KR20020037923A - 가솔린 엔진 연료 인젝션 장치 검사 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가솔린 엔진 연료 인젝션 장치의 검사 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 연료레일에 한 개 또는 다수개의 인젝터가 조립된 연료분사 어셈블리에 압축유체를 공급한 상태에서 상기 인젝터를 닫고 상기 인젝터와 상기 연료레일에 걸리는 압축압력의 변화를 계측하여 연료 누유 여부를 검사하며, 또한 상기 연료분사 어셈블리에 압축유체를 공급한 상태에서 상기 연료분사 어셈블리를 실제 엔진구동시와 동일한 조건으로 만든 후 상기 인젝터별로 인젝션되는 특성을 분석하는 시스템에 관한 것이다.

본 발명은 상기한 기능을 수행하기 위하여, 연료레일과; 상기 연료레일의 연료 유입로에 부착되며 상기 연료레일로 유입되는 유체의 유량을 조절하는 압력조절기와; 상기 연료레일에 부착되며 상기 연료레일 내부의 압력을 측정하는 압력계와; 상기 연료레일에 부착되며 상기 연료레일 내부의 유체를 분사하는 인젝터와; 상기 압력계와 전기적으로 연결되며 상기 압력계가 나타내는 수치값을 디지틀화하는 트렌스미터와; 상기 인젝터와 전기적으로 연결되며 상기 인젝터의 구동상황을 제어하거나 상기 인젝터의 구동상태에 관한 각종 정보값을 디지틀화하는 인젝터 드라이브와; 상기 트렌스미터 및 상기 인젝터 드라이브와 전기적으로 연결되며 상기 트렌스미터 및 상기 인젝터 드라이브를 제어하고 상기 트렌스미터 및 상기 인젝터 드라이브로부터 전송된 디지틀 정보를 분석하는 데이터 분석장치를 포함하는 가솔린 엔진 연료 인젝션 장치 검사 시스템을 제공한다.

Description

가솔린 엔진 연료 인젝션 장치 검사 시스템{The Checking System for Gasoline Engine Injecting Device}

본 발명은 가솔린 엔진 연료 인젝션 장치의 검사 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 연료레일에 한 개 또는 다수개의 인젝터가 조립된 연료분사 어셈블리에 압축유체를 공급한 상태에서 상기 인젝터를 닫고 상기 인젝터와 상기 연료레일에 걸리는 압축압력의 변화를 계측하여 연료 누유 여부를 검사하며, 또한 상기 연료분사 어셈블리에 압축유체를 공급한 상태에서 상기 연료분사 어셈블리를 실제 엔진구동시와 동일한 조건으로 만든 후 상기 인젝터별로 인젝션되는 특성을 분석하는 시스템에 관한 것이다.

이하, 본 발명이 속하는 종래 기술의 문제점을 도 1을 바탕으로 상세히 설명한다.

도 1은 종래의 기술에 따른 인젝션 장치 검사 시스템을 나타내는 도면이다.

종래의 기술에 따른 인젝션 장치 검사 시스템은 압력계(10)와; 압력조절기(20)와; 연료분사 어셈블리(30)로 구성되어 있으며, 상기 연료분사 어셈블리(30)는 연료레일(30a)과; 인젝터(30b)로 구성되어 있다.

상기 연료레일(30a)은 챔버로 이루어져 있으며, 몸체 내부로 압축공기(A)가 들어간다.

이때, 상기 압력조절기(20)는 상기 연료레일(30a)의 압축공기 유입로에 위치하며 상기 연료레일(30a) 내부의 공기압이 일정한 값에 다다르면 상기 압축공기(A)의 유입을 차단하는 역할을 한다. 일반적으로 상기 연료레일(30a) 내부로 유입되는 압축공기(A)의 압력은 2 ~ 3.5 ㎏/㎠(가변가능)가 적당하다.

상기 인젝터(30b)는 상기 연료레일(30a)과 연결되며 상기 연료레일(30a) 내부의 압축공기(A)가 상기 인젝터(30b)를 통하여 유출되는 구조를 갖추고 있다. 상기 인젝터(30b)의 몸체 내부에는 압축공기(A)의 유로를 개폐하는 인젝터밸브(미도시)가 설치되어 있다. 상기 연료레일(30a)에는 상기 인젝터(30b)가 하나 또는 둘 이상 장착될 수 있다.

상기 압력계(10)는 상기 연료레일(30a)에 부착되며, 상기 연료레일(30a) 내부의 공기압의 변화를 가시화하여 나타낸다.

종래의 기술을 사용하여 가솔린 엔진의 연료 인젝션 장치를 검사하는 방법은 다음과 같다. 즉, 상기 연료레일(30a) 내부에 압축공기(A)를 주입하여 일정한 압력을 가한 후, 연료레일(30a) 내부의 압력 변화를 상기 압력계(10)를 통하여 관측한다.

이로써, 관측자는 인젝션 장치의 누유 여부를 파악할 수 있다. 예를 들면, 정상적인 인젝션 장치의 경우에 초기 압력 상태(상기 연료레일(30a) 내부의 공기압이 3 ㎏/㎠인 상태)에서 상기 인젝터(30b) 중 임의의 한 개를 1분 동안 열어 두면 최종 압력 상태가 2 ㎏/㎠이 되는데, 피시험 대상인 인젝션 장치의 경우에 최종 압력 상태가 2 ㎏/㎠ 이하가 된다면 상기 피시험 대상인 인젝션 장치는 누유가 일어난다고 볼 수 있는 것이다.

그러나, 종래의 가솔린 엔진 연료 인젝션 장치 검사 시스템으로는 상기 인젝션 장치의 누유 여부만을 파악할 수 있다. 즉, 인젝션 장치의 누유 여부를 제외한 상기 개개의 인젝터밸브가 정상적으로 작동하는지 여부와 상기 개개의 인젝터(30b)의 노즐사이즈 정상 여부와 상기 개개의 인젝터(30b)가 토출해 내는 유량이 어느정도인지의 여부 등 인젝션 장치의 개별적인 성능 파악이 어렵다.

또한, 종래의 기술에 따른 인젝션 장치 검사 시스템으로는 엔진의 실제 가동 상황을 설정할 수 없으므로, 엔진이 실제 가동되는 상황에서 상기 인젝션 장치가 어떤 식으로 작동하는지의 여부와 같은 종합적인 성능 테트가 불가능한 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 인젝터 및 연료레일의 기계적인 결함에 의한 누유 여부를 확인하는 동시에 인젝터밸브의 개폐 기능 및 인젝터의 노즐 사이즈 정상 여부를 확인할 수 있는 가솔린 엔진 연료 인젝션 장치 검사 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 엔진의 실제 구동 상황에서 인젝션 장치가 정상적으로 작동하는지의 여부를 확인할 수 있는 가솔린 엔진 연료 인젝션 장치 검사 시스템을 제공하는 것이다.

도 1은 종래의 기술에 따른 인젝션 장치 검사 시스템을 나타내는 도면.

도 2는 본 발명에 따른 인젝션 장치 검사 시스템을 나타내는 도면.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 간단한 설명*

10 : 압력계20 : 압력조절기

30 : 연료분사 어셈블리30a : 연료레일

30b : 인젝터40 : 로드셀

50 : 트렌스미터60 : 인젝터 드라이브

70 : 데이터 분석장치 A : 압축공기

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 챔버형의 연료레일과; 상기 연료레일의 연료 유입로에 부착되며 상기 연료레일로 유입되는 유체의 유량을 조절하는 압력조절기와; 상기 연료레일에 부착되며 상기 연료레일 내부의 압력을 측정하는 압력계와; 상기 연료레일에 부착되며 상기 연료레일 내부의 유체를 분사하는 인젝터와; 상기 압력계와 전기적으로 연결되며 상기 압력계가 나타내는 수치값을 디지틀화하는 트렌스미터와; 상기 인젝터와 전기적으로 연결되며 상기 인젝터의 구동상황을 제어하거나 상기 인젝터의 구동상태에 관한 각종 정보값을 디지틀화하는 인젝터 드라이브와; 상기 트렌스미터 및 상기 인젝터 드라이브와 전기적으로 연결되며 상기 트렌스미터 및 상기 인젝터 드라이브를 제어하고 상기 트렌스미터 및 상기 인젝터 드라이브로부터 전송된 디지틀 정보를 분석하는 데이터 분석장치를 포함하는 가솔린 엔진 연료 인젝션 장치 검사 시스템을 제공한다.

상기 가솔린 엔진 연료 인젝션 장치 검사 시스템은 상기 인젝터의 유출구 앞에 위치하여 상기 인젝터로부터 배출되는 유체의 양을 측정하며 상기 측정값을 전기적으로 연결된 상기 트렌스미터로 전송하는 로드셀을 더욱 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 가솔린 엔진 연료 인젝션 장치 검사 시스템은 상기 유체로서 압축공기를 사용하는 것이 바람직하다.

이하, 첨부한 도면을 바탕으로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 한편, 상기 실시예는 압축공기를 검사유체로서 사용하는 것을 기준으로 한다.

도 2는 본 발명에 따른 인젝션 장치 검사 시스템을 나타내는 도면이다.

본 발명에 따른 인젝션 장치 검사 시스템은 압력계(10)와; 압력조절기(20)와; 연료분사 어셈블리(30)와; 트렌스미터(50)와; 인젝터 드라이브(60)와; 데이터 분석장치(70)로 구성되어 있으며, 바람직하게는 로드셀(40)을 더욱 포함한다. 상기연료분사 어셈블리(30)는 연료레일(30a)과; 인젝터(30b)로 구성되어 있다.

상기 연료레일(30a)은 챔버로 이루어져 있으며, 몸체 내부로 압축공기(A)가 들어간다.

이때, 상기 압력조절기(20)는 상기 연료레일(30a)의 압축공기 유입로에 위치하며 상기 연료레일(30a) 내부의 공기압이 일정한 값에 다다르면 상기 압축공기(A)의 유입을 차단하는 역할을 한다. 일반적으로 상기 연료레일(30a) 내부로 유입되는 압축공기(A)의 압력은 2 ~ 3.5 ㎏/㎠(가변가능)가 적당하다.

상기 인젝터(30b)는 상기 연료레일(30a)과 연결되며 상기 연료레일(30a) 내부의 압축공기(A)가 상기 인젝터(30b)를 통하여 유출되는 구조를 갖추고 있다. 상기 인젝터(30b)의 몸체 내부에는 압축공기(A)의 유로를 개폐하는 인젝터밸브(미도시)가 설치되어 있다. 상기 연료레일(30a)에는 상기 인젝터(30b)가 하나 또는 둘 이상 장착될 수 있다.

상기 압력계(10)는 상기 연료레일(30a)에 부착되며, 상기 연료레일(30a) 내부의 공기압의 변화를 가시화하여 나타낸다.

상기 트렌스미터(50)는 상기 압력계(10)와 전기적으로 연결되며, 상기 트렌스미터(50)는 다시 상기 데이터 분석장치(70)와 전기적으로 연결된다. 상기 트렌스미터(50)는 상기 압력계(10)에 의해 계측된 압력값을 디지털화하며, 이 데이터를 다시 상기 데이터 분석장치(70)로 전송한다.

상기 인젝터 드라이브(60)는 상기 인젝터(30b)와 전기적으로 연결되며, 상기 인젝터 드라이브(60)는 다시 상기 데이터 분석장치(70)와 전기적으로 연결된다.

상기 인젝터 드라이브(60)는 자동차의 전자제어유니트(Electrical Control Unit ; ECU)에 해당하는 장치이다. 상기 인젝터 드라이브(60)는 상기 각각의 인젝터(30b)와 개별적으로 연결되어 상기 인젝터의 구동상황을 컨트롤한다. 따라서, 피시험 대상인 가솔린 엔진 연료 인젝션 장치가 자동차에 장착되어 실제로 구동되는 상태에서 발생할 수 있는 결함을 미리 확인하고자 한다면, 시험자는 상기 인젝터 드라이브(60)를 통해서 상기 가솔린 엔진 연료 인젝션 장치를 실구동 상황과 동일한 상태가 되도록 세팅한 후 상기 인젝터(30b)의 작동성능을 체크하면 된다. 상기 인젝터 드라이브(60)가 상기 인젝터(30b)를 제어하는데 필요한 모든 정보는 상기 데이터 분석장치(70)로부터 전송받게 된다.

또한, 상기 인젝터 드라이브(60)는 상기 인젝터(30b)의 구동성능에 관한 모든 정보를 디지털화하여 다시 상기 데이터 분석장치(70)로 전송한다.

상기 데이터 분석장치(70)는 상기 트렌스미터(50) 및 상기 인젝터 드라이브(60)와 전기적으로 연결되어 있다. 일반적으로 상기 데이터 분석장치(70)로는 PC를 사용할 수 있다.

상기 데이터 분석장치(70)는 상기 트렌스미터(50) 및 상기 인젝터 드라이브(60)로부터 전송되어 오는 데이터를 분석하고 연산하며, 상기 인젝터 드라이브(60)를 제어하는 역할을 수행한다.

상기 데이터 분석장치(70)는 피시험 대상인 상기 가솔린 엔진 연료 인젝션 장치가 정상적으로 구동될 경우에 측정되는 기준데이터를 자체에 내장하고 있으므로, 상기 트렌스미터(50) 및 상기 인젝터 드라이브(60)로부터 전송되어 오는 데이터와 상기 기준데이터를 서로 비교함으로써 상기 가솔린 엔진 연료 인젝션 장치의 이상 유무를 판별할 수 있다.

상기 데이터 분석장치(70)는 입력되는 데이터 및 상기 데이터의 분석 결과를 수치자료나 그래프 등으로 만들어 이를 스크린상에 출력하거나 인쇄용지로 출력한다.

본 발명에 따른 가솔린 엔진 연료 인젝션 장치 검사 시스템은 상기 로드셀(40)을 더욱 포함하는 것이 바람직하다. 이때, 상기 로드셀(40)은 상기 인젝터(30b)의 유출구와 대향하는 곳에 위치하는 것이 바람직하다. 상기 로드셀(40)은 상기 트렌스미터(50)와 전기적으로 연결된다.

상기 로드셀(40)은 상기 인젝터(30b)가 일정시간 동안 유출해 내는 유체량이 어느 정도인지를 계측하는 장치이므로, 상기 로드셀(40)의 형상은 상기 인젝터(30b)로부터 유출되어 나오는 유체를 수용하기에 적당한 구조(예를 들면, 항아리 형상)를 갖추는 것이 바람직하다.

상기 로드셀(40)이 상기 인젝터(30b)로부터 유출되어 나온 유체량을 측정하는 방법은 다양한 측면으로 시도해 볼 수 있다. 만약, 상기 유체가 공기라면 상기 로드셀(40)이 일정시간 수용한 공기의 압력을 계측하는 방법을 시도하면 되겠고, 상기 유체가 물이나 기름 등의 액체라면 상기 로드셀(40)이 일정시간 수용한 액체의 무게를 계측하는 방법을 시도하면 될 것이다. 본 발명에서는 상기와 같은 다양한 방법이 시도될 수 있으며, 굳이 특정한 하나의 방법으로 한정하지 않는다.

상기 로드셀(40)이 계측한 데이터는 상기 트렌스미터(50)로 전송되며, 상기트렌스미터(50)는 전송받은 데이터를 디지털화하여 이를 다시 상기 데이터 분석장치(70)로 전송한다.

이상에서 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 이는 예시에 불과하며 본 발명의 정신이 여기에 한정되지 아니하므로 다양한 변화와 변형이 가능할 것이다. 그러나, 이러한 변화와 변형은 본 발명의 권리범위에 속하게 됨은 첨부된 청구범위를 통해 이해할 수 있을 것이다.

본 발명을 실시함으로써, 종래의 기술에서 검사할 수 있는 정적인 상태에서의 인젝터 누유 감지 외에 엔진의 실구동 상황인 동적인 상태에서의 인젝터 누유 여부를 확인할 수 있으며, 동시에 개개의 인젝터밸브의 개폐기능 및 인젝터노즐의 사이즈 정상 여부를 추가로 확인할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 인젝션 장치 검사 시스템을 실시함으로써 엔진의 완성 이전 단계에서도 부분적으로 조립된 인젝션 장치의 성능 여부를 미리 확인할 수 있으므로, 부품의 검사 공정이 빠르고 간편하게 진행되며 전체적으로 볼 때 부품의 조립 품질이 향상되는 이점이 발생한다.

Claims (2)

1. 챔버형의 연료레일과;

   상기 연료레일의 연료 유입로에 부착되며 상기 연료레일로 유입되는 유체의 유량을 조절하는 압력조절기와;

   상기 연료레일에 부착되며 상기 연료레일 내부의 압력을 측정하는 압력계와;

   상기 연료레일에 부착되며 상기 연료레일 내부의 유체를 분사하는 인젝터와;

   상기 압력계와 전기적으로 연결되며 상기 압력계가 나타내는 수치값을 디지틀화하는 트렌스미터와;

   상기 인젝터와 전기적으로 연결되며 상기 인젝터의 구동상황을 제어하거나 상기 인젝터의 구동상태에 관한 각종 정보값을 디지틀화하는 인젝터 드라이브와;

   상기 트렌스미터 및 상기 인젝터 드라이브와 전기적으로 연결되며 상기 트렌스미터 및 상기 인젝터 드라이브를 제어하고 상기 트렌스미터 및 상기 인젝터 드라이브로부터 전송된 디지틀 정보를 분석하는 데이터 분석장치를 포함하는 가솔린 엔진 연료 인젝션 장치 검사 시스템
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 인젝터의 유출구 앞에 위치하여 상기 인젝터로부터 배출되는 유체의 양을 측정하며 상기 측정값을 전기적으로 연결된 상기 트렌스미터로 전송하는 로드셀을 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 가솔린 엔진 연료 인젝션 장치 검사 시스템