JP2003120457A - 燃料噴射圧力制御システム及びその方法 - Google Patents

燃料噴射圧力制御システム及びその方法

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JP2003120457A
JP2003120457A JP2002142067A JP2002142067A JP2003120457A JP 2003120457 A JP2003120457 A JP 2003120457A JP 2002142067 A JP2002142067 A JP 2002142067A JP 2002142067 A JP2002142067 A JP 2002142067A JP 2003120457 A JP2003120457 A JP 2003120457A
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哲 豪 劉
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 燃料ポンプの出力端の圧力を運転状況に応じ
て制御し、エンジンの動力損失、燃費の悪化を防止する
燃料噴射圧力制御システムを提供する。 【解決手段】 複数個のインジェクターが連結される燃
料レールと、燃料を圧縮して前記燃料レールに供給する
高圧燃料ポンプと、前記高圧燃料ポンプと前記燃料レー
ルとの間に配置され、燃料が前記高圧燃料ポンプから前
記燃料レールに流れるようにするチェックバルブと、前
記高圧燃料ポンプの出力端と前記高圧燃料ポンプの入力
端とを連通する燃料通路に設置され、前記燃料通路を選
択的に開放または閉鎖する燃料圧力コントロールバルブ
と、前記燃料レール内部の燃料圧力が現在のエンジン作
動条件で最適な燃料圧力になるように、燃料噴射時期、
燃料噴射量及び前記燃料圧力コントロールバルブの遅延
時間に関するデータに基づいて、前記燃料圧力コントロ
ールバルブを制御する電子制御ユニットとを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、燃料噴射圧力制御
システム及びその方法に係り、より詳しくは、高圧ポン
プの出力端の圧力を制御して、エンジンの不必要な動力
損失を減らすための、燃料噴射圧力制御システム及びそ
の方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、圧縮着火方式のエンジンには、
燃料の噴射圧力を制御するためのシステムが備えられて
いる。
【０００３】図３に示されているように、従来の技術に
よる燃料噴射圧力制御システムは、複数個のインジェク
ター１０５が連結されている燃料レール１０３、燃料ポ
ンプの燃料を高圧に圧縮して燃料レール１０３に供給す
る高圧ポンプ１０１、燃料レール１０３内の燃料圧力を
検出するための燃料圧力センサー１０９、及び燃料レー
ル１０３の一側に設置され、燃料圧力を制御するための
燃料圧力コントロールバルブ１０７を含む。
【０００４】燃料圧力センサー１０９から検出される燃
料レール１０３内の燃料圧力の入力を受ける電子制御ユ
ニット（ＥＣＵ、図示せず）は、入力された燃料圧力が
予め設定された圧力に到達すれば、燃料圧力コントロー
ルバルブ１０７で燃料レール内の燃料の一部を高圧ポン
プ１０１側にリターンさせる燃料リターン信号を発生さ
せる。
【０００５】燃料リターン信号を受信した燃料圧力コン
トロールバルブ１０７が燃料レール１０３内の燃料の一
部を高圧ポンプ１０１にリターンさせることによって、
インジェクター１０５を通じて供給される燃料の圧力が
調節される。
【０００６】前記のような燃料圧力コントロールバルブ
１０７を使用する燃料噴射圧力制御システムは、インジ
ェクター１０５に噴射される燃料の量に関係なく高圧ポ
ンプ１０１が燃料を高圧で送り続け、燃料圧力コントロ
ールバルブ１０７が送られた燃料の一部をリターンさせ
る循環を繰り返すので、高圧ポンプ１０１の出力端には
常に高い負荷がかかるようになる。その結果、高圧ポン
プ１０１の駆動によるエンジンの動力損失が大きく増加
するという問題点がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は前述の問題点
を解決するためになされたものであって、燃料レールで
高圧の燃料を供給する燃料ポンプの出力端の圧力を運転
状況に応じて制御し、燃料ポンプの不必要な駆動による
エンジンの動力損失と燃費の悪化を防止する噴射圧力調
節用燃料噴射圧力制御システム及びその方法を提供する
ことにその目的がある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明による燃料噴射圧
力制御システムは、複数個のインジェクターが連結され
る燃料レールと、燃料を圧縮して前記燃料レールに供給
する高圧燃料ポンプと、前記高圧燃料ポンプと前記燃料
レールとの間に配置され、燃料が前記高圧燃料ポンプか
ら前記燃料レールに流れるようにするチェックバルブ
と、前記高圧燃料ポンプの出力端と前記高圧燃料ポンプ
の入力端とを連通する燃料通路に設置され、前記燃料通
路を選択的に開放または閉鎖する燃料圧力コントロール
バルブと、前記燃料レール内部の燃料圧力が現在のエン
ジン作動条件で最適な燃料圧力になるように、燃料噴射
時期、燃料噴射量及び前記燃料圧力コントロールバルブ
の遅延時間に関するデータに基づいて、前記燃料圧力コ
ントロールバルブを制御する電子制御ユニットとを備え
る。
【０００９】前記燃料レール内部の燃料圧力は、前記燃
料レールの一側に設置された燃料圧力センサーによって
検出されて前記電子制御ユニットに入力されるのが好ま
しく、前記最適な燃料圧力は、エンジン回転数とエンジ
ン負荷とに基づいて前記電子制御ユニットによって算出
されるのが好ましい。
【００１０】本発明による燃料噴射圧力制御方法は、燃
料を圧縮する燃料ポンプ、前記燃料ポンプの出力端と入
力端とをバイパスする燃料通路上に設置され、前記燃料
通路を選択的にオン／オフさせて燃料噴射圧力を調節す
る燃料圧力コントロールバルブ、及び前記燃料圧力コン
トロールバルブを制御して燃料圧力を制御する電子制御
ユニットを含む燃料噴射システムを利用する方法であっ
て、エンジン作動条件の変数をモニタリングする段階
と、前記モニタリングされたエンジン作動条件の変数に
基づいて最適な燃料噴射圧力を決定する段階と、燃料レ
ール内部の燃料圧力が前記最適な燃料噴射圧力に近接す
るように、前記燃料圧力コントロールバルブのオン／オ
フ時期及びオン／オフ持続時間を決定する段階と、前記
決定されたオン／オフ時期及びオン／オフ持続時間に応
じて前記コントロールバルブをオン／オフさせる段階と
を備える。
【００１１】前記エンジン作動条件は、エンジン回転数
とエンジン負荷とのうちのいずれか一つ以上を含むのが
好ましく、前記燃料レール内部の燃料圧力は、前記燃料
レールの一側に設置された燃料圧力センサーによって検
出されるのが好ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態による
燃料噴射圧力制御システム及びその方法を、添付した図
面を参照して詳細に説明する。
【００１３】図１は、本発明の実施の形態による燃料噴
射圧力制御システムを概略的に示した構成図である。
【００１４】本発明による燃料噴射圧力制御システム
は、エンジン回転数を検出するためのエンジン回転数セ
ンサー１０と、エンジン負荷を検出するためのエンジン
負荷センサー２０とを含む。
【００１５】燃料噴射圧力を制御する電子制御ユニット
（以下、ＥＣＵとする）３０は、エンジン回転数センサ
ー１０とエンジン負荷センサー２０とから検出されたエ
ンジン回転数とエンジン負荷とを利用して最適な燃料圧
力を算出する。
【００１６】この時、エンジン負荷センサー２０は、エ
ンジンに流入する空気量を検出する空気流量センサー、
または吸入多岐管内の圧力を検出する吸入多岐管圧力セ
ンサーが採用できる。
【００１７】高圧燃料ポンプ５２は、燃料タンク７１か
ら供給される燃料を高圧に圧縮して燃料レール４０に供
給する。
【００１８】一方、高圧燃料ポンプ５２で圧縮された燃
料の一部を高圧燃料ポンプ５２の出力端から入力端にバ
イパスさせる通路に燃料圧力コントロールバルブ５４が
設置されるが、前記燃料圧力コントロールバルブ５４は
オン／オフソレノイドバルブが好ましい。燃料圧力コン
トロールバルブ５４は、ＥＣＵ３０の制御信号に応じて
オンまたはオフの状態に作動する。
【００１９】燃料圧力コントロールバルブ５４がオン
（開放）されれば、高圧燃料ポンプ５２の燃料の一部が
入力端にバイパスされるので、高圧燃料ポンプ５２から
出力される燃料の圧力が結果的に低くなり、高圧燃料ポ
ンプ５２を駆動するのに必要なエネルギーが減少するよ
うになる。反面、燃料圧力コントロールバルブ５４がオ
フ（閉鎖）されれば、高圧燃料ポンプ５２の燃料が全て
燃料レール４０に供給されるようになる。
【００２０】つまり、燃料圧力コントロールバルブ５４
は、高圧燃料ポンプ５２で圧縮された燃料がチェックバ
ルブ５６を経て燃料レール４０に供給される前に、高圧
燃料ポンプ５２の出力端で制御できるようにする。
【００２１】燃料レール４０には、燃料レール４０内部
の燃料をエンジンシリンダーに供給するための複数個の
インジェクター６０が連結される。図１には４個のイン
ジェクター６０が示されているが、これに限られるわけ
ではない。
【００２２】一方、燃料レール４０の一側には、燃料レ
ール４０内部の燃料圧力を検出するための燃料圧力セン
サー４２が設置され、燃料圧力センサー４２によって検
出された燃料圧力はＥＣＵ３０に入力される。
【００２３】ＥＣＵ３０は、算出された最適な燃料圧力
と前記燃料圧力センサー４２で検出され入力された現在
の燃料圧力とを比較した後、現在の燃料圧力が前記最適
な燃料圧力になるように燃料圧力コントロールバルブ５
４を制御する。
【００２４】この時、ＥＣＵ３０は、燃料噴射時期、燃
料噴射量及び燃料圧力コントロールバルブ５４の遅延時
間に関するデータを利用して、現在の燃料圧力が最適な
燃料圧力になるように、燃料圧力コントロールバルブ５
４を制御する。
【００２５】燃料噴射時期及び燃料噴射量に応じて燃料
レール４０内の燃料圧力が変動するので、これを考慮し
て燃料圧力を制御するのである。
【００２６】また、燃料圧力コントロールバルブ５４の
遅延時間を考慮して、より正確な燃料圧力の制御を行う
ことができる。
【００２７】ＥＣＵ３０が燃料噴射時期、燃料噴射量及
び燃料圧力コントロールバルブの遅延時間に関するデー
タを利用して、燃料圧力コントロールバルブ５４のオン
／オフ時期及びオン／オフ持続時間を決定し、これに該
当する信号を燃料圧力コントロールバルブ５４に伝送し
て燃料圧力コントロールバルブ５４のオン／オフを制御
することにより、燃料圧力を制御する。
【００２８】燃料圧力コントロールバルブ５４のオン／
オフ作動に応じて高圧燃料ポンプ５２からチェックバル
ブ５６に供給される燃料により、チェックバルブ５６の
開閉量が変わる。チェックバルブ５６の開閉量の変化に
よって高圧燃料ポンプ５２の出力端の燃料圧力が変わ
る。
【００２９】つまり、燃料圧力コントロールバルブ５４
が開放されれば、チェックバルブ５６の開閉量が小さく
なり、高圧燃料ポンプ５２出力端の燃料圧力が低くな
る。反対に、燃料圧力コントロールバルブ５４が閉鎖さ
れれば、チェックバルブ５６の開閉量が大きくなり、高
圧燃料ポンプ５２出力端の燃料圧力が高くなる。
【００３０】前記のような燃料噴射圧力調節システムに
よって遂行される燃料噴射圧力制御方法を、図２を参考
に説明する。
【００３１】まず、ＥＣＵ３０は、エンジン回転数セン
サー１０から入力されたエンジン回転数とエンジン負荷
センサー２０から入力されたエンジン負荷とを利用し
て、最適な燃料圧力を決定する（Ｓ３１０）、（Ｓ３１
５）。
【００３２】好ましくは、前記ＥＣＵ３０は、内部に保
存されたマップを利用して、現在のエンジン回転数とエ
ンジン負荷とにおける最適な燃料圧力を決定する。
【００３３】その後、ＥＣＵ３０は、燃料圧力センサー
４２によって検出され入力された燃料レール４０内部の
現在の燃料圧力の入力を受ける（Ｓ３２０）。
【００３４】現在の燃料圧力が最適な燃料圧力に近接す
るように、燃料圧力コントロールバルブ５４の制御量を
算出する。つまり、燃料圧力コントロールバルブのオン
／オフ時期及びオン／オフ持続時間を算出する。
【００３５】この時、燃料噴射時期、燃料噴射量及び燃
料圧力コントロールバルブの遅延時間を考慮して燃料圧
力コントロールバルブ５４のオン／オフ時期及びオン／
オフ持続時間を決定し、それに該当する信号を生成し、
前記燃料圧力コントロールバルブ５４に伝送して、燃料
圧力コントロールバルブを制御する（Ｓ３２５）、（Ｓ
３３０）。
【００３６】燃料圧力コントロールバルブ５４がＥＣＵ
３０で算出されたオン／オフ時期及びオン／オフ持続時
間によって制御されることにより、燃料圧力が制御され
る。
【００３７】ＥＣＵ３０が燃料圧力を低くすべきである
と判断した場合には、燃料圧力コントロールバルブ５４
を開放（オン）状態に制御する。
【００３８】燃料圧力コントロールバルブ５４が開放さ
れれば、チェックバルブ５６の開閉量が小さくなると共
に高圧燃料ポンプ５２出力端の燃料圧力が低くなる。
【００３９】反面、ＥＣＵ３０が燃料噴射圧力を高くす
べきであると判断した場合には、燃料圧力コントロール
バルブ５４を閉鎖（オフ）状態に制御する。
【００４０】燃料圧力コントロールバルブ５４が閉鎖さ
れれば、チェックバルブ５６の開閉量が大きくなると共
に高圧燃料ポンプ５２出力端の燃料圧力が高くなる。
【００４１】一方、始動初期には前記高圧燃料ポンプ５
２が燃料レール４０に燃料を供給するために充分な圧力
を生成することができないので、前記燃料圧力コントロ
ールバルブ５４を完全に閉鎖し、燃料タンク７１に一体
に形成された低圧ポンプ７３によって燃料レール４０に
燃料が供給されるようにする。
【００４２】この時、エンジン回転数が予め設定された
回転数未満であれば始動初期であると判断することがで
き、例えば、前記予め設定されたエンジン回転数は５０
ｒｐｍとなり得る。
【００４３】エンジン始動初期であると判断されれば、
前記燃料圧力コントロールバルブ５４を予め設定された
時間だけ完全に閉鎖し、低圧ポンプ７３によって燃料が
燃料レール４０に供給されるようにする。
【００４４】
【発明の効果】本発明による燃料噴射圧力制御システム
は、燃料圧力コントロールバルブとチェックバルブとを
備え、電子制御ユニットがこの燃料圧力コントロールバ
ルブをエンジンの運転条件に応じて開放または閉鎖状態
に制御して燃料ポンプの燃料圧力を調節することによ
り、高圧燃料ポンプが常に一定の燃料をポンピングして
前記圧縮された燃料の一部をバイパスさせる従来の技術
とは異なり、燃料ポンプで燃料が必要以上に圧縮される
のを予め防止することができ、燃料ポンプの駆動による
エンジンの動力損失及び燃費の悪化を防止することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態による燃料噴射圧力制御シ
ステムの構成図である。
【図２】本発明の実施の形態による燃料噴射圧力制御方
法を示すフローチャートである。
【図３】従来の技術による燃料噴射圧力制御システムの
構成図である。
【符号の説明】
１０ エンジン回転数センサー ２０ エンジン負荷センサー ３０ ＥＣＵ ４０、１０３ 燃料レール ４２ 燃料圧力センサー ５２ 高圧燃料ポンプ ５４、１０７ 燃料圧力コントロールバルブ ５６ チェックバルブ ６０、１０５ インジェクター ７１ 燃料タンク １０１ 高圧ポンプ １０９ 燃料圧力センサー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｍ 55/02 ３５０ Ｆ０２Ｍ 55/02 ３５０Ｅ 69/00 ３４０ 69/00 ３４０Ｒ Ｆターム(参考） 3G066 AA07 AB02 AC09 AD04 BA17 CB15 CD29 CE13 CE16 DB12 DC01 DC09 DC11 DC18 DC19 3G084 BA14 DA02 EB12 EC03 FA11 FA18 FA33 3G301 HA01 HA02 JA02 KA06 LB06 MA28 ND03 PA01Z PA07Z PA17Z PC01A PE01Z

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数個のインジェクターが連結される燃
    料レールと、 燃料を圧縮して前記燃料レールに供給する高圧燃料ポン
    プと、 前記高圧燃料ポンプと前記燃料レールとの間に配置さ
    れ、燃料が前記高圧燃料ポンプから前記燃料レールに流
    れるようにするチェックバルブと、 前記高圧燃料ポンプの出力端と前記高圧燃料ポンプの入
    力端とを連通する燃料通路に設置され、前記燃料通路を
    選択的に開放または閉鎖する燃料圧力コントロールバル
    ブと、 前記燃料レール内部の燃料圧力が現在のエンジン作動条
    件で最適な燃料圧力になるように、燃料噴射時期、燃料
    噴射量及び前記燃料圧力コントロールバルブの遅延時間
    に関するデータに基づいて、前記燃料圧力コントロール
    バルブを制御する電子制御ユニットと、 を備えることを特徴とする燃料噴射圧力制御システム。
  2. 【請求項２】 前記燃料レール内部の燃料圧力は、前記
    燃料レールの一側に設置された燃料圧力センサーによっ
    て検出されて前記電子制御ユニットに入力されることを
    特徴とする請求項１に記載の燃料噴射圧力制御システ
    ム。
  3. 【請求項３】 前記最適な燃料圧力は、エンジン回転数
    又はエンジン負荷とを含む前記作動条件に基づいて前記
    電子制御ユニットによって算出されることを特徴とする
    請求項１に記載の燃料噴射圧力制御システム。
  4. 【請求項４】 燃料を圧縮する燃料ポンプ、前記燃料ポ
    ンプの出力端と入力端とを連通する燃料通路上に設置さ
    れ、前記燃料通路を選択的にオン／オフさせて燃料噴射
    圧力を調節する燃料圧力コントロールバルブ、及び前記
    燃料圧力コントロールバルブを制御して燃料圧力を制御
    する電子制御ユニットを含む燃料噴射圧力制御システム
    を利用する燃料噴射圧力制御方法において、 エンジン作動条件の変数をモニタリングする段階と、 前記モニタリングされたエンジン作動条件の変数に基づ
    いて最適な燃料噴射圧力を決定する段階と、 燃料レール内部の燃料圧力が前記最適な燃料噴射圧力に
    近接するように、前記燃料圧力コントロールバルブのオ
    ン／オフ時期及びオン／オフ持続時間を決定する段階
    と、 前記決定されたオン／オフ時期及びオン／オフ持続時間
    に応じて前記燃料圧力コントロールバルブをオン／オフ
    させる段階と、 を備えることを特徴とする燃料噴射圧力制御方法。
  5. 【請求項５】 前記燃料圧力コントロールバルブのオン
    ／オフ時期及びオン／オフ持続時間は、燃料噴射時期、
    燃料噴射量及び燃料圧力コントロールバルブの遅延時間
    に基づいて決定されることを特徴とする請求項４に記載
    の燃料噴射圧力制御方法。
  6. 【請求項６】 前記エンジン作動条件は、エンジン回転
    数とエンジン負荷とを含むことを特徴とする請求項４に
    記載の燃料噴射圧力制御方法。
  7. 【請求項７】 前記燃料レール内部の燃料圧力は、前記
    燃料レールの一側に設置された燃料圧力センサーによっ
    て検出されることを特徴とする請求項４に記載の燃料噴
    射圧力制御方法。
  8. 【請求項８】 エンジン始動初期であるか否かを判断す
    る段階と、 エンジン始動初期であると判断された場合に、燃料圧力
    コントロールバルブを予め設定された時間だけオフの状
    態に維持する段階と、 をさらに備えることを特徴とする請求項４に記載の燃料
    噴射圧力制御方法。
  9. 【請求項９】 エンジン始動初期であるか否かの判断
    は、エンジン回転数に基づいて行われることを特徴とす
    る請求項８に記載の燃料噴射圧力制御方法。
JP2002142067A 2001-09-18 2002-05-16 燃料噴射圧力制御システム及びその方法 Pending JP2003120457A (ja)

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KR20010057501 2001-09-18
KR2001-057501 2001-09-18
KR2002-009519 2002-02-22
KR10-2002-0009519A KR100435698B1 (ko) 2001-09-18 2002-02-22 연료 분사 제어 방법 및 그 시스템

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