KR950011688B1

KR950011688B1 - Air intake apparatus

Info

Publication number: KR950011688B1
Application number: KR1019910003754A
Authority: KR
Inventors: 이성수
Original assignee: 현대자동차주식회사; 전성원
Priority date: 1991-03-08
Filing date: 1991-03-08
Publication date: 1995-10-07
Also published as: KR920018325A

Abstract

The intake device of a vehicle engine is characterized in that a U-shaped tube is mounted at a predetermined position of an intake manifold, and a control valve for selectively changing the path of the U-shaped tube and the intake manifold is installed at the entrance of the U-shaped tube, thereby making the intake path of a mixture long in the low and middle speed ranges to increase the engine torque. The control valve is operated by an actuator which is actuated by a solenoid valve interacting with a vacuum tank in communication with the intake manifold.

Description

Intake system of automobile engine

제1도는 본 발명의 자동차 엔진의 흡기장치의 구성을 나타내는 도면.1 is a diagram showing a configuration of an intake apparatus of an automobile engine of the present invention.

제2도는 본 발명에 관련하는 흡기콘트롤 밸브의 작동상태를 나타내는 도면.2 is a view showing an operating state of an intake control valve according to the present invention.

제3도는 본 발명의 엔진 회전수에 따른 토오크의 특성을 나타내는 도면.3 is a view showing the characteristic of the torque according to the engine speed of the present invention.

제4도는 종래 기술의 자동차 엔진의 흡기장치의 구성을 나타내는 측단면도이다.4 is a side sectional view showing a configuration of an intake apparatus of a vehicle engine of the prior art.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

2 : 흡기관 3 : 칸막이2: intake pipe 3: partition

4 : U자관 5 : 콘트롤 밸브4: U tube 5: Control valve

6 : 진공탱크 7 : ECU6: vacuum tank 7: ECU

8 : 솔레노이드 밸브 9 : 액튜에이터8 solenoid valve 9 actuator

본 발명은 자동차 엔진의 흡기장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 엔진의 전 RPM에 걸쳐서 토오크 특성을 양호하게 함은 물론 특히 저·중속 영역에서 높은 토오크를 얻을 수 있도록 한 자동차 엔진의 흡기장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an intake apparatus of an automobile engine, and more particularly, to an intake apparatus of an automobile engine that enables to obtain a high torque in a low to medium speed region, as well as to improve torque characteristics over the entire RPM of the engine. will be.

흡기매니홀드(Intake Manifold)는 엔진으로 유입되는 공기를 될 수 있는 한 저항을 적게하여 실린더로 유도하는 관이며, 2실린더 이상의 다실린더 기관에서는 질과 양이 균일한 혼합기를 각 실린더에 분배하는 역할을 한다.Intake Manifold is a tube that guides the air flowing into the engine to the cylinder with as little resistance as possible. In multi-cylinder engines with two or more cylinders, the intake manifold distributes a uniform mixer of equal quality and quantity to each cylinder. Do it.

따라서 흡기매니홀드의 설계가 잘되고 못됨에 따라 흡입공기량, 혼합기의 분배, 시동성 등 기관의 출력에 큰 영향이 있다.Therefore, as the design of the intake manifold is not good, there is a big influence on the output of the engine such as the amount of intake air, the distribution of the mixer, and the startability.

특히 고출력 기관에서는 흡기매니홀드의 저항을 작게하여 더 많은 공기를 흡입하게 할 뿐만아니라 매니홀드의 관성효과를 적극적으로 이용하여 보다 큰 출력을 얻게 한다.In particular, in high-power engines, the resistance of the intake manifold is reduced to allow more air to be sucked, as well as to actively use the inertial effect of the manifold to obtain a larger output.

그러나 저·중속 영역에서 엔진룸 공간상의 제약으로 관성맥동 효과를 최대로 이용할 수 있는 최적설계인 긴 흡기관을 사용할 수 없기 때문에 공간상 허용 가능한 길이와 엔진 성능을 감수할 수 밖에 없는 문제점이 초래된다.However, due to the limited space in the engine room in the low and medium speed ranges, the long intake pipe, which is the optimum design that can make the best use of the inertial pulsation effect, cannot be used, resulting in a problem that the space and the acceptable performance of the engine can be tolerated. .

상기한 문제점을 해소하기 위해 일본 특개 소60-138223호의 엔진의 흡기장치는 흡기매니홀드의 길이는 변화하지 않고 저·중속 또는 고속에 따라 통로의 길이를 변화시켜 저속에서 부터 고속까지의 넓은 범위까지 흡기관성 효과를 이용할 수 있도록 흡기장치가 제안된 바 있다.In order to solve the above problems, the engine intake apparatus of Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-138223 does not change the length of the intake manifold, but changes the length of the passage according to the low, medium, or high speed, and covers a wide range from low speed to high speed. Intake devices have been proposed to utilize the intake pipe effect.

제4도는 종래기술의 자동차 엔진의 흡기장치의 구성을 나타내는 측단면도로서, 서지탱크(A)와 연통되는 연결통로구(B)를 보유한 회전부재(C)가 엔진이 운전상태에 따라 구동수단(도시생략)에 의해 회전 가능하게 고정설치되고, 상기한 연결통로구(B)와 연통되는 연장통로(D) 및 이 연장통로(D)와 연통되는 우회통로(E)와, 실린더(도시생략)로 혼합기가 유입되는 흡기통로(F)가 형성되어 있다.4 is a side cross-sectional view showing the configuration of an intake apparatus of a vehicle engine of the related art, in which a rotating member C having a connection passageway B communicating with a surge tank A is driven by a driving means according to an operating state of the engine ( Extension passage (D) which is fixedly rotatably installed, and communicates with the above-described connection passageway (B), and bypass passage (E) which communicates with the extension passage (D), and cylinder (not shown). An intake passage F through which the furnace mixer flows is formed.

상기한 연장통로(D)와 흡기통로(F)의 통로를 변경시킬 수 있는 통로변경수단(G)이 엔진의 소정 회전수이상일 때 구동수단(도시생략)에 의해 선택적으로 선회가능하도록 고정 설치되어 있다.The passage changing means (G), which can change the passage between the extension passage (D) and the intake passage (F), is fixedly installed so as to be selectively pivotable by a driving means (not shown) when the engine is at a predetermined rotation speed or more. have.

이와 같이 구성되는 종래기술은 저·중속 상태가 진행됨에 따라 구동수단에 의해 회전부재(C)가 시계방향으로 선회된다.In the prior art configured as described above, as the low / medium speed state progresses, the rotating member C is rotated clockwise by the driving means.

따라서 서지탱크(A)로 부터 유입된 혼합기는 연결통로구(B)를 통해 연장통로(D) 및 우회통로(E) 흡기통로(F)를 경유하여 실린더로 유입된다.Therefore, the mixer introduced from the surge tank (A) is introduced into the cylinder via the passage passage (B) through the extension passage (D) and the bypass passage (E) intake passage (F).

이러한 상태에서 고속상태가 되면 회전부재(C)가 연결통로구(B)가 우회통로(E)위치까지 선회된다.In such a state, when the high speed state is reached, the connecting member (B) is pivoted to the bypass passage (E) position.

이때 통로변경수단(G)이 구동수단에 의해 일점쇄선으로 도시한 바와 같이 선회되어 서지탱크(A)로 부터 유입되는 혼합기가 우회통로(E)를 거치지 않고 직접 흡기통로(F)를 경유하여 실린더에 유입된다.At this time, the passage changing means (G) is turned as shown by the dashed-dotted line by the driving means so that the mixer flowing from the surge tank (A) passes directly through the intake passage (F) without passing through the bypass passage (E). Flows into.

따라서 저·중속 상태에서 흡기관성 효과를 이용하여 엔진의 높은 토오크를 얻을 수 있으나 속도변화에 따라 회전부재(C)와 통로변경수단(G)이 정확하게 대응하는 것이 어렵고 회전부재(C) 및 통로변경수단(G)을 구동시키는 구동수단의 구성이 매우 복잡하기 때문에 조립시간이 많이 소요되어 작업성이 저하됨은 물론 장착에 따른 공간 확보가 불리한 제반 문제점이 내재되어 있다.Therefore, high torque of the engine can be obtained by using the intake pipe effect in the low and medium speed state, but it is difficult for the rotating member C and the passage changing means G to correspond precisely according to the speed change and the rotating member C and the passage changing. Since the configuration of the driving means for driving the means (G) is very complicated, assembling time is required a lot of workability is deteriorated, there is a problem inherent to secure space due to mounting.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해소하기 위해 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 엔진의 전 RPM에 걸쳐서 토오크 특성을 양호하게 함은 물론 특히 저·중속 영역에서 높은 토오크를 얻을 수 있도록 하여 운전성능 향상은 물론 연비를 저감할 수 있는 자동차 엔진의 흡기장치를 제공하는데 있다.The present invention has been invented to solve the problems of the prior art as described above, the object of the present invention is to improve the torque characteristics over the entire RPM of the engine as well as to obtain a high torque, especially in the low and medium speed region Therefore, it is to provide an intake device of an automobile engine capable of improving driving performance and reducing fuel economy.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은 흡기관의 소정위치에 간막이가 고정설치된 U자관이 연통 고정설치되고, 상기한 U자관과 흡기관의 통로를 선택적으로 변경시키는 콘트롤 밸브가 선회가능하게 고정설치됨을 특징으로 하는 자동차 엔진의 흡기장치를 제공한다.In order to achieve the object as described above, the present invention provides a U-shaped tube in which a partition is fixed at a predetermined position of the intake pipe is fixedly connected, and the control valve for selectively changing the passage between the U-shaped pipe and the intake pipe is pivotable. Provided is an intake device of an automobile engine, characterized in that the fixed installation.

상기한 콘트롤 밸브는 흡기관의 소정위치에 연통 설치된 진공탱크와 연통됨과 아울러 ECU와 전기적으로 연결된 솔레노이드 밸브의 선택적인 개폐에 따라 작동되는 액츄에이터의 작동에 따라 작동됨을 특징으로 하는 자동차 엔진의 흡기장치를 제공한다.The control valve is in communication with the vacuum tank in communication with a predetermined position of the intake pipe and in accordance with the operation of the actuator actuated according to the selective opening and closing of the solenoid valve electrically connected to the ECU intake apparatus of the vehicle engine, characterized in that to provide.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 따라 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

제1도는 본 발명의 자동차 엔진의 흡기장치의 구성을 나타내는 도면으로서, 서지탱크(1)가 마련된 흡기관(2)의 소정위치에 간막이(3)가 고정설치된 U자관(4)이 고정설치되어 있다.1 is a diagram showing the configuration of an intake apparatus of an automobile engine of the present invention, in which a U-shaped tube 4 having a diaphragm 3 fixed thereto is fixedly installed at a predetermined position of an intake pipe 2 in which a surge tank 1 is provided. have.

상기한 흡기관(2)과 U자관(4)의 혼합기 유입통로를 선택적으로 변경시키는 콘트롤밸브(5)가 선회가능하게 고정 설치되어 있다.A control valve 5 for selectively changing the mixer inflow passage of the intake pipe 2 and the U-shaped pipe 4 is fixedly rotatable.

상기한 콘트롤밸브(5)는 흡기관(2)의 소정위치에 연통 설치된 진공탱크(6)와 연통됨과 아울러 ECU(7)와 전기적으로 연결된 솔레노이드 밸브(8)의 선택적인 개폐에 따라 작동되는 액츄에이터(9)에 제2도에 도시한 바와 같이 일측이 장공(도시생략)에 엔진 결합된 링크(10)의 자유단에 샤프트(11)로 고정설치되어 있다.The control valve 5 communicates with the vacuum tank 6 installed at a predetermined position of the intake pipe 2 and is operated according to the selective opening and closing of the solenoid valve 8 electrically connected to the ECU 7. As shown in FIG. 2 at (9), one side is fixed to the free end of the link 10 coupled to the engine by the long hole (not shown) by the shaft 11.

도면중 미설명부호 12,13,14,15,16은 트로톨 포지션 센서, 스온센서, 크랭크샤프트포지션 센서, 크랭크샤프트 포지션센서 휠, 엔진본체를 나타내고 있다.In the drawings, reference numerals 12, 13, 14, 15, and 16 indicate a trotol position sensor, a sensor, a crankshaft position sensor, a crankshaft position sensor wheel, and an engine body.

이와 같이 구성되는 본 발명의 자동차 엔진의 흡기장치는 각각의 센서(12)(13)(14)에 의해 부하, 냉각수 온도, 엔진회전수를 감지하여 ECU(7)에 입력되면 ECU(7)는 설정된 메모리 값과 비교하여 저·중속 영역을 판단하게 된다.When the intake apparatus of the vehicle engine of the present invention configured as described above is input to the ECU 7 by detecting the load, the coolant temperature, and the engine speed by the respective sensors 12, 13 and 14, the ECU 7 The low / medium speed area is determined by comparing with the set memory value.

따라서 저·중속 영역으로 판단되면 ECU(7)는 솔레노이드 밸브(8)에 출력신호를 차단시켜 솔레노이드 밸브(8)를 폐쇄시킨다.Therefore, when judged to be the low / medium speed region, the ECU 7 closes the solenoid valve 8 by blocking the output signal to the solenoid valve 8.

즉, 저·중속 상태에서는 콘트롤 밸브(5)의 초기상태가 흡기관(2)내측과 U자관(4)의 간막이(3) 상단을 차단시키는 상태가 됨으로써 흡입되는 혼합기의 통로를 변환시킨다.That is, in the low and medium speed state, the initial state of the control valve 5 is in a state in which the inside of the intake pipe 2 and the partition 3 of the U-shaped pipe 4 are blocked, thereby changing the passage of the mixer to be sucked.

따라서 혼합기는 흡기관(2)를 따라 유입되다가 콘트롤밸브(5)에 의해 U자관(4)를 경유하여 실린더(도시생략)에 유입된다.Therefore, the mixer flows in along the intake pipe 2 and then flows into the cylinder (not shown) via the U-shaped pipe 4 by the control valve 5.

이에 따라 U자관(4)의 긴통로에 의해 관성맥동 효과를 충분히 얻을 수 있어 실린더에 유입되는 혼합기의 량을 증가시킴에 따라 제3도에 도시한 바와 같이 저·중속 상태의 토오크를 향상시킬 수 있다.Accordingly, the inertia pulsation effect can be sufficiently obtained by the long passage of the U-shaped tube 4, and as the amount of the mixer flowing into the cylinder is increased, the torque in the low to medium speed state can be improved as shown in FIG. have.

이러한 상태에서 소정의 RPM에 도달하면 즉 고속 운전 영역에 이르면 ECU(7)는 솔레노이드 밸브(8)에 출력신호를 인가하여 솔레노이드밸브(8)를 개방시킨다.In this state, when the predetermined RPM is reached, that is, when the high speed operation region is reached, the ECU 7 opens the solenoid valve 8 by applying an output signal to the solenoid valve 8.

상기한 솔레노이드 밸브(8)의 개방에 따라 진공탱크(8)의 진공력에 의해 액튜에어터(9)가 작동되어 콘트롤 밸브(5)는 제1도의 이점쇄선으로 도시한 바와 같이 선회되어 U자관(4)를 폐쇄시킨다.According to the opening of the solenoid valve 8, the actuator 9 is operated by the vacuum force of the vacuum tank 8, so that the control valve 5 is pivoted as shown by the dashed line shown in FIG. (4) is closed.

상기한 U자관(4)이 폐쇄됨에 따라 흡입되는 혼합기는 흡기관(2)을 따라 실린더에 직접 유입됨에 기인하여 짧은 통로에 의해 흡기 저항을 줄어들기 때문에 다량의 혼합기가 실린더에 유입된다.Since the mixer sucked as the U-tube 4 is closed is directly introduced into the cylinder along the intake pipe 2, the intake resistance is reduced by a short passage, so that a large amount of the mixer is introduced into the cylinder.

따라서 고속 상태에서 양호한 토오크 특성을 얻을 수 있다.Therefore, good torque characteristics can be obtained at a high speed.

이상 설명한 바와 같이 U자관의 관성 맥동 효과를 최대로 확보함으로써 전 RPM에 걸쳐 토오크 특성을 양호하게 할뿐 아니라 특히 저·중속 영역에서 높은 토오크를 얻을 수 있기 때문에 운전성능 향상은 물론 연비를 저감할 수 있으며 배출가스를 저감시키는 이점이 있다.As described above, by securing the maximum inertia pulsation effect of the U-tube, not only can the torque characteristics be improved over the entire RPM, but also high torque can be obtained especially in the low and medium speed ranges, thereby improving driving performance and reducing fuel consumption. And it has the advantage of reducing emissions.

또한 구조가 간단하기 때문에 조립시간이 단축되어 작업성 향상은 물론 장착시 공간확보가 유리한 이점도 있다.In addition, since the structure is simple, the assembly time is shortened, thereby improving workability and securing space during mounting.

Claims

The control valve which communicates and fixes the U-shaped tube 4 in which the partition 3 is fixed in the predetermined position of the intake pipe 2, and selectively changes the passage | path of the said U-shaped tube 4 and the intake pipe 2 ( 5) is fixedly rotatable by the actuator 9 operated by the vacuum force of the vacuum tank 6 in accordance with the opening and closing of the solenoid valve 8 which is selectively opened and closed by the output signal of the ECU 7 By varying the mixer suction passage in the medium speed zone and the high speed zone, the suction passage of the mixer is increased in the low medium speed zone so as to maximize the inertial pulsation effect of the U-shaped tube 4 so as to increase the torque. Intake device of automobile engine.