KR100428147B1 - Device and the method for injection controlling of diesel engine - Google Patents

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KR100428147B1 KR10-2001-0060603A KR20010060603A KR100428147B1 KR 100428147 B1 KR100428147 B1 KR 100428147B1 KR 20010060603 A KR20010060603 A KR 20010060603A KR 100428147 B1 KR100428147 B1 KR 100428147B1
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Abstract

엔진의 성능 향상과 배기가스 저감을 위해 종래의 커먼레일의 연료분사형태에서 연료 분사비를 제어할 목적으로;For controlling the fuel injection ratio in the conventional common rail fuel injection type for improving engine performance and reducing exhaust gas;

연료탱크(10)와; 상기 연료탱크(10)에 저장되어 있는 연료를 고압으로 공급하는 고압공급펌프(20)와; 상기 고압공급펌프(20)에서 고압으로 공급되는 연료를 저장하고, 매회 분사되는 연료량 만큼 연료를 분출하는 커먼레일(40)과; 상기 커먼레일(40)에서 분출되는 연료를 소정의 제어신호에 따라 노즐을 통하여 엔진 내부로 분사하는 인젝터(60)와; 상기 인젝터(60)를 제어하기 위한 소정의 제어신호를 출력하는 엔진 제어 장치(200)로 구비된 디젤 엔진의 연료분사 제어 장치에 있어서, 상기 엔진 제어 장치(200)에서 출력되는 제어신호에 의해 제어되어 고압공급펌프(20)에서 공급되는 고압연료를 소정의 압력으로 조절하여 커먼레일(40)로 공급하는 제1 압력 제어 밸브(310)와; 상기 엔진 제어 장치(200)에서 출력되는 제어신호에 의해 제어되어 상기 커먼레일(40)에서 분출되는 연료분사량을 조절하기 위한 스위칭 밸브(320)와; 상기 엔진 제어 장치(200)에서 출력되는 제어신호에 의해 제어되어 상기 인젝터(60)에서 분출되고 잔류한 연료를 연료탱크(10)로 소정의 압력으로 리턴 시키는 제2 압력 제어 밸브(330)로 구비되어 있어서, 연소 특성의 개선을 통하여 엔진의 성능 향상과 배기가스 저감을 꾀할 수 있고, 파이롯 분사를 통해 소음과 산화 질소(NOx)와 같은 매연을 동시에 저감할 수 있고, 파이롯 분사를 구현하는 종래의 엔진 시스템보다 필요 부품 수를 저감할 수 있음에 따라 가격 경쟁력이 우수한효과가 있다.A fuel tank 10; A high pressure supply pump 20 for supplying the fuel stored in the fuel tank 10 at a high pressure; A common rail 40 for storing fuel supplied at a high pressure from the high pressure supply pump 20 and ejecting fuel by the amount of fuel injected each time; An injector (60) for injecting fuel ejected from the common rail (40) into the engine through a nozzle in accordance with a predetermined control signal; In the fuel injection control apparatus for a diesel engine provided with the engine control device 200 for outputting a predetermined control signal for controlling the injector 60, the control by the control signal output from the engine control device 200 And the first pressure control valve 310 for supplying to the common rail 40 by adjusting the high pressure fuel supplied from the high pressure supply pump 20 to a predetermined pressure; A switching valve 320 controlled by a control signal output from the engine control device 200 to adjust the fuel injection amount emitted from the common rail 40; The second pressure control valve 330 is controlled by a control signal output from the engine control device 200 to return the fuel ejected from the injector 60 to the fuel tank 10 at a predetermined pressure. It is possible to improve engine performance and reduce exhaust gas by improving combustion characteristics, and to reduce noise and soot such as nitrogen oxides (NOx) through pilot injection, and to implement pilot injection. As the number of necessary parts can be reduced than that of the conventional engine system, the cost competitiveness is excellent.

Description

디젤엔진의 연료분사 제어 장치 및 그 방법{DEVICE AND THE METHOD FOR INJECTION CONTROLLING OF DIESEL ENGINE}Fuel injection control device of diesel engine and its method {DEVICE AND THE METHOD FOR INJECTION CONTROLLING OF DIESEL ENGINE}

본 발명은 디젤 엔진에 관한 것으로서, 커먼레일(Common Rail System : 이하 CRS라 칭함) 장치가 구비된 디젤엔진의 연료분사 제어 장치 및 그 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a diesel engine, and more particularly, to a fuel injection control apparatus and a method of a diesel engine provided with a common rail system (hereinafter referred to as CRS).

지금까지 사용되던 디젤 연료 분사장치는 분사압력을 얻기 위한여 캠구동장치를 사용했으며, 그 원리는 분사압력이 속도증가와 함께 증가하고 이에 따라 분사 연료량이 증가하는 방식이 있다.The diesel fuel injector used so far uses a cam drive to obtain the injection pressure, and the principle is that the injection pressure increases with the speed increase, and thus the injection fuel amount increases.

이런한 장치는 분사압력이 매우 낮은 경우에만 실제로 사용할 수 있었다.Such a device could only be used in practice with very low injection pressures.

이러한 캠 구동 방식과 달리 승용차나 상용차에 이용되고 있는 커먼 레일 분사(Common Rail Injection) 장치에서는 분사압력의 발생과 분사과정이 완전히 별개로 이루어진다. 이렇게 압력발생과 분사를 분리하기 위해서는 고압을 유지할 수 있는 고압 어큐물레이터(High-Pressure Accumulator)나 레일이 필요하게 된다.Unlike the cam driving method, in the common rail injection device used in a passenger car or a commercial vehicle, the generation of the injection pressure and the injection process are completely separate. In order to separate the pressure generation and the injection, a high-pressure accumulator or a rail capable of maintaining a high pressure is required.

상기한 시스템에서는 종래의 노즐 홀더 위치에 솔레노이드가 부착된 노즐이 장착되고, 고압은 고압 펌프에 의해서 생성되는데 일정한 범위 내에서는 엔진 회전수와는 독립하여 자유롭게 회전속도를 조정할 수 있다.In the above system, a nozzle having a solenoid attached to a conventional nozzle holder is mounted, and a high pressure is generated by a high pressure pump, and the rotation speed can be freely adjusted independently of the engine speed within a certain range.

즉, 상기한 고압펌프는 엔진이 운전함에 따라 항시 고압의 연료를 탱크로부터 레일로 압송하고, 엔진 제어 장치는 엔진회전 센서, 온도센서 등으로부터 입력된 정보를 이용하여 레인내의 연료를 최적화된 압력으로 유지하며, 인젝터의 솔레노이드 밸브를 온/오프 하여 적정한 연료량을 적정한 시기에 분사하는 연료 분사량과 분사시기를 제어한다.In other words, the high-pressure pump is always pumping the high-pressure fuel from the tank to the rail as the engine operates, the engine control unit by using the information input from the engine rotation sensor, temperature sensor, etc. to optimize the fuel in the lane to the optimized pressure It maintains and controls the fuel injection amount and the injection timing which injects the solenoid valve of the injector on / off and injects the proper fuel amount at the right time.

그러나, 상기한 레일 내에 엔진의 운전 조건에 따라 요구되는 일정한 연료의 압력을 형성하고 엔진 제어장치에 의해 인젝터의 솔레노이드 밸브를 온/오프 하므로써, 연소실내로 분사되는 연료의 패턴은 도 5에 도시되어 있는바와 같이 직사각형의 형태를 가지며, 이는 초기 분사되는 연료가 과다하여 소음 증가 및 산화 질소(NOx)의 발생을 초래하는 문제점을 내포하고 있다.However, the pattern of fuel injected into the combustion chamber by forming a constant fuel pressure required in accordance with the operating conditions of the engine in the rail and turning on / off the solenoid valve of the injector by the engine controller is shown in FIG. As it is, it has a rectangular shape, which includes a problem that the initial injection of fuel is excessive, resulting in increased noise and generation of nitrogen oxides (NOx).

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 엔진의 성능 향상과 배기가스 저감을 위해 종래의 커먼레일의 연료분사형태에서 연료분사비를 제어할 수 있는 디젤 엔진의 연료분사 제어 장치 및 그 방법을 제공하기 위한 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to solve the above problems, and the fuel injection control apparatus of a diesel engine capable of controlling the fuel injection ratio in the conventional fuel injection type of the common rail for improving the engine performance and reducing the exhaust gas. And a method thereof.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은,The present invention for achieving the above object,

연료탱크(10)와; 상기 연료탱크(10)에 저장되어 있는 연료를 고압으로 공급하는 고압공급펌프(20)와; 상기 고압공급펌프(20)에서 고압으로 공급되는 연료를 저장하고, 매회 분사되는 연료량 만큼 연료를 분출하는 커먼레일(40)과; 상기 커먼레일(40)에서 분출되는 연료를 소정의 제어신호에 따라 노즐을 통하여 엔진 내부로 분사하는 인젝터(60)와; 상기 인젝터(60)를 제어하기 위한 소정의 제어신호를 출력하는 엔진 제어 장치(200)로 구비된 디젤 엔진의 연료분사 제어 장치에 있어서,A fuel tank 10; A high pressure supply pump 20 for supplying the fuel stored in the fuel tank 10 at a high pressure; A common rail 40 for storing fuel supplied at a high pressure from the high pressure supply pump 20 and ejecting fuel by the amount of fuel injected each time; An injector (60) for injecting fuel ejected from the common rail (40) into the engine through a nozzle in accordance with a predetermined control signal; In the fuel injection control device for a diesel engine provided with an engine control device 200 for outputting a predetermined control signal for controlling the injector 60,

상기 엔진 제어 장치(200)에서 출력되는 제어신호에 의해 제어되어 고압공급펌프(20)에서 공급되는 고압연료를 소정의 압력으로 조절하여 커먼레일(40)로 공급하는 제1 압력 제어 밸브(310)와;The first pressure control valve 310 is controlled by a control signal output from the engine control device 200 to adjust the high pressure fuel supplied from the high pressure supply pump 20 to a predetermined pressure to supply the common rail 40. Wow;

상기 엔진 제어 장치(200)에서 출력되는 제어신호에 의해 제어되어 상기 커먼레일(40)에서 분출되는 연료분사량을 조절하기 위한 스위칭 밸브(320)와;A switching valve 320 controlled by a control signal output from the engine control device 200 to adjust the fuel injection amount emitted from the common rail 40;

상기 엔진 제어 장치(200)에서 출력되는 제어신호에 의해 제어되어 상기 인젝터(60)에서 분출되고 잔류한 연료를 연료탱크(10)로 소정의 압력으로 리턴 시키는 제2 압력 제어 밸브(330)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The second pressure control valve 330 is controlled by a control signal output from the engine control device 200 to return the fuel ejected from the injector 60 to the fuel tank 10 at a predetermined pressure. It is characterized by.

상기한 목적을 달성하기 위한 다른 본 발명은,Another invention for achieving the above object,

차량의 동작상태 변화에 따라 가변되는 신호를 검출하는 차량 동작상태 검출수단와;Vehicle operating state detecting means for detecting a signal varying according to a change in the operating state of the vehicle;

상기 차량 동작상태 검출수단에서 검출되는 신호를 인가받아 커먼레일의 압력 값을 설정한 후, 실 커먼레일 압력이 상기 설정 커먼레일의 압력보다 높다고 판단되면, 제1 압력 제어 밸브 제어 신호를 출력하여 커먼레일로 인가되는 연료압력을 조절하고, 이 후, 연료분사량을 결정하여 커먼레일에서 인젝터로 공급되는 연료량을 조절하기 위해 스위칭 밸브을 제어하기 위한 제어신호를 출력하여 연료 분사를 수행하되, 분사되는 연료 분사량이 소정의 설정 연료 분사량보다 높다고 판단되면, 제2 압력 제어 밸브 제어신호를 출력하여 연료 분사량을 조절하는 엔진 제어 수단와;After setting the common rail pressure value by receiving the signal detected by the vehicle operation state detecting means, and when it is determined that the actual common rail pressure is higher than the set common rail pressure, the first pressure control valve control signal is outputted to the common. Fuel injection is performed by controlling the fuel pressure applied to the rail, and then outputting a control signal for controlling the switching valve to determine the fuel injection amount to control the amount of fuel supplied from the common rail to the injector. Engine control means for controlling the fuel injection amount by outputting a second pressure control valve control signal when it is determined that the predetermined fuel injection amount is higher than the predetermined set fuel injection amount;

상기 엔진 제어 수단에서 출력되는 제어신호에 동기되어 커먼레일에 공급되는 연료량과, 인젝터에 의해 분사되는 연료량을 조절하는 구동수단으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.And a driving means for adjusting the amount of fuel supplied to the common rail and the amount of fuel injected by the injector in synchronization with the control signal output from the engine control means.

상기한 목적을 달성하기 위한 또 다른 발명은,Another invention for achieving the above object,

차량에 전원이 인가되어 엔진 시동 또는 주행중인 차량에서 인가되는 차량 동작상태 변화 값에 따라 커먼레일 압력 값을 설정한 후, 실 커먼레일 압력 값이 상기 설정된 커먼레인 압력 값보다 높은가를 판단하는 단계와;Determining whether the actual common rail pressure value is higher than the set common lane pressure value after setting a common rail pressure value according to a vehicle operating state change value applied to an engine starting or driving a vehicle by applying power to the vehicle; ;

상기 단계에서 실 커먼레일 압력 값이 설정 커먼레일 압력 값보다 높다고 판단되면, 제1 압력 제어 밸브 제어 신호를 출력하는 단계와;Outputting a first pressure control valve control signal when it is determined at the step that the seal common rail pressure value is higher than the set common rail pressure value;

차량 동작상태 변화에 따른 연료 분사량을 설정한 후, 실 연료 분사량이 설정된 연료 분사량보다 높은가를 판단하는 단계와;Determining whether the actual fuel injection amount is higher than the set fuel injection amount after setting the fuel injection amount according to the vehicle operation state change;

상기 단계에서 실 연료 분사량이 설정된 연료 분사량보다 높다고 판단되면, 스위칭 밸브 제어신호를 출력하는 단계와;Outputting a switching valve control signal when it is determined in the step that the actual fuel injection amount is higher than the set fuel injection amount;

차량 동작상태 변화에 따른 연료 분사량을 재 설정한 후, 실 연료 분사량이 설정된 연료 분사량보다 높은가를 판단하는 단계와;Determining whether the actual fuel injection amount is higher than the set fuel injection amount after resetting the fuel injection amount according to the vehicle operation state change;

상기 단계에서 실 연료 분사량이 재 설정된 연료 분사량보다 높다고 판단되면, 제2 압력 제어 밸브를 제어하기 위한 소정의 제어신호를 출력하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.If it is determined in the step that the actual fuel injection amount is higher than the reset fuel injection amount, it is characterized in that the step of outputting a predetermined control signal for controlling the second pressure control valve.

도 1은 본 발명에 적용되는 디젤엔진의 연료분사 제어 장치 구성 블록도 이고,1 is a block diagram of a fuel injection control device of a diesel engine according to the present invention;

도 2는 본 발명에 적용되는 디젤 엔진의 연료분사 제어방법 동작순서도 이고,Figure 2 is a flow chart of the fuel injection control method of the diesel engine applied to the present invention,

도 3은 본 발명에 따른 제1 연료분사 패턴도 이고,3 is a first fuel injection pattern in accordance with the present invention,

도 4는 본 발명에 따른 제2 연료분사 패턴도 이고,4 is a second fuel injection pattern in accordance with the present invention,

도 5는 종래의 연료분사 패턴도 이다.5 is a conventional fuel injection pattern diagram.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

10 : 연료 탱크 20 : 압력 공급 펌프10 fuel tank 20 pressure supply pump

40 : 커먼레일 60 : 인젝터40: common rail 60: injector

100 : 차량 동작상태 검출수단 110 : 엔진 회전수 검출부100: vehicle operating state detection means 110: engine speed detection unit

120 : 크랭크각 위치 검출부 130 : 냉각수온 검출부120: crank angle position detection unit 130: cooling water temperature detection unit

140 : 커먼레일 압력 검출부 200 : 엔진 제어 수단140: common rail pressure detection unit 200: engine control means

300 : 구동 수단 310 : 제1 압력 조절 밸브300: drive means 310: first pressure regulating valve

320 : 스위칭 밸브 330 : 제2 압력 조절 밸브320: switching valve 330: second pressure regulating valve

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 디젤 엔진의 연료 분사 제어 장치 구성도로서, 연료탱크(10)와; 상기 연료탱크(10)에 저장되어 있는 연료를 고압으로 공급하는 고압공급펌프(20)와; 상기 고압공급펌프(20)에서 고압으로 공급되는 연료를 저장하고, 매회 분사되는 연료량 만큼 연료를 분출하는 커먼레일(40)과; 상기 커먼레일(40)에서 분출되는 연료를 소정의 제어신호에 따라 노즐을 통하여 엔진 내부로 분사하는 인젝터(60)와; 상기 인젝터(60)를 제어하기 위한 소정의 제어신호를 출력하는 엔진 제어 장치(200)로 구비된 디젤 엔진의 연료분사 제어 장치에 있어서, 상기 엔진 제어 장치(200)에서 출력되는 제어신호에 의해 제어되어 고압공급펌프(20)에서 공급되는 고압연료를 소정의 압력으로 조절하여 커먼레일(40)로 공급하는 제1 압력 제어 밸브(310)와; 상기 엔진 제어 장치(200)에서 출력되는 제어신호에 의해 제어되어 상기 커먼레일(40)에서 분출되는 연료분사량을 조절하기 위한 스위칭 밸브(320)와; 상기 엔진 제어 장치(200)에서 출력되는 제어신호에 의해 제어되어 상기 인젝터(60)에서 분출되고 잔류한 연료를 연료탱크(10)로 소정의 압력으로 리턴 시키는 제2 압력 제어 밸브(330)로 이루어져 있다.1 is a configuration diagram of a fuel injection control apparatus for a diesel engine according to the present invention, including a fuel tank 10; A high pressure supply pump 20 for supplying the fuel stored in the fuel tank 10 at a high pressure; A common rail 40 for storing fuel supplied at a high pressure from the high pressure supply pump 20 and ejecting fuel by the amount of fuel injected each time; An injector (60) for injecting fuel ejected from the common rail (40) into the engine through a nozzle in accordance with a predetermined control signal; In the fuel injection control apparatus for a diesel engine provided with the engine control device 200 for outputting a predetermined control signal for controlling the injector 60, the control by the control signal output from the engine control device 200 And the first pressure control valve 310 for supplying to the common rail 40 by adjusting the high pressure fuel supplied from the high pressure supply pump 20 to a predetermined pressure; A switching valve 320 controlled by a control signal output from the engine control device 200 to adjust the fuel injection amount emitted from the common rail 40; The second pressure control valve 330 is controlled by a control signal output from the engine control device 200 to return the fuel ejected from the injector 60 to the fuel tank 10 at a predetermined pressure. have.

도 2는 본 발명에 따른 디젤 엔진의 연료분사 제어 장치 구성 블록도로서, 차량 동작상태 검출장치(100)는 차량의 동작상태 변화에 따라 가변되는 신호를 검출하고, 엔진 제어 장치(200)는 상기 차량 동작상태 검출장치(100)에서 검출되는 신호를 인가받아 커먼레일의 압력 값을 설정한 후, 실 커먼레일 압력이 상기 설정 커먼레일의 압력보다 높다고 판단되면, 제1 압력 제어 밸브 제어 신호를 출력하여 커먼레일로 인가되는 연료압력을 조절하고, 이 후, 연료분사량을 결정하여 커먼레일에서 인젝터로 공급되는 연료량을 조절하기 위해 스위칭 밸브을 제어하기 위한제어신호를 출력하여 연료 분사를 수행하되, 분사되는 연료 분사량이 소정의 설정 연료 분사량보다 높다고 판단되면, 제2 압력 제어 밸브 제어신호를 출력하여 연료 분사량을 조절하며, 구동장치(300)는 상기 엔진 제어 장치(200)에서 출력되는 제어신호에 동기되어 커먼레일에 공급되는 연료량과, 인젝터에 의해 분사되는 연료량을 조절한다.2 is a block diagram illustrating a configuration of a fuel injection control apparatus for a diesel engine according to the present invention, in which a vehicle operating state detecting apparatus 100 detects a signal that is changed according to a change in an operating state of a vehicle, and the engine control apparatus 200 After receiving the signal detected by the vehicle operation state detection device 100 to set the pressure value of the common rail, and if it is determined that the actual common rail pressure is higher than the set common rail pressure, the first pressure control valve control signal is output. By adjusting the fuel pressure applied to the common rail, and after the fuel injection amount is determined by outputting a control signal for controlling the switching valve to control the amount of fuel supplied from the common rail to the injector to perform the fuel injection, If it is determined that the fuel injection amount is higher than the predetermined set fuel injection amount, the second pressure control valve control signal is output to adjust the fuel injection amount, 300 regulates the amount of fuel the fuel amount in synchronization with the control signal from the engine control device 200 is supplied to the common rail, and injected by the injector.

상기에서 차량 동작상태 검출장치(100)는 차량 동작상태 변화에 따라 가변되는 엔진 회전수 변화를 검출하는 엔진 회전수 검출부(110)와; 차량 동작상태 변화에 따라 가변되는 크랭크 각 변화를 검출하는 크랭크 각 검출부(120)와; 차량의 동작상태 변화에 따라 가변되는 냉각수온 변화를 검출하는 냉각수온 검출부(130)와; 차량 동작상태 변화에 따라 가변되는 커먼레일 압력 변화를 검출하는 커먼레일 압력 검출부(140)로 구비되어 있다.The vehicle operating state detecting apparatus 100 includes an engine speed detecting unit 110 for detecting a change in engine speed that varies according to a change in a vehicle operating state; A crank angle detector 120 which detects a change in the crank angle which is varied according to the change of the vehicle operation state; A coolant temperature detector 130 which detects a coolant temperature change that varies according to a change in an operation state of the vehicle; The common rail pressure detector 140 detects a change in a common rail pressure that varies according to a vehicle operating state change.

상기에서 구동장치(300)는 상기 엔진 제어 장치(200)에서 출력되는 연료 분사 제어 신호에 동기되어 공급된 연료를 엔진 내부로 분사하는 인젝터(60)와; 상기 엔진 제어 장치(200)에서 출력되는 제어신호에 동기되어 고압공급펌프(20)에서 공급되는 고압연료를 소정의 압력으로 조절하여 커먼레일(40)로 공급하는 제1 압력 제어 밸브(310)와; 상기 엔진 제어 장치(200)에서 출력되는 제어신호에 의해 제어되어 상기 커먼레일(40)에서 분출되는 연료분사량을 조절하기 위한 스위칭 밸브(320)와; 상기 엔진 제어 장치(200)에서 출력되는 제어신호에 의해 제어되어 상기 인젝터(60)에서 분출되고 잔류한 연료를 연료탱크(10)로 소정의 압력으로 리턴 시키는 제2 압력 제어 밸브(330)로 구비되어 이루어져 있다.The drive device 300 includes an injector 60 for injecting fuel supplied in synchronization with the fuel injection control signal output from the engine control device 200 into the engine; The first pressure control valve 310 for supplying to the common rail 40 by adjusting the high pressure fuel supplied from the high pressure supply pump 20 to a predetermined pressure in synchronization with the control signal output from the engine control device 200 and ; A switching valve 320 controlled by a control signal output from the engine control device 200 to adjust the fuel injection amount emitted from the common rail 40; The second pressure control valve 330 is controlled by a control signal output from the engine control device 200 to return the fuel ejected from the injector 60 to the fuel tank 10 at a predetermined pressure. It consists of

상기한 구성으로 이루어진 디젤 엔진의 연료분사량 제어 방법을 첨부한 도 3 및 도 4를 첨부하여 설명한다.3 and 4 attaching a fuel injection amount control method of the diesel engine having the above configuration will be described.

운전자가 차량의 시동을 걸거나 또는 차량을 주행할 경우, 도 1에 도시되어 있는 압력 공급 펌프(20)는 연료탱크(10)에 저장된 연료를 소정의 고압으로 커먼레일(40)로 공급함과 동시에, 차량 동작상태 검출장치(100)는 차량 동작상태 변화에 따라 가변되는 엔진 회전수, 크랭크 각 위치, 냉각수온 및 커먼레일 압력 등을 검출한다.When the driver starts the vehicle or runs the vehicle, the pressure supply pump 20 shown in FIG. 1 supplies the fuel stored in the fuel tank 10 to the common rail 40 at a predetermined high pressure. The vehicle operating state detecting apparatus 100 detects an engine speed, a crank angle position, a coolant temperature, a common rail pressure, and the like, which vary according to a change in the vehicle operating state.

이에, 엔진 제어 장치(200)는 상기 차량 동작상태 검출장치(100)에서 검출된 엔진 회전수, 크랭크 각 위치, 냉각수온 및 커먼레일 압력 등을 입력받고자, 소정의 제어신호를 출력하고, 차량 동작상태 검출장치(100)는 상기 출력되는 제어신호에 동기되어, 검출된 엔진 회전수, 크랭크 각 위치, 냉각수온 및 커먼레일 압력 등을 출력한다.Accordingly, the engine control apparatus 200 outputs a predetermined control signal to receive the engine speed, crank angle position, cooling water temperature, common rail pressure, etc. detected by the vehicle operating state detection apparatus 100, and outputs a predetermined control signal. The state detection apparatus 100 outputs the detected engine speed, crank angle position, cooling water temperature, common rail pressure, etc. in synchronization with the output control signal.

따라서, 엔진 제어 장치(200)는 상기 차량 동작상태 검출장치(100)에서 출력되는 엔진 회전수, 크랭크 각 위치, 냉각수온 및 커먼레일 압력 등을 입력받아 커먼레일 압력 값을 설정한다(S100,S110).Therefore, the engine control apparatus 200 sets the common rail pressure value by receiving the engine speed, the crank angle position, the coolant temperature, and the common rail pressure output from the vehicle operation state detecting apparatus 100 (S100 and S110). ).

상기에서 커먼레일 압력 값 설정은, 메모리에 설정되어 있는 솔레노이드 전류 인가시간, 커먼레일 노즐 홀 구경 및 개수, 검출되는 냉각 수온 및 엔진 회전수를 설정된 연산식에 의해 계산하여 커먼레일 압력 값을 설정한다.In the above-described common rail pressure setting, the common rail pressure value is set by calculating the solenoid current application time set in the memory, the common rail nozzle hole size and number, the detected cooling water temperature, and the engine speed by a set formula. .

상기에서 커먼레일 압력 값이 설정됨에 따라 엔진 제어 장치(200)는 검출되는 실 커먼레일 압력 값이 상기 설정된 커먼레일 압력 값보다 높은가를 비교 판단한다(S120).As the common rail pressure value is set, the engine control apparatus 200 compares and determines whether the detected real common rail pressure value is higher than the set common rail pressure value (S120).

상기에서 실 커먼레일 압력 값이 상기 설정된 커먼레일 압력 값보다 높다고 판단되면, 엔진 제어 장치(200)는 도 1에 도시되어 있는 압력 공급 펌프(20)로부터 공급되는 연료 압력을 설정된 커먼레일 압력 값에 도달되도록 제1 압력 조절 밸브(30)를 제어하기 위한 소정의 제어신호를 구동수단(300)으로 출력한다(S130).When it is determined that the actual common rail pressure value is higher than the set common rail pressure value, the engine control apparatus 200 sets the fuel pressure supplied from the pressure supply pump 20 shown in FIG. 1 to the set common rail pressure value. The control unit 300 outputs a predetermined control signal for controlling the first pressure regulating valve 30 to be reached (S130).

구동수단(300)의 제1 압력 조절 밸브(310)는 상기 엔진 제어 장치(200)에서 출력되는 제어신호에 동기되어 도 1에 도시되어 있는 압력 공급 펌프(20)로부터 공급되는 압력을 설정된 커먼레일 압력 값으로 변화시킨다.The first pressure regulating valve 310 of the driving means 300 sets the pressure supplied from the pressure supply pump 20 shown in FIG. 1 in synchronization with the control signal output from the engine control apparatus 200. Change to pressure value.

이 후, 엔진 제어 장치(200)는 차량 동작상태 변화에 따라 연료분사량을 설정하고, 도 1에 도시되어 있는 커먼레일(40)에서 분출되는 연료량을 조절하기 위해 실 연료 분사량과 상기 산출된 설정된 연료 분사량을 상호 비교 판단한다(S140,S150).Thereafter, the engine control apparatus 200 sets the fuel injection amount according to the change of the vehicle operation state, and adjusts the actual fuel injection amount and the calculated set fuel to adjust the fuel amount ejected from the common rail 40 shown in FIG. 1. The injection amounts are compared to each other (S140, S150).

즉, 도 1에 도시되어 있는 커먼레일(40)에서 분출되는 실 연료 분사량이 설정된 연료 분사량 보다 높다고 판단되면, 엔진 제어 장치(200)는 실 연료 분사량이 설정된 연료 분사량을 추정할 수 있도록 도 1에 도시되어 있는 스위칭 밸브(50)를 제어하기 위한 소정의 제어신호를 구동장치(300)로 출력한다(S160).That is, when it is determined that the actual fuel injection amount ejected from the common rail 40 shown in FIG. 1 is higher than the set fuel injection amount, the engine control apparatus 200 may determine the fuel injection amount set in FIG. A predetermined control signal for controlling the illustrated switching valve 50 is output to the driving device 300 (S160).

구동장치(300)의 스위칭 밸브(320)는 상기 엔진 제어 장치(200)에서 출력되는 제어신호에 동기되어 제어됨으로써, 도 1에 도시되어 있는 커먼레일(40)에서 분출되어 인젝터(60)로 공급되는 연료 분사량을 조절한다.The switching valve 320 of the driving device 300 is controlled in synchronization with the control signal output from the engine control device 200, thereby being ejected from the common rail 40 shown in FIG. 1 and supplied to the injector 60. To adjust the amount of fuel injected.

이 후, 도 1에 도시되어 있는 인젝터(60)에 공급된 연료는 도 5에 도시되어있는 바와 같이 차량 동작상태 변화에 따라 가변되어 검출되는 냉각수온 및 크랭크 각 검출 값을 엔진 제어 장치(200)에서 설정된 연산식에 의해 계산하여 산출되는 값에 따라 크랭크 각 대비 인젝션 비율에 의해 연료 분사량을 결정하여 엔진 내부로 연료를 분사한다.Subsequently, the fuel supplied to the injector 60 shown in FIG. 1 is varied in accordance with the change of the vehicle operating state as shown in FIG. 5 to detect the coolant temperature and the crank angle detected value. The fuel injection amount is determined by the injection ratio with respect to the crank angle according to the value calculated by the calculation formula set in FIG.

따라서, 엔진 제어 장치(200)는 상기 크랭크 각 대비 인젝션 비율에 따라 분사된 연료에 의해 동작상태가 가변되는 크랭크 각 및 냉각수온 변화 등에 의해 도 4의 a 또는 b에 도시되어 있는 바와 같이 크랭크 각 대비 인젝션 비율에 따라 연료 분사량을 재 설정하고, 상기 분사된 실 연료 분사량이 재 설정된 연료 분사량보다 높은가를 비교 판단한다(S170,S180).Therefore, the engine control apparatus 200 is compared with the crank angle as shown in a or b of FIG. 4 due to the crank angle and the cooling water temperature change in which the operation state is changed by the fuel injected according to the injection ratio relative to the crank angle. The fuel injection amount is reset according to the injection ratio, and it is determined whether the injected actual fuel injection amount is higher than the reset fuel injection amount (S170, S180).

상기에서 분사된 실 연료 분사량이 재 설정된 연료 분사량보다 높다고 판단되면, 엔진 제어 장치(200)는 제2 압력 제어 밸브를 제어하기 위한 소정의 제어신호를 구동장치(300)로 출력한다(S190).When it is determined that the actual fuel injection amount injected above is higher than the reset fuel injection amount, the engine control device 200 outputs a predetermined control signal for controlling the second pressure control valve to the driving device 300 (S190).

구동장치(300)의 제2 압력 제어 밸브(330)는 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 연료탱크(10)와 인젝터(60) 사이에 구비되어 있어서, 상기 엔진제어 장치(200)에서 출력되는 제어신호에 동기되어 인젝터(60)는 도 4의 a 또는 b에 도시되어 있는 바와 같이 부트(Boot) 분사 및 파이롯(Pilot) 분사를 구현할 수 있도록 실 연료 분사량에 의해 공급된 연료의 일부를 재 설정된 연료 분사량에 맞도록 연료탱크(10)로 리턴 시킨다.As shown in FIG. 1, the second pressure control valve 330 of the driving device 300 is provided between the fuel tank 10 and the injector 60 to control the output from the engine control device 200. In synchronization with the signal, the injector 60 resets a portion of the fuel supplied by the actual fuel injection amount to implement boot injection and pilot injection as shown in a or b of FIG. 4. Return to the fuel tank 10 to match the fuel injection amount.

하지만, 상기(120)에서 실 커먼레인 압력 값이 설정 압력 값과 같거나 낮다고 판단되면, 통상의 연료 분사제어를 수행한다.However, if it is determined at 120 that the seal common lane pressure value is equal to or lower than the set pressure value, normal fuel injection control is performed.

또한, 상기(S150)에서 제1 압력 조절 밸브(310)의 조절에 따른 실제 연료 분사량이 설정 연료 분사량과 같다고 판단될 때도, 통산의 연료 분사 제어를 수행하며, 상기(S180)의 재 설정된 연료 분사량에 따른 실제 연료 분사량 또한 같다고 판단되면 통상의 연료 분사 제어를 수행한다(S200).In addition, when it is determined in S150 that the actual fuel injection amount according to the adjustment of the first pressure regulating valve 310 is equal to the set fuel injection amount, the fuel injection control of the overall operation is performed, and the reset fuel injection amount in S180 is performed. If it is determined that the actual fuel injection amount is also the same, the normal fuel injection control is performed (S200).

이로써, 인젝션 비율을 제어할 수 있음에 따라, 연소 특성의 개선을 통하여 엔진의 성능 향상과 배기가스 저감을 꾀할 수 있고, 파이롯 분사를 통해 소음과 산화 질소(NOx)와 같은 매연을 동시에 저감할 수 있다.As a result, the injection ratio can be controlled, thereby improving engine performance and reducing exhaust gas by improving combustion characteristics, and simultaneously reducing noise and smoke such as nitrogen oxides (NOx) through pilot injection. Can be.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 디젤 엔진의 연료 분사량 제어 장치 및 그 방법은 엔진의 성능 향상과 배기가스 저감을 위해 종래의 커먼레일의 연료분사형태에서 연료 분사비를 제어함으로써, 연소 특성의 개선을 통하여 엔진의 성능 향상과 배기가스 저감을 꾀할 수 있고, 파이롯 분사를 통해 소음과 산화 질소(NOx)와 같은 매연을 동시에 저감할 수 있고, 파이롯 분사를 구현하는 종래의 엔진 시스템보다 필요 부품 수를 저감할 수 있음에 따라 가격 경쟁력이 우수한 효과가 있다.As described above, the apparatus and method for controlling fuel injection amount of a diesel engine according to the present invention improve the combustion characteristics by controlling the fuel injection ratio in the conventional common rail fuel injection type for improving engine performance and reducing exhaust gas. Through this, it is possible to improve the performance of the engine and reduce the exhaust gas, and to reduce noise and smoke such as nitrogen oxides (NOx) at the same time through the pilot injection, and the number of parts required than the conventional engine system that implements the pilot injection. As it can reduce the price competitive effect is excellent.

Claims (7)

삭제delete 디젤 엔진의 연료분사 제어 장치에 있어서,In the fuel injection control device of a diesel engine, 차량의 동작상태 변화에 따라 가변되는 신호를 검출하기 위해 차량 동작상태 변화에 따라 가변되는 엔진 회전수 변화를 검출하는 엔진 회전수 검출부와; 차량 동작상태 변화에 따라 가변되는 크랭크 각 변화를 검출하는 크랭크 각 검출부와; 차량의 동작상태 변화에 따라 가변되는 냉각수온 변화를 검출하는 냉각수온 검출부와; 차량 동작상태 변화에 따라 가변되는 커먼레일 압력 변화를 검출하는 커먼레일 압력 검출부를 포함하는 차량 동작상태 검출수단,An engine speed detector for detecting a change in engine speed that is changed in accordance with a change in a vehicle operating state to detect a signal that varies in accordance with a change in an operating state of the vehicle; A crank angle detector for detecting a change in the crank angle which is varied according to the change of the vehicle operation state; A coolant temperature detector detecting a coolant temperature change that varies according to a change in an operation state of the vehicle; Vehicle operating state detection means comprising a common rail pressure detection unit for detecting a change in the common rail pressure change in accordance with the vehicle operating state change, 상기 차량 동작상태 검출수단에서 검출되는 신호를 인가받아 커먼레일의 압력 값을 설정한 후 실 커먼레일 압력이 상기 설정 커먼레일의 압력보다 높다고 판단되면, 제1 압력 제어 밸브로 제어 신호를 출력하여 커먼레일로 인가되는 연료압력을 조절하고, 이 후 연료분사량을 결정하여 커먼레일에서 인젝터로 공급되는 연료량을 조절하기 위해 스위칭 밸브을 제어하기 위한 제어신호를 출력하여 연료 분사를 수행하되, 분사되는 연료 분사량이 소정의 설정 연료 분사량보다 높다고 판단되면, 제2 압력 제어 밸브로 제어신호를 출력하여 연료 분사량을 조절하는 엔진 제어 수단, 및If the common common rail pressure is higher than the set common rail pressure after receiving the signal detected by the vehicle operating state detecting means and setting the common rail pressure value, the control signal is output to the first pressure control valve to output the common signal. Fuel injection is performed by controlling the fuel pressure applied to the rail, and then outputting a control signal for controlling the switching valve to determine the fuel injection amount and to control the fuel amount supplied from the common rail to the injector. An engine control means for controlling the fuel injection amount by outputting a control signal to the second pressure control valve if it is determined to be higher than the predetermined set fuel injection amount; 상기 엔진 제어 수단에서 출력되는 제어신호에 동기되어 커먼레일에 공급되는 연료량과 인젝터에 의해 분사되는 연료량을 조절하기 위해 엔진 제어 수단에서 출력되는 연료 분사 제어 신호에 동기되어 공급된 연료를 엔진 내부로 분사하는 인젝터와; 엔진 제어 수단에서 출력되는 제어신호에 동기되어 고압공급펌프에서 공급되는 고압연료를 소정의 압력으로 조절하여 커먼레일로 공급하는 제1 압력 제어 밸브와; 엔진 제어 수단에서 출력되는 제어신호에 의해 제어되어 상기 커먼레일에서 분출되는 연료분사량을 조절하기 위한 스위칭 밸브와; 엔진 제어 수단에서 출력되는 제어신호에 의해 제어되어 상기 인젝터에서 분출되고 잔류한 연료를 연료탱크로 소정의 압력으로 리턴 시키는 제2 압력 제어 밸브를 포함하는 구동수단으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 디젤 엔진의 연료 분사제어 장치.Injecting the fuel supplied in synchronization with the fuel injection control signal output from the engine control means to adjust the amount of fuel supplied to the common rail and the amount of fuel injected by the injector in synchronization with the control signal output from the engine control means. An injector to make; A first pressure control valve for controlling the high pressure fuel supplied from the high pressure supply pump to a predetermined pressure in synchronization with a control signal output from the engine control means to supply the common rail to the common rail; A switching valve controlled by a control signal output from an engine control means to adjust the fuel injection amount ejected from the common rail; And a driving means including a second pressure control valve controlled by a control signal output from an engine control means to return the fuel ejected from the injector to the fuel tank at a predetermined pressure. Injection control device. 삭제delete 삭제delete 차량에 전원이 인가되어 엔진 시동 또는 주행중인 차량에서 인가되는 차량 동작상태 변화 값에 따라 커먼레일 압력 값을 설정한 후, 실 커먼레일 압력 값이 상기 설정된 커먼레인 압력 값보다 높은가를 판단하는 단계와;Determining whether the actual common rail pressure value is higher than the set common lane pressure value after setting a common rail pressure value according to a vehicle operating state change value applied to an engine starting or driving a vehicle by applying power to the vehicle; ; 상기 단계에서 실 커먼레일 압력 값이 설정 커먼레일 압력 값보다 높다고 판단되면, 제1 압력 제어 밸브 제어 신호를 출력하는 단계와;Outputting a first pressure control valve control signal when it is determined at the step that the seal common rail pressure value is higher than the set common rail pressure value; 차량 동작상태 변화에 따른 연료 분사량을 설정한 후, 실 연료 분사량이 설정된 연료 분사량보다 높은가를 판단하는 단계와;Determining whether the actual fuel injection amount is higher than the set fuel injection amount after setting the fuel injection amount according to the vehicle operation state change; 상기 단계에서 실 연료 분사량이 설정된 연료 분사량보다 높다고 판단되면, 스위칭 밸브 제어신호를 출력하는 단계와;Outputting a switching valve control signal when it is determined in the step that the actual fuel injection amount is higher than the set fuel injection amount; 차량 동작상태 변화에 따른 연료 분사량을 재 설정한 후, 실 연료 분사량이 설정된 연료 분사량보다 높은가를 판단하는 단계와;Determining whether the actual fuel injection amount is higher than the set fuel injection amount after resetting the fuel injection amount according to the vehicle operation state change; 상기 단계에서 실 연료 분사량이 재 설정된 연료 분사량보다 높다고 판단되면, 제2 압력 제어 밸브를 제어하기 위한 소정의 제어신호를 출력하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 디젤 엔진의 연료분사 제어 방법.And if it is determined in the step that the actual fuel injection amount is higher than the reset fuel injection amount, outputting a predetermined control signal for controlling the second pressure control valve. 제 5항에 있어서, 제2 압력 제어 밸브는 냉각 수온 및 엔진 회전수를 설정된 연산식에 의해 계산하여 산출되는 인젝션 비율로 제어하는 것을 특징으로 하는 디젤 엔진의 연료분사 제어 방법The fuel injection control method of claim 5, wherein the second pressure control valve controls the cooling water temperature and the engine speed by an injection ratio calculated by calculating a predetermined equation. 제 5항에 있어서, 커먼레일 압력 값 설정은, 메모리에 설정되어 있는 솔레노이드 전류 인가시간, 커먼레일 노즐 홀 구경 및 개수, 검출되는 냉각 수온 및 엔진 회전수를 설정된 연산식에 의해 계산하여 산출된 값에 의해 설정하는 것을 포함하는 디젤 엔진의 연료 분사 제어 방법.The common rail pressure value setting is a value calculated by calculating a solenoid current application time set in a memory, a common rail nozzle hole size and number, a detected cooling water temperature, and an engine speed by a set formula. 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