KR0165093B1 - 자동차용 내연기관 흡배기밸브의 개폐 제어장치 - Google Patents

자동차용 내연기관 흡배기밸브의 개폐 제어장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 흡·배기밸브의 개폐기시 제어를 ECU의 전기적신호에 의해 동작되는 스텝핑 모터로써 제어토록 함으로써 공기유량센서, 크랭크각센서, 연료분사시기 등에 맞추어 즉각적으로 흡·배기 밸브의 개폐시기를 제어할 수 있도록 한 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기술적 구성은, 각각의 흡·배기밸브(40)의 밸브리프터(42)에 랙기어(43)가 일체로 형성되어 있고, 이 랙기어(43)에는 각각 피니언(21)이 치차물림되어 있으며, 이 피니언(21)에는 이의 회전구동을 위하여 각각 스텝핑모터(20)가 연결되어 있고, 이 스텝핑모터(20)는 ECU의 출력에 의해 정·역회전 되도록 연결된 구성으로 되어 있다.

Description

자동차용 내연기관 흡배기밸브의 개폐 제어 장치
제1도는 본 발명의 내연기관의 작용 배치도.
제1도는 본 발명의 간략도.
제3a도는 본 발명의 내연기관의 구조도.
제3b도는 제3a도의 밸브 구동수단의 확대도.
제4도는 종래 내연기관의 구조도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
20 : 스텝핑모터 21 : 피니언
40 : 흡·배기밸브 42 : 밸브리프터
43 : 랙기어
본 발명은 자동차 내연기관 흡배기밸브의 개폐 제어장치에 관한 것으로, 상세하게는 흡·배기밸브에 스텝핑모터의 구동수단을 연결하여 내연기관의 회전수와 부하를 감지하여 출력하는 ECU의 전기적신호에 의해 밸브의 개폐시기를 감지하여 스텝핑모터로서 흡·배기 밸브가 개폐되도록 한 흡배기밸브의 개폐제어장치에 관한 것이다.
제4도는 종래 내연기관의 구조도이다. 실린더(1) 상부의 흡·배기밸브(2)는 통상 밸브리프터(3)를 캠(4)구동수단으로 작동시킴으로써 동작되도록 하고 있다.
상기 캠(4)은 피스톤(5)의 크랭크각에 의해 구동된다.
즉, 내연기관은 주행속도와 부하에 따라 연료와 공기가 기화기로 유입되어 실린더(1)에서 연소되도록 하고 있으며, 이때 피스톤(5)의 각 행정에 따라 흡·배기밸브(2)의 개폐시기가 결정된다.
이 흡·배기 밸브(2)의 개폐시기는 기관의 회전수와 부하에 따라 결정되며 캠(4)구동수단은 피스톤(5)의 행정 크랭크와 기계적으로 연동되도록 되어 있다.
최근에는 자동차의 주행조건에 따라 ECU에서 이를 감지하여 전기적신호로 연료를 공급함으로써 주행에 최적한 연료를 공급하고 있다.
즉 ECU는 공기유량센서와 크랭크각센서로부터의 정보를 감지하여 연료분사밸브의 연료분사시기 및 전자밸브의 밸브개방시기를 제어하므로 기계적인 연동에 의한 흡·배기밸브 제어로는 내연기관의 피스톤 행정에 따르는 흡·배기밸브의 개폐시기를 정확하게 제어할 수 없는 문제점이 있었다.
본 발명은 이러한 문제점을 해소하기 위하여 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 흡·배기밸브의 개폐시기 및 제어를 ECU의 전기적 신호에 의해 동작되는 스텝핑모터로써 제어토록 함으로써 공기유량센서, 크랭크각센서, 연료분사시기등에 맞추어 즉각적으로 흡·배기 밸브의 개폐시기를 제어할 수 있도록 한 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기술적 구성은, 각각의 흡·배기밸브의 밸브리프터에 랙기어가 일체로 형성되어 있고, 이 랙기어에는 각각 피니언이 치차물림되어 있으며, 이피니언에는 이의 회전구동을 위하여 각각 스텝핑모터가 연결되어 있고, 이 스텝핑모터는 ECU의 출력에 의해 정·역회전 되도록 연결되어 있는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 예시도면을 참조하여 상세히 설명한다.
제1도는 본 발명에 따른 내연기관의 배치도이다. 스로틀밸브(12)의 개도에 의하여 결정되는 유량으로 내연기관으로의 흡입공기량이 결정된다. 흡입공기량은 기화기(10)에 장치된 공기유량센서(11)에 의하여 검출되고 ECU는 이 공기유량센서(11)로부터의 정보에 기준한 최적의 연료량이 분사되도록 연료분사밸브(13)의 분사지속시간을 제어한다.
연료분사밸브(13)로부터의 연료분사시기와 전자밸브의 개폐시기는 크랭크각센서(14)로부터의 정보에 의하여 ECU에서 결정되고 제어된다. 상기 ECU에는 스텝핑모터(20)가 연결되어 있다.
제1도중 미설명부호 15는 매니폴드이다.
제2도는 본 발명의 일부를 분리한 간략도이다. 실린더(30)의 상단에는 흡·배기밸브(40)가 있고, 이 흡·배기밸브(40)의 밸브리프터(도시생략) 부분에는 스텝핑모터(20)가 장치되어 있으며, 이 스텝핑모터(20)는 ECU에 의해 제어되도록 프로그램화 되어 있다. 상기 ECU는 공기유량센서(11)의 공기유량을 감지하여 연료분사밸브(13)의 분사지속시간을 적정하게 제어한다.
제3a도 및 제3b도는 본 발명의 내연기관의 구조도이다. 실린더(30) 상부에는 실린더(30)의 수에 상응한 흡·배기 밸브(40)가 구비되고, 각각의 흡·배기밸브(40)에는 탄성부재(41)가 있으며, 각 흡·배기밸브(40)의 밸브리프터(42)에는 랙기어(43)가 일체로 형성되어 있고, 이 랙기어(43)에는 각각 피니언(21)이 치차물림되어 있으며, 이 피니언(21)은 스텝핑모터(20)로써 회전구동되도록 하고 있다.
위와 같이 이루어진 본 발명은 공기유량센서(11), 크랭크각센서(14)에서 감지된 조건의 값을 전기적 신호로 전환하여 연료분사량을 조정함으로써 연소효율을 최적화하는 ECU에 흡·배기밸브(40)의 구동부가 연결된 것이므로, 공기유량센서(11) 및 크랭크각센서(14)에서 감지된 ECU의 값이 전기적 신호로 전환되어 즉각 스텝핑모터(20)의 구동부에 인가되므로 스텝핑모터(20)는 이 ECU의 제어값에 따라 구동되어 흡·배기밸브(40)를 개폐하게 된다.
이 경우, 상기 스텝핑모터(20)에는 피니언(21)이 구비되어 있고, 이 피니언(21)은 랙기어(43)에 치차물림되어 있고, 이 랙기어(43)는 밸브리프터(42)에 일체로 형성되어 있으므로, 상기 스텝핑모터(20)의 회전구동이 피니언(21)과 랙기어(43)에 의하여 직선운동으로 전환되어 밸브리프터(42)를 직선운동시킴으로써 흡·배기밸브(40)가 개폐되게 된다. 즉, 흡·배기밸브(40)는 ECU의 직접적인 스텝핑모터(20) 제어에 의하여 개폐되는 바, 그 개폐시기에 따라 즉각적이고 정확하게 개폐되게 된다.
이상에서 설명한 본 발명은 ECU가 공기유량센서(11)와 크랭크각센서(14)의 조건을 감지하여 그 전기적 신호를 분사밸브에 인가하여 적정의 연료를 기화기로 공급함과 아울러, 이 전기적 신호를 스텝핑 모터(20)로 동시에 인가되게 하여 스텝핑모터(20)의 구동시기를 제어함으로써 내연기관의 행정조건이 흡·배기밸브(40)로 즉각 전달될 수 있고, 또 동시에 개페할 수 있어 실린더 내의 연소효율이 향상된다.

Claims (1)

  1. 자동차 내연기관 흡·배기밸브(40)의 개폐 제어장치에 있어서, 상기 각각의 흡·배기밸브(40)의 밸브리프터(42)에 랙기어(43)가 일체로 형성되어 있고, 이 랙기어(43)에는 각각 피니언(21)이 치차물림되어 있으며, 이 피니언(21)에는 이의 회전구동을 위하여 각각 스텝핑모터(20)가 연결되어 있고, 이 스텝핑모터(20)는 ECU의 출력에 의해 정·역회전 되도록 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 자동차용 내연기관 흡배기밸브의 개폐 제어장치.
KR1019950063441A 1995-12-29 1995-12-29 자동차용 내연기관 흡배기밸브의 개폐 제어장치 KR0165093B1 (ko)

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