KR100217073B1 - 서어지 탱크 유동 분포 개선장치 - Google Patents

Abstract

서어지 탱크의 모서리에 설치된 압력파 발생기로 재순환 영역을 축소하여 서어지 탱크내의 유동분포를 균일하게 함으로써 각 실린더로 흡입되는 흡기량을 일정하게 하는 것으로, 엔진 회전수, 부하, 차속 등을 검출하여 그에 따른 전기적인 신호를 출력하는 엔진 동작 상태 검출수단과, 상기 엔진 동작 상태 검출수단의 신호에 따라 맵 테이블에 설정되어 있는 값에 의해 압력파를 연산하여 그에 따른 듀티 제어신호를 출력하는 제어수단과, 상기 제어수단의 듀티 제어신호에 따라 동작하는 구동수단과, 상기 구동수단과 연동하여 상기 제어수단에서 연산된 압력파를 발생하는 압력파 발생수단을 포함하여 이루어져서 서어지 탱크내의 재순환 영역을 축소에 따라 각 실린더에 흡입되는 흡입 공기 량을 동일하게 하여 엔진 주기 변동을 제거할 수 있으므로 엔진의 출력을 증대시킬 수 있을 뿐만 아니라 소음을 저감시킬 수도 있다.

Description

서어지 탱크 유동 분포 개선장치

본 발명은 자동차의 연소실에 흡기를 공급하는 흡기 장치의 서어지 탱크에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 서어지 탱크의 모서리에 설치된 압력파 발생기로 재순환 영역을 축소하여 서어지 탱크내의 유동분포를 균일하게 함으로써 각 실린더로 흡입되는 흡기량을 일정하게 하는 서어지 탱크 유동분포 개선장치에 관한 것이다.

일반적으로 서어지 탱크는 엔진의 부압에 의해 진공 상태를 유지하여 흡기를 저장하는 탱크로서 스로틀 바디를 통해 유입된 공기를 런너를 통해 각 실린더로 전달하는 것이다.

그러나, 상기와 같은 서어지 탱크에서는 제4도에서 알 수 있는 바와 같이 스로틀 바디로부터 유입되는 흡기의 유속에 따라 서어지 탱크의 모서리 부분에 재순환하는 영역이 생겨 런너에 흡입되는 공기량은 그 위치에 따라 다르게 된다.

상기와 같은 차량 흡기 장치의 서어지 탱크에서는 런너로 유입되는 공기량이 런너의 위치에 따라 서로 다르기 때문에 실린더별 공연비 분포의 차가 발생하여 엔진 주기가 변동된다.

이로 인하여 엔진의 출력이 저하될 뿐만 아니라 진동 및 소음을 발생하였고, 불완전 연소로 인한 배기 가스가 증가하는 문제점이 있었다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 각 실린더로 흡입되는 공기량을 일정하게 하기 위하여 서어지 탱크내의 유동분포를 균일하게 하는 서어지 탱크 유동분포 개선장치를 제공하는데 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명인 서어지 탱크 유동분포 개선장치는, 엔진 회전수, 부하, 차속 등을 검출하여 그에 따른 전기적인 신호를 출력하는 엔진 동작 상태 검출수단과, 상기 엔진 동작 상태 검출수단의 신호에 따라 맵 테이블에 설정되어 있는 값에 의해 압력파를 연산하여 그에 다른 듀티 제어신호를 출력하는 제어수단과, 상기 제어수단의 듀티 제어신호에 따라 동작하는 구동수단과, 상기 구동수단과 연동하여 상기 제어수단에서 연산된 압력파를 발생하는 압력파 발생수단을 포함하여 이루어진다.

제1도는 본 발명인 서어지 탱크 유동분포 개선장치의 일 실시예를 도시한 구성도이고,

제2도는 제1도의 압력파 발생기를 확대하여 도시한 단면도이고,

제3도는 본 발명의 동작 원리를 도시한 동작 설명도이고,

제4도는 종래의 흡기장치에서의 서어지 탱크를 도시한 단면도이다.

이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명인 서어지 탱크 유동분포 개선장치의 일 실시예를 설명하면 다음과 같다.

제1도에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명인 서어지 탱크 유동분포 개선장치의 일 실시예는, 엔진 동작 상태 검출부(10)와, 제어부(20), 액츄에이터(30), 압력파 발생기(40)로 구성되어진다.

엔진 동작 상태 검출부(10)는 차량의 운행중 엔진 회전수, 부하, 차속 등의 운행정보에 따라 엔진의 동작 상태를 검출하여 그에 따른 전기적인 신호를 출력하여 제어부(20)에 인가한다.

제어부(20)는 상기 엔진 동작 상태 검출부(10)로부터 출력된 전기적인 신호를 분석하여 그에 따른 듀티 제어신호를 출력하여 액츄에이터(30)에 인가한다.

액츄에이터(30)는 상기 제어부(30)로부터 출력된 듀티 제어신호에 의해 압력파 발생기(40)를 동작시킨다.

압력파 발생기(40)는 실린더(41)와, 얇은 막으로 형성되어 상기 액츄에이터(30)에 의해 동작하여 맥동 주파수를 발생하는 멤브레인(membrane)(42)과, 압력파를 출력하는 압력파 호울(hole)(43)으로 이루어져 서어지 탱크의 모서리에 설치되며, 액츄에이터(30)에 의해 동작되는 압력파를 발생하여 서어지 탱크의 모서리 부분에서 재순환하는 흡기를 제거하여 재순환 영역의 범위를 줄인다.

상기와 같이 구성된 본 발명인 서어지 유동분포 개선장치에 따른 일 실시예를 동작 과정에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.

차량의 운행중 엔진 동작 상태 검출부(10)에서는 엔진 회전수, 부하, 차속 등의 운행정보에 따라 엔진의 동작 상태를 검출하여 그에 따른 전기적인 신호를 출력하여 제어부(20)에 인가한다 .

이때 제어부(20)에서는 상기 엔진 동작 상태 검출부(10)로부터 인가된 전기적인 신호에 따라 맵 테이블에 설정되어 있는 진폭과 맥동 주파수를 이용하여 서어지 탱크내의 재순환 영역을 축소할 수 있는 압력파를 의해 연산하여 그에 따른 듀티 제어신호를 출력하여 액츄에이터(30)를 구동시킨다.

액츄에이터(30)의 구동에 따라 압력파 발생기(40)의 멤브레인(41)이 진동하여 맥동 주파수를 발생함과 동시에 맴브레인(41)상하로 이동하여 실린더(41)의 길이를 조절하여 진폭을 결정하면 압력파 호울(43)에서는 상기 제어부(20)에서 연산된 압력파를 출력하여 서어지 탱크내의 재순환 여역을 축소하여 서어지 탱크내의 유동분포를 균일하게 함으로서 각 실린더로 흡입되는 공기량을 동일하게 한다 .

상기 제어부(20)에서는 압력파 연산은 식 P=Asin(f_pt+ø)에 의해 이루어진다.

여기서, A는 진폭, f_p는 맥동 주파수, t는 시간, ø는 상수이다.

상기와 같이 동작하는 본 발명은 서어지 탱크내의 재순환 영역을 축소에 따라 각 실린더에 흡입되는 흡입 공기량을 동일하게 하여 엔진 주기 변동을 제거할 수 있으므로 엔진의 출력을 증대시킬 수 있을 뿐만 아니라 소음을 저감시킬 수도 있다.

Claims (3)

1. 자동차 흡기 장치의 서어지 탱크에 있어, 엔진 회전수, 부하, 차속 등의 운행정보에 따라 엔진의 동작 상태를 검출하여 그에 따른 전기적인 신호를 출력하는 엔진 동작 상태 검출수단과, 상기 엔진 동작 상태 검출수단의 신호에 따라 맵 테이블에 설정되어 있는 값에 의해 압력파를 연산하여 그에 따른 듀티 제어신호를 출력하는 제어수단과, 상기 제어수단의 듀티 제어신호에 따라 동작하는 구동수단과, 상기 구동수단과 연동하여 상기 제어수단에서 연산된 압력파를 발생하는 압력파 발생 수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 서어지 탱크 유동분포 개선장치.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 압력파 발생수단은 실린더와, 상기 구동수단에 의해 동작하는 압력파를 발생하는 맴브레인과, 상기 맴브레인에서 발생한 압력파를 출력하는 압력파 출력수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 서어지 탱크 유동분포 개선장치.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 제어수단은 상기 엔진 동작 상태의 신호에 따라 맵 테이블에 설정되어 있는 값에 의해 압력파를 연산하는데 있어서 아래의 수식을 이용하는 것을 특징으로 하는 서어지 탱크 유동분포 개선장치.

   P=Asin(f_pt+ø)

   여기서, A는 진폭, f_p는 맥동 주파수, t는 시간, ø는 상수이다.