EC21 - 모빅테크놀러지 - 커먼레일 인젝터 제어장치

커먼레일 인젝터 제어장치

LPG 액상 인젝터 제어장치

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커먼레일 인젝터 제어장치

■ 커먼레일 시스템 제어기 DSPi-16C

1. 주요특징

커먼레일 인젝터 전류제어
- 4종류 인젝터 제어 : 보쉬-D, 보쉬-A, 델파이, 덴소 인젝터
- Peak & Hold Type 전류제어 (각 사별 제어파형이 모두 다름)
- 6기통 인젝터 제어 : 단기통부터 6기통까지 선택 구동 (8기통 엔진의 경우 별도 문의)
- 각 기통별 5단계 분사파형 자유자재 생성 및 제거 (Pre-Pilot,Pilot,Main,Post,After-Post)
- 새로운 인젝터 타입 및 제어 파형의 경우 별도 문의
PI방식 레일압력제어
- 인젝터제어와 펌프제어가 일체화
- 4종류 고압펌프제어 : 보쉬-D, 보쉬-A, 델파이, 덴소펌프 제어
- 4종류 레일압력센서 피드백 지원(전 운전영역 최대 ±10bar 리플 범위 내의 압력제어)
- PI제어방식에 의한 PWM 듀티/주파수 제어 (12V, 24V펌프 모두 지원)
PC와 통신프로그램을 이용한 편리한 데이터 설정 및 모니터링 가능
- 5단계 분사파형에 대한 부하 vs 회전속도별 분사량 제어맵의 수정 및 저장 기능 제공
- 부하 vs 회전속도별 레일압력 제어맵의 수정 및 저장 기능 제공
- 엔진 운전중 회전속도와 레일압력 등에 대한 피드백 데이터 모니터링 기능 제공
- 고장진단서비스
Basic ECU 기능
- ECU와 동일하게 크랭크앵글센서(CAS)와 캠앵글센서(TDC) 방식의 센서입력 기능 (엔코더에 의한 분사시기 지정도 가능 - 별도 문의)
- 1번 실린더의 상사점을 기준으로 각 기통별 분사시기를 1도 단위로 지정할 수 있음.
- 각 실린더의 Main분사시기를 기준으로 Pilot과 Post 등의 분사시기도 지정할 수 있슴.
- 외부에서 APS센서에 해당되는 부하량에 대한 실시간 입력 지원
- 분사량제어맵과 레일압력제어맵의 변경이 가능하여 ECU없이도 엔진시험 및 개발을 용이하게 수행
표준형 사이즈
- 19인치랙 장착 가능한 표준사이즈 (3U)
- 미려한 외관 및 견고한 내구성의 커넥터 인터페이스
지속적인 고객 지원 서비스
- 현장 설치 및 시운전 서비스
- 무상 A/S기간 1년 (제품 자체 결함이 아닌 경우에는 실비 정산)
- PC소프트웨어와 컨트롤러 펌웨어의 지속적인 업데이트
활용 분야
- 자동차 회사 엔진개발시험실
- 커먼레일엔진 개발관련 연구소 또는 대학연구소
- 커먼레일디젤엔진 교육장비
- 커먼레일 인젝터 및 고압펌프 정비용 장비 제어용

2. 제품외관

외부와의 결선이 필요한 부분은 모두 뒷면에 배치하였으며, 전면부는 조작버튼과 상태LED 등만 배치하여 전체적으로 간결하고 깔끔한 외관을 갖고 있다.

3. 각 제조사별 인젝터 제어파형 구현

국내에 보급된 커먼레일 디젤차량에는 Bosch사, Delphi사, Denso사의 인젝터가 적용되어 있으며, 본 인젝터컨트롤러는 한대로 전체 인젝터를 모두 제어할 수 있는 장점이 있다. 아래 그림은 Bosch사, Delphi사, Denso사의 인젝터를 구동한 제어파형을 오실로스코프를 이용하여 나타낸 것이다.

4. 5단계 인젝션 파형 구현

커먼레일인젝션 자체의 기술발전과 함께 새로운 분사제어 기술들이 계속적으로 적용되고 있다. 최근 Bosch사를 비롯해서 각 ECU제조사들은 커먼레일 디젤엔진의 동력성능과 배출가스성능을 보다 향상하기위해 Pre-Pilot분사, Pilot분사, Main분사, Post분사, After-Post분사라는 5단계 분사를 한 개의 실린더구간에서 수행하는 기술들이 적용되고 있다.

본 컨트롤러는 이와 같은 연구시험원들의 요구를 만족시키기 위해 특별히 5단계 분사를 모두 구현이 가능하도록 설계되었다. 아래 그림은 5단계 분사를 모두 구현한 뒤 오실로스코프를 이용하여 나타낸 것이다.

5. 분사시기 결정방법

커먼레일 엔진의 시험을 위해서는 분사시기를 미세하게 조정하는 것이 기본이다. 본 컨트롤러는 ECU와 같은 방식의 분사시기 결정방법을 채택하고 있다. 즉, 캠과 크랭크의 앵글센서로 부터 현재 피스턴의 위치를 산출할 수 있고, 상사점 기준으로 절대각도와 상대각도를 이용하여 Main분사를 비롯한 5단계 분사시기를 모두 결정할 수 있다.

이와 같은 방법의 장점은 엔코더를 이용하는 경우와는 달리 특별한 부가장치없이도 엔진의 절대각도를 알 수 있으며, 1도단위의 정교한 제어가 가능하다. 단, 1도보다 더욱 정교한 분사시기 조정이 필요한 경우는 추가 작업이 필요할 수 있다.

아래 그림은 Pilot분사와 Main분사의 분사시기를 결정하는 방법에 대한 일례이다.

6. 고압펌프제어

본 컨트롤러는 고압펌프제어기능이 내장되어 있으며, 레일압력센서로 부터 압력값을 피드백받아 PCV 또는 DRV등의 고압펌프제어밸브를 열림량을 PI제어방식으로 조절하여 목표압력을 유지하는 방식이다. 밸브를 제어하기 위해 본 컨트롤러는 PWM듀티를 조절하는데, 일부 시스템에서는 PWM듀티이외에 PWM주파수를 제어하기도 한다.

본 컨트롤러를 사용하여 Bosch시스템과 Delphi시스템의 레일압력을 제어한 결과를 아래 그림에 나타내었다.

7. PC소프트웨어 (ICP)

ICP는 Injector Controller Programmer의 약자로 PC를 이용해서 본 인젝터컨트롤러의 제어변수를 변경하거나 결과를 모니터링할 수 있는 PC용 소프트웨어이다. ICP는 크게 설정, 모니터링, 상태정보표시의 3가지 섹션으로 구성되어 있으며, 이 기능을 100% 잘 활용한다면 ECU와 기능을 구현할 수도 있게 된다.

8. ICP를 이용한 Look-Up Table구현

커먼레일 엔진 ECU는 매우 다양한 제어용 Look-Up Table을 내포하고 있는데 엔진을 구동하기위한 가장 기본적인 Table은 엔진 부하와 회전속도에 따른 연료분사량과 목표레일압력이 될 것이다. 본 컨트롤러는 5단계의 각 분사파형에 대해 엔진부하와 회전속도별 목표연료분사량 Table을 갖고 있으며, 또한, 목표레일압력 Table을 포함하면 총 6개의 Table을 편집, 저장이 가능하다.

변경된 Table을 컨트롤러의 Flash메모리에 쓰게 되면 컨트롤러의 전원을 껏다 켜도 ICP로 매번 갱신해 줄 필요없이 이전 설정값을 기억하게 된다.