KR20010012042A

KR20010012042A - 급발진 예방장치

Info

Publication number: KR20010012042A
Application number: KR1019990052101A
Authority: KR
Inventors: 지창헌
Original assignee: 지창헌
Priority date: 1999-11-23
Filing date: 1999-11-23
Publication date: 2001-02-15

Abstract

본 발명은 자동차의 급발진 예방장치에 관한 것으로서, 본 발명의 급발진 예방장치는, 공기흡입량을 조절하여 엔진의 회전수가 급상승하는 것을 방지하는 급발진 예방장치를 구성토록 함에 있어, 공기가 유입되는 통로에 공기의 급격한 유입시 소정 정도 이상의 공기의 흐름에 의해 자동으로 제어되는 공회전 속도조절 밸브(50)가 설치되는 것을 특징으로 하기 때문에 급발진 사고를 더욱 효과적으로 예방할 수 있고, 저렴한 가격으로 제조 가능하며 전자파 등의 영향을 받지 않고 작동이 매우 정확하고, 급발진시의 효과적인 대응을 가능하게 하는 효과를 갖는 것이다.

Description

급발진 예방장치{An apparatus for protecting from a sudden start}

본 발명은 자동차의 급발진 예방장치에 관한 것으로서, 종래의 급발진 예방 또는 방지 장치에 관한 것으로는, 여러 가지 많은 종류의 것이 나와 있으나, 본 발명은 그와 같은 종래의 장치와는 구조 또는 개념이 상이한 급발진 예방장치이다.

내연기관의 연소의 3 대 조건은 공기, 연료, 불꽃이다.

따라서, 상기한 조건들 중 어느 한가지만 없어도 연소는 이루어지지 않는다. 예를 들어 공기가 없거나 공기가 부족하면 연료의 공급이 충분해도 연소가 불가능한 것이다.

참고로 설명하면, 연료직접분사방식의 전자제어 자동차는 공회전 상태에서 엔진의 시동이 꺼지는 것을 방지하고 공회전 속도를 항상 일정하게 유지시키기 위하여 실린더 내로 유입되는 공기량을 적절히 제어하는 데 이 역할을 하는 것이 드로틀 바디 내의 드로틀 밸브이다.

따라서, 운전자가 가속을 시킨다는 것은 액셀레이터 패달을 밟아 드로틀 밸브를 열어주어 엔진에 흡입되는 공기량을 증가시키게 되면 드로틀 밸브 작동 감지 센서와 맵센서(MAP SENSOR), 유입공기 온도 센서 등의 신호가 엔진제어 장치에 입력되고 제어장치에서는 연료량을 증가시키게 된다.

그리고 운전자가 액셀레이터 패달을 밟지 않은 공회전 상태에서는 드로틀밸브는 아주 미세한 틈을 유지하며 닫혀 있는 상태에서 일정량의 공기가 연소실 내로 유입되고 있으며 공회전 속도를 유지하는데 필요한 나머지 공기는 우회 통로를 통하여 추가로 공급되도록 되어 있는데 상기 우회 통로에서는 공회전 속도 조절용 제어시스템에 의해서 작동되는 공기조절밸브가 설치되어 있는 것이 일반적인 예이다.

즉, 연료직접분사 방식에서 엔진의 공회전시, 필요한 공기는 드로틀밸브를 우회하는 우회통로에 설치되는 공회전 속도조절 제어시스템에 의해서 엔진의 연소에 필요한 공기의 공급이 이루어지는 것으로서, 상기 공회전 속도조절 제어시스템은 제어모터와 제어밸브로 이루어지는 공기조절밸브가 설치되고, 상기한 공회전 속도제어는 흡입공기 유입통로에 설치되어 흡입 다기관의 공기 압력을 체크하는 맵센서 또는 드로틀 밸브 열림각 감지센서와, 배기 다기관에 설치된 O₂센서 등의 신호에 의하여 공회전시 우회하는 공기의 량이 제어되게 되어 있다.

그러나 상기의 맵센서나 드로틀밸브 등의 불량으로 ECU 등에서 공기 흐름량이 공회전시 많은 것으로 판단하거나 공회전 속도조절 제어시스템의 작동 불량으로 우회하는 흡입공기량이 증가하게 되면 연료 공급량이 갑자기 증가하게 되고, 다량의 흡입공기가 드로틀 밸브와는 상관없이 우회통로를 거쳐 엔진에 공급되고, 엔진의 회전수가 급상승하게 되어 운전자가 기어 변속을 하거나 ECU의 제어 불량으로 기어가 들어가면 자동차는 운전자의 의도 또는 조작과 무관하게 급발진 하게 된다.

따라서, 운전자의 실수와는 무관하게 대형 교통사고를 불러일으키게 되는 문제점이 있었다.

또한, 도 7에 도시된 바와 같이, 이러한 엔진의 급발진시 신속하게 브레이크를 밟아 차의 발진을 단속하여야 하나 종래의 브레이크 부스터(94)와 배관으로 연결되는 흡기메뉴폴더(92)의 꼭지(90)는 상기 흡기메뉴폴더에서 90도로 돌출되어 있어서 순간적으로 엔진의 회전수가 급격히 상승하게 되면 브레이크 부스터(94)에 걸리는 감압이 잘 걸리지 않아 급속한 브레이크의 동작이 어려웠으므로 자동차의 급발진을 방지하지 못했던 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 점을 감안하여 안출한 것으로, 본 발명의 목적은, 자동차 엔진의 연소는 흡입공기가 없이는 연소가 불가능한 점에 착안하여 공회전시 공급되는 우회통로 앞에 제 2 의 드로틀 밸브를 설치하고 액셀레이터를 밟았을 때 기존의 드로틀 밸브와 연동으로 작동하도록 하여 흡입공기를 제어함으로서 센서의 오동작이나 드로틀밸브의 작동 이상으로 인한 급발진 사고를 사전 예방하게 하는 급발진 예방장치를 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 엔진의 공회전시 일정한 량의 필요한 공기가 통과하는 것은 가능하나 엔진으로 급격한 공기가 흐르는 경우 자동적으로 공기 통로를 막아 최소량의 공기만 통과시키는 공회전 속도조절 밸브를 드로틀밸브나 우회통로에 설치하여 엔진의 급발진시 엔진으로 공급되는 공기를 제어함으로써 급발진 사고를 사전에 예방하게 하는 급발진 예방장치를 제공함에 있다.

또한 본 발명의 또 다른 목적은, 흡기메니폴더 꼭지를 그 지향각이 흡기메니폴더와 90도 각도에서 경사지도록 개선하여 자동차의 급발진시 브레이크의 신속한 작동을 가능하게 하는 급발진 예방장치를 제공함에 있다.

도 1a 및 도 1b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 급발진 예방장치의 구성도이다.

도 2는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 급발진 예방장치의 구성도이다.

도 3은 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 급발진 예방장치의 구성도이다.

도 4는 본 발명의 급발진 예방장치의 바람직한 실시예에 따른 공회전 속도조절 밸브를 나타내는 측단면도이다.

도 5는 본 발명의 급발진 예방장치의 바람직한 다른 실시예에 따른 공회전 속도조절 밸브를 나타내는 측단면도이다.

도 6은 본 발명의 급발진 예방장치의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 공회전 속도조절 밸브를 나타내는 측단면도이다.

도 7은 종래의 브레이크 부스터와 흡기메뉴폴더의 꼭지를 나타내는 개략도이다.

도 8은 본 발명의 브레이크 부스터와 흡기메뉴폴더의 꼭지를 나타내는 개략도이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 급발진 예방장치는, 공기흡입량을 조절하여 엔진의 회전수가 급상승하는 것을 방지하는 급발진 예방장치를 구성토록 함에 있어, 공기가 유입되는 통로에 공기의 급격한 유입시 소정 정도 이상의 공기의 흐름에 의해 자동으로 제어되는 공회전 속도조절 밸브가 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 공회전 속도조절 밸브는 드로틀밸브에 내장되는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하기로는, 상기 공회전 속도조절 밸브는 공기의 우회통로가 설치된 드로틀밸브에 인접하여 설치되고, 공기의 우회통로가 설치되지 않는 제 2 드로틀밸브에 내장되는 것이 가능하다.

또한, 상기 공회전 속도조절 밸브는, 내부에 공기의 통로가 형성된 몸체 및 탄성부재에 의해 지지되고, 상기 통로에 대응하는 형상이며, 공기의 급격한 흐름에 의해 상기 탄성부재의 복원력 이상의 힘으로 가압되면 상기 몸체의 공기 통로 방향으로 전진하여 통로를 제어하는 마개를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

한편, 브레이크 부스터와 연결되는 흡기메뉴폴더의 꼭지는 상기 흡기메뉴폴더와 돌출 꼭지가 30도 내지 80도의 경사를 이루는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 급발진 예방장치를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

먼저, 도 1a, 도 1b, 도 2, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 급발진 예방장치는, 공기흡입량을 조절하여 엔진(1)의 회전수가 급상승하는 것을 방지하는 급발진 예방장치(10)(20)(30)(40)로서, 액셀레이터 패달(도시하지 않음)과 연동된 드로틀밸브(2)(3)나 공기의 우회통로(4)에 공기의 급격한 유입시 소정 정도 이상의 공기의 흐름에 의해 자동으로 제어되는 공회전 속도조절 밸브(50)가 설치되는 구성이다.

이러한, 상기 공회전 속도조절 밸브(50)는, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 엔진의 공회전시 공기가 우회하도록 우회통로(4)와 함께 형성된 기존의 드로틀밸브(2)에도 내장될 수도 있고, 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 상기 우회통로(4)와 기존의 드로틀밸브(2)의 전방에 별도로 설치되는 제 2 드로틀밸브(3)에 내장될 수도 있다.

여기서, 상기 우회통로(4)와 기존의 드로틀밸브(2)의 전방 또는 후방에 제 2 드로틀밸브(3)를 설치하는 기술에 대해서는 본 발명과 동일한 출원인이 이미 출원한 실용신안등록출원 제 99-10787 호에 상세히 기재되어 있으며, 본 발명은 상기 선출원을 개선한 개량출원이다.

따라서, 본 발명의 급발진 예방장치(10)(20)(30)(40)는, 기존의 드로틀밸브(2)의 전방에 액셀레이터와 연동되는 별도의 제 2 드로틀밸브(3)를 설치하여 기존의 ECU(5)나, 제어모터(6), 제어밸브(7), 각종 센서 등의 이상 동작으로 인해 드로틀밸브(2)와 상관없이 우회통로(4)를 통해 엔진에 공급되던 다량의 공기를 제어함으로써 엔진(1)의 급발진을 예방하게 하는 것 이외에 상기 드로틀밸브(2) 및/또는 제 2 드로틀밸브(3)에 별도의 공회전 속도조절 밸브(50)를 설치하여 일정한 압력 이상으로 급격한 공기가 흐를 때 상기 엔진으로 유입되는 공기의 흐름을 더욱 완전하게 제어할 수 있는 것이다.

즉, 본 발명의 급발진 예방장치(10)(20)의 실시예로서, 도 1a 및 도 1b에서는 제 2 드로틀밸브(3)에만 공회전 속도조절 밸브(50)가 설치되는 것이다.

또한, 본 발명의 급발진 예방장치(30)의 다른 실시예로서, 도 2에서는 제 2 드로틀밸브를 설치하지 않고, 기존의 드로틀밸브(2)에 공회전 속도조절 밸브(50)가 설치되는 것이다. 단, 상기 제어밸브(7)는 닫혀있어야만 본 발명의 공회전 속도조절 밸브(50)가 그 역할을 달성할 수 있다

또한, 본 발명의 급발진 예방장치(40)의 또 다른 실시예로서, 도 3에서는 기존의 드로틀밸브(2) 및 제 2 드로틀밸브(3)에 공회전 속도조절 밸브(50)가 모두 각각 설치되고, 아울러 우회통로(4)에도 공회전 속도조절 밸브(50)가 설치될 수 있다.

여기서, 본 발명의 급발진 예방장치(10)(20)(30)(40)의 공회전 속도조절 밸브(50)는, 별도의 제어장치가 없이도 공기의 압력에 의해 스스로 자동 개폐되는 것으로서, 매우 다양한 형태 및 종류가 설치되는 것이 가능하나 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 내부에 공기의 통로가 형성된 몸체(60)(70)(80) 및 스프링(62)(82), 판스프링(72) 등의 탄성부재에 의해 지지되고, 상기 통로에 대응하는 형상이며, 공기의 급격한 흐름에 의해 상기 탄성부재의 복원력 이상의 힘으로 가압되면 상기 몸체(60)(70)(80)의 공기 통로 방향으로 전진하여 통로를 제어하는 마개(64)(74)(84)를 구비하여 이루어지는 구성인 것이 바람직하다.

즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 공회전 속도조절 밸브(50)는, 내부에 중공부가 형성되고, 일측에 흡입구(60a)가 형성되며, 타측에 배출구(60b)가 형성되는 몸체(60) 및 상기 중공부에 전후진이 가능하도록 스프링(62)에 의해 탄성 지지되는 마개(64)를 구비하여 이루어지는 구성이다.

여기서, 상기 몸체(60) 및 상기 마개(64)에는 상기 마개(64)의 전후진운동을 안내하도록 서로 대응하는 형상의 가이드돌기(66)와 가이드홈(68)이 형성된다.

또한, 상기 마개(64)의 위치는 아무런 공기의 압력이 가해지지 않는 경우, 상기 흡입구(60a)에 밀착되거나 미세하게 이격되는 위치가 바람직하다.

따라서, 엔진(1)의 공회전시 엔진(1)에서 발생하는 약한 저압에 의해 상기 마개(64)가 흡입구(60a)로부터 멀어지면서 공회전에 필요한 공기의 흐름이 보장되는 동시에 상기 흡입구(60a)를 통해 일정한 압력 이상의 공기의 흐름이 발생하게 되면 상기 마개(64)는 공기의 압력에 의해 상기 스프링(62)의 복원력을 이기고 상기 배출구(60b) 방향으로 전진하면서 상기 배출구(60b)와 접촉하여 상기 배출구(60b)를 막아 공기의 흐름을 제어하게 된다.

그러므로, 상기 엔진(1)의 급발진시 공기를 제어하는 동시에 일정한 압력 이하의 공기 흐름을 보장함으로써 엔진(1)의 공회전 속도를 적정 수준으로 조절할 수 있게 되는 것이다.

또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 공회전 속도조절 밸브(50)는, 드로틀밸브(2) 및/또는 제 2 드로틀밸브(3)와 함께 형성되는 구조로서, 일측에 관통구(70a)가 형성되며, 회전축(70c)에 의해 회전하면서 공기의 통로를 개폐하는 드로틀밸브의 몸체(70) 및 상기 관통구(70a)의 양측을 선택적으로 막도록 판스프링(72)에 의해 탄성 지지되는 2개의 마개(74)를 구비하여 이루어지는 구성이다.

여기서, 각각의 상기 마개(74)는 상기 몸체(70)에 고정되는 판스프링(72)에 의해 탄성 지지되는 것이다.

또한, 아무런 공기의 압력이 가해지지 않는 경우, 상기 판스프링(72)의 탄성계수가 서로 동일하다면 엔진방향으로 설치된 마개(74b)는 상기 관통구(70a)에 밀착되거나 미세하게 떨어지는 위치에 설치되고, 공기가 들어오는 방향으로 설치된 마개(74a)는 상대적으로 더 떨어지는 위치에 설치되거나 상대적으로 엔진(1)방향으로 설치된 마개(74b)가 더 민감하도록 상기 판스프링(72)의 탄성계수를 각각 설계하는 것도 가능하다.

따라서, 엔진(1)의 공회전시 엔진에서 발생하는 약한 저압에 의해 엔진(1)방향의 상기 마개(74)가 관통구(70a)로부터 멀어지면서 공회전에 필요한 공기의 흐름이 보장되는 동시에 상기 관통구(70a)를 통해 일정한 압력 이상의 공기의 흐름이 발생하게 되면 공기가 들어오는 방향의 상기 마개(74)는 공기의 압력에 의해 상기 판스프링(72)의 복원력을 이기고 상기 관통구(70a) 방향으로 전진하면서 상기 관통구(70a)와 접촉하여 상기 관통구(70a)를 막아 공기의 흐름을 제어하게 된다.

또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 공회전 속도조절 밸브(50)는, 내부에 중공부가 형성되고, 일측에 흡입구(80a)가 형성되며, 타측에 배출구(80b)가 형성되는 몸체(80) 및 상기 중공부에 전후진이 가능하도록 스프링(82)에 의해 탄성 지지되는 마개(84)를 구비하여 이루어지는 구성이다.

여기서, 상기 몸체(80)에는 상기 마개(84)의 전후진운동을 안내하도록 가이드봉(86)이 형성되고, 상기 마개(84)는 상기 가이드봉(86)에 의해 관통되어 전후진이 가능한 구성이다.

또한, 상기 마개(84)의 위치는 아무런 공기의 압력이 가해지지 않는 경우, 상기 흡입구(80a)에 밀착되거나 미세하게 이격되는 위치가 바람직하다.

따라서, 엔진(1)의 공회전시 엔진에서 발생하는 약한 저압에 의해 상기 마개(84)가 흡입구(80a)로부터 멀어지면서 공회전에 필요한 공기의 흐름이 보장되는 동시에 상기 흡입구(80a)를 통해 일정한 압력 이상의 공기의 흐름이 발생하게 되면 상기 마개(84)는 공기의 압력에 의해 상기 스프링(82)의 복원력을 이기고 상기 배출구(80b) 방향으로 전진하면서 상기 배출구(80b)와 접촉하여 상기 배출구(80b)를 막아 공기의 흐름을 제어하게 된다.

그러므로, 상기 엔진(1)의 급발진시 공기를 제어하는 동시에 일정한 압력 이하의 공기 흐름을 보장함으로써 엔진의 공회전 속도를 적정 수준으로 조절할 수 있게 되는 것이다.

이외에도 매우 다양한 형태의 공회전 속도조절 밸브가 적용될 수 있는 것으로서, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 안에서 탄성부재의 복원력을 이용한 공회전 속도조절 밸브의 형태나 종류에 대한 기술은 해당 분야에 종사하는 당업자에 있어 수정 및 변경이 용이한 것이다.

한편, 도 8에 도시된 바와 같이, 브레이크 부스터(94)와 연결되는 흡기메뉴폴더(92)의 꼭지(90)는 흡기메뉴폴더(92)와 90도 각도에서 30도 내지 80도의 경사각(A)를 이루도록 개선하여 설치함으로써 자동차의 급발진시 브레이크의 신속한 작동을 가능하게 한다.

이상에서와 같이 본 발명의 급발진 예방장치에 의하면, 급발진 사고를 더욱 효과적으로 예방할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 구성들에 의하면 저렴한 가격으로 제조 가능한 장점이 있으며, 또한 작동이 거의 기계적인 작동으로 이루어지는 것인 바, 전자파 등의 영향을 받지 않고 작동이 매우 정확하다는 장점도 있다.

또한, 브레이크의 동작성능을 개선하여 신속한 작동을 가능하게 함으로써 급발진시의 효과적인 대응을 가능하게 하는 장점도 있다.

Claims

공기흡입량을 조절하여 엔진의 회전수가 급상승하는 것을 방지하는 급발진 예방장치를 구성토록 함에 있어, 공기가 유입되는 통로에 공기의 급격한 유입시 소정 정도 이상의 공기의 흐름에 의해 자동으로 제어되는 공회전 속도조절 밸브(50)가 설치되는 것을 특징으로 하는 급발진 예방장치.
제 1항에 있어서, 상기 공회전 속도조절 밸브(50)는 드로틀밸브(2)에 내장되는 것을 특징으로 하는 급발진 예방장치.
제 1항에 있어서, 상기 공회전 속도조절 밸브(50)는 공기의 우회통로(4)가 설치된 드로틀밸브(2)에 인접하여 설치되고, 공기의 우회통로(4)가 설치되지 않는 제 2 드로틀밸브(3)에 내장되는 것을 특징으로 하는 급발진 예방장치.
제 1항 내지 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 공회전 속도조절 밸브(50)는,

내부에 공기의 통로가 형성된 몸체(60)(70)(80); 및

탄성부재에 의해 지지되고, 상기 통로에 대응하는 형상이며, 공기의 급격한 흐름에 의해 상기 탄성부재의 복원력 이상의 힘으로 가압되면 상기 몸체(60)(70)(80)의 공기 통로 방향으로 전진하여 통로를 제어하는 마개(64)(74)(84);

를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 급발진 예방장치.
제 1항에 있어서, 브레이크 부스터(94)와 연결되는 흡기메뉴폴더(92)의 꼭지(90)는 흡기메뉴폴더와 30도 내지 80도의 경사를 이루는 것을 특징으로 하는 급발진 예방장치.