KR101836030B1 - 압전 서보 인젝터의 제어 밸브의 폐쇄 특성을 결정하기 위한 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 축압기를 구비하는 분사 시스템의 압전 서보 인젝터의 제어 밸브 의 폐쇄 특성을 결정하기 위한 방법에 관한 것이다. 제어 밸브를 개방시키기 위해 압전 서보 인젝터의 액추에이터를 테스트 충전하는 것이 수행되고, 액추에이터의 나머지 부분 행정에 이르기까지 액추에이터를 불완전하게 방전시키는 것이 수행된다. 상기 나머지 부분 행정 동안 상기 축압기 내 압력 강하의 구배가 확인되고, 상기 압력 강하의 구배 곡선으로부터 상기 제어 밸브의 폐쇄 특성이 결정된다. 이런 방식으로, 이러한 인젝터의 작동이 더 최적화될 수 있다.

Description

압전 서보 인젝터의 제어 밸브의 폐쇄 특성을 결정하기 위한 방법{METHOD FOR DETERMINING THE CLOSING CHARACTERISTIC OF THE CONTROL VALVE OF A PIEZO SERVO INJECTOR}

본 발명은 축압기(레일)를 구비하는 분사 시스템의 압전 서보 인젝터의 제어 밸브의 폐쇄 특성을 결정하기 위한 방법에 관한 것이다.

자동차의 분사 밸브에 허용가능한 분사량의 공차에 점점 더 엄격한 요구조건이 적용되고 있다. 이것은 새로이 제조되는 분사 밸브에 뿐만 아니라 상대적으로 긴 시간 기간 동안 동작하는 구형 분사 밸브에도 적용된다. 여기서, 궁극적으로 분사량을 정확히 적용하는 일을 수행하는데 영향을 미치는 여러 변수를 개별적으로 검출하는 것은 인젝터의 작동을 강력히 보정하는데 매우 중요하다.

축압기(레일)를 구비하는 분사 시스템의 압전 서보 인젝터에서는 압전 액추에이터가 인젝터의 노즐 니들을 동작시키는 서보 제어 밸브에 결합된 것이 특징이다.

이 경우에, 제어 밸브의 개방 거동을 결정할 수 있는 방법이 알려져 있다. 특히, 개방 거동은 알려진 제어 알고리즘에 의해서도 적응될 수 있다. 그러나, 지금까지, 현재 시스템에서 제어 밸브의 폐쇄를 식별하는 알려진 전략은 없었다.

본 발명은, 이런 종류의 인젝터의 방법 작동을 더 최적화할 수 있는, 축압기(레일)를 구비하는 분사 시스템의 압전 서보 인젝터의 제어 밸브의 폐쇄 특성을 결정하기 위한 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 따라, 본 목적은, 하기 단계들을 포함하는 제시된 종류의 방법에 의해 달성된다:

상기 제어 밸브를 개방하고 제어 챔버 내 압력을 감소시키기 위해 상기 압전 서보 인젝터의 액추에이터를 테스트 충전(charging)하는 단계;

상기 액추에이터의 나머지 부분 행정에 이르기까지 상기 액추에이터를 불완전하게 방전(discharging)하는 단계;

상기 나머지 부분 행정 동안 상기 축압기 내 압력 강하의 구배를 확인하는 단계; 및

상기 압력 강하의 구배 프로파일로부터 상기 제어 밸브의 폐쇄 특성을 결정하는 단계.

본 발명에 따른 방법은, 상기 압전 서보 인젝터의 액추에이터를 작동시켜 상기 액추에이터를 테스트 충전하는 것으로 개시된다. 이 공정에서, 상기 밸브는 안전한 방식으로 개방되고 부하가 경감되는데, 다시 말해, 상기 제어 챔버 내 압력이 감소된다. 이 공정에서, 대응하는 작동 펄스는 바람직하게는 연소 챔버에 분사가 없거나 가능한 한 거의 분사가 없을 만큼 짧도록 선택된다. 예를 들어, 미리 수행된 유압 비움 측정(hydraulic empty measurement) 동안 상기 테스트 충전을 위한 상기 액추에이터의 대응하는 작동 파라미터가 확인될 수 있다.

이후 상기 액추에이터의 나머지 부분 행정에 이르기까지 상기 액추에이터를 불완전하게 방전하는 것이 수행된다. 이것은, 예를 들어, 후-행정 펄스(post-stroke pulse)를 활성화하는 것에 의해 수행될 수 있다. 상기 액추에이터는 어쨌든 방전 공정에서 완전히 방전되지 않는다. 제1 방전은 상기 액추에이터의 부분 행정을 설정한다.

추가적인 단계로서, 압력 챔버(레일) 내 압력 강하의 구배는 상기 나머지 부분 행정 동안 확인된다. 그리하여, 본 발명에 따라, 상기 밸브 행정을 결정하는데 사용되는 신호는 후-행정 동안 레일 압력 구배이다. 밸브가 여전히 개방되어 있을 때, 연료는 상기 축압기로부터 밸브를 가로질러 흘러서 인젝터 누설을 야기한다. 상기 압력 강하의 구배는 상기 밸브 안착부의 단면, 다시 말해, 밸브 행정과 상관이 있다. 상기 제어 밸브의 전체 폐쇄 특성은 이 상관 관계로 인해 결정될 수 있다. 그리하여, 상기 압력 강하의 구배 프로파일로부터 상기 폐쇄 특성이 확인된다.

특히, 본 발명에 따른 방법은 상기 제어 밸브의 폐쇄 시간을 확인하는데 사용된다.

상기 제어 밸브의 폐쇄 특성, 특히 폐쇄 시간이, 특히, 상기 압전 서보 인젝터의 액추에이터의 충전 상태 또는 전압값의 도움으로 확인될 수 있다. 다시 말해, 상기 밸브가 폐쇄하는 상기 압전 액추에이터의 전압/충전 상태가 확인될 수 있다.

상기 대응하는 방법은 여러 온도에서 상기 축압기(레일)의 넓은 압력 범위에 걸쳐 임의의 인젝터에서 수행될 수 있다. 폐쇄 공정 동안 구동부의 부하는 이미 경감되기 때문에 상기 압력 범위는 밸브 개방을 식별하는 동안의 압력 범위보다 크다.

그리하여, 본 발명에 따른 방법은, 예를 들어, 밸브 폐쇄 동작에 대하여, 방전 동작, 특히, 방전 전류 또는 방전 시작을 보정하는 것에 의해, 상기 인젝터의 정보 작동을 더 최적화하고 최적의 방식으로 드리프트 거동을 보상할 수 있는 인젝터 파라미터에 관한 추가적인 정보를 제공한다.

본 발명에 따른 방법의 개선에서, 확인된 폐쇄 특성으로부터 보정 값이 획득될 수 있고, 상기 보정 값은 밸브 폐쇄 공정을 적응하는데 사용될 수 있다. 특히, 이런 방식으로 상기 밸브 폐쇄 공정을 적응시키는 것에 의해 상기 인젝터의 드리프트 거동이 보상될 수 있다.

상기 제어 밸브는 본 발명에 따라 수행되는 바와 같이 상기 액추에이터의 부분 방전 동안 여전히 개방되어 있으므로, 레일 압력이 감소된다. 본 발명은 이를 이용하여, 압력 강하의 대응하는 구배로부터 상기 밸브의 폐쇄 특성과 각각 폐쇄 시간에 관한 결론을 추론한다.

본 발명은 도면과 함께 예시적인 실시예를 참조하여 아래에서 보다 상세히 설명된다.

도 1은 시간의 함수로서 작동 전압 또는 액추에이터 행정과 레일 압력을 도시하는 2개의 그래프를 도시하는 도면;
도 2는 후-행정 작동 전압의 함수로서 레일 압력 구배를 도시하는 그래프; 및
도 3은 부분 행정에서 방전 공정과 부분 행정에서 충전 공정을 도시하는, 인젝터 전압의 함수로서 레일 압력 구배를 도시하는 그래프.

축압기(레일)를 구비하는 분사 시스템의 압전 서보 인젝터의 제어 밸브의 폐쇄 시간을 확인하는 방법에서, 제어 밸브를 개방하고 제어 챔버 내 압력을 감소시키기 위해 압전 서보 인젝터의 액추에이터를 테스트 충전하는 것이 수행된다. 도 1에서 대응하는 충전 펄스는 2로 도시되고, 대응하는 방전 펄스는 3으로 도시된다. 제어 밸브의 폐쇄 시간은 1로 지시된다. 도 1의 하부 그래프에서, 레일 압력이 시간의 함수로 도시되는데, 여기서 누설은 9로 도시되고, 각 액추에이터 행정에 연관된 초기 누설(8)이 있다. 대응하는 레일 압력 구배는 4로 도시된다.

본 방법의 제2 단계로서, 상기 액추에이터의 나머지 부분 행정에 이르기까지 액추에이터를 불완전하게 방전하는 일이 일어나고, 여기서 대응하는 액추에이터 행정과 압력 구배는, 전술한 바와 같이 도 1에 도시된다. 도 2는 후-행정 작동 전압의 함수로서 레일 압력 구배의 프로파일을 도시하고, 여기서 제어 밸브의 폐쇄 시간은 5로 도시된다. 이 폐쇄 시간은 레일 압력 구배가 증가하기 시작하는 지점에 대응한다.

그리하여, 이 방법에서, 대응하는 나머지 부분 행정 동안 축압기(레일) 내 압력 강하의 구배가 확인되고, 상기 구배로부터 제어 밸브의 폐쇄 시간이 결정된다.

도 3은 부분 행정까지 방전하는 동안(곡선 6)과 부분 행정까지 충전하는 동안(곡선 7) 레일 압력 구배와 인젝터 전압 사이의 관계를 도시한다.

Claims (7)

1. 축압기(레일)를 구비하는 분사 시스템의 압전 서보 인젝터의 제어 밸브의 폐쇄 특성을 결정하기 위한 방법으로서,
   상기 제어 밸브를 개방하고 제어 챔버 내 압력을 감소시키기 위해 상기 압전 서보 인젝터의 액추에이터를 테스트 충전하는 단계;
   상기 액추에이터의 나머지 부분 행정에 이르기까지 상기 액추에이터를 불완전하게 방전하는 단계;
   상기 나머지 부분 행정 동안 상기 축압기 내 압력 강하의 구배를 확인하는 단계; 및
   상기 압력 강하의 구배 프로파일로부터 상기 제어 밸브의 폐쇄 특성을 결정하는 단계를 포함하는, 압전 서보 인젝터의 제어 밸브의 폐쇄 특성을 결정하기 위한 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 방법은 상기 제어 밸브의 폐쇄 시간을 확인하는데 사용되는 것을 특징으로 하는 압전 서보 인젝터의 제어 밸브의 폐쇄 특성을 결정하기 위한 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 폐쇄 특성은 상기 압전 서보 인젝터의 액추에이터의 충전 상태 또는 전압값의 도움으로 확인되는 것을 특징으로 하는 압전 서보 인젝터의 제어 밸브의 폐쇄 특성을 결정하기 위한 방법.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 압전 서보 인젝터의 액추에이터를 테스트 충전하는 동안 수행되는 분사가 없거나 가능한 한 분사가 거의 수행되지 않는 것을 특징으로 하는 압전 서보 인젝터의 제어 밸브의 폐쇄 특성을 결정하기 위한 방법.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 미리 수행되는 유압 비움 측정(hydraulic empty measurement) 동안 테스트 충전을 위한 상기 액추에이터의 대응하는 작동 파라미터를 확인하는 것을 특징으로 하는 압전 서보 인젝터의 제어 밸브의 폐쇄 특성을 결정하기 위한 방법.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 결정된 폐쇄 특성으로부터 보정 값이 획득되고, 상기 보정 값은 밸브 폐쇄 공정을 적응시키는데 사용되는 것을 특징으로 하는 압전 서보 인젝터의 제어 밸브의 폐쇄 특성을 결정하기 위한 방법.
7. 제6항에 있어서, 상기 밸브 폐쇄 공정을 적응시키는 것에 의해 상기 인젝터의 드리프트 거동을 보상하는 것을 특징으로 하는 압전 서보 인젝터의 제어 밸브의 폐쇄 특성을 결정하기 위한 방법.

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