KR20060135283A - Injector testing device and method - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명에 따른 전체 사시도.1 is an overall perspective view according to the present invention.
도 2는 인젝터에 연결되는 각 장치 연결 사시도.Figure 2 is a perspective view of each device connected to the injector.
도 3은 본 발명의 전기신호 발생기의 정면도.3 is a front view of the electric signal generator of the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 신호발생기의 장치 블록도.4 is a device block diagram of a signal generator according to the present invention.
도 5는 본 발명에 따른 흐름도.5 is a flow chart in accordance with the present invention.
도 6은 전기신호 발생기의 작동 흐름도.6 is an operational flowchart of an electric signal generator.
《 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 》 << Explanation of code | symbol about main part of drawing >>
100...인젝터 110...연료입력부100.
120...연료배출구 130...전기신호입력부120
140...역류배출구 200...연료압송수단140
300...커먼레일 310...압력조절레버300 ...
400...신호발생기 401...전기신호입력단자400 ... Signal Generator 401 ... Electrical Signal Input Terminal
410, 411, 412, 413, 414, 415...표시 LED410, 411, 412, 413, 414, 415 ... indication LED
420, 421...선택버튼 422...테스트확인버튼420, 421 ...
423...시작버튼 424...정지버튼423
500...계측부 510...배출호스500 ...
501, 502, 503, 504...계측 실린더501, 502, 503, 504 ... measuring cylinder
본 발명은 자동차 내연기관의 한 종류인 커먼레일엔진(Common Rail Direct Injection Engine)의 구성품인 인젝터를 테스트하는 장치에 관한 것으로서, 특히 연료를 고압으로 펌핑하는 연료압송수단과, 상기 연료압송수단에 체결되되 그로부터 압송된 연료를 상기 인젝터에 공급하는 커먼레일과, 상기 커먼레일과 체결되며 그 내부에 형성된 밸브가 개폐되어 연료를 배출하는 인젝터와, 상기 인젝터와 체결되어 상기 밸브를 제어하는 전기신호를 발생시키는 신호발생기와, 상기 인젝터로부터 배출되는 연료가 수납되는 계측부를 포함하여 구성되는 인젝터 테스트장치 및 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for testing an injector that is a component of a common rail direct injection engine, which is a type of an automobile internal combustion engine, and particularly, comprising: a fuel pump means for pumping fuel at a high pressure; A common rail for supplying the fuel pumped therefrom to the injector, an injector coupled to the common rail to open and close the discharged fuel, and an electrical signal coupled to the injector to control the valve The present invention relates to an injector test apparatus and a method including a signal generator and a measuring unit for storing fuel discharged from the injector.
특히, 본 발명은 인젝터에 전기신호를 인가하여 연료의 분사량 및 분사시기를 제어하는 자동차의 ECU(Electronic Control Unit)와 동일한 기능을 수행하도록 그 내부에 마이크로프로세서를 포함하여 구성되는 신호발생기를 상기 인젝터와 체결시키고 상기 신호발생기를 구동시켜 상기 인젝터로 배출되는 연료의 양을 측정하여 상기 인젝터의 이상 유무와 성능을 확인하는 것을 특징으로 한다.In particular, the present invention is a signal generator comprising a microprocessor therein to apply the electrical signal to the injector to perform the same function as the ECU (Electronic Control Unit) of the vehicle that controls the injection amount and injection timing of the fuel injector And measuring the amount of fuel discharged to the injector by driving the signal generator to check whether there is an abnormality and performance of the injector.
커먼레일엔진은 혼합기를 통해 연료와 공기를 연소실에 공급하는 기존엔진과는 달리 연소실에 고압의 연료를 직접 분사하는 방식으로 엔진과 연료분사가 독립적으로 이루어지므로 설계가 용이하고, 부품 수가 줄어 경량화가 가능하며, 또한 연료의 압력을 제어하여 직접 분사하기 때문에 고압을 유지할 수 있어 연소 효율을 높일 수 있어 근래에 내연기관의 엔진으로 널리 사용되고 있다. Unlike conventional engines that supply fuel and air to the combustion chamber through the mixer, the common rail engine injects high-pressure fuel directly into the combustion chamber to make the engine and fuel injection independent so that the design is easy and the number of parts is reduced. In addition, since the pressure of the fuel is directly injected to control the pressure, the high pressure can be maintained and the combustion efficiency can be increased.
상기와 같은 커먼레일엔진은 압력발생과 분사를 분리하기 위해서 고압을 유지할 수 있는 고압어큐뮬레이터(High-pressure Accumulator)와 고압 된 연료를 다수의 분사장치(인젝터)에 배분하는 커먼레일(Common Rail)및 상기 커먼레일로부터 공급되는 연료를 ECU로부터 보내진 신호에 따라 그 내부에 설치된 노즐을 통해 분사하는 다수의 인젝터로 구성된다.The common rail engine as described above has a high-pressure accumulator capable of maintaining high pressure to separate pressure generation and injection, and a common rail for distributing high-pressure fuel to a plurality of injectors. It consists of a plurality of injectors for injecting fuel supplied from the common rail through a nozzle installed therein in accordance with a signal sent from the ECU.
상기 커먼레일엔진의 구성부품 중 정적인 동작을 하는 고압어큐뮬레이터와 커먼레일은 그 구성요소의 콤팩트함과 동작의 특성으로 인하여 고장의 빈도가 낮고 고장 여부를 쉽게 판단할 수 있으나, 다수의 구성요소로 이루어지고 동적인 동작을 행하는 인젝터는 그 동작의 특성상 고장이나 오작동의 횟수가 빈번하였다.The high-pressure accumulator and the common rail which perform static operation among the components of the common rail engine have a low frequency of failure due to the compactness and characteristics of the components, and easily determine whether the failure occurs. Injectors that are made and perform dynamic operations frequently have a high number of failures or malfunctions due to the characteristics of the operation.
종래의 인젝터의 이상 유무를 테스트하는 방법으로는 자동차의 엔진에 장착되어 있는 인젝터를 분리하고 서로 그 위치를 바꾸어서 다시 자동차의 엔진에 설치 하고 인젝터를 엔진을 가동시켜 인젝터의 이상 유무를 판단하거나, 인젝터에 순간적으로 전압을 인가한 후 이를 분석하여 인젝터의 이상 유무를 확인하였다.In order to test the abnormality of the conventional injector, remove the injectors mounted on the engine of the car, change the positions of each other, install them again in the engine of the car, and operate the injector to determine the abnormality of the injector, or After applying the voltage to the instantaneous analysis, it was confirmed whether the injector was abnormal.
따라서, 기존의 인젝터 테스트 방법으로는 인젝터의 기능점검을 객관적으로 확인할 수 없었고, 또한 커먼레일엔진에 설치되는 인젝터의 수량도 다수이어서 오작동이나 고장이 난 인젝터를 쉽게 파악할 수 없는 문제점이 발생하였다.Therefore, the conventional injector test method was unable to objectively check the function check of the injector, and the number of injectors installed in the common rail engine also had a large number, which caused a problem in that it was not possible to easily identify a malfunctioning or malfunctioning injector.
본 발명은 상기와 같은 문제점의 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 인젝터에 전기신호를 인가하여 연료의 분사량 및 분사시기를 제어하는 자동차의 ECU(Electronic Control Unit)와 동일한 기능을 수행하도록 그 내부에 마이크로프로세서를 포함하여 구성되는 신호발생기를 상기 인젝터와 체결시키고 상기 신호발생기를 구동시켜 상기 인젝터로 배출되는 연료의 양을 측정하여 상기 인젝터의 이상 유무와 성능을 객관적으로 확인할 수 있도록 구성함으로써 인젝터의 기능점검의 편의성이 증대된 인젝터 테스트장치 및 방법을 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, the microprocessor therein to perform the same function as the ECU (Electronic Control Unit) of the vehicle that controls the injection amount and timing of injection by applying an electrical signal to the injector The function of the injector is determined by fastening a signal generator including the injector to the injector, and driving the signal generator to measure the amount of fuel discharged to the injector so as to objectively check whether there is an abnormality and performance of the injector. It is to provide an injector test apparatus and method with increased convenience.
이와 같은 목적은 커먼레일이 설치되는 연료압송수단과 인젝터에 전기신호를 송출하는 신호발생기 및 인젝터로부터 배출되는 연료를 계측부를 포함하여 구성되는 본 발명에 의하여 달성될 수 있는바, 이하 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다. This object can be achieved by the present invention comprising a fuel pressure means and a signal generator for transmitting an electrical signal to the injector and the fuel discharged from the injector, the common rail is installed, the following drawings, the accompanying drawings It demonstrates in detail with reference.
본 발명은 자동차 내연기관의 한 종류인 커먼레일엔진(Common Rail Direct Injection Engine)의 구성품인 인젝터를 테스트하는 장치에 관한 것으로서, 연료를 고압으로 펌핑하는 연료압송수단과, 상기 연료압송수단에 체결되어 압송 제공되는 연료를 인젝터에 공급하는 커먼레일과, 상기 인젝터의 내부에 솔레노이드 밸브를 구비하며, 상기 인젝터는 상기 커먼레일과 체결되어 소정의 전기신호를 수신하면 상기 솔레노이드 밸브를 작동시켜 상기 연료를 배출하는 인젝터와, 상기 인젝터와 체결되어 상기 솔레노이드 밸브에 상기 전기신호를 전달하는 신호발생기 및 상기 인젝터로부터 배출되는 연료가 수납되는 계측부로 구성된다.The present invention relates to an apparatus for testing an injector which is a component of a common rail direct injection engine, which is a kind of an internal combustion engine of an automobile, comprising: a fuel pump means for pumping fuel at a high pressure; A common rail for supplying the fuel supplied to the injector is provided, and a solenoid valve is provided inside the injector, and the injector is engaged with the common rail to operate the solenoid valve to discharge the fuel when a predetermined electric signal is received. It consists of an injector, a signal generator coupled to the injector for transmitting the electrical signal to the solenoid valve and a measuring unit for storing the fuel discharged from the injector.
이하 첨부된 도면에 의해서 상세히 설명한다.Hereinafter will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 전체적인 장치의 사시도를 나타낸 것이고 도 2는 인젝터에 연결되는 각 장치 연결 사시도를 나타낸 것이다.Figure 1 shows a perspective view of the overall device of the invention and Figure 2 shows a perspective view of each device connection to the injector.
본 발명은 연료를 고압으로 펌핑하는 연료압송수단 장치(200)에 상기 연료압송수단(200)에 체결되어 압송 제공되는 연료를 커먼레일(300)에 연결하고 상기 커먼레일(300)에는 차량의 엔진에서 분리하여 테스트 대상인 인젝터(100)를 연결한다.The present invention is coupled to the fuel pumping means 200 to the fuel pumping means 200 for pumping the fuel at high pressure connected to the fuel provided by the
상기 커먼레일(300)에는 압력을 조절하는 압력조절레버(310)가 설치된다.The
상기 인젝터(100)에는 커먼레일 배출구(100)와 연결되어 연료가 유입되는 입력구(110), 연료가 배출되는 배출구(120), 신호발생기(400)에서 발생되는 전기 신호가 전기신호입력단자(401)을 통하여 입력되는 전기 입력부(130) 및 역류되는 연료가 배출되는 역류배출구(140), 상기 역류배출구(140)에서 배출되는 연료를 수집하는 역류배출수집호스(520)가 있다.The
특히, 상기 인젝터의 내부에는 솔레노이드 밸브가 구비되어 있어 소정의 전기신호를 수신하면 상기 솔레노이드 밸브를 작동시켜 상기 연료가 배출된다.In particular, a solenoid valve is provided inside the injector, and when the predetermined electric signal is received, the fuel is discharged by operating the solenoid valve.
상기 인젝터의 전기 입력부에는 신호발생기(400)에서 발생되는 소정의 전기신호가 수신된다.The electrical input of the injector receives a predetermined electrical signal generated by the
상기 인젝터의 연료 배출구 및 역류배출구에서 배출되는 연료가 수납되는 계측부(400)로 구성된다. It is composed of a
상기와 같이 연결된 인젝터 테스트 장치는 먼저 연료압송수단장치(200)에서 연료를 펌핑하여 커먼레일(300)에 전달한다. 상기 커먼레일(300)에 전달된 연료는 인젝터(100)의 연료 입력부에 입력된다. 또한 신호발생기(400)에서는 전기신호를 인젝터에 송출하고 상기 인젝터에서는 내부에 상기 전기신호에 따라 솔레노이드 밸브를 작동하여 일정 간격으로 밸브를 개폐한다. 상기 개폐에 따라 각각의 인젝터에서 배출된 연료는 각각의 배출호스(510)를 따라 계측부(500)의 계측실린더(501, 502, 503, 504)에 유입된다. 또한 각각의 인젝터에서 역류되는 연료는 계측부(500)의 역류 실린더(505)에 유입된다. 역류되는 연료는 인젝터의 이상유무를 판단하는 측정대상이 아니므로 역류배출수집호스(520) 통합하여 역류 실린더(505)에 유입되어도 상관없다.The injector test apparatus connected as described above first pumps fuel from the fuel pump means 200 and transmits the fuel to the
상기에서 각 장치를 일정시간동안 작동하여 계측실린더(501, 502, 503, 504)의 유입되는 연료의 량을 검색하여 이상이 있는 인젝터를 선별할 수 있다. 즉 다른 인젝터 보다 많은 량의 연료를 분출하거나 너무 적은 량의 연료를 분출하게 되면 불량인 인젝터로 판별할 수 있다.Each device may be operated for a predetermined time to search for an amount of fuel introduced into the
상기에서 작동되는 시간 및 계측 실린더의 크기에 따라 인젝터에서 연료를 배출하는 량이 다소 차이가 있을 수 있으나 보통 10분 정도 작동에 따라 연료 부피량 ±8%의 오차 범위에 있으면 정상인 인젝터로 판단할 수 있다.The amount of fuel discharged from the injector may vary slightly depending on the time of operation and the size of the measuring cylinder. However, if the fuel volume is within an error range of ± 8% of fuel volume according to the operation for about 10 minutes, it may be determined as a normal injector. .
도 3은 본 발명의 신호발생기의 정면도를 나타낸 것이다.Figure 3 shows a front view of the signal generator of the present invention.
상기 신호발생기는 신호 발생기에 전원을 인가하는 전원스위치(430); 출력되는 인젝터의 수를 선택하는 선택버튼(420, 421)과 상기 각각의 선택버튼(420, 421)에 의해 각각 표시되는 선택버튼 LED(410, 411) 인젝터와 연결 유무를 체크하기 위하여 일정한 시간 동안만 작동시키는 테스트확인버튼(422)과 상기 테스트확인버튼(422)에 의해 표시되는 정상적인 연결을 표시하는 LED(412), 연결확인을 요구하는 LED(413); 인젝터로 전기신호를 송출하는 시작버튼(423)과 상기 시작버튼(423)을 표시하는 LED(414); 신호발생기를 중지시키는 정지버튼(424)과 상기 정지버튼을 표시하는 LED(415); 연료의 분사량과 분사시기를 제어하는 전기적신호를 조절하는 RPM조절 스위치(431) 및 전기신호를 송출하는 송출단자(432)로 구성되어 있다.The signal generator includes a
도 4는 본 발명의 신호발생기의 장치 블록도를 나타낸 것이다.Figure 4 shows a device block diagram of the signal generator of the present invention.
상기 신호발생기는 전원을 공급받는 전원부(40); 작동의 선택 조건을 수신하는 스위치부(41) 및 상기 스위치부로터 선택되는 조건에 따른 명령을 전달하는 입력부(42); 상기 입력부로부터 전달받은 명령을 그 내부에 설치되는 마이크로프로세서에 의하여 프로그램에 의해 소정의 시그널로 변환 및 제어하는 메인부(43); 상기 메인부에서 발생된 상기 시그널을 수신하여 출력단자로 전기신호를 출력하고 작동상태를 수신하는 출력/수신부(44); 상기 출력/수신부에서 수신된 신호를 표시하는 표시부(45)로 구성되어 있다.The signal generator includes a power supply unit 40 for receiving power; A switch unit (41) for receiving a selection condition of an operation and an input unit (42) for transmitting a command according to a condition selected by the switch unit; A
도 5는 본 발명에 따른 작동의 흐름도를 나타낸 것이다.5 shows a flowchart of the operation according to the invention.
연료를 고압으로 펌핑하여 연료를 인젝터에 공급(S_1)한다. 신호발생기를 작동시켜 전기신호를 발생(S_2)시키고 상기 전기신호는 인젝터에 전송되어 상기 인젝터의 내부에 형성된 솔레노이드 밸브가 개폐되어 인젝터로부터 연료가 배출(S_3)되고 상기 인젝터로부터 배출되는 연료를 수납 및 계측(S_4)하여 상기 인젝터를 테스트한다.The fuel is pumped at high pressure to supply fuel to the injector (S_1). By operating a signal generator to generate an electrical signal (S_2) and the electrical signal is transmitted to the injector, the solenoid valve formed inside the injector is opened and closed, the fuel is discharged from the injector (S_3) and receives the fuel discharged from the injector and Test the injector by measuring (S_4).
도 6은 도 5의 신호발생기를 작동시켜 전기신호를 발생시키는 단계를 구체화 하여 나타낸 흐름도이다.FIG. 6 is a flowchart illustrating the steps of generating an electrical signal by operating the signal generator of FIG. 5.
신호발생기의 입력부(42)에서는 테스트확인버튼이 눌려있는지 시작 버튼이 눌려있는지 검색(S_11)하여 테스트확인버튼이 눌려져 있으면 전기신호를 테스트 시간 동안 상기 인젝터로 송출(S_12)하고 테스트 시간이 종료 되었는지 확인(S_13)하여 상기의 테스트 시간이 종료되었으면 인젝터와 연결 유무를 체크(S_14)하여 결과를 표시(S_15)한다.The
신호발생기의 입력부(42)에서 시작 버튼이 눌려져 있으면, 전기신호를 설정된 송출시간 동안 발생(S_21)하고 송출시간이 종료하였는지 확인(S_22)하여 상기의 송출시간이 종료하였으면 결과를 표시(S_23)한다.When the start button is pressed in the
상기에서 정지버튼(424)의 입력신호 유무는 각 단계별로 수시로 확인함이 바람직하다. 즉, 각 단계마다 정지버튼의 입력신호를 확인하여 긴급을 요하는 상황이 발생하였을 경우에 상기 버튼의 작동으로 신호발생기의 작동을 멈추게 함이 바람직하다. In the above, it is preferable to check the presence or absence of the input signal of the
본 발명은 그 내부에 마이크로프로세서를 포함하여 구성되는 신호발생기를 상기 인젝터와 체결시키고 상기 신호발생기를 구동시켜 상기 인젝터로 배출되는 연료의 양을 측정하여 상기 인젝터의 이상 유무와 성능을 객관적으로 확인할 수 있는 장치를 제공함으로써 인젝터의 기능점검에 객관적인 믿음을 줄 뿐만 아니라, 그 구성적인 측면에서도 심플하고 콤팩트하게 구성하여 유지보수의 편의성등 다대한 효과를 제공한다.The present invention can objectively check the abnormality and performance of the injector by fastening a signal generator comprising a microprocessor therein with the injector and measuring the amount of fuel discharged to the injector by driving the signal generator. In addition to providing objective belief in the function check of the injector, the simple and compact configuration of the injector provides a great effect such as the convenience of maintenance.
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