KR20090016686A

KR20090016686A - 내연기관의 실린더로 주입되는 연료-공기 혼합물의 실린더-선택성 불균등 분포의 진단을 위한 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20090016686A
Application number: KR1020087029487A
Authority: KR
Inventors: 레자 알리아크바자데흐
Original assignee: 콘티넨탈 오토모티브 게엠베하
Priority date: 2006-07-21
Filing date: 2007-05-21
Publication date: 2009-02-17
Also published as: WO2008009499A1; US20100286892A1; US8103430B2; DE102006033869B3; JP2009540181A

Abstract

내연기관(1)의 문제점은 실린더(2)의 연소 챔버 안으로 유입된 연료-공기 혼합물이 생산 허용한계(tolerance) 및 연료 분사기 에이징(aging)에 의해 크게 영향을 받을 수 있고 이에 의해 연료-공기 혼합물의 불균등한 분포를 초래할 수 있다는 사실에 있다. 본 발명에 따르면, 불균등한 분포는 내연기관(1)의 작동 모드(균일 작동, 층화된 작동)에 따라서 각각의 실린더(2)에 대해 개별적으로 결정된다. 배기 가스가 분석되고, 대응하는 방출값이 이로부터 결정되며, 또는 내연기관(1)의 매끄러움의 부족에 대한 값이 각각의 실린더(2)에 대해 개별적으로 결정된다. 상기 값들은 내연기관(1)에 대해 예정된 문턱값과 비교되고, 상기 예정된 문턱값을 각각의 실린더(2)에서 초과할 때 결함 메모리(9)로 결함이 입력된다.

Description

내연기관의 실린더로 주입되는 연료-공기 혼합물의 실린더-선택성 불균등 분포의 진단을 위한 방법 및 장치 {METHOD AND DEVICE FOR THE DIAGNOSIS OF THE CYLINDER-SELECTIVE UNEVEN DISTRIBUTION OF A FUEL-AIR MIXTURE FED TO THE CYLINDERS OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE}

본 발명은 동등한 청구항 제1항 및 제8항의 전제부에 따른 다수의 실린더로 구체화된 내연기관의 개별적인 실린더로 주입된 연료-공기 혼합물의 불균등 분포의 진단을 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.

더욱 엄격한 법적 요구사항들은 미래의 차량 모델에 대한 모터 차량의 배기 가스에 대한 더 낮은 방출 한계값을 요구한다. 예를 들어 4개 이상의 실린더를 포함하는 내연기관에 대해, 분사된 연료 양과 형성된 연료-공기 비는 개별적인 실린더 사이에서 다를 수 있다. 이는 실질적으로 이용된 분사 밸브에 의한 것이고, 이러한 밸브는 더욱 바람직하게는 압전 액츄에이터에 의해 제어되며 상이한 제조 허용한계를 갖고 더욱 큰 에이징 영향을 받는다.

또한, 오토 사이클 엔진에 대해 소위 람다 프로브가 배기 가스 조성을 결정 하는데 이용된다고 공지되어 있다. 람다 프로브는 촉매 컨버터 앞에 그리고 엔진 근처의 배기 파이프에 일반적으로 설치된다. 람다 프로브는 배기 가스에서 잔류 산소 비율을 결정하는데 이용된다. 잔류 산소 비율의 양에 따라, 더 많거나 또는 더 적은 연료가 내연기관의 실린더에서 분사되고 또는 연소 챔버 안으로 배기 가스의 귀환을 위한 대응하는 제어 밸브가 제어된다. 이러한 방식으로 평균 배기 가스 값만이 내연기관에 대해 설정될 수 있고 개별적인 실린더에 대해서는 설정될 수 없다.

또한, 추가적인 문제점은 촉매 컨버터까지(as far as the catalytic converter) 개별적인 실린더 사이의 작은 거리 때문에 배기 가스 뱅크의 부피는 비교적 낮다는 점이고 따라서 이 내연기관으로부터 더 멀리 촉매 컨버터의 배열에 대한 것보다 배기 가스에 대한 더 작은 혼합 거리 얻어진다는 점에 있다. 이 때문에, 개별적인 실린더로의 연료-공기 혼합물의 주입에서의 불균등성의 영향이 특히 현저하게 된다.

또한, 연료 진단(FSD, 연료 시스템 진단)은 람다 제어기에 의해 결정된 적응값에 기초하여 실행된다고 공지되어 있다. 이러한 방법으로 예를 들어 각각의 배기 가스 뱅크의 적응값이 모니터된다. 적응값이 일정한 시간 주기에 걸쳐 예정된 한계를 초과한다면, 결함이 관련된 배기 가스 뱅크에 대해 입력된다. 그러나, 결함 메세지는 단지 관련된 배기 가스 뱅크에 연료 또는 공기 결함이 존재한다는 것 만을 나타낸다. 결정된 편차의 실제적인 원인은 위치할 수 없다. 예를 들면 결함이 있는 연료 분사기는 결함 입력을 트리거하지만 결함의 소스로서 분사기 자체를 명확하게 탐지하는 것은 불가능 할 것이다.

미국에서는 시장에 나타날 다음 세대의 차량에 대해 연료-공기 비에서의 불균등 분포가 각각의 실린더에 대해 개별적으로 탐지되도록 법에 의해 추가적으로 요구하고 있다. 그러나, 다가오는 세대의 차량에 적용될 수 있는 연료-공기 비에서의 실린더-선택성 불균등 분포를 위한 실제적인 해법은 아직 공지되지는 않았다.

본 발명은 배기 가스 방출에 대해 내연기관에서의 연료-공기 비의 불균등 분포의 진단을 향상시키는 목적에 기초한다. 이러한 목적은 동등한 청구항 제1항 및 제8항의 특징으로 해결된다.

동등한 청구항 제1항 및 제8항의 특징을 갖는 내연기관의 개별적인 실린더로 주입되는 연료-공기 혼합물의 불균등 분포의 진단을 위한 방법 및 장치로, 연료-공기 혼합물의 불균등 분포가 내연기관의 각각의 실린더에 대해 개별적으로 결정된다는 장점이 얻어진다. 따라서, 불균등한 분포의 결정이 내연기관의 현재 작동 모드에 따라서 수행되는 것이 특히 유리하다. 이렇게 하는 동안, 예를 들어 배기 가스의 λ-값은 작동 모드에 따라서 탐지되고 불균등 분포를 평가하는데 이용된다.

대안적으로, 제 2 작동 모드로, 내연기관의 작동에 있어서의 매끄러움(smoothness)의 부족이 탐지되고 이로부터 개별적인 실린더에 대해 대응값이 개별적으로 결정된다. 결정된 값은 예정된 한계값과 비교된다. 예정된 한계값의 초과시, 대응하는 결함 메세지가 입력되고 관련된 실린더에 대한 모터 차량의 결함 메모리에 저장된다. 이는 특별한 장점을 만드는데, 그 장점은 결함이 있는 실린더가 탐지될 수 있을 뿐만 아니라 결함 입력이 유발된 실제적인 원인이 탐지될 수 있다는 점이다. 예를 들면, 결함이 있는 분사 밸브는 배기 가스 방출을 위한 예정된 한계값의 초과시 결함이 예를 들어 탐지되었는지 이러한 방식으로 매우 쉽게 결정될 수 있다.

종속항에서 언급된 수단은 대등한 청구항 제1항 및 제8항에서 언급된 방법 및 장치의 유리한 추가적인 개발 또는 향상을 제공한다. 배기 가스의 λ-값은 내연기관의 균일한 작동으로 결정되는 것이 유리하다. λ-값에 대해 예를 들어 관련된 실린더의 분사 밸브가 예정된 허용 한계 내에서 작동하는지 쉽게 결정될 수 있다.

추가적인 유리한 대안저인 해법은 층화된 모드에서 작동하는 내연기관에 대해 작동 매끄러움의 부족이 분석된다는 점에서 발견된다. 작동 매끄러움의 부족을 결정하기 위해 크랭크샤프트 상의 세그먼트 시간이 측정되고 적절하게 평가된다. 이러한 방식으로 예를 들어 관련된 실린더로의 공기의 공급이 예정된 허용 한계 내에 있는지 매우 쉽게 결정될 수 있다.

예정된 한계값의 초과가 개별적인 분석 동안 결정되었다면, 관련된 실린더에 대해 분사되는 연료의 양이 수정되고 이에 의해 이후의 분사에 대해 예정된 한계값이 다시 유지되는 것이 본 발명에 따라 제안된다. 자체-힐링(self-healing) 효과를 가진 매우 간단한 폐쇄 제어 회로가 이러한 방식으로 얻어진다.

본 발명의 추가적인 태양에 따르면 관련된 실린더의 반복된 그리고 비성공적인 수정에 대해 시각적 및/또는 청각적 결함 메세지가 출력된다. 이러한 방식으로 차량의 운전자는 내연기관 상의 현재 결함에 대해 통보를 받을 수 있다. 추가적으로, 전문가 워크샵은 현재 결함에 대한 신뢰성 있는 정보를 수신하고 이에 의해 유리한 방식으로 결함의 원인을 직접 추론할 수 있고 따라서 쉽게 그 결함을 고칠 수 있다.

또한, 관련된 실린더의 반복적이고 비성공적인 수정으로 이 실린더로의 연료 공급은 최대값 또는 최소값으로 제한된다. 이러한 방식으로 예를 들어 배기 가스 방출의 극렬한 저하의 발생 가능성과 환경의 불필요한 오염을 막는다.

본 발명에 따른 장치는 내연기관의 균일 작동 모드에 대해 차량 상에 존재하는 배기 가스 프로브(람다 프로브)가 각각의 실린더에 대한 배기 가스를 개별적으로 분석하고 적절한 제어 장치로 대응하는 방출값을 출력한다는 장점을 갖는다. 오늘날의 차량은 이미 배기 가스 프로브를 장착하고 있기 때문에 이들의 측정 데이터는 유리한 방식으로 본 발명을 이용하는데 유사하게 이용될 수 있다.

내연기관의 층화된 작동에 대해 각각의 실린더에 대한 세그먼트 시간이 결정되고 출력된다. 세그먼트 시간은 회전 속도 카운터를 이용하여 매우 간단한 방식으로 결정된다. 예를 들면 이는 홀 센서일 수 있다.

예시적 실시예는 도면에서 도시되고 이하의 설명에서 더욱 자세하게 설명될 것이다.

도 1은 균일 모드로 작동하는 내연기관의 블록도를 도시한다.

도 2는 층화된 모드로 작동하는 내연기관의 블록도를 도시한다.

도 3은 제 1 순서도를 도시한다.

도 4는 제 2 순서도를 도시한다.

연료 소비 및 배기 가스 방출을 최적화하기 위해, 오늘날 분사 시스템이 장착된 내연기관은 더욱 바람직하게 두 개의 작동 모드를 채택하고 있다. "균일 작동"의 작동 모드에서, 연료는 직접 연료 분사로 작동되는 오토 사이클 엔진(Otto-cycle engine)을 구비한 실린더의 연소 챔버에서 분사되고 이에 의해 완전한 혼합이 얻어진다. 이러한 작동 상태는 높은 로드 요구와 함께 더욱 바람직하게 설정된다.

그러나 연료가 연소 챔버 안으로 분사되어 연료-공기 혼합물의 층화가 얻어질 때 "층화 작동"의 작동 모드가 이루어진다. 그 목적은 연료가 풍부한 공기층이 점화 전극 부근에서 형성된다는 것이다. 이 모드는 더욱 바람직하게는 낮은 로드, 아이들(idle) 및 코스팅 모드(coasting mode)를 목표로 한다.

부분적으로 연료 분사기는 큰 제조 허용한계를 가지고 기계적 부품의 에이징, 더욱 바람직하게는 압전 액츄에이터의 에이징에 추가적으로 의존하기 때문에, 연료-공기 비의 대부분의 불균등한 분포는 개별적인 실린더에 걸쳐 부분적으로 얻어진다. 현재 엔진 작동 모드에 따라, 다양한 보정(compensation) 방법이 보정에 이용된다. 균일 엔진 모드에서, 예를 들면 동등화 기능(equalization function) CILC(실린더 개별 람다 제어)가 이용된다. 이 동등화 기능은 배기 가스 프로브(람다 프로브)의 측정값에 기초한다.

층화된 모드에서 작동하는 내연기관의 경우에, 동등화 기능 CYBL(엔진 러프니스를 통한 실린더 균형(Cylinder Balancing via Engine Roughness))이 이용된다. 상기 언급된 기능의 도움으로, 내연기관의 엔진 러프니스가 체크된다. 제어 유닛에서 편차가 기록되고, 보정되며, 저장된다. 적절한 기능(function)을 통한 보정의 생략 그리고 대부분의 불균등한 분포의 경우에, 이는 대부분의 방출 저하 및 승차감의 현저한 저하를 초래할 것이다.

따라서, 본 발명에 따르면 예정된 한계값을 초과하는 경우에 분사되는 연료의 양이 수정되고 이에 의해 이후의 분사에서 예정된 한계값이 유지된다. 이 경우가 아닐 경우 시각적 및/또는 청각적 결함 메세지가 발생된다. 성공적이지 못한 수정 시도의 경우에는 관련된 실린더로의 연료 공급을 최대값 또는 최소값으로 제한시키는 것이 제안된다.

도 1은 본 발명에 따른 장치의 블록도를 도시하고, 이에 의해 내연기관의 개별적인 실린더들에 걸친 연료-공기 혼합물의 불균등 분포에 대한 진단이 수행될 수 있다. 도 1은 내연기관(1)을 개략적으로 도시하고, 이 내연기관은 4개의 실린더(2)로 구체화된다. 내연기관(1)은 연료의 직접 분사로 구체화된다. 실린더(2)의 숫자는 본 발명에 있어서 중요한 것이 아니다. 실린더의 숫자는 어떠한 숫자일 수도 있고 내연기관(1)의 설계에 의존한다.

예시적 실시예에서 오토 사이클 엔진은 가솔린 또는 가스로 작동될 수 있는 엔진으로서 우선적으로 이용된다. 내연기관(1)은 분사 시스템을 장착하고, 이 경우 개별적인 연료 분사(분사 밸브)가 각각의 실린더에 제공된다. 결과적으로 분사되는 연료의 양은 대응하는 연료 분사기의 작동에 따라 개별적으로 각각의 실린더(1)에 대해 계량될 수 있다. 연료-공기 혼합물을 형성하기 위한 공기 공급은 흡입 트랙트(intake tract)(도 1에서 미도시)를 통해 실행되고, 이 흡입 트랙트는 로드 요구사항(load demand)에 따라 스로틀 플랩(throttle flap)의 도움으로 제어될 수 있다.

내연기관(1)의 개별적인 실린더(2)는 배기 가스부 상의 배기 가스 뱅크(16)와 연결되고 이에 의해 개별적인 실린더(2)의 개방된 배기 밸브로 연소된(combusted) 연료-공기 혼합물이 배기 가스로서 방출될 수 있다. 예시적인 실시예에 따르면, 4개의 실린더(2)가 배기 가스 뱅크(16)를 향한다. 배기 가스 뱅크(16)에서 촉매 컨버터(5)(배기 가스 촉매 컨버터)가 추가적으로 배열되고, 이를 통해 배기 가스(도 1에서 화살표로서 도시됨)가 하류 배기 가스 파이프(6) 안으로 향한다. 촉매 컨버터(5)는 바람직하게는 엔진 근처에 배열된다.

도 1로부터 분명한 것처럼, 배기 가스 프로브(3)는 촉매 컨버터(5) 앞의 배기 가스 뱅크(16)에 추가적으로 배열된다. 배기 가스 프로브(3)는 실린더(2)에 의해 배출되는 배기 가스 흐름을 탐지할 수 있도록 배열된다. 이 프로세스에서, 배기 가스 프로브(3)는 배기 가스에 존재하는 잔류 산소 비율을 측정하고 프로그램-제어된 컴퓨터 유닛(15)으로 대응하는 람다값(λ-값)을 제공한다.

프로그램-제어된 컴퓨터 유닛(15)은 적어도 이하의 장치를 포함한다: 실린더-선택성 람다 편차를 캡쳐하기 위한 장치(7), 개별적인 실린더 편차의 진단을 위한 진단 장치(8) 및 결함 메모리(fault memory; 9).

이 방법으로 내연기관(1)이 균일 모드에 있는지 각각의 실린더(2)에 대해 더 많은 현재 람다 편차가 선택적으로 진단될 수 있고, 이 방법은 도 1에 의해 이하에서 설명된다.

배기 가스 프로브(3)에 의해 결정된 람다값은 배기 가스에 대응되고 이 배기 가스는 개별적인 실린더(2)로부터 배기 가스 뱅크(16)로 향한다. 이러한 배기 가스 유동을 위해, 평균값이 람다값에 대해 측정되고 이 람다값은 전체적인 람다 제어(global lambda control)로 연료 분사를 제어하기 위해 일반적으로 이용된다.

본 발명에 따른 방법으로, 람다값의 이러한 전체적 평균값 형성은 충분하지 않다. 본 발명에 따르면, 예정된 한계값에 대한 실린더-개별적인 편차 또는 람다값이 각각의 실린더(2)에 대해 선택적으로 결정된다. 이러한 실린더-개별적인 편차는 이후 예정된 한계값과 비교된다. 예정된 한계값의 초과시, 관계된 실린더(2)의 결함이 있는 연료 분사기가 간단한 방식으로 결함의 원인으로서 이후 탐지될 수 있다.

실린더-선택성 람다값 또는 그 편차를 결정할 때, 각각의 실린더(2)는 개별적인 편차를 갖고, 이 편차는 그 자체로서 평균값으로부터 더 적은 또는 더 큰 정도로 편차되어 있음이 알려져 있다. 알고리즘(모델)의 도움으로, 평균값으로부터 람다값의 편차가 각각의 실린더(2)에 대해 계산된다. 이하의 두 개의 적응 방법은 구별된다. 개방 루프 방법으로, 람다값의 이전에 결정된 편차가 진단 장치(8)에서 분석되고 예정된 한계값과 비교된다. 한계값이 초과된다면, 결함 메모리(9)에서 실린더-개별적인 결함 입력이 일어난다.

폐쇄 루프 제어로 람다 평균값으로부터의 이전에 결정된 편차가 진단 장치(8)에서 보정된다. 얻어진 적응값(adaptation value)은 이후 분석되고 대응하는 적응 한계값과 비교된다. 예정된 적응 한계값의 초과시 결함 메모리(9)로의 결합 입력이 이용 가능하다면 각각의 실린더(2)에 대해 개별적으로 수행된다. 그러나 예정된 한계값은 내연기관(1)의 현재 작업 포인트에 의존한다. 차지(charge) 상이함들은 특성의 전체 패밀리(entire family of characteristics)에 걸쳐 비교할만한 정도의 크기에 있고 이에 의해 이러한 영향은 많은 경우에서 간과될 수 있다.

실제로 람다값을 측정할 때 및 편차 또는 적응 값들을 결정할 때 가능한 방해 작용(interference influence)이 방해 효과, 신호 노이즈 등을 통해 나타날 수 있다. 이러한 이유 때문에 신호는 시간에 맞춰 디바운스되고 적용 가능한 시간 이후, 예를 들어 약 30초 이후의 값이 아직도 결함이 있는지 체크된다. 이후 결함 메모리(9)로의 결함 입력이 이루어질 것이다.

압전 연료 분사기의 제조자들은 그 제조 때문에 이러한 연료 분사기의 변동을 표시한다고 알려져 있다. 제조에 의한 이러한 변동은 한계값을 예정할 때 고려될 수 있고, 이에 의해 결함 입력은 예정된 한계 또는 대응하는 적응값이 초과될 때에만 이루어진다.

도 2는 본 발명의 예시적 실시예를 도시하고 이 경우 내연기관(1)은 층화된 모드에서 작동한다. 이러한 경우에 이용되는 것은 배기 가스 프로브의 배기 가스가 아니다. 예를 들어 홀 센서(Hall sensor)의 형태로 구체화되는 회전 속도 센서(10)가 더욱 이용된다. 회전 속도 센서(10)는 크랭크샤프트에 의해 구동되고 크랭크샤프트에 장착된 내연기관(1)의 플라이휠(4)의 영역에 배열된다. 플라이휠(4)의 원 주 상에서 다수의 톱니(4a)가 배열되고 이 톱니는 회전 속도 센서(10)에 의해 스캔된다. 이러한 방식으로 회전 속도 센서(10)는 세그먼트 시간을 탐지하고, 이 세그먼트 시간은 두 인접 톱니(4a) 사이에서 회전하는 플라이휠(4) 상에서 측정된다. 따라서 세그먼트 시간은 회전하는 플라이휠(4)의 속도와 함께 변한다.

내연기관(1)의 개별적인 실린더(2)에 제공되는 연료-공기 비의 불균등 분포가 존재한다면, 이 불균등 분포는 상이한 세그먼트 시간을 일으킨다. 그 결과는 내연기관(1)의 러프한 작동이고, 이는 이용 가능하다면 진동 및/또는 흔들림을 통해 분명하게 나타난다. 따라서 이러한 작동 러프니스는 엔진이 층화된 모드에서 작동할 때 회전 속도 센서(10)의 도움으로 매우 간단한 방식으로 탐지된다.

도 1의 이전의 설명과 유사하게, 회전 속도 센서(10)에 의해 결정된 세그먼트 시간은 컴퓨터 유닛(15)의 장치(11)로 이송된다. 따라서, 이 장치(11)는 세그먼트 시간에 의해 개별적인 실린더(2)에 의해 야기되는 작동 러프니스를 선택적으로 계산할 수 있다. 여기서 플라이휠(4)의 각각의 두 인접 톱니(4a) 사이의 시간 길이가 측정되고 이후의 세그먼트 시간들과 비교된다. 크랭크샤프트 위치에 따른 개별적인 세그먼트 시간이 예정된 값과 대응되거나 또는 예정된 한계값 내에 있다면, 엔진은 매끄럽게 작동하고 작동 러프니스는 존재하지 아니한다. 그러나 세그 먼트 시간의 편차가 일어난다면, 대응하는 작동 러프니스가 존재한다. 세그먼트 시간이 개별적인 실린더에서 연료-공기 혼합물의 점화에 의해 영향을 받고 실린더가 예정된 패턴에 따라 차례로 점화되기 때문에, 결함이 있는 실린더는 간단한 비교의 도움으로 탐지될 수 있다.

예를 들면 신호는 각각의 세그먼트 이후 스캔되고 엔진의 실린더들에 대한 평균값이 형성된다. 실린더의 값은 평균값과 비교되고 이 평균값으로부터의 편차가 캡쳐된다. 방해 효과, 신호 노이즈 등은 사라지고 신호가 디바운스된다(de-bounced). 진단 장치(8)에서 진단이 일어난다. 이하의 측정이 반복될 때에만 작동 러프니스가 예정된 한계값을 계속하여 초과하는지 결정되고 관련된 실린더에 대한 결함 메모리(9)로의 대응하는 결함 입력이 만들어질 것이다.

작동 러프니스의 결정은 개방 또는 폐쇄 루프 모드로 적용된다. 이러한 경우에 적응 함수가 작동 러프니스에 대해 만들어지거나 또는 적응된다. 이 방법의 나머지는 도 1에서 언급된 방법과 유사하게 일어난다.

도 3 및 4는 각각 본 발명에 따른 예시적 실시예를 위한 흐름도를 도시한다. 도 3의 흐름도의 경우 내연기관이 균일 모드에 있다. 프로그램은 위치(20)에서 시작하고 위치(21)에서 균일 모드가 존재하는지 체크한다. 이러한 경우가 아니라면, 층화된 모드가 존재하는 것은 위치(22)에서 가정된다. 이러한 순서는 도 4에서 더욱 상세하게 나중에 설명된다.

그러나 위치(21)에서 균일 모드가 탐지되었다면, 이후 폐쇄 루프 제어 및 람다계 제어(CILC, 실린더 개별 람다 제어)의 경우에 존재하는지 또는 적응 기능을 구비한 적응이 수행되는지 위치(23)에서 질문을 받는다. 이 경우가 그 경우라면, CILC 적응값은 위치(24)에서 예정된 한계값과 비교된다. 개별적인 실린더에 대해 예정된 한계값의 초과가 존재한다면, 대응하는 결함 입력이 관련된 실린더에 대한 위치(25)에서 이루어진다.

폐쇄 제어 루프가 위치(23)에서 탐지되지 않고 개방 루프 제어가 탐지된다면, 프로그램은 위치(26)로 점프하고 배기 가스 프로프에 의해 측정된 람다값 또는 CILC 모니터링 양이 예정된 한계값을 초과하는지를 체크한다. 이러한 경우에, 대응하는 결합 입력이 위치(27)에서 관련된 실린더에 대해 이루어진다. 나머지 경우에 프로그램은 다시 위치(20)로 점프하여 새로운 프로그램이 시작된다.

도 4는 엔진이 층화된 엔진 모드에 있는 경우에 본 발명에 따른 추가적인 예시적 실시예를 위한 흐름도를 도시한다. 층화된 모드가 존재한다고 도 3에 따른 위치(22)에서 결정되었다면, 프로그램은 도 4의 위치(30)에서 시작하고, 위치(31)에서 작동 러프니스에 기초한 동등화 기능 CYBL_ER 제어(엔진 러프니스를 통한 실린더 균형)가 이용되는지 또는 폐쇄 루프에서 적응 기능이 작동에 있는지 체크한다. 이러한 경우에, 위치(33)에서 CYBL_ER 적응값이 예정된 한계값을 초과하였는지 질문을 받는다. 만일 그러하다면 대응하는 결함 입력이 관련된 실린더에 대해 위치(34)에서 만들어진다.

폐쇄 루프 제어 또는 적응 기능이 작동하지 않는다는 것이 위치(31)에서 결정되었다면, 프로그램은 위치(32)로 점프하고 CYBL_ER 측정량들, 즉 세그먼트 시간들이 예정된 허용 한계값을 초과하였는지 체크한다. 만일 그러하다면, 대응하는 결함 입력이 관련된 실린더에 대해 위치(35)에서 다시 만들어진다.

본 발명의 추가적인 실시예에서 실린더에 대해 결함 입력의 개별적인 저장, 관련된 실린더뿐만 아니라 개방 루프, 폐쇄 루프, CILC, CYBL_ER 및 관련된 측정값 또는 적응값과 같은 내연기관의 제어 및 작동 모드가 저장되도록 제공된다. 결과적으로 결함의 실제적인 원인 및 결함의 위치는 예를 들어 전문가 워크샵에서 매우 쉽게 추론될 수 있다.

Claims

다수의 실린더(2)로 구체화된 내연기관(1)의 개별적인 실린더(2)로 주입되는 연료-공기 혼합물의 불균등 분포의 진단을 위한 방법으로서,

공기가 스로틀 플랩(throttle flap)을 통해 공급되고 각각의 실린더(2)에 대한 연료가 분사 밸브를 통해 공급되며, 연료-공기 혼합물의 연소 이후 생성된 배기 가스의 람다값이 탐지되고,

상기 내연기관(1)의 작동 모드에 따라 상기 불균등 분포가 각각의 실린더(2)에 대해 개별적으로 결정되며,

상기 람다값이 각각의 실린더(2)에 대해 결정되고, 및/또는

상기 내연기관(1)의 작동 러프니스(operational roughness)에 대한 값이 결정되며,

상기 개별 실린더(2)에 대해 개별적으로 결정된 값이 상기 내연기관(1)에 대해 예정된 한계값과 비교되고,

상기 실린더(2)에 대해 예정된 한계값의 초과시 결함 메모리(9)에서의 결함 입력이 이루어지는 것을 특징으로 하는,

다수의 실린더(2)로 구체화된 내연기관(1)의 개별적인 실린더(2)로 주입되는 연료-공기 혼합물의 불균등 분포의 진단을 위한 방법.
제 1 항에 있어서,

균일 모드에서 작동하는 내연기관(1)에 대해 람다값이 결정되고 출력되는 것을 특징으로 하는,

다수의 실린더(2)로 구체화된 내연기관(1)의 개별적인 실린더(2)로 주입되는 연료-공기 혼합물의 불균등 분포의 진단을 위한 방법.
제 1 항에 있어서,

층화된 모드(stratified mode)에서 작동하는 내연기관(1)에 대해 상기 내연기관(1)의 작동 러프니스가 분석되고 대응값이 출력되는 것을 특징으로 하는,

다수의 실린더(2)로 구체화된 내연기관(1)의 개별적인 실린더(2)로 주입되는 연료-공기 혼합물의 불균등 분포의 진단을 위한 방법.
제 3 항에 있어서,

상기 작동 러프니스가 상기 내연기관(1)의 크랭크샤프트(4) 상의 세그먼트 시간의 측정을 통해 결정되는 것을 특징으로 하는,

다수의 실린더(2)로 구체화된 내연기관(1)의 개별적인 실린더(2)로 주입되는 연료-공기 혼합물의 불균등 분포의 진단을 위한 방법.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 예정된 한계값의 초과시 관련된 상기 실린더(2)에 대해 분사되는 연료 양이 수정되어 상기 예정된 한계값이 이후의 분사에서 유지되는 것을 특징으로 하는,

다수의 실린더(2)로 구체화된 내연기관(1)의 개별적인 실린더(2)로 주입되는 연료-공기 혼합물의 불균등 분포의 진단을 위한 방법.
제 5 항에 있어서,

관련된 상기 실린더(2)의 반복적이며 성공적이지 못한 수정에 대해 시각적 및/또는 청각적 결함 메시지가 출려되는 것을 특징으로 하는,

다수의 실린더(2)로 구체화된 내연기관(1)의 개별적인 실린더(2)로 주입되는 연료-공기 혼합물의 불균등 분포의 진단을 위한 방법.
제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,

관련된 상기 실린더(2)의 성공적이지 못한 수정에 대해 관련된 상기 실린더(2)로의 연료 공급은 최대값 또는 최소값으로 제한되는 것을 특징으로 하는,

다수의 실린더(2)로 구체화된 내연기관(1)의 개별적인 실린더(2)로 주입되는 연료-공기 혼합물의 불균등 분포의 진단을 위한 방법.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 따른 내연기관(1)을 구비한 연료-공기 혼합물의 불균등 분포를 진단하기 위한 장치로서,

흡입 트랙트(intake tract)에 배열된 스로틀 플랩; 제어 가능한 분사 밸브; 배기 가스 뱅크(16) 상에 배열된 배기 가스 프로브(3); 상기 내연기관(1)의 작동 러프니스를 탐지하기 위한 센서(10); 결함 메모리(9); 및 프로그램 제어되는 컴퓨터 유닛(15)을 구비하고,

상기 컴퓨터 유닛(15)이 알고리즘을 포함하며 상기 알고리즘으로 상기 연료-공기 혼합물의 불균등 분포가 상기 작동 모드에 따라서 각각의 실린더(2)에 대해 개별적으로 결정되며,

예정된 한계값(G)의 초과시 결함 입력이 상기 결함 메모리(9)에서 만들어지는 것을 특징으로 하는,

연료-공기 혼합물의 불균등 분포를 진단하기 위한 장치.
제 8 항에 있어서,

상기 배기 가스 프로브(3)가 상기 내연기관(1)의 균일 모드에서 상기 배기 가스의 람다값을 탐지하고 출력하도록 구체화되는 것을 특징으로 하는,

연료-공기 혼합물의 불균등 분포를 진단하기 위한 장치.
제 8 항에 있어서,

상기 내연기관(1)은 상기 크랭크샤프트에 대한 회전 속도 센서(10)를 포함하고, 상기 회전 속도 센서(10)가 상기 세그먼트 시간을 탐지하고 상기 내연기관(1)의 층화된 모드로 대응값을 출력하도록 구체화되는 것을 특징으로 하는,

연료-공기 혼합물의 불균등 분포를 진단하기 위한 장치.