KR20020046536A

KR20020046536A - Variable resonator

Info

Publication number: KR20020046536A
Application number: KR1020000076771A
Authority: KR
Inventors: 신태열
Original assignee: 이계안; 현대자동차주식회사
Priority date: 2000-12-15
Filing date: 2000-12-15
Publication date: 2002-06-21
Also published as: KR100372232B1

Abstract

PURPOSE: A capacity of a resonator is changed by a driving area of engine to reduce intake noise and to improve engine output and burning rate. CONSTITUTION: A variable resonator is formed in an air duct connected with an air cleaner and reduces a resonating noise in engine intake. The variable resonator comprises a connection pipe(16) connected with the air duct(10). A cylinder(21) has a through hole(22) to be received to the connection pipe(16). A vane(30) is formed in lower part of the cylinder(21), and is rotated by a step motor(31). A driving member(40) moves the cylinder(21) up and down to increase inner volume of the cylinder(21) in low speed and to reduce inner volume of the cylinder(21) in high speed. An ECU controls the driving member(40) and the step motor(31).

Description

Variable resonator

본 발명은 가변 레조레이터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 엔진의 운전영역에 따라서 레조레이터의 용적이 가변되도록 하여 흡기소음을 최대한 저감시키고, 부가적으로 레조레이터 내부에 베인을 형성하여 실리더 내로 유입되는 흡기의 유동에 강한 스월을 일으키게 하므로서 연소속도를 빠르게 하여 엔진출력 및 연비를 개선되도록 하는 가변 레조레이터에 관한 것이다.The present invention relates to a variable regulator, and more particularly, to reduce the intake noise as much as possible by varying the volume of the regulator according to the operating region of the engine, and additionally, forming a vane inside the regulator to flow into the cylinder. The present invention relates to a variable regulator for improving the engine output and fuel efficiency by increasing the combustion speed by causing a strong swirl in the flow of intake air.

일반적으로 연료의 연소를 위하여 엔진에 흡입되는 공기는 에어덕트를 통하여 흡입되어, 에어클리너에 의하여 불순물이 제거된 후에 흡기 매니폴드에 의하여 각 실린더로 공급되고 있다.In general, the air sucked into the engine for combustion of fuel is sucked through the air duct, and after the impurities are removed by the air cleaner, the air is supplied to each cylinder by the intake manifold.

그리고, 엔진은 여러 개의 실린더가 모여서 이루어지기 때문에 각 실린더에 연료와 혼합된 혼합기를 흡입하는 흡기밸브를 통하여 각 실린더 내부로 공급되어 압축, 폭발, 배기 과정을 거쳐 동력을 생산하게 되는 것이다In addition, since the engine is composed of several cylinders, each cylinder is supplied into each cylinder through an intake valve for sucking a mixture mixed with fuel in each cylinder to produce power through compression, explosion, and exhaust processes.

그런데, 흡기 밸브는 엔진의 작동에 따라서 열고 닫히기 때문에 흡입되는 공기의 흐름은 주기적으로 단속되며, 이 공기흐름의 단속현상은 흡기소음으로 작용하게 되는 것이다.However, since the intake valve opens and closes according to the operation of the engine, the intake air flow is interrupted periodically, and the intermittent phenomenon of the air flow acts as intake noise.

따라서 종래에는 흡기소음을 제거하기 위하여 도 3에 도시된 바와 같이, 에어덕트(1)를 통하여 흡입되는 공기에 포함된 먼지와 같은 이물질을 제거해 주는 에어클리너(2)와, 이 에어클리너(2)를 통과하여 깨끗하게 정화된 공기를 엔진으로 공급하기 위한 에어호스(3)로 구성된다.Therefore, conventionally, as shown in FIG. 3 to remove intake noise, an air cleaner 2 for removing foreign substances such as dust contained in the air sucked through the air duct 1, and the air cleaner 2 It consists of an air hose (3) for supplying cleanly purified air through the engine.

그리고, 흡기소음을 제거하기 위한 레조레이터(4)는 에어클리너(2)의 전방에 형성되는데, 적당한 부피 및 입구크기를 갖도록 하여 엔진회전수에 반응하는 특정 주파수를 설정하게 되어 있다.In addition, a regulator 4 for removing intake noise is formed in front of the air cleaner 2, and has a proper volume and inlet size so as to set a specific frequency in response to the engine speed.

즉, 엔진회전수가 적정회전수에서 감소하게 되거나, 증가하게 되면 공명주파수의 변동과 함께 흡기소음이 증가하게 되는 것이다.That is, if the engine speed decreases or increases at the proper speed, the intake noise increases with the variation of the resonance frequency.

따라서 종래에는 설정된 특정주파수 영역에서만 소음을 저감시킬 수 있었으므로 엔진이 중저속영역이거나 혹은 고속영역일 경우의 모든 엔진영역에서 흡기소음을 저감시키지 못하는 문제점이 있었다.Therefore, in the related art, since the noise can be reduced only in a specific frequency range, there is a problem in that the intake noise is not reduced in all the engine regions when the engine is in the medium low speed region or the high speed region.

그리고 레조레이터의 체적이 크면 중저속 영역의 특정영역에서 출력이 상승되나 고속영역에서는 출력이 감소되는 문제점이 있었다.In addition, when the volume of the regulator is large, the output is increased in a specific region of the medium to low speed region, but the output is decreased in the high speed region.

따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 보다 상세하게는 엔진의 운전영역에 따라서 레조레이터의 용적이 가변되도록 하여 흡기소음을 최대한 저감시키고, 부가적으로 레조레이터 내부에 베인을 형성하여 실린더 내로 유입되는 흡기의 유동에 강한 스월을 일으키게 하므로서 연소속도를 빠르게 하여 엔진출력 및 연비를 개선되도록 하는 가변 레조레이터를 제공하는 데 목적이 있다.Therefore, the present invention has been made to solve the above problems, and more specifically, the volume of the regulator is variable according to the operating region of the engine to reduce the intake noise as much as possible, and additionally to form a vane inside the regulator. It is an object of the present invention to provide a variable regulator to improve the engine output and fuel efficiency by increasing the combustion speed by causing a strong swirl in the flow of intake air flowing into the cylinder.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로서,The present invention as a means for achieving the above object,

에어클리너와 연결되는 에어덕트의 도중에 형성되어 엔진 흡기시 발생하는 공명소음을 저감시키기 위한 레조레이터에 있어서,In the regulator formed in the middle of the air duct connected to the air cleaner to reduce the resonance noise generated when the engine intake,

상기한 에어덕트에 연결되어 일정길이를 가지는 연결관과;A connection pipe connected to the air duct and having a predetermined length;

흡입공기의 공명소음을 저감시키기 위해 일정 용량을 가지는 통형이며, 상기 연결관에 수용되기 위한 관통공이 일측에 형성된 실린더와;A cylinder having a predetermined capacity in order to reduce resonance noise of the intake air, and having a through-hole formed on one side for accommodating the connection pipe;

상기한 실린더의 하부에 형성되어 스탭모터의 작동에 의해 회전되는 베인과;A vane formed under the cylinder and rotated by operation of a step motor;

엔진의 운전영역에 따라서 중저속일 경우에는 상기 실린더의 내부 체적을 크게 하고, 고속 영역일 경우에는 상기 실린더의 내부 체적을 적게 하기 위해서 상기 실린더를 상하이동시키도록 형성되는 구동수단과;Driving means configured to move the cylinder in order to increase the internal volume of the cylinder in the case of medium to low speed and to decrease the internal volume of the cylinder in the high speed region according to the operating region of the engine;

상기한 구동수단과, 상기 베인을 회전시키는 스탭모터를 엔진의 운전영역에 따라서 제어하기 위한 전자제어장치(ECU); 로 구성되는 것을 특징으로 한다.An electronic control unit (ECU) for controlling the driving means and the step motor for rotating the vanes in accordance with an operating region of the engine; Characterized in that consists of.

도 1은 본 발명에 의해 구성된 레조레이터가 엔진이 중저속영역일 경우의 작동상태도.1 is an operation state when the regulator configured by the present invention the engine is a low to medium speed region.

도 2는 엔진이 고속영역에서 운행 중일 경우의 작동상태도.2 is an operating state diagram when the engine is running in a high speed region.

도 3은 종래의 레조레이터를 도시한 도면.3 is a view showing a conventional regulator.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※ Explanation of code for main part of drawing

10 : 에어덕트 12 : 에어클리너10: air duct 12: air cleaner

16 : 연결관 20 : 레조레이터16: connector 20: regulator

21 : 실린더 22 : 관통공21 cylinder 22 through hole

23 : 피스톤 24 : 수용홈23: piston 24: receiving groove

30 : 베인 31 : 스텝모터30: vane 31: step motor

40 : 구동수단 41 : 모터40: drive means 41: motor

42 : 기어 43 : 래크기어42 gear 43 rack gear

본 발명의 실시예를 첨부한 도면에 따라 상세하게 설명하면 다음과 같다.An embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 의해 구성된 레조레이터가 엔진이 중저속영역일 경우의 작동상태도이며, 도 2는 엔진이 고속영역에서 운행 중일 경우의 작동상태도이다.1 is an operating state diagram when the engine configured by the regulator according to the present invention is a medium low speed region, and FIG. 2 is an operating state diagram when the engine is running in a high speed region.

도면 중에 표시된 도면부호 10은 흡입공기를 흡입하는 에어덕트를 지시하는 것이며, 도면부호 20은 본 발명에 의해 구성된 레조레이트를 지시하는 것이다.Reference numeral 10 denoted in the drawings indicates an air duct for sucking intake air, and reference numeral 20 denotes a resorate constructed by the present invention.

상기한 에어덕트(10)의 일측에는 흡입된 공기 중의 불순물 및 수분을 제거하기 위한 에어클리너(12)가 형성되며, 상기 에어클리너(12)의 일측에는 정화된 공기을 엔진으로 보내기 위한 에어호스(14)가 연결된다.An air cleaner 12 is formed at one side of the air duct 10 to remove impurities and moisture in the sucked air, and an air hose 14 is configured to send purified air to the engine at one side of the air cleaner 12. ) Is connected.

에어덕트(10)의 도중에는 상기 레조레이터(20)와 연결하기 위한 연결관(16)이 형성되는데, 그 끝단(16a)은 레조레이터(20)의 원활한 이동을 위해 실린더()의 내부면적에 맞게 확장되어 있다.In the middle of the air duct 10 is formed a connecting tube 16 for connecting with the regulator 20, the end (16a) of the cylinder () for the smooth movement of the regulator 20 to the inner area It is expanded.

상기한 레조레이터(20)의 구성을 크게 나누면 실린더(21)와, 스텝모터(31)로 회전되는 베인(30)과, 상기 실린더(21)를 이동시키기 위한 구동수단(40)으로 분류된다.When the structure of the regulator 20 is largely divided, it is classified into a cylinder 21, a vane 30 rotated by the step motor 31, and a driving means 40 for moving the cylinder 21.

실린더(21)는 일정체적을 가진 통으로 구성되는데, 그 일측에는 상기 연결관(16)에 수용되기 위한 관통공(22)이 형성된다. 실린더(21)의 내부 하단에는 일종의 피스톤(23)이 형성되며, 이 피스톤(23)의 상부에는 상기한 베인(30)이 수용되기 위한 수용홈(24)이 형성된다.Cylinder 21 is composed of a cylinder having a constant volume, one side is formed with a through-hole 22 to be accommodated in the connecting pipe (16). A kind of piston 23 is formed at an inner lower end of the cylinder 21, and an accommodation groove 24 for accommodating the vanes 30 is formed at an upper portion of the piston 23.

그리고 상기한 베인(30)은 상기 수용홈(24)에 수용되는데, 스텝모터(31)의 회전축(32)이 끼워지기 위해 피스톤(23)의 중심부는 관통되어 있다.And the vane 30 is accommodated in the receiving groove 24, the center of the piston 23 is penetrated so that the rotary shaft 32 of the step motor 31 is fitted.

실린더(21)를 엔진의 회전영역에 따라서 이동시키기 위한 구동수단(40)은 상기 실린더(21)의 일측에 형성되는데, 본 발명에서는 모터(41)로 회전되는 기어(42)에 위해서 맞물리는 래크기어(43)가 작동하여 상기 실린더(21)를 전후진시키도록 구성된다.The driving means 40 for moving the cylinder 21 along the rotational area of the engine is formed on one side of the cylinder 21. In the present invention, the driving means 40 is engaged with the gear 42 that is rotated by the motor 41. The magnitude word 43 is configured to operate to advance the cylinder 21 forward and backward.

그리고 베인(30)을 회전시키기 위한 스탭모터(31)와, 실린더(21)를 전후진시키는 구동수단(40)은 전자제어장치(ECU)에 의해 네어되도록 구성된다.In addition, the step motor 31 for rotating the vanes 30 and the driving means 40 for advancing and retracting the cylinder 21 are configured to be narrowed by the electronic control unit ECU.

이상과 같이 구성된 레조레이트의 작동을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the resorate configured as described above is as follows.

우선, 엔진이 중저속으로 회전하게 되면 부압이 약해져 에어덕트를 통과하는 흡입공기의 유동이 느려지게 된다.First, when the engine rotates at a low to medium speed, the negative pressure is weakened, and the flow of intake air passing through the air duct is slowed.

그래서 이 경우에는 도 1과 같이 전자제어장치(ECU)는 레조레이트(20)의 용적을 크게 하고 베인(30)을 빠르게 회전시켜 흡기유동에 스월을 가하게 된다. 이렇게 엔진이 중저속영역에서 작동될 때, 흡기유동에 스월이 가해지면 흡기소음이 감소되며 엔진의 출력이 향상된다.Therefore, in this case, as shown in FIG. 1, the ECU controls the volume of the resorption 20 and rapidly rotates the vanes 30 to apply swirls to the intake air flow. In this way, when the engine is operated in the medium low speed region, the swirl is applied to the intake air flow to reduce the intake noise and improve the output of the engine.

반대로 엔진이 고속으로 회전하게 되면 부압이 강해져 에어덕트를 통과하는 흡입공기의 유동이 빨라지게 된다.On the contrary, when the engine rotates at a high speed, the negative pressure is increased, which speeds up the flow of intake air passing through the air duct.

그러면 전자제어장치(ECU)에서는 도 2와 같이 상기한 구동수단(40)을 작동시키게 되는데, 이 때 실린더(21)가 전진하게 되어 레조레이터(20)의 용적이 작게 된다. 이 경우에는 흡입공기의 유동이 빠르기 때문에 베인(30)은 강제로 회전시키지 않아도 된다.Then, in the electronic control unit ECU, as shown in FIG. 2, the driving means 40 is operated. At this time, the cylinder 21 moves forward to reduce the volume of the regulator 20. In this case, since the flow of intake air is fast, the vanes 30 do not have to be forcibly rotated.

또, 부밍소음(Booming noise)를 생성하는 음파에 베인(30)의 회전을 각 엔진회전수에 따라 조절하므로서 이 음파를 상쇄시켜 부밍소음을 저감하게 된다.In addition, by adjusting the rotation of the vane 30 to the sound waves generating the booming noise according to the engine speed, the sound waves are canceled to reduce the booming noise.

이상과 같이 구성되는 본 발명은 엔진의 회전영역에 따라서 레조레이트의 용적이 변경되고, 엔진이 중저속영역에서 회전하게 되는 경우에는 흡기유동을 활발하게 하기 위해 베인이 설치되므로서 흡입공기가 에어덕트를 통과하면서 발생되던 소음이 저감될 뿐만 아니라, 흡입공기가 원활하게 공급되므로서 엔진의 출력이 향상되는 커다란 장점이 있는 것이다.According to the present invention configured as described above, the volume of the resorte is changed according to the rotational area of the engine, and when the engine is rotated in the medium and low speed region, the vane is installed to activate the intake flow and the intake air is ducted. Not only is the noise generated during the passage is reduced, but there is a huge advantage that the output of the engine is improved as the intake air is smoothly supplied.

Claims

In the regulator formed in the middle of the air duct connected to the air cleaner to reduce the resonance noise generated when the engine intake,

A connecting pipe 16 connected to the air duct 10 and having a predetermined length;

A cylinder 21 having a predetermined capacity in order to reduce resonance noise of the intake air, and having a through hole 22 accommodated in the connecting pipe 16 on one side;

A vane 30 formed below the cylinder 21 and rotated by the operation of the step motor 31;

According to the operating region of the engine is formed to move the cylinder 21 in order to increase the internal volume of the cylinder 21 in the case of medium and low speed, and to reduce the internal volume of the cylinder 21 in the case of the high speed region. Drive means 40 and;

An electronic control unit (ECU) for controlling the driving means (40) and the step motor (31) for rotating the vanes in accordance with the operating region of the engine; Variable regulator, characterized in that consisting of.

The method of claim 1,

The drive means (40) is a variable regulator, characterized in that consisting of a rack gear (43) formed on one side of the cylinder (21), and a gear (42) rotated by the operation of the motor (41).