KR101784073B1 - 디젤 고압 펌프 검사 장치 및 방법 - Google Patents

디젤 고압 펌프 검사 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

디젤 고압 펌프의 응답속도, 동작지점 전류, 유량, 누설을 측정하고, 측정된 정보와 기준값을 비교하여 디젤 고압 펌프의 이상 유무를 검사하도록 한 디젤 고압 펌프 검사 장치 및 방법을 제시한다. 제시된 디젤 고압 펌프 검사 장치는 전류 프로파일 인가 시간 및 디지털 흡입 밸브의 열림 시간 또는 닫힘 시간을 근거로 측정한 응답속도, 디지털 흡입 밸브로 인가되는 전류의 변화량을 근거로 측정한 동작지점 전류량, 디젤 고압 펌프로 공급되는 연료의 순방향 유량 및 역방향 유량, 디젤 고압 펌프로 연료가 공급된 상태에서 설정시간 동안 디젤 고압 펌프의 압력 강하를 측정한 누설량을 기준 범위와 비교하여 디젤 고압 펌프의 이상 유무를 검사한다.

Description

디젤 고압 펌프 검사 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR TESTING DIGITAL INLET VALVE OF DIESEL HIGH PRESSUER PUMP}
본 발명은 디젤 고압 펌프 검사 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 디지털 흡입 밸브를 포함하는 디젤 고압 펌프를 검사하는 디젤 고압 펌프 검사 장치 및 방법에 관한 것이다.
디젤 고압 펌프는 디젤 인렛 피팅을 통해 저압의 연료를 공급받고, 저압의 연료를 실린더로 공급하여 고압으로 전환한 후 연료레일로 공급한다. 즉, 디젤 고압 펌프는 저압의 연료가 공급되고 피스톤이 하사점에서 상사점으로 이동시 디지털 흡입 밸브(이하, DIV(DIGITAL INLET VALVE))를 온시켜, 피스톤이 상승하며 저압의 연료를 고압으로 승압하여 연료레일로 공급한다. 여기서, DIV는 실린더로의 연료 흐름을 개폐하는 밸브바디, 전원이 공급되지 않는 경우 밸브바디를 개방 상태로 유지하는 스프링, 전원이 인가됨에 따라 자속을 발생시키는 코일 및 자속에 의해 구동하여 밸브바디를 폐쇠(닫힘) 상태로 구동시키는 아마추어를 포함하여 구성된다.
디젤 고압 펌프는 디젤 엔진 차량의 구동을 위한 중요한 장치로, 단품 상태에서 디젤 고압 펌프의 DIV를 검사하는 기술이 요구되고 있다.
하지만, 종래에는 차량의 모든 구성이 완료된 상태(즉, 완제품 제조 상태)에서만 디젤 고압 펌프의 검사가 가능하여 제조시 발생하는 디젤 고압 펌프의 이상 여부를 검사하기 어려운 문제점이 있다.
일본공개특허 제2011-503432호(명칭: 터빈 엔진 연료 공급 회로에 있어 고압 펌프의 감시)
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 디젤 고압 펌프의 응답속도, 동작지점 전류, 유량, 누설을 측정하고, 측정된 정보와 기준값을 비교하여 디젤 고압 펌프의 이상 유무를 검사하도록 한 디젤 고압 펌프 검사 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 디젤 고압 펌프 검사 장치는 디젤 고압 펌프의 디지털 흡입 밸브로의 전류 프로파일 인가 시간 및 디지털 흡입 밸브의 열림 시간 또는 닫힘 시간을 근거로 응답속도를 측정하는 응답속도 측정부, 디지털 흡입 밸브로 인가되는 전류의 변화량을 근거로 디지털 흡입 밸브의 열림 동작 전류량 및 닫힘 동작 전류량을 포함하는 동작지점 전류량을 측정하는 전류량 측정부, 디젤 고압 펌프로 공급되는 연료의 순방향 유량 및 역방향 유량을 측정하는 유량 측정부, 디젤 고압 펌프로 연료가 공급된 상태에서 설정시간 동안 디젤 고압 펌프의 압력 강하를 측정하여 누설량을 측정하는 누설 측정부 및 측정한 응답속도, 동작지점 전류량, 순방향 유량, 역방향 유량 및 누설량을 기준 범위와 비교하여 디젤 고압 펌프의 이상 유무를 검사하는 검사부를 포함한다.
응답속도 측정부는 솔레노이드 컨트롤러에서 디지털 흡입 밸브로 인가되는 전류 프로파일의 인가 시간을 전류 프로파일 인가 시간으로 측정하고, 전류 프로파일에 의한 디지털 흡입 밸브의 동작상태를 근거로 열림 시간 또는 닫힘 시간을 측정한다.
응답속도 측정부는 열림 시간 또는 닫힘 시간에서 전류 프로파일 인가 시간을 차감한 값을 응답속도로 측정한다.
전류량 측정부는 설정 전류까지 증가하는 전류를 디지털 흡입 밸브로 인가하고, 디지털 흡입 밸브의 닫힘 동작시 설정 전류 이하로 감소하는 전류를 감지하여 닫힘 동작 전류량으로 측정한다.
전류량 측정부는 설정 전류에서 '0'까지 감소하는 전류를 디지털 흡입 밸브로 인가하고, 디지털 흡입 밸브의 열림 동작시 설정 전류 이상으로 증가하는 전류를 감지하여 열림 동작 전류량으로 측정한다.
유량 측정부는 디젤 고압 펌프의 디젤 인렛 피팅에서 피스톤 영역 방향으로 공급되는 연료의 유량을 순방향 유량으로 측정하되, 연료를 공급한 후 설정시간이 지난 후에 유량을 측정한다.
피스톤 영역에서 디젤 인렛 피팅으로 공급되는 연료의 유량을 역방향 유량으로 측정하되, 연료를 공급한 후 설정시간이 지난 후에 유량을 측정한다.
누설 측정부는 디지털 흡입 밸브를 동작시켜 실린더 영역에만 연료를 채운 상태에서 설정시간 동안 실린더 영역의 압력 강하를 측정하여 내부 누설량을 산출한다.
누설 측정부는 디지털 흡입 밸브를 동작시켜 실린더 영역과 디젤 인렛 피팅 및 연료 공급 라인에 연료를 채운 상태에서 설정시간 동안 실린더 영역과 디젤 인렛 피팅 및 연료 공급 라인의 압력 강하를 측정하여 외부 누설량을 산출한다.
검사부는 측정한 응답속도, 동작지점 전류량, 순방향 유량, 역방향 유량 및 누설량 중에 적어도 하나가 기준 범위를 벗어나면 디젤 고압 펌프의 이상으로 판단한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 디젤 고압 펌프 검사 방법은 디젤 고압 펌프 검사 장치를 이용한 디젤 고압 펌프 검사 방법에 있어서, 디젤 고압 펌프의 디지털 흡입 밸브로의 전류 프로파일 인가 시간 및 디지털 흡입 밸브의 열림 시간 또는 닫힘 시간을 근거로 응답속도를 측정하는 단계, 디지털 흡입 밸브로 인가되는 전류의 변화량을 근거로 디지털 흡입 밸브의 열림 동작 전류량 및 닫힘 동작 전류량을 포함하는 동작지점 전류량을 측정하는 단계, 디젤 고압 펌프로 공급되는 연료의 순방향 유량 및 역방향 유량을 측정하는 단계, 디젤 고압 펌프로 연료가 공급된 상태에서 설정시간 동안 디젤 고압 펌프의 압력 강하를 측정하여 누설량을 측정하는 단계 및 측정한 응답속도, 동작지점 전류량, 순방향 유량, 역방향 유량 및 누설량을 기준 범위와 비교하여 디젤 고압 펌프의 이상 유무를 검사하는 단계를 포함한다.
응답속도를 측정하는 단계는 디지털 흡입 밸브로 전류 프로파일을 인가하는 단계, 전류 프로파일이 인가된 시간을 전류 프로파일 인가 시간으로 측정하는 단계, 전류 프로파일에 의해 동작하는 디지털 흡입 밸브의 열림 또는 닫힘을 감지하는 단계, 디지털 흡입 밸브의 열림 또는 닫힘을 감지한 시간을 열림 시간 또는 닫힘 시간으로 측정하는 단계 및 측정한 열림 시간 또는 닫힘 시간 및 전류 프로파일 인가 시간을 근거로 디지털 흡입 밸브의 응답속도를 측정하는 단계를 포함한다.
응답속도를 측정하는 단계에서는 열림 시간 또는 닫힘 시간에서 전류 프로파일 인가 시간을 차감한 값을 응답속도로 측정한다.
동작지점 전류량을 측정하는 단계는 디지털 흡입 밸브로 설정 전류까지 증가하는 전류를 인가하는 단계 및 인가된 전류에 의한 디지털 흡입 밸브의 닫힘 동작시 설정 전류 이하로 감소하는 전류를 감지하여 닫힘 동작 전류량으로 측정하는 단계를 포함한다.
동작지점 전류량을 측정하는 단계는 디지털 흡입 밸브로 설정 전류에서 0까지 감소하는 전류를 인가하는 단계 및 인가된 전류에 의한 디지털 흡입 밸브의 열림 동작시 설정 전류 이상으로 증가하는 전류를 감지하여 열림 동작 전류량으로 측정하는 단계를 포함한다.
순방향 유량 및 역방향 유량을 측정하는 단계는 디젤 고압 펌프의 디젤 인렛 피팅에서 피스톤 영역 방향으로 연료를 공급하는 단계 및 연료를 공급하는 단계에서 연료를 공급한 후 설정시간이 지난 후에 측정된 연료의 유량을 순방향 유량으로 측정하는 단계를 포함한다.
순방향 유량 및 역방향 유량을 측정하는 단계는 디젤 고압 펌프의 피스톤 영역에서 디젤 인렛 피팅 방향으로 연료를 공급하는 단계 및 연료를 공급하는 단계에서 연료를 공급한 후 설정시간이 지난 후에 측정된 연료의 유량을 역방향 유량으로 측정하는 단계를 포함한다.
누설량을 측정하는 단계에서는 디지털 흡입 밸브를 동작시킨 상태에서 실린더 영역에 연료를 공급하여 실린더 영역에만 연료를 채운 상태에서 설정시간 동안 실린더 영역의 압력 강하를 측정하여 내부 누설량을 산출하는 단계를 포함한다.
누설량을 측정하는 단계에서는 디지털 흡입 밸브를 동작시킨 상태에서 실린더 영역과 디젤 인렛 피팅으로 연료를 공급하여 실린더 영역과 디젤 인렛 피팅 및 연료 공급 라인에 연료를 채운 상태에서 설정시간 동안 실린더 영역과 디젤 인렛 피팅 및 연료 공급 라인의 압력 강하를 측정하여 외부 누설량을 산출한다.
디젤 고압 펌프의 이상 유무를 검사하는 단계에서는 측정한 응답속도, 동작지점 전류량, 순방향 유량, 역방향 유량 및 누설량 중에 적어도 하나가 기준 범위를 벗어나면 디젤 고압 펌프의 이상으로 판단한다.
본 발명에 의하면, 디젤 고압 펌프 검사 장치 및 방법은 디젤 고압 펌프의 응답속도, 동작지점 전류, 유량, 누설을 측정하고, 측정된 정보와 기준값을 비교하여 디젤 고압 펌프의 이상 유무를 검사함으로써, 디젤 고압 펌프를 단품 상태에서 검사할 수 있는 효과가 있다.
또한, 디젤 고압 펌프 검사 장치 및 방법은 단품 상태에서 디젤 고압 펌프의 검사를 수행함으로써, 제조단계에서 발생하는 디젤 고압 펌프의 이상 여부를 검사하여 불량률을 최소화할 수 있다.
또한, 디젤 고압 펌프 검사 장치 및 방법은 디젤 고압 펌프의 응답속도, 동작지점 전류, 유량, 누설을 측정함으로써, 디젤 고압 펌프의 단품 상태에서 디지털 흡입 밸브의 성능평가가 가능하여 디젤 고압 펌프의 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 디젤 고압 펌프 검사 장치를 설명하기 위한 도면.
도 2는 도 1의 응답속도 측정부를 설명하기 위한 도면.
도 3은 도 1의 전류량 측정부를 설명하기 위한 도면.
도 4는 도 1의 유량 측정부를 설명하기 위한 도면.
도 5 및 도 6은 도 1의 누설 측정부를 설명하기 위한 도면.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 디젤 고압 펌프 검사 방법을 설명하기 위한 흐름도.
도 8은 도 7의 응답속도 측정 단계를 설명하기 위한 흐름도.
도 9는 도 7의 동작지점 전류량 측정 단계를 설명하기 위한 흐름도.
도 10은 도 7의 유량 측정 단계를 설명하기 위한 흐름도.
도 11은 도 7의 누설 측정 단계를 설명하기 위한 흐름도.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 디젤 고압 펌프 검사 장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 아래와 같다. 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 디젤 고압 펌프 검사 장치를 설명하기 위한 도면이다. 도 2는 도 1의 응답속도 측정부를 설명하기 위한 도면이고, 도 3은 도 1의 전류량 측정부를 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 도 1의 유량 측정부를 설명하기 위한 도면이고, 도 5 및 도 6은 도 1의 누설 측정부를 설명하기 위한 도면이다.
디젤 고압 펌프 검사 장치(100)는 디지털 흡입 밸브(12; 이하, DIV(12))가 설치된 디젤 고압 펌프(10)의 응답속도, 동작 지점의 전류량, 순방향 및 역방향 유량, 내부 누설량 및 외부 누설량을 포함하는 누설을 측정한다. 이를 위해, 도 1에 도시된 바와 같이, 디젤 고압 펌프 검사 장치(100)는 솔레노이드 컨트롤러(110), 응답속도 측정부(120), 전류량 측정부(130), 연료 공급부(140), 유량 측정부(150), 누설 측정부(160), 검사부(170)를 포함하여 구성된다.
솔레노이드 컨트롤러(110)는 DIV(12)에게로 전류를 인가한다. 이때, 솔레노이드 컨트롤러(110)는 미리 설정된 전류 프로파일을 DIV(12)로 인가하거나, 순차적으로 증감하는 전류를 DIV(12)에게로 인가한다.
응답속도 측정부(120)는 DIV(12)에 특정 전류 프로파일을 인가하고, 인가시점부터 실제 DIV(12)가 닫히는 시간을 근거로 DIV(12)의 응답속도를 측정한다.
이를 위해, 응답속도 측정부(120)는 솔레노이드 컨트롤러(110)에게로 DIV(12)로의 전류 프로파일 인가를 요청한다. 응답속도 측정부(120)는 솔레노이드 컨트롤러(110)에서 DIV(12)로 전류 프로파일을 인가한 시간(즉, 전류 프로파일 인가 시간)을 측정한다.
응답속도 측정부(120)는 전류 프로파일에 의해 동작하는 DIV(12)의 동작상태를 감지한다. 이때, 도 2에 도시된 바와 같이, 응답속도 측정부(120)는 전류 파형 또는 가속도 센서의 감지값을 근거로 DIV(12)의 열림 또는 닫힘을 감지한다. 응답속도 측정부(120)는 전류인가시점에 따른 밸브 개도량을 근거로 열림 또는 닫힘을 감지한 시간(즉, 열림 시간 또는 닫힘 시간)을 측정한다.
응답속도 측정부(120)는 기측정한 열림 시간 또는 닫힘 시간과 전류 프로파일 인가 시간을 근거로 응답속도(즉, 응답시간)를 측정한다. 이때, 응답속도 측정부(120)는 열림 시간 또는 닫힘 시간에서 전류 프로파일 인가 시간을 차감한 값을 응답속도로 측정한다.
전류량 측정부(130)는 DIV(12)에 순차적으로 증감하는 전류를 인가하여 DIV(12)의 동작지점 전류량을 측정한다. 이때, 전류량 측정부(130)는 DIV(12)의 닫힘 동작 전류량 및 열림 동작 전류량을 포함하는 동작지점 전류량을 측정한다.
이를 위해, 전류량 측정부(130)는 솔레노이드 컨트롤러(110)에게로 DIV(12)로의 설정 전류(Ith)까지 순차적으로 증가하는 전류 인가를 요청한다. 이때, DIV(12)는 증가하는 전류 인가로 인해 닫힘 동작을 수행하며, 닫힘 상태시 전자기적 성질로 밸브가 움직이기 시작하면 아마추어와 코일간의 간격이 줄어들어 실제로 자속의 필요량이 감소하기 때문에 순간적으로 전류가 감소하게 된다. 이를 근거로, 전류량 측정부(130)는 솔레노이드 컨트롤러(110)에서 공급되는 전류가 순간 감소하는 지점(즉, 도 3의 A)의 전류를 닫힘 동작 전류량으로 측정한다.
솔레노이드 컨트롤러(110)에서 DIV(12)로 인가되는 전류가 설정 전류(Ith)이면, 전류량 측정부(130)는 솔레노이드 컨트롤러(110)에게로 '0'까지 순차적으로 감소하는 전류 인가를 요청한다. 이때, DIV(12)는 감소하는 전류 인가로 인해 열림 동작을 수행하며, 열림 상태시 밸브가 열릴 때 밸브가 움직이기 시작하면 아마추어와 코일간의 간격이 늘어나서 실제로 자속의 필요량이 증가하기 때문에 순간적으로 전류가 증가하게 된다. 이를 근거로, 전류량 측정부(130)는 솔레노이드 컨트롤러(110)에서 공급되는 전류가 순간 증가하는 지점(즉, 도 3의 B)의 전류를 열림 동작 전류량으로 측정한다. 전류량 측정부(130)는 솔레노이드 컨트롤러(110)에서 DIV(12)로 인가되는 전류가 '0'이면 전류량 측정을 종료한다.
연료 공급부(140)는 디젤 인렛 피팅 또는 피스톤 영역을 통해 연료를 디젤 고압 펌프(10)로 공급한다. 이때, 연료 공급부(140)는 유량 측정부(150)의 요청에 따라 디젤 인렛 피팅(즉, 도 4의 ①)에서 피스톤 영역 방향(즉, 도 4의 ②)으로 연료를 공급하는 순방향(즉, 도 4의 ③) 또는 피스톤 영역에서 디젤 인렛 피팅 방향으로 연료를 공급하는 역방향(즉, 도 4의 ④)으로 연료를 공급한다.
유량 측정부(150)는 디젤 고압 펌프(10)의 순방향 유량 및 역방향 유량을 측정한다. 즉, 유량 측정부(150)는 디젤 고압 펌프(10)의 디젤 인렛 피팅에서 피스톤 영역 방향으로 공급되는 연료의 유량인 순방향 유량 및 피스톤 영역에서 디젤 인렛 피팅 방향으로 공급되는 연료의 유량인 역방향 유량을 측정한다.
유량 측정부(150)는 연료 공급부(140)에게로 순방향 연료 공급을 요청한다. 유량 측정부(150)는 연료 공급부(140)에서 순방향 연료 공급이 시작되면 설정 시간이 지난 후에 유량계를 통해 순방향 유량을 측정한다. 여기서, 유량계는 디젤 인렛 피팅 및 피스톤 영역 간의 연료 공급 라인에 설치되어 유량을 측정한다.
유량 측정부(150)는 연료 공급부(140)에게로 역방향 연료 공급을 요청한다. 유량 측정부(150)는 연료 공급부(140)에서 역방향 연료 공급이 시작되면 설정 시간이 지난 후에 유량계를 통해 역방향 유량을 측정한다.
누설 측정부(160)는 내부 누설량 및 외부 누설량을 포함하는 디젤 고압 펌프(10)의 누설량을 측정한다. 여기서, 내부 누설량은 DIV(12)의 동작시 DIV(12)와 실린더 사이에서 발생하는 누설량이고, 외부 누설량은 실린더 및 DIV(12)의 외부로 발생하는 누설량이다.
이를 위해, 누설 측정부(160)는 연료 공급부(140)에게로 연료 공급을 요청한다. 누설 측정부(160)는 DIV(12)를 동작시켜 실린더 영역에만 연료를 채운 상태에서 설정시간 동안 실린더 영역의 압력 강하를 측정하여 내부 누설량을 산출한다. 여기서, 도 5에 도시된 바와 같이, 디젤 고압 펌프(10)는 내부 누설을 방지하기 위해 DIV(12)의 바디와 실린더 사이(즉, 도 5의 C)를 실링(Sealing)처리한다. 이에, 누설 측정부(160)는 디젤 인렛 피팅 및 실린더 영역 내에 연료를 채운 상태에서 내부 누설량을 측정한다.
누설 측정부(160)는 연료 공급부(140)에게로 연료 공급을 요청한다. 누설 측정부(160)는 DIV(12)를 동작시켜 실린더 영역과 디젤 인렛 피팅 및 두 장치(실린더 영역 및 디젤 인렛 피팅)을 연결하는 연료 공급 라인에 연료를 채운 상태에서 설정시간 동안 실린더 영역과 디젤 인렛 피팅 및 연료 공급 라인의 압력 강하를 측정하여 외부 누설량을 산출한다.
여기서, 도 6에 도시된 바와 같이, 디젤 고압 펌프(10)는 외부 누설을 방지하기 위해 실린더 아세이와 외부를 실링(Sealing)처리한다. 이에, 누설 측정부(160)는 디젤 인렛 피팅 및 실린더 영역 내에 연료를 채운 상태에서 설정시간 동안 디젤 인렛 피팅 및 실린더 영역의 압력 강하를 측정하여 외부 누설량을 측정한다.
검사부(170)는 응답속도, 동작지점 전류량, 유량 및 누설량을 기준 범위와 비교하여 디젤 고압 펌프(10)의 이상 유무를 검사한다. 이때, 검사부(170)는 응답속도, 동작지점 전류량, 유량 및 누설량 중에 적어도 하나가 기준 범위를 벗어나면 디젤 고압 펌프(10)의 이상으로 판단한다. 여기서, 기준 범위는 디젤 고압 펌프(10)의 사양에 따라 다르게 설정될 수 있으므로 수치 한정을 생략한다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 디젤 고압 펌프 검사 방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 아래와 같다. 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 디젤 고압 펌프 검사 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 8은 도 7의 응답속도 측정 단계를 설명하기 위한 흐름도이고, 도 9는 도 7의 동작지점 전류량 측정 단계를 설명하기 위한 흐름도이고, 도 10은 도 7의 유량 측정 단계를 설명하기 위한 흐름도이고, 도 11은 도 7의 누설 측정 단계를 설명하기 위한 흐름도이다.
디젤 고압 펌프 검사 장치(100)는 디지털 흡입 밸브(12; 이하, DIV(12))의 응답속도를 측정한다(S100). 이를 첨부된 도 8을 참조하여 설명하면 아래와 같다.
디젤 고압 펌프 검사 장치(100)는 전류 프로파일을 DIV(12)에게로 인가한다(S110). 그에 따라, DIV(12)는 인가되는 전류 프로파일을 근거로 동작(즉, 열림, 닫힘)한다.
이때, 디젤 고압 펌프 검사 장치(100)는 전류 프로파일이 DIV(12)로 인가되는 시간인 전류 프로파일 인가 시간을 측정한다(S120).
디젤 고압 펌프 검사 장치(100)는 전류 프로파일에 의해 동작하는 DIV(12)의 동작 상태를 감지한다(S130). 이때, 디젤 고압 펌프 검사 장치(100)는 전류 파형 또는 가속도 센서의 감지값을 근거로 DIV(12)의 열림 또는 닫힘을 감지한다.
디젤 고압 펌프 검사 장치(100)는 열림 또는 닫힘을 감지한 시간인 열림 시간 또는 닫힘 시간을 측정한다(S140).
디젤 고압 펌프 검사 장치(100)는 기측정한 열림 시간 또는 닫힘 시간과 전류 프로파일 인가 시간을 근거로 DIV(12)의 응답속도(즉, 응답시간)를 측정한다(S150). 이때, 디젤 고압 펌프 검사 장치(100)는 열림 시간 또는 닫힘 시간에서 전류 프로파일 인가 시간을 차감한 값을 응답속도로 측정한다.
디젤 고압 펌프 검사 장치(100)는 DIV(12)의 열림 동작 및 닫힘 동작에 따른 동작지점 전류량을 측정한다(S200). 이때, 디젤 고압 펌프 검사 장치(100)는 DIV(12)의 닫힘 동작 전류량 및 열림 동작 전류량을 포함하는 동작지점 전류량을 측정한다. 이를 첨부된 도 9를 참조하여 설명하면 아래와 같다.
디젤 고압 펌프 검사 장치(100)는 순차적으로 증가하는 전류를 DIV(12)에게로 인가한다(S210). 이때, 디젤 고압 펌프 검사 장치(100)는 설정 전류까지 순차적으로 증가하는 전류를 DIV(12)에게로 인가한다. 그에 따라, DIV(12)는 닫힘 동작을 수행한다.
디젤 고압 펌프 검사 장치(100)는 전류가 순간 감소하는 지점의 전류를 닫힘 동작 전류량으로 측정한다(S220). 즉, DIV(12)는 증가하는 전류 인가로 인해 닫힘 동작을 수행하며, 닫힘 상태시 순간적으로 전류가 감소하게 된다. 이를 근거로, 디젤 고압 펌프 검사 장치(100)는 DIV(12)로 공급되는 전류가 순간 감소하는 지점의 전류를 닫힘 동작 전류량으로 측정한다.
DIV(12)로 인가되는 전류가 설정 전류가 되면(S230; 예), 디젤 고압 펌프 검사 장치(100)는 순차적으로 감소하는 전류를 DIV(12)에게로 인가한다(S240). 즉, 디젤 고압 펌프 검사 장치(100)는 '0'까지 순차적으로 감소하는 전류를 DIV(12)에게로 인가한다.
디젤 고압 펌프 검사 장치(100)는 전류가 순간 증가하는 지점의 전류를 열림 동작 전류량으로 측정한다(S250). 즉, DIV(12)는 감소하는 전류 인가로 인해 열림 동작을 수행하며, 열림 상태시 순간적으로 전류가 증가하게 된다. 이를 근거로, 디젤 고압 펌프 검사 장치(100)는 DIV(12)로 공급되는 전류가 순간 증가하는 지점의 전류를 열림 동작 전류량으로 측정한다. 이때, 디젤 고압 펌프 검사 장치(100)는 DIV(12)로 인가되는 전류가 '0'이 되면 동작지점 전류 측정을 종료한다.
디젤 고압 펌프 검사 장치(100)는 디젤 고압 펌프(10)의 순방향 유량 및 역방향 유량을 포함하는 유량을 측정한다(S300). 이를 첨부된 도 10을 참조하여 설명하면 아래와 같다.
디젤 고압 펌프 검사 장치(100)는 디젤 고압 펌프(10)에 순방향으로 연료를 공급한다(S310). 즉, 디젤 고압 펌프 검사 장치(100)는 디젤 고압 펌프(10)의 디젤 인렛 피팅에서 피스톤 영역 방향으로 연료를 공급한다.
순방향 연료 공급 개시 후 설정 시간이 지나면(S320; 예), 디젤 고압 펌프 검사 장치(100)는 연료 공급 라인에 설치된 유량계를 통해 순방향 유량을 측정한다(S330). 즉, 디젤 고압 펌프 검사 장치(100)는 순방향 연료 공급이 시작되면 설정 시간이 지난 후에 유량계를 통해 순방향 유량을 측정한다. 여기서, 디젤 고압 펌프 검사 장치(100)는 디젤 인렛 피팅 및 피스톤 영역 간의 연료 공급 라인에 설치된 유량례를 통해 순방향 유량을 측정한다.
디젤 고압 펌프 검사 장치(100)는 디젤 고압 펌프(10)에 역방향으로 연료를 공급한다(S340). 즉, 디젤 고압 펌프 검사 장치(100)는 디젤 고압 펌프(10)의 피스톤 영역에서 디젤 인렛 피팅 방향으로 연료를 공급한다.
역방향 연료 공급 개시 후 설정 시간이 지나면(S350; 예), 디젤 고압 펌프 검사 장치(100)는 연료 공급 라인에 설치된 유량계를 통해 순방향 유량을 측정한다(S360). 즉, 디젤 고압 펌프 검사 장치(100)는 역방향 연료 공급이 시작되면 설정 시간이 지난 후에 유량계를 통해 역방향 유량을 측정한다.
디젤 고압 펌프 검사 장치(100)는 디젤 고압 펌프(10)의 내부 누설량 및 외부 누설량을 포함하는 누설량을 측정한다(S400). 이를 첨부된 도 11을 참조하여 설명하면 아래와 같다.
디젤 고압 펌프 검사 장치(100)는 디젤 고압 펌프(10)의 실린더 영역으로 연료를 공급한다(S410). 이때, 디젤 고압 펌프 검사 장치(100)는 DIV(12)를 동작시켜 실린더 영역에만 연료를 채우도록 연료를 공급한다.
디젤 고압 펌프 검사 장치(100)는 설정시간 동안 실린더 영역의 압력 강하를 측정하여 내부 누설량을 측정한다(S420). 즉, 디젤 고압 펌프(10)는 내부 누설 방지를 위해 DIV(12)의 바디와 실린더 사이를 실링처리한다. 이에, 디젤 고압 펌프 검사 장치(100)는 디젤 인렛 피팅 및 실린더 영역 내에 연료를 채운 상태에서 내부 누설량을 측정한다.
디젤 고압 펌프 검사 장치(100)는 디젤 고압 펌프(10)의 실린더 영역 및 디젤 인렛 피팅과 두 장치를 연결하는 연료 공급 라인에 연료를 공급한다(S430).
디젤 고압 펌프 검사 장치(100)는 설정시간 동안 실린더 영역과 디젤 인렛 피팅 및 연료 공급 라인의 압력 강하를 측정하여 외부 누설량을 측정한다(S440). 즉, 디젤 고압 펌프(10)는 외부 누설 방지를 위해 실린더 아세이와 외부를 실링처리한다. 이에, 디젤 고압 펌프 검사 장치(100)는 디젤 인렛 피팅 및 실린더 영역 내에 연료를 채운 상태에서 외부 누설량을 측정한다.
디젤 고압 펌프 검사 장치(100)는 기측정한 응답속도, 동작지점 전류량, 유량 및 누설량을 근거로 디젤 고압 펌프(10)의 이상 유무를 검사한다(S500). 이때, 디젤 고압 펌프 검사 장치(100)는 S100 단계 내지 S400 단계에서 측정한 응답속도, 동작지점 전류량, 유량 및 누설량 중에 적어도 하나가 기준 범위를 벗어나면 디젤 고압 펌프(10)의 이상으로 판단한다.
상술한 바와 같이, 디젤 고압 펌프 검사 장치 및 방법은 디젤 고압 펌프의 응답속도, 동작지점 전류, 유량, 누설을 측정하고, 측정된 정보와 기준값을 비교하여 디젤 고압 펌프의 이상 유무를 검사함으로써, 디젤 고압 펌프를 단품 상태에서 검사할 수 있는 효과가 있다.
또한, 디젤 고압 펌프 검사 장치 및 방법은 단품 상태에서 디젤 고압 펌프의 검사를 수행함으로써, 제조단계에서 발생하는 디젤 고압 펌프의 이상 여부를 검사하여 불량률을 최소화할 수 있다.
또한, 디젤 고압 펌프 검사 장치 및 방법은 디젤 고압 펌프의 응답속도, 동작지점 전류, 유량, 누설을 측정함으로써, 디젤 고압 펌프의 단품 상태에서 디지털 흡입 밸브의 성능평가가 가능하여 디젤 고압 펌프의 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
이상에서 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 대해 설명하였으나, 다양한 형태로 변형이 가능하며, 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 특허청구범위를 벗어남이 없이 다양한 변형예 및 수정예를 실시할 수 있을 것으로 이해된다.
10: 디젤 고압 펌프 12: 디지털 흡입 밸브
100: 디젤 고압 펌프 검사 장치 110: 솔레노이드 컨트롤러
120: 응답속도 측정부 130: 전류량 측정부
140: 연료 공급부 150: 유량 측정부
160: 누설 측정부 170: 검사부

Claims (20)

  1. 디젤 고압 펌프의 디지털 흡입 밸브로의 전류 프로파일 인가 시간 및 상기 디지털 흡입 밸브의 열림 시간 또는 닫힘 시간을 근거로 응답속도를 측정하는 응답속도 측정부;
    상기 디지털 흡입 밸브로 인가되는 전류의 변화량을 근거로 상기 디지털 흡입 밸브의 열림 동작 전류량 및 닫힘 동작 전류량을 포함하는 동작지점 전류량을 측정하는 전류량 측정부;
    상기 디젤 고압 펌프로 공급되는 연료의 순방향 유량 및 역방향 유량을 측정하는 유량 측정부;
    상기 디젤 고압 펌프로 연료가 공급된 상태에서 설정시간 동안 상기 디젤 고압 펌프의 압력 강하를 측정하여 내부 및 외부 누설량을 측정하는 누설 측정부; 및
    상기 측정한 응답속도, 동작지점 전류량, 순방향 유량, 역방향 유량 및 누설량을 기준 범위와 비교하여 상기 디젤 고압 펌프의 이상 유무를 검사하는 검사부를 포함하고,
    상기 응답속도 측정부는,
    솔레노이드 컨트롤러에서 상기 디지털 흡입 밸브로 인가되는 전류 프로파일의 인가 시간을 전류 프로파일 인가 시간으로 측정하고,
    상기 전류 프로파일의 인가에 의한 상기 디지털 흡입 밸브의 동작상태를 가속도 센서의 감지값을 근거로 감지하여 디지털 흡입 밸브의 열림 시간 또는 닫힘 시간을 측정하며;
    상기 전류량 측정부는,
    설정 전류까지 증가하는 전류를 상기 디지털 흡입 밸브로 인가하고, 상기 디지털 흡입 밸브의 닫힘 동작시 설정 전류 이하로 감소하는 전류를 감지하여 닫힘 동작 전류량으로 측정하는 것을 특징으로 하는 디젤 고압 펌프 검사 장치.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 응답속도 측정부는,
    상기 열림 시간 또는 닫힘 시간에서 상기 전류 프로파일 인가 시간을 차감한 값을 응답속도로 측정하는 것을 특징으로 하는 디젤 고압 펌프 검사 장치.
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 전류량 측정부는,
    설정 전류에서 '0'까지 감소하는 전류를 상기 디지털 흡입 밸브로 인가하고, 상기 디지털 흡입 밸브의 열림 동작시 설정 전류 이상으로 증가하는 전류를 감지하여 열림 동작 전류량으로 측정하는 것을 특징으로 하는 디젤 고압 펌프 검사 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 유량 측정부는,
    상기 디젤 고압 펌프의 디젤 인렛 피팅에서 피스톤 영역 방향으로 공급되는 연료의 유량을 순방향 유량으로 측정하되, 연료를 공급한 후 설정시간이 지난 후에 유량을 측정하는 것을 특징으로 하는 디젤 고압 펌프 검사 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    피스톤 영역에서 디젤 인렛 피팅으로 공급되는 연료의 유량을 역방향 유량으로 측정하되, 연료를 공급한 후 설정시간이 지난 후에 유량을 측정하는 것을 특징으로 하는 디젤 고압 펌프 검사 장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 누설 측정부는,
    상기 디지털 흡입 밸브를 동작시켜 실린더 영역에만 연료를 채운 상태에서 설정시간 동안 상기 실린더 영역의 압력 강하를 측정하여 내부 누설량을 산출하는 것을 특징으로 하는 디젤 고압 펌프 검사 장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 누설 측정부는,
    상기 디지털 흡입 밸브를 동작시켜 실린더 영역과 디젤 인렛 피팅 및 연료 공급 라인에 연료를 채운 상태에서 설정시간 동안 상기 실린더 영역과 디젤 인렛 피팅 및 연료 공급 라인의 압력 강하를 측정하여 외부 누설량을 산출하는 것을 특징으로 하는 디젤 고압 펌프 검사 장치.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 검사부는,
    상기 측정한 응답속도, 동작지점 전류량, 순방향 유량, 역방향 유량 및 누설량 중에 적어도 하나가 기준 범위를 벗어나면 상기 디젤 고압 펌프의 이상으로 판단하는 것을 특징으로 하는 디젤 고압 펌프 검사 장치.
  11. 디젤 고압 펌프 검사 장치를 이용한 디젤 고압 펌프 검사 방법에 있어서,
    디젤 고압 펌프의 디지털 흡입 밸브로의 전류 프로파일 인가 시간 및 상기 디지털 흡입 밸브의 열림 시간 또는 닫힘 시간을 근거로 응답속도를 측정하는 단계;
    상기 디지털 흡입 밸브로 인가되는 전류의 변화량을 근거로 상기 디지털 흡입 밸브의 열림 동작 전류량 및 닫힘 동작 전류량을 포함하는 동작지점 전류량을 측정하는 단계;
    상기 디젤 고압 펌프로 공급되는 연료의 순방향 유량 및 역방향 유량을 측정하는 단계;
    상기 디젤 고압 펌프로 연료가 공급된 상태에서 설정시간 동안 상기 디젤 고압 펌프의 압력 강하를 측정하여 내부 및 외부 누설량을 측정하는 단계; 및
    상기 측정한 응답속도, 동작지점 전류량, 순방향 유량, 역방향 유량 및 누설량을 기준 범위와 비교하여 상기 디젤 고압 펌프의 이상 유무를 검사하는 단계를 포함하고,
    상기 응답속도를 측정하는 단계는,
    상기 디지털 흡입 밸브로 전류 프로파일을 인가하는 단계,
    상기 전류 프로파일이 인가된 시간을 전류 프로파일 인가 시간으로 측정하는 단계,
    상기 전류 프로파일의 인가에 의해 동작하는 상기 디지털 흡입 밸브의 열림 또는 닫힘을 가속도 센서의 감지값을 근거로 감지하는 단계,
    상기 디지털 흡입 밸브의 열림 또는 닫힘을 감지한 시간을 열림 시간 또는 닫힘 시간으로 측정하는 단계, 및
    상기 측정한 열림 시간 또는 닫힘 시간 및 상기 전류 프로파일 인가 시간을 근거로 상기 디지털 흡입 밸브의 응답속도를 측정하는 단계를 포함하며;
    상기 동작지점 전류량을 측정하는 단계는,
    상기 디지털 흡입 밸브로 설정 전류까지 증가하는 전류를 인가하는 단계, 및
    상기 인가된 전류에 의한 상기 디지털 흡입 밸브의 닫힘 동작시 설정 전류 이하로 감소하는 전류를 감지하여 닫힘 동작 전류량으로 측정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디젤 고압 펌프 검사 방법.
  12. 삭제
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 응답속도를 측정하는 단계에서는,
    상기 열림 시간 또는 닫힘 시간에서 상기 전류 프로파일 인가 시간을 차감한 값을 응답속도로 측정하는 것을 특징으로 하는 디젤 고압 펌프 검사 방법.
  14. 삭제
  15. 청구항 11에 있어서,
    상기 동작지점 전류량을 측정하는 단계는,
    상기 디지털 흡입 밸브로 설정 전류에서 0까지 감소하는 전류를 인가하는 단계; 및
    상기 인가된 전류에 의한 상기 디지털 흡입 밸브의 열림 동작시 설정 전류 이상으로 증가하는 전류를 감지하여 열림 동작 전류량으로 측정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디젤 고압 펌프 검사 방법.
  16. 청구항 11에 있어서,
    상기 순방향 유량 및 역방향 유량을 측정하는 단계는,
    상기 디젤 고압 펌프의 디젤 인렛 피팅에서 피스톤 영역 방향으로 연료를 공급하는 단계; 및
    상기 연료를 공급하는 단계에서 연료를 공급한 후 설정시간이 지난 후에 측정된 연료의 유량을 순방향 유량으로 측정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디젤 고압 펌프 검사 방법.
  17. 청구항 11에 있어서,
    상기 순방향 유량 및 역방향 유량을 측정하는 단계는,
    상기 디젤 고압 펌프의 피스톤 영역에서 디젤 인렛 피팅 방향으로 연료를 공급하는 단계; 및
    상기 연료를 공급하는 단계에서 연료를 공급한 후 설정시간이 지난 후에 측정된 연료의 유량을 역방향 유량으로 측정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디젤 고압 펌프 검사 방법.
  18. 청구항 11에 있어서,
    상기 누설량을 측정하는 단계에서는,
    상기 디지털 흡입 밸브를 동작시킨 상태에서 실린더 영역에 연료를 공급하여 상기 실린더 영역에만 연료를 채운 상태에서 설정시간 동안 상기 실린더 영역의 압력 강하를 측정하여 내부 누설량을 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디젤 고압 펌프 검사 방법.
  19. 청구항 11에 있어서,
    상기 누설량을 측정하는 단계에서는,
    상기 디지털 흡입 밸브를 동작시킨 상태에서 실린더 영역과 디젤 인렛 피팅으로 연료를 공급하여 상기 실린더 영역과 디젤 인렛 피팅 및 연료 공급 라인에 연료를 채운 상태에서 설정시간 동안 상기 실린더 영역과 디젤 인렛 피팅 및 연료 공급 라인의 압력 강하를 측정하여 외부 누설량을 산출하는 것을 특징으로 하는 디젤 고압 펌프 검사 방법.
  20. 청구항 11에 있어서,
    상기 디젤 고압 펌프의 이상 유무를 검사하는 단계에서는,
    상기 측정한 응답속도, 동작지점 전류량, 순방향 유량, 역방향 유량 및 누설량 중에 적어도 하나가 기준 범위를 벗어나면 상기 디젤 고압 펌프의 이상으로 판단하는 것을 특징으로 하는 디젤 고압 펌프 검사 방법.
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