KR101210430B1

KR101210430B1 - 내연기관의 위상을 결정하는 방법 및 장치

Info

Publication number: KR101210430B1
Application number: KR1020067016512A
Authority: KR
Inventors: 프랭크 베이쓰; 홍 장
Original assignee: 콘티넨탈 오토모티브 게엠베하
Priority date: 2004-12-23
Filing date: 2006-08-17
Publication date: 2012-12-10
Also published as: EP1706603B1; US20070233356A1; DE102004062406A1; KR20070085064A; EP1706603A1; DE502005001729D1; DE102004062406B4; WO2006069871A1; US7469676B2; JP4262752B2; CN1922390A; JP2007522381A; CN100410500C

Abstract

본 발명은 내연기관 위상 결정 방법 및 장치에 관한 것이다. 상기 장치는 흡입영역, 배출 영역, 가스 교환 밸브에 작용하는 하나 이상의 캠샤프트 및 하나 이상의 센서를 포함하며 캠샤프트의 위상이 위상 조정 장치에 의해 크랭크샤프트의 위상에 대해 조정될 수 있으며, 상기 하나 이상의 센서의 측정 신호는 특정 위상(PH_E)이 결정될 수 있도록 한다. 상기 배출 영역으로부터 상기 흡입영역으로의 가스 리플럭스의 감지 동안 위상 조정 장치는 캠샤프트의 위상 조정에 따라 제어된다. 정정값(KOR_E)은 관련된 특정 위상(PH_E) 및 특정 할당 위상(PH_G)을 기초로 하여 결정된다. 다음 작동 모드에서, 각각의 특정 위상(PH_E)은 정정값(KOR_E)을 기초로 하여 정정된다.

Description

내연기관의 위상을 결정하는 방법 및 장치 {METHOD AND DEVICE FOR DETERMINING AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE PHASE}

본 발명은 흡입영역, 배출 가스 영역 및 하나 이상의 캠샤프트를 구비한 내연기관의 위상을 결정하는 방법 및 장치에 관한 것으로, 이는 가스 교환 밸브에 작용하여 캠샤프트에 대한 가스 교환 밸브의 위상이 위상 조정 장치에 의해 조정될 수 있다.

내연기관의 출력과 효율에 관련된 요구조건은 매우 엄격하다. 동시에 엄격한 법률 조항은 오염 물질 배출이 낮은 수준으로 유지될 것을 요구한다. 이를 위해 내연기관에는 위상 조정 장치가 조립될 수 있으며, 위상 조정 장치는 작동 동안 내연기관의 캠샤프트와 크랭크샤프트 사이의 위상을 변형하기 위해 이용될 수 있다. 가스 유입 및/또는 가스 배출 밸브의 개방 또는 폐쇄의 각각의 시작 및 마지막이 크랭크샤프트상의 기준점과 관련하여 변형될 수 있다. 이는 실린더 내의 가스의 레벨이 변형되는 것을 허용하며, 특히 배출 가스가 각각의 실린더 내부로 역으로 공급되는 것이 가능하다.

본 발명의 목적은 위상의 정밀한 결정을 허용하는, 내연기관의 위상을 결정하기 위한 방법 및 장치를 발명하기 위한 것이다.

상기 목적은 독립 청구항의 특징에 의해 달성된다. 본 발명의 유용한 실시예가 종속항에 특정되어 있다.

본 발명은 흡입영역, 배출 가스 영역 및 하나 이상의 캠샤프트를 구비한 내연기관의 위상을 결정하기 위한 방법 및 대응 장치를 특징으로 하며, 이는 가스 교환 밸브에 작용하며 크랭크샤프트에 대한 가스 교환 밸브의 위상은 하나 이상의 센서를 구비한 위상 조정 장치에 의해 조정될 수 있으며, 위상 조정 장치의 측정 신호의 함수로서, 결정된 위상이 결정된다. 유출영역으로부터 흡입영역으로 가스의 리플럭스(reflux)가 확인될 때까지, 위상 조정 장치는 캠샤프트의 위상을 조정하기 위해 작동된다. 그리고나서 정정값이 할당된 결정된 위상(determined phase) 및 미리결정된 디폴트 위상(predetermined default phase)의 함수로서 결정된다. 그리고나서 각각의 결정된 위상은 후속 작동 동안 정정값의 함수로서 정정될 수 있다.

위상은 예를 들면 각각의 캠샤프트와 크랭크샤프트의 미리결정된 각도 위치에서 크랭크샤프트 둘다의 기준 마크 사이의 대표적 각도이며, 이는 예를 들면 실린더의 피스톤의 점화 동안 상사점일 수 있지만 크랭크 샤프트의 소정의 다른 미리결정된 각도 위치일 수 있다. 센서의 측정 신호의 함수로서 결정된 위상이 결정되고, 센서(들)는 제 1 부재로서 치형 휠을 구비한, 홀 센서와 같은, 프리컨틀리 인크리멘탈 센서(frequently incremental sensor)이다. 센서의 장치 내에서의 허용오차, 조정 장치의 마모 및/또는 노화가 센서의 측정 신호의 부정확하거나 변형된 할당을 초래하여 결정된 위상에서 에러가 발생한다.

적절한 방식으로 위상 조정 장치를 조정함으로써, 유출영역으로부터 흡입영역으로 가스가 리플럭스되는 내연기관의 작동 지점을 달성하는 것이 가능하다. 가스의 리플럭스는 내연 기관의 작동 사이클 동안 유출영역에 있는 가스가 유출영역으로부터 흡입영역으로 역 유동하는 것을 의미한다.

본 발명은 상기 리플럭스 발생이 시작하는 동안 위상이 각각의 내연기관 또는 내연기관 타입을 위해 알려진 사실을 이용한다. 따라서, 리플럭스의 확인시 정확한 위상, 디폴트 위상을 할당하는 것이 가능하다. 그리고나서 정정값은 디폴트 위상의 함수로서 결정될 수 있으며 위상은 유출영역으로부터 흡입영역으로의 가스의 리플럭스가 확인되어 후속 작업을 가능하게 될 때 위상 조정 장치의 선택적인 상이한 작동 동안 위상을 정정하도록 결정되고 각각의 경우 정정값의 함수로서 결정된다. 이는 내연기관의 매우 정밀한 제어를 허용한다.

본 발명의 유용한 실시예에 따라, 유출영역으로부터 흡입영역으로의 가스의 리플럭스는 흡입 파이프 압력의 함수로서 확인된다. 이는 어떠한 경우에도 자주 존재하는 흡입 파이프 압력 센서가 유출영역으로부터 흡입영역으로의 가스의 리플럭스를 확인하기 위해 용이하게 이용될 수 있다는 장점을 가진다.

이러한 의미에서, 유출영역으로부터 흡입영역으로의 리플럭스가 확인되는 경우, 흡입 파이프 압력이 미리결정된 작동 조건 하에서 미리결정된 흡입 파이프 한계값(threshold value)을 초과할 때 유용하다. 이는 리플럭스가 특별히 유용하게 확인되도록 한다. 미리결정된 작동 조건은 가스의 리플럭스 전 및 동안 흡입 파이프 압력이 충분히 정밀하고 바람직하게는 리플럭스 없이 충분히 변하지 않도록 미리결정되는 것이 바람직하다. 따라서, 미리결정된 작동 조건이 예를 들면 내연기관의 정상 작동 조건(stationary operating state)을 포함하는 경우 유용할 수 있다.

본 발명의 추가의 유용한 일 실시예에 따라, 흡입 파이프 압력의 맥동(pulsation)의 진폭이 미리결정가능한 맥동 한계값을 초과할 때 유출영역으로부터 흡입영역으로의 리플럭스가 확인된다. 맥동은 실린더의 개수와 회전 속도의 함수인, 주파수를 구비한 흡입 파이프 압력의 진동이다. 이러한 절차는 맥동이 리플럭스 동안 발생하고 리플럭스가 이러한 방식으로 매우 정밀하게 확인될 수 있다는 사실을 기초로 한다.

본 발명의 추가의 유용한 일 실시예에 따라, 유출영역으로부터 흡입영역으로의 가스의 리플럭스는 흡입영역에서의 가스의 온도의 함수로서 확인된다. 이는 흡입영역에서의 가스의 온도가 고온 리플럭스 가스에 의해 증가한다는 사실을 기초로 한다. 따라서, 유출영역으로부터 흡입영역으로의 가스의 리플럭스를 확인하기 위해 흡입영역에서 다른 목적을 위한 어떠한 경우에도 선택적으로 존재하는 온도 센서를 이용하는 것이 가능하다.

본 발명의 추가의 유용한 일 실시예에 따라, 흡입영역에서의 가스의 온도가 미리결정가능한 온도 한계값을 초과할 때, 유출영역으로부터 흡입영역으로의 리플럭스가 확인된다. 따라서 리플럭스는 매우 용이하게 결정될 수 있다. 특히 많은 양의 배출 가스가 반드시 흡입영역으로 역 유동하지 않으면서 초기 확인이 가능하다.

본 발명의 추가의 유용한 일 실시예에 따라, 유출영역으로부터 흡입영역으로의 가스의 리플럭스는 유출영역에서의 가스의 온도의 함수로서 확인된다. 리플럭스는, 내연기관의 작동 조건 동안, 감지된 온도가 배출 가스의 부존재를 나타내는 값으로부터 공급되는 연료 없이 배출 가스의 존재를 나타내는 온도로 변화될 때, 확인된다. 본 발명의 추가의 유용한 실시예에 따라, 유출영역으로부터 흡입영역으로의 가스의 리플럭스는 유출영역에서의 가스의 온도가 미리 결정가능한 추가의 온도 한계값을 초과할 때 확인된다.

본 발명의 추가의 유용한 일 실시예에 따라, 유출영역으로부터 흡입영역으로의 가스의 리플럭스는 유출영역에서의 가스의 온도가 미리결정된 추가의 온도 한계값을 초과할 때 확인된다.

본 발명의 추가의 유용한 실시예에 따라, 가스 타입 센서는 유출영역에 있는 내연기관에 배치되고, 가스 타입 센서의 측정 신호는 가스 타입 센서의 영역에서 배출 가스의 부존재 또는 존재를 나타낸다. 리플럭스는, 내연기관의 작동 조건 동안 가스 타입 센서의 측정 신호가 배출 가스의 존재를 나타내는 측정 신호값으로부터 공급되는 연료 없이 배출 가스의 존재를 나타내는 측정 신호 값으로 변화할 때, 확인된다. 가스 타입 센서는 예를 들면 람다 탐침, 2-위치 또는 선형 람다 탐침일 수 있다. 이러한 가스 타입 센서, 즉 특히 람타 탐침은 어떠한 경우에도 람다 규정을 위한 내연기관에 존재하며 유출영역으로부터 흡입영역으로의 가스의 리플럭스를 확인하는 목적을 위해 용이하게 이용할 수 있다.

본 발명의 전형적인 실시예는 첨부된 도면을 참조하여 설명된다.

동일한 구조 또는 기능을 가진 부재는 모든 도면에서 동일한 도면부호로 표시된다.

도 1은 제어 장치를 구비한 내연기관의 도면이며,

도 2는 도 1에 다른 내연기관의 부품의 추가 도면이며,

도 3은 결정된 위상을 결정하기 위한 제 1 프로그램의 흐름도를 보여주며,

도 4는 결정된 위상을 결정하기 위한 제 1 프로그램의 흐름도를 보여주며,

도 5는 결정된 위상을 결정하기 위한 제 3 프로그램의 흐름도를 보여준다.

내연기관(도 1)은 흡입영역(1), 엔진 블록(2), 실린더 헤드(3) 및 유출영역(4)을 포함한다. 흡입영역(1)은 트로틀 밸브(5), 또한 매니폴드(6) 및 실린더(Z1)에서 유입 채널을 경유하여 엔진 블록(2)으로 연결되는 흡입 파이프(7)를 포함하는 것이 바람직하다. 엔진 블록(2)은 또한 커넥팅 로드(10)를 경유하여 실린더(Z1)의 피스톤(11)에 연결되는 크랭크샤프트(8)를 포함한다.

실린더 헤드(3)는 가스 유입 밸브(12) 및 가스 유출 밸브인 가스 교환 밸브를 구비한 밸브 드라이브, 및 이에 배치된 밸브 드라이브(14, 15)를 포함한다.

캠샤프트(18)가 제공되며, 캠 샤프트는 가스 유입 밸브(12) 상에 작용하는 캠(16)을 포함한다. 위상 조정 장치(20)(도 2)가 제공되며 이는 크랭크샤프트(8) 및 캠샤프트(18) 사이의 위상을 조정하기 위해 이용될 수 있다. 이러한 위상 조정 은 예를 들면 위상이 조정되어야 하는 방향에 따라 위상 조정 장치(20)의 고압 챔버 내의 유압 압력을 증가시키거나 대응하는 압력을 감소시킴으로써 이루어진다. 가능한 위상 조정 영역이 화살표(21)로 표시되어 있다.

바람직하게는 두 개 이상의 캠샤프트(18, 18')가 제공되며 제 1 캠샤프트(18)는 각각의 가스 유입 밸브(12)에 배치되고 제 2 캠샤프트(18')는 각각의 가스 유출 밸브(13)에 배치된다. 간단한 실시예에서, 특히 제 2 캠샤프트(18')는 상기 크랭크샤프트(8)에 대해 고정된 위상로 크랭크샤프트에 기계적으로 연결될 수 있다. 그러나 대응하는 위상 조정 장치를 경유하여 크랭크샤프트(8)에 결합될 수도 있다. 이러한 경우 제 2 캠샤프트(18')의 위상은 또한 변형될 수 있다.

크랭크샤프트(8)와 캠샤프트(18) 사이의 위상을 변화시킴으로써, 실린더(Z1)의 유입 및 유출 둘다가 작동하는 동안, 가스 유입 밸브(12)와 가스 유출 밸브(13)의 밸브 랩(valve lap), 즉 크랭크샤프트 각도 범위를 변형하는 것이 가능하다. 위상 조정 장치(20) 및 또한 밸브 리프트 조정 장치(19)는 본 기술분야의 숙련자에게 공지된 어떠한 다른 방식으로도 구성할 수도 있다.

실린더 헤드(3)는 또한 주사 밸브(22) 및 스파크 플러그(23)를 포함할 수 있다. 주사 밸브(22)는 흡입 파이프(7)에 교대로 위치할 수도 있다.

제어 장치(25)가 배치된 센서에 제공되고 센서는 상이한 측정 변수를 감지하고 각각의 경우 측정 변수의 값을 결정한다. 제어 장치(25)는 측정 변수 중 하나 이상의 함수로서 상이한 조작 변수를 결정하며 상이한 조작 변수는 대응하는 액츄에이터에 의한 최종 제어 부재를 제어하도록 하나 또는 그 이상의 작동 신호로 전 환된다. 제어 장치(25)는 또한 내연기관을 제어하기 위한 장치 또는 내연기관의 위상을 결정하기 위한 장치로서 지칭될 수도 있다.

센서는 가속기 페달(27)의 위치를 감지하는 페달 위치 센서(26), 트로틀 밸브(5)의 상류부의 공기 질량 유동을 감지하는 공기 질량 센서(28), 트로틀 밸브가 개방되는 정도를 감지하는 트로틀 밸브 위치 센서(30), 흡입영역(1)에서의 가스의 온도(T_IM)를 감지하는 제 1 온도 센서(32), 매니폴드(6)에서의 흡입 파이프 압력(P_IM)을 감지하는 흡입 파이프 압력 센서(34), 크랭크샤프트 각도(CRK)를 감지하여 회전 속도(N)를 할당하는 크랭크 각도 센서(36)이다. 캠샤프트 각도(CAM)를 감지하는 캠샤프트 각도 센서(39)가 제공된다. 두 개의 크랭크샤프트가 존재하는 경우, 캠샤프트 각도 센서(39, 40)가 각각의 캠샤프트에 배치되는 것이 바람직하다. 가스 타입 센서, 특히 람다 탐침(42)이 제공되어 유출영역에서의 산소 함량을 감지하며 이 측정 신호는 연료 연소가 실린더에서 발생할 때 실린더 내의 공연비의 특성이 된다. 특정 센서가 결정된 위상(PH_E)을 감지하기 위해 제공될 수도 있다. 결정된 위상(PH_E)을 감지하기 위한 하나 이상의 센서가 캠샤프트 각도 센서(39, 40) 및/또는 크랭크 각도 센서(36)에 의해 제공되는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예에 따라, 언급된 센서의 어떠한 서브세트(subset)도 존재할 수 있거나 부가 센서도 존재할 수 있다.

최종 제어 부재는 예를 들면 트로틀 밸브(5), 가스 유입 및 가스 유출 밸브(12, 13), 위상 조정 장치(20), 주사 밸브(22) 또는 스파크 플러그(23)이다.

실런더(Z1) 뿐만 아니라 추가의 실린더(Z2 내지 Z4)가 제공되는 것이 바람직 하며 여기에 대응하는 최종 제어 부재 및 선택적인 센서가 또한 배치된다.

내연기관의 위상을 결정하기 위한 프로그램은 제어 장치(25)의 프로그램 메모리에 저장되어 내연기관의 작동 동안 프로세싱된다. 이러한 프로그램은 단계(S1)에서 시작된다. 변수는 단계(S1)에서 선택적으로 초기화될 수 있다.

단계(S2)에서 흡입 파이프 압력(P_IM)이 감지된다. 단계(S4)에서 흡입 파이프 압력 한계값이 바람직하게는 흡입 파이프 압력(P_IM)의 함수 및 선택적으로 내연기관의 추가 작동 변수로서 결정된다. 내연기관의 추가의 작동 변수는 측정변수 및 이로부터 유도된 변수를 포함한다. 흡입 파이프 압력 한계값은 엔진 테스트 베드 상의 테스트 또는 시뮬레이션에 의해 미리 결정된, 대응하는 특성 커브 또는 특성 세트에 의해 결정되는 것이 바람직하다. 간단한 일 실시예에서, 흡입 파이프 압력 한계값(TDH_P_IM)이 또한 영구적으로 미리 설정될 수도 있다.

단계(S6)에서, 미리결정된 작동 조건(BB_G)이 존재하는지를 확인한다. 미리결정된 작동 조건은 예를 들면 주로 정지 작동 조건 및/또는 예를 들면 내연기관의 트러스트 모드에서 연료가 공급되지 않는 작동 조건(BZ_NF)을 포함하며, 여기에서 연료가 주사 밸브(22)를 통하여 실린더(Z1 내지 Z4)로 공급되지 않는다. 미리결정된 작동 조건(BB_G)은 제 1 캠샤프트(18)의 위상의 어떠한 조정도 가능하게는 내연기관의 작동 중에 무의미한 충격을 가지도록 선택되어 특히 무의미한 충격에 의해 발생된 토크 및 선택적으로 오염물 배출 상에서 진행된다.

미리결정된 작동 조건(BB_G)은 또한 일시적인 조건 또는 드라이브 거리의 함수가 되는 조건을 포함하는 경우 유용할 수도 있다. 이들은 예를 들면 단계(S6)의 조건만이 충족되어 매우 종종 제 1 캠샤프트의 위상의 하나의 정정값(KOR_E)이 오직 엔진 작동 당 또는 또 다른 시간 간격 또는 내연기관이 배치되는 차량의 미리 결정된 드라이브 거리 내에서 조차 한번만 결정된다.

단계(S6)의 조건이 만족되면, 단계(S8)에서, 작동 신호(SG_E)가 위상 조정 장치(20)에 대해 증가치(D_SG) 만큼 증가된다. 이와 달리 작동 신호(SG_E)는 위상 조정 장치(20)에 대해 대응하여 감소될 수 있다. 그리고나서 위상 조정 장치(20)는 이렇게 변형된 작동 신호(SG_E)를 기초로하여 작동된다. 그리고나서 흡입 파이프 압력(P_IM)은 단계(S10)에서 다시 감지된다. 이를 위해, 흡입 파이프 압력의 다수의 개별 측정 값이 감지되어 평균화된다.

단계(S12)에서 제 1 캠샤프트(18)의 결정된 위상(PH_E)은 단계(S8)의 실행후 감지된 캠샤프트 각도(CAM) 및 크랭크샤프트 각도(CRK)의 함수로서 결정된다.

그리고나서 단계(S10)에서 감지된 흡입 파이프 압력(P_IM)이 흡입 파이프 압력 한계값(THD_P_IM) 보다 더 큰지를 확인한다. 초과하는 경우 단계(S14)에서 유출영역으로부터 흡입영역으로 가스의 리플럭스가 있도록 결정되어야 하는 흡입 파이프 압력 한계값(THD_P)에 대해 적절한다. 단계(S14)의 조건이 충족되지 않은 경우, 프로세싱이 단계(S12)에서 계속된다. 부가적으로 다른 실시예가 또한 단계(S6)에서 직접 연속될 수 있다.

그러나, 단계(S14)의 조건의 충족되면, 단계(S16)에서 제 1 캠샤프트(18)의 위상의 정정값(KOR_E)이 제 1 캠샤프트(18) 및 디폴트 위상(PH_G)의 결정된 위상(PH_E)의 함수로서 결정된다. 디폴트 위상은 제어 장치(25)의 데이터 메모리에 저장되고 위상의 조정에 의해 리플럭스가 발생하기 시작하거나 단계(S6 내지 S14)의 진행을 기초로 하여 확인될 때, 필수적으로 제 1 캠샤프트(18)의 실제 위상의 정정값이 된다. 디폴트 위상(PH_G)는 대응하는 계산, 시뮬레이션 또는 엔진 테스트 베드상의 테스트에 의해 미리 결정된다.

제 1 캠샤프트(18)의 위상의 정정값(KOR_E)은 적절한 공식에 의해 단계(S16)에서 결정된다. 따라서 특히 간단한 실시예에서 결정된 위상(PH_E) 및 디폴트 위상(PH_G) 사이의 차이의 함수로서 직접 결정될 수 있다. 그러나 공식은 또한 디폴트 위상(PH_G)와 결정된 위상(PH_E) 사이의 차이의 어떠한 웨이팅(weighting)을 포함하거나 프로그램을 통한 이전의 작동 동안 단계(S16)에서 결정된 제 1 캠샤프트(18)의 위상의 정정값(KOR_E)을 결합한다. 단계(S16) 후 프로그램은 단계(S2)로 연속하는 것이 바람직하다. 그러나, 선택적으로 단계(S18)에서 바로 연속될 수 있다.

단계(S6)의 조건이 충족되지 않는다면, 단계(S18)에서, 제 1 캠샤프트(18)의 위상(PH_E)은 크랭크샤프트 각도(CRK), 캠샤프트 각도(CAM) 및 정정값(KOR_E)의 함수로서 결정된다. 이러한 방식으로 제 1 캠샤프트의 위상은 결정된 위상(PH_E)에 의해 단계(S18)에서 각각의 경우 매우 정밀하게 결정될 수 있다. 단계(18)는, 단계(S6)의 적어도 미리결정된 작동 조건(BB_G)이 존재하지 않는 경우, 미리결정가능한 크랭크샤프트 각도(CRK)의 통과후 각각의 경우 또는 미리결정된 시간 간격에서 내연기관의 작동 동안 다시 처리되는 것이 바람직하다.

선택적으로 또는 단계(S4)에 부가하여, 단계(S4')가 제공될 수 있으며 이 단계(S4')에서 맥동 한계값(THD_PULS)이 결정되며, 바람직하게는 또한 흡입 파이프 압력(P_IM) 및/또는 내연기관의 추가 작동 변수로서 제공될 수 있다. 그러나 맥동 한계값(THD_PULS)은 영구적으로 미리 설정될 수 있다. 선택적으로 또는 부가하여 단계(S14')가 제공될 수 있으며, 여기에서 흡입 파이프 압력(P_IM)의 맥동의 진폭(P_PULS)이 맥동 한계값(THD_PULS) 보다 큰 것이 확인된다. 맥동 진폭(P_PULS)은 단계(S10)에서 감지된 흡입 파이프 압력(P_IM)의 다수의 개별 측정 값의 대응하는 평가에 의해 결정되는 것이 바람직하다. 맥동 한계값(THD_PULS)은 초과하는 경우 유출영역으로부터 흡입영역으로 가스의 리플럭스가 되는 적절한 방식으로 선택되는 것이 바람직하다. 단계(S14)에 따라, 단계(S14')의 조건이 충족되면, 단계(S16)가 프로세싱되고 상기 조건의 충족되지 않으면, 단계(S2 또는 S6)가 프로세싱된다. 단계(S14 및 S14')의 조건은 적절한 조합으로 확인될 수도 있다.

내연기관의 위상을 결정하기 위한 제 2 프로그램은 단계(S20)에서 시작되고(도 4), 이 단계에서 변수가 선택적으로 초기화된다. 도 5를 참조하여 아래 상세하게 설명되는 제 2 프로그램 및 제 3 프로그램은 제 1 프로그램에 대한 하나의 선택예로서 서로에 대한 또는 서로 조합한 보충으로서 실행될 수 있다. 제 1 프로그램의 단계에 대한 차이점이 아래 설명된다.

단계(S22)에서 흡입영역(1)에서의 가스의 온도(T_IM)가 결정된다. 단계(S24)에서 온도 한계값(THD_T_IM)이 단계(S4)에서와 같이 결정된다. 단계(S26)에서 단계(S6)에 따라 미리결정된 작동 조건(BB_G)이 존재하는지를 확인한다. 단계(S26)의 조건이 충족되면, 단계(S18)에 대응하는 단계(S38)가 프로세싱된다. 그러나, 단계(S26)의 조건이 충족되면, 단계(S8)에 대응하는 단계(S28)가 프로세싱된 다. 흡입영역(1)에서 가스의 온도(T_IM)는 단계(S30)에서 결정된다. 이는 단계(S10)에서와 같이 발생될 수 있다. 단계(S32)는 단계(S12)에 대응한다. 단계(S34)에서 단계(S14)에서와 같이 흡입영역에서의 가스의 온도(T_IM)가 온도 한계값(THD_T_IM) 보다 더 크다. 단계(S34)의 조건이 만족되지 않는 경우, 프로세싱이 단계(S22) 또는 단계(S26)에서 단계(S14)에 따라 연속된다. 그러나 단계(S34)의 조건이 만족되는 경우, 단계(S16)에 대응하는 단계(S36)가 프로세싱된다.

제 3 프로그램(도 5)으로, 단계(S40)가 시작된다. 단계(S42)에서 작동 상태(BZ)가 BZ_NF에 연료가 공급되지 않고 작동 상태에 대응하는지를 확인하고 선택적으로 정정값(KOR_E)의 재결정이 시간의 경과 또는 드라이브 거리 조건에 의해 요구되는지를 확인한다. 단계(S42)의 조건은 각각의 경우 처음으로 공급되는 연료가 없는 작동 상태(BZ_NF)의 가정의 시작 후 적절한 짧은 시간을 충족하는지를 매우 자주 확인하는 것이 바람직하다. 그리고나서 다음 단계(S44)에서 결정된 산소 함량(O2)이 가스 타입 센서(42)의 영역에서 배출 가스의 부존재를 나타낼 때 처음으로 충족하는 것이 바람직하다. 주사 밸브(22)를 통한 연료의 공급이 비활성된 후 연소기관의 각각의 실린더(Z1 내지 Z4)에서의 추가의 연소가 없으며 신선한 공기가 흡입영역으로부터 유출영역으로 펌핑된다. 가스 타입 센서의 반응 시간에 따라, 산소 함량(O2_1)이 가스 타입 센서(22)에 의해 감지되고 이는 가스 타입 센서(42)의 영역에서 배출 가스의 부존재를 나타낸다. 이러한 산소 함량(O2_1)은 가스 타입 센서(42)에 의해 단계(S44)에서 감지된다.

단계(S46)에서, 위상 조정 장치(20)를 위한 작동 신호(SG_E)는 단계(S8)에 따라 변형된다. 단계(S48)에서 추가의 산소 함량(O2_2)이 다시 가스 타입 센서(42)에 의해 감지된다. 단계(S50)에서 결정된 위상은 단계(S12)에 따라 결정된다.

단계(S52)에서 제 1 산소 함량(O2_1)이 가스 타입 센서(42)의 영역에서 배출 가스의 부존재를 나타내고 제 2 산소 함량(O2_2)이 가스 타입 센서의 영역에서 배출 가스의 존재를 나타낸다. 단계(S52)의 조건이 충족되지 않은 경우, 프로세싱이 단계(S46)에서 다시 바로 연속하는 것이 바람직하다. 그러나 단계(S52)의 조건이 만족되는 경우, 단계(S54)에서 제 1 크랭크샤프트(18)의 위상에 대한 정정값(KOR_E)은 단계(S16)의 진행에 따라 결정된다. 단계(S46 내지 S52)의 반복된 프로세싱의 적절하게 짧은 시컨스로, 유출영역(4)으로부터 흡입영역(1)으로 가스 또는 가스들의 리플럭스가 위상의 조정에 의해 발생할 때 유출영역에 여전히 배출 가스가 있으며 이 배출 가스는 가스 타입 센서(42)가 배치되는 영역으로 회수되는 것을 보장하는 것이 가능하다.

그리고나서 디폴트 위상(PH_G)는 테스트, 계산 또는 시뮬레이션에 의해 적절한 방식으로 결정되어 단계(S52)의 조건이 만족되도록 시작될 때 제 1 캠샤프트(18)의 실제 위상을 다시 제시한다.

정정값(KOR_E)을 결정하기 위해, 단계들 및 특히 단계(S14, S34 및 S52)의 조건이 어떠한 방식으로도 서로 조합될 수 있다. 다른 실시예로서 위상 조정 장치(20)가 제 2 캠샤프트에 대해서만 배치된 경우, 대응하는 프로그램이 제 2 캠샤프트를 위해 제공될 수 있다. 대응하는 위상 조정 장치(20)가 제 1 및 제 2 캠 샤프트 둘다에 배치되는 경우, 특정 정정값이 대응하는 프로그램에 의해 각각의 캠샤프트(18, 18')에 대해 결정되는 것이 바람직하다. 이를 위해, 각각의 다른 캠샤프트(18, 18')에 배치되는 위상 조정 장치는 각각의 경우 예를 들면 기계적 중단에서 기준 위치에 있는 것이 바람직하다.

Claims

흡입영역(1), 유출영역(4), 가스 교환 밸브에 작용하는 하나 이상의 캠샤프트(18, 18'), 및 하나 이상의 센서를 구비하고, 크랭크샤프트(8)에 대한 상기 캠샤프트의 위상이 위상 조정 장치(20)에 의해 조정될 수 있으며, 상기 센서의 측정 신호에 따라 결정된 위상(PH_E)이 결정되는, 내연기관의 위상 결정 방법으로서,

상기 위상 조정 장치(20)는 상기 유출영역(4)으로부터 상기 흡입영역(1)으로의 가스의 리플럭스가 확인될(identified) 때까지 상기 캠샤프트(18, 18')의 위상을 조정하도록 작동되며,

상기 결정된 위상(PH_E) 및 미리 결정된 디폴트 위상(PH_G)에 따라 정정값(KOR_E)이 결정되며,

개별적인 상기 결정된 위상(PH_E)이 후속 작동 동안 상기 정정값(KOR_E)에 따라 정정되는,

내연기관의 위상 결정 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 유출영역(4)으로부터 상기 흡입영역(1)으로의 가스의 리플럭스가 흡입 파이프 압력(P_IM)에 따라 확인되는,

내연기관의 위상 결정 방법.
제 2 항에 있어서,

상기 흡입 파이프 압력(P_IM)이 미리 결정된 작동 조건 하에서 미리 결정되는 흡입 파이프 압력 한계값(THD(P_IM))을 초과할 때, 상기 유출영역(4)으로부터 상기 흡입영역(1)으로의 가스의 리플럭스가 확인되는,

내연기관의 위상 결정 방법.
제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,

상기 흡입 파이프 압력(P_IM)의 위치의 진폭(amplitude)이 미리 결정되는 맥동 한계값(THD_PULS)을 초과할 때, 상기 유출영역(4)으로부터 상기 흡입영역(1)으로의 가스의 리플럭스가 확인되는,

내연기관의 위상 결정 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 유출영역(4)으로부터 상기 흡입영역(1)으로의 가스의 리플럭스가 상기 흡입영역(1) 내의 가스의 온도(T_IM)에 따라 확인되는,

내연기관의 위상 결정 방법.
제 5 항에 있어서,

상기 흡입영역(1) 내의 가스의 온도(T_IM)가 미리 결정되는 온도 한계값(THD_T_IM)을 초과할 때, 상기 유출영역(4)으로부터 상기 흡입영역(1)으로의 가스의 리플럭스가 확인되는,

내연기관의 위상 결정 방법.
제 1 항에 있어서,

공급되는 연료 없이, 상기 내연기관의 작동 상태 동안, 감지된 온도가 배출 가스의 부존재를 나타내는 값으로부터 배출 가스의 존재를 나타내는 값으로 변화될 때, 상기 유출영역(4)으로부터 상기 흡입영역(1)으로의 가스의 리플럭스가 상기 유출영역(1) 내의 가스의 온도에 따라 확인되는,

내연기관의 위상 결정 방법.
제 7 항에 있어서,

상기 유출영역(1) 내의 가스의 온도가 미리 결정되는 추가의 온도 한계값을 초과할 때, 상기 유출영역(4)으로부터 상기 흡입영역(1)으로의 가스의 리플럭스가 확인되는,

내연기관의 위상 결정 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 내연기관의 배출 가스 영역(4) 내에 가스 타입 센서(42)가 배치되고, 상기 가스 타입 센서(42)의 측정 신호는 상기 가스 타입 센서(42)의 영역 내의 배출 가스의 존재 또는 부존재를 나타내며,

공급되는 연료 없이, 상기 내연기관의 작동 상태 동안, 상기 가스 타입 센서(42)의 측정 신호가 배출 가스의 부존재를 나타내는 측정 신호값으로부터 상기 배출 가스의 존재를 나타내는 측정 신호값으로 변화할 때, 상기 유출영역(4)으로부터 상기 흡입영역(1)으로의 가스의 리플럭스가 확인되는,

내연기관의 위상 결정 방법.
흡입영역(1), 유출영역(4), 가스 교환 밸브에 작용하는 하나 이상의 캠샤프트(18, 18'), 및 하나 이상의 센서를 구비하며, 크랭크샤프트(8)에 대한 상기 캠샤프트의 위상이 위상 조정 장치(20)에 의해 조정될 수 있으며, 상기 센서의 측정 신호에 따라 결정된 위상(PH_E)이 결정되는, 내연기관의 위상 결정 장치로서,

상기 장치는, 상기 유출영역(4)으로부터 상기 흡입영역(1)으로의 가스의 리플럭스가 확인될 때까지 상기 캠샤프트(18, 18')의 위상을 조정하기 위해 상기 위상 조정 장치(20)를 작동시키도록,

상기 결정된 위상(PH_E) 및 미리 결정된 디폴트 위상(PH_G)에 따라 정정값(KOR_E)을 결정하도록, 그리고

후속 작동 동안 상기 정정값(KOR_E)에 따라 개별적인 상기 결정된 위상(PH_E)을 정정하도록, 구성되는,

내연기관의 위상 결정 장치.