KR101735211B1 - 이지알스로틀바디 시험 장치 및 시험 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이지알스로틀바디 시험 장치 및 방법에 관한 것으로, 이지알밸브의 회동에 따른 자기장 변화를 감지하는 이지알개도센서(14), 이지알밸브축(12)에 연결되어 이지알밸브의 개도량을 측정하는 이지알엔코더(30), 스로틀밸브축(13)에 연결되어 스로틀밸브의 개도량을 측정하는 스로틀엔코더(40)를 구비한다. 스로틀엔코더(40)에 의해 스로틀밸브 개도량을 직접 측정할 수 있게 될 뿐만 아니라, 상기 센서와 엔코더들에서 측정 되는 값들을 서로 비교하여 이지알밸브와 스로틀밸브의 작동 에러를 보다 정확하게 판단할 수 있다.

Description

이지알스로틀바디 시험 장치 및 시험 방법{Device and method for testing LP EGR throttle body}
본 발명은 이지알스로틀바디 시험 장치 및 시험 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이지알밸브와 스로틀밸브의 개도량을 모니터링하여 이지알스로틀바디의 작동 이상 여부를 보다 정확히 알 수 있도록 된 이지알스로틀바디 시험 장치 및 시험 방법에 관한 것이다.
자동차의 엔진 배기가스에 포함된 질소산화물의 양을 줄이는 방법 중의 하나는 배기가스재순환(EGR:Exhaust Gas Recirculation)이다. 이지알(EGR)은 배기가스의 일부를 연소실로 공급하는 것으로 연료의 연소 온도를 낮춤으로써 질소산화물의 발생을 억제한다.
선행기술로서 국내공개특허 10-2012-0127999에 이지알 관련 기술이 게시되어 있다.
한편, 엔진 연소실로 공급되는 외기는 스로틀밸브에 의해 유량이 조절되는데, 근래의 스로틀밸브는 운전자의 액셀페달 조작량에 따라 개도량이 전자적으로 제어된다.(ETC ; Electronic Throttle Control)
상기 이지알 시스템과 전자식 스로틀밸브 제어 시스템의 두 밸브(이지알밸브와 스로틀밸브)를 한 곳에 모아 이지알밸브에 스로틀밸브를 연동시키는 장치가 개발되었는데, 이를 이지알스로틀바디라 칭한다. 이지알스로틀바디에는 배기가스 유동경로와 흡입공기 유동경로가 마련되고, 배기가스 유동경로에는 이지알밸브가 설치되며, 흡입공기 유동경로에는 스로틀밸브가 설치된다. 또한 이지알밸브를 구동하는 액추에이터로서 모터가 구비된다.
따라서 이지알밸브는 모터에 의해 구동된다. 반면 스로틀밸브는 스로틀밸브축이 이지알밸브축과 연동기구(예;기어, 회동암)으로 연결되어 이지알밸브의 작동에 연동되어 작동된다.
한편, 상기 이지알스로틀바디에는 이지알밸브측에 센서(홀센서)가 설치되어 있다. 따라서, 이지알스로틀바디의 내구 및 작동 시험 중 이지알밸브의 개도량은 측정 가능하나, 스로틀밸브측에는 별도의 측정 수단이 없어서 그 개도량을 이지알밸브와의 관계에 의해 산출하였다.
따라서 스로틀밸브의 개도량 및 정상 작동 여부를 직접적으로 정확하게 알 수 없는 문제점이 있었다.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 스로틀밸브의 개도량과 정상 작동 여부를 정확하게 알 수 있을 뿐만 아니라, 이지알밸브의 개도량과 정상 작동 여부를 보다 정확하게 알 수 있도록 된 이지알스로틀바디 시험 장치 및 시험 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 이지알스로틀바디 시험 장치는, 이지알밸브와 그 이지알밸브에 연동되는 스로틀밸브가 설치된 이지알스로틀바디, 상기 이지알밸브를 작동시키기 위해 이지알스로틀바디에 설치되는 모터, 상기 이지알스로틀바디를 외부 공간에 대해 밀폐 수용하고 시험 온도를 조절할 수 있는 챔버, 상기 이지알밸브의 작동에 따른 자기장 변화를 측정하는 이지알개도센서, 상기 이지알밸브의 작동에 따른 이지알밸브축의 회전각을 측정하는 이지알엔코더, 상기 스로틀밸브의 작동에 따른 스로틀밸브축의 회전각을 측정하는 스로틀엔코더, 상기 이지알개도센서와 이지알엔코더 및 스로틀엔코더의 측정 데이터를 수집 및 분석하고 상기 모터 제어신호를 발생시키는 전자제어유니트 를 포함한다.
상기 이지알밸브의 이지알밸브축은 챔버를 관통하는 이지알연결축을 매개로 이지알엔코더의 입력축에 연결되고, 상기 스로틀밸브의 스로틀밸브축은 챔버를 관통하는 스로틀연결축을 매개로 스로틀엔코더의 입력축에 연결된다.
상기 이지알연결축과 스로틀연결축의 양단은 각각 커플링을 매개로 이지알밸브축과 이지알엔코더의 입력축 및 스로틀밸브축과 스로틀엔코더의 입력축에 일체 회동되도록 연결된다.
상기 이지알밸브축과 스로틀밸브축은 이지알스로틀바디의 외측으로 돌출 연장 형성된다.
상기 이지알밸브축과 스로틀밸브축이 관통한 챔버의 관통홀에는 단열재가 설치된다.
한편, 본 발명에 따른 이지알스로틀바디 시험 방법은, 이지알밸브와 이지알밸브에 연동되는 스로틀밸브 및 이지알밸브 구동용 모터가 구비된 이지알스로틀바디의 시험 방법에 있어서, 상기 이지알밸브 개도 제어를 위해 전자제어유니트가 모터 제어신호를 송출하는 모터 제어신호 송출단계(S100)와, 상기 이지알밸브가 작동되면 이지알개도센서가 이지알밸브 개도량을 측정하여 이지알개도센서의 출력값이 전자제어유니트에 입력되는 이지알개도센서 출력값 입력단계(S200)와, 상기 전자제어유니트가 이지알개도센서의 출력값과 이지알밸브의 목표 개도량을 비교하는 이지알개도센서 출력값과 이지알밸브 제어 목표값 비교단계(S300)와, 상기 비교단계(S300)에서 이지알개도센서 출력값과 이지알밸브의 목표 개도량의 오차량이 오차허용 설정범위를 초과하면 시험을 중단하고 경고신호를 발생시키는 시험중단 및 경고단계(S400)와, 상기 비교단계(S300)에서 오차량이 오차허용 설정범위 이내에 있으면 PID 제어신호를 송출하는 PID 제어신호 송출단계(S500)를 포함한다.
또한 본 발명은, 상기 이지알밸브의 개도량을 측정하는 이지알엔코더의 출력값이 전자제어유니트에 입력되는 이지알엔코더 출력값 입력단계(S210)와, 상기 전자제어유니트가 이지알개도센서의 출력값과 상기 이지알엔코더의 출력값을 비교하는 이지알개도센서 출력값과 이지알엔코더 출력값 비교단계(S220) 를 더 포함하고, 상기 비교단계(S220)에서 이지알개도센서의 출력값과 이지알엔코더 출력값의 오차량이 오차허용 설정범위 이내이면 상기 이지알개도센서 출력값과 이지알밸브 제어 목표값 비교단계(S300)를 수행하고, 오차량이 오차허용 설정범위를 초과하면 상기 시험중단 및 경고단계(S400)를 수행하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은, 상기 스로틀밸브의 개도량을 측정하는 스로틀엔코더의 출력값이 전자제어유니트로 입력되는 스로틀엔코더 출력값 입력단계(S215)와, 상기 이지알개도센서 출력값에 따라 산출된 스로틀밸브 개도량과 상기 스로틀엔코더 출력값을 비교하는 산출 스로틀밸브 개도량과 스로틀엔코더 출력값 비교단계(S230)를 더 포함하고, 상기 비교단계(S230)에서 이지알개도센서 출력값에 따라 산출된 스로틀밸브 개도량과 스로틀엔코더에서 측정된 스로틀밸브 개도량의 차이가 오차허용 설정범위 이내이면 이지알밸브와 스로틀밸브가 정상적으로 작동하는 것으로 판단하여 상기 이지알개도센서 출력값과 이지알밸브 제어 목표값 비교단계(S300)를 수행하고, 그렇지 않으면 이지알밸브 또는 스로틀밸브의 작동에 이상이 있는 것으로 판단하여 상기 시험중단 및 경고단계(S400)를 수행하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은, 상기 산출 스로틀밸브 개도량과 스로틀엔코더 출력값 비교단계(S230)가 상기 이지알개도센서 출력값과 이지알엔코더 출력값 비교단계(S220) 이후에 실시되는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은, 이지알밸브와 이지알밸브에 연동되는 스로틀밸브 및 이지알밸브 구동용 모터가 구비된 이지알스로틀바디의 시험 방법에 있어서, 상기 스로틀밸브 개도 제어를 위해 전자제어유니트가 모터 제어신호를 송출하는 모터 제어신호 송출단계(S100')와, 상기 이지알밸브가 작동되면 이지알개도센서가 이지알밸브 개도량을 측정하여 이지알개도센서의 출력값이 전자제어유니트에 입력되는 이지알개도센서 출력값 입력단계(S200)와, 상기 스로틀밸브가 작동되면 스로틀밸브의 개도량을 측정하는 스로틀엔코더의 출력값이 전자제어유니트로 입력되는 스로틀엔코더 출력값 입력단계(S215)와, 상기 이지알개도센서 출력값에 따라 산출된 스로틀밸브 개도량과 상기 스로틀엔코더 출력값을 비교하는 산출 스로틀밸브 개도량과 스로틀엔코더 출력값 비교단계(S230), 상기 비교단계(S230)에서 오차량이 오차허용 설정범위를 초과하면 시험을 중단하고 경고신호를 발생시키는 시험중단 및 경고단계(S400), 상기 비교단계(S230)에서 오차량이 오차허용 설정범위 이내이면 PID 제어신호를 모터로 송출하는 PID 제어신호 송출단계(S500)를 포함한다.
이상 설명한 바와 같은 본 발명에 따르면, 이지알밸브축과 스로틀밸브축의 회전각을 측정하는 엔코더가 각각 구비된다.
따라서 스로틀엔코더 출력값으로부터 스로틀밸브의 개도량을 직접 정확하게 확인할 수 있다.
또한 스로틀엔코더 출력값을 목표값과 비교하여 스로틀밸브가 정상 작동하는지를 알 수 있다.
또한 이지알개도센서 출력값과 이지알엔코더 출력값을 비교하여 이지알밸브의 정상 동작 여부를 보다 정확하게 알 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 이지알스로틀바디 시험 장치의 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 이지알스로틀바디 시험 방법의 제1실시예를 나타낸 순서도.
도 3은 본 발명에 따른 이지알스로틀바디 시험 방법의 제2실시예를 나타낸 순서도.
도 4는 본 발명에 따른 이지알스로틀바디 시험 방법의 제3실시예를 나타낸 순서도.
도 5는 본 발명에 따른 이지알스로틀바디 시험 방법의 제4실시예를 나타낸 순서도.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 첨부된 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의를 위해 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 판례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 하여 내려져야 할 것이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 이지알스로틀바디 시험 장치는, 이지알스로틀바디(10), 챔버(20), 이지알밸브 개도량 검출용 이지알엔코더(30), 스로틀밸브 개도량 검출용 스로틀엔코더(40), 데이터를 수집 및 분석하고 제어신호(모터 제어신호)를 발생시키는 전자제어유니트(50)를 포함한다.
상기 이지알스로틀바디(10)는 배기관으로부터 유입된 공기가 엔진 연소실 쪽으로 통과하는 유동통로에 이지알밸브가 설치되고, 외기흡입구에서 흡입된 외기가 엔진 연소실 쪽으로 통과하는 유동통로에 스로틀밸브가 설치된 것이다. 스로틀밸브축이 이지알밸브축에 회동암을 매개로 연결되어 스로틀밸브는 이지알밸브에 연동되도록 되어 있다.
또한 이지알스로틀바디(10)에는 이지알밸브를 구동하기 위한 모터(11)가 설치되어 있다. 모터(11)는 전자제어유니트(50)에 의해 작동 제어된다.
또한 이지알스로틀바디(10)에는 이지알밸브의 개도량을 측정하기 위한 이지알개도센서(14)가 설치되어 있다. 이지알개도센서(14)는 홀센서(Hall sensor)로서 이지알밸브의 개도량 변화에 따른 자기장 변화를 감지하여 그에 비례하는 전압신호를 발생하도록 되어 있다. 이지알개도센서(14)의 감지신호는 전자제어유니트(50)로 전달되며, 전자제어유니트(50)는 감지신호에 근거하여 이지알밸브의 개도량을 계산한다.
상기 챔버(20)는 이지알스로틀바디(10)의 내구 시험시 원하는 시험 온도(-40℃~140℃)를 구현할 수 있도록 이지알스로틀바디(10)를 외부에 대해 밀폐 차단하는 것이다. 이지알스로틀바디(10)를 넣고 뺄 수 있도록 도어가 구비되고, 내부에 이지알스로틀바디(10)를 고정할 수 있는 고정지그가 설치된다. 또한 시험 온도를 구현하기 위해 가열장치와 냉각장치가 구비되며, 이들을 제어하기 위한 제어유니트를 구비한다.
상기 이지알엔코더(30)는 이지알밸브 개도량 검출용 엔코더이고, 상기 스로틀엔코더(40)는 스로틀밸브 개도량 검출용 엔코더이다. 이지알엔코더(30)와 스로틀엔코더(40)는 가혹한 시험 온도의 영향을 받지 않도록 상기 챔버(20)의 외부에 설치된다.
이지알엔코더(30)와 스로틀엔코더(40)가 각각 이지알밸브와 스로틀밸브의 개도량을 검출할 수 있도록 하기 위하여 이지알엔코더(30)와 스로틀엔코더(40)는 각각 이지알밸브축(12)와 스로틀밸브축(13)에 연결된다. 이를 위해 이지알밸브축(12)와 스로틀밸브축(13)는 이지알스로틀바디(10)의 외부로 돌출 연장 형성된다.
이지알엔코더(30)는 이지알연결축(60)를 매개로 이지알밸브축(12)에 연결되고, 스로틀엔코더(40)는 스로틀연결축(70)를 매개로 스로틀밸브축(13)에 연결된다.
이지알연결축(60)와 스로틀연결축(70)는 챔버(20)를 관통하여 설치되고, 각각의 양단에는 커플링(61,62,71,72)이 설치된다. 즉, 이지알연결축(60)의 챔버(20) 내측 단부는 커플링(61)으로 이지알밸브축(12)와 연결되고 챔버(20) 외측 단부는 커플링(62)으로 이지알엔코더(30)의 입력축(31)와 연결된다. 그리고 스로틀연결축(70)의 챔버(20) 내측 단부는 커플링(71)으로 스로틀밸브축(13)와 연결되고 챔버(20) 외측 단부는 커플링(72)으로 스로틀엔코더(40)의 입력축(41)과 연결된다.
상기 커플링(61,62,71,72)은 자신의 양측에 연결되는 축을 기구적으로 직결시키는 것으로 커플링(61,62,71,72)의 양측 부분은 회전량의 편차 없이 일체로 회전된다.
이지알엔코더(30)와 스로틀엔코더(40)는 로터리 엔코더로서, 입력축(31,41)의 회전각을 디지털신호로 변환하여 전자제어유니트(50)에 전달한다.
이지알밸브축(12)는 이지알밸브와 일체로 회동되고, 이지알밸브축(12)의 회전은 이지알연결축(60)를 통해 이지알엔코더(30)의 입력축(31)에 그대로 전달되므로 이지알엔코더(30)는 이지알밸브의 개도량을 측정할 수 있다.
마찬가지로 스로틀밸브축(13)은 스로틀밸브와 일체로 회동되고, 스로틀밸브축(13)의 회전은 스로틀연결축(70)을 통해 스로틀엔코더(40)의 입력축(41)에 그대로 전달되므로 스로틀엔코더(40)는 스로틀밸브의 개도량을 측정할 수 있다.
따라서 전자제어유니트(50)는 이지알엔코더(30)의 출력값과 스로틀엔코더(40)의 출력값으로부터 각각 이지알밸브 개도량과 스로틀밸브 개도량을 알 수 있다.
이지알연결축(60)와 스로틀연결축(70)가 관통한 챔버(20)의 관통홀에는 이를 통한 챔버(20) 내측 공간과 외측 공간의 열 이동이 발생하지 않도록 단열재(80,81)가 설치된다.
상기 전자제어유니트(50)는 별도의 입력수단(미도시)을 통해 밸브 개도량(이지알밸브 또는 스로틀밸브의 개도량)의 목표값(목표 개도량)을 입력 받고, 그에 따라 상기 모터(11)를 작동시킬 수 있다.
상기 전자제어유니트(50)는 이지알개도센서(14)의 출력신호로부터 이지알밸브 개도량을 산출할 수 있고, 또한 이지알엔코더(30)의 출력값으로부터 이지알밸브 개도량을 알 수 있으며, 스로틀엔코더(40)의 출력값으로부터 스로틀밸브 개도량을 알 수 있다.
전자제어유니트(50)는 상기 이지알개도센서(14), 이지알엔코더(30), 스로틀엔코더(40) 등으로부터 입력된 데이터를 수집, 분석하고 모터(11) 제어를 수행한다.
전자제어유니트(50)는 모니터 등의 출력수단(미도시)을 통해 수집된 데이터 즉, 이지알개도센서(14)를 통해 측정된 이지알밸브의 개도량, 이지알엔코더(30)를 통해 측정된 이지알밸브의 개도량, 스로틀엔코더(40)를 통해 측정된 스로틀밸브의 개도량을 시험 진행자가 볼 수 있도록 표시할 수 있다.
따라서, 시험 진행자는 출력수단에 표시된 출력 데이터를 보고 의도한 목표값대로 이지알밸브 및 스로틀밸브가 개방되었는지, 이지알밸브 또는 스로틀밸브의 작동에 이상이 발생하였는지를 명확히 알 수 있다.
이제, 상기와 같은 이지알스로틀바디 시험 장치를 이용한 이지알스로틀바디 시험 방법을 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 이지알스로틀바디 시험 방법의 제1실시예로서, 이지알밸브 개도 제어를 위해 전자제어유니트(50)가 모터(11) 제어신호를 송출하는 모터 제어신호 송출단계(S100), 송출된 모터(11) 제어신호에 따라 모터(11)가 작동하여 이지알밸브가 작동되면 이지알개도센서(14)가 이지알밸브의 개도량을 측정하여 측정신호를 전자제어유니트(50)로 송출함으로써 전자제어유니트(50)에 이지알개도센서 출력값이 입력되는 이지알개도센서 출력값 입력단계(S200), 전자제어유니트(50)가 이지알개도센서(14)의 출력값과 모터(11) 제어를 통해 구현하고자 했던 이지알밸브의 목표 개도량(=목표값)을 비교하는 이지알개도센서 출력값과 이지알밸브 제어 목표값 비교단계(S300), 상기 비교단계(S300)에서 출력값과 목표값의 오차량이 오차허용 설정범위(목표값의 2%)를 초과하면 시험을 중단하고 경고신호를 발생시키는 시험중단 및 경고단계(S400), 상기 비교단계(S300)에서 오차량이 상기 오차허용 설정범위 이내에 있으면 PID 제어신호를 송출하는 PID 제어신호 송출단계(S500)를 포함한다.
상기 이지알밸브의 목표 개도량은 별도로 마련된 입력수단을 통해 시험자에 의해 전자제어유니트(50)에 입력되거나, 전자제어유니트(50)에 기입력된 프로그램에 의해 생성될 수 있다. 전자제어유니트(50)는 목표값대로 이지알밸브가 개방되도록 모터 제어신호를 송출하여 모터(11)를 작동시킨다.(S100)
모터(11)가 작동되어 이지알밸브가 작동되면 이지알개도센서(14)가 감지신호(=측정신호)를 전자제어유니트(50)로 전송한다. 전자제어유니트(50)는 상기 감지신호에 근거하여 이지알밸브 개도량을 산출한다.(S200) 이하에서는 이와 같이 산출된 이지알밸브 개도량을 이지알개도센서 출력값으로 지칭한다.
전자제어유니트(50)는 이지알밸브의 목표 개도량(목표값)과 이지알개도센서(14)로부터 입력된 실제 측정값(=이지알개도센서 출력값)을 비교하여(S300), 오차량이 오차허용 설정범위(2%) 이내이면 PID 제어신호를 송출(S500)하여 이지알밸브가 신속히 목표 개도량을 구현할 수 있도록 모터(11)의 작동을 제어하고, 오차량이 오차허용 설정범위를 초과하면 이지알밸브가 정상적으로(목표한대로) 개방되지 않는 에러 상황으로 판단하고 시험을 중단함과 동시에 경고신호를 발생시킨다.(S400)
경고신호는 경고음 발생 또는 경고등 점멸 등의 방법으로 실시될 수 있다.
PID(Proportional Integral Differential) 제어는 비례 적분 미분 제어로서 제어 결과값의 잔류편차를 감소시키고 응답성을 향상시켜 보다 신속하게 목표값으로 수렴할 수 있도록 하는 제어방법으로서 모터 제어에 널리 사용되고 있다.
상기 오차허용 설정범위는 전술한 바와 같이 목표값의 2% 이내이다. 오차량이 2%를 초과한다는 것은 모터 제어신호에 의해서 이지알밸브가 정상적으로 구동되지 않았고 그에 따라 과도한 오차량이 발생하였으며 PID 제어를 반복 수행하여도 이지알밸브 개도량이 목표값으로 수렴하는 것을 보장할 수 없다는 것을 의미한다. 따라서, 오차량이 2%를 초과하면 이지알밸브 작동 에러로 판단하고 시험을 중단하고 경고신호를 발생시키는 것이다.
상기의 방법에 의하면 이지알개도센서(14) 출력값과 이지알밸브 개도량 목표값을 비교하여 신속하게 이지알밸브 작동 에러(error), 즉 이지알스로틀바디(10)의 에러를 판단할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 이지알스로틀바디 시험 방법의 제2실시예는, 도 2에 도시된 시험 방법에 있어서, 이지알밸브의 개도량을 측정하는 이지알엔코더(30)의 출력값이 전자제어유니트(50)에 입력되는 이지알엔코더 출력값 입력단계(S210)와, 전자제어유니트(50)가 이지알개도센서(14)의 출력값과 상기 이지알엔코더(30)의 출력값을 비교하는 단계(S220)를 더 포함할 수 있다.
상기 비교단계(S220)에서 이지알개도센서(14)의 출력값에 따라 산출된 이지알밸브 개도량과 이지알엔코더(30)에서 측정된 이지알밸브 개도량의 오차량이 오차허용 설정범위(2%) 이내이면(이때는 이지알엔코더(30) 측정값을 오차 판단의 기준값으로 함) 상기 이지알개도센서 출력값과 이지알밸브 제어 목표값 비교 단계(S300)를 수행하고, 오차량이 오차허용 설정범위를 초과하면 상기 시험중단 및 경고단계(S400)를 수행한다.
제2실시예에 따르면 상기 이지알개도센서 출력값과 이지알밸브 제어 목표값 비교 단계(S300) 이전에 이지알개도센서(14)의 출력값과 상기 이지알엔코더(30)의 출력값을 비교하는 단계(S220)가 수행됨으로써 이지알개도센서(14) 출력값의 신뢰도를 먼저 확인할 수 있다. 즉, 이지알개도센서(14) 출력값과 이지알엔코더(30) 출력값을 비교하여 오차량이 오차허용 설정범위 이내이면(두 값의 차가 이지알엔코더 출력값의 2% 이내이면) 이지알개도센서(14) 출력값의 측정값을 신뢰할 수 있는 것으로 판단하고, 이후 단계(S300)를 진행하며, 그렇지 않으면 시험을 더 진행할 필요가 없으므로 시험을 중단하고 경고신호를 발생(S400)시키는 것이다.
따라서, 이지알개도센서(14) 출력값과 목표값을 비교하는 단계(S300)에서 수행되는 이지알밸브의 작동 에러 판단이 더욱 정확하게 이루어질 수 있다.
또한 이지알개도센서(14) 출력값과 이지알엔코더(30) 출력값을 비교하여 그 오차량이 오차허용 설정범위를 초과한다는 것은 이지알스로틀바디(10)의 작동에 어딘가 이상이 발생한 것으로 판단할 수 있으므로 이 단계(S220)를 수행하는 것만으로 이지알스로틀바디(10)의 작동 에러를 신속히 판단할 수 있다.
한편, 도 4는 본 발명에 따른 이지알스로틀바디 시험 방법의 제3실시예를 나타낸 것으로, 도 3에 나타난 실시예에 있어서, 스로틀밸브의 개도량을 측정하는 스로틀엔코더(40)의 출력값이 전자제어유니트(50)로 입력되는 스로틀엔코더 출력값 입력단계(S215)와, 이지알개도센서(14) 출력값에 따라 산출되는 스로틀밸브 개도량과 스로틀엔코더(40) 출력값을 비교하는 산출 스로틀밸브 개도량과 스로틀엔코더 출력값 비교단계(S230)를 더 포함한다.
즉, 이지알개도센서(14) 출력값으로부터 간접적으로 산출된 스로틀밸브 개도량과 스로틀엔코더(40)로부터 직접 측정된 스로틀밸브 개도량을 서로 비교하는 것이다.
상기 비교단계(S230)에서 이지알개도센서(14) 출력값에 따라 산출된 스로틀밸브 개도량과 스로틀엔코더(40)에서 측정된 스로틀밸브 개도량의 차이가 오차허용 설정범위(2%) 이내이면(이때는 스로틀엔코더(40)에서 측정된 스로틀밸브 개도량이 오차 판단의 기준값이 됨) 이지알밸브 및 이에 연동되는 스로틀밸브가 정상적으로 작동하는 것으로 판단하여 이후 단계(S300)를 수행하고, 그렇지 않으면 이지알밸브 및 스로틀밸브의 작동에 이상이 있는 것으로 판단하여 시험을 중단하고 경고신호를 발생시킨다.(S400)
상기 이지알개도센서(14) 출력값에 따라 산출된 스로틀밸브 개도량과 스로틀엔코더(40)에서 측정된 스로틀밸브 개도량을 비교하는 단계(S230)는 이지알개도센서(14) 출력값과 이지알엔코더(30) 출력값을 비교하는 단계(S220) 이후에 실시되는 것이 바람직하다. 상기 단계(S230) 역시 이지알개도센서(14) 출력값의 신뢰성이 인정될 수 있는 상태에서 실시되어야만 그 비교 결과의 신뢰성이 향상될 수 있기 때문이다.
제3실시예에 따르면, 이지알개도센서(14) 출력값에 따라 산출된 스로틀밸브 개도량과 스로틀엔코더(40)에서 측정된 스로틀밸브 개도량의 비교를 통해서도 이지알스로틀바디(10)의 작동 에러를 판단할 수 있게 되므로 결과적으로 이지알스로틀바디(10)의 작동 에러를 더욱 정확하게 판단할 수 있게 된다.
한편, 도 5는 본 발명에 따른 이지알스로틀바디 시험 방법의 제4실시예로서 스로틀밸브 개도량 제어시 사용할 수 있는 시험 방법이다. 본 발명에 따른 제 4실시예는, 스로틀밸브의 개도량을 목표값으로 개도시키기 위하여 모터(11)를 작동시키는 모터 제어신호 송출 단계(S100'), 모터(11)가 작동되어 이지알밸브가 작동되면 이지알개도센서(14)의 출력값이 전자제어유니트(50)에 입력되는 이지알개도센서 출력값 입력단계(S200), 이지알밸브에 연동되어 스로틀밸브가 작동되면 스로틀엔코더(40)의 출력값이 전자제어유니트(50)에 입력되는 스로틀엔코더 출력값 입력단계(S215), 이지알개도센서(14)의 출력값에 따라 산출된 스로틀밸브 개도량과 스로틀엔코더(40) 출력값(스로틀엔코더(40)에서 측정된 스로틀밸브 개도량)을 비교하는 산출 스로틀밸브 개도량과 스로틀엔코더 출력값 비교단계(S230), 상기 비교단계(S230)에서 오차량이 오차허용 설정범위(2%)(이때는 스로틀엔코더(40) 측정값을 오차 판단의 기준값으로 함)를 초과하면 시험을 중단하고 경고신호를 발생시키는 시험중단 및 경고단계(S400), 상기 비교단계(S230)에서 오차량이 오차허용 설정범위(2%) 이내이면 PID 제어신호를 모터(11)로 송출하는 PID 제어신호 송출단계(S500)을 포함한다.
즉, 이지알개도센서(14) 출력값으로부터 산출된 스로틀밸브 개도량과 스로틀엔코더(40)에서 측정된 스로틀밸브 개도량의 차가 스로틀엔코더(40)에서 측정된 스로틀밸브 개도량에 대해 오차량 2% 이내이면 이지알밸브와 스로틀밸브 및 이들 사이의 연동기구 등 이지알스로틀바디(10)의 작동이 정상적으로 이루어지는 것으로 판단(S230)하여 PID 제어신호를 송출(S500)하여 스로틀밸브 개도량을 목표값으로 접근시키면서 시험을 지속하고, 그렇지 않으면 이지알스로틀바디(10)의 작동에 이상이 있는 것으로 판단하여 시험을 중단하고 경고신호를 발생(S400)시키는 것이다.
제4실시예에 따르면 이지알개도센서(14) 출력값으로부터 산출된 스로틀밸브 개도량과 스로틀엔코더(40)에서 측정된 스로틀밸브 개도량을 비교하는 단계만을 실시하여 보다 간단하게 이지알스로틀바디(10)의 작동 에러를 판단할 수 있을 뿐만 아니라 여타 불필요한 단계들을 포함하지 않고 간단한 방법으로 스로틀밸브의 개도 제어 시험을 실시할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10 : 이지알스로틀바디 11 : 모터
12 : 이지알밸브축 13 : 스로틀밸브축
14 : 이지알개도센서 20 : 챔버
30 : 이지알엔코더 31 : 입력축
40 : 스로틀엔코더 41 : 입력축
50 : 전자제어유니트 60 : 이지알연결축
70 : 스로틀연결축 61,62,71,72 : 커플링
80,81 : 단열재

Claims (10)

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  7. 이지알밸브와 그 이지알밸브에 연동되는 스로틀밸브가 설치된 이지알스로틀바디,
    상기 이지알밸브를 작동시키기 위해 이지알스로틀바디에 설치되는 모터,
    상기 이지알스로틀바디를 외부 공간에 대해 밀폐 수용하고 시험 온도를 조절할 수 있는 챔버,
    상기 이지알밸브의 작동에 따른 자기장 변화를 측정하는 이지알개도센서,
    상기 이지알밸브의 작동에 따른 이지알밸브축의 회전각을 측정하는 이지알엔코더,
    상기 스로틀밸브의 작동에 따른 스로틀밸브축의 회전각을 측정하는 스로틀엔코더,
    상기 이지알개도센서와 이지알엔코더 및 스로틀엔코더의 측정 데이터를 수집 및 분석하고 상기 모터 제어신호를 발생시키는 전자제어유니트를 포함하는 이지알스로틀바디 시험 장치를 이용한 이지알스로틀바디의 시험 방법으로서,
    상기 이지알밸브 개도 제어를 위해 전자제어유니트가 모터 제어신호를 송출하는 모터 제어신호 송출단계(S100)와,
    상기 이지알밸브가 작동되면 이지알개도센서가 이지알밸브 개도량을 측정하여 이지알개도센서의 출력값이 전자제어유니트에 입력되는 이지알개도센서 출력값 입력단계(S200)와,
    상기 전자제어유니트가 이지알개도센서의 출력값과 이지알밸브의 목표 개도량을 비교하는 이지알개도센서 출력값과 이지알밸브 제어 목표값 비교단계(S300)와,
    상기 비교단계(S300)에서 이지알개도센서 출력값과 이지알밸브의 목표 개도량의 오차량이 오차허용 설정범위를 초과하면 시험을 중단하고 경고신호를 발생시키는 시험중단 및 경고단계(S400)와,
    상기 비교단계(S300)에서 오차량이 오차허용 설정범위 이내에 있으면 PID 제어신호를 송출하는 PID 제어신호 송출단계(S500)를 포함하는 이지알스로틀바디 시험 방법에 있어서,
    상기 이지알밸브의 개도량을 측정하는 이지알엔코더의 출력값이 전자제어유니트에 입력되는 이지알엔코더 출력값 입력단계(S210)와,
    상기 전자제어유니트가 이지알개도센서의 출력값과 상기 이지알엔코더의 출력값을 비교하는 이지알개도센서 출력값과 이지알엔코더 출력값 비교단계(S220) 를 더 포함하고,
    상기 비교단계(S220)에서 이지알개도센서의 출력값과 이지알엔코더 출력값의 오차량이 오차허용 설정범위 이내이면 상기 이지알개도센서 출력값과 이지알밸브 제어 목표값 비교단계(S300)를 수행하고, 오차량이 오차허용 설정범위를 초과하면 상기 시험중단 및 경고단계(S400)를 수행하는 것을 특징으로 하는 이지알스로틀바디 시험 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 스로틀밸브의 개도량을 측정하는 스로틀엔코더의 출력값이 전자제어유니트로 입력되는 스로틀엔코더 출력값 입력단계(S215)와,
    상기 이지알개도센서 출력값에 따라 산출된 스로틀밸브 개도량과 상기 스로틀엔코더 출력값을 비교하는 산출 스로틀밸브 개도량과 스로틀엔코더 출력값 비교단계(S230)를 더 포함하고,
    상기 비교단계(S230)에서 이지알개도센서 출력값에 따라 산출된 스로틀밸브 개도량과 스로틀엔코더에서 측정된 스로틀밸브 개도량의 차이가 오차허용 설정범위 이내이면 이지알밸브와 스로틀밸브가 정상적으로 작동하는 것으로 판단하여 상기 이지알개도센서 출력값과 이지알밸브 제어 목표값 비교단계(S300)를 수행하고, 그렇지 않으면 이지알밸브 또는 스로틀밸브의 작동에 이상이 있는 것으로 판단하여 상기 시험중단 및 경고단계(S400)를 수행하는 것을 특징으로 하는 이지알스로틀바디 시험 방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 산출 스로틀밸브 개도량과 스로틀엔코더 출력값 비교단계(S230)는 상기 이지알개도센서 출력값과 이지알엔코더 출력값 비교단계(S220) 이후에 실시되는 것을 특징으로 하는 이지알스로틀바디 시험 방법.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2003121340A (ja) * 2001-10-18 2003-04-23 Sanki Eng Co Ltd 温度環境試験装置
JP2011032929A (ja) * 2009-07-31 2011-02-17 Denso Corp 低圧ｅｇｒ装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003121340A (ja) * 2001-10-18 2003-04-23 Sanki Eng Co Ltd 温度環境試験装置
JP2011032929A (ja) * 2009-07-31 2011-02-17 Denso Corp 低圧ｅｇｒ装置

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