KR960001446A - 내연엔진의 출력토크 제어장치 및 제어방법 - Google Patents

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KR960001446A
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토시미치 미노와
미네오 카시와야
나오유끼 오자끼
마츠오 아마노
히로시 오오니시
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가나이 쯔도무
가부시끼가이샤 히다찌세이사꾸쇼
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Abstract

본 발명에 의하면, 구성부품의 경시변화를 고려한 공연비가 변화해도 트크단차나 쇼크가 없은 희박연소 내연엔진의 제어장치및 제어 방법을 구할 수가 있다.
본 발명은, 검출된 공연비를 사용하여 한계의 NOx배출량을 판별하고, NOx배출량의 점에서 희박연소 운전이 곤란하게 됐을 경우, 공연비를 이론 혼합기(공연비=14.7)로 제어하므로서 배기성 유지를 달성하면서 공기량 제어에 의한 토크보정을 햄하므로서, 경시변화를 고려하면서 내연엔진의 출력토크의 변화를 방지할 수 있고, 토크변동을 억제하는 것이 가능하게 된다.
또, 공연비 전환시의 토크단차나 쇼크를 억제하는 연료량 또는 공기량을 엔진회전수와 액셀 밟는각에서 연산하고, 연료량 또는 공기량을 제어하므로서, 공연비가 변화해도 출력토크의 단차를 억제할 수 가 있다.

Description

내연엔진의 출력토크 제어장치 및 제어방법
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음
제1도는 자동차의 파워트레인 시스테의 구성도,
제2도는 엔진의 출력토크의 제어의 개요를 표시하는 블록도,
제3도는 엔진의 출력토크의 제어의 구체적 실시예를 표시하는 블록도.

Claims (58)

  1. 내연엔진의 공연비를 억제하는 공연비 제어수단, 상기 내연엔진의 출력토크 변동을 검출하고 희박한계 공연비를 판단하는 희박한계 공연비 판단수단, 상기 내연엔진의 배기가스 중의 질소산화물 성분 배출량의 예정된 량에 대응하는 한계공연비와 상기 희박한계 공연비와를 비교하는 한계공연비 비교수단을 구비하는 동시에 상기 공연비 제어수단은 이 비교결과에 근거해서 상기 공연비를 제어하는 것을 특징으로 하는 내연엔진의 출력토크 제어장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 공연비 제어수단은, 산소 센서를 사용하여 이론공연비를 검출하고, 그 이론공연비에근거하는 이론공연비 운전역에서 목표 공연비를 학습하는 목표공연비 학습수단과, 그 목표 공연비 학습수단에의해 학습한 학습목표 공연비의 값을 사용하여 희박 혼합기의 목표공연비를 교정하는 목표공연비 교정수단을 설치한 것을 특징으로 하는 내연 엔진의 출력 토크 제어장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 공연비 제어수단에 목표공연비를 데이터로서 표시하고 이 목표공연비 데이터가 변경됐을 시에 변경된 변경목표 공연비 데이터를 기록하는 목표공연비 데이터 변경수단을 설치한 것을 특징으로 하는 내연 엔진의 출력토크 제어장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 공연비 제어수단에 상기 내연엔진의 출력토크를 보정하는 토크보정수단을 설치한 것을 특징으로 하는 내연엔진의 출력토크 제어장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 토크보정수단에 의해 보정되는 량이 상기 내연엔진에 흡입되는 공기량인 것을 특징으로 하는 내연엔진의 출력토크 제어장치.
  6. 제4항에 있어서, 상기 토크보강수단에 의해 보정되는 량이 점화시기인 것을 특징으로 하는 내연엔진의 출력토크 제어장치.
  7. 제4항에 있어서, 상기 토크보정수단에 의해 보정되는 보정되는 량이 상기 내연엔진에 흡입되는 공기량 및 점화시기인 것을 특징으로 하는 내연엔진의 출력토크 제어장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 점화시기의 보정후에 상기 공기량이 보정되는 것을 특징으로 하는 내연엔진의 출력토크 제어장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 내연엔진의 출력토크의 제어목표치인 목표토크를 연산하는 목표토크 연산수단과, 상기 목표 토크의 값에 응해서 목표연료량을 결정하는 목표 연료 분사폭 연산수단과를 설치한 것을 특징으로 하는 내연엔진의 출력토크 제어장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 내연엔진의 흡기관의 성능특성을 모델화하고, 그 모델을 사용하여 상기 목표토크및 상기 목표연료량에 근거해서 상기 내연엔진에 흡입되는 공기량을 연산하는 공기량 연산수단을 설치한 것을 특징으로 하는 내연엔진의 출력토크 제어장치.
  11. 내연엔진의 공연비를 제어하는 공연비 제어수단을 구비한 내연엔진의 출력토크 제어장치에 있어서, 액셀밟는 각을 검출하는 액셀 밟는각 검출수단, 엔진회전수를 검출하는 엔진회전수 검출수단, 상기 액셀밟는 각 검출수단에서의 신호의 값과, 상기 엔진회전수 검출수단으로 부터의 신호의 값에 응해서, 공연비 전환시의 연료 분사량을 산출하는 연료분사량 산출수단을 구비한 것을 특징으로 하는 내연엔진의 출력토크 제어장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 공연비 전환시에 상기 연료 분사량을 유지하도록 한 것을 특징으로 하는 엔진의 출력토크 제어장치.
  13. 제11항에 있어서, 또한 제어의 목표로 하는 목표공연비를 산출하는 목표공연비 산출수단을 구비하고, 상기 공연비 전환시에 그 목표 공연비에 응해서 상기 연료분사량을 미조정하여 공연비에 의한 연료당 출력토크의 증대를 억제하도록 한 것을 특징으로 하는 내연엔진의 출력토크 제어장치.
  14. 내연 엔진의 공연비를 제어하는 공연비 제어수단을 구비한 내연엔진의 출력토크 제어장치에 있어서, 흡입 공기량을 검출하는 흡입공기량 검출수단, 엔진회전수를 검출하는 엔진회전수 검출수단, 액셀밟는 각을 검출하는 액셀 밟는각 검출수단을 구비하는 동시에, 공연비가 일정한 정상운전시에는 흡입공기량과 엔진회전수에 근거해서 연료분사량을 산출하는 정상시 연료분사량 산출수단과, 공연비 전환시에는 액셀 밟은 각과 엔진회전수에 근거해서 연료분사량을 산출하는 공연비 전환시 연료분사량 산출수단을 구비한 것을 특징으로 하는 내연 엔진의 출력토크 제어장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 공연비 전환시에 상기 정상시 연료분사량 산출수단의 산출치에서 상기 공연빈 전환시 연료분사량 산출수단의 산출치로 전환하는 동시에, 공연비 전환이 종료하면 상기 정상시 연료분사량 산출수단의 산출치로 되돌아오도록 연료분사량 산출치의 전환제어를 핸하는 연료분사량 산출선택수단을 구비한 것을 특징으로 하는 내연 엔진의 출력토크 제어장치.
  16. 제15항에 있어서, 상기 정상시 연료분사량 산출수단과 상기 공연비 전환시 연료분사량 산출수단으로 실행되는 연료분사량의 산출의 방법을 전환하는 연료분사량 산출방법 전환수단을 설치한 것을 특징으로 하는 내연 엔진의 출력토크 제어장치.
  17. 제15항에 있어서, 상기 정상시 연료분사량 산출수단과 상기 공연비 전환시 연료분사량 산출수단중 어느 하나로 실행되는 연료분사량의 산출방법과, 상기 정상시 스로틀 개도 산출수단과, 상기 공연비 전환시 스로틀개도 산출수단 중 어느 하나로 실행되는 스로틀 개도의 산출방법과를 산출방법 전환수단을 설치한 것을 특징으로 하는 내연 엔진의 출력토크 제어장치.
  18. 제14항에 있어서, 상기 정상시 연료분사량 산출수단과 상기 공연비 전환시 연료분사량 산출수단으로 실행되는 연료분사량의 산출의 방법을 전환연료 분사량 산출방법 전환수단을 설치한 것을 특징으로 하는 내연 엔진의 출력토크 제어장치.
  19. 제14항에 있어서, 상기 정상시 연료분사량 산출수단과 상기 공연비 전환시 연료분사량 산출수단중 어느 하나로 실행되는 연료분사량의 산출방법과, 상기 정상시 스로틀 개도 산출수단과, 상기 공연비 전환시 스로틀개도 산출수단 중 어느 하나로 실행되는 스로틀 개도의 산출방법과를 전환하는 산출방법 전환수단을 설치한 것을 특징으로 하는 내연 엔진의 출력토크 제어장치.
  20. 내연엔진의 공연비를 제어하는 공연비 제어수단을 구비한 내연엔진의 출력토크 제어장치에 있어서, 흡입공기량을 검출하는 흡입공기량 검출수단, 엔진회전수를 검출하는 엔진회전수 검출수단, 액셀 밟는 각을 검출하는 액셀 밟는 각 검출수단을 구비하는 동시에, 공연비가 일정한 정상운전시에는 액셀 밟은 각과 엔진회전수에 근거해서 스로틀 개도를 산출하는 정상시 스로틀 개도 산출수단과, 공연비 전환시에는 연료분사량과 엔진회전수에 근거해서 스로틀 개도를 산출하는 공연비 전환시 스로틀 개도 산출수단을 구비한 것을 특징으로 하는 내연 엔진의 출력토크 제어장치.
  21. 제20항에 있어서, 상기 공연비 전환시에 상기 정상시 스로틀 개도 산출수단의 산출치에서 상기 공연비 전환시 스로틀 개도 산출수단의 산출치로 전환하는 동시에, 공연비 전환이 종료하면 상기 정상시 스로틀 개도 산출수단의 산출치로 되돌리도록 스로틀 개도 산출치의 전환제어를 행하는 스로틀 개도 산출치 선택수단을 구비한 것을 특징으로 하는 내연 엔진의 출력토크 제어장치.
  22. 제21항에 있어서, 상기 정상시 슬로트 개도 산출수단과 상기 공연비 전환시 스로틀 개도 산출수단으로 실행되는 스로틀 개도의 산출방법을 전환하는 스로틀 개도 산출방법 전환수단을 설치한 것을 특징으로 하는 내연 엔진의 출력토크 제어장치.
  23. 제21항에 있어서, 상기 정상시 연료분사량 산출수단과 상기 공연비 전환시 연료분사량 산출수단중 어느하나로 실행되는 연료분사량의 산출방법과, 상기 정상시 스로틀 개도 산출수단과, 상기 공연비 전환시 스로틀개도 산출수단 중 어느 하나로 실행되는 스로틀 개도의 산출방법과를 전환하는 산출방법 전환수단을 설치한 것을 특징으로 하는 내연 엔진의 출력토크 제어장치.
  24. 제20항에 있어서, 상기 정상시 스로틀 개도 산출수단과 상기 공연비 전환시 스로틀 개도 산출수단으로 실행되는 스로틀 개도의 산출방법을 전환연료 스로틀 개도 산출방법 전환수단을 설치한 것을 특징으로 하는 내연 엔진의 출력토크 제어장치.
  25. 제20항에 있어서, 상기 정상시 연료분사량 산출수단과 상기 공연비 전환시 연료분사량 산출수단중 어느 하나로 실행되는 연료분사량의 산출방법과, 상기 정상시 스로틀 개도 산출수단과, 상기 공연비 전환시 스로틀개도 산출수단중 어느 하나로 실행되는 스로틀 개도의 산출방법과를 전환하는 산출방법 전환수단을 설치한 것을 특징으로 하는 내연 엔진의 출력토크 제어장치.
  26. 내연엔진의 공연비를 제어하는 공연비 제어수단을 구비한 내연엔진의 출력토크 제어장치에 있어서, 흡입 공기량을 검출하는 흡입공기량 검출수단, 엔진회전수를 검출하는 엔진회전수 검출수단, 액셀밟는 각을 검출하는 액셀 밟는각 검출수단을 구비하는 동시에, 공연비가 일정한 정상운전시에는 흡입공기량과 엔진회전수에 근거해서 연료분사량을 산출하는 정상시 연료분사량 산출수단과, 액셀 밟은 각과 엔진회전수에 근거해서 스로틀개도를 결정하는 정상시 스로틀 개도 산출수단과, 공연비 전환시에는 액셀 밟은각과 엔진회전수에 근거해서 연료분사량을 산출하는 공연비 전환시 연료분사량 산출수단과, 연료분사량과 엔진회전수에 근거해서 스로틀개도를 결정하는 공연비 전환시 스로틀 개도 산출수단과를 구비한 것을 특징으로 하는 내연 엔진의 출력토크 제어장치.
  27. 제14항에 있어서, 상기 정상시 연료분사량 산출수단과 상기 공연비 전환시 연료분사량 산출수단으로 실행되는 연료분사량의 산출의 방법을 전환하는 연료분사량 산출방법 전환수단을 설치한 것을 특징으로 하는 내연엔진의 출력토크 제어장치.
  28. 제26항에 있어서, 상기 정상시 스로틀 개도 산출수단과 상기 공연비 전환시 스로틀 개도 산출수단으로 실행되는 스로틀 개도의 산출한 방법을 전환하는 스로틀 개도 산출방법 전환수단을 설치한 것을 특징으로 하는 내연엔진의 출력토크 제어장치.
  29. 제26항에 있어서, 상기 정상시 연료분사량 산출수단과 상기 공연비 전환시 연료분사량 산출수단중 어느 하나로 실행되는 연료분사량의 산출방법과, 상기 정상시 스로틀 개도 산출수단과, 상기 공연비 전환시 스로틀 개도 산출수단 중 어느 하나로 실행되는 스로틀 개도의 산출방법과를 전환하는 산출방법 전환수단을 설치한 것을 특징으로 하는 내연엔진의 출력토크 제어장치.
  30. 공연비 제어수단은 내연엔진의 공연비를 제어하고, 희박한계 공연비판단수단은 상기 내연엔진의 출력토크 변동을 검출하여 희박한계 공연비를 판단하고 한계 공연비 비교수단은, 상기 내연엔진의 배기가스 중의 질소산화물 성분 배출량의 예정된 량에 대응하는 한계공연비와 상기 희박한계 공연비와를 비교하는 동시에, 상기 공연비 제어수단은 이 비교결과에 근거해서 상기 공연비를 제어하는 것을 특징으로 하는 내연엔진의 출력토크 제어방법.
  31. 제30항에 있어서, 상기 공연비 제어수단에 목표공연비 학습수단과 목표공연비 교정수단을 설치하고, 상기 목표공연비 학습수단은 산소센서를 사용하여 이론공연비를 검출하고 그 이론 공연비에 근거하는 이론공연비 운전역에서 목표공연비를 학습하는 동시에, 상기 목표공연비 교정수단은 상기 목표공연비 학습수단에 의해 학습한 학습목표공연비의 값을 사용하여 희박혼합기의 목표공연비를 교정하는 것을 특징으로 하는 내연엔진의 출력토크 제어방법.
  32. 제31항에 있어서, 상기 공연비 제어수단에 목표공연비 데이트 변경수단을 설치하고, 그 목표공연비 데이터 변경수단은 목표공연비를 데이터로서 표시하고, 이 목표공연비 데이터가 변경됐을시에 변경된 변경목표공연비 데이터를 기록하는 것을 특징으로 하는 내연엔진의 출력토크 제어방법.
  33. 제30항에 있어서, 상기 공연비 제어수단에 토크보정수단을 설치하고 그 토크보정수단은 상기 내연엔진의 출력토크를 보정하는 것을 특징으로 하는 내연엔진의 출력토크 제어방법.
  34. 제33항에 있어서, 상기 토크보정수단에 의해 보정되는 량이 상기 내연엔진에 흡입되는 공기량인 것을 특징으로 하는 내연엔진의 출력토크 제어방법.
  35. 제33항에 있어서, 상기 토크보정수단에 의해 보정되는 량이 점화시기인 것을 특징으로 하는 내연엔진의 출력토크 제어방법.
  36. 제33항에 있어서, 상기 토크보정수단에 의해 보정되는 량이 상기 내연엔진에 흡입되는 공기량 및 점화시기인 것을 특징으로 하는 내연엔진의 출력토크 제어방법.
  37. 제36항에 있어서, 상기 점화시기의 보정후에 상기 공기량이 보정되는 것을 특징으로 하는 내연엔진의 출력토크 제어방법.
  38. 제30항에 있어서, 목표토크 연산수단과 목표연료 분사폭 연산수단과를 설치하고, 상기 목표토크 연산수단은 상기 내연엔진의 출력토크 제어목표치인 목표토크를 연산하고, 상기 목표 연료 분사폭 연산수단은 상기 목표 토크의 값에 응해서 목표연료량을 결정하는 것을 특징으로 하는 내연엔진의 출력토크 제어방법.
  39. 제38항에 있어서, 공기 연상수단을 설치하고, 그 공기량 연산수단은 상기 내연엔진의 흡기관의 성능특성을 모델화하고, 그 모델을 사용하여 상기 목표 토크 및 상기 목표연료량에 근거해서 상기 내연엔진에 흡입되는 공기량을 연산하는 것을 특징으로 하는 내연엔진의 출력토크 제어방법.
  40. 내연엔진의 공연비가 전환되는 내연엔진의 출력토크 제어방법에 있어서, 액셀밟는 각의 값과 엔진회전수의 값에 응해서 공연비 전환시의 연료분사량을 산출하는 것을 특징으로 하는 내연엔진의 출력토크 제어방법.
  41. 제40항에 있어서, 상기 공연비 전환시에 상기 연료분사량을 유지하도록 한 것을 특징으로 하는 엔진의 출력토크 제어방법.
  42. 제40항에 있어서, 또한 제어의 목표로 하는 목표공연비를 산출하고 상기 공연비 전환시에 그 목표 공연비에 응하여 상기 연료분사량을 미조정하여 공연비에 의한 연료당의 출력토크의 증대를 억제하도록 한 것을 특징으로 하는 내연엔진의 출력토크 제어방법.
  43. 내연엔진의 공연비를 전환되는 내연엔진의 출력토크 제어장치에 있어서, 공연비가 일정한 정상운전시에는 흡입공기량과 엔진회전수에 근거해서 연료분사량을 산출하고, 공연비 전환시에는 액셀밟는 각과 엔진회전수에 근거해서 연료분사량을 산출하는 것을 특징으로 하는 내연엔진의 출력토크 제어방법.
  44. 제43항에 있어서, 상기 공연비 전환시에 정상시 연료분사량에서 공연비 전환시 연료분사량에 전환되는 동시에, 공연비 전환이 종료하면 상기 정상시 연료분사량으로 되돌리도록 연료분사량의 전환제어를 행하는 것을 특징으로 하는 내연엔진의 출력토크 제어방법.
  45. 제44항에 있어서, 상기 정상시 연료분사량을 산출하는 방법과 상기 공연비 전환시 연료분사량을 산출하는 방법을 전환하는 것을 특징으로 하는 내연엔진의 출력토크 제어방법.
  46. 제44항에 있어서, 상기 정상시 연료분사량 산출방법과 상기 공연비 전환시 연료분사량 산출방법중 어느 하나와, 상기 정상시 스로틀 개도 산출방법과, 상기 공연비 전환시 스로틀개도 산출방법중 어느 하나와를 전환하는 것을 특징으로 하는 내연엔진의 출력토크 제어방법.
  47. 제43항에 있어서, 상기 정상시 연료분사량을 산출하는 방법과 상기 공연비 전환시 연료분사량을 산출하는 방법을 전환하는 것을 특징으로 하는 내연엔진의 출력토크 제어방법.
  48. 제43항에 있어서, 상기 정상시 연료분사량 산출방법과 상기 공연비 전환시 연료분사량 산출방법중 어느 하나와, 상기 정상시 스로틀 개도 산출방법과, 상기 공연비 전환시 스로틀개도의 산출방법중 어느 하나와를 전환하는 것을 특징으로 하는 내연엔진의 출력토크 제어방법.
  49. 내연엔진의 공연비가 전환되는 내연엔진의 출력토크 제어방법에 있어서, 공연비가 일정한 정상운전시에는 액셀밟는각과 엔진회전수에 근거해서 스로틀 개도를 산출하고, 공연비 전환시에는 연료분사량과 엔진회전수에 근거해서 스로틀 개도를 산출하는 것을 특징으로 하는 내연엔진의 출력토크 제어방법.
  50. 제49항에 있어서, 상기 공연비 전환시에 정상시 스로틀 개도 값에서 공연비 스로틀 개도의 값으로 전환하는 동시에 공연비의 전환이 종료하면 상기 정상시 스로틀 개도의 값으로 되돌리도록 스로틀 개도의 값의 전환제어를 행하는 것을 특징으로 하는 내연엔진의 출력토크 제어방법.
  51. 제50항에 있어서, 상기 정상시 스로틀 개도를 산출하는 방법과 상기 공연비 전환시 스로틀 개도를 산출하는 방법을 전환하는 것을 특징으로 하는 내연넨진의 출력토크 제어방법.
  52. 제50항에 있어서, 상기 정상시 연료분사량의 산출방법과 상기 공연비 전환시 연료분사량의 산출방법중의 어느 하나와, 상기 정상시 스로틀 개도 산출방법과 상기 공연비 전환시 스로틀 개도의 산출방법중 어느 하나와를 전환하는 것을 특징으로 하는 내연엔진의 출력토크 제어방법.
  53. 제49항에 있어서, 상기 정상시 스로틀 개도 산출하는 방법과 상기 공연비 전환시 스로틀 개도 산출하는 방법을 전환하는 것을 특징으로 하는 내연엔진의 출력토크 제어방법.
  54. 제49항에 있어서, 상기 정상시 연료분사량 산출방법과 상기 공연비 전환시 연료분사량 산출방법중 어느 하나와, 상기 정상시 스로틀 개도의 산출방법과, 상기 공연비 전환시 스로틀 개도의 산출방법중의 어느 하나와를 전환하는 것을 특징으로 하는 내연엔진의 출력토크 제어방법.
  55. 내연엔진의 공연비가 전환되는 내연엔진의 출력토크제어장치에 있어서, 공연비가 일정한 정상운전시에는 흡입공기량과 엔진회전수에 근거해서 연료분사량을 산출하고, 액셀밝은각과 엔진회전수에 근거해서 스로틀 개도를 결정하고, 공연비 전환시에는 액셀 밟은각과 엔진회전수에 근거해서 연료분사량을 산출하고 연료분사량과 엔진회전수에 근거해서 스로틀 개도를 결정하는 것을 특징으로 하는 내연엔진의 출력토크 제어방법.
  56. 제55항에 있어서, 상기 정상시 연료분사량 산출하는 방법과 상기 공연비 전환시 연료분사량 산출하는 방법을 전환하는 것을 특징으로 하는 내연엔진의 출력토크 제어방법.
  57. 제55항에 있어서, 상기 정상시 연료분사량 산출하는 방법과 상기 공연비 전환시 스로틀 개도를 산출하는 방법을 전환하는 것을 특징으로 하는 내연엔진의 출력토크 제어방법.
  58. 제55항에 있어서, 상기 정상시 연료분사량의 산출방법과 상기 공연비 전환시 연료분사량의 산출방법중 어느 하나와, 상기 정상시 스로틀 개도 산출방법과 상기 공연비 전환시 스로틀 개도 산출방법중 어느 하나와를 전환하는 것을 특징으로 하는 내연엔진의 출력토크 제어방법.
    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.
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