KR101285283B1 - 내연 기관을 작동시키기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 내연 기관은 다수의 실린더 및 하나의 배기 가스관을 구비하며, 상기 배기 가스관 내에서는 각각의 실린더 내에 있는 혼합물이 각각의 방출 스트로크 안으로 유입된다. 본 발명에 따라, 연소 불발율(combustion misfire rate)은 내연 기관의 하나 이상의 작동 변수에 따라서 결정된다. 배기 가스관 내부의 온도는 상기 연소 불발율에 따라서 결정된다.

Description

내연 기관을 작동시키기 위한 방법 및 장치 {METHOD AND DEVICE FOR OPERATING AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE}
본 발명은, 다수의 실린더 및 하나의 배기 가스관을 구비하며, 상기 배기 가스관 내에서 각각의 실린더 내에 있는 혼합물이 각각의 방출 스트로크 안으로 유입되도록 구성된, 내연 기관을 작동시키기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
내연 기관이 그 내부에 배치되어 있는 자동차의 허용 가능한 유해 물질 방출과 관련된 법 규정들이 점점 더 엄격해짐에 따라, 내연 기관의 작동 중에 유해 물질의 방출을 가급적 적게 유지할 필요성이 증가하고 있다. 이와 같은 유해 물질 방출의 감소는 한편으로는 공기/-연료-혼합물의 연소 중에 내연 기관의 각각의 실린더 내에서 생성되는 유해 물질의 방출을 줄임으로써 이루어질 수 있다. 다른 한편으로는, 공기/연료-혼합물의 연소 공정 중에 각각의 실린더 내에서 발생하는 유해 물질의 방출을 무해한 물질로 변환하는 배기 가스 후처리 시스템이 내연 기관에 사용되었다. 이와 같은 목적을 위해 일산화탄소, 탄화수소 및 질소 산화물을 무해 물질로 변환하는 촉매 변환기가 사용된다. 상기 촉매 변환기의 우수한 변환 능력에 대한 전제 조건은, 한편으로는 각각의 배기 가스 촉매 변환기의 예정된 작동 온도에 도달해야 한다는 것 그리고 다른 한편으로는 그럼에도 과열이 발생하지 않아야 한다는 것이다. 이와 같은 이유에서, 촉매 변환기가 그 내부에 배치되어 있는 배기 가스관 내에 있는 배기 가스의 온도를 가급적 정확하게 검출하는 것이 중요하다.
더 나아가 최근의 내연 기관에서는 내연 기관의 작동 중에 진단이 필요하다. 이와 같은 맥락에서 연소 불발(미점화) 상황이 발생하는지의 여부가 모니터링 된다. 이와 같은 연소 불발은 다양한 원인을 가질 수 있는데, 예를 들자면 분사 밸브의 원치 않는 비개방에 의해서 야기되는 내연 기관의 분사 시스템 내에서의 에러가 그 원인이 될 수 있다. 이와 같은 에러는 나중에 연료의 비율 조절시에 에러를 야기할 수 있고, 그와 더불어 실린더 내에 있는 혼합물의 점화를 방해할 수 있다. 하지만, 상기 에러 원인은 내연 기관의 점화 시스템에서 발생하는 에러에 의해서도 야기될 수 있다. 진단의 틀 안에서 상기와 같은 연소 불발이 검출되면, 이와 같은 연소 불발은 에러 엔트리(error entry)를 야기할 수 있고, 내연 기관이 그 내부에 배치되어 있는 차량의 운전자로 하여금 작업장을 찾게 하거나 또는 단순히 다음 고객 서비스의 틀 안에서 판독될 에러 엔트리만을 야기할 수도 있다.
DE 199 13 746 C2호에는 배기 가스를 악화시키고 촉매 변환기를 손상시키는 연소 엔진에서의 불발을 검출하기 위한 방법이 공지되어 있다. 배기 가스 촉매 변환기 뒤에 배치된 람다 센서의 람다 센서 전압이 검출된 연소 불발과 관련하여 결정된다. 상기 연소 불발은 예를 들어 비정상적인 주행 상태를 검사함으로써 검출될 수 있다. 상기 람다 센서 전압에 따라서 추후에 에러 점화, 에러 분사 또는 다른 에러의 결과로 나타나는 불발의 형태가 추론된다.
본 발명의 과제는 내연 기관의 흡입관 내부의 온도를 정확하게 결정할 수 있는 내연 기관을 작동시키기 위한 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
상기 과제는 독립 청구항들의 특징들에 의해서 해결된다. 본 발명의 바람직한 실시예들은 종속 청구항들의 특징부에 기재되어 있다.
본 발명은, 다수의 실린더 및 하나의 배기 가스관을 구비하며, 상기 배기 가스관 내에서 각각의 실린더 내에 있는 혼합물이 각각의 방출 스트로크 안으로 유입되도록 구성된, 내연 기관을 작동시키기 위한 방법 및 그 방법에 상응하는 장치를 특징으로 한다. 연소 불발율은 내연 기관의 하나 이상의 작동 변수에 따라서 결정된다. 배기 가스관 내부의 온도는 상기 연소 불발율에 따라서 결정된다.
본 발명은, 연소 불발율을 고려함으로써 배기 가스관 내부의 온도가 매우 정확하게 결정될 수 있다는 인식을 토대로 한다. 연소 불발이란, 각각의 실린더의 연소 스트로크 중에 상기 각각의 실린더 내에 있는 혼합물이 원치 않게 비-점화되는 상태를 의미한다. 배기 가스관 내부의 온도에 의해서는, 촉매 변환기를 과열로부터 보호하기 위하여, 예를 들어 상기 배기 가스관 내에 있는 배기 가스 촉매 변환기와 관련된 냉각 조치들을 실행할 수 있는지의 여부가 결정될 수 있다.
본 발명의 한 바람직한 실시예에 따라, 배기 가스관 내부의 온도는 한 가지 연소 불발의 에러 원인에 따라서 결정된다. 이와 같은 바람직한 실시예에 따라, 연소 불발의 에러 원인이 배기 가스관 내부의 온도에 작용을 미친다는 인식이 활용된다. 따라서, 배기 가스관 내부의 온도가 매우 정확하게 결정될 수 있다.
추가의 한 바람직한 실시예에 따르면, 연소 불발의 에러 원인이 점화 시스템 내부에 있는지 아니면 내연 기관의 분사 시스템 내부에 있는지에 따라서 배기 가스관 내부의 온도가 결정된다. 이와 같은 맥락에서, 상기 에러 원인들 중에서 어떤 에러 원인이 존재하는지에 따라 배기 가스관 내부의 온도에 매우 중요한 작용이 미친다는 것 그리고 배기 가스관 내부의 온도가 매우 정확하게 검출된다는 인식이 활용된다.
추가의 한 바람직한 실시예에 따르면, 내연 기관의 작동 중에 하나 이상의 실린더의 연료 공급이 명백히 차단될 때의 배기 가스관 내부의 온도는 하나 이상의 실린더 내부에서의 연료 공급을 명백히 차단하기 위한 물리적인 차단 모델에 따라서 결정되며, 연소 불발이 검출된 경우에는 연료 공급이 명백히 차단된 가상의 개수의 실린더를 나타내는 특성 값이 상기 연소 불발율에 따라서 결정되고, 상기 특성 값에 따라서 배기 가스관 내부의 온도가 상기 물리적인 차단 모델을 위한 입력 값으로서 결정된다.
상기와 같은 방식으로, 배기 가스관 내부의 온도를 측정하기 위한 물리적인 차단 모델을 한편으로는 연료 공급이 명백히 차단된 경우에 이용하고, 다른 한편으로는 연소가 불발된 경우에 이용하는 이중적인 이용이 가능해진다. 이와 같은 이중적인 이용에 의해서는 배기 가스관 내부의 온도를 결정할 때에 연소 불발율을 매우 간단히 참조할 수 있게 된다.
추가의 한 바람직한 실시예에 따르면, 특성 값은 공기의 열 용량에 대한 연소 불발의 경우에 개별 실린더 내부에 있는 혼합물의 열 용량의 열 용량 비율에 따라서 결정된다. 이와 같은 방식으로, 물리적인 차단 모델은 연소 불발과 관련하여 매우 정확하게 이용될 수 있고, 그럼으로써 배기 가스관 내부의 온도 결정시에 연소 불발의 의존성이 매우 정확하게 고려될 수 있다.
이와 같은 맥락에서 볼 때, 특성 값이 개별 연소 불발의 경우에 결정된 공기/연료-혼합물에 따라서 결정되는 것이 특히 바람직하다. 이와 같은 방식으로, 특성 값은 매우 정확하게 결정될 수 있고, 그로 인해 배기 가스관 내부의 온도도 매우 정확하게 결정될 수 있다. 또한, 상기 결정된 공기/연료-혼합물은 개별 연소 불발 전에 일반적으로는 큰 추가 비용 없이 결정될 수 있는데, 그 이유는 통상적으로 배기 가스관 내부에는 공기/연료-비율을 검출하기 위한 하나 이상의 배기 가스 센서가 배치되어 있기 때문이다.
추가의 한 바람직한 실시예에 따르면, 특성 값은 단지 연소 불발을 위한 분사 시스템 내부에 에러의 원인이 있는 경우에만 열 용량 비율에 따라서 결정된다. 이와 같은 인식의 근거는, 분사 시스템 내부에 에러가 존재하는 경우에는 상황에 따라 제공되는 배기 가스 센서에 의해서 가상적으로 특히 희박한 혼합물이 검출된다는 사실이며, 이와 같은 사실로 인해 람다-조절 장치가 존재하는 경우에는 내연 기관의 다른 실린더 내부에서의 연료 공급을 심하게 증가시키고, 이로써 전체적으로 볼 때 배기 가스관 내부에서는 연소 되지 않은 연료의 비율이 현저히 증가하게 된다. 그에 비해, 예를 들어 점화 시스템 내부에 에러 원인이 존재하는 경우에는 연소되지 않은 혼합물이 상응하는 연료 성분으로 개별 실린더로부터 배기 가스관 내부로 유출되지만, 상황에 따라 제공되는 배기 가스 센서는 심하게 희박한 혼합물에 대해서는 전혀 신호화 하지 않는 것으로 나타났는데, 그 이유는 적어도 배기 가스 센서 영역에서는 계속해서 현저한 비율의 연료가 산화되기 때문이다. 따라서, 연소 불발을 위한 분사 시스템 내부에 에러 원인이 존재하는 경우에만 특성 값을 검출함으로써, 배기 가스관 내부의 온도는 열 용량 비율에 따라서 매우 정확하게 결정될 수 있다.
추가의 한 바람직한 실시예에 따르면, 배기 가스관 내부의 온도로서는 상기 배기 가스관의 배기 가스 촉매 변환기 내부의 온도가 결정된다. 이와 같은 방식에 의해서는, 특별히 과열에 대하여 배기 가스 촉매 변환기를 보호하기 위한 조치들이 의도한 바대로 도입될 수 있다. 또한, 연소 불발율을 고려함으로써는 배기 가스 촉매 변환기 내부에서 발생하는 발열 상태가 매우 우수하게 산정될 수 있고, 그럼으로써 배기 가스 촉매 변환기 내부의 온도도 극도로 정확하게 검출될 수 있다.
배기 가스 촉매 변환기 내부의 온도가 연소 불발을 위한 에러 원인에 따라서 결정되는 경우에는, 상기 에러 원인에 의존하는 상이한 발열 상태가 매우 간단히 고려될 수 있고, 그에 따라 배기 가스 촉매 변환기 내부의 온도는 극도로 정확하게 결정될 수 있다.
추가의 한 바람직한 실시예에 따르면, 해당 점화 플러그에서 결정된 불꽃 연소 기간에 따라서 연소 불발 상태가 점화 시스템 내부에서의 에러에 해당할 수 있는지의 여부가 결정된다. 이와 같은 방식에 의해 에러 형태는 매우 간단하고 정확하게 점화 시스템에 할당될 수 있다.
본 발명의 실시예들은 개략적인 도면들을 참조하여 아래에서 상세하게 설명된다.
도 1은 내연 기관의 개략도며,
도 2는 연소 불발을 검출하기 위한 프로그램의 흐름도고,
도 3은 잔류물에 대한 계산 법칙이며,
도 4a 내지 도 4d는 신호 파형이고,
도 5는 잔류물에 대한 추가의 계산 법칙이며,
도 6 내지 도 10은 내연 기관의 배기 가스관 내부의 다양한 온도를 검출하기 위한 기능을 보여주는 블록 회로도다.
동일한 구조를 갖거나 또는 동일한 기능을 하는 소자들은 도면 전체에 걸쳐서 동일한 도면 부호로 표기되어 있다.
내연 기관(도 1)은 흡입관(1), 엔진 블록(2), 실린더 헤드(3) 및 배기 가스관(4)을 포함한다. 상기 흡입관(1)은 바람직하게 스로틀 밸브(5), 또한 수집기(6) 및 흡입 튜브(7)를 포함하며, 상기 흡입 튜브는 실린더(Z1) 쪽으로 유입 채널을 거쳐 엔진 블록(2) 안에 연결되어 있다. 상기 엔진 블록(2)은 또한 크랭크 샤프트(8)를 포함하며, 상기 크랭크 샤프트는 커넥팅 로드(10)를 통해 실린더(Z1)의 피스톤(11)에 연결되어 있다.
실린더 헤드(3)는 가스 유입 밸브(12) 및 가스 배출 밸브(13)를 갖춘 밸브 구동부를 포함한다.
상기 실린더 헤드(3)는 또한 분사 밸브(18) 및 점화 플러그(19)를 포함한다. 대안적으로, 상기 분사 밸브(18)는 흡입 튜브(7) 안에 배치될 수도 있다. 상기 분사 밸브(18)는 분사 시스템의 부분으로서, 상기 분사 시스템은 또한 연료 공급 장치, 상기 분사 밸브를 위한 구동 장치 그리고 바람직하게는 연료 펌프를 더 포함한다. 점화 플러그(19)는 점화 시스템의 부분으로서, 상기 점화 시스템은 또한 점화 플러그(19)를 위한 제어 장치를 더 포함한다.
배기 가스관(4) 내에는 3-경로 촉매 변환기(21)로서 형성된 배기 가스 촉매 변환기가 배치되어 있다. 또한, 배기 가스관 내에는 바람직하게 NOx-촉매 변환기로서 형성된 추가의 배기 가스 촉매 변환기가 배치되어 있다.
또한, 배기 가스관 내에는 바람직하게 배기 가스 터보 과급기(turbo-supercharger)의 터빈(22)이 배치되어 있고, 상기 터빈은 흡입관(1) 내에 있는 압축기(23)를 구동시킨다. 더 나아가 바람직하게는 도면에 도시되지 않은 2차 공기-공급 장치가 존재하며, 상기 2차 공기-공급 장치에 의해서는 신선한 공기가 배기 가스관(4) 내부로 운반된다.
내연 기관은 다수의 그룹으로 구분될 수 있는 다수의 실린더(Z1 - Z8)를 포함하며, 상기 실린더 그룹에는 상황에 따라 고유한 배기 가스관이 각각 하나씩 할당될 수 있다.
여러 가지 측정값들을 검출하고 각각 상기 측정값들의 값을 결정하는 센서들이 할당된 제어 장치(25)가 제공되어 있다. 작동 변수들은 측정값 이외에 상기 측 정값으로부터 유도된 값들도 포함한다. 제어 장치(25)는 상기 측정값들 중에 하나 이상의 측정값에 따라서 조절 값을 결정하며, 상기 조절 값은 추후에 상응하는 조절 구동부를 이용하여 조절 부재들을 제어하기 위한 하나 또는 다수의 조절 신호로 변환된다. 상기 제어 장치(25)는 또한 내연 기관을 제어하기 위한 장치로서 언급될 수 있거나 또는 내연 기관의 불발 상태를 검출하기 위한 장치로서도 언급될 수 있다.
센서로서는 가속 페달(27)의 가속 페달 위치를 검출하는 페달 위치 검출기(26), 스로틀 밸브(5)의 흐름 방향 위쪽으로 공기 질량 흐름을 검출하는 공기 질량 센서(28), 흡입 공기 온도를 검출하는 제 1 온도 센서(32), 수집기(6) 내부의 흡입 튜브 압력을 검출하는 흡입 튜브 압력 센서(34), 추후에 회전수(N)가 할당되는 크랭크 샤프트 각을 검출하는 크랭크 샤프트 각 센서(36) 그리고 냉각제 온도(TCO)를 검출하는 제 2 온도 센서(38)가 있다.
또한 제 1 배기 가스 센서(42)가 제공되며, 상기 제 1 배기 가스 센서는 3-경로 촉매 변환기(21)의 흐름 방향 위쪽에 또는 상기 3-경로 촉매 변환기(21) 내부에 배치되어 있고, 배기 가스의 잔류 산소 함량을 검출하며, 상기 센서의 측정 신호, 즉 제 1 측정 신호(MS1)는 해당 실린더(Z1 - Z8)의 연소실 안에서의 공기/연료-비율 그리고 연료 산화 전에 배기 가스관(4)의 제 1 배기 가스 센서(42)의 흐름 방향 위쪽에서의 공기/연료-비율을 특징짓는다.
또한 제 2 배기 가스 센서(43)가 제공되며, 상기 제 2 배기 가스 센서는 3-경로 촉매 변환기(42)의 흐름 방향 위쪽에 배치되어 있고, 배기 가스의 잔류 산소 함량을 검출하며, 상기 센서의 측정 신호, 즉 제 2 측정 신호(MS2)는 해당 실린더(Z1 - Z8)의 연소실 안에서의 공기/연료-비율 그리고 연료 산화 전에 제 2 배기 가스 센서(43)의 흐름 방향 위쪽에서의 공기/연료-비율을 특징짓는다. 상기 제 1 배기 가스 센서(42)는 바람직하게는 선형의 람다 센서지만, 예를 들어 2중 람다 센서일 수도 있다. 상기 제 2 배기 가스 센서(43)는 이중 람다 센서다. 하지만, 상기 제 2 배기 가스 센서는 선형의 람다 센서일 수도 있다.
본 발명의 실시예에 따라서는 전술한 센서들 중에 임의의 부분 집합이 존재할 수 있거나 또는 추가의 센서들도 존재할 수 있다.
조절 부재들에는 예를 들어 스로틀 밸브(5), 가스 유입- 및 가스 배출 밸브(12, 13), 분사 밸브(18), 점화 플러그(19) 및 터빈(22)이 속한다.
조절 부재들 및 센서들은 특히 실린더(Z1)와 관련하여 도 1에 도시되어 있다. 추가의 실린더들에는 바람직하게 상응하는 조절 부재들 및 경우에 따라서는 센서들이 할당되어 있다. 바람직하게 상기 각각의 실린더에는 분사 밸브(18) 및 점화 플러그(19)가 할당되어 있다.
바람직하게 제어 장치(25)는 람다 조절 장치의 부분인 람다 조절기 그리고 트림(trim) 조절 장치의 부분인 트림 조절기도 포함한다.
전문 서적, "연소 엔진 안내서", 출판인 리하르트 폰 바쓰후이젠, 프레드 섀퍼, 2판, 피베크 운트 존 출판 주식 회사, 2002년 6월, 559 - 561 페이지에는, 배기 가스 촉매 변환기의 흐름 방향 위쪽에 배치된 선형의 람다 센서 및 배기 가스 촉매 변환기의 흐름 방향 아래 쪽에 배치된 이중 람다 센서를 구비한 상기와 같은 트림 조절기 및 상기와 같은 람다 조절기가 공지되어 있다. 람다 설정값은 가스 흐름 시간 및 센서 특성을 고려하는 필터에 의해서 필터링 된다. 필터링 된 람다 설정값은 PII2D-람다 조절기의 가이드 값으로서, 상기 람다 조절기의 조절 값은 분사량 보정 값이다. 상기 선형 람다 센서의 측정 신호로부터 도출된 람다 실제 값은 상기 필터링 된 람다 설정값과 함께 상기 람다 조절기의 조절 편차를 형성한다. 또한, 트림 조절기 및 람다 조절 장치와 관련된 상기 전문 서적 "연소 엔진 안내서"의 내용도 본 명세서에 포함되어 있다.
연소 불발 상태를 검출하기 위하여 제어 장치(25) 내에는 프로그램이 저장되어 있고, 상기 프로그램은 작동 중에 실행되며, 상기 프로그램은 도 2의 흐름도를 참조하여 아래에 상세하게 설명되어 있다. 상기 프로그램은 단계 S1에서 시작되는데, 바람직하게는 내연 기관의 개시 시점과 동시에 시작된다. 상기 단계 S1에서는 경우에 따라 변수들이 초기화될 수 있다.
단계 S2에서는 비정상적인 주행 상태(ER)가 결정된다. 이와 같은 결정은 바람직하게 회전수(N)의 파형에 따라서 이루어진다. 특히 바람직하게는 상기 목적을 위하여 개별 실린더(Z1 - Z8)에 할당될 수 있는 세그먼트 기간(TSEG)이 평가된다. 한 세그먼트 기간(TSEG)은 개별 실린더(Z1 - Z8)에 할당된 크랭크 샤프트 각도 범위와 상관 관계에 있고, 상기 크랭크 샤프트 각도 범위의 크랭크 샤프트 각도는 내연 기관의 실린더 개수 및 내연 기관의 종류에 의존한다. 상기 크랭크 샤프트 각도 범위는 예를 들어 4-행정으로 작동되는 여덟 개의 실린더(Z1 - Z8)를 구비한 내 연 기관의 경우에는 90°의 크랭크 샤프트 각에 상응한다.
비정상적인 주행 상태(ER)는 예를 들어 평균 세그먼트 주기로부터 벗어나는 개별 실린더에 할당된 세그먼트 주기(TSEG)의 편차에 따라서 결정된다.
단계 S4에서는 내연 기관의 불발 상태(MISF)가 특히 비정상적인 주행 상태(ER)에 따라서 검출된다. 이 목적을 위하여 예를 들어 상기 비정상적인 주행 상태(ER)가 사전에 설정 가능한 값과 비교되며, 상기 사전 설정 가능한 값의 초과 상태는 연소 불발(MISF)의 특징이 된다. 또한 단계 S4에서는 연소 불발율(MISFR)도 결정된다. 이와 같은 연소 불발율의 결정은 예를 들어 상기 단계 S4가 연속으로 실행될 때에 선행하는 실행 과정에서 검출된 연소 불발 상태(MISF)가 관찰 기간 동안에 실행된 상기 단계 S4의 전체 실행 개수에 대한 비율로 설정됨으로써 이루어질 수 있다.
다음의 단계들은 바람직하게 상기 단계 S4에서 연소 불발(MISF)이 검출된 경우에만 실행된다.
단계 S6에서는 특히 연소 불발 상태가 검출된 실린더에 할당된 점화 플러그의 실린더 특유의 불꽃 연소 기간에 따라서 그리고 다른 실린더들에 할당된 다른 점화 플러그의 실린더 특유의 추가 불꽃 연소 기간에 따라서 잔류물(RES)이 결정된다.
잔류물(RES)은 상기 단계 S4에서 상기 실린더들(Z1 내지 Z8) 중에 하나의 실린더에서 검출된 연소 불발 상태(MISF)에 대한 에러 원인을 위한 척도가 된다. 상기 잔류물(RES)의 결정과 관련된 내용은 도 3을 참조한 이하 설명부에 더 자세히 기재되어 있다. 잔류물(RES)에 따라서 점화 시스템에서의 에러 원인이 검출될 수 있다. 잔류물(RES)은 추가로 람다 조절 장치의 조절 편차에 따라서 그리고/또는 람다 조절 장치의 조절 값에 따라서 그리고/또는 트림 조절기의 트림 조절기 결합에 따라서 결정될 수도 있다.
상기 잔류물(RES)은 바람직하게 각각 상기 단계 S4에서 연소 불발 상태가 검출된 실린더(Z1 내지 Z8)와 관련하여 결정된다.
단계 S8에서는 진단 임계값(THD_RES)이 결정되는데, 특히 바람직하게는 회전수(N)에 따라서 그리고/또는 공기 질량 흐름(MAF)에 따라서 그리고/또는 냉각제 온도(TCO)에 따라서 결정된다. 이 목적을 위하여 예를 들어 엔진 검사대에서 실시된 사전 테스트에 의해서 또는 시뮬레이션에 의해서 검출된 하나 또는 다수의 특성 필드가 제공될 수 있으며, 이 경우 특히 잔류물(RES)에 의해서 진단 임계값(THD_RES) 이 초과된 때에는 점화 시스템 안에 에러 원인이 존재하고, 특히 바람직하게 진단 임계값(THD_RES)이 미달된 때에는 분사 시스템 안에 에러 원인이 존재한다. 냉각제 온도(TCO)를 고려함으로써 특히 냉각 개시 시점과 동시에 이미 점화 시스템 내부의 에러 원인을 검출하는 경우에 높은 안전성이 보장될 수 있다. 이와 같이 냉각제 온도(TCO)를 고려함으로써, 진단 임계값(THD_RES)을 결정하는 경우에 상기 냉각제 온도는 사전에 설정된 여러 가지 작동 상태들에서 점화 코일의 온도를 나타낸다는 사실도 고려될 수 있다. 손상된 점화 코일에서의 연소 불발 특성은 상기 점화 코일의 온도에 의존한다.
단계 S10에서는 잔류물(RES)이 진단 임계값(THD_RES)보다 더 큰지 아니면 더 작은지가 검사된다. 더 큰 경우에는, 단계 S14에서 점화 시스템 내부의 에러가 유추되고, 이와 같은 내용은 점화 시스템-플래그(MISF_IGN)(flag)의 세팅에 의해서 신호화 된다. 그 다음에 단계 S16에서 처리 과정이 재개되며, 본 단계에서는 상기 처리가 단계 S2에서 재차 속행되기 전에, 프로그램이 상황에 따라 사전 설정 가능한 대기 기간 또는 사전 설정 가능한 크랭크 샤프트 각도를 유지한다. 상기 단계 S10의 조건이 충족되지 않은 경우에는, 바람직하게 단계 S12에서 분사 시스템 내부의 에러가 유추되며, 이와 같은 내용은 분사 시스템-플래그(MISF_INJ)의 세팅에 의해서 신호화 된다. 그 다음에 단계 S16에서 처리 과정이 재개된다.
상기 단계 S2 내지 S16의 실행에서는 시간적인 순서와 관련하여 어떤 경우에도 개별적인 계산 과정이 반복적으로 충분히 실행됨으로써, 결과적으로 내연 기관에 속한 각 실린더의 작업 중에 발생할 수 있는 연소 불발 상태(MISF)를 검출할 수 있게 된다. 더 나아가 상황에 따라 필요한 측정값 또는 작동 변수가 상기 단계 S2 내지 S16의 시퀀스와 동시에 검출되고, 경우에 따라서는 일시 저장된다. 그밖에 도 2의 흐름도에 따른 기능은 제어 장치(25) 내에 다중으로 존재할 수도 있는데, 특히 실린더(Z1 내지 Z8) 그룹 전체를 위해서 존재하거나 또는 각각의 실린더(Z1 내지 Z8)를 위해서 개별적으로 존재할 수도 있다.
도 3에는 잔류물(RES)을 결정하기 위한 계산 법칙들이 지시되어 있다.
이하에서 상세하게 설명되는 잔류물(RES)을 결정하기 위한 계산 법칙들(F1 내지 F4)과 관련하여, 단계 S4의 실행시에 연소 불발 상태(MISF)가 검출된 실린더에 대해서는 지수(index) i가 제공되는 한편, 상황에 따라 동일한 실린더(Z1 내지 Z8) 그룹에 할당될 수 있거나 또는 임의의 다른 실린더 그룹에 할당될 수도 있는 다른 실린더에 대해서는 지수 j가 제공된다.
잔류물(RES)은 또한 람다 조절 장치의 조절 편차에 따라서 그리고/또는 람다 조절 장치의 조절 값에 따라서 그리고/또는 트림 조절기의 트림 조절기 연결에 따라서 결정될 수도 있다. 이 경우에는, 예를 들어 분사 시스템 내부의 에러에 의해서, 특히 분사 밸브의 에러에 의해 연소 불발 상태가 야기된 경우에 발생하는 람다 조절 장치의 매우 큰 조절 편차는 특히 점화 시스템 내부의 에러에 의해 연소 불발 상태가 야기된 경우에 발생하는 조절 편차보다 더 크다는 인식이 이용될 수 있다. 상응하는 내용은 람다 조절 장치의 조절 값에 대해서도 적용된다.
도 4A 내지 도 4D에는 점화 플러그의 구동과 관련된 신호 파형이 간략하게 설명되어 있다. 한 시점 t0에서는 점화 플러그(19)의 한 점화 코일의 충전 전류가 이 목적을 위해서 제공된 IGBT(insulated gate bipolar transistor)의 구동에 의해서 차단되며, 이와 같은 상황은 도 4A의 IGN 파형을 통해 알 수 있다. 그 다음에 점화 코일의 자체 유도 작용에 의해 2차 측에서 점화 전압이 형성된다.
전압의 형성은 점화 플러그(19)의 불꽃 구간에서 스파크 오버(sparkover) 현상이 발생할 때까지 이루어진다. VPRIM은 1차 측의 전압을 지시한다. VBAT는 공급 전압, 특히 배터리 전압을 지시한다. Ispark는 2차 측 전류를 지시한다. 점화 코일의 자기 유도 작용에 의해서는 2차 측에서 점화 전압이 형성된다. 상기 전압 형성은 점화 플러그의 불꽃 구간에서 스파크 오버 현상이 발생할 때까지 이루어진 다. 2차 측 전류(Ispark)는 시점 t1에서 점화 불꽃이 소멸할 때까지 흐른다. 이와 같은 전류 흐름은 유도 작용을 통해 1차 측 전압을 상승시킨다. 불꽃 연소 기간(tspark)은 상기 1차 측 전압이 예컨대 공급 전압 + 3 볼트인 임계값을 초과하는 동안의 기간을 의미한다. 상기 조건의 충족 여부에 대한 정보는 제어 장치(25)의 신호(IGN_DIAG)에 의해서 제공된다. 상기 신호(IGN_DIAG)는 상응하게 모든 실린더(Z1 내지 Z8)의 모든 점화 플러그를 위해서 형성된다.
평균적인 점화 불꽃 연소 기간-변동(delta_t_spark_mmv)은 계산 법칙 F1(도 3)에 의해서 결정되고, 특히 바람직하게는 내연 기관의 모든 실린더를 위해서 결정된다. M은 단계 S4의 실행 중에 연소 불발 상태(MISF)가 검출된 실린더를 포함한 실린더의 개수를 지시한다. M은 예를 들어 내연 기관의 실린더(Z1 내지 Z8)의 전체 개수에 상응할 수 있다. N은 바람직하게 한 가지 처리 과정의 기간에 상응하게 각각 떨어져 있는, 사전에 결정된 개수의 스캐닝 단계이다. 지수 l은 임의의 실린더(Z1 내지 Z8)를 위한 스페이서(spacer)다. tkcalc는 임의의 시점일 수 있다.
한 실린더의 평균적인 점화 불꽃 연소 기간-변동(delta_t_spark_mmv)과 다른 실린더의 평균적인 점화 불꽃 연소 기간-변동(delta_t_spark_mmv)의 평균값의 높은 편차는 하나의 실린더(Z1 내지 Z8)에 작용하는 점화 시스템의 에러를 특징짓는다. 잔류물(RES)은 계산 법칙 F2에 의해서 결정된다. 잔류물(RES)의 결정은 연소 불발 상태의 발생과 무관하게 기본적으로 임의의 시점에서 이루어질 수 있다.
잔류물(RES)은 또한 대안적으로 또는 추가적으로 추가의 계산 법칙들(F3, F4)에 따라서 결정될 수 있다. 한 가지 평균적인 점화 불꽃 연소 기간(t_spark_mmv)은 한 가지 계산 법칙 F3(도 5)에 의해서 결정되고, 특히 바람직하게는 내연 기관의 모든 실린더를 위해서 결정된다. M은 단계 S4의 실행 중에 연소 불발 상태(MISF)가 검출된 실린더를 포함한 실린더의 개수를 지시한다. M은 예를 들어 내연 기관의 실린더(Z1 내지 Z8)의 전체 개수에 상응할 수 있다. N은 바람직하게 한 가지 처리 과정의 기간에 상응하게 각각 떨어져 있는, 사전에 결정된 개수의 스캐닝 단계이다. 지수 l은 임의의 실린더(Z1 내지 Z8)를 위한 스페이서(spacer)다. tkcalc는 임의의 시점일 수 있다.
한 실린더의 평균적인 점화 불꽃 연소 기간(t_spark_mmvi)과 다른 실린더의 평균적인 점화 불꽃 연소 기간(t_spark_mmvj)의 평균값의 높은 편차는 하나의 실린더(Z1 내지 Z8)에 작용하는 점화 시스템의 에러를 특징짓는다. 잔류물(RES)은 계산 법칙 F4에 의해서 결정된다.
배기 가스관(4) 내부의 온도를 결정하기 위한 기능은 도 6 내지 도 10의 블록 회로도를 참조하여 이하에서 상세하게 설명되며, 상기 배기 가스관 내부의 온도는 바람직하게 프로그램의 형태로 제어 장치(25)에 저장되어 있고, 내연 기관의 작동 중에 제어 장치(25) 내에서 실행된다.
블록 B1(도 6)에서는, 제 1 배기 가스 센서(42)의 제 1 측정 신호(MS1)에 따라서 그리고 바람직하게는 단계 S2 또는 S4에서 획득된 연소 불발 상태(MISF)의 존재에 대한 정보 그리고 그와 더불어 상기 연소 불발 상태에 할당될 시점의 존재에 대한 정보를 이용해서, 연소 불발 상태에서의 공기/연료-비율(LAM_MISF_LR)이 결정된다. 상기 신호는 블록 B2에 입력 값으로서 제공되고, 상기 블록 B2에는 추가의 입력 값으로서 공기 특유의 열 용량(CP_LUFT) 및 연료 특유의 열 용량(CP_FUEL)이 제공되며, 상기 열 용량들은 바람직하게 사전에 설정된다. 블록 B2의 입력 값에 따라, 상기 블록 B2에서는 공기의 열 용량(CP_LUFT)에 대한 연소 불발 상태(MISF)에서 개별 실린더(Z1 내지 Z8) 내부에 있는 혼합물의 열 용량 비율(CP_RATIO)이 결정된다. 이와 같은 결정 과정은 바람직하게 블록 B2에서 지정된 계산 법칙에 상응하게 이루어진다.
블록 B4가 제공되어 있으며, 상기 블록 내에서는 열 용량 비율(CP_RATIO), 연소 불발율(MISFR) 그리고 점화 시스템-플래그(MISF_IGN) 및 분사-플래그(MISF_INJ) 또는 상기 두 개의 플래그들 중에서 하나 이상의 플래그에 따라서 엔진-보정 값(FAC_MISF)이 결정된다. 이와 같은 맥락에서 상기 블록 B4는 바람직하게 에러가 분사 시스템 내부에 존재하지 않고 오히려 특히 점화 시스템 내부에 존재하는 경우에는 상기 엔진-보정 값(FAC_MISF)에 연소 불발율(MISFR)이 할당되도록 형성되었다. 그에 비해, 연소 불발 상태의 에러 원인이 분사 시스템 내부에 있는 경우에는 바람직하게 연소 불발율(MISFR)과 열 용량 비율(CP_RATIO)의 곱이 상기 엔진-보정 값(FAC_MISF)에 할당된다. 이와 같은 방식에 의해, 개별 실린더 내부의 연료 공급을 거의 허용하지 않거나 또는 절대로 허용하지 않는 에러가 분사 시스템 내에서, 특히 분사 밸브에서 발생하는 경우에는, 람다-조절로 인하여 내연 기관의 다른 실린더(Z1 내지 Z8)에 할당돤 분사 밸브를 관류하는 연료의 측정이 확연하게 증가하게 된다는 사실이 매우 정확하게 고려될 수 있다. 그 결과, 연소되지 않은 증가된 비율의 연료는 배기 가스관 내부에 도달하게 되고, 그럼으로써 연료 특유의 열 용량(CP_FUEL)에 대한 배기 가스관 내부에 있는 혼합물 특유의 열 용량의 의존성도 분명해진다.
도 7에는 엔진 온도(TEG_ENG_OUT)를 결정하기 위한 추가의 블록 회로도가 도시되어 있고, 상기 온도는 실린더의 개별 연소실로부터 배기 가스관(4) 내부로 이송되는 경우에 혼합물의 온도를 나타내며, 이 경우 상기 온도는 특히 개별 실린더(Z1-Z8)에 걸쳐서 측정된 평균 온도를 의미한다.
블록 B6에서는 엔진 기본 온도(TEG_ENG_OUT_BAS) 그리고 특히 개별 실린더(Z1 내지 Z8)의 각각의 연소실로부터 유출이 이루어지는 경우에 배기 가스관 내부에 있는 혼합물의 온도가 상기 블록 B6의 입력 값에 따라서 결정된다. 상기 블록 B6의 입력 값들은 회전수(N), 공기 질량 흐름(MAF), 2차 공기-공급 장치를 통해 배기 가스관(4)에 공급되는 2차 공기 질량 흐름(SAF), 실질적으로 개별 점화 플러스(19)에서 점화 불꽃이 발생하게 되는 실제-점화각(IGA_AV), 특히 람다-조절에 의해 내연 기관의 개별 실린더(Z1 내지 Z8) 내에서 설정되어야 하는 설정-공기/연료-비율(LAM_SP), 냉각제 온도(TCO) 그리고 흡입 공기 온도(TIA)다. 블록 B6의 또 다른 입력 값들은 전술된 작동 변수들의 부분 집합 또는 추가의 작동 변수일 수도 있다. 상기 설정-공기/연료-비율(LAM_SP) 대신에, 특히 제 1 배기 가스 센서(42)가 선형의 람다 센서인 경우에 제 1 측정 신호(MS1)로부터 도출되는 실제-공기/연료-비율도 블록 B6의 입력 값이 될 수 있다.
바람직하게 블록 B6 내에는 또한 예를 들어 엔진 검사대에서 실시된 사전 테스트에 의해서 또는 시뮬레이션에 의해서 검출된 다수의 특성 필드가 제공되어 있으며, 이 경우 엔진 기본 온도(TEG_ENG_OUT_BAS)는 마찬가지로 사전에 결정된 출력 값들의 논리 연산에 의해서 결정될 수 있다. 바람직하게는 예를 들어 회전수(N) 및 공기 질량 흐름(MAF)을 입력 값으로서 보유하는 특성 필드가 제공된다. 바람직하게는 마찬가지로 회전수(N) 및 공기 질량 흐름(MAF)을 입력 값으로서 보유하는 추가의 특성 필드, 그리고 2차 공기 질량 흐름(SAF) 및 공기 질량 흐름을 입력 값으로서 보유하는 또 하나의 추가 특성 필드도 제공된다.
상기 특성 필드들의 출력 값들이 상호 그리고/또는 상기 블록 B6의 추가의 입력 값들과 합산되거나 또는 곱해짐으로써 엔진 기본 온도(TEG_ENG_OUT_BAS)가 결정된다. 상기 블록 B6는, 실제로 내연 기관의 모든 실린더(Z1 내지 Z8)에서 작업 단위당 각각 한 번의 연소 현상이 발생하거나 또는 각각 하나의 배기 가스 뱅크에 할당된 실린더 내에서 연소 현상이 각각 한 번씩 발생한다는 가정하에, 배기 가스관(4)의 입력 측에서의 혼합물 온도와 관련된 배기 가스관의 물리적인 모델을 포함한다.
블록 B8은 개별 배기 가스 뱅크에 할당된 모든 실린더 내부에서 이루어지는 연료 공급을 명백히 차단하기 위한 물리적인 차단 모델을 포함한다. 상기 블록 B8의 입력 값들은 추진력 차단-플래그(LV-PUC)이고, 상기 추진력 차단-플래그(LV-PUC)는 내연 기관의 정상적인 작동 중에 개별 실린더에서의 연료 공급을 명백히 차단하는 과정을 지시한다. 이와 같은 차단 과정은 바람직하게 예를 들어 내연 기관이 내부에 배치되어 있는 차량의 하강 주행의 경우에 이루어지며, 상기 차단 과정 동안에 상기와 같은 브레이크 효과를 형성하기 위하여 내연 기관에 의해서 발생될 그리고 크랭크 샤프트에서 송출될 바람직한 토크는 음의 값을 갖는다.
블록 B8의 추가의 입력값들은 실린더 차단 과정이 개시된 이후의 기간(T_PUC), 회전수(N) 그리고 냉각제 온도(TCO)다. 상기 블록(B8)에서는 입력 값에 따라 실린더 차단-최종 온도(TEG_SCC)가 결정되는데, 상기 실린더 차단-최종 온도는 개별 배기 가스 뱅크에 할당된 모든 실린더가 차단된 경우에 실린더 차단 과정이 개시된 이후의 기간(T_PUC)의 경과 후에 설정된다.
상기 실린더 차단-최종 온도(TEG_SCC)를 결정할 목적으로, 상기 블록 B8에는 상응하는 특성 필드 그리고 특히 바람직하게 경험적으로 결정되는 논리 연산 법칙들도 제공된다.
또한, 전체 개수의 해당 실린더에 대하여 연료 공급이 목적한 바대로 전혀 실행되지 않는 개별 실린더 사이의 실린더 차단 비율(RATIO_TEG_SCC)에 따라서 가중치(WW)를 결정하도록 형성된 블록 B10이 제공된다. 상기 가중치(WW)는 블록 B10에서 또한 엔진-보정값(FAC_MISF)에 따라서 결정되며, 상기 보정값은 바람직하게 0과 1 사이의 값 범위를 갖는다. 실린더 차단 비율(RATIO_TEG_SCC)의 값 범위에도 동일한 내용이 적용된다.
블록 B10 내에서는 바람직하게, 개별 실린더에 대한 연료 공급이 명백히 차단된 경우에는 실린더 차단 비율(RATIO_TEG_SCC)이 상기 가중치(WW)에 할당되는 한편, 그렇지 않은 경우에는 상기 가중치(WW)에 엔진-보정값(FAC_MISF)이 할당된다. 하지만, 경우에 따라 엔진-보정값(FAC_MISF)과 실린더 차단 비율(RATIO_TEG_SCC)로 이루어진 조합이 상기 가중치에 할당되는 경우도 또한 가능하다.
블록 B12 내에는 곱셈기가 형성되어 있으며, 상기 곱셈기는 가중치와 실린더 차단-최종 온도(TEG_SCC)의 곱을 결정하고, 상기 값을 가중된 실린더 차단-최종 온도(TEG_SCC_W)에 할당한다. 블록 B14 내에서는 상기 가중치(WW)에 상보적인 상보-가중치(WWK)가 결정된다. 상기 결정 과정은 바람직하게 상기 가중치(WW)를 이용하여 값 1로부터 차를 형성함으로써 이루어진다.
블록 B16 내에는 곱셈기가 형성되어 있으며, 상기 곱셈기는 상보-가중치(WWK)와 엔진 기본 온도(TEG_ENG_OUT_BAS)의 곱에 의해서 가중된 엔진 기본 온도(TEG_ENG_OUT_W)를 결정한다.
블록 B18 내에서는 상기 가중된 엔진 기본 온도(TEG_ENG_OUT_W)와 상기 가중된 실린더 차단-최종 온도(TEG_SCC_W)로부터 차가 형성됨으로써 엔진 온도(TEG_ENG_OUT)가 결정된다.
상기 블록들(B8, B10, B12, B14)에 의해서는, 연료 공급을 명백히 차단하기 위한 물리적인 차단 모델이 최소한 하나 이상의 실린더에 제공되는 동시에 상기 물리적 차단 모델이 연소 불발 상태의 영향을 고려할 목적으로 이용되도록 제공된다. 이와 같은 맥락에서 볼 때 엔진-보정값(FAC_MISF)은 연료 공급이 명백히 차단된 가상의 실린더 개수를 지시할 수 있는 특성 값이다.
도 8에는 촉매 변환기-보정값(EXO_MISF)을 결정하기 위한 블록 회로도가 도시되어 있다. 블록 B20의 입력값들은 연소 불발 상태에서의 공기/연료-비 율(LAM_MISF_LR), 점화 시스템-플래그(MISF_IGN) 그리고 분사 시스템-플래그(MISF_INJ)다. 바람직하게 상기 블록 B20은 점화 시스템-플래그(MISF_IGN) 또는 분사 시스템-플래그(MISF_INJ)가 존재하는 경우를 위한 중간-보정값(ENG_EXO_MISF)을 결정하기 위한 특성 곡선을 각각 하나씩 포함한다. 상기 특성 곡선들은 나머지 특성 곡선들 및 특성 필드들과 마찬가지로 바람직하게 경험적으로 결정된다.
또한, 촉매 변환기-보정값(EXO_MISF)이 중간-보정값(ENG_EXO_MISF)에 따라서 그리고 바람직하게는 공기 질량 흐름(MAF)에 따라서 및 경우에 따라서는 실린더 차단-플래그(LV_PUC)에 따라서 결정되는 블록 B22도 제공된다. 상기 촉매 변환기-보정값(EXO_MISF)은 바람직하게 에너지 크기다. 더 나아가서는 연소 불발율(MISFR)도 상기 블록 B22를 위한 추가의 입력값으로서 제공된다. 따라서, 상기 촉매 변환기-보정값(EXO_MISF)은 바람직하게 촉매 변환기 내에서 발열 반응에 의해 방출될 수 있는 그리고 그와 더불어 배기 가스 촉매 변환기 내부의 온도를 변동시키는 에너지를 지시한다. 상기 블록 B20 및 B22의 특성 곡선들 또는 상기 블록들의 특성 필드 및 계산 법칙들도 마찬가지로 경험적으로 결정된다.
블록 B26(도 9)에 의해서는 배기 가스관의 물리적인 모델이 실린더(Z1 내지 Z8)의 배출구로부터 배기 가스 촉매 변환기까지 제공된다. 이 경우 상기 모델로서는 배기 가스관과 관련하여 실제로 튜브 모양으로 형성된 바디가 이용되고, 배기 가스 터보 과급기가 존재하는 경우에는 추가로 터빈(22)도 이용된다. 상기 블록 B26의 입력값들은 엔진 온도(TEG_ENG_OUT), 회전수(N), 공기 질량 흐름(MAF), 차량 속도(VS), 주변 온도(T_AMB) 그리고 터빈(22)의 터빈 출력(POW_TUR)이다. 상기 차 량 속도(VS)는 예를 들어 회전수(N), 내연 기관이 그 내부에 배치된 차량의 기어 변속비 그리고 상기 차량 휠의 휠 넓이에 따라서 결정될 수 있다. 하지만 상기 차량 속도는 이 목적을 위해서 당업자에게 공지된 다른 방식으로도 결정될 수 있다.
주변 온도(T_AMB)는 예를 들어 적합한 주변 온도 센서에 의해서 검출될 수 있거나 또는 상응하는 물리적 모델에 의해서도 흡입 공기 온도(TIA)에 따라서 산정될 수 있다. 터빈 출력(POW_TUR)은 예를 들어 공지된 특성 필드에 의해 상기 회전수(N) 및 공기 질량 흐름(MAF)에 따라서 결정될 수 있다.
블록 B26에 의해 형성된 모델의 경우에는 엔진 온도(TEG_ENG_OUT), 회전수(N) 및 공기 질량 흐름(MAF)을 이용해서, 배기 가스 촉매 변환기의 흐름 방향 상부에 배치된 배기 가스관의 부분 안으로 유입되는 열 에너지의 유입이 고려될 수 있다. 차량 속도(VS) 및 주변 온도(T_AMB)에 의해서는 배기 가스관 내부에 존재하는 혼합물과 관련된, 내연 기관을 순환하는 공기를 외부로부터 냉각함으로써 야기되는 열 에너지 방출이 결정될 수 있다. 터빈 출력(POW_TUR)은 터빈을 구동시키기 위해 필요한 에너지에 의해서 야기되는 추가의 에너지 방출을 지시한다. 촉매 변환기-입력 온도(TEG_CAT_IN)를 결정하기 위한 관계들도 마찬가지로 블록 B26을 위해서 경험적으로 결정될 수 있다. 상기 블록 B26에 도시된 모델은 또한 조합된 튜브-터빈 모델로서도 언급될 수 있다.
블록 B28(도 10)에 의해서는 배기 가스 촉매 변환기 내부의 온도와 관련된 배기 가스 촉매 변환기의 물리적인 모델이 제공된다. 상기 블록 B28의 출력값은 촉매 변환기-출력 온도(TEG_CAT_OUT)이며, 상기 촉매 변환기-출력 온도는 특히 배 기 가스 촉매 변환기 내부에 있는 혼합물의 온도를 지시하고, 특별히 촉매 변환 방식으로 작용하는 표면 영역에서 측정된 배기 가스 촉매 변환기의 온도도 지시한다.
상기 블록 B28의 입력값들은 촉매 변환기-입력 온도(TEG_CAT_IN), 차량 속도(VS), 공기 질량 흐름(MAF), 주변 온도(T_AMB), 회전수(N), 실린더 차단 개시 이후의 기간(T_PUC), 설정-공기/연료-비율(LAM_SP), 실린더 차단(LV_PUC)을 위한 플래그 그리고 촉매 변환기-보정값(EXO_MISF)이다. 입력값과 촉매 변환기-출력 온도(TEG_CAT_OUT) 간의 관계는 블록 B28에서도 경험적으로 결정되며, 이 경우에는 촉매 변환기-보정값(EXO_MISF)을 고려함으로써 촉매 변환기-출력 온도(TEG_CAT_OUT)에 미치는 연소 불발 상태의 중대한 영향도 함께 관여하게 된다. 전술한 입력값들의 부분 집합 또는 추가의 입력값들도 상기 블록 B26 또는 B28의 또 다른 입력값이 될 수 있다.
다양한 제어 기능들이 상기 결정된 엔진 온도(TEG_ENG_OUT) 및/또는 촉매 변환기-입력 온도(TEG_CAT_IN) 및/또는 촉매 변환기-출력 온도(TEG_CAT_OUT)에 따라서 제어 장치(25)에 의해 실행될 수 있다. 상기 엔진 온도(TEG_ENG_OUT), 촉매 변환기-입력 온도(TEG_CAT_IN) 및 촉매 변환기-출력 온도(TEG_CAT_OUT)는 배기 가스관(4)의 모든 온도다. 상기 배기 가스관의 온도들 중에 하나의 온도에 따라서 또는 상기 온도들의 조합에 따라서 실행될 수 있는 제어 기능들 중에서는 배기 가스 촉매 변환기를 위한 보호 기능을 예로 들 수 있는데, 상기 기능은 예를 들어 설정-공기/연료-비율(LAM_SP)의 변동에 의해서 변환될 수 있다.

Claims (10)

  1. 다수의 실린더(Z1 내지 Z8) 및 하나의 배기 가스관(4)을 구비하며, 상기 배기 가스관 내에서는 각각의 실린더(Z1 내지 Z8) 내에 있는 혼합물이 각각의 방출 스트로크 안으로 유입되도록 구성된, 내연 기관을 작동시키기 위한 방법에 있어서,
    - 내연 기관의 하나 이상의 작동 변수에 따라서 연소 불발율(MISFR)을 결정하며,
    - 상기 연소 불발율(MISFR) 및 연소 불발 상태(MISF)의 에러 원인에 따라서 배기 가스관(4) 내부의 온도를 결정하고,
    연소 불발 상태(MISF)의 에러 원인이 내연 기관의 분사 시스템 내부에 있는지 아니면 점화 시스템 내부에 있는지의 여부에 따라서 배기 가스관 내부의 온도를 결정하고,
    내연 기관의 작동 중에 하나 이상의 실린더(Z1 내지 Z8)의 연료 공급이 명백히 차단된 경우 배기 가스관(4) 내부의 온도를 하나 이상의 실린더(Z1 내지 Z8) 내부에서의 연료 공급을 명백히 차단하기 위한 물리적인 차단 모델에 따라서 결정하며, 연소 불발 상태(MISF)가 검출된 경우에는 연료 공급이 명백히 차단된 가상의 개수의 실린더(Z1 내지 Z8)를 나타내는 특성 값을 상기 연소 불발율(MISFR)에 따라서 결정하고, 상기 특성 값에 따라서 배기 가스관(4) 내부의 온도를 상기 물리적인 차단 모델을 위한 입력 값으로서 결정하는
    내연 기관을 작동시키기 위한 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    공기의 열 용량(CP_LUFT)에 대한 연소 불발(MISF)의 경우에 개별 실린더(Z1 내지 Z8) 내부에 있는 혼합물의 열 용량의 열 용량 비율(CP_RATIO)에 따라서 상기 특성 값을 결정하는
    내연 기관을 작동시키기 위한 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    각각의 연소 불발 상태(MISF)에서 결정된 공기/연료-혼합물(LAM_MISF_LR)에 따라서 상기 특성 값을 결정하는
    내연 기관을 작동시키기 위한 방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    연소 불발 상태(MISF)를 위한 분사 시스템 내부에 에러 원인이 존재하는 경우에만 열 용량 비율(CP_RATIO)에 따라서 상기 특성 값을 결정하는
    내연 기관을 작동시키기 위한 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    배기 가스 촉매 변환기 내부의 온도를 배기 가스관 내부 온도로서 결정하는
    내연 기관을 작동시키기 위한 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    해당 점화 플러그(19)에서 결정된 점화 불꽃 연소 기간(t_spark)에 따라서 연소 불발 상태(MISF)가 점화 시스템 내부에서의 에러에 해당할 수 있는지의 여부를 결정하는
    내연 기관을 작동시키기 위한 방법.
  10. 하나의 배기 가스관(4) 내부에 다수의 실린더(Z1 내지 Z8)를 구비하며, 상기 배기 가스관 내에서는 각각의 실린더(Z1 내지 Z8) 내에 있는 혼합물이 각각의 방출 스트로크 안으로 유입되도록 구성된, 내연 기관을 작동시키기 위한 장치에 있어서,
    - 내연 기관의 하나 이상의 작동 변수에 따라서 연소 불발율(MISFR)이 결정되며,
    - 상기 연소 불발율(MISFR) 및 연소 불발 상태(MISF)의 에러 원인에 따라서 배기 가스관(4) 내부의 온도가 결정되고,
    연소 불발 상태(MISF)의 에러 원인이 내연 기관의 분사 시스템 내부에 있는지 아니면 점화 시스템 내부에 있는지의 여부에 따라서 배기 가스관 내부의 온도를 결정하고,
    내연 기관의 작동 중에 하나 이상의 실린더(Z1 내지 Z8)의 연료 공급이 명백히 차단된 경우 배기 가스관(4) 내부의 온도를 하나 이상의 실린더(Z1 내지 Z8) 내부에서의 연료 공급을 명백히 차단하기 위한 물리적인 차단 모델에 따라서 결정하며, 연소 불발 상태(MISF)가 검출된 경우에는 연료 공급이 명백히 차단된 가상의 개수의 실린더(Z1 내지 Z8)를 나타내는 특성 값을 상기 연소 불발율(MISFR)에 따라서 결정하고, 상기 특성 값에 따라서 배기 가스관(4) 내부의 온도를 상기 물리적인 차단 모델을 위한 입력 값으로서 결정하는
    내연 기관을 작동시키기 위한 장치.
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