KR19980042382A - 자동차 내연기관의 제어 방법 및 장치 - Google Patents

자동차 내연기관의 제어 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

최적의 가열 기능을 기관 제어에 의해 가능하게 하고, 또한 필요한 경우에는 브레이크의 조력에 필요한 흡기관 부압을 확실하게 이용 가능한 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
브레이크력 증폭기(15)를 내연기관(7)의 흡기관 압력과 결합함으로써 보조력이 발생되는 보조 브레이크 장치를 구비하고, 저온 시동 후의 워밍업 과정에서 상승된 흡기관 압력에 의해 내연기관이 운전되는 자동차 내연기관을 제어하는 방법에 있어서, 브레이크 조작이 기관 제어의 조절에 의해 흡기관 압력을 그 밖의 것이 동일 조건에서 브레이크의 조작이 없는 경우에 설정된 값보다도 작은 최대치로 제한한다.

Description

자동차 내연기관의 제어 방법 및 장치
본 발명은 시동 후의 워밍업 과정에 있어서의 자동차 내연기관의 제어 방법 및 장치에 관한 것이다.
최근의 촉매 부착 자동차에 있어서는, 워밍업 과정은 높은 흡기관 압력과 높은 배기 가스 온도에서 행해진다. 촉매를 가능한 한 빨리 가열하기 위해서 저온 시동의 경우는 극히 느린 점화각, 즉 나쁜 기관 효율로 운전된다. 촉매의 희망하는 가열 작용은 그 결과 발생하는 배기 가스 온도의 상승에 의해 행해진다. 이 나쁜 기관 효율은 교축 밸브 또는 아이들링 설정 요소의 개방 조작에 의해 연료/공기 혼합물의 유량을 상승시킴으로써 보상된다. 이에 의해, 통상의 아이들링 또는 부분 부하 운전에 비해 상당히 높은 흡기관 압력 내지 상당히 감소한 흡기관 부압이 형성된다. 이런 종류의 촉매 가열 기능은 예를 들어 미국 특허 제5184463호에서 이미 공지된 것이다.
상기의 흡기관 압력의 상승은 동시에 기관의 희박(lean) 운전을 희망할 때에 더욱 증폭된다. 이것은 경우에 따라 브레이크력 증폭기에 대해서 충분한 흡기관 부압을 이용할 수 없다는 문제를 발생한다. 흡기관 부압을 에너지 축적기로서 동작시키는 보조 브레이크 장치는 승용차 및 경하중 내지 중하중용의 상용차에 있어서 널리 보급되어 있다.
이 배경으로부터, 최적의 가열 기능을 기관 제어에 의해 가능하게 하고, 또한 필요한 경우에는 브레이크의 조력에 필요한 흡기관 부압을 확실하게 이용 가능한 방법 및 장치를 제공하는 것이 본 발명의 과제이다.
도1은 본 발명에 의한 장치의 기술적 주변도.
도2는 본 발명에 의한 방법의 실시 형태를 도시한 흐름도.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉
1 : 내연기관
2 : 흡기관
3 : 출력 설정 요소
4 : 교축 밸브
5 : 아이들링 설정기
6 : 분사 밸브 장치
7 : 점화 장치
8 : 제어 장치
9 : 센서 장치
10 : 전송기
11 : 전동 장치
12 : 브레이크 장치
13 : 브레이크 페달
14 : 브레이크 장치
15 : 브레이크력 증폭기
이 과제는 브레이크력 증폭기를 내연기관의 흡기관 압력과 결합함으로써 보조력이 발생되는 보조력 브레이크 장치를 구비하고, 저온 시동 후의 워밍업 과정에서 상승된 흡기관 압력에 의해 내연기관이 운전되는 자동차 내연기관의 제어 방법에 있어서, 브레이크 조작이 기관 제어의 조절에 의해 흡기관 압력을 저하시키는 것을 특징으로 하는 본 발명의 자동차 내연기관의 제어 방법에 의해 해결된다.
또, 상기 과제는 브레이크 조작을 내연기관의 흡기관 압력과 결합함으로써 보조력이 발생되는 보조력 브레이크 장치와, 내연기관의 흡기관 내에 마련된 적어도 하나의 출력 설정 요소를 구비하고, 상기 출력 설정 요소의 조작에 의해 저온 시동 후의 워밍업 과정에서 상승된 흡기관 압력에 의해 내연기관이 운전되는 자동차 내연기관의 제어 장치에 있어서, 브레이크 조작에 관한 신호가 상기 제어 장치에 결합되어 브레이크 조작 시에 상기 신호가 기관 제어를 조절하고, 이 조절에 의해 흡기관 압력을 저하시키는 것을 특징으로 하는 본 발명의 자동차 내연기관의 제어 장치에 의해 해결된다.
본 발명의 중요한 특징은 브레이크 조작 시에 흡기관 압력이 브레이크 기능에 필요하도록 설정된 소정의 최대치를 초과하지 않도록 기관 제어를 조절하는 것이다. 이에 대해, 그 이외의 주행 상태에서는 이 제한은 유효하지 않다. 따라서, 필요한 경우에는 브레이크 부압이 확보되며, 대부분의 경우의 주행 상태에 있어서는 잠재적인 브레이크 부압의 요구를 고려하지 않고, 희박 운전 또는 촉매 가열 기능을 고려하여 기관 제어를 최적화할 수 있다는 유리함이 있다.
이하에, 본 발명의 실시 형태를 도면을 참조하여 설명한다.
도1에 있어서, 도면 부호 1은 흡기관(2)으로부터 공기 또는 연료/공기 혼합물을 흡인하여 연소시키는 내연기관을 나타낸다. 공기는 출력 설정 요소(3), 예를 들어 흡기관에 마련된 드라이버의 희망에 따라서 조절 가능한 교축 밸브(4), 또는 교축 밸브에 대한 바이패스 내의 아이들링 설정기(5)를 거쳐 흐른다. 분사 밸브 장치(6)를 거쳐 흡인되는 공기량 및 희망하는 공연비에 따라서 연료가 흡기관 또는 직접 내연기관(7)의 연소실로 분사된다. 연소는 점화 장치(7)에 의해 행해진다. 출력 설정 요소(3), 분사 밸브 장치(6) 및 점화 장치(7)의 조작은 기관 제어 기능을 조정하고, 기관의 회전 속도, 기관의 온도, 크랭크축 및 캠축의 각도 위치, 흡입 공기 온도 및 흡입 공기량, 그리고 연료/공기 혼합물의 조성 등의 일련의 입력 신호를 처리하는 제어 장치(8)에 의해 행해진다. 도1에 있어서, 제어 장치(8)에 상기의 신호로부터 선택된 신호 대신에, 또는 그 모든 신호 대신에, 그리고 경우에 따라 그 외의 신호 대신에 블록(9)으로부터 일괄 신호가 공급되며, 블록(9)은 센서 장치 즉 상기 신호를 측정하기 위해서 필요한 센서의 집합체를 의미하고 있다. 또, 제어 장치(8)에는 전동 장치(11)의 전송기(10)로부터 주행 속도 신호가, 그리고 브레이크 장치(12)로부터 브레이크 조작 신호가 공급된다. 브레이크 장치(12)는 브레이크 페달(13)을 구비하고, 이 브레이크 페달(13)에 의해 예를 들어 유압 브레이크 실린더가 조작되며, 이 유압 브레이크 실린더는 유압 시스템을 거쳐서 브레이크 장치(14)를 작동한다. 브레이크 페달력은 브레이크력 증폭기(15)에 의해 공급되는 보조력에 의해서 도움을 받는다. 이 브레이크력 증폭기(15)는 배관(16)을 거쳐 내연기관의 흡기관에 접속되고, 흡기관 부압이 브레이크의 조작 시에 브레이크 페달에 결합된 막에 작용하여, 이에 의해 페달력을 증폭하도록 상기 브레이크력 증폭기(15)가 구성되어 있다.
이 장치는 본 발명의 범위 내에서 다음과 같이 사용된다.
브레이크력 증폭기(15)를 위한 부압은 브레이크가 실제로 조작되어야 하고, 또한 차량이 주행하고 있을 때에만 필요하다. 따라서, 다음의 방법이 가능하다. 기관의 제어 장치(8)에 브레이크의 조작 및 차량의 주행 상태에 관한 신호가 전송된다. 기관의 제어 장치(15)가 브레이크가 조작되고 있지 않거나 또는 차량이 정지하고 있는 것을 검출하고 있는 한, 브레이크를 위한 흡기관 부압은 필요하지 않다. 이 운전 상태에서는 흡기관 압력을 상승시키는 어떠한 기능에 대해서도 결코 제한되어서는 안된다. 이에 대해, 브레이크가 조작되고 차량이 제로가 아닌 속도를 갖고 있는 경우에는 공기량 또는 혼합 가스량이 흡기관 내의 출력 설정 요소(3)의 폐쇄 조작에 의해 저하되거나, 또는 적어도 브레이크 작용의 필요성에서 설정한 최대 허용 흡기관 압력을 초과하지 않도록 제한된다. 경우에 따라, 출력 설정 요소(3)의 조작에 의해 예상되는 토크의 저하를 보상하기 위해서「지연」방향으로 설정된 점화각은 이 시간 동안은 다시「진행」방향으로 조정되어야 한다. 브레이크력 증폭기(15)는 보통 어느 정도의 축적 작용을 갖고 있으므로, 경우에 따라 브레이크 조작 시 및 제로가 아닌 차량 속도 시에 극히 단시간 흡기관 부압을 제한하고, 계속해서 다시 자유롭게 하는 것도 가능하다.
도2는 이 방법을 흐름도에 의해 구체적으로 도시하고 있다. 단계(S1)의 내연기관의 시동 후에 도달하는 단계(S2)에 있어서, 기관 제어를 위한 주 프로그램, 즉 특히 분사와 점화의 동조와 제어가 개시된다. 단계(S3)에 있어서, 시동 후의 워밍업 과정이 이미 종료되었는지의 여부를 묻는다. 이를 위한 기준은 시간 임계치, 온도 임계치 또는 시동 이후의 적분된 부하치 및/또는 회전 속도치이다. 이 단계가 부정된 경우는 워밍업 과정은 아직 종료되지 않고, 단계(S4)에 있어서 상승된 흡기관 압력으로 운전이 개시되거나, 또는 이미 개시되어 있는 경우에는 그것이 계속된다. 단계(S5)에 있어서, 브레이크가 조작되었는지의 여부를 묻는다. 이 단계(S5)가 부정된 경우는 워밍업 과정이 단계(S3)의 긍정에 의해 중단되거나, 또는 단계(S5)가 브레이크의 조작에 의해 긍정되기까지 단계(S2)에서 단계(S5)까지의 과정이 반복해서 실행된다. 단계(S5)가 긍정된 경우 단계(S6)가 이어지고, 단계(S6)에 있어서 상기 흡기관 압력을 저하시키든지 또는 제한하기 위한 상기의 조치가 취해진다. 단계(S5)에서 단계(S6)로의 이행은 또한 단계(S7)(표시 A)에 있어서의 조회에 의해 보충해도 된다. 이 변경 형태는 차량이 실제로 주행하고 있는 경우에만 흡기관 압력이 제한되도록 한 것이다.
다른 변경 형태는 표시 B를 붙인 단계(S8)에 의해 행해진다. 이 변경 형태에 따르면 흡기관의 압력 제한에 의해 예측되는 토크의 저하는 예를 들어 점화 진행의 도입에 의한 토크의 상승에 의해 보상된다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 최적의 가열 기능을 기관 제어에 의해 가능하게 하고, 또한 필요한 경우에는 브레이크의 조력에 필요한 흡기관 부압을 확실하게 이용 가능한 방법 및 장치를 제공할 수 있다.

Claims (10)

  1. 브레이크력 증폭기를 내연기관의 흡기관 압력과 결합함으로써 보조력이 발생되는 보조력 브레이크 장치를 구비하고, 저온 시동 후의 워밍업 과정에서 상승된 흡기관 압력에 의해 내연기관이 운전되는 자동차 내연기관의 제어 방법에 있어서,
    브레이크 조작이 기관 제어의 조절에 의해 흡기관 압력을 저하시키는 것을 특징으로 하는 자동차 내연기관의 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서, 흡기관 압력의 저하가 흡기관 압력을 그 밖의 것이 동일 조건에서 브레이크의 조작이 없는 경우에 설정된 값보다도 작은 최대치로 제한함으로써 행해지는 것을 특징으로 하는 자동차 내연기관의 제어 방법.
  3. 제2항에 있어서, 브레이크의 조작은 자동차가 주행하고 있는 경우에만 기관 제어를 조절하는 것을 특징으로 하는 자동차 내연기관의 제어 방법.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 흡기관 압력의 상승이 내연기관의 상기의 흡기관 내의 출력 설정 요소의 개방 조작에 의해 발생되는 것을 특징으로 하는 자동차 내연기관의 제어 방법.
  5. 제4항에 있어서, 흡기관 압력의 상승에 의한 흡인 연료/공기 혼합물의 양의 상승 효과가 배기 가스 온도의 상승을 위해 행해지는 점화의 지연 설정이 기관의 토크에 주는 영향을 보상하는 것을 특징으로 하는 자동차 내연기관의 제어 방법.
  6. 제1항에 있어서, 브레이크 조작에 의해 행해지는 기관 제어의 조절은 상기의 흡기관의 출력 설정 요소의 개방도를 저감하는 방향으로 조작하는 것을 특징으로 하는 자동차 내연기관의 제어 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 출력 설정 요소의 개방도를 저감하는 방향으로 조작함으로써 예상되는 토크의 저하는, 점화 시기의 진행 방향의 설정에 의한 토크의 상승에 의해 보상되는 것을 특징으로 하는 자동차 내연기관의 제어 방법.
  8. 제6항에 있어서, 교축 밸브 설정 요소 또는 교축 밸브에 대한 바이패스 내의 아이들링 설정 요소를 출력 설정 요소로서 조작하는 것을 특징으로 하는 자동차 내연기관의 제어 방법.
  9. 브레이크 조작을 내연기관의 흡기관 압력과 결합함으로써 보조력이 발생되는 보조력 브레이크 장치와, 내연기관의 흡기관 내에 마련된 적어도 하나의 출력 설정 요소를 구비하고, 상기 출력 설정 요소의 조작에 의해 저온 시동 후의 워밍업 과정에서 상승된 흡기관 압력에 의해 내연기관이 운전되는 자동차 내연기관의 제어 장치에 있어서,
    브레이크 조작에 관한 신호가 상기 제어 장치에 결합되어, 브레이크 조작 시에 상기 신호가 기관 제어를 조절하고, 이 조절에 의해 흡기관 압력을 저하시키는 것을 특징으로 하는 자동차 내연기관의 제어 장치.
  10. 제9항에 있어서, 자동차의 주행 상태에 관한 신호를 상기 제어 장치에 공급하는 추가 수단을 구비하고,
    브레이크 조작에 의한 흡기관 압력의 저하가 자동차의 주행 시에 있어서만 행해지는 것을 특징으로 하는 자동차 내연기관의 제어 장치.
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