KR19980701934A - 내연 기관의 제어 방법 및 장치 - Google Patents
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Abstract
운전 변수의 함수로서 내연 기관의 토오크가 계산되고, 및/또는 소정의 목표 토오크가 내연 기관의 제어 변수로 변환되는 내연 기관의 제어 방법 및 장치가 제공된다. 이 경우, 엔진 토오크를 계산할 때 또는 엔진 목표 토오크를 내연 기관의 제어 변수로 변환할 때 엔진 회전 속도, 엔진 부하, 경우에 따라서 혼합물 조성 외에 혼합물 온도 및/또는 배기 가스 복귀율이 고려된다.
Description
독일 특허 공개 제4239711호로부터 구동 유니트 특히 내연 기관을 제어하기 위해 구동 유니트의 토오크에 대한 목표치를 점화각 보정으로 변환하고, 개개의 실린더로의 연료 공급 차단 내지 개시로 변환하고, 그리고/또는 내연 기관으로의 공기 공급량 조절로 변환하는 것이 알려져 있다. 또, 국제 특허 출원 공개 제WO95/24550호에는 소정의 토오크치를 형성하기 위해 추가로 연공비를 조절하는 것이 알려져 있다. 또 이미 알려진 해결책에 있어서는, (충전, 연료 측정 및 점화각에 관하여) 실제 엔진 조절을 고려하여 실제 엔진 토오크가 계산된다. 이 경우, 엔진 회전 속도, 엔진 부하, 경우에 따라서 배기 가스 조성이 참조된다. 점화 전에 공급되는 공기/연료 혼합물의 온도 및/또는 내연 기관의 공간 내에서 복귀되는 배기 가스량의 비율과 같은 내연 기관의 효율에 영향을 줄 수 있는 기타 변수는 고려되지 않는다. 요구되는 엔진 토오크를 점화각 조절, 연공비로 변환하기 위해 계산된 실제 토오크가 고려되므로 이미 알려진 방법은 엔진 토오크를 조절할 때 및/또는 실제 토오크를 계산할 때 계산된 실제 토오크는 예를 들면 구동 미끄럼 제어 또는 변속기 제어의 다른 제어 유니트에도 이용되므로 이미 알려진 방법은 어떤 사용예에 있어서는 부정확해지는 경우가 있다.
따라서, 이미 알려진 해결책의 정밀도를 개선하는 것이 본 발명의 과제이다.
이 과제는 독립 청구항의 특징 부분에 기재된 특징에 의해 달성된다.
유럽 특허 공개 제112494호(미국 특허 제4,856,465호)에는 내연 기관의 실린더 입구 밸브 및 출구 밸브의 중복 시간을 제어하는 것이 알려져 있다. 이 경우, 밸브 중복 시간은 엔진 회전 속도 및 엔진 부하 함수로서 캠축을 조절함으로써 조절된다.
배기 가스 복귀 장치에 대해서는 자동차 기술 핸드북(Bosch, 제21판, 1991년, 470 - 471페이지)에 공지되어 있는데, 이 장치에 있어서는 추가 라인을 거쳐서 제어 밸브를 조작함으로써 내연 기관의 흡기 사이클에 있어서 소정의 배기 가스량이 교축 밸브의 하류측으로 복귀된다. 이 외부 배기 가스 복귀는 입구 밸브 및 출구 밸브의 개방 시간의 중복에 있어서 상기 내부 가스 복귀와는 구별되고 이 입구 밸브 및 출구 밸브의 개방 시간의 중복이 있는 경우, 마찬가지로 어느 정도 배기 가스량이 연소실 내로 복귀되게 된다.
본 발명은 독립 청구항의 상위 개념에 기재된 내연 기관의 제어 방법 및 장치에 관한 것이다.
이하에서는 본 발명을 도면에 도시한 실시예를 가지고 상세하게 설명한다.
도1은 목표 토오크치가 연료 공급, 점화각, 공기 공급 및/또는 혼합물 조성을 위한 제어 변수로 변환되고, 그리고/또는 내연 기관의 토오크에 대한 실제치를 운전 변수로부터 구할 수 있는 내연 기관을 위한 제어 장치의 기본 구성을 도시하는 도면이다.
도2는 토오크를 결정할 때 내지 목표 토오크를 변환할 때 혼합물 온도를 고려하기 위한 제1 실시예를 도시하는 도면이다.
도3은 도2에 도시한 제1 실시예에 있어서의 해결책을 보충 또는 대신하는 것으로서 내부 배기 가스 복귀를 고려한 변형 실시예를 도시하는 도면이다.
도4는 외부 배기 가스 복귀를 고려한 변형 실시예를 도시하는 도면이다.
도5는 토오크 계산 내지 목표 토오크치의 변환에 있어서 내부 배기 가스 복귀를 고려한 제2 실시예 중 한 실시예를 도시하는 도면이다.
도6은 토오크 계산 내지 목표 토오크치의 변환에 있어서 외부 배기 가스 복귀를 고려한 제2 실시예 중 또 다른 실시예를 도시하는 도면이다.
점화 전의 혼합물 온도 및/또는(내부 및 외부) 배기 가스 복귀율과 같은 내연 기관의 효율에 따라서 토오크 발생에 영향을 주는 추가 변수를 고려함으로써 목표 엔진 토오크를 내연 기관의 제어 변수로 변환할 때의 정밀도가 개선된다.
또, 다른 제어 장치에 대해서도 보다 정밀도 높은 토오크 계산이 형성된다.
추가 변수로서 점화 전의 혼합물 온도 및/또는 배기 가스 복귀율을 고려하는 일이 특히 유리하다. 왜냐하면, 이들은 내연 기관의 효율에 따라서 토오크에 현저한 영향을 끼치기 때문이다.
또, 토오크 계산 및 토오크 변환의 중앙 위치에 있어서, 이른바 최적 점화각, 즉 내연 기관이 최대 효율을 발생하는 점화각을 결정할 때 이들의 추가 변수가 참조되는 것은 유리하다. 이와 같이 하여, 변수의 보정에 의해 최적화를 행할 수 있다.
기타 다른 이점들은 이하의 실시예에 관한 설명 내지 종속 청구항에서 명백하다.
도1은 전체 블럭 회로도에 의해 제어 장치의 기본 구성을 도시하고, 이 제어 장치에 있어서, 목표 토오크치(목표 회전 모멘트치)는 내연 기관을 위한 제어 변수로 변환되고, 및/또는 내연 기관의 운전 변수를 기초로 하여 내연 기관의 토오크(회전 모멘트)가 결정된다. 이 경우, 도면을 보기 쉽게 하기 위해 블럭 회로도로 도시한 방법이 선택된다. 이 경우, 바람직한 실시예에 있어서는 제어 유니트 내에 도시되어 있는 블럭은 프로그램 부분 또는 프로그램 요소로서 실행되고 있다.
제어 유니트(10)에는 엔진 회전 속도(Nmot)를 측정하기 위한 측정 장치(12)로부터 입력 라인(14)이 마련되고, 엔진 부하(공기 용적 유량, 공기 질량 유량, 흡기관 압력)(TL)를 위한 측정 장치(16)로부터 라인(18)이 마련되고, 배기 가스 조성(λ)을 측정하기 위한 측정 장치(20)로부터 입력 라인(22)이 마련된다. 바람직한 실시예에 있어서는, 목표 토오크(Msoll)를 전송하기 위한 다른 제어 유니트(24)로부터 라인(26)도 마련된다. 또 적어도 1개의 다른 입력 라인(28)이 마련되고, 이 입력 라인(28)은 엔진 온도(Tmot)를 측정하기 위한 측정 장치(30)로부터 마련된다. 흡기 온도(Tans)를 결정하기 위한 측정 장치로부터의 입력 라인은 도시되지 않고, 이 흡기 온도(Tans)는 바람직한 실시예의 범위 내에 있어서는 존재하고, 내연 기관을 제어하기 위해 필요한 예를 들면 차량 속도, 캠축의 위치 등과 같은 다른 운전 변수로부터 공급된다. 제어 유니트(10)는 출력 라인(32, 34 및 36)을 거쳐서 내연 기관의 제어 변수, 즉 연료 분사량(Ti), 설정 점화각(ZW) 및/또는 설정 공기 공급량(α)을 조절한다. 바람직한 실시예에 있어서는 또, 출력 라인(38)을 거쳐서 계산된 실제 토오크(Mist)가 다른 제어 유니트에 공급된다.
제어 유니트(10)는 도면에 도시한 요소 외에 적어도 연료 분사량, 설정 점화각 및/또는 설정 공기 공급량을 결정하기 위한 수단을 갖고 있는 것은 분명하다. 마찬가지로, 경우에 따라서, 서두에 기재된 종래 기술에 의한 캠축 제어 및/또는 배기 가스 복귀를 위한 방법이 제어 유니트(10)의 일부라도 좋다.
라인(26)을 거쳐서 공급된 목표 토오크치를 내연 기관의 제어 변수로 변환하기 위해 종래 기술로부터 이미 알려진 방법이 조립되어 있다(기호에서 블럭(40)으로 집약되어 있다). 필요한 운전 변수는 입력 라인(14 내지 28)을 거쳐서 공급되고, 계산된 실제 토오크(Mist)는 라인(42)을 거쳐서 공급된다. 종래 기술에서 알려진 방법에 의해 목표 토오크치는 공급된 변수를 기초로 하여 설정 공기 공급량(α)의 보정, 설정 점화각(ZW)의 보정, 혼합물 조성(λ)의 보정, 및/또는 분사가 중단되는 실린더의 소요수(X)로 변환된다. 제어 유니트(10)의 출력 라인을 거쳐서 계산된 이들 제어 변수가 설정된다.
여기에, 종래 기술로부터 이미 알려진 실제 토오크치를 결정하기 위한 방법의 원리를 설명한다. 라인(14 및 18)을 거쳐서 엔진 회전 속도 및 엔진 부하가 공급되는 제1 특성 곡선군(44)에 있어서, 최적 연소 토오크(Mopt)가 결정된다. 최적 연소 토오크는 측정된 회전 속도 및 부하치를 기초로 하여 구해진 엔진 토오크이며, 이 엔진 토오크는 최적 점화각에 있어서, 즉 최대 효율에 있어서 발생한다. 계산된 토오크치가 라인(46)을 거쳐서 결합 위치(48)에 공급된다. 마찬가지로 특성 곡선군(50)에 있어서, 엔진 회전 속도 및 엔진 부하로부터 또는 라인(22)을 거쳐서 공급되는 배기 가스 조성으로부터 최적 점화각(ZWopt), 즉 그 점화각에 있어서 내연 기관이 최대 효율로 작동하는 점화각이 결정된다. 이 최적 점화각(ZWopt)은 라인(52)을 거쳐서 결합 위치(54)에 있어서 추가 결합 없이 점화각(ZW)과 결합된다. 점화각(ZW) 그 자신은 라인(14 및 18)을 거쳐서 공급된 운전 변수를 기초로 하여 특성 곡선군(56)에 있어서 형성된다. 점화각(ZW)은 목표 토오크를 형성하기 위한 보정과 같은 추가 결합이 고려되는 일 없이 실제 운전점에 있어서 조절된 점화각을 나타낸다. 최적 점화각과 특성 곡선군으로부터 구해진 이 점화각 간의 차는 라인(58)을 거쳐서 효율 특성 곡선(60)에 공급되고, 이 효율 특성 곡선(60)은 이 차를 보정 토오크치(MZW)로 변환한다. 이 보정 토오크치(MZW)는 라인(62)을 거쳐서 결합 위치(48)에 공급된다.
또 특성 곡선(64)이 구비되고, 특성 곡선(64)에는 라인(22)이 공급되고, 특성 곡선(64)은 배기 가스 조성의 화학 양론치로부터의 편차를 토오크 보정치(Mλ)로 변환한다. 토오크 보정치(Mλ)는 라인(66)을 거쳐서 결합 위치(48)에 공급된다.
또, 계산 블럭(40) 내에는 차단 실린더 수(X)에 관한 정보가 존재한다. 이 정보는 라인(68)을 거쳐서 계산 블럭(70)에 공급된다. 계산 블럭(70)은 차단 실린더를 기초로 한 차단에 의한 퍼센트·토오크 저감(1-X/Z, 여기에서 X는 차단 실린더 수, Z는 실린더 총수)에 따라서 토오크 보정치(MX)를 형성하고, 토오크 보정치(MX)는 라인(72)을 거쳐서 결합 위치(48)에 공급된다. 최적 엔진 토오크와 점화각 보정치, 혼합물 조성 보정치 및 차단 보정치의 승산에 의해 실제 토오크(Mist)가 형성되고, 이 실제 토오크(Mist)는 라인(38)을 거쳐서 외부로 또는 라인(42)을 거쳐서 계산 블럭(40)에 공급된다.
내연 기관이 오직 화학 양론 혼합물로 구동되고 있는 경우, 배기 가스 조성을 고려하지 않아도 된다.
요약하면, 실제 엔진 토오크는 다음 식으로 부여된다.
Mist = Mopt[Nmot, T1]×MZW[zwopt-zw]×Mλ[1/λ]×MX(1-X/Z) (1)
최적 연소 토오크(Mopt)는 회전 속도, 부하, 경우에 따라서 혼합물 조성의 함수인 한편, 최적 점화각은 이들 변수의 함수일 뿐만 아니라 연소 끝에 있어서의 혼합물 온도 및/또는 내부 및/또는 외부의 배기 가스 복귀율과 같은 최적 점화각의 이동에 영향을 미치는 기타 변수의 함수이기도 하다. 이들 함수 관계가 도1에 있어서 엔진 온도의 예로 라인(28)에 의해 상직적으로 도시되고, 도2 내지 도6에 있어서 이것이 상세하게 설명되어 있다.
혼합물 온도는 실린더로의 입구에 있어서의 흡기 온도 및 연소실 내벽 온도의 함수임이 알려져 있다. 연소실 내벽 온도는 엔진 온도로 근사시킬 수 있다. 실린더로의 입구에 있어서의 흡기 온도는 마찬가지로 교축 밸브 부근의 흡기 온도 및 엔진 온도의 함수이다. 즉, 혼합물 온도는 엔진 온도 및 흡기 온도에 의해 나타낼 수 있다. 따라서, 본 발명에 의해 토오크의 결정 내지 목표 토오크의 변환 정밀도를 개선하기 위해 엔진 온도 및 흡기 온도가 고려되고, 한편으로 최적 점화각이 마찬가지로 보정된다.
최적 점화각의 혼합물 온도(TGM)의 함수 관계는 다음 식으로 부여된다.
ZWopt = ZWopt(N, TL) + dZWλ(1λ) + dZWTGM(Tmot, Tans) (2)
여기에서, dZWλ는 혼합물 조성의 화학 양론치로부터의 편차에 의한 보정치이며, dZWTGM은 평가된 혼합물 온도에 의한 보정치이다.
식 (2)에 의한 최적 점화각의 계산이 도2에 도시되어 있다. 제1 특성 곡선군(100)에 있어서, 엔진 회전 속도 및 엔진 부하로부터 이들 변수의 함수로서 최적 점화각이 결정된다. 화학 양론 혼합물로부터의 편차에 의해 발생되는 효율의 변화를 고려하기 위해 특성 곡선군(102)에 있어서, 배기 가스 조성의 역수치 함수로서 보정치(dZWλ)가 결정된다. 또, 라인(28)을 거쳐서 엔진 온도에 대한 수치가 공급되고, 라인(104)을 거쳐서 흡기 온도(Tans)에 대한 수치가 공급된다. 이들의 수치는 특성 곡선군(106)에 있어서 보정치(dZWTGM)로 변환되고, 이 보정치(dZWTGM)는 혼합물 온도에 의한 효율 변화를 고려한다. 구해진 수치는 라인(108, 112 및 114)을 거쳐서 결합 위치(110)에 공급된다. 결합 위치(110)에 있어서 이들 3개의 수치가 가산되어 최적 점화각(ZWopt)을 형성하고 이 최적 점화각(ZWopt)은 라인(116)을 거쳐서 출력된다.
바람직한 실시예에 있어서는 혼합물 온도의 최적 점화각의 함수 관계 외에도 내부 및/또는 외부 배기 가스 복귀의 영향도 고려된다. 이 목적을 위해 라인(116)이 결합 위치(118)에 공급되고, 이 결합 위치(118)에 있어서 최적 점화각의 수치에 다른 보정치(ΔZWopt)가 가산된다. 1개 또는 복수의 다른 점화각 보정치의 형성이 도3 및 도4에 상세하게 도시되어 있다. 결합 위치(118)의 출력 라인은 라인(52)을 형성하고, 라인(52)을 거쳐서 최적 점화각(ZWopt)이 다른 계산에 공급된다.
혼합물 온도의 최적 점화각의 함수 관계는 일차 근사로서 엔진 온도만으로도 나타낼 수 있고, 따라서 유리한 실시예에 있어서는 혼합물 온도 보정치(dZWTGM)는 엔진 온도의 함수인 특성 곡성으로부터도 또 형성 된다.
도3에 있어서, 우선 최적 점화각의 보정치가 내부 배기 가스 복귀 함수로서 나타내고 있다. 종래 기술로부터 소정의 중복각이 조절되도록 캠축이 제어되는 것이 알려져 있다. 따라서, 이 신호가 캠축 제어로부터 제어 유니트(10)에 공급된다. 조절된 중복각(wnwue)은 라인(200)을 거쳐서 특성 곡선군(202)에 공급되고, 이 특성 곡선군(202)에는 또 라인(14)을 거쳐서 엔진 회전 속도가 공급되고 있다. 실험적으로 결정된 이 특성 곡선군은 공급된 양 쪽의 변수로부터 내기 가스 질량 유량(dtlrgz)(0)을 구하고, 이 배기 가스 질량 유량(dtlrgz)(0)은 소정의 주위 압력 즉 대기압 및 소정의 엔진 온도에 있어서, 존재하는 중복각의 근거로 배기관으로부터 실린더로 역류된다. 이 배기 가스 질량 유량은 라인(204)을 거쳐서 보정 위치(206)에 공급되고, 보정 위치(206)에 있어서 라인(28 내지 208)을 거쳐서 대응하는 센서로부터 공급되는 대기압(patm) 및 엔진 회전 속도(Nmot)의 함수로서 배기 가스 질량 유량의 보정이 행해진다. 보정된 배기 가스 질량 유량(dtlrgz)은 배기 가스 복귀율(frg)을 구하기 위해 라인(210)을 거쳐서 계산 블럭(212)에 공급된다. 계산 블럭(212)에는 또 엔진 부하(T1)가 공급된다. 배기 가스 복귀율(frg)은 공급된 배기 가스 질량 유량(dtlrgz)을 엔진 부하 신호(T1) 및 배기 가스 질량 유량(dtlrgz)의 합으로 계산함으로써 부여된다. 구해진 배기 가스 복귀율(frg)은 라인(214)을 거쳐서 결합 위치(216)에 공급된다. 결합 위치(216)에 있어서 기본치(frg0)가 감산된다. 이 기본치는 라인(218)을 거쳐서 특성 곡선군(220)으로부터 공급되고, 이 특성 곡선군(220)에는 엔진 회전 속도 및 엔진 부하가 공급되어 있다. 기본 복귀율(frg0)은 소정 캠축 위치(wnwue0)(제어 없이)에 있어서 엔진 회전 속도 및 엔진 부하의 함수로서 부여된다. 구해진 복귀율과 기본 복귀율의 차는 라인(220)을 거쳐서 특성 곡선군(222)에 공급되고, 이 특성 곡선(222)은 배기 가스 복귀율에 있어서의 변화를 최적 점화각의 변화(ΔZWopt)로 변환한다. 이 보정치는 결합 위치(118)에 있어서 최적 점화각에 가산된다.
따라서, 내부 배기 가스 복귀율의 함수로서 최적 점화각의 보정은 다음 식으로 부여된다.
ΔZWopt = f(dfrg) 여기에서 dfrg = frg - frg0(Nmot, T1) (3)
외부 배기 가스 복귀에 있어서는 소정의 수치 제어 신호에 의해 제어 밸브가 조작되고, 이 제어 신호가 소정의 배기 가스 복귀율을 형성한다. 제어 신호의 수치(tvagr), 바람직하게는 펄스·듀티 팩터는 제어 유니트에 의해 이용된다. 따라서, 토오크 계산의 보정 특히 최적 점화각의 보정을 위해 제어 신호의 수치로부터 출발하고 엔진 부하 및 엔진 회전 속도의 함수로서 배기 가스 복귀율(frg)이 결정된다. 이 때문에, 도4에 의해 제1 특성 곡선군(300)에 제어 신호의 수치(tvagr) 및 엔진 회전 속도가 공급된다. 또 다른 특성 곡선군(302)이 구비되고, 이 특성 곡선군(302)은 제어치 0에 있어서 특성 곡선군(300)으로부터 부여되는 관계를 포함하고 있다. 제3 특성 곡선군(304) 내에는 조절된 밸브 중복 시간에 의해 외부 배기 가스 복귀를 구비하고 있지 않은 배기 가스 복귀율에 대한 수치가 엔진 회전 속도 및 엔진 부하의 함수로서 기억되어 있다. 특성 곡선군(302 및 304)의 출력치는 라인(306 내지 308)을 거쳐서 결합 위치(310)에 공급된다. 이 결합 위치(310)에 있어서, 양 쪽의 수치끼리 곱해져서 외부 복귀 부분이 없는 배기 가스 복귀율(frg0)을 형성한다. 이 기본 배기 가스 복귀율(frg0)은 결합 위치(310)로부터 라인(312)을 거쳐서 결합 위치(314)에 공급된다. 이 결합 위치(314)에 있어서, 외부 배기 가스 복귀 부분을 갖는 배기 가스 복귀율(frg)로부터 기본치(frg0)가 감산되어 그 차(dfrg)를 형성한다. 외부 복귀를 포함하는 배기 가스 복귀율(frg)은 결합 위치(316)에 있어서 특성 곡선군(300)에 의해 구해지는 라인(318)을 거쳐서 공급된 수치 또는 특성 곡선군(304)에 의해 구해지는 라인(320)을 거쳐서 공급된 수치를 곱함으로써 형성된다. 다음에, 차의 수치(dfrg)가 특성 곡선(322)을 거쳐서 최적 점화각을 위한 보정치(ΔZWopt)로 변환되고, 이 보정치(ΔZWopt)는 결합 위치(118)에 있어서 최적 점화각의 수치에 가산된다.
따라서, 외부 배기 가스 복귀를 위한 점화각 보정치(ΔZWopt)는 다음 식으로 부여된다.
ΔZWopt = f(dfrg) (4)
여기에서,
dfrg = frg - frg0 = [f1(Nmot, tvagr) - f1(Nmot, 0)] × f2(Nmot, T1)
내부 배기 가스 복귀의 함수로서 최적 점화각을 보정하기 위한 제2 실시예가 도5에 도시되어 있다. 도5에 도시한 방법은 복귀율이 엔진 회전 속도, 엔진 부하 및 엔진 온도만의 함수일 때 사용되는 것이 바람직하다. 이 때, 도3에 도시한 방법 대신에 점화각이 2개인 다른 엔진 온도(Tmot0 및 Tmot1)에 있어서의 2개의 점화각 특성 곡선군에 의해 계산되고, 여기에서 점화각은 엔진의 온도 함수인 특성 곡선(FZWOPM)(Tmot)을 거쳐서 구해진다.
여기에서 최적 점화각(ZWopt)은 다음 식으로 부여된다.
ZWopt = dzwλ(1/λ) + FZWOPM(Tmot) × f3(Nmot, T1, Tmot0)
+ [1 - FZWOPM(Tmot)] × f3(Nmot, T1, Tmot1) (5)
여기에서, TmotTmot0에 있어서는 FZWOPM(Tmot) = 1, TmotTmot1에 있어서는 FZWOPM(Tmot) = 0이다.
도5에 도시한 바와 같이, 마찬가지로 엔진 회전 속도 및 엔진 부하가 제1 특성 곡선군(400)에 공급된다. 이 특성 곡선군(f3)(Nmot, T1, Tmot0)은 엔진 온도(Tmot0)에 대해 적용된다. 또, 엔진 회전 속도 및 엔진 부하가 제2 특성 곡선군(402)에 공급되고, 이 제2 특성 곡선군(402)은 엔진 온도(Tmot1)에 대해 부여된다(f3(Nmot, T1, Tmot1). 엔진 온도 그 자신은 특성 곡선(404)(FZWOPM)에 공급되고, 특성 곡선(404)의 출력 신호는 엔진 온도(Tmot1)의 상측에서는 0이며, 엔진 온도(Tmot0)의 하측에서는 1이다. 그 중간에 있어서는 특성 곡선은 선형 관계를 나타내고 있는 것이 바람직하다. 이 경우, 엔진 온도(Tmot1)는 엔진 온도(Tmot0)보다 크다. 특성 곡선군(400)으로부터 읽어 들여진 수치는 라인(406)을 거쳐서 보정 위치(408)에 공급된다. 보정 위치(408)에 있어서, 이 수치는 라인(410)을 거쳐서 공급되고 또 실제 엔진 온도의 함수인 특성 곡선치를 이용하여 보정된다. 이것은 상기 식에 따른 승산에 의해 행해진다. 마찬가지로, 특성 곡선(402)으로부터 읽어 들여진 수치가 라인(412)을 거쳐서 결합 위치(414)에 공급된다. 이 결합 위치(414)에는 감산 위치(418)에 있어서 수 1로부터 라인(410) 상의 특성 곡선치를 감산한 값에 대응하는 값이 라인(416)을 거쳐서 공급된다. 이 경우도 또, 상기 식에 의한 보정이 승산에 의해 행해진다. 결합 위치(408 및 414)의 출력 신호는 라인(420 내지 422)을 거쳐서 결합 위치(424)에 공급된다. 이 결합 위치(424)에 있어서, 양 쪽의 값이 가산된다. 이 합이 라인(426)을 거쳐서 가산 위치(428)에 공급되고, 이 가산 위치(428)에 있어서 경우에 따라서 라인(430)을 거쳐서 공급되는 혼합물 조성의 함수로서의 보정치가 가산된다. 이 결과는 최적 점화각(ZWopt)을 도시하고, 이 최적 점화각은 라인(52)을 거쳐서 다른 계산으로 공급된다.
도6은 외부 배기 가스 복귀에 있어서의 최적 점화각을 결정하기 위한 제2 실시예를 도시한다. 배기 가스 복귀가 작동되고 있을 때 배기 가스 복귀율은 주로 엔진 회전 속도 및 엔진 부하의 함수이다. 도6에 도시한 실시예에 있어서, 배기 가스 복귀가 작동되고 있을 때 최적 점화각 특성 곡선군은 다른 특성 곡선군에 의해 치환된다. 이 목적을 이루기 위해, 도6에 있어서, 제1 특성 곡선군(f1)(500) 및 재2 특성 곡선군(f2)(502)이 설치되어 있다. 양 쪽의 특성 곡선군에 엔진 회전 속도 및 엔진 부하가 공급된다. 이 경우, 특성 곡선군(f1)은 배기 가스 복귀가 작동되고 있지 않을 때의 최적 점화각을 구하도록 적용되고 특성 곡선군(f2)은 배기 가스 복귀가 작동되고 있을 때 최적 점화각을 구하도록 적용된다. 그에 따라서, 특성 곡선군(500 및 502)의 출력 라인(504 및 506)은 스위치 요소(508)를 거쳐서 공급된다. 이 스위치 요소(508)는 배기 가스 복귀가 작동되고 있지 않을 때는 라인(504)을 라인(510)과 결합하고, 한편 배기 가스 복귀가 작동되고 있을 때는 라인(506)에 따라서 특성 곡선군(502)은 라인(510)과 결합된다. 이 라인((510)은 결합 위치(512)에 통하고, 이 결합 위치(512)에 있어서, 경우에 따라서 혼합물 조성의 함수로서 보정 부분 및/또는 혼합물 온도의 함수로서 보정 부분이 가산된다. 이에 의해 형성된 최적 점화각(ZWopt)은 라인(52)을 거쳐서 다른 계산에 공급된다.
따라서, 최적 점화각은 배기 가스 복귀가 작동되고 있지 않을 때는 특성 곡선군(500)에 의해 결정되고, 배기 가스 복귀가 작동되고 있을 때는 특성 곡선군(502)에 의해 결정되고, 이들의 경우 각각 배기 가스 복귀의 작동에 의한 점화각으로의 영향이 고려되고 있다.
최적 점화각에 따라서 계산된 엔진 토오크의 혼합물 조성, 엔진 온도, 흡기 온도 및 배기 가스 복귀의 함수 관계는 반드시 동시에 고려될 필요는 없다. 엔진 및 요구에 따라서 1개 또는 복수의 다른 함수 관계는 무시해도 좋다.
다른 실시예에 있어서는 최적 점화각에 대한 수치 보정 외에, 실제 토오크 수치가 상기와 같이 형성된 보정치의 적어도 1개의 함수로서 보정된다. 이것은 보정된 최적 점화각과 실제 점화각의 차가 특성 곡선을 거쳐서 직접 토오크 보정치(점화각 효율)로 변환됨으로써 행해진다. 이 경우, 특성 곡선은 최적 점화각과 실제 점화각과의 차의 함수로서 내연 기관의 효율 특성을 나타내고 있다.
Claims (11)
- 운전 변수의 함수로서 내연 기관의 토오크가 계산되고, 또는 소정의 목표 토오크가 내연 기관의 제어 변수로 변환되고, 또는 이 두 가지가 행해지는 내연 기관의 제어 방법에 있어서,엔진 토오크를 계산할 때 또는 엔진 목표 토오크를 내연 기관의 제어 변수로 변환할 때, 엔진 회전 속도, 엔진 부하, 경우에 따라서 혼합물 조성 외에 내연 기관의 최적 점화각의 효율 내지 위치를 제어하는 다른 변수가 고려되는 것을 특징으로 하는 내연 기관의 제어 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 변수가 배기 가스 복귀율인 것을 특징으로 하는 내연 기관의 제어 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 변수가 엔진 온도인 것을 특징으로 하는 내연 기관의 제어 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 변수가 흡기 온도인 것을 특징으로 하는 내연 기관의 제어 방법.
- 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 변수 중 적어도 하나의 변수의 고려가 토오크 계산의 기초로 되어 있는 최적 점화각의 보정에 의해 행해지는 것을 특징으로 하는 내연 기관의 제어 방법.
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 내부 배기 가스 복귀에 있어서, 계산된 토오크의 보정 내지 목표 토오크의 변환 보정이 밸브의 중복각의 함수로서 행해지는 것을 특징으로 하는 내연 기관의 제어 방법.
- 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 내부 배기 가스 복귀에 있어서, 복귀율이 엔진 회전 속도, 엔진 부하 및 엔진 온도의 함수로서 결정되고 소정의 점화각을 기초로 한 토오크 계산 내지 목표 토오크 점화각으로의 변환이 이와 같이 결정된 복귀율의 함수로서 보정되는 것을 특징으로 하는 내연 기관의 제어 방법.
- 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 외부 배기 가스 복귀에 있어서, 최적 점화각에 대해 2개의 특성 곡선군이 설치되고 상기 2개의 특성 곡선군이 배기 가스 복귀를 작동시킨 때 내지 작동을 해제한 때 절환되는 것을 특징으로 하는 내연 기관의 제어 방법.
- 제1항 내지 제8항에 있어서, 외부 배기 가스 복귀에 있어서, 토오크의 보정 내지 목표 토오크의 변환 보정이 배기 가스 복귀 밸브의 조작 신호 제어 변수의 함수로서 행해지는 것을 특징으로 하는 내연 기관의 제어 방법.
- 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 최적 점화각은, 내연 기관이 최적 효율을 나타내는 점화각인 것을 특징으로 하는 내연 기관의 제어 방법.
- 내연 기관의 운전 변수가 공급되고 내연 기관의 제어 변수를 제어하는 제어 유니트로서, 공급된 운전 변수의 함수로서 내연 기관의 엔진 토오크를 계산하고, 또는 공급된 목표 토오크치를 내연 기관의 제어 변수로 변환하고, 또는 이 두 가지를 행하는 제어 유니트를, 구비하는 내연 기관의 제어 장치에 있어서,엔진 회전 속도, 엔진 부하, 경우에 따라서 혼합물 조성의 함수로 하는 외에 내연 기관의 효율 또는 최대 효율의 위치를 제어하는 적어도 하나의 다른 변수 함수로서 토오크 계산 내지 목표 토오크 변환을 보정하는 것을 특징으로 하는 내연 기관의 제어 장치.
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