KR20210073171A - 인젝터 열림 지연 시간 계산 방법 및 연료 분사 제어 장치 - Google Patents

인젝터 열림 지연 시간 계산 방법 및 연료 분사 제어 장치 Download PDF

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오창진
한정석
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현대자동차주식회사
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Abstract

본 발명은 계산된 인젝터 구동전류 인가시간에 따라 인젝터 구동 전류를 생성하여 연료 분사를 개시하는 단계, 상기 연료 분사 개시 후 연료압 센서 데이터를 샘플링하는 단계, 상기 연료 분사 종료 후 상기 인젝터의 인젝터 밸브 닫힘 시간을 감지하는 단계, 상기 연료압 센서 데이터로부터 연료압 강하 지속시간을 도출하는 단계 및 상기 연료압 강하 지속시간, 상기 인젝터 밸브 닫힘 시간 및 상기 인젝터 구동전류 인가시간으로부터 인젝터 열림 지연 시간을 계산하는 단계를 포함하는 인젝터 열림 지연 시간 계산 방법으로서, 본 발명에 의하면, 기통 별 인젝터의 열림 지연값을 직접 도출하여 엔진의 최적 제어에 도움을 줄 수 있다.

Description

인젝터 열림 지연 시간 계산 방법 및 연료 분사 제어 장치{METHOD FOR CALCULATING DELAYED OPENING TIME OF AN INJECTOR AND CONTROL APPARATUS FOR FUEL INJECTION OF AN INJECTOR}
본 발명은 인젝터의 열림 동작이 지연되는 시간을 계산하는 방법과 이를 제어하는 연료 분사 제어 장치에 관한 것이다.
GDi 또는 T-GDi 엔진의 최적 제어를 위해, 연료 분사 인젝터에는 요구된 분사량을 최대한 정확하게 지킬 수 있는 정밀한 동작이 요구된다. 하지만 인젝터 하드웨어(Hardware)의 구조상의 제약, 즉 엔진 제어 장치(ECU, Engine Control Unit)로부터 발생한 인젝터 구동 전류가 인젝터 내부의 솔레노이드(Solenoid)를 충분히 자화시키고, 이로 인해 발생한 자기력이 인젝터 밸브의 닫힘 방향으로 니들(Needle)을 누르고 있는 스프링(Spring) 작용 힘의 역방향으로 아마추어(Armature)를 완전히 끌어올릴 때까지 필연적으로 지연이 발생하는 구조상의 제약 및 인젝터 생산 공정상에서 발생하는 하드웨어 단품 간의 편차로 인해, 소프트웨어(Software) 상의 적절한 제어가 동반되지 않고서는 요구되는 분사량을 정확하게 충족시키는 것이 매우 어려우므로, 이와 같은 제약 사항의 극복을 위해 현재는 인젝터 닫힘 감지 및 정적 유량 등의 제어 방식이 사용되고 있다.
인젝터 닫힘 감지의 경우, 인젝터 구동 전류가 차단되고 실제 인젝터 밸브가 완전히 닫힐 때까지의 지연 시간 동안 발생하는 의도되지 않은 추가 유량을 감지하여 이를 차감하기 위한 로직으로, 매 분사(Shot)가 종료될 때마다 감지 및 보정이 이루어진다. 정적 유량(밸브가 지속적으로 열린 상태에서 분사된 연료의 양, 인젝터의 분사구의 크기와 연료 압력에 영향을 받음)의 경우는 동일한 분사 명령에 대한 기통 별 발생 유량 편차를 감지하고 이를 감소시키기 위한 로직으로, 특정 조건에서 학습이 수행된 뒤, 각 운전 영역에 맞게 적절히 조정되어 사용된다.
한편, 가솔린 엔진 배기 규제 대응을 위해 연료 분사는 점점 더 고압화, 다단화 그리고 소유량화 되는 추세이다.
그런데, 요구되는 분사량이 소유량일수록 총 요구 분사량 대비 인젝터 열림 지연으로 인해 발생하는 분사 손실량의 비율은 증가하며, 이는 결코 무시할 수 없는 수준으로, 해당 손실에 대한 감지 및 적절한 보상이 없다면 배기 또는 엔진 Roughness에 악영향을 미칠 수 있다.
종래 기술인 인젝터 닫힘 감지의 경우, 열림 지연에 대해서는 어떠한 결과도 제공할 수 없고, 정적 유량의 경우 소유량 구간에서는 감지의 부정확도가 증가하여, 해당 로직만으로는 소유량 구간에서의 분사 정밀 제어를 수행하기에 부족한 한계가 있다.
이상의 배경기술에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 돕기 위한 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.
한국공개특허공보 제10-2019-0079208호
본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 본 발명은 기통 별 인젝터의 열림 지연값을 직접 도출하여 엔진의 최적 제어에 도움을 줄 수 있는 인젝터 열림 지연 시간 계산 방법 및 연료 분사 제어 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 관점에 의한 인젝터 열림 지연 시간 계산 방법은, 계산된 인젝터 구동전류 인가시간에 따라 인젝터 구동 전류를 생성하여 연료 분사를 개시하는 단계, 상기 연료 분사 개시 후 연료압 센서 데이터를 샘플링하는 단계, 상기 연료 분사 종료 후 상기 인젝터의 인젝터 밸브 닫힘 시간을 감지하는 단계, 상기 연료압 센서 데이터로부터 연료압 강하 지속시간을 도출하는 단계 및 상기 연료압 강하 지속시간, 상기 인젝터 밸브 닫힘 시간 및 상기 인젝터 구동전류 인가시간으로부터 인젝터 열림 지연 시간을 계산하는 단계를 포함한다.
그리고, 상기 연료 분사가 설정된 횟수만큼 수행될 때까지 상기 연료압 센서 데이터를 적산하는 단계, 상기 연료 분사가 설정된 횟수만큼 수행될 때까지 상기 인젝터 밸브 닫힘 시간을 적산하는 단계 및 상기 연료 분사가 설정된 횟수만큼 수행될 때까지 상기 인젝터 구동전류 인가 시간을 적산하는 단계를 더 포함할 수 있다.
나아가, 상기 인젝터 밸브 닫힘 시간을 적산한 후 평균을 계산하는 단계 및 상기 인젝터 구동전류 인가 시간을 적산한 후 평균을 계산하는 단계를 더 포함할 수 있다.
그 결과, 인젝터 열림 지연 시간을 계산하는 단계는, 상기 인젝터 구동전류 인가시간 평균 + 상기 인젝터 밸브 닫힘시간 평균 - 상기 연료압 강하 지속시간을 계산하여 상기 인젝터 열림 지연 시간을 계산하는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 연료 분사가 설정된 횟수만큼 수행될 때까지 상기 연료압 센서 데이터를 적산하는 단계 및 적산된 상기 연료압 센서 데이터에 대해 앙상블 평균(Ensemble Average)을 계산하는 단계를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 연료압 센서 데이터로부터 연료압 강하 지속시간을 도출하는 단계는, 상기 앙상블 평균으로부터 연료압 하강의 시작 시점과 종료 시점을 판정하는 단계 및 상기 연료압 하강의 시작 시점과 종료 시점으로부터 상기 연료압 강하 지속시간을 도출하는 단계를 포함한다.
그리고, 상기 연료압 센서 데이터를 샘플링하는 단계는, 상기 연료압 센서 데이터를 상기 인젝터 구동 전류 시작 시점부터 2000㎲ 동안 100 ㎑로 샘플링하는 것을 특징으로 한다.
다음으로, 본 발명의 일 관점에 의한 연료 분사 제어 장치는, 요구 연료 분사량을 분사 시간으로 환산하는 요구 연료 분사 시간 계산부, 상기 요구 연료 분사 시간 계산부에 의해 환산된 분사 시간에 따라 인젝터 구동 전류를 생성하는 인젝터 구동 전류 생성부, 상기 인젝터 구동 전류에 따른 연료 분사 후 커먼레일 연료압 강하 지속시간을 계산하는 연료압 강하 시간 계산부, 상기 연료 분사 종료 후 상기 인젝터의 인젝터 밸브 닫힘 시간을 감지하는 인젝터 닫힘 시간 감지부 및 상기 인젝터 구동 전류의 인가 시간, 상기 연료압 강하 지속시간 및 상기 인젝터 밸브 닫힘 시간을 전달 받아 인젝터 열림 지연 시간을 계산하는 인젝터 열림 시간 계산부를 포함한다.
그리고, 상기 인젝터 열림 시간 계산부는, 상기 인젝터 밸브 닫힘 시간을 적산하여 평균을 계산하고, 상기 인젝터 구동 전류의 인가 시간을 적산하여 평균을 계산하는 것을 특징으로 한다.
그 결과, 상기 인젝터 열림 시간 계산부는, 상기 인젝터 구동전류의 인가시간 평균 + 상기 인젝터 밸브 닫힘시간 평균 - 상기 연료압 강하 지속시간을 계산하여 상기 인젝터 열림 지연 시간을 계산하는 것을 특징으로 한다.
한편, 인젝터 구동 전류 생성부에 의해 전류가 발생하는 동안 연료압 센서 데이터를 샘플링하고, 필터 처리 후 상기 연료압 강하 시간 계산부로 전달하는 연료압 센서 신호 처리부를 더 포함할 수 있다.
그리고, 상기 연료압 강하 시간 계산부는, 상기 연료압 센서 신호 처리부로부터 전달받은 샘플링 데이터로부터 연료압 하강의 시작 시점과 종료 시점을 판정하고, 상기 연료압 하강의 시작 시점과 종료 시점으로부터 상기 연료압 강하 지속시간을 도출하는 것을 특징으로 한다.
나아가, 상기 연료압 센서 신호 처리부는, 상기 연료압 센서 데이터를 상기 인젝터 구동 전류 시작 시점부터 2000㎲ 동안 100 ㎑로 샘플링하는 것을 특징으로 한다.
가솔린 엔진 배기 규제 대응을 위해 연료 분사는 점점 더 고압화, 다단화 그리고 소유량화 되는 추세이다. 이로 인해 인젝터 열림 지연 시간 감지 기능에 대한 필요성은 점점 더 증대될 것이다. 본 발명은 고압 레일 연료압 강하 시간 측정을 통해 인젝터 열림 지연 시간을 감지하는 로직에 관한 것으로, 사전 입력된 Reference 정보와의 비교가 아닌 실시간으로 측정되는 값들만을 이용하여 결과를 도출하는 방식이기 때문에, 인젝터 열림 감지에 요구되는 Master 인젝터에 대한 정보 취득 및 입력이 불필요하여 로직 구성 및 유지, 보수 또는 수평 전개 등에 더 용이하다.
또한 인젝터 Hardware 내부 기구들의 물리적 거동에 초점을 맞춘 것이 아닌, 실제 인젝터로부터 발생하는 유량에 초점을 맞추어, 단지 인젝터 밸브가 완전히 열릴 때까지의 지연 시간에 의한 영향성 뿐만 아니라, 인젝터 홀 크기, 인젝터 밸브의 완전 열림 시 진동 세기 또는 진동 경향의 차이에 의해 유발되는 유량 편차 등, 실제 인젝터의 유량에 영향을 미치는 다양한 인자를 포함할 것으로 추정된다.
결국 해당 로직을 통해 도출되는 인젝터 별 열림 지연 시간을 적절하게 가공하여 매 분사 시 반영한다면, 소유량 구간에서도 의도되었던 연료 분사량을 기존 대비 더 정확하게 충족시킬 수 있게 되어, 엔진의 최적화된 제어에 도움을 줄 수 있다.
도 1은 본 발명의 연료 분사 제어 장치를 블록화한 것이다.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 인젝터 열림 지연 시간 계산 방법을 이론상 설명하는 것이다.
도 5는 본 발명의 인젝터 열림 지연 시간 계산 방법을 도시한 것이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지의 기술이나 반복적인 설명은 그 설명을 줄이거나 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 엔진 제어 장치를 블록화한 것이고, 도 2 내지 도 4는 본 발명의 인젝터 열림 지연 시간 계산 방법을 이론상 설명하는 것이다. 그리고, 도 5는 본 발명의 인젝터 열림 지연 시간 계산 방법을 도시한 것이다.
이하, 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 인젝터 열림 지연 시간 계산 방법 및 연료 분사 제어 장치를 설명하기로 한다.
본 발명은 인젝터의 열림 지연에 따른 연료 분사 손실량을 보정하여 연료 분사를 제어하기 위한 것으로서, 기통 별 인젝터의 열림 지연값을 유량 발생시간 결정식에 의해 직접 도출하기 위한 것이다.
즉, 연료 분사가 수행되는 동안의 커먼 레일(common rail)의 연료압 강하 시간을 측정하고, 해당 측정값 및 지수(요구 분사 시간 및 닫힘 감지 시간)를 인젝터로부터의 유량 발생 시간 결정식에 대입하여, 미지수인 인젝터 열림 지연 시간을 계산하는 것이다.
이러한 기능을 구현하기 위한 연료 분사 제어 장치(100)는 도 1과 같은 구성을 가지며, 이는 별도로 구성되거나 차량의 엔진 제어 장치(ECU, Electronic Control Unit) 의 일 구성일 수 있다. 즉, ECU에서는 엔진을 원활하게 제어하기 위한 소프트웨어(Software)가 동작하고 있으며, 인젝터 연료 분사 제어 장치(100)는 해당 소프트웨어 중 일 구성일 수 있다.
요구 연료 분사 시간 계산부(110)에서는 요구 연료 분사량(㎎)을 분사 시간(㎳)으로 환산하고, 환산된 시간은 인젝터 구동 전류 생성부(120)로 전달되어, 해당 시간 동안 전류를 발생시키게 된다.
발생된 전류는 인젝터 구동 회로에 인가되고, 이로 인해 인젝터 내부 솔레노이드(Solenoid)에 발생한 자기력이 인젝터 밸브의 열림을 유발한다.
인젝터 구동 전류 생성부(120)로부터 전류가 발생하는 동안 연료압 센서 신호 처리부(130)에서는 인젝터에서의 실제적 유량 발생으로 인해 유발되었을 커먼 레일 연료압의 강하를 감지하기 위해 연료압 센서 신호를 고속 샘플링하고, 노이즈 제거를 위한 적절한 필터 처리를 수행한 뒤, 해당 샘플링 데이터를 연료압 강하 시간 계산부(140)에 전달한다.
연료압 강하 시간 계산부(140)에서는 전달 받은 데이터로부터 강하의 시작 시점과 종료 시점을 판정하고, 그로부터 강하가 지속된 시간을 계산한다.
인젝터 열림 시간 계산부(160)에서는 요구 연료 분사 시간 계산부(110)로부터 인젝터 구동 전류 인가 시간을, 연료압 강하 시간 계산부(140)로부터 연료압 강하 지속 시간을, 인젝터 닫힘 시간 감지부(150)로부터는 인젝터 닫힘 시간을 전달 받고, 해당 값들을 인젝터 유량 발생 시간 결정식에 대입하여, 미지수인 인젝터 열림 지연 시간의 값을 도출하는 것이다.
도 2 내지 도 4를 참조하여 인젝터 유량 발생 시간 결정식에 의한 인젝터 열림 지연 시간 계산에 관해 설명한다.
도 2는 인젝터 구동 전류와 그로 인해 유발된 인젝터 밸브 열림에 의하여 인젝터로부터 실제적으로 발생하는 유량의 그래프를 동시간 축 위에 표현한 것이다.
구동 전류의 시작 및 종료 시점 대비 유량 발생의 시작 및 종료 시점에는 지연이 있는 것을 확인할 수 있으며, 각각의 값은 인젝터 밸브 열림 지연(Topen)과 인젝터 밸브 닫힘 지연(Tclose)이라고 할 수 있다. 그래프 상 T△Q는 Ti 대비 Topen 만큼 덜, Tclose 만큼 더 지속되므로, 인젝터로부터 실제 유량이 발생하는 시간은 다음 수학식 1과 같이 표현된다.
Figure pat00001
도 3은 연료 분사가 수행되는 동안의 인젝터 구동 전류, 발생 유량, 커먼 레일 연료압의 거동을 동시간 축 위에 표현한 것이다. 수학식 1에서 Ti는 요구 연료 분사 시간 계산부(110)로부터, Tclose는 인젝터 닫힘 시간 감지부(150)로부터 제공받는 값이며, 만약 T△Q를 알 수 있다면 Topen에 대한 역산이 가능하다.
하지만 연료 분사 제어 장치(100) 내지 ECU가 차량 내에서 이용 가능한 수단 중에서 인젝터로부터 실제 유량이 발생하는 시간을 직접적으로 측정할 수 있는 것은 없다.
도 3을 참조하면, T△Q=d(유량 투입 종료 시점)-c(유량 투입 시작 시점)로 표현되고, T△P(연료압 강하 지속 시간)=b(연료압 하강 종료 시점)-a(연료압 하강 시작 시점)로서, T△P는 T△Q와 근사한 값을 가짐을 알 수 있다.
T△P 값은 유량의 거동과 긴밀한 연관이 있으면서, 동시에 연료 분사 제어 장치(100) 내지 ECU가 이용 가능한 수단으로부터 간접적으로 확인 가능한 값이며, 통제된 조건 하에서 커먼 레일 연료압 거동은 유량 발생 시간을 유추할 수 있는 유력한 수단일 수 있다.
따라서, 본 발명은 T△P를 T△Q를 대신하여 유량 발생시간 결정식에 대입시키고자 한다.
도4는 위에서 언급한 통제 조건을 나타낸다. 연료 제어 밸브(FCV, Fuel Control Valve) 구동 전류가 인가되어 커먼 레일의 저압 레일 쪽 밸브가 닫히기 전까지, 고압 레일 쪽은 인젝터 밸브를 제외하고는 닫힌 상태이다. 제안된 로직에서 연료압 강하 측정은 소유량 구간(약 900㎲ 분사 이하)에서 분사 시작 이후 FCV가 동작하기 이전까지 수행되며, 이와 같이 고압 레일 쪽을 닫힌 공간으로 유지한다면, 고압 레일의 연료압 강하에 대한 유발 인자를 인젝터 밸브 열림으로 인한 실제적 유량 발생으로 한정시키는 것이 가능하고, T△P를 T△Q로 근사시키는 것이 성립한다.
따라서, 수학식 1은 다음과 같이 인젝터 밸브 열림 지연 시간으로 나타낼 수가 있다.
Figure pat00002
수학식 2에서 Ti, Tclose는 지수, T△P는 본 발명 로직에서 측정되는 값이며, Topen이 구하려는 미지수가 된다.
한편, 인젝터 열림 지연 시간 감지 로직 수행을 위해 위의 통제 조건과 더불어 고압 단일 소유량 분사(약 900㎲ 이하)가 기통 별 여러 회 수행되어야 하며, 매 분사마다 연료압 센서 신호 처리부(130)에서는 인젝터 구동 전류 시작 시점부터 2000㎲ 동안 연료압 센서 신호를 100 ㎑로 샘플링하여 매 측정 시의 동일 시점에 대한 연료압 데이터를 적산하다가, 즉 총 200개의 데이터가 샘플링되었다고 했을 때(각 데이터를 샘플링 시점 기준으로 X1, X2, X3, …, X200라고 표현하면, 모든 측정에 대하여 ∑X1, ∑X2, ∑X3, …, ∑X200를 계산하는 것을 의미), 설정된 횟수만큼 분사가 수행된 이후, 적산된 값들을 수행 횟수로 나누는 앙상블 평균(Ensemble Average)을 취하여, 그 값을 연료압 강하 시간 계산부(140)에 전달한다.
한 랜덤 신호에서 특정 구간의 실현(realization)을 무한히 수집한 모음을 앙상블(ensenble)이라 하며, 이 평균이 앙상블 평균으로서, 앙상블 평균은 랜덤 잡음 신호를 없애는 데 사용되므로, Ensemble Average를 취하는 이유는 원 신호에 섞인 Noise를 경감하기 위함이다.
학습을 위한 분사 횟수가 지나치게 적을 경우에는 Noise로 인해 연료압 데이터의 신뢰성이 떨어지고, 학습을 위한 분사 횟수가 지나치게 많을 경우에는 학습에 소요되는 시간이 증가하므로, 기회 비용을 고려하여 적절하게 선정되어야 한다.
다시 정리하면, 연료압 강하 시간 계산부(140)에서 연료압 센서 신호 처리부(130)로부터 전달 받은 연료압 데이터를 토대로 연료압 하강의 시작(a) 및 종료 시점(b)을 판정하고, 종료 시점으로부터 시작 시점을 빼서 연료압 강하 지속 시간(T△P)을 계산한다. 하강의 시작 시점은 연료압 상 유의미한 크기의 음의 기울기가 발생한 부분이고, 하강의 종료 시점은 연료압이 극소점에 도달한 부분이다.
인젝터 열림 시간 계산부(160)에서는 연료압 강하 시간 계산부(140)로부터 T△P를, 요구 연료 분사 시간 계산부(110)와 인젝터 닫힘 시간 감지부(150)로부터는 연료압 센서 신호 처리부(130)가 학습을 수행한 구간에서의 Ti와 Tclose에 대한 평균값을 각각 제공받고, 해당 값들을 수학식 1에 대입함으로써 수학식 2에 대입하여 최종적으로 Topen을 도출하는 것이다.
다음으로, 도 5는 이 같은 인젝터 열림 지연 시간(Topen)을 계산하는 로직의 플로우 차트로서, 이를 참조하여 인젝터 열림 지연 시간 계산 방법을 설명한다.
먼저, 요구 연료 분사 시간(Ti)을 계산하고(S1), 계산된 연료 분사 시간만큼 인젝터 구동 전류를 생성함으로써(S2), 연료 분사를 시작한다(S3).
그런 다음, 연료압 센서 데이터를 연료 분사 시작 시점부터 2000㎲ 동안 100㎑로 샘플링하고(S4), 연료 분사가 종료되면(S5), 해당 연료 분사에 대한 인젝터 밸브 닫힘 시간(Tclose)을 감지한다(S6).
S4와 같이 연료압 데이터를 적산함에 의해 총 200개의 데이터를 샘플링하게 되며, 샘플링 방법은 예시적인 것으로서 실제 적용시 이와 다소 차이가 있을 수는 있다.
이후, 설정된 횟수만큼 연료 분사가 수행됐는지를 확인하고, 아직 해당 횟수만큼 수행되지 않았다면, S8, S9, S10에 의해 연료압 센서 데이터, 인젝터 밸브 닫힘 시간(Tclose), 요구 연료 분사 시간(Ti)을 적산한 후 S1 단계를 다시 수행한다.
S7에 의해 설정된 횟수만큼 연료 분사가 수행된 경우, S11에서는 S8에서 적산된 연료압 센서 데이터에 대한 앙상블 평균(Ensemble Average)을 계산하고, S12에서는 해당 데이터 상에서 연료압 하강의 시작 및 종료 시점을 판정한다.
그리고, S12에서 구한 연료압 하강 시작 및 종료 시점을 이용하여 연료압 강하 지속 시간(T△P)을 도출한다(S13).
또한, S10에서 적산했던 값을 이용하여 Ti에 대한 평균값을 계산하며(S14), S9에서 적산했던 값을 이용하여 Tclose에 대한 평균값을 계산한다(S15).
이와 같이 S13, S14, S15에서 구해진 T△P, Ti(Average), Tclose(Average)를 이용하여, 수학식 2에 의해 최종적으로 미지수인 Topen을 계산한다(S16).
본 발명은 이와 같이 인젝터 열림 지연 시간을 직접적으로 산출하고, 지연된 시간만큼 보정을 실시하여 연료가 분사될 수 있도록 제어함으로써, 엔진의 최적화된 제어에 도움을 줄 수가 있다.
이상과 같은 본 발명은 예시된 도면을 참조하여 설명되었지만, 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형될 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이며, 본 발명의 권리범위는 첨부된 특허청구범위에 기초하여 해석되어야 할 것이다.
100 : 엔진 제어 장치
110 : 요구 연료 분사 시간 계산부
120 : 인젝터 구동 전류 생성부
130 : 연료압 센서 신호 처리부
140 : 연료압 강하 시간 계산부
150 : 인젝터 닫힘 시간 감지부
160 : 인젝터 열림 시간 계산부

Claims (13)

  1. 계산된 인젝터 구동전류 인가시간에 따라 인젝터 구동 전류를 생성하여 연료 분사를 개시하는 단계;
    상기 연료 분사 개시 후 연료압 센서 데이터를 샘플링하는 단계;
    상기 연료 분사 종료 후 상기 인젝터의 인젝터 밸브 닫힘 시간을 감지하는 단계;
    상기 연료압 센서 데이터로부터 연료압 강하 지속시간을 도출하는 단계; 및
    상기 연료압 강하 지속시간, 상기 인젝터 밸브 닫힘 시간 및 상기 인젝터 구동전류 인가시간으로부터 인젝터 열림 지연 시간을 계산하는 단계를 포함하는,
    인젝터 열림 지연 시간 계산 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 연료 분사가 설정된 횟수만큼 수행될 때까지 상기 연료압 센서 데이터를 적산하는 단계;
    상기 연료 분사가 설정된 횟수만큼 수행될 때까지 상기 인젝터 밸브 닫힘 시간을 적산하는 단계; 및
    상기 연료 분사가 설정된 횟수만큼 수행될 때까지 상기 인젝터 구동전류 인가 시간을 적산하는 단계를 더 포함하는,
    인젝터 열림 지연 시간 계산 방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 인젝터 밸브 닫힘 시간을 적산한 후 평균을 계산하는 단계; 및
    상기 인젝터 구동전류 인가 시간을 적산한 후 평균을 계산하는 단계를 더 포함하는,
    인젝터 열림 지연 시간 계산 방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    인젝터 열림 지연 시간을 계산하는 단계는,
    상기 인젝터 구동전류 인가시간 평균 + 상기 인젝터 밸브 닫힘시간 평균 - 상기 연료압 강하 지속시간을 계산하여 상기 인젝터 열림 지연 시간을 계산하는 것을 특징으로 하는,
    인젝터 열림 지연 시간 계산 방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 연료 분사가 설정된 횟수만큼 수행될 때까지 상기 연료압 센서 데이터를 적산하는 단계; 및
    적산된 상기 연료압 센서 데이터에 대해 앙상블 평균(Ensemble Average)을 계산하는 단계를 더 포함하는,
    인젝터 열림 지연 시간 계산 방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 연료압 센서 데이터로부터 연료압 강하 지속시간을 도출하는 단계는,
    상기 앙상블 평균으로부터 연료압 하강의 시작 시점과 종료 시점을 판정하는 단계; 및
    상기 연료압 하강의 시작 시점과 종료 시점으로부터 상기 연료압 강하 지속시간을 도출하는 단계를 포함하는,
    인젝터 열림 지연 시간 계산 방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 연료압 센서 데이터를 샘플링하는 단계는,
    상기 연료압 센서 데이터를 상기 인젝터 구동 전류 시작 시점부터 2000㎲ 동안 100 ㎑로 샘플링하는 것을 특징으로 하는,
    인젝터 열림 지연 시간 계산 방법.
  8. 요구 연료 분사량을 분사 시간으로 환산하는 요구 연료 분사 시간 계산부;
    상기 요구 연료 분사 시간 계산부에 의해 환산된 분사 시간에 따라 인젝터 구동 전류를 생성하는 인젝터 구동 전류 생성부;
    상기 인젝터 구동 전류에 따른 연료 분사 후 커먼레일 연료압 강하 지속시간을 계산하는 연료압 강하 시간 계산부;
    상기 연료 분사 종료 후 상기 인젝터의 인젝터 밸브 닫힘 시간을 감지하는 인젝터 닫힘 시간 감지부; 및
    상기 인젝터 구동 전류의 인가 시간, 상기 연료압 강하 지속시간 및 상기 인젝터 밸브 닫힘 시간을 전달 받아 인젝터 열림 지연 시간을 계산하는 인젝터 열림 시간 계산부를 포함하는,
    연료 분사 제어 장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 인젝터 열림 시간 계산부는,
    상기 인젝터 밸브 닫힘 시간을 적산하여 평균을 계산하고, 상기 인젝터 구동 전류의 인가 시간을 적산하여 평균을 계산하는 것을 특징으로 하는,
    연료 분사 제어 장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 인젝터 열림 시간 계산부는,
    상기 인젝터 구동전류의 인가시간 평균 + 상기 인젝터 밸브 닫힘시간 평균 - 상기 연료압 강하 지속시간을 계산하여 상기 인젝터 열림 지연 시간을 계산하는 것을 특징으로 하는,
    연료 분사 제어 장치.
  11. 청구항 10에 있어서,
    인젝터 구동 전류 생성부에 의해 전류가 발생하는 동안 연료압 센서 데이터를 샘플링하고, 필터 처리 후 상기 연료압 강하 시간 계산부로 전달하는 연료압 센서 신호 처리부를 더 포함하는,
    연료 분사 제어 장치.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 연료압 강하 시간 계산부는,
    상기 연료압 센서 신호 처리부로부터 전달받은 샘플링 데이터로부터 연료압 하강의 시작 시점과 종료 시점을 판정하고,
    상기 연료압 하강의 시작 시점과 종료 시점으로부터 상기 연료압 강하 지속시간을 도출하는 것을 특징으로 하는,
    연료 분사 제어 장치.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 연료압 센서 신호 처리부는,
    상기 연료압 센서 데이터를 상기 인젝터 구동 전류 시작 시점부터 2000㎲ 동안 100 ㎑로 샘플링하는 것을 특징으로 하는,
    연료 분사 제어 장치.
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