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KR101262204B1 - 내연 기관에서 밸브 리프트 전환을 개시하기 위한 전환조건을 결정하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

내연 기관에서 밸브 리프트 전환을 개시하기 위한 전환조건을 결정하기 위한 방법 및 장치 Download PDF

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KR101262204B1
KR101262204B1 KR1020087010496A KR20087010496A KR101262204B1 KR 101262204 B1 KR101262204 B1 KR 101262204B1 KR 1020087010496 A KR1020087010496 A KR 1020087010496A KR 20087010496 A KR20087010496 A KR 20087010496A KR 101262204 B1 KR101262204 B1 KR 101262204B1
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프랑크 바이스
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콘티넨탈 오토모티브 게엠베하
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Abstract

본 발명은 내연 기관에서 밸브 리프트 전환을 개시하기 위한 전환 조건을 결정하기 위한 방법에 관한 것으로서, 본 방법에서는 토크 요구 사항(TQ_REQ)이 결정된다. 또한, 내연 기관의 한 작동 상태를 나타내는 상기 내연 기관의 작동 변수가 결정된다. 상기 작동 변수에 따라서, 밸브 리프트 전환을 위한 적어도 하나의 준비 조치를 실행하기 위해 현재 작동 상태에서 필요한 타임 주기(T)가 결정된다. 토크 요구 사항(TQ_REQ)의 변동을 나타내는 변동값이 결정된다. 상기 토크 요구 사항(TQ_REQ), 타임 주기(T) 및 변동값에 따라서 밸브 리프트 전환이 개시된다.

Description

내연 기관에서 밸브 리프트 전환을 개시하기 위한 전환 조건을 결정하기 위한 방법 및 장치 {METHOD AND DEVICE FOR DETERMINING A SWITCHOVER CONDITION IN ORDER TO INITIATE A VALVE LIFT CHANGEOVER IN AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE}
본 발명은 내연 기관에서 밸브 리프트 전환을 개시하기 위한 전환 조건을 결정하기 위한 방법에 관한 것이다. 내연 기관은 흡입관, 배기관 그리고 연소실을 갖는 적어도 하나의 실린더를 포함한다. 또한, 내연 기관은 가스 유입 밸브, 가스 배출 밸브 그리고 상기 가스 유입 밸브 및/또는 상기 가스 배출 밸브의 밸브 리프트를 조절할 수 있는 밸브 리프트-조절 장치도 포함한다. 본 발명은 또한 내연 기관에서 밸브 리프트 전환을 개시하기 위한 전환 조건을 결정하기 위한 장치와도 관련이 있다.
DE 103 57 741 A1호에는 연소 엔진을 위한 가변적인 밸브 장치 그리고 상기 밸브 장치를 작동시키기 위한 방법이 공지되어 있다. 이와 같은 가변적인 밸브 장치를 갖춘 내연 기관에서, 연소 변동이 허용되는 값 또는 그 이상의 값에 도달하면, 한 유입 밸브의 목적 리프트 양은 사전에 결정된 값 또는 그 이상으로 제한된 다. 상기 유입 밸브의 목적 리프트 양이 사전에 결정된 값 또는 그 이하이면, 상기 가변적인 밸브 장치는 상기 유입 밸브의 리프트 양을 변동시킨다.
본 발명의 과제는, 밸브 리프트 전환시에 간단한 방식으로 내연 기관을 정확하게 제어할 수 있는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
상기 과제는 독립 청구항들의 특징들에 의해서 해결된다. 본 발명의 바람직한 실시예들은 종속 청구항들의 특징이다.
본 발명은 제 1 양상에 따라, 내연 기관에서 밸브 리프트 전환을 개시하기 위한 전환 조건을 결정하기 위한 방법 그리고 상기 방법에 상응하는 장치를 특징으로 한다. 내연 기관은 흡입관, 배기관 그리고 연소실을 갖는 적어도 하나의 실린더를 포함한다. 또한, 상기 내연 기관은, 흡입관과 연소실 사이에서 이루어지는 가스 교환 또는 연소실과 배기관 사이에서 이루어지는 가스 교환을 가스 유입 밸브 또는 가스 배출 밸브의 한 폐쇄 위치에서는 중단시키고, 그렇지 않은 경우에는 허용하는 가스 유입 밸브 및 가스 배출 밸브도 포함한다. 밸브 리프트-조절 장치는 가스 유입 밸브 및/또는 가스 배출 밸브의 조절을 가능케 한다. 전환 조건을 결정하기 위하여, 토크 요구 사항(torque requirement)이 결정되고, 내연 기관의 작동 상태를 나타내는 상기 내연 기관의 작동 변수가 결정된다. 상기 작동 변수에 따라, 밸브 리프트 전환을 위해 준비된 적어도 하나의 조치를 실행하기 위한 현재의 작동 상태에서 필요한 타임 주기가 결정된다. 토크 요구 사항의 변동을 나타내는 변동값이 결정된다. 상기 토크 요구 사항, 타임 주기 및 변동값에 따라서 밸브 리프트 전환이 개시된다.
밸브 리프트 전환을 위해 준비된 조치들을 실행하기 위한 현재의 작동 상태에서 필요한 타임 주기가 상기 작동 상태에 의존하는 경우에, 상기 준비된 조치를 적시에 개시함으로써 밸브 리프트는 변동값 및 타임 주기에 따라 정확하게 전환될 수 있다. 상기 타임 주기는 예를 들어 내연 기관의 한 크랭크 샤프트의 크랭크 샤프트 각을 나타낼 수 있다. 밸브 리프트 전환은 내연 기관의 작동 상태와 무관하게 항상 유사한 조건들 하에서 실행된다. 토크 요구 사항, 타임 주기 및 변동값에 따라 전환 조건을 결정하는 것은 상기 전환 조건의 정확한 결정에 도움이 되고, 밸브 리프트 전환시에 내연 기관의 정확한 제어에 도움이 된다.
상기 제 1 양상의 한 바람직한 실시예에서, 토크 요구 사항이 소정 타임 주기에 걸쳐서 선형으로 변동되는 경우에 상기 타임 주기가 경과한 후의 토크 요구 사항을 나타내는 예상 토크는 토크 요구 사항, 타임 주기 및 변동값에 따라서 결정된다. 상기 예상 토크가 사전에 결정된 제 1 임계값을 초과하는 경우에, 밸브 리프트 전환은 상기 예상 토크에 따라 개시된다. 이와 같은 실시예에 의해서는, 전환 조건이 특히 간단하게 결정될 수 있고, 밸브 리프트의 전환도 적시에 개시될 수 있다.
상기 제 1 양상의 추가의 한 바람직한 실시예에서는, 토크 요구 사항의 변동을 나타내는 변동값 및 타임 주기에 따라 제 2 임계값이 결정된다. 토크 요구 사항이 상기 결정된 제 2 임계값을 초과하면, 밸브 리프트 전환이 개시된다. 이와 같은 실시예에 의해서는, 전환 조건이 특히 간단하게 결정될 수 있고, 밸브 리프트의 전환도 적시에 개시될 수 있다.
상기 제 1 양상의 추가의 한 바람직한 실시예에서, 토크 요구 사항의 변동을 나타내는 변동값은 내연 기관이 배치될 수 있는 자동차 내부에 배치될 수 있는 한 가속 페달의 가속 페달 위치의 변화도(gradient) 및/또는 토크 요구 사항의 변화도를 포함한다. 이와 같은 실시예에 의해서는, 예상 토크 및/또는 제 2 임계값이 특히 정확하게 결정될 수 있다.
상기 제 1 양상의 추가의 한 바람직한 실시예에서, 내연 기관의 작동 상태를 나타내는 작동 변수는 내연 기관의 회전수 및/또는 부하의 크기 및/또는 오일의 온도 및/또는 냉각수의 온도를 포함한다. 이와 같은 실시예에 의해서는, 내연 기관의 작동 상태가 특히 정확하게 결정될 수 있다.
또한, 본 발명은 제 2 양상에 따라, 내연 기관에서 밸브 리프트 전환을 개시하기 위한 전환 조건을 결정하기 위한 방법 그리고 상기 방법에 상응하는 장치를 특징으로 한다. 토크 요구 사항 및 현재의 토크가 결정된다. 내연 기관의 작동 상태를 나타내는 상기 내연 기관의 작동 변수가 결정된다. 상기 작동 변수에 따라서는, 밸브 리프트 전환을 위해 준비된 적어도 하나의 조치를 실행하기 위하여 현재의 작동 상태에서 필요한 타임 주기가 결정된다. 현재의 토크, 토크 요구 사항 및 타임 주기에 따라 밸브 리프트 전환이 개시된다. 밸브 리프트 전환이 현재의 토크, 토크 요구 사항 및 타임 주기에 따라 개시되면, 상기 전환 조건은 간단히 정확하게 결정될 수 있고, 밸브 리프트 전환은 적시에 개시될 수 있으며, 밸브 리프트 전환시에 내연 기관이 정확하게 제어될 수 있다.
상기 제 2 양상의 한 바람직한 실시예에서는 현재의 토크, 토크 요구 사항 그리고 타임 주기에 따라서 예상 토크가 결정된다. 예상 토크가 사전에 결정된 제 1 임계값을 초과하는 경우, 밸브 리프트 전환은 상기 예상 토크에 따라서 개시된다. 이와 같은 실시예에 의해서는 전환 조건이 특히 간단하게 결정될 수 있다.
상기 제 2 양상의 추가의 한 바람직한 실시예에서는 타임 주기, 토크 요구 사항 그리고 현재의 토크에 따라서 제 2 임계값이 결정된다. 상기 토크 요구 사항 또는 현재의 토크가 상기 결정된 제 2 임계값을 초과하는 경우에 밸브 리프트 전환이 개시된다. 이와 같은 실시예에 의해서는, 밸브 리프트 전환이 적시에 개시될 수 있다.
상기 제 2 양상의 추가의 한 바람직한 실시예에서, 타임 주기는 토크 요구 사항과 현재의 토크 간 차에 따라 결정된다. 이와 같은 실시예에 의해서는, 타임 주기가 특히 정확하게 결정될 수 있다.
상기 제 2 양상의 추가의 한 바람직한 실시예에서, 내연 기관의 작동 상태를 나타내는 작동 변수는 내연 기관의 회전수 및/또는 부하의 크기 및/또는 오일의 온도 및/또는 냉각제의 온도를 포함한다. 이와 같은 실시예에 의해서는, 작동 상태가 특히 정확하게 결정될 수 있다.
본 발명의 실시예들은 개략도를 참조하여 아래에서 상세하게 설명된다.
도 1은 내연 기관의 개략도고,
도 2는 밸브 리프트-조절 장치의 개략도며,
도 3은 내연 기관에서 밸브 리프트 전환을 개시하기 위한 전환 조건을 결정하기 위한 제 1 프로그램의 흐름도고,
도 4는 전환 조건을 결정하기 위한 제 2 프로그램의 흐름도며,
도 5는 전환 조건을 결정하기 위한 제 3 프로그램의 흐름도다.
동일한 구조 및 기능을 갖는 소자들은 도면 전체에 걸쳐서 동일한 도면 부호로 표기되어 있다.
내연 기관(도 1)은 흡입관(1), 엔진 블록(2), 실린더 헤드(3) 그리고 배기관(4)을 포함한다. 흡입관(1)은 바람직하게 스로틀 밸브(5) 그리고 또한 수집기(6) 및 흡입 튜브(7)를 포함하고, 상기 흡입 튜브는 실린더(Z1) 쪽으로 유입 채널을 거쳐 엔진 블록(2) 안으로 가이드 된다. 엔진 블록(2)은 또한 크랭크 샤프트(8)를 포함하고, 상기 크랭크 샤프트는 커넥팅 로드(10)를 통해 실린더(Z1)의 피스톤(11)에 결합되어 있다. 내연 기관은 바람직하게 자동차 안에 배치되어 있다.
실린더 헤드(3)는 적어도 하나의 가스 유입 밸브(12), 적어도 하나의 가스 배출 밸브(13) 및 밸브 구동 장치(14, 15)를 구비한 밸브 기어를 포함한다.
가스 유입 밸브(12)에 작용하는 캠(16, 17a, 17b)을 포함하는 캠 샤프트(18)가 제공되었다(도 2). 또한, 밸브 리프트-조절 장치(19)가 제공되었으며, 상기 조 절 장치는 이 장치를 통해 캠(16)이 낮은 밸브 리프트(X1)로 가스 유입 밸브(12)의 태핏(tappet)에 작용할 수 있게 되도록 또는 상기 밸브 리프트-조절 장치(19)의 다른 스위칭 위치에서 캠(17a, 17b)이 높은 밸브 리프트(X2)로 가스 유입 밸브(12)의 태핏에 작용할 수 있게 되도록 설계되었다. 상기 밸브 리프트-조절 장치(19)는 예를 들어 가스 유입 밸브(12)에 할당된 컵 태핏(cup tappet)의 부분일 수 있다. 하지만, 상기 조절 장치는 캠(16, 17a, 17b) 사이에 기계적으로 결합된 추가의 소자로서 형성될 수도 있다. 상기 조절 장치는, 이 장치가 예를 들어 캠 샤프트(18)를 축 방향으로 이동시켜서 이와 같은 방식으로 상대적으로 더 높은 밸브 리프트로부터 상대적으로 더 낮은 밸브 리프트로 또는 그 반대로 전환이 이루어질 수 있도록 형성될 수도 있다. 또한, 내연 기관은 하나 또는 다수의 추가 밸브 리프트 조절 장치를 포함하며, 상기 추가의 밸브 리프트 조절 장치는 추가의 가스 유입 밸브(12) 및/또는 하나 또는 다수의 가스 배출 밸브(13)에 할당되어 있다.
실린더 헤드(3)는 또한 분사 밸브(22) 및 점화 플러스(23)를 포함한다. 대안적으로, 분사 밸브(22)는 흡입 튜브(7) 안에 배치될 수도 있다.
다양한 측정 변수들을 검출하고 상기 측정 변수의 값을 각각 결정하는 센서들이 할당된 제어 장치(25)가 제공되었다. 작동 변수들은 상기 측정 변수들 그리고 상기 측정 변수들로부터 유도된 내연 기관의 변수들을 포함한다. 작동 변수들은 내연 기관의 하나의 작동 상태를 나타낼 수 있다. 제어 장치(25)는 적어도 하나의 작동 변수에 따라 적어도 하나의 조절 변수를 결정하며, 상기 제어 변수는 나중에 상응하는 조절 구동부를 이용하여 조절 부재들을 제어하기 위한 하나 또는 다수의 조절 신호로 변환된다. 제어 장치(25)는 또한 특히 밸브 리프트 전환의 경우에는 내연 기관을 제어하기 위한 장치로서도 언급될 수 있다.
센서는 가속 페달(27)의 가속 페달 위치를 검출하는 페달 위치 센서(26), 스로틀 밸브(5)의 흐름 방향 위쪽으로 공기 질량 흐름을 검출하는 공기 질량 센서(28), 한 스로틀 밸브의 개방 정도를 검출하는 스로틀 밸브 위치 센서(30), 흡입 공기의 온도를 검출하는 제 1 온도 센서(32), 수집기(6) 내부의 흡입 튜브 압력을 검출하는 흡입 튜브 압력 센서(34), 나중에 엔진 회전 속도(N)가 할당되는 크랭크 샤프트 각도를 검출하는 크랭크 샤프트 각도 센서(36)이다. 제 2 온도 센서(38)는 냉각제 온도(TCO)를 검출한다. 내연 기관의 오일 온도(TOIL)를 검출하기 위한 제 3 온도 센서도 제공될 수 있다. 또한, 캠 샤프트 각도를 검출하는 캠 샤프트 각도-센서도 제공되었다. 본 발명의 실시예에 따라서는, 전술된 센서들의 임의의 부분 집합이 존재할 수 있거나 또는 추가의 센서들도 존재할 수 있다.
조절 부재는 예를 들어 스로틀 밸브(5), 가스 유입 밸브(12) 및 가스 배출 밸브(13), 밸브 리프트-조절 장치(19), 분사 밸브(22) 및/또는 점화 플러그(23) 및/또는 경우에 따라서는 상기 크랭크 샤프트(8)의 한 기준 위치에서 크랭크 샤프트(8) 상의 기준 마크와 상기 캠 샤프트(18) 상의 기준 마크 사이에 있는 하나의 위상을 조정하기 위한 장치다.
실린더(Z1) 외에 바람직하게는 추가의 실린더(Z2 내지 Z4)가 더 제공되었는데, 상기 추가의 실린더에는 나중에 상응하는 조절 부재도 할당된다.
내연 기관을 제어하기 위한 제 1 프로그램(도 3)은 제어 장치(25)의 프로그 램 메모리에 저장되어 있고, 내연 기관의 동작 중에 제어 장치(25) 내에서 실행된다. 상기 제 1 프로그램은 밸브 리프트 전환시에 토크의 점프를 방지하기 위해서 이용되고, 밸브 리프트 전환 중에 내연 기관의 정확한 제어에 도움을 준다. 상기 제 1 프로그램은 상황에 따라 변수들이 초기화되는 제 1 단계(S1)에서 시작된다. 상기 시작 동작은 바람직하게 내연 기관의 엔진 시작과 동시에 이루어진다.
제 2 단계(S2)에서는 내연 기관의 토크 요구 사항(TQ_REQ)이 검출된다. 상기 토크 요구 사항(TQ_REQ)은 예를 들어 자동차 운전자에 의하여 가속 페달(27)의 가속 페달 위치를 통해 요구될 수 있는 희망 토크다. 그러나 상기 토크 요구 사항(TQ_REQ)은 토크로서 표현될 수 있는 요구 사항을 갖는 차량 기능들의 하나 또는 다수의 요구 사항도 포함할 수 있다. 상기 차량 기능들은 예를 들어 촉매 변환기 가열 기능, 전자식 파워 스티어링 기능, 냉·난방 기능 및/또는 추가의 차량 기능들을 포함한다.
제 3 단계(S3)에서는 적어도 하나의, 바람직하게는 다수의 작동 변수들, 예를 들어 부하 크기(LOAD)는 예를 들어 공기 질량 흐름에 따라서 그리고/또는 추가의 작동 변수들은 예를 들어 엔진 회전 속도(N), 냉각제 온도(TCO) 및/또는 오일 온도(TOIL)에 따라서 결정된다. 상기 하나 또는 다수의 작동 변수들에 의해서 나타나는 내연 기관의 작동 상태는 상기 내연 기관의 연소실 내부로 흘러들어가는 공기 질량 흐름의 다이내믹한 특성 그리고 상기 연소실(9)로부터 내연 기관의 배기관(4) 내부로 흘러들어가는 배기 가스 흐름의 다이내믹한 특성을 나타낸다.
밸브 리프트 전환시의 토크 점프를 방지하기 위하여, 밸브 리프트 전환을 개 시하기 위해서 준비된 적어도 하나의, 바람직하게는 다수의 조치들이 실행될 수 있다. 밸브 리프트의 전환은 높은 밸브 리프트(X2)로부터 낮은 밸브 리프트(X1)로 그리고/또는 그 반대로 실행될 수 있다. 상기 예비 조치들은 예를 들어 적어도 하나의 조절 부재를 포함하며, 상기 조절 부재는 밸브 리프트 전환을 야기하지 않는, 다시 말해 밸브 리프트 전환에 대하여 작용을 미치지 않는 조절 부재다. 이와 같은 준비 조치들에 의해서는, 조절 부재의 반응 시간이 고려될 수 있다.
상기와 같은 준비 조치들은 예를 들어 내연 기관이 위상 조절 장치를 포함하는 경우에, 캠 샤프트(18)에 대한 크랭크 샤프트(8)의 위상 조정을 포함한다. 예를 들어 위상은, 가스 유입 밸브(12) 및 가스 배출 밸브(13)가 흡입관(1)과 연소실(9) 간의 가스 교환 또는 배기관(4)과 연소실(9) 간의 가스 교환을 가능케 하는 중첩 영역(overlap area)이 축소되도록 조정될 수 있다. 상기 중첩 영역에서 배기 가스는 흡입관(1) 안으로 밀려 들어갈 수 있고, 흡입관(1)으로부터 나온 배기 가스는 재차 연소실(9) 내부로 피드백되며, 배기관(4)으로부터 나온 배기 가스는 연소실(9) 내부로 피드백될 수 있다. 상기 축소된 중첩 영역은 배기 가스 피드백률을 감소시킨다. 상대적으로 낮은 배기 가스 피드백률은 밸브 리프트 전환 시의 토크 점프를 방지하기 위하여, 연소실(9) 내에서의 공기/연료-혼합물의 연소 작용이 불안정해지지 않으면서, 점화 각도의 조정을 통해 내연 기관의 효율 악화를 가능케 한다.
토크 점프를 방지하기 위한 추가의 준비 조치로서, 예를 들어 캠 샤프트의 위상은 밸브 리프트 전환 전에 이미 밸브 리프트 전환 후의 위상 값으로 설정될 수 있다.
추가의 하나의 준비 조치로서 예를 들어 스로틀 밸브(5)의 개방 정도가 변동될 수 있다. 스로틀 밸브(5)의 개방 정도의 변동은 엔진 회전 속도(N) 및 부하 크기(LOAD)에 따라 크랭크 샤프트(8)의 다수의 작동 사이클에 걸쳐서 연소실(9) 내부로 흘러들어가는 공기 질량 흐름 전체에 영향을 미칠 수 있다. 상대적으로 더 큰 토크를 야기하는 밸브 리프트 중에 연소실(9) 내부로 흘러들어가는 공기 질량 흐름이 스로틀 밸브(5)에 의해서 조절됨으로써, 스로틀 밸브(5)의 개방 정도의 변동은 예를 들어 밸브 리프트 전환시의 토크 점프를 방지하는 데 기여할 수 있다.
엔진 회전 속도(N) 및 부하 크기(LOAD)에 따라, 상기와 같은 예비 조치들은 크랭크 샤프트 각도를 기준으로 한 흡입관의 다이내믹 특성 및/또는 상응하는 조절 부재의 구동 타임 주기의 다이내믹 특성 및/또는 상응하는 조절 부재의 반응 시간의 다이내믹 특성으로 인해 상이한 타임 주기(T)를 필요로 한다. 상기 타임 주기(T)는 예를 들어 크랭크 샤프트(8)의 상응하는 크랭크 샤프트 각도를 나타낼 수 있다. 상기 타임 주기(T)의 결정에 의해, 밸브 리프트 전환을 위한 예비 조치들이 적시에 개시될 수 있다. 상기 타임 주기(T)는 제 4 단계(S4)에서 바람직하게는 엔진 회전 속도(N) 및 부하 크기(LOAD)에 따라 결정된다. 상기 타임 주기(T)는 또한 추가로 내연 기관의 오일 온도(TOIL) 및/또는 냉각수 온도(TCO)에 따라 결정될 수도 있다.
제 5 단계(S5)에서는 토크 요구 사항(TQ_REQ)의 변화도(TQ_GRD)가 결정된다.
제 6 단계(S6)에서 예상 토크(TQ_PRED)는 토크 요구 사항(TQ_REQ)의 변화도(TQ_GRD) 및 타임 주기(T)에 따라, 바람직하게는 본 단계(S6)에서 지시된 계산 법칙을 사용하여 결정된다. 상기 예상 토크(TQ_PRED)는 토크 요구 사항(TQ_REQ)이 선형으로 변동되는 경우에 상기 타임 주기(T) 이후의 내연 기관의 토크 요구 사항(TQ_REQ)을 나타낸다.
제 7 단계(S7)에서는, 예상 토크(TQ_PRED)가 사전에 결정된 제 1 임계값(TQ_THD_1)보다 더 큰지 검사된다. 본 단계(S7)에서의 조건이 충족되지 않으면, 상기 제 2 단계(S2)에서의 처리가 속행된다. 본 단계(S7)에서의 조건이 충족되면, 제 8 단계(S8)에서의 처리가 속행된다.
제 8 단계(S8)에서는 밸브 리프트 전환이 실행된다.
제 9 단계(S9)에서는 제 1 프로그램이 종료될 수 있다. 하지만, 바람직하게 상기 처리는 내연 기관의 작동 중에 상기 단계(S2)에서의 루프 안에서 속행된다.
대안적으로는, 밸브 리프트 전환을 개시하기 위한 전환 조건을 결정하기 위한 제 2 프로그램(도 4)도 제어 장치(25) 내부에 저장될 수 있다. 상기 제 2 프로그램은 토크 점프를 방지하기 위해서 이용되고, 밸브 리프트 전환시에 내연 기관을 정확하게 제어하는 데 도움을 줄 수 있다. 상기 제 2 프로그램은 단계(S10, S11 및 S12)에 의해서 상기 제 1 프로그램과 구별된다.
제 10 단계(S10)에서는 토크 요구 사항(TQ_REQ)이 검출된다.
제 11 단계(S11)에서는 가속 페달 위치의 변화도(PV_GRD)가 결정된다.
제 12 단계(S12)에서는 예상 토크(TQ_PRED)가 타임 주기(T) 및 가속 페달 위치의 변화도(PV_GRD)에 따라, 바람직하게는 본 단계(S12)에서 지시된 계산 법칙을 사용하여 결정된다.
대안적으로는, 밸브 리프트 전환을 개시하기 위한 전환 조건을 결정하기 위한 제 3 프로그램(도 5)이 제어 장치(25) 내부에 저장될 수 있다. 상기 제 3 프로그램은 토크 점프를 방지하기 위해서 이용되고, 밸브 리프트 전환시에 내연 기관을 정확하게 제어하는 데 도움을 줄 수 있다. 상기 제 3 프로그램은 단계(S13, S14 및 S15)에 의해서 상기 제 1 프로그램 및 제 2 프로그램과 구별된다.
제 13 단계(S13)에서는 현재의 토크(TQ_AV) 및 토크 요구 사항(TQ_REQ)이 검출된다.
제 14 단계(S14)에서는 현재의 토크(TQ)와 토크 요구 사항(TQ_REQ) 간의 차(TQ_REQ_DIF)가 상기 현재의 토크(TQ) 및 토크 요구 사항(TQ_REQ)에 따라, 바람직하게는 본 단계(S14)에서 지시된 계산 법칙을 사용하여 결정된다.
제 15 단계(S15)에서는 제 2 임계값(TQ_THD_2)이 상기 차(TQ_REQ_DIF)에 따라, 바람직하게는 본 단계(S15)에서 지시된 계산 법칙을 사용하여 결정된다. 본 단계(S15)의 계산 법칙에는 바람직하게 예를 들어 테스트 스탠드 상에서 결정될 수 있는 비례 팩터(G)가 포함될 수 있다.
제 16 단계(S16)에서는, 토크 요구 사항(TQ_REQ)이 상기 결정된 제 2 임계값(TQ_THD_2)보다 더 큰지 검사된다. 대안적으로 본 단계(S16)에서는, 현재의 토크(TQ_AV)가 상기 결정된 제 2 임계값(TQ_THD_2)보다 더 큰지 검사될 수 있다. 본 단계(S16)에서의 조건이 충족되지 않으면, 상기 제 13 단계(S13)에서의 처리가 속행된다. 본 단계(S16)에서의 조건이 충족되면, 상기 제 8 단계(S8)에서의 처리가 속행된다.
본 발명은 전술된 실시예들에만 한정되지 않는다. 예를 들면 상이한 실시예들이 서로 조합될 수 있다. 따라서, 예를 들어 전환 조건을 결정하기 위해서는 예상 토크(TQ_PRED) 또는 제 2 임계값(TQ_THD_2)이 결정될 수 있다. 또한, 상기 예상 토크(TQ_PRED) 및/또는 제 2 임계값(TQ_THD_2)은 토크 요구 사항(TQ_REQ)의 변화도(TQ_GRD) 및/또는 가속 페달 위치의 변화도(PV_GRD) 및/또는 차(TQ_REF_DIFF)에 따라서 결정될 수 있다.

Claims (12)

  1. - 흡입관(1) 및 배기관(4);
    - 연소실(9)을 갖는 적어도 하나의 실린더(Z1);
    - 가스 유입 밸브(12) 및 가스 배출 밸브(13)로서, 상기 흡입관(1)과 연소실(9) 사이에서 이루어지는 가스 교환 또는 상기 연소실(9)과 배기관(4) 사이에서 이루어지는 가스 교환이 상기 가스 유입 밸브(12) 또는 가스 배출 밸브(13)가 폐쇄 위치에 있을 때 중단되고 그렇지 않은 경우에는 허용하는, 가스 유입 밸브(12) 및 가스 배출 밸브(13); 및
    - 상기 가스 유입 밸브(12) 및/또는 가스 배출 밸브(13)의 밸브 리프트(X)를 조절할 수 있는 밸브 리프트-조절 장치를 포함하는,
    내연 기관에서 밸브 리프트 전환을 개시하기 위한 전환 조건을 결정하기 위한 방법으로서,
    - 토크 요구 사항(TQ_REQ)을 결정하며;
    - 내연 기관의 한 작동 상태를 나타내는 상기 내연 기관의 작동 변수를 결정하며;
    - 상기 작동 변수에 따라서, 밸브 리프트 전환을 위한 적어도 하나의 준비 조치를 실행하기 위해 현재 작동 상태에서 필요한 타임 주기(T)를 결정하며;
    - 상기 토크 요구 사항(TQ_REQ)의 변동을 나타내는 변동값을 결정하며; 그리고
    - 상기 토크 요구 사항(TQ_REQ), 타임 주기(T) 및 변동값에 따라서 밸브 리프트 전환을 개시하는,
    내연 기관에서 밸브 리프트 전환을 개시하기 위한 전환 조건을 결정하기 위한 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    - 상기 토크 요구 사항(TQ_REQ)이 타임 주기(T)에 걸쳐서 선형으로 변동되는 경우에 상기 타임 주기(T) 이후의 토크 요구 사항(TQ_REQ)을 나타내는 예상 토크(TQ_PRED)를 상기 토크 요구 사항(TQ_REQ), 타임 주기(T) 및 변동값에 따라서 결정하며;
    - 상기 예상 토크(TQ_PRED)가 사전에 결정된 제 1 임계값(TQ_THD_1)을 초과하는 경우에 상기 예상 토크(TQ_PRED)에 따라서 밸브 리프트 전환을 개시하는,
    내연 기관에서 밸브 리프트 전환을 개시하기 위한 전환 조건을 결정하기 위한 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 토크 요구 사항(TQ_REQ)의 변동을 나타내는 변동값 및 타임 주기(T)에 따라서 제 2 임계값(TQ_THD_2)을 결정하며, 상기 토크 요구 사항(TQ_REQ)이 상기 결정된 제 2 임계값(TQ_THD_2)을 초과하는 경우에 밸브 리프트 전환을 개시하는,
    내연 기관에서 밸브 리프트 전환을 개시하기 위한 전환 조건을 결정하기 위한 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 토크 요구 사항(TQ_REQ)의 변동을 나타내는 상기 변동값은 상기 토크 요구 사항(TQ_REQ)의 변화도(gradient, TQ_GRD) 및/또는 페달값의 변화도(PV_GRD)를 포함하는,
    내연 기관에서 밸브 리프트 전환을 개시하기 위한 전환 조건을 결정하기 위한 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    내연 기관의 작동 상태를 나타내는 작동 변수는 내연 기관의 회전수(N) 및/또는 부하의 크기(LOAD) 및/또는 오일의 온도(TOIL) 및/또는 냉각수의 온도(TCO)를 포함하는,
    내연 기관에서 밸브 리프트 전환을 개시하기 위한 전환 조건을 결정하기 위한 방법.
  6. - 흡입관(1) 및 배기관(4);
    - 연소실(9)을 갖는 적어도 하나의 실린더(Z1);
    - 가스 유입 밸브(12) 및 가스 배출 밸브(13)로서, 상기 흡입관(1)과 연소실(9) 사이에서 이루어지는 가스 교환 또는 상기 연소실(9)과 배기관(4) 사이에서 이루어지는 가스 교환이 상기 가스 유입 밸브(12) 또는 가스 배출 밸브(13)가 폐쇄 위치에 있을 때 중단되고 그렇지 않은 경우에는 허용하는, 가스 유입 밸브(12) 및 가스 배출 밸브(13); 및
    - 상기 가스 유입 밸브(12) 및/또는 가스 배출 밸브(13)의 밸브 리프트(X)를 조절할 수 있는 밸브 리프트-조절 장치를 포함하는,
    내연 기관에서 밸브 리프트 전환을 개시하기 위한 전환 조건을 결정하기 위한 방법으로서,
    - 토크 요구 사항(TQ_REQ) 및 현재 토크(TQ_AV)를 결정하며;
    - 내연 기관의 한 작동 상태를 나타내는 상기 내연 기관의 작동 변수를 결정하며;
    - 상기 작동 변수에 따라서, 밸브 리프트 전환을 위한 적어도 하나의 준비 조치를 실행하기 위해 현재 작동 상태에서 필요한 타임 주기(T)를 결정하며; 그리고
    - 상기 현재 토크(TQ_AV), 토크 요구 사항(TQ_REQ) 및 타임 주기(T)에 따라서 밸브 리프트 전환을 개시하는,
    내연 기관에서 밸브 리프트 전환을 개시하기 위한 전환 조건을 결정하기 위한 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    - 상기 현재 토크(TQ_AV)가 타임 주기(T)에 걸쳐서 선형으로 변동되는 경우에 상기 타임 주기(T) 이후의 현재 토크(TQ_AV)를 나타내는 예상 토크(TQ_PRED)를 상기 현재 토크(TQ_AV), 토크 요구 사항(TQ_REQ) 및 타임 주기(T)에 따라서 결정하며;
    - 상기 예상 토크(TQ_PRED)가 사전에 결정된 제 1 임계값(TQ_THD_1)을 초과하는 경우에 상기 예상 토크(TQ_PRED)에 따라서 밸브 리프트 전환을 개시하는,
    내연 기관에서 밸브 리프트 전환을 개시하기 위한 전환 조건을 결정하기 위한 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 타임 주기(T), 토크 요구 사항(TQ_REQ) 및 현재 토크(TQ_AV)에 따라서 제 2 임계값(TQ_THD_2)을 결정하며, 상기 토크 요구 사항(TQ_REQ) 또는 현재 토크(TQ_AV)가 상기 결정된 제 2 임계값(TQ_THD_2)을 초과하는 경우에 밸브 리프트 전환을 개시하는,
    내연 기관에서 밸브 리프트 전환을 개시하기 위한 전환 조건을 결정하기 위한 방법.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 토크 요구 사항(TQ_REQ)과 현재 토크(TQ_AV) 간 차(TQ_REQ_DIF)에 따라서 상기 타임 주기(T)를 결정하는,
    내연 기관에서 밸브 리프트 전환을 개시하기 위한 전환 조건을 결정하기 위한 방법.
  10. 제 6 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    내연 기관의 작동 상태를 나타내는 작동 변수는 내연 기관의 회전수(N) 및/또는 부하의 크기(LOAD) 및/또는 오일의 온도(TOIL) 및/또는 냉각수의 온도(TCO)를 포함하는,
    내연 기관에서 밸브 리프트 전환을 개시하기 위한 전환 조건을 결정하기 위한 방법.
  11. - 흡입관(1) 및 배기관(4);
    - 연소실(9)을 갖는 적어도 하나의 실린더(Z1);
    - 가스 유입 밸브(12) 및 가스 배출 밸브(13)로서, 상기 흡입관(1)과 연소실(9) 사이에서 이루어지는 가스 교환 또는 상기 연소실(9)과 배기관(4) 사이에서 이루어지는 가스 교환이 상기 가스 유입 밸브(12) 또는 가스 배출 밸브(13)가 폐쇄 위치에 있을 때 중단되고 그렇지 않은 경우에는 허용하는, 가스 유입 밸브(12) 및 가스 배출 밸브(13); 및
    - 상기 가스 유입 밸브(12) 및/또는 가스 배출 밸브(13)의 밸브 리프트(X)를 조절할 수 있는 밸브 리프트-조절 장치를 포함하는, 내연 기관에서 밸브 리프트 전환을 개시하기 위한 전환 조건을 결정하기 위한 장치로서,
    - 토크 요구 사항(TQ_REQ)을 결정하고;
    - 내연 기관의 한 작동 상태를 나타내는 상기 내연 기관의 작동 변수를 결정하고;
    - 상기 작동 변수에 따라서, 밸브 리프트 전환을 위한 준비 조치를 실행하기 위해 현재 작동 상태에서 필요한 타임 주기(T)를 결정하고;
    - 상기 토크 요구 사항(TQ_REQ)의 변동을 나타내는 변동값을 결정하고; 그리고
    - 상기 토크 요구 사항(TQ_REQ), 타임 주기(T) 및 변동값에 따라서 밸브 리프트 전환을 개시하도록 구성된,
    내연 기관에서 밸브 리프트 전환을 개시하기 위한 전환 조건을 결정하기 위한 장치.
  12. - 흡입관(1) 및 배기관(4);
    - 연소실(9)을 갖는 적어도 하나의 실린더(Z1);
    - 가스 유입 밸브(12) 및 가스 배출 밸브(13)로서, 상기 흡입관(1)과 연소실(9) 사이에서 이루어지는 가스 교환 또는 상기 연소실(9)과 배기관(4) 사이에서 이루어지는 가스 교환이 상기 가스 유입 밸브(12) 또는 가스 배출 밸브(13)가 폐쇄 위치에 있을 때 중단되고 그렇지 않은 경우에는 허용하는, 가스 유입 밸브(12) 및 가스 배출 밸브(13); 및
    - 상기 가스 유입 밸브(12) 및/또는 가스 배출 밸브(13)의 밸브 리프트(X)를 조절할 수 있는 밸브 리프트-조절 장치를 포함하는, 내연 기관에서 밸브 리프트 전환을 개시하기 위한 전환 조건을 결정하기 위한 장치로서,
    - 토크 요구 사항(TQ_REQ) 및 현재 토크(TQ_AV)를 결정하고;
    - 내연 기관의 한 작동 상태를 나타내는 상기 내연 기관의 작동 변수를 결정하고;
    - 상기 작동 변수에 따라서, 밸브 리프트 전환을 위한 준비 조치를 실행하기 위해 현재 작동 상태에서 필요한 타임 주기(T)를 결정하고; 그리고
    - 상기 현재 토크(TQ_AV), 토크 요구 사항(TQ_REQ) 및 타임 주기(T)에 따라서 밸브 리프트 전환을 개시하도록 구성된,
    내연 기관에서 밸브 리프트 전환을 개시하기 위한 전환 조건을 결정하기 위한 장치.
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