KR101266367B1 - 고압 연료 펌프 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고압 연료 펌프 제어 방법으로서, 상기 고압 연료 펌프가 전기적으로 제어가능한 전자 기계적 유입 밸브(2a), 배출 밸브(5) 및 변위 부재(6)를 포함하고, 상기 유입 밸브가 무전류 상태에서 폐쇄되어 스프링(2b)의 힘에 의해 상기 폐쇄 상태에서 유지되는 고압 연료 펌프 제어 방법에 관한 것이다. 상기 유입 밸브는 개시 명령이 제공된 이후에 자기 제어식 작동 모드에서 작동한다. 자기 제어식 작동 모드에서, 레일 압력은 변위 부재의 상 위치에 대한 정보 없이 형성된다. 상기 자기 제어식 작동 모드 동안에, 상기 변위 부재의 상 위치가 결정된다. 상기 변위 부재의 상 위치가 결정된 이후에, 상기 유입 밸브가 비-자기 제어식 작동 모드로 전환된다.

Description

고압 연료 펌프 제어 방법 {METHOD FOR CONTROLLING A HIGH-PRESSURE FUL PUMP}

본 발명은, 예를 들어 커먼 레일 분사 시스템(common-rail injection system)과 관련하여 사용될 수 있는 것과 같은, 고압 연료 펌프를 제어하기 위한 방법에 관련된다.

커먼 레일 분사 시스템은 이미 공지되어 있다. 이 경우에, 상기 시스템은 내연 기관을 위한 분사 시스템으로서, 고압 펌프가 연료를 고압 수준이 되게 하는 분사 시스템이다. 가압된 연료는 내연 기관의 작동 중에 지속적으로 압력을 받는 파이프 시스템을 채운다.

이러한 커먼 레일 분사 시스템은 독일 특허 문서인 DE 10 2006 023 470 A1 호에 개시되어 있다. 상기 특허 문서에 개시된 시스템은 연료를 분배하기 위한 고압 연료 펌프, 커먼 레일 분사 시스템의 주변 환경에 대한 분사 압력에서 연료를 저장하기 위하여 고압 연료 펌프에 연결되는 고압 연료 축압기(accumulator), 하나 이상의 연소 챔버로 연료를 분배하기 위하여 상기 고압 연료 축압기에 연결되는 하나 이상의 연료 분사기, 상기 커먼 레일 분사 시스템의 주변 환경에 대한 귀환 압력(return pressure)에서 상기 분사기로부터 상기 고압 연료 펌프로 연료를 귀환시키기 위한 귀환 라인(return line) 및 상기 귀환 라인 압력을 조정하기 위한 조정 수단을 가진다.

다른 커먼 레일 시스템은 독일 특허 문서인 DE 10 2006 026 928 A1 호에 개시되어 있다. 상기 특허 문서에 개시된 시스템은 연료 탱크, 고압 연료 펌프, 레일 라인(rail line), 압력 축압기(pressure accumulator), 분사기 및 디지털 제어기를 포함한다. 연료 탱크와 고압 연료 펌프 사이의 공급 라인에는, 체적 제어 밸브 제어 라인을 통해서 디지털 제어기에 의해 제어되는 체적 유량 제어 밸브가 배치된다. 고압 연료 펌프는 하나 이상의 변위 유닛(displacement unit)을 가진다. 이는, 분사 시스템의 작동 중에, 레일 라인의 분사기에 가해지는 분사 압력을 제공한다.

유입 밸브가 무전류 상태(currentless state)에서 개방되는, 전기 작동식 유입 밸브가 제공된 페이즈-게이팅(phase-gating) 제어식 펌프도 종래 기술에 속한다.

또한, 유입 밸브가 무전류 상태에서 폐쇄되는, 전기 작동식 유입 밸브가 제공된 페이즈-게이팅 제어식 펌프도 이미 공지되어 있다. 이 경우에 유입 밸브는 스프링에 의해 폐쇄 상태로 유지된다. 전기적 제어가 없이, 이러한 펌프는 유입 밸브의 상류 및 하류의 압력 비(pressure ratio) 및 스프링 레이아웃(layout)으로 인해서 자기-제어식(self-controlling)이다. 예를 들어 분리되는 플러그 커넥터(plug connector)에 의해 야기될 수 있는 제어 불량(control malfunction)의 경우에, 전술한 자기 제어는 바람직하지 않게 펌프의 완전 방출(full delivery)을 초래하므로, 이러한 펌프는 고압 펌프가 되기에는 적합하지 않다. 이러한 펌프에서는, 전술한 펌프의 완전 방출로 인해 유압 시스템이 파손(rupturing)되는 것을 방지하기 위하여 과압 밸브(overpressure valve)를 사용하는 것이 이미 공지되어 있다.

전류가 없을 경우에 밸브가 폐쇄되고 스프링 힘이 압력차(밸브의 상류와 하류에서의 압력)로 인한 힘보다 큰, 전기 작동식 유입 밸브가 제공된 페이즈-게이팅 제어식 펌프에서는, 유입 밸브의 전기적 제어가 없이는 펌프가 작동하지 않을 수 있다. 이로 인해서 내연 기관의 시동(start-up) 이후, 즉 개시 신호가 존재한 이후에, 유입 밸브의 전기적 제어를 크랭크축의 회전과 동기화시킬 수 있도록 하기 위하여 먼저 펌프의 플런저(plunger)의 상 위치(phase position)를 판정하여야 한다. 이는, 계속해서, 압력 형성(build-up) 및 이에 따른 엔진 시동의 지연을 초래한다.

본 발명의 목적은 전술한 단점을 제거하는 방법을 제시하는 것이다.

이러한 목적은 청구범위 제1항에 제시된 특징을 가지는 방법에 의해서 달성된다. 본 발명에 따르면, 고압 연료 펌프가 전기적으로 제어가능한 전자 기계적 유입 밸브, 배출 밸브 및 변위 부재(displacement element)를 포함하고, 상기 유입 밸브가 무전류 상태(currentless state)에서 폐쇄되어 스프링의 힘에 의해 상기 폐쇄 상태에서 유지되는, 고압 연료 펌프 제어 방법에서, 유입 밸브가 개시 명령(start command)이 제공된 이후에 먼저 자기 제어식 작동 모드(self-controlling operating mode)에서 작동하고, 상기 자기 제어식 작동 모드 동안에, 상기 변위 부재의 상 위치(phase position)가 결정되며, 상기 변위 부재의 상 위치가 결정된 이후에, 상기 유입 밸브가 비-자기 제어식 작동 모드(non-self-controlling operating mode)로 전환된다.

자기 제어식 작동 모드 동안에, 유입 밸브는 고압 연료 펌프의 가압 챔버(pressurization chamber) 내의 압력과 저압 채널(low-pressure channel) 내의 압력 사이의 압력차에 따라서 제어된다. 이러한 압력차는 변위 부재의 이동에 의해 또는 프리피드 펌프(prefeed pump)에 의해 생성된 압력에 의해서, 바람직하게 생성된다.

유입 밸브를 자기 제어식 작동 모드를 가져오기 위하여, 개시 명령(strat-up command)이 제공된 이후에, 유입 밸브는 유입 밸브를 폐쇄 상태에 유지하는 스프링 힘이 상쇄되도록 액추에이터(actuator)에 작용하는 힘에 의해서 제어된다. 이로써 유입 밸브를 폐쇄 상태로부터 개방 상태로 그리고 그 반대로 가져오는데 있어서 비교적 낮은 압력차로도 충분하게 된다.

자기 제어식 자동 모드에서의 유입 밸브의 이러한 작동 중에, 아직 미지인(unknown) 변위 부재의 상 위치가 개시 명령의 입력시에 탐지된다. 이는 바람직하게는, 고압 연료 펌프의 가압 챔버 내의 변위 부재의 이동 중에 존재하는 압력 특성의 평가에 의해서 이루어진다. 따라서, 상승 특성(riging characteristic)으로부터 평평한 특성(flat characteristic)으로의 그리고 평평한 특성으로부터 상승 특성으로의 압력 특성 곡선(pressure characteristic curve)의 전이부(transitions)가 바람직하게 탐지된다.

바람직하게는, 시스템(예를 들어, 레일)의 고압 영역 내의 압력 센서에 의해서, 고압 영역 내에 존재하는 압력이 소정의 최대 압력을 초과했는지 여부가 확인된다. 만약 그러하다면, 유입 밸브는 폐쇄된다.

비-자기 제어식 작동 모드에서는, 유입 밸브가 변위 부재의 상 위치에 따라서 전기적으로 제어된다. 따라서, 바람직하게는, 변위 부재가 하향 이동할 때 유입 밸브가 개방된다. 변위 부재가 상향 이동한다면, 유입 부재는 바람직하게 폐쇄되고 배출 밸브는 개방된다.

본 발명에 따른 방법에 의해서, 스타터(starter)의 작동으로 인해 크랭크 축이 회전하자마자 고압 연료 펌프가 연료를 분배하는 것이 유리하게 달성된다. 이때 실행되는 크랭크 축 각도, 즉 펌프 상(pump phase)의 판정은 필요하지 않다. 따라서, 완전 분배(full delivery)가 촉진되며, 이에 따라서, 가능한 한 신속한 압력의 형성(build-up)이 가능하게 된다. 이 경우에는, 설정될 수 있는 압력 한계치(threshold)가 초과되면, 유입 밸브는 연료 분배가 방지되도록 제어될 수 있으므로, 이는 펌프 상(phase)의 비-판정(non-identification)의 경우에도 적용된다. 펌프 상이 판정되면, 유입 밸브가 완전히 전기적으로만 제어되고 또한 불완전한(faulty) 전기적 제어의 경우에 유입 밸브가 스프링의 힘에 의해서 폐쇄된 상태로 유지되는, 즉 저압 채널 내의 압력과 가압 챔버 내의 압력의 사이의 압력 차에 의해 개방되지 않는, 비-자기 제어식 작동으로 전환된다. 이러한 스프링 힘의 구성은, 기능 불량(malfunction)으로 인한 제어 이상(control failure)의 경우에, 시스템이 높은 회전 속도에서 파손(rupturing)되는 것이 방지된다는 점, 및/또는 있을 수도 있는(possible) 추가의 과압 밸브가 없어도 된다는 점에서 유리하다.

또한 본 발명에 따른 방법은, 특히, 고압 연료 펌프가 1:1 이 아닌 변속비(transmission ratio)로 크랭크 축에 설치된다면 유리하다. 이러한 경우에 펌프 상 위치를 판정하기 위해서 레일 압력 거동(rail pressure behavior)이 측정되고 분석되어야 하므로, 이 경우에는 압력 형성에 있어서 더 큰 지연을 초래할 것이나, 유입 밸브가 의미있는 방식(meaningful manner)으로, 즉 적절한 펌프 상 위치를 구비하여 제어될 수 있다면, 압력 형성만을 초래할 것이다.

고압 연료 펌프가 1:1 비로 크랭크 축에 설치되나 위상이 맞춰지지 않은(not phased) 시스템에서는, 제조 라인(production line)의 말단에서 첫 번째 시동(strat-up)에서, 레일 압력 형성의 분석에 의해서, 펌프 상의 탐지가 자기 흡입 모드(self-suction mode)에 의해 가능하다. 이러한 경우에 압력 형성 특성 곡선의 안장점(saddle point), 즉 압력 특성 곡선의 상승 특성과 평평한 특성 사이의 전이부는 펌프 피스톤 운동의 상사점(upper dead center point)과 같다. 결정된 상 위치는 저장되며, 다른 각각의 시동에 있어서, 적합치(adaptive valU)로서 소환(call up)된다.

고압 연료 펌프가 1:1 이 아닌 비로 크랭크 축에 설치되는 시스템에서는, 펌프 상이 각각의 새로운 시동시에 판정되어야 한다. 이는 초기의 자기 흡입 모드, 즉 초기의 자기 제어식 작동 모드에서 취해질 수 있다.

본 발명의 다른 특징 및 장점들은 도면을 참조한 실시예에 대한 설명으로부터 알 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 방법을 실행하기 위한 장치를 설명하는 제1 도면을 도시한다.
도 2는 본 발명에 따른 방법을 실행하기 위한 장치를 설명하는 제2 도면을 도시한다.
도 3은 발명에 따른 방법을 실행하기 위한 장치를 설명하는 제3 도면을 도시한다.
도 4는 플런저의 상 위치 탐지를 설명하기 위한 다이어그램을 도시한다.

도 1은 본 발명에 따른 방법을 실행하기 위한 장치를 설명하는 제1 도면을 도시한다.

도시된 장치는 제어 유닛(control unit)(9)을 가진다. 상기 제어 유닛은 그 출구에서, 스위치(8)를 제어하기 위해 제공되는 제어 신호(s)를 제공한다. 제어 유닛(9)은 입력 신호로서 펌프 크랭크 축의 크랭크 축 각(ω)에 관한 정보를 수신하며, 상기 입력 신호에 따라서 제어 유닛(9)은 제어 신호(s)를 결정한다. 스위치(8)는, 바람직하게는, 전계 효과 트랜지스터(field effect transistor)의 형태로 구성된다. 스위치(8)의 단자(terminal)는 지면(earth)에 연결된다. 지면으로부터 떨어진 스위치(8)의 단자는 액추에이터 코일(7)에 연결된다. 지면으로부터 떨어진 스위치(8)의 단자는 또한 제너 다이오드(zener diode)(10)를 통해 지면에도 연결된다.

또한, 도시된 장치는 고압 연료 펌프(1)를 가진다. 상기 고압 연료 펌프에는 유입 밸브(2), 저압 채널(3), 실린더(4), 배출 밸브(5) 및 변위 부재(6)가 제공된다. 변위 부재(6)는, 바람직하게는 플런저(plunger)이다.

유입 밸브(2)는 전자 기계적 밸브(electromechanical valve)로서, 여기에는 폐쇄 부재(2a), 스프링(2b) 및 액추에이터(2c)가 포함된다. 액추에이터(2c)는 액추에이터 코일(7)과 함께 작용하며, 전류가 액추에이터 코일(7)을 통해 흐를 때 도 1의 오른쪽으로 힘을 받고, 이로써 유입 밸브(2)가 개방되게 된다. 액추에이터 코일(7)을 통해 전류가 흐르지 않는다면, 유입 밸브(2)는 폐쇄 상태에 있게 된다. 스프링의 스프링 프리텐션(spring pretensioning) 및/또는 스프링(2b)의 특성 곡선(characteristic curve)은, 액추에이터 코일(7)을 통한 전류 유동이 없는 경우에, 유입 밸브가 폐쇄 상태로 유지되도록, 즉 고압 연료 펌프(1)의 가압 챔버(4a)와 저압 채널(3)에서의 압력 비율과 무관하게 폐쇄 상태로 유지되도록 선택된다. 저압 채널(3)의 유입부(3a)는 도시되지 않은 연료 탱크에 연결되며, 이 연료 탱크로부터 프리피드(prefeed) 펌프를 통해 고압 연료 펌프로 연료가 공급된다. 저압 채널(3)의 배출부(3b)는, 예를 들어, 압력 제한 밸브(pressure limit valve)에 연결된다.

실린더(4)는 가압 챔버(pressurization chamber)(4a) 및 고압 챔버(4b)를 가진다. 배출 밸브(5)가 가압 챔버(4a)와 고압 챔버(4b) 사이에 배치되어, 배출 밸브(5)가 개방되었을 때, 연료가 가압 챔버(4a)로부터 고압 챔버(4b)로 이송되게 된다. 플런저(6)는 가압 챔버(4a) 내에 이동가능하게 장착된다. 플런저(6)를 아래 방향으로 이동시킴으로써, 가압 챔버(4a) 내의 압력이 감소된다. 플런저(6)의 상부 방향, 즉 방출 방향(delivery direction)으로의 이동에 의해, 가압 챔버(4a) 내의 압력은 증가한다. 플런저(6)는 공지된 방식으로 펌프 크랭크 축과 함께 작동한다. 플런저(6)의 현재 위치, 즉 플런저의 상 위치(phase position)는 크랭크 축 각도(ω)에 의해 기술된다. 현재 크랭크 축 각도에 대한 정보는 입력 신호로서 제어 유닛(9)으로 제공된다.

배출 밸브(5)는 폐쇄 부재(5a) 및 스프링(5b)을 가지는 기계적 밸브이다. 이러한 밸브는 실린더(4)의 가압 챔버(4a) 내의 압력이 스프링(5b)에 의해 발생된 배출 밸브(5)의 폐쇄력(closing force)과 고압 챔버(4b) 내의 압력에 의해 야기된 힘의 합보다 더 큰 경우에 개방되며, 가압 챔버(4a) 내의 압력이 전술한 합력보다 다시 작아지게 되면 다시 폐쇄된다.

도 1에서, 개방된 상태에 있는 유입 밸브(2)가 도시되어 있으며, 제어 유닛(9)의 상기 개방 상태는 제어 신호(s)의 방출에 의해서 개시되었다. 이러한 개방 상태에서는, 가압 챔버(4a)에 도시된 화살표에 의해 표시된 바와 같이, 연료가 저압 채널(3)로부터 가압 챔버(4a)로 전달된다. 플런저(6)는 이렇게 해서, 플런저(6) 아래에 화살표로 표시된 바와 같이, 아래 방향으로 이동하게 되고, 이로써 가압 챔버(4a) 내의 압력이 감소되어 연료가 저압 채널로부터 가압 챔버(4a)로 흡입되게 된다.

플런저(6)가 그 하사점(lower dead center point)에 다다르면, 이는 제어 유닛(9)에 신호로 알려지게 되고, 제어 유닛은 제어 신호(s)의 방출을 멈추게 된다. 이로써 스위치(8)는 그 폐쇄 상태로 이동하게 되어 액추에이터 코일(7)을 통한 전류 유동도 멈추게 된다. 이는 계속해서, 예를 들어 솔레노이드인 액추에이터(2c)를 좌측으로 이동시켜 밸브(2)가 그 폐쇄 상태로 이동하게 한다.

지면으로부터 떨어진 스위치(8)의 단자를 제너 다이오드(10)에 연결함으로써, 바람직하게, 액추에이터 코일이 "전류를 공급받는" 액추에이터 코일 상태로부터 액추에이터 코일이 "전류를 공급받지 못하는" 액추에이터 코일 상태로 전환될 때, 액추에이터(2c)가 제너 다이오드(10)의 쇄도 전압(avalanche voltage)에 의한 역방향 전압 전위(reverse voltage potential)를 받을 수 있게 된다. 이로써 자기장이 더 신속하게 무너지게 된다(break down).

도 2에서는 본 발명에 따른 장치를 설명하기 위한 제2 도면을 도시하고 있다.

도시된 장치는, 유입 밸브(2)가 폐쇄된 상태에 있고 배출 밸브(5)가 개방된 상태에 있다는 점에서 도 1에 도시된 장치와 차이가 있다. 또한, 플런저(6)는 그 상방 이동, 즉 분배 방향으로의 이동 상태에 있다. 이는 도 2에서 플런저(6) 아래의 화살표에 의해서 도시되고 있다. 플런저(6)를 상방으로 이동시킴으로써, 가압 챔버(4a) 내의 압력이 증가한다. 이 압력이 스프링(5b)에 의해 발생되는 폐쇄력과 고압 챔버(4b) 내의 압력에 의해 발생되는 힘의 합보다 더 크게 되면, 배출 밸브(5)가 개방되어, 가압 챔버(4a) 내에 화살표로 도시된 바와 같이, 연료가 가압 챔버(4a)로부터 실린더의 고압 챔버(4b)로 밀려 들어가게 된다.

도 1 및 도 2를 참조하여 설명된 장치는, 저압 채널(3)과 가압 챔버(4a)에서의 압력 비율에 따라 자기 제어(self control)의 측면에서 개방되고 폐쇄되는 것이 아니라, 오로지 제어 유닛(9)으로부터 비롯된 전기적 제어에 의해서만 개방되고 폐쇄된다는 장점을 가진다. 제어 유닛(9)은 플런저(6)의 현재 위치에 따라서, 즉 펌프 크랭크 축 각도에 따라서 유입 밸브(2)를 개방하고 폐쇄한다. 전술한 펌프 크랭크 축 각도 및 가능한 최대 분배 분량(quantity)에 의해 한정되는, 각각의 존재하는 상태에 따라서, 분배되는 연료의 분량을 제어할 수 있다. 특히, 이는 각각의 존재하는 상태에 따라서, 스위치(8)의 적절한 제어, 그리고 이에 따른, 시스템 내의 압력 및 전달되는 연료의 분량의 적절한 제어에 의해서, 분배의 개시와 분배의 종료를 변경할 수 있다.

일반적으로, 저압 채널(3)로부터 가압 챔버(4)로의 연료 흡입의 종료는 유입 밸브(2)의 폐쇄에 의하여 발생한다. 가압 챔버 내의 압력이, 스프링(5b)에 의해 야기된 폐쇄력과 고압 챔버(4b) 내의 압력에 의해 야기된 힘의 합보다 더 큰 크기로 증가하게 되면, 가압 챔버(4a)로부터 고압 챔버(4b)로 연료를 밀어내기 위하여 배출 밸브(5)가 개방된다.

유입 밸브의 전기적 제어를 취할 수 있도록 하기 위하여, 개시 명령(start command)이 제공된 이후에, 전술한 전기적 제어를 플런저의 적절한 상 위치에서 취할 수 있도록 하기 위하여, 먼저 플런저(6)의 상 위치의 탐지, 즉 크랭크 축 각도(ω)의 탐지가 요구된다.

본 발명에서는, 개시 명령이 제공된 이후에, 크랭크 축 각도의 이러한 탐지에 의해 야기되는 압력 형성(build-up)의 시간 지연 및 이에 따른 엔지 시동의 시간 지연을 방지하기 위하여, 크랭크 축 각도(ω), 즉 플런저(6)의 상 위치가 결정되기까지 충분한 시간 동안 유입 밸브가 먼저 자기 제어식 작동 모드로 작동한다. 그러한 이후에만, 유입 밸브는, 전술한 바와 같이 유입 밸브가 오로지 전기적으로 그리고 크랭크 축 각도에 따라서만 제어되는 비-자기 제어식 작동 모드로 전환된다.

개시 명령이 제공된 이후에 자기 제어식 작동 모드를 수행할 수 있도록, 유입 밸브가 전기적으로 제어되어, 유입 밸브(2)를 폐쇄된 상태로 유지하는 스프링(2b)의 힘에 대항하여 유입 밸브(2)의 액추에이터(2c)를 작동시키는 힘이 스프링의 힘을 상쇄시키게 된다. 이는 액추에이터의 힘이 F1 으로 표시되고 스프링의 힘이 F2로 표시되는 도 3에 도시되어 있다.

전술한 전기적 제어로 인해서, 개시 명령이 제공된 이후에, 유입 밸브(2)는 저압 채널(3) 내의 압력과 가압 챔버(4a) 내의 압력 사이의 압력 차(Δp)에 따라서 개방되고 폐쇄된다. 만약 저압 채널(3) 내의 압력이 가압 챔버(4a) 내의 압력보다 더 크다면, 유입 밸브(2)는 이러한 압력차에 의해서 개방되게 된다. 전술한 이 압력차(Δp)는 도시되지 않은 연료 탱크로부터, 역시 도시되지 않은 프리피드 펌프에 의해서, 더 높은 압력에서 저압 채널로 밀려 들어가게 되는 연료에 의해 발생될 수 있다. 전술한 압력차(Δp)는 또한, 도 1에서 플런저(6) 아래에 도시된 화살표에 의해 설명되는 바와 같이, 가압 챔버(4a)에서 플런저(6)의 하향 이동에 의해서 발생될 수도 있다.

가압 챔버(4a)에서의 압력이 저압 채널(3)에서의 압력보다 더 크다면 유입 밸브(2)는 폐쇄된다.

결과적으로, 개시 명령이 제공된 이후에, 먼저 유입 밸브가 자기 제어식 작동 모드로 작동된다. 이러한 자기 제어식 작동 모드 동안에 플런저(6)의 상 위치가 결정된다. 이러한 플런저(6)의 상 위치 결정이 종결되면, 유입 밸브는, 오로지 전기적으로 그리고 플런저의 상 위치에 따라서만 유입 밸브가 제어되는 비-자기 제어식 작동 모드로 전환된다.

도 4는 개시 명령의 입력 이후에 먼저 실행되는 바와 같은, 플런저(6)의 상 위치의 탐지를 설명하기 위한 다이어그램을 도시한다. 상부 다이어그램에서, 가압 챔버(4a)에 형성되는 압력(p)은 세로 좌표를 따라 도시되어 있으며 시간(t)은 가로 좌표를 따라 도시되어 있고, 아래 다이어그램에는 피스톤 각도에 따른 플런저(6)의 이동이 도시되어 있다. 상부 다이어그램으로부터, 도시되지 않은 압력 센서에 의해 측정되는 압력 특성 곡선이 초기에 선형 증가 영역(linear rising region)(B1)을 가지고, 이후 이 선형 증가 영역(B1)으로부터 평평한 영역(B2)으로의 전이부(U1) 및 평평한 영역(B2)으로부터 선형 증가 영역(B3)으로의 전이부(U2)를 가진다는 것을 알 수 있다. 플런저 운동의 상사점(upper dead center point)은 전이부(U1)의 영역 내에 위치한다. 플런저 운동의 하사점은 전이부(U2)의 영역 내에 위치한다. 압력 특성 곡선의 이러한 측정 및 전이부(U1)와 전이부(U2)의 판정(identification)에 의해서, 플런저(6)의 상 위치 및 이에 따라 크랭크 각도(ω)의 상 위치가 탐지될 수 있다.

Claims (10)

1. 전기적으로 제어가능한 전자 기계식 유입 밸브(2), 배출 밸브(5), 저압 채널(3), 가압 챔버(4a) 및 변위 부재(6)를 포함하는, 커먼 레일 분사 시스템(common-rail-injection system)의 고압 연료 펌프 제어 방법으로서,
   연료가 상기 저압 채널(3)으로부터 상기 유입 밸브(2)를 통하여 상기 가압 챔버(4a)로 공급되고,
   상기 유입 밸브(2)가 무전류 상태에서 폐쇄되어, 저압 채널(3)과 가압 챔버(4a) 간의 압력차에 상관없이 스프링(2b)의 힘에 의해 상기 폐쇄 상태에서 유지되고, 상기 유입 밸브(2)가 개시 명령이 제공된 이후에 자기 제어식 작동 모드에서 작동하며,
   상기 자기 제어식 작동 모드에서, 상기 유입 밸브(2)는 액추에이터(2c)에 작용하는 힘에 의해서, 상기 유입 밸브(2)를 폐쇄 상태로 유지하는 상기 스프링(2b)의 힘이 상쇄되도록 제어되고,
   상기 자기 제어식 작동 모드 동안에, 상기 변위 부재(6)의 상 위치가 결정되며, 상기 상 위치의 결정은 상기 변위 부재의 이동 중에 나타나는 상기 분사 시스템의 커먼 레일 내의 압력 특성(P)의 평가에 의해서 이루어지고,
   상기 변위 부재의 상 위치가 결정된 이후에, 상기 유입 밸브(2)가 비-자기 제어식 작동 모드로 전환되는,
   고압 연료 펌프 제어 방법.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 자기 제어식 작동 모드에서, 상기 유입 밸브(2)가 상기 고압 연료 펌프(1)의 가압 챔버(4a) 내의 압력과 저압 채널(3) 내의 압력 사이의 압력차(Δp)에 따라서 제어되는,
   고압 연료 펌프 제어 방법.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 압력차(Δp)가 상기 변위 부재(6)의 이동에 의해서 그리고 경우에 따라 프리피드 펌프에 의해 발생된 압력에 의해서 생성되는,
   고압 연료 펌프 제어 방법.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 압력 특성의 평가에 있어서, 상승 특성(B1)으로부터 평평한 특성(B2)으로의 압력 특성 곡선의 전이부(U1)가 탐지되는,
   고압 연료 펌프 제어 방법.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 압력 특성의 평가에 있어서, 평평한 특성(B2)으로부터 상승 특성(B3)으로의 압력 특성 곡선의 전이부(U2)가 탐지되는,
   고압 연료 펌프 제어 방법.
   
7. 제1항, 제3항 및 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 자기 제어식 작동 모드에서, 상기 유입 밸브(2)는 상기 분사 시스템의 커먼 레일 내의 압력 센서가 소정의 최대 압력을 초과하는 압력값을 탐지할 때 폐쇄되는,
   고압 연료 펌프 제어 방법.
   
8. 제1항에 있어서,
   상기 비-자기 제어식 작동 모드에서, 상기 유입 밸브(2)는 상기 변위 부재의 상 위치에 따라 제어되는,
   고압 연료 펌프 제어 방법.
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