KR102640923B1 - 다중 분사 동작 동안 총 분사 질량을 조절하는 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내연 엔진의 연료 분사기의 다중 분사 동작 동안 동작 사이클당 총 분사 질량을 제어하는 방법에 관한 것이다. 본 방법에서, 단일 분사 펄스 간 분사 질량 차이를 결정하고, 이 차이를 그 다음 단일 분사 펄스로 전달한다. 마지막에서 두 번째 단일 분사 펄스에 남아 있는 분사 질량 차이를 최종 단일 분사 펄스로 전달하여 개선된 공차로 총 분사 질량을 달성한다.

Description

다중 분사 동작 동안 총 분사 질량을 조절하는 방법

본 발명은 내연 엔진의 연료 분사기의 다중 분사 동작 동안 동작 사이클당 총 분사 질량을 제어하는 방법에 관한 것이다.

연료 질량을 펄스 수의 증가와 함께 다중 분사 펄스로 분할하는 방법이 특히 디젤 부문에서 사용하는 것으로 알려져 있다. 오토 사이클(Otto-cycle) 엔진의 경우 입자 수의 감소와 함께 분사 펄스의 증가는 연료 침투를 줄이는 목적으로 사용된다. 여기서 목표는 오토 사이클 엔진의 배기가스 배출에 특히 중요한 동작 사이클당 일정한 연료 질량을 설정하는 것이다.

특히, 분사 밸브의 경우 다중 분사의 단일 펄스의 연료 질량을 제어할 수 있는 제어 방법이 알려져 있다. 이러한 제어 개념은 적응적 프로세스로 동작하는 것으로 인해 분사된 연료 질량의 느린 편차를 보상할 수 있다. 단기 편차, 즉 분사 동작 간의 편차는 이 방법으로 보상될 수 없다.

연료 분사기의 코일 구동부의 코일을 통해 흐르고 자동차의 내연 엔진의 동작 동안 적어도 두 번의 부분 분사 동작으로 연료의 다중 분사를 초래하는, 시간에 대한 전류 프로파일을 조정하는 방법은 DE 10 2012 213 883 B4에 알려져 있다. 여기서, 시간에 대한 전류 프로파일은 적어도 하나의 부스트 단계와 하나의 자유 실행 단계를 갖는 각 부분 분사 동작에 맞게 조정된다.

DE 10 2012 222 864 B4는 내연 엔진용 코일 구동부를 갖는 연료 분사기를 동작시키는 방법 및 디바이스를 설명하며, 여기서 제2 동작 사이클 동안 제1 부분 분사에 할당된 제1 전기 여기(electrical excitation), 및 제2 동작 사이클 동안 제2 부분 분사에 할당된 제2 전기 여기가 코일에 인가된다. 여기서, 제2 동작 사이클 동안의 제2 전기 여기는 제1 동작 사이클 동안의 제2 전기 여기에 대해 수정되며, 여기서 수정은 계산된 시간 차이의 함수이다.

DE 10 2012 200 275 B4는 다중 분사를 포함하는 수정된 동작 상태의 움직임 거동에 기초하여 연료 분사기의 움직임 거동을 결정하는 것에 관한 것이다.

본 발명은 동작 사이클당 총 분사 질량을 개선된 공차로 제어하는 서두에 언급된 유형의 방법을 생성하는 것을 목적으로 한다.

본 목적은, 본 발명에 따라,

다중 분사의 단일 분사 펄스의 수량 신호를 결정하는 단계;

이 단일 수량 신호로부터 단일 분사 펄스의 단일 분사 질량(단일 분사 펄스 설정점 질량)을 계산하는 단계;

내연 엔진의 동작 파라미터를 사용하여 제1 단일 분사 펄스의 실제 분사된 단일 분사 펄스 질량(제1 단일 분사 펄스 실제 질량)을 측정하는 단계;

제1 분사 펄스의 설정점 질량과 실제 질량 사이의 분사 질량 차이(D₁)를 결정하는 단계;

내연 엔진의 동작 파라미터를 사용하여 추가 단일 분사 펄스의 실제 분사된 단일 분사 펄스 질량을 측정하는 단계;

이 차이(D₁)를 추가 분사 펄스의 실제 분사된 단일 분사 펄스 질량으로 전달하는 단계;

추가 분사 펄스의 단일 분사 펄스 설정점 질량에 대해 남아 있는 차이를 결정하는 단계를 포함하고;

여기서 마지막에서 두 번째 단일 분사 펄스까지 대응하는 차이를 결정하고 전달하고, 이렇게 얻어진 마지막에서 두 번째 단일 분사 펄스에 남아 있는 차이를 다중 분사의 최종 단일 분사 펄스의 단일 분사 펄스 실제 질량으로 전달하는, 지정된 유형의 방법에 의해 달성된다.

단일 분사 펄스의 설정점 분사 질량과 실제 분사 질량 사이의 결정된 차이를 다중 분사의 모든 단일 분사 펄스에 추가하는 알려진 적응 방법과 달리, 본 발명에 따른 방법은 단계적 접근을 따르고, 여기서 제1 단일 분사 펄스의 설정점 분사 질량과 실제 분사 질량 사이의 결정된 차이를 그 다음 단일 분사 펄스의 실제 단일 분사 질량에 추가하고, 그런 다음 이 단일 분사 펄스의 설정점 분사 질량에 대해 남아 있는 차이를 결정하고, 이 남아 있는 차이를 그 다음 단일 분사 펄스의 실제 단일 분사 질량에 추가하고, 이는 대응하는 차이가 마지막에서 두 번째 단일 분사 펄스에 남아 있을 때까지 계속된다. 그런 다음 이 차이를 최종 펄스의 실제 단일 분사 질량에 추가하여 다중 분사의 동작 사이클의 총 분사 질량의 대응하는 보상을 얻는다.

본 발명에 따라 제안된 제어 방법은 특히 분사 펄스의 수가 증가하는 경우 그리고 오토 사이클 엔진에서 사용될 때 동작 사이클당 연료 질량의 총 수량의 공차를 개선할 수 있다. 유입된 신선한 가스의 질량에 대해 이 총 연료 질량은 배기 가스 후처리, 특히 3원 촉매 변환기의 경우에 결정적이다.

본 발명의 일 개선예에서, 다중 분사의 동작 사이클당 총 분사 질량을 제어하는 것에 관한 전술한 제어 방법은 단일 분사 펄스를 제어하는 것과 결합된다. 단일 분사 펄스의 이러한 제어는 예를 들어 코일 분사기 등(COSI 제어)에서 수량 등화를 위한 알려진 제어 방법을 포함할 수 있다. 이러한 COSI(Controlled Solenoid Injection) 제어는 알려져 있으며, 단일 분사를 위한 특수 제어 방법이다. 따라서, 본 발명에 따르면, 동작 사이클당 총 분사 질량의 제어에 더하여 각각의 단일 분사 펄스의 제어를 여기서 수행한다.

본 명세서에 설명된 다중 분사는 적어도 두 번의 단일 분사가 있는 다중 분사일 수 있다. 그러나, 본 발명에 따른 방법은 동작 사이클당 예를 들어 최대 10회까지의 비교적 많은 수의 단일 분사를 갖는 다중 분사 동작의 경우에 특히 유리한 효과를 갖는다. 또한 이미 언급된 바와 같이, 본 발명에 따른 방법은 오토 사이클 엔진의 다중 분사에 특히 적합하다.

본 발명은 도면과 함께 예시적인 실시예에 의해 이하에서 상세히 설명된다.

도 1은 총 분사 질량을 제어하는 방법의 개략적인 흐름도를 보여준다.

본 발명에 따른 방법은 오토 사이클 엔진의 연료 분사기의 다중 분사에 기초하여 설명된다. 여기에서 다중 분사는 하나의 동작 사이클 내에서 n번의 단일 분사로 구성된다.

방법의 제1 단계(도면에서 1로 표시)에서 다중 분사의 단일 분사 펄스의 수량 신호를 결정한다. 단계(2)에서 단일 분사 펄스 설정점 질량을 얻기 위해 단일 분사 펄스의 각 분사 질량을 계산한다.

또한, 단계(3)에서, 실제 분사된 단일 분사 펄스 질량을 제1 단일 분사 펄스의 제1 단일 분사 펄스 실제 질량으로 측정하고, 여기서 이것은 내연 엔진의 적절한 동작 파라미터를 측정함으로써 수행된다.

단계(4)에서, 제1 단일 분사 펄스의 설정점 질량과 실제 질량을 서로 비교하고 이 둘 사이의 대응하는 차이(D₁)를 결정한다.

단계(5)에서 이 차이(D₁)를, 단계(3)에서와 동일한 방식으로 결정된 그 다음 단일 분사 펄스의 실제 분사된 단일 분사 펄스 질량으로 전달한다. 그런 다음 설정점 질량과 실제 질량 사이의 비교를 다시 수행하고, 여기서 차이(D₂)를 얻는다. 그런 다음 이 차이를 그 다음 단일 분사 펄스의 단일 분사 펄스 질량으로 다시 전달한다.

방법은 마지막에서 두 번째 단일 분사 펄스까지 이러한 방식으로 수행된다. 그런 다음 단계(6)에 따라 결정된 남아 있는 차이(D_{n - 1})를 단계(7)에서 최종 단일 분사 펄스의 단일 분사 펄스 질량으로 전달한다. 이에 따라 전체적으로 다중 분사의 총 분사 질량을 얻고, 이를 통해 동작 사이클당 연료 질량의 총 수량을 개선된 공차로 달성할 수 있다. 최종 단일 분사의 분사 동작은 도면에서 8로 표시된다.

본 명세서에 설명되고 제시된 예시적인 실시예는 예를 들어 8개의 단일 분사 동작을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 단일 분사 펄스의 경우 5%의 분사 질량의 차이(D₁)가 결정되면 이 5%의 차이가 제2 펄스에 적용된다. 제2 펄스의 경우 4%의 차이가 결정되면, 4%가 제3 펄스에 적용되고, 이는, 예를 들어, 마지막에서 두 번째 펄스(7번째 펄스)의 경우 1%의 차이가 남을 때까지 계속된다. 그런 다음 이 차이는 8번째 펄스로 전달되어 이러한 방식으로 총 분사 질량에 대해 원하는 보상을 달성한다.

Claims (4)

1. 내연 엔진의 연료 분사기의 다중 분사 동작 동안 동작 사이클당 총 분사 질량을 제어하는 방법으로서,
   다중 분사의 단일 분사 펄스의 단일 수량 신호를 결정하는 단계(1);
   상기 단일 수량 신호로부터 단일 분사 펄스의 각각의 분사 질량(단일 분사 펄스 설정점 질량)을 계산하는 단계(2);
   상기 내연 엔진의 동작 파라미터를 사용하여 제1 단일 분사 펄스의 실제 분사된 단일 분사 펄스 질량(제1 단일 분사 펄스 실제 질량)을 측정하는 단계(3);
   상기 제1 단일 분사 펄스의 설정점 질량과 실제 질량 사이의 분사 질량 차이(D₁)를 결정하는 단계(4);
   상기 내연 엔진의 동작 파라미터를 사용하여 추가 단일 분사 펄스의 실제 분사된 단일 분사 펄스 질량을 측정하는 단계;
   상기 차이(D₁)를 상기 추가 단일 분사 펄스의 실제로 분사된 단일 분사 펄스 질량으로 전달하는 단계; 및
   상기 추가 단일 분사 펄스의 단일 분사 펄스 설정점 질량에 대해 남아 있는 차이를 결정하는 단계
   를 포함하되, 마지막에서 두 번째 단일 분사 펄스까지 대응하는 차이를 결정하고(6) 전달하고, 이렇게 얻어진 마지막에서 두 번째 단일 분사 펄스에 남아 있는 차이(D_n-1)를 다중 분사의 최종 단일 분사 펄스의 단일 분사 펄스 실제 질량으로 전달하는(7), 동작 사이클당 총 분사 질량을 제어하는 방법.
2. 제1항에 있어서, 동작 사이클당 총 분사 질량의 제어에 더하여 상기 단일 분사 펄스의 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 동작 사이클당 총 분사 질량을 제어하는 방법.
3. 제2항에 있어서, 코일 분사기 등에서 수량 등화를 위한 제어 방법인 것을 특징으로 하는 동작 사이클당 총 분사 질량을 제어하는 방법.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 오토 사이클 엔진에 사용되는 것을 특징으로 하는 동작 사이클당 총 분사 질량을 제어하는 방법.