KR20010041779A - 엔진 작동 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

적어도 하나의 작동 상태가 희박 혼합기로 작동되는 엔진 작동 방법 및 장치가 제안된다. 분사되는 연료량 및 출력되는 분사 시기가 하나의 설정값에 따라 결정된다. 기능성의 감시를 위해 분사되는 연료량 및/또는 출력된 분사 시기를 기초로 엔진 실제 토크가 결정되어 최대 허용 토크와 비교되고, 상기 실제 토크가 최대 허용 토크를 초과하면 오류 반응이 발생된다.또한, 엔진 배기가스 중의 산소 농도를 나타내는 변수가 사전 정해진 한계값을 초과하는 지의 여부가 검사되어 측정값이 한계값을 초과하지 않는 경우 오류 반응이 결정된다.

Description

엔진 작동 방법 및 장치 {METHOD AND DEVICE FOR OPERATING AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE}

엔진 작동용으로 최신 제어시스템이 장착되는데, 본 시스템은 입력 변수에 따라 엔진의 출력 변수를 제어함으로써 엔진의 출력을 설정한다. 장애, 특히 엔진 타이밍의 전자 제어장치 장애에 따르는 바람직하지 못한 운전 조건을 지양하기 위해, 다양한 모니터링 방법들이 제시된다. 상기 방법들은 엔진의 확실한 작동 및 엔진의 사용 가능성을 보장한다. 독일 특허 195 36 038호(미국 특허 5 692 472호)에 토크를 기초로 하는 엔진 제어의 모니터링 방법이 공개되어 있다. 상기 공개에는 적어도 가속페달 위치를 근거로 하여 최대 허용 토크가 측정된다. 또한 엔진의 실제 토크는 엔진 속도, 점화 각도 설정 및 부하(예: 공기량) 등이 계산된다. 모니터링을 위해 최대 허용 값을 계산된 실제값과 비교 측정한다. 실제값이 최대 허용값을 초과한다면 오류 반응 조치가 유도된다. 상기 모니터링 전략은 엔진의 허용된 만족스러운 모니터링을 제공한다. 물론 상기 모니터링은 엔진으로 공급되는 적절한 공기량에 기초한다. 적어도 공연비를 이용한 작동 상태에서 작동되는, 예를 들어 직접분사되는 가솔린 엔진 또는 디젤 엔진과 같은 엔진의 경우 적절한 공기량으로부터 측정된 토크는 실제 값에 상응하지 않는다. 그럼으로써 이점과 관련하여 기술된 모니터링 전략만이 단지 절대적으로 이용 가능하다. 이로써, 예를 들어 층상 작동에서 직접 분사방식을 이용한 가솔린 엔진의 경우, 측정된 공기량과 설정된 점화 각도는 실제 토크를 계산하는데 충분하지 않게된다.

본 발명의 목적은 적어도 희박 혼합기(lean fuel air mixture)를 이용한 몇 가지 작동 상태에서 작동되는 엔진의 제어를 모니터링하기 위한 개념을 제시하는 것에 있다.

상기 목적은 독립 청구항의 특징부를 통해 달성된다.

가솔린 직접 분사식 엔진에 대한 모니터링 방법은 독일 특허 출원 197 29 100. 7호로부터 공지되어 있다. 상기 특허 출원의 내용은 가속페달 위치에 근거하여 측정된 허용 최대 토크와 비교 측정된 엔진의 실제 토크가, 연소된 연료량에 근거하여 측정되며, 최대 토크를 초과한 경우 실제 토크에 의해 오류 반응이 결정된다는 것이다.

또한 마찬가지로 독일 특허 출원 198 41 151. 0호로부터 공지되어 있는 바로서, 공연비를 이용한 적어도 한 작동 상태에서 작동되는 엔진을 모니터링 하기 위해서, 적어도 한 작동 상태에서 근사법에 의한 이론 또는 농후 공연비를 이용한, 단지 엔진의 작동 내지 제한된 공기 공급을 이용한 하나의 작동만을 허용하고, 그런 다음 적어도 엔진의 하나의 작동 변수가 감시 제어된다.

다른 개별적인 조치들은 독일 특허 196 20 038호에 공지되어 있다. 여기서 연료 측정 시스템을 위해 배기 가스 혼합물을 측정하는 센서의 신호가 소정값과의 오차를 검토된다.

상기 모든 단일 조치들은 단지 개별 문제점들에 대한 해결책만을 제시하거나 또는 제어 시스템의 사용 가능성을 제한한다. 사용 가능성 및 완벽성에 대해서 만족스러운 모니터링 개념은 기술되지 않는다.

본 발명은 엔진 작동 방법 및 장치에 관한 것이다.

이하, 본 발명은 첨부된 도면을 참조로하는 실시예에 따라서 더 자세히 설명된다.

도1 및 도2는 엔진 제어를 위한 제어장치의 개략도이다.

도3은 본 발명에 따른 해결책의 바람직한 실시예로서 제어장치의 마이크로 컴퓨터 내에 설정된 프로그램을 나타내는 흐름도이다.

도4는 속도에 따른 양호한 실시예에 대한 허용 토크의 사전 설정의 특성 곡선의 그래프이다.

여기서는, 희박 혼합기를 이용하는 적어도 하나의 작동 상태에서 작동되는 엔진 제어의 완전한 모니터링을 허용하는 방법이 기술된다. 동시에 운전자 요구와는 달리 이런 엔진에서 소프트웨어 및 하드웨어 오류에 의해 지시된 엔진 토크의 신뢰성 없는 상승이 확실하게 감소된다. 지시되는 엔진 토크는 혼합기의 연소를 통해 직접적으로 생성되는 엔진 토크이다. 엔진에 의해 발생되는 토크는 그 자체에서 손실 토크와 소비기(consumer) 토크의 고려 하에 계산된다.

모니터링의 정밀도가 개선되는데, 이는 지시되는 엔진 토크로서 사용되는 것이 스로틀 밸브를 흐르는 공기가 아니라, 실린더 내 분사되는 연료량이기 때문이며, 상기 엔진 토크는 그러한 엔진의 희박 및 이론 작동 상태 시에 토크를 결정하는 변수가 되는 것은 특히 유익하다.

실린더 내로 분사되는 연료량이 분사 주기로부터 측정될 때, 또는 경우에 따라 단지 일정한 작동 상태들에서, 실린더 내로 분사된 연료량이 엔진으로 공급된 공기량 및 배기 가스 성분비로부터 측정되는 것은 특히 유익하다. 일정한 작동 상태에서 엔진을 모니터링 하기 위한 추가적인 조치 방법으로서, 예를 들어 배기가스 성분비(예 : 산소 함량에 대한 비율, λ)에 대한 변수에 근거하는 모니터링이 이루어진다. 상기 성분비는 토크 모니터링을 보장하며, 그럼으로써 계속 상기 모니터링을 개선시킨다.

또한 바람직하게는 속도, 엔진 온도 및 운전자 요구 등과 같은 변수들 중 적어도 하나의 변수에 따라서, 즉 가속페달 위치에 따라서 허용 토크의 진행을 사전 설정하는 것으로, 상기 허용 토크 시, 페달 각도가 매우 작은 경우 최대 허용 토크는 무부하보다 작으며, 폐달 각도가 중간 정도일 경우 최대 허용 토크는 최대 무부하까지이며, 그리고 폐달 각도가 더 큰 경우라면, 사전 설정된 비율에 따라 할당된다. 그렇게 함으로써 오류가 있을 시에 토크 모니터링의 만족스러운 응답이 달성된다.

또한, 모니터링 시에 역시, 예를 들어 촉매 보호, 촉매 가열 및/또는 촉매 열 보존 등을 위한 특별 조작을 위한 활성 조치와 같은 특별 조작 상태를 고려하는 것은 바람직하다.

또 다른 바람직한 예는 다음에 기술되는 실시예 및 그에 따른 특허 청구의 범위에 제시된다.

도1에 도시된 제어 유닛(10)은, 요소로서 최소한 하나의 입력 회로(12), 적어도 하나의 마이크로 컴퓨터(14), 출력 회로(16) 및 상기 요소들을 연결하는 통신 시스템(18) 등을 포함한다. 입력 라인은 입력 회로(12)에 전송되며, 상기 입력 라인을 통해 그에 상응하는 측정 장치들로부터, 작동 변수를 나타내거나 또는 상기 장치의 작동 변수로부터 유도가능한 신호가 이송된다. 다음에서 설명되는 본 발명에 따른 해결책과 관련하여 도1은 입력 라인(20)에 관한 개략도이고, 상기 라인은 가속페달의 작동 계수(β)를 나타내는 변수를 측정하는 측정장치(22)와 제어 유닛을 연결한다. 또한 하나의 측정장치(26)로부터 하나의 입력 라인(24)이 제공되는데, 그 라인을 통해 엔진 속도(NMOT)를 나타내는 변수가 공급된다. 또한 입력 라인(28)은 공급된 공기량(HFM)을 나타내는 신호를 송출하는 측정장치(30)와 제어 유닛을 연결한다. 입력 라인(32)은 하나의 측정장치(34)로부터 동력 전달장치에서의 실제 변속비(IGES)에 상응하는 변수를 공급한다. 측정장치(42 내지 46)로부터 작동 변수를 나타내는 신호를 전송하는 입력 라인(36 내지 40)이 제공된다. 예를 들어, 엔진 제어 시에 적용되는 그러한 유형의 작동 변수들의 경우 온도 변수, 스로틀 밸브 각도 위치 등이 있다. 도 1에 도시된 실시예에서, 엔진을 제어하기 위해 출력 회로(16)로부터 인젝션 밸브(54)를 제어하기 위한 출력 라인(48 내지 52) 및 전기 모터에 의해 조정 가능한 스로틀 밸브(58)를 제어하기 위한 출력 라인(56)이 시작된다. 그와 더불어 도시되지 않은, 적어도 점화를 제어하기 위한 라인들이 제공된다.

도2는 제어 유닛의 마이크로 컴퓨터(14) 내에서 진행하는, 엔진 제어 및 상기 제어의 모니터링을 위한 프로그램의 기본적인 구조에 관한 개략도이다. 마이크로 컴퓨터(14) 내에는 상호 분리된 2개의 프로그램 범위 즉 범위 1과 범위 2가 제공된다. 제1 범위에는 제어 프로그램이 진행되며, 제2 범위에서는 모니터링 프로그램이 진행된다.

제1 범위에서는, 가속 페달의 작동 계수(β)에 기초하여 연료공급 및 공기 공급이 사전 정해진 공연비에 따라서 제어된다. 작동 계수(β)에 따라서 경우에 따라 엔진 속도의 고려 하에 운전자 목표 토크(mdfaw)가 특성도 및/또는 계산에 의해 형성된다. 그러한 운전자 목표 토크 내지 다른 제어시스템으로부터 사전 설정된 다른 설정 토크가, 지시되어진 토크(misoll)에 대한 설정값을 형성한다. 그러한 토크는 분사되는 연료량에 대한 설정값(rksoll)으로 전환된다. 그런 다음 분사되는 연료량에 대한 설정값은 경우에 따라 연료 압력의 고려 하에 분사 주기(ti)로 전환된다. 그런 이후 그러한 길이의 임펄스는 하나의 인젝션 밸브(HDEV) 또는 여러 인젝션 밸브들의 출력단으로 출력된다. 선택된 작동 상태에서 스로틀 밸브(DK) 또한 전기적으로 설정되는데, 그렇지만 도1a 내에 그러한 사항은 도시되어 있지 않다.

도2에서 설명된 제어 유닛은 희박하게 운영되는 흡기관 분사식을 이용하는 엔진의 제어에 대한 모든 실시예에 따라서 가솔린 직접 분사를 이용하는 엔진을 제어하는데 또는 디젤 엔진을 제어하는데 사용된다.

상기 제어의 작동 안전성 내지 상기 제어의 사용 가능성을 보장하기 위해, 앞서 도시된, 제어의 작동 모드가 모니터링된다. 동시에 바람직한 실시예에서 다음과 같은 모니터링 개념이 사용된다. 그에 상응하는 프로그램이 제2 범위에서 진행된다.

우선, 분사된 연료량(rk)은 제어장치에 의해 출력된 분사 시기(ti) 및 경우에 따라, 예를 들어 연료 압력과 같은 또 다른 변수 등에 따라서 측정된다(UFRKTI). 분사 시기과 관련하여 제어장치의 메모리 위치의 측정값 내지 내용이 계산을 위해 사용된다. 그런 다음 측정된 분사 연료량(rk)은 예를 들어 분사 시점의 효율, 점화시점의 효율, 배기가스 성분비 효율(λ-프로브 LSU에 의해 파악됨), 스로틀링 등과 같은 효율들의 고려 하에 송출된 엔진 토크(mi)로 변환된다(UFMIST). 동시에 효율은 표준값에 대해 일탈하는 작동 계수의 엔진의 토크에 대해 영향을 미치는 양을 고려한다. 허용 토크(mizul)는 적어도 운전자 목표(또는 가속페달 위치 β) 및/또는 경우에 따라서는 특성도 또는 단순화된 함수 유형에 의한 속도 등으로부터 측정된다(UFMZUL). 이때 허용 토크의 원칙적인 진행 곡선은, 페달 각도가 작은 경우 예를 들어 2% 이하인 경우 엔진이 출력축에서의 토크에 대한 최대 허용 토크는 제로 이하의 무부하 내지 무토크를 수반하며, 페달 각도가 큰 경우 예를 들어 10%까지인 경우 최대 무 부하를 수반하는 식으로 이루어진다(제로 토크, 스러스트 모니터링(thrust monitering)). 이때 무부하란, 엔진이 더 이상 양의 토크(positive torque)를 발생시키지 않는 엔진의 부하를 나타낸다. 페달 각도가 더욱 큰 경우, 예를 들어 10% 이상인 경우 허용 토크는 무부하 이상의 부하값이 발생하도록 사전 설정된다. 추가적으로, 지시되는 허용 토크는 엔진의 연소기 토크 및 손실 토크의 고려 하에 송출된 토크로 변환될 수 있으며, 그로 인해 엔진의 부하값에서 상기 허용 토크가 변환될 수 있다.

측정된 토크(mi)는 최대 허용 토크(mizul)와 비교 측정된다(UFMVER). 이에 대체되는 방법으로서 측정된 토크는 설정 토크(misoll)와, 설정토크(misoll)는 허용 토크와 각각 비교 측정된다. 최초 실시예의 경우 실제 토크가 허용 토크보다 크다면 오류가 인식된다. 대체되는 경우로서, 측정된 실제값이 사전 설정된 설정 토크보다 크고 및/또는 동시에 사전 설정된 설정 토크가 허용 토크보다 크다면 오류이 인식된다.

상기 모니터링 조치 방법에 대해 추가해서, 페달 각도가 작은 경우 제시되는 바로서, 어떠한 연료도 분사되지 않는 효과에 대해 엔진이 감시 제어된다. 그러한 모니터링은 어떠한 예외 조건, 예를 들어 촉매 보호, 촉매 가열 또는 열 보존 등과 같은 조건들이 어느 것도 활성화되지 않을 때 개시한다. 그러한 조건에서 연료가 분사되면 오류이 인식된다.

누출, 출력단 오류와 같은 오류 상태들에 의해 바람직하지 못한 연료 공급이 연료 탱크 벤트 라인으로부터 또는 크랭크 샤프트 하우징으로부터 제공되는 경우에 토크 모니터링을 보장하기 위해 차단된 연료 분사시(ti = 0 및/또는 rk = 0) 임계값(한계)의 달성으로 인한 배기 가스의 산소 함량에 대한 측정값(λ)을 감시 제어한다(UFRKC). 이때 그러한 람다 제어의 임계값은 람다 센서(산소 센서; LSU)의 허용오차로부터 생성된다. 람다 센서(LSU)는 람다 〈 1 내지 =1인 경우의 작동점(operating point)에서 두 지점(two point) 람다 센서를 이용하여 오류에 대한 검사가 이루어진다. 그에 대체 방법으로 0 이상의 분사 시기의 경우 적절한 람다가 동작점에 따르는 허용 범위 내에 놓여 있는지의 여부가 감시 제어된다. 허용 람다 범위는 람다 센서의 음 및 양의 허용 오차의 고려 하에, 엔진으로 공급되는 적절한 공기량(공기량 측정기 HFM에 의해 파악됨)과 설정-연료량 또는 측정된 연료량 등으로부터 계산된다. 람다 제어의 응답 시에 오류 반응이 실행되는데, 예를 들어 추가 기능으로서 λ=1 범위가 실행되고 감시 제어된다. 그런 다음 실제 토크는 연료량 대신에 공기량으로부터 계산되며, 작동을 감시 제어하기 위해 선행 기술로 공지된 모니터링 전략이 실행된다. 대체되는 방법으로 분사된 연료량은 적절하게 공급된 공기량(HFM)과 배기가스 성분비로부터 측정되고 적어도 작동 상태에 대해 사전 설정된 한계값(예 rk = 0)과 비교 측정된다.

도3은 흐름도로서, 모니터링 개념의 바람직한 실시예가 컴퓨터 프로그램으로서 도시된다. 도시된 프로그램은 사전 설정된 시간 간격으로 진행된다.

최초 단계(100)에서 출력된 분사 시기(ti)가 판독된다. 출력된 분사 시기의 경우 주로 다루어지는 사항은 예를 들어 모든 인젝션 밸브의 범위 또는 제어 유닛의 출력 범위에서의 적절한 신호 내지 마이크로 프로세서에 의해 출력되는, 하나의 메모리 위치에 저장된 분사 시기이다. 판독된 분사 시기에 기초하여 단계(102)에서는 실제로 분사된 상대 연료량(rk)이 측정된다. 상대 연료량의 계산, 즉 표준값과 관련된 연료량의 계산은 분사 시기에 따라서 레일 내 연료 압력에 따르는 특성 곡선에 기초하는 바람직한 실시예에서 이루어진다. 계속 이어지는 단계(104)에서는 분사 시기가 0인지의 여부, 즉 연료분사가 차단되는 작동 상태가 제시되는 지의 여부가 검사된다. 만약 연료 공급이 차단된다면, 단계(106)에서 연료탱크 벤트라인 또는 크랭크 샤프트 하우징으로부터의 바람직하지 못한 연료 공급, 누출, 출력단 오류 등을 확인하기 위해 배기 가스(λ) 내 산소 함량에 대한 측정값에 기초한 모니터링이 실행된다. 단계(106)에서 람다 센서에 의해 측정값(λ) 또는 측정 신호로부터 유도된 값이 판독되며, 그에 이어지는 단계(108)에서 상기 값이 사전 설정된 한계(λ한계)를 초과하는 지의 여부에 대해 검사된다. 그러한 임계값은 람다 센서의 허용오차로부터 발생하고, 적용의 범주 내에서 확정된다. 만약 람다 한계가 초과되지 않는다면, 전술한 오류들 중 하나의 오류이 존재하고 분사 시기에 오류이 있음에도 불구하고 연료가 엔진의 실린더에 도달한다는 점에서 시작한다.

그러한 경우 단계(106)에 따라, 혼합기가 이론적인, 즉 λ값이 1인 엔진의 작동이 시작된다. 상기 엔진은 균질(homogenous) 작동 상태에서 작동된다. 또 다른 모니터링은, 상대적 충전, 즉 공급되는 공기량에 기초하여, 최초 전술한 기술 배경에서 제시된 바와 같이 계산되는 실제 토크에 근거하여 이루어진다. 그런 이후 프로그램이 종료되며, 다음 간격에서 계속 진행된다.

또 다른 바람직한 실시예에서 람다 모니터링은 분사 시기가 0인 경우뿐만 아니라 분사 시기가 0이상인 경우에도 실행된다. 이러한 경우 λ값이 작동점에 따른 허용오차 밴드(tolerance band) 내에 있는 지의 여부가 검사된다. 이러한 경우 엔진에 공급되는 적절한 공기량 및 설정 또는 측정된 연료량으로부터 람다 센서의 양 및 음의 허용 오차의 고려 하에 람다 값에 대한 허용 오차 밴드가 계산된다. 만약 적절한 람다값이 사전 설정된 허용오차 범위에 미치지 못하거나 초과한다면, 단계(110)에 따른 조치 방법이 유도되며, 그 밖의 경우 단계(108)에서 긍정 응답의 경우와 같이 계속 진행된다.

만약 도3 내에 도시된 바람직한 실시예에서 분사 시기가 0(단계(104)에서 부정 응답)이 아닌 경우 또는 단계(108)에서 검사된 람다 조건이 충족된 경우라면, 단계(112)에 따라 가속페달 각도(β) 또는 그로부터 유도되는 운전자 목표 토크가 판독된다. 단계(114)에서 검사된 더욱 적은 가속페달 각도의 범위는 바람직한 실시예에서 2% 이하(완전히 릴리스된 가속페달 0%, 완전히 작동된 가속페달 100%)인 가속페달 각도의 범위이며, 릴리스된 가속페달을 나타낸다. 그로부터 이어지는 단계(114)에서, 적은 가속페달 각도의 범위 내지 통상적인 작동 범위에 대해 운전자 목표 토크를 제한하는 정해진 최소 한계값보다 가속페달 각도가 큰 지의 여부가 검사된다. 만약 상기 가속페달 각도가 한계값보다 큰 경우라면, 단계(116)에서 계획에 따르지 않는 연료 분사를 초래하는 예외 작동 상태가 존재하는지의 여부가 검사된다. 그러한 형태의 작동 범위는 예를 들어, 촉매 보호 또는 촉매 가열 또는 촉매 열 보존을 위해 더욱 많은 연료량이 실제 작동 상태에 반대해서 분사되는 작동 범위이다. 만약 그러한 유형의 예외 작동 모드가 존재한다면, 다음에서 기술되는, 단계(118 내지 124)에 따르는 희박 충전 내지 층상 급기 작동에서의 토크 모니터링 방법으로 계속 진행된다. 만약 그러한 유형의 예외 작동 모드가 존재하지 않는다면, 엔진은 감속 상태에 있는 것이다. 그러한 작동 상태에서 적어도 한계값 이상의 속도인 경우 분사 시기 내지 분사된 연료량은 감속 상태에서 정상 작동에 작용하는 연료 차단의 결과로 0이 된다. 그러므로 단계 (126)에서 엔진 속도가 정해진 속도를 초과했다면, 분사 시기 또는 연료량이 0인지의 여부가 검사된다. 만약 분사 시기 또는 연료량이 0이 아니라면, 오류이 존재하는 것이며, 그럼으로써 단계(124)에 따라 오류 반응이 유도된다. 상기 반응은 바람직한 실시예에서, 예를 들어 이론 혼합기를 이용한 균질 작동으로의 전환 상태 또는 엔진 출력의 제한 상태에 있는 엔진으로의 공기 공급을 제한하는 것이다. 단계 (124) 이후 프로그램은 종료되며, 그 다음 간격에서 계속 진행된다.

단계(114)에 따라 가속페달 각도가 한계 각도(β0) 이상이고 분사 시기 및 연료량이 0인 경우 단계(116)에 따른 예외 작동 상태에서 다음에 기술되는 토크 모니터링이 실행된다. 또한 단계 (118)에서 최대 허용 토크는 적어도 엔진 속도 및 운전자 목표, 즉 운전자 목표 토크 또는 가속페달 각도(β)에 근거하여 결정된다. 또한 사전 설정된 특성도가 적용되는데, 일정한 엔진 속도의 예에서 상기 경향에 따른 외형이 다음에서 도3에 따라 도시된다. 만약 모니터링이 단지 β 〈 한계인 경우에 실행된다면, 특성 곡선은 허용 토크 100%에서 최대 공회전 속도 및 1500/min에서부터의 무부하 내지 0이하의 무부하를 달성한다. 상기 작동 상태에 대한 그러한 허용 토크의 진행은 도4에 도시되어 있다. 최대 허용 토크의 결정 후에 단계(120)에서 실제 토크는 분사되어진 것으로 계산된 상대적 연료량에 근거하여, 분사시점, 점화시점, 실제 람다 설정 및 실제 스로틀 밸브 위치(파이널 스로틀링)등과 관련한 효율과 같이 계산된다. 그러한 계산은, 상대적 연료량과 실제 토크간의 관계가 기술되어지는 표준 변수로부터 각각의 작동 변수가 일탈되는 백분율 영향을 나타내는 효율과 연료량을 곱합으로써 이루어진다.

단계(120) 이후 단계 (122)에서는 실제 토크가 최대 허용 토크보다 작은가의 여부를 검사한다. 만약 작은 경우라면, 정확한 작동에서부터 제어가 시작하고 프로그램은 종료된다. 만약 실제값이 최대 허용 토크를 초과한다면, 단계(140)에 따르는 오류 반응이 유도되며, 그런 다음 프로그램이 종료되고, 다음 간격에서 새로이 진행된다. 이러한 오류 반응은, 바람직한 실시예에서 적어도 실제 토크가 다시 허용 토크 이하로 강하될 때까지, 예를 들어 연료 공급 및/또는 점화를 차단함으로써, 엔진을 중지시키는 것에 있다.

단계(122)에 따라 실제 토크와 최대 허용 토크를 비교함과 더불어 또 다른 바람직한 실시예에서는 측정된 엔진 토크가 운전자 요구 토크에 따라 사전 설정된 설정 토크와 비교되고 사전 설정된 설정 토크는 최대 허용 토크와 비교된다. 그러한 경우에, 측정된 엔진 토크가 설정 토크를 초과하며 및/또는 동시에 설정 토크가 최대 허용 토크 이상이라면 오류 반응이 유도된다.

운전자 요구와 속도에 따라 최대 허용 토크를 결정하기 위해 특성도가 제시되거나 또는 제어장치의 단순화된 표준함수가 제시된다. 상기 표준을 통해서 측정 변수는 최대 허용 토크에 할당된다. 이때 경향에 따라서 허용 토크는 페달 각도가 작은 경우 항상 제로 토크 이하라는 사실이 제공된다. 즉 엔진은 어떠한 양의 토크를 부여해서는 안 된다. 감속이 존재하는 상태인, 페달 각도가 작은 경우 최대 허용 토크는 고작해야 제로 토크일 뿐이다. 페달 각도가 더욱 큰 경우 허용 토크는 운전자 목표로 상승되는 진행을 보인다. 가속페달 각도가 2% 이하인 상태에서(릴리스된 가속페달) 단지 최대 음의 토크만이 허용된다. 가속페달 각도가 10%까지인 경우(마찬가지로 여전히 가속페달는 릴리스되는 상태이다) 수용 가능한 최대 속도의 제로 토크가 허용된다. 가속페달 각도가 10% 이상인 경우(페달이 작동된 상태이다) 가속페달 각도로 상승된, 최대 허용 토크의 진행이 나타난다.

단지 가속페달 위치가 한계 이하인 경우에 모니터링이 실행되는 바람직한 실시예는 도4에 도시된다. 상기 모니터링은, 최대 허용 토크(mizul)가 엔진에 의해 출력 샤프트에 전송되는 토크로 전환되어 엔진 속도 이상으로 적용되는 특성곡선의 진행을 나타낸다. 허용 토크는 100%에서부터 최대 아이들 속도(1500/min)까지이며 그리고 1500/min무부하에서부터 시작되거나 또는 무부하 이하이다.

앞서 기술된 모니터링 조치 방법은, 혼합기로 작동되는 가솔린 엔진의 경우뿐만 아니라, 디젤 엔진에서도 적용 가능하다.

Claims (12)

1. 적어도 하나의 작동 상태가 희박 혼합기로 작동되는 엔진 작동 방법에 있어서,

   하나의 설정값에 따라 분사되는 연료량이 결정되는 단계와, 분사 시기가 측정되어 출력되는 단계와, 상기 변수들 중 적어도 하나의 변수에 따라서 엔진의 실제 토크가 측정되어 허용 토크와 비교되어 실제 토크가 허용 토크보다 큰 경우 오류 반응이 유도되는 단계와, 또한 엔진 배기가스 중의 산소 농도를 나타내는 변수가 사전 정해진 한계값을 초과하는 지의 여부가 검사되어 측정값이 한계값을 초과하지 않는 경우 오류 반응이 결정되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진 작동 방법.
2. 제1항에 있어서, 분사된 연료량이 분사 시기를 기초로하여, 경우에 따라서는 연료 압력의 고려 하에 결정되는 것을 특징으로 하는 엔진 작동 방법.
3. 상기 항 중 어느 한 항에 있어서, 실제 토크가 실제로 분사된 연료량 및 분사시점, 점화각도, 스로틀링 등과 같은 작동 변수의 효율로부터 계산되는 것을 특징으로 하는 엔진 작동 방법.
4. 상기 항 중 어느 한 항에 있어서, 운전자 요구값이 가장 작을 때 엔진은 음의 토크를 발생시키고, 운전자 목표값이 작을 때는 최대 제로 토크만을 발생시키고, 운전자 목표값이 더욱 큰 경우 최대 허용 토크의 운전자 요구 종속성이 양의 토크의 범위 내에 사전 설정되도록, 적어도 운전자 요구 및 엔진 속도에 기초하여 최대 허용 토크가 결정되는 것을 특징으로 하는 엔진 작동 방법.
5. 상기 항 중 어느 한 항에 있어서, 계산된 실제 토크가 최대 허용 토크를 초과한 경우, 적어도 실제 토크가 최대 허용 토크 이하로 다시 강하될 때까지 연료 공급이 차단되는 것을 특징으로 하는 엔진 작동 방법.
6. 상기 항 중 어느 한 항에 있어서, 분사 시기가 주어지지 않은 작동 상태가 나타나게 될 때, 산소 농도에 대한 변수의 모니터링이 달성되는 것을 특징으로 하는 엔진 작동 방법.
7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 분사된 연료량이 공급되어진 공기량과 배기가스 성분비로부터 측정되는 것을 특징으로 하는 엔진 작동 방법.
8. 제1 항 내지 제5 항 중 어느 한 항에 있어서, 산소 농도에 대한 변수가 작동 변수에 따른 허용오차 밴드와 비교되며, 동시에 허용된 범위를 벗어날 때 오류 반응이 유도되는 것을 특징으로 하는 엔진 작동 방법.
9. 상기 항 중 어느 한 항에 있어서, 배기가스 내 산소농도에 대한 변수에 따라서 유도되는 오류 반응은 엔진이 이론 공연비를 이용하여 작동되며, 실제 토크가 적절한 공기량에 기초하여 계산되는 것으로서 이루어지는 것을 특징으로 하는 엔진 작동 방법.
10. 상기 항 중 어느 한 항에 있어서, 촉매 보호, 촉매 가열 및/또는 촉매 열 보존 등과 같은 예외 작동 상태가 존재하지 않을 경우, 추가적으로 페달 각도가 최소인 경우 분사 시기가 0의 값으로 감시 제어되는 것을 특징으로 하는 엔진 작동 방법.
11. 상기 항 중 어느 한 항에 있어서, 측정된 엔진 토크가 사전 설정된 설정 토크와 비교되고, 사전 설정된 설정 토크는 최대 허용 토크와 비교되는 것을 특징으로 하는 엔진 작동 방법.
12. 적어도 하나의 마이크로 컴퓨터를 구비한 제어 유닛을 포함하며,

    상기 마이크로 컴퓨터는 설정값에 따라 분사되는 연료량을 결정하고, 상기 연료량으로부터 분사 시기가 결정되어 출력되며, 상기 값들 중 적어도 하나의 값에 기초하여 엔진의 실제 토크가 결정되어 상기 실제 토크를 최대 허용 토크와 비교하여 실제 토크가 최대 허용 토크를 초과하면 오류 반응이 유도되며, 또한 배기가스의 산소 농도를 나타내는 변수가 수신되고 상기 값들이 적어도 하나의 사전 설정된 한계값과 비교되어 상기 한계값이 초과되면 오류 반응이 유도되는, 적어도 하나의 작동 상태에서 희박 혼합기로 작동되는 것을 특징으로 하는 엔진 작동 장치.