KR100633914B1 - Electric control throttle valve - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 전자 제어식 스로틀 밸브는, 밸브 플레이트가 페일 세이프 위치에서 공회전 위치, 가속시 위치 순으로 이동하도록 되어 있고, 상기 밸브 플레이트를 페일 세이프 위치로 리턴시키기 위한 1개의 리턴 스프링만 구비되며, 상기 페일 세이프 위치에 해당하는 스로틀 바디의 내표면에는 오목부가 형성되고, 상기 공회전 위치에 해당하는 스로틀 바디의 내표면에는 볼록부가 형성되어 있어, 엔진의 출력이 비선형적으로 증가함에 따라 차량이 울컥거리는 현상이 발생되는 것을 방지하고, 리턴 스프링 1개를 제거하여 그 구성이 간단해진다.In the electronically controlled throttle valve according to the present invention, the valve plate is moved from the fail safe position to the idle position, the acceleration position, and is provided with only one return spring for returning the valve plate to the fail safe position. A recess is formed in the inner surface of the throttle body corresponding to the fail safe position, and a convex portion is formed in the inner surface of the throttle body corresponding to the idle position, causing the vehicle to flicker as the output of the engine increases nonlinearly. Is prevented from occurring and the configuration is simplified by removing one return spring.

Description

전자 제어식 스로틀 밸브 {Electric control throttle valve}Electronically Controlled Throttle Valve {Electric control throttle valve}

도 1은 본 발명에 따른 전자 제어식 스로틀 밸브의 구성을 개략적으로 도시한 단면도.1 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of an electronically controlled throttle valve according to the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 전자 제어식 스로틀 밸브에서 밸브 플레이트의 선회에 의한 리턴 스프링의 작동 상태와 그에 따른 스로틀 바디내 유동 단면적의 변화를 개념적으로 나타내는 도면.FIG. 2 conceptually illustrates the operating state of the return spring by turning the valve plate in the electronically controlled throttle valve according to the present invention and the resulting change in flow cross-sectional area within the throttle body.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

10 : 밸브 플레이트 20 : 리턴 스프링10 valve plate 20 return spring

30 : 스로틀 바디 31 : 오목부30: throttle body 31: concave

32 : 볼록부32: convex

본 발명은 스로틀 밸브에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 운전자가 악셀레이터 페달을 밟음에 따라 모터를 이용하여 스로틀 개도량을 조절하는 전자 제어식 스로틀 밸브에 관한 것이다.The present invention relates to a throttle valve, and more particularly, to an electronically controlled throttle valve that adjusts the throttle opening amount by using a motor as a driver presses an accelerator pedal.

일반적으로, 전자 제어식 스로틀 밸브는 전기적인 힘에 의해 작동됨에 따라, 전원 차단시 시동 꺼짐이 발생되거나 스로틀이 너무 많이 열려서 운전자의 의지와 무관하게 가속되는 것을 방지하기 위해, 스로틀 밸브를 열고 닫는 방향 모두에 리턴 스프링을 장착하는데, 리턴 스프링의 힘이 중립이 되는 위치를 페일 세이프(fail safe) 위치라 하며, 상기 페일 세이프 위치는 아이들시 보다 엔진 회전수가 높게 유지되는 위치가 된다.In general, as the electronically controlled throttle valve is operated by electric force, both the opening and closing directions of the throttle valve are prevented to prevent starting off when the power is cut off or the throttle is opened too much to accelerate regardless of the driver's will. The return spring is mounted on the return spring, and a position where the force of the return spring is neutral is called a fail safe position, and the fail safe position is a position where engine speed is maintained higher than when idle.

그러나, 상기와 같은 종래의 전자 제어식 스로틀 밸브는, 스로틀 밸브가 페일 세이프 위치를 지나는 순간 첫 번째 리턴 스프링의 힘이 제거되고 반대 방향의 두 번째 리턴 스프링의 힘이 작용됨에 따라, 스로틀 밸브가 비선형적으로 열리게 되고, 엔진의 출력 또한 비선형적으로 증가하여 차량의 울컥거림 현상이 발생되므로, 이에 대한 적절한 대책이 요구되고 있다.However, in the conventional electronically controlled throttle valve as described above, the throttle valve is nonlinear as the force of the first return spring is removed and the force of the second return spring in the opposite direction is applied as soon as the throttle valve passes the fail safe position. And the output of the engine also increases non-linearly, causing the vehicle to cry. Therefore, appropriate measures are required.

이에, 본 발명은, 엔진의 아이들 상태에서 가속시 페일 세이프 위치를 거치지 않도록 하여 스로틀 밸브가 선형적으로 열리도록 함으로써, 엔진의 출력이 비선형적으로 증가함에 따라 차량이 울컥거리는 현상이 발생되는 것을 방지하고, 리턴 스프링 1개를 제거하여 그 구성이 간단해지는 전자 제어식 스로틀 밸브를 제공하는데 그 목적이 있다.
Accordingly, the present invention prevents the vehicle from snarling as the output of the engine increases nonlinearly by not allowing the throttle valve to open linearly so as not to go through a fail safe position during acceleration in the engine idle state. It is an object of the present invention to provide an electronically controlled throttle valve in which the return spring is removed and the configuration thereof is simplified.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 스로틀 바디내 회전축을 매개로 회동 가능하게 설치된 밸브 플레이트와, 상기 회전축상에 설치되어 상기 밸브 플레이트에 대한 복원 탄성력을 제공하는 리턴 스프링 및, 상기 회전축에 가속 페달의 답입 정도에 상응한 회동력을 제공하는 모터를 구비한 전자 제어식 스로틀 밸브에 있어서,
상기 스로틀 바디내에서 상기 회전축의 회동에 따른 상기 밸브 플레이트의 선회 위치가 상기 스로틀 바디의 축방향에 대해 수직한 전 폐쇄의 위치에서 상기 스로틀 바디의 축방향에 대해 수평한 전 개방의 위치를 향해, 페일 세이프 위치와 공회전 위치 및 가속시 위치로 각각 순차적으로 설정되어, 스로틀 개도량이 점진적으로 증가되고;
상기 리턴 스프링은 상기 밸브 플레이트가 전 개방의 가속 위치에서 공회전 위치를 지나 페일 세이프 위치로 선회되는 방향으로 복원 탄성력을 제공하도록 설치되며;
상기 밸브 플레이트의 페일 세이프 위치에서 상기 스로틀 바디의 내벽에 오목부가 형성되고;
상기 밸브 플레이트의 공회전 위치에서 상기 스로틀 바디의 내벽에 볼록부가 형성되며;
상기 스로틀 바디의 내벽과 상기 밸브 플레이트 사이의 틈새에 형성된 공기의 유동 단면적이 상기 밸브 플레이트가 공회전 위치에서 보다 페일 세이프 위치에서 더 커지도록 설정되고;
상기 밸브 플레이트의 가속시 위치에서는 상기 회전축의 전 개방의 가속 위치를 향한 회동 정도에 비례하여 공기의 유동 단면적이 점진적으로 확대되도록 구성된 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the object as described above, the valve plate is provided rotatably via a rotating shaft in the throttle body, a return spring is provided on the rotating shaft to provide a resilient elastic force for the valve plate, and the rotating shaft In the electronically controlled throttle valve having a motor that provides a rotational force corresponding to the depression of the accelerator pedal,
The pivoting position of the valve plate in accordance with the rotation of the rotational axis in the throttle body toward the position of the full opening horizontal to the axial direction of the throttle body at the position of the full closing perpendicular to the axial direction of the throttle body, Sequentially set to the fail safe position, the idling position and the acceleration position, respectively, so that the throttle opening amount is gradually increased;
The return spring is installed to provide a resilient spring force in the direction in which the valve plate pivots from the fully open acceleration position past the idle position to the fail safe position;
A recess is formed in an inner wall of the throttle body at a fail safe position of the valve plate;
A convex portion is formed on an inner wall of the throttle body at an idle position of the valve plate;
The flow cross section of the air formed in the gap between the inner wall of the throttle body and the valve plate is set such that the valve plate is larger in the fail safe position than in the idle position;
In the acceleration position of the valve plate is characterized in that the flow cross-sectional area of the air is gradually enlarged in proportion to the degree of rotation toward the acceleration position of the full opening of the rotary shaft.

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이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 전자 제어식 스로틀 밸브의 구성을 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 전자 제어식 스로틀 밸브에서 밸브 플레이트의 선회에 의한 리턴 스프링의 작동 상태와 그에 따른 스로틀 바디내 유동 단면적의 변화를 개념적으로 나타내는 도면이다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
1 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of an electronically controlled throttle valve according to the present invention, Figure 2 is an operating state of the return spring by the rotation of the valve plate in the electronically controlled throttle valve according to the present invention and accordingly in the throttle body It is a figure which conceptually shows the change of a flow cross section area.

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상기 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 전자 제어식 스로틀 밸브는, 원통체인 스로틀 바디(30)내에서 상기 스로틀 바디(30)를 관통하여 회동 가능하게 설치된 회전축(도시안됨)과, 상기 스로틀 바디(30)내에서 상기 회전축을 매개로 일체로 회동 가능하게 설치된 밸브 플레이트(10), 상기 회전축에 설치되어 가속 페달의 답입 정도에 상응한 회동력을 제공하는 모터(도시안됨) 및, 상기 회전축에 설치되어 상기 밸브 플레이트(10)에 대한 복원 탄성력을 제공하는 리턴 스프링(20)을 구비하여 이루어진다.
이 경우, 도 1의 "X"는 스로틀 바디(30)내에서 회전축과 리턴 스프링(20)의 설치 부위를 나타내고 있는 바, 즉 상기 리턴 스프링(20)은 상기 스로틀 바디(30)의 반경 방향을 따라 관통하여 설치되는 회전축상에 설치된다.As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the electronically controlled throttle valve according to the present invention includes a rotating shaft (not shown) rotatably installed through the throttle body 30 in the throttle body 30, which is a cylindrical body. A valve plate 10 integrally rotatable in the throttle body 30 via the rotation shaft, a motor installed on the rotation shaft to provide a rotational force corresponding to the depression degree of the accelerator pedal, and It is provided with a return spring 20 is provided on the rotating shaft to provide a restoring elastic force for the valve plate (10).
In this case, "X" in FIG. 1 represents the installation portion of the rotational shaft and the return spring 20 in the throttle body 30, that is, the return spring 20 is a radial direction of the throttle body 30. It is installed on the rotating shaft installed through.

상기 스로틀 바디(30)내에서 상기 회전축의 회동에 따른 상기 밸브 플레이트(10)의 선회 위치는 상기 스로틀 바디(30)의 축방향에 대해 수직한 전 폐쇄의 위치에서 상기 스로틀 바디(30)의 축방향에 대해 수평한 전 개방의 위치를 향해, 페일 세이프(fail safe) 위치와 공회전 위치 및 가속시 위치로 각각 순차적으로 설정되어, 상기 회전축의 회동에 따른 상기 밸브 플레이트(10)의 선회에 따라 스로틀 개도량이 점진적으로 증가된다.
상기 리턴 스프링(20)은 상기 밸브 플레이트(10)가 전 개방의 가속 위치에서 공회전 위치를 지나 페일 세이프 위치로 선회되는 방향으로 복원 탄성력을 제공하도록 설치되는 데, 상기 리턴 스프링(20)은 토션 스프링의 형태로 구현될 수 있음은 물론이다.
상기 밸브 플레이트(10)의 페일 세이프 위치에서 상기 스로틀 바디(30)의 내벽에 오목한 형태의 오목부(31)가 형성되고, 상기 밸브 플레이트(10)의 공회전 위치에서 상기 스로틀 바디(30)의 내벽에 볼록한 형태의 볼록부(32)가 형성된다.
상기 스로틀 바디(30)의 내벽과 상기 밸브 플레이트(10) 사이의 틈새에 형성된 공기의 유동 단면적이 상기 밸브 플레이트(10)가 공회전 위치에서 보다 페일 세이프 위치에서 더 커지도록 설정되고, 상기 밸브 플레이트(10)의 가속시 위치에서는 상기 회전축의 전 개방의 가속 위치를 향한 회동 정도에 비례하여 공기의 유동 단면적이 점진적으로 확대되도록 설정된다.The pivot position of the valve plate 10 in accordance with the rotation of the rotational shaft in the throttle body 30 is the axis of the throttle body 30 at the position of the full closure perpendicular to the axial direction of the throttle body 30. To the position of the full open horizontal to the direction, respectively, are sequentially set to the fail safe position, the idling position and the position at the acceleration, so that the throttle according to the turning of the valve plate 10 in accordance with the rotation of the rotary shaft The opening amount is gradually increased.
The return spring 20 is installed to provide a restoring elastic force in the direction in which the valve plate 10 is pivoted from a fully open acceleration position past an idle position to a fail safe position, the return spring 20 being a torsion spring. Of course it can be implemented in the form of.
A concave portion 31 is formed in the inner wall of the throttle body 30 at the fail safe position of the valve plate 10, and an inner wall of the throttle body 30 at the idle position of the valve plate 10. The convex part 32 of convex form is formed in the convex form.
The flow cross section of the air formed in the gap between the inner wall of the throttle body 30 and the valve plate 10 is set such that the valve plate 10 is larger in the fail safe position than in the idle position, and the valve plate ( In the acceleration position of 10), the flow cross-sectional area of the air is gradually enlarged in proportion to the degree of rotation toward the acceleration position of the full opening of the rotary shaft.

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상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 전자 제어식 스로틀 밸브의 작용 및 효과를 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation and effect of the electronically controlled throttle valve according to the present invention configured as described above in detail.

페일 세이프시에는 리턴 스프링(20)의 복원 탄성력에 의해 밸브 플레이트(10)가 전 폐쇄의 위치에 가장 인접한 부위에 위치하는 데, 이때는 상기 밸브 플레이트(10)와 상기 스로틀 바디(30)의 내벽 오목부(31) 사이에 의해 형성된 유동 단면적(F)에 의해 페일 세이프 상태에서 필요로 하는 공기량이 확보될 수 있게 된다.
공회전시에는 모터의 구동에 의해 밸브 플레이트(10)가 리턴 스프링(20)의 복원 탄성력을 이기고서 스로틀 바디(30)의 내벽에 형성된 볼록부(32)에 위치하게 되는 데, 이때는 공회전시에 필요로 하는 공기량이 상기 밸브 플레이트(10)와 스로틀 바디(30)의 내벽 볼록부(32) 사이의 틈새에 형성된 유동 단면적(I)에 의해 확보될 수 있게 된다.During fail safe, the valve plate 10 is located at the closest position to the full closing position by the restoring elastic force of the return spring 20. In this case, the inner wall of the valve plate 10 and the throttle body 30 is concave. The amount of air required in the fail safe state can be ensured by the flow cross-sectional area F formed between the sections 31.
At idling, the valve plate 10 is positioned on the convex portion 32 formed on the inner wall of the throttle body 30 by overcoming the restoring elastic force of the return spring 20 by the driving of the motor. The amount of air can be ensured by the flow cross section I formed in the gap between the valve plate 10 and the convex portion 32 of the inner wall of the throttle body 30.

공회전 영역에서 가속할 때는 1개의 리턴 스프링(20)만 존재하므로, 즉 상기 밸브 플레이트(10)에는 전 개방의 가속 위치에서 공회전 위치를 지나 페일 세이프 위치로 선회시키려는 방향으로만 리턴 스프링(20)의 복원 탄성력이 작용하게 되므로, 상기 밸브 플레이트(10)는 모터의 구동에 따라 리턴 스프링(20)의 복원 탄성력을 이기고서 공회전 위치를 지나 전 개방의 가속 위치를 향해 선회하면서 스로틀 바디(30)내 유동 단면적의 크기를 선형적으로 증가시킬 수 있게 된다.Since there is only one return spring 20 when accelerating in the idling region, that is, the valve plate 10 has only the return spring 20 only in a direction to pivot from the fully open acceleration position past the idle position to the fail safe position. Since the restoring elastic force is actuated, the valve plate 10 flows in the throttle body 30 while turning toward the acceleration position of the full opening through the idling position while winning the restoring elastic force of the return spring 20 according to the driving of the motor. It is possible to linearly increase the size of the cross-sectional area.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 엔진의 공회전 상태에서 가속시 페일 세이프 위치를 거치지 않도록 하여 스로틀 밸브의 유동 단면적이 선형적으로 변화될 수 있도록 함으로써, 엔진의 출력이 비선형적으로 증가함에 따라 차량이 울컥거리는 현상이 발생되는 것을 방지하고, 리턴 스프링 1개를 제거하여 그 구성이 간단해지는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, the flow cross-sectional area of the throttle valve can be changed linearly so as not to go through the fail-safe position during acceleration in the idle state of the engine, thereby increasing the output of the engine non-linearly. There is an effect that the squeaking phenomenon is prevented from occurring and the configuration is simplified by removing one return spring.

Claims (2)

스로틀 바디내 회전축을 매개로 회동 가능하게 설치된 밸브 플레이트와, 상기 회전축상에 설치되어 상기 밸브 플레이트에 대한 복원 탄성력을 제공하는 리턴 스프링 및, 상기 회전축에 가속 페달의 답입 정도에 상응한 회동력을 제공하는 모터를 구비한 전자 제어식 스로틀 밸브에 있어서, A valve plate rotatably installed through a rotation shaft in the throttle body, a return spring provided on the rotation shaft to provide a restoring elastic force to the valve plate, and a rotation force corresponding to the degree of depression of the accelerator pedal to the rotation shaft. In the electronically controlled throttle valve having a motor to 상기 스로틀 바디내에서 상기 회전축의 회동에 따른 상기 밸브 플레이트의 선회 위치가 상기 스로틀 바디의 축방향에 대해 수직한 전 폐쇄의 위치에서 상기 스로틀 바디의 축방향에 대해 수평한 전 개방의 위치를 향해, 페일 세이프 위치와 공회전 위치 및 가속시 위치로 각각 순차적으로 설정되어, 스로틀 개도량이 점진적으로 증가되고; The pivoting position of the valve plate in accordance with the rotation of the rotational axis in the throttle body toward the position of the full opening horizontal to the axial direction of the throttle body at the position of the full closing perpendicular to the axial direction of the throttle body, Sequentially set to the fail safe position, the idling position and the acceleration position, respectively, so that the throttle opening amount is gradually increased; 상기 리턴 스프링은 상기 밸브 플레이트가 전 개방의 가속 위치에서 공회전 위치를 지나 페일 세이프 위치로 선회되는 방향으로 복원 탄성력을 제공하도록 설치되며; The return spring is installed to provide a resilient spring force in the direction in which the valve plate pivots from the fully open acceleration position past the idle position to the fail safe position; 상기 밸브 플레이트의 페일 세이프 위치에서 상기 스로틀 바디의 내벽에 오목부가 형성되고; A recess is formed in an inner wall of the throttle body at a fail safe position of the valve plate; 상기 밸브 플레이트의 공회전 위치에서 상기 스로틀 바디의 내벽에 볼록부가 형성되며; A convex portion is formed on an inner wall of the throttle body at an idle position of the valve plate; 상기 스로틀 바디의 내벽과 상기 밸브 플레이트 사이의 틈새에 형성된 공기의 유동 단면적이 상기 밸브 플레이트가 공회전 위치에서 보다 페일 세이프 위치에서 더 커지도록 설정되고; The flow cross section of the air formed in the gap between the inner wall of the throttle body and the valve plate is set such that the valve plate is larger in the fail safe position than in the idle position; 상기 밸브 플레이트의 가속시 위치에서는 상기 회전축의 전 개방의 가속 위치를 향한 회동 정도에 비례하여 공기의 유동 단면적이 점진적으로 확대되도록 구성된 것을 특징으로 하는 전자 제어식 스로틀 밸브. And the flow cross-sectional area of the air is gradually enlarged in proportion to the degree of rotation toward the acceleration position of the full opening of the rotation shaft at the acceleration position of the valve plate. 삭제delete
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS5974342A (en) 1982-10-20 1984-04-26 Automob Antipollut & Saf Res Center Engine speed controlling apparatus

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JPS5974342A (en) 1982-10-20 1984-04-26 Automob Antipollut & Saf Res Center Engine speed controlling apparatus

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