KR100378479B1 - 내연기관의공기공급보조분사기의적정작동을모니터링하는방법및장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 내연기관(11)의 시동중에 분사기(17)로 공기를 도입하는 작동을 제어하기 위한 방법에 관한 것이다. 이 분사기(17)는 내연기관에 소정량의 연료를 공급하기 위해 장착된다. 본 발명에 따른 방법은 안정된 무부하 상태 동안 소정량의 공기가 공기도입 중에 분사될 수 있음을 입증하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 또한 본 발명의 방법을 실행하는 장치에 관한 것이며, 특히 자동차의 전자장치 분야에 적용할 수 있다.

Description

내연기관의 공기 공급 보조 분사기의 적정 작동을 모니터링하는 방법 및 장치{METHOD AND DEVICE OF MONITORING A PROPER OPERATION OF AN AIR-ASSISTED INJECTOR OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE}
내연기관에 있어서, 적절한 연소 및 양호한 내연기관의 작동을 보장하기 위해서는 공기와 연료의 혼합을 가능한 균일하게 하는 것이 중요하다.
공기/연료 혼합물의 균일성을 증진시키기 위해 분사노즐의 높이에서 공기를 분사하는 것이 널리 공지되어 있다. 이러한 공기 공급 보조 방식(air assistance)은 분사된 연료의 소적(droplet)을 분해시킬 수 있는 난류 구역(turbulence area)을 발생시킨다. 이에 따라, 연료의 소적은 주어진 연료량에서 보다 작은 크기의 보다 많은 수로 분해된다. 공기와 연료의 소적이 접촉하는 표면은 대체적으로 증가된다. 이러한 방식의 공기 공급 보조의 결과 공기/연료 혼합물의 연소를 보다 향상시키며, 공해를 줄이며, 촉매의 작동 개시시간을 단축시키며, 혼합물의 농도(richness)가 1 보다 작을 때의 엔진 시동 중에서 조차 엔진 토크를 최적 수준으로 유지시킨다.
이러한 이유로, 내연기관을 제어하기 위한 방법으로서 공기 공급 보조를 증가시키는 추세에 있다. 이 경우, 상기 공기 공급 보조는 엔진의 시동상태를 위해 매우 종종 제한되며 엔진이 과열되었을 때는 중지되는데, 그 이유로는 예를들어 엔진 무부하 운전 방식(engine idling mode)으로 복귀되는 동안 공기 공급 보조가 엔진의 작동에 장애가 되는 추가의 공기유동을 초래할 수 있기 때문이다.
자동차에 의한 공해물질 배출을 제어하기 위한 새로운 기준, 특히 미국에서의 기준은 공기/연료 혼합물의 연소상태가 최적으로 이루어질 것이 요구되며, 이러한 최적의 연소상태를 계속하여 감시하는 장치가 적정하게 작동되어야 할 것도 요구된다. 이러한 이유에서, 연료분사를 위한 공기 공급 보조 시스템이 적정하게 작동하고 있는지를 확인할 필요가 있다.
본 발명의 목적은 바람직한 공기 공급 보조의 적정 작동을 제어하기 위한 방법 및 장치를 고안하는 것이다. 그러나, 본 발명은 엔진에 관련된 기존의 전자식 컴퓨터의 구체적 형상을 복잡하게 구성하거나 그 제조비용을 증가시키지 않도록 하기 위해 부가적인 센서를 추가하지 않도록 하기 위한 것이다.
본 발명은 연료 분사기로의 공기 공급 보조의 적정 작동을 제어하기 위한 방법에 관한 것이다.
도 1은 압력 센서가 버터 플라이 밸브의 후방에 설치되는 공기 공급 보조 시스템를 장착한 내연기관의 개략도이며,
도 2는 공기 흡입유동 측정기가 공기 필터 바로 하방에 설치된 도 1과 유사한 내연기관의 개략도이며,
도 3은 배기가스 온도의 함수로서 촉매효율의 그래프를 도시한 도면이다.
도 4는 공기 공급 보조 시스템을 평가하기 위한 방법 단계의 흐름도이다.
도 5는 공기 공급 보조 시스템을 평가하기 위한 제 2 방법의 흐름도이다.
상기 목적을 위해, 본 발명은 내연기관(이하, 엔진이라 칭함)의 시동중에 공기가 보조되는 분사기의 적정 작동을 제어하기 위한 방법에 관한 것이다.
상기 분사기는 엔진에 사전결정된 양의 연료를 운반하기에 적절하게 구성된다. 본 발명에 따른 방법은 안정된 무부하 상태 동안에(during a stabilized idle phase), 공기 공급 보조 상태 동안 사전결정된 양의 공기가 분사될 수 있는 것을사후적으로 확인하는 단계(verifying a posteriori)로 이루어지는 특징이 있다.
이것은 사전결정된 양의 공기가 도입될 수 있는지를 확인함으로써 공기 공급 장치의 바람직한 작동을 확인한다. 상기와 같은 확인 단계는 안정된 무부하 상태 동안에, 공기 공급 보조 상태와는 별도로 발생한다. 이런 이유로, 전술된 확인은 무부하 상태의 조정용으로 이미 이용된 센서를 유용하게 사용하기 때문에 또다른 센서를 사용할 필요는 없다.
또한 양호한 공기 공급 보조 작용을 완벽하게 확인하기 위하여 공기 공급 보조 상태 동안 엔진에는 희박한 공기/연료 혼합물(lean air/fuel mixture)이 공급되는 것을 확인하는 것이 바람직하다. 상기 목적을 위해, 임의의 전자식 제어 모터내에 이미 장착된 농도 측정 탐침(richness measuring probe)은 전체 공기 공급 보조 상태 동안 희박한 혼합물이 연소되는지를 확인하기 위해 사용된다. 물론, 농도 측정 탐침이 농후한 혼합물을 검출할 때, 공기 공급 보조 시스템의 장애 코드가 운전자에게 통지된다.
본 발명의 다른 목적, 특징 및 장점은 비제한적인 다수의 실시예를 이용하여 설명되며 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세하게 후술된다.
도 1에 도시된 실시예에 따르면, 엔진(11)은 피스톤(13)이 미끄럼가능하게 설치된 실린더(12)를 포함하고 있다. 일반적으로, 실린더(12)는 한편으로는 흡기 매니폴드(14)에 연결되며, 다른 한편으로는 배기 매니폴드(15)에 연결된다.
흡기 매니폴드(14)의 내부에, 흡기밸브(16)에 매우 근접하게, 설치되어 있는 공지된 형태의 연료 분사기(17)가 제공된다. 이 분사기(17)에는 임의의 여러 타입의 공기 공급 보조 밸브(19)에 의해 제어되는 공기 공급 보조관(18)을 통해 공기가 공급된다. 공지된 방식에서, 이 공기 공급 보조 밸브(19)는 컴퓨터(20)에 의해 제어된다. 공기 공급 보조관(18)에 의해 흡입되는 공기는 공기 여과기(21)에 의해 표준방식으로 여과되는 대기(도 1의 화살표 F)이다.
공기 여과기(21)에 의해 여과된 후, 대기는 흡기 매니폴드(14) 내로 흡입된다. 공지된 방식에서, 흡기 매니폴드(14) 내로 흡입되는 공기는 연료분사기(17)의 분사노즐(17a)의 높이에 도달하기 전에 버터 플라이 밸브(22)에 의해 조정된다.
무부하 조정 회로(idle adjustment circuit)는 버터 플라이 밸브(22)로부터 분기된 분기관(23)을 갖추고 있다. 분기관(23) 내에서 순환하는 공기의 유량을 조정하도록 분기관(23) 내에 무부하 조정 밸브(24)가 설치되어 있다.
버터 플라이 밸브(22)로부터 하류 쪽에는 흡입압력을 측정하는 수단(30)이공지된 방식으로 제공되어 있다. 이러한 형태의 수단(30)에 의해 흡기 매니폴드(14) 내로 흡입되는 공기량을 측정할 수 있다.
또한, 오일 증기 회수관(oil vapor recovery line)으로 공지된 제 2 도관(25)이 도 1에 도시되어 있다.
공기 공급 보조 밸브(19)가 엔진(11) 내의 여러 다른 실린더의 분사기도 제어한다는 점에 유의한다. 이를 위해, 다수의 공기 공급 보조관(18a,18b,18c)이 도 1에 도시되어 있지 않은 각각의 분사기로 연결되어 있다. 공기 공급 보조 시스템이 장착된 내연기관이 4개의 실린더를 갖추고 있다고 가정하자. 매우 명백하게도, 내연기관의 엔진은 본 발명의 범주로부터 벗어나지 않는 한 이보다 많거나 적은 실린더를 보유할 수 있다.
본 발명에 따른 방법은 공기 공급 보조 밸브(19) 및 공기 공급 보조관(18)을 포함하는 공기 공급 보조 시스템가 올바로 작동하고 있는지 그리고 사전결정된 양의 공기가 분사노즐의 높이에서 분사될 수 있는지를 확인할 수 있게 한다.
이를 위해, 엔진이 공기 공급 보조 상태(시동상태)에 있지 않을 때에는 도 4에 도시된 본 발명에 따른 방법은,
엔진이 안정된 무부하 상태에 있는지를 확인하는 단계(이를 위해서는, 엔진의 속도(N)가 사전결정된 시간 동안 한계 속도(threshold speed ;Nc)보다 낮다는 것과, 엔진의 온도(T)가 소위 시동온도보다 더 높다는 것이 확인되어야 한다. 시동온도란, 엔진이 더 이상 시동상태에 있지 않다고 고려될 수 있는 이론상의 온도이다.)와,
공기 공급 보조 밸브(19)를 개방하는 단계와,
사전결정된 시간(t1) 동안 무부하 조정 밸브(24)를 통과하는 공기량(Qm)을 측정하는 단계와,
무부하 조정 밸브(24)를 통과하는 공기량(Qm)을 사전결정된 제한 공기량과 비교하는 단계와,
공기 공급 보조 시스템가 올바로 작동하고 있는지를 추론하는 단계로 이루어진다.
이제, 이와 같은 방법을 보다 상세하게 설명하기로 한다.
공기 공급 보조 시스템가 올바로 작동하고 있는지를 확인하기 위해서는, 공기 공급 보조 밸브(19) 및 공기 공급 보조관(18)을 통과하는 공기량을 측정할 수 있어야 하고, 이러한 공기량을 공기도입 장치 내에서의 어떠한 누설 및 장애물이 없는 상태로 공급되는 이론상의 공기량과 비교할 수 있어야 한다. 이러한 이유에서, 공기 공급 보조 시스템를 통과하는 공기량을 측정하기 위한 수단이 필요할 것이다. 그러나, 본 발명의 목적은 기존의 측정수단 이외의 어떤 측정수단을 추가하기 위한 것은 아니다.
본 발명에 따르면, 임의의 전자 제어식 엔진에서 이미 실재하고 있는 무부하 조정을 위한 측정 및 제어수단이 공기 공급 보조 시스템를 통과하는 공기량을 간접적으로 측정하는 데 사용되는 것이 바람직하다.
사실상, 엔진이 안정된 무부하 속도로 작동되고 있을 때 공기흡입 버터 플라이 밸브(22)가 폐쇄되고, 따라서 무부하 조정 밸브(24)가 흡기 매니폴드(14) 안으로 유입되는 전체 공기량을 조정한다.
안정된 무부하 속도에서, 무부하 조정 밸브(24)는 컴퓨터(20)에 의해 제어된다. 이러한 컴퓨터(20)는 무부하 조정 밸브(24)의 순환 개방비(Cyclical Opening Ratio;RCO)를 연속적으로 계산함으로써 무부하 조정 밸브(24)를 개폐시킨다. 일반적으로, 이러한 순환 개방비는 엔진의 실제속도(N)와 설정점 무부하 속도(Nc) 간의 차이에 대한 함수이다. 이러한 순환 개방비(RCO)는 비례식, 적분항, 또는 도함수의 형태로 제공될 수가 있다. 엔진의 실제속도(N)는 적당한 센서에 의해서 연속적으로 측정되고, 센서는 컴퓨터(20)에 이러한 정보를 일반적인 방식으로 전달한다. 설정점 무부하 속도(Nc)는 엔진 조정시 테스트 벤치상에서 설정된다.
순환 개방비(RCO)의 적분항은 다음과 같다.
Figure pct00001
이 적분항은 사전결정된 시간(t1) 동안 무부하 조정 밸브를 통과하는 공기량을 나타낸다.
시간(t1)의 말기에 이 적분값을 결정함으로써 이 시간(t1) 동안 무부하 조정 밸브(24)를 통과하는 공기량을 알 수 있다.
일단 이러한 사실이 알려지면, 무부하 조정 밸브(24)를 통과하는 공기량이 측정되므로 공기 공급 보조 밸브(19)를 통과하는 공기량은 이러한 측정값으로부터추정될 수 있다.
따라서 이와같은 엔진의 조정중에, 엔진이 안정된 상태, 즉 무부하 속도 공기 공급 보조 밸브(19)가 폐쇄된 상태에서 작동될 때의 시간(t1)의 말기에서 적분값을 알게 된다. 이러한 적분값은 무부하 공기량(Qr)으로 컴퓨터(20)의 메모리 내에 저장된다. 이러한 경우, 실린더(12) 내로 도입되는 모든 공기가 무부하 조정 밸브(24)를 통과한다는 것을 주목한다. 공기 공급 보조 밸브(19)가 폐쇄될 때 순환 개방비(RCO)의 적분값을 측정함으로써 무부하 상태에서의 엔진 작동시 실린더(12)에 의해 도입될 수 있는 공기의 최대량을 알 수 있다.
두 번째로, 엔진이 여전히 테스트 벤치상에서 안정된 무부하 속도로 작동하고 있을 때, 공기 공급 보조 밸브(19)가 동일한 시간(t1) 동안 개방된다. 이러한 경우, 실린더(12)내로 도입되는 공기는 무부하 상태의 분기관(23)을 통과할 뿐만 아니라 공기 공급 보조관(18)도 통과하게 된다. 공기 공급 보조관(18) 및 분기관(23)을 통과해야 하는 전체 공기량은 무부하 속도에 있는 엔진으로 공급되는 (이미 측정된) 공기량(Qr)이다.
시간(t1) 동안 만큼 공기 공급 보조 밸브(19)가 개방되어 있을 때에 무부하 조정 밸브(24)를 통과하는 제한 공기량이라고 불리는 양(Ql)을 측정하여 저장한다. 이 양은, 전술된 것처럼 시간(t1) 후의 순환 개방비(RCO)의 적분항의 값을 판독함으로써 측정된다.
공기 공급 보조관(18)을 통과하는 공기량(Qa)은 다음 식에 의해 제공된다는 것이 공지되어 있다.
Qa=Qr-Ql
따라서, 공기 공급 보조 밸브(19)를 통과하는 공기량(Qa)을 직접 측정하지 않고도 이러한 공기량이 성공적으로 결정될 수 있다.
물론, 공기 공급 보조 시스템의 바람직한 작동을 식별할 수 있도록 하기 위하여 공기 공급 보조 밸브(19)를 통과하는 공기량을 측정하는 것은 충분하지 않으며, 또한 이러한 공기량을 기준값과 비교할 필요가 있다. 지금까지는 모든 측정값(Qr,Ql)이 테스트 벤치 상에서 산출되었으며, 동시에 공기 공급 보조 시스템가 올바로 작동되고 있다는 사실이 확인되었다. 따라서, 측정값(Ql)은, 공기 공급 보조 시스템이 정상적으로 작동하고 있을 때에 무부하 조정 밸브(24)를 통과하는 공기량을 나타내는 기준값이다.
엔진이 정상적인 작동상태에 있을 경우(자동차 내에 장착되어 있고 더 이상 테스트 벤치 상에 있지 않은 경우), 엔진이 안정된 무부하 속도로 작동하고 있을 때 공기 공급 보조 밸브(19)는 개방된다. 동시에, 공기 공급 보조 밸브(19)를 통과하는 공기량(Qa)에 상응하는 값이 적분항으로 주어진 순환 개방비(RCO)로부터 공제된다. 이러한 공기량(Qa)은 이미 알고 있는 것이며 엔진이 테스트 벤치 상에 있을 때 결정된 것이다. 다음으로, 시간(t1)의 말기에 무부하 조정관을 통과하는 동안 측정된 공기량의 값(Qm)이 결정된다. 이 측정값(Qm)은 순환 개방비(RCO)의 적분값과 비교된다. 공기량(Qa)은 이 적분항으로부터 이미 공제되었기 때문에, 적분값은 바로 Qr-Qa이다.
여기서, Qr-Qa=Ql (Ql은 이미 테스트 벤치 상에서 결정되어 있고, 제한 기준값임.) 임을 주목하자. 측정값(Qm)이 측정값(Ql)보다 더 크거나 또는 동일한 경우에는, 공기 공급 보조 시스템가 작동하고 있음이 추론된다(즉, 공기 공급 보조 시스템은 누설이나 폐색이 없음). 반대의 경우에는, 공기 공급 보조 시스템용 비작동 코드가 컴퓨터로 보내지며, 컴퓨터는 임의의 적절한 수단에 의해 이러한 상황을 운전자에게 알리게 된다.
이와 같이, 엔진이 안정된 무부하 속도로 작동하고 있을 때 시간(t1) 동안 무부하 조정관을 통과하는 공기량(Qm)을 측정함으로써 공기 공급 보조 시스템가 올바로 작동하고 있는지 여부를 결정할 수가 있다.
엔진이 안정된 무부하 속도로 작동하고 있고 공기 공급 보조 밸브(19)가 개방된 상태에서 무부하 조정관을 통과하는 제한 공기량(Ql)은 공기 공급 보조 밸브(19)가 개방된 상태에서 공기량(Qm)을 측정하기 전에도 요구될 수 있다. 이러한 경우에는, 제한 공기량(Ql)은 단지 테스트 벤치 상에서의 엔진의 조정이 아닌 엔진의 정상적인 작동시에도 요구된다. 따라서, 만일 자동차의 기계적인 부품들에 대한 마모가 제한 공기량(Ql)의 변화를 초래한다면, 이는 공기 공급 보조 시스템의 올바른 작동의 식별에 있어서 고려된다. 따라서, 이러한 제한 공기량(Ql)을 알기 위한 방법이 제공된다.
이러한 방법은 공기의 흡입을 측정하기 위한 수단(30)이 공기 여과기(21) 바로 뒤쪽에 배치되는 경우에도 또한 실행될 수 있다. 이러한 경우는 도 2에 도시되어 있다.
만일 엔진이 더 이상 무부하 조정상태에 있지 않고 무부하 조정을 방해할 수있는 부하(예를들어, 공기 조화기 등의 작동)가 제공된 경우에는, 공기 공급 보조 시스템의 양호한 작동을 식별하기 위한 공기량(Qm)의 측정이 중지된다는 것에 주목하자.
바람직하게도 (도 1 또는 도 2에 도시된 실시예의 범주에서), 엔진의 시동 단계에 있어서, 공기 공급 보조관(18) 및 공기 공급 보조 밸브(19)의 누설 또는 폐색이 없다는 것의 확인은, 엔진이 소위 희박한 혼합물을 연소시키고 있음을 확인함으로써 보충된다. 실제로, 희박한 혼합물이 사용되는 경우 시동상태에 있는 엔진의 공해율(pollution rate)이 감소하게 되는데, 이는 촉매가 보다 빨리 작동상태로 들어가지 때문이다. 도 3은 촉매의 온도 함수로서 촉매의 효율곡선을 도시한 그래프이다. 곡선(j)은 혼합물이 "농후한 상태(rich)"로 연소될 때의 촉매의 효율을 도시한 것이고, 곡선(i)은 공기/연료 혼합물이 "희박한 상태(lean)"로 연소될 때의 촉매의 효율을 도시한 것이다.
이러한 두 종류의 곡선으로부터, 촉매의 변화를 더 신속하게 얻기 위해서는, 엔진의 시동 단계에서 희박한 혼합물에서 동작하는 것이 유리함을 알 수 있다. 희박한 혼합물을 연소시킨 경우에는, 50℃ 정도 빨리 촉매의 50% 효과에 이르는 것에 주목하기 바란다. 이렇게 해서, 50℃의 이득(gain)은 촉매의 기능개시 시간에 있어서 약 30%의 이득이 된다.
그 결과, 공기 공급 보조 시스템가 적정하게 작동하여 공해의 배출을 감소시키는 목적이 이루어졌음을 확인하는 직접적인 방법은 연소 혼합물의 공연비가 낮다는 것임을 보증하는 것이다.
이를 위해, 시동중에 산소량을 측정하기 위한 탐침(31)이 작동되자마자 혼합물의 농도(the richness of the mixture; λ)가 측정된다. 이러한 탐침은 모든 전자 제어식 자동차에 설치되어 있으며 이러한 혼합물의 농도를 측정하기 위해 특별히 추가될 필요는 없다. 혼합물의 공연비를 낮게 하기 위해서는, 탐침(31)에 의해 측정된 농도(λ)가 1보다 낮아야 한다.
탐침이 작동하자마자, 분사식으로 공기가 도입되는 기간 중 전체 남은 기간 동안에 혼합물의 "농도(λ)"가 표본으로서 측정된다. 이어서, 농도(λ)의 측정 횟수 대 농도(λ)가 1 이하인 횟수의 비가 계산된다. 이러한 비가 사전결정된 값보다 크면, 이로부터 엔진이 실제로 희박한 혼합물 상태로 작동했다는 사실과, 따라서 공기 공급 보조 시스템가 양호하게 작동했으며 배출된 공해물질을 감소시키고자 하는 목적이 달성되었다는 사실을 추정할 수 있다. 예를들어, 엔진이 시동중에 희박한 혼합물의 상태로 전체 시동시간의 70% 이상의 시간 동안 작동한다면, 공기 공급 보조 시스템가 올바로 작동한 것으로 고려된다. 상술된 방법은 도 5에 나타나 있다.
실제로는, 공기 공급 보조 상태 동안에도 엔진이 희박한 혼합물 상태로 완전(100%)하게 작동할 수 없다는 것에 주목한다. 사실상, 시동중에 운전자는 정지 또는 무부하 상태일 때를 제외하고는 자동차의 엔진을 고속으로 회전시킬 것이며, 그로인해 연소될 혼합물의 연료 과잉을 발생시킨다.
혼합물의 농도(λ)를 모니터링하는 것이 공기 공급 보조 시스템 내에서 누출이나 폐색 및 이들 모두가 존재하지 않음을 확인하는 상호 보완적인 방식으로 수행될 수 있다는 점에 주목한다. 이러한 2가지의 확인은 서로 독립적으로 실행될 수 있다.
공기 공급 보조 시스템의 바람직한 작동은 분사된 연료 제트의 바람직한 분무작용을 제공하는 동시에 보다 개선된 연소 및 낮은 공해율을 보장한다.
엔진의 시동중에 희박한 혼합물 상태로 작동하는 것은 촉매가 보다 빠르게 작용하기 때문에 공해물질의 배출을 감소시킨다. 따라서, 촉매에 대한 작동개시 시간이 감소된다.
본 발명이 지금까지 설명된 실시예의 형태로만 제한되는 것이 아님은 당연하며, 본 발명의 기술분야에서 숙련된 전문가에 의해 임의로 변형될 수가 있다. 특히, 무부하 조정관을 통과하는 공기량의 측정은 무부하 조정 밸브의 순환 개방비의 적분항의 감시 뿐만 아니라 임의의 다른 적합한 수단에 의해서도 수행될 수가 있다.

Claims (9)

  1. 내연기관의 공기 공급 보조 분사기의 적정 작동을 모니터링하는 방법으로서,
    상기 분사기가 상기 내연기관으로 사전결정된 연료량을 전달하도록 하고, 추가의 공기량이 상기 내연기관으로 제공되는 공기 공급 보조 상태에서 상기 내연기관이 작동되어지고, 안정된 무부하 상태에 동안에 상기 내연기관이 거의 일정한 속도로 작동되며, 그리고 상기 방법은,
    상기 내연기관의 안정된 무부하 상태 동안, 공기 공급 보조 시스템에 의해 제공되는 사전결정된 공기량이 상기 공기 공급 보조 상태 동안 상기 내연기관으로 공급될 수 있는지를 사후적으로 확인하는 단계를 포함하는, 내연기관의 공기 공급 보조 분사기의 적정 작동을 모니터링하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 내연기관에는 상기 공기 공급 보조 상태 동안 희박한 공기/연료 혼합물이 공급되는지를 확인하는 단계를 더 포함하는, 내연기관의 공기 공급 보조 분사기의 적정 작동을 모니터링하는 방법.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 희박한 공기/연료 혼합물이 공급되는지를 확인하는 단계가 상기 공기 공급 보조 상태 동안 수행되는, 내연기관의 공기 공급 보조 분사기의 적정 작동을 모니터링하는 방법.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 공기 공급 보조 상태 동안 작동되는 배기 탐침으로 산소량을 측정하고, 그리고 상기 확인하는 단계는,
    상기 공기 공급 보조 상태 동안 및 상기 탐침이 작동되자마자,
    분사된 공기/연료 혼합물의 농도가 1 보다 작은지 또는 1 보다 큰지를 결정하는 단계와,
    상기 공기 공급 보조 상태 동안 다수의 측정을 샘플링하는 단계 및 상기 공기 공급 보조 상태 동안 상기 농도가 1 보다 작은 회수와 상기 농도가 1 보다 큰 회수를 결정하는 단계와,
    상기 농도가 1보다 작아진 회수를 상기 샘플링 단계에서 샘플링된 측정의 수로 나눈 값에 대응하는 비율을 계산하는 단계와, 그리고
    상기 비율이 사전결정된 최소 비율보다 큰 경우, 상기 공기 공급 보조 상태 동안 상기 내연기관에 희박한 혼합물이 공급된 것으로 추론하는 단계를 포함하는, 내연기관의 공기 공급 보조 분사기의 적정 작동을 모니터링하는 방법.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 비율이 상기 사전결정된 최소 비율보다 적은 경우, 상기 공기 공급 보조 시스템의 장애를 나타내는 코드를 상기 엔진 제어부로 전달하는 단계를 더 포함하는, 내연기관의 공기 공급 보조 분사기의 적정 작동을 모니터링하는 방법.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 공기 공급 보조 시스템은 공기 공급 보조 밸브 및 무부하 조정 밸브를 포함하며, 그리고 상기 방법은,
    상기 내연기관이 사전결정된 시간 동안 무부하 속도로 작동될 때 및 상기 내연기관이 상기 내연기관의 시동 온도보다 더 높은 작동 온도(T)에 있을 때 상기 내연기관의 안정된 무부하 상태를 정의하는 단계와,
    상기 공기 공급 보조 밸브를 개방하는 단계와,
    사전결정된 시간 동안 상기 무부하 조정 밸브를 통과하는 공기량을 결정하는 단계와,
    상기 결정된 공기량을 사전결정된 공기의 설정량과 비교하는 단계와, 그리고
    상기 비교하는 단계에서 얻은 결과로부터 상기 공기 공급 보조 시스템이 적정하게 작동되었는지 여부를 추론하는 단계를 포함하는, 내연기관의 공기 공급 보조 분사기의 적정 작동을 모니터링하는 방법.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 내연기관은 엔진 제어부를 가지며, 그리고
    상기 방법은,
    상기 결정된 공기량이 상기 사전결정된 공기의 설정량보다 적은 경우, 상기 공기 공급 보조 시스템의 장애를 나타내는 코드를 상기 엔진 제어부로 전달하는 단계를 더 포함하는, 내연기관의 공기 공급 보조 분사기의 적정 작동을 모니터링하는 방법.
  8. 제 6항에 있어서, 상기 무부하 조정 밸브를 통과하는 공기량을 결정하는 단계는 상기 무부하 조정 밸브의 순환 개방비의 계산에서 적분항을 고려하는 단계를 포함하는, 내연기관의 공기 공급 보조 분사기의 적정 작동을 모니터링하는 방법.
  9. 내연기관의 공기 공급 보조 분사기의 적정 작동을 모니터링하는 장치로서,
    상기 분사기가 상기 내연기관으로 사전결정된 연료량을 전달하도록 하고, 추가의 공기량이 상기 내연기관으로 제공되는 공기 공급 보조 상태에서 상기 내연기관이 작동되어지고, 안정된 무부하 상태 동안에 상기 내연기관이 거의 일정한 속도로 작동되며, 그리고 상기 장치는,
    상기 내연기관의 안정된 무부하 상태 동안, 사전결정된 공기량이 상기 공기 공급 보조 상태 동안에 상기 내연기관으로 공급될 수 있는 지를 사후적으로 확인하는 수단을 포함하며,
    상기 확인하는 수단은,
    공기 공급 보조 밸브와 상기 공기 공급 보조 밸브를 개방하기 위한 수단과,
    상기 내연기관이 사전결정된 시간 동안 안정된 무부하 속도로 작동되는 지를 확인하는 수단과,
    무부하 조정 밸브와 상기 무부하 조정 밸브를 통과하는 공기의 양을 결정하는 수단과,
    상기 무부하 조정 밸브를 통과하는 공기량을 사전결정된 공기의 설정량과 비교하기 위한 비교기와, 그리고
    상기 공기 공급 보조 상태 동안 상기 공기 연료 혼합물의 농도(λ)를 모니터링하는 모니터를 포함하는, 내연기관의 공기 공급 보조 분사기의 적정 작동을 모니터링하는 장치.
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6083103A (en) * 1998-02-25 2000-07-04 New Holland North America, Inc. Sensor apparatus with butterfly valve for maintaining packing density of moving material
JPH11280615A (ja) * 1998-03-30 1999-10-15 Unisia Jecs Corp アシストエア供給装置の診断装置
US6550319B1 (en) 1998-11-30 2003-04-22 Ford Global Technologies, Inc. Fault diagnostic for an internal combustion engine having air assisted injectors
DE19860535A1 (de) 1998-12-30 2000-07-06 Bosch Gmbh Robert Diagnose der Luftumfassung bei luftumfaßten Einspritzventilen
DE19909474A1 (de) * 1999-03-04 2000-09-07 Siemens Ag Betriebsverfahren für eine fremdgezündete, mit Kraftstoff-Direkteinspritzung arbeitende mehrzylindrige Brennkraftmaschine
JP2002206445A (ja) * 2001-01-10 2002-07-26 Hitachi Ltd 内燃機関の燃料供給装置
DE10130360A1 (de) * 2001-06-23 2003-01-02 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Ausgangsgröße einer Antriebseinheit in der Startphase
DE10147977A1 (de) * 2001-09-28 2003-04-10 Volkswagen Ag Verfahren zum Erkennen einer Leckage im Einlasskanal eines Verbrennungsmotors und entsprechend eingerichteter Verbrennungsmotor

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2588803B2 (ja) * 1991-08-29 1997-03-12 本田技研工業株式会社 内燃機関
JPH06207544A (ja) * 1991-09-24 1994-07-26 Nippondenso Co Ltd 燃料噴射装置
JPH05263734A (ja) * 1992-03-17 1993-10-12 Nissan Motor Co Ltd アシストエア装置の診断装置
JPH06346825A (ja) * 1993-06-08 1994-12-20 Nippondenso Co Ltd 内燃機関の補助空気制御装置における異常検出装置

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