KR20120041330A

KR20120041330A - 자동차 엔진의 전자 제어 시스템 교육용 시뮬레이션

Info

Publication number: KR20120041330A
Application number: KR1020100102740A
Authority: KR
Inventors: 호신환
Original assignee: 호신환
Priority date: 2010-10-21
Filing date: 2010-10-21
Publication date: 2012-05-02
Also published as: KR101232711B1

Abstract

본 발명은 자동차 부속 장치가 종합 적으로 작동하는 시스템을 효율적으로 교육하기 위한 자동차 엔진의 전자 제어 시스템 교육용 시뮬레이션으로서. 실제 자동차와 동일한 조건에서 가상 엔진을 구동시켜 연료분사 장치, 점화 장치, 증발가스 제어장치, 충전장치, 기동장치 작동상태 점검과 각종 센서의 출력 전압을 측정하고 ECU(Electronic Control Unit) 제어장치의 고장 진단 등을 많은 교육생들이 동시에 직접 육안으로 확인 하고 점검 할 수 있는 자동차 엔진의 전자제어 시스템 교육용 종합 시뮬레이션 장치에 관한 것이다.
이러한 본 발명의 실시 예에 따른 주요 구성은 크랭크축 휠을 구동하는 엔진부와; 이와 동시에 작동하는 센서부와; 각종 센서의 전기적 신호를 받아 켄트롤하는 제어부와; 상기 신호에 따라 연료를 분사하는 연료 펌프및 인젝터 어셈블리부와; 고압의 스파크를 발생하는 점화코일및 점화 플러그와; 연료 증발가스 제어 장치와; 배터리 전원을 공급 받아 엔진을 구동하는 기동전동기와; 자동차의 모든 전기를 공급하는 발전기와; 흡입되는 공기를 감지하는 흡기 가변부를 포함하여 구현된다.

Description

자동차 엔진의 전자 제어 시스템 교육용 시뮬레이션{omitted}

본 발명은 자동차 부속 장치가 종합 적으로 작동하는 시스템을 효율적으로 교육하기 위한 자동차 엔진의 전자 제어 시스템 교육용 시뮬레이션으로서, 실제 자동차와 동일한 조건에서 가상 엔진을 구동시켜 인잭터 연료분사 장치와, 점화플러그 고전압 스파크 발생장치와, 증발가스 제어장치, 발전기 및 각종 센서의 출력 전압과, ECU(Electronic Control Unit) 고장 진단 등을 많은 교육생들이 동시에 직접 육안으로 확인 점검 할 수 있는 자동차 엔진의 전자제어 시스템 교육용 종합 시뮬레이션 장치에 관한 것이다.

일상 생활에서 자동차는 없어서는 안될 교통수단및 화물의 운송수단으로, 사회, 경제 발전과 더블어 기계식 구조에서 반자동 장치로 발전했고, 자동차의 성능 향상을 위한 엔진의 전자 제어 기술이 도입 되면서 많은 발전을 거듭하고 있다. 따라서 디젤 엔진, LPG 엔진 등 모든 차종에서 전자 제어가 적용되어 이제 자동차는 더 이상 기계 공학 지식 만으로는 그 구조와 작동을 완전히 이해하기 어렵고 필수적으로 전기. 전자. 제어. 정보. 통신. 연소 공학등의 지식이 필요하게 되었다.

이러한 자동차 엔진의 전자제어 시스템은 흡입공기의 온도와, 흡입공기량, 악슬레이터 작동상태, 엔진의 회전수, 엔진의 온도등을 ECU(Electronic Control Unit)가 전기적 신호로 감지하여 연료 분사량을 결정하여 인젝터(Injector)에 의해 연소실에 분사하며, 점화 코일에서는 고압의 스파크를 발생시켜, 출력 향상 및 대기오염을 최소화하기위한 배기가스 제어장치는 문론 경제적인 운전이 될 수 있도록 프로그램에 의한 제어 장치이다.

따라서 상기와 같은 장치들이 동시에 연동되는 시스템인데, 종래의 교육용 시뮬레이션들은 도1.연료분사장치; 도2.점화장치등과 같이 배전기 방식이였고 장치별로 분리되어 있으므로 이해하기 힘들고 연계성이 없어 측정과 데이터 분석에 애로사항들이 많이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 선행 교육용 시뮬레이션의 문제점을 개선하고자 실제 전자제어 차량에서 사용가능한 센서및 부품을 발취하여 절연 판넬에 부착하고 회로를 결선 하여, 기동 장치. 충전 장치. 점화 장치. 연료 분사 장치. 증발 가스 제어 장치. 공전 속도 조절 장치. ECU (Electronic Control Unit) 제어 장치등의 교육을 실제 주행 차량 조건으로 가상 하여 고장 진단및 입력 . 출력 데이터 분석등을 동시에 행할수 있는 것을 특징으로 하는 자동차 엔진의 전자 제어 시스템 시뮬레이션(Car Engine Electronice Control System Simulation)을 연구하고, 교육할 수 있는 교보재를 제공하는 것을 주된 목적으로 한다.

본 발명은 상기와 같은 소기의 목적을 실현하고자,

자동차 엔진의 크랭크축 휠을 구동하는 엔진부와; 이와 동시에 작동하는 센서부와; 각종 센서의 전기적 신호를 받아 컨트롤 하는 제어부와; 상기 신호에 따라 연료를 분사하는 연료 펌프및 인젝터 어셈블리부와 ; 고압의 스파크를 발생하는 점화코일및 점화 플러그와; 연료 증발가스를 제어 장치와; 배터리 전원을 공급 받아 엔진을 구동하는 기동전동기와; 자동차의 모든 전기를 공급하는 발전기와; 흡입되는 공기를 감지하는 흡기 가변부를 포함하며 ECU (Electronic Control Unit) 에서 고장진단이 가능함은 물론 연료분사 및 점화불꽃등 모든 제어 시스템이 육안으로 한눈에 확인할수 있는 장치를 포함하여 구현된다.

위 와 같이 된 발명은 실제 운전 조건과 동일하게 설정하여 연료 분사장치 .점화장지. 연료 증발 가스 제어 장치.각종 센서등의 저항, 출력 전압 측정과 ECU (Electronic Control Unit)제어 장치등을 종합적으로 분석 할수있으며 점멸 램프를 통해 육안으로 확인 가능하고, 모든 전기 회로와 센서 커넥터 단자를 노출시켜 쉽게 영구적으로 테스터기 탐침 봉을 찍을 수 있어 회로 손상을 방지할 수 있고, 자기 진단 테스터기를 설치하여 대형 모니터를 통해 많은 인원이 동시에 교육이 가능 하므로 처음 입문한 초보자에서부터 현장 실무자까지 창의적이고 응용력을 키워 갈수 있으며, 제작비도 저렴하여 경제성까지 제고된 것으로 활용 효과가 높은 교육용 시뮬레이션을 제공하는 것이다.

도. 1은 종래 전자제어 연료 분사장치를 나타낸 예시도
도. 2은 종래 전자제어 점화장치를 나타낸 예시도
도. 3은 본 발명의 실시 예를 나타낸 설치 상태의 시사도(사진)
도. 4는 본 발명의 실시 예를 나타낸 전체 상태의 예시도
도. 5는 본 발명의 실시 예를 나타낸 제어부 블럭도
도. 6은 본 발명의 실시 예를 나타낸 엔진 세부도
도. 7은 본 발명의 실시 예를 나타낸 표시부 세부도
도. 8은 본 발명의 실시 예를 나타낸 센서부 세부도
도. 9은 본 발명의 실시 예를 나타낸 연료 탱크부 개략도
도. 10은 본 발명의 실시 예를 나타낸 가변 흡기부 개략도
도. 11은 본 발명의 실시 예를 나타낸 인젝터 에셈블리 세부도
도. 12은 본 발명의 실시 예를 나타낸 회로도

본발명의 실시 예에서 주된 요지는 실제 운전 조건과 동일하게 설정하여 연료 분사장치 .점화장지. 연료 증발 가스 제어 장치.각종 센서등의 저항, 출력 전압 측정과 ECU (Electronic Control Unit) 제어 장치등을 종합적으로 분석할 수 있으며 점멸 램프를 통해 육안으로 확인 가능한 교육용 시뮬레이션을 제작 하고자 하는 것이다.

본 발명의 실시 예에 따른 구성을 도 3 시사도와 도 4 를 참조하여 구체적으로 설명하면 여러 계통으로 분산된 장치를 한눈에 볼수 있도록 대형 절연 아크릴 판넬(100)에 거치대를 제작하여 하단부에 4개의 휠을 부착하므로 교육 장소별로 이동이 가능 하도록 하고 이 절연 판넬에 사용 가능한 실제차량 부속품을 입체적으로 고정하고 도면에서 도12와 같이 전기 회로를 결선 하여 노출된 체크용 단자에 탐침 봉을 찍어 측정할 수 있도록 하였다.

본 발명의 실시예에 따라, DC 12V 배터리 전원을 공급하는 메인 퓨즈 박스(2) 및 시동 스위치(3)와 전기신호에 따라 경고등이 점등되는 계기판(4)을 설치하고 와이퍼 모터를 재활용 하여 엔진 구동 모터(5) 기능을 수행 하도록 한다. 체인을 이용해 구동모터와 크랭크축 톤 휠(200)을 연결하고 또 캠축 톤 휠과 크랭크축 톤 휠(300)을 체인으로 연결하여 회전비 2:1 로 회전하는 가상 4행정 기관의 엔진부(6)가 판넬에 부착된다. 상기 회전축의 속도와 각도를 감지하는 크랭크 포지션 센서(201)와 캠축 각 센서(301)를 상기 휠 톤에 규정 간극으로 설치하여 이 전기적 신호가 제어부(7)로 입력된다. 키 박스 S/T 단자에서 기동하는 기동전동기(8)와 전기를 발생하는 발전기(9)와, ECU (Electronic Control Unit) (7) 의 전기적 신호를 받아 구동되는 연료 펌프(600)와 연료를 분사하는 연료 파이프(800) 및 인젝터(Injector)(801)가 설치된다. ECU (Electronic Control Unit) (7)의 신호를 받아 고압으로 인가하는 점화 코일(12)이 설치되고, 고압을 받아 불꽃으로 방전하는 점화 플러그(13)와, 신호를 육안으로 확인 할 수 있는 표시부 램프 박스(14)와 엔진 노킹 센서(50), 흡기온도센서(502) , 냉각수온도센서(501), 산소센서(60) 등을 감지하는 센서부(15)와, 흡입 공기 압력 감지센서(702), 악셀레이터 위치센서(701)가 가변 흡기부(16)가 설치된다.

상기 와 같은 작동 상태 및 엔진 제어 출력 신호등을 점검 할 수 있는 자기진단 커넥터 잭(17)과 자가진단 스캐너를 활용해 고장진단을 확인 할 수 있는 대형 모니터(18)가 부착되고, 엔진 속도를 조절 할 수 있는 스위치(19)와 배기가스 제어를 위해 캐니스터(20)와 PCSV(Purge Control Solenoid Valve)(21) 등으로 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 작동예와 구성을 상세히 설명하자면, 도6 에서 엔진부(6)의 크랭크축 톱니 휠(200)과 캠축 톱니 휠(300)을 체인으로 연결하고 크랭크축 톱니 휠(200)과 엔진구동모터(5)를 체인으로 연결하여 축전지(BATTERY)의 전원을 받아 엔진구동모터(5)을 회전시키면 크랭크축 톱니 휠(200)과 캠축 톱니 휠(300)이 연동되어 엔진이 회전한다.

본 발명에서의 상기와 같이 작동되는 각종 센서를 설명하자면, 흡기온 센서 (502) 는 냉각수온 센서(501)와 마찬가지로 흡입 공기의 온도를 검출하는 센서로, 흡입되는 공기온도 변화에 따라 저항값이 변하는 일종의 NTC (negative temperature coefficient thermistor) 저항이다.

ECU (Electronic Control Unit)(7) 는 내부 고정 저항을 통해 전압을 센서측에 공급하고 흡입공기에 따라 변화되는 센서 저항값에 의한 시그널을 감지하여 흡입공기 온도에 따른 점화진각, 분사량, 공회전 속도 등을 정밀 보정하는 역할을 한다. 시그널 전압(출력 전압)은 흡입되는 공기의 온도가 낮을 때는 높고, 공기의 온도가 높아질수록 낮아진다.

본 발명의 수온센서( 501) 는 흡기다기관 냉각수 통로에 설치되어 냉각수 온도를 검출하는 일종의 가변저항기(NTC - Negative Temperature Coefficient Thermistor)이다. 온도센서 신호가 ECU로 입력되면 냉각수 온도 센서값에 따라 냉간 때에는 엔진 회전수를 보상시켜 주고 엔진온도가 즉 냉간 때 높아지면 높아진 만큼 엔진 회전수를 저하시키는 역할을 한다.

본 발명의 트로틀 포지션 센서(701) 는 트로틀 바디의 한 부분으로 되어 있으며, 트로틀 밸브의 열림량을 검출하는 센서이다. 즉 트로틀 개도, 물리량으로는 각도 변위를 전지저항의 변화로 바꿔주어 공전상태, 가속상태, 감속상태, 전부하 상태등의 정보를 ECU (Electronic Control Unit)(7) 에 알려주어 연료 분사량을 결정하고 점화시기를 보정하게 하는 기능을 한다.

본 발명의 맵 센서(702) 는 흡입 공기량을 측정하는 센서로 이름에서 알 수 있듯이 흡기매니폴드의 서지탱크에 장착되어 흡입 공기압을 전압의 형태로 측정한다.

본 발명의 산소 센서(60)는 배기가스 중 산소를 검출하는 센서로서 공연비가 이론 공연비보다 농후한 상태를 검출한다. 엔진에 공급되는 혼합기의 공연비가 이론 공연비와 다를 경우 삼원 촉매의 배기가스 정화 능력이 격감된다. 따라서 산소센서가 배기가스 중 산소농도를 점검 하고 공연비가 이론 공연비인가 아닌가를 연속적으로 점검하여 공연비를 조정한다. 화학실험에 사용되는 시험관과 같은 모양의 지르코니아( Zirconia )로 된 관 바깥쪽을 배기가스에 안쪽을 외부 공기에 닿도록 배기관에 설치한다.

본 발명의 노킹 센서(50)는 티탄산바륨( BaTiO₃ )을 소결한 압전 세라믹과 현재 가장 널리 쓰이고 있는 티탄산지르콘산납[ Pb(Zr, Ti)O ]를 사용하고 있으며, 실린더 블록에 설치되어 노킹이 발생될 때 진동을 검출하여 컴퓨터에 입력한 다음 점화시기를 조절한다. 압전소자로서 수정편 양면에 금속판을 대고 수정편에 진동을 주면, 전기적 진동을 일으키는 원리를 이용하여 노킹을 검출하고 점화시기를 조절하여 엔진을 정상적으로 작동시킨다.

한편 본 발명 에서의 도 9와 도 11은 펌프 및 연료 분사계통을 자세히 설명하면 연료장치는 연료탱크((10), 연료필터(802), 전기식 연료펌프(600), 연료 파이프(800), 연료 압력 조절기(901), 연료 압력계(803), 인젝터(801) 등으로 구성되어 있다. 연료 탱크내에 전기식 연료 펌프가 내장되어 있고, 연료펌프의 연료 압송력과 릴리프밸브(601) 및 첵 밸브(602)의 작동상태를 육안 확인이 가능하며, 전기식 연료 펌프가 연료를 펌핑하여 연료 필터내에서 불순물을 여과시킨후 연료 파이프로 공급한다. 연료분배 파이프 끝단에 있는 연료 압력 조절기(901)에서 분사 압력을 일정하게 하면 ECU (Electronic Control Unit)(7) 가 인젝터의 열림시간을 제어 하여 공연비를 적절하게 제어하며 이때 연료의 리턴과 인젝터의 분사를 육안으로 직접 확인이가능 하다.

상기 본 발명에서는 기동전동기(8) 차량의 시동을걸 때 사용하는 직류직권전동이며 실제 차량에서는 작동을 육안 확인이 불가능하나 시뮬레이션 에서는 시동키(Ignition Key)를 돌려 기동전동기의 실제 작동 하여 오버런링 클러치의 작동과 복귀를 육안으로 확인이 가능하다. 발전기(9)는 자동차는 시동 후에 배터리를 충전시키고 여러 가지 전기적 부하에 안정적인 전기를 공급하기 위해서 반드시 필요한 시스템 전원인 배터리와 발전기가 있다.

상기 본발명에서 점화코일(12)은 파워트랜지스터의 베이스 신호가 ON이 되면 점화코일에 1차 전류가 흘러 형성된 포상태의 자기장이 파워트랜지스터의 베이스 신호가 OFF가 될 때 붕괴 되면서 1차 코일에는 자기 유도에 의해 12V가 300V로 승압되고, 2차 코일에서는 상호유도작용에 의해

(권수비로 일반적으로 약 100?200 : 1)로 된다. 따라서 2차 코일에서 발생되는 유도 기전력은 30,000?60,000V 정도까지도 발생이 가능하다. 점화플러그(13)는 점화코일(12)에서 발생하는 고압의 전류를 이용하여 점화플러그의 중심 전극(center electrode)과 접지 전극(ground electrode) 사이에 강한 불꽃이 발생한다.

그러므로 본 발명의 도7 표시부 점멸 램프는 Battrey표시등(402), Key On표시등(403), Key Start표시등(404), 연료펌프 표시등, 저?고속표시등, 모터표시등, NO1?NO4 인젝터와 점화표시등(401)으로 되어 있어 시뮬레이션 작동을 발광 다이오드를 이용한 점멸 램프 표시등으로 확인이 가능하다.

상기 본 발명 공전조절모터(22), Idel Speed Actuater)는 스로틀밸브(701)를 바이패스하는 공기통로를 제어하여 흡입공기량을 조정한다. 스로틀밸브(701)에 장착 되어 있으며, 투 코일방식의 솔레노이드가 내장되어 엔진 ECU (Electronic Control Unit)(7) 에서 튜티로 제어하도록 되어 있다. 공회전, 전기적부하, 에어컨부하, 고도, 엔진 온도 신호등을 참고로 운전 전 영역에서 흡입 공기량을 보정한다.

본 상기 발명에서 연료증발 가스제어 캐니스터(20)는 연료탱크(10) 내 가솔린 온도가 상승하게 되면, 가솔린 가스가 발생한다. 이 가솔린 가스는 주로 탄화수소(HC)로 연료탱크(10) 내부의 빈 공간을 다채우고 나면, 연료탱크 밖으로 빠져 나올 수 있다. 현재의 자동차 배출가스 규제는 이렇게 차량 외부로 방출되는 탄화수소의 양도 엄격하게 제한하고 있다. 한편, 연료의 소모 측면에서도 연료 탱크에서의 가솔린 가스방출은 제한되어야 한다. 이를 위하여 차량에는 캐니스터(Canister)(20)가 장착되어 있다. 이 캐니스터(20)는 연료탱크(10)에서 생성되는 가솔린 가스를 모아두는 저장소의 기능을 한다.

상기 본발명 PCSV(Purge Control Solenoid Valve)(21)는 연료탱크(10) 내에서 증발하는 연료 증기에는 탄화수소(HC)가 포함되어 있어 인체에 유해하므로 증발가스가 대기 중에 방출되지 않도록 하는 장치이며, 엔진 정지, 워밍업, 공회전 상태에서는 증발가스는 캐니스터(20)에 포집되어 있다가 저속, 중속, 고속 상태에서는 ECU (Electronic Control Unit)(7) 의 신호에 의해 PCSV(Purge Control Solenoid Valve)(21)를 열어 캐니스터(20)에 포집되어 있던 연료 증발가스는 실린더로 유입되어 연소된다.

상기 본 발명에서 자기진단커넥터(17)는 ECU (Electronic Control Unit)(7)의 정보를 통신라인 자가진단 장치( K과 L라인)를 통해 스캔장비와 연결할 수 있는 커넥터로 차량의 센서 출력값과 고장 유무를 확인할 수 있고 센서 교환시 표출된 고장 기억을 지울수 있도록 설치된 통신 선로이다.

상기 본 발명에서의 모니터(18)는 스캐너를 사용하면 30명 교육을 3?4회 반복 적으로 진행하여 하나 PC(Personal Computer)의 모니터(Monitor)를 통해 차량 출력 테이를 확대하여 30명의 교육을 한번에 할 수 있다.

상기 본 발명에서의 속도조절 모터(19)는 와이퍼 모터를 사용하여 축전지 접압을 받아 크랭크축 톱니 휠(200)을 회전시켜 인젝터(801) 분사 및 점화플러그(13) 점화의 근원으로 스위치(19)를 전환하면 고속(High)과 저속(Low)으로 시뮬레이션을 작동시킬 수 있다.

한편 본 발명의 시뮬레이션을 작동시켜 측정한 데이터는 실제 주행중인 엔진의 출력 데이터 와 동일한 결과를 재현 했다, 엔진부(6)에서 와이퍼 모터를 재생하여 V벨트 풀리를 부착하고 크랭크축 휠톤(200)를 체인으로 연결 구동 시키며 크랭크 휠톤은 체인을 이용해 캠축 휠톤(300)을 동시에 연동되어 회전하도록 한다. 이때 크랭크축 휠톤(200)은 원형체인 임펄스링(lmpulsering)에 60개의 톱니 돌기로 구성되어 있으며 1번피스톤 하단부 부근에 2개의 돌기를 없게하여 크랭크각 센서에 의해 롱투스 신호를 발생시켜 기준 신호점을 전달한다. 이를 감지하는 크랭크각 센서(201)은 홀센서 방식으로 내부에 자석을 설치한 마그네틱 형식이다. 센서 휠의 돌기 신호에 따라 ECU (Electronic Control Unit)(7) 에 엔진 회전 신호를 주는 역할을 한다. 엔진(6)구동시 크랭크각센서의 출력 전압은 3.28V이며 저항값은 547Ω이 체크되어(규정400?800Ω) 속도 변화에따라 출력값 점검이 가능하다.

본 발명의 재현 결과 연료펌프(600)가 ECU (Electronic Control Unit)(7) 신호를 받아 구동 할때 연료 압력계(803)는 2.5kg/㎠가 검출되고(규정2.5±0.7kg/㎠) 펌프 저항은 1.9Ω(규정은 1.8?2.2Ω) 소모 전류는 4.2A(규정은3?5A)정도가 측정되므로 실제 주행되는 차량에서의 데이터 값을 알수가 있다.연료 펌프에서 압송된 연료는 연료 분배파이프(800)애서 일정 압력으로 조정되며 압력조정기(901)에 흡기진공압으로 컨트롤되고 나머지 연료는 리턴 되어 연료 탱크로 복귀되는 연료량이 육안으로 확인된다. 인젝터(801)에서는 ECU (Electronic Control Unit)(7) 의 전기신호를 받아 초기에는 동시분사 되고 3?5초 후에는 순차 분사형태로 변화 되는것을 표시부(14)에서 No1?No4 점멸 램프. 도 5(401) 발광 다이오드를 통해 육안으로 확인 가능하다. 각 각의 인젝터(801) 저항값은 16Ω(규정은13?16Ω/20℃에서)분사 시간은 26.2ms(규정은 2.0?3.5ms) 소모 전류는 0.47A(최대)?0.19A(최소)가 검출되어 정상가동 되고 있으며 엔진 회전수와 과부하에 따라 변화되는 영역을 데이터하여 분석할 수 있다

본 발명의 재현 결과 센서부(15)에서 흡기온도 센서(502)와 냉각수온도 센서(501)은 부특성 서미스터 소자를 이용한 온도 감지 센서로서 냉간시 인젝터(801) 연료 분사량을 보상하는 기능을 한다. 현재 온도25℃에서 (501)은 저항값이 1.22kΩ 출력 전압은 2.12V 측정되고, 흡기온도센서는(502) 저항값이 1.20kΩ 출력 전압은 2.15V가 측정되므로 규정값(1V?5V)정상작동 되고 있음을 알수 있다.

본 발명의 재현 결과 기동 전동기(Start Mator)(8)에서는 크랭킹시 전압 강하가 11.79V(규정10.8V이상) 무부하시 소모 전류는 49.4A(규정은 63A?77A)로 정상 작동 되는 상태이다. 발전기(Altermator)(9)에서는 전동휠 모터를 재 활용하여 구동력을 이용해 발전기을 회전시키며 출력전압은 13.8V(규정13.5V?14.5V)이며 충전전류는 공전시 10A로(규정10A?15A) 정상 작동되며 전기적 부하에 따라 변화되는 데이터를 분석 할수 있다. 퓨저블 링크(2)에는 각종 제어장치의 릴레이와 휴즈가 내장 되어있고 파워 릴레이(Power Relay)는 Key ON시 연료 펌프(600)와 인젝터(801)를 3초간 작동하여 초기에는 시동성을 향상시키고 운전중에는 지속적으로 작동시킨다.

본 발명의 연료 증발가스 제어장치에서 캐니스터(Canister)(20)은 연료 탱크내의 증발 가스를 포집하고 PCSV(Purge Control Solenoid Valve)(21)은 캐니스터에 포집된 증발 가스를 엔진 정상 온도가 되면 ECU (Electronic Control Unit)(7) 의 신호(5V)에 의거 흡기 다기관으로 보내어 재연소하고 캐니스터의 성능유지와 대기오염을 방지한다.

본 발명의 가변 흡기부(16)에서 흡기 서어지탱크(700)에 트로틀 바디가 부착되고 트로틀 포지션센서(701)는 공전시 480mV로(규정은 450mV?550mV) 트로틀 밸브 열림 위치에 따라 가변저항으로 출력 전압이 증가 되는것을 확인 할수 있다. 점화코일(Direct lgnition system module)(12)는 ECU (Electronic Control Unit)(7) 로부터 점화신호를 받아 6Kv로 승압시켜 2개 실긴더씩 동시에 점화시켜주는 모듈이다. 이 신호를 점화플러그(13)으로 전달해주는 고압케이블이 있으며 최종적으로 엔진 연소실내에서 고압의 전기적 에너지를 불꽃에너지로 변화시켜 혼합기에 전기 불꽃을 착화 시킨다.

본 발명의 표시부(14)에서는 배터리 전원램프(402)Key ON 전원램프(403)Key start 전원램프(404)가 운전자의 작동 상태를 점멸 램프로 표시되어 육안으로 확인되며 연료 펌프(600)구동 엔진구동 속도 조절 스위치(19) 고속 저속 구동 모터작동 등과 또한 인젝터 No1 ? No4 작동램프(401) 불빛을 보고 동시 분사 상

3: 시동키(Key) 5: 엔진구동모터
17: 자기 진단 커넥터 20: 캐니스터
21: PCSV(Purge Control Solenoid Valve) 200: 크랭크축 톱니 휠
300: 캠축 톱니 휠 600: 연료펌프
601: 릴리프 밸브 602: 첵 밸브
700: 흡기 서지탱크 701: 트로틀 바디(TPS)
702: MAP(Manifold Absoluted Pressure) 800: 연료파이프
801: 인젝터(No1 ? No4) 802: 연료필터
803: 연료 압력계 901: 연료압력조절기태와 순차 분사 상태를 확인 할수 있다.

Claims

엔진 구동 모터(5)와 크랭크축 톤 휠(200)을 체인으로 연결하고, 캠축 톤 휠(300)과 크랭크축 톤 휠을 동일하게 연결하여 회전비 2:1 속도와 각도를 감지하는 크랭크 포지션 센서(201)와 캠축 각 센서(301)를 상기 톤 휠에 규정 간극으로 설치여 이 전기적 신호가 제어부(7)로 입력되고,
상기 키 박스(3) S/T 단자에서 기동하는 기동전동기(8)와 전기를 발생하는 발전기(9)와,
상기 ECU(Electronic Control Unit)(7)의 전기적 신호를 받아 구동되는 연료 펌프(10)와 연료를 분사하는 연료 파이프(800) 및 인젝터(801)가 설치되고. 상기 ECU(Electronic Control Unit)(7)의 신호를 받아 고압으로 인가하는 점화 코일(12)과, 고압을 받아 불꽃으로 방전하는 점화 플러그(13)와, 상기 자기진단 커넥터 잭(17)과 자가진단 스캐너를 활용해 고장진단을 확인 할 수 있는 대형 모니터(18)가 부착되고,
상기 엔진 속도를 조절 할 수 있는 스위치(19)와 배기가스 제어를 위해 캐니스터(Canister)(20)와 PCSV(Purge Control Solenoid Valve)(21) 등으로 이루어져 실제 주행 차량 조건으로 가상 하여 고장 진단및 입력 . 출력 데이터 분석등을 동시에 행할수 있는 것을 특징으로 하는 자동차 엔진의 전자 제어 시스템 교육용 시뮬레이션.
제1항에 있어서,
엔진부( 6 ) 의 크랭크축 휠 톤 ( 200 ) 과 발전기 ( 9 ) 의 구동을 DC 12V 자동차 배터리로 구동 할수 있도록 차량용 와이퍼 모터와 팬 모터를 이용 하므로 경제적 이며 엔진부 구동 속도를 저속에서 고속으로 조절할수있는 속도 조절 스위치( 19 ) 를 포함한 자동차 엔진의 전자 제어 시스템 교육용 시뮬레이션.
제1항 있어서,
제어부 ( 7 ) ECU(Electronic Control Unit)의 전기 신호를 받아 인젝터(801)에서 연료를 분사할 때 시동 초기 에는 동시 분사가 되고 3?5초후에는 순차 분사 형태로 변화되는 것을 표시부 ( 14 )에서 NO1 ? NO4인젝터(801)구동 점멸신호가 발광다이오드를 설치해 동시 분사시에는 4개의 램프가 동시에 점멸하고 순차 분사시에는 1개씩 각각 점멸하며 빛을 발산 하므로 육안으로 확인 가능한 기능을 포함하는 자동차 엔진의 전자 제어 시스템 교육용 시뮬레이션.
제1항에 있어서
연료 탱크(10)에 저장된 연료는 연료 펌프(600)에서 압송하여 연료 분사 파이프(800)에서 분사되고 나머지 잔량이 리턴되는 연료의 흐름을 색상이 있는 가상 연료를 활용 하므로 화재의 위험도 없으며 육안으로도 잘 확인되는 특징을 포함한 자동차 엔진의 전자 제어 시스템 교육용 시뮬레이션.
1항에 있어서,
제어부 ( 7 ) ECU (Electronic Control Unit)에 입력되는 각종 센서의 입력값과 출력값을 자기진단 커넥터(17)에서 스케너를 설치하여 검사할수 있으며 이를 상부에 대형 모니터(18) 로 전송하여 많은 인원이 동시에 교육할수 있는 특징을 포함한 자동차 엔진의 전자 제어 시스템 교육용 시뮬레이션.