KR200153227Y1

KR200153227Y1 - Main throttle actuator

Info

Publication number: KR200153227Y1
Application number: KR2019960039404U
Authority: KR
Inventors: 공창수
Original assignee: 김의근; 대성정기주식회사
Priority date: 1996-11-11
Filing date: 1996-11-11
Publication date: 1999-08-02
Also published as: KR19980026529U

Abstract

본 고안은 운전자의 운전 조건에 따른 최적공기량을 공급하는 기능과, 코너링시 차량의 선회 능력을 향상시키는 T.C.S(Traction Control System)기능을 동시에 수행하는 일체화된 메인 스로틀 엑츄에이터(Main Throttle Actuator)에 관한 것으로, 종래에는 엑셀 페달(3)과 메인 스로틀 밸브(1)의 기계적 연결에 의한 제어방식에 별도의 보조 스로틀 밸브(2)를 제어하기 위해 전자 제어 엑츄에이터를 이용한 전자 제어 방식을 가미한 형태로서 부품의 대형화 및 부품가가 상승되는 문제점이 있기 때문에, 이를 해결하기 위해, 종래의 한 개의 스로틀 엑츄에이터에 전자적 제어가 가능하도록 스로틀 샤프트(6)에 레버(12), 트랙션 레버(13), 스프링(11)을 추가 설치하고 스로틀 샤프트와 분리 회동할 수 있도록 스로틀 레버(5)를 변경 설치함과 아울러 D.C 구동모터(7) 및 센서(8,9)를 장착하여 기계적 제어 및 전자적 제어가 동시에 수행되도록 하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to an integrated Main Throttle Actuator that simultaneously performs the function of supplying the optimum air volume according to the driver's driving conditions and the TCS (Traction Control System) function to improve the vehicle's turning ability when cornering. In the related art, the size of the components is increased by adding an electronic control method using an electronic control actuator to control the auxiliary throttle valve 2 separately from the control method by the mechanical connection of the accelerator pedal 3 and the main throttle valve 1. In order to solve this problem, a lever 12, a traction lever 13, and a spring 11 are added to the throttle shaft 6 to enable electronic control of a conventional throttle actuator. The DC drive motor (7) and the sensors (8, 9) as well as the throttle lever (5) to be installed and rotated separately from the throttle shaft. It characterized in that the complex to be performed by the mechanical control and the electronic control at the same time.

Description

Main throttle actuator

본 고안은 운전자의 조건에 따른 최적공기량을 공급하는 기능과, 코너링시 차량의 선회 능력을 향상시키는 T.C.S(Traction Control System)기능을 동시에 수행하는 일체화된 메인 스로틀 엑츄에이터(Main Throttle Actuator)에 관한 것이다.The present invention relates to an integrated main throttle actuator (T Throttle Actuator) that simultaneously performs the function of supplying the optimum air volume according to the driver's condition, and the T.C.S (Traction Control System) function to improve the turning ability of the vehicle when cornering.

눈길에서도 미끄러지지 않고 주행하며, 선회가속시에도 안전하게 회전할 수 있는 T.C.S기능의 엔진 스로틀 밸브가 현재 일본, 독일 등지에서 개발되고 있는데, 이는 종래의 엑셀 페달과 스로틀 밸브의 기계적 연결에 의한 제어 방식에 별도의 스로틀 밸브를 제어하기 위해 전자 제어 엑츄에이터를 이용한 전자 제어 방식을 가미한 형태를 취하고 있다. 전자 제어 엑츄에이터에 의한 스로틀 밸브 개폐 방식은 엔진의 운전 상태 및 차량의 주행 상태를 나타내는 신호를 전자 제어 장치에 보내면 이를 연산하여 구동 모터를 통한 최적의 흡입공기량을 보내는 방식이다.An engine throttle valve with a TCS function that can run safely without slipping on snowy roads and can safely rotate even during turning acceleration is currently being developed in Japan, Germany, etc., which is separate from the conventional control method by mechanical connection of an excel pedal and a throttle valve. In order to control the throttle valve, the electronic control method using an electronic control actuator is adopted. The throttle valve opening / closing method by the electronic control actuator sends a signal indicating the driving state of the engine and the driving state of the vehicle to the electronic control device, and calculates this to send the optimum amount of intake air through the driving motor.

도 1은 종래 기술의 스로틀 밸브 제어장치의 일 예로, 운전자가 엑셀 페달(3)을 작동 시킴에 따라 메인 스로틀 밸브(1)의 개폐가 이루어지며, 보조 스로틀 밸브(2)는 전자 제어 엑츄에이터에 의해 밸브의 개폐가 제어된다. 이 장치의 동작에 대해 설명하면 다음과 같다.1 is an example of a throttle valve control device of the prior art, the driver opens and closes the main throttle valve 1 by operating the accelerator pedal (3), the auxiliary throttle valve (2) by the electronic control actuator Opening and closing of the valve is controlled. The operation of this device is described as follows.

엑셀 페달(3)의 답입량에 따라 스로틀 샤프트(6)와 결합된 스로틀 레버(5)가 함께 회전하여 스로틀 밸브(1)를 개폐시키면 이에 대한 신호가 즉각 엑셀 포지션 센서(8)를 통해 전자 제어 장치(4)로 입력되고, 엔진의 운전 상태 및 주행 상태 등을 종합한 전자 제어장치(4)가 가장 최적의 공기흡입량을 연산하여 구동 모터(7)를 통한 보조 스로틀 밸브(2)의 개폐를 제어하며, 이에 대한 정보는 스로틀 포지션 센서(9)를 통해 즉각 확인된다.According to the depression amount of the accelerator pedal 3, the throttle lever 5 coupled with the throttle shaft 6 rotates together to open and close the throttle valve 1, and a signal for this is immediately controlled electronically by the excel position sensor 8. The electronic control device 4, which is input to the device 4 and combines the driving state and the running state of the engine, calculates the most optimal air intake and opens or closes the auxiliary throttle valve 2 through the drive motor 7. Control information is immediately confirmed via the throttle position sensor 9.

그러나, 상기와 같은 종래의 메인 스로틀 밸브(1)외에 T.C.S 기능의 보조 스로틀 밸브(2)를 사용한 시스템은 비록 제품 안정성에 대한 성능은 향상시켰지만 부품의 대형화 및 부품가의 상승을 초래하여 주로 중, 대형급 차량에만 적용되는 문제점이 있었다.However, the system using the auxiliary throttle valve 2 having the TCS function in addition to the conventional main throttle valve 1 as described above, although the performance on the product stability has been improved, the size of the parts and the price of the parts are increased to mainly increase the size There was a problem applied only to the vehicle.

본 고안은 상기의 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 본 고안의 목적은 하나의 스로틀 밸브 시스템으로 엑셀 페달에 의해 작동되어지는 기계적 제어뿐만 아니라, 전자 제어 엑츄에이터에 의한 전자 제어도 함께 수행할 수 있는 일체화된 메인 스로틀 엑츄에이터를 제공하는 데에 있다.The present invention was devised in view of the above problems, and an object of the present invention is to integrate a single throttle valve system capable of performing not only mechanical control operated by an accelerator pedal but also electronic control by an electronic control actuator. To provide a customized main throttle actuator.

이러한 목적을 달성하기 위해, 본 고안은 운전자의 운전 조건에 따른 최적공기량을 공급하는 기능과 코너링시 선회 능력을 향상시키는 T.C.S기능을 동시에 수행하는 일체화된 메인 스로틀 엑추에이터에 있어서, 한 개의 스로틀 밸브 시스템으로 엑셀 페달에 의해 작동되어지는 기계적 제어뿐만 아니라, 전자 제어 엑추에이터에 의한 전자 제어도 함께 수행할 수 있도록 일체화된 것이다.In order to achieve this purpose, the present invention provides a single throttle valve system for an integrated main throttle actuator that simultaneously performs the function of supplying the optimum air volume according to the driver's driving condition and the TCS function to improve the turning ability when cornering. In addition to the mechanical control actuated by the accelerator pedal, the electronic control by the electronic control actuator is also integrated.

도 1은 종래 기술의 스로틀 밸브 제어 장치의 일 예도.1 is an example of a throttle valve control device of the prior art.

도 2는 본 고안에 따른 실시예에 의한 메인 스로틀 엑츄에이터 구성도.2 is a configuration of the main throttle actuator according to an embodiment according to the present invention.

도 3A, 3B, 3C는 각 동작에 대한 스로틀 레버(5)와 스로틀 샤프트(6)의 작동 상태도.3A, 3B and 3C are diagrams illustrating the operation of the throttle lever 5 and the throttle shaft 6 for each operation.

도 4는 본 고안을 실제적으로 적용시킨 메인 스로틀 엑츄에이터의 평면도.Figure 4 is a plan view of the main throttle actuator practically applied to the present invention.

도 5는 트랙션 레버(13)와 스로틀 레버(5)의 작동상태를 나타내는 도4의 우측면도.FIG. 5 is a right side view of FIG. 4 showing an operating state of the traction lever 13 and the throttle lever 5. FIG.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 메인 스로틀 밸브 2 : 보조 스로틀 밸브1: main throttle valve 2: auxiliary throttle valve

3 : 엑셀 페달 4 : 전자 제어 장치3: excel pedal 4: electronic control unit

5 : 스로틀 레버 6 : 스로틀 샤프트5: throttle lever 6: throttle shaft

7 : 구동 모터 8 : 엑셀 포지션 센서7: drive motor 8: Excel position sensor

9 : 스로틀 포지션 센서 10 : 리턴 스프링9: Throttle Position Sensor 10: Return Spring

11 : 스프링 12 : 레버11: spring 12: lever

13 : 트랙션 레버13: traction lever

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도2 는 본 고안에 따른 실시예로써, 메인 스로틀 엑츄에이터의 구성도 이다.Figure 2 is an embodiment according to the present invention, a configuration of the main throttle actuator.

상기 메인 스로틀 엑츄에이터는 한 개의 메인 스로틀 밸브(1)를 포함하며, 상기 메인 스로틀 밸브(1)는 스로틀 샤프트(6)와 볼트 고정된다. 상기 스로틀 샤프트(6)는 밸브 본체를 좌우로 관통 삽입되어 고정된다.The main throttle actuator comprises one main throttle valve 1, which is bolted to the throttle shaft 6. The throttle shaft 6 is inserted into and fixed to the valve body from side to side.

따라서 상기 스로틀 샤프트(6)의 회전에 의하여 상기 메인 스로틀 밸브(1)의 사각(斜角)이 변화하여 밸브를 통해 공급되는 연료량이 조절된다.Therefore, the square of the main throttle valve 1 is changed by the rotation of the throttle shaft 6 to adjust the amount of fuel supplied through the valve.

밸브 본체(1)를 중심으로 상기 스로틀 샤프트(6)의 일측에는 레버(12)가 설치되고, 반대편에는 트랙션 레버(13)가 설치된다.A lever 12 is installed at one side of the throttle shaft 6 around the valve body 1, and a traction lever 13 is installed at an opposite side thereof.

상기 스로틀 샤프트(6)는 레버(12)를 관통하여 구동모터(7)와 연결되고, 상기 레버(12)에는 레버(12)가 회전 탄성력을 갖도록 스프링(11)을 고정 설치한다. 이때 스프링(11)이 레버(12)에 인가하는 회전 탄성의 방향은 항상 메인 스로틀 밸브(1)가 열리는 방향이 되도록 한다.The throttle shaft 6 penetrates the lever 12 and is connected to the driving motor 7, and the lever 12 is fixed to the spring 11 so that the lever 12 has a rotational elastic force. At this time, the direction of rotational elasticity applied by the spring 11 to the lever 12 is always such that the main throttle valve 1 opens.

따라서, 상기 구동모터(7)가 작동하면 상기 레버(12)가 스프링(11)의 탄성력을 극복하여 회전을 하게되어 스로틀 밸브(1)가 닫히게 된다.Therefore, when the drive motor 7 is operated, the lever 12 is rotated by overcoming the elastic force of the spring 11 to close the throttle valve (1).

상기 트랙션 레버(13)는 'ㄷ' 자형태로 형성되고, 스로틀 레버(5)의 회전운동을 멈추게 할 수 있도록 상기 스로틀 레버(5)의 회전방향에 대하여 직각 방향으로 설치된다.The traction lever 13 is formed in a 'c' shape, and is installed in a direction perpendicular to the rotation direction of the throttle lever 5 so as to stop the rotational movement of the throttle lever 5.

트랙션 레버(13)가 부착된 스로틀 샤프트(6)의 단부에는 스로틀 레버(5)를 회동 가능하도록 설치하고, 상기 스로틀 레버(5)의 일측에는 리턴 스프링(10)을 고정 설치한다.A throttle lever 5 is rotatably installed at an end of the throttle shaft 6 to which the traction lever 13 is attached, and a return spring 10 is fixed to one side of the throttle lever 5.

상기 리턴 스프링(10)의 타단부는 메인 스로틀 엑츄에이터 몸체에 회전 탄성을 갖도록 고정 설치한다. 이때 리턴 스프링(10)의 탄성력은 스프링(11)의 탄성력보다 항상 커야하며, 이 두 스프링의 탄성력의 방향은 반대이다.The other end of the return spring 10 is fixed to the main throttle actuator body to have a rotational elasticity. At this time, the elastic force of the return spring 10 should always be greater than the elastic force of the spring 11, the direction of the elastic force of the two springs is the opposite.

상기 스로틀 레버(5)에는 엑셀 포지션 센서(8)를 연결하고, 상기 레버(12)에는 스로틀 포지션 센서(9)를 연결한다. 엑셀 포지션 센서(8)와 스로틀 포지션 센서(9)는 전자 제어장치(4)에 연결 설치되어 있고, 스로틀 밸브의 작동 상태를 감지하여 그 값을 상기 전자 제어장치(4)에 보내어 주고, 전자 제어장치(4)가 제어신호를 출력하는 것은 종래의 기술과 동일하므로, 상세한 설명은 생략한다.An excel position sensor 8 is connected to the throttle lever 5, and a throttle position sensor 9 is connected to the lever 12. The Excel position sensor 8 and the throttle position sensor 9 are connected to the electronic control device 4, detect the operation state of the throttle valve, and send the value to the electronic control device 4, the electronic control The output of the control signal by the device 4 is the same as in the prior art, and thus the detailed description is omitted.

본 고안에 따른 작용을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation according to the present invention is as follows.

운전자가 엑셀 페달(3)을 밟으면 상기 엑셀 페달(3)과 와이어로 연결된 스로틀 레버(5)가 리턴스프링(10)의 탄성력을 이기고 회전하게 된다. 그러면, 스로틀 레버(5)와 트랙션 레버(13)의 접촉부는 회전된 거리만큼 이격되고, 이격된 만큼 스프링(11)의 회전력에 의하여 스로틀 샤프트(6)가 회전하게 된다. 이때 트랙션레버(13)와 스로틀 레버(5)는 밀착되어 같이 회전하게 된다. 이는 리턴스프링(10)의 탄성력이 엑셀페달(3)의 작용력에 의하여 극복되면 스프링(11)의 탄성력에 의하여 회전하기 때문이다.When the driver presses the accelerator pedal 3, the throttle lever 5 connected with the accelerator pedal 3 by wire is rotated to overcome the elastic force of the return spring 10. Then, the contact portions of the throttle lever 5 and the traction lever 13 are spaced apart by the rotated distance, and the throttle shaft 6 is rotated by the rotational force of the spring 11 by the spaced apart distance. At this time, the traction lever 13 and the throttle lever 5 are in close contact and rotate together. This is because when the elastic force of the return spring 10 is overcome by the action force of the accelerator pedal 3, it rotates by the elastic force of the spring 11.

이러한 상황에서 차량 선회시 전자 제어장치(4)는 입력된 값을 분석하여 구동모터(7)를 작동시키면 상기 스프링(11)의 탄성력을 극복하는 방향으로 상기 스로틀 샤프트(6)를 회전시킨다. 그러면 엑셀 페달(3)에 의하여 스로틀 레버(5)는 그대로 있으나, 상기 구동모터(7)가 스로틀 밸브(1)를 역회전시켜 닫히게 된다. 그러므로 운전자는 엑셀페달을 계속 밟고 있어도 속도가 줄어들어 안전한 운행이 된다.In this situation, when turning the vehicle, the electronic controller 4 analyzes the input value and operates the driving motor 7 to rotate the throttle shaft 6 in a direction to overcome the elastic force of the spring 11. Then, the throttle lever 5 is maintained by the accelerator pedal 3, but the driving motor 7 is closed by rotating the throttle valve 1 backward. Therefore, even if the driver keeps stepping on the accelerator pedal, the driver's speed is reduced to make driving safer.

도 3A, 3B, 3C는 스로틀 레버(5)와 스로틀 샤프트(6)간의 작동 상태를 나타낸 것이다. 도 3A는 초기 상태의 스로틀 레버(5)를 나타내며 강력한 리턴 스프링(10)의 장력에 의해 스로틀 밸브(1)가 완전 닫힘 상태를 나타낸 것이다. 도 3B는 엑셀 페달(3)에 의해 스로틀 레버(5)가 회전한 후 전자제어장치(4)에 의한 구동 모터(7)의 작동으로 제어될 때의 상태를 나타낸 것이다. 도 3C는 스로틀 레버(5)가 닫힘 방향으로 진행시 스로틀 레버(5)의 간섭을 받은 레버(13)와 결합된 스로틀 샤프트(6)가 닫힘 방향으로 회전하는 것을 나타낸 것이다.3A, 3B and 3C show the operating state between the throttle lever 5 and the throttle shaft 6. 3A shows the throttle lever 5 in its initial state and shows the throttle valve 1 being fully closed by the tension of the strong return spring 10. 3B shows the state when the throttle lever 5 is rotated by the accelerator pedal 3 and then controlled by the operation of the drive motor 7 by the electronic controller 4. FIG. 3C shows that the throttle shaft 6 coupled with the lever 13 subjected to the interference of the throttle lever 5 rotates in the closing direction when the throttle lever 5 proceeds in the closing direction.

이상에서와 같이 본 고안에 의하면 T.C.S 기능을 수행할 수 있는 메인 스로틀 엑츄에이터의 개발뿐만 아니라 크기나 중량을 크게 개선, 경량화 하여 소형 차량에도 장착 가능할 뿐만 아니라 원가 절감도 실현 할 수 있다.As described above, according to the present invention, not only the development of the main throttle actuator capable of performing the T.C.S function but also the size and weight are greatly improved and lightened, so that it can be installed in a small vehicle and cost reduction can be realized.

Claims

(Correct) A throttle actuator comprising a throttle valve 1, a throttle shaft 6, a throttle lever 5, and a return spring 10, which is inserted into and installed on one side of the throttle shaft 6 around the valve body. A lever 12; A traction lever 13 inserted and installed in a throttle shaft 6 on an opposite side of the lever 12; A spring 11 having a weaker elastic force than the return spring 10 and connected to the body of the lever 12; The main throttle actuator, characterized in that it comprises a throttle lever (5) which is inserted into the throttle shaft (6) is installed to rotate.

The main throttle actuator according to claim 1, characterized in that the throttle valve (1) has a structure of being opened by the tension of the spring (11) and closed by the throttle lever (5).