KR20160003162A - 연료 분사기의 기준 전류 곡선을 결정하여 연료 분사기의 미리 결정된 개방 상태의 시점을 결정하는 방법 및 디바이스 - Google Patents

연료 분사기의 기준 전류 곡선을 결정하여 연료 분사기의 미리 결정된 개방 상태의 시점을 결정하는 방법 및 디바이스 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 자동차의 내연 엔진의, 자기 코일 구동부를 구비하는 연료 분사기의 기준 전류 곡선을 결정하는 방법에 관한 것이다. 상기 방법은 다음 단계, 즉: (a) 상기 연료 분사기의 자기 코일 구동부에 제1 전압 펄스를 인가하여 상기 연료 분사기를 개방시키는 단계, (b) 상기 연료 분사기의 자기 코일 구동부에 홀딩 전압을 인가하여 상기 연료 분사기의 개방을 유지하는 단계, (c) 상기 홀딩 전압을 스위치오프하는 단계, (d) 상기 연료 분사기가 개방을 유지할 만큼 짧은 미리 결정된 시간 기간 동안 상기 자기 코일 구동부를 통해 흐르는 전류가 실질적으로 없는 시간까지 대기하는 단계, (e) 상기 연료 분사기의 자기 코일 구동부에 제2 전압 펄스를 인가하는 단계, 및 (f) 상기 제2 전압 펄스를 인가하는 동안 상기 자기 코일 구동부를 통해 흐르는 전류의 전류 세기의 시간에 따른 행로를 기록하는 단계를 포함하고, 시간에 따라 기록된 행로는 상기 기준 전류 곡선을 형성한다. 본 발명은 추가적인 연료 분사기의 미리 결정된 개방 상태의 시간 점을 결정하고 연료 분사기를 제어하는 방법, 디바이스, 엔진 제어기, 및 컴퓨터 프로그램에 관한 것이다.

Description

연료 분사기의 기준 전류 곡선을 결정하여 연료 분사기의 미리 결정된 개방 상태의 시점을 결정하는 방법 및 디바이스{METHOD AND DEVICE FOR DETERMINING A REFERENCE CURRENT CURVE FOR A FUEL INJECTOR FOR DETERMINING THE POINT IN TIME OF A PREDETERMINED OPENING STATE OF THE FUEL INJECTOR}
본 발명은 연료 분사기를 구동하는 기술 분야에 관한 것이다. 본 발명은, 특히, 자동차의 내연 엔진의, 솔레노이드 구동부(solenoid drive)를 구비하는 연료 분사기의 기준 전류 곡선(reference current curve)을 결정하는 방법에 관한 것이다. 나아가 본 발명은 결정된 기준 전류 곡선에 기초하여 솔레노이드 구동부를 구비하는 연료 분사기의 미리 결정된 개방 상태의 시점을 결정하는 방법에 관한 것이다. 또한 본 발명은 기준 전류 곡선을 결정하고 그리고/또는 솔레노이드 구동부를 구비하는 연료 분사기의 미리 결정된 개방 상태의 시점을 결정하는 대응하는 디바이스, 엔진 관리 시스템 및 또한 컴퓨터 프로그램에 관한 것이다.
솔레노이드 구동부를 구비하는 연료 분사기가 동작할 때, 여러 각 분사기의 시간적 개방과 폐쇄 거동의 차이와 그로 인한 각 분사량의 변동이 전기적, 자기적, 기계적 및 유압적 공차(tolerance) 때문에 발생한다.
분사기마다 분사량의 상대적 차이는 분사-시간이 짧아질 때 증가한다. 지금까지 이 상대적인 정량적인 차이는 작아서 실제적으로 중요하지 않았다. 그러나 분사량이 더 작아지고 분사-시간이 더 짧아지는 경향으로 인해 상대적인 정량적인 차이의 영향이 더 이상 무시될 수 없게 되었다.
(전압 펄스(부스트 전압)가 솔레노이드 구동부에 인가되는) 연료 분사기를 개방하는 공정 동안 전류 세기의 시간적 곡선은 솔레노이드 구동부의 인덕턴스에 종속된다. (비-선형 강자성 자기 물질 때문에) 솔레노이드 구동부의 자기-인덕턴스(self-inductance)가 변하는 것에 더하여, 전기자(armature)의 움직임으로 인해 움직임 인덕턴스의 성분이 또한 존재한다. 움직임 인덕턴스의 성분은 (전기자/니들(needle) 움직임이 시작하는) 개방 단계의 시작 시에 시작하고, (전기자/니들 움직임이 종료하는) 개방 단계의 종료 시에 종료된다. 분사기가, 예를 들어 기계적 기계적인 클램핑에 의해, 미리 결정된 위치(예를 들어, 폐쇄된 위치, 반-개방된 위치 또는 완전히 개방된 위치)에 고정되면, 변경된 유도 영향에 의해 전류 곡선이 또한 변할 수 있다. 하나 이상의 전류 곡선(기준 전류 곡선)과 또한 취득된 실제 시간적 전류 곡선(temporal current curve)을 분석하는 것에 의해 미리 결정된 개방 상태의 시점을 결정하는 것이 가능한 것으로 판명되었다.
이 기준 전류 곡선은 단일 연료 분사기에 대해 또는 다수의 연료 분사기에 대해 실험실에서 수행된 측정값에 의해 결정될 수 있다. 그러나 이러한 실험실 측정값은 고가이고, 평균값만을 제공하며, 또한 개별 연료 분사기의 수명 동안 발생하는, 사용으로 인한 연료 분사기의 거동의 변화를 고려할 수 없다.
본 발명의 기초가 되는 목적은 공차로 인한 상대적인 분사량의 차이를 - 효과적이고 간단하며 정밀하게 - 보상할 수 있는 연료 분사기의 개선된 구동을 제공하는 것이다.
본 목적은 독립 청구항의 주제에 의해 달성된다. 본 발명의 유리한 실시예는 종속 청구항에 제시된다.
본 발명의 제1 측면에 따르면, 자동차의 내연 엔진의, 솔레노이드 구동부를 구비하는 연료 분사기의 기준 전류 곡선을 결정하는 방법이 설명된다. 설명된 방법은 다음 단계, 즉: (a) 연료 분사기의 솔레노이드 구동부에 제1 전압 펄스를 인가하여, 상기 연료 분사기를 개방하는 단계, (b) 상기 연료 분사기의 솔레노이드 구동부에 홀딩 전압(holding voltage)을 인가하여, 상기 연료 분사기의 개방을 유지하는 단계, (c) 상기 홀딩 전압을 스위치오프(switch off)하는 단계, (d) 상기 연료 분사기가 개방을 유지할 만큼 짧은 미리 결정된 기간 동안 상기 솔레노이드 구동부를 통해 흐르는 전류가 실질적으로 없는 시간까지 대기하는 단계, (e) 상기 연료 분사기의 솔레노이드 구동부에 제2 전압 펄스를 인가하는 단계, 및 (f) 상기 제2 전압 펄스를 인가하는 동안 상기 솔레노이드 구동부를 통해 흐르는 전류의 전류 세기의 시간적 곡선을 취득하는 단계를 포함하되, 상기 취득된 시간 곡선은 상기 기준 전류 곡선을 구성한다.
설명된 방법의 기초를 이루는 발견은, 홀딩 단계 동안 코일 전류를 잠시 스위치오프하고 나서, 상기 솔레노이드 구동부에 전압 펄스(부스트 전압)를 다시 인가하면, 상기 분사기가 (예를 들어, 기계적 기계적인 클램핑에 의해) 개방 위치에 고정된 상태에서 상기 솔레노이드 구동부의 유도 거동에 대응하는 기준 전류 곡선을 취득할 수 있다는 것이다. 여기서 상기 미리 결정된 기간은 상기 분사기의 유압 폐쇄 반응이 야기되지 않을 만큼 짧은 것이 중요하다. 다시 말해, 상기 분사기의 지연된 자기력 반응을 사용하여, 상기 연료 분사기가 시작 시로부터 개방되는 상태에서 상기 분사기의 솔레노이드 구동부에 전류를 공급한다.
상기 전기자가 (전기자와 인접면(abutment face) 사이의) 최소 공기 갭을 가지는 위치에 위치된 개방 상태에서, 자기 회로(magnetic circuit)는 시작 시로부터 더 작은 자기 저항을 나타내므로 상기 연료 분사기의 전류 곡선(다시 말해, 기준 전류 곡선)은 전류 공급의 시작 시로부터 보다 강한 유도 거동을 갖는 시간적 거동을 나타낸다.
그 결과 상기 기준 전류 곡선이 분사 공정 동안 용이하게 결정될 수 있다.
본 문서에서, (제1 및 제2) "전압 펄스"는, 특히, 상기 연료 분사기를 신속히 개방하기 위하여 설정된 소위 부스트-전압 펄스를 나타낸다.
본 문서에서, "홀딩 전압"은, 특히, 부스트 전압보다 낮고 연료 분사 동안 연료 분사기의 개방을 유지(홀딩 단계)하기 위하여 설정된 실질적으로 일정한 전압(예를 들어, 탑재된 배터리 공급 전압)을 나타낸다.
상기 미리 결정된 기간은, 특히, 약 100㎲ 내지 200㎲의 범위일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 방법은 상기 결정된 기준 전류 곡선을 저장하는 단계를 더 포함한다.
결정된 기준 전류 곡선을 예를 들어 엔진 관리 시스템에 연결된 메모리에 저장하는 것에 의해, 상기 기준 전류 곡선은 임의의 시간에서 액세스될 수 있다.
본 발명의 제2 측면에 따르면, 자동차의 내연 엔진의, 솔레노이드 구동부를 구비하는 연료 분사기의 미리 결정된 개방 상태의 시점을 결정하는 방법이 설명된다. 설명된 방법은 다음 단계, 즉: (a) 상기 솔레노이드 구동부를 통해 흐르는 전류의 전류 세기의 시간적 곡선을 취득하는 단계, (b) 상기 제1 측면에 따라 또는 상기 실시예들 중 하나의 실시예에 따라 상기 방법을 적용하는 것에 의해 결정된 기준 전류 곡선과 상기 전류 세기의 취득된 시간적 곡선에 기초하여 차동 곡선(differential curve)을 결정하는 단계, 및 (c) 상기 차동 곡선이 극한값(extreme value)을 나타내는 시점을 결정하는 단계를 포함하되, 상기 결정된 시점은 미리 결정된 개방 상태의 시점이다.
설명된 방법의 기초를 이루는 아이디어는 (전압 펄스(부스트 전압)가 솔레노이드 구동부에 인가되는) 상기 연료 분사기를 개방하는 공정 동안 전류 세기의 시간적 곡선이 상기 솔레노이드 구동부의 인덕턴스에 종속한다는 것이다. (비-선형 강자성 자기 물질 때문에) 솔레노이드 구동부의 자기 인덕턴스가 변하는 것에 더하여, 전기자의 움직임 때문에 움직임 인덕턴스의 성분이 존재한다. 움직임 인덕턴스의 성분은 (전기자/니들 움직임이 시작하는) 개방 단계의 시작 시에 시작하고, (전기자/니들 움직임이 종료하는) 개방 단계의 종료 시에 종료한다. 분사기가 개방 위치에 고정되면, 변화된 유도 영향에 의해 전류 곡선(기준 전류 곡선)이 또한 변할 수 있다. 코일 전류를 잠시 스위치오프하고 나서 솔레노이드 구동부에 (제2) 전압 펄스를 다시 인가하는 것에 의해, 연료 분사기가 동작되고 있을 때 기준 전류 곡선이 결정될 수 있다. 그 결과 미리 결정된 개방 상태의 시점이 개별 연료 분사기의 본 거동에 기초하여 차동 곡선(취득된 시간적 전류 곡선과 기준 전류 곡선 사이의 차이)을 분석하는 것에 의해 매우 정확히 결정될 수 있다.
본 문서에서, "극한값"은, 특히, 시간의 함수로서 차동 곡선의 국부 또는 전체 극한값을 나타낸다.
상기 차동 곡선이 극한값을 나타내는 시점을 결정하는 것은, 특히, 수치적 방법을 사용하는 것에 의해 수행될 수 있다.
상기 차동 곡선이 극한값을 나타내는 시점을 결정하는 것에 의해, 연료 분사기의 미리 결정된 개방 상태의 시점이 이제 결정될 수 있다. 결정된 시점을 미리 결정된 시점 - 다시 말해, 미리 결정된 개방 상태가 이상적으로 달성되는 시점 - 과 비교하는 것에 의해- 연료 분사기의 이상적인 개방 곡선으로부터 편차가 수립될 수 있고, 적절한 경우, 보상될 수 있다.
본 발명의 추가적인 실시예에 따르면, 상기 방법은 (a) 상기 전류 세기의 취득된 시간적 곡선과 추가적인 기준 전류 곡선에 기초하여 추가적인 차동 곡선을 결정하는 단계로서, 상기 추가적인 기준 전류 곡선은 상기 연료 분사기가 폐쇄된 위치에 고정된 상태에서 상기 솔레노이드 구동부를 통해 흐르는 전류의 전류 세기의 시간적 곡선에 대응하는, 상기 결정하는 단계, 및 (b) 상기 추가적인 차동 곡선이 극한값을 나타내고 및/또는 미리 결정된 상관이 상기 차동 곡선과 추가적인 차동 곡선 사이에 존재하는 추가적인 시점을 결정하는 단계를 더 포함한다.
이 실시예에서, 상기 추가적인 기준 전류 곡선은 연료 분사기의 폐쇄된 위치에 대응한다. 전기자가 (전기자와 인접면 사이에) 최대 공기 갭을 가지는 위치에 위치된 상태에서, 자기 회로가 전기자의 정상적으로 가능한 움직임의 시작 시로부터 더 높은 자기 저항을 나타내므로 연료 분사기의 전류 곡선(다시 말해, 추가적인 기준 전류 곡선)은 더 약한 유도 거동을 갖는 시간적 거동을 나타낸다.
이 실시예에서, 특히 2개의 차동 곡선이 실질적으로 동일한 시점에서 극한값을 나타낼 때 차동 곡선과 추가적인 차동 곡선 사이에 상관이 존재할 수 있다. 예를 들어, 2개의 차동 곡선이 동일한 시점에서 국부 또는 전체 최대 또는 최소를 나타내는 경우, 또는 차동 곡선들 중 하나의 곡선이 최대를 나타내고 다른 차동 곡선이 동일한 시점에서 최소를 나타내는 경우 이러한 상관이 존재한다.
본 발명의 추가적인 실시예에 따르면, 상기 연료 분사기의 미리 결정된 개방 상태의 결정된 시점은 상기 연료 분사기를 개폐하는 공정의 시작-시점 또는 종료-시점이다.
본 문서에서, "연료 분사기를 개방하는 공정"은, 특히, 폐쇄된 연료 분사기가 솔레노이드 구동부를 통해 흐르는 전류 때문에 개방하기 시작하는 시점에서 시작하고, 연료 분사기가 완전히 개방된 시점에서 종료하는 곡선을 나타낸다.
본 문서에서, "연료 분사기를 폐쇄하는 공정"은, 특히, 개방된 연료 분사기가 솔레노이드 구동부를 통해 흐르는 전류의 셧다운 때문에 폐쇄하기 시작하는 시점에서 시작하고, 연료 분사기가 다시 완전히 폐쇄된 시점에서 종료하는 곡선을 나타낸다.
개방 공정과 폐쇄 공정의 시작-시점과 종료-시점을 결정하는 것에 의해, 개방 공정 또는 폐쇄 공정이 지시된 바와 같이 진행하고 있는지 여부가 수립될 수 있다. 만약 - 예를 들어, 연료 분사기의 전기적, 자기적, 기계적 및 유압적 파라미터의 공차로 인한 편차 때문에 - 그렇지 않다면, 곡선을 보상하여, 지시된 분사량으로부터 빗어나는 것을 회피할 수 있다.
본 발명의 제3 측면에 따르면, 자동차의 내연 엔진의, 솔레노이드 구동부를 구비하는 연료 분사기를 구동하는 방법이 설명된다. 설명된 방법은 다음 단계, 즉: (a) 제2 측면에 따라 또는 상기 실시예들 중 어느 하나의 실시예에 따라 상기 방법을 적용하는 것에 의해 연료 분사기의 미리 결정된 개방 상태의 시점을 결정하는 단계, (b) 상기 결정된 시점과 기준 시점 사이의 차이를 결정하는 단계, 및 (c) 상기 연료 분사기를 구동하여, 전압 펄스를 상기 솔레노이드 구동부에 인가하여, 상기 결정된 차이에 기초하여 상기 전압 펄스의 시작-시간(start-time) 및/또는 기간을 수립하는 단계를 포함한다.
설명된 방법의 기초가 되는 아이디어는 분사량의 편차를 최소화할 수 있는 방식으로 결정된 시점과 기준 시점 사이에 결정된 차이에 기초하여 연료 분사기의 구동을 적응시킬 수 있다는 것이다.
본 문서에서, "기준 시점"은, 특히, 연료 분사기의 미리 결정된 개방 상태가 이상적인 경우에 일어나는 시점을 나타낸다. 결정된 시점과 기준 시점 사이에 결정된 차이는 이에 따라 미리 결정된 개방 상태가 실제 일어난 시점이 이상적인 시점 또는 원하는 시점으로부터 벗어난 정도의 척도를 구성한다.
예를 들어, 개방 공정의 시작이 시간적으로 이동된 것으로 수립되면, 솔레노이드 구동부에 인가되는 전압 펄스의 시작-시간이 이에 대응하여 이동될 수 있다.
예를 들어, 개방 공정의 종료가 시간적으로 이동된 것으로 수립되면, 연료의 지시량이 분사되는 것을 보장하기 위하여 분사 기간이 적응될 수 있다. 다시 말해, 전압 펄스의 기간은 연료 분사기의 개방을 지연시키는 경우에는 늘어나서(lengthened), 너무 적은 연료가 분사되는 것을 방지할 수 있다. 유사하게, 전압 펄스의 기간이 연료 분사기의 개방을 조기에 수행하는 경우에는 단축되어, 너무 많은 연료가 분사되는 것을 방지할 수 있다.
전술한 정정(correction)은 유리하게는 각 개별 펄스 - 다시 말해, 각 개별 개방 공정에 대하여 수행될 수 있다.
정정 또는 시간-이동(time-shift)은 물리적인 시스템 파라미터, 예를 들어, 연료 온도, 솔레노이드 온도, 이전의 분사 공정과의 간격 등을 고려할 수 있다. 이것은, 예를 들어, 적절한 파일럿 특성 또는 파일럿 필드(pilot field)를 사용하여 또는 모델을 사용하여 수행될 수 있다.
결정된 시점이 특정 연료 분사기에 대해 최신 기준 전류 곡선에 기초하므로, 분사량을 매우 정확히 적응시킬 수 있다.
본 발명의 제4 측면에 따르면, 자동차의 내연 엔진의, 솔레노이드 구동부를 구비하는 연료 분사기의 기준 전류 곡선을 결정하는 디바이스가 설명된다. 상기 설명된 디바이스는 다음 요소, 즉: (a) 인가 유닛으로서, (aa) 상기 연료 분사기의 솔레노이드 구동부에 제1 전압 펄스를 인가하여, 상기 연료 분사기를 개방시키는 동작, (ab) 상기 연료 분사기의 솔레노이드 구동부에 홀딩 전압을 인가하여, 상기 연료 분사기의 개방을 유지하는 동작, (ac) 상기 홀딩 전압을 스위치오프하는 동작, (ad) 상기 연료 분사기가 개방을 유지할 만큼 짧은 미리 결정된 기간 동안 상기 솔레노이드 구동부를 통해 흐르는 전류가 실질적으로 없는 시간까지 대기하는 동작, 및 (ae) 상기 연료 분사기의 솔레노이드 구동부에 제2 전압 펄스를 인가하는 동작을 수행하도록 구성된 상기 인가 유닛; 및 (b) 상기 제2 전압 펄스를 인가하는 동안 상기 솔레노이드 구동부를 통해 흐르는 전류의 전류 세기의 시간적 곡선을 취득하는 취득 유닛을 포함하고, 상기 취득된 시간적 곡선은 상기 기준 전류 곡선을 구성한다.
상기 제1 및 제2 측면과 관련하여 전술한 것과 동일한 사항이 설명된 디바이스에 적용된다.
상기 인가 유닛은, 특히, 일반적으로 차량-배터리 전압에 비해 상승된 부스트 전압을 나타내는 전압 펄스를 생성하고, 또한 상기 연료 분사기의 솔레노이드 구동부를 구동하기 위한 더 낮은 홀딩 전압을 생성하여 설정될 수 있다.
상기 취득 유닛은, 특히, 주어진 경우에 동작되는 연료 분사기의 코일 전류를 취득하기에 적절한 FADC(고속 아날로그-디지털 컨버터)를 구비할 수 있다.
설명된 디바이스는 그 결과 연료 분사기의 동작 동안 기준 전류 곡선을 결정할 수 있다. 이것은 유리하게는 작업장에서 차량 유지보수와 함께, 또는 차량의 마일리지에 따라 규칙적인 간격으로, 예를 들어 매달 또는 반년마다 수행될 수 있다.
본 발명의 제5 측면에 따르면, 차량의 엔진 관리 시스템이 설명된다. 설명된 엔진 관리 시스템은 제1 또는 제2 측면에 따라 또는 상기 실시예들 중 어느 하나의 실시예에 따라 상기 방법을 수행하도록 설정되었다.
이 엔진 관리 시스템은, 간단하고 저렴한 수단에 의해, 여러 연료 분사기의 경우에 분사량의 변동을 최소화할 수 있다.
본 발명의 제6 측면에 따르면, 자동차의 내연 엔진의, 솔레노이드 구동부를 구비하는 연료 분사기의 미리 결정된 개방 상태의 시점을 결정하는 컴퓨터 프로그램이 설명된다. 설명된 컴퓨터 프로그램은 마이크로제어기에 의해 실행될 때 제1 또는 제2 측면에 따라 또는 상기 실시예들 중 어느 하나의 실시예에 따라 상기 방법을 수행하도록 설정되었다.
본 문서의 의미 내에서, 이 컴퓨터 프로그램이란 컴퓨터 시스템을 제어하여 방법 또는 시스템의 동작 모드를 적절히 조정하여 본 발명에 따른 방법과 연관된 효과를 획득하는 명령을 포함하는 프로그램 요소, 컴퓨터-프로그램 제품 및/또는 컴퓨터-판독가능한 매체의 개념과 동일한 것으로 이해된다.
컴퓨터 프로그램은 예를 들어, 자바, C++ 등과 같은 임의의 적절한 프로그래밍 언어의 컴퓨터-판독가능한 명령 코드로 구현될 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터-판독가능한 저장 매체(CD-ROM, DVD, 블루레이 디스크, 상호 교환가능한 구동 조립체, 휘발성 또는 비-휘발성 메모리, 내장된 메모리/프로세서 등)에 저장될 수 있다. 명령 코드는 원하는 기능을 수행하는 방식으로 컴퓨터 또는 다른 프로그래밍가능한 어플라이언스 - 예를 들어, 특히, 자동차의 엔진을 위한 제어 유닛 - 를 프로그래밍할 수 있다. 나아가, 컴퓨터 프로그램은 요구에 따라 사용자에 의해 다운로드될 수 있는 네트워크 - 예를 들어, 인터넷 - 에서 이용가능할 수 있다.
본 발명은, 컴퓨터 프로그램, 즉 소프트웨어에 의해, 및 하나 이상의 특수 전기 회로에 의해, 즉 하드웨어로, 또는 임의의 하이브리드 형태로, 즉 하드웨어 컴포넌트와 소프트웨어 컴포넌트에 의해 실현될 수 있다.
본 발명의 실시예는 본 발명의 여러 주제를 참조하여 설명된 것으로 이해된다. 특히, 본 발명의 일부 실시예는 방법 청구항으로 설명되고, 본 발명의 다른 실시예는 디바이스 청구항으로 설명된다. 그러나, 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 출원서를 읽을 때, 명시적으로 달리 언급되지 않은 한, 본 발명의 주제의 일 유형과 관련된 특징의 조합에 더하여, 본 발명의 주제의 여러 유형과 관련된 특징의 임의의 조합이 또한 가능하다는 것을 인식할 수 있을 것이다.
본 발명의 추가적인 장점과 특징은 바람직한 실시예의 이하의 예시적인 설명으로부터 이해될 것이다.
도 1은 정상 분사 공정 동안 시간의 함수로서 연료 분사기의 코일 전류와 니들 리프트(needle lift)를 도시하는 도면;
도 2는 본 발명에 따라 기준 전류 곡선을 결정하는 동안 시간의 함수로서 연료 분사기의 코일 전류와 니들 리프트를 도시하는 도면.
아래에 설명된 실시예는 본 발명의 가능한 실제 변형의 제한된 선택만을 나타내는 것이라는 것이 주목된다.
도 1은 정상 분사 공정 동안 시간의 함수로서 연료 분사기의 코일 전류(101)와 니들 리프트(102)를 도시한다.
분사 공정의 시작 시에(시점(T1)에), 전압 펄스(부스트 전압)가 연료 분사기의 솔레노이드 구동부에 인가된다. 이 전압 펄스에 의해 코일 전류(101)가 상승하기 시작한다. 짧은 시간 후에(시점(T2)에서), 코일 전류(101)가 특정 값에 도달하면, 개방 위치의 방향으로 분사기 니들의 움직임이 개시되기 때문에 니들 리프트(102)가 상승하기 시작한다. 시점(T3)에서 솔레노이드 구동부에 인가된 전압은 더 낮은 값(홀딩 전압)으로 감소된다. 그 결과 코일 전류(101)는 안정적인 값에 도달하는 시점(T4)까지 다시 감소한다. 이 시점에서 니들 리프트(102)는 또한 과도 단계 후에 안정화되고, 연료 분사기는 이제 개방 상태에 있다. 분사 단계는 이후 홀딩 전압이 시점(T5)에서 스위치오프되어, 코일 전류가 다시 강하하고 최저값(실질적으로 0 A)에 도달하는 것에 의해 종결된다. 니들 리프트도 또한 연료 분사기가 다시 폐쇄될 때까지 특정 지연을 가지고 강하한다.
도 2는 본 발명에 따라 기준 전류 곡선을 결정하는 동안 시간의 함수로서 연료 분사기의 코일 전류(201)와 니들 리프트(202)를 도시한다. 시점(T4)에 이르기까지 도 2에 도시된 코일 전류(201)와 니들 리프트(202)의 곡선은 도 1에 도시된 곡선과 동일하거나 매우 유사하다. 시점(T4)에 이르기까지의 곡선은 이에 따라 이 점에서 반복되지 않는다.
폐쇄 공정을 개시할 때까지 분사 단계 동안 코일 전류가 (홀딩 전압에 대응하는) 실질적으로 일정한 값에 유지되는 도 1과 달리, 홀딩 전압은 잠시 스위치오프되어, 코일 전류(201)는 약 0 A로 강하한다. 이 시점에 직후, 부스트-전압 펄스가 시점(T1')에서 솔레노이드 구동부에 다시 인가되어, 코일 전류(201)가 다시 상승한다. 코일 전류가 0 A인 시간은 매우 짧아서(약 50 내지 100㎲) 니들 리프트(202)는 변함 없이 유지되고, 그 결과 연료는 전류 공급이 일시 멈추는 동안에도 연속적으로 분사된다. T1'로부터 코일 전류(201)의 상승 곡선이 (미도시된 측정 디바이스와 저장 디바이스에 의해) 기준 전류 곡선으로 측정되고 저장된다. 시점(T3')에서 홀딩 전압은 솔레노이드 구동부에 다시 인가되고, 시점(T4')에서 코일 전류는 홀딩 전압에 대응하는 안정적인 값에 다시 도달한다. 이 시점으로부터, 곡선이 도 1에 도시된 곡선에 다시 대응한다.
연료 분사기의 솔레노이드 구동부의 활성화를 이렇게 변경함과 동시에 솔레노이드 구동부에 부스트 전압을 다시 (제2) 인가하는 동안 코일 전류의 시간적 곡선을 측정한 결과, 기준 전류 곡선이 연료 분사에 영향을 미침이 없이 "온라인"으로 용이하게 결정될 수 있다. 이 기준 전류 곡선은 연료 분사기가 개방 위치에 고정된 경우 실험실에서 측정될 수 있는 코일 전류의 곡선에 대응한다. 도 2와 관련하여 전술한 방법을 규칙적으로 반복하는 것에 의해, 실험실 측정에 의한 것이 아니라, 기준 전류 곡선이 항상 최신의 것으로 보장될 수 있다. 그리하여 시작-시점과 종료-시점이 예를 들어 실제 코일-전류 곡선과 기준 전류 곡선 사이의 차이를 분석하는 것에 의해 매우 정확히 결정될 수 있고, 적절한 경우 필요한 정정이 수행될 수 있다.

Claims (9)

  1. 자동차의 내연 엔진의, 솔레노이드 구동부를 구비하는 연료 분사기의 기준 전류 곡선을 결정하는 방법으로서,
    상기 연료 분사기의 솔레노이드 구동부에 제1 전압 펄스를 인가하여, 상기 연료 분사기를 개방하는 단계,
    상기 연료 분사기의 솔레노이드 구동부에 홀딩 전압을 인가하여, 상기 연료 분사기의 개방을 유지하는 단계,
    상기 홀딩 전압을 스위치오프하는 단계,
    상기 연료 분사기가 개방을 유지할 만큼 짧은 미리 결정된 시간 동안 상기 솔레노이드 구동부를 통해 흐르는 전류가 실질적으로 없는 시간까지 대기하는 단계,
    상기 연료 분사기의 솔레노이드 구동부에 제2 전압 펄스를 인가하는 단계, 및
    상기 제2 전압 펄스를 인가하는 동안 상기 솔레노이드 구동부를 통해 흐르는 전류의 전류 세기의 시간적 곡선을 취득하는 단계를 포함하되,
    취득된 상기 시간적 곡선은 상기 기준 전류 곡선을 구성하는, 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 결정된 기준 전류 곡선을 저장하는 단계를 더 포함하는 방법.
  3. 자동차의 내연 엔진의, 솔레노이드 구동부를 구비하는 연료 분사기의 미리 결정된 개방 상태의 시점을 결정하는 방법으로서,
    상기 솔레노이드 구동부를 통해 흐르는 전류의 전류 세기의 시간적 곡선을 취득하는 단계,
    제1항 또는 제2항의 방법을 적용하는 것에 의해 결정된 기준 전류 곡선과 상기 전류 세기의 취득된 시간적 곡선에 기초하여 차동 곡선을 결정하는 단계, 및
    상기 차동 곡선이 극한값을 나타내는 시점을 결정하는 단계를 포함하되,
    결정된 상기 시점은 상기 미리 결정된 개방 상태의 시점인, 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 전류 세기의 취득된 시간적 곡선과 추가적인 기준 전류 곡선에 기초하여 추가적인 차동 곡선을 결정하는 단계로서, 상기 추가적인 기준 전류 곡선은 상기 연료 분사기가 폐쇄된 위치에 고정된 상태에서 상기 솔레노이드 구동부를 통해 흐르는 전류의 전류 세기의 시간적 곡선에 대응하는, 상기 결정하는 단계, 및
    상기 추가적인 차동 곡선이 극한값을 나타내고 및/또는 미리 결정된 상관이 상기 차동 곡선과 상기 추가적인 차동 곡선 사이에 존재하는 추가적인 시점을 결정하는 단계를 더 포함하는 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 연료 분사기의 미리 결정된 개방 상태의 결정된 시점은 상기 연료 분사기를 개폐하는 공정의 시작-시점 또는 종료-시점인, 방법.
  6. 자동차의 내연 엔진의, 솔레노이드 구동부를 구비하는 연료 분사기를 구동하는 방법으로서,
    제3항 내지 제5항 중 어느 한 항의 방법을 적용하는 것에 의해 상기 연료 분사기의 미리 결정된 개방 상태의 시점을 결정하는 단계,
    상기 결정된 시점과 기준 시점 사이의 차이를 결정하는 단계, 및
    상기 연료 분사기를 구동하여, 전압 펄스를 상기 솔레노이드 구동부에 인가하고, 결정된 상기 차이에 기초하여 상기 전압 펄스의 시작-시간 및/또는 기간을 수립하는 단계를 포함하는, 방법.
  7. 자동차의 내연 엔진의, 솔레노이드 구동부를 구비하는 연료 분사기의 기준 전류 곡선을 결정하는 디바이스로서,
    인가 유닛으로서,
    상기 연료 분사기의 솔레노이드 구동부에 제1 전압 펄스를 인가하여, 상기 연료 분사기를 개방하는 동작,
    상기 연료 분사기의 솔레노이드 구동부에 홀딩 전압을 인가하여, 상기 연료 분사기의 개방을 유지하는 동작,
    상기 홀딩 전압을 스위치오프하는 동작,
    상기 연료 분사기가 개방을 유지할 만큼 짧은 미리 결정된 기간 동안 상기 솔레노이드 구동부를 통해 흐르는 전류가 실질적으로 없는 시간까지 대기하는 동작, 및
    상기 연료 분사기의 솔레노이드 구동부에 제2 전압 펄스를 인가하는 동작을 수행하도록 구성된 상기 인가 유닛; 및
    상기 제2 전압 펄스를 인가하는 동안 상기 솔레노이드 구동부를 통해 흐르는 전류의 전류 세기의 시간적 곡선을 취득하는 취득 유닛을 포함하되,
    취득된 상기 시간적 곡선은 상기 기준 전류 곡선을 구성하는, 디바이스.
  8. 자동차의 내연 엔진의 엔진 관리 시스템으로서, 상기 엔진 관리 시스템은 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 방법을 수행하도록 설정된, 엔진 관리 시스템.
  9. 자동차의 내연 엔진의, 솔레노이드 구동부를 구비하는 연료 분사기의 기준 전류 곡선을 결정하는 컴퓨터 프로그램으로서, 상기 컴퓨터 프로그램은 프로세서에 의해 실행될 때 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 방법을 수행하도록 설정된, 컴퓨터 프로그램.
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