KR19990002521A - Vehicle idle control - Google Patents

Abstract

차량의 아이들 스피드 컨트롤(Idle Speed Control : 이하 ISC라함) 서보에서 밸브를 구동하는 스탭 모터에 전원이 인가되지 않은 상태에서도 상기 차량의 공회전 제어를 할 수 있도록 밸브 보디내로 흡입된 공기가 스로틀 보디내로 바이패스되는 차량의 공회전 조절장치에 관한 것이다. 상기 차량의 공회전 조절장치는 공기가 흡입되는 흡입구와 상기 밸브 보디내로 흡입된 공기가 스로틀 보디내로 배출되는 배출구가 형성되며 스로틀 보디내로 바이패스하는 흡입공기량을 제어하는 바이패스 통로가 부가되어 형성된 밸브 보디와, 상기 밸브 보디내의 일측에 장착되며 전원을 인가하는 제어신호에 따라 밸브의 움직임을 조절하는 스탭 모터를 포함하여 구성한다. 상기 차량의 공회전 조절장치는 ISC 서보의 고장 또는 비통전시에도 적절하게 밸브 보디내로 흡입된 공기를 스로틀 보디내로 바이패스시켜 엔진의 부조현상과 스톨현상을 방지하는 효과가 있다.Idle Speed Control (ISC) of the vehicle The air sucked into the valve body is supplied into the throttle body so that the idling control of the vehicle can be performed even when no power is applied to the step motor driving the valve from the servo. It relates to an idle control device of a vehicle to be passed. The vehicle's idle control device includes a valve body formed with an intake port through which air is sucked and a discharge port through which air sucked into the valve body is discharged into the throttle body, and a bypass passage for controlling the amount of intake air bypassed into the throttle body is added. And a step motor mounted on one side of the valve body to adjust the movement of the valve according to a control signal for applying power. The idle control device of the vehicle has an effect of preventing the engine phenomenon and stall phenomenon by bypassing the air sucked into the valve body into the throttle body even when the ISC servo failure or non-energization.

Description

차량의 공회전 조절장치Vehicle idle control

본 발명은 차량의 공회전 조절장치에 관한 것으로서, 특히 차량의 ISC 서보에서 밸브를 구동하는 스탭 모터에 전원이 인가되지 않은 상태에서도 상기 차량의 공회전 제어를 할 수 있도록 밸브 보디내로 흡입된 공기가 스로틀 보디내로 바이패스되는 차량의 공회전 조절장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vehicle idling control device, and in particular, air sucked into a valve body to control the idling of the vehicle even when power is not applied to the step motor driving the valve in the ISC servo of the vehicle. It relates to an idle control device of a vehicle that is bypassed into.

통상적으로, 엔진은 공회전에서 냉각수 온도와 엔진에 걸리는 부하에 따라 불안정한 상태가 되기 때문에 운전 성능을 해치지 않는 범위에서 최적의 회전 속도로 제어할 필요가 있다. 더블 오버 헤드 캠샤프트(Double Over Head Camshaft : 이하 DOHC라함)엔진에서는 냉각수 온도 및 엔진 부하에 따라 최적의 공회전 상태로 조절하기 위한 ISC 서보가 있으며 이것은 디지털 신호로 제어되는 스탭 모터를 사용하고 있다. 또한 싱글 오버 헤드 캠샤프트(Single Over Head Camshaft : 이하 SOHC라함)엔진에서는 스로틀 밸브 개도를 제어하는 형식인 반면 DOHC엔진에서는 스로틀 밸브로 바이패스하는 흡입 공기량을 제어하여 공회전 속도를 제어하도록 되어 있다.In general, since the engine is unstable depending on the coolant temperature and the load on the engine at idle, it is necessary to control the engine at the optimum rotation speed within a range that does not impair operation performance. The Double Over Head Camshaft (DOHC) engine has an ISC servo to adjust the optimum idle state according to the coolant temperature and engine load, which uses a digital signal-controlled stepper motor. In addition, the Single Over Head Camshaft (hereinafter referred to as SOHC) engine controls the opening of the throttle valve, while the DOHC engine controls the idle speed by controlling the amount of intake air bypassed by the throttle valve.

종래에는 도 1에 도시된 바와 같이 스로틀 보디의 일측에 장착된 ISC 서보는 스탭 모터와 밸브 등으로 구성된다. 상기 스탭 모터는 일랙트로닉 컨트롤 유니트(Electronic Control Unit : 이하 ECU라함)의 펄스신호에 따라 회전한다. 상기 스탭 모터의 회전에 따라 밸브가 신축되어 스로틀 밸브내로 바이패스되는 공기량이 제어된다.Conventionally, as shown in FIG. 1, the ISC servo mounted on one side of the throttle body includes a step motor, a valve, and the like. The step motor rotates according to a pulse signal of an electronic control unit (hereinafter referred to as ECU). As the step motor rotates, the valve is stretched to control the amount of air bypassed into the throttle valve.

위와 같은 방법을 사용할 때 스탭 모터에 전원이 인가되지 않으면 스프링의 힘에 의해 밸브가 배출구를 닫아 밸브 보디내로 흡입된 공기가 스로틀 보디내로 배출되지 못하여 결국 엔진의 부조현상 또는 스톨현상을 유발하는 등의 문제점이 있었다.If the power is not applied to the step motor, the valve closes the outlet port by the force of the spring, and the air sucked into the valve body cannot be discharged into the throttle body, resulting in engine relief or stall phenomenon. There was a problem.

본 발명의 목적은 차량의 공회전 상태에서 ISC 서보에 전원이 공급되지 않거나 고장으로 인한 흡기량의 제어가 불가능한 상태에서도 적절한 바이패스 통로를 개방하여 밸브 보디내로 흡입된 공기를 스로틀 보디내로 바이패스하는 차량의 공회전 조절장치를 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to open an appropriate bypass passage to bypass the air sucked into the valve body into the throttle body even when the ISC servo is not supplied with power or cannot control the intake amount due to a failure. It is to provide an idle control device.

본 발명의 다른 목적은 차량의 공회전 상태에서 ISC 서보에 전원이 공급되지 않거나 고장으로 인한 흡기량의 제어가 불가능한 상태에서도 차량의 공회전 상태를 유지하여 차량의 부조현상 또는 스톨현상을 방지하는 차량의 공회전 조절장치를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to maintain the idle state of the vehicle even when the power is not supplied to the ISC servo in the idle state of the vehicle or control of the intake amount due to a failure to control the vehicle's idling or stall phenomenon To provide a device.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 차량의 공회전 조절장치에 있어서, 공기가 흡입되는 흡입구와 상기 밸브 보디내로 흡입된 공기가 스로틀 보디내로 배출되는 배출구가 형성되며 스로틀 보디내로 바이패스하는 흡입공기량을 제어하는 바이패스 통로가 부가되어 형성된 밸브 보디와, 상기 밸브 보디내의 일측에 장착되며 전원을 인가하는 제어신호에 따라 밸브의 움직임을 조절하는 스탭 모터를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a suction port for inhaling air and a discharge port through which air sucked into the valve body is discharged into the throttle body and bypasses the throttle body. And a stepper motor configured to add a bypass passage to control the valve body, and a step motor mounted on one side of the valve body to adjust the movement of the valve according to a control signal for applying power.

도 1은 종래 기술에 따른 스로틀 보디의 일측에 장착되는 ISC 서보의 내부 구조를 나타내는 단면도.1 is a cross-sectional view showing the internal structure of an ISC servo mounted on one side of a throttle body according to the prior art.

도 2a는 본 발명의 일실시예에 따른 스로틀 보디의 일측에 장착되는 ISC 서보의 내부 구조에서 밸브 보디내로 흡입된 공기가 스로틀 보디내로 바이패스되는 상태를 나타낸 단면도.Figure 2a is a cross-sectional view showing a state in which the air sucked into the valve body is bypassed into the throttle body in the internal structure of the ISC servo mounted to one side of the throttle body according to an embodiment of the present invention.

도 2b는 본 발명의 일실시예에 따른 스로틀 보디의 일측에 장착되는 ISC 서보의 내부 구조에서 밸브 보디내로 흡입된 공기가 스로틀 보디내로 배출되지 않는 상태를 나타낸 단면도.2B is a cross-sectional view illustrating a state in which air sucked into the valve body is not discharged into the throttle body in the internal structure of the ISC servo mounted to one side of the throttle body according to one embodiment of the present invention;

도 2c는 본 발명의 일실시예에 따른 스로틀 보디의 일측에 장착되는 ISC 서보의 내부 구조에서 밸브 보디내로 흡입된 공기가 스로틀 보디내로 배출되는 상태를 나타낸 단면도.2C is a cross-sectional view illustrating a state in which air sucked into the valve body is discharged into the throttle body in the internal structure of the ISC servo mounted to one side of the throttle body according to one embodiment of the present invention;

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 우선, 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 동일한 부호가 사용되고 있음에 유의해야 한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 하기 위하여 생략됨을 유의하여야 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are used for the same components, even if displayed on different drawings. In describing the present invention, it should be noted that specific descriptions of well-known functions or configurations are omitted in order not to disturb the gist of the present invention.

도 2a는 본 발명의 일실시예에 따른 스로틀 보디(도시되지 않음)의 일측에 장착되는 ISC 서보(12)의 내부 구조에서 밸브 보디(14)내로 흡입된 공기가 스로틀 보디내로 바이패스되는 상태를 나타낸 단면도이다. 도 2b는 본 발명의 일실시예에 따른 스로틀 보디의 일측에 장착되는 ISC 서보(12)의 내부 구조에서 밸브 보디(14)내로 흡입된 공기가 스로틀 보디내로 배출되지 않는 상태를 나타낸 단면도이다. 도 2c는 본 발명의 일실시예에 따른 스로틀 보디의 일측에 장착되는 ISC 서보(12)의 내부 구조에서 밸브 보디(14)내로 흡입된 공기가 스로틀 보디내로 배출되는 상태를 나타낸 단면도이다.2A illustrates a state in which air sucked into the valve body 14 is bypassed into the throttle body in the internal structure of the ISC servo 12 mounted to one side of the throttle body (not shown) according to an embodiment of the present invention. It is sectional drawing shown. 2B is a cross-sectional view illustrating a state in which air sucked into the valve body 14 is not discharged into the throttle body in the internal structure of the ISC servo 12 mounted to one side of the throttle body according to the embodiment of the present invention. 2C is a cross-sectional view illustrating a state in which air sucked into the valve body 14 is discharged into the throttle body in the internal structure of the ISC servo 12 mounted to one side of the throttle body according to the exemplary embodiment of the present invention.

본 발명의 일실시예에 따른 상기 ISC 서보(12)는 밸브 보디(14), 스탭 모터(16), 밸브(20)등을 포함하여 구성된다. 상기 밸브 보디(14)는 공기가 흡입되는 흡입구(26)와 상기 밸브 보디(14)내로 흡입된 공기가 스로틀 보디내로 배출되는 배출구(28)가 형성되며 스로틀 보디내로 바이패스되는 흡기량을 제어하는 바이패스 통로(32)가 부가되어 형성된다. 상기 스탭 모터(16)는 상기 밸브 보디(14)내의 일측에 장착되며 전원을 인가하는 제어신호에 따라 밸브(20)의 움직임을 조절한다. 상기 밸브(20)는 상기 제어신호에 따라 배출구(28)및 바이패스 통로(32)를 개폐한다. 상기 밸브(20)의 형상은 원기둥형이며 직경이 작은 소단부(22)와 직경이 큰 대단부(24)로 형성된다. 상기 소단부(22)의 중간측에는 상기 소단부(22)의 직경보다 작은 바이패스부(30)가 형성된다. 상기 소단부(22)의 일단은 원뿔형으로 형성되며 상기 대단부(24)의 일단에는 스프링(18)이 결합된다.The ISC servo 12 according to an embodiment of the present invention includes a valve body 14, a staff motor 16, a valve 20, and the like. The valve body 14 has a suction port 26 through which air is sucked and a discharge port 28 through which air sucked into the valve body 14 is discharged into the throttle body, and controls the amount of intake air bypassed into the throttle body. A pass passage 32 is added and formed. The step motor 16 is mounted on one side of the valve body 14 and adjusts the movement of the valve 20 according to a control signal for applying power. The valve 20 opens and closes the outlet 28 and the bypass passage 32 in accordance with the control signal. The valve 20 has a cylindrical shape and is formed of a small end 22 having a small diameter and a large end 24 having a large diameter. On the intermediate side of the small end portion 22, a bypass portion 30 smaller than the diameter of the small end portion 22 is formed. One end of the small end portion 22 is formed in a conical shape and a spring 18 is coupled to one end of the large end portion 24.

상기 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예인 ISC 서보(12)의 작동상태를 설명한다.With reference to the drawings will be described the operating state of the ISC servo 12 which is an embodiment of the present invention.

상기 ISC 서보(12)는 스탭 모터(16) 제어방식을 사용한다. 상기 스탭 모터(16) 제어방식은 ECU의 출력신호에 따라 스로틀 보디내로 바이패스되는 공기의 통로 면적을 조절하여 엔진의 회전수를 조정하는 것이다. 상기 ECU의 메모리에 기억되어 있는 목표 회전수와 현재의 회전수를 비교하여 자동적으로 최적의 공회전 상태로 조절한다. 상기 ECU가 액츄에이터인 ISC 서보(12)에 명령을 하면 공회전 제어를 위해 ISC 서보(12)가 작동된다. 상기 ISC 서보(12)의 제어는 회전수 피드백과 스탭 모터(16) 포지션 제어로 나눌 수 있다. 상기 회전수 피드백 제어는 실제의 공회전수가 미리 결정된 기준회전수가 되도록 수정하여 제어한다. 또한 상기 스탭 모터(16) 포지션 제어는 에어컨 등의 부하 변동에 대응하여 미리 결정된 목표 포지션까지 스탭 모터(16)를 구동하여 제어한다.The ISC servo 12 uses a step motor 16 control method. The step motor 16 control method is to adjust the rotation speed of the engine by adjusting the passage area of the air bypassed into the throttle body according to the output signal of the ECU. The target rotational speed stored in the ECU's memory is compared with the current rotational speed to automatically adjust to the optimum idle state. When the ECU commands the ISC servo 12 which is an actuator, the ISC servo 12 is operated for idling control. The control of the ISC servo 12 can be divided into rotational speed feedback and step motor 16 position control. The rotation speed feedback control is controlled by modifying the actual idle speed to a predetermined reference speed. In addition, the step motor 16 position control is controlled by driving the step motor 16 to a predetermined target position in response to a load change of an air conditioner or the like.

본 발명의 일실시예에 따른 스탭 모터(16)의 제어단계를 크게 세부분으로 나누어 설명한다.The control step of the step motor 16 according to an embodiment of the present invention will be described in largely divided into details.

먼저, 제1단계는 ISC 서보(12)의 내부 구조에서 밸브 보디(14)내로 흡입된 공기가 스로틀 보디내로 바이패스되는 단계이다. 상기 제1단계는 스탭 모터(16)에 전원이 인가되지 않거나 고장으로 인해 밸브(20)의 움직임이 없는 상태이다. 상기 제1단계에서 밸브(20)는 도 2a에 도시된 바와 같이 스프링(18)의 힘에 의해 좌측으로 이동된다. 상기 제1단계에서 밸브 보디(14)내로 흡입된 공기는 바이패스 통로(32)를 통해 스로틀 보디내로 배출된다.First, the first step is a step in which air sucked into the valve body 14 in the internal structure of the ISC servo 12 is bypassed into the throttle body. The first step is a state in which no power is applied to the step motor 16 or there is no movement of the valve 20 due to a failure. In the first step, the valve 20 is moved to the left by the force of the spring 18 as shown in Fig. 2a. Air sucked into the valve body 14 in the first step is discharged into the throttle body through the bypass passage 32.

제2단계는 ISC 서보(12)의 내부 구조에서 밸브 보디(14)내로 흡입된 공기가 스로틀 보디내로 배출되지 않는 단계이다. 상기 제2단계는 스탭 모터(16)의 제어신호에 의해 밸브(20)가 우측으로 이동되어 배출구(28)와 바이패스 통로(32)로 흐르는 공기를 차단한다.The second step is a step in which the air sucked into the valve body 14 in the internal structure of the ISC servo 12 is not discharged into the throttle body. In the second step, the valve 20 is moved to the right by the control signal of the step motor 16 to block the air flowing into the outlet 28 and the bypass passage 32.

제3단계는 ISC 서보(12)의 내부 구조에서 밸브 보디(14)내로 흡입된 공기가 바이패스 통로(32)를 통하지 않고 스로틀 보디내로 배출되는 단계이다. 제3단계는 듀티제어 방식이 적용된다. 상기 듀티제어방식은 ECU에서의 듀티제어 신호에 의해 ISC서보(12)의 밸브(20)를 제어하여 스로틀 보디내로 흐르는 공기의 양을 조절한다. 상기 듀티제어에서 ON시간이 증가하면 스로틀 밸브내로 흐르는 공기의 양도 증가한다. 또한 공회전 상태에서 에어컨과 파워 스티어링등의 부하가 가해질 경우 듀티 제어신호의 ON시간이 증가하여 엔진이 보다 부드럽게 작동하도록 한다.The third step is a step in which air sucked into the valve body 14 in the internal structure of the ISC servo 12 is discharged into the throttle body without passing through the bypass passage 32. In a third step, a duty control scheme is applied. The duty control scheme controls the amount of air flowing into the throttle body by controlling the valve 20 of the ISC servo 12 by a duty control signal from the ECU. Increasing the ON time in the duty control also increases the amount of air flowing into the throttle valve. In addition, when loads such as air conditioner and power steering are applied at idling state, the ON time of the duty control signal is increased to make the engine run smoother.

상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 차량의 공회전 조절장치는 ISC 서보의 고장 또는 비통전시에도 적절하게 밸브 보디내로 흡입된 공기를 스로틀 보디내로 바이패스시켜 엔진의 부조현상과 스톨현상을 방지하는 효과가 있다.As described above, the vehicle idling control device according to the embodiment of the present invention bypasses the air sucked into the valve body into the throttle body even when the ISC servo fails or is not energized to prevent the engine relief and stall phenomenon. It works.

Claims (4)

차량의 ISC 서보 조절장치에 있어서,In the ISC servo control device of a vehicle, 공기가 흡입되는 흡입구와 상기 밸브 보디내로 흡입된 공기가 스로틀 보디내로 배출되는 배출구가 형성되며 스로틀 보디내로 바이패스하는 흡입공기량을 제어하는 바이패스 통로가 부가되어 형성된 밸브 보디와,A valve body formed with an intake port through which air is sucked in and a discharge port through which air sucked into the valve body is discharged into the throttle body, and a bypass passage for controlling the amount of intake air bypassed into the throttle body; 상기 밸브 보디내의 일측에 장착되며 전원을 인가하는 제어신호에 따라 밸브의 움직임을 조절하는 스탭 모터를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 차량의 공회전 조절장치.And a step motor mounted on one side of the valve body and configured to control a movement of the valve according to a control signal for applying power. 제1항에 있어서, 상기 제어신호에 따라 배출구 및 바이패스 통로를 개폐하는밸브는 원기둥형이며 직경이 작은 소단부와 직경이 큰 대단부로 형성되고 상기 소단부의 중간측에 상기 소단부의 직경보다 작은 바이패스부가 형성됨을 특징으로 하는 차량의 공회전 조절장치.According to claim 1, wherein the valve for opening and closing the outlet and the bypass passage in accordance with the control signal is formed of a cylindrical, small diameter small end portion and a large diameter large end portion in the middle side of the small end portion than the diameter of the small end portion Idle adjustment device of the vehicle, characterized in that the small bypass portion is formed. 제2항에 있어서, 상기 소단부의 일단은 원뿔형으로 형성되며 대단부의 일단에는 스프링이 결합됨을 특징으로 하는 차량의 공회전 조절장치.The idle control device of claim 2, wherein one end of the small end is formed in a conical shape and a spring is coupled to one end of the large end. 제1항에 있어서, 상기 스탭 모터에 전원이 인가되지 않으면 밸브 보디내로 흡입되는 공기는 바이패스 통로를 통하여 스로틀 보디내로 유입됨을 특징으로 하는 차량의 공회전 조절장치.The idle control device of claim 1, wherein the air sucked into the valve body is introduced into the throttle body through the bypass passage when power is not applied to the step motor.