자동차의 크랭크앵글 센서

(19) 대한민국특허청(KR)
(12) 공개특허공보(A)
(51)Int. Cl.6
G01D 5/00
(11) 공개번호 특1998-077075
(43) 공개일자 1998년11월16일
(21) 출원번호 특1997-014044
(22) 출원일자 1997년04월16일
(71) 출원인 기아자동차 주식회사 김영귀
서울특별시 금천구 시흥동 992-28
(72) 발명자 최종민
경기도 군포시 당정동 422-4
(74) 대리인 최종왕
심사청구 : 없음
(54) 자동차의 크랭크앵글 센서
요약
본 발명은 자동차의 크랭크앵글 센서에 관한 것으로, 종래의 크랭크앵글 센서는 플라이휠의 외주에 부착
되어 있는 자석이 회전함에 따라 발생하는 자속밀도를 감지하여 엔진의 회전수를 측정하였으나, 플라이휠
은 차량의 진동이나 충격력에 의해서 자석의 파손이나 크랭크앵글 센서의 위치이동으로 자속밀도의 값을
정확히 측정하지 못하는 문제점이 있었다.
따라서, 엔진의 점화시기와 연료분사량의 올바른 제어를 이루지 못하는 결과를 산출하게 되었다.
이에, 본 발명은 예시도면 도 3 에서와 같이 플라이휠(3)의 자속밀도를 감지하여 엔진의 회전수를 측정하
는 크랭크앵글 센서에 있어서, 플라이휠(10)의 외주면에 톱니(18)가 형성되고, 엔진의 회전수를 측정할
수 있도록 플라이휠(10)의 톱니(18)로 빛을 주사하는 발광부(12)와 이를 받아들이는 수광부(14)로 구성된
포토센서(16)가 설치된 것이다.
따라서, 본 발명은 엔진의 회전수를 정확히 측정하여 엔진의 점화시기와 연료분사량을 제어하고, 종국적
으로 엔진의 출력을 향상시키는 효과가 있다.
대표도
도3
명세서
도면의 간단한 설명
도 1 은 종래 엔진의 예시도,
도 2 는 종래 엔진에 부착되어 있는 크랭크앵글 센서의 장착상태도이다,
도 3 은 본 발명에 따른 크랭크앵글 센서를 나타낸 장착상태도,
도 4 는 본 발명에 따른 수광부의 펄스를 시간대 빛의세기로 나타낸 도표이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
10 - 플라이휠, 12 - 발광부,
14 - 수광부, 16 - 포토센서,
18 - 톱니, 20 - 전자제어장치.
발명의 상세한 설명
발명의 목적
발명이 속하는 기술분야 및 그 분야의 종래기술
본 발명은 자동차의 크랭크앵글 센서에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 발광부와 수광부로 이루어진 포토
센서를 설치하여 엔진의 회전수를 정확히 측정함으로써 엔진의 연료분사제어 요건을 충족시킬 수 있는 자
동차의 크랭크앵글 센서에 관한 것이다.
일반적으로 전자제어 연료분사장치로 연료를 공급하는 자동차의 엔진은 전자제어장치의 발달로 엔진의 연
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소실로 공기를 공급하는 흡기계통과 연료를 공급하는 연료계통 및 엔진의 운전상태에 따라 가장 알맞은
연료공급량을 결정하고 지시하는 전자제어계통으로 구별된다.
상기 엔진의 운전상태에 따라 연료공급량을 조절하는 전자제어 계통은 엔진의 회전수, 흡입 공기량, 시동
신호, 스로틀밸브의 열림정도, 흡기온도 등을 차량의 각부위에 부착된 센서의 입력을 통하여 전자제어장
치(ECU)에서 총괄하여 이에 상응하는 엔진의 연료공급량을 조정하게 된다.
여기서 엔진의 회전수는 플라이휠의 분당회전수(RPM)를 감지하는 크랭크앵글 센서에 의해서 감지되는 것
으로, 예시도면 도 1 과 도 2 는 크랭크앵글 센서(2)가 부착된 엔진(1)을 나타낸 예시도이다,
상기한 크랭크앵글 센서(2)는 엔진(1)의 동력행정에서 발생하는 피스톤의 직선운동이 회전운동으로 변환
시켜 주는 크랭크샤프트의 일측에 설치되어 있는 플라이휠의 회전수를 감지하여 그 신호를 전자제어장치
로 송출하게 된다.
이러한 크랭크앵글 센서(2)는 주로 가솔린 분사장치에서 점화시기의 제어와 연료분사량을 제어에 필요한
크랭크샤프트의 회전각도를 점검하기 위한 센서이다.
크랭크샤프트에 부착된 플라이휠(3)의 외주에는 자석(4)이 부착되어 있고, 크랭크앵글 센서(2)는 상기 플
라이휠(3)과 일정한 간격을 유지하면서 크랭크샤프트 케이스(5)의 내측에 부착되어 있다.
따라서, 크랭크샤프트 케이스의 내면에 부착되어 있는 크랭크앵글 센서(2)는 크랭크샤프트의 플라이휠
(3)의 회전수를 감지하여 전자제어장치에 송출함으로써, 엔진의 점화시기와 연료분사량을 정확히 제어하
여 엔진의 출력을 향상시켜 주는 것이다.
발명이 이루고자 하는 기술적 과제
상술된 바와 같이 엔진(1)의 점화시기 제어와 연료분사량의 제어를 위하여 크랭크샤프트에 부착된 플라이
휠(3)의 회전수를 감지하는 크랭크앵글 센서(2)는 플라이휠(3)의 외주에 부착되어 있는 자석(4)이 회전함
에 따라 발생하는 자속밀도를 감지하여 전자제어장치가 엔진(1)의 회전수를 측정하였다.
그러나, 플라이휠(3)의 외주에 부착되어 있는 자석(4)이 마모되거나 파손되었을 경우에는 이에 상응하는
자속밀도를 감지할 수 없어서 올바른 엔진의 회전수를 측정할 수 없었으며, 특히 차량의 주행중 발생하는
엔진의 진동이나 충력력은 크랭크샤프트 케이스에 브래킷에 고정되어 있는 크랭크앵글 센서(2)의 위치를
이동시켜서 플라이휠(3)과 크랭크앵글 센서(2)의 간격이 이격되어 플라이휠(3)의 회전수에 따라 발생하는
자속밀도의 값을 정확히 측정하지 못하는 문제점이 있었다.
따라서, 엔진의 점화시기와 연료분사량의 올바른 제어를 이루지 못하는 결과를 산출하게 되었다.
이에 본 발명은 상기한 종래 기술이 지닌 문제점을 해소시키기 위하여 안출된 것으로, 발광부와 수광부
로 이루어진 포토센서를 설치하여 엔진의 회전수를 정확히 측정함으로써 엔진의 연료분사제어 요건을 충
족시킬 수 있는 자동차의 크랭크앵글 센서를 제공하는데 발명의 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은 플라이휠의 자속밀도를 감지하여 엔진의 회전수를 측정하는
크랭크앵글 센서에 있어서, 플라이휠의 외주면에 톱니를 형성시키고, 상기 플라이휠의 톱니로 빛을 주사
하는 발광부와 이를 받아들이는 수광부로 구성된 포토센서를 설치하여 엔진의 회전수를 측정하도록 된 것
이다.
따라서, 본 발명은 플라이휠의 회전수를 발광부와 수광부로 이루어진 포토센서에 의해서 엔진의 회전수를
측정하는 것으로, 엔진의 점화시기와 연료분사량을 정확히 제어하기 위한 엔진의 회전수를 정확하게 측정
할 수 있는 것이다.
발명의 구성 및 작용
이하 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거하여 구성과 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 플라이휠(3)의 자속밀도를 감지하여 엔진의 회전수를 측정하는 크랭크앵글 센서에 있어서, 플
라이휠(10)의 외주면에 톱니(18)가 형성되고, 엔진의 회전수를 측정할 수 있도록 플라이휠(10)의 톱니
(18)로 빛을 주사하는 발광부(12)와 이를 받아들이는 수광부(14)로 구성된 포토센서(16)가 설치된 자동차
의 크랭크앵글 센서이다.
예시도면 도 3 은 본 발명에 따른 크랭크앵글 센서를 나타낸 장착 상태도로서, 엔진의 회전수를 측정하는
것이다.
이를 위하여 동력을 전달시키는 크랭크샤프트에 장착되어 있는 플라이휠(10)의 외주면에 원주방향으로 톱
니(18)를 형성시키고, 이를 감지하는 포토센서(16)를 엔진의 내부에 설치한 것이다.
상기 포토센서(16)는 빛을 발산하는 발광부(12)와 이를 받아들이는 수광부(14)로 구성되어 있는데, 발광
부(12)는 엔진의 부하에 따라 회전하는 플라이휠(10)의 톱니(18)로 빛을 주사할 수 있도록 플라이휠(10)
과 직각방향으로 일측에 설치되고 발광부(12)에서 주사된 빛을 받을수 있도록 플라이휠(10)의 타측에는
수광부(14)가 설치된다.
이러한 구성으로 이루어진 본 발명의 포토센서(16)는 도 4 에 도시된 바와 같이 엔진의 회전수가 디지털
신호인 펄스로 나타나게 된다.
즉, 발광부(12)에서 주사된 빛은 도표에 도시된 바와 같이 시간대비 빛의세기가 펄스로 나타나는데, 발광
부(12)의 빛은 플라이휠(10)의 톱니(18)에 단속되어 엔진의 회전속도에 따른 직사각형의 정형파를 이루게
된다.
그리하여 수광부(14)에 연결된 전자제어장치(20)는 엔진의 회전수를 인지하기 위하여 시간대비 펄스의 수
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를 계산하여 엔진의 회전수를 손쉽게 측정할 수 있는 것이다.
따라서, 본 발명의 크랭크앵글 센서는 정확한 엔진의 회전수를 측정하여 정밀한 연료분사장치를 구현할
수 있는 것이다.
발명의 효과
상술된 바와 같이 본 발명은 플라이휠의 외주면에 형성된 톱니로 빛을 주사할 수 있도록 발광부와 수광부
로 이루어진 포토센서를 설치한 것으로, 발광부에서 주사된 빛은 수광부에서 시간대 펄스의 수로 계산되
고 전자제어장치로 송출하여 얻어진 정확한 엔진의 회전수는 엔진의 연료분사량과 점화시기의 정밀한 제
어를 이룰 수 있는 효과가 있다.
(57) 청구의 범위
청구항 1
플라이휠(10)의 외주면에 톱니(18)가 형성되고, 엔진의 회전수를 측정할 수 있도록 플라이휠(10)의 톱니
(18)로 빛을 주사하는 발광부(12)와 이를 받아들이는 수광부(14)로 구성된 포토센서(16)가 엔진의 내부에
설치된 것을 특징으로 하는 자동차의 크랭크앵글 센서.
도면
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도면3
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