KR100613924B1

KR100613924B1 - 자동차 연료 시스템

Info

Publication number: KR100613924B1
Application number: KR1020040046927A
Authority: KR
Inventors: 장현직
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2004-06-23
Filing date: 2004-06-23
Publication date: 2006-08-21
Also published as: KR20050121837A

Abstract

본 발명은 자동차 연료 시스템에 관한 것으로서, 연료분배파이프에 연결된 압력조절기와, 이에 진공 호스로 연결된 서지탱크 사이에 진공 솔레노이드 밸브를 설치하여, 운전자가 급격히 가속페달을 밟아 스로틀 밸브와 직결된 스로틀 포지션 센서의 출력값이 급격히 상승할 경우, 엔진 ECU가 상기 진공 솔레노이드 밸브를 동작시켜 서지탱크로부터 상기 압력조절기에 작용하는 부압을 차단하도록 구성됨으로써, 압력조절기로부터 리턴되는 연료의 양을 최소로 하여 연료분배파이프 내 압력을 순간 상승시키고, 이에 같은 인젝터의 통전시간에 분사되는 연료의 양을 증가시켜 엔진의 순간 출력을 향상시키며, 주행 중 신속한 급가속 및 추월이 가능하게 하는 자동차 연료 시스템에 관한 것이다.

자동차, 연료 시스템, 서지탱크, 압력조절기, 스로틀 포지션 센서, 엔진 ECU, 진공 솔레노이드 밸브

Description

자동차 연료 시스템{Automobile fuel system}

도 1은 종래 자동차 연료 시스템의 개략도,

도 2는 본 발명에 따른 자동차 연료 시스템의 개략도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 연료분배파이프 2 : 인젝터

3 : 압력조절기 4 : 리턴 파이프

5 : 서지탱크 6 : 진공 호스

7 : 스로틀 밸브 8 : 스로틀 포지션 센서(TPS)

9 : ECU 10 : 진공 솔레노이드 밸브

일반적으로, 전자제어 연료분사 장치에서의 연료 공급은 연료탱크에서 연료펌프에 의해 압송된 연료가 파이프, 연료필터, 연료분배파이프를 거쳐 각 인젝터에 분배되는 방식으로 이루어진다.

이때, 인젝터에 걸리는 연료의 압력(약 3 ~ 5kg/㎠)은 도 1에 도시한 바와 같은 압력조절기(pressure regulator; 3)에 의해 조절되는데, 이때의 압력은 흡기관 내의 압력보다 항상 더 높은 압력이 일정하게 유지되도록 되어 있고, 규정 압력 이상 여분의 연료는 리턴 파이프(4)를 통하여 연료탱크로 되돌아간다.

연료 분사는 인젝터(2)에 전류가 흐르면 인젝터 내의 니들 밸브가 완전히 열려 연료가 흡기관 내로 분사되고, 이때의 연료량은 인젝터(2)에 항상 일정한 압력이 유지되므로 인젝터에 흐르는 통전시간에 비례하여 증감한다.

인젝터(2)는 ECU(9)의 신호에 따라 각 기통마다 점화 순서에 의해 각 흡기포트에 연료를 분사하게 된다.

또한, 상기 압력조절기(3)는 서지탱크(5)의 부압이 작용하여 저속시 또는 고속시의 부압 차이에 의해 연료분배파이프(1) 내의 압력을 조절하도록 되어 있어, 저속 보다는 고속에서 부압이 적으므로 상대적으로 연료분배파이프 내의 압력은 올라간다.

이 상태에서 전술한 바와 같이 인젝터(2)에서 분사되는 연료의 양은 인젝터의 코일에 전기가 통전되는 시간에 비례하는 바, 인젝터 코일에 통전되는 시간을 결정하는 것은 ECU(9)이며, 이 ECU(9)는 엔진 각부에서 검출되는 각종 센서의 출력값에 의해 통전시간을 보정 및 결정하므로 통상적인 변화에만 대응하게 되어 있고, 주행 중 급가속 및 추월시와 같은 특정의 상황에서 적극적인 대응이 어렵게 되어 있다.

한편, 가솔린 엔진을 장착한 차량에 있어서, 주행 중 급가속 및 추월시에 순간적으로 엔진의 출력을 높이기 위한 방법으로, 상기 상황의 경우 A/T(자동변속기) 장착 차량은 가속폐달을 급격히 밟아 줌으로 하여 킥 다운(KICK DOWN)을 시도하여 급가속 및 추월을 실현하도록 되어 있다.

킥 다운이라 함은 A/T의 경우 가속페달을 급격히 밟으면 스로틀 포지션 센서(TPS)의 출력값(전압)이 통상의 운행시보다 급격히 상승하고, 이럴 경우 TCU에서 현재 구동 중인 위치에서 1단을 낮추어 줌으로써(예, 4단에서 3단으로) 엔진의 RPM이 상승하여 엔진의 회전력을 증대시킴을 말한다.

또한, M/T(수동변속기)의 경우 주행 중 순간적으로 가속 및 추월을 하려면 현재 연결되어 있는 기어로는 순간 가속이 어려우므로, 1단 혹은 2단 정도 시프트 다운(shift down)시켜 가속시킨 후 충분히 탄력을 얻어 시프트 업(shift up)시킴으로써 빠른 시간 안에 가속 및 추월을 끝내야 한다.

M/T의 경우 이런 상황에 익숙하지 못한 운전자는 같은 속도로 진행 중인 차량을 추월하기가 어려울 뿐만 아니라 안전사고의 위험이 매우 높다.

따라서, 기어 위치의 변동 없이 엔진의 출력을 증가시킴으로써 급가속 및 추월을 가능하게 하기 위한 방안이 필요하며, 통상 엔진의 출력을 순간적으로 증가시키는 것은 연료 분사량을 증가시키는 것이 일반적이다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 점을 고려하여 발명한 것으로서, 연료분배파이프에 연결된 압력조절기와, 이에 진공 호스로 연결된 서지탱크 사이에 진공 솔레노이드 밸브를 설치하여, 운전자가 급격히 가속페달을 밟아 스로틀 밸브와 직결된 스로틀 포지션 센서의 출력값이 급격히 상승할 경우, 엔진 ECU가 상기 진공 솔레노이드 밸브를 동작시켜 서지탱크로부터 상기 압력조절기에 작용하는 부압을 차단하도록 구성됨으로써, 압력조절기로부터 리턴되는 연료의 양을 최소로 하여 연료분배파이프 내 압력을 순간 상승시키고, 이에 같은 인젝터의 통전시간에 분사되는 연료의 양을 증가시켜 엔진의 순간 출력을 향상시키며, 주행 중 신속한 급가속 및 추월이 가능하게 하는 자동차 연료 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은, 자동차 연료 시스템에 있어서,

서지탱크와 연료분배파이프 내 연료압을 일정하게 유지하는 압력조절기 사이를 연결하는 진공 호스상에 진공 솔레노이드 밸브가 설치되고, 이 진공 솔레노이드 밸브가 ECU의 제어에 의해 개폐동작하도록 연결되어 있는 것을 특징으로 한다.

특히, 상기 ECU는, 스로틀 포지션 센서에 의해 검출되는 스로틀 밸브의 개도각 정보에 기초하여 급가속 상태에서는, 인젝터의 연료 분사량이 증가되어 엔진 순간 출력이 향상될 수 있도록, 상기 진공 솔레노이드 밸브를 폐작동시켜 서지탱크로부터 압력조절기에 작용하는 부압이 차단되도록 함으로써 연료분배파이프 내 연료압을 순간 상승시키는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 운전자가 급격히 가속페달을 밟아 스로틀 밸브와 직결된 스로틀 포지션 센서(TPS)의 출력값이 급격히 상승할 경우 서지탱크로부터 압력조절기에 작용하는 부압을 차단시키고, 이를 통해 압력조절기로부터 리턴되는 연료의 양을 최소로 하여 연료분배파이프 내 압력을 순간 상승시킴으로써, 결국 같은 인젝터의 통전시간에 분사되는 연료의 양을 증가시켜 엔진의 순간 출력을 향상시킬 수 있도록 구성된 자동차 연료 시스템에 관한 것이다.

첨부한 도 2는 본 발명에 따른 자동차 연료 시스템의 개략도로서, 이에 도시한 바와 같이, 서지탱크(5)와 연료분배파이프(1) 내 연료압을 일정하게 유지하는 압력조절기(3) 사이를 연결하는 진공 호스(6)상에 진공 솔레노이드 밸브(10)가 설치된다.

또한, 이 진공 솔레노이드 밸브(10)는 엔진 ECU(9)로부터 출력되는 제어신호에 의해 개폐동작하도록 되어 있으며, 엔진 ECU(9)는 스로틀 포지션 센서(TPS; 8)로부터 출력되는 신호를 인가 받도록 되어 있다.

상기 엔진 ECU(9)는 TPS 출력값(전압값)이 급격히 상승하는 상태, 즉 TPS(8)에 의해 검출된 스로틀 밸브(7)의 개도각이 급속한 전개상태인 급가속상태인 것으로 판단되면, 추가된 진공 솔레노이드 밸브(10)를 폐작동시키기 위한 제어신호를 출력하게 된다.

상기와 같이 솔레노이드 밸브(10)가 폐작동되면, 서지탱크(5)로부터 압력조절기(3)로 작용하는 부압이 차단되는 바, 압력조절기(3)로부터 리턴되는 연료량이 최소로 되어 연료분배파이프(1) 내의 연료압은 순간적으로 상승된다.

따라서, 인젝터 코일이 통전되는 시간은 통상적으로 결정되나, 연료분배파이프(1) 내 연료압이 상승한 상태이므로 연료의 분사량이 증가되고, 엔진의 회전력이 커진다.

회전력의 증가는 RPM을 상승시키고 차속을 증가시키므로, 급가속 및 추월이 가능하게 된다.

또한, 상기 ECU(9)는 급가속 구간이 끝나게 되는 시점에서 진공 솔레노이드 밸브(10)를 개방 동작시키기 위한 제어신호를 출력하는 바, 따라서 진공 솔레노이드 밸브(10)는 다시 서지탱크(5)의 부압을 압력조절기(3)에 걸어주면서 기존과 같은 정상의 조건을 형성시킨다.

즉, 운전자가 차량의 고속 주행시 급가속 및 추월을 하기 위해 가속페달을 급격히 밟으면, 차속은 급격히 증가하지 않으나 TPS 출력값은 급격히 상승하므로, ECU(9)의 제어신호에 의해 진공 솔레노이드 밸브(10)가 폐작동되어 서지탱크(5)로부터 압력조절기(3)까지 형성되어 있던 엔진의 부압이 차단된다.

이때, 이미 가속페달을 밟아 스로틀 밸브(7)가 거의 전개상태로 되어 있기 때문에 여기에 압력조절기(3)로의 부압을 완전히 차단시켜 연료분배파이프(1) 내의 압력을 좀더 상승시키게 되면, 같은 인젝터(2)의 통전시간에 분사되는 연료의 양을 증가시켜 엔진의 순간 출력을 향상시킬 수 있으며, 결국 급가속 및 추월이 가능해진다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 자동차 연료 시스템에 의하면면, 연료분배파이프에 연결된 압력조절기와, 이에 진공 호스로 연결된 서지탱크 사이에 진공 솔레노이드 밸브를 설치하여, 운전자가 급격히 가속페달을 밟아 스로틀 밸브와 직결된 스로틀 포지션 센서의 출력값이 급격히 상승할 경우, 엔진 ECU가 상기 진공 솔레노이드 밸브를 동작시켜 서지탱크로부터 상기 압력조절기에 작용하는 부압을 차단하도록 구성됨으로써, 압력조절기로부터 리턴되는 연료의 양을 최소로 하여 연료분배파이프 내 압력을 순간 상승시키고, 이에 같은 인젝터의 통전시간에 분사되는 연료의 양을 증가시켜 엔진의 순간 출력을 향상시키며, 주행 중 신속한 급가속 및 추월이 가능해지는 효과가 있다.

Claims

삭제
서지탱크와 연료분배파이프 내 연료압을 일정하게 유지하는 압력조절기 사이를 연결하는 진공 호스상에 진공 솔레노이드 밸브가 설치되고, 이 진공 솔레노이드 밸브가 ECU의 제어에 의해 개폐동작하도록 연결되어 있는 자동차 연료 시스템에 있어서,

상기 ECU는, 스로틀 포지션 센서에 의해 검출되는 스로틀 밸브의 개도각 정보에 기초하여 급가속 상태에서는, 인젝터의 연료 분사량이 증가되어 엔진 순간 출력이 향상될 수 있도록, 상기 진공 솔레노이드 밸브를 폐작동시켜 서지탱크로부터 압력조절기에 작용하는 부압이 차단되도록 함으로써 연료분배파이프 내 연료압을 순간 상승시키는 것을 특징으로 하는 자동차 연료 시스템.