KR100233612B1 - 엔진 보조흡기장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기술된 엔진의 흡기장치, 특히 급가속시에 작동되는 보조흡기장치에 관한 것이다.

본 발명은 대용량의 배기가스 제순환 밸브를 통하지 않고 엔진의 급가속에 따른 펌프손실을 충분히 보상하면서 엔진출력을 증대시킬 수 있도록 하기 위하여, 흡기 매니폴드의 각 분지관에 역류방지 체크 밸브가 설치된 보조 흡기통로를 개설하고, 흡기통로의 입구에는 공기의 추가공급이 가능한 보조 에어 크리너를 설치하며, 보조 에어 크리너의 출구측 보조 흡기통로에는 써지 탱크의 부압에 따라 보조 흡기통로를 개방시킬 수 있는 에어 밸브를 설치하고, 에어 밸브와 써지 탱크 간의 바이패스통로에는 전자제어유니트의 급가속 판정조건에서 바이패스통로를 개방시킬 수 있는 솔레노이드 밸브를 설치한 것이다.

Description

엔진 보조흡기장치

제1도는 종래의 일반적인 가솔린 엔지의 흡기계통도.

제2도는 본 발명의 실시예의 흡기계통도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 보조 흡기통로 2 : 보조 에어 크리너

3 : 에어 밸브 4 : 솔레노이드 밸브

5 : 흡기 매니폴드 6 : 역류방지 체크 밸브

7a,7b,7c : 분지관 8 : 드로틀 바디

9 : 써지 탱크 10 : 바이패스통로

11 : 전자제어유니트(ECU)

본 발명은 가소린 엔진의 흡기장치, 특히 급가속시에 작동되는 보조흡기장치에 관한 것이다.

일반적으로 엔진에서는 4행정 사이클중 통상 흡기행정에서 피스톤 하강운동에 저항하는 요소, 즉 흡기통로 내의 유로저항, 흡입공기저항 등에 의해 피스톤 흡입행정 만큼 연소실로 공기가 들어가지 못하는 소위 펌프손실(pumping loss)이 발생하게 된다.

이러한 펌프손실을 줄이기 위해 종래의 가솔린 엔진에서는 대용량의 배기가스 재순환 밸브(EGR Velve)를 적용하고 있다. 즉, 제1도와 같이 실린더 헤드(51)의 배기 매니폴드(52)로 가는 배기포트(53)와 써지 탱크(54) 하부의 흡기 매니폴드(55) 사이에 배기가스의 일부를 흡기계통으로 재순환시켜 주는 배기가스 재순환 밸브(56)를 설치하여 연소시의 고온에 의해 공기중의 질소(N₂)와 산소(O₂)가 반응하여 생성되는 질소산화물(NOx)을 흡기와 혼합시켜 연소시 최고온도를 낮추는 기능을 하도록 하는 동시에 위에서 말한 펌프손실을 줄여 주도록 하고 있었다.

그러나, 엔진이 급가속 상태로 되는 경우에는 배기가스의 재순환이 연소효율을 떨어뜨리는 역효과를 가져올 뿐 실질적으로 펌프손실을 저감시키는 역할은 하지 못하고 있었으며, 흡기계통으로 들어오는 배기가스가 써지 탱크로 유입되어 공연비 분배특성이 균일치 못하게 되는 문제가 있었던 것이다.

본 발명의 목적은 대용량의 배기가스 재순환 밸브를 통하지 않고 엔진의 급가속에 따른 펌프손실을 충분히 보상하면서 엔진출력을 증대시킬 수 있는 엔진 보조흡기장치를 제공하는데 있는 것이다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 흡기 매니폴드의 각 분지관에 역류방지 체크 밸브가 설치된 보조 흡기통로를 개설하고, 흡기통로의 입구에는 공기의 추가공급이 가능한 보조 에어 크리너를 설치하며, 보조 에어 크리너의 출구측 보조흡기통로에는 써지 탱크의 부압에 따라 보조 흡기통로를 개방시킬 수 있는 에어 밸브를 설치하고, 에어 밸브와 써지 탱크 간의 바이패스통로에는 전자제어유니트의 급가속 판정조건에서 바이패스통로를 개방시킬 수 있는 솔레노이드 밸브를 설치한 것이다.

본 발명은 보조 에어 크리너로 부터 유입되는 추가공기 만큼 별도의 공연비 보정이 되도록 연료분사량 설정하여야 한다.

이와 같은 구성의 본 발명은 전자제어유니트가 급가속을 판정하여 출력하게 되면 솔레노이드 밸브가 작동하여 바이패스통로를 개방하게 되고, 이러한 개방에 의하여 보조 에어 크리너의 출구측을 차단하고 있는 에어 밸브가 보조 흡기통로를 개방시켜 보조 에어 크리너를 거쳐 들어오는 공기가 흡기 매니폴드의 각 분지관에 공급되는 동시에 그 추가되는 공기만큼 공연비 보정도 이루어 진다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 설명한다.

제2도는 본 발명의 흡기통로를 나타낸 것으로서, 부호 1은 보조 흡기통로이고, 2는 보조 에어 크리너, 3은 에어 밸브, 4는 솔레노이드 밸브이다.

보조 흡기통로(1)는 보조 에어 크리너(2)와 흡기 매니폴드(5) 사이에 설치된 것으로서, 중간에 흡기 매니폴드(5) 측으로만 공기의 유입이 가능하도록 하기 위한 역류방지 체크 밸브(6)가 설치되고 흡기 매니폴프(5)의 각 분지관(7a,7b,7c)에는 각각 분지된 호스의 단부가 연결되어 있다.

보조 에어 크리너(2)는 기존의 드로틀 바디(8)에 공기를 유입시키기 위한 에어 크리너(미도시)와 같은 기능을 하는 것으로서, 외부의 공기를 급가속시에만 흡기 매니폴드(5)에 공급시키면 되므로 비교적 소형으로 구성하여도 된다. 이 보조 에어 크리너(5)의 출구측은 보조 흡기통로(1)와 연결되어 있다.

에어 밸브(3)는 써지 탱크(9)의 부압에 따라 내부의 포페트가 작동하도록 한 일종의 체크 밸브로서, 보조 에어 크리너(2)의 출구측 보조 흡기통로(1)와 바이패스통로(10) 간에 설치되어 있고, 작동전에는 포페트가 보조 흡기통로(1)를 차단하고 있다가 바이패스통로(10)측의 부압이 작용하면 포페트가 작동하여 바이패스통로(10)를 차단하는 동시에 보조 흡기통로(1)를 개방시키게 된다.

상기한 바이패스통로(10)는 보조 흡기통로(1)와 써지 탱크(9) 간에 호스로 연결된 것으로서, 써지 탱크(9)의 부압을 이용하여 에어 밸브(3)를 작동시키기 위하여 설치한 것이다.

솔레노이드 밸브(4)는 바이패스통로(10) 중간에 설치된 것으로서, 작동전에는 바이패스통로(10)를 차단하고 있다가 전원이 인가되면 바이패스통로(10)를 개방시켜 써지 탱크(9)의 부압이 에어 밸브(3)에 작용하도록 한 것이다. 이 솔레노이드 밸브(4)는 전자제어유니트(11)의 출력신호에 따라 작동된다.

상기 전자제어유니트(11)는 기존 차량에 설정된 급가속 판정조건을 그대로 이용하게 된다. 예컨대 급가속 판정조건은 크랭크각 센서에 의한 엔진회전수와 에어 플로우 센서(AFS)에 의한 공기량을 측정하여 그 사이의 비율인 엔진부하와, 차속센서에 의한 차속조건을 연산하고 그 결과를 이용하여 급가속에 해당하는 설정값과 비교하여 급가속으로 판정되면 솔레노이드 밸브(4)에 전원이 인가되도록 신호출력하게 된다.

이 전자제어유니트(11)는 상기와 같은 기능외에 급가속시에 보조 에어 크리너(2)를 통해 추가로 유입되는 공기량에 해당하는 비율 만큼 드로틀 바디(8)를 통하여 여료의 추가로 분사가 이루어지도록 공연비 보정을 행하게 된다.

이와 같이 구성된 본 발명은, 엔진이 급가속 상태로 될 때 전자제어유니트(11)가 급가속을 판정하여 출력하게 되면 솔레노이드 밸브(4)가 작동하여 바이패스통로(10)를 개방하게 되고, 이러한 바이패스통로(10)의 개방에 의하여 보조 에어 크리너(20의 출구측을 차단하고 있던 에어 밸브(3)가 보조 흡기통로(1)를 개방시켜 보조 에어 크리너(2)를 거쳐 들어오는 공기가 역류방지 체크 밸브(6)를 통해 흡기 매니폴트(5)의 각 분지관(7a,7b,7c)에 공급되어 실린더 헤드(12) 내의 각 연소실로 유입되는 동시에 그 추가되는 공기량 만큼 전자제어유니트(11)에서 보정된 연료분사량에 따라 드로틀 바디(8)에서 연료가 추가로 분사된다.

이와 같은 본 발명은 급가속시에 보조적으로 대기가 흡기 매니폴드를 통하여 충분하게 공급되기 때문에 펌프 손실이 대폭 줄어들고 엔진출력이 증대되어 가속성이 향상되고 운전성이 개선되는 효과가 있는 것이다.

Claims (1)

1. 흡기 매니폴드의 각 분지관에 역류방지 체크 밸브가 설치된 보조 흡기통로를 개설하고, 흡기통로의 입구에는 공기의 추가공급이 가능한 보조 에어 크리너를 설치하며, 보조 에어 크리너의 출구측 보조 흡기통로에는 써지 탱크의 부압에 따라 보조 흡기통로를 개방시킬 수 있는 에어 밸브를 설치하고, 에어 밸브와 써지 탱크 간의 바이패스통로에는 전자제어유니트의 급가속 판정조건에서 바이패스통로를 개방시킬 수 있는 솔레노이드 밸브를 설치한 것을 특징으로 하는 엔진 보조흡기장치.