KR20040090672A

KR20040090672A - 차량의 엔진 공회전수 저감장치

Info

Publication number: KR20040090672A
Application number: KR1020030024652A
Authority: KR
Inventors: 전동식
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2003-04-18
Filing date: 2003-04-18
Publication date: 2004-10-26
Also published as: KR100507186B1

Abstract

본 발명은 차량의 엔진 공회전수 저감장치에 관한 것으로, 외기를 흡입하는 흡기구와 엔진의 흡기매니폴드를 연결하는 브레이크부스터용 연결관로가 구비되고 이 연결관로의 일측에 연통하는 연결관을 매개로 브레이크 부스터가 연결되어 있는 차량에 있어서, 상기 연결관로 중 상기 흡기구와 상기 연결관 사이의 경로에 설치되어 제어신호에 따라 개폐동작하는 전동식 단속밸브와, 차량용 에어컨디셔너를 작동시키기 위한 에어컨 스위치와, 상기 에어컨 스위치의 스위칭절환을 감지하여 상기 에어컨 스위치가 온되면 그에 상응하는 제어신호를 발생하여 상기 전동식 단속밸브로 개방시키고 상기 에어컨 스위치가 오프되면 그에 상응하는 제어신호를 발생하여 상기 전동식 단속밸브를 폐쇄하는 밸브제어부를 포함하여 구성된다.

이러한 본 발명은, 에어컨디셔너를 작동하지 않는 무부하 운전시에 퍼지장치와 브레이크 배력장치와 연결되는 흡기관로를 차단하여 엔진의 흡기 부하를 줄임으로써, 엔진 공회전수를 낮출 수 있고 이를 통해 연료를 절감하고 공회전시의 소음을 감소시킬 수 있다.

Description

차량의 엔진 공회전수 저감장치 {Apparatus for decreasing idle speed of engine in automobile}

본 발명은 차량의 엔진 공회전수 저감장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무부하 운전시에 엔진의 흡기 부하를 줄임으로써 엔진 공회전수를 낮출 수 있는 차량의 엔진 공회전수 저감장치에 관한 것이다.

일반적으로, 차량의 엔진은 크게 연소에 필요한 공기를 흡입하는 흡기계와 흡입된 공기와 연료를 혼합하여 연소하는 연소계와 연소할 때 발생하는 연소가스를 외부로 배출하는 배기계와 엔진을 냉각하는 냉각계로 구성된다.

이중 엔진(1)의 흡기계는, 도 1에 도시된 바와 같이, 흡입구(2)로부터 서지탱크(4)를 연결하는 에어덕트(3)와, 에어덕트(3)와 서지탱크(4)의 사이에 장착되어 스로틀밸브(5)에 의해 흡기량을 조절하는 스로틀바디(6)와, 흡입된 외기를 엔진(1)의 각 연소실로 분배할 수 있도록 구분된 배출포트를 갖춘 흡기매니폴드(7)를 포함하여 이루어진다.

이와 더불어, 엔진(1)의 흡기계에는, 연료탱크로부터 포집된 연료를 연소실로 공급하기 위한 퍼지장치와 엔진(1)의 흡기계통에서 발생하는 부압을 이용해 브레이크의 제동력을 증대시키는 브레이크 배력장치가 연결된다.

상기 퍼지장치는, 연료탱크로부터 증발되는 연료증기를 그 내부에 포함된 활성탄으로 포집하여 엔진(1)의 연소실로 공급하는 캐니스터(10)와 이 캐니스터(10)와 에어덕트(3)를 연결하는 퍼지관로(11)와 엔진제어유닛(도시되지 않음)의 제어에따라 이 퍼지관로(11)를 개폐하는 퍼지제어밸브(12)로 구성된다.

상기 브레이크 배력장치는, 브레이크 페달(20)과, 이 브레이크 페달(20)을 통해 전달되는 답력을 흡기압에 의한 부압으로 배력하는 브레이크부스터(21)와, 이 브레이크부스터(21)에서 배력된 답력을 유압으로 변환하여 각 바퀴의 휠실린더로 전달하는 마스터실린더(22)와, 에어덕트(3)로부터 분기되어 서지탱크(4)로 연결되는 연결관로(23)와, 이 연결관로(23)에 결합 연결되어 유체의 흐름을 변화시키는 벤츄리관(24)과 이 벤츄리관(24)과 브레이크 부스터(21)를 연결하는 연결관(25) 및, 벤츄리관(24)과 연결관의 사이에 설치된 한쌍의 일방향 체크밸브(26, 27)로 구성된다.

참고적으로, 상기 브레이크 배력장치에서, 연결관로(23)와 벤츄리관(24) 및 체크밸브(26, 27)로 구성된 부분을 부압증폭장치(Intensifier)라고 한다.

그런데, 상기와 같이 엔진의 흡기계에는 다양한 부하가 존재함으로 인해 공회전수가 불필요하게 높아(예컨대, 1000 rpm 정도) 연료 소비가 많아지고 공회전 시 소음이 크게 발생하는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해소하기 위해 안출한 것으로, 무부하 운전시에 엔진의 흡기 부하를 줄임으로써 엔진 공회전수를 낮출 수 있는 차량의 엔진 공회전수 저감장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 차량의 엔진 흡기 계통을 나타낸 개략도,

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량의 엔진 흡기 계통을 나타낸 개략도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

101: 엔진 102: 흡입구

103: 에어덕트 104: 서지탱크

105: 스로틀밸브 106: 스로틀바디

107: 흡기매니폴드 110: 캐니스터

111: 퍼지관로 112: 퍼지제어밸브

120: 브레이크 페달 121: 브레이크부스터

122: 마스터실린더 123: 연결관로

124: 벤츄리관 125: 연결관

126, 127: 체크밸브 130: 전동식 단속밸브

140:압축기 150: 에어컨 릴레이

160: 에어컨 스위치 170: 제어부

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량의 엔진 공회전수 저감장치는, 외기를 흡입하는 흡기구와 엔진의 흡기매니폴드를 연결하는 브레이크부스터용 연결관로가 구비되고 이 연결관로의 일측에 연통하는 연결관을 매개로 브레이크 부스터가 연결되어 있는 차량에 있어서, 상기 연결관로 중 상기 흡기구와 상기 연결관 사이의 경로에 설치되어 제어신호에 따라 개폐동작하는 전동식 단속밸브와, 차량용 에어컨디셔너를 작동시키기 위한 에어컨 스위치와, 상기 에어컨 스위치의 스위칭절환을 감지하여 상기 에어컨 스위치가 온되면 그에 상응하는 제어신호를 발생하여 상기 전동식 단속밸브로 개방시키고 상기 에어컨 스위치가 오프되면 그에 상응하는 제어신호를 발생하여 상기 전동식 단속밸브를 폐쇄하는 밸브제어부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

그리고, 본 발명은, 상기 밸브제어부가, 신호전압을 인가하는 전원과, 상기 에어컨 스위치로부터 인가되는 신호에 의해 상기 전원의 신호전압을 스위칭하는 릴레이와, 상기 전원으로부터 상기 릴레이를 매개하여 인가되는 신호전압을 상기 전동식 단속밸브로 인가하는 신호선을 포함하여 구성된 것을 다른 특징으로 한다.

또한, 본 발명은, 연료증기를 포집하여 공급하는 캐니스터와 상기 흡기매니폴드를 연결하는 관로에 설치되어 이를 개폐하는 퍼지제어밸브와, 상기 에어컨 스위치의 스위칭절환을 감지하여 상기 에어컨 스위치가 온되면 상기 퍼지제어밸브를 폐쇄하고 상기 에어컨 스위치가 오프되면 상기 퍼지제어밸브를 개방하는 제어부를 더 포함하여 구성된 것을 또 다른 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량의 엔진 흡기 계통을 나타낸 개략도로서, 동도면을 참조하면 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 엔진(101)의 흡기계통은, 흡입구(102)로부터 서지탱크(104)를 연결하는 에어덕트(103)와, 에어덕트(103)와 서지탱크(104)의 사이에 장착되어 스로틀밸브(105)에 의해 흡기량을 조절하는 스로틀바디(106)와, 흡입된 외기를 엔진(101)의 각 연소실로 분배할 수 있도록 구분된 배출포트를 갖춘 흡기매니폴드(107)를 포함하여 이루어진다.

이와 더불어, 엔진(101)의 흡기계에는, 연료탱크로부터 포집된 연료를 연소실로 공급하기 위한 퍼지장치와 엔진(101)의 흡기계통에서 발생하는 부압을 이용해 브레이크의 제동력을 증대시키는 브레이크 배력장치가 연결된다.

상기 퍼지장치는, 연료탱크로부터 증발되는 연료증기를 그 내부에 포함된 활성탄으로 포집하여 엔진(101)의 연소실로 공급하는 캐니스터(110)와 이 캐니스터(110)와 에어덕트(103)를 연결하는 퍼지관로(111)와 제어신호에 따라 이 퍼지관로(111)를 개폐하는 퍼지제어밸브(112)로 구성된다.

상기 브레이크 배력장치는, 브레이크 페달(120)과, 이 브레이크 페달(120)을 통해 전달되는 답력을 흡기압에 의한 부압으로 배력하는 브레이크부스터(121)와, 이 브레이크부스터(121)에서 배력된 답력을 유압으로 변환하여 각 바퀴의 휠실린더로 전달하는 마스터실린더(122)와, 에어덕트(103)로부터 분기되어 서지탱크(104)로 연결되는 연결관로(123)와, 이 연결관로(123)에 결합 연결되어 유체의 흐름을 변화시키는 벤츄리관(124)과 이 벤츄리관(124)과 브레이크 부스터(121)를 연결하는 연결관(125) 및, 벤츄리관(124)과 연결관의 사이에 설치된 한쌍의 일방향체크밸브(126, 127)로 구성된다.

그리고, 본 발명은, 에어덕트(103)와 체크밸브(126, 127)의 사이 연결관로(123)에 개폐동작하는 전동식 단속밸브(130)가 설치되어 있다.

상기 전동식 단속 밸브(130)는 상시에는 폐쇄되어 있다가 차량용 에어컨디셔너의 압축기(140)에 동작전압(Vcc2)을 인가하기 위한 에어컨 릴레이(150)가 턴온되면 이 턴온된 에어컨 릴레이(150)를 통해 전압(Vcc2)을 인가받아 개방동작한다.

여기서, 상기 에어컨 릴레이(150)는 상시에는 오프되어 있다가 운전자가 에어컨 스위치(160)를 조작하여 온시키면 이 온된 에어컨 스위치(160)로부터 인가되는 신호전압(Vcc1)에 의해 온 동작한다.

또한, 본 발명은 에어컨 스위치(160)의 조작에 따라 퍼지제어밸브(112)의 개폐를 제어하는 제어부(170)를 포함하여 구성되며, 이 제어부(170)는 상시에는 퍼지제어밸브(112)를 폐쇄하다가 에어컨 스위치(160)에 의해 에어컨 릴레이(150)가 턴온되어 전압(Vcc2)이 보호용 저항(171)을 통해 입력되면 퍼지제어밸브(112)를 개방한다.

여기서, 제어부(170)는 별도로 구비되는 마이크로프로세서(Micro Processor)일 수도 있고, 차량의 엔진을 제어하는 엔진제어유닛(Engine Control Unit; "ECU")일 수도 있다.

이제 상기와 같이 구성된 본 발명의 동작예를 첨부된 도면을 참조하여 설며하기로 한다.

차량의 엔진이 시동되면 외기가 흡입구(102)로부터 에어덕트(103), 스로틀밸브(105), 서지탱크(104), 흡기매니폴드(107)를 통해 엔진(101)의 연소실로 흡입된다.

초기 상태에서, 퍼지제어밸브(112)와 전동식 단속밸브(130)는 모두 폐쇄되어 있게 된다.

퍼지제어밸브(112)가 폐쇄되어 있음으로 인해, 엔진(101)의 흡기계통에는, 퍼지장치에 의한 부하가 걸리지 않게 된다.

또한, 전동식 단속밸브(130)가 폐쇄되어 있음으로 인해, 벤츄리관(124)을 통한 유체흐름의 가속현상이 발생되지 않게 되고, 흡기매니폴드(107)를 통한 상대적으로 미약한 부압만이 브레이크부스터(121)에 전달되므로, 엔진(101)의 흡기계통에 걸리는 브레이크 배력장치의 부하가 감소하게 된다.

상기와 같이, 퍼지장치로 인한 부하가 없고 브레이크 배력장치로 인한 부하가 감소함에 따라, 엔진 흡기계통에 걸리는 전체 부하가 경감되어, 엔진(101)의 공회전수를 낮출 수 있다(예컨대, 750 rpm 정도).

만약, 운전자가 에어컨디셔너를 작동시키고자 에어컨 스위치(160)를 온시키면 이 에어컨 스위치(160)를 매개로 인가되는 신호전압(Vcc1)에 의해 에어컨 릴레이(150)가 턴온되어, 이 턴온된 에어컨 릴레이(150)를 통해 작동전압(Vcc2)이 압축기(140)와 전동식 단속밸브(130) 및 제어부(170)로 인가된다.

상기 에어컨 릴레이(150)를 통해 인가되는 작동전압(Vcc2)에 의해 압축기(140)가 작동됨과 더불어, 전동식 단속밸브(130)가 개방됨으로써 벤츄리관(124)을 통해 공기 유체의 흐름이 가속되고, 이 벤츄리관(124)에서 가속된유체의 흐름에 따라 증대되는 부압이 체크밸브(126, 127)와 연결관(125)을 매개로 브레이크부스터(121)에 전달된다.

이와 더불어, 제어부(170)로부터 발생된 제어신호에 의해 퍼지제어밸브(112)가 개방됨으로써 캐니스터(110)의 내부에 흡착되어 있는 연료증기가 엔진(101)의 연소실로 공급된다.

즉, 에어컨디셔너를 작동시킬 때는 엔진에 큰 부하가 걸리게 되고, 이럴 경우 흡기매니폴드(107)만으로는 브레이크부스터(121)에 충분한 부압을 제공할 수 없으므로, 전동식 단속밸브(130)를 개방하여 벤츄리관(124)을 통해 공기 유체의 흐름을 가속시킴으로써 브레이크부스터(121)에 인가되는 부압을 증대시키는 것이다.

또한, 에어컨디셔너를 작동시킬 때는 부하의 증가로 인해 공회전수가 높아져서, 퍼지장치의 부압을 차단하는 것이 의미가 없으므로, 이 시간동안 퍼지제어밸브(112)를 개방하여 캐니스터(110)의 내부에 흡착되어 있는 연료증기를 엔진(101)의 연소실로 공급한다.

상기에서 본 발명은 특정 실시예를 예시하여 설명하지만 본 발명이 상기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 당업자는 본 발명에 대한 다양한 변형, 수정을 용이하게 만들 수 있으며, 이러한 변형 또는 수정이 본 발명의 특징을 이용하는 한 본 발명의 범위에 포함된다는 것을 명심해야 한다.

상술한 바와 같이 본 발명은, 에어컨디셔너를 작동하지 않는 무부하 운전시에 퍼지장치와 브레이크 배력장치와 연결되는 흡기관로를 차단하여 엔진의 흡기 부하를 줄임으로써, 엔진 공회전수를 낮출 수 있고 이를 통해 연료를 절감하고 공회전시의 소음을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims

외기를 흡입하는 흡기구와 엔진의 흡기매니폴드를 연결하는 브레이크부스터용 연결관로가 구비되고 이 연결관로의 일측에 연통하는 연결관을 매개로 브레이크 부스터가 연결되어 있는 차량에 있어서,

상기 연결관로 중 상기 흡기구와 상기 연결관 사이의 경로에 설치되어 제어신호에 따라 개폐동작하는 전동식 단속밸브와,

차량용 에어컨디셔너를 작동시키기 위한 에어컨 스위치와,

상기 에어컨 스위치의 스위칭절환을 감지하여 상기 에어컨 스위치가 온되면 그에 상응하는 제어신호를 발생하여 상기 전동식 단속밸브로 개방시키고 상기 에어컨 스위치가 오프되면 그에 상응하는 제어신호를 발생하여 상기 전동식 단속밸브를 폐쇄하는 밸브제어부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 엔진 공회전수 저감장치.
제 1 항에 있어서, 상기 밸브제어부는,

신호전압을 인가하는 전원과,

상기 에어컨 스위치로부터 인가되는 신호에 의해 상기 전원의 신호전압을 스위칭하는 릴레이와,

상기 전원으로부터 상기 릴레이를 매개하여 인가되는 신호전압을 상기 전동식 단속밸브로 인가하는 신호선을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 엔진 공회전수 저감장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 연료증기를 포집하여 공급하는 캐니스터와,

상기 흡기매니폴드의 상기 캐니스터를 연결하는 퍼지용 관로와,

상기 퍼지용 관로에 설치되어 이를 개폐하는 퍼지제어밸브와,

상기 에어컨 스위치의 스위칭절환을 감지하여 상기 에어컨 스위치가 온되면 상기 퍼지제어밸브를 폐쇄하고 상기 에어컨 스위치가 오프되면 상기 퍼지제어밸브를 개방하는 제어부를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 엔진 공회전수 저감장치.
제 3 항에 있어서, 상기 제어부는, 상기 밸브 제어부로부터 출력되는 제어신호를 인가받아 상기 에어컨 스위치의 스위칭절환을 감지하도록 구성됨을 특징으로 하는 차량의 엔진 공회전수 저감장치.