KR20200013477A - 인젝터 상대 보정 점진적 리셋 및 오프셋 보정 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인젝터 상대 보정 점진적 리셋 및 오프셋 보정 방법이 개시된다. 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 인젝터 상대 보정 점진적 리셋 및 오프셋 보정 방법은 보정 로직부 고장이 발생하였는지 판단하는 과정, 고장이 발생한 경우에, 학습값 리셋 로직 카운트 확인 과정, 리셋 시작값인 기통별 보정 팩터를 저장하고 카운트 횟수를 누적하는 과정, 및 기통별 보정 팩터를 업데이트하는 과정을 포함하여 구성된다.

Description

인젝터 상대 보정 점진적 리셋 및 오프셋 보정 방법 {GRADUAL RESET AND OFFSET CORRECTION METHOD FOR INJECTOR RELATIVE CORRECTION}

본 발명은 인젝터 상대 보정 점진적 리셋 및 오프셋 보정 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 인젝터 간 상대 보정 시 적절한 오프셋 처리 루틴 도입으로 인젝터를 정확하게 제어할 수 있는 인젝터 상대 보정 점진적 리셋 및 오프셋 보정 방법에 관한 것이다.

차량의 연료제어장치는 모든 운전조건 하에서 엔진에 필요한 혼합기를 가장 연소하기 쉬운 상태로 공급하는 장치로서, 엔진의 성능, 특히 출력이나 경제성을 크게 좌우하는 중요한 부분이다.

이러한, 차량의 연료제어장치는 연료탱크, 연료펌프, 연료필터, 연료분배레일 어셈블리, 연료압력조절기, 인젝터, 각종 센서 및 전자제어유닛 등을 포함하여 구성된다.

근래의 자동차 엔진은 연료를 공급할 때, 엔진의 각종 센서로부터 데이터를 입력받아 데이터를 바탕으로 제어유닛(ECU)이 연료의 공급량을 결정하고, 상기 결정된 양의 연료 공급은 연료를 분사하는 인젝터(injector)에서 수행하게 된다.

이러한, 인젝터 내부에는 ECU에서 보내오는 신호에 의해 연료를 분사하도록 하는 솔레노이드밸브가 내장된다. 즉, ECU에서 보내오는 신호에 따라 솔레노이드밸브를 이루는 코일에 전류가 흐르면, 코일에 자력이 생성되면서 아마추어와 함께 니들밸브가 흡인되고, 이에 인젝터가 개방되면서 엔진의 연소실에 연료가 분사되는 것이다.

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 닫힘 시간과 관련된 인젝터 구동 특성의 편차를 보상하지 않는 경우에는, 각 기통별로 인젝터간의 닫힘 시간의 편차가 발생하여 동일 분사 시간에 근거한 분사 명령에도 불구하고, 각 기통별로 상이한 연료량이 공급되게 된다. 즉, 기통간 동일 유량 제어가 어렵게 된다.

상기와 같은 연료 시스템에서는 인젝터의 편차에 의한 연료 분사량 편차가 발생하게 되고 이러한 편차에 의해 PM(Particulate Matter)등 오염물질 증대가 발생한다. 이 때문에 PM등 대기오염 규제가 증가 될수록 인젝터 편차에 대한 보정이 필요하게 된다.

따라서, 상기한 기통별 인젝터 편차를 보정하기 위해서는, 각 기통별로 분사 명령에 대응한 팩터를 측정하고 이를 학습함으로써 기존에 저장된 인젝터 구동 특성에 관한 데이터를 수정할 필요가 있다.

그러나 종래 기술에 의하면 정확한 인젝터 구동 특성의 보상이 이루어지기 어렵다는 단점이 있어 PM등 오염물질이 증대되는 문제가 있다.

대한민국 공개특허출원 제 10-2002-0027756 호

본 발명의 일 실시 예는 상기 종래 기술의 문제점을 극복하기 위하여 기통 별 인젝터의 정적 유량을 보정하여 분사량 편차를 해소함으로써 신뢰성 및 강건성을 확보할 수 있는 인젝터 상대 보정 점진적 리셋 및 오프셋 보정 방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 보정 로직부 고장이 발생하였는지 판단하는 과정, 고장이 발생한 경우에, 학습값 리셋 로직 카운트 확인 과정, 리셋 시작값인 기통별 보정 팩터를 저장하고, 리셋 시작값 팩터는 게인×(1-팩터)이며, 카운트 횟수를 누적하는 과정, 고장이 발생하지 않은 경우에, 학습값 리셋 로직 카운트 고정 과정, 및 기통별 보정 팩터를 업데이트하는 과정을 포함할 수 있다.

학습값 리셋 로직 카운트 고정 과정 후에 학습 가능 여부를 판단할 수 있다.

학습 가능하지 않은 경우에, 오프셋 처리 로직 카운트를 확인할 수 있다.

오프셋 처리 로직 카운트를 확인하여 0인 경우에, 오프셋 보정 시작값인 기통별 보정 팩터를 저장하고 카운트 횟수를 누적할 수 있다.

기통별 보정 팩터를 업데이트할 수 있다.

상기 오프셋 보정 시작값 팩터는 게인×(시작값+오프셋-팩터)일 수 있다.

오프셋 처리 로직 카운트를 확인하여 0이 아닌 경우에, 기통별 보정 팩터를 업데이트할 수 있다.

본 발명의 하나의 실시 예에 따르면, 인젝터 상대 보정 점진적 리셋 및 오프셋 보정 방법은 기통 별 인젝터의 정적 유량을 보정하여 분사량 편차를 해소하고 보정 제어와 관련된 과도 응답이나 고장 발생시에도 안정성 및 강건성을 확보할 수 있다.

도 1은 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 인젝터 상대 보정 점진적 리셋 및 오프셋 보정 방법의 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 인젝터 상대 보정 점진적 리셋 및 오프셋 보정 방법을 포함하는 시스템의 모식도이다.

이하 설명하는 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 당업자가 용이하게 이해할 수 있도록 제공되는 것으로 이에 의해 본 발명이 한정되지는 않는다. 또한, 첨부된 도면에 표현된 사항들은 본 발명의 실시 예들을 쉽게 설명하기 위해 도식화된 도면으로 실제로 구현되는 형태와 상이할 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 연결되어 있거나 접속되어 있다고 언급될 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 한다.

그리고 여기서의 "연결"이란 일 부재와 타 부재의 직접적인 연결, 간접적인 연결을 포함하며, 접착, 부착, 체결, 접합, 결합 등 모든 물리적인 연결을 의미할 수 있다.

또한 '제1, 제2' 등과 같은 표현은 복수의 구성들을 구분하기 위한 용도로만 사용된 표현으로써, 구성들 사이의 순서나 기타 특징들을 한정하지 않는다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 표현하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. "포함한다" 또는 "가진다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 의미하기 위한 것으로, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들이 부가될 수 있는 것으로 해석될 수 있다.

도 1은 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 인젝터 상대 보정 점진적 리셋 및 오프셋 보정 방법의 흐름도이고, 도2 는 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 인젝터 상대 보정 점진적 리셋 및 오프셋 보정 방법을 포함하는 시스템의 모식도이다.

도 1 및 도 2를 함께 참조하면, 인젝터 상대 보정 점진적 리셋 및 오프셋 보정 방법은 보정 로직부 고장이 발생하였는지 판단하는 과정(S10), 고장이 발생한 경우에, 학습값 리셋 로직 카운트 확인 과정(S20)에서 COUNT1=0인지 확인하고, 리셋 시작값인 기통별 보정 팩터를 저장하고 카운트 횟수를 누적하는 과정(S30), 및 기통별 보정 팩터를 업데이트하는 과정(S40)을 포함하여 구성되어 있다. 여기서 보정 로직부는 엔진 인젝터를 제어하는 유닛들을 포함하며, COUNT1은 학습값 리셋 로직 카운트이다.

하나의 구체적인 예에서, 보정 로직부의 고장이 발생하지 않은 경우에, 학습값 리셋 로직 카운트 고정 과정을 수행하되(S50) COUNT1=0으로 설정한다. 이어서, 학습값 리셋 로직 카운트 고정 과정 후에 학습 가능 여부를 판단한다(S60).

상기 과정에서, 학습 디스에이블(Disable), 즉 학습 가능하지 않은 경우에, 오프셋 처리 로직 카운트 확인 과정을 수행하되(S70) COUNT2=0인지 확인한다. 여기서 COUNT2는 오프셋 처리 로직 카운트이다.

이어서, 오프셋 처리 로직 카운트를 확인하여 0인 경우에, 오프셋 보정 시작값인 기통별 보정 팩터를 저장하고 카운트 횟수를 누적한다(S80). 보정 팩터를 저장하고 카운트 횟수를 누적한 후에 기통별 보정 팩터를 업데이트한다(S90).

이와 달리 학습 가능한 경우에는 오프셋 처리 로직 카운트를 고정하되(S61) COUNT2=0으로 설정하고 종료하게 된다.

한편, 오프셋 처리 로직 카운트를 확인하여 0이 아닌 경우에, 기통별 보정 팩터를 업데이트하게 된다.

이러한 과정에서 상기 리셋 시작값 팩터는 게인×(1-팩터)이고, 상기 오프셋 보정 시작값 팩터는 게인×(시작값+오프셋-팩터)이다.

상기와 같이 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 인젝터 상대 보정 점진적 리셋 및 오프셋 보정 방법에 의한 엔진 인젝터 제어는 연료 제어유닛에 의해 이루어지고, 연료 제어유닛에는 인젝터 정적유량 보정 제어 유닛에 의해 산출된 정보가 제공된다.

상기 인젝터 정적유량 보정 제어 유닛은 인젝터 정적유량 편차 학습 유닛, 인젝터 정적유량 편차 학습 조건 유닛 및 연료압력 강하량 감지 유닛을 포함하여 구성되어 학습값 리셋 유닛과 오프셋 처리 유닛이 수행된다.

여기서 상기 인젝터 정적유량 편차 학습 유닛은 인젝터 정적유량 편차 학습 조건 유닛과 연료압력 강하량 감지 유닛에 의해 수행된다.

하나의 구체적인 예에서, 인젝터 구동 타이밍과 고압펌프 구동 타이밍 정보가 연료압력 강하량 감지 유닛에 제공되고, 이에 추가하여 연료 레일 압력 센서에 의해 감지된 정보가 연료압력 강하량 감지 유닛에 제공된다.

또한 연료 레일 압력 센서에 의해 감지된 정보는 인젝터 정적유량 편차 학습 조건 유닛에 제공된다.

한편, 엔진회전수, 요구 연료량, 분사 모드 및 연료 온도 정보는 인젝터 정적유량 편차 학습 조건 유닛에 제공되고, 이중에서 엔진회전수와 연료 온도 정보는 인젝터 정적유량 편차 학습 유닛에 제공된다.

본 발명에 따른 인젝터 정적유량 편차 학습 조건 유닛과 연료압력 강하량 감지 유닛은 상호 정보 송수신이 이루어지는데 연료압력 강하량 감지 유닛에서 인젝터 정적유량 편차 학습 조건 유닛으로 연료압력 강하 감지 스테이트(State)가 제공되고, 인젝터 정적유량 편차 학습 조건 유닛에서 연료압력 강하량 감지 유닛으로 인젝터 정적유량 편차 학습 조건 판단 정보와 연료 압력 샘플링 계수(맥동 정보)가 제공된다.

상기 인젝터 정적유량 편차 학습 유닛은 인젝터 정적유량 편차 학습 조건 유닛과 연료압력 강하량 감지 유닛에 의해 수행되는데, 인젝터 정적유량 편차 학습 조건 유닛에서 인젝터 정적유량 편차와 학습 조건 판단 정보가 인젝터 정적유량 편차 학습 유닛에 제공되고, 연료압력 강하량 감지 유닛에서 연료 레일 압력 센서 신호 처리를 통한 기통별 연료압력 강하량 계산 정보가 인젝터 정적유량 편차 학습 유닛에 제공된다.

이와 함께 카운터 압력(Counter Pressure)과 인젝터 닫힘 감지값이 인젝터 정적유량 편차 학습 유닛에 제공되고, 인젝터 정적유량 편차 학습 유닛에 의해 기통별 연료 보정량 산출 정보가 연료 제어유닛에 제공되어 엔진 인젝터 제어가 수행된다.

또한, 학습 비활성시 처리 유닛에 의해 정상시 오프셋 점진적 제거와 고장시 점진적 리셋 정보가 상기 인젝터 정적유량 편차 학습 유닛에 제공된다.

여기서 설명하지 않은 구성요소들은 본원 발명의 요지를 흐릴 염려가 있어 설명하지 않았음을 본원 발명이 속하는 기술분야에 속하는 자라면 쉽게 이해할 수 있으며 설명되지 않은 구성이 불필요하거나 또는 도시된 구성들만을 포함하여야 함을 의미하는 것은 아니다.

따라서, 본 발명에 따른 인젝터 상대 보정 점진적 리셋 및 오프셋 보정 방법은 기통 별 인젝터의 정적 유량을 보정하여 분사량 편차를 해소하고 보정 제어와 관련된 과도 응답이나 고장 발생시에도 안정성 및 강건성을 확보할 수 있다.

본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 여러 가지 실시 가능한 예 중에서 당 업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 실시 예를 선정하여 제시한 것일 뿐, 이 발명의 기술적 사상이 반드시 제시된 실시 예에만 의해서 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화와 부가 및 변경이 가능함은 물론, 균등한 타의 실시 예가 가능함을 밝혀둔다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다. 또한 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어가 정의된 것으로서, 통상적이거나 사전적인 의미로만 한정해서 해석되어서는 아니되어야 한다. 더불어, 상술하는 과정에서 기술된 구성의 순서는 반드시 시계열적인 순서대로 수행될 필요는 없으며, 각 구성 및 단계의 수행 순서가 바뀌어도 본 발명의 요지를 충족한다면 이러한 과정은 본 발명의 권리범위에 속할 수 있음은 물론이다.

Claims (7)

1. 보정 로직부 고장이 발생하였는지 판단하는 과정,
   고장이 발생한 경우에, 학습값 리셋 로직 카운트 확인 과정,
   리셋 시작값인 기통별 보정 팩터를 저장하고, 리셋 시작값 팩터는 게인×(1-팩터)이며, 카운트 횟수를 누적하는 과정,
   고장이 발생하지 않은 경우에, 학습값 리셋 로직 카운트 고정 과정, 및
   기통별 보정 팩터를 업데이트하는 과정,
   을 포함하는 것을 특징으로 하는 인젝터 상대 보정 점진적 리셋 및 오프셋 보정 방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   학습값 리셋 로직 카운트 고정 과정 후에 학습 가능 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 인젝터 상대 보정 점진적 리셋 및 오프셋 보정 방법.
3. 제 2 항에 있어서,
   학습 가능하지 않은 경우에, 오프셋 처리 로직 카운트를 확인하는 것을 특징으로 하는 인젝터 상대 보정 점진적 리셋 및 오프셋 보정 방법.
4. 제 3 항에 있어서,
   오프셋 처리 로직 카운트를 확인하여 0인 경우에, 오프셋 보정 시작값인 기통별 보정 팩터를 저장하고 카운트 횟수를 누적하는 것을 특징으로 하는 인젝터 상대 보정 점진적 리셋 및 오프셋 보정 방법.
5. 제 4 항에 있어서,
   기통별 보정 팩터를 업데이트하는 것을 특징으로 하는 인젝터 상대 보정 점진적 리셋 및 오프셋 보정 방법.
6. 제 4 항에 있어서,
   상기 오프셋 보정 시작값 팩터는 게인×(시작값+오프셋-팩터)인 것을 특징으로 하는 인젝터 상대 보정 점진적 리셋 및 오프셋 보정 방법.
7. 제 4 항에 있어서,
   오프셋 처리 로직 카운트를 확인하여 0이 아닌 경우에, 기통별 보정 팩터를 업데이트하는 것을 특징으로 하는 인젝터 상대 보정 점진적 리셋 및 오프셋 보정 방법.

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