KR20030025329A - 디젤엔진의 연료분사 타이밍 보정방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엔진의 조립 및 정비 과정에서 연료분사장치를 탈장착하는 경우, 연료분사 타이밍 조절을 위해 연료분사펌프의 정확한 조립위치를 조정하는 작업없이도 연료분사타이밍을 자동으로 보정하기 위한 디젤엔진의 연료분사 타이밍 보정방법에 관한 것으로,

엔진의 일측에 장착되는 연료분사펌프의 장착각도를 보정하기 위해서 플라이 휠의 외주연에 소정각도 간격으로 엔진회전수를 측정하기 위한 제1홀과, 연료분사펌프의 장착각도 확인 및 보정을 위한 제2홀이 형성되는 장치에 있어서,

엔진이 시동되어 플라이 휠이 회전되기 시작하면 제1홀과 제2홀과의 거리를 측정한 후 비교하여 기준홀 및 보정홀을 설정하는 단계와;

설정된 기준홀을 이용하여 엔진회전수를 측정하고, 측정된 엔진회전수를 이용하여 전자제어장치에 기설정된 연료분사량 및 분사타이밍 맵과 비교하는 단계와;

제1연료공급파이프의 압력을 측정하여 연료분사시기를 파악하는 단계와;

제1연료공급파이프의 압력발생시점과, 제2홀 시그널 발생시점을 비교하는 단계와;

상기 단계에서 시점이 일치되지 않으면 연료분사시기가 진각 혹은 지각인 상황인 것으로 판단하고, 전자제어장치에 기설정된 타이밍 맵에 연료분사시기를 가감하는 단계; 를 포함하여 작동되는 것을 특징으로 한다.

Description

디젤엔진의 연료분사 타이밍 보정방법{Control method for fuel injection timing of diesel engine}

본 발명은 디젤엔진의 연료분사 타이밍 보정방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 엔진의 조립 및 정비 과정에서 연료분사장치를 탈장착하는 경우, 연료분사 타이밍 조절을 위해 연료분사펌프의 정확한 조립위치를 조정하는 작업없이도 연료분사타이밍이 자동으로 설정되도록 하기 위한 디젤엔진의 연료분사 타이밍 보정방법에 관한 것이다.

디젤 엔진용 연료분사펌프는 디젤엔진의 연소실에 필요로 하는 적정의 연료량을 적당한 시기에 분사시키는 기능을 주로 하는 장치이다.

이러한 기능을 수행하기 위하여 연료분사펌프(20)는 도 4에 도시되는 바와 같이 펌프 하우징(21), 분사량을 제어하는 거버너부(22) 및 분사시기를 제어하는 타이밍부(23)로 구성된다.

상기한 연료분사펌프(20)는 엔진 측으로부터의 커플링을 통해 구동력을 전달받아 캠샤프트가 구동되어지고, 캠으로부터의 회전력을 수직으로 전달받아 플런저가 상하로 운동하면 플러저에 의해 압송된 고압의 연료가 딜리버리 밸브 홀더를 통하여 고압의 파이프를 통하여 엔진으로 압송된다.

분사량의 제어를 위하여 플러저에 리드가 있으며, 이 때문에 회전량에 따라 플런저가 상하 왕복운동시 연료를 실제 압송하는 유효행정 길이가 달아짐에 따라 연료의 량을 제어하게 된다.

그리고 일반적인 타이머 장치는 도 5에 도시되는 바와 같이 피스톤(24)과 스프링(25) 등의 타이머 구동부를 핀(26)으로 로울러 호울더(27)에 연결시켜 펌프실 내의 고압에 의해 피스톤(24)이 스프링(25)의 힘을 이기고 움직이게 되면 그 움직임 양만큼 로울러 홀더(27)가 회전되어 로울러(28)가 캠디스크를 움직여주고 이에따라 분사시기를 정해 주도록 되어 있으며, 또 엔진 속도의 증가에 따라 연료 분사시기를 엔진 회전수에 맞추기 위해 분사시기를 앞당겨 주므로 분사지연과 점화지연을 보정하는 기능도 갖추고 있다.

그런데 엔진 조립과정에서 상기한 종래의 연료분사펌프를 실린더블럭의 일측에 장착하거나 엔진 정비를 위해 연료분사펌프를 탈장착해야 하는 경우, 연료분사펌프를 고정하기 위한 별도의 볼트로써 가체결한 후 연료분사펌프의 정확한 위치를 다이얼게이지 등과 같은 측정공구로써 허용오차범위 내로 조절해야만 정확한 연료의 분사타이밍을 맞출 수밖에 없는 문제점이 있었다. 따라서 엔진의 조립과정에서는 연료분사펌프를 장착하는 시간이 타공정보다 오래걸리게 되므로서 작업공정에 병목현상이 발생하게 되었다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 엔진의 조립 및 정비 과정에서 연료분사장치를 탈장착하는 경우, 연료분사 타이밍 조절을 위해 연료분사펌프의 정확한 조립위치를 조정하는 작업없이도 연료분사타이밍을 자동으로 보정하기 위한 디젤엔진의 연료분사 타이밍 보정방법을 제공하는 데 목적이 있다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로서,

엔진의 일측에 장착되는 연료분사펌프의 장착각도를 보정하기 위해서 플라이 휠의 외주연에 소정각도 간격으로 엔진회전수를 측정하기 위한 제1홀과, 연료분사펌프의 장착각도 확인 및 보정을 위한 제2홀이 형성되는 장치에 있어서,

엔진이 시동되어 플라이 휠이 회전되기 시작하면 제1홀과 제2홀과의 거리를 측정한 후 비교하여 기준홀 및 보정홀을 설정하는 단계와;

설정된 기준홀을 이용하여 엔진회전수를 측정하고, 측정된 엔진회전수를 이용하여 전자제어장치에 기설정된 연료분사량 및 분사타이밍 맵과 비교하는 단계와;

제1연료공급파이프의 압력을 측정하여 연료분사시기를 파악하는 단계와;

제1연료공급파이프의 압력발생시점과, 제2홀 시그널 발생시점을 비교하는 단계와;

상기 단계에서 시점이 일치되지 않으면 연료분사시기가 진각 혹은 지각인 상황인 것으로 판단하고, 전자제어장치에 기설정된 타이밍 맵에 연료분사시기를 가감하는 단계; 를 포함하여 작동되는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명에 의한 연료분사시기 보정장치의 구성도.

도 2는 본 발명에 의한 플라이 휠의 측면도.

도 3은 본 발명에 의한 연료분사시기 보정방법의 플로우 차트.

도 4 내지 도 5는 종래기술을 설명하기 위한 도면

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

30 : 엔진 31 : 크랭크축

32 : 플라이 휠 33 : 제1홀

34 : 제2홀 35 : 위치센서

40 : 연료분사펌프 41 : 타이머

42 : 거버너 43 : 제1연료공급파이프

44 : 압력센서 50 : 전자제어장치

이하, 본 발명의 구성 및 작동에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면과 함께 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 의한 연료분사시기 보정장치의 구성도이고, 도 2는 본 발명에 의한 플라이 휠의 측면도이고, 도 3은 본 발명에 의한 연료분사시기 보정방법의 플로우 차트를 도시한 것이다.

도면 중에 표시되는 도면부호 30은 본 발명에 의한 엔진을 지시하는 것이며, 도면부호 40은 본 발명에 의한 연료분사펌프를 지시하는 것이다.

상기한 엔진(30)의 후방에는 크랭크 축(31)의 회전을 원활히 하기 위한 플라이 휠(32)이 형성되는데, 상기한 플라이 휠(32)의 외주연에는 도 2와 같이제1홀(33) 및 제2홀(34)이 형성된다.

그리고 상기한 엔진(30)의 일측면에는 연료분사펌프(40)가 장착되는데, 상기한 연료분사펌프(40)를 엔진에 장착하기 위해서 종래에는 다이얼게이지 등의 공구를 이용하여 엔진과 연료분사펌프 간의 위상각을 정밀하게 측정하여 별도의 볼트로써 조였으나, 본 발명에 의한 연료분사펌프(40)는 종래처럼 정밀하게 위상각을 측정하면서 조립하지 않아도 된다. 즉, 상기한 연료분사펌프(40)는 다른 일반적인 부품들처럼 조립하면 되는 것이다. 물론 상기한 연료분사펌프(40)에는 종래와 같이 타이머(41)와 거버너(42)가 형성되어 있다.

그리고 상기한 연료분사펌프(40)의 제1연료공급파이프(43)의 압력을 측정하기 위한 압력센서(44)가 형성되며, 상기 압력센서(44)에서 측정된 값은 전자제어장치(50)에 인가되도록 형성된다. 또한, 연료분사펌프(40)의 타이머(41)가 상기한 전자제어장치(50)에 의해 제어될 수 있도록 형성된다.

그리고 상기한 플라이 휠(32)의 제1홀(33) 및 제2홀(34)의 위치를 측정하기 위한 위치센서(35)가 상기 플라이 휠(32)의 일측에 형성된다.

이상과 같이 구성되는 연료분사펌프(40)의 연료분사 타이밍을 보정하는 방법을 설명하면 다음과 같다.

우선, 엔진(30)이 시동됨과 동시에 크랭크 축(31) 및 플라이 휠(32)은 소정의 속도로 회전하게 된다. 이 때 상기한 위치센서(35)의 전방으로 제1홀(33)이 지나가면서 제1홀 시그널을 인식하게 되는데 이 때의 리얼타임(T1)을 측정하게 된다. 또한, 제1홀(33)이 지난 다음 바로 상기한 위치센서(35)의 전방으로 제2홀(34)이지나가면서 제2홀 시그널을 인식하게 되는데 이 때의 리얼타임(T2)을 측정하게 된다. 그리고 상기한 플라이 휠(32)이 1회전 됨과 동시에 상기한 제1홀(33)은 다시 상기한 위치센서(35)의 전방을 지나가게 되는데 이 때의 리얼타임(T3)을 측정하게 된다.

그러면 전자제어장치(50)에서는 위치센서(35)에 의해 측정된 T1, T2, T3의 값을 비교하게 되고, 기준 홀 및 보정홀을 설정하게 된다.(제1단계)

그리고 전자제어장치(50)에서는 이렇게 설정된 기준홀을 이용해서 엔진회전수(RPM)을 측정하고, 측정된 엔진회전수와 전자제어장치에 기설정된 연료분사량 및 분사타이밍 맵과 비교하여, 현재의 알맞는 연료분사량과 분사타이밍을 결정하게 된다.(제2단계)

그리고 상기한 압력센서(44)에서는 제1연료공급파이프(43)의 압력을 측정하여 연료분사시기를 측정하게 되고, 상기한 전자제어장치(50)에서는 상기와 같이 측정된 연료의 압력발생시점과 제2홀 시그널 발생시점을 비교하게 된다.(제3단계)

상기한 단계에서 두 시점이 설정범위 내이면 연료분사타이밍의 보정이 불필요한 것으로 인식하고, 두 시점이 설정범위에서 벗어나면 전자제어장치(50)에서는 연료분사시기가 진각이거나 지각인 것으로 판단하게 된다.(제4단계)

그리고 엔진의 연료분사 시기가 진각 혹은 지각인 것으로 판단되면, 전자제어장치(50)에 기설정된 타이밍 맵에 연료분사시기를 일정각도 가감하게 된다.(제5단계) 이 때, 연료분사시기를 보정하기 위한 보정각도는 0.5도씩 시행되도록 설정된 것이 바람직하다.

이렇게 0.5도 간격으로 반복하여 타이밍 맵을 보정하게 되고, 그 때마다의 압력발생시점과 제2홀 시그널 발생시점을 비교하게 되는데, 그 시점의 차이가 일정범위 내에 포함될 때까지 시행하게 된다.

따라서 본 발명은 연료분사장치를 장착함에 있어서 소요되는 작업시간을 대폭 단축하여 생산조립라인에서 연료분사장치의 장착에 따른 작업공수의 병목현상을 제거하고, 손쉽고 빠르게 장착하더라도 장착 타이밍으로 인한 문제를 줄일 수 있게 된다.

즉, 연료분사펌프를 장착할 때 작업자가 다이얼 게이지를 이용해 장착시마다 장착각도를 맞추지 않고 일반 부품을 조립하는 것과 같이 연료분사펌프를 조립하더라도, 엔진 초기 회전시 연료분사펌프의 장착각도를 스스로 확인하여 매 회전시마다 약간씩 보정하여 최종적으로 설정치에 도달할 수 있게 되는 것이다. 이는 특히, 차량운행년수 증가에 따라 장착각도가 변하거나 또는 경정비 업소등에서 미숙련자에 의해 연료분사펌프가 장착되더라도 스스로 장착각도를 보정하므로서 소비자가 항상 일정수준의 성능을 보장받을 수 있게 된다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명은 연료분사펌프를 장착하는 과정에서 연료분사 타이밍을 맞추기 위해서 다이얼 게이지 등의 공구를 이용하여 정밀 조립하지 않아도 되므로서 연료분사펌프를 장착하거나 교체에 소요되는 시간이 단축될 뿐만 아니라, 일정한 장착각도를 유지하게 되므로서 장착각도 변동에 의한 성능변화를 방지할 수 커다란 장점이 있는 것이다.

Claims (4)

1. 엔진의 일측에 장착되는 연료분사펌프의 장착각도를 보정하기 위해서 플라이 휠의 외주연에 소정각도 간격으로 엔진회전수를 측정하기 위한 제1홀과, 연료분사펌프의 장착각도 확인 및 보정을 위한 제2홀이 형성되는 장치에 있어서,

   엔진이 시동되어 플라이 휠이 회전되기 시작하면 제1홀과 제2홀과의 거리를 측정한 후 비교하여 기준홀 및 보정홀을 설정하는 1단계와;

   설정된 기준홀을 이용하여 엔진회전수를 측정하고, 측정된 엔진회전수와 전자제어장치에 기설정된 연료분사량 및 분사타이밍 맵과 비교하여, 현재의 알맞는 연료분사량과 분사타이밍을 결정하는 2단계와;

   제1연료공급파이프의 압력을 측정하여 연료분사시기를 측정하고, 측정된 연료의 압력발생시점과, 제2홀 시그널 발생시점을 비교하는 3단계와;

   상기 단계에서 두 시점이 설정범위에서 벗어나면 연료분사시기가 진각 혹은 지각인 상황인 것으로 판단하는 4단계와;

   상기 단계에서 연료분사시기가 진각 혹은 지각인 것으로 판단되면, 전자제어장치에 기설정된 분사타이밍 맵에 연료분사시기를 일정각도 가감하는 5단계; 를 포함하여 작동되는 것을 특징으로 하는 디젤엔진의 연료분사 타이밍 보정방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기한 4단계에서 타이머 맵에 연료분사시기를 가감한 후, 상기한 제2단계에서 4단계를 반복하는 것을 특징으로 하는 디젤엔진의 연료분사 타이밍 보정방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기한 3단계에서 연료의 압력발생시점과 제2홀 시그널 발생시점이 설정범위 내이면 장착각도의 보정이 불필요한 것으로 인식하고 연료분사 타이밍의 보정을 멈추는 것을 특징으로 하는 디젤엔진의 연료분사 타이밍 보정방법.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기한 5단계에서 분사시기는 0.5도씩 가감되는 것을 특징으로 하는 디젤엔진의 연료분사 타이밍 보정방법.