KR20020083440A - 차량용 간헐 운전식 내연 기관의 운전방법 - Google Patents

Abstract

기관 시동시에 일시적인 연료의 증량을 기관 시동시에 있어서의 흡기 포트 주변으로의 연료 부착량의 추정에 근거하여 제어하고, 기관 정지 후 즉시 재시동시에는 시간 경과와 함께 점차 감소하는 보정량만큼 연료 증량을 줄이고 혹은 시간 경과가 극히 짧을 때에는 연료를 증량하지 않고, 또한 단시간 내에 기관 시동이 반복될 때에는 후의 시동시 연료 증량을 이전의 시동시의 계속으로 한다.

Description

차량용 간헐 운전식 내연 기관의 운전방법{Method of operating vehicular internal combustion engine of intermittent-operation type}

본 발명은 차량용 내연 기관의 운전방법에 관한 것이다. 특히 차량 운행 중, 내연 기관을 일시 정지시키는 차량 운전 조건이 성립하는 동안, 내연 기관을 일시 정지시켜 내연 기관을 간헐 운전하는 차량의 내연 기관의 운전방법에 관한 것이다.

차량용 내연 기관에서는 시동시에 연료를 일시적으로 증량하는 것이 행하여진다. 이러한 기관 시동시의 연료의 일시적인 증량은 주로 기관 시동의 혼합 기체를 일시적으로 농후하게 함으로써 기관의 시동성을 향상시키기 위해서 행하여지고 있었다. 그러나, 더욱 최근의 배기 정화 촉매를 구비한 차량에 있어서는 기관이 정지되면 배기 정화 촉매가 산소를 포착한 상태가 되어, 기관 시동시에 NOx의 정화 기능이 손상되는 것에 대처하고 있다. 또한, 기관 시동에 있어서 배기 정화 촉매로 CO나 HC와 같은 가연 성분을 공급함으로써 산소를 포착한 촉매를 환원 처리하기 위해서, 기관 시동시에 연료를 일시 증량하는 것이 주목되고 있다.

기관의 정지는 종래의 차, 에코노미 런(economy run) 차, 하이브리드 차 모두에 있어서 기관으로의 연료의 공급을 차단함으로써 행하여진다. 그러나, 기관은 연료의 공급이 차단되어도, 그 회전이 완전히 정지할 때까지는 수회전에 걸쳐 연료가 연소실로 분사되지 않고, 산소가 공급되는 것만으로의 상태로 공전한다. 따라서, 기관의 배기 시스템에 마련된 배기 정화 촉매에는 산소가 보내짐으로써 촉매는 산소를 포착한다. 이와 같이, 촉매가 기관의 정지에 따라 산소를 포착한 상태가 되는 점은 종래 차나 에코노미 런 차나 하이브리드 차나 거의 같다. 그러나, 에코노미 런 차나 하이브리드 차는 빈번하게 기관의 일시 정지와 재시동을 반복한다.따라서, 에코노미 런 차나 하이브리드 차에 있어서, 기관 시동시의 배기 정화 촉매의 환원 처리를 적정하게 행하는 것, 즉 CO나 HC와 같은 가연 성분을 대기로 배출하지 않고 촉매의 환원 처리를 충분히 행하도록 연료를 일시 증량하는 것은 종래 차의 경우보다도 훨씬 중요하다.

더욱이, 기관 시동시의 연료의 일시적인 증량에 대해서, 에코노미 런 차나 하이브리드 차는 별도의 특이한 문제를 가지고 있다. 그것은 연료를 기화기나 포트 분사에 의해서 공급하는 많은 가솔린 기관에 있어서는 공급된 연료의 일부가 흡기 포트의 주변에 부착되고, 거기에 연료의 액막이 형성된다고 하는 현상에 관련하는 것이다. 즉, 기화기나 포트 분사에 의해 연료를 공급하는 기관에서는 기관의 작동 중, 흡기 포트의 주변에는 대략 일정한 두께의 연료 액막이 형성된다. 그리고, 동 연료 액막의 형성에는 상당한 양의 연료가 관여하고 있다.

그래서, 상기한 기관 시동시에 있어서의 배기 정화 촉매의 환원 처리를 충분히 달성하고, 또한, 남은 연료의 가연 성분이 대기로 배출되지 않도록 제어된 양으로 기관 시동시의 연료가 일시적인 증량을 행하기 위해서는 상기한 연료 액막 형성에 요하는 연료의 양이 고려되어야만 한다. 차량의 운행 개시시에만 기관 시동이 행하여지는 종래 차에서는 기관 시동시, 상기한 연료 액막은 통상, 소실되었다. 그러나, 차량의 운행 중에 기관이 일시 정지되고, 단시간 내에 기관이 재시동되는 에코노미 런 차나 하이브리드 차에서는 기관 시동시에 연료 액막은 실질적으로 잔류하는 경우가 많다. 더욱이, 연료 액막의 잔류의 정도는 기관 정지 후의 경과 시간의 길이에 따라서 다르다. 그와 같은 경우에, 기관의 재시동에 있어서의 연료가일시적인 증량이 항상 일정하면, 증량된 연료 중, 연소실 내로 들어가는 분량이 크게 변동한다. 그 결과, 배기 정화 촉매 환원 처리를 위한 연료 가연 성분의 공급이 부족하거나 하는 경우가 있다. 또한, 연료 가연 성분의 공급이 지나치게 많아 가연 성분이 대기로 방출되어, 대기 환경 보전을 해할 우려가 있다.

본 발명은 기관 시동시의 연료의 증량에 있어서의 상기한 문제에 대해서, 이에 적절하게 대처할 수 있는 차량용 내연 기관의 운전방법을 제공하는 것을 과제로 한다. 상기한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 일례인 차량용 내연 기관의 내연 기관 운전방법은 내연 기관의 시동으로부터 일시 정지를 포함하여 다음번의 내연 기관의 시동까지의 경과 시간이 소정치 미만일 때, 다음번의 내연 기관의 시동시에 있어서의 연료의 증량분의 초기치를 소정의 표준치로부터 저감시킨다.

또한, 내연 기관의 시동으로부터 일시 정지를 포함하여 다음번의 내연 기관의 시동까지 내연 기관에 장착된 흡기 포트를 통과한 공기량이 소정치 미만일 때, 다음번의 내연 기관의 시동시에 있어서의 연료의 증량분의 초기치를 소정의 표준치로부터 저감시킨다.

더욱이, 내연 기관의 정지 후부터 다음번의 내연 기관의 시동까지의 경과 시간이 소정치 미만일 때는 다음번의 내연 기관의 시동시에 있어서의 연료의 증량은 행하여지지 않는다.

기관 시동시의 연료 증량이 기관 시동시에 있어서의 흡기 포트 주변으로의 연료의 추정된 부착량에 근거하여 제어되면, 에코노미 런 차나 하이브리드 차와 마찬가지로 기관 시동시의 흡기 포트 주변의 연료 액막의 상태가 다르고, 연료 액막의 수복에 소비되는 연료의 양에 차이가 생길 가능성이 있는 경우에도 적절히 연료량을 증량할 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 차량용 내연 기관 운전방법의 하나의 실시예를 도시하는 흐름도.

도 2는 도 1의 흐름도에 의해 행하여지는 기관 운전 제어의 일례를 도시하는 선도이다.

도 3은 다른 하나의 운전 제어 예를 도시하는 도 2와 같은 선도.

도 4는 더욱 다른 하나의 운전 제어 예를 도시하는 도 2 또는 도 3과 같은 선도.

도 5는 본 발명에 의한 차량용 내연 기관 운전방법의 다른 하나의 실시예를 도시하는 흐름도.

도 6은 도 1 및 5에 도시하는 흐름도의 일부에 관한 수정 예를 도시하는 도면.

이하에 본 발명에 의한 내연 기관의 운전방법을 실시예에 대해서 상세하게 설명한다.

도 1은 그 제 1 실시예를 일련의 제어 과정의 흐름으로서 도시하는 흐름도이다. 이 흐름도에 의한 차량용 내연 기관의 운전 제어는 도면에는 도시되지 않은 차량의 키 스위치가 들어감으로써 차량의 운행이 개시되면서 동시에 개시된다.

제어가 개시되면, 스텝S10에서 제어에 필요한 데이터의 판독이 행하여진다. 다음으로, 스텝S20에서, 내연 기관이 운전되고 있는지의 여부가 판단된다.

기관을 운전하는지 여부의 판단은 차량의 운전 개시시에는 운전자에 의해서 이루어진다. 그러나, 차량의 운행 중에 있어서 기관을 운전하는지 여부의 판단은 도면에는 도시되지 않은 제어장치를 구비한 차량 자동 운전장치에 의해서 행하여진다. 그것은 이 기술분야에 있어서 이미 이루어져 있는 여러가지 제안에 의한 차량의 운전상태에 근거하는 제어 판단의 여하에 의해서 이루어져도 좋다. 그와 같은 임의의 기관 운전 제어에 의해 기관이 운전되고 있는지, 또는 일시 정지되고 있는지에 따라서, 이 스텝S20에서의 판단의 답은 예 또는 아니오가 된다.

또한, 이 종류의 흐름도에 의해 표시되는 제어는 수십 마이크로세컨드(microsecond) 정도의 주기로 반복하여 행하여지는 것이다. 따라서스텝S20 이전의 제어 순환 과정에 있어서의 답이 예이고, 다음 제어 순환 과정에 있어서의 답이 아니오가 되는 것은 수십 마이크로세컨드 이내에 기관의 운전이 전환되어, 기관이 일시 정지한 것을 의미한다. 또한, 반대로 이전의 제어 순환 과정에 있어서의 답이 아니오가고, 다음의 제어 순환 과정에 있어서의 답이 예가 되는 것은 그 시점에서 일시 정지 중이었던 기관이 재시동되는 것을 의미한다.

스텝S20의 답이 예일 때에는 제어는 스텝S30으로 진행하고, 여기서 F1이 1로 설정된다. 이어서 제어는 스텝S40으로 진행하여, F5가 1인지 아닌지가 판단된다. F5는 제어를 개시할 때 0으로 리셋된다. 또, F5는, 이 종류의 기술분야에 있어서는 주지는 바와 같이, 제어를 개시할 때 0으로 리셋됨과 함께, 후술하는 스텝S170에 있어서 다시 0으로 리셋되거나, 혹은 후술하는 스텝S240에 있어서 1로 설정된다. 따라서, 제어가 개시 후, 처음으로 스텝S40에 도달하였을 때, 혹은 스텝S170으로부터의 복귀에 의해 스텝S10, 20, 30을 거쳐서 여기에 도달하였을 때에는 F5는 0이다. 따라서, 스텝S40에 있어서의 판단의 답은 아니오가다. 또한, 후술하는 바와 같이 기관 정지시에 제어가 스텝S180 내지 270을 돌아 순환한 후에 기관이 시동되어 최초로 제어가 여기에 도달하였을 때, F5는 1이고, 스텝S40에 있어서의 판단의 답은 예가 된다. 우선, 스텝S40에 있어서의 판단의 답이 예인 경우에 대해서 제어를 진행시킨다.

이 때 제어는 스텝S50으로 진행하여, 기관의 시동, 또는 재시동 후의 시간 경과를 나타내는 카운트치C1이 소정의 임계치C10 이상인지 아닌지를 판단한다. 이 카운트치C1도 제어 개시에 있어서 0으로 리셋되고, 그 후, 후술하는 스텝S120에 있어서 리셋되거나, 스텝S140에 있어서 1씩 증분된다. 스텝S50의 목적은 기관이 시동, 또는 재시동된 시점으로부터 소정 시간 이상이 경과하였는지의 여부를 판단하는 것이다. 답이 예일 때에는 제어는 스텝S60으로 진행한다. 스텝S60에서 내연 기관을 지나는 공기량의 적산치Qa가 소정의 임계치Qao 이상인지 아닌지가 판단된다. 공기량의 적산치Qa도 제어 개시시에는 0으로 리셋되고, 후술하는 스텝S90에 있어서 0으로 리셋되는 것이다. 공기량 적산치Qa는 스텝S160에 있어서, 이 흐름도를 순회하는 1사이클간에 있어서의 내연 기관을 지나는 공기량만큼 증분되어 기관 시동 후, 또는 재시동 후의 공기 유량을 적산한 값을 나타낸다. 스텝S60도 또한 기관이 시동 후, 또는 재시동 후에 소정의 적산 공기량 이상을 통과하는 만큼 운전되었는지의 여부를 판단하는 것이다. 한편, 카운트치C1 및 공기의 적산치Qa는 각각 판별하는 목적을 달성하는 적당한 값에 도달하면, 그 이상은 증대하지 않도록 되어 있어도 좋다. 스텝S50 및 60의 판단 결과가 모두 예일 때, 스텝S70에서 F2, 및 후술하는 파라미터Ka가 0으로 리셋된다. 이것에 대하여 스텝S50 또는 60의 판단의 답이 어느 하나라도 아니오가면, 스텝S80에서 F2가 1로 설정된다.

제어가 스텝S70, 또는 스텝S80을 통과한 경우에도, 제어는 이어서 스텝S90에 도달하고, 여기서 F3이 0으로 리셋되며, 또한 상기한 공기량 적산치Qa도 0으로 리셋된다. 이어서 제어는 스텝S100으로 진행한다.

스텝S40의 답이 아니오일 때에는 제어는 스텝S50 내지 90을 바이패스하여 즉시 스텝S100으로 진행한다. F5에 의한 제어의 구분의 이유는 후술한다.

스텝S100에 있어서는 F2가 1인지 아닌지가 판단된다. 답이 아니오일 때, 즉스텝S50에서 기관의 시동, 또는 재시동 후의 시간 경과를 도시하는 카운트치C1이 임계치C10 이상의 충분한 시간이 경과하였다고 판단된다. 또한, 스텝S60에서 기관을 통과하여 흐른 공기량의 적산치Qa가 임계치Qao 이상의 충분히 큰 공기량이 기관을 통과하여 흐를 정도로 기관이 운전되었다고 판단되었을 때에는 제어는 스텝S110으로 진행한다. 이것에 대하여 F2가 1일 때, 즉 카운트치C1이 임계치C10에 도달하지 않았거나, 또는 공기량 적산치Qa가 임계치Qao에 도달하지 않았거나 둘 중에 적어도 어느 한쪽일 때에는 제어는 스텝S105로 진행한다. 스텝S105에서 파라미터Ka는 후술하는 스텝S270에서 구해진 값R이 설정된다. 제어는 이어서 스텝S106으로 진행하고, 여기서 F2가 0으로 리셋된다.

또한, 스텝S50에서 카운트치C1이 소정의 임계치 이상인지 아닌지가 판단됨과 함께, 스텝S60에서 기관을 통과하는 공기량 적산치Qa가 소정의 임계치 이상인지 아닌지가 판단되고 있다. 양쪽의 조건을 합쳐 F2를 0으로 할지 1로 할지, 즉 기관이 시동, 또는 재시동 후에 소정의 시간이 경과하였는지, 혹은 운전량이 경과하였는지 여부의 판단을 행하고 있다. 이것은 기관의 시동 또는 재시동으로부터의 기관의 실질 운전을 더욱 확실하게 판단하기 위해서이다.

다음의 스텝 S110, 120, 130의 제어는 스텝S20에서의 판단의 답이 예가 되었을 때, 즉 기관이 시동, 또는 재시동되었을 때, 그 시점에서의 시간의 경과를 계측하는 카운트치C1을 최초로 0으로 리셋하기 위한 것이다. 이렇게 해서 최초로 카운트치C1을 0으로 리셋한 후, 제어는 스텝S140으로 진행한다. 스텝S140에서 제어가 이 경로를 통과하여 순환할 때마다 카운트치C1은 1씩 증분된다. 이것에 의해서 기관이 시동, 또는 재시동된 시점에서의 경과 시간이 계측된다.

다음의 스텝S150에서는 기관 시동시, 또는 재시동시의 연료 증량을 행하기 위한 연료 증량 계수Kfs가 계산된다. 연료 증량 계수Kfs는 초기치로부터 시간의 경과와 함께 소정의 계수 감소분△Kfs·C1씩 점차로 저감하는 값이 된다. 또, 초기치는 소정의 값Kfso, 또는 파라미터Ka가 0이 아닐 때에, Kfso로부터 Ka를 뺀 값, 또는 더욱 후술하는 스텝S230에서 계산되는 계수치Kfr가 0이 아닐 때에 Kfso-Ka로부터 또한 Kfr를 뺀 값이다. 이 연료 증분 계수Kfs는 기관 시동시, 또는 재시동시에 행하는 연료 증량의 정도를 나타내는 계수이며, 이 계수에 정규의 연료 분사량의 값이 증량되는 연료량이다.

다음의 스텝S160에서, 공기량 적산치Qa가 이 경로를 일회 순회하는 동안에 추가된 공기량만큼 증분된다. 여기서 q는 단위 시간당 공기 유량이고, △T는 제어가 일회 순회하는 동안에 경과한 미소 시간이다. 이어서 제어는 스텝S170에 도달하여, F5 및 F7이 0으로 리셋된다.

도 2는 도 1의 흐름도의 제어 과정의 대상이 되는 내연 기관의 운전상태, 동 제어 과정에 의해 변화하는 카운트치C1, 공기량 적산치Qa, 연료 증량 계수Kfs 및 이하에 설명하는 다른 하나의 카운트치C2와 연료 액막 계수Kfr이 변화하는 모양의 일례를 도시하는 그래프이다. 상기한 바와 같이 시각t1에서 기관의 운전이 개시되면, 카운트치C1은 0으로부터 시간의 경과와 함께 증가해 간다. 또한, 공기량 적산치Qa도, 기관을 흐르는 공기량의 적산량에 따라서 0으로부터 증가하여 간다. 연료 증량 계수Kfs는 시각t1에 있어서의 초기치Kfso-Ka-Kfr에서 시작되어, 시간의 경과와 함께 점차 감소해 간다. 더욱이, 다른 하나의 시간 카운트치C2의 카운트는 시각t1에서는 아직 시작되지 않았다. 또한, 연료 액막 계수Kfr은 흡기 포트 주변에 부착된 연료 액막의 두께를 나타내는 계수이고, 기관 시동시에 연료 분사가 개시되면, 일시 급격히 증대한다. 그러나, 그 후, 기관의 운전이 계속됨에 따라서 거의 일정한 값으로 떨어지고, 기관이 운전을 정지하면, 그 때의 값으로부터 시간의 경과에 따라서 점차로 저하해 간다.

도 2에 도시되는 바와 같이, 기관이 시각t1에서 시동, 또는 재시동되어 시각t2까지 운전된 후, 시각t2에서 기관이 일시 정지되었다고 한다. 이 때, 제어는 스텝S10으로부터 스텝S20, 30을 거쳐 스텝S40에 도달하며, 더욱이 스텝S50 내지 100을 거쳐, 스텝S110으로 진행한다. 그리고, 최초의 한바퀴만큼 스텝S120으로 진행하여 카운트치C1을 0으로 리셋한 후에는 스텝S110으로부터 즉시 스텝S140으로 진행한다. 이에 의해 스텝S150, 160, 170을 통과하여 순환하고, 그것에 따라서 카운트치C1, 공기량 적분치Qa, 연료 증량 계수Kfs는 시간의 경과에 따라서 도 2에 도시되는 바와 같이 연산된다.

시각t2에서 기관이 일시 정지되면, 스텝S20의 답이 아니오가 되기 때문에, 제어는 이것에 의해 스텝S180으로 진행하여, F1이 1인지 아닌지가 판단된다. 차량의 키 스위치가 들어간 채로 기관이 아직 한번도 시동되지 않았을 때는 F1은 제어 개시시에 0으로 리셋된 채이다. 스텝S180의 판단의 답이 아니오가면, 제어는 스텝S180으로부터 즉시 리턴을 거쳐서, 스텝S10으로 되돌아가, 판독 데이터를 갱신하면서 기관의 시동을 기다린다. 그러나, 이전의 제어 순환 과정에서 F1은 1로 설정되어 있기 때문에 시각t2에서 스텝S180에 도달하였을 때는 스텝S180에서의 판단의 답은 예가 되고, 제어는 스텝S190으로 진행한다. 스텝S200에서 카운트치C2가 최초로 0으로 리셋되는 제어가 행하여진다. 또한 스텝S210에서 F6은 1로 설정된다. 그 후, 제어는 이 경로를 통과하여 순환하고, 그것에 따라 스텝S220에서 카운트치C2를 1씩 증분하고, 이 경로를 지나는 제어의 경과 시간, 즉 기관이 운전을 정지하고 나서의 경과 시간의 계측이 행하여진다. 이렇게 해서 카운트치C2는 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 시각t2보다 점차 증가하여 간다.

다음으로 스텝S230에서, 흡기 포트 주변에 부착된 연료 액막의 두께를 나타내는 연료 액막 계수Kfr이, Kfro를 그 초기치로 하고, 이로부터 시간의 경과와 함께 점차 감소하는 값으로서 Kfr=fro-△Kfro·C2로서 계산된다. 연료 액막 계수Kfr이 변화하는 상태가 도 2에 도시되어 있다.

다음으로 스텝S240에서, 제어가 스텝S240을 포함하는 이 경로를 통과한 것, 즉 기관이 정지 상태에 있는 것을 나타내도록, F5가 1로 설정된다. 그 후 스텝S250에서 F7이 1인지 아닌지가 판단된다. 제어가 스텝S180으로부터 예로 진행하는 경로를 통과하여 처음으로 여기에 도달하였을 때에는 F7은 0으로 리셋되어 있다. 그 때문에, 제어는 스텝S260으로 진행하여, 연료 증량 계수Kfs에 대한 감소 분량을 나타내는 △Kfs·C1이 연료 증량 계수Kfs의 초기치Kfso에 도달하였는지의 여부가 판단된다. 판단의 답이 아니오인 경우, 제어는 스텝S270으로 진행하여, △Kfs·C1이 파라미터R로서 기록되고, 답이 예일 때에는 제어는 스텝S280으로 진행하여, 파라미터R은 0으로 리셋된다. 이 파라미터R은 스텝S105에서 파라미터Ka로변환되고, 스텝S150에 있어서의 연료 증량 계수Kfs의 산출에 사용된다. 도 2에 도시하는 예에서는, 시각t2에서는 연료 증량 계수Kfs는 이미 0에 도달하고 있고, 즉 △Kfs·C1은 초기치Kfso를 넘었기 때문에, 스텝S260의 답은 예이고, 파라미터R은 0으로 리셋된다.

기관의 일시 정지상태에서 더욱 시간이 경과하여, 시각t3에서 기관이 재시동되면, 스텝S20에서의 판단의 답은 아니오에서 예로 바뀐다. 이로 인해 제어는 다시 스텝S30을 거쳐 스텝S40에 도달하지만, 이 때 F5는 1로 설정되어 있기 때문에, 제어는 스텝S50으로 진행한다. 스텝S50에서 카운트치C1이 소정의 임계치C10보다 큰 지의 여부가 판단된다. 도 2에 도시하는 예에서는 시각t3에서는 카운트치C1은 임계치C10을 넘었기 때문에, 답은 예가 된다. 다음으로 스텝S60에서 공기량 적산치Qa가 소정치Qao보다 큰지의 여부가 판단된다. 도 2의 예에서는 Qa도 또 임계치Qao를 넘었기 때문에, 답은 예가 되고, 제어는 스텝S70으로 진행하여, F2 및 파라미터Qa가 모두 0으로 리셋된다. 따라서, 이 때는 제어는 스텝S100으로부터 즉시 스텝S110으로 진행하고, 스텝S105는 바이패스되기 때문에, 파라미터Ka는 스텝S70에서 0으로 리셋된 채로 유지된다. 또한, 도 2의 예에서는 시각t3에서는 앞의 스텝S230에서 계산된 연료 액막 계수Kfr도 0이 되어 있기 때문에, 스텝S150에서의 연료 증량 계수Kfs의 계산은 규정된 초기치Kfso를 그대로 초기치로 하고, 이에 의해 시간의 경과와 함께 점차 감소하는 값으로서 계산된다.

이와 같이, 기관의 시동 초기에 있어서의 연료 증량의 영향이 소멸할 때까지 기관이 운전되고(C1>C10, Qa>Qao), 기관이 정지하고 나서, 흡기 포트 주변의 연료액막이 소멸할 때까지 기관이 정지된 경우(Kfr=0), 기관 재시동시의 연료의 증량은 정규의 초기치Kfso로부터 시간의 경과와 함께 점차 감소하는 정규의 요령으로 행하여진다. 그리고, 정규의 시동시 연료 증량에 의해서 기관의 시동성을 양호하게 한다. 또한, 연료 가연 성분을 대기로 방출하지 않고 배기 정화 촉매의 기관 시동시 환원 처리를 적정하게 행하여 에코노미 런 차나 하이브리드 차의 기관 간헐 운전에 의한 운행을 계속할 수 있다. 또한, 도 1 및 2에서 설명한 실시예에서는 기관 시동시의 연료 증량은 어떤 초기치로부터 시작되어, 전회의 기관 정지 후부터의 시간의 경과와 함께 점차 감소되고 있다. 그러나, 기관 정지와 기관 시동 사이에 충분한 시간을 두고 기관의 전환이 행하여질 때에는 연료 증량의 시간적 변화는 특별히 점차 감소적 변화가 아니어도 좋다. 연료 증량은 어떤 일정 기간에 걸쳐 일정한 추가율로 행하여져도 좋다.

도 3은 다른 하나의 차량 운전상태의 예를 도시하는 도 2와 같은 도면이다. 이 예에서는 시각t1에서 시동된 기관은 극히 단시간 운전된 후, 시각t2에서 일시 정지되고, 그 후 시각t3에서 재시동되고 있다. 시각t1 내지 t2 사이에서 기관의 운전 시간이 짧고, 또한 그것에 계속되는 t2 내지 t3간의 기관 일시 정지 기간도 그다지 크지 않다. 따라서, 시각t1에서 카운트를 개시한 카운트치C1은 시각t3에서 임계치C10에 도달하지 않고, 또한 시각t1에서 적산을 개시한 공기량 적산치Qa도 임계치Qao에 도달하지 않는다. 이와 같이 기관이 시동 후, 단시간의 운전 후에 정지되면, 흡기 포트 주변에는 두꺼운 연료 액막이 잔류한 상태가 되고, 그 소멸에는 그 만큼 긴 시간이 걸린다. 그와 같은 상황에서 더욱이 나중의 기관 시동이 재빨리 행하여지고, 기관 시동시 연료 증량이 통상대로 행하여지면, 기관 시동시의 연료 증량이 많아질 우려가 있다.

그러나, 이러한 경우에는 시각t3에서 스텝S20의 판단의 답이 아니오에서 예로 바뀌고, 제어가 스텝S30, 40을 지나서, 더욱이 스텝S50의 답이 아니오가 되는 것, 또는 스텝S60의 답이 아니오가 되는 것에 의해서도, 제어는 스텝S80으로 진행하여, F2가 1로 설정된다. 이것에 의해서 제어는 스텝S100에서 예라고 판단되고, 스텝S105에서 파라미터Ka에 R이 입력된다. 이 R의 값은 그에 앞서 기관 일시 정지시의 최후의 순간에, 그 때의 카운트치C1에 근거하여 스텝S270에서 계산된 △Kfs·C1의 값이다. 이 값이 스텝S150에서의 연료 증량 계수Kfs의 계산에 있어서 정규의 초기치Kfso로부터 감해진다. 따라서, 시각t3에서의 기관의 재시동에서는 연료 증량 계수Kfs는 도 3에 도시하는 바와 같이, 시각t2에서 기관이 정지한 시점에서의 연료 증량 계수Kfs의 값을 그대로 이어받은 값으로부터 출발하여 시간의 경과와 함께 점차 감소하는 값이 된다.

또한, 도 1의 실시예에서는 스텝S150에서의 Kfs의 계산에서는 상기한 Ka와 함께 더욱이 스텝S230에서 계산된 연료 액막 계수Kfr가 Kfso로부터 감해지고 있다. 그러나, 도 1의 흐름도는 본 발명에 의해 가능한 몇개인가의 수단을 종합적으로 조합한 것이며, 스텝S150에서의 Kfs의 계산에 대해서는 Ka 또는 Kfr 중 어느 한쪽을 생략하는 실시예이어도 좋다.

이와 같이 기관이 시동 후, 단시간에 정지되고, 또한 시간적으로 근접하여 재시동될 때, 후의 기관 시동에 있어서의 연료 증량이 이전의 기관 시동시에 있어서의 연료 증량의 영향을 반영하여 저감됨으로써, 후의 기관 시동시의 연료 증량을 적정화할 수 있다.

도 4는 기관 운전상태의 더욱 다른 하나의 예를 도시하는 도 2 또는 도 3과 같은 도면이다. 이 예는 기관이 시동 후, 흡기 포트 주변에 연료 액막이 잠시 급격하게 두껍게 될 때까지 형성된 후, 안정되고, 그 후, 기관이 정지되며, 그 후, 극히 단시간의 정지 기간을 두고 재시동된 경우이다. 이 경우, 시각t1에서 시동된 기관은 시각t2까지 운전된 곳에서 일시 정지되고, 곧 시각t3에서 재시동되고 있다. 이러한 경우, 시각t2에서 기관이 정지되었을 때, 흡기 포트 주변의 연료 액막은 도 3의 경우보다도 얇게 되어 있다. 그러나, 기관 정지의 시각t2로부터 그다지 시간을 두지 않고 시각t3에서 기관이 재시동되면, 연료 액막 계수Kfr은 아직 상당히 높은 값에 멈춘 채이다. 이 때 시동시의 연료의 증량이 보통으로 행하여지면, 시동시의 연료는 지나치게 많아진다.

이것에 대처하여, 도 1의 실시예에서는 기관이 정지되면, 그 시점보다 카운트치C2의 카운트가 개시된다. 이 카운트치의 증가에 따라서, 스텝S230에서 연료 액막 계수Kfr은 소정의 초기치Kfro로부터 카운트치C2의 값에 따라서 △Kfro·C2씩 점차 감소하는 값으로 계산된다. 이 계수의 크기에 따라서 다음 기관 시동시에 스텝S150에서 계산되는 연료 증량 계수Kfs는 감량 수정된다. 이러한 구성에 의해, 스텝S230의 연료 액막 계수Kfr의 계산 값이 0이 되는 시간 경과를 기다리지 않고 기관의 재시동이 행하여질 때에는 그에 따른 기관 시동시의 연료 증량의 저감 보정이 행하여진다.

도 5는 본 발명에 의한 기관 운전방법의 다른 하나의 실시예를 도시하는 도 1과 같은 흐름도이다. 도 5에 도시하는 흐름도에서는 도 1의 흐름도의 처리에 대응하는 처리는 도 1과 같은 처리 번호가 부가되어 있고, 도 1과 같은 제어 작용을 한다. 이 실시예에서는 스텝S235에서 카운트치C2가 소정의 임계치C20보다 큰지의 여부가 판단된다. 그리고, 카운트치C2가 값C20에 차지 않을 만큼 기관 정지 후 기관 재시동까지의 시간이 짧을 때에는 스텝S236에서 F8을 0으로 리셋하는 대신에, 스텝S237에서 F8을 1로 설정하는 것이 행하여진다.

F8의 값은 스텝S107에서 판단되어, F8의 값이 0일 때에는 제어는 스텝S120 내지 151을 지나서, 연료 증량 계수Kfs가 카운트치C1 및 파라미터Ka에 따라서 계산된다. F8이 1일 때에는 제어는 스텝S115로 진행하고, 스텝S120 내지 151을 바이패스하면서 연료 증량 계수Kfs를 0으로 하는 것, 즉 연료 증량을 행하지 않는 제어가 행하여진다.

상술한 기관 시동시의 연료 증량 제어의 수정에 의해, 기관 시동 후, 시간을 두지 않고 기관의 정지와 재시동이 행하여지거나, 기관 정지 후, 바로 기관의 재시동이 행하여질 때, 통상의 연료 증량이 행하여진다. 따라서, 배기 정화 촉매의 환원 처리용 연료의 공급 과잉에 의해 CO나 HC와 같은 연료 가연 성분이 대기로 방출되는 것을 회피하면서, 배기 정화 촉매의 환원 처리에 필요한 기관 시동시 연료 증량을 확실히 할 수 있다.

도 1 및 도 5에 도시하는 실시예에서는 F2의 값이 스텝S70에서 0이라고 판단될지, 또는 스텝S80에서 1로 판단될지는 스텝S50에서 기관 시동 후의 경과 시간이소정의 임계치 이상이고, 또한 스텝S60에서 기관 시동 후에 기관을 통과한 공기량의 적산치가 소정의 임계치 이상인지 아닌지의 판단으로 되어 있다. 그러나, 이 점에 관한 제어 판단에 카운트치C1과 기관을 지나는 공기량의 적산치Qa의 양쪽을 사용한 것은 기관이 시동 후 또는 어느 정도 이상의 실질 운전을 행하였는지의 여부를 더욱 확실하게 판단하기 위해서이다. 따라서, 이들 두개의 파라미터에 근거하는 판단은 상기한 바와 같이 양자가 동시에 성립하였다고 판단되는 대신에, 적어도 어느 한쪽이 성립한다고 판단되어도 좋다. 그와 같이 하기 위해서는 도 1, 또는 도 5의 스텝 S50, 60, 70, 80에 관한 제어의 흐름을, 도 6에 도시하는 바와 같은 스텝S50', 60', 70', 80'으로 수정하면 좋다.

이상에 있어서는 본 발명을 두개의 실시예와 그 일부의 수정 예에 대해서 상세하게 설명하였지만, 본 발명이 이것들의 실시예에만 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 범위 내에서 그 외에 여러가지 실시예가 가능한 것은 당업자에게 있어서 분명할 것이다.

본 발명에 의하여, 기관 시동시의 연료 증량이 기관 시동시에 있어서의 흡기 포트 주변으로의 연료의 추정된 부착량에 근거하여 제어함으로써, 에코노미 런 차나 하이브리드 차와 마찬가지로 기관 시동시의 흡기 포트 주변의 연료 액막의 상태가 다르고, 연료 액막의 수복에 소비되는 연료의 양에 차이가 생길 가능성이 있는 경우에도 적절히 연료량을 증량할 수 있다.

Claims (20)

1. 시동시에 연료를 일시적으로 증량하는 차량용 내연 기관의 내연 기관 운전방법에 있어서,

   내연 기관의 시동으로부터 일시 정지를 포함하여 다음 번의 상기 내연 기관의 시동까지의 경과 시간(C1)이 소정치(C10) 미만일 때, 상기 다음 번의 내연 기관의 시동시에 있어서의 연료의 증량분(Kfs)의 초기치를, 소정의 표준치(Kfso)로부터 저감하는 스텝(S150)을 구비하는 것을 특징으로 하는 내연 기관 운전 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 내연 기관은 차량의 운전 중에 소정의 차량 운전 조건이 성립하는 동안, 일시 정지하는 간헐 운전식의 내연 기관인 것을 특징으로 하는 내연 기관 운전 방법.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 다음 번의 내연 기관의 시동시에 있어서의 연료의 증량분(Kfs)은 상기 내연 기관의 시동 개시시부터 시간의 경과와 함께 점차 감소되는(S140-150) 것을 특징으로 하는 내연 기관 운전방법.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 다음 번의 내연 기관의 시동시에 있어서의 연료의 증량분(Kfs)의 초기치는 전회의 상기 내연 기관의 운전 정지시에 있어서의 상기 연료의 증량분(Kfs)인 것을 특징으로 하는 내연 기관 운전방법.
5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 내연 기관의 정지로부터 다음 번의 시동까지의 시간의 경과와 함께 점차 감소되는 보정치를 상기 표준치(Kfso)로부터 뺀 값이 상기 다음번의 기관 시동시의 연료의 증량분(Kfs)의 초기치가 되는 것을 특징으로 하는 내연 기관 운전방법.
6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 연료의 증량분(Kfs)은 상기 내연 기관의 시동시에 있어서의 상기 내연 기관에 장착된 흡기 포트 주변으로의 연료의 추정된 부착량(Kfr)에 근거하여 산출되는 것을 특징으로 하는 내연 기관 운전방법.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 흡기 포트 주변으로의 연료의 부착량(Kfr)의 추정은 상기 내연 기관의 정지 후부터의 경과 시간(C2)에 근거하여 행하여지는 것을 특징으로 하는 내연 기관 운전방법.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 흡기 포트 주변으로의 연료의 추정되는 부착량(Kfr)은 이하의 식으로 표시되는 것을 특징으로 하는 내연 기관 운전방법.

   Kfr=Kfro-△Kfr·C2

   여기서, 연료 액막 계수 : Kfr, 연료 액막 계수의 초기치 : Kfro, 연료 액막 계수의 변위분 : △Kfr, 내연 기관 정지 후의 경과 시간 : C2임
9. 제 1 항에 있어서, 상기 연료의 증량(Kfs)은 이하의 식으로 표시되는 것을 특징으로 하는 내연 기관 운전방법.

   Kfs : Kfso-△Kfs·C1-Ka-Kfr

   여기서, 연료의 증량 : Kfs, 연료의 증량의 초기치 : Kfso, Kfs의 변위분 : △Kfs, 내연 기관 시동으로부터의 경과 시간 : C1임
10. 시동시에 연료를 일시적으로 증량하는 차량용 내연 기관의 내연 기관 운전방법에 있어서,

    내연 기관의 시동으로부터 일시 정지를 포함하여 다음 번의 상기 내연 기관의 시동까지 상기 내연 기관에 장착된 흡기 포트를 통과한 공기량(Qa)이 소정치(Qao) 미만일 때, 상기 다음 번의 내연 기관의 시동시에 있어서의 연료의 증량분(Kfs)의 초기치를, 소정의 표준치(Kfso)부터 저감하는 스텝(S150)을 구비하는 것을 특징으로 하는 내연 기관 운전방법.
11. 제 10 항에 있어서, 상기 내연 기관은 차량의 운전 중에 소정의 차량 운전 조건이 성립하는 동안, 일시 정지하는 간헐 운전식의 내연 기관인 것을 특징으로 하는 내연 기관 운전방법.
12. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서, 상기 다음번의 내연 기관의 시동시에 있어서의 연료의 증량분(Kfs)은 상기 내연 기관의 시동 개시시부터 시간의 경과와 함께 점차 감소되는(S140-150) 것을 특징으로 하는 내연 기관 운전방법.
13. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서, 상기 다음번의 내연 기관의 시동시에 있어서의 연료의 증량분(Kfs)의 초기치는 전회의 상기 내연 기관의 운전 정지시에 있어서의 상기 연료의 증량분(Kfs)인 것을 특징으로 하는 내연 기관 운전방법.
14. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서, 상기 내연 기관의 정지로부터 다음 번의 시동까지의 시간의 경과와 함께 점차 감소되는 보정치를 상기 표준치(Kfso)부터 뺀 값이 상기 다음번의 기관 시동시의 연료의 증량분(Kfs)의 초기치가 되는 것을 특징으로 하는 내연 기관 운전방법.
15. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서, 상기 연료의 증량분(Kfs)은 상기 내연 기관의 시동시에 있어서의 상기 내연 기관에 장착된 흡기 포트 주변으로의 연료의 추정된 부착량(Kfr)에 근거하여 산출되는 것을 특징으로 하는 내연 기관 운전방법.
16. 제 15 항에 있어서, 상기 흡기 포트 주변으로의 연료의 부착량(Kfr)의 추정은 상기 내연 기관의 정지 후부터의 경과 시간(C2)에 근거하여 행하여지는 것을 특징으로 하는 내연 기관 운전방법.
17. 제 16 항에 있어서, 상기 흡기 포트 주변으로의 연료의 추정되는부착량(Kfr)은 이하의 식으로 표시되는 것을 특징으로 하는 내연 기관 운전방법.

    Kfr : Kfro-△Kfr·C2

    여기서, 연료 액막 계수: Kfr, 연료 액막 계수의 초기치: Kfro, 연료 액막 계수의 변위분 : △Kfr, 내연 기관 정지 후의 경과 시간 : C2임.
18. 제 10 항에 있어서, 상기 연료의 증량(Kfs)은 이하의 식으로 표시되는 것을 특징으로 하는 내연 기관 운전방법.

    Kfs : Kfso-△Kfs·C1-Ka-Kfr

    여기서, 연료의 증량 : Kfs, 연료의 증량의 초기치 : Kfso, Kfs의 변위분 : △Kfs, 내연 기관 시동으로부터의 경과 시간 : C1임.
19. 시동시에 있어서 연료를 일시적으로 증량하는 차량용 내연 기관의 내연 기관 운전방법에 있어서,

    다음 번의 내연 기관의 시동시에 있어서의 연료의 증량분의 초기치를

    (ⅰ) 상기 내연 기관의 시동으로부터 일시적인 정지까지의 시간 및,

    (ⅱ) 상기 내연 기관이 일시적인 정지로부터 재시동까지의 시간

    에 근거하여 소정의 표준치로부터 저감하는 것을 특징으로 하는 내연 기관 운전방법.
20. 시동시에 연료를 일시적으로 증량하는 차량용 내연 기관의 내연 기관 운전방법에 있어서,

    상기 내연 기관의 정지 후부터 다음 번의 내연 기관의 시동까지의 경과 시간(C2)이 소정치(C20) 미만일 때, 상기 다음 번의 내연 기관의 시동시에 있어서의 상기 연료의 증량을 행하지 않는 스텝(S115)을 구비하는 것을 특징으로 하는 내연 기관 운전방법.