KR20000007576U

KR20000007576U - 히터 내장형 연료 인젝터 기구

Info

Publication number: KR20000007576U
Application number: KR2019980018989U
Authority: KR
Inventors: 이형기
Original assignee: 홍종만; 삼성자동차 주식회사
Priority date: 1998-10-01
Filing date: 1998-10-01
Publication date: 2000-05-06

Abstract

본 고안은 히터 내장형 연료 인젝터 기구에 관한 것으로서, 자동차의 실린더에 연료를 공급하도록 흡기계통에 장착되고, 연료의 분사경로 상에 몰딩되도록 설치되는 히터(35)를 지니는 인젝터(30); 그리고 외기의 온도가 소정치 이하로 되면 상기 인젝터(30)의 히터(35)에 통전하고, 자동차의 예열이 완료되면 히터(35)의 통전을 차단하는 기능을 수행하는 ECU(20)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이에 따라 외기 온도가 낮은 상태에서 연료를 가온시켜 증발을 활성화함으로써 자동차의 저온 시동성을 개선하는 효과가 있다.

Description

히터 내장형 연료 인젝터 기구

본 고안은 히터 내장형 연료 인젝터 기구에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 외기 온도가 낮은 상태에서 연료를 가온시켜 증발을 활성화함으로써 자동차의 저온 시동성을 개선하는 히터 내장형 연료 인젝터 기구에 관한 것이다.

도 1을 이용하여 설명하면 자동차의 연료장치중 흡기계통에 설치되어 연료를 흡기구에 분사하는 기능을 수행하는 인젝터(30)는 ECU(20)의 출력을 받도록 연결되고, ECU(20)는 인젝터(30)를 통한 연료 분사량을 제어하기 위해 점화코일(11), 에어플로미터(12), 흡기온 센서(13), 대기압 센서(14), 냉각수온 센서(15), 스로틀 센서(16), 아이들 스위치(17) 등의 입력을 받도록 연결된다.

좀더 구체적으로 ECU(20)는 엔진의 운전중에 점화코일(11), 에어플로미터(12), 흡기온 센서(13), 대기압 센서(14)의 전기신호로 연료의 기본 분사량을 결정하고, 냉각수온 센서(15), 스로틀 센서(16), 아이들 스위치(17)의 전기신호로 연료의 보정량을 결정한다. 이어서 ECU(20)는 기본 분사량과 보정량을 합산하여 그 순간의 연료 분사량에 해당하는 출력신호를 복수의 인젝터(30)에 보낸다.

한편 겨울철 등에 외기가 낮아질 때 시동이 원활하지 않은 것을 개선하기 위해 냉간 시동 인젝터와 냉간 시동 서모 스위치가 추가로 사용된다. 냉간 시동 인젝터는 스로틀 보디에 연료를 분사하여 연료량을 증가시키고, 냉간 시동 서모 스위치는 냉간 시동 인젝터를 제어하는 기능을 지닌다.

그럼에도 혹한기에는 연료의 분사량이 줄어들거나 연료의 증발이 원활하지 못하여 시동에 실패하는 경우가 있다.

이에 따라 본 고안은 외기 온도가 낮은 상태에서 연료를 가온시켜 증발을 활성화함으로써 자동차의 저온 시동성을 개선하는 히터 내장형 연료 인젝터 기구를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

도 1은 본 고안에 따른 장치의 제어를 위한 구성을 나타내는 블록도,

도 2는 본 고안에 따른 인젝터를 상세하게 나타내는 구성도,

도 3은 본 고안에 따른 작동의 일예를 나타내는 플로우차트.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

11: 점화코일 12: 에어플로미터

13: 흡기온 센서 14: 대기압 센서

15: 냉각수온 센서 16: 스로틀 센서

17: 아이들 스위치 20: ECU

25: 마이콤 30: 인젝터

31: 몸체 32: 솔레노이드 코일

33: 플런저 34: 니들밸브

35: 히터

이러한 목적을 달성하기 위해 본 고안의 히터 내장형 연료 인젝터 기구는 자동차의 실린더에 연료를 공급하도록 흡기계통에 장착되고, 연료의 분사경로 상에 몰딩되도록 설치되는 히터(35)를 지니는 인젝터(30); 그리고 외기의 온도가 소정치 이하로 되면 상기 인젝터(30)의 히터(35)에 통전하고, 자동차의 예열이 완료되면 히터(35)의 통전을 차단하는 기능을 수행하는 ECU(20)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

도 1은 본 고안에 따른 장치의 제어를 위한 구성을 나타내는 블록도가 도시된다.

본 고안은 점화코일(11), 에어플로미터(12), 흡기온 센서(13), 대기압 센서(14), 냉각수온 센서(15), 스로틀 센서(16), 아이들 스위치(17) 등의 입력수단을 그대로 사용하며 별도의 추가적인 입력수단은 불요하다. 점화코일(11), 에어플로미터(12), 흡기온 센서(13), 대기압 센서(14)의 전기신호로 연료의 기본 분사량을 결정하고, 냉각수온 센서(15), 스로틀 센서(16), 아이들 스위치(17)의 전기신호로 연료의 보정량을 결정하는 알고리즘도 동일성을 유지한다.

본 고안에 따르면 자동차의 실린더에 연료를 공급하도록 흡기계통에 장착되는 인젝터(30)가 연료의 분사경로 상에 몰딩되도록 설치되는 히터(35)를 지닌다. 도시처럼 4기통 엔진에는 4개의 인젝터(30)가 사용되는데, 각 인젝터(30)에 설치되는 히터(35)의 용량은 동일하게 한다.

도 2는 본 고안에 따른 인젝터를 상세하게 나타내는 구성도가 도시된다.

인젝터(30)는 몸체(31) 상에 솔레노이드 코일(32), 플런저(33), 니들밸브(34) 등이 장착된다. 인젝터(30)에 배터리 전원이 공급되면 솔레노이드 코일(32)이 가동되고 플런저(33)가 왕복운동하는데, 딜리버리 파이프에서 흡입구(30a)로 유입되는 연료는 플런저(33), 니들밸브(34)를 거쳐 토출구(30b)로 보내진다.

이때 히터(35)는 전기적 절연체에 몰딩한 상태로 연료와 근접하는 위치에 설치한다. 연료와의 거리가 멀어질수록 가온에 따른 열효율이 저하되어 히터(35)의 용량이 불필요하게 커지거나 배터리 전기의 소모가 심해진다. 반대로 연료에 너무 근접하면 몸체(31) 상의 연료 이송로가 적열되어 발화의 우려가 있다. 적열현상을 방지하기 위해 히터(35)의 몰딩 소재는 내열성이 우수한 엔지니어링 플라스틱으로 하는 것이 바람직하다.

이에 더하여 히터(35)의 발열량도 중요한 설계요소가 된다. 발열량은 시험을 통해 구하는 것이 정확한데, 연료 이송로의 표면온도가 연료의 발화점을 초과하지 않는 범위내에서 단시간에 연료를 비등점(가솔린의 경우 30∼100℃)까지 가온할 수 있는 정도가 되어야 한다.

도 1에서, 본 고안에 따른 ECU(20)는 외기의 온도가 소정치 이하로 되면 상기 인젝터(30)의 히터(35)에 통전하고, 자동차의 예열이 완료되면 히터(35)의 통전을 차단하는 기능을 수행한다. ECU(20)는 마이콤회로로 구성되고 연료의 분사시기 및 분사량 제어 등 다양한 기능을 수행하는 부품으로서 본 고안에 따른 히터(35)의 제어를 추가적으로 수행한다.

이때 상기 ECU(20)는 흡기온 센서(13) 및 냉각수온 센서(15)의 입력을 이용한다. 흡기온 센서(13)는 흡기계통인 에어플로미터(12) 내에 장착되는 것을 사용하고, 냉각수온 센서(15)는 엔진의 실린더 블록에 설치되는 것을 사용하는 것이 가능하다. 일반적으로 ECU(20)는 이러한 센서의 신호를 이용하기 때문에 마이콤의 메모리에 일시 저장되는 값을 참조할 수 있다.

한편 도 1에서 제 1 입력부(21) 및 제 2 입력부(22)는 분리하여 표시하기는 했지만 각 센서의 아날로그 신호를 디지털화하는 입력 인터페이스 회로로 이루어지는 점에 있어 동일하다. 제 1 구동부(23) 및 제 2 구동부(24)는 파워 트랜지스터 등을 사용하는 출력 인터페이스 회로로서 각 인젝터(30)의 히터(35)는 제 2 구동부(24)에 병렬로 연결하여 동시에 작동되도록 한다.

도 3은 본 고안에 따른 작동의 일예를 나타내는 플로우차트가 도시된다.

자동차의 키스위치가 시동위치에 오기전이라도 ACC 또는 ON 위치에 있으면 ECU(20)가 프로그램을 시작하고, 단계 ST10에서 흡기온 센서(13)의 입력을 읽어 외기온도가 설정치 이하인지 판단한다. 외기온도의 설정치는 마이콤의 메모리에 미리 저장하여 두는데 대체로 빙점부근의 온도로 하는 것이 무난하다.

단계 ST10에서 no이면 프로그램을 종료하지만 yes이면 단계 ST20에서 인젝터(30)의 히터(35)에 통전한다. 이에 따라 인젝터(30)에서 분사되는 연료는 비등점에 도달하여 증발량이 증가되므로 연소가 용이해지고 시동 실패가 방지된다. 다음으로 단계 ST30에서는 냉각수온 센서(15)의 입력을 읽어 냉각수온이 설정치 이상인지 판단한다. 냉각수온의 설정치는 가솔린의 비등점이 시작되는 온도인 30℃ 정도로 하고 마이콤의 메모리에 미리 저장하여 둔다.

단계 ST30에서 yes이면 시동이 안정적으로 유지되었다고 판단하고 단계 ST40에서 인젝터(30)의 히터(35)를 오프한 다음 프로그램을 종료하지만 no이면 단계 ST10으로 가서 상기한 단계를 반복한다.

이상의 구성 및 작용을 지니는 본 고안의 히터 내장형 연료 인젝터 기구는 외기온도가 낮은 상태에서 연료를 가온시켜 증발을 활성화함으로써 자동차의 저온 시동성을 개선하는 효과가 있다.

Claims

자동차의 실린더에 연료를 공급하도록 흡기계통에 장착되고, 연료의 분사경로 상에 몰딩되도록 설치되는 히터(35)를 지니는 인젝터(30); 그리고

외기의 온도가 소정치 이하로 되면 상기 인젝터(30)의 히터(35)에 통전하고, 자동차의 예열이 완료되면 히터(35)의 통전을 차단하는 기능을 수행하는 ECU(20)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 히터 내장형 연료 인젝터 기구.
제 1 항에 있어서, 상기 ECU(20)는 흡기온 센서(13) 및 냉각수온 센서(15)의 입력을 이용하는 것을 특징으로 하는 히터 내장형 연료 인젝터 기구.