KR20220039228A

KR20220039228A - 인젝터 열림 시간 편차 개선을 위한 연료 분사 제어 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20220039228A
Application number: KR1020200122101A
Authority: KR
Inventors: 한정석
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아 주식회사
Priority date: 2020-09-22
Filing date: 2020-09-22
Publication date: 2022-03-29

Abstract

본 발명은 연료 분사 제어 장치 및 방법에 관한 발명이다. 본 발명은, 인젝터 열림 시간 편차 개선을 위해, 산출된 목표 분사 연료량만큼 연료를 분사하도록 인젝터를 제어하는 주분사(main injection) 전에 소정의 휴지 시간을 사이에 두고 인젝터를 사전에 자화시키는 선자화(pre-gnetization) 제어를 실시할 때에, 인젝터의 코일에 전류를 인가하여 자화시키는 선자화 시간을, 각 기통 별 닫힘 시간에 기초하여 각 기통별로 산출하는 것을 특징으로 하고 있다.

Description

인젝터 열림 시간 편차 개선을 위한 연료 분사 제어 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING FUEL INJECTION FOR IMPROVING THE DEVIATION OF OPENING DURATION OF INJECTOR}

본 발명은 연료 분사 제어 장치 및 방법에 관한 발명으로서, 보다 상세하게는, 연료의 소유량 구간에서의 인젝터 열림 시간 편차를 개선할 수 있는 연료 분사 제어 장치 및 방법에 관한 발명이다.

도 11에서는 상기한 종래의　인젝터를 도시한 것으로서,　인젝터(120)의 하우징(120a) 내부에는 니들밸브(120b)가 형성되고, 이 니들밸브(120b)를 작동하기 위한 아마츄어(120c)와　코일(120d) 및 스프링(120e) 등이 형성되어 있다. 니들밸브(120b)는 아마츄어(120c)의 작동에 의해 반복적으로 전후진되어, 하우징(120a)의 끝단에 형성된 노즐(120f)을 차단하거나 개방시키게 된다. 즉,　코일(120d)에 전류가 가해지면 아마츄어(120c)가 작동되어 상기한 니들밸브(120b)를 당기게 되고, 전류가 차단되면 스프링(120e)의 탄력에 의해 니들밸브(120b)가 원위치되도록 형성되어 있다.

상기한 인젝터는 각 기통별로 구비되어 제어 유닛으로부터 연료 분사 신호를 받아 소정 분사 시간 동안 연료를 분사함으로써, 요구 연료량 만큼 엔진 내부로 연료를 공급한다.

특허문헌 1에서도 되어 있는 바와 같이, 인젝터는 그 종류나 회사별로 고유의 인젝터 구동 특성 차이가 존재한다. 예컨대, 연료압 대비 요구 연료량에 따른 인젝터 닫힘 요구 시간이나, 인젝터 닫힘 요구 시간과 이에 대응하는 분사 명령 시간 등은 인젝터의 종류나 회사별로 특정한 대응 관계에 있다. 일반적으로 이러한 특성 정보는 차량의 제조 시에 제어 유닛 내부의 메모리에 저장되어, 요구 연료량 만큼 각 기통 내부에 연료를 공급하기 위해 사용된다.

그런데, 동일 인젝터의 경우에도 제조 공차나, 제어 유닛에서 인젝터를 작동하는 출력단의 공차 및 그에 따른 작동 전류 프로파일의 차이로 인해 인젝터 구동 특성이 달라질 수 있다. 특히, 기통 별로 인젝터 열림 시간 및 닫힘 시간과 관련된 인젝터 구동 특성의 편차를 적절히 보상하지 않는 경우에는, 각 기통별로 인젝터간의 열림 시간 및 닫힘 시간의 편차가 발생하여 동일 분사 시간에 근거한 분사 명령에도 불구하고, 각 기통별로 상이한 연료량이 공급되게 된다. 즉, 기통간 동일 유량 제어가 어렵게 된다.

특히, 최근에는 고압을 사용하는 GDI 엔진에서의 인젝터의 열림 감지 계산이 문제가 되고 있다. 특허문헌 2에서 개시된 바와 같이, 입자상 물질의 저감이나 또는 연소 효율 증가를 위해 분사 모드가 다단화 하면서, 다단 분사의 각 분사마다 분사 시간이 급격히 줄어들고 있다. 특히, 도 10에서 도시된 바와 같이, 인젝터 작동 시간(T_i)이 조금만 변화하여도 연료량(m)이 급격하게 증가하는 미소 연료량 분사 구간(A)(소위 발리스틱(ballistic) 구간)까지 사용하는 분사도 수행되고 있다.

인젝터의 열림 시간을 계산하는 이유는, 전술한 바와 같이, 인젝터마다 분사 신호를 전기적으로 인가한 후부터 실제 유량이 나오는 지점까지 편차가 존재하기 때문이다. 열림 시간 편차의 경우, 일반적으로 닫힘 시간 편차보다는 편차량이 상대적으로 작지만, 전술한 소유량 구간과 같이 분사 시간이 매우 짧은 구간에서는 유량에 큰 영향을 미치기 때문에 중요한 인자이다. 따라서, 종래에는 열림 시간을 계산하고 그 결과를 이용하여 열림 시간 편차를 보상하는 것이 중요하였다.

도 9는, 인젝터로부터 실제 연료가 분사되는 기간인 인젝터 열림 기간과 인젝터에 인가되는 전류 및 인젝터로부터 발생되는 전압의 관계를 보여주는 그래프이다. 도 9를 참조하면, 가로축은 시간이고, 세로축은 전류 및 전압의 크기와, 인젝터로부터 분사되는 연료량을 나타낸다.

도 9에서 구간(a)는 인젝터의 니들의 데드스트로크(dead stroke)를 의미하는 것으로, 인젝터에 인가되는 전류에 의해 니들이 움직이지만 실제 연료분사노즐이 개방되지 않는 구간을 의미한다.

인젝터가 연료를 분사하기 위해서는 니들이 리프트되어야 하는데, 니들을 리프트시키기 위해서 솔레노이드나 피에조 측으로 전류가 인가되어 코일을 자화시켜야 한다. 상기한 전류를 인가하기 위해서 초기신호(initial signal)가 발생되고, 초기신호에서 일정한 지연시간을 가지고 전류가 상기 인젝터의 솔레노이드나 피에조 측으로 전류가 인가되며, 전류의 크기가 점차 증가하여, 도 9에 도시된 바와 같이, 전류피크(current peak)에 도달한다.

그리고, 도 9에서 도시한 바와 같이, 전류가 증가하여 전류피크(current peak)점에 도달하고, 다시 하강하는 루트를 가지며, 전류피크로부터 소정 시간이 경과한 시점(인젝터 열림 시간)에서, 니들이 리프트되고, 인젝터 열림 시간으로부터 인젝터 열림 기간 동안 니들이 리프트된 상태(실제 연료가 분사되는 상태)가 된다.

그런데, 인젝터의 열림 시점에서, 전압이나 전류의 특별한 변화가 없기 때문에 종래에는 통상의 방법으로는 인젝터의 열림 시간을 정확히 감지할 수 없었다. 따라서, 종래에는 인젝터 열림 시간을 찾기 위해 인젝터 닫힘 시점을 이용하였다. 구체적으로는, 연료 분사 시간을 아주 작은 시간으로부터 점차 증가시켜 닫힘 시점이 최초로 발생할 때를 열림 시점으로 판단하고, 이 값을 인젝터마다 또는 마스터 인젝터와 비교하여 실제 열림 시간을 계산하였다.

그리고, 인젝터 닫힘 시간의 경우 인젝터에서 발생하는 역전압 신호를 이용하여 측정된다. 도 9에 도시된 도시된 바와 같이, 인젝터에서 발생하는 전압의 경우, 인젝터에 전류가 인가되는 초기에 급격히 증가 및 감소 한 후, 다시 증가하는 경향을 보인다. 그리고 그 후 인젝터에 대한 전류 인가가 OFF된 시점에서 다시 급격하게 전압이 감소하였다가, 소정 시간 딜레이(구간(b), 0.1ms 정도)를 보인 후, 다시 전압이 급격하게 증가한다. 도 9에서 도시된 바와 같이, 전압이 다시 증가하는 구간에서 전압 곡선에 변곡점이 존재하는 데(구간 (c)), 이 변곡점이 존재하는 시점이 인젝터의 니들이 닫히게 되어 연료 분사가 종료하는 시점(인젝터 닫힘 시간)이 된다. 따라서, 전압 곡선을 2차 미분하여, 상기 변곡점이 존재하는 시점을 감지하게 되면 인젝터 닫힘 시간을 감지할 수 있다.

그런데, 인젝터의 특성에 따라서는 실제로 인젝터가 열렸음에도 불구하고, 상기한 변곡점이 명확히 인식되지 않는 경우가 있다. 상기한 변곡점은 인젝터의 코일의 자화가 빠지면서 인젝터의 니들이 아래로 내려가 인젝터가 닫히게 될 때의 니들의 속도의 변화에 따라 발생한다. 이 현상은 인젝터의 로우 사이드(low side) 및 (high side)에서의 신호에 나타나게 된다. 즉, 인젝터의 니들이 같은 높이에서 닫히게 되어도 인젝터 닫힘 속도가 빠른 인젝터의 경우 변곡점이 더 잘 보이게 된다. 상기한 바와 같이, 인젝터 열림 시간 인젝터의 닫힘 특성에 민감하기 때문에, 닫힘 특성이 좋지 않거나, 열림 특성이 고르지 않는 인젝터에서는 변곡점에 대한 분별력이 떨어진다.

따라서, 종래 기술에 의해서는 인젝터의 열림 시간을 정확하게 감지해 내는 것이 곤란하였기 때문에, 감지된 열림 시간에 기초하여 열림 시간 편차를 개선함으로써, 기통간 동일 유량 제어를 실시하는 것이 곤란하였다.

특허문헌 1: 공개특허공보 제2015-0114078호(2015.10.12) 특허문헌 2: 등록특허공보 제10-1684509호(2016.12.8)

상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명자들은, 도 4에 도시된 바와 같이, 목표로 하는 연료량을 분사하기 위한 주분사 전에 아주 짧은 시간 동안 인젝터 코일에 전류를 인가하여 인젝터 코일을 미리 자화시켜 놓는 것을 방법을 안출하였다.

이 경우, 인젝터 열림 시간을 구체적으로 감지하지 않고서도 인젝터 단품 간의 열림 시간의 편차를 개선할 수 있다. 따라서, 복수의 기통 각각에 설치된 모든 인젝터에 대해서 인젝터 닫힘 시간을 잘못 계산하였거나, 또는 인젝터 닫힘 시간과 인젝터 열림 시간의 관계를 특정할 수 없어, 인젝터 열림 시간을 안정적으로 계산해 낼 수 없는 경우에도, 인젝터 열림 시간 편차를 개선하는 것이 가능하다.

도 5에 도시된 바와 같이, 종래의 연료 분사 제어 방법에 의하면, 분사 시간이 증가함에 따라, 인젝터 마다의 초기 유량 발달 거동의 편차가 커짐을 알 수 있다. 이 때문에, 도 6에서 도시된 바와 같이, 종래의 연료 분사 제어 방법에 의하면 인젝터간 열림 시간의 편차가 크다. 따라서, 특히 발리스틱 구간에서 유량이 불안정하게 형성되어, 분사 시간이 짧을 경우 인젝터 열림 시간이 비정상적으로 커지는 경우가 발생하거나 또는 유량이 안정적으로 발생하지 않고, 도중에 유량 발생이 멈추는 경우도 있음을 알 수 있다. 나아가, 도 5와 같이 분사시간이 짧을 때와 분사시간이 길 때의 인젝터 열림 시간의 길이가 달라지면, 특정 분사 구간에서 확정한 인젝터 열림 시간을 다른 구간에 적용할 수 없게 되는 문제가 있다.

반면, 도 6에 따르면, 도 5와 동일한 인젝터 샘플에 대하여, 선자화를 실시한 경우에, 분사시간이 짧은 경우에도 안정적으로 유량이 발생되는 것을 알 수 있다. 이를 통해 발리스틱 구간에서도 유량이 안정적으로 형성되는 것을 확인할 수 있으며, 또한 분사시간의 길이와 관계없이 인젝터 열림시간이 일정하게 유지되는 것을 알 수 있다. 그리고, 도 8에 도시된 바와 같이, 인젝터간 열림시간의 편차도 상당부분 개선되는 것을 알 수 있다.

그런데, 사양이 동일한 인젝터의 경우에도 코일의 자화 특성이나 인젝터의 동작 특성이 서로 상이할 수 있다. 따라서, 다기통 엔진에 있어서, 각각의 기통에 설치된 인젝터의 자화 특성이 상이한 결과 해당 인젝터에 가장 적합한 선자화 시간도 서로 상이할 수 있고, 이 경우에 인젝터의 열림 시가이 가장 짧은 인젝터를 기준으로 모든 인젝터에 대해 동일한 선자화 시간을 설정하게 되면, 인젝터 마다 선자화에 따른 효과가 서로 상이하게 된다. 특히, 선자화 시간이 지나치게 길어지는 것과 같이 선자화 시간이 적절하지 않는 경우에는, 그 후 주분사 시에 인젝터가 열리지 않는 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 모든 인젝터에게 동일한 선자화 시간을 적용하는 것은 적절하지 않게 된다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 인젝터 열림 시간 편차 개선을 위해 인젝터의 선자화를 실시할 경우에, 인젝터의 개별 특성과 상황에 맞는 선자화 시간을 산출하고, 해당 선자화 시간 동안 인젝터를 자화시킬 수 있는 연료 분사 제어 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 과제를 위한, 본 발명에 따른 연료 분사 제어 방법은, 연료를 인젝터를 통해 연소실로 분사하는 연료 분사 제어 방법으로서, 산출된 목표 분사 연료량만큼 연료를 분사하도록 인젝터를 제어하는 주분사(main injection) 단계와, 소정의 휴지 시간을 사이에 두고, 주분사 단계 전에,인젝터를 사전에 자화시키는 선자화(pre-gnetization) 단계를 포함하고, 선자화 단계에서 인젝터의 코일에 전류를 인가하여 자화시키는 선자화 시간을, 각 기통 별 닫힘 시간에 기초하여 각 기통별로 산출하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 연료 압력 및 엔진 온도에 따른 각 기통별 인젝터의 닫힘 시간 학습의 완료 여부를 판정하는 단계; 학습의 미완료 시에, 연료 압력 및 엔진 온도에 따라 각 기통별로 인젝터의 닫힘 시간을 학습하는 단계; 학습을 통해 닫힘 감지 시간이 최소가 되는 시점을 추출하는 단계를 더 포함하고, 선자화 시간은, 닫힘 감지 시간이 최소가 되는 시점을 기준으로, 해당 닫힘 감지 시간에 대하여 소정의 오프셋 값을 뺀 값으로서 산출될 수 있다.

바람직하게는, 오프셋 값은 연료 압력 및 엔진 온도에 따라 상이하게 결정될 수 있다.

바람직하게는, 연료 압력 및 엔진 온도에 따른 각 기통별 인젝터의 닫힘 시간 학습이 완료된 것으로 판정되는 경우, 기 학습된 닫힘 감지 시간에 기초하여 상기 선자화 시간이 산출될 수 있다.

바람직하게는, 인젝터에 의한 실화 여부를 판정하는 단계; 및 인젝터에 의한 실화 발생 시에 상기 선자화 시간을 보정하는 단계를 더 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 선자화 시간을 보정하는 단계에서는, 연료 압력 및 엔진 온도에 따라 산출된 선자화 시간을, 연료 압력 및 엔진 온도에 따라 미리 정해진 보상값만큼 감축시킨다.

바람직하게는, 인젝터에 의한 실화 여부를 판정하는 단계에서는 인젝터의 상기 닫힘 감지 시간이 미리 정해진 수치 범위를 벗어난 것으로 판단되는 경우, 인젝터에 의한 실화가 발생한 것으포 판정한다.

바람직하게는, 인젝터에 의한 실화 여부를 판정하는 단계에서는 연료의 정적 유량값이 미리 정해진 수치 범위를 벗어난 것으로 판단되는 경우, 인젝터에 의한 실화가 발생한 것으포 판정한다.

바람직하게는, 닫힘 감지 시간이 최소가 되는 시점을 추출하는 단계에서는,시점을 추출하기 위한 분사는, 산출된 목표 분사 연료량을 1회의 분사로 기통에 공급하는 단일 분사로 한다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 연료 분사 제어 장치는, 실린더로 연료를 분사하는 인젝터; 목표 분사 연료량만큼 인젝터로부터 연료가 분사되도록 인젝터를 제어하는 제어부;를 구비하는 연료 분사 제어 장치로서, 제어부는, 소정의 휴지 시간을 사이에 두고, 상기 목표 분사 연료량을 분사하는 주분사 전에, 연료의 유량이 발생하지 않도록 하는 소정의 전분사 시간 동안 상기 인젝터에 전류를 인가하여 상기 인젝터의 인젝터 코일을 자화시키는 선자화 제어를 실시하도록 구성되고, 인젝터의 코일에 전류를 인가하여 자화시키는 선자화 시간을, 각 기통 별 닫힘 시간에 기초하여 각 기통별로 산출하는 선자화 시간 계산부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 선자화 시간 계산부에서는, 인젝터의 닫힘 감지 시간이 최소가 되는 시점을 추출하여, 상기 닫힘 감지 시간이 최소가 되는 시점을 기준으로, 해당 닫힘 감지 시간에 대하여 소정의 오프셋 값을 뺀 값을 선자화 시간으로 계산한다.

바람직하게는, 제어부는, 인젝터에 의해 실화가 발생하는 것으로 판정되는 경우, 선자화 시간 계산부에서 연료 압력 및 엔진 온도에 따라 산출한 선자화 시간을, 연료 압력 및 엔진 온도에 따라 미리 정해진 보상값만큼 감축시킨다.

바람직하게는, 제어부는, 연료의 정적 유량값을 계산하기 위한 정적 유량 계산부를 더 포함하고, 제어부는 정적 유량 계산부에 의해 계산된 정적 유량이 소정의 범위를 벗어나는 경우, 인젝터에 의해 실화가 발생하는 것으로 판정한다.

본 발명에 따른 선자화 제어를 실시함으로써, 인젝터 열림 시간을 구체적으로 감지하지 않고서도 인젝터 단품 간의 열림 시간의 편차를 개선할 수 있다. 따라서, 복수의 기통 각각에 설치된 모든 인젝터에 대해서 인젝터 닫힘 시간을 잘못 계산하였거나, 또는 인젝터 닫힘 시간과 인젝터 열림 시간의 관계를 특정할 수 없어, 인젝터 열림 시간을 안정적으로 계산해 낼 수 없는 경우에도, 인젝터 열림 시간 편차를 개선하는 것이 가능하다.

이를 통해, 인젝터의 초기 유량 발달 거동이 개선되고, 인젝터의 열림 시점을 앞당길 수 있기 때문에, 소유량 제어를 유효하게 실시할 수 있다. 그리고, 분사 시간이 증가되는 경우에도 인젝터 열림 시점이 일정하게 되고, 인젝터 단품간 열림 시점 차이가 줄어들 수 있어, 발리스틱 구간에 있어서 소유량 제어를 효과적으로 실시할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 인젝터의 선자화 제어 시에 각 인젝터의 특성에 맞는 선자화 시간을 산출하고, 해당 선자화 시간 동안 각각의 인젝터에 대해 선자화 시간을 실시함으로써, 전술한 선자화 제어에 의한 효과를 최대화할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 선자화 제어에 의해, 주분사 시에 인젝터가 미작동하는 현상이 발생한다 하더라도, 이를 감지하여, 다음 분사부터 인젝터의 미작동 현상이 발생하지 않도록, 선자화 시간을 보상하는 것이 가능하다. 따라서, 선자화 제어를 실시하는 경우에는, 안정적으로 주분사를 실시할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 연료 분사 제어 방법이 수행되는 연료 분사 시스템의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 연료 분사 제어 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 연료 분사 제어 방법을 나타내는 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 연료 분사 제어 방법을 실시하였을 때의 시간에 따른 인젝터 제어 전류량의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 5는 종래의 연료 분사 제어 방법을 실시하였을 경우의 초기 유량 발달 거동을 나태는 그래프이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 연료 분사 제어 방법을 실시하였을 경우의 초기 유량 발달 거동을 나태는 그래프이다.
도 7은 종래의 연료 분사 제어 방법을 실시하였을 경우의 인젝터간 열림시간 편차를 나타내는 그래프이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 연료 분사 제어 방법을 실시하였을 경우의 인젝터간 열림시간 편차를 나타내는 그래프이다.
도 9는, 인젝터로부터 실제 연료가 분사되는 기간인 인젝터 열림 기간과 인젝터에 인가되는 전류 및 인젝터로부터 발생되는 전압의 관계를 보여주는 그래프이다.
도 10은, 인젝터 작동 시간(Ti)에 따른 연료량(m)의 변화를 각 구간별로 나타낸 그래프 및 해당 그래프의 발리스틱 구간에서의 분사 시간에 따른 인젝터 닫힘 시간의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 11은, 인젝터의 구성을 도시하는 단면도이다.

이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연료 분사 제어 방법 및 장치에 대하여 살펴본다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 연료 분사 제어 방법이 수행되는 연료 분사 시스템의 개략적인 구성도이다.

도 1을 참조하면, 인젝터의 제어시스템은 연료탱크(150), 연료펌프(140), 레일(130), 압력센서(132), 인젝터(120), 엔진(110), 및 제어부(100)를 포함한다.

연료탱크(150)에는 내연기관에 사용되는 연료가 충진되고, 연료펌프(140)는 상기 연료탱크(150)에 담긴 연료를 상기 레일로 펌핑한다. 상기 레일(130)에는 내부의 압력을 감지하는 상기 압력센서(132)가 배치되고, 별도의 레귤레이터밸브(미도시)와 리턴라인(미도시)이 형성된다.

커먼레일(130)로 펌핑된 연료는 인젝터(120)로 분배되고, 인젝터(120)는 상기 엔진(110)의 연소실에 연료를 분사하도록 각 실린더에 대응하여 배치된다.

제어부(100)는 운행조건, 예를 들어, 엔진의 회전수와 가속페달신호에 따라서 요구 분사 연료량을 설정하고, 설정된 요구 분사 연료량에 대응하여 인젝터의 분사 명령 시간을 제어할 수 있다. 그리고, 제어부(100)는 후술하는 바와 같이, 소정의 휴지 시간을 사이에 두고, 목표 분사 연료량을 분사하는 주분사 전에, 연료의 유량이 발생하지 않도록 하는 소정의 선자화 시간 동안 인젝터에 전류를 인가하여 인젝터의 인젝터 코일을 자화시키는 선자화 제어를 실시하도록 구성된다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 연료 분사 제어 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다.

도 2의 도시 내용에 따르면, 본 발명의 일 실시예에 따른 연료 분사 제어 장치는 실린더로 연료를 분사하는 인젝터(120), 목표 분사 연료량만큼 상기 인젝터로부터 연료가 분사되도록 인젝터(120)를 제어하는 제어부(100);를 구비한다. 제어부(100)는 인젝터(120)의 구동을 위해 인젝터(120)의 하이 사이드(1) 및 로우 사이드(2)와 각각 연결된다.

인젝터(120)의 하이 사이드(1) 및 로우 사이드(2)와 각각 연결된 인젝터 구동 반도체(11)는 인젝터 구동 드라이버(12)로부터의 구동 명령 신호를 전달받아 전류 파형을 생성하고 그에 따른 펄스를 인젝터(120)의 하이 사이드(1)와 로우 사이드(2)에 인가함으로써 인젝터(120)를 구동시킨다.

한편, 인젝터(120)에 의한 분사가 종료되면 로우 사이드만 활성화 되어 인젝터(120)로부터의 역기전류가 로우 사이드로 흐르게 된다. 따라서, 제어부(100)의 인젝터 로우 사이드 전압 파형 변곡점 감지부(21)에서는 상기한 인젝터(120)의 로우 사이드(2)로부터의 역기전류의 전압 신호를 전달받아, 전압 파형을 생성하고, 도 9에 도시된 전압 파형의 변곡점을 감지한다.

인젝터 닫힘 시간 계산부(22)는 인젝터 로우 사이드 전압 파형 변곡점 감지부(21)에서 감지된 변곡점의 위치에 근거하여 인젝터(120)의 닫힘 시간을 산출한다.

선자화 요청부(50)는 인젝터(120)의 열림 시간 편차를 저감시킬 필요가 있는 경우에, 목표 분사 연료량을 분사하는 주분사 전에, 인젝터(120)의 코일(120d)을 미리 자화시킬 수 있도록 인젝터(120)에 소정 펄스의 구동 전류를 인가하도록 하는 선자화 요청 신호를 발신한다. 바람직하게는, 선자화가 필요한 조건으로는 고압 펌프(140)가 정상적으로 동작하여, 림폼 모드에 의한 강제 저압 분사 모드가 아니고, 주분사가 발리스틱 구간에 해당하는 소유량의 연료를 분사하는 경우등을 들 수 있다.

인젝터 미동작 감지부(60)에서는 인젝터 닫힘 여부를 감지함으로써, 인젝터의 정상 동작 여부를 감지한다. 예컨대 선자화 시간이 지나치게 장시간인 경우, 그 후의 주분사에서 인젝터가 열리지 않는 현상이 발생한다. 인젝터 미동작 감지부(60)에서는 인젝터의 닫힘 시간을 감지함으로써, 인젝터가 정상 동작을 하는지 판정할 수 있다. 또한, 인젝터(120)가 비정상 동작을 하는 것으로 감지되는 경우, 제어부(100)는, 도 3을 참조하여 후술하는 바와 같이, 선자화 시간을 보상하도록 한다.

선자화 시간 계산부(70)에서는, 인젝터(120)의 코일(120e)에 제어 전류를 공급하여 선자화를 진행하는 시간을 계산한다. 목표 분사 연료량만큼의 연료는 전분사 후의 주분사를 통해 엔진(110)의 연소실로 분사되게 되고, 선자화는 연료 공급을 목적으로 한 것이 아니라, 인젝터(120)의 코일(120e)을 주분사 전에 미리 자화시켜 주분사 시에 코일(120e)의 자화에 소요되는 시간을 감소시킴으로써, 인젝터(120)가 신속히 열리도록 하기 위한 것이다. 따라서, 도 4에서도 도시된 바와 같이, 전분사 시에 인젝터(120)로 공급되는 제어 전류의 공급 시간은, 실제 분사 연료의 유량이 발생하지 않는 범위 내로 제한된다.

한편, 선자화 시간을 계산하기 위해서는, 최초로 인젝터(120)의 니들밸브(120b)의 니들이 올라가는 시점을 알아야 한다.

이를 위해, 제어부(100)에서는, 도 10에 도시된 바와 같이, 인젝터(120)의 분사 시간을 증가시켜 가면서, 해당 인젝터(120)에 전류를 인가한 후 최초로 닫힘이 감지되는 시간을 검출하는 학습을 실시한다. 이 때, 도 10에 도시된 바와 같이, 인젝터(120)에 전류를 인가하는 시간이 아주 짧은 구간에서는 담힘 감지 값이 감지되지 않다가, 일전 시간을 초과하게 되면, 인젝터의 닫힘이 감지되어, 닫힘 감지 시간이 계산되기 시작한다. 이 시점에서는, 인젝터(120) 내의 아마츄어(120c) 만이 움직이는 구간으로서, 니들밸브(120b)의 니들을 아직 들어올리지는 못하는 구간이다. 이 때에는 니들이 올라가기 전까지, 인젝터(120)에 전류를 인가하는 시간이 증가할 수록 닫힘 감지 시간은 계속 감소하게 된다. 이후, 분사 시간을 더 늘리면(즉, 인젝터(120)에 전류를 인가하는 시간을 증가시키면), 인젝터(120)의 닫힘 감지 시간이 다시 증가하는 시점, 즉, 인젝터(120)의 닫힘 감지 시간이 최소가 되는 구간이 존재한다. 이 시점이 바로 인젝터(120)가 최초로 열리는 시간에 해당한다. 이 시점을 검출함으로써, 인젝터(120)의 열림 여부를 감지할 수 있게 된다.

한편, 선자화 시간 계산부(70)에서는, 상기한 인젝터(120)가 최초로 열리는 시간을 이용하여 선자화 시간을 조정한다. 즉, 상대적으로 빨리 열리는 인젝터(120)의 경우, 자화되는 속도도 빠르다고 볼 수 있기 때문에, 상대적으로 빨리 열리는 인젝터(120)에 대해서는 상대적으로 선자화 시간을 작게 하고, 늦게 열리는 인젝터(120)에 대해서는 자화되는 속도도 느리게 하여 선자화 시간을 상대적으로 증가시킬 필요가 있다. 따라서, 선자화 계산부(60)에서는 인젝터(120)가 최초로 열리는 시간, 즉 닫힘 감지 시간이 최소가 되는 시간을 기준으로하여, 선자화 시간을 이보다 미리 정해진 오프셋 시간만큼 작은 값으로 한다. 바람직하게는 상기한 오프셋 값은 연료의 압력, 온도마다 상이한 값으로 하되 기통마다 동일한 값이 되도록, 미리 테이블화 하여 제어부(100)에 구비된 도시되지 않은 NVRAM에 저장해 놓도록 한다.

한편, 인젝터의 열림 특성은 매 사이클마다 변경되는 특성이 아니기 때문에, 특정한 연료 압력 및 온도에 대해서 학습이 완료되어 인젝터의 열림 시점이 감지되면, 이값을 제어부(100)의 NVRAM에 저장하고 다시 재학습을 실시할 필요는 없다. 마찬가지로, 각 기통에 구비된 인젝터(120)에 대한 선자화 시간 및 오프셋 값 또한 한번 학습을 실시하면 NVRAM에 저장하고 다시 재학습하기 않고 저장된 값을 이용하게 된다. 이러한 열림 감지 시간(닫힘 감지 시간이 최소가 되는 시점)은 연료의 온도 및 압력 별로 학습을 진행하여 NVRAM에 저장된다. 한편, 닫힘 감시 시간이 최소가 되는 시점을 감지하기 위한 학습은, 결과를 안정적으로 확보하기 위해 목표 연료 공급량을 1회의 분사에 의해 공급하는 단일 분사로 하는 것이 바람직하나, 본 발명은 이에 한정하지 않고, 다양한 영역에서 학습이 이루어 질 수 있도록, 다단 분사를 통해 학습을 진행하여도 된다.

연료 압력, 온도별 휴지시간 계산부(51)에서는, 선자화 요청부(50)로부터 선자화 요청 신호를 수신 받으면, 선자화와 주분사 사이의 휴지시간을 계산한다. 휴지시간은, 선자화가 종료된 후, 주분사를 실시하기 전의 시간 간격이다. 선자화와, 주분사 사이의 시간 간격이 커지면 선자화에 의해 발생시킨 코일(120e)의 자화가 소실되어 선자화의 효과가 없어지게 된다. 따라서, 휴지시간은, 선자화 후, 선자화 시에 인젝터(120)에 가해진 전류로 인해 코일(120e)에 발생한 자화가 소실되기 전까지의 시간으로 설정된다.

바람직하게는 휴지시간 계산부(51)에서는 연료레일 압력센서(3)와 냉각수 센서(4)를 통해 수신받은 연료 압력 및 엔진의 온도를 통해 휴지시간을 결정한다. 일반적으로는, 연료 압력이 높을 수록 전분사 시간을 증대시켜야 하며, 휴지시간도 길어진다. 반대로 연료 온도가 높아지면 선자화와 주분사간 휴지시간이 단축된다.

바람직하게는, 선자화 시간과 휴지시간은 엔진 온도와 연료 압력과 관련된 2차원 테이블의 형태로 제어부(100)에 미리 저장되어, 연료 레일 압력센서(3)와 냉각수 센서(4)로부터 측정된 연료 압력 및 엔진 온도와 상기 저장된 테이블을 이용하여 계산될 수 있다.

분사모드 계산부(15)는 분사시간 계산부(13) 및 분사각도 계산부(14)로 구성되어, 분사 횟수(단일 분사 또는 다단 분사), 분사 시간(인젝터에 인가되는 전류의 공급 시간) 및 분사 각도(인젝터에 전류가 인가되는 시점)을 계산하고, 계산된 결과를 인젝터 구동 드라이버(12)로 송신한다. 분사모드 계산부(15)에서는, 목표 공연비를 만족할 수 있는 목표 분사 연료량을 결정하고, 그에 따라 주분사 시의 분사 횟수, 분사 시간 및 분사 시점을 결정한다. 또한, 분사모드 계산부(15)에서는, 전분사 시간 및 휴지시간 계산부(51)에서 계산된 전분사 시간 및 휴지 시간에 관한 정보를 전달받아, 주분사 전에 이루어지는 전분사의 구동 시점 및 구동 시간을 결정한다.

인젝터 구동 드라이버(12)는 분사모드 계산부(15)로부터 계산된 분사 횟수, 분사 시간 및 분사 각도의 정보를 이용하여 구동 신호를 생성하고 이를 인젝터 구동 반도체(11)에 송신한다.

상기한 제어부(100)는 차량에 구비된 컴퓨터의 형태로 실현하도록 해도 된다. 그 경우, 이 제어 기능을 실현하기 위한 프로그램을 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록하고, 이 기록 매체에 기록된 프로그램을 컴퓨터 시스템에 읽어 들여, 실행함으로써 실현해도 된다. 또한, 여기에서 말하는 「컴퓨터 시스템」이란, 차량에 내장된 컴퓨터 시스템이며, OS나 주변 기기 등의 하드웨어를 포함하는 것으로 한다. 또한, 「컴퓨터 판독 가능한 기록 매체」란, 플렉서블 디스크, 광학 자기 디스크, ROM, CD-ROM 등의 휴대용 매체, 컴퓨터 시스템에 내장되는 하드 디스크 등의 기억 장치를 말한다. 또한 「컴퓨터 판독 가능한 기록 매체」란, 인터넷 등의 네트워크나 전화 회선 등의 통신 회선을 통하여 프로그램을 송신하는 경우의 통신선과 같이, 단시간, 동적으로 프로그램을 유지하는 것, 그 경우의 서버나 클라이언트가 되는 컴퓨터 시스템 내부의 휘발성 메모리와 같이, 일정 시간 프로그램을 유지하고 있는 것도 포함해도 된다. 또한 상기 프로그램은, 상술한 기능의 일부를 실현하기 위한 것이어도 되고, 또한 상술한 기능을 컴퓨터 시스템에 이미 기록되어 있는 프로그램과의 조합으로 실현할 수 있는 것이어도 된다.

또한, 상술한 실시 형태에 있어서의 제어부(100)의 일부 모델 또는 전부를, LSI(Large Scale Integration) 등의 집적 회로로 하여 실현해도 된다. 제어부(180)의 각 모델은 개별적으로 프로세서화해도 되고, 일부, 또는 전부를 집적하여 프로세서화해도 된다. 또한, 집적 회로화의 수법은 LSI에 한정되지 않고 전용 회로, 또는 범용 프로세서로 실현해도 된다. 또한, 반도체 기술의 진보에 의하여 LSI를 대체하는 집적 회로화의 기술이 출현한 경우, 당해 기술에 의한 집적 회로를 이용해도 된다.

도 3은, 도 2에서 도시된 연료 분사 제어 장치에 의해 수행되는, 본 발명의 일 실시예에 따른 연료 분사 제어 방법을 나타내는 순서도이다.

도 3에 따르면, 제어부(100)의 전분사 요청부(50)는 현재의 연료 분사 구간이, 고압 연료 펌프(140)의 고장에 따른 강제 저압 연료 분사 구간에 해당하는 지 여부를 판단하고, 고압 연료 펌프(140)가 정상 작동되는 경우에 앞서 설명한 선자화 로직을 개시(S10)한다.

이 때, 제어부(100)는, 선자화 제어를 실시하기 위한 선자화 시간을 계산하기 위한 조건으로서 현재의 엔진의 연료 압력 및 온도를 확인한다(S20). 그리고 제어부(100)는 확인된 연료 압력 및 온도에 대응되는 선자화 시간의 최적값에 대한 학습이 완료되었는지 여부를 확인(S30)한다.

한편, 현재의 엔진의 연료 압력 및 온도에 대응되는 선자화 시간의 학습이 완료되지 아니한 것으로 판정되는 경우(S30:No), 선자화 시간을 확정하기 위한 학습이 필요하다. 한편, 앞서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 제어 방법에서는, 선자화 시간을 계산하기 위하여 닫힘 감지 시간을 사용하기 때문에, 닫힘 감지 학습이 우선 완료되어야 한다. 따라서, 닫힘 감지 시간의 학습이 완료되지 않은 경우에는, 먼저 닫힘 감지 시간을 학습한다(S50).

닫힘 감지 시간의 학습이 완료된 것으로 판단되는 경우, 제어부(100)는 현재의 인젝터(120)의 분사 모드가 단일 분사인지 여부를 확인한다(S60). 안정적으로 선자화 시간을 계산해 내기 위해서는 단일 분사 모드에서 학습을 실시하는 것이 바람직하기 때문이다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예에는 이에 한정되지 않으며, 다단 분사를 실시할 때에, 특정 단의 분사 구간을 이용하여 학습을 실시할 수도 있다.

한편, 인젝터(120)의 분사 모드가 단일 분사 모드인 것으로 확인되면, 닫힘 감지 시간 구간에 대응되는 분사 시간 구간 동안에 테스트 분사를 실시하여, 닫힘 감지 시간의 변화 추이를 관찰하고, 앞서 살펴본 바와 같이, 닫힘 감지 시간이 최소가 되는 시간(즉, 인젝터의 열림시간, ti)을 탐색한다(S80).

앞서 살펴본 바와 같이, 닫힘 감지 시간이 최소가 되는 지점이 인젝터(120)의 니들이 최초로 움직이는 시점이고, 이 시점은 해당 인젝터(120)의 자화 능력을 번영한다. 따라서, 이 값을 기준으로 하여, 이 값보다 미리 정해진 오프셋 값만큼 작은 값을 해당 인젝터(120)의 선자화 시간으로 확정하고 이를 학습 테이블에 저장한다(S90). 오프셋값은 단계 S20에서 확인한 연료의 온도 및 압력값에 따라 상이하게 설정되지만, 동일 온도 및 압력에 있어서 모든 기통에 대해 같은 값이 적용된다. 한편, 인젝터(120)의 열림 특성이나, 그에 따른 오프셋 값은 모두 특정 사이클마다 변동되는 값은 아니므로, 매 사이클마다 학습할 필요가 없으며, 최초 학습이 완료된 후에 NVRAM에 테이블의 형태로 저장된다.

그리고, 확정된 선자화 시간 동안 해당 인젝터(120)의 코일에 전류를 인가하는 선자화 제어(180)를 실시한다.

한편, 단계 S30에서, 해당 연료 압력 및 온도에 대응하는 선자화 시간에 대한 학습이 완료된 것으로 판정(S30:YES)되는 경우, 학습이 완료되어 저장된 테이블로부터 해당 연료 압력 및 온도에 대응하는 선자화 시간을 추출(S100)한다.

그리고, 해당 연료 압력 및 온도에 대응하는, 후술하는 단계 S150에서 확정되어 저장된 선자화 시간 보상값이 테이블에 존재하는 경우 이 보상값도 함께 추출(S120)한다.

그리고, 단계 S100에서 추출된 선자화 시간 및 단계 S110에서 추출된 보상값을 이용하여, 최종 선자화 시간을 확정한 후 확정된 선자화 시간 동안, 해당 인젝터(120)의 코일에 전류를 인가하는 선자화 제어(120)를 실시한다.

상기한 본 발명에 의하면, 인젝(120)터의 선자화 제어 시에 각 인젝터의 특성에 맞는 선자화 시간을 산출하고, 해당 선자화 시간 동안 각각의 인젝터에 대해 선자화 시간을 실시함으로써, 전술한 선자화 제어에 의한 효과를 최대화할 수 있다.

한편, 앞서 살펴본 바와 같이, 선자화 시간이 적절하지 않는 경우, 특히 선자화 시간이, 해당 인젝터(120)의 자화 특성과 대비하여 지나치게 긴 경우에는 인젝터(120)가 열리지 않게 되고, 그 결과 실화가 발생하게 된다. 따라서, 부적절한 선자화 제어에 의해 인젝터(120)의 비정상 작동에 의해 실화가 발생되는 경우, 이를 바로잡기 위하여, 인젝터(120)의 비정상 작동 여부를 판정할 필요가 있다.

따라서, 제어부(100)에서는, 상기한 선자화 제어(120)를 실시하여 차량을 주행하고 있는 중에는 매 세그먼트마다 인젝터(120)의 닫힘 감지값을 감지하여 인젝터(120)가 비정상 작동 중인지 여부를 판단한다(S130). 분사 시간이 일정 시간 이상인 경우, 즉 인젝터(120)에 전류를 인가하는 시간이 일정 시간 이상인 경우에도, 인젝터(120)의 닫힌 시간의 감지값이 일정 시간 범위 내로 들어오지 않는 경우에는 인젝터(120)의 닫힘 감지 값이 비정상적이라고 판단할 수 있다.

또한, 단계 S130에서, 닫힘 감지 시간이 비정상적인 것으로 판단되는 경우, 일정 시간 내에 인젝터(120)의 비정상적인 닫힘 시간 감지값이 입력되는지 여부를 판정(S140)한다. 만약, 일정 시간 내에 비정상적인 닫힘 시간 감지값이 연속해서 입력되는 경우에는, 인젝터(120)의 해당 비정상 거동이, 과도한 선자화 분사 시간에 의해 발생된 것으로 판정할 수 있는바, 이 경우, 선자화 시간을 다시 축소할 필요가 있다. 따라서, 연료 압력 및 엔진 온도에 따라 산출된 상기 선자화 시간을, 연료 압력 및 엔진 온도에 따라 미리 정해진 보상값만큼 더 감축시키는 한편, 해당 선자화 시간 및 보상값을 온도 및 압력별로 저장된 테이블에 업데이트 한다(S150).

한편, 인젝터(120)의 닫힘 시간 감지값에 문제가 없는 경우에도, 연료의 정적 유량이 비정상적인 경우에 인젝터(120)의 이상 거동을 판정할 수도 있다. 이를 위해, 단계 S130에서, 닫힘 감지 시간이 비정상적인 것으로 판단되는 경우, 제어부(100)의 정적 유량 감지부(80)에서는 인젝터(120)의 상류측의 연료의 정적 유량을 감지할 수 있는 지 여부를 판정한다(S160). 정적 유량은 인젝터(120)의 상류 측에 설치된 온도 센서 및 압력 센서를 통해, 연료의 온도 및 압력을 측정하고 이 값을 이용하여 정적 유량을 산출해 낼 수 있다. 따라서, 측정 센서에 이상이 없고, 안정적으로 정적 유량을 산출해 낼 수 있는 주행 상태인 것으로 판정되는 경우, 정적 유량 감지부(80)에서는 정적 유량을 산출하고, 이 값을 미리 정해진 정상 수치 범위와 대비하여 비정상 여부를 판정한다(S170). 판정 결과, 정적 유량값이 미리 정해진 정상 수치 범위를 벗어나는 것으로 판정되는 경우, 마찬가지로, 연료 압력 및 엔진 온도에 따라 산출된 상기 선자화 시간을, 연료 압력 및 엔진 온도에 따라 미리 정해진 보상값만큼 더 감축시키는 한편, 해당 선자화 시간 및 보상값을 온도 및 압력별로 저장된 테이블에 업데이트 한다(S150).

또한, 이러한 선자화 시간의 보상 과정은 매 엔진 사이클 마다 실행되는 것이 아니라 단계 S130, S140,, S150, S170을 통해 인젝터의 이상 거동이 판정되어 실화가 발생되는 것으로 판정되는 경우에 한해 보상을 실시하여 선자화 시간을 감축하는 것이 바람직하다. 일반적으로는 차량이 10분 이상 주행하게 되면, 보상 테이블에 압력별로 업데이트가 완료되며 이 값을 일정하게 유지된다. 즉, 인젝터 마다 실화가 발생하지 않는 최적의 선자화 시간이 일정하게 유지하게 된다.

선자화 시간의 보상이 완료되면, 보상된 선자화 시간 동안 해당 인젝터(120)의 코일에 전류를 인가하는 선자화 제어(180)를 실시한다.

상기한 본 발명에 따르면, 선자화 제어에 의해, 주분사 시에 인젝터(120)가 미작동하는 현상이 발생한다 하더라도, 이를 감지하여, 다음 분사부터 인젝터의 미작동 현상이 발생하지 않도록, 선자화 시간을 보상하는 것이 가능하다. 따라서, 선자화 제어를 실시하는 경우에는, 안정적으로 주분사를 실시할 수 있게 된다.

100: 제어부 110: 엔진
120: 인젝터 130: 레일
132: 압력센서 140: 연료펌프
150: 연료탱크

Claims

연료를 인젝터를 통해 연소실로 분사하는 연료 분사 제어 방법에 있어서,
산출된 목표 분사 연료량만큼 연료를 분사하도록 인젝터를 제어하는 주분사(main injection) 단계와,
소정의 휴지 시간을 사이에 두고, 상기 주분사 단계 전에,인젝터를 사전에 자화시키는 선자화(pre-gnetization) 단계를 포함하고,
상기 선자화 단계에서 상기 인젝터의 코일에 전류를 인가하여 자화시키는 선자화 시간은, 각 기통 별 닫힘 시간에 기초하여 각 기통별로 산출되는 것을 특징으로 하는 연료 분사 제어 방법.
청구항 1에 있어서,
연료 압력 및 엔진 온도에 따른 각 기통별 인젝터의 닫힘 시간 학습의 완료 여부를 판정하는 단계;
상기 학습의 미완료 시에, 연료 압력 및 엔진 온도에 따라 각 기통별로 인젝터의 닫힘 시간을 학습하는 단계;
상기 학습을 통해 닫힘 감지 시간이 최소가 되는 시점을 추출하는 단계를 더 포함하고,
상기 선자화 시간은, 상기 닫힘 감지 시간이 최소가 되는 시점을 기준으로, 해당 닫힘 감지 시간에 대하여 소정의 오프셋 값을 뺀 값으로서 산출되는, 연료 분사 제어 방법.
청구항 2에 있어서,
상기 오프셋 값은 연료 압력 및 엔진 온도에 따라 상이하게 결정되는, 연료 분사 제어 방법.
청구항 2에 있어서,
연료 압력 및 엔진 온도에 따른 각 기통별 인젝터의 닫힘 시간 학습이 완료된 것으로 판정되는 경우, 기 학습된 닫힘 감지 시간에 기초하여 상기 선자화 시간이 산출되는, 연료 분사 제어 방법.
청구항 4에 있어서,
인젝터에 의한 실화 여부를 판정하는 단계; 및
인젝터에 의한 실화 발생 시에 상기 선자화 시간을 보정하는 단계를 더 포함하는, 연료 분사 제어 방법.
청구항 5에 있어서,
상기 선자화 시간을 보정하는 단계에서는,
연료 압력 및 엔진 온도에 따라 산출된 상기 선자화 시간을, 연료 압력 및 엔진 온도에 따라 미리 정해진 보상값만큼 감축시키는, 연료 분사 제어 방법.
청구항 5에 있어서,
인젝터에 의한 실화 여부를 판정하는 단계에서는
상기 인젝터의 상기 닫힘 감지 시간이 미리 정해진 수치 범위를 벗어난 것으로 판단되는 경우, 인젝터에 의한 실화가 발생한 것으포 판정하는, 연료 분사 제어 방법.
청구항 5에 있어서,
인젝터에 의한 실화 여부를 판정하는 단계에서는
상기 연료의 정적 유량값이 미리 정해진 수치 범위를 벗어난 것으로 판단되는 경우, 인젝터에 의한 실화가 발생한 것으포 판정하는, 연료 분사 제어 방법.
청구항 5에 있어서,
닫힘 감지 시간이 최소가 되는 시점을 추출하는 단계에서는,
상기 시점을 추출하기 위한 분사는, 산출된 상기 목표 분사 연료량을 1회의 분사로 기통에 공급하는 단일 분사인, 연료 분사 제어 방법.
실린더로 연료를 분사하는 인젝터;
목표 분사 연료량만큼 상기 인젝터로부터 연료가 분사되도록 상기 인젝터를 제어하는 제어부;를 구비하는 연료 분사 제어 장치에 있어서,
상기 제어부는, 소정의 휴지 시간을 사이에 두고, 상기 목표 분사 연료량을 분사하는 주분사 전에, 연료의 유량이 발생하지 않도록 하는 소정의 전분사 시간 동안 상기 인젝터에 전류를 인가하여 상기 인젝터의 인젝터 코일을 자화시키는 선자화 제어를 실시하도록 구성되고,
상기 제어부는, 인젝터의 코일에 전류를 인가하여 자화시키는 선자화 시간을, 각 기통 별 닫힘 시간에 기초하여 각 기통별로 산출하는 선자화 시간 계산부를 포함하는, 연료 분사 제어 장치.
청구항 10에 있어서,
상기 선자화 시간 계산부에서는, 상기 인젝터의 닫힘 감지 시간이 최소가 되는 시점을 추출하여, 상기 닫힘 감지 시간이 최소가 되는 시점을 기준으로, 해당 닫힘 감지 시간에 대하여 소정의 오프셋 값을 뺀 값을 선자화 시간으로 계산하는, 연료 분사 제어 장치.
청구항 10에 있어서,
상기 제어부는, 상기 인젝터에 의해 실화가 발생하는 것으로 판정되는 경우, 상기 선자화 시간 계산부에서 연료 압력 및 엔진 온도에 따라 산출한 상기 선자화 시간을, 연료 압력 및 엔진 온도에 따라 미리 정해진 보상값만큼 감축시키는, 연료 분사 제어 장치.
청구항 12에 있어서,
상기 제어부는, 연료의 정적 유량값을 계산하기 위한 정적 유량 계산부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 정적 유량 계산부에 의해 계산된 정적 유량이 소정의 범위를 벗어나는 경우, 상기 인젝터에 의해 실화가 발생하는 것으로 판정하는, 연료 분사 제어 장치.