KR102429177B1 - Device and method for controlling engine brake device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 배기 로커암의 각회전 지점에 편심으로 체결되는 편심 기구와, 편심 기구를 승강시키는 액츄에이터 등을 이용하여, 엔진의 압축행정 말기에 배기밸브를 일시적으로 열어서 실린더 내의 압력 상승을 완화시킬 수 있도록 함으로써, 엔진 브레이크 작동이 이루어질 수 있고, 특히 엔진의 매 행정마다 실시해야 하는 리셋 과정이 자동으로 진행되도록 함으로써, 엔진 브레이크에 대한 보다 정확한 제어가 이루어질 수 있도록 한 엔진 브레이크 장치의 리셋 제어 방법을 제공하고자 한 것이다.The present invention uses an eccentric mechanism that is eccentrically fastened to each rotation point of the exhaust rocker arm, and an actuator that elevates the eccentric mechanism to temporarily open the exhaust valve at the end of the compression stroke of the engine to relieve pressure increase in the cylinder By doing so, the engine brake can be operated, and in particular, a reset control method of the engine brake device is provided so that the reset process that must be performed every stroke of the engine is automatically performed so that more accurate control of the engine brake can be achieved. it was meant to be
Description
본 발명은 엔진 브레이크 장치의 리셋 제어 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 엔진의 압축행정 말기에 배기밸브를 열어서 실린더 내의 압력 상승을 완화시킬 수 있도록 한 압축 완화형 엔진 브레이크 장치의 액츄에이터 리셋 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a reset control method of an engine brake device, and more particularly, to an actuator reset control method for a compression relief type engine brake device that allows the pressure increase in a cylinder to be relieved by opening an exhaust valve at the end of a compression stroke of an engine. it's about
내연기관 차량의 제동장치는 유압식 브레이크를 보편적으로 사용하고 있지만, 내리막길 주행이나 잦은 급정거 시에는 브레이크 패드의 조기 마모를 초래하는 것을 방지하고자 엔진 브레이크를 사용하고 있다.Although hydraulic brakes are commonly used as a braking system for vehicles with internal combustion engines, engine brakes are used to prevent premature wear of brake pads during downhill driving or frequent sudden stops.
일반적으로 알려진 엔진 브레이크는 기어의 변속비를 하향 조정하는 방식으로 차량에 제동을 가하는 것으로 알려져 있지만, 이는 엔진의 각 부분에 과다한 부하가 인가되어 엔진의 수명을 단축시키게 되는 문제점이 있다.Although the generally known engine brake is known to apply braking to a vehicle in a manner of lowering the transmission ratio of a gear, this has a problem in that an excessive load is applied to each part of the engine, thereby shortening the life of the engine.
따라서, 트럭이나 버스 등의 대형 차량에는 그 중량이 크기 때문에 유압식 브레이크의 부담을 경감하는 동시에 주행 안정성을 향상시키기 위하여 변속비 하향 조절 방식이 아닌 별도의 엔진 브레이크 장치가 설치되고 있다.Therefore, in large vehicles such as trucks and buses, since the weight is large, a separate engine brake device is installed instead of a gear ratio downward adjustment method in order to reduce the burden of hydraulic brakes and improve driving stability.
즉, 엔진의 기본 4 행정 중 압축 행정의 말기 즉, 피스톤의 압축 상사점 근처에서 배기밸브를 일시적으로 개방하여 실린더 내의 압축된 공기를 실린더 밖으로 배출함으로써, 압축행정의 지연 및 완화를 통해 엔진 브레이크 효과를 얻을 수 있도록 한 엔진 브레이크 장치가 설치되고 있다.That is, by temporarily opening the exhaust valve near the compression top dead center of the piston at the end of the compression stroke among the basic four strokes of the engine, and discharging the compressed air in the cylinder out of the cylinder, the engine brake effect through delay and relaxation of the compression stroke An engine brake system is being installed to achieve this.
그러나, 기존의 엔진 브레이크 장치는 그 구조가 복잡하고, 제조 원가가 고가인 단점이 있다.However, the existing engine brake device has disadvantages in that the structure is complicated and the manufacturing cost is high.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 배기 로커암의 각회전 지점에 편심으로 체결되는 편심 기구와, 편심 기구를 승강시키는 액츄에이터 등을 이용하여, 엔진의 압축행정 말기에 배기밸브를 일시적으로 열어서 실린더 내의 압력 상승을 완화시킬 수 있도록 함으로써, 엔진 브레이크 작동이 이루어질 수 있도록 한 압축 완화형 엔진 브레이크 장치의 액츄에이터 리셋 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention was devised in view of the above points, and by using an eccentric mechanism that is eccentrically fastened to each rotation point of the exhaust rocker arm, and an actuator that elevates the eccentric mechanism, the exhaust valve is installed at the end of the compression stroke of the engine. An object of the present invention is to provide a method for controlling an actuator reset of a compression relief type engine brake device in which the engine brake can be operated by temporarily opening the cylinder to relieve pressure increase in the cylinder.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 구현예는: 엔진의 배기밸브를 개폐시키기 위한 배기 로커암과, 상기 배기 로커암의 회전 중심점과 편심을 이루는 회전 중심점을 가지면서 배기 로커암의 일면에 체결되는 편심 기구와, 상기 편심 기구의 전단부에 연결되어 편심 기구를 배기 로커암의 회전 중심점과 편심을 이루는 회전 중심점을 중심으로 각회전시키기 위한 액츄에이터와, 상기 배기 로커암의 후단부에 체결되어 캠샤프트의 캠과 접촉 가능한 롤러를 포함하는 엔진 브레이크 장치의 리셋 제어 장치에 있어서, 상기 캠의 현재 회전각도를 감지하는 각도감지센서; 상기 각도감지센서의 센싱값을 토대로 상기 액츄에이터를 엔진브레이크 작동을 위하여 온시키거나, 엔진브레이크 작동 해제를 위하여 오프시키는 제어기; 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 엔진 브레이크 장치의 리셋 제어 장치를 제공한다.One embodiment of the present invention for achieving the above object includes: an exhaust rocker arm for opening and closing an exhaust valve of an engine, and a rotation center point that is eccentric with the rotation center point of the exhaust rocker arm and is formed on one surface of the exhaust rocker arm An eccentric mechanism to be fastened, an actuator connected to the front end of the eccentric mechanism to angularly rotate the eccentric mechanism around a rotation center point that is eccentric with the rotation center point of the exhaust rocker arm, and is fastened to the rear end of the exhaust rocker arm An apparatus for controlling a reset of an engine brake device including a roller contactable with a cam of a camshaft, comprising: an angle sensor for detecting a current rotation angle of the cam; a controller that turns on the actuator to operate the engine brake or turns it off to cancel the operation of the engine brake based on the sensed value of the angle sensor; It provides a reset control device of the engine brake device, characterized in that it comprises a.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 구현예는: 엔진의 배기밸브를 개폐시키기 위한 배기 로커암과, 상기 배기 로커암의 회전 중심점과 편심을 이루는 회전 중심점을 가지면서 배기 로커암의 일면에 체결되는 편심 기구와, 상기 편심 기구의 전단부에 연결되어 편심 기구를 배기 로커암의 회전 중심점과 편심을 이루는 회전 중심점을 중심으로 각회전시키기 위한 액츄에이터와, 상기 배기 로커암의 후단부에 체결되어 캠샤프트의 캠과 접촉 가능한 롤러를 포함하는 엔진 브레이크 장치의 리셋 제어 방법에 있어서, 상기 캠의 현재 회전각도를 각도감지센서에서 감지하는 단계; 제어기에서 상기 각도감지센서의 센싱값을 토대로 상기 액츄에이터를 엔진브레이크 작동을 위하여 온시키거나, 엔진브레이크 작동 해제를 위하여 오프시키는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진 브레이크 장치의 리셋 제어 방법을 제공한다.Another embodiment of the present invention for achieving the above object includes: an exhaust rocker arm for opening and closing an exhaust valve of an engine, and a rotation center point that is eccentric with the rotation center point of the exhaust rocker arm on one surface of the exhaust rocker arm An eccentric mechanism to be fastened, an actuator connected to the front end of the eccentric mechanism to angularly rotate the eccentric mechanism around a rotation center point that is eccentric with the rotation center point of the exhaust rocker arm, and is fastened to the rear end of the exhaust rocker arm A reset control method of an engine brake device including a roller contactable with a cam of a camshaft, the method comprising: detecting a current rotation angle of the cam by an angle sensor; turning on the actuator to operate the engine brake or to turn off the operation of the engine brake based on the sensing value of the angle sensor in a controller; It provides a reset control method of the engine brake device comprising a.
상기한 과제 해결 수단을 통하여, 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.Through the above-described problem solving means, the present invention provides the following effects.
엔진의 압축행정 말기에 배기밸브를 일시적으로 열어서 실린더 내의 압력 상승을 완화시킴으로써, 압축행정의 지연 및 완화에 따른 엔진 브레이크 효과를 용이하게 제공할 수 있을 뿐만 아니라, 특히 엔진의 매 행정마다 실시해야 하는 리셋 과정이 자동으로 진행되도록 함으로써, 엔진 브레이크에 대한 보다 정확한 제어가 이루어질 수 있다.By temporarily opening the exhaust valve at the end of the engine's compression stroke to relieve the pressure increase in the cylinder, it is possible to easily provide the engine braking effect according to the delay and relaxation of the compression stroke, and in particular, By allowing the reset process to proceed automatically, more precise control of the engine brake can be achieved.
도 1은 엔진은 기본적인 4 행정 사이클을 도시한 개략도,
도 2는 엔진의 기본 4 행정 중, 엔진 브레이크를 위하여 압축 행정의 말기에 압축 완화가 이루어지는 것을 도시한 개략도,
도 3은 본 발명이 적용되는 엔진 브레이크 장치를 도시한 도면,
도 4 및 도 5는 각각 본 발명이 적용되는 엔진 브레이크 장치의 작동 전후 상태를 도시한 도면,
도 6은 본 발명이 적용되는 엔진 브레이크 장치의 작동 전후 상태를 비교한 도면,
도 7 및 도 8는 본 발명에 따른 엔진 브레이크 장치의 리셋 제어 장치에 의하여 리셋 동작이 이루어지는 것을 설명하는 도면,
도 9는 본 발명에 따른 엔진 브레이크 장치의 리셋 제어 방법을 도시한 순서도.1 is a schematic diagram showing a basic four-stroke cycle of the engine;
2 is a schematic diagram showing that compression relief is made at the end of the compression stroke for engine brake, among the basic four strokes of the engine;
3 is a view showing an engine brake device to which the present invention is applied;
4 and 5 are views showing the before and after operation of the engine brake device to which the present invention is applied, respectively;
6 is a view comparing the state before and after the operation of the engine brake device to which the present invention is applied;
7 and 8 are views for explaining that the reset operation is performed by the reset control device of the engine brake device according to the present invention;
9 is a flowchart illustrating a reset control method of the engine brake device according to the present invention.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
첨부한 도 1을 참조하면, 통상 엔진은 기본적으로 흡입, 압축, 팽창, 배기 등 4 행정 사이클을 반복하여 구동된다.Referring to FIG. 1 attached, an engine is basically driven by repeating a four-stroke cycle such as intake, compression, expansion, and exhaust.
이러한 엔진의 기본 4 행정 중, 첨부한 도 2에서 보듯이 압축 행정의 말기 즉, 피스톤의 압축 상사점 근처에서 배기밸브를 일시적으로 개방하여 실린더 내의 압축된 공기를 실린더 밖으로 배출함으로써, 압축행정의 지연 및 완화를 통해 엔진 브레이크 효과를 얻을 수 있다.Among the basic four strokes of such an engine, as shown in FIG. 2, the exhaust valve is temporarily opened at the end of the compression stroke, that is, near the compression top dead center of the piston, and the compressed air in the cylinder is discharged out of the cylinder, thereby delaying the compression stroke. And through the relief, the engine brake effect can be obtained.
여기서, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 상기 압축 행정의 말기에 배기밸브를 일시적으로 열어서 실린더 내의 압력 상승을 완화시킴으로써, 압축행정의 지연 및 완화에 따른 엔진 브레이크 효과를 제공할 수 있는 엔진 브레이크 장치에 대하여 살펴보기로 한다.Here, in order to help the understanding of the present invention, an engine brake apparatus capable of providing an engine brake effect according to delay and relaxation of the compression stroke by temporarily opening the exhaust valve at the end of the compression stroke to relieve pressure increase in the cylinder let's take a look
첨부한 도 3은 본 발명의 제어 방법이 적용되는 엔진 브레이크 장치를 나타내고, 도 4 및 도 5는 본 발명의 제어 방법이 적용되는 엔진 브레이크 장치의 작동 전후 상태를 나타낸 것으로서, 도면부호 100은 배기밸브를 개폐시키기 위한 배기 로커암을 지시한다.3 shows an engine brake device to which the control method of the present invention is applied, and FIGS. 4 and 5 show a state before and after operation of the engine brake device to which the control method of the present invention is applied.
상기 배기 로커암(100)의 전단부에는 엘리먼트 풋(104)이 장착되고, 이 엘리먼트 풋(104)은 배기밸브(108)와 연결되는 밸브브릿지(106) 상에 밀착된다.An
또한, 상기 배기 로커암(100)의 후단부에는 캠샤프트의 캠(200)과 접촉 또는 미접촉하는 롤러(110)가 장착된다.In addition, a
상기 캠(200)을 프로파일 구간별로 살펴보면, 진원부(202) 구간과 노즈(204, nose) 구간으로 구분되며, 진원부(202)의 소정 위치에는 엔진 브레이크 작동시 롤러(110)와 접촉하며 롤러(110)를 밀어올리는 돌출부(206)가 형성된다.Looking at the
이때, 상기 배기 로커암(100)의 후단부에 형성된 스프링 걸림단(105)과 후술하는 바와 같은 고정축(102) 간에 판스프링(120)이 연결되는데, 이 판스프링(120)은 배기 로커암(100)의 후단부를 들어올리는 동시에 배기 로커암(100)의 전단부를 밸브브릿지(106)에 밀착되게 하는 방향으로 탄성복원력을 제공한다.At this time, the
이에, 엔진브레이크 작동 전(기본 엔진 행정시) 상태를 도시한 도 4를 참조하면 상기 판스프링(120)의 탄성복원력에 의하여 상기 배기 로커암(100)의 후단부에 장착된 롤러(110)는 캠(200)의 진원부(202)와 항상 이격된 상태로 유지되고, 물론 상기 롤러(110)는 배기 행정시 캠(200)의 노즈(204)에 의하여 밀려 올라가는 접촉을 하게 된다.Accordingly, referring to FIG. 4 showing a state before engine brake operation (at the time of basic engine stroke), the
특히, 상기 배기 로커암(100)의 일면에 편심 기구(300)가 장착된다.In particular, the
상기 편심 기구(300)는 배기 로커암(100)의 회전 중심점(P1)과 편심을 이루는 회전 중심점(P2)을 가지면서 배기 로커암(100)의 일면에 각회전 가능하게 체결된다.The
상기 편심 기구(300)는 고정축(102)이 삽입되는 삽입홀(312)이 관통 형성된 편심 형상의 원판체(310)와, 이 원판체(310)로부터 일체로 연장되어 후술하는 액츄에이터(400)의 플런저(422)와 힌지 연결되는 레버(320)와, 원판체(310)의 내면에 돌출 형성되는 편심 돌출링(330)을 포함하여 구성된다.The
이때, 상기 고정축(102)은 원판체(310)의 삽입홀(312)에 삽입되어 편심 기구(300)의 각회전시 지지 역할을 하고, 배기 로커암(100)과는 간섭없이 배기 로커암의 중심부를 관통하여 지나간다.At this time, the
특히, 상기 편심 돌출링(330)은 편심 기구(300)의 회전 중심점(P2)과 편심을 이루면서 원판체(310)의 내면에 일체로 돌출 형성되어, 상기 배기 로커암(100)의 일면에 형성되는 원형 홈(107)내에 원주방향으로 슬라이드 가능하게 삽입 체결됨으로써, 편심 돌출링(330)과 배기 로커암(100)의 원형 홈(107)은 서로 중심이 같은 동심원 배열을 갖게 된다.In particular, the
또한, 상기 편심 돌출링(330)은 편심 기구(300)의 회전 중심점(P2)과 편심을 이루면서 원판체(310)의 내면에 일체로 돌출 형성되지만, 편심 돌출링(330)의 외경은 원형 홈(107) 내에 삽입되는 진원을 이루게 된다.In addition, the
따라서, 도 6에서 보듯이, 상기 편심 돌출링(330)과 원형 홈(107)의 중심점 즉, 배기 로커암(100)의 회전 중심점 P1과, 상기 편심 기구(300)의 회전 중심점 P2는 동일 선상에서 서로 편심된 위치로 설정된다.Accordingly, as shown in FIG. 6 , the center point of the
이에, 상기 편심 돌출링(330)이 배기 로커암(100)의 원형 홈(107)내에 삽입된 상태라 하더라도, 상기 편심 돌출링(330)의 외경이 진원 상태이므로 배기 로커암(100)이 그 회전 중심점(P1)을 중심으로 자유롭게 각회전할 수 있는 상태가 되고, 배기 로커암의 각회전시 원형 홈(107)의 내경과 편심 돌출링(330)의 외경은 슬라이드 접촉을 하게 된다.Accordingly, even when the
한편, 상기 액츄에이터(400)는 푸시/풀 타입의 솔레노이드 밸브로 채택되는데, 전기적 신호를 온시키면 플런저(422)를 승강시키고, 전기적 신호를 오프시키면 플런저(422)를 하강시키는 동작을 하게 된다.On the other hand, the
이때, 상기 액츄에이터(400)의 상부로 돌출된 플런저(422)는 편심 기구(300)의 레버(320)와 힌지핀으로 힌지 체결된다.At this time, the
여기서, 상기한 구성으로 이루어진 엔진 브레이크 장치에 대한 작동 흐름을 살펴보면 다음과 같다.Here, an operation flow of the engine brake device configured as described above is as follows.
엔진 기본 행정시(엔진 브레이크 미작동)Engine basic stroke (engine brake not working)
첨부한 도 4는 엔진의 기본 행정시(엔진 브레이크 장치의 미작동 상태) 작동 상태를 나타낸다.The accompanying FIG. 4 shows the operating state during the basic stroke of the engine (the engine brake device is not in operation).
엔진 브레이크 장치가 미작동되는 상태에서는 엔진은 기본적으로 흡입, 압축, 팽창, 배기 등 4 행정 사이클을 반복하여 구동된다.In a state in which the engine brake device is not operated, the engine is basically driven by repeating a four-stroke cycle of intake, compression, expansion, and exhaust.
엔진 브레이크 스위치(미도시됨)가 오프 상태이면, 상기 액츄에이터(400)도 오프 상태로 유지됨으로써, 상기 액츄에이터(400)의 플런저(422)에 연결된 편심 기구(300)의 레버(320)도 편심 기구(300)의 회전 중심점(P2)을 중심으로 하강된 상태로 유지된다.When the engine brake switch (not shown) is in the off state, the
이와 동시에, 상기 배기 로커암(100)의 후단부는 판스프링(120)의 탄성복원력에 의하여 배기 로커암(100)의 회전 중심점(P1)을 중심으로 위쪽으로 들려지는 상태가 됨으로써, 배기 로커암(100)의 전단부에 형성된 엘리먼트 풋(104)이 밸브 브릿지(106)에 밀착되는 상태가 되고, 배기 로커암(100)의 후단부에 장착된 롤러(110)는 캠(200)의 진원부(202)와 항상 이격된 상태로 유지된다.At the same time, the rear end of the
따라서, 엔진은 기본적으로 흡입, 압축, 팽창, 배기 등 4 행정 사이클이 진행될 때, 흡입, 압축, 팽창 행정에서는 상기 배기 로커암(100)의 롤러(110)가 캠(200)의 진원부(202) 및 돌출부(206)와 이격된 상태를 유지하고, 배기 행정에서는 캠(200)이 회전됨에 따라 캠(200)의 노즈(204)가 롤러(110)를 밀어올리게 된다.Therefore, in the engine, when a four-stroke cycle such as intake, compression, expansion, and exhaust is performed, the
이에, 상기 배기 로커암(100)의 전단부가 그 회전 중심점(P1)을 중심으로 하강하게 되어, 배기 로커암(100)의 엘리먼트 풋(104)이 밸브 브릿지(106)를 가압함으로써, 밸브 브릿지(106)와 연결된 배기밸브(108)의 하강으로 배기밸브(108)가 열리는 배기 행정이 이루어진다.Accordingly, the front end of the
엔진 브레이크 작동engine brake actuation
첨부한 도 5은 엔진 브레이크 장치의 엔진 브레이크 작동 상태를 나타낸다.5 shows an engine brake operating state of the engine brake device.
엔진 브레이크 작동시, 압축 행정의 말기 즉, 피스톤의 압축 상사점 근처에서 배기밸브를 일시적으로 개방하여 실린더 내의 압축된 공기를 실린더 밖으로 배출함으로써, 압축행정의 지연 및 완화를 통해 엔진 브레이크 효과를 얻을 수 있다When the engine brake is operating, the engine brake effect can be obtained through delay and relaxation of the compression stroke by temporarily opening the exhaust valve at the end of the compression stroke, that is, near the compression top dead center of the piston and discharging the compressed air in the cylinder out of the cylinder. have
이를 위해, 엔진 브레이크 스위치(미도시됨)를 온 시키면, 상기 액츄에이터(400)에 전기적 신호가 인가되어 플런저(422)가 승강한다.To this end, when the engine brake switch (not shown) is turned on, an electrical signal is applied to the
이어서, 상기 플런저(422)가 승강하면 레버(320)는 편심 기구(300)의 회전 중심점(P2)을 중심으로 시계방향(도면 기준)으로 각회전을 하고, 동시에 편심 기구(300)의 원판체(310)도 그 회전 중심점(P2)을 중심으로 동일방향(시계방향)으로 각회전을 하게 된다.Then, when the
또한, 상기 편심 기구(300)의 원판체(310)의 내면에 돌출 형성된 편심 돌출링(330) 즉, 상기 회전 중심점(P2)에서 편심되어 형성된 편심 돌출링(330)도 동일방향(시계방향)으로 각회전을 하게 된다.In addition, the
이때, 상기 편심 돌출링(330)은 배기 로커암(100)의 일면에 형성되는 원형 홈(107)내에 원주방향으로 슬라이드 가능하게 삽입 체결된 상태이므로, 편심 돌출링(330)이 편심 기구의 회전 중심점(P2)을 중심으로 시계방향으로 편심 각회전하는 동시에 배기 로커암(100)의 후단부도 함께 편심 기구(300)의 회전 중심점(P2)을 중심으로 동일방향으로 각회전을 하게 된다.At this time, since the
따라서, 상기 편심 기구(300)의 각회전 작동 전에는 도 6의 좌측 도면에서 보듯이 상기 편심 돌출링(330)과 원형 홈(107)의 중심점 즉, 배기 로커암(100)의 회전 중심점(P1)과, 상기 편심 기구(300)의 회전 중심점(P2)는 동일 선상에서 서로 편심된 위치로 설정되지만, 반면 상기와 같이 편심 기구(300)의 시계방향 각회전 작동 후에는 도 6의 우측 도면에서 보듯이 상기 배기 로커암(100)의 회전 중심점(P1)이 편심 기구(300)의 회전 중심점(P2) 보다 낮아지게 된다.Therefore, before each rotation operation of the
또한, 상기 배기 로커암(100)의 회전 중심점(P2)이 낮아지게 됨에 따라, 배기 로커암(100)의 후단부에 장착된 롤러(110)가 캠(200)의 진원부(202)에 밀착되는 상태가 된다.In addition, as the rotation center point P2 of the
이때, 상기 편심 돌출링(330)이 배기 로커암(100)의 원형 홈(107)내에 삽입된 상태라 하더라도, 상기 원형 홈(107)의 내경과 편심 돌출링(330)의 외경이 진원 상태이므로, 배기 로커암(100)의 각회전시 원형 홈(107)의 내경과 편심 돌출링(330)의 외경은 슬라이드 접촉을 하게 되고, 결국 배기 로커암(100)이 그 회전 중심점(P1)을 중심으로 자유롭게 각회전할 수 있는 상태가 된다.At this time, even when the
따라서, 엔진은 기본적으로 흡입, 압축, 팽창, 배기 등 4 행정 사이클이 진행될 때, 압축 행정 말기에 상기 배기 로커암(100)의 롤러(110)가 캠(200)의 돌출부(206)와 접촉하여, 롤러(110)가 돌출부(206)의 돌출 두께만큼 밀려 올라가게 된다.Accordingly, in the engine, when a four-stroke cycle such as intake, compression, expansion, and exhaust is performed, the
이어서, 상기 배기 로커암(100)의 후단부에 장착된 롤러(110)가 밀려 올라간 만큼 배기 로커암(100)의 전단부가 그 회전 중심점(P1)을 중심으로 하강하게 되고, 연이어 배기 로커암(100)의 엘리먼트 풋(104)이 밸브 브릿지(106)를 가압하는 동시에 밸브 브릿지(106)와 연결된 배기밸브(108)의 하강으로 도 2에서 보듯이 배기밸브(108)가 일시적으로 열리게 되어, 실린더 내의 압력 상승이 완화된다.Then, as the
이에 따라, 상기 압축 행정 말기에 실린더 내의 압력 상승을 완화시킴으로써, 압축행정의 지연 및 완화에 따른 엔진 브레이크 효과를 제공할 수 있다.Accordingly, by reducing the pressure increase in the cylinder at the end of the compression stroke, it is possible to provide an engine braking effect according to the delay and relaxation of the compression stroke.
리셋 작동reset operation
여기서 상기 리셋이란, 엔진의 매 행정시마다 엔진 브레이크 작동을 해제하는 과정을 말한다.Here, the reset refers to a process of releasing the engine brake operation at every stroke of the engine.
좀 더 상세하게는, 상기 리셋이란 다음의 압축 행정 말기에 배기밸브(108)를 다시 일시적으로 열어주는 엔진 브레이크 작동을 위하여 액츄에이터(400)의 플런저(422)를 하강시켜서 편심 기구(300)를 본래 위치로 이동시키는 과정을 말한다.In more detail, the reset means lowering the
이러한 리셋은 엔진의 매 행정마다 실시해야 하며, 리셋이 하지 않을 경우 도 10에서 보듯이 리셋 미실시에 따른 배기밸브 프로파일이 엔진 브레이크 온 시 프로파일에 비하여 배기밸브의 더 큰 상하 운동폭(리프트)을 유발하기 때문에 배기밸브와 엔진 피스톤 간 충돌 발생 우려가 있고, 엔진 브레이크 해제를 위한 별도의 해제 기구가 더 필요하게 되며, 또한 엔진 브레이크 작동 중 지속적으로 발생하는 오일 누유로 인하여 엔진 피스톤의 내부 오일 압력이 지속적으로 낮아져 피스톤 리프트 지연 및 리프트 량 축소 현상 등이 발생될 수 있기 때문이다.This reset should be performed every stroke of the engine. If the reset is not performed, as shown in FIG. 10 , the exhaust valve profile according to non-reset causes a larger vertical movement width (lift) of the exhaust valve compared to the profile when the engine brake is on. Therefore, there is a risk of collision between the exhaust valve and the engine piston, a separate release mechanism is needed to release the engine brake, and the internal oil pressure of the engine piston is continuously This is because piston lift delay and reduction in lift amount may occur.
위와 같이 리셋을 실시하면(예, 도 10에서 '리셋'으로 지시된 부분) 액츄에이터(400)인 솔레노이드 밸브를 오프시켜 플런저(422)를 하강시키는 동시에 편심 기구(300)를 본래 위치로 이동시키면 엔진 브레이크 온 시 프로파일을 일반적인 배기프로파일과 일치시킬 수 있다.If the reset is performed as above (eg, the portion indicated as 'reset' in FIG. 10), the solenoid valve, which is the
본 발명에 따르면, 위와 같은 리셋 과정의 자동화를 위한 구성으로서, 캠의 현재 회전각도 또는 크랭크축의 현재 위치 또는 각도를 감지하는 각도감지센서(132)와, 이 각도감지센서(132)의 센싱값을 토대로 상기 액츄에이터(400)를 엔진브레이크 작동을 위하여 온시키거나, 엔진브레이크 작동 해제를 위하여 오프시키는 제어를 하는 제어기(130)를 포함한다.According to the present invention, as a configuration for automating the reset process as described above, the angle sensor 132 for detecting the current rotation angle of the cam or the current position or angle of the crankshaft, and the sensing value of the angle sensor 132 Based on the
따라서, 도 9의 순서도에서 보듯이 먼저 엔진 구동 중 브레이크 스위치가 온된 상태에서, 상기 제어기(130)에서 각도감지센서(132)에서 감지한 캠의 현재 회전각도를 입력받아서 미리 설정된 리셋시작 캠각도(W°) 및 리셋종료 캠각도(X°) 비교한다.Therefore, as shown in the flowchart of FIG. 9 , first, in a state in which the brake switch is turned on while the engine is running, the controller 130 receives the current rotation angle of the cam detected by the angle sensor 132 and sets a preset reset start cam angle ( W°) and reset end cam angle (X°) are compared.
비교 결과, 상기 캠의 현재 회전각도가 리셋시작 캠각도(W°) 이하(캠각도≤W°)이거나, 상기 캠의 현재 회전각도가 리셋종료 캠각도(X°) 이상(캠각도≥X°)이면, 아직 상기한 리셋이 필요없어 제어기(130)에서 액츄에이터(400) 즉, 솔레노이브 밸브를 계속 온으로 유지시킨다.As a result of comparison, the current rotation angle of the cam is less than the reset start cam angle (W°) (cam angle ≤ W°), or the current rotation angle of the cam is the reset end cam angle (X°) or more (cam angle ≥ X°) ), there is no need for the above reset yet, so the controller 130 keeps the
예를 들어, 리셋시작 캠각도(W°)가 45°이고, 리셋종료 캠각도(X°)가 270°라고 가정할 때, 캠의 현재 회전각도가 리셋시작 캠각도(W°)인 45°이하이거나, 리셋종료 캠각도(X°)인 270°이상이면 솔레노이드 밸브를 계속 온으로 유지시킨다.For example, assuming that the reset start cam angle (W°) is 45° and the reset end cam angle (X°) is 270°, the current rotation angle of the cam is 45° which is the reset start cam angle (W°). If it is less than or equal to or greater than 270°, which is the reset end cam angle (X°), the solenoid valve is kept on.
반면, 상기 캠의 현재 회전각도가 리셋시작 캠각도(W°) 보다 크고, 리셋종료 캠각도(X°)보다 작으면, 즉 캠의 현재 회전각도가 리셋시작 캠각도(W°)와 리셋종료 캠각도(X°) 사이 범위(W°< 캠각도 < X°)에 속하면 상기한 리셋을 위하여 상기 액츄에이터(400) 즉, 솔레노이브 밸브를 오프시킨다.On the other hand, if the current rotation angle of the cam is greater than the reset start cam angle (W°) and less than the reset end cam angle (X°), that is, the current rotation angle of the cam is the reset start cam angle (W°) and the reset end cam angle (W°). If it falls within the range (W°<cam angle<X°) between the cam angles (X°), the
예를 들어, 리셋시작 캠각도(W°)가 45°이고, 리셋종료 캠각도(X°)가 270°라고 가정할 때, 캠의 현재 회전각도가 리셋시작 캠각도(W°)인 45°보다 크고, 리셋종료 캠각도(X°)인 270°보다 작으면 솔레노이드 밸브를 오프시키며, 바람직하게는 리셋시작 캠각도(W°) 45°를 초과하는 순간 솔레노이드 밸브를 오프시킨 후 리셋종료 캠각도(X°) 270°에 도달할 때까지 솔레노이드 밸브의 오프 상태를 유지시킨다.For example, assuming that the reset start cam angle (W°) is 45° and the reset end cam angle (X°) is 270°, the current rotation angle of the cam is 45° which is the reset start cam angle (W°). If it is larger than the reset end cam angle (X°), which is less than 270°, the solenoid valve is turned off. Preferably, the reset start cam angle (W°) turns off the solenoid valve when it exceeds 45° and then resets the reset end cam angle. Keep the solenoid valve off until (X°) 270° is reached.
이때, 상기 리셋 작동 시작은 배기 로커암(100)의 롤러(110)가 캠(200)의 돌출부(206)와 접촉하여 롤러(110)가 돌출부(206)의 돌출 두께만큼 밀려 올라간 후, 캠(200)이 더 회전하여 롤러(110)가 캠(200)의 노즈(204)가 시작되는 부분에 의하여 더 밀려 올라가는 시점(예, 배기행정 시작점)에서 이루어진다.At this time, the reset operation starts when the
따라서, 첨부한 도 7에서 보듯이 상기 배기 로커암(100)의 롤러(110)에 캠(200)의 노즈(204)가 닿기 시작할 때, 캠(200)은 리셋시작 캠각도(W°)인 45°에 도달한 상태이므로, 상기 액츄에이터(400) 즉, 솔레노이드 밸브를 오프시키면, 플런저(422)가 본래 위치로 하강하게 된다.Therefore, when the
이와 동시에, 상기 플런저(422)와 연결된 편심 기구(300)의 레버(320)도 하방향으로 당겨지게 됨으로써, 편심 기구(300)는 엔진 브레이크 작동 전 위치로 복귀된다.At the same time, the
한편, 상기 캠이 리셋종료 캠각도(X°)인 270°이상이 되면, 엔진브레이크 작동을 위한 브레이크 온(ON) 시점이 되어 다시 솔레노이드 밸브 온시키면 첨부한 도 8에서 보듯이 액츄에이터의 플런저가 승강한다.On the other hand, when the cam reaches 270° or more, which is the reset end cam angle (X°), it is the brake-on time for engine brake operation, and when the solenoid valve is turned on again, the plunger of the actuator moves up and down as shown in the attached FIG. do.
이와 같이, 엔진의 매 행정시 엔진 브레이크 작동을 위한 과정과 리셋 과정이 반복됨으로써, 압축행정 완화에 따른 엔진 브레이크 효과를 용이하게 제공할 수 있다.As described above, since the process for operating the engine brake and the reset process are repeated during every stroke of the engine, it is possible to easily provide the engine braking effect according to the relaxation of the compression stroke.
상기한 일 실시예에서는 캠의 현재각도를 리셋시작 캠각도(W°)와 리셋종료 캠각도(X°)과 비교하는 것으로 설명하였지만, 본 발명의 다른 실시예로서 엔진의 기본 4 행정을 위하여 피스톤을 승하강시키기 위한 크랭크샤프트 회전각을 감지하고, 이를 리셋시작 크랭크각도(Y°)와 리셋종료 크랭크각도(Z°)과 비교하여도 상기한 일 실시예와 동일한 리셋 과정이 구현될 수 있다.In the embodiment described above, the current angle of the cam has been described by comparing the reset start cam angle (W°) and the reset end cam angle (X°). The same reset process as in the above-described embodiment can be implemented even by detecting the crankshaft rotation angle for elevating and comparing the crankshaft rotation angle with the reset start crank angle (Y°) and the reset end crank angle (Z°).
100 : 배기 로커암
102 : 고정축
104 : 엘리먼트 풋
105 : 스프링 걸림단
106 : 밸브브릿지
107 : 원형 홈
108 : 배기밸브
110 : 롤러
120 : 판스프링
200 : 캠
202 : 진원부
204 : 노즈
206 : 돌출부
300 : 편심 기구
310 : 원판체
312 : 삽입홀
320 : 레버
330 : 편심 돌출링
400 : 액츄에이터
422 : 플런저100: exhaust rocker arm
102: fixed shaft
104: element foot
105: spring engaging end
106: valve bridge
107: circular groove
108: exhaust valve
110: roller
120: leaf spring
200 : cam
202 : epicenter
204 : nose
206: protrusion
300: eccentric mechanism
310: disk body
312: insertion hole
320: lever
330: eccentric protrusion ring
400: actuator
422: plunger
Claims (6)
상기 캠의 현재 회전각도를 감지하는 각도감지센서;
상기 각도감지센서의 센싱값을 토대로 상기 액츄에이터를 엔진브레이크 작동을 위하여 온시키거나, 엔진브레이크 작동 해제를 위하여 오프시키는 제어기;
를 포함하여 구성되고,
상기 제어기에서 각도감지센서에서 감지한 캠의 현재 회전각도를 입력받아서 미리 설정된 리셋시작 캠각도(W°) 및 리셋종료 캠각도(X°) 비교한 후, 상기 캠의 현재 회전각도가 리셋시작 캠각도(W°) 이하이거나, 상기 캠의 현재 회전각도가 리셋종료 캠각도(X°) 이상이면, 상기 액츄에이터를 온으로 유지시키는 것을 특징으로 하는 엔진 브레이크 장치의 리셋 제어 장치.
An exhaust rocker arm for opening and closing the exhaust valve of the engine, an eccentric mechanism fastened to one surface of the exhaust rocker arm while having a rotation center point eccentric with the rotation center point of the exhaust rocker arm, and connected to the front end of the eccentric mechanism An engine brake device comprising: an actuator for angular rotation of an eccentric mechanism about a rotation center point that is eccentric with a rotation center point of an exhaust rocker arm; A reset control device comprising:
an angle sensor for detecting the current rotation angle of the cam;
a controller that turns on the actuator to operate the engine brake or turns it off to cancel the operation of the engine brake based on the sensing value of the angle sensor;
consists of,
After the controller receives the current rotation angle of the cam detected by the angle sensor and compares the preset reset start cam angle (W°) and reset end cam angle (X°), the current rotation angle of the cam is the reset start cam The reset control apparatus of the engine brake device, characterized in that the actuator is maintained on when the angle (W°) or less or the current rotation angle of the cam is equal to or greater than the reset end cam angle (X°).
상기 제어기에서 각도감지센서에서 감지한 캠의 현재 회전각도를 입력받아서 미리 설정된 리셋시작 캠각도(W°) 및 리셋종료 캠각도(X°) 비교한 후, 상기 캠의 현재 회전각도가 리셋시작 캠각도(W°) 보다 크고, 리셋종료 캠각도(X°)보다 작으면, 상기 편심 기구를 엔진 브레이크 작동 전 위치로 복귀시키기 위하여 상기 액츄에이터를 오프시키는 것을 특징으로 하는 엔진 브레이크 장치의 리셋 제어 장치.
The method according to claim 1,
After the controller receives the current rotation angle of the cam detected by the angle sensor and compares the preset reset start cam angle (W°) and reset end cam angle (X°), the current rotation angle of the cam is the reset start cam When the angle (W°) is greater than the reset end cam angle (X°), the actuator is turned off to return the eccentric mechanism to the pre-engine brake operation position.
상기 캠의 현재 회전각도를 각도감지센서에서 감지하는 단계;
제어기에서 상기 각도감지센서의 센싱값을 토대로 상기 액츄에이터를 엔진브레이크 작동을 위하여 온시키거나, 엔진브레이크 작동 해제를 위하여 오프시키는 단계;
를 포함하고,
상기 제어기에서 각도감지센서에서 감지한 캠의 현재 회전각도를 입력받아서 미리 설정된 리셋시작 캠각도(W°) 및 리셋종료 캠각도(X°) 비교한 후, 상기 캠의 현재 회전각도가 리셋시작 캠각도(W°) 이하이거나, 상기 캠의 현재 회전각도가 리셋종료 캠각도(X°) 이상이면, 상기 액츄에이터를 온으로 유지시키는 것을 특징으로 하는 엔진 브레이크 장치의 리셋 제어 방법.
An exhaust rocker arm for opening and closing the exhaust valve of the engine, an eccentric mechanism fastened to one surface of the exhaust rocker arm while having a rotation center point eccentric with the rotation center point of the exhaust rocker arm, and connected to the front end of the eccentric mechanism An engine brake device comprising: an actuator for angular rotation of an eccentric mechanism about a rotation center point that is eccentric with a rotation center point of an exhaust rocker arm; A reset control method comprising:
detecting the current rotation angle of the cam by an angle sensor;
turning on the actuator to operate the engine brake or to turn off the operation of the engine brake based on the sensing value of the angle sensor in a controller;
including,
After the controller receives the current rotation angle of the cam detected by the angle sensor and compares the preset reset start cam angle (W°) and reset end cam angle (X°), the current rotation angle of the cam is the reset start cam The reset control method of the engine brake device, characterized in that the actuator is maintained on when the angle (W°) or less or the current rotation angle of the cam is equal to or greater than the reset end cam angle (X°).
상기 제어기에서 각도감지센서에서 감지한 캠의 현재 회전각도를 입력받아서 미리 설정된 리셋시작 캠각도(W°) 및 리셋종료 캠각도(X°) 비교한 후, 상기 캠의 현재 회전각도가 리셋시작 캠각도(W°) 보다 크고, 리셋종료 캠각도(X°)보다 작으면, 상기 편심 기구를 엔진 브레이크 작동 전 위치로 복귀시키기 위하여 상기 액츄에이터를 오프시키는 것을 특징으로 하는 엔진 브레이크 장치의 리셋 제어 방법.5. The method according to claim 4,
After the controller receives the current rotation angle of the cam detected by the angle sensor and compares the preset reset start cam angle (W°) and reset end cam angle (X°), the current rotation angle of the cam is the reset start cam When the angle (W°) is greater than the reset end cam angle (X°), the actuator is turned off to return the eccentric mechanism to the pre-engine brake operation position.
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