KR20090004777A - 내연기관의 제어 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

내연기관(1)을 제어하기 위한 방법 및 장치는 내연기관의 최대 파워 산출량을 가능하게 하기 위해 제안된다. 이러한 경우 내연기관(1)이 기준에 따라 내연기관(1)의 생성된 최대 토크가 정상 한계값으로 제한되는 정상 모드에서 작동되거나 생성된 최대 토크가 상기 정상 한계값보다 큰 파워 한계값으로 제한되는 파워 모드로 작동된다. 내연기관(1)의 하나 이상의 작동 변수가 감지되고 상기 작동 변수는 연소 파워를 대표하며 파워 모드에서 내연기관(1)의 작동은 하나 이상의 작동 변수에 따라 수행된다.

Description

내연기관의 제어 방법 및 장치 {METHOD AND DEVICE FOR CONTROLLING AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE}
본 발명은 내연기관을 제어하기 위한 방법 및 장치에 관한 것으로, 내연기관이 기준(criterion)에 따라, 내연기관에 의해 발생되는 최대 토크가 정상 한계값(normal limit value)으로 제한되는 정상 모드(normal mode)로 작동되거나 발생되는 최대 토크가 정상 한계값보다 더 큰 파워 한계값(power limit value)으로 제한되는 파워 모드(power mode)로 작동된다.
이러한 타입의 제어 방법 또는 제어 장치는 바람직하게는 과급 내연기관에서 이용된다. 이 같은 엔진에서, 증가되는 토크가 운전자에 의해 요구되는 경우, 내연기관의 최대 허용 토크 또는 파워 출력이 짧은 기간 동안 증가된다. 내연기관의 이러한 타입의 작동은 또한 용어 "오버부스트(overboost)" 또는 "오버드라이브(overdrive)" 작동으로 지칭된다. 자주 더 높은 토크 또는 파워 출력의 이러한 상태는 고정 및 예정된 기간 동안 이용가능하며, 이는 내연기관의 출력 포텐셜이 단지 불충분하게 이용되거나, 예를 들면, "노킹(knocking)"을 통한 고장의 경우, 엔진에 대한 손상을 초래할 수 있다는 것을 의미한다.
따라서 본 발명의 목적은 어떠한 손상도 피하면서 내연기관의 파워 포텐셜(power potential)이 더 잘 이용될 수 있는 제어 방법 및 제어 장치를 제공하기 위한 것이다.
이러한 목적은 독립항에서 청구된 바와 같은 방법 및 장치에 의해 달성된다. 본 발명의 유용한 실시예들은 종속항들의 주요 구성이 된다.
청구항 1에 따른 제어 방법에서 내연기관은, 기준에 따라, 내연기관의 최대 토크 출력이 정상 한계값으로 제한되는 정상 모드로 작동되거나, 최대 토크 출력이 정상 한계값보다 더 큰 파워 한계값으로 제한되는 파워 모드로 작동된다. 연소파워를 대표하는 내연기관의 하나 이상의 작동 변수(operating variable)가 감지된다. 연소 파워는 작동 사이클 당 내연기관 내의 연소 혼합물의 연소 동안 방출되는 총 에너지로서 이해되어야 한다. 파워 모드에서 내연기관의 작동은 하나 이상의 작동 변수에 따라 수행된다.
본 발명은 동시에 손상을 방지하면서 내연기관의 파워 생산량이 연소 파워를 대표하는 작동 변수에 따라 실행되는 파워 모드에 의해 개선될 수 있다. 연소 파워는 내연기관의 연소 챔버의 온도 및 내연기관의 구성에 대한 열적 및 기계적 응력에 대한 결정 인자(deciding factor)이다. 따라서 실제로 얻어지는 조건에 개별적인 파워 모드를 적용하는 것이 가능하다.
청구항 2에서 청구되는 방법의 일 실시예에서, 파워 한계값은 하나 이상의 작동 변수에 따라 결정된다.
상기 방법의 이러한 실시예에서 작동 변수에 따라 자체적으로 파워 한계값에 영향을 미치는 것이 가능하다. 이는 파워 모드에서 최대 토크 출력의 레벨에 영향을 미치는 것이 가능하다.
청구항 3 및 4에서 청구된 바와 같은 방법의 실시예에 따라, 파워 한계값은 파워 모드에서 감소된다. 이 경우 파워 한계값은 동적 변수(dynamics variable)일 수 있으며, 작동 변수가 클수록 또는 연소 파워가 높을수록 이 동적 변수는 더욱더 감소한다.
상기 방법의 이러한 실시예에서 가장 높은 토크는 파워 모드의 시작시 바로 이용가능하고, 이는 작동 변수에 따라 상당히(strongly) 또는 들 상당하게(less strongly) 감소된다. 여기서 우선적으로 중요한 것은 연소 기관의 보호이다.
청구항 5 및 6에 따른 방법의 실시예에서 파워 한계값은 감소 전에 대기 시간(hold time period) 동안 일정하게 유지된다. 이 경우 대기 시간은 동적 변수일 수 있으며, 내연기관의 작동 변수 또는 연소 파워가 클수록, 동적 변수는 점점 더 신속하게 감소된다.
파워 한계값이 특정 대기 시간 동안 일정한 레벨로 유지된다는 사실은 운전자가 긴 기간 동안 이용가능한 더 높은 토크를 가지고 있다는 것을 의미한다. 이는 내연기관에 의해 파워가 전달되는 자동차의 구동 다이나믹스(driving dynamics)가 개선되는 것을 허용한다.
청구항 7에 청구된 바와 같은 방법의 일 실시예에서, 내연기관이 파워 모드로부터 정상 모드로 복귀된 후, 파워 한계값이 다시 증가한다.
이 경우, 청구항 8에 청구된 바와 같은 실시예에 따라, 파워 한계값은 모두 더 많이 작동될 수 있고 작동 변수 또는 연소 파워가 정상 모드에서 더 작아진다.
청구항 7 및 8에 따른 실시예는, 정상 모드에서, 내연기관, 특히 연소 챔버의 충분히 긴 재생 또는 냉각 단계를 보장한다. 이 같은 경우, 이전 파워 모드에서 감소된 파워 극한값은 작동 변수에 따라 후속하는 정상 모드에서 동적으로 증가된다. 작동 변수가 작으면 작을수록, 즉 내연기관의 연소 파워가 정상 모드에서 작으면 작을수록, 파워 한계치의 증가가 더 크다. 이는 연소 챔버 또는 내연기관이 낮은 연소 파워를 가지고 더 신속하게 냉각되는 한, 민감하다. 결과적으로 내연기관의 개선된 냉각 또는 열 재생은 파워 모드로의 후속하는 스위치오버로, 내연기관에 대한 손상 없이 더 높은 토크가 요구될 수 있다.
청구항 9에 청구된 바와 같은 방법의 실시예에서 파워 한계값은 예정된 최대 값을 초과하지 않는다.
파워 한계값의 증가는 최대값에 의해 제한된다. 최대값은 이 경우 내연기관에 의해 생산된 최대 토크가 내연기관으로 할당된 파워 트레인(power train)으로 또는 내연기관의 성분에 대한 어떠한 손상도 발생하지 않도록 측정될 수 있다.
청구항 10에서 청구된 바와 같은 방법의 일 실시예에서, 작동 변수는 연소 챔버 온도 및/또는 연소 챔버 내의 연소 압력 및/또는 연료 매스 유동 및/또는 신선한 공기 매스 유동을 포함할 수 있으며 이는 연소를 위한 내연기관에 의해 계량된다.
상기 변수는 내연기관의 연소 파워에 대한 매우 정밀하고 즉각적인 결론을 이끌어 내는 것을 허용한다. 변수의 일 부분을 감지하기 위하여 센서는 이미 종래의 연소 기관에서의 표준으로서 이미 제공되어, 부가적인 하드웨어가 설치될 필요가 없어 비용이 절감될 수 있다.
청구항 11에 청구된 바와 같은 방법의 일 실시예에서, 내연기관에 제공된 가스 페달의 설정이 포함된다.
청구항 12에 따라 내연기관에 대한 제어 장치는 청구항 1에 따른 방법을 실행하는 것이 가능하도록 실시된다.
이러한 타입의 제어 장치에 의해 제공되는 장점에 대해, 여기서 유사한 방식으로 적용되는 청구항 1에 대해 설명을 참조할 수 있다.
본 발명은 동봉된 도면을 참조하여 전형적인 실시예를 기초로 하여 더 상세하게 후술된다. 도면은 아래와 같다.
도 1은 내연기관의 개략도이다. 도면을 명확하게 하기 위해 엔진은 간단한 형태로 도시된다.
내연기관(1)은 하나 이상의 실린더(2) 및 실린더(2) 내에서 상방 및 하방으로 이동하도록 할 수 있는 피스톤(3)을 포함한다. 내연기관(1)은 유도 트랙트(induction tract)를 더 포함하며, 유도 트랙트 내에는 유도 개구(4)의 하류부에 공기 매스 센서(5), 압축기(31), 트로틀 플랩(6), 및 흡입 튜브(7)가 배치된다. 압축기(31)는 배기 가스 터보차저의 압축기, 기계적 압축기 또는 전기 작동 압축기일 수 있다. 각각의 경우 압축기(31)는 압축 파워를 세팅하기 위한 적절한 수단을 포함한다. 또한 두 개의 압력 센서(32, 33)가 유도 트랙트 내에 - 하나는 흡입 튜브 내에 트로틀 플랩(6)으로부터 하류부에 그리고 하나는 트로틀 플랩(6)으로부터 상류부 및 압축기(31)로부터 상류부에 배치된다. 유도 트랙트는 실린더(2) 및 피스톤(3)에 의해 범위가 정해지는 연소 챔버(30) 내로 개방된다. 연소를 위해 요구되는 신선한 공기는 유도 트랙트를 경유하여 연소 챔버(30) 내로 도입되고, 신선한 공기 공급이 인렛 밸브(8)를 개방 및 폐쇄함으로써 제어된다.
여기서 도시된 내연기관(1)은 직접적으로 연료를 분사하는 내연기관(1)이며, 이 내연기관에서 연소를 위해 요구되는 연료가 주입 밸브(9)를 경유하여 연소 챔버(30) 내로 직접 주입된다. 주입 밸브(9)는 예를 들면 전자기, 압전, 또는 전자기계적 주입 밸브이다. 연소 챔버(30) 내로 연장하는 점화 플러그(10)는 또한 연소를 시작하기 위해 이용된다. 연소 배기 가스는 배기 밸브(11)를 경유하여 내연기관(1)의 배기 가스 트랙트 내로 방출되어 거기에 배치된 배기 가스 촉매 변환기(12)에 의해 세정된다. 파워는 피스톤(3)에 결합되는 크랭크샤프트를 경유하여 자동차(도시안됨)의 파워 트레인으로 전달된다. 내연기관(1)은 또한 연소 챔버 압력 센서(14) 또는, 선택적으로 연소 챔버 온도 센서, 회전 속도 센서(15)를 가져서 배기 가스 성분을 측정하기 위한 람다 센서(16) 뿐만 아니라 크랭크샤프트(13)의 속도를 감지하도록 한다.
또한 내연기관(1)에 연료 탱크(17) 뿐만 아니라 그 안에 배치되는 연료 펌프(18)를 포함한다. 연료는 공급 라인(19)을 경유하여 압력 저장부(20)로 펌프(18)에 의해 공급된다. 이러한 저장부는 통상적인 압력 저장부(20)이며 이 압 력 저장부로부터 다수의 실린더(2)용 주입 밸브(9)는 압력 하에서 연료가 공급된다. 또한 공급 라인(19)에 배치된 것은 연료 필터(21) 및 고압 펌프(22)이다. 고압 펌프(22)는 상대적으로 낮은 압력(약 3 바아)에서 연료 펌프(18)에 의해 고압(통상적으로 오토 엔진에 대해 최고 150 내지 200 바아)의 압력 저장부로 전달되는 연료를 공급하는 기능을 한다. 이 같은 경우, 고압 펌프(22)는 예를 들면 크랭크샤프트(13)에 대한 대응 커플링에 의해 구동된다. 압력 저장부(20) 내의 압력을 저장하기 위해 압력 조정 수단(23), 예를 들면 압력 제어 밸브 또는 매스 유동 제어 밸브가 저장부 내에 배치되어, 저장부를 경유하여 압력 저장부(20) 내의 연료가 복귀 유동 라인(24)을 경유하여 역으로 공급 라인(19) 또는 연료 탱크(17) 내로 유동할 수 있다. 압력 센서(25)는 또한 압력 저장부(20) 내의 압력을 모니터링하기 위해 공급된다.
내연기관(1)은 조절기 장치(26)가 제공되고, 조절기 장치는 신호 및 데이터 라인을 경유하여 모든 액츄에이터 및 센서로 연결된다. 조절기 장치(26) 내의 소프트웨어에 의해 엔진 맵 기재 엔진 제어 기능(KF1 내지 KF5)이 실행된다. 센서의 측정치 및 엔진 맵 기재 엔진 제거 기능을 기초로 하여, 제어 신호는 내연기관(1)의 액츄에이터로부터 전송된다. 따라서 조절기 장치(26)는 데이터 및 신호 라인을 경유하여 연료 펌프(18), 압력 조정 수단(23), 압력 센서(25), 공기 매스 센서(5), 압축기(31), 트로틀 플랩(6), 압력 센서(32, 33), 점화 플러그(10), 주입 밸브(9), 연소 챔버 압력 센서(14), 회전 속도 센서(15) 및 람다 센서(16)로 결합된다.
내연기관(1)에는 가스 페달(34)이 제공되고, 가스 페달은 운전자의 발(35)로 운전자에 의해 작동될 수 있다. 가스 페달(34)은 각도를 감지하는 각도 센서(36)를 가지며 이 각도에서 가스 페달(34)이 세팅되어 이러한 세팅을 제어 장치(26)로 전달한다. 가스 페달(34)의 각도 세팅은 운전자에 의해 토크에 대한 요구로서 제어 장치(26)에 의해 해석된다. 가스 페달(34)이 가압될수록, 운전자에 의해 요구되는 토크가 더 커진다.
토크 모델은 제어 장치(26) 내의 소프트웨어에 의해 실행된다. 토크 모델은 세팅 또는 타이밍이 내연기관(1)에 의해 형성되는 토크 상의 영향을 가지는 내연기관(1)의 액츄에이터에 대해 정정 신호를 컴퓨팅하기 위한 시작점으로서 운전자에 의해 요구되는 토크를 이용한다. 과급된 오토 엔진으로 이는 예를 들면 트로틀 플랩(6) 또는 압축기(31)의 액츄에이터를 포함한다. 트로틀 플랩(6)의 개방 각도가 클수록 그리고 압축기(31)의 압축 파워가 높을 수록 내연기관으로 공급된 신선한 공기의 용적 및 이에 따라 생성되는 토크가 더 커진다. 생성된 토크는 또한 점화 시간을 변화시킴으로써 추가로 영향을 받을 수 있으며, 이 점화 시간은 점화 플러그(10) 또는 연소 가스의 공연비의 대응하는 작동에 의해 설정되고, 연소가스의 공연비는 주입 밸브(9)의 대응하는 작동에 의해 설정된다.
내연기관(1)은 선택적으로 정상 모드로 작동될 수 있으며 정상 모드에서 최대 토크는 소프트웨어에 의해 정상 한계값으로 제한되거나, 파워 모드로 작동될 수 있으며, 파워 모드에서 최대 토크는 소프트웨어에 의해 정상 한계치보다 더 높은 파워 한계치로 제한된다. 파워 모드에서 생성된 최대 토크의 오버부스팅은 단지 제한된 시간 동안 제한된 정도로 이용가능하다. 제한된 시간에 대한 이유는 주로 부품을 보호하기 위한 것이다. 파워 모드에서의 내연기관(1)의 영구 작동은 내연기관 특히 실린더(2), 피스톤(3), 파워 트레인(도시안됨) 및 배기 가스 트랙트의 열적 및 기계적 오버로드를 초래한다. 파워 모드에서 더 높은 토크는 예를 들면 압축기(31) 및/또는 트로틀 플랩(6)의 대응하는 작동에 의해 생성될 수 있다. 하나의 선택예 또는 부가로서, 연속 가스 혼합물의 부화 및 점화 각도의 " 전진(advancing) "이 수행될 수 있다. 가스 페달(34)의 세팅은 각각의 경우 파워 모드를 작동시키기 위한 가능한 체크 기준으로서 기능한다. 파워 모드 및 정상 모드에서의 내연기관(1)의 제어는 상세하게 후술된다.
도 2는 상술된 내연기관(1)에 대한 제어 방법의 흐름도 형태의 전형적인 일 실시예를 보여준다. 방법은 예를 들면 점화가 스위치 온되어 내연기관(1)이 시작될 때 단계(200)에서 시작한다. 시간 내의 이 지점 전에 제어 장치(26)는 연소 파워를 나타내는 작동 변수를 감지하며, 이 작동 변수는 예를 들면 물리적 모델에 의해 컴퓨팅되는 센서에 의해 측정된다. 상술된 내연기관(1)에 대해 이러한 작동 변수는 흡입 튜브 내의 압력(압력 센서(33)에 의해 측정된), 신선한 공기 매스 유동(공기 매스 센서(5)에 의해 측정된) 또는 연료의 주입 매스 유동(주입 밸브(9)의 개방 시간 및 압력 저장부(20) 내의 압력을 기초로 하여 제어 장치에 의해 컴퓨팅된)을 포함할 수 있다. 디이젤 엔진으로 계량된 연료 매스 유동이 바람직하다. 연소 챔버 압력 센서(14)에 의해 측정된 연소 공정당 평균 연소 챔버 압력은 또한 작동 변수로서 이용될 수 있다. 내연기관(1)은 연소 챔버 온도 센서를 가지며 센서의 값이 직접 이용될 수 있다.
내연기관(1)이 시동된 후, 이러한 엔진은 정상 모드에서 단계(201)에서 초기에 시작되며, 이 단계에서 내연기관(1)에 의해 생성된 최대 토크는 정상 한계값으로 제한된다. 이러한 정상 한계값은 내연기관(1)에 의해 생성될 수 있도록 실제 최대 토크 아래에 존재한다. 정상 한계값은 정상 한계값의 레벨에서 영구 토크 전달은 예를 들면 배기 가스 트랙트 또는 연소 챔버의 과열과 같은, 내연기관(1)에 대한 어떠한 손상도 초래하지 않는다.
파워 모드에서의 내연기관(1)의 작동에 대한 기준이 충족되었는지 여부가 단계(202)에서 체크된다. 파워 모드에서 내연기관(1)에 의해 전달되는 최대 토크는 정상 한계값 보다 큰 파워 한계값으로 제한된다. 파워 모드에서 내연기관(1)의 작동을 위한 기준은 예를 들면 내연기관(1)의 추가의 작동 변수가 더 높은 토크에 대해 운전자로부터의 요구를 표시하는 경우 충족된다. 이미 위에서 설명된 바와 같이, 운전자로부터 증가된 토크를 위한 요구는 예를 들면 특정 한계치를 넘어 운전자에 의해 작동되는 가스 페달(34)에 의해 감지될 수 있다. 하나의 선택예로서 예를 들면 트로틀 플랩의 개방 각도가 개방 각도 한계치를 초과하는 경우 오또 엔진에서 기준이 충족될 수 있다. 단계(202)에서의 리퀘스트(request)는 기준으로서 이 같은 시간이 충족될 때까지 반복된다.
단계(202)에서의 리퀘스트가 긍정적인 결과를 산출하는 경우, 단계(203)에서 내연기관(1)은 정상 모드로부터 파워 모드로 스위칭되고, 전달된 최대 토크에 대한 제한이 정상 한계값으로부터 파워 한계값으로 증가된다. 이 경우 파워 한계값은 내연기관(1)이 소정의 시간 동안 손상이 지속되지 않고 이러한 파워 한계값에서 작 동될 수 있도록 하는 크기를 가진다. 파워 모드에서 운전자가 제한된 기간 동안 이용가능한 증가하는 최대 토크를 가진다. 내연기관(1)이 첫번째로 정상 모드 내에 있을 때 파워 한계값이 예정된 초기 값으로부터 초기화된다. 이는 예를 들면 신선한 공기의 용적 유동 및 속도에 종속하는 엔진 맵으로부터 결정된다. 추가 종속에서 예를 들면 냉각제 온도가 또한 예측될 수 있다.
내연기관(1)이 파워 모드에 놓이지 마자, 타이머가 작동된다. 파워 한계값은 단계(205)에서 예정된 대기 시간이 경과되는 것이 감지될 때까지 단계(204)에서 초기값으로 유지된다. 따라서 운전자는 대기 시간 동안 일정한 최대 토크 전달이 이용가능하다.
대기 시간이 경과된 것이 단계(205)에서 감지된 경우, 단계(206)에서, 파워 한계값이 연소 파워에 대한 대표적인 작동 변수에 따라 감소된다. 이러한 경우 내연기관(1)의 연소 파워가 높아질수록, 감소가 점점 더 커진다. 따라서 오토 엔진으로 공기 매스 센서에 의해 측정되는 신선한 공기 매스 유동이 높아질수록, 파워 한계값이 점점 더 많아지거나 점점 더 빨라진다. 디이젤 엔진으로 작동 사이클 당 주입되는 연료의 용적 또는 연료 매스 유동이 높아질수록, 파워 한계값이 점점 더 감소되고 점점 빨라진다. 후술된 것은 내연기관(1)의 연소 파워가 높아질수록, 내연기관(1)의 연소 챔버 내의 온도가 빨라지는 것으로 보여진다. 따라서 연소 챔버 내의 온도 증가가 빨라질수록, 파워 한계값은 더 빨리 또는 더 많이 감소된다. 이는 더 높은 토크 전달에도 불구하고 내연기관(1)으로의 결과적인 손상이 없다는 것을 보장한다.
단계(207)에서 내연기관(1)은 파워 모드로부터 다시 정상 모드로 복귀된다. 복귀는 더 이상 충족되지 않는 파워 모드에서 작동을 위한 기준에 의해 또는 하한값(lower threshold value)으로 감소되는 한계값에 의해 일어날 수 있다. 이러한 경우 내연기관(1)을 보호하기 위해 정상 모드로 복귀된다.
단계(208)에서 파워 모드에서 작동을 위한 기준이 여전히 충족되는지가 추가로 체크된다. 이러한 체크는 내연기관(1)이 파워 모드로부터 정상 모드로 변환되는 케이스와 관련되며 이는 파워 한계값이 하한값으로 아래로 감소하지만, 파워 모드에서의 작동을 위한 기준이 여전히 충족되기 때문이다. 정상 모드로의 복귀가 발생되는 경우 파워 모드에서 작동을 위한 기준의 비 충족 때문에 공정이 단계(209)에서 즉시 계속될 수 있다.
단계(208)에서 리퀘스트(request)의 긍정의 결과로, 파워 모드에서 작동을 위한 기준이 계속적으로 충족된다. 이는, 비록 자동차가 이미 안전상의 이유로 정상 모드로 역으로 스위칭되었지만, 예를 들면 운전자가 가스 페달(34)을 파워 모드의 감지를 위한 한계치를 넘어 가압하는 것을 유지하는 경우의 케이스일 수 있다. 이러한 경우 운전자에 의해 증가된 토크에 대한 이러한 리퀘스트가 무시되어 자동차가 정상 모드에 남아 있게 된다. 따라서 이는 내연기관(1)이 이미 내연기관의 부품을 보호하기 위하여 파워 모드로부터 정상 모드로 전환되었기 때문에 민감하며 종래의 열 재생 없이 내연기관(1)이 파워 모드로 역으로 놓이는 것을 방지하도록 설계된다.
단계(208)에서 리퀘스트의 부정의 결과에 대해, 즉 파워 모드에서 내연기관(1)의 작동에 대한 기준이 충족되지 않은 경우, 공정은 단계(209)로 계속되고 이 단계(209)에서 파워 한계값은 연소 파워를 대표하는 작동 변수에 따라 증가된다. 파워 한계값은 레벨로부터 시작하는 이 경우 증가하여 파워 모드로부터 정상 모드로 변환된다. 이러한 경우 연소 파워 또는 작동 변수가 정상 모두에서 낮아질수록, 증가가 점점 더 커진다. 단계(209)에 따른 증가 상태는 또한 재생 상태로서 지칭되어 이 상태 동안 내연기관(1) 또는 연소 챔버(30)는 열적으로 재생된다. 파워 모드로부터 정상 모드로의 변환 상의 파워 한계값의 레벨이 커지거나 재생 상태에서의 연소 파워 또는 작동 변수가 낮아질수록, 재생 상태가 점점 더 짧아진다.
파워 한계값이 증가하는 동안을 의미하는, 재생 상태 동안 조차, 단계(210)에서 파워 모드에서의 작동에 대한 기준이 충족되었는지에 대한 체크가 이루어진다. 단계(210)에서 리퀘스트의 부정의 결과로, 내연기관(1)은 정상 모드에서 계속적으로 작동되고 파워 한계값이 최대값까지 증가한다. 최대값은 이러한 경우 내연기관(1)이 과응력을 받지 않도록하는 치수를 가진다. 그러나 단계(210)에서 파워 모드에서의 작동을 위한 기준이 충족되는 경우, 방법이 단계(203)에서 계속되고, 이는 내연기관(1)이 다시 파워 모드 내로 역으로 놓이게 되는 것을 의미한다. 그러나 내연기관(1)이 시동된 후 파워 모드로의 제 1 스위치와 대비함으로써, 파워 한계값은 여기서 초기값이 아니라 파워 한계값의 현 레벨로 초기화된다. 이는 최대값까지의 파워 한계값의 완전한 증가 전에(내연기관의 완전한 재생) 파워 모드에서의 작동에 대한 기준이 발생하는 경우, 파워 한계값은 낮은 레벨을 가진다. 이는, 최대값까지의 증가를 의미하는, 재생이 여전히 완료되지 않았고 따라서 전달되는 최대 토크가 파워 하한값으로 최소화되기 때문에, 정당하다고 인정된다. 이러한 결과는 단지 파워 모드가 짧은 시간 동안 또는 낮은 연소 파워로 작동될 수 있다는 것이다. 둘다 과잉 응력에 대한 연소 챔버(1)의 포괄적인 보호를 초래한다.
도 2에 따라 전형적인 실시예는 또한 단계(204 및 205) 없이 실행될 수 있으며 파워 한계값의 감소가 내연기관(1)의 파워 모드로의 스위칭 후 즉시 시작되는 것이 지적된다. 이 경우 내연기관(1)의 다이나믹스는 약간 제한되지만, 부품 보호가 더 많이 강조된다.
파워 한계값이 단계(205)에서 일정한 레벨로 유지되는 대기 기간이 작동 변수에 종속될 수 있다. 연소 파워 또는 작동 변수가 클수록, 대기 시간이 더 날카롭게 감소하여 제 2 초기값부터 시작한다. 이는, 내연기관(1) 상의 더 높은 열 응력으로, 내연기관(1)이 일정한 토크 레벨로 작동될 수 있는 대기 시간이 짧아질 수 있다. 이는 또한 내연기관(1)의 개선된 내구성에 공헌한다.
비록 내연기관(1)의 전형적인 실시예는 오또 엔진을 취급하지만, 본 발명은 또한 디이젤 엔진에 대응적으로 적용될 수 있다. 본 발명은 또한 가솔린 직접 분사를 구비한 오토 엔진으로 적용가능하다.
도 1은 내연기관의 개략도이고,
도 2는 흐름도의 형태의 제어 방법의 전형적인 일 실시예이다.

Claims (12)

  1. 내연기관(1)의 제어 방법으로서,
    기준에 따라 상기 내연기관(1)이 상기 내연기관(1)에 의해 생성된 최대 토크가 정상 한계값으로 제한되는 정상 모드에서 작동되거나 상기 생성된 최대 토크가 상기 정상 한계값보다 큰 파워 한계값으로 제한되는 파워 모드에서 작동되며,
    상기 내연기관의 연소 파워를 대표하는 상기 내연기관의 하나 이상의 작동 변수가 감지되며,
    상기 내연기관(1)이 이러한 하나 이상의 작동 변수에 따라 파워 모드에서 작동되는,
    내연기관의 제어 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 파워 한계값은 상기 하나 이상의 작동 변수에 따라 결정되는,
    내연기관의 제어 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 파워 한계값은 상기 파워 모드에서 감소되는,
    내연기관의 제어 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 파워 한계값은 동적 변수이고 상기 작동 변수가 클수록 상기 파워 한계값이 점점 더 감소하는,
    내연기관의 제어 방법.
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 파워 한계값은 감소 전에 대기 시간 동안 일정하게 유지되는,
    내연기관의 제어 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 대기 시간은 동적 변수이고, 상기 작동 변수가 클수록 상기 동적 변수가 점점 더 빨리 감소하는,
    내연기관의 제어 방법.
  7. 제 3 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 내연기관이 파워 모드로부터 정상 모드로 재설정된 후 상기 파워 한계값이 다시 증가되는,
    내연기관의 제어 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 작동 변수가 정상 모드에서 작을수록, 상기 파워 한계값이 점점 더 많이 증가하는,
    내연기관의 제어 방법.
  9. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
    상기 파워 한계값이 예정된 최대값을 초과하지 않는,
    내연기관의 제어 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 작동 변수는 연소 챔버 온도 및/또는 연소 압력 및/또는 연료 매스 유동 및/또는 연소를 위해 상기 내연기관(1)에 의해 계량되는 신선한 공 기 매스 유동인,
    내연기관의 제어 방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 기준은 가스 페달(34)의 세팅인,
    내연기관의 제어 방법.
  12. 내연기관(1)용 제어 장치(26)로서,
    기준에 따라, 상기 내연기관(1)에 의해 생성되는 최대 토크가 정상 한계값으로 제한되는 정상 모드에서 작동될 수 있거나 상기 생성된 최대 토크가 상기 정상 한계값보다 큰 파워 한계값으로 제한되는 파워 모드에서 작동될 수 있으며,
    상기 제어 장치(26)는 상기 내연기관(1)의 연소 파워를 대표하는 상기 내연기관(1)의 하나 이상의 작동 변수가 감지되고,
    상기 내연기관(1)은 상기 하나 이상의 작동 변수에 따라 파워 모드에서 작동되는,
    내연기관용 제어 장치.
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