KR20130131982A

KR20130131982A - 차량용 맵센서

Info

Publication number: KR20130131982A
Application number: KR1020120055990A
Authority: KR
Inventors: 유병순; 이동규; 김상덕
Original assignee: 주식회사 유라테크
Priority date: 2012-05-25
Filing date: 2012-05-25
Publication date: 2013-12-04

Abstract

본 발명은 압력센서 측으로 이물질이 침투함을 방지하여 제품의 신뢰도를 향상시킬 수 있는 차량용 맵센서에 관한 것으로, 일정한 내부공간을 구비하고 외부와 연통되는 통공이 형성되며 상기 통공의 주연부에 수용홈이 형성된 몸체부와, 상기 몸체부의 일측에 구비된 커넥터부로 이루어진 하우징과; 상기 통공과 연통된 상기 내부공간의 일측에 구비되어 내부로 유입되는 공기의 압력을 인식하는 압력센서와; 상기 압력센서와 전기적으로 접속되어 상기 압력센서에서 인식된 압력을 측정하는 인쇄회로기판과; 상기 통공을 통하여 유입되는 공기에 포함된 이물질이 상기 압력센서 측으로 유입되지 않도록 상기 몸체부의 수용홈에 구비된 이물질 유입방지부를; 포함하여 구성됨으로써, 차량용 맵센서의 내부로 이물질이 침투하지 않도록 하여 맵센서의 표면에 이물질이 부착됨을 억제함으로써 맵센서의 불량을 예방함과 동시에 맵센서의 수명을 연장하여 제품의 신뢰도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

차량용 맵센서{MAP SENSOR FOR MOTOR VEHICLE}

본 발명은 차량용 맵센서에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 차량용 맵센서의 내부로 이물질이 침투하지 않도록 하여 맵센서의 표면에 이물질이 부착됨을 억제함으로써 맵센서의 불량을 예방함과 동시에 맵센서의 수명을 연장하여 제품의 신뢰도를 향상시킬 수 있는 차량용 맵센서에 관한 것이다.

일반적인 내연기관 엔진은 공기와 연료를 흡입하여 실린더 내에서 연소시킴으로써 그 폭발력을 이용하는 동력발생장치이다. 따라서 실린더 내에서 적절한 연소를 일으키기 위해서는, 실린더 내에 공급되는 공기의 양을 정확하게 측정하여, 이를 기초로 적정한 연료를 공급하는 것이 중요하며, 실린더 내에 공급되는 공기의 양을 정확하게 측정하는 것은 엔진의 성능에 큰 영향을 미치게 되는 것이다.

엔진에 공급되는 공기는 에어 클리너를 경유하여 흡입 매니폴드로 공급되고, 실린더 헤드의 흡입포트를 통해 실린더로 유입되게 된다. 이 때 실린더로 유입되는 공기의 양을 측정하기 위하여 종래에는, 통상 흡입 매니폴드 전단에 설치되는 공기 흐름센서(AFS)를 이용하여 공기의 흐름양을 직접 측정하거나, 흡입 매니폴드에 맵(MAP)센서(Manifold Absolute Pressure Sensor)를 장착하여 상기 흡입 매니폴드 내의 압력을 통해 흡입 공기량을 간접 측정하는 방식을 사용하거나, 상기 두 가지 방식을 병행하여 이용하게 된다.

흡입 공기량 측정 시스템은 흡입 공기압을 검출하는 맵(MAP) 센서와, 대기압을 검출하는 대기압 센서, 흡기온도를 검출하는 흡기온도 센서, 냉각수 온도를 검출하는 수온센서 및 흡입 매니폴드 전단에 설치되어 공기의 흐름양을 직접 검출하는 공기흐름센서(AFS)를 구비하며, 이러한 센서들로부터 검출된 신호에 의해 ECU에서 산출되는 흡입 공기량에 대응하는 적정한 연료량 신호를 출력하여 인젝터를 통해 연료를 분사하게 되는 것이다.

도 1은 종래의 차량용 맵센서의 구조를 도시한 단면도이다.

차량용 맵센서(1)는 몸체(12)와 커넥터부(14)로 이루어진 하우징(10) 내부에 압력센서(20)와 인쇄회로기판(30)을 구비함과 아울러, 상기 인쇄회로기판(30)에 접속되어 상기 커넥터부로(14)로 돌출되는 터미널(32)을 구비하고, 상기 몸체(12)의 하단에 일체로 접합되어서 상기 압력센서(20)의 감지축(22)을 흡기매니폴드 내부와 연통되도록 하는 통공(42)이 형성된 커버(40)로 이루어진다.

상기 압력센서(20)는 압전소자로 이루어지며, 상기 커버(40)의 외측에는 흡기 매니폴드에 장착시의 기밀을 유지하기 위한 오링(50)이 설치되어 있다.

이러한 구조를 갖는 종래의 차량용 맵센서(1)는, 상기 커넥터(14)가 ECM으로부터의 또다른 커넥터와 연결되어 이의 터미널(32)이 ECM에 접속되게 된다. 이에 커버(40)의 통공(42)을 통하여 흡기 매니폴드 내의 압력이 상기 압력센서(20)의 감지축(22)으로 전달되면 이의 압력에 의하여 압력센서(20)의 저항치가 변화하게 되고, 이러한 저항치의 변화는 상기 인쇄회로기판(30)에서 전압출력으로 변환되어 상기 터미널(32)을 통하여 ECM으로 인가되게 된다.

그리고, 흡기온도센서(70)는 ECM으로부터의 커넥터(14)에 접속할 수 있도록 커버(40)의 일측에 감지관(71)이 연결되며, 감지관(71) 내부에는 서미스터(72)가 설치되어 있고, 서미스터(72)로부터 전기적으로 연결된 터미널(73)이 돌출되게 설치된다.

이러한 흡기온도센서(70)는 에어크리너 호스 내의 흡기온도에 따라 상기 서미스터(72)의 저항치가 변동하게 되고, 이에 따라 ECM으로 인가되는 출력전압이 변동하도록 되어 있다.

그런데, 이러한 구조를 갖는 종래의 차량용 맵센서에 있어서는, 압력센서(20)와 흡기 매니폴드를 연통하는 통공(42)이 직접적으로 연결되어 있으므로 카본, 오일, 대전입자 등의 이물질이 통공(42)을 통하여 유입되어 압력센서(20)의 표면에 부착됨에 따라서 압력센서(20)가 오작동할 수 있다는 문제점이 있다.

또한, 이러한 압력센서(20)에 이물질이 부착됨에 따라 압력센서(20)의 수명이 단축되어 제품의 신뢰도가 저하될 뿐만 아니라, 차량 엔진의 부조를 유발하거나 혹은 엔진 경고등이 불필요하게 점등될 수 있다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 차량용 맵센서의 내부로 이물질이 침투하지 않도록 하여 맵센서의 표면에 이물질이 부착됨을 억제함으로써 맵센서의 불량을 예방함과 동시에 맵센서의 수명을 연장하여 제품의 신뢰도를 향상시킬 수 있는 차량용 맵센서를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 차량용 맵센서는, 일정한 내부공간을 구비하고 외부와 연통되는 통공이 형성되며 상기 통공의 주연부에 수용홈이 형성된 몸체부와, 상기 몸체부의 일측에 구비된 커넥터부로 이루어진 하우징과; 상기 통공과 연통된 상기 내부공간의 일측에 구비되어 내부로 유입되는 공기의 압력을 인식하는 압력센서와; 상기 압력센서와 전기적으로 접속되어 상기 압력센서에서 인식된 압력을 측정하는 인쇄회로기판과; 상기 통공을 통하여 유입되는 공기에 포함된 이물질이 상기 압력센서 측으로 유입되지 않도록 상기 몸체부의 수용홈에 구비된 이물질 유입방지부를; 포함한 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 이물질 유입방지부는 상기 수용홈에 수용되며 필터공이 형성된 다공성 필터부재로 구성될 수 있다.

그리고, 상기 다공성 필터부재는 상대적으로 필터공이 크게 형성된 제1필터부재와, 상대적으로 필터공이 작게 형성된 제2필터부재로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 이물질 유입방지부는 섬유, 카본, 스폰지 중 어느 하나의 재질이나 혹은 이들의 혼합 재질로 형성될 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의한 차량용 맵센서는, 차량용 맵센서의 내부로 이물질이 침투하지 않도록 하여 맵센서의 표면에 이물질이 부착됨을 억제함으로써 맵센서의 불량을 예방함과 동시에 맵센서의 수명을 연장하여 제품의 신뢰도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 차량용 맵센서의 구조를 도시한 단면도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 맵센서의 구조를 도시한 사시도이며,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 맵센서의 구조를 도시한 단면도이고,
도 4는 도 2의 차량용 맵센서에 설치된 이물질 유입방지부를 절단하여 도시한 사시도이다.

이하에서 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 맵센서를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 맵센서의 구조를 도시한 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 맵센서의 구조를 도시한 단면도이고, 도 4는 도 2의 차량용 맵센서에 설치된 이물질 유입방지부를 절단하여 도시한 사시도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 맵센서는, 일정한 내부공간을 구비하고 외부와 연통되는 통공(420)이 형성되며 통공(420)의 주연부에 수용홈(410)이 형성된 몸체부(120)와, 몸체부(120)의 일측에 구비된 커넥터부(140)로 이루어진 하우징(100)과, 통공(420)과 연통된 상기 내부공간의 일측에 구비되어 내부로 유입되는 공기의 압력을 인식하는 압력센서(200)와, 압력센서(200)와 전기적으로 접속되어 압력센서(200)에서 인식된 압력을 측정하는 인쇄회로기판(300)과, 외부의 공기가 압력센서(200) 측으로 유입되는 통공(420)이 관통 형성되어 몸체부(120)의 일측에 구비되는 커버(400)와, 통공(420)을 통하여 유입되는 공기에 포함된 이물질이 압력센서(200) 측으로 유입되지 않도록 몸체부(120)의 수용홈(410)에 구비된 이물질 유입방지부(600)를 포함하여 구성되어 있다.

하우징(100)의 몸체부(120)에 구비된 내부공간 일측에는 개구 형성된 하면과 연통되는 통공(420)이 형성되어 흡기 매니폴드로부터 외부의 공기가 내부로 유입될 수 있도록 하며, 이러한 통공(420)의 주연부에는 이물질 유입방지부(600)가 수용될 수 있는 수용홈(410)이 형성되어 있다.

수용홈(410)은 이물질 유입방지부(600)의 외형과 동일한 형상으로 형성된다. 즉, 이물질 유입방지부(600)의 형상이 사각기둥 형상인 경우에는 사각기둥 형상으로 형성되고 이물질 유입방지부(600)의 형상이 원기둥 형상인 경우에는 원기둥 형상으로 형성된다.

다만, 이러한 수용홈(410)은 이물질 유입방지부(600)가 내부에 수용시에 남은 공간이 존재하지 않고 수용홈(410) 전체가 꽉 채워 질 수 있는 크기로 형성되는 것이 바람직하다.

수용홈(410)은 흡기 매니폴드(미도시)와 통공(420)을 통하여 몸체부(120)의 내부로 유입되는 외부의 공기가 수용홈(410)을 경유할 수 있도록 통공(420)과 연통되도록 설치될 수 있다.

몸체부(120)의 일측에는 차량용 맵센서를 다른 커넥터와 연결할 수 있는 커넥터부(140)가 구비되며, 커넥터부(140)의 내부에는 다른 커넥터의 단자와 연결되는 터미널(320)이 구비되어 있다.

압력센서(200)는 압전소자로 이루어지며 통공(420)을 통하여 몸체부(120)의 내부로 유입되는 외부 공기의 압력을 인지할 수 있도록 통공(420)과 연결되는 별도의 감지축(220)이 구비되어 있다.

압력센서(200)의 상측에는 압력센서(200)에서 인지한 외부 공기의 압력을 측정하도록 압력센서(200)와 전기적으로 접속됨과 동시에 터미널(320)과도 전기적으로 접속되는 인쇄회로기판(300)이 마련되어 있다.

커버(400)에는 외부의 공기가 압력센서(200) 측으로 유입되도록 하는 상술한 통공(420)이 연장되게 형성되며, 몸체부(120)의 하측에 돌출된 형태로 구비되어 몸체부(120)의 내부에 존재하는 압력센서(200)와 인쇄회로기판(300)과 같은 부품들이 외부로 차폐되도록 한다.

이러한 커버(400)의 외측에는 흡기 매니폴드에 장착시의 기밀을 유지하기 위한 오링(500)이 설치되어 있다.

이물질 유입방지부(600)는 수용홈(410)에 수용되며 필터공이 형성된 다공성 필터부재로 구성될 수 있으며, 수용홈(410)에 이물질 유입방지부(600)가 수용시에 수용홈(410)이 꽉 채워질 수 있는 크기로 형성되는 것이 효과적이다.

이러한 다공성 필터부재는 단일한 크기의 필터공이 형성된 하나의 다공성 필터부재로 구비될 수도 있고, 본 발명의 일 실시예처럼 상대적으로 필터공이 크게 형성된 제1필터부재(610)와 상대적으로 필터공이 작게 형성된 제2필터부재(620)로 이루어질 수 있다.

상대적으로 필터공이 크게 형성된 제1필터부재(610)는 몸체부(120)의 높이 방향을 따라 하측에 배치되고, 상대적으로 필터공이 작게 형성된 제2필터부재(620)는 제1필터부재(610)의 상면과 그 하면이 접촉된 상태로 제1필터부재(620)의 상측에 배치되는 것이 바람직하다.

그리고, 제1필터부재(610)와 제2필터부재(620)는 제작의 편의성을 위하여 섬유, 카본, 스폰지 중 어느 하나의 재질이나 혹은 이들의 혼합 재질로 형성될 수 있다.

한편, 흡기온도센서(700)는 ECM으로부터의 커넥터(140)에 접속할 수 있도록 커버(400)의 일측에 감지관(710)이 연결되며, 감지관(710) 내부에는 서미스터(720)가 설치되어 있고, 서미스터(720)로부터 전기적으로 연결된 터미널(730)이 돌출되게 설치된다.

이러한 흡기온도센서(700)는 에어크리너 호스 내의 흡기온도에 따라 상기 서미스터(720)의 저항치가 변동하게 되고, 이에 따라 ECM으로 인가되는 출력전압이 변동하도록 되어 있다.

이러한 구조를 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 맵센서는, 커넥터(140)가 ECM으로부터의 또다른 커넥터와 연결되어 터미널(320)이 ECM에 접속되게 된다.

커버(400) 및 몸체부(120)에 형성된 통공(420)을 통하여 흡기 매니폴드 내의 압력이 압력센서(200)의 감지축(220)으로 전달되면 이의 압력에 의하여 압력센서(200)의 저항치가 변화하게 되고, 이러한 저항치의 변화는 인쇄회로기판(300)에서 전압출력으로 변환되어 커넥터부(140)의 내부에 구비된 터미널(320)을 통하여 ECM으로 인가되게 된다.

여기서, 흡기 매니폴드를 통하여 유입되는 공기가 통공(420)을 통과할 때, 이물질 흡입방지부(600)를 경유하면서 상대적으로 필터공이 크게 형성된 제1필터부재(610)에 의하여 공기에 포함된 크기가 큰 이물질이 걸러지고, 공기가 상측으로 이동하면서 상대적으로 필터공이 작게 형성된 제2필터부재(620)에 의하여 공기에 포함된 작은 크기의 이물질이 걸러지게 되므로 압력센서(200) 측으로 이물질이 전달됨을 방지할 수 있게 된다.

이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 일 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 일 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.

100 : 하우징 120 : 몸체부
140 : 커넥터부 200 : 압력센서
300 : 인쇄회로기판 400 : 커버
410 : 수용홈 420 : 통공
500 : 오링 600 : 이물질 유입방지부
610 : 제1필터부재 620 : 제2필터부재
700 : 흡기온도센서

Claims

일정한 내부공간을 구비하고 외부와 연통되는 통공이 형성되며 상기 통공의 주연부에 수용홈이 형성된 몸체부와, 상기 몸체부의 일측에 구비된 커넥터부로 이루어진 하우징과;
상기 통공과 연통된 상기 내부공간의 일측에 구비되어 내부로 유입되는 공기의 압력을 인식하는 압력센서와;
상기 압력센서와 전기적으로 접속되어 상기 압력센서에서 인식된 압력을 측정하는 인쇄회로기판과;
상기 통공을 통하여 유입되는 공기에 포함된 이물질이 상기 압력센서 측으로 유입되지 않도록 상기 몸체부의 수용홈에 구비된 이물질 유입방지부를;
포함한 것을 특징으로 하는 차량용 맵센서.
제1항에 있어서,
상기 이물질 유입방지부는 상기 수용홈에 수용되며 필터공이 형성된 다공성 필터부재로 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 맵센서.
제2항에 있어서,
상기 다공성 필터부재는 상대적으로 필터공이 크게 형성된 제1필터부재와, 상대적으로 필터공이 작게 형성된 제2필터부재로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 맵센서.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 이물질 유입방지부는 섬유, 카본, 스폰지 중 어느 하나의 재질이나 혹은 이들의 혼합 재질로 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 맵센서.