KR20050015472A - Exhaust control device for vehicle - Google Patents

Exhaust control device for vehicle

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KR20050015472A
KR20050015472A KR1020030054297A KR20030054297A KR20050015472A KR 20050015472 A KR20050015472 A KR 20050015472A KR 1020030054297 A KR1020030054297 A KR 1020030054297A KR 20030054297 A KR20030054297 A KR 20030054297A KR 20050015472 A KR20050015472 A KR 20050015472A
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한영희
김임곤
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한영희
김임곤
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Abstract

PURPOSE: An exhaust regulating device of a vehicle is provided to improve the output of the engine, and to reduce noise in traveling the vehicle at low speed by regulating exhaust pressure without using a manual exhaust regulator. CONSTITUTION: An exhaust system of a vehicle comprises a first exhaust pipe(14) connected to an exhaust manifold of an engine cylinder block, a catalytic converter(16) connected to the first exhaust pipe, a second exhaust pipe(18) connected to the catalytic converter, a sub muffler(20) connected to the second exhaust pipe, a third exhaust pipe(24) connected to the sub muffler, and a main muffler(22) connected to the third exhaust pipe. An exhaust regulating device is composed of a variable unit(30) installed in the connection portions of the first, second and third exhaust pipes, the catalytic converter, the sub muffler and the main muffler to pass exhaust gas variously, an RPM detecting unit(40) detecting RPM of the engine, and a control unit(50) controlling the variable unit based on the signals from the RPM detecting unit.

Description

차량용 배기조절장치{EXHAUST CONTROL DEVICE FOR VEHICLE} Vehicle exhaust control unit {EXHAUST CONTROL DEVICE FOR VEHICLE}

본 발명은 차량용 배기조절장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 사용자가 수동 배기조절장치를 사용하지 않고서도 배압을 조절하여 엔진 출력 성능을 향상시킬 수 있도록 함과 아울러 차량 속도가 저속에서 소음을 완화시킬 수 있도록 한 차량용 배기조절장치에 관한 것이다.The present invention relates to an exhaust control device for a vehicle, and more particularly, to allow a user to adjust the back pressure without using a manual exhaust control device to improve engine output performance and to reduce noise at a low speed of the vehicle. A vehicle exhaust control apparatus is provided.

일반적으로 자동차의 엔진이 작동하기 위해서는 실린더 내에 혼합기를 흡입하고, 연소후의 가스를 배출하여야 하는데, 여기서 사용되는 배기장치는 통상 각 실린더의 배기가스를 종합하는 배기 매니폴드, 배기가스를 대기중으로 배출하는 배기관 및 배기소음을 저하시키는 소음기 등으로 구성되어 있다.In general, in order for an engine of a vehicle to operate, a mixer is sucked into a cylinder and exhausted gas is discharged. The exhaust system used here is an exhaust manifold that synthesizes exhaust gas of each cylinder and exhaust gas into the atmosphere. It consists of a silencer etc. which reduce exhaust pipe and exhaust noise.

한편, 흡입된 연료가 연소실에서 연소될때에는 일산화탄소(CO), 탄화수소(HC), 질소산화물(HOX) 등의 유해물질이 생성되는 바, 이러한 유해물질의 대기중 방출을 방지하기 위하여 상기 배기파이프의 일중간에 촉매 컨버터를 구비하고 있다.Meanwhile, when the sucked fuel is combusted in the combustion chamber, harmful substances such as carbon monoxide (CO), hydrocarbons (HC), and nitrogen oxides (HO X ) are generated. In order to prevent the release of the harmful substances into the atmosphere, the exhaust pipe In the middle of the catalytic converter is provided.

상기 촉매 컨버터로는 통상 내부에 백금, 파라듐, 로듐 등의 중금속이 내재된 삼원 촉매 컨버터가 사용되고 있으며, 이러한 촉매 컨버터 내부에 배기가스가 통과할 시 산화, 환원 반응을 통하여 유해한 CO, HC, HOX가 무해한 CO2,H2O,H 2등으로 변환되는 것이다.As the catalytic converter, a three-way catalytic converter in which heavy metals such as platinum, palladium, and rhodium are internally used is used, and harmful CO, HC, and HO are caused by oxidation and reduction reactions when the exhaust gas passes through the catalytic converter. X is converted into harmless CO 2 , H 2 O, H 2 and the like.

도 1은 종래 기술에 의한 차량용 배기장치를 개략적으로 도시한 사시도이다.1 is a perspective view schematically showing a vehicle exhaust apparatus according to the prior art.

도시된 바와 같이, 차량용 배기장치(10)는 엔진실린더블록 일측의 배기다기관(미도시)에는 제1배기관(14)이 연결되어 있고, 이 제1배기관(14)에는 촉매 컨버터(16)가 연결되어 있으며, 이 촉매 컨버터(16)에는 제2배기관(18)이 연결되어 있다.As shown, the vehicle exhaust system 10 is connected to an exhaust manifold (not shown) on one side of the engine cylinder block, and the first exhaust pipe 14 is connected to the first exhaust pipe 14 to the catalytic converter 16. A second exhaust pipe 18 is connected to the catalytic converter 16.

그리고, 상기 제2배기관(18)에는 서브머플러(20)가 연결되어 있고, 이 서브머플러(20)에는 제3배기관(24)이 연결되어 있으며, 이 제3배기관(24)에는 메인머플러(22)가 연결되어 있다.In addition, a submuffler 20 is connected to the second exhaust pipe 18, and a third exhaust pipe 24 is connected to the submuffler 20, and a main muffler 22 is connected to the third exhaust pipe 24. ) Is connected.

이러한 배기장치(10)는 먼저 엔진의 실린더에서 발생되는 고온의 연소가스는 배기다기관에 연결된 제1배기관(14)을 경유하여 상기 촉매 컨버터(16)에서 정화되고, 이후 서브머플러(20)와 메인머플러(22)를 통과하면서 소음된 후 대기중으로 배출된다.The exhaust device 10 is first the high-temperature combustion gas generated in the cylinder of the engine is purified by the catalytic converter 16 via the first exhaust pipe 14 connected to the exhaust manifold, and then the sub-muffler 20 and the main After passing through the muffler 22, the muffler 22 is discharged into the atmosphere.

한편, 상기 배기다기관의 출구측에서 측정되는 배기배압은 배기의 저항성분으로 배기가스의 방출을 방해하는 인자이다.On the other hand, the exhaust back pressure measured at the outlet side of the exhaust manifold is a factor that prevents the emission of exhaust gas as a resistance component of the exhaust.

따라서, 상기한 배압을 감소시키기 위해서 제1,제2,제3배기관(14)(18)(24)의 직경을 크게 하거나, 또는 제1,제2,제3배기관(14)(18)(24)의 배치를 달리하는 방법을 쓰고 있다.Therefore, in order to reduce the above back pressure, the diameters of the first, second and third exhaust pipes 14, 18 and 24 are increased or the first, second and third exhaust pipes 14 and 18 ( The method of different arrangement of 24) is written.

그러나, 상술한 종래의 차량용 배기장치에서 배압을 감소시키기 위해서 배기파이프(40)의 직경 및 배치에만 의존하게 됨에 따라 장치의 설비비용이 증가하게 되고, 또 차량 설계시에 어려움이 많은 문제점이 있었다. However, in order to reduce the back pressure in the above-described conventional vehicular exhaust system, only the diameter and arrangement of the exhaust pipe 40 depend on the installation cost of the apparatus, and there are many problems in designing the vehicle.

그리고, 차량에 수동배기조절장치를 장착하여 배압을 조절하기도 하였다.In addition, the vehicle was equipped with a manual exhaust control device to adjust the back pressure.

그러나, 이러한 경우에는 사용자가 직접 조정 작업을 해주어야 하는 번거로운 점이 있었다.However, in this case, there was a cumbersome point in that the user had to make adjustments.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 사용자가 수동 배기조절장치를 사용하지 않고서도 배압을 조절하여 엔진 출력 성능을 향상시킬 수 있도록 함과 아울러 차량 속도가 저속에서 소음을 완화시킬 수 있도록 한 차량용 배기조절장치를 제공하는 데 그 목적이 있다. The present invention has been made to solve the above problems, the user can adjust the back pressure without using a manual exhaust control device to improve the engine output performance and at the same time the vehicle speed to reduce noise at low speed It is an object of the present invention to provide a vehicle exhaust control device.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 엔진 실린더블록 일측의 배기다기관에 연결된 제1배기관과, 상기 제1배기관에 연결된 촉매 컨버터와, 상기 촉매 컨버터에 연결된 제2배기관과, 제2배기관에 연결된 서브머플러와, 상기 서브머플러에 연결된 제3배기관과, 상기 제3배기관에 연결되는 메인머플러로 이루어진 차량용 배기장치에 있어서, 상기 제1,2,3 배기관과 촉매 컨버터와 서브머플러와, 메인머플러중에서 이들의 연결부분 사이에 설치되어 배기가스의 통과량을 가변시키는 가변수단과; 상기 엔진의 회전수를 검출하는 회전수 검출수단과; 상기 회전수 검출수단에서 검출된 신호를 근거로 하여 상기 가변수단이 구동되도록 제어하는 제어수단을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object, the first exhaust pipe connected to the exhaust manifold on one side of the engine cylinder block, the catalytic converter connected to the first exhaust pipe, the second exhaust pipe connected to the catalytic converter, the second exhaust pipe A vehicle exhaust system comprising a sub muffler connected, a third exhaust pipe connected to the sub muffler, and a main muffler connected to the third exhaust pipe, wherein the first, second and third exhaust pipes, the catalytic converter, the sub muffler, and the main muffler Variable means installed between these connecting portions to vary the amount of passage of the exhaust gas; Rotation speed detection means for detecting the rotation speed of the engine; And control means for controlling the variable means to be driven based on the signal detected by the rotation speed detection means.

이하, 본 발명에 의한 차량용 배기조절장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다. 설명의 편의상 종래 기술과 중복되는 부분에 대한 구성은 동일한 부재 번호를 부여한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the vehicle exhaust control apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. For convenience of description, the configuration for the portion overlapping with the prior art is given the same member number.

도시된 바와 같이, 엔진(60) 실린더블록 일측의 배기다기관에 연결된 제1배기관(14)과, 상기 제1배기관(14)에 연결된 촉매 컨버터(16)와, 상기 촉매 컨버터(16)에 연결된 제2배기관(18)과, 제2배기관(18)에 연결된 서브머플러(20)와, 상기 서브머플러(20)에 연결된 제3배기관(24)과, 상기 제3배기관(24)에 연결되는 메인머플러(22)로 이루어진 차량용 배기장치는 종래와 동일하게 적용된다.As shown, a first exhaust pipe 14 connected to an exhaust manifold on one side of the engine block 60, a catalytic converter 16 connected to the first exhaust pipe 14, and a first converter connected to the catalytic converter 16. A second exhaust pipe 18, a submuffler 20 connected to the second exhaust pipe 18, a third exhaust pipe 24 connected to the submuffler 20, and a main muffler connected to the third exhaust pipe 24. A vehicle exhaust device composed of 22 is applied in the same manner as in the prior art.

본 발명은 상기와 같은 구성에서 소정의 위치에 배기가스의 통과량을 제어할 수 있는 구성을 구비한 것이다. 즉 배압을 조절할 수 있도록 한 것이다.The present invention has a configuration capable of controlling the passage amount of the exhaust gas at a predetermined position in the above configuration. That is to control the back pressure.

이에 대한 구성으로 가변수단(30)과, 회전수 검출수단(40)과, 제어수단(50)으로 크게 이루어진다.In this configuration, the variable means 30, the rotation speed detecting means 40, and the control means 50 are largely formed.

상기 가변수단(30)은 상기 제1,2,3 배기관(14)(18)(24)과 촉매 컨버터(16)와 서브머플러(20)와, 메인머플러(22)중에서 이들의 연결부분 사이에 설치되어 배기가스의 통과량을 가변시키는 역할을 한다.The variable means 30 is provided between the first, second and third exhaust pipes 14, 18 and 24, the catalytic converter 16 and the submuffler 20, and a connecting portion thereof in the main muffler 22. It is installed to serve to vary the amount of passage of exhaust gas.

여기서, 도면상에서는 제1 배기관(14)과 촉매 컨버터(16) 사이에 설치하는 것을 예로 들어 설명하였다.Here, in the drawings, the installation between the first exhaust pipe 14 and the catalytic converter 16 has been described as an example.

그러나, 본 발명은 반드시 상기 가변수단(30)이 제1 배기관(14)과 촉매 컨버터(16) 사이에 설치되는 것은 아니며, 촉매 컨버터(16)의 이후에 설치될 수 도 있음을 밝혀둔다.However, the present invention does not necessarily mean that the variable means 30 is not installed between the first exhaust pipe 14 and the catalytic converter 16, but may be installed after the catalytic converter 16.

상기 회전수 검출수단(40)은 상기 엔진의 회전수를 검출하는 역할을 하는 것으로, 통상적으로 사용되고 있는 것을 사용한다.The rotation speed detecting means 40 serves to detect the rotation speed of the engine and uses a conventional one.

상기 회전수 검출수단(40)에서 검출된 신호를 근거로 하여 상기 가변수단(30)이 구동되도록 제어하는 제어수단(50)을 포함하여 이루어진다.And a control means 50 for controlling the variable means 30 to be driven based on the signal detected by the rotation speed detection means 40.

상기 가변수단(30)은 상기 연결부분 사이에 개재되어 설치됨과 아울러 내부에 통로(31a)를 갖는 본체(31)와, 상기 본체(31)의 통로(31a)내에 회전축(31b)을 매개로 회전 가능하게 설치되어 통로(31a)의 개도를 가변시키는 개도 가변판(32)과, 상기 회전축(31b)에 연결 설치되어 이를 소정 각도 회전시킴과 아울러 상기 제어수단(50)의 제어에 의해 구동되는 구동모터(33)로 이루어진다.The variable means 30 is interposed between the connecting portions and is installed through the main body 31 having a passage 31a therein and a rotating shaft 31b in the passage 31a of the main body 31. A drive opening plate that is installed to be variable so as to vary the opening degree of the passage 31a, and is connected to the rotation shaft 31b, rotates it by a predetermined angle, and is driven by the control of the control means 50. It consists of a motor 33.

상기와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the present invention configured as described above are as follows.

먼저, 엔진(60)이 작동되면 회전수 검출수단(40)에서 엔진의 회전수를 전기적 신호로 검출하여 제어수단(50)에 입력한다.First, when the engine 60 is operated, the rotation speed detection means 40 detects the rotation speed of the engine as an electrical signal and inputs it to the control means 50.

이후, 제어수단(50)에서는 설정된 프로그램, 배압 제어 조건이면 배압 제어 신호를 구동모터(33)로 출력하여 개도 가변판(32)을 작동시키게 된다.Thereafter, the control means 50 outputs the back pressure control signal to the driving motor 33 when the set program and the back pressure control condition operate the opening degree variable plate 32.

상기 구동모터(33)가 작동됨에 따라 상기 개도 가변판(32)은 본체(31)의 통로(31a)의 개도를 가변시키게 된다.As the driving motor 33 is operated, the opening degree variable plate 32 varies the opening degree of the passage 31a of the main body 31.

상기와 같이 엔진(60)의 회전수에 따라 본체(31)의 통로(31a)의 개도를 가변시켜 배압을 조절함으로써 엔진 출력 성능을 향상시킬 수 있게 된다.As described above, the engine output performance can be improved by adjusting the back pressure by varying the opening degree of the passage 31a of the main body 31 according to the rotation speed of the engine 60.

그리고, 차량 속도가 저속인 경우에 차량에서 발생되는 엔진 소음을 감소시킬 수 있게 된다.In addition, when the vehicle speed is low, engine noise generated in the vehicle can be reduced.

이제까지 설명한 본 발명의 구성에서는 상기 개도 가변판(32)을 회전시키기 위한 구동수단을 구동모터(33)를 직결로 연결하는 방법을 채택하였다.In the configuration of the present invention described so far, a method of directly connecting the driving motor 33 to a driving means for rotating the opening-variable plate 32 is adopted.

그러나, 상기와 같이 구동모터(33)를 직결로 연결하되 구동모터(33)의 회전축(31b)에 케이블(미도시)을 연결하여 차량 운전석에서 케이블을 밀거나 당김으로써 상기 회전축(31b)이 회전되어 개도 가변판(32)이 소정 각도 회전되도록 하였다.However, as described above, the drive shaft 33 is directly connected, but the cable (not shown) is connected to the rotary shaft 31b of the drive motor 33 to push or pull the cable in the vehicle driver's seat to rotate the rotary shaft 31b. Thus, the opening degree variable plate 32 was rotated by a predetermined angle.

이렇게 별도의 케이블을 설치한 한 이유는 구동모터(33)를 포함한 제어수단(50)등이 고장나서 자동으로 엔진의 회전을 감지하지 못할 경우에 운전자가 수동으로 임의의 조건에서 배압을 조정할 수 있도록 함에 있다.One reason for installing such a separate cable is to allow the driver to manually adjust the back pressure under certain conditions when the control means 50, including the drive motor 33, fails to automatically detect engine rotation. It is in a ship.

즉, 본 발명은 수동과 자동을 겸할 수 있도록 한 것에 있다.That is, the present invention is intended to be both manual and automatic.

상기의 케이블의 구성은 도면상에 도시하지는 않았지만, 종래 기술의 설명에서 미루어보면 충분히 구현이 가능함을 밝혀둔다.Although the configuration of the above cable is not shown in the drawings, it can be seen that it can be sufficiently implemented in view of the prior art description.

이상 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 배기조절장치에 따르면, 사용자가 수동 배기조절장치를 사용하지 않고서도 배압을 조절하여 엔진 출력 성능을 향상시킬 수 있도록 함과 아울러 차량 속도가 저속에서 소음을 완화시킬 수 있게 된다.As described above, according to the vehicle exhaust control apparatus according to the present invention, the user can improve the engine output performance by adjusting the back pressure without using a manual exhaust control device, and the vehicle speed to reduce noise at low speed You can do it.

도 1은 종래 기술에 의한 차량용 배기장치를 개략적으로 도시한 사시도.1 is a perspective view schematically showing a vehicle exhaust apparatus according to the prior art.

도 2는 본 발명에 의한 차량용 배기조절장치가 적용된 배기장치를 도시한 사시도.Figure 2 is a perspective view showing an exhaust apparatus to which the vehicle exhaust control apparatus according to the present invention is applied.

도 3은 도 2에 도시된 배기장치를 확대하여 도시한 확대 사시도.3 is an enlarged perspective view illustrating an enlarged exhaust apparatus shown in FIG. 2;

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

30 : 가변수단 30: variable means

31 : 본체31: main body

32 : 개도 가변판32: opening degree variable version

33 : 구동모터33: drive motor

40 : 검출수단40: detection means

50 : 제어수단50: control means

Claims (3)

엔진 실린더블록 일측의 배기다기관에 연결된 제1배기관(14)과, 상기 제1배기관(14)에 연결된 촉매 컨버터(16)와, 상기 촉매 컨버터(16)에 연결된 제2배기관(18)과, 제2배기관(18)에 연결된 서브머플러(20)와, 상기 서브머플러(20)에 연결된 제3배기관(24)과, 상기 제3배기관(24)에 연결되는 메인머플러(22)로 이루어진 차량용 배기장치에 있어서,A first exhaust pipe 14 connected to the exhaust manifold on one side of the engine cylinder block, a catalytic converter 16 connected to the first exhaust pipe 14, a second exhaust pipe 18 connected to the catalytic converter 16, and A vehicle exhaust system comprising a sub muffler 20 connected to a second exhaust pipe 18, a third exhaust pipe 24 connected to the sub muffler 20, and a main muffler 22 connected to the third exhaust pipe 24. To 상기 제1,2,3 배기관(14)(18)(24)과 촉매 컨버터(16)와 서브머플러(20)와, 메인머플러(22)중에서 이들의 연결부분 사이에 설치되어 배기가스의 통과량을 가변시키는 가변수단(30)과;The first, second and third exhaust pipes 14, 18, 24, the catalytic converter 16, the sub-muffler 20, and the main muffler 22 are installed between the connecting portions thereof and the amount of passage of the exhaust gas. Variable means 30 for varying the; 상기 엔진의 회전수를 검출하는 회전수 검출수단(40)과;Rotation speed detection means (40) for detecting the rotation speed of the engine; 상기 회전수 검출수단(40)에서 검출된 신호를 근거로 하여 상기 가변수단(30)이 구동되도록 제어하는 제어수단(50)을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 배기조절장치.And control means (50) for controlling the variable means (30) to be driven based on the signal detected by the rotation speed detecting means (40). 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 가변수단(30)은 The variable means 30 상기 연결부분 사이에 개재되어 설치됨과 아울러 내부에 통로(31a)를 갖는 본체(31)와;A main body 31 interposed between the connection parts and having a passage 31a therein; 상기 본체(31)의 통로(31a)내에 회전축(31b)을 매개로 회전 가능하게 설치되어 통로(31a)의 개도를 가변시키는 개도 가변판(32)과;An opening degree variable plate (32) which is rotatably installed in the passage (31a) of the main body (31) via a rotation shaft (31b) to change the opening degree of the passage (31a); 상기 회전축(31b)에 연결 설치되어 이를 소정 각도 회전시키며, 상기 제어수단(50)의 제어에 의해 구동되는 구동모터(33)로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 배기조절장치.It is connected to the rotary shaft (31b) installed to rotate it by a predetermined angle, the vehicle exhaust control device, characterized in that consisting of a drive motor (33) driven by the control of the control means (50). 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 회전축(31b)상에 운전석까지 연장되는 케이블을 더 설치하여 상기 케이블을 밀거나 당김으로써 상기 회전축(31b)이 회전되어 상기 개도 가변판(32)이 소정 각도 회전되도록 한 것을 특징으로 하는 차량용 배기조절장치.Vehicles further comprising a cable extending to the driver's seat on the rotary shaft 31b to push or pull the cable to rotate the rotary shaft 31b so that the opening-variable plate 32 is rotated by a predetermined angle. Regulator.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009023793A1 (en) * 2007-08-14 2009-02-19 Plasmadrive, Inc. Barometric pressure regulator circuit
KR101428616B1 (en) * 2013-09-24 2014-08-08 현대자동차주식회사 Prevention structure of thermal damage for valve

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