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KR100559382B1 - 디젤 엔진 연료분사계통의 미세 누유 점검 시스템 및 그 제어 방법 - Google Patents

디젤 엔진 연료분사계통의 미세 누유 점검 시스템 및 그 제어 방법 Download PDF

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KR100559382B1
KR100559382B1 KR1020030030938A KR20030030938A KR100559382B1 KR 100559382 B1 KR100559382 B1 KR 100559382B1 KR 1020030030938 A KR1020030030938 A KR 1020030030938A KR 20030030938 A KR20030030938 A KR 20030030938A KR 100559382 B1 KR100559382 B1 KR 100559382B1
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Abstract

본 발명의 디젤 엔진 연료분사계통의 미세 누유 점검 시스템은 연료분사계통의 미세 누유 점검을 보다 확실하게 하여 엔진 불량을 감소시키기 위한 것으로서; 연료와 형광물질을 혼합시키는 혼합기(11); 상기 혼합기에 의하여 형광물질이 포함된 연료를 공급받는 디젤 엔진을 크랭킹시키는 엔진 크랭킹 장치(13); 상기 엔진 크랭킹 장치에 의하여 크랭킹되는 디젤 엔진의 연료분사계통에 구비되어 자외선을 조사하는 자외선 램프(15); 상기 자외선 램프에서 자외선이 조사되는 상태에서 연료분사계통의 미세 누유에 대한 판정내용을 입력 및 기록하는 ID 시스템(17); 및
상기 ID 시스템과 통신 가능하게 연결되어 ID 시스템으로부터 입력된 판정내용을 전달받아 해당 연료분사계통에 품질 이력을 상기 ID 시스템을 통하여 기록하도록 하고, 해당 연료분사계통의 고압펌프 및 인젝터의 작동을 제어하는 PLC(19)로 구성되어 있다.
연료분사계통, 디젤 엔진, 자외선 램프

Description

디젤 엔진 연료분사계통의 미세 누유 점검 시스템 및 그 제어 방법 {FUEL LEAK CHECKING SYSTEM OF FUEL INJECTION EQUIPMENT IN DIESEL ENGINE AND CONTROLLING METHOD THEREOF}
도 1은 디젤 엔진 연료분사계통의 사시도.
도 2는 종래기술에 따른 디젤 엔진 연료분사계통의 미세 누유 점검을 병행하는 엔진성능 검사 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 디젤 엔진 연료분사계통의 미세 누유 점검을 별도로 실행하는 엔진성능 검사 구성도.
도 4는 본 발명에 따른 디젤 엔진 연료분사계통의 미세 누유 점검 시스템의 구성도.
도 5는 본 발명에 따른 디젤 엔진 연료분사계통의 미세 누유 점검 시스템의 제어 방법의 순서도.
*도면의 주요 부분에 대한 부로의 설명*
11 : 혼합기 13 : 엔진 크랭킹 장치
15 : 자외선 램프 17 : ID 시스템
19 : PLC 21 : 연료탱크
23 : 형광물질탱크 25 : 혼합탱크
27 : 고압펌프 29 : 커먼레일
31 : 인젝터 33 : 디젤 엔진
35 : 모터 37 : 회전축
39 : 에어 실린더
본 발명은 디젤 엔진 연료분사계통의 미세 누유 점검 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 디젤 엔진 조립완료 후 파이어링 점검 전에 별도의 장소에서 연료계통의 미세 누유를 점검하여 공장 및 필드에서의 불량을 감소시키는 디젤 엔진 연료분사계통의 미세 누유 점검 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
최근 디젤 엔진은 출력 향상을 위하여 연료를 고압으로 형성시키는 연료분사계통을 구비하여 적용하고 있다. 이 연료분사계통은 도 1에 도시된 바와 같이, 고압펌프(1), 커먼레일(3), 연료압력조절기(5) 및 인젝터(7)로 구성되어, 고압펌프 (1)에서 발생된 고압의 연료를 고압 파이프(9)에 연결되는 커먼레일(3) 및 인젝터(7)를 통하여 실린더(미도시)로 공급한다.
이와 같이 연료분사계통은 고압의 연료를 공급하기 때문에, 고압펌프(1)의 케이스 접합부(a), 고압 파이프(9) 연결부(b), 실린더블록(미도시) 연결부(c), 커먼레일(3) 연결부(d), 연료압력조절기(5) 연결부(e), 및 인젝터(7) 연결부(f) 등에 서 연료의 미세 누유를 발생시키는 경우가 있다.
도 2는 현재 디젤 엔진 연료분사계통의 미세 누유 점검이 엔진성능 검사와 병행하여 실시되고 있는 것을 도시하고 있다. 즉, 디젤 엔진 조립이 완료되면, 파이어링 점검을 실시하여 합격된 엔진만 완성되고, 불합격된 엔진은 재조립된다. 이 파이어링 점검 시, 작업자는 육안으로 미세 누유 점검을 실시하게 된다. 그러나 연료의 색이 투명하고, 파이어링 점검 시 고압이 형성되므로 소음 및 진동이 발생되고, 누유 부위가 많기 때문에 작업자는 모든 누유 예상 부분에서 정확히 누유 점검을 하기 어렵다. 이 연료분사계통의 미세 누유 점검 불량은 곧 공장 및 필드에서 엔진 불량으로 이어지게 된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 연료분사계통의 미세 누유 점검을 보다 확실하게 관리하여 엔진 불량을 감소시키는 디젤 엔진 연료분사계통의 미세 누유 점검 시스템 및 그 제어 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 디젤 엔진 연료분사계통의 미세 누유 점검 시스템은,
연료와 형광물질을 혼합시키는 혼합기;
상기 혼합기에 의하여 형광물질이 포함된 연료를 공급받는 디젤 엔진을 크랭킹시키는 엔진 크랭킹 장치;
상기 엔진 크랭킹 장치에 의하여 크랭킹되는 디젤 엔진의 연료분사계통에 구 비되어 자외선을 조사하는 자외선 램프;
상기 자외선 램프에서 자외선이 조사되는 상태에서 연료분사계통의 미세 누유에 대한 판정내용을 입력 및 기록하는 ID 시스템; 및
상기 ID 시스템과 통신 가능하게 연결되어 ID 시스템으로부터 입력된 판정내용을 전달받아 해당 연료분사계통에 품질 이력을 상기 ID 시스템을 통하여 기록하도록 하고, 해당 연료분사계통의 고압펌프 및 인젝터의 작동을 제어하는 PLC를 포함하고 있다.
삭제
삭제
또한, 본 발명의 디젤 엔진 연료분사계통의 미세 누유 점검 시스템의 제어 방법은,
삭제
조립 완료된 디젤 엔진을 도착시키는 디젤 엔진 도착단계;
디젤 엔진이 도착되면 에어 실린더의 신장 작동으로 엔진 크랭킹 장치를 전진시키는 전진단계;
엔진 크랭킹 장치가 전진되면 엔진 크랭킹 장치의 구동으로 디젤 엔진을 크랭킹시키는 크랭킹 단계;
디젤 엔진이 크랭킹되면 형광물질을 포함한 연료를 공급시키는 연료공급단계;
연료가 공급되면 자외선 램프를 작동시켜 해당 연료분사계통의 누유를 확인 하여 그 판정내용을 ID 시스템으로 입력한 후, PLC와 통신을 통하여 해당 연료분사계통에 대한 품질 이력을 기록하는 누유 확인 및 판단단계;
불합격 판정 시 해당 연료분사계통을 디젤 엔진에 재조립하고, 합격 판정 시 에어 실린더의 수축 작동으로 엔진 크랭킹 장치를 후진시키는 후진단계; 및
엔진 크랭킹 장치를 후진시키고 파워 컨버터의 구동으로 디젤 엔진을 배출시키는 디젤 엔진 배출단계를 포함한다.
상기 누유 확인 및 판단단계는 ID 시스템과 PLC가 통신 가능하게 연결되어 판정내용을 송신 및 수신하는 송, 수신 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 이점과 장점은 이하의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명함으로서 보다 명확하게 될 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 디젤 엔진 연료분사계통의 미세 누유 점검을 별도로 실행하는 엔진성능 검사 구성도로서, 조립 완료된 디젤 엔진의 파이어링 점검 전에 별도의 장소에서 미세 누유 점검이 진행되는 것을 도시하고 있다. 즉, 미세 누유 점검을 통과한 디젤 엔진만이 다음 단계인 파이어링 점검 단계로 진행된다.
이 미세 누유 점검 시스템은 도 4에 도시된 바와 같이, 혼합기(11), 엔진 크랭킹 장치(13), 자외선 램프(15), ID 시스템(17, Identification System), 및 PLC(19, Programmable Logic Controller)를 포함하고 있다.
혼합기(11)는 연료탱크(21)의 연료와 이에 별도로 구비되는 형광물질탱크 (23)의 형광물질을 서로 혼합하여 혼합탱크(25)에 공급하도록 구성되어 있다. 이 형광물질은 연료와 함께 누유되어 투명한 연료에 비하여 시인성을 보다 높게 한다. 이 형광물질은 연료와 10 : 1의 비율로 미미하게 혼합되어는 것이 바람직하다.
혼합탱크(25)로 공급되는 형광물질을 포함한 연료는 고압펌프(27)의 작동에 의하여 커먼레일(29) 및 인젝터(31)를 통하여 고압 상태로 디젤 엔진(33)에 공급된다.
상기 엔진 크랭킹 장치(13)는 이 디젤 엔진(33)을 크랭킹시킬 수 있도록 구성되어 있다. 즉, 엔진 크랭킹 장치(13)는 회전력을 제공하는 모터(35)와 이 모터(35)의 회전축(37)을 전, 후진시키는 에어 실린더(39)로 구성되는 것이 바람직하다. 이 에어 실린더(39)의 전, 후진에 따라 모터(35)의 회전축(37)은 디젤 엔진(33)에 동력 전달 가능하게 연결 및 분리된다. 이 디젤 엔진(33)은 혼합기(11)에 의하여 형광물질이 포함된 연료를 공급받게 된다.
이 형광물질이 함유된 연료는 디젤 엔진(33)의 연료분사계통에서 미세하게 누유될 수 있다. 자외선 램프(15)는 이 연료분사계통의 구석구석에 자외선을 조사하여 미세 누유의 점검이 보다 확실하게 진행될 수 있게 한다.
상기 ID 시스템(17)은 자외선 램프(15)에서 자외선이 조사되는 상태에서 연료분사계통의 미세 누유상태가 확인되면, 판정내용을 입력 및 기록하도록 구성되어 있다. 즉, 이 ID 시스템은 엔진 조립라인에서 주로 서열 지시 및 각 스탭에서의 작업정보 저장 및 확인, 사양 저장 및 확인 등에 쓰이나, 본 실시예에서는 자외선이 조사되는 상태에서 연료분사계통의 미세 누유를 작업자가 확인한 후, 그 확인 내용을 해당 연료분사계통에 기록하도록 연료분사계통 상의 일측에 구성되는 ID 카드(미도시)에 ID 안테나(미도시)와 ID 라이터(미도시)를 이용하여 데이터를 읽고 쓰도록 구성되며, ID 컨트롤러(미도시)와 ID 레이더(미도시)를 이용하여 상기 PLC(19)와 통신 가능하도록 일반적인 ID 시스템으로 구성된다.
이 ID 시스템(17)에 통신 가능하게 연결되는 PLC(19)는 ID 시스템(17)에 입력된 판정내용을 전달받고, 다시 그 판정내용을 품질이력과 함께 ID 시스템에 다시 입력하여 해당 연료분사계통의 품질이력을 기록하도록 제어하며, 해당 연료분사계통의 고압펌프(27) 및 인젝터(31)의 작동도 함께 제어하도록 구성되어 있다.
상술한 바와 같이 구성되는 디젤 엔진 연료분사계통의 미세 누유 점검 시스템의 제어 방법은 도 5에 도시된 바와 같은 순서도에 도시되어 있다.
먼저, 디젤 엔진 도착단계(ST10)가 진행되어, 조립 완료된 디젤 엔진이 파이어링 점검 장소가 아닌 별도의 장소에 도착된다. 이 디젤 엔진은 파이어링 점검 직전에 공급되고, 미세 누유 점검에 합격한 디젤 엔진만 파이어링 점검 과정으로 이동된다. 이 디젤 엔진의 도착 여부는 도착확인 센서(미도시)에 의하여 감지되는 것이 바람직하다.
이 디젤 엔진 도착단계(ST10)에 이어 전진단계(ST30)가 진행된다. 이 전진단계(ST30)는 디젤 엔진(33)이 도착되면 에어 실린더(39)의 신장 작동에 의하여 엔진 크랭킹 장치(13)의 모터(35)가 전진되어 회전축(37)이 디젤 엔진(33)에 연결된다.
이 전진단계(ST30)에 이어 크랭킹 단계(ST40)가 진행된다. 이 크랭킹 단계(ST40)는 엔진 크랭킹 장치(13)를 전진시킨 상태에서 엔진 크랭킹 장치(13)의 모터(35) 구동으로 디젤 엔진(33)을 크랭킹시키게 된다. 엔진 크랭킹 장치(13)의 전진 여부는 전진확인 센서(미도시)에 의하여 감지되는 것이 바람직하다.
이 크랭킹 단계(ST40)에 이어 연료공급단계(ST50)가 진행된다. 이 연료공급단계(ST50)는 디젤 엔진(33)이 크랭킹되면서 고압펌프(27)가 구동되어 형광물질을 포함한 연료를 커먼레일(29) 및 인젝터(33)를 통하여 디젤 엔진(33)에 고압으로 공급하게 된다.
이 연료공급단계(ST40)에 이어 누유 확인 및 판단단계(ST50)가 진행된다. 이 누유 확인 및 판단단계(ST50)는 연료가 공급되면 자외선 램프(15)를 작동시켜 해당 연료분사계통의 누유를 확인하여 그 판정내용을 ID 시스템으로 입력한 후, PLC와 통신을 통하여 해당 연료분사계통에 대한 품질 이력을 기록하도록 한다.
여기서, 상기 누유 확인 및 판단단계(ST50)는 ID 시스템(17)과 PLC(19)의 판정내용 전달하고 판정내용을 입력하는 통신으로 진행된다. 상기 PLC(19)는 본 시스템의 모든 동작을 제어하며, 누유 판정 내용에 대한 저장 및 해독을 위하여 ID 시스템(17)이 적용되는 것이다. 즉, 이 누유 확인 및 판단단계(50)는 ID 시스템(17)과 PLC(19)이 판정 내용을 송신 및 수신하는 송, 수신 단계를 포함하고 있다. 이 ID 시스템(17)과 PLC(19)는 해당 연료분사계통의 미세 누유를 정확하게 관리하게 된다.
이 누유 확인 및 판단단계(ST50)에 이어 후진단계(ST60)가 진행된다. 이 후진단계(ST60)는 불합격 판정 시, 해당 연료분사계통을 디젤 엔진(33)에 재조립하고, 합격 판정 시 에어 실린더(39)의 수축 작동으로 엔진 크랭킹 장치(13)의 모터(35)를 후진시킨다. 이 후진단계(ST60)에 의하여 디젤 엔진(33)에 연결되었던 모터(35)의 회전축(37)이 디젤 엔진(33)으로부터 분리된다. 엔진 크랭킹 장치(13)의 후진 여부는 후진확인 센서(미도시)에 의하여 감지된다.
이 후진단계(ST60)에 이어 디젤 엔진 배출단계(ST60)가 진행된다. 이 디젤 엔진 배출단계(ST60)는 엔진 크랭킹 장치(13)를 후진시키고 파워 컨버터(미도시)의 구동으로 디젤 엔진(33)을 배출시키게 된다.
이와 같이 본 발명은 연료에 형광물질을 혼합시키는 혼합기와 적외선 램프 및 ID 시스템과 PLC로 디젤 엔진 연료분사계통의 미세 누유 점검 시스템을 구성함으로써, 연료분사계통의 미세 누유 점검을 보다 확실하게 관리할 수 있고, 엔진 파이어링 점검 전에 조립 완료된 디젤 엔진의 연료분사계통의 미세 누유를 점검함으로써, 공장 및 필드에서 엔진의 불량을 감소시킬 수 있다.

Claims (5)

  1. 연료와 형광물질을 혼합시키는 혼합기;
    상기 혼합기에 의하여 형광물질이 포함된 연료를 공급받는 디젤 엔진을 크랭킹시키는 엔진 크랭킹 장치;
    상기 엔진 크랭킹 장치에 의하여 크랭킹되는 디젤 엔진의 연료분사계통에 구비되어 자외선을 조사하는 자외선 램프;
    상기 자외선 램프에서 자외선이 조사되는 상태에서 연료분사계통의 미세 누유에 대한 판정내용을 입력 및 기록하는 ID 시스템; 및
    상기 ID 시스템과 통신 가능하게 연결되어 ID 시스템으로부터 입력된 판정내용을 전달받아 해당 연료분사계통에 품질 이력을 상기 ID 시스템을 통하여 기록하도록 하고, 해당 연료분사계통의 고압펌프 및 인젝터의 작동을 제어하는 PLC를 포함하는 디젤 엔진 연료분사계통의 미세 누유 점검 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 엔진 크랭킹 장치는 회전력을 제공하는 모터; 및
    상기 모터의 회전축을 전, 후진시켜 해당 연료분사계통이 장착될 디젤 엔진에 연결 및 분리시키는 에어 실린더로 구성되는 디젤 엔진 연료분사계통의 미세 누유 점검 시스템.
  3. 삭제
  4. 조립 완료된 디젤 엔진을 도착시키는 디젤 엔진 도착단계;
    디젤 엔진이 도착되면 에어 실린더의 신장 작동으로 엔진 크랭킹 장치를 전진시키는 전진단계;
    엔진 크랭킹 장치가 전진되면 엔진 크랭킹 장치의 구동으로 디젤 엔진을 크랭킹시키는 크랭킹 단계;
    디젤 엔진이 크랭킹되면 형광물질을 포함한 연료를 공급시키는 연료공급단계;
    연료가 공급되면 자외선 램프를 작동시켜 해당 연료분사계통의 누유를 확인 하여 그 판정내용을 ID 시스템으로 입력한 후, PLC와 통신을 통하여 해당 연료분사계통에 대한 품질 이력을 기록하는 누유 확인 및 판단단계;
    불합격 판정 시 해당 연료분사계통을 디젤 엔진에 재조립하고, 합격 판정 시 에어 실린더의 수축 작동으로 엔진 크랭킹 장치를 후진시키는 후진단계; 및
    엔진 크랭킹 장치를 후진시키고 파워 컨버터의 구동으로 디젤 엔진을 배출시키는 디젤 엔진 배출단계를 포함하는 디젤 엔진 연료분사계통의 미세 누유 점검 시스템의 제어 방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 누유 확인 및 판단단계는 ID 시스템과 PLC가 통신 가능하게 연결되어 판정 내용을 송신 및 수신하는 송, 수신 단계를 포함하는 디젤 엔진 연료분사계통의 미세 누유 점검 시스템의 제어 방법.
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