KR100192110B1 - 고온 막 공기 질량 계량기의 측정 오차 보정방법 - Google Patents

고온 막 공기 질량 계량기의 측정 오차 보정방법 Download PDF

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KR100192110B1
KR100192110B1 KR1019920700245A KR920700245A KR100192110B1 KR 100192110 B1 KR100192110 B1 KR 100192110B1 KR 1019920700245 A KR1019920700245 A KR 1019920700245A KR 920700245 A KR920700245 A KR 920700245A KR 100192110 B1 KR100192110 B1 KR 100192110B1
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KR1019920700245A
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슈나이벨 에베르하르트
융잉거 에리히
히르슈만 클라우스
Original Assignee
클라우스 포스, 게오르그 뮐러
로베르트 보쉬 게엠베하
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    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
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    • G01F1/72—Devices for measuring pulsing fluid flows

Abstract

본 발명은 역류에 의해 발생하는 고온 막 공기 질량 계량기의 측정 오차를 보정하기 위한, 특히, 내연기관의 연소 공기중 공기 질량을 감지하기 위한 방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 방법은 제1값(23)으로서 고온 막 공기 질량 계량기로 공기 유량을 감지하고, 제2방법(α/n 방법)으로 공기 유량을 감지하여, 작동 범위에 따른 측정값의 시뢰성에 따라 적합한 변수로서 상기 두 값(23,24)을 선택적으로 사용하며, 역류가 없는 하나 이상의 작동 영여게서, 제1 및 제2값(23,24)을 비교하여 보정신호(KH) 구하여 역류를 갖는 작동 영역에서 제2값(24)을 보정하는 것을 특징으로 한다.

Description

[발명의 명칭]
고온 막 공기 질량 계량기의 측정 오차 보정방법
[종래의 기술]
본 발명은 역류(reverse flow)에 의해 발생하는 고온 막 공기 질량 계량기 (hot-film air-mass meter)의 측정 오차를 보정하기 위한 방법에 관한 것이다.
고온 막 공기 질량 계량기는 내연 기관에 의해 흡입된 공기 질량을 감지하기 위해 사용된다. 상기 계량기는 측정될 공기 유동내에 배치되어서 공기 유동에 의해 냉각되는 가열 소자를 갖는다. 특히, 전기적 브릿지 회로의 부품으로써 가열 소자를 사용하여, 상기 회로를 통과하는 전류에 의해 흡입 공기 온도에 대해 일정과온도로 이를 유지하는 것이 가능하다. 이러한 원리에 따라서 필요한 가열 전류는 엔진에 의해 내부로 흡입된 공기 질량의 척도가 된다. 내연 기관의 일정한 작동 영역에서 발생할 수 있는 흡입 공기의 파동(pulsation)은 측정결과에 오류를 유발시킨다. 이것은 특히, 역류가 발생할 때, 고온 막 공기 질량 계량기가 유동방향을 구별할 수 없기 때문에 나타난다.
프로그램에 의해 역류의 방향을 결정하는 평가 회로를 갖는 고온 막 공기 질량 계량기를 제공하는 것은 공지되어 있다. 이러한 목적을 위해서는 높은 계산 동력이 필요하다. 상기 역류 방향은 신호 형상을 평가하므로써 결정된다.
더우기, 역류의 발생시에 보정값에 의해 고온 막 공기 질량 계량기의 출력신호를 조절하는 것이 공지되어 있다. 그러나, 특정 작동 영역에서, 이것은 매우 부정확한 결과만을 얻을 수 있다.
[발명의 장점]
대조적으로, 청구범위 제1항에 기술된 특징을 갖는 본 발명에 따른 방법은 역류 발생시에 내연기관의 공기 질량과 부하값을 높은 정확도로 감지할 수 있다는 장점을 갖는다. 이것은 비교적 복잡하고, 적절한 계산 용량이 필요한 신호 형상의 평가를 필요로하지 않는다. 더욱이, 고온 막 공기 질량 계량기에 의해 감지된 공기 질량은 제1값으로 결정되고, 공기 유량을 결정하기 위한 독립적인 작동 방법에 의해 결정된 제2값과 비교된다. 각각 관련된 작동 영역에 따라서, 제1값이나 제2값이 공기 질량을 결정하는 적합한 변수로써 사용된다. 내연 기관의 행정당 공기 질량을 결정하는 것이 바람직하며, 상기 공기 질량(공기 분사 시스템이 구비된 내연기관과 화학량론(stoichiometric) 연소의 경우에)은 연료를 흡입하는 분사 밸브의 분사 시기에 비례한다. 각각의 유리한 조건으로의 조절을 항상 독립적으로 수행할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명에 따라서 역류가 없는 하나 이상의 작동 영역에서 제1 및 제2값의 비교로부터 보정신호가 얻어지며, 상기 보정신호는 역류가 있는 작동영역에서 제2값을 보정하도록 사용된다. 본 발명의 기본 구성 개념은 특정 작동 범위에서는 고온 막 공기 질량 계량기에 의해 감지된 값을 사용하고, 고온 막 질량 계량기에 의해 감지된 값을 사용하고, 고온 막 질량 계량기에 의해 감지된 값이 손상되는 영역에서는 공기 유량을 결정하기 위한 다른 종류의 방법을 기초로 하여 결정된 다른 값을 사용하며, 상기 공기 유량 결정 방법에서 발생된 오류는 적용화 방법(adaptation vethod)에 의해 보정된다. 이 경우에, 적응화를 가능하게하는 보정 신호는 역류없는 작동 영역에서 형성된 제1및 제2값을 비교함으로서 얻어진다. 따라서, 본 발명은 특정작동 영역내에서 어떠한 역류도 발생하지 않는 것을 확인하여 활용하므로, 고온 막공기 질량 계량기는 정확한 데이타를 전달한다. 이 데이터는 공기 유량을 결정하는 제2방법을 사용하여 결정된 결과를 위한 정밀한 보정값의 기초를 형성한다. 상이한 원리에 기초하여 기능하는 공기 유량 결정 방법을 사용하기 때문에, 역류로 인하여 고온 막 공기 질량 계량기가 부정확한 결과를 제공하는 영역에서 본 발명에 따른 적응화는 매우 높은 정밀도를 산출한다.
본 발명의 전개에 따르면, 보정신호는 고도 보정(altjtude correction) 신호이다. 결과적으로, 공기 유량을 결정하기 위한 제2방법의 측정 결과는 고도에 의존하고, 그래서 측정 오차를 제거하기 위해 반드시 보정이 수행되어야만 한다. 고도 보정에 의해, 결정된 공기 유량으로부터 공기 질량이 얻어진다.
공기 유량을 결정하기 위한 제2방법에 있어서, 제2값을 결정하기 위해 사용되는 것은 내연기관의 회전수와 스로틀 밸브각이고, 이들은 특성 맵 및/또는 연산 처리에 종속된다.
고온 막 공기 질량 계량기의 측정값은 무부하동안 저 스로틀 밸브각과 고속에서 적합한 변수로서 사용되는 것이 바람직하다. 이 작동 영역은 고온 막 공기 질량 게량기의 측정결과에 오차가 발생되지 않는 것이 보증되는 영역이다. 상기한 고속은 역류가 분당 대략 3000 이상의 속도로 발생하지 않는 것을 의미한다. 이 한계 속도는 각각의 흡입관 형상에 의존한다. 흡입관의 압력은 분당 3000 미만의 회전 속도에서 스로틀 밸브가 추가로 개방되더라도 이미 상대적으로 작은 스로틀 밸브각에서 더 이상 증가되지 않고, 그 때문에 특성지워지는 한계각은 여전히 속도의 함수이다. 이 상대적으로 복잡한 관계는 특성 곡선(한계 곡선)으로 표현된다. 특성곡선은 전부하(full load) 즉 최대 흡입관 압력의 95%에 대응하는 한계각이 나타나도 결정된다. 순간 스로틀 밸브각이 특성 맵으로부터 순간속도에 의해 파생되거나 또는 연산부를 경유하여 계산된 한계각보다 더 작다면, 내연 기관의 작동 영역은 역류가 발생하지 않는 곳에 존재한다. 따라서, 고온막 공기 질량 계량기의 측정값이 상기 작동 영역에서 적합한 변수로 사용된다. 그러나, 스로틀 밸브각이 크고 내연기관이 상기 한계속도 이하의 속도 영역에 있다면, 이것은 역류가 발생 할 수 있는 전부하 유용(full-load useful) 영역의 경우이다. 본 발명에 따르면, 상기 영역에서는 고온 막 공기 질량 개량기의 측정값이 적합한 변수로 사용되는 것이 아니라 공기 유량을 결정하기 위한 제2방법에 의한 측정값이 적합한 변수로 사용된다.
따라서, 고온 막 공기 질량 계량기의 측정값은 스로틀 밸브각/속도 다이아그램의 한계 특성 곡선 이하인 작동점의 경우에 적합한 변수로써 사용되며, 한계 특성 곡선은 상부 부하 영역 특히, 전부하의 60 내지 95% 사이의 영역에 있다. 더우기, 고온 막 공기 질량 계량기의 측정값은 양호하게 3000rpm 한계 속도 이상인 속도의 경우에 적합한 변수로서 사용된다.
매우 작은 스로틀 밸브각의 약간의 변화가 흡입관에서의 체적 흐름에서 매우 큰 변화를 발생시키기 때문에, 이 작동 영역은 보정 신호를 발생시키기 위해서는 적합하지 않다. 상기한 적응화는 상기 영역에서 양호하게 실행되지 않는다.
내연기관의 무부하 조절이 바이패스 제어기에 의해 실행될때, 제2값은 스로틀 밸브각에 감지되지 않는 무부하 부분 공기 질량에 의해 보정된다. 따라서, 오차없는 결과를 얻을 수 있다.
보정 신호를 발생시키기 위하여, 공기 유량을 결정하기 위해 다른 방법에 의해 결정된 두 값간의 차이가 적분기로 공급되고, 적분기의 출력값은 제1입력 변수로서 승산기로 공급되며, 승산기의 제2입력 변수는 공기 유량을 결정하기 위한 제2방법에 의해 결정된 제2값이다. 두 값사이에 차이가 있을 때, 적분기는 인테그레이트(integrate) 업 또는 인테그레이트 다운에 대응할 것이다. 이 차이가 0값을 갖는다면, 적분기는 고정될 것이다.
본 발명의 전개에 따르면, 동적 전환 보정 계수는 보정된 제2값으로부터 형성되어서 적합한 변수에 첨가된다. 이 전환 보정은 연료량의 동적 증가 또는 감소에 의해 연료 운송중에 발생하는 시간 지연을 보정하는 기능을 갖는다. 시간 지연은 홉입관으로 분사된 연료량이 내연기관의 실린더로 직접 통과하는 것이 아니라, 초기에는 흡입관 벽상에 부착되어있기 때문에 일어난다. 내연 기관이 연속적으로 작동하는 사이클 중에만 정확한 연료량이 실린더(내연기관의 현재의 작동점에 따라)에 설정된다. 전환 작동중에 발생하는 부족 또는 초과는 동적 변화 보정에 의하여 균형을 이루게 된다.
[도면의 간단한 설명]
제1도는 본 발명에 따른 블록 다이아그램 또는 회로도.
제2도는 내연기관의 흡입관에서 공기 유동의 순간 변화를 도시한 다이아그램.
제3도는 역류를 갖는 격심한 진동 공기 유동으로 제2도에 대응하는 다이아그램.
제4도는 95% 전부하 한계 특성 곡선을 도시한 스로틀 밸브각/속도 다이아그램.
제5도는 무부하 바이패스를 갖는 흡입관의 개략도.
제6도는 내연기관 실린더중 실린더 헤드부의 개략도.
[발명의 상세한 설명]
제 1도에 따르면, 고온 막 공기 질량 계량기(hot-film air-mass meter; 도시않음)에 의해 단위시간당 감지된 공기질량(air mass; MHEM)은 내연기관 흡입 주기의 지속기간(TD)이 추가적인 입력 신호로 적용되는 승산기(multiplier; 1)에 공급된다. 승산기(1)의 이용가능한 출력 변수(2)는 고온 막 공기 질량 계량기에 의해 결정되며 행정당 특정 연료 질량에 대응하는 분사 시간(TLHFM)이다. 화학량론(stoichiometric) 연소를 가정하면, 분사 시기(TLHFM)는 행정당 대응하는 공기 질량에 비례한다. 분사 시기(TLHFM)무부하 분사 시기(TLLL)가 공급되는 감산기(3)에 공급된다. 이 무부하 분사 시기(TLLL)는 스로틀 밸브(제5도 참조)에 병렬적인 무부하 조절용 바이패스에서 이용가능하도록 형성되어야만 하는 행정당 특정 공기 유량에 대응한다.
감산기(3)의 출력값(4)은 스위치 소자(6)의 폴(pole; 5)에 공급된다. 스위치 소자(6)의 다른 풀(7)은 승산기(8)에 연결되어 있다.
분사 시기(TLHFM)에 대응하는 출력 변수(2)는 전환 스위치(10)의 폴(9)에 연결되어 있고, 이는 작동 연결부(11)에 의해 스위치 소자(6)와 함께 동시에 양호하게 작동될 것이다. 작동은 하기에 더욱 상세히 설명될 제어 회로(12)에 의해 실행된다.
전환 접점(13)을 갖는 전환 스위치(10)의 폴(14)은 람다 제어부로부터 얻어진 다른 입력 변수인 보정 계수(KLambda)를 수용하는 승산기(15)에 연결되어 있다. 내연기관이 1이 아닌 람다를 갖는다면, 즉, 화학양론 연소가 아니라면, 이는 보정계수(KLambda)로 고려된다.
승산기(15)의 출력(16)은 입력 변수를 공급하기 위한 승산기(17)에 연결되어 있다. 승산기(17)는 전환 보정 회로(19)의 출력값(18)을 수용하여 즉 제2가산을 수행한다. 분사 시기(TL)는 가산기(17)의 출력부(20)에서 이용 가능하다.
내연기관의 속도(n; 작동속도)와 스로틀 밸브각(α)은 특성 맵(21)에 공급되고, 이는 스로틀 밸브각(α)과 속도(n)에 따른 분사 시기(TLDK)를 출력변수로서 전달한다. 상기 방법으로 결정된 분사 시기(TLDK)는 행정당 대응하는 공기 유량에 비례한다. 공기 질량 또는 공기 유량의 감지는 두개의 다른 방법의 수단에 의해 실행된다. 즉, 공기 질량을 감지하는 상술한 고온 막 공기 질량 계량기의 수단에 의해 그리고 공기 유량의 결정을 가능하게 하는 스로틀 밸브각/속도 특성 맵(21)을 경유한 수단에 의해 정확히 될 것이다. 분사 시기(TLHFM)와 연합된 공기 질량은 제1 값(23)을 나타내고, 분사시기(TLDK)와 연합된 공기 유량은 제2값(24)을 나타낸다. α/n방법을 사용하지 않은 경우에, 고온 막 공기 질량 계량기에서는 원칙적으로 공기 밀도를 고려하고, 그래서 이미 기술된 바와 같이 실제 공기 질량이 고온막 공기 질량 계량기를 사용하면 감지되지만, α/n방법을 사용하는 경우에는 단지 공기 유량만이 감지되며, 공기 질량을 결정하기 위해서는 반드시 고도 보정(밀도 보정)이 수행되어야 한다.
분사 시기(TLDK)는 승산기(25)에 공급된다. 승산기(25)는 입력부를 갖는 가산기(8)의 출력부(28)에 연결된 적분기(27)의 다른 계수인 출력값(26)을 공급한다. 승산기(25)의 출력부(29)는 가산기(8)의 다른 입력부(30)로 유도된다. 승산기(25)로부터 들어온 신호가 정 신호를 갖고 가산기(8)에 공급되고 스위치 소자(6)로부터 들어온 신호가 부 신호를 갖고 가산기(8)에 공급됨으로써 두 신호의 차이는 출력부(28)에서 이용 가능하다.
더우기, 승산기(25)의 출력부(29)는 상술한 입력 변수인 분사 시기((TLLL)를 수용하는 가산기(31)에 유도된다. 가산기(31)의 출력부(32)는 출력부(32)는 전환 스위치(10)의 폴(33)에 유도된다. 이 출력부(32)는 전환 보정 회로(19)의 입력부(34)에 연결되어 있다.
제2도는 내연기관의 흡입관에서 공기 흐름의 시간 변수를 도시하고 있다. 이는 연속 흐름을 갖지 않는 단위 시간에 대한 공기 질량(●)이 진동하는 것을 도시하고 있다. 진동은 연속적이지는 않으나 행정이 실행되는 내연기관의 작동 싸이클에 의하여 반응한다. 흡입 주기의 지속 기간(TD)은 두개의 다른 점화 시기 사이에서 연장된다.
진동은 역류가 발생하는 내연기관의 특정 작동 영역에서 매우 크게 시작된다. 이것은 공기 유량이 흡입관에서 방향이 반대가 되는 것을 의미한다. 역류는 제3도에 사선으로 도시되어 있다. 고온 막 공기 질량 계량기가 흐름 방향을 감지 할 수 없기 때문에, 역류 공기 질량 또한 실질적으로 감지되어 측정 오차가 발생한다. 고온 막 공기 질량 계량기는 공기 질량이 내연기관에 공급될때 제3도의 사선 부분을 측정한다. 이것은 제3도에 일점 쇄선으로 도시되어 있다. 공기 유량을 감지하기 위한 고온 막 방법에서 발생하는 오차는 하기에 더 상세히 설명될 본 발명에 따른 방법에 의하여 제거된다.
스위치 소자(6)와 작동 연결부(11)를 경유한 전환 스위치(11)를 작동시키는 제어회로(12)는 제4도의 다이아그램에 따른 한계 특성 곡선을 갖는다. 스로틀 밸브각(α)은 다이아그램의 좌표상에 그려져 있고, 내연기관의 속도(n)는 좌표상에 그려져 있다. 내연 기관의 부하는 비교적 작은 스로틀 밸브각(α)에서 흡입관 압력이 저속에서 스로틀 밸브가 추가적으로 개방되어도 더이상 증가하지 않는 방식으로 스로틀 밸브각(α)에 의존한다. 더우기, 스로틀 밸브각(α)은 또한 속도(n)의 함수이다. 제4도의 특성 곡선은 그 설정이 전부하의 95%에 대응하도록 결정된 한계각의 속도 종속성을 기술하고 있다. 제4도의 다이아그램은 속도 한계 곡선(αLimit)과 스로틀 밸브각 한계 곡선(αLimit)을 갖는다. 본 발명은 역류가 제4도의 사선 부분에서 발생하지 않는다는 사실을 활용한다. 이것은 고온 막 공기 질량 계량기에 의해 감지된 측정값[제1값(23]이 분사시기(TL) 또는 단위 시간당 공기 질량을 감지하도록 사용될 수 있는 것을 의미한다. 측면부는 95% 한계 특성 곡선이 하이고, 속도/한계 곡선(αLimit)과 스로틀 밸브각/한계 곡선(αLimit)에 의해 제한된다. 95% 한계 특성 라인(예를들어 작동점 a) 이상의 작동점은 측정 오차가 발생하지 않기 때문에 고온 막 공기 질량 계량기를 사용하여 공기 질량의 감지를 실행하여서는 안된다. 본문에서 이미 상술한 바와 같이 공기 유량을 결정하기 위한 제2방법을 사용하게 되며, 이는 스로틀 밸브각과 속도 및 특성 맵(21)을 경유하는 감지에 의해 실행된다. 결론적으로, TLDK분사 시기의 감지가 상기 작동점에 대해 실행된다.
제4도에 도시된 작동점(b)은 사선 부분의 내부이다. 여기에서는 역류가 발생하지 않으며 고온 막 공기 질량 계량기가 오차없이 작동하기 때문에, 공기 질량은 고온 막 공기 질량 계량기가 오차없이 작동하기 때문에, 공기 질량은 고온 막 공기 질량 계량기를 경유하여 감지될 수 있다. 매우 작은 스로틀 밸브각(α; 제4도에서 작동점 c)을 갖는 작동점에서, 스로틀 밸브각(α)의 매우 작은 변화도 공기의 체적흐름에 상대적으로 큰 변화를 유발한다. 이는 매우 질 높은 스로틀 밸브용 각도 위치 감지 디바이스가 필요함을 의미하며, 유격 없이 작동해야만 하기 때문에 매우 값이 비싸지게 된다. 본 발명에 따른 방법의 목적은 효과적인 비용으로 상술한 문제점을 해결하는 방법을 제공하는데 있고, 따라서 스로틀 밸브 조절이 일반적인 전위차계(potentiometer)를 사용하여 수행되기 때문에, 이 스로틀 밸브각 범위는 하기에 보다 세부적으로 기술될 분사 시기(TLDK)의 적응화를 수행하는데 사용되지 않는다. 그러나, 공기 질량 감지는 작은 스로틀 밸브각(α)의 영역과, 특히 무부하 영역에서 고온 막 공기 질량 계량기를 사용하여 수행된다.
역류는 속도 한계 곡선(nLimit) 이상의 속도에서는 발생하지 않는다. 따라서, 공기 질량은 고온막 공기 질량 계량기에 의해 수행되도록 스위치 소자(6)와 전환 스위치(10)를 작동시킨다. 역류가 발생되는 영역 즉, 95% 한계 특성 곡선 이상의 작동점에서는 스로틀 밸브각(α) 및 속도(n)와 특성 맵(21)과 함께 작동하는 공기 유량 결정을 위한 제2 방법이 공기 유량 또는 그에 비례하여 분사 시기(TLDK)를 감지하기 위해 사용된다. 제1도에 점선으로 도시되어 있는 전환 스위치(10)와 스위치 소자(6)의 스위칭 위치는 고온 막 공기 질량 계량기가 사용되는 작동부에 대응한다. 고온 막 공기 질량 계량기의 출력값(MHFM)은 흡입 주기의 지속기간(TD)에 의해 승산기(1)에서 승산되고, 형성된 분사시기(TLHFM)는 전환 스위치(10)를 경유하여 승산기(15)에 공급된다. 여기서, 승산은 상술한 람다 제어로부터 얻어진 보정계수(KLambda)에 의해 실행된다. 승산기(15)의 출력부(16)에서 이용가능한 값은 가산기(17)를 경유하여 출력부(20)로 통과한다. 상기 방법으로 결정된 분사 시기(TL)는 고온 막 공기 질량 계량기의 측정값에 기초를 둔다.
스위치 소자(6)가 상술한 작동 모드에서 폐쇄 상태이므로, 분사 시기(TLHFM)는 감산기(3)를 경유하여 승산기(8)에 공급된다. 조합된 속도(n)와 함께 내연기관의 각 작동점에서의 스로틀 밸브각(α)은 특성 맵(21)과 승산기(25)를 경유하여 가산기(8)로 들어간다. 결과적으로, 제1값(23; TLHFM)과 제2값(24; TLDX)의 비교는 가산기(8)에서 실행된다. 이들 두값의 비교는 적분기(27)의 출력부에서 보정 신호(KH)를 발생시키기 위하여 취해진다. 이 보정 신호(KH)는 α/n 특성 맵의 부하(TLDK)가 종속되는 높이 효과를 고려한다. 이 고도 보정이 고려되지 않는다면, 제2값(24)은 손상될 것이다. 이 오차는 1000m 고도당 약 10%이다.
고도 보정은 적합한 방법을 사용하여 실행된다. 이것은 역류가 발생되지 않는 영역에서 제1값(23)과 제2값(24)의 연속적인 비교가 수행되며, 보정신호(KH)는 이 비교에 의해 결정되는 것을 의미한다. 만약, 내연기관이 실질적으로 역류에 의해 영향을 받는 작동 영역에 접근한다면 제어회로(12)는 고온 막 공기 질량계량기에 의한 공기 질량 감지로부터α/n 감지로 전환하는 방식으로 전환 스위치(10)와 스위치 소자(6)를 스위칭한다. 결과적으로, 제1도에 연속적인 실선으로 도시되어 있는 접점으로 스위치 상태가 재구성된다. 분사 시기(TLDK)는 승산기(25)에 공급되어 보정 신호(KH)에 의해 적합하게 대응적으로 보정된다. 무부하 보정은 승산기(31)에서 실행된다. 이렇게 결정된 분사 시기는 전환 스위치(10)를 경유하여 승산기(15)로 통과한다. 람다 보정이 취해지고, 최정적으로 출력부(20)에서 분사 시기(TL)가 얻어진다. 적응화의 결과로, 고온 막 공기 질량 작동으로부터 α/n 작동까지의 전환되기 직전에 결정되는 보정 신호(KH) 값이 사용된다. 결론적으로, 고도 오차가 보정된 실제적인 상황에 적응된 시스템이다.
상술한 바와 같이, 스로틀 밸브 위치를 감지하는데 고 성능의 전위차계(high resolution potentiometer)가 필요하기 때문에, 스로틀 밸브각(α)이 매우 작은 작동영역에 대하여 적응화가 수행되지 않는다. 결론적으로, 본 실시예에서 스위치 소자(6)는 전환 스위치(10)에 강성적으로 결합되어 있지 않고, 스위치 소자(6)는 독립적으로 전환 스위치(10)의 스위치 상태에 관계없이 취해진다.
제5도는 스로틀 밸브(41)를 갖는 흡입관(36)의 단면도이다. 스로틀 밸브(41)는 내연기관의 무부하 조절을 취할 수 있도록 바이패스 제어기(43)를 갖는 바이패스(42)에 의해 바이패스된다. 스로틀 밸브(41)의 영역에 배열된 고온 막 공기 질량 계량기는 바이패스(42)를 통과하는 부분적 공기 유량을 감지할 수 없다. 제1도에 따라서, 본 발명에 따른 배열은 적합한 보정을 취한다.
더욱이, 제1도를 참조하면, 공기 질량 결정을 위한 제1방법(고온 막 공기질량 계량기)이 사용되던지 공기 유량을 결정하기 위한 제2방법(α/n 방법)이 사용되던지에 무관하게 고도 의존 적합화에 의해 보정된 분사 시기 값(TLDK)은 가산기(31)를 경유하여 전환 보정 회로(19)에 공급된다. 전환 보정 회로(19)의 출력값(18)은 분사시기[TL; 출력부(20]를 발생시키기 위하여 가산기(17)에서 승산기(15)의 출력값에 연속적으로 가산된다. 그러나, 출력값(18)은 동적 전환(dynamic transition)의 경우, 즉 흡입관 벽상에 연료의 변화량의 시간 지연 점착(sticking) 때문에 대응 전환 보정이 공기 유량의 공급에 관하여 필요할때에만 발생된다. 제6도에는 연료시간 지연이 도시되어있다. 도면에 도시된 분사 밸브(35)에 의해 흡입관(36)내로 도입된 연료(37)는 흡입관 벽에 코팅(38)으로서 부분적으로 점착되어 있으며, 시간 지연 이후까지 흡입 밸브(39)를 통해 실린더(40)로 도입되지 않는다.
고온 막 공기 질량 계량기가 공기 질량을 결정하도록 사용되는 영역에 있어서, 본 발명에 따른 방법은 매우 정확하다는 장점을 가지고 있으며, 그래서 매우 정밀한 부하값을 결정하는 것이 또한 가능하다. 고도 오차는 이 경우에 발생하지 않는다. 역류 발생의 경우에 있어서, 고도(밀도 보정)에 의해 적합하게 보정된 공기 유량을 결정하기 위한 제2방법이 구비되어 있으며, 다량의 공기가 변위되는 작동상태내에서만 분사시기(TLDK)가 적합한 변수로서 사용되므로 이 방법의 정밀도가 충분하기 때문에 단지 단순한 단일 트랙 전위차계만을 사용하여 스로틀 밸브각(α)을 감지할 수 있다. 결과적으로, 사용된 전위차계의 선형성과 해상도에 대한 요구가 감소될 수 있다.
상술한 전환 보정은 측정기구가 소정의 관성을 가지기 때문에 고온 막 공기 질량계량기의 값보다 실질적으로 신ㅅ속하게 사용할 수 있는 TLDK값을 사용하여 취해 진다. 따라서, 매우 짧은 응답 시간의 전환 보정이 가능하다.

Claims (11)

  1. 역류에 의해 발생하는 고온 막 공기 질량 계량기의 측정 오차를 보정하기 위한, 특히, 내연기관의 연소 공기 중 공기 질량을 감지하기 위한 방법에 있어서, 제1값(23)으로서 고온 막 공기 질량 계량기로 공기 유량을 감지하고, 제2값으로서 고온 막 공기 질량 계량기와는 독립적으로 작동하는 제2방법(α/n 방법)으로 공기 유량을 감지하여, 작동 범위에 따른 측정값의 신뢰성에 따라 적합한 변수로서 상기 두 값(23,24)을 선택적으로 사용하며, 역류가 없는 하나 이상의 작동 영역에서, 제1 및 제2값(23,24)을 비교하여 보정신호(KH)를 구하여 역류를 갖는 작동 영역에서 제2값(24)을 보정하는 것을 특징으로 하는 고온 막 공기 질량 계량기의 측정 오차 보정 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 보정신호(KH)는 고도 보정신호 또는 온도 보정 신호인 것을 특징으로 하는 고온 막 공기 질량 계량기의 측정 오차 보정 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 공기 유량을 결정하기 위한 제2방법에서는 내연기관의 스로틀 밸브각(α)과 속도(n)를 사용하고, 제2값(24)을 결정하기 위해 내연기관의 스로틀 밸브각(α)과 속도(n)를 특성 맵 또는 연산 처리를 겪게하는 것을 특징으로 하는 고온 막공기 질량 계량기의 측정 오차 보정 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 고온 막 공기 질량 계량기의 측정값은 저 스로틀 밸브각(α)및 고속(n)에서 무부하 상태 동안 적합한 변수로 사용되는 것을 특징으로 하는 고온 막 공기 질량 계량기의 측정 오차 보정 방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 고온 막 공기 질량 계량기의 측정값은 스로틀 밸브각/속도 다이아그램[제어 회로(12)]의 한계 특성 곡선 이하인 작동점에서 적합한 변수로 사용되는 것을 특징으로 하는 고온 막 공기 질량 계량기의 측정 오차 보정 방법.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 한계 특성 곡선은 상부 부하 영역, 특히, 전부하의 60% 내지 95% 사이의 영역의 특성 곡선인 것을 특징으로 하는 고온 막 공기 질량 계량기의 측정 오차 보정 방법.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 고온 막 공기 질량 계량기의 측정값은 3000 rpm의 속도 한계 곡선(nLimit) 이상의 속도의 경우에 적합한 변수로 사용되는 것을 특징으로 하는 고온 막 공기 질량 계량기의 측정 오차 보정 방법.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 적응화(adaptation)는 매우 작은 스로틀 밸브각(α)의 영역에서 실행되지 않는 것을 특징으로 하는 고온 막 공기 질량 계량기의 측정 오차 보정 방법.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 바이패스 제어기(43)에 의해 실행되는 무부하 조절의 경우에 제2값(24)은 무부하 부분 공기 질량(idling partial air mass)에 의해 보정되는 것을 특징으로 하는 고온 막 공기 질량 계량기의 측정 오차 보정 방법.
  10. 제1항에 있어서, 제1값(23)과 제2값(24) 사이의 차이를 적분하는 단계(27)와, 제2값(24)에 적분값을 승산하는 단계(25)를 추가로 포함하는 고온 막 공기 질량 계량기의 측정 오차 보정 방법.
  11. 제1항에 있어서, 적응화된 제2값(24)에 기초하여 동적 전환 보정값(18)을 결정하는 단계(19)와, 동적 전환 보정값을 제1값(23)과 제2값(24)을 포함하는 그룹으로부터 선택된 값에 가산하는 단계(17)를 추가로 포함하는 고온 막 공기 질량 계량기의 측정오차 보정 방법.
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