KR102114914B1 - 용량 조절 밸브의 제어 방법 및 장치 - Google Patents

용량 조절 밸브의 제어 방법 및 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102114914B1
KR102114914B1 KR1020157028662A KR20157028662A KR102114914B1 KR 102114914 B1 KR102114914 B1 KR 102114914B1 KR 1020157028662 A KR1020157028662 A KR 1020157028662A KR 20157028662 A KR20157028662 A KR 20157028662A KR 102114914 B1 KR102114914 B1 KR 102114914B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
current
regulating valve
capacity
control
valve
Prior art date
Application number
KR1020157028662A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20150141959A (ko
Inventor
우베 리히터
라이너 빌름스
요어크 큄펠
마티아스 매쓰
Original Assignee
로베르트 보쉬 게엠베하
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 로베르트 보쉬 게엠베하 filed Critical 로베르트 보쉬 게엠베하
Publication of KR20150141959A publication Critical patent/KR20150141959A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102114914B1 publication Critical patent/KR102114914B1/ko

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M59/00Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/44Details, components parts, or accessories not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M59/02 - F02M59/42; Pumps having transducers, e.g. to measure displacement of pump rack or piston
    • F02M59/46Valves
    • F02M59/466Electrically operated valves, e.g. using electromagnetic or piezoelectric operating means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30Controlling fuel injection
    • F02D41/38Controlling fuel injection of the high pressure type
    • F02D41/3809Common rail control systems
    • F02D41/3836Controlling the fuel pressure
    • F02D41/3845Controlling the fuel pressure by controlling the flow into the common rail, e.g. the amount of fuel pumped
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D1/00Controlling fuel-injection pumps, e.g. of high pressure injection type
    • F02D1/02Controlling fuel-injection pumps, e.g. of high pressure injection type not restricted to adjustment of injection timing, e.g. varying amount of fuel delivered
    • F02D1/08Transmission of control impulse to pump control, e.g. with power drive or power assistance
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/20Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/26Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using computer, e.g. microprocessor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M59/00Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/20Varying fuel delivery in quantity or timing
    • F02M59/36Varying fuel delivery in quantity or timing by variably-timed valves controlling fuel passages to pumping elements or overflow passages
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M59/00Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/20Varying fuel delivery in quantity or timing
    • F02M59/36Varying fuel delivery in quantity or timing by variably-timed valves controlling fuel passages to pumping elements or overflow passages
    • F02M59/366Valves being actuated electrically
    • F02M59/367Pump inlet valves of the check valve type being open when actuated
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M59/00Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/20Varying fuel delivery in quantity or timing
    • F02M59/36Varying fuel delivery in quantity or timing by variably-timed valves controlling fuel passages to pumping elements or overflow passages
    • F02M59/366Valves being actuated electrically
    • F02M59/368Pump inlet valves being closed when actuated
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M63/00Other fuel-injection apparatus having pertinent characteristics not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00; Details, component parts, or accessories of fuel-injection apparatus, not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M39/00 - F02M61/00 or F02M67/00; Combination of fuel pump with other devices, e.g. lubricating oil pump
    • F02M63/02Fuel-injection apparatus having several injectors fed by a common pumping element, or having several pumping elements feeding a common injector; Fuel-injection apparatus having provisions for cutting-out pumps, pumping elements, or injectors; Fuel-injection apparatus having provisions for variably interconnecting pumping elements and injectors alternatively
    • F02M63/0225Fuel-injection apparatus having a common rail feeding several injectors ; Means for varying pressure in common rails; Pumps feeding common rails
    • F02M63/0265Pumps feeding common rails
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D1/00Controlling fuel-injection pumps, e.g. of high pressure injection type
    • F02D2001/0085Arrangements using fuel pressure for controlling fuel delivery in quantity or timing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D1/00Controlling fuel-injection pumps, e.g. of high pressure injection type
    • F02D1/02Controlling fuel-injection pumps, e.g. of high pressure injection type not restricted to adjustment of injection timing, e.g. varying amount of fuel delivered
    • F02D1/08Transmission of control impulse to pump control, e.g. with power drive or power assistance
    • F02D2001/082Transmission of control impulse to pump control, e.g. with power drive or power assistance electric
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/20Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils
    • F02D2041/202Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils characterised by the control of the circuit
    • F02D2041/2055Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils characterised by the control of the circuit with means for determining actual opening or closing time
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/20Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils
    • F02D2041/202Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils characterised by the control of the circuit
    • F02D2041/2058Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils characterised by the control of the circuit using information of the actual current value
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00Input parameters for engine control
    • F02D2200/02Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/06Fuel or fuel supply system parameters
    • F02D2200/0602Fuel pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2700/00Mechanical control of speed or power of a single cylinder piston engine
    • F02D2700/02Controlling by changing the air or fuel supply
    • F02D2700/0269Controlling by changing the air or fuel supply for air compressing engines with compression ignition
    • F02D2700/0282Control of fuel supply

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Magnetically Actuated Valves (AREA)

Abstract

내연 기관의 연료 시스템(10)에서, 연료는 고압 펌프(16)에 의해 연료 레일(18)로 이송된다. 이송 연료량은 전자기 작동 장치(34)에 의해 작동되는 용량 조절 밸브(30)에 의해 영향을 받는다. 용량 조절 밸브가 계속 폐쇄 상태에 유지되게 하거나 즉각 개방되게 하는 한계 유지 전류가 결정된다.

Description

용량 조절 밸브의 제어 방법 및 장치{METHOD AND DEVICE FOR CONTROLLING A VOLUME REGULATION VALVE}
본 발명은 청구항 제1항의 전제부에 따른 고압 펌프의 용량 조절 밸브 제어 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명의 대상에는 컴퓨터 프로그램과, 전자 저장 매체와, 개회로 제어 및 폐회로 제어 장치도 포함된다.
DE 101 48 218 A1호에는 용량 조절 밸브의 이용 하에 연료 분사 시스템을 작동하는 방법이 기술되어 있다. 공지된 용량 조절 밸브는, 접극자(armature) 및 부속된 경로 제한 정지부를 구비하며 계자 코일에 의해 전자기적으로 작동되는 자기 밸브로서 구현된다. 시중에는 계자 코일의 무전류 상태에서 폐쇄되는 방식의 용량 조절 밸브가 공지되어 있다. 이 경우, 용량 조절 밸브의 개방을 위해, 계자 코일이 일정한 전압 또는 클록 제어 전압 (펄스 폭 변조 "PWM")에 의해 제어됨으로써, 계자 코일 내 전류가 특유의 방식으로 상승한다. 전압이 차단되면 전류가 다시 특유의 방식으로 감소함으로써, 용량 조절 밸브가 폐쇄된다. 마찬가지로, 코일에 전류가 공급되는 상태에서 개방되는 자기 밸브도 공지되어 있다. 이러한 자기 밸브의 경우에는 상응하게, 전압의 차단 시 그리고 전류의 특성화된 감소 시 자기 밸브가 개방된다.
DE 101 48 218 A1호에 설명된 상시 폐쇄형 밸브에서, 접극자가 용량 조절 밸브의 개방 운동 중에 전속력으로 정지부에 충돌하는 것(이는 명백한 소음 발생을 초래할 수 있음)을 방지하기 위해, 개방 운동의 종료 직전에 전자기 작동 장치에 재차 펄스 방식으로 전류가 공급된다. 이러한 전류 펄스에 의해, 접극자가 정지부에 접촉하기 전에 접극자에 제동력이 가해진다. 상기 제동력에 의해 속도가 감소함으로써 충돌 소음이 약화된다.
연료 이송량이 필요에 따라 조절되는 근래의 직접 분사식 엔진 시스템에서는 필요한 연료압의 발생을 위해 고압 펌프가 사용된다. 이 경우, 고압 펌프는 용량 조절식으로 작동되며, 이를 위해 펌프 이송량이 용량 조절 밸브를 통해 0%에서 100%까지 조정될 수 있다. 상기 용량 조절 밸브의 제어는 특히 중요한데, 그 이유는 용량 조절 밸브의 전환 과정이 높은 회전수 및 이와 결부된 높은 제어 주파수를 기초로 하여, 매우 짧은 시간 안에, 높은 자력에도 불구하고 행정 간 변동 및 이로 인한 이송량 변동이 너무 크지 않도록 실행되어야 하기 때문이다. 이는 불충분한 레일 압력 품질을 야기할 수도 있다. 다른 한편으로, 낮은 엔진 회전수에서 고압 펌프의 소음 발생에 대한 매우 까다로운 요구가 대두된다. 이러한 이유로, 충돌 동특성의 약화 및 그와 더불어 음향 레벨의 감소를 위한 수많은 제어 컨셉들이 이미 개발되었다. 이 경우, 스위칭 자석들의 당김 운동뿐만 아니라 이탈 운동도 느려진다.
DE 10 2009 046 825 A1호에는 CSS(Current Soft Stop)라고도 지칭되는 용량 조절 밸브 제어 컨셉이 설명되어 있다.
통상적으로 용량 조절 밸브는 상사점을 지나서 고압 펌프의 이송 챔버 내 압력에 의해 폐쇄 상태로 유지된다. 이송 챔버 압력이 강하하면, 용량 조절 밸브는 스프링력으로 구동되어 감속 없이 본래의 상시 개방 상태로 복귀된다. CSS 방법에서는, 용량 조절 밸브가 상사점을 지나면 유지 전류를 공급받음에 따라, 바로 이탈되지는 않는다. 이송 챔버 내 압력이 감소한 후에야 비로소 전류가 특유의 방식으로 감소하고, 그럼으로써 용량 조절 밸브는 그러한 소량의 전류 공급 동안 이탈되어 있다가 상시 개방 상태로 복귀된다. 상호 유도 작용 및 용량 조절 밸브를 통하는 전류에 의해 운동이 제동되어, 정지부에 대한 충돌이 훨씬 더 느리게, 그럼으로써 더 조용하게 수행된다. 유지 전류는 가능하면 정확하게 알려져야 하는데, 이로써 유지 및 운동 개시를 위한 전류가 최대한 정확히 설정될 수 있기 때문이다. 전류 공급은, 그 다음 이송 프로세스에 방해가 되지 않도록, 후속하는 하사점 이전에 다시 종료되어야 한다.
CSS 방법은, 전류가 너무 적을 경우에는 단지 약간의 음향 개선만 달성되고, 전류가 너무 많으면 개선이 전혀 없거나 심지어 음향 악화 및 레일 압력 상승이 초래될 수 있다는 상황이 문제가 된다. 이는, 전류가 너무 높으면 용량 조절 밸브가 폐쇄 상태로 유지되고 개방되지 않는 데서 기인한다.
전류의 데이터 입력 시 제작 공차가 고려되어야 하기 때문에, 상기와 같은 조건 하에서는 효과가 제한될 수도 있는데, 그 이유는 통상적으로 용량 조절 밸브가 확실히 개방되는 방식으로 데이터가 입력되기 때문이다. 즉, 오히려 너무 낮은 전류가 선택될 수도 있다. 이렇게 더 낮은 전류에서는 경우에 따라 단지 약간의 음향적 개선만이 나타난다.
본 발명은 제1 제어값을 이용한 제어 시 폐쇄된 상태를 취하는 용량 조절 밸브에 관한 것이며, 제2 제어값을 이용한 제어 시 상기 용량 조절 밸브는 개방된 상태를 취할 수 있게 된다.
용량 조절 밸브가 계속 폐쇄 상태에 유지되게 하거나 즉각 개방되도록 하는 한계 유지 전류가 결정됨으로써, 음향 특성이 현저히 개선되는 훨씬 더 나은 제어가 가능하다.
용량 조절 밸브의 특성은 샘플마다 다르기 때문에, 전류 공급 시 한계 유지 전류와 같이 샘플 특성이 고려될 경우 충돌 소음의 효과적인 감소가 나타난다.
본 발명에 따른 제어 및 적응을 통해, 전류 레벨, 또는 PWM 신호를 통해 파일럿 제어된 용량 조절 밸브로의 전류 공급이 제작 공차에 맞게 조정됨으로써, CSS 방법이 음향적 개선을 위해 최적으로 작용한다.
한계 유지 전류가 연료압 신호를 토대로 결정되는 것이 특히 바람직하다. 연료압 신호가 평가되기 때문에, 추가 센서가 불필요하다. 또한, 상기 신호는 충분한 정확도로 제공된다.
용량 조절 밸브로의 전류 공급이 하사점을 지나 지속되는 경우에 간단히 압력 상승이 인지될 수 있다.
제어값은 용량 조절 밸브가 개방 상태로 유지되는 시작값에서부터 연료압 신호의 상승이 수행될 때까지 증가하고, 한계 유지 전류는 압력 상승이 수행되는 제어 신호를 토대로 결정되는 것이 특히 바람직하다. 이 경우, 작동에 아주 약간만 방해가 될 뿐 운전 거동은 악화되지 않는다.
한 대안적 구성에서, 제어값은 용량 조절 밸브가 폐쇄 상태로 유지되는 시작값에서부터 연료압 신호의 하강이 수행될 때까지 감소하며, 한계 유지 전류는 압력 하강이 수행되는 제어 신호를 토대로 결정된다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 실시예를 상세히 설명된다.
도 1은 고압 펌프 및 용량 조절 밸브를 갖는 내연 기관의 연료 분사 시스템의 개략도이다.
도 2는 제어 신호와 용량 조절 밸브의 상태 간의 관계를 나타내는 개략도이다.
도 3은 제어 신호의 시간 곡선 및 용량 조절 밸브의 상태의 시간 곡선의 개략도를 도시한다.
도 4는 본 발명에 따른 방법의 명확성을 위한 흐름도를 도시한다.
도 1에는 연료 분사 시스템이 전체적으로 도면 부호 "10"으로 표시되어 있다. 상기 연료 분사 시스템은, 연료 탱크(14)로부터 고압 펌프(16)로 연료를 이송하는 데 이용되는 전기 연료 펌프(12)를 포함한다. 고압 펌프(16)는 연료를 매우 높은 압력으로 압축하여 이를 연료 레일(18)로 전달한다. 연료 레일에는 복수의 인젝터(20)가 연결되어 있으며, 이 인젝터들은 자신들에 할당된 연소실 내로 연료를 분사한다. 연료 레일(18) 내 압력은 압력 센서(22)에 의해 검출된다.
고압 펌프(16)는, 도시되지 않은 캠축에 의해 왕복 운동[양방향 화살표(26)]을 수행할 수 있는 이송 피스톤(24)을 구비한 피스톤 펌프이다. 이송 피스톤(24)은, 용량 조절 밸브(30)를 통해 전기 연료 펌프(12)의 배출부와 연결될 수 있는 이송 챔버(28)를 한정한다. 또한, 이송 챔버(28)는 배출 밸브(32)를 통해 연료 레일(18)과 연결될 수 있다.
용량 조절 밸브(30)는 예를 들어, 전류 공급 상태에서 스프링(36)의 힘에 대항하여 작동하는 전자기 작동 장치(34)를 포함한다. 이 실시예의 형태에서 용량 조절 밸브(30)는 상시 개방형이며, 전류 공급 상태에서 정상적인 유입-체크 밸브의 기능을 갖는다.
고압 펌프(16) 및 용량 조절 밸브(30)는 하기와 같이 작동한다(도 2 참조).
도 2에서 상단부에는 피스톤(34)의 행정이 도시되어 있고, 하단부에는 시간에 걸친 제어 신호가 도시되어 있다. 제어 신호는 도면 부호 "A"로 표시되어 있다. 제어 신호의 값은 도 2에서 "0"으로 표시된 제1 제어값과 도 2에서 "1"로 표시된 제2 제어값 사이에 위치한다. 예를 들어 제1 제어값은 전자기 작동 장치(34)의 무전류 상태에 상응하고, 제2 값은 전류 공급 상태에 상응한다. 하기의 내용은 본 실시예를 기초로 한다.
또한, 고압 펌프(16)의 상이한 작동 상태들이 개략적으로 도시되어 있다. 흡입 행정 중에는(도 2의 좌측 도면) 계자 코일(44)이 무전류 상태이므로, 작동 플런저(48)가 스프링(36)에 의해 밸브 요소(38)에 대해 가압되어 이 밸브 요소를 개방 위치로 움직인다. 이러한 방식으로, 연료가 전기 연료 펌프(12)로부터 이송 챔버(28)로 흐를 수 있다. 하사점(UT)에 도달한 후 이송 피스톤(24)의 이송 행정이 시작된다. 이는 도 2에서 중앙에 도시되어 있다. 계자 코일(44)이 계속 무전류 상태이므로, 용량 조절 밸브(30)가 계속 강제 개방되어 있다. 연료는 이송 피스톤(24)으로부터 개방된 용량 조절 밸브(30)를 통해 전기 연료 펌프(12)로 토출된다. 배출 밸브(32)는 폐쇄 상태로 유지된다. 연료 레일(18) 내로의 공급은 실시되지 않는다. 시점(t1)에서 계자 코일(44)에 전류가 공급됨으로써, 작동 플런저(48)가 밸브 요소(38)로부터 멀리 당겨진다. 이와 관련하여, 도 2에는 계자 코일(44)의 전류 공급 곡선이 단지 개략적으로만 도시되어 있다. 실제 코일 전류는 일정하지 않고, 상호 유도 작용으로 인해 상황에 따라 일반적인 과도응답 과정들의 거동을 따르는 점에 주의한다. 또한, 펄스 폭 변조된 제어 전압의 경우 코일 전류는 파형 또는 톱니형이다.
시점(t1)의 변동에 의해, 고압 펌프(16)에 의해 연료 레일(18)로 이송되는 연료량이 영향을 받는다. 시점(t1)은 개회로 제어 및 폐회로 제어 장치(54)(도 1)에 의해, 연료 레일(18) 내 실제 압력이 가능한 한 정확하게 목표 압력에 상응하도록 결정된다. 이를 위해, 개회로 제어 및 폐회로 제어 장치(54)에서는 압력 센서(22)로부터 공급된 신호들이 처리된다.
이송 챔버(28) 내 압력으로 인해 밸브 요소(38)가 밸브 시트(42)에 안착되고, 그렇게 하여 용량 조절 밸브(30)가 폐쇄된다. 이제, 배출 밸브(32)의 개방 및 연료 레일(18) 내로의 공급을 유도하는 압력이 이송 챔버(28) 내에 형성될 수 있다. 이는 도 2의 맨 오른쪽에 도시되어 있다. 이송 피스톤(24)이 상사점(OT)에 도달한 직후, 계자 코일(44)의 전류 공급이 종료됨으로써, 용량 조절 밸브(30)가 다시 강제로 개방 위치에 도달한다.
계자 코일(44)의 전류 공급의 종료 시, 작동 플런저(48)가 제1 정지부(50)를 향해 움직인다. 제1 정지부(50)에 대한 충돌 속도를 줄이기 위해, 일시적으로 하강하는 신호 곡선(56)이 나타나고, 이 신호 곡선을 통해 작동 플런저(48)의 운동 속도가 제1 정지부(50)에 대한 충돌 이전에 감소한다. 제2 하강 신호 곡선(58) 동안 제어 신호가 제1 제어값에 이른다. 상기 제2 하강 신호 곡선(58)은 예를 들어 전자기 작동 장치(34)의 코일 전류의 고속 소거를 통해 구현될 수 있다.
도 3에는 "A"로 표시된 제어 신호의 예시적으로 선택된 시간 곡선(100) 및 "Z"로 표시된 용량 조절 밸브(30)의 상태의 시간 곡선(102)이 도시되어 있다. 시점(t1)에서, 제어 신호의 값은 제2 제어 신호(64)로부터 제1 제어 신호(66)로 상승한다. 그 결과, 용량 조절 밸브(30)가 개방 상태(60)로부터 폐쇄 상태(62)로 전환되어, 시점(104)에서 폐쇄된다. 유지 위상(106) 동안에는 용량 조절 밸브(30)가 폐쇄되어 있다. 용량 조절 밸브(30)를 폐쇄 상태에 유지시키는 이송 챔버(28) 내 압력에 기인하여, 제어 신호가 시간 주기(108) 동안 제2 제어값(64)을 취할 수 있으며, 즉, 예를 들어 전류가 공급되지 않는다. 방법의 다른 한 변형예에서, 유지 전류는 시간 주기(108) 동안에도 제1 제어값의 인가를 통해 계속 유지될 수 있다. 이송 피스톤(24)이 상사점(120)에 도달하기 전에, 또는 배출 밸브(32)의 개방(122) 전에, 제어 신호의 값이 다시 제1 제어 신호값(66)으로 상승한다. 시점(82)에서부터 새로운 제어가 수행된다. 소음 방출이 명백히 감소하도록 하기 위해, 본 발명에 따라 제어 신호의 값은, 이송 챔버(28) 내 압력이 용량 조절 밸브(30)를 더 이상 폐쇄 상태(62)에 유지시키지 않을 만큼 하강하는 시점에, 한계 유지 전류를 토대로 사전 설정된다.
한계 유지 전류는, 용량 조절 밸브가 이전의 전류 공급 시 폐쇄 상태에 유지되게 하는 유지 전류이다. 한계 유지 전류보다 더 높은 전류가 선택되는 경우, 용량 조절 밸브는 폐쇄 상태에 유지된다. 더 낮은 전류가 선택될 경우, 용량 조절 밸브가 개방된다.
현재 출력된 전류가 한계 유지 전류보다 높은지 혹은 낮은지의 여부를 검출하기 위해, 고압 펌프의 하사점을 지나서까지 전류 공급이 지속된다. 전류가 한계 유지 전류보다 높아서 용량 조절 밸브가 아직 당겨져 있을 경우, 고압 펌프의 완전 이송이 수행된다. 이러한 완전 이송은 레일 내 압력 상승을 통해 레일 압력 센서에 의해 용이하게 검출될 수 있다. 한계 유지 전류에 못 미치면, 이송 및 압력 상승이 이루어지지 않는다.
본 발명에 따른 방법에서는, 용량 조절 밸브를 확실히 개방하는 전류 레벨에서부터 시작하여 압력 상승이 검출될 때까지, 공급이 연장된 전류가 이송 시마다 연속으로 점점 더 증가한다. 이에 의해, 현재 주어진 용량 조절 밸브 샘플에 해당하는 한계 유지 전류가 각각의 한계 조건 하에 검출된다.
대안적으로, 용량 조절 밸브가 폐쇄 상태에 유지되는 전류 레벨에서 시작하여 압력 강하가 인지될 때까지, 공급이 연장된 전류가 이송 시마다 연속으로 점점 더 하강한다.
본 발명에 따른 방법의 한 실시예가 도 4를 참조로 설명된다.
제1 단계(300)에서 적응 프로세스가 시작된다. 이어지는 질의(305)는 적응을 위한 스위치 온 조건이 충족되는지를 검사한다.
스위치 온 조건들은 적응 과정을 위한 가능한 한 일정한 한계 조건을 보장해야 한다. 따라서, 적응은 단지 특정한 회전수 범위, 차량 속도 범위, 배터리 전압 범위, 레일 압력 범위, 부하 범위, 온도 범위 내에서만, 바람직하게는 엔진의 공회전 시 또는 일정한 서행 주행 시에도 실행되어야 한다. 또한, 레일 압력의 목표 압력 사전 설정이 변경되어서도 안된다.
이어지는 단계(310)에서, 유지 전류에 대한 시작값이 세팅된다. 또한, 전류 공급이 고압 펌프의 하사점을 지나서도 지속된다. 이로써, 상응하는 전류 공급 시 하사점 이후에 시작되는 그 다음 이송 행정까지 용량 조절 밸브가 폐쇄 상태로 유지된다. 용량 조절 밸브에 한계 유지 전류보다 높은 전류값의 전류가 공급되면, 용량 조절 밸브는 폐쇄되고 압력이 형성된다. 용량 조절 밸브에 한계 유지 전류보다 낮은 전류값의 전류가 공급되는 경우, 압력이 강하하면 용량 조절 밸브가 개방될 수 있다. 바람직하게는, 압력이 강하하면 용량 조절 밸브가 개방되도록 시작값이 사전 설정된다.
단계(315)에서는 전류값이 정해진 값만큼 증분된다. 이어지는 단계(320)에서는 고압 펌프 이후의 고압 영역에서의 레일 압력이 검출된다.
이어지는 질의(325)는 레일 압력이 상승하는지의 여부를 검사한다. 이를 위해, 예를 들어 레일 압력의 기울기가 임계값보다 큰지의 여부가 검사된다. 또는, 마지막 검출 이후에 레일 압력이 임계값보다 더 증가하였는지의 여부가 검사된다.
그 경우에 해당하지 않는다면, 즉, 압력 상승이 일어나지 않았다면, 단계(315)에서 전류값이 특정 값만큼 증분된다. 단계(325)에서 레일 압력 상승이 인지되면 단계(330)가 이어진다.
단계(330)에서 적응이 종료된다. 실제 전류값 또는 마지막 증분 이전의 전류값이 한계 유지 전류로서 사용된다. 대안적으로, 상기 두 값을 토대로 계산된 값, 특히 상기 두 값의 평균값이 한계 유지 전류로서 사용될 수도 있다.
단계(335)에서, 한계 유지 전류를 토대로 CSS 전류 공급의 매개변수들이 결정된다. 또한, 전류 공급의 지속 시간이 정상값으로 리셋된다.
이어지는 단계(340)에서 프로세스가 종료된다.
한계 유지 전류는, 상기 검출된 한계 유지 전류에 기초하여 CSS 방법의 전류 공급이 계산되거나 보정되는 방식으로, 올바른 CSS 제어를 위해 이용된다.
이송 챔버 압력의 강하 이전의 시간 주기에 상응하는 CSS 위상 이전의 유지 전류가 결정된 한계 유지 전류에 비해 적절하게 증가되어 선택됨으로써, 용량 조절 밸브가 신뢰성 있게 폐쇄 상태로 유지된다. 용량 조절 밸브의 개방 위치로의 의도된 하강을 위한 전류값은 예를 들어 결정된 한계유지 전류에 비해 적절한 값만큼 감소된 전류로 선택된다. 이로써, 한편으로 용량 조절 밸브는 운동 시작이 개시되어야 할 때까지 신뢰성 있게 정지되고, 다른 한편으로 용량 조절 밸브의 운동 중에는 전류의 최대 제동 작용이 달성된다. 이러한 위상에서, 전류는 샘플을 위해 필요한 유지 전류 바로 아래의 값으로 선택된다.
적응 프로세스에 의해 달성되는 각각의 용량 조절 밸브 샘플의 특성화는 CSS 방법의 개선을 위해서만 사용될 수 있는 것은 아니다. 정상 제어의 범주 내에서, 유효 전류 레벨 및 출력 손실의 감소를 위한 한계 유지 전류의 결정을 위해서도 추가로 사용될 수 있다.

Claims (9)

  1. 연료를 연료 레일(18)로 이송하기 위한 고압 펌프(16)의 용량 조절 밸브(30)의 제어 방법이며, 상기 고압 펌프(16) 내에서 이송 피스톤(24)이 캠축에 의해 왕복 운동을 하게 되어 흡입 행정 및 이송 행정을 수행하며, 용량 조절 밸브(30)는 제1 제어값(66)을 이용한 제어 시 폐쇄된 상태(62)를 취하고, 제2 제어값(64)을 이용한 제어에 의해 용량 조절 밸브(30)가 개방된 상태(60)를 취할 수 있게 되는, 용량 조절 밸브 제어 방법에 있어서,
    적응 프로세스에서, 용량 조절 밸브가 계속 폐쇄 상태에 유지되게 하거나 즉각 개방되게 하는 한계 유지 전류가 결정되며,
    한계 유지 전류는 연료압 신호를 토대로 결정되고, 용량 조절 밸브의 전류 공급 시, 현재 출력된 전류가 한계 유지 전류보다 높은지 혹은 낮은지의 여부를 검출하기 위해, 전류 공급은 고압 펌프의 이송 피스톤(24)의 하사점을 지나서까지 지속되며,
    용량 조절 밸브(30)가 개방 상태로 유지되는 시작값에서부터, 한계 유지 전류의 결정을 위한 한계 유지 전류의 제어값이 시작되며,
    용량 조절 밸브(30)가 한계 유지 전류를 공급받아 폐쇄 상태에 유지되다가 하사점 이후 이송 행정이 시작되면 이송을 수행하기 때문에, 하사점을 지나서까지 공급이 연장된 전류는 시작값에서부터 시작하여 연료 레일(18) 내 압력 상승이 검출될 때까지 이송 행정마다 연속으로 증가하며,
    그런 다음 용량 조절 밸브(30)에는 상사점 이후, 한계 유지 전류에 비해 감소되도록 사전 설정되어 용량 조절 밸브(30)의 의도한 개방에 사용되는 제어값이 공급되는 것을 특징으로 하는, 용량 조절 밸브 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서, 제어값은 용량 조절 밸브가 개방 상태로 유지되는 시작값에서부터 연료압 신호의 상승이 수행될 때까지 증가하고, 한계 유지 전류는 압력 상승이 수행되는 제어 신호를 토대로 결정되는 것을 특징으로 하는, 용량 조절 밸브 제어 방법.
  3. 삭제
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 용량 조절 밸브(30)가 상사점 이후에 가압되게 하는 제어값이 한계 유지 전류를 토대로 사전 설정되는 것을 특징으로 하는, 용량 조절 밸브 제어 방법.
  5. 연료 분사 시스템(10)의 개회로 제어 또는 폐회로 제어 장치(54)를 위한 전자 저장 매체에 있어서,
    제1항 또는 제2항의 방법에 적용하기 위한 컴퓨터 프로그램이 저장된 전자 저장 매체.
  6. 제1항 또는 제2항에 따른 방법에 적용하기 위해 프로그래밍된 것을 특징으로 하는, 연료 분사 시스템(10)의 개회로 제어 또는 폐회로 제어 장치(54).
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
KR1020157028662A 2013-04-15 2014-03-12 용량 조절 밸브의 제어 방법 및 장치 KR102114914B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102013206674.0 2013-04-15
DE102013206674.0A DE102013206674A1 (de) 2013-04-15 2013-04-15 Verfahren und Vorrichtung zur Ansteuerung eines Mengensteuerventils
PCT/EP2014/054792 WO2014170068A1 (de) 2013-04-15 2014-03-12 Verfahren und vorrichtung zur ansteuerung eines mengensteuerventils

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150141959A KR20150141959A (ko) 2015-12-21
KR102114914B1 true KR102114914B1 (ko) 2020-05-25

Family

ID=50336286

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020157028662A KR102114914B1 (ko) 2013-04-15 2014-03-12 용량 조절 밸브의 제어 방법 및 장치

Country Status (7)

Country Link
US (1) US9714632B2 (ko)
EP (1) EP2986835A1 (ko)
KR (1) KR102114914B1 (ko)
CN (1) CN105102795B (ko)
DE (1) DE102013206674A1 (ko)
RU (1) RU2651266C2 (ko)
WO (1) WO2014170068A1 (ko)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3249213B1 (en) * 2015-01-21 2020-01-08 Hitachi Automotive Systems, Ltd. High-pressure fuel supply device for internal combustion engine
DE102016219956B3 (de) * 2016-10-13 2017-08-17 Continental Automotive Gmbh Verfahren zum Einstellen eines Dämpfungsstroms eines Einlassventils eines Kraftfahrzeug-Hochdruckeinspritzsystems, sowie Steuervorrichtung, Hochdruckeinspritzsystem und Kraftfahrzeug
DE102016219954B3 (de) * 2016-10-13 2018-01-25 Continental Automotive Gmbh Verfahren zum Überprüfen eines Drucksensors eines Hochdruckeinspritzsystems, Steuervorrichtung, Hochdruckeinspritzsystem und Kraftfahrzeug
EP3346121B1 (de) * 2017-01-10 2019-09-11 Continental Automotive GmbH Magnetventil für ein kraftstoffeinspritzsystem und kraftstoffhochdruckpumpe
DE102017204482A1 (de) * 2017-03-17 2018-09-20 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Hochdruckpumpe

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120167993A1 (en) 2010-12-30 2012-07-05 Delphi Technologies, Inc. Fuel pressure control system and method having a variable pull-in time interval based pressure

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9420617D0 (en) * 1994-10-13 1994-11-30 Lucas Ind Plc Drive circuit
DE19648690A1 (de) * 1996-11-25 1998-05-28 Bosch Gmbh Robert Kraftstoffeinspritzsystem
JP4123729B2 (ja) * 2001-03-15 2008-07-23 株式会社日立製作所 燃料供給装置の制御方法
DE10148218B4 (de) 2001-09-28 2005-08-25 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, Computerprogramm, Steuer- und/oder Regelgerät, sowie Kraftstoffsystem für eine Brennkraftmaschine
DE102004019152B4 (de) * 2004-04-21 2007-05-31 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Magnetventils zur Mengensteuerung
DE102004044450B3 (de) * 2004-09-14 2006-04-06 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zur Leerhuberkennung von Injektoren
DE102005056210A1 (de) * 2005-11-25 2007-05-31 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum sicheren Schließen eines Magnetventils
DE102007035316B4 (de) * 2007-07-27 2019-12-24 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Steuerung eines Magnetventils einer Mengensteuerung in einer Brennkraftmaschine
US7918208B2 (en) * 2008-06-04 2011-04-05 Denso Corporation Fuel supply apparatus
DE102008054512B4 (de) * 2008-12-11 2021-08-05 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffeinspritzsystems einer Brennkraftmaschine
DE102008054702A1 (de) * 2008-12-16 2010-06-17 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Regelung eines Magnetventils einer Mengensteuerung in einer Brennkraftmaschine
DE102009046825A1 (de) 2009-11-18 2011-05-19 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Ansteuerung eines Mengensteuerventils
DE102012208614A1 (de) * 2012-05-23 2013-11-28 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffsystems für eine Brennkraftmaschine

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120167993A1 (en) 2010-12-30 2012-07-05 Delphi Technologies, Inc. Fuel pressure control system and method having a variable pull-in time interval based pressure

Also Published As

Publication number Publication date
CN105102795A (zh) 2015-11-25
WO2014170068A1 (de) 2014-10-23
US9714632B2 (en) 2017-07-25
DE102013206674A1 (de) 2014-10-16
US20160076501A1 (en) 2016-03-17
RU2015148817A (ru) 2017-05-19
KR20150141959A (ko) 2015-12-21
EP2986835A1 (de) 2016-02-24
CN105102795B (zh) 2018-05-18
RU2651266C2 (ru) 2018-04-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101609013B1 (ko) 내연기관의 연료량 제어장치의 솔레노이드 밸브 제어 방법
JP5687158B2 (ja) 高圧燃料供給ポンプの制御方法及び制御装置
KR101650216B1 (ko) 엔진의 연료 분사 시스템을 작동하기 위한 방법
US8402952B2 (en) Method for controlling a solenoid valve of a quantity controller in an internal combustion engine
KR101666693B1 (ko) 엔진의 연료 분사 시스템을 작동하기 위한 방법
KR102114914B1 (ko) 용량 조절 밸브의 제어 방법 및 장치
US7568469B2 (en) Control device for a high-pressure fuel supply system using variable displacement fuel pump with reduced power consumption
JP6005274B2 (ja) 弁装置の切替エレメントの動作方法
US9777662B2 (en) Method and device for operating a fuel delivery device of an internal combustion engine
US9080527B2 (en) Method and device for controlling a quantity control valve
JP2014145339A (ja) 高圧ポンプの制御装置
US9410516B2 (en) Method for operating a fuel system for an internal combustion engine
CN113544378B (zh) 高压泵的控制装置
JP6358066B2 (ja) 燃料噴射制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
AMND Amendment
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
X091 Application refused [patent]
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant