KR910002833Y1 - 알코홀 센서 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

알코홀 센서
제1도는 이 고안의 한 실시예에 관한 연료분배관의 단면도.
제2도는 제1도의 A-A선 단면도.
제3도는 종래의 센서가 사용한 연료분사 장치의 블록도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
4 : 연료분배관 5 : 분사변
12a : (＋)전극판 12b : (－)전극판
13 : 구멍 14a : (＋)전극층
14b : (－)전극층 15a, 15b : 리드선
16, 18 : 부착부 17 : 절연지지구
이 고안은 여러개의 분사변을 가진 내연기관에 공급되는 연료중의 알코홀 혼합율을 검출하는 알코홀 센서에 관한 것이다.
종래에 있어서, 알코홀의 유전율은 개솔린 및 경유에 비하여 대단히 큰것을 이용하여 연료의 유전율을 측정함으로써 알코홀 혼합율을 검출하는 센서는 일본국 실개소 61-183435호에 기재된것이 있는데 이것을 제3도에 알코홀 센서가 사용한 연료분사장치의 블록도로서 설명한다.
즉, 연료탱크(1)에 연료를 가압하는 연료펌프(2) 및 알코홀센서(7)가 내장되어있으며 연료폄프(2)는 연료필터(3), 여러개의 분사변(5)을 설치한 연료분배관(4) 및 연압 레규레이터(燃壓 regulator)(6)을 통하여 연료탱크(1)에 연결되며 알코홀센서(7)와 분사변(5)사이에는 콘트롤유니트(8)가 개재되어 있다.
다음에, 이 장치의 작용을 설명한다.
연료탱크(1)중의 연료는 연료펌프(2)에서 가압된 후 연료필터(3)를 통하여 연료분배관(4)에 들어간다.
이때 연료의 일부가 분사변(5)으로 흘러 분사되고 나머지가 연압레규레이터(6)을 지나 연료탱크(1)로 되돌아가는 구조로 되어있다.
이때 연압레규레이터(6)에 의하여 연료압력이 소정치로 유지된다.
알코홀센서(7)는 연료탱크(1)내의 연료성상(性狀)에 관한 정보를 콘트롤 유니트(8)에 전송하고 콘트롤유니트(8)는 그 정보를 기초로하여 분사변(5)이 열리는 시간을 연산하여 실제로 작동시켜 엔진이 공연비가 소정치로 되도록 제어하고 있었다.
그런데 상술한 종래의 연료분사장치에 있어서는 연료탱크(1)내에 남아있는 것과 알코홀 혼합율이 다른 연료를 연료탱크(1)내에 넣었을 때 그 직후, 시동시에 있어서 연료펌프(2)에서 연료분배관(4)까지의 배관이 길기때문에 실제 분사되는 것을 배관내에 남아있는 연료이며 알코홀센서(7)가 검출하는 연료탱크(1)내의 연료와는 성상이 다른 것이다.
이 때문에 콘트롤 유니트(8)는 잘못된 정보를 바탕으로하여 공연비제어를 하게되므로 시동시의 공연비가 적절한 값을 취할 수 없다.
이 때문에 발진 트라블(Trouble)을 일으키는 문제점이 있었다.
또 알코홀센서(7)을 연료탱크(1)에 부착시키는 경우에는 연료탱크(1)내의 연료가 적어지면 액면이 내려가서 유전율의 검출이 불가능하게 되기 때문에 알코홀센서(7)의 부착위치는 연료탱크(1)의 하부에 한정되는 것이다.
그래서, 연료탱크(1)의 하부에 설치하면 바닥에 고여있는 수분의 영향을 받아 알코홀센서(7)는 실제, 연료탱크(1)내에 있는 연료와는 다른 성상을 가진것을 검출하게되므로 앞에서 설명한바와같이 콘트롤 유니트(8)는 최적한 공연비 제어를 할수없고 엔진 트라블을 일으키는 문제점이 있었다.
이 고안의 목적은 상술한 문제점을 감안하여 시동시 및 통상시에 있어서, 연료에 따른 최적한 공연비제어를 할수있는 연료분사 장치의 일부로서 항상 분사변에서 분사되는 연료의 알코홀 혼합율을 검출할수있는 알코홀 센서를 제공하는데 있다.
이 고안은 상술한 목적을 달성하기위하여 연료의 정전용량을 축정하여 상기 연료중의 알코홀 혼합율을 검출하는 정전용량 검출부를 내연기관의 분사변이 설치된 연료분배관 내에 설치한것이다.
이 고안의 알코올 센서에 있어서는 연료분배관내에 정전용량 검출부를 설치하였으므로 연료분배관내의 연료성상을 검출할수있는 것이다.
이 고안의 알코홀 센서에 관한 한실시예를 제1도에 연료분배관의 단면도 및 제2도에 제1도의 A-A선 단면도를 표시하여 종래예와 동일구성부분에는 동일부호를 붙여 설명한다.
즉, 이 알코홀 센서는 그 정전용량 검출부가 연료분배관(4)내에 설치된것인데 이 정전용량 검출부는 연료분배관(4)와 동심원통형(筒形)으로서 측벽에 복수개의 구멍(13)을 소정 간격을 천설한 (＋)전극판(2a)과 (－)전극판(12b)이 내측에서 순차적으로 설치되어 있으며 이들의 (＋)(－)전극판(12a)(12b)의 연료유출측의 단부는 중앙 및 주연부에 연료유로(17a)가 형성된 절연지지구(17)에 지지됨과 동시에 연료유입측의 단부는 리드선(15a)(15b)이 접속된 (＋)(－)전극층 (14a)(14b)에 각각 접속되어 있다.
또한 (＋)(－)전극층(14a)(14b)는 중앙부에 연료유입구(9)를 가진 부착부(16)를 통하여 연료분배관(4)의 일단에 장착되며 상기 절연지지구(17)은 연료분배관(4)의 내벽 타단 가까이에 장치되어 있다.
또 연료분배관(4)의 타단에는 중앙부에 연료유출구(11)를 가진 부착부(18)가 장착되엉 있으며 이 부착부(18)과 절연지지부(17)의 사이에 연료유로(10)가 형성되어있다.
그런데, (＋)(－)전극판(12a) 및 (12b)의 구멍(13)은 적당한 간격을 두고 배치되어 있지만 이 실시예에 있어서는 (＋)(－)전극판(12a) 및 (12b)의 연료분배관(4)와 이 연료분배관(4)에 복수개로 설치된 분사변(5)과의 분기부의 바로 윗부분에는 상기 복수개의 구멍(13)의 적어도 일부가 존재하게끔 배치되어있다.
다음에 이 알코홀센서의 검출원리를 설명한다.
알코홀 혼합연료중에 한쌍의 전극판을 넣었을 경우 전극간의 정전용량은 다음식으로 표시된다.
C=ε·S/d ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ (1)
단, c는 정전용량, S는 전극대향면적, d는 전극간거리, ε는 유전율이다.
이 실시예에 있어서는 (1)식의 전극대향면적 S 및 전극간거리 d가 일정하므로 전전용량 c의 변화를 검출하면 유전율 ε의 변화를 검출할수있다.
또, 알코홀 혼합연료이 유전율은 다음식으로 표시된다.
ε=(1-K)·ε1+K·ε2 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ (2)
단, ε1은 개솔린의 유전율, ε2는 알코홀의 유전율, K는 개솔린중의 알코홀 혼합율이다.
따라서 개솔린의 유전율 ε1, 알코홀 유전율 ε2를 알수있으면 (1) 및 (2) 식에서 명백한 바와같이 정전용량 c를 검출하므로써 알코홀 혼합율 K를 도출할수있다.
이어서 이 고안의 작용을 설명한다.
우선, 연료분배관(4)에 들어간 연료는 유입구(9)를 지나 일부는 중앙부로 흐르고 기타는 전극판(12a)의 구멍(13)을 통과한 후 전극판(12a)(12b)간을 지나며 전극판(12b)의 구멍(13)을 통과하여 분사변(5)으로 흘러 분사된다.
또한, 남은연료는 절연지지구(17)과 부착부(18)에 의하여 만들어지는 연료유로(10)로 흐르면 상기 중앙부로 흐른 연료와 함께 연료유출구(11)에서 나온다.
그리고 전극판(12a)(12b)간을 통과한 연료의 유전율은 (＋)전극층(14a)와 접속하는 리드선(15a)와, (－)전극층(14b)와, 접속하는 리드선(15b)을 통해 이 전극판(12a)(12b)간의 정전용량으로서 측정된다.
그리하여 분사변(5)에서 분사되는 연료의 유전율을 그 바로 상류(上流)에 있어서 측정할수있으므로 연료중의 알코홀 혼합율의 변화를 지극히 응답성이 양호하게 검지할수있으며 전극판(12a) 및 (12b)에 복수개의 양호해지며 분사변(5)으로 흐르는 연료의 평균적인 알코홀 혼합율을 검출할수 있으므로 신뢰성도 향상된다.
또, (＋)(－)전극판(12a)(12b)는 한쌍 대신에 복수쌍으로 하여도 된다는것은 말한 나위도 없다.
이상 설명한 바와같이 이 고안에 의하면 분사변을 설치한 연료분배관내에 정전용량검출부를 설치하였으므로 분사변에 있어서의 연료의 성상을 검출할수 있으며 시동시에도 대응할수있는 응답성과 신뢰성을 얻을수 있으며 연료분배관 내에서는 큰 전극판을 설치할 수 있기 때문에 검출되는 용량도 커지므로 인하여 정밀도가 향상하는 등 특유한 효과에 의하여 상술한 문제점을 해결할수 있는 것이다.

Claims (4)

  1. 연료의 정전용량을 측정하여 상기 연료중의 알코홀혼합율을 검출하는 정전용량 검출부를 내연기관의 분사변(5)가 설치된 연료분배관(4)내에 설치한것을 특징으로 하는 알코홀 센서.
  2. 청구범위 제1항에 있어서, 정전용량 검출부는 연료분배관(4)에 동축상으로 배치시킨 (＋)(－)전극판(12a)(12b)인 것을 특징으로 하는 알코홀 센서.
  3. 청구범위 제2항에 있어서, (＋)(－)전극판(12a)(12b)에 복수개의 구멍(13)을 천설시킨 것을 특징으로 하는 알코홀 센서.
  4. 청구범위 제3항에 있어서, (＋)(－)전극판(12a)(12b)는 복수개의 구멍(13)중 적어도 일부를 연료분배관(4)의 분사변(5) 바로 상류에 배치시킨 것을 특징으로 하는 알코홀 센서.
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