KR0163330B1 - 디오 에이치 씨 엔진의 흡기밸브 제어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 디·오·에이치·씨 엔진의 흡기밸브 제어장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 흡기밸브(4)을 개폐시키는 캠(1)이 자동차의 주행속도나 주행중인 경사각에 따라 흡기밸브(4)에 이격 및 밀착되게 한 디·오·에이치·씨 엔진의 흡기밸브 제어장치인 것으로, 차속을 감지하는 속도감지수단(100)과 주행중인 차량의 경사각을 감지하는 경사각감지수단(200)의 감지신호에 자동제어장치(300)가 흡기밸브(4)에 캠(1)을 이격시키거나 밀착시켜 동력을 부분적으로 차단하여 자동차의 공회전시나 내리막길 운행시에 불필요한 연료 소비량을 줄일 수 있게 되는 것이다.

Description

디오 에이치 씨 엔진의 흡기밸브 제어장치

제1도는 종래 디오 에이치 씨 엔진의 구성을 보인 개략도.

제2도는 본 발명의 구성을 보인 블록도.

제3도는 본 발명에 따른 작동수단의 일 실시예를 보인 개략도.

제4도는 본 발명의 일 실시예에 따른 사용상태를 보인 개략도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 캠 2 : 캠샤프트

3 : 요홈 4 : 흡기밸브

5 : 돌출부 6 : 베어링

7 : 작동로드 8 : 유압실린더

8a, 10a : 피스톤 9 : 스프링

10 : 마스터실린더 11 : 랙기어

12 : 모우터 12a : 피니언 기어

16 : 프론트패널 310 : 연결단자

320 : 접속단자 400 : 작동수단

500 : 역동스위치

본 발명은 디·오·에이치·씨 엔진의 흡기밸브 제어장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 흡기밸브를 개폐시키는 캠이 자동차의 주행속도나 주행중인 경사각에 따라 흡기밸브에 이격 및 밀착되게 한 디·오·에이치·씨 엔진의 흡기밸브 제어장치에 관한 것이다.

일반적으로 디·오·에이치·씨(DOHC:Double Over Head Camshaft) 엔진(A)은 첨부된 도면 제1도에 도시한 바와 같이, 각 실린더(B)에는 흡기밸브(C) 및 미도시한 배기밸브가 각각 2개씩 장착되어 있으며, 흡기밸브용 및 배기밸브용으로 두개의 캠샤프트(D)를 장착하여 크랭크축(E)에 타이밍벨트(F)로 연결시켰으며, 흡기밸브용 캠샤프트(D)는 실린더(B) 내부에 연료(G)가 주입될 수 있도록 캠(H)을 회전시켜 흡기밸브(C)를 개폐시키고, 미도시된 하나의 배기밸브용 캠샤프트는, 엔진(A)의 폭발행정에 따른 배기가스가 배출되도록 배기밸브를 개폐시키는 역할을 하게 된다. 이에 캠샤프트(D)의 캠(H)과 흡기밸브(C)를 직접 연결하여 캠샤프트(D)의 작동으로 바로 흡기밸브(C)를 개폐시키게 되는 것이다.

한편, 상기와 같은 디·오·에이치·씨 엔진(A)은, 두개의 흡기밸브(C)로 연료와 공기의 혼합인 혼합가스가 유입되어 압축 및 폭발행정을 거쳐 두개의 배기밸브로 배기가스가 배출되므로 출력이 강한 잇점이 있지만 연료의 소비가 큰 단점이 있었다. 즉, 출력이 약해도 되는 공회전시에나 내리막길을 주행하는 경우에 있어서는 큰 출력과는 무관하므로 불필요한 연료의 낭비를 초래하는 문제점이 있었다.

이와 같은 종래의 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 본 발명은 공회전시나 엔진의 출력과는 무관한 내리막길을 주행시 연료 낭비가 발생되지 않도록 하기 위해서 디·오·에이치·씨 엔진의 실린더를 일부만 가동되게 하여 연료의 소비량을 줄인 것으로 연료의 소비량을 절감하여 경제적으로 자동차가 활용되도록 하는 데 그 목적이 있다.

이와 같은 본 발명의 목적은, 자동차가 공회전인지 주행중인지를 감지하는 속도감지수단과, 내리막길을 운행중인지를 감지하는 경사각감지수단과, 상기한 속도감지수단과 경사각감지수단의 출력신호를 입력받아 스위칭 동작시키는 전자제어장치와, 상기한 전자제어장치의 스위칭동작에 캠이 캠샤프트의 축을 좌우로 이동되게 동작시키는 작동수단으로 구성된 디·오·에이치·씨 엔진의 제어장치에 있어서, 상기 작동수단은, 상기 캠샤프트에 요홈을 형성하고, 흡기밸브를 개폐시키는 양측의 캠 외측에 돌출부를 형성하여 베어링으로써 체결하며, 상기 요홈에 끼워진 캠이 좌우로 이동 가능하게 베어링의 외측에 작동로드 일단을 연결하고, 그 타단을 유압실린더와 스프링으로 각각 연결하며, 상기 유압실린더는 마스터실린더의 피스톤 동작에 유압실린더의 피스톤이 동작되게 연결하고, 상기 마스터 실린더의 피스톤이 좌우로 복동되게 피스톤의 외측에 랙기어를 장착하고, 상기 랙기어에 맞물리게 모우터에 피니언기어를 장착시키며, 상기 피스톤의 외경 일측에 연결단자를 장착하고, 상기 피스톤의 슬라이딩동작에 의해 상기 연결단자에 접촉되어 상기 모우터의 전원이 차단되게 접속되는 접점단자를 마스터실린더의 내측면에 장착하며, 상기 모우터가 역회전되게 전원을 인가하는 역동스위치를 프론트패널에 설치함으로써 달성된다.

이하, 본 발명의 목적을 달성하기 위한 바람직한 일 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제2도는 본 발명의 구성을 보인 블록도로서, 이에 도시한 바와 같이, 흡기 및 배기밸브를 각각 개폐되게 동작하는 두개의 캠샤프트를 갖는 디·오·에이치·씨 엔진에 있어서, 자동차의 구동상태를 감지하는 속도감지수단(100)과, 자동차의 경사각을 감지하는 경사각감지수단(200)과, 상기한 속도감지수단(100)과 경사각감지수단(200)의 출력신호를 입력받아 스위칭 동작시키는 전자제어장치(300)와, 상기한 전자제어장치(300)의 스위칭동작에 캠(1)을 캠샤프트의 축(2)에 대해 좌우로 복동시키는 작동수단(400)으로 구성된 것이다.

이와 같은 본 발명의 속도감지수단(100)과 경사각감지수단(200)은 통상적으로 자동차에 부착하여 사용하는 것으로, 상기 속도감지수단(100)은 자동차가 구동중인지를 감지하는 속도감지센서로 구성하고, 상기한 경사각감지수단(200)은 주행중인 자동차의 경사각을 감지하는 변위센서로 구성한 것으로 이미 공지된 센서를 적용시킨 것이다.

한편, 상기한 작동수단(400)은 제3도에 도시한 바와 같이, 캠샤프트(2)의 길이방향으로 요홈(3)을 형성하고, 상기 캠샤프트(2)의 요홈(3)에 끼워져 슬라이드되게 캠(1)의 내측에 끼움돌기(1a)를형성하며, 4개 실린더(S₁)(S₂)(S₃)(S₄)중 3번실린더(S₃)와 2번실린더(S₂)의 흡기밸브(4)를 개폐시키는 캠(1)에 대해 한쌍의 캠(1)이 서로 반대되는 외측으로 돌출부(5)를 형성하여 상기 돌출부(5)에 베어링(6)을 끼워 체결하며, 베어링(6)의 외측에 각각 작동로드(7)의 일단을 연결하고 각각의 작동로드(7)의 타탄을 유압실린더(8)와 스프링(9)으로 각각 연결하며, 상기한 유압실린더(8)는 마스터실린더(10)의 피스톤(10a)동작에 유압실린더(8)의 피스톤(8a)이 동작되게 연결하고 상기한 마스터 실린더(10)의 피스톤(10a)이 좌우로 복동되게 피스톤(10a)의 외측에 랙기어(11)를 장착하며, 랙기어(11)에 맞물리게 모우터(12)에 피니언기어(12a)를 장착시킨 것이다.

또한, 상기 전자제어장치(300)는 상기 속도감지수단(100)과 경사각감지수단(200)에 의해 입력된 신호로 스위칭동작하여 상기 모우터(12)에 전원을 인가하고 인가된 전원에 상기 모우터(12)가 구동하여 피스톤(10a)의 외측에 장착한 연결단자(310)가 상기 피스톤(10a)의 슬라이딩동작에 마스터실린더(10)의 내측면에 장착한 접점단자(320)와 접점되어 상기 모우터(12)의 전원이 차단되게 접속하며, 프론트패널(16)에 장착한 역동스위치(500)에 의해 상기 모우터(12)가 역회전되게 접속한다.

미설명부호 13은 캠샤프트(2)에 체결되는 스프로켓이며, 14a는 와셔이고 14b는 볼트로 스프로켓(13)을 캠샤프트(2)에 체결하는 체결구(14)인 것이다.

이와같이 구성된 본 발명의 작용, 효과를 설명하면 다음과 같다.

디·오·에이치·씨 엔진의 각 실린더(15)에 각각 두개씩 장착시킨 흡기 및 배기 밸브를 개폐할 수 있도록 캠샤프트(2)의 캠(1)을 각 밸브에 밀착시켜 각 실린더(15)의 헤드(15a)에 두 개씩 장착시킨 바, 상기한 작동수단(400)은 상기한 캠샤프트(2)의 요홈(3)에 캠(1)이 끼워져 슬라이딩되게 캠(1)의 끼움돌기(1a)을 형성하고 상기한 캠(21)을 이격 및 밀착시키기 위해 캠(1)의 외측에 베어링(6)을 체결한 것으로 엔진시동으로 회전중인 캠샤프트(2)의 캠(1)에 대한 베어링(6)은 정지상태를 유지하므로서 베어링(6)을 이격 및 밀착시켜 캠(1)을 이격 및 밀착되게 한 것으로, 상기한 캠(1)이 요홈(3)을 따라 좌우로 이동되게 실린더(15)의 흡기밸브(4)를 개폐시키는 두 개의 캠(1)에 체결된 각 베어링(6)의 외측에 로드(7)를 연결하고 로드(7)의 끝단을 유압실린더(8)에 연결하여 유압실린더(8)의 피스톤(8a)에 의해 로드(7)가 벌어졌다 당겨지는 동작을 하게 되는 것이다.

또한, 상기한 유압실린더(8)는 매스터실린더(10)의 피스톤(10a)의 동작에 작동되게 연결시킨 것으로 상기한 매스터실린더(10)의 피스톤(10a) 외측을 랙기어(11)로 형성하고 랙기어(11)에 피니언기어(12a)를 맞물리고 피니언기어(12a)를 모우터(12)에 장착시켜 모우터(12)의 정회전 및 역회전에 따라 매스터실린더(10)의 피스톤(10a)이 동작되게 한 것이다.

한편, 상기한 모우터(12)는 자동차의 주행상태를 감지하는 속도감지수단(100)과 주행중인 자동차의 경사각을 감지하는 경사각감지수단(200)의 출력신호를 입력받아 스위칭 동작시키는 전자제어장치(300)에 의해 구동되는 것이다.

즉, 본 발명은 제4도에 도시한 바와 같이, 일 실시예로 4개의 작동 행정에 크랭크축이 2회전하는 4개의 실린더 (S₁)(S₂)(S₃)(S₄)를 갖고 있는 디·오·에이치·씨 엔진에 적용시킨 것으로 4개 실린더(S₁)(S₂)(S₃)(S₄)가 1→3→4→2 순서로 점화되므로 3번실린더(S₃)와 2번실린더(S₂) 또는 1번실린더(S₁)와 4번실린더(S₄)의 캠(1)을 이격 및 밀착시켜 1번실린더(S₁)와 4번실린더(S₄) 또는 3번실린더(S₃)와 2번실린더(S₂)가 동력을 전달할 수 있게 한 것이며, 점화순서와 각 실린더(S₁)(S₂)(S₃)(S₄)의 작동행정은 아래의 표와 같다.

이와 같이 엔진은 폭발행정에서 동력을 얻어 구동이 되는 바, 연료와 공기의 혼합기가 흡입되는 흡입밸브(4)의 캠(1)을 이격시켜 열리지 않게 함으로서 자동차의 공회전시나 내리막길 운행시 원료가 절감되게 하고 차속이 감속되게 한 것으로 1번실린더(S)와 4번실린더(S)를 교번으로 동작되게 하고 2번실린더(S)와 3번실린더(S)의 캠(1)을 흡기밸브(4)에 이격 및 밀착되게 한 것이다.

또한, 전자제어장치(300)에 의해 전원을 인가받은 모우터(12)에 의해 매스터실린더(10)가 동작되어 피스톤(10a)의 연결단자(310)가 접속단자(320)와 접촉됨으로써 모우터(12)의 전원이 차단되어 피스톤(10a)이 마스터실린더(10)를 압축한 상태에서 고정됨으로써 상기 2번실린더(S)와 3번실린더(S)의 흡기밸브(4)의 캠(1)이 이격된 상태로 고정된다.

이때, 상기 역동스위치(500)을 접점시키면 모우터(12)가 역회전을 하게 되어 피스톤(10a)을 당김으로써 이격되었던 캠(1)은 캠샤프트(2)의 요홈(3)을 따라 슬라이드되면서 흡기밸브(4)에 접하게 되어 상기 2번실린더(S)와 3번실린더(S)가 다시 4행정을 거쳐 자동차에 동력을 인가하게 되는 것이다.

이와 같이 본 발명은 차속을 감지하는 속도감지수단(100)과 주행중인 차량의 경사각을 감지하는 경사각감지수단(200)의 감지신호에 자동제어장치(300)가 흡기밸브(4)에 캠(1)을 이격시키거나 밀착시켜 동력을 부분적으로 차단하여 자동차의 공회전시나 내리막길 운행시에 불필요한 연료 소비량을 줄일 수 있는 것이다.

Claims (1)

1. 자동차의 주행상태를 감지하는 속도감지수단(100)과, 주행중인 자동차의 경사각을 감지하는 경사각감지수단(200)과, 상기 속도감지수단(100)과 경사각감지수단(200)의 출력신호를 입력받아 스위칭 동작시키는 전자제어장치(300)와, 상기 전자제어장치(300)의 스위칭동작에 캠(1)이 캠샤프트(2)의 축을 좌우로 복동시키는 작동수단(400)으로 구성된 디·오·에이치·씨 엔진의 흡기밸브 제어장치에 있어서, 상기 작동수단(400)은, 상기 캠샤프트(2)에 요홈(3)을 형성하고, 흡기밸브(4)를 개폐시키는 양측의 캠(1) 외측에 돌출부(5)를 형성하여 베어링(6)으로 체결하며, 상기 요홈(3)에 끼워진 캠(1)이 좌우로 이동 가능하게 베어링(6)의 외측에 작동로드(7)의 일단을 연결하고, 그 타단을 유압실린더(8)와 스프링(9)으로 각각 연결하며, 상기 유압실린더(8)는 마스터실린더(10)의 피스톤(10a) 동작에 유압실린더(8)의 피스톤(8a)이 동작되게 연결하고, 상기 마스터 실린더(10)의 피스톤(10a)이 좌우로 복동되게 피스톤(10a)의 외측에 랙기어(11)를 장착하고, 상기 랙기어(11)에 맞물리게 모우터(12)에 피니언기어(12a)를 장착시키며, 상기 피스톤(10a)의 외경 일측에 연결단자(310)를 장착하고, 상기 피스톤(10a)의 슬라이딩동작에 의해 상기 연결단자(310)에 접촉되어 상기 모우터(12)의 전원이 차단되게 접속되는 접점단자(320)를 마스터실린더(10)의 내측면에 장착하며, 상기 모우터(12)가 역회전되게 전원을 인가하는 역동스위치(500)를 프론트패널(16)에 설치한 것을 특징으로 하는 디·오·에이치·씨 엔진의 흡기밸브 제어장치.