KR950013210B1 - 내연기관의 연료분사장치 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

내연기관의 연료분사장치
제 1 도는 이 발명의 한 실시예에 의한 가솔린 내연기관의 연료분사장치를 표시하는 개략도,
제 2 도는 제 1 도에 표시한 연료분사밸브와 전자밸브의 제어를 표시하는 타임차트,
제 3 도는 종래의 가솔린 내연기관의 공기보조식 연료분사장치를 표시하는 개략도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 스로틀밸브 2 : 공기유량센서
3a-3d : 연료분사밸브 4a-4d : 대기도입통로
5a-5d : 전자밸브 6 : 크랭크각센서
15 : 흡기관 17 : 컴퓨터유닛(제어수단)
이 발명은 내연기관의 연료분사장치에서 특히 내연기관에 사용되는 공기보조식(air-assitedl)연료분사장치에 관한 것이다.
제 3 도는 불꽃점화 가솔린 내연기관과 같은 내연기관의 공기의 공기보조식 연료분사장치를 표시하는 개략도이다.
A로 표시된 내연기관에는 일반적으로 공기를 내연기관 A로 공급하는 량을 제어하는 스로틀밸브(1)가 설치된 흡기관(15)이 있다. 공기유량을 검출하는 공기유량센서(2)는 스로틀밸브(1)의 상류에 설치된다.
공기보조식연료분사밸브(3)는 일단이 내연기관 A로 향하고 있으며 공기유량센서(2)에서 주어진 정보에 의하여 연료를 최적량으로 내연기관 A에 분사한다. 대기도입통로(4)는 공기유량센서(2)의 하류측 흡기관(15)부분에 그 일단이 접속되고 그 타단은 연료분사밸브(3)에 접속된다.
이 구성은 흡기관(15)의 공기덕트(16)와 흡기 매니폴드(11)이 내부간 압력차(pressure differential)로 인하여 대기도입통로(4)를 통하여 보조공기가 도입되어서 연료분사밸브(3)로부터 분사된 분무와 충돌하게 되어 있다.
다음은 동작을 설명한다. 내연기관 A로의 흡입공기량은 스로틀밸브(1)에 개폐에 의하여 제어된다. 이 흡입공기량은 공기유량센서(2)에 의하여 검출된다. 이 공기유량센서(2)에서 검출된 공기유량정보는 컴퓨터유닛(7)로 보내어 거기서 최적의 연료분사량을 설정하게 한다. 이때 공기보조식 연료분사밸브(3)은 설정된 연료분사량에 의하여 연료를 분사한다. 한편 흡기매니폴드(11)내 흡기매니폴드압력과 공기덕트(16)내 공기압력간의 압력차로 인하여 대기도입통로(4)를 통하여 보조공기가 연료분사밸브(3)로 공급되어 연료분사밸브(3)의 분사연료와 충돌하게 되고, 이에 따라, 연료의 분무화 및 미립화가 촉진다.
상기 종래의 내연기관의 연료분사장치는 보조공기의 공급량이 증가되어 연료의 분무화를 촉진하면 내연기관의 아이들링(idling)중 공기가 소요량보다 초과 공급되므로 난기후에 내연기간이 설정된 아이들속도 보다 고속으로 회전하는 소위 하이 아이들링(high-idling)을 발생시키는 문제점이 있었다. 그러므로 이 발명은 보조공기의 공급량이 증가되더라도 하이 아이들링을 피할 수 있게 개량하여서 상기 문제점을 해소시키는 것을 목적으로 한다.
이 목적을 위하여 이 발명의 한 특징에 의하면 흡기관이 있는 내연기관의 연료분사장치는 내연기관으로의 흡입공기량을 제어하는 흡기관내에 설치된 스로틀밸브와, 일단이 내연기관의 내부로 향하고 있으며 소요연료를 내연기관에 분사시키는 연료분사밸브와, 일단이 스로틀밸브 상류측의 흡기관에 접속되고 타단이 연료분사밸브에 접속된 대기도입통로와, 이 대기도입통로에 설치되고 흡기매니폴드압력을 발생원으로 하여 발생된 보조공기의 흐름을 제어하는 보조공기제어밸브와, 내연기관의 크랭크각을 검출하는 크랭크각센서와, 상기 연료분사밸브가 개방되어 연료분사하고 있을 때에만 상기 보조공기제어밸브를 개방하도록 연료분사밸브와 보조공기제어밸브의 동작시기를 제어하는 제어수단으로 구성한다. 보조공기제어밸브는 연료분사밸브의 작동전에 소정시간 개방하도록 구성하여도 된다.
이 보조공기 제어밸브는 또 연료분사밸브의 폐쇄후 소정시간 개방하도록 구성하여도 된다. 이 발명에 의한 연료분사장치에서는 공기보조식 연료분사밸브가 분사하고 있을 때에만 보조공기밸브가 개방되어 보조공기가 공급된다.
다음은 이 발명에 의한 연료분사장치의 한 실시예를 제 1 도에 설명한다. 이 도면에서 제 3 도와 동일부호는 동일 또는 상당부분을 표시하며 그 설명은 생략한다. 제 1 도에서 전자밸브(5a)∼(5d)가 대기도입통로(4a)∼(4d)의 중간부에 설치되고 보조공기의 공급량을 제어한다.
크랭크각센서(6)는 내연기관의 크랭크각을 검출한다. 컴퓨터유닛(17)은 크랭크각센서(6)로부터의 크랭크각 정보에 의하여 연료분사밸브(3a)∼(3d)의 연료분사시기 및 전자밸브(5a)∼(5d)의 밸브개방시기를 제어하는 제어수단이다.
다음 동작을 설명한다. 스로틀밸브(1)의 개도에 의하여 결정되는 유량으로 내연기관 A으로의 흡입공기량이 공급된다. 흡입공기량은 공기유량센서(2)에 의하여 검출된다. 공기유량센서(2)로부터의 정보에 기준한 최적의 연료량이 연소분사밸브(3a)∼(3d)에서 분사된다. 이때 스로틀밸브의 상류측에 공통흡입구가 있으며 연료분사밸브(3a)∼(3d)로부터 분사된 연료방향으로 보조공기가 지향하도록 분기하여 배치된 대기도입통로(4a)∼(4d)를 통하여 보조공기가 도입되므로 연료의 분무화가 촉진다.
연료분사밸브(3a) ∼(3d)로부터의 연료분사기와 전자밸브(5a) ∼(5d)의 개폐시키는 크랭크각센서(6)로부터의 크랭크각정보에 의하여 컴퓨터유닛(17)에서 결정되고 제어된다.
제 2 도는 연료제어밸브(3a)∼(3d)의 연료분사시기 및 전자밸브(5a)∼(5d)의 개폐시기의 컴퓨터유닛(17)에 의한 제어예를 표시한다.
연료분사밸브(3a)는 크랭크각센서(6)로부터 출력된 회전신호(SGT)의 상승시기에 동기하여 구동된다.
연료분사밸브 INJ1(3a)과 조합된 전자밸브 SOL1(5a)는 연료분사밸브 INJ1(3a)의 구동전에 소정시간 개방된다. 연료분사밸브(3a)는 소정개방시간 경과 후에 폐쇄된다. 이때 전자밸브(5a)는 연료분사밸브(3a)의 폐쇄 후 분사연료가 보조공기에 의하여 완전히 분무화되는 시간적 여유를 두고 폐쇄된다. 따라서 대기도입통로를 통하여 흐르는 보조공기는 연료분사밸브(3a)에 의하여 연료가 공급되고 있을 때에만 공급된다.
상기 동작은 내연기관의 복수실린더중 하나에 대하여 설명하였으나 연료분사밸브(3a)와 조합된 실린더 다음의 흡기 및 연료분사를 행하는 실린더도 동일한 동작이 실시됨을 명백하다.
이상 설명한 바와 같이 이 발명에 의하면, 연료분사밸브가 연료분사하고 있을때에만 보조공기가 내연기관에 공급되므로 연료분사밸브의 보조공기량을 증가시키는 한편 스로틀밸브를 바이패스하는 아이들 공기량을 감소시키므로 내연기관의 하이아이들 발생을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 흡기관에 설치되고 내연기관으로의 흡입공기량을 제어하는 스로틀밸브와, 일단이 상기 내연기관의 내부로 향하고 있으며 상기 내연기관으로의 소요연료량을 분사하는 연료분사밸브와, 상기 스로틀밸브 상류측의 흡기관 부분에 일단이 접속되고 상기 연료분사밸브에 타단이 접속된 대기도입통로와, 상기 대기도입통로에 설치되고 흡입매니폴드압력을 발생원으로 하여 발생된 보조공기의 흐름을 제어하는 보조공기제어밸브와, 상기 내연기관의 크랭크각을 검출하는 크랭크각센서와, 상기 연료분사밸브가 개방되어 연료를 분사하고 있을 때에만 상기 보조공기제어밸브가 개방되도록 상기 연료분사밸브와 상기 보조공기제어밸브의 동작시기를 제어하는 제어수단을 구비한 것을 특징으로 하는 내연기관의 연료분사장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 보조공기 제어밸브는 상기 연료분사밸브의 구동전에 소정시간 개방되는 것을 특징으로 하는 내연기관의 연료분사장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 보조공기 제어밸브는 상기 연료분사밸브의 폐쇄후 소정시간에 폐쇄되는 것을 특징으로 하는 내연기관의 연료분사장치.
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