KR20060129084A - 내연 기관을 제어하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 본 발명은 내연 기관을 제어하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 내연 기관은 가스 유입 밸브가 배치되어 있는 실린더의 유입구 쪽에 연결된 흡입 파이프를 구비한다. 조절 소자를 이용하여 상기 가스 유입 밸브의 밸브 양정을 조절할 수 있는, 가스 유입 밸브용 밸브 구동부가 제공되며, 상기 조절 소자에 의해서 상이한 캠들이 가스 유입 밸브에 작용할 수 있다. 상기 조절 소자에는 유도성 조절 구동부(23)가 작용하고, 밸브 양정의 변경 과정이 진행되는 중에 상기 유도성 조절 구동부 내부에서 전압이 유도된다. 제 1 유닛은 밸브 양정의 변경 과정이 상기 밸브 양정의 변경 과정을 특징짓고 상기 유도성 조절 구동부(23) 내부에서 유도된 전압을 참조하여 이루어졌는지의 여부를 검출할 목적으로 형성되었다. 제 2 유닛은 상기 제 1 유닛 내부에서 상기 밸브 양정의 변경이 검출되었는지의 여부에 따라서 적어도 하나의 추가 조절 부재를 트리거링 할 목적으로 형성되었다.

Description

내연 기관을 제어하기 위한 방법 및 장치 {METHOD AND DEVICE FOR CONTROL OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE}
본 발명은 내연 기관을 제어하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
내연 기관의 출력 및 효율과 관련한 요구 조건들은 점점 더 엄격해지고 있다. 그와 동시에 엄격한 법적 규정들로 인해 대기 오염 물질의 배출도 또한 낮은 수준으로 유지되어야만 한다. 이와 같은 요구 조건들은, 내연 기관이 가스 교체 밸브 및 상기 밸브를 위한 상응하는 구동 장치를 구비하고, 상기 구동 장치에서 내연 기관의 작동점에 따라 각각 밸브 양정 특성(valve lift characteristics)이 상이한 경우에 우수하게 충족될 수 있다. 이와 같은 구성에 의해서는, 공기 흡입시에 손실이 줄어들 수 있고, 경우에 따라서는 높은 배기 가스 재순환율이 신속하게 설정될 수 있다.
내연 기관의 가스 유입 밸브의 밸브 양정을 낮은 밸브 양정과 높은 밸브 양역 사이에서 조절하는 것은 공지되어 있다. 따라서, 예를 들어 포르셰 911 터보(Porsche 911 Turbo)는 가스 유입 밸브 및 가스 배출 밸브의 밸브 양정을 조절하기 위한 장치를 구비하고 있다. 또한, 상기 차량의 내연 기관은, 각각의 가스 유입 밸브를 위하여 양정이 낮은 하나의 캠 및 양정이 상대적으로 높은 2개의 추가 캠이 그 위에 형성된 캠 샤프트를 구비하고 있다. 캠의 양정은 전달 유닛에 의해 서 가스 유입 밸브로 전달된다. 상기 전달 유닛은, 실린더 부재 및 상기 실린더 부재에 대하여 동심으로 배치된 고리형 실린더 부재를 포함하는 버킷 형성되었다. 양정이 낮은 상기 캠은 상기 실린더 부재에 작용하는 한편, 양정이 상대적으로 높은 상기 캠 들은 고리형 실린더 부재에 작용한다. 상기 버킷 스위칭 위치에 따라서, 낮은 양정이 가스 유입 밸브로 전달되거나 또는 상대적으로 높은 양정이 가스 유입 밸브로 전달된다. 내연 기관의 무 부하 동작에서는, 낮은 캠 양정이 가스 유입 밸브로 전달된다. 그럼으로써, 상기 작동 상태에서 사용된 캠 및 실린더 부재위 축소된 지름 그리고 상대적으로 낮은 밸브 양정으로 인하여 마찰 손실이 줄어든다.
또한, 더욱 높은 전하 움직임도 성취된다. 그럼으로써, 내연 기관으로부터 배출되는 배기 오염 물질의 양이 줄어드는 동시에 연료 소비도 낮은 수준으로 유지될 수 있다. 낮은 밸브 양정은 낮은 부하 및 중간부하에서 유지된다. 내연 기관에 대하여 제기되는 부하 요구 조건이 높은 경우에는, 상대적으로 높은 밸브 양정그로 변경된다.
밸브 양정의 의도된 변경이 실제로 이루어지지 않아서 이와 같이 변경이 확안되지 않으면, 그 결과로 연소 과정 중에 개별 실린더 내부에서 오염 물질의 방출이 증가하게 된다.
본 발명의 목적은, 내연 기관의 작동 중에 오염 물질의 방출을 줄일 수 있는 내연 기관을 제어하기 위한 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적은 독립 청구항들의 특징에 의해서 달성된다. 본 발명의 바람직한 실시 예들은 종속항에 기술되어 있다.
제 1 양상에 따라, 본 발명은 가스 유입 밸브가 배치되어 있는 실린더의 유입구까지 연결된 흡입 파이프를 구비한 내연 기관을 제어하기 위한 장치를 특징으로 한다. 또한, 상기 내연 기관에는 가스 유입 밸브를 위한 밸브 구동 장치가 할당되어 있고, 상기 밸브 구동 장치의 조절 소자에 의하여 가스 유입 밸브의 밸브 양정이 조절될 수 있으며, 상기 조절 소자에 의해서 상이한 캠들이 가스 유입 밸브에 작용할 수 있다. 상기 조절 소자에는 유도성 조절 구동부가 작용하는데, 상기 조절 구동부 내부에서는 변경 과정의 진행 중에 전압이 유도된다. 본 발명에 따른 장치는, 상기 변경 과정의 특징이 되는 유도된 전압을 참조하여 상기 유도성 조절 구동부 내부에서 밸브 양정의 변경이 이루어졌는지의 여부를 검출할 목적으로 형성된 제 1 유닛을 포함한다. 본 발명에 따른 장치는 또한, 상기 제 1 유닛 내부에서 변경이 검출되었는지의 여부에 따라서 적어도 하나의 추가 조절 소자를 트리거링 할 목적으로 형성된 제 2 유닛을 포함한다.
추가의 한 양상에 따라, 본 발명은 밸브 양정의 변경을 상기 변경 과정의 특징이 되는 유도된 전압을 참조하여 유도성 조절 구동부 내부에서 검출하고, 변경이 검출되었는지의 여부에 따라서 적어도 하나의 조절 소자를 트리거링 하는, 내연 기관을 제어하기 위한 방법을 특징으로 한다.
따라서, 본 발명은 변경 과정의 진행 중에 상기 변경 과정의 특징이 되는 전압이 유도성 조절 구동부 내부에서 유도된다는 지식을 이용한다. 본 발명에 따라, 상기 유도성 조절 구동부는 구동 장치로서의 자신의 고유한 기능 이외에 센서로서 도 이용되고, 변경 과정이 실제로 이루어졌는지의 여부를 간단히 검출할 수 있도록 한다. 더 나아가서는 상기 검출이 실제로 이루어진 또는 이루어지지 않은 변경 과정에 시간적으로 가깝게 이루어짐으로써, 예를 들어 분사 밸브이거나 또는 점화 플러그일 수 있는 적어도 하나의 조절 소자에 대한 결합이 신속하게 이루어질 수 있게 되며, 더욱이 밸브 양정의 원하는 변경에 곧이어 실행되는 개별 실린더의 작동 사이클 이전에 이루어질 수 있게 된다.
본 발명의 한 바람직한 실시예에 따라 상기 제 1 유닛은, 유도성 조절 구동부 내부에서 유도되어 변경 과정을 특징짓는 전압이 미리 주어진 캠 샤프트 각(angle) 범위 안에서 발생하는지의 여부를 검사할 목적으로 형성되었다.
상기와 같은 실시예의 장점은, 변경 과정을 특징짓는 상기 유도된 전압이 단지 미리 주어진 캠 샤프트 각 범위에 상응하는 미리 주어진 타임 윈도우 안에서만 발생하는지의 여부에 대한 검사가 반드시 이루어짐으로써, 산술 비용이 줄어든다는 것이다. 더 나아가서는, 밸브 양정의 원하는 변경 과정이 실제로 이루어졌는지의 여부를 더욱 정확하게 검출할 수도 있게 되는데, 그 이유는 미리 주어진 캠 샤프트 각 범위 밖에서 발생하는 전압 변동이 경우에 따라 실수로 상기 변경 과정을 특징짓는 유도된 전압으로서 검출될 가능성이 없기 때문이다.
본 발명의 바람직한 추가의 한 실시예에 따라, 상기 제 1 유닛은 유도성 조절 구동부의 공급 전위를 기준으로 상기 유도성 조절 구동부 위에서의 전압 강하를 측정할 목적으로 형성된 측정 유닛을 포함한다. 이와 같은 실시예의 장점은, 상기 공급 전위의 변동이 전압 강하의 측정 품질에 전혀 영향을 미치지 않는다는 것이 다. 이와 같은 장점은 내연 기관을 제어하는 것과 관련하여 중요한 장점이 되는데, 그 이유는 내연 기관을 내부에 구비한 차량의 전압 공급 장치의 공급 전위가 규칙적으로 높게 변동되고, 특징적인 유도 전압이 경우에 따라서는 예를 들어 0.7 V의 낮은 전위차만을 갖기 때문이다.
본 발명의 바람직한 추가의 한 실시예에 따라서는 상기 제 1 유닛이 변환 유닛을 포함하는데, 상기 변환 유닛은 유도성 조절 구동부 위에서 측정 유닛에 의하여 검출된 전압 강하를, 접지 전위로서도 언급될 수 있는 평가 유닛의 기준 전위를 기준으로 하는 상응하는 전압 강하로 변환할 목적으로 형성되었다. 이와 같은 방식으로, 측정 유닛에 의해 검출된 전압 강하는 평가 유닛 내에서 간단히 평가될 수 있다. 이와 같은 실시예는 특히 평가 유닛이 마이크로 컨트롤러로서 형성되고, 상기 컨트롤러의 입력부가 일반적으로 기준 전위와 관련된 경우에 장점이 된다.
본 발명의 바람직한 추가의 한 실시예에 따라, 상기 측정 유닛에는 스위치에 의해서 상기 유도성 조절 구동부에 병렬 접속될 수 있는 저항이 할당되어 있다. 그럼으로써, 상기 유도성 조절 구동부에서의 전압 강하가 특히 간단하게 측정될 수 있다.
본 발명의 바람직한 추가의 한 실시예에 따라, 상기 측정 유닛은 다수의 유도성 조절 구동부 위에서의 전압 강하를 측정할 목적으로 형성되었다. 이와 같은 실시예의 장점은, 다수의 유도성 조절 구동부 위에서의 전압 강하가 보다 저렴하게 검출될 수 있고, 멀티플렉서가 전혀 필요치 않다는 것이다.
본 발명의 바람직한 추가의 한 실시예에 따라, 상기 측정 유닛은 검출된 전 압 강하를 위한 중간 메모리를 포함한다. 이와 같은 실시예는 특히 단지 매우 짧은 기간 동안만 발생하는 특징적인 유도 전압과 관련하여, 상응하게 검출된 측정값이 다른 시점에서도 평가 유닛 내부로 판독 입력될 수 있다는 장점을 갖는다.
본 발명의 실시예들은 개략적인 도면을 참조하여 아래에서 설명된다.
도 1은 제어 장치를 구비한 내연 기관의 개략도이고,
도 2는 도 1에 따른 내연 기관의 부분들의 추가 사시도이며,
도 3a 및 3b는 크랭크 샤프트 각 위에 도시된 조절 소자의 홈의 파형이고,
도 4는 제어 장치의 부품들의 제 1 블록 회로도이며,
도 5는 평가 유닛 내부에서 실행되는 프로그램의 흐름도이고,
도 6은 제 2 유닛 내부에서 실행되는 프로그램의 흐름도이며,
도 7은 제어 장치의 부품들의 제 2 블록 회로도이다.
동일한 구조 또는 기능의 소자들은 도면 전체에 걸쳐서 동일한 도면 부호를 갖는다.
내연 기관(도 1)은 흡입관(1), 엔진 블록(2), 실린더 헤드(3) 및 배기 가스관(4)을 포함한다. 흡입관(1)은 바람직하게 스로틀 밸브(5), 매니폴드(6) 및 흡입 파이프(7)를 포함하며, 상기 흡입 파이프는 실린더(Z1) 쪽으로 유입 채널을 경유하여 엔진 블록(2) 내부와 통한다.
엔진 블록(2)은 또한 크랭크 샤프트(9)를 포함하고, 상기 크랭크 샤프트는 커넥팅 로드(10)를 통해 실린더(Z1)의 피스톤(12)에 연결되어 있다.
실린더 헤드(3)는 가스 유입 밸브(13) 및 가스 배출 밸브(14) 그리고 상기 2 개의 밸브에 할당된 밸브 구동부(15, 16)를 구비한 밸브 구동 장치를 포함한다. 밸브 구동부(15, 16)는 캠 샤프트(18)를 포함하고, 상기 캠 샤프트는 커플링 장치(19)에 의해서 크랭크 샤프트(19)에 연결되어 있다. 크랭크 샤프트(9)와 캠 샤프트(18) 사이의 위상 각(phase angle)은 고정적으로 미리 규정될 수 있다. 그러나 상기 위상 각은 조절될 수도 있다.
조절 소자(20)는 캠 샤프트(18)에 기계적으로 연결되어 있다. 바람직하게 상기 조절 소자(20)는 제 1 캠(21) 및 제 2 캠(22)을 포함한다. 상기 제 1 캠(21) 및 제 2 캠(22)은 서로 상이한 캠 양정을 갖는다. 그러나 상기 캠들은 캠 특성 면에서도 일반적으로 상이할 수 있다.
유도성 조절 구동부(23)는 상기 조절 소자(20)에 작용할 수 있고, 따라서 X로 표시된 축에서 조절 소자(20)의 조정을 야기한다. 상기 유도성 조절 구동부는 핀(24)을 포함하고, 상기 핀은 상기 유도성 조절 구동부(23)에 상응하게 전력이 공급됨으로써 Y로 표시된 축에서 상기 조절 소자(20)의 방향으로 움직일 수 있다. 조절 소자(20)는 상기 핀(24)이 삽입될 수 있는 홈(25)을 포함한다. 핀(24)이 캠 샤프트(18)의 회전 중에 홈(25) 내부에 있으면, 조절 소자(20)는 상기 캠 샤프트(18)를 기준으로 축 방향으로, 즉 X로 표시된 축의 방향으로 이동한다.
X로 표시된 방향에서의 홈(25)의 특성은 크랭크 샤프트 각(CRK)과 관련하여 도 3a를 참조하여 도시되어 있다. Y로 표시된 축을 기준으로 한 상기 홈의 방사 방향(r) 특성은 크랭크 샤프트 각(CRK)과 관련하여 도 3b를 참조하여 도시되어 있다. 상기 홈은 방사 방향(r)으로, 단지 조절 소자(20) 둘레의 부분 영역에 걸쳐서 만 연장된다. 이때 조절 소자(20)의 기초원(basic circle)은 r0으로 표시되어 있다. 따라서, 제 1 크랭크 샤프트 각 범위(CRK1)에서는 홈(25)이 형성되어 있지 않다. 제 2 크랭크 샤프트 각 범위(CRK2)에서 홈의 깊이는, 상기 홈이 결국에는 더 이상 존재하지 않을 때까지 방사 방향으로 줄어든다. 제 3 크랭크 샤프트 각 범위(CRK3)에서는 홈(25)이 축(X)에 의해 표기된 방향으로 일정한 위치를 갖는다. 제 4 크랭크 샤프트 각 범위(CRK4)에서는 상기 홈이 축(X)을 기준으로 가변적인 위치를 갖는다. 상기 제 4 크랭크 샤프트 각 범위(CRK1)에서는 홈(25)과 결합되어 있는 핀(24)이 조절 소자(20)를 축(X)의 방향으로 상응하게 축을 따라 이동시킨다.
실린더 헤드(3)는 또한 분사 밸브(28) 및 점화 플러그(29)를 포함한다.
또한, 다양한 측정 변수들을 검출하고 각각 상기 측정 변수의 측정값을 결정하는 센서들이 할당된 제어 장치(30)가 제공된다. 내연 기관을 제어하기 위한 장치로서도 언급될 수 있는 상기 제어 장치는 적어도 하나의 측정 변수에 따라서 조절 변수들을 결정하며, 상기 조절 변수들은 나중에 조절 소자를 제어하기 위한 하나 또는 다수의 조절 신호로 변환된다.
상기 센서들은 가속 페달(39)의 위치를 검출하는 페달 위치 센서(38), 공기 질량 흐름을 검출하는 공기 질량 센서(32), 흡입 공기 온도를 검출하는 온도 센서(33), 흡입 파이프 압력을 검출하는 흡입 파이프 압력 센서(34), 크랭크 샤프트 각(CRK)을 검출하고 나중에 회전수(N)가 할당되는 크랭크 샤프트 각 센서(35), 캠 샤프트 각(NW)을 검출하는 캠 샤프트 각 센서(37)이다. 본 발명의 실시예에 따라서, 전술한 센서들의 임의의 부분 집합이 존재할 수 있고, 추가의 센서들도 존재할 수 있다.
조절 부재들은 예를 들어 스로틀 밸브(5), 가스 유입- 및 가스 배출 밸브(13, 14), 분사 밸브(28), 점화 플러그(29)이거나 또는 조절 소자(20)도 포함된다.
내연 기관은 실린더(Z1) 이외에 바람직하게는 추가의 실린더(Z2, Z3, Z4)도 포함하며, 상기 추가의 실린더에는 상응하는 센서 및 조절 부재들이 할당되어 있고, 상기 추가의 실린더는 상응하게 트리거링 된다.
제어 장치(30)는 바람직하게는 하나의 구성 유닛(assembly unit)이다. 그러나 상기 제어 장치는 물리적으로 상호 분리된 개별 구성 유닛들에 의해서도 구현될 수 있다. 제어 장치(30)는, 변경 과정을 특징짓고 유도성 조절 구동부(23)에서 유도된 전압을 참조하여 밸브 양정(VL)의 변경이 이루어졌는지의 여부를 검출할 목적으로 형성된 제 1 유닛(40)을 포함한다. 제어 장치(30)는 또한, 상기 제 1 유닛(40) 내부에서 밸브 양정(VL)의 변경이 검출되었는지의 여부에 따라서, 예를 들어 분사 밸브(28) 및/또는 점화 플러그(29)와 같은 적어도 하나의 조절 부재를 트리거링 하기 위하여 형성된 제 2 유닛(41)을 포함한다.
제 1 유닛(40)은 전압 공급부, 바람직하게는 차량의 전기 계통에 전압을 공급하기 위한 장치의 공급 전위(VBAT)(도 4)와 관련하여, 상기 유도성 조절 구동부(23) 위에서의 전압 강하(V)를 측정할 목적으로 형성된 측정 유닛(42)을 포함한다. 상기 유도성 조절 구동부(23)는 한편으로는 공급 전위(VBAT)와 결합되어 있다. 다른 한편으로 상기 유도성 조절 구동부(23)는 제 1 스위치(SW1)의 위치에 따 라서 기준 전위(GND)와 도전 접속될 수 있고, 상기 유도성 조절 구동부(23)도 마찬가지로 제너-다이오드(D1)와 도전 접속되어 있다. 또한 제 2 스위치(SW2)가 제공되는데, 상기 제 2 스위치의 위치에 따라서 측정 유닛(42)이 유도성 조절 구동부(23)에 병렬 접속될 수 있다.
유도성 조절 구동부(23) 위에서의 전압 강하(V)를 측정하기 위하여, 제 1 스위치(SW1)는 개방 위치로 조절되고, 제 2 스위치(SW2)는 폐쇄 위치로 제어된다. 그 다음에 측정 유닛(42)이 상기 유도성 조절 구동부(23) 위에서의 전압 강하(V)를 검출하여 자신의 출력부에서 상응하는 측정 신호(VM)를 발생시키며, 상기 출력부를 통해 측정 유닛은 변환 유닛(44)에 도전 접속되어 있다. 따라서, 측정 유닛(42)은 공급 전위(VBAT)에 대하여 유도성 조절 구동부(23) 위에서의 전압 강하(V)를 검출하게 된다.
변환 유닛(44)은 상기 측정 유닛(42)의 측정 신호(VM)를, 기준 전위(GND)와 관련된 출력 신호(VE)로 변환시킨다. 이와 같은 변환 과정은 예를 들어 전류 평형 회로(current balancing circuit)에 의해서 이루어질 수 있다. 그와 동시에 바람직하게는 변환 유닛(44) 내부에서 측정 유닛(42)의 측정 신호(VM)가 증폭된다. 이때 변환 유닛(44)의 출력 신호(VE)는 평가 유닛(46)을 위한 입력 신호가 된다. 바람직하게 변환 유닛(44)의 출력 신호(VE)는 평가 유닛(46)의 아날로그/디지털-입력부에 제공되어 그곳에서 아날로그/디지털 방식으로 변환된다.
그 다음에 상응하게 디지털화된 상기 변환 유닛(44)의 출력 신호(VE)가 평가 유닛(46) 내부에서 추가 처리된 후에 그곳에서 상황에 따라 유도성 조절 구동 부(43) 위에서의 전압 강하(V)로 다시 크기 조정(re-scaling)된다. 평가 유닛(46) 내부에서는, 도 5의 흐름도를 참조하여 아래에 상세하게 설명된 프로그램이 내연 기관의 작동 중에 실행된다.
상기 프로그램은 상황에 따라서 변수들이 초기화되는 단계 (S1)에서 시작된다. 상기 프로그램의 시작은 바람직하게 내연 기관의 시작과 시간적으로 가깝게 이루어진다. 단계 (S2)에서는, 낮은 밸브 양정(LO)으로부터 높은 밸브 양정(HI)으로의 밸브 양정(VL)의 변경(switch) 또는 그 반대로의 변경을 위한 요구 사항들의 존재 여부가 검사된다. 원래의 변경 과정은, 제 1 크랭크 샤프트 각 범위(CRK1) 동안에 스위치(SW1)의 상응하는 트리거링에 의해 유도성 조절 구동부(23)를 트리거링 함으로써, 핀(24)을 홈(25) 내부로 이동시키는 제어 장치(30) 내부에서의 기능에 의하여 제어된다. 상기 단계 (S2)의 조건이 충족되지 않으면, 상기 단계 (S2)의 조건이 다시 처음부터 검사되기 전에, 상기 프로그램이 예정된 대기 시간(T_W) 동안 유지되는 단계 (S4)에서 처리가 속행된다.
그와 반대로 단계 (S2)의 조건이 충족되면, 단계 (S6)에서 현재의 캠 샤프트 각(NW)이 제 1 캠 샤프트 각(NW1)보다 큰 동시에 제 2 캠 샤프트 각(NW2)보다 작은지의 여부가 검사된다. 대안적으로는, 크랭크 샤프트(9)와 캠 샤프트(18) 사이의 현재 위상각을 상응하게 고려하여, 그에 상응하는 크랭크 샤프트 각(CRK)의 존재 여부에 대해서도 검사될 수 있다. 상기 제 1 캠 샤프트 각(NW1) 및 제 2 캠 샤프트 각(NW2)은, 상기 두 개의 각 사이에 있는 캠 샤프트 각 범위가 상기 홈(25)의 깊이가 0으로 줄어드는 제 2 크랭크 샤프트 각 범위(CRK2)에 대략 상응하도록 선택 되었다.
단계 (S6)의 조건이 충족되지 않으면, 단계 (S4)에서의 처리가 속행된다. 그와 반대로 단계 (S6)의 조건이 충족되면, 단계 (S8)에서 현재의 정압 강하(V)가 유도성 조절 구동부(23)를 통해 판독 입력된다. 이와 같은 판독 입력 과정은 예를 들어 상기 시점에서는 스위치(SW2)가 폐쇄 위치로 제어되는 동시에 스위치(SW1)가 개방 위치로 됨으로써 이루어질 수 있다. 그 다음에 측정 유닛(42)이 자신의 측정 신호(VM)를 발생시키고, 상기 측정 신호는 나중에 재차 변환 유닛(44) 내부에서 출력 신호(VE)로 변환된 다음에 평가 유닛(46) 내부로 판독 입력된다. 그러나 대안적으로 상기 측정 유닛(42)은 자신에 의해 검출된 측정 신호(VM)를 임시 기억할 목적으로 형성될 수도 있다. 그 경우 평가 유닛(46)은 상기 측정 신호(VM)의 검출 시점과 무관하게 출력 신호(VE)를 검출할 수 있다. 그러나 중요한 것은, 상기 측정 유닛(42)이 상기 측정 신호(VM)를 캠 샤프트 각 범위 안에서 검출하고, 상기 캠 샤프트 각 범위는 제 1 캠 샤프트 각(NW1) 및 제 2 캠 샤프트 각(NW2)에 의해서 제한된다는 것이다.
이어서 단계 (S10)에서는, 유도성 조절 구동부(23) 위에서의 전압 강하(V)가 예정된 임계값(THR)보다 더 큰지 여부가 검사된다. 상기 예정된 임계값(THR)이 바람직하게는 테스트 또는 시뮬레이션에 의해 결정됨으로써, 상기 유도성 조절 구동부(23)에서의 전압 강하(V)에 의한 임계값(THR)의 초과는 홈(25) 깊이의 축소에 의하여 핀(24)이 홈(25)으로부터 밀려나가는 것을 특징으로 하는 유도 전압의 특징이 된다.
단계 (S10)의 조건이 충족되지 않으면, 직접 단계 (S4)의 처리가 속행된다. 그와 반대로 단계 (S10)의 조건이 충족되면, 단계 (S12)에서 논리 변수(LV_VL)는 단계 (S2)에서 검출된 밸브 양정(VL)을 변경시키기 위한 요구 조건에 상응하게 낮은 밸브 양정(LO) 또는 높은 밸브 양정(HI)으로 채워진다. 그 다음에 이어서 마찬가지로 단계 (S4)의 처리가 속행된다.
제 2 유닛(41) 내부에서는, 아래에서 도 6을 참조하여 상세하게 설명되는 프로그램이 내연 기관의 작동 중에 실행된다. 상기 프로그램은 상황에 따라 변수들이 초기화되는 단계 (S20)에서 개시된다. 단계 (S22)에서는 분사될 연료 질량(MFF)이 실린더(Z1) 내부로의 공기 질량 흐름(MAF), 실린더(Z1) 내부에서의 공기/연료-비율(LAM)에 따라서 그리고 상기 논리 변수(LV_VL)의 값에 따라서 결정된다. 그 다음에 상기 분사될 연료 질량(MFF)에 따라서 분사 밸브(28)를 제어하기 위한 조절 신호가 발생된다.
제 1 유닛(40) 내부에서 실행되는 프로그램의 단계 (S4)에서의 대기 시간(T_W)은 바람직하게, 상기 논리 변수(LV_VL)가 언제나 적시에 단계 (S12)에서 갱신됨으로써, 상기 분사될 연료 질량(MFF)이 단계 (S22)에서는 상기 연료 질량(MFF)을 결정하기 위하여 언제나 상기 실린더(Z1)의 현재 작동 사이클에 정확한 실제 밸브 양정의 값을 가질 수 있도록 선택되었다.
이어서 단계 (S24)에서는 점화 각(ZW)이 회전수(N), 내연 기관으로부터 송출될 수 있는 원하는 토크(TQ_RQ)(torque) 그리고 상기 논리 변수(LV_VL)의 값에 따라서 결정된다. 상기 원하는 토크(TQ_RQ)는 검출된 가속 페달 위치 그리고 경우에 따라서는 추가의 변수 또는 토크 요구 사항에 따라서 결정된다. 그 다음에 이어서 단계 (S26)에서는 예정된 대기 시간(T_W) 동안 프로그램이 정지되지만, 이 대기 시간은 단계 (S4)의 대기 시간과 상이할 수 있다.
도 7에는 제어 장치(30) 부품들의 대안적인 추가 블록 회로도가 도시되어 있다. R은 저항을 지시하는데, 상기 저항은 바람직하게 높은 임피던스로 구현되고, 측정 유닛(42)에 의하여 유도성 조절 구동부 위에서의 전압 강하(V)를 검출하기 위해서 제공되었다. 노드 점(A 및 B)(node points)에는 예를 들어 다른 실린더(Z2 내지 Z4)에 할당된 추가의 유도성 조절 구동부들도 도전 접속될 수 있다. 그때에 상응하는 추가의 제 2 스위치(SW2)가 제공되면, 측정 유닛(42)은 또한 상기 추가의 유도성 조절 구동부들 위에서의 개별 전압 강하를 검출하기 위해서 사용될 수도 있다.
제너-다이오드(D2)에 의해서는, 측정 유닛의 측정 신호(VM)가 제 1 스위치(SW1)의 개방 후에 매우 신속하게 검출될 수 있게 된다.
따라서, 제어 장치(30)에 의해서는, 전기적 혹은 기계적 결함 또는 잘못된 시간적 트리거링으로 인한 조절 소자(20) 및 특히 유도성 조절 구동부(23)의 오작동도 간단히 검출될 수 있다.

Claims (9)

  1. - 가스 유입 밸브(13)가 배치되어 있는 실린더(Z1 - Z4)의 유입구 쪽에 연결된 흡입 파이프(7)를 구비하며,
    - 조절 소자(20)를 이용하여 상기 가스 유입 밸브(13)의 밸브 양정(VL)을 조절할 수 있는, 가스 유입 밸브(13)용 밸브 구동부(15)를 구비하고, 상기 조절 소자에 의해서 상이한 캠(21, 22)들이 가스 유입 밸브(13)에 작용할 수 있으며, 상기 조절 소자(20)에 유도성 조절 구동부(23)가 작용하고, 밸브 양정(VL)의 변경 과정이 진행되는 중에 상기 유도성 조절 구동부 내부에서 전압이 유도되는, 내연 기관을 제어하기 위한 방법으로서,
    상기 방법에서는
    - 상기 밸브 양정(VL)의 변경이 상기 변경 과정을 특징짓는 유도 전압을 참조하여 상기 유도성 조절 구동부(23) 내부에서 검출되며,
    - 적어도 하나의 조절 부재가 상기 밸브 양정(VL)의 변경이 검출되었는지의 여부에 따라서 트리거링 되는, 내연 기관을 제어하기 위한 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 밸브 양정(VL)의 변경 과정을 특징짓고 상기 유도성 조절 구동부(23) 내부에서 유도된 전압이 예정된 캠 샤프트 각 범위 안에서 발생하는지의 여부를 검사하는, 내연 기관을 제어하기 위한 방법.
  3. - 가스 유입 밸브(13)가 배치되어 있는 실린더(Z1 - Z4)의 유입구 쪽에 연결된 흡입 파이프(7)를 구비하며,
    - 조절 소자(20)를 이용하여 상기 가스 유입 밸브(13)의 밸브 양정(VL)을 조절할 수 있는, 가스 유입 밸브(13)용 밸브 구동부(15)를 구비하고, 상기 조절 소자에 의해서 상이한 캠(21, 22)들이 가스 유입 밸브(13)에 작용할 수 있으며, 상기 조절 소자(20)에 유도성 조절 구동부(23)가 작용하고, 밸브 양정(VL)의 변경 과정이 진행되는 중에 상기 유도성 조절 구동부 내부에서 전압이 유도되는, 내연 기관을 제어하기 위한 장치로서,
    상기 장치는
    - 밸브 양정(VL)의 변경 과정이 상기 밸브 양정(VL)의 변경 과정을 특징짓고 상기 유도성 조절 구동부(23) 내부에서 유도된 전압을 참조하여 이루어졌는지의 여부를 검출할 목적으로 형성된 제 1 유닛(40), 및
    - 상기 제 1 유닛(40) 내부에서 상기 밸브 양정(VL)의 변경이 검출되었는지의 여부에 따라서 적어도 하나의 추가 조절 부재를 트리거링 할 목적으로 형성된 제 2 유닛(41)을 포함하는, 내연 기관을 제어하기 위한 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 밸브 양정(VL)의 변경 과정을 특징짓고 상기 유도성 조절 구동부(23) 내부에서 유도된 전압이 예정된 캠 샤프트 각 범위 안에서 강하되는지의 여부를 검 사할 목적으로 상기 제 1 유닛(40)이 형성된, 내연 기관을 제어하기 위한 장치.
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 유닛(40)이 측정 유닛(42)을 포함하고, 상기 측정 유닛은 상기 유도성 조절 구동부(23)의 공급 전위(VBAT)를 기준으로 상기 유도성 조절 구동부(23) 위에서의 전압 강하(V)를 측정할 목적으로 형성된, 내연 기관을 제어하기 위한 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 유닛(40)이 변환 유닛(44)을 포함하고, 상기 변환 유닛은 상기 측정 유닛(42)에 의해 검출된 상기 유도성 조절 구동부(23) 위에서의 전압 강하(V)를 평가 유닛(46)의 기준 전위(GND)를 기준으로 상응하는 전압 강하로 변환시킬 목적으로 형성된, 내연 기관을 제어하기 위한 장치.
  7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 측정 유닛(42)에 저항(R)이 할당되어 있고, 상기 저항은 스위치(SW2)에 의해서 상기 유도성 조절 구동부(23)에 병렬 접속될 수 있는, 내연 기관을 제어하기 위한 장치.
  8. 제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 측정 유닛(42)이 다수의 유도성 조절 구동부(23) 위에서의 전압 강하(V)를 검출할 목적으로 형성된, 내연 기관을 제어하기 위한 장치.
  9. 제 5 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 측정 유닛(42)이 상기 검출된 전압 강하(V)를 위한 임시 기억 장치를 포함하는, 내연 기관을 제어하기 위한 장치.
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