KR100443960B1 - Flash Polyphase Injection Apparatus and Method of Vehicle Engine - Google Patents
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Abstract
본 발명은 자동차 엔진의 순간 다단계 분사장치 및 그 방법에 관한 것으로 특히, 엔진에 시동이 걸려졌는지를 검출하는 엔진시동 검출부와; 악셀페달의 조작량을 전압으로 검출하는 악셀페달센서와; 상기 엔진시동 검출부를 통해 확인한 결과 엔진에 시동이 걸려진 상태이면 상기 악셀페달센서에서 검출되는 전압을 검출하여 솔레노이드밸브 및 점화플러그를 검출 전압에 반비례하는 횟수로 구동 제어하는 전자제어 유니트와; 상기 전자제어 유니트의 출력신호에 부응하여 작동되어 연료분사기에서 분사되는 연료분사량 및 그 횟수를 제어하는 솔레노이드밸브와; 상기 전자제어 유니트의 출력신호에 부응하는 횟수만큼 작동되어 연료분사기로부터 엔진내로 분사되는 연료에 불꽃을 발생시키는 점화플러그로 구성하여, 연료 분사와 점화가 1싸이클 동안 여러번 나누어 실시되도록 하므로써, 연료의 양은 1회 분사시 보다 소량으로 소모되고, 미세한 액적을 분사하여 기존의 1싸이클 당 1번의 분사때와 같은 느낌을 운전자가 가질 수 있을 뿐만 아니라, 연소효율의 향상에 의한 엔진성능이 좋아지고, 오염물질의 배출량이 줄어들어 환경오염을 줄일 수 있으며, 또한 불필요한 연료소모를 방지할 수 있도록 한 것이다.The present invention relates to an instantaneous multi-stage injection device and method thereof for an automobile engine, and in particular, an engine start detection unit for detecting whether an engine is started; An accelerator pedal sensor for detecting an operation amount of the accelerator pedal as a voltage; An electronic control unit that detects the voltage detected by the accelerator pedal sensor and drives the solenoid valve and the ignition plug in a number of times inversely proportional to the detected voltage when the engine is started by the engine start detection unit; A solenoid valve which is operated in response to an output signal of the electronic control unit to control the fuel injection amount and the number of injections of the fuel injection machine; It is composed of an ignition plug which is operated a number of times corresponding to the output signal of the electronic control unit to generate sparks in fuel injected from the fuel injector into the engine, so that the fuel injection and ignition are carried out several times in one cycle, so that the amount of fuel It is consumed in a smaller amount than one injection, and sprays fine droplets so that the driver can have the same feeling as one injection per conventional cycle, and the engine performance is improved by improving combustion efficiency, and pollutants Its emissions are reduced to reduce environmental pollution and to prevent unnecessary fuel consumption.
Description
본 발명은 자동차 엔진의 순간 다단계 분사장치 및 그 방법에 관한 것으로 더욱 상세히는, 1싸이클 동안 1회의 연료 분사 및 점화가 이루어지는 기존 분사장치의 조건을 탈피하여 연료 분사와 점화를 1싸이클 동안 여러번 나누어 실시하는방식을 통해 연료의 양은 1회 분사시 보다 소량이고 미세한 액적을 분사하여 기존의 1싸이클 당 1번의 분사때와 운전자가 느끼는 감각은 동일하도록 발명한 것이다.The present invention relates to an instantaneous multi-stage injector for a vehicle engine and a method thereof. More specifically, the fuel injection and ignition are divided into several times during one cycle by avoiding the conditions of the conventional injector, in which one fuel injection and ignition is performed during one cycle. In this way, the amount of fuel is invented so that a smaller amount of finer droplets are injected at a time of injection, so that the driver feels the same as when the injection is performed once per cycle.
일반적으로 종래의 자동차에 있어서 분사 시스템은 1싸리클 당 연료 한번 분사에 한번의 점화가 이루어지도록 구성되어 있다.In general, in a conventional vehicle, the injection system is configured such that one ignition is made for one injection of fuel per cycle.
그런데, 이와같은 방식으로 분사가 이루어지면 실제에 있어서 완전연소가 이루어지지 않게 되므로 연소되는 연료와 불완전 연소가 이루어진 연료가 같이 배기구로 나가게 되므로 연소효율이 저하됨과 동시에 오염물질의 다량 배출로 인한 환경오염을 유발 시킴으로써, 불필요한 연료낭비 및 경제적 손실을 가저오고, 또 엔진성능도 저하되는 등의 문제점이 있다.However, if the injection is carried out in this way, the actual combustion is not completely performed, so that the fuel that is combusted and the fuel that has undergone incomplete combustion go out to the exhaust port together, resulting in a decrease in combustion efficiency and environmental pollution due to large discharge of pollutants. By causing this, there are problems such as unnecessary fuel waste and economic loss, and lowering engine performance.
본 발명은 이와같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 자동차 엔진에 공급되는 연료의 연소효율의 향상을 통해 엔진성능을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 오염물질의 배출량을 줄여 환경오염을 줄일 수 있으며, 또한 불필요한 연료소모의 방지를 통한 경제적 손실을 대폭 줄일 수 있는 자동차 엔진의 순간 다단계 분사장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve such a conventional problem, it is possible to improve the engine performance through the improvement of the combustion efficiency of the fuel supplied to the automobile engine, as well as to reduce the environmental pollution by reducing the emissions of pollutants It is also an object of the present invention to provide an instantaneous multi-stage injector and a method of an automobile engine that can greatly reduce economic losses through prevention of unnecessary fuel consumption.
상기한 본 발명의 목적은, 엔진에 시동이 걸려졌는지를 검출하는 엔진시동 검출부와; 악셀페달의 조작량을 전압으로 검출하는 악셀페달센서와; 상기 엔진시동 검출부를 통해 확인한 결과 엔진에 시동이 걸려진 상태이면 상기 악셀페달센서에서 검출되는 전압을 검출하여 솔레노이드밸브 및 점화플러그를 검출 전압에 반비례하는 횟수로 구동 제어하는 전자제어 유니트와; 상기 전자제어 유니트의 출력신호에 부응하여 작동되어 연료분사기에서 분사되는 연료분사량 및 그 횟수를 제어하는 솔레노이드밸브와; 상기 전자제어 유니트의 출력신호에 부응하는 횟수만큼 작동되어 연료분사기로부터 엔진내로 분사되는 연료에 불꽃을 발생시키는 점화플러그로 구성하므로써 달성할 수 있다.An object of the present invention as described above, the engine start detection unit for detecting whether the engine is started; An accelerator pedal sensor for detecting an operation amount of the accelerator pedal as a voltage; An electronic control unit that detects the voltage detected by the accelerator pedal sensor and drives the solenoid valve and the ignition plug in a number of times inversely proportional to the detected voltage when the engine is started by the engine start detection unit; A solenoid valve which is operated in response to an output signal of the electronic control unit to control the fuel injection amount and the number of injections of the fuel injection machine; This can be achieved by constructing an ignition plug which is operated a number of times corresponding to the output signal of the electronic control unit to generate sparks in fuel injected from the fuel injector into the engine.
따라서, 연료 분사와 점화가 1싸이클 동안 여러번 나누어 실시되므로 연료의 양은 1회 분사시 보다 소량으로 소모되고, 미세한 액적을 분사하여 기존의 1싸이클 당 1번의 분사때와 같은 느낌을 운전자가 가질 수 있을 뿐만 아니라, 연소효율의 향상에 의한 엔진성능이 좋아지고, 오염물질의 배출량이 줄어들어 환경오염을 줄일 수 있으며, 또한 불필요한 연료소모를 방지할 수 있어 그 만큼 경제적인 손실을 대폭 줄일 수 있는 것이다.Therefore, since fuel injection and ignition are performed several times in one cycle, the amount of fuel is consumed in a smaller amount than in one injection, and fine droplets can be injected to give the driver the same feeling as the conventional one injection per cycle. In addition, the engine performance is improved by improving the combustion efficiency, the emission of pollutants can be reduced to reduce the environmental pollution, and also to prevent unnecessary fuel consumption can significantly reduce the economic losses.
도 1은 본 발명 장치 블럭 구성도.1 is a block diagram of the apparatus of the present invention.
도 2는 본 발명 방법을 설명하기 위한 플로우챠트.2 is a flowchart for explaining the method of the present invention.
* 도면중 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on main parts of drawing
1 : 엔진시동 검출부 2 : 악셀페달센서1: engine start detection unit 2: axel pedal sensor
3 : 전자제어 유니트 4 : 솔레노이드밸브3: electronic control unit 4: solenoid valve
5 : 연료분사기 6 : 점화플러그5: fuel injector 6: spark plug
이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명 장치의 블럭 구성도를 나타낸 것이다.1 shows a block diagram of an apparatus of the present invention.
이에 따르면, 엔진에 시동이 걸려졌는지를 검출하는 엔진시동 검출부(1)와;According to this, the engine start detection unit 1 for detecting whether the engine has been started;
악셀페달의 조작량을 전압으로 검출하는 악셀페달센서(2)와;An accelerator pedal sensor 2 for detecting an operation amount of the accelerator pedal with a voltage;
상기 엔진시동 검출부(1)를 통해 확인한 결과 엔진에 시동이 걸려진 상태이면 상기 악셀페달센서(2)에서 검출되는 전압을 검출하여 솔레노이드밸브(4) 및 점화플러그(6)를 검출 전압에 반비례하는 횟수로 구동 제어하는 전자제어 유니트(3)와;As a result of checking through the engine start detection unit 1, if the engine is started, the voltage detected by the accelerator pedal sensor 2 is detected and the solenoid valve 4 and the spark plug 6 are inversely proportional to the detected voltage. An electronic control unit 3 for driving control by the number of times;
상기 전자제어 유니트(3)의 출력신호에 부응하여 작동되면서 연료분사기(5)에서 분사되는 연료 분사량 및 그 횟수를 제어하는 솔레노이드밸브(4)와;A solenoid valve 4 operated in response to the output signal of the electronic control unit 3 to control the fuel injection amount and the number of injections of the fuel injector 5;
상기 전자제어 유니트(3)의 출력신호에 부응하는 횟수만큼 작동되면서 연료분사기(5)로부터 엔진내로 분사되는 연료에 불꽃을 발생시키는 점화플러그(6)로 구성한 것을 특징으로 한다.It is characterized in that it is composed of an ignition plug (6) for generating a spark in the fuel injected into the engine from the fuel injector (5) while operating the number of times corresponding to the output signal of the electronic control unit (3).
도 2는 본 발명 방법을 설명하기 위한 플로우챠트를 나타낸 것이다.2 shows a flowchart for explaining the method of the present invention.
이에 따르면, 전자제어 유니트(3)에서 엔진시동 검출부(1)의 출력신호를 입력받아 엔진에 시동이 걸려지는지를 계속해서 검출하는 단계와;According to this, the electronic control unit 3 receives the output signal of the engine start detection unit 1 and continuously detects whether the engine is started;
상기에서 검출한 결과 엔진에 시동이 걸려진 상태이면 사용자의 조작량에 따라 비례적으로 입력되는 악셀페달센서(2)의 출력전압을 입력받아 어떤 전압을 나타내는지를 판단하는 단계와;Determining whether a voltage is displayed by receiving an output voltage of an accelerator pedal sensor 2 which is proportionally input according to a user's manipulation amount when the engine is started as a result of the detection;
상기에서 판단한 결과 악셀페달센서(2)의 출력전압에 반비례하는 1싸이클당 구동횟수 제어신호(예를들어 검출전압이 1V이면 5회, 2V이면 4회, 3V이면 3회, 4V이면 2회, 5V이면 1회 작동되도록 하는 제어신호)를 솔레노이드밸브(4)와 점화플러그(6)에 순차적으로 출력시켜 악셀페달의 작동량에 반비례하는 횟수만큼 다단으로 연료 분사 및 점화가 이루어지도록 하는 단계;로 이루어진 것을 특징으로 한다.As a result of the above determination, the drive frequency control signal per cycle inversely proportional to the output voltage of the accelerator pedal sensor 2 (for example, 5 times when the detection voltage is 1V, 4 times when 2V, 3 times when 3V, 2 times when 4V, Outputting the control signal to operate once at 5V to the solenoid valve 4 and the spark plug 6 so that fuel injection and ignition may be performed in multiple stages in inverse proportion to the operation amount of the accelerator pedal; Characterized in that made.
이와같은 구성 및 단계로 이루어진 본 발명의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.Referring to the effect of the present invention made of such a configuration and steps as follows.
먼저, 소정의 제어 프로그램을 구비하고 있는 전자제어 유니트(3)에서는 통상시 엔진시동 검출부(1)의 출력신호를 입력받아 엔진에 시동이 걸려지는지를 계속하게 된다.First, the electronic control unit 3 equipped with the predetermined control program receives the output signal of the engine start detection unit 1 during normal operation and continues whether the engine is started.
그 결과, 엔진에 시동이 걸려진 상태이면 사용자의 조작량에 따라 비례적으로 전압이 변동되는 악셀페달센서(2)의 출력전압을 입력받아 어떤 전압을 나타내는지를 판단하게 된다.As a result, when the engine is started, it is determined which voltage is indicated by receiving the output voltage of the axel pedal sensor 2 whose voltage varies proportionally according to the user's manipulation amount.
즉, 다단계 분사를 위해서는 엔진의 속도를 판별하는 것이 중요하게 되는데, 이때 엔진의 속도를 판별하기 위한 방법으로 본 발명에서는, 악셀 조작 정도에 따라 서로 다른 전압을 나타내는(즉, 스로틀 밸브의 개폐정도가 커질수록 높은 출력전압을 나타내는) 악셀페달센서(2)에 의해 검출되는 전압으로 설정하였다.That is, it is important to determine the speed of the engine for multi-stage injection. In this invention, as a method for determining the speed of the engine, different voltages (that is, the opening and closing of the throttle valve are different depending on the degree of operation of the axel) The larger the voltage, the higher the output voltage was.
상기 전자제어 유니트(3)에서 판단한 결과 악셀페달센서(2)의 출력전압이 낮으면 솔레노이드밸브(4)와 점화플러그(6)가 그에 반비례하여 많은 횟수 작동되도록 하는 제어신호를 출력하고, 그와 반대로 악셀페달센서(2)의 출력전압이 높으면 솔레노이드밸브(4)와 점화플러그(6)가 그에 반비례하여 적은 횟수로 작동하게 하는 제어신호를 출력시켜 주게 된다.When the output voltage of the axel pedal sensor 2 is low as determined by the electronic control unit 3, the solenoid valve 4 and the spark plug 6 output a control signal for operating the number of times in inverse proportion thereto. On the contrary, when the output voltage of the axel pedal sensor 2 is high, the solenoid valve 4 and the spark plug 6 are inversely proportional to the output of the control signal.
예를들어 상기 악셀페달센서(2)에서 검출되는 전압이 1V이면 1싸이클 당 솔레노이드밸브(4) 및 점화플러그(6)가 5회 작동되도록 하는 제어신호를 발생시키고, 2V이면 4회, 3V이면 3회, 4V이면 2회, 5V이면 1회 작동되도록 하는 제어신호를 발생시키게 된다.For example, if the voltage detected by the accelerator pedal sensor 2 is 1V, a control signal is generated to operate the solenoid valve 4 and the spark plug 6 five times per cycle. It generates a control signal that operates 3 times, 2 times if it is 4V, and once when it is 5V.
이때, 상기 솔레노이드밸브(4)는 순간적으로 빠르게 연료를 분사할 수 있도록 제어가 가능한 밸브이므로 1싸이클 당 다단으로 분사가 가능하다.At this time, the solenoid valve 4 is a valve that can be controlled so as to inject the fuel quickly and instantaneously can be injected in multiple stages per cycle.
또한, 점화플러그(6)에서 이루어지는 점화 순서는 솔레노이드밸브(4)가 작동되는 순간 같이 작동되도록 제어신호를 발생시킨다.In addition, the ignition sequence made in the spark plug 6 generates a control signal such that the solenoid valve 4 is operated at the same time as the solenoid valve 4 is operated.
물론, 분사 횟수나 점화 횟수는 상기 예와 같이 결정된 것이 아니고 상기 악셀페달센서(2)의 출력 전압값에 따라 전자제어 유니트(3)에 셋팅시켜 주면된다.Of course, the number of injections or the number of ignitions is not determined as in the above example, but may be set in the electronic control unit 3 according to the output voltage value of the accelerator pedal sensor 2.
이때, 분사횟수와 점화횟수를 무리하게 많이 주는 것은 시스템상에 문제가 있고, 또 스로틀 밸브의 개폐정도에 따라 엔진속도가 틀려지며, 스로틀 밸브가 많이 열리면 엔진속도가 빨라지므로 분사 및 점화횟수를 줄이고 스로틀 밸브가 적게 열리면 엔진속도가 느려지므로 분사 및 점화횟수를 늘려 줄 수 있도록 하였다.At this time, excessively giving the injection frequency and the ignition frequency is a problem in the system, and the engine speed is different according to the opening and closing degree of the throttle valve, and the engine speed is increased when the throttle valve is opened a lot, reducing the number of injection and ignition The lower the throttle valve, the slower the engine speed, thus increasing the number of injections and ignitions.
즉, 상기 악셀페달센서(2)의 출력전압의 크기와 분사 및 점화횟수가 서로 반대되도록 제어한 것이다.That is, the output voltage of the accelerator pedal sensor 2 and the number of injection and ignition are controlled to be opposite to each other.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 연료 분사와 점화가 1싸이클 동안 악셀페달센서에서 출력되는 전압에 반비례하여 여러번 나누어 실시하므로써, 연료의 양은 1회 분사시 보다 소량으로 소모되고, 미세한 액적을 분사에 의해 기존의 1싸이클 당 1번의 분사때와 같은 느낌을 운전자가 가질 수 있을 뿐만 아니라, 연소효율의 대폭 향상시킬 수 있어 엔진 성능을 증진시킬 수 있고, 또 오염물질의 배출량을 줄일 수 있어 그로 인한 환경오염을 대폭 감소시킬 수 있으며, 또한 불필요한 연료소모를 방지할 수 있어 그 만큼 경제적인 손실을 대폭 줄일 수 있는 것이다.As described above, according to the present invention, since fuel injection and ignition are carried out several times in inverse proportion to the voltage output from the accelerator pedal sensor during one cycle, the amount of fuel is consumed in a smaller amount than in one injection, and fine droplets are injected. This allows the driver not only to have the same feeling of one injection per cycle, but also to greatly improve the combustion efficiency, thereby improving engine performance and reducing the emission of pollutants. Environmental pollution can be greatly reduced, and unnecessary fuel consumption can be prevented, so that economic losses can be greatly reduced.
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