KR19980030336A - 연료분사제어장치 및 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연료분사제어장치 및 그 제어방법에 관한 것으로, 다수개의 인젝터로 구성된 연료분사제어장치에 있어서, 각 솔레노이드 코일에 일정한 전류를 공급하게 된 전원수단과, 상기 각 솔레노이드코일의 전류량의 통전을 제어하게 된 스위칭수단 및, 상기 스위칭수단에 일정한 주기적 펄스신호를 인가하여 동작을 제어할 뿐아니라 상기 스위칭수단 동작에 의해 통전된 솔레노이드 코일의 전류를 감지하여 상호 비교한 뒤 그 결과에 따라 해당 인젝터에 동일한 전류를 인가하고, 각각의 실린더 행정에 따른 인젝터 분사구의 압력변화에 따라 솔레노이드코일의 변화전류량을 감지하여 인젝터의 연료분사시기를 결정하게 된 것이다.

Description

연료분사제어장치 및 그 제어방법(A device for controlling fuel injection and controlling method thereof)

본 발명은 연료분사제어장치 및 그 제어방법에 관한 것으로, 특히 다수개의 인젝터로 구성된 연료분사제어장치에서 연료분사시기를 각각의 인젝터의 솔레노이드 코일에 흐르는 제어전류의 변화량에의해 결정하게 된 연료분사제어장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 가솔린 엔진에 공급되는 혼합기에는 배기가스의 점화, 연료소비량의 저감, 출력 향상 등을 동시에 만족시키기 위하여 정밀도가 높은 제어를 필요로 하고, 이러한 연료분사제어장치로는 흡입공기량을 전기적으로 검출하고, 이것에 따르는 연료를 엔진의 운전조건에 적용시켜 분사하는 것으로, 이러한 제어방식에 마이컴을 이용한 통상의 전자제어방식을 많이 사용하고 있다.

이러한 전자제어방식의 연료분사장치는 도 1에 그 기본적인 구성이 도시되고 있는 바와같이, 연료펌프(50)에 의해 연료탱크(52)로 부터 연료를 고압으로 만들어 인젝터(54)로 압송함과 아울러 연료압을 항상 일정하게 유지하여 정밀도를 높여 분사할 수 있도록 하는 연료계통(56)과, 스로틀밸브(58) 또는 에어밸브(60)의 개도에 따른 공기를 실린더에 공급하도록 흡입공기량 검출장치, 스로틀바디, 서지탱크 등으로 구성된 흡기계통(60) 및 상기 흡입계통(60)으로 부터 흡입되는 흡입공기량, 엔진 회전속도 및 스로틀밸브(58) 개도 등을 검출하여 전기신호로 만들어 컴퓨터(66)로 보내는 외에 수온, 흡기온 등 각종 센서로부터 신호에 의해 연료분사시기 및 분사량을 높은 정밀도로 동조시켜주는 제어계통(68)으로 이루어져 있다.

그리고 고출력 엔진용의 전자제어 연료분사장치는 시퀀셜식이 주류로 되어 있고, 시퀀셜방식의 인젝션은 말하자면 복수기화기이며, 각 실린더에 1개씩의 기화기를 장비하고 있는 것과 같은 효과를 가지고 있다.

싱글포인터의 인젝션이 각 실린더의 흡입행정에 맞추어 연료분사를 하고 있지만, 인젝터에서 실린더까지의 거리도 길어진다. 이에 비해서 시퀀션인젝션은 인젝터가 흡기포트에 가까운 흡기매니폴드에 장비되어 연료는 흡기포트에 가까운 거리에서 분사된다.

이때문에 시퀀셜 인젝션의 가속성능은 1실린더-1기화기와 똑같은 신속한 응답이 된다.

또 흡기매니폴드, 흡기포트의 형상을 직선적으로 설계할 수 있기 때문에 흡기의 유입저항을 대폭적으로 저감할 수 있다. 고회전역에서의 연료공급에 대해서도 시퀀셜 인젝션은 정확한 대응이 가능하기 때문에 고출력 엔진은 대부분 이 시퀀셜방식을 채용하고 있다.

이와같이 연료분사를 순차로 제어시 엔진의 연료분사시기는 종래의 캠의 위치를 감지하여 일정한 신호를 출력하는 캠위치센서(Cam position sensing pulse)에 의해 결정하고 있으나, 이러한 캠위치센서를 사용하는 경우 오랜시간 사용하면 그 정밀도가 떨어질 뿐아니라 설치하기도 용이하지 않은 문제점이 있다.

이에 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로 시퀀셜인젝션의 연료분사시기를 별도으이 센서없이 인젝터의 분사구 압력변화에 따라 솔레노이드 코일의 전류변화를 감지하여 연료분사시기를 결정해주는 연료분사제어장치 및 그 제어방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 연료분사제어장치 및 그 제어방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 연료분사제어장치는, 다수개의 인젝터로 구성된 연료분사제어장치에 있어서, 각 솔레노이드 코일에 일정한 전류를 공급하게 된 전원수단과, 상기 각 솔레노이드코일의 전류량의 통전을 제어하게 된 스위칭수단 및, 상기 스위칭수단에 일정한 주기적 펄스신호를 인가하여 동작을 제어할 뿐아니라 상기 스위칭수단의 동작에 의해 통전된 솔레노이드 코일의 전류를 감지하여 상호 비교한 뒤 그 결과에 따라 해당 인젝터의 연료분사를 제어하게 된 제어부로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적인 본 발명의 연료분사 제어방법은, 다수개로 구성된 연료분사제어장치에 있어서, 이들 각각의 인젝터에 동일한 전류를 인가하고, 각각의 실린더행정에 따른 인젝터 분사구의 압력변화에 따라 솔레노이드코일의 변화전류량을 감지하여 해당 인젝터의 연료분사시기를 결정하는 것을 특징으로 한다.

도 1은 일반적인 전자제어방식의 연료분사장치를 도시한 구성도,

도 2는 인젝터 구성도를 도시한 것이고,

도 3은 본 발명을 설명하기 위한 개략도이며,

도 4는 본 발명에 따른 연료분사제어장치를 도시한 것이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 인젝터 12 : 솔레노이드코일

14 : 니들밸브

이하, 본 발명을 첨부한 예시도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 인젝터 구성도를 도시한 것이고, 도 3은 본 발명을 설명하기 위한 개략도로서, 솔레노이드 코일플런저(10) 및 니들밸브(12) 등으로 구성되어 있다.

따라서 상기 솔레노이드코일에 전류가 흐르면 플런저(10)가 흡입되어 플러저와 일체로 되어 있는 니들밸브(12)가 분사구(14)를 열어 연료가 화살표와 같이 흘러 분사된다.

이때 분사량은 니들밸브가 열려있는 시간, 즉 솔레노이드 코일의 통전시간으로 결정된다.

그리고 도 4는 본 발명에 따른 연료분사제어장치를 도시한 회로도로서, 다수개의 실린더로 구성된 엔진에 있어서, 복수개의 인젝터를 순차적으로 작동하게 된 구조를 도시한 본 발명의 전류제어식의 전기회로도로서, 다수개의 인젝터의 솔레노이드코일(inj1, inj2, inj3, inj4)이 병렬로 연결되어, 이들에 각각 제어전압( Vig)가 인가되도록 구성되어 있다.

또한, 트랜지스터(T)는 베이스측이 제어부(M)에 연결되어 일정한 펄스신호를 입력받아 콜렉터측에 연결된 상기 솔레노이드코일(inj)의 전류를 에미터측을 통해 제어부(M)로 출력하게 되어 있다.

이때 연료분사는 전 기통이 동시에 1사이클당 2회 분사게 되는 바, 엔진 1회전에 1회분사하고 있는 것이고, 이러한 분사시기는 점화와 동기해서 이루어지므로 4기통의 경우는 점화 2회에 대하여 1회, 6기통의 경우는 점화 3회에 대하여 1회의 비율로 분사하게 된다.

이러한 분사시기는 도 3 에 도시된 바와 같이 각각의 인젝터에 동일한 전류를 인가하고, 이 인가된 전류는 상기 인젝터의 솔레노이드코일에 흐르면서 일정한 니들밸브에 가해지는 자기력과 상호작용하여 일정한 자기장을 형성하게 되는 바, 이때 상기 인젝터의 분사구(14)의 압력(Pcy+m)은 흡기행정시에 다른 행정시보다 압력이 증가하게 되고, 따라서 상기 인젝터의 니들밸브에 힘이 작용하면서 솔레노이드코일에 일정하게 인가된 전류량을 변화시키게 되는 것이다.

따라서 이러한 변화된 전류량은 상기 트랜지스터의 동작에 의해 컴퓨터로 입력되고, 이들 입력된 각각의 인젝터의 전류량이 서로 비교되어 변화된 전류값을 갖는 인젝터를 선택하여, 해당하는 인젝터의 분사시기를 결정하여 주게 되며 별도의 캠위치센서없이도 다수개의 인젝터를 순차적으로 제어할 수 있게 되는 것이다.

이와같은 본 발명은 인젝터의 연료분사제어시기를 각각의 인젝터에 통전된 전류량이 인젝터의 분사구에 가해지는 압력의 변화에 따라 변화되면, 이 변화된 값을 감지하여 해당 인젝터의 분사시기를 결정하여 주므로써 별도의 기계적센서를 설치함이 없이 용이하게 인젝터의 분사시기를 결정하여 줄 수 있을 뿐아니라, 연비조정을 위한 분사시기의 조정도 해당 제어부에서 용이하게 변화시켜 줄 수 있는 효과각 있는 것이다.

지금까지 본 발명의 실시예에 대하여 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니며, 명세서에 기재되고 청구된 원리의 진정한 정신 및 범위 안에서 수정 및 변경할 수 있는 여러가지 실시형태는 본 발명의 보호 범위에 속하는 것임을 이해하여야 할 것이다.

Claims (3)

1. 다수개의 인젝터로 구성된 연료분사제어장치에 있어서, 각 솔레노이드 코일에 일정한 전류를 공급하게 된 전원수단과, 상기 각 솔레노이드코일의 전류량의 통전을 제어하게 된 스위칭수단 및 상기 스위칭수단에 일정한 주기적 펄스신호를 인가하여 동작을 제어할 뿐 아니라 상기 스위칭수단의 동작에 의해 통전된 솔레노이드 코일의 전류를 감지하여 상호 비교한 뒤 그 결과에 따라 해당 인젝터의 연료분사를 제어하게 된 제어부로 구성된 것을 특징으로 하는 연료분사제어장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 스위칭수단이 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 연료분사제어장치.
3. 다수개의 인젝터로 구성된 연료분사제어장치에 있어서, 이들 각각의 인젝터에 동일한 전류를 인가하고, 각각의 실린더 행정에 따른 인젝터 분사구의압력변화에 따라 솔레노이드코일의 변화전류량을 감지하여 해당 인젝터의 연료분사시기를 결정하는 것을 특징으로 하는 연료분사제어방법.