(19) 대한민국특허청(KR) (12) 공개특허공보(A) (11) 공개번호 10-2010-0038259 (43) 공개일자 2010년04월14일 (51) Int. Cl. G01M 15/09 (2006.01) G01M 15/00 (2006.01) (21) 출원번호 10-2008-0097443 (22) 출원일자 2008년10월04일 심사청구일자 전체 청구항 수 : 총 3 항 2008년10월04일 (71) 출원인 조봉조 대구 서구 이현동 48-88 황성일 대구광역시 달서구 본동 616 월성주공아파트509 동1504호 (72) 발명자 조봉조 대구 서구 이현동 48-88 황성일 대구광역시 달서구 본동 616 월성주공아파트509 동1504호 (74) 대리인 성상희 (54) 자동차 내부 압력을 이용한 커먼레일 인젝터 테스트기와 그 테스트방법 (57) 요 약 본 발명은 디젤엔진 차량 내부의 연료공급압력을 활용해 커먼레일 인젝터의 이상유무 테스트를 수행할 수 있는 신규의 커먼레일 인젝터 테스트법과 그 테스트장치에 관한 것이다. 즉, 각종 디젤 차동차에서 분리해낸 분리형 커먼레일 인젝트의 연료공급부에 고압연료를 공급시킨 상태에서 그 인젝트를 동작시키고, 이때 인젝트 노즐에서 분사되는 연료량을 측정하여 이상 또는 결합여부(노즐막힘, 고장 등)를 최종 판별해내는 통상의 분리형 커먼레일 인젝트 테스트 방법에 있어서, 상기 분리형 커먼레일 인젝트의 연료공급부에 고압연료를 공급시킬 때, 디젤자동차 내부의 커먼레일에서 자동차 내부 인젝트로 이동되는 자동차 자체 고압연료를 인출하여 공급하는 것을 그 특징으로 한다. - 1 -
특허청구의 범위 청구항 1 몸체(110)의 일측에는 테스트의 필요성에 따라 여타한 디젤 자동차(100)에서 분리시킨 상태의 분리형 커먼레일 인젝트(110)를 고정할 수 있는 분리형 인젝터 고정부(20)가 구비되고, 그 고정부(20)의 하측에는 분리형 커먼 레일 인젝터(210)에서 분사되는 고압연료를 포집한 후 포집된 연료를 하방으로 유출될 수 있게 상단에는 인젝터 노즐 삽입홈(121)이 하단은 연료유출홈(122)을 갖는 고압연료포집용기(120)가 구비되며, 상기 고압연료포집용 기(120)의 하측에는 분리형 커먼레일 인젝터(210)에서 분사된 연료량을 정밀하게 측정할 수 있게 눈금이 그어진 측정용 비이커(130)가 설치되고, 상기 측정용 비이커(130)의 하측에는 비워진 연료가 하방에 모아져 회수처리 될 수 있게 회수판(150)과 연료보관통(160)이 각각 구비되며, 상기 연료보관통(160)과 분리형 커먼레일 인젝트 터(110)의 리턴부(111) 사이에는 리턴되는 연료의 회수를 위한 리턴연료회수관(170)이 연결되고, 상기 몸체 (10)의 다른 일단에는 상기 분리형 커먼레일 인젝트터(110)에 전기, 전자적인 컨트롤 제어를 위해 신호공급 및 신호연결을 위한 컨트롤제어반(180)이 구비되어 이루어진 분리형 커먼레일 인젝트 테스트수단(100)을 설치하되, 상기 분리형 커먼레일 인젝터(210)의 연료공급부(111)에는 일측은 상기 분리형 커먼레일 인젝터(210)의 연료공 급부(111)에 결합되고, 다른 일측에는 자동차 내부 고압연료 인출을 위한 고압연료인출홈(11)을 갖는 자동차 고압인출관(10)이 구비되며, 상기 자동차 고압인출관(10)의 고압연료인출홈(11)에는 자동차 내부 커먼레일 (220)의 고압출력부(221)와 자동차 내부 인젝터(230)의 고압연료공급부(231) 사이를 연결할 수 있게 자동차 커 먼레일 결합부(21)와 자동차인젝트결합부(22)를 갖는 고압인출용 연결관(20)을 서로 연통구비시킨 자동차고압연 료인출수단(30)을 설치하여서 된 것을 특징으로 한 자동차 내부 압력을 이용한 커먼레일 인젝터 테스트기. 청구항 2 제 1항에 있어서, 상기 분리형 커먼레일 인젝트 테스트수단(100)의 몸체(110) 다른 일측에는 측정용 비어커(410)가 구비되고, 상 기 비이커(410)의 상단에는 리턴호스 결합부(420)가 구비하되, 상기 리턴호스결합부(420)에는 자동차 내부에 장 착되어 있는 자동차 내부 커먼레일 인젝터(230)의 리턴부(232)와 리턴인출호스(430)로 연결시켜 자동차 내부 인 젝트의 린턴연료를 측정하고, 이를 근거로 자동차 내부 인젝트에 대한 결함유무를 예비적으로 추정할 수 있도록 하는 자동차 내부 인젝트의 리턴 테스트장치(400)를 추가로 더 설치한 것을 특징으로 한 자동차 내부 압력을 이 용한 커먼레일 인젝터 테스트기. 청구항 3 각종 디젤 차동차에서 분리해낸 분리형 커먼레일 인젝트의 연료공급부에 고압연료를 공급시킨 상태에서 그 인젝 트를 동작시키고, 이때 인젝트 노즐에서 분사되는 연료량을 측정하여 이상 또는 결합여부(노즐막힘, 고장 등)를 최종 판별해내는 통상의 분리형 커먼레일 인젝트 테스트 방법에 있어서, 상기 분리형 커먼레일 인젝트의 연료공급부에 고압연료를 공급시킬 때, 디젤자동차 내부의 커먼레일에서 자동 차 내부 인젝트로 이동되는 자동차 자체 고압연료를 인출하여 공급하는 것을 특징으로 하는 자동차 내부 압력을 이용한 커먼레일 인젝터 테스트방법. 명 세 서 발명의 상세한 설명 [0001] 기 술 분 야 본 발명은 디젤엔진 차량 내부의 연료공급압력을 활용해 커먼레일 인젝터의 이상유무 테스트를 수행할 수 있는 신규의 커먼레일 인젝터 테스트법과 그 테스트장치에 관한 것이다. [0002] 배 경 기 술 통상 커먼레일 인젝트 및 커먼레일 엔진시스템(Common Rail Direct Injection Engine)은 운전상태에 알맞은 연 료를 ECU(전자콘트롤 유닛)에 의해 제어하여 연료를 직접 연소실에 분사하는 직접분사방식으로서, - 2 -
[0003] [0004] [0005] [0006] [0007] [0008] [0009] [0010] [0011] 연소효율이 높아 출력이 좋고 유해물질의 배출량을 크게 줄일 수 있을 뿐 아니라 소음과 진동이 적어 승차감이 뛰어나고, 특히 엔진의 회전수와는 관계 없이 분사압, 분사량, 분사율, 분사시기를 각 독립적으로 제어할 수 있어 차량성 능개선에 크게 일조할 수 있으며, 나아가 엔진과 연료분사수단을 각 독립적인 구성 및 운용이 가능하여 설계의 용이성과 엔진 소형화 경량화에도 크기 기여할 수 있는 상당한 이점들이 인정되어 최근 그 수요가 급증하고 있는 추세다. 하지만, 커먼레일 인젝터는 높은 성능은 인정되나 엔진 연소실에 투입되는 연료에 수분이나 기타 이물질이 미량 이라도 함유될 경우 치명적인 결함(마찰저항상승, 찌꺼기 생성, 노즐막힘, 기능상실, 파손 등)이 발생하는 단점 이 있어 사용 중 잦는 수리가 불가피하다. 이를 해결키 위해 현재까지는 디젤 차동차에 장착된 커먼레일 인젝터의 이상유무를 수시로 체크한 후 이상이 발 견될 경우 신속한 크리닝 수리 또는 수리, 재생된 양품의 다른 인젝터로 교체해 주는 것이 최선으로 알려져 있 다. 그리고, 지금까지의 종래 디젤 자동차 커먼레일 인젝터용 테스터기(결함유무에 대한 검사장비)는 많은 업체에서 다양한 구조들을 개발한 후 출시하고 있으나 대부분 상당히 고가여서 영세한 차량수리, 정비업소 등에서는 구입, 설치할 엄두조차 낼 수 없는 바, 따라서 기능과 성능면에서는 큰 차이가 없으면서 현실에 맞는 소형/저가형 테스터기 보급이 절실하다. 즉, 종래 커먼레일 인젝터 테스트기는 인젝터 테스트에 필요한 테스트용 연료와 연료통, 고압펌프, 연료필터, 압력조절장치, 분기용밸브, 등은 물론 이에 대한 자동 반자동 콘트롤전자제어수단, 기타 배관라인 등 상당히 복 잡하게 구성될 뿐 아니라 이의 제작 및 구축시 막대한 비용이 소요되고, 장비의 체적 또한 불필요하게 커지는 문제점있었다. 나아가, 상기 복잡한 구성은 잦은 고장과 수리 등과 같은 부가적 손실까지 유발하는 동시에 취급, 유지관리 및 운전 조작성에도 좋지않은 영향 주게 되는 상당한 문제점이 있었다. 발명의 내용 [0012] 해결 하고자하는 과제 이에 본 발명은 상기와 같은 종래 제반 문제점을 일소하기 위해 창안한 것으로서, 커먼레일 인젝터에 대한 결함 유무 테스트작업시 기존과 같이 테스트를 위한 별도의 고비용 압력이나 동력을 사용하는 것이 아니라 디젤차량 자체 동력과 압력을 활용해 테스트 작업을 실시할 수 있도록 하여 테스트장비의 단순화, 소형화, 저가형 구현이 가능하고, 나아가 차량에 장착된 상태의 인젝터를 분리하지 않고도 그 인젝터의 결함에 대한 예비 테스트작업까 지 수행가능해 커먼레일 인젝터 테스트작업의 효율성 극대화에도 크게 일조할 수 있는 새로운 방식의 커먼레일 인젝터 테스트방법과 그 장치를 제공함에 주안점을 두고 그 기술적 과제로서 완성한 것이다. [0013] [0014] 과제 해결수단 위 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명은 각종 디젤 차동차에서 분리해낸 분리형 커먼레일 인젝트의 연료공급 부에 고압연료를 공급시킨 상태에서 그 인젝트를 동작시키고, 이때 인젝트 노즐에서 분사되는 연료량을 측정하 여 이상 또는 결합여부(노즐막힘, 고장 등)를 최종 판별해내는 통상의 분리형 커먼레일 인젝트 테스트 방법에 있어서, 상기 분리형 커먼레일 인젝트의 연료공급부에 고압연료를 공급시킬 때, 디젤자동차 내부의 커먼레일 에서 자동차 내부 인젝트로 이동되는 자동차 자체 고압연료를 인출하여 테스트를 실시하는 것이다. [0015] 효 과 상기한 본 발명의 자동차 내부 압력을 이용한 커먼레일 인젝터 테스트기와 그 테스트방법은 전술된 바와 같이 자동차에서 분리된 분리형 커먼레일 인젝터에 대한 테스트시 별도의 동력이나 고압을 발생시키지 않고 자동차의 내부 동력 및 압력을 간단하고 용이하게 활용할 수 있도록 함으로서 테스트기의 구조나 크기의 최소화는 물론 특히 기존에 비해 월등한 제작, 설치비를 줄일 수 있어 영세 자동차정비업소 등에 보다 적은 비용으로 널리 보 - 3 -
급할 수 있는 유용한 발명이다. [0016] [0017] [0018] [0019] [0020] [0021] [0022] [0023] [0024] [0025] [0026] [0027] [0028] [0029] [0030] [0031] [0032] 발명의 실시를 위한 구체적인 내용 이하, 본 발명의 자동차 내부 압력을 이용한 커먼레일 인젝터 테스트기와 그 테스트방법에 대하여 첨부된 각 도 면에 의거 보다 상세히 설명하면 다음과 같다. 즉, 1에서 도시된 바와 같이 몸체(110)의 일측에는 테스트의 필요성에 따라 여타한 디젤 자동차(100)에서 분리 시킨 상태의 분리형 커먼레일 인젝트(110)를 고정할 수 있는 분리형 인젝터 고정부(20)가 구비되고, 그 고정부(20)의 하측에는 분리형 커먼레일 인젝터(210)에서 분사되는 고압연료를 포집한 후 포집된 연료를 하 방으로 유출될 수 있게 상단에는 인젝터 노즐 삽입홈(121)이 하단은 연료유출홈(122)을 갖는 고압연료포집용기 (120)가 구비되며, 상기 고압연료포집용기(120)의 하측에는 분리형 커먼레일 인젝터(210)에서 분사된 연료량을 정밀하게 측정할 수 있게 눈금이 그어진 측정용 비이커(130)가 설치되고, 상기 측정용 비이커(130)의 하측에는 비워진 연료가 하방에 모아져 회수처리될 수 있게 회수판(150)과 연료보관 통(160)이 각각 구비되며, 상기 연료보관통(160)과 분리형 커먼레일 인젝트터(110)의 리턴부(111) 사이에는 리턴되는 연료의 회수를 위한 리턴연료회수관(170)이 연결되고, 상기 몸체(10)의 다른 일단에는 상기 분리형 커먼레일 인젝트터(110)에 전기, 전자적인 컨트롤 제어를 위해 신 호공급 및 신호연결을 위한 컨트롤제어반(180)이 구비되어 이루어진 분리형 커먼레일 인젝트 테스트수단(100)을 설치하되, 상기 분리형 커먼레일 인젝터(210)의 연료공급부(111)에는 일측은 상기 분리형 커먼레일 인젝터(210)의 연료공 급부(111)에 결합되고, 다른 일측에는 자동차 내부 고압연료 인출을 위한 고압연료인출홈(11)을 갖는 자동차 고압인출관(10)이 구비되 며, 상기 자동차 고압인출관(10)의 고압연료인출홈(11)에는 자동차 내부 커먼레일(220)의 고압출력부(221)와 자동차 내부 인젝터(230)의 고압연료공급부(231) 사이를 연결할 수 있게 자동차 커먼레일 결합부(21)와 자동차인젝트결 합부(22)를 갖는 고압인출용 연결관(20)을 서로 연통구비시킨 자동차고압연료인출수단(30)을 설치하여서 된 것 을 그 특징으로 한다. 상기 측정용 비이커(130)는 도면과 같이 테스트 후 그 비이커(130)에 담긴 내부 연료를 용이하게 비울 수 있게 사용자의 조작에 따라 일정한 각도로 기울어질 수 있는 비이커기울장치(140)에 안착될 수 있다. 그리고 상기 몸체(110)의 다른 일측에는 측정용 비어커(410)가 구비되고, 상기 비이커(410)의 상단에는 리턴호 스 결합부(420)가 구비하되, 상기 리턴호스결합부(420)에는 자동차 내부에 장착되어 있는 자동차 내부 커먼레일 인젝터(230)의 리턴부(232)와 리턴인출호스(430)로 연결시켜 자동차 내부 인젝트의 린턴연료를 측정하고, 이를 근거로 자동차 내부 인젝트에 대한 결함유무를 예비적으로 추정할 수 있도록 하는 자동차 내부 인젝트의 리턴 테스트장치(400)를 추가로 더 설치할 수도 있다. 또한, 상기 자동차고압연료인출수단(30) 중 고압인출용 연결관(20)을 결합할 때, 자동차 내부 커먼레일(220)과 자동차 내부 인젝터(230) 사이에 이미 구축되어 있는 자동차 자체 고압연료연결관(240)을 먼저 제거한 다음, 상기 고압인출용 연결관(20)을 연결시켜 사용하고, 사용이 끝나면 상기 고압인출용 연결관(20)을 제거하고 다시 자동차 자체 고압연료연결관(240)을 원래와 같이 복귀설치하면 간단히 실현할 수 있는 것이다. 또 상기 자동차 내부 인젝트 리턴 테스트장치(400)의 리턴인출호스(430) 또한 상기 자동차내부 구비하는 리턴호 스(440)를 제거한 다음 리턴 테스트를 실시하는 동안 그 자리에 교체 연결시켜 사용하면되는 것이고, 리턴 테스 트 사용이 끝나면 상기 리턴인출호스(430)를 제거하고 다시 자동차 내부에 갖춰진 원래의 리턴호스(440)를 끼워 복귀시키면 이 또한 간단히 실현될 수 있다. 이하, 본 발명의 커먼레일 인젝터 테스트방법에 관하여 보다 살펴보면 다음과 같다. 먼저, 각종 디젤 차동차에서 분리해낸 분리형 커먼레일 인젝트의 연료공급부에 고압연료를 공급시킨 상태에서 - 4 -
그 인젝트를 동작시키고, 이때 인젝트 노즐에서 분사되는 연료량을 측정하여 이상 또는 결합여부(노즐막힘, 고 장 등)를 최종 판별해내는 통상의 분리형 커먼레일 인젝트 테스트 방법에 있어서, [0033] [0034] [0035] [0036] 상기 분리형 커먼레일 인젝트의 연료공급부에 고압연료를 공급시킬 때, 디젤자동차 내부의 커먼레일에서 자동 차 내부 인젝트로 이동되는 자동차 자체 고압연료를 인출하여 공급하는 것을 그 특징으로 하였다. 이와 같이 구성될 수 있는 본 발명의 자동차 내부 압력을 이용한 커먼레일 인젝터 테스트기와 그 테스트방법은 전술된 바와 같이, 기본적으로 커먼레일 인젝터의 테스트 작업시 요구되는 고압연료를 기존과 같이 상당한 비용과 복잡한 구성의 별도장치를 마련하지 않고 자동차 엔진내에 갖춰지고 보유하는 고압연료를 인출해 사용함에 따라, 커먼레일 인젝터 테스트기의 크기를 기존보다 월등히 축소 가능할 뿐 아니라 특히 많은 설치공간이 차치하고 고 가인 인젝터 테스트용 연료와 연료통, 고압펌프, 연료필터, 압력조절장치, 분기용밸브, 등과 같은 많은 부품이 배제됨으로 테스트기의 소형화 단순화 저가형 구현에 획기적인 방안이 제공되는 유용한 발명이라 할 수 있다. [0037] - 5 -