KR20170020508A - 내부 연소 엔진의 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 내부 연소 엔진(1)의 제어에 관한 것으로서, 특징적인 파라미터의 값은 제 1 작동 지점(R;C)에서 획득되고, 그것으로부터, 엔진으로 받아들여져야 하는 공기/연료 혼합기의 농후도(Cr1)의 제 1 설정점 및 액체 냉각제의 제 1 설정점 온도(CTI1)가 추론된다. 만약. 제 2 작동 지점을 통과시에, 제 2 설정점 온도가 제 1 설정점 온도보다 낮다면, (a) 제 2 농후도 설정점으로 추가되어야 하는 추가적인 농후도(Ar)의 판단 단계, (b) 연소 기체 온도(Tgb)를 획득하는 단계 및, (c) 획득된 연소 기체 온도의 함수로서 농후도 과잉을 점진적으로 감소시키는 단계를 수행한다.

Description

내부 연소 엔진의 제어 방법 {Method for Controlling an Internal Combustion Engine}
본 발명은 전체적으로 내부 연소 엔진의 분야에 관한 것이다.
보다 상세하게는, 본 발명은 내부 연소 엔진의 제어 방법에 관한 것으로서,
- 내부 연소 엔진의 제 1 작동 지점에서, 상기 작동 지점의 제 1 특성 파라미터의 값들이 획득되고, 상기 제 1 특성 파라미터의 값들로부터, 내부 연소 엔진으로 받아들여지는 연료 및 공기의 혼합기의 제 1 농후도 설정점 및 내부 연소 엔진의 제 1 액체 냉각제 온도 설정점이 추론되고,
- 제 1 작동 지점과 상이한 제 2 작동 지점의 통과시에, 상기 파라미터의 값이 획득되고, 상기 파라미터의 값으로부터, 온도 및 농후도에 대한 제 2 설정점이 추론된다.
본 발명은 또한 엔진 블록, 신선한 공기를 엔진 블록 안으로 도입하기 위한 흡기 라인으로서 신선한 공기의 유동을 제어하기 위한 밸브가 제공된 흡기 라인, 엔진 블록으로부터 연소 기체를 배출하기 위한 배기 라인, 연료를 엔진 블록 안으로 주입하기 위한 라인으로서 연료를 엔진 블록 안으로 주입하기 위한 적어도 하나의 인젝터가 제공된 라인 및, 써모스태트가 제공된 엔진 블록의 냉각제 회로를 포함하는 내부 연소 엔진에 관한 것이기도 하다.
특히, 본 발명은 제어된 점화가 이루어지는 엔진에 관한 것이다.
운전자가 가속 페달을 밟을 때, 내부 연소 엔진은 작동 지점을 변화시키도록 제어된다.
이러한 내부 연소 엔진의 콤퓨터는 그러한 목적을 위하여 엔진 실린더 안으로 주입되어야 하는 연료 및 공기의 새로운 양을 계산한다.
이러한 엔진이 잘 기능하도록, 특정의 열기계적 한계(themomechanical limit)가 초과되지 않아야 하며, 예를 들어 엔진 구동 샤프트에 대한 회전 속도 쓰레숄드 또는 엔진 블록의 허용 온도 쓰레숄드를 초과하지 않아야 한다.
운전자에 의한 가속에 따라서 내부 연소 엔진이 하나의 작동 지점으로부터 다른 작동 지점으로 이동할 때, 연소 기체의 온도는 상승한다.
다음에 엔진이 과열되는 것을 방지하기 위하여 이러한 온도 상승이 제한될 필요가 있다.
유럽 출원 EP 1320669 는 엔진의 새로운 작동 지점의 함수로서 내부 연소 엔진의 액체 냉각제의 온도를 제어하도록 제공된 방법을 개시한다.
특히, 엔진이 무거운 하중하에 작동할 때 액체 냉각제 온도를 감소시키는 방법이 제공된다.
그럼에도 불구하고, 엔진의 액체 냉각제 온도는 부과된 새로운 온도 설정점과 즉각적으로 변화하지 않는다. 엔진 블록 자체의 냉각은 특정의 잠재 기간을 가진다. 이렇게 복합된 2 가지 현상들은 엔진 블록의 온도가 허용 온도 쓰레숄드를 넘어서 일시적으로 상승하는 위험성에 이르게 한다.
종래 기술의 상기 단점을 치유하기 위하여, 본 발명은 엔진 블록의 온도 변화를 제한하도록 엔진 블록의 실린더들 안으로 주입되는 연료의 양과 액체 냉각제의 온도를 정교하게 제어하는 것을 제안한다.
보다 상세하게는, 본 발명에 따라서, 처음에 정의된 바와 같은 내부 연소 엔진의 제어를 위한 방법이 제공되는데, 만약 제 2 온도 설정점이 제 1 온도 설정점보다 엄밀하게 낮다면, 다음의 단계들이 수행된다.
a) 제 2 농후도 설정점에 추가되어야 하는 추가적인 농후도의 판단,
b) 연소 기체 온도의 획득 및,
c) 획득된 연소 기체 온도의 함수로서 추가적인 농후도의 점진적인 감소.
만약 액체 냉각제 온도 설정점이 강하한다면, 즉, 만약 엔진 블록의 온도가 허용 쓰레숄드를 넘을 위험성이 있다면, 단계 (a) 내지 단계(c)가 수행된다.
본 발명에 의하여, 단계 (a)에서 실린더 안으로 주입되는 추가적인 연료 농후도는 연소 기체 온도의 상승을 급속하게 차단하는 효과를 가진다.
결과적으로, 더 많은 연료가 소비된다. 이러한 이유로, 액체 냉각제의 온도를 그것의 설정점까지 낮추는데 필요한 기간 동안 추가적인 농후도는 단계 c) 에서 점진적으로 감소된다.
이러한 방식으로, 엔진 블록의 온도 상승이 제한되고 연료 소비가 감소된다.
본 발명에 따른 제어 방법의 다른 비제한적이고 유리한 특징들은 다음과 같다:
-단계 c)에서, 감소된 추가적인 농후도의 값은 연소 기체 온도의 함수로서 맵(map)으로부터 읽혀진다;
-단계 c)에서, 감소된 추가적인 농후도의 값은 연소 기체 온도의 함수로서 콘트롤러를 이용하여 계산된다;
-콘트롤러는 비례 적분-미분 콘트롤러(proportional-integral-derivative controller)이다;
-각각의 액체 냉각제 온도 설정점은 미리 정해진 맵으로부터 읽혀진다;
-각각의 액체 냉각제 온도 설정점은 분리된 값들의 제 1 세트로부터 선택된다;
-제 1 세트는 많아야 5 개의 분리된 값들을 포함한다;
-제 1 세트는 3 개의 분리된 값들, 즉, 섭씨 80도, 90 도 및 100 도를 포함한다;
-내부 연소 엔진 밖의 온도가 미리 정해진 쓰레숄드(threshold)보다 높을 때, 각각의 액체 냉각제 온도 설정점(setpoint)은 값들의 제 2 세트로부터 선택되는데, 상기 제 2 세트의 가장 낮은 값은 제 1 세트의 가장 낮은 값보다 크다.
본 발명은 또한 콤퓨터를 포함하고 초기에 정의된 바와 같은 내부 연소 엔진을 제안하는데, 상기 콤퓨터는 본 발명에 따른 제어 방법을 수행할 수 있고 액체 냉각제 온도의 설정점 및 농후도에 따라서, 그리고 상기 추가적인 농후도를 고려하여 각각의 인젝터 및 상기 써모스태트, 상기 제어 밸브를 제어할 수 있다.
첨부된 도면들과 관련하여 아래에 주어진 설명은 단지 비제한적인 예를 참조한 것이며, 본 발명의 내용을 명확하게 예시할 것이며 본 발명이 어떻게 수행될 수 있는지 나타낼 것이다.
첨부된 도면에서,
도 1 은 본 발명에 따른 내부 연소 엔진의 개략적인 도면이다.
도 2 는 도 1 의 내부 연소 엔진을 제어하는데 이용되는 방법의 단계들을 나타내는 개략도이다.
상세한 설명에서, "상류측" 및 "하류측"은 대기로부터의 신선한 공기(fresh air)의 흡기 지점으로부터 대기로의 연소 기체의 유출까지의 기체 유동의 방향에 따라서 이용된다.
도 1 은 차량의 내부 연소 엔진(1)을 개략적으로 도시하며, 이것은 크랭크샤프트가 제공된 엔진 블록(10) 및 4 개의 실린더(11) 안에 하우징된 4 개 피스톤(미도시)들을 포함한다.
상기 엔진은 제어된 점화를 가진다. 또한 압축 점화를 가질 수도 있다.
실린더(11)의 상류측에서, 내부 연소 엔진(1)은 흡기 라인(20)을 포함하는데, 이것은 대기로부터 신선한 공기를 취하고 공기 분배기(25)로 개방되며, 상기 공기 분배기는 신선한 공기를 엔진 블록(10)의 4 개 실린더(11) 각각으로 분배하도록 구성된다. 이러한 흡기 라인(intake line, 20)은, 신선한 공기의 유동 방향에서, 대기로부터 취해진 신선한 공기를 여과시키는 공기 필터(21), 공기 필터(21)에 의해 여과된 신선한 공기를 압축시키는 콤프레서(22), 상기 압축된 신선한 공기를 냉각시키는 주 공기 냉각기(23) 및, 신선한 공기의 유동(Qair)을 제어하기 위한 밸브(24)를 포함하며, 상기 밸브는 공기 분배기(25)로 개방되고 아래에서 "흡기 밸브(24)"로서 지칭된다.
실린더(11)로부터의 유출부에서, 내부 연소 엔진(1)은 배기 매니폴드(31)로부터 배기 소음기(exhaust silencer, 37)로 연장되는 배기 라인(30)을 포함하며, 실린더(11)에서 이전에 연소되었던 기체들은 배기 매니폴드(31) 안으로 전달되고, 배기 소음기는 연소 기체가 대기로 배출되기 전에 연소 기체의 팽창을 허용한다. 또한 연소 기체의 유동 방향에서 터빈(32) 및 연소 기체를 처리하기 위한 촉매 변환기(33)도 포함된다.
터빈(32)은 배기 매니폴드(31)를 떠나는 연소 기체의 유동에 의해 회전 구동되고, 단일 트랜스미션 샤트프와 같은 기계적 결합 수단에 의해 콤프레서(22)가 회전 구동될 수 있다.
내부 연소 엔진(1)은 연료를 실린더(11) 안으로 주입하기 위한 라인(50)도 포함한다. 이러한 주입 라인(injection line, 50)은 연료를 압력하에서 분배 레일(distribution rail, 53)로 보내기 위하여 연료를 저장부(51)로부터 추출하도록 구성된 주입 펌프(52)를 포함한다. 이러한 주입 라인(50)은 4 개의 인젝터(injector, 54)를 포함하기도 하며, 이들의 유입부들은 분배 레일(53)과 소통하고 유출부들은 각각 4 개의 실린더(11)들로 개방된다.
내부 연소 엔진(1)은 또한 엔진 블록(10)을 위한 냉각 회로(40)를 포함하며, 이것은 특히 4 개의 실린더(11) 둘레에서 액체 냉각제의 순환을 허용한다. 이러한 냉각 회로(40)는 액체 냉각제의 온도에 설정점(setpoint)을 부과하는 적어도 하나의 써모스태트(thermostat, 41), 통상적으로 라디에이터(42)로서 알려진 주위 공기와 액체 냉각제 사이의 열교환기(42) 및, 펌프(43)를 포함하며, 상기 펌프는 액체 냉각제가 냉각제 회로(40)에서 순환하도록 강제할 수 있다.
유체 순환과 관련하여, 엔진이 시동될 때, 흡기 라인(20)을 통하여 대기로부터 취해진 신선한 공기는 공기 필터(21)에 의해 여과되고, 콤프레서(22)에 의해 압축되고, 주 공기 냉각기(23)에 의해 냉각되며, 다음에 실린더(11) 안으로 주입된 연료와 함께 연소된다.
액체 냉각제는 펌프(43)에 의하여 냉각 회로(40) 안에서 연속적으로 순환되도록 설정된다. 액체는 라디에이터(42)에서의 열교환에 의하여 액체 냉각제 대기 설정점(CTI)에 따라서 써모스태트(41)에 의해 부과되는 온도로 냉각된다.
연소 기체는 실린더(11)를 떠날 때 터빈(32) 안에서 팽창되고, 촉매 변환기(33)에서 처리 및 여과되고, 대기중으로 배출되기 전에 배기 소음기(37)에서 다시 팽창된다.
내부 연소 엔진(1)의 다양한 요소들을 제어하도록, 그리고 특히 4 개의 인젝터(54), 써모스태트(41) 및 흡기 밸브(24)를 제어하도록, 프로세서(CPU), 랜돔 액세스 메모리(RAM), 리드 온리 메모리(ROM), 아날로그-디지털 콘버터(A/D) 및 다양한 입력 및 출력 인터페이스를 포함하는 콤퓨터(100)가 제공된다.
입력 인터페이스 덕분에, 콤퓨터(100)는 다양한 센서들로부터 엔진의 작동 및 기상 상태들에 관련된 입력 신호들을 수신할 수 있다.
랜돔 액세스 메모리에, 콤퓨터(100)는 다음과 같은 것을 연속적으로 저장한다:
-내부 연소 엔진(1)상의 순간적인 부하(C),
-내부 연소 엔진(1)의 순간적인 속도(R),
-주위 온도(Ta), 즉, 차량 외부 온도,
- 연소 기체의 온도(Tgb), 즉, 여기서는 배기 매니폴드(31) 안의 온도.
주위 온도(Ta)는 공기 필터(21) 하류측에 있는 유입 라인(20)의 개구에 배치된 온도 센서를 이용하여 측정된다.
연소 기체 온도(Tgb)는 온도 센서에 의해 측정되거나, 또는 예를 들어 부하(C), 속도(R) 및 주위 온도(Ta)에 기초하여, 상태 관찰자(state observer)를 통한 개산(approximation)에 의해 계산된다.
부하(C)는 엔진에 의해 전달된 일과 최대 일(maximum work)의 비율에 해당하는데, 최대 일은 주어진 속도에서 엔진에 의해 전개될 수 있다. 이것은 일반적으로 유효 평균 압력(effective mean pressure, PME)으로서 알려진 변수를 이용하여 개산된다.
속도(R)는 분당 회전수로 표현되는 크랭크샤프트의 회전 속도에 해당한다.
여기에서, 엔진의 작동 지점은 부하(C) 및 속도(R)에 대한 값들의 쌍에 의해 정의된다.
변형으로서, 엔진의 작동 지점은 추가적인 파라미터들의 함수로서(예를 들어, 신선한 공기 온도의 함수로서) 정의될 수 있거나, 또는 상이한 파라미터들의 함수로서 (예를 들어, 흡기 밸브(24)를 통과하는 신선한 공기의 유동(Qair) 및 농후도(richness)의 함수로서) 정의될 수 있다.
리드 온리 메모리에 저장된 (테스트 벤치(test bench)에서 미리 정해진) 맵(map) 및 소프트웨어를 이용하여, 콤퓨터(100)는 엔진의 각각의 작동 지점에 대한 출력 신호를 발생시킬 수 있다.
이러한 출력 신호들은 엔진 안에 주입되어야 하는 연료에 대한 농후도 설정점(richness setpoint, Cr) 및 액체 냉각 온도 설정점(liquid coolant temperature setpoint, CTI)이다.
마지막으로, 이것의 출력 인터페이스 덕분에, 콤퓨터(100)는 출력 신호들을 엔진의 다양한 요소들로 송신할 수 있으며, 특히 흡기 밸브(24), 인젝터(54) 및 써모스태트(41)로 송신할 수 있다.
도 2 에 도시된 바와 같이, 치량의 엔진이 시동될 때, 엔진을 초기 작동 지점(단계 E1)에서 안정화시키기 위하여, 콤퓨터(100)는 제 1 액체 냉각제 온도 설정점(CTI1) 및 농후도 설정점(Cr1)을 계산한다 (단계 E2).
이러한 설정점들은, 제 1 작동 지점의 특징을 나타내는 토크(C) 및 속도(R)의 2 개 파라미터들과 조합된 것으로서, 써모스태트(41), 흡기 밸브(24) 및 인젝터(54)의 제어를 허용한다.
써모스태트(41)는 사실상 설정점 값(CTI1)에서 그것을 통과하는 액체 냉각제의 온도를 안정화시키기 위하여 제어된다 (단계 E3).
실제에 있어서, 이러한 설정점(CTI1)은 3 개의 별개인 미리 정해진 값들(즉, 섭씨 80 도, 90 도 및 100 도 )의 제 1 세트로부터 선택된 값을 가진다.
그러나, 만약 주위 온도(Ta)가 쓰레숄드 온도(여기에서 섭씨 40 도)보다 높다면, 설정점은 제 2 제한된 세트(여기에서는 오직 2 개의 값인 섭씨 90 도 및 100 도만을 포함한다)로부터 선택됨으로써 라디에이터(42)의 성능 및 기상 조건들을 고려하면서 달성될 수 있는 것으로 유지될 것이다.
여기에서, 제 1 액체 냉각제 온도 설정점(CTI1)이 섭씨 100 도인 경우를 고려한다.
그것의 부분에 대하여, 인젝터(54)들 및 흡기 밸브(24)는 크랭크샤프트가 속도(R)로 회전하고 소망의 부하(c)에 대응하는 토크를 전개시키도록 제어된다. 취해지는 신선한 공기 및 실린더(11) 안으로 주입되는 연료의 비율은 제 1 고정 농후도 설정점(Cr1)과 같도록 구성된다.
콤퓨터(100)는 운전자가 가속 페달에서 작용을 수행하는지 여부를 검출한다(단계 E4).
운전자가 가속 페달상에서 작용을 취하지 않는 동안, 제어 설정점은 유지된다.
그러나, 만약 운전자가 가속 페달상에 작용한다면, 도달되어야 하는 작동 지점이 변화하고, 콤퓨터(100)는 새로운 출력 신호들을 계산한다.
여기에서 운전자가 제 2 작동 지점으로 가속되는 것을 희망하는 경우를 고려하기로 한다. 인젝터(54)들은 더 많은 연료를 실린더(11) 안으로 도입하도록 설정된다. 병행하여, 흡기 밸브(24)는 상기 동일한 실린더(11)들로 도입되는 공기 유동(Qair)을 증가시키도록 설정된다.
제 2 작동 지점에 도달하도록, 콤퓨터(100)는 제 2 농후도 설정점(Cr2) 및 제 2 액체 냉각제 온도 설정점(CTI2)을 판단하며(단계 E5), 그에 따라서 인젝터(54), 써모스태트(41) 및 흡기 밸브(24)를 설정한다 (단계 E6).
이러한 단계(E6)에서, 작동 지점에서의 변화는 배기 매니폴드(31)에서의 연소 기체 온도(Tgb)가 허용된 온도 쓰레숄드(Tthreshold) 위로 증가되는 위험성이 있다. 이러한 온도 상승을 제한하기 위하여, 제 2 액체 냉각제 온도 설정점(CTI2)은 제 1 액체 냉각제 온도 설정점(CTI1)의 값보다 낮은 값에서 선택될 수 있다.
액체 냉각제의 온도가 갑작스럽게 강하하지 않지만, 라디에이터(42)의 성능에 따라서 점진적으로 감소될 것이라는 점이 이해되어야 한다.
액체 냉각제의 온도가 그것의 설정점에 도달할 때까지, 연소 기체 온도(Tgb)에서의 상승을 제한하기 위하여, 본 발명은 실린더(11) 안으로 추가적인 농후도(Δr)의 연료를 주입함으로써 실린더(11) 안으로 주입되는 혼합기를 농후화시키는 것을 제안한다.
따라서 본 발명의 특정의 유리한 특징에 따라서, 다음 단계들의 수행이 이루어진다:
- 제 2 농후도 설정점(Cr2)으로 더해져야 하는 추가적인 농후도(Δr)의 판단,
- 연소 기체 온도(Tgb)의 획득, 및,
- 획득된 연소 기체 온도(Tgb)의 함수로서 추가적인 농후도(Δr)의 점진적인 감소.
보다 정확하게는, 도 2 에 도시된 바와 같이, 콤퓨터(100)는 제 2 액체 냉각제 온도 설정점(CTI2)이 제 1 액체 냉각제 온도 설정점(CTI1) 보다 낮은지의 여부를 판단한다 (단계 E7). 만약 그러한 경우가 아니라면(이는 액체 냉각제 온도 설정점(CTI)이 변화되지 않거나 또는 증가되지 않음을 의미한다), 엔진의 요소들은 단계(E6)에 따라서 제 2 농후도 설정점(Cr2)에 따라 계속 제어된다.
그러나 만약 제 2 액체 냉각제 온도 설정점(CTI2)이 제 1 액체 냉각제 온도 설정점(CTI1)보다 낮다면, 콤퓨터(100)는 엔진의 실린더(11) 안으로 주입되어야 하는 연료의 추가적인 농후도(Δr)를 판단한다 (단계 E8).
추가적인 농후도(Δr)는 콤퓨터 안의 맵(map)으로부터 읽혀질 수 있거나, 또는 (아래의 상세한 설명에 설명된 바와 같이) 계산될 수 있다.
다음에 콤퓨터(100)는 단계(E8)에서 판단된 연료의 추가적인 농후도(Δr)가 제로인지 여부를 판단한다 (단계 E9).
만약 단계(E8)에서 판단된 연료의 추가적인 농후도(Δr)가 제로라면, 엔진의 요소들은 제 2 온도 설정점(CTI2) 및 제 2 농후도 설정점(Cr2)에 따라서 계속 제어된다.
만약 단계(E8)에서 판단된 연료의 추가적인 농후도(Δr)가 제로가 아니라면, 제 2 농후도 설정점(Cr2) 및 추가적인 농후도(Δr)의 합(sum)에 등가인 농후도 설정점(Cr)에 주입된 혼합기의 농후도가 같아지도록 콤퓨터(100)는 인젝터(54) 및 흡기 밸브(24)를 제어한다 (단계 E10).
연소 기체 온도(Tgb)는 다음에 콤퓨터(100)에 의해 얻어진다 (단계 E11).
다음에 콤퓨터(100)는 연소 기체 온도(Tgb)가 고정된 온도 쓰레숄드(Tthreshold)보다 낮은지 또는 같은지의 여부를 판단한다 (단계 E12).
연소 기체 온도(Tgb)가 상기 온도 쓰레숄드(Tthreshold)보다 높게 유지되는 한 (이는 엔진 과열의 위험성이 있음을 의미한다), 주입된 혼합기의 농후도(Cr)는 초기의 추가적인 농후도(Δr) 및 제 2 농후도 설정점(Cr2)의 합과 같게 유지된다.
그러나, 연소 기체 온도가 온도 쓰레숄드(Tthreshold) 아래로 강하하자마자 (이것은 액체 냉각제 온도의 강하가 효과를 가지기 시작함을 의미한다), 추가적인 농후도(Δr)의 값을 감소시킴으로써 연료 소비를 제한하는 것이 목적이 된다.
이를 수행하기 위하여, 콤퓨터(100)는 단계(E8)로 복귀하고 추가적인 농후도(Δr)를 다시 계산한다.
상기 새로운 추가적인 농후도(Δr)는 고정 값(fixed value)이 할당되는 초기의 추가적인 농후도(Δr)와 같도록 선택될 수 있다.
그러나, 이것은 연소 기체 온도(Tgb)의 함수로서 (그리고 적용될 수 있는 경우에 부하(C) 및 속도(R)의 함수로서) 맵으로부터 읽혀질 수도 있다.
또한 비례 적분-미분 콘트롤러(PID)를 이용하여 계산될 수도 있으며, 그것의 상수들은 테스트 벤치(test bench)에서 미리 정해진다.
다음에 추가적인 농후도(Δr)가 제로일 때(엔진의 온도가 허용 값을 초과하지 않도록 냉각제 회로가 엔진을 냉각시키기에 충분한 경우)까지 단계(E9) 내지 단계(E12)를 반복한다.
운전자가 다시 가속 페달에 작용하자마자, 이것은 상기 언급된 프로세스를 중단시킴으로써 엔진은 새로운 작동 지점(단계 E13)에 도달한다. 이러한 경우에, 콤퓨터(100)는 방법의 단계(E5)로 복귀한다.
내부 연소 엔진(1)의 스위치가 꺼질 때 방법은 끝난다.
본 발명은 설명되고 묘사된 실시예에 제한되지 않지만, 당업자는 그가 선택한 그 어떤 변형도 추가할 수 있다.
따라서 액체 냉각제 온도 설정점(CTI)은 3 개 보다 많은 값들을 포함하는 값들의 제 1 세트로부터 선택된다 (예를 들어, 섭씨 80 도, 85 도, 90 도, 95 도 및 100 도를 포함하는 값들).
다른 변형예에 따르면, 단계(E7)에서, 콤퓨터(100)는 새로운 액체 냉각제 온도 설정점(CTI2)을 이전 액체 냉각제 온도 설정점(CTI1)과 비교하지 않고, 액체 냉각제의 측정 온도와 비교하는 것이 제공될 수 있다.
1. 내부 연소 엔진 10. 엔진 블록
11. 실린더 20. 흡기 라인
21. 공기 필터 22. 콤프레서

Claims (10)

  1. 내부 연소 엔진(1)의 제어 방법으로서,
    - 내부 연소 엔진(1)의 제 1 작동 지점에서, 상기 제 1 작동 지점의 제 1 특성 파라미터(R;C)의 값이 획득되고, 상기 제 1 특성 파라미터로부터, 내부 연소 엔진으로 받아들여질 연료 및 공기의 혼합기의 제 1 농후도 설정점(Cr1) 및 내부 연소 엔진(1)의 제 1 액체 냉각제 온도 설정점(CTI1)이 추론되고,
    - 제 1 작동 지점과 상이한 제 2 작동 지점의 통과시에, 상기 파라미터(R;C)의 값이 획득되고, 상기 파라미터로부터 제 2 온도 설정점(CTI2) 및 제 2 농후도 설정점(Cr2)이 추론되고,
    만약 제 2 온도 설정점(CTI2)이 제 1 온도 설정점(CTI1)보다 엄밀하게 낮다면:
    (a) 제 2 농후도 설정점(Cr2)에 추가되어야 하는 추가적인 농후도(Δr)의 판단 단계;
    (b) 연소 기체 온도(Tgb)의 획득 단계; 및,
    (c) 획득된 연소 기체 온도(Tgb)의 함수로서 추가적인 농후도(Δr)의 점진적인 감소 단계;를 수행하는 것을 특징으로 하는, 내부 연소 엔진의 제어 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    단계 (c)에서, 감소된 추가적인 농후도(Δr)의 값은 연소 기체 온도(Tgb)의 함수로서 맵(map)으로부터 읽혀지는, 내부 연소 엔진의 제어 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    단계 (c)에서, 감소된 추가적인 농후도(Δr)의 값은 연소 기체 온도(Tgb)의 함수로서 콘트롤러(controller)를 이용하여 계산되는, 내부 연소 엔진의 제어 방법.
  4. 전기한 항에 있어서,
    콘트롤러는 비례 적분-미분 콘트롤러(proportional-integral-derivative controller, PID)인, 내부 연소 엔진의 제어 방법.
  5. 전기한 항들중 어느 한 항에 있어서,
    각각의 액체 냉각제 온도 설정점(CTI1; CTI2)은 미리 정해진 맵으로부터 읽혀지는, 내부 연소 엔진의 제어 방법.
  6. 전기한 항들중 어느 한 항에 있어서,
    각각의 액체 냉각제 온도 설정점(CTI1; CTI2)은 분리된 값들의 제 1 세트로부터 선택되는, 내부 연소 엔진의 제어 방법.
  7. 전기한 항들중 어느 한 항에 있어서,
    제 1 세트는 많아도 5 개의 개별적인 값들을 포함하는, 내부 연소 엔진의 제어 방법.
  8. 전기한 항들중 어느 한 항에 있어서,
    제 1 세트는 섭씨 80 도, 90 도 및 100 인 3 개의 개별적인 값들을 포함하는, 내부 연소 엔진의 제어 방법.
  9. 전기한 3개 항들중 어느 한 항에 있어서,
    주위 온도(Ta)가 미리 정해진 쓰레숄드보다 높을 때, 각각의 액체 냉각제 온도 설정점(CTI1, CTI2)은 값들의 제 2 세트로부터 선택되고, 상기 제 2 세트의 가장 낮은 값은 제 1 세트의 가장 낮은 값보다 높은, 내부 연소 엔진의 제어 방법.
  10. 엔진 블록(10), 상기 엔진 블록(10) 안으로 신선한 공기를 도입시키기 위한 흡기 라인(20)으로서 엔진 블록(10) 안으로의 신선한 공기의 유동을 제어하기 위한 밸브(24)가 제공된 흡기 라인(20), 연소 기체를 엔진 블록(10)으로부터 배출시키기 위한 배기 라인(30), 연료를 상기 엔진 블록(10) 안으로 주입하기 위한 라인(50)으로서 연료를 엔진 블록(10) 안으로 주입하기 위한 적어도 하나의 인젝터(54)가 제공된 라인(50) 및, 써모스태트(41)가 제공된 엔진 블록(10)의 냉각제 회로(40)를 포함하는 내부 연소 엔진(1)으로서,
    상기 내부 연소 엔진은 전기한 항들중 어느 한 항에 따른 제어 방법을 수행할 수 있는 콤퓨터(100)를 포함하고, 상기 콤퓨터(100)는 액체 냉각제 온도(CTI2) 및 농후도(Cr2)의 설정점들에 따라서, 그리고 상기 추가적인 농후도(Δr)를 고려하여, 상기 제어 밸브(24), 각각의 인젝터(54) 및 상기 써모스태트(41)를 제어할 수 있는 것을 특징으로 하는, 내부 연소 엔진.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6752178B2 (ja) * 2017-05-23 2020-09-09 ヤンマーパワーテクノロジー株式会社 エンジン回転数制御装置

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5828553A (ja) * 1981-07-27 1983-02-19 Toyota Motor Corp 内燃機関の電子制御式燃料噴射方法および装置
JPS6365146A (ja) * 1986-09-04 1988-03-23 Toyota Motor Corp 内燃機関の空燃比制御装置
JPH045455A (ja) * 1990-04-24 1992-01-09 Japan Electron Control Syst Co Ltd 内燃機関の冷却装置
JPH07119514A (ja) * 1993-08-31 1995-05-09 Nippondenso Co Ltd 内燃機関の温度予測装置及び温度制御装置
WO1999015769A1 (en) * 1997-09-22 1999-04-01 Ab Volvo Method and device for determining temperature values in a combustion engine
JP2003262125A (ja) * 2002-03-08 2003-09-19 Toyota Motor Corp エンジンの冷却装置
JP2011021482A (ja) * 2009-07-13 2011-02-03 Denso Corp 車両用冷却システムの制御装置
DE102012211527A1 (de) * 2012-07-03 2014-01-09 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Motorbetrieb eines Verbrennungsmotors zum Schutz des Abgasstrangs bei Hochleistung

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58206850A (ja) * 1982-05-27 1983-12-02 Mitsubishi Electric Corp 内燃機関の空燃比制御装置
JPS62247142A (ja) * 1986-04-18 1987-10-28 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関の空燃比制御装置
DE10045613A1 (de) 2000-09-15 2002-04-18 Volkswagen Ag Verfahren zur Kühlmitteltemperaturregelung und kühlmittelbetriebene Motorkühlung
DE10224063A1 (de) 2002-05-31 2003-12-11 Daimler Chrysler Ag Verfahren zur Wärmeregulierung einer Brennkraftmaschine für Fahrzeuge
CN102395766B (zh) * 2009-04-16 2014-01-29 丰田自动车株式会社 内燃机的控制装置
JP2010255601A (ja) * 2009-04-28 2010-11-11 Toyota Motor Corp 内燃機関の制御装置
DE102010017790A1 (de) * 2010-07-07 2012-01-12 Ford Global Technologies, Llc. Verfahren zur Begrenzung der thermischen Belastung einer flüssigkeitsgekühlten Brennkraftmaschine
DE102012201541B4 (de) * 2012-02-02 2014-05-15 Ford Global Technologies, Llc Verfahren zur Beeinflussung des Wärmehaushalts einer Brennkraftmaschine und Brennkraftmaschine zur Durchführung eines solchen Verfahrens
US9014947B2 (en) * 2012-10-25 2015-04-21 Ford Global Technologies, Llc Exhaust-gas regeneration under rich conditions to improve fuel economy

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5828553A (ja) * 1981-07-27 1983-02-19 Toyota Motor Corp 内燃機関の電子制御式燃料噴射方法および装置
JPS6365146A (ja) * 1986-09-04 1988-03-23 Toyota Motor Corp 内燃機関の空燃比制御装置
JPH045455A (ja) * 1990-04-24 1992-01-09 Japan Electron Control Syst Co Ltd 内燃機関の冷却装置
US5103791A (en) * 1990-04-24 1992-04-14 Japan Electronic Control Systems Co., Ltd. Fuel supply control system for internal combustion engine with feature of exhaust temperature responsive enrichment
JPH07119514A (ja) * 1993-08-31 1995-05-09 Nippondenso Co Ltd 内燃機関の温度予測装置及び温度制御装置
WO1999015769A1 (en) * 1997-09-22 1999-04-01 Ab Volvo Method and device for determining temperature values in a combustion engine
JP2003262125A (ja) * 2002-03-08 2003-09-19 Toyota Motor Corp エンジンの冷却装置
JP2011021482A (ja) * 2009-07-13 2011-02-03 Denso Corp 車両用冷却システムの制御装置
DE102012211527A1 (de) * 2012-07-03 2014-01-09 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Motorbetrieb eines Verbrennungsmotors zum Schutz des Abgasstrangs bei Hochleistung

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US20170138249A1 (en) 2017-05-18
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