KR100302712B1 - 차량용스로틀시스템 - Google Patents

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Abstract

스로틀 모터의 고장시에도 고속주행이 가능한 훼일 세이프 모드를 제공하여 차량의 안정성을 확보하기 위하여, 액셀레이터 페달과 연결되어 액셀레이터 페달의 답습량을 감지하는 액셀레이터 페달 센서와, 상기한 액셀레이터 페달 센서의 액셀레이터 페달 답습량을 입력받는 스로틀 제어유닛과, 상기한 액셀레이터 페달 센서에서 감지된 액셀레이터 페달의 답습량에 따라 스로틀 모터를 구동하여 스로틀 바디 내의 스로틀 밸브를 개방하는 흡입공기공급 제어부와, 상기한 흡입공기공급 제어부의 고장시 스로틀 제어유닛으로부터 훼일 신호를 송출 받아 압축가스에 의해 스로틀 바디 내의 스로틀 밸브를 개방하는 훼일 세이프부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 스로틀 시스템을 제공한다.

Description

차량용 스로틀 시스템
본 발명은 차량용 스로틀 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 스로틀 바디 내에 설치된 스로틀 밸브의 개폐가 불가능한 경우 이를 원활하게 실행할 수 있는 차량용 전자 스로틀 시스템의 훼일 세이프(fail safe)장치에 관한 것이다.
일반적으로 차량은, 공기와 연료가 혼합된 혼합기의 연소시 발생하는 폭발력에 의해 작동하도록 되어있다. 상기한 혼합기의 혼합비는 차량의 주행상태 및 외부 조건에 의해 적절한 비율로 혼합되어야만 차량의 성능을 극대화시킬 수 있다.
이때 공기와 연료의 혼합을 적절하게 조절하기 위해 차량의 엔진룸 일측에는 스로틀 바디가 설치된다.
상기한 스로틀 바디는 가솔린 인젝션에서 엔진으로 흡입되는 공기량을 조절하는 장치로서, 이러한 공기량의 조절은 스로틀 바디 내에 스로틀 밸브의 개폐에 의해 이루어진다.
상기한 스로틀 밸브는 액셀레이터 페달과 연동하도록 설치되어 있으므로, 차량의 가속 및 감속에 대응하여 스로틀 밸브를 적절히 개폐하게 되어 차량의 엔진 성능을 더욱 향상시킨다.
최근의 엔진은 전자제어장치에 의해 각종 제어가 이루어지고 있으며, 공기량의 조절도 전자 스로틀 시스템에 의해 이루어지고 있다.
제4도는 일반적인 차량에서의 혼합기 공급을 도시한 계통도로서, 에어클리너(101), 스로틀 바디(103), 서지탱크(105) 및 연소실(107)을 도시하고 있다.
에어클리너(101)는 엔진룸 일측에 설치되어 엔진에 흡입되는 공기중의 먼지를 제거한다.
상기한 에어클리너(101) 내에는 흡기온도센서(109) 및 공기흐름센서(111)가 설치되어있다.
상기한 흡기온도센서(109)는 흡입 공기의 온도를 검출하여 전기적 신호를 컴퓨터에 보내어 흡입 공기에 알맞은 연료 분사량을 조절하고, 공기흐름센서(111)는 실린더에 흡입되는 공기량을 전압 또는 전류신호로 변환시켜 컴퓨터에 신호를 보내 연료의 분사량을 조절한다.
상기한 스로틀 바디(103)는 에어클리너(101)와 관로에 의해 연결되어 가솔린 인젝션에서 엔진으로 흡입되는 공기량을 조절하는 것으로, 상기한 스로틀 바디(103)내에는 스로틀 밸브(113)가 설치되어 이 스로틀 밸브(113)의 개폐량에 의해 공기의 흡입량을 조절한다.
상기한 서지탱크(105)는 스로틀 바디(103)에 직접 결합되어 있고, 상기한 스로틀 바디(103)와 서지탱크(105)는 서로 연통되어 있다. 상기한 서지탱크(105)는 흡기 계통의 흡기맥동이 발생되지 않도록 제어한다.
상기한 연소실(107)은 서지탱크(105)와 연결되어 있으며, 그 연소실(107)은 흡기밸브(115), 배기밸브(117) 및 피스톤(119)을 갖는다.
상기한 흡기밸브(115) 및 배기밸브(117)는 연소실(107)의 상부에 각각 설치되며, 상기한 피스톤(119)은 연소실(107)내에서 커넥팅 로드(121)에 의해 크랭크축에 연결되어 상하 운동이 가능하도록 설치된다.
따라서, 흡입 공기가 에어클리너(101)로 공급되면 각종 이물질이 제거되고, 이 정화된 공기는 스로틀 바디(103)로 공급된다.
상기한 스로틀 바디(103)로 공급된 공기는 스로틀 밸브(113)의 개폐량에 따라 스로틀 바디(103)를 통과하여 서지탱크(105)로 전달된다.
상기한 서지탱크(105)에 공급된 공기는 관로에 의해 연소실(107)로 공급된다.
이때, 연료탱크(도시생략)에 저장된 연료는 흡기온도센서(109) 및 공기흐름 센서(111)의 제어량만큼 인젝터(123)에 의해 연료를 분사하게 되고, 인젝터(123)에 의해 분사된 연료와 서지탱크(105)에서 공급된 공기는 혼합되어 혼합기를 만든다.
그 혼합기는 흡기밸브(117)가 열리면 연소실(107)내로 유입되어 피스톤(121)에 의해 폭발되고, 폭발시 발생하는 배기가스는 배기밸브(119)에 의해 방출된다.
제5도는 종래의 전자 스로틀 시스템을 도시한 구성도로서, 액셀레이터 페달 센서(130), 제어유닛(131), 스로틀 모터(133) 및 아이들 스피드 모터(135)를 도시한다.
상기한 액셀레이터 페달 센서(130)는 액셀레이터 페달과 연결되어 액셀레이터 페달의 답력을 감지한다.
상기한 액셀레이터 페달 센서(130)에 의해 감지된 값은 제어유닛(133)으로 전달되고, 상기한 제어유닛(133)은 액셀레이터 페달 센서(130)의 입력값에 의해 스로틀 모터(133)를 구동시킨다.
상기한 스로틀 모터(133)는 스로틀 바디(103)내에 설치된 스로틀 밸브(113)와 연결되어, 상기한 제어유닛(133)의 제어량만큼 스로틀 밸브(113)를 개폐시키도록 하여 엔진으로 공급되는 흡입 공기량을 조절하는 것이다.
그러나, 상기한 스로틀 모터(133)에 고장이 발생하면 스로틀 밸브(113)를 개폐할 수 없어 연소실내로 공기를 공급할 수 없게 된다.
이때에는, 제어유닛(131)에 의해 아이들 스피드 모터(135)가 구동하게 된다. 즉, 스로틀 모터(133)가 고장을 일으키면 제어유닛(131)으로 훼일(fail) 신호가 전달되고, 이 훼일 신호에 따라 제어유닛(131)은 아이들 스피드 모터(135)를 구동시키는 것이다.
따라서, 스로틀 모터(133)에 고장이 발생하면 아이들 모터(135)를 구동시켜 흡입 공기를 연소실로 공급하게 되는 것이다.
그러나, 상기한 아이들 스피드 모터를 구동시키는 경우에는 고정된 엔진 회전수로 엔진이 작동하게 되어 한정적인 속도만으로 차량을 운행하게 되어, 고속도로에서와 같이 고속 주행이 필요한 경우에는 그 대처 능력이 크게 저하되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해소하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 스로틀 모터의 고장시에도 고속 주행이 가능한 훼일 세이프 모드(fail safe mode)를 제공하여 차량의 안전성을 확보하는 차량용 스로틀 시스템을 제공하는데 있다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위하여, 액셀레이터 페달과 연결되어 액셀레이터 페달의 답습량을 감지하는 액셀레이터 페달 센서와, 상기한 액셀레이터 페달 센서의 액셀레이터 페달 답습량을 입력받는 스로틀 제어유닛과, 상기한 액셀레이터 페달 센서에서 감지된 액셀레이터 페달의 답습량에 따라 스로틀 모터를 구동하여 스로틀 바디 내의 스로틀 밸브를 개방하는 흡입 공기 공급 제어부와, 상기한 흡입 공기 공급 제어부의 고장시 스로틀 제어유닛으로부터 훼일 신호를 송출 받아 압축가스에 의해 스로틀 바디 내의 스로틀 밸브를 개방하는 훼일 세이프부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 스로틀 시스템을 제공한다.
제1도는 본 발명에 따른 스로틀 시스템을 도시한 구성도.
제2도는 본 발명에 따른 훼일 세이프(fail safe)부를 도시한 단면도.
제3도는 본 발명에 따른 훼일 세이프부의 사용상태를 도시한 단면도.
제4도는 일반적인 차량에서의 혼합기 공급을 도시한 계통도.
제5도는 종래의 스로틀 시스템을 도시한 구성도이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
제1도는 본 발명의 실시예에 따른 전자 스로틀 시스템의 훼일 세이프(fail safe)장치를 도시한 구성도이다.
제1도에 도시한 바와 같이 본 발명의 실시예의 전자 스로틀 시스템의 훼일 세이프 장치는, 액셀레이터 페달 센서(1), 스로틀 제어유닛(3), 흡입 공기 공급 제어부(5)와, 훼일 세이프부(7)를 포함한다.
상기한 액셀레이터 페달 센서(1)는 액셀레이터 페달과 연결되어 액셀레이터 페달의 답력을 감지한다.
스로틀 제어유닛(3)은 액셀레이터 페달 센서(1)와 연결되어 액셀레이터 페달 센서(1)에서 감지한 액셀레이터 페달의 답습량을 입력받는다.
상기한 흡입 공기 공급 제어부(7)는 스로틀 모터(9), 스로틀 바디(17)로 이루어진다. 상기한 스로틀 모터(9)는 스로틀 제어유닛(3)과 연결된다.
상기한 스로틀 모터(9)는 또한 스로틀 바디(17) 내에 설치된 스로틀 밸브(19)와 연결되어 있다.
상기한 훼일 세이프부(5)는 엔진 제어유닛(11), 배기가스 제어밸브(13) 및 훼일 세이프 액츄에이터(15)를 포함하여 구성된다.
상기한 엔진 제어유닛(11)은 스로틀 제어유닛(3)과 제어신호를 호환하도록 연결되어 있다.
상기한 배기가스 제어밸브(13)는 배기 매니폴드(도시생략)와 상기 훼일 세이프 액츄에이터를 연결하는 관로 상에 설치되어 배기가스의 공급을 제어한다.
상기한 훼일 세이프 액츄에이터(15)는 배기가스 제어밸브(13)와 연결되어, 훼일 신호 입력시, 상기한 배기가스 제어밸브(13)의 작동에 의해 배기가스를 공급받아 스로틀 바디(17)로 분사하는 구조로 이루어진다.
따라서, 상기한 액셀레이터 페달 센서(1)에 의해 감지된 값은 스로틀 제어유닛(3)으로 전달되고, 상기한 스로틀 제어유닛(3)은 액셀레이터 페달 센서(1)의 입력값에 의해 스로틀 모터(9)를 구동시킨다.
상기한 스로틀 모터(9)는 스로틀 바디(17)내에 설치된 스로틀 밸브(19)와 연결되어, 상기한 스로틀 제어유닛(3)의 제어량만큼 스로틀 밸브(19)를 개폐시키도록 하여 엔진으로 공급되는 흡입 공기량을 조절하는 것이다.
그러나, 상기한 스로틀 모터(9)에 고장이 발생하면 스로틀 밸브(19)를 개폐할 수 없어 연소실내로 공기를 공급할 수 없게 된다.
이러한 스로틀 모터(9)의 고장시에는 훼일 세이프부(5)를 작동시켜 스로틀 밸브(19)를 개폐하는 것에 의해 정상적인 흡입공기의 공급을 가능하게 한다.
즉, 스로틀 모터(9)에서 스로틀 제어유닛(3)으로 훼일 신호가 전달되고, 이 훼일 신호에 따라 스로틀 제어유닛(3)에서는 엔진 제어유닛(11)으로 배기가스 제어밸브 개방신호를 보낸다.
상기한 엔진 제어유닛(11)은 배기가스 제어밸브 개방신호에 따라 상기한 배기가스 제어밸브(13)를 개방하여, 배기 매니폴드로부터 저장된 배기가스를 훼일 세이프 액츄에이터(15)로 유입시킨다.
상기한 훼일 세이프 액츄에이터(15)로 유입된 배기가스는 훼일 세이프 액츄에이터(15)의 작동에 의해 소정의 압력으로 분사되어 스로틀 밸브(19)를 개폐하여 완벽한 훼일 세이프 모드를 달성하게 된다.
제2도는 본 발명에 따른 훼일 세이프 장치를 도시한 단면도로서, 하우징(23), 배기가스 저장부(25), 컴프레셔(27), 솔레노이드(31), 탄성부재(33) 및 분사노즐(37)을 도시한다.
상기한 배기가스 저장부(25)는 하우징(23)의 일측에 형성되어 상기한 배기가스 제어밸브(13)에 의해 공급된 배기가스를 저장한다.
상기한 컴프레셔(27)는 배기가스 저장부(25)와 면하는 위치에 설치되고, 스로틀 제어유닛(3)과 연결되며, 컴프레셔(27)의 일단에는 가스통로(29)가 연결된다.
상기한 가스통로(29)는 컴프레셔(27)의 일측단에서부터 상기한 하우징(23) 내주면에 걸쳐서 설치된다.
상기한 가스통로(29)의 내부에는 길이방향으로 슬라이딩 가능한 샤프트(35)가 설치된다.
상기한 샤프트(35)의 일측에는 솔레노이드(31)가 설치되어 있으며, 상기한 솔레노이드(31) 설치면의 타측에는 고정판(39)이 설치되어 있다.
상기한 솔레노이드(31)와 고정판(39)의 사이에는 탄성부재(33)가 설치되어 양 부재를 지지하고 있다.
상기한 솔레노이드(31)는 상기한 스로틀 제어유닛(3)에 연결되어 전자기력을 발생시킨다.
상기한 하우징(23)의 후단에는 분사노즐(37)이 설치되어 있으며, 상기한 분사노즐(37)의 공기유통로는 샤프트(35)에 의해 폐쇄되어 분사노즐(37)로의 공기의 유출을 방지하는 구조로 이루어져 있다.
제3도는 훼일 세이프 액츄에이터의 사용상태를 도시한다.
즉, 상기한 스로틀 제어유닛(3)에 의해 배기가스 제어밸브(13)를 개방하면, 훼일 세이프 액츄에이터(15)내에 배치된 배기가스 저장부(25)에는 배기가스가 충만하게 된다.
상기한 스로틀 제어유닛(3)은 컴프레셔(27)로 제어신호를 발생하여 컴프레셔(27)를 구동시키면, 상기한 컴프레셔(27)는 배기가스 저장부(25)에 저장되어 있는 배기가스의 압력을 증대시켜 가스통로(29)로 배기가스를 공급한다.
이때, 상기한 스로틀 제어유닛(3)에서 신호를 송출하여 솔레노이드(31)에 전기를 공급하면 상기한 솔레노이드(31)는 전자석으로 변화한다.
상기한 솔레노이드(31)가 전자석으로 변화하면 샤프트(35)는 슬라이딩되어, 상기한 샤프트(35)에 고정 부착된 고정판(39)이 탄성부재(33)의 탄성력을 극복하고 솔레노이드(31)측으로 이동하게 된다.
따라서, 상기한 노즐(37)을 폐쇄하고 있던 샤프트(35)가 슬라이딩 이동하므로 노즐(37)은 개방된다.
이때, 가스통로(29)로 공급된 배기가스가 하우징(23)의 하단으로 이송되면, 개방된 분사노즐(37)로 배기가스가 분사되어 스로틀 바디(17)내에 있는 스로틀 밸브(19)를 개방시키게 된다.
따라서, 스로틀 모터(9)의 고장시에도 스로틀 밸브(19)를 자유롭게 개폐하여 완벽한 훼일 세이프 모드를 제공한다.
스로틀 모터의 고장시에도 훼일 세이프 액츄에이터를 작동시켜 배기 매니폴드에서 유입된 배기가스를 분사하는 것에 의해 스로틀 밸브를 개방하여 완벽한 훼일 세이프 모드를 제공함으로써, 차량의 안전성을 확보할 수 있다.

Claims (4)

  1. 액셀레이터 페달과 연결되어 액셀레이터 페달의 답습량을 감지하는 액셀레이터 페달 센서와, 상기한 액셀레이터 페달 센서의 액셀레이터 페달 답습량을 입력받는 스로틀 제어 유닛과, 상기한 액셀레이터 페달 센서에서 감지된 액셀레이터 페달의 답습량에 따라 스로틀 모터를 구동하여 스로틀 바디 내의 스로틀 밸브를 개방하는 흡입 공기 공급 제어부와, 상기한 흡입 공기 공급 제어부의 고장시 스로틀 제어유닛으로부터 훼일 신호를 송출 받아 압축가스에 의해 스로틀 바디 내의 스로틀 밸브를 개방하는 훼일 세이프부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 스로틀 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 훼일 세이프부는 상기한 스로틀 모터에서 발생된 훼일 신호를 입력받는 스로틀 제어유닛과, 상기한 스로틀 제어유닛에 입력된 훼일 신호가 보내지는 엔진 제어유닛과, 상기한 엔진 제어유닛에 의해 개방되어 배기 매니폴드로부터 유입된 배기가스를 공급하는 배기가스 제어밸브와, 상기한 배기가스 제어밸브로부터 유입된 배기가스를 분사하는 훼일 세이프 액츄에이터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 스로틀 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 훼일 세이프 액츄에이터는, 외관을 이루는 하우징과, 상기한 하우징의 일측에 형성되어 배기가스 제어밸브로부터 유입된 배기가스를 저장하는 배기가스 저장부와, 상기한 배기가스 저장부와 면하는 위치에 배치되어 배기가스의 압력을 증대시키는 컴프레셔와, 상기한 컴프레셔의 일측단에서부터 하우징의 내주면에 걸쳐서 설치되어 컴프레셔를 통과한 배기가스를 유통시키는 가스통로와, 상기한 하우징의 일측단부에 설치되어 가스통로로 유입되는 배기가스를 배출하는 분사노즐과, 상기한 가스통로 내에 설치되어 분사노즐을 필요에 따라 개방 및 폐쇄시키는 솔레노이드 구동부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 스로틀 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 솔레노이드부는 가스통로의 내부에는 길이방향으로 슬라이딩 가능하게 설치되는 샤프트와, 상기한 샤프트의 일측에 설치되고 상기한 스로틀 제어유닛과 연결되어 전력 공급시 전자석으로 이루어지는 솔레노이드와, 상기한 샤프트의 타측에 설치되는 고정판과, 상기한 솔레노이드와 고정판의 사이에 설치되어 양 부재를 지지하는 탄성부재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 스로틀 시스템.
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KR20150006780A (ko) 2013-07-09 2015-01-19 에스케이이노베이션 주식회사 신규 착화합물 및 이를 이용한 폴리(알킬렌 카보네이트)의 제조방법

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KR20150006780A (ko) 2013-07-09 2015-01-19 에스케이이노베이션 주식회사 신규 착화합물 및 이를 이용한 폴리(알킬렌 카보네이트)의 제조방법

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