KR101593427B1 - 인젝터 열림 시기 판단 및 보상 장치와 그 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 인젝터 열림 시기 판단 및 보상 장치와 그 방법에 관한 것으로, 상기 장치는, 제어부의 제어에 따라 인젝션 구동 명령을 출력하는 인젝션 명령 출력부와, 상기 구동 명령에 반응하는 인젝터의 전류 신호를 검출하는 전류 검출부와, 상기 전류 신호에서 전류 변곡점을 검출하는 전류 변곡점 검출부와, 상기 인젝터에서 측정된 전류 신호와 미리 설정된 기준 신호를 비교하고, 상기 두 신호의 비교를 통해 상기 전류 변곡점을 기준으로 하여 검출된 미리 설정된 특정 지점들에서의 차이 시간을 보상하는 인젝션 구동 명령을 상기 인젝션 명령 출력부를 통해 출력하는 제어부를 포함한다.
Description
본 발명은 인젝터 열림 시기 판단 및 보상 장치와 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 지디아이(GDI : Gasoline Direct Injection) 엔진 인젝터의 열림 시기를 정확히 판단하여 인젝터 열림을 보상할 수 있도록 하는 인젝터 열림 시기 판단 및 보상 장치와 그 방법에 관한 것이다.
최근 자동차 업계에서의 엔진기술 개발은 향후 석유 에너지를 대신할 수 있는 대체 에너지를 사용하는 엔진이 개발될 때까지 계속 연료소비를 낮추어 석유자원을 절약하고, 그에 따른 유해 배기가스를 감소시킴으로써 환경을 보호하자는 방향이다.
이러한 목적에 따라 점차 사용이 증가하고 있는 지디아이(GDI)(또는 직접분사방식) 엔진은 디젤과 가솔린 엔진의 장점만을 모은 것으로 가솔린을 연료로 사용하면서도 이를 직접 연소실에 분사해 초희박 연소를 실현함으로써, 효율은 높아지고, 출력은 증가하며, 연료소비율은 낮추고, 유해 배출물을 저감시키는 장점이 있다.
상기와 같은 장점이 있는 지디아이(GDI) 엔진에서 연료를 실린더 내로 직접 분사하기 위해서는 첫 번째는 높은 압력, 두 번째는 마이크로초 이내의 빠른 시간에 정확한 양의 연료를 분사시키는 것이 필요하다.
특히 가솔린 엔진에서는 디젤엔진과는 비교할 수 없을 정도로 높은 압력(약 100바)과 아주 빠른 시간(0.1마이크로초 이내)에 정확한 연료 분사의 제어가 요구되기 때문에 컴퓨터 제어가 가능한 최근에서야 비로소 가솔린 엔진에서의 직접분사방식이 실현되고 있다.
통상적으로 인젝터의 연료분사 타이밍의 정확도는 먼저 니들의 움직임을 정확하게 검출함이 우선시 된다. 여기서 상기 니들은 인젝터를 구성하는 분사공이 뚫린 노즐과 분사공을 개폐하여 연료를 분사하는 역할을 한다.
예컨대 상기 인젝터는 솔레노이드(미도시)가 비여자화 되어 폐쇄 스프링(미도시)이 밸브시트(미도시) 상으로 니들을 이동시키도록 할 때 상기 니들이 폐쇄위치에 있게 되어 인젝터 팁으로부터 연료가 흘러나오지 않게 한다. 그리고 상기 솔레노이드가 여자화되어 상기 니들을 밸브시트로부터 자기적으로 끌어당길 때 상기 니들이 개방위치에 있게 되어 인젝터 팁으로부터 연료가 흘러나오게 한다.
상기 인젝터를 이용하여 정확한 분사 제어를 수행하기 위해서는 인젝터의 정확한 열림 시기, 즉, 인젝터 니들의 풀 리프트(Full Lift) 순간(즉, 니들이 자기적으로 끌어당겨져 스토퍼(Stopper)에 닿을 때까지 움직인 거리가 최대가 되는 순간)을 정확히 판단할 필요가 있다. 여기서 상기 리프트는 상기 니들이 상기 폐쇄위치와 개방위치 사이에서 움직인 거리이다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허 10-2004-0041798호(2004.05.20.공개, 인젝터 유압 유량 측정장치의 니들밸브 리프트 조정장치)에 개시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 지디아이(GDI : Gasoline Direct Injection) 엔진에서 인젝터의 풀 리프트(Full Lift) 순간에 니들의 움직임 방향이 달라지는 물리적 현상으로부터 나타나는 전류 신호의 변화를 검출하여 인젝터의 열림 시기를 정확히 판단할 수 있도록 하는 인젝터 열림 시기 판단 및 보상 장치와 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한 본 발명은 지디아이(GDI) 엔진 인젝터의 열림 시기를 정확히 판단함으로써 인젝터 열림을 보상하여 인젝터의 열림 시기에 따른 인젝터별 유량의 편차를 최소화 시킬 수 있도록 하는 인젝터 열림 시기 판단 및 보상 장치와 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 인젝터 열림 시기 판단 및 보상 장치는, 제어부의 제어에 따라 인젝션 구동 명령을 출력하는 인젝션 명령 출력부; 상기 구동 명령에 반응하는 인젝터의 전류 신호를 검출하는 전류 검출부; 상기 전류 신호에서 전류 변곡점을 검출하는 전류 변곡점 검출부; 상기 인젝터에서 측정된 전류 신호와 미리 설정된 기준 신호를 비교하고, 상기 두 신호의 비교를 통해 상기 전류 변곡점을 기준으로 하여 검출된 미리 설정된 특정 지점들에서의 차이 시간을 보상하는 인젝션 구동 명령을 상기 인젝션 명령 출력부를 통해 출력하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 인젝션 구동 명령은, 상기 인젝터의 니들을 기동시키기 위해 솔레노이드를 여자화시키기 위하여 인가되는 전압 신호로서, 상기 전압의 극성에 따라 상기 니들을 개방위치로 끌어 당기거나 폐쇄위치로 밀어 내 연료의 분사를 제어하고, 상기 전압의 레벨에 따라 상기 니들의 기동 시점을 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 특정 지점은, 인젝터의 니들이 기동을 시작하는 지점(Point A), 상기 기동을 시작한 니들이 스토퍼(Stopper)에 닿아 더 이상 움직이지 않는 지점(Point C), 및 상기 니들의 밸브 리프트가 0이 되는 지점(Point D) 중 적어도 하나를 포함하며, 상기 Point C는 상기 니들의 풀 리프트(Full Lift) 지점이면서 상기 전류 신호에서 전류의 하향선이 평행선으로 바뀌는 전류 변곡점(Point B)인 것을 특징으로 한다.
본 발명은, 상기 특정 지점에서의 차이 시간을 보상하기 위하여, 상기 제어부의 제어를 받아 상기 니들이 기동하기 시작하는 지점(Point A)부터 상기 풀 리프트 지점(Point C)까지의 시간, 및 상기 풀 리프트 지점(Point C)부터 연료 분사가 끝나는 지점(Point D)까지의 시간을 측정하는 타이머;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 기준 신호는, 원하는 유량의 연료 분사를 위하여 상기 인젝터의 니들이 기동하기 시작하는 지점(Point A), 상기 니들의 풀 리프트 지점(Point C), 및 상기 인젝터의 연료 분사가 끝나는 지점(Point D)의 발생 시점으로부터 미리 설정된 특정 밸브 리프트 파형을 얻을 수 있는 기준 전류 신호인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 인젝터 열림 시기 판단 및 보상 방법은, 제어부가 인젝션 명령 출력부를 통해 인젝션 구동 명령을 출력하는 단계; 상기 제어부가 전류 검출부를 통해 상기 구동 명령에 반응하는 인젝터의 전류 신호를 검출하는 단계; 상기 제어부가 상기 검출된 전류 신호를 분석하는 단계; 상기 제어부가 전류 변곡점 검출부를 통해 상기 전류 신호에서 전류 변곡점을 검출하는 단계; 상기 제어부가 인젝터에서 측정된 전류 신호와 미리 설정된 기준 신호를 비교하는 단계; 및 상기 제어부가, 상기 측정된 전류 신호와 상기 기준 신호와의 비교 결과에 근거하여, 상기 전류 변곡점을 기준으로 검출된 미리 설정된 특정 지점들에서의 차이 시간을 보상하는 인젝션 구동 명령을 상기 인젝션 명령 출력부를 통해 출력하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 인젝션 구동 명령은, 상기 인젝터의 니들을 기동시키기 위해 솔레노이드를 여자화시키기 위하여 인가되는 전압 신호로서, 상기 전압의 극성에 따라 상기 니들을 개방위치로 끌어 당기거나 폐쇄위치로 밀어 내 연료의 분사를 제어하고, 상기 전압의 레벨에 따라 상기 니들의 기동 시점을 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 특정 지점은, 인젝터의 니들이 기동을 시작하는 지점(Point A), 상기 기동을 시작한 니들이 스토퍼(Stopper)에 닿아 더 이상 움직이지 않는 지점(Point C), 및 상기 니들의 밸브 리프트가 0이 되는 지점(Point D) 중 적어도 하나를 포함하며, 상기 Point C는 상기 니들의 풀 리프트(Full Lift) 지점이면서 상기 전류 신호에서 전류의 하향선이 평행선으로 바뀌는 전류 변곡점(Point B)인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 특정 지점에서의 차이 시간을 보상하기 위하여, 상기 제어부는 타이머를 이용해 상기 니들이 기동하기 시작하는 지점(Point A)부터 상기 풀 리프트 지점(Point C)까지의 시간, 및 상기 풀 리프트 지점(Point C)부터 연료 분사가 끝나는 지점(Point D)까지의 시간을 측정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 기준 신호는, 원하는 유량의 연료 분사를 위하여 상기 인젝터의 니들이 기동하기 시작하는 지점(Point A), 상기 니들의 풀 리프트 지점(Point C), 및 상기 인젝터의 연료 분사가 끝나는 지점(Point D)의 발생 시점으로부터 미리 설정된 특정 밸브 리프트 파형을 얻을 수 있는 기준 전류 신호인 것을 특징으로 한다.
본 발명은 지디아이(GDI) 엔진에서 인젝터의 풀 리프트(Full Lift) 순간에 니들의 움직임 방향이 달라지는 물리적 현상으로부터 나타나는 전류 신호의 변화를 검출하여 인젝터의 열림 시기를 정확히 판단하여 인젝터의 열림 시기를 보상함으로써 인젝터의 열림 시기에 따른 인젝터별 유량의 편차를 최소화 시킬 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인젝터 열림 시기 판단 및 보상 장치의 개략적인 구성을 보인 예시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 인젝터 구동 시 검출된 전압과 전류의 신호 파형과 밸브 리프트 파형을 보인 예시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 인젝터 열림 시기 판단 및 보상 방법을 설명하기 위한 흐름도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 인젝터 구동 시 검출된 전압과 전류의 신호 파형과 밸브 리프트 파형을 보인 예시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 인젝터 열림 시기 판단 및 보상 방법을 설명하기 위한 흐름도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 인젝터 열림 시기 판단 및 보상 장치와 그 방법의 일 실시예를 설명한다.
이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인젝터 열림 시기 판단 및 보상 장치의 개략적인 구성을 보인 예시도이다. 도 2는 상기 도 1에 있어서, 인젝터를 구동하기 위하여 인가된 전압과 상기 인젝터의 구동에 따라 검출된 전류의 신호 파형을 보인 예시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 인젝터 열림 시기 판단 및 보상 장치는, 인젝션 명령 출력부(110), 제어부(120), 전류 검출부(130), 전류 변곡점 검출부(140) 및 타이머(150)를 포함한다.
상기 제어부(120)는 연료 분사를 위하여 상기 인젝션 명령 출력부(110)를 통해 인젝터의 솔레노이드(미도시)에 인젝터 온(ON) 명령을 출력한다.
상기 인젝터 온(ON) 명령은, 엔진에 구비된 각 인젝터마다 각기 출력된다.
즉, 본 실시예에 따른 인젝터 열림 시기 판단 및 보상 장치는, 엔진에 구비된 모든 인젝터에 대해서 열림 시기 판단 및 보상을 수행하지만, 편의상 하나의 인젝터에 대하여 열림 시기 판단 및 보상을 수행하는 방법을 설명한다.
상기 인젝터 온(ON) 명령은, 상기 인젝터의 솔레노이드(미도시)를 제어하기 위한 전압 신호로서(도 2 참조), 상기 인젝터의 솔레노이드(미도시)에 인가되는 전압에 의해 상기 솔레노이드(미도시)가 여자화되어 니들을 밸브시트로부터 자기적으로 끌어당겨 상기 니들이 개방위치에 있게 함으로써 인젝터 팁으로부터 연료가 흘러 나오게 한다.
도 2에 도시된 A구간의 전압 파형을 참조하면, 상기 제어부(120)는 인젝터의 구동 초기에 고전압을 인가하여 니들을 들어 올린다(즉, 니들을 기동시킨다). 이후에는 상기 고전압보다 작은 저전압을 인가하여 상기 들어 올려진 니들(즉, 기동된 니들)을 홀드시킨다.
도 2에 도시된 A구간의 전류 파형을 참조하면, 상기 인젝터의 니들을 빠른 시간에 들어올리기 위해서 전류가 빠르게 증가하며 흐르는 것을 확인할 수 있다(즉, 니들을 기동시키기 위해서 A구간에서 대전류가 흐른다).
상기와 같이 솔레노이드(미도시)에 구동 전압이 인가되기 시작하여 니들이 기동하기 시작하는 지점(Point A), 즉, B구간이 경과된 후부터 저항이 감소되기 시작하여 일정 시간 후(A구간)까지는 대전류가 필요하지만, 상기 A구간이 경과된 후부터 상기 니들을 홀드 시키는 것에는 많은 전류가 필요하지 않기 때문에 구동 전압을 인가하지 않는다.
즉, 도 2에 도시된 C구간의 전류 파형을 참조하면, 상기 니들이 기동된 후부터(A구간 후부터)는 전압을 인가하지 않더라도 이미 솔레노이드(미도시)에 여자화된 전류만으로도 상기 니들을 홀드 시킬 수 있으며(또는 관성에 의해 니들을 계속 기동 시킬 수 있으며), 상기 전류가 서서히 감소되기 시작하여 C구간이 끝나는 지점에서 전류 변곡점(Point B)이 발생함을 확인할 수 있다.
상기 전류 변곡점(Point B)은 상기 기동하기 시작한 니들이 스토퍼(Stopper)에 닿아 더 이상 움직일 수 없는 지점(Point C)에서 발생한다. 즉, 상기 인젝터 니들의 풀 리프트(Full Lift) 지점(Point C)임을 알 수 있다.
상기 제어부(120)는 상기 솔레노이드(미도시)를 구동시킨 후부터 상기 전류 검출부(130)를 통해 상기 솔레노이드(미도시)의 구동 전류를 지속적으로 검출한다.
그리고 상기 제어부(120)는 상기 전류 변곡점 검출부(140)를 통해 상기 솔레노이드(미도시)의 구동 전류에서 전류 변곡점(Point B)이 발생하는 풀 리프트 지점(Point C)을 검출한다.
상기 전류 변곡점 검출부(140)를 통해 상기 솔레노이드의 구동 전류 파형에서 발생된 전류 변곡점(Point B)에 대응하는 풀 리프트 지점(Point C)이 검출되면, 상기 제어부(120)는 상기 니들이 기동하기 시작하는 지점(Point A)부터 상기 풀 리프트 지점(Point C)까지의 시간을 상기 타이머(150)를 이용해 검출한다.
상기와 같이 인젝터 니들이 풀 리프트된 후, 상기 제어부(120)는 상기 솔레노이드(미도시)에 인가되는 전압의 제어(예 : 전압 차단, (+)(-)전압의 교번 인가, 전압 레벨 조절 등)를 통해 상기 니들의 기동 위치를 제어함으로써 인젝터의 연료 분사량(또는 연료 분사 시간/구간)을 제어한다.
그리고 최종적으로 상기 솔레노이드(미도시)에 인가되는 전압이 상기 솔레노이드(미도시)를 여자화 시킬 수 없는 레벨이 되었을 때 리턴 스프링(미도시)에 의해 상기 니들이 폐쇄위치로 이동하게 됨으로써, 밸브 리프트가 0이 되는 지점(Point D)이 되었을 때 연료 분사를 끝마치게 된다.
이에 따라 상기 제어부(120)는 상기 풀 리프트 지점(Point C)부터 연료 분사가 끝나는 지점(Point D)까지의 시간을 상기 타이머(150)를 이용해 검출한다.
이때 상기 도 2에 도시된 밸브 리프트 파형을 인젝터 제어를 위한 이상적인 밸브 리프트 파형이라고 가정할 경우, 상기 제어부(120)가 상기 밸브 리프트 파형을 얻을 수 있는 전류 신호를 기준으로 각 인젝터의 구동 지점(예 : Point A, Point C, Point D)이 발생되는 시간이 일정하게 되도록 인젝터 구동 전압(또는, 솔레노이드 구동 전압)을 제어함으로써 인젝터별 유량의 편차를 최소화 시킬 수 있도록 한다.
즉, 엔진에 포함된 인젝터별로 각 인젝터가 구동되는 순서와 시간은 모두 다르지만 각 인젝터가 구동될 때 그 구동 지점(예 : Point A, Point C, Point D)이 발생되는 시간이 일정하도록 제어함으로써 인젝터별로 일정한 유량의 연료가 분사되게 하는 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 인젝터 열림 시기 판단 및 보상 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 제어부(120)는 연료 분사를 위하여 상기 인젝션 명령 출력부(110)를 통해 인젝터의 솔레노이드(미도시)에 인젝터 온(ON) 명령(즉, 인젝션 구동 명령)을 출력한다(S101).
상기 인젝션 구동 명령은, 상기 인젝터의 니들을 자기적으로 기동시키기 위한 솔레노이드(미도시)를 제어하기 위하여 인가되는 전압 신호이다. 상기 솔레노이드(미도시)에 인가되는 전압에 의해 상기 솔레노이드(미도시)를 여자화 시킴으로써, 상기 전압의 극성에 따라 상기 니들을 개방위치로 끌어 당기거나 폐쇄위치로 밀어내 연료의 분사를 제어하고, 상기 전압의 레벨에 따라 상기 니들을 빠르거나 느리게 기동시킬 수 있다.
상기와 같이 솔레노이드(미도시)에 구동 명령을 인가하면, 상기 구동 명령에 따른 전압과 그 전압에 따라 움직이는 니들에 반응하여 변화되는 전류 신호를 획득할 수 있다(S102).
상기 제어부(120)는 상기 인젝션 구동 명령에 반응하여 검출되는 전류 신호를 분석한다(S103).
예컨대 상기 전류 신호의 분석을 통하여 상기 제어부(120)는 인젝터의 니들이 기동을 시작하는 지점(Point A)(도 2 참조), 상기 기동을 시작한 니들이 스토퍼(Stopper)에 닿아 더 이상 움직이지 않는 지점(Point C)(도 2 참조), 및 밸브 리프트가 0이 되는 지점(Point D)(실질적으로 연료가 전혀 분사되지 않는 지점으로서, 도면에는 명확하게 도시되어 있지 않지만 미세한 전류의 검출을 통해 확인할 수 있다)을 검출한다.
여기서 상기 인젝터 니들이 더 이상 움직이지 않는 지점(Point C)은 상기 니들의 풀 리프트(Full Lift) 지점(Point C)임을 알 수 있으며, 도 2에 도시된 전류 신호 파형에서는 전류의 하향선이 평행선으로 바뀌는 전류 변곡점(Point B)인 것을 확인할 수 있다. 상기 변곡점은 상기 전류 신호의 수학적 분석을 통해서도 검출하는 것이 가능하다.
이와 같이 상기 제어부(120)는 상기 전류 신호의 분석을 통하여 전류 변곡점(Point B), 즉, 니들의 풀 리프트(Full Lift) 지점(Point C)을 검출한다(S104).
상기 전류 변곡점(Point B), 즉, 풀 리프트(Full Lift) 지점(Point C)의 검출을 통하여 상기 제어부(120)는 타이머(150)를 이용해 상기 니들이 기동하기 시작하는 지점(Point A)부터 상기 풀 리프트 지점(Point C)까지의 시간, 및 상기 풀 리프트 지점(Point C)부터 연료 분사가 끝나는 지점(Point D)까지의 시간을 측정할 수 있다.
여기서 엔진에 구비된 모든 인젝터들 각각에 대해서 상기 니들이 기동하기 시작하는 지점(Point A)부터 상기 풀 리프트 지점(Point C)까지의 시간, 및 상기 풀 리프트 지점(Point C)부터 연료 분사가 끝나는 지점(Point D)까지의 시간을 일정하게 제어함으로써 인젝터별로 일정한 유량의 연료가 분사되게 할 수 있다.
따라서 상기 제어부(120)는 각 인젝터에서 측정된 전류 신호를 미리 설정된 기준 신호(즉, 원하는 유량의 연료 분사를 위하여 인젝터의 각 구동 지점(예 : Point A, Point C, Point D)이 발생되는 시간이 미리 설정된 밸브 리프트 파형을 얻을 수 있는 기준 전류 신호)와 비교한다(S105).
그리고 상기 제어부(120)는 상기 각 인젝터에서 측정된 전류 신호 파형과 미리 설정된 기준 신호 파형의 비교 결과에 따라 그 차이 시간(즉, Point A부터 Point C까지의 차이 시간, Point C부터 Point D까지의 차이 시간)을 보상한다(S106). 즉, 각 지점에서의 차이 시간을 보상하는 인젝션 명령을 출력하여 기준 신호의 각 지점에서의 시간과 측정된 신호의 각 지점에서의 시간이 같게 함으로써, 상기 기준 신호에 맞춰 인젝터별로 일정한 유량의 연료가 분사되게 할 수 있다. 즉, 인젝터별 유량의 편차를 최소화 시킬 수 있도록 한다.
이상으로 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
110 : 인젝션 명령 출력부 120 : 제어부
130 : 전류 검출부 140 : 전류 변곡점 검출부
150 : 타이머
130 : 전류 검출부 140 : 전류 변곡점 검출부
150 : 타이머
Claims (10)
- 제어부의 제어에 따라 인젝션 구동 명령을 출력하는 인젝션 명령 출력부;
상기 구동 명령에 반응하는 인젝터의 전류 신호를 검출하는 전류 검출부;
상기 전류 신호에서 전류 변곡점을 검출하는 전류 변곡점 검출부;
상기 인젝터에서 측정된 전류 신호와 미리 설정된 기준 신호를 비교하고, 상기 두 신호의 비교를 통해 상기 전류 변곡점을 기준으로 하여 검출된 미리 설정된 특정 지점들에서의 차이 시간을 보상하는 인젝션 구동 명령을 상기 인젝션 명령 출력부를 통해 출력하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 인젝터 열림 시기 판단 및 보상 장치.
- 제 1항에 있어서, 상기 인젝션 구동 명령은,
상기 인젝터의 니들을 기동시키기 위해 솔레노이드를 여자화시키기 위하여 인가되는 전압 신호로서,
상기 전압의 극성에 따라 상기 니들을 개방위치로 끌어 당기거나 폐쇄위치로 밀어 내 연료의 분사를 제어하고, 상기 전압의 레벨에 따라 상기 니들의 기동 시점을 제어하는 것을 특징으로 하는 인젝터 열림 시기 판단 및 보상 장치.
- 제 1항에 있어서, 상기 특정 지점은,
인젝터의 니들이 기동을 시작하는 지점(Point A), 상기 기동을 시작한 니들이 스토퍼(Stopper)에 닿아 더 이상 움직이지 않는 지점(Point C), 및 상기 니들의 밸브 리프트가 0이 되는 지점(Point D) 중 적어도 하나를 포함하며,
상기 Point C는 상기 니들의 풀 리프트(Full Lift) 지점이면서 상기 전류 신호에서 전류의 하향선이 평행선으로 바뀌는 전류 변곡점(Point B)인 것을 특징으로 하는 인젝터 열림 시기 판단 및 보상 장치.
- 제 1항에 있어서,
상기 특정 지점에서의 차이 시간을 보상하기 위하여,
상기 제어부의 제어를 받아 니들이 기동하기 시작하는 지점(Point A)부터 풀 리프트 지점(Point C)까지의 시간, 및 상기 풀 리프트 지점(Point C)부터 연료 분사가 끝나는 지점(Point D)까지의 시간을 측정하는 타이머;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인젝터 열림 시기 판단 및 보상 장치.
- 제 1항에 있어서, 상기 기준 신호는,
원하는 유량의 연료 분사를 위하여 상기 인젝터의 니들이 기동하기 시작하는 지점(Point A), 상기 니들의 풀 리프트 지점(Point C), 및 상기 인젝터의 연료 분사가 끝나는 지점(Point D)의 발생 시점으로부터 미리 설정된 특정 밸브 리프트 파형을 얻을 수 있는 기준 전류 신호인 것을 특징으로 하는 인젝터 열림 시기 판단 및 보상 장치.
- 제어부가 인젝션 명령 출력부를 통해 인젝션 구동 명령을 출력하는 단계;
상기 제어부가 전류 검출부를 통해 상기 구동 명령에 반응하는 인젝터의 전류 신호를 검출하는 단계;
상기 제어부가 상기 검출된 전류 신호를 분석하는 단계;
상기 제어부가 전류 변곡점 검출부를 통해 상기 전류 신호에서 전류 변곡점을 검출하는 단계;
상기 제어부가 인젝터에서 측정된 전류 신호와 미리 설정된 기준 신호를 비교하는 단계; 및
상기 제어부가, 상기 측정된 전류 신호와 상기 기준 신호와의 비교 결과에 근거하여, 상기 전류 변곡점을 기준으로 검출된 미리 설정된 특정 지점들에서의 차이 시간을 보상하는 인젝션 구동 명령을 상기 인젝션 명령 출력부를 통해 출력하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 인젝터 열림 시기 판단 및 보상 방법.
- 제 6항에 있어서, 상기 인젝션 구동 명령은,
상기 인젝터의 니들을 기동시키기 위해 솔레노이드를 여자화시키기 위하여 인가되는 전압 신호로서,
상기 전압의 극성에 따라 상기 니들을 개방위치로 끌어 당기거나 폐쇄위치로 밀어 내 연료의 분사를 제어하고, 상기 전압의 레벨에 따라 상기 니들의 기동 시점을 제어하는 것을 특징으로 하는 인젝터 열림 시기 판단 및 보상 방법.
- 제 6항에 있어서, 상기 특정 지점은,
인젝터의 니들이 기동을 시작하는 지점(Point A), 상기 기동을 시작한 니들이 스토퍼(Stopper)에 닿아 더 이상 움직이지 않는 지점(Point C), 및 상기 니들의 밸브 리프트가 0이 되는 지점(Point D) 중 적어도 하나를 포함하며,
상기 Point C는 상기 니들의 풀 리프트(Full Lift) 지점이면서 상기 전류 신호에서 전류의 하향선이 평행선으로 바뀌는 전류 변곡점(Point B)인 것을 특징으로 하는 인젝터 열림 시기 판단 및 보상 방법.
- 제 6항에 있어서,
상기 특정 지점에서의 차이 시간을 보상하기 위하여,
상기 제어부는 타이머를 이용해 니들이 기동하기 시작하는 지점(Point A)부터 풀 리프트 지점(Point C)까지의 시간, 및 상기 풀 리프트 지점(Point C)부터 연료 분사가 끝나는 지점(Point D)까지의 시간을 측정하는 것을 특징으로 하는 인젝터 열림 시기 판단 및 보상 방법.
- 제 6항에 있어서, 상기 기준 신호는,
원하는 유량의 연료 분사를 위하여 상기 인젝터의 니들이 기동하기 시작하는 지점(Point A), 상기 니들의 풀 리프트 지점(Point C), 및 상기 인젝터의 연료 분사가 끝나는 지점(Point D)의 발생 시점으로부터 미리 설정된 특정 밸브 리프트 파형을 얻을 수 있는 기준 전류 신호인 것을 특징으로 하는 인젝터 열림 시기 판단 및 보상 방법.
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EP3472450B1 (en) * | 2016-06-17 | 2024-04-24 | Delphi Automotive Systems Luxembourg SA | Method of controlling a solenoid actuated fuel injector |
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2014
- 2014-06-03 KR KR1020140067434A patent/KR101593427B1/ko active IP Right Grant
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