KR100666128B1 - 인젝터 테스트장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차 내연기관의 한 종류인 커먼레일엔진(Common Rail Direct Injection Engine)의 구성품인 인젝터를 테스트하는 장치에 관한 것으로서, 특히 연료를 고압으로 펌핑하는 연료압송수단과, 상기 연료압송수단에 체결되되 그로부터 압송된 연료를 상기 인젝터에 공급하는 커먼레일과, 상기 커먼레일과 체결되며 그 내부에 형성된 밸브가 개폐되어 연료를 배출하는 인젝터와, 상기 인젝터와 체결되어 상기 밸브를 제어하는 전기신호를 발생시키는 신호발생기와, 상기 인젝터로부터 배출되는 연료가 수납되는 계측부를 포함하여 구성되는 인젝터 테스트장치 및 방법에 관한 것이다.

특히, 본 발명은 인젝터에 전기신호를 인가하여 연료의 분사량 및 분사시기를 제어하는 자동차의 ECU(Electronic Control Unit)와 동일한 기능을 수행하도록 그 내부에 마이크로프로세서를 포함하여 구성되는 신호발생기를 상기 인젝터와 체결시키고 상기 신호발생기를 구동시켜 상기 인젝터로 배출되는 연료의 양을 측정하여 상기 인젝터의 이상 유무와 성능을 확인하는 것을 특징으로 한다.

커먼레일, CRDI, 인젝터, 테스트장치, 자동차 엔진

Description

인젝터 테스트장치 및 방법{Injector testing device and method }

도 1은 본 발명에 따른 전체 사시도.

도 2는 인젝터에 연결되는 각 장치 연결 사시도.

도 3은 본 발명의 전기신호 발생기의 정면도.

도 4는 본 발명에 따른 신호발생기의 장치 블록도.

도 5는 본 발명에 따른 흐름도.

도 6은 전기신호 발생기의 작동 흐름도.

《 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 》

100...인젝터 110...연료입력부

120...연료배출구 130...전기신호입력부

140...역류배출구 200...연료압송수단

300...커먼레일 310...압력조절레버

400...신호발생기 401...전기신호입력단자

410, 411, 412, 413, 414, 415...표시 LED

420, 421...선택버튼 422...테스트확인버튼

423...시작버튼 424...정지버튼

500...계측부 510...배출호스

501, 502, 503, 504...계측 실린더

본 발명은 자동차 내연기관의 한 종류인 커먼레일엔진(Common Rail Direct Injection Engine)의 구성품인 인젝터를 테스트하는 장치에 관한 것으로서, 특히 연료를 고압으로 펌핑하는 연료압송수단과, 상기 연료압송수단에 체결되되 그로부터 압송된 연료를 상기 인젝터에 공급하는 커먼레일과, 상기 커먼레일과 체결되며 그 내부에 형성된 밸브가 개폐되어 연료를 배출하는 인젝터와, 상기 인젝터와 체결되어 상기 밸브를 제어하는 전기신호를 발생시키는 신호발생기와, 상기 인젝터로부터 배출되는 연료가 수납되는 계측부를 포함하여 구성되는 인젝터 테스트장치 및 방법에 관한 것이다.

특히, 본 발명은 인젝터에 전기신호를 인가하여 연료의 분사량 및 분사시기를 제어하는 자동차의 ECU(Electronic Control Unit)와 동일한 기능을 수행하도록 그 내부에 마이크로프로세서를 포함하여 구성되는 신호발생기를 상기 인젝터와 체결시키고 상기 신호발생기를 구동시켜 상기 인젝터로 배출되는 연료의 양을 측정하여 상기 인젝터의 이상 유무와 성능을 확인하는 것을 특징으로 한다.

커먼레일엔진은 혼합기를 통해 연료와 공기를 연소실에 공급하는 기존엔진과는 달리 연소실에 고압의 연료를 직접 분사하는 방식으로 엔진과 연료분사가 독립적으로 이루어지므로 설계가 용이하고, 부품 수가 줄어 경량화가 가능하며, 또한 연료의 압력을 제어하여 직접 분사하기 때문에 고압을 유지할 수 있어 연소 효율을 높일 수 있어 근래에 내연기관의 엔진으로 널리 사용되고 있다.

상기와 같은 커먼레일엔진은 압력발생과 분사를 분리하기 위해서 고압을 유지할 수 있는 고압어큐뮬레이터(High-pressure Accumulator)와 고압 된 연료를 다수의 분사장치(인젝터)에 배분하는 커먼레일(Common Rail)및 상기 커먼레일로부터 공급되는 연료를 ECU로부터 보내진 신호에 따라 그 내부에 설치된 노즐을 통해 분사하는 다수의 인젝터로 구성된다.

상기 커먼레일엔진의 구성부품 중 정적인 동작을 하는 고압어큐뮬레이터와 커먼레일은 그 구성요소의 콤팩트함과 동작의 특성으로 인하여 고장의 빈도가 낮고 고장 여부를 쉽게 판단할 수 있으나, 다수의 구성요소로 이루어지고 동적인 동작을 행하는 인젝터는 그 동작의 특성상 고장이나 오작동의 횟수가 빈번하였다.

종래의 인젝터의 이상 유무를 테스트하는 방법으로는 자동차의 엔진에 장착되어 있는 인젝터를 분리하고 서로 그 위치를 바꾸어서 다시 자동차의 엔진에 설치 하고 인젝터를 엔진을 가동시켜 인젝터의 이상 유무를 판단하거나, 인젝터에 순간적으로 전압을 인가한 후 이를 분석하여 인젝터의 이상 유무를 확인하였다.

따라서, 기존의 인젝터 테스트 방법으로는 인젝터의 기능점검을 객관적으로 확인할 수 없었고, 또한 커먼레일엔진에 설치되는 인젝터의 수량도 다수이어서 오작동이나 고장이 난 인젝터를 쉽게 파악할 수 없는 문제점이 발생하였다.

본 발명은 상기와 같은 문제점의 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 인젝터에 전기신호를 인가하여 연료의 분사량 및 분사시기를 제어하는 자동차의 ECU(Electronic Control Unit)와 동일한 기능을 수행하도록 그 내부에 마이크로프로세서를 포함하여 구성되는 신호발생기를 상기 인젝터와 체결시키고 상기 신호발생기를 구동시켜 상기 인젝터로 배출되는 연료의 양을 측정하여 상기 인젝터의 이상 유무와 성능을 객관적으로 확인할 수 있도록 구성함으로써 인젝터의 기능점검의 편의성이 증대된 인젝터 테스트장치 및 방법을 제공함에 있다.

이와 같은 목적은 커먼레일이 설치되는 연료압송수단과 인젝터에 전기신호를 송출하는 신호발생기 및 인젝터로부터 배출되는 연료를 계측부를 포함하여 구성되는 본 발명에 의하여 달성될 수 있는바, 이하 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.

본 발명은 자동차 내연기관의 한 종류인 커먼레일엔진(Common Rail Direct Injection Engine)의 구성품인 인젝터를 테스트하는 장치에 관한 것으로서, 연료를 고압으로 펌핑하는 연료압송수단과, 상기 연료압송수단에 체결되어 압송 제공되는 연료를 인젝터에 공급하는 커먼레일과, 상기 인젝터의 내부에 솔레노이드 밸브를 구비하며, 상기 인젝터는 상기 커먼레일과 체결되어 소정의 전기신호를 수신하면 상기 솔레노이드 밸브를 작동시켜 상기 연료를 배출하는 인젝터와, 상기 인젝터와 체결되어 상기 솔레노이드 밸브에 상기 전기신호를 전달하는 신호발생기 및 상기 인젝터로부터 배출되는 연료가 수납되는 계측부로 구성된다.

이하 첨부된 도면에 의해서 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 전체적인 장치의 사시도를 나타낸 것이고 도 2는 인젝터에 연결되는 각 장치 연결 사시도를 나타낸 것이다.

본 발명은 연료를 고압으로 펌핑하는 연료압송수단 장치(200)에 상기 연료압송수단(200)에 체결되어 압송 제공되는 연료를 커먼레일(300)에 연결하고 상기 커먼레일(300)에는 차량의 엔진에서 분리하여 테스트 대상인 인젝터(100)를 연결한다.

상기 커먼레일(300)에는 압력을 조절하는 압력조절레버(310)가 설치된다.

상기 인젝터(100)에는 커먼레일 배출구(100)와 연결되어 연료가 유입되는 입력구(110), 연료가 배출되는 배출구(120), 신호발생기(400)에서 발생되는 전기 신호가 전기신호입력단자(401)을 통하여 입력되는 전기 입력부(130) 및 역류되는 연료가 배출되는 역류배출구(140), 상기 역류배출구(140)에서 배출되는 연료를 수집하는 역류배출수집호스(520)가 있다.

특히, 상기 인젝터의 내부에는 솔레노이드 밸브가 구비되어 있어 소정의 전기신호를 수신하면 상기 솔레노이드 밸브를 작동시켜 상기 연료가 배출된다.

상기 인젝터의 전기 입력부에는 신호발생기(400)에서 발생되는 소정의 전기신호가 수신된다.

상기 인젝터의 연료 배출구 및 역류배출구에서 배출되는 연료가 수납되는 계측부(400)로 구성된다.

상기와 같이 연결된 인젝터 테스트 장치는 먼저 연료압송수단장치(200)에서 연료를 펌핑하여 커먼레일(300)에 전달한다. 상기 커먼레일(300)에 전달된 연료는 인젝터(100)의 연료 입력부에 입력된다. 또한 신호발생기(400)에서는 전기신호를 인젝터에 송출하고 상기 인젝터에서는 내부에 상기 전기신호에 따라 솔레노이드 밸브를 작동하여 일정 간격으로 밸브를 개폐한다. 상기 개폐에 따라 각각의 인젝터에서 배출된 연료는 각각의 배출호스(510)를 따라 계측부(500)의 계측실린더(501, 502, 503, 504)에 유입된다. 또한 각각의 인젝터에서 역류되는 연료는 계측부(500)의 역류 실린더(505)에 유입된다. 역류되는 연료는 인젝터의 이상유무를 판단하는 측정대상이 아니므로 역류배출수집호스(520) 통합하여 역류 실린더(505)에 유입되어도 상관없다.

상기에서 각 장치를 일정시간동안 작동하여 계측실린더(501, 502, 503, 504)의 유입되는 연료의 량을 검색하여 이상이 있는 인젝터를 선별할 수 있다. 즉 다른 인젝터 보다 많은 량의 연료를 분출하거나 너무 적은 량의 연료를 분출하게 되면 불량인 인젝터로 판별할 수 있다.

상기에서 작동되는 시간 및 계측 실린더의 크기에 따라 인젝터에서 연료를 배출하는 량이 다소 차이가 있을 수 있으나 보통 10분 정도 작동에 따라 연료 부피량 ±8%의 오차 범위에 있으면 정상인 인젝터로 판단할 수 있다.

도 3은 본 발명의 신호발생기의 정면도를 나타낸 것이다.

상기 신호발생기는 신호 발생기에 전원을 인가하는 전원스위치(430); 출력되는 인젝터의 수를 선택하는 선택버튼(420, 421)과 상기 각각의 선택버튼(420, 421)에 의해 각각 표시되는 선택버튼 LED(410, 411) 인젝터와 연결 유무를 체크하기 위하여 일정한 시간 동안만 작동시키는 테스트확인버튼(422)과 상기 테스트확인버튼(422)에 의해 표시되는 정상적인 연결을 표시하는 LED(412), 연결확인을 요구하는 LED(413); 인젝터로 전기신호를 송출하는 시작버튼(423)과 상기 시작버튼(423)을 표시하는 LED(414); 신호발생기를 중지시키는 정지버튼(424)과 상기 정지버튼을 표시하는 LED(415); 연료의 분사량과 분사시기를 제어하는 전기적신호를 조절하는 RPM조절 스위치(431) 및 전기신호를 송출하는 송출단자(432)로 구성되어 있다.

도 4는 본 발명의 신호발생기의 장치 블록도를 나타낸 것이다.

상기 신호발생기는 전원을 공급받는 전원부(40); 작동의 선택 조건을 수신하는 스위치부(41) 및 상기 스위치부로터 선택되는 조건에 따른 명령을 전달하는 입력부(42); 상기 입력부로부터 전달받은 명령을 그 내부에 설치되는 마이크로프로세서에 의하여 프로그램에 의해 소정의 시그널로 변환 및 제어하는 메인부(43); 상기 메인부에서 발생된 상기 시그널을 수신하여 출력단자로 전기신호를 출력하고 작동상태를 수신하는 출력/수신부(44); 상기 출력/수신부에서 수신된 신호를 표시하는 표시부(45)로 구성되어 있다.

도 5는 본 발명에 따른 작동의 흐름도를 나타낸 것이다.

연료를 고압으로 펌핑하여 연료를 인젝터에 공급(S_1)한다. 신호발생기를 작동시켜 전기신호를 발생(S_2)시키고 상기 전기신호는 인젝터에 전송되어 상기 인젝터의 내부에 형성된 솔레노이드 밸브가 개폐되어 인젝터로부터 연료가 배출(S_3)되고 상기 인젝터로부터 배출되는 연료를 수납 및 계측(S_4)하여 상기 인젝터를 테스트한다.

도 6은 도 5의 신호발생기를 작동시켜 전기신호를 발생시키는 단계를 구체화 하여 나타낸 흐름도이다.

신호발생기의 입력부(42)에서는 테스트확인버튼이 눌려있는지 시작 버튼이 눌려있는지 검색(S_11)하여 테스트확인버튼이 눌려져 있으면 전기신호를 테스트 시간 동안 상기 인젝터로 송출(S_12)하고 테스트 시간이 종료 되었는지 확인(S_13)하여 상기의 테스트 시간이 종료되었으면 인젝터와 연결 유무를 체크(S_14)하여 결과를 표시(S_15)한다.

신호발생기의 입력부(42)에서 시작 버튼이 눌려져 있으면, 전기신호를 설정된 송출시간 동안 발생(S_21)하고 송출시간이 종료하였는지 확인(S_22)하여 상기의 송출시간이 종료하였으면 결과를 표시(S_23)한다.

상기에서 정지버튼(424)의 입력신호 유무는 각 단계별로 수시로 확인함이 바람직하다. 즉, 각 단계마다 정지버튼의 입력신호를 확인하여 긴급을 요하는 상황이 발생하였을 경우에 상기 버튼의 작동으로 신호발생기의 작동을 멈추게 함이 바람직하다.

본 발명은 그 내부에 마이크로프로세서를 포함하여 구성되는 신호발생기를 상기 인젝터와 체결시키고 상기 신호발생기를 구동시켜 상기 인젝터로 배출되는 연료의 양을 측정하여 상기 인젝터의 이상 유무와 성능을 객관적으로 확인할 수 있는 장치를 제공함으로써 인젝터의 기능점검에 객관적인 믿음을 줄 뿐만 아니라, 그 구성적인 측면에서도 심플하고 콤팩트하게 구성하여 유지보수의 편의성등 다대한 효과를 제공한다.

Claims (6)

1. 삭제
2. 삭제
3. 커먼레일에서 연료를 공급받아 계측부에 배출하는 인젝터 테스트 장치에 있어서,

   상기 인젝터의 내부에는 솔레노이드 밸브가 구비되며,

   상기 솔레노이드 밸브의 개폐는 전기 신호를 인가받아 상기 연료를 배출시키는 신호발생기에 의해 행해지되,

   상기 신호발생기는,

   전원을 공급받는 전원부;

   작동의 선택 조건을 수신하는 스위치부 및 상기 스위치부로부터 선택되는 조건에 따른 명령을 전달하는 입력부;

   상기 입력부로부터 전달받은 명령을 그 내부에 설치되는 마이크로프로세서에 의하여 프로그램에 의해 소정의 시그널로 변환 및 제어하는 메인부;

   상기 메인부에서 발생된 상기 시그널을 수신하여 출력단자로 상기 인젝터로 전기신호를 출력하고 작동상태를 수신하는 출력/수신부;

   상기 출력/수신부에서 수신된 신호를 표시하는 표시부로 구성되고,

   상기 스위치부는,

   인젝터로 전기적신호를 송출하는 시작버튼;

   인젝터와 연결 유무를 체크하기 위하여 일정한 시간 동안만 작동시키는 테스트확인버튼;

   인젝터의 수를 선택하는 선택버튼;

   상기 신호발생기를 중지시키는 정지버튼;

   상기 연료의 분사량과 분사시기를 제어하는 전기적신호를 조절하는 RPM조절스위치로 구성됨을 특징으로 하는 인젝터 테스트장치.
4. 삭제
5. 커먼레일에서 연료를 공급받아 계측부에 배출하는 인젝터 테스트 방법에 있어서,

   상기 인젝터의 내부에 장착된 솔레노이드 밸브에, 신호발생기를 작동시켜 발생한 전기 신호를 인가하여 상기 솔레노이드 밸브를 개폐시켜 상기 연료를 배출하는 단계를 포함하되,

   상기 신호발생기를 작동시켜 전기신호를 발생시키는 단계는,

   테스트확인버튼이 눌려있는지 시작 버튼이 눌려있는지 검색하는 단계;

   상기에서 테스트확인버튼이 눌려져 있으면 전기신호를 테스트 시간 동안 상기 인젝터로 송출하는 단계;

   테스트 시간이 종료 되었는지 확인하는 단계;

   상기의 테스트 시간이 종료되었으면 인젝터와 연결 유무를 체크하는 단계;

   상기 연결 유무를 체크하여 결과를 표시하는 단계를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 인젝터 테스트 방법.
6. 제5항에 있어서, 시작 버튼이 눌려져 있으면,

   전기신호를 설정된 송출시간 동안 발생하는 단계;

   송출시간이 종료하였는지 확인하는 단계;

   상기의 송출시간이 종료하였으면 결과를 표시하는 단계;

   를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 인젝터 테스트 방법.

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