KR100517578B1

KR100517578B1 - 엔진제어방법및장치

Info

Publication number: KR100517578B1
Application number: KR1019980710294A
Authority: KR
Inventors: 퀴앙 퀴우; 미샤엘 니콜라오우; 위르겐 노이버트; 베르너 헤스
Original assignee: 로베르트 보쉬 게엠베하
Priority date: 1997-04-16
Filing date: 1998-04-11
Publication date: 2006-03-14
Also published as: KR20000016692A

Abstract

본 발명은 적어도 점화각 및 공기 유입에 영향을 주는 엔진 제어 방법 및 장치에 관한 것이다. 점화각 및 공기 유입의 제어는 토크값을 기초로 하여 일어나고, 점화각 조정은 소정 점화각 효율값에 따라 설정된다. 점화각 효율값은 엔진의 토크를 유지하는 측면에 있어서 아이들링을 제어할 경우에 고려된다.

Description

엔진 제어 방법 및 장치 {METHOD AND DEVICE FOR CONTROLLING AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE}

본 발명은, 독립 청구항의 전제부에 따른 엔진 제어 방법 및 장치에 관한 것이다.

이와 같은 방법 및 장치는 독일 특허 제195 18 813호에 개시되어 있다. 상기 공보에는 엔진 드래그 토크 조절의 범위에서, 이와 같은 조절에 의해 검출되는 엔진의 목표 토크값이 목표 점화각 그리고 엔진의 아이들링 공기 제어를 위해 사용되는 조정 요소의 설정으로 변환되는 것에 관해 기재되어 있다.

독일 특허 제44 07 475호에서는 토크 구성에 의한 엔진 제어 시스템에 관해 개시되어 있다. 예를 들어, 운전자에 의해 또는 구동 슬립 조절 장치 또는 변속기 제어 장치 등과 같은 외부 시스템에 의해 주어지는 목표 토크값에 따라, 전기 제어 가능한 스로틀 밸브를 통한 엔진으로의 공기 공급이 조절됨으로써, 점화각과 필요한 경우에는 연료 공급의 영향 하에 엔진의 현재 토크는 목표 토크의 근사값에 도달한다.

이와 같은 토크에 기초한 엔진 제어는 배기 가스의 질, 외부 간섭의 연결, 상기 간섭의 신속성 및 특정 구동 상태에서 토크를 급속히 상승시키기 위한 소정의 예비 토크의 유도에 대한 장점을 갖는다.

독일 특허 제195 23 898호에는 표준 엔진 속도와 현재 엔진 속도의 편차에 따라 진동이 차단되고, 이로부터 토크 감소를 위해 필요한 토크 변경이 결정되어, 점화각 변경으로 전환되는, 저킹(jerking) 방지 기능이 개시되어 있다.

도1은 엔진용 제어 시스템의 실시예 형태를 도시한 도면이다.

도2는 설명된 방법을 도시한 진행 다이어그램이다.

도3은 도2의 진행 다이어그램에 기초하여 형성되고 개별적으로 또는 임의의 조합으로 사용될 수 있게 보충한 것을 도시한 진행 다이어그램이다.

본 발명의 목적은 엔진에 대한 아이들링 공기만이 전기적으로 영향을 받는 종래의 시스템의 경우에도 토크를 기초로 하는 엔진 제어의 장점을 달성하는 것이다. 또한, 본 발명의 목적은 전자식 가속 페달을 갖는 시스템에서, 모든 토크 요구를 만족스럽게 조정된 다이내믹으로 구현할 수 있는, 적절한 엔진 작동점 설정 방법 및 장치를 달성하는 것이다.

본 발명의 목적은 독립 청구항의 특징부에 의해 달성된다.

본 발명에 따른 방법은 비전자식 가속 페달을 갖는 종래의 제어 시스템, 즉 가속 페달과 스로틀 밸브 사이의 종래 기계식 연결로 된 종래의 제어 시스템에서도 토크를 기초로 하는 엔진 제어를 가능케 한다. 토크를 기초로 하는 엔진 제어가 배기 가스, 구동 슬립 조절, 그리고 변속기 등과 같은 외부 간섭, 상기 간섭의 신속성 및 특정 구동 상태에서 소정의 예비 토크의 유도에 대해 사용될 수 있는 것은 특히 바람직하다.

이와 같은 종래 제어 개념이 중앙 위치에서 토크 조정을 통하여 개선된 작동점 조절 및 개선된 다이내믹에 도달하는 것은 특히 바람직하다.

토크의 급속한 감소는 점화각 조정을 통하여 이루어진다. 운전자와는 상관없는 조건적 상황에서 토크의 증가는 아이들링 조정기의 다이내믹을 통하여 사전 설정된다. 이른바 예비 토크의 형성을 통하여, 작동점은 모든 토크 요구가 충분한 다이내믹으로 구현될 수 있도록 고정적으로 지연된다.

작동점을 조정하기 위한 방법이 전자식 가속 페달의 시스템에서도 사용될 수 있는 것은 특히 바람직하다.

아이들링 이외의 구동으로의 이행 과정 시 그리고 그 반대의 경우, 점화각 조정에서 급변경이 방지되는 것은 더 바람직하다.

또 다른 장점은, 토크의 변화가 점화각에 의해서만 구현될 경우, 어떤 공기 간섭도 없으며 엔진 속도가 안정적으로 유지되는 것이다. 우선, 이러한 한계값 이상의 토크 요구는 공기 공급의 변화를 초래한다. 그 다음으로, 안정적인 구동 특성 및 개선된 승차감이 제공된다.

또 다른 장점은, 이하 실시예 및 청구항에서 설명된다.

본 발명은 도면에 도시한 실시예를 참조로 이하에서 상세히 설명된다.

도1은 전자식 제어 유닛(10)을 구비한 엔진 제어 시스템의 바람직한 실시예를 도시하고 있다. 이러한 전자식 제어 유닛은 입력 회로(12)와, 적어도 하나의 마이크로 컴퓨터(14)와, 출력 회로(16)를 포함하고 있다. 커뮤니케이션 시스템(18)은 데이터 및 정보 교환을 위해 입력 회로(12), 적어도 하나의 마이크로 컴퓨터(14) 및 출력 회로(16)를 연결시킨다. 이런 입력 회로(12)에는 다양한 입력선이 연결되어 있고, 이를 통해 상응하는 측정 장치로부터 엔진의 제어를 위한 구동 변수가 공급된다. 바람직한 실시예에서, 측정 장치(22)로부터의 입력선(20)을 통해 엔진 속도(N_mot)가 공급되고, 측정 장치(26)로부터의 입력선(24)을 통해 운전자에 의해 작동 가능한 스로틀 밸브의 위치(w_dk)가 공급되고, 측정 장치(30)로부터의 입력선(28)을 통해 엔진으로의 공기 흐름 또는 흡기관 압력을 위한 값(HFM)이 공급되고, 측정 장치(34)로부터의 입력선(32)을 통해 배기 가스 성분(λ_ist)을 위한 값이 공급된다. 또한, 측정 장치(40 내지 42)에 의해 검출된 엔진 온도(t_mot)와 같은 다른 구동 변수와, 변속기 제어, 구동 슬립 조절, 주행 다이내믹 조절 등과 같은 외부 시스템의 간섭 신호들과, 공조기와 같은 부가적인 소비기의 상태 등 노킹 연소를 나타내는 적어도 하나의 신호(Kl) 등이 공급되는 입력선(36 내지 38)이 마련되어 있다. 출력 회로(16)에는 영향을 받을 수 있는 엔진의 출력 변수를 제어하는 출력선이 접속되어 있다. 도1에는 여러 실린더에 대한 점화 시기를 제어하기 위한 출력선(44)과, 연료 분사를 제어하기 위한 출력선(46)과, 엔진으로의 공기 공급, 바람직한 실시예에서는 아이들링 공기에 영향을 주는 제어 밸브(50)가 출력선(48)을 통해 작동되는 것이 기호화되어 있다. 바람직한 실시예에서, 제어 밸브(50)는 종래 방식인 기계적 연결(54), 예를 들어 보덴 케이블에 의해 운전자로부터 가속 페달(56)의 작동을 통하여 조정되는 주 스로틀 밸브(52)의 우회 통로에 배치되어 있다. 또한, 바람직한 실시예에서 아이들링 조정기의 위치가 검출된다.

제어 장치(10)에는 출력 파라미터를 조정하기 위한 제어 변수가 입력 변수로부터 적어도 하나의 마이크로 컴퓨터(14)에 형성된다. 바람직한 실시예에서는 아이들링 중이거나 아이들링이 아닐 때에도 제어 밸브(50)의 위치 결정과, 각 실린더에 분사되는 연료량의 계산 및 각 실린더에서 조절되는 점화 시기의 계산이 수행된다. 출력 변수의 계산, 특히 제어 밸브(50)의 위치 결정 및 점화 시기의 조정을 위한 구체적인 방법은 도2의 블록 회로도를 참조로 바람직한 실시예에 도시되어 있다. 도2에 따른 블록 회로도는 개략적으로 도시한 것이다. 바람직한 실시예에서 엔진 제어는 적어도 하나의 마이크로 컴퓨터에서 작동되는 적어도 하나의 프로그램에 의해 실행된다. 도2에 따른 블록 회로도는 이러한 프로그램의 구조를 나타내는데, 개별 블록은 그에 상응하는 프로그램 부분, 특성 곡선, 특성 영역, 도표 등을 나타내고, 연결선은 이러한 프로그램 요소들의 상호 작용을 나타내고 있다.

도2에 도시된 토크에 기초한 엔진 제어는 실질적인 제어 변수로써 점화각(zw_soll)과 아이들링 조정기에 의한 충전(drlllss)을 제공한다. 또한, 다른 실시예에서 개별 실린더로의 연료 공급이 영향을 받게 되어, 각 실린더로의 연료 공급이 완전히 차단되거나, 그리고/또는 토크 변경의 관점에서 소정의 혼합기 조성에 영향을 주게 된다.

모터 제어를 위해 엔진 속도(n_mot) 및 가속 페달 작동을 위한 기준으로써 스로틀 밸브 각도(w_dk)가 공급된다. 상기 두 변수로부터 페달 토크 형성기(100)에는 지시된 페달 토크(mi_ped)가 계산된다. 이러한 계산은, 스로틀 밸브 위치 및엔진 속도에 따라 토크값이 판독되고, 이 토크값이 지시된 필요 최소 토크(mi_min)및 지시된 가능 최대 토크(mi_max)의 고려 하에 페달 토크(mi_ped)로 환산되는 소정의 특성 다이어그램에 따라 이루어진다. 바람직한 실시예에서, 특성 다이어그램으로부터 판독되는 토크는 최소값 및 최대값에 관계된다. 이는 바람직한 실시예에서 다음의 식을 기초로 행해한다:

mi_ped ＝ f(w_dk, n_mot) ＊ (mi_max － mi_min) ＋ mi_min (1)

지시된 최소 및 최대 토크는 구동점과 함수 관계에 있다. 따라서, 지시된 필요 최소 토크(mi_min)를 결정하기 위해, 경우에 따라서는 부가적인 소비기의 상태 및 엔진 부하 등을 기초로 하여 보충하는 엔진 속도 및 엔진 온도에 따라, 지시된 필요 최소 토크를 결정하는 최소값 형성기(102, 예를 들어, 특성 곡선 및 특성 영역)가 마련된다. 여기에서, 지시된 필요 최소 토크는 엔진의 구동 트레인에서 출력 및 토크를 발생시키지 않고 엔진의 내부 손실을 극복하고, 공조기와 같은 보조 유닛의 작동을 위해 필요한 지시된 토크를 나타낸다. 또한, 적어도 엔진 속도에 따라 지시된 최대 가능한 토크(mi_max)를 계산하는 최대값 형성기(104, 예를 들어, 특성 곡선 및 특성 영역)가 마련된다. 이러한 최대값 형성기는 엔진 보호 및 엔진 출력 한계의 관점에서 현재 구동점에서 발생될 수 있는 지시된 토크를 나타내고 있다. 현재 구동점에 있어서, 계산된 페달 토크(mi_ped)는 지시된 필요 최소 토크와 최대 가능한 토크 사이에서 변경될 수 있다. 이 때, 지시된 토크는 고압력 단계의 토크이다.

엔진이 아이들링 상태에 있게 될 경우, 즉 적어도 스로틀 밸브가 폐쇄되거나 거의 폐쇄 위치에 있게 될 경우, 그리고/또는 엔진 속도 조건이 충족될 경우에, 운전자 여구 토크(mi_fa)로써 페달 토크(mi_ped)가 토크 간섭 조정부(108)로 공급되도록 절환기(106)가 조정된다. 토크 간섭 조정부(108)에는, 아이들링의 경우 페달 토크(mi_ped)와 동일하게 지시된 운전자 여구 토크(mi_fa) 이외에 예를 들어 구동 슬립 조절, 변속기 제어, 주행 다이내믹 조절 등과 같은 해당 외부 간섭 목표 토크값 및/또는 엔진 속도 제한, 주행 속도 제한 등과 같은 제한된 간섭이 공급된다. 토크 조정부는 소정의 계획에 의해 조정 가능한 토크값을 선택한다. 예를 들어, 제한된 간섭의 경우에, 구동 슬립 조절 및 운전자 요구 토크 목표값의 경우와 같이 항상 작은 값이 선택된다. 조정부(108)는 이와 같은 경우에 최소값 선택의 해당한다. 조정부(108)의 출력 신호는 목표 점화각 형성기(110)에서 목표 점화각(zw_soll)으로 환산되는 목표 토크값(mi_soll)이다. 최적의 점화각 및 최적의 토크의 고려 하에 이에 상응하는 방법은 예를 들어 서두에서 언급한 독일 특허 제195 18 813호에 기재되어 있다. 계산된 목표 점화각은 개별 실린더의 상응하는 점화 시기 또는 점화각의 지연을 통하여 조정된다. 아이들링의 경우, 점화각은 실질적으로는 지시된 최소 토크를 통하여 조정된다.

절환기가 도2에 도시된 위치에 있는 아이들링 이외의 경우, 엔진의 작동점은 기본 점화각 효율값(eta_zw_bas) 및 소정의 점화각 효율값(eta_zw_vor) 사이의 최소값으로부터 선택된 점화각에 의해 결정된다. 이러한 목적 하에, 경우에 따라서는 혼합기 밀도의 기본 설정(λ_bas, 통상 λ=1일 때 외부 간섭없는 혼합기 밀도)을 고려하여 종래의 방법으로 엔진 속도(n_mot) 및 상대적 실린더 충전(rl, 부하)에 따라 노킹 조절의 범위 내에서 수정될 수 있는 기본 점화각(zw_bas)을 선택하는 기본 점화각 형성기(112)가 마련된다. 이러한 기본 점화각(zw_bas)은 외부 간섭이 없는 현재 작동점에서 엔진의 점화각을 나타낸 것이다. 논리 연산부(114)에서는 또 다른 점화각 형성기(116)에서 판독되는 최적 점화각(zw_opt_lb)을 감산한다. 이 때, 최적 점화각은 엔진 속도(n_mot) 및 엔진 부하(rl)에 따른, 경우에 따라서는 혼합물 밀도(통상은 1)를 위한 목표값(λ_soll)에 따른 적어도 하나의 특성 영역에서 판독되어 진다. 최적 점화각은 실질적인 구동 조건 하에서 최대 효율값을 갖는 점화각을 나타난다.

이러한 두 점화각값 사이의 차는 특성 곡선(118)으로 공급되고, 이 특성 곡선에서 상기 차에 따른 최적 효율값(eta_zw_bas)과의 편차가 저장된다. 차가 0이면, 즉 기본 점화각이 최적에 부합되면, 최적 효율값(eta_zw_bas)은 1이 된다. 또한, 사전 설정 점화각 효율값(eta_zw_vor)을 공급하는 사전 설정값 형성기(120)가 마련된다. 바람직한 실시예에서, 형성기(120)는, 소정의 점화각 효율값(eta_zw_vor)이 예를 들어 엔진 속도(n_mot) 및 페달 토크(mi_ped)와 함수 관계 하에서 저장되는 특성 영역을 나타내고 있다. 이러한 소정의 효율값은 예를 들어 시동, 촉매 컨버터 가열 기능 등과 같이 특정한 구동 범위를 위한 사전 설정 변수로써 사용하고, 아이들링으로부터 아이들링 이외의 구동으로의 이행 과정에서 또는 이와는 반대의 경우에서 점화 조정 시 어떠한 급변경 현상도 발생하지 않을 정도로 측정된다. 사전 설정 점화각 효율값(eta_zw_vor) 및 기본 점화각 효율값(eta_zw_bas)은 최소값 선택 단계(122)에서 서로 비교되고, 각각의 더 작은 값, 즉 각각의 감소된 효율값은 예비 제어 점화각 효율값(eta_zw_vst)으로써 출력된다. 곱셈 요소(124)에서는 지시된 최적 토크(mi_opt_l1)는 효율값(eta_zw_vst)과 곱해지고, 운전자 요구 토크(mi_fa)로써 토크 조정부(108)에 출력된다. 이 때, 토크 형성기(126)에서 적어도 엔진 속도(n_mot) 및 상대적 실린더 충전(rl, 부하)에 따라, 지시된 최적 토크(mi_opt_l1)가 형성된다. 이는 엔진이 이론적 혼합기 밀도(λ=1)와 최적 점화각(zw_opt)으로 구동되면, 소정의 충전 및 엔진 속도의 경우에 발생하는 지시된 최대 토크를 나타난다.

점화각 효율값의 사전 설정 및 점화각의 조정을 통하여 아이들링 이외의 경우에서 이러한 효율값에 준하여 점화각 작동점이 결정되고, 작동점은 토크를 증가 및 감소시키는 방향으로 요구 토크의 변화에 대해 빠르게 반응을 한다.

아이들링 조정기에 의한 공기 통로의 조정은 다음과 같다. 적어도 엔진 속도(n_mot) 및 엔진 온도(t_mot)에 따라 형성되는 지시된 최소 필요 토크(mi_min)는 공기 통로를 위한 지시된 토크(mi_kol)를 나타내고 있다. 이 토크는 아이들링 조절 수정 토크(dmllr), 지시된 기본 토크(mibas), 즉 외부 토크 간섭 없는 현재 토크 및 점화 지연 가능 점화각의 경우에 지시된 토크(mizwmn)를 고려하여 형성된다. 이 때, 지시된 기본 토크(mibas)는 기본 토크 형성기(128)의 특성 곡선 및 수정을 근거로 하여 엔진 속도(n_mot), 상대적인 실린더 충전(rl), 기본 람다값(λ_bas) 및 기본 점화각(zw_bas)으로부터 형성된다. 아이들링 조정기(dmllr)의 간섭은 엔진 속도(n_mot) 및 엔진 속도 조정 범위 내에서 엔진 온도와 같은 구동 변수와 함수 관계인 목표값에 따른 아이들링 조정기(130)에 의해 결정된다. 지연 가능 점화각(mizwmn)에서 지시된 토크는 엔진 속도(n_mot) 및 상대적인 실린더 충전(rl)을 통하여 주어지는 현재 구동점에 따라 특성 영역에서 이에 부합된 요소(132) 내에서 판독된다. 논리부(134)에서는 지시된 토크(mi_kol)가 형성된다. 이 토크는, 아이들링 조정기의 델타(δ) 토크(dmllr)와 최소 토크(mi_min)의 합이 지시된 기본 토크(mibas, 현재 작동점에 대한 최대 가능 토크)보다 크거나 또는 현재 작동점에 대한 최소 조정 가능한 토크(mizwmn) 보다 작을 경우에만 변경된다. 이는 다음과 같이 나타나는 선택 논리부(134)를 통해서 이루어진다:

(mi_min ＋ dmllr) － mibas ＞ 0 이면,

mi_kol ＝ mi_min ＋ ((mi_min ＋ dmllr) － mibas);

(mizwmn － (mi_min ＋ dmllr)) ＞ 0 이면,

mi_kol ＝ mi_min － ((mizwmn － (mi_min ＋ dmllr)).

양호한 것은 이러한 방법을 통하여 공기 간섭의 안정성을 이룬다는 점이다. 요구된 토크 변화가 값들(mibas, mizwmn) 사이에서 이루어지면, 어떤 공기 간섭도 없고 엔진 속도가 안정적으로 유지된다. 토크의 변화는 점화각에 의해서만 구현된다. 토크 요구가 이러한 한계값을 초과하면, 공기 공급은 이에 상응하게 변한다.

선택 논리부(134)에서 결정된 지시된 토크(mi_kol)는 덧셈 요소부(136)에서 예비 토크(dmrllr)와 접속된다. 이는 해당 구동 상태에 따라 도표, 특성 곡선, 또는 특성 영역(138)에 나타나 있다. 예를 들어 공기 통로에 의해 조정된 토크는 아이들링, 촉매 컨버터 가열 기능, 시동 등과 같은 작동 상태에서 평상의 값에 비해 상승되는데, 다시 말해 지시된 토크(mi_kol)에 대해 변경폭(dmrllr)을 더하게 된다. 충전의 증가에 의해 점화각(zw_soll)은 자동적으로 (토크 감소) 지연된다. 이런 방식으로, 상기와 같은 구동 상태에서 토크의 신속한 반응은 엔진의 토크 증가의 관점에서 점화각의 진각 이동에 의해 수행될 수 있다. 예비 토크에 대해 수정되고 지시된 토크는 나눗셈부(140)에서 예비 제어 점화각 효율값(eta_zw_vst)으로 나누게 된다. 상기와 같은 방식에 의해서, 점화각 경로에서 얻게 되는 효율값을 감소시키는 점화각 조정은 공기 경로에서, 충전에 의해 조정된 토크가 점화각에 의해 조정된 토크 변경폭 만큼 변경되도록 고려된다. 그러므로, 엔진에서 지시된 토크는 실질적으로 동일하다. 이러한 방식으로 검출된 목표 토크값은 또 다른 나눗셈 단계(142)에서 이론적 혼합기 밀도(λ=1)에 관련한 점화각 효율값(etalab)으로 나누게 된다. 이러한 효율값은, 이론적 혼합기 밀도로부터 차이가 나는 성분을 통한 지시된 최적 토크의 편차를 나타내고, 실제 혼합기 밀도(λ_ist)에 따른 특성 곡선으로서 저장되다. 효율 곡선(144)에서는 실제 혼합기 밀도(λ_ist)에 따라 효율값(etalam)이 읽혀지고, 나눗셈 단계(142)에서 목표값으로 연결된다. 결과적으로는 아이들링 조정기의 조정에 의해 조절되는 공기 경로를 거치는 토크 변화(dmi_l_soll)에 대한 목표값을 얻는다. 이런 목적에 따라, 목표 충전 형성기(146)에서 목표값은 적어도 엔진 속도(n_mot)의 고려 하에 예를 들어 특성 영역 또는 특성 곡선에 따라 충전의 변화, 즉 아이들링 조정기의 조정 변화(drlllss)로 변환된다. 이러한 충전의 변화는 예를 들어 위치 조절 루프, 공기량 조절 루프, 전류 조절 루프, 충전 조절 루프 범위 내에서 아이들링 조정기의 제어에 의해서 또는 순수 제어에 의해서 조정된다.

본 발명에 따른 해결책은 공기 공급의 조정을 위해 아이들링 조정기만을 사용하는 바람직한 실시예를 참조로 하여 기재되어 있다. 그러나, 소정의 점화각 작동점은 운전자 요구에 따른 모든 영역에 대해서 공기 유입이 전기로 상에서 조정되는 제어 시스템의 경우에 장점이 있다. 따라서, 그러한 실시예에서, 점화각 효율값은 적어도 특정한 구동 상태에서 사전 설정되는데, 이 구동 상태는 점화각에 의해 조정되고 토크의 유지를 위해 공기 조정 시 고려된다.

또한, 개략적인 이유에서, 점화각 및 공기에 대한 바람직한 실시예에서, 엔진 제어의 작용 변수는 제한되어 있다. 또한, 다른 실시예에서, 연료 공급 작용이 혼합기 밀도의 차단 및/또는 변경을 통해서 이루어진다. 이 때, 본 발명에 따른 점화각 조정은 독일 특허 제44 07 475호에 개시된 방식의 일치된 적용으로 혼합기 밀도의 차단 및 변경을 결정할 경우에 고려되고, 반면에 연료 공급의 제어는 독일 특허 제44 07 475호에 개시된 방식의 일치된 적용으로 도2에 부분 도시된(112, 116, 144) 것과 같은 기본 점화각 변수 및 공기 조정을 계산할 경우에 고려된다.

도3에서는, 도2에 도시된 실시예에 따른 선택적인 그리고/또는 부가적인 해결책을 나타낸 진행 다이어그램이 도시되어 있다. 도3에 나타낸 해결책은 도2에 따른 대상의 경우에서 개별적 또는 임의의 연계(마찬가지로 양쪽 모두)를 매 실시예에 따라 사용한다. 이미 도2에 도시된 요소는 도3에서 동일 참조 부호로 나타내었다. 이들은 동일 기능을 한다. 상세한 설명에 관해서는 도2의 설명에서 한다.

우선, 토크 예비값(dmrllr)이 조정기 제어의 목표값으로 절환되는 논리 연산부(200)는 나눗셈부(140, 142) 사이에 마련된다. 이러한 예비값은 실제 촉매 컨버터의 가열 기능 작동 중의 아이들링 및/또는 예열과 같은 소정의 구동 상태에서 메모리셀(202)로부터 또는 엔진 속도, 충전, 온도 등과 같은 구동 변수에 따른 특성 영역, 특성 곡선, 도표 또는 계산 단계에 의해 형성되고, 예비 토크가 점점 증가될수록 모터 및 배기 가스 온도는 서서히 냉각된다. 이로 인해, 이러한 구동 상태에서 공기 공급은 상승하고 효율 감소의 방향으로 점화각은 자동적으로 조정된다. 이 때, 점화각 예비 제어를 통해 미리 효율값 감소를 고려할 수 있다. 도2에 따른 논리 연산부(136)에서 예비 토크의 산입은 본 실시예에서 생략된다.

가속 페달을 떼어놓았을 때, 아이들링 이외의 구동 형태를 개선하기 위해서는 이른바 대시 포트(Dash Pot) 기능의 산입이 이루어진다. 참조 번호 204에서는 스로틀 밸브 위치(w_dk) 및 실제로 넣은 변속 기어단에 따라 대시 포트 토크(midash)가 특성 영역, 도표 또는 계산 단계에 의해 형성되고, 대시 포트는 증가하는 스로틀 밸브 위치 및 증가하는 변속비에 의해 더욱 커진다. 이러한 토크는 논리 연산부(136)에서 지시된 토크(mi_kol)를 연결되고, 바람직하게는 덧셈이 이루어진다. 이러한 방법을 통해, 조정기는 아이들링 이외에 함께 작동된다. 운전자가 가속 페달로부터 발을 떼면,(스로틀 밸브 위치의 음의 변경) 필터링, 바람직하게는 DT1-필터링(미분화 및 감속화)의 대시 포트 토크가 형성된다. 이로써, 엔진의 갑작스런 감속 및 차량 감속은 더 이상 나타나지 않으므로 승차감은 더욱 개선된다.

엔진의 구동 상태를 더욱 개선하기 위해서 논리 연산부(136)에는 다른 토크 부분(mi_delta)이 연결되는데, 바람직하게는 덧셈이 이루어진다. 이러한 토크 부분은 엔진 속도(n_mot)와 목표 엔진 속도의 편차에 따라 아이들링 조정기에 의해 참조 번호 206에서 형성된다. 상기 토크 부분은 현재 엔진 속도가 목표 엔진 속도 이하로 감소될 때 그 미달 엔진 속도의 경우에만 형성된다. 그 결과, 공기 공급이 급속히 상승되고 이에 따라 엔진 속도도 급속히 증가되어 목표 엔진 속도의 도달을 지원한다. 또한, 이런 구동 상태에서는 아이들링 조정기(130)는 자체적으로 그리고 점화각 간섭의 토크와의 관계에 대해서도 작용한다. 특히, 후자의 경우에 대해서는 미달 엔진 속도의 신속한 복원을 위해 사용된다. 부가적인 토크 부분을 통해서 점화각 간섭의 필요성은 감소되고 이에 따라 점화각 개입은 안정적이다. 또한, 이는 구동 형태에 대해서도 개선되어 작용한다.

또 다른 실시예에서, 아이들링 조정기(130)의 간섭은 바람직하게는 느린 부분(I-부분의 신호)과 빠른 부분(P-부분 및/또는 D-부분의 신호)으로 분할된다. 이 경우에, I-부분(dmllr(I))의 신호가 조정기의 작동 중, 즉, 예를 들어 스로틀 밸브의 폐쇄 시, 위치 조정 요소에 대해 항상 영향을 주는 것은 바람직한 것으로 증명되었다. 이 때, 접속이 차단된 논리부(134)의 경우(점선으로 도시된 절환기(208) 위치) I-부분의 신호는 논리부(134)를 거쳐 유입된다. 이런 경우에, 지시된 토크(mi_kol)는 논리 연산부(210)의 최소 토크(mi_min)로 연결된(예를 들어, 더하기를 한) 신호(dmllr(I))를 통해 직접 형성된다. 일 실시예에서는 현재 엔진 속도를 통한 목표 엔진 속도에 미달한 경우에 해당하는, 조정기의 신속한 간섭이 활성화되면, 절환기(208)는 접속된 위치로 절환된다. 절환이 일어나는 조건은 예를 들어 현재 엔진 속도 및 목표 엔진 속도에 따라 참조 번호 212에서 검사된다. 이런 경우에, 논리부(134)는 작동한다. 최소 토크(mi_min)에 대해 증가된 신호(dmllr(I))는 토크(mi_kol)로 직접 공급되나, 신속히 간섭한 신호는 제1 실시예에서와 같이 처리된다. 전체적으로는 아이들링 및 아이들링 중에 점화각 간섭의 안정성이 달성됨으로써, 공기 공급에 대한 신속한 간섭은 점화각 간섭 시 토크 편차를 발생시키지 않을 때만 수행된다.

또 다른 실시예에서, 점화각 경로에는 최소값 선택부(122)에서 고려되는 다른 예비 제어 효율값(etakh)이 부가된다. 이러한 예비 제어값은 촉매 컨버터 가열이 시도되는 구동 상태(예를 들어 저온 시동)일 때 참조 부호 214에서 형성된다. 그 결과, 이러한 구동 상태를 참조 부호 120에서 생략함으로써 특성 곡선(120)의 간단한 사용이 가능하다. 예비 제어값(etakh)은 촉매 컨버터 가열 기능이 활성화일 경우에 형성된다. 이러한 예비 제어는, 필요한 가열 수단의 범위에 따른 실시예, 예를 들어 촉매 컨버터의 온도 및/또는 엔진 온도에 따른 실시예에 있다. 특성 곡선(120)의 이용 가능성을 개선하기 위해서, 코드화를 위한 신호(mi_ped) 대신에 충전 신호를 사용할 수 있다.

바람직한 실시예에서, 조정부(108) 앞에는 운전자 요구(mi_fa)의 필터링(216)이 제공된다. 이러한 필터링은 특정한 구동 상태에서 주행 승차감을 개선하는데 사용된다. 이러한 구동 상태는 특히 부하 쇼크 및/또는 연료 공급 차단 및 재설정 상태에 해당한다. 부하 쇼크는 가속 페달을 작동할 경우, 특히 가속 페달이 엔진의 오버런 작동에서 트랙션 작동으로의 전환을 형성하는 경우 발생한다. 이와 같은 스로틀의 개방에 의해서 운전자 요구 토크의 급격한 변경이 나타난다. 이러한 토크의 급변경은 구동 트레인에서의 루즈(loose)와 급격한 변환으로 인해 구동 트레인에서 현저한 쇼크가 발생하기 때문에, 주행 승차감에는 부정적인 영향을 미칠 수 있다. 필터링은 이러한 이행 과정이 완화되도록 설계되고, 필터가 해당 구동 상태(양호하게는 제로 토크 특성 곡선 초과와 관련된 급속한 페달 작동)를 감지하였을 경우에만 통상적으로 작동한다. 이러한 필터링을 사용한 다른 구동 상태는 이른바 엄격한 재설정이다. 여기서는 예를 들어 코스팅 작동에서 엔진 속도가 급속히 감소할 경우에 재설정 시의 추가 연료량이 분사된다. 다른 바람직한 실시예에서, 부하 쇼크를 완화하기 위해 PT2-필터(로우 패스 2차)는 변속비 및 엔진 속도와 함수 관계인 시간 상수 및 감속 상수를 사용하고, 이러한 상수들은 구동 트레인의 반응과 함수 관계에 있다. 연료 공급을 중단하고 (통상) 재설정을 하였을 경우 다른 필터가 사용되는데, 이 필터는 (차단하였을 때) 토크를 0으로 필터링하여 유입시키거나, (재설정하였을 때) 0으로부터 토크(mi_fa)로 유입시킨다. 그 결과, 연료 공급의 차단 이전에, 점화각은 천천히 지연으로, 그리고 재설정시 천천히 다시 이르게 제어된다. 바람직한 실시예에서, PT1-필터(로우 패스 1차)가 사용된다. 이러한 방식으로 구동트레인에서는 부하 쇼크가 방지된다.

또한, 바람직한 실시예에서 저킹 방지 기능이 필터링(216)의 범위 내에서 또는 예를 들어 서두에 언급한 종래 기술에 대응하는 조정부(108)의 범위 내에서 제공된다.

또 다른 실시예에서, 절환기(106)의 변환이 필요없는데, 즉 운전자 요구 토크는 단지 최소값 선택부(122) 및 최적 토크(mi_opt_l1)에 따른다. 특히, 바람직하게는 코드 절환기가 마련되고, 이 코드 절환기에 의해서 절환 작동이 의도한 대로 작동될 수 있다.

Claims

적어도 엔진의 점화각 및 엔진으로의 공기 공급에 영향을 주는 조정 요소가 제어되고, 제어는 엔진의 구동 변수 및/또는 외부 간섭에 따라 엔진의 사전 설정된 토크 조정의 관점에서 수행되는 엔진 제어 방법에 있어서,

적어도 하나의 구동 상태에서 최적의 조정과 관련된 점화각 조정의 효율값이 현재 작동점에서 사전 설정되고, 점화각은 상기 효율값을 얻기 위해서 변경되고, 점화각 조정은 엔진의 토크 유지 관점에서 공기 공급의 제어 범위 내에서 고려되는 것을 특징으로 하는 엔진 제어 방법.
제1항에 있어서, 엔진의 아이들링 이외에서 상기 점화각은 사전 설정된 점화각 효율값에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 엔진 제어 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 제1 점화각 효율값은 현재 작동점에서 최적 점화각과 기본 점화각의 편차로부터 형성되고, 예비 제어 효율값으로써 제2 효율값은 구동 변수에 따라 형성되는 것을 특징으로 하는 엔진 제어 방법.
제3항에 있어서, 최소 점화각 효율값은 아이들링 이외에서 점화각 조정에 기초가 되는 것을 특징으로 하는 엔진 제어 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 아이들링 중의 점화각은 최소 토크 및 최대 토크의 고려 하에 운전자 요구 및 엔진 속도로부터 형성된 목표 토크값에 따라 도출되는 것을 특징으로 하는 엔진 제어 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 공기 공급에 영향을 주는 조정 요소는 공기 공급 부분에 영향을 주는 아이들링 조정 요소인 것을 특징으로 하는 엔진 제어 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 아이들링 공기에 영향을 주는 조정 요소의 조정은 아이들링 상태 중에 사전 결정된 구동 단계에서의 필요 최소 토크, 아이들링 조정기의 간섭 토크, 예비 토크에 따라 그리고/또는 점화각 효율값 및/또는 혼합기 조성 효율값의 고려 하에 형성되는 것을 특징으로 하는 엔진 제어 방법.
적어도 엔진의 점화각, 및 엔진으로의 아이들링 공기 공급에 영향을 주는 조정 요소가 제어되고, 제어는 엔진의 구동 변수 및/또는 외부 간섭에 따라 엔진의 사전 설정된 토크 제어의 관점에서 수행되는 엔진 제어 방법에 있어서,

공기 조정의 변화는 사전 설정된 토크가 점화각 조정만으로 제공될 수 없을 때에만 일어나는 것을 특징으로 하는 엔진 제어 방법.
제1항, 제2항 또는 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 공기 조정은, 아이들링조정기의 델타 토크와 필요 최소 토크의 합이 현재 작동점에서 가능한 최대 토크를 나타낸 토크보다 더 큰 경우이거나, 또는 이러한 합이 현재 작동점에 대한 조정 가능 최소 토크보다 더 작은 경우에만, 변경되는 것을 특징으로 하는 엔진 제어 방법.
제1항, 제2항 또는 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 조정 요소는 운전자에 의해 작동 가능한 조작 요소와 기계적 결합 장치에 의해 연결되는 주 스로틀 밸브를 위한 우회 통로의 조정 요소인 것을 특징으로 하는 엔진 제어 방법.
제1항, 제2항 또는 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 구동 슬립 조절, 변속기 제어 등과 같은 외부 간섭 및/또는 엔진 속도 제한, 주행 속도 제한 등과 같은 제한 요소의 간섭은 점화각 조정을 형성하는 것을 특징으로 하는 엔진 제어 방법.
제7항에 있어서, 예비 토크값은 촉매 컨버터 가열 기능의 활성화 중에, 경우에 따라서는 구동 변수에 따라 형성되는 것을 특징으로 하는 엔진 제어 방법.
제1항, 제2항 또는 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 공기 공급을 위한 조정 요소의 조정에 영향을 주는 대시 포트 토크는 가속 페달을 떼었을 때 형성되는 것을 특징으로 하는 엔진 제어 방법.
제1항, 제2항 또는 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 공기 공급을 위한 조정 요소의 조정에 영향을 주는 부가적인 토크는 엔진 속도 미달 시에 형성되는 것을 특징으로 하는 엔진 제어 방법.
제1항, 제2항 또는 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 아이들링 조정기(130)의 간섭이 느린 부분 및 빠른 부분으로 분할되고, 느린 부분에 따라 조정 요소가 조정되고, 빠른 부분의 경우에는 점화각 조정만으로 소정의 토크가 제공될 수 없을 때 조정 요소에 영향을 주는 것을 특징으로 하는 엔진 제어 방법.
제1항, 제2항 또는 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 예비 제어 효율값은 촉매 컨버터 가열을 취하는 구동 상태에 놓일 때 형성되는 것을 특징으로 하는 엔진 제어 방법.
제1항, 제2항 또는 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 운전자 요구 필터링은 적어도 하나의 소정의 구동 상태에서 마련되는 것을 특징으로 하는 엔진 제어 방법.
적어도 점화각, 및 엔진으로의 공기 공급에 영향을 주는 조정 요소를 제어하는 전자 제어 유닛을 구비하고, 상기 전자 제어 유닛은 엔진 및/또는 차량의 구동 변수를 감지하고 점화각의 조정 및 공기 공급이 사전 설정된 토크값에 따라 실행되는 엔진 제어 장치에 있어서,

상기 전자 제어 유닛에는, 적어도 하나의 구동 상태에서 현재 작동점에서 최적의 조정과 관련된 점화각 조정의 효율값을 사전 설정하고, 이러한 효율값을 제공하기 위해 점화각을 변경하는 수단이 마련되어 있고, 점화각 조정은 엔진의 토크를 유지하는 관점에서 공기 공급의 제어 범위 내에서 고려될 수 있는 것을 특징으로 하는 엔진 제어 장치.
적어도 점화각, 및 엔진으로의 아이들링 공기 공급에 영향을 주는 조정 요소를 제어하는 전자 제어 유닛을 구비하고, 상기 전자 제어 유닛은 엔진 및/또는 차량의 구동 변수를 감지하고, 점화각 및 공기 공급의 조정이 사전 설정된 토크값에 따라 실행되는 엔진 제어 장치에 있어서,

상기 전자 제어 유닛에는, 사전 설정된 토크가 점화각 조정만으로 제공될 수 없을 때에만 공기 조정의 변화를 취하는 수단이 마련되는 것을 특징으로 하는 엔진 제어 장치.