KR100520352B1 - Muffler for reducing the reverse pressure - Google Patents

Muffler for reducing the reverse pressure Download PDF

Info

Publication number
KR100520352B1
KR100520352B1 KR10-2003-0037439A KR20030037439A KR100520352B1 KR 100520352 B1 KR100520352 B1 KR 100520352B1 KR 20030037439 A KR20030037439 A KR 20030037439A KR 100520352 B1 KR100520352 B1 KR 100520352B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
opening
closing
variable valve
muffler
exhaust gas
Prior art date
Application number
KR10-2003-0037439A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20040106650A (en
Inventor
이황복
Original Assignee
현대자동차주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대자동차주식회사 filed Critical 현대자동차주식회사
Priority to KR10-2003-0037439A priority Critical patent/KR100520352B1/en
Publication of KR20040106650A publication Critical patent/KR20040106650A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100520352B1 publication Critical patent/KR100520352B1/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N1/00Silencing apparatus characterised by method of silencing
    • F01N1/16Silencing apparatus characterised by method of silencing by using movable parts
    • F01N1/166Silencing apparatus characterised by method of silencing by using movable parts for changing gas flow path through the silencer or for adjusting the dimensions of a chamber or a pipe
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2260/00Exhaust treating devices having provisions not otherwise provided for
    • F01N2260/06Exhaust treating devices having provisions not otherwise provided for for improving exhaust evacuation or circulation, or reducing back-pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2470/00Structure or shape of gas passages, pipes or tubes
    • F01N2470/02Tubes being perforated
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2900/00Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/04Methods of control or diagnosing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N9/00Electrical control of exhaust gas treating apparatus

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Exhaust Silencers (AREA)

Abstract

본 발명은 배기가스 유출파이프의 홀주위에 개폐블레이드를 장착하여 저속영역에서 엔진부밍 발생시에 배기가스가 통과하는 면적을 제어하여 노이즈를 개선하고, 고속영역에서는 개폐블레이드와 가변밸브를 제어하여 배압을 감소시킬 수 있는 배압저감용 머플러에 관한 것이다.According to the present invention, an opening and closing blade is installed around the hole of the exhaust gas outlet pipe to control the area where the exhaust gas passes when the engine bouncing occurs in the low speed region, thereby improving noise, and controlling the opening and closing blade and the variable valve in the high speed region to control the back pressure. It relates to a back pressure reducing muffler that can be reduced.

본 발명의 배압저감용 머플러는, 복수의 격벽(2,3)을 이용하여 다수의 폐쇄공간(4,5,6)으로 구획한 후에 엔진으로부터 홀(7a)이 형성된 유입파이프(7)를 통하여 배기가스를 유입하고, 가변밸브(10)가 부착된 방향전환 파이프(8) 및 홀(9a)이 형성된 유출파이프(9)를 이용하여 가스를 방출하는 머플러에 있어서, 상기 가변밸브(10)의 개폐정도를 조정하기 위한 가변밸브 개폐부(16)와, 개폐블레이드(21)를 이동시켜 상기 홀(9a)을 단계적으로 폐쇄하기 위한 개폐블레이드 작동부(12)와, 차량 엔진의 회전수와 쓰로틀 개도율을 측정하고 이에 따른 배기가스량에 따라서 상기 가변밸브 개폐부(16)의 가변밸브(10)와 개폐블레이드 작동부(12)의 개폐블레이드(21)의 개폐정도를 제어하는 ECU(11)를 포함하는 것을 특징으로 한다.The back pressure reducing muffler of the present invention is divided into a plurality of closed spaces (4, 5, 6) using a plurality of partitions (2, 3), and then through an inflow pipe (7) having holes (7a) formed from the engine. In the muffler which injects exhaust gas and discharges gas using the divert pipe 8 with the variable valve 10 attached thereto and the outflow pipe 9 with the hole 9a formed therein, Variable valve opening and closing part 16 for adjusting the opening and closing degree, opening and closing blade operation part 12 for closing the hole 9a stepwise by moving the opening and closing blade 21, and the rotational speed and throttle opening degree of the vehicle engine And an ECU 11 for measuring the rate and controlling the opening and closing degree of the opening and closing blade 21 of the variable valve 10 and the opening and closing blade operating unit 12 of the variable valve opening and closing portion 16 according to the amount of exhaust gas. It is characterized by.

Description

배압저감용 머플러{Muffler for reducing the reverse pressure}Muffler for reducing the reverse pressure}

본 발명은 배압저감용 머플러에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 배기가스 유출파이프의 홀주위에 개폐블레이드를 장착하여 저속영역에서 엔진부밍 발생시에 배기가스가 통과하는 면적을 제어하여 노이즈를 개선하고, 고속영역에서는 개폐블레이드와 가변밸브를 제어하여 배압을 감소시킬 수 있는 배압저감용 머플러에 관한 것이다.The present invention relates to a back pressure reducing muffler, and more particularly, an opening and closing blade is mounted around a hole of an exhaust gas outlet pipe to control an area in which exhaust gas passes when an engine boom occurs in a low speed region, thereby improving noise, The present invention relates to a back pressure reducing muffler that can reduce the back pressure by controlling the opening and closing blades and the variable valve.

차량의 동력발생수단으로 사용되는 엔진은, 연료를 고온 연소시키고 이 때 발생되는 폭발력을 회전운동으로 변환시켜 사용하고 있다. 엔진에서의 연소로 인하여 발생되는 배기가스는 배기매니폴드에 의하여 수집된 후에 배기파이프 및 머플러(muffler)를 통하여 외부로 배출된다. 상기 머플러는, 엔진에서 배출되는 배기가스의 온도와 압력을 낮추어 배기소음을 저하시키는 장치이다.An engine used as a power generating means of a vehicle burns fuel at high temperature and converts the explosive force generated at this time into a rotational motion. The exhaust gas generated by combustion in the engine is collected by the exhaust manifold and then discharged to the outside through the exhaust pipe and the muffler. The muffler is a device for reducing exhaust noise by lowering the temperature and pressure of the exhaust gas discharged from the engine.

도 1은 종래 사용되는 세미 액티브(semi active) 머플러의 구조를 도시한 것이다. 머플러는 약 1mm 정도의 강판으로 머플러 케이스(1)를 제조하고, 머플러 케이스(1)의 내부를 복수의 격벽(2,3)을 이용하여 다수의 폐쇄공간(4,5,6)으로 구획한 후에 엔진으로부터 배기가스 유입파이프(7)를 통하여 배기가스를 유입하고, 방향전환 파이프(8) 및 배기가스 유출파이프(9)를 이용하여 대기중으로 가스를 방출한다.1 illustrates a structure of a semi active muffler used in the related art. The muffler manufactures the muffler case 1 from a steel plate of about 1 mm, and divides the interior of the muffler case 1 into a plurality of closed spaces 4, 5, 6 using a plurality of partitions 2, 3. Afterwards, the exhaust gas is introduced from the engine through the exhaust gas inlet pipe 7, and the gas is discharged into the atmosphere by using the diverter pipe 8 and the exhaust gas outlet pipe 9.

특히 유입파이프(7)와 유출파이프(9)의 표면에는 다수의 홀(7a,9a)들이 형성되고, 방향전환 파이프(8)의 일측단부에는 스프링(미도시됨)에 의하여 폐쇄상태를 유지하는 가변밸브(10)가 장착되어 있다.In particular, a plurality of holes (7a, 9a) are formed on the surface of the inlet pipe (7) and the outlet pipe (9), one side end of the diverter pipe (8) to maintain a closed state by a spring (not shown) The variable valve 10 is mounted.

상기 머플러는, 저속영역에서는 적은 배기가스 배출량으로 인하여 가변밸브(10)가 폐쇄된 상태에서 유입파이프(7)의 표면에 형성된 다수의 홀(7a)로 배기가스가 배출되면서 엔진의 부밍소음을 감소시킨다. 홀(7a)을 통하여 배출되는 배기가스는 유출파이프(9)의 홀(9a)을 통하여 배출된다.The muffler reduces the booming noise of the engine while the exhaust gas is discharged to a plurality of holes 7a formed on the surface of the inlet pipe 7 in a state where the variable valve 10 is closed due to the low exhaust gas discharge rate in the low speed region. Let's do it. The exhaust gas discharged through the hole 7a is discharged through the hole 9a of the outflow pipe 9.

한편, 고속영역에서는 배기가스의 배출유량이 많고 이에 따라서 압력이 크게 작용하기 때문에 배기가스의 압력이 가변밸브(10)의 스프링의 탄성력을 극복하고 가변밸브(10)가 개방되면서 배압이 저감되며, 배기가스가 유출파이프(9)를 통하여 배출된다.On the other hand, in the high speed region, the exhaust flow rate of the exhaust gas is large, and accordingly the pressure acts largely, so the pressure of the exhaust gas overcomes the elastic force of the spring of the variable valve 10 and the back pressure is reduced as the variable valve 10 is opened. The exhaust gas is discharged through the outflow pipe 9.

상기와 같은 종래 머플러 튜닝중에 다음과 같은 문제점이 발생하였다. 도 1에 표시된 것과 같은 종래 머플러의 튜닝은 배기가스 유입 및 유출파이프(7,9)의 직경 및 가변밸브의 스프링의 탄성력을 이용하여 배압을 조정한다. 그러나 저속영역에서 부밍 노이즈가 발생할 경우에는 이를 저감시키기 위하여 유입, 유출파이프의 직경을 축소하는 방향으로 튜닝함으로서 저속영역의 부밍노이즈의 개선이 가능하지만, 고속영역에서는 유입 및 유출파이프의 직경이 축소됨으로서 배기가스의 배출이 원활하게 이루어지지 않아서 배압이 증가되는 역효과가 발생된다. 따라서 종래 세미 액티브 머플러의 근본 목적과는 달리 배압만이 증가되는 문제점이 발생되었다.The following problems occurred during the conventional muffler tuning. The tuning of the conventional muffler as shown in FIG. 1 adjusts the back pressure using the diameter of the exhaust gas inlet and outlet pipes 7 and 9 and the elastic force of the spring of the variable valve. However, in the case of booming noise in the low speed region, it is possible to improve the booming noise in the low speed region by tuning in the direction of reducing the diameter of the inflow and outflow pipe in order to reduce it. The exhaust gas is not discharged smoothly, which causes an adverse effect of increasing the back pressure. Therefore, unlike the basic purpose of the conventional semi-active muffler, only the back pressure is increased.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 배기가스 유출파이프의 홀주위에 개폐블레이드를 장착하여 저속영역에서 엔진부밍 발생시에 배기가스가 통과하는 면적을 제어하여 노이즈를 개선하고, 고속영역에서는 개폐블레이드와 가변밸브를 제어하여 배압을 감소시킬 수 있는 배압저감용 머플러를 제공하는데 있다. The present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to install the opening and closing blades around the hole of the exhaust gas outflow pipe to control the area through which the exhaust gas passes when the engine bouncing occurs in the low speed region noise The present invention provides a back pressure reducing muffler that can reduce the back pressure by controlling the opening and closing blades and the variable valve in the high speed region.

본 발명의 다른 목적은 머플러 자체의 구조를 변경시키지 않고 제어프로그램만 변경시킴으로서 차종에 관계없이 모든 차량에 적용시킬 수 있는 배압저감용 머플러를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a back pressure reducing muffler that can be applied to all vehicles regardless of the vehicle type by changing only the control program without changing the structure of the muffler itself.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 배압저감용 머플러는, 복수의 격벽을 이용하여 다수의 폐쇄공간으로 구획한 후에 엔진으로부터 홀이 형성된 유입파이프를 통하여 배기가스를 유입하고, 가변밸브가 부착된 방향전환 파이프 및 홀이 형성된 유출파이프를 이용하여 가스를 방출하는 머플러에 있어서, 상기 가변밸브의 개폐정도를 조정하기 위한 가변밸브 개폐부와, 개폐블레이드를 이동시켜 상기 홀을 단계적으로 폐쇄하기 위한 개폐블레이드 작동부와, 차량 엔진의 회전수와 쓰로틀 개도율을 측정하고 이에 따른 배기가스량에 따라서 상기 가변밸브 개폐부의 가변밸브와 개폐블레이드 작동부의 개폐블레이드의 개폐정도를 제어하는 ECU를 포함한다.In order to achieve the above object, a back pressure reducing muffler of the present invention divides into a plurality of closed spaces by using a plurality of partition walls, and then introduces exhaust gas through an inlet pipe having a hole formed from an engine, and has a variable valve attached thereto. In the muffler for discharging gas by using the outflow pipe formed with the switching pipe and the hole, the variable valve opening and closing portion for adjusting the opening and closing degree of the variable valve, and the opening and closing blade operation for closing the hole in stages by moving the opening and closing blades And an ECU for measuring the rotational speed and the throttle opening ratio of the vehicle engine and controlling the opening and closing degree of the opening and closing blades of the variable valve opening and closing blade operation unit according to the exhaust gas amount according to the exhaust gas amount.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 배압저감용 머플러를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a back pressure reducing muffler of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 의한 배압저감용 머플러의 구조를 나타내는 측단면도로서, 도 1에 도시된 것과 같은 종래 머플러 가변밸브(10)의 측면에 ECU(11)로부터의 제어신호에 의하여 작동되는 가변밸브 개폐부(16)가 설치되어 있으며, 또한 유출파이프(9)의 홀(9a) 주변에 개폐블레이드(21)를 이용하여 홀(9a)을 차폐하기 위한 것으로 역시 ECU(11)의 제어신호에 의하여 작동되는 개폐블레이드 작동부(12)가 설치되어 있다. 상기 ECU(11)는 종래 차량에 장착된 ECU를 사용하거나 또는 다른 원칩마이컴을 이용하여 구성할 수 있다.Figure 2 is a side cross-sectional view showing the structure of the back pressure reducing muffler according to the present invention, a variable valve operated by a control signal from the ECU 11 on the side of a conventional muffler variable valve 10 as shown in FIG. The opening / closing part 16 is provided, and is also used to shield the hole 9a by using the opening / closing blade 21 around the hole 9a of the outflow pipe 9 and is also operated by the control signal of the ECU 11. The opening and closing blade operation unit 12 is installed. The ECU 11 may be configured by using an ECU mounted on a conventional vehicle or by using another one-chip microcomputer.

상기 가변밸브 개폐부(16)의 구조를 살펴 보면, 가변밸브(10)의 외측면과 일단부가 연결되는 작동로드(17)와, 상기 작동로드(17)의 타측단부에 연결되는 스프링(19)과, 상기 스프링(19)의 타측단부가 연결되며 ECU(11)로부터 제어신호가 전달되는 전선이 연결되는 접속단자(20)와, 상기 작동로드(17)의 외주면에 설치되며 상기 접속단자(20)와 연결된 전선을 통하여 공급되는 전류(펄스형 제어신호)에 의하여 자력을 발생시키는 솔레노이드코일(18)을 포함한다. 상세히 도시되지 않았지만 상기 가변밸브 개폐부(16)는 하나의 케이스안에 내장시킬 수 있다.Looking at the structure of the variable valve opening and closing portion 16, the operating rod 17 and the one end is connected to the outer surface of the variable valve 10, the spring 19 is connected to the other end of the operation rod 17 and The other end of the spring 19 is connected to a connection terminal 20 to which a wire to which a control signal is transmitted from the ECU 11 is connected, and is installed on an outer circumferential surface of the operation rod 17 and the connection terminal 20. It includes a solenoid coil 18 for generating a magnetic force by the current (pulse-type control signal) supplied through the wire connected with. Although not shown in detail, the variable valve opening and closing portion 16 may be embedded in one case.

엔진이 작동되지 않는 대기상태에서는 가변밸브(10)는 방향전환 파이프(8)의 입구를 차단하고 있다. 이러한 상태에서 고속, 고부압(고속영역)이 걸리게 되면 ECU(11)로부터 제어신호(펄스신호)가 출력된다. 전선을 통하여 입력되는 제어신호는 접속단자(20)에 연결되어 있는 솔레노이드코일(18)을 통과하고 이에 따라서 자력이 발생된다. 자력에 의하여 솔레노이드코일(18)의 내부에 삽설되어 있는 작동로드(17)가 이동하여 가변밸브(10)가 열리게 된다. 이 때 제어신호는 스프링(19)의 탄성력을 고려하여 충분한 힘이 작용하도록 충분한 전류를 공급하여야 한다.In the standby state in which the engine is not operated, the variable valve 10 blocks the inlet of the direction change pipe 8. In this state, when high speed and high negative pressure (high speed area) are applied, the control signal (pulse signal) is output from ECU11. The control signal input through the electric wire passes through the solenoid coil 18 connected to the connection terminal 20, thereby generating a magnetic force. By the magnetic force, the operating rod 17 inserted into the solenoid coil 18 is moved to open the variable valve 10. At this time, the control signal should supply sufficient current so that sufficient force acts in consideration of the elastic force of the spring 19.

제어신호를 출력하는 ECU(11)에서는 엔진의 회전수(RPM)를 측정하여 개폐정도를 판단하게 된다. 이 때의 개폐정도(밸브개도듀티)는 ECU(11)로부터의 제어신호에 따라서 자력을 변화시켜 조정할 수 있으나, 엔진의 설정회전수(RPMth)(본 발명에서는 3500 RPM) 이상이면 완전히 개방하도록 2단계로도 구성할 수 있으며 이것들은 본 발명이 적용되는 차량에 따라서 변경될 수 있다.In the ECU 11 which outputs the control signal, the opening and closing degree is determined by measuring the RPM of the engine. At this time, the opening and closing degree (valve opening duty) can be adjusted by varying the magnetic force in accordance with the control signal from the ECU 11. However, if the engine rotation speed (RPMth) (3,500 RPM in the present invention) is greater than or equal to 2, It can also be configured in stages and these can be changed according to the vehicle to which the present invention is applied.

또한 상기 개폐블레이드 작동부(12)는 개폐블레이드(21)를 유출파이프(9)의 외주면을 따라서 회동시켜서 홀(9a)을 개방하거나 차폐하기 위한 것으로서, 역시 ECU(11)로부터의 제어신호에 따라서 작동된다.In addition, the opening and closing blade operation unit 12 is to rotate the opening and closing blade 21 along the outer circumferential surface of the outflow pipe 9 to open or shield the hole 9a, and also in accordance with a control signal from the ECU 11. It works.

개폐블레이드 작동부(12)의 상세한 구조는, 도 2의 A-A선 절단면인 도 4를 참고하면, 유출파이프(9)의 홀(9a)이 위치한 부분에 홀(9a)들이 노출되도록 설치되는 외부몸체(13)와, 상기 외부몸체(13)의 내측표면의 일측단에 인접하여 설치되며 ECU(11)로부터의 제어신호에 따라서 자력을 발생시키는 솔레노이드코일(14)와, 상기 솔레노이드코일(14)로부터 발생되는 자력에 따라서 회동되어 홀(9a)을 차단하기 위한 것으로서 일측단부가 스프링(15)에 의하여 외부몸체(13)의 내측 일단부에 고정되는 개폐블레이드(21)를 포함하고 있다. 상기 개폐블레이드(21)는 상세히 도시되지 않았지만 외부몸체(13)에 형성되어 있는 가이드에 의하여 유도되어서 홀(9a)의 표면을 밀착하여 홀(9a)들을 차폐하도록 구성된다.For a detailed structure of the opening and closing blade operation unit 12, referring to the AA line cut surface of Figure 2, the outer body is installed so that the holes (9a) are exposed in the portion where the hole (9a) of the outflow pipe (9) is located. 13, a solenoid coil 14 which is provided adjacent to one end of the inner surface of the outer body 13 and generates magnetic force in accordance with a control signal from the ECU 11, and from the solenoid coil 14; It is rotated according to the generated magnetic force to block the hole (9a), one side end includes a opening and closing blade 21 is fixed to the inner end of the outer body 13 by a spring (15). Although not shown in detail, the opening and closing blade 21 is guided by a guide formed in the outer body 13 and is configured to close the surface of the hole 9a to shield the holes 9a.

개폐블레이드 작동부(12)는 엔진의 회전수와 쓰로틀밸브(미도시됨)의 개도율을 측정하여 ECU(11)에서 미리 설정된 제어프로그램을 이용하여 제어된다. 다시말하여, 쓰로틀(밸브)의 개도율에 따라서 엔진에서의 연료소모량(결과적으로 배기가스량)이 변화되는데, 설정회전수(RPMth) 이하의 저속영역에서는 소음이 감소하는 방향으로 홀(9a)을 차단하는 개폐블레이드(21)의 개폐정도(블레이드 폐쇄듀티)를 조정함으로서 최적의 상태를 유지하여 소음을 감소시킬 수 있다. 이 때 가변밸브(10)는 설정회전수 이하이므로 폐쇄상태를 유지하게 된다. 설정회전수 이상에서는 홀(9a)이 모두 개방되도록 작동된다.The opening and closing blade operation unit 12 is controlled by using a control program preset by the ECU 11 by measuring the rotational speed of the engine and the opening degree of the throttle valve (not shown). In other words, the fuel consumption in the engine (consequently the exhaust gas amount) changes according to the opening ratio of the throttle (valve). In the low speed region below the set speed (RPMth), the hole 9a is moved in the direction of decreasing noise. By adjusting the opening and closing degree (blade closing duty) of the opening and closing blades 21 to block the noise can be reduced by maintaining an optimal state. At this time, the variable valve 10 is kept below the set rotation speed because it is. Above the set rotation speed, all of the holes 9a are operated to open.

본 발명에서는 가변밸브 개폐부(16)와 개폐블레이드 작동부(12)는 서로 독립된 상태로 작동되며, 가변밸브 개폐부(16)는 엔진의 회전수를 기준으로 하여 작동되며, 개폐블레이드 작동부(12)는 회전수와 쓰로틀밸브의 개도율을 더 참고하여 작동된다. 상기 회전수와 쓰로틀 개도율은 종래 차량의 ECU(11)에 의하여 검출된다.In the present invention, the variable valve opening and closing unit 16 and the opening and closing blade operating unit 12 is operated in an independent state from each other, the variable valve opening and closing unit 16 is operated based on the number of revolutions of the engine, the opening and closing blade operating unit 12 Is operated by referring to the rotational speed and the opening degree of the throttle valve. The rotation speed and the throttle opening rate are detected by the ECU 11 of the conventional vehicle.

상기와 같은 구성을 가진 본 발명의 배압저감용 머플러의 작동상태는 다음과 같다.The operating state of the back pressure reducing muffler of the present invention having the configuration as described above is as follows.

먼저 도 5를 참고하여 개폐블레이드 작동부(12)의 동작을 설명한다. 차량의 운전이 개시된 후에, ECU(11)에서는 엔진의 회전수(RPM)와 쓰로틀 개도율(%/s)을 측정한다. 측정된 결과 회전수가 설정회전수(RPMth)를 초과하는가 아닌가를 판단한다. 상기 설정회전수(RPMth)는 배압의 영향을 크게 받는 고속영역으로서 회전수가 3500 RPM 이상의 영역이다. 물론 이러한 설정회전수(RPMth)는 차량에 따라서 변경될 수 있음은 명백하다.First, the operation of the opening and closing blade operating unit 12 will be described with reference to FIG. 5. After the driving of the vehicle is started, the ECU 11 measures the engine speed RPM and the throttle opening rate% / s. It is determined whether the rotation speed exceeds the set rotation speed (RPMth). The set rotation speed (RPMth) is a high speed region which is greatly affected by the back pressure, and the rotation speed is an area of 3500 RPM or more. Of course, it is apparent that this set rotation speed (RPMth) can be changed depending on the vehicle.

측정회전수가 설정회전수(RPMth)를 초과하면 ECU(11)에서는 개폐블레이드(21)를 완전히 개방(open)하여 배기가스를 배출시킨다. 이러한 상태가 도 3a에 표시되어 있다. 이 때 독립적으로 작동되는 가변밸브 개폐부(16)도 개방되어 배기가스를 배출함으로서 배압이 감소된다.When the measured rotation speed exceeds the set rotation speed (RPMth), the ECU 11 opens the open / close blade 21 completely to discharge the exhaust gas. This state is shown in FIG. 3A. At this time, the independently operated variable valve opening and closing portion 16 is also opened to reduce the back pressure by discharging the exhaust gas.

만일 측정회전수가 설정회전수(RPMth)보다 적으면 쓰로틀 개도율(%/s)이 개도율 상한치를 초과하는가 아닌가를 판단한다. 개도율 상한치는 머플러가 저속영역에서 소음발생을 저지할 수 있는 허용가능한 최대치로서 만일 쓰로틀 개도율이 개도율 상한치를 초과하면 개폐블레이드(21)를 완전히 개방하여 저속영역에서 배기가스를 배출시킨다. 이러한 저속영역에서는 가변밸브 개폐부(16)는 폐쇄된다.If the measurement speed is less than the set speed (RPMth), it is determined whether the throttle opening rate (% / s) exceeds the upper limit of the opening rate. The upper limit of the opening rate is the maximum allowable muffler to prevent noise generation in the low speed region, and if the throttle opening rate exceeds the upper limit of the opening rate, the opening and closing blade 21 is completely opened to exhaust the exhaust gas in the low speed region. In this low speed region, the variable valve opening and closing portion 16 is closed.

그러나 쓰로틀 개도율이 개도율 상한치보다 낮으면 쓰로틀 개도율에 따라서 개폐블레이드(21)의 폐쇄비율, 즉 블레이드 폐쇄 듀티(duty)를 계산한다. 상기 블레이드 폐쇄 듀티는 쓰로틀 개도율 함수인 f(쓰로틀 개도율)로 표시될 수 있으며, 선형적으로 변화하는 함수가 된다. 상기와 같이 블레이드 폐쇄 듀티를 ECU(11)에서 산출한 후에, ECU(11)에서는 산출된 듀티값에 따라서 개폐블레이드(21)를 이동시키도록 제어신호를 출력한다. 이 때 쓰로틀 개도율을 몇 단계로 구분하고, 이에 따라서 산출된 듀티값에 따라서 개방단계를 세분화시킬 수 있다.However, if the throttle opening rate is lower than the upper limit of the opening rate, the closing ratio of the opening / closing blade 21, that is, the blade closing duty is calculated according to the throttle opening rate. The blade closing duty may be expressed as f (throttle opening rate), which is a throttle opening rate function, and becomes a linearly changing function. After the blade closing duty is calculated by the ECU 11 as described above, the ECU 11 outputs a control signal to move the opening / closing blade 21 according to the calculated duty value. At this time, the throttle opening rate can be divided into several stages, and the opening stage can be subdivided according to the calculated duty value.

도 3a-3c는 개폐블레이드 작동부(12)에 의하여 작동되는 개폐블레이드(21)의 작동상태를 나타내는 것으로서, 도 3a는 개폐블레이드(21)가 완전히 개방된 상태, 도 3b는 약간 폐쇄된 상태, 도 3c는 거의 폐쇄된 상태를 각각 도시하고 있다. 이러한 개폐블레이드(21)의 이동은 ECU(11)로부터 출력되는 제어신호(펄스신호)에 의하여 솔레노이드코일(14)에서 생성된 자력에 의하여 수행된다. 자력은 스프링(15)의 탄성력을 고려하여 개폐블레이드(21)가 이동할 수 있도록 충분히 큰 힘이 가해지도록 설정하여야 한다.3a-3c shows the operating state of the opening and closing blade 21 operated by the opening and closing blade operation unit 12, Figure 3a is a state in which the opening and closing blade 21 is completely open, Figure 3b is slightly closed, 3C shows the almost closed state, respectively. The movement of the opening / closing blade 21 is performed by the magnetic force generated by the solenoid coil 14 by a control signal (pulse signal) output from the ECU 11. The magnetic force should be set to apply a force large enough to allow the opening and closing blade 21 to move in consideration of the elastic force of the spring 15.

한편, 가변밸브 개폐부(16)의 작동상태는 도 6에 도시된 것과 같이, ECU(11)에서 회전수를 측정하고, 측정된 회전수가 설정회전수(RPMth)를 초과하지 않으면 가변밸브(10)는 폐쇄상태를 유지한다. 가변밸브(10)가 폐쇄된 상태에서는 개폐블레이드 작동부(12)에 의한 개폐블레이드(21)만이 작동되어서 배기가스가 배출되고 소음이 감소된다.On the other hand, as shown in Figure 6, the operating state of the variable valve opening and closing unit 16, the rotation speed is measured in the ECU 11, if the measured rotation speed does not exceed the set rotation speed (RPMth) variable valve 10 Remains closed. In the state in which the variable valve 10 is closed, only the opening and closing blade 21 by the opening and closing blade operating unit 12 is operated to exhaust the exhaust gas and reduce noise.

그러나 회전수가 설정회전수(RPMth)를 초과하면 ECU(11)에서는 밸브개방비율, 즉 밸브개도듀티를 계산한다. 상기 밸브 개도 듀티는 회전수 함수인 f(rpm)으로 표시되며 선형적으로 변화하는 함수이다. 상기와 같이 회전수 변화에 따라서 가변밸브(10)가 개방됨으로서 배기가스가 대량으로 방출되어 배압이 저감되는 효과가 있는 것이다. 상기 블레이드 폐쇄듀티나 밸브 개도듀티는 고정되는 값이 아니라, 차량에 따라서 서로 다른 값을 가질 수 있다. However, when the rotation speed exceeds the set rotation speed (RPMth), the ECU 11 calculates the valve opening ratio, that is, the valve opening duty. The valve opening duty is expressed as f (rpm), which is a rotational function, and is a linearly varying function. As described above, the variable valve 10 is opened in accordance with the change in rotational speed, so that a large amount of exhaust gas is released, thereby reducing the back pressure. The blade closing duty or the valve opening duty are not fixed values but may have different values depending on the vehicle.

이러한 특징으로 인하여 본 발명에 의한 배압저감용 머플러는, 차량의 종류에 따라서 머플러의 파이프 직경이나 스프링의 탄성력을 변경시킬 필요가 없이 각 차량에서 요구되는 블레이드 폐쇄듀티나 밸브 개도듀티값을 실험에 의하여 최적점을 설정하여 ECU(11)에 적용시킬 수 있다. Due to this feature, the back pressure reducing muffler according to the present invention does not need to change the pipe diameter of the muffler or the spring force of the spring according to the type of the vehicle, and the blade closing duty or the valve opening duty value required by each vehicle is tested by experiment. The optimum point can be set and applied to the ECU 11.

상기와 같이 본 발명에 의하면 유출파이프 홀주위에 이동가능한 개폐블레이드를 장착하여 엔진부밍 발생시에 배기가스가 통과하는 면적을 제어하여 노이즈를 개선하고, 또한 고속, 고부하상태에서는 밸브의 개폐정도를 제어하여 배압을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, a movable opening and closing blade is installed around the outlet pipe hole to control the area where the exhaust gas passes when the engine is bouncing, to improve noise, and to control the opening and closing of the valve at high speed and high load. There is an effect that can reduce the back pressure.

도 1은 종래 사용되는 머플러의 구조를 나타내는 측단면도,1 is a side cross-sectional view showing the structure of a conventional muffler;

도 2는 본 발명의 배압저감용 머플러의 구조를 나타내는 측단면도.Figure 2 is a side cross-sectional view showing the structure of the muffler for back pressure reduction of the present invention.

도 3a-3c는 본 발명의 머플러의 개폐블레이드의 작동상태도,3a-3c is an operating state of the opening and closing blades of the muffler of the present invention,

도 4는 도 2의 A-A선 절단면도,4 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.

도 5는 유출파이프에 설치된 개폐블레이드 작동부의 작동상태도,5 is an operating state of the opening and closing blade operation unit installed in the outflow pipe,

도 6은 가변밸브에 설치된 가변밸브 개폐부의 작동상태도.6 is an operating state diagram of the variable valve opening and closing portion installed in the variable valve.

※도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명※※ Explanation of code for main part of drawing ※

1 : 머플러 케이스 2,3: 격벽1: muffler case 2, 3: partition wall

4,5,6: 폐쇄공간 7 : (배기가스) 유입파이프4,5,6: Closed space 7: (Exhaust gas) Inflow pipe

7a,9a: 홀 8 : 방향전환 파이프7a, 9a: Hole 8: diverting pipe

9 : (배기가스) 유출파이프 10: 가변밸브 9: (exhaust gas) outflow pipe 10: variable valve

11: ECU 12: 개폐블레이드 작동부11: ECU 12: opening and closing blade operating part

13: 외부몸체 14,18: 솔레노이드코일13: outer body 14, 18: solenoid coil

15,19: 스프링 16: 가변밸브 개폐부15,19: spring 16: variable valve opening

17: 작동로드 20,20a: 접속단자17: Operating rod 20, 20a: Connection terminal

21: 개폐블레이드21: opening and closing blade

Claims (4)

복수의 격벽(2,3)을 이용하여 다수의 폐쇄공간(4,5,6)으로 구획한 후에 엔진으로부터 홀(7a)이 형성된 유입파이프(7)를 통하여 배기가스를 유입하고, 가변밸브(10)가 부착된 방향전환 파이프(8) 및 홀(9a)이 형성된 유출파이프(9)를 이용하여 가스를 방출하는 머플러에 있어서, After partitioning into a plurality of closed spaces (4, 5, 6) using a plurality of partitions (2, 3), the exhaust gas flows in through the inlet pipe (7) in which the hole (7a) is formed from the engine, and the variable valve ( In the muffler which discharges gas by using the divert pipe (8) attached and the outflow pipe (9) in which the hole (9a) is formed, 상기 가변밸브(10)의 개폐정도를 조정하기 위한 가변밸브 개폐부(16)와, 개폐블레이드(21)를 이동시켜 상기 홀(9a)을 단계적으로 폐쇄하기 위한 개폐블레이드 작동부(12)와, 차량 엔진의 회전수와 쓰로틀 개도율을 측정하고 이에 따른 배기가스량에 따라서 상기 가변밸브 개폐부(16)의 가변밸브(10)와 개폐블레이드 작동부(12)의 개폐블레이드(21)의 개폐정도를 제어하는 ECU(11)를 포함하며,A variable valve opening / closing unit 16 for adjusting the opening / closing degree of the variable valve 10, an opening / closing blade operating unit 12 for closing the hole 9a in steps by moving the opening / closing blade 21, and a vehicle Measuring the engine speed and the throttle opening degree and controlling the opening and closing degree of the opening and closing blades 21 of the variable valve 10 and the opening and closing blade operating portion 12 of the variable valve opening and closing portion 16 according to the exhaust gas amount according to the exhaust gas amount. ECU 11, 상기 개폐블레이드 작동부(12)는, 유출파이프(9)의 홀(9a)이 위치한 부분에 홀(9a)들이 노출되도록 설치되는 외부몸체(13)와, 상기 외부몸체(13)의 내측표면의 일측단에 인접하여 설치되며 ECU(11)로부터의 제어신호에 따라서 자력을 발생시키는 솔레노이드코일(14)와, 상기 솔레노이드코일(14)로부터 발생되는 자력에 따라서 회동되어 홀(9a)을 차단하기 위한 것으로서 일측단부가 스프링(15)에 의하여 외부몸체(13)의 내측 일단부에 고정되는 개폐블레이드(21)를 포함하는 것을 특징으로 하는 배압저감용 머플러.The opening and closing blade operation unit 12, the outer body 13 is installed so that the holes (9a) are exposed in the portion where the hole (9a) of the outflow pipe (9), and the inner surface of the outer body (13) It is installed adjacent to one end and rotated according to the magnetic force generated from the solenoid coil 14 and the solenoid coil 14 to generate a magnetic force in accordance with the control signal from the ECU 11 for blocking the hole 9a. Muffler for reducing the back pressure, characterized in that one side end includes an opening and closing blade 21 is fixed to the inner end of the outer body 13 by a spring (15). 삭제delete 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 가변밸브 개폐부(16)가 가변밸브(10)의 외측면과 일단부가 연결되는 작동로드(17)와, 상기 작동로드(17)의 타측단부에 연결되는 스프링(19)과, 상기 스프링(19)의 타측단부가 연결되며 ECU(11)로부터 제어신호가 전달되는 전선이 연결되는 접속단자(20)와, 상기 작동로드(17)의 외주면에 설치되며 상기 접속단자(20)와 연결된 전선을 통하여 공급되는 전류(펄스형 제어신호)에 의하여 자력을 발생시키는 솔레노이드코일(18)을 포함하는 것을 특징으로 하는 배압저감용 머플러.The variable valve opening and closing portion 16 is the operating rod 17 is connected to the outer surface and one end of the variable valve 10, the spring 19 is connected to the other end of the operating rod 17, the spring 19 Is connected to the other end of the terminal and connected to the connection terminal 20 to which the control signal is transmitted from the ECU 11 and the wire connected to the connection terminal 20 and installed on the outer circumferential surface of the operation rod 17. A muffler for reducing the back pressure, comprising a solenoid coil (18) for generating a magnetic force by a supplied current (pulse control signal). 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 배압저감용 머플러가 설정회전수(RPMth)를 기준으로 하여 저속영역 및 고속영역으로 분류되며, 설정회전수(RPMth)가 3500 RPM으로 설정되는 것을 특징으로 하는 배압저감용 머플러.The back pressure reducing muffler is classified into a low speed region and a high speed region on the basis of a set rotational speed (RPMth), and a set back rotational speed (RPMth) is set to 3500 RPM.
KR10-2003-0037439A 2003-06-11 2003-06-11 Muffler for reducing the reverse pressure KR100520352B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2003-0037439A KR100520352B1 (en) 2003-06-11 2003-06-11 Muffler for reducing the reverse pressure

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2003-0037439A KR100520352B1 (en) 2003-06-11 2003-06-11 Muffler for reducing the reverse pressure

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20040106650A KR20040106650A (en) 2004-12-18
KR100520352B1 true KR100520352B1 (en) 2005-10-13

Family

ID=37380993

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2003-0037439A KR100520352B1 (en) 2003-06-11 2003-06-11 Muffler for reducing the reverse pressure

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100520352B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101349600B1 (en) * 2012-08-06 2014-01-16 현대자동차주식회사 Dynamic sporty exhaust sound device and operating method thereof

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112622787B (en) * 2019-09-24 2022-08-12 上海汽车集团股份有限公司 Electronic tuning valve control method and device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101349600B1 (en) * 2012-08-06 2014-01-16 현대자동차주식회사 Dynamic sporty exhaust sound device and operating method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
KR20040106650A (en) 2004-12-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1848888B1 (en) Exhaust throttle-egr valve module for a diesel engine
EP1519017B1 (en) Turbocharging system
US5983937A (en) Flow control device
US20100139268A1 (en) Internal Combustion Engine with Two Chargers and Method for Operating Same
DE10256966A1 (en) Bypass valve system on a turbocharged engine
KR102473210B1 (en) Waste gate valve for turbo charger
BRPI1103486A2 (en) process for engine braking
KR20140141416A (en) Dual-scheme muffler for exhaust system of internal combustion engine
US7121088B2 (en) Automotive exhaust valve
KR100520352B1 (en) Muffler for reducing the reverse pressure
JP4381120B2 (en) Exhaust gas turbocharger and manufacturing method
KR100885903B1 (en) Apparatus for automatically adjusting the exhaust pressure of the engine
EP2369164B1 (en) Control apparatus of an internal combustion engine
KR100398157B1 (en) Valve for muffler
KR102645024B1 (en) Wind power generator using vehicle exhaust system
JP4661531B2 (en) Supercharging pressure control system for internal combustion engine
KR100535465B1 (en) Intake air pressure regulating apparatus of CNG engine
KR20180135141A (en) Appratus controlling intake air for engine of vehicle
GB2309797A (en) Flow control device
JP2006037815A (en) Intake control device for engine
KR100680372B1 (en) Variable intake device
KR101231533B1 (en) Muffler of vehicle
KR20070080702A (en) Intake noise reduction device
KR100398159B1 (en) Changeable valve apparatus of muffler
KR20020056508A (en) An automotive exhaust system having variable flux

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee