KR100231568B1

KR100231568B1 - 차량 엔진의 가변 스로틀밸브

Info

Publication number: KR100231568B1
Application number: KR1019960070250A
Authority: KR
Inventors: 반승환
Original assignee: 김영귀; 기아자동차주식회사
Priority date: 1996-12-23
Filing date: 1996-12-23
Publication date: 1999-11-15
Also published as: KR19980051358A

Abstract

본 발명은 차량 엔진의 가변 스로틀밸브에 관한 것으로, 종래의 스로틀밸브는 상기한 바와 같이 가속페달에 공급하는 답력에 따라 개폐용 원판의 개방각도는 서로 정비례적으로 증가하도록 되어 있어서, 급출발시나 과부하로 주행중 급격히 가속폐달을 밟아주면 스로틀밸브의 개폐용 원판의 개방정도가 갑자기 커지므로 혼합기가 엷어져 엔진출력이 나빠지고, 배기가스가 증가하게 되는 문제가 있었다.

본 발명은 예시도면 도3내지 도5와 같이, 서로 원주크기가 1 : 2로 서로 다른 한쌍의 구동롤러(34)(36)와, 피동롤러(40) 및 가변텐션롤러(54)를 이용하되 차속에 따은 제어뉴닛(46)의 콘트롤로 조절된 유압이 가변텐션롤러(54)를 전후진시켜 2개의 V 밸트(38)(38')중 하나를 눌러주게 하므로 회전량이 달라지게 하고, 상기 피동롤러(40)의 회전력을 전달하는 전달롤러(56)와 와이어(16')에 의해 개폐용 원판(24)의 개방각이 열림정도가 비선형의 가변적으로 비례하게 하는 것으로서, 고출력.저연비에 적합하고, 급출발시나 과부하시에 배기가스가 저감되는 효과가 있는 것이다.

Description

차량 엔진의 가변 스로틀밸브

본 발명은 차량 엔진의 가변 스로틀밸브에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 가변페달에 공급되는 답력의 증가에 따라 스로틀밸브의 개방정도가 비선형의 가변적으로 비례하도록 하여 급격한 밸브계페시 배기가스의 증가와 엔진출력의 감소를 방지토록 한 차량 엔진의 가변 스로틀밸브에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 스로틀바디(10)는 가솔린 인젝터에서 엔진으로 흡입되는 공기량을 조절하는 장치로서, 도1과 도2에 도시한 바와 같이 가속페달(12)과 연동하는 스로틀밸브(14)를 비롯하여 그 내부에는 스로틀밸브(14)의 빠른 움직임을 콘트롤하는 스로틀 대시포트, 밸브의 열림 정도를 검출하는 스로틀 포지션 센서, 스포틀 포시션 스위치, 감속시에 연료를 일시 차단하는 대시포트로 구성되어 있다.

상기한 스로틀바디(10)에 설치되어 있는 구성요소 중 스로틀밸브(14)는 회동축(22)과, 그 회동축(22)에 장착된 흡입구(17)의 개폐용 원판(24), 상기 개폐용 원판(24)측부의 회동축(22)을 연동시키도록 된 스로틀바디 링키지(18) 및 상기 스로틀바디 링크지(18)에 가속페달(12)의 답력을 전달토록 하는 와이어(16)로 이루어진 것이다.

이러한 종래의 스로틀밸브(14)는 운전자가 가속페달(12)을 밟으면 와이어(16)의 움직인 변위에 따라 스로틀바디 링크지(18)가 회전하게 되어 회동축(22)에 달린 개폐용 원판(24)이 회전되므로 답력에 맞는 각도로 젖혀진다.

이에 개폐용 원판(24)의 젖혀진 정도에 따라 개방된 흡입구(17)로 다량의 흡입공기가 유입되어 가속이 이루어지며, 가속페달(12)에 답력을 제거하면 리턴스프링(20)의 복원력에 의해 가속페달(12)이 원위치되므로서, 탄성복원력을 갖는 스로틀바디 링키지(18)와 개폐용 원판(24)도 원위치되어 밸브가 다시 닫히므로, 감속이 이루어진다.

또한, 상기 스로틀밸브(14)가 완전히 닫히게 되었을 때 흡입공기는 바이패스홀(26)을 따라 연소실로 공급하도록 되어 있다.

예시도면 도2의 b는 종래 스로틀밸브중 개폐용원판의 개방각과 답력의 관계를 도시한 그래프로서, 종래의 스로틀밸브는 운전의 가속페달(12)에 공급하는 답력(F)에 따라 개폐용 원판(24)의 개방각도(θ)는 서로 비례적으로 증가하도록 되어 있는데, 이는 가속페달(12)과 스로틀바디 링키지(18)를 연결한 와이어(16)가 가변탄성적이지 않기 때문에 가속페달의 답력(F)이 그대로 개폐용 원판(24)에 전달되어 있기 때문이다.

따라서, 운전자는 가속폐달(12)과 개폐용 원판(24)의 개방각도(θ)의 상관관계가 숙지되도록 운전습관을 익혀야 하며, 주행상태에 따라 답력(F)의 공급정도를 적절토록 작동에 유의하여야 한다.

그러나, 종래의 스로틀밸브(14)는 상기한 바와 같이, 가속폐달(12)에 공급하는 답력(F)에 따라 개폐용 원판(24)의 개방각도(θ)는 서로 정비례적으로 증가하도록 되어 있어서, 급출발시나 과부하로 주행중 급격히 가속페달(12)을 밟아주면 스로틀밸브(14)의 개폐용 원판(24)의 개방정도가 갑자기 커지므로 혼합기가 엷어져 엔진출력이 나빠지고, 배기가스가 증가하게 되는 문제가 있었다.

원주크기가 1 : 2인 한쌍의 구동롤러와, 차속에 따른 제어유닛의 전자유압조절밸브 개폐제어로 전후진하도록 된 가변텐션롤러 및 피동롤러에 의해 운전자의 급격한 가속페달의 답력 증기시 스로틀밸브의 개폐용 원판의 개방각이 가변적인 비선형으로 증가토록 하여 배기가스를 저감하고, 엔진출력을 상승토록 한 차량엔진의 가변스로틀밸브를 제공하고자 함에 발명의 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은 답력 공급시 가속페달의 와이어가 감진 롤러에 의해 회전하도록 구동축상에 원주크기가 서로 1 : 2인 고속구동롤러와 저속구동롤러가 장착되고, 상기 두 개의 구동롤러와 각각의 V 밸트로 연동되도록한 피동롤러가 피동축에 장착되며, 차속센서의 신호를 받아 차속에 따라 제어유닛이 전자유닛이 전자유압조절밸브의 개폐량을 조절함으로 유압이 유압댐퍼에 공급되는 한편 상기 유압댐퍼에 공급된 유압으로 피스톤핀이 전후진됨으로 구동롤러중 하나의 회전력을 피동롤러로 전달제어하도록 된 가변텐션롤러가 피스톤핀 외측에 장착되고, 상기 피동축의 회전력을 스로틀바디 링크지에 와이어로 전달토록 하는 전달 롤러가 장착된 구조이다.

따라서, 본 발명은 서로 원주크기가 1 : 2로 서로 다른 한쌍의 구동롤러와, 피동롤러 및 가변텐션롤러를 이용하되 차속에 따른 제어유닛의 콘트롤로 조절된 유압이 가변텐션롤러를 전후진시켜 2개의 V 밸트중 하나를 눌러주게 하므로 회전량이 달라지게 하고, 상기 피동롤러의 회전력을 전달하는 전달롤러와 와이어에 의해 개폐용 원판의 개방각이 열림정도가 비선형의 가변적으로 비례하게 하는 것으로서, 본 발명은 고출력, 저연비에 맞도록 하고 급출발시나 과부하시에 배기가스가 저감되도록 하고자 하는 것이다.

제1도는 종래의 스로틀밸브를 보인 예시도.

제2a도는 종래의 스로틀밸브의 작동상태도.

b도는 종래 스로틀밸브중 개폐용 원판의 개방각과 답력의 관계를 도시한 그래프.

제3a도는 본 발명에 따른 가변스로틀밸브의 구성 및 저속시의 작동을 설명하기 위한 개요도.

b도는 고속시의 작동을 설명하기 위한 개요도.

제4도는 본 발명이 따른 가변 스로틀밸브의 구동축과 피동축의 연결상태를 설명하기 위한 평면도.

제5도는 본 발명에 따른 개폐용 원판의 개방각과 답력의 관계를 도시한 그래프이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

12 : 가속페달 16, 16' : 와이어

18 : 스로틀바디 링키지 24 : 개폐용 원판

30 : 롤러 32 : 구동축

34 : 고속구동롤러 36 : 저속구동롤러

38, 38' : V 밸트 40 : 피동롤러

42 : 피동축 44 : 차속센서

46 : 제어유닛 48 : 전자유압조절밸브

50 : 가변 텐션 롤러 56 : 전달롤러

58 : 리턴스프링

본 발명의 구성 및 작용효과를 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 답력 공급시 가속페달(12)의 와이어(16)가 감긴 롤러(30)에 의해 회전하도록 구동축(32)상에 원주크기가 서로 1 : 2인 고속구동롤러(34)와 저속구동롤러(36)가 장착되고, 상기 두 개의 구동롤러(34)(36)와 각각의 V 밸트(38)(38')로 연동되도록 한 피동롤러(40)가 피동축(42)에 장착되며, 차속센서(44)의 신호를 받아 차속에 따라 제어유닛(46)이 전자유압조절밸브(48)의 개폐량을 조절함으로 유압이 유압댐퍼(50)에 공급되는 한편 상기 유압댐퍼(50)에 공급된 유압으로 리턴스프링(58)에 탄지되는 피스톤핀(52)이 전후진됨으로 구동롤러중 하나의 회전력을 피동롤러(40)로 전달 제어하도록 된 가변텐션롤러(54)가 피스톤핀(52) 외측에 장착되고, 상기 피동축(42)이 회전력을 스로틀바디 링크지(18)에 와이어(16')로 전달토록 하는 전달롤러(56)가 장착된 차량 엔진의 가변 스로틀밸브이다.

예시도면 도3a는 본 발명에 따른 가변스로틀밸브의 구성 및 저속시의 작동을 설명하기 위한 개요도이고, b는 고속시의 작동을 설명하기 위한 개요도이며, 도4는 본 발명에 따른 가변 스로틀밸브의 구동축과 피동축이 연결상태를 설명하기 위한 평면도이다.

여기서, 본 발명은 서로 원주크기가 2 : 1로 서로 다른 고.저속구동롤러(34)(36)와, 피동롤러(40), 및 가변텐션롤러(54)를 이용하되 차속에 따른 제어유닛(46)의 콘트롤로 조절된 유압이 가변텐션롤러(54)를 전후진시켜 2개의 V 밸트(38)(38')중 하나를 눌러주게 하므로 회전량이 달라지게 하고, 상기 피동롤러(40)의 회전력을 전달하는 전달롤러(56)와 와이어(16')에 의해 개폐용 원판의 개방각이 열림정도가 비선형의 가변적으로 비례하게 하는 것이다.

구동축(32)와 연동하여 회전하는 구동로울러(34)(35)는 이중 구동롤러(34)에는 V 밸트(38)를 연동되게 연결하고 구동롤러(35)에는 V 밸트(38')를 연동되게 연결하고 맞은 편의 피동롤러(40)에는 V 밸트(38)(38')를 동시에 연결되도록 하여 연동되는 것이다.

원주크기가 2 : 1로 서로 다른 고.저속구동롤러(34)(36)는 구동축(32)상에 장착되어 있는데 원주크기가 2배인 것이 구속구동롤러(34)이며, 가속페달(12)의 와이어(16)의 당김을 받는 롤러(30)도 상기 구동축(32)상에 장착되어 있어서 롤러(30)가 가속페달(12)의 답력(F)을 받게 된다.

또한 피동축(42)상에 장착된 피동롤러(40)는 저속구동롤러(36)와 원주크기가 같고, 고.저속구동롤러(34)(36)와 상기 피동롤러(40)는 각각의 V 밸트(38)(38')로 연결되어 구동롤러(34)(36)의 회전력이 전달되는 것이다.

그리고, 가변텐션롤러(54)는 차속센서(44)의 신호를 받아 차속에 따라 제어유닛(46)이 전자유압조절밸브(48)이 개폐량을 조절함으로 유압이 유압댐퍼(50)에 공급되는 한편 상기 유압탬퍼(50)에 공급된 유압으로 리턴스프링(58)에 탄지되는 피스톤핀(52)이 전후진됨으로 구동롤러중 하나의 회전력을 피동롤러(40)로 전달 제어하도록 피스톤핀(52) 외측에 장착된 것이다.

차속이 고속시 가속페달(12)에 답력이 가해지면 가변텐션롤러(54)가 후진되어 고속구동롤러(34)와 피동롤러(40)를 연결하는 V 밸트(38')를 눌러주게 되기 때문에 고속구동롤러(34)의 회전력이 피동롤러(40)에 전달되어지며, 저속시에는 가변텐션롤러(54)가 전진하여 다른 V 밸트(38)를 눌러주게 되므로 저속구동롤러(36)의 회전력이 피동롤러(40)에 전달되어지는 것이다.

따라서, 예시도면 도5와 같이 저속주행시에 가속페달(12)에 답력(F)이 가해지면 저속이라는 차속신호가 제어유닛(46)에 인가됨으로 제어유닛(46)이 전자유압조절밸브(48)의 개폐량을 크게 하여 유압댐퍼(50)에 많은 유압을 공급해주고, 이어 유압이 리턴스프링(58)의 힘을 이기면서 피스톤핀(52)을 밀러 가변텐션롤러(54)가 V 밸트(38)를 눌러주게 된다.

이에 와이어(16)의 당겨짐으로 원주가 작은 저속구동롤러(36)의 회전력이 V 밸트(38)로 하여 피동롤러(40)에 전달되어져 스로틀바디 링키지(18)와 개폐용 원판(24)을 젖혀주게 되므로, 저속시에는 답력(F)에 다른 개폐용 원판(24)의 개방각(θ)이 미소하게 열려 가속증가분이 작아지도록 되어 있다.

고속주행시에는 저속페달(12)에 답력(F)이 가해지면 고속이라는 차속신호가 제어유닛(46)에 인가됨으로 제어유닛(46)이 전자유압조절밸브(48)를 작게 하여 유압댐퍼(50)에 있는 유압이 리턴스프링(58)의 힘을 이기지 못하기 때문에 피스톤핀(52)과 가변텐션롤러(54)가 후진하여 V밸트(38')를 눌러주게 된다.

이에 와이어(16)의 당겨짐으로 원주가 큰 고속구동롤러(34)의 회전력이 V 밸트(38')로 하여 피동롤러(40)에 전달되어져 스로틀바디 링키지(18)와 개폐용 원판(24)을 젖혀주게 되므로, 고속시에는 답력(F)에 따른 개폐용 원판(24)의 개방각(θ)이 크게 열려 가속증가분이 커지도록 되어 있다.

상기한 바와 같이, 본 발명은 서로 원주크기가 1 : 2로 서로 다른 한쌍의 구동롤러(34)(36)와, 피동롤러(40) 및 가변텐션롤러(54)를 이용하되 차속에 따른 제어유닛(46)의 콘트롤로 조절된 유압이 가변텐션롤러(54)를 전후진시켜 2개의 V 밸트(38)(38')중 하나를 눌러주게 하므로 회전량이 달라지게 하고, 상기 피동롤러(40)의 회전력을 전달하는 전달롤러(56)와 와이어(16')에 의해 개폐용 원판(24)의 개방각이 열람정도가 비선형의 가변적으로 비례하게 함으로서, 스로틀밸브의 원판 개방각도가 조절가능하여 급출발을 방지하게 되므로 급출발로 인한 과부하발생을 미연에 방지하는 효과를 갖는다

Claims

답력 공급시 가속페달(12)의 와이어(16)가 감긴 롤러(30)에 의해 회전하도록 구동축(32)상에 원주크기가 서로 1 : 2인 고속구동롤러(34)와 저속구동롤러(36)가 장착되고, 상기 구동롤러(34)는 타단에 위치한 피동축(42)에 장착된 피동롤러(40)를 V 밸트(38)로 연결하여 회전력이 전달되도록 하고, 상기 구동롤러(36)는 타단에 위치한 피동축(42)에 장착된 피동롤러(40)를 V 밸트(38')로 연결하여 회전력이 전달 되도록 하고, 차속센서(44)의 신호를 받아 차속에 따라 제어유닛(46)이 전자유압조절밸브(48)의 개폐량을 조절함으로 유압이 유압댐퍼(50)에 공급되는 한편 상기 유압댐퍼(50)에 공급된 유압으로 리턴스프링(58)에 탄지되는 피스톤핀(52)이 전후진됨으로 구동롤러중 하나의 회전력을 피동롤러(40)로 전달 제어하도록 된 가변텐션롤러(54)가 피스톤핀(52) 외측에 장착되고, 상기 피동축(42)이 회전력을 스로틀바디 링크지(18)에 와이어(16')로 전달토록 하는 전달롤러(56)가 장착된 차량 엔진의 가변 스로틀밸브.