KR101816390B1 - 인젝터의 미소 닫힘 시간 제어를 위한 인젝터 특성 보정 방법 - Google Patents

인젝터의 미소 닫힘 시간 제어를 위한 인젝터 특성 보정 방법 Download PDF

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Abstract

인젝터의 미소 닫힘 시간 제어를 위해, 인젝터의 닫힘 시간을 감지하여, 내연 기관의 각 기통별 인젝터의 분사 시간과 밸브 닫힘 시간과의 관계를 규정하는 인젝터의 구동 특성을 보상하는, 인젝터 특성 보정 방법이다.
본 발명에서는, 인젝터의 닫힘 시간의 감지에 실패한 경우에, 감지 실패 횟수를 카운트하는 것과 더불어, 상기 감지 실패 횟수 또는, 해당 기통에 대한 요구 분사 명령 시간과 인젝터 닫힘 시간의 관계에 대한 학습 결과를 이용하여, 분사 명령 시간을 보상하기 위한 보상량을 결정하고, 결정된 보상량에 근거하여, 요구 연료 분사량과 관련된 해당 기통으로의 분사 명령 시간을 결정하는 단계를 포함한다.

Description

인젝터의 미소 닫힘 시간 제어를 위한 인젝터 특성 보정 방법{METHOD OF CORRECTING AN INJECTOR CHARACTERISTIC FOR CONTROLLING OF SMALL CLOSING TIME OF THE INJECTOR}
본 발명은 인젝터 특성 보정 방법에 관한 것으로서, 특히, 내연 기관의 각 기통별 인젝터의 분사 시간과 밸브 닫힘 시간과의 관계를 규정하는 인젝터의 구동 특성을 보상하여, 기통 간 인젝터 닫힘 시간의 편차를 보정하기 위한 인젝터 특성 보정 방법에 관한 발명이다.
자동차 엔진에 연료를 공급할 때에, 공급 연료량은 제어 유닛(ECU)에 의해 결정되고, 결정된 요구 연료량만큼 인젝터에 의해 엔진 내부로 분사함으로써 엔진 내부로 연료가 공급된다.
인젝터는 통상적으로 솔레노이드 벨브로 구성되며 각 기통별로 구비되어 제어 유닛으로부터 연료 분사 신호를 받아 소정 분사 시간 동안 연료를 분사함으로써, 요구 연료량 만큼 엔진 내부로 연료를 공급한다.
특허문헌 1에서도 되어 있는 바와 같이, 인젝터는 그 종류나 회사별로 고유의 인젝터 구동 특성 차이가 존재한다. 구체적으로는, 도 3(a)에서 도시된 바와 같이, 연료압 대비 요구 연료량에 따른 인젝터 닫힘 요구 시간은, 인젝터의 종류나 회사별로 특정한 선형 관계에 있다. 또한 도 3(b) 및 도 4(a)에서 도시된 바와 같이, 인젝터 닫힘 요구 시간과 이에 대응하는 분사 명령 시간도, 인젝터의 종류나 회사별로 특정한 대응 관계에 있다. 일반적으로 이러한 공칭 인젝터 특성 정보는 차량의 제조 시에 제어 유닛 내부의 메모리에 저장되어, 요구 연료량 만큼 각 기통 내부에 연료를 공급하기 위해 사용된다.
그런데, 도 4(b)에서 도시되어 있는 바와 같이, 동일 인젝터의 경우에도 제조 공차나, 제어 유닛에서 인젝터를 작동하는 출력단의 공차 및 그에 따른 작동 전류 프로파일의 차이로 인해 인젝터 구동 특성이 달라질 수 있다. 특히, 기통 별로 인젝터 닫힘 시간과 관련된 인젝터 구동 특성의 편차를 보상하지 않는 경우에는, 각 기통별로 인젝터간의 닫힘 시간의 편차가 발생하여 동일 분사 시간에 근거한 분사 명령에도 불구하고, 각 기통별로 상이한 연료량이 공급되게 된다. 즉, 기통간 동일 유량 제어가 어렵게 된다.
그리고, 상기한 기통 별 분사 명령 시간과 인젝터 닫힘 시간의 편차를 보정하기 위해서는, 각 기통 별로 분사 명령에 대응한 실제 인젝터 닫힘 시간을 측정하여 도 4(b)에서 도시된 바와 같이 공칭 인젝터 특성 곡선에 따른 공칭 분사 명령 시간을 보상하게 된다.
한편, 인젝터의 닫힘 시간을 측정하기 위해서, 통상 단속시 유기되는 전압의 다중 미분을 통해 변곡점을 추출하여 닫힘 시간을 감지하고 있다. 그런데, 도 4(a)에서 점선으로 표기된 미소 연료량 구간의 경우, 변곡점의 검출이 어려워 감지에 실패할 가능성이 높다. 그리고, 이러한 미소 유량 구간에 대한 인젝터 감지 특성은 각 인젝터 별로 정도의 차이를 나타내고 있다.
그리고, 도 4(b)에서 도시되어 있듯이, 가사 요구 닫힘 시간에 대응하는 분사 명령 시간이, 닫힘 시간 감지가 가능한 영역에 존재한다 하더라도, 보상 이전에는 미감지 영역에서 분사하여야 할 때가 존재한다, 이러한 경우에도, 유량 제어 시에 인젝터 닫힘 시간의 감지 가능 여부가 문제된다.
특히, 최근 유로 6c 등 환경 관련 규제가 엄격해 짐에 따라, GDI 엔진에 사용되는 엔진이 고압화 되고, 다단 연료 분사 방식의 확대로 미소 유량 제어의 필요성이 커지고 있다.
따라서, 미소 유량 구간에서의 각 기통별 인젝터간 유량 편차를 정밀하게 제어하기 위해서는 해당 구간에서의 인젝터 밸브 닫힘 시간을 정확히 측정하고 이를 피드백 제어하여 인젝터간 유량 편차를 최소화할 필요가 잇다.
그러나, 종래에는 이러한 미소 유량 구간에서의 인젝터 닫힘 시간 감지 실패 시의 제어 방법에 대해서는 알려져 있지 않으며, 따라서, 감지 실패가 없는 구간, 즉 분사 요구 시간이 상대적으로 긴 구간에서만 보상 제어가 이루어지도록 하고 있는 것으로 판단된다.
이 경우, 미소 유량 구간에서 정확한 분사 요구 시간의 제어가 불가능하게 되어, 정확한 인젝터 구동 특성에 대한 보상이 이루어지기 어렵다.
특허문헌 1: 공개특허공보 제2015-0114078호(2015.10.12)
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 본 발명의 과제는, 내연 기관의 인젝터의 분사 시간과 밸브 닫힘 시간과의 관계를 규정하는 인젝터의 구동 특성을 보상할 때에, 인젝터 닫힘 시간의 감지가 어려운 미소 유량 구간에서도 정확한 인젝터 구동 특성을 보상할 수 있는 인젝터의 구동 특성 보정 방법을 제공하는 데 있다.
상기한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에서는, 인젝터 닫힘 시간의 감지 실패 시에, 연료의 분사 요구 시간의 보상량을 인젝터 닫힘 시간 감지 실패 횟수의 함수로서 도출해 내거나, 또는 인젝터 닫힘 시간의 학습이 완료된 경우, 학습된 인젝터 특성 곡선으로부터 외삽을 통해 감지값을 도출해 내어 보상량을 계산하도록 한다.
그리고, 지속적으로 인젝터 닫힘 시간의 감지를 실패하는 경우에는, 요구 닫힘 시간이 지나치게 작아서 정확한 인젝터 구동 특성의 보상이 어려운 것으로 판정하여, 인젝터의 요구 닫힘 시간을 상향 조정할 수 있도록, 다단 분사 모드를 변경하거나, 다단 분사 비율을 변경한다.
보다 구체적으로는 본 발명에 따른 인젝터 구동 특성 보정 방법은, 인젝터의 미소 닫힘 시간 제어를 위해, 인젝터의 닫힘 시간을 감지하여, 내연 기관의 각 기통별 인젝터의 분사 시간과 밸브 닫힘 시간과의 관계를 규정하는 인젝터의 특성을 보정하는 방법으로서, 인젝터의 닫힘 시간을 감지하는 단계; 인젝터 닫힘 시간 감지에 실패한 경우에, 감지 실패 횟수를 카운트하는 것과 더불어, 상기 감지 실패 횟수 또는, 해당 기통에 대한 요구 분사 명령 시간과 인젝터 닫힘 시간의 관계에 대한 학습 결과를 이용하여, 분사 명령 시간을 보상하기 위한 보상량을 결정하는 단계; 상기 결정된 보상량에 근거하여, 요구 연료 분사량과 관련된 해당 기통으로의 분사 명령 시간을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 바람직하게는 상기 인젝터 구동 특성의 보상량을 결정하는 단계는, 해당 기통에 대한 분사 명령 시간과 인젝터 닫힘 시간에 대한 학습이 완료된 경우에, 학습이 완료된 특성 곡선으로부터 외삽하여 인젝터 닫힘 시간 감지값을 결정하고, 상기 결정된 인젝터 닫힘 시간의 감지값과, 인젝터의 요구 닫힘 시간의 편차를 이용하여 분사 명령 시간을 보상하기 위한 보상량을 결정하는 것을 특징으로 한다.
또한, 바람직하게는, 상기 인젝터 구동 특성의 보상량을 결정하는 단계는, 해당 기통에 대한 분사 명령 시간과 인젝터 닫힘 시간에 대한 학습이 완료되지 아니한 경우에는, 분사 명령 시간을 보상하기 위한 보상량을, 상기 보상량과 상기 감지 실패 횟수의 대응 관계에 관한 미리 정해진 함수를 이용하여 결정하고, 상기 결정된 인젝터 닫힘 시간의 감지값과, 인젝터의 요구 닫힘 시간의 편차를 이용하여 분사 명령 시간을 보상하기 위한 보상량을 결정하는 것을 특징으로 한다.
또한, 바람직하게는, 상기 분사 명령 시간을 제어하는 단계는, 요구 분사 연료량을 설정하는 단계; 상기 설정된 요구 분사 연료량으로부터 인젝터의 요구 닫힘 시간을 계산하는 단계; 상기 계산된 인젝터의 요구 닫힘 시간으로부터 요구 분사 명령 시간을 계산하는 단계; 및 상기 계산된 요구 분사 명령 시간 및 상기 결정된 보상량을 이용하여 분사 명령 시간을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 바람직하게는, 상기 요구 분사 명령 시간을 계산하는 단계는, 해당 기통의, 요구 분사 명령 시간과 인젝터의 닫힘 시간에 대한 학습이 완료된 경우에, 상기 학습이 완료된 인젝터 특성 곡선으로부터 요구 분사 명령 시간을 계산하는 것을 특징으로 한다.
또한, 바람직하게는, 상기 요구 분사 명령 시간을 계산하는 단계는, 해당 기통의, 요구 분사 명령 시간과 인젝터의 닫힘 시간에 대한 학습이 완료되지 아니한 경우에, 차량의 제조 시에 미리 설정되어 있는 공칭 인젝터 특성 곡선으로부터 요구 분사 명령 시간을 계산하는 것을 특징으로 한다.
또한, 바람직하게는, 상기 분사 명령 시간을 제어하는 단계는, 현재의 인젝터 구동 조건과, 상기 보상량 결정 단계에서의 인젝터 구동 조건과 대비하여, 양 구동 조건의 편차가 소정 범위 내에 있는 경우에는 상기 결정된 보상량을 이용하여 분사 명령 시간을 보상하는 것을 특징으로 한다.
또한, 바람직하게는, 현재의 인젝터 구동 조건과, 상기 보상량 결정 단계에서의 인젝터 구동 조건의 편차가 소정 범위를 벗어나는 경우에는, 상기 결정된 보상량 및 감지 실패 카운터를 리셋하고, 기존의 설정된 보상량을 이용하여, 분사 명령 시간을 보상하는 것을 특징으로 한다.
또한, 바람직하게는, 상기 분사 명령 시간을 제어하는 단계는, 상기 감지 실패 횟수가 소정 값을 초과한 경우에, 상기 요구 닫힘 시간을 상향 조정하여, 요구 분사 명령 시간을 재계산하도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 바람직하게는, 상기 인젝터의 닫힘 시간을 감지하는 단계는, 상기 인젝터 닫힘 시간 감지에 성공한 경우에, 상기 감지 실패 카운터를 리셋하는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 인젝터 구동 특성 보정 방법에 의하면, 인젝터 닫힘 시간의 감지가 어려운 미소 유량 구간에서도, 인젝터 닫힘 시간 대비 요구 분사 명령 시간의 보상량을 도출해 낼 수 있어, 인젝터 닫힘 시간의 감지가 어려운 미소 유량 구간에서도, 정확한 연료량 제어가 가능하게 된다.
이를 통해, 인젝터 닫힘 시간 편차 보정의 정확도도 향상되어 기통별 닫힘 시간 편차 보정 성능이 향상된다.
도 1은 본 발명에 따른 인젝터 구동 특성 보정 방법이 적용될 수 있는 인젝터 정밀 제어 로직을 개략적으로 도시한 순서도.
도 2는 본 발명에 따른 인젝터 구동 특성 보정 방법을 도시한 순서도.
도 3은 연료압 변화에 따른 인젝터 구동 특성을 나타내는 그래프.
도 4(a)는 인젝터 닫힘 시간과 분사 명령 시간의 관계에 관한 인젝터 구동 특성 그래프이고, 도 4(b)는 도 4(a) 중 미감지 영역 인근 부분을 확대한 그래프.
본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 인젝터 구동 특성 보정 방법이 적용될 수 있는 인젝터 정밀 제어 로직을 개략적으로 도시한 순서도이다.
도 1의 도시 내용에 따르면, 먼저 차량에 설치된 제어 유닛은 엔진의 연소 시 필요한 요구 연료량을 설정한다(S10). 그리고 제어 유닛은, 예컨대 도 3(a)에서 도시된 바와 같이, 제어 유닛 내의 비휘발성 메모리에 저장된, 각 기통별 요구 연료량에 따른 연료압 대비 인젝터 닫힘 요구 시간의 선형 관계 데이터를 이용하여, 요구 연료량에 대한 인젝터 닫힘 요구 시간을 계산한다(S20). 여기서 인젝터 닫힘 시간이란 제어 유닛으로부터 인젝터로 닫힘 신호를 송신함으로써 인젝터 닫힘 명령을 내린 직후부터 인젝터가 완전히 닫히는데 걸리는 시간을 의미한다.
다음으로, 제어 유닛은 예컨대 도 3(b)에서 도시된 인젝터 구동 특성 커브와 같이, 제어 유닛 내의 비휘발성 메모리에 저장된, 인젝터 요구 분사 시간에 따른 연료압 대비 닫힘 시간의 관계 데이터를 이용하여, 요구 연료량의 분사를 위해 계산된 인젝터 닫힘 요구 시간에 대응되는 연료 분사 시간을 계산한다(S30).
그리고, 제어 유닛은 계산된 연료 분사 시간에 근거하여, 각 기통별 인젝터로 하여금 연료를 분사하도록 제어한다(S40).
한편, 각 기통별로 동일 인젝터의 경우에도 제조 공차나, 제어 유닛에서 인젝터를 작동하는 출력단의 공차 및 그에 따른 작동 전류 프로파일의 차이로 인해 인젝터 구동 특성이 달라질 수 있다. 그 결과 각 기통 별 인젝터의 분사 시간과 닫힘 시간과의 관계에 편차가 발생할 수 있다.
이를 보상하기 위하여, 인젝터의 정밀 제어 로직에서는 각 기통별로 인젝터의 실제 닫힘 시간을 측정(S50)하여, 분사 시간과 각 기통별 인젝터의 실제 닫힘 시간과의 관계를 학습한다(S60). 이 학습 결과에 기초하여, 각 기통별로 인젝터의 분사 시간과 닫힘 시간과의 관계를 규정하는 인젝터 구동 특성 커브를 보상함으로써, 각 기통별 인젝터의 닫힘 시간의 편차를 해소할 수 있다(S70).
도 2는 본 발명에 따른 인젝터 특성 보정 방법을 도시한 순서도이다. 도 2의 도시 내용을 참조하여 본 발명에 따른 인젝터 특성 보정 방법의 실시예를 구체적으로 설명한다.
먼저, 본 발명에 따른 인젝터 특성 보정 방법에서, 제어 유닛은 인젝터 닫힘 시간을 감지한다(S100). 제어 유닛은, 인젝터의 닫힘 시간을 측정하기 위하여 인젝터의 구동 전압의 변화를 측정할 수 있다. 보다 구체적으로는 인젝터의 양단 노드에 연결되는 전압 센서를 이용하여 인젝터 구동 시 소모되는 전압을 센싱한다. 그리고 센싱된 구동 전압의 기울기 변화가 (+)에서 0 또는 (-)로 변화되는 시점을 인젝터 닫힘 시점으로 판단하고, 각 기통별로 인젝터 닫힘 명령을 내린 시점으로부터 인젝터의 닫힘 시점까지 소요된 시간을 실제 인젝터 닫힘 시간으로서 측정한다.
그런데, 도 4(a)에서 도시된 바와 같이, 미소 유량 구간에서는 인젝터의 니들이 완전히 열렸다가 닫히지 않으므로, 상대적으로 마그네틱 에너지 방출 시 니들 운동 변화로 인한 유도 기전력의 변화가 불명확하게 생길 수 있다. 그리고 이로 인하여 변곡점 검출이 어려워 감지에 실패할 수 있다. 따라서, 도 4(a)에서 도시된 바와 같이, 인젝터 특성 곡선에서는 미감지 영역(점선으로 표기된 부분)이 존재하게 된다.
이와 같은 미감지 영역에서는 인젝터 닫힘 시간의 감지가 실패할 수 있으므로, 제어 유닛은 인젝터 닫힘 시간의 감지가 실패하였는지 여부를 판정한다(S110). 여기서, 인젝터 닫힘 시간의 감지를 실패하였다는 것은 표현 그대로 감지가 불가능한 경우 뿐만 아니라, 일관성 없이 감지되거나 지속적으로 드리프트가 생기는 상황등을 포함한다.
인젝터 닫힘 시간의 감지에 실패한 경우, 제어 유닛은 감지 실패 반복 횟수를 카운트하는 감지 실패 카운터를 증가시킨다(S130). 그리고, 해당 기통에 대한 인젝터 닫힘 시간과 요구 분사 명령 시간 사이의 관계에 관한 학습이 완료되었는지 여부에 따라서, 분사 명령 시간을 보상하기 위한 보상량을 결정하게 된다(S140).
구체적으로는 해당 기통에 대한 인젝터 닫힘 시간과 요구 분사 명령 시간 사이의 관계에 관한 학습이 완료되어, 도 4에서 도시된 특성 곡선을 도출해 낸 경우에는, 학습이 완료된 특성 곡선을 미감지 영역까지 외삽하여, 해당 분사 요구 시간에 관한 인젝터 닫힘 시간에 관한 감지값을 도출해 낸다(S150).
한편, 인젝터 닫힘 시간의 감지에 성공한 경우에는, 감지 실패 반복 문제가 해소되었으므로, 감지 실패 카운터를 리셋(S120)하고, 측정된 인젝터 닫힘 시간 감지값을 이용하여 요구 분사 명령 시간을 보정하기 위한 보상량을 결정한다.
상기한 S110 단계 및 S130 단계에서 인젝터 닫힘 시간의 감지값을 얻어내면, 이 감지값을 이용하여, 특정 연료 분사량에 대응되는 요구 분사 명령 시간을 보정하기 위한 보상량을 결정하여 이를 업데이트 한다(S160).
전술한 바와 같이, 동일 인젝터의 경우에도 제조 공차나, 제어 유닛에서 인젝터를 작동하는 출력단의 공차 및 그에 따른 작동 전류 프로파일의 차이로 인해 실제 구동시의 인젝터 구동 특성이 미리 설정된 공칭(nominal) 인젝터 구동 특성과 상이하게 된다. 이러한 차이를 보상하기 위한 보상량을 결정하는 것이다.
구체적으로는 도 4(b)에서 도시된 바와 같이, 인젝터 특성 곡선상에서 요구 닫힘 시간에 대응되는 분사 요구 시간과, 실제 인젝터 닫힘 시간과 대응되는 분사 요구 시간을 뺀 값이 보상량이 된다. 이전에 제어 유닛에 저장된 보상량이 존재하는 경우, 계산된 보상량을 이전에 저장된 보상량과 합하여 새로운 보상량으로 업데이트 하게 된다.
한편, 해당 기통에 대한 인젝터 닫힘 시간과 요구 분사 명령 시간 사이의 관계에 관한 학습이 완료되지 않아, 도 4에서 도시된 특성 곡선을 도출해 낼 수 없어, 상술한 방법에 의거하여 보상량을 결정할 수 없는 경우에는, 보상량을 감지 실패 카운터에서 카운트한 감지 실패 횟수의 함수로서 계산해 낸다(S170).
구체적으로는, 감지 실패 횟수가 1회 증가할 때마다, 이전에 설정된 보상량과 대비하여 일정한 양만큼 보상량을 증가시키거나 또는, 감지 실패 횟수가 특정 횟수에 도달할 때마다 일정한 양만큼 보상량을 증가시키도록 할 수 있다. 이와 같이, 감지 실패 카운터의 증가에 따른 보상량의 증가분을 적절히 조정함으로써, 실제 인젝터 닫힘 시간과 대응되는 분사 명령 시간에 최대한 근접한 분사 명령 시간을 도출해 낼 수 있도록 보상량을 결정할 수 있다.
이하에서는, 요구 분사 명령 시간의 보상량을 결정한 다음에, 이 보상량을 이용하여 분사 명령 시간을 보정하는 방법에 대해서 구체적으로 설명한다.
먼저, 제어 유닛은 해당 기통에 분사되기 위한 요구 연료량을 설정하고, 이 해당 연료량을 해당 기통에 분사하기 위해 필요한 인젝터의 요구 닫힘 시간을 계산한다(S200). 도 3에서 도시된 바와 같이 요구 연료량과 인젝터 닫힘 요구 시간은 연료압에 변화에 따라 특성한 선형 관계에 있다. 따라서, 이러한 특성을 이용하여, 특정 연료압에서, 소정의 요구 연료량 대비 필요한 인젝터 닫힘 요구 시간을 계산해 낼 수 있다.
그 다음, 해당 기통에 대한 인젝터 닫힘 시간과 요구 분사 명령 시간 사이의 관계에 관한 학습이 완료되었는지 여부를 판단(S210)하고, 그 결과에 따라, 상기 계산된 인젝터 닫힘 요구 시간 대비 요구 분사 명령 시간의 계산을 달리한다.
구체적으로는, 해당 기통에 대한 인젝터 닫힘 시간과 요구 분사 명령 시간 사이의 관계에 관한 학습이 완료되어, 도 4에서 도시된 특성 곡선을 도출해 낸 경우에는, 학습이 완료된 학습이 완료된 특성 곡선을 이용하여, 인젝터 닫힘 요구 시간 대비 요구 분사 명령 시간을 계산한다(S220).
한편, 해당 기통에 대한 인젝터 닫힘 시간과 요구 분사 명령 시간 사이의 관계에 관한 학습이 미완료되어, 학습에 의해 특성 곡선을 도출해 낼 수 없는 경우에는 제조사가 제공하여 제어 유닛 등에 미리 저장되어 있는 공칭 인젝터 특성 곡선을 이용하여, 인젝터 닫힘 요구 시간 대비 요구 분사 명령 시간을 계산한다(S230).
S220 단계 또는 S230 단계에서 요구 분사 명령 시간을 계산한 다음, 제어 유닛은 현재의 인젝터 구동 조건이 이전에 실시된 인젝터 구동 조건과 유사한지 여부를 판단한다(S240). 즉, 현재의 인젝터 특성 보정 제어를 실시하기 이전에 실시된, 인젝터 특성 보정 제어 시의 구동 조건이 서로 유사한지 여부를 판단한다. 도 3에서 도시된 바와 같이, 연료압이 변경되는 경우, 인젝터 구동 특성 곡선도 상이하게 되며 분사 명령 시간 구간이 상이하면 닫힘 요구 시간과 분사 명령 시간과의 상관 관계도 달라지게 된다.
따라서, S240 단계에서는 이전에 실시된 보정 제어 시의 구동 조건, 예컨대 연료압이나 요구 분사 명령 시간등을 현재의 보정 제어 시와 대비하여 소정 범위 내에 있는지 여부를 판단한다.
현재의 인젝터 특성 보정 제어 이전에 실시된 인젝터 특성 보정 제어 시의 구동 조건과 일정 정도 이상 차이가 나는 경우에는, 앞서 S110 및 S150 단계에서 결정된 감지값이나 S170 단계에서 결정된 보상량을 이용하여 이전의 확정된 보상량을 업데이트 하기 어렵다. 따라서, 보상량 및 감지 실패 카운터의 업데이트를 삭제하여 다시 리셋한다(S250).
한편, 제어 유닛은, 감지 실패 횟수가 소정 횟수를 초과한 경우에는 요구 닫힘 시간이 너무 낮아 해당 연료 분사량과 관련된 분사 명령 시간을 정확히 보상하는 것이 불가한 것으로 판단한다.
따라서, 감지 실패 카운터가 소정 횟수를 초과하였는지 여부를 판단하여(S260), 초과 시에는 요구 닫힘 시간을 상향 조정하도록 제어한다(S280). 그리고, 상향 조정된 요구 닫힘 시간에 기초하여 요구 분사 명령 시간을 다시 계산한다.
이 경우, 제어 유닛은, 요구 닫힘 시간이 상향 조정되도록, 분사 모드에서의 분사량을 조정하거나, 다단 분사 모드에서의 분사 비율을 변경하도록 연료 펌프, 인젝터 등을 제어하게 된다.
감지 실패 카운터가 소정 횟수를 이하인 경우에는, 제어 유닛은, 앞서의 S160 또는 S170 단계에서 업데이트된 보상량을 적용하여, 분사 명령 시간을 업데이트한다(270).
구체적으로는 앞서 S220 또는 S230 단계에서 계산된 요구 분사 명령 시간에 S160 또는 S170 단계에서 업데이트된 보상량을 합산하여 분사 명령 시간을 업데이트하게된다.
그리고, 제어 유닛은 S270 단계에서 업데이트 된 분사 명령 시간만큼 연료 분사가 이루어지도록 인젝터를 제어한다.
상기한 본 발명에 따른 인젝터 특성 보정 방법에 따르면, 인젝터를 이용한 연료 분사 시에, 인젝터 닫힘 시간의 감지가 불가한 미소 유량 구간에서도, 정확한 연료량 제어가 가능하게 된다. 또한, 이를 통해 본 발명은 기통 별 인젝터 닫힘 시간 편차 보정도 높은 정확도로 수행할 수 있다.

Claims (10)

  1. 인젝터의 닫힘 시간을 감지하여, 내연 기관의 각 기통별 인젝터의 분사 시간과 밸브 닫힘 시간과의 관계를 규정하는 인젝터 특성을 보정하는 방법으로서,
    인젝터의 닫힘 시간을 감지하는 단계;
    인젝터 닫힘 시간 감지에 실패한 경우에, 감지 실패 카운터에 의해 감지 실패 횟수를 카운트하는 것과 더불어, 상기 감지 실패 횟수 또는, 해당 기통에 대한 요구 분사 명령 시간과 인젝터 닫힘 시간의 관계에 대한 학습 결과를 이용하여, 분사 명령 시간을 보상하기 위한 보상량을 결정하는 단계;
    상기 결정된 보상량에 근거하여, 요구 연료 분사량과 관련된 해당 기통으로의 분사 명령 시간을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 인젝터 특성 보정 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 인젝터 특성의 보상량을 결정하는 단계는,
    해당 기통에 대한 분사 명령 시간과 인젝터 닫힘 시간에 대한 학습이 완료된 경우에, 학습이 완료된 특성 곡선으로부터 외삽하여 인젝터 닫힘 시간 감지값을 결정하고,
    상기 결정된 인젝터 닫힘 시간의 감지값과, 인젝터의 요구 닫힘 시간의 편차를 이용하여 분사 명령 시간을 보상하기 위한 보상량을 결정하는 것을 특징으로 하는 인젝터 특성 보정 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 인젝터 특성의 보상량을 제어하는 단계는,
    해당 기통에 대한 분사 명령 시간과 인젝터 닫힘 시간에 대한 학습이 완료되지 아니한 경우에는, 분사 명령 시간을 보상하기 위한 보상량을, 상기 보상량과 상기 감지 실패 횟수의 대응 관계에 관한 미리 정해진 함수를 이용하여 결정하고,
    상기 결정된 인젝터 닫힘 시간의 감지값과, 인젝터의 요구 닫힘 시간의 편차를 이용하여 분사 명령 시간을 보상하기 위한 보상량을 결정하는 것을 특징으로 하는 인젝터 특성 보정 방법.
  4. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
    상기 분사 명령 시간을 제어하는 단계는,
    요구 분사 연료량을 설정하는 단계;
    상기 설정된 요구 분사 연료량으로부터 인젝터의 요구 닫힘 시간을 계산하는 단계;
    상기 계산된 인젝터의 요구 닫힘 시간으로부터 요구 분사 명령 시간을 계산하는 단계; 및
    상기 계산된 요구 분사 명령 시간 및 상기 결정된 보상량을 이용하여 분사 명령 시간을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 인젝터 특성 보정 방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 요구 분사 명령 시간을 계산하는 단계는,
    해당 기통의, 요구 분사 명령 시간과 인젝터의 닫힘 시간에 대한 학습이 완료된 경우에, 상기 학습이 완료된 인젝터 특성 곡선으로부터 요구 분사 명령 시간을 계산하는 것을 특징으로 하는 인젝터 특성 보정 방법.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 요구 분사 명령 시간을 계산하는 단계는,
    해당 기통의, 요구 분사 명령 시간과 인젝터의 닫힘 시간에 대한 학습이 완료되지 아니한 경우에, 차량의 제조 시에 미리 설정되어 있는 공칭 인젝터 특성 곡선으로부터 요구 분사 명령 시간을 계산하는 것을 특징으로 하는 인젝터 특성 보정 방법.
  7. 청구항 4에 있어서,
    상기 분사 명령 시간을 제어하는 단계는,
    현재의 인젝터 구동 조건과, 상기 보상량 결정 단계에서의 인젝터 구동 조건과 대비하여, 양 구동 조건의 편차가 소정 범위 내에 있는 경우에는 상기 결정된 보상량을 이용하여 분사 명령 시간을 보상하는 것을 특징으로 하는 인젝터 특성 보정 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    현재의 인젝터 구동 조건과, 상기 보상량 결정 단계에서의 인젝터 구동 조건의 편차가 소정 범위를 벗어나는 경우에는, 상기 결정된 보상량 및 감지 실패 카운터를 리셋하고, 기존의 설정된 보상량을 이용하여, 분사 명령 시간을 보상하는 것을 특징으로 하는 인젝터 특성 보정 방법.
  9. 청구항 4에 있어서,
    상기 분사 명령 시간을 제어하는 단계는,
    상기 감지 실패 횟수가 소정 값을 초과한 경우에, 상기 요구 닫힘 시간을 상향 조정하여, 요구 분사 명령 시간을 재계산하도록 하는 것을 특징으로 하는 인젝터 특성 보정 방법.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 인젝터의 닫힘 시간을 감지하는 단계는,
    상기 인젝터 닫힘 시간 감지에 성공한 경우에, 상기 감지 실패 카운터를 리셋하는 것을 특징으로 하는 인젝터 특성 보정 방법.
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