KR0121323B1 - 내연기관용 연료 계량 시스템 - Google Patents

내연기관용 연료 계량 시스템

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KR0121323B1 KR1019880701583A KR880701583A KR0121323B1 KR 0121323 B1 KR0121323 B1 KR 0121323B1 KR 1019880701583 A KR1019880701583 A KR 1019880701583A KR 880701583 A KR880701583 A KR 880701583A KR 0121323 B1 KR0121323 B1 KR 0121323B1
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Abstract

점화 간격당 계량될 연료량이 속도, 공기 흡연량, 온도와 같은 내연기관의 동작특성에 따라서 고정되고, 연료 계량이 오버런의 개시에서 감소되거나 또는 차단되고, 오버런의 종료에서 다시 방출되며, 그 계량될 연료량이 소정의 특별한 양에 의해 농축되는 내연기관용 연료-계량 시스템을 공개한다. 람다 프로우브(21)는 연료 및 공기의 농후한 혼합에서 증가된 연료의 비율에 대한 하나 이상의 특징적인 동일한 신호를 발생시키도록 제공되고, 계량된 연료량의 농축은 상기 람다 프로우브(21)의 동일한 신호에 응답하여 중단된다.

Description

[발명의 명칭]
내연기관용 연료 계량 시스템
[도면의 간단한 설명]
본 발명은 제1도에 도시된 양호한 실시예를 참고로 한 다음의 설명에서 상세하게 설명될 것이며, 제1도는 연료 계량 시스템의 블럭 회로도를 도시한 것이다.
[발명의 상세한 설명]
본 발명은 청구범위 제1항에서 한정된 일반적인 형태의 내연기관용 연료 계량 시스템에 기초를 둔 것이다.
그러한 연료 계량 시스템은 독일연방공화국의 공개공보 제2,727,804호에 공지되어 있다. 이러한 연료 계량 시스템의 경우에서, 기관의 오버런(overrun) 동작동안에, 예를들면 스로틀 밸브가 폐쇄된 상태에서 속도가 어떤 값을 초과할 때, 연료 공급은 완전히 정지되거나 적어도 강하게 분출이 억제된다. 오버런 동작의 종료후에, 특히 긴 오버런 동작의 종료후에, 흡입관을 따라 기관은 상기 흡입관과 실린더의 내부표면상의 연료 응축부분범위를 어느정도 냉각시킬 수 있게 된다. 연료의 이러한 부분은 점화 혼합물로부터 손실됨으로써 혼합물이 희박하게 된다. 이러한 결과로 인하여, 상기의 기관은 매끄럽게 작동하지 못하고, 속도가 지나치게 급강하하거나 또는 기관이 중단된다. 부가적으로, 배기장치에서 탄화수소의 배출이 최대가 된다.
한편으로 계량된 연료와 다른 한편으로 연소를 위해 실린더에 공급된 혼합물의 정량적 균형을 손상시키지 않으면서 오버런 차단후, 벽면상에 연료유막을 급속하게 형성하기 위해서, 상기 기관의 동작점에 대응하는 연료 계량 시스템으로부터 계량된 정상 연료량은 설정된 특별한 연료량으로 농축된다. 이런 경우에서, 상기의 특별한 연료량은 많은 점화 펄스와 이러한 점화 펄스와 결합된 계량 펄스 상에서 일정하게 되거나 또는 각각의 계량 펄스에 따라 변화될 수 있다.
각각 계량 펄스를 가진 특별한 연료량의 변화와 함께, 전체적으로 계량된 상기의 특별한 연료량은 필요한 부가적인 벽-유막량과, 연합되어 동작하는 집단적인 구식 엔진의 복잡적인 상호 연관성에 기인하는 부적절한 중간물일 수도 있다. 그리고, 상기의 특별한 연료량은 아주 많을 수도 있고, 아주 적을 수도 있다. 이러한 것은 대응하는 효과를 가지고 있다. 즉, 지나치게 농후한 혼합물은 일산화탄소의 배출이 최대가 되도록 하고, 또한 지나치게 희박한 혼합기는 탄화수소의 배출이 최대가 되도록 하며 기관의 정지를 유도하게 된다.
[본 발명의 잇점]
청구범위 제1항의 특징적인 특성을 가진 본 발명에 따른 연료 계량 시스템은 람다 프로우브(lambdaprobe)의 설비에 기인하여, 상기의 계량된 연료량의 부가적인 농축은 농축한 혼합물이 있음이 확인될때 중단된다는 잇점을 가지고 있다. 그래서, 지나치게 희박하거나 또는 지나치게 농후한 혼합을 대부분 피할 수 있다.
람다 제어 시스템(독일연방공화국 특허공보 제3,207,787호)을 가진 내연기관의 경우에서, 상기의 람다 프로우브는 이미 이러한 제어 시스템에서 유익하게 사용되어 왔다. 이러한 경우에서, 상기 람다 프로우브의 프로우브 신호는 람다 제어 금지와 개방 제어 루프 상태에서 농축차단을 검토할 수 있다.
청구범위 제1항에 규정된 연료 계량 시스템의 유익한 다른 발달과 개량은 다른 청구범위에서 주어진 측정 방법에 의해서 가능하다.
[양호한 실시예의 설명]
상기의 도면에서, 도면 부호 10은 펄스 발생기를 나타낸 것이며, 기관용 점화신호를 트리거시키고, 상기의 펄스 반복 주파수는 상기 기관의 속도에 좌우된다. 펄스는 블럭(13)내에 결하되어 있는 전자주입 밸브와 계량-타입의 셋팅장치(12)로 구성된 연료 계량 유니트(11)에 공급된다. 상기의 전자주입 밸브는 계량-타임의 셋팅장치에 의해서 설정된 상기의 계량 타임동안에 기관의 공기 흡입관으로 연료를 주입시킨다.
상기 계량-타임의 셋팅장치(12)는 제1타이밍 소자(14)와 제2타이밍 소자(15)를 구비하고 있다. 상기 제1타이밍 소자(14)는 흡입되는 공기량에 의존하는 공기량 신호(Q)와, 속도에 의존하는 계량-타임의 기본간격(tp)을 결정 한다. 상기 제2타이밍 소자(15)는 제1타이밍 소자(14)에서 결정된 상기 계량-타임의 기본간격(tp)을 위한 교정 스테이지로서 이용되고, 온도신호(v)와 같은 다른 동작특성에 의존하여 교정된 계량- 타임의 시간간격(ti)을 상기 전자 주입 밸브로 통과시킨다.
도면 부호 16은 스로틀 밸브 스위치(17)에 접속된 오버런 검출 스테이지를 나타낸다. 상기 오버런 검출 스테이지(16)는 스로틀 밸브가 폐쇄된 채 즉, 스로틀 밸브 스위치(17)가 닫힌 채 상기 기관의 속도가 소정값을 초과할 때와 같은 오버런 동작동안에 출력신호를 발생시킨다. 상기 기관의 속도는 펄스 발생기(10)의 펄스 반복 주파수로부터 얻어진다. 상기 오버런 검출 스테이지(16)의 출력은 계량-타임 셋팅 장치(12)와 제2타이밍 소자(15)에 접속된다. 여기서 출력신호는 계량-타임 셋팅의 블로킹을 실행하거나 상기 셋트 계량-타임에서 최대 감소를 실행함으로써 상기 공기 흡입관으로의 연료공급이 차단되거나 또는 최소한도로 분출을 막게 되며, 이러한 동작은 블럭(13)내의 전자주입 밸브를 경유하여 상기의 오버런 동작동안에 수행된다.
이러한 경우에, 상기 오버런 검출 스테이지(16)에서 출력 신호의 리딩 엣지(leading edge)는 상기 기관의 오버런 동작의 개시와 동일하고, 상기 오버런 검출 스테이지(16)에서 출력 신호의 후반부 또는 트레일링 엣지(trailing edge)는 상기 오버런 동작의 종료와 동일하다. 상기 오버런 검출 스테이지(16)에서 출력 신호의 트레일링 엣지는 오버런-종료신호로서 아래에서 언급될 것이다.
오버런-종료신호에 응답하여 상기의 출력 측면상의 농축 시스템(18)에 접속된 상기의 오버런 검출 스테이지(16)는 선정된 특별한 연료량에 의해서 계량된 연료량을 농축시키고, 이러한 목적을 위해서, 교정된 계량-타임 시간간격(ti)이 선정된 시간간격에 의해서 연장되는 방법으로 상기의 계량-타임 셋팅장치(12)를 제어한다. 이 경우에 상기연장 시간간격의 크기는 각각의 계량-타임 시간간격(ti)으로 변화되며 예를 들어, 연장 간격의 크기가 일차함수 또는 지수 함수에 따라 연속적으로 교정된 시간간격(ti)을 끊임없이 감소시키는 방법으로 정밀해진다.
상기의 농축 시스템(18)은 디지탈 감소기 또는 다운-카운터(19; down-counter)를 구비하고 있으며, 상기 시스템의 클럭입력은 제1타이밍 소자(14)의 출력에 접속되어 카운팅 펄스로 공급되며, 카운팅 펄스의 주파수는 상기의 펄스 발생기의 펄스 반복 주파수 및 상기 기관의 속도와 일치한다. 상기 다운-카운터(19)의 병렬 카운팅 출력은 디코더 스테이지(20)에 접속된다. 상기의 디코더 스테이지(20)는 다운-카운터(19)의 순간적인 카운팅 내용을 디코딩시키고, 시간연장 신호와 일치하는 연장 시간간격에 의해서 그 일부가 교정된 계량-타임 시간 간격(ti)을 증가시키도록 하기 위하여 카운터 판독에 비례하여 제2타이밍 소자(15)로 시간연장 신호를 통과시킨다. 상기의 다운-카운터(19)는 오버런 검출 스테이지(16)의 출력신호의 트레일링 엣지에 있는 오버런-종료신호가 상기의 클럭입력에서 각각의 카운팅 펄스와 함께 카운트 다운 되는 상기의 다운-카운터(19)를 선정된 카운터 판독시키는 방법으로 셋트입력을 경유하여 상기의 오버런 검출 스테이지(16)의 출력에 접속된다.
상기 다운-카운터(19)의 리셋트 입력에는 람다 프로우브(21)의 출력이 접속되어 있으며, 상기 람다 프로우브(21; lambda probe)의 출력은 항상 상기 기관의 배기장치에 배치되어 있으며, 상기의 흡입관에서 연료 및 공기의 혼합물의 성분을 제어하기 위해 사용된다. 상기의 람다 프로우브(21)는 공지된 방법으로 제어신호를 상기의 혼합물 성분이 지나치게 농후하거나 또는 지나치게 희박한, 즉 연료의 비율이 너무 크거나 너무 작을때 전자 제어장치로 방출시킨다. 이러한 제어신호는 상기의 전자 제어장치에 의해서 상기 혼합물 성분을 교정하게 된다.
상기 다운-카운터(19)의 리셋트 입력은 제어신호를 통과하게 되며 그 제어신호는 상기의 혼합물에서 연료의 비율이 증가된 농후한 혼합물에 대한 특징적인 람다 프로우브(21)의 동일한 신호로부터 유도된다.
이러한 제어 펄스는 제로 판독(zero reading)에 대한 상기 다운-카운터(19)의 리셋팅을 상기의 동시적인 카운터 판독과 상관없이 정확하게 되도록 해준다. 이러한제로 카운터 판독은 상기의 디코더 스테이지(20)에 의해서 검출되며, 제2타이밍 소자(15)에 도달하는 상기의 시간연장 신호를 제로(zero)로 만든다. 결론적으로, 상기 기관의 동시적인 동작점에 의존하여 셋팅된 상기의 계량-타임 시간간격(ti)상에서 농축시스템(18)에 의해서 성취된 효과는 제거된다.
상기의 내용을 요약하면, 상기에서 설명된 연료 계량 시스템의 동작 모드는 아래와 같이 간단하게 설명될 수 있다.
제1타이밍 소자(14)는 상기의 흡입관에서 공기의 처리량 및 속도의 신호에 의존하여 계량-타임 기본간격(tp)을 결정한다. 이러한 기본간격은 예를들면 온도와 같은 다른 동작특성에 의존하여 제2타이밍 소자(15)에서 교정되고, 교정된 계량-타임 시간간격(ti)으로서 상기 블럭(13)의 전자 주입 밸브로 통과된다. 상기의 오버런 검출 스테이지(16)에서는 스로틀 밸브 스위치(17)가 닫힌 채 속도가 소정값을 초과할 때 출력신호가 발생된다. 소위 오버런-개시 신호라고 불리우는 상기 출력신호의 리딩 엣지와 함께, 제2타이밍 소자(15)는 차단되고, 상기의 전자 주입 밸브에 의한 기관의 공기 흡입관으로의 연료 주입은 중단된다. 소위 오버런-종료 신호라고 불리우는 상기 출력신호의 트레일링 엣지는 주입-차단을 제거시키고, 설정된 카운터 판독으로 상기의 다운-카운터(19)를 셋팅시킨다. 그후에 상기의 다운-카운터(19)는 각각의 카운팅 펄스와 함께 상기의 카운팅 내용을 연속적으로 감소시키기 시작하고, 상기의 계량-타임 기본간격(tp)은 상기의 카운팅 펄스를 형성한다. 상기의 리코더 스테이지(20)는 다운-카운터(19)의 동시적인 카운팅 내용을 시간-연장 신호로 변환시키며, 그 크기는 각각의 카운터 내용에 비례한다. 상기의 시간-연장 신호는 제2타이밍 소자(15)에 공급되고, 교정된 계량-타임 시간간격(ti)에서의 증가를 이루게 한다. 결론적으로 상기 블럭(13)의 전자 주입 밸브의 개방 시간은 증가되고, 공기 흡입관으로 주입된 연료량도 증가된다.
상기의 람다 프로우브(21)가 농후한 혼합물을 검출하자마자, 상기의 다운-카운터(19)는 람다 프로우브(21)의 출력신호에 의해서 리셋트된다. 그래서, 상기 카운터의 카운팅 내용은 제로(zero)로 되고, 상기의 카운팅 내용을 변환시키는 디코더 스테이지(20)는 제2타이밍 소자(15)로 어떠한 시간-연장 신호도 통과시키지 않는다. 결론적으로, 스위치는 다시 정상 동작을 하며, 상기의 동시적인 동작특성에 따라 상기 엔진의 필요로 하는 연료량은 상기 블럭(13)내의 전자주입 밸브를 경유하여 주입된다.
본 발명은 위에서 설명된 양호한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 예를들면, 다운-카운터(19)용 카운팅 펄스는 상기의 펄스 발생기(10)로부터 직접 얻을 수 있다. 상기의 오버런 검출 스테이지(16)에 의한 속도검출을 위해서, 상기 펄스 발생기(10)의 출력펄스는 또한 계량-타임 기본간격 대신에 상기의 오버런 검출 스테이지(16)에 인가될 수 있다.
상기의 농축 시스템(18)은 다양한 방법으로 설계될 수 있다.
이런 경우에, 연속적인 계량-타임 간격(ti)에서 상기의 연장시간 간격의 선형감소 대신에 상기의 연장간격에 지수적 감소가 제공될 수 있다.
계량 시스템(11), 계량-타임 셋팅장치(12), 오버런 검출 스테이지(16)와 농축 시스템(18)과 같은 명백히 할당된 업무와 함께 각각의 기능 유니트로의 연료 계량 시스템의 구획은 필수적인 것은 아니며, 보다 나은 이해를 돕기 위해서만 사용된다. 이러한 기능적 유니트의 업무는 오늘날 마이크로프로세서 또는 마이크로컴퓨터에 의해서 수행되며, 상기의 어떤 부분과 어셈블리는 동시 또는 연속적으로 다양한 기능을 수행에 포함되며, 이러한 경우에, 그러한 확실한 분리는 성취될 수 없다.

Claims (7)

  1. 점화간격당 계량될 연료량의 속도, 공기 흡입량, 온도와 같은 내연기관의 동작특성에 따라서 고정되고, 연료 계량이 오버런의 개시에서 감소되거나 또는 차단되고, 오버런의 종료에서 다시 방출되며, 그 계량될 연료량이 소정의 특별한 양에 의해 농축되는 내연기관용 연료-계량 시스템에 있어서, 람다 프로우브(21)는 연료 및 공기의 농후한 혼합에서 증가된 연료의 비율에 대한 하나이상의 특징적인 동일한 신호를 발생시키도록 제공되고, 계량된 연료량의 농축은 상기 람다 프로우브(21)의 동일한 신호에 응답하여 중단되는 것을 특징으로 하는 내연 기관용 연료 계량 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기의 연료 계량은 상기 기관의 동작특성에 의존하여 연료-계량 타임을 고정시킴으로써 수행되고, 계량될 연료량을 농축시키기 위해 상기의 연료 계량 타임의 설정된 시간간격에 의해서 연장되는 것을 특징으로 하는 내연기관용 연료 계량 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 각각의 점화 간격과 함께 연속적인 상기 연장시간 간격의 크기가 선형적으로 또는 지수적으로 일정하게 감소하는 것을 특징으로 하는 내연기관용 연료 계량 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 연장시간 간격을 결정하기 위해서, 점화 주파수와 함께 클럭된 디지탈 카운터(19)와, 상가의 카운터의 병렬 카운팅 출력에 접속된 디코더 스테이지(20)가 제공되고, 상기 디코더 스테이지의 출력신호는 상기 연장시간 간격의 크기를 측정하는 것을 특징으로 하는 내연기관용 연료 계량 시스템.
  5. 제4항에 있어서, 상기의 카운터가 선정된 카운터 판독에 대한 오버런 종료의 특징적인 신호에 의해서 조정될 수 있는 다운-카운터(19)로서 설계되고, 상기의 디코더 스테이지(20)는 연장시간 간격의 크기가 동시적인 카운터 판독에 비례하는 방식으로 설계되는 것을 특징으로 하는 내연기관용 연료 계량 시스템.
  6. 제5항에 있어서, 상기의 다운-카운터(19)가 상기의 람다 프로우브(21)와 동일한 신호출력에 접속된 리셋트 입력을 가지고 있고, 상기 람다 프로우브(21)와 동일한 신호는 카운터 리셋트 신호를 형성하는 것을 특징으로 하는 내연기관용 연료 계량 시스템.
  7. 제4항 내지 제6항중 어느 한항에 있어서, 연료 계량 타임을 고정시키기 위해서, 계량-타임 기본 간격(tp)을 형성시키기 위한 제1타이밍 소자(14)와, 제1타이밍 소자의 하부에 접속되어 상기의 계량-타임 기본간격(tp)을 교정시키기 위한 제2타이밍 소자(15)가 제공되고, 상기 디코더 스테이지(20)의 출력이 제2타이밍 소자(15)에 접속되는 것을 특징으로 하는 내연기관용 연료 계량 시스템.
KR1019880701583A 1987-04-04 1988-02-02 내연기관용 연료 계량 시스템 KR0121323B1 (ko)

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