KR20030046036A

KR20030046036A - 차량용 가속페달 작동장치

Info

Publication number: KR20030046036A
Application number: KR1020010076352A
Authority: KR
Inventors: 서정식
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2001-12-04
Filing date: 2001-12-04
Publication date: 2003-06-12
Also published as: KR100422776B1

Abstract

본 발명은 스로틀 밸브의 복귀성능시험시 스로틀 밸브의 정해진 각 개도량을 구현함에 있어 가속페달을 가압하는데 필요한 정확한 작동력을 제공해주는 차량용 가속페달 작동장치에 관한 것으로서, 전원공급시 액튜에이터 구동으로 회동축이 전방 회동하고, 이 회동축에 힌지 연결된 연결부재가 작동축을 전방으로 밀어 가속페달을 가압하되, 스로틀 밸브의 원하는 개도량에 대응되게 위치된 스토퍼에 의해 상기 작동축이 개도량 구현을 위한 정확한 이동량만큼 전진하여 가속페달을 가압하게 되는 차량용 가속페달 작동장치를 제공한다.

본 발명에 의하면, 스로틀 밸브의 정확한 개도량 반복 구현이 용이해짐은 물론, 그 구현성 및 재현성이 좋고, 시험의 실패 횟수를 줄임과 동시에 정확한 시험결과를 얻을 수 있는 효과가 있다. 또한, 가속페달을 발로 가압하면서 TPS(Throttle Position Sensor) 신호를 읽어야 하는 기존 시험방법에 대비하여 필수 시험인원을 줄일 수 있는 효과가 있다.

Description

차량용 가속페달 작동장치{Apparatus for operating acceleration pedal for vehicle}

본 발명은 스로틀 밸브의 복귀성능시험시 스로틀 밸브의 정해진 각 개도량을 구현함에 있어 가속페달을 가압하는데 필요한 정확한 작동력을 제공해주는 차량용 가속페달 작동장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전원공급시 액튜에이터 구동으로 회동축이 전방 회동하고, 이 회동축에 힌지 연결된 연결부재가 작동축을 전방으로 밀어 가속페달을 가압하되, 스로틀 밸브의 원하는 개도량에 대응되게 위치된 스토퍼에 의해 상기 작동축이 개도량 구현을 위한 정확한 이동량만큼 전진하여 가속페달을 가압하게 되는 차량용 가속페달 작동장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량용 가속페달은 가솔린 엔진에서는 혼합기의 흡입량을, 디젤 엔진에서는 연료의 분사량을 조절하여 엔진의 회전수를 조절하는 것으로서, 엔진 룸과 차 실내를 나누는 격벽 역할의 대쉬패널 하부에 브라켓을 매개로 하여 힌지 결합되어 있는 바, 이 힌지를 축으로 하여 회동 가능하게 설치된 것이다.

상기 가속페달은 일측에 스로틀 밸브로 연결되는 가속케이블이 연결되어 있다.

결국, 운전자가 가속페달을 발로 밟아 가압함에 따라 스로틀 밸브가 개도되고, 가압을 해제(가속페달에서 발을 뗌)함에 따라 스로틀 밸브가 아이들(idle) 상태로 복귀되는 바, 운전자가 밟게 되는 가압량에 따라 스로틀 밸브의 개도량과, 이 스로틀 밸브의 개도량에 따른 엔진의 회전수가 결정된다.

한편, 상기 가속페달 및 스로틀 밸브, 그리고 그 주변의 작동부품들을 포함하는 차량용 가속제어장치의 성능을 평가함에 있어서, 상기 가속페달을 가압하여 스로틀 밸브를 미리 정한 바의 개도량만큼 개도한 후 가압을 해제하여 스로틀 밸브가 아이들 상태로 복귀되는 시간을 측정하는 항목이 있다.

이러한 스로틀 밸브의 복귀시간 측정은 차량 개발시 반드시 실시되어야 하는 평가항목으로서, 법규에 정해진 개도량(100%, 75%, 50%, 25%)만큼 스로틀 밸브를 개도하여 복귀되는 시간을 측정하게 된다.

이를 좀더 상세히 설명하면, 시동을 켠 후 기어레버의 저단상태에서, 시험자가 가속페달을 발로 직접 밟아가면서 스로틀 포지션 센서(TPS:Throttle Position Sensor, 이하 TPS라 약칭함)를 통해 스로틀 밸브가 정해진 개도량이 되었는지를 확인한다.

만약, 정해진 바의 개도량이 되었다면 가속페달의 가압을 일단 해제한 후 다시 처음 위치로 가압하였다가 다시 가압을 해제하여, 이때의 스로틀 밸브가 아이들 상태(개도량 0%)로 복귀되는 시간을 측정한다.

이러한 시험은 고온 및 상온, 저온의 실험실상태에서 실시됨과 더불어 스로틀 보디의 복귀스프링을 1개씩 번갈아 제거하여 실시되므로 동일한 개도량 조건하에서도 여러 번 시험이 반복 실시되는 것이다.

여기서, 상기 TPS는 스로틀 보디에서 스로틀 밸브의 개도각을 검출하도록 되어 있는 바, 이 개도각에 따른 공기 흡입량을 전기적 신호로 전환하여 출력하게 된다.

결국, 상기 TPS로부터 출력된 전기적 신호의 전압값을 읽게 되면 스로틀 밸브의 개도량을 계산할 수 있는 바, 시험자는 발로 가속페달을 밟으면서 TPS 신호를 읽어 필요한 스로틀 밸브의 개도량이 되었을 때 가속페달의 가압을 해제하고, 이후 TPS 신호를 읽으면서 스로틀 밸브의 개도량이 아이들 상태로 복귀됨을 확인, 이때의 복귀시간을 측정하게 되는 것이다.

그러나, 이러한 스로틀 밸브의 복귀성능시험을 실시함에 있어서, 종래에는 스로틀 밸브의 정해진 각 개도량 구현을 위하여 한 시험자가 실험실 내 차량에 탑승하여 가속페달을 가압하고 또 다른 시험자가 실험실 밖에서 멀티미터에 나타나는 TPS 신호를 읽어야 했으므로 두 시험자간 신호연락과정에서 시험에 실패하는 경우가 많았고, 시험과정이 불편함은 물론 정확한 결과값을 얻기가 어려운 문제점이 있었다.

또한, 구현된 스로틀 밸브의 개도량에서 엔진의 회전수가 안정되는 소정 시간동안 정확히 가압상태를 유지하였다가 작용력을 해제해야 하는 바, 시험자가 발로 직접 가속페달을 밟게 됨으로 해서 스로틀 밸브의 정확한 개도량 유지가 어려웠다.

또한, 가속페달을 정해진 스로틀 밸브의 개도량까지 밟고 해제하고 다시 이전 위치까지 밟는 것을 순간적으로 반복 실시해야 하는 시험방법의 특성상, 스로틀밸브의 정확한 개도량을 반복적으로 구현하기가 어려운 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 스로틀 밸브의 원하는 개도량에 대응되게 위치된 스토퍼에 의해 작동축이 개도량 구현을 위한 정확한 이동량만큼 전진하여 가속페달을 가압하게 함으로써, 스로틀 밸브의 정확한 개도량 반복 구현이 용이해짐은 물론, 그 구현성 및 재현성이 좋고, 시험의 실패 횟수를 줄임과 동시에 정확한 시험결과를 얻을 수 있는 차량용 가속페달 작동장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 차량용 가속페달 작동장치의 구성을 나타낸 장치구성도,

도 2는 본 발명에 따른 가속페달 작동장치의 작동상태도,

도 3은 본 발명의 장치에서 페달고정수단의 이용상태를 나타낸 평면도,

도 4는 본 발명의 장치에서 안내파이프에 의해 작동축이 지지된 상태를 나타내는 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 가속페달3 : 전원공급수단

5 : 온/오프 스위치10 : 축 구동수단

12 : 액튜에이터14 : 회동축

16 : 연결부재20 : 작동축

22 : 눈금30 : 페달고정수단

32 : 브라켓34 : 끼움부

36 : 조임용 볼트40 : 고정지지대

44 : 클램프46 : 파이프지지용 부재

47 : 안내파이프50 : 스토퍼

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하면 다음과 같다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은: 전원공급시 액튜에이터(12) 구동으로 회동축(14)이 전방 회동되어 이에 힌지 연결된 연결부재(16)가 작동축(20)을 전진시키는 축 구동수단(10)과, 일단부가 상기 연결부재(16)에 힌지 연결된 채 전후진하는 작동축(20)과, 이 작동축(20)의 타단부에 힌지 연결된 채 가속페달(1)에 고정되어서 가속페달(1)을 가압되게 밀어주는 페달고정수단(30)과, 상부(41) 및 하부 고정지지대(42)가 연결된 구조로서 전체 길이가 확장 가능하고 차체 소정 위치에 상하로 길게 고정되며 상기 작동축(20)을 지지함과 동시에 전후 이동되게 안내하는 안내파이프(47)를 갖는 고정지지대(40)와, 상기 안내파이프(47) 후방의 작동축(20)상에 전후 위치가 조절될 수 있게 설치되고 상기 안내파이프(47) 후단부 끝에 걸리게 됨으로써 작동축(20)의 전방 진행을 제한하는 스토퍼(50)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 스토퍼(50)는 스로틀 밸브의 실제 개도량이 이루어지는 가압페달(1)의 가압량에서 상기 안내파이프(47)의 후단부 끝에 도달되는 작동축(20)상의 위치에 표시한 눈금(22)에 고정되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 페달고정수단(30)은 가속페달(1)의 양 측부를 물게 되는 두 개의 브라켓(32)이 집게형태로 조합된 것으로서, 상기 각 브라켓(32)의 끝단에 가속페달(1)의 측단이 끼워지는 끼움부(34)가 절곡 형성되고, 상기 두 브라켓(32)이 상호간 설치된 조임용 볼트(36)에 의해 간격조절됨으로써 가속페달(1)을 조임/해제하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 안내파이프(47)는 상기 고정지지대(41)를 조절된 높이에서 감은 채로 조여줌으로써 위치 고정되는 클램프(44)와, 이 클램프(44)에서 외곽방향으로 길게 설치된 파이프 지지부재(46)에 의해 회전 가능하게 지지되는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

첨부한 도 1은 본 발명에 따른 차량용 가속페달 작동장치의 구성을 나타낸 장치구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 가속페달 작동장치의 작동상태도로서, 본발명은 스로틀 밸브의 복귀성능시험시 스로틀 밸브의 정해진 각 개도량 구현을 위하여 가속페달 가압에 필요한 정확한 작동력을 제공해주는 차량용 가속페달 작동장치에 관한 것이다.

본 발명의 구성에 포함되는 것으로서, 먼저 축(軸) 구동수단(10)은 회동축(14)을 갖는 액튜에이터(12)와, 상기 회동축(14)에 힌지 연결된 연결부재(16)로 구성되며, 이후 설명될 작동축(20)을 밀어 전진시킨다.

여기서, 상기 액튜에이터(12)는 전원을 공급받으면 회동축(14)을 전방 회동시키도록 되어 있다.

상기 액튜에이터(12)의 구동전원은 전원공급수단(3)으로부터 공급되며, 온/오프 스위치(5)에 의해 단속된다.

또한, 상기 연결부재(16)는 일단부가 회동축(14)의 회동단에 힌지 연결되며, 상기 회동축(14)의 회동력을 그 타단부에 힌지 연결된 작동축(20)으로 전하게 된다.

다음으로, 상기 작동축(20)은 일단부가 연결부재(16)에 힌지 연결된 채 전방을 향해 길게 배치되어 그 타단부가 페달고정수단(30)에 힌지 연결된 것으로서, 고정지지대(40)상에서 소정 높이로 지지된 안내파이프(47)에 의해 지지됨과 동시에 안내되어 전후진한다.

상기 페달고정수단(30)은 가속페달(1)에 고정되어 작동축(20)의 전방 진행시 이 가속페달(1)을 가압되게 밀어주는 것으로서, 그 바람직한 실시예를 들면, 첨부한 도 3에 도시한 바와 같이, 가속페달(1)의 양 측부를 물게 되는 두 개의브라켓(32)이 집게형태로 조합된 것으로서, 각 브라켓(32)의 끝단에는 가속페달(1)의 측단이 끼워지는 끼움부(34)가 절곡 형성된 것으로 실시될 수 있다.

상기 페달고정수단(30)은 두 브라켓(32)의 상호간 설치된 조임용 볼트(36)를 이용하여 상기 두 브라켓(32)의 간격을 조절함으로써, 양 브라켓(32)의 끼움부(34)에 끼워진 가속페달(1)을 조이거나 풀도록 되어 있다.

상기 페달고정수단(30)에 견고히 고정된 가속페달(1)은 작동축(20)으로부터 페달고정수단(30)을 통해 전해지는 전방으로의 미는 힘에 의해 가압된다.

상기 고정지지대(40)는 차체 소정 위치에 상단부와 하단부가 고정되어서 안내파이프(47)를 통해 전후 이동하는 작동축(20)을 지지하는 것으로서, 상부 고정지지대(41)가 하부 고정지지대(42)의 상부 내측으로 삽입 연결된 구조로 되어 있다.

즉, 상기 고정지지대(40)는 하부 고정지지대(42) 상측으로 상부 고정지지대(41)를 잡아 뺌으로써 전체 길이가 확장 가능하도록 되어 있는 것이다.

시험시 고정지지대(40)가 고정되는 위치로서, 상부 고정지지대(41)의 상단부 끝은 스티어링 컬럼 커버 하부면(7)에 밀착 고정하고, 하부 고정지지대(42)의 하단부 끝은 차체 플로어(9)에 고정하는 것이 바람직하다.

상기 고정지지대(40)의 차체 고정을 위해서는 차체 플로어(9)상에 하부 고정지지대(42)를 지지시킨 후 상부 고정지지대(41)를 상측으로 빼내어 스티어링 컬럼 커버 하부면(7)으로 강하게 밀어 밀착시키고, 이 상부 고정지지대(41)가 다시 내려가지 않도록 스토퍼 역할의 높이고정용 볼트(43)로 조여주게 된다.

상기 높이고정용 볼트(43)는 상측으로 확장된 상부 고정지지대(41)의 상하이동을 구속하기 위하여 하부 고정지지대(42)를 관통하여 설치되는 바, 조임시에는 그 단부 끝이 하부 고정지지대(42) 내부의 상부 고정지지대(41) 외주면을 조여주게 된다.

본 발명의 예시도면에서, 상기 높이고정용 볼트(43)는 한 개만 도시되었으나, 다수개를 하부 고정지지대(42) 외주에 방사상으로 배치하여 설치하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 고정지지대(40)에서 소정 높이로 지지되는 안내파이프(47)는 작동축(20)을 내주면상에서 지지함과 동시에 전후로 이동되게 안내한다.

첨부한 도 4는 안내파이프에 의해 작동축이 지지된 상태를 나타내는 단면도로서, 상기 도 1의 선 'A-A'를 따라 취한 단면도이다.

상기 안내파이프(47)는 하부 고정지지대(42)의 외주면을 조절된 높이에서 감은 채로 조여줌으로써 위치 고정되는 클램프(44)와, 이 클램프(44)에서 외곽방향으로 길게 설치된 파이프 지지부재(46)에 의해 회전 가능하게 지지된다.

상기 클램프(44)에는 클램프고정용 볼트(45)가 구비되어 있는 바, 이 클램프고정용 볼트(45)를 풀어 고정지지대(40)에서 클램프(44)의 높이를 조절한 후 다시 조여주도록 되어 있다.

다음으로, 상기 작동축(20)상에는 이 작동축(20)의 전방 진행을 제한하는 스토퍼(50)가 설치된다.

상기 스토퍼(50)는 안내파이프(47) 후방의 작동축(20)상에 끼워져 설치되는 링(ring)형으로 되어 있고, 이를 관통하여 설치된 다수개의 스토퍼고정용 볼트(52)가 작동축(20)을 조여줌으로써 그 위치가 고정되는 구조로 되어 있다.

본 발명에서는 상기 작동축(20)의 전방 이동량에 따라 가속페달(1)의 가압량이 달라지고, 이 작동축(20)의 전방 이동량은 스토퍼(50)의 전후 위치에 따라 달라지는 바, 결국 가속페달(1)의 가압량은 스토퍼(50)의 위치에 따라 결정되어지는 것이다.

이는 상기 작동축(20)이 전방 이동되면서 스로틀 밸브(미도시됨)의 개도량에 대응되게 위치된 스토퍼(50)가 안내파이프(47)의 후단부 끝에 걸리게 되고, 이로 인해 작동축(20)이 더 이상 전방으로 진행되지 못하기 때문이다.

스로틀 밸브의 실제 개도량에 따라 시험에 들어가기 전에 미리 결정되어야 한다.

이하, 본 발명을 이용한 복귀성능시험의 실시과정을 설명하기로 한다.

먼저, 하부 고정지지대(42)를 가속페달(1) 앞쪽의 차체 플로어(9)에 위치시키고, 상부 고정지지대(41)를 상측으로 빼내어 스티어링 컬럼 커버 하부면(7)으로 강하게 밀어 밀착시킨다.

이후, 높이고정용 볼트(43)를 조여 상부 고정지지대(41)를 고정시키는 바, 이때 고정지지대(40) 전체는 스티어링 컬럼 커버 하부면(7)과 차체 플로어(9) 사이에서 완전히 고정된 상태가 된다.

한편, 페달고정수단(30)을 가속페달(1)에 물리고, 조임용 볼트(36)를 조여 단단히 고정시킨다.

또한, 클램프(44) 높이를 조절한 후 고정하여, 작동축(20)이 안내파이프(47)에 의해 지지되는 높이를 결정하게 된다.

다음으로, 시험에 들어가기 전에 스토퍼(50)의 위치를 미리 결정해야 한다.

즉, 스로틀 밸브의 시험하고자 하는 각 개도량(100%, 75%, 50%, 25%) 위치까지 가속페달(1)을 직접 발로 밟아 가압하면 작동축(20)이 안내파이프(47) 내측으로 미끄러져 전방 이동하게 되는데, 이와 같이 스로틀 밸브의 실제 개도량이 이루어지게 하는 가압페달(1)의 가압량에서 상기 안내파이프(47)의 후단부 끝에 도달되는 작동축(20)상의 위치에 눈금(22)을 표시하여 둔다.

여기서, 스로틀 밸브의 각 개도량에 따른 가속페달(1)의 가압량 결정은 미도시된 TPS의 출력신호를 이용하고, 이는 종래기술에서 설명한 바와 동일하다.

상기와 같이 각 개도량 위치에 대응되는 눈금(22)을 작동축(20)상에 표시한 후에는 먼저 시험하고자 하는 개도량 위치의 눈금에 스토퍼(50)를 고정하고, 온/오프 스위치(5)를 온 위치로 조작하여 액튜에이터(12)를 작동시킨다.

이때, 액튜에이터(12)의 회동축(14)이 회동되면서 작동축(20)이 전방 이동하는 바, 스토퍼(50)가 안내파이프(47) 후단부 끝에 부딪치면서 상기 작동축(20)은 더 이상 진행되지 않게 되고, 이때의 가속페달(1)은 스로틀 밸브의 해당 개도량에 대응되게 가압된 상태가 된다.

이후, 온/오프 스위치(5)를 오프 위치로 조작한 후 다시 온 위치로 조작하여 다시 스로틀 밸브의 해당 개도량만큼 가속페달(1)을 가압하고, 상기 온/오프 스위치(5)를 다시 오프시킴과 동시에 스로틀 밸브가 아이들 상태(개도량 0%)로 복귀되는 시간을 측정하게 된다.

이때, 스로틀 밸브가 아이들 상태로 복귀됨은 TPS 신호를 이용하여 확인하게 된다.

이후, 스토퍼(50)를 다른 눈금으로 옮겨 동일한 방법으로 스로틀 밸브의 복귀시간을 측정한다.

이상에서 상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 가속페달 작동장치에 의하면, 작동축이 스로틀 밸브의 원하는 개도량에 대응되게 위치된 스토퍼에 의해 개도량 구현을 위한 정확한 이동량만큼 전방 이동하여 가속페달을 가압해줌으로써, 시험자가 직접 가속페달을 가압하던 기존의 시험방법 대비 스로틀 밸브의 정확한 개도량 반복 구현이 용이해지고, 그 구현성 및 재현성이 좋아짐은 물론, 시험의 실패 횟수를 줄임과 동시에 정확한 시험결과를 얻을 수 있는 효과가 있다.

또한, 가속페달을 발로 가압하면서 TPS 신호를 읽어야 하는 기존 시험방법에 대비하여 필수 시험인원(2명에서 1명으로)을 줄일 수 있는 효과가 있다.

Claims

전원공급시 액튜에이터(12) 구동으로 회동축(14)이 전방 회동되어 이에 힌지 연결된 연결부재(16)가 작동축(20)을 전진시키는 축 구동수단(10)과, 일단부가 상기 연결부재(16)에 힌지 연결된 채 전후진하는 작동축(20)과, 이 작동축(20)의 타단부에 힌지 연결된 채 가속페달(1)에 고정되어서 가속페달(1)을 가압되게 밀어주는 페달고정수단(30)과, 상부(41) 및 하부 고정지지대(42)가 연결된 구조로서 전체 길이가 확장 가능하고 차체 소정 위치에 상하로 길게 고정되며 상기 작동축(20)을 지지함과 동시에 전후 이동되게 안내하는 안내파이프(47)를 갖는 고정지지대(40)와, 상기 안내파이프(47) 후방의 작동축(20)상에 전후 위치가 조절될 수 있게 설치되고 상기 안내파이프(47) 후단부 끝에 걸리게 됨으로써 작동축(20)의 전방 진행을 제한하는 스토퍼(50)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 가속페달 작동장치.
제 1 항에 있어서, 상기 스토퍼(50)는 스로틀 밸브의 실제 개도량이 이루어지는 가압페달(1)의 가압량에서 상기 안내파이프(47)의 후단부 끝에 도달되는 작동축(20)상의 위치에 표시한 눈금(22)에 고정되는 것을 특징으로 하는 차량용 가속페달 작동장치.
제 1 항에 있어서, 상기 페달고정수단(30)은 가속페달(1)의 양 측부를 물게 되는 두 개의 브라켓(32)이 집게형태로 조합된 것으로서, 상기 각 브라켓(32)의 끝단에 가속페달(1)의 측단이 끼워지는 끼움부(34)가 절곡 형성되고, 상기 두 브라켓(32)이 상호간 설치된 조임용 볼트(36)에 의해 간격조절됨으로써 가속페달(1)을 조임/해제하는 것을 특징으로 하는 차량용 가속페달 작동장치.
제 1 항에 있어서, 상기 안내파이프(47)는 상기 고정지지대(41)를 조절된 높이에서 감은 채로 조여줌으로써 위치 고정되는 클램프(44)와, 이 클램프(44)에서 외곽방향으로 길게 설치된 파이프 지지부재(46)에 의해 회전 가능하게 지지되는 것을 특징으로 하는 차량용 가속 페달 작동장치.