KR101518931B1

KR101518931B1 - 차량용 가변 흡기 시스템

Info

Publication number: KR101518931B1
Application number: KR1020130144768A
Authority: KR
Inventors: 남종우; 조현; 이준호; 정한신
Original assignee: 현대자동차 주식회사
Priority date: 2013-11-26
Filing date: 2013-11-26
Publication date: 2015-05-11
Also published as: US20150144088A1; CN104675583B; CN104675583A; US9410511B2

Abstract

차량용 가변 흡기 시스템이 개시된다. 개시된 차량용 가변 흡기 시스템은, 엔진의 운전 조건에 따라 흡입 공기량을 조절하기 위한 것으로서, ⅰ)공기를 흡입하는 흡기 덕트와 연결되며, 흡기의 유동 경로를 내부에 형성하는 에어 클리너와, ⅱ)에어 클리너의 내부에서 흡기의 유동 경로에 장착되며, 흡기를 유동시키는 다수의 냉각 루트를 형성하는 배터리 어셈블리와, ⅲ)에어 클리너의 내부에 설치되며, 흡기의 유동 경로를 선택적으로 가변하는 밸브체를 포함할 수 있다.

Description

차량용 가변 흡기 시스템 {VARIABLE INTAKE SYSTEM FOR VEHICLE}

본 발명의 실시예는 차량용 가변 흡기 시스템에 관한 것으로서, 운전 조건에 따라 엔진으로 공급되는 흡기를 가변적으로 조절할 수 있는 차량용 가변 흡기 시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 엔진룸은 엔진이 장착되어 있는 공간을 말한다. 엔진룸에는 엔진 외에 변속기를 비롯하여 흡기 및 배기부품 등 여러 가지 부품들이 집약적으로 설치되어 있으며, 또한 배터리가 소정의 위치에 배치되어 있다.

한편, 차량에는 엔진의 운전 조건 예컨대, 저속 저부하 영역 또는 고속 고부하 영역에서 엔진으로 공급되는 흡기의 양을 가변적으로 조절하는 가변 흡기 시스템을 구비하고 있다.

일 예에 따른 가변 흡기 시스템은 두 갈래로 분기되는 흡기 덕트를 에어 크리너에 접속한 구조로 이루어지며, 엔진의 저속 저부하 영역에서는 흡기 덕트의 일부만 개방을 하고, 엔진의 고속 고부하 영역에서는 흡기 덕트의 전체를 개방할 수 있다.

다른 한편으로, 엔진룸에 배터리가 위치하는 차량에서 그 배터리는 배터리 트레이 및 배터리 커버를 통해 지지되며, 흡기계와 가까운 위치에 배치되어 있다.

여기서, 이와 같은 배터리 장착 구조에서 배터리 트레이는 배터리의 탑재 및 고정을 위한 기능을 하고, 배터리 커버는 외부의 열을 차단하는 기능을 하지만, 배터리에 대한 직접적인 냉각 수단(예를 들어, 냉각풍)이 없어 냉각 효율이 떨어지는 단점이 있다.

본 발명의 실시예들은 배터리의 냉각 효율을 더욱 향상시킬 수 있도록 한 차량용 가변 흡기 시스템을 제공하고자 한다.

본 발명의 실시예에 따른 차량용 가변 흡기 시스템은, 엔진의 운전 조건에 따라 흡입 공기량을 조절하기 위한 것으로서, ⅰ)공기를 흡입하는 흡기 덕트와 연결되며, 흡기의 유동 경로를 내부에 형성하는 에어 클리너와, ⅱ)상기 에어 클리너의 내부에서 흡기의 유동 경로에 장착되며, 흡기를 유동시키는 다수의 냉각 루트를 형성하는 배터리 어셈블리와, ⅲ)상기 에어 클리너의 내부에 설치되며, 흡기의 유동 경로를 선택적으로 가변하는 밸브체를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 차량용 가변 흡기 시스템에 있어서, 엔진의 저 중속 조건에서는 상기 밸브체를 통해 흡기를 상기 배터리 어셈블리 측으로 일부 우회시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 차량용 가변 흡기 시스템에 있어서, 엔진의 고속 조건에서는 상기 밸브체를 통해 상기 배터리 어셈블리 측으로 우회하는 흡기를 차단할 수 있다.

그리고, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 가변 흡기 시스템은, 엔진의 운전 조건에 따라 흡입 공기량을 조절하기 위한 것으로서, ⅰ)흡기 덕트와 연결되며, 흡기의 유동 경로로서 주 경로와 우회 경로를 내부에 형성하는 에어 클리너와, ⅱ)상기 에어 클리너의 내부에서 상기 우회 경로에 구비되는 배터리 장착부와, ⅲ)상기 배터리 장착부에 장착되며, 흡기를 유동시키는 다수 개의 냉각 통로를 형성하는 배터리 어셈블리와, ⅳ)상기 에어 클리너에 설치되며, 흡기의 주 경로와 우회 경로를 선택적으로 연결하는 밸브체를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 차량용 가변 흡기 시스템에 있어서, 상기 배터리 어셈블리의 최 외측 냉각 통로는 상기 주 경로와 연결될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 차량용 가변 흡기 시스템에 있어서, 상기 에어 클리너는 상기 흡기 덕트와 일체로 연결되는 흡기 유입부와, 엔진의 흡기계와 연결되는 흡기 배출부를 형성할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 차량용 가변 흡기 시스템에 있어서, 상기 배터리 장착부는 흡기 소음을 저감시키는 레조네이터로서 구비될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 차량용 가변 흡기 시스템에 있어서, 상기 배터리 장착부에는 상기 배터리 어셈블리의 장착 공간을 구획하는 하우징 벽체가 설치될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 차량용 가변 흡기 시스템에 있어서, 상기 하우징 벽체에는 상기 장착 공간과 연결되며, 상기 배터리 어셈블리의 냉각 통로를 통과한 흡기를 배출하는 배출구가 형성될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 차량용 가변 흡기 시스템에 있어서, 상기 에어 클리너의 내부에는 상기 주 경로와 우회 경로를 통과한 흡기 중의 이물질을 제거하는 흡기 필터가 설치될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 차량용 가변 흡기 시스템에 있어서, 상기 배터리 어셈블리는 내부에 다수의 셀 공간들이 구획 형성된 배터리 케이스를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 차량용 가변 흡기 시스템에 있어서, 상기 배터리 케이스의 내부에는 다수 개의 격벽들이 일정 간격 이격되게 구비되며, 상기 격벽들 사이에 상기 셀 공간을 형성할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 차량용 가변 흡기 시스템에 있어서, 상기 냉각 통로는 상기 배터리 케이스와 격벽들에 형성될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 차량용 가변 흡기 시스템에 있어서, 상기 냉각 통로는 상기 배터리 케이스의 상호 연결된 바닥판, 양측판 및 격벽들에 형성되며, 흡기의 유동 방향을 따라 상기 배터리 케이스의 전면판에서 후면판으로 관통 형성될 수 있다.

그리고, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 가변 흡기 시스템은, 엔진의 운전 조건에 따라 흡입 공기량을 조절하기 위한 것으로서, ⅰ)흡기 덕트와 연결되며, 흡기의 유동 경로로서 주 경로와 우회 경로를 내부에 형성하는 에어 클리너와, ⅱ)상기 에어 클리너의 내부에서 상기 우회 경로에 구비되는 배터리 장착부와, ⅲ)상기 배터리 장착부에 상기 주 경로 측으로 돌출되게 장착되며, 흡기를 유동시키는 다수 개의 냉각 통로를 형성하는 배터리 어셈블리와, ⅳ)상기 에어 클리너에 설치되며, 흡기의 주 경로와 우회 경로를 선택적으로 연결하는 밸브체를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 차량용 가변 흡기 시스템에 있어서, 상기 배터리 어셈블리의 냉각 통로들 중 일부는 상기 주 경로와 연결될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 차량용 가변 흡기 시스템에 있어서, 상기 배터리 어셈블리의 냉각 통로들 중 나머지는 상기 우회 경로와 연결될 수 있다.

본 발명의 실시예는 엔진의 운전 조건에 따라 엔진의 흡기계로 공급되는 흡기의 양을 밸브체를 통해 가변적으로 조절할 수 있고, 에어 클리너로 유입된 흡기를 배터리 어셈블리의 냉각 통로들로 유동시키며 배터리 케이스 내부의 셀들을 공랭식으로 냉각시킬 수 있으므로 배터리 어셈블리의 냉각 효율을 향상시킬 수 있다.

이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 가변 흡기 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 가변 흡기 시스템에 적용되는 배터리 어셈블리의 개략적인 단면 구성도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 가변 흡기 시스템의 작용을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 가변 흡기 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 가변 흡기 시스템의 작용을 설명하기 위한 도면이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.

그리고, 하기의 상세한 설명에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성이 동일한 관계로 이를 구분하기 위한 것으로, 하기의 설명에서 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 가변 흡기 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 가변 흡기 시스템(100)은 엔진의 각 연소실로 공기를 공급하기 위한 차량 엔진의 흡기 시스템에 적용될 수 있다.

상기 가변 흡기 시스템(100)은 엔진의 운전 조건 예컨대, 엔진의 회전수에 기인하는 저 중속 조건 또는 고속 조건에 따라 각 연소실로 공급해 주는 공기량을 가변적으로 조절하기 위한 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 가변 흡기 시스템(100)은 차량의 전장 부품으로 전원을 공급하기 위해 엔진룸에 설치된 배터리의 냉각 효율을 더욱 향상시킬 수 있는 구조로 이루어진다.

이를 위해 본 발명의 실시예에 따른 차량용 가변 흡기 시스템(100)은 기본적으로, 에어 클리너(10), 배터리 어셈블리(50) 및 밸브체(70)를 포함하고 있다.

본 발명의 실시예에서, 에어 클리너(10)는 엔진의 각 연소실로 공급되는 흡기(공기)의 흐름을 유도하며, 그 흡기 중의 이물질을 필터링하기 위한 것이다. 즉, 에어 클리너(10)는 흡기의 유동 경로를 내부에 형성하고 있다.

이러한 에어 클리너(10)는 흡기를 내부로 유입시키는 흡기 유입부(11)와, 엔진의 흡기계와 연결되며 흡기를 배출하는 흡기 배출부(13)를 형성하고 있다. 그리고, 에어 클리너(10)의 내부에서 흡기 유입부(11)와 흡기 배출부(13) 사이에는 흡기 중의 이물질을 제거하기 위한 흡기 필터(15)가 설치되어 있다.

이 경우, 흡기 유입부(11)에는 흡기 덕트(21)가 연결된다. 흡기 덕트(21)는 엔진으로 외부 공기를 공급하기 위한 것으로서, 흡기 유입부(11)와 연결되는 흡기관을 형성하고 있다. 흡기 덕트(21)는 흡기 유입부(11)에 일체로 연결(형성)될 수 있으며, 흡기 유입부(11)와 별개로서 그 흡기 유입부(11)에 결합될 수도 있다.

그리고, 에어 클리너(10)의 내부에는 흡기의 유동 경로로서 주 경로(17)와 우회 경로(19)를 형성할 수 있다. 주 경로(17)는 흡기 덕트(21)와 흡기 배출부(13)를 연결하며, 우회 경로(19)는 주 경로(17)와 흡기 배출부(13)를 연결한다.

여기서, 이미 언급한 바 있는 흡기 필터(15)는 에어 클리너(10)의 내부에서 주 경로(17)와 우회 경로(19)를 통과한 흡기 중의 이물질을 제거할 수 있다.

더 나아가, 에어 클리너(10)의 내부에서 흡기 유동 경로의 우회 경로(19)에는 뒤에서 더욱 설명될 배터리 어셈블리(50)를 장착하기 위한 배터리 장착부(23)가 구비되어 있다.

본 발명의 실시예에서, 배터리 장착부(23)는 흡기 유동 경로의 우회 경로(19)에 배터리 어셈블리(50)를 장착하기 위한 장착 공간을 구획 형성한다. 이러한 장착 공간은 우회 경로(19)의 흡기 유입 측과, 주 경로(17) 측이 개방된 형태로 이루어진다.

이와 같이 우회 경로(19)에 상기한 장착 공간을 구획 형성하기 위해 배터리 장착부(23)에는 그 장착 공간을 구획하는 하우징 벽체(25)가 설치된다. 하우징 벽체(25)는 우회 경로(19)의 흡기 배출 측에 에어 클리너(10)와 일체로 형성될 수 있다. 하우징 벽체(25)에는 상기한 장착 공간과 연결되며, 우회 경로(19)를 통과한 흡기를 배출하는 배출구(27)가 형성되어 있다.

여기서, 본 발명의 실시예에 의한 배터리 장착부(23)는 에어 클리너(10)의 내부에서 흡기 유동 경로의 우회 경로(19)에 구비되는 바, 장착 공간을 통하여 흡기 소음을 저감시키는 레조네이터(29)로서 구비될 수 있다.

이러한 레조네이터(29)는 배터리 장착부(23)에 소정 영역의 장착 공간을 형성하므로, 그 장착 공간의 배터리 어셈블리(50)를 제외한 나머지 영역의 여유 공간을 통해 공명 현상을 유발하여 흡기 소음을 저감시킬 수 있다.

즉, 레조네이터(29)는 그 여유 공간의 체적 및 단면적 등의 변수로서 공명 주파수를 결정하고, 그 공명 주파수를 이용하여 특정 주파수의 흡기 소음을 저감시킬 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 배터리 어셈블리(50)는 차량의 각종 전장 부품에 전원을 공급하는 것으로, 차량 엔진룸의 에어 클리너(10) 내부에서 흡기의 유동 경로 상에 장착된다.

배터리 어셈블리(50)는 에어 클리너(10) 내부의 배터리 장착부(23)에 장착되는 바, 위에서 언급한 바 있듯이 배터리 장착부(23)의 장착 공간에 소정의 여유 공간을 두고 장착된다. 배터리 어셈블리(50)는 별도의 고정부재(도면에 도시되지 않음)를 통해 배터리 장착부(23)에 고정되게 장착될 수 있다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 가변 흡기 시스템에 적용되는 배터리 어셈블리의 개략적인 단면 구성도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 배터리 어셈블리(50)는 내부에 다수의 셀들(도면에 도시되지 않음)이 수납되는 배터리 케이스(51)를 포함하고 있다.

배터리 케이스(51)는 상하, 전후 및 좌우 양 측면을 지닌 케이스로서, 그 배터리 케이스(51)의 내부에는 셀들을 수납하기 위한 다수의 셀 공간들(53)이 구획 형성되어 있다.

이를 위해 배터리 케이스(51)의 내부에는 다수 개의 격벽들(55)이 일정 간격으로 이격되게 구비되며, 그 격벽들(55) 사이에 상기한 셀 공간(53)을 형성할 수 있다.

더 나아가, 배터리 어셈블리(50)는 에어 클리너(10) 내부의 우회 경로(19)에서 흡기를 유동시키는 유동 패스(path)로서의 냉각 통로들(57)을 포함하고 있다.

냉각 통로들(57)은 흡기 유동 경로의 우회 경로(19)를 따라 흡기를 유동시키며 그 흡기로서 셀들에서 발생하는 열을 냉각시키는 유동 패스로서 구비되며, 배터리 케이스(51) 및 격벽들(55)에 형성될 수 있다.

여기서, 냉각 통로들(57)은 배터리 케이스(51)의 상호 연결된 바닥판, 양측판(좌우 양측판) 및 격벽들(55)에 형성되는데, 흡기의 유동 방향을 따라 배터리 케이스(51)의 전면판에서 후면판으로 관통 형성될 수 있다.

이 경우, 도 1에서와 같이 배터리 어셈블리(50)의 최 외측 냉각 통로(57), 즉 배터리 케이스(51)의 주 경로(17) 측에 대응하는 측판에서의 냉각 통로(57)는 흡기 유동 경로의 주 경로(17)와 연결될 수 있다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에서 밸브체(70)는 에어 클리너(10)의 내측에서 흡기 유동 경로의 주 경로(17)와 우회 경로(19)를 선택적으로 연결하는 밸브 어셈블리로 구비된다.

즉, 밸브체(70)는 흡기 유동 경로의 주 경로(17) 및 우회 경로(19)를 연결하며, 흡기 덕트(21)를 통해 에어 클리너(10)의 내부로 유입되는 흡기를 주 경로(17) 및 우회 경로(19)로 분기시키는 기능을 하게 된다.

그리고, 밸브체(70)는 주 경로(17)와 우회 경로(19)의 연결 통로를 차단하며, 흡기 덕트(21)를 통해 에어 클리너(10)의 내부로 유입되는 흡기를 주 경로(17)로 유동시키는 기능을 하게 된다.

엔진의 운전 조건을 기준으로 설명하면, 엔진의 저 중속 조건에서는 밸브체(70)를 통해 흡기의 일부를 배터리 어셈블리(50) 측인 우회 경로(19)로 우회시키고, 나머지 흡기를 주 경로(17)로 유동시킬 수 있다.

또한, 엔진의 고속 조건에서는 밸브체(70)를 통해 배터리 어셈블리(50) 측인 우회 경로(19)로 우회하는 흡기를 차단하며, 그 흡기를 주 경로(17)로 유동시킬 수 있다.

상기한 바와 같은 밸브체(70)는 에어 클리너(10)의 내부에서 주 경로(17)와 우회 경로(19)의 연결 통로에 설치된다. 예를 들면, 밸브체(70)는 액츄에이터(71)에 의해 회전하며 흡기 유동 경로의 주 경로(17)와 우회 경로(19)를 선택적으로 연결하는 플랩 밸브를 포함할 수 있다.

이러한 밸브체(70)는 당 업계에서 널리 알려진 공지 기술의 플랩 타입 밸브로서 이루어지므로, 본 명세서에서 그 구성의 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 가변 흡기 시스템(100)의 작용을 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 가변 흡기 시스템의 작용을 설명하기 위한 도면이다.

우선, 본 발명의 실시예에서는 엔진의 흡기계로 공기를 공급하기 위해 흡기 덕트(21)를 통해 흡기를 흡입하며, 흡기를 에어 클리너(10)의 흡기 유입부(11)를 통해 그 에어 클리너(10)의 내부로 유입시킨다.

한편 도 3을 참조하면, 엔진의 운전 조건에 따른 저 중속 조건에서는 액츄에이터(71)를 통해 밸브체(70)를 일측 방향으로 회전시킨다. 이에 밸브체(70)는 에어 클리너(10)의 내부에서 흡기 유동 경로의 주 경로(17) 및 우회 경로(19)를 상호 연결한다. 즉, 밸브체(70)는 에어 클리너(10)의 내부에서 주 경로(17)와 우회 경로(19)의 연결 통로를 개방한다.

따라서, 엔진의 저 중속 조건에서는 밸브체(70)를 통해 흡기의 일부를 주 경로(17)로 유동시키며, 나머지 흡기의 유동을 배터리 어셈블리(50) 측인 우회 경로(19)로 우회시킨다.

여기서, 주 경로(17)를 따라 유동하는 흡기는 흡기 필터(15)를 통과하며 이물질이 제거된 상태로 에어 클리너(10)의 흡기 배출부(13)를 통해 엔진의 흡기계로 유입된다.

그리고, 우회 경로(19)를 따라 유동하는 흡기는 배터리 장착부(23)의 장착 공간으로 유입되고, 배터리 어셈블리(50)의 냉각 통로들(57)을 통과하며 배터리 케이스(51) 내부의 셀들(도면에 도시되지 않음)을 냉각시킨다.

즉, 흡기는 배터리 케이스(51)의 상호 연결된 바닥판, 양측판 및 격벽들(55)에서 전면판으로부터 후면판으로 관통된 냉각 통로들(57)을 따라 유동하면서 그 격벽들(55) 사이에 구획된 셀 공간(53) 내부의 셀들을 냉각시킬 수 있다. 즉, 셀 공간(53) 내부의 셀들은 냉각 통로들(57)을 따라 유동하는 흡기에 의한 열의 대류로 인해 냉각될 수 있다.

상기와 같이 냉각 통로들(57)을 따라 유동하며 셀 공간(53) 내부의 셀들을 냉각시킨 흡기는 배터리 장착부(23)에 구비된 하우징 벽체(25)의 배출구(27)를 통해 배출되고, 흡기 필터(15)를 통과하며 이물질이 제거된 상태로 에어 클리너(10)의 흡기 배출부(13)를 통해 엔진의 흡기계로 유입된다.

이 경우, 배터리 어셈블리(50)는 배터리 장착부(23)의 장착 공간에 소정의 여유 공간을 두고 장착되어 있으므로, 배터리 장착부(23)는 그 여유 공간을 통해 공명 현상을 유발하여 흡기 소음을 저감시키는 레조네이터(29)로서의 기능을 하게 된다.

다른 한편으로 도 4를 참조하면, 엔진의 운전 조건에 따른 고속 조건에서는 액츄에이터(71)를 통해 밸브체(70)를 다른 일측 방향으로 회전시킨다. 이에 밸브체(70)는 에어 클리너(10)의 내부에서 주 경로(17)와 우회 경로(19)의 연결 통로를 차단한다. 즉, 밸브체(70)는 배터리 어셈블리(50) 측인 우회 경로(19)로 우회하는 흡기를 차단하게 된다.

따라서, 엔진의 고속 조건에서는 밸브체(70)를 통해 흡기를 우회 경로(19)로 우회시키지 않고, 흡기 전체를 주 경로(17)로 유동시킨다.

이 경우, 배터리 케이스(51)의 주 경로(17) 측에 대응하는 측판에서의 냉각 통로(57)가 주 경로(17)와 연결되어 있기 때문에, 그 주 경로(17)를 따라 유동하는 흡기의 일부는 배터리 케이스(51)의 최 외측 냉각 통로(57)를 따라 유동하게 된다.

이에 배터리 케이스(51) 내부의 셀들에서 발생하는 열은 상기한 냉각 통로(57)를 따라 유동하는 흡기에 의한 열의 대류로 인해 냉각될 수 있으며, 도면에 점선 화살표로 표시한 바와 같이 배터리 케이스(51)를 통해 냉각 통로(57) 측으로 전달되면서 흡기에 의해 냉각될 수 있다.

지금까지 설명한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 가변 흡기 시스템(100)에 의하면, 엔진의 운전 조건에 따라 엔진의 흡기계로 공급되는 흡기의 양을 밸브체(70)를 통해 가변적으로 조절할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서는 에어 클리너(10)로 유입된 흡기를 배터리 어셈블리(50)의 냉각 통로들(57)로 유동시키며 배터리 케이스(51) 내부의 셀들을 공랭식으로 냉각시킬 수 있으므로, 배터리 어셈블리(50)의 냉각 효율을 향상시킬 수 있다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 가변 흡기 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 가변 흡기 시스템(200)은 전기 실시예의 구성을 기본으로 하면서, 에어 클리너(110) 내부의 배터리 장착부(123)에서 주 경로(117) 측으로 돌출되게 장착되며, 흡기를 유동시키는 냉각 통로들(157)이 배터리 케이스(151)에 형성된 배터리 어셈블리(150)를 구성할 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 배터리 어셈블리(150)는 배터리 케이스(151)의 일부가 배터리 장착부(123)로부터 주 경로(117) 측으로 빠져 나오게 장착될 수 있다.

여기서, 배터리 케이스(151)의 냉각 통로들(157) 중 일부는 주 경로(117) 측에 위치하며 그 주 경로(117)와 연결되고, 나머지는 배터리 장착부(123) 측에 위치하며 우회 경로(119)와 연결된다.

그리고, 본 발명의 실시예에서는 전기 실시예에서와 같이 에어 클리너(110)의 내측에서 흡기 유동 경로의 주 경로(117)와 우회 경로(119)를 선택적으로 연결하는 밸브체(170)를 포함하고 있다.

따라서, 본 발명의 실시예에서는 도 6에서와 같이 엔진의 운전 조건에 따른 저 중속 조건에서 액츄에이터(171)를 통해 밸브체(170)를 일측 방향으로 회전시킨다. 이에 밸브체(170)는 에어 클리너(110)의 내부에서 흡기 유동 경로의 주 경로(117) 및 우회 경로(119)를 상호 연결한다.

그러면, 엔진의 저 중속 조건에서는 밸브체(170)를 통해 흡기의 일부를 주 경로(117)로 유동시키며, 나머지 흡기의 유동을 배터리 어셈블리(150) 측인 배터리 장착부(123)의 우회 경로(119)로 우회시킨다.

이에, 주 경로(117)를 따라 유동하는 흡기는 배터리 케이스(151)의 냉각 통로들(157) 중 일부를 통과하며, 배터리 케이스(151) 내부 셀들의 일부를 냉각시키고, 흡기 필터(115)를 통과하며 이물질이 제거된 상태로 에어 클리너(110)의 흡기 배출부(113)를 통해 엔진의 흡기계로 유입된다.

그리고, 우회 경로(119)를 따라 유동하는 흡기는 배터리 장착부(123)의 장착 공간으로 유입되고, 배터리 케이스(151)의 냉각 통로들(157) 중 나머지를 통과하며 배터리 케이스(151) 내부 셀들의 나머지를 냉각시킨다.

여기서, 배터리 케이스(151)의 격벽들(155)에 의해 구획된 셀 공간들(153) 내부의 셀들은 냉각 통로들(157)을 따라 유동하는 흡기에 의한 열의 대류로 인해 냉각될 수 있다.

이렇게 배터리 케이스(151) 내부 셀들의 나머지를 냉각시킨 흡기는 배터리 장착부(123)에 구비된 하우징 벽체(125)의 배출구(127)를 통해 배출되고, 흡기 필터(115)를 통과하며 이물질이 제거된 상태로 에어 클리너(110)의 흡기 배출부(113)를 통해 엔진의 흡기계로 유입된다.

한편, 본 발명의 실시예에서는 도 7에서와 같이, 엔진의 운전 조건에 따른 고속 조건에서 액츄에이터(171)를 통해 밸브체(170)를 다른 일측 방향으로 회전시킨다. 이에 밸브체(170)는 에어 클리너(110)의 내부에서 주 경로(117)와 우회 경로(119)의 연결 통로를 차단한다.

그러면, 엔진의 고속 조건에서는 밸브체(170)를 통해 흡기를 우회 경로(119)로 우회시키지 않고, 흡기 전체를 주 경로(117)로 유동시킨다.

여기서, 배터리 케이스(151)의 냉각 통로들(157) 중 일부가 주 경로(117) 측에 위치하고 있기 때문에, 그 주 경로(117)를 따라 유동하는 흡기는 상기 일부 냉각 통로들(157)을 따라 유동하게 된다.

이에 배터리 케이스(151) 내부의 셀들에서 발생하는 열은 상기한 냉각 통로들(157)을 따라 유동하는 흡기에 의한 열의 대류로 인해 냉각될 수 있으며, 도면에 점선 화살표로 표시한 바와 같이 배터리 케이스(151)를 통해 상기한 냉각 통로들(157) 측으로 전달되면서 흡기에 의해 냉각될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 상기 차량용 가변 흡기 시스템(200)의 나머지 구성 및 작용 효과는 전기 실시예에서와 같으므로, 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

10, 110... 에어 클리너 11... 흡기 유입부
13, 113... 흡기 배출부 15, 115... 흡기 필터
17, 117... 주 경로 19, 119... 우회 경로
21... 흡기 덕트 23, 123... 배터리 장착부
25, 125... 하우징 벽체 27, 127... 배출구
29... 레조네이터 50, 150... 배터리 어셈블리
51, 151... 배터리 케이스 53, 153... 셀 공간
55, 155... 격벽 57, 157... 냉각 통로
70, 170... 밸브체 71, 171... 액츄에이터

Claims

엔진의 운전 조건에 따라 흡입 공기량을 조절하기 위한 차량용 가변 흡기 시스템으로서,
공기를 흡입하는 흡기 덕트와 연결되며, 흡기의 유동 경로를 내부에 형성하는 에어 클리너;
상기 에어 클리너의 내부에서 흡기의 유동 경로에 장착되며, 흡기를 유동시키는 다수의 냉각 루트를 형성하는 배터리 어셈블리; 및
상기 에어 클리너의 내부에 설치되며, 흡기의 유동 경로를 선택적으로 가변하는 밸브체;를 포함하며,
상기 배터리 어셈블리는 내부에 다수의 셀 공간들이 구획 형성된 배터리 케이스를 포함하되, 상기 배터리 케이스의 내부에는 다수 개의 격벽들이 일정 간격 이격되게 구비되며, 상기 격벽들 사이에 상기 셀 공간을 형성하는 것을 특징으로 하는 차량용 가변 흡기 시스템.
제1 항에 있어서,
엔진의 저 중속 조건에서는 상기 밸브체를 통해 흡기를 상기 배터리 어셈블리 측으로 일부 우회시키는 것을 특징으로 하는 차량용 가변 흡기 시스템.
제1 항에 있어서,
엔진의 고속 조건에서는 상기 밸브체를 통해 상기 배터리 어셈블리 측으로 우회하는 흡기를 차단하는 것을 특징으로 하는 차량용 가변 흡기 시스템.
엔진의 운전 조건에 따라 흡입 공기량을 조절하기 위한 차량용 가변 흡기 시스템으로서,
흡기 덕트와 연결되며, 흡기의 유동 경로로서 주 경로와 우회 경로를 내부에 형성하는 에어 클리너;
상기 에어 클리너의 내부에서 상기 우회 경로에 구비되는 배터리 장착부;
상기 배터리 장착부에 장착되며, 흡기를 유동시키는 다수 개의 냉각 통로를 형성하는 배터리 어셈블리; 및
상기 에어 클리너에 설치되며, 흡기의 주 경로와 우회 경로를 선택적으로 연결하는 밸브체;를 포함하며,
상기 배터리 어셈블리는 내부에 다수의 셀 공간들이 구획 형성된 배터리 케이스를 포함하되, 상기 배터리 케이스의 내부에는 다수 개의 격벽들이 일정 간격 이격되게 구비되며, 상기 격벽들 사이에 상기 셀 공간을 형성하는 것을 특징으로 하는 차량용 가변 흡기 시스템.
제4 항에 있어서,
상기 배터리 어셈블리의 최 외측 냉각 통로는 상기 주 경로와 연결되는 것을 특징으로 하는 차량용 가변 흡기 시스템.
제4 항에 있어서,
상기 에어 클리너는,
상기 흡기 덕트와 일체로 연결되는 흡기 유입부와, 엔진의 흡기계와 연결되는 흡기 배출부를 형성하는 것을 특징으로 하는 차량용 가변 흡기 시스템.
제4 항에 있어서,
상기 배터리 장착부는 흡기 소음을 저감시키는 레조네이터로서 구비되는 것을 특징으로 하는 차량용 가변 흡기 시스템.
제4 항에 있어서,
상기 배터리 장착부에는 상기 배터리 어셈블리의 장착 공간을 구획하는 하우징 벽체가 설치되며,
상기 하우징 벽체에는 상기 장착 공간과 연결되며, 상기 배터리 어셈블리의 냉각 통로를 통과한 흡기를 배출하는 배출구가 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 가변 흡기 시스템.
제4 항에 있어서,
상기 에어 클리너의 내부에는 상기 주 경로와 우회 경로를 통과한 흡기 중의 이물질을 제거하는 흡기 필터가 설치되는 것을 특징으로 하는 차량용 가변 흡기 시스템.
삭제
제4 항에 있어서,
상기 냉각 통로는,
상기 배터리 케이스와 격벽들에 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 가변 흡기 시스템.
제4 항에 있어서,
상기 냉각 통로는,
상기 배터리 케이스의 상호 연결된 바닥판, 양측판 및 격벽들에 형성되며, 흡기의 유동 방향을 따라 상기 배터리 케이스의 전면판에서 후면판으로 관통 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 가변 흡기 시스템.
엔진의 운전 조건에 따라 흡입 공기량을 조절하기 위한 차량용 가변 흡기 시스템으로서,
흡기 덕트와 연결되며, 흡기의 유동 경로로서 주 경로와 우회 경로를 내부에 형성하는 에어 클리너;
상기 에어 클리너의 내부에서 상기 우회 경로에 구비되는 배터리 장착부;
상기 배터리 장착부에 상기 주 경로 측으로 돌출되게 장착되며, 흡기를 유동시키는 다수 개의 냉각 통로를 형성하는 배터리 어셈블리; 및
상기 에어 클리너에 설치되며, 흡기의 주 경로와 우회 경로를 선택적으로 연결하는 밸브체;를 포함하며,
상기 배터리 어셈블리는 내부에 다수의 셀 공간들이 구획 형성된 배터리 케이스를 포함하되, 상기 배터리 케이스의 내부에는 다수 개의 격벽들이 일정 간격 이격되게 구비되며, 상기 격벽들 사이에 상기 셀 공간을 형성하는 것을 특징으로 하는 차량용 가변 흡기 시스템.
제13 항에 있어서,
상기 배터리 어셈블리의 냉각 통로들 중 일부는 상기 주 경로와 연결되는 것을 특징으로 하는 차량용 가변 흡기 시스템.
제14 항에 있어서,
상기 배터리 어셈블리의 냉각 통로들 중 나머지는 상기 우회 경로와 연결되는 것을 특징으로 하는 차량용 가변 흡기 시스템.