KR102675591B1 - Injector Open Time Learning Method and Device - Google Patents
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Abstract
내연기관에 장착되는 인젝터의 열림시간을 학습하는 방법이 개시된다. 본 발명에 따른 인젝터 열림시간 학습 방법은, (a) 학습 개시 명령이 인가되면, 3개로 분할 설정된 인젝터 분사명령시간 각 구간에서 동일한 압력으로 연료 분할분사명령을 한차례씩 인가하여 구간별 1차 인젝터 열림시간을 검출하는 1차 인젝터 열림시간 검출단계와, (b) 상기 (a) 단계에서 수행된 구간별 분사명령시간과 겹치지 않는 다른 분사명령시간에 상기 (a) 단계에서와 동일한 압력 조건으로 3개의 구간에서 연료 분할분사명령을 한차례씩 인가하여 구간별 2차 인젝터 열림시간을 검출하는 2차 인젝터 열림시간 검출단계와, (c) 상기 (a) 단계 및 (b) 단계에서 수행된 구간별 분사명령시간과 겹치지 않는 또 다른 분사명령시간에 상기 (a) 단계에서와 동일한 압력조건으로 3개의 구간에서 연료 분할분사명령을 한차례씩 인가하여 구간별 3차 인젝터 열림시간을 검출하는 3차 인젝터 열림시간 검출단계; 및 (d) 상기 (a) 내지 (c) 각 단계에서 3개씩 검출된 인젝터 열림시간 정보들을 사전에 입력된 인젝터 열림시간 추세 모델에 적용하여 예측식을 도출하고 도출된 예측식을 인젝터 열림시간 학습치로 저장하는 학습단계를 포함할 수 있다.A method for learning the opening time of an injector mounted on an internal combustion engine is disclosed. The injector opening time learning method according to the present invention is (a) when the learning start command is applied, the fuel split injection command is applied once at the same pressure in each section of the injector injection command time divided into three sections to open the primary injector for each section. A primary injector opening time detection step for detecting time, and (b) three injection commands under the same pressure conditions as in step (a) at a different injection command time that does not overlap with the section-specific injection command time performed in step (a). A secondary injector opening time detection step of detecting the secondary injector opening time for each section by applying a fuel split injection command once in each section, and (c) a section-specific injection command performed in steps (a) and (b) above. At another injection command time that does not overlap with the time, a fuel split injection command is applied once in three sections under the same pressure conditions as in step (a) above to detect the 3rd injector opening time for each section. 3rd injector opening time detection step; and (d) applying the three injector opening time information detected in each step (a) to (c) to the pre-entered injector opening time trend model to derive a prediction equation, and learning the injector opening time using the derived prediction equation. It may include a learning step of saving as a value.
Description
본 발명은 인젝터 열림시간 학습 방법 및 장치에 관한 것으로, 특히 연료 분사를 위해 내연기관에 장착되는 인젝터의 열림시간을 학습하는 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method and device for learning the opening time of an injector, and particularly to a method and device for learning the opening time of an injector mounted on an internal combustion engine for fuel injection.
내연기관에서 인젝터의 역할은 모든 주행 상태 동안, ECU에 의해 계산된 정확한 양의 연료를 분사하는데 있다. 우수한 연료 미립자화 및 응결 손실의 최소화를 위해서, 인젝터에는 흡기 밸브까지의 엔진 특정 거리 및 분사각이 구축되어 있다. 인젝터는 솔레노이드 밸브 형태로 구성되어 ECU 명령에 따라 전자적으로 작동된다. The role of the injector in an internal combustion engine is to inject the correct amount of fuel calculated by the ECU during all driving conditions. For excellent fuel atomization and minimal condensation losses, the injectors are built with engine-specific distances and injection angles to the intake valves. The injector is configured in the form of a solenoid valve and is operated electronically according to ECU commands.
인젝터를 개폐하기 위해 ECU는 센서 데이터 및 주행 상태를 분석하여 전기 신호를 산출하고, 산출된 전기 신호를 인젝터에 전달한다. 이러한 인젝터는 일반적으로, 솔레노이드 권선, 니들 제트 가이드 및 솔레노이드 전기자를 갖는 니들 제트, 복원 스프링 등으로 구성된다. To open and close the injector, the ECU analyzes sensor data and driving conditions, calculates an electrical signal, and delivers the calculated electrical signal to the injector. These injectors generally consist of a solenoid winding, a needle jet with a needle jet guide and a solenoid armature, a restoring spring, etc.
ECU가 상기 솔레노이드 권선에 전압을 보내면, 니들 제트는 지지 상태에서 들어올려져 연료 분사홀을 개방시킴으로써 연료가 엔진 내부로 공급될 수 있으며, 전압이 차단되면 상기 복원 스프링이 니들 제트를 제자리로 복귀시켜 연료 분사홀을 막는다. 여기서 열려 있는 인젝터에 의한 정확한 연료의 유동은 정밀한 분사홀에 의해 구현될 수 있다.When the ECU sends voltage to the solenoid winding, the needle jet is lifted from the supported state to open the fuel injection hole so that fuel can be supplied into the engine. When the voltage is cut off, the restoration spring returns the needle jet to its original position and injects fuel. Block the spray hole. Here, accurate fuel flow by the open injector can be realized by precise injection holes.
각각의 주행 상태에 따라서 최적의 연소를 구현할 수 있는 정확한 양의 연료 분사를 위하여 ECU는, 연료 압력과 관련해서 인젝터의 개방 시간(분사명령시간)을 산출한다. 예를 들어, 100bar를 기준으로 정해진 인젝터의 시간당 유량(flow rate)으로 요구 연료량을 나눔으로써 인젝터의 개방 시간(분사명령시간)을 산출한다.In order to inject an accurate amount of fuel that can achieve optimal combustion according to each driving condition, the ECU calculates the injector opening time (injection command time) in relation to the fuel pressure. For example, the opening time (injection command time) of the injector is calculated by dividing the required fuel amount by the hourly flow rate of the injector, which is determined based on 100 bar.
그런데 ECU가 인젝터에 개방 명령을 인가하는 시점과 ECU 명령에 따라 인젝터가 실제로 구동되어 개방되는 시점 사이에는 소정의 시간 차(인젝터 열림지연)가 필연적으로 발생한다. 이를 보통 인젝터 열림지연시간이라 하는데, 인젝터 열림지연시간만큼 인젝터에 개방 명령을 인가하는 타이밍을 보정해 줘야 원하는 양의 연료가 정확한 타이밍에 엔진 내부로 분사될 수 있다.However, a certain time gap (injector opening delay) inevitably occurs between the time when the ECU applies an open command to the injector and the time when the injector is actually driven and opened according to the ECU command. This is usually referred to as the injector opening delay time, and the timing of applying the opening command to the injector must be corrected by the injector opening delay time so that the desired amount of fuel can be injected into the engine at the correct timing.
종래 기술로서 인젝터 분사명령시간과 연료 압력별 인젝터 열림시간(열림이 감지된 시간)을 사전 시험(레퍼런스 인젝터를 이용한 사전 시험)을 통해 도출하여 테이블 형태로 레퍼런스 맵을 구축하고, 실제 엔진 구동 중 레퍼런스 맵에서 분사명령시간과 연료 압력에 매칭되는 인젝터 열림시간을 찾아내 이를 바탕으로 인젝터 개방 명령 인가시점을 조정하는 기술이 알려져 있다.As a conventional technology, the injector injection command time and the injector opening time (opening detected time) for each fuel pressure are derived through a preliminary test (preliminary test using a reference injector) to construct a reference map in the form of a table, and the reference map is used during actual engine operation. There is a known technology for finding the injector opening time matching the injection command time and fuel pressure on the map and adjusting the injector opening command application timing based on this.
도 1은 종래 레퍼런스 맵 구축을 위한 시험 데이터로서, 레퍼런스 인젝터 사양(다른 포인트 컬러로 표현됨)별 분사명령시간(단위 밀리 세컨드(ms))과 연료 압력(단위 바(bar)) 변화에 따른 인젝터 열림시간(단위 밀리 세컨드(ms))의 변화를 도식화한 시험 데이터이다.Figure 1 shows test data for constructing a conventional reference map, showing injection command time (unit milliseconds (ms)) and injector opening according to changes in fuel pressure (unit bar) for each reference injector specification (expressed in different point colors). This is test data that schematizes changes in time (unit: milliseconds (ms)).
도 1을 보면, 인젝터 열림시간은 연료 압력에 따라 선형적인 증가 특성을 보이는 것을 알 수 있다. 그리고 분사명령시간에 대해서는 특정 분사명령시간(데이터 상 약 0.2에서 0.25ms 사이)을 기준으로 그 이후에는 선형적인 특성을 보이고, 상기 특정 분사명령시간보다 짧은 분사명령시간에 대해서는 2차 곡선(포물선) 형태로 증가 특성을 보이는 것을 알 수 있다. Looking at Figure 1, it can be seen that the injector opening time shows a linear increase characteristic depending on the fuel pressure. In addition, the injection command time shows linear characteristics based on the specific injection command time (between about 0.2 and 0.25 ms in the data), and a quadratic curve (parabola) for the injection command time shorter than the specific injection command time. It can be seen that it shows an increasing characteristic in the form.
그러나 위와 같이 레퍼런스 맵을 이용하는 종래 방식은, 수많은 포인트에 대하여 사전 시험을 수행하여야 하므로 레퍼런스 맵 구축에 상당한 시간이 소요되고, 레퍼런스 인젝터를 사용하여 맵핑된 값을 사용함에 있어 실제 엔진에 장착되어 있는 인젝터와 레퍼런스 인젝터 간 제품 편차로 인한 제어 오차에 대응을 할 수 없다는 문제가 있다.However, the conventional method of using a reference map as described above requires a considerable amount of time to build a reference map because preliminary tests must be performed on numerous points, and when using values mapped using a reference injector, the injector mounted on the actual engine is used. There is a problem of not being able to respond to control errors due to product deviation between the and reference injectors.
피드백 제어와 학습 제어를 통해 획득된 학습값으로 레퍼런스 맵을 보정하는 방식을 통해 제어 오차를 줄일 수는 있다. 하지만 레퍼런스 맵을 기본적으로 활용하면서 학습 제어 기능이 추가될 경우, 실제 엔진 구동 중 개별 인젝터에 대하여 학습하고자 하는 포인트 수를 늘리면 그만큼 연산 부하가 커져 응답성이 저하되고, 학습하고자 하는 포인트 수가 줄면 학습값이 개별 인젝터의 특성을 제대로 반영하지 못해 피드백 제어의 정확성이나 정밀성이 떨어질 수 있다.Control error can be reduced by correcting the reference map with learning values obtained through feedback control and learning control. However, if a learning control function is added while using the reference map as a basic feature, increasing the number of points to learn for individual injectors during actual engine operation increases the computational load and reduces responsiveness, and if the number of points to learn decreases, the learning value The accuracy or precision of feedback control may be reduced because the characteristics of the individual injectors are not properly reflected.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 인젝터 특성(분사명령시간에 대하여 모든 인젝터에서 공통적으로 유지되는 열림시간 특성으로서, 특정 분사명령시간 이후에는 열림시간이 선형적으로 감소하는 특성을 보이고, 상기 특정 분사명령시간보다 짧은 분사명령시간에 대해서는 2차 곡선(포물선) 형태로 증가하는 특성)을 이용하여 소수의 학습 포인트에 대한 학습 정보만으로도 분사명령시간 전 구간에 걸쳐 해당 인젝터의 열림시간을 빠르고 정확하게 학습할 수 있는 인젝터 열림시간 학습 방법을 제공하고자 하는 것이다.The technical problem to be solved by the present invention is the injector characteristic (opening time characteristic that is commonly maintained in all injectors with respect to the injection command time, and the opening time shows a linear decrease after a specific injection command time, and the For injection command times shorter than the injection command time, the opening time of the injector can be learned quickly and accurately throughout the entire injection command time with only learning information about a small number of learning points using a quadratic curve (parabolic curve). The goal is to provide a method for learning the injector opening time.
과제의 해결 수단으로서 본 발명의 일 측면에 따르면,According to one aspect of the present invention as a means of solving the problem,
내연기관에 장착되는 인젝터의 열림시간을 학습하기 위한 방법으로서, As a method for learning the opening time of an injector mounted on an internal combustion engine,
(a) 학습 개시 명령이 인가되면, 3개로 분할 설정된 인젝터 분사명령시간 각 구간에서 동일한 압력으로 연료 분할분사명령을 한차례씩 인가하여 구간별 1차 인젝터 열림시간을 검출하는 1차 인젝터 열림시간 검출단계; (a) When the learning start command is applied, the primary injector opening time detection step is to detect the primary injector opening time for each section by applying the fuel split injection command once at the same pressure in each section of the injector injection command time divided into three sections. ;
(b) 상기 (a) 단계에서 수행된 구간별 분사명령시간과 겹치지 않는 다른 분사명령시간에 상기 (a) 단계에서와 동일한 압력 조건으로 3개의 구간에서 연료 분할분사명령을 한차례씩 인가하여 구간별 2차 인젝터 열림시간을 검출하는 2차 인젝터 열림시간 검출단계; (b) At a different injection command time that does not overlap with the section-specific injection command time performed in step (a), a fuel split injection command is applied once in three sections under the same pressure conditions as in step (a), thereby injecting fuel into each section. A secondary injector opening time detection step of detecting the secondary injector opening time;
(c) 상기 (a) 단계 및 (b) 단계에서 수행된 구간별 분사명령시간과 겹치지 않는 또 다른 분사명령시간에 상기 (a) 단계에서와 동일한 압력조건으로 3개의 구간에서 연료 분할분사명령을 한차례씩 인가하여 구간별 3차 인젝터 열림시간을 검출하는 3차 인젝터 열림시간 검출단계; 및(c) At another injection command time that does not overlap with the section-specific injection command time performed in steps (a) and (b), a fuel split injection command is issued in three sections under the same pressure conditions as in step (a). A tertiary injector opening time detection step of detecting the tertiary injector opening time for each section by applying it once; and
(d) 상기 (a) 내지 (c) 각 단계에서 3개씩 검출된 인젝터 열림시간 정보들을 사전에 입력된 인젝터 열림시간 추세 모델에 적용하여 예측식을 도출하고 도출된 예측식을 인젝터 열림시간 학습치로 저장하는 학습단계;를 포함하는 인젝터 열림시간 학습 방법을 제공한다.(d) The injector opening time information detected three times in each step (a) to (c) is applied to the pre-entered injector opening time trend model to derive a prediction equation, and the derived prediction equation is used as the injector opening time learning value. Provides an injector opening time learning method including a learning step of saving.
본 발명의 일 측면에 따른 학습 방법에서, 상기 (a) 단계에서의 학습 개시 명령은 기 입력된 주기로 차량 시동 온(On) 시 제어기가 출력하도록 설정될 수 있다.In the learning method according to one aspect of the present invention, the learning start command in step (a) may be set to be output by the controller when the vehicle is started at a pre-input period.
그리고 3개로 분할 설정된 상기 인젝터 분사명령시간 구간은, 최대 인젝터 분사명령시간을 포함하는 제1 구간과, 최소 인젝터 분사명령시간을 포함하는 제3 구간과, 상기 제1 구간과 제3 구간 사이의 제2 구간으로 구분될 수 있다.And the injector injection command time section divided into three sections includes a first section including the maximum injector injection command time, a third section including the minimum injector injection command time, and a third section between the first section and the third section. It can be divided into 2 sections.
여기서, 상기 제1 구간의 분사명령시간 전부는 연료 분사명령시간에 따른 인젝터 열림시간 특성상 연료 분사명령시간 변화에 따라 인젝터 열림시간이 선형적으로 변화하는 특성을 보이는 논 발라스틱(Non-Ballistic) 구간에 속할 수 있다.Here, the entire injection command time of the first section is a non-ballistic section in which the injector opening time changes linearly according to the change in the fuel injection command time due to the characteristics of the injector opening time according to the fuel injection command time. may belong to
또한, 상기 제3 구간의 분사명령시간 전부는 연료 분사명령시간에 따른 인젝터 열림시간 특성상 연료 분사명령시간 변화에 따라 인젝터 열림시간이 비선형적으로 급격히 변화하는 특성을 보이는 발라스틱(Ballistic) 구간에 속할 수 있다. In addition, all of the injection command times in the third section will belong to the ballistic section, which shows the characteristic of the injector opening time changing rapidly in a non-linear manner according to changes in the fuel injection command time due to the characteristics of the injector opening time according to the fuel injection command time. You can.
그리고, 상기 제2 구간의 분사명령시간 일부는 연료 분사명령시간에 따른 인젝터 열림시간 특성상 연료 분사명령시간 변화에 따라 인젝터 열림시간이 선형적으로 변화하는 특성을 보이는 논 발라스틱(Non-Ballistic) 구간에 속하고, 나머지 일부는 연료 분사명령시간에 따른 인젝터 열림시간 특성상 연료 분사명령시간 변화에 따라 인젝터 열림시간이 비선형적으로 급격히 변화하는 특성을 보이는 발라스틱(Ballistic) 구간에 속할 수 있다.In addition, part of the injection command time of the second section is a non-ballistic section in which the injector opening time changes linearly according to the change in the fuel injection command time due to the characteristics of the injector opening time according to the fuel injection command time. Some of the remaining sections may belong to the ballistic section, where the injector opening time changes rapidly and non-linearly according to changes in the fuel injection command time due to the characteristics of the injector opening time according to the fuel injection command time.
본 발명의 일 측면에 따른 학습 방법에서 상기 (d) 단계는,In the learning method according to one aspect of the present invention, step (d) is,
(d-1) 상기 제1 구간에서 검출된 3개의 인젝터 열림시간 정보에 대하여 분사명령시간 변화에 따른 변화율 평균값을 계산하는 단계;(d-1) calculating the average change rate according to the change in injection command time for the three injector opening time information detected in the first section;
(d-2) 상기 제1 구간에서 검출된 3개의 인젝터 열림시간 정보 중 가장 긴 분사명령시간에 대한 인젝터 열림시간 정보와 (a) 내지 (c) 단계에서 검출된 나머지 각 인젝터 열림시간 정보 사이의 변화율을 계산하고, 계산된 변화율 각각을 상기 (d-1)에서 계산된 변화율 평균값과 비교하는 단계;(d-2) Between the injector opening time information for the longest injection command time among the three injector opening time information detected in the first section and the remaining injector opening time information detected in steps (a) to (c) Calculating a rate of change and comparing each calculated rate of change with the average rate of change calculated in (d-1);
(d-3) 상기 (d-2) 단계에서의 변화율 비교결과에 따라, 상기 변화율 평균값 대비 일정 값 이상 큰 변화율을 갖는 인젝터 열림시간 정보들만을 따로 그룹핑하여 제2 그룹으로 설정하고, 나머지 정보들을 그룹핑하여 제1 그룹으로 설정하는 단계; (d-3) According to the change rate comparison result in step (d-2), only the injector opening time information with a change rate greater than a certain value compared to the change rate average value is separately grouped and set as a second group, and the remaining information is grouped separately. Grouping and setting as a first group;
(d-4) 상기 제2 그룹에 속한 인젝터 열림시간 정보를 상기 인젝터 열림시간 추세 모델 중 발라스틱(Ballistic) 구간에 대하여 사전에 입력되는 2차 함수 형태의 제2 사전 모델에 반영하여 상기 발라스틱 구간의 예측식을 도출하는 단계;(d-4) The injector opening time information belonging to the second group is reflected in a second dictionary model in the form of a quadratic function that is input in advance for the ballistic section of the injector opening time trend model to determine the ballistic Deriving a prediction equation for the section;
(d-5) 상기 제1 그룹에 속한 인젝터 열림시간 정보를 상기 인젝터 열림시간 추세 모델 중 논-발라스틱(Non-Ballistic) 구간에 대하여 사전에 입력되는 1차 함수 형태의 제1 사전 모델에 반영하여 상기 논-발라스틱 구간의 예측식을 도출하는 단계; 및(d-5) Reflecting the injector opening time information belonging to the first group in the first dictionary model in the form of a linear function that is input in advance for the non-ballistic section of the injector opening time trend model. deriving a prediction equation for the non-ballistic section; and
(d-6) 상기 (d-4) 단계 및 (d-5) 단계에서 도출된 각각의 예측식을 해당 구간의 인젝터 열림시간 학습치로 저장하는 단계;로 구성될 수 있다.(d-6) storing each prediction equation derived in steps (d-4) and (d-5) as a learning value of the injector opening time of the corresponding section.
여기서, 상기 발라스틱(Ballistic) 구간은 연료 분사명령시간에 따른 인젝터 열림시간 특성상 연료 분사명령시간 변화에 따라 인젝터 열림시간이 비선형적으로 급격히 변화하는 특성을 보이는 구간이며, 상기 논-발라스틱(Non-Ballistic) 구간은 연료 분사명령시간에 따른 인젝터 열림시간 특성상 연료 분사명령시간 변화에 따라 인젝터 열림시간이 선형적으로 변화하는 특성을 보이는 구간일 수 있다.Here, the ballistic section is a section in which the injector opening time changes rapidly non-linearly according to changes in the fuel injection command time due to the characteristics of the injector opening time according to the fuel injection command time, and the non-ballistic section -Ballistic) section may be a section in which the injector opening time changes linearly according to changes in the fuel injection command time due to the characteristics of the injector opening time according to the fuel injection command time.
또한 본 발명의 일 측면에 따른 학습 방법에서, 상기 (a) 내지 (c) 각 단계에서 3개의 분사명령시간 구간 각각에 대해 한차례씩 총 3번에 걸쳐 분할 분사되는 연료의 총합은 운전자의 출력 요구 및 차량 상태에 따라 제어기가 결정하는 목표 연료 분사량을 초과하지 않도록 설정될 수 있다.In addition, in the learning method according to one aspect of the present invention, the total amount of fuel divided and injected three times, once for each of the three injection command time sections in each step (a) to (c), is the driver's output demand. And it can be set not to exceed the target fuel injection amount determined by the controller depending on the vehicle condition.
또한 본 발명의 일측에 따른 학습 방법에서, 연료 분할분사명령 인가 시 상기 인젝터에 연료를 공급하는 연료 레일(Fuel rail) 내부의 압력 변화로부터 상기 인젝터 열림시간을 검출할 수 있다.Additionally, in the learning method according to one aspect of the present invention, the injector opening time can be detected from a change in pressure inside a fuel rail that supplies fuel to the injector when a fuel split injection command is applied.
과제의 해결 수단으로서 본 발명의 다른 측면에 따르면,According to another aspect of the present invention as a means of solving the problem,
내연기관에 장착되는 인젝터의 열림시간을 학습하기 위한 장치로서,A device for learning the opening time of an injector mounted on an internal combustion engine,
내연기관에 연료를 공급하는 인젝터; Injectors that supply fuel to the internal combustion engine;
상기 인젝터에 고압의 연료를 공급하는 연료 레일;a fuel rail that supplies high-pressure fuel to the injector;
상기 연료 레일의 압력을 변화를 검출하는 압력 센서; 및a pressure sensor that detects changes in pressure in the fuel rail; and
상기 인젝터를 통한 내연기관 내 연료 분사를 제어하고, 상기 압력 센서로부터 전달받은 정보에 기초하여 인젝터 열림시간을 검출하는 제어기;를 포함하며,A controller that controls fuel injection in the internal combustion engine through the injector and detects the injector opening time based on information received from the pressure sensor,
상기 제어기에는 상기 일 측면에 따른 인젝터 열림시간 학습 과정을 정해진 시퀀스에 따라 단계적으로 수행하도록 프로그래밍된 프로그램을 입력한 학습 전용 프로세서가 탑재되는 인젝터 열림시간 학습 장치를 제공한다.An injector opening time learning device is provided in which the controller is equipped with a learning processor that inputs a program programmed to perform the injector opening time learning process according to the above aspect step by step according to a predetermined sequence.
본 발명의 실시 예에 따르면, 인젝터 특성(특정 분사명령시간 이후에는 열림시간이 선형적으로 감소하는 특성을 보이고, 상기 특정 분사명령시간보다 짧은 분사명령시간에 대해서는 2차 곡선 형태로 증가 특성)을 이용함으로써, 소수의 학습 포인트에 대한 학습 정보만으로도 분사명령시간 전 구간에 걸쳐 해당 인젝터의 열림시간을 빠르고 정확하게 학습할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the injector characteristics (the opening time shows a linear decrease after a specific injection command time, and an increase characteristic in the form of a quadratic curve for an injection command time shorter than the specific injection command time) By using this, it is possible to quickly and accurately learn the opening time of the corresponding injector over the entire injection command time using only learning information about a small number of learning points.
또한, 사전에 입력된 인젝터 열림시간 추세 모델로부터 실제 학습을 통해 정확도 높은 예측 모델을 도출하여 피드백 제어에 활용되도록 함으로써, 동일 사양의 인젝터라도 제작 편차에 따라 조금씩 달라지는 개별 인젝터의 특성(열림시간 특성)을 제대로 반영할 수 있어서 인젝터 피드백 제어에 대한 정확성을 향상시킬 수 있고, 그 결과 날로 강화되는 배기가스 규제에 대응을 할 수 있다. In addition, by deriving a high-accuracy prediction model through actual learning from a pre-entered injector opening time trend model and using it for feedback control, the characteristics of individual injectors (opening time characteristics) vary slightly depending on manufacturing deviation even for injectors with the same specifications. can be properly reflected, improving the accuracy of injector feedback control, and as a result, responding to increasingly stringent exhaust gas regulations.
도 1은 종래 레퍼런스 맵 구축을 위한 시험 데이터.
도 2는 인젝터 분사명령시간과 연료 압력별 인젝터 열림시간의 변화 추이를 추세선 형태로 도시한 그래프.
도 3은 본 발명의 일 측면에 따른 인젝터 열림시간 학습 방법을 설명하기 위해 전체적인 학습 과정을 나타내는 흐름도.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 일 측면에 따른 인젝터 열리시간 학습 방법에서 분사명령시간별 인젝터 열림시간을 검출하는 과정을 설명하기 위한 예시도.
도 7은 도 4 내지 도 6에 예시된 정보들을 이용하여 예측식(예측 모델)을 도출하는 과정을 설명하기 위한 예시도.
도 8은 특정 연료 압력에 대한 열림시간 학습 완료 후 다른 연료 압력에 대하여 추가적으로 수행되는 인젝터 열림시간을 학습을 설명하기 위한 예시도.
도 9는 전술한 일련의 학습(인젝터 열림시간 학습)을 수행하는 본 발명의 다른 측면에 따른 인젝터 열림시간 학습 장치의 개략도.1 shows test data for constructing a conventional reference map.
Figure 2 is a graph showing the change in injector injection command time and injector opening time according to fuel pressure in the form of a trend line.
Figure 3 is a flow chart showing the overall learning process to explain the injector opening time learning method according to one aspect of the present invention.
Figures 4 to 6 are exemplary diagrams for explaining the process of detecting the injector opening time for each injection command time in the injector opening time learning method according to one aspect of the present invention.
Figure 7 is an example diagram for explaining the process of deriving a prediction equation (prediction model) using the information illustrated in Figures 4 to 6.
Figure 8 is an example diagram for explaining injector opening time learning that is additionally performed for other fuel pressures after completing the opening time learning for a specific fuel pressure.
Figure 9 is a schematic diagram of an injector opening time learning device according to another aspect of the present invention that performs the above-described series of learning (injector opening time learning).
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described.
본 발명을 설명함에 있어 이하 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. In describing the present invention, terms used in the following specification are only used to describe specific embodiments and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.
또한, 본 명세서에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In addition, in this specification, terms such as "include" or "have" are intended to designate the presence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but are intended to indicate the presence of one or more other It should be understood that this does not exclude in advance the presence or addition of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
더하여, 명세서에 기재된 "…부", "…유닛", "…모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.In addition, terms such as “…unit,” “…unit,” and “…module” used in the specification refer to a unit that processes at least one function or operation, which may be implemented by hardware or software or a combination of hardware and software. You can.
첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일한 구성 요소에 대해서는 동일도면 참조부호를 부여하기로 하며 동일 구성에 대한 중복된 설명은 생략하기로 한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.In the description with reference to the accompanying drawings, identical drawing reference numerals will be assigned to identical components, and duplicate descriptions of identical components will be omitted. Also, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of related known technologies may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted.
도 2는 앞선 도 1의 시험 데이터에서의 인젝터 분사명령시간과 연료 압력별 인젝터 열림시간의 변화 추이를 추세선 형태로 추출하여 간략히 도시한 그래프로서, 도 2의 (a)는 인젝터 분사명령시간과 연료 압력 변화에 따른 인젝터 열림시간의 변화 추이를 3차원 형태로 도시한 그래프이고, 도 2의 (b)는 도 2의 (a)에서 특정 연료 압력에 대하여 인젝터 분사명령시간 변화에 따른 인젝터 열림시간의 변화 추이를 나타낸 2차원 그래프이다.Figure 2 is a graph briefly showing the change in injector injection command time and injector opening time according to fuel pressure in the test data of Figure 1, extracted in the form of a trend line, and (a) in Figure 2 is the injector injection command time and fuel It is a graph showing the change in injector opening time according to pressure change in a three-dimensional form, and Figure 2(b) shows the injector opening time according to the change in injector injection command time for a specific fuel pressure in Figure 2(a). It is a two-dimensional graph showing the change trend.
참고로, 도 2에서 분사명령시간의 단위는 밀리 세컨드(ms)이며, 연료 압력의 단위는 바(bar)이다. 그리고 분사명령시간 및 연료 압력의 변화에 따른 인젝터 열림시간(열림이 감지된 시간)의 단위는 밀리 세컨드(ms)이다.For reference, in FIG. 2, the unit of injection command time is milliseconds (ms), and the unit of fuel pressure is bar. And the unit of injector opening time (the time when opening is detected) according to changes in injection command time and fuel pressure is milliseconds (ms).
도 2를 참조하면, 인젝터의 열림시간의 프로파일은 연료 압력의 변화에 따라 선형적인 증가 특성을 보이는 것을 알 수 있다(도 2의 (a) 참조). 그리고 분사명령시간에 대해서는 특정 분사명령시간 대를 기준으로 그 이후에는 선형적인 특성을 보이고, 특정 분사명령시간보다 짧은 분사명령시간에 대해서는 2차 곡선(포물선) 형태로 증가 특성을 보이는 것을 알 수 있다. Referring to FIG. 2, it can be seen that the profile of the injector opening time shows a linear increase characteristic according to changes in fuel pressure (see (a) of FIG. 2). In addition, the injection command time shows linear characteristics after the specific injection command time, and increases in the form of a quadratic curve (parabola) for injection command times shorter than the specific injection command time. .
이러한 특성은 사양에 상관 없이 인젝터마다 유지되는 특성으로서 추세에 대한 모델링이 가능하며 이러한 추세 모델링을 활용하면, 레퍼런스 맵 방식의 종래 기술 대비 데이터 저장 부하는 크게 줄이면서도, 실제 엔진에 장착된 인젝터의 특성(동일 사양의 제품임에도 제작 편차에 따라 달라지는 개별 인젝터 특성)이 신속하게 제어에 반영될 수 있어 보다 정확한 인젝터 제어가 수행될 수 있다.These characteristics are characteristics that are maintained for each injector regardless of specifications, and trend modeling is possible. By utilizing this trend modeling, the data storage load is greatly reduced compared to the conventional technology of the reference map method, while the characteristics of the injectors mounted on the actual engine are improved. (Individual injector characteristics that vary depending on manufacturing variations even for products with the same specifications) can be quickly reflected in the control, allowing more accurate injector control.
이에 본 발명은 도 2의 (b)와 같은 인젝터 열림시간 프로파일의 인젝터 열림시간의 변화 추세로부터 그 추세 특성을 포함하는 수식 형태의 사전 추세 모델을 도출하여 입력하고, 실제 엔진 구동 중 학습을 통해 획득된 실측 정보를 사전 추세 모델에 반영하여 예측 모델을 도출하거나 보완(업데이트)함으로써, 실제 인젝터 특성이 반영된 정확한 열림시간에 관한 정보가 제공될 수 있도록 한다..Accordingly, the present invention derives and inputs a dictionary trend model in the form of a formula containing the trend characteristics from the change trend of the injector opening time of the injector opening time profile as shown in (b) of Figure 2, and obtains it through learning during actual engine operation. By reflecting the actual measurement information in the preliminary trend model to derive or supplement (update) the prediction model, information on the accurate opening time that reflects the actual injector characteristics can be provided.
여기서, 인젝터 열림시간 프로파일로부터의 추세 모델링 통해 사전에 입력되는 인젝터 열림시간 추세 모델은, 도 2의 (b)를 통해 알 수 있는 바와 같이 인젝터 분사명령시간에 대하여 인젝터 열림시간의 변화 특성이 크게 두 가지 양상으로 나타나는 점을 고려했을 때, 분사명령시간에 대하여 두 개의 구간으로 나뉘어 사전에 각 구간에 하나씩 입력될 수 있다.Here, the injector opening time trend model, which is input in advance through trend modeling from the injector opening time profile, has a significantly different change characteristic of the injector opening time with respect to the injector injection command time, as can be seen through (b) of FIG. 2. Considering that it appears in two different ways, the injection command time can be divided into two sections and entered in advance, one for each section.
이하, 본 발명에서는 상기 두 개의 구간을 '논 발라스틱(Non-Ballistic) 구간'과 '발라스틱(Ballistic) 구간'으로 구분하여 지칭하기로 한다. Hereinafter, in the present invention, the two sections will be referred to separately as a 'Non-Ballistic section' and a 'Ballistic section'.
논 발라스틱 구간은 연료 분사명령시간에 따른 인젝터 열림시간 특성상 연료 분사명령시간 변화에 따라 인젝터 열림시간이 선형적으로 변화하는 특성을 보이는 구간(S1)을 지칭하고, 발라스틱 구간은 연료 분사명령시간에 따른 인젝터 열림시간 특성상 연료 분사명령시간 변화에 따라 인젝터 열림시간이 비선형적으로 급격히 변화하는 특성을 보이는 구간(S2)을 지칭한다(도 2의 (b) 참조). The non-ballistic section refers to a section (S1) in which the injector opening time changes linearly according to changes in the fuel injection command time due to the characteristics of the injector opening time according to the fuel injection command time, and the ballistic section is the fuel injection command time. Due to the characteristics of the injector opening time, it refers to a section (S2) in which the injector opening time shows a characteristic of rapidly changing non-linearly according to changes in the fuel injection command time (see (b) of Figure 2).
사전에 두 개의 구간으로 나뉘어 각 구간에 하나씩 입력되는 인젝터 열림시간 추세 모델 중 상기 논 발라스틱 구간에(S1) 대하여 입력되는 사전 추세 모델은 바람직하게, 1차 함수 형태(f(x)=ax+b, 논 발라스틱 구간에서의 열림시간 변화 추세를 반영)로 입력되고, 발라스틱 구간(S2)에 대하여는 2차 함수 형태(f(x)=ax2+bx+c)로 사전 추세 모델이 입력될 수 있다.Among the injector opening time trend models that are divided into two sections in advance and inputted one by one for each section, the prior trend model input for the non-ballistic section (S1) preferably has the form of a linear function (f(x)=ax+ b, reflecting the trend of change in opening time in the non-ballistic section), and for the ballistic section (S2), a prior trend model is input in the form of a quadratic function (f(x)=ax 2 +bx+c) It can be.
이처럼 인젝터의 특성(분사명령시간에 대하여 인젝터 열림시간이 특정 추세로 변화하는 특성)을 반영하여 사전에 인젝터 열림시간 추세 모델이 입력되어 있음을 바탕으로, 이하 본 발명의 실시 예에 따른 인젝터 열림시간 학습 방법에 대해 살펴보기로 한다.In this way, based on the fact that the injector opening time trend model is input in advance by reflecting the characteristics of the injector (characteristics in which the injector opening time changes in a specific trend with respect to the injection command time), the injector opening time according to the embodiment of the present invention is hereinafter Let's take a look at learning methods.
도 3은 본 발명의 일 측면에 따른 인젝터 열림시간 학습 방법을 설명하기 위해 전체적인 학습 과정을 나타내는 흐름도이다.Figure 3 is a flowchart showing the overall learning process to explain the injector opening time learning method according to one aspect of the present invention.
본 발명의 일 측면에 따른 인젝터 열림시간 학습 방법은, 계획된 연료량을 엔진 내에 공급하기 위한 연료분사명령을 인젝터에 한번에 인가하지 않고, 서로 다른 분사명령시간(인젝터 통전시간)으로 여러 번, 바람직하게는 3번에 걸쳐 분할 분사명령을 인가하여 각 분사명령시간에 대한 인젝터 열림시간을 검출하되, 이러한 과정을 수 회, 바람직하게는 3회 반복하는 과정을 포함한다.In the injector opening time learning method according to one aspect of the present invention, the fuel injection command for supplying the planned amount of fuel into the engine is not applied to the injector at once, but several times at different injection command times (injector energization time), preferably. A split injection command is applied three times to detect the injector opening time for each injection command time, and this process is repeated several times, preferably three times.
또한, 위와 같은 과정(계획된 연료량을 엔진 내에 공급하기 위한 연료분사명령을 한번에 인가하지 않고 3번에 나누어 인젝터에 인가하는 과정을 3회 반복)을 통해 검출된 정보들을 이용하여 사전에 입력된 인젝터 열림시간 추세 모델로부터 예측 모델(예측식)을 도출(또는 이미 도출된 예측 모델을 보완(업데이트))하는 과정을 포함할 수 있다. In addition, the pre-entered injector is opened using the information detected through the above process (the process of applying the fuel injection command to the injector in three parts, rather than all at once, is repeated three times) to supply the planned amount of fuel into the engine. It may include the process of deriving a prediction model (prediction equation) from a time trend model (or supplementing (updating) an already derived prediction model).
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 측면에 따른 학습 방법은 크게, 1차 인젝터 열림시간 검출단계(S100), 2차 인젝터 열림시간 검출단계(S200), 3차 인젝터 열림시간 검출단계(S200) 및 이들 단계를 거쳐 검출된 정보들을 이용하여 사전에 입력된 인젝터 열림시간 추세 모델로부터 예측 모델(예측식)을 도출하고 도출된 예측 모델을 열림시간 학습치로 저장하는 학습단계(S400)로 구성될 수 있다.Referring to Figure 3, the learning method according to one aspect of the present invention is largely divided into a first injector opening time detection step (S100), a second injector opening time detection step (S200), and a third injector opening time detection step (S200). and a learning step (S400) of deriving a prediction model (prediction equation) from a pre-entered injector opening time trend model using the information detected through these steps and storing the derived prediction model as an opening time learning value. there is.
도 4 내지 도 6의 예시도를 참조하여 S100 내지 S300 단계를 보다 자세히 살펴보기로 한다. 도 4는 1차 인젝터 열림시간 검출과 관련한 예시도로서, 인젝터에 분사명령을 한번에 인가하지 않고 구간별로 나누어 인가했을 때 분사명령시간에 따른 열림시간 변화를 나태는 예시도이며, 도 5와 도 6은 각각 2차와 3차 인젝터 열림시간 검출과 관련한 예시도이다.Let's look at steps S100 to S300 in more detail with reference to the example diagrams of FIGS. 4 to 6. Figure 4 is an example diagram related to detection of the primary injector opening time, and is an example diagram showing the change in opening time according to the injection command time when the injection command is applied to the injector in sections rather than all at once, Figures 5 and 6 is an example diagram related to detection of the 2nd and 3rd injector opening times, respectively.
제어기의 학습 개시 명령에 따라 S100 단계에서는 도 4의 예시와 같이, 사전에 3개로 분할 설정된 인젝터 분사명령시간 각 구간에서 동일한 압력으로 연료 분할분사명령을 한차례씩 인가한다(1st, 2nd, 3rd). 그리고 해당 연료 분할분사명령에 따라 사전에 3개로 분할 설정된 각 구간별 1차 인젝터 열림시간을 검출하여 그 검출된 정보(인젝터 열림시간)을 기록 또는 저장할 수 있다.In accordance with the controller's learning start command, in step S100, as shown in the example of FIG. 4, a fuel split injection command is applied once at the same pressure in each section of the injector injection command time set in advance (1st, 2nd, 3rd). In addition, according to the fuel split injection command, the primary injector opening time for each section divided into three sections can be detected and the detected information (injector opening time) can be recorded or stored.
여기서, 학습 개시 명령은 기 입력된 주기로 차량 시동 온(On) 시 제어기가 출력하도록 설정될 수 있으며, 사전에 3개로 분할 설정되는 상기 인젝터 분사명령시간 구간은, 최대 인젝터 분사명령시간(도면상 약 0.6ms)을 포함하는 제1 구간(A1)과, 최소 인젝터 분사명령시간(도면상 약 0.1ms)을 포함하는 제3 구간(A3)과, 제1 구간(A1)과 제3 구간(A3) 사이의 제2 구간(2)으로 구분될 수 있다.Here, the learning start command can be set to be output by the controller when the vehicle is started at a pre-entered cycle, and the injector injection command time section, which is divided into three sections in advance, is the maximum injector injection command time (approx. A first section (A1) including 0.6 ms), a third section (A3) including the minimum injector injection command time (about 0.1 ms in the drawing), and a first section (A1) and a third section (A3) It can be divided into a second section (2).
바람직하게는, 제1 구간의 분사명령시간 전부는 앞서 설명한 논 발라스틱(Non-Ballistic) 구간에 속할 수 있으며, 제3 구간의 분사명령시간 전부는 앞서 설명한 발라스틱(Ballistic) 구간에 속할 수 있다. 그리고 제2 구간의 분사명령시간은 일부가 상기 논 발라스틱(Non-Ballistic) 구간에 속하고, 나머지 일부가 상기 발라스틱(Ballistic) 구간에 속하도록 설정될 수 있다.Preferably, all of the injection command time of the first section may belong to the non-ballistic section described above, and all of the injection command time of the third section may belong to the ballistic section described above. . In addition, the injection command time of the second section may be set so that part of the injection command time belongs to the non-ballistic section and the remaining part belongs to the ballistic section.
참고로, 도면에 예시한 분사명령시간에 관한 수치(0.6, 0.3, 0.2 0.1ms 등)는 본 발명의 이해를 돕기 위해 예시한 수치일 뿐, 앞서 언급한 3개의 구간(A1, A2, A3)이 예시된 수치 범위로 한정되는 것이 아님을 밝혀 둔다. For reference, the values (0.6, 0.3, 0.2 0.1 ms, etc.) related to the injection command time shown in the drawing are only illustrative values to help understand the present invention, and the three sections (A1, A2, A3) mentioned above Please note that this is not limited to the illustrated numerical range.
S200 단계에서는 도 5의 예시와 같이, 전술한 S100 단계에서 수행된 구간(A1 내지 A3)별 분사명령시간과 겹치지 않는 다른 분사명령시간에 상기 S100 단계에서와 동일한 압력 조건으로 3개의 구간(A1 내지 A3)에서 연료 분할분사명령을 한차례씩 인가한다. 그리고 그에 따른 구간별 2차 인젝터 열림시간을 검출하고 그 검출된 정보(인젝터 열림시간)를 기록 또는 저장할 수 있다. In step S200, as shown in the example of FIG. 5, three sections (A1 to A3) are administered under the same pressure conditions as in step S100 at different injection command times that do not overlap with the injection command times for each section (A1 to A3) performed in step S100. In A3), the fuel split injection command is approved one by one. Then, the secondary injector opening time for each section can be detected and the detected information (injector opening time) can be recorded or stored.
S300 단계에서는 도 6의 예시와 같이, 상기 S100 단계 및 S200 단계에서 수행된 구간별 분사명령시간과 겹치지 않는 또 다른 분사명령시간에 상기 S100 단계에서와 동일한 압력조건으로 3개의 구간에서 연료 분할분사명령을 한차례씩 인가한다. 그리고 상기 S100 및 S200 단계와 마찬가지로 구간별 3차 인젝터 열림시간을 검출하고 그 검출된 정보를 기록 또는 저장할 수 있다.In the S300 step, as shown in the example of FIG. 6, a fuel split injection command is given in three sections under the same pressure conditions as in the S100 step at another injection command time that does not overlap with the section-specific injection command time performed in the S100 and S200 steps. Authorize once. And, similarly to steps S100 and S200, the 3rd injector opening time for each section can be detected and the detected information can be recorded or stored.
본 발명의 실시 예에 따른 학습 방법에서, 상기 S100 내지 S300 각 단계에서 3개의 분사명령시간 구간(A, A2, A3) 각각에 대해 한차례씩 총 3번에 걸쳐 분할 분사되는 연료의 총합은 운전자의 출력 요구 및 차량 상태에 따라 제어기에 의해 결정된 목표 연료 분사량을 초과하지 않도록 설정될 수 있다.In the learning method according to an embodiment of the present invention, the total amount of fuel divided and injected three times, once for each of the three injection command time sections (A, A2, A3) in each step S100 to S300, is the driver's It can be set not to exceed the target fuel injection amount determined by the controller depending on the output demand and vehicle condition.
그리고 인젝터 열림시간의 검출에는 인젝터에 연료를 공급하는 연료 레일(Fuel rail) 내부의 압력 변화를 전용 센서(예컨대, 레일압력센서)로 감지하여 그 감지된 정보를 이용하는 방법(분사명령에 따라 인젝터의 연료분사홀이 개방되면 연료 레일의 압력이 순간 큰 폭으로 감소됨), 또는 연료분사를 위해 인젝터에 인가되는 전류값과 피드백되는 전류값의 차이를 이용하는 방법 등이 적용될 수 있다.In addition, the detection of the injector opening time involves detecting the pressure change inside the fuel rail that supplies fuel to the injector with a dedicated sensor (e.g., rail pressure sensor) and using the sensed information (the injector is activated according to the injection command). When the fuel injection hole is opened, the pressure of the fuel rail decreases significantly at an instant), or a method using the difference between the current value applied to the injector and the current value fed back for fuel injection can be applied.
S400 단계에서는 S100 내지 S300 각 단계에서 3개씩 검출된 인젝터 열림시간 정보들을 사전에 입력된 인젝터 열림시간 추세 모델(논 발라스틱 구간과 발락스틱 구간으로 나뉘어 입력된 추세 모델로서, 1차 함수식 형태 모델과 2차 함수식 형태의 모델)에 적용하여 예측식을 도출하고 도출된 예측식을 인젝터 열림시간 학습치로 저장할 수 있다.In the S400 stage, the injector opening time information detected three times in each stage from S100 to S300 is used to apply the injector opening time trend model inputted in advance (a trend model inputted divided into a non-ballistic section and a ballistic section, and a linear functional model and A prediction equation can be derived by applying the model in the form of a quadratic function equation, and the derived prediction equation can be saved as the injector opening time learning value.
S400 단계에서 수행되는 학습 과정에 대하여 이하 도 7을 참조하여 좀 더 자세히 살펴보기로 한다.The learning process performed in step S400 will be examined in more detail with reference to FIG. 7 below.
도 7은 앞선 과정(S100 내지 S300 )에서 획득된 정보들을 이용하여 예측식(예측 모델)을 도출하는 과정을 설명하기 위한 예시도이다.Figure 7 is an example diagram for explaining the process of deriving a prediction equation (prediction model) using information obtained in the previous process (S100 to S300).
도 7 및 앞선 도 3을 참조하면, S400 단계에서는 우선, 제1 구간(A1)에서 검출된 3개의 인젝터 열림시간 정보(도 7의 (a)에서 1st 분사 그룹에 속한 정보)들을 이용하여 이들의 변화율(도 7의 (a)에서 1st 분사 그룹에 속한 포인트 사이의 기울기에 해당)의 평균값을 계산한다(S402, 도 7의 (a)에 '평균 기울기'로 표시된 부분 참조). Referring to FIG. 7 and the previous FIG. 3, in step S400, first, using the three injector opening time information (information belonging to the 1st injection group in (a) of FIG. 7) detected in the first section (A1), their Calculate the average value of the rate of change (corresponding to the slope between points belonging to the 1st injection group in (a) of FIG. 7) (S402, refer to the part indicated as 'average slope' in (a) of FIG. 7).
다음, 제1 구간(A1)에서 검출된 3개의 인젝터 열림시간 정보(도 7의 (a)에서 1st 분사 그룹에 속한 정보) 중 가장 긴 분사명령시간에 대한 인젝터 열림시간 정보(도 7의 (b)에서 1번 포인트)와 S100 내지 S300 단계에서 검출된 나머지 각 인젝터 열림시간 정보(나머지 포인트) 사이의 변화율을 각각 계산하고, 계산된 변화율 각각을 상기 S402 단계에서 계산된 변화율 평균값과 비교한다(S404).Next, injector opening time information for the longest injection command time among the three injector opening time information (information belonging to the 1st injection group in (a) of FIG. 7) detected in the first section (A1) ((b) of FIG. 7 ), calculate the rate of change between point 1) and each remaining injector opening time information (remaining points) detected in steps S100 to S300, and compare each calculated rate of change with the average value of the rate of change calculated in step S402 (S404) ).
그런 다음, S404 단계에서의 변화율 비교결과에 따라, 변화율 평균값 대비 일정 값 이상 큰 변화율을 갖는 인젝터 열림시간 정보들과 그렇지 않은 인젝터 열림시간 정보들을 분리하여 그룹핑한다(S406). 바람직하게는, 변화율 평균값 대비 일정 값 이상 큰 변화율을 갖는 인젝터 열림시간 정보들을 제2 그룹으로 설정하고, 나머지 정보들을 제1 그룹으로 설정할 수 있다(도 7의 (b) 참조). Then, according to the change rate comparison result in step S404, injector opening time information that has a change rate greater than a certain value compared to the average change rate value is separated and grouped into injector open time information that does not (S406). Preferably, the injector opening time information having a change rate greater than a certain value compared to the average change rate value can be set to the second group, and the remaining information can be set to the first group (see (b) of FIG. 7).
다음, 제2 그룹에 속한 인젝터 열림시간 정보들을 이용하여 발라스틱 구간의 예측식(또는 예측 모델)을 도출한다(S407). 바람직하게는, 인젝터 열림시간 추세 모델 중 발라스틱(Ballistic) 구간에 대하여 사전에 입력되는 2차 함수 형태의 제2 사전 모델(f(x)=ax2+bx+c)로부터 상기 발라스틱 구간의 예측식(또는 예측 모델)을 도출할 수 있다. Next, a prediction equation (or prediction model) for the ballistic section is derived using the injector opening time information belonging to the second group (S407). Preferably, the ballistic section of the injector opening time trend model is calculated from a second dictionary model (f(x)=ax 2 +bx+c) in the form of a quadratic function that is input in advance for the ballistic section. A prediction equation (or prediction model) can be derived.
마찬가지로, 제1 그룹에 속한 인젝터 열림시간 정보들을 이용하여 상기 논-발라스틱 구간에 대해서도 예측식(또는 예측 모델)을 도출한다(S408). S408 단계에서는 인젝터 열림시간 추세 모델 중 논-발라스틱(Non-Ballistic) 구간에 대하여 사전에 입력되는 1차 함수 형태의 제1 사전 모델(f(x)=ax+b)에 반영하여 상기 논-발라스틱 구간의 예측식(또는 예측 모델)을 도출할 수 있다.Similarly, a prediction equation (or prediction model) is derived for the non-ballistic section using the injector opening time information belonging to the first group (S408). In step S408, the non-ballistic section of the injector opening time trend model is reflected in the first dictionary model (f(x)=ax+b) in the form of a linear function that is input in advance, and the non-ballistic section is reflected in the non-ballistic section of the injector opening time trend model. A prediction equation (or prediction model) for the ballistic section can be derived.
S407 및 S408 단계에서 인젝터 열림시간 정보들을 이용하여 각각의 구간(논 발라스틱 구간과 발라스틱 구간)에 대하여 사전에 입력된 인젝터 열림시간 추세 모델로부터 예측식(예측 모델)을 도출함에 있어서는, 공지된 최소자승법(Least Square Method)을 이용하여 사전 추세 모델(f(x)=ax+b 및 f(x)=ax2+bx+c)의 파라미터(a, b, c 등)를 결정하는 방법이 사용될 수 있다. In deriving a prediction equation (prediction model) from the injector opening time trend model input in advance for each section (non-ballistic section and ballistic section) using the injector opening time information in steps S407 and S408, the known There is a method of determining the parameters (a, b, c, etc.) of the prior trend model (f(x)=ax+b and f(x)=ax 2 +bx+c) using the least square method. can be used
여기서, 최소자승법(Least Square Method)은 모델의 파라미터를 구하기 위한 대표적인 방법 중 하나로서, 모델과 데이터와의 residual2의 합 또는 평균을 최소화하도록 파라미터를 결정하는 방법이다. 여기서 residual은 어떤 데이터가 추정된 모델로부터 얼마나 떨어진 값인가를 나타내는 용어이다.Here, the least square method is one of the representative methods for obtaining model parameters, and is a method of determining parameters to minimize the sum or average of residual 2 between the model and data. Here, residual is a term that indicates how far some data is from the estimated model.
마지막 과정으로서, S407 및 S408 단계를 통해 각 구간(발라스틱 구간과 논 발라스틱 구간)에 대한 예측식(또는 예측 모델)이 도출되면, 그 도출된 각각의 예측식(또는 예측 모델)을 해당 구간(발라스틱 구간과 논 발라스틱 구간)의 인젝터 열림시간 학습치로 각각 인식하고 이를 지정된 저장수단에 저장하는 과정이 수행될 수 있다(S409).As a final process, when the prediction equation (or prediction model) for each section (ballistic section and non-ballistic section) is derived through steps S407 and S408, each derived prediction equation (or prediction model) is applied to the corresponding section. A process of recognizing each injector opening time learning value (ballistic section and non-ballistic section) and storing it in a designated storage means can be performed (S409).
한편, 전술한 인젝터 열림시간 학습을 위한 연료 압력과 다른 연료 압력으로 연료를 분사하여 해당 연료 압력에 대한 인젝터 열림시간 학습을 수행함에 있어서는, 도 8의 예시와 같이 분할분사 시 두 번째 이후 분사(2nd, 3rd 분사)를 발라스틱 구간의 분사명령시간으로 제어하여 첫 번째 분사(1st 분사) 열림시간을 통해 상기한 논 발라스틱 구간과 발락스틱 구간의 예측식 각각에 대한 bias를 구하고 이를 반영하여 해당 연료 압력의 예측식(예측 모델)을 도출할 수 있다. Meanwhile, in performing injector opening time learning for the corresponding fuel pressure by injecting fuel with a fuel pressure different from the fuel pressure for learning the injector opening time described above, as in the example of FIG. 8, during split injection, the second subsequent injection (2nd) , 3rd injection) is controlled by the injection command time of the ballistic section, and through the opening time of the first injection (1st injection), the bias for each of the prediction equations for the non-ballistic section and the ballistic section is calculated, and this is reflected to determine the corresponding fuel A prediction equation (prediction model) for pressure can be derived.
도 9는 전술한 일련의 학습(인젝터 열림시간 학습)을 수행하는 본 발명의 다른 측면에 따른 인젝터 열림시간 학습 장치의 개략도이다.Figure 9 is a schematic diagram of an injector opening time learning device according to another aspect of the present invention that performs the above-described series of learning (injector opening time learning).
도 9을 참조하면, 본 발명의 다른 측면에 따른 인젝터 열림시간 학습 장치(1)는 내연기관에 장착되는 인젝터의 열림시간을 학습하기 위한 장치로서, 제어기(10)와, 상기 제어기(10)의 분사 명령에 따라 내연기관에 소정량의 연료를 공급하는 인젝터(20), 그리고 인젝터(20)에 고압의 연료를 공급하는 연료 레일(30) 및 연료 레일의 압력을 검출하여 제어기(10)에 전달하는 압력 센서(40)를 포함한다. Referring to FIG. 9, an injector opening
제어기(10)는 ECU(Electronic Control Unit)일 수 있으며, 인젝터(20)는 솔레노이드 형태로 구성되어 제어기(10)의 명령에 따라 전자적으로 작동될 수 있다. 제어기(10)는 각종 센서로부터 데이터를 수집하고 처리하여 차량의 주행 상태를 분석함으로써 필요한 연료 분사량과 연료 압력을 산출하고, 산출된 연료 분사량과 연료 압력에 맞춰 연료 분사가 행해지도록 상기 인젝터(20)를 제어할 수 있다. The
각각의 주행 상태에 따라서 최적의 연소를 구현할 수 있는 정확한 양의 연료 분사를 위하여 제어기(10)는, 연료 압력과 관련해서 인젝터(20)의 개방 시간(분사명령시간)을 산출할 수 있다. 예를 들어, 100bar를 기준으로 정해진 인젝터의 시간당 유량(flow rate)으로 요구 연료량을 나눔으로써 인젝터(20)의 개방 시간(분사명령시간)을 산출할 수 있다.In order to inject an accurate amount of fuel that can achieve optimal combustion according to each driving condition, the
제어기(10)는 또한, 압력 센서(40)의 검출 정보에 기초하여 인젝터(20)의 열림시간을 검출할 수 있다. 이는 연료 분사명령에 따라 인젝터의 연료분사홀이 개방되면 연료 레일(30)의 압력이 순간 큰 폭으로 감소되는 점을 이용한 방식으로서, 이러한 방식 외에도 연료분사를 위해 인젝터에 인가되는 전류값과 피드백되는 전류값의 차이를 이용한 방법 등을 비롯해 다양한 열림시간 검출방법이 적용될 수 있다.The
본 발명의 다른 측면에 따른 학습 장치에 적용되는 상기 제어기(10)에는 특히, 전술한 본 발명의 일 측면에 따른 인젝터 열림시간 학습 과정을 수행하기 위한 학습 전용 프로세서가 탑재될 수 있다. 이때 상기 학습 전용 프로세서에는 정해진 시퀀스에 따라 상기 인젝터 열림시간 학습 과정을 단계적으로 수행하도록 프로그래밍된 프로그램이 입력될 수 있다.In particular, the
레퍼런스 인젝터를 이용한 사전 시험을 통해 인젝터 분사명령시간과 연료 압력별 인젝터 열림시간(열림이 감지된 시간)을 도출하여 데이터화한 레퍼런스 맵을 이용하는 종래 기술은, 수많은 포인트에 대하여 사전 시험을 수행하여야 하므로 레퍼런스 맵 구축에 상당한 시간이 소요되고, 실차에 장착된 인젝터와 레퍼런스 인젝터 간 제품 편차로 인한 제어 오차에 대응이 어렵다는 문제가 있다.The prior art, which uses a reference map obtained by deriving the injector injection command time and the injector opening time (opening detected time) for each fuel pressure through a preliminary test using a reference injector, requires performing a preliminary test on numerous points, so the reference It takes a considerable amount of time to build the map, and there is a problem that it is difficult to respond to control errors due to product deviation between the injector mounted on the actual vehicle and the reference injector.
반면, 본 발명은 인젝터 특성(특정 분사명령시간 이후에는 열림시간이 선형적으로 감소하는 특성을 보이고, 상기 특정 분사명령시간보다 짧은 분사명령시간에 대해서는 2차 곡선 형태로 증가 특성)을 이용함으로써, 소수의 학습 포인트에 대한 학습 정보만으로도 분사명령시간 전 구간에 걸쳐 해당 인젝터의 열림시간을 빠르고 정확하게 학습할 수 있다.On the other hand, the present invention uses injector characteristics (the opening time shows a linear decrease after a specific injection command time, and increases in the form of a quadratic curve for an injection command time shorter than the specific injection command time). With only learning information about a small number of learning points, the opening time of the corresponding injector can be learned quickly and accurately throughout the entire injection command time.
또한, 사전에 입력된 인젝터 열림시간 추세 모델로부터 실제 학습을 통해 정확도 높은 예측 모델을 도출하여 피드백 제어에 활용되도록 함으로써, 동일 사양의 인젝터라도 제작 편차에 따라 조금씩 달라지는 개별 인젝터의 특성(열림시간 특성)을 제대로 반영할 수 있어서 인젝터 피드백 제어에 대한 정확성을 향상시킬 수 있고, 그 결과 날로 강화되는 배기가스 규제에 대응을 할 수 있다. In addition, by deriving a high-accuracy prediction model through actual learning from a pre-entered injector opening time trend model and using it for feedback control, the characteristics of individual injectors (opening time characteristics) vary slightly depending on manufacturing deviation even for injectors with the same specifications. can be properly reflected, improving the accuracy of injector feedback control, and as a result, responding to increasingly stringent exhaust gas regulations.
이상의 본 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.In the above detailed description of the present invention, only special embodiments thereof have been described. However, it should be understood that the present invention is not limited to the particular form mentioned in the detailed description, but rather is understood to include all modifications, equivalents and substitutes within the spirit and scope of the present invention as defined by the appended claims. It has to be.
1 : 인젝터 열림시간 학습 장치
10 : 제어기
20 : 인젝터
30 : 연료 레일
40 : 압력 센서1: Injector opening time learning device
10: controller
20: injector
30: fuel rail
40: pressure sensor
Claims (11)
(a) 학습 개시 명령이 인가되면, 3개로 분할 설정된 인젝터 분사명령시간 각 구간에서 동일한 압력으로 연료 분할분사명령을 한차례씩 인가하여 구간별 1차 인젝터 열림시간을 검출하는 1차 인젝터 열림시간 검출단계;
(b) 상기 (a) 단계에서 수행된 구간별 분사명령시간과 겹치지 않는 다른 분사명령시간에 상기 (a) 단계에서와 동일한 압력 조건으로 3개의 구간에서 연료 분할분사명령을 한차례씩 인가하여 구간별 2차 인젝터 열림시간을 검출하는 2차 인젝터 열림시간 검출단계;
(c) 상기 (a) 단계 및 (b) 단계에서 수행된 구간별 분사명령시간과 겹치지 않는 또 다른 분사명령시간에 상기 (a) 단계에서와 동일한 압력조건으로 3개의 구간에서 연료 분할분사명령을 한차례씩 인가하여 구간별 3차 인젝터 열림시간을 검출하는 3차 인젝터 열림시간 검출단계; 및
(d) 상기 (a) 내지 (c) 각 단계에서 3개씩 검출된 인젝터 열림시간 정보들을 이용하여 사전에 입력된 인젝터 열림시간 추세 모델로부터 예측식을 도출하고 도출된 예측식을 인젝터 열림시간 학습치로 저장하는 학습단계(S400);를 포함하는 인젝터 열림시간 학습 방법.
As a method for learning the opening time of an injector mounted on an internal combustion engine,
(a) When the learning start command is applied, the primary injector opening time detection step is to detect the primary injector opening time for each section by applying the fuel split injection command once at the same pressure in each section of the injector injection command time divided into three sections. ;
(b) At a different injection command time that does not overlap with the section-specific injection command time performed in step (a), a fuel split injection command is applied once in three sections under the same pressure conditions as in step (a), thereby injecting fuel into each section. A secondary injector opening time detection step of detecting the secondary injector opening time;
(c) At another injection command time that does not overlap with the section-specific injection command time performed in steps (a) and (b), a fuel split injection command is issued in three sections under the same pressure conditions as in step (a). A tertiary injector opening time detection step of detecting the tertiary injector opening time for each section by applying it once; and
(d) Derive a prediction equation from the injector opening time trend model input in advance using the three injector opening time information detected in each step (a) to (c) above, and use the derived prediction equation as the injector opening time learning value. Injector opening time learning method including a learning step (S400) of saving.
상기 (a) 단계에서의 학습 개시 명령은 기 입력된 주기로 차량 시동 온(On) 시 제어기가 출력하도록 설정된 인젝터 열림시간 학습 방법.
According to claim 1,
An injector opening time learning method in which the learning start command in step (a) is set to be output by the controller when the vehicle is started at a pre-input period.
3개로 분할 설정된 인젝터 분사명령시간 구간은,
최대 인젝터 분사명령시간을 포함하는 제1 구간(A1)과,
최소 인젝터 분사명령시간을 포함하는 제3 구간(A3)과,
상기 제1 구간과 제3 구간 사이의 제2 구간(A2)으로 구분되는 인젝터 열림시간 학습 방법.
According to claim 1,
The injector injection command time section is divided into three sections,
A first section (A1) including the maximum injector injection command time,
A third section (A3) including the minimum injector injection command time,
An injector opening time learning method divided into a second section (A2) between the first section and the third section.
상기 제1 구간(A1)의 분사명령시간 전부는 연료 분사명령시간에 따른 인젝터 열림시간 특성상 연료 분사명령시간 변화에 따라 인젝터 열림시간이 선형적으로 변화하는 특성을 보이는 논 발라스틱(Non-Ballistic) 구간(S1)에 속하는 인젝터 열림시간 학습 방법.
In clause 3
All of the injection command times in the first section (A1) are non-ballistic, in which the injector opening time changes linearly according to changes in the fuel injection command time due to the characteristics of the injector opening time according to the fuel injection command time. Injector opening time learning method belonging to section (S1).
상기 제3 구간(A3)의 분사명령시간 전부는 연료 분사명령시간에 따른 인젝터 열림시간 특성상 연료 분사명령시간 변화에 따라 인젝터 열림시간이 비선형적으로 급격히 변화하는 특성을 보이는 발라스틱(Ballistic) 구간(S2)에 속하는 인젝터 열림시간 학습 방법.
According to claim 3,
All of the injection command time of the third section (A3) is a ballistic section (Ballistic section) in which the injector opening time changes rapidly and non-linearly according to changes in the fuel injection command time due to the characteristics of the injector opening time according to the fuel injection command time. Injector opening time learning method belonging to S2).
상기 제2 구간(A2)의 분사명령시간 일부는 연료 분사명령시간에 따른 인젝터 열림시간 특성상 연료 분사명령시간 변화에 따라 인젝터 열림시간이 선형적으로 변화하는 특성을 보이는 논 발라스틱(Non-Ballistic) 구간(S1)에 속하고, 나머지 일부는 연료 분사명령시간에 따른 인젝터 열림시간 특성상 연료 분사명령시간 변화에 따라 인젝터 열림시간이 비선형적으로 급격히 변화하는 특성을 보이는 발라스틱(Ballistic) 구간(S2)에 속하는 인젝터 열림시간 학습 방법.
According to claim 3,
Part of the injection command time in the second section (A2) is non-ballistic, showing the characteristic that the injector opening time changes linearly according to the change in fuel injection command time due to the characteristics of the injector opening time according to the fuel injection command time. It belongs to the section (S1), and the remaining part is a ballistic section (S2) in which the injector opening time changes rapidly and non-linearly according to the change in the fuel injection command time due to the characteristics of the injector opening time according to the fuel injection command time. Injector opening time learning method belonging to.
상기 (d) 단계는,
(d-1) 상기 제1 구간에서 검출된 3개의 인젝터 열림시간 정보에 대하여 분사명령시간 변화에 따른 변화율 평균값을 계산하는 단계;
(d-2) 상기 제1 구간에서 검출된 3개의 인젝터 열림시간 정보 중 가장 긴 분사명령시간에 대한 인젝터 열림시간 정보와 (a) 내지 (c) 단계에서 검출된 나머지 각 인젝터 열림시간 정보 사이의 변화율을 계산하고, 계산된 변화율 각각을 상기 (d-1)에서 계산된 변화율 평균값과 비교하는 단계;
(d-3) 상기 (d-2) 단계에서의 변화율 비교결과에 따라, 상기 변화율 평균값 대비 일정 값 이상 큰 변화율을 갖는 인젝터 열림시간 정보들만을 따로 그룹핑하여 제2 그룹으로 설정하고, 나머지 정보들을 그룹핑하여 제1 그룹으로 설정하는 단계;
(d-4) 상기 제2 그룹에 속한 인젝터 열림시간 정보를 상기 인젝터 열림시간 추세 모델 중 발라스틱(Ballistic) 구간(S2)에 대하여 사전에 입력되는 2차 함수 형태의 제2 사전 모델에 반영하여 상기 발라스틱 구간의 예측식을 도출하는 단계;
(d-5) 상기 제1 그룹에 속한 인젝터 열림시간 정보를 상기 인젝터 열림시간 추세 모델 중 논-발라스틱(Non-Ballistic) 구간(S1)에 대하여 사전에 입력되는 1차 함수 형태의 제1 사전 모델에 반영하여 상기 논-발라스틱 구간의 예측식을 도출하는 단계; 및
(d-6) 상기 (d-4) 단계 및 (d-5) 단계에서 도출된 각각의 예측식을 해당 구간의 인젝터 열림시간 학습치로 저장하는 단계;로 구성되는 인젝터 열림시간 학습 방법.
According to claim 3,
In step (d),
(d-1) calculating the average change rate according to the change in injection command time for the three injector opening time information detected in the first section;
(d-2) Between the injector opening time information for the longest injection command time among the three injector opening time information detected in the first section and the remaining injector opening time information detected in steps (a) to (c) Calculating a rate of change and comparing each calculated rate of change with the average rate of change calculated in (d-1) above;
(d-3) According to the change rate comparison result in step (d-2), only the injector opening time information with a change rate greater than a certain value compared to the change rate average value is separately grouped and set as a second group, and the remaining information is grouped separately. Grouping and setting as a first group;
(d-4) Injector opening time information belonging to the second group is reflected in a second dictionary model in the form of a quadratic function that is input in advance for the ballistic section (S2) of the injector opening time trend model Deriving a prediction equation for the ballistic section;
(d-5) A first dictionary in the form of a linear function in which the injector opening time information belonging to the first group is input in advance for the non-ballistic section (S1) of the injector opening time trend model. Deriving a prediction equation for the non-ballistic section by reflecting it in the model; and
(d-6) storing each prediction equation derived in steps (d-4) and (d-5) as an injector opening time learning value for the corresponding section. An injector opening time learning method comprising:
상기 발라스틱(Ballistic) 구간(S2)은 연료 분사명령시간에 따른 인젝터 열림시간 특성상 연료 분사명령시간 변화에 따라 인젝터 열림시간이 비선형적으로 급격히 변화하는 특성을 보이는 구간이며,
상기 논-발라스틱(Non-Ballistic) 구간(S1)은 연료 분사명령시간에 따른 인젝터 열림시간 특성상 연료 분사명령시간 변화에 따라 인젝터 열림시간이 선형적으로 변화하는 특성을 보이는 구간인 인젝터 열림시간 학습 방법.
According to claim 7,
The ballistic section (S2) is a section in which the injector opening time changes rapidly and non-linearly according to changes in the fuel injection command time due to the characteristics of the injector opening time according to the fuel injection command time,
The non-ballistic section (S1) is an injector opening time learning section in which the injector opening time changes linearly according to changes in the fuel injection command time due to the characteristics of the injector opening time according to the fuel injection command time. method.
상기 (a) 내지 (c) 각 단계에서 3개의 분사명령시간 구간(A1, A2, A3) 각각에 대해 한차례씩 총 3번에 걸쳐 분할 분사되는 연료의 총합은 운전자의 출력 요구 및 차량 상태에 따라 제어기가 결정하는 목표 연료 분사량을 초과하지 않는 인젝터 열림시간 학습 방법.
According to claim 1,
In each stage (a) to (c), the total amount of fuel injected three times, once for each of the three injection command time sections (A1, A2, A3), is determined by the driver's power demand and vehicle condition. A method of learning injector opening time that does not exceed the target fuel injection amount determined by the controller.
연료 분할분사명령 인가 시 상기 인젝터에 연료를 공급하는 연료 레일(Fuel rail) 내부의 압력 변화로부터 상기 인젝터 열림시간을 검출하는 인젝터 열림시간 학습 방법.
According to claim 1,
An injector opening time learning method that detects the injector opening time from pressure changes inside a fuel rail that supplies fuel to the injector when a fuel split injection command is applied.
내연기관에 연료를 공급하는 인젝터;
상기 인젝터에 고압의 연료를 공급하는 연료 레일;
상기 연료 레일의 압력을 변화를 검출하는 압력 센서; 및
상기 인젝터를 통한 내연기관 내 연료 분사를 제어하고, 상기 압력 센서로부터 전달받은 정보에 기초하여 인젝터 열림시간을 검출하는 제어기;를 포함하며,
상기 제어기에는 상기 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 하나의 항에 기재된 인젝터 열림시간 학습 과정을 정해진 시퀀스에 따라 단계적으로 수행하도록 프로그래밍된 프로그램을 입력한 학습 전용 프로세서가 탑재되는 인젝터 열림시간 학습 장치.
A device for learning the opening time of an injector mounted on an internal combustion engine,
Injectors that supply fuel to the internal combustion engine;
a fuel rail that supplies high-pressure fuel to the injector;
a pressure sensor that detects changes in pressure in the fuel rail; and
A controller that controls fuel injection in the internal combustion engine through the injector and detects the injector opening time based on information received from the pressure sensor,
An injector opening time learning device wherein the controller is equipped with a dedicated learning processor that inputs a program programmed to carry out the injector opening time learning process described in any one of claims 1 to 10 step by step according to a predetermined sequence.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020230065822A KR102675591B1 (en) | 2023-05-22 | 2023-05-22 | Injector Open Time Learning Method and Device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020230065822A KR102675591B1 (en) | 2023-05-22 | 2023-05-22 | Injector Open Time Learning Method and Device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102675591B1 true KR102675591B1 (en) | 2024-06-13 |
Family
ID=91481288
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020230065822A KR102675591B1 (en) | 2023-05-22 | 2023-05-22 | Injector Open Time Learning Method and Device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102675591B1 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014181672A (en) | 2013-03-21 | 2014-09-29 | Denso Corp | Injection-quantity learning device |
| JP2014234923A (en) | 2013-06-05 | 2014-12-15 | 本田技研工業株式会社 | Solenoid valve driving controller |
| JP2021042699A (en) | 2019-09-10 | 2021-03-18 | 株式会社デンソー | Injection control device |
-
2023
- 2023-05-22 KR KR1020230065822A patent/KR102675591B1/en active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014181672A (en) | 2013-03-21 | 2014-09-29 | Denso Corp | Injection-quantity learning device |
| JP2014234923A (en) | 2013-06-05 | 2014-12-15 | 本田技研工業株式会社 | Solenoid valve driving controller |
| JP2021042699A (en) | 2019-09-10 | 2021-03-18 | 株式会社デンソー | Injection control device |
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