KR19980074683A

KR19980074683A - Variable Intake Device According to Vehicle Speed

Info

Publication number: KR19980074683A
Application number: KR1019970010620A
Authority: KR
Inventors: 조청용
Original assignee: 김영귀; 기아자동차 주식회사
Priority date: 1997-03-26
Filing date: 1997-03-26
Publication date: 1998-11-05

Abstract

본 발명은 차속에 따른 가변 흡기장치에 관한 것으로, 특히 차량의 주행 상태에 따라 흡입되는 공기의 양을 조절하여 고속 주행시 흡기효율을 향상시켜 엔진의 효율을 높이며 저속 주행시 흡기량을 줄여 배기가스의 배출도 저감시킬 수 있는 차속에 따른 가변 흡기장치에 관한 것이다.The present invention relates to a variable intake apparatus according to the vehicle speed, in particular, by adjusting the amount of air sucked in accordance with the driving state of the vehicle to improve the intake efficiency at high speed driving to increase the efficiency of the engine and reduce the amount of intake at low speed driving exhaust gas emissions It relates to a variable intake apparatus according to the vehicle speed that can be reduced.

상기 가변 흡기장치는 서어지 탱크와 에어클리너를 연결하는 흡기관과, 상기 흡기관의 내측에 흡기관보다 직경이 작고 에어클리너 내부로 도입부가 내장되도록 형성하며 내부에 공기의 흐름속도를 측정하는 에어플로미터를 설치한 저속관과, 상기 저속관의 에어플로미터에서 공기의 흐름신호에 의해 공기 흡입량을 제어하기 위한 제어신호를 발생하는 제어수단과, 상기 제어수단에서 출력되는 제어신호를 받아 공기량을 조절할 수 있도록 흡기관의 서어지 탱크측과 에어클리너측에 형성된 제 1 및 제 2 조절밸브로 구성된 것을 특징으로 한다.The variable intake device is formed with an intake pipe connecting the surge tank and the air cleaner, and a diameter smaller than the intake pipe inside the intake pipe and having an introduction portion built into the air cleaner, and measuring the flow rate of air therein. A low speed pipe provided with a flow meter, control means for generating a control signal for controlling the air intake amount by the flow signal of air from the air flow meter of the low speed pipe, and receiving the control signal outputted from the control means, And first and second control valves formed on the surge tank side and the air cleaner side of the intake pipe so as to be adjustable.

상기와 같은 본 발명은 차량의 속도에 따라 흡입되는 공기의 량을 조절하므로써 엔진 성능을 향상함은 몰론 배기가스 및 연비를 감소시켜 제품의 신뢰감을 높일 수 있는 이점이 있다.The present invention as described above has the advantage of improving the engine performance by adjusting the amount of air sucked in accordance with the speed of the vehicle to reduce the exhaust gas and fuel economy of course to increase the reliability of the product.

Description

Variable Intake Device According to Vehicle Speed

일반적으로 열기관이란 열에너지를 기계적인 일로 바꾸는 장치이며 이 열에너지를 기계적인 일로 바꾸기 위해 그 매체(媒體)로 작동 물질이 필요하다. 이런 작동 물질에 열에너지를 공급하는 방식에 따라 내연기관과 외연기관으로 나눈다.In general, a heat engine is a device that converts thermal energy into mechanical work and requires a working material as a medium to convert the thermal energy into mechanical work. It is divided into internal combustion engine and external combustion engine according to the method of supplying thermal energy to these working materials.

이러한 외연기관은 보일러나 원자로와 같이 기관의 외부에서 발생한 열에너지를 절연벽을 통해 작동 물질에 가하는 것이며, 내연기관은 기관의 내부에서 연소가 이루어지며 혼합기 자체가 보유한 화학적 에너지를 연소에 의해 열에너지로 바꾸어 그 연소가스가 팽창할 때의 일을 직접 이용한 것으로 이에 속하는 기관으로는 피스톤 왕복형 기관, 로터리 기관, 가스터어빈, 제트기관 등이 있다.Such an external combustion engine applies thermal energy generated from the outside of the engine, such as a boiler or a reactor, to the working material through an insulating wall.The internal combustion engine burns inside the engine and converts the chemical energy of the mixer itself into thermal energy by combustion. When the combustion gas is expanded, the engine is used directly, and the engines belonging to it include a piston reciprocating engine, a rotary engine, a gas turbine, and a jet engine.

상기한 내연기관은 작동방식, 연소방식, 점화 또는 착화방식, 연료의 종류 및 공급방식, 냉각방식, 밸브 배치에 따른 분류 및 실린더수 및 배치에 의해 분류한다.The internal combustion engine is classified by the operating method, the combustion method, the ignition or ignition method, the type and supply method of the fuel, the cooling method, the classification according to the valve arrangement, and the number and arrangement of cylinders.

이 경우 기관을 작동시키기 위해서 흡/배기 시스템에 의해 실린더 내에 혼합기를 흡입하고 흡입된 혼합기를 연소시킨 후 그 배기가스를 외부로 배출시키게 된다.In this case, in order to operate the engine, the intake / exhaust system inhales the mixer in the cylinder, burns the sucked mixer, and exhausts the exhaust gas to the outside.

상기 흡기 시스템은 레조넌스 쳄버와, 흡기 공기중의 먼지 등을 제거하는 공기 청정기와, 초우크 밸브와, 각 실린더에 혼합기를 분배하는 흡기 매니폴드와 스로틀 밸브 사이에 설치되어 흡기계통에 흡기 맥동이 발생하지 않도록 하는 서어지 탱크 등으로 구성되어 있으며, 배기 시스템은 각 실린더에서 형성된 배기가스를 모으는 배기 매니폴드와, 상기 배기 매니폴드에 모여진 배기가스를 배출시키는 배기관과, 캐털릭컨버터, 소음기 등으로 구성되어 있다.The intake system is provided between a resonance chamber, an air purifier for removing dust in the intake air, a choke valve, an intake manifold for distributing the mixer to each cylinder, and a throttle valve to provide intake pulsation in the intake cylinder. The exhaust system includes an exhaust manifold for collecting exhaust gas formed in each cylinder, an exhaust pipe for exhausting the exhaust gas collected in the exhaust manifold, a catalytic converter, a silencer, and the like. Consists of.

이러한 일반적인 흡기 매니폴드에 있어서 고속 주행시 즉, 고 RPM에서 토오크밸리(Torque Velley)가 발생하지 않고 엔진의 출력을 높이기 위하여 흡기 매니폴드나 흡기관의 길이를 짧게하여 흡기효율을 향상시킴에 의해 고속 주행시 출력을 증가시킬 수 있다.In the general intake manifold at high speed, that is, at high RPM, the torque inlet manifold or intake pipe is shortened to increase the output of the engine without generating a torque valley at high RPM, thereby improving the intake efficiency. You can increase the output.

이러한 흡기장치의 전형적인 일례가 도 1에 도시되어 있다.A typical example of such an intake apparatus is shown in FIG.

도 1에서 1은 에어클리너, 2는 서어지 탱크, 3은 흡기관, 4는 에어덕트를 각각 가리킨다.In Fig. 1, 1 denotes an air cleaner, 2 denotes a surge tank, 3 denotes an intake pipe, and 4 denotes an air duct.

에어덕트(4)를 통해 흡입되는 공기의 먼지나 오염물질을 제고하는 에어클리너(1)와, 상기 에어클리너(1)에서 여과된 공기를 서어지 탱크(2)측에 공급하도록 흡기관(3)이 연결되어 있다.An air cleaner 1 for removing dust or contaminants of air sucked through the air duct 4 and an intake pipe 3 for supplying the air filtered by the air cleaner 1 to the surge tank 2 side; ) Is connected.

그러나 상기 흡기 시스템은 고속 주행시만을 위하여 흡기 매니폴드를 짧게 형성하면 고속성능은 증가하나 소음 발생이 높아지고 저속이나 중속에서는 출력이 떨어지는 문제점이 있었으며 기존의 흡기 시스템은 사용하면 고속 주행시 엔진의 효율이 떨어져 혼합기의 혼합성이나 연비가 높아지는 문제점이 있었다.However, the intake system has a problem in that if the intake manifold is shortly formed only for high speed driving, high speed performance is increased but noise is generated and power is decreased at low or medium speed. There was a problem in that the blendability and fuel economy of the.

이에 본 발명은 차량의 주행상태에 따라, 즉 고속 주행상태일 때 공기의 양을 증대시켜 흡기효율을 높이며 저속 주행시 흡기량을 줄여 연비를 줄일 수 있는 차속에 따른 가변 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a variable system according to a vehicle speed that can reduce fuel consumption according to a driving state of a vehicle, that is, increase the amount of air in a high speed driving state, and reduce an intake amount at a low speed driving.

도 1은 종래 흡기장치를 나타낸 단면도,1 is a cross-sectional view showing a conventional intake apparatus,

도 2는 본 발명의 차속에 따른 가변 흡기장치를 나타낸 단면도이다.2 is a cross-sectional view showing a variable intake apparatus according to the vehicle speed of the present invention.

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

10 : 흡기관20 : 저속관10: intake pipe 20: low speed pipe

21 : 에어플로미터30 : 에어클리너21: Air flow meter 30: Air cleaner

40 : 서어지 탱크50 : ECU40: surge tank 50: ECU

60 : 제1조절밸브70 : 제2조절밸브60: first control valve 70: second control valve

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 서어지 탱크와 에어클리너를 연결하는 흡기관과, 상기 흡기관의 내측에 흡기관보다 직경이 작고 에어클리너 내부로 도입부가 내장되도록 형성하며 내부에 공기의 흐름속도를 측정하는 에어플로미터를 설치한 저속관과, 상기 저속관의 에어플로미터에서 공기의 흐름신호에 의해 공기 흡입량을 제어하기 위한 제어신호를 발생하는 제어수단과, 상기 제어수단에서 출력되는 제어신호를 받아 공기량을 조절할 수 있도록 흡기관의 서어지 탱크측과 에어클리너측에 형성된 제1 및 제2 조절밸브로 구성된 것을 특징으로 하는 차속에 따른 가변 흡기장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides an intake pipe connecting a surge tank and an air cleaner, and a diameter smaller than that of the intake pipe inside the intake pipe and formed such that an introduction part is built into the air cleaner, and an air flow therein. A low speed tube having an air flow meter for measuring a speed, a control means for generating a control signal for controlling the air intake amount by an air flow signal in the air flow meter of the low speed pipe, and the control output from the control means It provides a variable intake apparatus according to the vehicle speed, characterized in that the first and second control valve formed on the surge tank side and the air cleaner side of the intake pipe so as to adjust the amount of air in response to the signal.

따라서 상기와 같은 본 발명은 차량의 속도에 따라 흡입되는 공기의 량을 조절하므로써 엔진 성능을 향상함은 물론 배기가스 및 연비를 감소시켜 제품의 신뢰감을 높일 수 있는 이점이 있다.Therefore, the present invention as described above has the advantage of improving the engine performance by adjusting the amount of air sucked in accordance with the speed of the vehicle, as well as reducing the exhaust gas and fuel economy to increase the reliability of the product.

[실시예]EXAMPLE

이하 상기와 같은 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention as described above will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

첨부된 도 2는 본 발명의 차속에 따른 가변 흡기장치를 나타낸 단면도이다.2 is a cross-sectional view showing a variable intake apparatus according to the vehicle speed of the present invention.

이에 도시된 바와 같이 본 발명은 차속에 따른 가변 흡기장치를 서어지 탱크(40)와 에어클리너(30)를 연결하는 흡기관(10)의 내측에 흡기관(10)보다 직경이 작은 저속관(20)을 형성하되 상기 저속관(20)의 내부에는 공기의 흐름을 측정하는 에어플로미터(21)를 설치하며 일단부가 에어클리너(30) 내부측까지 연장되도록 형성한다.As shown in the present invention, the variable intake apparatus according to the vehicle speed is a low-speed tube having a diameter smaller than that of the intake pipe 10 inside the intake pipe 10 connecting the surge tank 40 and the air cleaner 30 ( 20 is formed, but the air flow meter 21 for measuring the flow of air is installed inside the low speed pipe 20, and one end thereof is formed to extend to the inside of the air cleaner 30.

상기한 바와 같은 저속관(20) 내부에서 에어플로미터(21)의 공기 흐름량을 측정하여 공기 흐름 신호에 의해 공기 흡입량을 제어하기 위한 마이크로 프로센서 등으로 구성될 수 있는 ECU(50)가 형성되며 상기 ECU(50)의 출력측에 ECU(50)의 제어신호를 받아 흡기관(10)의 서어지 탱크(40) 입구측과 에어클리너(30) 출구측에 제1 조절밸브(60) 및 제2 조절밸브(70)가 개폐되어 공기량을 조절하도록 형성한다.The ECU 50 may be formed by measuring the air flow of the air flow meter 21 in the low speed pipe 20 as described above and configured as a micro-pro sensor for controlling the air intake by the air flow signal. Receiving a control signal from the ECU 50 at the output side of the ECU 50, the first control valve 60 and the second side are provided at the inlet side of the surge tank 40 of the intake pipe 10 and the outlet side of the air cleaner 30. The control valve 70 is opened and closed to adjust the amount of air.

상기와 같이 구성된 본 발명의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation and effects of the present invention configured as described above are as follows.

먼저 자동차에 시동을 걸면 전원이 인가되어 에어 플로미터(21)로부터 측정된 공기 흐름량이 제어부(ECU)(50)에 입력되면 제어부(50)는 공기 흐름량에 따라 즉, 저·중속시에는 제2 조절밸브(70)가 닫히고 제1 조절밸브(60)가 개방되어 일정량의 공기를 저속관(20)을 통하여 흡입하며 고속시에는 모든 밸브(60, 70)가 개방되도록 제어신호를 발생하여 저속관(20) 이외의 경이 크고 길이가 짧은 흡기관(10)을 통하여 공기를 흡입한다.First, when the vehicle is started, power is applied, and when the air flow rate measured from the air flow meter 21 is input to the control unit (ECU) 50, the control unit 50 according to the air flow rate, that is, the second at low and medium speeds. The control valve 70 is closed and the first control valve 60 is opened to suck a certain amount of air through the low speed pipe 20, and at a high speed, a control signal is generated so that all the valves 60 and 70 are opened. Air is sucked in through the intake pipe 10 having a large diameter and a short length other than (20).

이와 같이 고속, 가속, 등판과 같은 운전시 차량의 RPM이 차속이 느려졌을 시 즉 저 RPM시가 되면 ECU(50)의 제어신호에 따라 흡기량을 제어하게 되어 엔진의 효율성을 높이고 소음을 저감시킬 수 있다.As such, when the vehicle's RPM is low when the vehicle speed is low, that is, when the RPM is low, the intake air volume is controlled according to the control signal of the ECU 50, thereby increasing the efficiency of the engine and reducing the noise. .

상기와 같은 본 발명은 차량의 속도에 따라 흡입되는 공기의 량을 조절하므로서 엔진 성능을 향상함은 물론 소음저감, 배기가스 및 연비를 감소시켜 제품의 신뢰감을 높일 수 있는 이점이 있다.The present invention as described above has the advantage of improving the engine performance by adjusting the amount of air sucked in accordance with the speed of the vehicle, as well as reducing noise, exhaust gas and fuel economy to increase the reliability of the product.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.In the above, the present invention has been illustrated and described with reference to specific preferred embodiments, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and the present invention is not limited to the spirit of the present invention. Various changes and modifications can be made by those who have

Claims

An intake pipe connecting the surge tank and the air cleaner,

A low speed tube having a diameter smaller than that of the intake pipe inside the intake pipe and having an introduction portion built into the air cleaner, and having an air flow meter installed therein for measuring the flow rate of air therein;

Control means for generating a control signal for controlling the air intake amount by the flow signal of air in the air flow meter of the low speed pipe;

And a first and second control valve formed on the surge tank side and the air cleaner side of the intake pipe so as to adjust the amount of air in response to the control signal output from the control means.

2. The control means according to claim 1, wherein the control means closes the second control valve at low and medium speeds so that intake air flows through the low speed pipe, and at the high speed, both the first and second control valves are opened and Variable intake apparatus according to the vehicle speed, characterized in that for adjusting the intake air flows through both intake pipes.