KR102225066B1 - 저압 펌프의 작동 방법 - Google Patents

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로베르트 보쉬 게엠베하
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Abstract

본 발명은, 저압 시스템 내에 있는 저압 펌프를 통해 고압 펌프에 연료가 공급되는, 고압 펌프를 포함하는 고압 시스템을 구비한 내연 기관의 연료 공급 시스템 내에 있는 저압 펌프를 작동하는 방법에 관한 것으로, 상기 저압 펌프는, 저압 펌프가 고압 펌프의 공급 압력에 대한 목표값의 고려하에 압력 조절되어 작동되는 제1 작동 모드(B1)로 작동될 수 있으며; 상기 저압 펌프는, 저압 펌프가 고압 시스템 및 저압 시스템에서 필요한 연료량의 고려하에 유량 제어되어 작동되는 제2 작동 모드(B2)로 작동될 수 있으며; 이 경우, 연료 공급 시스템의 하나 이상의 작동 파라미터(L, n)에 따라 제1 작동 모드(B1) 또는 제2 작동 모드(B2)가 사용된다.

Description

저압 펌프의 작동 방법{METHOD FOR OPERATING A LOW PRESSURE PUMP}
본 발명은, 내연 기관의 연료 공급 시스템 내에 있는 저압 펌프를 작동하는 방법, 그리고 이와 같은 방법을 수행하기 위한 컴퓨터 유닛 및 컴퓨터 프로그램에 관한 것이다.
내연 기관을 갖춘 최근의 자동차에서는, 연료 저압 시스템 내에서, 다시 말해 연료 공급부의 저압 영역에서 대부분, 특히 이른바 사전 공급 펌프 또는 저압 펌프 형태의 전기식 연료 펌프가 사용되며, 이와 같은 전기식 연료 펌프에 의해서 연료 탱크로부터 연료가 고압 펌프로 이송된다.
이로써, 필요에 맞게 연료 이송이 이루어질 수 있다. 이를 위해, 전기식 연료 펌프는 고유의 개회로 제어부 혹은 폐회로 제어부가 필요하고, 이를 위해 예를 들어 연료 펌프 내부에 통합될 수 있거나 별도로 설치될 수 있는 전자 장치를 가질 수 있다.
DE 10 2008 001 240 A1호에는, 예를 들어 저압 펌프를 작동시키기 위한 유량 제어 방법이 공지되어 있으며, 이 방법에서는 저압 펌프로부터 공급되는 연료량이 고압 펌프 혹은 고압 시스템에 의해서 요구되는 연료량에 따라 조절된다.
DE 10 2010 001 150 A1호에는 예를 들어, 저압 펌프의 기하학적인 파라미터 혹은 작동 파라미터를 토대로 해서 저압 펌프로부터 공급되는 실제 연료량이 결정되는 저압 펌프 작동 방법이 공지되어 있다.
본 발명에 따라, 독립 특허 청구항들의 특징들을 갖는, 저압 펌프를 작동하는 방법, 그리고 이와 같은 방법을 실시하기 위한 컴퓨터 유닛 및 컴퓨터 프로그램이 제안된다. 바람직한 실시예들은 종속 청구항들 그리고 이하의 상세한 설명부의 대상이다.
본 발명에 따른 방법은, 저압 펌프를 통해서 고압 펌프에 연료가 공급되는, 고압 펌프를 포함하는 고압 시스템을 구비한 내연 기관의 연료 공급 시스템 내에 있는 저압 펌프, 예를 들어 전기식 연료 펌프를 작동하는 데 이용된다. 그 다음에는, 고압 펌프를 통해서 예를 들어 고압 어큐뮬레이터에 연료가 공급될 수 있고, 이 고압 어큐뮬레이터로부터 연료가 다시 연료 인젝터를 통해서 내연 기관 내부로 유입된다. 이 경우 저압 펌프는, 저압 펌프가 고압 펌프의 공급 압력에 대한 목표값의 고려하에, 또는 특히 이러한 목표값에 따라 압력 조절되어 작동되는 제1 작동 모드로 작동될 수 있다. 이 경우 저압 펌프는 특히 전기식으로 또는 전자식으로, 특히 서브 회전수 조절 회로에 의해서도, 압력 조절되어 작동될 수 있으며, 다시 말해 예를 들어 원심력 조절과 같이 기계식으로는 작동될 수 없다. 이를 위해, 압력값(특히 고압 펌프를 위한 공급 압력)이 센서에 의해서 수집될 수 있고, 실행 측 컴퓨터 유닛에서 목표값(특히 고압 펌프를 위한 목표 공급 압력)과 비교될 수 있다. 본 경우에는, 예를 들어 (저압 펌프의) 펌프 회전수가 제어 변수로서 고려된다. 또한, 저압 펌프는, 저압 펌프가 고압 시스템 및 선택적으로 저압 시스템 내에서 필요한 연료량을 고려하여, 압력 조절 방식이 아니라 오히려 특히 회전수 조절을 통한 유량 제어식으로 작동되는 제2 작동 모드로 작동될 수 있다. 이를 위해, 특히 저압 펌프의 목표 회전수가 필요한 연료량에 따라 사전 설정된다. 저압 펌프의 작동 시, 이제 연료 공급 시스템의 하나 이상의 작동 파라미터에 따라 제1 작동 모드 또는 제2 작동 모드가 사용된다.
공급 압력 조절이라고도 지칭되는 제1 작동 모드는, 과류 밸브가 아직 폐쇄되어 있는 상태에서 윤활 혹은 냉각을 위해 충분한 연료가 고압 펌프를 통해서 흐르도록, 고압 펌프의 냉각 스로틀에서의 공급이 사전 설정됨으로써, 특히 조절됨으로써, 연료를 이용해서 제한된 작동 영역을 위해 고압 펌프의 충분한 윤활 혹은 냉각을 보장하는 것을 가능하게 한다. 이는, 예를 들어 고압 펌프 내에 있는 냉각 스로틀과 연결된 전기식 공급 압력 조절부에 의해서 달성될 수 있다. 따라서, 충분한 윤활 혹은 냉각이 보장될 수 있다. 냉각 스로틀의 경우에 상기 공급 압력은, 베어링 간극이 적고 이로써 누설량이 적은 고압 펌프에서도 제한된 작동 영역(모터 회전수, 부하, 연료 온도)를 위한 윤활 혹은 냉각을 위해 충분한 연료가 흐르도록 조정될 수 있다.
유량 제어라고도 지칭되는 제2 작동 모드는, 고부하 작동 상태를 위해서도 고압 펌프의 필수적으로 증가된 윤활 혹은 냉각을 보장하는 것을 가능하게 한다. 이때, 필요한 연료량은 예를 들어 저압 펌프의 회전수의 설정을 통해서 달성될 수 있고, 압력 조절은 전기식 압력 조절을 통해서가 아니라 고압 펌프 내에 있는 개방된 과류 밸브 내의 기계식 압력 조절기를 통해서 이루어질 수 있다. 하지만, 이 경우에 한 편으로는 개별 저압 펌프에서의 소정의 공차가 고려될 수 있고, 다른 한 편으로는 연료의 가변적인 특성, 특히 연료의 점도가 고려될 수 있음으로써, 이 경우에도 대부분 필요한 것보다 많은 연료가 이송된다. 다시 말해, 연료 공급 시스템의 전체 작동 영역에 걸쳐서 상기 제2 작동 모드를 사용하면 불필요하게 많은 에너지가 소비되기 때문에, 상기 제2 작동 모드는 고부하 작동 상태를 위해서만 제공된다.
제안된 방법은 이제, 상기 두 작동 모드가 연료 공급 시스템의 상이한 작동 영역에서 상이한 장점들을 갖는다는 점을 이용한다. 상기 두 작동 모드는 더 정확하게는 연료 공급 시스템의 작동 파라미터의 현재 값에 따라 사용됨으로써, 한 편으로는 부하가 낮은 정상 모드에서 타임 슬라이스(time slice)가 높은 경우에 에너지 소비가 줄어들 수 있고, 다른 한 편으로는 극단적인 조건(모터 회전수, 부하, 연료 온도) 하에서 고압 펌프에 대해 견고한 경계 조건이 보장될 수 있다.
바람직하게, 제1 작동 모드는 하나 이상의 작동 파라미터가 관련 임계값 미만인 경우에 사용된다. 즉, 다른 말로 표현하자면, 하나 이상의 작동 파라미터가 관련 임계값에 도달하거나 관련 임계값을 초과하면, 제1 작동 모드로부터 제2 작동 모드로 변경될 수 있다. 이때, 각각의 작동 파라미터에 대해 복수의 작동 파라미터를 사용하는 경우에는, 하나의 고유한 임계값이 제공될 수 있다. 또한, 복수의 작동 파라미터가 모니터링되기는 하지만, 상기 복수의 파라미터 중 단 하나만 관련 임계값에 도달하거나 관련 임계값을 초과하여도 이미 제1 작동 모드로부터 제2 작동 모드로 변경되는 것도 생각할 수 있다. 희망에 따라 또는 필요에 따라, 두 작동 모드 사이에서 변경되는 추가의 또는 다른 조건들도 작동 파라미터 및 관련 임계값을 위해 사용될 수 있음은 자명하다. 이러한 방식으로, 에너지 소비가 효과적으로 최소화될 수 있다.
바람직하게는, 하나 이상의 작동 파라미터가, 연료 온도, 내연 기관 혹은 고압 펌프의 회전수, 내연 기관의 부하, 고압 시스템의 고압 어큐뮬레이터 내부의 압력, 연료 인젝터의 분사량, 고압 이송량 및 가속 페달의 위치 중에서 선택된다. 언급된 작동 파라미터들은 저압 펌프로부터 이송되거나 제공되는 그리고/또는 고압 펌프에 의해서 요구되는 연료량에 영향을 미친다.
제2 작동 모드에서는 저압 펌프의 회전수 또는 이송량의 목표값의 사전 설정에 의해, 그리고/또는 저압 펌프의 회전수의 조절에 의해 저압 펌프가 작동되는 것이 바람직하다. 이러한 방식으로, 매우 간단한 유량 제어가 가능하며, 이 경우 적합한 펌프 제어 장치를 통해서 회전수의 개회로 제어 혹은 폐회로 제어가 매우 간단히 수행될 수 있다.
바람직한 방식으로는, 고압 펌프에 의해서 냉각 연료 흐름을 조절할 목적으로 (그리고 이로써 이송의 목적이 아니라, 즉, 고압 펌프의 이송 시스템을 통해 흐르게 하려는 것이 아니라, 냉각체 혹은 냉각 라인 등을 통해 흐르게 할 목적으로) 고압 펌프의 귀환 라인 내에 과류 밸브 및/또는 냉각 스로틀이 제공된다. 냉각 스로틀과 과류 밸브가 모두 제공되는 경우에는, 냉각 스로틀이 과류 밸브 내부에 통합될 수 있거나(이 경우에는 과류 밸브 내에서 피스톤을 통한 스로틀 관류가 압력에 따라 전환됨), 냉각 스로틀과 과류 밸브가 병렬로 설치될 수 있다. 과류 밸브를 통해서는, 상응하는 과류량에 의해 개방 압력이 초과된 후에, 필수적인 공급 압력이 폭넓은 관류 범위에 걸쳐서 역학적으로 보장되는 한편, 냉각 스로틀을 통해서는, 다시 말해 고압 펌프를 통해 충분한 연료가 흐르게 해주는 귀환 라인 내 스로틀을 통해서는 낮은 압력에서도 고압 펌프의 충분한 윤활 혹은 냉각에 도달할 수 있다. 이와 같은 사실은 특히, 제1 작동 모드에서 이루어질 수 있는 바와 같이, 과류 밸브가 폐쇄된 상태에서 저압 펌프가 작동되는 경우에 바람직하다. 그와 달리, 제2 작동 모드에서는, 예컨대 고부하를 받는 고압 펌프를 냉각시킬 목적으로 충분히 높은 연료량을 제공할 수 있도록, 과류 밸브가 개방된 상태에서 저압 펌프를 작동시키는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 컴퓨터 유닛, 예컨대 자동차의 제어 장치는, 특히 프로그램 기술적으로, 본 발명에 따른 방법을 수행하도록 설계된다.
컴퓨터 프로그램의 형태로 방법을 구현하는 것도 바람직한데, 그 이유는, 특히 실행 측 제어 장치가 또 다른 작업들을 위해서도 이용됨에 따라 어차피 존재하는 경우에는, 상기 방식이 특히 적은 비용을 야기하기 때문이다. 컴퓨터 프로그램을 제공하기에 적합한 데이터 캐리어는 특히 하드 디스크, 플래시 메모리, EEPROM, DVD 등과 같은 자기 메모리, 광학 메모리 및 전자 메모리이다. 컴퓨터 네트워크(인터넷, 인트라넷)를 통해 프로그램을 다운로드하는 것도 가능하다.
본 발명의 또 다른 장점들 및 실시예들은 상세한 설명부 및 첨부 도면을 참조한다.
본 발명은, 일 실시예를 참조하여 도면에 개략적으로 도시되어 있고, 이하에서 도면을 참조하여 기술될 것이다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명에 따른 방법이 수행될 수 있는 저압 펌프를 구비한 연료 공급 시스템의 일 부분의 선택적 실시예들의 개략도이다.
도 2는 바람직한 일 실시예에서 본 발명에 따른 방법을 실시할 때, 작동 파라미터에 의존하는 두 가지 작동 모드를 위한 범위들을 개략적으로 도시한 그래프이다.
도 3은 바람직한 일 실시예에서 본 발명에 따른 방법을 실시할 때, 고압 펌프의 귀환 유량 및 차동 압력에 의존하는 두 가지 작동 모드를 위한 범위들을 개략적으로 도시한 그래프이다.
도 4a 및 도 4b는 바람직한 실시예들에서 실행되는 본 발명에 따른 방법의 시퀀스의 개략적인 블록 다이어그램이다.
도 1a에는, 본원에서 전기식 연료 펌프로서 형성되었고, 본 발명에 따른 방법이 실시될 수 있는 저압 펌프(120)를 구비한 내연 기관의 연료 공급 시스템(100)의 일 부분이 개략적으로 그리고 예시적으로 도시되어 있다. 이 경우, 연료는 연료 탱크(110)로부터 저압 펌프(120)에 의해 2개의 필터(111 및 112)를 거쳐 고압 펌프(130)로 이송된다.
고압 시스템(145)에 의해서 둘러싸인 고압 펌프(130) 내에서는, 연료가 예를 들어 도시된 바와 같이 유량 제어 밸브(131) 및 유입 밸브(136)를 통해서 또는 대안적으로는 전기식으로 작동되는 유입 밸브를 통해서, 엔진실(132) 내부에 그리고 그곳에서 실린더 내에 배치된 피스톤(135)에 공급된다. 피스톤(135)은 내연 기관(150)의 일 샤프트에 결합되어 있고, 상기 샤프트를 통해서 구동된다. 배출 밸브(137)를 통해서는, 연료가 예를 들어 (본 도면에 도시되지 않은) 고압 어큐뮬레이터에 공급될 수 있다.
또한, 과류 밸브(133) 및 예를 들어 2개의 저장 누설부(134 및 138)가 도시되어 있으며, 이들을 거쳐서 연료가 귀환 라인(146)을 통해 연료 탱크(110) 내부로 역류된다. 과류 밸브(133)를 통해서는 연료가 예를 들어 사전 설정된 압력 값을 초과할 때 유출될 수 있다. 또한, 과류 밸브(133) 내에 통합된 냉각 스로틀(139)이 제공되어 있으며, 이로써 냉각 스로틀을 통해서 적은 용적 흐름을 갖는 연료가 고압 펌프(130)의 냉각을 위해 영구적으로 흐를 수 있도록, 냉각 스로틀을 압력에 따라 개방할 수 있는 가능성이 나타난다.
섹션 A가 도 1a와 상이한 도 1b에서 알 수 있는 바와 같이, 대안적으로 냉각 스로틀(133)이 과류 밸브(133)에 대해 병렬로 배치될 수도 있음으로써, 적은 용적 흐름을 갖는 연료가 고압 펌프(130)의 냉각을 위해 영구적으로 흐를 수 있게 된다.
저압 펌프(120)는 연료 공급 시스템(100)의 저압 시스템(140) 내에 있다. 저압 시스템(140)은 특히 압력 센서(141), 연료 탱크(110), 필터(111, 112), 저압 펌프(120), 과류 밸브(133), 냉각 스로틀(139), 및 공급 라인 및 귀환 라인 내부와 통하는 연료 라인을 포함한다. 완전성을 위해, 저압 시스템(140)이 또한 부분적으로는 예를 들어 고압 펌프(130)의 윤활 및/또는 냉각을 목적으로 그 고압 펌프의 하우징 및 베어링(134 및 138)을 통과할 수도 있다.
연료 펌프(120)에는 펌프 제어 장치로서 형성된 컴퓨터 유닛(170)이 할당되어 있으며, 이 컴퓨터 유닛은 저압 펌프(120)의 제어 및/또는 조절을 위해 제공되어 있고, 이를 위해 예를 들어 마이크로컨트롤러, 측정 기계 장치 및 적합한 소프트웨어와 같은 상응하는 설비를 구비한다.
또한, 본 도면에 도시되지 않은 마이크로 제어 장치가 제공되어 있으며, 이 마이크로 제어 장치에 펌프 제어 장치(170)가 데이터를 전달하도록 연결되어 있고, 상기 마이크로 제어 장치가 연료 공급 시스템(100)을 통해 연료를 공급받는 내연 기관의 제어가 진행되는 동안에, 예를 들어 회전수 또는 용적 흐름과 같은 상응하는 명령을 펌프 제어 장치(170)에 제공함으로써, 연료 펌프(120)는 원하는 바대로 트리거링 된다.
도 2에는, 바람직한 일 실시예에서 본 발명에 따른 방법을 실시할 때 작동 파라미터에 의존하는 두 가지 작동 모드를 위한 범위들이 개략적으로 도시되어 있다.
예를 들어, 본 실시예에는, 내연 기관의 부하(L) 및 내연 기관 혹은 고압 펌프의 회전수(n)가 연료 공급 시스템의 작동 파라미터로서 도시되어 있으며, 이들 작동 파라미터에 따라 제1 작동 모드(B1)를 위한 범위 및 제2 작동 모드(B2)를 위한 범위가 확정될 수 있다.
예를 들어 연료 온도와 같은 또 다른 파라미터들도 두 가지 작동 모드 중 일 작동 모드가 사용되는 범위를 확정하기 위한 작동 파라미터로서 이용될 수 있음은 자명하다.
부하(L)에 대해서는, 예컨대 레일 압력에 의해서 제공된 임계값(LS)이 도시되어 있고, 회전수(n)에 대해서는 임계값(ns)이 도시되어 있다. 이제, 제안된 방법의 범위 안에서는, 예를 들어 내연 기관의 부하(L)뿐만 아니라 회전수(n)까지도 관련 임계값(LS 혹은 ns) 아래에 놓여 있는 경우에는 제1 작동 모드(B1)가 선택된다. 그와 달리, 상기 임계값들 중 하나에 도달하였거나 그 임계값이 초과되자마자, 제2 작동 모드(B2)가 선택된다. 대안적으로, 임계값으로서는 예컨대 내연 기관의 회전수의 함수로서의 분사량과 같이 다른 변수에 의존하는 임계값 혹은 특성 곡선도 사용될 수 있다.
완전성을 위해, 제2 작동 모드(B2)를 제한하는 선은 제2 작동 모드(B2)가 일반적으로 가능한 범위를 지시하지만, 이 경우 제안된 방법의 범주에서 모든 임계값이 미달된 경우에는 제1 작동 모드(B1)가 사용되어야 한다.
도 3에는, 바람직한 일 실시예에서 본 발명에 따른 방법을 실시할 때 고압 펌프의 차동 압력(ΔP) 및 귀환 유량(MR)에 의존하는 두 가지 작동 모드를 위한 범위들이 개략적으로 도시되어 있다.
실선에 의해서 도시된 귀환 유량(MR)은, 예를 들어 도 1에 도시된 연료 공급 시스템 내에서 엔진실(132)로부터 과류 밸브(133) 및 통합된 냉각 스로틀(139)을 거쳐 역으로 연료 탱크(110) 내부까지 이르는 범위 안에서 발생하는 것과 같은, 고압 펌프의 귀환 라인(146) 내에서의 연료량이다.
이때, 고압 펌프의 차동 압력(ΔP)은 고압 펌프를 통과할 때의, 다시 말해 실질적으로는 [필터(112)로의] 공급부와 귀환 라인(146) 사이에서의 압력 강하에 상응한다.
또한, 파선(M'R)에 의해서는, 과류 밸브 내에 통합된 냉각 스로틀에 대한 소위 스로틀 곡선이 더 도시되어 있으며, 이 스로틀 곡선은 과류 밸브가 폐쇄됨으로써 냉각 스로틀 밸브만을 통과하는 경우에 차동 압력에 의존하는 귀환 유량의 의존성을 보여준다. 이 경우, 값(ΔPD)은, 스로틀 횡단면이 완전히 개방된 경우의 압력을 기술한다.
귀환 유량(MR)의 프로파일에서 알 수 있는 사실은, 이 프로파일이 낮은 차동 압력에 대해서는 실질적으로 스로틀 곡선을 따르지만, 그와 달리 압력 임계값(ΔPS)부터는 귀환 유량(MR)이 매우 강하게 증가한다는 것이다. 압력 임계값(ΔPS)으로서는 과류 밸브의 개방 압력이 이용된다.
냉각 스로틀이 과류 밸브에 대해 병렬로 접속된 대안적인 변형예에서의 귀환 유량의 프로파일은 일점쇄선(M"R)에 따라 기술되어 있다.
이제, 제안된 방법의 범위 안에서는, 예를 들어 압력 차가 적고, 스로틀이 개방된 동시에 과류 밸브가 아직까지 개방되지 않은 경우에는, 제1 작동 모드(B1)가 선택된다. 과류 밸브가 개방되고 이로써 차동 압력이 승압 됨으로써, 제2 작동 모드(B2)가 선택된다. 이 경우에는 스로틀도 마찬가지로 개방된 상태로 유지된다.
도 4a 및 도 4b에는, 바람직한 실시예들에서 실행되는 본 발명에 따른 방법의 시퀀스가 블록 다이어그램으로 개략적으로 도시되어 있다. 예를 들어, 작동 동안에는 회전수, 부하 및 연료 연료와 같은 작동 파라미터가 연속으로 또는 반복적으로 결정될 수 있다.
이제, 도 4a에서 단계 401에서는 회전수(n)의 실제값이 관련 임계값(ns)과 비교될 수 있다. 상응하게, 단계 402에서는 부하(L)의 실제값이 관련 임계값(LS)과 비교될 수 있고, 단계 403에서는 연료 온도(T)의 실제값이 관련 임계값(TS)과 비교될 수 있다.
이제, 단계 410에서는, 두 가지 작동 모드 중 어느 작동 모드가 사용되어야만 하는지 혹은 작동 모드가 교체되어야만 하는지의 여부를 판단하기 위하여, 단계 401, 402 및 403으로부터 얻어진 결과들이 수집되고 평가될 수 있다. 본 경우에, 예를 들어 3개의 작동 파라미터 모두가 관련 임계값 아래에 놓여 있는 한, 제1 작동 모드(B1)가 선택될 수 있다. 그와 달리, 하나 이상의 작동 모드가 관련 임계값 위에 놓이면, 제2 작동 모드(B2)가 선택될 수 있다. 이러한 방식으로, 두 가지 작동 모드 간의 변경이 간단히 이루어질 수 있으며, 이와 같은 상황은 에너지 효율적인 작동을 유도한다.
대안적으로는, 도 4b에 도시되어 있는 바와 같이, 중간 변수, 예컨대 필요한 귀환 유량(MR)이 전환 기준으로서 사용될 수 있다. 이 경우에는, 예컨대 작동 파라미터 n, L 및 T가 필요한 귀환 유량을 정의하고, 이 귀환 유량이 임계값(MRS)과 연속적으로 비교된다. 전체적으로 필요한 귀환 유량(MR)을 임계값(MRS)과 연속적으로 비교함으로써, 예컨대 MR < MRS인 경우에는 작동 모드(B1)가 선택되고, 다른 경우에는 작동 모드(B2)가 선택된다. 이 경우, 부하로서는 재차 예컨대 분사량, 레일 압력, 가속 페달 위치 또는 고압 이송량과 같은 상이한 파라미터들 중 하나 또는 복수의 파라미터가 고려될 수 있다.
이 경우에 바람직한 사실은, 임계값들이 고정적으로 정의되어 있지 않고, 오히려 하나 또는 복수의 다른 파라미터에 대한 일 작동 파라미터의 상호 의존성이 특성 필드 내에 도시될 수 있다는 것이다. 이와 같은 사실은 작동 모드(B1 및 B2)의 확장 형성될 수 있는 한계를 가능하게 한다.
한 가지 또 다른 장점은, 다른 계산 변수들 외에 계산된 중간 변수가 직접 공급 펌프의 목표 이송량 형성을 위해 작동 모드(B2)에서 계속 사용될 수 있다는 것이다.
이때, 개별 작동 파라미터들의 현재 값 또는 실제 값은 예를 들어 적합한 센서 또는 모델에 의해서 또는 다른 적합한 방식으로 결정될 수 있다. 따라서, 저압 펌프의 회전수는 일반적으로 어떤 경우에도 관련 펌프 제어 장치 내에서 검출되고/검출되거나 사전 설정될 수 있다.

Claims (14)

  1. 고압 펌프(130)를 포함하는 고압 시스템(145)을 구비한 내연 기관(150)의 연료 공급 시스템(100) 내에 있는 저압 펌프(120)를 작동하는 방법으로서, 상기 방법에서는 저압 시스템(140) 내에 있는 저압 펌프(120)를 통해 고압 펌프(130)에 연료가 공급되며,
    상기 저압 펌프(120)는, 저압 펌프(120)가 고압 펌프(130)의 공급 압력에 대한 목표값의 고려하에 압력 조절되어 작동되는 제1 작동 모드(B1)로 작동될 수 있으며,
    상기 저압 펌프(120)는, 저압 펌프(120)가 고압- 및 저압 시스템(145, 140)에서 필요한 연료량의 고려하에 유량 제어되어 작동되는 제2 작동 모드(B2)로 작동될 수 있으며,
    연료 공급 시스템(100)의 하나 이상의 작동 파라미터(L, n, T)에 따라 제1 작동 모드(B1) 또는 제2 작동 모드(B2)가 사용되는, 저압 펌프의 작동 방법.
  2. 제1항에 있어서, 제1 작동 모드에서는 저압 펌프(120)가 회전수 사전 설정 또는 회전수 조절을 통해 유량 제어되어 작동되는, 저압 펌프의 작동 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 제1 작동 모드에서는 저압 펌프가 전기식으로 또는 전자식으로 압력 조절되어 작동되는, 저압 펌프의 작동 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 제1 작동 모드(B1)는 하나 이상의 작동 파라미터(L, n, T)가 관련 임계값(LS, nS, TS) 미만인 경우에 사용되는, 저압 펌프의 작동 방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 하나 이상의 작동 파라미터는, 연료 온도(T), 내연 기관(150)의 회전수(n), 고압 펌프(130)의 회전수, 내연 기관의 부하(L), 고압 시스템(145)의 고압 어큐뮬레이터 내 압력, 연료 분사기의 분사량, 고압 이송량 및 가속 페달 위치 중에서 선택되는, 저압 펌프의 작동 방법.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 제2 작동 모드(B2)에서는, 저압 펌프(120)의 회전수(n) 또는 이송량의 목표값을 사전 설정함으로써, 그리고/또는 저압 펌프(120)의 회전수(n)를 조절함으로써 저압 펌프(120)가 작동되는, 저압 펌프의 작동 방법.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 고압 펌프(130)를 통과하는 냉각 연료 흐름을 조절하기 위하여, 고압 펌프(130)의 귀환 라인(146) 내에 과류 밸브(133) 및/또는 냉각 스로틀(139)이 제공되는, 저압 펌프의 작동 방법.
  8. 제7항에 있어서, 과류 밸브(133) 및 냉각 스로틀(139)이 제공되고, 상기 냉각 스로틀(139)이 과류 밸브(133) 내부에 통합되는, 저압 펌프의 작동 방법.
  9. 제7항에 있어서, 과류 밸브(133) 및 냉각 스로틀(139)이 제공되고, 상기 냉각 스로틀(139)이 과류 밸브(133)에 대해 병렬로 설치되는, 저압 펌프의 작동 방법.
  10. 제7항에 있어서, 제1 작동 모드(B1)에서는 과류 밸브(133)가 폐쇄된 상태에서 저압 펌프(120)가 작동되는, 저압 펌프의 작동 방법.
  11. 제7항에 있어서, 제2 작동 모드(B2)에서는 과류 밸브(133)가 개방된 상태에서 저압 펌프(120)가 작동되는, 저압 펌프의 작동 방법.
  12. 제1항 또는 제2항에 따른 방법을 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램 코드를 갖는, 컴퓨터 판독 가능 저장 매체.
  13. 컴퓨터 유닛(170)에서 실행될 경우 상기 컴퓨터 유닛(170)으로 하여금 제1항 또는 제2항에 따른 방법을 수행하게 하며, 기계 판독 가능 저장 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
  14. 제13항에 따른 컴퓨터 프로그램이 저장되어 있는 기계 판독 가능 저장 매체.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007285235A (ja) 2006-04-18 2007-11-01 Honda Motor Co Ltd ディーゼルエンジンの燃料供給装置
DE102008001240A1 (de) 2007-11-13 2009-05-14 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines Kraftstoffversorgungssystems
JP2011027041A (ja) 2009-07-27 2011-02-10 Denso Corp 内燃機関の燃料ポンプ制御装置
DE102010001150A1 (de) 2010-01-22 2011-07-28 Robert Bosch GmbH, 70469 Verfahren zum Steuern der Fördermenge einer Förderpumpe

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008043237A1 (de) * 2008-10-28 2010-04-29 Robert Bosch Gmbh Kraftstoff-Hochdruckpumpe für eine Brennkraftmaschine

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007285235A (ja) 2006-04-18 2007-11-01 Honda Motor Co Ltd ディーゼルエンジンの燃料供給装置
DE102008001240A1 (de) 2007-11-13 2009-05-14 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines Kraftstoffversorgungssystems
JP2011027041A (ja) 2009-07-27 2011-02-10 Denso Corp 内燃機関の燃料ポンプ制御装置
DE102010001150A1 (de) 2010-01-22 2011-07-28 Robert Bosch GmbH, 70469 Verfahren zum Steuern der Fördermenge einer Förderpumpe

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