KR19990066917A - 내연 기관을 구동하는 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 전기에 의해 작동 가능한 조정 장치의 교환의 경우 및/또는 소정의 시간에 대한 최초 시동의 경우 어떤 분사 임펄스도 나타나지 않으면서 내연 기관의 시동을 방지하는 내연 기관을 구동하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

Description

내연 기관을 구동하는 방법 및 장치
본 발명은 독립 청구항의 전제부에 따른 내연 기관을 구동하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
독일 특허 출원 제DE-A 39 09 905호(미국 특허 제5,213,078호)에서는 상기와 같은 방법 내지 장치에 관해 개시되어 있다. 상기 경우에 있어서, 내연 기관의 시동전 점화 스위치를 폐쇄할 때에 내연 기관의 구동에 대해, 특히 내연 기관의 스로틀 밸브용 조절 장치에 중요한 특정값이 결정되는 최적화 과정이 실행된다. 공지된 최적화의 경우에, 스로틀 밸브의 하부 역학적 제한 스톱과 그 값은 측정 신호로부터 스로틀 밸브 조절을 결정하거나 또는 스로틀 밸브 조절을 위한 목표값의 조절을 결정할 때 내연 기관의 조정 범위 내에서 고려된다.
상기와 같은 과정 외에, 오늘날의 엔진 시스템은 내연 기관의 시동전 최적화 과정의 범위 내에서 필요한 경우 또 다른 특정값이 결정되는데, 예를 들어 조정 장치의 실질적인 비상 공기 위치(이하 참조), 측정 신호 증폭기의 상승값 및 옵셋값, 및/또는 조정 장치의 재조정 스프링 테스트가 실행된다. 마지막의 경우에, 조정 장치는 우선 조정이 되어지고, 다음으로 전기에 의하지 않고 절환되고 휴지 위치에서 조정 장치가 이동하는 재조정 스프링의 작용이 재조정 시간에 따라 검사된다.
최적화 과정 동안에 검출되는 특정값의 인지는 엔진 제어의 완벽한 기능의 흐름에 필요하다. 이로써, 이러한 최적화 과정은 특히 조정 장치의 교환시 및/또는 소위 최초 시동의 경우에 예를 들어 운전자가 점화 스위치를 넣은 후 바로 내연 기관을 시동시키기 때문에 미리 중단되어서는 안된다.
독일 특허 출원 제DE-A 36 31 283호(미국 특허 제4,947,815호)에서는 비전기 상태에서의 스로틀 밸브가 완전 폐쇄 위치에 의한 여러 다른 소정 위치, 즉 비상 공기 위치에서 유지되는 스로틀 밸브 조정 장치에 관해 개시되어 있다.
본 발명의 목적은 내연 기관의 시동전 최적화 과정의 실행이 보장되는 해결책을 제공하는 데 있다.
도1은 내연 기관을 위한 제어 유닛을 도시한 도면.
도2는 최적화 과정의 실행을 보장하기 위한 바람직한 실시예에서 전산 프로그램으로서 도시된 진행 다이어그램.
도3a, 도3b 및 도3c는 프로그램의 작용을 도시한 시간 다이어그램.
＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞
10 : 제어 유닛
12 : 마이크로 컴퓨터
14 : 입력 절환부
16 : 출력 절환부
18 : 커뮤니케이션 시스템
22 : 스로틀 밸브 조정 장치
26 내지 42 : 입력선
28 내지 48 : 측정 장치
본 발명의 목적은 독립적인 청구항들의 특징부에 의해 해결된다.
최적화 과정은 특히 조정 장치의 교환 및/또는 내연 기관의 최초 시동의 경우에 내연 기관의 시동을 통해 미리 중단되지 않고 종료되는 것이 보장된다. 특히, 최적화 과정의 완벽한 실행은 현재의 최적화가 필요할 경우(예를 들어, 조정기 교환시) 분사 금지가 최적화 과정의 종료까지 나타날 때에 보장된다. 이로 인해, 운전자는 점화키를 계속 돌려 엔진을 시동시킬 수 없다.
양호하게는, 조정 장치는 측정된 비상 공기 위치가 기억된 비상 공기 위치에 의해서 편차 발생이 불허될 때 교환할 수 있다.
또 다른 장점은 실시예의 이하 설명 및 종속된 청구항들로부터 나타난다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예의 형태에 따라 상세히 설명된다.
도1에는 적어도 하나의 마이크로 컴퓨터(12)와, 입력 절환부(14)와, 출력 절환부(16)를 구비하는 내연 기관을 위한 제어 유닛(10)이 도시되어 있다. 이러한 요소들은 커뮤니케이션 시스템(18)에 의해 접속되어 있다. 바람직한 실시예에서, 제어 유닛(10)은 출력 절환부(16)에 의해 분사 가능한 연료량(선(20)에 의해 심볼화됨), 스로틀 밸브 조정 장치(22)를 통한 공기 유입, 점화각(선(24)에 의해 심볼화됨)을 제어한다. 입력 절환부(14)에는 여러 가지의 입력선들이 유입된다. 이하 도시된 방법과 관계한 아주 중요한 값은 스로틀 밸브 조정(DK)를 나타내는 신호이며, 상기 신호는 적어도 하나의 측정 장치(28)로부터 입력선(26)을 거쳐 유입되고, 엔진 회전수(Nmot)를 나타내는 신호는 그에 대응하는 측정 장치(32)로부터 입력선(30)을 거쳐 유입된다. 또한, 구동 장력(36)은 점화 스위치의 폐쇄의 경우에 입력선(34)을 거친 제어 유닛으로 입력된다. 또 다른 입력선(38 내지 42)은 엔진 제어를 실행하는 데에 필요한 해당 측정 장치(44 내지 48)의 또 다른 측정 단위를 제어 유닛(10)에 유입시킨다. 상기와 같은 측정 단위값은 예를 들어 공기량, 가속 페달 위치 조정, 배기 가스 합성 등이다.
제어 유닛의 보통 구동의 경우에, 유입된 측정 신호를 기초로 한 상기와 같은 제어 신호는 연료량의 할당, 점화 시점의 조정 및 스로틀 밸브 조정 장치의 조정을 위해 형성한다. 이런 경우에, 공지된 방법, 특히 가속 페달, 엔진 회전수, 공기량 및 검출된 스로틀 밸브 조정이 관계된다. 스로틀 밸브 조정 장치 자체는 위치 조정 범위 내에서 조정되고, 이 때 측정된 스로틀 밸브는 가속 페달과 함수 관계인 스로틀 밸브를 위한 검출된 목표 위치 조정과 관계가 있다. 바람직한 실시예에서, 스로틀 밸브 조정 장치(22)는 서두에 이미 종래 기술에 대해 언급한 바와 같이 하나의 조정 장치가 중요하다.
특히, 스로틀 밸브의 위치 조절의 실행을 위하여, 스로틀 밸브가 완벽하게 폐쇄되는 위치를 감지할 필요가 있다. 이런 값은 목표값 및 현재값의 결정을 위해 참조 표시로서 사용된다. 더욱이, 이러한 참조 표시에서 스로틀 밸브의 이동에 반대 위치하는 스프링 모멘트의 앞의 반대 부호 표시가 나타나기 때문에 비상 공기점의 위치는 중요하다. 예를 들어, 측정 신호 증폭기의 옵셋값 및 상승값과 같은 이러한 값이나 또 다른 값은 내연 기관의 시동전에 최적화의 범위에서 검사된다. 하부 역학적인 제한 스톱을 감지하기 위해, 예를 들어 종래 기술에서 공지된 방식이 적용되는데, 비상 공기점은 조정 장치의 비전기적 상태에서 감지된다.
최적화는 최초 시동후, 즉 "점화접속" 또는 테스트기에 의해 외부로부터 맞부딪치는 배터리를 눌러 붙여 다시 접속시킨 후 제어 유닛을 개시시킬 때 실행된다.
스로틀 밸브 조정 장치가 교체되면, 새로운 요소가 교체된 것과 같이 다른 값을 제공받기 때문에 어떠한 경우라 할지라도 새로이 최적화가 진행되어야 한다. 조정 장치의 교체는 전산 프로그램에 의해서 감지된다. 이와 같은 것이 바람직한 실시예에서 실행되고 이로 인해 제어 유닛의 스위치를 넣을 경우 현재의 비상 공기 위치(또는 비상 공기 위치에 있지 않은 조정기 경우의 휴지 위치)가 메모리에 저장된, 이전 구동 사이클에서 알게된 비상 공기 위치와 비교하게 된다. 통상적인 허용 오차 이외에 불허하는 편차가 있을 경우, 조정기를 교체한다. 바람직한 실시예에서, 이와 같은 일은 엄격하게 이루어지는데, 전원이 없는 상태에서 조정 장치가 있는 경우의 스프링 검사의 종료후 수용된 비상 공기 위치가 보강되거나 선택적으로 기억된 값과 비교된다. 이 때 허용하지 않는 편차가 나타나면, 스로틀 밸브 조정 장치를 교체하고 이로써 최적화의 필요성을 감지하게 된다.
이런 경우에, 최적화는 모든 경우에 대해 완벽하게 실행됨으로써, 내연 기관의 제어가 가장 새로운 특정값이 실행되도록 하는 것이 보장된다. 그 외에, 수리 공장에서 테스트기에 의해 최적화가 상충될 가능성이 예견될 수 있음에도 불구하고, "점화 접속" 경우 최적화가 완벽하게 완료될 수 있도록 보장되어야 한다.
최적화는 일정 부가 조건하에서만 실행된다. 최적화의 실행을 위한 실질적인 기준은 내연 기관이 최대 시동 장치 회전수로 회전한다는 것, 즉 자동적으로는 회전하지 않는다는 것이다. 시동 장치 회전수가 초과되면, 즉 내연 기관이 시동되면, 최적화를 위해 필요한 동일 형태의 조건이 더 이상 전제되지 않는다. 만족스럽게 조정되는 최적화의 결과는 이런 경우에는 보장되지 않음으로써, 시동 장치 회전수의 초과의 경우 최적화가 중단된다. 상기와 같은 일은, 운전자에 의해서 점화 스위치를 넣은 후 바로 내연 기관의 점화 스위치의 회전을 통해 시동시키도록 특히 최적화의 실행이 조정 장치의 교체후 및/또는 최초 시동후에 무조건 필요할 때에 손상을 받는다.
이로써, 최적화의 실행을 보장하기 위해서 최적화의 필요성이 감지되는 경우, 특히 조정 장치의 교체를 감지할 경우나 최초 시동의 경우에서도, 최적화의 시간에 대해 (몇 초 후에) 분사가 금지된다. 분사가 점점 약화되어 꺼져 나갈 때 이런 상태에서 내연 기관은 시동 장치 회전수에 의해 최대로 회전함으로써 최적화가 일어날 수 있는 조건이 존재하게 되고 최적화 시간에 대해서도 존재하게 되는 것이다. 운전자는 점화키를 돌려 내연 기관이 시동되지 않게 함으로써 이러한 구동 상황에서 내연 기관은 시동이 걸릴 때 아주 심한 교란이 일어난다.
바람직한 실시예에서, 최적화의 필요성이 감지되면, 즉 조정 장치의 교체를 감지한 후 및/또는 최초 시동후에 최적화 시간에 대해서 분사가 금지되는 것이 나타난다. 그러한 최적화의 필요성이 감지되지 않으면, 운전자는 점화키를 돌려 내연 기관이 교란을 일으키지 않으며 시동될 수 있게 미리 최적화를 중단시킨다.
기재된 방식은 바람직한 실시예에서 마이크로 컴퓨터(12)의 프로그램으로서 실현된다. 이와 같은 프로그램은 도2의 진행 다이어그램에 도시되어 있다.
도2에 도시된 프로그램은 점화 스위치를 넣음으로써 시작된다. 제1 단계(100)에서는 스로틀 밸브에 의해서 실제로 취하는 값(DKNLP)으로, 이 값은 비상 공기 위치의 비작동 가속 페달의 경우에 해당하는 값이며, 또한 상기 값은 메모리에 기억되어 인지된 값과 비교하게 된다. 양 쪽의 값이 소정의 편차 내에 있지 않으면, 단계(101)에서 표시는 어떤 분사도 허용되지 않는 분사 프로그램이 나타나는 분사 금지를 설정시킨다. 단계(101) 내지 단계(100)에 따라, 예-응답의 경우 다음 단계(102)에서 재조정 스프링 테스트가 실행되고 거기서 도달된 위치는 기억된 값과 비교된다. 또한, 조회 단계(104)에서 최적화의 필요성이 전제되는지의 여부가 검사된다. 이는 스로틀 밸브 조정 장치의 교체가 비상 공기점과 기억된 값과의 비교 및/또는 재조정 스프링 테스트 경우의 조정을 근거로 하여 감지될 경우이다. 이와 같은 필요성은 최초 시동이 전제될 때, 즉 제어 기구가 맨 처음 배터리를 접지시킨 후 구동을 취하게 될 때 비로서 감지된다. 후자는 해당 표시를 근거로 하여 감지된다.
어떤 최적화가 전제되지 않으면, 단계(106)에서 최적화가 시작되고, 필요한 경우에는 표시는 분사 금지로 재설정된다. 단계(108)에서는 엔진 회전수가 판독된다. 또한, 단계(110)에서는 최대 회전수(Nmax)의 엔진 회전수가 초과되는지의 여부가 검사된다. 이러한 최대 회전수는 통상적으로는 시동 장치 회전수이다. 이러한 최대 회전수가 상기와 같지 않을 경우, 단계(110)는 반복되고, 단계(106)에서는 개시된 최적화가 계속 진행된다. 회전수(Nmax)가 초과되면, 이와 같은 최적화는 단계(112)에 의해서 중단되고 프로그램은 종료된다.
어떤 최적화의 필요성이 전제되지 않는 단계(104)가 나타나면, 표시는 분사 금지를 설정시킨다. 이는 어떤 분사 임펄스가 나타나지 않음으로써 내연 기관의 시동이 불가능하다는 것을 의미한다. 단계(113)에서는 최적화가 시작된다. 그리고나서, 단계(114)에서는 최적화가 종료되었는지의 여부를 검사하게 된다. 이러한 조회는 최적화가 종료되어 질 때 까지 실행된다. 이런 경우에는 단계(116)에 따라 표시가 분사 금지로 재설정되고 내연 기관이 시동될 수 있다. 단계(116)에 따라 프로그램은 종료된다.
구체적인 실시예의 상기와 같은 방식의 작용은 도3에서 시간 다이어그램에 의해서 도시되어 있다. 이 때, 도3a에는 운전자에 의해 작동되는 점화 스위치의 수용 위치가 도시된 반면에, 도3b에는 최적화의 필요성이 없는 경우의 시간에 대한 엔진 회전수의 진행 곡선이 도시되어 있고, 도3c에는 최적화의 필요성이 있는 경우에 대해서 도시되어 있다.
우선, 시스템의 전원 스위치가 차단되어 있다고 가정해 보자. 시점 t0에 대해 운전자는 점화 스위치를 제1 위치, 즉 "점화접속"의 위치로 돌린다. 엔진 회전수는 0(제로)이다. 이러한 시점에 대해 해당 단계(100 내지 104)에 맞게 최적화의 필요성이 확인되어 최적화가 개시되는 재조정 스프링 테스트가 실행된다. 시점 t1에 대해 운전자는 내연 기관을 시동시키기 위해 점화 스위치를 제2 위치로 돌린다. 이는 시동 장치의 작용하에 엔진 회전수가 시점 t1에서부터 상승하는 것을 의미한다. 어떤 최적화가 전제되지 않으면, 내연 기관의 시동을 위해서는 즉각적인 분사 작용이 이루어진다. 이는 급속한 회전수 상승으로 이어지고 도3b에 도시된 바와 같이 회전수가 시점 t2에서 최대값을 초과하게 된다. 이러한 시점에서 최적화가 중단된다.
이와는 달리, 최적화가 전제될 경우의 상황을 도3c에 도시하고 있다. 도3c에서 전체 최적화 시간 동안에 분사가 금지될 경우, 내연 기관은 시점 t1에서부터 시동 장치의 회전수의 최대값으로 회전될 수 있고, 상기 최대값은 최대 회전수(Nmax) 이하이거나 동일하다. 시점 t3에 대해서 최적화는 종료되고 상기 시점에서 분사가 다시 허용된다. 그 다음으로, 회전수는 내연 기관이 시동되는 최대 회전수로 뛰어 넘는다.
재조정 스프링 테스트를 기초로 하여 최적화의 필요성을 검사하기 위하여, 실시예에서는 스로틀 밸브를 거치는 전류에 의해 또는 이와 같은 엔진을 위한 제어 신호에 의해 최적화가 보강되거나 선택적으로 검출된다. 예를 들어 조정기 교환을 통해 기억된 값에 대해 최소 제한 스톱이 변경될 경우에, 스로틀 밸브는 제한 스톱에 반하여 제어된다. 스로틀 밸브가 최소 제한 스톱에 대해 제어되면, 조정권 내에서는 어떤 조정도 일어나지 않음으로써 엔진을 통한 전류 내지 제어 신호의 크기는 그 중요성이 증대된다. 그 다음, 이러한 방식은 조정기 교환을 결정하도록 단계(104)에서 재조정 스프링 테스트를 산출 평가하기 위해 대체적으로 또는 보충적으로 사용된다. 바람직한 실시예에서, 이와 같은 일은 스프링식 개폐 밸브의 휴지 위치가 편차 내에 있게 되면 일어난다.
본 발명은 내연 기관의 시동전 최적화 과정이 효과적으로 실행되는 것을 보장한다.

Claims (9)

  1. 전기에 의해 작동 가능한 조정 장치를 구비한 내연 기관을 구동하는 방법에 있어서,
    조정 장치의 교환의 경우 및/또는 최초 작동 개시의 경우 소정 시간 동안 전압을 가한 후 어떤 분사 임펄스도 출력시키지 않는 것을 특징으로 하는 내연 기관을 구동하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 내연 기관의 제어의 경우에 사용되는 적어도 하나의 특정값이 적어도 하나의 최적화 과정의 범위에서 결정되는 것을 특징으로 하는 내연 기관을 구동하는 방법.
  3. 상기 항 중 어느 한 항에 있어서, 소정의 시간은 최적화의 진행을 위해 필요한 시간인 것을 특징으로 하는 내연 기관을 구동하는 방법.
  4. 상기 항 중 어느 한 항에 있어서, 조정 장치에 의해서 조정되는 스로틀 밸브의 하부 역학적인 제한 스톱, 비상 공기 위치, 측정값 증폭기의 상승 요소 및/또는 옵셋 요소가 적어도 하나의 최적화 과정의 범위에서 결정되는 것을 특징으로 하는 내연 기관을 구동하는 방법.
  5. 상기 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 최적화는 조정 장치의 교환, 최초 시동 및 회전수가 소정의 한계값을 초과하지 않을 경우에 중단되는 것을 특징으로 하는 내연 기관을 구동하는 방법.
  6. 상기 항 중 어느 한 항에 있어서, 조정 장치의 교환은 기억된 위치에 의한 점화 스위치의 접속의 경우에 조정 장치의 위치를 비교하여 결정되는 것을 특징으로 하는 내연 기관을 구동하는 방법.
  7. 상기 항 중 어느 한 항에 있어서, 재조정 스프링 테스트가 실행되어 이 동안에 조정 장치가 비전기식으로 접속되고 휴지 위치가 기억된 위치로부터 허용할 수 없는 편차가 있을 경우 조정 장치의 교환이 감지되는 것을 특징으로 하는 내연 기관을 구동하는 방법.
  8. 상기 항 중 어느 한 항에 있어서, 최적화는 엔진 회전수가 소정의 회전수, 특히 시동 장치 회전수를 초과하면 중단되는 것을 특징으로 하는 내연 기관을 구동하는 방법.
  9. 적어도 하나의 조정 장치를 제어하고 분사 임펄스를 출력하는 전자식 제어 유닛을 구비한 내연 기관을 구동하는 장치에 있어서,
    상기 제어 유닛은 조정 장치의 교환의 경우 및/또는 최초 작동 개시의 경우 소정 시간 동안 전압을 가한 후 어떤 분사 임펄스도 출력시키지 않는 것을 특징으로 하는 내연 기관을 구동하는 장치.
KR1019980062588A 1998-01-15 1998-12-30 내연기관구동방법및장치 KR100698418B1 (ko)

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