KR20030055550A

KR20030055550A - 차량의 과급 분사 제어장치 및 방법

Info

Publication number: KR20030055550A
Application number: KR1020010085565A
Authority: KR
Inventors: 권선동
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2001-12-27
Filing date: 2001-12-27
Publication date: 2003-07-04

Abstract

본 발명은 차량의 주행중 제동시 발생하는 엔진의 폐기 동력을 에너지원으로 저장하고 필요시 엔진의 보조동력으로 이용하여 엔진의 효율을 향상시키는 차량의 과급 분사 제어장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명은 차량의 과급 분사 제어장치에 있어서, 상기 차량의 주행중 제동시 발생하는 엔진의 폐기 동력을 에너지원으로 저장하는 동력 저장부와; 상기 동력 저장부를 통해 공급되는 동력을 상기 차량의 엔진으로 분배하는 동력 분배부와; 상기 차량의 가속 페달 위치를 검출하여 상기 차량의 가속상태에 대응되는 전기적인 신호를 출력하는 가속 센서와; 상기 가속 센서로부터 입력되는 신호를 분석하여 상기 차량의 가속시 동력 저장부에 저장된 동력을 동력 분배부로 공급하기 위한 개폐 제어신호를 발생하는 제어부와; 상기 동력 저장부와 동력 분배부의 사이에 구비되며, 상기 제어부로부터 공급되는 개폐 제어신호의 입력에 따라 구동되어 상기 동력 저장부로부터 상기 동력 분배부로 공급되는 동력의 흐름을 단속하는 단속 구동부를 포함하여 구성한다.

Description

차량의 과급 분사 제어장치 및 방법{CHARGE INJECTION CONTROLLING DEVICE OF VEHICLE AND METHOD THEREOF}

본 발명은 차량에 관한 것으로서, 특히 차량의 과급 분사 제어장치 및 방법에 관한 것이다.

통상적으로, 차량의 주행중 가속시에는 가속 페달의 조작에 따라 증가된 연료량에 비례하는 공기가 엔진의 연소실 내부로 공급되기 어렵다.

공기는 압축성이며, 연료는 비압축성이기 때문이다.

이와 같은 이유로 공급되는 연료량에 비해 엔진의 연소효율이 떨어지므로 가속성능도 목표치에 도달하기 어렵게 되고 미연소 가스의 발생은 심해지게 된다.

한편, 차량의 주행중 제동시에는 브레이크 페달의 조작에 따라 제동력이 발생되며 엔진의 구동력이 강제로 감속된다.

엔진의 구동력은 불필요하게 되어 폐기 동력이 된다.

종래에는 이와 같은 폐기 동력은 별도로 이용되지 못하고 낭비되는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 차량의 주행중 제동시 발생하는 엔진의 폐기 동력을 에너지원으로 저장하고 필요시 엔진의 보조동력으로 이용하여 엔진의 효율을 향상시키는 차량의 과급 분사 제어장치 및 방법을 제공하는데 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 과급 분사 제어장치 구성을 도시한 도면.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 과급 분사 제어방법을 도시한 흐름도.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 차량의 과급 분사 제어장치에 있어서, 상기 차량의 주행중 제동시 발생하는 엔진의 폐기 동력을 에너지원으로 저장하는 동력 저장부와; 상기 동력 저장부를 통해 공급되는 동력을 상기 차량의 엔진으로 분배하는 동력 분배부와; 상기 차량의 가속 페달 위치를 검출하여 상기 차량의 가속상태에 대응되는 전기적인 신호를 출력하는 가속 센서와; 상기 가속 센서로부터 입력되는 신호를 분석하여 상기 차량의 가속시 동력 저장부에 저장된 동력을 동력 분배부로 공급하기 위한 개폐 제어신호를 발생하는 제어부와; 상기 동력 저장부와 동력 분배부의 사이에 구비되며, 상기 제어부로부터 공급되는 개폐 제어신호의 입력에 따라 구동되어 상기 동력 저장부로부터 상기 동력 분배부로 공급되는 동력의 흐름을 단속하는 단속 구동부를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 차량의 과급 분사 제어방법에 있어서, 상기 차량의 가속상태를 검출하는 단계와; 상기 차량이 가속상태이면, 단속 구동부로 전원을 공급하여 동력 저장부로부터 동력 분배부로 공급되는 동력의 흐름을 유지시키는 단계와; 상기 단속 구동부로 공급되는 전원의 공급시간이 설정 시간을 초과하는 가의 여부에 따라 상기 단속 구동부로 공급되는 전원을 단속하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명 및 첨부 도면과 같은 많은 특정 상세들이 본 발명의 보다 전반적인 이해를 제공하기 위해 나타나 있으나, 이들 특정 상세들은 본 발명의 설명을 위해 예시한 것으로 본 발명이 그들에 한정됨을 의미하는 것은 아니다. 그리고 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 1을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 차량의 과급 분사 제어장치 구성을 설명한다.

본 발명의 실시예는 동력 저장부(110~124), 동력 분배부(130~134), 가속 센서(140), 제어부(150), 단속 구동부(160)를 포함하여 구성한다.

동력 저장부(110~124)는 차량의 주행중 제동시 발생하는 엔진(100)의 폐기 동력을 에너지원으로 저장한다.

동력 저장부(110~124)는 차량의 제동시 브레이크 페달의 답입상태에 따라 연동되는 브레이크 부스터(110)와; 브레이크 부스터(110)에 연결되며, 브레이크 압력을 발생하는 브레이크 실린더(112)와; 브레이크 실린더(112)로부터 브레이크 오일이 공급되어 해당되는 압력을 발생하는 클러치 실린더(114)와; 클러치 실린더(114)에 연결되어 브레이크 페달의 답입상태에 따라 연동되며, 구동 기어부(116)와 자재 이음 축(118)이 상호 연결되도록 동작하는 클러치 레버(120)와; 구동 기어부(116)의 움직임에 따라 공기를 압축하는 공기 압축기(122)와; 공기 압축기(122)를 통해 압축된 공기를 해당되는 에어 라인을 통해 저장하는 공기 저장 탱크(124)를 포함하여 구성한다.

동력 분배부(130~134)는 동력 저장부(110~124)를 통해 공급되는 동력을 차량의 엔진(100)으로 분배한다.

동력 분배부(130~134)는 동력 저장부(110~124)의 출구에 연결되어 단속 구동부(160)의 동작에 따라 동력 저장부(110~124)로부터 유입되는 압축 공기를 여과하는 공기 필터(130)와; 여과된 압축 공기를 엔진(100)의 실린더 기통에 따라 분배하는 분배기(132)와; 엔진(100)의 흡기 매니폴드(102) 단부에 장착되며, 분배기(132)로부터 공급된 압축 공기를 엔진(100)의 연소실 내부로 분사시키는 노즐(134)을 포함하여 구성한다.

가속 센서(140)는 차량의 가속 페달(104) 위치를 검출하여 차량의 가속상태에 대응되는 전기적인 신호를 출력하는 가속 페달 포지션 센서(Acceleration Pedal Position Sensor)이다.

제어부(150)는 본 발명의 실시예에 따른 전반적인 엔진(100)의 동작을 제어하며, 특히, 가속 센서(140)로부터 입력되는 신호를 분석하여 차량의 가속시 동력 저장부(110~124)에 저장된 동력을 동력 분배부(130~134)로 공급하기 위한 개폐 제어신호를 발생한다.

단속 구동부(160)는 동력 저장부(110~124)와 동력 분배부(130~134)의 사이에 구비되며, 제어부(150)로부터 공급되는 개폐 제어신호의 입력에 따라 구동되어 동력 저장부(110~124)로부터 동력 분배부(130~134)로 공급되는 동력의 흐름을 단속한다.

단속 구동부(160)는 동력 저장부(110~124)와 동력 분배부(130~134)의 사이를 연결하는 에어 라인(L)에 장착되어 에어 라인(L)을 개폐시키는 솔레노이드 밸브로 구성한다.

도 1과 도 2를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 차량의 과급 분사 제어방법을 설명한다.

먼저, 제어부(150)는 도 2의 (S210)에서 가속 센서(140)를 통해 입력되는 신호를 분석하여 차량의 가속상태를 검출한다.

여기서, 차량의 가속상태 검출단계는 차량의 주행중 제동시 발생하는 엔진(100)의 폐기 동력을 에너지원으로 저장한 상태에서 이루어진다.

전술한 (S210)에서 차량이 가속상태이면, 제어부(150)는 (S212)으로 진행하여 단속 구동부(160)로 전원을 공급하여 동력 저장부(110~124)로부터 동력 분배부(130~134)로 공급되는 동력의 흐름을 유지시킨다.

이어서, 제어부(150)는 단속 구동부(160)로 공급되는 전원의 공급시간이 설정 시간(Threshold Time)을 초과하는 가의 여부에 따라 단속 구동부(160)로 공급되는 전원을 단속하는 단계를 수행한다(S214~S218).

예를 들어, 단속 구동부(160)로 공급되는 전원의 공급시간이 설정 시간을 초과하면, 제어부(150)는 (S216)으로 진행하여 단속 구동부(160)로 공급되는 전원을 차단한다.

그리고, 전술한 (S214)에서 단속 구동부(160)로 공급되는 전원의 공급시간이 설정 시간을 초과하지 않으면, 제어부(150)는 (S218)으로 진행하여 차량의 가속 상태 여부에 따라 단속 구동부(160)로 공급되는 전원을 단속하는 단계를 수행한다.

예를 들어, 단속 구동부(160)로 공급되는 전원의 공급시간이 설정 시간을 초과하지 않은 상태에서 차량이 가속 상태가 아니면 제어부(150)는 전술한 (S216)으로 리턴하여 단속 구동부(160)로 공급되는 전원을 차단한다.

상기한 바와 같이 본 발명의 실시예는 엔진(100)으로부터 얻어진 바퀴의 구동력이 제동력에 의해 강제로 감속되는 과정에서 엔진(100)이 전달해준 구동력이 불필요하게 되어 버리는 폐기 동력을 에너지원으로 모아 두었다가 동력이 부족할 시기인 가속시기에 보조동력으로 과급 분사하는 방식을 전자제어 방식으로 전환하여 차량의 제반 시스템 기능을 향상시킬 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 차량의 과급 분사 제어장치 및 방법은 차량의 주행중 제동시 낭비되는 구동력을 압축 공기로 변환하여 저장하였다가 차량의 가속시에 엔진의 실린더 내부에 분사시킴으로써 엔진의 출력이 브레이크 제동에 의해서 낭비되는 것을 방지할 수 있고 가속시 출력과 연비를 향상시킬 수 있으며 또한 가속시 연소성능을 향상시켜 배기가스를 줄일 수 있다.

뿐만 아니라 압축기를 단속적 구동이 아니라 항시 구동되도록 엔진과 연결시키면 흡기 매니폴드, 그리고 이와 관련되는 부품, 즉 흡기 밸브, 흡기 캠축, 흡기 포트 등을 없애고 노즐에 의한 압축 공기의 실린더내 흡입이 가능하다.

본 발명은 압축 공기를 추가로 흡입시키므로 단위 연소실 체적당 압축비를 향상시켜 차량의 엔진 전체의 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims

차량의 과급 분사 제어장치에 있어서,

상기 차량의 주행중 제동시 발생하는 엔진의 폐기 동력을 에너지원으로 저장하는 동력 저장부와;

상기 동력 저장부를 통해 공급되는 동력을 상기 차량의 엔진으로 분배하는 동력 분배부와;

상기 차량의 가속 페달 위치를 검출하여 상기 차량의 가속상태에 대응되는 전기적인 신호를 출력하는 가속 센서와;

상기 가속 센서로부터 입력되는 신호를 분석하여 상기 차량의 가속시 동력 저장부에 저장된 동력을 동력 분배부로 공급하기 위한 개폐 제어신호를 발생하는 제어부와;

상기 동력 저장부와 동력 분배부의 사이에 구비되며, 상기 제어부로부터 공급되는 개폐 제어신호의 입력에 따라 구동되어 상기 동력 저장부로부터 상기 동력 분배부로 공급되는 동력의 흐름을 단속하는 단속 구동부를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 차량의 과급 분사 제어장치.
제1항에 있어서, 상기 동력 저장부는

상기 차량의 제동시 브레이크 페달의 답입상태에 따라 연동되는 브레이크 부스터와;

상기 브레이크 부스터에 연결되며, 브레이크 압력을 발생하는 브레이크 실린더와;

상기 브레이크 실린더로부터 브레이크 오일이 공급되어 해당되는 압력을 발생하는 클러치 실린더와;

상기 클러치 실린더에 연결되어 상기 브레이크 페달의 답입상태에 따라 연동되며, 구동 기어부와 자재 이음 축이 상호 연결되도록 동작하는 클러치 레버와;

상기 구동 기어부의 움직임에 따라 공기를 압축하는 공기 압축기와;

상기 공기 압축기를 통해 압축된 공기를 해당되는 에어 라인을 통해 저장하는 공기 저장 탱크를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 차량의 과급 분사 제어장치.
제1항에 있어서, 상기 동력 분배부는

상기 동력 저장부의 출구에 연결되어 상기 단속 구동부의 동작에 따라 상기 동력 저장부로부터 유입되는 압축 공기를 여과하는 공기 필터와;

상기 여과된 압축 공기를 상기 엔진의 실린더 기통에 따라 분배하는 분배기와;

상기 엔진의 흡기 매니폴드 단부에 장착되며, 상기 분배기로부터 공급된 압축 공기를 상기 엔진의 연소실 내부로 분사시키는 노즐을 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 차량의 과급 분사 제어장치.
제1항 내지 제3항중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 단속 구동부는

상기 동력 저장부와 동력 분배부의 사이를 연결하는 에어 라인(L)에 장착되어 상기 에어 라인(L)을 개폐시키는 솔레노이드 밸브로 구성하는 것을 특징으로 하는 차량의 과급 분사 제어장치.
제1항의 구성을 갖는 차량의 과급 분사 제어방법에 있어서,

상기 차량의 가속상태를 검출하는 단계와;

상기 차량이 가속상태이면, 단속 구동부로 전원을 공급하여 동력 저장부로부터 동력 분배부로 공급되는 동력의 흐름을 유지시키는 단계와;

상기 단속 구동부로 공급되는 전원의 공급시간이 설정 시간을 초과하는 가의 여부에 따라 상기 단속 구동부로 공급되는 전원을 단속하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량의 과급 분사 제어방법.
제5항에 있어서, 상기 차량의 가속상태 검출단계는 상기 차량의 주행중 제동시 발생하는 엔진의 폐기 동력을 에너지원으로 저장한 상태에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량의 과급 분사 제어방법.
제5항에 있어서, 상기 단속 구동부로 공급되는 전원의 공급시간이 설정 시간을 초과하면, 상기 단속 구동부로 공급되는 전원을 차단하는 단계와;

상기 단속 구동부로 공급되는 전원의 공급시간이 설정 시간을 초과하지 않으면, 상기 차량의 가속 상태 여부에 따라 상기 단속 구동부로 공급되는 전원을 단속하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량의 과급 분사 제어방법.
제7항에 있어서, 상기 단속 구동부로 공급되는 전원의 공급시간이 설정 시간을 초과하지 않은 상태에서 상기 차량이 가속 상태가 아니면 상기 단속 구동부로 공급되는 전원을 차단하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량의 과급 분사 제어방법.