KR910010172B1

KR910010172B1 - 내연기관의 연료압력 조정장치

Info

Publication number: KR910010172B1
Application number: KR1019880005845A
Authority: KR
Inventors: 요시아끼 아사야마
Original assignee: 미쓰비시전기 주식회사; 시끼 모리야
Priority date: 1987-06-29
Filing date: 1988-05-19
Publication date: 1991-12-20
Also published as: JPS648353A; EP0297546B1; JP2539440B2; EP0297546A3; US4872437A; DE3864607D1; EP0297546A2; KR890000776A

Abstract

내용 없음.

Description

내연기관의 연료압력 조정장치

제1도는 이 발명의 한 실시예의 구성을 표시한 단면도.

제2도는 제1도의 연료압력 조정장치의 제2의 스프링이 작용하는 상태를 표시한 동작설명용 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 내연기관 7 : 연료분사밸브

14 : 연료압력조정장치 15 : 본체케이스부

15a : 제1밸브시트 16 : 제1다이어프램

17 : 커버 18 : 밸브부제

21 : 제1스프링 22 : 제2밸브시트

23 : 제2스프링 24 : 스프링베어링

25 : 스프링저지부 26 : 제2다이어프램

30 : 공기실스프링 32 : 공기실커버

이 발명은 내연기관의 전자제어연료분사장치에 사용되는 연료압력조정장치에 관한 것으로서, 특히 연료분사밸브에 공급되는 연료의 압력을 내연기관의 운전상태에 따라 임의로 변경할 수 있는 내연기관의 연료압력조정장치에 관한 것이다.

종래, 자동차등에 탑재되어 있는 내연기관의 연료분사장치에 사용되는 연료압력조정장치는 연료펌프에 의하여 압송되는 연료의 수압면을 이루는 다이어프램에 지지된 밸브부재 및 이 밸브부재와 개폐작용을 하는 밸브시트를 상기 다이어프램에 의하여 구분되는 제1 및 제2의 체임버 중 제1체임버에 수납하고, 소정의 설정하중을 가진 스프링을 제2체임버에 수납하며 상기 스프링에 의하여 상기 밸브부재를 상기 밸브시트에 꽉 누르는 동시에 상기 스프링을 수납하는 제2체임버를 대기(大氣)로 통하게 하거나 또는 흡기관내로 통하게 하여 연료압력이 정해진 설정압력이상이 되면 상기 밸브부재가 상기 스프링에 대항하여 상기 밸브시트에서 개방되고 연료압력이 설정압력이하로 되면 상기 밸브부재가 폐쇄되며, 이와 같은 밸브부재의 개폐에 의하여 연료압력을 일정하게 유지하도록 작동하게끔 구성되어있다.

그리고, 상기 연료압력은 2-3kg/cm²로 조정되어있다. 따라서, 상기 스프링의 설정하중은 상기 연료압력과 상기 다이어프램의 수압면적을 곱셈하면 되므로 10kg이상으로 되어 있다.

종래의 내연기관의 연료압력 조정장치는 이상과 같이 구성되어 있으므로 설정압력을 내연기관의 운전상태에 따라 임의로 변경하려면 일본국 특개소 60-132068호 공보에서 제안되어 있는 것과 같이 상기 10kg이상인 스프링의 설정하중을 변경하지 않으면 안되며 이것을 직접 구동시킬 수 있는 전자기기는 대형이 되어 자동차용으로서 실용화가 곤란하다는 등의 문제점이 있었다.

이 발명은 상기와 같은 문제점을 제거하기 위하여 발명된 것으로써, 연료압력을 용이하게 변경할 수 있는 내연기관의 연료압력조정장치를 얻는데 그 목적이 있다.

이 발명에 관한 내연기관의 연료압력조정장치는 연료의 수압면을 이루는 다이어프램에 지지된 밸브부재와, 이 밸브부재로서 개폐작용을 하는 실린더형의 제1밸브시트 및 제1밸브시트의 내주면에 슬라이딩자재하게 지지된 제2밸브시트와, 내연기관의 운전상태에 따라 제2밸브시트를 이동시키는 이동수단 등을 설치한 것이다.

이 발명은 밸브부재와 제1밸브시트의 개폐작용에 의하여 제1의 연료압력으로 조정하고 밸브부재와 제2밸브시트의 개폐작용에 의하여 제2의 연료압력으로 조정한다.

이 발명의 한 실시예를 도면에 의하여 설명한다.

제1도에 있어서, 1은 내연기관, 2는 자동차의 액셀러레이터 페달에 연동시킨 스로틀밸브(throttle valve), 3은 흡기관, 4는 내연기관(1)에 흡입되는 흡입공기량을 검출하는 에어플로센서(air flow sensor), 5는 에어클리너, 6은 이 에어클리너(5)내에 수납된 클러너엘리먼트, 7은 연료분사밸브이며. 압송되어 오는 연료를 내연기관(1)의 회전수에 동기하여 흡기관(3)내로 분사한다. 8은 연료분사밸브(7)의 온도를 검출하는 온도센서, 9는 내연기관(1)의 회전수를 검출하는 회전수검출기, 10은 연료탱크, 11은 흡입측이 파이프(12)에 의하여 연료탱크(10)에 결합되어 있는 연료펌프, 13은 연료펌프(11)의 배출측에 결합된 파이프, 14는 연료압력조정장치이며, 다른 설명하는 요소에 의하여 구성되어있다. 15는 연료압력조정장치(14)의 본체케이스부이며, 내주면에서 내측중앙부로 뻗은 부분으로부터 축방향일단측으로 뻗은 중공원통형의 제1의 벨브시트(15a)가 설치되어 있다. 16은 연료펌프(11)에서 압송되어오는 연료의 수압면을 이루는 제1다이오프램이며, 외주면단분가 본체케이스부(15)의 개구일단에 고착되어있는 커버(17)와 본체케이스부(15)사이에 협지되어 있다. 18은 제1의 다이어프램(16)에 의하여 지지되어있는 밸브부재로서, 제1다이어프램(16)에 의하여 축방향으로 이동할 수 있게 설치되어있다.

제1의 다이어프램(16)에 의하여 구분되는 본체케이스부(15)축의 제1체임버(19)는 연료펌프(11)와 파이프(3)를 통하여 연통되어있으며 연료압력조정실을 구성하고 있다.

제1다이어프램(16)에 의하여 구분된 커버(17)축의 제2체임버(20)는 흡기관(3)과 연통되어있다. 21은 제2체임버(20)에 수납된 제1스프링이며, 밸브부재(18)를 제1밸브시트(15a)에 꽉 누르고 있다.

23은 제1스프링(21)의 외측주위에 배치되고 제2체임버(20)에 수납된 제2스프링이며, 커버(17)의 저면과 스프링베어링(24)사이에 소정의 설정하중에 의하여 압축 지지되어 있다.

또 스프링베어링(24)은 제2스프링(23)의 탄력에 의하여 커버(17)의 내주면에 고착된 스프링저지부(25)에 접촉하고 제2스프링(23)이 압축 지지되도록 구성되어있다.

제1체임버(19)에 수납되어있는 중공원통형의 제1밸브시트(15a)는 그 내주에 제2밸브시트(22)를 슬라이딩자재하게 지지하고 있다.

이 제2밸브시트(22)는 중공원통형으로 형성되어있으며 제1다이어프램(16)의 이동방향인 축방향으로 이동할 수 있게 구성되어있다.

26은 본체케이스부(15)의 다른 개구부를 막게끔 설치되어 있으며 제2밸브시트(22)를 오버플로실(28)과 반대측 위치에 있는 공기실(27)내의 압력에 따라 이동하는 제2다이어프램이며, 제2밸브시트(22)의 일단부를 지지하고 있으며 제2밸브시트(22)의 출구를 오버플로실(28)내에 위치시키고 있다.

이 제2다이어프램(25)에 의하여 구분되는 본체케이스부(15)측의 오버플로실(28)은 오버플로파이프(29)에 의하여 연료탱크(10)와 연통되어있다.

30은 제2다이어프램(26)을 도시한 화살표방향으로 누르고 있는 공기실스프링, 31은 제2다이어프램(26)의 화살표와 반대방향으로의 이동량을 제한하는 스토퍼, 32는 일측단부가 본체케이스부(15)의 다른 개구단부에 의하여 제2다이어프램(26)을 협지하고 있는 공기실커버로서 상기 공기실(27)을 형성하고 있다.

33은 공기실(27)에 흡기관(3)내의 압력 또는 대기압을 도입하기 위하여 전기적으로 절환 조작시키는 전자절환밸브로서, 상기 제2다이어프램(26) 및 공기실스프링(30)과 더불어 상기 제2밸브시트(22)를 상기 다이어프램(16)의 이동방향으로 이동시키는 이동수단을 구성한다. 34는 에어플로센서(4), 회전검출기(9), 온도센서(8)의 출력신호를 입력하여 연료분사밸브(7) 및 전자절환밸브(33)을 구동 제어하는 전자제어장치이다. 35는 제1체임버(19)에서 압력이 조정된 연료를 연료분사밸브(7)에 공급하는 파이프이다.

다음에 동작에 관하여 설명한다.

우선, 내연기관(1)이 시동되면, 흡입공기는 에어클리너(5)를 통하여 에어플로센서(4)에 의하여 흡입공기량이 검출되어 흡기관(3)에서 내연기관(1)에 도입된다. 한편, 연료탱크(10)내의 연료는 연료펌프(11)에 의하여 연료압력조정실인 제1체임버(19)에 압송된다.

다른 한편, 내연기관(1)이 시동되면, 흡기관(3)내의 압력이 도입되어있는 공기실(27)내의 압력은 저하하며, 제2다이어프램(26)은 공기실스프링(30)의 힘에 대항하여 도시한 화살표방향과 반대방향으로 제2밸브시트(22)와 함께 이동하며 제1도에 표시한 것과 같이 밸브부재(18)는 제1스프링(21)에 의하여 제1밸브시트(15a)를 누르는 상태가 된다.

그리고, 상기 제1체임버(19)에 압송된 연료의 압력이 소정치 이상이 되면, 제1다이어프램(16)에 가해지는 힘이 증대하고 제1스프링(21)의 힘에 대항하여 제1스프링(21)을 압축하는 방향으로 제1다이어프램(16)이 이동한다. 이때, 밸브부재(18)는 제1밸브시트(15a)에서 떨어진다.

그리고, 고압의 연료는 제2밸브시트(22)의 중공부에서 오버플로실(28)을 지나 오버플로파이프(29)에서 연료탱크(10)로 넘쳐흘러 제1체임버(19)내의 압력을 내리게된다.

압력이 내려가면 재차 밸브부재(18)가 제1밸브시트(15a)에 접촉되고 넘쳐흐르는 것이 정지된다.

이와 같은 밸브부재(18)의 개폐동작에 의하여 제1체임버(19)의 연료압력이 상기 제1스프링(21)에 의하여 정해지는 제1설정치로 유지된다.

압력이 조정된 연료는 파이프(35)에서 연료분사밸브(7)에 공급되어 흡기관(3)내에 분사된다. 이 연료가 분사되는 흡기관(3)내의 압력을 기준으로 하여 상기 연료압력을 설정치로 지탱하기 위하여 흡기관(3)내의 압력을 제2체임버(20)로 안내하며 제1다이어프램(16)에 작용시키고 있다.

연료분사밸브(7)는 전자제어장치(34)에 의하여 내연기관(1)의 회전수에 동기하여 소정시간 구동되어 연료를 분사시킨다.

그런데, 일본국 특개소 60-132068호 공보에는 표시되어 있는 바와 같이 내연기관의 고온 중 재차 시동시에는 연료분사밸브(7)내의 연료 온도가 높아져 소위 베어퍼록(vapor lock)현상이 생길 때가 있다.

이와 같이 연료분사밸브(7)의 온도가 소정치보다 높아지면 온도센서(8)에 의하여 검지된 전자제어장치(34)는 전자절환밸브(33)를 구동시켜 공기실(27)을 대기압으로 절환시킨다.

그 결과, 제2다이어프램(26)은 공기실스프링(30)에 의하여 화살표방향으로 제2밸브시트(22)와 함께 이동한다. 이 제2밸브시트(22)가 이동할 때는 밸브부재(18)는 제2밸브시트(22)에 맞닿아 있으므로 제1체임버(19)내의 연료압력이 상승하며, 이 압력의 작용을 받아서 제1다이어프램(16)이 제2도 화살표방향으로 이동하므로 제2밸브시트(22)의 이동은 작은 힘으로 용이하게 이뤄진다.

그리고, 제2도에 표시한 상태로 되어 밸브부재(18)는 제 2밸브시트(22)에 맞닿게 되며 이 상태에서 동일한 밸브부재(18)의 개폐작용을 하게 되지만 이때 스프링베어링(24)은 스프링저지부(25)에서 떨어져 밸브부재(18)에 맞닿는다. 그 결과, 제2스프링(23)도 밸브부재(18)에 작용하며 이 밸브부재(18)가 제2밸브시트(22)에서 떨어지는 연료압력을 제2스프링(23)의 힘에 따른 분만큼 높인다. 즉 제1체임버(19)내의 연료압력이 제1스프링(21)과 제2스프링(23)에 의하여 정해지는 제2의 설정치로 유지된다.

그리고, 연료분사밸브(7)에서 분사되는 연료압력이 높아지므로 상기 베이퍼 록 현상이 일어나지 않는다. 또 내연기관(1)이 정지되고 연료펌프(11)의 작용이 정지되면 제1체임버(19)는 가압되지 않으므로 강한 스프링력을 가진 제1스프링(21)에 의하여 밸브부재(18)는 도시한 화살표와 반대의 방향으로 이동하여 제1밸브시트(15a)를 누르게 된다.

그리고 제1체임버(19)내의 연료압력이 소정치로 유지되므로 내연기관(1)의 재 시동시에 있어서 연료공급의 지연을 방지할 수 있다. 또 내연기관(1)이 정지하였을 때 제2밸브시트(22)는 약한 스프링력을 가진 공기실스프링(30)에 의하여 밸브부재(18)에 맞닿지만, 제1스프링(21)의 힘이 강하므로 제1밸브시트(15a)와 밸브부재(18)는 떨어지는 일이 없으며 제1밸브시트(15a)와 제2밸브시트(22)의 슬라이딩 부의 간극에서 연료가 유출되는 일은 없다.

또 상기 실시예에서는 제2밸브시트(22)를 제2다이어프램(26)에 작용하는 압력에 의하여 이동하도록 구성되어 있지만, 전자석 혹은 전동기 등에 의하여 이동하도록 구성하여도 되며 상기 실시예와 동일한 효과를 나타낸다.

이상과 같이 이 발명의 연료펌프에 의하여 압송되는 연료의 수압면을 이루는 다이어프램에 의하여 지지된 밸브부재와, 이 밸브부재와 개폐작용을 하는 실린더형의 제1 및 제2밸브시트와, 이 제2밸브시트를 상기 다이어프램의 이동방향으로 이동하는 이동수단을 구비하고 내연기관의 운전상태에 따라 상기 제2밸브시트를 이동시켜 연료압력을 변경시키도록 구성하였으므로 연료압력을 용이하게 변경 제어할 수 있어 소형이고 염가의 것을 얻을 수 있는 효과이다.

Claims

내연기관(1)에 설치된 연료분사밸브(7)에 공급되는 연료의 압력을 조정하는 내연기관(1)의 연료압력조정장치에 있어서, 연료펌프(11)에 의하여 압송되는 연료의 수압면을 이루는 다이어프램(16)으로 지지된 밸브부재(18)와, 이 밸브부재(18)와 더불어 연료탱크(10)로의 순환로의 개폐작용을 하는 실린더형의 제1밸브시트(15a) 및 이 제1밸브시트(15a)의 내주면에 의하여 슬라이딩자재하게 지지된 제2밸브시트(22)와, 상기 내연기관의 운전상태에 따라서 상기 제2밸브시트(22)를 상기 다이어프램(16)의 이동방향으로 이동시키는 이동수단(26)(30)(33)을 구비한 것을 특징으로 하는 내연기관의 연료압력조정장치.
내연기관(1)에 설치된 연료분사밸브(7)에 공급하는 연료의 압력을 조정하는 내연기관(1)의 연료압력조정장치에 있어서, 연료펌프(11)에 의하여 압송되는 연료의 수압면을 이루는 다이어프램(16)으로 지지된 밸브부재(18)와, 이 밸브부재(18)와 더불어 연료탱크(10)로의 순환로의 개폐작용을 하는 실린더형의 제1밸브시트(15a) 및 이 제1밸브시트(15a)의 내주면에 의하여 슬라이딩자재하게 지지된 제2밸브시트(22)와, 상기 내연기관(1)의 운전상태에 따라서 상기 제2밸브시트(22)를 상기 다이어프램(16)의 이동방향으로 이동시키는 이동수단(26)(30)(33)과, 상기 다이어프램(16)을 지지하고 공기실(20)을 형성하는 커버(17)와, 이 커버(17)의 저면과 상기 밸브부재(18)사이에 설치된 제1스프링(21)과, 상기 밸브부재(18)의 이동범위 내에 말단부가 설치되고 타단부가 상기 커버(17)의 저면에 의하여 지지되며 상기 제2밸브시트(22)와 함께 상기 밸브부재(18)가 이동하여서 상기 일단부를 압압할 때에 역방향의 탄력을 상기 밸브부재에 가하는 제2스프링(23)을 구비한 것을 특징으로 하는 내연기관의 연료압력조정장치.