KR0173091B1 - 디이젤기관의 연료분사 제어장치 - Google Patents

Abstract

예열플러그의 점화중에는 그후의 디이젤기관의 시동에 악영향을 미치는 일이 없는 범위에서 차에 실린 배터리의 부담을 경감한다. 승원이 키이스위치(2)를 투입위치에 조작하면 차에 실린 배터리(1)에 예열플러그 및 제어기(5)에 전력을 공급하고, 예열플러그가 디이젤기관의 기통내를 연료의 연소에 필요한 온도로 가열하는 한편 제어기(5)가 예열플러그의 통전시간에 대응하는 통전정지시간을 산출하고, 그 통전정지 시간내에서는 차에 실린 배터리(1)에서 분사펌프(11)의 분사시기 제어작동기(13)의 통전을 정지함과 동시에 통전정지시간의 종료후에 차에 실린 배터리(1)에서 분사시기 제어작동기(13)의 통전을 개시하고, 더욱이 통전정지시간내에 승원이 스타터 스위치(4)를 시동위치에 조작하면 제어기(5)가 상기 통전정지에 우선하여 차에 실린 배터리(1)에서 분사시기 제어작동기(13)의 통전을 개시한다.

Description

디이젤기관의 연료분사 제어장치

제1도는 본 발명의 실시예를 나타내는 구성도.

제2도는 본 발명의 실시예의 분사시기 제어의 정지 제어를 나타내는 순서도.

제3도는 본 발명의 실시예의 분사시기 제어의 정지 제어를 나타내는 타이밍 도표.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 차에 실린 배터리 2 : 키이스위치

4 : 스타터 스위치 5 : 제어유닛(기관제어수단)

6 : 통전정지수단 7 : 통전정지 시간 맵

8 : 우선통전수단 9 : 분사량 제어수단

10 : 분사시기 제어수단 11 : 분사펌프

12 : 분사량 제어작동기 13 : 분사시기 제어작동기

15 : 디이젤기관

본 발명은 예열방식의 디이젤기관의 연료분사 제어장치에 관한 것이다.

예열실식의 디이젤기관에 있어서의 전기형식으로 구성된 연료분사 제어 장치로서는 키이 스위치의 전원투입신호에의하여 차에 실린 배터리에서 예열 플러그(glow plug) 및 기관제어어수단에 전력을 공급하므로서, 디이젤기관의 시동에 앞서서 예열플러그가 디이젤기관의 기통내를 연료의 연소에 필요한 온도가 되도록 급속히 가열하는 한편, 기관제어수단의 분사펌프의 전자구동형식의 작동기를 동작하여 연료의 분사량 및 분사시기의 제어를 실행하고 있다.

또, 분사펌프에 있어서 연료의 분사량을 제어하기 위한 작동기는 기관제어 수단으로 부터의 출력에 응답하여 작동 특성을 안정시킬때까지는 시간이 수용되어서 응답의 늦음이 있다.

이에 대하며, 분사펌프에 있어서 연료의 분사시기를 제어하기 위한 작동기는 기관제어 수단에서의 출력에 응답하여 작동특성을 안정시킬때까지는 시간이 걸리지 않아서 응답의 늦음이 없다.

그리하여, 일본국 특공 평 4 - 47128 호 공보에서는 키이 스위치에 의한 전원 투입에서 스타터 스위치에 의한 기관시동까지의 사이는 연료의 분사시기 제어를 정지함으로서 분사펌프중의 타이머 피스톤실압을 조정하는 전자밸브와 같은 분사시기 제어작동기의 작동을 금지하여 당해 분사시기 제어작동기가 발생하는 작동음을 저감하도록 한 디이젤기관의 분사시기 제어장치가 개시되어 있다.

상기 종래의 연료분사 제어장치에 있어서 예열플러그의 점화중에 급속히 온도를 올리는 것으로, 전류소비량이 많음에도 불구하고 분사펌프에 의한 연료의 분사량 및 분사시기를 제어하는 작동기에도 전력을 공급하고 있으며, 전원투입에서 기관시동까지의 사이에 있어서 차에 실린 배터리의 부하가 크다.

그리하여 본 발명은 예열플러그의 점화중에 그후에 이어지는 기관의 시동에 악영향을 미치는 일이 없는 범위에서 차에 실린 배터리의 부담을 경감할 수 있는 디이젤기관의 분사제어장치를 제공하려고 하는 것이다.

청구항 1의 발명은 키이스위치의 전원투입신호에의하여 차에 실린 배터리에서 예열플러그 및 기관제어수단에 전력을 공급함으로서 디이젤기관의 시동에 앞서서, 예열플러그가 디이젤기관의 기통내를 연료의 연소에 필요한 온도로 가열하는 한편, 기관제어수단이 분사펌프에 의한 연료의 분사량 및 분사시기의 제어를 실행하는 디이젤기관의 연료분사 제어장치에 있어서, 통전정지 수단을 갖추고 그 통전정지수단이 키이스위치의 투입신호틀 받아서 예열플러그의 통전시간에 대응하는 통전정지시간을 산출함과 동시에 이 통전정지시간 내에서는 상기 차에 실린 배터리에서 분사펌프의 분사량 및 분사시기 제어작동기의 통전을 정지하고, 당해 통전정지 시간의 종료후에 차에 실린 배터리로 부터 분사량 및 분사시기 분사제어작동기의 통전을 개시하는 것을 특징으로 하고 있다.

청구항 1의 발명에 의하면, 키이스위치의 전원투입에 의한 예열플러그의 통전시간에 대응하는 통전정지시간내는 차에 실린 배터리에서 분사량 및 분사기기 제어작동기의 통전을 정지시킴으로서 예열플러그의 점화중은 차에 실린 배터리의 부담을 경감할 수 있고 당해 통전정지시간의 종료후에 차에 실린 배터리에서 분사제어작동기의 통전을 개시함으로서 예열플러그의 점화후에 있어서 디이젤기관의 시동도 적절히 행해진다.

청구항 2의 발명은, 청구항 1에 기재한 통전정지수단에 첨가하여 우선 통전수단을 갖추고, 이 우선통전수단이 통전정지시간내에 스타터 스위치에서의 기관시동신호를 받으므로서, 통전정지수단에 의한 통전정지에 우선하여 차에 실린 배터리에서 분사제어작동기의 통전을 개시하는 것을 특징으로 하고 있다.

청구항 2의 발명에 의하면, 상기 통전정지시간내에 있어서 스타터 스위치에서의 기관 시동 신호로서 차에 실린 배터리에서 분사량 및 분사시기 제어작동기의 통전을 강제적으로 개시함으로서 통전정지수단을 기다림이 없이 디이젤기관의 시동이 적절히 행해진다.

청구항 3의 발명은, 청구항 1, 2에 기재한 분사량 및 분사기기 제어작동기가 키이 스위치의 전원투입신호에 대한 응답의 늦음이 없는 작동기인 것을 특징으로 하고 있다.

청구항 3의 발명에 의하면, 분사량 및 분사시기 제어작동기를 늦음이 없는 작동기로 한 것에 의하여 디이젤기관의 시동이 적절히 행해진다.

청구항 4의 발명은, 청구항 1, 2의 기재의 예열플러그의 통전시간이 기관 냉각수의 온도에 기초하여 정해진 것을 특징으로 한다.

청구항 4의 발명에 의하면, 예열플러그의 통전시간을 기관 냉각수온에 기초하여 정해지므로서 분사시기 제어의 정지제어가 최적하게 된다.

청구항 5의 발명은, 청구항 1, 2에 기재의 통전정지시간의 산출이 기관 냉각수의 온도에 기초하여 작성된 맵(map)을 사용하여 행해지는 것을 특징으로 하고 있다.

청구항 5의 발명에 의하면, 통전정지시간의 산출이 기관 냉각수온에 기초하여 작성된 맵을 사용함므로서 분사시기 제어의 정지 레어가 최적하게 된다.

청구항 6의 발명은, 청구항 3에 기재의 응답의 늦음이 없는 작동기가 분사시기제어작동기인 것을 특징으로 하고 있다.

청구항 6의 발명에 의하면, 응답의 늦음이 없는 작동기를 분사시기 제어작동기로 함으로서, 디이젤기관의 시동이 적정한 분사량과 분사시기의 것으로서 행해져 일단은 적절한 것으로 된다.

이하 본 발명의 실시의 일 형태를 도면에 따라 상세히 설명한다.

제1도는 실시 형태로서의 디이젤기관의 연료분사 제어장치를 나타내고 있다. 이 제1도에 있어서, (1)은 자동차에 전원으로서 탑재된 차에 실린 배터리, (2)는 키이스위치, (3)은 디이젤기관(15)의 냉각수의 온도로서의 수온을 검출하여 변화시킨 전기신호를 출력하는 수온센서, (4)는 스타터 스위치, (5)는 기관 제어수단으로서 미리 설정된 프로그램을 따라서 연료의 분사에 필요한 제어를 실시하는 마이크로 컴퓨터에 구성된 제어 유닛으로써, 이 제어유닛(5)는 통전정지수단(6), 통전정지시간을 산출하기 위한 수단으로서의 통전정지시간 맵(7),우선통전수단(8), 분사량제어수단(9) 및 분사시기 제어수단(10)을 갖추고 있다.

통전정지수단(6)은 키이스위치(2)로 부터의 전원투입신호를 받으면, 수온센서(3)에서의 수온에 의하여 통전정지시간 맵(7)에서 디이젤기관(15)의 도면외의 예열플러그의 통전시간에 대응하는 통전정지시간 T를 구함과 동시에 이 통전정지시간 T 내에서는 분사시기 제어수단(10)에 분사시기 제어를 정지하기 위한 신호를 출력하고, 통전정지시간의 종료후에 분사시기 제어수단(10)에 분사시기 제어를 개시하기 위한 신호를 출력한다.

통전정지시간 맵(7)은, 제2도의 스텝(205)의 우측에 나타낸것 같이 횡축(가로)에 수온 TW 를 나타내고, 종축(세로)에 통전정지시간 T 를 나타내며 횡축과 종축으로서 되는 제1상한의 평면내에 수온 TW에 대한 통전정지시간 T를 지시하기 위한 특성선 L을 가지고 있다. 이 특성선 L은 어떤 수온일때에 예열플러그의 온 작동에서 디이젤기관(15)의 기통내의 혼합기의 연소에 필요한 예컨대 600℃와 같은 온도가 될때까지의 시간을 계측한 실험을 반복행하고, 이것의 실험결과의 시간을 수온에 대응시켜서 제1상한의 평면내에 도시된 것이다.

또, 제1도에서의, 우선통전수단(8)은 통전정지수단(6)에서 산출된 통전정지시간 T 내에 스타터 스위치(4)에서는 기관시동신호를 받음으로서 통전정지수단(6)에 의한 분사시기 제어의 정지에 우선하여 당해 분사시기 제어를 개시하기 위한 신호를 분사시기 제어수단(10)에 출력한다.

분사량 제어수단(9)는 도면에 없는 작동기의 열림을 검출하여 변환한 전기신호를 출력하는 작동 센서, 디이젤기관(15)에 흡입된 공기의 압력을 검출하여 변환한 전기신호를 출력하는 흡기압력센서, 디이젤기관(15)에 흡입된 공기의 온도를 검출하여 변환한 전기신호를 출력하는 흡기온도센서 및 디이젤기관(15)의 회전수를 검출하여 변환한 전기신호를 출력하는 회전 센서등의 각종의 센서로 부터의 검출신호에 의거하여 미리 설정된 분사량 프로그램에 따라서 그때의 최적한 분사량을 연산하고, 그 분사량에 상당하는 전력을 분사펌프(11)의 전자구동 타이프의 분사량 제어작동기(12)에 출력함으로서 분사펌프(11)에서 디이젤기관(15)의 기통내에 분사된 연료의 분사량을 제어한다.

분사시기 제어수단(10)은, 상기와 같은 각종의 센서로 부터의 검출신호에 의하여 미리 설정된 연료분사시기 프로그램에 따라서 그때의 최적한 분사시기를 연산하여, 그 분사시기에 상당하는 전력을 분사펌프(11)의 전자구동 형식의 분사시기 제어작동기(13)에 출력함으로서, 분사펌프(11)에서 디이젤기관(15)의 기통내에 분사되는 연료의 분사시기를 제어한다.

분사펌프(11)은 자동차에 설치된 연료탱크(14)에서 흡입 가압한 연료를 분사량 제어작동기(12) 및 분사시기 제어작동기(13)에 의한 분사량과 분사시기에 따라서 디이젤기관(15)의 해당하는 기통내에 분사한다.

이 실시형태의 작동을 설명하면, 승원이 도면외의 키이 플레이트를 키이스위치(2)에 삽입하여 전원구입 위치까지 회전조작함으로서 제어유닛(5)가 차에 실린 배터리(1)에서의 전력공급으로 기동하여 제2도의 순서도의 처리를 실행한다.

즉 스텝(201)에 있어서 키이스위치(2)의 전원투입위치의 회전조작에 따른 전원투입 신호가 제어유닛(5)에 입력되면, 스텝(202)에 있어서 통전정지수단(6)이 정지신호를 분사시기 제어수단(10)에 출력하여 분사시기 제어수단(10)에 일차 분사시기 제어를 강제적으로 정한다.

이 분사시기 제어의 정지제어의 개시에 의하여 분사시기 제어수단(10)이 차에 실린 배터리(1)에서 분사시기 제어작동기(13)(이 분사시기 제어작동기(13)는 통상 타이머컨트롤 밸브라고 칭호되는 것으로서 제2도의 스텝(202)에는 약호 TCV라고 표기하고 있다)의 통전을 정지하여 디이젤기관(15)의 정지상태의 분사펌프(11)에 있어서 분사시기의 진각작동을 유지하고 스텝(203)에 나아간다.

스텝(203)에서는 예열계전기의 온 작동과 동시에 차에 실린 배터리(1)에서 예열플러그에 전력을 공급하고 스텝(205)에 나아간다.

스텝(205)에서는 수온센서(3)에서 검출된 수온을 통전정지시간 맵(7)의 횡축에 나타낸 수온 TW에 대조하고 그대조된 수온 TW에 대한 통전정지시간 T를 분사시기 제어정지시간 T_Time으로서 산출하여 일시기억하고 스텝(206)에 나아간다.

스텝(206)에서는 스타터 스위치(4)가 온작동을 하고 있는가를 판단하고 승원이 키이스위치(2)에 삽입된 도면외의 키이 플레이트를 기관 시동위치까지 회전조작하고 있지 않는 것으로서 스타터 스위치(4)가 오프 작동한 그대로의 경우는 스텝(207)에 나아간다.

스텝(207)에서는 전원투입 신호의 도래로 부터의 경과시간이 분사시기 제어정지 시간 T_Time이 되었는지를 판단하고 당해 경과 시간이 분사시기 제어정지시간 T_Time 이내일 경우에는 스텝(206)으로 돌아오고, 당해 경과 시간이 분사시간 제어정지시간 T_Time 에 도달한 경우에는 스텝(208)에 나가간다.

또, 상기 경과시간이 분사시기 제어정지시간 T_Time 에 도달하기 이전에 승원이 키이스위치(2)에 삽입한 도면외의 키이 플레이트를 기관시동위치까지 회전조작 함으로서 스타터 스위치(4)가 기관시동신호를 제어유닛(5)에 출력하고 스텝(206)에서 스타터 스위치(4)가 온 작동을 했다고 판단될때는 스텝(207)을 우회하여 스텝(208)에 나아간다.

스텝(208)에서는 통전정지수단(6)또는 우선 통전수단(8)의 개시신호를 분사시기 제어수단(10)에 출력하여 분사시기 제어수단(10)에 의한 분사시기 제어를 개시시킨다.

이 분사시기 제어의 개시에 의하여 분사시기 제어수단(10)이 차에 실린 배터리(1)에서 분사시기 제어작동기(13)의 통전을 개시한다.

예컨대 실시형태에 의하면, 제3도의 타이밍 도표에서 나타내는 바와 같이, A도에 있어서, 승원이 키이 스위치(2)를 온 작동하면, B도에 나타내는 분사시기 제어의 정지제어, C도에 나타내는 예열플러그 및 D도에 나타내는 예열 계전기의 각각의 온 으로 작동하고, E도에서 나타내는 예열플러그 온도가 급속하게 상승하여 디이젤기관(15)의 기통내가 급속가열된다.

그리고, 키이스위치(2)의 온 작동에서의 경과 시간이 통전정지시간 맵(7)에서 산출된 분사시기 제어정지시간 T_Time에 도달하면 C도의 예열플러그 그 온도는 600℃ 정도로 되어 있다.

예열플러그는 급속가열의 오프 작동에 이어서 제어유닛(5)의 도면외의 예열플러그 제어수단으로서 듀우티제어가 되므로서 예열플러그 온도가 혼합기의 연소에 충분한 800℃ 정도의 온도까지 서서히 상승하여 그 온도를 상한치와 하한치로 되는 범위내에서 유지한다.

그후, F도면에 나타내는 것 같이 스타터 스위치(4)가 승원의 조작으로 온 작동을 하면 디이젤기관(15)의 도면외의 스타터 모우터가 회전하여 G도에서 나타내는 것 같이 디이젤기관(15)를 시동한다.

상기 스타터 스위치(4)에 의한 신호의 오프에서 온 까지의 라이징(rising)에 의하여 분사시기 제어수단(10)이 분사시기 제어작동기(13)을 작동하고 이 분사시기 제어작동기(13)의 작동에 의한 분사시기와 키이스위치(2)에 의한 신호의 오프에서 온 까지의 라이징에 의하여 전자구동한 분사량 제어작동기(12)에 의한 분사량에 응하여 분사펌프(11)이 연료를 디이젤기관(15)의 해당하는 기통내에 치례로 분사하고, 디이젤기관(15)가 폭발, 압축, 배기, 흡입공정을 반복하면서 회전을 계속한다.

또, F도의 스타트 스위치(4)의 온 작동을 승원이 키이스위치에 삽입된 키이 플레이트를 전원투입 위치에서 기관시동 위치에 회전조작한 대로의 사이만 계속하고, 당해 키이 플레이트의 조작 위치를 기관시동 위치에서 전원투입위치로 돌이킬때에 오프 작동한다.

이 실시형태에서는 예열플러그의 점화중은 차에 실린 배터리(1)에서 분사시기 제어작동기(13)의 전력공급을 정지하는 것 만으로서 차에 실린 배터리(1)의 부당을 경감하도륵 했으나, 통전정지수단(6)에서의 정지신호 및 개시신호를 기관 제어 이외의 전장 부품 제어에도 이용하며, 예열플러그의 점화중은 차에 실린 배터리(1)에서 전장부품에의 전력 공급을 강제적으로 정지하면, 차에 실린 배터리(1)의 부담을 한계단 경감할 수가 있다.

본 발명에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.

청구항 1에 의하면 예열플러그의 통전시간에 대응하는 통전정지시간내에는 차에 실린 배터리에서 분사량 및 분사시기 제어작동기의 통전을 정지하고, 당해 통전정지시간의 종료후에 차에 실린 배터리에서 분사량 및 분사시기 제어작동기의 통전을 개시하도록 했으므로, 디이젤기관의 시동에 악영향을 미치는 일이 없이 차에 실린 배터리의 부담을 경감하며, 품질감 및 신뢰성을 향상시킬 수가 있다.

청구항 2에 의하면 통전정지시간내의 기관 시동에서 차에 실린 배터리로 부터 분시량 및 분사시기 제어작동기의 통전을 무선적으로 개시하도록 했기 때문에 승원이 스타터 스위치를 조작하는 것으로서 디이젤기관의 시동을 통전정지시간을 기다릴것 없이 원활히 행할 수가 있다.

청구항 3에 의하면, 분사량 및 분사시기 분사제어작동기를 응답늦음이 없는 작동기로 하였기 때문에 디이젤기관의 시동을 적절히 행할 수가 있다.

청구항 4에 의하면, 예열플러그의 통전시간을 기관 냉각수온에 기초하여 정했으므로, 분사제어의 정지제어를 최적한 상태로 할 수가 있다.

청구항 5에 의하면, 통전정지시간의 산출이 기관 냉각수온에 기초하여 작성된 맵을 사용하였으므로 분사제어의 정지제어를 최적한 상태로 할 수가 있다.

청구항 6에 의한면, 응답늦음이 없는 작동기를 분사시기 제어작동기로 하였기 때문에 적정한 분사량과 분사시기의 것으로서 디이젤기관의 시동을 한층 더 적절한 상태로 할 수가 있다.

Claims (6)

1. 키이스위치(2)의 전원투입신호에 의하여 차에 실킨 배터리(1)에서 예열 플러그 및 기관제어수단(5)에 전력을 공급함으로서, 디이젤기관(15)의 시동에 앞서서, 예열플러그가 디이젤기관(15)의 기통내를 연료의 연소에 필요한 온도로 가열하고, 기관제어수단(5)이 연료분사펌프(11)에서 디이젤기관(15)의 기통내에 분사되는 연료의 분사량 및 분사시기를 결정하는 분사량 및 분사시기 제어작동기(12, 13)에의 차에 실린 배터리(1)에서의 통전을 제어하는 디이젤기관의 연료분사 제어장치에 있어서, 기관제어수단(5)이 키이 스위치(2)의 전원투입신호를 받아서 예열플러그의 통전시간에 대응하는 분사량 및 분사시기 제어작동기(12, 13)의 통전정지시간(T_Time)을 산출하기 위한 수단(7)과, 이 수단(7)에 기초하여 산출된 통전정지시간(T_Time)내에는 상기 차에 실린 배터리(1)에서 분사량 및 분사시기 제어작동기(12, 13)에의 통전을 정지함과 동시에 통전정지시간(T_Time)의 종료후에 차에 실린 배터리(1)에서 분사량 및 분사시기 제어작동기(12, 13)의 통전을 개시하는 통전정지수단(6)을 구비한 것을 특징으로 하는 디이젤기관의 연료분사 제어장치.
2. 제1항에 있어서, 기관제어수단(5)이 수단(7)과 통전정지수단(6)에 더해서, 상기 수단(7)에 기초하여 산출된 분사량 및 분사시기작동기(12, 13)의 통전정지시간(T_Time)내에 스타터 스위치(4)에서의 기관 시동신호를 받음으로서 통전정지수단(6)에 의한 차에 실린 배터리(1)에서 분사량 및 분사시기 제어작동기(12, 13)에의 통전정지에 우선하여 차에 실린 배터리(1)에서 분사량 및 분사시기 작동기(12, 13)의 통전을 개시하는 우선통전수단(8)을 구비한 것을 특징으로 하는 디이젤기관의 연료분사 제어장치.
3. 제1항에 있어서, 분사량 및 분사시기 제어작동기(12, 13)는 키이스위치(2)의 전원투입신호에 대한 응답 늦음이 없는 작동기인 것을 특징으로 하는 디이젤기관의 연료분사 제어장치.
4. 제1항에 있어서, 예열플러그의 통전시간은 기관 냉각수의 온도(TW)에 기초하여 정해진 것을 특징으로 하는 디이젤기관의 연료분사 제어장치.
5. 제1항에 있어서, 분사량 및 분사시기 제어작동기(12, 13)의 통전정지시간(T_Time)의 산출은 기관냉각수의 온도(TW)에 기초하여 작성된 맵(7)을 사용하여 행하는 것을 특징으로 하는 디이젤기관의 연료분사 제어장치.
6. 제3항에 있어서, 응답늦음이 없는 작동기는 분사시기 제어작동기(13)인 것을 특징으로 하는 디이젤기관의 연료분사 제어장치.