KR20140009077A - 내연 기관에서의 연료 주입 제어 - Google Patents

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Abstract

내연 기관에서 연료 주입을 제어하는 방법이 제공된다. 각 주입기 이벤트에 대하여, 구동 신호가 연료 주입기에 인가되고, 상기 구동 신호는, 마스터 성능 함수와, 주입기가 개방하는데 필요한 최소 펄스 폭에 대응하는 최소 전달 펄스에 기초하여 계산되는 펄스 폭을 갖는다.
최소 펄스 폭은, 연료 주입기의 전자기 액추에이터의 단자에 걸친 전압으로부터, 전압의 2차 도함수의 세그먼트의 지속 시간을 미리 정해진 임계값에 비교함으로써 결정된다.

Description

내연 기관에서의 연료 주입 제어{FUEL INJECTION CONTROL IN AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE}
본 발명은 일반적으로 내연 기관에 관한 것으로, 더욱 일반적으로는 이러한 내연 기관에서의 주입 제어에 관한 것이다.
내연 기관의 현대의 설계는 공해 배출에 대한 증가하는 엄격한 규제를 따라야만 한다. 따라서, 자동차 엔지니어들은 낮은 연료 소비 및 낮은 오염 물질 배출을 갖는 엔진을 설계하는데 노력하며, 이는 연소 성능 및 배기 가스에서의 배출을 모니터링할 수 있는 전자 장치를 포함하는 것을 의미한다.
이와 관련하여, 연료 주입식 엔진의 적절한 동작은 연료 주입기와 이의 컨트롤러가 시기적절하고, 정밀하며 신뢰성 있는 연료 주입을 허용하는 것을 필요로 한다. 사실, 성능 또는 더욱 특별하게는 타이밍 및 주입기에 의해 전달된 연료의 양이 허용 가능한 한계를 넘어 벗어날 때, 문제가 발생하는 것이 잘 알려져 있다. 예를 들어, 주입기 성능 편차 또는 변동은 주입되는 불균일한 연료량 때문에 또는 이러한 연료 주입의 상대적인 타이밍으로부터 실린더들 사이에서 상이한 토크가 생성되게 할 것이다. 그리고, 소량의 연료를 주입할 때, 개방 및 폐쇄에서의 응답 지연 때문에, 이 문제는 특히 극심하다.
솔레노이드 작동식 연료 주입기의 특수성을 고려하기 위하여, 다수의 성능 파라미터를 주어진 연료 주입기에 관련시키는 것이 제안되어 왔다. 이러한 성능 파라미터는, 예를 들어, 주입기에 적용된 바코드에 인코딩되어, 성능 파라미터는 엔진에서의 설치 시에 바코드 스캐너에 의해 검색되어 엔진 제어 유닛(ECU)에 전달될 수 있다. 연료 주입기 파라미터 설치를 위한 이러한 방법은 예를 들어 US 7,136,743에 설명된다.
연료 주입기 설치에 대한 다른 방법은, 세그먼트화된 마스터 성능 곡선을 이용하는 WO2011/073147에 개시되어 있다. 엔진 내에 설치될 연료 주입기의 각각은 기계 판독 가능한 포맷의 전용 연료 주입기 파라미터를 제공받고, 이러한 파라미터는 엔진 ECU에 전송된다. 피팅(fitting) 정보, 바람직하게는 마스터 흐름 곡선(master flow curve)의 각각의 해당 세그먼트에 대한 속성을 갖는 특성 방정식에 대한 계수는, 이러한 연료 주입기 전용 파라미터에 포함된다.
주입기 당 흐름 성능을 적절히 설명하는 것을 허용하고 탄도(ballistic) 동작 범위에서 더욱 정밀한 제어를 제공한다는 점에서, 전술한 방법은 유익하다. 그러나 탄도 범위는 중요한 동작 영역이며, 전술한 방법은, 소정의 상태 하에서, 주입기가 개방되지 않은 경우를 구별할 수 없는 것으로 보인다.
본 발명의 목적은 전술한 문제점을 방지하는 내연 기관에서의 연료 주입 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 목적은 청구항 제1항에 청구된 바와 같은 연료 주입 제어 방법에 의해 획득된다.
본 발명에 따라, 연료 주입 제어 방법이 제공되며, 연료 주입기는 마스터 성능 함수(연료 대 펄스 폭)와 주입기 특정 최소 전달 펄스에 기초하여 계산되는 펄스 폭을 갖는 구동 신호로 동작된다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 최소 전달 펄스(Minimum Delivery Pulse(MDP))는 연료의 전달을 허용할 가장 작은 펄스 폭을 나타낸다. 최소 전달 펄스는 엔진이 구동되고 있을 때 학습/측정될 수 있고, 바람직하게는, 주기적으로 업데이트된다. MDP의 정확성은 DMP를 결정하기 위하여 소비된 노력의 양에 따를 것이다. 실제로, 정밀한 연료량을 제공하는 이산 측정된 PW 값이 MDP로서 사용될 수 있다. 이 대신에, MDP 값은 측정된 값으로부터 수학적으로 계산될 수 있다(외삽(extrapolation) 또는 내삽(interpolation)).
바람직하게는, 펄스 폭은 마스터 성능 함수와, 마스터 최소 전달 펄스 및 주입기 특정 최소 전달 펄스 사이의 차이에 기초하여 계산된다. 그러나, 본 방법은, 주입기 특정 최소 전달 펄스가 마스터 최소 전달 펄스보다 더 큰 경우에만 수행되도록 구현될 수 있다.
개선된 성능을 위하여, 펄스 폭 계산은 마스터 폐쇄 응답 및 주입기 특정 폐쇄 응답 사이의 차이를 고려하도록 더 보정될 수 있다. 본 명세서에서 폐쇄 응답이라는 용어는, 구동 신호의 종료 후, 핀틀(pintle)이 폐쇄 위치에 도달하는데 필요한 시간을 나타낸다.
유익하게는, 폐쇄 응답은, 구동 신호의 종료 후, 주입기의 전자기 액추에이터의 코일에 걸친 전압으로부터 계산될 수 있다. 특히, 실제 폐쇄 시간은 전압 트레이스의 기울기 변화로부터 결정될 수 있다.
또한, 바람직하게는, 주입기 특정 최소 전달 펄스는 연료 주입기의 전자기 액추에이터의 단자에 걸친 전압으로부터 결정된다. 특히, 주입기 특정 최소 전달 펄스는, 바람직하게는, 전압의 2차 도함수의 세그먼트의 지속 시간(시간의 크기)을 미리 정해진(캘리브레이션된) 임계값에 비교함으로써 결정되며, 상기 세그먼트의 지속 시간은, 주입기의 폐쇄 후, 전압의 2차 도함수의 동일 부호를 갖는 세그먼트의 측정된 지속 시간에 대응한다.
이 임계값은, 바람직하게는, 흐름 측정에 의해 결정되는 MDP 값과 연료 주입기의 전자기 액추에이터에 걸친 전압으로부터 결정된 MDP 값 사이의 상관 관계에 기초하여 캘리브레이션된다.
또한, 본 발명은 청구항 11에 청구된 바와 같은 내연 기간의 주입 시간을 제어하는 시스템에 관련된다.
다른 양태에 따라, 본 발명은 청구항 14에 청구된 바와 같은 전자기 작동식 연료 주입기의 개방을 검출하는 방법에 관련된다. 이 방법은, 임의의 연료 주입 제어 방법 또는 시스템에서 유익하게 사용될 수 있다.
본 발명은, 예로서, 다음과 같은 첨부된 도면을 참조하여 설명될 것이다:
도 1은 탄도 영역에서 복수의 솔레노이드 작동식 연료 주입기의 흐름 성능을 나타내는 그래프(연료 질량 Q 대 PW)이다;
도 2는 복수의 솔레노이드 작동식 연료 주입기에 대한 "평폭(Flat Width)" 대 PW의 그래프이다;
도 3은 복수의 솔레노이드 작동식 연료 주입기에 대한 연료 질량 대 PW의 그래프이며, 또한 마스터 성능 함수를 나타낸다;
도 4a는 주입기 솔레노이드에 걸친 전압 및 전류 대 시간에 대한 그래프이다;
도 4b는 전압의 1차 및 2차 도함수에 대한 그래프이며, 또한 전압 트레이스와 변곡점을 포함한다;
도 4c는 주입기 폐쇄 CT에 이어지는 전압의 2차 도함수에 대한 그래프이다; 그리고,
도 4d는 탄도 주입기 행정에 대한 PW 및 밸브 리프트에 대한 그래프이다.
본 발명은 전자기 작동식 (솔레노이드) 연료 주입기의 일부 현대적인 디자인의 경우에 탄도 영역에서 특히 극심한 연료 주입기의 부품별 변동성의 문제점을 해결한다. 알려진 바와 같이, 솔레노이드 작동식 연료 주입기는 일반적으로 엔진 내에서 연료가 통과하여 분사되는 하나 이상의 흐름 오리피스를 개폐하도록 축 방향으로 이동되는 니들(needle) 또는 핀틀(pintle) 조립체를 갖는 밸브 그룹을 포함한다. 연료 주입기는, 아마추어를 통해, 일반적으로 복귀 스프링에 대항하여, 밸브 그룹을 개방하여 엔진 연소 챔버 내에 연료를 분사하기 위하여 핀틀을 이동시키는 것을 허용하는 솔레노이드 타입의 전자기 액추에이터를 포함한다.
연료 주입기는 전통적으로 "펄스 폭(pulse width(PW))"으로 알려진 기간 동안 인가되는 구동 신호에 의해 동작된다. 일반적으로, 연료량 Q를 주입하기 위하여, 펄스 폭의 값이 테이블로부터 판독되고, 연료 주입기는, 주어진 주입기 이벤트에 대하여, 원하는 주입 시간에 영향을 미쳐 주어진 연료량을 정상적으로 주입하기 위하여, 구동 신호가 펄스 폭에 대응하는 시간 동안 인가되도록 동작된다. 따라서, 수행될 임의의 연료 주입에 대하여, 연료를 전달하기 위하여 대응하는 주입기 개방 지속 시간을 통제하도록 PW가 생성된다.
본 발명이 속하는 기술 분야에서 알려진 바와 같이, 용어 "탄도(ballistic)"는, 완전히 개방된 위치에 잔류하지 않고(또는 심지어 완전히 개방된 위치에 도달하지 않고), 핀틀이 본질적으로 개폐되는 핀틀 이동을 나타내는데 사용된다. 탄도 도메인에서의 동작의 문제점은, 핀틀 이동이 특히 개폐 응답/지연(스위치 온 또는 스위치 오프 지연으로 알려짐)에 의해 영향을 받는다는 것이다.
도 4d는 종(bell) 형상을 나타내는 핀틀 리프트 곡선(2)을 도시하며, 이는 탄도 도메인에 대하여 전형적이며, 개폐 응답을 나타낸다. 도면 부호 4는 연료 주입기에 인가되어 그 개방을 발생시키는 논리 구동 신호를 나타내며, 이에 의해, 연료가 엔진 연소 챔버에 분사된다.
구동 신호(4)는, 구동 신호가 인가되는 기간인 PW로 표시된 펄스 폭을 갖는 펄스이다. 알 수 있는 바와 같이, 구동 신호(4)의 인가에 따라, 핀틀이 움직이기 시작할 때 까지 소정의 시간이 걸린다; 이 기간은 "개방 지연(opening delay)" 또는 OD라 한다.
구동 신호(4)의 종료(PW의 종료) 및 핀틀이 자신의 밸브 안착부로 복귀하여 주입기 밸브를 안정적으로 폐쇄하는 운동 사이에 경과된 시간은 패쇄 응답(closing response)이라 하며, 여기에서 CR이라 한다.
이해되는 바와 같이, 주입된 연료량은 곡선(2) 아래의 영역에서 비례한다. 구동 신호(10)에 응답하여 연료 주입기에 의해 전달된 연료의 양(Q)을 나타내기 위한 적합한 식은 수학식 1일 수 있다.
[수학식 1]
Q = c·(PW + a·CR - b·OD)
다수의 방법이 OD 및 CR을 결정하기 위하여 개발되어 왔으며, 이를 고려하는 전략이 구현되어 왔다. 그럼에도, 종래의 접근 방식의 단점은, 그 이하에서 주입기 니들이 실제로 적절하게 개방되지 않고 연료가 주입되지 않는 펄스 폭의 임계값의 존재 때문이다. 연료가 흐르기 시작하는 펄스 폭은 최소 전달 펄스(Minimum Delivery Pulse 또는 MDP)로 알려져 있다. 부품별 변동성 때문에, 이 값은 엔진에서 각각의 주입기에 대하여 특정되는 것으로 고려될 수 있다. 전술한 수학식 1에 대하여, MDP가 일반적으로 OD에 비례하는 것이 주목될 수 있으며, 이에 의해 MDP를 아는 것은 OD를 결정하는데 대한 필요성을 감소시킨다.
따라서, 전술한 수학식 1에 의존하는 전통적인 접근 방식이, 탄도 영역에서, 주입된 연료량이 주로 연료 주입기의 폐쇄 응답에 의존하지만, 일부 주입기에서, 명령 펄스 폭은, 연료가 주입되지 않도록, 주입기 최소 전달 펄스 아래에 있을 수 있다.
본 방법은 이 상황을 개선한다. 따라서, 본 발명은 주입기 이벤트를 수행하기 위하여 관련된 전자기 작동식 연료 주입기를 이용하여 적어도 하나의 실린더를 갖는 내연 기관에서 연료 주입을 제어하는 것과 관련되고, 각각의 주입기 이벤트에 대하여, 펄스 폭(PW)을 갖는 구동 신호는 원하는 주입/개방 시간에 영향을 미치도록 연료 주입기에 인가된다.
본 발명은 원하는 연료 질량(Q)과 펄스 폭(PW) 사이의 관계를 고정하는 마스터 성능 함수를 채용한다. 따라서, 연료 질량(Q)을 주입하기 위하여, 먼저 PW 값이 마스터 성능 함수에 기초하여 결정되고, 이 PW 값은 주입기에 특정된 MDP에 기초하여 추가로 보정된다.
연료 주입을 제어하는 본 방법에 대한 바람직한 실시예가 상기 방법에 적용 가능한 각 주입기에 대한 MDP를 결정하는 바람직한 방법과 함께 아래에서 제공될 것이다.
도 1은 탄도 영역 내에서 복수의 솔레노이드 작동식 주입기의 흐름 성능 함수를 나타내는 그래프(연료 질량(Q) 대 펄스 폭(PW))이다. 무시할 수 없는 부품별 변동성이 관찰될 수 있다. 또한, 이 그래프는 주어진 작은 PW, 즉 예를 들어 210 ㎲에서 일부 주입기가 연료를 주입하지 않고, 반면 다른 것들이 0.5 내지 1 mg의 연료를 전달한다는 것을 도시한다. 따라서, 주입을 하지 않는 주입기에 대하여, 최소 전달 펄스(MDP)가 도달되지 않았다.
전술한 바와 같이, 스위칭 시간은 전달되는 연료량에 민감하게 영향을 미치는 것이 알려져 있어, 폐쇄 시간은 일반적으로 탄도 도메인에서 전달된 연료 질량에 비례하는 것으로 고려된다.
본 출원인은 이전에, 주입기로부터의, 즉 그 솔레노이드 액추에이터로부터의 전압 피드백에 기초하여 주입기 핀틀 폐쇄 응답이 결정될 수 있다는 것을 규명하였다. 전압은 구동 신호의 종료 후에 주입기 코일 단자에 걸쳐 측정될 수 있다. 주입기 아마추어(armature)가 안착부를 가격하여 정지할 때, 전압의 1차 도함수의 기울기에서 눈에 보이고 측정가능한 변화가 있으며, 이는 핀들 폐쇄를 검출하는데 사용될 수 있다. 더욱 구체적으로는, 주입기 폐쇄에서, 주입기 코일 전압의 기울기에서 변곡점이 있다. 따라서, 코일 전압의 도함수를 취할 수 있으며, 코일 전압의 도함수의 극대값(신호는 대체로 음의 값이다)은 폐쇄 시간과 상관될 수 있다.
도 4a를 참조하면, 선(8)은 시간에 대한 주입기 솔레노이드 코일에서의 전압을 나타내고, 전류 트레이스는 10으로 표시된다.
탄도 도메인에서의 작동 이벤트의 도시된 예에서, 작동 로직은 미리 정해진 양을 주입하기 위하여 주입기를 개방하기 위한 목적으로 코일을 대전하도록 지속 시간 PW를 갖는 단계를 생성한다.
PW가 경과하면, 액추에이터를 폐쇄하는 것이 목적이 되고, 코일 내의 전류를 없애 자기장을 없애도록 제어 로직은 PW 후에 음의 전압 -V0를 코일에 직접 인가한다. 소정의 시간 후에, 전류는 널(null)이 되고, -V0 전압이 억제된다. 그 다음, 코일 전압은 -V0에서 0으로 전개한다(점근적으로).
원(12)은 폐쇄 시간(CT)에 대응하도록 관찰된 전압 트레이스에서의 변곡점을 나타낸다. 이 점은, 기울기 변화로서, 전압의 1차 도함수
Figure pat00001
로부터 결정될 수 있다.
본 발명과 관련하여, 주입기의 개방 상태는 폐쇄 시간(CT)에 이어지는 전압의 2차 도함수
Figure pat00002
의 양의 부분 또는 세그먼트의 길이(지속 시간/시간의 크기)에 관련될 수 있다.
특히, 주입기의 실제 개방이 주어진 PW에 대한 2차 도함수의 이러한 세그먼트의 길이를 미리 정해진 임계값에 비교함으로써 검출될 수 있는 방법이 고안되었다. 이 세그먼트 길이가 임계값을 초과하면, 이는 주입기가 개방되어 실제로 연료를 주입하였다는 것을 의미한다. 따라서, 이 방법은 주입기의 MDP를 결정하는데 사용될 수 있다.
도 4b에서, 전압의 1차 및 2차 도함수는 각각 14 및 16으로 나타낸다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 이해되는 바와 같이, 핀틀 폐쇄에 대응하는 전압 트레이스의 변곡점은 전압의 2차 도함수의 증가하는 0의 교차로서 수학적으로 정의될 수 있다. 그 다음, 주입기 개방을 결정하기 위한 관심 기준은 주입기 폐쇄에 이어지는 전압의 2차 도함수의 양의 곡선 세그먼트의 지속 시간/길이, 즉 CT(시간 CT에서의 증가하는 0의 교차)와 양의 곡선이 x 축과 다시 만나는 순간 사이의 길이이다(도 4c 참조). 폐쇄 시간(CT)에 이어지는 전압의 2차 도함수의 이러한 양의 세그먼트는 본 명세서에서 평폭(Flat Width)또는 FW이라 한다.
어떠한 이론에 구속되지 않으면서, 평폭의 길이는 전압 트레이스의 변곡점의 진폭에 대한 이미지이며, 따라서, 어느 정도는, 속도 변화에 의해 발생되는 플럭스 변동의 크기를 반영한다.
도 2는 FW가 PW에 대하여 도시되는 그래프이다. 수평의 점선은 캘리브레이션된 값인 미리 정해진 FW 임계값을 나타낸다. 임계값 선 아래의 모든 점에 대하여, 펄스 폭의 크기에 무관하게 연료 주입이 발생하지 않았다고 고려된다. 따라서, 본 방법에 따라, 이상적인 MDP 값은 FW가 점선(22) 상에 있는 PW이다. 실제로, 선택된 MDP 값은 FW 임계값에 가장 가까운(그러나 그 위에 있는) 점에 대응하는 PW, 또는 FW 임계값과 일치하거나 그에 매우 가까운 내삽되거나 계산된 값일 수 있다.
FW 임계값은 일반적으로 마스터 성능 함수를 구축하기 위하여 수행된 초기의 흐름 테스트에 기초하여 갤리브레이션될 수 있으며, 이는 전자 동안 PW와 주입된 연료 질량 사이의 관계가 연료 주입기의 샘플에 대하여 (일반적으로 주입된 연료 질량이 측정될 수 있는 흐름 스탠드에서) 정밀하게 결정되기 때문이다. 바람직하게는, 본 방법의 목적을 위하여, CT 및 FW는 캘리브레이션 동안 각각의 샘플 주입기에 대하여 결정된다. 따라서, 주입기 개방을 식별하기 위하여 FW에 대한 적합한 임계값인 데이터 세트로부터 결정할 수 있다.
종래의 접근 방식에서, FW 임계값은 실제 MDP(실제 흐름 측정으로부터 결정되는 바와 같은)와 전압 결정된 MDP(FW에 기초하여) 사이의 상관 계수에 기초하여 선택되고, 이러한 포인트는, 설명된 바와 같이, 마스터 구축 동안 얻어진다. 상관 계수(최소 제곱 선형 회귀)는 다양한 후보 FW 임계값에 대하여(FW 임계값을 점진적으로 증가시키면서) 결정되고, 선택된 FW 임계값은 상관 계수가 가장 큰 것이다.
이제, 전술한 MDP 결정을 이용하는 연료 주입 제어 방법의 바람직한 실시예가 설명될 것이다.
알려진 바와 같이, 엔진 제어 유닛(ECU)은 일반적으로 다양한 동작 파라미터를 고려하여 운전자의 토크 요청을 만족하기 위하여 요구되는 연료량을 계산하도록 동작한다.
주입 목적을 위하여, 연료 주입기를 작동시키기 위한 펄스폭이 요청된 연료량(Q)의 함수로 펄스폭을 정의하는 마스터 성능 함수로부터 결정된다. 이러한 마스터 성능 함수는 연료량 대 펄스 폭에 대한 이산값을 갖는 맵/테이블로서 메모리 내에 저장될 수 있다. 또한, 마스터 성능 함수는 수학적 표현에 의해, 예를 들어 하나 이상의 특성 방정식에 의해 표현될 수 있다. 또한, 해당하는 펄스 폭 범위에서 Q-PW 관계를 설명하기 위하여 매핑된 값 및 수학적 표현(들)을 결합하는 것도 가능하다.
마스터 성능 함수는 주입기 그룹 또는 집단에 대한 대표적인 함수로서 사용될 수 있다. 따라서, 이는 캘리브레이션된/실험적인 곡선/함수일 수 있으며, 선택적으로는 통계적으로 대표적인 곡선이다.
또한, 마스터 성능 함수에 대한 MDP가, 바람직하게는 캘리브레이션 및/또는 계산에 의해 결정된다. 또한, 폐쇄 지연은 마스터 성능 함수의 각 포인트와 관련된다.
엔진이 가동 중인 때에, CT 및 MDP의 값들은 다양한 PW에서 전압 트레이스로부터 학습된다. 값을 수집하여 테이블을 채우기 위하여 스케쥴러가 구현될 수 있다. CT 값이 학습되는 동안, 바람직하게는, 각 주입기의 MDP를 결정하기 위하여 각 PW에 대하여 FW 값도 결정된다. 실제로는, MDP 값이 내삽될 수 있거나, 또는 임계값 이상에서 측정된 가장 가까운 FW 값에 대응하는 PW가 사용될 수 있다.
각 주입기의 MDP가 학습되면, 보정된 펄스 폭이 다음과 같이 계산될 수 있다.
[수학식 2]
PWcor = PWmaster + k1(MDPinj - MDPmaster)
여기에서, PWmaster는 원하는 연료량(Q)에 대하여 마스터 성능 함수로부터 결정된 PW이고; MDPinj 및 MDPmaster는 각각 특정 주입기 및 마스터의 최소 전달 펄스이고, k1은 가능한 조정 계수이다.
다른 말로 하면, PW 값은 마스터 함수로부터 결정되지만, MDP에서의 편차에 대하여 보정된다.
바람직하게는, 마스터 성능 함수는 상대적으로 작은 MDP를 가지며, 따라서 도 3의 그래프의 왼쪽에 위치되고, 20으로 표시된다. 이러한 경우에, 보정은 주입기 개방에서의 지연을 보상하는 값을 마스터 함수로부터 결정된 PW 값에 더하는 것을 주로 의미한다.
작은 MDP를 갖는 이러한 마스터 성능 함수는, 가장 작은 MDP를 갖는 주어진 비율의 주입기로부터 흐름 데이터를 취함으로써, 주입기 집단으로부터 얻어질 수 있다는 것이 주목될 수 있다. 예를 들어, 100개의 주입기 샘플에 대하여, 가장 이르게 개방하는 50 또는 25개의 주입기의 흐름 테스트 값으로부터 흐름 값을 평균함으로써 마스터를 구축할 수 있다.
PW 보정의 정확성을 더 증가시키기 위하여, PW는 마스터 성능 함수와 특정 주입기 사이의 폐쇄 시간(CT)에서의 차이를 고려하도록 보정될 수 있다. 따라서, 수학식 2는 폐쇄 응답의 변동을 통합하기 위하여 다음과 같이 수정될 수 있다.
[수학식 3]
PWcor = PWmaster + k1(MDPinj - MDPmaster) - k2(CTinj _ pw - CTmaster)
수학식 3에서, CTinj _ pw 및 CTmaster는 대응하는 PW에서 특정 주입기와 마스터의 폐쇄 응답이다; 그리고, k2는 가능한 조정 계수이다.
따라서, 수학식 3은 구동 펄스의 길이를 통제하기 위하여 엔진에 사용될 수 있는 보정된 PW 값을 제공한다.
바람직하게는, 도 3에서와 같이 위치 설정된 마스터로, 연료 제어 알고리즘은 MDPinj가 MDPmaster보다 더 큰 경우에만 보정을 적용한다.

Claims (17)

  1. 주입기 이벤트를 수행하기 위하여 관련된 전자기 작동식 연료 주입기를 갖는 하나 이상의 실린더를 구비한 내연 기관에서 연료 주입을 제어하는 방법에 있어서,
    각각의 주입기 이벤트에 대하여 구동 신호가 상기 연료 주입기에 인가되고,
    상기 구동 신호는, 마스터 성능 함수와, 상기 연료 주입기가 개방하는데 필요한 최소 펄스 폭에 대응하는 최소 전달 펄스에 기초하여 계산되는 펄스 폭을 갖는,
    연료 주입 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 마스터 성능 함수로부터 얻어진 상기 펄스 폭은 마스터 최소 전달 펄스 및 주입기 특정 최소 전달 펄스 사이의 차이에 기초하여 보정되는,
    연료 주입 제어 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    각 주입기에 대한 최소 전달 펄스의 값은 학습되고 그리고/또는 주기적으로 업데이트되는,
    연료 주입 제어 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 펄스 폭의 계산은, 상기 주입기 특정 최소 전달 펄스가 상기 마스터 최소 전달 펄스보다 더 큰 경우에만 이루어지는,
    연료 주입 제어 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 펄스 폭은 마스터 폐쇄 응답 및 주입기 특정 폐쇄 응답 사이의 차이에 기초하여 더 보정되는,
    연료 주입 제어 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 주입기 특정 최소 전달 펄스는 상기 연료 주입기의 전자기 액추에이터의 단자에 걸친 전압으로부터 결정되는,
    연료 주입 제어 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 주입기 특정 최소 전달 펄스는 전압의 2차 도함수의 세그먼트의 지속 시간을 미리 결정된 임계값에 비교함으로써 결정되고,
    상기 세그먼트의 지속 시간은, 상기 주입기의 폐쇄 후, 상기 전압의 2차 도함수의 동일한 부호를 갖는 세그먼트의 지속시간에 대응하는,
    연료 주입 제어 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 임계값에 가장 가깝거나 동일한 지속 시간을 갖는 상기 세그먼트에 대응하는 펄스 폭은 상기 주입기 특정 최소 전달 펄스로서 정의되는,
    연료 주입 제어 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 임계값은 흐름 측정에 의해 결정되는 MDP 값과 상기 연료 주입기의 전자기 액추에이터에 걸친 전압으로부터 결정되는 MDP 값 사이의 상관 관계에 기초하여 캘리브레이션되는,
    연료 주입 제어 방법.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 주입기의 폐쇄는, 구동 펄스의 종료 후, 상기 전자기 액추에이터의 코일에 걸친 전압의 기울기 변화에 기초하여 결정되는,
    연료 주입 제어 방법.
  11. 관련된 전자기 작동식 연료 주입기를 갖는 하나 이상의 실린더를 구비한 내연 기관에서 연료 주입을 제어하는 시스템에 있어서,
    원하는 주입기 개방 이벤트에 영향을 주기 위하여 구동 신호를 출력하도록 구성되는 구동 회로; 및
    펄스 폭 대 연료량 관계를 정의하는 데이터를 포함하는 저장된 마스터 성능 함수
    를 포함하고,
    상기 구동 신호는 상기 마스터 성능 함수와 최소 전달 펄스에 기초하여 계산되는 커맨드 펄스 폭을 갖는,
    연료 주입 제어 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 마스터 성능 함수로부터 얻어진 펄스 폭은, 마스터 최소 전달 펄스와 주입기 특정 최소 전달 펄스 사이의 차이에 기초하여 보정되는,
    연료 주입 제어 시스템.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 마스터 성능 함수로부터 얻어진 펄스 폭은, 마스터 폐쇄 응답 및 주입기 특정 폐쇄 응답 사이의 차이에 기초하여 더 보정되는,
    연료 주입 제어 시스템.
  14. 제11항 또는 제12항에 있어서,
    상기 주입기 특정 최소 전달 펄스는, 상기 연료 주입기의 전자기 액추에이터의 단자에 걸친 전압으로부터 결정되는,
    연료 주입 제어 시스템.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 주입기 특정 최소 전달 펄스는, 상기 전압의 2차 도함수의 세그먼트의 지속 시간을 미리 결정된 임계값에 비교함으로써 결정되고, 상기 세그먼트의 지속 시간은, 상기 주입기의 폐쇄 후, 상기 전압의 2차 도함수의 동일한 부호를 갖는 세그먼트의 지속 시간에 대응하는,
    연료 주입 제어 시스템.
  16. 구동 신호를 인가함으로써 작동되는 전자기 작동식 연료 주입기의 개방을 검출하는 방법에 있어서,
    a) 상기 연료 주입기의 폐쇄로부터 상기 연료 주입기의 코일 전압을 모니터링하는 단계;
    b) 상기 연료 주입기의 폐쇄 후, 상기 코일 전압의 2차 도함수의 동일한 부호를 갖는 곡선 세그먼트의 길이를 결정하는 단계; 및
    c) 상기 곡선 세그먼트의 길이가 캘리브레이션된 임계값을 초과하는 경우, 상기 연료 주입기가 개방되었다고 결정하는 단계
    를 포함하는,
    연료 주입기 개방 검출 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 연료 주입기의 폐쇄는, 구동 펄스의 종료 후, 전자기 액추에이터 코일에 걸친 전압 트레이스의 기울기 변화에 기초하여 결정되는,
    연료 주입기 개방 검출 방법.
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