CDI 분사 제어 기능 조건, 일반
• 회로 87(엔진 매니지먼트 ON)
• 엔진 구동 중
CDI 분사 제어, 일반
CDI 컨트롤 유닛(N3/9)은 엔진에 각각 필요한 연료량을 분배합니다. CDI 컨트롤 유닛은 다음과 같은 센서 및 신호를 기반으로 연료량과 특성곡선에 따른 분사 시간 및 연료압을 산출합니다.
• 엔진 오일 온도 센서(B1)
• 열막식 에어 매스 센서(B2/5), 흡입된 에어 매스용
• 흡기 온도 센서(B2/5b1)
• 고압 연료압 센서(B4/6)
• 부스트 압력 센서(B5/1)
• 캠샤프트 홀센서(B6/1)
• 냉각수 온도 센서(B11/4)
• 급기 온도 센서(B17/8)
• 에어 필터 하류 압력 센서(B28/5)
• 가속 페달 센서(B37), 운전자의 엔진 부하 요청
• 가속 페달 센서, 가속 페달 작동(빠르게 또는 천천히)(가속 시)
• 연료 온도 센서(B50)
• 크랭크 샤프트 홀센서(B70), 엔진 속도
• 촉매 장치 상류 산소 센서(G3/2)
• 디젤 필터 상류 온도 센서(B19/9)(코드 474(입자 필터) 포함)
• 배기가스 터보차저 상류 온도 센서(B19/11)
• DPF 차압 센서(B28/8)(코드 474(입자 필터) 포함), 디젤 필터(DPF) 적재 상태
• CDI 컨트롤 유닛의 대기압 센서, 고도 아답테이션용 대기압
CDI 분사 제어, 기능 절차
분사 제어는 다음 항목으로 구분됩니다.
• 레일 압력 제어, 기능 절차
• 예비 분사, 기능 절차
• 메인 분사, 기능 절차
• 후분사, 기능 절차
• 분사량 보정, 기능 절차
레일 압력 제어, 기능 절차
레일 압력 제어는 다음 방법으로 구분됩니다.
• 압력 조절 밸브(Y74) 제어
• 2 컨트롤러 컨셉 제어
• 용량 조절 밸브(Y94) 제어
압력 조절 밸브 제어
연료압은 엔진 시동 후 항상 압력 조절 밸브에 의해 제어됩니다. 이때 용량 조절 밸브에는 전원이 공급되지 않으므로 완전히 열려 있으며, 이를 통해 최대 연료량이 고압 펌프에 공급됩니다.
압력 조절 밸브는 다음 조건에서 제어됩니다.
• 수동 엔진 시동 후 공회전 상태에서 5s까지
• 연료 온도가 20°C에 도달할 때까지
연료는 압력 조절 밸브의 미세한 틈을 통해 고압으로 흐릅니다. 따라서 차가운 연료가 압력 조절 밸브 제어에 의해 빠르게 가열됩니다.
2 컨트롤러 컨셉 제어
압력 조절 밸브 제어 조건이 더 이상 충족되지 않으면, v ≤ 12km/h일 때 또는 v > 12km/h일 때 오버런 모드에서 연료압이 압력 조절 밸브 및 용량 조절 밸브를 통해 함께 제어됩니다.
용량 조절 밸브 제어
압력 조절 밸브 제어 및 2 컨트롤러 컨셉 제어 조건이 충족되지 않으면, 연료압이 용량 조절 밸브를 통해 제어됩니다. 이때 압력 조절 밸브는 제어되어 닫힌 상태로 유지됨으로써 잠금 기능을 수행합니다.
용량 조절 밸브 제어의 장점은 용량 조절 밸브가 상황에 따라 고압 펌프로 보내는 연료만을 고압 펌프가 압축해야 한다는 것입니다. 이로써 고압 펌프의 부하가 경감되고 연료 소비량이 감소합니다.
엔진 정지 후 연료 고압 회로는 무압력 상태입니다. 자동 엔진 정지 동안 약 250bar의 연료압이 연료 고압 회로에서 유지됩니다.
예비 분사, 기능 절차
예비 분사의 목표는 연소 소음과 배기가스 배출량을 줄이는 것입니다. 실제 메인 분사를 하기 전에 예비 분사가 최대 2회까지 실행되며, 이를 통해 연소가 더 원활하게 진행됩니다. 예비 분사 시 CDI 컨트롤 유닛이 부하 상태에 따라 연료 인젝터(Y76)의 구동 시점을 산출합니다. 주변 조건, 엔진 온도, 메인 분사의 마지막 구동 시점 및 차량 전원 배터리(G1)로부터 전달된 차량 전원 시스템 전압은 고려되지 않습니다.
다음 상태 중 하나라도 해당되면 CDI 컨트롤 유닛에 의해 예비 분사가 억제됩니다.
• 예비 분사 시점을 초과됨
• 산출된 예비 분사량이 너무 적음
• 측정된 엔진 속도가 너무 높음
• 메인 분사량이 너무 적음
• 연료압이 너무 낮음
• 엔진이 정지됨
메인 분사, 기능 절차
메인 분사는 예비 분사에 이어서 실행되며 출력 및 토크 생성에 사용됩니다. 메인 분사는 구동 시점(분사 시점) 및 구동 시간(분사 시간)을 통해 조절됩니다.
다음 상태 중 하나라도 해당되면 CDI 컨트롤 유닛은 메인 분사를 억제합니다.
• 연료 온도 한계를 초과함
• 엔진 속도 > 5000/min
• 연료압이 너무 낮음
• 엔진이 오버런 모드에 있음
• 연료량 제어 장치에 외부 간섭이 발생함(예: 전자식 주행 안정 시스템(ESP)에 의해)
• 엔진이 정지됨
후분사, 기능 절차
후분사는 배기가스 온도를 높이고 산화 촉매 장치 내에서 배기가스 구성 성분의 변환 과정과 DPF 재생을 지원하는 데 이용됩니다.
이를 위해 차압 센서(DPF)로 DPF 적재 상태를 측정합니다. 2차 후분사로 배기가스 온도가 계속 상승하고 재생 절차가 시작됩니다. 배기가스 내의 매연 입자가 추가로 연소됩니다.
다음 상태 중 하나라도 해당되면 CDI 컨트롤 유닛이 후분사를 억제합니다.
• 예비 분사 시점을 초과함
• 측정된 엔진 속도가 너무 높음
• 산출된 후분사량이 너무 적음
• 메인 분사량이 너무 적음
• 연료압이 너무 낮음
• 엔진이 정지됨
분사량 보정, 기능 절차
분사량 보정은 2가지 분야로 구분됩니다.
• 제로량 보정
• 분사량 정량화
제로량 보정
연료 인젝터가 열리고 닫힐 때 발생하는 마찰 및 마모로 인해 작동 중에 분사량이 변경됩니다. 이렇게 변경된 분사량은 구동 시간을 조절(제로량 보정)하여 보정할 수 있습니다. 이 구동 시간은 정해진 분사량에 상응합니다. 새 구동 시간과 기존 구동 시간의 편차는 분사량 보정에 활용됩니다.
분사 압력이 다양하게 규정된 경우 제로량 보정은 오버런 모드에서 실행됩니다. 이 단계에서 연료 인젝터는 보정값에 따라 순서대로 작동하며 이때 각 엔진 속도가 평가됩니다. 해당 엔진 속도가 저장된 규정값과 다른 경우, 보정값이 적용되고 CDI 컨트롤 유닛에 저장됩니다.
분사량 정량화
분사량 정량화는 CDI 컨트롤 유닛의 학습 기능입니다. 이 기능은 연료 인젝터와 열막식 에어매스 센서의 공차로 인해 배기가스 배출값이 저하되지 않도록 배기가스 재순환율(EGR 비율)을 보정합니다.
이를 위해 CDI 컨트롤 유닛은 다음 신호를 판독합니다.
• 열막식 에어 매스 센서
• 촉매 장치 상류 산소 센서
CDI 컨트롤 유닛은 배기가스 재순환 밸브(Y27/9)와 스로틀 밸브 액추에이터(M16/6)를 통해 EGR 비율을 변경합니다. 실제값 전위차계 1(M16/6r1)은 스로틀 밸브 액추에이터의 위치를 CDI 컨트롤 유닛에 전송합니다. 촉매 장치 상류 산소 센서를 이용해 잔여 산소 함량을 감시합니다.
참조 문서
- gf0716p9997olf Common-Rail Diesel Injection(CDI) 시스템 부품 개요