KR101166543B1 - Engine having dual injector and method for controlling engine using it - Google Patents

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Abstract

이중 인젝터를 가지는 엔진은, 엔진의 실린더 헤드에 설치되어 연소실에 바이오 원유를 분사하는 제1 인젝터와, 실린더 헤드에 설치되어 연소실에 디젤유를 분사하는 제2 인젝터와, 제1 인젝터와 제2 인젝터의 사이에서 연소실의 압력을 센싱하는 압력 센서를 포함한다. An engine having a double injector includes a first injector installed in the cylinder head of the engine to inject bio-crude oil into the combustion chamber, a second injector installed in the cylinder head to inject diesel oil into the combustion chamber, a first injector and a second injector Between the pressure sensor for sensing the pressure of the combustion chamber.

Description

이중 인젝터를 가지는 엔진 및 이를 이용한 엔진 제어 방법{ENGINE HAVING DUAL INJECTOR AND METHOD FOR CONTROLLING ENGINE USING IT}ENGINE HAVING DUAL INJECTOR AND METHOD FOR CONTROLLING ENGINE USING IT}

본 발명은 차량의 엔진에 관한 것으로서, 디젤유와 바이오 원유를 각각 분사하는 이중 인젝터를 갖는 차량 엔진에 관한 것이다.The present invention relates to an engine of a vehicle, and more particularly to a vehicle engine having a double injector for injecting diesel oil and bio crude oil.

일반적으로 화석연료의 고갈과 환경오염에 대한 우려를 해소할 수 있는 대체 에너지로서 바이오 원료가 주목 받고 있다.In general, bio raw materials are attracting attention as alternative energy to solve the concern about depletion of fossil fuels and environmental pollution.

이러한 바이오 원료는 태양에너지를 받는 식물과, 미생물의 광합성에 의하여 생성되는 식물체, 균체와 이를 먹고 살아가는 동물체를 포함하는 생물유기체, 전분질계 자원과 임목 및 볏짚, 왕겨와 같은 농부산물을 포함하는 셀룰로오스계의 자원, 사탕수수와 사탕무우와 같은 당질계의 자원 및 음식폐기물 등의 유기성 폐기물 등의 바이오 매스 자원을 이용할 수 있다. These bio raw materials are cellulose-based plants, including solar powered plants, plants produced by photosynthesis of microorganisms, bioorganisms including microorganisms and living organisms that feed on them, and starch-based resources and agricultural products such as wood and rice straw and rice hulls. Biomass resources such as organic waste such as sugar, sugar cane and sugar beet, and organic waste such as food waste.

그러나, 전술한 바이오 연료는 에너지 밀도가 낮고 수분이 많이 포함되어 있어서 차량 시동 초기에 화염 착화가 어려워, 디젤 엔진에 원활하게 사용하기에는 문제점이 있다.
However, the above-described biofuel has a low energy density and contains a lot of water, so that flame ignition is difficult at the initial stage of vehicle startup, and thus there is a problem in using the diesel engine smoothly.

본 발명은 전술한 배경 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 디젤유와 바이오 원유를 디젤 엔진에 효율적으로 분사하여, 디젤 엔진 구동을 원활하게 하는 이중 인젝터를 가지는 엔진 및 이를 이용한 엔진 제어 방법을 제공한다. The present invention is to solve the above problems of the background art, and to efficiently inject diesel and bio-crude to the diesel engine, to provide an engine having a double injector for smoothly driving the diesel engine and an engine control method using the same. .

본 발명의 일 실시예에 따른 이중 인젝터를 가지는 엔진 제어 방법은, (a) 디젤유를 분사하는 제1 인젝터와 바이오 원유를 분사하는 제2 인젝터를 포함하는 엔진의 부하 조건을 판단하는 단계와, (b) 단계(a)의 엔진 부하 조건이 100%의 엔진 부하를 기준으로 20% 미만인 시동 초기의 저부하 조건일 경우로 판단되면 제1 인젝터에서 디젤 연료만을 분사하여 화염을 착화하는 단계와, (c) 단계(a)의 엔진 부하 조건이 100%의 엔진 부하를 기준으로 20% 이상 60% 미만인 중부하 조건일 경우로 판단되면 제2 인젝터에서 바이오 원유를 분사하여 혼합한 바이오 혼합기를 연소실에 공기와 함께 공급하여 화염을 착화하는 단계와, (d) 단계(a)의 엔진 부하 조건이 100%의 엔진 부하를 기준으로 60% 이상인 고부하 조건일 경우로 판단되면, 제1 인젝터와 상기 제2 인젝터를 동시에 사용하여 화염을 착화하는 단계를 포함한다. An engine control method having a dual injector according to an embodiment of the present invention includes: (a) determining a load condition of an engine including a first injector for injecting diesel oil and a second injector for injecting bio-crude; (b) if it is determined that the engine load condition of step (a) is a low load condition at the start of the startup, which is less than 20% based on the engine load of 100%, injecting only the diesel fuel from the first injector to ignite the flame; (c) If it is determined that the engine load condition of step (a) is a heavy load condition of 20% or more and less than 60% based on the 100% engine load, the biomixer in which the bio-crude is injected and mixed by the second injector into the combustion chamber Supplying with air to ignite the flame; and (d) if it is determined that the engine load condition of step (a) is a high load condition of 60% or more based on 100% engine load, the first injector and the second Injector at the same time By using a step of complexing the flame.

(d) 단계는, (d-1) 엔진의 피스톤의 상사점 이전에 제1 인젝터를 이용하여 디젤유를 분사하여 화염을 착화하는 단계와, (d-2) 단계(d-1) 이후에 피스톤의 상사점 위치에서 상기 제2 인젝터를 이용하여 바이오 원유를 분사하는 단계를 포함할 수 있다. Step (d) comprises: (d-1) injecting diesel oil using a first injector before the top dead center of the piston of the engine to ignite the flame; and (d-2) after step (d-1) Injecting the bio-crude using the second injector at the top dead center position of the piston.

엔진의 실린더 헤드에는 연소실의 압력을 센싱하는 압력 센서가 설치되고, 제1 인젝터와 제2 인젝터는 압력 센서를 사이에 두고 양측으로 실린더 헤드에 각각 설치될 수 있다. The cylinder head of the engine is provided with a pressure sensor for sensing the pressure of the combustion chamber, the first injector and the second injector may be installed in the cylinder head on both sides with the pressure sensor in between.

압력 센서는 엔진의 실린더 헤드의 저면에서 피스톤 보울(BOWL) 방향을 향하도록 설치되고, 엔진의 피스톤 보울을 실린더 헤드의 저면에 투영한 투영선의 직경을 100으로 가정하면, 압력 센서는 피스톤 보울의 투영선의 직경 중심 위치에서 86 길이 위치에 위치될 수 있다. The pressure sensor is installed so as to face the piston bowl (BOWL) direction from the bottom of the cylinder head of the engine, assuming that the diameter of the projection line projecting the piston bowl of the engine to the bottom of the cylinder head is 100, the pressure sensor is a projection line of the piston bowl It may be located at the 86 length position from the central position of the diameter of the.

제1 인젝터는, 압력 센서와 투영선의 직경 중심을 연결한 기준으로, 시계 반대 방향으로 15.9도 회전된 위치에서, 엔진의 피스톤 보울을 실린더 헤드의 저면에 투영한 투영선의 직경을 100으로 가정하면, 제1 인젝터는 피스톤 보울의 투영선의 직경 중심위치에서 59 길이 위치에 위치될 수 있다. Assuming that the first injector has a diameter of the projection line in which the piston bowl of the engine is projected to the bottom surface of the cylinder head is 100 at a position rotated 15.9 degrees counterclockwise with reference to the pressure sensor and the center of the diameter of the projection line, The first injector may be located at a 59 length position at a diameter center position of the projection line of the piston bowl.

제2 인젝터는, 압력 센서와 투영선의 직경 중심을 연결한 기준으로 시계 방향으로 37.7도 회전된 위치에서, 엔진의 피스톤 보울을 실린더 헤드의 저면에 투영한 투영선의 직경을 100으로 가정하면, 제1 인젝터는 피스톤 보울의 투영선의 직경 중심위치에서 83 길이 위치에 위치될 수 있다. The second injector assumes that the diameter of the projection line in which the piston bowl of the engine is projected to the bottom surface of the cylinder head is 100 at a position rotated 37.7 degrees clockwise with respect to the connection between the pressure sensor and the diameter center of the projection line. The injector may be located at the 83 length position at the diameter center of the projection line of the piston bowl.

본 발명의 일 실시예에 따른 이중 인젝터를 가지는 엔진은, 엔진의 실린더 헤드에 설치되어 연소실에 바이오 원유를 분사하는 제1 인젝터와, 실린더 헤드에 설치되어 연소실에 디젤유를 분사하는 제2 인젝터와, 제1 인젝터와 제2 인젝터의 사이에서 연소실의 압력을 센싱하는 압력 센서를 포함한다. An engine having a double injector according to an embodiment of the present invention includes a first injector installed in the cylinder head of the engine to inject bio-crude oil into the combustion chamber, and a second injector installed in the cylinder head to inject diesel oil into the combustion chamber; And a pressure sensor for sensing the pressure of the combustion chamber between the first injector and the second injector.

압력 센서는 엔진의 실린더 헤드의 저면에서 피스톤 보울(BOWL) 방향을 향하도록 설치되고, 엔진의 피스톤 보울을 실린더 헤드의 저면에 투영한 투영선의 직경을 100으로 가정하면, 압력 센서는 피스톤 보울의 투영선의 직경 중심 위치에서 86 길이 위치에 위치될 수 있다. The pressure sensor is installed so as to face the piston bowl (BOWL) direction from the bottom of the cylinder head of the engine, assuming that the diameter of the projection line projecting the piston bowl of the engine to the bottom of the cylinder head is 100, the pressure sensor is a projection line of the piston bowl It may be located at the 86 length position from the central position of the diameter of the.

제1 인젝터는, 압력 센서와 투영선의 직경 중심을 연결한 기준으로 시계 반대 방향으로 15.9도 회전된 위치에서, 엔진의 피스톤 보울을 실린더 헤드의 저면에 투영한 투영선의 직경을 100으로 가정하면, 제1 인젝터는 피스톤 보울의 투영선의 직경 중심위치에서 59 길이 위치에 위치될 수 있다. In the first injector, assuming that the diameter of the projection line in which the piston bowl of the engine is projected to the bottom of the cylinder head is 100 at a position rotated 15.9 degrees counterclockwise with respect to the connection between the pressure sensor and the diameter center of the projection line, One injector may be located at a 59 length position from the center of the diameter of the projection line of the piston bowl.

제2 인젝터는, 압력 센서와 투영선의 직경 중심을 연결한 기준으로 시계 방향으로 37.7도 회전된 위치에서 엔진의 피스톤 보울을 실린더 헤드의 저면에 투영한 투영선의 직경을 100으로 가정하면, 제1 인젝터는 피스톤 보울의 투영선의 직경 중심위치에서 83 길이 위치에 위치될 수 있다. The second injector assumes that the diameter of the projection line projecting the piston bowl of the engine onto the bottom of the cylinder head is 100 at a position rotated 37.7 degrees clockwise based on the connection between the pressure sensor and the diameter center of the projection line, and the first injector May be located at the 83 length position at the diameter center of the projection line of the piston bowl.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 차량 엔진의 저부하 조건시에는 디젤유 만을 연소실에 분사하여 엔진의 저부하 조건시에도 원활한 시동이 가능하도록 한다. According to an embodiment of the present invention, when the low load condition of the vehicle engine, only the diesel oil is injected into the combustion chamber to enable a smooth start even under the low load condition of the engine.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 차량 엔진의 중부하 조건시에는 바이오 원유만을 연소실에 분사하여 효율적인 엔진 구동이 가능하도록 한다. According to an embodiment of the present invention, in a heavy load condition of the vehicle engine, only bio-crude is injected into the combustion chamber to enable efficient engine driving.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 차량의 고부하 조건시에는 바이오 원유와 디젤유를 함께 사용 가능하도록 하여, 디젤유에서 나오는 매연을 바이오 원유에서 나오는 화염으로 제거하도록 할 수 있어 매연 저감효과가 향상된다. According to one embodiment of the present invention, the bio-crude and diesel oil can be used together under high load conditions of the vehicle, so that the smoke from the diesel oil can be removed by the flame from the bio-crude oil so that the smoke reduction effect is improved. .

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이중 인젝터를 가지는 차량 엔진의 실린더 헤드를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 실린더 헤드를 저면에서 바라본 사시도이다.
도 3은 피스톤과 실린더 헤드의 위치를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 4는 피스톤 보울의 형상을 실린더 헤드의 저면에 투영한 상태를 도시한 도면이다.
도 5는 제1 인젝터 및 제2 인젝터의 분사 작용을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 이중 인젝터를 갖는 엔진의 제어 방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다.1 is a perspective view schematically showing a cylinder head of a vehicle engine having a double injector according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view of the cylinder head of FIG. 1 viewed from the bottom. FIG.
3 is a perspective view schematically showing the positions of the piston and the cylinder head.
4 is a view showing a state in which the shape of the piston bowl is projected onto the bottom of the cylinder head.
FIG. 5 is a view schematically showing the spraying action of the first and second injectors.
6 is a flowchart schematically illustrating a control method of an engine having a double injector according to an embodiment of the present invention.

이하 본 발명의 실시예들에 따른 이중 인젝터를 가지는 엔진 및 이를 이용한 엔진 제어 방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.Hereinafter, an engine having a double injector and an engine control method using the same according to embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. It is provided to let you know.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이중 인젝터를 가지는 차량 엔진의 실린더 헤드를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 실린더 헤드를 저면에서 바라본 사시도이다.1 is a perspective view schematically illustrating a cylinder head of a vehicle engine having a double injector according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view of the cylinder head of FIG.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 이중 인젝터를 가지는 차량 엔진(100)은, 엔진의 실린더 헤드(11)에 설치되어 연소실에 디젤유를 분사하는 제1 인젝터(10)와, 연소실에 바이오 원유를 분사하는 제2 인젝터(20)와, 제1 인젝터(10)와 제2 인젝터(20)의 사이에서 연소실의 압력을 센싱하는 압력 센서(30)를 포함한다.1 and 2, the vehicle engine 100 having a double injector according to an embodiment of the present invention, the first injector is installed in the cylinder head 11 of the engine to inject diesel oil into the combustion chamber (10), a second injector 20 for injecting bio-crude oil into the combustion chamber, and a pressure sensor 30 for sensing the pressure of the combustion chamber between the first injector 10 and the second injector 20. .

제1 인젝터(10)는 실린더 헤드(11)에서 실린더 블록(미도시)의 연소실 방향으로 설치되어 연소실(미도시)에 디젤유를 분사한다. 제1 인젝터(10)로 분사되는 디젤유는 차량의 엔진 부하에 의해 선택적으로 연소실로 분사된다. 보다 상세하게 설명하면, 제1 인젝터(10)는 차량의 저부하 조건시 또는 고부하 조건시에만 선택적으로 디젤유를 연소실로 분사한다. 이에 대해서는 이하에서 후술하는 제2 인젝터(20)의 구성을 설명하면서 분사 작용을 함께 설명한다. The first injector 10 is installed in the direction of the combustion chamber of the cylinder block (not shown) in the cylinder head 11 to inject diesel oil into the combustion chamber (not shown). Diesel oil injected into the first injector 10 is selectively injected into the combustion chamber by the engine load of the vehicle. In more detail, the first injector 10 selectively injects diesel oil into the combustion chamber only at a low load condition or a high load condition of the vehicle. This will be described together with the injection action while explaining the configuration of the second injector 20 described later.

이하에서는 제1 인젝터(10)의 설치 위치를 도 3 및 도 4를 참조하여 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the installation position of the first injector 10 will be described in more detail with reference to FIGS. 3 and 4.

도 3은 피스톤과 실린더 헤드의 위치를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 4는 피스톤 보울의 형상을 실린더 헤드의 저면에 투영한 상태를 도시한 도면이다.3 is a perspective view schematically showing the position of the piston and the cylinder head, Figure 4 is a view showing a state in which the shape of the piston bowl is projected on the bottom surface of the cylinder head.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 인젝터(10)의 분사 위치는 피스톤(19)의 보울 형상을 실린더 헤드(11)의 저면에 투영한 원형의 투영선(A) 내부에 위치된다. As shown in FIGS. 3 and 4, the injection position of the first injector 10 is located inside a circular projection line A in which the bowl shape of the piston 19 is projected onto the bottom of the cylinder head 11.

이때, 제1 인젝터(10)는 압력 센서(30)와 피스톤(19)의 보울 직경 중심(B)을 연결한 연장선(C)을 기준으로 흡기 밸브(13) 방향으로 시계 반대 방향으로 회전된 위치에 위치된다. 본 실시예에서, 제2 인젝터(20)는 연장선(C)를 기준으로 시계 방향으로 15.9도(α) 회전된 상태를 예시한다. 또한, 제1 인젝터(10)는 피스톤 보울의 반지름을 40이라 가정하면, 연장선(C)을 기준으로 15.9도 각도로 회전된 위치에서 피스톤 보울의 직경 중심에서 23.6 거리 위치에 위치될 수 있다. 이러한 제1 인젝터(10)의 설치 위치는 디젤유를 분사시에 실린더 헤드(11)와 디젤유의 간섭이 발생되지 않도록 설정한 위치이다. 그러나, 제1 인젝터(10)의 분사 위치는 이에 반드시 한정되지 않고, 엔진의 사양 변경에 따라 일정 거리 변경된 위치에 위치되는 것은 물론이다.At this time, the first injector 10 is rotated counterclockwise in the direction of the intake valve 13 based on the extension line C connecting the pressure sensor 30 and the bowl diameter center B of the piston 19. Is located in. In the present embodiment, the second injector 20 illustrates a state in which the second injector 20 is rotated 15.9 degrees α in the clockwise direction with respect to the extension line C. In addition, assuming that the radius of the piston bowl is 40, the first injector 10 may be positioned at a distance of 23.6 from the center of the diameter of the piston bowl at a position rotated at an angle of 15.9 degrees with respect to the extension line C. The installation position of the first injector 10 is a position set so that interference between the cylinder head 11 and the diesel oil does not occur when the diesel oil is injected. However, the injection position of the first injector 10 is not necessarily limited thereto, and of course, the injection position of the first injector 10 is positioned at a predetermined distance changed according to the specification change of the engine.

압력 센서(30)는 제1 인젝터(10)와 제2 인젝터(20)의 사이에서 설치되어, 연소실의 압력을 센싱한다. 보다 구체적으로 설명하면, 압력 센서(30)는 도 4에 도시된 바와 같이, 흡기 밸브(13)와 배기 밸브(15)의 사이에서, 피스톤(19)의 보울의 중심(B)에서 연장한 연장선(C) 상에서, 피스톤(19)의 보울 직경 중심(B)에서 34.433 거리 떨어진 위치에 위치된다. 이러한 압력 센서(30)의 위치는 엔진의 실린더 헤드(11)에 간섭되지 않고 연소실의 압력을 용이하게 센싱할 수 있는 위치를 말한다. 물론, 압력 센서(30)의 위치는 전술한 위치에 한정되지 않고, 디젤 엔진의 규격 변경에 대응하여 일정 위치 변동되어 위치되는 것도 가능하다. 압력 센서(30)를 이용한 연소실 압력 센싱 작용에 대해서는 공지된 것으로서, 그 자세한 설명은 생략한다.The pressure sensor 30 is installed between the first injector 10 and the second injector 20 to sense the pressure of the combustion chamber. More specifically, as shown in FIG. 4, the pressure sensor 30 extends from the center B of the bowl 19 of the piston 19 between the intake valve 13 and the exhaust valve 15. On (C), it is positioned at a distance of 34.433 from the bowl diameter center B of the piston 19. The position of the pressure sensor 30 refers to a position where the pressure of the combustion chamber can be easily sensed without interfering with the cylinder head 11 of the engine. Of course, the position of the pressure sensor 30 is not limited to the above-mentioned position, but it is also possible to change the position of a certain position corresponding to the change of the specification of a diesel engine. Combustion chamber pressure sensing action using the pressure sensor 30 is known, and a detailed description thereof will be omitted.

제2 인젝터(20)는 엔진의 연소실에 바이오 원유를 분사한다. 바이오 원유는 바이오 원유는 곡물, 나무, 풀 등을 원료로 만들어지는 원유와 유사한 대체 연료를 말하여, 공지된 것으로서 이에 대해서는 그 자세한 설명을 생략한다.The second injector 20 injects bio-crude to the combustion chamber of the engine. Bio-crude refers to alternative fuels similar to crude oil, which is made of grain, wood, grass, and the like, and is known, and detailed description thereof will be omitted.

제2 인젝터(20)는 실린더 헤드(11)에서 실린더 블록의 연소실 방향으로 설치되어 연소실에 바이오 원유를 선택적으로 분사한다. 보다 상세하게는 제2 인젝터(20)는 분사되는 선단이 피스톤 보울 방향을 향하도록 설치될 수 있다. The second injector 20 is installed in the cylinder head 11 in the direction of the combustion chamber of the cylinder block to selectively inject the bio-crude into the combustion chamber. In more detail, the second injector 20 may be installed such that the distal end thereof faces the piston bowl direction.

또한, 제2 인젝터(20)는 압력 센서(30)와 피스톤(19) 보울의 직경 중심(B)을 연결한 연장선(C)을 기준으로 배기 밸브(15) 방향으로 시계 방향으로 37.7도(β) 회전된 위치에 위치될 수 있다. Further, the second injector 20 is 37.7 degrees (β) in the clockwise direction in the direction of the exhaust valve 15 with respect to the extension line C connecting the pressure sensor 30 and the diameter center B of the piston 19 bowl. ) Can be positioned in a rotated position.

또한, 제2 인젝터(20)는 피스톤 보울의 반지름을 40이라 가정하면, 연장선(C)을 기준으로 시계방향으로 37.7도 각도로 회전된 위치에서 피스톤(19) 보울의 직경 중심(B)에서 33.17 거리 위치에 위치될 수 있다. 이러한 제2 인젝터(20)의 설치 위치는 연소실에 바이오 원유를 분사시에 실린더 헤드(11)와 바이오 원유의 간섭이 발생되지 않도록 설정한 위치이다. In addition, assuming that the diameter of the piston bowl is 40, the second injector 20 is 33.17 at the diameter center B of the bowl of the piston 19 at a position rotated at an angle of 37.7 degrees clockwise with respect to the extension line C. It may be located at a street location. The installation position of the second injector 20 is a position where the interference between the cylinder head 11 and the bio-crude does not occur when the bio-crude is injected into the combustion chamber.

도 5는 제1 인젝터 및 제2 인젝터의 분사 작용을 개략적으로 도시한 도면이다. FIG. 5 is a view schematically showing the spraying action of the first and second injectors.

도 5에 도시된 바와 같이, 제1 인젝터 및 제2 인젝터는 전술한 각도 및 거리에서 실린더 헤드에 장착되어, 분사된 연료가 실린더 헤드의 저면과 간섭이 발생되지 않는다. 그러나, 제2 인젝터(20)의 분사구의 위치는 이에 반드시 한정되지 않고, 디젤 엔진의 사양 변경에 따라 일정 거리 변경된 위치에 위치되는 것은 물론이다.As shown in Fig. 5, the first injector and the second injector are mounted to the cylinder head at the aforementioned angles and distances so that the injected fuel does not interfere with the bottom of the cylinder head. However, the position of the injection port of the second injector 20 is not necessarily limited thereto, and of course, the position of the injection hole of the second injector 20 is positioned at a predetermined distance changed according to the specification change of the diesel engine.

제2 인젝터(20)로 분사되는 바이오 원유는 차량의 엔진 부하에 의해 선택적으로 연소실로 분사된다. 보다 상세하게 설명하면, 제2 인젝터(20)는 차량의 중부하 조건시 또는 고부하 조건시에만 선택적으로 바이오 원유를 연소실로 분사한다. 이에 대하여 이하에서 보다 상세하게 설명한다. Bio-crude injected into the second injector 20 is selectively injected into the combustion chamber by the engine load of the vehicle. In more detail, the second injector 20 selectively injects bio-crude oil into the combustion chamber only when the vehicle is under heavy load conditions or under high load conditions. This will be described in more detail below.

먼저, 차량 엔진의 저부하 조건시에 대해서 설명하면, 차량 엔진 부하를 100%로 가정하면, 저부하 조건은 0% 내지 20% 미만의 범위의 엔진 부하를 말한다. 차량의 저부하 조건시에는 엔진 연소실의 압력 및 연소 온도가 낮아서 연료가 쉽게 자발화될 수 없는 조건이다. 따라서, 차량의 저부하 조건시에는 제1 인젝터(10)를 이용하여 자발화 특성이 우수한 디젤유만을 연소실로 분사하여 화염을 착화한다. First, when the low load condition of the vehicle engine is described, assuming that the vehicle engine load is 100%, the low load condition refers to the engine load in the range of 0% to less than 20%. Under low load conditions of the vehicle, the pressure and the combustion temperature of the engine combustion chamber are low, so that the fuel cannot be easily spontaneous. Therefore, under low load conditions of the vehicle, only the diesel oil having excellent self-ignition characteristics is injected into the combustion chamber using the first injector 10 to ignite the flame.

다음, 차량 엔진의 중부하 조건시에 대해서 설명하면, 차량 엔진 부하를 100%로 가정하면, 중부하 조건은 20% 내지 60% 미만 범위의 엔진 부하를 말한다. 차량의 중부하 조건시에는 제2 인젝터(20)를 이용하여 바이오 원유만을 연소실로 분사하여 화염을 착화한다. 보다 구체적으로 설명하면, 차량의 중부하 조건시에는 바이오 원유를 이른 시기에 분사하여 예혼합된 혼합기를 만들어 주고, 연소실에 바이오 원유와 공기의 혼합기가 유입되도록 함으로써, 연소실에서는 바이오 원유의 자발화 연소 작용이 이루어진다.Next, when the heavy load condition of the vehicle engine is described, assuming that the vehicle engine load is 100%, the heavy load condition refers to the engine load in the range of 20% to less than 60%. Under heavy load conditions of the vehicle, only the bio-crude is injected into the combustion chamber using the second injector 20 to ignite the flame. More specifically, during heavy load conditions of the vehicle, bio-crude is sprayed at an early stage to make a premixed mixture, and a mixture of bio-crude and air is introduced into the combustion chamber, thereby spontaneous combustion of bio-crude in the combustion chamber. Work is done.

이어서, 차량 엔진의 고부하 조건시에 대해서 설명하면, 차량 엔진 부하를 100%로 가정하면, 고부하 조건은 60% 이상의 엔진 부하의 경우를 말한다. 차량 엔진의 고부하 조건시에는 제1 인젝터(10)와 제2 인젝터(20)를 함께 구동하여, 바이오 원유와 디젤유가 함께 연소실로 공급되도록 한다. Next, a description will be given of the high load condition of the vehicle engine. Assuming that the vehicle engine load is 100%, the high load condition refers to the case of an engine load of 60% or more. Under high load conditions of the vehicle engine, the first injector 10 and the second injector 20 are driven together so that the bio-crude and diesel oil are supplied to the combustion chamber together.

보다 상세하게 설명하면, 엔진 피스톤의 상사점 이전에는 제1 인젝터(10)를 이용하여 연소실에 디젤유를 분사하여 화염을 착화한다. 그리고 피스톤의 상사점 위치에서는 제2 인젝터(20)를 이용하여 바이오 원유를 연소실에 공급한다. 이에 따라, 차량의 고부하 조건시에는 엔진에 더 많은 에너지의 공급이 가능하게 되고, 디젤유의 화염으로부터 생성되는 매연을 바이오 원유에서 생성되는 화염으로 재연소하는 것이 가능하여, 매연 발생량의 감소 작용도 가능하게 된다. In more detail, before the top dead center of the engine piston, diesel oil is injected into the combustion chamber using the first injector 10 to ignite the flame. At the top dead center position of the piston, the bio-crude is supplied to the combustion chamber by using the second injector 20. Accordingly, when the vehicle is under high load conditions, it is possible to supply more energy to the engine, and it is possible to recombust the soot generated from the diesel oil flame into the flame generated from the bio-crude oil, thereby reducing the amount of soot generated. Done.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 이중 인젝터를 갖는 엔진의 제어 방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다. 이하에서는 도 6을 참조하여 이중 인젝터를 갖는 엔진의 제어 방법을 설명한다. 도 1 내지 도 5와 동일 참조 번호는 동일 기능의 동일 부재로 이하에서는 그 자세한 설명을 생략한다. 6 is a flowchart schematically illustrating a control method of an engine having a double injector according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, a control method of an engine having a double injector will be described with reference to FIG. 6. The same reference numerals as those in Figs. 1 to 5 are the same members having the same functions, and detailed description thereof will be omitted below.

먼저, 차량의 엔진의 부하 조건을 판단한다.(S10) 즉, 단계(S10)에서는 차량 엔진의 저부하, 중부하 및 고부하 조건인지 여부를 판단한다. 본 실시예에서, 차량 엔진 부하를 100%로 가정하면, 저부하 조건은 0% 내지 20%의 범위이고, 중부하 조건은 20% 내지 60% 미만이고, 고부하 조건은 60% 이상의 범위를 말한다.First, the load condition of the engine of the vehicle is determined. (S10) That is, in step S10, it is determined whether the vehicle engine is under low load, heavy load and high load condition. In this embodiment, assuming that the vehicle engine load is 100%, the low load condition is in the range of 0% to 20%, the heavy load condition is in the range of 20% to less than 60%, and the high load condition is in the range of 60% or more.

다음, 단계(S10)의 엔진 부하가 저부하 조건으로 판단되면, 제1 인젝터(10)를 이용하여 연소실에 디젤 연료만을 분사하여 화염이 착화되도록 한다.(S20) 이는 차량의 저부하 조건시에는 엔진 연소실의 압력 및 연소 온도가 낮아서 연료가 쉽게 자발화될 수 없는 조건이므로, 디젤 연료만을 이용하여 화염 착화 작용이 원활하게 이루어지도록 하기 위함이다.Next, when the engine load in step S10 is determined to be a low load condition, only the diesel fuel is injected into the combustion chamber by using the first injector 10 so that the flame is ignited. (S20) In the case of the low load condition of the vehicle, Since the fuel cannot be spontaneously easily because the pressure and the combustion temperature of the engine combustion chamber are low, the flame ignition is smoothly performed using only diesel fuel.

이어서, 단계(S10)의 엔진 부하가 중부하 조건으로 판단되면, 제2 인젝터(20)를 이용하여 연소실에 바이오 원유만을 공급한다.(S30) 즉, 단계(S30)에서는 바이오 원유를 이른 시기에 분사하여 예혼합된 혼합기를 만들어 주고, 연소실에 바이오 원유와 공기의 혼합기가 유입되도록 함으로써, 연소실에서는 바이오 원유의 자발화 연소 작용이 이루어진다.Subsequently, when it is determined that the engine load in step S10 is a heavy load condition, only bio-crude is supplied to the combustion chamber by using the second injector 20. That is, in step S30, the bio-crude is prematurely By spraying to make a pre-mixed mixer, the bio-crude and the air mixture is introduced into the combustion chamber, the combustion of the bio-crude is carried out in the combustion chamber.

다음, 단계(S10)의 엔진 부하가 고부하 조건으로 판단되면, 제1 인젝터(10) 및 제2 인젝터(20)를 이용하여, 바이오 원유와 디젤유를 선택적으로 연소실에 공급한다.(S40) 보다 상세하게 설명하면, 엔진 피스톤의 상사점 이전에는 제1 인젝터(10)를 이용하여 연소실에 디젤유를 분사하여 화염을 착화한다. 그리고 피스톤의 상사점 위치에서는 제2 인젝터(20)를 이용하여 바이오 원유를 연소실에 공급한다.Next, when the engine load in step S10 is determined to be a high load condition, bio-crude oil and diesel oil are selectively supplied to the combustion chamber by using the first injector 10 and the second injector 20. (S40) In detail, before the top dead center of the engine piston, diesel oil is injected into the combustion chamber using the first injector 10 to ignite the flame. At the top dead center position of the piston, the bio-crude is supplied to the combustion chamber by using the second injector 20.

이상, 본 발명을 도면에 도시된 실시예를 참조하여 설명하였다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명과 균등한 범위에 속하는 다양한 변형예 또는 다른 실시예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호범위는 이어지는 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.
The present invention has been described above with reference to the embodiments shown in the drawings. However, the present invention is not limited thereto, and various modifications or other embodiments falling within the scope equivalent to the present invention are possible by those skilled in the art. Therefore, the true scope of protection of the present invention should be defined by the following claims.

10...제1 인젝터 11...실린더 헤드
13...흡기 밸브 15...배기 밸브
20...제2 인젝터 30...압력 센서10 ... 1st injector 11 ... cylinder head
13 ... intake valve 15 ... exhaust valve
20 ... 2nd injector 30 ... pressure sensor

Claims (10)

(a) 디젤유를 분사하는 제1 인젝터와 바이오 원유를 분사하는 제2 인젝터를 포함하는 엔진의 부하 조건을 판단하는 단계;
(b) 상기 단계(a)의 엔진 부하 조건이 100%의 엔진 부하를 기준으로 20% 미만인 시동 초기의 저부하 조건일 경우로 판단되면, 상기 제1 인젝터에서 디젤 연료만을 분사하여 화염을 착화하는 단계;
(c) 상기 단계(a)의 엔진 부하 조건이 100%의 엔진 부하를 기준으로 20% 이상 60% 미만인 중부하 조건일 경우로 판단되면, 상기 제2 인젝터에서 바이오 원유를 분사하여 혼합한 바이오 혼합기를 연소실에 공기와 함께 공급하여 화염을 착화하는 단계; 및
(d) 상기 단계(a)의 엔진 부하 조건이 100%의 엔진 부하를 기준으로 60% 이상인 고부하 조건일 경우로 판단되면, 상기 제1 인젝터와 상기 제2 인젝터를 동시에 사용하여 화염을 착화하는 단계;
를 포함하는 이중 인젝터를 갖는 엔진의 제어 방법.(a) determining a load condition of the engine including a first injector for injecting diesel oil and a second injector for injecting bio-crude oil;
(b) if it is determined that the engine load condition in step (a) is a low load condition at the start of the startup, which is less than 20% based on 100% engine load, the first injector injects only diesel fuel to ignite the flame; step;
(c) if it is determined that the engine load condition of step (a) is a heavy load condition of 20% or more and less than 60% based on the engine load of 100%, the biomixer sprayed and mixed with bio-crude from the second injector Supplying air to the combustion chamber together with air to ignite the flame; And
(d) if it is determined that the engine load condition of step (a) is a high load condition of 60% or more based on the engine load of 100%, using the first injector and the second injector simultaneously to ignite the flame; ;
Control method of the engine having a double injector comprising a. 제1항에 있어서,
상기 (d) 단계는,
(d-1) 상기 엔진의 피스톤의 상사점 이전에 제1 인젝터를 이용하여 디젤유를 분사하여 화염을 착화하는 단계; 및
(d-2) 상기 단계(d-1) 이후에 상기 피스톤의 상사점 위치에서 상기 제2 인젝터를 이용하여 바이오 원유를 분사하는 단계;
를 포함하는 이중 인젝터를 갖는 엔진의 제어 방법.The method of claim 1,
The step (d)
(d-1) injecting diesel oil using a first injector to ignite the flame before the top dead center of the piston of the engine; And
(d-2) injecting bio-crude oil using the second injector at the top dead center position of the piston after step (d-1);
Control method of the engine having a double injector comprising a. 제1항에 있어서,
상기 엔진의 실린더 헤드에는 연소실의 압력을 센싱하는 압력 센서가 설치되고, 상기 제1 인젝터와 상기 제2 인젝터는 상기 압력 센서를 사이에 두고 양측으로 상기 실린더 헤드에 각각 설치되는 이중 인젝터를 갖는 엔진의 제어 방법.The method of claim 1,
The cylinder head of the engine is provided with a pressure sensor for sensing the pressure of the combustion chamber, the first injector and the second injector of the engine having a double injector respectively installed in the cylinder head on both sides with the pressure sensor in between Control method. 제3항에 있어서,
상기 압력 센서는 상기 엔진의 실린더 헤드의 저면에서 피스톤 보울(BOWL) 방향을 향하도록 설치되고,
상기 엔진의 피스톤 보울을 상기 실린더 헤드의 저면에 투영한 투영선의 직경을 100으로 가정하면, 상기 압력 센서는 상기 피스톤 보울의 투영선의 직경 중심 위치에서 86 길이 위치에 위치되는 이중 인젝터를 갖는 엔진의 제어 방법.The method of claim 3,
The pressure sensor is installed to face the piston bowl (BOWL) direction from the bottom of the cylinder head of the engine,
Assuming that the diameter of the projection line projecting the piston bowl of the engine to the bottom surface of the cylinder head is 100, the pressure sensor controls the engine having a double injector positioned at the 86 length position from the diameter center position of the projection line of the piston bowl. Way. 제4항에 있어서,
상기 제1 인젝터는,
상기 압력 센서와 상기 투영선의 직경 중심을 연결한 기준으로, 시계 반대 방향으로 15.9도 회전된 위치에서,
상기 엔진의 피스톤 보울을 상기 실린더 헤드의 저면에 투영한 투영선의 직경을 100으로 가정하면, 상기 제1 인젝터는 상기 피스톤 보울의 투영선의 직경 중심위치에서 59 길이 위치에 위치되는 이중 인젝터를 갖는 엔진의 제어 방법.The method of claim 4, wherein
The first injector,
In a position where the pressure sensor is rotated 15.9 degrees counterclockwise with respect to the center connecting the diameter center of the projection line,
Assuming that the diameter of the projection line projecting the piston bowl of the engine to the bottom surface of the cylinder head is 100, the first injector has a double injector positioned at 59 length positions at the diameter center position of the projection line of the piston bowl. Control method. 제4항에 있어서,
상기 제2 인젝터는,
상기 압력 센서와 상기 투영선의 직경 중심을 연결한 기준으로, 시계 방향으로 37.7도 회전된 위치에서,
상기 엔진의 피스톤 보울을 상기 실린더 헤드의 저면에 투영한 투영선의 직경을 100으로 가정하면, 상기 제1 인젝터는 상기 피스톤 보울의 투영선의 직경 중심위치에서 83 길이 위치에 위치되는 이중 인젝터를 갖는 엔진의 제어 방법.The method of claim 4, wherein
The second injector,
At a position rotated 37.7 degrees in a clockwise direction on the basis of connecting the pressure sensor and the diameter center of the projection line,
Assuming that the diameter of the projection line projecting the piston bowl of the engine to the bottom surface of the cylinder head is 100, the first injector has a double injector positioned at 83 length position from the diameter center position of the projection line of the piston bowl. Control method. 엔진의 실린더 헤드에 설치되어 연소실에 바이오 원유를 분사하는 제1 인젝터;
상기 실린더 헤드에 설치되어 상기 연소실에 디젤유를 분사하는 제2 인젝터; 및
상기 제1 인젝터와 상기 제2 인젝터의 사이에서 상기 연소실의 압력을 센싱하는 압력 센서
를 포함하는 이중 인젝터를 갖는 엔진.A first injector installed in the cylinder head of the engine to inject bio-crude to the combustion chamber;
A second injector installed in the cylinder head to inject diesel oil into the combustion chamber; And
A pressure sensor for sensing a pressure of the combustion chamber between the first injector and the second injector
Engine having a double injector comprising a. 제7항에 있어서,
상기 압력 센서는 상기 엔진의 실린더 헤드의 저면에서 피스톤 보울(BOWL) 방향을 향하도록 설치되고,
상기 엔진의 피스톤 보울을 상기 실린더 헤드의 저면에 투영한 투영선의 직경을 100으로 가정하면, 상기 압력 센서는 상기 피스톤 보울의 투영선의 직경 중심 위치에서 86 길이 위치에 위치되는 이중 인젝터를 갖는 엔진.The method of claim 7, wherein
The pressure sensor is installed to face the piston bowl (BOWL) direction from the bottom of the cylinder head of the engine,
Assuming that the diameter of the projection line projecting the piston bowl of the engine to the bottom surface of the cylinder head is 100, the pressure sensor has a double injector positioned at the 86 length position from the diameter center position of the projection line of the piston bowl. 제8항에 있어서,
상기 제1 인젝터는,
상기 압력 센서와 상기 투영선의 직경 중심을 연결한 기준으로, 시계 반대 방향으로 15.9도 회전된 위치에서,
상기 엔진의 피스톤 보울을 상기 실린더 헤드의 저면에 투영한 투영선의 직경을 100으로 가정하면, 상기 제1 인젝터는 상기 피스톤 보울의 투영선의 직경 중심위치에서 59 길이 위치에 위치되는 이중 인젝터를 갖는 엔진.The method of claim 8,
The first injector,
In a position where the pressure sensor is rotated 15.9 degrees counterclockwise with respect to the center connecting the diameter center of the projection line,
And assuming that the diameter of the projection line projecting the piston bowl of the engine to the bottom surface of the cylinder head is 100, the first injector has a double injector positioned at a 59 length position at a diameter center position of the projection line of the piston bowl. 제8항에 있어서,
상기 제2 인젝터는,
상기 압력 센서와 상기 투영선의 직경 중심을 연결한 기준으로, 시계 방향으로 37.7도 회전된 위치에서,
상기 엔진의 피스톤 보울을 상기 실린더 헤드의 저면에 투영한 투영선의 직경을 100으로 가정하면, 상기 제1 인젝터는 상기 피스톤 보울의 투영선의 직경 중심위치에서 83 길이 위치에 위치되는 이중 인젝터를 갖는 엔진.The method of claim 8,
The second injector,
At a position rotated 37.7 degrees in a clockwise direction on the basis of connecting the pressure sensor and the diameter center of the projection line,
Assuming that the diameter of the projection line projecting the piston bowl of the engine to the bottom surface of the cylinder head is 100, the first injector has a double injector positioned at an 83 length position at a diameter center position of the projection line of the piston bowl.
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