KR101731135B1 - 유량 제어 밸브를 구동하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 2개 이상의 특성 변수(102, 104)가 유량 제어 밸브를 특성화하며, 유량 제어 밸브에 제공되는 구동 신호가 2개 이상의 파라미터에 의해 규정되고, 제1 및 제2 적응(90, 92)의 결과에 기초하여 또는 제1 적응(90)의 결과와 제1 특성 변수(102)에 기초하여 추가의 특성 변수(104)가 결정되는, 유량 제어 밸브(30)의 구동 방법에 관한 것이다.

Description

유량 제어 밸브를 구동하기 위한 방법 및 장치{METHOD AND DEVICE FOR CONTROLLING A RATE CONTROL VALVE}
본 발명은 유량 제어 밸브의 구동 방법에 관한 것이다. 그 외에도 본 발명의 대상은 컴퓨터 프로그램, 전기 저장 매체 및 개폐 루프 제어 유닛이다. 본 발명은 특히 내연기관의 연료 분사 시스템에서 이용할 수 있으며, 이 경우 연료 분사 시스템은 고압 펌프를 포함한다. 이 고압 펌프에 예를 들어 연료의 공급을 위한 유량 제어 밸브가 할당되어 고압 펌프에 의해 이송되는 연료량을 제어한다. 유량 제어 밸브에는 예를 들어 코일을 통해 전자식으로 작동가능한 솔레노이드 밸브가 구비된다.
DE 10 2007 035 316호에는 코일을 통해 전자식으로 작동가능한 솔레노이드 밸브를 구비한 유량 제어 밸브의 구동 방법이 공지되어 있으며, 여기서는 고압 펌프에 연료를 공급하기 위해 상기 솔레노이드 밸브가 폐쇄되도록 솔레노이드 밸브의 코일에 제1 전류 값으로 전류가 공급되며, 이때 내연기관의 운전 중 솔레노이드 밸브의 폐쇄시 발생하는 가청 소음 방사가 적어도 부분적으로 감소하도록 솔레노이드 밸브의 폐쇄시 제1 전류 값이 제2 전류 값으로 하강한다.
사전 공개되지 않은 DE 10 2008 054 513호에는 전자기 작동 장치에 의해 영향을 받는 유량 제어 밸브의 구동 방법이 공지되어 있다. 전자기 작동 장치에 제공되는 구동 신호는 2개 이상의 파라미터에 의해 규정되고, 한 적응 프로세스에서 구동 신호의 하나 이상의 제1 파라미터는 제2 파라미터가 고정된 경우 초기값에서부터 유량 제어 밸브의 개폐가 적어도 간접적으로 더 이상 검출되지 않거나 이제 막 검출되는 최종값까지 연속으로 변동되며, 그 후 제1 파라미터는 최종값에 기초하여 적어도 잠정적으로 고정되며, 잠정적으로 고정된 제1 파라미터가 연료 분사 시스템의 하나 이상의 실제 작동 변수에 기초하여 적응되거나, 제2 파라미터가 연료 분사 시스템과 잠정적으로 고정된 제 1 파라미터의 하나 이상의 실제 작동 변수에 기초하여 적응된다.
종래 기술에 공지된 상기 적응 프로세스들은 유량 제어 밸브의 폐쇄 거동이 적절히 선택될 수 있도록 유량 제어 밸브의 구동 신호의 파라미터를 변동한다. 유량 제어 밸브의 거동의 특성화는 수행되지 않는다.
사전 공개되지 않는 DE 10 2008 054 512호에는, 전자기 작동 장치에 의해 작동되는 유량 제어 밸브의 구동을 위해 제동 펄스의 하나 이상의 파라미터가 전자기 작동 장치의 효율 및/또는 전압원의 공급 전압 및/또는 특히 연료 분사 시스템이나 내연기관의 어느 한 부재의 온도에 좌우되도록 하는 방법이 소개되어 있다. 전자기 작동 장치의 효율의 특성화를 위해 다음처럼 진행된다. 한 적응 프로세스에서 전자기 작동 장치에 공급되는 에너지는 초기값에서부터 유량 제어 밸브의 개폐가 더 이상 검출되지 않거나 이제 막 검출되는 최종값까지 연속으로 변동된다. 최종값 또는 이것에 기초하는 변수는 전자기 작동 장치의 효율의 특성화에 이용된다.
유량 제어 밸브의 구동이 견본 특성에 매우 정확하게 매칭되도록 하기 위해 견본 특성의 정확한 특성화기 필요하다. 이런 특성화를 위해 종종 2개 이상의 특성 변수가 필요하다. 그러나 종래 기술에 공지된 것처럼 단 한 번의 측정으로 2개의 특성 변수가 서로 독립적으로 검출될 수 없다.
본 발명은, 2개 이상의 특성 변수가 유량 제어 밸브를 특성화하고 이 유량 제어 밸브에 제공되는 구동 신호가 2개 이상의 파라미터에 의해 규정되는, 유량 제어 밸브의 구동 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 방법은 특히 유량 제어 밸브의 거동을 특성화하는 2개의 특성 변수의 독립적 검출을 허용한다.
특히 유량 제어 밸브의 폐쇄시 가청 소음 방사의 감소를 위해 유량 제어 밸브의 구동을 적절하게 유량 제어 밸브의 견본 특성에 매칭시키는 점이 바람직하다. 2개 이상의 특성 변수를 통해 특성화되는 유량 제어 밸브의 구동을 위해 유량 제어 밸브에 제공되는 구동 신호가 2개 이상의 파라미터에 의해 규정되는 본 발명에 따른 방법은 제1 적응과 제2 적응의 결과에 기초하여 하나 이상의 특성 변수가 검출되거나, 제1 적응의 결과와 제1 특성 변수에 기초하여 제2 특성 변수가 검출되는 것을 특징으로 하며, 견본 특성의 검출을 허용한다. 유량 제어 밸브의 특성은 견본에 따라 가변적이다.
적응시 하나 이상의 제1 파라미터가 제1 상수에 고정되고, 하나 이상의 제2 파라미터가 제1 초기값에서부터 유량 제어 밸브의 개폐가 더 이상 검출되지 않거나 이제 막 검출된 최종값까지 변동되면, 이 최종값은 구동 신호와 유량 제어 밸브의 개폐 거동 사이의 특성화된 관계의 검출을 허용한다.
제2 적응에서 하나 이상의 제3 파라미터는 제2 상수에 고정되고 하나 이상의 제4 파라미터는 제2 초기값에서부터 유량 제어 밸브의 개폐가 더 이상 검출되지 않거나 이제 막 검출되는 최종값까지 변동됨으로써, 제1 적응의 최종값과의 관계에서 구동 신호와 유량 제어 밸브의 개폐 거동 사이의 특성화된 관계를 정확하게 결정할 수 있다. 본 발명에 따른 방법은 경제적으로 실현될 수 있는데, 그 이유는 부가적인 단위 비용이 발생하지 않기 때문이다.
상기 제1 및 제2 적응시 제1 파라미터는 제3 파라미터에 상응하고 제2 파라미터는 제4 파라미터에 상응하면, 양 적응시 동일한 파라미터가 적응되는 실시예가 얻어진다. 이 실시예는 개폐 루프 제어 유닛에서 특히 용이하게 실시될 수 있다. 이 실시예의 경우 적어도 제1 상수와 제2 상수 또는 제1 초기값과 제2 초기값이 같지 않으면, 양 결과들이 독립적이며, 이는 구동 신호와 유량 제어 밸브의 개폐 거동 사이의 특성화된 관계를 2개의 특성 변수들을 통해 설명하는 것을 허용한다.
상기 제1 및 제2 적응시 제1 파라미터가 제4 파라미터에 상응하고 제2 파라미터는 제3 파라미터에 상응하면, 양 적응시 상이한 파라미터들이 적응되는 실시예가 얻어진다. 적어도 제1 상수와 제2 초기값 또는 제1 초기값과 제2 상수가 동일하지 않다는 관계에서 이 실시예는 구동 신호와 유량 제어 밸브의 개폐 거동 사이의 특성화된 관계를 2개의 특성 변수들을 통해 설명하는 것을 허용한다. 이 실시예는 특성화된 관계를 설명하는 2개의 특성 변수의 매우 안정적인 검출을 허용한다.
상기 파라미터 중 어느 하나가 홀딩 단계 동안의 펄스 점유율 또는 등가 값과 인장 펄스 지속 시간 또는 등가 값으로부터 도출된 그룹에 속하면, 펄스 폭 변조된 구동 신호를 위한 본 발명에 따른 방법이 매우 용이하게 수행될 수 있다.
상기 특성 변수들 중 하나 이상이 유량 제어 밸브의 효율 또는 등가 값과 전체 옴 저항 편차 또는 등가 값으로부터 주어지는 그룹에 속하면, 전자기 구동식 유량 제어 밸브를 위한 본 발명에 따른 방법이 매우 용이하게 수행될 수 있다.
특성 변수가 측정을 통해 또는 추정을 통해 검출되거나 개폐 루프 제어 유닛으로부터 판독되면, 제1 적응의 결과와 관련하여 구동 신호와 유량 제어 밸브의 개폐 거동 사이의 특성화된 관계가 2개의 특성 변수를 통해 설명될 수 있다. 이 경우, 2개 특성 변수의 검출을 위해 단지 한 번의 적응만 필요하기 때문에 매우 효율적이다. 이 경우 특성 변수로서 도선의 옴 저항이 이용되면, 이는 특히 전체 옴 저항 편차의 특히 용이한 검출을 허용한다.
상기 방법은, 솔레노이드 밸브의 폐쇄시 생기는 가청 소음 방사가 적어도 부분적으로 감소하도록 유량 제어 밸브의 구동 신호의 파라미터들이 특성화 변수들에 기초하여 변동되도록 이용될 수 있다.
상기 방법의 실현은 바람직하게는 상기 설명에 따른 방법에서의 적용을 위해 프로그래밍된 컴퓨터 프로그램을 통해 이루어진다.
그러므로 본 발명에 따른 방법은 견본 특성에 대한 유량 제어 밸브의 구동의 매우 양호한 매칭을 허용한다. 장점 중 하나는, 내연기관의 운전 중 유량 제어 밸브의 폐쇄시 발생하는 가청 소음의 감소이다. 또 다른 장점으로서, 유지 전류 레벨이 밸브의 견본 거동 및 구동 신호에 효과적인 전체 옴 저항에 매칭될 수 있다. 예를 들어 유지 전류 레벨이 최소화될 수 있으므로, 손실 전력이 덜 손실되어 유량 제어 밸브에서 불필요하게 높은 온도 발생이 회피된다. 또 다른 장점으로서, 유량 제어 밸브의 인장 시 폐쇄 시간이 더 양호하게 사전 제어될 수 있는데, 이는 훨씬 더 불확실한 파라미터에 대한 정보가 인지됨으로써 예를 들어 이송의 정확성이 개선될 수 있기 때문에 가능하다.
또 다른 장점으로서, 무전류 상태에서 개방되고 전자기 방식으로 구동되는 유량 제어 밸브의 구동의 경우, 소음 거동은 전기자의 운동을 제동하며 전자기적 구동에 의해 발생하는 제동 펄스에 의한 개방시 개선된다. 여기에서 제동 펄스는 특히 적절한 방식으로 유량 제어 밸브의 견본 특성에 매칭될 수 있으며, 이는 한도 견본의 경우에도 원하는 거동의 안정성을 개선한다.
본 발명의 실시예들은 하기에서 첨부 도면을 참고로 상세히 설명된다.
도 1은 고압 펌프와 유량 제어 밸브를 구비한 내연기관의 연료 분사 시스템의 개략도이다.
도 2는 자기 코일의 구동 전압, 자기 코일의 전원 공급 및 도 1의 유량 제어 밸브의 밸브 부재의 행정이 시간에 따라 개략적으로 도시된 3개의 다이어그램이다.
도 3은 본 발명에 따른 방법의 실시예의 개략적 흐름도이다.
도 4는 도 3에 도시된 실시예와 상이한, 본 발명에 따른 방법의 한 실시예의 개략적인 흐름도이다.
도 5는 양측 적응에서 동일한 파라미터가 변동되는 경우에 대해 상기 양측 적응과 변동되어 하나의 상수에 고정된 파라미터의 관계를 개략적으로 나타낸 도이다.
도 6은 도 5와 유사하게 양측 적응에서 동일한 파라미터가 변하지 않는 경우에 대해 변동되어 하나의 상수값에 고정된 파라미터의 또 다른 구성을 나타낸 도이다.
도 1에서 연료 분사 시스템 전체가 도면 부호(10)로 표시되어 있다. 상기 연료 분사 시스템은 연료를 연료 탱크(14)로부터 고압 펌프(16)로 이송하는 전기 연료 펌프(12)를 포함한다. 고압 펌프(16)는 연료를 매우 높은 압력으로 압축하여 이를 연료 레일(18)로 이송한다. 상기 연료 레일에 복수의 인젝터(20)가 연결되어 있으며, 이 인젝터들은 자신들에 할당된 연소실 안으로 연료를 분사한다. 연료 레일(18) 안 압력은 압력 센서(22)에 의해 검출된다.
고압 펌프(16)는 예를 들어 도면에 도시되지 않은 캠축에 의해 왕복 운동[양방향 화살표(26)]을 할 수 있는 이송 피스톤(24)을 가지는 피스톤 펌프이다. 이송 피스톤(24)은 유량 제어 밸브(30)에 의해 전기 연료 펌프(12)의 아웃렛과 연결될 수 있는 이송실(28)을 제한한다. 그 외에도 이송실(28)은 아웃렛 밸브(32)에 의해 연료 레일(18)과 연결될 수 있다.
유량 제어 밸브(30)는 전원 공급 상태에서 스프링(36)의 힘에 대항하여 동작하는 전자기 작동 장치(34)를 포함한다. 전원 차단 상태에서는 유량 제어 밸브(30)가 개방되어 있고, 전원 공급 상태에서는 정상적인 인렛-체크 밸브의 기능을 갖는다. 전자기 작동 장치(34)는 특히 자기 코일로서 형성될 수 있다. 상기 자기 코일은 하기에서 "코일"로서 표기된다.
전자기 작동 장치(34)는 전류 도선(56)에 의해 전자기 작동 장치와 연결된 개폐 루프 제어 유닛(54)에 의해 구동된다.
유량 제어 밸브의 적절한 구동을 위해 유량 제어 밸브를 특성화하는 2개 이상의 특성 변수가 중요한 것을 본 발명에 따라 알 수 있다. 이 특성 변수들은 예를 들어 유량 제어 밸브의 효율과 전체 옴 저항 편차이다.
유량 제어 밸브(30)의 효율은 전기자가 인장되는 순간의 코일 내 준정적 실효 전류에 대한 전기자에 작용하는 인장에 필요한 (준정적) 인장력의 비로서 정의된다. 계수가 규격화되어 공칭 밸브가 예를 들어 1의 효율을 가지면, 효율적인 패턴(빠른 인장)은 효율>1을 가지며 비효율적인 패턴(느린 인장)은 효율<1을 갖는다. 효율은 예를 들어 자기 회로의 형성시의 허용한계 및 그 외 동적 파라미터의 허용한계에 의해 정해진다. 그 외 잔여 공극은 예를 들어 특히 효율의 감소를 야기하는데, 이는 정전류의 경우 자속이 더 적게 형성됨에 따라 끌어당기는 힘이 더 적게 생기기 때문이다. 큰 스프링 힘 역시 인장력을 감소시켜 효율<1을 야기한다.
전체 옴 저항은 복수의 직렬 부분 저항들(예를 들어 유량 제어 밸브의 코일, 도선, 접촉 저항, 최종단)로 이루어진다. 그러나 부분 저항들 모두는 저항의 불안정성을 가지므로, 유량 제어 밸브(30)의 사전 제어식 구동의 경우 어느 정도 편차가 발생한다. 그와 같은 불안정성에 대한 예는 예를 들어 코일의 온도 모델 내 오류들로부터 또는 접촉부에서 접촉 저항의 불안정성으로부터 기인한다. 공칭 전체 옴 저항에 대한 전체 옴 저항의 차이로부터 전체 옴 저항 편차가 도출된다.
도 2의 상측 다이어그램(2a)에 전자기 작동 장치(34)에 인가되는 시간에 대한 구동 전압(U)의 곡선이 도시되어 있다. 실시예에서 상기 구동 전압(U)은 펄스 폭 변조되어 있는 것을 알 수 있다. 도 2의 중간 다이어그램(2b)에는 그에 상응하는 코일 전류(I)가 도시되어 있다. 도 2의 하측 다이어그램(2c)에는 그에 상응하는 유량 제어 밸브(30)의 행정(H)이 도시되어 있다.
먼저, 전압 신호(U)와 이로부터 나오는 코일 전류(I)는 소위 "인장 펄스"(56)를 가지는 것을 도 2에서 알 수 있다. 이 인장 펄스 동안 코일은 정전압으로 구동된다. 이것은 전자기 작동 장치(34)의 자력을 가능한 한 빠르게 형성하는데 이용된다. 그에 상응하게 도 2에서 도면 부호(60)로 표시된 코일 전류의 빠른 상승이 나타난다. 인장 펄스(56) 다음에 홀딩 단계(58)가 이어지고, 이 홀딩 단계에서 코일은 펄스형 전압(64)으로 구동된다. 실효 구동 전압(U)은 펄스 폭 변조된 전압 신호의 펄스 점유율에 의해 규정된다. 발생하는 코일 전류(60)는 전압 신호에 상응하는 펄싱과, 실효 구동 전압에 의존한 상승과, (도 2의 실시예에 도시된 것처럼) 전반적으로 일정한 거동 또는 하강을 보인다.
도 2의 유량 제어 밸브(30)의 행정(H)에서 알 수 있듯이, 유량 제어 밸브는 먼저 개방 상태에 있다가, 그 후 인장 펄스에 의해 발생하는 코일 전류 때문에 가동되어 시점(t2)에서 닫히고 한계점에 도달하며, 이는 충돌 소음을 야기한다.
코일의 전압 구동의 홀딩 단계(58)의 종료 후 코일 전류(60)가 영으로 하강한다. 유량 제어 밸브의 행정(62)은, 밸브가 폐쇄 상태로부터 개방 상태로 전환하는 형태로 변동한다.
유량 제어 밸브(30)의 구동을 위한 신호가 바람직하게는 2개 이상의 파라미터에 의해 규정되는 것을 본 발명에 따라 알 수 있다. 유량 제어 밸브(30)의 폐쇄시 펄스 폭 변조에 의한 구동의 경우 상기 파라미터는 예를 들어 홀딩 단계(58) 동안의 펄스 점유율와 인장 펄스(56)의 지속 시간이다. 본 실시예의 범주에서 하기의 설명은 펄스 폭 변조에 의한 구동에 기초하며, 이 경우 신호는 홀딩 단계 동안의 펄스 점유율와 인장 펄스의 지속 시간이라는 2개의 파라미터에 의해 규정된다.
종래 기술에 공지된 적응 프로세스의 경우, 유량 제어 밸브(30)의 구동의 한 변수(예를 들어 인장 펄스의 지속 시간)는 그와 동시에 다른 파라미터(예를 들어 홀딩 단계 동안의 펄스 점유율)가 일정하게 유지되는 조건에서, 유량 제어 밸브가 더 이상 폐쇄되지 않거나 이제 막 폐쇄된 것이 확인될 때까지 연속적으로 변동한다. 연속적으로 변동하는 파라미터의 생성 값은 이제 특성화하는 특성 변수들 즉, 예를 들어 효율과 전체 옴 저항 편차의 중첩적 영향을 나타내는 평균 특성 변수의 검출만을 허용한다. 그러므로 특성화하는 특성 변수들이 유량 제어 밸브의 특성에 동일하게 영향을 주는 실질적으로 2가지 극단적 경우가 확인될 수 있다. 이는 예를 들어 첫째로 효율이 낮고 전체 옴 저항 편차가 양인 경우와, 둘째로 효율이 높고 전체 옴 저항 편차가 음인 경우이다.
그에 반해 이 예에서 특히 3가지 경우 즉, 첫째로 효율이 낮고 전체 옴 저항 편차가 음인 경우와, 둘째로 효율이 높고 전체 옴 저항 편차가 양인 경우와, 셋째로 공칭 효율에서 전체 옴 저항 편차가 극미한 경우는 종래 기술에 공지된 적응 프로세스와 많이 다르지 않다.
본 발명에 따른 방법은 특성화하는 양 특성 변수 즉, 예를 들어 효율과 전체 옴 저항 편차의 독립적 검출을 허용한다.
본 발명에 따른 방법은 단일 측정값(예를 들어 한 적응의 결과)이 2개의 독립적인 미지의 특성 변수(본 실시예에서 효율과 전체 옴 저항 편차)의 신뢰성 있는 동시 추정에 이용될 수 없다는 사실에 근거한다. 그에 반해 본 발명에 따라 예를 들어 기본 파라미터화로써 실시되는 제2 적응이 실행되면, 제1 적응의 결과와 제2 적응의 결과로부터 2개의 특성 변수(본 실시예에서 효율과 전체 옴 저항 편차)가 검출될 수 있다. 본 실시예의 범주에서 하기의 내용은 유량 제어 밸브(30)의 거동을 특성화하는 2개의 특성 변수가 효율과 전체 옴 저항 편차를 통해 제공된다는 데에 기초한다. 대안적으로 또는 보충적으로 특성 변수들과는 다른 값들, 예를 들어 효율이나 전체 옴 저항 편차에 대한 등가 값들이 이용될 수 있다.
도 3에는 본 발명에 따른 방법의 흐름도가 도시되어 있다. 제1 적응(90)에서 어느 한 파라미터 예를 들어 인장 펄스(56)의 지속 시간의 변동을 통해 유량 제어 밸브(30)의 폐쇄 거동이 변동된다. 제1 적응(90)의 결과(94)는 유량 제어 밸브(30)가 더 이상 폐쇄되지 않거나 이제 막 폐쇄되는 경우의 변동된 파라미터의 값이다.
제2 적응(92)에서 어느 한 파라미터 예를 들어 인장 펄스(56)의 지속 시간의 변동을 통해 유량 제어 밸브(30)의 폐쇄 거동이 변동된다. 제2 적응의 결과(98)는 유량 제어 밸브(30)가 더 이상 폐쇄되지 않거나 이제 막 폐쇄되는 경우의 변동된 파라미터의 값이다.
제1 적응(90)의 결과(94)와 제2 적응(92)의 결과(98)에 기초하여 계산(96)에 의해, 예를 들어 계산 또는 특성도를 통해 제1 특성 변수(102), 예를 들어 효율 및 경우에 따라서는 제2 특성 변수(104), 예를 들어 전체 옴 저항 편차가 검출된다. 제1 특성 변수(102) 및 경우에 따라서는 제2 특성 변수(104)는 개폐 루프 제어 유닛(54)에서 예를 들어 특성도를 이용하여 특히 소음 거동과 관련하여 유량 제어 밸브(30)의 구동을 개선하기 위해 이용된다.
적응(90)에서 예를 들어 인장 펄스(56)의 지속 시간은 그와 동시에 홀딩 단계(58) 동안의 펄스 점유율이 변하지 않는다는 조건에서 유량 제어 밸브(30)가 더 이상 폐쇄되지 않거나 이제 막 폐쇄된 것이 확인될 때까지 연속으로 변동된다. 이는 예를 들어 압력 센서(22)의 측정 신호의 평가를 통해 수행된다. 결과(94)는 이 실시예에서 유량 제어 밸브(30)가 더 이상 폐쇄되지 않거나 이제 막 폐쇄된 경우의 인장 펄스 지속 시간의 값이다.
이와 유사하게 적응(92)에서 예를 들어 홀딩 단계(58) 동안의 펄스 점유율은 그와 동시에 인장 펄스(30)의 지속 시간이 변하지 않는 조건에서 유량 제어 밸브(30)가 더 이상 폐쇄되지 않거나 이제 막 폐쇄된 것이 확인될 때까지 연속으로 변동된다. 결과(98)는 이 실시예에서 유량 제어 밸브(30)가 더 이상 폐쇄되지 않거나 이제 막 폐쇄된 경우의 펄스 점유율의 값이다.
대안적 실시예가 도 4에 도시되어 있다. 제1 적응(90)에서 한 파라미터 예를 들어 인장 펄스(56)의 지속 시간의 변동을 통해 유량 제어 밸브(30)의 폐쇄 거동이 변동된다. 제1 적응(90)의 결과(94)는 유량 제어 밸브(30)가 더 이상 폐쇄되지 않거나 이제 막 폐쇄된 경우의 변동된 파라미터의 값이다.
예를 들어 측정을 통한 설정값(100)에 의해 제1 특성 변수(102)가 제공된다. 제1 적응(90)의 결과와 제1 특성 변수(102)에 기초하여 제2 특성 변수(104)가 검출된다.
제1 특성 변수(102)와 제2 특성 변수(104)는 개폐 루프 제어 유닛(54)에서 예를 들어 특성도를 이용하여 특히 소음 거동과 관련하여 유량 제어 밸브(30)의 구동을 개선하기 위해 이용된다.
설정값(100)은 예를 들어 전체 옴 저항 편차의 측정을 통해 제공될 수 있다. 본 발명에 따라 이는 설정된 전압과 설정된 펄스 점유율에서 구동 신호의 전류 값의 평가를 통해 매우 유리하게 이루어진다. 그런 경우 전체 옴 저항 편차의 검출은 매우 용이하다. 이 실시예에서 이용되는 펄스 폭 변조에 의한 구동의 경우에 실효 전류는 본 발명에 따라 펄스 폭 변조된 구동 신호의 복수 위상 동안 포화 전류에 고정된 상태 즉, 완만한 행정 곡선(62)을 취하는 것이 특히 유리하다. 펄스 폭 변조된 구동 신호의 복수 위상 동안 평가는 전체 옴 저항 편차의 검출을 위해 실효 전류의 매우 용이한 검출을 허용한다. 포화 전류에 고정된 상태에서 유량 제어 밸브의 전기자의 운동 없이 전류가 결정될 경우 피드백 효과의 배제를 가능하게 하므로 전체 옴 저항 편차의 특히 정확한 검출을 가능하게 한다.
그 후 제2 특성 변수로서 효율은 전체 옴 저항 편차의 측정 및 제1 적응의 결과에 기초하여 검출된다.
도 5는 제1 적응(90)과 제2 적응(92)의 상호 관계를 설명한다. 제1 적응 단계(90)에서 제1 파라미터(110), 예를 들어 홀딩 단계(58) 동안의 펄스 점유율은 제1 상수(112)에 고정되어 있으며, 제2 파라미터(114), 예를 들어 인장 펄스(56)의 지속 시간은 제1 초기값(116)에서부터 유량 제어 밸브(30)의 개폐가 더 이상 검출되지 않거나 이제 막 검출된 최종값까지 변동된다.
제2 적응 프로세스(92)에서 제3 파라미터(118), 예를 들어 홀딩 단계(58) 동안의 펄스 점유율은 제2 상수(120)에 고정되어 있으며, 제4 파라미터(122), 예를 들어 인장 펄스(56)의 지속 시간은 제2 초기값(124)에서부터 유량 제어 밸브(30)의 개폐가 더 이상 검출되지 않거나 이제 막 검출된 최종값까지 변동된다.
도 5에 도시된 실시예의 경우에 제1 파라미터(110)와 제3 파라미터(118) 양자는 홀딩 단계(58) 동안의 펄스 점유율에 상응하고, 제2 파라미터(114)와 제4 파라미터(122) 양자는 인장 펄스(56)의 지속 시간에 상응한다. 그러므로 제1 파라미터(110)는 제3 파라미터(118)에 상응하고, 제2 파라미터(114)는 제4 파라미터(122)에 상응한다.
도 5와 유사하게 도 6에는 다른 가능한 실시예가 도시되어 있다. 예를 들어 제1 적응(90)에서는 홀딩 단계(58) 동안의 펄스 점유율이 제2 상수(120)에 고정되고, 인장 펄스(56)의 지속 시간은 변동되며, 제2 적응(92)에서는 인장 펄스(56)의 지속 시간은 제1 상수(110)에 고정되고 홀딩 단계 동안의 펄스 점유율은 변동된다. 즉, 제1 파라미터(110)와 제4 파라미터(122) 양자는 예를 들어 인장 펄스(56)의 지속 시간에 상응하고, 그리고 제2 파라미터(114)와 제3 파라미터(118) 양자는 홀딩 단계(58) 동안의 펄스 점유율에 상응한다. 그러므로 제1 파라미터(110)는 제4 파라미터(122)에 상응하고 제2 파라미터(114)는 제3 파라미터(118)에 상응한다.
제2 적응(92)으로부터 제1 적응(90)의 독립을 위하여 각각 상수와 초기값으로 이루어진 초기 파라미터화가 상이한 것이 중요하다. 도 5에 도시된 구성에서 이는, 제1 상수(112)가 제2 상수(120)와 다른 경우, 또는 제1 초기값(116)이 제2 초기값(124)과 다른 경우, 또는 상기 두 경우 모두를 의미한다.
도 6에 도시된 구성에서 이는, 제1 상수(112)가 제2 초기값(124)과 달라야 하는 경우, 또는 제1 초기값(116)이 제2 상수(120)와 달라야 하는 경우, 또는 상기 두 경우 모두를 의미한다.
2개 이상의 특성 변수의 식별을 위한 본 발명에 따른 방법은 바람직하게는 넓은 간격으로 반복된다. 그 이유는 시간에 따라 특성 변수 예를 들어 효율의 느린 변동이 나타나기 때문이다. 이는 예를 들어 마모를 통해 야기된다. 이런 변동은 느리기 때문에, 검출된 특성 변수들을 예를 들어 개폐 루프 제어 유닛에 저장하는 것이 유리하다.
전술한 방법에서 특성도들이 이용될 경우, 이 특성도들을 실제 배터리 전압에 매칭시키는 것이 유리한데, 그 이유는 유량 제어 밸브의 구동 시 전류 및 경우에 따라서는 적응(특히 적응된 파라미터가 펄스 점유율에 의해 주어지는 경우)의 결과가 배터리 전압에 좌우될 수 있기 때문이다.
전술한 방법에서 전체 옴 저항 편차가 측정을 통해 제공될 경우, 상기 측정은 짧은 간격으로 반복되는 것이 유리한데, 이는 저항의 변동이 상황에 근거하여 발생하기 때문이다.
또한, 3개 이상의 독립적 적응들을 실시하는 것이 유리한데, 그렇게 하면 검출되는 특성 변수들의 정확성이 더욱 개선될 수 있기 때문이다. 이때 경우에 따라서는 규정된 편차의 최소화를 위한 알고리즘이 필요하며, 이 알고리즘은 예를 들어 상응하는 특성도와 함께 개폐 루프 제어 유닛에 저장된다.

Claims (15)

  1. 2개 이상의 특성 변수가 유량 제어 밸브(30)를 특성화하고, 유량 제어 밸브에 제공되는 구동 신호가 2개 이상의 파라미터에 의해 규정되는, 유량 제어 밸브(30)의 구동 방법에 있어서,
    상기 특성 변수 중 하나는 유량 제어 밸브의 효율 또는 등가 값이고, 다른 하나는 전체 옴 저항 편차 또는 등가 값이며, 제1 적응(90)과 제2 적응(92)의 결과에 기초하여 제1 및 제2 특성 변수(102, 104)가 검출되거나, 제1 적응(90)의 결과와 제1 특성 변수(102)에 기초하여 제2 특성 변수(104)가 검출되는 것을 특징으로 하는, 유량 제어 밸브(30)의 구동 방법.
  2. 제1항에 있어서, 제1 적응(90)시 하나 이상의 제1 파라미터(110)가 제1 상수(112)에 고정되고, 하나 이상의 제2 파라미터(114)가 제1 초기값(116)에서부터 유량 제어 밸브(30)의 개폐가 더 이상 검출되지 않거나 또는 이제 막 검출된 최종값까지 변동되는 것을 특징으로 하는, 유량 제어 밸브(30)의 구동 방법.
  3. 제2항에 있어서, 제2 적응(92)시 하나 이상의 제3 파라미터(118)가 제2 상수(120)에 고정되며, 하나 이상의 제4 파라미터(122)가 제2 초기값(124)에서부터 유량 제어 밸브(30)의 개폐가 더 이상 검출되지 않거나 이제 막 검출되는 최종값까지 변동되는 것을 특징으로 하는, 유량 제어 밸브(30)의 구동 방법.
  4. 제3항에 있어서, 제1 파라미터(110)는 제3 파라미터(118)에 상응하고 제2 파라미터(114)는 제4 파라미터(122)에 상응하는 것을 특징으로 하는, 유량 제어 밸브(30)의 구동 방법.
  5. 제3항에 있어서, 제1 파라미터(110)는 제4 파라미터(122)에 상응하고 제2 파라미터(114)는 제3 파라미터(118)에 상응하는 것을 특징으로 하는, 유량 제어 밸브(30)의 구동 방법.
  6. 제4항에 있어서, 적어도 제1 상수(112)와 제2 상수(118) 또는 제1 초기값(116)과 제2 초기값(124)이 같지 않은 것을 특징으로 하는, 유량 제어 밸브(30)의 구동 방법.
  7. 제5항에 있어서, 적어도 제1 상수(112)와 제2 초기값(124) 또는 제1 초기값(116)과 제2 상수(120)가 같지 않은 것을 특징으로 하는, 유량 제어 밸브(30)의 구동 방법.
  8. 제2항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 파라미터들 중 하나 이상은 하기 그룹 즉,
    홀딩 단계(58) 동안의 펄스 점유율 또는 이 값을 특성화하는 값,
    인장 펄스(56)의 지속 시간 또는 이 값을 특성화하는 값에 속하는 것을 특징으로 하는, 유량 제어 밸브(30)의 구동 방법.
  9. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 특성 변수가 측정을 통해 또는 추정을 통해 검출되거나 개루프 또는 폐루프 제어 유닛(54)으로부터 판독되는 것을 특징으로 하는, 유량 제어 밸브(30)의 구동 방법.
  10. 제9항에 있어서, 특성 변수로서 도선(56)의 저항이 이용되는 것을 특징으로 하는, 유량 제어 밸브(30)의 구동 방법.
  11. 제10항에 있어서, 도선(56)의 저항의 검출은 사전 설정된 전압과 사전 설정된 펄스 점유율에서 구동 신호의 전류 값의 평가를 통해 이루어지는 것을 특징으로 하는, 유량 제어 밸브(30)의 구동 방법.
  12. 연료 분사 시스템의 개루프 또는 폐루프 제어 유닛(54)을 위한 전기 저장 매체에 있어서, 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 방법에 적용하기 위한 컴퓨터 프로그램이 저장되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 저장 매체.
  13. 연료 분사 시스템을 위한 개루프 또는 폐루프 제어 유닛(54)에 있어서, 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 방법에 적용하기 위해 프로그래밍된 것을 특징으로 하는 개루프 또는 폐루프 제어 유닛(54).
  14. 삭제
  15. 삭제
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