연료 분사 제어 장치 및 방법
SYSTEM AND METHOD FOR CONTROLLING FUEL INJECTION
특허 요약
본 발명은 연료 분사 제어 장치 및 방법을 개시한다. 본 발명의 실시예에 따른 주 분사 및/또는 파일럿 분사로 엔진에 연료를 분사하는 연료 분사 제어 장치에 있어서, 상기 엔진의 운전 상태를 검출하는 센서부와 상기 엔진의 크랭크 각속도를 검출하는 크랭크 각속도 센서와 상기 엔진의 운전 상태에 따라 제어될 연료 분사 인자를 결정하고, 검출된 상기 크랭크의 각속도를 수신받아 최대 연소 압력 위치를 산출하고, 상기 산출된 최대 연소 압력 위치에 따라 상기 연료 분사 인자를 제어하는 제어부; 및 상기 연료 분사 인자에 따라 연료를 분사하는 인젝터를 포함한다.
청구항
번호청구항
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주 분사 및/또는 파일럿 분사로 엔진에 연료를 분사하는 연료 분사 제어 장치에 있어서,상기 엔진의 운전 상태를 검출하는 센서부;상기 엔진의 크랭크 각속도를 검출하는 크랭크 각속도 센서;상기 엔진의 운전 상태에 따라 제어될 연료 분사 인자를 결정하고, 검출된 상기 크랭크의 각속도를 수신받아 최대 연소 압력 위치를 산출하고, 상기 산출된 최대 연소 압력 위치에 따라 상기 연료 분사 인자를 제어하는 제어부; 및상기 연료 분사 인자에 따라 연료를 분사하는 인젝터;를 포함하며, 상기 제어부는 상기 최대 연소 압력 위치를 상기 크랭크의 최대 각가속도 발생 위치를 변수로 하여 산출하고, 상기 최대 연소 압력 위치는 상기 크랭크의 최대 각가속도 발생 위치에 오프셋 상수를 더하여 산출되고, 상기 오프셋 상수는 상기 엔진의 운전 상태에 따라 결정되는 연료 분사 제어 장치.

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제 1 항에 있어서,상기 제어부는기설정된 목표 최대 연소 압력 위치와 상기 산출된 최대 연소 압력 위치의 차이값을 제어 변수로 하고,상기 제어 변수에 의해 연소 분사 인자의 보정량을 계산하고,설정된 연소 분자 인자의 제어값에 상기 연소 분자 인자의 보정량을 더하여 연소 분자 인자의 제어값을 보정하고,상기 보정된 연소 분자 인자의 제어값을 재설정하는 연료 분사 제어 장치.

5

제 4 항에 있어서,상기 연소 분사 인자의 보정량은 상기 제어 변수를 비례적분 제어함으로써 산출되는 연료 분사 제어 장치.

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제 1 항 및 제 4 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 엔진의 운전 상태는 스로틀 개도와 엔진 회전수를 포함하는 연료 분사 제어 장치.

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제 1 항 및 제 4 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 연료 분사 인자는 주 분사 타이밍, 파일럿 분사 타이밍 및 파일럿 분사 연료량 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 연료 분사 제어 장치.

8

주 분사 및/또는 파일럿 분사로 엔진에 연료를 분사하는 연료 분사 제어 방법에 있어서,기설정된 연료 분사 인자의 제어값에 따라 연료를 분사하는 단계;상기 엔진의 운전 상태를 검출하는 단계;상기 엔진의 운전 상태에 따라 제어될 연료 분사 인자를 결정하는 단계;상기 엔진의 크랭크 각속도를 검출하는 단계;상기 검출된 크랭크 각속도에 따른 최대 연소 압력 위치를 산출하는 단계;상기 산출된 최대 연소 압력 위치에 따른 연료 분사 인자의 제어값을 보정 및 재설정하는 단계; 및상기 보정된 연료 분사 인자의 제어값에 따라 연료를 분사하는 단계;를 포함하고, 상기 검출된 크랭크 각속도에 따른 최대 연소 압력 위치를 산출하는 단계는 상기 크랭크의 최대 각가속도 발생 위치를 산출하는 단계; 및상기 산출된 최대 각가속도 발생 위치에 오프셋 상수를 더하여 상기 최대 연소 압력 위치를 산출하는 단계;를 포함하며, 상기 오프셋 상수는 상기 엔진의 운전 상태에 따라 결정되는 연료 분사 제어 방법.

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제 8 항에 있어서,상기 크랭크의 최대 각가속도 발생 위치를 산출하는 단계는상기 검출된 크랭크의 가속도를 이동 평균값을 계산함으로써 크랭크의 가속도를 필터링하는 단계; 및상기 필터링된 가속도를 미분하여 최대 각가속도 발생 위치를 산출하는 단계;를 포함하는 연료 분사 제어 방법.

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제 8 항에 있어서,상기 산출된 최대 연소 압력 위치에 따른 연료 분사 인자의 제어값을 보정 및 재설정하는 단계는상기 엔진의 운전 상태에 따른 목표 최대 연소 압력 위치를 결정하는 단계;상기 목표 최대 연소 압력 위치와 상기 산출된 최대 연소 압력 위치의 차이값을 산출하여 제어 변수를 결정하는 단계;상기 제어 변수를 이용하여 상기 연료 분사 인자의 보정량을 산출하는 단계;상기 기설정된 연료 분사 인자의 제어값에 상기 산출된 연료 분사 인자의 보정량을 더하여 상기 연료 분사 인자의 제어값을 보정하는 단계; 및상기 연료 분사 인자의 제어값을 상기 보정된 연료 분사 인자의 제어값으로 재설정하는 단계; 를 포함하는 연료 분사 제어 방법.

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제 12 항에 있어서,상기 연료 분사 인자의 보정량은 상기 제어 변수의 비례적분 제어에 의해 결정되는 연료 분사 제어 방법.

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제 8 항 및 제 12 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 엔진의 운전 상태는 스로틀 개도와 엔진 회전수를 포함하는 연료 분사 제어 방법.

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제 8 항 및 제 12 항 내지 제 13 항 중 어느 하나의 항에 있어서,상기 연료 분사 인자는 주 분사 타이밍, 파일럿 분사 타이밍 및 파일럿 분사 연료량 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 연료 분사 제어 방법.

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엔진의 연료 분사 인자를 제어하기 위해 최대 연소 압력 발생 위치를 산출하는 방법에 있어서,상기 엔진의 크랭크 각속도를 측정하는 단계;상기 측정된 각속도에 따른 최대 각가속도를 산출하는 단계; 및상기 산출된 최대 각가속도의 발생 위치를 변수로 하여 최대 연소 압력 발생 위치를 산출하는 단계;를 포함하고, 상기 측정된 각속도에 따른 최대 각가속도를 산출하는 단계는상기 측정된 각속도을 이동 평균값을 이용하여 상기 측정된 각속도를 필터링하는 단계; 및상기 필터링된 각속도를 미분하여 최대 각가속도 발생 위치를 검출하는 단계;를 포함하며, 상기 산출된 최대 각가속도의 발생 위치를 변수로 하여 최대 연소 압력 발생 위치를 산출하는 단계는상기 엔진의 운전 상태에 따른 결정되는 오프셋 상수를 결정하는 단계; 및상기 산출된 최대 각가속도 발생 위치에 상기 오프셋 상수를 더하여 상기 최대 연소 압력 위치를 산출하는 단계;를 포함하는 최대 연소 압력 발생 위치 산출 방법.

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