KR100394647B1 - 연료펌프 제어 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연료 펌프 제어 시스템에 관한 것으로, 차량의 속도를 감지하기 위한 차속 감지부; 엔진 회전수를 감지하기 위한 엔진 회전수 감지부; 연료를 공급하기 위한 연료펌프; 상기 차량의 속도 및 엔진 회전수에 따라 분사할 연료량을 계산하고, 계산된 연료량에 대응하는 듀티 신호를 출력하는 전자제어유닛; 상기 전자제어유닛의 듀티 신호를 전류로 변환하여 상기 연료펌프를 구동하는 연료펌프 구동부를 포함하며, 듀티비에 따라 전류를 생성하여 연료펌프를 구동하여 레귤레이터 및 리턴 레일이 필요없고, 내구연한을 증가시킬 수 있다.

Description

연료펌프 제어 시스템{A FUEL PUMP CONTROL SYSTEM}

본 발명은 자동차에 관한 것으로서, 특히 자동차의 연료펌프 제어장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차는 운전자가 시동키를 이용하여 점화 스위치를 온하여 연료펌프가 구동된 뒤 연료펌프의 회전에 의해 연료가 공급되면서 엔진이 회전하여 움직이기 시작한다. 이를 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.

연료펌프는 연료탱크내에 내장되며 인젝션에 연료를 보내기 위한 것이고, 연료 필터는 연료 탱크와 연료를 인젝션을 통하여 분배하는 딜리버리 파이프 사이에 개재되어 연료의 불순물을 제거하도록 필터 등이 내장되어 있다,

상기 연료 필터를 거친 연료는 딜리버리 파이프를 통하여 인젝션으로 전달되고, 인젝션에서 각 연소실로 연료가 분사된다.

그리고 상기 연료 필터와 딜리버리 파이프 사이에는 리턴 파이프를 통하여레귤레이터가 설치된다.

상기 레귤레이터는 다른 리턴 파이프를 통하여 연료 탱크와 연결되고 상기 레귤레이터는 다이어프램이 설치된다.

상기 레귤레이터는 타단이 서지 탱크와 연결되고 이 서지 탱크는 흡기 매니폴드와 연결되는 구조로 이루어진다.

상기 서지 탱크와 연통되는 관로의 일측에는 드로틀 바디가 배치되고 이 드로틀 바디는 전자 제어 유닛(E.C.U.)에 의해서 제어가 이루어지고 있다.

이와 같은 자동차용 연료펌프 제어 시스템은, 엔진으로 연료가 공급되기 위해서는 연료펌프가 작동하여 연료 탱크(101)에서 연료가 배출되도록 한다.

상기 연료는 연료 필터에서 불순물이 걸러지고 딜리버리 파이프를 통하여 인젝션으로 전달된다.

이때 서지 탱크의 압력보다 연료 파이프내의 압력이 증가하게 되는 경우에는 다이어프램이 작동되고 리턴 파이프를 통하여 다시 연료 탱크로 인입시킨다.

따라서 연료의 압력을 항상 서지 탱크의 압력과 동일하게 유지하여 연료의 절감 및 엔진의 성능을 향상시킨다.

그러나, 종래에는 연료펌프 모터가 약 7000알피엠의 고속으로 계속 회전하여 연료를 공급하게 되므로, 에이징(aging)에 의해 내구연한이 단축되고, 약전계에서 모터의 구동 노이즈가 오디오에 유입되는 단점이 있다.

한편, 자동차에 있어서, 부품수를 줄이거나 부품이 차지하는 공간을 줄이는 것은 매우 중요하다.

본 발명의 기술적 과제는 상기와 같은 단점을 해결하기 위한 것으로서, 듀티비에 따라 전류를 생성하여 연료펌프를 구동하여 레귤레이터 및 리턴 레일이 필요없고, 내구연한을 증가시키는 연료펌프 제어 시스템을 제공하는 것이다.

도1은 본 발명의 실시예에 따른 연료펌프 제어 시스템의 구성도이다.

도2는 본 발명의 실시예에 따른 연료펌프 제어 시스템의 각부 파형도이다.

이러한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 특징에 따른 연료펌프 제어 시스템은,

차량의 속도를 감지하기 위한 차속 감지부;

엔진 회전수를 감지하기 위한 엔진 회전수 감지부;

연료를 공급하기 위한 연료펌프;

상기 차량의 속도 및 엔진 회전수에 따라 분사할 연료량을 계산하고, 계산된 연료량에 대응하는 듀티 신호를 출력하는 전자제어유닛;

상기 전자제어유닛의 듀티 신호를 전류로 변환하여 상기 연료펌프를 구동하는 연료펌프 구동부를 포함한다.

그러면, 본 발명을 이 분야의 통상의 지식을 지닌자가 용이하게 실시할 수 있도록 실시예에 관하여 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도1은 이 발명의 실시예에 따른 연료펌프 제어 시스템의 구성도이다.

도1에 도시된 바와 같이, 이 발명의 실시예에 따른 연료펌프 제어 시스템은,

차량의 속도를 감지하기 위한 차속센서(10);

엔진 회전수를 감지하기 위한 크랭크각 센서(20);

연료를 공급하기 위한 연료펌프(50);

상기 차량의 속도 및 엔진 회전수에 따라 분사할 연료량을 계산하고, 계산된 연료량에 대응하는 듀티 신호를 출력하는 전자제어유닛(30);

상기 전자제어유닛(30)의 듀티 신호를 전류로 변환하여 상기 연료펌프(50)를 구동하는 연료펌프 구동부(40)를 포함한다

상기한 연료펌프 구동부(40)는,

상기 듀티 신호의 주파수를 변환하여 출력신호의 주파수를 결정하기 위한 주파수 변환부(43);

상기 듀티 신호를 입력받고, 상기 주파수 변환부를 통해 주파수를 변환하여 출력하는 집적회로(41);

상기 구동회로(41)에서 출력되는 신호를 상기 전자제어유닛의 인에이블 신호에 따라 출력하는 노아 게이트(42);

상기 노아 게이트(42)의 출력신호에 따라 턴온되어 상기 연료펌프에 전류를 공급하는 트랜지스터(Q1)를 포함한다.

그러면, 이러한 구성을 가진 연료펌프 제어 시스템의 동작에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 사용자에 의해 전원이 인가되면, 이 발명의 실시예에 따른 연료펌프 제어 시스템의 동작이 시작된다.

동작이 시작되면, 차속센서(10)는 차속을 감지하여 전자제어유닛(30)으로 출력하고, 크랭크각 센서(20)도 엔진 회전수를 감지하여 전자제어유닛(30)으로 출력한다.

그러면, 전자제어유닛(30)은 차속 및 엔진 회전수에 대응하는 최적의 연료량을 계산하여 1khz의 주파수를 가진 듀티비를 출력한다. 이때, 차속이 증가하면 듀티비가 커지고, 차속이 감소하면 듀티비는 작아진다.

그러면, 집적회로(41)에 연결된 저항(R1, R2)및 커패시터(C1, C2)에 의해 출력 주파수가 200hz로 결정되고, 이는 집적회로(41)의 4번핀으로 출력된다. 이때의 출력신호의 파형을 도2에 도시하였다.

한편, 전자제어유닛(30)은 인에이블 신호를 출력하여 노아 게이트(42)를 구동한다.

그러면, 4번핀의 출력신호는 노아 게이트(42)를 통하여 출력되고, 저항(R3)를 통해 엔채널 전계 효과 트랜지스터(Q3)를 턴온시킨다.

그러면, 전류가 전압(VBR), 연료펌프(50), 커넥터(51), 전류 센싱 저항(RS1) 트랜지스터(Q1) 및 접지의 경로로 흐르게 된다. 이때, 트랜지스터(Q1)을 흐르는 전류의 파형을 도2에 도시하였다. 또한, 이때의 전류량은 수학식 1과 같이 계산된다.

I = (PWM 듀티/100)*(1.2V/RS1)

연료펌프의 구동 전류가 150mA일 경우 듀티 신호의 적정 듀티비는 수학식 1을 계산하면 12.5%가 된다.

즉, 듀티비가 12.5%일 경우 연료펌프(50)는 150mA의 전류로 제어되어 구동된다.

이와 같이, 듀티비에 해당하는 전류로 연료펌프를 구동하므로 레귤레이터나 리턴 레일이 필요없게 된다.

이상에서와 같이, 이 발명의 실시예에서, 듀티비에 따라 전류를 생성하여 연료펌프를 구동하여 레귤레이터 및 리턴 레일이 필요없고, 내구연한을 증가시킬 수 있는 연료펌프 제어 시스템을 제공할 수 있다.

Claims (2)

1. 차량의 속도를 감지하기 위한 차속 감지부;

   엔진 회전수를 감지하기 위한 엔진 회전수 감지부;

   연료를 공급하기 위한 연료펌프;

   상기 차량의 속도 및 엔진 회전수에 따라 분사할 연료량을 계산하고, 계산된 연료량에 대응하는 듀티 신호를 출력하는 전자제어유닛;

   상기 전자제어유닛의 듀티 신호를 전류로 변환하여 상기 연료펌프를 구동하는 연료펌프 구동부를 포함하는 연료펌프 제어 시스템.
2. 제1항에 있어서

   상기한 연료펌프 구동부는,

   상기 듀티 신호의 주파수를 변환하여 출력신호의 주파수를 결정하기 위한 주파수 변환부;

   상기 듀티 신호를 입력받고, 상기 주파수 변환부를 통해 주파수를 변환하여 출력하는 집적회로;

   상기 구동회로에서 출력되는 신호를 상기 전자제어유닛의 인에이블 신호에 따라 출력하는 노아 게이트;

   상기 노아 게이트의 출력신호에 따라 턴온되어 상기 연료펌프에 전류를 공급하는 트랜지스터를 포함하는 연료펌프 제어 시스템.