KR101262178B1 - 밸브 양정 변경을 사용하여 내연 기관을 제어하기 위한 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 밸브 양정이 변경되는 내연 기관을 제어하기 위한 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 방법의 틀 안에서는, 기본 흡입 다기관 모델의 적용 이외에 변경 흡입 다기관 모델이 밸브 양정 변경을 위한 변경-관련 압력 범위에 적용된다. 이와 같은 적용은 내연 기관의 거의 일정한 토크로써 밸브 양정 변경을 가능케 한다.

Description

밸브 양정 변경을 사용하여 내연 기관을 제어하기 위한 방법 {METHOD FOR CONTROL OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE WITH VALVE STROKE SWITCHING}
도 1은 제 1 실시예에 따라 실시된 양정 1로부터 양정 2로의 밸브 양정 변경을 도시한 흐름도.
도 2는 제 2 실시예에 따라 실시된 양정 1로부터 양정 2로의 밸브 양정 변경을 도시한 흐름도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1, 2: 밸브 양정
CAM_IN, CAM_EX: 캠 샤프트 신호
IGA: 실린더 개별적인 전체 점화각
MAP: 흡입 다기관 압력 N: 회전수
PV: 페달값 TCO: 냉각제 온도
TIA: 흡입 공기 온도 TOIL: 오일 온도
본 발명은 밸브 양정 변경, 특히 별개의 밸브 양정 변경을 사용하여 내연 기관을 제어하기 위한 방법에 관한 것이다.
내연 기관에서 밸브 양정 변경의 원리는 선행 기술에 공지되어 있다. 따라서, 예를 들어 포르쉐 사(社)의 Vario Cam Plus와 같은 시스템은 수년 전부터 이미 대량 생산되고 있다(참조; "Handbuch Verbrennungsmotor", 발행인: van Basshuysen/Schaefer, Vierweg 출판사, 1판, 2002년 4월). 상기 선행 기술에서의 문제점은 이전과 마찬가지로 밸브 양정 변경 과정 그 자체이다. 특히 작은 밸브 양정으로부터 큰 밸브 양정으로의 변경은 내연 기관의 토크 중립과 관련하여 여러가지 어려움들을 제공한다. 내연 기관의 불충분한 토크 중립은 하나의 밸브 양정으로부터 다른 밸브 양정으로의 변경 동안 자동차가 감지 가능한 정도로 흔들릴 때에 나타난다. 그 원인은 거의 피할 수 없는 내연 기관의 연료 과다 소비율 모델 또는 배출율 모델(흡입 다기관(manifold) 모델)의 부정확성이다.
엔진 관리 시스템 내에서 동작하고 그곳에서 내연 기관의 상응하는 작동 데이터를 제공받는 상기 모델들은 작동점의 함수로서 연소 공정에 제공되는 공기 질량을 계산한다. 상기 계산된 공기 질량으로부터, 특정 공기/연료 비율을 지키는 가운데 정의된 람다 값을 고려하여 분사될 연료의 양이 계산된다. 이와 같은 연료의 양은 재차 내연 기관의 개별 연소 사이클의 예상된 토크를 결정한다.
각각의 밸브 양정 구성을 위하여 엔진 관리 시스템 내에는 하나의 독자적인 모델이 제공되어 있다. 모델 데이터는 소위 샘플링 포인트들로 지칭되는 바로부터 형성되는 특성 맵(map)들 내부에 저장된다. 변경을 위한 품질 기준은, 양쪽 구성들에서 실제 엔진 토크 ― 다시 말해 밸브 양정 변경 직전 및 직후의 엔진 토크 ― 가 가급적 동일하다는 것이다. 그러나 모델 계산시에 작은 에러들은 토크의 차이들 및 결과적으로 밸브 양정 변경시에 부정확성을 야기한다.
이런 경우 선행 기술에서의 다른 문제점은, 밸브 양정 변경에 의하여 일반적으로는 내연 기관의 연소-관련 성질이 변경된다는 것이다. 이와 같은 문제점은 주로 채널 분사기에서 밸브의 변경된 유동 횡단면으로 인하여 예상될 수 있다. 또 다른 문제점은, 밸브 양정 변경의 진행중에 연소 성질의 변경이 이루어진다는 것인데, 예를 들면 스파크-점화 연소 공정이 제어된 자체-점화로 전이할 때이다.
원칙적으로, 엔진 관리 시스템 내에서 동작되는 모델들은 임의의 원하는 정밀도로 실행될 수 있다. 그러나 이 경우의 문제점은, 맵핑될 양에 영향을 미치는모든 파라미터들이 특정 정확성으로 기록되어야만 하는 경우에는 상기 모델들의 복잡성이 빠르게 증가한다는 것이다. 심지어 현대의 엔진 관리 시스템도 이와 같은 측면에서는 그들의 한계들에 빠르게 도달한다. 이 경우에는 엔진 관리 시스템의 메모리 저장 능력 및 계산 능력이 빠르게 고갈됨으로써, 결국에는 정확성 측면에서 절충 및 희생이 이루어져야 한다.
본 발명의 목적은, 선행 기술에 비하여 밸브 양정 변경 공정 동안 개선된 토크 중립을 특징으로 하는, 밸브 양정 변경을 사용하여 내연 기관을 제어하기 위한 방법을 제시하는 것이다.
전술한 문제점은 독립 청구항 1에 따른 방법에 의해서 해결된다. 본 발명의 바람직한 실시예들 및 개선예들은 아래의 상세한 설명, 첨부된 도면 및 종속 청구항들에서 기술된다.
밸브 양정 변경을 사용하여 내연 기관을 제어하기 위한 본 발명에 따른 방법은 다음과 같은 단계들을 포함한다: 기록된 흡입 다기관 압력으로부터 출발하여 내연 기관의 적어도 하나의 제 1 밸브 양정 및 제 2 밸브 양정을 위한 기본 흡입 다기관 모델을 사용하여 기본 실린더 충전 상태, 특히 기본 공기량을 결정하는 단계, 상기 기록된 흡입 다기관 압력에 기초하여 밸브 양정 변경을 위한 변경-관련 압력 범위를 검출하는 단계, 및 변경 흡입 다기관 모델을 사용하여 변경-관련 압력 범위를 위한 내연 기관의 작동점에 상응하게 변경 실린더 충전 상태를 결정함으로써, 변경 실린더 충전 상태를 토대로 하여 작동되는 밸브 양정 변경이 거의 일정한 엔진 토크로써 실행할 수 있는 단계.
본 발명에 따른 방법은 바람직하게 내연 기관의 엔진 관리 시스템에 의해서 실현된다. 상기 방법의 출발점은 계속해서 엔진 관리 시스템에 의해 기록된 내연 기관의 작동 데이터, 예컨대 흡입 다기관 압력, 엔진 속도, 스로틀 밸브의 위치 등에 의해 형성된다. 이 방법의 주된 요소들 중 하나는, 밸브 양정 변경을 위한 변경-관련 압력 범위 밖에서 기본 흡입 다기관 모델이 기본 실린더 충전 상태를 내연 기관의 작동점에 상응하게 결정한다는 것이다. 한 실시예에 따르면, 상기 기본 흡입 다기관 모델은 내연 기관의 가능한 모든 밸브 양정을 위해서 동시에 각각 실시된다. 엔진 관리 시스템에 의해 밸브 양정 변경이 요구되는 경우에 내연 기관의 필요한 작동 데이터가 상기 기본 흡입 다기관 모델에 의해서 미리 계산되어 새로운 밸브 양정을 위하여 이용되게 한다.
내연 기관이 밸브 양정 변경을 위한 변경-관련 압력 범위 안에 있다는 것을 엔진 관리 시스템이 검출하자마자, 실린더 충전 상태는 변경 흡입 다기관 모델에 의해서 계산된다. 기본 흡입 다기관 모델과 비교할 때, 이것은 더욱 높은 정확성으로 실린더 충전 상태가 산출됨으로써, 결과적으로는 내연 기관의 다수의 작동 데이터를 고려하여 내연 기관의 거의 일정한 토크를 갖는 밸브 양정 변경이 가능한 반면, 그와 동시에 밸브 양정 변경을 제어하기 위한 전체 방법을 위한 저장- 및 계산 복잡성은 제한된다.
한 실시예에 따라, 변경-관련 압력 범위를 위한 변경 흡입 다기관 모델은 각각의 밸브 양정을 위한 기본 흡입 다기관 모델 및 각각의 밸브 양정을 위한 충전 보정 모델로 이루어진다. 각각의 밸브 양정을 위한 상기 충전 상태 보정 모델은 기본 흡입 다기관 모델에 비해 더욱 상세한 실린더 충전 데이터를 제공함으로써, 결과적으로 상기 충전 보정 모델은 상기 기본 흡입 다기관 모델의 값들에 보정 방식으로 중첩된다. 작은 양의 비용으로 낮은 실린더 충전 상태를 결정할 수 있기 위하여, 상기 기본 흡입 다기관 모델은 내연 기관의 각각의 밸브 행정을 위해 각각 하나의 기본 특성 맵으로 동작한다. 상기 충전 보정 모델도 또한 바람직하게는 엔진 관리 시스템에 저장된 특성 맵들을 기초로 하지만, 상기 특성 맵들은 또한 상기 기본 흡입 다기관 모델과 마찬가지로 특성 맵들에 기초하지 않는 상응하는 계산에 의해서 수행될 수 있다.
변경 흡입 다기관 모델에서, 상기 기본 흡입 다기관 모델과 상기 충전 보정 모델이 함께 동작함으로써, 상기 충전 보정 모델에서는 보정값, 특히 보정-공기량이 각각의 밸브 양정을 위한 기본 실린더 충전 상태를 위해서 결정되며, 상기 보정값은 기본 실린더 충전 상태에 가산될 때, 보정 실린더 충전 상태를 유발한다. 한 실시예에 따라 상기 결정된 보정 실린더 충전 상태와 동시에 또한 기본 실린더 충전도 작동 데이터를 결정하기 위해 계속 전달되는 반면, 상기 보정 실린더 충전 상태를 토대로 하여 내연 기관의 작동 데이터의 보정도 또한 계산된다. 이와 관련하여 결정된 특정 보정 변수들은 예를 들어 분사 시간 보정, 점화각 보정 그리고 스로틀 밸브 위치의 보정이다. 이와 같은 방식에 의해서는 바람직하게, 변경-관련 압력 범위 안에서 기본 흡입 다기관 모델에 비해 더욱 높은 정확성으로 동작하는 충전 상태 보정 특성 맵이 내연 기관의 작동 데이터의 결정에 포함된다.
추가의 한 실시예에 따라서는, 변경 압력으로부터의 거리가 증가함에 따라 보정값의 감소 비율이 상기 보정 실린더 충전 상태에 통합된다는 점에서, 보정 실린더 충전 상태의 가중된 결정이 이루어진다.
본 발명의 추가의 한 실시예에 따르면, 상기 변경 흡입 다기관 모델은 단지 개별 밸브 양정을 위한 상세 흡입 다기관 모델에 의해서만, 변경-관련 압력 범위로 제한되어 형성된다.
상기 실시예에서는, 변경-관련 압력 범위 밖에서는 단지 기본 흡입 다기관 모델만이 실린더 충전 상태의 계산을 위해서 이용된다. 변경-관련 압력 범위 안에서 내연 기관의 작동 데이터를 결정하기 위한 더욱 높은 정확성을 보장하기 위하여, 상기 변경-관련 압력 범위는 상세 흡입 다기관 모델에 의하여 실린더 충전 데이터를 결정할 목적으로 이용된다. 상기 상세 흡입 다기관 모델이 기본 흡입 다기관 모델에 비해 더욱 좁은 흡입 다기관-압력 범위로 맵핑되기 때문에, 이 경우에는 내연 기관의 작동 데이터를 더욱 높은 정확성으로 저장하기 위하여 더 많은 용량이 이용 가능하다.
추가의 한 실시예에 따라, 상기 상세 흡입 다기관 모델은 개별 밸브 양정을 위한 변경-실린더 충전 상태를 특정하게 계산하거나 또는 상기 변경-실린더 충전 상태는 개별 밸브 양정에 특정한 충전 특성 맵에 기초로 하여 결정된다.
추가의 한 실시예에 따르면, 전체적으로 계산 능력 및/또는 저장 용량을 절약하기 위하여, 상기 상세 흡입 다기관 모델은 실린더 충전 상태를 결정하는 것과 관련하여 기본 흡입 다기관 모델보다 큰 정확도로 실행된다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명된다.
본 발명의 한 실시예는 도 1에 도시되어 있다. 도 1에는 내연 기관의 엔진 관리 시스템 내부에서 실행되는 밸브 양정 변경 방법의 흐름도가 도시되어 있다. 기록되어 상기 엔진 관리 시스템으로 포워딩되는 내연 기관의 작동 데이터가 상기 방법을 위한 토대를 형성한다. 상기 작동 데이터는 다른 무엇보다도 엔진 속도(N), 가속도기 페달값(PV), 흡입 다기관 압력(MAP), 냉각제 온도(TCO), 오일 온도(TOIL), 흡입 공기 온도(TIA), 캠 샤프트 신호(CAM_IN, CAM_EX) 및 실린더-특정 전체 점화각(IGA)을 포함한다.
내연 기관의 작동 상태의 함수로서 밸브 양정의 변경을 제어하기 위하여, 상기 기록된 흡입 다기관 압력(MAP)이 바람직하게 출발점을 형성한다. 밸브 양정은 예를 들어 이산적인 밸브 양정 1과 이산적인 밸브 양정 2 사이에서 변경된다. 또한, 2개 이상의 밸브 양정 사이에서 변경이 이루어지는 경우 또는 밸브 양정을 연속적으로 조정하는 것도 생각할 수 있다.
흡입 다기관 압력(MAP)은 내연 기관의 작동 상태의 함수로서 제공되는 공기량의 척도가 된다. 내연 기관의 작동 상태에 상응하게 요구된 토크에 도달하기 위하여, 실린더 충전 상태의 구성 요소인 공기량에 상응하게 연료가 측정된다.
내연 기관의 엔진 작동 상태 또는 전술한 작동 데이터는 기본 흡입 다기관 모델에 계속 포워딩된다. 상기 기본 흡입 다기관 모델은 각각 내연 기관의 선택 가능한 개별 밸브 양정과 동시에 그리고 요구된 작동 상태 또는 토크의 함수로서 기본 실린더 충전 상태를 결정한다. 상기 기본 실린더 충전 상태는 바람직하게 기본 공기량(MAF1, MAF2)을 위한 요구 사항으로부터 구성되며, 상기 기본 공기량에 내연 기관을 작동시키기 위한 연료량이 비례하여 측정된다.
흡입 다기관 압력(MAP)의 절대값 및 내연 기관의 작동 상태의 함수로써, 하나의 밸브 양정으로부터 다른 밸브 양정으로의 변경이 이루어지는 변경-관련 압력 범위가 규정된다. 내연 기관이 상기 측정된 흡입 다기관 압력(MAP)에 따라 변경-관련 압력 범위 밖에 있으면, 내연 기관의 실린더 충전 상태는 기본 흡입 다기관 모델에 의하여 기본 실린더 충전의 형태로 지정된다. 상기 기본 실린더 충전 상태, 즉 바람직하게 기본 공기량은 예를 들어 각각의 밸브 행정을 위하여 계산 규정에 따라서 엔진 관리 시스템 내에서 계산될 수 있다. 상기 기본 공기량을 기본 특성 맵을 기초로 하여 계산 능력 및 저장 용량을 절약할 목적으로 검출하는 것도 또한 생각할 수 있다.
변경-관련 압력 범위와 비교해보면, 기본-압력 범위, 즉 상기 기본 흡입 다기관 모델이 실린더 충전 상태를 계산하기 위해 이용되는 범위는 상대적으로 넓다. 계산 비용을 제한하기 위하여, 단지 제한된 개수의 작동 데이터만이 기본 특성 맵 내에 저장되어 기본 흡입 다기관 모델에서 처리될 수 있다. 이와 같은 제한은 계산 비용 및 상기와 같은 특성 맵들의 복잡성을 비경제적인 수준으로 상승시키지 않기 위해서 이루어진다. 내연 기관의 각각의 밸브 양정을 위해 존재하는 상기 기본 특성 맵을 토대로 하여, 정상 동작 중에는 실린더 충전값들, 특히 추가의 엔진 제어를 목적으로 이용되는 밸브 양정 1 및 밸브 양정 2를 위한 기본 공기량(MAF1, MAF2)이 지정된다.
엔진 관리 시스템이 성능 조회, 흡입 다기관 압력(MAP) 및/또는 토크 조회를 기초하여 내연 기관이 변경-관련 압력 범위 안에 있다는 것을 검출하면, 상기 엔진 관리 시스템은 변경 실린더 충전 상태를 결정하기 위하여 변경 흡입 다기관 모델을 작동시킨다. 상기 변경 실린더 충전 상태의 결정에는 내연 기관의 작동 상태, 현재 선택된 밸브 양정 및 선택될 밸브 양정이 관여한다. 상기 변경 흡입 다기관 모델에 의해서는, 실린더 충전 상태, 즉 제 1 밸브 행정으로부터 제 2 밸브 행정으로의 변경 도중의 변경 실린더 충전 상태가 기본 실린더 충전 상태에 비해 더욱 정확하게 결정됨으로써, 내연 기관의 밸브 양정 변경은 거의 일정한 토크로, 다시 말해 토크 중립 상태에서 실시된다.
한 실시예에 따르면, 변경 흡입 다기관 모델은 각각의 밸브 양정을 위한 기본 흡입 다기관 모델 및 각각의 밸브 양정을 위한 충전 보정 모델로 이루어진다. 변경-관련 압력 범위를 검출한 후에는, 상기 충전 보정 모델이 계산 결과를 기초하거나 또는 내연 기관의 가능한 밸브 양정을 위한 충전 보정 특성 맵을 이용하여 실린더 충전 상태를 위한 보정값(△MAF_CORR1 및 △MAF_CORR2)을 결정한다. 내연 기관이 변경-관련 압력 범위 안에 있을 필요가 없으면, 그에 상응하게 충전 보정 모델이 작동하지 않게 된다. 전술한 보정값의 결정 후에 엔진 관리 시스템에 의해서 밸브 행정을 위한 변경 요구가 이루어지면, 상기 보정값(△MAF_CORR1, 2)은 기본 흡입 다기관 모델로부터 얻어진 공기량-값(MAF1, MAF2)에 중첩된다. 상기 중첩은 가산기 내에서 이루어지며, 상기 가산기 내부에서는 + 및 - 연산 부호를 갖는 보정 공기량(△MAF_CORR1, △MAF_CORR2)이 상기 기본 공기량(MAF1, MAF2)에 가산될 수 있다. 그 다음에 현재 적용된 밸브 행정에 상응하는 기본 공기량(MAF) 및 보정된 기본 공기량(MAF_CORR)이 내연 기관의 토크 보정-블록으로 포워딩된다.
예를 들어 충전 보정 모델에서 다이아그램 심볼에 의해 도 1에 도시되어 있는 충전 보정 모델의 전술한 보정 특성 맵 기록들은, 단지 저장 용량 원인들 때문에, 좁은 흡입 다기관-압력 범위가 맵핑되도록 구현된다. 상기 압력 범위가 변경-관련 압력 범위에 상응함으로써, 충전 보정 특성 맵의 보정은 상기 압력 범위 안에서 정확하게 이루어진다. 이 경우 상기 압력 범위는, 통상적으로 밸브 양정 변경이 이루어지는 압력값이 대략 중앙에서 커버되도록 선택된다. 더 나아가 충전 보정 특성 맵들은 정확한 데이터가 제공되어 바람직한 방식으로 실린더 충전 상태와 관련된 모든 영향 변수들, 예컨대 엔진 회전 속도, 흡입 공기 온도, 캠 샤프트의 세팅, 선회 밸브의 위치 등을 커버한다. 이것은, 상응하는 특성 맵점들이 명시적으로 목표되고 차량- 또는 엔진 분야에 데이터가 공급된다는 점에서 달성된다.
추가의 방법에서는 상기 보정 실린더 충전 상태(MAF_KORR), 바람직하게는 보정된 공기량이, 기본 실린더 충전 상태(Basis-MAF), 바람직하게는 기본 공기량에 비해, 차이를 이용하여 내연 기관에 대한 상응하는 토크 보정을 결정하기 위하여 사용된다. 그 결과, 충전 보정 특성 맵들로부터 유도되는 보정 실린더 충전 상태는 상기 기본 흡입 다기관 모델을 기초하여 계산된 내연 기관의 작동 데이터에 적용된다. 전술한 내연 기관의 블록 "토크 보정" 안에서는, 예를 들어 분사 시간(△TI)의 보정, 점화각(△IGA)의 보정, 스로틀 밸브 위치(△TPS)의 보정 등과 같은 내연 기관의 작동 데이터를 위해 특정 보정 변수들이 계산된다. 따라서, 보정값의 추가 계산은 특정 계산 경비를 요구하게 되는데, 그 이유는 상기 추가 계산이 내연 기관의 토크를 일정하게 유지하기 위하여 모든 작동 변수에서 고려되어야만 하기 때문이다.
본 발명에 따른 방법의 추가의 한 실시예에 따라, 변경-관련 압력 범위에 근접하는 경우에는 충전 보정이 가중 방식으로 고려된다. 다시 말해서, 밸브 양정을 위한 흡입 다기관-변경 압력에 더 많이 근접할수록, 상기 충전 보정 모델에 의하여 계산된 보정은 더 강하게 영향을 받는다. 이와 같은 내용은 밸브 양정들 사이에서의 매우 유연한 변환을 가능케 한다. 또한, 데이터량이 동일한 경우에 정밀하게 조절된 기본 흡입 다기관 모델 범위를, 변경-관련 압력 범위보다 더 크게 구현하는 것도 바람직한데, 그 이유는 어떤 경우에도 변경 과정을 위하여 더욱 정확한 실린더 충전값들이 사용될 수 있기 때문이다.
도 2에 도시된 추가 실시예에 따르면, 엔진 관리 시스템은 이미 앞에서 논의된, 내연 기관의 개별적으로 가능한 밸브 양정을 위한 기본 흡입 다기관 모델 및 상세 흡입 다기관 모델을 포함한다. 상기 엔진 관리 시스템에 의해서 변경-관련 압력 범위가 전혀 검출되지 않으면, 실린더 충전 상태 및 그와 더불어 기본 공기량은 상기 기본 흡입 다기관 모델에 의해서 전술된 것과 동일한 방식으로 지정된다. 엔진 관리 시스템이 내연 기관의 작동 상태를 기초하여 변경-관련 압력 범위를 검출하면, 도 2에 도시된 방법에 따라 상세 흡입 다기관 모델이 작동하는 한편, 상기 기본 흡입 다기관 모델의 데이터는 더 이상 토크 모델로 전송되지 않는다. 내연 기관의 제어를 위해 지정될 공기량은 단지 상기 상세 흡입 다기관 모델에 의해서만 정의된다.
내연 기관의 전술한 작동 상태 데이터가 상기 상세 흡입 다기관 모델뿐만 아니라 상기 기본 흡입 다기관 모델에 통합되는 한편, 변경-관련 압력 범위 안에서는 상기 기본 흡입 다기관 모델의 보정이 전혀 이루어지지 않는다. 그 대신에 실린더 충전 상태, 바람직하게는 공기량(DETAIL MAF1 및 DETAIL MAF2)의 독자적인 결정이 상기 범위 안에서 실행된다. 이와 같은 결정은 계산에 의해서 이루어질 수 있거나 또는 특성 맵들에 기초하여 이루어질 수 있다. 상기 결정된 실린더 충전 상태, 특히 계산된 MAF-값은 나중에 내연 기관의 토크 모델에 공급된다. 이와 같은 내용의 장점은, 상기 방법 또는 내연 기관 제어부의 원래의 구조가 단지 한 장소에서만 중단되어야 하는 한편, 그렇지 않은 경우에는 상기 구조가 유지될 수 있다는 것이다.
충전 보정 모델과 유사하게, 상기 상세 흡입 다기관 모델은 단지 변경-관련 압력 범위에만 맵핑된다. 그 결과, 유사한 크기로 저장된 데이터량으로 인하여, 훨씬 더 큰 압력 범위에 맵핑된 기본 흡입 다기관 모델에 비해 더욱 높은 정확성의 가능성이 나타난다.
도 2에 따른 토크 모델이 기본 흡입 다기관 모델의 공기량 값을 기초하여 구성되지 않기 때문에, 도 1에 따른 산술 집약적인 보정값 계산은 불필요하다. 상기 상세 흡입 다기관 모델의 계산된 공기량이 상기 토크 모델에 직접 통합함으로써, 그 다음에는 분사 시간(TI), 점화각(IGA) 및 스로틀 밸브 위치(TPS)가 출력될 수 있다.
더 나아가서는, 기본 흡입 다기관 모델로부터 상세 흡입 다기관 모델로의 변경이 이력 현상(히스테리시스)과 연관하여 형성되는 것도 장점이 된다. 이와 같은 방식에 의해서는, 작동점 변동이 작은 경우에도 지터(Jitter)로서도 공지된 지속적인 변경이 방지된다.
따라서, 다양한 실시예에서 기술된 본 발명에 따른 방법의 주된 장점은, 변경-관련 압력 범위에서는 실린더 내부로 유입되는 공기 질량이 보다 정확하게 계산된다는 것이다. 그럼으로써, 토크에 대한 평가는 정확성을 획득하게 되고, 밸브의 변경 과정은 개선되어 흔들림 없이 진행된다. 상기 압력 범위와 관련된 특성 맵들이 좁게 구현된다는 사실은 저장 공간을 절약하고, 엔진 관리 시스템 또는 작동 제어 장치의 자원을 보호한다. 또한 보정값의 계산은 단지 변경-관련 압력 범위 안에서만 이루어지고, 추가의 계산은 단지 주어진 변경 조건에서만 이루어진다. 따라서, 추가의 계산 비용이 줄어든다. 또한 응용 비용도 제한된다. 본 발명에 따른 방법의 추가의 장점은, 이 방법이 개별적으로 사용된 기능 구조와 무관하게 기존의 엔진 관리 시스템에 간단히 통합될 수 있다는 것이다.
본 발명에 따른 내연 기관 제어 방법에 의해서는, 선행 기술에 비하여 밸브 양정 변경 공정에서의 토크 중립이 개선되었다.

Claims (14)

  1. 밸브 양정(valve lift) 변경을 사용하여 내연 기관을 제어하기 위한 방법으로서,
    기록된 흡입 다기관(manifold) 압력(MAP)으로부터 출발하여 상기 내연 기관의 적어도 하나의 제 1 밸브 양정 및 적어도 하나의 제 2 밸브 양정에 대한 기본 흡입 다기관 모델의 도움으로 기본 실린더 충전을 결정하는 단계,
    상기 기록된 흡입 다기관 압력(MAP)에 기초하여 상기 밸브 양정 변경을 위한 변경-관련 압력 범위를 검출하는 단계, 및
    변경 실린더 충전에 기초하여 동작되는 상기 밸브 양정 변경이 상기 내연 기관의 일정한 토크로 실행될 수 있도록, 변경 흡입 다기관 모델의 도움으로 상기 변경-관련 압력 범위에 대한 상기 내연 기관의 작동점에 대응하는 변경 실린더 충전을 결정하는 단계
    를 포함하는,
    내연 기관을 제어하기 위한 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 변경 흡입 다기관 모델은 각각의 밸브 양정을 위한 상기 기본 흡입 다기관 모델 및 각각의 밸브 양정을 위한 충전 보정 모델로 이루어지는,
    내연 기관을 제어하기 위한 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 기본 흡입 다기관 모델은 각각의 경우 별개의 기본 특성 맵(map)에 기초하여 각각의 밸브 양정을 위한 기본 실린더 충전을 결정하는,
    내연 기관을 제어하기 위한 방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 충전 보정 모델은 각각의 밸브 양정을 위한 상기 기본 실린더 충전(MAF1, MAF2)을 위해서 보정값(△MAF_CORR1, △MAF_CORR2)을 결정하며, 상기 보정값은 상기 기본 실린더 충전(MAF1, MAF2)에 가산될 때, 보정 실린더 충전(MAF_KORR)을 산출하는,
    내연 기관을 제어하기 위한 방법.
  5. 제 2 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 충전 보정 모델은 각각의 경우 밸브 양정마다 충전 보정 특성 맵을 갖는,
    내연 기관을 제어하기 위한 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 충전 보정 특성 맵으로 상기 변경-관련 압력 범위만을 커버링하는 단계를 더 포함하는,
    내연 기관을 제어하기 위한 방법.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 보정 실린더 충전(MAF_KORR) 및 상기 보정 실린더 충전에 기초하여 결정된 특정 보정 변수들을 고려하여, 상기 내연 기관의 토크 보정의 목적으로 엔진의 작동 데이터를 보정하는 단계를 더 포함하는,
    내연 기관을 제어하기 위한 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    변경 압력으로부터의 거리가 증가할 때 감소하는 비율로 상기 보정값(△MAF_CORR1, △MAF_CORR2)이 상기 보정 실린더 충전에 통합되도록, 가중 방식으로 상기 보정 실린더 충전을 결정하는 단계를 더 포함하는,
    내연 기관을 제어하기 위한 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 변경 흡입 다기관 모델은 오직 각각의 밸브 양정을 위한 상세 흡입 다기관 모델에 의해서만, 상기 변경-관련 압력 범위로 제한되어 형성되는,
    내연 기관을 제어하기 위한 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 상세 흡입 다기관 모델은 각각의 밸브 양정에 대한 상기 변경 실린더 충전을 특정하게 계산하거나 또는 각각의 밸브 양정에 특정한 충전 특성 맵에 기초하여 상기 변경 실린더 충전을 결정하는,
    내연 기관을 제어하기 위한 방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    계산 능력 및/또는 메모리 저장 용량을 절약하기 위하여, 상기 상세 흡입 다기관 모델은 상기 실린더 충전의 결과와 관련하여 상기 기본 흡입 다기관 모델보다 더 큰 정확도로 실행되는,
    내연 기관을 제어하기 위한 방법.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 기본 실린더 충전을 결정하는 단계는 기본 공기량(MAF1, MAF2)을 결정하는 단계를 포함하는,
    내연 기관을 제어하기 위한 방법.
  13. 제 4 항에 있어서,
    상기 보정값(△MAF_CORR1, △MAF_CORR2)은 보정 공기량을 포함하는,
    내연 기관을 제어하기 위한 방법.
  14. 제 7 항에 있어서,
    상기 특정 보정 변수들은 분사 시간 보정(△TI), 점화각 보정(△IGA) 및 스로틀(throttle) 밸브 위치의 보정을 포함하는,
    내연 기관을 제어하기 위한 방법.
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