KR100263998B1 - 내연기관의 흡기조절장치 - Google Patents

내연기관의 흡기조절장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 내연기관의 흡기조절장치에 관한 것으로, 특히 고부하 고속주행시 서지탱크로부터 연소실에 유입되는 공기량을 증대시켜 고부하 고속운행시 엔진의 추진력을 증대할 수 있도록 하는 내연기관의 흡기조절장치에 관한 것이다. 이는 서지탱크(2)와 연소실(12)간에 연결되어 있는 제 2흡기관(5)과, 서지탱크(2)로부터 제 2흡기관(5)을 경유하여 연소실(12)에 유입되는 공기량을 조절하는 밸브(30)와, 이 밸브(30)를 개폐하는 모터(15)와, 차속과 엔진회전수 및 트로틀밸브의 개폐상태에 따라 속도 혹은 부하상태를 감지하고 가속상태나 부하상태에 따라 모터(15)를 구동시키는 제어부(14)를 구성함으로써, 고부하 급가속시 연소실에 유입되는 공기량을 증대시켜 엔진의 추진력을 증대시킬 수 있다.

Description

내연기관의 흡기조절장치
본 발명은 내연기관의 흡기조절장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 고부하 고속주행시 서지탱크로부터 연소실에 유입되는 공기량을 증대시켜 엔진의 추진력을 증대함으로써 급가속 혹은 고부하에 대처할 수 있도록 하는 내연기관의 흡기조절장치에 관한 것이다.
종래의 내연기관의 흡기조절장치는 제1도에 도시한 것처럼, 미도시된 가속페달이 작동되면, 이에 연동하여 트로틀 밸브(3)가 개폐되어 에어 클리너(1)로부터 서지탱크(2)에 흡입되는 공기량이 조절된다. 흡기밸브(8) 개폐시 서지탱크(2)에 흡입된 공기는 흡기관(6)을 경유하여 인젝터(7)로부터 분사되는 혼합기와 함께 연소실(12)로 유입된다. 이렇게 흡기행정이 종료되면, 점화플러그(9)의 착화로 팽창행정이 이루어져 피스톤(13)이 하강하면서 엔진의 추진력이 발생된다. 물론, 이어서 이루어지는 배기행정에서는 배기밸브(10)가 열리면서 혼합기가 연소될 때 발생된 배기가스가 배기관(11)으로 배출된다.
그러나 상기한 바와같은 종래 내연기관의 흡기조절장치는 가속페달의 작동에만 의존하여 트로틀밸브가 개폐되어 연소실에 흡입되는 공기량을 조절함으로써, 급가속시 혹은 과부하시 연소실로 공기가 충분하게 흡입되지 못한다. 즉, 가속페달에 연동하는 트로틀밸브는 소정시간의 시간지연을 가지고 동작됨으로써 속도변화에 미처 대처하지 못하며, 또한 서지탱크에 의해 압축된 공기가 흡기관을 통해서만 연소실로 유입되므로써, 흡입되는 공기량이 충분하지 못하는 결점이 있다.
이에 본 발명은 상기한 바와같은 결점을 해소하기 위해서 제안된 것으로, 고부하 고속주행시 서지탱크로부터 연소실에 유입되는 공기량을 증대시켜 엔진의 추진력을 증대함으로써, 급가속 혹은 고부하에 대처할 수 있도록 하는 내연기관의 흡기조절장치를 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.
제1도는 일반적인 내연기관의 흡기조절장치를 보인 개략 구성도.
제2도는 본 발명에 따른 내연기관의 흡기조절장치의 개략 구성도.
제3도는 본 발명의 요부 확대 사시도.
제4도는 본 발명의 동작상태를 보인 흐름도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 에어 클리너 2 : 서지 탱크
3 : 트로틀밸브 5 : 제 2흡기관
6 : 흡기관 7 : 인젝터
8 : 흡기밸브 9 : 점화플러그
12 : 연소실 13 : 피스톤
14 : 제어부 15 : 모터
16 : ROM 17 : RAM
18 : CPU 21 : 차속센서
22 : 엔진회전수 센서 23 : TPS
24 : 기어 25 : 회전 플레이트
26 : 치차 27 : 고정 플레이트
28, 29 : 홀 30 : 밸브
이하 본 발명의 일 실시예에 따른 구성은 제2도에 도시한 것처럼, 서지탱크(2)와 연소실(12) 간에 연결되어 있는 제2흡기관(5)과, 서지탱크(2)로부터 제2흡기관(5)을 경유하여 연소실(12)에 유입되는 공기량을 조절하는 밸브(30)와, 상기 밸브(30)를 개폐하는 모터(15)와, 차속과 엔진회전수 및 트로틀밸브의 개폐상태에 따라 속도 혹은 부하상태를 감지하고 가속상태나 부하상태에 따라 모터(15)를 구동시키는 제어부(14)로 구성된다.
여기서, 밸브(30)는 제3도에 도시한 것처럼, 흡기관(6)과, 제2흡기관(5)에 관통되어있는 다수개의 홀(28)(29)을 구비한 고정 플레이트(27)가 서지탱그(2)의 공기 배출구에 설치되어 있으며, 상기 고정 플레이트(27)의 홀(28)에는 회전 플레이트(25)가 밀착 설치되어있으며, 상기 회전 플레이트(25)의 단부에는 모터(15)의 기어(24)에 치합되는 치차(26)가 형성되어 구성된다. 특히 회전 플레이트(25)와 이와 밀착되어있는 고정 플레이트(27)의 홀(28)이 원호형으로 이루어져 있으며, 밸브(30)는 서지탱크(2)의 내측면에 설치되어있다.
제4도는 본 발명의 동작상태를 보인 흐름도로서, 차속센서(21)와 엔진회전수센서(22) 및 TPS(23; 이는 트로틀밸브위치센서를 말하며 트로틀밸브(3)의 개폐위치를 감지한다)에 의해 감지되는 차속과 부하상태 및 트로틀밸브(3)의 개폐상태에 따라 밸브(30)를 개폐시켜 연소실(12)에 유입되는 공기량을 조절함을 보이고 있다.
이와같이 구성된 본 발명의 작용을 설명한다.
차속센서(21)와 엔진회전수 센서(22) 및 TPS(22)에 의해 감지되는 차속과 엔진회전수 및 트로틀밸브의 위치데이터가 입력포트(19)를 통하여 입력(S1)되면, CPU(18)는 이들 데이터에 의해 “고속영역”인지를 판단한다(S2). 여기서, 차속센서(21)와 젠진회전수 센서(22) 및 TPS(22)에 의해 감지되는 차속과 엔진회전수 및 트로틀밸브의 위치데이터에 의해 자동차의 “고속영역”혹은 “중속영역”을 판단하는 CPU(18)는 차량 개발시 각 차량에 맞게 턴닝된 “고속영역”혹은 “중속영역”을 기준으로 운행중인 자동차의 영역을 판단한다.
“고속영역”으로 판정되면, CPU(18)는 모터(15)를 정회전{모터(15)의 정역회전에 따라 밸브(30)가 개폐동작을 하는데, 본 발명에는 모터(15)가 정회전할 때 밸브(30)가 “오픈”되고, 반대로 모터(15)가 역회전할 때 밸브(15)가 “클로즈”되는 것으로 설명한다}시키기위한 구동신호를 출력포트(20)를 통하여 모터(15)에 출력한다(S6). 이에따라 정회전하는 모터(15)의 회전력이 상호 치합된 기어(24)와 치차(26)를 통하여 회전 플레이트(25)에 전달되어 밸브(30)를 “오픈”시킨다. 이때 CPU(18)는 밸브(30)가 완전히 열릴때까지 모터(15)를 정회전시킨다. 그러므로 고부하 고속주행중에는 서지탱크(20)에 충진되어있는 공기가 흡기관(6)을 경유하여 연소실(12)에 유입되어짐과 동시에 “오픈”된 밸브(30)를 통하여 흡입되어 엔진의 추진력을 증대시킬 수 있는 것이다.
그리고 “고속영역”이 아닌 경우 CPU(18)는 다시 “중속영역”인지를 판단한다(S3). 그 결과 “중속영역”인 경우 CPU(18)는 모터(15)를 정회전시키기위한 구동신호를 출력포트(20)를 통하여 모터(15)에 출력한다(S4). 이에따라 정회전하는 모터(15)의 회전력이 상호 치합된 기어(24)와 치차(26)를 통하여 회전 플레이트(25)에 전달되어 밸브(30)를 “오픈”시킨다. 이때 CPU(18)는 밸브(30)가 1/2정도 열릴때까지 모터(15)를 정회전시킨다. 그러므로 중속 주행중에는 서지탱크(20)에 충진되어있는 공기가 흡기관(6)을 경유하여 연소실(12)에 유입되어짐과 동시에 1/2정도 “오픈”된 밸브(30)를 통하여 흡입되어 엔진의 추진력을 증대시킬 수 있는 것이다.
하지만 “저속영역”인 경우 CPU(18)는 모터(15)에 구동신호를 출력하지 않으므로 밸브(30)가 닫혀있게 된다(S5). 이에따라 종래와 같이 서지탱크(20)에 충진되어있는 공기가 흡기관(6)을 경유하여 연소실(12)에 유입되어지면서 추진력을 발생시킨다. 따라서 불필요한 공기흡입을 방지할 수 있다.
이상에서와 같이 본 발명은 차속센서와 엔진회전수 센서 및 TPS에 의해 감지되는 차속과 엔진회전수 및 트로틀밸브의 개폐상태에 의해 자동차의 고속영역, 중속영역 혹은 저속영역을 판단하고, 그 결과에 따라 연소실에 공급되는 공기량을 조절함으로써, 고부하 고속주행시 엔진의 추진력을 증대시킬 수 있는 것이다.

Claims (4)

  1. 서지탱크(2)와 연소실(12)간에 연결되어 있는 재2흡기관(5)과; 서지탱크(2)의 내측면에 설치되어 제2흡기관(5)을 경유하여 연소실(12)에 유입되는 공기량을 조절할 수 있도록 흡기관(6)과 상기 제2흡기관(5)에 관통되어 있는 다수개의 홀(28)(29)을 구비한 고정플레이트(27)가 서지탱크(2)의 공기배출구에 설치되어 있으며, 상기 고정 플레이트(27)의 원호형 홀(28)에는 회전플레이트(25)가 밀착 설치되어 있으며, 상기 회전 플레이트(25)의 단부에는 모터(15)의 기어(24)에 치합되는 치차(26)가 형성되어져 이루어진 밸브(30)와; 상기 밸브(30)를 개폐하는 모처(15); 차속과 엔진회전수 및 트로틀밸브의 개폐상태에 따라 속도 혹은 부하상태를 감지하고 가속상태나 부하상태에 따라 모터(15)를 구동시키기는 제어부(14)를 포함하여 구성되어짐을 특징으로 하는 내연기관의 흡기조절장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 밸브(30)는 흡기관(6)과 제 2흡기관(5)에 관통되어 있는 다수개의 홀(28)(29)을 구비한 고정 플레이트(27)가 서지탱크(2)의 공기 배출구에 설치되어 있으며, 상기 고정 플레이트(27)의 홀(28)에는 회전 플레이트(25)가 밀착 설치되어 있으며, 상기 회전 플레이트(25)의 단부에는 모터(15)의 기어(24)에 치합되는 치차(26)가 형성되어 짐을 특징으로 하는 내연기관의 흡기조절장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 회전 플레이트(25)와 이와 밀착되어있는 고정 플레이트(27)의 홀(28) 부분이 원호형으로 이루어짐을 특징으로 하는 내연기관의 흡기조절장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 밸브(30)는 서지탱크(2)의 내측면에 설치되어 짐을 특징으로 하는 내연기관의 흡기조절장치.
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