KR100413305B1 - Monitoring method and monitoring device of fuel quantity adjusting device of internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

본 발명은 내연기관의 연료량 조정장치의 감시 방법 및 감시 장치에 관한 것이다. 연료는 펌프에 의해서 저압 영역에서 고압 영역으로 공급되고 거기서부터 동작 파라미터에 의존해서 제어 가능한 인젝터에 의해서 내연기관의 연소실에 측정 공급된다. 센서가 고압 영역의 압력을 나타내는 압력 신호를 생성한다. 소정의 동작 상태에 있어서 압력 신호가 예상값과 비교되며 비교에 의존해서 에러를 가진 압력 신호가 검출된다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a monitoring method and a monitoring apparatus for a fuel amount adjusting apparatus for an internal combustion engine. The fuel is supplied by the pump from the low pressure region to the high pressure region and therefrom supplied to the combustion chamber of the internal combustion engine by means of an injector controllable in dependence on the operating parameters. The sensor generates a pressure signal indicative of the pressure in the high pressure region. In a certain operating state, the pressure signal is compared with the expected value and a pressure signal with an error is detected depending on the comparison.

Description

내연기관의 연료량 조정 장치의 감시 방법 및 감시 장치Monitoring method and monitoring device of fuel quantity adjusting device of internal combustion engine

내연기관의 연료량 조정장치의 감시방법 및 감시 장치는 공지되어 있다. 커먼레일 시스템에 있어선 예비 공급 펌프가 연료를 저압 영역에서 고압 영역으로 공급한다. 거기서부터 연료는 제어가능한 인젝터에 의해서 내연기관의 개별 연소실에 측정공급된다. 인젝터의 제어는 내연기관의 동작 상태에 의존해서 행해진다. 센서가 고압 영역의 압력을 검출하며, 상기 압력이 제어시에 고려된다. 정확한 연료량 조절은 고압 영역의 압력의 값이 정확하게 검출될 때에만 가능하다.A monitoring method and a monitoring apparatus for a fuel amount adjusting apparatus for an internal combustion engine are known. In a common-rail system, a pre-feed pump supplies fuel from the low-pressure area to the high-pressure area. From there, the fuel is supplied to the individual combustion chamber of the internal combustion engine by a controllable injector. The control of the injector is performed depending on the operating state of the internal combustion engine. The sensor detects the pressure in the high pressure area, and the pressure is considered in the control. Accurate fuel quantity adjustment is possible only when the value of the pressure in the high pressure range is accurately detected.

통상의 커먼레일 시스템에선 압력은 수 100 내지 2000bar의 범위내에 있다. 이 범위내에선 압력센서가 높은 신뢰도로 신호를 생성해야 한다. 압력 센서의 고장 내지 압력 센서의 에러 신호는 부정확한 연료량 조절에 결부된다.In a typical common rail system, the pressure is in the range of several hundreds to two thousand bar. Within this range, the pressure sensor must generate a signal with high reliability. The failure of the pressure sensor or the error signal of the pressure sensor is associated with incorrect fuel quantity control.

본 발명은 독립청구항의 전제부에 따른 내연기관의 연료량 조정장치의 감시방법 및 감시 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a monitoring method and a monitoring apparatus for a fuel amount adjusting apparatus for an internal combustion engine according to the preamble of independent claims.

본 발명을 이하 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명한다.The present invention will be described with reference to the embodiments shown in the drawings.

도 1 은 커먼레일 시스템의 블록 다이어그램.1 is a block diagram of a common rail system;

도 2 는 본 발명의 방법의 플로우차트이다.2 is a flow chart of the method of the present invention.

발명의 과제Problems of the Invention

본 발명의 과제는 서두에 기술한 형식의 방법 및 장치에 있어서 연료량 조절의 정확도를 개선하는 것이다. 이 과제는 독립청구항에 기재된 특징에 의해서 해결된다.An object of the present invention is to improve the accuracy of fuel quantity control in the method and apparatus of the type described in the opening paragraph. This problem is solved by the features described in the independent claims.

DE-OS4335700 에는 위치 센서의 출력 신호의 드리프트를 확실하게 검출하는 장치 및 방법이 공지되어 있다. 이것을 위해선 액추에이터의 위치가 근사적으로 검출되는 특정 동작 상태에서 측정 변수가 검출되고 예상값과 비교된다. 이 비교에 의거해서 드리프트 또는 위치 센서의 에러가 검출된다.DE-OS 4335700 discloses an apparatus and method for reliably detecting drift of an output signal of a position sensor. For this, the measured variable is detected and compared with the expected value in a specific operating state in which the position of the actuator is approximately detected. Based on this comparison, an error in the drift or position sensor is detected.

발명의 이점Advantages of the invention

본 발명의 조치에 의해 정확한 연료량 조절이 가능하다. 커먼레일 시스템의 압력 센서의 드리프트 발생 및 에러를 확실하게 검출하고 경우에 따라 보상할 수 있다.The correct amount of fuel can be adjusted by the measures of the present invention. Drift occurrence and error of the pressure sensor of the common rail system can be reliably detected and compensated in some cases.

본 발명의 바람직하고 유리한 실시예는 종속 청구항에 기재되어 있다.Preferred and advantageous embodiments of the invention are set forth in the dependent claims.

실시예의 설명Description of Embodiments

도 1 에는 커먼레일 시스템이 블록 다이어그램으로 도시되어 있다. 제어부가 도면부호 100으로 도시되어 있다. 이 제어부는 압력 제어부(101)를 가지며, 압력 제어부는 스위칭 수단(102)을 제어하며 전류 측정 수단(103)의 출력 신호를 공급받는다. 압력 제어부(101)는, 또한 압력 센서(110)의 출력 신호, 및 다른 센서(105)의 출력 신호를 처리한다. 스위칭 수단(102)의 제 1 의 입력측은 전류 측정 수단(103)을 거쳐서 배터리 전압과 접속되어 있다. 스위칭 수단(102)의 제 2 의 단자는 코일(115)과 접속되어 있으며 이 코일의 제 2 의 입력측은 접지에 접속되어 있다.In Figure 1, a common rail system is shown in block diagram form. The control unit is shown at 100. The control unit has a pressure control unit 101, and the pressure control unit controls the switching unit 102 and receives an output signal of the current measurement unit 103. The pressure control unit 101 further processes the output signal of the pressure sensor 110 and the output signal of the other sensor 105. [ The first input side of the switching means 102 is connected to the battery voltage via the current measuring means 103. [ The second terminal of the switching means 102 is connected to the coil 115 and the second input side of the coil is connected to ground.

다른 센서(105)는 내연기관과 이 내연기관에 의해서 구동되는 차량의 여러 가지의 동작 상태를 검출하는 센서이다. 상기 동작 상태로는 예를들면 내연기관의 회전수 N 과 운전자 요구를 나타내는 액셀 페달 위치가 있다.The other sensor 105 is a sensor which detects an internal combustion engine and various operating states of the vehicle driven by the internal combustion engine. The operating state includes, for example, an accelerator pedal position indicating the number of revolutions N of the internal combustion engine and a driver's request.

압력 센서(110)는 레일(112)의 압력을 검출한다. 이 레일은 연료량 조절장치의 고압 영역에 배속되어 있다. 레일(112)은 여러가지의 인젝터(111)와 연결되어 있다. 레일(112)은 고압관(122)을 거쳐서 고압 펌프(125)와 연결되어 있다. 고압관(122)은 또한 압력 제어 밸브(120)를 거쳐서 피드백관(121)과 연결되어 있다. 고압 펌프(125)는 예비 공급 펌프(127) 및 필터(129)를 거쳐서 탱크와 연결되어 있다. 탱크에는 피드백관(121)도 접속되어 있다.The pressure sensor 110 detects the pressure of the rail 112. This rail is attached to the high pressure area of the fuel amount adjusting device. The rail 112 is connected to various injectors 111. The rail 112 is connected to the high-pressure pump 125 via a high-pressure pipe 122. The high-pressure pipe 122 is also connected to the feedback pipe 121 via the pressure control valve 120. The high-pressure pump 125 is connected to the tank via a preliminary feed pump 127 and a filter 129. A feedback tube 121 is also connected to the tank.

이 장치는 다음같이 동작한다. 예비 공급 펌프(127)는 연료를 탱크로부터 필터(129)를 거쳐서 고압 펌프(125)로 공급한다. 이 영역은 저압 영역이라한다. 고압 펌프(125)는 고압 연료를 고압관(122)을 거쳐서 레일(112)에 공급한다. 레일(112), 나아가선 고압 영역의 압력은 압력 센서(110)에 의해서 검출되며 제어부(100)에 공급된다.This device operates as follows. The preliminary feed pump 127 feeds the fuel from the tank to the high-pressure pump 125 via the filter 129. This area is called low pressure area. The high-pressure pump 125 supplies the high-pressure fuel to the rail 112 via the high-pressure pipe 122. The pressure in the rail 112 and further in the high pressure region is detected by the pressure sensor 110 and supplied to the control unit 100.

압력 센서(110)가 생성하는 압력 신호(P), 및 다른 센서의 출력 신호에 따라 제어부(100)는 인젝터(111)에 제어 신호를 공급하고 이 제어 신호가 연료량 조절을제어한다.According to the pressure signal P generated by the pressure sensor 110 and the output signal of the other sensor, the control unit 100 supplies a control signal to the injector 111, and this control signal controls the fuel amount adjustment.

압력 제어 밸브(120)에 의해 고압관(122) 나아가선 레일(112)의 압력을 소정의 값으로 조정할 수 있다. 압력 제어 밸브(120)는 다음과 같이 구성되어 있다. 즉, 고압 영역에 소정의 압력이 주어지면, 피드백관(121)으로의 접속이 행해지며 이것에 의해 압력이 소정의 압력값보다 작아질 때까지 감소하도록 구성되어 있다. 압력 제어 밸브(120)가 접속을 행할 때의 압력값은 코일(115)에 의해서 조정될 수 있다. 코일(115)을 흐르는 전류(I)에 따라 여러가지 다른 압력값이 고압 영역에서 조정된다.The pressure of the high-pressure pipe 122 and further the line rail 112 can be adjusted by the pressure control valve 120 to a predetermined value. The pressure control valve 120 is configured as follows. That is, when a predetermined pressure is applied to the high-pressure region, connection to the feedback tube 121 is performed, thereby reducing the pressure until the pressure becomes smaller than the predetermined pressure value. The pressure value when the pressure control valve 120 is connected can be adjusted by the coil 115. [ Various different pressure values are adjusted in the high-pressure region according to the current (I) flowing through the coil 115. [

레일(112)에 있어서의 연료의 압력(P)은 연료량 조절의 정밀도에 큰 영향을 주므로 압력 센서(110)의 출력 신호 P의 에러 및 드리프트를 감시하는 것이 중요하다. 이를 위해, 도 2 에 도시된 스텝이 실행된다.It is important to monitor the error and drift of the output signal P of the pressure sensor 110 because the pressure P of the fuel in the rail 112 greatly affects the accuracy of the fuel amount adjustment. To this end, the steps shown in Fig. 2 are executed.

스텝(200)에선 소정의 동작 상태가 주어지는지 아닌지가 검사된다. 이 동작 상태가 주어지면, 스텝(210)에서 실제압력(PI)이 압력 센서(110)에 의해서 검출된다. 스텝(220)에선 센서(225)에 의해 검출된 여러가지의 파라미터에 의거해서 압력에 대한 예상값(PS)이 구해진다. 값(PS)은 유리하게는 적절한 변수에 따라 특성 맵 메모리로부터 판독된다. 후속 스텝(230)에서는 2개의 압력값(PI과 PS)의 타당성이 검사된다.In step 200, it is checked whether or not a predetermined operation state is given. If this operation state is given, the actual pressure PI is detected by the pressure sensor 110 in step 210. [ In step 220, the predicted value PS for the pressure is determined based on various parameters detected by the sensor 225. The value PS is advantageously read from the characteristic map memory according to the appropriate parameters. In the following step 230, the validity of the two pressure values (PI and PS) is checked.

타당성을 검사하기 위해서, 측정된 압력 PI 과 PS 과의 편차의 절대값이 임계값(S) 보다 큰지 아닌지가 검사된다.In order to check the validity, it is checked whether the absolute value of the deviation between the measured pressure PI and PS is greater than the threshold value S or not.

측정된 압력값(PI)이 타당성이 있으면 프로그램은 스텝(200)으로 나아간다.스텝(230)에서 상기 값이 타당성이 없다고 검출되면 스텝(250)에서 측정값(PI)이 보정되든가 또는 에러가 검출된다.If the measured pressure value PI is valid, the program proceeds to step 200. If it is determined in step 230 that the value is not valid, then in step 250 the measured value PI is corrected or an error .

본 발명의 한 실시예에서, 압력값이 타당성이 없으면, 에러가 검출된다. 상기 에러는 스텝(250)에서 지시된다. 이것은 한편으로는 디스플레이 장치에 의해서 이루어질 수 있다. 다른 한편으로는 이 경우에 비상 주행 동작을 개시할 수도 있다.In one embodiment of the invention, if the pressure value is not plausible, an error is detected. The error is indicated in step 250. This can be done on the one hand by the display device. On the other hand, an emergency running operation may be started in this case.

다른 실시예에선 드리프트를 검출하고 이것을 보정한다. 이를 위해, 스텝(250)에서 예상값(PS)과 측정값(PI)과의 차이가 검출된다. 이 차이에 의거해서 측정값(PI)에 대한 보정값이 검출된다. 이 보정값에 의해서 측정값이 연속적으로 보정된다.In another embodiment drift is detected and corrected. To this end, in step 250, a difference between the predicted value PS and the measured value PI is detected. Based on this difference, a correction value for the measured value PI is detected. The measured value is continuously corrected by this correction value.

본 발명의 제 1 의 실시예에선 스텝(200)에서 활주 동작이 주어지는지 아닌지가 검사된다. 활주 동작에선 통상 연료는 분사되지 않는다. 활주 동작이 검출되면 압력 제어 밸브(120)가 그 개방 위치에 머물도록 제어된다. 이제 조정되는 압력값(PS)은 비교적 작은 변동만을 갖는다. 본 발명에 따라 상기 동작 상태에 대해서 예상되는 값(PS)은 회전수(N)에 따라 특성 맵에 저정된다. 측정된 압력(PI)이 회전수에 의존하는 값(PS)과 소정의 임계값 이상의 편차를 가지면, 스텝(250)에서 에러가 검출된다.In the first embodiment of the present invention, whether or not the slide operation is given in step 200 is checked. In the sliding operation, the fuel is usually not injected. When the sliding motion is detected, the pressure control valve 120 is controlled to stay in its open position. The adjusted pressure value PS now has only a relatively small variation. According to the present invention, the expected value PS for the operating state is stored in the characteristic map according to the number of rotations N. [ If the measured pressure PI has a deviation from a value PS depending on the number of revolutions and a predetermined threshold value or more, an error is detected in step 250. [

본 발명의 다른 실시예에선 검사가 내연기관의 시동전, 또는 내연기관의 정지후에 행해진다. 내연기관의 정지시에는 압력 제어 밸브(120)는 통상, 압력이 감소되게 제어된다. 통상, 압력은 대기압으로 감소하든가 또는 소정의 값까지 감소한다. 이 소정의 값은 압력 제어 밸브의 실시예에 의존한다. 따라서 본 발명에선 스텝(200)에서 내연기관이 정지하고 있는지 아닌지가 검사된다. 즉, 내연기관이 시동전인지 또는 시동중인지의 여부가 검사된다.In another embodiment of the present invention, the inspection is performed before starting the internal combustion engine or after stopping the internal combustion engine. When the internal combustion engine is stopped, the pressure control valve 120 is usually controlled so as to reduce the pressure. Typically, the pressure decreases to atmospheric pressure or decreases to a predetermined value. This predetermined value depends on the embodiment of the pressure control valve. Therefore, in the present invention, it is checked in step 200 whether or not the internal combustion engine is stopped. That is, it is checked whether or not the internal combustion engine is started or is being started.

대안으로서, 프로그램을 스텝(210)에서 각각 시동전 또는 정지후에 자동적으로 실행시킬 수 있다.Alternatively, the program may be automatically executed before starting or after stopping in step 210, respectively.

내연기관이 시동전, 또는 시동중이면 압력(PI)이 검출되며 소정값과 비교된다. 이 소정값은 사용되는 압력 제어 밸브(120)에 의존한다. 압력 제어 밸브가 대기압까지의 압력 감소가 가능하게 구성되어 있으면 대기압 센서의 출력 신호를 비교값(PS)으로서 사용할 수 있다.When the internal combustion engine is in the starting state or in the starting state, the pressure PI is detected and compared with a predetermined value. This predetermined value depends on the pressure control valve 120 to be used. The output signal of the atmospheric pressure sensor can be used as the comparison value PS when the pressure control valve is configured to be able to reduce the pressure to atmospheric pressure.

예상값(PS)과 측정값(PI)이 허용된 차이값보다 큰 편차를 가지면, 에러 또는 드리프트가 검출된다. 에러가 검출된 경우엔 내연기관의 시동을 중단할 수 있다.If the expected value PS and the measured value PI have a deviation greater than the allowed difference value, then an error or drift is detected. The start of the internal combustion engine can be stopped when an error is detected.

본 발명의 다른 실시예에선 검출된 압력값(PI)이 입력 제어 밸브(115)를 흐르는 전류(I)에 의존하는 값(PS)과 비교된다. 본 발명에 의해서 압력(P)과 압력 제어 밸브를 흐르는 전류(I)와 사이에 소정의 관계가 있다는 것이 판명되었다. 전류(I)에 의존해서 스텝(220)에서 압력에 대한 설정값(PS)이 설정된다. 유리하게는 예상 압력값이 전류의 함수로서 특성 맵에 저장된다. 이러한 조치에 의해서 압력 센서의 정확한 기능 검사가 다른 센서를 쓰지 않고서도 이루어질 수 있다.In another embodiment of the present invention, the detected pressure value PI is compared with a value PS that depends on the current I flowing through the input control valve 115. It has been found by the present invention that there is a predetermined relationship between the pressure P and the current I flowing through the pressure control valve. The set value PS for the pressure is set in step 220 depending on the current I. Advantageously, the expected pressure value is stored in the characteristic map as a function of the current. By doing so, the exact function test of the pressure sensor can be made without using another sensor.

Claims (8)

연료를 펌프에 의해서 저압 영역에서 고압 영역으로 공급하고, 거기서부터 적어도 내연기관의 회전수와 같은 동작 파라미터에 의존해서 제어될 수 있는 인젝터에 의해서 내연기관의 연소실에 연료량을 조정할 수 있으며, 센서가 고압 영역의 압력을 나타내는 압력 신호를 생성하는 형식의 내연기관의 연료량 조정 장치의 감시 방법에 있어서,It is possible to adjust the amount of fuel to the combustion chamber of the internal combustion engine by means of an injector which can supply the fuel from the low pressure region to the high pressure region by means of the pump and from there and which can be controlled depending on operating parameters such as at least the number of revolutions of the internal combustion engine, A method for monitoring a fuel amount adjusting apparatus for an internal combustion engine of a type that generates a pressure signal indicative of a pressure in an area, 소정의 동작 상태에서 상기 입력 신호를 예상값과 비교하고,Comparing the input signal with an expected value in a predetermined operating state, 비교에 기초하여, 에러를 가진 압력 신호를 검출하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 연료량 조정 장치의 감시방법.And a pressure signal having an error is detected on the basis of the comparison. 제 1 항에 있어서,The method according to claim 1, 압력 제어 밸브가 설치되어 있고, 상기 압력 제어 밸브는 고압 영역의 압력을 소정의 값까지 저하시키도록 제어될 수 있고,A pressure control valve is provided and the pressure control valve can be controlled to lower the pressure in the high pressure region to a predetermined value, 압력 신호가 예상값까지 제어하는지 아닌지가 검사되는 것을 특징으로 하는 내연기관의 연료량 조정 장치의 감시 방법.Whether or not the pressure signal is controlled up to the predicted value is checked. 제 2 항에 있어서,3. The method of claim 2, 상기 예상값은 회전수에 의존해서 설정될 수 있는 것을 특징으로 하는 내연기관의 연료량 조정 장치의 감시 방법.Wherein the predicted value can be set depending on the number of revolutions of the internal combustion engine. 제 2 항에 있어서,3. The method of claim 2, 상기 예상값은 대기압 센서에 의해 생성되는 것을 특징으로 하는 내연기관의 연료량 조정 장치의 감시 방법.Wherein the predicted value is generated by an atmospheric pressure sensor. 제 2 항에 있어서,3. The method of claim 2, 압력 제어 밸브 소정 전류가 인가될 수 있고, 압력 신호가 예상값까지 저하하는지 아닌지가 검사되는 것을 특징으로 하는 내연기관의 연료량 조정 장치의 감시 방법.Wherein a pressure control valve predetermined current can be applied and it is checked whether or not the pressure signal drops to an expected value. 제 5 항에 있어서,6. The method of claim 5, 예상값은 압력 제어 밸브를 흐르는 전류에 의존해서 설정될 수 있는 것을 특징으로 하는 내연기관의 연료량 조정 장치의 감시 방법.And the expected value can be set depending on the current flowing through the pressure control valve. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,7. The method according to any one of claims 1 to 6, 상기 검사가 시동중, 활주중 및/또는 시동전에 수행되는 것을 특징으로 하는 내연기관의 연료량 조정 장치의 감시 방법.Wherein said checking is performed before starting, during running, and / or before starting. 연료가 펌프에 의해서 저압 영역에서 고압 영역으로 공급되고, 거기서부터 적어도 내연기관의 회전수와 같은 동작 파라미터에 의존해서 제어될 수 있는 인젝터에 의해서 내연기관의 연소실에 연료량이 조정되며, 센서가 고압 영역의 압력을 나타내는 압력 신호를 생성하는 형식의 내연기관의 연료량 조정 장치의 감시 장치에 있어서,The fuel is supplied by the pump from the low pressure region to the high pressure region and from there the fuel quantity is adjusted to the combustion chamber of the internal combustion engine by an injector which can be controlled at least in dependence on the operating parameters such as the number of revolutions of the internal combustion engine, Of the internal combustion engine of the internal combustion engine, 소정의 동작 상태에서 상기 압력 신호를 예상값과 비교하고 상기 비교에 의거해서 에러를 가진 압력 신호를 검출하는 수단이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 내연기관의 연료량 조정 장치의 감시 장치.Means for comparing the pressure signal with an expected value in a predetermined operating state and for detecting a pressure signal with an error based on the comparison is provided.
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