KR19990013964A - 내연 기관용 점화 시기 제어 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

엔진 운전 조건에 따라 연소 모드가 성층 충전 연소와 균질 충전 연소 사이에서 변경되는 내연 기관용 점화 시기 제어 장치 및 방법에 있어서, 예를 들면, 각 실린더로 공급되는 공연 혼합물의 상태 변수의 변화율에 기초한 보간법을 통해서 성층 충전 연소와 균질 충전 연소 사이에서 연소 모드가 변경되는 동안에 엔진의 연소 모드가 성층 충전 연소의 정상 상태에 있을 때 사용되는 적어도 하나의 제1 점화 시기 맵과, 공연비의 농후 한계에서 수행되고 성층 충전 연소와 균질 충전 연소 사이의 변경 지점에서 사용되는 제2 점화 시기 맵을 모두 사용하여 성층 충전 연소 모드에서의 점화 시기를 발생한다.

Description

내연 기관용 점화 시기 제어 장치 및 방법
본 발명은 일반적으로 내연 기관용 제어 장치 및 방법에 관한 것인데, 더욱 특별하게는 엔진 운전 조건에 따라 성층 충전 연소와 균질 충전 연소 사이에서 연소 모드가 변경하는 동안에 성층 충전 연소 모드에서 내연 기관의 점화 시기를 제어하는 점화 시기 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
1984년 2월29일에 공개된 일본 특허 공개 소59-37236호는 균질 공연 혼합물이 각 실린더에 형성되어서 균질 충전 연소를 수행하는 균질 충전 연소 모드와, 농후 공연 혼합물이 각각의 점화 플러그 주위에 형성되어서 엔진 운전 조건에 따라 성층 충전 연소를 수행하는 성층 충전 연소 모드 사이에서 연료 연소 모드가 변경되는 내연 기관을 설명한다.
1991년 12월 12일에 공개된 다른 일본 특허 공개 평3-281965호는 균질 충전 연소 및 성층 충전 연소에서 엔진의 점화 시기가 서로에 대해 독립적으로 설정되는 2 사이클 엔진에 대한 제어 장치를 설명한다.
성층 충전 연소 동안의 점화 시기는 엔진 속도 및 엔진 부하 등의 엔진 운전 조건에 따라 맵에서 점화 시기에 대한 검색을 하는 방법으로 설정된다.
그러나, 전술한 맵은 당량비가 변경 가능한 당량비에 도달할 때까지 서서히 변하는 정상 상태에서만 사용되는 룩업 맵이기 때문에, 변경이 성층 충전 연소 및 균질 충전 연소 사이에서 이루어지고 당량비가 성층 충전 연소의 정상 상태와 공연비의 농후 한계 사이에서 변하는 때에는 이러한 전환 상태에서 점화 시기를 적절히 설정할 수는 없다.
다시 말해서, 성층 충전 연소시에 성층 충전 연소의 정상 상태에 사용되는 맵에서 검색된 점화 시기는 연소 모드가 전환하는 동안 당량비의 변화에 따라 보정됨에도 불구하고, 농후 연소 한계 쪽에서의 점화 시기는 결정되지 않아서 점화 시기의 양호한 보정이 용이하게 이루어질 수 없다.
또한, 성층 충전 연소 동안에 EGR(배기 가스 재순환)이 수행되는 형태의 엔진임에도 불구하고, 연소 모드가 변경하는 동안의 당량비의 변화와 함께 성층 충전 연소 동안에 EGR률을 서서히 변화시키도록 성층 충전 연소에서 EGR률을 설정하는 것도 역시 필요하다.(EGR률은 공연비가 농후 연소 한계로 접근할 때 0에 접근한다.) 결과적으로, EGR률에 따라서 점화 시기를 보정하는 것도 필요하다.
이 경우에, 당량비의 변화와 당량비와 EGR률 모두가 변할 때 EGR률에 따라서 점화 시기를 동시에 보정하려면 많은 시간과 노동력이 든다.
그러므로, 본 발명의 목적은 성층 충전 연소와 균질 충전 연소 사이에서 연소 모드가 변경되는 동안에 성층 충전 연소에서 점화 시기를 적절히 제어할 수 있고, 성층 충전 연소에서 균질 충전 연소로 연소 모드가 변경하는 동안이나 그 반대인 경우에 성층 충전 연소에서 당량비의 변화와 동시에 EGR률이 변하더라도 높은 정확성과 용이성으로 점화 시기 제어를 수행할 수 있는 내연 기관용 점화 시기 제어 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
도1a는 본 발명에 따른 양호한 실시예에서의 내연 기관용 점화 시기 제어 장치의 개략도.
도1b는 도1a에 도시된 제어기의 개략적인 회로 블록도.
도2a 내지 도2f는 도1a에 도시된 엔진의 연소 모드가 성층 충전 연소에서 균질 충전 연소로 변경될 때 각종 상태 변수의 일체화된 타이밍 차트.
도3a 내지 도3f는 도1a에 도시된 엔진의 연소 모드가 균질 충전 연소에서 성층 충전 연소로 변경될 때 각종 상태 변수의 일체화된 타이밍 차트.
도4는 도1a에 도시된 제어기에서 점화 시기의 발생을 설명하기 위해서 제어기에 의해 실행되는 작동 흐름도.
도5는 도1a에 도시된 엔진의 각 실린더에 대해 점화 장치의 점화 코일에서의 전압 공급 제어를 설명하기 위해 제어기에 의해 실행되는 작동 흐름도.
도6a 내지 도6d는 도1a에 도시된 엔진의 연소 모드가 성층 충전 연소에서 균질 충전 연소로 변경하는 동안 도1a에 도시된 제어기에서 실행되는 보간법 계산을 도시하는 일체화된 타이밍 차트.
도7a 내지 도7e는 도1a에 도시된 엔진의 연소 모드가 균질 충전 연소에서 성층 충전 연소로 변경하는 동안에 도1a에 도시된 제어기에서 실행되는 보간법 계산을 도시하는 일체화된 타이밍 차트.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1 : 엔진
4 : 흡기 밸브
5 : 연료 분사 밸브
7 : 배기 밸브
10 : 제어기
12 : 위치 센서
13 : 기준 센서
14 : 위상 센서
15 : 공연비 센서
본 발명의 하나의 특징에 의하면, a) 엔진의 연소 모드가 성층 충전 연소의 정상 상태에 있을 때 사용되는 적어도 하나의 제1 점화 시기 맵을 저장하는 제1 메모리와, b) 엔진의 연소 모드가 성층 충전 연소와 균질 충전 연소 사이의 전환점에서 전환될 때 사용되고 엔진의 각 실린더로 공급되는 공연 혼합물의 공연비의 농후 한계에서 수행되는 성층 충전 연소에 대응하는 제2 점화 시기 맵을 저장하는 제2 메모리와, c) 제1 점화 시기 맵과 제2 점화 시기 맵 모두를 사용해서 성층 충전 연소 및 균질 충전 연소 사이에서 엔진의 연소 모드가 변경하는 동안 엔진의 성층 충전 연소 모드에서 점화 시기를 발생하는 점화 시기 발생기와, d) 성층 충전 연소와 균질 충전 연소 사이에서 엔진의 연소 모드가 전환하는 동안 점화 시기 발생기에 의해 발생된 점화 시기에 대응하는 시점에서 각 엔진 실린더로 공급되는 공연 혼합물을 점화하기 위한 점화 장치를 포함하는 내연 기관용 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 특징에 의하면, 내연 기관용 방법을 제공하는 것인데, 그 방법은 a) 엔진의 연소 모드가 성층 충전 연소의 정상 상태에 있을 때 사용되는 적어도 하나의 제1 점화 시기 맵을 저장하는 단계와, b) 엔진의 연소 모드가 성층 충전 연소 및 균질 충전 연소 사이의 변경 지점에서 변경될 때 사용되고 엔진의 각 실린더로 공급되는 공연 혼합물의 공연비의 농후 한계에서 수행되는 성층 충전 연소에 대응하는 제2 점화 시기 맵을 저장하는 단계와, c) 성층 충전 연소 및 균질 충전 연소 사이에서 엔진의 연소 모드가 변경되는 동안에 제1 점화 시기 맵과 제2 점화 시기 맵을 사용해서 엔진의 성층 충전 연소 모드에서의 점화 시기를 발생하는 단계와, d) 성층 충전 연소 및 균질 충전 연소 사이에서 엔진의 연소 모드가 변경되는 동안에 점화 시기 발생기에 의해 발생하는 점화 시기에 대응하는 시점에서 각 엔진의 실린더로 공급되는 공연 혼합물을 점화하는 단계를 포함한다.
본 발명의 이러한 요약이 반드시 모든 필요 요소를 설명하는 것은 아니므로 본 발명은 이러한 설명된 요소의 부 조합이 될 수도 있다.
이하에서 참조 부호는 본 발명의 이해를 더욱 용이하게 하기 위해 도면에 표기될 것이다.
도1a는 본 발명에 따른 양호한 실시예에서의 점화 시기 제어 장치가 응용 가능한 내연 기관의 시스템 배열이다.
도1a의 내연 기관(1)에서, 공기 정화기(2)를 통해 지나가는 외부 공기는 드로틀 밸브(3)를 통해 조정되고 흡기 밸브(4)를 거쳐서 각 실린더로 흡기된다.
엔진(1)의 각 실린더에서, 각 실린더의 연소실로 직접 연료를 분사하는 전자기형 연료 분사 밸브(5)가 배치되고 공연 혼합물은 각 실린더의 대응하는 연소실 내에 분사된 연료에 의해 형성된다.
다시 말해, 양호한 실시예의 내연 기관(1)은 소위, 연료 직접 분사형 내연 기관(혹은 실린더 내 연료 분사 내연 기관)이다.
각 실린더 내에서 공연 혼합물은 대응하는 점화 플러그(6)에 의해 스파크 점화를 통해 점화되고 연소되며, 연소 가스 즉, 배기 가스는 배기 밸브(7)를 거쳐 배기되고, 촉매 변환기(8)를 통해 정화되며, 대기로 토출된다.
도1b에 도시된 마이크로 컴퓨터를 가지는 제어기(10)는 각각의 연료 분사 밸브(5)와 각각의 점화 플러그(6)로 제어 신호를 출력해서 연료 분사량과 시작 시기를 제어하고 점화 시기를 제어한다.(파워는 점화 플러그(6) 중 대응하는 하나에 연결되는 (도시되지 않은) 각각의 점화 코일에 공급된다.) 점화 코일과 점화 플러그(6)는 점화 장치를 구성한다.
제어기(10)의 마이크로 컴퓨터는 도1b에 도시된 대로 CPU(중앙 처리 장치)와, ROM과, RAM과, 입력 포트와, 출력 포트와, 공통 버스를 포함한다.
제어기(10)는 각종 센서에서 각종 입력 신호를 수신한다.
각종 센서는 내연 기관(1)의 흡입 공기량(Q)을 검출하기 위한 공기 유량계(11)와, 유니트 크랭크 신호(예를 들어, 1°)가 회전(revolve)될 때마다 검출 신호(위치 신호(POS))를 출력하기 위한 위치 센서(12)와, 엔진의 크랭크축이 회전하여 실린더의 기준 각도 위치를 통과할 때마다 검출 신호(기준 신호(REF))를 출력하기 위한 기준 센서와, 기준 센서(13)로부터 각각의 기준 신호(REF) 사이에서 실린더를 판별하기 위한 위상 신호를 출력하는 위상 센서(14)와, 배기 가스의 산소 농도에 반응하여 공연비를 검출하는 공연비 센서(15)와, 드로틀 밸브(3)의 개도(TVO)를 검출하는 드로틀 센서(16)와, 엔진(1)의 냉매의 온도(Tw)를 검출하는 냉매 온도 센서(17)를 포함한다.
제어기(10)는 기준 센서(13)에서 기준 신호(REF)의 발생 주기 또는 예정된 시간 내에 발생되는 위치 신호(POS)의 발생 횟수를 측정하므로써 엔진 속도(NE)를 결정할 수 있다.
예를 들어, 제어기(10)는 엔진 출력 토크 및 엔진 속도 등의 엔진 운전 조건에 따라서 목표 당량비와 연소 모드를 미리 설정하는 다수의 목표 당량비 맵을 포함한다.
제어기(10)는 냉매 온도와, 엔진 시동 후의 시간 경과와, 차속, 차량 가속도 등의 엔진 및 차량 운전 조건에 따라서 다수의 목표 당량비 맵을 선택적으로 변경하고 목표 당량비(이하에서는, TFBYA00) 및 엔진(1)의 연소 모드 변경 요구를 결정하기 위해 선택된 목표 당량비 맵을 참조한다.
또한, 제어기(10)는 목표 당량비 맵 중 선택된 하나에서 유도된 목표 당량비에 대해 1차 시간 지연을 제공해서 각 연료 분사 밸브(5)를 통해 실제 연료 분사량을 계산하는 데 사용되는 새로운 목표 당량비(TFBYA)를 유도하며, 연소 모드가 성층 충전 연소로 변경하는 것을 결정하기 위해서 새로운 목표 당량비(TFBYA)가 한계치(TFACH)를 넘을 때 연소 모드의 변경을 실행하도록 배열되고 구성된다.(도2a 내지 도2f 및 도3a 내지 도3f를 참조하라.)
1차 시간 지연이 목표 당량비(TFBYA00)를 위해 제공되는 이유는 다음과 같다. 선택된 목표 당량비 맵을 통해 유도된 목표 당량비(TFBYA00)에 대응하도록 드로틀 밸브(3)의 개도가 제어되는 경우에도 흡입 공기량에서 지연이 발생하기 때문에, 엔진 토크는 흡입 공기량의 위상에 맞도록 일정하게 유지될 수 있고, 일시적으로 결정된 공통 연소 당량비로 성층 충전 연소 및 균질 충전 연소 사이에서 연소 모드를 변경하는 것이 필요하기 때문에 새로운 목표 당량비(TFBYA)가 가연 당량비 이상으로 변할 수 있다.
그러므로, 연소 모드 변경 결정에 대한 한계치(TFACH)는 각각의 연소 모드에서의 가연 당량비 범위가 겹쳐지는 범위 내에 있지 않다.(공연비는 20 내지 약 30에 걸쳐 있다.)
또한, 연소 모드가 변경되는 동안 토크가 계단식으로 바뀌는 것을 피하기 위해서 새로운 목표 당량비(TFBYA)는 변경 결정 동안에 계단식으로 변경될 수 있다.
즉, 두 개의 연소 모드는 흡입 행정 동안에 연료가 분사되어 균질 충전 공연 혼합물이 각 실린더 내에 형성되어서 균질 충전 연소를 하도록 연료를 확산시키는 균질 충전 연소 모드와, 압축 행정 동안에 연료가 분사되어 대응하는 점화 플러그(6) 주위에서 농후한 공연 혼합물을 형성하도록 성층 충전을 수행하므로써 성층 충전 연소가 수행되는 성층 충전 연소 모드를 설정한다.
도2a에 도시된 예에서, 제어기(10)가 1차 시간 지연이 제공되는 새로운 목표 당량비(TFBYA)와 한계치(TFACH) 간의 비교를 기초로 성층 충전 연소에서 균질 충전 연소로 연소 모드가 변경되는 것을 결정할 때, 성층 충전 연소시에 연료 분사는 이미 제2 실린더(#2)에 대해 설정되어 있었다. 또한, 제3 실린더(#3)에 대해서는 균질 충전 연소시에 연료 분사의 설정이 적절한 때에 이루어지지 않으므로 제3 실린더(#3)는 계속해서 성층 충전 연소를 수행한다. 그러나, 제4 실린더(#4)에 대해서는 균질 충전 연소 상태에서 연료 분사 시기에서의 연료 분사가 수행될 수 있으므로, 연소 모드는 제4 실린더(#4)에서 시작하여 균질 충전 연소로 변경된다. 도1a에 도시된 엔진(1)은 6기통 4행정 엔진이라는 것이 주목된다.
도3a의 예에서, 제어기(10)가 새로운 목표 당량비를 기초로 균질 충전 연소에서 성층 충전 연소로 연소 모드가 변경되는 것을 결정할 때, 균질 충전 연소시에는 연료 분사가 취소되어 연료 분사는 더욱 지연된 성층 충전 연소시에 지연되고 연소 모드는 제4 실린더(#4)에서 시작하여 성층 충전 연소로 변경된다.
제어기(10)는 도4 및 도5에 도시된 흐름도에 따라 점화 시기 제어를 수행한다.
도4는 10 밀리 초가 지날 때마다 도1a에 도시된 제어기(10)에 의해 수행되는 점화 시기 설정 루틴을 도시한다.
단계(S1)에서, 제어기(10)의 CPU는 엔진 운전 조건이 엔진(1)이 균질 연소 상태에 있을 것을 요구하는 지 특히, 선택된 목표 당량비 맵이 요구되는 연소 모드를 나타내기 때문에 전술한 목표 당량비 중 선택된 어느 하나를 기초로 하여 설정된 요구 연소 플랙(FSTR)의 값에 의해 연소 모드가 성층 충전 연소에서 균질 충전 연소로 변경되는 것이 요구되는 지를 결정한다.
균질 충전 연소가 단계(S1)(FSTR=1)에서 요구되면, 루틴은 단계(S2)로 진행한다.
단계(S2)에서, 제어기(10)의 CPU는 실제 연소가 성층 충전 연소 상태에 있는 조건이 만족되는지 즉, 엔진(1)의 연소 모드가 균질 충전 연소로 변경될 수 있는 조건이 만족되는 지를 결정한다.
실제로, 제어기(10)의 CPU는 1차 시간 지연이 제공된 새로운 목표 당량비(TFBYA)와, 연소 모드가 성층 충전 연소로 변경되는 지를 결정하기 위한 한계치(TFACH)를 비교하고 TFBYA가 TFACH 미만인 지를 결정한다.
그리고 나서, TFBYATFACH이면, 제어기(10)의 CPU는 실제 연소가 성층 충전 연소에서 균질 충전 연소로 변경될 수 있는 조건이 만족되는 지를 결정하고 성층 충전 연소에서 균질 충전 연소로의 변경을 결정을 나타내는 플랙(FSTRR)을 1로 설정한다.
단계(S2)에서 TFBYA≥TFACH이면 즉, 아니오이면, 제어기(10)의 CPU는 플랙(FSTRR)을 0으로 설정한다. 그 후에, 제어기(10)의 CPU는 플랙(FSTRR)의 상태를 참조한다. 다시 말해, 제어기(10)의 CPU는 플랙(FSTRR)의 상태에 따라 실제 연소가 성층 충전 연소에서 균질 충전 연소로 변경될 수 있는 조건이 만족되는 지를 결정한다.
제어기(10)의 CPU가 단계(S2)에서 성층 충전 연소에서 균질 충전 연소로 변경할 것을 결정하면, 루틴은 단계(S3)로 진행한다.
단계(S3)에서, 제어기(10)의 CPU는 이러한 일련의 결정이 처음인지 즉, 성층 충전 연소에서 균질 충전 연소의 연소 모드 변경 요구가 전술한 목표 당량비 맵에 기초하여 발생된 직후 인지를 결정한다.
전술한 변경 요구가 단계(S3)에서 발생한 직후라고 제어기(10)의 CPU가 결정하면, 루틴은 단계(S4)로 진행한다.
변경 요구의 시간에서 공연 혼합물의 상태 변수(TFBYG)는 아래의 수학식(1)에 의해 계산된다.
TFBYG의 계산된 값이 TFGSML로 고정된 후에 루틴은 단계(S5)로 진행한다.
변경의 요구가 두 번 이상 발생한 후에는 제어기(10)의 CPU에 의해 실행된 도4의 루틴은 단계(S4)를 뛰어 넘어 단계(S5)로 진행한다.
TFBYG=TFBYA/(1+EGR률) ---(1)
공연 혼합물의 상태 변수(TFBYG)가 EGR률이 0일 때 당량비와 일치하게 되면, 당량비는 외부 공기에 대해 고정량의 비율값을 나타낸다.(정확하게는, 화학 양론적 공연비에 의해 분할된 전술한 비율의 값)
식(1)에서, TFBYG는 EGR 가스에 신선한 공기와 함께 추가되는 외부 공기의 작동 가스에 대한 연료량의 비율이다. (정확하게는, 화학 양론적 공연비에 의해 분할된 전술한 비율) 따라서, TFBYG를 작동 가스 당량비라고도 한다.
외부 공기는 공기 정화기(2)를 통해 외부로 공급되는 공기이다.
단계(S5)에서, 제어기(10)의 CPU는 연료 분사량(Ti) 등의 엔진 부하와 엔진 속도(NE) 양자의 함수로서 정상 상태용 점화 시기 맵(ADVTRSL) 사이에서 (진각에서의) 점화 시기(ADVTRSL)를 검색한다.
정상 상태용 점화 시기 맵(ADVTRSL)이 다수이고, 각각의 맵(ADVTRSL)에 배열된 점화 시기(진각)는 엔진 속도(NE) 및 엔진 부하(Ti) 뿐만 아니라 설정된 EGR률에 따라서도 변한다는 것이 주목된다.
정상 상태용 점화 시기 맵(ADVTRSL)은 점화 시기값이 엔진 속도(NE)와, 엔진 부하(Ti)와, 설정된 EGR률에 따라 삼차원으로 배열되는 삼차원 맵이 될 수 있다는 것도 주목된다.
그러므로, 제어기(10)의 CPU는 엔진 속도(NE) 및 연료 분사량(Ti)에 더하여 설정된 EGR률의 함수로 맵(ADVTRSL) 중에서 점화 시기(MADVTRSL)를 검색한다.
실제 연소 모드가 성층 충전 연소에서 균질 충전 연소로 변경되기 직전에 공연비에서 성층 충전 연소에 대응하도록 변경 지점용 점화 시기 맵(ADVTRSR)이 설정된다는 것이 주목된다.
단계(S6)에서, 제어기(10)의 CPU는 연료 분사량(Ti) 등의 엔진 부하 및 엔진 속도(NE)의 함수로 변경을 위해 점화 시기 맵(ADVTRSR)으로부터 점화 시기(MADVTRSR)를 검색한다.
변경 지점을 위한 점화 시기 맵(ADVTRSR)은 실제 연소가 균질 충전 연소로 변경되고 EGR이 실행되지 않는 조건(EGR률=0) 하에서 설정되기 직전에 공연비의 농후 한계(가장 농후한 지점)에서 성층 충전 연소와 대응하도록 준비됨을 알 수 있다.
다음에, 단계(S7)에서, 제어기(10)의 CPU는 전술한 식(1)에 따라 엔진 운전 조건 하에서 작동 가스 당량비를 계산한다.
도2f에 도시된 대로, 공연비가 농후 한계에 도달할 때(EGR률이 0을 가리키지 않는 일이 자주 있기는 하지만) EGR률은 당량비가 농후 상태로 변할수록 감소하고 0에 도달한다.
단계(S8)에서, 제어기(10)의 CPU는 다음과 같이 전술된 두 개의 맵으로부터 검색된 점화 시기의 보간법으로 계산하는 데 사용되는 작동 가스 당량비(TFBYG)의 내부적 분할 비율(내분비)(ADVSRATE)을 계산한다.
ADVSRATE=(TFBYG-TFGSMR)/(TFGSML-TFGSMR) ---(2)
식(2)에서, TFBYG는 단계(S7)에서 계산된 작동 가스 당량비를 나타내고, TFGSML은 단계(S2)에서 계산되어 고정된 연소 모드의 변경 요구의 발생 직전에 정상 상태 성층 충전 연소시의 작동 가스 당량비를 표시하고, TFGSMR은 변경 지점용 점화 시기 맵에 대응하는 성층 충전 연소에서의 공연비 농후 한계 하에서 작동 가스 당량비를 나타낸다.
변경 지점에서 당량비는 연소 모드의 변경 결정에 사용되는 한계치(TFACH)에 대응하고, 점화 시기 맵(MADVTRSR)은 EGR이 실행되지 않는 조건 하에서 설정되고(EGR률=0), TFGSMR은 한계치(TFACH)에 동일한 값에 고정된다는 것이 주목된다.
단계(S9)에서, 제어기(10)의 CPU는 정상 상태와 변경 지점용으로 사용되는 두 개의 맵에서 검색된 값(MADVTRSL 및 MADVTRSR) 및 내분비(ADVSRATE)를 기초로 다음의 수학식에 제시된 보간법을 사용하여 성층 충전 연소에서 균질 충전 연소로 변경되는 동안에 성층 충전 연소의 시간에서 점화 시기(ADVS)를 계산한다.
[수학식]
ADVS=(MADVTRSL-MADVTRSR)×ADVSRATE+MADVTRSR
단계(S10)에서, 단계(S9)에서 계산된 점화 시기(ADVS)는 성층 충전 연소에서 균질 충전 연소로 변경되는 동안에 성층 충전 연소에서의 점화 시기(ADV)로 설정된다.
도6a 내지 도6d는 엔진(1)의 연소 모드가 성층 충전 연소에서 균질 충전 연소로 변경될 때 점화 시기(ADV)의 유도 시간에서 제어 상황을 도시한다.
도6a 내지 도6d에 도시된 대로, 연소 모드가 변경되는 동안에 성층 충전 연소에서의 점화 시기(ADVS)는 작동 가스 당량비(TFBYG)의 변화에 따라 변하는 내분비(ADVSRATE)에 따라서 변경 지점용 맵에서 검색된 MADVTRSR 및 정상 상태용으로 사용되는 맵에서 검색된 점화 시기(MADVTRSL)에 의해 설정될 수 있다.
또한, 성층 충전 연소에서 균질 충전 연소로의 변경 요구가 단계(S1)에서 없다면 즉, 균질 충전 연소에서 성층 충전 연소로의 변경 요구가 단계(S1)에서 있다면(아니오 이면), 루틴은 단계(S11)로 진행하여 제어기(10)의 CPU는 균질 충전 연소에서 성층 충전 연소로의 변경 결정이 이루어지는 지를 결정하게 된다.
제어기(10)의 CPU는 성층 충전 연소로의 변경 결정이 단계(S11)에서 이루어지면(예이면), 루틴은 단계(S12)로 진행한다.
단계(S12)에서, 제어기(10)의 CPU는 전 단계(S8)에서 계산된 최종 내분비(ADVSRATE)가 예정된 값(예를 들어, 95%) 혹은 1 근처의 값인 지를 결정한다.
제어기(10)의 CPU가 내분비(ADVSRATE)가 단계(S12)에서 예정된 값 미만이라고 결정하면(아니오이면), 제어기(10)의 CPU는 현재의 상황이 균질 충전 연소에서 성층 충전 연소로 연소 모드가 변경된 직후에 성층 충전 연소로 변경된 것을 결정하면서 성층 충전 연소의 정상 상태로의 연소 모드 변경 중간에 있다고 결정하고, 루틴은 단계(S13)로 진행한다.
단계(S13)에서, 제어기(10)의 CPU는 연소 상태가 정상 상태로 수렴한 후에 성층 충전 연소에 따라서 작동 가스 당량비(TFGSML)(고정된 TFGYB)를 계산한다.
단계(S13)에서 계산된 작동 가스 당량비(TFGSML)(혹은 TFGSML에서는 TFGYB로 참조된다)는 전술한 목표 당량비(TFBYA00)와 엔진 작동 조건에 따라 선택된 목표 당량비 맵에서 설정된 목표 EGR률을 사용하여 유도된다.(즉, TFGSML에서의 TFGYB=TFBYA00/(1+설정된 목표 EGR률)
다음으로, 루틴은 단계(S13)에서 단계(S5)로 진행한다.
마지막으로, 단계(S5 내지 S10)에서 연소 모드가 균질 충전 연소에서 성층 충전 연소로 변경하는 동안에 성층 연소에서의 점화 시기(ADVS)를 유도하기 위해 전술한 것과 동일한 보간법이 수행되고, 계산된 점화 시기(ADVS)는 점화 시기(ADV)로 할당된다.(ADV=ADVS)
도7a 내지 도7e는 연소 모드가 균질 충전 연소에서 성층 충전 연소로 변경될 때 엔진 작동의 상황을 도시한다.
내분비(ADVSRATE)가 예정된 값(95% 이상)을 가질 때까지, 변경을 위해 맵에서 검색된 점화 시기(TFGSMR)와 정상 상태용 맵 중 어느 하나에서 검색된 점화 시기(TFGSML)는 작동 가스 당량비에 따라 변하는 내분비(ADVSRATE)에 따라 보간법을 사용하여 계산되는 다음의 수학식에 사용된다.
[수학식]
ADVS=(TFGSML-TFGSMR)×ADVSRATE+TFGSMR
결과적으로, 연소 모드가 균질 충전 연소에서 성층 충전 연소로 변경되는 도안에 성층 충전 연소 모드에서의 점화 시기(ADVS)가 설정될 수 있다.
전술한 대로, 연소 모드가 성층 충전 연소에서 균질 충전 연소로 변경되거나 그와 역으로 변경되는 동안에 성층 충전 연소에서의 당량비와 EGR률에 따라 작동 가스 당량비(TFBYG)에서의 변화율에 기초하여 보간법을 사용하여 높은 정확도의 점화 시기 제어가 달성될 수 있다.
특히, 점화 시기는 당량비의 변화에 따라 선형으로 변하고, EGR률의 변화에 대한 민감도가 당량비의 변화에 대한 민감도와 다름에도 불구하고 EGR률의 변화에 따라 선형으로 변한다.
그러므로, 점화 시기는 당량비와 EGR률 모두를 고려해서 작동 가스 당량비(TFBYG) 하나에 의해서 조정될 수 있다.
이런 면을 고려하면, 작동 가스 당량비(TFBYG)는 연소 모드의 변경이 발생할 때만 사용되므로, 최적 점화 시기 제어는 전술한 민감도의 차이가 감소하는 것에 의해 달성될 수 있다.
도4를 다시 참조하면, 단계(S12)에서, 내분비(ADVSRATE)가 예정치(95%)와 같거나 높게 결정될 때, 제어기(10)의 CPU는 연소 모드가 정상 상태 성층 연소인 지를 결정하고 루틴은 단계(S14)로 진행한다.
단계(S14)에서, 제어기(10)의 CPU는 정상 상태를 위한 점화 시기 맵(ADVTRSL)에서 검색된 점화 시기(MADVTRSL)를 정상 상태 성층 충전 연소 동안의 점화 시기(ADVS)로 설정한다.
한편, 제어기(10)의 CPU가 연소 모드가 단계(S2)에서 균질 충전 연소로 변경될 수 없다고 결정하면(아니오이면), 루틴은 단계(S15)로 진행하여 균질 충전 연소용 점화 시기(ADVH)가 점화 시기(ADV)로 설정된다.(ADV=ADVH)
균질 충전 연소에 대한 점화 시기(ADVH)가 성층 충전 연소의 경우와 동일한 방식으로 엔진 작동 조건(엔진 속도 및 부하)을 기초로 하여 대응하는 맵으로부터 설정될 수 있기는 하지만, 균질 충전 연소에 대한 점화 시기(ADVH)는 MBT(최상의 토크에 대한 최소 점화각)를 달성하도록 계산될 수 있다.
도5는 전술한 대로 설정된 점화 시기에 따라 점화 장치의 각 점화 코일의 파워 공급을 제어하는 제어기(10)에 의해 실행되는 작동 흐름도를 도시한다.
도5의 루틴은 각각의 기준 신호(REF)가 도1a에 도시된 대로 제어기(10)로 입력될 때마다 실행된다.
즉, 단계(S21)에서 제어기(10)의 CPU는 연소 모드 결정 플랙(FHINJEXn)(n은 실린더 수)의 값에 기초하여 입력된 기준 신호(REF)에 대응하는 실린더 중 어느 하나에 대한 연료 분사 모드를 결정한다.
각각의 실린더에 대한 연소 모드 결정 플랙(FHINJEXn)(n은 실린더 수)은 n에 대응하는 각각의 실린더에 대해 설정되고, 제어기(10)의 CPU는 연소 모드의 변경 결정에 따라 결정된 연소 모드를 변경하는 것이 실제로 가능한지를 결정한다.
단계(S21)에서, 제어기(10)의 CPU가 성층 연소를 결정하면(예이면), 루틴은 단계(S22)로 진행하여 전술한 실린더 중 하나에 대응하는 점화 시기(ADV)가 성층 충전 연소에 대한 최후의 점화 시기(ADVS)로 설정된다.(ADV=ADVS)
한편, 제어기(10)의 CPU가 단계(S21)에서 성층 충전 연소가 아니라 균질 충전 연소를 결정하면(아니오이면), 루틴은 실린더 중 대응하는 하나에 대한 점화 시기(ADV)가 균질 충전 연소에 대해 최후로 설정된 점화 시기(ADVH)에 설정되는(ADV=ADVH) 단계(S23)로 진행한다.
다음 단계(S24)에서, 점화 시기(ADV)(。BTDC에서 대응하는 피스톤의 기준 상사점으로부터 진각) 이상으로 입력된 기준 신호(REF)에 대한 크랭크 각 간격(FACV)은 다음의 수학식에 의해 계산된다.
[수학식]
FACV=CRSET-ADV
CRSET은 기준 신호의 기준 상사점으로부터의 진각 값임이 주목된다.
단계(S25)에서, 제어기(10)의 CPU는 위치 신호(POS)가 입력될 때마다 FACV의 값을 감소하도록 설정한다.
FACV의 계산된 값이 0에 도달하면, 실린더의 대응하는 하나의 점화 플러그(6)를 통해 점화가 실행된다.
도6d 및 도7e에 도시된 대로 정상 상태 및 변경 지점에 대한 점화 시기 맵과 전술한 목표 당량비 맵이 도1a에 도시된 ROM 등의 메모리에 저장된다는 것이 주목된다.
본 발명의 다른 특징에 의하면 엔진 운전 조건에 따라 성층 충전 연소와 균질 충전 연소 사이에서 연소 모드의 변경을 수행하는 내연 기관이 제공되는데, 이 내연 기관은 a) 엔진의 연소 모드가 성층 충전 연소의 정상 상태일 때 사용되는 적어도 하나의 제1 점화 시기 맵을 저장하는 제1 저장 수단과, b) 엔진의 연소 모드가 성층 충전 연소 및 균질 충전 연소 사이에서 변경 지점에서 전환될 때 사용되고 엔진의 각 실린더로 공급되는 공연 혼합물의 공연비의 농후 한계에서 수행되는 성층 충전 연소에 대응하는 제2 점화 시기 맵을 저장하는 제2 저장 수단과, c) 성층 충전 연소와 균질 충전 연소 사이에서 엔진의 연소 모드가 변경되는 동안에 제1 점화 시기 맵과 제2 점화 시기 맵을 사용하는 엔진의 성층 충전 연소 모드의 점화 시기를 발생하는 점화 시기 발생 수단과, d) 성층 충전 연소 및 균질 충전 연소 사이에서 엔진의 연소 모드가 변경되는 동안에 점화 시기 발생기에 의해 발생된 점화 시기에 대응하는 시점에서 각 엔진 실린더로 공급되는 공연 혼합물을 점화하는 점화 수단을 포함한다.
전술한 제어 장치 및 제어 방법에 의해 본 발명은 성층 충전 연소와 균질 충전 연소 사이에서 연소 모드가 변경되는 동안에 성층 충전 연소에서 점화 시기를 적절히 제어할 수 있고, 성층 충전 연소에서 균질 충전 연소로 연소 모드가 변경되는 동안이나 그 반대의 경우에 성층 충전 연소에서 당량비의 변화와 동시에 EGR률이 변하더라도 높은 정확성과 용이성으로 점화 시기 제어를 수행할 수 있다.

Claims (20)

  1. 엔진의 연소 모드가 성층 충전 연소의 정상 상태일 때 적어도 한 개의 제1 점화 시기 맵을 저장하는 제1 메모리와,
    엔진의 연소 모드가 성층 충전 연소와 균질 충전 연소 사이의 전환점에서 전환될 때 사용되고 엔진의 각 실린더로 공급되는 공연 혼합물의 공연비의 농후 한계에서 수행되는 성층 충전 연소에 대응하는 제2 점화 시기 맵을 저장하는 제2 메모리와,
    제1 점화 시기 맵과 제2 점화 시기 맵을 모두 사용해서 성층 충전 연소 및 균질 충전 연소 사이에서 엔진의 연소 모드가 변경되는 동안 엔진의 성층 충전 연소 모드에서 점화 시기를 발생하는 점화 시기 발생기와,
    성층 충전 연소와 균질 충전 연소 사이에서 엔진의 연소 모드가 변경하는 동안 점화 시기 발생기에 의해 발생된 점화 시기에 대응하는 시점에서 각 엔진 실린더로 공급되는 공연 혼합물을 점화하기 위한 점화 장치를 포함하는 내연 기관용 장치.
  2. 제1항에 있어서, 제1 및 제2 점화 시기 맵 모두에 배열된 점화 시기가 적어도 하나의 공통 엔진 운전 조건 변수에 따라 발생하는 것을 특징으로 하는 내연 기관용 장치.
  3. 제1항에 있어서, 엔진 운전 조건을 검출하는 엔진 운전 조건 검출기도 포함하고,
    점화 시기 발생기는 검출된 엔진 운전 조건에 따라 성층 충전 연소와 균질 충전 연소 중 어느 쪽으로 엔진의 연소 모드가 변경되는 것이 요구되는 지를 결정하는 제1 결정기와,
    연소 모드가 요구되는 연소 모드로 변경될 수 있는 조건이 만족되는 지를 결정하는 제2 결정기와,
    연소 모드가 성층 충전 연소와 균질 충전 연소 중 어느 쪽으로 변경되는 것이 요구되는 지에 대한 제1 결정기의 결정에 반응하여 검출된 엔진 작동 조건을 기초로 엔진의 각 실린더에 공급되는 공연 혼합물의 상태 변수의 변화율을 결정하는 제3 결정기와,
    제1 결정기가 연소 모드가 성층 충전 연소 혹은 균질 충전 연소 중 어느 하나로 변경되는 것이 요구되는 지를 결정하는 시간부터 연소 모드가 실제로 요구되는 연소 모드로 변경되는 시간 또는 연소 모드가 전환되는 것이 요구되는 것에 의존해서 결정된 소정의 시간까지의 기간 동안 제1 점화 시기 맵과 제2 점화 시기 맵 사이에서 공연 혼합물의 상태 변수의 변화율에 기초한 보간법을 통해 성층 충전 연소 및 균질 충전 연소 사이에서 연소 모드가 변경하는 동안 성층 충전 연소 모드에서 점화 시기를 계산하는 점화 시기 계산기를 포함하는 것을 특징으로 하는 내연 기관용 장치.
  4. 제3항에 있어서, 다수의 목표 당량비 맵을 저장하는 제3 메모리와,
    검출된 엔진 운전 조건에 따라 목표 당량비 맵 중 하나를 선택하는 선택기도 포함하며,
    상기 각 목표 당량비 맵은 목표 당량비 및 엔진 운전 조건에 따라 종전에 설정된 목표 당량비에 대응하는 연소 모드를 나타내며,
    상기 제1 결정기는 목표 당량비 맵 중에서 선택기에 의해 선택된 것에 따라 연소 모드가 성층 충전 연소와 균질 충전 연소 중 어느 쪽으로 변경되는 것이 요구되는 지를 결정하는 것을 특징으로 하는 내연 기관용 장치.
  5. 제4항에 있어서, 각 실린더의 대응하는 연료 분사 밸브를 통해서 각 엔진 실린더로 공급되는 연료의 분사량을 계산하는 데 사용되는 새로운 목표 당량비(TFBYA)를 결정하도록 선택된 목표 당량비 맵에서 유도된 목표 당량비에 대해 1차 시간 지연을 제공하는 제3 결정기와,
    제1 결정기가 엔진의 연소 모드가 성층 충전 연소에서 균질 충전 연소로 변경되는 것이 요구된다는 것을 결정한 후에 제2 결정기가 조건이 만족된다고 결정하는 동안에 새로운 목표 당량비(TFBYA)를 기초로 공연 혼합물의 상태 변수의 변화율로서 작동 기체 당량비(TFBYG)를 결정하는 제4 결정기를 포함하는 것을 특징으로 하는 내연 기관용 장치.
  6. 제5항에 있어서, 제2 결정기는 새로운 목표 당량비(TFBYA)의 값이 한계치(TFACH)보다 낮은 지 아닌 지에 따라 조건이 만족되는 지를 결정하는 것을 특징으로 하는 내연 기관용 장치.
  7. 제6항에 있어서, 검출된 엔진 운전 조건에 따라 EGR률을 계산하는 EGR 계산부를 포함하고, 제4 결정기가 다음의 수학식에 따라 작동 기체 당량비(TFBYG)를 결정하는 것을 특징으로 하는 내연 기관용 장치.
    [수학식]
    TFBYG = TFBYA/(1+EGR률)
  8. 제7항에 있어서, 엔진 운전 조건 결정기는 엔진 속도를 검출하기 위한 엔진 속도 검출기와, 엔진 부하를 검출하기 위한 엔진 부하 검출기를 포함하고,
    점화 시기 발생기는 엔진 속도, 엔진 부하 및 EGR률에 따라 제1 점화 시기 맵(ADVTRSL)으로부터 점화 시기를 검색하고, 제2 결정기가 연소 모드가 균질 충전 연소에서 성층 충전 연소로 변경될 수 있는 조건이 만족되는 지를 결정할 때 EGR률이 0인 상태에서 동일한 엔진 속도 및 동일한 엔진 부하에 따라 제2 점화 시기 맵(ADVTRSR)으로부터 점화 시기(MADVTRSR)를 검색하는 것을 특징으로 하는 내연 기관용 장치.
  9. 제8항에 있어서, 점화 시기 계산기는 다음의 수학식에 따라 작동 기체 당량비(TFBYG)를 계산하는 내분비(ADVSRATE)를 계산하는 내분비 계산기를 포함하는 것을 특징으로 하는 내연 기관용 장치.
    [수학식]
    ADVSRATE = (TFBYG-TFGSMR)/(TFGSML-TFGSMR)
    여기에서 TFGSML은 제1 결정기가 연소 모드가 균질 충전 연소에서 성층 충전 연소로 변경되는 것이 요구되는 지를 결정하기 직전에 정상 상태 성층 충전 연소의 작동 기체 당량비를 표시하고, TFGSMR은 제2 점화 시기 맵에 대응하는 성층 충전 연소 모드에서 공연 혼합물의 공연비의 농후 한계 하에서 작동 기체 당량비를 표시한다.
  10. 제9항에 있어서, 제1 결정기가 연소 모드가 성층 충전 연소에서 균질 충전 연소로 변경되는 것이 요구되는 지를 결정하는 시간부터 엔진의 연소 모드가 실제로 성층 충전 연소에서 균질 충전 연소로 변경되는 시간까지의 시간 동안 성층 충전 연소 모드에서의 점화 시기(ADVS)가 다음의 수학식으로 계산되는 것을 특징으로 하는 내연 기관용 장치.
    [수학식]
    ADVS=(MADVTRSL-MADVTRSR)×ADVSRATE+MADVTRSR
  11. 제10항에 있어서, 예정된 시간이 공연 혼합물의 상태 변수의 변화율을 기초로 설정되는 것을 특징으로 하는 내연 기관용 장치.
  12. 제11항에 있어서, 제1 결정기가 연소 모드가 균질 충전 연소에서 성층 충전 연소로 변경되는 것이 요구되는 지를 결정한 후에 제2 결정기가 조건이 만족되는 지를 결정할 때 내분비(ADVSRATE)가 1에 가까운 예정된 값 미만인지를 결정하는 제5 결정기도 포함하는 것을 특징으로 하는 내연 기관용 장치.
  13. 제12항에 있어서, 예정된 값이 거의 95 %인 것을 특징으로 하는 내연 기관용 장치.
  14. 제12항에 있어서, 제5 결정기가 목표 당량비(TFGSML에서 TFBYG)를 기초로 한 내분비(ADVSRATE)가 예정된 값 미만인지를 결정하는 동안 내분비가 예정된 값에 도달하는 시간까지 다음의 수학식에 의하여 점화 시기 계산기가 점화 시기(ADVS)를 계산하는 것을 특징으로 하는 내연 기관용 장치.
    [수학식]
    ADVS=(MADVTRSL-MADVTRSR)
    여기에서 MADVTRSL은 제1 점화 시기 맵에서 검색된 점화 시기(TFGSML)에 대응하고, MADVTRSR은 제2 점화 시기 맵에서 검색된 점화 시기(TFGSMR)에 대응한다.
  15. 제14항에 있어서, 제5 결정기는 내분비(ADVSRATE)가 예정된 값과 같거나 큰 지를 결정할 때, 점화 시기 발생기가 제1 점화 시기 맵(ADVTRSL)에서 검색된 점화 시기(MADVTRSL)로부터 정상 상태 성층 충전 연소에서의 점화 시기(ADVS)를 발생하는 것을 특징으로 하는 내연 기관용 장치.
  16. 제14항에 있어서, 엔진 크랭크축이 기준 크랭크 각 위치를 통해 회전할 때마다 기준 신호(REF)를 발생하는 기준 신호 발생기와,
    기준 신호가 입력되고 있는 엔진 실린더 중 하나의 연소 모드가 성층 충전 연소 혹은 균질 충전 연소 중 어느 하나로 변경될 수 있는 지를 결정하는 제6 결정기와,
    대응하는 기준 신호(REF)에서 엔진 실린더 중 대응하는 어느 하나의 연소 모드가 변경되는 것에 따라 최종적으로 결정된 점화 시기(ADV)까지 크랭크 각 간격을 다음의 수학식에 따라 계산하는 크랭크 각 계산기와,
    FACV의 값을 감소하도록 카운트하는 카운터도 포함하며,
    점화 장치는 카운터가 0을 표시하는 시간에 엔진 실린더 중 대응하는 어느 하나에 공급되는 공연 혼합물을 점화하는 것을 특징으로 하는 내연 기관용 장치.
    [수학식]
    FACV=CRSET-ADV
    여기에서, CRSET는 엔진 실린더의 대응하는 하나의 피스톤의 기준 상사점 중앙으로부터 기준 신호(REF)의 진각이다.
  17. 제14항에 있어서, EGR률은 제1 결정기가 연소 모드가 성층 충전 연소 모드에서 균질 충전 연소 모드로 변경되는 것이 요구되는 지를 결정하는 시간부터 엔진 실린더 중 어느 하나의 연소 모드가 실제로 성층 충전 연소에서 균질 충전 연소로 변경되는 시간까지의 시간 동안에 0에 도달하도록 하는 감소 비율로 감소하는 것을 특징으로 하는 내연 기관용 장치.
  18. 제17항에 있어서, EGR률은 제1 결정기가 각 실린더의 연소 모드가 균질 충전 연소에서 성층 충전 연소로 변경되는 것이 요구되는 지를 결정하는 시간부터 소정 시간 동안 0으로부터 증가하는 것을 특징으로 하는 내연 기관용 장치.
  19. 엔진 운전 조건에 따라 성층 충전 연소와 균질 충전 연소 사이에서 연소 모드의 변경을 수행하는 내연 기관에 있어서,
    엔진의 연소 모드가 성층 충전 연소의 정상 상태일 때 사용되는 적어도 하나의 제1 점화 시기 맵을 저장하는 제1 저장 수단과,
    엔진의 연소 모드가 성층 충전 연소 및 균질 충전 연소 사이에서 변경 지점에서 전환될 때 사용되고 엔진의 각 실린더로 공급되는 공연 혼합물의 공연비의 농후 한계에서 수행되는 성층 충전 연소에 대응하는 제2 점화 시기 맵을 저장하는 제2 저장 수단과,
    성층 충전 연소와 균질 충전 연소 사이에서 엔진의 연소 모드가 변경되는 동안에 제1 점화 시기 맵과 제2 점화 시기 맵을 모두 사용하여 엔진의 성층 충전 연소의 연소 모드에서 점화 시기 값을 발생하는 점화 시기 발생 수단과,
    성층 충전 연소 및 균질 충전 연소 사이에서 엔진의 연소 모드가 변경되는 동안에 점화 시기 발생기에 의해 발생된 점화 시기에 대응하는 시점에서 각 엔진 실린더로 공급되는 공연 혼합물을 점화하는 점화 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 내연 기관.
  20. 내연 기관용 점화 시기 제어 방법에 있어서,
    엔진의 연소 모드가 성층 충전 연소의 정상 상태에 있을 때 사용되는 적어도 하나의 제1 점화 시기 맵을 저장하는 단계와,
    엔진의 연소 모드가 성층 충전 연소 및 균질 충전 연소 사이의 변경 지점에서 변경될 때 사용되고 엔진의 각 실린더로 공급되는 공연 혼합물의 공연비의 농후 한계에서 수행되는 성층 충전 연소에 대응하는 제2 점화 시기 맵을 저장하는 단계와,
    제1 점화 시기 맵과 제2 점화 시기 맵을 모두 사용해서 성층 충전 연소 및 균질 충전 연소 사이에서 엔진의 연소 모드가 변경되는 동안에 엔진의 성층 충전 연소 모드에서의 점화 시기 값을 발생하는 단계와,
    성층 충전 연소 및 균질 충전 연소 사이에서 엔진의 연소 모드가 변경되는 동안에 점화 시기 발생기에 의해 발생하는 점화 시기에 대응하는 시점에서 각 엔진의 실린더로 공급되는 공연 혼합물을 점화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100898884B1 (ko) * 2005-03-18 2009-05-21 도요타 지도샤（주） 내연 엔진용 제어 장치
KR20210147338A (ko) 2020-05-28 2021-12-07 박종덕 무속행사용 장식지 제조방법

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3533927B2 (ja) * 1998-02-20 2004-06-07 マツダ株式会社 エンジンの制御装置
DE19813379A1 (de) * 1998-03-26 1999-10-07 Bosch Gmbh Robert Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine insbesondere eines Kraftfahrzeugs
DE19824915C1 (de) * 1998-06-04 1999-02-18 Daimler Benz Ag Verfahren zum Wechseln der Betriebsart einer direkt-einspritzenden Otto-Brennkraftmaschine
JP3819609B2 (ja) * 1998-09-25 2006-09-13 株式会社日立製作所 補間制御手段を備えたエンジン制御装置
FR2790793B1 (fr) * 1999-03-12 2001-04-27 Siemens Automotive Sa Procede de determination d'un parametre de fonctionnement d'un moteur a combustion interne en fonction de trois parametres de commande de ce moteur
JP2000303894A (ja) * 1999-04-20 2000-10-31 Honda Motor Co Ltd 内燃機関の点火時期制御装置
US6510834B1 (en) * 1999-08-31 2003-01-28 Nissan Motor Co., Ltd. Control for spark-ignited direct fuel injection internal combustion engine
JP3812301B2 (ja) * 2000-07-25 2006-08-23 日産自動車株式会社 直噴火花点火式内燃機関の制御装置
US6505600B1 (en) 2000-11-06 2003-01-14 Bombardier Motor Corporation Of America Direct injection two stroke engine combustion mapping
JP2004527751A (ja) * 2001-04-10 2004-09-09 ファロ テクノロジーズ インコーポレーテッド チョッパ安定化絶対距離計
US8560512B2 (en) * 2002-07-18 2013-10-15 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Finding matching locations, trajectories or attributes while maintaining privacy of non-matching information
US6993427B2 (en) * 2002-09-03 2006-01-31 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Combustion state estimating apparatus for internal combustion engine
US7018442B2 (en) * 2003-11-25 2006-03-28 Caterpillar Inc. Method and apparatus for regenerating NOx adsorbers
JP4649142B2 (ja) * 2004-07-30 2011-03-09 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の点火時期制御装置
JP4375164B2 (ja) 2004-08-23 2009-12-02 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の点火時期制御方法
JP4412490B2 (ja) * 2005-04-18 2010-02-10 三菱自動車工業株式会社 筒内噴射型火花点火式内燃機関
DE102006027571A1 (de) * 2006-06-14 2007-12-20 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betrieb einer Brennkraftmaschine
DE102007023745B4 (de) * 2007-05-22 2015-07-23 Continental Automotive Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Steuern einer Brennkraftmaschine und Computerprogramm
US9284906B2 (en) * 2011-06-08 2016-03-15 GM Global Technology Operations LLC Combustion phasing control methodology in HCCI combustion
JP6049921B1 (ja) * 2016-01-29 2016-12-21 川崎重工業株式会社 ガスエンジンの制御方法およびガスエンジン駆動システム

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5937236A (ja) * 1982-08-26 1984-02-29 Nissan Motor Co Ltd 燃料噴射時期制御方法
JPS60162060A (ja) * 1984-02-03 1985-08-23 Toyota Motor Corp エンジンの点火時期制御方法
US5078107A (en) * 1990-03-30 1992-01-07 Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha Fuel injection control system for an internal combustion engine
JPH03281965A (ja) * 1990-03-30 1991-12-12 Fuji Heavy Ind Ltd ２サイクルエンジンの制御装置
JP3152106B2 (ja) * 1995-05-16 2001-04-03 三菱自動車工業株式会社 筒内噴射型火花点火式内燃エンジンの制御装置
JP3211677B2 (ja) * 1996-08-28 2001-09-25 三菱自動車工業株式会社 筒内噴射式内燃機関の点火時期制御装置
EP1471240A2 (en) * 1997-05-21 2004-10-27 Nissan Motor Co., Ltd. Transient control between two spark-ignited combustion states in engine
JP3680492B2 (ja) * 1997-06-03 2005-08-10 日産自動車株式会社 内燃機関の制御装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100898884B1 (ko) * 2005-03-18 2009-05-21 도요타 지도샤（주） 내연 엔진용 제어 장치
US7610899B2 (en) 2005-03-18 2009-11-03 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control apparatus for internal combustion engine
KR20210147338A (ko) 2020-05-28 2021-12-07 박종덕 무속행사용 장식지 제조방법

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