KR101491271B1 - 차량의 연료펌프 제어방법 및 전자제어 컨트롤러 - Google Patents

차량의 연료펌프 제어방법 및 전자제어 컨트롤러 Download PDF

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Abstract

엑셀페달신호가 급상승되는지를 판단하는 엑셀판단단계; 엑셀페달신호가 급상승된 경우 연료펌프의 현재 제어량을 소정의 기준 제어량과 비교하는 제어량비교단계; 및 제어량비교단계 수행결과, 현재 제어량이 기준 제어량 미만인 경우에는 연료펌프의 제어량을 소정의 점프 제어량으로 설정하는 제어량대체단계;를 포함하는 차량의 연료펌프 제어방법이 소개된다.

Description

차량의 연료펌프 제어방법 및 전자제어 컨트롤러 {FUEL PUMP CONTROL METHOD AND CONTROLLER FOR VEHICLE}
본 발명은 차량의 연료펌프 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 저압펌프와 고압펌프를 구비한 연료공급장치를 구비한 엔진의 저압펌프를 제어하는 기술에 관한 것이다.
최근 엔진에는 저압펌프와 고압펌프가 직렬로 연결되어, 상기 저압펌프에서 펌핑된 연료를 고압펌프가 다시 고압으로 펌핑하여 인젝터로 공급하도록 하는 연료공급장치가 사용되고 있다.
최근의 상기 저압펌프는 차량의 연비 향상을 위하여, 차량의 주행상황을 반영하여 펌핑하는 연료의 압력과 유량을 가변할 수 있도록 구동되는 바, 도 1에 도시된 바와 같이 컨트롤러에서 차량의 주행 상황을 고려하여 설정하는 목표압력과 실제 측정되는 측정압력을 비교하여, 상기 저압펌프의 PWM(PULSE WIDTH MODULATION) 듀티비를 승강시키거나 유지하도록 제어한다.
상기한 바와 같이 차량의 주행상황에 따라 저압펌프의 PWM 듀티를 제어하는 차량이 악셀페달을 짧은 구간 동안 자주 밟는 경우, 도 2와 같이 엔진의 연료소모 구간이 짧아 펌프의 실측압이 목표압보다 높게 된다.
이 상황에서 다시 악셀페달을 WOT(WIDE OPEN THROTTLE)로 밟을 경우, 엔진소모에 따른 목표압은 증가되지만 실측압이 높아서 PWM듀티는 떨어지는 상황에서 급격하게 다시 올라간다. 그러나 PWM듀티가 떨어지는 구간에서는 엔진소모량대비 펌프송출량이 매우 적고, 이때 연료라인의 연료가 순간적으로 많이 소비되어 실측압력이 2.3bar까지 떨어지는 문제가 있었다. 즉, 도 2의 A구간과 같이, 엑셀페달을 급격하게 밟을 경우 목표압력이 높아지는 동안에도 이미 실측압력이 높은 상태이기 때문에 듀티비가 저하되고, 그만큼 연료응답에서 지연되는 문제가 발생하는 것이다.
상기한 바와 같이 차량의 주행상황에 따라 저압펌프의 PWM 듀티를 제어하는 차량이 고속도로를 주행하는 경우 등에서 FUEL CUT 작동이 이루어지면, 인젝터의 분사가 중단되므로 상기 저압펌프의 연료 측정압력은 PWM 듀티를 줄여도 상승하게 되고 측정압력이 목표압력보다 높게 되므로 PWM 듀티는 최소값으로 설정되게 된다.
상기와 같은 상황에서 운전자가 가속페달을 조작하여 재가속하는 경우에, 상기 저압펌프의 측정압력이 목표압력보다 작아져야만 다시 PWM 듀티를 상승시키게 되는데, 이와 같은 과정은 시간이 소요되어, 실질적으로 운전자의 가속페달 조작에 의해 FUEL CUT이 해제된 시점으로부터 시간이 지연된 시점에서야 저압펌프의 연료압력이 적절한 수준으로 상승하게 되어 차량의 응답성이 떨어지고 운전성이 저하되는 문제점이 있다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 가변 제어되는 저압펌프와 고압펌프가 직렬로 연결된 연료공급장치를 구비한 차량에서 반복적인 엑셀페달 조작시에도 신속한 저압펌프의 연료압력 상승이 가능하도록 하여, 차량의 가속 응답성 및 운전성이 향상될 수 있도록 한 차량의 연료펌프 제어방법을 제공함에 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량의 연료펌프 제어방법은, 엑셀페달신호가 급상승되는지를 판단하는 엑셀판단단계; 엑셀페달신호가 급상승된 경우 연료펌프의 현재 제어량을 소정의 기준 제어량과 비교하는 제어량비교단계; 및 제어량비교단계 수행결과, 현재 제어량이 기준 제어량 미만인 경우에는 연료펌프의 제어량을 소정의 점프 제어량으로 설정하는 제어량대체단계;를 포함한다.
제어량대체단계의 점프 제어량은 제어량비교단계의 기준 제어량과 동일한 값
상기 엑셀판단단계 이전에는, 엑셀페달신호를 모니터링 하는 모니터링단계;를 더 포함할 수 있다.
엑셀판단단계는 엑셀페달신호가 일정시간 이내에 하한점 이하에서 상한점 이상으로 변동되는 경우 엑셀페달신호의 급상승으로 판단할 수 있다.
제어량대체단계는 연료펌프의 제어량을 소정의 점프 제어량으로 일정시간 동안만 대체할 수 있다.
상기 제어량은 연료펌프를 제어하는 PWM듀티비일 수 있다.
상술한 바와 같은 차량의 연료펌프 제어방법에 따르면, 가변 제어되는 저압펌프와 고압펌프가 직렬로 연결된 연료공급장치를 구비한 차량에서 반복적인 엑셀조작시에도 신속한 저압펌프의 연료압력 상승이 가능하도록 하여, 차량의 가속 응답성 및 운전성이 향상될 수 있도록 한다.
도 1은 종래 차량의 연료펌프 제어방법을 설명한 도면.
도 2는 종래의 차량의 연료펌프 제어방법에 따른 제어결과를 나타낸 그래프.
도 3은 본 발명에 따른 차량의 연료펌프 제어방법을 설명하는 순서도.
도 4는 본 발명의 차량의 연료펌프 제어방법에 따른 제어결과를 나타낸 그래프.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 차량의 연료펌프 제어방법에 대하여 살펴본다.
도 3은 본 발명에 따른 차량의 연료펌프 제어방법을 설명하는 순서도이고, 도 4는 본 발명의 차량의 연료펌프 제어방법에 따른 제어결과를 나타낸 그래프이다.
본 발명에 따른 차량의 연료펌프 제어방법은, 엑셀페달신호가 급상승되는지를 판단하는 엑셀판단단계(S200); 엑셀페달신호가 급상승된 경우 연료펌프의 현재 제어량을 소정의 기준 제어량과 비교하는 제어량비교단계(S300); 및 제어량비교단계 수행결과, 현재 제어량이 기준 제어량 미만인 경우에는 연료펌프의 제어량을 소정의 점프 제어량으로 설정하는 제어량대체단계(S400);를 포함한다. 그리고, 상기 제어량은 연료펌프를 제어하는 PWM듀티비일 수 있다.
즉, 평상시에는 도 1과 같이 일반적인 듀티비제어를 수행하다가, 엑셀페달신호가 급상승되는지를 판단하고, 엑셀페달신호가 급상승된 경우에는 연료펌프의 현재 제어량을 소정의 기준 제어량과 비교하며, 현재 제어량이 기준 제어량 미만인 경우에는 연료펌프의 제어량을 소정의 점프 제어량으로 설정하는 것이다.
즉, 이와 같은 경우에는 앞서 설명한 것과 같이 엑셀페달신호가 운전자의 운전의지를 가장 먼저 파악할 수 있는 수단인바, 이를 기준으로 측정하여 엑셀페달신호가 급상승되는 경우 실측 압력이 높은 상황에서도 듀티비를 강제적으로 상승시킴으로써 운전자의 가속의지에 대비하여 연료의 압력을 높은 상태로 즉각 준비할 수 있게 되는 것이다.
한편, 상기 제어량대체단계의 점프 제어량은 제어량비교단계의 기준 제어량과 동일한 값일 수 있다. 예를들어, 현재 상태에서의 실측압력과 목표압력의 비교결과 듀티비를 최소 듀티비인 10%로 가져가야 하는 상황에서도 엑셀페달의 급조작시에는 기준 제어량인 50%보다 낮기 때문에 이를 강제적으로 50% 정도의 점프 제어량으로 가져가도록 하여 연료 압력을 준비토록 할 수 있는 것이다.
또한, 상기 엑셀판단단계 이전에는, 엑셀페달신호를 모니터링 하는 모니터링단계(S100);를 더 포함할 수 있다.
그리고, 엑셀판단단계는 엑셀페달신호가 일정시간 이내에 하한점 이하에서 상한점 이상으로 변동되는 경우 엑셀페달신호의 급상승으로 판단할 수 있다. 즉, 미리 마련된 일정시간 동안 엑셀페달신호가 소정의 하한점 이하에서 소정의 상한점 이상으로 변동되는 경우를 엑셀페달신호의 급상승으로 정의하여 둠으로써 해당 상황의 발생시 정해진 점프 제어량으로 듀티비를 증강시키는 것이다.
도 4는 본 발명의 차량의 연료펌프 제어방법에 따른 제어결과를 나타낸 그래프로서, 도시된 B시간에서의 상황과 같이, 엑셀페달을 급격하게 조작함으로써 연료가 과도하게 소모되어 실측 압력이 급격하게 저하되는 경우, 평상시의 제어대로라면 실측압력이 목표압력 이하로 떨어지기 때문에 듀티비는 감소되어야 함이 일반적이나, 본 발명의 경우 이러한 상황에서 엑셀페달신호가 급격하게 상승된 경우로써 듀티비를 점프 제어량으로 강제 유지토록 하여 실측압력의 과도한 저하를 사전에 방지할 수 있는 것이다.
도 4의 그래프는 그러한 본 발명의 제어 결과를 나타낸 것으로서 B시간 구간에서 실측압력이 목표압력과 그리 큰 차이를 발생하지 않는 것을 볼 수 있다.
또한, 제어량대체단계는 연료펌프의 제어량을 소정의 점프 제어량으로 일정시간 동안만 대체할 수 있다(S500). 즉, 과도한 시간동안 정해진 듀티비를 고수할 경우 발생할 수 있는 역효과를 차단토록 하며, 정해진 시간 동안 듀티비를 강제 유지한 후에는 앞서 설명한 도 1의 평상시의 듀티비 제어로 환원토록 할 수 있다.
참고로, 여기서 연료펌프라 함은 저압펌프와 고압펌프가 모두 구비된 연료공급장치에서 상기 저압펌프를 의미한다.
상술한 바와 같은 차량의 연료펌프 제어방법에 따르면, 가변 제어되는 저압펌프와 고압펌프가 직렬로 연결된 연료공급장치를 구비한 차량에서 반복적인 엑셀조작시에도 신속한 저압펌프의 연료압력 상승이 가능하도록 하여, 차량의 가속 응답성 및 운전성이 향상될 수 있도록 한다.
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
S200 : 엑셀판단단계 S300 : 제어량비교단계
S400 : 제어량대체단계

Claims (7)

  1. 엑셀페달신호가 급상승되는지를 판단하는 엑셀판단단계;
    엑셀페달신호가 급상승된 경우 연료펌프의 현재 제어량을 소정의 기준 제어량과 비교하는 제어량비교단계; 및
    제어량비교단계 수행결과, 현재 제어량이 기준 제어량 미만인 경우에는 연료펌프의 제어량을 소정의 점프 제어량으로 설정하는 제어량대체단계;를 포함하는 차량의 연료펌프 제어방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    제어량대체단계의 점프 제어량은 제어량비교단계의 기준 제어량과 동일한 값인 것을 특징으로 하는 차량의 연료펌프 제어방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 엑셀판단단계 이전에는, 엑셀페달신호를 모니터링 하는 모니터링단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 연료펌프 제어방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    엑셀판단단계는 엑셀페달신호가 일정시간 이내에 하한점 이하에서 상한점 이상으로 변동되는 경우 엑셀페달신호의 급상승으로 판단하는 것을 특징으로 하는 차량의 연료펌프 제어방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    제어량대체단계는 연료펌프의 제어량을 소정의 점프 제어량으로 일정시간 동안만 대체하는 것을 특징으로 하는 차량의 연료펌프 제어방법.
  6. 청구항 1 내지 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어량은 연료펌프를 제어하는 PWM듀티비인 것을 특징으로 하는 차량의 연료펌프 제어방법.
  7. 청구항 1 내지 3항 중 어느 한 항의 연료펌프 제어방법을 수행하도록 구성된 것을 특징으로 하는 전자제어 컨트롤러.
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