KR20090033107A - 내연 기관의 제어 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

내연 기관의 제어 방법 및 장치가 제공된다.
탱크 환기 작동과 기본 혼합물의 조정이 동시에 수행될 수 있는 내연 기관(1)용 제어 방법이 제공된다. 이를 위해, 내연 기관은 정적인 작동 지점에서 개방된 탱크 환기 밸브에 의해 작동된다. 배기 가스 조성이 미리 설정된 목표 값으로 조정되도록 기본 파일럿 제어 값이 분사될 연료량에 대해 교정되는 것에 의해 제 1 연료량 교정 값
Figure 112008067785623-PAT00001
이 결정된다. 상기 재생 가스 체적 유동률이 미리 설정된 변화량
Figure 112008067785623-PAT00002
에 의해 변화된다. 상기 재생 가스 체적 유동률이 변화된 이후에 상기 배기 가스 조성이 상기 미리 설정된 목표 값으로 다시 조정되도록 상기 기본 파일럿 제어 값이 분사될 연료량에 대해 교정되는 것에 의해 제 2 연료량 교정 값이 결정된다. 상기 제 1 연료량 교정 값
Figure 112008067785623-PAT00003
, 상기 제 2 연료량 교정 값
Figure 112008067785623-PAT00004
및 상기 재생 가스 체적 유동률에 대한 상기 변경량
Figure 112008067785623-PAT00005
에 기초하여, 상기 배기 가스 조성을 폐쇄된 탱크 환기 밸브에 의해 상기 미리 설정된 목표 값으로 다시 조정하도록 상기 기본 파일럿 제어 값이 분사될 연료량에 대해 교정되는 것에 의해 제 3 연료량 교정 값
Figure 112008067785623-PAT00006
이 계산된다. 상기 제 3 연료량 교정 값
Figure 112008067785623-PAT00007
에 기초하여, 상기 기본 파일럿 제어 값의 교정이 수행된다.

Description

내연 기관의 제어 방법 및 장치 {METHOD AND DEVICE FOR CONTROLLING AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE}
본 발명은 내연 기관을 제어하는 방법뿐만 아니라 그 방법을 수행하기 위한 제어 장치에 관한 것이다.
법적 배출물 제한법에 부합하기 위해서, 스파크 점화 엔진을 갖춘 현대의 모터 차량은 연료 탱크로부터 방출되는 연료 증기가 연료 증기 저장조(일반적으로 활성탄 콘테이너) 내에 흡수되게 하는 탱크 환기 장치를 가진다. 연료 저장조의 저장 능력이 제한되어 있기 때문에, 내연 기관의 적합한 작동 조건 하에서 저장조를 재생시킬 필요가 있다. 그런 목적을 위해, 연료 증기 저장조는 환기 라인을 통해서 내연 기관의 입구 매니폴드에 연결된다. 환기 라인 내에 위치된 탱크 환기 밸브의 제어 개구는 탱크 환기 중에 연료 증기 저장조를 입구 매니폴드에 공압식으로 연결한다. 입구 매니폴드 내에 존재하는 부분 압력으로 인해, 연료 증기 저장조 내에 흡수되는 연료 증기는 연소에 참여하도록 입구 매니폴드의 내측으로 재생 가스로서 연속적으로 흡입된다.
재생 가스 내에 함유된 탄화수소를 통해서, 탱크 환기의 경우에 연료 혼합물 의 조성은 변경되게 된다. 그러나, 충분한 연소 효율(정숙 주행)과 최적 배기 가스 정화를 확보하기 위해 연료 혼합물의 공연비를 규정된 값으로 조정할 필요가 있다. 이를 달성하기 위해, 내연 기관용 계량된 연료량은 분사 밸브를 통해서 조정된다. 그러나, 탱크 환기를 수행하는 것은 내연 기관의 임의의 작동 지점, 즉 매니폴드 내의 부분 압력이 저장 콘테이너 내에 흡수되는 탄화수소 내에 흡입되기에 충분히 높은 지점에서만 가능하다. 그러므로, 탱크는 공회전 또는 부분 부하 작동 중에만 바람직하게 환기된다.
또한, 현대의 내연 기관은 람다 조절 장치, 즉 연료의 양이 계량되도록 조절하기 위한 조절 폐루프를 가진다. 람다 조절 장치의 핵심 구성 요소는 내연 기관의 배기 가스 영역 내에 배열되는 람다 조절기, 연료 공급기 및 람다 센서이며, 이들에 의해 배기 가스의 조성이 측정되고 연료 혼합 조성비에 대한 결정이 이루어진다. 최적 배기 가스 정화 및 양호한 연소 안정성을 확보하기 위해서, 배기 가스 조성 또는 연료 혼합물 조성은 규정된 목표값으로 조정되어야 한다. 연료 혼합물의 조성 또는 배기 가스의 조성이 목표값으로부터 벗어나는 경우에, 내연 기관으로 공급되는 연료의 양은 필요에 따라 교정되고 그러한 방식으로 목표값으로 조정된다. 상기 공정에서 결정된 교정 값은 연료 분사의 성분들에 대한 작동 지점-의존 파일럿 제어의 조정 및 이들의 진단을 위해 사용될 수도 있다. 예를 들어, 분사 밸브는 작동 지점의 전환 중에 파일럿 제어에 이미 고려된 작동 지점에 따른 상이한 특성을 가질 수 있다. 또한, 이들 성분들의 작동 거동은 전체 수명 중에 변경될 수 있다. 이들 성분들의 거동에 있어서의 그러한 편차들은 람다 조정 장치에 의해 확인되며 특정 성분의 파이럿 제어에 있어서 대응 교정값의 형태로 고려된다. 그 결과, 공회전에 특히 중요한 연소 안정성이 개선된다. 연료 조정 루프의 양에 대한 상기 성분들의 파일럿 제어의 조정도 기본 혼합물의 조정으로서 공지되어 있다.
이제 까지, 탱크 환기 작동과 기본 혼합물의 조정을 동시에 수행하는 것을 가능하지 않았는데, 이는 연료 혼합물 조성으로부터 관련 효과를 분리하는 것이 불가능했기 때문이다. 이미 전술한 바와 같이, 탱크 환기와 기본 혼합물의 조정은 내연 기관의 낮은 부분 하중 작동과 공회전 작동 범위에서 바람직하게 수행된다. 예를 들어 자동 시작 정지 기구와 같은 연료 절감을 위한 새로운 개념의 도입에 의해, 전술한 공정을 수행하기 위한 잠재적인 타임 윈도우가 더욱 감소되었다.
이와 같이, 본 발명의 기본적인 목적은 탱크 환기와 기본 혼합물의 조정이 동시에 수행될 수 있는, 내연 기관의 제어 방법 및 장치를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명에 따라서, 이러한 목적은 독립항들에 따른 방법과 장치에 의해 달성된다. 본 발명의 유리한 실시예들은 종속항들의 요지이다.
제 1 항에 따른 제어 방법은 탱크 환기 장치가 제공되어 있는 내연 기관에 관한 것이다. 이러한 공정에 있어서, 탱크 환기 장치의 탱크 환기 밸브가 개방되어 있는 상태로부터의 출발하는 것은 내연 기관이 정적 작동 지점에서 작동되는 것이다. 탱크 환기 밸브는 규정된 재생 가스 체적 유동률이 탱크 환기 장치로부터 내연 기관으로 흐르고 그 재생 가스가 연소에 참여하는 방식으로 제어된다. 제 1 연료량 교정값은 기본 파일럿 제어 값이 분사될 연료량에 대해 교정되어 배기 가스 조성을 예정된 목표값으로 조정하는 것에 의해 결정된다. 재생 가스 체적 유동률은 예정된 변경량에 의해 계속해서 변화된다. 제 2 연료량 교정 값은 기본 파일럿 제어값이 분사될 연료량에 대해 교정되어 배기 가스 조성이 재생 가스 체적 유동률을 변화시킨 이후의 예정된 목표값으로 다시 조정하는 것에 의해 결정된다. 제 1 연료량 교정값, 제 2 연료량 교정값 및 재생 가스 체적 유동률에 대한 변경량에 기초하여, 제 3 연료량 교정값은 기본 파일럿 제어값이 분사될 연료량에 대해 교정되어 폐쇄된 탱크 환기 밸브에 의해 예정된 목표값으로 배기 가스 조성을 다시 조정하는 것에 의해 계산된다. 제 3 연료량 교정값에 기초하여, 내연 기관에 할당된 성분들의 진단 및/또는 분사된 연료량을 위해 기본 파일럿 제어값의 교정이 계속해서 수행된다.
상기 방법은 내연기관에 할당된 성분들의 진단 및/또는 기본 혼합물의 조정이 탱크 환기 작동의 실행 중에 실시될 수 있게 한다. 이러한 목적을 위해, 재생 가스 체적 유동률 또는 탱크 환기 밸브의 개방 정도만이 탱크 환기 작동 중에 주어진 양만큼 변경되어야 한다. 본 발명 이면의 주요 사상은 재생 가스 체적 유동률을 변경시킴으로써 내연 기관의 정적인 작동 지점에서 연료 분사를 위한 교정값에 대한 탱크 환기 비율을 계량화하며 성분들의 작동 거동에서 작동 지점 의존 편차에 의해 결정되는 교정값의 비율을 다른 단계에서 계산에 의해 얻을 수 있게 하는 것이다. 이것에 기초해서, 기본 혼합물의 조정 및/또는 성분들에 대한 진단을 실행하는 것이다. 탱크 환기, 내연 기관에 할당된 성분들에 대한 진단 및/또는 기본 혼합물의 조정이 동시에 수행된다는 사실의 결과로써, 이들 공정에 대한 빈도수가 실질적으로 증가될 수 있다.
특허청구범위 제 2항 및 제 3항에 따른 방법의 실시예에서, 제 1 연료량 교정값과 제 2 연료량 교정값이 람다 조정 장치의 출구 변수 및/또는 재생 가스 유동률에 의해 추가로 공급되는 연료량의 보상으로 결정되는 파일럿 제어값으로부터 적어도 부분적으로 얻어진다.
람다 조정 장치의 출구 변수와 파일럿 제어값이 모두 재생 가스 유동률에 의해 추가로 공급되는 연료량의 보상을 위한 대응 제어 장치에서 종래 방식으로 결정되기 때문에, 제 1 연료량 교정값과 제 2 연료량 교정값은 단순한 방식으로 양적으 로 결정될 수 있다.
특허청구범위 제 4항에 따른 실시예에서, 진단은 내연 기관의 연료 분사 장치에 관한 것이며, 여기서 연료 분사 장치는 제 3 연료량 교정값이 예정된 허용대역의 밖에 놓이면 결함이 있는 것으로서 평가된다.
이러한 방식으로, 성분들의 기능적 효율이 적은 노력으로 평가될 수 있다.
특허청구범위 제 5항에 따른 방법의 실시예에서, 재생 가스 내의 연료 농도(CL)는 제 1 연료량 교정값, 제 2 연료량 교정값, 및 재생 가스 체적 유동률에 기초하여 계산된다.
이러한 방식으로, 상기 교정값은 재생 가스 내의 연료 농도를 위해 추가로 결정될 수 있는데, 이는 탱크 환기 중에 분사량의 파일럿 제어에 중요하다. 재생 가스 내의 연료 농도에 대한 값이 더욱 더 정밀하면 할수록, 람다 조정기의 활성도는 덜하다.
특허청구범위 제 6항에 따른 내연 기관용 제어 장치는 제 1항에 따른 방법을 실행하기 위해 구현된다. 이와 같이 얻어진 장점들에 관한 제 1항의 실시예에도 참조된다.
본 발명은 개략적인 다음의 도면들에 특정된 예시적인 실시예들을 참조하여 보다 더 상세히 설명된다.
도 1은 내연 기관(1)의 예시적인 실시예를 도시한다. 내연 기관(1)은 적어도 하나의 실린더(2)와 상기 실린더(2) 내에서 상하로 이동하는 피스톤(3)을 가진 다. 연소에 필요한 신선한 공기는 흡입 영역(4)으로 실린더(2)와 피스톤(3)에 의해 경계를 이루는 연소실(5)의 내측으로 유입된다. 내연 기관(1)의 부하 측정으로서 간주될 수 있는 흡입 영역(4) 내의 공기량을 검출하는 에어 매스 센서(7), 상기 공기량을 제어하는 드로틀 밸브(8), 연소실(5)이 흡입 영역(4)과 선택적으로 연결되거나 분리되게 하는 입구 밸브(10)와 입구 매니폴드(9)가 입구 개구(6)의 하류에 있는 흡입 영역(4) 내에 위치된다.
연료 혼합물은 스파크 플러그(11)에 의해 점화된다. 연소에 의해 생성되는 동기 에너지는 크랭크샤프트(12)에 의해 모터 차량(도시 않음)의 구동 트레인으로 전달된다. 회전 속도 센서(13)는 내연 기관(1)의 회전 속도를 검출한다.
연소 배기 가스는 내연 기관(1)의 배기 가스 섹션(14)으로부터 멀리 이탈한다. 연소실(5)은 출구 밸브(15)에 의해 선택적으로 배기 가스 섹션으로부터 분리되거나 배기 가스 섹션(14)에 연결된다. 배기 가스는 배기 가스 정화 촉매 변환기(16) 내에서 정화된다. 또한, 배기 가스 섹션(14) 내에는 배기 가스 내의 산소 함량을 측정하기 위한 소위 람다 센서가 제공된다. 이러한 공정에서, 람다 센서(17)는 쌍체 람다 센서 및 선형 람다 센서(17)일 수 있다.
내연 기관(1)은 연료 탱크(18)를 갖춘 연료 공급 장치, 연료 펌프(19), 고압 펌프(20), 고압 탱크(21), 및 적어도 하나의 제어가능한 분사 밸브(22)를 더 포함한다. 연료 탱크(18)는 탱크를 연료로 충전시키기 위한 폐쇄가능한 충전기 목부(23)를 가진다. 연료는 연료 탱크(18)로부터 연료 공급 라인(24)의 내측으로 연료 펌프(19)에 의해 이동된다. 고압 펌프(20)와 고압 탱크(21)는 연료 공급 라 인(24) 내에 배열된다. 고압 펌프(20)의 목적은 고압 하에서 연료를 압력 탱크(21)로 공급하는 것이다. 이러한 공정에서, 압력 탱크(21)는 모든 분사 밸브(22)를 위한 공통의 압력 탱크(21)로서 구현된다. 가압된 연료는 상기 압력 탱크로부터 모든 분사 밸브(22)로 공급된다. 예시적인 실시예는 연료가 연소실(5)의 내측으로 돌출시키는 분사 밸브에 의해 연소실(5)의 내측으로 직접적으로 분사되는 직접 연료 분사방식의 내연 기관(1)이다. 그러나, 본 발명은 이러한 종류의 연료 분사 방식에 한정되지 않을뿐더러 예를 들어 입구 매니폴드 분사 방식과 같은 모든 다른 종류의 연료 분사 방식에도 사용될 수 있음에 주목해야 한다.
내연 기관(1)은 탱크 환기 장치도 가진다. 연료 증기 저장조(25)는 탱크 환기 장치의 일부분이며, 예를 들어 저장조는 활성탄 콘테이너로서 구현될 수 있으며 연결 라인(26)에 의해 연료 탱크(18)에 연결된다. 연료 탱크(18)로부터 증발하는 연료 증기는 연료 증기 저장조로 이동되어서 그 저장조에 활성탄에 의해 흡수된다. 연료 증기 저장조(25)는 환기 라인(27)에 의해 내연 기관(1)의 입구 매니폴드(9)에 연결된다. 환기 라인(27)에는 제어가능한 탱크 환기 밸브(28)가 제공된다. 또한, 신선한 공기는 환기 라인(29)과 그 내부에 배열되는 선택적인 제어가능한 환기 밸브에 의해 연료 증기 저장조(25)로 공급될 수 있다. 특히 공회전 중이나 부분 부하 작동 중인 내연 기관(1)의 임의의 작동 범위 내에서 가파른 압력 구배가 드로틀 밸브(8)에 의한 강력한 흡입 작용에 기초하여 입구 매니폴드(9)와 주위 영역 사이에 만연된다. 그러므로 탱크 환기 주기 중에 환기 밸브(30)와 탱크 환기 밸브를 개방하는 것은 연료 증기 저장조(25) 내에 저장된 연료 증기가 재생 가스 유동으로 서 입구 매니폴드(9)로 공급되어 연소에 참여하는 경우에 정화 효과를 초래한다. 이러한 방식으로, 연료 증기는 연소 가스와 배기 가스의 조성에 변화를 초래한다.
제어 장치(31)는 특성 곡선-특정 엔진 제어 기능(KF1 내지 KF5)이 소프트웨어에 의해 실시되는 내연 기관(1)에 제공되어 있다. 제어 장치(31)는 신호 라인과 데이타 라인에 의해 내연 기관(1)의 센서와 모든 작동기에 연결된다. 제어 장치(31)는 제어가능한 환기 밸브(30), 제어가능한 탱크 환기 밸브(28), 에어 매스 센서(7), 제어가능한 드로틀 밸브(8), 제어가능한 분사 밸브(22), 스파크 플러그(11), 람다 센서(17), 회전 속도 센서(13) 및 주위 압력과 주위 온도를 측정하기 위한 통합 압력 센서/온도 센서에 특히 연결된다.
내연 기관(1)과 제어 장치(31)의 부품들은 람다 조정 장치를 형성한다. 람다 조정 장치는 특히, 람다 센서(17), 제어 장치(31) 내에서 소프트웨어에 의해 실행되는 람다 조정기(33)뿐만 아니라 분사 밸브(22)와 이들의 제어 기구 및 계량된 연료량이 분사 밸브(22)를 통해 조정될 수 있게 하는 제어 논리 회로를 포함한다. 람다 조정기(33)는 예를 들어 P1 조정기이다. 람다 조정 장치는 람다 조정 폐루프를 형성하며 예정된 람다 목표값으로부터 람다 센서에 의해 검출된 배기 가스 조성의 편차가 연료량 보정에 의해 보정되는 방식으로 구현된다.
공급될 연료량은 두 가지 방식 중 하나의 방식으로 필수적으로 계량된다. 다른 한편으로, 작동 지점-의존 기본 파일럿 제어값은 공급될 연료량을 위해 제어 장치(31)에 의해 결정된다. 작동 지점-의존 기본 파일럿 제어값은 예를 들어 회전 속도와 람다 변수(신선한 공기량 또는 공급된 입구 매니폴드 압력)에 따른 특성 곡 선에 의해 결정된다. 특성 곡선을 위한 데이타는 예를 들어 모터 테스트 스탠드 상에 제공될 수 있다.
다른 한편으로, 작동 조건 또는 주위 조건에서의 변경은 공급될 연료량의 대응 조정을 필요로 한다. 이러한 공정에서, 작동 지점-의존 기본 파일럿 제어값은 대응 연료량 보정값에 의해 보정된다. 그러한 종류의 조정을 필요로 하는 통상적인 상황은 추가의 연료가 내연 기관으로 공급되는 경우의 탱크 환기 또는 연료 공급원의 성분들(예를 들어 분사 밸브)의 작동 특성에서의 시간 결정 및 작동 지점-의존 변화이다.
탱크가 환기되면, 추가의 연료가 내연 기관(1)으로 공급된다. 재생 가스 내의 연료 농도 및 탱크 환기 밸브(28)에서의 유동에 기초하여, 대응 연료량 보정값은 시초값으로부터 연료 혼합물 조성에 관한 탱크 환기의 영향을 감소시키도록 제어 장치(33)에 의해 결정될 수 있다. 이러한 공정에서, 기본 파일럿 제어값은 파일럿 제어의 형태로 연료량 보정값에 의해 보정된다. 연료 혼합물 조성에 관한 탱크 환기의 영향은 연료량 보정값에 의해 항상 완전하게 보상되지는 않는다.
연료 분사 성분들의 작동 특성에 있어서 기간 결정 및 작동 지점-의존 변화의 경우에도, 계량된 연료량으로부터의 편차가 있을 수 있으며, 그런 이유로 연료 혼합물 조성에서 바람직하지 않은 변화가 있을 수 있다.
람다 센서(17)는 연료 혼합물 조성에서의 변화를 검출한다. 이런 경우에, 측정된 람다값은 보정 목표값으로부터 벗어난다. 그러므로, 이는 람다 조정기(33)에 의해 등록되고 조정기 출구 변수에서의 대응 변화에 의해 조정되는 조정 편차를 유발한다. 이는 분사 밸브(22)에서의 대응하는 조정가능한 변수에 따라 발생하는데, 이에 따라 분사된 연료량은 불일치가 제거될 때까지 연료량 보정에 따른 방식으로 대응하게 보정된다.
따라서 작동 지점에서 내연 기관으로 공급될 연료량은 제어 장치에 의해 결정된 파일럿 제어값과 람다 조정기(33)의 조정기 시초값일 수 있는 기본 파일럿 제어값과 연료량 교정값으로부터 기인된다.
도 2a 및 도 2b는 흐름도 형태로 내연 기관(1)를 제어하기 위한 방법에 대한 예시적인 실시예를 도시한다. 도 3은 상기 방법을 도시한다. 이러한 공정에서, 연료량 보정값
Figure 112008067785623-PAT00008
은 전체 재생 가스 유동률
Figure 112008067785623-PAT00009
에 대해 표시된다. 이러한 공정에 있어서, 연료량 보정 값
Figure 112008067785623-PAT00010
은 연료량 교정값(전술한 바와 같이)의 총합으로 설정되며, 이에 따라 기본 파일럿 제어 값은 배기 가스 조성을 목표 값으로 조정하기 위해 공급될 연료량에 대해 교정되어야 한다.
상기 방법은 예를 들어, 내연 기관(1)을 시동하는 단계(200)에서 시작된다.
단계(201)에서, 탱크 환기 작동은 예를 들어 공회전 동안과 같은 적합한 작동 범위 또는 탱크 환기 밸브(28)의 개방에 의한 낮은 부분 부하 하에 있는 임의의 작동 지점에서 시작된다. 이러한 공정에서, 탱크 환기 장치로부터의 내연 기관(1)으로 재생 가스가 유동되어 연소에 참여한다. 탱크 환기 밸브(28)는 다음 단계들 중에 개방 상태를 유지한다. 연료 혼합물 조성에 대한 탱크 환기의 영향을 감소시키기 위해, 공급될 연료량에 대한 기본 파일럿 제어 값은 탱크 환기 밸브의 개방시 의 연료량 교정 값에 의해 교정된다. 이러한 연료량 교정값은 재생 가스 내의 연료 농도와 탱크 환기 밸브(28)를 통한 유동에 기초하여 결정될 수 있다. 그러나, 연료 농도의 값은 부정확하여 그 보상이 불완전하게 된다. 그러나, 이는 람다 조정기(3)에 의해 균형이 맞춰진다.
단계(202)에서, 내연 기관의 정적인 지점에 있는지의 여부를 결정하기 위한 시험이 수행된다. 정적인 작동 지점은 예를 들어, 회전 속도와 신선한 공기의 양이 예정된 시간 주기에 걸쳐서 허용 대역 내에 있을 때 확인된다. 시험은 긍정적인 결과가 얻어질 때까지 반복된다. 이러한 공정에서, 정적인 작동 지점은 탱크 환기 밸브(28)가 개방되는 작동 지점과 동일할 필요는 없다.
단계(202)에서의 시험이 긍정적인 결과를 얻는 경우에, 단계(203)에서 탱크 환기 밸브(28)는 규정된 일정한 재생 가스 체적 유동률
Figure 112008067785623-PAT00011
(도 3 참조)이 설정되도록 제어된다.
단계(204)에서, 람다 조정기(33)는 배기 가스 조성을 목표 값으로 조정한다. 이는 연료량 교정 값의 형태로 조정기 초기값을 출력함으로써 발생되며 이에 의해 기본 파일럿 제어 값이 교정된다.
단계(205)에서, 제 1 연료량 교정값
Figure 112008067785623-PAT00012
이 결정된다. 이러한 제 1 연료량 교정값
Figure 112008067785623-PAT00013
은 모든 연료량 교정값들의 총합으로 이루어지며, 이에 의해 재생 가스 체적 유동률
Figure 112008067785623-PAT00014
의 경우에 배기 가스 조성을 목표 값으로 조정하도록 기본 파일럿 제어 값이 연료 분사를 위해 교정되어야 한다. 예시적인 실시예의 경우에, 제 1 연료량 교정값
Figure 112008067785623-PAT00015
은 재생 가스 체적 유동률과 상기 재생 가스 내의 연료 농도로부터의 계산에 의해 얻어지는 연료량 교정값
Figure 112008067785623-PAT00016
(도 3 참조)과 람다 조정기(33)로부터의 조정기 시초값으로서 기인되는 연료량 교정 값
Figure 112008067785623-PAT00017
(도 3 참조)으로부터의 총합으로 설정된다.
단계(206)에서, 재생 가스 체적 유동률
Figure 112008067785623-PAT00018
은 상기 값
Figure 112008067785623-PAT00019
으로부터 차이값
Figure 112008067785623-PAT00020
만큼 작아져 상기 값
Figure 112008067785623-PAT00021
으로 된다(도 3 참조). 재생 가스 체적 유동률
Figure 112008067785623-PAT00022
내의 이러한 편차로 인해, 제어 장치의 연료량 교정값
Figure 112008067785623-PAT00023
도 변경된다.
단계(207)에서, 배기 가스 조성은 람다 조정기(33)에 의해 목표 값으로 다시 조정된다.
단계(208)에서, 제 2 연료 교정 값
Figure 112008067785623-PAT00024
이 결정된다. 제 1 연료량 교정 값
Figure 112008067785623-PAT00025
과 유사하게, 제 2 연료량 교정값
Figure 112008067785623-PAT00026
도 모든 연료량 교정값의 총합으로 나타내며 그에 따라 재생 가스 체적 유동률
Figure 112008067785623-PAT00027
의 경우에 배기 가스 조성을 목표 값으로 조정하도록 기본 파일럿 제어 값이 연료 분사를 위해 교정되어야 한다.
제 1 연료량 교정값
Figure 112008067785623-PAT00028
과 제 2 연료량 교정값
Figure 112008067785623-PAT00029
은 도 3의 그래프에서 직선(CL)으로 도시되며, 그 상방향 슬로프는 재생 가스 내의 연료 농도를 나타낸다. 이는 이후에 더 상세히 설명된다.
단계(209)에서, 제 1 연료량 교정값
Figure 112008067785623-PAT00030
, 제 2 연료량 교정값
Figure 112008067785623-PAT00031
및 재생 가스 체적 유동률에 대한 변화량
Figure 112008067785623-PAT00032
에 기초하여, 제 3 연료량 교정값
Figure 112008067785623-PAT00033
이 계산된다. 제 3 연료량 교정값
Figure 112008067785623-PAT00034
은 폐쇄된 탱크 환기 밸브에 의해 배기 가스 조성을 다시 예정된 목표 값으로 조정하기 위해 기본 파일럿 교정 값이 분사될 연료량에 대해 교정되어야 할 값을 나타낸다. 이런 이유를 위해, 제 3 연료량 교정 값
Figure 112008067785623-PAT00035
은 예를 들어 연료 분사 성분의 특성에 있어서의 편차에 의한 혼합물 조성에서의 작동 지점 의존 변화량을 교정할 필요가 있는 교정 값들만을 포한다. 그 결과, 혼합물의 조성에 관한 탱크 환기의 영향은 계산에 의해 제거된다. 도 3에서, 제 3 연료 교정 값
Figure 112008067785623-PAT00036
은 직선(CL)의 교차점과 좌표에 의해 얻어지며, 이는 재생 가스 체적 유동률
Figure 112008067785623-PAT00037
의 경우에 0이다. 이러한 공정에서, 계산은 다음과 같이 이루어진다.
직선(CL)의 일반식은 다음과 같다.
Figure 112008067785623-PAT00038
제 3 연료량 교정값
Figure 112008067785623-PAT00039
은 이로부터 계산될 수 있다.
Figure 112008067785623-PAT00040
이러한 공정에서, 제 3 연료 교정값
Figure 112008067785623-PAT00041
을 계산하기 위한 모든 값들은 공지되어 있거나 제어 장치에 의해 결정될 수 있다.
다음과 같은 식이 얻어 진다.
Figure 112008067785623-PAT00042
제 3 연료량 교정 값
Figure 112008067785623-PAT00043
이 예를 들어 연료 분사 성분들로부터의 특성에 있어서의 편차에 의혼합물 조성에 있어서의 작동지점 변화량을 교정하는데 필요한 교정값들만을 포함하기 때문에, 상기 값은 내연 기관의 작동 지점에 대한 기본 파일럿 교정 값을 교정하기 위한 단계(210)에 사용되어서 다음 시동 중에 기본 혼합물로부터의 이러한 편차가 공급될 연료량에 대한 기본 파일럿 제어 값에 이미 포함될 수 있게 한다. 그 결과, 람다 조정기의 활성도가 명확하게 해제될 수 있다. 이러한 공정은 기본 혼합물 조정 공정으로서 지칭될 수 있다.
제 3 연료량 교정 값
Figure 112008067785623-PAT00044
은 (연료를 계량하는데 필요한 모든 성분들을 포함하는)연료 공급 장치를 진단하는데 사용될 수 있다. 이는 제 3 연료량 교정 값
Figure 112008067785623-PAT00045
이 예정된 허용 대역 내에 있는지의 여부를 결정하기 위한 시험이 수행되는 단계(211)에서 수행된다.
허용 대역 내에 있는 경우가 아니면, 연료 공급 장치는 단계(212)에서 결함이 있는 것으로서 평가되며 대응 등록 값이 에러 메모리 내에 형성된다. 이와는 달리, 상기 방법은 단계(213)에서 종료되거나 이와는 달리 새로이 시작될 수 있다.
전술한 바와 같이, 직선(CL)의 상방향 기울기 값은 재생 가스 내의 연료 농도를 나타낸다. 그러므로 이는 다음 식에 의해 간단한 방법으로 계산될 수 있다.
연료 농도 =
Figure 112008067785623-PAT00046
본 발명에 따른 방법은 탱크 환기, 기본 혼합물의 조정 및/또는 성분의 진단이 동시에 수행될 수 있는 장점을 제공한다. 공지의 방법과는 달리, 상기 방법들 은 더 이상의 별도의 방법으로 수행될 필요가 없다. 예를 들어 기본 혼합물의 조정, 성분들의 진단 및 탱크 환기에 적합한 시간 주기들이 점진적으로 제한되어 있는 스톱-스타트 기구와 같은 현재 기술의 관점에서 특히, 전술한 방법에 의해 이들 특정들을 필요한 빈도수로 수행하는 것이 가능하다.
도 1은 내연 기관의 개략도.
도 2a 및 도 2b는 내연 기관 제어 방법의 예시적인 실시예에 대한 흐름도.
도 3은 도 2의 예시적인 실시예에 대한 추가의 설명을 위한 도표.

Claims (6)

  1. 탱크 환기 장치의 탱크 환기 밸브(28)가 개방되어 있는 하나의 상태로부터 시작되는 내연 기관(1)의 제어 방법으로서,
    상기 내연 기관(1)이 정적인 작동 지점에서 작동되며,
    규정된 재생 가스 체적 유동률
    Figure 112008067785623-PAT00047
    로 상기 탱크 환기 장치로부터 내연 기관(1)으로 흐르며 상기 재생 가스가 연소에 참여하도록 상기 탱크 환기 밸브(28)가 제어되며,
    배기 가스 조성이 미리 설정된 목표 값으로 조정되도록 기본 파일럿 제어 값이 분사될 연료량에 대해 교정되는 것에 의해 제 1 연료량 교정 값
    Figure 112008067785623-PAT00048
    이 결정되며,
    상기 재생 가스 체적 유동률이 미리 설정된 변화량
    Figure 112008067785623-PAT00049
    에 의해 변화되며,
    상기 재생 가스 체적 유동률이 변화된 이후에 상기 배기 가스 조성이 상기 미리 설정된 목표 값으로 다시 조정되도록 상기 기본 파일럿 제어 값이 분사될 연료량에 대해 교정되는 것에 의해 제 2 연료량 교정 값이 결정되며,
    상기 제 1 연료량 교정 값
    Figure 112008067785623-PAT00050
    , 상기 제 2 연료량 교정 값
    Figure 112008067785623-PAT00051
    및 상기 재생 가스 체적 유동률에 대한 상기 변경량
    Figure 112008067785623-PAT00052
    에 기초하여, 상기 배기 가스 조성을 폐쇄된 탱크 환기 밸브에 의해 상기 미리 설정된 목표 값으로 다시 조정하도록 상기 기본 파일럿 제어 값이 분사될 연료량에 대해 교정되는 것에 의해 제 3 연료량 교정 값
    Figure 112008067785623-PAT00053
    이 계산되며,
    상기 제 3 연료량 교정 값
    Figure 112008067785623-PAT00054
    에 기초하여, 상기 내연 기관(1)에 할당된 성분에 대한 진단 및/또는 상기 분사된 연료량에 대해 상기 기본 파일럿 제어 값의 교정이 순차적으로 수행되는,
    내연 기관의 제어 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 연료량 교정 값과 제 2 연료량 교정 값
    Figure 112008067785623-PAT00055
    ,
    Figure 112008067785623-PAT00056
    은 람다 조정 장치의 출구 변수로부터 적어도 부분적으로 얻어지는,
    내연 기관의 제어 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 연료량 교정 값과 제 2 연료량 교정 값
    Figure 112008067785623-PAT00057
    ,
    Figure 112008067785623-PAT00058
    은 상기 재생 가스 유동률에 의해 추가로 공급되는 연료량에 대한 보상을 위해 결정되는 파일럿 제어 값으로부터 적어도 부분적으로 얻어지는,
    내연 기관의 제어 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 내연 기관(1)의 연료 분사 장치에 관한 진단과 상기 연료 분사 장치는 상기 제 3 연료 분사량 교정 값
    Figure 112008067785623-PAT00059
    이 예정된 허용 대역을 벗어나는 경우에 결함이 있는 것으로서 평가되는,
    내연 기관의 제어 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 재생 가스 내의 연료 농도(CL)는 상기 제 1 연료량 교정 값
    Figure 112008067785623-PAT00060
    , 상기 제 2 연료량 교정 값
    Figure 112008067785623-PAT00061
    및 상기 재생 가스 체적 유동량에 대한 변화량
    Figure 112008067785623-PAT00062
    에 기초하여 계산되는,
    내연 기관의 제어 방법.
  6. 탱크 환기 장치가 할당되어 있는 내연 기관(1)의 제어 장치로서, 상기 탱크 환기 장치의 탱크 환기 밸브(28)가 개방되어 있는 하나의 상태로부터 시작되는 방식으로 상기 제어 장치가 구현되는, 내연 기관의 제어 장치에 있어서,
    상기 내연 기관(1)이 정적인 작동 지점에서 작동되며,
    규정된 재생 가스 체적 유동률
    Figure 112008067785623-PAT00063
    로 상기 탱크 환기 장치로부터 내연 기관(1)으로 흐르며 상기 재생 가스가 연소에 참여하도록 상기 탱크 환기 밸브(28)가 제어되며,
    배기 가스 조성이 미리 설정된 목표 값으로 조정되도록 기본 파일럿 제어 값이 분사될 연료량에 대해 교정되는 것에 의해 제 1 연료량 교정 값
    Figure 112008067785623-PAT00064
    이 결정되며,
    상기 재생 가스 체적 유동률이 미리 설정된 변화량
    Figure 112008067785623-PAT00065
    에 의해 변화되며,
    상기 재생 가스 체적 유동률이 변화된 이후에 상기 배기 가스 조성이 상기 미리 설정된 목표 값으로 다시 조정되도록 상기 기본 파일럿 제어 값이 분사될 연료량에 대해 교정되는 것에 의해 제 2 연료량 교정 값이 결정되며,
    상기 제 1 연료량 교정 값
    Figure 112008067785623-PAT00066
    , 상기 제 2 연료량 교정 값
    Figure 112008067785623-PAT00067
    및 상기 재생 가스 체적 유동률에 대한 상기 변경량
    Figure 112008067785623-PAT00068
    에 기초하여, 상기 배기 가스 조성을 폐쇄된 탱크 환기 밸브에 의해 상기 미리 설정된 목표 값으로 다시 조정하도록 상기 기본 파일럿 제어 값이 분사될 연료량에 대해 교정되는 것에 의해 제 3 연료량 교정 값
    Figure 112008067785623-PAT00069
    이 계산되며,
    상기 제 3 연료량 교정 값
    Figure 112008067785623-PAT00070
    에 기초하여, 상기 내연 기관(1)에 할당된 성분에 대한 진단 및/또는 상기 분사된 연료량에 대해 상기 기본 파일럿 제어 값의 교정이 순차적으로 수행되는,
    내연 기관의 제어 장치.
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