KR102514687B1 - 지디아이 엔진 인젝터의 부스트 전압 제어 장치 및 방법 - Google Patents

지디아이 엔진 인젝터의 부스트 전압 제어 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 지디아이 엔진 인젝터의 부스트 전압 제어 장치에 관한 것으로, 지디아이 엔진 인젝터의 구동을 위한 부스트 전압을 모니터링하는 제어부; 상기 인젝터의 구동을 위한 부스트 전압을 생성하는 부스트 컨버터부; 및 상기 제어부에서 설정하는 부스트 전압의 임계값에 대응하여 상기 부스트 컨버터부를 제어하는 인젝터 구동부;를 포함하며, 상기 제어부는, 상기 모니터링에 의해 검출된 실제 부스트 전압과 실제 출력되어야 하는 목표 부스트 전압간의 오차를 감소시키기 위하여 상기 임계값을 조정한다.

Description

지디아이 엔진 인젝터의 부스트 전압 제어 장치 및 방법{APPARATUS FOR CONTROLLING BOOST VOLTAGE OF GDI ENGINE INJECTOR AND METHOD THEREOF}
본 발명은 지디아이 엔진 인젝터의 부스트 전압 제어 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 GDI 엔진(Gasoline Direct Injection Engine)의 인젝터 개폐를 위한 부스트 전압을 정밀하게 조절하여 보다 정밀한 연료 분사가 가능하게 하는, 지디아이 엔진 인젝터의 부스트 전압 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 차량 엔진의 연료 분사 방식은 보통 포트 분사 방식과 직접 분사 방식으로 나눌 수 있다.
이 때 상기 포트 분사 방식은 가솔린 엔진에 주로 사용되며, 흡기 포트에 연료를 분사하여 공기와 혼합된 혼합기를 실린더 내부로 공급하는 방식이고, 상기 직접 분사 방식은 디젤 엔진에 주로 사용되며, 실린더 내부에 연료를 직접 분사하는 방식이다.
그런데, 최근에는 연비 및 출력 향상, 환경오염 방지 등의 목적으로 가솔린 엔진에 대하여 직접 분사 방식을 채용하는 기술이 주목 받고 있다.
이와 같이 직접 분사 방식을 채용한 가솔린 엔진을 GDI 엔진(GDI, Gasoline Direct Injection Engine)이라고 하며, 흡기 밸브의 개방 시 공기가 흡기 포트로부터 연소실로 흡입되어 피스톤에 의해 압축되며, 이러한 연소실로 유입된 고압의 공기에 더하여 연료가 직접 분사되는 방식이다.
상기 GDI 엔진에서는 연료를 고압으로 분사할 수 있도록 하기 위하여 기통 별로 각각 인젝터가 설치된다.
이 때 상기 기통별로 각기 설치되는 인젝터의 솔레노이드는 제어부(예 : ECU, Electronic Control Unit)로부터 구동 신호를 인가 받으면 분사 출구를 개방하여 연소실 내에 연료를 분사하고, 분사가 종료되면 분사 출구를 폐쇄한다.
그러나 상기 각 인젝터의 분사 출구가 동시에 개방된다 하더라도, 인젝터 자체의 마모, 열화, 니들 또는 아마추어의 내부 마찰, 리턴 스프링의 탄성계수 등의 차이로 각각의 인젝터마다 분사 출구가 폐쇄되는 시점이 달라질 수 있으며, 이로 인해, 각각의 인젝터가 분사하는 연료량이 달라질 수 있다.
따라서 이러한 인젝터를 이용해 정밀한 연료 분사를 수행하기 위해서는 인젝터의 개폐(즉, 인젝터의 분사 출구 개폐) 시점을 정밀하게 조절할 필요가 있다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허 10-1826691호(2018.02.01, 등록, 인젝터 폐쇄 시점 보상 방법)에 개시되어 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, GDI 엔진(Gasoline Direct Injection Engine)의 인젝터 개폐를 위한 부스트 전압을 정밀하게 조절하여 보다 정밀한 연료 분사가 가능하게 하는, 지디아이 엔진 인젝터의 부스트 전압 제어 장치 및 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 지디아이 엔진 인젝터의 부스트 전압 제어 장치는, 지디아이 엔진 인젝터의 구동을 위한 부스트 전압을 모니터링하는 제어부; 상기 인젝터의 구동을 위한 부스트 전압을 생성하는 부스트 컨버터부; 및 상기 제어부에서 설정하는 부스트 전압의 임계값에 대응하여 상기 부스트 컨버터부를 제어하는 인젝터 구동부;를 포함하며, 상기 제어부는, 상기 모니터링에 의해 검출된 실제 부스트 전압과 실제 출력되어야 하는 목표 부스트 전압간의 오차를 감소시키기 위하여 상기 임계값을 조정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 부스트 전압의 생성을 위해 구성된 회로 부품 오차를 반영하여 실제 부스트 전압과 목표 부스트 전압이 오차 범위 이내에서 같은 값이 되도록 하기 위한 제1차 임계값 조정을 수행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 상기 제1차 임계값 조정을 수행한 후, 현재의 인젝션 다음에 수행할 인젝션까지의 시간이 길어지거나 짧아짐에 따라 부스트 전압이 미세하게 변동되는 것에 대응하여 임계값을 미세하게 조정하기 위한 제2차 임계값 조정을 수행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 상기 제2차 임계값 조정 시, 미리 설정된 부스트 전압의 방전 시간과 방전 전압의 관계에 대한 테이블을 참조하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 현재의 인젝션 다음에 수행할 인젝션까지의 시간은, 부스트 전압의 방전 시간에 해당하며, 차속의 증감에 따라 변동하는 엔진 RPM 정보에 기초하여 산출되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 부스트 전압 방전 시간이 길어지면 방전 전압도 증가하게 되므로 허용 전압 강하 범위를 크게 설정하고, 상기 부스트 전압 방전 시간이 짧아지면 방전 전압도 감소하게 되므로 상기 허용 전압 강하 범위를 작게 설정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 허용 전압 강하 범위는, 현재 인젝션의 다음에 수행할 인젝션까지의 시간인 부스트 전압 방전 시간에 따라 변동되는 방전 전압에 대응하여 상기 임계값을 미리 높게 조정하기 위한 값인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 지디아이 엔진 인젝터의 부스트 전압 제어 방법은, 지디아이 엔진 인젝터의 부스트 전압 제어가 시작되면, 제어부가 현재 설정된 부스트 전압의 임계값에 대응하여 부스트 컨버터부에서 실제로 출력되는 실제 부스트 전압을 모니터링 하는 단계; 상기 제어부가 상기 실제 부스트 전압이 합격 기준에 포함되는지 체크하는 단계; 상기 체크 결과, 실제 부스트 전압이 합격 기준에 포함되지 않으면, 상기 제어부가 제1차 임계값 조정을 수행하는 단계; 상기 체크 결과, 실제 부스트 전압이 합격 기준에 포함되면, 상기 제어부가 다음 인젝션까지의 허용 전압 강하 범위와 현재 인젝션의 다음 인젝션까지의 부스트 전압 방전 시간을 체크하는 단계; 상기 제어부가 다음 인젝션까지의 부스트 전압 방전 시간에 따른 허용 전압 강하 범위가 현재 설정된 허용 전압 강하 범위와 매칭되는지 체크하는 단계; 및 상기 현재 인젝션의 다음 인젝션까지의 부스트 전압 방전 시간에 따른 허용 전압 강하 범위가 현재 설정된 허용 전압 강하 범위와 매칭되지 않으면, 상기 제어부가 제2차 임계값 조정을 수행하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 현재 인젝션의 다음 인젝션까지의 부스트 전압 방전 시간에 따른 허용 전압 강하 범위가 현재 설정된 허용 전압 강하 범위와 매칭되면, 상기 제어부가 현재 설정된 부스트 전압의 임계값을 유지하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 실제 부스트 전압이 합격 기준에 포함되는지 체크하는 단계는, 상기 실제 부스트 전압과 목표 부스트 전압간의 차이가 오차 범위 이내에서 동일한지 체크하는 것임을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제1차 임계값 조정은, 부스트 전압의 생성을 위해 구성된 회로 부품 오차를 반영하여 실제 부스트 전압과 목표 부스트 전압이 오차 범위 이내에서 같은 값이 되도록 하기 위한 임계값 조정인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 허용 전압 강하 범위는, 현재의 인젝션 다음에 수행할 인젝션까지의 시간에 따라 변동되는 방전 전압에 대응하여 임계값을 미리 높게 조정하기 위한 값인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 현재의 인젝션 다음에 수행할 인젝션까지의 시간은, 부스트 전압의 방전 시간에 해당하며, 차속의 증감에 따라 변동하는 엔진 RPM 정보에 기초하여 산출되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 부스트 전압 방전 시간이 길어지면 방전 전압도 증가하게 되므로 허용 전압 강하 범위를 크게 설정하고, 상기 부스트 전압 방전 시간이 짧아지면 방전 전압도 감소하게 되므로 상기 허용 전압 강하 범위를 작게 설정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제2차 임계값 조정은, 상기 제1차 임계값 조정을 수행한 후, 현재의 인젝션 다음에 수행할 인젝션까지의 시간이 길어지거나 짧아짐에 따라 부스트 전압이 미세하게 변동되는 것에 대응하여 임계값을 미세하게 조정하기 위한 임계값 조정인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제2차 임계값 조정 시, 상기 제어부는, 미리 설정된 부스트 전압의 방전 시간과 방전 전압의 관계에 대한 테이블을 참조하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 GDI 엔진의 인젝터 개폐를 위한 부스트 전압을 정밀하게 조절하여 보다 정밀한 연료 분사가 가능하게 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 지디아이 엔진 인젝터의 부스트 전압 제어 장치의 개략적인 구성을 보인 예시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 지디아이 엔진 인젝터의 부스트 전압 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 부스트 전압의 방전 시간에 따른 방전 전압의 관계를 보인 테이블.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 지디아이 엔진 인젝터의 부스트 전압 제어 장치 및 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 지디아이 엔진 인젝터의 부스트 전압 제어 장치의 개략적인 구성을 보인 예시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 지디아이 엔진 인젝터의 부스트 전압 제어 장치는, 제어부(110), 인젝터 구동부(120), DC/DC 부스트 컨버터(130), 및 인젝터(140)를 포함한다.
상기 제어부(110)(예 : MCU, Micro Control Unit)는 부스트 전압(V_boost)을 모니터링 한다.
또한 상기 제어부(110)는 부스트 전압의 하이 임계값(Threshold)을 조정하여 실제로 출력되어야 할 부스트 전압(V_boost)을 조정한다. 즉, 상기 임계값(즉, 부스트 전압의 하이 임계값)의 조정을 통해 모니터링에 의해 검출된 실제 부스트 전압(V_boost)과 실제 출력되어야 하는 목표 부스트 전압(V_boost)간의 오차를 최소화한다.
이 때 도면에는 구체적으로 도시되어 있지 않지만, 상기 제어부(110)는 내부에 방전 시간(즉, 부스트 전압의 방전 시간)과 방전 전압(즉, 부스트 전압의 전압 강하)의 관계에 대한 테이블을 저장하는 것으로 가정한다(도 3 참조). 참고로 상기 방전 시간과 방전 전압의 관계에 대한 테이블은 커패시터(Cap) 방전식을 이용해 산출할 수 있으며 여기에 실측치를 추가로 보정하여 생성할 수 있다.
또한 상기 제어부(110)는 다음 인젝터 구동을 위하여 목표로 하는 부스트 전압 강하 범위(예 : 하이 임계값 대비 "-0.5V ~ -0.8V" 작은 전압 범위)(즉, 허용 전압 강하 범위)를 설정한다.
또한 상기 제어부(110)는 다음 인젝터 구동 신호까지의 방전 시간(즉, 부스트 전압의 방전 시간)을 체크한다.
참고로 상기 다음 인젝터 구동 시간(또는 다음 인젝터 구동 신호가 출력되기까지의 시간이나, 부스트 전압 방전 시간)은 엔진 RPM 정보를 이용하여 산출할 수 있다. 가령, 차속을 증가시키기 위해서 엔진 RPM이 증가하면 다음 인젝터 구동 시간은 짧아지고, 반대로 차속을 감소시키기 위해서 엔진 RPM이 감소하면 다음 인젝터 구동 시간은 길어지게 된다.
예컨대 현재 인젝션 이후 다음에 수행할 인젝션까지의 시간이 길어지면, 부스트 전압 방전 시간이 길어지므로 이 방전 시간에 대응하여 방전 전압도 증가하게 된다. 따라서 이 경우에는 목표 부스트 전압 대비 실제 부스트 전압간의 차이가 커지게 된다. 이에 따라 상기 제어부(110)는 상기 방전 시간에 따른 방전 전압을 반영하여 상기 부스트 전압 강하 범위만큼 임계값(즉, 부스트 전압의 하이 임계값)을 더 높게 조정한다.
반대로 현재 인젝션 이후 다음에 수행할 인젝션까지의 시간이 짧아지면, 부스트 전압 방전 시간이 짧아지므로 이 방전 시간에 대응하여 방전 전압도 감소하게 된다. 따라서 이 경우에는 목표 부스트 전압 대비 실제 부스트 전압간의 차이가 작아지게 된다. 이에 따라 상기 제어부(110)는 상기 방전 시간에 따른 방전 전압을 반영하여 상기 부스트 전압 강하 범위만큼 임계값(즉, 부스트 전압의 하이 임계값)을 더 낮게 조정한다.
다시 말해, 상기 부스트 전압 강하 범위(또는 허용 전압 강하 범위)는 임계값(즉, 부스트 전압의 하이 임계값)을 조정하기 위한 값이라고 할 수 있으며, 도 3의 테이블을 참조하여 설정할 수 있다.
상기와 같이 제어부(110)는 회로 부품 오차(예 : 인젝터 구동부로 구성되는 IC의 오차)를 반영하여 실제 부스트 전압과 목표 부스트 전압이 오차 범위 이내에서 같은 값이 되도록 하기 위하여 제1차 임계값 조정(또는 변경)을 수행하고, 또한 다음에 수행할 인젝션까지의 시간이 길어지거나 짧아짐에 따라 부스트 전압이 미세하게 변동되는 것에 대응하여 임계값을 미세하게 조정하는 제2차 임계값 조정(또는 변경)을 수행함으로써 기존 보다 정밀한 연료 분사를 가능하게 한다.
상기 인젝터 구동부(120)는 상기 제어부(110)에서 설정하는 임계값에 대응하여 부스트 컨버터부(130)를 제어하며, 또한 인젝터 스위칭부(140)를 제어한다.
상기 부스트 컨버터부(130)는 상기 인젝터 구동부(120)의 제어에 따라 부스트 전압을 생성한다.
상기 인젝터 스위칭부(140)는 상기 부스트 전압에 의해 스위칭되어 인젝터(미도시, 실제로는 인젝터 내의 솔레노이드)를 구동한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 지디아이 엔진 인젝터의 부스트 전압 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 부스트 전압의 방전 시간에 따른 방전 전압의 관계를 보인 테이블이다.
도 2를 참조하면, 지디아이 엔진 인젝터의 부스트 전압 제어가 시작되면, 제어부(110)는 현재 설정된 임계값(즉, 부스트 전압의 임계값)에 대응하는 실제 부스트 전압(즉, 부스트 컨버터부에서 실제로 출력되는 부스트 전압)이 합격 기준에 포함되는지 체크한다(S110). 즉, 상기 실제 부스트 전압(즉, 부스트 컨버터부에서 실제로 출력되는 부스트 전압)과 목표 부스트 전압간의 차이가 오차 범위 이내에서 동일한지 체크한다.
상기 체크(S110) 결과, 실제 부스트 전압이 합격 기준에 포함되지 않으면(즉, 실제 부스트 전압과 목표 부스트 전압간의 차이가 오차 범위 이내에서 동일하지 않으면)(S110의 아니오), 상기 제어부(110)는 제1차 임계값 변경(또는 조정)을 수행한다(S120).
예컨대 상기 실제 부스트 전압과 목표 부스트 전압간의 차이는, 회로 부품 오차(예 : 인젝터 구동부로 구성되는 IC의 오차)에 의해서 발생하는 경향이 있다. 따라서 상기 제어부(110)는 실제 부스트 전압과 목표 부스트 전압이 오차 범위 이내에서 같은 값이 되도록 하기 위하여 제1차 임계값 조정(또는 변경)을 수행한다. 가령, 실제 부스트 전압이 목표 부스트 전압보다 작은 경우에 임계값을 현재 보다 높게 조정한다.
다시 말해, 인젝터 구동부(120)에서는 부스트 전압이 65V로 설정이 되어 있지만, 상기 제어부(110)에서 부스트 전압을 모니터링 했을 때 실제 부스트 전압이 66.3V(65+2%)였다고 가정할 경우, 임계값(Threshold)을 조정하여 실제 부스트 전압이 1.3V 낮춰져 65V가 출력되게 조절하는 것이다. 반대로 상기 인젝터 구동부(120)에서는 부스트 전압이 65V로 설정되어 있지만, 상기 제어부(110)에서 부스트 전압을 모니터링 했을 때 실제 부스트 전압이 63.7V(65-2%)였다고 가정할 경우, 임계값(Threshold)을 조정하여 실제 부스트 전압이 1.3V 높여져 65V가 출력되게 조절하는 것이다.
한편 상기 체크(S110) 결과, 실제 부스트 전압이 합격 기준에 포함되면(즉, 실제 부스트 전압과 목표 부스트 전압간의 차이가 오차 범위 이내에서 동일하면)(S110의 예), 상기 제어부(110)는 다음 인젝션까지의 허용 전압 강하 범위를 설정한다(S130).
참고로 상기 허용 전압 강하 범위(또는 부스트 전압 강하 범위)는 현재 인젝션의 다음에 수행할 인젝션까지의 시간(즉, 부스트 전압 방전 시간)에 따라 변동되는 방전 전압에 대응하여 임계값(즉, 부스트 전압의 하이 임계값)을 미리 높게 조정하기 위한 값이라고 할 수 있다. 즉, 상기 부스트 전압 방전 시간이 길어지면 방전 전압도 증가하게 되므로 상기 허용 전압 강하 범위도 크게 설정하며, 상기 부스트 전압 방전 시간이 짧아지면 방전 전압도 감소하게 되므로 상기 허용 전압 강하 범위도 작게 설정할 필요가 있다.
본 실시예에서 상기 제어부(110)는, 도 3에 도시된 바와 같은 부스트 전압의 방전 시간에 따른 방전 전압의 관계를 보인 테이블을 참조하여, 상기 허용 전압 강하 범위를 설정할 수 있다.
또한 상기 제어부(110)는 다음 인젝션까지의 부스트 전압 방전 시간을 체크한다(S140).
참고로 상기 다음 인젝터 구동 시간(또는 다음 인젝터 구동 신호가 출력되기까지의 시간이나, 부스트 전압 방전 시간)은 엔진 RPM 정보를 이용하여 산출할 수 있다. 가령, 차속을 증가시키기 위해서 엔진 RPM이 증가하면 다음 인젝터 구동 시간은 짧아지고, 반대로 차속을 감소시키기 위해서 엔진 RPM이 감소하면 다음 인젝터 구동 시간은 길어지게 된다. 다만 여기서 차속은 운행 조건이나 운전 환경 중 하나의 예시에 해당하는 것임에 유의한다.
이 때 상기 S130 단계 및 상기 S140 단계는 실시예에 따라 순서를 바꿔 수행하거나 동시에 수행할 수도 있다.
또한 상기 제어부(110)는 다음 인젝션까지의 부스트 전압 방전 시간에 따른 허용 전압 강하 범위가 현재 설정된 허용 전압 강하 범위와 매칭되는지 체크한다(S150). 즉, 현재 설정된 허용 전압 강하 범위는 이전 인젝션에서 다음 인젝션까지의 부스트 전압 방전 시간을 바탕으로 설정된 것이므로, 만약 다음 인젝션까지의 부스트 전압 방전 시간이 이전과 같다면, 상기 부스트 전압 방전 시간에 따른 허용 전압 강하 범위도 현재 설정된 허용 전압 강하 범위와 매칭 될(즉, 같게 될) 것이다.
이에 따라 상기 체크(S150) 결과, 현재 인젝션의 다음 인젝션까지의 부스트 전압 방전 시간에 따른 허용 전압 강하 범위가 현재 설정된 허용 전압 강하 범위와 매칭되지 않으면(S150의 아니오), 상기 제어부(110)는 제2차 임계값 변경(또는 조정)을 수행한다(S160).
예컨대 회로 부품 오차(예 : 인젝터 구동부로 구성되는 IC의 오차)에 의해서 발생하는 실제 부스트 전압과 목표 부스트 전압간의 차이는, 이미 상기 제1차 임계값 조정(또는 변경)을 통해 제거되었으나, 현재의 인젝션 다음에 수행할 인젝션까지의 시간이 길어지거나 짧아짐에 따라 부스트 전압이 미세하게 변동되는 것에 대응하기 위하여 제2차 임계값 조정(또는 변경)을 통해 부스트 전압의 임계값을 미세하게 조정한다.
다시 말해, 상기 인젝터 구동부(120)에서 부스트 전압이 65V로 설정되어 있고, 상기 제어부(110)에서 모니터링 한 실제 부스트 전압도 65V라고 가정할 때, 현재의 인젝션 다음에 수행할 인젝션까지의 시간이 길어지거나 짧아짐에 따라 부스트 전압이 65V를 기준으로 미세하게 변동(예 : 0.5V ~ 0.8V)되는 현상이 발생한다. 이로 인해 분사 연료량에 있어서 미세한 차이가 발생하게 된다.
이 때 본 실시예에서 상기 제어부(110)는, 상기 도 3에 도시된 바와 같은 부스트 전압의 방전 시간에 따른 방전 전압의 관계를 보인 테이블을 참조하여, 상기 허용 전압 강하 범위를 설정하여 부스트 전압의 임계값을 미세하게 조정(예 : 0.5V ~ 0.8V)함으로써 기존 보다 정밀한 연료 분사를 가능하게 한다.
한편 상기 체크(S150) 결과, 현재 인젝션의 다음 인젝션까지의 부스트 전압 방전 시간에 따른 허용 전압 강하 범위가 현재 설정된 허용 전압 강하 범위와 매칭되면(S150의 예), 상기 제어부(110)는 현재 설정된 부스트 전압의 임계값을 유지한다(S170).
상기와 같이 본 실시예는 제1차 임계값 조정과 제2차 임계값 조정을 통해 인젝터의 개폐를 위한 부스트 전압의 목표 부스트 전압에 대한 오차 범위를 감소시킴으로 인젝션 시간 간격에 따른 분사 연료량의 차이를 줄여 분사 연료량을 정밀하게 제어할 수 있도록 하는 효과가 있다. 즉, 본 실시예는 GDI 엔진의 인젝터 개폐를 위한 부스트 전압을 정밀하게 조절하여 보다 정밀한 연료 분사가 가능하게 하는 효과가 있다.
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. 또한 본 명세서에서 설명된 구현은, 예컨대, 방법 또는 프로세스, 장치, 소프트웨어 프로그램, 데이터 스트림 또는 신호로 구현될 수 있다. 단일 형태의 구현의 맥락에서만 논의(예컨대, 방법으로서만 논의)되었더라도, 논의된 특징의 구현은 또한 다른 형태(예컨대, 장치 또는 프로그램)로도 구현될 수 있다. 장치는 적절한 하드웨어, 소프트웨어 및 펌웨어 등으로 구현될 수 있다. 방법은, 예컨대, 컴퓨터, 마이크로프로세서, 집적 회로 또는 프로그래밍 가능한 로직 디바이스 등을 포함하는 프로세싱 디바이스를 일반적으로 지칭하는 프로세서 등과 같은 장치에서 구현될 수 있다. 프로세서는 또한 최종-사용자 사이에 정보의 통신을 용이하게 하는 컴퓨터, 셀 폰, 휴대용/개인용 정보 단말기(personal digital assistant: "PDA") 및 다른 디바이스 등과 같은 통신 디바이스를 포함한다.
110 : 제어부
120 : 인젝터 구동부
130 : 부스트 컨버터부
140 : 인젝터 스위칭부

Claims (16)

  1. 지디아이 엔진 인젝터의 구동을 위한 부스트 전압을 모니터링하는 제어부;
    상기 인젝터의 구동을 위한 부스트 전압을 생성하는 부스트 컨버터부; 및
    상기 제어부에서 설정하는 부스트 전압의 임계값에 대응하여 상기 부스트 컨버터부를 제어하는 인젝터 구동부;를 포함하며,
    상기 제어부는, 상기 모니터링에 의해 검출된 실제 부스트 전압과 실제 출력되어야 하는 목표 부스트 전압간의 오차를 감소시키기 위하여 상기 임계값을 조정하며, 또한
    상기 제어부는,
    부스트 전압 방전 시간이 길어지면 방전 전압도 증가하게 되므로 허용 전압 강하 범위를 상대적으로 더 크게 설정하고, 상기 부스트 전압 방전 시간이 짧아지면 방전 전압도 감소하게 되므로 상기 허용 전압 강하 범위를 상대적으로 더 작게 설정하되,
    상기 제어부는,
    제1차 임계값 조정을 수행한 후, 현재의 인젝션 다음에 수행할 인젝션까지의 시간이 길어지거나 짧아짐에 따라 부스트 전압이 미세하게 변동되는 것에 대응하여 임계값을 미세하게 조정하기 위한 제2차 임계값 조정을 수행하는 것을 특징으로 하는 지디아이 엔진 인젝터의 부스트 전압 제어 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 제1차 임계값 조정은,
    상기 제어부가,
    부스트 전압의 생성을 위해 구성된 회로 부품 오차를 반영하여 실제 부스트 전압과 목표 부스트 전압이 오차 범위 이내에서 같은 값이 되도록 하기 위해 수행하는 것을 특징으로 하는 지디아이 엔진 인젝터의 부스트 전압 제어 장치.
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 제2차 임계값 조정 시, 미리 설정된 부스트 전압의 방전 시간과 방전 전압의 관계에 대한 테이블을 참조하는 것을 특징으로 하는 지디아이 엔진 인젝터의 부스트 전압 제어 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 현재의 인젝션 다음에 수행할 인젝션까지의 시간은,
    부스트 전압의 방전 시간에 해당하며, 차속의 증감에 따라 변동하는 엔진 RPM 정보에 기초하여 산출되는 것을 특징으로 하는 지디아이 엔진 인젝터의 부스트 전압 제어 장치.
  6. 삭제
  7. 제 1항에 있어서, 상기 허용 전압 강하 범위는,
    현재 인젝션의 다음에 수행할 인젝션까지의 시간인 부스트 전압 방전 시간에 따라 변동되는 방전 전압에 대응하여 임계값을 미리 높게 조정하기 위한 값인 것을 특징으로 하는 지디아이 엔진 인젝터의 부스트 전압 제어 장치.
  8. 지디아이 엔진 인젝터의 부스트 전압 제어가 시작되면, 제어부가 현재 설정된 부스트 전압의 임계값에 대응하여 부스트 컨버터부에서 실제로 출력되는 실제 부스트 전압을 모니터링 하는 단계;
    상기 제어부가 상기 실제 부스트 전압이 합격 기준에 포함되는지 체크하는 단계;
    상기 체크 결과, 실제 부스트 전압이 합격 기준에 포함되지 않으면, 상기 제어부가 제1차 임계값 조정을 수행하는 단계;
    상기 체크 결과, 실제 부스트 전압이 합격 기준에 포함되면, 상기 제어부가 다음 인젝션까지의 허용 전압 강하 범위와 현재 인젝션의 다음 인젝션까지의 부스트 전압 방전 시간을 체크하는 단계;
    상기 제어부가 다음 인젝션까지의 부스트 전압 방전 시간에 따른 허용 전압 강하 범위가 현재 설정된 허용 전압 강하 범위와 매칭되는지 체크하는 단계; 및
    상기 현재 인젝션의 다음 인젝션까지의 부스트 전압 방전 시간에 따른 허용 전압 강하 범위가 현재 설정된 허용 전압 강하 범위와 매칭되지 않으면, 상기 제어부가 제2차 임계값 조정을 수행하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 지디아이 엔진 인젝터의 부스트 전압 제어 방법.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 현재 인젝션의 다음 인젝션까지의 부스트 전압 방전 시간에 따른 허용 전압 강하 범위가 현재 설정된 허용 전압 강하 범위와 매칭되면, 상기 제어부가 현재 설정된 부스트 전압의 임계값을 유지하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지디아이 엔진 인젝터의 부스트 전압 제어 방법.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 실제 부스트 전압이 합격 기준에 포함되는지 체크하는 단계는,
    상기 실제 부스트 전압과 목표 부스트 전압간의 차이가 오차 범위 이내에서 동일한지 체크하는 것임을 특징으로 하는 지디아이 엔진 인젝터의 부스트 전압 제어 방법.
  11. 제 8항에 있어서, 상기 제1차 임계값 조정은,
    부스트 전압의 생성을 위해 구성된 회로 부품 오차를 반영하여 실제 부스트 전압과 목표 부스트 전압이 오차 범위 이내에서 같은 값이 되도록 하기 위한 임계값 조정인 것을 특징으로 하는 지디아이 엔진 인젝터의 부스트 전압 제어 방법.
  12. 제 8항에 있어서, 상기 허용 전압 강하 범위는,
    현재의 인젝션 다음에 수행할 인젝션까지의 시간에 따라 변동되는 방전 전압에 대응하여 임계값을 미리 높게 조정하기 위한 값인 것을 특징으로 하는 지디아이 엔진 인젝터의 부스트 전압 제어 방법.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 현재의 인젝션 다음에 수행할 인젝션까지의 시간은,
    부스트 전압의 방전 시간에 해당하며, 차속의 증감에 따라 변동하는 엔진 RPM 정보에 기초하여 산출되는 것을 특징으로 하는 지디아이 엔진 인젝터의 부스트 전압 제어 방법.
  14. 제 8항에 있어서, 상기 제어부는,
    부스트 전압 방전 시간이 길어지면 방전 전압도 증가하게 되므로 허용 전압 강하 범위를 크게 설정하고, 상기 부스트 전압 방전 시간이 짧아지면 방전 전압도 감소하게 되므로 상기 허용 전압 강하 범위를 작게 설정하는 것을 특징으로 하는 지디아이 엔진 인젝터의 부스트 전압 제어 방법.
  15. 제 8항에 있어서, 상기 제2차 임계값 조정은,
    상기 제1차 임계값 조정을 수행한 후, 현재의 인젝션 다음에 수행할 인젝션까지의 시간이 길어지거나 짧아짐에 따라 부스트 전압이 미세하게 변동되는 것에 대응하여 임계값을 미세하게 조정하기 위한 임계값 조정인 것을 특징으로 하는 지디아이 엔진 인젝터의 부스트 전압 제어 방법.
  16. 제 8항에 있어서, 상기 제2차 임계값 조정 시,
    상기 제어부는,
    미리 설정된 부스트 전압의 방전 시간과 방전 전압의 관계에 대한 테이블을 참조하는 것을 특징으로 하는 지디아이 엔진 인젝터의 부스트 전압 제어 방법.
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