KR20020070670A - 스로틀밸브의 자동 개폐 제어장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 스로틀밸브의 자동 개폐 제어장치에 관한 것으로서, 차량의 스로틀바디에서 유사시 스로틀밸브의 개방을 자동으로 차단하여 엔진을 아이들링 상태로 운전하도록 하기 위한 스로틀밸브 구동 제어장치에 있어서, 2접점 스위치와 1개의 경고램프가 각각 구비되는 냉각수온도 스위치, 파킹브레이크 스위치, 오일압력 스위치의 병렬회로로 구성되어 비정상 상태에서 스위치가 "ON"되어 신호를 출력하도록 하는 센서부와; 상기 센서부에서 출력된 신호값에 따라 스로틀밸브의 개방 및 패쇄 제어하는 마그네틱 클러치로 구성되는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 구성을 갖는 본 발명은 차량의 주행시 운전자 부주의에도 자동으로 스로틀밸브를 차단하여 엔진이 가열되는 것을 방지하고 또한 윤활 및 제동관련 장치부품의 파손 및 손상을 방지하는 효과가 있다.

Description

스로틀밸브의 자동 개폐 제어장치{Automatic control device of a throttle valve}
본 발명은 스로틀밸브의 자동 개폐장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 운전자가 가속페달을 밟은 상태에서도 스로틀밸브 개방을 차단하여 엔진이 과열되는 것을 방지할 수 있고, 또한 엔진부품 및 브레이크 패드의 손상도 방지할 수 잇는 스로틀밸브의 자동 개폐장치에 관한 것이다.
일반적으로 자동차의 디스플레이 패널에는 엔진의 과열정도를 파악할 수 있는 냉각수온도 지시계, 엔진오일 등의 부족을 알리는 경고램프, 또한 자동차가 주차되어 있을 경우 파킹 브레이크가 걸려있음을 표시하는 지시램프 등과 같은 자동차의 안전주행을 위한 각종 지시계 및 경고램프가 구비되어 있어 운전자에게 자동차 내부장치의 상태를 알려주게 된다.
한편, 도1a 및 도1b에 도시된 바와 같이, 자동차 엔진에는 연소실 내에서 연료와 혼합되어 폭발력을 일으킬 수 있도록 공기가 흡입되는 스로틀바디(10)가 구비되어 있는데, 상기 스로틀바디(10)는 내부의 안내관(13)의 입구에 유입되는 공기의 양을 조절하는 스로틀밸브(14)와, 이의 중심에 연결되어 상기 스로틀밸브(14)와 함께 회전하는 회전축(18)과, 가속케이블(12)이 외주면에 권취되고 상기 회전축(18)과 연결된 디스크(16)와 상기 디스크(16)아 스로틀바디(10) 사이에 개재되어 복원력을 전달하는 리턴스프링(20)으로 구성된다. 따라서, 운전자가 가속페달을 조작함에 따라 가속케이블(12)에 의해 디스크(16)가 회전하게 되고 이와 연결된 회전축(18)에 의해 스로틀밸브(14)가 회전하여 스로틀바디(10)의 입구를 개방 또는 패쇄하게 된다.
일반적으로 자동차가 악조건의 환경에서 주행할 경우에는 엔진이 순간적으로 과열되는 현상이 빈번하게 발생하게 되는데, 이러한 엔진과열이 심화되면 결국 엔진의 부품변형 및 성능저하가 나타나게 된다.
이와 같은 문제 때문에, 종래에는 자동차 주행중에 운전자가 디스플레이 패널에 표시된 냉각수온도 지시계를 통해서 엔진과열 상태를 계속적으로 관찰해야만 했다.
그러나, 현실적으로 자동차 주행중에는 운전자가 계속하여 지시계를 주시하면서 운전하기가 매우 어려울 뿐만 아니라 보통 엔진과열은 순간적으로 발생하기 때문에 운전자가 적절한 때에 이를 대처 및 조치하기란 불가능한 실정이었다.
또한, 주행중에 엔진오일이 소진되면 엔진오일 공급이 원활하게 이루어지지 못해 엔진오일 부족으로 인한 엔진 습동부의 손상 및 파손으로 이어지는 경우가 있는데, 이러한 경우에도 만약 운전자가 경고등을 주시하지 못하게 되는 상황이 종종 발생하고 있다.
또한, 자동차의 주/정차시 운전자가 파킹브레이크를 걸어놓은 상태에서 경고등을 보지 못한채 가속페달을 밟아 브레이크 패드가 마모되거나 심할 경우에는 패드가 타는 상황이 빈번하게 일어나는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 엔진냉각수, 엔진오일, 파킹브레이크등의 비정상 값을 가질 경우에는 운전자가 부주의로 가속페달을 조작한 상태에서도 스로틀밸브의 개방되는 것을 차단하여 엔진을 아이들링 상태로 유지하도록 하는 스로틀밸브의 구동 제어장치를 제공하는 것이다.
도1a는 종래의 스로틀밸브의 개폐구조를 개략적으로 도시한 단면도.
도1b는 도1a의 상부 투시도.
도2는 본 발명의 개략적 장치구성을 나타낸 도면.
도3은 마그네틱 클러치의 디스크 구조를 나타낸 상세도.
도4는 도3의 내부구조를 나타낸 정면도.
도5는 본 발명의 다른 실시예의 회로구성을 도시한 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 스로틀바디 12 : 가속케이블
14 : 스로틀밸브 18 : 밸브축
20,120 : 리턴스프링100 : 마그네틱 클러치
110a : 제1디스크110b : 제2디스크
112a : 결합홈부112b : 결합돌부
130 : 디스크축140 : 전자석
200 : 센서부210 : 냉각수온도 스위치부
220 : 엔진오일압력 스위치부230 : 파킹브레이크 스위치부
240 : 경고램프250 : 2접점 스위치
본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위해서 다음과 같이 구성된다. 즉, 본 발명은 차량의 스로틀바디에서 유사시 스로틀밸브의 개방을 자동으로 차단하여 엔진을 아이들링 상태로 운전하도록 하기 위한 스로틀밸브 구동 제어장치에 있어서, 2접점 스위치와 1개의 경고램프가 각각 구비되는 냉각수온도 스위치, 파킹브레이크 스위치, 오일압력 스위치의 병렬회로로 구성되어 비정상 상태 즉, 소정의 설정값 이탈시 스위치가 "ON"되어 신호를 출력하도록 하는 센서부와; 상기 센서부에서 출력된 신호값에 따라 스로틀밸브의 개방 및 패쇄 제어하는 마그네틱 클러치로 구성되는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.
첨부된 도 2 는 본 발명에 의한 스로틀밸브 구동 제어장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 스로틀밸브 구동 제어장치는 자동차 내부에서 각각의 운전조건을 감지하여 신호를 출력하는 센서부(200)와 상기센서부(200)의 출력된 신호를 받아 스로틀밸브(10)의 개방을 차단 또는 복귀시키는 마그네틱 클러치(100)로 구성되어 있다.
여기서, 상기 센서부(200)는 다시 냉각수온도 스위치부(210)와 엔진 오일압력 스위치부(220) 및 파킹브레이크 스위치부(230)로 이루어져 있으며 상호 병렬로 회로구성이 되어있다.
또한, 상기 센서부(200)를 구성하는 각각의 스위치부(210,220,230)는 2접점식 스위치(250)로 이루어지며 1개씩의 경고수단, 즉, 경고램프(240)와 연결되어 있다.
여기서, 상기 냉각수온도 스위치부(210)는 엔진의 냉각수 온도가 소정의 설정치 보다 높게 상승되면 2개의 접점이 "ON" 되어 출력신호를 발생하고 이와 동시에 경고램프(240a)를 작동시키게 되며, 상기 파킹브레이크 스위치부(230)는 파킹브레이크가 걸려있을 경우만 접점스위치가 "ON"되어 출력신호와 경고램프(240c)를 작동시키게 되고, 또한 상기 엔진 오일압력 스위치부(220)는 오일의 압력이 설정치 보다 낮아질 경우에 스위치가 "ON"되어 출력신호와 경고램프(240b)를 작동시키게 된다.
이러한 상기 스위치부(210,220,230)의 구성에 있어서는 필요에 따라 1접점 방식의 채용도 가능하며 이러한 경우에는 1개의 경고램프(240)와 연결되는 회로구성이 가능하게 되는 것으로서, 이후에 도시되는 도5에서 이에 따른 일 실시예를 나타내고 있다.
한편, 상기 마그네틱 클러치(100)는 스로틀밸브(10)의 밸브축(18)에 연결되는 제1디스크(110a)와 이와 분리 또는 결합 가능하도록 형성된 제2디스크(110b), 그리고 상기 제2디스크(110b)의 중심축에 연결되는 디스크축(130), 전기적인 신호에 의해 상기 제2디스크(110b)와 연결된 디스크축(130)을 당기거나 혹은 복귀시켜 좌우로 이동하게 하는 전자석(140) 및 상기 제2디스크(110b)와 전자석(140)의 사이에 개재되어 압축 반발력에 의해 디스크(110b)의 회전 및 축(130)의 이동을 복원시키는 리턴스프링(120)으로 구성되어 있다.
도2 는 마그네틱 클러치(100)에서 디스크(110) 부분을 발췌한 도면이며, 도3은 도2의 측면도이다.
도2 내지 도3에 도시된 바와 같이, 상기 제1디스크(110a)는 그 내측면에는 원판의 반경방향에 대하여 삼각형 형태로 요입 형성된 결합홈부(112a)가 구비되며 리턴스프링(20)이 개재된 채로 좌우이동 없이 밸브축(18)을 중심으로 히전만 하도록 되어 있다.
또한, 상기 제2디스크(110b)는 평상시 상기 제1디스크(110a)와 면접하게 되는데, 그 면접되는 면에는 상기 결합홈부(112a)의 형상과 부합하여 끼워질 수 있도록 결합돌부(112b)가 돌출 형성되어 좌우이동 하며 결합홈부(112a)와 결합 또는 분리 가능하도록 형성되어 있다. 그리고, 외주면에 형성된 안내홈에는 가속케이블(12)이 권취된다.
한편, 상기 제2디스크(110b)와 전자석(140) 사이에 개재된 리턴스프링(120)은 제2디스크(110b)가 회전하거나 또는 전자석(140)에서 발생한 자기력에 의해 디스크(110b)가 우측으로 이동하게 되면 그 압축력을 일시적으로 저장하게 되며, 자기력이 해제되면 상기 제2디스크(110b)의 위치를 원상태로 복귀시키게 된다.
이와 같이 구성되는 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 자동차가 정상 운전조건으로 주행할 경우에는 마그네틱 클러치(100)의 제1디스크(110a)와 제2디스크(110b)가 결합된 상태로, 운전자가 가속페달을 밟아 가속케이블(12)을 잡아당기게 되면 결합돌부(112b)가 결합홈부(112a)에 걸려 상기 제2디스크(110b)의 회전력을 제1디스크(110a)에 전달하여 이를 회전시킴으로써 밸브축(18)이 연결된 스로틀밸브(10)를 개방시키게 된다. 또한, 운전자가 가속페달에서 발을 놓게 되면, 반대로 리턴스프링(20)의 압축 반발력에 의해 상기 제1디스크(110a)가 다시 역방향으로 회전하면서 결합홈부(112a)가 결합돌부(112b)에 걸려 원상태로 복귀하게 되는 것이다.
한편, 자동차의 내부 운전조건이 비정상적인 경우, 즉, 냉각수온도 스위치부(210), 파킹브레이크 스위치부(230), 엔진 오일압력 스위치부(220) 중에서 어느 하나 또는 그 이상이 설정치에서 벗어나게 되면 2개의 접점이 "ON"되어지고 동시에 경고램프(240)를 작동시키게 되는데, 이때 이들로부터 출력된 신호는 마그네틱 클러치(100)의 전자석(140)에 입력되어 그 내부에서 자력을 발생시키고 제2디스크(110b)와 연결된 디스크축(130)을 잡아당기게 되어 상기 제2디스크(110b)를 제1디스크(110a)로부터 분리시킨다. 그러면 운전자가 가속페달을 밟은 상태에서도 디스크(110)가 상호 분리되므로 다시 리턴스프링(20)의 압축반력에 의해 밸브축(18)을 원복 회전시켜 스로틀밸브(14)의 개방을 차단하게 된다. 그리고, 운전조건이 후에 정상화 되면 상기 전자석(140)은 자기력을 잡아당기고 있던 디스크축(18)을 복귀시키게 되는데, 이때 리턴스프링(120)의 압축반력에 의해 제2디스크(110b)가 역방향으로 회전하는 동시에 좌측으로 이동하면서 제1디스크(110a)에 결합되면서 원상태로 복귀하게 되는 것이다.
본 발명은 전술한 실시 예에 국한되지 않고 본 발명의 기술 사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수가 있다.
상기한 구성의 본 발명에 따르면, 차량의 주행시 엔진의 급속한 가열로 인한 사고를 미연에 방지할 수 있고, 유사시에 엔진이 아이들링 상태로 운전되어 엔진의 오일 공급부족 또는 오일필터의 막힘으로 인한 엔진 습동부의 손상 및 파손을 방지할 수 있으며, 또한 파킹브레이크를 작동시킨 상태에서 운전자의 부주의로 가속페달을 밟아도 차량이 가속되지 않아 제동장치의 손상을 방지할 수 있는 효과를 도모할 수 있다.

Claims (3)

  1. 차량의 스로틀바디에서 유사시 스로틀밸브의 개방을 자동으로 차단하여 엔진을 아이들링 상태로 운전하도록 하기 위한 스로틀밸브 구동 제어장치에 있어서,
    2접점 스위치와 1개의 경고램프가 각각 구비되는 냉각수온도 스위치부, 파킹브레이크 스위치부, 오일압력 스위치부의 병렬회로로 구성되어 비정상 상태 즉, 소정의 설정값 이탈시 스위치가 "ON"되어 신호를 출력하도록 하는 센서부와;
    상기 센서부에서 출력된 신호값에 따라 스로틀밸브의 개방 및 패쇄 제어하는 마그네틱 클러치로 구성되는 것을 특징으로 하는 스로틀밸브의 자동개폐 제어장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 마그네틱 클러치는 스로틀밸브의 회전축에 연결되고 내측면에 결합홈부가 형성된 제1디스크와;
    외주부상에 가속케이블이 권취되고 상기 제1디스크와 면접하는 내측면에 상기 결합홈부와 결합 또는 분리 가능하도록 형성된 결합돌부가 구비되는 제2디스크와;
    상기 제2디스크의 중심에 연결되어 이와 함께 회전 가능하도록 형성된 디스크축과;
    센서부에서 입력된 전기신호에 따라 연결된 제2디스크와 연결된 디스크축을 좌우로 이동시켜 디스크를 분리 또는 복귀시키는 전자석과;
    상기 제2디스크와 전자석 사이에 개재되어 디스크의 회전 또는 좌우이동을 복원하는 리턴스프링으로 구성되어 지는 것을 특징으로 하는 스로틀밸브의 자동개폐 제어장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 마그네틱 클러치는 병렬회로로 구성된 센서부의 냉각수온도 스위치, 파킹브레이크 스위치, 오일압력 스위치가 모두 정상(스위치 OFF)으로 출력될 경우에만 구동하지 않는 것을 특징으로 하는 스로틀밸브의 자동개폐 제어장치.
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