KR20070060476A

KR20070060476A - 인젝터의 연료분사각 제어장치

Info

Publication number: KR20070060476A
Application number: KR1020050119947A
Authority: KR
Inventors: 김용옥
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2005-12-08
Filing date: 2005-12-08
Publication date: 2007-06-13

Abstract

본 발명은 인젝터의 연료분사각 제어장치에 관한 것으로서, 특히 온도환경 및 연비 개선 목적에 따라 인젝터를 상하로 구동시켜 연료의 분사각이 상향 또는 하향 분사되도록 하는 액튜에이터와, 상기 액튜에이터로 고압, 중앙, 저압 상태로 오일을 공급하는 오일압조절수단으로 구성하므로서, 냉시동 조건에서는 HC 배출량을 최소화하기 위하여 하향분사하고, 웜??업 이후에는 밸브 오버랩이 최대가 되어 연비를 최소화할 수 있도록 상향분사하는 등 인젝터의 연료분사각을 주변상황에 따라 최적화하여 엔진출력특성이 향상되도록 한 인젝터의 연료분사각 제어장치에 관한 것이다.

인젝터, 액튜에이터, 리프터, 스프링, 오일라인, 하우징, 오일압조절수단,

Description

인젝터의 연료분사각 제어장치{Fuel injection angle control device}

도 1 은 본 발명의 인젝터의 연료분사각 제어장치를 보인 도면.

도 2 는 본 발명에 적용된 액튜에이터의 작동상태를 보인 도면.

도 3 은 본 발명에 적용된 오일압조절수단의 작동상태를 보인 도면.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1: 인젝터, 2: 노즐,

3: 러버, 4: 인젝터 장착부,

10: 액튜에이터, 11: 하우징,

12: 리프터, 13: 스프링,

14: 오일라인, 15: 오일실,

20: 오일압조절수단, 21: 오일팬,

22: 오일펌프, 23: 제 1 오일콘트롤밸브,

24: 제 2 오일콘트롤밸브, 25: 릴리프밸브,

본 발명은 인젝터의 연료분사각 제어장치에 관한 것으로서, 특히 냉시동 조건에서는 HC 배출량을 최소화하기 위하여 하향분사하고, 웜-업 이후에는 밸브 오버랩이 최대가 되어 연비를 최소화할 수 있도록 상향분사하는 등 인젝터의 연료분사각을 주변상황에 따라 최적화하여 엔진출력특성이 향상되도록 한 인젝터의 연료분사각 제어장치에 관한 것이다.

현재 가솔린엔진에는 연소실로 연료를 분사 공급하는 인젝터가 장착되어 있다.

일반적으로 냉시동시에는 HC 배출량을 최소화하기 위하여 인젝터를 하향분사하는 것이 효율적이고, 웜-업 이후에는 밸브 오버랩이 최대가 되어 연비를 최소화 할 수 있도록 상향분사하는 것이 효율적인 것으로 알려져있다.

그러나, 종래의 인젝터는 대부분이 고정식으로 장착되어 있기 때문에 상향 또는 하향식중 어느 하나의 방식으로 셋팅하게 되므로 어느 한쪽을 포기해야만 하는 문제점이 발생하고 있었다.

따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 온도환경 및 연비 개선 목적에 따라 인젝터를 상하로 구동시켜 연료의 분사각이 상향 또는 하향 분사되도록 하는 액튜에이터와, 상기 액튜에이터로 고압, 중앙, 저압 상태로 오일을 공급하는 오일압조절수단으로 구성하므로서, 냉시동 조건에서는 HC 배출량을 최소화하기 위하여 하향분사하고, 웜-업 이후에는 밸브 오버랩이 최대가 되어 연비를 최소화할 수 있도록 상향분사하는 등 인젝터의 연료분사각을 주변상황에 따라 최적화하여 엔진출력특성이 향상되도록 한 인젝터의 연료분사각 제어장치를 제공함을 목적으로 한다.

상기 목적달성을 위한 본 발명은,

청구범위 제 1 항에 의하여,

인젝터 장착부에 연료분사용 노즐이 구비된 인젝터가 끼워져 결합되고, 상기 인젝터의 헤드부 외주면상에는 고무재인 러버가 개재되어 있는 것에 있어서,

오일압에 따라 상기 인젝터를 상향 또는 하향 구동시켜 인젝터의 연료 분사각이 상향, 중향, 하향 조절되도록 하는 액튜에이터를 인젝터의 하단에 접촉되게 형성한 것을 특징으로 한다.

청구범위 제 2 항에 의하여,

상기 액튜에이터는 인젝터의 하단에 위치하도록 하우징을 형성하고, 상기 하우징 내부에는 스프링에 의해 탄지된 상태로 인젝터 저면을 받치고 있는 리프터를 형성하며, 하우징의 상부에는 오일라인으로부터 공급되는 오일압이 리프터에 공급되도록 하는 오일실을 형성하여 오일압에 따라 리프터가 인젝터를 상하 구동시키는 것을 특징으로 한다.

청구범위 제 3 항에 의하여,

엔진 운전조건에 따라 고압, 중압, 저압의 오일이 액튜에이터로 공급되도록 하는 오일압 조절수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

청구범위 제 4 항에 의하여,

상기 오일압 조절수단은 오일팬에 저장된 오일을 오일갤러리로 펌핑하는 오일펌프와, 오일라인의 도중에 설치되고, 상기 오일펌프에서 펌핑된 오일이 직접 액튜에이터로 공급되도록 하거나 아니면 릴리프밸브를 통해 바이패스되도록 하는 제 1 오일콘트롤밸브와, 오일라인의 도중에 설치되어 오일이 바이패스되도록 하는 제 2 오일콘트롤밸브로 구성한 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면 도 1 내지 도 3 을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도면부호 1 은 연소실로 연료를 분사 공급하는 인젝터를 나타내며, 상기 인젝터(1)에는 연료분사용 노즐(2)이 헤드부에 형성되어 있다.

상기 인젝터(1)는 연소실에 형성되어 있는 인젝터 장착부(4)에 끼워져 결합되고, 상기 인젝터(1)의 헤드부 외주면상에는 고무재의 러버(3)가 끼워져 결합된 구조이다.

본 발명에서는 상기 인젝터(1)의 헤드부를 상향 또는 하향 구동시킬 수 있도록 하는 액튜에이터(10)를 인젝터(1)의 하측에 설치한다.

상기 액튜에이터(10)는 도 1 및 도 2 에 도시된 바와같이 인젝터(1)의 하단에 위치하도록 하우징(11)을 형성하고, 상기 하우징(11) 내부에는 스프링(13)에 의해 탄지된 상태로 인젝터(1) 저면을 받치고 있는 리프터(12)를 형성하며, 하우징(11)의 상부에는 오일라인(14)으로부터 공급되는 오일압이 리프터(12)에 공급되 도록 하는 오일실(15)을 형성한다.

즉, 상기 오일실(15)에 저압의 오일이 유입되었을때에는 도 2 (c)와같이 스프링(13)의 탄성에 의해 리프터(12)가 인젝터(1)를 상향시켜 연료분사각이 상향제어되는 것이고, 상기 오일실(15)에 중압의 오일이 유입되었을때에는 도 2 (b)와 같이 오일압에 의해 리프터(12)가 스프링(13)의 탄성을 이기고 일정높이 하강하면서 인젝터(1)를 중간위치로 하강시킴에 따라 인젝터(1)의 연료분사각이 중향제어되는 것이며, 상기 오일실(15)에 고압의 오일이 유입되었을때에는 도 2 (a)와 같이 고압에 의해 리프터(12)가 스프링(13)을 압축하면서 하강하여 인젝터(1)를 하향위치로 하강시킴에 따라 인젝터(1)의 연료분사각이 하향제어되는 것이다.

한편, 도면부호 20 은 엔진 운전조건에 따라 고압, 중압, 저압의 오일이 액튜에이터(10)로 공급되도록 하는 오일압 조절수단을 나타내며,

상기 오일압 조절수단(20)은 오일팬(21)에 저장된 오일을 오일갤러리로 펌핑하는 오일펌프(22)와, 오일라인의 도중에 설치되고, 상기 오일펌프(22)에서 펌핑된 오일이 직접 액튜에이터(10)로 공급되도록 하거나 아니면 릴리프밸브(25)를 통해 바이패스되도록 하는 제 1 오일콘트롤밸브(23)와, 오일라인의 도중에 설치되어 오일이 바이패스되도록 하는 제 2 오일콘트롤밸브(24)로 구성된다.

이와같이 구성된 본 발명의 동작을 설명하면 다음과 같다.

냉시동시에는 HC 가스의 배출량을 최소화하도록 하기 위해 미도시된 ECU가 오일압 조절수단(20)을 조절하여 액튜에이터(10)로 고압의 오일압이 인가되도록 하여 인젝터(1)가 하향분사토록 한다.

즉, ECU의 제어에 의해 오일압 조절수단(20)의 제 1 오일콘트롤밸브(23)가 도 3 (a)와 같이 오일갤러리 측으로 절환되어 오일펌프(22)에서 펌핑된 고압의 오일이 오일갤러리를 통해 바로 액튜에이터(10)의 오일실(15)로 공급되며, 이에의해 액튜에이터(10)의 리프터(12)가 도 2 (a)와 같이 하강하여 인젝터(1)를 하향분사각도로 조절하는 것이다.

한편, 차량이 웜-업 된 이후에는 밸브오버랩이 최대가 되어 연비를 개선시킬 수 있도록 하기위해 미도시된 ECU가 오일압조절수단(20)을 제어하여 저압의 오일이 액투에이터(10)로 공급되도록 한다.

즉, ECU의 제어에 의해 도 3 (c)와같이 제 1 오일콘트롤밸브(23)가 릴리프밸브(25) 측으로 절환되어 오일을 바이패스시키고, 제 2 오일콘트롤밸브(24)가 오일을 바이패스시킴에 따라 오일갤러리 내의 오일압이 저압상태로 액튜에이터(10)의 오일실(15)로 공급되며, 상기 오일실(15)로 저압의 오일이 공급됨에 따라 리프터(12)는 도 2 (c)와 같이 상승하여 인젝터(1)의 연료분사각이 상향제어되는 것이다.

한편, 인젝터(1)를 중향 분사각으로 제어하고자 할때에는 도 3 (b)와 같이 제 1 오일콘트롤밸브(23)를 릴리프밸브(25) 측으로 절환시켜 오일갤러리 내의 오일중 일정량이 오일팬으로 바이패스되어 오일압이 중압상태로 조절되고, 이 중압의 오일이 액튜에이터(10)로 공급되어 인젝터(1)가 중간위치로 조절되어 중향으로 연료분사각이 제어되는 것이다.

상기 설명과같이 본 발명은 고정식으로 설치된 인젝터를 엔진 운전조건에 따라 상향, 중향, 하향 구동시켜 연료가 분사되도록 할 수 있으므로 연비를 개선시키 고 배기가스의 배출량을 조절할 수 있게되는 효과를 기대할 수 있다.

이상에서 설명한 바와같이 본 발명은 온도환경 및 연비 개선 목적에 따라 인젝터를 상하로 구동시켜 연료의 분사각이 상향 또는 하향 분사되도록 하는 액튜에이터와, 상기 액튜에이터로 고압, 중앙, 저압 상태로 오일을 공급하는 오일압조절수단으로 구성하므로서, 냉시동 조건에서는 HC 배출량을 최소화하기 위하여 하향분사하고, 웜-업 이후에는 밸브 오버랩이 최대가 되어 연비를 최소화할 수 있도록 상향분사하는 등 인젝터의 연료분사각을 주변상황에 따라 최적화하여 엔진출력특성이 향상되도록 한 인젝터의 연료분사각 제어장치를 제공하는 효과를 기대할 수 있다.

Claims

인젝터 장착부(4)에 연료분사용 노즐(2)이 구비된 인젝터(1)가 끼워져 결합되고, 상기 인젝터(1)의 헤드부 외주면상에는 고무재인 러버(3)가 개재되어 있는 것에 있어서,

오일압에 따라 상기 인젝터(1)를 상향 또는 하향 구동시켜 인젝터(1)의 연료 분사각이 상향, 중향, 하향 조절되도록 하는 액튜에이터(10)를 인젝터(1)의 하단에 접촉되게 형성한 것을 특징으로 하는 인젝터의 연료분사각 제어장치.
제 1 항에 있어서,

상기 액튜에이터(10)는 인젝터(1)의 하단에 위치하도록 하우징(11)을 형성하고, 상기 하우징(11) 내부에는 스프링(13)에 의해 탄지된 상태로 인젝터(1) 저면을 받치고 있는 리프터(12)를 형성하며, 하우징(11)의 상부에는 오일라인(14)으로부터 공급되는 오일압이 리프터(12)에 공급되도록 하는 오일실(15)을 형성하여 오일압에 따라 리프터(12)가 인젝터(1)를 상하 구동시키는 것을 특징으로 하는 인젝터의 연료분사각 제어장치.
제 1 항에 있어서,

엔진 운전조건에 따라 고압, 중압, 저압의 오일이 액튜에이터(10)로 공급되도록 하는 오일압 조절수단(20)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인젝터의 연료분사각 제어장치.
제 3 항에 있어서,

상기 오일압 조절수단(20)은 오일팬(21)에 저장된 오일을 오일갤러리로 펌핑하는 오일펌프(22)와, 오일라인의 도중에 설치되고, 상기 오일펌프(22)에서 펌핑된 오일이 직접 액튜에이터(10)로 공급되도록 하거나 아니면 릴리프밸브(25)를 통해 바이패스되도록 하는 제 1 오일콘트롤밸브(23)와, 오일라인의 도중에 설치되어 오일이 바이패스되도록 하는 제 2 오일콘트롤밸브(24)로 구성한 것을 특징으로 하는 인젝터의 연료분사각 제어장치.