KR20040051849A - 도로 경사도 감응형 엔진 공회전수 제어장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차의 엔진 공회전수를 제어하기 위한 엔진 공회전수 제어장치에 관한 것으로, 특히, 도로의 경사도에 따른 공회전 속도 조정이 가능하여 평지에서의 공회전 속도를 낮추어 줌으로써 연비를 개선할 수 있는 도로 경사도 감응형 엔진 공회전수 제어장치 및 방법에 관한 것이다.

본 발명은 흡기 온도, 냉각수 온도 등에 따라 엔진의 공회전 속도를 조정할 수 있게 구성된 도로 경사도 감응형 엔진 공회전수 제어장치에 있어서, 차체의 기울기를 검출하는 차체 기울기 감지수단; 상기 차체 기울기 감지수단의 신호에 의해 도로의 경사도를 판정하여 도로 경사도에 따라 엔진 공회전 속도를 조정하는 제어부를 포함하여 이루어지며, 이와 같은 구성에 따르면, 평지나 내리막길에서의 공회전수를 낮게 유지하여 평균 공회전수를 크게 낮출 수 있으므로 평지나 내리막길에서의 불필요한 고속 공회전으로 인한 연료 소모를 줄여 연료를 크게 절감할 수 있게 한다.

Description

도로 경사도 감응형 엔진 공회전수 제어장치 및 방법{Engine Idling Controller and Method}

본 발명은 도로 경사도 감응형 엔진 공회전수 제어장치 및 방법에 관한 것으로, 특히, 도로의 경사도에 따른 공회전 속도 조정이 가능하도록 하여 평지 및 내리막길에서의 공회전 속도를 낮추어 줌으로써 연비를 개선할 수 있는 도로 경사도 감응형 엔진 공회전수 제어장치 및 방법에 관한 것이다.

자동차의 엔진은 교통체증 등으로 인해 잠시 정차하거나 냉각 시동시 등에 무부하 상태에서 최소한의 연료만을 소모하면서 발전기나 워터 펌프 등과 같이 엔진 동력으로 구동하는 각종 부속장치들을 구동시킬 수 있게 하면서 또한 출발시 부하가 걸릴 때 시동이 꺼지지 않도록 엔진 공회전수 제어장치에 의해 적정한 회전수를 유지하면서 공회전할 수 있게 설계된다.

엔진의 공회전수는 출발시 갑작스런 부하에 의해 시동이 꺼지지 않도록 일정 수준 이상이 유지되도록 설정되어야 하며, 시동시에는 정상 가동온도에 이르는 시간 단축을 위하여 고속 회전할 수 있게 엔진의 냉각수 온도와 흡기 온도에 따라 가변되도록 설정되는 것이 바람직하다.

이에, 엔진의 공회전 속도를 제어하는 종래 엔진 공회전수 제어장치는 출발시 엔진에 걸리는 부하에 의해서 시동이 꺼지지 않을 수 있는 최소한의 공회전 속도를 유지하면서 냉각수 온도와 흡기 온도에 따라 공회전 속도를 가변시킬 수 있도록 구성되었다.

그러나, 상술한 바와 같은 종래 엔진 공회전수 제어장치는 차량의 현재 상태와 관계없이 엔진 공회전 속도를 출발시 최대 부하가 걸리는 경사진 도로에서의 부하를 이길 수 있는 회전속도 이상으로 일률적으로 높게 유지하도록 설정되어 있었기 때문에 상대적으로 적은 부하가 걸리는 평지나 내리막길 정차시 공회전 속도가 불필요하게 높아서 연료 소비량을 늘리는 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 엔진 공회전수 제어장치의 문제점을 개선하기 위하여 안출된 것으로서, 도로의 경사도에 감응하여 출발 부하가 작은 평지에서는 엔진의 공회전속도를 낮게 유지시킬 수 있고 출발 부하가 큰 오르막 경사로에서는 높게 유지시킬 수 있도록 구성된 도로 경사도 감응형 엔진 공회전수 제어장치 및 방법을 제공하는데 목적이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 도로 경사도 감응형 엔진 공회전수 제어장치의 구성을 나타낸 블록도,

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 도로 경사도 감응형 엔진 공회전수 제어장치의 기울기 감지센서의 단면모식도,

도 3과 도 4는 본 발명에 따른 엔진 공회전수 제어장치의 작동상태를 설명하기 위한 단면도,

도 5는 본 발명에 따른 도로 경사도 감응형 엔진 공회전수 제어방법을 설명하기 위한 순서도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1 : 흡기 온도 감지센서2 : 냉각수 온도 감지센서

3 : 차체 기울기 감지센서4 : 제어부

5 : 기울기 표시부6 : 엔진

40 : 고정판41 : 고정바

42 : 실린더43 : 인장스프링

44 : 가이드45 : 가변저항

420 : 유체

본 발명은, 흡기 온도, 냉각수 온도 등에 따라 엔진의 공회전 속도를 조정할수 있게 구성된 엔진 공회전수 제어장치에 있어서, 차체의 기울기를 검출하는 차체 기울기 감지수단; 상기 차체 기울기 감지수단의 신호에 의해 도로의 경사도를 판정하여 도로 경사도에 따라 엔진 공회전 속도를 조정하는 제어부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이상의 구성에 있어서, 상기 차체 기울기 감지수단은, 차체 종방향 길이를 가지고 전,후 방향으로 기울어질 수 있도록 차체에 고정된 상태에서 전단과 후단이 차체에 대하여 탄성수단에 의해 지지되고 그 내부에는 유체가 전후방향으로 유동 가능하게 채워지는 실린더와; 상단과 하단이 차체와 상기 실린더에 각각 고정되어 상기 실린더에 기울기에 비례하여 변위되면서 그 변위량에 따라 저항값이 달라지는 가변저항을 포함하여, 상기 가변저항의 저항값으로 차체 기울기를 검출하도록 구성된 기울기 감지센서인 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 도로 경사도 감응형 엔진 공회전수 제어방법은, 엔진이 공회전(idle)상태인지를 판별하는 단계와, 차체 기울기 감지센서로부터 전달되어 오는 신호에 의해 도로의 경사도를 분석하면서 도로의 경사도에 비례하는 속도로 엔진의 공회전수를 제어하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 한다.

이하, 바람직한 실시예를 통하여 본 발명에 따른 도로 경사도 감응형 엔진 공회전수 제어장치의 구성과 작용을 보다 구체적으로 살펴본다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 도로 경사도 감응형 엔진 공회전수 제어장치의 구성을 나타낸 블록도이다. 그리고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 도로 경사도 감응형 엔진 공회전수 제어장치의 기울기 감지센서의 단면모식도이다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 도로 경사도 감응형 엔진 공회전수 제어장치는, 엔진(6)에 흡입되는 공기의 온도를 감지하는 흡기 온도 감지센서(1)와, 상기 엔진(6)의 냉각수 온도를 감지하는 냉각수 온도 감지센서(2)와, 차체(도시되지 않음)의 기울기를 감지하는 차체 기울기 감지수단인 차체 기울기 감지센서(3)와, 상기 센서들(1,2,3)과 기타 다른 센서류의 신호들에 의해 엔진(6)의 공회전 속도를 조정하는 제어부(4)와, 그리고 상기 제어부(4)의 제어로 상기 차체 기울기 감지센서(3)가 감지한 차체의 기울기를 외부에 표시하는 기울기 표시부(5) 등으로 구성되어 있다.

여기서, 상기의 차체 기울기 감지센서(3)는 차체의 기울기를 감지하여 도로의 경사각을 검출하도록 구성된 것으로서 도 2에 도시된 바와 같이, 차체에 부착되는 고정판(40)과, 차체의 전후방향의 길이를 가지는 용기로서 상기 고정판(40)의 중앙에 고정바(41)에 의해 고정판(40)에 대하여 전,후방향으로 기울어질 수 있게 고정된 상태에서 전단과 후단이 고정판(40)에 고정된 인장스프링(43)에 의해 탄성 지지되며 내부에 유체(420)가 전후방향으로 유동 가능하게 채워지는 실린더(42)와, 상기 실린더(42)의 이동을 안내하는 가이드(44), 그리고, 상기 실린더(42)의 전단부 또는 후단부에서 상단은 차체에 고정되고 하단은 실린더(42)의 일측 하단에 고정되어 상기 고정판(40)에 대한 상기 실린더(42)의 기울기에 따라 신축되면서 저항값이 가변되는 가변저항(45) 등으로 이루어져 있다.

또한, 본 발명에 따른 도로 경사도 감응형 엔진 공회전수 제어방법은, 엔진(6)이 공회전(idle)상태인지를 판별하는 단계와, 차체 기울기 감지센서(3)로부터 전달되어 오는 신호에 의해 도로의 경사도를 분석하면서 도로의 경사도에 비례하는 속도로 엔진(6)의 공회전수를 제어하는 단계로 구성된다.

여기서, 상기의 제어부(4)가 엔진(6)이 공회전(idle)상태라고 판별하면서 차체 기울기 감지센서(3)로부터 전달되어 오는 신호에 의해 도로의 경사도가 평지라고 판별하게 되면, 상기의 제어부(4)는 엔진(6)의 공회전수를 기준 공회전수로 제어하게 된다,

그리고, 상기의 제어부(4)에 의해 도로의 경사도가 내리막길이라고 판별되면 상기의 제어부(4)는 엔진(6)의 공회전수를 저속으로 제어하게 되며, 또한 도로의 경사도가 오르막길이라고 판별되면 엔진(6)의 공회전수를 고속으로 제어하게 된다.

이와 같은 차체 기울기 감지센서(3)는 도 3과 도 4에 나타난 바와 같이 차체가 도로의 경사도에 따라 기울어지는 경우 기울어진 쪽으로 쏠리게 되는 유체(420)의 중력에 의해 실린더(42)가 인장스프링(43)을 탄성력을 이기고 차체에 대하여 기울어지게 되고, 이에, 가변저항(45)이 실린더(42)의 기울기에 비례하여 신축(△L)되면서 저항값을 변화시킴으로써, 그 저항값 변화에 의해서 차체의 기울기 즉 도로의 경사각을 검출하여 검출신호를 제어부(4)에 보내게 된다.

그리고, 상기의 제어부(4)는 흡기 온도 감지센서(1)나 냉각수 온도 감지센서(2) 등 각종 센서에서 입력되는 신호를 분석하여 차량의 현재 상황 맞게 엔진의 공회전수를 제어하도록 구성된 것으로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 도로 경사도 감응형 엔진 공회전수 제어장치의 경우에는 특히 상기 차체 기울기 감지센서(3)가 입력하는 신호에 의해서 도로의 경사도를 분석한 다음 그 경사도에 비례하는 속도로 공회전하도록 엔진의 회전수를 제어한다.

이상과 같은 구성들로 이루어짐에 따라 본 발명의 일 실시예에 따른 도로 경사도 감응형 엔진 공회전수 제어장치는 시동이 걸린 상태에서의 무부하 정차시 흡기 온도 감지센서(1)나 냉각수 온도 감지센서(2) 등의 각종 센서류가 보내오는 신호에 의해 공회전 속도를 제어하게 되는데, 상기 차체 기울기 감지센서(3)가 보내오는 신호에 의해서 도로의 경사도를 분석하여, 평지길에서는 엔진의 공회전수를 기준 공회전수로 제어하고, 출발시 부하가 적게 걸리는 내리막길에서는 엔진의 공회전수를 저속으로 제어하며, 출발 부하가 큰 오르막길에서는 고속으로 유지되도록 제어하게 된다.

즉, 도 5에 도시된 바와 같이 차량에 시동이 걸린 상태에서 제어부(4)가 엔진(6)이 공회전(idle) 상태라고 판별하게 되면(S1), 상기 제어부(4)는 차체 기울기 감지센서(3)로부터 전달되어 오는 신호에 의해 도로의 경사도를 분석하게 된다.

이때, 도로의 경사도가 도 2에 도시된 바와 같이 평지라고 판별되면(S2) 상기의 제어부(4)는 엔진(6)의 공회전수를 기준 공회전수로 제어하게 되고(S3), 도로의 경사도가 도 3에 도시된 바와 같이 내리막길이라고 판별되면(S4) 상기의제어부(4)는 엔진(6)의 공회전수를 저속으로 제어하게 되며(S5), 또한 도로의 경사도가 도 4에 도시된 바와 같이 오르막길이라고 판별되면(S6) 엔진(6)의 공회전수를 고속으로 제어하게 된다(S7).

이와 같이, 엔진(6)의 공회전수가 도로 경사도에 따라 차등적으로 제어되면, 오르막길에 비해 부하가 상대적으로 적게 걸리는 평지나 내리막길에서는 엔진(6)의 공회전수를 대폭적으로 낮출 수 있게 되고, 이에 따라 불필요한 연료의 소모량을 크게 줄일 수 있게 됨으로써 차량 유지비를 절감시킬 수 있는 경제적인 잇점을 기대할 수 있게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 도로 경사도 감응형 엔진 공회전수 제어장치는, 평지나 내리막길에서의 공회전수를 낮게 유지하여 엔진의 평균 공회전수를 크게 낮출 수 있게 되며, 이에 따라 불필요한 고속 공회전에 따른 연료 소모를 줄여 엔진의 연료 소모량을 크게 줄일 수 있는 효과가 있게 된다.

Claims (4)

1. 흡기 온도, 냉각수 온도 등에 따라 엔진(6)의 공회전 속도를 조정할 수 있게 구성된 도로 경사도 감응형 엔진 공회전수 제어장치에 있어서,

   차체의 기울기를 검출하는 차체 기울기 감지수단과;

   상기 차체 기울기 감지수단의 신호에 의해 도로의 경사도를 판정하여 도로 경사도에 따라 엔진(6)의 공회전 속도를 조정하는 제어부(4)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 도로 경사도 감응형 공회전 속도 제어장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 차체 기울기 감지수단은, 차체 종방향 길이를 가지고 전,후 방향으로 기울어질 수 있도록 전단과 후단이 차체에 대하여 탄성수단에 의해 지지되고 그 내부에 유체(420)가 전후방향으로 유동 가능하게 채워지는 실린더(42)와;

   상단과 하단이 차체와 상기 실린더(42)에 각각 고정되어 상기 실린더(42)의 기울기에 비례하여 변위되면서 그 변위량에 저항값이 달라지는 가변저항(45)을 포함하고, 상기 가변저항(45)의 저항값으로 차체 기울기를 검출하도록 구성된 기울기 감지센서(3)인 것을 특징으로 하는 도로 경사도 감응형 공회전 속도 제어장치.
3. 엔진(6)이 공회전 상태인지를 판별하는 단계와, 차체 기울기 감지센서(3)로부터 전달되어 오는 신호에 의해 도로의 경사도를 분석하면서 도로의 경사도에 비례하는 속도로 엔진(6)의 공회전수를 제어하는 단계로 구성되는 경사도 감응형 엔진 공회전수 제어방법.
4. 제 3항에 있어서, 상기 도로의 경사도가 평지이면 엔진(6)의 공회전수를 기준 공회전수로 제어하고, 도로의 경사도가 내리막길이면 엔진(6)의 공회전수를 저속으로 제어하며, 도로의 경사도가 오르막길이면 엔진(6)의 공회전수를 고속으로 제어하는 것을 특징으로 하는 경사도 감응형 엔진 공회전수 제어방법.