KR100232004B1 - 가변 드로틀 밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 속도에 따라 밸브의 개도가 제어되는 가변 드로틀 밸브에 관한 것으로, 한쪽 단부가 드로틀 바디를 관통하여 외향 연잔된 드로틀 밸브의 회전축과; 상기 회전축의 단부에 부착된 고정풀리와; 상기 고정풀리와 이격된 상태로 대향되어 있으며, 다른 고정풀리에 부착되어 악셀 페달과 연결되는 가변 회전축과; 상기 다른 고정풀리의 한쪽 단부에 장착되어, 드로틀 밸브 회전축에 부착된 고정풀리와 벨트로 연결되는 테이퍼 롤러와; 상기 벨트의 중심부에 설치되어 테이퍼 롤러 상에서의 벨트 위치를 변형시키는 가변기를 포함하며, 차량의 저속시에는 벨트가 가변기에 의하여 테이퍼 롤러의 작은 직경부로 이동되고, 고속시에는 벨트가 테이퍼 롤러의 큰 직경부로 이동되도록 제어되는 것을 특징으로 한다.

Description

가변 드로틀 밸브

본 발명은 외부로부터 공급된 공기를 정화시켜 적절한 양과 시기를 제어하여, 엔진으로 보내 주는 자동차의 흡기 시스템의 구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량의 속도에 따라 밸브의 개도가 제어되는 가변 드로틀 밸브에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차의 엔진을 작동시키는 데는 실린더내에 혼합기를 흡입하고, 상기 혼합기를 연소시킨 후에 그 연소가스를 외부로 배출하게 되는데, 이러한 일을 하는 것이 바로 흡배기 장치아다. 상기 흡배기 장치는 흡기 장치(intake system)와 배기 장치(exhaust system)로 구분된다.

상기 흡기 장치는 실린더로 흡입되는 공기중의 먼지 등을 제거하는 공기 청정기와 각 실린더에 혼합기를 분배하는 흡기 매니폴드 등으로 구성되어 있으며, 상기 배기 장치는 각 실린더의 배기가스를 종합하는 배기 매니폴드와, 배기가스를 대기중으로 배출시키는 배기 파이프 및 배기소음을 저하시키는 소음기 등으로 구성되어 있다.

이러한 흡기 시스템은, 공기 흡입 파이프로부터 유입되는 공기를 정화 시키는 공기 청정기와, 상기 공기 청정기로부터 나온 공기를 유도하는 고무로된 공기 호스와, 상기 공기 호스를 동해 유입된 공기를 조절하여 엔진으로 유입되는 공기의 량을 제어하는 드로틀 바디와, 흡기 시스템내에 들어온 공기의 맥동을 방지하는 서지 탱크와, 알루미늄이나 플라스틱으로 형성되어 있으며 상기 공기 및 혼합기의 저항을 적게 하며 흡입된 혼합기의 량을 균일하게 분배시키는 흡기 매니폴드로 이루어 진다.

도 1에는 이러한 흡기 시스템 중의 드로틀 바디의 구조가 도시되어 있다.

도시된 바와 같이, 상기 드로틀 바디(1)의 내부에는 운전자가 악셀 페달에 가하는 답입력에 따라 개도가 조절되는 드로틀 밸브(2)가 공기통로(3) 상에서 힌지 가능하게 설치되어 있다.

또한, 도 2는 이러한 드로틀 밸브(2)의 개도와 악셀에 가해지는 답입력과의 관계가 표시되는 그래프로서, 상기 드로틀 밸브(2)의 개도(θ)는 악셀에 가해지는 답입력에 정비례하게 된다.

그런데, 종래에 있어서, 상술된 바와 같이, 기존의 드로틀 밸브는 오직 악셀레이터에 가해지는 힘에 정비례하여 개도(θ)가 결정되는 구조로 되어 있기 때문에, 현재 엔진의 상태와는 관계 없이 오직 운전자에 의해 결정되는 악셀의 답입력 만으로 공기량이 제어되므로써 엔진에 과부하가 걸리게 되기 쒸우며, 또한 급출발 등의 문제가 발생하게 된다.

따라서, 본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 상기 드로틀 밸브의 구조를 개선하여 운전자에 의하여 가해지는 악셀의 답입력 뿐만 아니라 차량의 속도에 따라 드로틀 밸브의 개도가 결정되도록 하므로써 엔진에 과부하가 걸리게 되거나, 차량이 급출발하게 되는 등의 문제점을 해결하고자 하는 것이다.

도 1은 종래의 드로틀 밸브 구조를 개략적으로 나타내는 단면도.

도 2는 도 1에 도시된 드로틀 밸브의 개도와 악셀 답입력과의 관계를 나타내는 그래프.

도 3 내지 도 5는 본 발명에 따른 가변 드로틀 밸브의 구조 및 작동상태를 나타내는 개략적인 도면.

도 6은 본 발명에 따른 가변 드로틀 밸브의 개도와 악셀 답입력과의 관계를 나타내는 그래프.

도 7은 상기 가변 드로틀 밸브의 제어구조를 나타내는 개략적인 블록도.

(도면의주요부분에대한부호의설명)

1 ; 드로틀 바디 2 ; 드로틀 밸브

3 ; 공기 통로 4 ; 회전축

5, 7 ; 고정풀리 6 ; 가변 회전축

이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 한쪽 단부가 드로틀 바디를 관통하여 외향 연잔된 드로틀 밸브의 회전축과; 상기 회전축의 단부에 부착된 고정풀리와; 상기 고정풀리와 이격된 상태로 대향되어 있으며, 다른 고정풀리에 부착되어 악셀 페달과 연결되는 가변 회전축과; 상기 다른 고정풀리의 한쪽 단부에 장착되어, 드로틀 밸브 회전축에 부착된 고정풀리와 벨트로 연결되는 테이퍼 롤러와; 상기 벨트의 중심부에 설치되어 테이퍼 롤러 상에서의 벨트 위치를 변형시키는 가변기를 포함하며, 차량의 저속시에는 벨트가 가변기에 의하여 테이퍼 롤러의 작은 직경부로 이동되고, 고속시에는 벨트가 테이퍼 롤러의 큰 직경부로 이동되도록 제어되는 것을 특징으로 하는 가변 드로틀 밸브를 제공한다.

한편, 상기 가변기는 차량의 속도 센서에 근거한 전자제어 유니트의 제어를 받는 것이 바람직하다.

[실시예]

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 양호한 실시예를 보다 상세하게 설명하며, 본 실시예에서는 종래 기술에서 인용된 부분과 동일한 부분에 대해서는 동일 부호를 부여하고 있으며, 설명의 중복을 피하기 위해 재차 설명하지 않는다.

먼저, 도 3 내지 도 5는 본 발명에 따른 가변 드로틀 밸브의 구조 및 작동상태를 나타내는 개략적인 도면이고, 도 6은 본 발명에 따른 가변 드로틀 밸브의 개도와 악셀 답입력과의 관계를 나타내는 그래프이며, 도 7은 상기 가변 드로틀 밸브의 제어구조를 나타내는 개략적인 블록도이다.

먼저, 본 발명에 의하면, 기존에 악셀 페달에 가해지는 답입력에 정비례하여 개폐되는 드로틀 밸브를 대신하여, 악셀 페달의 답입력 뿐만 아니라 차량의 속도에 따라 드로틀 밸브의 개도가 증가되도록 하는 가변 드로틀 밸브를 제공한다.

이를 위하여, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 가변 드로틀 밸브에 의하면, 드로틀 바디(1)의 공기 통로(3) 내에 설치된 드로틀 밸브(2)의 회전축(4)의 한쪽 단부는 드로들 바디(1)를 관통하여 드로틀 바디(1)의 외측으로 연장되어 있으며, 이러한 회전축(4)의 단부에는 고정풀리(5)가 부착되어 있다. 또한, 상기 드로틀 밸브(2)의 개도를 제어하기 위한 악셀 페달은 상기 고정풀리(5)와 이격된 상태로 대향되어 있는 가변 회전축(6)의 고정풀리(7)에 연결되어 있으며, 상기 고정풀리(7)의 한쪽 단부에는 양단부의 직경이 서로 다른 테이퍼 롤러(8)가 고정되어, 드로틀 밸브(2) 회전축(4)에 고정된 고정풀리(5)와 벨트(9)로 연결되어 있다.

또한, 상기 벨트(9)는 중심부에 설치된 가변기(10)의 전후진에 따라 선택적으로 상기 테이퍼 롤러(8)의 양쪽 단부로 이동될 수 있으며, 이에 따라, 같은 힘의 답입력이 가해지는 경우라 할지라도 상기 벨트(9)의 위치에 따라 드로틀 밸브(2)의 개도가 변형되게 된다.

이러한 구성에 의하여, 차량이 저속시에는, 도 4에 도시된 바와 같이, 벨트(9)가 가변기(10)에 의하여 테이퍼 롤러(8)의 작은 직경부로 이동되고, 고속시에는, 도 5에 도시된 바와 같이, 벨트(9)가 테이퍼 롤러(8)의 큰 직경부로 이동되도록 하므로써 같은 답입력이 가해지더라도, 도 5에 도시된 바와 같이, 벨트(9)가 테이퍼 롤러(8)의 큰 직경부로 이동된 상태에서의 드로틀 밸브 개도가 증대되도록 되므로써, 엔진의 부하를 증대시킨다.

이에 따라, 상기 밸브의 개도(θ)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 답입력에 비선형적으로 비례하게 된다.

한편, 이러한 벨트(9)의 위치를 제어하는 가변기(10)는, 도 7에 도시된 바와 같이, 차량의 속도 센서(11)에 따라 전자제어 유니트(12)에 의하여 전후진이 조절된다.

따라서, 본 발명에 의하면, 전자제어 유니트(12)는 차량의 속도 센서(11)로부터 검출된 차량 속도에 따라 차량이 고속인 경우에는 벨트(9)를 테이퍼 롤러(8)의 큰 직경쪽으로 가변기(10)를 후진시키고, 저속인 경우에는 테이퍼 롤러(8)의 작은 직경쪽으로 가변기(10)를 전진시키게 된다.

이상 상술된 바와 같이, 본 발명에 따른 가변 드로틀 밸브에 의하면, 악셀에 답입력이 가해지는 순간의 엔진 출력에 따라 드로틀 밸브의 개도가 비선형적으로 비례하도록 하므로써 차량의 급출발을 방지할 수 있으며, 또한 엔진에 과도한 부하게 걸리게 되는 것을 방지하게 되는 효과가 있다.

한편, 본 발명은 상술된 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구의 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.

Claims (1)

1. 한쪽 단부가 드로틀 바디를 관통하여 외향 연장된 드로틀 밸브의 회전축과; 상기 회전축의 단부에 부착된 고정풀리와; 상기 고정풀리와 이격된 상태로 대향되어 있으며, 다른 고정풀리에 부착되어 악셀 페달과 연결되는 가변 회전축과; 상기 다른 고정풀리의 한쪽 단부에 장착되어, 드로틀 밸브 회전축에 부착된 고정풀리와 벨트로 연결되는 테이퍼 롤러와; 가변기에 대략 수직한 방향으로 벨트가 삽입,관통됨으로써 벨트의 중심부와 연결되어 테이퍼 롤러 상에서의 벨트 위치를 변형시키는 가변기를 포함하며, 차량의 저속시에는 차량의 속도 센서에 근거한 전자 제어 유니트의 제어에 따라 가변기가 이동하여 벨트를 테이퍼 롤러의 작은 직경부로 이동시키고, 차량의 고속시에는 상기 전자 제어 유니트의 제어에 따라 가변기가 이동하여 벨트를 테이퍼 롤러의 큰 직경부로 이동시키는 것을 특징으로하는 가변 드로틀 밸브.

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