KR101021834B1 - Apparatus and method for controlling fuel pump speed of LPI vehicle - Google Patents

Apparatus and method for controlling fuel pump speed of LPI vehicle Download PDF

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Abstract

본 발명은 엘피아이 차량의 연료펌프속도를 엔진 및 연료 라인에서 수집된 정보에 따라서 정밀하게 제어하는 장치 및 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and control method for the Elpia precisely control the fuel pump speed of the vehicle according to the information collected from the engine and fuel line.

본 발명의 엘피아이 차량의 연료펌프속도 제어장치는, 분사 제어를 위한 센서와 연소주기를 측정하는 센서, 연료 라인의 압력 및 온도를 측정하는 센서를 포함하는 센서부와; 상기 센서부에서 측정된 신호를 수신하여 분사될 연료량과 연소 주기에 근거하여 질량 유량을 연산하는 연산부와; 상기 센서부 또는 연산부의 신호를 수신하여 연료 성분비 및 연료 라인의 온도를 근거로 목표 압력을 설정하고, 연료의 성분 및 온도에 따른 액상 유지 압력을 설정하고, 연료 라인 압력과 상기 목표압력을 근거로 펌프요구유량을 설정하는 설정부와; 상기 설정부에서 설정된 펌프요구유량에 근거하여 연료펌프의 속도를 제어하는 제어부를 구비한다.The fuel pump speed control apparatus of an Elpia vehicle of the present invention includes a sensor unit including a sensor for injection control, a sensor for measuring a combustion period, and a sensor for measuring pressure and temperature of a fuel line; A calculation unit which receives a signal measured by the sensor unit and calculates a mass flow rate based on the amount of fuel to be injected and a combustion period; Receive a signal from the sensor unit or the calculation unit to set a target pressure based on the fuel component ratio and the temperature of the fuel line, set the liquid holding pressure according to the fuel component and the temperature, based on the fuel line pressure and the target pressure A setting unit for setting a pump demand flow rate; And a control unit for controlling the speed of the fuel pump based on the pump demand flow rate set by the setting unit.

또한 본 발명의 엘피아이 차량의 연료펌프속도 제어방법은, 연산부가 센서부의 신호를 수신하여 분사될 연료량과 연소주기에 근거하여 질량유량을 연산하는 단계; 설정부가, 센서부 또는 연산부의 신호를 수신하여 연료 성분비 및 연료라인의 온도를 근거로 목표압력을 설정하고, 연료의 성분 및 온도에 따른 액상유지압력을 설정하고, 연료라인 압력과 상기 목표압력을 근거로 펌프요구유량을 설정하는 단계; 및 제어부가 상기 설정부에서 설정된 펌프요구유량에 근거하여 연료펌프의 속도를 제어하는 단계를 포함한다.In addition, the fuel pump speed control method of the Elpia vehicle of the present invention, the calculation unit receives a signal from the sensor unit for calculating the mass flow rate based on the amount of fuel to be injected and the combustion cycle; The setting unit receives a signal from the sensor unit or the calculating unit, sets a target pressure based on the fuel component ratio and the temperature of the fuel line, sets the liquid phase holding pressure according to the fuel component and the temperature, and sets the fuel line pressure and the target pressure. Setting a pump demand flow rate as a basis; And controlling, by the controller, the speed of the fuel pump based on the pump demand flow rate set by the setting unit.

Description

엘피아이 차량의 연료 펌프 속도 제어 장치 및 방법 {Apparatus and method for controlling fuel pump speed of LPI vehicle} Apparatus and method for controlling fuel pump speed of LPI vehicle}

본 발명은 엘피아이 차량에 사용되는 연료 펌프의 속도를 제어하는 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히, 엔진의 실린더, 연료의 성분, 연료 라인의 온도 및 압력을 감지하여 동적으로 엔진에 공급되는 연료의 양을 제어할 수 있도록 연료 펌프의 속도를 제어하여, 연료 라인 및 연료 인젝터 내부의 연료 감소량에 가장 가깝게 연료를 공급해주는, 즉 연료의 액상을 유지하면서 연료 탱크로 리턴되는 연료가 최소가 되게 제어해주는 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for controlling the speed of a fuel pump used in an Elpia vehicle, and more particularly, to an engine cylinder, a component of a fuel, a temperature and a pressure of a fuel line, and a method of dynamically supplying a fuel to an engine. By controlling the speed of the fuel pump to control the amount, the fuel is supplied closest to the fuel reduction amount in the fuel line and the fuel injector, ie, the fuel returned to the fuel tank is kept to a minimum while maintaining the liquid phase of the fuel. An apparatus and method are provided.

일반적으로, LPI(Liquefied Petroleum Injection) 시스템은 LPG연료를 고압으로 액상화시켜 인젝터(injector)를 통해서 각 실린더에 연료를 분사하는 시스템을 말한다.In general, the LPI (Liquefied Petroleum Injection) system refers to a system that injects fuel into each cylinder through an injector by liquefying LPG fuel at high pressure.

이러한 일반적인 LPI 차량에 있어서, 엔진 컨트롤 유닛이 연료를 탱크로부터 연료 라인에 공급하는 방법이 연구되어왔고, 특히 연료의 액상을 유지하고, 인젝터에서 분사되지 못하여 연료가 다시 연료 탱크로 돌아오는 것을 방지하도록 연료 펌프의 속도를 조절하는 방법이 연구되어 왔다. 연료가 인젝터 및 라인에서 온도가 상승하고, 압력이 상승한 채로 연료 탱크로 돌아오면, LPG 연료의 충전이 제대로 이루어지지 않고 온도 상승으로 인해서 펌프의 내구성 저하 및 성능의 노화 문제가 생기며, 연료 펌프의 속도를 제어하지 못해 과도한 펌프 구동이 있을 시에는 펌프의 전력이 소모되는 문제가 있어, 이를 해결하기 위한 방법이 연구되어 왔다.In such a typical LPI vehicle, a method has been studied for the engine control unit to supply fuel from the tank to the fuel line, in particular to maintain the liquid phase of the fuel and prevent the fuel from returning to the fuel tank because it cannot be injected from the injector. A method of controlling the speed of a fuel pump has been studied. If the fuel rises in the injector and line and returns to the fuel tank with increasing pressure, the LPG fuel will not fill properly and the temperature rise will cause problems with the pump's durability and performance aging, and the fuel pump's speed When there is excessive pump operation due to the lack of control, there is a problem in that the power of the pump is consumed, and a method for solving this problem has been studied.

종래의 이러한 문제를 해결하기 위한 방법으로는, 엔진 컨트롤 유닛에서 발생한 인젝션 신호의 주기 및 지속 시간 및 차량의 가속상태를 바탕으로 산출된 연료 분사량에 따른 엔진의 연료 요구량을 산출하고, 이를 바탕으로 연료 펌프의 속도를 결정하여, 차량의 가속 상태 또는 정지 유무에 따라서 연료 펌프의 속도 릴레이 또는 구동 비율을 결정하는 방법이 제시되어왔다.In order to solve the conventional problems, the fuel demand of the engine is calculated based on the fuel injection amount calculated based on the cycle and duration of the injection signal generated in the engine control unit and the acceleration state of the vehicle, and based on the fuel A method of determining the speed of the pump and determining the speed relay or driving ratio of the fuel pump according to the acceleration state or the stop of the vehicle has been proposed.

종래의 LPI차량의 연료 펌프 속도 제어 방법에 대한 대표적인 기술이 도 1에 제시되어 있다. 도 1을 참조하면, 인젝터에서의 연료 분사량을 수신하고(S101), 이에 따른 연료 요구량을 연산하여(S102) 펌프의 속도를 결정한다(S103). 그리고 펌프의 속도와 가속에 따른 소정치를 비교하여(S104, S105, S106) 각 단계에 따라서 릴레이를 구동하게 되어 펌프의 최종 속도를 제어하고(S107, S109, S110, S111), 최종적으로 연료를 투출하게 된다(S108).A representative technique for a fuel pump speed control method of a conventional LPI vehicle is shown in FIG. 1. Referring to FIG. 1, the fuel injection amount from the injector is received (S101), and the fuel demand amount is calculated (S102) to determine the speed of the pump (S103). Then, by comparing the speed of the pump with a predetermined value according to the acceleration (S104, S105, S106), the relay is driven according to each step to control the final speed of the pump (S107, S109, S110, S111), and finally the fuel is Will be discharged (S108).

하지만, 이러한 방법은 연료의 요구량 및 가속 여부만을 입력으로 받아 연료의 성분비, 온도, 및 연료 라인의 압력과 온도에 상관없이 각 영역별로 정해진 연료 펌프 속도로 제어하게 된다. 이러할 경우, 연료 펌프의 속도를 정확하게 제어할 수 없으며, 이에 따라서, 불필요한 전력 소모 및 펌프의 내구성 악화 및 소음을 야기할 수 있다. 또한 펌프 자체의 성능 및 펌프의 사용에 따른 노화, 및 토출 유량 감소 등에 대한 대응에 있어서 어려움이 있었다. However, this method receives only the required amount and acceleration of the fuel as an input and controls the fuel pump speed determined for each region regardless of the fuel component ratio, the temperature, and the pressure and temperature of the fuel line. In this case, it is not possible to accurately control the speed of the fuel pump, which may cause unnecessary power consumption and deterioration of the pump durability and noise. In addition, there was a difficulty in coping with the performance of the pump itself and the aging according to the use of the pump and the reduction of the discharge flow rate.

따라서, 본 발명의 목적은 직접 실린더를 포함한 엔진, 연료 라인에 부착된 센서를 이용하여 그 신호를 엔진 컨트롤 유닛으로부터 분석하여, 이에 따른 연료 펌프의 속도를 정확하게 제어함으로써, 연료 분사량 뿐 아니라, 연료의 온도, 압력, 연료 라인의 압력, 온도를 감지하여 정확한 펌프요구유량를 결정하여 이를 바탕으로 연료펌프의 속도를 결정하는 장치 및 방법을 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to analyze the signal from the engine control unit by using a sensor directly attached to an engine including a cylinder, and a fuel line, thereby precisely controlling the speed of the fuel pump, thereby controlling fuel injection as well as fuel injection. The present invention provides an apparatus and a method for determining a precise pump demand flow rate by sensing temperature, pressure, fuel line pressure, and temperature, and determining the speed of a fuel pump based on the same.

상기의 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 엘피아이 차량의 연료펌프 속도 제어장치는, 분사 제어를 위한 센서와 연소주기를 측정하는 센서, 연료 라인의 압력 및 온도를 측정하는 센서를 포함하는 센서부와, 상기 센서부에서 측정된 신호를 수신하여 분사될 연료량과 연소 주기에 근거하여 단위 시간당 인젝션이 요구되는 질량 유량을 연산하는 연산부와, 상기 센서부 또는 연산부의 신호를 수신하여, 연료 성분비 및 연료 라인의 온도를 근거로 목표 압력을 설정하고, 연료의 성분 및 온도에 따른 액상 유지 압력을 설정하여, 연료 라인 압력, 목표 압력, 액상 유지 압력을 바탕으로 펌프 요구유량을 설정하는 설정부와, 상기 설정부에서 설정된 펌프요구유량에 근거하여 연료펌프의 속도를 제어하는 제어부를 구비한다.In order to achieve the above object, the fuel pump speed control apparatus of the Elpia vehicle of the present invention, the sensor unit including a sensor for injection control, a sensor for measuring the combustion cycle, a sensor for measuring the pressure and temperature of the fuel line And a calculation unit for receiving a signal measured by the sensor unit and calculating a mass flow rate requiring injection per unit time based on the amount of fuel to be injected and the combustion period, and receiving a signal of the fuel component ratio and fuel by receiving a signal of the sensor unit or the calculation unit. A setting unit which sets a target pressure based on the temperature of the line, sets a liquid holding pressure according to the fuel component and temperature, and sets a pump flow rate based on the fuel line pressure, the target pressure, and the liquid holding pressure; And a control unit for controlling the speed of the fuel pump based on the pump demand flow rate set by the setting unit.

본 발명의 실시 예에 따른 엘피아이 차량의 연료펌프 속도 제어 방법은, 연산부가 센서부의 신호를 수신하여 분사될 연료량과 연소주기에 근거하여 질량유량 을 연산하는 단계; 설정부가, 센서부 또는 연산부의 신호를 수신하여 연료 성분비 및 연료라인의 온도를 근거로 목표압력을 설정하고, 연료의 성분 및 온도에 따른 액상유지압력을 설정하고, 연료라인 압력과 상기 목표압력을 근거로 펌프요구유량을 설정하는 단계; 및 제어부가 상기 설정부에서 설정된 펌프요구유량에 근거하여 연료펌프의 속도를 제어하는 단계를 포함한다.In accordance with another aspect of the present invention, there is provided a fuel pump speed control method of an Elpia vehicle, including: calculating, by a calculation unit, a mass flow rate based on a fuel amount and a combustion period to be injected by receiving a signal from a sensor unit; The setting unit receives a signal from the sensor unit or the calculating unit, sets a target pressure based on the fuel component ratio and the temperature of the fuel line, sets the liquid phase holding pressure according to the fuel component and the temperature, and sets the fuel line pressure and the target pressure. Setting a pump demand flow rate as a basis; And controlling, by the controller, the speed of the fuel pump based on the pump demand flow rate set by the setting unit.

본 발명의 실시 예에 따른 엘피아이 차량의 연료펌프 속도 제어 장치 및 방법은 엘피아이 시스템에 있어서 핵심이라 할 수 있는 연료펌프를 엔진 및 연료 펌프의 센서 및 이를 바탕으로 정밀하게 제어함으로써, 과도함 펌프구동으로 인한 펌프의 전력소모, 엔진열에 의한 온도 상승된 연료가 연료 탱크로 리턴됨으로 인해 방생하는 연료탱크내부의 온도 및 압력 상승으로 인한 엘피지 연료 충전에 있어서의 손실 및 펌프의 내구성의 저하를 방지할 수 있으며, 펌프요구유량을 제어함을 통해서 펌프의 속도를 제어하기 때문에 펌프사양(예를 들어 다단제어, 선형제어)에 상관 없이 펌프를 정밀하게 제어할 수 있는 효과가 있다.The apparatus and method for controlling the fuel pump speed of an Elpia vehicle according to an embodiment of the present invention is a transient pump by precisely controlling a fuel pump, which is the core of the Elpia system, and a sensor and an engine and a fuel pump based on the fuel pump. The power consumption of the pump due to the driving, the temperature rise fuel due to the engine heat is returned to the fuel tank to prevent the loss in the filling of the LPG fuel due to the temperature and pressure rise inside the fuel tank generated and the deterioration of the pump durability. In addition, since the pump speed is controlled by controlling the pump demand flow rate, the pump can be precisely controlled regardless of the pump specification (for example, multi-stage control and linear control).

이하, 도 2를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 2.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 엘피아이 차량의 연료펌프 속도 제어 장치를 개략적으로 나타낸 것이다.2 schematically shows an apparatus for controlling a fuel pump speed of an Elpia vehicle according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 엘피아이 차량의 연료펌프 속도 제어 장치는, 분사 제어를 위해 엔진 상태를 측정하는 센서와 연소주기를 측정하는 센서, 연료 라인(216)의 압력 및 온도를 측정하는 센서를 포함하는 센서부(206)와, 상기 센서부에서 측정된 신호를 수신하여 분사될 연료량과 연소 주기에 근거하여 단위 시간당 인젝션이 요구되는 질량 유량을 연산하는 연산부(220)와, 상기 센서부 또는 연산부의 신호를 수신하여, 연료 성분비 및 연료 라인(216)의 온도를 근거로 목표 압력을 설정하고, 연료의 성분 및 온도에 따른 액상 유지 압력을 설정하여, 연료 라인 압력, 목표 압력, 액상 유지 압력을 바탕으로 펌프 요구유량을 설정하는 설정부(221)와, 상기 설정부에서 설정된 펌프요구유량에 근거하여 연료펌프(203)의 속도를 제어하는 제어부(222)를 구비한다. 상기 연산부(220), 설정부(221), 제어부(222)는 엔진 컨트롤 유닛(202)에 포함될 수 있다.Referring to FIG. 2, an apparatus for controlling a fuel pump speed of an Elpia vehicle according to an exemplary embodiment of the present invention includes a sensor for measuring an engine state, a sensor for measuring a combustion period, a pressure of a fuel line 216, and an engine for injection control. A sensor unit 206 including a sensor for measuring a temperature, a calculation unit 220 for receiving a signal measured by the sensor unit and calculating a mass flow rate required for injection per unit time based on the amount of fuel to be injected and the combustion period; Receiving a signal of the sensor unit or arithmetic unit, the target pressure is set based on the fuel component ratio and the temperature of the fuel line 216, the liquid phase holding pressure according to the component and the temperature of the fuel is set, the fuel line pressure, the target Control unit 221 for setting the pump required flow rate based on the pressure, the liquid holding pressure and the control of the speed of the fuel pump 203 based on the pump demand flow rate set in the setting unit And a 222. The operation unit 220, the setting unit 221, and the control unit 222 may be included in the engine control unit 202.

또한, 분사의 제어를 위한 엔진(205)에 대한 센서에는 실린더 내부로 충진되는 공기질량을 측정하기 위한 MAP 센서(Mamifoid Absolute Pressure sensor)(또는 공기 유량 센서가 될 수 있다.)(212), 공기온도(TANS)센서(210), 엔진의 웜-업 상태확인을 위한 냉각수온(TMOT)센서(213), 이론 공연비 피드백 제어용 산소센서(214), 가감속 정보를 측정하기 위한 TPS(Throttie Position Sensor)(또는 ETC(Electronic Traction System) 전자제어 쓰로틀이 될 수 있다.)(215)가 포함될 수 있으며, 연소주기를 측정하기 위한 센서에는 크랭크각(CKP,Crank Position Sensor) 센서(211), 캠포지션(CMP,Camshaft Position Sensor) 센서(209)가 포함될 수 있다. 그리고, LPG의 액상분사를 위해 연료 라인에 연결된 센서에는 연료압력센서(207)와 연료온도센서(208)가 포함될 수 있다. In addition, a sensor for the engine 205 for controlling the injection may include a MAP sensor (Mamifoid Absolute Pressure sensor) (or an air flow sensor) 212 for measuring the air mass filled into the cylinder. Temperature (TANS) sensor 210, cooling water temperature (TMOT) sensor 213 for checking the warm-up state of the engine, oxygen sensor 214 for theoretical air-fuel ratio feedback control, Throttle Position Sensor for measuring acceleration and deceleration information (Or may be an electronic control system (ETC) electronic control throttle) 215, and a sensor for measuring the combustion cycle includes a crank position sensor (CKP) sensor 211 and a cam position. (CMP, Camshaft Position Sensor) sensor 209 may be included. In addition, the sensor connected to the fuel line for liquid phase injection of LPG may include a fuel pressure sensor 207 and a fuel temperature sensor 208.

엔진 컨트롤 유닛(202)에 의해 엔진(205)가 구동되기 시작하면, 엔진 컨트롤 유닛(202)은 연료펌프(203)에 연료를 가스분사기(204)로 공급하게 하는 신호를 보내고, 이에 따라 연료펌프(203)는 엔진(205)에 연료를 공급하게 된다. 이 때, 연료펌프(203)의 속도를 제어하기 위해 다음과 같은 동작을 수행하게 된다.When the engine 205 starts to be driven by the engine control unit 202, the engine control unit 202 sends a signal to the fuel pump 203 for supplying fuel to the gas injector 204, and thus the fuel pump. 203 supplies fuel to the engine 205. At this time, the following operation is performed to control the speed of the fuel pump 203.

분사 제어를 위한 상기 센서들(210,212,213,214,215)의 신호로부터 실린더당 분사되어야 할 연료의 양이 결정이 되면, 연산부(220)는 상기 분사되어야 할 연료의 양과 크랭크각 센서(211) 및 캠포지션 센서(209)로부터 측정된 연소주기를 바탕으로 단위 시간당 요구분사질량유량(injection fuel mass flow rate)를 계산하게 된다. 이후 연료의 성분비 및 연료 라인(216)의 온도센서(208)로부터 최적의 액상의 연료를 공급하기 위한 목표 압력을 결정하게 되며, 연료 라인(216)에서의 연료의 성분 및 온도에 따라서 액상 유지 압력을 결정하게 된다.When the amount of fuel to be injected per cylinder is determined from the signals of the sensors 210, 212, 213, 214, and 215 for injection control, the calculator 220 determines the amount of fuel to be injected and the crank angle sensor 211 and the cam position sensor 209. The injection fuel mass flow rate per unit time is calculated based on the combustion cycle measured from Then, the target component for supplying the optimum liquid fuel from the fuel component ratio and the temperature sensor 208 of the fuel line 216 is determined, and the liquid phase holding pressure according to the component and the temperature of the fuel in the fuel line 216. Will be determined.

연산부(220)에서 상기의 연료의 양, 목표 압력, 액상 유지 압력이 연산되면, 설정부(221) 및 제어부(222)에서는 다음의 동작을 수행하여 펌프요구유량을 설정하고 연료펌프(203)의 속도를 결정하여 연료를 공급하게 된다.When the amount of fuel, the target pressure, and the liquid holding pressure are calculated by the calculating unit 220, the setting unit 221 and the control unit 222 perform the following operation to set the pump demand flow rate and The speed is determined and fueled.

먼저 연료 라인(216)의 연료압력센서(207)에서 측정된 연료 라인(216)의 압력과 목표 압력을 비교하게 된다. 연료 라인(216)의 압력이 목표 압력과 일치할 경우 설정부(221)는 요구분사질량유량을 펌프요구유량으로 결정하고, 제어부는 이에 따라 연료펌프의 속도를 결정하게 된다. First, the pressure of the fuel line 216 measured by the fuel pressure sensor 207 of the fuel line 216 is compared with the target pressure. When the pressure of the fuel line 216 matches the target pressure, the setting unit 221 determines the required injection mass flow rate as the pump demand flow rate, and the control unit determines the speed of the fuel pump accordingly.

만약 연료 라인(216)의 압력이 목표 압력이 일치하지 않는 경우 설정부(221)는 연료 라인(216)의 압력과 연료의 액상유지압력을 비교한다. 만약 연료 라인(216)의 압력이 액상유지압력 이상인 경우에는, 목표 압력값과 연료 라인(216)의 압력차를 비례적분제어(PI control, proportional-integral control)을 통해 계산된 목표 압력과 연료 라인(216)의 압력차를 줄일 수 있는 질량 유량을 요구분사질량유량에 보상하여 합해진 값을 펌프 요구유량으로 설정하게 된다. 상기 펌프 요구유량에 따라 제어부(222)가 연료펌프(203)의 속도를 결정하게 된다.If the pressure of the fuel line 216 does not match the target pressure, the setting unit 221 compares the pressure of the fuel line 216 with the liquid phase holding pressure of the fuel. If the pressure of the fuel line 216 is equal to or higher than the liquid phase holding pressure, the target pressure and the fuel line calculated from the target pressure value and the pressure difference between the fuel line 216 through the proportional-integral control (PI control) The mass flow rate that can reduce the pressure difference of 216 is compensated for the required injection mass flow rate to set the summed value as the pump flow rate demand. The controller 222 determines the speed of the fuel pump 203 according to the pump demand flow rate.

연료 라인(216)의 압력이 액상유지압력 이하인 경우에는, 목표 압력값과 연료라인(216)의 압력차를 비례미적분제어(PID control, Proportional-Integrate-Derivative control)을 통해 계산된 목표 압력과 연료라인(216)의 압력차를 줄일 수 있는 질량 유량을 요구분사 질량유량에 보상하여 합해진 값을 펌프 요구유량으로 설정하게 된다. 상기 펌프 요구유량에 따라 제어부(222)가 연료펌프(203)의 속도를 결정하게 된다. 상기 보상하는 방법인 비례적분제어 및 비례미적분제어의 방법은 그 방법에 제한되지 않으며 상기 목표 압력과 연료라인(216)의 압력차를 줄이기 위한 질량 유량을 계산하는 임의의 방법이 선택될 수 있다.If the pressure in the fuel line 216 is less than or equal to the liquid phase holding pressure, the target pressure and the fuel calculated by the Proportional-Integrate-Derivative control (PID control) are calculated from the target pressure value and the pressure difference between the fuel line 216. The mass flow rate that can reduce the pressure difference in the line 216 is compensated for the required injection mass flow rate to set the summed value as the pump flow rate demand. The controller 222 determines the speed of the fuel pump 203 according to the pump demand flow rate. The methods of proportional integral control and proportional calculus control, which are compensation methods, are not limited to the method, and any method of calculating mass flow rate for reducing the pressure difference between the target pressure and the fuel line 216 may be selected.

도 3은 엘피아이 차량의 연료 펌프속도 제어 방법에 관한 흐름도를 도시한 것이다. 3 is a flowchart illustrating a fuel pump speed control method of an Elpia vehicle.

도 3을 참조하면, 먼저 분사 제어를 위한 센서들(210,212,213,214,215)의 신호로부터 실린더당 분사되어야 할 연료의 양이 결정을 하고, 연산부(220)는 상기 분사되어야 할 연료의 양과 크랭크각 센서(211) 및 캠포지션 센서(209)로부터 측정된 연소주기를 바탕으로 단위 시간당 요구분사질량유량(injection fuel mass flow rate)를 계산하는 단계(S301)를 수행하게 된다. 이후 연료의 성분비 및 연료 라인(216)의 온도센서(208)로부터 최적의 액상의 연료를 공급하기 위한 목표 압력을 결정하고, 연료 라인(216)에서의 연료의 성분 및 온도에 따라서 액상 유지 압력을 결정하는 단계(S302)를 수행한다. Referring to FIG. 3, first, the amount of fuel to be injected per cylinder is determined from signals of the sensors 210, 212, 213, 214, and 215 for injection control, and the calculating unit 220 determines the amount of fuel to be injected and the crank angle sensor 211. And calculating injection fuel mass flow rate per unit time based on the combustion period measured from the cam position sensor 209 (S301). Then, the target component for supplying the optimum liquid fuel from the fuel component ratio and the temperature sensor 208 of the fuel line 216 is determined, and the liquid phase holding pressure is adjusted according to the component and the temperature of the fuel in the fuel line 216. The determination step (S302) is performed.

연산부(220)에서 상기의 연료의 양, 목표 압력, 액상 유지 압력이 연산되면, 이후 설정부(221) 및 제어부(222)에서는 다음의 단계을 수행하여 펌프요구유량을 설정하고 연료펌프(203)의 속도를 결정하여 연료를 공급하게 된다.When the amount of fuel, the target pressure, and the liquid holding pressure are calculated by the calculating unit 220, the setting unit 221 and the control unit 222 then perform the following steps to set the pump demand flow rate and the fuel pump 203. The speed is determined and fueled.

먼저 연료 라인(216)의 연료압력센서(207)에서 측정된 연료 라인(216)의 압력과 목표 압력을 비교하는 단계(S303)를 수행한다. 연료 라인(216)의 압력이 목표 압력과 일치할 경우 설정부(221)는 요구분사질량유량을 펌프요구유량으로 결정하는 단계(S304)를 수행하고, 제어부는 이에 따라 연료펌프의 속도를 결정하는 단계(S305)를 수행한다. First, a step (S303) of comparing the target pressure with the pressure of the fuel line 216 measured by the fuel pressure sensor 207 of the fuel line 216 is performed. When the pressure of the fuel line 216 matches the target pressure, the setting unit 221 performs a step (S304) of determining the required injection mass flow rate as the pump demand flow rate, and the control unit determines the speed of the fuel pump accordingly. Step S305 is performed.

만약 연료 라인(216)의 압력이 목표 압력이 일치하지 않는 경우 설정부(221)는 연료 라인(216)의 압력과 연료의 액상유지압력을 비교하는 단계(S306)를 수행한다. 만약 연료 라인(216)의 압력이 액상유지압력 이상인 경우에는, 목표 압력값과 연료 라인(216)의 압력차를 비례적분제어(PI control, proportional-integral control)을 통해 계산된 목표 압력과 연료 라인(216)의 압력차를 줄일 수 있는 질량 유량을 요구분사질량유량에 보상하여 합해진 값을 펌프 요구유량으로 설정하는 단계를 수행한다(S307). 이후 상기 펌프 요구유량에 따라 제어부(222)가 연료펌프(203)의 속도를 결정하는 단계(S305)를 수행한다.If the pressure of the fuel line 216 does not match the target pressure, the setting unit 221 compares the pressure of the fuel line 216 with the liquid phase holding pressure of the fuel (S306). If the pressure of the fuel line 216 is equal to or higher than the liquid phase holding pressure, the target pressure and the fuel line calculated from the target pressure value and the pressure difference between the fuel line 216 through the proportional-integral control (PI control) Compensating the mass flow rate that can reduce the pressure difference of 216 to the required injection mass flow rate, and setting the summed value to the pump demand flow rate (S307). Thereafter, the controller 222 determines the speed of the fuel pump 203 according to the pump demand flow rate (S305).

연료 라인(216)의 압력이 액상유지압력 이하인 경우에는, 목표 압력값과 연료라인(216)의 압력차를 비례미적분제어(PID control, Proportional-Integrate-Derivative control)을 통해 계산된 목표 압력과 연료라인(216)의 압력차를 줄일 수 있는 질량 유량을 요구분사 질량유량에 보상하여 합해진 값을 펌프 요구유량으로 설정하는 단계(S308)를 수행한다. 이후 상기 펌프 요구유량에 따라 제어부(222)가 연료펌프(203)의 속도를 결정하는 단계(S305)를 수행한다. 상기 보상하는 방법인 비례적분제어 및 비례미적분제어의 방법은 그 방법에 제한되지 않으며 상기 목표 압력과 연료라인(216)의 압력차를 줄이기 위한 질량 유량을 계산하는 임의의 방법이 선택될 수 있다.If the pressure in the fuel line 216 is less than or equal to the liquid phase holding pressure, the target pressure and the fuel calculated by the Proportional-Integrate-Derivative control (PID control) are calculated from the target pressure value and the pressure difference between the fuel line 216. Compensating the mass flow rate, which can reduce the pressure difference in the line 216, to the required injection mass flow rate, and setting the summed value to the pump demand flow rate (S308). Thereafter, the controller 222 determines the speed of the fuel pump 203 according to the pump demand flow rate (S305). The methods of proportional integral control and proportional calculus control, which are compensation methods, are not limited to the method, and any method of calculating mass flow rate for reducing the pressure difference between the target pressure and the fuel line 216 may be selected.

도 1은 종래의 엘피아이 차량의 연료펌프속도 제어 방법에 관한 개략적인 흐름도이며,1 is a schematic flowchart of a fuel pump speed control method of a conventional ELPIA vehicle;

도 2는 본 발명의 엘피아이 차량의 연료펌프속도 제어 장치에 관한 개략적인 장치 구성도이고,2 is a schematic configuration diagram of a fuel pump speed control apparatus for an Elpia vehicle of the present invention;

도 3은 본 발명의 엘피아이 차량의 연료펌프속도 제어 방법에 관한 개략적인 흐름도이다.3 is a schematic flowchart of a fuel pump speed control method of an Elpia vehicle of the present invention.

Claims (13)

엘피아이 차량의 연료펌프 제어장치에 있어서,In the vehicle fuel pump control device of Elpia, 분사 제어를 위한 센서와 연소주기를 측정하는 센서, 연료 라인의 압력 및 온도를 측정하는 센서를 포함하는 센서부와,A sensor unit including a sensor for controlling injection and a sensor for measuring a combustion cycle, and a sensor for measuring pressure and temperature of a fuel line; 상기 센서부에서 측정된 신호를 수신하여 분사될 연료량과 연소 주기에 근거하여 질량 유량을 연산하는 연산부와, An operation unit configured to receive a signal measured by the sensor unit and calculate a mass flow rate based on the amount of fuel to be injected and a combustion period; 상기 센서부 또는 연산부의 신호를 수신하여 연료 성분비 및 연료 라인의 온도를 근거로 목표 압력을 설정하고, 연료의 성분 및 온도에 따른 액상 유지 압력을 설정하고, 연료 라인 압력과 상기 목표압력을 근거로 펌프요구유량을 설정하는 설정부와,Receive a signal from the sensor unit or the calculation unit to set a target pressure based on the fuel component ratio and the temperature of the fuel line, set the liquid holding pressure according to the fuel component and the temperature, based on the fuel line pressure and the target pressure A setting unit for setting the pump demand flow rate, 상기 설정부에서 설정된 펌프요구유량에 근거하여 연료펌프의 속도를 제어하는 제어부를 포함하는, 엘피아이 차량의 연료펌프 제어장치. And a control unit for controlling the speed of the fuel pump based on the pump demand flow rate set by the setting unit. 청구항 1에 있어서, 상기 분사 제어를 위한 센서는,The method according to claim 1, The sensor for injection control, 공기질량을 측정하기 위한 MAP센서 또는 공기유량센서 중 어느 한 센서와, 공기온도센서와, 냉각수온센서와, 이론공연비 피드백 제어용 산소센서와, 가감속 정보를 위한 TPS센서 또는 전자제어 쓰토틀 중 어느 한 센서를 포함하는, 엘피아이 차량의 연료펌프 제어장치.Any one of a MAP sensor or air flow sensor for measuring air mass, an air temperature sensor, a cooling water temperature sensor, an oxygen sensor for feedback control of theoretical performance ratio, a TPS sensor for acceleration / deceleration information, or an electronically controlled throttle. A fuel pump control apparatus for an Elpia vehicle comprising a sensor. 청구항 1에 있어서, 상기 연소주기를 측정하는 센서는,The method of claim 1, wherein the sensor for measuring the combustion cycle, 엔진 회전속도 연소 주기를 판별하는 크랭크각 센서, 캠포지션 센서를 포함하는, 엘피아이 차량의 연료펌프 제어장치. A fuel pump control apparatus for an Elpia vehicle comprising a crank angle sensor and a cam position sensor for determining an engine rotation speed combustion cycle. 청구항 1에 있어서, 상기 설정부는,The method according to claim 1, wherein the setting unit, 상기 연료라인 압력과 상기 목표압력을 비교하여 연료라인 압력과 목표압력이 일치하면 상기 연산부에서 연산된 질량유량을 펌프요구유량으로 설정하는 것인, 엘피아이 차량의 연료펌프 제어장치.And comparing the fuel line pressure with the target pressure to set the mass flow rate calculated by the calculating unit as the pump demand flow rate when the fuel line pressure and the target pressure coincide with each other. 청구항 1에 있어서, 상기 설정부는,The method according to claim 1, wherein the setting unit, 상기 연료라인 압력과 상기 목표압력이 일치하지 않으면 상기 연료라인 압력과 상기 액상유지압력에 근거하여 상기 펌프요구유량을 설정하는 것인, 엘피아이 차량의 연료펌프 제어장치.And setting the pump demand flow rate based on the fuel line pressure and the liquid phase holding pressure if the fuel line pressure and the target pressure do not coincide with each other. 청구항 5에 있어서, 상기 설정부는,The method according to claim 5, The setting unit, 상기 연료라인 압력이 상기 액상유지압력 이상이면 상기 질량유량과 비례적분제어 질량유량을 합산한 값을 상기 펌프요구유량으로 설정하고,When the fuel line pressure is equal to or higher than the liquid phase holding pressure, the sum of the mass flow rate and the proportional integral control mass flow rate is set as the pump demand flow rate. 상기 연료라인 압력이 상기 액상유지압력 미만이면 질량유량과 비례미적분제어 질량유량을 합산한 값을 상기 펌프요구유량으로 설정하는 것인, 엘피아이 차량의 연료펌프 제어장치.And setting the sum of the mass flow rate and the proportional calculus control mass flow rate as the pump demand flow rate when the fuel line pressure is less than the liquid phase holding pressure. (a) 연산부가 센서부의 신호를 수신하여 분사될 연료량과 연소주기에 근거하여 질량유량을 연산하는 단계;(a) calculating, by the calculating unit, the mass flow rate based on the amount of fuel to be injected and the combustion period by receiving a signal from the sensor unit; (b) 설정부가, 센서부 또는 연산부의 신호를 수신하여 연료 성분비 및 연료라인의 온도를 근거로 목표압력을 설정하고, 연료의 성분 및 온도에 따른 액상유지압력을 설정하고, 연료라인 압력과 상기 목표압력을 근거로 펌프요구유량을 설정하는 단계; 및(b) the setting unit receives a signal from the sensor unit or the calculating unit, sets a target pressure based on the fuel component ratio and the temperature of the fuel line, sets the liquid phase holding pressure according to the fuel component and the temperature, and sets the fuel line pressure and the Setting a pump demand flow rate based on a target pressure; And (c) 제어부가 상기 설정부에서 설정된 펌프요구유량에 근거하여 연료펌프의 속도를 제어하는 단계를 포함하는, 엘피아이 차량의 연료펌프 제어방법.and (c) controlling the speed of the fuel pump based on the pump demand flow rate set by the setting unit. 청구항 7에 있어서, 상기 센서부는,The method according to claim 7, wherein the sensor unit, 분사 제어를 위한 센서와 연소주기를 측정하는 센서, 연료 라인의 압력 및 온도를 측정하는 센서를 포함하는, 엘피아이 차량의 연료펌프 제어방법.A fuel pump control method for an Elpia vehicle comprising a sensor for controlling injection and a sensor for measuring a combustion cycle, and a sensor for measuring pressure and temperature of a fuel line. 청구항 8에 있어서, 상기 분사 제어를 위한 센서는,The method of claim 8, wherein the sensor for injection control, 공기질량을 측정하기 위한 MAP센서 또는 공기유량센서 중 어느하나와, 공기온도센서와, 냉각수온센서와, 이론공연비 피드백 제어용 산소센서와, 가감속 정보를 위한 TPS센서 또는 전자제어 쓰토틀 중 어느 하나를 포함하는, 엘피아이 차량의 연료펌프 제어방법.Either a MAP sensor or an air flow sensor for measuring air mass, an air temperature sensor, a coolant temperature sensor, an oxygen sensor for feedback control of theoretical performance ratio, a TPS sensor for acceleration or deceleration information, or an electronically controlled throttle Including, Elpia vehicle fuel pump control method. 청구항 8에 있어서, 상기 연소주기를 측정하는 센서는,The method of claim 8, wherein the sensor for measuring the combustion cycle, 엔진 회전속도 연소 주기를 판별하는 크랭크각 센서, 캠포지션 센서를 포함하는, 엘피아이 차량의 연료펌프 제어방법.A fuel pump control method for an Elpia vehicle comprising a crank angle sensor and a cam position sensor for determining an engine rotation speed combustion cycle. 청구항 7에 있어서, 상기 (b) 단계는,The method according to claim 7, wherein step (b), 상기 설정부가 상기 연료라인 압력과 상기 목표압력을 비교하여 연료라인 압력과 목표압력이 일치하면 상기 (a) 단계에서 연산된 질량유량을 펌프요구유량으로 설정하는 단계를 포함하는, 엘피아이 차량의 연료펌프 제어방법Comparing the fuel line pressure with the target pressure and setting the mass flow rate calculated in step (a) as the pump demand flow rate if the setting unit compares the fuel line pressure with the target pressure. Pump control method 청구항 7에 있어서, 상기 (b) 단계는,The method according to claim 7, wherein step (b), (d) 상기 설정부가 상기 연료라인 압력과 상기 목표압력이 일치하지 않으면 상기 연료라인 압력과 상기 액상유지압력에 근거하여 상기 펌프요구유량을 설정하는 단계를 포함하는, 엘피아이 차량의 연료펌프 제어방법and (d) setting the pump demand flow rate based on the fuel line pressure and the liquid phase holding pressure if the setting unit does not match the fuel line pressure and the target pressure. 청구항 12에 있어서, 상기 (d) 단계는,The method of claim 12, wherein step (d), 상기 설정부가 상기 연료라인 압력이 상기 액상유지압력 이상이면 상기 질량유량과 비례적분제어 질량유량을 합산한 값을 상기 펌프요구유량으로 설정하고,The setting unit sets the sum of the mass flow rate and the proportional integral control mass flow rate as the pump demand flow rate when the fuel line pressure is equal to or greater than the liquid phase holding pressure; 상기 연료라인 압력이 상기 액상유지압력 미만이면 질량유량과 비례미적분제어 질량유량을 합산한 값을 상기 펌프요구유량으로 설정하는 것인, 엘피아이 차량의 연료펌프 제어방법If the fuel line pressure is less than the liquid phase holding pressure, the sum of the mass flow rate and the proportional calculus control mass flow rate is set as the pump demand flow rate.
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