KR102564717B1 - 연료 조절 시스템의 작동 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 내연기관의 고압 어큐뮬레이터(38)를 포함한 연료 조절 시스템(30)을 작동시키기 위한 방법에 관한 것이며, 연료 조절 시스템(30)은 전기식 연료 펌프(41)에 의해 연료 탱크(32)에서부터 고압 펌프(34)로 이송되는 연료의 공급 압력의 검출을 위한 장치를 포함하며, 그리고 특히 상기 장치에 의해 전기식 연료 펌프(41)를 통해 상기 고압 펌프(34)로 이송되는 연료의 공급 압력이 검출되며(305); 검출된 공급 압력이 기설정 가능한 설정 압력을 하회하는 경우, 기설정 가능한 기간 후에, 내연기관의 하나 이상의 작동 매개변수에 대한 개입이 실행;된다(315).

Description

연료 조절 시스템의 작동 방법{METHOD FOR OPERATING A FUEL METERING SYSTEM}
본 발명은 고압 어큐뮬레이터를 포함하는 연료 조절 시스템, 예컨대 특히 자동차의 내연기관의 커먼레일 분사 시스템을 작동시키기 위한 방법; 뿐 아니라, 각각 컴퓨터 프로그램; 및 상응하는 저장 매체; 그리고 상기 방법의 실행을 위해 컴퓨터 프로그램으로 작동될 수 있는 전자 제어 장치;에 관한 것이다.
여기서 관련되는 연료 조절 시스템들 또는 분사 시스템들은 자동차 내에서 탱크에서부터 연료를 가압하여 내연기관의 연소실들(실린더들) 내로 이송하기 위해 이용되며, 연료 또는 연료/공기 혼합기는 실린더들 내로 분사된다. 어큐뮬레이터 분사 시스템으로서도 지칭되는 커먼레일(CR) 분사 시스템의 경우, 압력 생성과 분사의 분리가 실행된다.
CR 분사 시스템은 저압 영역과 고압 영역을 포함하며, 저압 영역 내에는 예컨대 전기식 연료 저압 펌프(EKP)가 제공되며, 이 전기식 연료 저압 펌프는 사전 공급 펌프로서 연료를 파일럿 압력으로 가압하여 고압 펌프로 공급하며, 이 고압 펌프는 다시금 연료를 파일럿 압력에 비해 증가된 압력으로 가압하여 고압 영역 내의 어큐뮬레이터 시스템, 즉 레일로 공급한다. 레일 내에서 고압으로 가압된 연료는 그 다음 필요에 따라서 분사 밸브들 또는 인젝터들에 의해 실린더들 내로 분사된다.
여기서 관련된 연료 조절 시스템을 위한 전기식 연료 펌프를 작동시키기 위한 방법은 DE 10 2013 207 372 A1호로부터 공지되어 있으며, 상기 연료 조절 시스템은, 연료 펌프가 펌프 특성곡선에 따라서 실제 시스템 한계 조건들(예: 전자식 연료 펌프의 이송량 또는 출력 압력 강하)을 학습하게 하는 학습 기능을 보유한다. 그에 따라 초과량 또는 회수량은 감소된다. 특성곡선에 따라서, 최소 회수량이 보장되는 펌프 회전속도를 결정하기 위해, 과류 밸브의 개방점이 검출된다.
또한, DE 10 2011 082 588 A1호로부터는, CR 분사 시스템의 저압 영역 내에서 압력 제한을 위해 바람직하게는 평탄화(flattening)된 특성곡선을 갖는 과류 밸브를 이용하는 점이 개시된다. 그 결과로서, 사전 공급 압력이 설정되며, 연료는 맨 먼저 연료 펌프에 의해 사전 공급 압력으로 압축되어 고압 펌프로 이송되며, 이 고압 펌프는 연료를 매우 높은 압력으로 압축하여 상기 연료를 레일에까지 이송한다. 과류 밸브에 의해서는 고압 펌프 전방의 연료 압력이 매칭된다.
상기 종래 기술의 배경에서, 청구항 제1항의 특징들을 갖는 방법 및 청구항 제16항에 따른 상응하는 전자 제어 장치가 제안된다. 실시형태들은 종속 청구항들 및 본 명세서에서 분명하게 제시된다.
따라서, 저압 펌프(EKP)를 통해 고압 펌프로 공급되는 연료의 흡입 압력 또는 공급 압력의 모니터링이 수행되는, 더욱 정확하게 말하면 바람직하게는 여기서 관련된 연료 조절 시스템 내에서 대부분의 경우 이미 존재하는 공급 압력 센서에 의해 상기 모니터링이 수행되는 방법이 제안된다.
특히 자동차의 내연기관의 고압 어큐뮬레이터를 포함한 연료 조절 시스템을 작동시키기 위한 제안되는 방법으로서, 연료 조절 시스템은 전기식 연료 펌프에 의해 연료 탱크에서부터 고압 펌프로 이송되는 연료의 공급 압력의 검출을 위한 장치를 포함하는 상기 방법에 따라서, 특히 상기 장치에 의해 전기식 연료 펌프를 통해 고압 펌프로 이송되는 연료의 공급 압력이 검출되며; 검출된 공급 압력이 기설정 가능한 설정 압력을 하회하는 경우, 기설정 가능한 기간 후에, 내연기관의 하나 이상의 작동 매개변수에 대한 개입이 실행;된다.
그러므로 바람직하게 전술한 개입은, 공급 압력이 경험에 근거하여 기설정 가능한 기간 동안 설정 압력을 하회하거나 공급 압력이 상기 시간 내에 조정될 수 없을 때 비로소, 또는 그때에만 수행된다. 그 결과로서, 단지 상대적으로 단시간만 하회가 있는 경우, 예컨대 연료 조절을 통해 야기되는, 연료 압력의 단시간의 언더슈트(undershoot)로 인해 이미 상기 개입이 수행되는 점은 효과적으로 방지될 수 있다.
공급 압력의 검출을 위한 장치는, 고압 펌프의 상류에 배치되는 압력 센서를 포함할 수 있다. 또한, 상기 장치는 전기식 연료 펌프의 상태 변수들의 평가를 실행할 수 있으며, 전기식 연료 펌프의 상태 변수들로서는 연료 펌프의 전류 요구량 또는 출력 요구량이 기초가 될 수 있다.
내연기관의 하나 이상의 작동 매개변수에 대한 개입을 통해, 바람직하게 고압 펌프의 공급 압력이 변동될 수 있다. 이 경우, 고압 펌프의 공급 압력은 개입을 통해 기설정 가능한 설정 압력의 방향으로 증가될 수 있다.
제안되는 방법은, 항상 고압 펌프에서 충분한 흡입 압력이 존재하도록 보장될 수 있게 하는, 바람직하게는 자동화 가능한 적응식 저압-량 매칭을 가능하게 한다.
일 구현예에서, 제안되는 방법에 따라서, 연료 조절 시스템의 고압 펌프의 확실한 작동을 위해 적합하거나 필요한 기설정 가능한 설정 압력을 하회할 때, 상기 설정 압력을 달성하기 위해 필요하고 전술한 고압 하에 있는 연료량은, 실제 압력이 다시 필요한 설정 압력에 상응하게 될 때까지, 바람직하게는 PID 제어기에 의해 조정된다.
본원의 방법의 또 다른 구현예에 따라서, 전술한 조정 동안, 조정되는 연료량의 허용 범위에 대한 기설정 가능한 제한 조치들이 적용될 수 있거나 기초가 될 수 있다. 이와 같이, 개입은
- 내연기관의 엔진 토크의 제한 조치;
- 조절되는 연료의 량의 제한 조치;
- 고압 어큐뮬레이터 내 허용 연료 압력의 제한 조치;
중 하나의 조치 또는 복수의 조치들에 따라서 수행될 수 있다.
바람직한 방식으로, 상기 제한 조치들은 내연기관의 회전수에 따라서 실행된다. 그 대안으로, 또는 그에 추가로, 제한 조치들은 검출되는 공급 압력 하회에 따라서도 실행될 수 있다.
또 다른 구현예에서, 개입은, 주행 상태의 갑작스런 변동을 방지하고 그와 같이 승차감에 최대한 적은 영향을 미치기 위해, 램프형 파형(ramp-shaped waveform), 예컨대 시간에 따른 램프형 파형으로 실행된다.
또 다른 구현예에서, 개입은, 연료 조절 시스템의 작동 동안 기능상 제한들; 및 연료 조절 시스템의 구성요소들의 손상들;을 방지하기 위해, 기설정 가능한 변동 범위 이내에서 그리고/또는 기설정 가능한 시간 범위 이내에서 실행된다.
제안되는 방법 및 그에 상응하게 작동하는 제어 장치에는, EKP의 최대한 가능한 이송량과 관련하여 EKP에 대해 현저히 더 적은 기술적 요건이 존재한다는 장점이 있다. 그 결과로서, EKP의 변수 또는 최대 이송량은 통상 우세하게 존재하는 주변 조건들을 기반으로 설계될 수 있지만, 그러나 드물게 존재하는 극단의 작동 조건들을 기반으로 하지는 않는다. 주변 조건들로서는 예컨대 EKP의 유입구 또는 공급부에서 연료의 점도 또는 연료 온도가 고려된다.
본 발명에 따른 컴퓨터 프로그램은, 특히 컴퓨터 또는 제어 장치에서 실행될 때 본원의 방법의 각각의 단계를 실행하도록 구성된다. 본원의 컴퓨터 프로그램은, 전자 제어 장치에서 구조적인 변경을 실행할 필요 없이, 상기 전자 제어 장치에서 본 발명에 따른 방법의 구현을 가능하게 한다. 이를 위해, 본 발명에 따른 컴퓨터 프로그램이 저장되어 있는 기계 판독 가능 기억 매체가 제공된다. 전자 제어 장치에 본 발명에 따른 컴퓨터 프로그램을 설치하는 것을 통해, 본 발명에 따른 방법을 이용하여 여기서 관련되는 연료 조절 시스템을 제어하도록 구성되는 본 발명에 따른 전자 제어 장치가 확보된다.
본 발명의 또 다른 장점들 및 구현예들은 본원의 명세서 및 첨부 도면들에서 분명하게 제시된다.
자명한 사실로서, 상기에서 전술되고 하기에서 여전히 설명될 특징들은, 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서, 각각 명시되는 조합으로뿐만 아니라 또 다른 조합들로도, 또는 독자적으로도 이용될 수 있다.
도 1은 종래 기술에서 공지된 커먼레일(CR) 분사 시스템을 매우 간소화하여 도시한 도면이다.
도 2a 및 도 2b는, [bar] 단위의 공급 압력(dp)에 따라서, 더욱 정확하게 말하면 통상적으로 장착되는 과류 밸브(도 2a) 및 오늘날 점점 더 많이 장착되는 캐스케이드형 과류 밸브(도 2b)를 포함하는 CR 분사 시스템에 대해 비교하여, 저압 영역 내에 배치되는 저압 펌프(EKP)에 의해 고압 펌프 쪽으로, 그리고 과류 밸브 쪽으로 이송되거나 사전 공급되는 [l/h] 단위의 연료의 이송량(Q)을 각각 나타낸 그래프이다.
도 3은 흐름도에 따라서 본 발명에 따른 방법의 일 실시예를 나타낸 도면이다.
도 1에는, CR 분사 시스템(30)의 일부 구성요소, 요컨대 연료 탱크(32), 사전 공급 펌프로서 분사 시스템(30)의 저압 영역 내에 배치되어 제1 연료 라인(42)과 연결되는 전기식 또는 전자식 연료 펌프(EKP)(41)가 개략도로 도시되어 있다. 또한, 제1 연료 라인(42)에는 분사 시스템(30)의 과류 밸브(36)도 연결되며, 이 과류 밸브는 여기서 고압 펌프(34)에 할당된다. 또한, 이송 라인 내에는 공급 압력 센서(43)도 배치된다. 과류 밸브(36)에 의해서는 제1 연료 라인(42) 내의 저압이 제어된다.
또한, 분사 시스템(30)은 고압 펌프(34)의 하류에 연결되는 연료 어큐뮬레이터(38)도 포함하며, 이 연료 어큐뮬레이터는, 다시금, 자동차의 별도로 도시되지 않은 내연기관의 연소실들 내로 연료가 분사되게 하는 복수의 분사 밸브(40)와 연결된다.
그에 따라, 저압 영역은 구성요소들(36, 42 및 46)을 포함한다. 고압 영역은 구성요소들(38, 40 및 44)을 포함한다.
분사 시스템(30)의 작동 중에, 연료 탱크(32)로부터의 연료는 회전속도가 제어될 수 있고 그에 상응하게 조절 가능한 EKP(41)에 의해 저압 영역에서부터 제1 연료 라인(42)을 경유하여 작동 중인 고압 펌프(34) 쪽으로 이송된다. 이런 경우, 주지할 사항은, 본원의 분사 시스템(30)이 EKP가 조절되지 않은 상태에서도 작동될 수 있다는 점이다. 또한, 연료는, 고압 펌프(34)에서 출발하여 제2 연료 라인(44)을 경유하여 연료 어큐뮬레이터(38) 쪽으로 이송되며, 이 연료 어큐뮬레이터 내에서는 연료가 가압되어 저장되면서 분사 밸브들(40)로 공급된다.
본 구현예에서, EKP(41)는 연료를 이송하도록 형성된다. 이와 반대로 고압 펌프(34)는, 연료를 위해 압력을 형성 및/또는 상승하도록 형성되며, 그럼으로써 연료는 연료 어큐뮬레이터(38) 내에서 분사 밸브들(40)을 통한 분사를 위해 필요한 압력을 보유하게 된다. 고압 펌프(34)뿐만 아니라, EKP(41) 역시도 연료 압력을 높이고 연료를 이송하기 위해 이용될 수 있다.
초과량의 연료는 과류 밸브(36)를 통해 제3 연료 라인(46)을 경유하여 다시 연료 탱크(32) 쪽으로 이송된다. 분사 시스템(30)의 도시된 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소의 하나 이상의 기능을 제어하고 그에 따라 개회로 제어 및/또는 폐회로 제어하기 위해, 도 1에 마찬가지로 도시된 제어 장치(48)가 제공된다. 제어 장치(48)는 메모리(50)를 포함하며, 이 메모리에는 본원의 방법의 범주에서 이용될, 도 2a 및 2b에 도시된 하나 이상의 특성곡선(52)이 저장되어 있다.
에너지 소모량을 최소화하기 위해, EKP(41)는 대개 개회로 제어식으로 작동되며, 그리고 부분적으로는 연료의 압력에 따라서도 폐회로 제어식으로 작동된다. 이 경우, 도 2a에 도시된 특성곡선(200)에서 정의되는, 이송되는 연료의 량은 차량 측에서 전형적으로 항상 준수된다. 개회로 제어되는 분사 시스템의 경우, 필터에서의 압력 손실 및 EKP(41)의 표본 분산과 같은 추가적인 시스템 공차들도 보유되어야 하며, 그런 까닭에 EKP(41)의 작동 압력이 변동되게 된다. 또한, EKP 고유의 공차들 또는 그 개별적인 공차들로 인해, 예컨대 특성곡선(200)을 상회하는, 더욱 정확하게 말하면 본 실시예에서 추가로 도시된 특성곡선(215)에 따르는 약 40l/h의 범위의 훨씬 더 많은 량의 연료와 같은 연료량 공차들도 발생한다. 도 2a에 도시된 그래프는 가로좌표를 포함하며, 이 가로좌표를 따라서는 분사 시스템(30) 내에서 저압 영역 내의 EKP(41)에 의해 고압 펌프(34) 쪽으로, 그리고 과류 밸브(36) 쪽으로 이송되거나 사전 공급되는 연료의 [bar] 단위의 공급 압력(dp)이 도시되어 있다. 도 2a의 그래프의 세로좌표를 따라서는 고압 펌프(34)로부터 과류 밸브(36) 및 베어링을 경유하여 회수되는, 이송된 연료의 [l/h] 단위의 량(Q)이 도시되어 있다. "흡수 특성곡선(absorption characteristic curve)"으로서도 지칭될 수 있는 특성곡선(200 또는 215)은, 자신의 파형을 따라서, 과류 밸브(36)의 개방점을 표시하는 변곡점(205, 220) 또는 불연속점을 각각 포함한다.
각각의 변곡점(205, 220)의 위쪽에서, 각각의 특성곡선(210, 225)은 훨씬 더 가파른 급상승으로 또는 상대적으로 더 큰 기울기로 진행된다. 따라서 단지 이송되는 연료량(Q)에 대해 파선(230)으로 제한된 범위 이내에서만, 본 발명에 따른 저압-량 매칭이 수행된다. 수평으로 진행되는 량(amount)의 선(235)은 분사 시스템(30)의 작동을 위해 최소로 필요한 연료량이며, 특히 고압 펌프(34)에서 충분한 흡입 압력의 공급을 위한 연료량이다. 그에 따라, 고압 펌프의 확실한 작동을 위해 적합하거나 필요한 기설정 가능한 설정 압력을 하회할 때, 하기에서 기재되는 개입이 수행된다. 여기서 핵심은 "공급 압력의 하회 시 분사량/토크의 감소..."이다.
CR 분사 시스템들의 저압 회로의 설계 시, 현재, 대개는, 모든 가능한 조건 하에서, 예컨대 불리한 구성요소 공차 상태, 저점성 연료, 높은 엔진 온도, 높은 부하 요건 등, 그리고 고압 펌프 회수를 위해 요구되는 냉각량 및 윤활량 그리고 인가된 차압과 관련한 고압 펌프의 각각의 요건들이 항상 충족되도록 진행된다. 그에 따라, 이처럼 필요한 량은 연료-저압 펌프(EKP)의 설계와 관련한 최소 요건을 형성한다.
도 2a에 도시된 상대적으로 가파른 특성곡선을 보유하는 "표준 과류 밸브"를 이용한 현재의 저압 설계의 경우, 낮은 량 편차(deviation of amount)는 단지 낮은 압력 편차만을 의미한다.
그러나 오늘날 점점 더 많이 사용되는 "캐스케이드형 보상 과류 밸브"(도 2b 참조)를 이용한 저압 설계의 경우, 도 2a에 도시된 파형들에 비해 상대적으로 평평한, 제한된 범위(290) 내 특성곡선(들)(250, 275)으로 인해 이미 낮은 량 편차에서 상대적으로 큰 압력 편차가 발생한다. 이런 경우, 특히 주지할 사항은, 도 2b에 도시된 저압 설계가 단지 예시일 뿐이고 본원에서 기재되는 방법은 예컨대 바이패스 스로틀 밸브를 포함하는 완전하게 다른 저압 설계의 경우에서도 그에 상응하게 실행될 수 있다는 점이다. 전술한 과류 밸브는, 다수의 변곡점(245, 255, 260, 270, 280, 285)을 포함하여 그에 상응하게 계단형으로, 또는 캐스케이드형으로 형성된 특성곡선들(240, 265)을 특징으로 한다.
전술한 상대적으로 높은 압력 편차들은 특히 분사 시스템(30)의 작동 동안 상당한 기능상 제한들을 야기하며, 그리고 구성요소 손상들 역시도 야기할 수 있다. 이렇게, 여기서는, 고압 펌프 회수를 위해 필요한 연료량(295)의 하회는 부품 손상을 야기할 수 있다. 요컨대, 왜냐하면, 고압 펌프의 충전 악화로 인한, 더욱 정확하게 말하면 감소된 공급 압력으로 인한 고압-량 균형의 손상이 분사 시스템(30)의 기능 장애들을 야기할 수 있기 때문이다.
오늘날의 분사 시스템들의 경우, 특히 시스템의 작동 동안, 저압 측에서 압력 감소에 대한 반응을 수행할 수 있는 가능성은 없다. 그러므로 모든 가능한 작동 조건에서 EKP의 충분히 큰 설계에 유의하거나, 또는 가능한 압력 감소의 결과를 평가하고 그에 상응하게 감당하게 된다. 그러나 이 경우, 특히 고압-량 균형과 관련한 결과의 평가는 어려워지는데, 그 이유는 공급 압력의 감소가 고압 펌프의 충전 저하를 야기하지만, 이는 실제로 저압 측에서 량 균형의 향상으로 이어지기 때문이다. 이와 같은 저압 측에서의 량 균형의 향상으로 인해, 공급 압력은, 원래 부족한 저압-량으로 인해 발생할 수 있을 것처럼 강하게 강하되지는 않는다. 이는 다시금 고압 펌프의 충전의 향상으로 이어지고 그에 따라 최초 계산에 비해 고압 측에서의 량 균형의 향상으로도 이어진다. 다시 말하면, 고압-량 균형 및 저압-량 균형들과 관련한 정확한 결정은 반복적 과정이며, 그리고 그뿐만 아니라 내연기관의 작동점에 크게 좌우되며 이루어지며, 즉 고압-량 균형이 내연기관의 소정의 작동점에서 이미 어떠한 예비량 또는 손상을 나타내는지에 따라서 이루어진다.
도 3에는, 흐름도에 따르는 본 발명에 따른 방법의 일 실시예가 도시되어 있다. 도시된 루틴의 시작(300) 후에, 실제 공급 압력의 검출(305), 더욱 정확하게 말하면 도 1에 도시된 공급 압력 센서(43)에 의한 검출이 수행된다. 단계 310에서는, 상응하는 설정 압력이, 경험에 근거하여 기설정 가능한 임계값을 경험에 근거하여 기설정 가능한 기간 동안 하회하는지 그 여부가 검사된다. 만일 하회하는 경우라면, 단계 315에서 고압 요구 측에서 존재하는 연료 압력에 대해 바람직하게는 PID 제어기로서 형성된 폐회로 제어부의 개입이 수행된다. 그렇지 않으면, 다시 단계 305로 향하는 루틴의 시작으로 돌아간다. 전술한 개입은 분사량의 폐회로 제어식 또는 개회로 제어식 감소를 야기하며, 더욱 정확하게 말하면 공급 압력이 다시 기설정된 임계값을 초과할 때까지 상기 감소를 야기한다.
주지할 사항은, 성공적인 개입을 위해 필요한, 분사량의 감소가 예컨대 연료 온도(T연료)에 따라서 학습될 수 있고, 그에 상응하게 저장될 수 있으며, 연료 조절 시스템 또는 내연기관의 후속 작동 중에 다시 그에 상응하게 적용될 수 있다는 점이다.
전술한 개입(315)은 공지된 방식으로 내연기관의 엔진 토크의 제한 조치를 통해 수행될 수 있다. 그 대안으로, 분사량 및/또는 허용 레일 압력의 제한 조치 역시도 생각해볼 수 있다. 바람직한 방식으로, 상기 제한 조치들은 내연기관의 회전수에 따라서 실시된다. 개입(315)은, 주행 상태의 갑작스런 변동을 방지하고 이와 같이 승차감에 최대한 적은 영향을 미치도록 하기 위해, 바람직하게는 시간에 따른 램프 파형(ramp waveform)으로 수행된다.
개입(315)은 항상 단지 존재하는 주행 상황에서 필요한 정도로만, 또는 그 변동 범위에서만 수행되며, 그리고 단지 필요로 하는 동안만 활성 상태로 유지된다. 바람직하게는, 개입을 위해 가용하거나 개입을 위해 중요한 범위는 내연기관의 작동 매개변수들, 예컨대 엔진 회전수, 엔진 토크, 엔진 온도 등에 따라서 경험에 근거하여 기설정된다(320). 그에 따라, 단지 상기 범위에서만, 개입은 활성 상태일 수 있다. 또한, 결함이 존재하는 경우 또는 특별 이벤트로 인해, 예컨대 연료 내에서 형성되어 연료를 농축시키는 파라핀 결정들 때문에 낮은 외부 온도로 인해 야기되는 연료 필터의 "응고(coagulation)"로 인해, 궁극적으로는 분사 시스템 또는 내연기관의 작동 중지를 야기하는 제한 조치를 실수로 실행하지 않도록 하기 위해, 하향으로의 개입 범위의 적당한 제한 조치에도 유의해야 한다.
또한, 기재한 방식으로 제한되는 개입 범위에서 벗어날 때, 또는 그 대안으로 예컨대 내연기관의 코스팅 모드 중에 그 자체로서 부하 요건에서 벗어날 때, 전술한 제한 조치는 다시 중지될 수 있다. 이와 같이, 개입은 지속적으로 수행되는 것이 아니라, 단지 공급 압력 하회가 긴급하게 존재할 때에만 수행됨으로써, 개입 범위에 다시 도달할 때 경우에 따라 중간 기간에 변동된 한계 조건들, 예컨대 상대적으로 더 낮은 외부 온도, 연료의 변동된 점도 등에 대한 반응도 이루어질 수 있다. 이는, 바람직한 방식으로, 개입의 수행에 대한 확률 및/또는 각각의 개입 기간을 최소화하며, 그럼으로써 내연기관의 작동 편의에 대한 영향은 최대한 적어지게 된다.
이와 달리, 개입 범위에서 잔존하는 경우, 개입을 더 이상 필요로 하지 않을 수도 있는 변동된 한계 조건들에서도, 자동차의 의도되지 않는 가속을 야기할 수 있기 때문에, 개입 범위에 대해 각각 존재하는 제한 조치는 중지되지 않을 수 있다.
기재한 본원의 방법은 내연기관의 제어를 위한 전자 제어 장치를 위한 제어 프로그램의 형태로, 또는 하나 또는 복수의 상응하는 전자 제어 유닛(ECU)의 형태로 실현될 수 있다.

Claims (16)

  1. 내연기관의 고압 어큐뮬레이터(38)를 포함한 연료 조절 시스템(30)을 작동시키기 위한 방법이며, 연료 조절 시스템(30)은 전기식 연료 펌프(41)에 의해 연료 탱크(32)에서부터 고압 펌프(34)로 이송되는 연료의 공급 압력의 검출을 위한 장치를 포함하는, 상기 연료 조절 시스템의 작동 방법에 있어서,
    상기 장치에 의해, 전기식 연료 펌프(41)를 통해 고압 펌프(34)로 이송되는 연료의 공급 압력이 검출되며(305); 검출된 공급 압력이 기설정 가능한 설정 압력([k1])을 하회하는 경우, 기설정 가능한 기간 후에, 내연기관의 하나 이상의 작동 매개변수에 대한 개입이 실행되고(315);
    상기 개입(315)은
    - 내연기관의 엔진 토크의 제한 조치;
    - 조절되는 연료의 량의 제한 조치;
    - 고압 어큐뮬레이터(38) 내 허용 연료 압력의 제한 조치;
    중 하나의 조치 또는 복수의 조치들에 따라서 수행되는 것을 특징으로 하는, 연료 조절 시스템의 작동 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 공급 압력의 검출을 위한 장치는 고압 펌프(34)의 상류에 배치되는 압력 센서(43)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 연료 조절 시스템의 작동 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 공급 압력의 검출을 위한 장치는 전기식 연료 펌프(41)의 상태 변수들의 평가를 실행하는 것을 특징으로 하는, 연료 조절 시스템의 작동 방법.
  4. 제3항에 있어서, 전기식 연료 펌프(41)의 상태 변수들로서는 연료 펌프(41)의 전류 요구량 또는 출력 요구량이 기초가 되는 것을 특징으로 하는, 연료 조절 시스템의 작동 방법.
  5. 제1항에 있어서, 내연기관의 하나 이상의 작동 매개변수에 대한 상기 개입(315)에 따라서 고압 펌프(34)의 공급 압력은 변동되는 것을 특징으로 하는, 연료 조절 시스템의 작동 방법.
  6. 제5항에 있어서, 내연기관의 하나 이상의 작동 매개변수에 대한 상기 개입(315)에 따라서 고압 펌프(34)의 공급 압력은, 압력 하회에 대해, 기설정 가능한 설정 압력의 방향으로 증가되는 것을 특징으로 하는, 연료 조절 시스템의 작동 방법.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서, 상기 제한 조치들은 내연기관의 회전수에 따라서 실행되는 것을 특징으로 하는, 연료 조절 시스템의 작동 방법.
  9. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 개입(315)은 PID 제어기에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는, 연료 조절 시스템의 작동 방법.
  10. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 개입(315)은 개회로 제어식으로 수행되는 것을 특징으로 하는, 연료 조절 시스템의 작동 방법.
  11. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 개입(315)은 램프형 파형으로 실행되는 것을 특징으로 하는, 연료 조절 시스템의 작동 방법.
  12. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 개입(315)은 기설정 가능한 변동 범위([k2]) 이내에서 그리고/또는 기설정 가능한 시간 범위 이내에서 실행되는 것을 특징으로 하는, 연료 조절 시스템의 작동 방법.
  13. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 내연기관의 하나 이상의 작동 매개변수에 대한 상기 개입(315)은 학습되며, 후속하여 다시 적용되는 것을 특징으로 하는, 연료 조절 시스템의 작동 방법.
  14. 기계판독 가능한 저장 매체에 저장되어 있고, 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 방법의 각각의 단계를 실행하도록 구성되는 컴퓨터 프로그램.
  15. 제14항에 따른 컴퓨터 프로그램이 저장되어 있는 기계판독 가능한 저장 매체.
  16. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 방법을 이용하여, 고압 어큐뮬레이터(38)를 포함한 연료 조절 시스템(30)을 제어하도록 구성되는 전자 제어 장치.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010255501A (ja) 2009-04-23 2010-11-11 Denso Corp 筒内噴射式内燃機関の燃圧制御装置
DE102011082588A1 (de) 2011-09-13 2013-03-14 Robert Bosch Gmbh Überströmventil mit abgeflachter Kennlinie zur Druckbegrenzung in einem Niederdruckbereich einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung
JP5441999B2 (ja) 2009-03-27 2014-03-12 ボッシュ株式会社 コモンレール圧力の制御装置及び制御方法並びに蓄圧式燃料噴射装置
DE102013207372A1 (de) 2013-04-23 2014-10-23 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben einer elektronischen Kraftstoffpumpe

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5441999B2 (ko) * 1972-12-26 1979-12-11
JPS58131329A (ja) * 1982-01-29 1983-08-05 Nippon Denso Co Ltd 燃料噴射制御方法
DE10001882A1 (de) * 2000-01-19 2001-08-02 Bosch Gmbh Robert Verfahren zum Betrieb einer Vorförderpumpe eines Kraftstoffzumesssystems und Kraftstoffzumesssystem einer direkteinspritzenden Brennkraftmaschine
JP3944143B2 (ja) * 2003-09-04 2007-07-11 三菱重工業株式会社 蓄圧式燃料噴射内燃機関及びその燃料制御方法
JP4544061B2 (ja) * 2005-07-06 2010-09-15 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の燃料系統の制御装置
DE102010002801A1 (de) * 2010-03-12 2011-09-15 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffeinspritzsystem einer Brennkraftmaschine
DE102010043923A1 (de) * 2010-11-15 2012-05-16 Robert Bosch Gmbh Niederdruckkreislauf für ein Kraftstoffeinspritzsystem sowie Kraftstoffeinspritzsystem
DE102013201997A1 (de) * 2013-02-07 2014-08-07 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung insbesondere eines Kraftfahrzeuges
KR101628494B1 (ko) * 2014-03-05 2016-06-08 현대자동차주식회사 디젤 엔진의 연료 공급 제어 장치 및 방법
US9523334B2 (en) * 2014-03-05 2016-12-20 Hyundai Motor Company System and method of controlling fuel supply of diesel engine

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5441999B2 (ja) 2009-03-27 2014-03-12 ボッシュ株式会社 コモンレール圧力の制御装置及び制御方法並びに蓄圧式燃料噴射装置
JP2010255501A (ja) 2009-04-23 2010-11-11 Denso Corp 筒内噴射式内燃機関の燃圧制御装置
DE102011082588A1 (de) 2011-09-13 2013-03-14 Robert Bosch Gmbh Überströmventil mit abgeflachter Kennlinie zur Druckbegrenzung in einem Niederdruckbereich einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung
DE102013207372A1 (de) 2013-04-23 2014-10-23 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben einer elektronischen Kraftstoffpumpe

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