KR20230080753A - Cda 에어 컴프레서 구조 - Google Patents

Cda 에어 컴프레서 구조 Download PDF

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KR20230080753A
KR20230080753A KR1020210168198A KR20210168198A KR20230080753A KR 20230080753 A KR20230080753 A KR 20230080753A KR 1020210168198 A KR1020210168198 A KR 1020210168198A KR 20210168198 A KR20210168198 A KR 20210168198A KR 20230080753 A KR20230080753 A KR 20230080753A
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cda
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KR1020210168198A
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신승우
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현대자동차주식회사
기아 주식회사
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Abstract

본 발명은 CDA 에어 컴프레서 구조에 관한 것이다. 본 발명은 에어 컴프레서 내부에 위치하고, 공기를 압축시키도록 구성되는 피스톤부, 피스톤부의 하부에 체결되고, 피스톤부가 상하 이동하도록 구성되는 제 1 쉐프트, 제 1 쉐프트의 양측을 관통하도록 구성되는 제 2 쉐프트, 제 2 쉐프트의 내부에 위치하고, 제 2 쉐프트의 내측에서 외측으로 연장되도록 구성되는 구동부, 제 2 쉐프트 내부에 구동부와 인접하여 위치하고, 구동부로부터 동력을 전달받아 제 2 쉐프트의 외부로 돌출되도록 구성되는 기어치, 제 1 쉐프트의 내부에 기어치와 대응되도록 형성되고, 기어치가 압입되도록 구성되는 기어홈 및 구동부와 연동되고, 에어탱크의 충진 신호에 따라 구동부를 제어하도록 구성되는 제어부를 포함하도록 구성되는 CDA 에어 컴프레서 구조를 제공한다.

Description

CDA 에어 컴프레서 구조{CDA Air Compressor Structure}
본 발명은 CDA 에어 컴프레서 구조에 관한 것으로, 더 바람직하게, 실린더 디엑티베이션(Cylinder DeActivation: CDA) 기술을 활용한 에어 컴프레서 작동으로 연비를 향상시킬 수 있는 CDA 에어 컴프레서 구조에 관한 것이다.
차량의 엔진인 내연기관은 인젝터에 의해 분사되는 연료와 외부 공기의 혼합기가 연소실 내부에서 연소함으로써 동력을 발생시킨다. 차량은 브레이크 장치와 각종 에어 시스템에 사용하는 압축 공기를 발생시키기 위하여 에어 컴프레서를 구비한다. 에어 컴프레서는 차량의 엔진과의 기어 맞물림에 의해 엔진의 동력을 전달받아 내부의 피스톤의 왕복 운동을 통해 공기를 압축하고 송출한다.
한편, 최근 들어 환경에 대한 관심이 높아지면서 차량의 배기가스 과다 배출로 인한 환경문제가 대두되고 있으며 원유가격 상승으로 인해 소비자들이 점점 고효율 연비 차량을 선호하는 경향이 높아지고 있다.
따라서, 차량의 연비를 개선하고 엔진 출력을 향상시키기 위한 다양한 기술들이 개발되고 있다. 예를 들면, 엔진의 회전 영역에 따라 변화하는 공기 흡입저항에 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 De-Activation: 이하 CDA) 등이 개발되어 사용되고 있다.
이 중, CDA 엔진은 제동시나 정속 주행시에 전체 실린더 중에 일부 실린더를 휴지(deactivation)시키는 엔진을 말하는 것으로, 휴지된 실린더 측에서는 연료 공급 및 흡/배기 밸브의 작동이 정지하게 된다. 차량 엔진의 최대 출력은 가속을 할 때나 경사진 곳을 올라갈 때에만 필요하므로 엔진의 부분 출력으로도 차를 구동시킬 수 있을 경우에는 실린더를 선택적으로 점화시키지 않음으로써 연료를 절감할 수 있다.
예를 들어, 4기통 엔진이 탑재된 차량의 경우 주행상태에서 제동이나 낮은 아이들 조건 혹은 저부하의 조건에서는 모든 실린더를 작동시켜 동력을 발생시킬 이유가 없으므로 2개 실린더의 작동은 휴지시키고 나머지 2개의 실린더를 통해서만 동력을 발생시킨다.
기존의 차량은 전체 운전영역에서 에어탱크의 충진 여부와 상관없이 에어 컴프레서가 상시 작동되어 에어 컴프레서 내부의 불필요한 피스톤/실린더 마찰에 의해 연비의 손실이 크다는 문제점이 있었다.
특허문헌1: 대한민국 공개특허 제10-2018-0116421호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 제어부를 통해 에어탱크 충진 여부에 따라 에어 컴프레서 내의 실린더 휴지를 조절할 수 있는 CDA 에어 컴프레서 구조를 제공한다.
또한 유압을 이용하여 기어홈에 기어치가 압입되도록 구성하여 제어부가 오일 밸브의 제어를 통해 실린더 휴지를 제어할 수 있는 CDA 에어 컴프레서 구조를 제공한다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시 예에 의해 보다 분명하게 알 수 있다. 또한 본 발명의 목적들은 특허청구범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 CDA 에어 컴프레서 구조는 다음과 같은 구성을 포함한다.
본 발명의 일 실시 예에 있어서, 에어 컴프레서 내부에 위치하고, 공기를 압축시키도록 구성되는 피스톤부; 상기 피스톤부의 하부에 체결되고, 상기 피스톤부가 상하 이동하도록 구성되는 제 1 쉐프트; 상기 제 1 쉐프트의 양측을 관통하도록 구성되는 제 2 쉐프트; 상기 제 2 쉐프트의 내부에 위치하고, 상기 제 2 쉐프트의 내측에서 외측으로 연장되도록 구성되는 구동부; 상기 제 2 쉐프트 내부에 상기 구동부와 인접하여 위치하고, 상기 구동부로부터 동력을 전달받아 상기 제 2 쉐프트의 외부로 돌출되도록 구성되는 기어치; 상기 제 1 쉐프트의 내부에 상기 기어치와 대응되도록 형성되고, 상기 기어치가 압입되도록 구성되는 기어홈; 및 상기 구동부와 연동되고, 에어탱크의 충진 신호에 따라 상기 구동부를 제어하도록 구성되는 제어부; 를 포함하도록 구성되는 CDA 에어 컴프레서 구조를 제공한다.
또한, 차량 엔진과 연동하여 작동되고, 상기 제 2 쉐프트의 일측에 위치하는 에어 컴프레서 기어; 를 더 포함하고, 상기 기어치는 상기 기어홈에 압입되어 상기 에어 컴프레서 기어가 상기 피스톤부에 회전 동력을 전달하도록 구성되는 CDA 에어 컴프레서 구조를 제공한다.
또한, 상기 제어부는, 에어탱크 충진 요청시 상기 구동부를 구동시켜 상기 기어치가 상기 기어홈에 압입되도록 제어하는 CDA 에어 컴프레서 구조를 제공한다.
또한, 상기 피스톤부가 상하 이동하여 에어탱크가 충진되도록 구성되는 CDA 에어 컴프레서 구조를 제공한다.
또한, 상기 제어부는, 에어탱크 충진 완료시 상기 구동부를 구동시켜 상기 기어치가 상기 기어홈으로부터 압입 해제되도록 제어하는 CDA 에어 컴프레서 구조를 제공한다.
또한, 상기 구동부는, 길이방향으로 연장되도록 구성되는 액츄에이터인 것을 특징으로 하는 CDA 에어 컴프레서 구조를 제공한다.
또한, 상기 구동부는, 상기 제 2 쉐프트에 형성되고, 상기 기어치의 배면에 오일을 유입하도록 구성되는 오일 홀부; 및 오일이 유출되는 경우 상기 기어치가 원복되도록 구성되는 탄성부재; 를 포함하도록 구성되고, 상기 기어치는 상기 제어부가 상기 오일 홀부에 오일을 유입하는 경우 돌출되도록 구성되는 CDA 에어 컴프레서 구조를 제공한다.
본 발명은 앞서 본 실시 예와 하기에 설명할 구성과 결합, 사용관계에 의해 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.
제어부를 통해 에어탱크 충진 여부에 따라 에어 컴프레서 내의 실린더 휴지를 조절하여 연비를 개선할 수 있는 효과를 갖는다.
또한 유압을 이용하여 기어홈에 기어치가 압입되도록 구성하여 제어부가 오일 밸브의 제어를 통해 별도 부품 없이도 실린더 휴지를 제어할 수 있는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예로써, CDA 에어 컴프레서 구조의 에어 컴프레서의 사시도를 도시하고 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예로써, CDA 에어 컴프레서 구조의 구성도를 도시하고 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예로써, CDA 에어 컴프레서 구조의 제 2 쉐프트를 도시하고 있다.
도 4a는 본 발명의 일 실시 예로써, CDA 에어 컴프레서 구조의 에어탱크 충진 요청시 기어치 및 기어홈의 측면도를 도시하고 있다.
도 4b는 본 발명의 일 실시 예로써, CDA 에어 컴프레서 구조의 에어탱크 충진 요청시 기어치 및 기어홈의 평면도를 도시하고 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예로써, CDA 에어 컴프레서 구조의 에어탱크 충진 완료시 기어치 및 기어홈의 측면도를 도시하고 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예로써, CDA 에어 컴프레서 구조의 구동부를 도시하고 있다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.
또한, 명세서에 기재된 "...부", "...부재" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 하드웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
또한, 명세서에 기재된 "상단"은 도면상의 높이방향으로 상단으로 이동되는 방향을 의미하고, "하단"은 도면상의 높이방향으로 하단으로 이동되는 방향을 의미한다.
또한, 본 명세서에서 구성의 명칭을 제 1, 제 2 등으로 구분한 것은 그 구성의 명칭이 동일한 관계로 이를 구분하기 위한 것으로, 하기의 설명에서 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.
또한, 본 명세서에서 어떤 부분이 다른 부분 "위에" 또는 "상부에" 있다고 할 때, 이는 다른부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 아울러, 어떤 부분이 다른 부분 "아래에" 또는 "하부에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
또한, 본 명세서에서 "길이방향"은 도면상의 양측면으로 이동하는 방향을 의미한다.
본 발명의 일 실시 예에 의한 엔진은 피스톤이 적용되어 연소에 의한 피스톤의 왕복운동을 회전운동으로 전환할 수 있는 엔진, 예를 들어 불꽃 점화 엔진(spark ignition engine), 압축 착화 엔진(compression ignition engine) 등 다양한 형태의 엔진을 모두 포함할 수 있다.
본 발명의 제어부(500)는 일 실시 예로, 압력 센서와 연동하여 에어탱크 충진 여부 신호를 송수신하도록 구성될 수 있다. 보다 구체적으로, 제어부(500)는 차량의 에어탱크 내부의 압력이 미리 설정된 값 이하인 경우 에어탱크 충진 요청이 있는 것으로 판단할 수 있다. 반면, 제어부(500)는 차량의 에어탱크 내부의 압력이 미리 설정된 값 초과인 경우 에어탱크 충진 완료된 것으로 판단할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예로써, CDA 에어 컴프레서 구조의 에어 컴프레서의 사시도를 도시하고 있다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 에어 컴프레서(100)는 차량의 에어탱크에 압축공기를 충진시키도록 구성될 수 있다. 에어 컴프레서(100)는 차량의 브레이크 장치와 각종 에어 시스템에 사용되는 압축 공기를 발생시키기 위한 장치로서 피스톤부(110)의 왕복 운동에 의해 공기를 압축하여 송출할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예를 따르는 에어 컴프레서(100)는 엔진의 회전 동력을 전달받아 피스톤부(110)/실린더 구조로 작동되도록 구성될 수 있다. 즉, 에어 컴프레서(100)는 엔진의 출력단으로부터 엔진의 구동력이 전달되도록 구성될 수 있다.
에어 컴프레서(100)가 작동되는 경우 에어 컴프레서(100) 실린더에 피스톤부(110)가 마찰됨에 따라 차량의 연비 손실이 발생될 수 있다. 따라서 본 발명은 에어탱크의 충진 여부에 따라 에어 컴프레서(100)의 작동이 불필요한 경우, 실린더 디엑티베이션(Cylinder De-Activation: 이하 CDA) 기술을 에어 컴프레서(100)에 적용한 것일 수 있다. 다시 말해, 본 발명은 에어탱크의 충진 상태에 따라 에어 컴프레서(100)의 실린더를 비작동/완전 작동으로 전환되도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예를 따르는 CDA 에어 컴프레서 구조는, 차량 엔진과 연동하여 작동되는 에어 컴프레서 기어(600)를 포함할 수 있다. 에어 컴프레서 기어(600)는 에어 컴프레서(100)의 일측에 위치할 수 있다. 에어 컴프레서 기어(600)는 차량의 엔진 내 연소실에서 발생하는 폭발 하중으로 발생된 엔진 회전수 및 동력을 전달받아 에어 컴프레서(100) 내부의 쉐프트를 회전시키도록 구성될 수 있다.
에어 컴프레서(100)는 내부의 쉐프트가 회전하면 피스톤부(110)가 회전 동력을 왕복운동으로 변환하도록 구성될 수 있다. 피스톤부(110)는 압축 공기의 하중을 지지하고 공기를 압축시키도록 구성될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예로써, CDA 에어 컴프레서 구조의 구성도를 도시하고 있고, 도 3은 본 발명의 일 실시 예로써, CDA 에어 컴프레서 구조의 제 2 쉐프트를 도시하고 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예를 따르는 CDA 에어 컴프레서 구조는 에어 컴프레서(100) 내부의 피스톤부(110), 제 1 쉐프트(200), 제 2 쉐프트(300), 구동부(400), 기어치(310), 기어홈(210) 및 제어부(500)를 포함하도록 구성될 수 있다.
피스톤부(110)는 에어 컴프레서(100) 내부에 위치할 수 있다. 더 바람직하게, 피스톤부(110)는 에어 컴프레서(100) 내부에서 상하 이동하여 공기를 압축시키도록 구성될 수 있다. 보다 구체적으로, 피스톤부(110)는 상부면을 형성하는 피스톤과 피스톤의 하부로 연장되는 로드로 구성될 수 있다. 피스톤부(110)의 로드는 제 1 쉐프트(200)에 체결되어 제 1 쉐프트(200)의 회전 운동을 피스톤부(110)의 왕복 운동으로 변환하도록 구성될 수 있다.
일 실시 예로, 제 1 쉐프트(200)는 에어 컴프레서(100)의 내부 공간에 위치하여 피스톤부(110)와 체결되고, 제 2 쉐프트(300)는 에어 컴프레서(100)의 하우징 내측에 위치할 수 있다.
제 1 쉐프트(200)는 피스톤부(110)의 하부에 체결될 수 있다. 더 바람직하게, 제 1 쉐프트(200)는 피스톤부(110)의 하부에 체결되어 피스톤부(110)가 상하 이동하도록 구성될 수 있다. 제 2 쉐프트(300)는 제 1 쉐프트(200)의 양측을 관통하도록 구성될 수 있다. 보다 구체적으로, 제 2 쉐프트(300)는 제 1 쉐프트(200)의 양측에 연결되어 에어 컴프레서 기어(600)로부터 피스톤부(110)에 회전 동력을 전달할 수 있도록 구성될 수 있다.
제 2 쉐프트(300)는 에어 컴프레서 기어(600)에 인접하여 위치하여 에어 컴프레서 기어(600)를 통한 엔진의 회전 동력을 제 1 쉐프트(200)에 전달할 수 있다. 엔진 회전 동력을 전달받은 제 1 쉐프트(200)는 피스톤부(110)에 회전 동력을 전달하고, 피스톤부(110)는 왕복 운동을 통해 압축 공기를 발생하도록 구성될 수 있다. 압축된 공기는 에어 컴프레서(100)로부터 토출되어 에어탱크르 충진될 수 있다.
구동부(400)는 제 2 쉐프트(300)의 내부에 위치할 수 있다. 구동부(400)는 제 2 쉐프트(300)의 내측에서 외측으로 연장되도록 구성될 수 있다. 일 실시 예로, 구동부(400)는 길이방향으로 연장되는 액츄에이터일 수 있다.
기어치(310)는 제 2 쉐프트(300) 내부에 구동부(400)와 인접하여 위치할 수 있다. 기어치(310)는 구동부(400)로부터 동력을 전달받아 제 2 쉐프트(300)의 외부로 돌출되도록 구성될 수 있다. 보다 구체적으로, 기어치(310)는 구동부(400)가 작동하여 제 2 쉐프트(300)의 외부로 돌출될 수 있다. 이와 반대로, 기어치(310)는 구동부(400)가 작동하여 제 2 쉐프트(300)의 외부에서 내부로 다시 인입될 수 있다. 기어치(310)는 제 2 쉐프트(300)의 내부에 이격하여 복수개가 형성될 수 있다.
기어홈(210)은 제 1 쉐프트(200)의 내부에 기어치(310)와 대응되도록 형성될 수 있다. 기어홈(210)은 기어치(310)의 형상과 대응되도록 형성되어 기어치(310)가 압입되도록 구성될 수 있다. 일 실시 예로, 기어홈(210)과 기어치(310)는 헬리컬 기어 타입으로 형성될 수 있다. 기어치(310)는 구동부(400)를 통해 구동력을 인가받아 기어홈(210)에 압입되도록 구성될 수 있다.
제어부(500)는 구동부(400)와 연동되어 에어탱크의 충진 신호에 따라 구동부(400)를 제어하도록 구성될 수 있다. 일 실시 예로, 제어부(500)는 ECU(Engine Control Unit)일 수 있다. 제어부(500)는 압력 센서와 연동하여 에어탱크 충진 여부 신호를 송수신하도록 구성될 수 있다. 압력 센서는 에어탱크 내부의 압축공기 압력을 측정하여 압축공기의 충진이 필요한 상태인지 판단할 수 있다.
보다 구체적으로, 제어부(500)는 압력 센서로부터 미리 설정된 값 이하의 신호를 수신한 경우 에어탱크 충진 요청이 있는 것으로 판단할 수 있다. 반면, 제어부(500)는 압력 센서로부터 미리 설정된 값 초과의 신호를 수신한 경우 에어탱크 충진 완료된 것으로 판단할 수 있다.
한편, 에어 컴프레서 기어(600)는 제 2 쉐프트(300)의 일측에 위치하여 차량의 엔진과 연동하여 작동되도록 구성될 수 있다. 기어치(310)는 기어홈(210)에 압입되어 에어 컴프레서 기어(600)가 피스톤부(110)에 회전 동력을 전달하도록 구성될 수 있다. 제어부(500)는 에어탱크 충진 여부에 따라 기어치(310)를 기어홈(210)에 압입시키거나 기어홈(210)으로부터 압입 해제시키도록 구동부(400)를 제어할 수 있다. 이를 통해 에어탱크 충진이 필요하지 않은 경우 에어 컴프레서(100)를 휴지시킬 수 있고, 이에 따라 연비가 개선될 수 있다.
도 4a는 본 발명의 일 실시 예로써, CDA 에어 컴프레서 구조의 에어탱크 충진 요청시 기어치(310) 및 기어홈(210)의 측면도를 도시하고 있고, 도 4b는 본 발명의 일 실시 예로써, CDA 에어 컴프레서 구조의 에어탱크 충진 요청시 기어치(310) 및 기어홈(210)의 평면도를 도시하고 있다.
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 제어부(500)는 에어탱크 충진 요청시 구동부(400)를 구동시켜 기어치(310)가 기어홈(210)에 압입되도록 제어할 수 있다. 본 발명의 일 실시 예를 따르는 CDA 에어 컴프레서 구조는 기어치(310)가 기어홈(210)에 압입된 상태에서 피스톤부(110)가 상하 이동하여 에어탱크가 충진되도록 구성될 수 있다.
보다 구체적으로, 본 발명은 차량의 엔진 구동시 에어탱크 내부에 압축공기 충진이 필요한 경우 에어 컴프레서(100)가 에어탱크에 압축공기를 충진할 수 있도록 구성될 수 있다. 이를 위해, 제어부(500)는 구동부(400)를 작동시켜 기어치(310)가 길이방향으로 이동하도록 제어할 수 있다. 구동부(400)는 기어치(310)가 제 2 쉐프트(300)의 외부로 돌출되도록 작동할 수 있다. 일 실시 예로, 구동부(400)는 길이방향으로 연장되도록 구성되는 액츄에이터일 수 있다.
제어부(500)는 에어탱크 충진 요청시 기어치(310)가 기어홈(210)에 압입되도록 구동부(400)를 제어할 수 있다. 기어치(310)는 기어홈(210)에 압입되어 제 2 쉐프트(300)와 제 1 쉐프트(200)를 연결하도록 구성될 수 있다. 기어치(310)가 기어홈(210)에 완전히 압입된 경우, 엔진의 회전 동력은 에어 컴프레서 기어(600)를 통해 피스톤부(110)까지 전달되도록 구성될 수 있다.
더 바람직하게, 기어치(310)가 기어홈(210)에 압입된 상태에서는 에어 컴프레서 기어(600)를 통해 제 1 쉐프트(200)에 회전 동력이 전달되고, 제 1 쉐프트(200)에 체결된 피스톤부(110)는 상하 운동을 통해 압축공기를 발생시킬 수 있다. 피스톤부(110)는 회전 동력을 전달받아 상하 이동하여 압축공기를 발생시키고, 에어 컴프레서(100)로부터 압축공기가 토출되어 에어탱크를 충진시킬 수 있다.
일 실시 예로, 기어치(310)는 기어홈(210)에 강제 압입 방식으로 삽입될 수 있다. 이를 통해 제 2 쉐프트(300)와 제 1 쉐프트(200)가 기밀하게 연결되어 에어 컴프레서 기어(600)를 통한 회전 동력이 피스톤부(110)에 효율적으로 전달될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예로써, CDA 에어 컴프레서 구조의 에어탱크 충진 완료시 기어치(310) 및 기어홈(210)의 측면도를 도시하고 있다.
도 5를 참조하면, 제어부(500)는 에어탱크 충진 완료시 구동부(400)를 구동시켜 기어치(310)가 기어홈(210)으로부터 압입 해제되도록 제어할 수 있다. 본 발명의 일 실시 예를 따르는 CDA 에어 컴프레서 구조는 기어치(310)가 기어홈(210)에 압입 해제된 경우 피스톤부(110)가 정지상태를 유지하도록 구성될 수 있다.
보다 구체적으로, 본 발명은 차량의 엔진 구동시 에어탱크 내부에 압축공기 충진이 필요하지 않은 경우, 에어 컴프레서(100)가 휴지되도록 구성될 수 있다. 이를 위해, 제어부(500)는 구동부(400)를 작동시켜 기어치(310)가 길이방향으로 이동하도록 제어할 수 있다. 구동부(400)는 기어치(310)가 제 2 쉐프트(300)의 외부에서 내부로 삽입되도록 작동할 수 있다.
제어부(500)는 에어탱크 충진 완료시 기어치(310)가 기어홈(210)으로부터 압입 해제되도록 구동부(400)를 제어할 수 있다. 기어치(310)는 기어홈(210)으로부터 압입 해제되어 제 2 쉐프트(300)와 제 1 쉐프트(200)를 연결 해제하도록 구성될 수 있다. 기어치(310)가 기어홈(210)으로부터 완전히 압입 해제된 경우, 엔진의 회전 동력은 피스톤부(110)까지 전달되지 않도록 구성될 수 있다.
더 바람직하게, 기어치(310)가 기어홈(210)으로부터 압입 해제된 상태에서는 에어 컴프레서 기어(600)를 통해 제 1 쉐프트(200)에 회전 동력이 전달되지 않고, 제 1 쉐프트(200)에 체결된 피스톤부(110)는 정지상태를 유지할 수 있다.
일 실시 예로, 강제 압입되어있던 기어치(310)는 기어홈(210)으로부터 간섭없이 이탈하여 해제될 수 있다. 이를 통해 제 2 쉐프트(300)와 제 1 쉐프트(200)의 연결이 해제되고 피스톤부(110)는 정지상태를 유지할 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예로써, CDA 에어 컴프레서 구조의 구동부(400)를 도시하고 있다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예를 따르는 구동부(400)는 오일 홀부(320) 및 탄성부재(410)를 포함하여 유압 방식으로 작동되도록 구성될 수 있다. 보다 구체적으로, 오일 홀부(320)는 제 2 쉐프트(300)에 형성되고, 기어치(310)의 배면에 오일을 유입하도록 구성될 수 있다. 더 바람직하게, 오일 홀부(320)는 도 3에 도시된 바와 같이 제 2 쉐프트(300)의 외면에 기어치(310)와 인접하도록 형성될 수 있다.
기어치(310)는 제어부(500)가 오일 홀부(320)에 오일을 유입하는 경우 돌출되도록 구성될 수 있다. 더 바람직하게, 기어치(310)는 오일 홀부(320)에 오일이 유입되는 경우 배면이 밀려 제 2 쉐프트(300) 외부로 돌출되도록 구성될 수 있다.
탄성부재(410)는 오일이 유출되는 경우 기어치(310)가 원복되도록 구성될 수 있다. 더 바람직하게, 탄성부재(410)는 기어치(310)와 연결된 구동부(400)와 체결되어 오일 유출시 제 2 쉐프트(300) 내부로 기어치(310)가 원복되도록 구성될 수 있다.
제어부(500)는 에어탱크의 충진 여부에 따라 오일 밸브(120)의 작동을 제어하도록 구성될 수 있다. 더 바람직하게, 오일 밸브(120)는 제어부(500)의 제어에 의하여 선택적으로 개폐되는 밸브로서, 예를 들어 솔레노이드 밸브, 플랩 밸브, 로터리 밸브, 액추에이터 등 일 수 있다.
제어부(500)는 에어탱크 충진 요청시 오일 밸브(120)를 열어 오일이 제 2 쉐프트(300) 내부에 유입되도록 제어할 수 있다. 제 2 쉐프트(300) 내부에 오일이 유입되는 경우 유압에 의해 기어치(310)가 돌출되도록 구성될 수 있다. 일 실시 예로, 기어치(310)는 유압에 의해 기어홈(210)에 강제 압입방식으로 삽입되도록 구성될 수 있다.
반면, 제어부(500)는 에어탱크 충진 완료시 오일이 제 2 쉐프트(300)로부터 유출되도록 제어할 수 있다. 제 2 쉐프트(300) 내부로부터 오일이 유출되는 경우 유압에 의해 돌출되어 있던 기어치(310)가 기어홈(210)으로부터 압입 해제되도록 구성될 수 있다. 더 바람직하게, 기어치(310)는 제 2 쉐프트(300) 내부로부터 오일이 유출되는 경우 탄성부재(410)에 의해 원복되도록 구성될 수 있다.
정리하면, 본 발명은 제어부(500)를 통해 에어탱크 충진 여부에 따라 에어 컴프레서(100) 내의 실린더 휴지를 조절하여 연비를 개선할 수 있는 CDA 에어 컴프레서 구조를 제공한다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 기술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 기술한 실시 예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
100: 에어 컴프레서
110: 피스톤부
120: 오일 밸브
200: 제 1 쉐프트
210: 기어홈
300: 제 2 쉐프트
310: 기어치
320: 오일 홀부
400: 구동부
410: 탄성부재
500: 제어부
600: 에어 컴프레서 기어

Claims (7)

  1. 에어 컴프레서 내부에 위치하고, 공기를 압축시키도록 구성되는 피스톤부;
    상기 피스톤부의 하부에 체결되고, 상기 피스톤부가 상하 이동하도록 구성되는 제 1 쉐프트;
    상기 제 1 쉐프트의 양측을 관통하도록 구성되는 제 2 쉐프트;
    상기 제 2 쉐프트의 내부에 위치하고, 상기 제 2 쉐프트의 내측에서 외측으로 연장되도록 구성되는 구동부;
    상기 제 2 쉐프트 내부에 상기 구동부와 인접하여 위치하고, 상기 구동부로부터 동력을 전달받아 상기 제 2 쉐프트의 외부로 돌출되도록 구성되는 기어치;
    상기 제 1 쉐프트의 내부에 상기 기어치와 대응되도록 형성되고, 상기 기어치가 압입되도록 구성되는 기어홈; 및
    상기 구동부와 연동되고, 에어탱크의 충진 신호에 따라 상기 구동부를 제어하도록 구성되는 제어부; 를 포함하도록 구성되는
    CDA 에어 컴프레서 구조.
  2. 제 1항에 있어서,
    차량 엔진과 연동하여 작동되고, 상기 제 2 쉐프트의 일측에 위치하는 에어 컴프레서 기어; 를 더 포함하고,
    상기 기어치는 상기 기어홈에 압입되어 상기 에어 컴프레서 기어가 상기 피스톤부에 회전 동력을 전달하도록 구성되는
    CDA 에어 컴프레서 구조.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    에어탱크 충진 요청시 상기 구동부를 구동시켜 상기 기어치가 상기 기어홈에 압입되도록 제어하는
    CDA 에어 컴프레서 구조.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 피스톤부가 상하 이동하여 에어탱크가 충진되도록 구성되는
    CDA 에어 컴프레서 구조.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    에어탱크 충진 완료시 상기 구동부를 구동시켜 상기 기어치가 상기 기어홈으로부터 압입 해제되도록 제어하는
    CDA 에어 컴프레서 구조.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 구동부는,
    길이방향으로 연장되도록 구성되는 액츄에이터인 것을 특징으로 하는
    CDA 에어 컴프레서 구조.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 구동부는,
    상기 제 2 쉐프트에 형성되고, 상기 기어치의 배면에 오일을 유입하도록 구성되는 오일 홀부; 및
    오일이 유출되는 경우 상기 기어치가 원복되도록 구성되는 탄성부재; 를 포함하도록 구성되고,
    상기 기어치는 상기 제어부가 상기 오일 홀부에 오일을 유입하는 경우 돌출되도록 구성되는
    CDA 에어 컴프레서 구조.
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