 이 케이스에서 스위치 오프 요청의 출력은 운전자에 의한 스위치 오프 신호와 독립적이고 기결정된 조건이 충족되거나 특정한 동작 상태들이 존재할 때 발생한다. 예를 들어 상기 스위치 오프 요청은 내연 기관(1)이 기결정된 시간 구간 동안 무부하 상태일 때 출력될 수 있다. 다시 도 3a 및 도 3b를 더 참조하면, 시간 t2의 시점에서 내연 기관(1)은 기결정된 시간 동안 무부하 상태였고, 시간 t2의 시점에서 스위치 오프 요청에 대하여 논리 변수가 0으로부터 1로 설정됨을 나타낸다. 그런데 본 발명은 이러한 스위치 오프 조건에 국한되는 것이 아니라 연료를 절약할 수 있는 어떤 다른 스위치 오프 조건들에도 생각될 수 있음을 지적한다.
도 2의 순서도에서 본 방법은 단계 202로 이어지는데 내연 기관의 속도가 무부하 샛포인트 속도 아래로 감소한다. 이것은 연료 분사가 계속되는 동안 내연 기관(1)에 의해 생성되는 토크를 줄여서 행해진다. 도 3a를 참조하여 명확해지듯이, 시간 t2의 시점으로부터 토크가 감소하여서 내연 기관(1)의 속도가 저하된다. 토크의 감소는 오토 엔진의 경우 점화 각 또는 점화 시간의 상응하는 변화에 의해 나타날 수 있다. 직접 연료 분사 방식의 오토 엔진 또는 디젤 엔진의 특정한 동작 상태들(층상급기(charge stratification))에서 또한 분사되는 연료량을 줄여서 토크를 줄일 수 있다. 바람직하게는 무부하 제어(27)에 의하여 토크를 줄이거나 내연 기관(1)의 속도를 떨어뜨린다. 예를 들어 이는 내연 기관의 속도를 다른(further) 셋 포인트 값으로 레귤레이트하는 무부하 제어에 의해 행해질 수 있는데, 이는 셋포인트 무부하 속도로부터 시작하여 바람직하게는 램프 함수의 형태로 감소한다. 이 경우 속도 감소 또는 속도 저하 구배를 유연하게 기결정할 수 있어 속도 감소 제어가 용이해진다.
여기서 보인 본 방법에 의해 생성되는 속도 커브를 도 3a에서 실선으로 나타내었다. 비교를 위하여 시간 t2의 시점으로부터 연료 분사를 즉각적으로 스위치 오프함으로써 얻어지는 내연 기관(1)의 속도 커브를 점선으로 도시하였다. 내연 기관(1)의 속도 저하 또는 토크 감소를 제어하여 속도 감소에 있어서 보다 평평한(flatter) 구배를 얻을 수 있음은 명백하다.
도 2에서 본 발명은 단계 203으로 이어지는데, 연료 분사의 스위치 오프 조건이 충족되는지를 체크한다. 상기 조건은 예를 들어 내연 기관의 불균등 구동(uneven running)이 기결정된 제한값을 초과하면, 즉 내연 기관(1)의 불편한(uncomfortable) 주행 거동이 감지되면 충족된다. 예를 들어 회전 속도 센서(18)의 신호를 평가하여 내연 기관(1)의 불균등 구동을 감지할 수 있다. 진폭, 주파수, 또는 속보 변동의 구배는 불균등 구동을 나타내는 값들이다. 상기 조건은 또한 내연 기관(1)의 속도가 기결정된 최소 속도에 도달하면 충족된 것으로 간주할 수 있다. 이러한 예들에서 최소 속도 값은 상기 최소 속도에서 토크가 더 이상 증가(built up)하지 않도록 정해질 수 있다. 이것은 최소 속도에서 내연 기관의 회전 에너지가 너무 작아서, 이 속도에서 연소 동안 출력되는 에너지가 다시 내연 기관(1)의 생성된 토크 또는 속도를 증가시키기에 더 이상 적절하지 않은 경우이다.
단계 203에서 요청의 결과가 긍정적이면, 단계 204에서 연료 분사가 스위치 오프되고 이로 인해 내연 기관(1)이 정지에 이르게 된다(속도가 0이 된다). 이 상황은 도 3a 및 3b에서 케이스 1에 해당한다. 여기서 특정하게 기결정된 구배를 가지고 시간 t2의 시점으로부터 시간 t4의 시점에서 최소 속도에 도달할 때까지 생성된 토크를 줄여서 내연 기관(1)의 속도를 떨어뜨림은 명백하다. 시간 t4의 시점까지 스위치 오프 요청이 유효한 채로 있다. 시간 t4의 시점에서 내연 기관의 속도는 최소 속도에 도달하고 연료 분사는 스위치 오프된다. 그러면 속도는 매우 가파른 구배를 가지고 0까지 떨어져서 즉 내연 기관(1)이 완전한 멈춤(standstill)에 이른다. 시간 t4 이후에서는 즉 연료 분사의 스위치 오프 이후로는 내연 기관의 재개(restart)는 시동기(starter)(미도시)에 의해서만 가능하다. 이와 달리 내연 기관(1)의 불균등 구동은 시간 t4의 시점에서 제한값을 초과하여서, 이러한 이유로 연료 분사가 스위치 오프될 수 있다.
도 2에서 본 방법은 단계 204 후에 단계 205로 이어지는데, 내연 기관(1)의 시동 요청이 있는지를 확인한다. 이는 예를 들어 운전자가 가스 페달을 밟았을 때일 수 있다. 상기 확인은 긍정적인 결과가 얻어질때까지 반복된다. 이 경우 내연 기관(1)은 단계 206에서 시동기에 의해 다시 시동된다. 그 후 본 발명은 다시 단계 206으로 재개될 수 있다.
단계 203에서 확인의 결과가 부정적이면, 단계 207에서 내연 기관(1)의 스위 치 오프 요청이 여전히 유효한지를 체크한다. 요청 결과가 긍정적이면, 본 방법은 단계 203으로부터 시작하여 반복된다.
단계 207에서 확인 결과가 부정적이면, 내연 기관(1)의 스위치 오프 요청이 더 이상 활성화되지 않거나 유효하지 않으면, 본 방법은 단계 208로 이어진다. 이 경우 내연 기관(1)은 정지하지 않으므로, 예를 들어 운전자가 주행을 계속 원한다면, 운전자로부터의 토크 요청에 따라 내연 기관에 의해 생성되는 토크가 다시 증가하고 조정된다.
이 상황은 도 3a 및 3b에서 케이스 2에 해당한다. 시간 t3의 시점에서 내연 기관(1)의 스위치 오프 요청이 유효하지 않는데, 예를 들어 운전자가 가스 페달을 밟았기 때문이다. 도 3b으로부터 명백하듯이, 시간 t3의 시점에서 스위치 오프 요청에 대한 논리 변수값은 0이다. 도 3a에서 보여진 바와 같이, 토크 증가에 의해 속도가 시간 t3의 시점으로부터 다시 증가한다. 토크 감소처럼, 분사되는 연료양 또는 점화 각의 상응하는 변화에 의하여 토크의 축적(build-up)이 다시 행해질(undertaken) 수 있다.
단계 208에 이어서, 본 방법은 단계 200으로 재개된다.
전술한 본 방법에 의하면, 정지/시동 동작에 있어서 내연 기관(1)의 스위치 오프를 제어된 방식으로 행할(undertake) 수 있다. 셋포인트 무부하 속도 아래로의 엔진 속도 저하 또는 토크 감소가 발생하는 한편 연료 분사는 계속되므로, 연료 분사와 점화 간의 동기화가 보류된다. 또한 속도가 저하되는 속도 구배가 필요한 어떤 방식으로 설정될 수 있다. 이로써 스위치 오프 요청이 급작스럽게 취소되더라 도 토크가 신속하게 다시 증가할 수 있다. 따라서 정지/시동 동작에 있어서의 운전 용이도(drivability)가 크게 향상된다. 또한 월 필름(wall film) 형성에 의한 방출량 증가, 분사될 연료량의 부정확한 실행, 또는 연료 분사와 점화 간의 불충분한 동기화를 피할 수 있다.
도 1은 내연 기관의 개략도이다.
도 2는 내연 기관의 제어 방법의 예시적인 실시예를 나타내는 순서도이다.
도 3a 및 3b는 도 2에 따른 방법을 설명하기 위한 개략도이다.

Claims (18)

  1. 자동차의 정지-시동(stop-start) 동작에서의 내연 기관의 제어 방법으로서,
    상기 내연 기관의 스위치 오프 요청에 응답하여, 상기 내연 기관에 의해 생성되는 토크를 제어가능하게(controllably) 감소시키는 한편 상기 내연 기관의 속도가 기결정된(predetermined) 셋포인트(setpoint) 무부하(idling) 속도 아래로 떨어지도록 연료 분사가 계속되는 단계를 포함하고,
    상기 내연 기관의 속도가 a)기결정된 셋포인트 무부하 속도로부터 b)기결정된 조건이 충족되는 연료 분사 스위치 오프 속도까지 제어된 방식으로 감소되도록 토크 감소가 제어되고, 속도 감소의 제어 방식은, 연료 분사가 내연 기관의 스위치 오프 요청에 따라 중단되었을 때보다 덜 신속한 속도 감소를 제공하며,
    상기 내연 기관의 스위치 오프 요청이 기결정된 셋포인트 무부하 속도로부터 연료 분사 스위치 오프 속도까지 토크의 감소중, 그리고 연료 분사 스위치 오프 속도에 도달되기 이전에 취소된다면, 토크를 기결정된 셋포인트 무부하 속도로 또는 이를 초과하는 속도로 증가시키며,
    상기 내연 기관의 스위치 오프 요청이 연료 분사 스위치 오프 속도에 도달된 시간까지 취소되지 않는다면, 내연 기관의 속도가 신속하게 0으로 떨어지지도록 연료 분사를 스위치 오프하는,
    정지-시동 동작에서의 내연 기관의 제어 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    기결정된 조건이 충족되는 연료 분사 스위치 오프 속도는, 상기 셋포인트 무부하 속도보다 작은 기결정된 최소 속도를 포함하는,
    정지-시동 동작에서의 내연 기관의 제어 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 최소 속도는, 상기 최소 속도에서 상기 내연 기관에 의해 생성되는 토크가 더 이상 증가될 수 없도록, 수치가 정해지는,
    정지-시동 동작에서의 내연 기관의 제어 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 내연 기관의 불균등(uneven) 구동을 결정하는 단계를 더 포함하고,
    기결정된 조건이 충족되는 연료 분사 스위치 오프 속도는 불균등 구동이 기결정된 제한값을 초과하는 속도를 포함하는,
    정지-시동 동작에서의 내연 기관의 제어 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 연료 분사의 스위치 오프 이전에 마지막으로 분사된 연료가 연소되도록 상기 내연 기관이 작동하는,
    정지-시동 동작에서의 내연 기관의 제어 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 내연 기관에 의해 생성된 토크는 점화 시간의 적절한 변화(variation)에 의해 증감되는,
    정지-시동 동작에서의 내연 기관의 제어 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 내연 기관에 의해 생성된 토크는 분사되는 연료량의 적절한 변화에 의해 증감되는,
    정지-시동 동작에서의 내연 기관의 제어 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 내연 기관이 기결정된 시간 주기보다 더 긴 시간동안 무부하 상태라면, 상기 내연 기관의 스위치 오프 요청이 자동으로 이루어지는,
    정지-시동 동작에서의 내연 기관의 제어 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 내연 기관의 속도 감소의 제어 방식이 기결정된 구배(gradient)를 발생시키는 방식으로, 상기 내연 기관에 의해 생성되는 상기 토크가 감소되는,
    정지-시동 동작에서의 내연 기관의 제어 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 내연 기관에 의해 생성된 토크의 증감은, 무부하 제어를 사용하여 행해지는,
    정지-시동 동작에서의 내연 기관의 제어 방법.
  11. 자동차의 내연 기관의 제어 장치로서,
    상기 제어 장치는,
    상기 내연 기관의 스위치 오프 요청에 응답하여, 상기 내연 기관에 의해 생성되는 토크를 제어가능하게 감소시키는 한편 상기 내연 기관의 속도가 기결정된 셋포인트 무부하 속도 아래로 떨어지도록 연료 분사를 계속하고,
    상기 내연 기관의 속도가 a)기결정된 셋포인트 무부하 속도로부터 b)기결정된 조건이 충족되는 연료 분사 스위치 오프 속도까지 제어된 방식으로 감소되도록 토크 감소가 제어되고, 속도 감소의 제어 방식은, 연료 분사가 내연 기관의 스위치 오프 요청에 따라 중단되었을 때보다 덜 신속한 속도 감소를 제공하며,
    상기 내연 기관의 스위치 오프 요청이 기결정된 셋포인트 무부하 속도로부터 연료 분사 스위치 오프 속도까지 토크의 감소중, 그리고 연료 분사 스위치 오프 속도에 도달되기 이전에 취소된다면, 토크를 기결정된 셋포인트 무부하 속도로 또는 이를 초과하는 속도로 증가시키며,
    상기 내연 기관의 스위치 오프 요청이 연료 분사 스위치 오프 속도에 도달된 시간까지 취소되지 않는다면, 내연 기관의 속도가 신속하게 0으로 떨어지게 연료 분사를 스위치 오프하도록, 정지-시동 동작에서 작동 가능한,
    자동차의 내연 기관의 제어 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    기결정된 조건이 충족되는 연료 분사 스위치 오프 속도는, 상기 셋포인트 무부하 속도보다 작은 기결정된 최소 속도를 포함하는,
    자동차의 내연 기관의 제어 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 최소 속도는, 상기 최소 속도에서 상기 내연 기관에 의해 생성되는 토크가 더 이상 증가될 수 없도록, 수치가 정해지는,
    자동차의 내연 기관의 제어 장치.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 내연 기관의 불균등 구동을 결정하도록 작동 가능한 것을 더 포함하고,
    기결정된 조건이 충족되는 연료 분사 스위치 오프 속도는 불균등 구동이 기결정된 제한값을 초과하는 속도를 포함하는,
    자동차의 내연 기관의 제어 장치.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 연료 분사의 스위치 오프 이전에 마지막으로 분사된 연료가 연소되도록 상기 내연 기관이 작동하는,
    자동차의 내연 기관의 제어 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 내연 기관에 의해 생성된 토크는 점화 시간의 적절한 변화에 의해 증감되는,
    자동차의 내연 기관의 제어 장치.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 내연 기관에 의해 생성된 토크는 분사되는 연료량의 적절한 변화에 의해 증감되는,
    자동차의 내연 기관의 제어 장치.
  18. 제 15 항에 있어서,
    상기 내연 기관이 기결정된 시간 주기보다 더 긴 시간동안 무부하 상태라면, 상기 내연 기관의 스위치 오프 요청이 자동으로 이루어지는,
    자동차의 내연 기관의 제어 장치.
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