KR20030005469A

KR20030005469A - 소음저감을 위한 티씨아이엔진의 바이패스 밸브 시스템개선 구조

Info

Publication number: KR20030005469A
Application number: KR1020010040774A
Authority: KR
Inventors: 공진국
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2001-07-09
Filing date: 2001-07-09
Publication date: 2003-01-23

Abstract

소음저감을 위한 TCI엔진의 바이패스 밸브 시스템 개선구조에 관한 것으로, 에어크리너에서 정화된 흡기라인 상에 콤푸레셔를 장설하고, 상기 콤푸레셔 입,출구측과 연통하도록 바이패스 밸브를 장착하여 스로틀밸브의 급격한 폐쇄시에 콤푸레셔 출구측 공기 압력을 입구측 바이패스라인으로 바이패스시키도록 하며, 또한 상기 바이패스 밸브의 중간에 설치된 고정구획판 후방측에는 스프링에 의하여 진퇴가능하게 탄력적지지되는 다이아프램을 기준하여 상기 다이아프램과 고정구획판 사이의 내부는 콤푸레셔 출구측은 제1 바이패스라인으로 연결시키고, 상기 스프링이 설치된 내부와 서지탱크는 제2 바이패스라인으로 연통하도록 구성된 바이패스 밸브 시스템에 있어서, 상기 콤푸레셔 출구측과 바이패스 밸브를 연결하는 제1 바이패스라인상에 ECU에 의하여 개폐작동이 콘트롤되는 솔레노이드밸브를 장설하여 스로틀밸브의 급격한 폐쇄작동시 콤푸레셔의 압력이 저하되는 것을 방지하면서 소음발생을 저감시키는 것을 특징으로 발명이다.

Description

소음저감을 위한 티씨아이엔진의 바이패스 밸브 시스템 개선구조{Bypass valve system improving structure of TCI engine to decrease noise}

본 발명은 TCI(Turbo Caeger Intercooler)엔진에서 고속 또는 급격한 스로틀 밸브 폐쇄시에 따른 소음저감을 위한 TCI엔진의 바이패스 밸브 시스템 개선구조에관한 것이다.

일반적으로 도 3의 도시예와 같이 TCI엔진에서 스로틀밸브(100)가 급격히 폐쇄작동될 때에는 콤푸레셔(200)의 출구측(300)에 급격한 압력상승 현상이 나타나게 되며 이로 인하여 소음이 발생된다.

따라서 종래 기술에서는 상기와 같이 스로틀밸브(100)의 급격한 폐쇄작동시소음발생을 저감시키기 위하여 도 4 및 도 5와 같은 바이패스 밸브 시스템을 적용하고 있다.

종래 기술의 바이패스 밸브 시스템은 도 4의 도시와 같이 스로틀밸브(400)가 급격히 폐쇄작동되면 콤푸레셔(500)에서 압송되는 공기가 서지탱크(600)로의 공급이 차단되므로 이를 바이패스 밸브(700)로 바이패스시켜 콤푸레셔(500)의 출구측(501)의 압력을 입구측(502)으로 되돌려 보낼 수 있도록 하는 시스템으로 되어 있으며, 상기 바이패스 밸브(700)의 구조는 도 5의 도시와 같이 내부에 밸브판(701)과 다이아프램(702)이 밸브로드(703)으로 연결되어 있고, 상기 다이아프램(702)은 스프링(704)으로 탄력지지되어 있으며, 또한 상기 바이패스 밸브(700)의 내부 중간부분에는 고정구획판(705)을 기준하여 밸브실과 다이아프램실로 나누고 상기 밸브실에는 밸브입구측(706)과 밸브출구측(707)을 연결하였으며, 또 상기 다이아프램실에는 다이아프램(702)을 기준하여 양쪽에 콤푸레셔 출구측(501)과 서지탱크(600)를 연결시키는 구조로서 급격한 스로틀밸브(400)의 폐쇄작동시 콤푸레셔(500)의 출구측(501)에 과도한 압력이 발생되는 것을 방지하고 있다.

그러나 상기와 같은 종래 기술에서는 바이패스 밸브(700)의 스프링(704)의상수는 콤푸레셔(200)의 압보다 크게 설정하고 있는데, 상기 스프링(704)의 압을 크게 하면 할수록 스로틀밸브(400)를 풀오픈(Full open)시켰을시 바이패스 밸브(700)를 통한 콤푸레셔(500)의 압력 리크(Leak)량은 줄어 들어 콤푸레셔(500)가 설정된 압력을 유지하게 되지만 스로틀밸브(400)가 급격히 폐쇄되면 스프링(704)의 압이 커서 바이패스 밸브(700)의 반응이 늦어져 소음감소 효과가 떨어지는 문제점이 발생되며, 이와 반대로 스프링(704)의 압을 작게 하면 할수록 바이패스 밸브(700)의 반응은 빨라져 소음감소 효과는 커지지만 콤푸레셔(500)의 출구측(501) 압력의 리크현상이 빠르게 나타나 출구측(501)이 설정된 압을 유지하지 못하여 엔진의 성능을 감소시키는 문제점이 발생된다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 감안하여 창출된 것으로, 스로틀밸브의 급격한 폐쇄작동시에도 바이패스 밸브의 개방작동을 제어하여 콤푸레셔 출구측 압력이 입구측으로 빠르게 빠져나가는 것을 억제하므로서 엔진의 성능감소현상을 방지하면서 소음을 저감시킬 수 있도록 하는데 목적을 두고 발명한 것이다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로서,

에어크리너에서 정화된 흡기라인 상에 콤푸레셔를 장설하고, 상기 콤푸레셔 입,출구측과 연통하도록 바이패스 밸브를 장착하여 스로틀밸브의 급격한 폐쇄시에 콤푸레셔 출구측 공기 압력을 입구측 바이패스라인으로 바이패스시키도록 하며, 또한 상기 바이패스 밸브의 중간에 설치된 고정구획판 후방측에는 스프링에 의하여 진퇴가능하게 탄력적지지되는 다이아프램을 기준하여 상기 다이아프램과 고정구획판 사이의 내부는 콤푸레셔 출구측은 제1 바이패스라인으로 연결시키고, 상기 스프링이 설치된 내부와 서지탱크는 제2 바이패스라인으로 연통하도록 구성된 바이패스 밸브 시스템에 있어서,

상기 콤푸레셔 출구측과 바이패스 밸브를 연결하는 제1 바이패스라인상에 ECU에 의하여 개폐작동이 콘트롤되는 솔레노이드밸브를 장설한 것을 특징으로 하는 것이다.

도 1은 본 발명을 설명하기 위한 바이패스 밸브 시스템 개선구조도.

도 2는 본 발명이 요부 확대도.

도 3 및 도 4는 종래 기술.

도 5는 도 4의 종래 기술의 바이패스 밸브 시스템 확대도.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 콤푸레셔 2 : 서지탱크

3 : 스로틀밸브 4a : 입구측 바이패스라인

4b : 출구측 바이패스라인 5 : 바이패스 밸브

6a,6b : 제1 및 제2 바이패스라인

7 : 솔레노이드밸브

본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 따라서 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명을 설명하기 위한 바이패스 밸브 시스템 개선구조도이며, 도 2는 본 발명이 요부 확대도를 도시한 것으로,

도면부호 1은 흡기라인상에 장착된 콤푸레셔를 나타내는 것으로, 상기 콤푸레셔(1)는 흡기라인으로 정화된 공기를 서지탱크(2)로 설정된 압력으로 공급하는 작용을 하며, 상기 서지탱크(2)의 전방에는 스로틀밸브(3)가 장설되어 있다.

상기 콤푸레셔(1)와 서지탱크(2)를 연결하는 콤푸레셔 출구측(11)에 연결된 출구측 바이패스라인(4b)에는 바이패스 밸브(5)가 연결되어 있으며, 또한 상기 바이패스 밸브(5)는 흡기측 바이패스라인(4a)에 의하여 콤푸레셔 입구측(12)과 연결되어 있다.

상기 바이패스 밸브(5)의 내부에는 중간부분이 고정구획판(51)으로 구획되어 있고, 상기 고정구획판(51)을 기준하여 입,출구측 바이패스라인(5a)(5b)쪽으로는 밸브판(52)이 진퇴가능하게 설치되며, 그 반대쪽으로는 스프링(53)으로 탄력설치된다이아프램(54)이 설치되어 있다.

상기 바이패스 밸브(5)의 밸브판(52)과 다이아프램(54)은 고정구획판(51)을 슬라이드 가능하게 관통하는 밸브로드(55)로 연결되어 있다.

그리고 상기 바이패스 밸브(5)의 고정구획판(51)과 다이아프램(54) 사이에는 콤푸레셔 출구측(11)과 연통도록 제1 바이패스라인(6a)이 설치되어 있으며, 상기 스프링(53)이 탄력설치된 고정구획판(51) 후방측은 제2 바이패스라인(6b)에 의하여 상기 서지탱크(2)와 연통하도록 구성되어 있다.

본 발명의 특징은 상기 제1 바이패스라인(6a)상에 솔레노이드밸브(7)를 장설한 것에 있으며, 상기 솔레노이드밸브(7)는 ECU에 의하여 콘트롤된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 솔레노이드밸브(7)의 작용을 설명한다.

엔진이 정상적으로 구동할 때에는 상기 솔레노이드(7)는 폐쇄작동하여 제1 바이패스라인(6a)을 막고 있는 상태가 되며, 이때에는 스로틀밸브(3)가 엔진의 구동상태에 따라 연소실로 적당한 공기 또는 혼합기(공기에 연료가 혼합된 공기)를 연소실로 보낼수 있도록 적당한 각도로 개방되고 있으며, 또한 서지탱크(2)의 압력이 제2 바이패스라인(6b)을 통해 바이패스 밸브(5)의 다이아프램(54) 후방측에 작용하게 되는데, 이와 같이 다이아프램(54) 후방에 작용하는 서지탱크(2)의 압력과 스프링(53)의 탄성력은 콤푸레셔 출구측(11)에 작용하는 콤푸레셔(1)의 얍력보다 큰 상태(스프링 힘+서지탱크 압＞콤푸레셔 압)가 되므로 바이패스 밸브(5)는 폐쇄작동된 상태가 되어 콤푸레셔(1)는 공기 또는 혼합기를 정상적으로 공급하는 상태가 된다.

상기와 같이 정상적인 압력으로 공기 또는 혼합기를 공급하다가 스로틀밸브(3)가 급격히 폐쇄작동되면 콤푸레셔 출구측(11)의 압력은 급격히 상승하게 되는데, 이와 같이 급격한 스로틀밸브(3)의 폐쇄작동에 따른 신호를 받은 ECU가 솔레노이드밸브(7)를 폐쇄상태로 콘트롤하여 제1 바이패스라인(6a)을 차단하도록 하여 콤푸레셔 출구측(11) 압력이 다이아프램(54)에 작용되는 것을 억제하게 되며, 이에 따라 바이패스 밸브(5)는 출구측 바이패스라인(4b)에 작용되는 압력만으로 스프링(53)의 탄력적으로 압축시키는 상태로서 밸브판(52)을 밀어주게 되므로 바이패스 밸브(5)의 개방작동 지연된다. 따라서 종래 기술과 같이 스르틀밸브의 급격한 폐쇄작동시 콤푸레셔(1) 압력이 밸브판과 다이아프램에 동시에 작용되어 바이패스 밸브를 순간적으로 개방시키는 현상을 방지할 수 있게 되며, 상기 출구측 바이패스라인(4b)에 작용하는 콤푸레셔의 압력에 의하여 바이패스 밸브(5)가 개방되면 ECU가 상기 솔레노이드밸브(7)를 개방작동시켜 콤푸레셔 출구측(11)의 압력이 바이패스 밸브(5)의 다이아프램(54)에 작용되게 하여 콤푸레셔 출구측(11)이 급격히 압력상승되지 않도록 하므로서 스로틀밸브(3)의 급격한 폐쇄작동시 콤푸레셔 출구측의 압력이 급격히 떨어지는 것을 방지하면서 콤푸레셔에서의 소음발생을 저감시키게 되는 것이다.

상기와 같은 본 발명에 의하면 TCI엔진에서 스로틀밸브의 급격한 폐쇄작동시 콤푸레셔의 압력이 바이패스 밸브를 통하여 빠져나가는 것을 지연시킴으로서 콤푸레셔 압력이 급격히 저하되는 현상을 배제하는 효과를 기대할 수 있음과 동시에 콤푸레셔의 소음발생을 저감시킬 수 있는 효과를 제공하는 것이다.

Claims

에어크리너에서 정화된 흡기라인 상에 콤푸레셔를 장설하고, 상기 콤푸레셔 입,출구측과 연통하도록 바이패스 밸브를 장착하여 스로틀밸브의 급격한 폐쇄시에 콤푸레셔 출구측 공기 압력을 입구측 바이패스라인으로 바이패스시키도록 하며, 또한 상기 바이패스 밸브의 중간에 설치된 고정구획판 후방측에는 스프링에 의하여 진퇴가능하게 탄력적지지되는 다이아프램을 기준하여 상기 다이아프램과 고정구획판 사이의 내부는 콤푸레셔 출구측은 제1 바이패스라인으로 연결시키고, 상기 스프링이 설치된 내부와 서지탱크는 제2 바이패스라인으로 연통하도록 구성된 바이패스 밸브 시스템에 있어서,

상기 콤푸레셔 출구측과 바이패스 밸브를 연결하는 제1 바이패스라인상에 ECU에 의하여 개폐작동이 콘트롤되는 솔레노이드밸브를 장설한 것을 특징으로 하는 소음저감을 위한 TCI엔진의 바이패스 밸브의 시스템 개선구조.