KR100436314B1 - 가변비구동을갖는전기제어쓰로틀 - Google Patents

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Abstract

엔진 쓰로틀은 맞물린 제 1 및 제 2 가변 반경 스크로울 기어를 통해 쓰로틀에 결속된 전기 모터에 의해 제어 가능하게 위치된다. 상기 모터는 쓰로틀 복귀 스프링의 힘에 대항하여 작동하며, 이러한 힘은 쓰로틀이 고장시 안전 위치로부터 이격 구동됨에 따라 증가한다. 쓰로틀 위치를 갖는 스프링에 의해 발생된 힘의 변화를 조화시키기 위해 스크로울 기어 반경의 비의 변화를 선택함으로써, 모터에 의해 발생된 일정한 구동 토크는 스프링에 의해 발생되는 토크의 증가를 능가한다.

Description

가변비 구동을 갖는 전기 제어 쓰로틀
최첨단의 차량에 있어서, 기계적 링크 장치에 의해서 보다는 전기적으로 엔진 쓰로틀을 제어하는 방식이 일반적으로 실용화 되어왔다. 예를 들면, 견인 제어 시스템을 구비한 자동 차량은 일반적으로 구동-휠 손실이 발생할 때마다 엔진 동력을 감소시키기 위한 전기 제어된 보조 쓰로틀을 구비한다. 다른 예로서, 드라이브-바이-와이어(drive-by-wire) 능력을 구비한 차량은 엔진 제어 전자공학으로부터의 신호에 반응하여 엔진 동력을 제어하기 위한 전기 제어된 1 차 쓰로틀을 포함한다.
전기 제어된 쓰로틀 시스템을 구비한 엔진에 있어서, 시스템에 대한 전력이 손실될 때, 고장시 안전 위치(fail-safe position)로 쓰로틀을 이동시키기 위한 안전 기구가 구비될 것이 요망된다. 그와 같은 안전 기구는 대표적으로 최소 엔진 동력 위치로 1 차 쓰로틀을 복귀시키고, 최소 동력 감소 위치로 보조 쓰로틀을 복귀시키기 위한 개별 스프링을 포함한다.
도 1 에 있어서, 실선은 쓰로틀을 고장시 안전 위치로 복귀시키기 위해 사용되는 전형적 스프링에 의해 발생된 힘을 설명한다. 이와 같은 예에 있어서, 상기스프링은 회전 쓰로틀 샤프트 주위에 배열되고, 각각 샤프트 및 (쓰로틀 몸체와 같은) 고정 부재에 부착된 원격 단부를 갖는 비틀림 스프링과 같은 회전 스프링이다. 스프링력은 쓰로틀의 각위치(angular position) 함수로서 표시되었고, 회전 예에 대한 토크로서 표시된다. 쓰로틀 위치(θf)는 고장시 안전 위치에 대응하며, 반면 쓰로틀 위치(θm)는 최대 작업 위치에 대응한다. 1 차 쓰로틀의 예에 있어서, θf는 최소 엔진 동력 위치(예를 들면, 거의 폐쇄된 쓰로틀)에 대응하며, 반면 θm 은 최대 엔진 동력 위치(예를 들면, 쓰로틀 완전 개방)에 대응한다. 반대로, 견인 제어(traction control)용 보조 쓰로틀의 예에 있어서, θf는 최소 동력 감소 위치(예를 들면, 쓰로틀 완전 개방)에 대응하며, 반면 θm 은 최대 동력 감소 위치(예를 들면, 쓰로틀 거의 폐쇄)에 대응한다.
상기 쓰로틀이 고장시 안전 위치(θf)로부터 최대 작동 위치(θm)로 구동됨에 따라, 스프링력은 Lf값으로부터 Lm값으로 안정되게 증가됨을 알 수 있다. 따라서, 쓰로틀을 위치결정 시키기 위한 구동 수단은 쓰로틀 샤프트에서 적어도 토크 Lm과 일치하는 토크를 생성할 수 있어야 한다. 이것은 쓰로틀 샤프트에 부착된 스프링에 의해 제공된 최대 작동 반작용 토크에 대응한다. 일반적으로 이러한 구동력은 기어링과 같은 동력 증식 수단을 통해 기계적 장점을 제공하기 위해 쓰로틀 샤프트에 연결되는 전기 모터에 의해 생성된다. 이것은 모터에 대한 크기와 동력 수요를 감소시킨다. 그러나, 불행하게도 그것은 쓰로틀을 고장시 안전 위치로 복귀시키기위해 (동력 손실 위치에서) 모터에 대항하는 행위에 있어서의 스프링 장점을 감소시킨다. 그와 같은 상황에서, 상기 스프링은 마찰력 및 모터 내에 존재하는 반작용 영구 자석력을 극복해야만 한다. 또한, 상기와 같은 기계적 장점을 모터에 제공함으로써, 모터의 작동 속도 조건은 증가된다. 따라서, 모터의 제조 비용이 증가할 뿐만 아니라, 일부 모터 형상에 있어서 모터의 토크 출력은 속도가 증가함에 따라 실제로 감소된다. 따라서, 제공될 수 있는 기계적 장점은 제한을 받는다.
본 발명은 엔진용 쓰로틀 제어 장치에 관한 것이며, 특히 고장시 안전(fail-safe) 특성을 갖는 장치에 관한 것이다.
도 1 은 종래의 쓰로틀 제어 장치의 예시적 복귀력 대 쓰로틀 위치 특성을 나타내는 그래프.
도 2 는 본 발명에 따른 쓰로틀 제어 장치의 예시적 복귀력 대 쓰로틀 위치특성을 나타내는 그래프.
도 3 은 본 발명에 따른 쓰로틀 제어 장치의 제 1 실시예의 정면 부분 단면도.
도 4A, 도 4B 및 도 4C 는 본 발명에 따른 쓰로틀 제어 장치의 제 1 실시예의 맞물림부의 연속 위치를 도시한 도면.
도 5 는 본 발명에 따른 쓰로틀 제어 장치의 제 2 실시예의 정면 부분 단면도.
도 6A, 도 6B 및 도 6C 는 본 발명에 따른 쓰로틀 제어 장치의 제 2 실시예의 맞물림부의 연속 위치를 도시한 도면.
본 발명의 목적은 속도 조건을 증가시키지 않고도 구동 수단의 필요 토크 출력이 감소되는 쓰로틀 제어 장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면, 쓰로틀 제어 장치는 고장시 안전 위치 및 최대 작동 위치사이의 제 1 축에 대해 회전 가능하며, 엔진으로부터 각각의 제 1 및 제 2 동력 출력을 실행하기 위한 쓰로틀 부재를 포함한다. 스프링 수단은 강제로 고장시 안전 위치를 향하도록 쓰로틀 부재에 작동 가능하게 연결된다. 제 2 축에 대해 회전 가능한 원동 샤프트를 갖는 전기 제어 구동 수단은 제어 신호에 반응하여 쓰로틀 부재의 운동을 실행하기 위해 제공된다. 가변 토크비 수단(variable torque ratio means)은 원동 샤프트를 쓰로틀 부재에 연결시킨다. 상기 수단은, 쓰로틀 부재가 고장시 안전 위치(θf)로부터 최대 작동 위치(θm)로 이동됨에 따라, 스프링 수단에 의해 원동 샤프트로 전달되는 복귀 토크에 제공되는 복귀 토크의 증가비를 실행한다.
도 2 는 본 발명에 따른 가변 토크비 수단을 통해 쓰로틀 부재를 원동 샤프트에 결속시킨 결과를 도시한다. 점선은 도 1 에서와 같은 스프링 복귀력을 나타낸다. 그러나, 가변 토크비 수단은, 상기 쓰로틀 부재가 고장시 안전 위치(θf)로부터 최대 작동 위치(θm)로 이동됨에 따라, 스프링 복귀 수단으로부터 원동 샤프트로 전달된 토크에 있어서의 감소를 수행한다. 반대로, 그것은 쓰로틀 부재가 최대 작동 위치(θm)로부터 고장시 안전 위치(θf)로 이동됨에 따라, 스프링 복귀 수단으로부터 원동 샤프트로 전달된 토크에 있어서의 증가를 수행한다. 따라서, 최대 작동 위치(θm) 근방에서 쓰로틀 위치를 위해 원동 샤프트에 제공된 복귀력은 실선으로 나타낸 것 보다 작으며, 반면 고장시 안전 위치(θf) 근방에서 쓰로틀 위치를 위해 원동 샤프트에 제공된 복귀력은 실선으로 나타낸 것 보다 크다. 항상 Lf와 Lm사이의 토크를 갖는, 제공된 힘은 본 발명의 장점인 특정 실시예에 대해 도 2 에 점선으로 설명되어 있다. 본 실시예에 있어서, 제공된 힘은 실제로 Lm보다 낮은 토크(Li)를 가지며, 작동 쓰로틀 위치의 전체 범위를 통해 일정하다. 이것은 모터가 선정된 속도로 작동하기 위해 요구되는 토크를 최소화 한다.
도 3 은 본 발명에 따른 쓰로틀 제어 장치의 제 1 실시예를 도시한다. 상기 장치는 1 차 쓰로틀(10) 및 보조 쓰로틀(20)을 포함하며, 각각은 쓰로틀 몸체(30, 단면에 도시됨)에 회전 가능하게 장착된 개별 쓰로틀 플레이트를 포함한다. 본 예시적 실시예에 있어서, 상기 보조 쓰로틀은 견인 제어 시스템의 일부로서 작동한다.
상기 1 차 쓰로틀 플레이트(12)는 종래와 같이 배열 및 작동되며, 축(Z-Z)에 대해 회전 가능한 1 차 샤프트(14)에 고정된다. 제 1 비틀림 스프링(16)은 1 차 샤프트(14)의 한 단부에 배치되며, 쓰로틀 몸체에 부착된 한 단부(16A) 및 샤프트에 부착된 반대측 내단부(도시되지 않음)를 갖는다. 상기 1 차 샤프트의 대향 단부는 회전-선형 링크 장치(18)를 통해 가속 패달(19)에 결속된다. 상기 가속 패달은 비틀림 스프링(16)의 힘에 대항하여 작동되며, 상기 비틀림 스프링은 도면에 도시된 최소 동력을 발생하는 엔진에서의 실재로 폐쇄된 고장시 안전 위치를 향해 1차 쓰로틀 플레이트(12)를 바이어스 시킨다. 일반적으로 상기 위치는 벽에 대해 쓰로틀 플레이트가 결속되는 것을 방지하기 위해 쓰로틀 몸체 내부 벽(32)으로부터 어느 정도 이격된다.
상기 보조 쓰로틀 플레이트(22)는 본 발명에 따라 배열 및 작동되며, 축(X-X)에 대해 회전 가능한 보조 샤프트(24)에 고정된다. 제 2 비틀림 스프링(26)은 보조 샤프트(24)의 한 단부에 배치되며, 쓰로틀 몸체에 부착된 한 단부(26A) 및 샤프트에 부착된 반대측 내단부(도시되지 않음)를 갖는다. 상기 보조 샤프트의 대향 단부는 가변-토크비 배열부(28)를 통해 전기 제어 구동 장치(40)에 결속된다. 상기 제 2 비틀림 스프링(26)은 쓰로틀이 엔진상에서 최소 동력 감소 효과를 갖는(도 3 에 도시된 위치) 완전 개방된 고장시 안전 위치를 향해 보조 쓰로틀 플레이트(22)를 바이어스 시킨다.
도 3 에 도시된 실시예에 있어서, 구동 장치(40)는 전기 스테퍼 모터(42)를 구비하는 하우징(41), 모터의 회전 샤프트(44)를 원동 샤프트(45)에 결속시키는 기어 트레인(43) 및 모터(42)를 엔진 제어 전자부(도시되지 않음)에 전기 접속시키기 위한 전기 접속자(46, 하우징과 일체로 형성됨)를 포함한다. 상기와 같은 구동 장치에서 사용하기에 적합한 대표적인 스테퍼 모터로는, 예를 들어 커넥티컷주 체셔에 거주하는 필립스사 제품인 시리즈 4SHG 및 L82800 스테퍼 모터가 있다.
상기 기어 트레인(43)은 모터축(M-M)에 대해 회전하기 위한 모터의샤프트(44)에 부착된 피니언 기어(43A)를 포함한다. 상기 피니언 기어(43A)는 원동 샤프트와 Y-Y 축에 대해 회전하기 위한 원동 샤프트(45)에 부착된 대반경 기어(43B)와 맞물린다. 상기 피니언 기어 및 대반경 기어의 반경 비율은 모터의 작업 속도하에서 샤프트(45)에 적어도 토크(Li)를 제공하도록 설정된다. 모터 샤프트(44)의 회전 위치, 및 최종적으로 보조 샤프트(24)와 고정 보조 쓰로틀 플레이트(22)의 회전 위치는 엔진 제어 전자부에 의해 전기 접촉자(46)를 통해 모터(42)의 권선부에 제공된 전기 펄스에 의해 제어된다.
상기 가변-토크비 배열부(28)는 각각 평행한 축에 대해 회전하기 위해 배열된 제 1 및 제 2 상호 맞물림 가변 반경 부재(28A,28B)를 포함한다. 본 예증적 실시예에 있어서, 상기 부재들은 각각 X-X축 및 Y-Y축에 대해 회전하기 위해 보조 샤프트(24) 및 원동 샤프트(45)에 직접 부착된다. 또한, 그들은 보조 쓰로틀에 간접적으로 결속되거나 및/또는 모터 샤프트에 직접 결속되며, 이때 모터 샤프트는 그 자체로 원동 샤프트로 작용하거나 또는 본 발명의 목적을 성취하는 다른 방법으로 작용한다.
도 4A, 도 4B 및 도 4C는, 연속 작동 위치에 있어서, 도 3의 IV-IV 라인을 절취한 맞물림 가변 반경 부재(28A,28B)의 예시적 실시예를 도시하고 있다. 본 실시예에 있어서, 일반적으로 스크로울 기어(scroll gear)로 알려진 형태의 기어가 사용된다. 상기 2 개의 기어들의 유효 반경(R 또는 r)(각각은 개별 샤프트 축으로부터 기어 톱니 맞물림 포인트로 측정됨)이 각위치와 함께 변화한다는 사실은 상기연속 작동 위치로부터 명백해진다.
특히, 상기 샤프트(45)가 쓰로틀 플레이트(22, 샤프트(24)에 고정됨)를 고장시 안전 위치(θf)로부터 최대 작동 위치(θm)로 구동시킴에 따라, 기어(28A)의 유효 반경(R)은 증가되며, 반면 기어(28B)의 유효 반경(r)은 감소한다. 따라서, 상기 샤프트(24)로 전달된 {및, 스프링(26)의 반작용 토크에 대항하는} 토크는 스프링에 의해 생성된 증가된 토크와 함께 증가한다. 쓰로틀 위치와 함께 스프링에 의해 발생된 힘의 변화를 조화시키기 위한 반경(R 또는 r)의 변화를 선택함으로써, Lm보다 작은 일정 구동 토크{예를 들면, 도 2 에 도시된 중간 토크(Li)}는 스프링에 의해 발생된 증가 토크를 극복하게 된다.
모터(42)에 대한 전력 누출이 발생할 때, 상기 비틀림 스프링(26)은 고장시 안전 위치(θf)로 복귀하는 보조 쓰로틀 플레이트(22)를 구동할 수 있어야만 한다. 이와 같이 하기 위하여, 상기 스프링은 다음과 같은 모든 것을 극복하기 위해 충분한 토크를 샤프트(24)에 제공해야만 한다: 쓰로틀 몸체에서 흐르고 플레이트(22)에 대항하여 작용하는 공기력, (동력 차단 상태에서 조차) 스테핑 모터에 의해 생성되는 자기 래칭력 및, 보조 쓰로틀 플레이트 구동 배열부에 있어서의 모든 마찰력, 이들은 상기 샤프트(24)가 쓰로틀 몸체(30)에 회전 가능하게 장착되고, 상기 샤프트(45)가 {예를 들면, 하우징(41)의 벽을 통해} 회전 가능하게 장착되며, 기어 부재(28A-28B, 43A-43B)가 서로 접촉하는 마찰력을 포함한다. 상기 스프링(26)은, 그것이 보조 쓰로틀 플레이트를 최대 작동 위치(θm)로부터 고장시 안전 위치(θf)로 복귀시킴에 따라, 스프링에 의해 발생된 감소력에도 불구하고 상기 힘들을 극복해야만 한다.
도 4C - 도 4A에 있어서는, 상기 순서에 따라, 스프링이 쓰로틀 플레이트(22)를 고장시 안전 위치로 복귀시킴에 따라, 어떻게 스프링(26)을 제공하므로써 장점이 용이하게 증가되는지를 도시한다. 특히, 상기 스프링(26)이 쓰로틀 플레이트(22)를 최대 작동 위치(θm)로부터 고장시 안전 위치(θf)로 복귀시킴에 따라, 기어(28A)의 유효 반경(R)은 감소하며, 반면 기어(28B)의 유효 반경(r)은 증가한다. 따라서, 상기 스프링(26)에 의해 발생된 복귀력이 감소됨에 따라, 가변 반경 기어 부재의 배열에 의해 스프링에 제공된 기계적 장점은 증가된다.
도 4A 내지 도 4C 에 도시된 순차로부터 명백한, 가변 기어비 배열부의 다른 장점은 유효 반경(R 및 r)의 비율과 함께 변화하는 쓰로틀 플레이트 제어의 변화 분석에 있다. 특히, 상기 쓰로틀 플레이트가 최대 작동 위치(θm)를 향해 구동됨에 따라, 상기 원동 샤프트(45)의 각각의 회전도에 대한 위치에서의 각변화는 감소된다. 이것은 특히 손실 견인 환경하에 쓰로틀의 초기 폐쇄(각 θ증가)가 신속하고 실질적으로 진행되며, 부가적인 쓰로틀 폐쇄의 미세 제어가 기대되는 견인 제어 응용 분야에 있어서 더욱 장점을 갖는다.
도 3 및 도 4A 내지 도 4C 에 도시된 보조 쓰로틀 제어 배열부의 예시적 해석에 있어서:
상기 모터(42)는 필립스 테크놀러지스사의 L82801 타입이며;
상기 기어(43A 및 43B)의 기어비는 4 1/6 : 1 이며;
θf= 90°내지 θm= 170 인 보조 쓰로틀각의 범위 이상으로, 스크로울 기어(28B)의 반경(r)이 0.77cm 내지 0.5cm(0.303 내지 0.200 인치)로 변화하는 동안, 스크로울 기어(28A)의 반경(R)은 1.89cm 내지 1.63cm (0.774 내지 0.642 인치) 이며;
상기 비틀림 스프링(26)은 대략 Lf= 33in.-oz., Lm= 57in.-oz., Li= 45in.-oz.의 복귀력을 발생시킨다.
도 4C는 반경(r 및 R)을 최소화 하는 가변 토크비 기어 배열부(28)의 또 다른 특징을 나타내며, 여기서 제한 공간이 상기 배열부를 수용할 수 있게 된다. 샤프트(45)의 단부와 상기 샤프트가 일치하는 기어(28B)의 대응 개구부는 상기 반경(r)이 최소 상태에 있는 것과 거의 동일한 각위치에서 각각의 최소값으로 상기 반경을 변화시키도록 성형된다. 상술된 실시예에 있어서, 샤프트(45)의 단부 및 기어(28B)의 개구부는 D 형상이며, 상기 D 의 편평부는 r 이 최소가 되는 위치에 위치한다. 상기 양자는 기어 몸체의 최소 두께를 증가시키고(개구부 및 기어 주변부 사이에서 측정됨) 샤프트(45)에 대해 기어(28B)의 회전 손실을 방지하는 형상을 제공한다. 중요성은 덜하지만, 유사한 성형이 R 의 최소값하에서 위치된 편평한 면을 갖는 샤프트(24) 및 기어(28A)의 대응 개구부용으로 사용된다(도 4A).
도 5 는 본 발명에 따른 쓰로틀 제어 장치의 제 2 실시예를 도시한다. 상기장치는 쓰로틀 몸체(60)에 회전 가능하게 장착된 쓰로틀 플레이트(52)를 구비하는 단일 주 쓰로틀(50)을 포함한다. 도 3 의 것과 대체로 동일한 구동 장치(40)는 상기 쓰로틀 몸체에 부착된다.
상기 예시적 실시예에 있어서, 상기 단일 쓰로틀은 엔진 제어 전자부(도시되지 않음)가 환경의 변화에 반응하여 쓰로틀 플레이트를 위치시키기 위해 전기 펄스를 접속자(46)를 통해 상기 모터(42)로 제공하는 엔진 제어 시스템의 일부로서 작동된다. 이들은 예를 들면 운전자로부터의 엔진 동력 신호 및 육로 차량의 휠 손실 센서로부터 수신된 견인 제어 신호를 포함한다.
제 1 실시예와 마찬가지로, 도 5 의 쓰로틀 제어 장치는 쓰로틀 플레이트(52)가 고정되고, 축(X-X)에 대해 회전하기 위해 쓰로틀 몸체의 벽에 있는 개구부를 통해 장착되는 샤프트(54)를 포함한다. 비틀림 스프링(56)은 샤프트의 한 단부에 배열되며, 쓰로틀 몸체에 부착된 한 단부(56A) 및 샤프트에 부착된 대향 내단부(도시되지 않음)를 갖는다. 상기 샤프트(54)의 대향 단부는 가변 토크비 배열부(58)를 통해 구동 장치(40)의 원동 샤프트(45)에 결속된다. 본 실시예에 있어서, 상기 비틀림 스프링(56A)은 쓰로틀 플레이트(52)를 완전 폐쇄된 고장시 안전 위치를 향해 바이어스 시킨다.
도 6A, 도 6B 및 도 6C는 도 5 의 VI-VI 라인을 절취한 가변 토크비 배열부(58)의 순차 작동 위치를 설명한다. 이러한 배열은 도 3 의 것과 유사하나, 쓰로틀 플레이트(52)는 (개방보다는) 폐쇄된 고장시 안전 위치에 대한 필요성 때문에 다르게 정위된다. 또한, 상기 기어(58A, 58B)의 치수, 반경(R,r)의 비율 및 상기 기어 변속 영역의 각도 크기는 그들이 사용되는 특정 엔진 및 엔진 제어 전자부에 적응된다.
도 6A 내지 도 6C 는, 샤프트(45)가 쓰로틀 플레이트(52)를 고장시 안전 (최소 엔진 동력) 위치(예를 들면, θf= 10°)로부터 최대 작동 (최대 엔진 동력) 위치(예를 들면, θm= 90°)로 구동시킴에 따른, 단일 쓰로틀 제어 장치의 작동을 설명한다. 상기 제 1 실시예(도 4A 내지 4C)의 작동과 마찬가지로, 상기 기어(58A)의 유효 반경(R)은 증가하며, 반면 기어(58B)의 유효 반경(r)은 감소한다. 따라서, 제 1 실시예에 있어서와 같이, 상기 샤프트(54)로 전달된 {그리고 스프링(56)의 반작용 토크에 대항하는} 토크는 스프링에 의해 발생된 토크의 증가와 함께 증가한다. 또한, 쓰로틀 위치와 스프링에 의해 발생된 복귀력의 변화를 조화시키기 위해 상기 R 대 r 비율의 변화를 선택함으로써, Lm보다 작은 (예를 들면, Li) 일정한 구동 토크가 스프링에 의해 발생되는 토크의 증가를 극복한다.
도 6C - 도 6A에 있어서는, 상기 순서에 따라, 단일 쓰로틀 제어 장치는, 스프링(56)이 쓰로틀 플레이트(52)를 고장시 안전 위치로 복귀시킴에 따라, 제 1 실시예와 유사하게 작동하며 유사한 장점을 갖는다.

Claims (12)

  1. 제어 신호에 반응하여 엔진의 쓰로틀(20,50)을 위치시키기 위한 제어 장치에 있어서,
    엔진으로부터 각각 제 1 및 제 2 동력 출력을 실행하기 위해 제 1 위치와 제 2 위치 사이에서 제 1 축(X-X)에 대해 회전 가능한 쓰로틀 부재(22,24,52,54)와;
    상기 부재가 강제로 제 1 위치를 향하도록 쓰로틀 부재(22,24,52,54)에 작동가능하게 연결된 스프링 수단(26,56)과;
    제 2 축(Y-Y)에 대해 회전 가능한 원동 샤프트(45)를 가지며, 또한 상기 제어 신호를 수용하기 위한 전기 입력(46)을 갖는 전기 제어 구동 수단(40); 및
    상기 원동 샤프트(45)를 쓰로틀 부재(22,24,52,54)에 연결시키기 위한 가변 토크비 수단(28,58)으로서, 상기 수단(28,58)은 쓰로틀 부재가 제 1 위치부터 제 2 위치로 이동됨에 따라 스프링 수단(26,56)에 의해 원동 샤프트(45)로 전달되는 복귀 토크에 제공되는 복귀 토크의 비(ratio of return torque)를 증가시키는, 가변 토크비 수단(28,58)을 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진의 쓰로틀 위치 제어 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 쓰로틀 부재는 제 1 축(X-X)에 대해 회전 가능한 쓰로틀 샤프트(24,54)에 부착된 쓰로틀 플레이트(22,52)를 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진의 쓰로틀 위치 제어 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 스프링 수단(26,56)은 쓰로틀 샤프트(24,54) 주위에 배열되고 또한 상기 쓰로틀 샤프트에 부착되는 비틀림 스프링인 것을 특징으로 하는 엔진의 쓰로틀 위치 제어 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 스프링 수단(26,56)은 쓰로틀 부재가 제 1 위치로부터 제 2 위치로 이동됨에 따라 증가되는 힘을 발생시키는 것을 특징으로 하는 엔진의 쓰로틀 위치 제어 장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 전기 제어 구동 수단(40)은 제어 신호에 반응하여 원동 샤프트(45)의 위치를 변경시키도록 적응된 전기 모터(42)를 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진의 쓰로틀 위치 제어 장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 전기 모터(42)는 스테퍼 모터(stepper motor)를 포함하며, 상기 제어 신호는 다른 분리된 위치로 상기 모터를 스텝핑시키기 위한 전기 펄스를 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진의 쓰로틀 위치 제어 장치.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 전기 제어 구동 수단(40)은 전기 모터의 회전 샤프트(44)를 원동 샤프트(45)에 결속시키기 위한 맞물림 기어 수단(43)을 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진의 쓰로틀 위치 제어 장치.
  8. 제 1 항, 제 2 항, 제 4 항 또는 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 장치는 견인 제어 장치(traction control apparatus)를 포함하며, 상기 쓰로틀 부재(22,24,52,54)는 보조 쓰로틀(20)을 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진의 쓰로틀 위치 제어 장치.
  9. 제 1 항, 제 2 항, 제 4 항 또는 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 쓰로틀 부재는 주 쓰로틀(50)을 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진의 쓰로틀 위치 제어 장치.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 가변 토크비 수단(28,58)은, 각각 평행한 제 1 및 제 2 축(X-X,Y-Y)에 대해 회전 가능하며; 각각 상호 맞물림 되고, 쓰로틀 부재가 제 1 위치로부터 제 2 위치로 이동됨에 따라 스프링 복귀 수단(26,56)에 의해 원동 샤프트(45)로 전달되는 복귀 토크에 제공되는 복귀 토크의 비를 증가시키기 위한 개별 반경을 갖는, 상기 쓰로틀 부재(22,24,52,54) 및 원동 샤프트(45)에 결속되는, 제 1 및 제 2 가변 반경 부재(variable-radius member)(28A,28B,58A,58B)를 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진의 쓰로틀 위치 제어 장치.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 가변 반경 부재(28A,28E,58A,58B)는 각각 쓰로틀 부재(22,24,52,54) 및 원동 샤프트(45)에 부착되는 것을 특징으로 하는 엔진의 쓰로틀 위치 제어 장치.
  12. 제 10 항에 있어서, 상기 제 1 위치는 고장시 안전 위치(fail-safe position)이며, 상기 제 2 위치는 최대 작업 위치(maximum operating position)인 것을 특징으로 하는 엔진의 쓰로틀 위치 제어 장치.
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