KR20140108681A - 복수의 실린더를 구비한 내연기관의 개별 실린더의 밸브의 밸브 리프트를 위한 값의 결정 - Google Patents

복수의 실린더를 구비한 내연기관의 개별 실린더의 밸브의 밸브 리프트를 위한 값의 결정 Download PDF

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Abstract

복수의 실린더들을 구비한 내연기관의 개별 실린더의 밸브의 밸브 리프트를 위한 값을 결정하기 위한 방법 및 장치가 설명되었다. 상기 방법은 내연기관의 제 1 작동 상태에서 개별 실린더에서의 연료 연소를 위한 제 1 배기-가스 람다 값을 결정하며, 제 1 배기-가스 람다 값은 공/연비에서의 인공적 변화 없이 람다 값들의 실린더-개개의 및 시-분해 감지에 의해 결정된다. 더욱이, 상기 방법은 제 1 작동 상태에서의 내연기관의 실린더들 모두에 의해 흡입된 공기 질량을 결정한다. 또한, 상기 방법은 제 1 배기 가스 람다 값, 결정된 공기 질량 및 교정 값을 기초로 하는 개별 실린더의 값의 밸브 리프트를 위한 값을 결정하며, 교정 값은 밸브 리프트와 내연기관의 실린더들 모두에 의해 흡입되는 관련된 공기 질량 사이의 관계를 기초로 한다. 더욱이, 내연기관의 개별 실린더의 밸브의 밸브 리프트, 내연기관을 가지는 차량용 엔진 제어기, 및 위에서 언급된 방법을 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 제어하기 위한 방법이 설명된다.

Description

복수의 실린더를 구비한 내연기관의 개별 실린더의 밸브의 밸브 리프트를 위한 값의 결정 {DETERMINATION OF A VALUE FOR A VALVE LIFT OF A VALVE OF AN INDIVIDUAL CYLINDER OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE WITH A PLURALITY OF CYLINDERS}
본 발명은 복수의 실린더들을 구비한 내연기관의 개별 실린더의 밸브의 밸브 리프트를 위한 값을 결정하기 위한 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 복수의 실린더들을 구비한 내연기관의 개별 실린더의 밸브의 밸브 리프트를 위한 값을 결정하기 위한 장치에 관한 것이다. 본 발명은 또한 내연기관을 가지는 차량을 위한 엔진 제어기 및 내연기관을 제어하기 위한 컴퓨터 프로그램에 관한 것이다.
현대의 내연기관들의 연료 소모 및 오염물의 방출을 추가로 감소시키기 위하여, 입구 밸브들 및/또는 출구 밸브들의 리프트의 가변 제어를 위한 가변 밸브 리프트 시스템을 가지는 내연기관들의 사용이 증가되고 있다. 이러한 시스템들에서, 스로틀 밸브(throttle valve)에 의한 스로틀링 없는 부하 제어는 내연기관의 넓은 작동 범위에 걸쳐 가능한데, 이는 부하 제어가 입구 밸브들의 리프트에 의해 발생하기 때문이다. 특히, 가변 밸브 리프트 시스템을 구비한 내연기관들은 하부 및 중앙 부하 범위에서 사실상 언스로틀링 상태(unthrottled)로 작동될 수 있으며, 즉 스로틀 밸브가 완전히 개방된다. 이러한 언스로틀링 작동 범위에서, 예를 들면 부하 변화들에 의한 손실들은 낮으며, 이는 내연기관의 감소된 소모를 일으킬 수 있다.
밸브 트레인에서 및 밸브들에서 제조 관련 편차들 및 허용오차들은 실린더들의 충전 동안 에러들을 초래할 수 있다. 특히, 하부 부하 범위에서 및 아이들링 모드에서, 입구 밸브들의 리프트들이 언스로틀링 작동 모드에서 매우 작으며, 심지어 실린더들의 충전 동안 작은 에러들조차 구동 안락감을 제한하는 토크에서 인지가능한 차이들로서 초래될 수 있다. 이러한 토크(torque)에서의 차이는 상이한 내연기관들 사이뿐만 아니라 또한 동일한 내연기관의 실린더들 사이에서 발생할 수 있으며, 이는 아이들링 모드시 또는 하부 부하 범위에서 최악의 경우에 인지가능한 매끄럽지 않은 동작(running)을 초래하며 따라서 구동 안락감을 제한한다. 또한, 밸브 리프트에서의 허용오차에 의해, 실린더의 충전 동안 에러들은 내연기관의 개별 실린더들의 람다 값들에 영향을 미칠 수 있다.
EP　1　193　381　A2호는 흡입 섹션에 스로틀 밸브를 구비하고 가변적으로 제어가능한 밸브 리트프를 구비한 내연기관을 제어하기 위한 제어 유닛을 개시한다. 내연기관의 매끄럽지 않은 동작을 모니터링하는 수단을 가지며 이 수단은 규정된 매끄럽지 않은 작동 한계값이 초과되는 경우 및 미리 규정된 한계보다 더 작은 밸브 리프트의 경우, 매끄럽지 않은 동작 한계 값에 다시 미달될(undershoot) 때까지 스로틀 밸브를 폐쇄 방향으로 활성화시킨다.
또한, 람다 값에서의 실린더-특정 차이들을 보상하기 위한 다양한 방법이 종래 기술로부터 공지된다. 예를 들면, DE　10　2005　009　101　B3호는 복수의 실린더들을 구비한 내연기관의 각각의 실린더에서 공/연 비에 영향을 미치기 위한 교정 값을 결정하기 위한 방법을 기술한다. 상기 실린더들에는 연료를 계량하는 분사 밸브들이 할당된다. 배기 가스 프로브는 각각의 실린더 내의 공/연비의 특성인 측정 신호를 공급한다. 상기 측정 신호는 각각의 실린더의 피스톤의 기준 위치에 대해 미리 규정된 샘플링 크랭크샤프트 각도에서 감지되어 각각의 실린더에 할당된다. 각각의 경우 하나의 제어기에 의해, 각각의 실린더에서 공/연비에 영향을 미치기 위한 제어기 값은 각각의 실린더에 대해 검출되는 측정 신호에 따라 얻어진다.
문헌 DE　10　2006　026　390　A1호는 매끄럽지 않은 작동 결정 유닛 및 분사량 교정 유닛을 구비한 자동차의 내연기관을 제어하기 위한 전자 제어 장치를 기술하며, 실린더들의 규정된 그룹에는 람다 프로브가 할당된다. 제어 장치는 규정된 그룹의 검사될 실린더의 분사량이 매끄럽지 않은 동작 차이 값에 할당되는 상이한 조정 값에 의해 린(lean) 방향으로 조정될 수 있고, 동일한 람다 프로브에 할당되는 다른 실린더들 중 하나 이상의 분사량이 부화(enriched) 방향으로 대응적으로 조정될 수 있는 방식으로, 분사량 교정 유닛이 구성되어 그 결과 이러한 그룹의 미리 규정된 람다 값 전체가, 바람직하게는 적어도 약 1의 람다 값이 달성되는 것을 특징으로 한다. 또한, 제어 장치는 이러한 방식으로 실린더-특정 차이 조정 값이 규정된 그룹의 각각의 실린더에 대해 설정될 수 있으며, 실린더-특정 교정 값이 실린더-특정 차이 조정 값들 사이에 비율을 형성함으로써 결정될 수 있는 것을 특징으로 한다.
WO　2006/018377호는 내연기관을 제어하기 위한 방법을 개시한다. 내연기관은 가스 교환 밸브들 상에 작용하는 캠샤프트, 캠샤프트와 크랭크샤프트 사이의 위상(phase)을 조정할 수 있는 위상 조정 장치, 실린더 내의 공/연비(air/fuel ratio)를 특징화하는 변수를 감지하는 배기 가스 프로브, 위상을 감지하기 위한 하나 이상의 센서 및 내연기관에 작용하는 하나 이상의 작동 요소를 가진다. 상기 방법에서, 다양하게 감지된 위상들에 할당되고 감지된 위상에 부가하여, 적어도 실린더 내의 공/연비를 특징화하는 감지된 변수를 포함하는 측정 데이트 세트들이 결정된다. 또한, 특히 품질 기능이 최소화되거나 최대화되는 방식으로 감지된 위상을 위한 교정 값이 측정 데이터 세트들에 따라 얻어지는 최적 방법이 수행되며, 상기 품질 기능은 측정 테이터 세트들에 할당된 변수들에 의존한다. 또한, 상기 방법에서 작동 요소를 제어하기 위한 하나 이상의 작동 변수는 교정 값에 의해 교정되는 감지된 상태에 따라 내연기관의 추가 작동 동안 결정된다.
본 발명은 내연기관의 작동을 개선하는 목적을 기초로 한다.
이러한 목적은 독립 특허항들의 요지들에 의해 달성된다. 본 발명의 유용한 실시예들은 종속 청구항들에 설명된다.
제 1 양태에 따라, 복수의 실린더들을 구비한 내연기관의 개별 실린더의 밸브의 밸브 리프트를 위한 값을 결정하기 위한 방법이 설명된다. 상기 방법은 내연기관의 제 1 작동 상태에서 개별 실린더에서의 연료 연소를 위한 제 1 배기 가스 람다 값을 결정하는 단계를 포함하며, 상기 제 1 배기 가스 람다 값은 람다 값들의 실린더-특성 및 시-분해 감지에 의해 공/연비의 인위적 변화없이 결정된다. 람다 값들의 실린더-특정 및 시-분해 감지 동안, 각각의 경우 람다 값은 내연기관의 각각 하나의 실린더에서 연소 프로세스들과 상관 관계가 있다. 상기 방법은 또한 제 1 작동 상태에서 내연기관의 실린더들 모두에 의해 흡입되는 공기 질량을 결정하는 단계를 포함한다. 더욱이, 상기 방법은 제 1 배기 가스 람다 값, 상기 결정된 공기 질량 및 교정 값을 기초로 하여 개별 실린더의 밸브의 밸브 리프트를 위한 값을 얻는 단계를 포함하며, 교정 값은 밸브 리프트와 내연기관의 실린더들 모두에 의해 흡입되는 관련된 공기 질량 사이의 관계를 기초로 한다.
특히, 내연기관은 밸브의 리프트의 가변 제어를 위한 가변 밸브 리프트 시스템을 구비한 내연기관일 수 있다. 가변 밸브 리프트 시스템에서, 개별 실린더의 밸브의 리프트는 개별적으로 설정될 수 있다. 예를 들면, 가변 밸브 리프트 시스템은 스로틀 밸브에 의한 스로틀링 없이 내연기관의 부하 제어를 허용하기 위해 사용될 수 있다. 이 같은 경우, 내연기관의 부하 제어는 밸브의 리프트에 의해 수행될 수 있다.
용어 "밸브"는 여기서 특히 리프트가 개별적으로 설정될 수 있는 밸브를 의미하는 것으로 이해될 수 있다. 예를 들면, 이 같은 밸브는 신선한 공기가 복수의 실린더들을 구비한 내연기관의 개별 실린더 내로 유동하는 것을 허용하기 위해 사용될 수 있다. 밸브는 예를 들면 실린더 입구 밸브일 수 있다. 또한 밸브는 실린더 출구 밸브일 수 있다.
특히, 배기 가스 람다 값은 내연기관 내의, 즉 내연기관의 실린더들 또는 연소 챔버들 모두 내의 공/연비를 나타낼 수 있다. 또한, 배기 가스 람다 값은 내연기관의 개별 실린더의 공/연비를 나타낼 수 있다. 예를 들면, 배기 가스 람다 값은 개별 실린더의 밸브의 리프트에 종속될 수 있다. 특히, 배기 가스 람다 값은 개별 실린더 내에서 결정될 수 있다. 예를 들면, 배기 가스 람다 값은 람다 프로브에 의해 감지될 수 있다.
용어 "공/연비의 인위적 변화없이"는 여기서 특히 개별 실린더의 배기 가스 람다 값이 개별 실린더 내의 공/연비의 선택적 변화에 의해 결정되는 방법에 의해 개별 실린더의 배기 가스 람다 값이 결정되지 않는 것을 의미할 수 있다.
용어 "시-분해(time-resolved)"는 특히 측정된 배기 가스 람다 값이 시간에 따라 결정되는 것을 의미하는 것으로 이해될 수 있다. 특히, 시-분해는 측정된 배기 가스 람다 값이 내연기관의 작동 사이클에 따라 결정되는 것을 의미할 수 있다. 또한, 시-분해는 관련된 배기 가스 람다 값이 내연기관의 개별 실린더에 할당될 수 있는 것을 의미할 수 있다.
용어 "내연기관의 작동 상태"는 특히 내연기관의 부하 범위를 의미하는 것으로 이해될 수 있다. 내연기관의 부하 범위는 예를 들면 회전 속도, 밸브 리프트 등을 기초로 하여 결정될 수 있다. 게다가, 온도, 특히 냉매의 온도는 또한 내연기관의 작동 상태를 결정하기 위한 매개변수일 수 있다.
특히, 람다 값들의 실린더-특정및 시-분해 감지에 의해 공/연비의 인위적 변화없이 제 1 배기 가스 람다 값을 결정할 때, 내연기관의 매끄럽지 않은 작동 값을 결정하는 것이 필요 없는 것이 가능하다.
용어 "공기 질량"은 특히 내연기관의 실린더들 모두에 의해 흡입되는 공기 질량을 의미하는 것으로 이해될 수 있다. 특히, 이는 실린더당 평균 공기 질량을 의미하는 것으로 이해될 수 있다. 또한, 용어 "공기 질량"은 각각의 실린더의 리프트당 또는 작동 사이클당 실린더에 의해 흡입되는 공기 질량을 의미하는 것으로 이해될 수 있다.
특히, 밸브 리프트를 위한 값과 내연기관의 실린더들 모두에 의해 흡입되는 관련된 공기 질량 사이의 관계는 밸브 리프트 상의 흡입된 공기 질량의 의존성을 설명하는 함수(function)에 의해 주어질 수 있다. 게다가, 상기 관계는 또한 흡입된 공기 질량에 따라 밸브 리프트를 설명하는 함수에 의해 주어질 수 있다.
예를 들면, 밸브 리프트를 위한 값과 내연기관의 실린더들 모두에 의해 흡입되는 관련된 공기 질량 사이의 관계는 엔진 테스트 벤치 및/또는 테스트 셋업에 의해 결정될 수 있다. 특히, 밸브 리프트를 위한 값과 내연기관의 실린더들 모두에 의해 흡입되는 관련된 공기 양 사이의 관계는 내연기관의 타입 및/또는 밸브들의 타입 및/또는 실린더들의 타입에 의존할 수 있다.
추가 양태에 따라, 복수의 실린더들을 구비한 내연기관의 개별 실린더의 밸브의 밸브 리프트를 위한 값을 결정하기 위한 장치가 설명된다. 상기 장치는 (i) 내연기관의 제 1 작동 상태에서 개별 실린더에서의 연료 연소를 위한 제 1 배기 가스 람다 값을 결정하기 위한, 그리고 (ii) 제 1 작동 상태에서 내연기관의 실린더들 모두에 의해 흡입되는 공기 질량을 결정하기 위한 결정 유닛을 가지며, 상기 제 1 배기 가스 람다 값은 람다 값들의 실린더-특정 및 시-분해 감지에 의해 공/연비의 인위적 변화없이 결정되며, 각각의 경우 람다 값은 내연기관의 각각 하나의 실린더에서의 연소 프로세스들과 상관 관계가 있다. 또한, 상기 장치는 제 1 배기 가스 람다 값, 결정된 공기 질량 및 교정 값을 기초로 하여 개별 실린더의 밸브의 밸브 리프트를 위한 값을 얻기 위한 평가 유닛을 가지며, 상기 교정 값은 밸브 리프트와 내연기관의 실린더들 모두에 의해 흡입되는 관련된 공기 질량 사이의 관계를 기초로 한다.
가변 밸브 리프트 시스템을 구비한 내연기관에서, 특히 내연기관의 개별 실린더 내로의 신선한 공기 공급이 개별 실린더의 밸브 리프트를 위한 값에 의존할 수 있다. 개별 실린더 내로의 신선한 공기 공급시 변화는 특히 개별 실린더의 배기 가스 람다 값, 즉 공/연비에 영향을 미칠 수 있다. 내연기관의 개별 실린더의 배기 가스 람다 값이 바람직하게는 람다 값들의 실린더-특정 및 시-분해 감지에 의해 공/연비의 인위적 변화없이 결정되는 경우, 내연기관의 개별 실린더의 밸브 리프트를 위한 값에 비례하는 변수가 배기 가스 람다 값 및 내연기관의 실린더들 모두에 의해 흡입되는 결정된 공기 질량을 기초로 하여 결정될 수 있다.
상기 방법의 장점은 특히 개별 실린더의 배기 가스 람다 값을 얻기 위하여 내연기관의 매끄럽지 않은 작동을 결정하는 것이 필요 없는 것이 가능하다. 결과적으로, 내연기관의 개별 실린더의 밸브 리프트를 위한 밸브의 결정은 단순화될 수 있다. 또한, 배가 가스 람다 값이 공/연비의 인위적 변화없이 결정되는 것이 상기 방법의 장점이 될 수 있다. 추가의 장점은 내연기관의 응급 동작을 위한 조치가 밸브 리프트를 위한 특정 값에 의해 용이하게 되는 것일 수 있다.
예시적인 실시예들이 아래 설명된다.
일 실시예에 따라, 상기 방법은 내연기관의 제 2 작동 상태에서 개별 실린더에서의 연료 소모를 위한 제 2 배기 가스 람다 값을 결정하는 단계를 포함하며, 상기 제 2 배기 가스 람다 값은 람다 값들의 실린더-특정 및 시-분해 감지에 의해 공/연비의 인위적 변화없이 결정된다. 람다 값들의 실린더-특정 및 시-분해 감지 동안, 각각의 경우 람다 값은 내연기관의 각가 하나의 실린더 내에서의 연소 프로세스들과 상관 관계가 있다. 또한, 개별 실린더의 밸브의 밸브 리프트를 위한 값이 제 2 배기 가스 람다 값을 기초로 하여 부가적으로 얻어진다.
특히, 밸브 리프트를 위한 값이 제 2 배기 가스 람다 값을 기초로 하여 부가적으로 결정되는 경우 개별 실린더의 밸브의 밸브 리프트를 위한 값은 가능하게는 더 정밀하게 결정될 수 있다.
추가 실시예에 따라, 제 2 작동 상태는 제 2 작동 상태에서의 밸브 리프트를 위한 값이 제 1 작동 상태에서의 밸브 리프트를 위한 값보다 더 크다는 것을 특징으로 한다.
특히, 밸브 리프트를 위한 상대적으로 큰 값이 있을 때 밸브 트레인 및/또는 밸브의 제조 관련 편차의 영향이 더 적을 수 있다.
추가 실시예에 따라, 개별 실린더 내로의 연료 공급시 에러가 개별 실린더 내로의 신선한 공기 공급시 에러보다 실린더-특정 원리에 따라 결정되는 배기 가스 람다 값 상에 더 적은 영향을 미치는 방식으로 내연기관의 제 1 작동 상태가 선택된다. 또한, 개별 실린더 내로의 연료 공급시 에러가 개별 실린더 내로 신선한 공기 공급시 에러보다 실린더-특정 원리에 따라 결정되는 배가 가스 람다 값에 대해 더 큰 영향을 미치는 방식으로 내연기관의 제 2 작동 상태가 선택된다.
특히, 개별 실린더의 배기 가스 람다 값은 실린더 내로의 연료 공급시 에러 및 실린더 내로의 신선한 공기 공급시 에러에 의존할 수 있다. 예를 들면, 밸브 리프트를 위한 높은 값의 경우 연료 공급시 에러들이 배기 가스 람다 값을 좌우할 수 있다(dominate). 이 경우, 또한 연료 경로의 우위가 발생된다고 칭한다. 그에 비해, 밸브 리프트를 위한 작은 값의 경우 배기 가스 람다 값은 신선한 공기 공급시 에러에 의해 좌우될 수 있다. 이 경우, 또한 공기 경로의 우위가 발생된다고 칭한다. 특히, 이러한 방식으로 배기 가스 람다 값에 대한 연료 공급시 에러, 예를 들면, 연료 분사시 에러의 영향이 얻어져 보상될 수 있는 것이 장점이 될 수 있다.
개별 실린더 내의 배기 가스 람다 값이 람다 값들의 실린더-특정 및 시-분해 감지에 의해 공/연비의 인위적 변화없이 결정되는 경우, 연료 공급 에러의 영향과 신선한 공기 공급 에러의 영향 사이를 더 용이하게 구별할 수 있는 것이 가능하다는 것이 추가의 장점이 될 수 있다.
추가 실시예에 따라, 개별 실린더의 밸브의 밸브 리프트를 위한 값은 미리 규정된 배기 가스 람다 값으로부터 개별 실린더 내의 연료 연소를 위한 배기 가스 람다 값의 편차를 기초로 하여 얻어진다.
특히, 미리 규정된 배기 가스 람다 값으로부터 개별 실린더 내의 연료의 연소를 위한 배기 가스 람다 값의 편차는 절대 배기 가스 람다 값보다 더 용이하게 얻어질 수 있다.
추가 실시예에 따라, 연료 공급에서의 실린더-특정에러들은 배기 가스 람다 값의 편차의 결정 동안 고려된다.
특히, 결과적으로 밸브 리프트를 위한 값이 연료 공급시 에러와 관계없이 결정될 수 있다. 예를 들면, 연료 공급시 실린더-특정 에러는 개별 실린더 내로의 연료 공급시 에러가 실린더-특정 원리에 따라 결정되는 배기 가스 람다 값에 상대적으로 큰 영향을 미치는 방식으로 선택되는 제 2 작동 상태에서 얻어질 수 있다.
추가 실시예에 따라, 제 1 작동 상태 및/또는 제 2 작동 상태의 안정성에 대해 미리 규정된 상태들이 만족될 때만 상기 방법이 수행된다.
예를 들면, 작동 상태의 안정성에 대한 미리 규정된 상태는 내연기관의 회전 속도의 안정성이 될 수 있다. 특히, 작동 상태의 안정성의 경우에서만 상기 방법을 수행하는 것이 유용할 수 있는데, 이는 이러한 방식으로 결정된 배기 가스 람다 값을 조작하는 추가의 영향들을 방지하는 것이 가능하기 때문이다.
추가 실시예에 따라, 상기 방법은 또한 (a) 밸브 리프트에서의 변화와 (b) 제 1 작동 상태에서 내연기관의 실린더들 모두에 의해 흡입되는 공기 질량에서의 결과적인 변화 사이의 비율을 형성함으로써 교정 값을 계산하는 단계를 포함한다.
특히, 교정 값은 특정 다이어그램에 저장될 수 있다. 또한, 밸브 리프트시 변화와 내연기관의 실린더들 모두에 의해 흡입되는 공기 질량에서의 결과적인 변화 사이의 비율이 용이하게 결정될 수 있는 것이 장점이 될 수 있다.
추가 양태에 따라, 복수의 실린더들을 구비한 내연기관의 개별 실린더의 밸브의 밸브 리프트를 제어하기 위한 방법이 설명된다. 상기 방법은 위에서 설명된 방법에 따른 방법에 의해 밸브 리프트를 위한 값을 결정하는 단계를 포함한다. 또한, 상기 방법은 밸브 리프트를 위한 결정된 값을 기초로 하여 밸브 리프트를 제어하는 단계를 포함한다.
예를 들면, 가변 밸브 리프트 시스템을 구비한 내연기관의 경우 부하 제어가 단지 입구 밸브의 리프트에 의해 일어날 수 있다. 특히, 이러한 방식으로 내연기관은 실제 스로틀링 없는 상태로 작동될 수 있으며, 즉 스로틀링 밸브가 하부 부하 범위 및 중앙 부하 범위에서 완전히 개방된다. 이러한 스로틀링 없는 작동 범위에서, 예를 들면 부하 변화들에 의한 손실들은 적으며 이는 내연기관의 감소된 소모를 초래할 수 있다. 특히, 내연기관의 부하 제어가 개선될 수 있는 것이 유용할 수 있다.
추가 실시예에 따라, 밸브 리프트를 위한 최소 값에 대한 설정점 값은 밸브 리프트에 대해 결정된 값을 기초로 하여 적응된다.
밸브 트레인 내의 제조-관련 편차들을 보상하기 위하여, 밸브 리프트가 밸브 리프트를 위한 최소 값에 대한 설정점 값에 의해 제어되는 동안, 개별 실린더의 밸브가 개방되고 신선한 공기가 개별 실린더 내로 공급되는 것이 보장된다. 예를 들면, 밸브 트레인에서 제조-관련 편차 때문에, 밸브는 내연기관의 제어에 의해 요구되는 것보다 더 적은 정도로 개방될 수 있다. 이는 개별 실린더에서 공/연비에서의 편차들을 초래할 수 있다. 특히 밸브 리프트를 위해 결정된 값을 기초로 하여 밸브 리프트를 위한 최소 값에 대한 설정점 값을 적응시키는 것이 유용할 수 있다. 또한, 설정점 값이 밸브 리프트를 위한 최소 값에 대한 과도하게 높은 제 1 설정점 값으로부터 상대적으로 작은 설정점 값의 방향으로 조정되는 경우 유용할 수 있다.
특히, 밸브 리프트를 위한 적용된 최소 값의 정확도는 상기 방법을 수차례 반복함으로써 증가될 수 있다. 예를 들면, 상기 방법은 특정 이벤트가 발생한 후 반복될 수 있다. 특히, 밸브 리프트를 위한 최소 값에 대해 설정점 값의 적응은 밸브 리프트를 위한 결정된 값에 대한 한계 값이 초과되거나 미달된 후 반복될 수 있다.
또한, 최대 및/또는 최소의 가능한 제조-관련 편차들의 비교에 의해, 밸브 리프트를 위한 적용된 최소 값의 타당성 체킹을 수행하는 것이 가능하다. 또한, 상기 방법은 또한 중복을 증가시키기 위해, 밸브 리프트를 위한 값을 결정하기 위한 또 다른 방법과 조합하여 사용될 수 있다. 밸브 리프트를 위한 최소 값에 대한 설정점 값의 적응은 또한 공/연비의 결정으로부터 분리될 수 있다.
추가 양태에 따라, 내연기관을 가지는 차량용 엔진 제어기가 설명되며, 상기 엔진 제어기는 복수의 실린더들을 구비한 내연기관의 개별 실린더의 밸브의 밸브 리프트를 위한 값들을 결정하기 위한 상술된 방법 및/또는 복수의 실린더들을 구비한 내연기관의 개별 실린더의 밸브의 밸브 리프트를 제어하기 위한 방법을 수행하도록 구성된다.
추가 양태에 따라, 내연기관을 제어하기 위한 컴퓨터 프로그램이 설명되며, 상기 컴퓨터 프로그램은, 프로세서에 의해 실행될 때, 복수의 실린더들을 구비한 내연기관의 개별 실린더의 밸브의 밸브 리프트를 위한 값을 결정하기 위한 상술된 방법 및/또는 복수의 실린더들을 구비한 내연기관의 개별 실린더의 밸브의 밸브 리프트를 제어하기 위한 상술된 방법을 수행하도록 구성된다.
이러한 문서에 따라, 이 같은 컴퓨터 프로그램의 표기(designation)는 본 발명에 따른 방법과 링크된 효과들을 달성하기 위하여 적절한 방식으로 시스템 또는 방법의 동작의 방법을 조화하기 위하여 컴퓨터 시스템을 제어하기 위한 명령들을 포함하는 컴퓨터 판독 매체, 컴퓨터 프로그램 제품 및/또는 프로그램 요소의 용어(term)와 동일하다.
컴퓨터 프로그램은 예를 들면, JAVA,C++ 등에서와 같이 임의의 적절한 프로그래밍 언어에서 컴퓨터 판독가능 명령 코드로서 규현될 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터-판독 가능 저장 매체(CD-ROM, DVD, 블루-레이 디스크(Blu-ray disc), 외장형 드라이브, 휘발성 또는 비휘발성 메모리, 탑재 메모리/프로세서 등)상에 저장될 수 있다. 명령 코드는 컴퓨터 또는 특히 소망하는 기능들을 실행할 수 있는 방식으로 내연기관을 위한 제어 장치와 같은, 다른 프로그램 가능한 장치들을 프로그래밍할 수 있다. 또한, 컴퓨터 프로그램은 예를 들면 인터넷과 같은 네트워크에서 이용가능할 수 있으며, 컴퓨터 프로그램은 필요할 때 이 네트워크로부터 사용자에 의해 다운부하될 수 있다.
본 발명은 컴퓨터 프로그램, 즉 소프트웨어에 의해 뿐만 아니라 하나 또는 둘 이상의 특정 전자 회로들에 의해, 즉 하드웨어 또는 임의의 소망하는 하이브리드 형태를 이용하여, 즉 소프트웨어 구성요소 및 하드웨어 구성요소에 의해 규현될 수 있다.
본 발명의 실시예들이 상이한 본 발명의 요지들에 대해 설명되었음에 주의하여야 한다. 특히, 본 발명의 다수의 실시예들은 장치 청구항들로 설명되고 본 발명의 다른 실시예들은 방법 청구항들로 설명되었다. 그러나, 본 출원서를 읽었을 때, 명확하게 다르게 진술하지 않으면 하나의 타입의 본 발명의 요지와 관련되는 특징들의 조합뿐만 아니라 상이한 타입들의 본 발명의 요지들과 관련되는 특징들의 임의의 바람직한 조합 양자 모두가 당업자에게 즉각적으로 명확하게 될 것이다.
본 발명의 추가의 장점들 및 특징들은 현재 바람직한 실시예들의 아래의 예시적인 설명에서 알 수 있다.
도 1은 밸브 리프트를 위한 값을 결정하기 위한 장치의 일 실시예를 도시하며,
도 2는 밸브 리프트를 위한 값을 결정하기 위한 방법의 일 실시예를 도시하며,
도 3은 내연기관의 실린더들 모두에 의해 흡입되는 관련된 공기 질량과 밸브 리프트 사이의 관계를 도시하며,
도 4는 밸브 리프트를 위한 최소 값에 대한 설정점 값을 적응시키기 위한 방법의 일 실시예를 도시하며,
도 5는 밸브 리프트를 위한 최소 값에 대한 설정점 값을 적응시키기 위한 방법의 추가 실시예를 도시한다.
또한 위에서 설명된 실시예들이 단지 본 발명의 가능한 실시예의 변형들의 제한된 선택을 구성한다는 점에 주의하여야 한다. 특히, 적절한 방식으로 개별 실시예들의 특징들을 서로 조합하는 것이 가능하며, 그 결과로서 여기서 명확하게 예시된 실시예의 변형과 함께, 다수의 다양한 실시예들이 당업자에 대해 명백한 것으로서 고려될 것이다.
도 1은 복수의 실린더들을 구비한 내연기관의 개별 실린더의 밸브의 밸브 리프트를 위한 값을 결정하기 위한 장치(100)를 도시한다. 상기 장치는 내연기관의 제 1 작동 상태에서 개별 실린더 내의 연료의 연소를 위한 제1 배기 가스 람다 값을 결정하기 위한 결정 유닛(102)를 가지며, 제 1 배기 가스 람다 값은 람다 값들의 실린더-특정 및 시-분해 감지에 의해 공/연비의 인위적 변화없이 결정된다. 람다 값들의 실린더-특정 및 시-분해 감지 동안, 각각의 경우 람다 값은 내연기관의 각각 하나의 실린더 내에서의 연소 프로세스들과 상관 관계가 있다. 또한, 상기 장치(100)의 결정 유닛(102)은 제1 작동 상태에서 내연기관의 실린더들 모두에 의해 흡입되는 공기 질량을 결정한다. 또한, 상기 장치(100)는 제 1 배기 가스 람다 값, 결정된 공기 질량 및 교정 값을 기초로 하여 개별 실린더의 밸브의 밸브 리프트를 위한 값을 얻기 위한 평가 유닛(104)을 가지며, 상기 교정 값은 밸브 리프트와 내연기관의 실린더들 모두에 의해 흡입되는 관련된 공기 질량 사이의 관계를 기초로 한다.
도 2는 복수의 실린더들을 구비한 내연기관의 개별 실린더의 밸브의 밸브 리프트의 값을 결정하기 위한 방법(200)의 일 실시예를 도시한다. 제 1 단계(201)에서, 내연기관이 작동 상태에 있는 것을 체크한다. 단계(202)에서 내연기관이 제 1 작동 상태(203)에 있는 것이 체크되면, 개별 실린더 내의 연료의 연소를 위한 제 1 배기 가스 람다 값이 단계(207)에서 결정되며, 제 1 배기 가스 람다 값은 람다 값들의 실린더-특정 및 시-분해 감지에 의해 공/연비의 인위적 변화없이 결정된다. 람다 값들의 실린더-특정 및 시-분해 감지 동안, 각각의 경우 람다 값은 내연기관의 각각 하나의 실린더에서의 연소 프로세스와 상관 관계가 있다. 또한, 단계(207)에서 제 1 작동 상태에서 내연기관의 실린더들 모두에 의해 흡입되는 공기 질량이 결정된다.
단계(202)에서 내연기관이 제 2 작동 상태(204)에 있는 것이 감지되면, 단계(205)에서 후속적으로 제 2 작동 상태(204)가 작동 상태의 안정성에 대해 미리 규정된 상태들을 만족하는지 여부를 체크한다. 단계(205a)에서 제 2 작동 상태(204)가 미리 규정된 상태들을 만족하지 않는 것이 감지되면, 상기 방법은 중단되고 다시 시작된다. 단계(205a)에서 제 2 작동 상태(204)가 미리 규정된 상태들을 만족하는 것이 감지되면, 단계(206)에서 개별 실린더에서 연료의 연소를 위한 제 2 배기 가스 람다 값이 결정되고, 여기서 제 2 배기 가스 람다 값은 또한 람다 값들의 실린더-특정 및 시-분해 감지에 의해 공/연비의 인위적 변화 없이 결정된다.
단계(208)에서 제 1 배기 가스 람다 값 및 제 2 배기 가스 람다 값이 결정되었는지가 체크된다. 단계(208)에서 두 개의 배기 가스 람다 값들이 결정되지 않은 것이 감지되면, 상기 방법은 중단되고 다시 시작된다. 단계(208)에서 배기 가스 람다 값들 모두가 결정된 것이 감지되면, 단계(209)에서 미리 규정된 배기 가스 람다 값으로부터 개별 실린더의 연료의 연소를 위한 배기 가스 람다 값의 편차가 얻어지며, 여기에서 특히, 연료 공급시 실린더-특정 에러들이 고려된다. 연료 공급시 에러는 예를 들면 제 2 배기 가스 람다 값으로부터 결정될 수 있다. 미리 규정된 밸브로부터 실린더-특정 배기 가스 람다 값에 대해 얻어진 편차는 단계(210)에서 메모리에 저장된다.
마지막으로, 단계(211)에서 개별 실린더의 밸브의 밸브 리프트를 위한 값이 저장 편차, 결정된 공기 질량 및 교정 값을 기초로 하여 얻어진다. 교정 값은 밸브 리프트와 내연기관의 실린더들 모두에 의해 흡입되는 관련된 공기 질량 사이의 관계를 기초로 한다. 밸브 리프트를 위해 얻어진 값은 단계(212)에서 메모리에 저장된다.
도 3은 밸브 리프트와 내연기관의 실린더들 모두에 의해 흡입되는 관련된 공기 질량 사이의 관계(300)를 도시한다. 밸브 리프트를 위한 값은 가로 좌표(301) 상에 밀리미터 단위로 플롯(plot)된다.
세로 좌표(302)는 리프트당 밀리그램 단위의 관련된 흡입 평균 공기 질량을 도시한다. 특히, 흡입 공기 질량은 밸브 리프트를 위한 작은 값들에서 밸브 리프트를 위한 값에 실제적인 선형 종속을 보여준다. 예를 들면, 밸브 리프트를 위한 미리 규정된 값으로부터 밸브 리프트를 위한 값의 편차는 아래 식(1)을 사용하여 결정될 수 있다:
Figure pct00001
(1)
여기서,
Figure pct00002
는 밸브를 위한 미리 규정된 값으로부터 밸브 리프트를 위한 실린더-특정편차이며,
Figure pct00003
는 각각의 결정된 공기 질량에 대해 흡입된 공기 질량의 변화에 대하 비율로서 밸브 리프트를 위한 값에서의 변화이며, MAF는 결정된 공기 질량의 값이며
Figure pct00004
는 배기 가스 람다 값에 대한 미리 규정된 값으로부터 개별 실린더의 배기 가스 람다 값의 편차이다.
도 4는 밸브 리프트를 위한 최소 값에 대한 설정점 값을 적응시키 위한 방법의 일 실시예를 도시한다. 단계(401)에서, 밸브 리프트를 위한 미리 규정된 값으로부터의 편차는 단계(212)에서 저장되는 밸브 리프트를 위한 값을 기초로 하여 결정된다. 단계(402)에서, 밸브 리프트의 값의 결정된 편차가 미리 규정된 편차보다 더 큰지가 체크된다. 편차가 더 작은 경우, 밸브 리프트를 위한 최소 값에 대한 설정점 값이 적응되지 않는다. 편차가 더 큰 경우, 단계(403)에서 밸브 리프트를 위한 최소 값에 대한 설정점 값은 밸브 리프트를 위한 결정된 값을 기초로 하여 채택된다.
도 5는 밸브 리프트를 위한 최소 값을 위한 설정점 값을 적응시키기 위한 방법의 추가 실시예를 도시한다. 단계(501)에서, 밸브 리프트를 위한 미리 규정된 값으로부터의 편차는 밸브 리프트를 위한, 단계(212)에 저장된, 값을 기초로 하여 결정된다. 단계(502)에서, 밸브 리프트를 위한 밸브의 결정된 편차가 미리 규정된 간격 내에 있는지 여부가 체크된다. 편차가 미리 규정된 간격 밖에 있는 경우, 상기 방법이 중단된다. 상기 편차가 미리 규정된 간격 내에 있는 경우, 단계(503)에서 결정된 편차가 미리 규정된 편차보다 더 큰 지 여부를 체크한다. 편차가 더 작은 경우, 밸브 리프트를 위한 최소 값에 대한 설정점 값은 단계(505)에서 감소된다. 편차가 더 큰 경우, 단계(504)에서, 밸브 리프트를 위한 최소 값에 대한 설정점 값이 증가된다.
또한, "가지는(having)"은 다른 요소들 또는 단계들을 배제하지 않고 "하나(a 또는 an)""는 복수를 배제하지 않는다는 것에 주의하여야 한다. 청구범위 내의 도면부호는 제한적인 것으로 고려되지 않아야 한다.
100 장치
102 결정 유닛
104 평가 유닛
300 밸브 리프트와 관련된 공기 질량 사이의 관계
301 가로 좌표
302 세로 좌표

Claims (13)

  1. 복수의 실린더들을 구비한 내연기관의 개별 실린더의 밸브의 밸브 리프트를 위한 값을 결정하는 방법으로서,
    상기 내연기관의 제 1 작동 상태(203)에서 상기 개별 실린더 내의 연료 연소를 위한 제 1 배기 가스 람다 값을 결정하는 단계(207)로서, 상기 제 1 배기 가스 람다 값은 상기 람다 값들의 실린더-특정 및 시-분해 감지에 의해 공/연비의 인위적 변화없이 결정되며, 각각의 경우 람다 값이 상기 내연기관의 각각 하나의 실린더에서 연소 프로세스들과 상관 관계가 있는, 단계,
    상기 제 1 작동 상태에서 내연기관의 실린더들 모두에 의해 흡입되는 공기 질량을 결정하는 단계, 및
    상기 제 1 배기 가스 람다 값, 상기 결정된 공기 질량 및 교정 값을 기초로 하여 상기 개별 실린더의 밸브의 밸브 리프트를 위한 값을 얻는 단계(211)로서, 상기 교정 값은 밸브 리프트와 상기 내연기관의 실린더들 모두에 의해 흡입되는 관련된 공기 질량 사이의 관계를 기초로 하는, 단계를 포함하는,
    내연기관의 개별 실린더의 밸브의 밸브 리프트를 위한 값을 결정하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 내연기관의 제 2 작동 상태(204)에서 상기 개별 실린더 내의 연료 연소를 위한 제 2 배기 가스 람다 값을 결정하는 단계(206)를 더 포함하며,
    상기 제 2 배기 가스 람다 값들은 람다 값의 실린더-특정 및 시-분해 감지에 의해 공/연비의 인위적 변화 없이 결정되며, 각각의 경우 람다 값이 상기 내연기관의 각각 하나의 실린더 내의 연소 프로세스들과 상관 관계가 있으며, 상기 개별 실린더의 밸브의 밸브 리프트를 위한 값이 상기 제 2 배기 가스 람다 값을 기초로 하여 부가적으로 얻는,
    내연기관의 개별 실린더의 밸브의 밸브 리프트를 위한 값을 결정하는 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 작동 상태(204)는 상기 제 2 작동 상태(204)에서 상기 밸브 리프트를 위한 값이 상기 제 1 작동 상태(203)에서 상기 밸브 리프트를 위한 값보다 더 큰,
    내연기관의 개별 실린더의 밸브의 밸브 리프트를 위한 값을 결정하는 방법.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 내연기관의 제 1 작동 상태(203)는 상기 개별 실린더 내로 연료 공급시 에러가 상기 개별 실린더 내로 신선한 공기 공급시 에러보다 실린더-특정 원리에 따라 결정되는 배기 가스 람다 값에 대해 더 작은 영향을 미치도록 설치되고,
    상기 내연기관의 상기 제 2 작동 상태(204)는 상기 개별 실린더 내로의 연료 공급시 에러가 상기 개별 실린더 내로의 신선한 공기 공급시 에러보다 실린더-특정 원리에 따라 결정되는 배기 가스 람다 값에 대해 더 큰 영향을 미치도록 선택되는,
    내연기관의 개별 실린더의 밸브의 밸브 리프트를 위한 값을 결정하는 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 개별 실린더의 밸브의 밸브 리프트를 위한 밸브는 미리 규정된 배기 가스 람다 값으로부터 개별 실린더에서 연료 연소를 위한 배기 가스 람다 값의 편차를 기초로 하여 얻어지는,
    내연기관의 개별 실린더의 밸브의 밸브 리프트를 위한 값을 결정하는 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 연료 공급시 실린더-특정 에러들이 배기 가스 람다 값의 편차의 결정 동안 고려되는,
    내연기관의 개별 실린더의 밸브의 밸브 리프트를 위한 값을 결정하는 방법.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방법은 상기 제 1 작동 상태 및/또는 상기 제 2 작동 상태의 안정성에 대해 미리 규정된 상태들이 만족될 때만 수행되는,
    내연기관의 개별 실린더의 밸브의 밸브 리프트를 위한 값을 결정하는 방법.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    (a) 밸브 리프트에서의 변화와 (b) 상기 제 1 작동 상태에서 내연기관의 실린더들 모두에 의해 흡입되는 공기 질량에서의 결과적인 변화 사이의 비율을 형성함으로써 상기 교정 값을 계산하는 단계를 더 포함하는,
    내연기관의 개별 실린더의 밸브의 밸브 리프트를 위한 값을 결정하는 방법.
  9. 복수의 실린더들을 구비한 내연기관의 개별 실린더의 밸브의 밸브 리프트를 제어하기 위한 방법으로서,
    제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에서 청구된 방법에 의해 상기 밸브 리프트를 위한 값을 결정하는 단계,
    상기 밸브 리프트를 위한 결정된 값을 기초로 하여 상기 밸브 리프트를 제어하는 단계를 포함하는,
    내연기관의 개별 실린더의 밸브의 밸브 리프트를 제어하기 위한 방법.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 밸브 리프트를 위한 최소 값에 대한 설정점 값이 상기 밸브 리프트를 위한 결정된 값을 기초로 하여 적용되는,
    내연기관의 개별 실린더의 밸브의 밸브 리프트를 제어하기 위한 방법.
  11. 복수의 실린더들을 구비한 내연기관의 개별 실린더의 밸브의 밸브 리프트를 위한 값을 결정하기 위한 장치(100)로서,
    (i) 내연기관의 제 1 작동 상태에서 상기 개별 실린더 내의 연료 연소를 위한 제 1 배기 가스 람다 값을 결정하기 위한 그리고 (ii) 상기 제 1 작동 상태에서 상기 내연기관의 실린더들 모두에 의해 흡입되는 공기 질량을 결정하기 위한 결정 유닛(102)으로서, 상기 제 1 배기 가스 람다 값은 실린더-특정 및 시-분해 감지에 의해 공/연비의 인위적 변화없이 결정되며, 각각의 경우 람다 값이 상기 내연기관의 각각 하나의 실린더에서 연소 프로세스들과 상관 관계가 있는, 결정 유닛(102), 및
    상기 제 1 배기 가스 람다 값, 상기 결정된 공기 질량 및 교정 값을 기초로 하여 상기 개별 실린더의 밸브의 밸브 리프트를 위한 값을 얻기 위한 평가 유닛(104)으로서, 상기 교정 값은 상기 내연기관의 실린더들 모두에 의해 흡입되는 관련된 공기 질량과 밸브 리프트 사이의 관계를 기초로 하는, 평가 유닛(104)을 포함하는,
    내연기관의 개별 실린더의 밸브의 밸브 리프트를 위한 값을 결정하기 위한 장치.
  12. 내연기관을 가지는 차량용 엔진 제어기로서,
    복수의 실린더들을 구비한 내연기관의 개별 실린더의 밸브의 밸브 리프트를 위한 값을 결정하기 위해 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 청구된 방법 및/또는 복수의 실린더들을 구비한 내연기관의 개별 실린더의 밸브의 밸브 리프트를 제어하기 위해 제 9 항 또는 제 10 항에서 청구된 바와 같은 방법을 수행하도록 구성된,
    내연기관을 가지는 차량용 엔진 제어기.
  13. 내연기관을 제어하기 위한 컴퓨터 프로그램으로서,
    상기 컴퓨터 프로그램은, 프로세서에 의해 실행될 때, 복수의 실린더들을 구비한 내연기관의 개별 실린더의 밸브의 밸브 리프트를 위한 값을 결정하기 위해 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에서 청구된 방법 및/또는 복수의 실린더들을 구비한 내연기관의 개별 실린더의 밸브의 밸브 리프트를 제어하기 위해 제 9 항 또는 제 10 항에서 청구됨 방법을 수행하도록 구성된,
    내연기관을 제어하기 위한 컴퓨터 프로그램.
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