KR960011443B1 - 자동차의 가변흡기 시스템 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

자동차의 가변흡기 시스템

제1도는 본 발명에 의한 가변흡기 시스템.

제2도는 본 발명에 의한 가변흡기 작용을 설명하기 위한 도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

2 : 서지탱크 3 : 흡기관

4 : 연소실 5 : 이동흡기관

6 : 고정흡기관 9 : 스프링

10 : 액츄에이터 12 : 솔레노이드 밸브

13 : 고정부재 14 : 제어유닛

본 발명은 자동차의 가변흡기 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 엔진의 전 회전수 영역에서 큰 토오크를 얻을 수 있으며, 연비도 향상시킬 수 있는 자동차의 가변흡기 시스템에 관한 것이다.

자동차의 흡기계통은 연소실로 유입되는 공기의 불순물을 필터링하는 에어 클리너와, 이 에어 클리너를 통하여 유입되는 공기의 양을 퍼텐쇼 미터에 의해 전압비로 검출하는 에어 플로우 미터와, 흡입공기량을 제어하는 스로틀 밸브 및 스로틀 밸브 전페시에 소량의 공기를 바이패스시키는 바이패스 계통 및 스로틀 밸브의 개도를 검출하는 스로틀 포지션 센서등이 장치되는 스로틀 바디와, 이 스로틀 바디의 단면적보다 크게 이루어져 특히 저온시에 흡입되는 공기를 와류시켜 온도를 상승시켜 주는 시지탱크와, 각각의 연소실로 흡입공기를 분배하여주는 흡기 매니폴드로 이루어져 있다.

자동차의 흡기계통은 엔진의 출력에 관계하게 되는데, 흡입공기의 저항을 최소화시키고, 흡기의 관성효과를 높이게 되면 연소실내로의 충진효율이 증대하기 때문에 엔진의 출력을 증대시킬 수 있게 된다.

엔진의 출력증대는 변속기의 감속비를 낮출수 있기 때문에 연비를 향상시킬 수 있는 이점도 있다.

이와같이 엔진의 출력을 높이고 연비를 향상시키기 위하여 저속, 중속, 고속에서 흡기의 관성효과를 이용하는 방안이 제안되어 있는데, 이 방안에 의하면 흡기관의 길이를 가변시키는 것으로 되어 있다.

그런데 흡기관은 스로틀 바디로부터 흡기포트까지 일체물로 주조되고 있기 때문에 실질적으로 흡기관의 길이를 가변시키지 못하고, 길고 짧은 흡기관을 각각 별도로 설치하고, 짧은 흡기관에 ECU로 제어되어 개폐작동하는 밸브를 설치하여 저속에서는 밸브를 닫아주고, 고속에서는 개방하여 주는 방식으로 하여 흡기의 관성효과를 얻고 있다.

그러나 이와같은 방식의 흡기가변 시스템은 각 흡기포트마다 각각 흡기관을 사용하여야 하기 때문에 엔진룸의 공간확보에 어려움이 있으며, 저속과 고속의 2단계 제어만이 이루어지기 때문에 특정한 회전수 영역에서는 큰 토오크를 얻을 수 있지만, 엔진의 전 회전수 영역에서는 큰 토오크를 얻지 못하고 있다.

본 발명은 상기한 바와같은 종래 기술의 문제점을 해소하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 엔진의 전 회전수 영역에서 큰 토오크를 얻도로 함과 아울러 연비를 향상시킬 수 있는 자동차의 가변흡기 시스템을 제공하는데 있다.

이를 실현하기 위하여 본 발명은, 서지탱크와 연소실사이를 연결하여 에어클러너를 통하여 유입되는 공기를 연소실로 안내하는 흡기관을 보유하는 자동차 흡기계통에 있어서, 상기한 흡기관을 2개로 나우어 서지탱크와 연결되는 측을 이동흡기관을 하고, 연소실과 연결되는 측을 고정흡기관으로 하여 이들 흡기관을 스피링으로 탄지시켜 상호 결합하며, 상기한 이동흡기관과 고정흡기관에 고정부재로 액츄에이터를 연결함과 아울러 이 액츄에이터를 고정흡기관과 연통설치하여 부압이 작용하여 이동흡기관을 하측방으로 잡아 당기도록 구성한 것을 특징으로 하는 자동차의 가변흡기 시스템을 제공한다.

상기한 액츄에이터와 고정흡기관 사이에는 제어유닛에 의해 제어되는 솔레노이드 밸브가 설치됨을 특징으로 하는 자동차의 가변흡기 시스템을 제공한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 따라 더욱 상세히 설명한다.

제1도는 본 발명의 의한 가변흡기 시스템을 나타내는 도면으로서, 에어 클리너(1)와 연통되는 서지탱크(2)의 아래측에는 흡기관(3)이 설치되어 연소실(4)로 이어지고 있다.

상기한 흡기관(3)은 2개로 나뉘어져 이동흡관(5)과 고정흡기관(6)으로 분리되고 있는데, 상기한 이동흡기관(5)이 고정흡기관(6)내로 삽입되어 길이가변이 가능하게 되어 있다.

이를 위하여 고정흡기관(6)은 확장부(7)를 갖고 있으며, 이 확장부(7)내로 위치될 수 있는 크기를 플랜지(8)가 이동흡기관(5)에 설치되어 있는데, 이 플랜지(8)는 고정흡기관(6)의 확장부(7)내측에 위치하는 스프링(9)의 시이트 기능을 하기 위한 것이다.

상기한 스프링(9)은 이동흡기관(5)에 대하여 상측을 탄성력을 가하도록 되어 있는데, 이동흡기관(5)을 하측으로 이동시키기 위하여 액츄에이터(10)를 설치하고 있다.

이 액츄에이터(10)는 플랜지(8)와 확장부(7)내측면 사이에는 볼베어링(11)이 설치되어 이동흡기관(5)이 하측으로 이동할때 약간의 회전작용이 이루어질 수 있도록 되어 있다.

상기한 액츄에이터(10)는 고정흡기관(6)과의 사이에 솔레노이드 밸브(12)를 개재하여 연통됨으로서 흡기관을 통하여 공기가 연소실(4)내로 유입될때 공기의 흐름에 의해 발생되는 부압이 작용하도록 되어 있는데, 이 부압은 솔레노이드 밸브(12)의 개폐유무에 따라 결정된다.

또한 이 액츄에이터(10)는 고정부재(13)를 통하여 일측이 이동흡기관(5)에 부착되고, 타측이 고정흡기관(6)에 설치된다.

상기한 솔레노이드 밸브(12)는 엔진의 회전수와 흡입 공기량 신호를 입력받아 고속주행으로 판단되는 경우 전기적 신호를 출력하는 제어유닛(14)에 의해 작동하도록 되어 있다.

도면중 미설명 부호 15는 체크밸브이다.

이와같이 이루어지는 본 발명의 가변흡기 시스템은, 차량이 주행할때 엔진의 회전수와 흡입공기량이 제어유닛(14)으로 입력되어 저속, 중속, 고속을 판단하게 된다.

제어유닛(14)에서 판단된 신호는 제어유닛(14)의 입출력 신호처리부에서 솔레노이드 밸브(12)로 전달되는데, 이 전기적 신호는 저속주행시에는 출력되지 않게 되므로 솔레노이드 밸브(12)가 차단되어 액츄에이터(10)는 작동을 하지 않게 된다.

따라서 이동흡기관(5)은 스프링(9)의 탄성력에 의해 상측으로 밀려 올라가게 된다.

제2도 가)는 저속 주행시의 흡기관(3)을 나타내는 것으로서, 이 상태에서 고속 주행의 신호가 입력되면 솔레노이드 밸브(12)로 전류가 인가되어 이 밸브를 개방시키게 된다.

따라서 고정흡기관(6)을 통하여 연소실(4)로 들어가는 공기에 의해 발생하는 부압은 솔레노이드 밸브(12)를 경유하여 액츄에이터(10)를 작동시키게 된다.

이 부압에 의해 액츄에이터(10)의 다이어프램이 하강하게 되므로 고정부재(13)가 아래측으로 이동하게 되고, 이 고정부재(13)가 고정된 이동흡기관(5)도 함께 하강하게 된다.

제2도 나)는 고속 주행시의 흡기관(3)을 나타내는 도면으로서, 가)와 비교하여 볼때 흡기관(3)의 길이가 줄어들었음을 알 수 있다.

이와같이 본 발명에 의한 가변흡기 시스템은, 고속 주행시보다 저속 주행시 흡기관의 길이를 길게하여 줌으로서 흡기관성효과를 얻을 수 있는데, 솔레노이드 밸브(12)의 통로 개방정도에 따라 액츄에이터(10)에 작용하는 부압을 조절할 수 있으므로 제2도 가)와 나)의 사이에서 흡기관 전체의 길이를 가변시킬 수 있다.

따라서 엔진의 전 회전수 영역에서 큰 토오크를 얻을 수 있으며, 토오크를 증대시킴으로서 변속기의 감속비를 낮출 수 있기 때문에 연비를 향상시킬 수 있는 이점도 있다.

Claims (2)

1. 서지탱크와 연소실 사이를 연결하여 에어 클리너를 통하여 유입되는 공기를 연소실로 안내하는 흡기관을 보유하는 자동차 흡기계통에 있어서, 상기한 흡기관(3)을 2개로 나누어 서지탱크(2)와 연결되는 측을 이동흡기관(5)으로 하고, 연소실(4)과 연결되는 측을 고정흡기관(6)으로 하여 이들 흡기관(5)(6)을 스프링(9)으로 탄지시켜 상호 결합하며, 상기한 이동흡기관(5)과 고정흡기관(6)에 고정부재(13)로 액츄에이터(10)을 연결함과 아울러 이 액츄에이터(10)를 고정흡기관(6)과 연통설치하여 부압이 작용하여 이동흡기관(5)을 하측방으로 잡아 당기도록 구성한 것을 특징으로 하는 자동차의 가변흡기 시스템.
2. 제1항에 있어서, 액츄에이터(10)와 고정흡기관(6) 사이에는 제어유닛(14)에 의해 제어되는 솔레노이드 밸브(12)가 설치됨을 특징으로 하는 자동차의 가변흡기 시스템.