KR101393896B1

KR101393896B1 - 엔진의 듀얼 인젝터 제어방법 및 장치

Info

Publication number: KR101393896B1
Application number: KR1020120124050A
Authority: KR
Inventors: 이형주; 이일남
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2012-11-05
Filing date: 2012-11-05
Publication date: 2014-05-12
Also published as: US20140123932A1; DE102012113127A1

Abstract

본 발명은 듀얼 인젝터 엔진에서 두 인젝터의 분사를 적절히 제어함으로써, 연소실로 공급되는 연료의 기화도를 극대화시켜서 엔진의 연소 성능 향상으로 연비를 개선하고 배기 유해물질을 저감할 수 있도록 한다.

Description

엔진의 듀얼 인젝터 제어방법 및 장치{CONTROL METHOD FOR DUAL INJECTOR OF ENGINE AND APPARATUS THEREFOR}

본 발명은 엔진의 인젝터를 제어하여 연료의 분사를 제어하는 기술로서, 보다 상세하게는 엔진의 동일 연소실로 두 개의 인젝터로부터 연료를 공급하도록 된 듀얼 인젝터를 제어하는 기술에 관한 것이다.

종래 통상의 엔진은 흡기포트에 하나의 인젝터만이 구비되어 있고, 해당 연소실로 충분한 연료량을 충분히 기화된 상태로 공급하기 위해서는 흡기밸브의 개방 기간 이외의 기간 동안에도 상기 인젝터로 연료를 분사할 수밖에 없는 실정이다.

그러나, 상기한 바와 같이 흡기밸브가 개방되지 않은 상태에서의 연료분사는 흡기포트의 벽면에 연료의 WALL WETTING 현상 등을 유발하여, 결과적으로 차량의 연비 및 배기 유해물질에 악영향을 주게 된다.

한편, 듀얼 인젝터 엔진은 체적효율 증가를 통한 연비 향상 및 배기 유해물질의 저감을 목적으로, 도 1에 예시한 바와 같이 하나의 연소실로 연통되는 두 흡기포트(500)에 각각 인젝터(502)를 배치하고, 이 두 인젝터(502)를 제어하여 연료를 상기 연소실로 적절히 공급할 수 있도록 구성되어 있다.

상기한 바와 같은 듀얼 인젝터(502) 엔진은 각 흡기포트(500) 별로 구비된 상기 인젝터(502)들을 서로 얼마나 조화롭게 제어하는가에 따라 연소실로 공급되는 연료의 기화도 등이 결정되며, 이와 같은 연료의 기화도는 엔진의 연소작용에 매우 큰 영향을 주게 되고, 궁극적으로 차량의 연비 및 배기 유해물질 발생에 상당한 차이를 발생시키게 된다.

상기의 발명의 배경이 되는 기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래 싱글 인젝터를 구비한 엔진의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 듀얼 인젝터 엔진에서 두 인젝터의 분사를 적절히 제어함으로써, 연소실로 공급되는 연료의 기화도를 극대화시켜서 엔진의 연소 성능 향상으로 연비를 개선하고 배기 유해물질을 저감할 수 있도록 한 엔진의 듀얼 인젝터 제어방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 엔진의 듀얼 인젝터 제어방법은

한 연소실로 연결되는 두 흡기포트에 각각 구비된 제1인젝터와 제2인젝터를 제어하는 방법에 있어서,

상기 제1인젝터와 제2인젝터의 분사시간은 서로 시간적인 선후 관계를 형성하며 오프셋되는 것

을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명이 적용되는 듀얼 인젝터가 구비된 엔진의 흡기포트부분을 도시한 도면,
도 2는 본 발명에 따른 엔진의 듀얼 인젝터 제어방법의 실시예를 설명한 도면,
도 3은 본 발명에 따른 엔진의 듀얼 인젝터 제어장치의 실시예를 도시한 구성도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명 엔진의 듀얼 인젝터 제어방법은, 한 연소실로 연결되는 두 흡기포트에 각각 구비된 제1인젝터(1)와 제2인젝터(3)를 구비한 엔진에서, 상기 제1인젝터(1)와 제2인젝터(3)의 분사시간이 서로 시간적인 선후 관계를 형성하며 오프셋되는 구성이다.

즉, 제1인젝터(1)와 제2인젝터(3)의 분사시간이 동일하지 않고 시간적으로 서로 이격되도록 제어함으로써, 연소실 내로 공급된 연료와 공기의 혼합기에서 연료의 기화가 일어나는 시간의 분포를 넓게 확보함으로써, 연료의 보다 향상된 기화가 가능하도록 하여, 궁극적으로 엔진의 연소성능을 향상시켜서 차량의 연비를 개선하고 배기 유해물질을 저감할 수 있도록 한 것이다.

본 실시예에서, 상기 제1인젝터(1)의 분사시간(5)과 제2인젝터(3)의 분사시간(7)은 각각 1회씩 연속적으로 형성되어 있다.

즉, 제1인젝터(1)의 분사가 1회 있으며, 그 시간이 연속적으로 이루어져 있고, 상기 제2인젝터(3)의 분사도 1회 있으며, 그 시간이 중간에 끊어졌다가 다시 이어지지 않고 연속된 형태라는 것이다.

물론, 상기 제1인젝터(1)의 분사시간과 제2인젝터(3)의 분사시간을 각각 다수회로 분할하여 구성할 수도 있겠지만, 인젝터 제어의 용이성 측면에서는 제1인젝터(1)와 제2인젝터(3)가 본 실시예와 같이 각각 1회씩 연속적인 분사시간을 갖는 것이 바람직할 것이며, 본 실시예는 상대적으로 응답성이 떨어지는 인젝터에도 적용이 가능하다는 장점이 있다.

상기 제1인젝터(1)의 분사시간과 제2인젝터(3)의 분사시간은 흡기밸브가 개방된 개변기간 동안에 서로 교대된다.

즉, 상기 제1인젝터(1)의 분사시간 및 제2인젝터(3)의 분사시간은 각각 대부분이 흡기밸브가 개방되어 있는 흡기행정 동안에 배치되고, 상기 제1인젝터(1)와 제2인젝터(3)의 분사시간들은 서로 오프셋되므로, 이들 제1인젝터(1)와 제2인젝터(3)가 분사하는 시간이 전환되는 것은 상기 흡기밸브의 개방기간 이내가 된다는 것이다.

이와 같이 흡기행정 동안에 분사시간들을 배치하는 것은 가급적 흡기밸브가 개방된 상태에서 연료의 분사가 이루어지도록 하여 흡기포트에 wall wetting 현상을 최소화함으로써, 분사되는 연료가 대부분 연소실로 공급될 수 있도록 하는 것이다.

이때, 상기 제1인젝터(1)의 분사시간과 제2인젝터(3)의 분사시간은 서로 중첩되지 않는 것이, 연료들이 일순간에 몰리지 않고 상대적으로 긴 시간 동안 공기와 접촉하면서 기화될 기회를 가질 수 있다는 점에서 유리할 것이다.

다만, 두 흡기포트의 흡기 유동의 차이나, 기타 연소조건을 충족시키기 위하여, 상기 제1인젝터(1)의 분사시간과 제2인젝터(3)의 분사시간은 일부가 서로 중첩되는 경우도 있을 수 있을 것이다.

한편, 상기 제1인젝터(1)의 분사시간은 적어도 흡기밸브 개방시점으로부터 그 이전에 개시된다.

즉, 분사시간이 앞선 제1인젝터(1)의 분사는 늦어도 흡기밸브가 개방되는 시점에는 개시되어, 흡기밸브가 개방되어 있는 기간을 최대한 활용하여 연료분사가 이루어질 수 있도록 하는 것으로서, 흡기유동의 관성과 속도 등을 고려하여 상기 제1인젝터(1)의 분사시간은 흡기밸브 개방시점보다 약간 앞서서 개시되거나 늦어진다고 해도 상기 흡기밸브 개방시간에는 분사가 개시되도록 한다는 것이다.

또한, 도 3에 도시한 바와 같이 상기한 바와 같은 방법으로 상기 제1인젝터(1) 및 제2인젝터(3)를 제어하는 컨트롤러를 포함하는 엔진의 듀얼 인젝터 제어장치를 구성할 수 있으며, 물론 상기와 같은 제어장치를 탑재한 차량을 구성할 수 있다.

상기 차량에는 최근의 하이브리드 차량 등도 포함될 것이다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

1; 제1인젝터
3; 제2인젝터
5; 제1인젝터의 분사시간
7; 제2인젝터의 분사시간

Claims

한 연소실로 연결되는 두 흡기포트에 각각 구비된 제1인젝터(1)와 제2인젝터(3)를 제어하는 방법에 있어서,
상기 제1인젝터(1)와 제2인젝터(3)의 분사시간은 서로 시간적인 선후 관계를 형성하며 오프셋되며;
상기 제1인젝터(1)의 분사시간과 제2인젝터(3)의 분사시간은 각각 1회씩 연속적으로 형성되고;
상기 제1인젝터(1)의 분사시간과 제2인젝터(3)의 분사시간은 흡기밸브가 개방된 개변기간 동안에 서로 교대되는 것
을 특징으로 하는 엔진의 듀얼 인젝터 제어방법.
삭제
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 제1인젝터(1)의 분사시간과 제2인젝터(3)의 분사시간은 서로 중첩되지 않는 것
을 특징으로 하는 엔진의 듀얼 인젝터 제어방법.
청구항 1에 있어서,
상기 제1인젝터(1)의 분사시간과 제2인젝터(3)의 분사시간은 일부가 서로 중첩되는 것
을 특징으로 하는 엔진의 듀얼 인젝터 제어방법.
청구항 1에 있어서,
상기 제1인젝터(1)의 분사시간은 적어도 흡기밸브 개방시점으로부터 그 이전에 개시되는 것
을 특징으로 하는 엔진의 듀얼 인젝터 제어방법.
한 연소실로 연결되는 두 흡기포트에 각각 구비된 제1인젝터(1) 및 제2인젝터(3)와;
상기 제1인젝터(1)와 제2인젝터(3)의 분사시간은 서로 시간적인 선후 관계를 형성하며 오프셋되며, 상기 제1인젝터(1)의 분사시간과 제2인젝터(3)의 분사시간은 각각 1회씩 연속적으로 형성되고, 상기 제1인젝터(1)의 분사시간과 제2인젝터(3)의 분사시간은 흡기밸브가 개방된 개변기간 동안에 서로 교대되도록 상기 제1인젝터(1) 및 제2인젝터(3)를 제어하는 컨트롤러;
를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 엔진의 듀얼 인젝터 제어장치.
한 연소실로 연결되는 두 흡기포트에 각각 구비된 제1인젝터(1) 및 제2인젝터(3)와;
상기 제1인젝터(1)와 제2인젝터(3)의 분사시간은 서로 시간적인 선후 관계를 형성하며 오프셋되며, 상기 제1인젝터(1)의 분사시간과 제2인젝터(3)의 분사시간은 각각 1회씩 연속적으로 형성되고, 상기 제1인젝터(1)의 분사시간과 제2인젝터(3)의 분사시간은 흡기밸브가 개방된 개변기간 동안에 서로 교대되도록 상기 제1인젝터(1) 및 제2인젝터(3)를 제어하는 컨트롤러;
를 탑재한 것을 특징으로 하는 차량.