KR950008330Y1 - 디젤엔진용 연료분사 펌프의 분사량 조절장치 - Google Patents

디젤엔진용 연료분사 펌프의 분사량 조절장치 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

디젤엔진용 연료분사 펌프의 분사량 조절장치
제1a도 및 b도는 종래 연료분사장치를 개략적으로 보인 단면도.
제2도는 연료분사펌프의 분사량 제어관계를 나타낸 부분도.
제3도는 본 고안 실시예의 전체구조를 나타낸 부분 절취 단면도.
제4a도는 동 일부를 발췌한 단면도.
b도는 콘트롤 슬리브의 구동상태 평면도.
제5a도 및 b도는 본 고안의 분사량 제어관계를 나타낸 성능선도.
제6도는 본 고안 실시예의 전자제어부에 대한 블럭도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
100 : 펌프본체 110 : 구동축
120 : 로울러 홀더 130 : 캠디스크
140 : 플런저 160 : 콘트롤 슬리브
161 : 홈 170 : 스테핑모터
180 : 축 181 : 보울
190 : 콘트롤 슬리브 위치센서
본 고안은 디젤엔진용 연료분사펌프의 분사량 조절장치, 보다 상세하게는 분배형 연료분사펌프에 있어서 엔진의 운전상태에 상응하여 분사되는 연료량을 전자제어에 있어서 엔진의 운전상태에 상응하여 분사되는 연료량을 전자제어에 의해 구동되는 스테핑 모터로 조절하여 줌으로써 구조를 간소화하고 최적상태로 분사량을 제어할 수 있도록 한 디젤엔진용 연료분사펌프의 분사량 조절장치에 관한 것이다.
종래의 분사량 조절장치는 펌프회전수에 다른 플라이웨이트(3')의 원심력 변화를 이용한 기계식 조속기(제1a도, 참조)에 의한 것과, 코일에 유기되는 전류에 의해 자력을 발생시키고 이 자력으로 콘트롤 슬리브축(9)을 회전시켜 분사량을 제어하는 전자식 조속기(제1b도 참조)가 있다.
상기 기계식 조속기의 작동원리는, 엔진의 회전에 의해 펌프내에서 구동축(1)이 회전하고 동일측에 접합된 기어(2)가 그 상측으로 접합된 기어(2')를 연동시켜 이에 일체로 된 플라이 웨이트 홀더(3)를 회전시킨다.
이 플라이 웨이트 홀더의 회전으로 복수의 플라이 웨이트(3')에 원심력이 발생되고 원심력에 의해 변형되는 플라이 웨이트가 조속기 슬리브(4)를 밀어내준다.
이에 의해 조속기 슬리브의 동작으로 조속기 레버본체(5)를 동일방향(시계방향)으로 밀어주게 됨으로써 레버본체의 하단에 연결된 콘트롤 슬리브(6)와 플런저(7)가 이동되어 연료분사량을 조절하게 된다.
이때, 조속기 슬리브(4)의 미는 힘은 조속기 레버본체(5)를 지지하는 스타트 스프링(8), 아이들 스프링(81) 및 조속기 스프링(8")등에 대응되고, 양자간에 힘의 평형을 유지한 상태에서 엔진회전수에 따라 분사량이 조절되는 것이다.
그리고 전자식 조속기는, 코일(10)에 전류를 흘려 발생되는 자력으로 콘트롤 슬리브 축(9)을 회전시키고 이축의 하단에 편심되게 부설한 보울(9')을 콘트롤 슬리브(6)에 연결하여 구동되게 함으로서, 축의 회전동작이 콘트롤 슬리브를 왕복 동작으로 변환시켜 연료분사량을 조절하는 것이다.
이때, 콘트롤 슬리브 축(9)의 상단으로 접합된 회전자(11)에는 복수의 복귀스프링이 취부되어 회전자의 회전력에 상반되는 장력을 가하게 되므로, 이 장력과 회전자를 구동시키는 자력과의 상관관계에 따라 분사량이 조절된다.
그러나, 기계식 조속기의 경우는 원심력이 일어나는 초기 및 말기에는 회전수에 대한 응답이 부정확하므로 주어진 상황에 적합한 분사량을 얻을 수 없었으며, 그 구조가 복잡하여 엔진과의 조화가 어려움은 물론 성능저하의 요인이 되는 문제가 있다.
또한, 전자식 조속기는 회전수에 다른 분사량의 조절이 비교적 자유로운 반면, 코어, 코일, 회전자 및 리턴스프링등과 같이 여러 장치들이 연관되어 있으므로, 구조가 복잡하고 부피가 크게 될뿐만 아니라, 특히 제어신호를 보내게 되는 전자제어기(ECU)의 설정데이타 프로그램도 복잡해지는 등의 문제점이 있었다.
본 고안은 상기한 문제점을 감안하여 안출한 것으로서, 그 목적은 엔진의 회전수 또는 부하량에 대하여 분사량의 조절이 자유롭게 응답성을 향상시킬 수 있게 한 분배형 연료분사펌프의 분사량 조절장치를 제공하는 것이다.
본 고안의 다른 목적은, 분사량 구동부에 제어신호를 보내게 되는 전자제어기(ECU)의 프로그램을 쉽게 하고 부스터 콤펜 세이터(B.C.S) 및 앵글레이등의 보조장치 없이도 분사량을 조절하는데 있다.
또 다른 본 고안 목적은, 분사펌프의 중량과 부피를 감소시키고 제작공정 및 가격을 절감할 수 있는 분사량 조절장치를 제공함에 있다.
이러한 본 고안은, 운전상태를 감지하여 입력되는 신호와 최적의 분사량이 기억된 정보를 비교·연산하고 그 결과에 따라 스테핑 모터를 구동시켜 콘트롤 슬리브를 슬라이딩되게 함으로서, 그 유효행정의 증가 및 감소에 따라 분사량을 조절하는 것을 특징으로 하였다.
도면 제3도 및 제4도는 본 고안의 실시예를 나타낸 것으로써, 제3도중 도면부호(110)은 엔진의 회전에 의해 구동되는 구동축이며, 이 구동축(110)은 펌프본체(100)내로 설치되고 일측단부에 로울러 홀더(120)가 부설되어 있다.
이 로울러 홀더(120)에는 플런저(140)를 회전시키면서 왕복운동을 시켜주는 캠디스크(130)가 취부되어 있다.
상기 플런저(140)에는 연료가 유입되고 압송상태로 토출되는 통로(141)가 뚫어 설치되며, 이 통로는 분배배럴(150)내에 위치되어 있으며, 분배배럴 외측의 적당위치에는 콘트롤 슬리브(160)가 결합되어 있다.
콘트롤 슬리브(160)의 상면에는 홈(161)이 형성되며, 이 홈에는 스테핑모터(170)의 축(180)에 편심되게 부설한 보울(181)이 끼워져 있다.
한편, 상기 스테핑모터(170)는 운전상태를 감지한 신호와 입력된 데이타와를 비교·연산하는 전자제어기(ECU)의 명령에 의해 구동되며, 콘트롤 슬리브의 위치를 피드백시켜 주는 콘트롤 슬리브 위치센서(190)에 의해 제어된다.
그리고 운전상태는, 엔진속도센서, TDC센서, 악셀위치센서 및 온도센서에 의해 감지되며, 이 감지된 신호는 전자제어기로 입력되어 스테핑모터(170)를 구동시키게 되는 것이다.
따라서, 이러한 본 고안은 엔진의 운전상태를 감지한 신호가 전자제어기로 입력되고, 입력된 신호는 전자제어기에 설정된 최적의 분사량 프로그램과 비교·연산하게 되며, 이에 의해 얻어진 결과에 따라 스테핑모터(170)에 구동명령을 보내게 된다.
이때, 스테핑모터(170)의 축(180)에 편심되게 부설된 보울(181)은 축(180)의 회전으로 인하여 축심으로부터 편심된 반경거리에서 궤도운동을 하게 되며, 이 보울(181)의 궤도운동으로 제4b도에서와 같이 콘트롤 슬리브(160)가 왕복 운동으로 변화되며 연료분사량을 제어한다.
즉, 제2도에서와 같이 콘트롤 슬리브(160)이 유효행정이 감소하면 분사량이 감소하고(콘트롤 슬리브가 왼쪽으로 움직일 경우), 유효행정이 증가하면 분사량이 증가(콘트롤 슬리브가 오른쪽으로 움직임)하게 되는 원리로 분사량을 제어하는 것이다.
또한 콘트롤 슬리브(160)의 변위는 슬리브 위치센서(190)에 의해 감지되고 인덕턴스로 변환되어 전자제어기로 피드백되므로써, 엔진에서 요구되는 분사량을 보다 신뢰성 있게 제어하게 된다.
한편, 제5도는 풀(FULL) 부하상태에서 엔진회전수와 분사량의 관계를 나타낸 성능선도이다.
여기에서 종래 기계식에 의한 분사량 제어를 나타낸 a도의 경우에는 풀부하상태에 엔진회전수에 따라 분사량의 변경이 전혀 안되고 있는 반면, b도에서와 같이 본 고안에 의한 제어의 경우는 회전수에 민감하게 연료분사량이 제어되어 최적성능을 유지한다.
그러므로 종래에는 분사량 제어를 보상하기 위한 수단으로 앵글레이 레버등의 보조장치를 장착하였으므로 구조가 복잡하고 제작비용이 상승되는 결함이 있었다.
이와 같은 본 고안 실시예는 속도제어 영역이 광범위한 스테핑모터에 의해 직접 콘트롤 슬리브를 동작시켜 줌으로써, 모터의 회전각도와 입력펄스가 비례하여 각도 오차가 적게 됨은 물론 오차가 누적되지 않게 분사량의 제어를 정확히 할 수 있는 효과가 있으며, 구조가 간단하여 제작비용을 절감할 수 있는 잇점도 있다.

Claims (2)

  1. 구동축(110)의 일측으로 부설된 로울러 홀더(120)에 의해 연동되는 캠디스크(130)와, 이 캠디스크의 구동에 의해 분배배럴(150)내에서 회전과 왕복동작을 수행하고 연료를 압송시켜 주는 플런저(140), 상기 플런저(140)의 외주면 적당위치에 결합되는 콘트롤 슬리브(160)와, 이 콘트롤 슬리브(160)에 형성되고 축(180)의 하단으로 구비된 보울(181)이 끼워지는 홈(161)과, 상기 축(180)을 스태핑모터(170)에 의해 구동되게 한 것을 특징으로 하는 디젤엔진용 연료분사펌프의 분사량 조절장치.
  2. 제1항에 있어서, 콘트롤 슬리브(160)가 콘트롤 슬리브 위치센서(190)에 의하여 제어되고 피드백됨을 특징으로 하는 디젤엔진용 연료분사펌프의 분사량 조절장치.
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