KR20110106848A - 엔진의 연료 분사 시스템을 작동하기 위한 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고압 펌프(16)를 이용하여 연료를 연료 레일(18) 내로 토출하는, 엔진의 연료 분사 시스템(10)에 관한 것이다. 토출 연료의 양은 전자기식 작동 장치(34)에 의해 작동되는 양적 개회로 제어 밸브(30)의 영향을 받는다. 전자기식 작동 장치(34)에 공급된 제어 신호는 2개 이상의 매개 변수를 통해 정의된다. a) 정합 방법에서 전자기식 작동 장치(34)에 공급된 제어 신호의 하나 이상의 제1 매개 변수는 제2 매개 변수가 설정된 경우에 출발값으로부터 최종값에 이르기까지 연속적으로 변화하며, 이러한 최종값에서는 양적 개회로 제어 밸브(30)의 폐쇄 또는 개방이 적어도 간접적으로 더 이상 검출되지 않거나 겨우 검출되고, b) 이어서, 제1 매개 변수는 최종값에 기초하여 적어도 임시로 설정되고, c) 임시 설정된 제1 매개 변수는 연료 분사 시스템(10)의 하나 이상의 현재 작동 변수에 기초하여 매칭되거나 제2 매개 변수는 연료 분사 시스템(10)의 하나 이상의 현재 작동 변수 및 임시 설정된 제1 매개 변수에 기초하여 매칭되는 것이 제시된다.

Description

엔진의 연료 분사 시스템을 작동하기 위한 방법{METHOD FOR OPERATING A FUEL INJECTION SYSTEM OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE}
본 발명은 청구범위 제1항의 전제부에 따른, 엔진의 연료 시스템을 작동하기 위한 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명의 대상은 컴퓨터 프로그램과, 전기 저장 매체와, 개회로 및 폐회로 제어 장치이다.
DE 101 48 218 A1호에는 양적 개회로 제어 밸브의 사용 하에 연료 분사 시스템을 작동하기 위한 방법이 설명되어 있다. 공지된 양적 개회로 제어 밸브는, 전기자 및 이에 할당된 이동 한계 스토퍼들을 구비하며 자석 코일을 통해 전자기 식으로 작동되는 솔레노이드 밸브로서 구현된다. 공지된 솔레노이드 밸브는 코일에 전류가 공급되는 상태에서 개방된다. 그러나 시중에는 자석 코일의 무전류 상태에서 개방되는 양적 개회로 제어 밸브도 공지되어 있다. 후술한 밸브의 경우, 양적 개회로 제어 밸브를 폐쇄하기 위해서 자석 코일은 일정한 전압 또는 클록 제어된 전압(펄스 넓이 변조 - "PWM")으로 제어되고, 이에 의해 자석 코일 내의 전류는 특성화된 방식으로 상승한다. 전압의 차단 이후 전류는 재차 특성화된 방식으로 강하하므로, 양적 개회로 제어 밸브는 개방된다.
본 발명의 목적은 간단한 수단으로 연료 분사 시스템의 가능한 한 소음이 적은 작동이 달성되도록 하는, 엔진의 연료 시스템을 작동하기 위한 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적은 청구범위 제1항의 특징부를 갖는 방법에 의해 달성된다. 본 발명에 따른 방법의 바람직한 개선예는 종속항에 기재되어 있다. 또한, 상기 목적의 달성을 위해 가능한 다른 방법들이 병렬 기재 청구항에서 언급된다. 또한 본 발명을 위해 중요한 특징들은 하기의 상세한 설명 및 도면에 나타나며, 이러한 특징들은 본원에 각각 명백하게 지시되지 않으면서, 개별적으로뿐만 아니라 여러 가지 조합으로서도 본 발명을 위해 중요할 수 있다.
본 발명에 따른 방법을 적용할 때, 전자기식 작동 장치의 작동 부재의 스토퍼에서의 충돌 속도는 최소화되며, 이에 의해 양적 개회로 제어 밸브의 작동 소음은 감소한다. 한편으로는 정합이 이에 대한 기초가 되며, 이러한 정합에 의해, 전류 공급시 전자기식 작동 장치의 작동 부재가 자신의 최종 위치로 이동하기는 하지만, 매우 낮은 속도로 이동하도록 전자기식 작동 장치의 제어 신호의 매개 변수가 최적화된다. 결국, 이러한 정합에 의해서는 상이한 효율을 갖는 전자기식 작동 장치들이 존재하며, 즉 신속하게 인력을 발생시키는, 다시 말해 효율적인 시스템뿐 아니라 느리게 인력을 발생시키는 비효율적인 시스템이 존재함이 고려된다. 다른 한편으로는 양적 개회로 제어 밸브의 허용 오차에 대한 편차도 이러한 방식으로 고려될 수 있다.
다른 한편으로 본 발명은 전자기식 작동 장치의 제어 신호가 정의될 때 연료 분사 시스템의 현재 작동 변수가 고려되는 것에 기초한다. 이러한 방식으로는 상응하게 연료 분사 시스템의 작동 변수들이 상이한, 완전히 상이한 작동 상태들에서 결과적으로 스토퍼에서의 작동 부재의 충돌 속도가 가능한 낮도록 하는 제어 신호가 사용되도록 보장된다.
발생 소음의 감소와 더불어, 주어진 샘플 크기로 측정된 소음의 편차도 최소화된다. 따라서, 특성화된 소음 상한값은 더욱 신뢰 가능하게 유지 가능하며, 개별 고압 펌프 또는 양적 개회로 제어 밸브에 대해 사용자가 불만을 제기할 위험은 감소한다. 충돌 속도의 감소를 통해, 전자기식 작동 장치의 작동 부재에 할당된 스토퍼의 부하도 감소한다. 이에 의해, 상응하는 스펙트럼 부하는 낮아지고, 양적 개회로 제어 밸브의 기계적 부품에 대한 마모 요건 및 강성 요건은 감소한다. 마모에 따른 고장이 발생할 위험도 감소한다. 정합 방법을 통해서는 언급된 장점들이 양적 개회로 제어 밸브의 전체 수명에 걸쳐 달성될 수 있다. 이 경우, 이러한 장점은 많은 추가 비용없이 달성될 수 있는데, 이는 본 발명이 부가적인 부품이 요구되지 않으며 간단한 소프트웨어 기술에 의한 조치를 통해 구현될 수 있기 때문이다.
2개의 매개 변수들이 하기 그룹에 속하는 경우가 특히 바람직하며, 이러한 그룹은 유지 단계 동안의 마크스페이스 비율 또는 동등한 변수, 초기 펄스의 지속 시간 또는 동등한 변수이다. 즉, 결국 초기 펄스 지속 시간과 마크스페이스 비율의 매우 특정한 조합을 위한 일종의 소음 최소값이 구해진다. 오늘날 통상적인 전자기식 작동 장치들 중 다수는 전자기식 작동 장치에 공급된 에너지가 마크스페이스 비율을 통해 조절되는 펄스 넓이 변조(PWM)에 의해 작동한다. 그러나, 전류가 폐회로 제어되는 출력단에서 매개 변수는 연속적 전류값일 수도 있다. "초기 펄스"는 제어 신호 개시에서의 펄스형 공급 전류를 의미하며, 이러한 공급 전류에 의해서는 전자기식 작동 장치의 전기자에 작용하는 힘이 가능한 가장 신속하게 형성될 것이다.
특히, 전자기식 작동 장치의 제어 시에 생성되는 힘에 대한 중요한 일 매개 변수는 소위 "케이블 하니스 저항"이다. 이는 예를 들어 출력단과 전자기식 작동 장치 사이의 공급 라인의 저항이며, 접촉부에서의 접촉 저항이다. 이러한 전기적 저항은 온도에 따라 변화할 수 있고, 이러한 전기적 저항은 비교적 심한 허용 제조 오차 또는 노화 효과를 수반한다. 따라서, 연료의 온도 또는 연료 분사 시스템의 구성 요소들의 온도 또는 동등한 변수가 매개 변수의 매칭 시에 고려되는 경우, 제어 신호는 특히 효율적인 유형 및 방식으로 최적화된다. 마찬가지로, 전자기식 작동 장치가 적어도 간접적으로 연결되는 전압원(예를 들어 차량 배터리)의 전압 또는 동등한 변수는 전자기식 작동 장치의 작동 부재에 가해지는 힘에 직접 영향을 미치고, 이에 따라 이러한 작동 부재의 속도에 직접 영향을 미친다. 따라서, 이들을 고려하는 것도 매우 효율적인 방식으로 제어 신호를 최적화하는 데 도움이 된다.
또한, 단계 c) 이후 단계 d)에서 재차 정합 방법으로, 2개의 매개 변수들 중 단계 c)에서 매칭되지 않았던 매개 변수가 출발값으로부터 최종값에 이르기까지 연속적으로 변화하며, 이러한 최종값에서는 양적 개회로 제어 밸브의 폐쇄 또는 개방이 적어도 간접적으로 더 이상 검출되지 않거나 겨우 검출되며, 이어서 이러한 매개 변수가 최종값에 기초하여 설정되는 경우가 특히 바람직하다. 즉, 본 발명에 따라 제2 정합이 실행된다. 즉, 이러한 방법은 특히 양호한 결과값을 제공하고, 작동 부재의 스토퍼에서의 속도가 실제로도 장치의 전체 수명에 걸쳐 최소화되도록 보장한다.
방법의 결과를 더욱 개선할 수 있도록, 단계 c) 및 d)는 반복법에 바탕하여 반복 실행될 수 있다.
연산 용량을 절약하기 위해, 단계 a) 내지 c) 또는 단계 a) 내지 d)는 엔진의 회전수가 한계 회전수 미만일 때에만 실행될 수 있다. 이에 의해, 도입부에 언급된 소음이 일반적으로 엔진의 공회전 및 공회전보다 약간 위의 회전수에서만 문제가 된다는 사실이 고려되는데, 이는 단지 이러한 회전수 영역에서만, 전자기식 작동 장치의 작동 부재의 충돌 소음이 일반적으로 의미를 가질만큼 엔진의 작동 소음이 낮기 때문이다.
본 발명에 따른 방법은 작동 부재의 비교적 낮은 속도를 유도한다. 이에 의해 경우에 따라 작동 부재가 매우 낮은 충돌 속도로 스토퍼에 도달하지만, 이어서 너무 낮은 자기력에 의해 재차 리바운드하는 상태가 야기될 수 있을 것이다. 이는 연료 토출의 원하지 않는 중단을 야기할 수 있을 것이다. 이러한 상태를 방지하기 위해, 본 발명에 따라 전자기식 작동 장치에 공급된 전기 에너지는 적어도 대략 양적 개회로 제어 밸브의 작동 부재가 스토퍼에 접촉하는 시점에 상승하는 것이 제시된다.
하기에는 본 발명의 실시예들이 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세히 설명된다.
도 1은 고압 펌프 및 양적 개회로 제어 밸브를 구비한, 엔진의 연료 분사 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 양적 개회로 제어 밸브를 절개하여 도시한 부분 단면도이다.
도 3은 도 1의 고압 펌프 및 양적 개회로 제어 밸브의 여러 가지 기능 상태를 관련 시간 도표와 함께 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 도 1의 양적 개회로 제어 밸브에서 제어 신호를 최적화하기 위한 방법을 실행할 때 밸브 부재의 양정, 자석 코일의 공급 전류, 제어 전압을 시간에 따라 도시한 3개의 그래프이다.
도 5는 도 1의 연료 분사 시스템을 작동시키기 위한 방법의 제1 실시예를 도시한 흐름도이다.
도 6은 제2 실시예를 도 5와 유사하게 도시한 흐름도이다.
도 7은 제3 실시예를 도 5와 유사하게 도시한 흐름도이다.
연료 분사 시스템 전체는 도 1에서 도면 부호 "10"으로 표시되어 있다. 이러한 연료 분사 시스템은 연료 탱크(14)로부터 고압 펌프(16)로 연료를 토출하는 전기식 연료 펌프(12)를 포함한다. 고압 펌프(16)는 연료를 매우 높은 압력으로 압축시켜, 연료 레일(18) 내로 계속 토출한다. 이러한 연료 레일에는 복수의 인젝터들(20)이 연결되며, 이러한 인젝터들은 자신에 할당된 연소실 내로 연료를 분사한다. 연료 레일(18) 내의 압력은 압력 센서(22)에 의해 측정된다.
고압 펌프(16)는 도시되지 않은 캠축에 의해 양쪽 방향으로 이동하도록[양방향 화살표(26)] 옵셋될 수 있는 토출 피스톤(24)을 갖는 피스톤 펌프이다. 토출 피스톤(24)은 양적 개회로 제어 밸브(30)를 통해 전기식 연료 펌프(12)의 배출부와 연결될 수 있는 토출 챔버(28)의 경계를 형성한다. 또한, 배출 밸브(32)를 통해 토출 챔버(28)는 연료 레일(18)과 연결될 수 있다.
양적 개회로 제어 밸브(30)는 전류가 공급되는 상태에서 스프링(36)의 힘에 반대로 작동하는 전자기식 작동 장치(34)를 포함한다. 양적 개회로 제어 밸브(30)는 무전류 상태에서는 개방되고, 전류가 공급되는 상태에서는 정상의 유입용 체크 밸브로 기능한다. 양적 개회로 제어 밸브(30)의 정확한 구조는 도 2에 도시되어 있다.
양적 개회로 제어 밸브(30)는 밸브 스프링(40)에 의해 밸브 시트(42)에 대해 가압되는 디스크 형태의 밸브 부재(38)를 포함한다. 상술한 3개의 부재들은 상술한 유입용 체크 밸브를 형성한다.
전자기식 작동 장치(34)는 작동 태핏(48)의 전기자(46)와 상호 작용하는 자석 코일(44)을 포함한다. 스프링(36)은 자석 코일(44)이 무전류 상태일 때 작동 태핏(48)을 밸브 부재(38)에 대해 가압하고, 이러한 밸브 부재를 개방 위치에 있도록 강제한다. 작동 태핏(48)의 상응하는 최종 위치는 제1 스토퍼(50)에 의해 규정된다. 자석 코일에 전류가 공급될 때 작동 태핏(48)은 스프링(36)의 힘에 반대로 밸브 부재(38)로부터 제2 스토퍼(52) 쪽으로 이동한다.
고압 펌프(16) 및 양적 개회로 제어 밸브(30)는 하기와 같이 작동한다(도 3 참조).
도 3에는 위쪽으로 피스톤(34)의 양정(H)과, 그 아래쪽으로 자석 코일(44)의 공급 전류(I)가 시간(t)에 따라 도시되어 있다. 또한, 고압 펌프(16)는 여러 가지 작동 상태들로 개략적으로 도시되어 있다. 흡입 행정(도 3의 좌측에 도시) 동안, 자석 코일(44)은 무전압 상태이고, 이에 의해 작동 태핏(48)은 스프링(36)에 의해 밸브 부재(38)에 대해 가압되고, 이러한 밸브 부재는 개방 위치로 이동한다. 이러한 방식으로, 연료가 전기식 연료 펌프(12)로부터 토출 챔버(28) 내로 흐른다. 하사점(UT)에 도달한 후에는 토출 피스톤(24)의 토출 행정이 시작된다. 이는 도 2의 가운데에 도시되어 있다. 자석 코일(44)은 계속 무전압 상태이고, 이에 의해 양적 개회로 제어 밸브(30)는 계속적으로 강제 개방되어 있다. 연료는 토출 피스톤(24)으로부터, 개방된 양적 개회로 제어 밸브(30)를 통해 전기식 연료 펌프(12)를 향해 배출된다. 배출 밸브(32)는 폐쇄된 채로 유지된다. 연료 레일(18) 내로의 토출은 발생하지 않는다.
시점(t1)에서, 자석 코일에 전류가 공급되고, 이에 의해 밸브 부재(38)에서 작동 태핏(48)은 당겨져 나온다. 이동의 종료시에 작동 태핏(48)은 제2 스토퍼(52)와 접촉한다(도 2). 이 경우, 여기서는 자석 코일(44)의 공급 전류 곡선이 단지 개략적으로 도시된 도 3이 참조된다. 하기에 계속 더 설명되는 바와 같이, 실제 코일 전류는 일정하지 않고 상호 유도 작용에 의해 경우에 따라 하강한다. 또한, 제어 전압의 펄스 넓이가 변조된 경우에 코일 전류는 물결 모양 또는 톱니 모양의 곡선을 갖는다.
토출 챔버(28) 내의 압력에 의해, 밸브 부재(38)는 밸브 시트(42)에 인가되고, 즉 양적 개회로 제어 밸브(30)는 폐쇄된다. 이 경우, 토출 챔버(28) 내에는 배출 밸브(32)의 개방을 유도하여 연료 레일(18) 내로의 토출을 유도하는 압력이 형성될 수 있다. 이러한 과정은 도 3의 가장 오른쪽에 도시되어 있다. 토출 피스톤(24)이 상사점(OT)에 도달한 직후에 자석 코일(44)의 전류 공급은 종료되고, 이에 의해 양적 개회로 제어 밸브(30)는 재차 강제 개방된 위치에 이른다. 시점(t1)이 변화함으로써, 고압 펌프(16)로부터 연료 레일(18)로 토출되는 연료의 양은 영향을 받는다. 시점(t1)은 연료 레일(18) 내의 실제 압력이 설정 압력에 가능한 가장 정확하게 상응하도록 개회로 및 폐회로 제어 장치(54)(도 1)에 의해 설정된다. 이를 위해, 개회로 및 폐회로 제어 장치(54) 내에서는 압력 센서(22)로부터 제공된 신호가 처리된다.
작동 태핏(48)이 전류 공급시 제2 스토퍼(52)에 부딪힐 때 이러한 작동 태핏의 충돌 소음을 감소시키기 위해, 본 실시예에서는 작동 태핏(48)이 제2 스토퍼(52) 쪽으로 이동할 때의 속도를 가능한 낮게 유지하는 방법이 적용된다. 이러한 방법의 한가지로써 우선, 도 4를 참조하여 설명되는 제1 정합 방법이 있다.
도 4에서 위쪽 그래프에는 자석 코일(44)에 인가되는 제어 전압(U)의 곡선이 시간(t)에 따라 도시되어 있다. 이러한 제어 전압(U)이 펄스 넓이 변조에 바탕하여 클록 제어되는 것이 나타난다. 도 4에서 가운데 그래프에는 상응하는 코일 전류(I)가 도시되어 있으며, 이러한 코일 전류의 높이는 전압 신호(U)의 마크스페이스 비율로부터 얻어진다. 도 4에서 아래쪽 그래프에는 작동 태핏(48)의 상응하는 양정(H)이 시간에 따라 도시되어 있다.
도 4에는 전압 신호(U)와 이로부터 얻어지는 코일 전류(I)가 우선 소위 "초기 펄스"(56)를 포함하는 것이 도시되어 있다. 이러한 초기 펄스는 전기자(46)에 작용하는 자기력을 가능한 가장 신속하게 형성하기 위해 사용된다. 초기 펄스(56)에는 유지 단계(58)가 이어지고, 이러한 유지 단계의 유효 제어 전압(U)은 펄스 넓이가 변조된 전압 신호의 마크스페이스 비율을 통해 정의된다. 이에 상응하게, 도 4에 도면 부호 "60a"로 표시된 코일 전류(I)가 얻어진다. 상응하는 양정 곡선(H)은 도면 부호 "62a"로 표시된다. 작동 태핏(48) 및 이와 결합된 전기자(46)의 이동에 의해 자석 코일(44) 내에는 상호 유도가 발생하며, 이러한 상호 유도는 본 실시예에서 유효 코일 전류(I)의 감소를 유도한다. 곡선(60a 및 62a)은 고압 펌프(16)의 제1 작동 행정에 적용되며, 하나의 작동 행정은 흡입 행정과 토출 행정으로 구성된다.
후속하는 작동 행정에서, 유지 단계(58) 동안의 펄스 넓이가 변조된 전압 신호(U)의 마크스페이스 비율은 도 4의 곡선(60b)에 상응하게 자석 코일(44)의 더 낮은 유효 공급 전류(I)가 얻어지도록 조절된다. 다음으로는 곡선(62b)에 상응하게 작동 태핏(48)의 지연 이동이 얻어진다. 이 경우, 마크스페이스 비율은 연속적으로 계속 변화하므로, 유효 코일 전류(I)는 계속 강하한다. 도 4에 도시되지 않은, "한계 마크스페이스 비율"에 상응하는 코일 전류(I)에서 작동 태핏(48)은 더 이상 충분히 밸브 부재(38)로부터 벗어나도록 이동하지 않으며, 즉 양적 개회로 제어 밸브(30)는 개방된 채로 유지된다. 이에 따라, 연료 레일 내로의 연료 토출이 발생하지 않는다. 이는 재차 인젝터(20)를 사용하여 연료 레일(18)로부터 연료를 배출함으로써 연료 레일(18) 내의 심한 압력 강하를 유도하며, 즉 연료 레일(18) 내의 실제 압력과 설정 압력 간의 심하고 급격한 편차를 유도하는데, 이는 개회로 및 폐회로 제어 장치(54)에 의해 감지된다. 즉, 이러한 정합 방법에 의해서, 양적 개회로 제어 밸브(30)가 더 이상 개방되지 않거나 아직 개방되어 있는 마크스페이스 비율이 측정될 수 있다.
이러한, 최종값으로도 불리는 한계 마크스페이스 비율은 전자기식 작동 장치(34)의 효율을 나타내기 위해 사용된다. 즉, 효율적인 전자기식 작동 장치(34)를 구비한 양적 개회로 제어 밸브(30)는 비효율적인 전자기식 작동 장치(34)를 구비한 양적 개회로 제어 밸브(30)보다 더 낮은 최종값을 갖는다.
이 경우, 추가 진행 단계에서 초기 펄스(56)는 매칭된다. 이를 위해, (도시되지 않은) 센서에 의해 측정된 연료 분사 시스템 구성 요소의 온도와, 전자기식 작동 장치(34)로 이어지는 전압원(예를 들어 차량 배터리, 도시되지 않음)의 전압은 사전 설정된 마크스페이스 비율("표준 마크스페이스 비율")의 특정 최종값을 위해 적용되는 특성 필드로 보내진다. 이러한 특유의 마크스페이스 비율을 위한 초기 펄스(56)의 지속 시간이 얻어진다. 제1 정합에서 측정된 마크스페이스 비율의 최종값이 표준 마크스페이스 비율과 상이할 때, 이는 상응하는 보정 계수를 통해 고려된다. 이러한 방식으로 초기 펄스(56)의 매칭된 지속 시간이 얻어진다. 이는 도 4에서 위쪽 그래프에는 파선으로 표시된 전압 신호(U) 곡선을 통해 도시되어 있으며, 도 4의 가운데 그래프에는 도면 부호 "60c"를 갖는 코일 전류(I)를 통해 도시되어 있다. 상응하는 양정 곡선(62c)이 얻어진다. 즉, 소개된 방법에 의해서는 제2 스토퍼(52)에서의 작동 태핏(48)의 충돌 속도가 최소화되도록 초기 펄스(56)의 길이뿐만 아니라 유지 단계(58) 동안의 마크스페이스 비율도 최적화된다.
추가의 최적화를 위해, 본원에 소개된 방법에서는 다시 한번, 즉 여기서 초기 펄스(56)의 매칭된 지속 시간에 기초하여, 상기에 언급되고 설명된 유지 단계(58) 동안의 마크스페이스 비율을 최적화하기 위한 정합 방법이 실행된다. 지금 설명한 방법은 도 5에 흐름도로서 도시되어 있다.
이어서, 우선 "64"에서는 블록(66)에서의 연료 레일(18) 내 실제 압력(Pr)의 모니터링 하에, 제1 정합 방법이 실행된다. 이 경우, "68"에서 초기 펄스(56)의 지속 시간(dtA)은 온도(T), 전압원의 전압(UB), "64"에서 측정된 마크스페이스 비율(TV)의 함수로서 매칭되며, 전압원의 공급 전압(UB)과 온도(T)는 "70"에서 제공된다. 이와 같이 얻어진 초기 펄스(56)의 지속 시간(dtA)의 사용 하에, "72"에서는 "66"에서 제공된 시스템 압력(Pr)의 모니터링 하에 마크스페이스 비율(TV)의 제2 정합이 실행된다. 이러한 정합이 "72"에서 실행될 때의 처리 방식은, "64"에서 실행되거나 추가로 상기에 도 4와 관련하여 설명된 바와 동일하다. 즉, "72"에서는 선행하는 매칭 단계(68)에서 매칭되지 않고 입력 변수로서 사용되었던 제어 신호(U 또는 I)의 매개 변수가 정합된다. "74"에서는 주어진 한계 조건 하에서 최소인 충돌 속도가 얻어진다.
전자기식 작동 장치(34)에서 제어 신호(U 또는 I)의 매개 변수를 최적화하기 위한 방법의 대안적인 일 실시예는 도 6을 참조하여 설명된다. 이 경우 하기에 기재된 바와 같이, 선행하는 도면들과 관련하여 이미 설명된 부재들, 영역들 및 기능 블록들과 동일한 기능을 갖는 부재들, 영역들 및 기능 블록들은 동일한 도면 부호를 갖고 다시 상세하게 설명되지는 않는다.
도 6에 도시된 방법에서 2개의 기능 블록들(68 및 72)의 입력 변수 및 출력 변수는 교환된다. 이는 블록(68)에서 유지 단계(58)에 있는 마크스페이스 비율(TV)이 온도(T) 및 공급 전압(UB)의 고려하에 매칭되며, 이 경우 매칭된 마크스페이스 비율(TV)은 초기 펄스(56)의 지속 시간(dtA)이 정합되는 정합 블록(72)으로 보내짐을 의미한다. 이를 위해, 초기 펄스(56)의 지속 시간(dtA)은 출발값으로부터 연속적으로, 즉 하나의 작동 행정으로부터 이어서 발생하는 작동 행정으로, 블록(66)에서 연료 레일 내 압력(Pr)의 모니터링을 통한 양적 개회로 제어 밸브(30)의 폐쇄가 더 이상 검출되지 않는 최종값에 이르기까지 변화한다. 이 경우, 이러한 최종값에 기초하여 초기 펄스(56)의 지속 시간(dtA)은, 예를 들어 안전 간격을 가산한 최종값으로부터 설정된다. "68"에서 매칭된 마크스페이스 비율(TV) 및 "72"에서 정합된 초기 펄스(56)의 지속 시간(dtA)에 의해, 전자기식 작동 장치의 제어 신호(U)는 전기자(46)가 끌어 당겨질 때 그리고 이에 의해 제2 스토퍼(52)에서 작동 태핏(48)이 부딪칠 때 최소화된 소음이 얻어지도록 정의된다.
다른 대안적인 일 실시예가 도 7에 도시되어 있다. 이러한 실시예는 단계들(68 및 72)이 반복법에 바탕하여 여러 번 교대로 실행된다는 점에서 도 5 및 도 6의 실시예와 구별된다. 즉, 블록(68i)(이 경우 i = 1, 2, 3, ...)에서의 매칭은 항상 정합(72i)(이 경우 i = 1, 2, 3, ...)과 교대로 실행된다. "68i"에서 초기 펄스(56)의 지속 시간이 매칭되면, "72i"에서는 마크스페이스 비율의 정합이 실행된다. 반면, "68i"에서 마크스페이스 비율이 매칭되면, "72i"에서는 초기 펄스(56)의 지속 시간 정합이 실행된다. 이러한 반복은 마크스페이스 비율의 변화 또는 초기 펄스(56)의 지속 시간의 변화가 특정 수치에 미달하는 경우에 종료될 수 있다. 다른 수렴 기준들도 고려된다. 이러한 수렴 기준들은 전술한 정합 결과값 및/또는 공지된 특성 필드 데이터로부터 연산된다.
상기에 도 5 내지 도 7과 관련하여 설명된 진행 단계들은 개회로 및 폐회로 제어 장치(54)에서, 이들이 엔진의 크랭크축 또는 고압 펌프(16)의 구동축의 특정 회전수를 초과하여 실행되지 않도록 구현된다. 바람직하게, 언급된 진행 단계들은 예를 들어 공회전 영역에 위치하는, 회전수가 비교적 낮은 엔진 작동에서만 실행된다.
상술한 "64" 및 "72"에서의 정합을 통해, 유지 단계(58) 동안 비교적 낮은 마크스페이스 비율이 구현된다. 이에 의해 대응 조치 없이는 작동 태핏(48)이 제2 스토퍼(52)에 접촉하지만 매우 낮은 자기력에 의해 재차 리바운드할 만큼 낮은 속도를 갖는 상태가 야기될 수 있을 것이다. 이러한 경우 양적 개회로 제어 밸브(30)는 폐쇄되지 않을 것이며, 즉 고압 펌프(16)는 토출하지 않을 것이다. 이러한 에러의 경우를 방지하기 위해, 본 방법에서 유지 단계(58) 동안의 마크스페이스 비율은 작동 태핏(48)이 제2 스토퍼(52)에 접촉하는, 사전에 연산된 시점[도 4의 시점(t2)]에 상승하며, 이에 의해 전기자(46)에 작용하는 힘은 증폭되어 제2 스토퍼(52)로부터 작동 태핏(48)이 재차 들어 올려지는 것이 방지된다. 즉, 펄스 넓이가 변조된 전압 신호(U)의 마크스페이스 비율은 유지 단계(58) 동안 전환된다.

Claims (10)

  1. 고압 펌프(16)에 의해 연료가 연료 레일(18) 내로 토출되며, 토출 연료의 양은 전자기식 작동 장치(34)에 의해 작동되는 양적 개회로 제어 밸브(30)의 영향을 받는, 엔진의 연료 분사 시스템(10)을 작동하기 위한 방법이며, 전자기식 작동 장치(34)에 공급된 제어 신호가 2개 이상의 매개 변수를 통해 정의되는, 엔진의 연료 분사 시스템의 작동 방법에 있어서,
    a) 정합 방법에서 전자기식 작동 장치(34)에 공급된 제어 신호의 하나 이상의 제1 매개 변수는 제2 매개 변수가 설정된 경우에 출발값으로부터 최종값에 이르기까지 연속적으로 변화하며, 최종값에서는 양적 개회로 제어 밸브(30)의 폐쇄 또는 개방이 적어도 간접적으로 더 이상 검출되지 않거나 겨우 검출되고,
    b) 이어서, 제1 매개 변수는 최종값에 기초하여 적어도 임시로 설정되고,
    c) 임시 설정된 제1 매개 변수는 연료 분사 시스템(10)의 하나 이상의 현재 작동 변수에 기초하여 매칭되거나 제2 매개 변수는 연료 분사 시스템(10)의 하나 이상의 현재 작동 변수 및 임시 설정된 제1 매개 변수에 기초하여 매칭되는 것을 특징으로 하는, 엔진의 연료 분사 시스템의 작동 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 2개의 매개 변수들은 유지 단계 동안의 마크스페이스 비율 또는 동등한 변수, 초기 펄스의 지속 시간 또는 동등한 변수로 구성된 그룹에 속하는 것을 특징으로 하는, 엔진의 연료 분사 시스템의 작동 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 현재 작동 변수(들)는 연료의 온도 또는 연료 분사 시스템(10)의 구성 요소들의 온도 또는 동등한 변수, 전자기식 작동 장치(34)가 적어도 간접적으로 연결되는 전압원의 전압 또는 동등한 변수로 구성된 그룹에 속하는 것을 특징으로 하는, 엔진의 연료 분사 시스템의 작동 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 단계 c) 이후 단계 d)에서 재차 정합 방법으로, 2개의 매개 변수들 중 단계 c)에서 매칭되지 않았던 매개 변수는 출발값으로부터 최종값에 이르기까지 연속적으로 변화하며, 최종값에서는 양적 개회로 제어 밸브(30)의 폐쇄 또는 개방이 적어도 간접적으로 더 이상 검출되지 않거나 겨우 검출되며, 이어서 매개 변수는 최종값에 기초하여 설정되는 것을 특징으로 하는, 엔진의 연료 분사 시스템의 작동 방법.
  5. 제4항에 있어서, 단계 c) 및 d)는 반복법에 바탕하여 반복 실행되는 것을 특징으로 하는, 엔진의 연료 분사 시스템의 작동 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 단계 a) 내지 c) 또는 단계 a) 내지 d)는 엔진의 회전수가 한계 회전수 미만일 때에만 실행되는 것을 특징으로 하는, 엔진의 연료 분사 시스템의 작동 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 전자기식 작동 장치(34)에 공급된 전기 에너지는 적어도 대략 양적 개회로 제어 밸브(30)의 작동 부재(48)가 스토퍼(52)에 접촉하는 시점에 상승하는 것을 특징으로 하는, 엔진의 연료 분사 시스템의 작동 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 방법을 적용하기 위해 프로그램된 것을 특징으로 하는, 컴퓨터 프로그램.
  9. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 방법을 적용하기 위한 컴퓨터 프로그램이 저장된 것을 특징으로 하는, 연료 분사 시스템(10)의 개회로 및/또는 폐회로 제어 장치(54)를 위한 전기 저장 매체.
  10. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 방법을 적용하기 위해 프로그램된 것을 특징으로 하는, 연료 분사 시스템을 위한 개회로 및/또는 폐회로 제어 장치(54).
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