KR20140108650A - 연료 분사 밸브의 제로 양 보정을 위한 방법 및 장치 - Google Patents

연료 분사 밸브의 제로 양 보정을 위한 방법 및 장치 Download PDF

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요아힘 팔머
안드레아스 루프
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로베르트 보쉬 게엠베하
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Abstract

본 발명은 특히 자동차 내연기관의 하나 이상의 인젝터를 포함하는 연료 계량 공급 시스템을 보정하기 위한 방법 및 장치에 관한 것으로서, 이때 시간상 주 분사 이전에 하나 이상의 사전 분사가 이루어지고, 보정될 인젝터에 시간상 제1 사전 분사 이전에 이루어지는 2개 이상의 테스트 분사가 적용되고, 이때 제1 테스트 분사는 상기 인젝터가 아직 개방되지 않은 제1 구동 시간으로 실행되며, 적어도 제2 테스트 분사는, 연료 계량 공급 시스템 또는 내연기관의 작동 변수의 변경이 설정될 때까지, 후속하는 분사 싸이클 내에서 제1 테스트 분사에 비해 각각 단계적으로 연장된 구동 시간으로 실행되며, 작동 변수의 변경 시 제공되는 구동 시간으로부터 인젝터의 최소 구동 시간이 산출된다.

Description

연료 분사 밸브의 제로 양 보정을 위한 방법 및 장치{METHOD AND DEVICE FOR ZERO QUANTITY CALIBRATION OF A FUEL INJECTOR VALVE}
본 발명은 특히 자동차 내연기관의 연료 계량 공급 시스템을 보정하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
예컨대 커먼-레일-디젤-분사 시스템과 같은 본원에 포함되는 유형의 최근 연료 분사 시스템에서는 혼합 처리 개선을 위해, 상응하는 주 분사 이전에 비교적 적은 연료량을 갖는 부분 분사가 동시에 이루어진다. 이때 언급된 주 분사는 일반적으로 상응하는 운전자의 토크 요구에 기초하여 계산된다. 이미션의 단점을 방지하기 위해, 상기 언급된 부분 분사의 분사량은 가능한 한 적어야 한다. 다른 한편으로, 분사량은, 모든 공차원(Tolerance Source)의 고려 하에 항상 상응하는 연소 과정에 필요한 최소량이 전달되기에 충분한 양이어야 한다. 상기 유형으로 개선된 혼합 처리에 의해 배기가스 이미션 및 연소 소음이 감소될 수 있다.
상기 언급된 부분 분사에서 적은 연료량은 각각의 분사량의 정확한 계량 공급을 요구한다. 예컨대, 인젝터가 구동 신호에 기초하는 경우에 통상적인 공차에 의해 커먼-레일-분사 시스템에서 본원의 분사 컴포넌트를 아직 분사하지 않기 때문에, 부분 분사가 완전히 생략되면, 이는 내연기관 작동에 상당한 영향을 주고, 예컨대 연소 시 증대된 소음 발생으로 나타난다.
상기 언급된 커먼 레일 디젤 분사 시스템에서 고압 저장기, 이른바 "레일"을 이용해 압력 생성과 분사는 서로 분리되고, 이때 분사 압력은 엔진 회전속도 및 분사량과 무관하게 생성되며, 고압 저장기 내에서 분사를 위해 제공된다. 이때 각각의 분사 시점과 각각의 분사량은 전자 엔진 제어 장치에서 계산되고, 내연기관의 각각의 실린더의 상응하는 인젝터에 의해 원거리 제어 밸브를 통해 영향을 받는다. 이때 상술된 부분 분사가 항상 가능한 한 높은 정확도로 실현되는 것이 보장되어야 한다.
상응하는 연료 계량 공급 시스템의 인젝터 제조 시 발생하는 제조 공차는 개별 인젝터의 작동 특성값에서 편차를 발생시키고, 이 편차는 자주 각각의 인젝터나 연료 계량 공급 시스템의 수명에 걸쳐 비로소 발생하거나, 수명 중에 심지어는 더 강화된다. 더욱이, 연료 계량 공급 시스템의 인젝터는 통상적으로 상이한 양의 특성맵, 다시 말해 분사량, 레일 압력, 및 구동 시간 사이의 상이한 의존도를 갖는다. 이는, 상이한 인젝터들이 매우 정확한 구동시에도 상응하는 연소 챔버를 상이한 연료량으로 충전하는 결과를 가져온다.
그러므로 사전 분사량의 정확성에 중요한 공차원은, 각각의 인젝터의 이른바 "드리프트", 다시 말해 인젝터 수명에 걸쳐 지속적으로 변경되는 작동 특성 변수이다.
상기에 언급된 최소량의 계량 공급은 이른바 제로 양 보정에 기초하여 이루어진다. 이러한 보정은 예컨대 문헌 DE 199 45 618 A1호에서 설명된다. 이때 각각의 내연기관의 이른바 "오버런 작동" 중에 개별 인젝터가 구동되고, 최소 구동 시간의 경우 양 대체 신호의 변경이 설정될 때까지, 예컨대 내연기관에서 측정 가능하고 이제 분사 또는 주입이 실행된 것을 인지하게 하는 토크의 증가가 설정될 때까지, 구동 시간은 단계적으로 연장된다. 그러면, 제공되는 구동 시간은 해당되는 내연기관용 분사, 다시 말해 내연기관의 실린더를 바로 이용하는 작동 상태에 상응한다. 이러한 처리 방식은 내연기관의 모든 인젝터 또는 실린더와 관련해 상응하게 실행된다. 이때 얻어진 구동 시간 값에서 정상 구동 시간, 다시 말해 함수의 적용 없이 도출될 수 있던 구동 시간이 제해지고 편차는 비휘발식으로 저장된다. 점화 작동 중에 인젝터가 후속 구동될 경우에 저장된 편차는 구동 시간 보정값으로서, 제공되는 함수를 이용하지 않고 도출될 수 있던 값에 가산된다.
또한 문헌 DE 10 2008 002 482 A1호로부터 내연기관의 연료 계량 공급 시스템 보정을 위한 방법 및 장치가 공지되고, 상기 시스템에서는 제1 테스트 분사에 의해 하나 이상의 인젝터가 제1 테스트 구동 시간으로 구동되고, 이때 도출되는 제1 양 신호가 검출된다. 그리고 나서, 하나 이상의 인젝터는 하나 이상의 제2 구동 분사에 의해 제1 구동 시간과 상이한 제2 구동 시간으로 구동되고, 이때 도출되는 적어도 제2 양 신호가 검출된다. 그래서 제1 최소 시간과 적어도 제2 최소 구동 시간, 및 제1 양 신호와 적어도 제2 양 신호를 기초하여 회귀 계산이 실행된다. 여기서 제안되는 방법에 의해, 보정값 학습에 필요한 시간이 감소됨으로써 제로 양 보정 시 학습 방법이 개선될 수 있다.
또한 문헌 DE 10 2008 043 165 A1호에는 내연기관의 분사 시스템 내에서 부분 분사의 분사량 보정을 위한 방법 및 장치가 설명되고, 상기 방법에서 내연기관의 개별 실린더 내 부분 분사를 위한 보정은, 분사 패턴의 시뮬레이션과 분사 패턴으로 인해 유발되는 내연기관의 회전속도 진동의 변경에 의해 산출된다. 이를 위해 바람직하게 정상 부하점에서, 전형적으로는 공회전에서, 분사 패턴의 전환을 통해 양의 변화가 실행된다. 이에 레일 압력은 각각의 보정 압력으로 의도한 대로 사전 설정된다. 이때 개별 인젝터 보정은 개별 레일 압력의 단계에서 순차적으로 이루어진다.
상기 2개의 문헌에서 설명된 보정 방법은 상술된 내연기관의 오버런 작동에서만 실행될 수 있다. 이러한 작동 상태는 예컨대 하이브리드 기계와 같은 몇몇 내연기관의 유형에서는 이용되지 않는다.
나중에 언급된 문헌에 제시된 방법은 오버런 작동 없이, 예컨대 자동차 내연기관의 작동 중에 이루어질 수 있다. 그러나 레일 압력 조정, 특히 분사 패턴의 전환이, 청각적으로 인지될 수 있어서 승용차 분야에서 주행의 편안함이 감소되기 때문에 수용될 수 없다.
그러므로 본 발명의 과제는, 특히 자동차 내연기관의 연료 계량 공급 시스템을 보정하기 위한 방법 및 장치를 공지하는 것이며, 상기 장치는 소음 발생으로 주행의 편안함에 영향을 주지 않고, 게다가 하이브리드 시스템에도 적합하다.
이러한 과제는 독립 청구범위 제1항에 따른 방법 또는 제11항에 따른 상응하는 장치에 의해 해결된다. 바람직한 실시예들은 각각의 종속항들에서 설명된다.
본 발명에 따른 방법에 따라, 본원에서 해당되는 연료 계량 공급 시스템을 보정하기 위해, 보정될 인젝터에 시간상 하나 이상의 사전 분사 이전에 2개 이상으로 이루어지는 테스트 분사가 적용되는 것이 제공되고, 이때 2개 이상의 테스트 분사 중 제1 분사는 인젝터가 아직 개방되지 않은 제1 구동 시간으로 실행된다. 후속하는 분사 사이클 내에서 실행되는 하나 이상의 추가의 테스트 분사의 구동 시간은, 연료 계량 공급 시스템 또는 내연기관의 작동 변수의 변경이 설정될 때까지 단계적으로 연장된다. 이러한 작동 변수의 변경 시 제공되는 구동 시간으로부터 인젝터의 최소 구동 시간이 도출된다.
본 발명에 따른 방법의 일 대안예에 따라, 통상적인 제로 양 보정과의 조합에 의해 보정이 이루어지고, 이때 보정될 인젝터에는 시간상 제로 양 보정의 테스트 분사 이전에 이루어지는 하나 이상의 추가의 테스트 분사가 적용되며, 이때 연료 계량 공급 시스템 또는 내연기관의 설정된 양 신호 변경이 산출된다.
시간상 제2 테스트 분사의 구동 시간은, 제로 양 보정(NMK)을 이용해 양 신호의 산출 시 안정적인 신호 레벨이 분명히 잡음 이상으로 달성되도록 선택된다. 제1 테스트 분사의 구동 시간은 인젝터가 아직 확실히 개방되지 않은 레벨로부터 시작되어, 각각 단계적으로 특히 양 대체 신호의 연료 계량 공급 시스템 또는 내연기관의 작동 변수의 변경이 설정될 때까지 연장된다.
또한 본 발명은 상응하는 연료 계량 공급 시스템을 보정하기 위한 장치에 관한 것이고, 상기 장치는 시간상 제1 사전 분사 이전에 이루어지는 테스트 분사에 의해 보정될 인젝터를 구동하기 위한 제어 수단을 포함한다. 또한 제어 수단은 인젝터가 아직 개방되지 않은 구동 시간으로 제1 테스트 분사의 구동과 구동 시간의 단계적인 연장을 가능하게 한다. 또한 상기 장치는 연료 계량 공급 시스템 또는 내연기관의 작동 변수의 변경을 측정하기 위한 센서 수단 및 작동 변수의 변경 시 제공되는 구동 시간으로부터 인젝터의 양 대체 신호를 산출하기 위한 계산 수단을 포함한다.
본 발명에 따른 보정 방법은 내연기관의 점화 작동 중에 실행될 수 있고, 이로 인해 하이브리드 시스템에도 적합하다. 이로 인해 상기 제공된 방법은 연소 시 두드러지는 소음이 발생하지 않음으로써, 청각상의 주행의 편안함에 부정적인 영향을 주지 않는다.
상기 제공된 방법 및 장치는 특히 커먼-레일-디젤-분사 시스템 내에서 적용될 수 있다.
본 발명의 다른 장점들과 실시예들은 명세서와 첨부된 도면에 의해 도출된다.
상기에 언급되고 하기에 더 설명될 특징들은, 본 발명의 범주를 벗어나지 않으면서, 각각 공지된 조합뿐만 아니라 다른 조합들이나 단독으로도 적용할 수 있는 것이 자명하다.
도 1a 내지 도 1c는 본 발명에 따른 테스트 분사를 도시하는 3개의 시간 그래프이다.
도 2는 본 발명에 따른 방법의 실시예를 도시한 흐름도이다.
도 3은 본 발명에 따른 장치의 실시예를 도시한 블록도이다.
도 1a에는 ("점화된 작동"이라고도 언급되는) 사용된 내연기관의 부하 작동 중에 실행되는 본 발명에 따른 테스트 분사의 제1 실시예의 분사 패턴이 도시된다. 그래프에는 시간(구동 시간)에 따라 해당되는 인젝터의 구동 신호가 기록된다.
상기에 도시된 분사 패턴은 2개의 사전 분사(105, 110)가 시간상 선행하는 주 분사(100)를 포함한다. 본 발명에 따라 추가의 테스트 분사(115)가 시간상 사전 분사들(105, 110) 이전에 적용된다. 제공되는 그래프는 제1 구동 시간(t2 - t1)으로 오직 하나의 이러한 테스트 분사를 도시하고, 이때 각각 (여기서 미도시된) 연장된 구동 시간으로 적어도 제2 테스트 분사가 후속하는 시점에 상응하게 구동된다.
바람직하게 테스트 분사(115)와 제1 사전 분사(VE1)(105) 사이의 시간 간격(t3-t1)과 테스트 분사(115)의 구동 시간(t2-t1)은, 연료 계량 공급 시스템 내에서 테스트 분사(115)에 의해 유발되는 연료 압축파가 파 중첩에 의해 작동 변수의 변경 효과를 강화하도록 선택된다. 시간상 선행하는 추가의 테스트 분사를 통해 경우에 따라, 다시금 정상 분사(주 분사와 사전 분사)의 양에 영향을 주는 연료 압축파가 활성화된다. 테스트 분사(115)의 구동 시간이 너무 짧기 때문에 인젝터가 아직 개방되지 않는다면, 압축파는 활성화되지 않는다. 그러나 인젝터가 개방되는 구동 시간에 도달하면, 압축파가 형성되기 시작한다.
각각의 분사들 사이의 시간 간격에 따라 압축파의 특성이 공지된다. 그러므로 테스트 분사와 정상 분사 사이의 시간 간격은, 보정 시 기초가 되는 측정 효과가 강화되도록 선택될 수 있다. 이러한 강화 효과는 도 1c에 도시되는데, 측정된 NMK 신호가 본 발명에 따른 테스트 분사의 (100 ㎲ 영역 내에서 제공되는) 비교적 짧은 시간 간격의 범위 내에서 분명히 증가된다. 이때 파형 감소는 기초가 되는 중첩 효과(파 간섭)에 대한 표시이다.
도 1b에 도시된 분사 패턴의 경우, 오버런 작동 중에 종래 기술에 공지된 제로 양 보정(NMK)이 실행된다. 본 발명에 따라 시간상 NMK 인젝터 구동(120) 이전에 본 발명에 따른 2개 이상의 테스트 분사들(125)이 실행된다.
인젝터가 아직 개방되지 않도록, 테스트 분사(125)의 구동 시간이 여전히 짧은 경우에, NMK의 테스트 분사(120)는 영향을 받지 않는다. 분사(125)의 구동 시간이 최소 구동 시간을 초과함으로써 인젝터가 개방되는 경우에, NMK (또는 ZFC: Zero Fuel quantity Calibration) 양 대체 신호를 이용해 측정된 양을 변경시키는 압축파가 연료 시스템에서 활성화된다. 여기서 간격(t6-t4)의 적합한 선택을 통해 측정 효과의 강화가 활성화된 압축파로 인해 이용될 수 있다.
도 2에는 본 발명에 따른 보정 방법의 실시예의 흐름도가 도시된다. 본 실시예에서는 연료의 소량 보정이 학습 가능한 방법에 의해 이루어진다. 상기 방법은 학습 불가한 시스템으로서도 실현될 수 있다는 것이 자명하다.
정확한 보정이 가능하도록, 상술된 학습 방법을 위한 릴리즈 조건으로 이용되는 내연기관의 정적 작동 조건들이 사전에 규정되는 것이 바람직하다. 예컨대 이미션 테스트의 정상점들이 이용될 수 있다. 그러므로 상기 방법에 따라 우선 릴리즈 검사(200)가 이루어진다.
릴리즈(205)가 이루어질 경우에, 본 발명에 따른 보정 방법은 내연기관의 부하 작동 중에 시작된다(210). 보정될 인젝터에는 추가로 그리고 시간상 제1 사전 분사 이전에 이루어지는 2개 이상의 테스트 분사가 적용된다(215, 220). 이때 사전 분사는 단일 사전 분사이거나 도 1a에 도시된 실시예처럼 2개 이상의 분사들일 수 있다.
인젝터가 아직 확실히 개방되지 않은, 비교적 짧은 구동 시간으로 제1 테스트 분사(215)에서 시작되어, 각각 후속하는 분사 싸이클 내에서 이루어지는 추가의 테스트 분사들(220)에서 연료 계량 공급 시스템 또는 내연기관의 작동 변수의 진폭 및/또는 위상에 따른 변경, 예컨대 회전속도 신호 변경이 설정될(230) 때까지 구동 시간은 단계적으로 연장된다(225). 그리고 나서 인젝터가 바로 개방을 시작하는 각각의 구동 시간, 다시 말해 최소 구동 시간이나 이른바 "제로 양"에 대한 구동 시간이 산출된다.
이때 분사 시점(예컨대 도 1a의 시점 't3')과 정상 분사의 구동 시간[도 1a에서 도면부호(100, 105, 110)]은 변하지 않는다. 서로 순차적으로 이어지는 테스트 분사의 구동 시간(t2-t1)만이 변경되지만, 개별 테스트 분사의 구동 시점(t1)은 변경되지 않는다.
바람직하게 작동 변수로서 내연기관의 회전 균일성을 특성화하는 변수, 예컨대 엔진 제어 장치에 의해 제공되는 회전속도 신호, 배기가스 제어부의 람다 센서의 출력 신호 또는 배기가스 제어부에 존재하는 이온 전류 센서의 출력 신호가 이용된다. 예컨대 내연기관의 회전속도 신호와 같은 작동 변수의 변경은 진폭 및/또는 위상과 관련하여 분석된다. 이때 작동 변수의 변경은 선형 회귀와 변곡점의 결정에 의해 분석되거나 통상적인 커브 스케칭(Curve Sketching)[최소/최대(MIN/MAX) 결정 또는 변곡점]에 의해 분석된다. 이러한 변곡점은 인젝터 거동을 규정하는 것으로 여겨진다.
상기 산출된 최소 구동 시간에서 사전에 기준 인젝터에서 산출된(235), 정상의 최소 구동 시간 값이 감산되고(240), 이때 도출되는 편차값은 연료 계량 공급 시스템 및/또는 내연기관을 위한 보정값으로 사용된다(245). 상기 산출된 편차값은 학습된 보정값으로서 학습 가능한 보정 시스템에 저장될(250) 수 있다.
자연 발화되는 내연기관의, 커먼 레일 시스템을 포함하는 연료 계량 공급 시스템에서 본 발명에 따른 보정 방법을 사용하는 경우, 2개 이상의 상이한 레일 압력에서 보정값이 산출되고, 이때 도출되는 학습값은 레일 압력에 따른 특성 곡선으로 저장될 수 있다.
이때 기초가 되는 레일 압력은 바람직하게 정상 주행 작동 시 도출되는 레일 압력에 상응하게 선택될 수 있고, 모든 경우에 짧은 보정 시퀀스에 대해서만 적은 캠축 회전에 의해 "동결되어야" 한다. 여기서는 학습값이, 종래 기술에서 (예컨대 제로 양 보정) 해당되는 경우와 같이, 모든 인젝터에 대해 압력 단계가 고정 설정되는 경우에 산출되는 것이 아니라, 레일 압력에 따른 특성 곡선으로 저장된다. 이를 통해 레일 압력의 상이한 값에 대한 학습값의 보간법/외삽법의 필요성이 없어진다.
도 1b에 도시된 대안예에서, 전형적인 오버런 작동이 정상점으로 (상술된 릴리즈 조건 참조) 이용된다. 이는 제로 양 보정(NMK)의 공지된 방법을 포함하는 본원의 방법의 조합을 가능하게 한다. 전형적인 사전 분사량(예컨대 1-2 mm3/H)에 상응하는 구동 시간으로 이루어지는 정상 NMK 테스트 분사에 추가하여, 본 발명에 따라 연속적인 추가 테스트 분사가 적용되고, 이들의 각각의 구동 시간은 하기에 설명되는 것처럼 변경된다. 시간상 선행하는 인젝터 구동이 아직 인젝터의 개방을 초래하지 않으면, 잡음 레벨의 상부에서 분명히 측정 가능하고 비교적 일정한 양 대체 신호가 생성된다. 본 발명에 따른 테스트 분사들의 추가 구동이 인젝터의 개방을 초래하면, 양 대체 신호의 예리한 변곡이 검출될 수 있다. 여기서 측정 신호를 강화하기 위해 상술된 압축파 효과도 이용될 수 있다.
종래 기술에 공지된 NMK 방법에 비해 장점은, 측정된 양 대체 신호와 실제로 분사된 양 사이의 양적 관계를 형성할 수 있도록, NMK에서 모든 대안예를 위한 구동 트레인의 전달 거동은 구체적으로 측정되어야 하는 반면에, 본원의 방법에서는 단순히 변곡 인식으로 충분하다는 것이다. 변곡이 인식된 경우 명시된 양적 관계의 정보가 필요한 것이 아니라, 기초가 되는 비례 관계(여기서 '인젝터 개방' 이후에 '인젝터 비개방'으로의 전이의 단순한 검출)가 필요하다.
대안으로 캠축 주파수로 여기하기 위해, 이때 보정될 인젝터 또는 실린더가 모든 작동 유격에서 추가의 테스트 분사를 경험하고, 추가의 테스트 분사는 절반이나 1/3 등의 캠축 주파수로도 이루어질 수 있다. 이러한 대안예의 장점은, 이를 위해 이른바 평온 작동 제어 또는 "연료 밸런스 제어(FBC: Fuel Balance Control)"가 중단되지 않아야 하는 것인데, 그 이유는 상기 제어가 절반의 캠축 주파수와 이의 조화를 위한 자신의 회전속도 분석 방법으로 인해 "보이지 않기" 때문이다. 상응하는 FBC/MAR 주파수 분석은 예컨대 이전에 공지된 공개 문헌 DE 195 27 218 A1호에서, 특히 상기 문헌의 도 2에 설명된다.
또한, 상술된 방법은 내연기관의 두 개의 실린더에서도 동시에 이루어질 수 있다는 것에 주목해야 한다. 이러한 경우 측정 신호는 크기 뿐만 아니라 위상에 따라서도 분석된다. 양 실린더 중 각각의 실린더에 의한 여기가 구동 트레인에 제공되고 전체 진동에 대한 크기와 위상에 따라 합해진다. 두 개의 실린더들 사이의 각도가 공지되기 때문에, 전체 진동의 크기와 위상의 측정에 의해 두 개의 개별 진동의 크기가 산출될 수 있다.
게다가 상기 방법은 문헌 DE 10 2008 002 482 A1호에 설명되는 회귀 알고리즘과 조합될 수 있다. 이를 위해 신호들은 구동 시간과 레일 압력에 따라 저장되고 거기서 설명되는 특성맵의 평활화가 실행된다.
도 3에는 중요한 기능 부재들의 블록도 형태로 이전에 공개된 공개 문헌 DE 10 2008 002 482 A1호에 공지된 내연기관의 연료 계량 공급 시스템이 도시되고, 본 발명이 명시된 장점들을 갖는 상기 시스템에 이용될 수 있다. 바람직하게 도시된 연료 계량 공급 시스템은 자연 발화 또는 직분사 자동차 엔진 내에 배치된다.
개략적으로 도시되는 내연기관(310)은 연료 계량 공급 유닛(330)에 의해 특정한 시점에서 특정한 연료량을 계량 공급 받는다. 상이한 센서들(340)이 내연기관의 작동 상태를 특성화하는 측정값들(315)을 측정하고, 이러한 측정값들을 제어 장치(320)로 전달한다. 또한 제어 장치(320)에 다른 센서들(345)의 상이한 출력 신호들(325)이 공급된다. 이러한 센서들은 연료 계량 공급 유닛 및/또는 환경 조건들을 특성화하는 작동 변수들을 측정한다. 이러한 변수는 예컨대 운전자의 요구이다. 제어 장치(320)는 측정값들(315)과 다른 변수들(325)로부터 연료 계량 공급 유닛(330)에 적용되는 구동 펄스(335)를 계산한다.
연료 계량 공급 유닛(330)은 상이하게 형성될 수 있다. 그래서 예컨대 솔레노이드 밸브가 연료 분사 시점 및/또는 시간을 결정하는 분배기 펌프가 연료 계량 공급 유닛으로서 이용될 수 있다. 또한 연료 계량 공급 유닛은 커먼 레일 시스템으로 형성될 수 있다. 이러한 시스템에서 고압 펌프는 연료를 저장기에 압축한다. 그리고 나서 이러한 저장기로부터 연료는 인젝터를 거쳐 내연기관의 연소 챔버에 도달한다. 연료 분사 시간 및/또는 연료 분사 시작은 인젝터에 의해 제어된다. 이때 바람직하게 인젝터는 솔레노이드 밸브 또는 압전 액츄에이터를 포함한다.
제어 장치(320)는 알려진 방식으로 내연기관 내로 분사될 연료량을 계산한다. 이러한 계산은 예컨대 내연기관(310)의 작동 온도 또는 회전속도(n)와 같은 상이한 측정값들(315)과, 실제의 분사 시작과, 차량의 작동 상태를 특성화하는 다른 선택적 변수들(325)에 의해서도 이루어진다. 이러한 다른 변수들은 예컨대 주행 페달의 위치나 주변 공기의 압력 및 온도이다. 또한 예컨대 변속기 제어와 같은 다른 제어 유닛에 의해 토크 요구가 설정되는 것이 제공된다.
그러면, 제어 장치(320)는 원하는 연료량을 구동 펄스로 전환한다. 그리고 나서 양을 결정하는 연료 계량 공급 유닛 부재에 이러한 구동 펄스가 적용된다. 상기에 언급된 전기로 작동되는 밸브는 양을 결정하는 부재로 이용된다. 이러한 전기로 작동되는 밸브는, 밸브의 개방 시간이나 차단 시간에 의해 분사될 연료량이 확정되도록 배치된다.
본원에서 설명되는 인젝터는 예컨대 종래의 분사 밸브 또는 압전 제어된 분사 밸브와 같은 다른 연료 계량 공급 장치를 포함하는 것이 자명한데, 그 이유는 본 발명의 적용이 이러한 장치의 기술적 특성과 무관하기 때문이다.

Claims (11)

  1. 특히 자동차 내연기관의 하나 이상의 인젝터를 포함하는 연료 계량 공급 시스템을 보정하기 위한 방법이며, 이때 시간상 주 분사 이전에 하나 이상의 사전 분사가 이루어지는, 연료 계량 공급 시스템의 보정 방법에 있어서,
    보정될 인젝터에 시간상 제1 사전 분사 이전에 이루어지는 2개 이상의 테스트 분사가 적용되고, 이때 제1 테스트 분사는 인젝터가 아직 개방되지 않은 제1 구동 시간으로 실행되며, 적어도 제2 테스트 분사는, 연료 계량 공급 시스템 또는 내연기관의 작동 변수의 변경이 설정될 때까지, 후속하는 분사 싸이클 내에서 제1 테스트 분사에 비해 각각 단계적으로 연장된 구동 시간으로 실행되며, 작동 변수의 변경 시 제공되는 구동 시간으로부터 인젝터의 최소 구동 시간이 산출되는 것을 특징으로 하는, 연료 계량 공급 시스템의 보정 방법.
  2. 특히 자동차 내연기관의 하나 이상의 인젝터를 포함하고 제로 양 보정이 실행되는 연료 계량 공급 시스템을 보정하기 위한 방법에 있어서,
    보정될 인젝터에 시간상 제로 양 보정의 테스트 분사 이전에 이루어지는 하나 이상의 추가 테스트 분사가 적용되고, 이때 설정되는 연료 계량 공급 시스템 또는 내연기관의 양 신호의 변경이 산출되는 것을 특징으로 하는, 연료 계량 공급 시스템의 보정 방법.
  3. 제1항에 있어서, 작동 변수로서 내연기관의 회전 균일성을 특성화하는 변수 또는 람다 센서의 출력 신호 또는 이온 전류 센서의 출력 신호가 이용되는 것을 특징으로 하는, 연료 계량 공급 시스템의 보정 방법.
  4. 제3항에 있어서, 내연기관의 회전속도 신호 변경은 진폭 및/또는 위상과 관련하여 분석되는 것을 특징으로 하는, 연료 계량 공급 시스템의 보정 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 작동 변수의 변경은 선형 회귀와 변곡점 결정을 이용해 분석되는 것을 특징으로 하는, 연료 계량 공급 시스템의 보정 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 산출된 최소 구동 시간으로부터 기준 인젝터에서 산출된 정상의 최소 구동 시간이 감산되고, 이때 도출되는 편차값이 연료 계량 공급 시스템 및/또는 내연기관을 위한 보정값으로서 이용되는 것을 특징으로 하는, 연료 계량 공급 시스템의 보정 방법.
  7. 제6항에 있어서, 편차값은 학습 가능한 보정 시스템 내에서 학습된 보정값으로 저장되는 것을 특징으로 하는, 연료 계량 공급 시스템의 보정 방법.
  8. 특히 자동차 내연기관의 커먼 레일 시스템을 포함하는 연료 계량 공급 시스템에 적용하기 위한, 제7항에 따른 방법에 있어서,
    보정값은 2개 이상의 상이한 레일 압력들에서 산출되고, 이때 도출되는 학습값은 레일 압력에 따른 특성 곡선으로 저장되는 것을 특징으로 하는, 연료 계량 공급 시스템의 적용 방법.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 2개 이상의 테스트 분사들과 하나 이상의 사전 분사 사이의 시간 간격은, 연료 계량 공급 시스템 내에서 2개 이상의 테스트 분사들에 의해 유발되는 연료 압축파가 파 중첩에 의해 작동 변수의 변경 효과를 강화시키도록 설정되는 것을 특징으로 하는, 연료 계량 공급 시스템의 보정 방법.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 2개 이상의 테스트 분사는 내연기관의 점화 작동 중에 실행되는 것을 특징으로 하는, 연료 계량 공급 시스템의 보정 방법.
  11. 특히 자동차 내연기관의 하나 이상의 인젝터를 포함하는 연료 계량 공급 시스템을 보정하기 위한 장치이며, 이때 시간상 주 분사 이전에 하나 이상의 사전 분사가 이루어지는, 연료 계량 공급 시스템의 보정 장치에 있어서,
    보정될 인젝터를 시간상 제1 사전 분사 이전에 이루어지는 2개 이상의 테스트 분사로 구동하고, 인젝터가 아직 개방되지 않은 제1 구동 시간으로 제1 테스트 분사를 구동하며, 적어도 제2 테스트 분사를 제1 테스트 분사에 비해 각각 단계적으로 연장된 구동 시간으로 구동하기 위한 제어 수단과,
    연료 계량 공급 시스템 또는 내연기관의 작동 변수의 변경을 검출하기 위한 센서 수단과,
    작동 변수의 변경 시 제공되는 구동 시간으로부터 인젝터의 최소 구동 시간을 산출하기 위한 연산 수단을 특징으로 하는, 연료 계량 공급 시스템의 보정 방법.
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