KR19990053360A - 차량의 흡입 공기량 2단 가변 제어장치 - Google Patents

Abstract

흡기 매니폴드에 형성되어 있는 4개의 흡기포트에 각각 설치되어 있는 솔레노이드 컨트롤 밸브와, 상기한 솔레노이드 컨트롤 밸브의 회전축에 연결되어 있으며 흡기포트내 부압에 따라 상기한 솔레노이드 컨트롤 밸브의 개도상태를 일괄적으로 완전개방시키는 메인 다이어프램과, 상기한 솔레노이드 컨트롤 밸브의 회전축에 연결되어 있으며 흡기포트내 부압에 따라 상기한 솔레노이드 컨트롤 밸브를 일괄적으로 반개도 상태로 개방시키는 보조 다이어프램을 포함하여 이루어지며, 흡기포트내의 부압에 따라 흡기포트의 개구면적이 반개도 상태와 완전 개도상태의 2종류로 제어되도록 함으로써 보다 정밀하게 흡기량을 제어할 수 있는 차량의 흡입 공기량 2단 가변 제어장치를 제공한다.

Description

차량의 흡입 공기량 2단 가변 제어장치

이 발명은 차량의 흡입 공기량 2단 가변 제어장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게 말하자면 흡기포트내의 부압에 따라 흡기포트의 개구면적이 반개도 상태와 완전 개도상태의 2종류로 제어되도록 함으로써 보다 정밀하게 흡기량을 제어할 수 있는 차량의 흡입 공기량 2단 가변 제어장치에 관한 것이다.

가솔린 기관과 같은 내연기관에서는 최적합 혼합기를 만들기 위하여 흡입 공기량과 연료 공급량의 비율(이하 "공연비"라 한다)을 적절한 상태로 하는 것이 매우 중요하다. 따라서 가솔린 기관의 기화기를 대신하여 기관이 필요로 하는 가솔린 량을 정확하고 신속하며 무화(안개상태)가 좋게 분사하는 전자식 연료분사장치(Electronic Fuel Injection, EFI)가 일반적으로 사용되고 있다. 상기한 전자식 연료분사장치에는 흡입 공기량을 계측하고 계측된 흡입 공기량에 비례하는 연료의 공급량을 계산하여 연료를 공급함으로써 공연비를 일정하게 유지하는 개방회로 제어방식과, 상기한 개방회로 제어방식만으로는 배기가스 규제 등을 만족시킬수 없으므로 질코니아 혹은 티타니아 산소 감지기(O₂Sensor)를 사용하여 보다 정밀하게 공연비를 제어하는 폐쇄회로 제어방식 등이 있다.

그러나, 상기한 종래의 전자식 연료분사장치는 공연비를 적절하게 제어할 수 있다는 장점을 가지고 있기는 하지만, 점점 강화되고 있는 배기개스의 규제에 대한 대응이 미비하고, 또한 고갈되어 가고 있는 석유자원을 고려하여 볼 때 상대적으로 많은 양의 연료를 낭비하는 단점이 있다.

이와 같은 전자식 연료 분사장치의 문제점을 해결하기 위해서는 엔진의 운전에 필요한 이상적인 최적 연료량만을 사용함으로써 기관의 공연비를 거의 희박 상태에 가깝도록 조절하는 것이 요구되는데, 종래에는 도1에 도시되어 있는 바와 같이, 엔진(1)의 흡기 매니폴드(2)에 솔레노이드 컨틀롤 밸브(3)를 설치하여 기본적으로 흡입 공기량을 가변 제어하는 방식이 사용되고 있다.

이하 첨부된 도면을 참조로 하여 종래의 차량의 흡입 공기량 가변 제어장치에 대하여 설명하기로 한다.

도 2는 종래의 차량의 흡입 공기량 가변 제어장치의 구성도이다. 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 종래의 차량의 흡입 공기량 가변 제어장치의 구성은, 흡기 매니폴드에 형성되어 있는 4개의 흡기포트에 솔레노이드 컨트롤 밸브(3)가 각각 설치되어 있고, 상기한 솔레노이드 컨트롤 밸브(3)의 회전축에 연결되어 있으며 부압에 따라 상기한 솔레노이드 컨트롤 밸브(3)의 개도상태를 일괄적으로 제어하는 다이어프램(4)으로 이루어진다.

상기한 구성에 의한 종래의 차량의 흡입 공기량 가변 제어장치의 동작은 다음과 같이 이루어진다.

엔진의 동작이 시작되면, 실린더 블럭(1)에 형성되어 있는 흡기 포트(2)를 거쳐서 공기가 실린더실로 유입된다. 상기한 흡기 포트(2)는 공기를 될 수 있는 한 저항을 적게 받으면서 실린더실로 유도하는 관으로서 흡기 매니폴드에 형성되어 있다. 상기한 흡기 포트(2)는 솔레노이드 컨트롤 밸브(3)에 의해서 2개의 공간으로 양분되는데, 실린더실에 가까이 있는 흡기포트(2)의 공간내의 부압에 따라 다이어프램(4)이 동작하게 된다. 즉, 흡기 포트(2)내의 부압이 작은 경우에 다이어프램(4)의 동작에 의해서 솔레노이드 컨트롤 밸브(3)가 열려 실린더실로 흡입공기가 유입될 수 있도록 하고, 흡기포트(2)내의 부압이 높은 경우에는 솔레노이드 컨트롤 밸브(3)가 닫히게 되어 흡입공기의 유입이 차단된다.

상기한 다이어프램(4)의 구조는 이미 공지되어 있는 기술로서 이에 대한 설명은 생략하기로 한다. 따라서, 엔진의 동작중에 실린더실에는 희박연소 시스템을 만들기에 적당한 양의 공기만이 유입된다.

그러나 상기한 종래의 차량의 흡입 공기량 가변 제어장치는, 솔레노이드 컨트롤 밸브가 단순하게 온오프상태로만 제어되기 때문에, 즉 공기가 흡입되는 경우에 흡기포트의 개구면적이 완전히 열려진 상태의 한가지 종류만 제어되기 때문에 흡기포트내의 부압에 따라 흡기량이 보다 정밀하게 제어되지 못하는 문제점이 있다.

이 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 흡기포트내의 부압에 따라 흡기포트의 개구면적이 반개도 상태와 완전 개도상태의 2종류로 제어되도록 함으로써 보다 정밀하게 흡기량을 제어할 수 있는 차량의 흡입 공기량 2단 가변 제어장치를 제공하는데 있다.

도 1은 종래의 차량의 흡입 공기량 가변 제어장치의 설치 구조도이다.

도 2는 종래의 차량의 흡입 공기량 가변 제어장치의 구성도이다.

도 3은 이 발명의 실시예에 따른 차량의 흡입 공기량 2단 가변 제어장치의 구성도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 실린더 블럭 2 : 흡입 포트

3 : 솔레노이드 컨트롤 밸브 4 : 다이어프램

5 : 보조 다이어프램

상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로서 이 발명의 구성은, 흡기 매니폴드에 형성되어 있는 4개의 흡기포트에 각각 설치되어 있는 솔레노이드 컨트롤 밸브와, 상기한 솔레노이드 컨트롤 밸브의 회전축에 연결되어 있으며 흡기포트내 부압에 따라 상기한 솔레노이드 컨트롤 밸브의 개도상태를 일괄적으로 완전개방시키는 메인 다이어프램과, 상기한 솔레노이드 컨트롤 밸브의 회전축에 연결되어 있으며 흡기포트내 부압에 따라 상기한 솔레노이드 컨트롤 밸브를 일괄적으로 반개도 상태로 개방시키는 보조 다이어프램을 포함하여 이루어진다.

이하, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 이 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 설명하기로 한다.

도 3은 이 발명의 실시예에 따른 차량의 흡입 공기량 2단 가변 제어장치의 구성도이다. 이 발명의 실시예에서는 도 1 및 도 2에 도시되어 있는 종래의 구성과 가능 및 역할이 동일한 부분은 동일한 부호를 사용하여 표현하기로 한다.

도 3에 도시되어 있듯이 이 발명의 실시예에 따른 차량의 흡입 공기량 2단 가변 제어장치의 구성은, 흡기 매니폴드에 형성되어 있는 4개의 흡기포트에 솔레노이드 컨트롤 밸브(3)가 각각 설치되어 있고, 상기한 솔레노이드 컨트롤 밸브(3)의 회전축에 연결되어 있으며 부압에 따라 상기한 솔레노이드 컨트롤 밸브(3)의 개도상태를 일괄적으로 완전개방시키는 메인 다이어프램(4)이 설치되고, 상기한 솔레노이드 컨트롤 밸브(3)의 회전축에 연결되어 있으며 부압에 따라 상기한 솔레노이드 컨트롤 밸브(3)를 일괄적으로 반개도 상태로 개방시키는 보조 다이어프램(5)을 포함하여 이루어진다.

상기한 구성에 의한, 이 발명의 실시예에 따른 차량의 흡입 공기량 2단 가변 제어장치의 작용은 다음과 같다.

엔진의 동작이 시작되면, 실린더 블럭(1)에 형성되어 있는 흡기 포트(2)를 거쳐서 유입된 공기가 흡기밸브의 동작에 따라 실린더실로 유입된다. 이 경우에, 상기한 흡기 포트(2)는 솔레노이드 컨트롤 밸브(3)에 의해서 2개의 공간으로 양분되는데, 실린더실에 가까이 있는 흡기포트(2)의 공간내의 부압에 따라 메인 다이어프램(4) 및 보조 다이어프램(5)의 개폐동작이 결정된다.

상기한 메인 다이어프램(4)이 동작하게 되면 솔레노이드 컨트롤 밸브(3)는 완전히 개방되고, 상기한 메인 다이어프램(4)이 동작되지 않는 상태에서 상기한 보조 다이어프램(5)만 동작하게 되면 솔레노이드 컨트롤 밸브(3)는 반개도상태로 열리게 된다. 따라서, 흡기 포트(2)내의 부압이 제1 기준치보다 작은 경우에는 메인 다이어프램(4)의 동작에 의해서 솔레노이드 컨트롤 밸브(3)가 완전히 열려 실린더실로 흡입공기가 유입되고, 흡기 포트(2)내의 부압이 제1 기준치보다 크고 제2 기준치보다 작은 경우에는 보조 다이어프램(5)의 동작에 의해서 솔레노이드 컨트롤 밸브(3)가 반개도 상태로 열려 실린더실로 흡입공기가 유입되고, 흡기 포트(2)내의 부압이 제2 기준치보다 큰 경우에는 메인 다이어프램(4) 및 보조 다이어프램(5)이 동작되지 않으므로 솔레노이드 컨트롤 밸브(3)가 닫히게 되어 실린더실로 유입되는 공기가 차단된다.

이에따라, 엔진의 동작중에 실린더실에는 희박연소 시스템을 만들기에 적당한 양의 공기가 2단으로 제어되어 유입된다.

이상에서와 같이 이 발명의 실시예에서, 흡기포트내의 부압에 따라 흡기포트의 개구면적이 반개도 상태와 완전 개도상태의 2종류로 제어되도록 함으로써 보다 정밀하게 흡기량을 제어할 수 있는 효과를 가진 차량의 흡입 공기량 2단 가변 제어장치를 제공할 수가 있다. 이 발명의 이러한 효과는 희박연소 제어 시스템 분야에서 이 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 당업자에 의해 변형되어 이용될 수가 있다.

Claims (2)

1. 흡기 매니폴드에 형성되어 있는 4개의 흡기포트에 각각 설치되어 있는 솔레노이드 컨트롤 밸브와, 상기한 솔레노이드 컨트롤 밸브의 회전축에 연결되어 있으며 흡기포트내 부압에 따라 상기한 솔레노이드 컨트롤 밸브의 개도상태를 일괄적으로 완전개방시키는 메인 다이어프램과, 상기한 솔레노이드 컨트롤 밸브의 회전축에 연결되어 있으며 흡기포트내 부압에 따라 상기한 솔레노이드 컨트롤 밸브를 일괄적으로 반개도 상태로 개방시키는 보조 다이어프램을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량의 흡입 공기량 2단 가변 제어장치.
2. 제1항에 있어서, 상기한 흡기포트내 부압은, 솔레노이드 컨트롤 밸브(3)에 의해서 양분된 흡기포트(2)내 공간중에서 실린더실에 가까운 쪽의 공간내 부압을 이용하는 것을 특징으로 하는 차량의 흡입 공기량 2단 가변 제어장치.