KR20030027594A - 차량의 가변식 흡기 소음 저감 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 가변식 흡기 소음 저감 시스템에 관한 것으로, 흡기인테이크와 에어클리너 사이에 에어 흐름통로 길이를 엔진의 회전영역에 따라 가변시켜 엔진의 전 영역에 걸쳐 소음을 저감함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 엔진(E)의 연소실로 혼합기를 분배하는 흡기인테이크(I)와 외부로부터 유입되는 에어를 정화하는 에어클리너(A)사이에 엔진으로 유입되는 흡입 부압을 바이패스(Bypass)시키는 제어수단(10)에 의해 작동되는 가변수단(20)을 이용해 에어클리너(A)부위의 에어 유입경로길이를 가변시켜 엔진 작동영역에 따른 특정 소음 영역의 주파수 발생을 차단시키는 것을 특징으로 한다.

Description

차량의 가변식 흡기 소음 저감 시스템{Variable type intake noise decreasing system in vehicle}

본 발명은 차량의 가변식 흡기 소음 저감 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 엔진과 에어클리너사이의 흡기 경로를 가변시켜 소음을 발생하는 주파수대역을 회피할 수 있도록 된 차량의 가변식 흡기 소음 저감 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 엔진으로 공급되는 혼합기는 외부로부터 유입된 공기가 에어클리너를 통과하면서 여과된 후 연료와 함께 썩여 엔진내부의 각 실린더로 유입되어 들어가게 되는데 이때, 상기 엔진의 각 실린더로 유입되어 들어가는 공기는 흡입행정에서 압축행정으로 엔진의 싸이클이 바뀌게 되면 실린더 내부로의 공기유입이 순간적으로 차단되고 이에 따라, 공기의 유입이 순간적으로 차단되면 유입되던 공기가 실린더 혹은 피스톤의 벽면에 부딪치면서 역류됨과 더불어 공기유입에 대한 역방향으로 압력이 생기면서 맥동파가 발생되어 소음을 유발시킨다.

또한, 실린더로 공기를 흡입시키는 인테이크밸브의 열고 닫힘에 따른 소음이 흡기계통의 소음을 증폭시키는 요인이 되어 차량의 정숙성을 저하시키는 문제점이 있었다.

이에 따라, 이와 같은 소음을 저감시키기 위해 인테이크시스템을 특정 주파수로 튜닝(Tuning)하기 위한 공명식 레조네이터(Resonator)나 또는 사이드 브랜치 타입을 적용하나 도 1에 도시된 바와 같이, 엔진의 회전수 영역에 따라 소음을 일으키는 문제주파수(K)영역이 많고 또한 레조네이터의 경우 레이아웃(Lay Out)상 제약이 많은 단점이 있게 된다.

이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 것으로, 흡기인테이크와에어클리너 사이에 에어 흐름통로 길이를 엔진의 회전영역에 따라 가변시켜 엔진의 전 영역에 걸쳐 소음을 저감함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 엔진의 연소실로 혼합기를 분배하는 흡기인테이크와 외부로부터 유입되는 에어를 정화하는 에어클리너사이에 엔진으로 유입되는 흡입 부압을 바이패스시키는 제어수단에 의해 작동되는 가변수단을 이용해 에어클리너부위의 에어 유입경로길이를 가변시켜 엔진 작동영역에 따른 특정 소음 영역의 주파수 발생을 차단시키는 것을 특징으로 한다.

도 1은 일반적으로 엔진의 흡기계통에서 발생되는 소음 선도

도 2는 본 발명에 따른 차량의 가변식 흡기 소음 저감 시스템 구성도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 제어수단11 : 콘트롤러

12 : 밸브13 : 바이패스라인

20 : 가변수단21 : 연결파이프

22 : 케이스23 : 이동튜브

23a : 피스톤24 : 리턴스프링

K : 문제주파수대역

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 차량의 가변식 흡기 소음 저감 시스템 구성도를 도시한 것인바, 본 발명은 엔진(E)의 연소실로 혼합기를 분배하는 흡기인테이크(I)와 외부로부터 유입되는 에어를 정화하는 에어클리너(A)사이에 엔진으로 유입되는 흡입 부압을 바이패스(Bypass)시키는 제어수단(10)에 의해 작동되는 가변수단(20)을 이용해 에어클리너(A)부위의 에어 유입경로길이를 가변시켜 엔진 작동영역에 따른 특정 소음 영역의 주파수 발생을 차단시키게 된다.

여기서, 상기 제어수단(10)은 엔진(E)의 회전수(RPM)를 지속적으로 모니터링(Monitoring)하는 콘트롤러(11)와, 이 콘트롤러(11)의 제어 신호에 의해 흡기인테이크(I)와 에어클리너(A)부위에 장착된 가변수단(20)으로 이어진 바이패스라인(13)의 통로를 개·폐하는 솔레노이드 밸브(12)로 이루어진다.

이때, 상기 밸브(12)는 일 방향의 흐름을 형성하는 첵밸브로 이루어 질 수도 있는데 즉, 엔진의 회전수를 감지한 콘트롤러(11)가 기 설정된 특정 회전수영역에서 일정한 크기의 전압을 첵밸브에 가해 바이패스라인(13)의 흐름 경로를 개방시켜 줄 수 있음은 물론이다.

또한, 상기 가변수단(20)은 흡기인테이크(I)에 연결되어 에어크리너(A)내부로 삽입된 연결파이프(21)와, 이 연결파이프(21)를 감싸면서 상기 제어수단(10)의 바이패스라인(13)이 연결된 케이스(22), 이 케이스(22)내에 수용되어 바이패스라인(13)을 통해 유입된 압력이 작용하도록 피스톤(23a)이 형성되면서 상기 파이프(21)를 감싸 그 길이를 가변시키는 이동튜브(23) 및 상기 케이스(22)내 압력 해제 시 이동튜브(23)를 복귀시키는 리턴스프링(24)으로 이루어진다.

이하 본 발명의 작동을 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.

본 발명은 일반적으로 외부로부터 유입된 공기가 에어클리너(A)를 통과하면서 여과된 후 흡기인테이크(I)에서 연료와 함께 썩여 엔진(E)내부의 각 실린더로 유입되어 정상적으로 작동되는 엔진(E)의 회전수(RPM)를 제어수단(10)의 콘트롤러(11)가 지속적으로 모니터링하게 된다.

이어, 상기 제어수단(10)의 콘트롤러(11)가 측정한 엔진(E)의 회전수가 도 1에 도시된 바와 같이, 특정 소음을 일으키는 문제주파수(K)영역과 일치되면 밸브(12)에 신호(전압 또는 전류)를 주어 차단하고 있던 바이패스라인(13)의 흐름통로를 열어 흡기인테이크(I)의 부압을 가변수단(20)으로 유입시키게 된다.

이때, 상기 밸브(12)는 콘트롤러(11)의 신호 크기에 따라 그 개방정도가 다르게 되는데 이는, 상기 콘트롤러(11)에 미리 엔진영역에 따라 다르게 발생되는 문제주파수(K)영역을 차단하기 위해 필요로 하는 에어 유입 흐름 길이(흡기인테이크(I)와 에어클리너(A)사이구간)가 설정되어 있어 이에 일치되도록 가변수단(20)의 길이를 변경할 정도의 압력만을 공급하기 위함이다.

즉, 예를 들어 3000RPM에서 에어 유입 흐름 길이를 약 200mm 정도 연장해야되면 약 2V의 신호를 가해 밸브(12)를 통해 가변수단(20)으로 유입되는 부압에 의한 에어 유입 흐름 길이가 약 200mm 정도 늘어나도록 하게 되며 이는, 엔진의 실험에 따라 미리 설정되어짐은 물론이다.

이어, 상기 제어수단(10)의 바이패스라인(13)을 통해 부압이 가변수단(20)의 케이스(22)내로 유입되면, 이 케이스(22)내의 압력이 상승하면서 이동튜브(23)의 피스톤(23a)부위를 가압해 설정된 길이 많 큼 인출되어져 결국, 이 튜브(23)에 의해 감 싸여진 연결파이프(21)의 길이를 그 많 큼 인장시켜 유입되는 에어의 흐름 경로를 증가시켜 소음을 유발하는 문제주파수(K)영역을 차단하게 된다.

즉, 본 발명은 제어수단(10)의 콘트롤러(11)가 엔진(E)의 회전수에 관계되어 흡기시스템에서 발생되는 문제주파수(K)영역의 발생을 방지하도록 흡기인테이크(I)와 에어필터(A)사이의 에어 흐름 경로를 엔진 부압을 매개로 변경시키게 되므로 결국, 엔진(E)의 운전 영역 모두를 카버할 수 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 흡기인테이크와 에어클리너사이에 엔진으로 유입되는 흡입 부압을 바이패스해 에어 유입경로길이를 증·감하면서 엔진의 작동영역에 따라 발생되는 특정 소음 영역의 주파수 발생을 차단시키게 되므로 엔진의 전 영역에 걸쳐 소음을 저감할 수 있는 효과가 있게 된다.

또한, 본 발명은 레조네이터를 사용하지 않고 에어클리너내에 수용되어 그 길이를 가변시키게 되므로 설계시 레이아웃(Lay Out)상의 제약이 없게 되는 효과가 있음은 물론이다.

Claims (5)

1. 엔진(E)의 연소실로 혼합기를 분배하는 흡기인테이크(I)와 외부로부터 유입되는 에어를 정화하는 에어클리너(A)사이에 엔진으로 유입되는 흡입 부압을 바이패스(Bypass)시키는 제어수단(10)에 의해 작동되는 가변수단(20)을 이용해 에어클리너(A)부위의 에어 유입경로길이를 가변시켜 엔진 작동영역에 따른 특정 소음 영역의 주파수 발생을 차단시키는 차량의 가변식 흡기 소음 저감 시스템.
2. 제 1항에 있어서, 상기 제어수단(10)은 엔진(E)의 회전수를 지속적으로 모니터링하는 콘트롤러(11)와, 이 콘트롤러(11)의 제어 신호에 의해 흡기인테이크(I)와 에어클리너(A)부위에 장착된 가변수단(20)으로 이어진 바이패스라인(13)의 통로를 개·폐하는 밸브(12)로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량의 가변식 흡기 소음 저감 시스템.
3. 제 2항에 있어서, 상기 밸브(12)는 콘트롤러(11)의 제어신호에 따라 온·오프되어 바이패스라인(13)의 흐름경로를 개방시켜주는 솔레노이드밸브인 것을 특징으로 하는 차량의 가변식 흡기 소음 저감 시스템.
4. 제 2항에 있어서, 상기 밸브(12)는 콘트롤러(11)에서 발생되는 일정한 크기의 전압 신호에 의해 바이패스라인(13)의 흐름 경로를 개방시켜주는 첵밸브인 것을 특징으로 하는 차량의 가변식 흡기 소음 저감 시스템.
5. 제 1항에 있어서, 상기 가변수단(20)은 흡기인테이크(I)에 연결되어 에어크리너(A)내부로 삽입된 연결파이프(21)와, 이 연결파이프(21)를 감싸면서 상기 제어수단(10)의 바이패스라인(13)이 연결된 케이스(22), 이 케이스(22)내에 수용되어 바이패스라인(13)을 통해 유입된 압력이 작용하도록 피스톤(23a)이 형성되면서 상기 파이프(21)를 감싸 그 길이를 가변시키는 이동튜브(23) 및 상기 케이스(22)내 압력 해제 시 이동튜브(23)를 복귀시키는 리턴스프링(24)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량의 가변식 흡기 소음 저감 시스템.