KR20040003813A - a device for throttle valve controlling of engine - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전동 유압식 가속 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an electrohydraulic accelerator.
일반적으로 스로틀 밸브는 운전자의 가속페달 조작에 따라 연동하여 그 열림 개도가 가변되는데, 종래에는 운전자가 조작하는 가속페달과 스로틀 밸브 사이에 와이어로 연결되어 있다.In general, the throttle valve is opened in conjunction with the driver's accelerator pedal operation, the opening degree is variable, conventionally is connected by a wire between the accelerator pedal and the throttle valve operated by the driver.
그러나, 상기한 와이어는 일정시간 이상이 경과하면 게이블의 노후화로 인하여 인장이 늘어나거나 혹은 와이어가 절단되는 문제점을 내포하고 있다.However, the wire has a problem that the tension is increased or the wire is cut due to the aging of the gable after a predetermined time or more.
또한, 상기 와이어의 인장 조절에 따라 운전자가 가속페달을 조작함에 있어서, 무겁거나 또는 가벼움을 느끼는 가변적인 문제점을 내포하고 있다.In addition, when the driver operates the accelerator pedal according to the tension control of the wire, there is a variable problem of feeling heavy or light.
따라서, 본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 운전자가 가속을 위하여 가속페달을 조작할 시 가속페달의 움직임 량에 따라 제어되는 서보모터에 의해 유압을 발생시켜 스로틀 밸브의 개도를 정확하게 제어할 수 있는 스로틀 밸브 제어장치를 제공하기 위한 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to solve the above problems, and when the driver manipulates the accelerator pedal for acceleration, the hydraulic pressure is generated by the servomotor controlled according to the amount of movement of the accelerator pedal to accurately open the throttle valve. It is to provide a throttle valve control device that can be controlled.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 스로틀 밸브 제어장치 구성도,1 is a configuration diagram of a throttle valve control device according to an embodiment of the present invention,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 가속시 유압 흐름도,2 is a hydraulic flow chart during acceleration according to an embodiment of the present invention;
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 복귀시 유압 흐름도 이다.3 is a hydraulic flow diagram upon return according to an embodiment of the present invention.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
10 : 가속페달 110 : 가속페달 개도 검출부10: accelerator pedal 110: accelerator pedal opening degree detection unit
120 : 엔진 회전수 검출부 130 : 차속 검출부120: engine speed detection unit 130: vehicle speed detection unit
140 : 이그니션 스위치 검출부 200 : 엔진 제어 장치140: ignition switch detection unit 200: engine control device
310 : 서보모터 320 : 제1 액츄에이터310: servomotor 320: first actuator
330 : 제2 액츄에이터 400 : 기어부330: second actuator 400: gear portion
401 : 웜 기어 402 : 원기어401: worm gear 402: original gear
403,404 : 랙&피니언 기어 410 : 제1 실린더403,404: Rack & Pinion Gear 410: 1st Cylinder
411 : 로드 412 : 피스톤411: Rod 412: Piston
420 : 제2 체크 밸브 430 : 제1 유로420: second check valve 430: first flow path
440 : 제1 체크 밸브 450 : 보충 실린더440: first check valve 450: supplement cylinder
460 : 제2 유로 470 : 제2 실린더460: second flow path 470: second cylinder
480 : 로드 490 : 스로틀 바디480: Load 490: Throttle Body
491 : 리턴스프링 492 : 스로틀 밸브491: return spring 492: throttle valve
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은,The present invention for achieving the above object,
운전자의 가속페달 조작상태 변화에 따라 가변되는 가속페달 개도 변화를 검출하는 가속페달 개도 검출부와; 차량의 주행상태 변화에 따라 가변되는 차속 변화를 검출하는 차속 검출부와; 차량의 동작상태 변화에 따라 가변되는 엔진 회전수 변화를 검출하는 엔진 회전수 검출부와; 운전자의 시동 키 조작에 따라 가변되는 이그니션 스위치의 상태를 검출하는 이그니션 스위치 검출부와; 상기 가속페달 개도, 차속, 엔진 회전수 및 이그니션 스위치 상태 등을 입력받아 소정의 제어신호를 출력하는 엔진 제어 수단과; 상기 엔진 제어 수단에서 출력되는 제어신호에 동기되어 구동되는 서보모터 및 제1 액츄에이터, 제2 액츄에이터와; 상기 서보모터의 동작 변화에 연동하여 회전하는 기어부와; 상기 기어부의 회전상태 변화에 따라 작동유압의 상태를 가변시키는 제1 실린더와; 상기 제1 실린더의 동작상태 변화에 따라 작동유를 저장 또는 배출하는 보충 실린더와; 상기 제1 및 제2 액츄에이터의 동작 변화에 따라 작동유의 흐름을 조절하는 제2 체크 밸브와; 상기 제2 체크 밸브의 작동유 흐름 조절에 따라 동작상태가 가변되는 제2 실린더와; 상기 제2 실린더의 동작 변화에 따라 스로틀 밸브의 열림정도를 조절하는 리턴 스프링으로 구비되어 이루어짐을 특징으로 한다.An accelerator pedal opening degree detection unit configured to detect a change in the accelerator pedal opening degree which is changed according to a change in the driver's accelerator pedal operation state; A vehicle speed detector for detecting a change in vehicle speed that varies according to a change in a driving state of the vehicle; An engine speed detection unit configured to detect a change in engine speed that varies according to a change in an operation state of the vehicle; An ignition switch detector for detecting a state of an ignition switch that is changed according to a driver's start key operation; Engine control means for receiving the accelerator pedal opening degree, vehicle speed, engine speed, ignition switch state, and the like and outputting a predetermined control signal; A servo motor, a first actuator, and a second actuator driven in synchronization with a control signal output from the engine control means; A gear unit which rotates in association with a change in operation of the servomotor; A first cylinder configured to vary a state of operating hydraulic pressure according to a change in a rotation state of the gear part; A replenishment cylinder for storing or discharging hydraulic fluid according to a change in an operating state of the first cylinder; A second check valve for adjusting a flow of hydraulic oil in accordance with a change in operation of the first and second actuators; A second cylinder in which an operating state of the second check valve is changed according to the hydraulic oil flow control of the second check valve; It is characterized in that it is made of a return spring to adjust the opening degree of the throttle valve in accordance with the operation change of the second cylinder.
상기에서 제1 피스톤과 제2 체크 밸브 사이에 제1 유로가 형성되어 있고, 사기 제1 유로 소정의 위치에 손실되는 작동유를 보충하기 위해 소정량의 작동유를 저장하는 보충 실린더가 형성되어 있다.In the above, a first flow path is formed between the first piston and the second check valve, and a replenishment cylinder for storing a predetermined amount of hydraulic fluid is formed in order to replenish the hydraulic oil lost at a predetermined position of the first flow path.
또한, 상기 제2 체크 밸브와 제2 피스톤 사이에 제2 유로가 형성되어 있다.In addition, a second flow path is formed between the second check valve and the second piston.
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 스로틀 밸브 제어장치 구성 계략도, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 가속시 유압 흐름도, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 복귀시 유압 흐름도 이다.1 is a schematic configuration of a throttle valve control apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a hydraulic flow chart during acceleration according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a hydraulic flow chart upon return according to an embodiment of the present invention.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 스로틀 밸브 제어장치 구성 계략도로서, 가속페달 개도 검출부(110)는 운전자의 가속페달 조작상태 변화에 따라 가변되는 가속페달 개도 변화를 검출하고, 엔진 회전수 검출부(120)는 차량의 동작상태 변화에 따라 가변되는 엔진 회전수 변화를 검출하며, 차속 검출부(130)는 차량의 주행상태 변화에 따라 가변되는 차속 변화를 검출하며, 이그니션 스위치 검출부(140)는 운전자의 시동 키 조작에 따라 가변되는 이그니션 스위치의 상태를 검출한다.1 is a schematic configuration diagram of a throttle valve control apparatus according to an embodiment of the present invention, the accelerator pedal opening degree detection unit 110 detects a change in the accelerator pedal opening degree variable according to the change of the accelerator pedal operation state of the driver, the engine speed detection unit The engine 120 detects a change in engine speed that is changed according to a change in an operating state of the vehicle, and the vehicle speed detector 130 detects a change in vehicle speed that varies according to a change in a driving state of the vehicle, and the ignition switch detector 140 is a driver. Detects the state of the ignition switch that is varied according to the start key operation.
엔진 제어 장치(200)는 상기에서 검출되는 가속페달 개도, 차속, 엔진 회전수 및 이그니션 스위치 신호등을 입력받아 설정된 프로그램에 스로틀 밸브 구동을 위한 소정의 제어신호를 출력한다.The engine control apparatus 200 receives the accelerator pedal opening degree, the vehicle speed, the engine speed, and the ignition switch signal detected above, and outputs a predetermined control signal for driving the throttle valve to the set program.
서보모터(310)와 제1 액츄에이터(320) 및 제2 액츄에이터(330)는 상기 엔진 제어 장치(200)에서 출력되는 제어신호에 동기되어 구동된다.The servo motor 310, the first actuator 320, and the second actuator 330 are driven in synchronization with a control signal output from the engine control apparatus 200.
따라서 기어부(400)는 상기 엔진 제어 장치(200)에서 출력되는 제어신호에 의해 동기되어 회전하는 상기 서보모터(310)의 동작 변화에 연동되어 회전한다.Therefore, the gear unit 400 rotates in synchronization with an operation change of the servo motor 310 which is rotated in synchronization with a control signal output from the engine control apparatus 200.
상기 기어부(200)는 웜기어(401)와 원기어(402), 랙(403) 및 피니언 기어(404)로 치합 구성되어 있다.The gear unit 200 is composed of a worm gear 401, a gear 402, a rack 403 and a pinion gear 404.
상기 기어부(400)의 피니언 기어(404)에는 제1 실린더(410)가 연결 구비되어 있되, 상기 제1 실린더(410) 내 일측에는 리턴스프링(413)으로 탄발 지지되는 피스톤(412)이 구비되어 있고, 상기 피스톤(412)에는 피스톤 로드(411)가 연결되어 있고, 상기 피스톤 로드(411)에 의해 상기 피니언 기어(404)와 결합되어 있다.The pinion gear 404 of the gear unit 400 is provided with a first cylinder 410 is connected, one side of the first cylinder 410 is provided with a piston 412 which is supported by the return spring 413 The piston rod 411 is connected to the piston 412, and is coupled to the pinion gear 404 by the piston rod 411.
상기 제1 실린더(410)의 타측에는 제1 유로(430)의 일측이 형성되어 있고, 상기 제1 유로(430) 소정의 위치에 필요시 작동유를 보충하는 보충 실린더(450)가 구비되어 있고, 상기 제1 유로(430)와 보충 실린더(450)사이에는 제1 유로(430)의 작동유가 상기 보충 실린더(450)로 배출되는 것을 방지하기 위한 제1 체크 밸브(440)가 구비되어 있다.One side of the first flow path 430 is formed at the other side of the first cylinder 410, and a replenishment cylinder 450 is provided to refill hydraulic oil in a predetermined position of the first flow path 430. A first check valve 440 is provided between the first flow path 430 and the refill cylinder 450 to prevent the hydraulic oil of the first flow path 430 from being discharged to the refill cylinder 450.
제1 유로(430) 타측에는 제2 체크 밸브(420)가 형성되어 있고, 상기 제2 체크 밸브(420)의 일측에는 엔진 제어 장치(200)의 제어신호에 따라 개폐되는 제1 액츄에이터(320)와 제2 액츄에이터(330)가 타측에 상호 대칭되게 형성되어 있다.The second check valve 420 is formed at the other side of the first flow path 430, and the first actuator 320 is opened and closed at one side of the second check valve 420 according to a control signal of the engine control apparatus 200. And the second actuator 330 are formed symmetrically on the other side.
상기 제2 체크 밸브(420)의 일측에는 제2 유로(460)의 일측이 연결되어 있고, 상기 제2 유로(460) 타측에는 제2 실린더(470)가 형성되어 있다.One side of the second flow passage 460 is connected to one side of the second check valve 420, and a second cylinder 470 is formed at the other side of the second flow passage 460.
상기 제2 실린더(470)에는 리턴 스프링(471)이 피스톤(미부호) 하부에 구비되어 있으며, 상기 피스톤(미부호)상부에는 로드(480)가 연결되어 있으며, 상기 로드(480)는 스로틀 바디(490)내에 구비된 리턴 스프링(491)과 연결되어 있다.In the second cylinder 470, a return spring 471 is provided under the piston (unsigned), a rod 480 is connected to the piston (unsigned), and the rod 480 is a throttle body. It is connected to a return spring 491 provided in 490.
상기 리턴 스프링(491)에는 스로틀 밸브(492)가 연결되어 있어서, 상기 제2 실린더(470)에 구비된 피스톤(미부호)의 동작변화에 따라 스로틀 바디(490)에 구비된 리턴 스프링(491)의 연동되어 스로틀 밸브(492)의 개도를 변화시킨다.A throttle valve 492 is connected to the return spring 491, and the return spring 491 provided to the throttle body 490 according to a change in the operation of the piston (unsigned) provided in the second cylinder 470. In conjunction with each other to change the opening degree of the throttle valve 492.
상기와 같이 형성되어 있는 스로틀 밸브 제어장치의 동작상태를 첨부한 도면을 참조하여 예를 들어 설명한다.The operation state of the throttle valve control device formed as described above will be described by way of example with reference to the accompanying drawings.
도 2에 도시되어 있는 바와 같이 주행중인 차량에서 운전자가 차량을 가속시키기 위해 가속페달(10)을 조작하면, 가속페달 개도 검출부(110)는 상기가속페달(10) 상부 소정의 위치에 구비된 저항(11)값 변화에 따라 가속페달 개도 변화가 검출된다.As shown in FIG. 2, when the driver operates the accelerator pedal 10 to accelerate the vehicle in the driving vehicle, the accelerator pedal opening degree detection unit 110 may include a resistor provided at a predetermined position on the acceleration pedal 10. (11) A change in the accelerator pedal opening degree is detected in accordance with the value change.
또한 엔진 회전수 검출부(120)는 차량 동작상태 변화에 따라 가변되는 엔진 회전수를 검출하고, 차속 검출부(130)는 차량 주행상태 변화에 따라 가변되는 차속 변화를 검출한다.In addition, the engine speed detector 120 detects an engine speed that varies according to a change in a vehicle operating state, and the vehicle speed detector 130 detects a change in vehicle speed that varies according to a change in a vehicle driving state.
따라서, 엔진 제어 장치(200)는 상기 검출되는 가속페달 개도, 엔진 회전수 및 차속 변화 등을 입력받아 설정된 프로그램에 의해 도 2에 도시되어 있는 서보모터(310)를 정방향으로 회전시키고 제2 액츄에이터(330)를 오픈시키기 위한 제어신호를 출력한다.Therefore, the engine control apparatus 200 receives the detected accelerator pedal opening degree, engine speed, vehicle speed change, and the like, and rotates the servomotor 310 shown in FIG. 330 outputs a control signal for opening.
서보모터(310)는 상기 엔진 제어 장치(200)에서 출력되는 제어신호에 동기되어 정방향으로 회전하면서 기어부(400)를 회전시켜 제1 실린더(410)에 구비된 피스톤(412)을 하강시킨다.The servo motor 310 rotates the gear unit 400 while rotating in the forward direction in synchronization with the control signal output from the engine control apparatus 200 to lower the piston 412 provided in the first cylinder 410.
제2 액츄에이터(330)는 상기 엔진 제어 장치(200)에서 출력되는 제어신호에 오픈 된다.The second actuator 330 is open to the control signal output from the engine control device 200.
이때, 제1 액츄에이터(320)는 닫힘상태를 유지한다.At this time, the first actuator 320 maintains the closed state.
상기에서 제2 액츄에이터(330)가 오픈됨에 따라, 상기 제1 실린더(410)에 구비된 피스톤(412)의 하강에 의해 제1 유로(430)에 형성된 유압은 제2 체크 밸브(420)에 형성된 유로를 따라 제2 유로(460)로 유압을 형성시킨다.As the second actuator 330 is opened in the above, the hydraulic pressure formed in the first flow path 430 by the lowering of the piston 412 provided in the first cylinder 410 is formed in the second check valve 420 Hydraulic pressure is formed in the second flow path 460 along the flow path.
상기 제2 유로(460)에 형성된 유압은 제2 실린더(470)에 형성된 피스톤(미부호)를 하강시켜 스로틀 바디(490)에 구비되어 있는 리턴 스프링(491)을 역방향으로회전시켜 스로틀 밸브(492)의 개도를 변화시켜 엔진으로 흡입되는 공기량을 증가시켜 엔진 내부로 연료량 공급을 증가시킨다.The hydraulic pressure formed in the second flow path 460 lowers the piston (unsigned) formed in the second cylinder 470 to rotate the return spring 491 provided in the throttle body 490 in a reverse direction to throttle the valve 492. By changing the opening degree of), the amount of air drawn into the engine is increased to increase the fuel supply to the engine.
하지만, 운전자가 가속페달(10)에서 발을 때면, 엔진 제어 장치(200)는 가속페달 개도 변화에 따른 스로틀 밸브 개도 제어신호를 출력한다.However, when the driver foot on the accelerator pedal 10, the engine control device 200 outputs a throttle valve opening degree control signal according to the change of the accelerator pedal opening degree.
서보모터(310)는 상기 엔진 제어 장치(200)에서 출력되는 제어신호에 동기되어 도 3에 도시되어 있는 바와 같이 역회전되어 기어부(400)를 역회전시킴으로써, 제1 실린더(410)에 구비된 피스톤(412)이 상승한다.The servo motor 310 is provided in the first cylinder 410 by rotating the gear 400 in reverse by rotating in reverse as shown in FIG. 3 in synchronization with a control signal output from the engine control apparatus 200. Piston 412 is raised.
또한, 제1 액츄에이터(320)는 상기 엔진 제어 장치(200)에서 출력되는 제어신호에 동기되어 오픈 상태가 되고, 제2 액츄에이터(330)는 닫힘상태가 되어, 제2 유로(460)에 형성된 유압을 제2 체크 밸브(420)에 형성된 유로를 따라 제1 유로(430)로 복귀된다.In addition, the first actuator 320 is in an open state in synchronization with the control signal output from the engine control device 200, and the second actuator 330 is in a closed state, so that the hydraulic pressure formed in the second flow path 460 is reduced. Is returned to the first flow path 430 along the flow path formed in the second check valve 420.
따라서, 상기 제2 유로(460)에 형성된 유압이 저감됨에 따라, 제2 실린더(470)에 구비된 피스톤(미부호)은 리턴 스프링(471)의 힘에 의해 상승되고, 그에 따라 스로틀 바디(490)에 구비된 리턴 스프링(491)도 본래 위치로 리턴되면서 스로틀 밸브(492)를 닫힘 상태로 복귀시킨다.Therefore, as the hydraulic pressure formed in the second flow path 460 is reduced, the piston (unsigned) provided in the second cylinder 470 is lifted by the force of the return spring 471, and thus the throttle body 490. The return spring 491 provided at) also returns to its original position and returns the throttle valve 492 to the closed state.
이로써, 운전자의 가속페달 조작에 따른 정확한 스로틀 밸브 개도 조절이 가능하다.In this way, the correct throttle valve opening can be adjusted according to the driver's accelerator pedal operation.
이상 설명한 바와 같이 본 발명은 운전자가 가속을 위하여 가속페달을 조작할 시 가속페달의 움직임 량에 따라 제어되는 서보모터에 의해 유압을 발생시켜 스로틀 밸브의 개도를 정확하게 제어함으로써, 가속 케이블의 늘어짐에 의한 문제점을 해소할 수 있고, 가속페달 응답력을 조절할 수 있다.As described above, the present invention generates hydraulic pressure by a servomotor controlled according to the amount of movement of the accelerator pedal when the driver operates the accelerator pedal for acceleration, thereby accurately controlling the opening degree of the throttle valve, thereby causing the sagging of the acceleration cable. The problem can be solved and the accelerator pedal response can be adjusted.
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