KR19980048700A - 가솔린 직접분사 엔진의 냉간시동시 탄화수소 배출 저감 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 추가적인 장치의 소요없이 연료분사 방법을 개선하여 배기계 내에서 연소가 이루어지도록 하므로써 촉매 변환기의 온도를 크게 높여 활성화 도달 시간을 단축할 수 있는 가솔린 직접분사 엔진의 냉간시동시 탄화수소 배출저감 방법을 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 탄화수소 배출저감 방법은 냉간시동중 흡입 행정에서 통상적인 냉간 상태에서의 공연비보다 다소 희박하게 유지하도록 연료 분사를 행하여 연소한 후 배기행정 말기에 약간의 연료를 추가 분사 하므로써 폭발 후에 남은 여분의 공기와 배기행정 말기에 분사된 연료가 배기계로 배출되는 과정에서 뜨거운 배기열에 의해 2차 연소되도록 하는 것을 특징으로 한다.

Description

가솔린 직접분사 엔진의 냉간시동시 탄화수소 배출저감 방법

본 발명은 가솔린 직접분사 엔진(GDI Engine)의 냉간시동시 탄화수소 배출저감 방법에 관한 것이다.

차량에서 배출되는 배기가스중의 유해성분중 탄화수소(HC)는 촉매 변환기의 촉매가 활성화 온도에 이르기 전인 엔진의 시동초기에 대부분 배출되며 촉매가 일단 활성화 되면 정화 작용에 의해 대부분의 HC가 소멸 되어지게 된다.

따라서 촉매의 활성화 도달 시간을 줄이는 것이 필요하나 종래의 경우 배출되는 배기가스가 촉매 변환기의 케이싱 외주면을 따라 흐르면서 가열시킨 후 배출되도록 하는 방식이어서 활성화 도달 시간을 크게 단축하기는 곤란한 실정이며 도 3 에 도시하는 것과 촉매 변환기 전방의 배기파이프(10)의 도중에 에어인젝터(11)와 연료분사 인젝터(12)와 스파크 플러그(13)를 설치하여 엔진의 냉간시동 상태에서 연료와 공기를 분사하고 점화 시키므로서 배기파이프(10)내의 온도를 급격히 높이는 방법이 사용되고 있으나 이 방식은 추가 설비가 많이 필요하므로 비용과 공간적 제약이 뒤따르는 문제점이 있다.

이에 본 발명은 상기한 문제점을 감안하여 제안된 것으로서 그의 목적으로 하는 바는 추가적인 장치의 소요없이 연료분사 방법을 개선하여 배기계 내에서 연소가 이루어지도록 하므로써 촉매 변환기의 온도를 크게 높여 활성화 도달 시간을 단축할 수 있는 가솔린 직접분사 엔진의 냉간시동시 탄화수소 배출저감 방법을 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 탄화수소 배출저감 방법은

냉간시동중 흡입 행정에서 통상적인 냉간 상태에서의 공연비보다 다소 희박하게 유지하도록 연료 분사를 행하여 연소한 후 배기행정 말기에 약간의 연료를 추가 분사하므로써 폭발 후에 남은 여분의 공기와 배기행정 말기에 분사된 연료가 배기계로 배출되는 과정에서 뜨거운 배기열에 의해 2차 연소되도록 하는 것을 특징으로 한다.

도 1 은 본 발명에 의한 연료분사 방법을 나타내는 그래프

도 2 는 본 발명의 작동 흐름도

도 3 은 종래 기술

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1 : 흡입 행정 2 : 압축 행정

3 : 팽창 행정 4 : 배기 행정

10 : 배기파이프 11 : 에어인젝터

12 : 연료분사 인젝터 13 : 스파크 플러그

이하 본 발명의 구성과 작용을 첨부한 도 1 및 도 2 도면을 참조하여 설명한다.

흡기 밸브가 열리고 피스톤이 상사점에서 하사점으로 하강하게 되면 공기가 연소실로 흡입되어지게 되며 흡입 행정(1)의 중간에 인젝터로부터 연소실 내에 가솔린 연료를 분사하게 된다.

다시 피스톤이 상승하며 압축 행정(2)이 끝날 때 쯤에 스파크 플러그에서 점화를 하게되어 팽창 행정(3)을 통하여 동력을 얻게된다.

배기 밸브가 열리고 피스톤이 상승하면서 배기 행정(4)이 행해지게 되면 배기 행정(4)말기에 전자제어장치는 인젝터를 제어하여 소량의 연료를 추가 분사한다.

이와같이 배기행정 말기에 추가 분사된 연료는 앞선 메인 분사 후 연소되고 남은 공기(연료를 희박하게 유지하였으므로 연소에 사용되고 남는 공기가 존재함)와 함께 배기계로 배출되면서 뜨거운 배기열에 의해 연소되어지게 되며 이에따라 촉매 변환기의 온도를 급격히 상승시키게 된다.

이를 도 2 의 동작 흐름도에 의해 설명하면 다음과 같다.

엔진이 시동되었는가를 확인하여(단계 가)

시동이 걸렸으면 수온 센서로부터 검출되는 냉각수온이 기준값보다 작은가를 비교하여(단계 나), 크다면 엔진이 웜업된 것이므로 정상적인 피드백 제어로 복귀하고 상황을 종료하며 작다면 공연비를 다소 희박(15-18:1)하게 유지되도록 인젝터를 통해 흡입 행정중에 분사토록 제어하며 배기말기에 또다시 소량의 추가 분사를 행하여 배기열에 의해 배기되는 도중에 자연적 점화되도록 한다.(단계 다, 단계 라)

이상과 같은 본 발명은 장치의 추가적인 소요가 없이 연료분사 시기와 방법만을 변경하도록 제어하게 되는 바 흡입 행정중의 메인 분사시엔 연료를 다소 희박하게 분사하여 폭발후 남은 여분의 공기와 배기행정 말기에 추가 분사된 소량의 연료가 배기계로 배출되는 도중 배기열에 의해 자연 점화되도록 하여 촉매 변환기의 온도를 급격히 상승시키게 되므로써 촉매의 조기 활성화로 HC 발생량을 크게 저감시키게 되는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 냉간시동중 흡입 행정에서 통상적인 냉간 상태에서의 공연비보다 다소 희박하게 유지하도록 연료 분사를 행하여 연소한 후 배기행정 말기에 약간의 연료를 추가 분사하므로써 폭발 후에 남은 여분의 공기와 배기행정 말기에 분사된 연료가 배기계로 배출되는 과정에서 뜨거운 배기열에 의해 2차 연소되도록 하는 것을 특징으로 하는 가솔린 직접분사 엔진의 냉간시동시 탄화수소 배출저감 방법.