KR20090007347U - 가속 페달 포지션 센서를 구비한 자동차용 연료 공급 기구 - Google Patents

가속 페달 포지션 센서를 구비한 자동차용 연료 공급 기구 Download PDF

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Abstract

가속 페달 포지션 센서를 구비한 자동차용 연료 공급 기구로서, 전자 제어 유닛, 스로틀; 스로틀은 피드백 신호 장치를 구비하고, 피드백 신호 장치는 전자 제어 유닛에 연결되고; 스로틀은 피봇 샤프트를 포함하고; 스로틀 포지션 센서가 스로틀의 피봇 샤프트에 연결되고; 신호 중재부는 스로틀의 피드백 신호 장치뿐만 아니라 스로틀 포지션 센서에 연결되고; 또한, 가속 페달 포지션 센서는 스로틀의 신호를 조절하여 변화시키기 위해 스로틀 포지션 센서와 함께 전자 제어 유닛에 연결되고, 이에 의해 자동차의 기어 변속의 타이밍을 개선하고 연료의 소모를 감소시키게 된다.
스로틀 포지션 센서, 가속 페달 포지션 센서, 전자 제어 유닛

Description

가속 페달 포지션 센서를 구비한 자동차용 연료 공급 기구{A FUEL FEEDING MECHANISM OF A VEHICLE WITH AN ACCELERATION PEDAL POSITION SENSOR}
본 고안은 가속 페달 포지션 센서를 구비한 자동차용 연료 공급 기구에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 스로틀 포지션 센서 및 가속 페달 포지션 센서를 포함하고, 신호 중재부를 구비한 스로틀 포지션 센서는 가속 페달 포지션 센서와 함께 스로틀의 신호를 조절하여 변경함으로써, 자동차의 기어 변속 타이밍을 개선하여 연료 소모를 줄일 수 있는 자동차용 연료 공급 기구에 관한 것이다.
자동차는, 사람들에게 향상된 이동성과 편리함을 제공하는 일상 생활의 필수품이 되었다. 자동차의 연료는 대부분 석유로부터 추출된다. 석유는 무한정한 자연 자원이 아니며, 머지않아 고갈될 수 있다. 또한, 석유계 연료의 연소는 다량의 대기 오염 물질을 방출한다. 이러한 문제점을 해소하기 위하여, 개선된 제품 및 제조 방법을 개발하고자 많은 비용 및 시간이 투여되고 있으며, 그리하여 제조에 있어서 에너지 소모가 줄어들고 있다. 가솔린의 대부분은 자동차에 의해 소모되고 있다는 사실에 의하여, 사람들은 가능한 한 자동차의 사용을 줄이고자 하고 있으며, 산업 적으로도 자동차의 주행시에 소모되는 연료를 줄이기 위하여 더욱 개선된 자동차용 연료 공급 기구를 개발하고자 노력하고 있다.
현존하는 자동차용 연료 공급 기구는 전자 제어 유닛과 스로틀을 포함한다. 스로틀은, 피봇 샤프트와 이 피봇 샤프트 상에서 피봇하는 밸브를 포함하고, 피드백 신호 장치를 구비한다. 피드백 신호 장치는 전자 제어 유닛에 연결된다. 또한, 스로틀 포지션 센서는 스로틀의 피봇 샤프트에 연결되어 있으며, 이 센서는 회전에 따라 저항값이 변화하는 가변저항을 구비한다.
상술한 자동차용 연료 공급 기구는 다음과 같은 결점을 갖는다:
1. 기어 변속으로 자동차를 가속하기 위하여, 연료 공급 기구에 의해 자동차의 엔진은 회전 속도가 증가하게 될 것이다. 결과적으로, 다량의 연료가 소모될 것이다.
2. 이와 같은 이유에 의해, 많은 운전자는 연료의 소비를 줄이기 위해 자동차의 엔진을 교체하고자 할 것이다. 하지만, 이러한 교체는, 비용이 많이 들고, 다양한 모델의 자동차의 엔진으로 인하여 일반적으로 용이하지 않다.
상술한 바와 같은 자동차용 연료 공급 기구는 기어 변속에 따라 매우 많은 양의 연료를 소모하고 또한 자동차 엔진을 교체하는 것에는 많은 시간, 노력 및 비용이 투여되어야 한다는 사실에 의하여, 본 고안의 고안자는 자동차의 연료 공급 기구의 개선을 위해 많은 시간과 노력을 투여하였다. 이 자동차용 연료 공급 장치는 가속 페달 포지션 센서 및 신호 중재부를 구비한 스로틀 포지션 센서를 포함하고, 스로틀 포지션 센서는 가속 페달 포지션 센서와 함께 스로틀의 신호를 조절하여 변경함으로써 자동차 기어 변속의 타이밍을 개선하여 연료 소모를 감소시킬 수 있다.
본 고안의 일 실시예에 따른 연료 공급 기구는, 전자 제어 유닛 및 스로틀을 포함한다. 스로틀은, 피봇 샤프트와 피봇 샤프트 상에서 피봇하는 밸브를 구비하고, 피드백 신호 장치에 연결된다. 피드백 신호 장치는 전자 제어 유닛에 연결된다. 스로틀 포지션 센서는 스로틀의 피봇 샤프트에 연결되며; 스로틀 포지션 센서는 회전에 따라 저항값이 변하고 스로틀의 피드백 신호 장치에 연결된 신호 중재부와 연결되는 가변 저항을 포함한다. 더욱, 가속 페달 포지션 센서는 전자 제어 유닛에 연결되고; 스로틀 포지션 센서는 가속 페달 포지션 센서와 함께 스로틀의 신호를 조절하여 변경함으로써, 자동차의 기어 변속 타이밍을 개선하여 연료 소모를 줄일 수 있다. 본 고안의 연료 공급 기구는 자동차의 엔진을 교체하지 않으면서도 어떠한 모델의 자동차에도 적용될 수 있다.
상술한 설명으로부터, 본 고안에 따른 연료 공급 기구는 종래의 기술에 비하여 다음과 같은 장점을 갖는다.
1. 본 고안에 따른 스로틀 포지션 센서는, 가변 저항과, 스로틀의 피드백 신호 장치뿐만 아니라 가변 저항에도 연결된 신호 중재부를 포함한다. 이에 의해, 스로틀 포지션 센서는 가속 페달 포지션 센서와 함께 스로틀의 신호를 조절하여 변경시킬 수 있어, 자동차의 기어 변속의 타이밍을 개선하여 연료의 소모를 줄일 수 있게 된다.
2. 연료 공급 기구는 연료를 절약하고자 하는 어떠한 모델의 자동차에도 이용될 수 있다. 그리고 운전자가 자동차 엔진을 교체하지 않아도 되기 때문에, 연료 공급 기구를 이용하는 것은 더욱 경제적이다. 따라서, 본 고안은 매우 실용적이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 고안에 따른 가속 페달 포지션 센서를 구비한 자동차용 연료 공급 기구의 바람직한 실시예는, 전자 제어 유닛(ECU)(1), 스로틀(2), 스로틀 포지션 센서(TPS)(3), 및 가속 페달 포지션 센서(APS)(4)를 포함한다.
전자 제어 유닛(1)은 스로틀(2), 스로틀 포지션 센서(3), 및 가속 페달 포지션 센서(4)를 제어하기 위해 이용되고, 최적의 연료량이 분사되고 최적 시간에 점 화가 발생하도록 자동차의 엔진의 동작을 제어할 수 있다.
스로틀(2)은 나비 모양의 밸브이다. 도 4를 참조하면, 스로틀(2)은 피봇 샤프트(21), 및 피봇 샤프트(21) 상에서 피봇하는 밸브(22)로 구성된다. 또한, 스로틀(2)은 피드백 신호 장치(23)에 연결된다.
스로틀 포지션 센서(3)는, 전자 제어 유닛(1)에 스로틀 개방 각도의 업데이트 데이터를 제공하기 위해 스로틀(2)과 일체로 움직이고, 이에 의해 전자 제어 유닛(1)은 스로틀 개방 각도와 엔진의 회전 속도를 비교하여 엔진이 최적의 연료 분사량 및 최적 시간의 점화 발생 상태로 동작할 수 있게 한다. 결과적으로 연소 효율 및 출력이 상승하고, 연료 소모가 줄어든다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 스로틀 포지션 센서(3)는, 회전에 따라 저항값이 변하는 가변 저항(31)을 포함한다. 스로틀 포지션 센서(3)는, 가변 저항(31)에 연결되는 신호 중재부(32)를 포함한다. 도 4 및 도 5를 참조하면, 스로틀 포지션 센서(3)는, 스로틀 포지션 센서(3)의 기동을 위한 조정 버튼들(33), 스로틀 포지션 센서(3)의 정지를 위한 조정 버튼들(34), 및 표시 램프들(35)을 더 포함한다. 기동을 위한 조정 버튼들(33)은 엔진의 회전 속도의 최저값(floor value)을 설정하기 위해 이용되고; 스로틀 포지션 센서(3)는 활성화될 것이고, 엔진의 회전 속도가 최저값에 도달하자마자 전자 제어 유닛(1)으로 고정 전압을 전송하게 될 것이다. 정지를 위한 조정 버튼들(34)은 엔진의 회전 속도의 최대값(ceiling value)을 설정하기 위해 이용되고; 스로틀 포지션 센서(3)는 오프될 것이고, 엔진의 회전 속도가 최대값에 도달하자마자 전자 제어 유닛(1)으로 고정 전압을 전송하게 될 것이다. 표시 램프들(35)은, 상술한 설정에 있어서, 엔진의 회전 속도의 현재 설정값을 표시하기 위해 이용된다.
도 7을 참조하면, 가속 페달 포지션 센서(4)는 전자 제어 유닛(1)에 연결되어 있으며 자동차의 가속 페달의 움직임을 검출하고; 자동차의 가속 페달이 이동한 거리값이 포텐쇼 미터를 통해 전자 제어 유닛(1)으로 전송되고, 전자 제어 유닛(1)은 스로틀 포지션 센서(3)의 신호뿐만 아니라 상기한 거리값에 따라 소정 각도로 밸브(22)를 개방하도록 스로틀(2)을 제어한다.
종합하여, 도 1 내지 도 4를 참조하면, 스로틀(2)의 피드백 신호 장치(23)는 전자 제어 유닛(1)에 연결되고; 이에 의해, 전자 제어 유닛(1)이 엔진을 최적의 연료 분사량 상태로 동작시킬 수 있도록, 밸브(22)의 개방 신호가 전자 제어 유닛(1)으로 피드백된다. 스로틀 포지션 센서(3)의 가변 저항(31)이 스로틀(2)의 피봇 샤프트(21)상에 설치되고, 그에 의해 가변 저항(31)은 피봇 샤프트(21)의 회전 움직임에 따라 저항값이 변한다. 스로틀 포지션 센서(2)의 신호 중재부(32)는 스로틀(2)의 피드백 신호 장치(23)에 연결되어 있고 가속 페달 포지션 센서(4)는 전자 제어 유닛(1)에 연결되어 있어서, 스로틀 포지션 센서(3)는 가속 페달 포지션 센서(4)와 함께 작용하여 스로틀(2)에서 전자 제어 유닛(1)으로 피드백되는 신호보다 약간 작은 신호를 전자 제어 유닛(1)에 제공할 수 있고, 그에 의해 스로틀(2)의 신호를 조절하여 변경할 수 있게 된다. 따라서, 자동차의 기어 변속의 타이밍이 개선된다. 예를 들면, 자동차 엔진의 회전 속도가 원래 2500RPM/60KM였다면, 신호가 변경된 후에는 2200RPM/60KM가 될 것이다.
본 고안에 따른 연료 공급 기구를 이용하기 위해서는, 도 2, 5, 6, 및 7을 참조하면, 운전자는 자동차의 모델 및 소모량을 감안하여, 조정 버튼들(33)을 사용하여 엔진의 회전 속도의 최저값을 설정하고, 조정 버튼들(34)을 사용하여 엔진의 회전 속도의 최대값을 설정한다. 따라서, 자동차 기어 변속의 과정에 있어서, 엔진의 회전 속도는 최저값과 최대값의 사이가 될 것이다. 스로틀 포지션 센서(3)는 전자 제어 유닛(1)에 밸브(22)의 개방 각도의 업데이트 데이터를 공급하기 위해 스로틀(2)의 밸브(22)와 함께 움직이게 되며, 스로틀 포지션 센서(3)는 전자 제어 유닛(1)에 대해 스로틀(2)에서 전자 제어 유닛(1)으로 피드백되는 신호보다 약간 작은 신호를 신호 중재부(32)를 통하여 제공할 것이고, 그에 의해 스로틀(2)의 신호가 변화한다. 이와 동시에, 가속 페달 포지션 센서(4)는, 자동차의 가속 페달의 이동한 거리값을 전자 제어 유닛(1)에 제공하고, 전자 제어 유닛(1)은 밸브(22)의 개방 각도 및 엔진 회전 속도와 이동된 가속 페달의 거리값을 비교하고, 이에 의해, 엔진의 회전 속도가 운전자에 의해 설정된 엔진의 회전 속도값에 도달하는 경우, 전자 제어 유닛(1)이 자동차의 기어 변속을 앞당기기 위하여 엔진의 연료 분사량을 조정할 수 있다. 즉, 스로틀 포지션 센서(3)는 가속 페달 포지션 센서(4)와 함께 동작하여 전자 제어 유닛(1)으로 고정 전압 피드백을 전송하고, 이어서 전자 제어 유닛(1)은 자동차의 기어 변속에 있어서 추가적으로 연료가 분사되지 않도록 연료 분사기를 제어하게 되고, 이에 의해 연료를 절약하게 된다.
도 1은 본 고안에 따른 연료 공급 기구의 사시도이다.
도 2는 본 고안에 따른 연료 공급 기구의 각 부분의 연결을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 고안에 따른 연료 공급 기구의 회로도이다.
도 4는 본 고안에 따른 연료 공급 기구의 확대 사시도이다.
도 5는 본 고안에 따른 연료 공급 기구의 확대 사시도이다.
도 6은 본 고안에 따른 연료 공급 기구의 스로틀 포지션 센서의 회로도이다.
도 7은 본 고안에 따른 연료 공급 기구의 가속 페달 포지션 센서의 사시도이다.

Claims (3)

  1. 전자 제어 유닛;
    피봇 샤프트, 상기 피봇 샤프트 상에서 피봇하는 밸브, 및 상기 전자 제어 유닛에 연결된 피드백 신호 장치를 구비하는 스로틀;
    상기 스로틀의 상기 피봇 샤프트에 연결된 스로틀 포지션 센서;
    상기 스로틀 포지션 센서와 함께 상기 스로틀을 제어하기 위해 상기 전자 제어 유닛에 연결된 가속 페달 포지션 센서; 및
    상기 스로틀 포지션 센서와 상기 전자 제어 유닛에 연결된 신호 중재부를 포함하는 자동차용 연료 공급 기구.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스로틀 포지션 센서의 상기 신호 중재부는 상기 스로틀의 상기 피드백 신호 장치에 연결된 것을 특징으로 하는 자동차용 연료 공급 기구.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 스로틀 포지션 센서는, 기동을 위한 복수의 조정 버튼들, 정지를 위한 복수의 조정 버튼들, 및 복수의 표시 램프들을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 연료 공급 기구.
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