KR100251187B1

KR100251187B1 - Apparatus for engine safety

Info

Publication number: KR100251187B1
Application number: KR1019960078332A
Authority: KR
Inventors: 배강수
Original assignee: 정몽규; 현대자동차주식회사
Priority date: 1996-12-30
Filing date: 1996-12-30
Publication date: 2000-04-15
Also published as: KR19980058996A

Abstract

PURPOSE: An engine protection device is provided to prevent the damage of an engine by interrupting power transmitted to a valve operating equipment and a cam operating equipment. CONSTITUTION: In a diesel engine transmitting rotary force of a crank shaft to a cam shaft through an idler gear(1), an engine protection device includes an idler gear separation element separating the idler gear from a line of power transmission gear from the crank shaft to the cam shaft, an engine rpm sensor(5) sensing the rpm of an engine, and a controller operating the idler gear separation by receiving a signal of the engine rpm sensor if the rpm is more than a threshold rpm, wherein the idler gear separation element includes a protruded rotation part(6) integrately formed with the idler gear, a flange(7) taking the idler gear off from a set of teeth of the power transmission gears, a pneumatic cylinder(9) coupled with the flange by a link(8) to supply operating force of the flange, and a compressed air supply source(10) supplying the air to the pneumatic cylinder.

Description

Engine protector

본 발명은 자동차의 엔진 보호장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 대형차량에 주로 사용되는 디젤엔진이 차량의 내리막길 주행시나 운전자의 변속레버 조작실수로 한계 회전수를 초과하여 발생되는 엔진의 오버런(OVER RUN)을 방지하도록 하여 엔진을 보호하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an engine protection device for an automobile, and more particularly, an overrun of an engine generated when a diesel engine mainly used in a large vehicle exceeds the limit rotation speed when driving downhill of a vehicle or due to a driver's shift lever operation error. To protect the engine by preventing overrun.

일반적으로 자동차의 엔진에는 가솔린 엔진과 디젤 엔진이 있는바, 상기 디젤엔진은 통상 화물차와 대형 버스 등과 같이 대형차량에 주로 사용되는 바, 이는 디젤엔진이 공기를 고온으로 압축하여 연료의 자연착화에 의해 동력을 발생시키므로 연소실의 큰 압력을 형성하기 위해 엔진의 부피가 커지므로 소형차량에는 사용하지 못하고 대형차량에 주로 사용되며 가솔린 기관에 비해 열효율이 높고 연비가 저렴한 잇점을 가지고 있다.Generally, the engine of a car includes a gasoline engine and a diesel engine. The diesel engine is generally used in a large vehicle such as a lorry and a large bus. The diesel engine compresses air to a high temperature to cause natural combustion of fuel. Since it generates power, the volume of the engine is increased to create a large pressure in the combustion chamber, so it is not used for small vehicles but is mainly used for large vehicles, and has the advantages of higher thermal efficiency and lower fuel economy than gasoline engines.

또한, 상기한 바와 같은 디젤엔진은 가솔린 엔진의 회전수가 통상 2000-6500 RPM 인데 반해 그 회전수가 1600-4000 RPM으로 저속의 운전영역을 가지고 있다.In addition, the diesel engine as described above has a low speed operating range of 1600-4000 RPM while the rotation speed of the gasoline engine is normally 2000-6500 RPM.

그런데, 상기한 바와 같은 디젤엔진이 장착된 대형차량은 언덕길의 내리막길 주행시 차량 자체의 무게 또는 적재된 화물의 무게에 의해 주행중 차속이 증가하여 차량의 바퀴로부터 변속기를 통해 엔진으로 전달되는 회전력이 엔진이 발생시키는 회전력보다 훨씬 크게 되는 경우 엔진에 무리한 힘이 작용되어 엔진의 파손이 유발되는 엔진 오버런(OVER RUN)이 발생되기 쉽다는 문제점이 있다.However, in the large vehicle equipped with the diesel engine as described above, the driving speed is increased by the weight of the vehicle itself or the weight of the loaded cargo when driving downhill on a hill, and the torque transmitted from the wheel of the vehicle to the engine is transmitted to the engine. If the rotational force is much greater than this, there is a problem that an excessive force is applied to the engine, so that an engine overrun that causes breakage of the engine is likely to occur.

또한, 운전자의 변속조작시 고속단에서 갑자기 중저속의 변속단으로 변속을 실시하게되는 경우에도 상기와 같은 현상이 발생된다.In addition, the above-described phenomenon occurs even when the driver shifts from the high speed stage to the low speed medium speed stage during the shifting operation of the driver.

물론, 상기한 바와 같은 문제점이 디젤엔진에서 쉽게 발생되는 이유는 상기한 바와 같이 가솔린 기관에 비해 낮은 회전수의 작동영역을 가지고 있기 때문이다.Of course, the above-mentioned problems are easily generated in diesel engines because they have a lower operating range than the gasoline engine as described above.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 엔진의 회전수가 한계 회전수 이상이 되면 이를 감지하여 엔진의 작동을 중지하고 엔진의 크랭크 샤프트가 헛돌게 하여 엔진의 파손을 방지하고 엔진을 보호할 수 있도록 하는 엔진 보호장치를 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made in order to solve the above problems, it is detected when the engine rotational speed is more than the limit rotational speed to stop the operation of the engine and prevent the engine crankshaft by turning the engine crank The purpose is to provide an engine protection device for protecting the engine.

도 1은 본 발명에 따른 엔진 보호장치의 분해 사시도,1 is an exploded perspective view of an engine protection device according to the present invention;

도 2는 도 1의 아이들러 기어 장착상태의 상세도이다.FIG. 2 is a detailed view of the idler gear mounting state of FIG. 1. FIG.

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

1: 아이들러 기어 2: 제1기어1: idler gear 2: first gear

3: 제2기어 4: 제3기어3: second gear 4: third gear

5: 엔진회전수센서 6: 회전돌출부5: engine speed sensor 6: rotation protrusion

7: 플랜지 8: 링크7: flange 8: link

9: 공압실린더 10: 압축공기탱크9: pneumatic cylinder 10: compressed air tank

11: ECU 12: 솔레노이드밸브11: ECU 12: solenoid valve

13: 아이들러 기어의 회전축 14: 엔진블록13: axis of rotation of idler gear 14: engine block

15: 스프링 16: 베어링15: spring 16: bearing

17: 고정홈 18: 고정돌출단17: fixed groove 18: fixed protrusion

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 엔진 보호장치는 크랭크 샤프트의 회전력을 아이들러 기어를 통해 캠 샤프트에 전달하는 디젤 엔진에 있어서,Engine protection device according to the present invention for achieving the above object is a diesel engine for transmitting the rotational force of the crankshaft to the camshaft through the idler gear,

상기 아이들러 기어를 크랭크 샤프트로부터 캠 샤프트에 이르는 동력전달용 기어들의 대열에서 이탈시키는 아이들러 기어 이탈수단과, 엔진의 회전수를 감지하는 엔진회전수센서와, 상기 엔진회전수센서의 신호를 받아 한계회전수 이상이 되면 상기 아이들러 기어 이탈 수단을 작동시키는 컨트롤러로 구성된 것을 특징으로 한다.Idler gear release means for releasing the idler gear from the line of power transmission gears from the crankshaft to the camshaft, an engine speed sensor for detecting the engine speed, and a limit rotation in response to the signal of the engine speed sensor If more than a number is characterized in that the controller is configured to operate the idler gear release means.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 크랭크 샤프트의 회전력을 아이들러 기어를 비롯한 기어들의 대열을 통해 캠 샤프트에 전달하는 디젤 엔진에 적용된 본 발명에 따른 엔진보호장치를 도시한 것으로서, 상기 아이들러 기어(1)를 크랭크 샤프트에 설치된 제1기어(2)로부터 캠 샤프트에 설치된 제2,3기어(3,4)에 이르는 동력전달용 기어들의 대열에서 이탈시키는 아이들러 기어 이탈수단과, 엔진의 회전수를 감지하는 엔진회전수센서(5)와, 상기 엔진회전수센서(5)의 신호를 받아 한계 회전수 이상이 되면 상기 아이들러 기어 이탈 수단을 작동시키는 컨트롤러로 구성되어 있다.1 shows an engine protection device according to the present invention applied to a diesel engine which transmits the rotational force of a crankshaft to a camshaft through an array of gears including an idler gear, wherein the idler gear 1 is installed on the crankshaft. Idler gear disengaging means for disengaging from the line of power transmission gears from the first gear (2) to the second and third gears (3,4) installed on the cam shaft, and an engine speed sensor (5) for detecting the engine speed ) And a controller for operating the idler gear releasing means when the engine speed sensor 5 receives the signal of the engine speed sensor 5 or more.

여기서, 상기 아이들러 기어 이탈 수단은 아이들러 기어(1)에 일체로 형성된 돌출회전부(6)와, 상기 돌출회전부(6)를 잡아당겨 아이들러 기어(1)를 상기 제1기어(2)와 제2,3기어(3,4)를 연결하는 기어의 대열로부터 빠져 나오도록 하는 플랜지(7)와, 상기 플랜지(7)의 작동력을 제공하기 위해 상기 플랜지(7)에 링크(8)로 연결된 공압실린더(9)와, 상기 공압실린더에 공기를 제공하는 압축공기공급원으로 구성한 바, 상기 압축공기공급원은 차량에 마련된 압축공기탱크(10)로 구성하였으며 상기 압축공기탱크(10)로부터 상기 공압실린더(9) 사이의 관로에는 상기 컨트롤러인 ECU(11)의 제어를 받는 솔레노이드 밸브(12)가 설치되어 있다.Here, the idler gear releasing means pulls the protrusion rotating part 6 formed integrally with the idler gear 1 and the protrusion rotating part 6 to pull the idler gear 1 into the first gear 2 and the second, A flange 7 for releasing from a row of gears connecting the three gears 3 and 4, and a pneumatic cylinder connected to the flange 7 by a link 8 to provide an actuation force of the flange 7; 9) and a compressed air supply source for supplying air to the pneumatic cylinder, the compressed air supply source is composed of a compressed air tank (10) provided in the vehicle and from the compressed air tank (10) to the pneumatic cylinder (9) The solenoid valve 12 which is controlled by the ECU 11 which is the said controller is provided in the pipeline between them.

또한, 도 2를 참고하여 아이들러 기어의 설치상태를 보다 상세히 살펴보면, 상기 아이들러 기어(1)는 그 이탈이 용이하도록 아이들러 기어의 회전축(13)에 아이들러 기어(1)와 엔진블록(14) 사이에 탄성팽창력을 제공하는 스프링(15)과, 상기 스프링(15)의 힘을 상기 아이들러 기어(1)에 제공하면서 아이들러 기어(1)와 스프링(15)의 마찰을 방지하도록 개재된 베어링(16)과, 상기 아이들러 기어(1)와 아이들러 기어의 회전축(13) 사이에 아이들러 기어(1)의 안정된 작동상태를 확보하기 위한 고정홈(17)과 고정돌출단(18)을 상호 형성하였다.In addition, referring to FIG. 2, in more detail, the idler gear 1 is installed between the idler gear 1 and the engine block 14 on the rotation shaft 13 of the idler gear so that the idler gear 1 can be easily separated. A spring 15 providing an elastic expansion force, a bearing 16 interposed to prevent friction between the idler gear 1 and the spring 15 while providing the force of the spring 15 to the idler gear 1; In addition, between the idler gear 1 and the rotary shaft 13 of the idler gear, a fixing groove 17 and a fixed protrusion end 18 are formed to secure a stable operating state of the idler gear 1.

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

차량이 언덕길의 내리막길과 같은 곳에서 많은 하중의 화물을 싣고 무리한 속도로 질주하게 되는 경우 또는 고속의 변속단으로부터 중저 속의 변속단으로 갑자기 변속을 실시하는 경우, 차량의 바퀴로부터 변속기를 통해 엔진으로 전달되는 회전력이 매우 커서 엔진이 한계 회전수 이상이 되면 상기 엔진회전수센서(5)가 이를 감지하여 ECU(11)에 제공하고 ECU(11)는 상기 신호를 받아 엔진이 오버런 되고 있음을 판단한다.If the vehicle is running at an unreasonable speed with heavy loads, such as on a downhill road, or if you suddenly shift from a high speed gearbox to a medium to low gearbox, the wheels from the vehicle's wheels to the engine. When the rotational force transmitted is so large that the engine becomes greater than or equal to the limit rotation speed, the engine speed sensor 5 detects it and provides it to the ECU 11, and the ECU 11 receives the signal to determine that the engine is overrun. .

상기한 바와 같이 엔진의 오버런이 판단되면 ECU(11)는 상기 솔레노이드밸브(12)를 작동시켜 상기 공압실린더(9)에 상기 압축공기탱크(10)의 압축공기를 제공하며, 상기 공압실린더(9)의 작동력은 링크(8)를 통해 상기 플랜지(7)에 전달되어, 플랜지(7)로 하여금 상기 아이들러 기어(1)의 돌출회전부(6)를 잡아당겨 아이들러 기어(1)가 상기 크랭크 샤프트에 연결된 제1기어(2)와 캠 샤프트에 설치된 제2,3기어(3,4) 사이의 대열에서 이탈되도록 한다.As described above, when the engine overrun is determined, the ECU 11 operates the solenoid valve 12 to provide the compressed air of the compressed air tank 10 to the pneumatic cylinder 9, and the pneumatic cylinder 9 Actuating force is transmitted to the flange (7) via a link (8), which causes the flange (7) to pull the protruding rotation (6) of the idler gear (1) to the crankshaft. It is to be separated from the line between the first gear (2) connected and the second, third gear (3, 4) installed on the cam shaft.

이때, 상기 아이들러 기어(1)의 이탈동작은 상기 아이들러 기어(1)의 안정된 작동상태를 유지하던 고정홈(17)과 고정돌출단(18)의 물림상태가 해제되면서 상기 베어링(16)과 스프링(15)의 영향에 의해 용이하게 이탈동작이 완료된다.At this time, the release operation of the idler gear 1 is the bearing 16 and the spring while the bite state of the fixed groove 17 and the fixed protrusion end 18 maintaining the stable operating state of the idler gear 1 is released. Under the influence of (15), the detachment operation is easily completed.

상기한 바와 같이 아이들러 기어(1)가 이탈되면 상기 크랭크 샤프트로 전달되던 차량의 바퀴로부터의 회전력은 캠 샤프트로 전달되지 않아 상기 캠 샤프트와 밸브 작동기구 등은 정지되며 상기 크랭크 샤프트만 헛돌게 되어 엔진 오버런시 파손되기 쉬운 취약부위인 캠작동부 및 밸브작동기구를 보호할 수 있게 된다.As described above, when the idler gear 1 is separated, the rotational force from the wheel of the vehicle, which is transmitted to the crankshaft, is not transmitted to the camshaft, so that the camshaft and the valve actuating mechanism are stopped, and only the crankshaft turns into an engine. It is possible to protect the cam operating portion and the valve operating mechanism, which are fragile parts that are easily damaged during overrun.

물론, 상기한 바와 같은 엔진 보호작용이 일어난 후에는 상기 아이들러 기어(1)를 다시 결합하여야 엔진을 정상적으로 작동시킬 수가 있게된다.Of course, after the above-described engine protection action has occurred, the idler gear 1 must be re-engaged to allow the engine to operate normally.

이상과 같이 본 발명은 엔진이 바퀴로부터 전달되는 지나친 회전력을 받게되는 경우에 엔진의 취약부분인 밸브작동기구 및 캠작동부로 전달되는 동력을 차단시킬 수 있도록 함으로써 엔진의 파손을 방지하여 엔진의 내구성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention can cut off the power transmitted to the valve operating mechanism and the cam operating portion, which are the weak parts of the engine, when the engine receives excessive rotational force transmitted from the wheels, thereby preventing the engine from being damaged and improving the durability of the engine. There is an effect that can be improved.

Claims

In a diesel engine for transmitting the rotational force of the crankshaft to the camshaft through the idler gear, the idler gear release means for disengaging the idler gear from the line of power transmission gears from the crankshaft to the camshaft, and the engine speed And an engine speed sensor for sensing and a controller for operating the idler gear releasing means when the engine speed sensor receives a signal from the engine speed sensor and exceeds the limit speed.

The idler gear releasing means of claim 1, wherein the idler gear release means is formed integrally with the idler gear, a flange for pulling the protrusion rotational part out of the teeth of the power transmission gears, and the operating force of the flange Engine protection device, characterized in that consisting of a pneumatic cylinder linked to the flange to provide a compressed air source for providing air to the pneumatic cylinder.

The idler gear of claim 1, wherein the idler gear is provided with a spring providing elastic expansion force between the idler gear and the engine block on a rotational axis of the idler gear so as to easily detach the idler gear, and the idler gear and the spring while providing the force of the spring to the idler gear. An engine protection device characterized in that the bearing interposed between the idler gear and the rotating shaft of the idler gear and the idler gear to secure a stable operating state of the idler gear and the fixed protrusion end mutually formed.