KR910002903B1 - 연료분사펌프 - Google Patents

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KR910002903B1
KR910002903B1 KR1019850004125A KR850004125A KR910002903B1 KR 910002903 B1 KR910002903 B1 KR 910002903B1 KR 1019850004125 A KR1019850004125 A KR 1019850004125A KR 850004125 A KR850004125 A KR 850004125A KR 910002903 B1 KR910002903 B1 KR 910002903B1
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Abstract

내용 없음.

Description

연료분사펌프
제1도는 본 발명에 따른 연료분사펌프의 한 실시예에 사용하는 전자제어식 연료분사장치의 구조를 표시하는 블록도.
제2도는 본 발명의 연료분사펌프의 다른 실시에 사용하는 다른 전자제어식 구조를 표시하는 블록도.
제3도는 제2도의 내부제어장치를 표시하는 상세한 블록도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 연료분사장치 2 : 연료분사펌프
3 : 내연기관 4 : 분사기구
5 : 조정부재 6 : 작동기
7 : 메모리 8 : 제어장치
9 : 명령장치 10 : 감지장치
11 : 연료분사장치 12 : 디이젤엔진
13 : 연료분사펌프 14 : 외부제어장치
20 : 솔레노이드밸브 21 : 내부제어장치.
본 발명은 전자제어식 내연기관용 연료분사펌프에 관한 것이다.
전자제어식 내연기관용 연료분사장치에 있어서는 일반으로 연료조절부재 및 분사시기 조절부재의 소요의 조절부재를 조작하기 위한 작동기가 연료분사펌프본체에 설치되고, 연료분사량 및 연로분사시기의 제어연산이 연료분사펌프에 부가하여 분리되어서 제공된 제어장치에서 수행된다.
연산에 의하여 얻어진 제어신호가 접속케이블을 통하여 소요의 작동기에 인가되는 구성으로 되어 있다.
따라서 제어장치내에서의 연산은 연료분사펌프의 기계적인 조절등을 고려하지 않으며, 기계적인 특성의 조절을 허용하기 위하여 전위차계 또는 스위치와 같은 보정용의 소자가 제어장치내에 설치되고, 이때 조합된 연료분사펌프마다 보정용 소자의 조절을 행하였다.
이때문에, 제어장치 또는 연료분사펌프의 교환을 행하여도 그때의 고정용 소자의 조정이 필요하게 되고, 보수 및 점검비가 높이는 결점이 있다.
이 문제를 시정하기 위하여 디이젤엔진용의 연료분사장치는 펌프측의 전기회로에 접속된 접속기내에 조정소자를 내장하였으며, 이 조정소자에 의하여 제어장치에 의하여 제어신호가 그 연료분사펌프의 고유의 특성에 따라 보정하는 구성이 제안되어 있다.(일본국 특개소 57-168030/82 참조)
제안된 연료분사장치에서 조정소자가 그 연료분사펌프의 특성에 따라 설정되어 있으므로 제어장치가 교환하여도 조정소자의 재조정이 필요하지 않는다.
그러나 연료분사펌프가 교환되었을 때 조정소자의 재조정이 필요하게 된다. 본 발명의 목적은 내연기판용의 개량된 연료분사펌프를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 연료분사펌프의 교환되었다 하여도 제어장치의 재조정이 필요하지 않고, 또한 정밀도가 높은 제어를 할 수가 있는 전자제어식 연료분사장치의 실현을 가능하게 하는 연료분사펌프를 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면 내연기관에 연료를 공급하고 연료분사펌프로부터 분출된 연료의 공급을 제어하는 작동기를 가진 분사기구에서 연료분사펌프가 연료분사펌프의 특성에 관한 데이터를 기억하는 메모리와 제어목표치를 얻도록 작동기를 제어하고 구동하는 구동신호를 산출하기 의하여 작동기에 의하여 수행되는 제어조작을 위한 제어목표치를 표시하는 외측으로부터의 입력신호와 메모리로부터의 데이터에 응답하는 제어장치와 메모리 연료분사펌프에 장치된다.
본 발명에 따른 연료분사펌프로, 예로서 연료분사량 또는 연료분사기의 설정치 또는 목표치의 표시인 목표신호가 외부로부터 연로분사펌프의 제어장치에 적용되었을 때 제어조작이 메모리와 신호로부터 데이터에 따라 수행되고, 구동신호가 산출된다.
결과로서, 연료분사펌프의 기계적 특성이 소정의 표준에서 벗어날때 일지라도, 편차에 관한 정보가 메모리로부터 얻어지게 된다. 그 결과 작동기는 기계적 특성의 편차를 고려해서 구동되어, 따라서 고도의 정밀도로 연료분사펌프가 제어되는 것을 가능하게 한다.
연료분사펌프의 특성의 표시인 데이터가 사전에 메모리에 기억되어 연료분사펌프는 외부로부터의 신호에 의하여 명령된 제어목표치에 따라 제어되고, 그것에 의하여 한 연료분사펌프가 다른것과 교환되었을때라도 재조정의 필요없이 적절한 제어량을 얻게 된다.
결과로서, 연료분사펌프가 교환되었을 때라도 재조정이 필요하지 않은 전자제어식연료분사장치의 구성이 가능하다. 본 발명은 첨부된 도면에 관련한 양호한 실시예의 다음의 상세한 설명으로부터 잘 이해되고, 그것의 다른 목적 및 장점이 더욱 나타날 것이다.
제1도는 본 발명에 따른 연료분사펌프의 실시예가 표시된 내연기관용 전자제어식 연료분사장치를 표시하는 블록도이다. 전자제어식연료분사장치(1)는 내연기관(3)의 회전출력에 의하여 구동되는 연료분사펌프(2)를 가진다.
이 연료분사펌프(2)는 내연기관(3)에 의하여 구동되는 분사기구(4)와 연료분사를 조정하기 위한 조정부재(5)를 가진다.
조정부재(5)는 분사기구(4)에 조작되게 접속되고, 작동기(6)에 의하여 구동된다.
이 경우에서 조정부재(5)는 연료분사량을 조정하는 부재이다. 그러나, 본 발명은 조정부재(5)가 연료로분사량을 조정하기 위한 경우에만 한정되지 않고 조정부재(5)가 연료분사시기 조정용과 같은 조정의 다른 형에도 사용되는 경우에 역시 적용될 수 있다.
연료분사펌프(2)에서 적어도 연료분사펌프(2)의 특성에 관한 데이터를 기억하는 메모리(7)와 작동기(6)에 의하여 행하여지는 제어의 제어목표치를 표시하며, 외부로부터의 제어신호(S)와 메모리(7)로부터의 데이터(D)와 응답하여 상기 제어목표치를 얻을 수 있게 상기 작동기(6)를 구동제어하기 위한 구동신호(O)를 출력하는 제어장치(8)를 비치하고 제어장치(8)와 메모리(7) 및 연료분사펌프(2)를 연료분사펌프(2)의 케이싱(미표시)에 일체적으로 설치된다.
전자제어식 연료분사장치(1)는 소정의 조작조건을 표시하는 조건신호(R) 및 (U)를 산출하고, 내연기관(3)의 소정의 조작조건을 검출하는 감지장치(10)를 더욱 포함한다.
이 경우에 조건신호(R) 및 조건신호(U)는 공통의 내용부분을 가진다.
전자제어식 연료분사장치(1)에 있어서, 연료분사의 목표량 또는 소요의 연료분사기를 표시하는 제어신호(S)를, 연료분사펌프의 분사기구(4)에 부착되어 있는 제어장치(8)에 인가하면, 제어장치(8)는 제어신호(S)외에 데이터(D)를 고려하여서 소정의 제어연산을 하지 않고, 소망의 제어목표치를 얻도록 작동기(6)를 구동하는데 필요한 구동신호(O)를 출력한다. 즉 연료분사펌프(2)의 기계적인 특성이 소요의 규정치로부터 편차가 있어도 이 편차의 정보에 관한 데이터를 메모리(7)에서 얻을 수 있는 것으로서 외부로부터 제어신호(S)가 인가되었을 경우, 상술한 기계적인 특성의 편차를 고려하여서 자동기(6)의 구동이 행하여져 높은 정밀도로 연료분사펌프(2)가 제어되는 것을 가능하게 한다. 이 경우에 연료분사펌프의 특성의 표시인 데이터(D)는 각 연료분사펌프의 분사기구(4)에 내장되어 있는 메모리(7)내에 기억되어 있으므로, 연료분사펌프(2)를 교환하여서 다른 연료분사펌프(2)를 부착한 경우에도, 재조정 필요없이 외부로부터 인가하는 제어신호(S)에 의하여 지시되는 제어 목표치에 의한 제어량을 얻을 수 있게 연료분사펌프의 제어가 행하여진다.
제2도는 본 발명에 따른 연료분사펌프를 사용하는 다른 전자제어식 연료분사장치(11)의 구조를 표시한다.
연료분사장치(11)는 디이젤엔진(12)부터의 회전출력으로 구동되어 디이젤엔진(12)에 연료를 공급하는 연료분사펌프(13)와 연료분사펌프(13)에 적용되어야 할 제어데이터를 연산하는 외부제어장치(14)를 가진다.
연료분사펌프(13)를 구성하는 분사기본체(15)는 디이젤엔진(12)에 결합된 입력샤프트(16)의 회전에 따라 플런저통(17)내에서 왕복회전하는 플런저(18)와 플런저통(17)내에 형성된 연료의 흡입, 배출용의 연료통로(19)의 개구(19a)에 설치된 통상적으로 열린 솔레노이드 밸브(20)를 가진다.
연료분사펌프(13)는 연료가 연료통로(19)를 통하여 연료가 흡입된 후, 플런저(18)의 상승운동중 소정의 시기에 솔레노이드 밸브(20)를 닫는 것에 의하여 흡입된 연료의 압축과 배분밸브(도면에 표시없음)로부터의 연료분사가 시작되고, 마지막으로 솔레노이드밸브(20)의 개방에 의하여 연료분사가 종료된다.
즉, 연료분사펌프(13)는 솔레노이드 밸브(20)의 닫는 시기를 제어하는 것에 의하여 분산진각(進角), (분사시기)를 제어할 수가 있고, 한편으로 솔레노이드밸브(20)을 닫고서 개방할때까지의 시간을 제어하는 것에 의하여 분사량을 제어할 수가 있게 구성되어 있다.
솔레노이드밸브(20)의 개폐제어는 연료분사펌프의 분사기본체(15)내에 조립 된 내부제어장치(21)에 의하여 후술하는 바와 같이 행하여진다.
더욱 상세하게 외부 제어장치(14)는 디이젤엔진(]L2)의 조작조건의 운전상태를 표시한 각종 데이터에 따라 그때의 디이젤엔진(12)의 운전상태에 따라서 결정되는 소요의 목표 분사량(Qt)연료분사의 진각치 Qt를 각각의 표시인 데이터(D1) 및 (D2)를 출력하는 것이다.
가속페달(미표시)의 조작량의 표시한 입력가속데이터(A) 및 입력승압데이터(P)가 가속감지기(22) 및 승압감지기(23)로부터 입력되어 있다.
부가하여, 외부제어장치(14)에 대하여는 디이젤엔진(12)의 크랭크샤프트(12a)에 설치된 상사점(上死點) 감지기(24)로부터는 디이젤엔진(12)의 피스톤(도면에 표시없음)이 상사점위치에 도달할때마다 상사점 펄스(TDC)가 출력되어 이 상사점 펄스(TDC)가 외부제어장지(14)에 입력되어 있다.
외부제어장치(14)는 CPU(central proceslng unit), ROM(read only memory) 및 RAM(random acessmemory)을 가진 마이크로 컴퓨우터를 사용하여 구성되어 있고, 소요의 커버너 특성 및 타이머 특성이 디지틀데이터의 형으로 ROM에 기억되어 있다.
따라서, 각 특별한 시점의 엔진속도가 상사점펄스(TDC)로부터 연산되고 연산된 엔진속도와 입력데이터(A) 및 (P)를 근거로 그때 그때의 목표분시량(Qt) 및 목표분사진각치(Qt)가 연산되고, 그 결과를 표시한 데이터(D1),(D2)를 버스라인(25)을 통하여 내부제어장치(21)에 이송되어진다. 내부제어장치(21)는 연료분사펌프(13)의 케이싱(29)내에 설치되고, 적당한 수단으로 케이싱에 고착된 커버(30)로 덮혀진다. 내부제어장치(21)도 역시 CPU, ROM 및 RAM을 가진 마이크로컴퓨우터를 사용하여 구성된다.
솔레노이드(20)외 조작을 제어하기 위하여 필요한 제어프로그램이 ROM에 기억되고, 한편으로 데이터(D1) 및 (D2)상사점펄스(TDC), 회전감지기(26)로부터의 회전펄스(N)분사밸브(도면에 표시없음)의니이들 밸브의 인양시기를 검출하기 위한 니이들밸브인양감지기(27)로부터의 인양시기펄스(LP)연료온도를 검출하기 위한 연료온도감지기(28)로부터의 연료온도데이터(FT)가 내부제어장치(21)에 입력된다.
제3도는 솔레노이드밸브(20)와 더불어 마이크로컴퓨우터에 의하여 작동되는 내부제어장치(21)에서의 연산기능을 표시하는 블록도이다.
내부제어장치(21)내에는 데이터(D1)에 의하여 제시된 연료분사의 목표분사량(Qt)을 얻기 위하여 필요한 솔레노이드밸브(20)의 밸브폐쇄시간을 연산하기 위한 제1연산장치(31)와, 데이터(D2)에 의하여 지시된 연료분사진각치(θt)를 얻기 위하여 필요한 솔레노이드밸브(20)의 폐쇄의 시기를 연산하기위한 제2연산장치(32)가 마련되어 있다. 내부제어장치(21)에는 역시 메모리(33)와 구동펄스발생장치(34)를 비치한다.
제1연산장치(31)에는 솔레노이드밸브(20)의 개폐시기를 지시한 신호로서 솔레노이드 밸브(20)의 구동신호가 입력되어 있는 외, 제1교정데이터(Da)메모리(33)로부터 입력되어 있다. 제1교정데이터(Da)는 분사량의 제어에 관한 분사기본체(15)의 특성데이터이며, 공장등에서의 조정공정에 있어서 외부로부터 메모리(33)내에 기억된 데이터이다.
제1연산장치(31)는, 상술한 입력데이터 및 신호를 근거로 데이터(D1)에 의하여 표시되는 분사량(Qt)를 얻는데 필요한 솔레노이드밸브(20)의 개폐시간을 연산하고, 그 연산결과를 데이터(Dx)를 출력한다.
한편으로, 제2연산장치(32)에는, 데이터(D2), 상사점필스(TDC), 인양시기펄스(LP)가 입력되어 있는외, 제2교정데이터(Db)가 메모리(33)로부터 입력되어 있다.
제2교정데이터(Db)는 연료분사시기의 제어에 관한 분사기본체(15)의 특성을 표시하는 데이터이고, 이 제2교정데이터(Db)도 또 조정공정에서의 외부로부터 메모리(33)내에 기억된 데이터이다.
제2연산장치(32)는 상술된 입력데이터와 신호를 근거로 하여서 데이터(D2)에 의하여 표시된 분사진각치(θt)를 얻기 위하여 필요한 솔레노이드밸브(20)의 개방시기를 연산하고, 그 연산결과를 표시한 타이밍펄스(pt)를 출력한다.
이전에 언급된 바와 같이 데이터(Dx) 및 타이밍펄스(Pt)로부터의 각 제1 및 제2교정데이터(Da) 및(Db)를 고려하여, 즉 분사기본체(15)의 특성을 고려하여 소요의 연료분사량 및 분사진각을 얻도록 솔레노이드밸브(20)의 작동을 제어하기 의한 제어테이터로 되어 있다.
데이터(Dx) 및 타이밍펄스(Pt)는 구동펄스발생장치(34)에 입력되고, 이들 데이터(Dx)타이밍펄스(Pt)를 근거로 하여서 솔레노이드밸브(20)의 개폐를 제어하기 위한 구동펄스신호(DS)가 출력된다.
이상에서 설명한 바와같이 연료분사펌프(13)내에 내부제어장지(21)를 설치하고, 이 내부제어장치(21)가 외부제어장치(14)에 있어서, 연산된 분사량 및 분사진각의 제어량을 표시한 데이터(Da), (Db)에 응답하고 이 연료분사펌프(13)의 특성을 표시한 제1 및 제2교정데이터(Da), (Db)를 고려하여서 실제의 구동펄스신호(Ds)를 출력하는 구성이다.
따라서 내부제어장치(21)를 그 대응하는 분사기본체(15)의 특성에 따라서 조정하여 두면, 외부제어장치(14)로부터 출력되는 데이터(D1), (D2)에 따른 제어량을 얻을 수가 있다.
따라서 외부제어장치(14) 또는 분사기본체(l5)의 어느것이나 교환하여도 교환에 수반하여 재조정의 필요없이 사용에 극히 편리하다.
한편 분사기본체(15)의 조정작업은 내부제어장치(21)내의 메모리에, 그 특성을 표시하는 데이터를 전기적으로 기억시키는 작업이 있고 조정작업의 자동화도 용이하게 실현할 수가 있는 이점이 있다.
본 발명은 디이젤 및 가솔린엔진을 포함하는 내연기관의 모든 형에 대한 연료분사펌프에 적용할 수가 있다.

Claims (10)

  1. 내연기관(3)의 회전에 의하여 구동되고 이 내연기관(3)에 연료를 공급하기 위한 분사기구(4)와, 이 분사기구(4)로부터 공급되는 연료의 분사를 제어하기 위한 작동기(6)와, 상기 분사기구(4)의 특성에 관한 데이터를 기억하기 위한 메모리(7), 및 작동기(6)에 의하여 수행되는 제어의 제어목표치를 표시하는 외측으로부터의 입력신호와 데이터에 응답하는 제어목표치를 얻을 수 있게 작동기(6)을 구동제어하기 위한 구동신호를 출력하는 제어장치(8)로 비치하고, 상기 메모리(7)와 제어장치가 분사기구(4)에 부착되어 있는 것을특징으로 하는 연료분사펌프.
  2. 제1항에 있어서, 입력신호는 분사기구(4)로부터 내연기관(3)에 분사되어야 할 연료의 목표량을 표시하고, 분사되는 연료의 양은 분사되는 연료의 목표량을 얻도록 제어장치(8)에서 제어되는 연료분사장치.
  3. 제1항에 있어서, 입력신호는 연료분사진각을 표시하고, 연료분사진각은 목표연료분사진각을 얻도록 제어장치(8)에 의하여 제어되는 연료분사펌프.
  4. 제1항에 있어서, 입력신호는 분사되어야 할 연료의 분사량과 연료분사진각을 표시하고, 분사되는 연료의 양과 연료분사진각은 분사되는 연료의 분사량과 연료분사전각을 얻도록 제어장치(8)에 의하여 제어되는 연료분사펌프.
  5. 제1항에 있어서, 작동기(6)는 그것의 개폐에 따라서 압축된 연료의 공급을 가능 또는 불가능하게 하기위하여 마련된 밸브를 작동하고, 그것에 의하여 연료분사진각은 밸브의 폐쇄의 시기에 의하여 결정되고 분사되는 연료의 양은 밸브의 개방의 지속시간에 의하여 결정되는 연료분사펌프.
  6. 제5항에 있어서, 밸브는 솔레노이드밸브(20)이고, 작동기(6)는 솔레노이드밸브(20)에 세워진 전자솔레노이드인 연료분사펌프.
  7. 제4항에 있어서, 제어장치(8)은 입력신호에 의하여 표시된 연료분사진각과 분사외는 연료의 목표량을 얻기 위하여 솔레노이드밸브(20)의 개폐를 의한 구동펄스를 산출하는 연료분사펌프.
  8. 제7항에 있어서, 제어장치(8)는 구동펄스의 산출의 출발시기와 구동펄스의 펄스폭을 표시하는 제어신호를 산출하기 위한 메모리(33)로부터의 데이터와 입력신호에 응답하는 연산장치를 가지고, 펄스발생장치(34)은 솔레노이드밸브(20)를 작동하기 위한 구동펄스를 산출하기 위한 연산장치의 출력에 응답하는 연료분사펌프.
  9. 제8항에 있어서, 연산장치는 연료분사의 목표량을 얻기 위하여 구동펄스의 소요의 펄스폭을 표시하는 데이터를 산출하기 위한 메모리(33)로부터의 데이터와 입력신호에 응답하는 제1연산장치와, 구동펄스발생시기를 표시하는 타이밍펄스를 산출하기 위하여, 메모리(33)로부터의 데이터와 입력신호에 응답하는 제2연산장치(32)를 가지는 연료분사펌프.
  10. 제9항에 있어서, 구동펄스발생장치는 타이밍펄스가 그것에 적용되었을 때, 제1연산장치(31)로부터의 데이터에 의하여 결정된 펄스폭을 가진 구동펄스를 산출하는 연료 분사펌프.
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