KR100252356B1

KR100252356B1 - Apparatus for variable intake

Info

Publication number: KR100252356B1
Application number: KR1019960038675A
Authority: KR
Inventors: 구자언
Original assignee: 정몽규; 현대자동차주식회사
Priority date: 1996-09-06
Filing date: 1996-09-06
Publication date: 2000-04-15
Also published as: KR19980020250A

Abstract

PURPOSE: A variable intake system is provided to automatically control an intake amount and speed while checking a load condition of an engine, thereby improving the engine output through all operation areas and reducing the fuel consumption. CONSTITUTION: A variable intake system is formed in a dual-tube structure with an intake manifold(10) by inserting a partition wall(11) such as a flexible diaphragm to be deformed, wherein the intake manifold is divided into two paths(12,13) by the partition wall, one of the path is communicated with a surge tank(30) for inducing air from the surge tank to an engine and the other path is communicated to a pressure control pipe(20) with respect to which a pressing element comes in or out according to a load condition of the engine for changing a sectional area of the intake path of the intake manifold.

Description

Variable intake system

본 발명은 엔진의 부하 상태에 따라서 흡기 매니폴드의 단면 체적을 축소 및 팽창시켜 엔진으로 흡입되는 공기의 양이 조절되도록 하므로서 엔진의 성능이 향상되도록 하는 가변 흡기 장치에 대한 것이다.The present invention relates to a variable intake apparatus for improving the performance of an engine by reducing the volume of a cross section of an intake manifold depending on a load state of the engine and controlling the amount of air sucked into the engine.

현재 차량에 장착되는 흡기 매니폴드는 주물에 의해 제작되어 엔진에서의 스로틀 개도량과 흡입 부압에 의해 공기의 흡입량이 조절되도록 하므로서 적정의 엔진 출력이 유지될 수 있도록 하고 있다.The intake manifold mounted on the vehicle is manufactured by casting, and the intake amount of the air is controlled by the amount of throttle opening and the intake negative pressure in the engine, so that an appropriate engine output can be maintained.

한편 최근의 차량은 차츰 고출력화되면서 차량 개발에 있어서 엔진의 출력을 향상시키기 위한 노력이 다방면에서 이루어지고 있는데 그중에서도 흡기 계통의 개선을 통한 엔진 성능 향상에 대부분의 연구 촛점을 맞추고 있는 것이 가장 일반적인 실정이다.On the other hand, as recent vehicles gradually become more powerful, efforts to improve the output of the engine in the vehicle development have been made in various fields. Among them, most research focuses on improving the engine performance by improving the intake system is the most common situation .

하지만 흡기 계통의 개선시 고부하 성능 개선을 위주로 개발하게 될 경우에는 저부하 성능이 떨어지고, 반대로 저부하 성능을 위주로 개발을 하게 되는 경우에는 고부하 성능이 떨어지게 되는 문제점이 있곤 하였다.However, when the improvement of the intake system is intended to improve the high load performance, the low load performance is lowered. On the contrary, when the low load performance is mainly developed, the high load performance is deteriorated.

이에 본 발명은 상기한 문제점을 시정 보완시키기 위하여 흡기 매니폴드를 이중벽 구조로 형성시키되 기존의 흡기 통로를 엔진 부하 조건에 따라서 자동으로 단면 체적이 가변되도록 하므로서 항상 최상의 엔진 조건을 유지토록 하는 동시에 연비가 향상되도록 하여 엔진의 수명이 보다 연장될 수 있도록 하는 가변 흡기 장치를 제공코자 하는데 주된 목적이 있다.To solve the above problems, the present invention proposes an intake manifold having a double-wall structure, in which the cross-sectional volume of the intake passage is automatically varied according to the engine load condition to maintain the best engine condition at all times, So that the lifetime of the engine can be further prolonged.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은In order to achieve the above object,

흡기 매니폴드로 변형이 가능토록 한 격벽을 중착시켜 이중관 구조로 형성되도록 하고, 일측의 통로로는 서지탱크로부터 유도되는 공기가 흡입되어 엔진으로 유도되며, 타측의 통로로는 엔진의 부하 조건에 따라서 가압수단이 유출입되면서 상기 흡기 매니폴드의 흡기 통로 단면적을 가변되도록 하는 구성이 특징이다.The intake manifold and the intake manifold are connected to each other to form a double pipe structure so that the air introduced from the surge tank is sucked into the one side passage and guided to the engine. And the intake passage cross-sectional area of the intake manifold can be varied while the pressurizing means is flown in and out.

도 1은 본 발명에 따른 일실시예 구조도Fig. 1 is a schematic view of an embodiment according to the present invention

※ 도면 중 주요 부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for main parts in the drawings

10 : 흡기 매니폴드 11 : 격벽10: intake manifold 11: partition wall

12, 13 : 통로 20 : 압력 조절 파이프12, 13: passage 20: pressure regulating pipe

21 : 인렛 밸브 22 : 드레인 밸브21: inlet valve 22: drain valve

40 : 전자 제어 장치40: Electronic control device

이를 첨부한 실시예 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 1에서 보는바와 같이 본 발명은 흡기 매니폴드(10)를 이중관으로 형성되도록 하는것이 가장 두드러진 특징이 있다.As shown in FIG. 1, the present invention is characterized in that the intake manifold 10 is formed as a double pipe.

즉 흡기 매니폴드(10)의 내부로는 변형이 가능한 재질로서 격벽(11)을 형성하고, 상기 격벽(11)에 의해 나누어진 일측 통로(12)는 서지 탱크(30)와 연통되도록 하며, 타측의 통로(13)는 가압수단이 유출입되는 압력 조정 파이프(20)와 연통될 수 있도록 한다.A partition wall 11 is formed as a deformable material inside the intake manifold 10. One side passage 12 divided by the partition 11 communicates with the surge tank 30, The passage 13 of the pressure regulating pipe 20 communicates with the pressure regulating pipe 20 through which the pressurizing means flows.

상기 압력 조정 파이프(20)의 일단부로는 인렛 밸브(21, Inlet Valve)가 장착되며, 타단부로는 드레인 밸브(22, Drain Valve)가 각각 장착되도록 하고, 상기 인렛 밸브(21)와 드레인 밸브(22)는 전자 제어 장치(40)에 의해서 작동이 제어되도록 한다.An inlet valve 21 is installed at one end of the pressure regulating pipe 20 and a drain valve 22 is installed at the other end of the pressure regulating pipe 20. The inlet valve 21 and the drain valve 22, (22) allows the operation of the electronic control unit (40) to be controlled.

특히 상기한 인렛 밸브(21)와 드레인 밸브(22)는 엔진의 스로틀 포지션 센서(51, Throttle Position Sensor)와 맵 센서(31, Map Sensor)로부터의 신호를 전자 제어 장치(40)가 체크하여 엔진의 부하 상태에 따라서 작동이 제어되도록 하는 것인바 그에 따라 상기 압력 조정 파이프(20)로 가압수단이 유출입되도록 하므로서 흡기 매니폴드(10)의 통로(11)(12) 단면적이 축소 및 확장될 수 있도록 하는 것이다.Particularly, the inlet valve 21 and the drain valve 22 check the signal from the engine throttle position sensor 51 and the map sensor 31, So that the cross sectional area of the passages 11 and 12 of the intake manifold 10 can be reduced and expanded by allowing the pressurizing means to flow in and out of the pressure regulating pipe 20. [ .

한편 상기 격벽(11)은 유연성이 좋은 다이아프램(Diaphragm)으로 형성되도록 하는 것이 통로(12)(13)의 단면적 확장 및 축소에 보다 효과적이며, 또한 상기한 가압수단은 별도로 구비시키는 구조로 형성되게 할 수도 있지만 되도록이면 기존의 사용 가능한 수단인 컴프레서에 의해 압축되어 공급되는 압축공기나 엔진을 순환하는 엔진 오일을 사용하는 방법으로 적용하는 것이 가장 바람직하다 .On the other hand, it is preferable that the partition 11 is formed of a diaphragm having a high flexibility to more effectively expand and contract the sectional area of the passages 12 and 13, It is most preferable to apply the compressed air supplied by the compressor, which is an existing usable means, or the method using the engine oil circulating the engine.

도면 중 미설명 부호 50은 스로틀 바디이다.In the figure, reference numeral 50 denotes a throttle body.

상기한 구조에 따른 작동을 실례를 들어 설명하면 다음과 같다.An operation according to the above structure will be described as an example.

우선 전자 제어 장치(40)에서 상기 스로틀 포지션 센서(51)로부터는 스로틀 밸브 개도각을, 맵 센서(31)로부터는 흡입 공기의 압력 신호를 체크하여 엔진의 운전 조건이 현재 저부하상태라고 판단되면 즉시 압력 조정 파이프(20)의 일단부 인렛 밸브(21)를 개방시켜 가압수단이 흡기 매니폴드의 일측 통로(13)로 공급되도록 한다.First, the electronic control unit 40 checks the throttle valve opening angle from the throttle position sensor 51 and the intake air pressure signal from the map sensor 31. If it is determined that the engine operating condition is the current low load state The inlet valve 21 at one end of the pressure regulation pipe 20 is immediately opened so that the pressure means is supplied to the one passage 13 of the intake manifold.

이렇게 공급되는 가압수단에 의해서 일측의 통로(13)에서는 격벽(11)을 부풀리면서 타측의 흡기 통로(12)의 단면적을 축소시키게 된다.By the pressurizing means thus supplied, the cross-sectional area of the intake passage 12 on the other side is reduced while the partition wall 11 is inflated in the passage 13 on one side.

따라서 서지 탱크(30)로부터 유도되는 흡입공기는 흡기 매니폴드(10)를 통과하면서 적은 량이지만 빠르게 엔진으로 흡입되어 엔진 연소력을 향상시키게 되므로 저부하시 출력이 저하되는 것을 방지할 수가 있게 된다.Accordingly, the intake air introduced from the surge tank 30 passes through the intake manifold 10 and is sucked into the engine with a small amount but is rapidly absorbed to improve the engine combustion power. Thus, the output can be prevented from being lowered at a low load.

한편 스로틀 포지션 센서(51)와 맵 센서(31)로부터 전자 제어 장치(40)로 엔진의 운전 조건이 현재 고부하상태로 체크되면 상기 전자 제어 장치(40)는 즉시 압력 조정 파이프(20)의 타단부에 장착시킨 드레인 밸브(22)를 개방시키고, 인렛 밸브(21)는 닫혀지도록 한다.On the other hand, when the operating condition of the engine from the throttle position sensor 51 and the map sensor 31 to the electronic control unit 40 is checked to the present high load state, the electronic control unit 40 immediately detects the other end The drain valve 22 is opened, and the inlet valve 21 is closed.

따라서 흡기 매니폴드(10)의 일측 통로(13)로 이미 공급되어 있던 가압수단은 상기 드레인 밸브(22)를 통해서 유출되면서 흡입 공기가 유동되는 타측 통로(12)의 단면적을 확장시키게 된다.Therefore, the pressure means already supplied to the one passage 13 of the intake manifold 10 flows out through the drain valve 22 to expand the cross-sectional area of the other passage 12 through which the intake air flows.

특히 고부하시에는 엔진에서의 부압이 높게 형성되므로 흡기 통로(12)에서의 높은 압력으로 격벽(11)을 밀어내게 되므로 가압수단의 유출은 더욱 촉진시키게 되며, 그로인해 확장된 통로(12)를 통해 다량의 흡입 공기가 엔진으로 공급되면서 출력을 향상시키게 되는 것이다.Since the negative pressure in the engine is particularly high when the load is high, the partition wall 11 is pushed by the high pressure in the intake passage 12, so that the outflow of the pressure means is further promoted, A large amount of intake air is supplied to the engine and the output is improved.

상기한 작동 구조에서 보는바와 같이 엔진의 부하 조건에 따라서 흡기 매니폴드(10)의 단면적 특히 흡기 통로(12)의 단면적이 확장 또는 축소되도록 하므로서 저부하시에는 흡입 공기의 흡입 속도를 증대시키고, 고부하시에는 흡입 공기량을 증대시키는 방법으로 엔진의 출력이 향상될 수가 있도록 하는 것이다.Sectional area of the intake manifold 10, in particular, the cross-sectional area of the intake passage 12 is increased or decreased according to the load condition of the engine as shown in the above-described operating structure, thereby increasing the suction speed of the intake air at the time of low load, The output of the engine can be improved by a method of increasing the intake air amount.

그러므로 본 발명에 따라 엔진의 부하 조건을 전자 제어 장치(40)가 체크하면서 자동으로 흡입 공기의 속도와 량을 조절시키도록 하므로서 엔진 출력을 전영역에서 향상시키게 되고, 특히 보다 연료의 공급량을 저감시킬 수가 있도록 하여 연비를 향상시키게 되는 동시에 배기가스가 저감되도록 하여 엔진의 수명이 연장될 수 있도록 하는 매우 유용한 효과가 있게 되는 것이다.Therefore, according to the present invention, by controlling the speed and amount of the intake air automatically while the electronic control unit 40 checks the load condition of the engine, the engine output is improved in the entire range, and in particular, So that the fuel consumption is improved and the exhaust gas is reduced, so that the life of the engine can be prolonged.

Claims

The intake manifold and the intake manifold are connected to each other to form a double pipe structure so that the air introduced from the surge tank is sucked into the one side passage and guided to the engine. Wherein a cross sectional area of the intake passage of the intake manifold is varied while the pressurizing means flows in and out.

The method according to claim 1,

Wherein the diaphragm in the intake manifold has a diaphragm of good flexibility.

The method according to claim 1,

Wherein the pressurizing means is compressed air to be compressed and supplied by the compressor.

The method according to claim 1,

And the engine is supplied with the pressurizing means.