KR101977512B1

KR101977512B1 - 차량 연료펌프에서의 유량제어밸브 응답시간 편차 보상 방법 및 시스템

Info

Publication number: KR101977512B1
Application number: KR1020170183592A
Authority: KR
Inventors: 김대훈
Original assignee: 주식회사 현대케피코
Priority date: 2017-12-29
Filing date: 2017-12-29
Publication date: 2019-05-10

Abstract

본 발명은 자동차용 엔진 등의 내연 기관에서 연료 탱크로부터 송출된 연료를 고압 연료펌프에 의해 가압하여 연소실 내에 고압 연료로 분사할 때, 고압 연료펌프를 통한 유량 제어 밸브(Flow Control Valve)의 개폐 동작이 제어 시간보다 지연되거나 빠르게 되는 응답시간 편차를 고압 연료펌프의 응답 시간을 학습하여 보상할 수 있도록 하는, 차량 고압연료펌프에서의 유량제어밸브 응답시간 편차 보상 방법 및 시스템이 개시된다.
개시된 차량 연료펌프에서의 유량제어밸브 응답시간 편차 보상 시스템은, 캠의 회전에 의한 실린더와 플런저의 상대 이동에 기초하여 가압실의 용적을 변화시켜 상기 가압실에 연료를 흡입함과 동시에 동 연료를 내연 기관의 연료분사 밸브를 향해 압송하는 연료 펌프와, 연료 탱크의 공급 펌프에 연결된 저압 연료 통로와 상기 가압실과의 사이를 개폐하는 유량 제어 밸브를 구비하는 차량 연료펌프에서의 유량제어밸브 응답시간 편차 보상 시스템에 있어서, 캠의 위치를 검출하는 캠 위치 센서; 연료분사 밸브로 압송되는 연료의 압력을 검출하는 연료압력 센서; 유량제어 밸브의 폐쇄 또는 개방에 따른 응답시간에 대해, 캠의 위치와 압송되는 연료의 압력 및 유량제어 밸브의 동작 전류값을 학습하여 데이터로 저장하는 학습부; 및 압송되는 연료의 압력과 목표 압력 간에 편차가 발생하는 경우에, 발생된 편차에 대응하는 캠의 위치 편차를 산출하고, 산출된 위치 편차에 따른 유량 제어 밸브의 동작 전류값을 보상하여 유량 제어 밸브의 개폐를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면, 차량의 고압 연료 펌프에서 유량 제어 밸브의 응답성을 좋게 하고, 그에 따른 소음을 저감시키는 효과가 있다.

Description

차량 연료펌프에서의 유량제어밸브 응답시간 편차 보상 방법 및 시스템{Method and system for compensating a deviation of flow control valve response time in high pressure fuel pump of vehicle}

본 발명은 차량 연료펌프에서의 유량제어밸브 응답시간 편차 보상 방법 및 시스템에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 자동차용 엔진 등의 내연 기관에서 연료 탱크로부터 송출된 연료를 고압 연료펌프에 의해 가압하여 연소실 내에 고압 연료로 분사할 때, 고압 연료펌프를 통한 유량 제어 밸브(Flow Control Valve)의 개폐 동작이 제어 시간보다 지연되거나 빠르게 되는 응답시간 편차를 정상적인 고압 연료펌프의 응답 시간을 학습하여 보상함으로써 유량 제어 밸브의 응답성을 좋게 하고, 그에 따른 소음을 저감시킬 수 있도록 하는, 차량 연료펌프에서의 유량제어밸브 응답시간 편차 보상 방법 및 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 자동차용 엔진 등의 내연 기관에서는 고압이 되는 연소실 내의 압력에 저항하여 연료 분사 밸브로부터 연료 분사를 행하기 때문에, 동 연료 분사 밸브에 공급되는 연료를 고압으로 할 필요가 있다. 그러므로, 공급 펌프에 의해 연료 탱크로부터 송출된 연료를 고압 연료 펌프에 의해 가압하고, 가압 후의 고압 연료를 연료 분사 밸브로 압송하도록 하고 있다.

도 1은 고압 연료 펌프의 제어 장치가 적용된 차량 엔진을 도시한 단면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 엔진(11)은 그 실린더 블록(11a) 내에 왕복 이동 가능하게 설치된 합계 4 개의 피스톤(12)(도 1에는 1개만 도시)을 각 기통마다 구비하고 있다. 이들 피스톤(12)은 커넥팅 로드(13)를 통해 출력축인 크랭크축(14)에 연결되어 있다. 그리고, 피스톤(12)의 왕복 이동은 커넥팅 로드(13)에 의해 크랭크축(14)의 회전으로 변환되도록 되어 있다.

크랭크축(14)에는 시그널 로터(14a)가 장착되어 있다. 이 시그널 로터(14a)의 외측 주변부에는 복수의 돌기(14b)가 크랭크축(14)의 축선을 중심으로 하는 등각도마다 설치되어 있다. 또한, 시그널 로터(14a)의 측방향에는 크랭크 포지션 센서(14c)가 설치되어 있다. 그리고, 크랭크축(14)이 회전하여, 시그널 로터(14a)의 각 돌기(14b)가 순차 크랭크 포지션 센서(14c)의 측방향을 통과함으로써, 동 센서(14c)에서는 그들 각 돌기(14b)의 통과에 대응한 펄스 형상의 검출 신호가 출력되어지게 된다.

또한, 실린더 블록(11a)의 상단에는 실린더 헤드(15)가 설치되고, 실린더 헤드(15)와 피스톤(12)과의 사이에는 연소실(16)이 설치되어 있다. 이 연소실(16)에는 흡기 통로(32) 및 배기 통로(33)가 접속되어 있다. 그리고, 연소실(16)과 흡기통로(32)는 흡기 밸브(19)의 개폐 동작에 의해 연결 및 차단되고, 연소실(16)과 배기 통로(33)는 배기 밸브(20)의 개폐 동작에 의해 연결 및 차단된다.

한편, 실린더 헤드(15)에는 흡기 밸브(19) 및 배기 밸브(20)를 개폐 구동하기 위한 흡기 캠축(21) 및 배기 캠축(22)이 회전 가능하게 지지되어 있다. 이들 흡기 및 배기 캠축(21, 22)은 타이밍 벨트 및 기어(모두 도시하지 않음) 등을 통해 크랭크축(14)에 연결되고, 동 벨트 및 기어 등에 의해 크랭크축(14)의 회전이 전달되어지게 된다. 그리고, 흡기 캠축(21)이 회전하면 흡기 밸브(19)가 개폐 동작하고, 배기 캠축(22)이 회전하면 배기 밸브(20)가 개폐 동작한다.

실린더 헤드(15)에 있어서, 흡기 캠축(21)의 측방향에는 동 캠축(21)의 외측 주위면에 설치된 돌기(21a)를 검출하여 검출 신호를 출력하는 캠 포지션 센서(21b)가 설치되어 있다. 그리고, 흡기 캠축(21)이 회전하면, 동 캠축(21)의 돌기(21a)가 캠 포지션 센서(21b)의 측방향을 통과한다. 이 상태에 있어서는 캠 포지션 센서(21b)에서 돌기(21a)의 통과에 대응하여 소정 간격마다 검출 신호가 출력되어지게 된다.

흡기 통로(32)의 상류 부분에는 엔진(11)의 흡입 공기량을 조정하기 위한 스로틀 밸브(23)가 설치되어 있다. 이 스로틀 밸브(23)의 개도는 액셀레이터 포지션 센서(26)에 의해 검출되는 액셀 페달(25)의 밟는 량(액셀레이터 밟는 량)에 기초하여 스로틀용 모터(24)를 구동 제어함으로써 조절된다. 이러한 스로틀 밸브(23)의 개도 조절에 의해, 엔진(11)의 흡입 공기량이 조정된다. 또한, 흡기 통로(32)에 있어서 스로틀 밸브(23)의 하류측에 위치하는 부분에는 동 통로(32)내의 압력을 검출하는 진공 센서(36)가 설치되어 있다. 그리고, 진공 센서(36)는 검출한 흡기 통로(32) 내의 압력에 대응한 검출 신호를 출력한다.

또한, 실린더 헤드(15)에는 연소실(16)내에 연료를 분사 공급하는 연료 분사 밸브(40)와, 연소실(16)내에 충전되는 연료와 공기로 이루어지는 혼합기에 대하여 점화를 행하는 점화 플러그(41)가 설치되어 있다. 그리고, 연료 분사 밸브(40)로부터 연소실(16)내로 연료가 분사되면, 동 연료가 흡기 통로(32)를 통해 연소실(16)에 흡입된 공기와 혼합되고, 연소실(16)내에서 공기와 연료로 이루어지는 혼합기가 형성된다. 또한, 연소실(16)내의 혼합기는 점화 플러그(41)에 의해 점화가 이루어져 연소하고, 연소 후의 혼합기는 배기로서 배기 통로(33)에 송출된다.

도 2는 차량 엔진의 연료 공급 장치의 개략도를 나타낸 도면이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 엔진(11)의 연료 공급 장치는 연료 탱크(45)내에서 연료를 송출하는 공급 펌프(46)와, 그 공급 펌프(46)에 의해 송출된 연료를 가압하여 연료 분사 밸브(40)를 향해 압송하는 고압 연료 펌프(47)를 구비하고 있다. 공급 펌프(46)에 의한 연료의 공급 압력은 본 실시예에서는 예를 들면 0.3 MPa(3 bar)로 되어 있다.

고압 연료 펌프(47)는 배기 캠축(22)에 장착된 캠(22a)의 회전에 기초하여 실린더(48a) 내에서 왕복 이동하는 플런저(48b)를 구비하고 있다. 캠(22a)은 배기 캠축(22)의 축선을 중심으로 하는 등각도마다 4개의 캠산(22b)을 갖고 있다. 그리고, 배기 캠축(22)이 회전하면, 그들 캠산(22b)에 따라서 플런저(48b)가 실린더(48a) 내에서 왕복 이동하게 된다.

배기 캠축(22)은 크랭크축(14)이 2회전(720)하는 동안에 1 회전(360)하고, 플런저(48b)는 배기 캠축(22)이 1회전하는 동안에 4회 왕복 이동한다. 또한, 크랭크축이 720회전하는 동안에는 엔진(11)에 있어서 연료 분사 밸브(40)로부터 연소실(16) 내에의 4회의 연료 분사가 행하여진다. 따라서, 엔진(11)에 있어서는 고압 연료 펌프(47)에 있어서의 플런저(48b)의 1회 왕복 이동에 대하여, 1회의 연료 분사를 행하는 것이 가능하게 된다.

또한, 고압 연료 펌프(47)는 실린더(48a)와 플런저(48b)에 의해 구획되어 플런저(48b)의 왕복 이동에 기초하여 용적이 변화하는 가압실(49)을 구비하고 있다. 이 가압실(49)은 저압 연료 통로(50)를 통해 공급 펌프(46)에 접속되어 있고, 저압 연료 통로(50)의 도중에는 동 통로(50)내의 압력을 일정(0.3 MPa)하게 하기 위한 압력 조절기(51)가 설치되어 있다. 또한, 가압실(49)은 고압 연료 통로(52) 및 체크 밸브(52a)를 통해 송출관(53)에 연결되어 있고, 송출관(53)에는 엔진(11)의 각 기통에 대응한 연료 분사 밸브(40)가 각각 접속되어 있다.

송출관(53)에는 동 송출관(53)내의 연료 압력을 검출하기 위한 연료 압력 센서(55)가 설치되어 있다. 또한, 송출관(53)은 체크 밸브(50a)를 통해 고압 연료 통로(50')와 연결되어 있다. 그리고, 연료 압력 센서(55)에 의해 검출되는 연료 압력이 과도하게 높게 되면, 체크 밸브(50a)가 개방되어 동 송출관(53)내의 연료가 고압 연료 통로(50')로 유출한다.

또한, 고압 연료 펌프(47)에는 저압 연료 통로(50)와 가압실(49)과의 사이를 연결차단하는 유량제어 밸브(Flow Control Valve)(54)가 설치되어 있다. 이 유량제어 밸브(54)는 전자 솔레노이드(54a)를 구비하고, 동 전자 솔레노이드(54a)에의 인가전압을 제어함으로써 개폐 동작한다.

이 상태에서, 가압실(49)의 용적이 커지는 방향으로 플런저(48b)가 이동하면, 즉 고압 연료 펌프(47)의 흡입 행정이 행하여지면, 공급 펌프(46)로부터 송출된 연료가 저압 연료 통로(50)를 통해 가압실(49)내에 흡입된다.

그리고, 가압실(49)의 용적이 수축하는 방향으로 플런저(48b)가 이동했을 때, 즉 고압 연료 펌프(47)의 압송 행정 중에, 전자 솔레노이드(54a)에 대한 통전에 의해 유량제어 밸브(54)가 코일 스프링(54b)의 가압력에 저항하여 폐쇄하고, 저압 연료 통로(50)와 가압실(49)과의 사이가 차단되면, 가압실(49)내의 연료가 연료 분사 밸브(40)를 향해 압송된다. 이렇게 해서 고압 연료 펌프(47)에 의해, 공급 펌프(46)로부터 송출된 연료가 예를 들면 12MPa(120 bar)까지 고압으로 가압된다.

따라서, 가압된 연료가 고압 연료 통로(52) 및 송출관(53)을 통해 연료 분사 밸브(40)로 압송되기 때문에, 고압이 되는 연소실(16)내의 압력에 저항하여 동 연소실(16) 내에 직접 연료를 분사 공급할 수 있게 된다.

그런데, 전술한 차량 엔진의 연료 공급 장치에 있어서, 연료 탱크(45)로부터 송출된 연료를 고압 연료 펌프(47)에 의해 가압하여 연소실(16) 내에 고압 연료로 분사할 때, 고압 연료펌프(47)를 통한 유량 제어 밸브(54)의 개폐 동작이 제어 시간보다 지연되거나 빠르게 동작하는 응답시간 편차가 발생하는 문제점이 있었다.

따라서, 공급 펌프(46)로부터 송출된 연료를 고압 연료 펌프(47)에서 가압하고, 가압 후의 고압 연료를 연료 분사 밸브(40)를 통해 연소실(16)에 직접 분사할 때, 이러한 응답시간 편차에 의해 연료 분사를 정확하게 행할 수 없게 되는 문제점이 있다.

또한, 가압실(49)의 용적이 작아지는 과정에서 연료가 고압 연료 통로(52) 측에서 뿐만 아니라 저압 연료 통로(50) 측으로도 흐르려고 하며, 이 상태에서 유량 제어 밸브(54)가 폐쇄되면, 밸브의 폐쇄 동작이 전술한 바와 같이 흐르려고 하는 연료에 의해 가압되어 폐쇄될 때의 충격력이 커지게 되고, 이 충격의 증대에 수반하여 유량 제어 밸브(54)의 작동 음(폐쇄음)도 커지게 되며, 이러한 유량 제어 밸브(54)의 작동 음이 폐쇄 때마다 연속적으로 발생하게 된다.

따라서, 유량 제어 밸브(54)의 개폐 동작이 제어 시간보다 지연되거나 더 빠르게 동작하는 응답시간의 편차가 발생하는 경우에는 이러한 유량 제어 밸브(54)의 연속적인 작동 음이 상대적으로 커지게 되고, 이러한 작동 음에 의한 사용자의 불쾌감도 증가되는 문제점이 있다.

한국 공개특허공보 제10-2017-0004699호(공개일 : 2017.01.11)

전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 자동차용 엔진 등의 내연 기관에서 연료 탱크로부터 송출된 연료를 고압 연료펌프에 의해 가압하여 연소실 내에 고압 연료로 분사할 때, 고압 연료펌프를 통한 유량 제어 밸브(Flow Control Valve)의 개폐 동작이 제어 시간보다 지연되거나 빠르게 되는 응답시간 편차를 고압 연료펌프의 응답 시간을 학습하여 보상함으로써 유량 제어 밸브의 응답성을 좋게 하고, 그에 따른 소음을 저감시킬 수 있도록 하는, 차량 연료펌프에서의 유량제어밸브 응답시간 편차 보상 방법 및 시스템을 제공함에 있다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 차량 연료펌프에서의 유량제어밸브 응답시간 편차 보상 시스템은, 캠의 회전에 의한 실린더와 플런저의 상대 이동에 기초하여 가압실의 용적을 변화시켜 상기 가압실에 연료를 흡입함과 동시에 동 연료를 내연 기관의 연료분사 밸브를 향해 압송하는 연료 펌프와, 연료 탱크의 공급 펌프에 연결된 저압 연료 통로와 상기 가압실과의 사이를 개폐하는 유량 제어 밸브를 구비하는 차량 연료펌프에서의 유량제어밸브 응답시간 편차 보상 시스템에 있어서, 캠의 위치를 검출하는 캠 위치 센서; 연료분사 밸브로 압송되는 연료의 압력을 검출하는 연료압력 센서; 유량제어 밸브의 폐쇄 또는 개방에 따른 응답시간에 대해, 캠의 위치와 압송되는 연료의 압력 및 유량제어 밸브의 동작 전류값을 학습하여 데이터로 저장하는 학습부; 및 압송되는 연료의 압력과 목표 압력 간에 편차가 발생하는 경우에, 발생된 편차에 대응하는 캠의 위치 편차를 산출하고, 산출된 위치 편차에 따른 유량 제어 밸브의 동작 전류값을 보상하여 유량 제어 밸브의 개폐를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

여기서, 압송되는 연료의 압력 값에 대응되는 캠의 위치 값과 유량 제어 밸브의 동작 전류값을 저장하고 있는 메모리를 더 포함할 수 있다.

또한, 제어부는, 압송되는 연료의 압력과 목표 압력 간에 발생된 편차에 대응하는 캠의 위치 편차 1°마다 유량 제어 밸브의 동작 전류값을 0.5 암페어(A) 상승시켜 보상할 수 있다.

또한, 유량 제어 밸브는, 전자 솔레노이드 및 코일 스프링을 구비하고, 전자 솔레노이드의 인가 전압이 제어부의 보상된 동작 전류값에 따라 조정되어 개폐 동작을 실행할 수 있다.

또한, 유량 제어 밸브는, 전자 솔레노이드에 대한 통전이 정지된 상태에서 코일 스프링의 가압력에 저항하여 개방되어 저압 연료 통로와 가압실이 연결된 상태가 되고, 가압실의 용적이 커지는 방향으로 플런저가 이동하여 고압 연료 펌프의 흡입 행정이 되면 연료가 저압 연료 통로를 통해 가압실 내에 흡입되게 할 수 있다.

그리고, 유량 제어 밸브는, 캠의 회전에 따라 가압실의 용적이 수축되는 방향으로 플런저가 이동하여 고압 연료 펌프의 압송 행정이 되면 전자 솔레노이드에 대한 통전에 의해 코일 스프링의 가압력에 저항하여 폐쇄되고, 저압 연료 통로와 가압실과의 사이가 차단되며, 가압실 내의 연료가 연료 분사 밸브를 향해 압송되도록 할 수 있다.

한편, 전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 차량 연료펌프에서의 유량제어밸브 응답시간 편차 보상 방법은, 캠의 회전에 의한 실린더와 플런저의 상대 이동에 기초하여 가압실의 용적을 변화시켜 가압실에 연료를 흡입함과 동시에 동 연료를 내연 기관의 연료분사 밸브를 향해 압송하는 연료 펌프와, 연료 탱크의 공급 펌프에 연결된 저압 연료 통로와 동 가압실과의 사이를 개폐하는 유량 제어 밸브를 구비하는 차량 연료펌프에서의 유량제어밸브 응답시간 편차 보상 방법에 있어서, 캠위치 센서가, 캠의 위치를 검출하는 단계; 연료압력 센서가, 연료분사 밸브로 압송되는 연료의 압력을 검출하는 단계; 학습부가, 유량제어 밸브의 폐쇄 또는 개방에 따른 응답시간에 대해, 캠의 위치와 압송되는 연료의 압력 및 유량제어 밸브의 동작 전류값을 학습하는 단계; 제어부가, 압송되는 연료의 압력과 목표 압력을 비교하는 단계; 제어부가, 압송되는 연료의 압력과 목표 압력 간에 편차가 발생하는 경우에, 발생된 편차에 대응하는 캠의 위치 편차를 산출하는 단계; 제어부가, 산출된 위치 편차에 따른 유량 제어 밸브의 동작 전류값을 보상하는 단계; 및 유량 제어 밸브가, 보상된 동작 전류값에 따라 개폐 동작을 실행하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 학습하는 단계는, 학습부가 학습된 캠의 위치와 압송되는 연료의 압력 및 유량제어 밸브의 동작 전류값을 데이터로 메모리에 저장할 수 있다.

또한, 보상하는 단계는, 제어부가 압송되는 연료의 압력과 목표 압력 간에 발생된 편차에 대응하는 캠의 위치 편차 1°마다 유량 제어 밸브의 동작 전류값을 0.5 암페어(A) 상승시켜 보상할 수 있다.

또한, 개폐 동작을 실행하는 단계는, 유량 제어 밸브가, 전자 솔레노이드 및 코일 스프링을 구비하고, 전자 솔레노이드의 인가 전압이 제어부의 보상된 동작 전류값에 따라 조정되어 개폐 동작을 실행할 수 있다.

또한, 개폐 동작을 실행하는 단계에서 유량 제어 밸브는, 전자 솔레노이드에 대한 통전이 정지된 상태에서 코일 스프링의 가압력에 저항하여 개방되어 저압 연료 통로와 가압실이 연결된 상태가 되고, 가압실의 용적이 커지는 방향으로 플런저가 이동하여 고압 연료 펌프의 흡입 행정이 되면 연료가 저압 연료 통로를 통해 가압실 내에 흡입되게 할 수 있다.

그리고, 개폐 동작을 실행하는 단계에서 유량 제어 밸브는, 캠의 회전에 따라 가압실의 용적이 수축되는 방향으로 플런저가 이동하여 고압 연료 펌프의 압송 행정이 되면 전자 솔레노이드에 대한 통전에 의해 코일 스프링의 가압력에 저항하여 폐쇄되고, 저압 연료 통로와 가압실과의 사이가 차단되며, 가압실 내의 연료가 연료 분사 밸브를 향해 압송되게 할 수 있다.

본 발명의 다른 양상들, 장점들 및 특징들은 다음의 섹션들: 도면의 간단한 설명, 상세한 설명 및 청구범위를 포함하는 전체 출원 명세서에 기재된 내용에 기초하여 보다 명백해질 것이다.

본 발명에 의하면, 연소 음 등의 내연 기관의 작동 음이 특히 작아지게 되는 대기 운전 중에, 유량 제어 밸브의 폐쇄 때마다 생기는 연속적인 소음을 저감하고, 이러한 소음이 상대적으로 커지는 것을 억제할 수 있다.

또한, 차량의 고압펌프 단품별 응답시간 편차를 제어로직을 통해 보정함에 따라 구동의 안정성을 향상시킬 수 있다.

또한, 단품별 응답시간 편차 학습에 대해, 안정적인 영역에서 고압펌프 피드백 제어값을 확인하고, 제어 파일럿(pilot) 값 대비 편차를 인지하여, 편차에 따른 응답시간을 학습할 수 있다.

또한, 편차 보상에 대해, 응답시간 학습값을 유량제어 밸브의 타겟 전류 제어값으로 변경하여 적용함으로써 고압 연료를 연료 분사 밸브(40)를 통해 연소실(16)에 직접 분사할 때 정확하게 행할 수 있다.

그리고, 단품별 편차 학습을 통해 차량별 최적화 된 제어를 수행하게 됨에 따라 제어의 안정성 및 소음 저감에 탁월한 효과를 기대할 수 있다.

도 1은 고압 연료 펌프의 제어 장치가 적용된 차량 엔진을 도시한 단면도이다.
도 2는 차량 엔진의 연료 공급 장치의 개략도를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 차량 연료펌프에서의 유량제어밸브 응답시간 편차 보상 시스템의 내부 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 유량 제어 밸브의 개폐에 따른 캠축의 회전 위상각에 대응된 연료의 압력을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 차량 연료펌프에서의 유량제어밸브 응답시간 편차 보상 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 캠의 위상각 편차에 따라 유량 제어 밸브의 동작 전류값을 보상하는 예를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 차량 연료펌프에서의 유량제어밸브 응답시간 편차 보상 과정을 나타낸 흐름도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우 뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

어느 부분이 다른 부분의 "위에" 있다고 언급하는 경우, 이는 바로 다른 부분의 위에 있을 수 있거나 그 사이에 다른 부분이 수반될 수 있다. 대조적으로 어느 부분이 다른 부분의 "바로 위에" 있다고 언급하는 경우, 그 사이에 다른 부분이 수반되지 않는다.

제1, 제2 및 제3 등의 용어들은 다양한 부분, 성분, 영역, 층 및/또는 섹션들을 설명하기 위해 사용되나 이들에 한정되지 않는다. 이들 용어들은 어느 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션을 다른 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션과 구별하기 위해서만 사용된다. 따라서, 이하에서 서술하는 제1 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션은 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 제2 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션으로 언급될 수 있다.

여기서 사용되는 전문 용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.

"아래", "위" 등의 상대적인 공간을 나타내는 용어는 도면에서 도시된 한 부분의 다른 부분에 대한 관계를 보다 쉽게 설명하기 위해 사용될 수 있다. 이러한 용어들은 도면에서 의도한 의미와 함께 사용 중인 장치의 다른 의미나 동작을 포함하도록 의도된다. 예를 들면, 도면 중의 장치를 뒤집으면, 다른 부분들의 "아래"에 있는 것으로 설명된 어느 부분들은 다른 부분들의 "위"에 있는 것으로 설명된다. 따라서 "아래"라는 예시적인 용어는 위와 아래 방향을 전부 포함한다. 장치는 90˚ 회전 또는 다른 각도로 회전할 수 있고, 상대적인 공간을 나타내는 용어도 이에 따라서 해석된다.

다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련 기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 차량 연료펌프에서의 유량제어밸브 응답시간 편차 보상 시스템의 내부 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 차량 연료펌프에서의 유량제어밸브 응답시간 편차 보상 시스템(100)은, 전술한 도 1 및 도 2의 구성을 포함하고, 캠 위치 센서(310), 연료압력 센서(55), 학습부(320), 제어부(330) 및 메모리(340)를 포함한다.

캠 위치 센서(310)는 캠(22a)의 위치를 검출한다. 즉, 캠 위치 센서(310)는 캠축(21)의 외측 주위 면에 설치된 돌기(21a)를 검출하여 검출 신호를 출력하는 캠 위치(Cam Position) 센서(21b)로부터 검출 신호를 전달받아 디지털 형태의 검출 데이터로 제어부(330)에 전달한다. 이때, 흡기 캠축(21)이 회전하면, 동 캠축(210)의 돌기(21a)가 캠 위치 센서(21b)의 측방향을 통과한다. 이 상태에서 캠 위치 센서(21b)는 돌기(21a)의 통과에 대응하여 소정 간격마다 검출 신호를 출력하는 것이다.

연료압력 센서(55)는 가압실(49)에서 연료분사 밸브(40)로 압송되는 연료의 압력을 검출한다. 즉, 연료 압력 센서(55)는 가압실(49)로부터 체크 밸브(52a) 및 고압 연료 통로(52)를 통해 송출관(53)으로 이송된 고압 연료의 압력을 검출한다. 이때, 송출관(53)은 체크 밸브(50a)를 통해 고압 연료 통로(50')와 연결되어 있으며, 연료 압력 센서(55)에 의해 검출되는 연료 압력이 과도하게 높게 되면, 체크 밸브(50a)가 개방되어 송출관(53) 내의 연료가 고압 연료 통로(50')로 유출되게 한다. 이렇게 해서 송출관(53)으로부터 연료가 유입되는 고압 연료 통로(50')는 압력 조절기(51)에 의해 일정한 0.3 MPa 압력(3 bar)으로 유지된다. 따라서, 체크 밸브(50a) 및 압력 조절기(51)에 의해, 송출관(53)의 내부가 과도하게 고압이 되는 것을 억제할 수 있다.

학습부(320)는 유량제어 밸브(54)의 폐쇄 또는 개방에 따른 응답시간에 대해, 캠(22a)의 위치와 압송되는 연료의 압력 및 유량제어 밸브(54)의 동작 전류값을 학습하여 메모리(340)에 데이터로 저장한다.

제어부(330)는 압송되는 연료의 압력과 목표 압력 간에 편차가 발생하는 경우에, 발생된 편차에 대응하는 캠(22a)의 위치 편차를 산출하고, 산출된 위치 편차에 따른 유량 제어 밸브(54)의 동작 전류값을 보상하여 유량 제어 밸브(54)의 개폐를 제어한다.

메모리(340)는 압송되는 연료의 압력 값에 대응되는 캠(22a)의 위치 값과 유량 제어 밸브(54)의 동작 전류값을 저장하고 있다.

또한, 제어부(330)는, 압송되는 연료의 압력과 목표 압력 간에 발생된 편차에 대응하는 캠(22a)의 위치 편차 1°마다 유량 제어 밸브(54)의 동작 전류값을 0.5 암페어(A) 상승시켜 보상할 수 있다.

또한, 유량 제어 밸브(54)는, 전자 솔레노이드(54a) 및 코일 스프링(54b)을 구비하고, 전자 솔레노이드(54a)의 인가 전압이 제어부(330)의 보상된 동작 전류값에 따라 조정되어 개폐 동작을 실행할 수 있다.

또한, 유량 제어 밸브(54)는, 전자 솔레노이드(54a)에 대한 통전이 정지된 상태에서 코일 스프링(54b)의 가압력에 저항하여 개방되어 저압 연료 통로(50)와 가압실(49)이 연결된 상태가 되고, 가압실(49)의 용적이 커지는 방향으로 플런저(48b)가 이동하여 고압 연료 펌프(47)의 흡입 행정이 되면 연료가 저압 연료 통로(50)를 통해 가압실(49) 내에 흡입되게 할 수 있다.

그리고, 유량 제어 밸브(54)는, 캠(22a)의 회전에 따라 가압실(49)의 용적이 수축되는 방향으로 플런저(48b)가 이동하여 고압 연료 펌프(47)의 압송 행정이 되면 전자 솔레노이드(54a)에 대한 통전에 의해 코일 스프링(54b)의 가압력에 저항하여 폐쇄되고, 저압 연료 통로(50)와 가압실(49)과의 사이가 차단되며, 가압실(49) 내의 연료가 연료 분사 밸브(40)를 향해 압송되도록 할 수 있다.

한편, 유량 제어 밸브(54)는 고압 연료 펌프(47)의 연료 압송 1회당 연료 분사 밸브(40)의 연료 분사 회수, 및 플런저(48b)가 1회 왕복 이동할 때에 있어서의 고압 연료 펌프(47)의 연료 압송량을 제어할 수 있다.

즉, 고압 연료 펌프(47)로부터 연료의 압송은 동 고압 연료 펌프(47)의 압송 행정 중에 유량 제어 밸브(54)를 폐쇄시키지 않고 개방 상태로 유지함으로써 정지할 수 있다. 크랭크축(14)이 720°회전하는 동안에는 캠축(22)이 360° 회전함에 따라 연료 분사 밸브(40)로부터 연료 분사가 4회 행하여짐과 동시에, 플런저(48b)의 왕복 이동도 4회 행하여진다. 플런저(48b)의 4회 왕복 이동 중, 몇 회인가의 압송 행정에서 유량제어 밸브(54)의 폐쇄를 행하지 않도록 함으로써, 고압 연료 펌프(47)의 연료 압송 1회당 연료 분사 밸브(40)의 연료 분사 회수를 조정할 수 있다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 유량 제어 밸브의 개폐에 따른 캠축의 회전 위상각에 대응된 연료의 압력을 나타낸 도면이다.

도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 유량 제어 밸브(54)는 캠(22a)의 360° 1 회전에 따라 4 회의 개폐 동작을 실행하게 되며, 캠(22a)의 90°회전에 의해 1회의 개폐 동작을 실행한다.

먼저, 전자 솔레노이드(54a)에 대한 통전이 정지되어 코일 스프링(54b)의 가압력에 저항하여 유량 제어 밸브(54)가 개방되면, 저압 연료 통로(50)와 가압실(49)이 연결된 상태가 되어 가압실(49)의 용적이 커지는 방향으로 플런저(48b)가 이동하며, 공급 펌프(46)로부터 송출된 연료가 저압 연료 통로(50)를 통해 가압실(49)내에 흡입된다.

이후, 전자 솔레노이드(54a)에 대한 통전에 의해 유량제어 밸브(54)가 코일 스프링(54b)의 가압력에 저항하여 폐쇄되면, 저압 연료 통로(50)와 가압실(49)과의 사이가 차단되고, 가압실(49) 내의 연료가 연료 분사 밸브(40)를 향해 압송된다.

즉, 캠(22a)이 회전하기 전 0°이고 저압 연료 통로(50)의 압력이 3 bar인 하사점(BDC) 상태에서 캠(22a)이 회전하게 됨에 따라 플런저(48b)가 가압실(49)의 용적이 수축하는 방향으로 이동하여 가압실(49) 내의 압력이 증가되어, 가압실(49) 내의 연료가 고압 연료 통로(52)를 통해 연료 분사 밸브(40)로 압송되는 것이다.

예를 들면, 캠(22a)의 위상각이 30°가 될 때 도 4에 도시된 바와 같이 플런저(48)의 이동에 따라 가압실(49)에서 고압 연료 통로(52)를 통해 이동하는 연료의 압력은 100 bar가 되고, 플런저(48b)가 가압실(49)의 용적이 수축되는 방향으로 최대로 이동된 상태, 즉 캠(22a)의 위상각이 45°가 되는 상사점(TDC) 상태에서는 연료의 압력이 120 bar(12 MPa) 가 되는 것이다. 따라서, 120 bar(12 MPa) 가 되는 고압의 연료가 고압 연료 통로(52)를 통해 송출관(53)으로 이동되는 것이다.

한편, 캠(22a)의 계속적인 회전에 따라 가압실(49)의 용적이 커지는 방향으로 플런저(48b)가 이동하고, 전자 솔레노이드(54a)에 대한 통전이 정지되어 코일 스프링(54b)의 가압력에 저항하여 유량 제어 밸브(54)가 개방되면, 저압 연료 통로(50)와 가압실(49)이 연결된 상태가 되며, 공급 펌프(46)로부터 송출된 연료가 저압 연료 통로(50)를 통해 가압실(49)내에 흡입된다. 이때, 가압실(49) 내의 연료 압력은 점점 줄어들게 되고, 도 4에 도시된 바와 같이 캠(22a)의 회전 위상각이 90가 되는 경우에 다시 3 bar 상태가 된다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 차량 연료펌프에서의 유량제어밸브 응답시간 편차 보상 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도를 나타낸 도면이다.

먼저, 본 발명에 따른 차량 연료펌프에서의 유량제어밸브 응답시간 편차 보상 시스템(100)에서는 캠(22a)의 회전과, 고압 연료 펌프(47) 및 유량 제어 밸브(54)가 정상적으로 동작할 때 캠(22a)의 위치와 연료의 압력 및 유량 제어 밸브(54)의 동작 전류값을 학습하여 저장하는 과정부터 실행한다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 차량 연료펌프에서의 유량제어밸브 응답시간 편차 보상 시스템(100)은, 캠 위치 센서(310)에서 캠(22a)의 위치를 검출한다(510).

이어, 연료압력 센서(55)가 연료분사 밸브(40)로 압송되는 연료의 압력을 검출한다(S520).

즉, 연료 압력 센서(55)는 가압실(49)에서 고압 연료 통로(52)를 통해 송출관(53)으로 이송된 고압 연료의 압력을 검출하는 것이다.

이어, 학습부(320)가, 유량제어 밸브(54)의 폐쇄 또는 개방에 따른 응답시간에 대해, 캠(22a)의 위치와 압송되는 연료의 압력 및 유량제어 밸브(54)의 동작 전류값을 학습한다(S530).

이때, 학습부(320)는 이렇게 학습된 캠(22a)의 위치와 압송되는 연료의 압력 및 유량제어 밸브(54)의 동작 전류값을 데이터로 메모리(340)에 저장할 수 있다.

이어, 제어부(330)가, 압송되는 연료의 압력과 목표 압력을 비교한다(S540).

이어, 압송되는 연료의 압력과 목표 압력 간에 편차가 발생하는 경우에, 제어부(330)는 발생된 편차에 대응하는 캠(22a)의 위치 편차를 산출한다(S550).

이어, 제어부(330)는 산출된 위치 편차에 따른 유량 제어 밸브(54)의 동작 전류값을 보상한다(S560).

이때, 제어부(330)는 압송되는 연료의 압력과 목표 압력 간에 발생된 편차(△P)에 대응하는 캠(22a)의 위치 편차 1°마다 유량 제어 밸브(54)의 동작 전류값을 0.5 암페어(A) 상승시켜 보상할 수 있다.

예를 들면, 도 6에 도시된 바와 같이, 정상적인 캠(22a)의 회전에 따른 위상각의 파일럿(Pilot) 값이 45°인데, 현재 검출된 위상각이 35°인 경우에, 캠의 위상각이 10°지연되어 그 편차가 10°이므로, 제어부(330)는 유량 제어 밸브(54)의 기존 동작 전류값에 5A(10°*0.5A)를 더한 값으로 보상하게 되는 것이다. 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 캠의 위상각 편차에 따라 유량 제어 밸브의 동작 전류값을 보상하는 예를 나타낸 도면이다. 도 6에서, 피크업(pick-up) 전류가 5A에서 보상되어 10A로 된다. 여기서, 동작 전류는 피크업 분야(pick-up page)와 유지 분야(holding page)로 구성된다. 이때, 목표 압력과 현재 압력의 편차 △P가 커질수록 제어 각(Angle)이 상승하게 되고, 제어각이 상승함에 따라 유량 제어 밸브(54)를 빨리 폐쇄(Close)하도록 제어해야 한다(BDC 근처). 따라서 가압실(49)의 챔버에 연료가 많이 채워지게 된다.

이어, 유량 제어 밸브(54)는 보상된 동작 전류값에 따라 개폐 동작을 실행한다(S570).

즉, 유량 제어 밸브(54)는 전자 솔레노이드(54a)의 인가 전압이 보상된 동작 전류값에 따라 조정되고, 이렇게 조정된 인가 전압에 따라 개폐 동작을 실행하는 것이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 제어부(330)는 유량 제어 밸브(54)의 동작 전류값이 기존 5 암페어(A)에서 새로 보상된 10 암페어(A)로 동작하도록 제어하게 되고, 유량 제어 밸브(54)는 제어부(330)의 보상된 동작 전류값에 따라 10 암페어(A)로 폐쇄 동작 또는 개방 동작을 실행하게 되는 것이다.

이때, 개방 동작의 경우, 유량 제어 밸브(54)는, 전자 솔레노이드(54a)에 대한 통전이 정지된 상태에서 코일 스프링(54b)의 가압력에 저항하여 개방되어 저압 연료 통로(50)와 가압실(49)이 연결된 상태가 되고, 가압실(49)의 용적이 커지는 방향으로 플런저(48b)가 이동하여 고압 연료 펌프(47)의 흡입 행정이 되면서 연료가 저압 연료 통로(50)를 통해 가압실(49) 내에 흡입되는 것이다.

그리고, 폐쇄 동작의 경우, 유량 제어 밸브(54)는, 캠(22a)의 회전에 따라 가압실(49)의 용적이 수축되는 방향으로 플런저(48b)가 이동하여 고압 연료 펌프(47)의 압송 행정이 되면 전자 솔레노이드(54a)에 대한 통전에 의해 코일 스프링(54b)의 가압력에 저항하여 폐쇄되고, 저압 연료 통로(50)와 가압실(49)과의 사이가 차단되며, 가압실(49) 내의 연료가 연료 분사 밸브(40)를 향해 고압 연료 통로(52)를 통해 압송되게 하는 것이다.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 차량 연료펌프에서의 유량제어밸브 응답시간 편차 보상 과정을 나타낸 흐름도이다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 차량 연료펌프에서의 유량제어밸브 응답시간 편차 보상 시스템(100)은, 차량의 연료계에 오류(error)가 없고, 엔진(11)의 시동이 온(ON) 되면(S710), 학습부(320)에서 고압펌프 응답시간에 대한 학습을 시작한다(S720).

즉, 학습부(320)는 유량제어 밸브(54)의 폐쇄 또는 개방에 따른 응답시간에 대해, 캠(22a)의 위치와 연료의 압력 및 유량제어 밸브(54)의 동작 전류값 등을 학습하는 것이다.

이때, 냉각수 온도는 80 ℃ 이상이고, 차량의 속도는 0 Km/h로서 대기(Idle) 상태이며, 연료의 압력은 50 bar 이하인 상태이다(S730).

여기서, 대기 상태는 차량의 속도계가 650 RPM인 상태이다.

이어, 캠 위치 센서(310)를 통해 현재 캠(22a)의 위치를 검출하여, 도 6에 도시된 바와 같이 캠의 위상각 파일럿 값 대비 편차가 ±2°이상 차이가 나는 경우에(S740-예), 제어부(330)는 편차 1°마다 유량 제어 밸브(54)의 피크업(Pick-up) 전류를 0.5 A 상승시켜 보상한다(S750).

예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이, 정상적인 캠(22a)의 회전에 따른 위상각의 파일럿(Pilot) 값이 45°인데, 현재 검출된 캠의 위상각이 35°인 경우에, 제어부(330)는 캠의 위상각이 10°지연되어 그 편차가 10°이므로, 유량 제어 밸브(54)의 기존 동작 전류값 5A에 5A(10°*0.5A)를 더한 값으로 보상하게 되는 것이다.

그리고, 제어부(330)는 재학습 전까지 기존의 보상된 값을 유지한다(S760).

전술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 자동차용 엔진 등의 내연 기관에서 연료 탱크로부터 송출된 연료를 고압 연료펌프에 의해 가압하여 연소실 내에 고압 연료로 분사할 때, 고압 연료펌프를 통한 유량 제어 밸브(Flow Control Valve)의 개폐 동작이 제어 시간보다 지연되거나 빠르게 되는 응답시간 편차를 고압 연료펌프의 응답 시간을 학습하여 보상함으로써 유량 제어 밸브의 응답성을 좋게 하고, 그에 따른 소음을 저감시킬 수 있도록 하는, 차량 연료펌프에서의 유량제어밸브 응답시간 편차 보상 방법 및 시스템을 실현할 수 있다.

본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있으므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

11 : 엔진 11a : 실린더 블록
12 : 피스톤 13 : 커넥팅 로드
14 : 크랭크 축 14a : 시그널 로터
14b : 복수의 돌기 14c : 크랭크 포지션 센서
15 : 실린더 헤드 16 : 연소실
19 : 흡기 밸브 20 : 배기 밸브
21 : 흡기 캠축 21a : 흡기 돌기
21b : 캠 위치 센서 22 : 배기 캠축
22a : 캠 22b : 캠산
23 : 스로틀 밸브 24 : 스로틀 모터
26 : 가속기 위치 센서 32 : 흡기 통로
33 : 배기 통로 36 : 진공 센서
40 : 연료 분사 밸브 41 : 점화 플러그
46 : 공급 펌프 47 : 고압 연료 펌프
48a : 실린더 48b : 플런저
49 : 가압실 50 : 저압 연료 통로
50' : 고압 연료 통로 50a : 체크 밸브
51 : 압력 조절기 52 : 고압 연료 통로
53 : 송출관 54 : 유량 제어 밸브
54a : 전자 솔레노이드 54b : 코일 스프링
55 : 연료 압력 센서
100 : 차량 연료펌프에서의 유량제어밸브 응답시간 편차 보상 시스템
310 : 캠 위치 센서 320 : 학습부
330 : 제어부 340 : 메모리

Claims

캠(22a)의 회전에 의한 실린더(48a)와 플런저(48b)의 상대 이동에 기초하여 가압실(49)의 용적을 변화시켜 상기 가압실(49)에 연료를 흡입함과 동시에 동 연료를 내연 기관의 연료분사 밸브(40)를 향해 압송하는 고압 연료 펌프(47)와, 연료 탱크(45)의 공급 펌프(46)에 연결된 저압 연료 통로(50)와 상기 가압실(49)과의 사이를 개폐하는 유량 제어 밸브(54)를 구비하는 차량 연료펌프에서의 유량제어밸브 응답시간 편차 보상 시스템(100)에 있어서,
상기 캠(22a)의 위치를 검출하는 캠위치 센서(310);
상기 연료분사 밸브(40)로 압송되는 연료의 압력을 검출하는 연료압력 센서(55);
상기 유량제어 밸브(54)의 폐쇄 또는 개방에 따른 응답시간에 대해, 상기 캠(22a)의 위치와 상기 압송되는 연료의 압력 및 상기 유량제어 밸브(54)의 동작 전류값을 학습하여 데이터로 저장하는 학습부(320); 및
상기 압송되는 연료의 압력과 목표 압력 간에 편차가 발생하는 경우에, 발생된 편차에 대응하는 상기 캠(22a)의 위치 편차를 산출하고, 산출된 위치 편차에 따른 상기 유량 제어 밸브(54)의 동작 전류값을 보상하여 상기 유량 제어 밸브(54)의 개폐를 제어하는 제어부(330);
를 포함하고,
상기 제어부는, 상기 캠위치 센서(310)에서 검출한 상기 캠(22a)의 위치에 기초하여 상기 캠(22a)의 위상각 파일럿 값 대비 편차가 ±2°이상 차이가 나는 경우 상기 압송되는 연료의 압력과 목표 압력 간에 발생된 편차에 대응하는 상기 캠(22a)의 위치 편차 1°마다 상기 유량 제어 밸브(54)의 동작 전류값을 0.5 암페어(A) 상승시켜 보상하는, 차량 연료펌프에서의 유량제어밸브 응답시간 편차 보상 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 압송되는 연료의 압력 값에 대응되는 상기 캠(22a)의 위치 값과 상기 유량 제어 밸브(54)의 동작 전류값을 저장하고 있는 메모리(340);
를 더 포함하는, 차량 연료펌프에서의 유량제어밸브 응답시간 편차 보상 시스템.
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 유량 제어 밸브(54)는, 전자 솔레노이드(54a) 및 코일 스프링(54b)을 구비하고, 상기 전자 솔레노이드(54a)의 인가 전압이 상기 제어부(330)로부터 인가된 상기 보상된 동작 전류값에 따라 조정되어 개폐 동작을 실행하는, 차량 연료펌프에서의 유량제어밸브 응답시간 편차 보상 시스템.
제 4 항에 있어서,
상기 유량 제어 밸브(54)는, 상기 전자 솔레노이드(54a)에 대한 통전이 정지된 상태에서 상기 코일 스프링(54b)의 가압력에 저항하여 개방되어 저압 연료 통로(50)와 상기 가압실(49)이 연결된 상태가 되고, 상기 가압실(49)의 용적이 커지는 방향으로 상기 플런저(48b)가 이동하여 상기 고압 연료 펌프(47)의 흡입 행정이 되면 상기 연료가 상기 저압 연료 통로(50)를 통해 상기 가압실(49) 내에 흡입되며,
상기 캠(22a)의 회전에 따라 상기 가압실(49)의 용적이 수축되는 방향으로 상기 플런저(48b)가 이동하여 상기 고압 연료 펌프(47)의 압송 행정이 되면 상기 전자 솔레노이드(54a)에 대한 통전에 의해 상기 코일 스프링(54b)의 가압력에 저항하여 폐쇄되고, 상기 저압 연료 통로(50)와 상기 가압실(49)과의 사이가 차단되며, 상기 가압실(49) 내의 연료가 상기 연료 분사 밸브(40)를 향해 압송되는,
차량 연료펌프에서의 유량제어밸브 응답시간 편차 보상 시스템.
캠(22a)의 회전에 의한 실린더(48a)와 플런저(48b)의 상대 이동에 기초하여 가압실(49)의 용적을 변화시켜 상기 가압실(49)에 연료를 흡입함과 동시에 동 연료를 내연 기관의 연료분사 밸브(40)를 향해 압송하는 고압 연료 펌프(47)와, 연료 탱크(45)의 공급 펌프(46)에 연결된 저압 연료 통로(50)와 상기 가압실(49)과의 사이를 개폐하는 유량 제어 밸브(54)를 구비하는 차량 연료펌프에서의 유량제어밸브 응답시간 편차 보상 방법에 있어서,
캠위치 센서(310)가, 상기 캠(22a)의 위치를 검출하는 단계;
연료압력 센서(55)가, 상기 연료분사 밸브(40)로 압송되는 연료의 압력을 검출하는 단계;
학습부(320)가, 상기 유량제어 밸브(54)의 폐쇄 또는 개방에 따른 응답시간에 대해, 상기 캠(22a)의 위치와 상기 압송되는 연료의 압력 및 상기 유량제어 밸브(54)의 동작 전류값을 학습하는 단계;
제어부(330)가, 상기 압송되는 연료의 압력과 목표 압력을 비교하는 단계;
제어부(330)가, 상기 압송되는 연료의 압력과 목표 압력 간에 편차가 발생하는 경우에, 발생된 편차에 대응하는 상기 캠(22a)의 위치 편차를 산출하는 단계;
제어부(330)가, 상기 산출된 위치 편차에 따른 상기 유량 제어 밸브(54)의 동작 전류값을 보상하는 단계; 및
유량 제어 밸브(54)가, 상기 보상된 동작 전류값에 따라 개폐 동작을 실행하는 단계;
를 포함하고,
상기 보상하는 단계는,
상기 제어부(330)가 상기 캠위치 센서(310)에서 검출한 상기 캠(22a)의 위치에 기초하여 상기 캠(22a)의 위상각 파일럿 값 대비 편차가 ±2°이상 차이가 나는 경우 상기 압송되는 연료의 압력과 목표 압력 간에 발생된 편차에 대응하는 상기 캠(22a)의 위치 편차 1°마다 상기 유량 제어 밸브(54)의 동작 전류값을 0.5 암페어(A) 상승시켜 보상하는, 차량 연료펌프에서의 유량제어밸브 응답시간 편차 보상 방법.
제 6 항에 있어서,
상기 학습하는 단계는,
상기 학습부(320)가 상기 학습된 상기 캠(22a)의 위치와 상기 압송되는 연료의 압력 및 상기 유량제어 밸브(54)의 동작 전류값을 데이터로 메모리(340)에 저장하는, 차량 연료펌프에서의 유량제어밸브 응답시간 편차 보상 방법.
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제 6 항에 있어서,
상기 개폐 동작을 실행하는 단계는,
상기 유량 제어 밸브(54)가, 전자 솔레노이드(54a) 및 코일 스프링(54b)을 구비하고, 상기 전자 솔레노이드(54a)의 인가 전압이 상기 보상된 동작 전류값에 따라 조정되어 개폐 동작을 실행하는, 차량 연료펌프에서의 유량제어밸브 응답시간 편차 보상 방법.
제 9 항에 있어서,
상기 개폐 동작을 실행하는 단계에서 상기 유량 제어 밸브(54)는,
상기 전자 솔레노이드(54a)에 대한 통전이 정지된 상태에서 상기 코일 스프링(54b)의 가압력에 저항하여 개방되어 저압 연료 통로(50)와 상기 가압실(49)이 연결된 상태가 되고, 상기 가압실(49)의 용적이 커지는 방향으로 상기 플런저(48b)가 이동하여 상기 고압 연료 펌프(47)의 흡입 행정이 되면 상기 연료가 상기 저압 연료 통로(50)를 통해 상기 가압실(49) 내에 흡입되며,
상기 캠(22a)의 회전에 따라 상기 가압실(49)의 용적이 수축되는 방향으로 상기 플런저(48b)가 이동하여 상기 고압 연료 펌프(47)의 압송 행정이 되면 상기 전자 솔레노이드(54a)에 대한 통전에 의해 상기 코일 스프링(54b)의 가압력에 저항하여 폐쇄되고, 상기 저압 연료 통로(50)와 상기 가압실(49)과의 사이가 차단되며, 상기 가압실(49) 내의 연료가 상기 연료 분사 밸브(40)를 향해 압송되는,
차량 연료펌프에서의 유량제어밸브 응답시간 편차 보상 방법.