KR101033062B1 - 인젝터의 분사 특성을 보정하기 위한 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 적어도 하나의 인젝터의 정보를 저장하기 위한 장치 및 상기 저장된 정보를 고려하여 적어도 하나의 인젝터의 제어를 위한 수단을 포함하고, 상기 정보가 적어도 하나의 인젝터의 복수의 테스트 포인트에서 개별적으로 목표값과 실제값의 비교에 의해 검출되고 고려되는, 적어도 하나의 인젝터의 분사 특성을 보정하기 위한 장치에 관한 것이며, 상기 정보가 적어도 하나의 인젝터의 구동 지속 시간 보정 특성 맵을 위한 구동 지속 시간인 것을 특징으로 한다.
인젝터, 엔진 제어 장치, 집적 반도체 회로, 회로 유닛.

Description

인젝터의 분사 특성을 보정하기 위한 장치 및 방법{DEVICE AND METHOD FOR CORRECTION OF THE INJECTION BEHAVIOUR OF AN INJECTOR}
본 발명은 적어도 하나의 인젝터에 대한 정보를 저장하기 위한 장치 및 상기 저장된 정보를 고려하여 적어도 하나의 인젝터를 제어하기 위한 수단을 포함하는 적어도 하나의 인젝터의 분사 특성을 보정하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이고, 상기 정보는 적어도 하나의 인젝터의 복수의 테스트 포인트에서 개별적으로 목표값과 실제값이 비교됨으로써 검출되고 고려된다.
정보가 인젝터의 양 보정 맵용 보정량(correction quantity)인, 적어도 하나의 인젝터의 분사 특성을 보정하기 위한 일반적인 장치 및 방법은 DE 102 15 610 A1호에 제시되어 있다. 출원인에게는 IMA(개별적 양 조정)로도 알려진 이러한 장치 및 방법에 있어서, 소정의 목표량에 가급적 가까워지기 위해, 제어 장치에서는 각 인젝터용으로 목표량 및 레일 압력에 따라 구동 지속 시간이 공칭 특성 맵(210)(도2 비교)에 대해 개별적으로 보정된다. 이 경우 제작 과정으로부터 조립시 도출된 인젝터 당 예컨대 4개의 테스트 값이 -예컨대 4개의 상이한 테스트 포인트에서의 분사량- 제어 장치에 저장된다. 상기 값으로부터 보간법에 의해 목표량 및 연료압에 따른 보정량 특성 맵(220)(도2 참조)이 형성된다. 기본적으로 상기 특성 맵은 양 에러-특성 맵이다. 제어 장치에서는 설정 분사량에 대해 레일 압력이 제공된 경우 양 에러-특성 맵에 의해 보정된 양 요구 값이 계산된다. 상기 보정된 양 요구 값으로부터 다시 인젝터의 반전된 공칭-특성 맵(210)에 의해 구동 지속 시간이 결정된다. 테스트 포인트들 중 어느 하나에서의 이러한 양 보정에 대한 실시예가 도3에 의해 기술되고, 이 경우 에러가 없는 측정이 전제된다. 인젝터 테스트시 구동 지속 시간(tp)동안 양(qp,ist)이 측정되며, 상기 양은 Δq만큼 공칭량(qp,soll)과 차이 난다. 따라서 인젝터의 작동 중에 양 요구 값(qp,soll)이 Δq만큼 qmod로 감소되며, 정상의 특성 곡선을 통해 이로부터 구동 지속 시간(tkorr)이 얻어진다. 실제 및 공칭 특성 곡선이 평행하게 진행한다면, 양(Qp,soll) 분사는 구동 지속 시간(tkorr)동안 구동된 인젝터에 의해 이루어진다. 이와는 달리 2개의 특성 곡선이 평행하게 진행하지 않는다면, 인젝터가 관련 포인트에서 테스트 되었는데도 불구하고, 결과되는 분사 양(qkorr)은 양 요구 값과 동일하지 않다.
이러한 방식의 장치 및 방법은 특히 디젤 연료를 분사하기 위한 전기 작동 인젝터에서, 예컨대 소위 커먼-레일-시스템의 영역에서 사용된다. 저장 분사 "커먼-레일"에서 압력 발생 및 분사는 분리된다. 분사 압력은 엔진 회전수 및 분사량과는 무관하게 발생되며, 소위 분사용 "레일"에서 제공된다. 분사 시점 및 분사량은 전기 엔진 제어 장치에서 계산되며, 인젝터로부터 원격 제어 밸브를 통해 각 엔진 실린더로 전달된다.
상기 방법에서, 우선 양 요구 값이 보정되고 난 뒤에야 인젝터 특성 곡선이 사용되는 것은 문제가 된다. 이 경우 전제 조건으로는, 고려된 작동 포인트의 주위에서 인젝터 특성 곡선의 기울기가 일정하며 공칭 특성 곡선의 기울기와 일치한다는 것이다. 그러나 이것은 작동 영역의 많은 부분에서 적합하지 않으므로 방법의 정확성을 손상시키는 매우 간단한 전제 조건이다.
본 발명은 인젝터의 개별적 양 조정을 구동 지속 시간의 영역에서 직접 실행시키는 장점을 제공한다. 이로 인해 분사된 연료량의 정확성이 현저히 상승된다. 특히 상기 종래 기술로부터 알려진 방법에서와 같이, 테스트 포인트 근처에서 일정한 특성 곡선 기울기가 반드시 전제될 필요는 없다. 또한 공칭 및 실제 특성 곡선의 기울기 일치 또는 분사 곡선의 알려진 형태가 반드시 전제될 필요도 없다. 또한 개별 테스트 포인트를 위해 결정된 구동 지속 시간 보정이 전체 압력-목표량-특성 맵으로 전달되는 것이 양 에러-특성 맵에서보다 더 용이하게 이루어질 수 있다는 것도 큰 장점이다. 이로 인해 개별적 양 조정의 정확성이 현저히 개선되며 더 큰 문제 등급으로의 상기 방법의 사용 가능성이 확장된다.
본 발명에 따른 방법 및 장치의 바람직한 실시예 및 실시 형태는 종속항의 대상이다.
따라서 인젝터를 제어하기 위한 수단이 바람직하게 엔진 제어 장치 내에 집적된다. 또한 보정이 함께 발생하는 인젝터 고유의 제어는 엔진 제어 장치에 의해 실행된다.
인젝터에서 정보를 저장하기 위한 장치는 예컨대 인젝터에 고정된 데이터 메모리, 인젝터에 배치된 저항, 인젝터에 배치된 바코드 또는 예컨대 타이틀 블록(title block)이며, 카메라에 의해 검출되는 영숫자(alphanumeric) 암호화도 가능하다.
바람직한 실시 형태는 정보의 저장을 위한 장치로서 인젝터에 배치된 집적 반도체 회로를 제공한다. 이러한 집적 반도체 회로는 예컨대 인젝터의 헤드에 집적될 수 있다.
제어 장치에 의해 사용되는 데이터는 바람직하게는 집적 반도체 회로에서 비휘발성 메모리 내에 저장된다.
엔진 제어 장치도 바람직하게 집적 반도체 회로를 포함하며, 상기 집적 반도체 회로는 인젝터 고유의 제어를 달성하기 위해, 인젝터의 집적 반도체 회로에 저장된 정보를 처리한다.
본 발명의 추가 장점 및 특징은 하기 설명부 및 실시예 도면의 대상이다.
도1은 종래 기술로부터 알려진 커먼-레일-시스템의 일부분의 개략도이다.
도2는 종래 기술로부터 알려진 방법에 따른 양 에러에 대한 보정이다.
도3은 종래 기술로부터 알려진 하나의 테스트 포인트에서의 양 에러에 대한 보정시 기울기 편차의 영향을 개략적으로 도시한다.
도4는 구동 지속 시간의 변경에 의한 본 발명에 따른 양 보정이다.
도5는 본 발명에 따른 방법에 따른 보정된 구동 지속 시간 및 특성 곡선 섹션의 결정을 개략적으로 도시한다.
도1에 종래 기술로부터 알려진 저장 분사 시스템(커먼-레일)의 고압 부분이 도시된다. 하기에서는 주요 요소 및 본 발명의 이해를 위해 중요한 요소만이 더 자세히 설명된다. 장치는 고압 펌프(10)를 포함하고, 상기 고압 펌프는 고압 라인(12)을 통해 고압 저장기("레일")(14)에 연결된다. 고압 저장기(14)는 추가 고압 라인을 통해 인젝터에 연결된다. 본 도면에 고압 라인(16) 및 인젝터(18)가 도시된다. 인젝터(18)는 차량 엔진의 일부분이다. 도시된 시스템은 엔진-제어 장치(20)에 의해 제어된다. 엔진-제어 장치(20)에 의해 특히 인젝터(18)의 제어가 이루어진다.
인젝터(18)에 또는 그 내부에는 개별적으로 인젝터(18)에 관련된 정보의 저장을 위한 장치(22)가 제공된다. 장치(22)에 저장된 정보는 엔진-제어 장치(20)에 의해 고려될 수 있음으로써, 각 인젝터(18) 중 하나의 개별적인 제어가 이루어질 수 있다. 상기 정보는 인젝터(18)의 양 특성 맵용 보정 값일 수 있으며, 상기 보정 값은 서두에서 도2 및 도3과 관련하여 기술된 방식으로 검출된다. 정보의 저장을 위한 장치(22)는 데이터 메모리로서, 하나 이상의 전기 저항으로서, 바코드로서, 영숫자 암호화에 의해 또는 인젝터(18)에 또는 그 내부에 배치된 집적 반도체 회로에 의해 구현될 수 있다. 엔진 제어 장치(20)는 마찬가지로 장치(22) 내에 저장된 정보의 평가를 위한 집적 반도체 회로를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 시스템 및 본 발명에 따른 방법은 하기에서 도4 및 도5와 관련하여 더 자세히 설명된다.
완전 조립된 인젝터(18)에서는 복수의 테스트 포인트마다 각 하나의 특성 곡선의 섹션("구동 지속 시간 동안의 양")이 측정된다. 테스트 시간을 연장하지 않거나 또는 약간만 연장하기 위해, 하기와 같이 전제된다. 하나의 테스트 포인트에서 행정 대 행정 편차의 평활화를 위해 상이한 구동 지속 시간을 갖는 특정 개수, 예컨대 50개의, 바로 연속하는 분사는 적합하게 결정될 범위에서 실행된다(스윕 sweep). 이러한 양의 값이 -언급한 바와 같이- 행정 대 행정 편차를 겪기 때문에, 데이터 포인트에 의해 평활한 회귀 곡선(regression curve)이 제공되고, 상기 회귀 곡선은 이제 도4에 개략적으로 도시된 바와 같이, 제공된 레일 압력용 인젝터 특성 곡선으로부터 하나의 섹션을 나타낸다. 상기 특성 곡선에 의해 각 테스트 포인트마다 구동 지속 시간-보정(tp-tkorr)이 결정될 수 있고, 상기 구동 지속 시간-보정은 설정-분사량(qp,soll)의 달성을 위해 요구된다. 이로 인해 -측정 에러는 제외하고- 테스트 포인트에서 순수하게 기본적으로 정확한 양 보정이 가능하다. 경우에 따라 상기 단계에서 특성 곡선 섹션의 외삽법(extrapolation)도 이루어질 수 있다.
이러한 방식으로 측정된 테스트 포인트의 개수 및 선택은 구동 지속 시간-보정의 필요한 정확성 및 다른 경계 조건을 고려하여 결정될 수 있다. 측정 시 구동 지속 시간이 변동하는 범위는, 테스트 포인트 당 최대로 기대되는 구동 지속 시간-보정에 따라 좌우된다.
각 인젝터(18) 마다 구동 지속 시간-보정의 측정 결과에 대한 정보가 기록되어야 함으로써, 상기 정보는 엔진 내 조립시 경우에 따라 이후에 인젝터(18)의 작동 중에 다시 이용된다. 이것은 정보를 저장하기 위한 장치(22)에 의해 이루어진다.
전체 목표량-레일 압력 범위에 걸쳐 구동 지속 시간-보정을 계산하기 위해, 제어 장치(20)에서는 인젝터(18)의 상이한 테스트 포인트에서의 구동 지속 시간-보정에 대한 정보가 사용된다. 이것은 종래 기술, 예컨대 DE 102 15 610 A1호로부터 공지되어있고 IMA로도 표시된 방법에서의 양 에러-특성 맵의 계산에서와 같이 이루어진다. 제어 장치에서 설정 양 및 레일 압력으로부터 공칭-특성 맵(410)(도5 비교)을 이용하여 공칭 구동 지속 시간(tnom)이 결정된다. 이와 동시에 구동 지속 시간-보정(Δt)이 상기 방식으로 회로 유닛(420)에서 결정된다. 두 개의 값(tnom , Δt)의 합으로부터 사용될 구동 지속 시간(tkorr)이 얻어진다.

Claims (11)

  1. 적어도 하나의 인젝터(18)의 분사 특성을 보정하기 위한 장치이며, 적어도 하나의 인젝터(18)의 정보를 저장하기 위한 장치(22)와, 저장된 정보를 고려하여 적어도 하나의 인젝터(18)를 제어하기 위한 수단을 포함하고, 상기 정보는 적어도 하나의 인젝터(18)의 복수의 테스트 포인트에서 개별적으로 목표값과 실제값이 비교됨으로써 검출되고 고려되는, 인젝터의 분사 특성을 보정하기 위한 장치에 있어서,
    저장된 정보를 고려하여 적어도 하나의 인젝터를 제어하기 위한 상기 수단은, 목표 분사량 및 레일 압력으로부터 공칭 제어 지속 시간(tnom)이 결정되는 공칭-특성 영역(410)을 결정하기 위한 수단과, 하나의 테스트 포인트에서 실시되고 상이한 구동 지속 시간을 가지며 직접 연속하는 복수의 분사에 기초하여, 구동 지속 시간 보정(Δt)을 결정하기 위한 회로 유닛(420)을 포함하고,
    데이터 포인트를 통해 인젝터 특성 곡선을 나타내는 회귀 곡선이 제공되고, 그로부터 구동 지속 시간 보정 및 목표 분사량이 결정되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는, 인젝터의 분사 특성을 보정하기 위한 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 인젝터(18)를 제어하기 위한 수단이 엔진-제어 장치(20) 내에 집적되는 것을 특징으로 하는, 인젝터의 분사 특성을 보정하기 위한 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 정보를 저장하기 위한 장치(22)가 상기 인젝터(18)에 또는 그 내부에 고정된 데이터 메모리인 것을 특징으로 하는, 인젝터의 분사 특성을 보정하기 위한 장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 정보를 저장하기 위한 장치(22)가 상기 인젝터(18)에 배치된 바코드 또는 데이터-매트릭스에 의해, 또는 상기 인젝터(18)에 배치된 저항에 의해 구현되는 것을 특징으로 하는, 인젝터의 분사 특성을 보정하기 위한 장치.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 정보를 저장하기 위한 장치(22)가 영숫자 암호화에 의해, 또는 상기 인젝터(18)의 타이틀 블록에 있는 플레인 텍스트(plain text)에 의해 구현되는 것을 특징으로 하는, 인젝터의 분사 특성을 보정하기 위한 장치.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 정보를 저장하기 위한 장치(22)가 상기 인젝터(18)에 또는 그 내부에 배치된 집적 반도체 회로인 것을 특징으로 하는, 인젝터의 분사 특성을 보정하기 위한 장치.
  7. 제2항에 있어서, 상기 목표값과 상기 실제값의 비교에 의해 저장될 정보가 검출되고, 저장된 정보로부터 상기 적어도 하나의 인젝터(18)용으로 개별적인 구동 지속 시간 보정 특성 맵이 상기 엔진 제어 장치(20)에 의해 계산되며, 분사량, 분사 포인트, 또는 분사량과 분사 포인트는 상기 구동 지속 시간 특성 맵에 상응하게 보정되는 것을 특징으로 하는, 인젝터의 분사 특성을 보정하기 위한 장치.
  8. 제2항에 있어서, 상기 엔진 제어 장치(20)가 집적 반도체 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는, 인젝터의 분사 특성을 보정하기 위한 장치.
  9. 적어도 하나의 인젝터(18)의 분사 특성을 보정하기 위한 방법이며, 저장된 정보를 고려하여 적어도 하나의 인젝터(18)를 제어하는 단계를 포함하며, 상기 정보는 적어도 하나의 인젝터(18)의 복수의 테스트 포인트에서 개별적으로 목표값과 실제값이 비교됨으로써 검출되고 고려되는 방법에 있어서,
    적어도 하나의 인젝터(18)의 각 테스트 포인트에서 분사량 구동 지속 시간 특성 맵의 하나의 섹션이 가변의 구동 지속 시간을 갖는 복수의 측정에 의해 결정되고,
    측정 포인트에 의해 평활화된 회귀 곡선이 제공되고,
    하나의 테스트 포인트에서의 회귀 곡선에 기초하여 구동 지속 시간 보정(Δt=tp-tkorr) 및 그로부터 목표 분사량(qp,soll)이 검출되는 것을 특징으로 하는, 인젝터의 분사 특성을 보정하기 위한 방법.
  10. 제9항에 있어서, 하나의 테스트 포인트에서 스트로크마다의 분산의 평활화를 위하여, 복수의 직접 연속하는, 상이한 구동 지속 시간을 갖는 분사가 사전 설정 가능한 영역에서 실시되는 것을 특징으로 하는, 인젝터의 분사 특성을 보정하기 위한 방법.
  11. 제10항에 있어서, 50번의 직접 연속하는, 상이한 구동 지속 시간을 갖는 분사가 사전 설정 가능한 영역에서 실시되는 것을 특징으로 하는, 인젝터의 분사 특성을 보정하기 위한 방법.
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