KR19980056760A - Intake air temperature control device - Google Patents

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Abstract

본 발명은 흡기계로 유도되는 공기를 고온의 배기가스에 의해서 가열되도록하여 연료와 혼합되는 공기의 온도를 일정하면서 최적화시켜 흡기 충진 효율이 향상되도록 하므로서 공기와 연료의 혼합성과 연소력을 증대시키도록 하는 흡기온 제어장치에 대한 것으로서, 상기한 목적을 달성시키기 위하여 본 발명은 차량에 시동이 걸려지게 되면 흡입 공기의 온도(Ta)를 체크하여 이를 최적의 온도 조건으로 기셋팅시킨 설정온도(Ts)와 비교하여 흡기온(Ta)이 설정온도(Ts)보다 작은지를 체크해서 만일 작다고 체크되면 그즉시 제1,2밸브(12)(13)를 개방시켜 유입 파이프(10)를 통해 배기가스의 일부가 가열 챔버(9)로 유도되면서 상기 가열 챔버(9)가 형성된 에어 덕트(8)를 통과하는 흡입 공기를 가열시키도록 하고, 흡기온(Ta)이 설정온도(Ts)와 같거나 그보다 상승하게 되면 즉시 제1,2밸브(12)(13)를 닫혀지도록 하므로서 더 이상 배기가스가 가열 챔버(9)로 유도되지 못하도록 하는 동시에 배기관(6)으로부터의 배기가스 역류가 방지되도록 하는 것이 특징이다.The present invention is to increase the mixing and combustion power of the air and fuel by improving the intake filling efficiency by optimizing the temperature of the air mixed with the fuel to be heated by the exhaust gas of the intake machine to be heated by the high temperature exhaust gas. In order to achieve the above object, the present invention relates to an intake air temperature control device which checks the temperature of the intake air (T a ) when the vehicle is started, and sets the preset temperature (T) to an optimum temperature condition. s ) is checked to see if the intake air temperature T a is less than the set temperature T s and if it is checked to be small, immediately open the first and second valves 12 and 13 through the inlet pipe 10. A part of the exhaust gas is led to the heating chamber 9 to heat the intake air passing through the air duct 8 in which the heating chamber 9 is formed, and the intake air temperature Ta is equal to the set temperature Ts. Or more Ascending, the first and second valves 12 and 13 are closed immediately, so that no further exhaust gas can be introduced into the heating chamber 9, and at the same time, the exhaust gas backflow from the exhaust pipe 6 is prevented. to be.

Description

흡기온 제어장치Intake air temperature control device

본 발명은 기관으로 공급되는 흡입공기의 온도를 최적화시키도록 하는 흡기온 제어장치애 대한 것이다.The present invention relates to an intake air temperature control device for optimizing the temperature of the intake air supplied to the engine.

일반적인 내연 기관은 공기와 연료가 적절히 혼합된 혼합기를 연소실로 유입시켜 그 폭발력에 의해서 구동하게 되는 것이며, 이렇게 연소된 후의 연소가스는 배기관을 통해 외부로 배출되도록 하고 있다.In general, an internal combustion engine introduces a mixture of air and fuel into a combustion chamber and is driven by the explosive force. The combustion gas after the combustion is discharged to the outside through an exhaust pipe.

즉 도 5 에서 보는바와 같이 에어 클리너(4)를 통해 유입되는 공기는 스로틀바디(3)와 서지 탱크(2)를 거쳐 기관(1)으로 공급되면서 이렇게 공급되는 공기량에따라 연료가 분사되면서 적절한 혼합기를 형성시켜 연소실로 공급되도록 하면 이를 연소시켜 이때의 연소력에 의해서 동력을 얻게 되는 것이다.That is, as shown in FIG. 5, the air flowing through the air cleaner 4 is supplied to the engine 1 through the throttle body 3 and the surge tank 2, and the fuel is injected according to the amount of air supplied in this way, so that an appropriate mixer is provided. If the form is to be supplied to the combustion chamber is to burn it is to obtain power by the combustion force at this time.

이와같이 연소실에서 연소된 후 발생되는 연소가스는 배기 매니폴드(6)를 통해 배출되도록 하고, 이러한 배기가스는 촉매기(7)를 거치면서 인체에 해로운 유해성분은 제거되도록 하여 대기로 방출하게 된다.As such, the combustion gas generated after the combustion in the combustion chamber is discharged through the exhaust manifold 6, and the exhaust gas passes through the catalyst 7 to remove harmful components harmful to the human body, thereby releasing it to the atmosphere.

그러나 상기와 같은 구조에서 공기와 연료의 혼합성 및 연소력에 직접적으로 영향을 주게 되는 것 중에 하나가 흡기온인바 특히 동절기나 한냉지역에서는 흡입되는 공기의 온도가 과도하게 낮게 형성되면서 연료와의 혼합성이 악화되면서 연소력을 대폭적으로 저하시키고, 그에따라 다량의 미연소가스를 발생시키면서 촉매기(7)의 내구력을 저하시키게 되곤 하는 문제점이 있다.However, in the above structure, one of the things directly affecting the mixing ability and combustion power of air and fuel is intake air temperature. In particular, the temperature of intake air is excessively low in winter or cold regions, and the mixing with fuel There is a problem in that the deterioration of the properties greatly reduce the combustion power, thereby reducing the durability of the catalyst 7 while generating a large amount of unburned gas.

본 발명은 상기한 문제점을 감안하여 이를 시정 보완시키기 위한 것으로서, 이를 위해 본 발명은 흡기계로 유도되는 공기를 고온의 배기가스에 의해서 가열되도록 하여 연료와 혼합되는 공기의 온도를 일정하면서 최적화시켜 흡기 충진 효율이 향상되도록 하므로서 공기와 연료의 혼합성과 연소력을 증대시키도록 하는 흡기온 제어장치를 제공코자 하는데 주된 목적이 있다.The present invention is to compensate for the correction in view of the above problems, for this purpose, the present invention is to optimize the temperature of the air mixed with the fuel to ensure the intake air to be heated by the exhaust gas of the intake machine to a high temperature intake The main purpose is to provide an intake air temperature control device to increase the mixing efficiency and combustion power of air and fuel while improving the filling efficiency.

또한 본 발명은 연소력의 증대로 미연소가스 및 배기가스의 발생량을 최소화시켜 배기계에서의 촉매기 내구력을 향상시키기도록 하는 동시에 환경 정화에 기여토록 하는데 다른 목적이 있다.In addition, the present invention has another object to contribute to the purification of the environment at the same time to improve the durability of the catalyst in the exhaust system by minimizing the amount of unburned gas and exhaust gas by increasing the combustion power.

상기한 목적을 달성시키기 위하여 본 발명은 에어 클리너와 스로틀 바디 및 서지 탱크를 통해 공기를 기관으로 공급시키게 되는 흡기구조에 있어서, 상기 에어 클리너 전방의 에어 덕트를 감싸도록 하는 가열 챔버와, 배기관으로부터 상기 가열 챔버로 배기가스를 유도시키는 유입 파이프와, 상기 가열 챔버로부터 배기관으로 배기가스를 유도시키는 유출 파이프와, 상기 유입 파이프에 장착되어 가열 챔버로 유도되는 배기가스를 단속시키도록 하는 제1밸브와, 상기 유출 파이프에 장착되어 배기관으로부터 상기 가열 챔버로 배기가스가 역류되는 것을 방지되도록 하는 제2밸브와, 상기 에어 클리너내에 장착된 흡기온 센서에서 감지된 온도를 체크하여 상기제1밸브와 제2밸브를 개폐단속시키도록 하는 전자 제어부로서 이루어지는 구성이 특징이다.In order to achieve the above object, the present invention provides an intake structure for supplying air to an engine through an air cleaner, a throttle body, and a surge tank, comprising: a heating chamber configured to surround an air duct in front of the air cleaner; An inlet pipe for inducing exhaust gas to a heating chamber, an outlet pipe for inducing exhaust gas from the heating chamber to an exhaust pipe, and a first valve mounted to the inlet pipe to regulate the exhaust gas guided to the heating chamber; A second valve mounted on the outlet pipe to prevent the exhaust gas from flowing back from the exhaust pipe to the heating chamber, and a temperature detected by the intake air temperature sensor mounted in the air cleaner to check the first valve and the second valve. It is characterized by the structure which consists of an electronic control part which makes the opening-and-closing control open and close.

도 1 은 본 발명에 따른 실시예 구조도1 is a structural diagram of an embodiment according to the present invention

도 2 는 본 발명에 따른 배기관과 유입 파이프의 연결 구조도Figure 2 is a connection structure diagram of the exhaust pipe and the inlet pipe according to the present invention

도 3 은 본 발명에 따른 배기관과 유출 파이프의 연결 구조도3 is a connection structure diagram of the exhaust pipe and the outlet pipe according to the present invention;

도 4 는 본 발명에 따른 제어 흐름도4 is a control flowchart according to the present invention.

도 5 는 종래의 흡배기 구조도5 is a conventional intake and exhaust gas structure diagram

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

5 : 흡기온 센서 6 : 배기관5: intake air temperature sensor 6: exhaust pipe

8 : 에어 덕트 9 : 가열 챔버8: air duct 9: heating chamber

10 : 유입파이프 11 : 유출파이프10: inflow pipe 11: outlet pipe

12 : 제1밸브 13 : 제2밸브12: first valve 13: second valve

14 : 전자제어부14: electronic control unit

이를 첨부한 실시예 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 도 1 은 본 발명에 따른 흡기온 제어 구조도를 도시한 것으로서, 도면 부호 8은 에어 덕트이다.Referring to this in more detail with reference to the accompanying drawings, Figure 1 shows an intake air temperature control structure diagram according to the present invention, 8 is an air duct.

에어 덕트(8)는 외기를 유입시켜 에어 클리너(4)로 유도되도록 하는 급기관으로서, 상기한 에어 덕트(8)에는 외주면을 감싸는 형상으로 가열 챔버(9)가 형성되도록 한다. 그리고 상기 가열 챔버(9)의 일측으로는 배기관(6)으로부터 배기가스가 유도되도록 하는 유입 파이프(10)가 연결되고, 타측으로는 상기 가열 챔버(9)로 유도된 배기가스를 다시 배기관(6)으로 배출되도록 하는 유출 파이프(11)가 연결되도록 한다.The air duct 8 is an air supply pipe for introducing external air into the air cleaner 4, and the heating duct 9 is formed in the air duct 8 so as to surround the outer circumferential surface thereof. And one side of the heating chamber (9) is connected to the inlet pipe (10) to guide the exhaust gas from the exhaust pipe (6), the other side exhaust gas guided back to the heating chamber (9) back to the exhaust pipe (6) The outlet pipe 11 to be discharged to) is connected.

또한 상기한 유입 파이프(10)에는 가열 챔버(9)로 유도되는 배기가스의 공급을 단속시키게 되는 제1밸브(12)가 중설되며, 유출 파이프(11)에는 상기 가열 챔버(9)로의 배기가스 공급이 중단될 때 배기관(6)으로부터 배기가스가 역류되는 것을 방지되도록 하는 제2밸브(13)가 중설되도록 한다.In addition, the inlet pipe 10 is provided with a first valve 12 which regulates the supply of the exhaust gas to the heating chamber 9, and the outlet pipe 11 is the exhaust gas to the heating chamber 9. The second valve 13 is neutralized to prevent backflow of the exhaust gas from the exhaust pipe 6 when the supply is stopped.

특히 상기와 같은 제1밸브(12)와 제2밸브(13)는 전자 제어부(14)에 의해서작동이 제어되도록 하고 있는바 상기 전자 제어부(14)에서는 에어 덕트(8)를 통해서 에어 클리너(4)로 유입된 공기의 온도를 측정하는 흡기온 센서(5)로부터의 온도값과 기설정된 온도값과의 비교에 의해서 제어하게 되는 구조이다.In particular, the first valve 12 and the second valve 13 as described above are controlled to be operated by the electronic control unit 14. The electronic control unit 14 uses the air cleaner 4 through the air duct 8. Is controlled by comparing the temperature value from the intake air temperature sensor 5 which measures the temperature of the air which flowed in into into () and a predetermined temperature value.

한편 배기관(6)으로부터 연결되는 유입 파이프(10)는 배기가스의 유입이 원활하게 이루어질 수 있도록 도 2 에서와 같이 배기가스가 배출되는 방향에 둔각(90°)으로 연결되도록 하고, 유출 파이프(11)는 도 3 에서와 같이 배기가스가 배출되는 방향에 예각(90° )으로 연결되도록 하는 것이 가장 바람직하다.On the other hand, the inlet pipe 10 connected from the exhaust pipe 6 is connected at an obtuse angle (90 °) to the direction in which the exhaust gas is discharged, as shown in FIG. ) Is most preferably connected at an acute angle (90 °) to the direction in which the exhaust gas is discharged as shown in FIG.

상기한 구조에 따른 작용을 살펴보면 도 4 의 제어 흐름에서 보는바와 같이 일단 차량에 시동이 걸려지게 되면 그때부터 전자 제어부(14)에서는 흡기온 센서(5)를 통해서 흡입되는 공기의 온도(Ta)를 체크하게 된다.Referring to the operation according to the above structure, as shown in the control flow of FIG. 4, once the vehicle is started, the electronic control unit 14 then adjusts the temperature Ta of the air sucked through the intake air temperature sensor 5. Will be checked.

이렇게 체크되는 흡기온(Ta)을 최적의 온도 조건으로 전자 제어부(14)내에 기셋팅시킨 설정온도(Ts)와 비교하여 흡기온(Ta)이 설정온도(Ts)보다 작은지를 체크하고, 만일 작다고 체크되면 그 즉시 제1,2밸브(12)(13)를 개방시켜 유입 파이프(10)를 통해 배기가스의 일부가 가열 챔버(9)로 유도되도록 한다.The intake air temperature T a checked in this way is compared with the set temperature T s set in the electronic controller 14 at the optimum temperature condition to check whether the intake air temperature T a is smaller than the set temperature T s . If it is checked to be small, the first and second valves 12 and 13 are immediately opened so that a part of the exhaust gas is led to the heating chamber 9 through the inlet pipe 10.

배기가스가 유입되면서 가열 챔버(9)가 형성된 에어 덕트(8)를 통과하는 흡입 공기는 가열되고 가열 챔버(9)로부터 유출되는 배기가스는 유출 파이프(11)를 통해서 다시 배기관(6)으로 송출시키게 된다.As the exhaust gas flows in, the intake air passing through the air duct 8 in which the heating chamber 9 is formed is heated, and the exhaust gas flowing out of the heating chamber 9 is sent to the exhaust pipe 6 through the outflow pipe 11 again. Let's go.

한편 상기와 같은 흡기 가열에 의해 흡기온 센서(5)에서 측정되는 흡기온(Ta)이 설정온도(Ts)와 같아지거나 더 상승하게 될 때 전자 제어부(14)에서는 즉시 제1,2밸브(12)(13)를 닫혀지도록 하므로서 더 이상 배기가스가 가열 챔버(9)로 유도되지 못하도록 하는 동시에 배기관(6)으로부터의 역류를 방지시킨다.On the other hand, when the intake air temperature T a measured by the intake air temperature sensor 5 is equal to or higher than the set temperature T s by the intake air heating as described above, the electronic controller 14 immediately returns the first and second valves. By closing (12) and (13), the exhaust gas is no longer directed to the heating chamber (9) and at the same time prevents backflow from the exhaust pipe (6).

이로서 흡기온도는 항상 일정 온도 이상에서 유지될 수가 있게 되며, 흡기충진율의 향상으로 언제나 최적의 혼합기를 형성시키게 되는 것이다.As a result, the intake temperature can always be maintained above a certain temperature, and the optimum inlet filling rate is always formed by improving the intake filling rate.

그러므로 본 발명에 따라 동절기나 한냉지역에서도 항상 최적의 흡기온을 유지시키게 되므로서 기관에서의 흡기 충진율 및 공기와 연료의 혼합성을 증대시키게되는 동시에 연소력 증강에 따른 엔진 출력의 상승을 촉진시키면서 연비가 절감되고, 특히 배기가스의 배출량이 대폭 저감되면서 배기관(6)에 장착되는 촉매기(7)의 내구력을 향상시키도록 하는 매우 유용한 효과가 있게 되는 것이다.Therefore, according to the present invention, the optimum intake temperature is always maintained even in the winter or cold regions, thereby increasing the intake filling rate in the engine and the mixing of air and fuel, and at the same time promoting the increase in the engine output due to the increase in combustion power. Is reduced, and in particular, the emission of exhaust gas is greatly reduced, so that there is a very useful effect of improving the durability of the catalytic converter 7 mounted on the exhaust pipe 6.

Claims (4)

에어 클리너와 스로틀 바디 및 서지 탱크를 통해 공기를 기관으로 공급시키게 되는 흡기구조에 있어서, 상기 에어 클리너(5) 전방의 에어 덕트(8)를 감싸도록 하는 가열 챔버(9)와, 배기관(6)으로부터 상기 가열 챔버(9)로 배기가스를 유도시키는 유입 파이프(10)와, 상기 가열 챔버(9)로부터 배기관(10)으로 배기가스를 유도시키는 유출 파이프(11)와, 상기 유입 파이프(10)에 장착되어 가열 챔버(9)로 유도되는 배기가스를 단속시키도록 하는 제1밸브(12)와, 상기 유출 파이프(11)에 장착되어 배기관(6)으로부터 상기 가열 챔버(9)로 배기가스가 역류되는 것을 방지되도록 하는 제2밸브(13)와, 상기 에어 클리너(8)내에 장착된 흡기온 센서(5)에서 감지된 온도를 체크하여 상기 제1밸브(12)와 제2밸브(13)를 개폐단속시키도록 하는 전자 제어부(14), 로서 이루어지는 구성을 특징으로 하는 흡기온 제어장치.In the intake structure in which air is supplied to the engine through the air cleaner, the throttle body, and the surge tank, a heating chamber (9) for enclosing the air duct (8) in front of the air cleaner (5), and an exhaust pipe (6) An inlet pipe (10) for inducing exhaust gas from the heating chamber (9), an outlet pipe (11) for inducing exhaust gas from the heating chamber (9) to the exhaust pipe (10), and the inlet pipe (10) And a first valve 12 mounted on the outlet pipe 11 to control the exhaust gas guided to the heating chamber 9, and mounted on the outlet pipe 11 to exhaust gas from the exhaust pipe 6 to the heating chamber 9. The first valve 12 and the second valve 13 are checked by checking the temperature detected by the second valve 13 and the intake air temperature sensor 5 mounted in the air cleaner 8 to prevent backflow. The electronic control unit 14 to control the control Intake air temperature control device for a gong. 제 1항에 있어서, 차량에 시동이 걸려지게 되면 흡입 공기의 온도(Ta)를 체크하여 이를 최적의 온도 조건으로 기셋팅시긴 설정온도(Ts)와 비교하여 흡기온(Ta)이 설정온도(Ts)보다 작은지를 체크해서 만일 작다고 체크되면 그즉시 제1,2밸브(12)(13)를 개방시켜 유입 파이프(10)를 통해 배기가스의 일부가 가열 챔버(9)로 유도되면서 상기 가열 챔버(9)가 형성된 에어 덕트(8)를 통과하는 흡입 공기를 가열시키도록 하고, 흡기온(Ta)이 설정온도(Ts)와 같거나 그보다 상승하게 되면 즉시 제1,2밸브(12)(13)를 닫혀지도록 하므로서 더 이상 배기가스가 가열 챔버(9)로 유도되지 못하도록 하는 동시에 배기관(13)으로부터의 배기가스 역류가 방지되도록 제어됨을 특징으로 하는 흡기온 제어장치.The method of claim 1 wherein the temperature of the intake air when be hung is started on a vehicle (T a) an intake air temperature (T a) is set is checked by comparing it with the group setting sigin set temperature (T s) to the optimum temperature conditions of the Check if it is smaller than the temperature T s , and if it is checked to be small, immediately open the first and second valves 12 and 13 to introduce a part of the exhaust gas into the heating chamber 9 through the inlet pipe 10. To heat the intake air passing through the air duct 8 in which the heating chamber 9 is formed, and immediately after the intake temperature T a becomes equal to or higher than the set temperature T s , the first and second valves. (12) (13) to be closed so that no further exhaust gas can be led to the heating chamber (9) and at the same time controlled to prevent exhaust gas backflow from the exhaust pipe (13). 제 1항에 있어서, 상기 배기관(6)으로부터 연결되는 유입 파이프(10)는 배기가스의 유입이 원활하게 이루이질 수 있도록 배기가스가 배출되는 방향에 둔각(90。)으로 연결되도록 하는 구성을 특징으로 하는 흡기온 제어장치.The inlet pipe 10 connected from the exhaust pipe 6 is configured to be connected at an obtuse angle (90 °) to the direction in which the exhaust gas is discharged so that the inflow of the exhaust gas can be smoothly achieved. Intake air temperature control device. 제 1항에 있어서, 상기의 유출 파이프(11)는 배기관(6)의 배기가스가 배출되는 방향에 예각(90。)으로 연결되도록 하는 구성을 특징으로 하는 흡기온 제어장치.The intake air temperature control apparatus according to claim 1, wherein the outlet pipe (11) is connected at an acute angle (90 °) to a direction in which the exhaust gas of the exhaust pipe (6) is discharged.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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