KR100193418B1 - 엔진 스로틀밸브 위치제어장치 - Google Patents

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KR100193418B1
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오상수
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Abstract

본 발명은 엔진 스로틀밸브의 위치제어장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 PWM IC를 사용하여 스로틀밸브의 위치를 원하는 위치로 제어할 수 있도록 된 엔진 스로틀밸브 위치제어장치에 관한 것이다.
이를 위하여 본 발명은 엔진의 흡입공기량을 조절하기 위하여 모터에 의해 정역구동되는 스로틀밸브 및 상기 스로틀 밸브의 개도량을 감지하기 위한 스로틀포지션센서를 구비한 엔진 스로틀밸브 위치제어장치에 있어서,
상기 스로틀포지션센서에 의해 감지된 스로틀밸브의 실제 개도량과 외부명령에 의해 설정되는 스로틀밸브의 위치명령을 비교하여 상기 위치차이를 보상하기 위하여 모터에 인가되는 전압의 PWM파형을 발생시키는 PWM IC와, 상기 모터의 정회전 및 역회전을 판단하기 위하여 스로틀 포지션센서의 감지결과와 기설정된 위치명령을 비교하여 모터의 구동방향을 판단하는 방향제어부를 구비한다.

Description

엔진 스로틀밸브 위치제어장치
본 발명은 엔진 스로틀밸브의 위치제어장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 PWM IC를 사용하여 스로틀밸브의 위치를 원하는 위치로 제어할 수 있도록 된 엔진 스로틀밸브 위치제어장치에 관한 것이다.
도 1은 종래 엔진 스로틀밸브 위치제어장치의 개략적인 구성을 보인 블럭도이고, 도 2는 종래 엔진 스로틀밸브 위치제어장치의 상세회로도를 나타낸 것이다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 종래 엔진 스로틀밸브 위치제어장치는 엔진의 흡입공기량을 조절하는 스로트밸브(throttle valve) 및 스로틀밸브의 개도량을 감지하는 스로틀 포지션 센서(Throttle Position Sensor:TPS)(14a)가 마련된 스로틀 바디(Throttle Body)(14)와, 상기 스로틀 밸브의 구동축에 결합되어 스로틀밸브의 개도량을 조절하는 모터(13)와, 상기 모터(13)의 정역회전 및 구동량을 제어하는 모터구동부(11)와, 상기 모터구동부(11)에 구동전원을 인가하는 전원공급부(12)와, 상기 스로틀 포지션 센서(TPS)(14a)의 감지결과와 외부명령에 의해 기설정되는 스로틀 포지션센서(TPS)의 위치명령을 비교하여 그 위치차이를 보상하도록 상기 모터구동부(11)에 모터(13)에 인가할 전압의 PWM파형을 발생시키는 마이크로프로세서(10)를 구비한다.
이러한 구성에 있어서, 도 2에 도시된 바와 같이 마이크로프로세서(10)는 스로틀 포지션센서(TPS)로부터 입력된 출력전압에 따라 스로틀밸브의 실제 개도량에 따른 위치를 감지하여 외부로부터의 입력된 스로틀밸브의 위치명령과 비교하여 그 위치차이를 보상하는 전압의 PWM파형을 발생시켜 모터(13)를 구동시키게 되고, 모터(13)의 구동에 따라 스로틀 밸브의 위치가 변동되게 된다.
그러나, 이러한 종래의 엔진 스로틀밸브 위치제어장치에 있어서 모터의 인가전압을 제어하기 위하여 마이크로프로세서(10)는 CPU를 사용하였으나 이는 하드웨어와 별개의 소프트웨어가 필요하게 되며 엔진 스로틀 밸브의 위치제어를 하기 위한 소프트웨어상의 에러발생이 우려되고 정전기등에 의하여 마이크로프로세서가 손상을 입기 쉬어 취급이 어려운 문제점이 있었으며, 또한 마이크로프로세서의 사용으로 제어기의 가격이 상승되는 문제가 있었다.
따라서, 본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로써 그 목적은 PWM IC를 사용하여 저가격의 안정된 동작을 수행할 수 있는 엔진 스로틀밸브의 위치제어장치를 제공하고자 하는 것이다.
도 1은 종래 엔진 스로틀밸브 위치제어장치의 개략적인 구성을 보인 블럭도,
도 2는 종래 엔진 스로틀밸브 위치제어장치의 상세회로도,
도 3은 본 발명에 따른 엔진 스로틀밸브 위치제어장치의 개략적인 블럭구성도,
도 4는 본 발명에 따른 엔진 스로틀밸브 위치제어장치의 상세회로도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
20...PWM IC 21...전원공급부
22...모터구동부 23...모터
24...방향제어부, 25...스로틀바디,
26...엔진.
이러한 목적을 실현하기 위하여 본 발명에 따른 엔진 스로틀밸브 위치제어장치는 엔진의 흡입공기량을 조절하기 위하여 모터에 의해 정역구동되는 스로틀밸브 및 상기 스로틀 밸브의 개도량을 감지하기 위한 스로틀포지션센서를 구비한 엔진 스로틀밸브 위치제어장치에 있어서,
상기 스로틀포지션센서에 의해 감지된 스로틀밸브의 실제 개도량과 외부명령에 의해 설정되는 스로틀밸브의 위치명령을 비교하여 상기 위치차이를 보상하기 위하여 모터에 인가되는 전압의 PWM파형을 발생시키는 PWM IC와, 상기 모터의 정회전 및 역회전을 판단하기 위하여 스로틀 포지션센서의 감지결과와 기설정된 위치명령을 비교하여 모터의 구동방향을 판단하는 방향제어부를 구비한 것을 특징으로 한다.
이하에는 본 발명의 양호한 실시예에 따른 구성 및 작용효과를 상세하게 설명한다.
먼저, 도 3은 본 발명에 따른 엔진 스로틀밸브 위치제어장치의 구성을 보인 블럭도이고, 도 4는 본 발명에 따른 엔진 스로틀밸브 위치제어장치의 상세회로도이다.
도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 엔진 스로틀밸브 위치제어장치는 엔진의 흡입공기량을 조절하는 스로트밸브(throttle valve) 및 스로틀밸브의 개도량을 감지하는 스로틀 포지션 센서(Throttle Position Sensor:TPS)가 마련된 스로틀 바디(Throttle Body)(25)와, 상기 스로틀 밸브의 구동축에 결합되어 스로틀밸브의 개도량을 조절하는 모터(23)와, 상기 모터(23)의 정역회전 및 구동량을 제어하는 모터구동부(22)와, 상기 모터구동부(22)에 구동전원을 인가하는 전원공급부(21)와, 상기 스로틀 포지션 센서(14a)의 감지결과와 외부명령에 의해 기설정되는 스로틀 포지션센서(14a)의 위치명령을 비교하여 그 위치차이를 보상하도록 상기 모터구동부(22)에 모터에 인가할 전압의 PWM파형을 발생시키는 PWM IC(20)와, 상기 모터(23)의 정역회전을 제어하도록 회전방향을 판별하여 상기 모터구동부(22)에 모터방향명령을 출력하는 방향제어부(24)를 구비한다.
이러한 구성에 있어서, 상기 스로틀 포지션센서(14a)는 스로틀 밸브의 열림상태를 감지하여 방향제어부(24)의 반전단자에 입력하게 되는 데, 상기 스로틀 포지션센서(14a)의 출력전압은 스로틀 밸브의 개도량에 따라 변화되는 데 스로틀 밸브가 닫혔을 경우 약 0.5V의 전압이 방향제어부에 입력된다. 그리고 출력전압이 서서히 증가되어 스로틀 밸브가 완전히 열리면 약 5V가 방향제어부의 반전단자에 입력되게 된다. 한편, 방향제어부(24)의 비반전단자에는 저항(R1-R3)에 의해 외부로부터의 위치명령에 상응하게 기설정된 일정 기준전압이 입력되게 된다.
한편, 상기 모터구동부(22)는 4개의 MOS-FET(T1-T4)로 구성되어 모터(23)의 양단에 접속된 H브릿지와, 상기 PWM IC(20)로부터 출력되는 PWM 전압신호를 입력받아 교번하여 구동되는 MOS-FET(T1-T4)과, 상기 방향제어부(24)로부터 출력되는 방향신호에 따라 온오프되는 MOS-FET(T3)(T4)과, 상기 일 MOS-FET의 베이단에 컬렉터단이 접속된 트랜지스터(Q1)(Q2)로 구성된다.
상기 MOS-FET(T3)(T4)는 방향제어부의 출력신호 레벨에 따라 상호 교번하여 구동되어 모터(23)의 정역회전을 제어하게 되며, MOS-FET(T1)(T2)는 PWM IC로부터 출력되는 PWM파형에 따라 온오프되어 모터(23)에 인가되는 구동전압을 제어하게 된다.
한편, 상기 PWM IC(20)는 일입력단자를 통해 스로틀 포지션센서(14a)에 의해 감지된 현재 스로틀밸브의 위치에 상응하는 전압값을 입력받고, 타입력단자를 통해 저항(R1-R3)에 의해 가변설정된 위치명령값을 입력받아 두 신호를 비교하여 스로틀밸브의 위치차이를 보상하기 위한 모터구동전압에 상응하는 전압을 산출하고, 상기 산출된 전압과 PWM변조를 위한 변조파형 예컨데 램프파형 혹은 톱니파형을 비교하여 모터(23)에 인가되는 PWM파형을 발생시키게 된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 엔진 스로틀밸브 위치제어장치에 의하여 마이크로프로세서 대신에 PWM IC를 사용하여 회로를 단순화시킬 수 있으며, 저가의 PWM IC를 사용하므로 제조원가의 절감효과를 가져올 수 있다.

Claims (1)

  1. 엔진의 흡입공기량을 조절하기 위하여 모터에 의해 정역구동되는 스로틀밸브 및 상기 스로틀 밸브의 개도량을 감지하기 위한 스로틀포지션센서를 구비한 엔진 스로틀밸브 위치제어장치에 있어서,
    상기 스로틀포지션센서(14a)에 의해 감지된 스로틀밸브의 실제 개도량과 외부명령에 의해 설정되는 스로틀밸브의 위치명령을 비교하여 상기 위치차이를 보상하기 위하여 모터(23)에 인가되는 전압의 PWM파형을 발생시키는 PWM IC(20)와,
    상기 모터(23)의 정회전 및 역회전을 판단하기 위하여 스로틀 포지션센서(14a)의 감지결과와 기설정된 위치명령을 비교하여 모터(23)의 구동방향을 판단하는 방향제어부(24)를 구비한 것을 특징으로 하는 엔진 스로틀밸브 위치제어장치.
KR1019960068292A 1996-12-19 1996-12-19 엔진 스로틀밸브 위치제어장치 KR100193418B1 (ko)

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