KR100952869B1

KR100952869B1 - 내연기관용 제어 장치

Info

Publication number: KR100952869B1
Application number: KR1020077027427A
Authority: KR
Inventors: 나오히데 후와; 마사노리 아비노; 도모히로 사토
Original assignee: 도요타 지도샤（주）
Priority date: 2005-05-23
Filing date: 2006-05-22
Publication date: 2010-04-13
Also published as: US20090157283A1; JP4604838B2; DE602006003888D1; CN101180461A; KR20080011405A; JP2006328964A; CN101180461B; WO2006126698A1; EP1886008A1; US7668642B2; EP1886008B1

Abstract

전자 제어 장치 (60) 는 지연 제어 및 부하 보상 제어를 실행한다. 상기 지연 제어에서, 엔진 (1) 에 대한 엔진 정지 요청이 이루어질 때로부터 엔진 (1) 이 실제적으로 정지될 때까지의 기간이 연장된다. 부하 보상 제어에서, 엔진 출력은 보조 장치 (80) 의 구동 부하에 따라 조정된다. 또한, 상기 엔진 정지 요청이 보조 장치 (80) 중의 하나인 압축기 (80) 의 작동 중에 이루어진다면, 상기 전자 제어 장치 (60) 는 엔진 출력이 일시적으로 감소되도록 점화 타이밍을 지각시키는 출력 감소 제어를 실행한다. 결과적으로, 상기 지연 제어를 실행하는 내연기관에서, 보조 장치의 작동 중에 엔진 정지 요청이 이루어질 때에 발생할 수 있는 엔진 속도의 급격한 증가가 안정적으로 억제된다.

Description

내연기관용 제어 장치{CONTROL APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE}

본 발명은 내연기관용 제어 장치에 관한 것이다.

엔진 정지 요청 (예컨대, 운전자가 점화 스위치를 OFF 시켰을 때) 이 이루어질 때로부터 엔진이 실질적으로 정지할 때까지의 기간을 연장시키기 위한 지연 제어를 실행하는 내연기관용 제어 장치가 제안되어 있다.

예컨대, 일본 공개 특허 제 2002-161766 호에는, 흡기 밸브 및 배기 밸브 등의 엔진 밸브의 밸브 파라미터를 변경시키기 위한 가변 밸브 작동 기구를 가지는 내연기관의 지연 제어를 실행하기 위한 구성이 개시되어 있다. 상기 공개문헌에 개시된 상기 내연기관은 엔진의 출력에 의해 구동되는 유압 펌프를 가진다. 유압 펌프에 의해 발생된 유압은 가변 밸브 작동 기구를 작동시키는데 사용된다. 상기 가변 밸브 작동 기구는, 밸브 파라미터가 엔진의 다음 시동에 적합한 상태로 변경되도록 지연 제어가 시작된 후에 활성화된다. 이는 다음 시동에서 엔진의 시동성을 향상시킨다.

이러한 방법으로, 엔진의 출력은 차량의 전원으로 사용될 뿐만 아니라, 유압 펌프, 차량 공조기의 압축기 및 발전기 등의 보조 장치를 작동시키기 위한 동력원으로서 사용된다.

보조 장치의 구동 부하가 엔진 출력에 대하여 증가될 때, 엔진 출력의 대응량은 보조 장치를 구동시키는데 소비된다. 이는 엔진 속도를 감소시킨다. 그래서, 보조 장치의 구동 부하에 따라 엔진 출력이 조정되는 부하 보상 제어가 일반적으로 실행된다. 부하 보상 제어의 일 예는 공회전 (idling) 동안에 실행된 공회전 속도 제어이다. 공회전 속도 제어에서, 엔진 출력은, 공회전 동안의 엔진 속도가 규정된 목표 공회전 속도로 되도록 조정된다. 예컨대, 보조 장치의 부하가 증가하고, 엔진 속도가 목표 엔진 속도 미만일 때, 흡기 공기량은 증가된다. 이에 따라, 연료 분사량이 증가한다. 이는 엔진 출력을 증가시켜, 엔진 속도가 목표 공회전 속도로 되도록 증가된다. 압축기의 구동 부하가 다른 보조 장치의 구동 부하보다 크기 때문에, 압축기가 작동하지 않을 때보다 압축기가 작동할 때에 목표 공회전 속도가 높게 되도록 설정된다.

부하 보상 제어를 실행하는 내연기관에서, 지연 제어의 실행은 이하의 이점을 가질 수 있다.

엔진 정지 요청이 이루어지고 보조 장치가 작동될 때, 상기 보조 장치는 정지된다. 보조 장치의 구동 부하에 따라 증가된 흡기 공기량은 보조 장치의 정지에 의해 초래된 구동 부하의 감소에 따라 줄어든다. 흡기 공기량이 감소된 비율이 보조 장치의 정지에 의해 초래된 구동 부하의 감소 비율보다 작기 때문에, 응답 지연은, 보조 장치의 정지에 따른 구동 부하의 감소에 대하여 엔진 출력의 감소에서 발생한다.

지연 제어를 실행하지 않는 내연기관의 경우에, 엔진 정지 요구가 이루어진 직후에 엔진이 정지되기 때문에, 엔진 출력의 감소에 동반한 상기 응답 지연이 일어나지 않을 수 있다.

한편, 지연 제어가 실행되는 내연기관은, 엔진 정지 요청 후에 소정 시간 동안 지연 제어를 계속 작동실행한다. 따라서, 상기 설명된 응답 지연은 엔진 정지 요청이 이루어진 후에 엔진 출력이 감소될 때에 발생한다. 지연 제어 동안에 응답 지연이 발생하면, 보조 장치의 구동 부하가 감소되더라도 엔진 출력이 충분히 감소되지 않은 기간이 발생하게 된다. 이는 엔진 속도의 급격한 증가의 결과가 된다. 특히, 엔진 속도의 상기 급격한 증가가 운전자가 엔진 정지 요청을 실행할 때에 발생한다면, 운전자가 엔진을 정지시키려함에도 불구하고 엔진 속도는 증가된다. 이는 운전자를 불안하게 한다.

따라서, 본 발명의 목적은 지연 제어를 실행하는 내연기관용 제어 장치를 제공하는 것이며, 이 제어 장치는, 보조 장치의 작동 중의 엔진 정지 요청이 이루어질 때에 발생할 수 있는 엔진 속도의 급격한 증가를 안정적으로 억제할 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 내연기관용 제어 장치를 제공한다. 엔진에 의해 구동된 보조 장치는 엔진과 연결된다. 상기 장치는 엔진 정지 요청이 이루어질 때로부터 엔진이 실질적으로 정지될 때까지의 기간을 연장시키기 위한 지연 제어 및, 보조 장치의 구동 부하에 따른 엔진 출력을 조정하기 위한 부하 보상 제어를 실행한다. 상기 장치는 출력 조정부를 포함한다. 엔진 정지 요청이 이루어지고 보조 장치가 작동될 때에, 출력 조정부는 엔진 출력이 일시적으로 감소되도록 엔진 제어 값을 변경시키기 위하여 출력 감소 제어를 실행한다.

도 1 은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 제어 장치가 적용된 내연기관을 나타내는 도면.

도 2 는 제 1 실시형태에 따른 가변 밸브 타이밍 기구에 의해 변경된 흡기 밸브의 밸브 타이밍을 나타내는 개략도.

도 3 은 제 1 실시형태에 따른 가변 밸브 듀레이션 기구에 의해 변경된 흡기 밸브의 최대 밸브 리프트 및 밸브 듀레이션을 나타내는 개략도.

도 4 는 제 1 실시형태에 따른 지연 제어의 절차를 나타내는 순서도.

도 5 는 제 1 실시형태에 따른 토크 감소 과정의 절차를 나타내는 순서도.

도 6 은 토출압에 따라 설정된 지각 량을 나타내는 개념도.

도 7 은 토크 감소 과정의 실행을 통하여 엔진 속도의 급격한 증가를 억제하는 예를 나타내는 순서도.

도 8 은 제 2 실시형태에 따른 경사판식 가변 용량 압축기의 기본 구조를 도시하는 도면.

도 9 는 상이한 토출압의 경우에 구동 부하의 감소를 나타내는 순서도.

도 10 은 제 2 실시형태에 따른 토크 감소 과정의 절차를 나타내는 순서도.

도 11 은 토출압에 따라 설정된 지각 량의 감소 기간을 나타내는 개념도.

도 12 는 토크 감소 과정에서 실행되는 점화 지각의 예를 나타내는 순서도.

도 13 은 제 2 실시형태의 변형에서의 토출압에 따라 설정된 지각 량의 유지 기간을 나타내는 개념도.

[제 1 실시형태]

본 발명의 제 1 실시형태에 따른 내연기관용 제어 장치를 도 1 ~ 도 7 을 참조로 설명한다.

도 1 에는 이러한 실시형태에 따른 엔진 (1) 의 구성이 나타나 있다. 엔진 (1) 은 가변 밸브 작동 장치 (5) 를 포함한다.

도 1 에 도시된 바와 같이, 공기는 흡기관 (13) 및 흡기 포트 (13a) 를 통하여 연소실 (12) 내로 흡입된다. 흡기관 (13) 에 제공된 연료 분사 밸브 (14) 는 흡입 공기량에 대응하는 양의 연료를 연소실 (12) 에 공급한다. 공기 연료 혼합물이 점화 플러그 (15) 에 의해 점화될 때, 공기 연료 혼합물은 연소된다. 이는 피스톤 (16) 을 왕복시킨다. 피스톤 (16) 의 왕복은 커넥팅 로드 (21) 를 지닌 크랭크 샤프트 (22) 로 전달되어 크랭크 샤프트 (22) 를 회전시킨다. 크랭크 샤프트 (22) 는 공조 압축기 (80a), 발전기 (80b), 유압 펌프 (80c) 등의 보조 장치 (80) 군에 연결되어 있다. 보조 장치군 (80) 은 엔진의 동력 (1) 에 의해 작동된다. 압축기 (80a) 는 가압실의 고정 체적을 가지는 고정 변위식이다. 냉매의 배출 압력은 엔진 속도의 변화에 맞춰 바뀐다. 압축기 (80a) 및 크랭크 샤프트 (22) 의 구동 샤프트는 클런치 기구의 연결 및 해제를 통하여 서로 연결되거나 연결 해제된다. 이에 따라, 압축기 (80a) 는 작동 및 정지된다.

흡기 공기량을 조정하기 위한 조정 밸브로서 역할하는 스로틀 밸브 (27) 가 흡기관 (13) 에 제공되어 있다. 스로틀 밸브 (27) 의 개구도는 이 스로틀 밸브 (27) 를 개폐하기 위한 모터를 제어함으로써 조정된다.

흡기 포트 (13a) 와 연소실 (12) 은 흡기 밸브 (19) 를 개폐함으로써 서로 연결되거나 연결해제되며, 배기 포트 (18a) 와 연소실 (12) 은 배기 밸브 (20) 를 개폐함으로써 서로 연결되거나 연결해제된다. 흡기 밸브 (19) 와 배기 밸브 (20) 는 크랭크 샤프트의 회전이 전달되는 흡기 캠 샤프트 및 배기 캠 샤프트의 회전에 따라 개폐된다.

흡기 밸브 (19) 의 밸브 파라미터를 변경하기 위해서, 가변 밸브 작동 장치 (5) 가 엔진 (1) 의 실린더 헤드 (11a) 에 제공된다. 상기 가변 밸브 작동 장치 (5) 는 흡기 밸브 (19) 의 밸브 타이밍을 변경시키는 가변 밸브 타이밍 기구 (51) 와, 흡기 밸브 (19) 의 밸브 듀레이션 (duration) (INCAM) 및 최대 밸브 리프트 (VL) 를 변경시키는 가변 밸브 듀레이션 기구 (53) 를 포함한다. 흡기 밸브 (19) 의 밸브 듀레이션 (INCAM) 은 흡기 밸브 (19) 가 개방되는 시간에 따른다.

가변 밸브 타이밍 기구 (51) 는 유압 펌프 (80c) 에 의해 발생되는 유압에 의해 작동된다. 가변 밸브 타이밍 기구 (51) 는 흡기 밸브 (19) 를 작동시키는 흡기 캠 샤프트와 엔진 (1) 의 크랭크 샤프트 간의 상대 회전 위상 (phase) 을 변경시킴으로써, 흡기 밸브 (19) 의 밸브 타이밍 (INVT) 을 변화시킨다. 밸브 타이밍 (INVT) 이 변경됨에 따라, 흡기 밸브 (19) 가 개방되는 시점 (IVO) 및 흡기 밸브 (19) 가 닫혀지는 시점 (IVC) 은 크랭크 각의 동일 각도 (degree) 에 의해 진각 (advace) 되거나 지각 (retard) 된다. 즉, 흡기 밸브 (19) 가 개방되는 기간 (IVOT) 이 도 2 에 도시된 바와 같이 일정한 경우에, 흡기 밸브 개방 시점 (IVO) 및 흡기 밸브 폐쇠 시점 (IVC) 은 진각되거나 지각된다. 밸브 타이밍 (INVT) 이 지각될 때, 흡기 밸브 (19) 의 밸브 개방 타이밍 (IVO) 은 지각된다. 이는 밸브 오버랩을 감소시킨다.

가변 밸브 듀레이션 기구 (53) 는 최대 밸브 리프트 (VL) 인, 흡기 밸브 (19) 의 밸브 리프트의 최대 값 및 밸브 개방 기간 (IVOT) 인 밸브 듀레이션 (INCAM) 을 변경시킨다. 가변 밸브 듀레이션 기구 (53) 은 전기 모터에 의해 작동된다. 다시 말하면, 가변 밸브 작동 기구 (53) 는 발전기 (80b) 에 의해 발생된 전기 (실제로, 발전기 (80b) 의 작동에 의해 충전된 배터리의 전기) 를 사용하여 작동된다. 도 3 에 도시된 바와 같이, 가변 밸브 듀레이션 기구 (53) 는 상부 한도 밸브 리프트 (VLmax) 와 하부 한도 밸브 리프트 (VLmin) 간의 흡기 밸브 (19) 의 최대 밸브 리프트 (VL) 를 연속적으로 변경시킨다. 최대 밸브 리프트 (VL) 의 연속적인 변동에 따라 동조됨으로써, 흡기 밸브 (19) 의 밸브 듀레이션 (INCAM) 은 연속적으로 변경된다. 즉, 최대 밸브 리프트 (VL) 가 감소됨에 따라, 밸브 듀레이션 (INCAM) 이 감소된다. 밸브 듀레이션 (INCAM) 은 상부 한도 리프트 (VLmax) 에서 최대이며, 밸브 듀레이션 (INCAM) 은 하부 한도 리프트 (VLmin) 에서 최소이다.

엔진 (1) 은 이 엔진 (1) 의 작동 상태를 검출하기 위한 다양한 센서를 가진 다. 예컨대, 크랭크 각 센서 (90) 크랭크 샤프트의 회전 위상, 즉 크랭크 각을 검출한다. 엔진 속도 (NE) 는 크랭크 각 센서 (90) 로부터의 신호로부터 얻어진다. 액셀러레이터 페달 센서 (91) 는 액셀러레이터 페달의 밝혀진 양 (액셀러레이터 페달 밝음 각 (accelerator pedal depression degree; ACCP)) 을 검출하며, 스로틀 센서 (92) 는 스로틀 밸브 (27) 의 개방 각 (스로틀 개방 각 (throttle opening degree; TA)) 을 검출한다. 또한, 압축기 (80a) 에 의해 토출된 냉매의 압력, 즉 토출 압력 (COMP) 은 압력 센서 (93) 에 의해 검출된다. 연소실 (12) 내로 유입된 흡기 공기 (GA) 의 양은 흡기 공기 량 센서 (94) 에 의해 검출된다. 흡기 밸브 (19) 의 밸브 듀레이션 (INCAM) 의 현재 값, 다시 말하면, 가변 밸브 듀레이션 기구 (53) 의 작동 위치는 밸브 듀레이션 센서 (95) 에 의해 검출된다. 흡기 밸브 (19) 의 밸브 타이밍 (INVT) 의 현재 값은 밸브 타이밍 센서 (96) 에 의해 검출된다. 또한, 운전자가 엔진 정지 요청을 했는가의 여부는 점화 스위치 (97) 의 상태에 따라 결정, 즉, 점화 스위치 (97) 가 ON 에 있는가 OFF 에 있는가에 따른다.

엔진 (1) 의 다양한 제어 절차는 전자 제어 장치 (60) 에 의해 실행된다. 전자 제어 장치 (60) 는 주요 구성요소로서 마이크로 컴퓨터를 가지며, 상기 열거된 센서로부터 다양한 검출 신호를 수신한다. 이러한 신호에 따라, 전자 제어 장치 (60) 의 중앙 처리 장치 (CPU) 는 프로그램 및 메모리에 저장된 제어 데이터에 따라 연산 과정을 실행한다. 연산 결과에 따라, 상기 CPU 는 다양한 제어 과정을 실행한다. 예컨대, 상기 CPU 는 상기 열거된 센서에 의해 검출된 엔진 작동 상태에 따른 점화 플러그 (15) 및 연료 분사 밸브 (14) 의 작동을 제어한다. 액셀러레이터 페달 밝음 각 (ACCP) 에 따라, 스로틀 밸브 (27) 의 개방도가 목표 값으로 되도록, 상기 CPU 는 스로틀 밸브 (27) 의 개방도 목표값을 설정하며, 스로틀 밸브 (27) 를 제어한다. 또한, 흡기 밸브 (19) 의 밸브 파라미터 (밸브 타이밍 (INVT) 및 밸브 듀레이션 (INCAM)) 가 엔진 작동 상태에 따른 값으로 되도록, 상기 CPU 는 가변 밸브 타이밍 기구 (51) 및 가변 밸브 듀레이션 기구 (53) 의 작동을 제어한다.

운전가가 점화 스위치 (97) 를 OFF 으로 할 때, 즉, 엔진 정지 요구가 운전자에 의해 이루어졌을 때, 연료 분사 및 연료 점화는 즉시 정지된다. 다시 말하면, 엔진 (1) 은 정지된다. 따라서, 가변 밸브 타이밍 기구 (51) 의 구동원으로서 작동하는 유압의 발생 및 가변 밸브 듀레이션 기구 (53) 의 구동원으로서 작동하는 전기의 발생이 정지된다. 따라서, 가변 밸브 작동 장치 (5) 는 엔진 (1) 이 정지하기 직전의 밸브 파라미터로 정지된다. 엔진이 정지 후의 밸브 파라미터는 엔진이 정지하기 바로 이전의 밸브 파라미터와 동일, 즉, 밸브 파라미터는 엔진의 작동 동안에 설정된 것이다. 이들 밸브 파라미터는 엔진을 시동시키는데에는 불필요한 것이다. 그래서, 조건에 따라, 엔진 (1) 의 시동 성능은 엔진 (1) 이 시동된 이후에 감소될 수 있다.

따라서, 이러한 실시형태에서, 지연 제어는, 엔진 정지 요청이 이루어진 시점으로부터 엔진 (1) 이 실제로 정지한 시점까지의 시간을 연장시키기 위해서 실행된다. 지연 제어가 시작한 후, 즉, 유압 및 전기가 발생되고 있는 동안, 가변 밸브 타이밍 기구 (51) 및 가변 밸브 듀레이션 기구 (53) 는 엔진 (1) 을 시동시키는데 적합한 규정된 값으로 밸브 파라미터 (밸브 타이밍 및 밸브 듀레이션) 를 변경시키기 위해서 작동된다.

도 4 에는 지연 제어의 절차가 나타나 있다. 지연 제어는 전자 제어 장치 (60) 에 의해 규정된 시간 간격으로 반복된다.

상기 과정이 실행될 때, 점화 스위치 (97) 가 OFF 인가의 여부는 단계 (S100) 에서 결정된다. 만약 점화 스위치 (97) 가 OFF 이 아니라면 (S100 에서 NO), 이 과정은 일시 중단된다.

한편, 점화 스위치 (97) 가 OFF 일 때 (S100 에서 YES) 에, 점화 스위치 (97) 가 OFF 이기 때문에 규정된 기간 (RT) 이 경과했는지 여부는 다음 단계 (S110) 에서 결정된다. 점화 스위치 (97) 를 OFF 으로 할 때의 밸브 타이밍 (INVT) 을, 엔진 (1) 을 시동시키는데 적합한 밸브 타이밍으로 변경시키는데 필요한 충분한 기간으로서 미리 규정된 기간 (RT) 을 미리 설정한다.

상기 규정된 기간 (RT) 이 경과되지 않았을 경우 (S110 에서 NO) 에, 지연 제어가 실행된다. 즉, 점화 스위치 (97) 가 OFF 되더라도, 연료 분사 및 연료 점화는 계속된다. 지연 제어가 실행되는 동안에, 가변 밸브 타이밍 기구 (51) 및 가변 밸브 듀레이션 기구 (53) 는 흡기 밸브 (19) 의 밸브 파리미터 (밸브 타이밍 (INVT) 및 밸브 듀레이션 (INCAM)) 이 엔진 (1) 을 시동시키는데 적합한 규정된 값으로 변경되도록 구동된다.

한편, 규정된 기간 (RT) 이 경과한 경우 (S110 에서 YES) 에, 흡기 밸브 (19) 의 밸브 파라미터를, 엔진 (1) 을 시동시키는데 적합한 규정된 값으로 변경시키기 위한 과정이 완료되도록 결정된다. 이러한 경우에, 상기 연료 분사 및 연료 점화는 지연 제어를 정지시키기 위해서 정지된다. 즉, 엔진 (1) 은 단계 (S130) 에서 정지되며, 본 과정은 일시 중단된다.

지연 제어가 시작될 때, 흡기 밸브 (19) 의 밸브 타이밍과 밸브 듀레이션은 엔진 (1) 을 시동시키는데 적합한 값으로 변경된다.

한편, 엔진 (1) 의 일부 동력은 보조 장치 (80) 를 작동시키기 위하여 사용된다. 압축기 (80a), 발전기 (80b), 및 유압 펌프 (80c) 가 높은 동력으로 작동되도록 요구된다면, 보조 장치 (80) 의 구동 부하는 증가된다. 따라서, 보조 장치 (80) 의 증가된 양의 구동 부하는 엔진 출력을 소비한다. 이는 엔진속도를 감소시킨다. 그래서, 보조 장치 (80) 의 구동 부하에 따라 엔진 출력이 조정되는 부하 보상 제어가 실행된다. 구체적으로, 공회전 (idle) 속도 제어는 공회전 운전시에 실행된다.

이 공회전 회전 속도 제어에서는, 공회전 운전 동안의 엔진 속도 (NE) 가 규정된 목표 공회전 속도 (PNE) 로 되도록 엔진 출력이 조정된다. 예를 들면, 보조 장치 (80) 의 부하가 증대할 때, 엔진 속도 (NE) 는 목표 공회전 속도 (PNE) 밑으로 낮아진다. 엔진 속도 (NE) 의 편차에 따라, 스로틀 밸브 (27) 의 개도는 흡기 공기량 (GA) 이 증가되도록 증가된다. 흡기 공기량 (GA) 이 증가될 때, 연료 분사량 또한 엔진 출력이 증가되도록 증가된다. 그래서, 엔진 속도 (NE) 는 목표 공회전 속도 (PNE) 까지 높아진다. 한편, 보조 장치 (80) 의 부하가 감소할 때, 엔진 속도 (NE) 는 목표 공회전 속도 (PNE) 보다 높아진다. 엔진 속도 (NE) 의 편차에 따라, 스로틀 밸브 (27) 의 개도는 흡기 공기량 (GA) 이 감소되도록 줄어든다. 흡기 공기량 (GA) 이 감소될 때, 연료 분사량 또한 엔진 출력이 감소되도록 줄어든다. 그래서, 엔진 속도 (NE) 는 목표 공회전 속도 (PNE) 까지 저하된다.

압축기 (80a) 의 구동 부하는 다른 보조 장치 (예컨대, 발전기 (80b) 및 유압 펌프 (80c)) 의 구동 부하보다 크다. 따라서, 압축기 (80a) 가 작동될 때, 공회전 속도 제어 외에 아이들 업 (idle-up) 제어를 실행한다. 아이들 업 제어에서, 목표 공회전 속도 (PNE) 는, 압축기 (80a) 가 작동하지 않는 경우의 값보다 높은 값으로 설정되어, 엔진 속도가 더 증가된다.

상기 설명된 바와 같이, 지연 제어 및 부하 보상 제어는 본 실시형태의 엔진 (1) 에서 실행된다. 그러나, 이들 과정의 시뮬레이션 실행은 이하의 단점을 초래할 수 있다.

즉, 보조 장치 (80) 가 작동 중에 엔진 정지 요청의 실행되는 경우에, 상기 보조 장치 (80) 는 정지된다. 보조 장치 (80) 의 구동 부하에 따라 증가되는 흡기 공기량은 보조 장치 (80) 의 정지에 의해 초래된 구동 부하의 감소에 따라 줄어든다. 흡기 공기량 (GA) 이 감소되는 비율이 보조 장치 (80) 의 정지에 의해 초래된 구동 부하의 감소 비율보다 작기 때문에, 응답 지연은, 보조 장치 (80) 의 정지에 따른 구동 부하의 감소에 대하여 엔진 출력의 감소에서 발생한다.

지연 제어가 엔진 (1) 에서 실행되지 않는 경우에, 엔진 정지 요청은 엔진 (1) 이 정지한 바로 다음에 잇따른다. 그래서, 상기 설명된 바와 같이 엔진 출력의 감소에 관한 응답 지연이 발생하기 어렵다.

그러나, 상기 지연 제어가 본 실시형태의 엔진 (1) 에 실행되기 때문에, 엔진 정지 요청이 실행된 이후에 엔진 (1) 은 소정 기간 동안 연속해서 작동한다. 따라서, 상기 설명된 응답 지연은, 엔진 지연 제어가 실행된 후에 엔진 출력이 감소될 때에 발생한다. 보조 장치 (80) 의 구동 부하가 감소되더라도, 지연 제어 동안의 응답 지연은 엔진 출력이 충분히 감소되지 않은 기간이 된다. 이는 엔진 속도를 일시적 및 급격히 증가시킬 수 있다. 특히, 엔진 속도의 상기 급격한 증가가 운전자에 의한 엔진 정지 요청에 의한 것일 때, 운전가가 엔진 정지를 의도하더라도 상기 엔진 속도는 증가한다. 이는 운전자를 불안하게 만든다.

또한, 상기 설명된 바와 같이, 압축기 (80a) 의 구동 부하는 다른 보조 장치 (예컨대, 발전기 (80b) 및 유압 펌프 (80c)) 의 구동 부하보다 크다. 그래서, 엔진 정지 요청이 실행되어 다른 보조 장치가 정지되었을 때보다 압축기 (80a) 가 정지되었을 때에 더 큰 정도로 엔진 속도가 증가한다.

따라서, 본 실시형태에서는, 보조 장치 (80) 의 작동 동안에 엔진 정지 요청이 실행될 때에 발생할 수 있는 엔진 속도의 급격한 증가를 억제하기 위해서, 하기에 설명된 출력 감소 제어가 실행된다.

압축기 (80a) 의 구동 부하가 다른 보조 장치 (예컨대, 발전기 (80b), 유압 펌프 (80c)) 의 구동 부하보다 크기 때문에, 엔진 출력은 부하 보상 제어에서 만큼 증가된다. 따라서, 다른 보조 장치의 작동 동안에 엔진 정지 요청이 실행되 었을 때보다 압축기 (80a) 의 작동 동안에 엔진 정지 요청이 실행되었을 때 만큼, 엔진 속도가 증가된다. 반대로, 다른 보조 장치의 작동 동안에 엔진 정지 요청이 실행될 때의 비교적 작은 정도로 엔진 속도가 증가된다. 이러한 실시형태에서, 압축기 (80a) 의 작동 동안에 엔진 정지 요청이 있을 때에, 출력 감소 제어가 실행된다. 다른 보조 장치의 작동 동안에 엔진 정지 요청이 실행될 때에, 출력 감소 제어가 또한 실행될 수 있다.

도 5 에는 출력 감소 제어의 절차가 나타나 있다 (이하, 토크 감소 제어라 한다). 도 5 에 나타낸 토크 감소 제어는 전자 제어 장치 (60) 에 의해 규정된 시간 간격으로 반복된다.

본 과정이 실행될 때에, 현재 압축기 (80a) 가 작동하는지 여부가 결정된다 (S200). 예를 들면, 상기 작동 상태는 예컨대, 공조 스위치의 ON/OFF 상태에 따라 결정된다. 압축기 (80a) 가 작동되지 않는 경우에 (S200 에서 NO), 이러한 과정은 일시 중단된다.

한편, 압축기 (80a) 가 작동되는 경우에 (S200 에서 YES), IG 스위치 (97) 가 OFF 인가의 여부가 결정된다 (S210). IG 스위치 (97) 가 OFF 되지 않는 경우에 (S210 에서 NO), 지연 제어가 시작되지 않기 때문에 이러한 과정은 일시 중단된다.

한편, IG 스위치 (97) 가 OFF 인 경우에 (S210 에서 YES), 토크 감소 제어는 지연 제어가 시작될 때에 실행된다 (S220).

토크 감소 제어가 실행될 때에, 엔진 제어 값은 엔진 출력을 일시적으로 감 소시키기 위한 규정된 정도 만큼 변경된다. 특히, 엔진 (1) 의 작동 상태에 따라 설정되는 점화 타이밍은 규정된 양 (시간 주기) 만큼 지각된다. 점화 타이밍을 지각시키는 엔진 출력의 조정은 흡기 공기량 또는 연료 분사량을 감소시키는 조정보다 더 양호한 응답성을 가진다. 즉, 점화 타이밍의 지각은 엔진 출력을 신속히 변경시킬 수 있다. 그래서, 엔진 출력은 지각된 점화 타이밍 만큼 일시적 또는 신속하게 감소된다.

점화 지각에서 점화 타이밍의 지각 량 (RE) 은 이하의 방법으로 설정된다. 즉, 엔진 정지 직전의 보조 장치 (80) 의 구동 부하가 더 클수록, 엔진 출력에서의 요구 증가량이 더 크게된다. 그래서, 구동 부하가 증가됨에 따라, 엔진 속도의 급격한 증가 정도가 커진다. 따라서, 도 6 에 나타낸 바와 같이, 정지 요청 직전의 구동 부하가 더 커질수록, 즉, 압축기 (80a) 의 토출 압력 (COMP) 이 더 커질수록, 지각 량 (RE) 의 설정값은 더 커진다.

토크 감소 제어가 실행되는 동안의 기간은 점화 타이밍의 지각 량 (RE) 이 유지되는 동안의 유지 기간 (REHT) 과, 이 유지 기간 (REHT) 이후의 감소 기간 (RERT) 으로 나눠어진다. 상기 감소 기간 (RERT) 동안에, 상기 지각 량은 점차 0 으로 감소된다. 유지 기간 (REHT) 및 감소 기간 (RERT) 은 엔진속도의 급격한 증가를 적절히 억제하도록 설정된다.

압축기 (80a) 가 아닌 부가 장치의 작동 동안에 엔진 정지 요청이 이루어질 때에 유사 토크 감소 제어가 실행된다면, 예컨대, 발전기 (80b) 출력의 증가 또는 유압 펌프 (80c) 에 의해 발생된 유압의 증가에 따라 지각 량 (RE) 이 증가되는 구 성이 될 수 있다.

점화 지각이 규정된 실행 기간 동안에 실행될 때, 단계 (S220) 에서의 토크 감소 제어는 정지되어, 본 과정은 일시 중단된다.

도 7 에는 토크 감소 과정의 실행을 통하여 엔진 속도의 급격한 증가를 억제하는 예를 나타낸다. 도 7 의 시간 (t1) 이전에, 압축기 (80a) 가 구동된다.

도 7 에 도시된 바와 같이, IG 스위치 (97) 가 OFF 될 때 (시간 (t1)), 지연 제어가 시작되며 압축기 (80a) 는 정지된다. 압축기 (80a) 가 정지됨에 따라, 이의 구동부하는 감소하기 시작한다. 압축기 (80a) 의 구동 부하에 따라 증가된 흡기 공기량은 압축기 (80a) 의 정지에 의해 초래된 구동 부하의 감소에 따라 줄어든다. 흡기 공기량이 감소되는 비율은 압축기 (80a) 의 정지에 의해 초래된 구동 부하의 감소 비율 보다 작으며, 응답 지연은, 압축기 (80a) 의 정지에 따른 구동 부하의 감소에 대하여 엔진 출력의 감소에서 발생한다. 따라서, 토크 감소 과정이 실행되지 않을 때에, 엔진 속도의 급격하고 일시적인 증가가 도 7 의 2 점 쇄선으로 도시된 바와 같이 발생한다. 이러한 실시형태에서, IG 스위치 (97) 가 OFF 될 때에 (시간 (t1)), 토크 감소 제어가 실행된다. 특히, 시간 (t1) 에서, 점화 타이밍이 지각 양 (RE) 만큼 지각되며, 이 지각 양 (RE) 은 엔진 속도의 급격한 증가를 억제하기 위해서 시간 (t1) 으로부터 시간 (t2) 으로 유지된다. 지각 량 (RE) 을 유지시키기 위한 유지 기간 (REHT) 이 종료할 때 (시간 (t2)), 지각 량 (RE) 은 감소되기 시작하여, 점화 타이밍은 점차 진각되게 된다. 이러한 방법으로, 지각 량 (RE) 을 점차 감소시켜, 일시적으로 감소된 엔진 출력 이 원활히 회복된다. 지각 량 (RE) 의 감소가 완료될 때, 즉, 지각 량 (RE) 이 0 되어, 감소 기간 (RERT) (시간 (t2) 으로부터 시간 (t3) 까지의 기간) 이 종료할 때에 (시간 (t3)), 토크 감소 제어는 종료된다.

즉, 이러한 실시형태에서, 압축기 (80a) 가 작동하는 동안에 엔진 정지 요청이 이루어질 때에, 점화 타이밍은 상기 설명된 방법으로 일시적으로 지각된다. 그래서, 지연 제어가 시작된 직후에 엔진 출력은 일시적으로 감소되어, 엔진 속도의 급격한 증가가 억제된다.

전자 제어 장치 (60) 는 지연 제어를 실행하기 위한 지연 제어부, 부하 보상 제어를 실행하기 위한 부하 보상부, 출력 감소 제어를 실행하기 위한 출력 조정부 및, 지연 제어가 시작된 후에 흡기 밸브 (19) 의 밸브 파라미터를 엔진을 시동시키는데 적합한 값으로 변경시키는 변경부로 역할한다.

상기 설명된 실시형태는 이하의 이점을 가진다.

① 엔진 (1) 에서, 지연 제어 및 부하 보상 제어가 실행된다. 지연 제어에서, 엔진 정지 요청이 이루어질 때로부터 엔진이 실질적으로 정지될 때까지의 기간은 연장된다. 부하 보상 제어에서, 엔진 출력은 보조 장치 (80) 의 구동 부하에 따라 조정된다. 또한, 압축기 (80a) 의 작동 동안에 엔진 정지 요청이 이루어질 때에 엔진 제어 값을 변경시켜 엔진 출력을 일시적으로 감소시켜, 토크 감소 제어 (출력 감소 제어) 를 실행한다. 따라서, 지연 제어 및 부하 보상 제어가 실행되는 엔진 (1) 에서, 압축기 (80a) 의 작동 동안에 엔진 정지 요청이 이루어질 때에 발생할 수 있는 엔진 속도의 갑작스런 증가를 억제할 수 있다.

② 엔진 정지 요청이 이루어지기 직전의 압축기 (80a) 의 구동 부하 (토출 압력) 에 따라 엔진 제어 값 (점화 타이밍) 의 변화량 (지각 양 (RE)) 이 설정된다. 그래서, 엔진 속도의 급격한 증가가 안정적으로 억제된다.

③ 정지 요청이 이루어지기 직전의 구동 부하가 클수록, 엔진 제어 값의 변화량이 크게 설정된다. 구체적으로, 압축기 (80a) 의 토출 압력이 높을 때 일 수록, 엔진 제어 값의 변동량이 크도록 설정된다. 그래서, 엔진 제어 값의 변동량은 압축기의 구동 부하에 따라 적절히 설정된다.

④ 엔진 제어 값이 변경된 후에 엔진 제어 값의 변동량은 일시적으로 유지된다. 따라서, 엔진 제어 값이 변경된 후에, 엔진 출력의 감소는 특정 시간 주기 동안 유지된다. 이는 엔진 속도의 급격한 증가를 안정적으로 억제한다.

⑤ 엔진 제어 값이 변경된 후에 엔진 제어 값의 변동량은 점진적으로 감소된다. 그래서, 일시적으로 감소된 엔진 출력은 원활히 복귀된다.

⑥ 토크 감소 제어를 실행할 때에, 점화 타이밍이 지각된다. 그래서, 토크 감소 제어의 실행시에, 엔진 출력을 신속히 변경시킬 수 있다.

⑦ 엔진 (1) 에서, 흡기 밸브 (19) 의 밸브 파라미터를, 엔진 정지 요청이 이루어진 후의 엔진 시작에 적합한 값으로 변경시키기 위해서 지연 제어를 실행한다. 이러한 엔진 (1) 에서, 엔진 정지 요청이 이루어질 때 압축기 (80a) 가 작동한다면, 엔진 속도는 급격히 증가할 수 있다. 그러나, 이러한 실시형태에서, 상기 설명된 토크 감소 제어가 엔진 (1) 에서 실행되기 때문에, 엔진 속도의 상기 급격한 증가는 억제된다.

[제 2 실시형태]

본 발명의 제 2 실시형태에 따른 내연기관용 제어 장치를 도 8 ~ 도 12 를 참조로 하여 설명한다.

제 1 실시형태에서, 엔진 (1) 에 연결된 압축기 (80a) 는 고정 용량형이다.

한편, 본 제 2 실시형태에서, 경사판식 가변 용량 압축기 (swash plate type variable displacement compressor; 180) 는 엔진 (1) 에 연결되어 있다. 가변 용량형 압축기 (180) 는 냉매의 토출압을 변경시킬 수 있다. 토크 감소 제어는 가변 용량형 압축기 (180) 의 특징에 따라 실행된다. 본 제 2 실시형태는, 압축기 형태와 토크 감소 제어가 실행된다는 점만 제외하고는 제 1 실시형태와 기본적으로 동일하다. 따라서, 이러한 차이만을 설명하면서, 제 2 실시형태에 따른 내연기관용 제어 장치를 설명한다.

도 8 는 경사판식 가변 용량 압축기 (180) (이하, 압축기 (180) 이라 함) 의 기본 구조를 나타내는 개략도이다.

압축기 (180) 는 하우징 (181), 구동 샤프트 (182), 경사판 (183), 실린더 보어 (184), 피스톤 (185), 유출 통로 (186), 공급 통로 (187), 흡입 체크 밸브 (188a), 토출 체크 밸브 (188b), 제어 밸브 (189) 를 포함한다.

하우징 (181) 은 엔진 출력에 의해 회전되는 구동 샤프트 (182) 를 지지한다. 하우징 (181) 에는, 경사각이 변경가능한 경사판 (183) 이 배치되어 있다. 경사판 (183) 은 구동 샤프트 (182) 와 함께 일체로 회전한다. 경사판 (183) 이 하우징 (181) 에 위치된 공간은 크랭크 실 (190) 이다.

실린더 보어 (184) 는 하우징 (181) 에 규정된다. 각각의 실린더 보어 (184) 는 하나의 피스톤 (185) 을 수용한다. 각각의 실린더 보어 (184) 에서, 피스톤 (185) 의 왕복에 따라 확대, 축소되는 공간은 가압실 (191) 이다. 냉매가 상기 가압실 (191) 로 유입되어 이 가압실에서 상기 냉매가 가압된다. 냉매는 흡입 통로 (192) 및 하나의 흡입 체크 밸브 (188a) 를 통하여 각각의 가압실 (191) 내로 유입된다. 상기 가압실 (191) 에서 가압된 냉매는 하나의 토출 체크 밸브 (188b) 및 토출 통로 (193) 를 통하여 냉매 통로로 토출된다.

경사판 (183) 은, 가압실 (191) 에 대응하는 측의 맞은편에 있는 각각의 피스톤 (185) 의 일단에 미끄럼가능하게 연결되어 있다. 즉, 경사판 (183) 은 크랭크 실 (190) 에 대응하는 측에서 각각의 피스톤 (185) 의 단부에 연결된다. 경사판 (183) 의 경사각에 따라, 피스톤 (185) 의 스트로크 량이 변한다. 즉, 경사판 (183) 의 경사각에 따라, 냉매의 압축량이 변하며, 따라서 토출압이 변한다.

유출 통로 (186) 및 공급 통로 (187) 가 필요에 따라 하우징 (181) 에 형성된다. 유출 통로 (186) 를 통하여, 각각의 가압실 (191) 내로 유입된 일부 냉매가 크랭크 실 (190) 로 안내된다. 공급 통로 (187) 를 통하여, 각각의 가압실 (191) 에서 가압된 일부 냉매가 크랭크 실 (190) 로 안내된다. 제어 밸브 (189) 는 공급 통로 (187) 에 위치된다. 제어 밸브 (189) 의 개방도는 전자 제어 장치 (60) 에 의해 조정된다. 크랭크 실 (190) 으로 안내된 가압된 냉매의 양은 제어 밸브 (189) 의 개방도 제어를 통하여 조정된다. IG 스위치 (97) 가 OFF 될 때, 제어 밸브 (189) 는 완전히 개방된다.

압축기 (180) 에서, 각각의 피스톤 (185) 은 대응 가압실 (191) 에서 왕복된다. 가압실 (191) 에서의 단부와 대향하는 각각의 피스톤 (185) 의 단부에 가해진 압력 (배압 표면에 적용된 압력) 이 증가할 때, 즉, 크랭크 실 (190) 측에 적용된 압력이 증가할 때, 가압실 (191) 에서의 피스톤 단부와 배압 표면에서의 피스톤 단부 간의 차압이 감소된다. 상기 차압의 감소는 경사판 (183) 의 경사각을 감소시켜, 압축기 (180) 의 토출압을 감소시킨다.

이에 반하여, 크랭크 실 (190) 측에 적용된 압력이 감소될 때, 가압실 (191) 에서의 피스톤 단부와 배압 측의 피스톤 단부 (크랭크 실 (190) 에서의 단부) 간의 차압이 증가된다. 이는 경사판 (183) 의 경사각을 증가시킨다. 따라서, 압축기 (180) 의 토출압이 증가된다.

배압 표면에 적용된 압력의 조정은 기본적으로 배압 표면에서의 공간으로 안내되는 압축된 냉매의 양을 변화시켜 실행된다. 즉, 제어 밸브 (189) 의 개도를 제어하여 상기 조정을 실행한다.

압축기 (180) 가 정지될 때, 제어 밸브 (189) 가 완전히 개방되어 경사판 (183) 의 경사각은 최소 (0°또는 0°에 근접한 각) 로 되며, 많은 양의 압축된 냉매가 배압 표면에서의 공간으로 안내된다. 압축기 (180) 가 정지되기 직전에 토출압이 높아질수록, 더 많은 양의 압축된 냉매가 상기 공간 내로 안내된다. 그래서, 압축기 (180) 가 정지되기 바로 직전에 토출압이 높아질수록, 경사판 (183) 의 경사각이 변하는 비는 높아진다. 따라서, 도 9 에 도시된 바와 같이, IG 스위치 (97) 가 OFF 될 때의 토출압 (COMP) 이 높아질수록, 경사판 (183) 의 경사각이 최소로 될 때까지 필요한 기간 (도 9 의 감소 시간) 도 짧아진다. 즉, 토출압 (COMP) 이 높아질수록, 압축기 (180) 의 구동 부하가 감소되는 비율이 빠르게 된다. 이러한 방법으로, 구동 부하가 감소되는 비율이 빠르게 될 때, 구동 부하의 감소에 따라 감소되는 흡기 공기량의 비율은 증가한다. 즉, 엔진 출력이 감소되는 비율은 상기 설명된 응답 지연에 수반되어 증가한다. 따라서, 엔진 속도의 급격한 증가 기간은 짧아지는 경향이 있다. 따라서, 제 2 실시형태의 토크 감소 제어에서, 출력 감소 제어를 실행하기 위한 기간은 엔진 정지 요청이 이루어진 직후의 압축기 (180) 의 토출압 (COMP) 에 따라 변경된다. 구체적으로, 상기 설명된 감소 기간 (RERT) 은 변한다. 또한, 제 1 실시형태에서와 같이, 점화 타이밍의 지각 량 (RE) 은 토출압 (COMP) 에 따라 변한다.

도 10 에는 토크 감소 제어의 절차가 나타나 있다. 도 10 에 도시된 토크 감소 제어는 전자 제어 장치 (60) 에 의해 규정된 시간 간격으로 반복된다.

본 과정이 시작될 때, 압축기 (180) 가 현재 작동 중인지의 여부가 결정된다 (S300). 예컨대, 상기 작동 상태는 예컨대, 공조 스위치의 ON/OFF 상태에 따라 결정된다. 압축기 (180) 가 작동하지 않는 경우에 (S300 에서 NO), 본 과정은 일시적으로 중단된다.

한편, 압축기 (180) 가 작동 중일 때 (S300 에서 YES), 토출압 (COMP) 이 판독된다 (S310). 이후, IG 스위치 (97) 가 OFF 되었는지 여부가 결정된다 (S320). IG 스위치 (97) 가 OFF 되어있지 않았을 경우에 (S320 에서 NO), 지연 제어가 시작되기 때문에 본 과정은 일시적으로 중단된다.

한편, IG 스위치 (97) 가 OFF 된 경우에 (S320 에서 YES), 지연 제어가 시작되기 때문에, 이 시작에 맞춰 토그 감소 제어를 실행해야 하며, 각각의 파라미터가 설정된다. 즉, IG 스위치 (97) 가 OFF 되기 직전의 토출압 (COMP) 에 따라, 다시 말하면, 엔진 정지 요청이 이루어지기 직전의 토출압 (COMP) 에 따라, 점화 타이밍의 지각 량 (RE) 가 설정된다. 또한, 지각 량 (RE) 을 점진적으로 감소시키는 지연 기간 (RERT) 이 설정된다 (S330).

지각 량 (RE) 이 설정될 때에, 토출압 (COMP) 이 높을수록, 지각 량 (RE) 의 값은 도 6 에 도시된 바와 같이 설정된다.

감소 기간 (RERT) 이 이하의 방법으로 설정된다. 상기 설명된 바와 같이, 토출압 (COMP) 이 높아질수록, 구동 부하가 감소되는 비율은 커진다. 따라서, 토출압 (COMP) 이 높아질수록, 압축기 (180) 의 구동 부하가 제거되는 기간은 짧아지게 된다. 그래서, 구동 부하가 감소되는 비율이 커질수록, 구동 부하의 감소에 따라 감소되는 엔진 출력의 비율은 커진다. 이는, 엔진 속도의 급격한 증가 기간을 짧게 한다. 따라서, 도 11 에 도시된 바와 같이, 감소 기간 (RERT) 은, 토출압 (COMP) 이 증가될 때 일수록 짧게 되도록 설정된다. 이러한 방법으로 감소 기간 (RERT) 을 설정하기 때문에, 점화 타이밍의 지각 량 (RE) 를 점진적으로 감소시킬 때의 감소 기간 (RERT) 은 압축기 (180) 의 성능에 따라 적절히 설정된다.

토출압 (COMP) 이 높아질수록 그 감소 기간 (RERT) 은 짧게 설정되기 때문 에, 토크 감소 제어가 실행되는 기간은 토출압 (COMP) 의 증가에 따라 짧게되도록 설정된다.

지각 량 (RE) 및 감소 기간 (RERT) 이 설정될 때에, 토크 감소 제어는 지각 량 (RE), 유지 기간 (REHT) 및, 감소 기간 (RERT) 에 따라 실행된다 (S340). 토크 감소 제어, 즉 점화 지각이 유지 기간 (REHT) 및 감소 기간 (RERT) 를 포함하는 실행 기간 동안 실행될 때에, 단계 (S340) 의 토크 감소 제어는 정지되고, 본 과정은 일시적으로 중단된다.

도 12 는 토크 감소 과정을 통하여 실행된 점화 지각의 예를 나타낸다. 도 12 의 시간 (t1) 전에, 압축기 (180) 가 작동된다. 도 12 에서, 실선은, IG 스위치 (97) 가 OFF 되기 직전의 토출압 (COMP) 이 높아진 경우의 점화 타이밍의 변화를 나타내며, 일점 쇄선은 토출압 (COMP) 이 낮아진 경우의 점화 타이밍의 변화를 나타낸다.

도 12 에 도시된 바와 같이, IG 스위치 (97) 는 OFF 될 때 (시간 (t1)), 지연 제어가 시작되며, 압축기 (180) 가 정지된다. 이후, 상기 설명된 토크 감소 제어가 시작된다. 토크 감소 제어를 실행할 때에, 토출압 (COMP) 이 높을 때에 사용된 지각 량 (RE(Hi)) 은 토출압 (COMP) 이 낮을 때에 사용된 지각 량 (RE(Lo)) 보다 크다. 상기 지각 량은 엔진 속도의 급격한 증가를 억제하기 위하여 시간 (t1) 에서 시간 (t2) 의 기간 동안 유지된다.

지각 량 (RE(Hi)) 또는 지각 량 (Lo) 을 유지시키기 위한 유지 기간 (REHT) 이 종료될 때에 (시간 (t2)), 지각 량의 감소가 시작되어, 점화 타이밍이 점진적으 로 진각된다. 지각 량의 감소에 있어서, 감소 기간 (RERT(Hi)) (시간 (t2) 에서 시간 (t3) 까지) 은 토출압 (COMP) 이 높을 때에 사용되며, 감소 기간 (RERT(Hi)) 보다 짧은 감소 기간 (RERT(Lo)) 은 토출압 (COMP) 이 낮을 때에 사용된다 (시간 (t2) 에서 시간 (t4) 까지). 따라서, 토출압 (COMP) 가 높을 때, 토크 감소 제어는, 토출압 (COMP) 이 낮은 경우보다 빨리 종료된다.

즉, 이러한 실시형태에서, 압축기 (180) 의 작동 동안에 엔진 정지 요청이 이루어질 때에, 점화 타이밍은 상기 설명된 방법으로 일시적으로 지각된다. 그래서, 지연 제어가 시작된 직후에 엔진 출력이 일시적으로 감소되어, 엔진 속도의 급격한 증가가 방지된다.

특히, 제 2 실시형태에서, 토크 감소 제어를 실행하기 위한 기간은 정지 요청이 이루어지기 직전의 토출압 (COMP) 에 따라 변경된다. 즉, 토출압 (COMP) 이 높을수록, 더 짧은 실행 기간이 설정된다. 따라서, 실행 기간은 압축기 (180) 의 성능에 따라 적절히 설정된다.

제 1 실시형태의 이점 이외에, 제 2 실시형태는 이하의 이점을 가진다.

① 경사판식 가변 용량 압축기 (압축기 (180)) 가 일 보조 장치 (80) 로서 사용되는 경우에, 토크 감소 제어의 실행 기간은, 엔진 정지 요청이 이루어지기 직전의 압축기의 토출압 (COMP) 에 따라 설정된다. 따라서, 토크 감소 제어의 실행 기간은 경사판식 가변 용량 압축기의 성능에 따라 적절히 설정된다.

② 토출압 (COMP) 이 높을 때일수록 실행 기간이 짧기 때문에, 상기 실행 기간은 적절히 설정된다.

③ 엔진 제어 값 (점화 타이밍) 의 변경량 (지각 량 (RE)) 은 엔진 제어값이 변경된 후에 점진적으로 감소된다. 경사판식 가변 용량 압축기가 일 보조 장치 (80) 로 사용된 경우에, 엔진 정지 요청이 이루어지기 직전에 압축기의 토출압 (COMP) 이 높아질수록, 감소 기간 (RERT) 이 짧아지게 설정된다. 따라서, 엔진 제어 값의 변경량이 점진적으로 감소될 때, 감소 기간 (RERT) 은 경사판식 가변 용량 압축기의 성능에 따라 적절히 설정된다.

상기 실시형태는 이하와 같이 변경될 수 있다.

제 1 실시형태에서, 지각 량 (RE) 은 고정 값일 수 있다. 제 2 실시형태에서, 지각 량 (RE) 및 감소 기간 (RERT) 은 고정된 값일 수 있다. 이러한 경우에, 지연 제어가 시작된 직후에 엔진 출력이 일시적으로 감소되기 때문에, 상기 설명된 엔진 속도의 급격한 증가는 억제된다.

제 2 실시형태에서, 유지 기간 (REHT) 은 변경될 수 있다. 즉, 상기 설명된 바와 같이, 토출압 (COMP) 이 높아질수록, 구동 부하가 감소되는 비율은 커진다. 따라서, 토출압 (COMP) 이 높아질수록, 압축기 (180) 의 구동부하가 제거되는 기간이 짧아진다. 그래서, 구동 부하가 감소되는 비율이 커질수록, 구동 부하의 감소에 따라 줄어든 엔진 출력의 비율이 커진다. 이는 엔진 속도의 급격한 증가의 기간을 단축시킨다. 따라서, 도 13 에 도시된 바와 같이, 토출압 (COMP) 이 증가될 때일수록 유지 기간 (REHT) 은 더 짧아진 값으로 설정된다. 이러한 방법으로 유지 기간 (REHT) 이 설정되기 때문에, 점화 타이밍이 지각된 후에 지각 량 (RE) 을 유지시키기 위한 유지 기간 (REHT) 은 압축기 (180) 의 성능에 따라 적절히 설정된다.

제 2 실시형태에 따른 압축기 (180) 의 용량은, 전자 제어 장치 (60) 에 의해 제어되는 제어 밸브 (189) 에 의해 바뀐다. 즉, 압축기 (180) 는 외부제어식 가변 용량 압축기이다. 다른안으로서, 냉매의 흡입 압력에 따라 제어 밸브의 개도가 조정되는 내부 제어식 가변 용량 압축기를 사용될 수도 있다.

예시된 실시형태에서, 점화 타이밍이 지각된 직후의 지각 량 (RE) 이 감소될 수 있다. 즉, 유지 기간 (REHT) 은 생략될 수 있다.

도시된 실시형태에서, 지각 량 (RE) 은 유지 기간 (REHT) 이 경과된 직후에 0 으로 감소될 수 있다. 즉, 감소 기간 (RERT) 은 생략될 수 있다.

도시된 실시형태보다, 부하 보상 제어에서 흡기 공기량을 더 감소시키기 위한 과정이 실행되도록 토크 감소 제어를 변경해도 좋다. 다른 안으로서, 흡기 공기량의 감소를 통하여 줄어든 연료 분사량을 더 감소시키기 위한 과정이 실행되도록, 토크 감소 제어를 변경해도 좋다.

본 발명은, 부하 보상 제어의 공회전 속도 제어 밸브를 사용하여 흡기 공기량이 조정되는 경우에 적용될 수 있다.

도시된 실시형태에서, 부하 보상 제어는 공회전 속도 제어이다. 다른안으로서, 보조 장치의 구동 부하에 따라 엔진 출력을 조정하기 위한 제어가 엔진에서 실행되는 한, 본 발명은 임의의 형태의 내연기관에 적용될 수 있다.

도시된 실시형태에서, 엔진 정지 요청은 운전자에 의한 IG 스위치 (97) 의 OFF 을 말한다. 다른안으로서, 공회전 동안에 엔진을 자동 정지시키기 위한 공 회전 정지 특징을 가지는 차량 또는 내연 기관 및 전기 모터를 구비한 하이브리드 차량에 본 발명이 적용될 때, 엔진의 자동 정지 요청은 도시된 실시형태의 정지 요청과 같이 지각될 수 있다. 즉, 본 발명은 공회전 정지 특성을 가지는 내연기관 및 하이브리드 차량의 내연기관에 적용될 수 있다.

도시된 실시형태에서, 가변 밸브 작동 장치 (5) 는 흡기 밸브 (19) 의 밸브 파라미터를 변화시키기 위하여 제공된다. 그러나, 본 발명은, 배기 밸브 (20) 의 밸브 파라미터를 변화시키기 위하여 가변 밸브 작동 장치 (5) 가 제공되는 경우에 적용될 수 있다. 도시된 실시형태에서, 가변 밸브 작동 장치 (5) 는 가변 밸브 타이밍 기구 (51) 및 가변 밸브 듀레이션 기구 (53) 를 포함한다. 그러나, 본 발명은, 가변 밸브 작동 장치 (5) 가 하나만의 가변 밸브 타이밍 기구 (51) 또는 하나만의 가변 밸브 듀레이션 기구 (53) 를 포함하는 경우에도 적용될 수 있다. 가변 밸브 작동 기구는 가변 밸브 작동 장치 (5) 로 한정되는 것이 아니라 흡기 밸브 (19) 및 배기 밸브 (20) 의 밸브 파라미터를 변화시키는 임의의 기구일 수 있다.

본 발명은 가변 밸브 작동 장치 (5) 를 가지지 않는 내연 기관에 적용될 수 있다. 즉, 본 발명은 지연 제어 및 부하 보상 제어를 실행시키는 임의의 엔진에 적용될 수 있다.

Claims

엔진에 의해 구동되는 보조 장치가 엔진에 연결되는 내연기관용 제어 장치로서, 상기 내연기관용 제어 장치는, 엔진 정지 요청이 이루어질 때로부터 엔진이 실제로 정지될 때까지의 기간을 연장시키기 위한 지연 제어 및, 상기 보조 장치의 구동 부하에 따라 엔진 출력을 조정하기 위한 부하 보상 제어를 실행하며, 상기 내연기관용 제어 장치는, 엔진 정지 요청이 이루어질 때부터 규정된 기간이 경과할 때까지 연료 분사 및 연료 점화를 연속적으로 실행하기 위한 절차를 지연 제어로서 실행하며, 엔진 정지 요청이 이루어지고 보조 장치가 작동할 때에 출력 조정부가 엔진 제어 값을 변경시키기 위한 출력 감소 제어를 실행하여 엔진 출력이 일시적으로 감소되는 출력 조정부를 포함하는 내연기관용 제어 장치.
제 1 항에 있어서,

엔진 정지 요청이 이루어지기 직전의 구동 부하에 따라, 상기 출력 조정부는 엔진 제어 값의 변경량을 설정하는, 내연기관용 제어 장치.
제 2 항에 있어서,

상기 구동 부하가 증가됨에 따라, 상기 출력 조정부는 엔진 제어 값의 변경량을 증가시키는, 내연기관용 제어 장치.
제 3 항에 있어서,

상기 보조 장치는 공조기의 압축기이고, 엔진 정지 요청이 이루어지기 직전 의 압축기의 토출량이 증가됨에 따라, 상기 출력 조정부는 상기 변경량을 증가시키는, 내연기관용 제어 장치.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 보조 장치는 경사판식 가변 용량 압축기이며, 상기 출력 조정부는 엔진 정지 요청이 이루어지기 직전의 압축기의 토출압을 토대로 출력 감소 제어의 실행 기간을 설정하는, 내연기관용 제어 장치.
제 5 항에 있어서,

상기 토출압이 증가됨에 따라, 상기 출력 조정부는 상기 실행 기간을 단축시키는, 내연기관용 제어 장치.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

엔진 제어 값의 변경 후에, 상기 출력 조정부는 상기 출력 감소 제어의 실행 주기의 적어도 일부 동안에 엔진 제어 값의 변경량을 일시적으로 유지하는, 내연기관용 제어 장치.
제 7 항에 있어서,

상기 보조 장치는 경사판식 가변 용량 압축기이며, 엔진 정지 요청이 이루어지기 직전의 압축기의 토출압이 증가됨에 따라, 상기 출력 조정부는 상기 변경량을 유지시키기 위한 상기 주기를 단축시키는, 내연기관용 제어 장치.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 엔진 제어 값을 변경한 후에, 상기 출력 조정부는 출력 감소 제어의 실행 주기의 적어도 일부 동안에 엔진 제어 값의 변경량을 점진적으로 감소시키는, 내연기관용 제어 장치.
제 9 항에 있어서, 상기 보조 장치는 경사판식 가변 용량 압축기이며, 엔진 정지 요청이 이루어지기 직전의 압축기의 토출압이 증가됨에 따라, 상기 출력 조정부는 상기 변경량의 감소가 시작될 때로부터 상기 감소가 완료될 때까지의 주기를 단축시키는, 내연기관용 제어 장치.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 엔진 제어 값은 점화 타이밍을 포함하고, 상기 출력 감소 제어가 실행될 때에 상기 출력 조정부는 상기 점화 타이밍을 지각시키는, 내연기관용 제어 장치.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 엔진은 흡기 공기량을 조정하기 위한 조정 밸브를 구비하며, 상기 엔진 제어 값은 상기 조정 밸브의 개도를 포함하며, 출력 감소 제어가 실행될 때에 흡기 공기량이 감소되도록 상기 출력 조정부는 조정 밸브의 개도를 조정하는, 내연기관용 제어 장치.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 엔진 제어 값은 상기 엔진에 공급된 연료의 양을 포함하며, 상기 출력 감소 제어가 실행될 때에 상기 출력 조정부는 연료 공급량을 감소시키는, 내연기관용 제어 장치.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 부하 보상 제어가 실행될 때에, 상기 내연기관용 제어 장치는 공회전 (idling) 중의 엔진 속도가 규정된 목표 공회전 속도로 되도록 엔진 출력을 조정하는, 내연기관용 제어 장치.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 엔진은 하나 이상의 흡기 밸브 및 배기 밸브의 밸브 파라미터를 변경하기 위한 가변 밸브 작동 기구를 가지며,

상기 내연기관용 제어 장치는 상기 지연 제어가 시작된 후에 엔진을 시동시키는데 적합한 값으로 상기 밸브 파라미터를 변경하는 변경부를 포함하는, 내연기관용 제어 장치.