스로틀 밸브 개방 감지 장치

스로틀 밸브 개방 감지 장치{Apparatus for detecting open of throttle valve}

본 발명은 자동차의 급발진을 방지하기 위한 기술에 관한 것으로, 구체적으로는 자동차의 급발진의 원인이 되는 스로틀 밸브의 개방을 정밀하게 감지하여 자동차의 급발진을 정확하게 방지할 수 있는 스로틀 밸브의 개발 감지 장치를 제공하는 기술에 관한 것이다.

현재 자동차 시장의 대부분을 차지하고 있는 자동 변속기 차량에서는, 급발진의 문제가 빈번하게 발생하여 재산 및 인명 피해가 우려되고 있다.

자동차의 급발진 문제는, 대부분 전자파의 영향으로 엔진 컨트롤 유닛(ECU) 및 전자 구동식 밸브 등의 오동작으로 인해 일어나고 있다. 급발진 현상은, 스로틀 밸브를 개방하여 연료가 엔진 내부에 유입되도록 하기 위한 가속 페달의 조작이 이루어지지 않는 상황에서, 스로틀 밸브가 과도하게 개방되어 연료가 엔진에 유입되고, 이에 따라서 엔진의 회전수가 급격하게 증가하는 현상을 의미한다.

이러한 급발진 현상을 해결하기 위해, 등록특허 10-1362857의 경우 스로틀 밸브에 기계적인 감지 장치를 채용하여 급발진을 방지하기 위한 기술을 제시하고 있으나, 이러한 특징에도 불구하고, 자동차의 급발진 감지의 정확성 및 장치의 범용성이 부족하여, 자동차의 급발진의 원인이 되는 스로틀 밸브의 개방을 더욱 정밀하게 감지하여 급발진 상황이 발생하는 즉시 방지하도록 하는 기술과, 다양한 차량에 쉽게 설치 가능하고 내구성이 뛰어난 스로틀 밸브 개방 감지 기술에 관한 필요성이 지적되고 있다.

이에 본 발명은, 다양한 차량에 쉽게 설치 가능한 동시에, 작동 내구성이 뛰어난 스로틀 밸브 개방 감지 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다. 또한, 스로틀이 개방되는 것을 즉시 감지할 수 있도록 하여, 급발진 상황 발생을 더욱 정확하게 감지할 수 있는 스로틀 밸브 개방 감지 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 스토틀 밸브 개방 감지 장치는, 탄성력을 갖는 강체와, 상기 강체 외면에 상기 강체를 감싸도록 절연성 물질로 형성되는 외피로 구성되되, 일부가 개방되도록 형성되어 외부에서 가해지는 힘에 따라서 직경이 변동될 수 있도록 구성되어, 스로틀 바디의 내면에 압력을 가하면서 부착됨에 따라 상기 스로틀 바디의 내면에 고정되는 링 형태의 고정부재; 탄성력을 갖도록 형성되어, 상기 고정부재에 일단이 결합되고, 다른 일단은 상기 스로틀 바디에 설치된 스로틀 밸브가 미개방 시, 상기 스로틀 밸브의 밸브바디와 이격되되, 상기 스로틀 밸브가 개방 시 상기 밸브바디와 접촉되도록 형성된 접촉부재; 및 상기 접촉부재에 연결되어 상기 밸브바디와 상기 접촉부재가 접촉 시 자동차의 급발진 발생 시 엔진의 구동을 정지시키도록 제어하는 프로세서에 스위칭 전압을 인가하는 도전 라인;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 스로틀 바디 내부에 간편하게 고정부재를 고정 설치할 수 있으며, 접촉부재에 의해 스로틀이 개방되는 것을 즉시 감지할 수 있고, 이에 따라서 급발진 신호를 전달하기 때문에, 급발진 상황의 발생을 간편한 구성으로 매우 정확하게 감지하여 급발진을 즉시 방지하도록 할 수 있는 효과가 있다.

또한, 고정부재가 탄성력을 갖는 일부가 개방된 링 형태로 이루어져 있기 때문에, 차량에 따라 스로틀 바디의 내부 직경이 다르더라도, 고정부재의 직경을 압력을 가하여 변경한 뒤 설치가 가능하기 때문에, 차량의 종류에 따른 설치 제한성 및 다종의 고정부재 생산의 문제점을 완전히 해결할 수 있어, 적용 범위가 매우 넓어지는 효과가 있다.

한편, 지지부재에 의해 접촉부재의 위치가 스로틀 밸브 개방시 및 미개방시 일정하게 유지되어, 작동 내구성이 증가하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스로틀 밸브 개방 감지 장치가 스로틀 바디 내에 설치된 측단면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스로틀 밸브 개방 감지 장치가 스로틀 바디 내에 설치된 정단면도.
도 3 및 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 스로틀 밸브 개방 감지 장치의 일부 구성을 설명하기 위한 정면도.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스로틀 밸브 개방 감지 장치가 스로틀 바디 내에 설치된 측단면도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 스로틀 밸브 개방 감지 장치가 스로틀 바디에 설치되는 것을 나타내기 위한 사시도.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 각 실시예에 따른 스로틀 밸브 개방 감지 장치에 대해서 설명하기로 한다.

이하의 설명에서 본 발명에 대한 이해를 명확히 하기 위하여, 본 발명의 특징에 대한 공지의 기술에 대한 설명은 생략하기로 한다. 이하의 실시 예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 상세한 설명이며, 본 발명의 권리 범위를 제한하는 것이 아님은 당연할 것이다. 따라서, 본 발명과 동일한 기능을 수행하는 균등한 발명 역시 본 발명의 권리 범위에 속할 것이다.

이하의 설명에서 동일한 식별 기호는 동일한 구성을 의미하며, 불필요한 중복적인 설명 및 공지 기술에 대한 설명은 생략하기로 한다. 또한 상기 발명의 배경이 되는 기술에 대한 기재 내용과 중복되는 이하의 본 발명의 각 실시예에 관한 설명 역시 생략하기로 한다. 또한, 본 발명에 관련된 기술 용어들 중 당업자들이 이해되는 용어에 대한 설명 역시 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스로틀 밸브 개방 감지 장치가 스로틀 바디 내에 설치된 측단면도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스로틀 밸브 개방 감지 장치가 스로틀 바디 내에 설치된 정단면도이다.

도 1 및 2를 참조하여 설명하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스로틀 밸브 개방 감지 장치는, 밸브 바디(32)와 밸브 회전 축(33)으로 구성된 스로틀 밸브가 가속 페달의 조작이 이루어지지 않은 상태에서 개방된 상태(32a)가 되어, 엔진의 회전수가 비정상적으로 급격하게 상승되는 급발진 상황이 발생 시, 이를 감지하여 엔진의 구동을 자동적으로 정지시키기 위해 스로틀 밸브의 개방을 감지하기 위한 장치이다.

이를 위해, 스로틀 밸브 개방 감지 장치는, 고정부재(10), 접촉 부재(20) 및 도전 라인(40)을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하며, 추가적으로 지지부재(50)를 더 포함하여 구성될 수 있다.

고정부재(10)는 탄성력을 갖는 강체(11)와 강체(11)의 외면에 형성되어 강체(11)를 감싸도록 절연성 물질로 형성되는 외피(12)를 포함하여 구성된다. 강체(11)의 경우 큰 탄성력을 갖는 금속 및 기타 물질을 포함하여 구성될 수 있다. 외피(12)는 절연성 물질로 이루어져, 스로틀 바디(31)의 전압이 밸브 바디(32)와 접촉 부재(20) 사이의 접촉에 관계없이 접촉 부재(20) 및 고정부재(10)에 인가되는 것을 방지한다.

고정부재(10)는 도 2에 도시된 바와 같이 링 형태를 갖고 있어, 스로틀 바디(31)의 내면에 접촉 고정되는 것을 특징으로 한다. 이때, 강체(11)의 강한 탄성력에 의해, 고정부재(10)는 직경이 변동될 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 한다. 즉, 스로틀 바디(31)에 고정부재(10)를 삽입 시 외부에서 가해지는 힘에 따라서 직경이 축소되어 삽입이 용이하도록 하되, 삽입이 완료된 후 외부에서 가해지는 힘이 제거되면 다시 직경이 확장되어 고정부재(10)가 스로틀 바디(31)의 내면에 강하게 고정되도록 한다.

이를 위해, 도 2에 도시된 바와 같이 고정부재(10)의 일부(13)의 영역이 개방되도록 형성될 수 있다. 이를 통해, 고정부재(10)는 스로틀 바디(31)의 내면에 압력을 가하면서 부착됨에 따라서 스로틀 바디(31)의 내면에 강하게 고정된다.

상기 언급한 고정부재(10)의 직경 변화를 위해 외부의 힘을 전달하는 전달 구조가 형성될 수 있는데, 본 발명의 일 실시예에서는 이를 위해 고정부재(10)의 개방된 부분(13)의 각 단측에 가압용 구멍(14)이 형성될 수 있다. 가압용 구멍(14)에 후크(Hook) 구조의 압력용 기기를 위치시키고, 개방된 부분(13)을 향해 압력을 가하게 되면, 가압용 구멍(14)에는 가해지는 압력을 전달받아 고정부재(10)의 직경을 변동하도록 한다.

접촉부재(20)는 탄성력을 갖도록 형성되어, 고정부재(10)에 일단이 결합되며, 다른 일단은 스로틀 바디(31)에 설치된 스로틀 밸브가 미개방되는 상태에서는 스로틀 밸브의 밸브바디(32)와 이격되고, 스로틀 밸브가 개방되면 밸브바디(32)와 접촉하도록 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

접촉부재(20)는 스로틀 밸브가 개방될 시 밸브바디(32)와 접촉되는데, 이때 밸브바디(32)의 접촉력에 따라서 휘어지게 된다. 이때, 탄성력을 갖도록 형성되어 추후 스로틀 밸브가 미개방 상태로 복귀되면, 다시 원래의 위치로 복원된다.

이러한 복원력을 보조하기 위해, 본 발명의 일 실시예에서는 도 1과 같이 지지부재(50)가 추가적으로 포함될 수 있다. 지지부재(50)는 도 1에 도시된 바와 같이 고정부재(10)에 일단이 결합되며, 다른 일단은 접촉부재(20)와 접촉되도록 형성된다.

이때 복원력을 보조하기 위해, 지지부재(50)는 밸브바디(32)와 접촉부재(20)가 접촉되는 접촉부재(20)의 일면과 반대면에 접촉부재(20)와 접촉되도록 형성되기 때문에, 접촉부재(20)를 밸브바디(32)의 이동에 따른 압력에 대하여 탄성적으로 지지하도록 형성된다.

접촉부재(20)는 상기의 기능 수행을 더욱 효율적으로 수행하기 위해 호 형상으로 형성될 수 있다. 또한, 지지부재(50)는 강한 탄성력을 위하여 탄성력을 갖는 강체로 이루어질 수 있다. 접촉부재(20)와 지지부재(50)를 이루는 물질은 상기의 기능을 수행하는 것이라면 어느 것이나 될 수 있을 것임은 당연할 것이다.

한편 접촉부재(20)는 도 2에 도시된 바와 같이 고정부재(10)와 끼움 결합되어 결합력을 높이는 구조로 형성될 수 있다.

도전 라인(40)은, 접촉부재(20)에 전기적으로 연결됨으로써, 밸브바디(32)와 접촉부재(20)가 접촉될 때, 자동차의 급발진 발생 시 엔진의 구동을 정지시키도록 제어하는 프로세서(미도시)에 스위칭 전압(예를 들어 접지 전압)을 인가하는 기능을 수행한다. 이를 위해, 도전 라인(40)은 스로틀 바디(31) 또는 스로틀 바디(31)에 결합되는 흡기관로(33) 의 일부에 형성된 구멍을 통해 외부로 노출되도록 형성될 수 있다.

도 1 및 도 2의 실시예에 따르면, 스로틀 바디(31)의 내부에 고정부재(10), 접촉부재(20), 지지부재(50) 및 도전 라인(40)을 포함하는 간단한 구성을 삽입하는 것만으로, 스로틀 밸브의 개방 여부를 매우 정확하게 감지할 수 있어, 자동차의 급발진 여부를 용이하게 감지할 수 있다.

특히, 접촉부재(20) 및 지지부재(50)의 구조에 따라서 스로틀 밸브가 자주 개방 및 미개방 상태를 전환하더라도, 접촉부재(20)의 위치가 유지될 수 있어 장치의 내구성이 크게 향상되어 스로틀 밸브의 개방을 정확하게 감지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 고정부재(10), 개방된 부분(13) 및 가압용 구멍(14)의 구조에 의해, 차량에 따라 달라질 수 있는 스로틀 바디(31)의 직경에 관계없이 고정부재(10)을 강하게 스로틀 바디(31)에 고정할 수 있기 때문에, 차량의 종류에 따른 설치의 제한성 및 차량에 따라 자동의 고정부재를 생산해야 하는 문제점을 완전히 해결할 수 있는 효과가 있다.

도 3 및 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 스로틀 밸브 개방 감지 장치의 일부 구성을 설명하기 위한 정면도이다.

도 3 및 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 스로틀 밸브 개방 감지 장치는 도 1 및 2에 따른 실시예에 비하여 마찰구조를 위한 구성(15, 16)이 추가적으로 형성된 것을 특징으로 한다.

먼저 도 3을 참조하면, 고정부재(10), 접촉부재(20) 및 가압용 구멍(14)의 경우 도 1 및 2의 실시예와 동일하나, 마찰구조로서 고정부재(10)의 외면에 일정한 개수의 요철 부재(15)가 형성되어 잇는 것을 확인할 수 있다.

상기 언급한 바와 같이 고정부재(10)의 탄성력에 의해 고정부재(10)와 스로틀 바디가 결합될 수 있으나, 결합력을 더욱 강하게 하여 감지 효율을 높이기 위해, 마찰력을 발생시킬 수 있는 요철 부재(15)가 형성될 수 있다.

한편 도 4의 실시예를 참조하면, 접촉 부재(20), 가압용 구멍(14)의 구성과 함께, 별도의 구성이 아닌 고정부재(10) 자체에 요철 구조(16)가 형성되어 있는 것을 확인할 수 있다. 고정부재(10)의 성형 시 요철 구조(16)를 갖도록 형성하는 것을 특징으로 한다.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스로틀 밸브 개방 감지 장치가 스로틀 바디 내에 설치된 측단면도이다. 이하의 설명에 있어서 도 1 내지 4에 대한 설명과 중복되는 부분에 대한 설명은 이를 생략하기로 한다.

도 5를 참조하면, 도 1의 실시예와 비교하여, 측정용 부재(60)가 고정부재(11, 12)에 결합되어 있는 것을 확인할 수 있다. 측정용 부재는 막대 형태의 절삭 가능한 재질로 구성된 부재로서, 고정부재(11, 12)와 접촉부재(20) 및 지지부재(50)를 포함하는 스로틀 밸브 개방 감지 장치가, 스로틀 밸브(32, 33)에 인접하도록 설치되기 위해, 스로틀 바디(31) 내에 삽입된 깊이를 측정할 수 있는 부재이다.

측정용 부재(60)는 삽입된 깊이를 측정하기 위해 소정의 측정용 라인이 표시되어 있을 수 있다. 측정용 라인은 각 차량의 종류별로 스로틀 밸브 개방 감지 장치가 스로틀 바디(31)에 삽입되어야 할 깊이를 나타내기 위해 표시되는 것으로서, 예를 들어 각 차량의 식별번호가 라인에 표시될 수 있으며, 이를 통해 설치 시 각 차량에 따라서 식별번호에 대응하는 라인만큼 삽입되도록 할 수 있다. 또는 단위 길이마다 라인이 표시되어 있어, 차량별로 설정된 길이만금 삽입하도록 할 수 있다.

측정용 부재(60)는 절삭 가능한 재질로 구성되기 때문에, 스로틀 밸브 개방 감지 장치의 삽입 후 스로틀 바디(31)의 단면으로부터 돌출된 측정용 부재(60)는 절삭하여, 이후 흡기관부와 스로틀 바디(31)의 결합에 지장이 생기지 않도록 할 수 있다.

상기와 같은 측정용 부재(60)에 의해, 차량마다 스로틀 내부의 규격이 다를 수 있어 설치 깊이가 달라질 수 있는 데 있어서 설치 깊이를 더욱 정확하게 조절할 수 있기 때문에, 다양한 차량에 장치를 설치할 수 있는 효과가 있다.

한편 도 6에는 도 1 내지 5의 실시예의 구현을 위해 스로틀 밸브 개방 감지 장치가 스로틀 바디 내에 삽입되는 것을 나타내기 위한 사시도가 도시되어 있다.

도 6을 참조하면, 스로틀 바디(31) 내부에는 상기 언급한 스로틀 밸브가 설치되어 있으며, 사용자는 후크 장비 등을 이용하여 가압용 구멍(14)에 힘을 가하여 고정부재(10)의 직경을 스로틀 바디(31)에 삽입할 수 있는 정도로 축소시킬 수 있다. 이때 접촉부재(20) 및 지지부재(50)가 스로틀 밸브의 밸브 바디에 소정의 거리로 이격되도록 설치한 후, 가압용 구멍(14)에 가한 힘을 제거하면, 고정부재(10)의 직경이 확장되어 스로틀 바디(31)의 내면에 압력을 가하면서 강하게 고정될 것이다.

이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 적어도 하나로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성 요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성 요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 그 컴퓨터 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 본 발명의 기술 분야의 당업자에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 저장매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 저장매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체, 등이 포함될 수 있다.

또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.