KR19980038642A - 엔진의 흡기소음 저감장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 엔진의 회전수 변동에 대응하여 공명 주파수를 변화시켜 소음을 감쇠하는 엔진의 흡기소음 저감장치를 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 엔진에 도입되는 공기를 여과하는 에어크리너 부근에 설치되어 흡기 소음을 감쇠하는 공조상자에 있어서, 상기 공조상자의 입구부에 설치되어 입구부의 단면적을 변화시키도록 개도량이 제어되는 PWM 솔레노이드 밸브와 엔진의 회전수를 검출하는 rpm 센서와 상기 rpm 센서로 부터 검출된 엔진 회전수에 비례하여 PWM 듀티신호를 출력하여 상기 PWM 솔레노이드 밸브의 개도량을 변화시키도록 제어하는 전자제어장치를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

엔진의 흡기소음 저감장치

본 발명은 엔진의 흡기소음 저감장치에 관한 것이다.

엔진에 연소를 위해 공급되는 공기는 에어덕트와 서지탱크 및 흡기 매니폴드 등으로 구성된 흡기계를 통해 외부로 부터 도입 되어지며 공기중에는 먼지 등의 이물질이 많이 포함되어 있기 때문에 이를 여과하기 위해 흡기계의 입구에 에어크리너가 설치되어 있다.

그러나 엔진의 구동으로 발생되는 흡기 부압에 의해 외부로부터 흡기계를 통해 공기가 강제로 흡입 되어지게 될 때 흡기소음이 발생하여 정숙한 운전을 방해하기 때문에 흡기 소음을 감쇠하기 위하여 도 3에 도시하는 것과 같이 에어크리너(20) 부근에 공조상자(21, Resonator)를 설치하고 있다.

그러나 종래의 경우 공조상자(21)의 체적과 유입구 단면적이 항상 일정하므로 일정 주파수 영역에서만 감쇠 효과를 발휘하게 되므로써 엔진 회전수에 따라 각기 다르게 발생되는 공명 주파수를 감쇠시키기가 곤란하다는 문제점이 지적되고 있다.

이에 본 발명은 상기한 문제점을 감안하여 제안된 것으로서 그의 목적으로 하는 바는 엔진의 회전수 변동에 대응하여 공명 주파수를 변화시켜 소음을 감쇠하는 엔진의 흡기소음 저감장치를 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 엔진에 도입되는 공기를 여과하는 에어크리너 부근에 설치되어 흡기 소음을 감쇠하는 공조상자에 있어서, 상기 공조상자의 입구부에 설치되어 입구부의 단면적을 변화시키도록 개도량이 제어되는 PWM 솔레노이드 밸브와 엔진의 회전수를 검출하는 rpm 센서와 상기 rpm 센서로 부터 검출된 엔진 회전수에 비례하여 PWM 듀티신호를 출력하여 상기 PWM 솔레노이드 밸브의 개도량을 변화시키도록 제어하는 전자제어장치를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명에 의한 엔진의 흡기소음 저감장치를 나타내는 도면

도 2는 본 발명에 의한 PWM 듀티신호 출력의 예를 설명하는 도면

도 3은 종래의 흡기소음 저감장치

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 에어크리너 2 : 케이싱

3 : 엘리먼트 4,5 : 에어덕트

6,7 : 공조상자 8,9 : 입구부

10,11 : PWM솔레노이드밸브

12 : 전자제어장치 13 : rpm센서

이하 본 발명의 구성과 작용을 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 흡기소음 감쇠장치를 나타내는 도면이며, 도 2는 본 발명의 PWM 듀티신호 출력을 설명하는 도면이다.

도면 중 부호 1은 엔진에 도입되는 공기속에 포함된 불순물을 여과하는 에어크리너이며 케이싱(2) 내부에는 엘리먼트(3)가 내장되어 있다.

상기 에어크리너(1)로 공기가 유입되는 에어덕트(4) 또는 케이싱(3)에는 각각 일정 체적을 갖는 공조상자((6)(7), Resonator)가 마련되어 있으며 각 공조상자(6)(7)는 입구부(8)(9)를 통해 공기가 유통 되어지게 된다.

그리고 각 입구부(8)(9)에는 그의 단면적을 가변시키도록 개도량이 조정되는 PWM(pulse width modulation) 솔레노이드 밸브(10)(11)가 설치되며 이는 통상적인 구조의 가변 밸브이다.

상기 PWM 솔레노이드 밸브(10)(11)는 전자제어장치(12)의 제어신호에 의해 개도량이 가변되도록 제어되며 전자제어장치(12)는 엔진의 회전수를 측정하는 rpm 센서(13)로 부터의 정보에 의해 도 2에 도시하는 것과 같이 PWM 듀티신호(pulse width modulation duty signal)를 출력하게 되며 이 신호는 엔진의 회전수가 일정치, 예를 들면 1500 rpm 이상일 때 출력하게 되며 신호값의 크기는 회전수에 비례한다.

1 사이클(A)은 하이신호(H)와 로우신호(L)로 구성되며 PWM 솔레노이드 밸브(10)(11)의 개도량은 하이신호(H)와 로우신호(L)의 길이비로서 결정된다. 예를 들어 B 구간(시간개념임)에서의 하이신호(H)와 로우신호(L)의 비가 2 : 8 이라면 PWM 솔레노이드 밸브(10)(11)는 20% 개도량을 갖도록 작동되며 이에따라 공조상자(6)(7)의 입구부(8)(9)의 개방 단면적은 전체 단면적의 20%가 되는 것이며 C 구간에서 H와 L의 비가 5:5 라면 50% 개도량을, 그리고 D 구간에서 H와L의 비가 8 : 2 라면 80% 개도량을 갖게되는 것이다.

한편 공명 주파수(F)는 다음식으로 계산 되어진다.

F=

단 C : 공기중 소리속도

A : 공조상자 유입구의 단면적

V : 공조상자의 체적

L' : L+1.2(D/2)

D : 유입구의 직경

L : 흡기계 길이

상기 식에서 알 수 있는 바와 같이 저주파를 처리하기 위해서는 공조상자의 체적 V가 큰 반면 입구부 단면적 A는 작아야 하며 반대로 고주파는 체적 V가 작은 반면 입구부 단면적 A는 커지는 것이 필요하다.

이에따라 본 발명은 공조상자(6)(7) 자체의 체적은 한 번 설치되면 변경하기가 곤란하므로 입구부의 단면적 A를 가변적으로 조정하여 공명 주파수를 변화시키게 되는 것이다.

따라서 전자제어장치(12)는 엔진의 회전수가 기준치 이상으로 높아지면 PWM 듀티신호를 출력하여 PWM 솔레노이드 밸브(10)(11)의 개도량을 증가시켜 공명 주파수를 증대시킨다. 즉 고 rpm에서 발생되는 높은 주파수를 감쇠 처리할 수 있게 되는 것이다.

이상과 같은 본 발명에 의하면 엔진에서 발생하는 소음 주파수를 감쇠 처리하는 공조상자가 특정 주파수 처리에 한정되지 않고 엔진 회전수 변화에 따라 가변적으로 조정되므로써 소음감쇠 효과를 극대화하게 되어 정숙한 운전이 가능하게 된다.

Claims (2)

1. 엔진에 도입되는 공기를 여과하는 에어크리너 부근에 설치되어 흡기 소음을 감쇠하는 공조상자에 있어서, 상기 공조상자의 입구부에 설치되어 입구부의 단면적을 변화시키도록 개도량이 제어되는 PWM 솔레노이드 밸브와 엔진의 회전수를 검출하는 rpm 센서와 상기 rpm 센서로 부터 검출된 엔진 회전수에 비례하여 PWM 듀티신호를 출력하여 상기 PWM 솔레노이드 밸브의 개도량을 변화시키도록 제어하는 전자제어장치를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 엔진의 흡기소음 저감장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 전자제어장치를 엔진의 rpm 증가하면 PWM 솔레노이드 밸브의 개도량을 증가하도록 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 엔진의 흡기소음 저감장치.