KR101806571B1

KR101806571B1 - 직분사엔진의 연료공급시스템 제어방법

Info

Publication number: KR101806571B1
Application number: KR1020120106518A
Authority: KR
Inventors: 이흥석; 오완수; 진용욱
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아자동차주식회사
Priority date: 2012-09-25
Filing date: 2012-09-25
Publication date: 2017-12-07
Also published as: KR20140047183A

Abstract

본 발명은 엔진으로부터 인출되는 동력에 의해 작동되어 엔진으로 고압의 연료를 공급하도록 된 고압펌프를 구비한 연료공급시스템이 탑재된 차량에서, 사용자의 키 오프시 고압펌프로부터 저압펌프 측으로 연료가 역류하면서 발생되는 소음을 방지 내지는 저감할 수 있도록 함으로써, 차량의 정숙성 향상으로 상품성을 증가시킬 수 있도록 한다.

Description

직분사엔진의 연료공급시스템 제어방법{CONTROL METHOD FOR FUEL SUPPLY SYSTEM OF DIRECT INJECTION ENGINE}

본 발명은 직분사엔진의 연료공급시스템 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 엔진에서 발생되는 동력을 이용하여 엔진으로 공급할 연료를 고압으로 가압하는 고압펌프를 구비한 직분사엔진의 연료공급시스템에서 발생되는 소음을 저감하도록 하는 기술에 관한 것이다.

직분사엔진은 연소실 내에 연료를 직접 고압으로 분사하도록 되어 있어서, 연소실내로 공급할 연료의 고압화가 필요하며, 종래에 상기한 바와 같은 고압의 연료압을 형성하기 위한 연료공급시스템은 연료탱크로부터 상대적으로 저압으로 연료를 펌핑하는 저압펌프와, 상기 저압펌프로부터 공급된 연료를 재차 가압하여 고압으로 펌핑하는 고압펌프를 구비하고 있다.

종래 상기 고압펌프는 통상 엔진의 캠샤프트 등으로부터 동력을 인출하여 구동되도록 구성된다. 즉, 고압펌프는 엔진의 캠샤프트에 구비된 캠 등에 의해 플런저가 작동되도록 구성되어, 저압펌프로부터의 연료를 고압으로 펌핑하도록 구성된 것이다.

도 1은 종래의 고압펌프의 작동을 설명한 것으로서, 상태 1부터 상태 4까지의 일련의 상태변화를 반복적으로 수행하면서, 연료를 고압으로 펌핑하도록 되어 있는데, 상기 고압펌프에는 입구밸브(500)와 출구밸브(502)가 구비되어 있어서, 상태 1에서는 입구밸브(500)가 개방되어, 저압펌프로부터 공급되는 저압의 연료가 플런저(504)의 하강에 의해 챔버(506) 내로 유입되고, 상태 2에서는 플런저(504)가 상승하기 시작하며, 상태 3에서는 상기 입구밸브(500)를 전자적으로 제어하여 닫음으로써, 상기 챔버(506) 내의 연료가 가압되도록 함으로써, 상기 출구밸브(502)를 열고 연료레일로 고압의 연료가 공급되기 시작하며, 상태 4에서는 상기와 같은 고압의 연료 송출이 최고조에 달한 상태를 도시하고 있으며, 이후에는 캠샤프트(508)의 회전에 의해 다시 상태 1로 전환되는 일련의 동작을 수행하게 된다.

참고로, 상기 고압펌프의 펌핑 압력은 상기 입구밸브(500)를 전자적으로 개폐하여 조절하게 된다.

상기와 같은 연료공급시스템이 구비된 차량에서, 차량의 주행 등을 마치고 키를 오프시키면, 상기 연료공급시스템에서 연료의 역류 현상에 의해 소음이 발생하는 경향이 있다.

이는 현재 사용자의 키 오프시 상기 고압펌프의 입구밸브(500) 작동을 즉각적으로 중지시키는데, 상기 입구밸브(500)는 노멀리 오픈 타입으로서, 작동이 중지되면 오픈 상태가 되고, 엔진의 캠샤프트(508)는 키 오프시 즉각적으로 정지하는 것이 아니라 엔진의 작동관성에 의해 약간 더 회전하게 되는데, 이에 의해 상기 고압펌프에서 발생되는 고압의 연료가 상기 입구밸브(500)를 통해 저압펌프 쪽으로 역류하면서 소음이 발생하게 되는 것이다.

상기의 발명의 배경이 되는 기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 엔진으로부터 인출되는 동력에 의해 작동되어 엔진으로 고압의 연료를 공급하도록 된 고압펌프를 구비한 연료공급시스템이 탑재된 차량에서, 사용자의 키 오프시 고압펌프로부터 저압펌프 측으로 연료가 역류하면서 발생되는 소음을 방지 내지는 저감할 수 있도록 함으로써, 차량의 정숙성 향상으로 상품성을 증가시킬 수 있도록 한 직분사엔진의 연료공급시스템 제어방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 직분사엔진의 연료공급시스템 제어방법은

차량의 키를 오프시키는지를 확인하는 키오프확인단계와;

상기 키오프확인단계 수행결과 키가 오프된 경우, 고압펌프 및 저압펌프의 작동을 키오프 시점 이후에도 지속하도록 제어하는 작동시간연장단계;

를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래의 고압펌프 작동을 설명한 도면,
도 2는 본 발명에 따른 직분사엔진의 연료공급시스템 제어방법의 실시예를 도시한 순서도,
도 3은 본 발명의 다른 실시예를 설명한 다이어그램이다.

도 2를 참조하면, 본 발명 직분사엔진의 연료공급시스템 제어방법의 실시예는 차량의 키를 오프시키는지를 확인하는 키오프확인단계(S10)와; 상기 키오프확인단계(S10) 수행결과 키가 오프된 경우, 고압펌프 및 저압펌프의 작동을 키오프 시점 이후에도 지속하도록 제어하는 작동시간연장단계(S20)를 포함하여 구성된다.

또한, 본 실시예는 상기 작동시간연장단계(S20) 개시 후, 엔진회전수가 0인지를 확인하는 회전수확인단계(S30)와; 상기 회전수확인단계(S30) 수행 결과, 엔진회전수가 0가 아니면, 상기 작동시간연장단계(S20)를 지속적으로 수행하여, 상기 고압펌프와 저압펌프의 작동을 지속하고, 엔진회전수가 0이면, 상기 작동시간연장단계(S20)를 종료하는 펌프구동제어단계(S40)를 아울러 포함하여 구성되어 있다.

즉, 차량의 시동 키가 오프되는 지를 상기 키오프확인단계(S10)에서 모니터링 하다가, 키가 오프되면, 상기 작동시간연장단계(S20)를 실시하여, 고압펌프와 저압펌프가 키오프 시점 이후에도 일정시간 동안 작동되게 함으로써, 연료의 역류를 방지하여 소음의 발생을 억제하도록 하는 것이다.

상기 고압펌프와 저압펌프의 작동을 키오프 시점 이후에도 계속시킴에 있어서, 본 실시예에서는 상기한 바와 같이 회전수확인단계(S30)와 펌프구동제어단계(S40)를 수행함으로써, 엔진회전수가 0가 되기 전까지는 상기 고압펌프와 저압펌프를 지속적으로 구동하는 것이다.

즉, 상기 작동시간연장단계(S20)는 키가 오프되면 개시되고, 상기 회전수확인단계(S30)와 펌프구동제어단계(S40)에 의해 엔진회전수가 완전히 0가 되면, 고압펌프와 저압펌프를 정지시켜 제어를 완료하는 것이다.

상기와 같이 키 오프 이후에도 고압펌프와 저압펌프를 계속해서 구동하게 되면, 상기 고압펌프에서 엔진의 미정지에 의해 발생되는 고압의 연료가 저압펌프 쪽으로 역류하지 못하게 되어, 종래 고압연료의 역류 현상에 의해 발생하였던 소음이 방지되는 것이다.

또한, 도 3에 예시한 바와 같이, 상기 작동시간연장단계(S20)에서는 키오프만을 고려하는 것이 아니라, 엔진회전수가 기준회전수 미만이고, 고압펌프 출구측에 연결된 레일의 압력이 기준압력 미만이며, 연료분사량이 기준분사량 미만인 경우를 함께 고려하여, 모든 조건이 만족할 때, 상기 저압펌프의 작동을 키오프 시점 이후에도 지속하도록 함으로써, 본 발명 제어의 보다 확실한 작용시점을 확인하도록 할 수도 있을 것이다.

물론, 상기 기준회전수와, 기준압력 및 기준분사량은 차량의 키 오프로 엔진이 정지하고 있음을 명확히 알 수 있는 수준으로 적절히 설정될 수 있을 것이다.

또한, 상기 작동시간연장단계(S20)에서는 키오프 시점 이후 소정의 지연시간 동안에만 상기 저압펌프의 작동을 지속시키도록 구성할 수도 있을 것이다. 즉, 엔진회전수가 0가 될 때까지 엔진회전수를 모니터링 하는 것이 아니라, 키오프 이후에는 통계적으로 어느 정도의 시간이 지나면 완전히 엔진이 정지하는지, 또는 연료의 역류에 의한 소음 문제가 발생하지 않는지를 실험 및 해석에 의해 결정하여 상기 지연시간으로 설정해두고, 키오프 이후 상기 지연시간만큼만 상기 고압펌프와 저압펌프를 지속적으로 구동하도록 하는 것이다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

S10; 키오프확인단계
S20; 작동시간연장단계
S30; 회전수확인단계
S40; 펌프구동제어단계

Claims

차량의 키를 오프시키는지를 확인하는 키오프확인단계(S10)와;
상기 키오프확인단계(S10) 수행결과 키가 오프된 경우, 고압펌프 및 저압펌프의 작동을 키오프 시점 이후에도 지속하도록 제어하는 작동시간연장단계(S20);
를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 직분사엔진의 연료공급시스템 제어방법.
청구항 1에 있어서,
상기 작동시간연장단계(S20) 개시 후, 엔진회전수가 0인지를 확인하는 회전수확인단계(S30)와;
상기 회전수확인단계(S30) 수행 결과, 엔진회전수가 0가 아니면, 상기 작동시간연장단계(S20)를 지속적으로 수행하여, 상기 고압펌프와 저압펌프의 작동을 지속하고, 엔진회전수가 0이면, 상기 작동시간연장단계(S20)를 종료하는 펌프구동제어단계(S40);
를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 직분사엔진의 연료공급시스템 제어방법.
청구항 1에 있어서,
상기 작동시간연장단계(S20)는 엔진이 완전히 정지되어 엔진회전수가 0가 될 때까지 지속하는 것
을 특징으로 하는 직분사엔진의 연료공급시스템 제어방법.
청구항 1에 있어서,
상기 작동시간연장단계(S20)에서는 엔진회전수가 기준회전수 미만이고, 고압펌프 출구측에 연결된 레일의 압력이 기준압력 미만이며, 연료분사량이 기준분사량 미만인 경우에, 상기 저압펌프의 작동을 키오프 시점 이후에도 지속하는 것
을 특징으로 하는 직분사엔진의 연료공급시스템 제어방법.
청구항 4에 있어서,
상기 작동시간연장단계(S20)에서는 키오프 시점 이후 소정의 지연시간 동안에만 상기 저압펌프의 작동을 지속시키는 것
을 특징으로 하는 직분사엔진의 연료공급시스템 제어방법.