KR101494489B1 - 내연 기관 제어를 위한 학습값 결정 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 내연 기관(100)을 제어하기 위한 학습값을 검출하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 이를 위해 특정 작동 상태에서 제2 구동 유닛(120), 특히 전기 모터가 내연 기관(100)을 견인한다. 상기 작동 상태에서 학습값이 검출된다.

Description

내연 기관 제어를 위한 학습값 결정 방법 및 장치{METHOD AND DEVICE FOR DETERMINING LEARNED VALUES FOR CONTROLLING AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE}
본 발명은 독립 청구범위에 따른 장치 및 방법에 관한 것이다.
종래 기술에는 내연 기관으로서 형성된 제1 구동 유닛과, 제2 구동 유닛이 차량을 구동하는 내연 기관 제어 방법 및 장치가 공지되어 있다. 이와 같은 유형의 차량은 일반적으로 하이브리드 차량으로서 지칭된다.
현재의 배출 제한값을 초과하지 않도록, 전체 차량 수명 동안 내연 기관의 분사 시스템의 분사량 정확도에 대한 요구가 높은 실정이다. 인젝터의 제조 공차, 노즐 마모 및 노즐 막힘으로 인해, 복잡한 보상 전략 없이는 상기 목적을 달성할 수 없다.
이를 위해, 오버런 작동과 같은 특정 작동 상태에서 학습값 검출이 요구되며 이후 학습값은 다양한 설정 변수들의 보정을 위해 사용된다. 상기와 같은 보정은 예컨대 무연료 보정(zero-fuel quantity calibration)으로서 지칭된다. 이러한 무연료 보정에 의해 차량의 수명 동안, 적절한 사전 분사량이 보장된다. 상기 무연료 보정은 분사된 연료량이 사전에 규정된 대로 전동식으로 변환되는 인젝터의 최소 구동 지속을 검출한다. 최소 구동 지속은 오버런 작동 시 규정된 회전수 임계값이 초과됨으로써 검출된다. 이러한 방식은 예컨대 DE 43 12 586호에 공지되어 있다.
이 경우, 학습값의 검출 시 통상적으로 내연 기관이 소위 오버런 작동에 위치해야 하는 것이 문제점이다. 학습값을 성공적으로 검출할 수 있도록 오버런 작동 외에 일반적으로 추가의 경계 조건들이 제공되어야 한다. 이러한 추가 경계 조건들에는 특히 작동 온도의 엔진과, 제한된 회전수 다이내믹을 갖는 제한된 회전수 범위와, 정상 상태(steady state)의 레일 압력이 속한다.
상기 문제점으로 인해 더 긴 주행 경로 이후, 예컨대 3000km 이후에야 학습값을 알 수 있게 된다. 따라서 이러한 주행 경로 이후에야 적절한 사전 분사량이 계량 공급된다.
이에 반해, 독립항들의 특징들을 갖는 본 발명에 따른 방식은 짧은 주행 경로 이후 상기 학습값이 매우 신속하게 검출될 수 있는 장점을 갖는다. 이는 다시 정확한 연료 계량 공급이 가능하도록 한다.
이 경우 본 발명에 따른 방식은 무연료 보정 시의 학습값의 검출에만 국한되지 않는다. 상기 방식은 오버런 작동에서 학습값, 특히 보정값 및/또는 적응값이 검출되는 모든 방법들에서 사용될 수 있다.
예컨대 상기 방식은 센서 휠 적응의 학습값을 검출하기 위해서도 사용될 수 있다. 세그먼트 휠의 제조 시 공차로 인해 톱니가 동일한 간격을 두고 형성되지 않는 경우가 발생한다. 이러한 공차를 보상하기 위해, 센서 휠의 공차에 기초한 편차가 측정되어 후속 제어 시에 고려된다.
본 발명의 실시예가 도면에 도시되며 이하의 상세한 설명에서 더 자세히 설명된다.
도 1은 하이브리드 차량의 주요 요소들을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 방식을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 1에는 하이브리드 차량의 일 실시예의 주요 요소들이 도시되어 있다. 도면 부호 100은 내연 기관을 표시하며, 이는 클러치(110)에 의해 제2 구동 유닛(120)에 연결된다. 제2 구동 유닛(120)은 변속기(130)에 연결된다. 또한, 제어 유닛(150)이 제공된다. 제어 유닛(150)은 내연 기관에 배치된 센서들(160)의 신호와, 차량 또는 주변 조건들의 작동 상태를 측정하는 센서들(170)의 신호들을 처리한다. 또한, 내연 기관의 다양한 변수들에 영향을 미칠 수 있는 조절기(180)가 제공된다. 따라서 시점 및/또는 분사된 연료량에 영향을 미칠 수 있는 예컨대 하나의 조절기가 제공된다. 또한, 내연 기관에 제공된 공기량에 영향을 미칠 수 있는 조절기가 제공될 수 있다.
통상적으로 하이브리드 차량의 경우 상이한 주행 상태들이 제공된다. 내연 기관이 작동하고 클러치(110)가 제2 구동 유닛 또는 변속기(130)에 내연 기관을 연결하면, 내연 기관은 변속기뿐만 아니라 이로써 전체 차량을 구동한다. 이 경우 통상적으로 제2 구동 유닛은 작동하지 않는다. 클러치(110)가 개방됨으로써 내연 기관도 변속기로부터 분리된다. 이 경우 제2 구동 유닛에 의해 변속기 및 차량이 구동될 수 있다. 이 경우 차량은 제2 구동 유닛에 의해 구동된다. 상기 제2 구동 유닛은 바람직하게 전기 모터로서 형성된다.
이제 차량이 제동되면, 클러치(110)가 개방되고 제2 구동 유닛(120)은 변속기를 구동시키며, 전기 모터는 제너레이터로서 작동한다. 이로써 제너레이터는 에너지원 내로 에너지를 재공급한다.
통상적으로, 제2 구동 유닛(120)에 의한 차량의 구동 시 클러치(110)가 개방되며 내연 기관은 정지한다.
이제 본 발명에 따라, 학습값이 검출되는 작동 상태일 때 제2 구동 유닛이 차량을 구동시키는 한, 클러치(110)는 폐쇄된다. 이는 학습값이 검출되는 특정 작동 상태일 때 제2 구동 유닛이 내연 기관을 동반 견인하는 것을 의미한다. 이는 통상의 오버런 작동에 상응하는 작동 상태에서 내연 기관(100)이 작동하는 것을 의미한다.
도 1에 도시된 실시예는 하이브리드 차량의 특수한 실시예이다. 본 발명에 따른 방식은 상기 실시예에 국한되지 않는다. 본 발명에 따른 방식은 작동 시 연료 분사 없이도 내연 기관이 전기 구동기를 동반 견인하는 모든 하이브리드 시스템들에서 사용될 수 있다.
본 발명에 따라, 내연 기관은 제2 구동 유닛에 의해 인위적인 오버런 작동을 하게 된다. 이러한 인위적인 오버런 작동 시 학습값이 후속해서 검출된다. 상기의 인위적인 오버런 작동 중 차량은 제2 구동 유닛에 의해서만 구동된다. 내연 기관은 차량의 구동에 아무런 역할도 하지 않는다. 이러한 작동 상태에서 내연 기관은 제2 구동 유닛에 의해 동반 견인된다.
이는 전기 구동기가 차량의 추진을 보장하는 작동 상태에서 내연 기관이 분리되는 것이 아니라 결합된 상태로 유지되며 전기 기계에 의해 구동되는 것을 의미한다. 이로써 내연 기관 측에서 볼 때, 차량은 오버런 작동에 있으며 즉, 이러한 주행 상태에서 학습값이 검출될 수 있다.
이 경우 바람직하게, 상기 방식에 의해 학습 빈도가 매우 증가하므로 학습값의 습득도 뚜렷이 가속화된다. 이제 순수한 오버런 작동은 더 이상 요구되지 않는데, 그 이유는 경부하점에서도 상기 학습값이 습득될 수 있기 때문이다. 이러한 경부하점은 특히 도시에서 짧은 시간 동안 정속 주행할 경우 및/또는 지방 도로 상의 약간의 비탈길을 주행할 경우에 발생한다.
위에 언급한 방식은, 학습값의 효율적인 습득이 요구될 때 바람직하게 실행된다. 이는 특히 신차의 경우이거나 작업장에서의 인젝터 교환 이후의 경우에 해당한다. 특히 상기 방식은 오버런 작동이 매우 드물게만 발생하는 차량예의 경우에 바람직하다. 이는 특히 오토매틱 차량과, 오버런 전환 직후 규칙적으로 클러치에서 발을 떼는 운전자에 해당한다.
도 2에는 본 발명에 따른 방식이 흐름도에 의해 예시적으로 도시되어 있다. 제1 조회부(200)는 구성 요소들의 새로운 조립이 실행되는지의 여부를 검사한다. 이는 특히 작업장 체류 이후 또는 차량의 인도 이후에 해당한다. 이러한 경우에 해당하면, 조회부(210)가 후속된다.
단계(200)에서 새로운 조립이 인식되지 않으면, 조회부(220)는 학습값의 마지막 검출 이후로 특정 기간이 경과했는지 또는 학습값의 마지막 검출 이후로 차량이 특정의 주행 출력을 제공했는지의 여부를 검사한다. "예"라면, 조회부(210)가 후속된다. 조회부(220)는 학습값들이 특정 간격으로 검출되도록 한다. 특히 학습값들은 하나의 고정 간격으로 검출된다. 따라서 상기 간격으로서 시간 간격이 사용되거나, 차량이 특정 수의 주행 경로들을 이동했는지의 여부가 검사된다.
상기 간격에 아직 도달하지 않은 것을 조회부(220)가 인식하면, 단계(250)에서 정상 작동이 실행된다.
조회부(210)는 인위적인 오버런 작동이 유도될 수 있는 주행 상태가 존재하는지의 여부를 검사한다. "아니오"라면, 단계(250)에서 차량은 정상 작동으로 작동한다. "예"라면, 단계(260)에서 인위적인 오버런 작동이 유도되며 학습값이 검출된다.
도시된 실시예는 단지 예시적일 뿐이다. 따라서 전기 모터가 내연 기관을 항상 동반 견인하는 것이 제시될 수도 있다. 이 경우 이러한 주행 상태가 존재하는지의 여부만이 검사된다. 상기 주행 상태가 존재하면, 학습값이 검출된다.

Claims (7)

  1. 내연 기관과 제2 구동 유닛이 차량을 구동하는 내연 기관 제어 방법에 있어서,
    특정 작동 상태에서 제2 구동 유닛이 내연 기관을 견인하고, 상기 특정 작동 상태에서 학습값이 검출되는 것을 특징으로 하는 내연 기관 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서, 제2 구동 유닛은 하나 이상의 전기 모터인 것을 특징으로 하는 내연 기관 제어 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 특정 작동 상태에서 내연 기관은 차량의 구동에 아무런 역할도 하지 않는 것을 특징으로 하는 내연 기관 제어 방법.
  4. 제1항에 있어서, 학습값으로서 최소 구동 지속이 검출되는 것을 특징으로 하는 내연 기관 제어 방법.
  5. 제1항에 있어서, 학습값은 고정 간격으로 검출되는 것을 특징으로 하는 내연 기관 제어 방법.
  6. 제1항에 있어서, 학습값은 작업장 체류 이후 검출되는 것을 특징으로 하는 내연 기관 제어 방법.
  7. 내연 기관과 또 다른 구동 유닛이 차량을 구동하는 내연 기관 제어 장치에 있어서,
    특정 작동 상태에서 제2 구동 유닛이 내연 기관을 견인하고, 상기 특정 작동 상태에서 학습값이 검출되도록 하는 수단이 제공되는 것을 특징으로 하는 내연 기관 제어 장치.
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