KR102144406B1 - 복수의 실린더를 구비한 내연기관의 작동 방법 - Google Patents

복수의 실린더를 구비한 내연기관의 작동 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 복수의 실린더를 구비한 내연기관의 작동 방법에 관한 것이다. 상기 방법에서는 내연기관의 오버런 모드의 종료 후 토크 요구에 의해 동시에(3) 내연기관의 균일 혼합 모드를 위한 연료 분사량이 계산되어 실린더 내에 비축되며, 내연기관의 토크에 따라 내연기관의 층상 혼합 모드를 위한 연료 분사량이 계산되고 실린더들에 비축되어 점화된다.

Description

복수의 실린더를 구비한 내연기관의 작동 방법{METHOD FOR OPERATING AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE WITH SEVERAL CYLINDERS}
본 발명은 복수의 실린더를 구비한 내연기관의 작동 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 컴퓨터 또는 제어 장치에서 실행될 경우 본 발명에 따른 방법의 모든 단계들을 수행하는 컴퓨터 프로그램에 관한 것이다. 그 외에도, 본 발명은 상기 프로그램이 컴퓨터 상에서 실행되면 본 발명에 따른 방법을 수행하도록 기계 판독 가능 매체에 저장된 프로그램 코드를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품에 관한 것이다. 마지막으로, 본 발명은 본 발명에 따른 방법을 수행하기 위해 형성된 제어 장치에 관한 것이다.
가솔린 엔진의 연소실 안으로 연료를 직접 분사하기 위한 시스템들은 일반적으로 공지되어 있다. 작동 모드들 사이에서 층상(stratified) 혼합 모드와 균일(homogeneous) 혼합 모드가 구별된다. 층상 혼합 모드는 특히 부하가 더 작은 경우에 사용되는 반면, 균일 혼합 모드는 내연기관에 인가되는 부하가 더 큰 경우에 적용된다. 층상 혼합 모드에서 연료는 가솔린 엔진의 압축 단계 동안 실린더의 연소실 안에, 더 정확하게는 거기에서 점화 플러그 주변에 직접 분사된다. 그 결과, 점화가 이루어지기 전에, 연소실에서 연료가 균일하게 분포될 수 없다. 이 경우, 점화 플러그의 영역에는 점화 가능한 혼합기(람다값 λ=0.5 내지 1.0)가 제공되는 반면, 연소실의 나머지 공간은 매우 희박한, 점화가 어려운 혼합기(λ=1.5 내지 3.0)를 갖는다. 이러한 층상 혼합 모드의 장점은, 매우 적은 연료량을 사용하여 가솔린 엔진의 작은 부하 요구를 충족시킬 수 있다는 데 있다. 그러나 상대적으로 큰 부하 요구는 층상 혼합 모드에 의해 충족될 수 없다. 이와 같은 더 큰 부하를 위해 제공된 균일 혼합 모드에서는 연료가 가솔린 엔진의 흡입 단계 동안 분사되므로, 점화 전에 연소실 내에서 스월(swirl) 및 그에 따른 연료 분배가 이루어질 수 있다. 이런 점에서 균일 혼합 모드는, 종래와 같은 방식으로 연료가 흡기관 안에 분사되는 가솔린 엔진 작동 방식에 상응한다.
가솔린 엔진의 오버런 모드 이후 연소 재개 시, 균일 혼합 모드에서 연료의 비축에 의한 지연이 나타난다. 따라서 첫 번째로 점화된 실린더의 경우, 연료 분사량이 실린더의 점화 상사점(TDC) 전에 1회 남짓의 크랭크축 회전(360+X°) 동안 계산되어 비축되어야 한다. TDC가 상기 시점 이전에 놓이는 모든 실린더에서는 연료 분사가 실시되지 않기 때문에, 이들 실린더는 오버런 모드를 종료하는 목표 토크의 상승과 제1 분사의 점화 사이에서 토크 기여를 발생시키지 않는다.
희박 컨셉을 구비한 가솔린 엔진에서 연소 재개는 경우에 따라 층상 혼합 모드에서 완전히 이루어진다. 이 경우, 작동 모드 전환 시 층상 분사량이 제1 균일 분사의 점화 전 360+X°이내에 계산되지 않고 "동결"된다. DE 197 51 928 C2호에 공지된 내연기관을 위한 작동 전략에서는, 오버런 모드 후 내연기관의 재가동을 위해 분사하려는 연료의 질량이, 기존의 작동 상태에 근거하여 내연기관에 의해 출력되어야 하는 토크에 정확히 맞춤 조정되고, 출력될 토크에 따라 연료가 분사되는 층상 모드가 실시된다. 그럼으로써 요구되는 토크의 변화에 신속하고 정확하게 반응할 수 있다.
복수의 실린더를 구비한 내연기관, 특히 가솔린 엔진의 작동을 위한 본 발명에 따른 방법에서는, 내연기관의 오버런 모드의 종료 후 토크 요구에 의해 동시에 내연기관의 균일 혼합 모드를 위한 연료 분사량이 계산되어 실린더들 내에 비축되며, 내연기관의 토크에 따라 내연기관의 층상 혼합 모드 또는 층상 급기를 위한 연료 분사량이 계산되어 실린더들 내에 비축되고 점화된다. 층상 분사량이 큰 지연 없이 비축되어 점화될 수 있기 때문에, 본 발명에 따른 방법에서 내연기관의 균일 혼합 모드의 개시 전에 토크 형성이 이루어질 수 있다. 그러므로 더 부드러운 토크 형성 및 운전자 요구의 더 빠른 실행이 이루어지고, 이는 더 민첩한 주행 거동을 가능하게 한다.
바람직하게는, 내연기관의 하나 이상의 작동 조건으로 인해 내연기관의 층상 혼합 모드가 불가능한 경우, 내연기관의 층상 혼합 모드를 위한 연료 분사가 실시되지 않는다. 이러한 하나 이상의 작동 조건은 특히 내연기관의 작동 온도 또는 내연기관의 실린더 급기이다. 그 결과, 본 발명에 따른 방법에서 내연기관의 성공적인 층상 혼합 모드에 이용될 수 없는 층상 분사량이 비축되는 것이 저지된다.
또한, 바람직하게는, 실린더에서 내연기관의 균일 혼합 모드를 위한 분사가 가용한 경우, 내연기관의 층상 혼합 모드를 위한 추가 연료 분사량이 계산되지 않고, 실린더에 비축되지 않으며, 점화되지 않는다. 이 경우, 오버런 모드의 종료 후 1회 이상의 크랭크축 회전이 실시되기 때문에, 내연기관이 층상 혼합 모드로부터 균일 혼합 모드로 전환된다.
본 발명에 따른 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터 또는 제어 장치에서 실행될 경우 본 발명에 따른 방법의 모든 단계들을 수행한다. 이것은 제어 장치에서 상기 제어 장치의 구조적 변경을 수행하지 않고도 본 발명에 따른 방법이 간단하고 경제적으로 구현될 수 있게 한다. 이를 위해, 상기 프로그램이 컴퓨터 또는 제어 장치에서 실행될 경우 본 발명에 따른 방법을 수행하는 데 이용되며 기계 판독 가능 매체에 저장되는 프로그램 코드를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품이 제공된다. 본 발명에 따른 컴퓨터 프로그램을 제어 장치에서 실행할 경우, 복수의 실린더를 구비한 내연기관을 본 발명에 따른 방법으로 작동하도록 설계된 본 발명에 따른 제어 장치가 얻어진다.
본 발명의 실시예가 도면에 개략적으로 도시되어 있으며, 하기의 설명에서 상술된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 방법의 흐름도이다.
도 1에 개략적으로 도시된 실시예의 흐름도에서, 본 발명에 따른 방법은 가솔린 엔진의 작동에 사용된다. 가솔린 엔진이 오버런 모드에 있고 그 목표 토크가 0이상의 값으로 상승하면, 제1 단계(1)가 시작된다. 그 다음에, 가솔린 엔진의 작동 온도 및 실린더 급기가 가솔린 엔진의 층상 혼합 모드를 허용하는지의 여부에 대한 검사(2)가 실시된다. 층상 혼합 모드를 허용하지 않는다면, 가솔린 엔진의 재가동이 종전처럼 실시되도록, 균일 혼합 모드를 위한 연료 분사량이 계산되고 가솔린 엔진의 실린더들에 비축되어 점화된다. 균일 혼합 모드의 개시와 함께 상기 방법은 단계(5)에서 종료된다. 그러나 층상 혼합 모드를 위한 조건들이 충족되면, 그 다음 단계(3)에서 동시에 가솔린 엔진의 균일 혼합 모드를 위한 연료 분사량이 계산되어 실린더들에 비축되며, 토크 요구에 기초하여 내연기관의 층상 혼합 모드를 위한 연료 분사량이 계산되고 실린더 안에 비축되어 점화된다. 점화를 위해 대기하고 있는 각각의 실린더에 대해, 실린더 내에서 점화를 위해 균일 분사가 제공되는지의 여부에 대한 검사(4)가 실시된다. 균일 분사가 제공되지 않는다면, 균일 혼합 모드를 위한 연료 분사량의 계산 및 비축이 동시에 실시되고, 단계(3)에서 층상 혼합 모드를 위한 연료 분사량의 계산, 비축 및 점화가 계속 진행된다. 그러나 가솔린 엔진의 360°이상의 크랭크축 회전 이후 0이상의 값으로 목표 토크가 증가한 다음부터 실린더가 균일 분사를 포함하면, 단계(5)에서 가솔린 엔진이 균일 혼합 모드로 전환되고 본 발명에 따른 방법이 종료된다.

Claims (7)

  1. 복수의 실린더를 구비한 내연기관의 작동 방법이며, 내연기관의 오버런 모드의 종료 후 토크 요구에 의해 동시에 (3),
    - 내연기관의 균일 혼합 모드를 위한 연료 분사량이 계산되어 실린더 내에 비축되고,
    - 토크 요구에 따라 내연기관의 층상 혼합 모드를 위한 연료 분사량이 계산되고, 실린더 내에 비축되어 점화되는, 복수의 실린더를 구비한 내연기관의 작동 방법.
  2. 제1항에 있어서, 내연기관의 하나 이상의 작동 조건으로 인해 내연기관의 층상 혼합 모드가 불가능한 경우(2), 내연기관의 층상 혼합 모드를 위한 연료 분사가 실시되지 않는 것을 특징으로 하는, 복수의 실린더를 구비한 내연기관의 작동 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 하나 이상의 작동 조건은 내연기관의 작동 온도 또는 내연기관의 실린더 급기인 것을 특징으로 하는, 복수의 실린더를 구비한 내연기관의 작동 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 실린더 내에서 내연기관의 균일 혼합 모드를 위한 분사가 제공되는 경우(4), 내연기관의 층상 혼합 모드를 위한 추가 연료 분사량이 계산되지 않고, 실린더 내에 비축되지 않으며, 점화되지 않는 것을 특징으로 하는, 복수의 실린더를 구비한 내연기관의 작동 방법.
  5. 컴퓨터 또는 제어 장치에서 실행될 경우 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 방법의 모든 단계들을 수행하는 프로그램 코드가 저장된 기계 판독 가능한 매체.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3633182A4 (en) * 2017-05-24 2020-06-17 Nissan Motor Co., Ltd COMBUSTION ENGINE CONTROL METHOD AND CONTROL DEVICE

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19751928A1 (de) 1997-11-22 1999-05-27 Bosch Gmbh Robert Schichbetrieb (BDE) bei natürlichem Wiedereinsetzen
JP2004204684A (ja) * 2002-12-20 2004-07-22 Honda Motor Co Ltd 内燃機関の制御装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1144241A (ja) * 1997-07-30 1999-02-16 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関のアイドル回転速度制御装置
JP3536606B2 (ja) * 1997-08-21 2004-06-14 日産自動車株式会社 直噴火花点火式内燃機関の燃料噴射制御装置
DE19813381A1 (de) * 1998-03-26 1999-10-07 Bosch Gmbh Robert Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine insbesondere eines Kraftfahrzeugs
JP2001289095A (ja) * 2000-04-06 2001-10-19 Toyota Motor Corp 内燃機関の燃料噴射量制御装置
JP2002047973A (ja) * 2000-08-03 2002-02-15 Denso Corp 直噴エンジンの燃料噴射制御装置
DE10039788B4 (de) * 2000-08-16 2014-02-13 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
JP4412290B2 (ja) * 2006-01-27 2010-02-10 トヨタ自動車株式会社 ガス燃料内燃機関
US7565892B1 (en) * 2008-02-01 2009-07-28 Gm Global Technology Operations, Inc. Method and apparatus for controlling mode transition in a spark-ignition direct-injection internal combustion engine
US7899601B2 (en) * 2009-03-02 2011-03-01 GM Global Technology Operations LLC Methodology for extending the high load limit of HCCI operation by adjusting injection timing and spark timing

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19751928A1 (de) 1997-11-22 1999-05-27 Bosch Gmbh Robert Schichbetrieb (BDE) bei natürlichem Wiedereinsetzen
JP2004204684A (ja) * 2002-12-20 2004-07-22 Honda Motor Co Ltd 内燃機関の制御装置

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