KR20140057429A - 가솔린 직분사 엔진의 제어 시스템 및 제어 방법 - Google Patents

가솔린 직분사 엔진의 제어 시스템 및 제어 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20140057429A
KR20140057429A KR1020120122128A KR20120122128A KR20140057429A KR 20140057429 A KR20140057429 A KR 20140057429A KR 1020120122128 A KR1020120122128 A KR 1020120122128A KR 20120122128 A KR20120122128 A KR 20120122128A KR 20140057429 A KR20140057429 A KR 20140057429A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
pressure pump
pressure
pump
input valve
low
Prior art date
Application number
KR1020120122128A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101905553B1 (ko
Inventor
이흥석
오완수
Original Assignee
현대자동차주식회사
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 현대자동차주식회사 filed Critical 현대자동차주식회사
Priority to KR1020120122128A priority Critical patent/KR101905553B1/ko
Priority to US13/712,666 priority patent/US9347392B2/en
Priority to DE102012113141.4A priority patent/DE102012113141A1/de
Priority to CN201210599011.7A priority patent/CN103790724B/zh
Publication of KR20140057429A publication Critical patent/KR20140057429A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101905553B1 publication Critical patent/KR101905553B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/042—Introducing corrections for particular operating conditions for stopping the engine
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M59/00—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/44—Details, 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B23/00—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
    • F02B23/08—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition
    • F02B23/10—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition with separate admission of air and fuel into cylinder
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/3082—Control of electrical fuel pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
    • F02D41/3809—Common rail control systems
    • F02D41/3836—Controlling the fuel pressure
    • F02D41/3845—Controlling the fuel pressure by controlling the flow into the common rail, e.g. the amount of fuel pumped
    • F02D41/3854—Controlling the fuel pressure by controlling the flow into the common rail, e.g. the amount of fuel pumped with elements in the low pressure part, e.g. low pressure pump
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M59/00—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/02—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps of reciprocating-piston or reciprocating-cylinder type
    • F02M59/10—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps of reciprocating-piston or reciprocating-cylinder type characterised by the piston-drive
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/06—Fuel or fuel supply system parameters
    • F02D2200/0602—Fuel pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M59/00—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/20—Varying fuel delivery in quantity or timing
    • F02M59/36—Varying fuel delivery in quantity or timing by variably-timed valves controlling fuel passages to pumping elements or overflow passages
    • F02M59/366—Valves being actuated electrically
    • F02M59/367—Pump inlet valves of the check valve type being open when actuated

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

본 발명은 엔진의 시동이 오프(Off) 되는지 여부를 판단하여 상기 엔진의 시동이 오프(Off) 되는 경우 상기 고압 펌프의 연료 고압 펌프 입력 밸브(Inlet valve) 작동을 소정 시간 동안 유지시킴으로써 저압 펌프 측으로 연료가 역류되는 것을 방지하여 차량의 NVH를 개선시킬 수 있는 가솔린 직분사 엔진의 제어 시스템 및 방법에 관한 것이다.

Description

가솔린 직분사 엔진의 제어 시스템 및 제어 방법{CONTROL SYSTEM AND CONTROL METHOD OF GASOLINE DIRECT INJECTION ENGINE}
본 발명은 가솔린 직분사(Gasoline Direct Injection, GDI) 엔진의 시스템 및 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로 가솔린 직분사 엔진(GDI 엔진)의 연료시스템은 연료 탱크의 내부에 연료 레일에 연료를 공급하기 위하여 모터로 동작되는 저압 펌프가 장착되고, 캠축에 의해 동작하는 고압 펌프가 헤드커버 측에 장착된다.
그리고, 연료를 각각의 연소실에 분사하는 인젝터가 장착되고, 연료 레일에는 연료 레일 내부의 압력을 검출하는 압력 센서가 장착된다.
연료 탱크에서 저압 펌프의 작동으로 엔진까지 공급된 연료는 연료 펌프 캠에 의해 동작하는 고압 펌프에 의해 설정된 소정의 압력, 대략 120bar 정도까지 가압되어 연료 레일에 공급된다.
이때, 연료 레일에 장착되는 압력 센서는 연료 레일에 형성되는 압력을 검출하여 제어수단에 인가하고, 제어수단은 운전 조건별 최적 압력을 유지하도록 연료압력 피드백(Feed back)제어를 한다.
일반적인 GDI 엔진의 연료시스템에 적용되는 고압 펌프는 플런저와, 제어밸브 및 솔레노이드를 포함할 수 있다.
고압 펌프는 플런저가 연료 펌프 캠에 연동하여 상하왕복운동을 하면서 연료를 가압하게 된다. 그리고, 플런저의 상사점과 하사점 사이에서 입구측 밸브(Inlet valve)인 상기 제어밸브의 닫힘 시점에 따라 연료의 압축 압력이 제어된다. 연료의 압축 압력이 일정 압력 이상에 도달하면 기계적으로 작동하는 출구측 밸브(Outlet valve)가 열리면서 인젝터 쪽으로 고압의 연료가 이동하게 된다.
따라서, 입구측 밸브(Inlet valve)인 상기 제어밸브가 닫혀 있는 경우에만 연료가 송출될 수 있으므로 제어수단은 솔레노이드를 통해 제어밸브의 닫힘 시간을 조정함으로써 연료의 토출량 및 압력을 제어하게 된다.
그런데, 시동 오프에 의해 엔진의 점화가 정지(IGNITION OFF)되면 상기 고압 펌프의 작동도 0.1 초 이내에 정지(OFF)된다. 고압 펌프의 작동이 정지되는 경우 제어밸브가 완전히 열려있는 상태가 되기 때문에 압축되어 있던 고압 펌프 내부의 연료가 저압 펌프 측으로 역류하는 현상이 발생된다.
따라서, 저압 펌프로 역류하는 연료의 압력 맥동으로 인하여 진동과 소음이 발생되므로 NVH(Noise Vibration Harshness)가 악화되는 문제가 있었다.
본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 가솔린 직분사 엔진의 시동이 꺼지게 되는 경우에도 고압 펌프를 일정 조건 하에서 작동시켜 차량의 NVH를 개선시킬 수 있는 가솔린 직분사 엔진의 제어 시스템 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
하나 또는 다수의 실시예에 의한 고압 펌프 및 저압 펌프를 포함하는 가솔린 직분사 엔진의 제어 방법은 상기 엔진의 시동이 키 오프 되는지 여부를 판단하는 단계; 상기 고압 펌프의 작동 행정을 판단하는 단계; 상기 판단된 고압 펌프의 작동 행정이 팽창 행정인 경우, 상기 고압 펌프 내의 압력과 상기 저압 펌프 내의 압력의 차가 설정된 압력 이하인 경우에 상기 저압 펌프와 상기 고압 펌프를 선택적으로 차단하는 고압 펌프 입력 밸브를 여는 단계; 및 상기 엔진 RPM이 설정 RPM 이하인지 판단하는 단계;를 포함할 수 있다.
하나 또는 다수의 실시예에서, 상기 가솔린 직분사 엔진의 제어 방법은 상기 판단된 고압 펌프의 작동 행정이 압축 행정인 경우, 상기 고압 펌프 내의 압력과 설정된 내구 한도 압력을 비교하여 상기 고압 펌프 입력 밸브를 닫는 시점을 결정하고 이를 실행하는 단계; 를 더 포함할 수 있다.
하나 또는 다수의 실시예에서, 상기 고압 펌프 입력 밸브를 닫는 시점은 상기 고압 펌프 내의 압력이 설정된 내구 한도 압력 이하인 경우 현재 고압 펌프 입력 밸브를 닫는 시점을 유지하고, 상기 고압 펌프 내의 압력이 설정된 내구 한도 압력 이하가 아닌 경우 현재 고압 펌프 입력 밸브를 닫는 시점에 설정된 시간을 연장할 수 있다.
하나 또는 다수의 실시예에서, 상기 고압 펌프의 작동 행정을 판단하는 단계는 상기 고압 펌프 내부의 압력을 측정하여 판단할 수 있다.
하나 또는 다수의 실시예에서, 상기 고압 펌프의 작동 행정을 판단하는 단계는 상기 고압 펌프 내부의 압력을 측정하여 판단할 수 있다.
하나 또는 다수의 실시예에서, 상기 설정 RPM은 "0"인 것으로 할 수 있다.
하나 또는 다수의 실시예에 의한 가솔린 직분사 엔진의 제어 시스템은 연료 펌프 캠에 의해 왕복 운동하는 플런저가 구비된 고압 펌프; 연료 탱크에 구비된 저압 펌프; 상기 저압 펌프로부터 유입되는 연료를 선택적으로 차단하는 고압 펌프 입력 밸브; 상기 고압 펌프로부터 인젝터로 선택적으로 연료를 공급하도록 상기 고압 펌프에 구비되는 고압 펌프 출력 밸브; 상기 고압 펌프 입력 밸브를 작동시키는 솔레노이드; 상기 고압 펌프 내의 압력을 측정하는 고압 펌프 압력 센서; 상기 저압 펌프 내의 압력을 측정하는 저압 펌프 압력 센서; 이그니션 키 센서; 크랭크 축 회전 센서; 및 상기 고압 펌프 압력 센서, 저압 펌프 압력 센서, 이그니션 키 센서, 크랭크축 회전 센서로부터 해당 신호를 입력 받고, 상기 인젝터와 상기 솔레노이드의 작동을 제어하는 제어 유닛; 를 포함하되, 상기 제어 유닛은 상기 엔진의 시동이 키 오프 되는지 여부를 판단하고, 상기 고압 펌프의 작동 행정을 판단하고, 상기 판단된 고압 펌프의 작동 행정이 팽창 행정인 경우, 상기 고압 펌프 내의 압력과 상기 저압 펌프 내의 압력의 차가 설정된 압력 이하인 경우에 상기 솔레노이드의 작동을 제어하여 상기 고압 펌프 입력 밸브를 열고, 상기 엔진 RPM이 설정 RPM 이하인지 판단할 수 있다.
하나 또는 다수의 실시예에서, 상기 제어 유닛은 상기 판단된 고압 펌프의 작동 행정이 압축 행정인 경우, 상기 고압 펌프 내의 압력과 설정된 내구 한도 압력을 비교하여 상기 고압 펌프 입력 밸브를 닫는 시점을 결정하고 상기 솔레노이드의 작동을 제어하여 이를 실행할 수 있다.
하나 또는 다수의 실시예에서, 상기 제어 유닛은 상기 고압 펌프 내의 압력이 설정된 내구 한도 압력 이하인 경우 현재 고압 펌프 입력 밸브를 닫는 시점을 유지하여 상기 솔레노이드의 작동을 제어하고, 상기 고압 펌프 내의 압력이 설정된 내구 한도 압력 이하가 아닌 경우 현재 고압 펌프 입력 밸브를 닫는 시점에 설정된 시간을 연장하여 상기 솔레노이드의 작동을 제어할 수 있다.
하나 또는 다수의 실시예에서, 상기 제어 유닛은 상기 고압 펌프 내부의 압력을 측정하여 상기 고압 펌프의 작동 행정을 판단할 수 있다.
하나 또는 다수의 실시예에서, 상기 제어 유닛은 상기 고압 펌프 내부의 압력을 측정하여 상기 고압 펌프의 작동 행정을 판단할 수 있다.
하나 또는 다수의 실시예에서, 상기 설정 RPM은 "0"인 것으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 가솔린 직분사 엔진의 제어 시스템 및 방법에 의하면 엔진의 시동을 끄는 경우에도 고압 펌프의 연료 고압 펌프 입력 밸브의 작동이 일정 조건 하에서 유지되므로 차량의 NVH(Noise Vibration Harshness)가 개선되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 가솔린 직분사 엔진의 제어 시스템의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 가솔린 직분사 엔진의 제어 방법을 도시한 흐름도이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조로 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 가솔린 직분사 엔진의 제어 시스템의 블록도이다.
도1을 참조하면, 하나 또는 다수의 실시예에 의한 가솔린 직분사 엔진의 제어 시스템은 연료 펌프 캠(600)에 의해 왕복 운동하는 플런저(320)가 구비된 고압 펌프(300), 연료 탱크(210)에 구비된 저압 펌프(200), 상기 저압 펌프(200)로부터 유입되는 연료를 선택적으로 차단하는 고압 펌프 입력 밸브(310), 상기 고압 펌프(300)로부터 인젝터(110)로 선택적으로 연료를 공급하도록 상기 고압 펌프(300)에 구비되는 고압 펌프 출력 밸브(330), 상기 고압 펌프 입력 밸브(310)를 작동시키는 솔레노이드(350), 상기 고압 펌프(300) 내의 압력을 측정하는 고압 펌프 압력 센서(730), 상기 저압 펌프(200) 내의 압력을 측정하는 저압 펌프 압력 센서(740), 이그니션 키 센서(710), 크랭크 축 회전 센서(720) 및 상기 고압 펌프 압력 센서(740), 저압 펌프 압력 센서(740), 이그니션 키 센서(710), 크랭크축 회전 센서(720)로부터 해당 신호를 입력 받고, 상기 인젝터(110)와 상기 솔레노이드(350)의 작동을 제어하는 제어 유닛(500)을 포함한다.
가솔린 직분사(Gasoline Direct Injection, GDI) 엔진(100)은 연소실 내에 연료를 직접 분사하는 가솔린 엔진으로서, 상기 연료 탱크(210)에 설치된 저압 펌프(200)로부터 공급된 연료를 다시 상기 고압 펌프(300)에서 승압시켜 상기 연료 제일(120)로 공급하고, 상기 연료 레일(120)과 연통하는 상기 인젝터(110)로부터 상기 연료가 상기 엔진(100) 내부(연소실)로 직접 분사된다.
상기 연료 레일(120)에는 압력 센서(400)가 구비되어 상기 연료 레일(120) 내의 압력을 측정하여 해당 신호를 상기 제어 유닛(500)으로 전달한다.
상기 고압 펌프(300) 내부에는 상기 저압 펌프(200)와 상기 고압 펌프(300)의 압력 챔버(320)를 연통하는 입구(311) 및 상기 압력 챔버(320)와 상기 연료 레일(120)을 연통하는 출구(331)가 형성된다.
상기 고압 펌프(300) 내부에는 제1 탄성부(313)가 구비되어 상기 고압 펌프 입력 밸브(310)를 탄성 지지하며, 제2 탄성부(333)가 구비되어 상기 고압 펌프 출력 밸브(330)를 탄성 지지한다.
상기 솔레노이드(350)는 상기 제어 유닛(500)의 제어 신호에 의하여 선택적으로 상기 고압 펌프 입력 밸브(310)를 밀어 상기 입구(311)를 개방한다. 그러면 상기 저압 펌프(200)와 상기 고압 펌프(300)의 압력 챔버(320)가 연통한다.
상기 제2 탄성부(333)의 탄성력에 의하여 막혀있던 상기 고압 펌프 출력 밸브(330)는 상기 압력 챔버(320) 내의 압력이 상승하면 상기 출구(331)를 개방하여 상기 압력 챔버(320)와 상기 연료 레일(120)이 연통한다.
상기 제어 유닛(500)은 상기 엔진(100)의 시동이 키 오프 되는지 여부를 판단하고, 상기 고압 펌프(300)의 작동 행정을 판단하고, 상기 판단된 고압 펌프(300)의 작동 행정이 팽창 행정인 경우, 상기 고압 펌프(300) 내의 압력과 상기 저압 펌프(200) 내의 압력의 차가 설정된 압력 이하인 경우에 상기 솔레노이드(350)의 작동을 제어하여 상기 고압 펌프 입력 밸브(310)를 열고, 상기 엔진 RPM이 설정 RPM 이하인지 판단한다.
또한, 상기 제어 유닛(500)은 상기 판단된 고압 펌프(300)의 작동 행정이 압축 행정인 경우, 상기 고압 펌프(300) 내의 압력과 설정된 내구 한도 압력을 비교하여 상기 고압 펌프 입력 밸브(310)를 닫는 시점을 결정하고 상기 솔레노이드(350)의 작동을 제어하여 이를 실행한다
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 가솔린 직분사 엔진의 제어 방법을 도시한 흐름도이다.
이하, 도1 및 도2를 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 가솔린 직분사 엔진의 제어 방법을 설명한다.
본 발명의 실시예에 따른 가솔린 직분사 엔진의 제어 방법은 차량의 일반 주행 중(S10)에, 상기 제어유닛(500)이 상기 이그니션 키 센서(710)로부터 입력되는 신호를 바탕으로 상기 엔진(100)의 시동이 키 오프 되는지 여부를 판단하고(S20), 상기 엔진(100)의 시동이 키 오프 되었으면, 상기 고압 펌프(300) 내의 압력을 측정하는 고압 펌프 압력 센서(730) 및 상기 저압 펌프(200) 내의 압력을 측정하는 저압 펌프 압력 센서(740)로부터 해당 신호를 입수한다(S30).
상기 제어유닛(500)은 상기 고압 펌프 압력 센서(730) 및 상기 저압 펌프 압력 센서(740)로부터 입력되는 신호를 바탕으로 상기 고압 펌프(300)의 작동 행정을 판단한다(S40). 예를 들어, 상기 고압 펌프 압력 센서(730)의 해당 신호가 증가하는 단계라면, 이는 상기 고압 펌프(300)의 압축 행정으로 판단하고, 상기 고압 펌프 압력 센서(730)의 해당 신호가 감소하는 단계라면, 이는 상기 고압 펌프(300)의 팽창 행정으로 판단한다.
상기 제어유닛(500)은 상기 판단된 고압 펌프(300)의 작동 행정이 팽창 행정인 경우, 즉, 상기 플런저(320)의 작동이 TDC(top dead center)에서 BDC(bottom dead center)로 진행하는 것으로 판단되면, 상기 고압 펌프(300) 내의 압력과 상기 저압 펌프(200) 내의 압력의 차가 설정된 압력 이하인 경우에 상기 저압 펌프(200)와 상기 고압 펌프(300)를 선택적으로 차단하는 고압 펌프 입력 밸브(310)를 연다(S50). 즉, 상기 고압 펌프(300) 내의 압력은 상대적으로 상기 저압 펌프(200) 보다 크며, 상기 엔진이 정지되자마자 바로 상기 고압 펌프 입력 밸브(310)가 열리면, 상기 고압 펌프(300)내의 연료가 급격히 상기 저압 펌프(200)로 이동하여 맥동 소음이 발생할 수 있다.
그러나, 본 발명의 실시예에 따른 가솔린 직분사 엔진의 제어 방법에서는, 상기 고압 펌프(300) 내의 압력과 상기 저압 펌프(200) 내의 압력의 차가 설정된 압력 이하인 경우에만 상기 고압 펌프 입력 밸브(310)를 열기 때문에 상대적으로 맥동 소음 발생 가능성을 차단할 수 있다. 여기서, 상기 설정된 압력 이하는 상기 맥동 소음 발생 가능성을 차단할 수 있는 압력으로 실험을 통해 결정될 수 있다.
현재 상기 플런저(320)의 작동이 TDC에서 BDC로 진행하며, 상기 고압 펌프(300), 즉, 상기 압력 챔버(320) 내의 압력이 상기 설정된 압력 이하에서만 열리도록 하여 맥동 소음 발생을 억제할 수 있다.
여기서, 상기 제어유닛(500)은 제어 전류를 상기 솔레노이드(350)로 인가하여 상기 솔레노이드 밸브(350)에 해당 제어 전류가 인가되면 상기 고압 펌프 입력 밸브(310)를 밀어 상기 고압 펌프(300)와 상기 저압 펌프(200)를 연통시킨다.
이후, 상기 제어유닛(500)은 상기 크랭크 축 회전 센서(720)의 해당 신호를 통해 상기 엔진(100)의 RPM을 확인하여, 상기 엔진 RPM이 설정 RPM 이하인지 판단한다(S60). 여기서, 설정 RPM은 현재 엔진(100)의 작동 상태가 본 발명의 실시예에 따른 가솔린 직분사 엔진의 제어 방법이 적용되어야 하는지를 판단하는 것으로, 본 발명의 실시예에 따른 가솔린 직분사 엔진의 제어 방법은 상기 엔진(100)이 완전히 멈출 때 그 제어가 종결될 수도 있다. 즉, 상기 설정 RPM은 "0"일 수 있다.
상기 제어유닛(500)은 상기 판단된 고압 펌프(300)의 작동 행정이 압축 행정인 경우, 즉, 상기 플런저(320)의 작동이 BDC(bottom dead center)에서 TDC(top dead center)로 진행하는 것으로 판단되면, 상기 고압 펌프(300) 내의 압력과 설정된 내구 한도 압력을 비교하여 (S70), 상기 고압 펌프 입력 밸브(310)를 닫는 시점을 결정하고 이를 실행한다(S80, S90).
상기 고압 펌프 입력 밸브(310)를 닫는 시점은 상기 고압 펌프(300) 내의 압력이 설정된 내구 한도 압력 이하인 경우 현재 고압 펌프 입력 밸브(300)를 닫는 시점을 유지하고(S80), 상기 고압 펌프(300) 내의 압력이 설정된 내구 한도 압력 이하가 아닌 경우 현재 고압 펌프 입력 밸브를 닫는 시점에 설정된 시간(??t)을 연장하여 이를 실행한다(S90). 즉, 상기 고압 펌프 입력 밸브(310)를 닫게 되면, 상기 고압 펌프(300), 즉 상기 압력 챔버(320) 내의 압력이 상승하게 되며, 상기 엔진(100)이 현재 미작동 하고 있기 때문에 상기 고압 펌프(300)의 압축 행정시 상기 고압 펌프 입력 밸브(310)가 닫히면 상기 고압 펌프(300)가 파손될 수 있기 때문이다.
상기 설정된 시간(??t)은 상기 고압 펌프(300) 내의 압력을 설정된 내구 한도 압력 이하로 하기 위해 필요한 시간으로 실험을 통해 결정될 수 있다.
이후, 상기 제어유닛(500)은 상기 크랭크 축 회전 센서(720)의 해당 신호를 통해 상기 엔진(100)의 RPM을 확인하여, 상기 엔진 RPM이 설정 RPM 이하인지 판단하고(S60), 설정된 RPM 이하가 아닌 경우, S30 단계로 리턴한다.
이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.
100: 엔진 110: 인젝터
120: 연료 레일 200: 저압 펌프
210: 연료 탱크 300: 고압 펌프
310: 고압 펌프 입력 밸브 320: 플런저
330: 고압 펌프 출력 밸브 350: 솔레노이드
400: 압력 센서 500: 제어 유닛
600: 연료 펌프 캠 710: 이그니션 키 센서
720: 크랭크 축 회전 센서 730: 고압 펌프 압력 센서
740: 저압 펌프 압력 센서

Claims (12)

  1. 고압 펌프 및 저압 펌프를 포함하는 가솔린 직분사 엔진의 제어 방법에 있어서,
    상기 엔진의 시동이 키 오프 되는지 여부를 판단하는 단계;
    상기 고압 펌프의 작동 행정을 판단하는 단계;
    상기 판단된 고압 펌프의 작동 행정이 팽창 행정인 경우, 상기 고압 펌프 내의 압력과 상기 저압 펌프 내의 압력의 차가 설정된 압력 이하인 경우에 상기 저압 펌프와 상기 고압 펌프를 선택적으로 차단하는 고압 펌프 입력 밸브를 여는 단계; 및
    상기 엔진 RPM이 설정 RPM 이하인지 판단하는 단계;
    를 포함하는 가솔린 직분사 엔진의 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 가솔린 직분사 엔진의 제어 방법은
    상기 판단된 고압 펌프의 작동 행정이 압축 행정인 경우, 상기 고압 펌프 내의 압력과 설정된 내구 한도 압력을 비교하여 상기 고압 펌프 입력 밸브를 닫는 시점을 결정하고 이를 실행하는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가솔린 직분사 엔진의 제어 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 고압 펌프 입력 밸브를 닫는 시점은
    상기 고압 펌프 내의 압력이 설정된 내구 한도 압력 이하인 경우 현재 고압 펌프 입력 밸브를 닫는 시점을 유지하고,
    상기 고압 펌프 내의 압력이 설정된 내구 한도 압력 이하가 아닌 경우 현재 고압 펌프 입력 밸브를 닫는 시점에 설정된 시간을 연장하는 것을 특징으로 하는 가솔린 직분사 엔진의 제어 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 고압 펌프의 작동 행정을 판단하는 단계는 상기 고압 펌프 내부의 압력을 측정하여 판단하는 것을 특징으로 하는 가솔린 직분사 엔진의 제어 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 고압 펌프의 작동 행정을 판단하는 단계는 상기 고압 펌프 내부의 압력을 측정하여 판단하는 것을 특징으로 하는 가솔린 직분사 엔진의 제어 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 설정 RPM은 "0"인 것을 특징으로 하는 가솔린 직분사 엔진의 제어 방법.
  7. 연료 펌프 캠에 의해 왕복 운동하는 플런저가 구비된 고압 펌프;
    연료 탱크에 구비된 저압 펌프;
    상기 저압 펌프로부터 유입되는 연료를 선택적으로 차단하는 고압 펌프 입력 밸브;
    상기 고압 펌프로부터 인젝터로 선택적으로 연료를 공급하도록 상기 고압 펌프에 구비되는 고압 펌프 출력 밸브;
    상기 고압 펌프 입력 밸브를 작동시키는 솔레노이드;
    상기 고압 펌프 내의 압력을 측정하는 고압 펌프 압력 센서;
    상기 저압 펌프 내의 압력을 측정하는 저압 펌프 압력 센서;
    이그니션 키 센서;
    크랭크 축 회전 센서; 및
    상기 고압 펌프 압력 센서, 저압 펌프 압력 센서, 이그니션 키 센서, 크랭크축 회전 센서로부터 해당 신호를 입력 받고, 상기 인젝터와 상기 솔레노이드의 작동을 제어하는 제어 유닛;
    를 포함하되,
    상기 제어 유닛은
    상기 엔진의 시동이 키 오프 되는지 여부를 판단하고,
    상기 고압 펌프의 작동 행정을 판단하고,
    상기 판단된 고압 펌프의 작동 행정이 팽창 행정인 경우, 상기 고압 펌프 내의 압력과 상기 저압 펌프 내의 압력의 차가 설정된 압력 이하인 경우에 상기 솔레노이드의 작동을 제어하여 상기 고압 펌프 입력 밸브를 열고,
    상기 엔진 RPM이 설정 RPM 이하인지 판단하는 것을 수행하는 가솔린 직분사 엔진의 제어 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제어 유닛은
    상기 판단된 고압 펌프의 작동 행정이 압축 행정인 경우, 상기 고압 펌프 내의 압력과 설정된 내구 한도 압력을 비교하여 상기 고압 펌프 입력 밸브를 닫는 시점을 결정하고 상기 솔레노이드의 작동을 제어하여 이를 실행하는 것을 특징으로 하는 가솔린 직분사 엔진의 제어 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제어 유닛은
    상기 고압 펌프 내의 압력이 설정된 내구 한도 압력 이하인 경우 현재 고압 펌프 입력 밸브를 닫는 시점을 유지하여 상기 솔레노이드의 작동을 제어하고,
    상기 고압 펌프 내의 압력이 설정된 내구 한도 압력 이하가 아닌 경우 현재 고압 펌프 입력 밸브를 닫는 시점에 설정된 시간을 연장하여 상기 솔레노이드의 작동을 제어하는 것을 특징으로 하는 가솔린 직분사 엔진의 제어 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제어 유닛은 상기 고압 펌프 내부의 압력을 측정하여 상기 고압 펌프의 작동 행정을 판단하는 것을 특징으로 하는 가솔린 직분사 엔진의 제어 시스템.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 제어 유닛은 상기 고압 펌프 내부의 압력을 측정하여 상기 고압 펌프의 작동 행정을 판단하는 것을 특징으로 하는 가솔린 직분사 엔진의 제어 시스템.
  12. 제7항 내지 제11항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 설정 RPM은 "0"인 것을 특징으로 하는 가솔린 직분사 엔진의 제어 시스템.
KR1020120122128A 2012-10-31 2012-10-31 가솔린 직분사 엔진의 제어 시스템 및 제어 방법 KR101905553B1 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120122128A KR101905553B1 (ko) 2012-10-31 2012-10-31 가솔린 직분사 엔진의 제어 시스템 및 제어 방법
US13/712,666 US9347392B2 (en) 2012-10-31 2012-12-12 Control system and control method of gasoline direct injection engine
DE102012113141.4A DE102012113141A1 (de) 2012-10-31 2012-12-28 Steuersystem und Steuerverfahren eines Benzin-Direkteinspritzung-Verbrennungsmotors
CN201210599011.7A CN103790724B (zh) 2012-10-31 2012-12-31 汽油直喷发动机的控制系统及控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120122128A KR101905553B1 (ko) 2012-10-31 2012-10-31 가솔린 직분사 엔진의 제어 시스템 및 제어 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140057429A true KR20140057429A (ko) 2014-05-13
KR101905553B1 KR101905553B1 (ko) 2018-11-21

Family

ID=50479573

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120122128A KR101905553B1 (ko) 2012-10-31 2012-10-31 가솔린 직분사 엔진의 제어 시스템 및 제어 방법

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9347392B2 (ko)
KR (1) KR101905553B1 (ko)
CN (1) CN103790724B (ko)
DE (1) DE102012113141A1 (ko)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101416366B1 (ko) * 2012-10-05 2014-07-08 기아자동차 주식회사 가솔린 직분사 엔진의 연료 제어 시스템 및 방법
DE102014206442B4 (de) * 2014-04-03 2019-02-14 Continental Automotive Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Druckspeichers, insbesondere für Common-Rail-Einspritzsysteme in der Kfz-Technik
DE102014225982A1 (de) * 2014-12-16 2016-06-16 Robert Bosch Gmbh Pumpe, insbesondere Kraftstoffhochdruckpumpe
CN106032797B (zh) * 2015-03-17 2018-06-08 德尔福（上海）动力推进系统有限公司 一种GDi油泵线圈驱动控制降噪方法
CN107304758B (zh) * 2016-04-25 2019-06-07 上海汽车集团股份有限公司 高压油输出装置及其控制方法
DE102016212233B4 (de) * 2016-07-05 2021-09-23 Ford Global Technologies, Llc Direkteinspritzende aufgeladene Brennkraftmaschine mit Kraftstoffhochdruckpumpe
JP6687503B2 (ja) * 2016-12-15 2020-04-22 トヨタ自動車株式会社 エンジンの始動制御装置
US10683825B1 (en) * 2018-12-04 2020-06-16 Delphi Technologies Ip Limited Fuel pump and inlet valve assembly thereof
CN112727622B (zh) * 2020-12-31 2022-02-22 清华大学 蓄压泵式燃油喷射系统油量控制方法、电控设备及发动机

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08121281A (ja) * 1994-10-21 1996-05-14 Nippondenso Co Ltd 燃料噴射装置
KR20020095582A (ko) * 2001-06-15 2002-12-27 현대자동차주식회사 엔진헌팅방지를 위한 디젤엔진의 연료공급장치 및 그제어방법
JP2006348908A (ja) * 2005-06-20 2006-12-28 Fujitsu Ten Ltd エンジン制御装置、エンジン制御システム及びエンジン制御方法
JP2010059856A (ja) * 2008-09-03 2010-03-18 Toyota Motor Corp 高圧燃料ポンプ
KR20120018496A (ko) * 2010-08-23 2012-03-05 현대자동차주식회사 연료 펌프 제어 방법
KR20120045279A (ko) * 2010-10-29 2012-05-09 현대자동차주식회사 시동 오프 후에 저압 펌프 구동 제어 방법

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3211514B2 (ja) * 1993-10-08 2001-09-25 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の燃料噴射制御装置
DE69827552T2 (de) * 1997-06-19 2005-05-04 Toyota Jidosha K.K., Toyota Brennstoffdrucksteuervorrichtung für ein Kraftstoffeinspritzsystem einer Brennkraftmaschine
JP3829035B2 (ja) * 1999-11-30 2006-10-04 株式会社日立製作所 エンジンの燃料圧力制御装置
JP2001182597A (ja) * 1999-12-24 2001-07-06 Hitachi Ltd 高圧燃料ポンプ制御装置及び筒内噴射エンジン制御装置
JP4322444B2 (ja) * 2001-06-14 2009-09-02 株式会社デンソー 蓄圧式燃料噴射装置
DE10147189A1 (de) * 2001-09-25 2003-04-24 Bosch Gmbh Robert Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffversorgungssystems für einen Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeugs
JP3770235B2 (ja) * 2003-01-28 2006-04-26 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の停止位置推定装置
JP4122987B2 (ja) * 2003-01-31 2008-07-23 日産自動車株式会社 直接噴射式火花点火機関の燃焼制御装置及び燃焼制御方法
JP2005098138A (ja) * 2003-09-22 2005-04-14 Mitsubishi Electric Corp 筒内噴射式内燃機関の燃圧制御装置
US7207319B2 (en) * 2004-03-11 2007-04-24 Denso Corporation Fuel injection system having electric low-pressure pump
US7066152B2 (en) * 2004-09-03 2006-06-27 Ford Motor Company Low evaporative emission fuel system depressurization via solenoid valve
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
JP4508020B2 (ja) * 2005-07-13 2010-07-21 トヨタ自動車株式会社 燃料供給装置における電磁リリーフ弁の診断装置
JP4453623B2 (ja) * 2005-07-19 2010-04-21 株式会社デンソー 燃料噴射装置および燃料噴射装置の異常検出方法
JP4407827B2 (ja) * 2005-08-08 2010-02-03 株式会社デンソー 筒内噴射式の内燃機関の制御装置
JP4415275B2 (ja) * 2006-03-23 2010-02-17 株式会社デンソー 燃料供給装置
DE102006027486A1 (de) * 2006-06-14 2007-12-20 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine
JP4600369B2 (ja) * 2006-09-05 2010-12-15 株式会社デンソー 減圧弁遅延補償装置、及びプログラム
JP4353288B2 (ja) * 2007-08-08 2009-10-28 トヨタ自動車株式会社 燃料ポンプ
DE602007009109D1 (de) * 2007-09-21 2010-10-21 Magneti Marelli Spa Steuerverfahren für ein Common-Rail Einspritzsystem mit einem Absperrventil zur Steuerung des Flusses einer Hochdruckbrennstoffpumpe
CN101982652A (zh) * 2007-09-26 2011-03-02 株式会社电装 直喷式发动机的燃压控制器和高压泵控制器
JP2009079564A (ja) * 2007-09-27 2009-04-16 Denso Corp 内燃機関の高圧ポンプ制御装置
JP2009115009A (ja) * 2007-11-07 2009-05-28 Denso Corp 筒内噴射エンジンの停止後燃圧制御装置
US7552720B2 (en) * 2007-11-20 2009-06-30 Hitachi, Ltd Fuel pump control for a direct injection internal combustion engine
DE102008007668A1 (de) * 2008-02-06 2009-08-13 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines Kraftstoffzumesssystems einer Brennkraftmaschine
JP5282878B2 (ja) * 2008-10-29 2013-09-04 株式会社デンソー 筒内噴射式の内燃機関の制御装置
JP2011185164A (ja) * 2010-03-09 2011-09-22 Denso Corp 内燃機関の制御装置
KR101255511B1 (ko) 2011-04-28 2013-05-15 두원공과대학산학협력단 Ｍｉｈ 기반 고선명 카메라 시스템
KR101416366B1 (ko) * 2012-10-05 2014-07-08 기아자동차 주식회사 가솔린 직분사 엔진의 연료 제어 시스템 및 방법

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08121281A (ja) * 1994-10-21 1996-05-14 Nippondenso Co Ltd 燃料噴射装置
KR20020095582A (ko) * 2001-06-15 2002-12-27 현대자동차주식회사 엔진헌팅방지를 위한 디젤엔진의 연료공급장치 및 그제어방법
JP2006348908A (ja) * 2005-06-20 2006-12-28 Fujitsu Ten Ltd エンジン制御装置、エンジン制御システム及びエンジン制御方法
JP2010059856A (ja) * 2008-09-03 2010-03-18 Toyota Motor Corp 高圧燃料ポンプ
KR20120018496A (ko) * 2010-08-23 2012-03-05 현대자동차주식회사 연료 펌프 제어 방법
KR20120045279A (ko) * 2010-10-29 2012-05-09 현대자동차주식회사 시동 오프 후에 저압 펌프 구동 제어 방법

Also Published As

Publication number Publication date
DE102012113141A1 (de) 2014-04-30
US20140121943A1 (en) 2014-05-01
CN103790724B (zh) 2017-08-18
US9347392B2 (en) 2016-05-24
CN103790724A (zh) 2014-05-14
KR101905553B1 (ko) 2018-11-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101905553B1 (ko) 가솔린 직분사 엔진의 제어 시스템 및 제어 방법
US7328687B2 (en) Fuel supply apparatus for internal combustion engine
US7698054B2 (en) Start-up control device and start-up control method for internal combustion engine
CN101194093B (zh) 用于内燃机的控制设备
US7565898B2 (en) Controller for direct injection engine and controlling method
US7536997B2 (en) Two-point control of a high-pressure pump for direct-injecting gasoline engines
US7801672B2 (en) After-stop fuel pressure control device of direct injection engine
US7373924B1 (en) Method and system to mitigate pump noise in a direct injection, spark ignition engine
US9410498B2 (en) Method and device for operating a high-pressure accumulator fuel injection system for an internal combustion engine
US6918376B2 (en) Fuel supply device for an internal combustion engine
KR20010021122A (ko) 고압 연료 펌프 및 고압 연료 펌프용 캠
US7980223B2 (en) Accumulation-volume fuel injection system for an internal-combustion engine
EP2038535B1 (en) Fuel supply apparatus and fuel supply method of an internal combustion engine
KR101785331B1 (ko) 가솔린 직분사 엔진용 고압 펌프의 소음 저감 장치 및 방법
KR101416366B1 (ko) 가솔린 직분사 엔진의 연료 제어 시스템 및 방법
JP2002221069A (ja) 燃料供給装置を備えた内燃機関の制御装置
US20190195164A1 (en) Control device for internal combustion engine
JP5282468B2 (ja) ディーゼルエンジンの自動停止制御方法及び自動停止装置
KR101510320B1 (ko) 지디아이 엔진의 연료펌프 시스템 및 이의 제어방법
JP7151241B2 (ja) 燃料噴射制御装置
JP2011185164A (ja) 内燃機関の制御装置
JP2007040226A (ja) 内燃機関の燃料供給装置
JP4725540B2 (ja) 圧力制御装置
JP2006152852A (ja) 内燃機関の燃料配管
JP5988031B2 (ja) 高圧ポンプの異常判定装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant