KR20120003528A - Cda 장치 - Google Patents

Cda 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20120003528A
KR20120003528A KR1020100064177A KR20100064177A KR20120003528A KR 20120003528 A KR20120003528 A KR 20120003528A KR 1020100064177 A KR1020100064177 A KR 1020100064177A KR 20100064177 A KR20100064177 A KR 20100064177A KR 20120003528 A KR20120003528 A KR 20120003528A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cam
camshaft
oil
oil chamber
cda
Prior art date
Application number
KR1020100064177A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101610137B1 (ko
Inventor
박성봉
Original Assignee
현대자동차주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대자동차주식회사 filed Critical 현대자동차주식회사
Priority to KR1020100064177A priority Critical patent/KR101610137B1/ko
Publication of KR20120003528A publication Critical patent/KR20120003528A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101610137B1 publication Critical patent/KR101610137B1/ko

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L13/00Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/02Valve drive
    • F01L1/04Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/02Valve drive
    • F01L1/04Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
    • F01L1/08Shape of cams
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/12Transmitting gear between valve drive and valve
    • F01L1/14Tappets; Push rods
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/26Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of two or more valves operated simultaneously by same transmitting-gear; peculiar to machines or engines with more than two lift-valves per cylinder
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01MLUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M1/00Pressure lubrication
    • F01M1/06Lubricating systems characterised by the provision therein of crankshafts or connecting rods with lubricant passageways, e.g. bores
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B31/00Modifying induction systems for imparting a rotation to the charge in the cylinder
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D13/00Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
    • F02D13/02Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D13/00Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
    • F02D13/02Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
    • F02D13/06Cutting-out cylinders
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16BDEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B21/00Means for preventing relative axial movement of a pin, spigot, shaft or the like and a member surrounding it; Stud-and-socket releasable fastenings

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)

Abstract

본 발명은 실린더 헤드의 크기나 중량에 나쁜 영향을 주지 않는 콤팩트한 구조로 엔진 연비를 악화시키지 아니하고 엔진의 운전 조건에 적합하게 실린더를 선택적으로 작동 제어할 수 있는 CDA 장치에의 적용을 위한 캠 구동장치를 제공하는 데 있다. 이를 위해 본 발명의 CDA 장치에의 적용을 위한 캠 구동장치는 실린더 헤드 측에 회전 작동하도록 마련되는 캠축과; 상기 캠축에 밸브의 개폐를 위해 장착하되 캠축과 함께 회전하거나 또는 캠축이 슬립 회전을 허용토록 분리된 형태로 장착되는 캠과; 상기 캠축 내에 엔진의 윤활을 위해 순환하는 오일이 공급될 수 있게 원통형의 빈 공간으로 형성되는 오일 챔버와; 엔진의 구동력이 감소되는 조건인 차량의 감속이나 저속 및 아이들 구동 시 상기 오일 챔버에 오일압이 작용하는 조건하에서는 상기 작용하는 오일압력에 의해 캠축 방향으로 이동하여 상기 캠의 캠축에의 결속 상태를 해제하며, 상기 오일 챔버에 오일압이 작용하지 아니할 때에는 상기 캠을 캠축에 결속되도록 작동하는 캠 잠금 및 잠금 해제기구와; 상기 오일 챔버에 작용하는 오일압에 대항하여 상기 캠 잠금 및 잠금 해제기구를 항시 상기 캠이 캠축에 결속하도록 하는 방향으로 힘을 가하는 탄성 수단;을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

CDA 장치{CDA device}
본 발명은 차량의 엔진에 적용되어 연비 향상을 제공하는 실린더 디엑티베이션(Cylinder DeActivation ; 이하, 간단히 "CDA"라 함) 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 CDA 장치로 사용할 수 있는 캠 구동장치에 관한 것이다.
최근 자동차 기술에 있어서, 자동차의 동력원으로 사용되는 유가의 급등에 따라 연비를 개선하고 엔진 출력을 향상시키기 위해 여러 가지 기술들이 개발되고 있다. 예를 들면, 엔진의 회전 영역에 따라 변화하는 공기 흡입 저항에 맞춰 흡기 다기관의 길이나 단면적을 변경하는 가변 흡기 시스템(Variable Induction System: VIS), 엔진의 회전 영역에 따라 밸브의 개폐 시기 및 개폐량을 조절하는 가변 밸브 타이밍(Vairable Valve Timing : VVT), 밸브의 리프팅 높이를 조절하는 가변 밸브 리프트(Variable Valve Lift :VVL) 및 연료 효율성 개선을 목적으로 주행여건에 따라 엔진 실린더 중 일부를 비작동/완전 작동으로 전환되도록 하는 실린더 디엑티베이션(Cylinder DeActivation : CDA) 등이 있다.
이 중, 가변 밸브 리프트(이하, 간단히 "VVL"이라 함) 기술은 고속 영역에서 밸브를 하이(high) 리프트로 작동시키고, 저속 또는 정속 영역에서는 밸브를 로우(low) 리프트로 작동시켜 연료의 소모를 줄여주는 역할을 한다.
일반적으로, 고출력에서는 유량이 많아 밸브 리프트 양을 크게 하는 것이 바람직하지만, 저출력 또는 정속 영역에서는 유량이 작으므로 고출력에서와 같은 밸브의 하이 리프트 양으로서는 유속의 저하를 가져오므로, 밸브 리프트 양을 작게 하여 유속을 빠르게 함으로써, 연소실 내의 혼합기 유동을 활발하게 한다. 이와 같은 VVL에 의해 연소 안정성을 높일 수 있다.
상기 VVL과 함께 실린더 디엑티베이션(이하, 간단히 "CDA"라 함)은 저속 영역에서 실린더 중 일부를 기동 정지시켜 연비를 개선하도록 하는 장치로서, 엔진에 적용되는 CDA장치는 요구 동력이 낮은 아이들 조건이나 저부하의 조건에서 일부 연소실의 작동을 중지시켜 연료 소모가 최소화되도록 하는 것이다.
예를 들면 V8 엔진이 탑재된 차량의 경우 주행상태에서 제동이나 낮은 아이들 조건, 혹은 저부하의 조건에서는 모든 연소실을 작동시켜 동력을 발생시킬 이유가 없으므로, 각 뱅크에서 2개 연소실의 작동은 정지(휴지)시키고 나머지 2개씩(총 4개)의 연소실을 통해서만 동력을 발생시키도록 함으로써 차량 주행 상황에 맞추어 불필요한 동력의 과잉 생산에 따른 연료 소모를 막아 연비의 향상을 도모하는 것이 바로 CDA장치이다.
한편, V6 엔진의 경우라면 CDA장치가 한쪽 뱅크의 3개 연소실을 모두 정지(휴지)시키고, 나머지 다른 한쪽 뱅크의 연소실을 통해 동력을 발생시키는 식으로 엔진의 가동을 제어하게 되는 것이다.
상기한 기술에 의해 CDA 제어가 실행되면 정지(휴지)된 연소실에 연료 분사가 이루어지지 않아 연료 소비량이 줄어들고, 정지되어 있는 실린더에서는 마찰에 의한 동력손실이 발생하지 않으므로 상당한 수준의 연비 이득을 얻을 수 있게 된다.
상기한 CDA 기술을 적용하기 위한 방법으로는 여러 가지가 있는 데, 캠축에 베이스 써클만 있는 캠이 축가되는 방식이나 또는 직동식에서 태핏을 이용하는 방법 등이 주로 CDA 시스템에서 많이 사용하고 있다.
도 9에 종래 CDA 시스템으로 많이 사용되고 있는 작동 캠과 태핏 사이의 간극을 조정하여 일반적으로 적용되고 있는 VVL 및 CDA를 구현하기 위한 캠 및 밸브의 구조를 단면으로 간략하게 도시하였다. 도 9(a)는 하이 리프트 구동시를 나타내고 있고, 도 9(b)는 로우 리프트 구동시를 나타내고 있다.
먼저, 도 9를 참조하여, 일반적으로 사용되는 캠 및 밸브의 구조에 대해서 설명하면 다음과 같다.
도 9에 도시된 바와 같이 한 쌍의 하이 캠(114)이 구비되고, 이 한 쌍의 하이 캠(114) 사이에 로우 캠(112)이 구비되며, 이 한 쌍의 캠(114) 및 로우 캠(112)을 동축으로 회전 구동시키는 캠 샤프트(110)가 구비된다.
상기와 같이 구성된 캠(112, 114) 및 캠 샤프트(110)의 아래쪽에는 실린드 헤드(도시 생략)가 구비되고, 이 실린더 헤드 내에서 하부가 개방된 통 형상의 태핏 하우징(120)이 상기 한 쌍의 하이 캠(114)의 아래쪽에 구비된다. 이 태핏 하우징(120)의 상부에는 고정 수단(127)이 구비되고, 상기 로우 캠(114)을 구동시키기 위한 로우 캠 바디(122)가 수용된다. 또 상기 로우 캠 바디(122)를 상기 태핏 하우징(120) 상부로 돌출하여 상기 로우 캠(112)에 닿도록 하기 위해 구멍(126)이 형성된다. 상기 로우 캠 바디(122)는 태핏 하우징(120) 상부에 구비된 고정 수단(127)에 의해 고정 및 고정 해제가 이루어진다. 또한, 상기 태핏 하우징(120) 내부에는 리턴 스프링(123)이 구비되고, 이 리턴 스프링(123)의 하단부는 리테이너(125)에 닿아 있다.
상기와 같이 구성된 것에서 상기 리테이너(125)의 하면에는 상기 로우 캠 바디(122)와 일직선상으로 밸브 로드(135)가 구비되고, 이 밸브 로드(135)의 도중에 밸브 스프링 받이(134)가 구비되며, 이 밸브 스프링 받이(134)의 하면에는 밸브 스프링(133)이 구비된다. 또, 이 밸브 로드(135)의 하단부는 밸브 헤드(130)가 구비된다.
이와 같이 형성된 일반적인 VVL 및 CDA 구현을 위한 캠 및 캠 샤프트 구조에서는, 상기 캡 샤프트의 회전 구동에 의해 편심 회전하는 하이 캠 또는 로우 캠의 캠 돌출부로부터 힘을 받아 밸브를 구동하기 위해 도 9에 도시된 바와 같이 태핏이 구비된다.
그러나 상기한 태핏은 캠 샤프트와 밸브 사이에 기재되어 캠 샤프트의 구동을 밸브로 전달하는 기능을 하는 것으로서, 일반적인 스탠다드형 태핏에 비해 복잡한 구성의 추가로 도 9에 도시된 바와 같이 태핏의 높이가 높아지게 되고, 이로 인해 실린더 헤드의 두께도 비례해서 커지게 되므로 엔진의 무게를 증가시킬 뿐만 아니라, 엔진의 높이도 커져 버려, 엔진의 컴팩트한 설계에 방해 요소가 된다는 문제점이 있었다. 또한, 태핏의 무게 증가에 의해 엔진의 무게도 증가되어, 연비 향상에 악영향을 끼치게 되며, 태핏의 관성 질량이 늘어나 엔진에 가해지는 마찰력도 증가된다는 문제점도 있었다.
이에 본 발명은 상기한 점을 감안하여 제안한 것으로서 그의 목적으로 하는 것은 실린더 헤드의 크기나 중량에 나쁜 영향을 주지 않는 콤팩트한 구조로 엔진 연비를 악화시키지 아니하고 엔진의 운전 조건에 적합하게 실린더를 선택적으로 작동 제어할 수 있는 CDA 장치를 제공하는 데 있다.
싱기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 CDA 장치는 실린더 헤드 측에 회전 작동하도록 마련되는 캠축과; 상기 캠축에 밸브의 개폐를 위해 장착하되 캠축과 함께 회전하거나 또는 캠축이 슬립 회전을 허용토록 분리된 형태로 장착되는 캠과; 상기 캠축 내에 엔진의 윤활을 위해 순환하는 오일이 공급될 수 있게 원통형의 빈 공간으로 형성되는 오일 챔버와; 엔진의 구동력이 감소되는 조건인 차량의 감속이나 저속 및 아이들 구동 시 상기 오일 챔버에 오일압이 작용하는 조건하에서는 상기 작용하는 오일압력에 의해 캠축 방향으로 이동하여 상기 캠의 캠축에의 결속 상태를 해제하며, 상기 오일 챔버에 오일압이 작용하지 아니할 때에는 상기 캠을 캠축에 결속되도록 작동하는 캠 잠금 및 잠금 해제기구를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
또 상기 오일 챔버에 작용하는 오일압에 대항하여 상기 캠 잠금 및 잠금 해제기구를 항시 상기 캠이 캠축에 결속하도록 하는 방향으로 힘을 가하는 탄성 수단을 포함하고 있다.
그리고 본 발명의 실시예에 의하면 상기 캠 잠금 및 잠금 해제기구는 상기 오일 챔버의 원통형 공간을 따라 캠축 방향으로 이동할 수 있게 장착되는 피스톤부와, 그 피스톤부의 일단으로부터 수직으로 연장하여 상기 캠축의 외부로 돌출하는 잠금핀부재로 구성되며, 상기 캠축에는 상기 잠금핀부재의 축방향 이동을 가이드하는 슬릿홈이 형성되어 있다.
또 본 발명의 하나의 실시예에 의하면 상기 캠의 일측 면에는 상기 잠금핀부재를 수용하여 캠축에 결속하기 위한 잠금핀 수용홈이 형성되어 있다.
그리고 본 발명에 의하면 상기 캠의 양 측면으로 캠축상에는 캠의 축방향 이동을 방지하는 트러스트 링이 장착되어 있으며, 상기 일측의 트러스트 링은 일단이 개방되어 상기 잠금핀부재의 출입을 허용하도록 구성되어 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면 상기 탄성수단은 압축스프링인 것을 특징으로 한다.
또 상기 캠축의 후단에는 플랜지 볼트가 체결되며, 상기 압축스프링은 상기 플랜지 볼트에 의해 지지되는 것을 특징으로 한다.
또 상기 압축스프링은 스프링 캡을 개재하여 상기 플랜지 볼트에 의해 지지되는 것이 바람직하다.
그리고 상기 오일 챔버는 실린더 헤드 내측의 오일 유로를 통해 오일을 공급받도록 구성되어 있다.
이와 같은 본 발명에 의하면 캠축과 캠이 분리되어 있고 잠금핀부재가 캠과 캠축을 연결 또는 분리할 수 있게 구성되어, 엔진 구동력 감소 조건 하에 오일압이 작용시에는 잠금핀부재가 이동하여 캠과 캠축의 연결을 해제하여 캠이 회전 구동되지 않게 됨으로써 해당 기통의 밸브가 열리지 않아 연료 공급이 차단되어 연비를 개선하게 되는 것인 데, 본 발명은 캠축 내부에의 구조 변경 사항만을 가지므로 실린더 헤드 크기 및 중량 증가를 수반하지 않으며, 또 종래 태핏의 중량 증가 구조와 달리 캠축의 중량 증가는 엔진 연비의 악화를 거의 초래하지 아니하는 장점이 있다.
도1은 본 발명에 의한 CDA 장치의 구조를 나타낸 도면으로, CDA 작동 시 캠 잠금 및 잠금 해제기구가 이동하여 캠이 캠축으로부터 분리되어 결속이 해제된 상태를 보여주는 도면이다.
도2는 본 발명에 의한 CDA 장치의 외부 모습을 나타낸 사시도이다.
도3은 본 발명의 캠 잠금 및 잠금 해제기구를 나타낸 사시도이다.
도4는 본 발명의 캠의 형상을 나타낸 측면도이다.
도5는 본 발명의 캠의 형상을 나타낸 정단면도이다.
도6은 도1의 A-A 단면도이다.
도7은 본 발명에 의한 CDA 장치의 구조를 나타낸 도면으로, CDA 미작동 시 캠 잠금 및 잠금 해제기구가 이동하여 캠과 캠축을 결속시킨 상태를 보여주는 도면이다.
도8은 본 발명의 CDA 작동 시 및 미작동 시의 제어 흐름을 나타낸 플로우차트이다.
도9는 종래 기술이다.
본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 더 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명의 CDA 장치를 상세히 설명한다.
도1 및 도2에 도시한 본 발명의 CDA장치(10)는 실린더 헤드(11)에 장치되며, 캠(12)과 캠축(13)을 포함하고 있다.
상기 캠(12)은 엔진의 각 실린더(기통)의 흡배기 밸브를 개폐하도록 상기 캠축(13)에 일렬로 복수개가 장착된 것이나, 본 발명의 설명에 있어서 설명되는 캠(12)의 정의는 불필요한 동력의 소모를 방지하기 위하여 필요 시 구동을 일시적으로 정지시킬 수 있도록 설계된 실린더의 흡기밸브 작동용(즉, CDA 작동용)의 것을 의미하며, 따라서 도2의 부호 12a로 표시한 캠은 캠축(13)에 고정된 것이어서 CDA 작동과는 무관하게 항시 캠축(13)을 따라 회전 작동한다.
상기 캠(12)은 상기 캠축(13)에 고정 상태가 아닌 분리 상태로 장착되며, 이에 따라 전자제어 장치의 제어에 따라 캠(12)이 캠축(13)과 함께 회전하여 밸브를 개폐하거나 또는 실린더 작동 정지 신호 시 캠축(13)이 캠(12)과 분리되어 슬립 회전하게 되므로 이때 캠(12)은 회전이 정지되어 밸브를 작동시키지 못하게 되며, 캠축(13)만이 헛돌게 되어 있다.
상기 캠축(13)에는 상기 실린더 헤드(11) 내측에 형성된 오일 유로(14)에 연통하는 오일 통로(15)를 통해 오일(이 오일은 엔진의 각 부품의 윤활과 냉각을 위해 공급하는 오일이다)을 공급받는 원통형의 빈 공간으로 형성되는 오일 챔버(16)가 마련되어 있으며, 이 오일 챔버(16)는 캠축(13)의 일단부, 즉 후단에서 축방향을 형성되는 구멍으로 구성된다.
상기 오일 챔버(16)에는 공급되는 오일압에 의해 축방향으로 이동이 허용되는 캠 잠금 및 잠금 해제기구(17)가 설치되어 있으며, 이 캠 잠금 및 잠금 해제기구(17)는 오일 챔버(16)에 기밀하게 끼워져 오일압을 받는 피스톤부(18)와, 그리고 그 피스톤부(18)의 일측에서 직각 방향으로 돌출 연장하는 잠금핀부재(19)로 구성되며(도3 참조), 상기 잠금핀부재(19)는 캠축(13)을 상측으로 관통하여 상부로 돌출하며, 이를 위해 상기 캠축(13)에는 도2에서 보여지고 있는 것과 같이 상기 잠금핀부재(19)의 축방향 이동을 허용하는 슬릿홈(20)이 일정 길이만큼 형성되어 있어 상기 잠금핀부재(19)가 상기 슬릿홈(20)의 길이 범위 내에서 축방향을 따라 이동이 허용되게 구성되어 있다.
상기 오일이 충진되는 공간에 대하여 잠금핀부재(19)를 사이에 둔 반대편 공간에는 오일압에 대항하는 수단으로서 탄성수단(21), 이 탄성수단으로는 오일압을 사용하는 것도 가능하나 예를 들면 실시예로 나타낸 것처럼 압축스프링(21)이 설치되어 있으며, 이 압축스프링(21)은 스프링 캡(22)을 개재하여 캠축(13)의 후단에 나사로 채결되는 플랜지 볼트(23)에 의해 지지되게 설치된다.
상기 캠(12)의 양면으로 캠축(13) 상에는 캠(12)의 축방향으로의 이동을 방지하여 정위치에 고정하기 위한 수단으로 트러스트 링(25)이 장착되어 있으며, 이 트러스트 링(25)의 일측, 즉 우측의 것(도시 기준)에는 마치 피스톤링의 합구부처럼 그의 상부로 상기 잠금핀부재(19)의 두께를 수용하는 폭을 가진 개방부(26)를 구비하고 있어, 상기 잠금핀부재(19)가 축방향으로 트러스트 링(25)을 지나 이동하는 것을 허용하며, 또 도4 및 도5에 도시한 캠(12)의 형상에서 확인되는 것과 같이, 상기 캠(12)의 일측면에는 상기 잠금핀부재(19)를 수용하는 잠금핀 수용홈(24)이 일정 폭 만큼 파여져 형성되어 있으며, 이로써 상기 잠금핀부재(19)가 상기 잠금핀 수용홈(24)내에 끼워져 있는 위치 상태에 있을 때에는 상기 캠(12)이 캠축(13)에 결합되어 캠축(13)과 함께 회전하게 됨으로써 도시하지 않은 흡기밸브를 개폐 작동하게 되며, 오일 챔버(16)에 오일압이 작용하게 될 때에는 상기 캠 잠금 및 잠금 해제기구(17)가 압축스프링(21)을 압축하면서 이동(도시 상태로는 우측으로 이동)하여 잠금핀부재(19)가 잠금핀 수용홈(24)으로부터 벗어나게 되며, 이 상태가 되면 캠(12)은 캠축(13)이 회전하더라도 결속이 해제되어 있어 헛돌게 되므로 밸브를 개방시킬 수 없게 되며, 따라서 해당 실린더(기통)는 연료 공급이 차단되어 연소가 일어나지 않게 된다.
이하 도8의 플로우차트를 통해 본 발명의 작동 과정을 설명한다.
엔진이 구동되면(단계 가) 전자제어장치는 엔진이 요구하는 동력이 낮은 아이들 조건이나 저부하의 조건에서 일부 연소실의 작동을 중지시켜 연료 소모가 최소화되도록 하는 것이 필요한 순간인가를 판단하게 된다(단계 나).
이러한 판단 정보는 속도 센서나 토크 센서, 브레이크 검출 센서등으로부터 검출되는 신호에 기초, 예를 들면 속도 센서로부터 저속 구동이나 아이들 구동 상태임이 검출되거나 또는 차량이 브레이크가 작동하여 감속 중에 있는가, 또는 내리막길 주행임이 단계 나에서 검출되는 경우 전자제어장치는 현재 엔진의 구동력이 통상보다 작아도 된다고 판단하여 도시하지 않은 밸브를 개방 작동하여 실린더 헤드(11)의 오일 유로(14)를 개방함으로써 오일 펌프에 의해 급송되는 고압의 오일을 오일 챔버(16)에 유입시켜(단계 다) 캠 잠금 및 잠금 해제기구(17)를 이동시켜 캠(12)과 캠축(13)의 결속을 해제, 즉 분리시키게 되는 것이다(단계 라).
이와 같은 상태가 되면 CDA 장치가 작동되는 것으로서(단계 마), 캠(12)이 회전하지 아니하게 되어 혼합기를 연소실에 도입하는 밸브 역시 개방되지 않게 되어 해당 실린더는 작동을 하지 않고 쉬게 되어 나머지 정상적으로 작동되는 실린더 만으로 동력을 발생시켜 차량을 운행하게 되므로 연료가 그만큼 절약되는 것이다.
그런데 상기 단계 나에서 엔진이 정상 주행모드, 즉 적정 구동 토크가 요구되는 경우라면 전자제어장치는 오일 챔버(16)에 오일 공급을 차단하고 오일을 드레인시키도록 제어하며(단계 바), 이 상태에서는 압축스프링(21)에 의해 캠 잠금 및 잠금 해제기구(17)가 전진 이동하여 잠금핀부재(19)가 캠(12)을 캠축(13)에 고정시켜(단계 사), 캠(12)이 정상적으로 회전하면서 밸브를 개폐하게 되기 때문에 쉬게 되는 실린더는 없게 되며 따라서 CDA 장치는 미작동되는 것이다(단계 아).
이상에서 설명된 본 발명의 CDA 장치의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
10:CDA 장치 11:실린더 헤드
12:캠 13:캠축
14:오일 유로 15:오일 통로
16:오일 챔버 17:캠 잠금 및 잠금 해제기구
18:피스톤부 19:잠금핀부재
20:슬릿홈 21:압축스프링
22:스프링 캡 23:플랜지 볼트
24:잠금핀 수용홈 25:트러스트 링
26:개방부

Claims (9)

  1. 실린더 헤드 측에 회전 작동하도록 마련되는 캠축과; 상기 캠축에 밸브의 개폐를 위해 장착하되 캠축과 함께 회전하거나 또는 캠축이 슬립 회전을 허용토록 분리된 형태로 장착되는 캠과; 상기 캠축 내에 엔진의 윤활을 위해 순환하는 오일이 공급될 수 있게 원통형의 빈 공간으로 형성되는 오일 챔버와; 엔진의 구동력이 감소되는 조건인 차량의 감속이나 저속 및 아이들 구동 시 상기 오일 챔버에 오일압이 작용하는 조건하에서는 상기 작용하는 오일압력에 의해 캠축 방향으로 이동하여 상기 캠의 캠축에의 결속 상태를 해제하며, 상기 오일 챔버에 오일압이 작용하지 아니할 때에는 상기 캠을 캠축에 결속되도록 작동하는 캠 잠금 및 잠금 해제기구를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 CDA 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 오일 챔버에 작용하는 오일압에 대항하여 상기 캠 잠금 및 잠금 해제기구를 항시 상기 캠이 캠축에 결속하도록 하는 방향으로 힘을 가하는 탄성수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 CDA 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 캠 잠금 및 잠금 해제기구는 상기 오일 챔버의 원통형 공간을 따라 캠축 방향으로 이동할 수 있게 장착되는 피스톤부와, 그 피스톤부의 일단으로부터 수직으로 연장하여 상기 캠축의 외부로 돌출하는 잠금핀부재로 구성되며, 상기 캠축에는 상기 잠금핀부재의 축방향 이동을 가이드하는 슬릿홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 CDA 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 캠의 일측 면에는 상기 잠금핀부재를 수용하여 캠축에 결속하기 위한 잠금핀 수용홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 CDA 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 캠의 양 측면으로 캠축상에는 캠의 축방향 이동을 방지하는 트러스트 링이 장착되어 있으며, 상기 일측의 트러스트 링은 일단이 개방되어 상기 잠금핀부재의 출입을 허용하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 CDA 장치.
  6. 제2항에 있어서, 상기 탄성수단은 압축스프링인 것을 특징으로 하는 CDA 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 캠축의 후단에는 플랜지 볼트가 체결되며, 상기 압축스프링은 상기 플랜지 볼트에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는 CDA 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 압축스프링은 스프링 캡을 개재하여 상기 플랜지 볼트에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는 CDA 장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 오일 챔버는 실린더 헤드 내측의 오일 유로를 통해 오일을 공급받도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 CDA 장치.


















KR1020100064177A 2010-07-05 2010-07-05 Cda 장치 KR101610137B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100064177A KR101610137B1 (ko) 2010-07-05 2010-07-05 Cda 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100064177A KR101610137B1 (ko) 2010-07-05 2010-07-05 Cda 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120003528A true KR20120003528A (ko) 2012-01-11
KR101610137B1 KR101610137B1 (ko) 2016-04-08

Family

ID=45610433

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100064177A KR101610137B1 (ko) 2010-07-05 2010-07-05 Cda 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101610137B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9771890B2 (en) 2013-12-17 2017-09-26 Hyundai Motor Company Oil passage for supplying oil
KR20210008247A (ko) 2019-07-12 2021-01-21 현대자동차주식회사 가변 밸브 장치

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9771890B2 (en) 2013-12-17 2017-09-26 Hyundai Motor Company Oil passage for supplying oil
KR20210008247A (ko) 2019-07-12 2021-01-21 현대자동차주식회사 가변 밸브 장치
US11008905B2 (en) 2019-07-12 2021-05-18 Hyundai Motor Company Variable valve apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
KR101610137B1 (ko) 2016-04-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3074615B1 (en) Compression-release engine brake system for lost motion rocker arm assembly and method of operation thereof
US10190451B2 (en) Compression-release engine brake system for lost motion rocker arm assembly and method of operation thereof
US7789065B2 (en) Engine braking apparatus with mechanical linkage and lash adjustment
US9382819B2 (en) Variable valve device for internal combustion engine
US8505506B2 (en) Oil pressure control apparatus
US6450137B2 (en) Variable valve timing system
US7556004B2 (en) Bactrian rocker arm and engine using same
JP2008303773A (ja) 内燃機関の可変動弁装置
JP6093134B2 (ja) 内燃機関のバルブタイミング制御装置
JP5951513B2 (ja) 多気筒内燃機関の可変動弁装置及び該可変動弁装置の制御装置
US20130340694A1 (en) Variably operated valve system for internal combustion engine
CN114729582B (zh) 用于内燃机压缩释放制动系统的独立压缩制动控制模块
JP2010209780A (ja) 内燃機関の可変動弁機構
KR20120003528A (ko) Cda 장치
JP2009185656A (ja) エンジンの動弁装置
US20060260577A1 (en) Valve timing control apparatus and internal combustion engine
JPWO2018078815A1 (ja) 可変バルブタイミング機構付きエンジンの制御装置
JPS6032004B2 (ja) 動弁装置
JP5954056B2 (ja) 弁開閉時期制御装置
KR20230082964A (ko) 차량용 cda 장치 및 그 제어 방법
US20210396164A1 (en) Type iii cam side cylinder deactivation
US10662832B2 (en) Variable valve drive
JP2006132480A (ja) 内燃機関用動弁装置
JPS6048621B2 (ja) 内燃機関の吸・排気弁制御装置
JPH0219557Y2 (ko)

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190327

Year of fee payment: 4