KR20190056490A - Fuel pump device for vehicles and method for controlling voltage thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 차량용 연료 펌프 장치 및 이의 전압 제어 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 모터 펌프를 이용하는 차량용 연료 펌프 장치 및 이의 연료 공급량 결정을 위한 전압 제어 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fuel pump apparatus for a vehicle and a voltage control method thereof, and more particularly to a fuel pump apparatus for a vehicle using a motor pump and a voltage control method for determining a fuel supply amount thereof.
최근 이산화탄소 저감 등 환경 보전에 대한 인식이 확산됨에 따라, 자동차 산업에서도 보다 환경 친화적인 부품을 적용하기 위한 노력이 증대되고 있다. Recently, the awareness of environmental preservation such as carbon dioxide abatement has widened, and efforts to apply environmentally friendly parts have been increasing in the automobile industry.
엔진에 연료를 공급하는 연료 펌프에는 환경적인 Cost Impact 및 효율을 위해 고가임에도 불구하고 DC 모터 펌프가 아닌 BLDC 모터 펌프를 사용하기도 한다. BLDC 모터(brushless dc motor)는 모터 내부의 마모되기 쉬운 brush를 전자장치로 대체하여 내구성을 높인 type으로서, 일반 DC 모터에 비해 브러쉬 교체와 같은 보수가 필요 없으며 효율이 월등히 높기에 환경 친화적인 제품이라 할 수 있다.Fuel pumps that supply fuel to the engine may use BLDC motor pumps instead of DC motor pumps, though they are expensive for environmental cost impact and efficiency. BLDC motor (brushless dc motor) is a type that enhances durability by replacing wearable brush inside the motor with electronic device. It is environment-friendly product because it does not need maintenance such as brush replacement as compared with general DC motor can do.
일반적으로, BLDC 모터는 전압을 제어하는 PCU(Pump Control Unit)를 사용하는데, 그 구동 원리는 다음과 같다. 첫째로, PCU를 통해 전압을 제어하여 모터에 인가되는 전류를 제어할 수 있다. 둘째로, 제어된 전류의 양은 모터에서 발생하는 토크의 값(인가 전류 값의 비례)을 결정하여 엔진으로 공급되는 연료의 양을 제어할 수 있다. 즉, BLDC 모터는 엔진에 공급되어야 할 연료의 양을 PCU를 통해 제어하는 방식이다. Generally, a BLDC motor uses a PCU (Pump Control Unit) for controlling a voltage, and its driving principle is as follows. First, the voltage applied to the motor can be controlled by controlling the voltage through the PCU. Second, the amount of the controlled current can determine the value of the torque generated in the motor (proportional to the applied current value) to control the amount of fuel supplied to the engine. That is, the BLDC motor controls the amount of fuel to be supplied to the engine through the PCU.
도 1a는 차량용 연료 탱크와 연료 탱크로부터 인출된 연료 튜브가 지나가는 차량 언더바디를 위에서 바라본 평면도를 도시하며, 도 1b는 저면도를 도시한다. Fig. 1A shows a top view of a vehicle under-body through which a fuel tank drawn from a fuel tank and a fuel tank passes, and Fig. 1B shows a bottom view.
도 1a에 도시된 바와 같이, 연료 탱크(10) 상부에 BLDC 모터를 갖는 연료 펌프(20)가 위치한다. 그리고, 연료 탱크(10)로부터 연료 튜브(30)가 인출되어 있고, 도 1b에 도시된 바와 같이, 연료 탱크(10)로부터 인출된 연료 튜브(30)는 차량의 언더바디(40)의 하면을 지나도록 배치된다. As shown in FIG. 1A, a
이때, 연료 펌프(20) 내부의 BLDC 모터는 일정하지 못한 토크 값(예를 들어, 토크 리플(torque ripple))을 가질 수 있는데, 이러한 불규칙적인 토크 값은 연료 펌프 내부의 샤프트(Shaft)의 진동을 유발한다. At this time, the BLDC motor in the
즉, 연료를 공급하기 위해 연료 펌프 구동시, 연료 펌프 내부에 있는 BLDC 모터의 토크 리플 성분이 축(Shaft)을 떨리게 하여 기계적 진동 및 소음을 발생시키며, 심한 경우, 차체 언더바디(40)에 마운팅 되어 있는 연료 튜브(30)가 차체와 맞닿으면서 직접 탑승자에게 진동 및 소음이 전해질 수 있다.That is, when the fuel pump is driven to supply the fuel, the torque ripple component of the BLDC motor inside the fuel pump vibrates the shaft to generate mechanical vibration and noise. In severe cases, So that vibration and noise can be directly transmitted to the passenger while the
본 발명의 발명자는 진동 및 소음 문제점들을 해결하기 위하여 오랫동안 연구하고 시행착오를 거친 끝에 본 발명을 완성하기에 이르렀다.The inventors of the present invention have studied for a long time to solve vibration and noise problems, and after trial and error, have come to complete the present invention.
본 발명의 실시예는 BLDC 모터 구동시 수반되는 토크 리플을 줄여 보다 정숙한 운전 환경을 제공할 수 있는 차량용 연료 펌프 장치 및 이의 전압 제어 방법을 제공한다.Embodiments of the present invention provide a vehicle fuel pump apparatus and a voltage control method thereof that can reduce a torque ripple involved in driving a BLDC motor to provide a quieter operating environment.
한편, 본 발명의 명시되지 않은 또 다른 목적들은 하기의 상세한 설명 및 그 효과로부터 용이하게 추론할 수 있는 범위 내에서 추가적으로 고려될 것이다.On the other hand, other unspecified purposes of the present invention will be further considered within the scope of the following detailed description and easily deduced from the effects thereof.
본 발명의 실시예에 따른 모터 펌프를 이용하여 엔진에 필요한 연료량을 공급하는 차량용 연료 펌프 장치는, 인가받은 전류량에 비례하는 크기의 토크를 발생시키는 모터; 및 상기 모터에 전류가 인가되도록 전압을 제어하는 제어부;를 포함하되, 상기 제어부는, 토크 리플 발생시, 토크 리플 성분을 상쇄시키기 위해 상기 발생하는 토크의 반대방향으로 토크를 발생시키는 고조파 전류가 함께 인가되도록 전압을 제어할 수 있다. A fuel pump apparatus for a vehicle that supplies a fuel amount required for an engine using a motor pump according to an embodiment of the present invention includes a motor that generates a torque having a magnitude proportional to an amount of current applied thereto; And a control unit for controlling a voltage applied to the motor so that a current is applied to the motor, wherein the control unit controls the motor so that harmonic currents that generate torque in a direction opposite to the generated torque to cancel the torque ripple component So that the voltage can be controlled as much as possible.
상기 제어부는 상기 모터에 의해 발생하는 토크 파형을 획득하여 평균 토크를 산출하며, 상기 토크 파형과 상기 평균 토크의 차를 이용하여 상기 고조파 전류를 연산할 수 있다. The controller obtains a torque waveform generated by the motor to calculate an average torque, and can calculate the harmonic current using the difference between the torque waveform and the average torque.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 모터 펌프를 이용하여 엔진에 필요한 연료량을 공급하는 차량용 연료 펌프 장치의 전압 제어 방법은, 공급되어야 할 연료량에 기초하여 상기 모터에 전류가 인가되도록 전압을 제어하는 단계-상기 모터는 인가받은 전류량에 비례하는 크기의 토크를 발생시킴-; 상기 발생하는 토크의 반대방향으로 토크를 발생시키는 고조파 전류를 도출하는 단계; 및 상기 도출된 고조파 전류가 상기 모터로 함께 인가되도록 전압을 제어하는 단계;를 포함할 수 있다. A method of controlling a voltage of a vehicle fuel pump apparatus that supplies a fuel amount required for an engine using a motor pump according to an embodiment of the present invention includes the steps of controlling a voltage to be applied to the motor based on the amount of fuel to be supplied The motor generates a torque proportional to the amount of current applied; Deriving a harmonic current that generates torque in a direction opposite to the generated torque; And controlling the voltage so that the derived harmonic current is applied together with the motor.
상기 도출하는 단계는, 상기 모터에 의해 발생하는 토크 파형을 획득하여 평균 토크를 산출하고, 상기 토크 파형과 상기 평균 토크의 차를 이용하여 고조파 전류를 도출할 수 있다.The deriving may include obtaining a torque waveform generated by the motor to calculate an average torque, and deriving a harmonic current using the difference between the torque waveform and the average torque.
본 기술은 BLDC 모터 구동시 수반되는 토크 리플을 줄여 보다 정숙한 운전 환경을 제공할 수 있다.This technology can reduce the torque ripple involved in driving the BLDC motor, which can provide a quieter operating environment.
도 1a는 차량용 연료 탱크와 연료 탱크로부터 인출된 연료 튜브가 지나가는 차량 언더바디를 위에서 바라본 평면도를 도시한다.
도 1b는 도 1a의 저면도를 도시한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 연료 펌프 장치의 상세한 구성을 도시하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 연료 펌프 장치가 토크 리플 성분을 제어하는 원리를 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 연료 펌프 장치의 제어부의 전압 제어 방법을 시간의 흐름에 따라 도시한 순서도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 연료 펌프 장치의 전압 제어 방식을 기존의 전압 제어 방식과 비교하여 개략적으로 도시하는 도면으로서, 도 5a가 기존의 전압 제어 방식을, 도 5b가 본 발명의 전압 제어 방식을 각각 도시한다.
첨부된 도면은 본 발명의 기술사상에 대한 이해를 위하여 참조로서 예시된 것임을 밝히며, 그것에 의해 본 발명의 권리범위가 제한되지는 아니한다.FIG. 1A shows a top view of a vehicle under-body through which a fuel tank drawn from a fuel tank and a fuel tank pass. FIG.
Figure 1B shows a bottom view of Figure 1A.
2 is a diagram showing a detailed configuration of a fuel pump apparatus for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
3 is a view schematically showing a principle of controlling a torque ripple component by a fuel pump apparatus for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart showing a voltage control method of a control unit of a fuel pump apparatus for a vehicle according to an embodiment of the present invention, according to the flow of time.
5A and 5B schematically illustrate a voltage control method of a fuel pump apparatus for a vehicle according to an embodiment of the present invention in comparison with a conventional voltage control method. And a voltage control method, respectively.
It is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims.
이하에서는, 본 발명의 가장 바람직한 실시예가 설명된다. 도면에 있어서, 두께와 간격은 설명의 편의를 위하여 표현된 것이며, 실제 물리적 두께에 비해 과장되어 도시될 수 있다. 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지와 무관한 공지의 구성은 생략될 수 있다. 각 도면의 구성요소들에 참조 번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다.Hereinafter, the most preferred embodiment of the present invention will be described. In the drawings, the thickness and the spacing are expressed for convenience of explanation, and can be exaggerated relative to the actual physical thickness. In describing the present invention, known configurations irrespective of the gist of the present invention may be omitted. It should be noted that, in the case of adding the reference numerals to the constituent elements of the drawings, the same constituent elements have the same number as much as possible even if they are displayed on different drawings.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 연료 펌프 장치(100)의 상세한 구성을 도시하는 도면이다. 2 is a diagram showing a detailed configuration of a
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 연료 펌프 장치(100)(이하, 설명의 편의를 위해, '연료 펌프 장치'라 함)는 모터(110) 및 제어부(120)를 포함한다. 2, a
연료 펌프 장치(100)는 모터 펌프를 이용하여 엔진에 필요한 연료량을 공급한다. The
모터 펌프는 모터(110)의 출력을 이용한 펌프이다. The motor pump is a pump using the output of the
모터(110)는 인가받은 전류량에 비례하는 크기의 토크를 발생시키며, 제어부(120)는 모터(110)에 전류가 인가되도록 전압을 제어한다. The
모터(110)는 BLDC 모터일 수 있고, 제어부(120)는 PCU일 수 있다. 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 인가받은 전류량에 비례하는 크기의 토크를 발생시키는 다양한 종류의 모터와, 모터에 전류가 인가되도록 전압을 제어하는 다양한 모듈이 적용될 수 있다. The
궁극적으로, 연료 펌프 장치(100)는 펌프 내부 모터의 토크 값을 제어하여 엔진으로 공급되는 연료의 공급량을 제어하게 된다. Ultimately, the
본 발명의 실시예에 따른 연료 펌프 장치(100)는 이와 같이 연료 공급에 필요한 토크 값을 전압 제어를 통해 제어하는 방식이며, 여기에서 더 나아가 토크 리플 성분도 함께 제어한다. The
토크 리플은 부하시 외부 구동력으로 모터를 회전시킬 때 발생하는 토크의 진폭으로서, 본 발명의 실시예에 따른 연료 펌프 장치는 이와 같은 토크 리플 성분을 함께 제어함으로써 펌프 내부의 축에 전달되는 가진력을 줄일 수 있도록 한다. The torque ripple is an amplitude of a torque generated when the motor is rotated by an external driving force in a load state. The fuel pump apparatus according to the embodiment of the present invention controls the torque ripple component together to reduce an excitation force transmitted to the shaft inside the pump .
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 연료 펌프 장치(100)가 토크 리플 성분을 제어하는 원리를 개략적으로 도시하는 도면이다. 3 is a view schematically showing the principle of controlling the torque ripple component by the
도 3을 참조하면, 먼저, 모터에 의해 발생하는 토크 파형이 도시된다. 그리고, 평균 토크 값(Tavg)이 나타난다. 평균 토크 값이 실질적으로 모터의 출력에 기여하는 토크에 해당한다. Referring to Fig. 3, first, a torque waveform generated by a motor is shown. Then, an average torque value Tavg appears. The average torque value corresponds to the torque that substantially contributes to the output of the motor.
한편, 이상적인 전류와 전압이 인가되는 경우에는 평균 토크 값만을 갖게 되나, 실제로는 인가되는 전압과 전류에 고조파 성분이 발생하기 때문에, 도 3에 도시된 바와 같이, 토크 리플(Trip) 성분이 발생하게 된다. On the other hand, when the ideal current and voltage are applied, only the average torque value is obtained. In practice, however, harmonic components are generated in the applied voltage and current, and therefore, a torque rip component do.
이러한 토크 리플 성분을 상쇄시키기 위해, 발생하는 토크의 반대방향으로 토크가 발생할 수 있도록 전압을 제어할 수 있다. To offset this torque ripple component, the voltage can be controlled such that a torque can be generated in the opposite direction of the generated torque.
구체적으로, 본 발명의 실시예에 따른 제어부(120)는 필요한 토크 양(즉, 공급되어야 할 연료량)을 계산하여 전압을 제어할 때, 토크 리플 성분을 줄일 수 있는 고조파 전류(iH)가 함꼐 인가되도록 전압을 제어한다. Specifically, the
인가된 고조파 전류는 토크 리플 성분을 줄여 펌프 내부의 축으로 전달될 수 있는 가진력을 감소시킨다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 보다 정숙한 차량 운전 환경을 도모할 수 있다. The applied harmonic current reduces the torque ripple component and reduces the excitation force that can be transferred to the shaft inside the pump. Therefore, a more quiet driving environment according to the embodiment of the present invention can be achieved.
이하, 제어부(120)가 토크 리플 성분을 줄일 수 있는 고조파 전류를 도출하는 과정을 보다 상세하게 살펴보기로 한다. Hereinafter, a process of deriving a harmonic current capable of reducing the torque ripple component by the
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 연료 펌프 장치의 제어부의 전압 제어 방법을 시간의 흐름에 따라 도시한 순서도이다. 4 is a flowchart showing a voltage control method of a control unit of a fuel pump apparatus for a vehicle according to an embodiment of the present invention, according to the flow of time.
도 4에 도시된 바와 같이, 차량용 연료 펌프 장치 제어부(120)의 전압 제어 방법은, 공급되어야 할 연료량에 기초하여 전압을 제어하는 단계(S210), 토크 리플을 상쇄시키는 리플 고조파 전류를 도출하는 단계(S220), 및 도출된 고조파 전류가 모터로 함께 인가되도록 전압을 제어하는 단계(S230)를 포함한다. 4, the voltage control method of the vehicular fuel pump
먼저, 단계(S210)에서 공급되어야 할 연료량에 기초하여 모터에 전류가 인가되도록 전압을 제어한다. First, in step S210, the voltage is controlled so that current is applied to the motor based on the amount of fuel to be supplied.
아래의 식은 모터 설계시에 출력을 고려하기 위해 일반적으로 사용되는 출력 방정식에 해당한다. The following equations correspond to commonly used output equations to consider the output in motor design.
여기서, v는 모터에 인가되는 전압, i는 모터에 인가되는 전류, 및 T는 모터에 의해 발생하는 토크, w는 모터의 각속도를 각각 의미한다. Where v is the voltage applied to the motor, i is the current applied to the motor, T is the torque generated by the motor, and w is the angular speed of the motor.
따라서, 제어부는 공급되어야 할 연료량(즉, 필요한 토크 양)을 기초로 모터에 전류가 인가되도록 전압을 제어할 수 있다. 모터는 인가받은 전류량에 비례하는 크기의 토크를 발생시키게 된다. Therefore, the control unit can control the voltage to be applied to the motor based on the amount of fuel to be supplied (that is, the required torque amount). The motor generates torque proportional to the amount of applied current.
단계(S220)에서 모터에 의해 발생하는 토크의 반대방향으로 토크를 발생시키는 고조파 전류를 도출한다. In step S220, a harmonic current is generated that generates torque in a direction opposite to the torque generated by the motor.
상술한 바와 같이, 모터에 인가되는 전압과 전류에는 기본파뿐만 아니라 고조파 성분이 발생하므로 토크 리플 성분이 발생한다. 따라서, 토크 리플 성분을 감소시키기 위해, 발생하는 토크리플 파형의 반대방향으로 토크를 발생시킬 필요가 있다. As described above, not only the fundamental wave but also the harmonic components are generated in the voltage and current applied to the motor, so that a torque ripple component is generated. Therefore, in order to reduce the torque ripple component, it is necessary to generate the torque in the opposite direction of the generated torque ripple waveform.
이를 위해, 단계(S220)에서는 모터에 의해 발생하는 토크 값을 획득하여 평균 토크를 산출하고, 토크 값과 평균 토크의 차를 이용하여 고조파 전류를 도출할 수 있다. 이하 보다 상세하게 살펴본다. To this end, in step S220, the torque value generated by the motor is obtained to calculate the average torque, and the harmonic current can be derived using the difference between the torque value and the average torque. It will be discussed in more detail below.
먼저, 모터의 출력에 기여하는 변수들(전압, 전류, 토크)의 파형은 아래의 식처럼 시간에 따라 변한다. First, the waveforms of the variables (voltage, current, torque) contributing to the output of the motor change with time as shown in the following equation.
그리고, 시간에 의존하는 값들을 d-q축 변환을 통해 직류 값처럼 취급할 수 있다. 모터의 3상(U, V, W상)들의 값들을 d-q축으로 변환하기 위해 아래의 식과 같은 d-q축 변환 매트릭스를 이용할 수 있다. Time-dependent values can then be treated as DC values through d-q axis transformation. To convert the values of the three phases (U, V, W phase) of the motor to the d-q axis, we can use the d-q axis transformation matrix as shown in the following equation.
이렇게 d-q축으로 변환된 전류, 전압, 토크 값들을 이용하면, 토크 리플(Trip) 성분을 상쇄시키기 위해 인가되어야 할 고조파 전류(iH)의 차수와 그 차수에 인가되어야 할 값들을 도출할 수 있다. Using the current, voltage, and torque values converted to the dq axis, the order of the harmonic current (i H ) to be applied to offset the torque ripple component and the values to be applied to the order can be derived .
구체적으로, 제어부(120)는 아래의 식을 이용하여 고조파 전류를 도출할 수 있다. 회전좌표계를 d-q축 변환해서 직류값처럼 취급할 수 있기 때문이다. Specifically, the
여기서, iH는 토크 리플 저감을 위해 인가되어야 할 고조파 전류를 의미한다. Here, i H denotes a harmonic current to be applied for torque ripple reduction.
수학식 4에서, (T-Tavg)의 의미는 토크 파형에서 평균 토크 값(상수 값)을 빼면, 토크 리플 성분만이 남게 됨을 의미하고, (-)부호의 의미는 이 토크 리플 성분에 반대방향으로 전류를 인가시켜줌을 의미한다. In Equation (4), the meaning of (T-Tavg) means that only the torque ripple component remains when the average torque value (constant value) is subtracted from the torque waveform, And the current is applied to the electrode.
상술한 식들을 통해 제어부(120)에 의해 도출된 고조파 전류가 모터(110)로 인가되면, 결국, 모터(110)로 인가되는 전류는, 기본파 전류와 상술한 식들을 통해 도출된 특정 고조파에 해당하는 전류들의 합에 해당한다. When the harmonic current derived by the
예를 들어, 전압값이 수학식 2에 따라, 사인과 코사인 함수로서, 기본파와 고조파의 합의 형태로 표현되고, 전류값도 수학식 2에 따라, 사인과 코사인 함수로서, 기본파와 고조파의 합의 형태로 표현되면, 이 상태에서, 수학식 1에 따라 전압과 전류의 곱은 토크와 각속도의 곱에 해당하고, 이때, 각속도는 상수이므로, 토크값도 사인과 코사인의 함수로서 기본파와 고조파의 합의 형태를 가질 수 있다. 그리고 나서, 토크 리플의 경우에는 주로 6의 배수 차수로 많이 발생한다는 점에서, 토크 리플의 6의 배수 차수의 값을 알면, 상기 수학식 4를 이용하여 각 고조파에 해당하는 전류 값을 도출할 수 있다. For example, the voltage value is represented by a sine and cosine function as a sum of a fundamental wave and a harmonic according to Equation (2), and the current value is also expressed as a sine and cosine function according to Equation (2) The product of the voltage and the current corresponds to the product of the torque and the angular velocity, and since the angular velocity is a constant, the torque value is also a function of the sine and cosine, and is the sum of the fundamental wave and the harmonic Lt; / RTI > Then, in the case of the torque ripple, since the torque ripple is generated mainly by a multiple of 6, if the value of the multiple order of 6 of the torque ripple is known, the current value corresponding to each harmonic wave can be derived by using Equation have.
이와 같이, 제어부(120)는 모터(110) 구동시 발생하는 토크, 전압, 전류 값들을 이용하여 고조파 전류의 차수 및 그 차수에 인가되어야 할 값들을 도출한 후, 그러한 전류가 인가될 수 있도록 전압을 제어하여 토크 리플을 줄일 수 있다(S230). In this way, the
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 연료 펌프 장치의 전압 제어 방식을 기존의 전압 제어 방식과 비교하여 개략적으로 도시하는 도면이다. 도 5a가 기존의 전압 제어 방식을, 도 5b가 본 발명의 전압 제어 방식을 각각 도시한다. 5 is a diagram schematically showing a voltage control method of a fuel pump apparatus for a vehicle according to an embodiment of the present invention, in comparison with a conventional voltage control method. FIG. 5A shows a conventional voltage control method, and FIG. 5B shows a voltage control method according to the present invention.
먼저, 도 5a를 참조하면, 엔진으로 공급되어야 할 연료량 제어가 필요하다고 판단되면, 펌프 전압을 제어한다. 펌프 전압을 제어함에 따라 그에 상응하는 전류가 모터로 인가되며, 인가된 전류량에 비례하여 모터의 토크 값이 결정된다. 이러한 과정을 통해 연료량 제어가 이루어진다. 한편, 엔진으로 공급되어야 할 연료량 제어가 필요하지 않은 경우에는 펌프 전압 제어는 불필요하다. First, referring to FIG. 5A, when it is determined that fuel amount control to be supplied to the engine is necessary, the pump voltage is controlled. As the pump voltage is controlled, a corresponding current is applied to the motor, and the torque value of the motor is determined in proportion to the applied current amount. Through this process, fuel quantity control is performed. On the other hand, when the amount of fuel to be supplied to the engine is not required, the control of the pump voltage is unnecessary.
이에 대해, 본 발명의 실시예에 따르면, 도 5b에 도시된 바와 같이, 펌프 전압 제어시, 고조파 전압 인가가 함께 수행된다. 이에, 고조파 전압이 더해진 값에 상응하는 전류가 모터로 인가되고, 인가된 전류량에 비례하여 모터의 토크 값이 결정되므로, 토크 리플이 저감될 수 있다. On the other hand, according to the embodiment of the present invention, as shown in FIG. 5B, when the pump voltage is controlled, the harmonic voltage application is performed together. Accordingly, a current corresponding to the value obtained by adding the harmonic voltage is applied to the motor, and the torque value of the motor is determined in proportion to the applied current amount, so that the torque ripple can be reduced.
본 발명의 실시예에 따른 차량용 연료 펌프 장치에 따르면, BLDC 모터 구동시 수반되는 토크 리플을 줄여 보다 정숙한 운전 환경을 제공할 수 있다. According to the fuel pump apparatus for a vehicle according to the embodiment of the present invention, the torque ripple involved in driving the BLDC motor can be reduced to provide a more quiet operating environment.
본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예들에 따라 구체적으로 기록되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상 범위내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.It is to be noted that the technical spirit of the present invention has been specifically described in accordance with the above-described preferred embodiments, but it is to be understood that the above-described embodiments are intended to be illustrative and not restrictive. In addition, it will be understood by those of ordinary skill in the art that various embodiments are possible within the technical scope of the present invention.
10 : 연료 탱크
20 : 연료 펌프
30 : 연료 튜브
40 : 언더바디
100 : 차량용 연료 펌프 장치
110 : 모터
120 : 제어부 10: Fuel tank
20: Fuel pump
30: fuel tube
40: underbody
100: Vehicle fuel pump device
110: motor
120:
Claims (4)
인가받은 전류량에 비례하는 크기의 토크를 발생시키는 모터; 및
상기 모터에 전류가 인가되도록 전압을 제어하는 제어부;를 포함하되,
상기 제어부는, 토크 리플 발생시, 토크 리플 성분을 상쇄시키기 위해 상기 발생하는 토크의 반대방향으로 토크를 발생시키는 고조파 전류가 함께 인가되도록 전압을 제어하는 차량용 연료 펌프 장치.A fuel pump apparatus for a vehicle that supplies a fuel amount required for an engine using a motor pump,
A motor for generating a torque having a magnitude proportional to the amount of applied current; And
And a controller for controlling a voltage to be applied to the motor,
Wherein the control unit controls the voltage such that a harmonic current that generates a torque in a direction opposite to the generated torque to cancel the torque ripple component is applied together when the torque ripple occurs.
상기 제어부는 상기 모터에 의해 발생하는 토크 파형을 획득하여 평균 토크를 산출하며, 상기 토크 파형과 상기 평균 토크의 차를 이용하여 상기 고조파 전류를 연산하는 차량용 연료 펌프 장치. The method according to claim 1,
Wherein the control unit calculates the average torque by acquiring the torque waveform generated by the motor and calculates the harmonic current using the difference between the torque waveform and the average torque.
공급되어야 할 연료량에 기초하여 상기 모터에 전류가 인가되도록 전압을 제어하는 단계-상기 모터는 인가받은 전류량에 비례하는 크기의 토크를 발생시킴-;
상기 발생하는 토크의 반대방향으로 토크를 발생시키는 고조파 전류를 도출하는 단계; 및
상기 도출된 고조파 전류가 상기 모터로 함께 인가되도록 전압을 제어하는 단계;를 포함하는 차량용 연료 펌프 장치의 전압 제어 방법. 1. A voltage control method for a fuel pump apparatus for a vehicle that supplies a fuel amount required for an engine using a motor pump,
Controlling a voltage to be applied to the motor based on an amount of fuel to be supplied, the motor generating a torque proportional to the amount of current applied;
Deriving a harmonic current that generates torque in a direction opposite to the generated torque; And
And controlling the voltage so that the derived harmonic current is applied together with the motor.
상기 도출하는 단계는, 상기 모터에 의해 발생하는 토크 파형을 획득하여 평균 토크를 산출하고, 상기 토크 파형과 상기 평균 토크의 차를 이용하여 고조파 전류를 도출하는 차량용 연료 펌프 장치의 전압 제어 방법.The method of claim 3,
Wherein the deriving comprises deriving a torque waveform generated by the motor to calculate an average torque and deriving a harmonic current using a difference between the torque waveform and the average torque.
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