KR100309831B1 - VVT device using phase adjustment of 1/2 reduction gear - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량의 내연기관에 사용되는 VVT(Variable Valve Timing) 장치에 관한 것으로서, 특히 캠 기어와 길이가 조절되는 연결봉을 적용하여 캠 샤프트와 크랭크 샤프트를 매개하는 1/2 감속용 연결기어의 위상을 조절함으로써, 밸브의 개폐시기를 연속적으로 변화시키는 1/2 감속용 연결기어의 위상을 이용한 VVT 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a VVT (Variable Valve Timing) device for use in an internal combustion engine of a vehicle, and in particular, a phase of a 1/2 reduction gear connecting a cam shaft and a crankshaft by applying a cam gear and a connecting rod whose length is adjusted. The present invention relates to a VVT apparatus using the phase of the 1/2 reduction gear for continuously changing the opening and closing timing of the valve.

크랭크 샤프트에 조립하여 회전력을 전달하는 크랭크 기어와, 캠 샤프트에 조립하여 크랭크 샤프트로부터의 구동력을 캠 샤프트로 전달하는 캠 기어와, 상부(캠측)와 하부(크랭크축) 부품으로 구성되어 두 부품이 상하 슬라이드 움직임이 가능하도록 되어 있고 양 부품의 끝단에 베벨 기어가 있어 회전력을 전달하는 연결봉과, 캠 샤프트 중심선을 기준으로 회전 가능하게 베어링으로 지지되어 캠 연결기어와 회전대2를 지지/장착하는 회전대1과, 연결봉을 지지하기 위한 기구로 회전대1과 연결봉측에 베어링으로 연결되어 회전대1의 중심을 기준으로 하여 회전이 가능한 회전대2와, 회전대1에 장착되어 연결봉의 회전력을 캠 기어를 통해 받아 크랭크 기어를 통하여 캠 기어측으로 전달하는 캠 연결기어와, 회전대1의 회전각이 밸브 개폐시기 변동각으로 나타남으로 회전대1의 회전각을 조절해주는 장치로서 일반적으로 유압식 솔레노이드 밸브가 ECU의 신호를 받아 유압을 온/오프 단속하여 작동되는 제어장치(control unit)를 포함하여 구성된다.It consists of a crank gear that is assembled to the crankshaft to transmit rotational force, a cam gear that is assembled to the camshaft to transfer the driving force from the crankshaft to the camshaft, and an upper part (cam side) and a lower part (crankshaft). It is possible to move up and down, and there is a bevel gear at the end of both parts, and the connecting rod which transmits the rotational force, and the rotating table supported by the bearing so as to be rotatable based on the camshaft center line to support / mount the cam connecting gear and the swivel 2 And a mechanism for supporting the connecting rod, which is connected to the rotating table 1 and the connecting rod with bearings, and which can be rotated based on the center of the rotating table 1, and the rotating rod 1 mounted on the rotating table 1 to receive the rotational force of the connecting rod through the cam gear. Cam connecting gear transmitted to the cam gear side through Appearance is a device for adjusting the rotation angle of the swivel 1 is generally composed of a hydraulic solenoid valve includes a control unit (operation unit) is operated by intermittent hydraulic on / off in response to the ECU signal.

이와 같이 구성되는 본 발명에 의하면 캠 기어와 길이가 조절되는 연결봉을적용하여 캠 샤프트와 크랭크 샤프트를 매개하는 1/2 감속용 연결기어의 위상을 조절함으로써, 밸브의 개폐시기를 연속적으로 변화시킬 수 있다.According to the present invention configured as described above, by adjusting the phase of the 1/2 reduction gear connecting the camshaft and the crankshaft by applying the cam gear and the connecting rod whose length is adjusted, the valve opening and closing time can be changed continuously. have.

Description

1/2 감속용 연결기어의 위상 조절을 이용한 VVT 장치VVT device using phase control of 1/2 reduction gear

본 발명은 차량의 내연기관에 사용되는 VVT(Variable Valve Timing) 장치에 관한 것으로서, 특히 캠 기어와 길이가 조절되는 연결봉을 적용하여 캠 샤프트와 크랭크 샤프트를 매개하는 1/2 감속용 연결기어의 위상을 조절함으로써, 밸브의 개폐시기를 연속적으로 변화시키는 1/2 감속용 연결기어의 위상을 이용한 VVT 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a VVT (Variable Valve Timing) device for use in an internal combustion engine of a vehicle, and in particular, a phase of a 1/2 reduction gear connecting a cam shaft and a crankshaft by applying a cam gear and a connecting rod whose length is adjusted. The present invention relates to a VVT apparatus using the phase of the 1/2 reduction gear for continuously changing the opening and closing timing of the valve.

일반적인 동력원으로써 내연기관을 사용하는 경우에 가장 이상적인 상태로 내연기관을 동작시키기 위해서는 변화하는 외부 조건에 부합되도록 내연기관을 조절해주어야 한다.In order to operate an internal combustion engine in an ideal state when using an internal combustion engine as a general power source, the internal combustion engine must be adjusted to meet changing external conditions.

이때 가장 중요한 요소로 대두되는 것이 밸브 개폐시기(valve timing)이다.The most important factor in this case is the valve timing.

종래의 차량에 장착된 내연기관은 저속에서 고속, 저부하에서 고부하에 이르기 까지 그 동작 영역이 매우 광범위하다.Internal combustion engines mounted in conventional vehicles have a very wide operating range from low speed to high speed and low to high load.

그러나, 실제로 엔진의 흡배기 효율을 가장 이상적으로 해주는 밸브 개폐시기는 여러 회전 영역에 대하여 일정하지 않다.In practice, however, the valve opening and closing timing that makes the engine's intake and exhaust efficiency most ideal is not constant for several rotational regions.

왜냐하면, 흡입 기체의 흡입관성과 흡기 포트와의 공명(resonance) 등의 여러 동작 영역에서 흡입 조건을 변화시키기 때문이다.This is because the intake conditions are varied in various operating regions such as inertia of intake gas and resonance with the intake port.

그러므로, VVT 장치는 앞으로 내연기관이 지녀야 할 핵심적인 장치로서 그 중요성이 매우 크다.Therefore, the VVT device is very important as a core device for the internal combustion engine.

종래의 차량용 VVT 장치는 유압을 이용한 시스템이라서 별도의 VVT 시스템 구동용 유로, 예를 들면 실린더 블록이나 실린더 헤드부를 형성해야하고, 타이밍 벨트나 체인에 의해서 여러 부품이 맞물리어 작동됨으로써, 동력을 전달할 때 장력의 유지가 문제시 되어 왔다.Conventional vehicle VVT device is a system using a hydraulic pressure, it is necessary to form a separate flow path for driving the VVT system, for example, a cylinder block or a cylinder head, and when several components are engaged by a timing belt or a chain, the power is transmitted. Maintenance of tension has been a problem.

또한, 부품의 내부 구조가 복잡하게 되고 제작성 및 정밀성으로 인해 단품 가격이 상당히 고가가 되어야 했다.In addition, the internal structure of the parts became complicated and the manufacturability and precision required that the unit price be quite expensive.

그리고, 부품 개발기간이 긴 것도 문제시 되어왔다.In addition, the long development period of parts has been a problem.

따라서, 본 발명의 목적은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 베벨기어와 길이가 조절되는 연결봉을 적용하여 캠 샤프트와 크랭크 샤프트를 매개하는 1/2 감속용 연결기어의 위상을 조절함으로써, 밸브의 개폐시기를 연속적으로 변화시키는 VVT 장치를 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to solve the problems of the prior art as described above, adjusting the phase of the 1/2 reduction gear connecting the camshaft and the crankshaft by applying the bevel gear and the connecting rod is adjustable in length It is, therefore, to provide a VVT device which continuously changes the opening and closing timing of the valve.

상기와 같은 본 발명의 목적은 크랭크 샤프트에 조립하여 회전력을 전달하는 크랭크 기어와, 캠 샤프트에 조립하여 크랭크 샤프트로부터의 구동력을 캠 샤프트로 전달하는 캠 기어와, 상부(캠측)와 하부(크랭크축) 부품으로 구성되어 두 부품이 상하 슬라이드 움직임이 가능하도록 되어 있고 양 부품의 끝단에 베벨 기어가 있어 회전력을 전달하는 연결봉과, 캠 샤프트 중심선을 기준으로 회전 가능하게 베어링으로 지지되어 캠 연결기어와 회전대2를 지지/장착하는 회전대1과, 연결봉을 지지하기 위한 기구로 회전대1과 연결봉측에 베어링으로 연결되어 회전대1의 중심을 기준으로 하여 회전이 가능한 회전대2와, 회전대1에 장착되어 연결봉의 회전력을 캠 기어를 통해 받아 크랭크 기어를 통하여 캠 기어측으로 전달하는 캠 연결기어와, 회전대1의 회전각이 밸브 개폐시기 변동각으로 나타남으로 회전대1의 회전각을 조절해주는 장치로서 일반적으로 유압식 솔레노이드 벨브가 ECU의 신호를 받아 유압을 온/오프 단속하여 작동되는 제어장치(control unit)를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 1/2 감속용 연결기어의 위상 조절을 이용한 VVT 장치에 의해 달성된다.An object of the present invention as described above is a crank gear for assembling the crankshaft to transmit the rotational force, a cam gear for assembling the camshaft to transfer the driving force from the crankshaft to the camshaft, the upper (cam side) and the lower (crankshaft) ) It consists of parts so that the two parts can move up and down, and there is a bevel gear at the end of both parts, and it is supported by a connecting rod that transmits rotational force and a bearing that can be rotated based on the cam shaft center line. Swivel 1 supporting / mounting 2, a swivel 2 that is connected to the swivel 1 and the connecting rod side as a mechanism for supporting the connecting rod, which can be rotated based on the center of the rotating table 1, and the rotating force of the connecting rod mounted on the rotating table 1 The cam connecting gear which receives the through the cam gear to the cam gear side through the crank gear, and the rotation of the rotary table 1 It is a device that adjusts the rotation angle of swivel 1 as shown by the change angle of valve opening / closing time. Generally, a hydraulic solenoid valve is configured to include a control unit that operates by intercepting hydraulic pressure on / off in response to an ECU signal. It is achieved by the VVT device using the phase adjustment of the 1/2 reduction gear.

도 1은 종래의 유압을 이용한 VVT 장치를 도시한 사시도1 is a perspective view showing a conventional VVT apparatus using hydraulic pressure

도 2a는 본 발명에 의한 1/2 감속용 연결기어의 위상을 이용한 VVT 장치를 도시한 평면도Figure 2a is a plan view showing a VVT device using the phase of the 1/2 reduction gear according to the present invention

도 2b는 본 발명에 의한 1/2 감속용 연결기어의 위상을 이용한 VVT 장치를 도시한 개념도Figure 2b is a conceptual diagram showing a VVT device using the phase of the 1/2 reduction gear according to the present invention

도 2c,2d,2e는 본 발명에 의한 1/2 감속용 연결기어의 위상을 이용한 VVT 장치의 캠축의 위상 변화를 도시한 개념도2c, 2d, and 2e are conceptual views showing the phase change of the camshaft of the VVT device using the phase of the 1/2 reduction gear according to the present invention.

도 2f는 본 발명에 의한 1/2 감속용 연결기어의 위상을 이용한 VVT 장치의 캠축과 크랭크축과 연결기어의 축간의 관계를 도시한 개념도Figure 2f is a conceptual diagram showing the relationship between the cam shaft and the crank shaft and the shaft of the coupling gear of the VVT device using the phase of the 1/2 reduction gear according to the present invention

도 3a는 솔레노이드 밸브의 on시 작동 설명도3A is an explanatory view of operation of a solenoid valve on

도 3b는 솔레노이드 밸브의 off시 작동 설명도3B is an explanatory view of operation when the solenoid valve is off;

도 4는 회전대1의 작동 설명도4 is an explanatory view of the operation of the rotating table 1.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>

1 : 캠 샤프트 2 : 캠 기어1: camshaft 2: cam gear

3 : 캠 연결기어 4 : 회전대13: Cam connection gear 4: Swivel 1

5 : 회전대2 6 : 연결봉(기어)5: Swivel 2 6: Connecting rod (gear)

7 : 크랭크 기어 8 : 크랭크 샤프트7: crank gear 8: crankshaft

9 : 크랭크 앵글센서 10 : VVT9: crank angle sensor 10: VVT

11 : 캠 앵글센서 12 : 캠 시그널 플레이트11: cam angle sensor 12: cam signal plate

13 : 솔레노이드 밸브 14,17 : 피스톤13: solenoid valve 14,17: piston

15 : 스프링 16 : 바이 패스15: Spring 16: Bypass

18 : 오일 공급로18: oil supply furnace

상기한 바와 같은 본 발명에 의한 1/2 감속용 연결기어의 위상 조절을 이용한 VVT 장치를 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명한다.With reference to the accompanying drawings, a VVT device using the phase control of the 1/2 reduction gear according to the present invention as described above will be described in detail.

도 2a에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 VVT 장치는 캠 샤프트(1), 캠 기어(2), 캠 연결기어(3), 회전대1(4), 회전대2(5), 연결봉(6), 크랭크 기어(7), 크랭크 샤프트(8)를 포함하여 구성된다.As shown in Figure 2a, the VVT device according to the present invention is a cam shaft (1), cam gear (2), cam coupling gear (3), rotary table 1 (4), rotary table 2 (5), connecting rod (6) And a crank gear 7 and a crank shaft 8.

상기 캠 기어(2)는 캠 샤프트(1)에 조립하여 크랭크 샤프트(8)로부터의 구동력을 캠 샤프트(1)로 전달하게 되며, 상기 크랭크 기어(7)는 크랭크 샤프트(8)에조립하여 회전력을 전달하게 된다.The cam gear 2 is assembled to the cam shaft 1 to transfer the driving force from the crank shaft 8 to the cam shaft 1, the crank gear 7 is assembled to the crank shaft 8 to the rotational force Will be delivered.

상기 연결봉(6)은 상부(캠측)와 하부(크랭크측) 부품으로 구성되어 두 부품이 상하 슬라이드 움직임이 가능하도록 되어 있으며, 양 부품의 끝단에는 베벨 기어가 있어서 회전력을 전달하게 된다.The connecting rod 6 is composed of an upper part (cam side) and a lower part (crank side) to allow two parts to move up and down, and bevel gears at the ends of both parts to transmit rotational force.

상기 회전대1(4)은 캠 샤프트(1)의 중심선을 기준으로 회전 가능하게 베어링으로 지지되어 있으며, 상기 캠 연결기어(3)와 회전대2(5)를 지지/장착한다.The rotating table 1 (4) is supported by a bearing rotatably based on the centerline of the cam shaft (1), and supports / mounts the cam connecting gear (3) and the rotating table (2).

상기 회전대2(5)는 연결봉(6)을 지지하기 위한 기구로 회전대1(4)과 연결봉(6)측에 베어링으로 연결되어 회전대1(4)의 중심을 기준으로 하여 회전가능하다.The rotating table 2 (5) is a mechanism for supporting the connecting rod 6 is connected to the rotating table 1 (4) and the connecting rod (6) by the bearing is rotatable based on the center of the rotating table 1 (4).

상기 캠 연결기어(3)는 회전대1(4)에 장착되어 연결봉(6)의 회전력을 전달받아 캠 기어(2)를 통해 받아 캠 샤프트(1)측으로 전달한다.The cam connecting gear 3 is mounted on the swivel 1 (4) and receives the rotational force of the connecting rod 6 and receives it through the cam gear 2 and transmits it to the cam shaft 1 side.

상기 제어장치는 회전대1(4)의 회전각이 밸트 개폐시기 변동각으로 나타남으로 회전대1(4)의 회전각을 컨트롤해주는 장치이며, 일반적인 유압식 솔레노이드 벨브(13)가 ECU의 신호를 받아 유압을 온/오프 단속하여 작동된다.The control device is a device for controlling the rotation angle of the swivel 1 (4) as the rotation angle of the swivel 1 (4) is represented by the change angle of the belt opening and closing, the general hydraulic solenoid valve 13 receives the hydraulic signal by the ECU It works by interrupting on / off.

본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위하여 도 2b 내지 2d를 참조하여 설명한다.In order to describe the present invention in more detail, reference is made to FIGS. 2B to 2D.

도 2b에 도시한 바와 같이 위상 조절용 연결기어는 캠 샤프트를 중심으로 회전하게 된다.As shown in FIG. 2B, the connection gear for phase adjustment rotates around the cam shaft.

이때, 회전각을 α, 크랭크 샤프트의 각을 β라 하면 연결기어의 위상변화 α에 대하여 캠 샤프트의 위상변화 Ψ(α)에 대하여 캠 샤프트의 위상변화는 Ψ(α)는 3/2α-β가 생긴다.If the angle of rotation is α and the angle of the crankshaft is β, the phase change of the camshaft is 3 / 2α-β for the phase change Ψ (α) of the camshaft relative to the phase change α of the connecting gear. Occurs.

이러한 캠 샤프트의 위상변화는 곧바로 밸브의 개폐시기를 늦추거나 당기는 역할을 하게 되며, 이 값 역시 3/2α-β가 된다.The phase change of the camshaft immediately delays or pulls the valve opening and closing time, and this value is also 3 / 2α-β.

여기서, α와 β는 서로 종속되어 있으며, 주된 변수가 α이므로 β를 α의 함수로 나타낼 수 있다.Here, α and β are dependent on each other, and since the main variable is α, β can be expressed as a function of α.

캠 샤프트와 크랭크 샤프트와의 거리를 H라 하고 캠 샤프트와 연결기어 축과의 거리를 d(=R+r)라고 하면 β는 다음과 같이 나타낼 수 있다.If the distance between the camshaft and the crankshaft is H and the distance between the camshaft and the connecting gear shaft is d (= R + r), β can be expressed as follows.

여기서, α가 양의 값일 때 β도 양의 값을 가지게 되고, α가 음의 값일 때에 β도 음의 값을 가지게 되므로 3/2α-β는 α에 대하여 단조 증가 함수가 됨을 알 수 있다.Here, β is positive when α is positive, and β is negative when α is negative, so 3 / 2α-β is a monotonically increasing function of α.

H와 d값에 따라서 구체적인 기울기 값은 바뀌겠지만 α와 β의 관계는 α가 크지 않은 범위 안에서 거의 선형적인 관계를 나타낸다.The specific slope value will change depending on the H and d values, but the relationship between α and β is almost linear in the range where α is not large.

이는 매우 바람직한 특성으로 실제 적용시에 필요한 밸브 타이밍의 변화량에 대하여 일차 직선으로 α와 β의 관계에 적용할 수 있다.This is a very desirable feature and can be applied to the relationship between alpha and beta in a first straight line with respect to the amount of change in valve timing required in actual application.

H/d 값이 2 보다 큰 경우에는 α와 β간의 관계가 거의 선형적으로 되며, 이 값이 커질수록 더 넓은 α의 영역에서 선형성이 보장된다.If the H / d value is larger than 2, the relationship between α and β becomes almost linear, and as the value increases, linearity is ensured in a wider region of α.

H/d>2이고 α가 ±15°이내에서 Ψ(α)를 일차 함수로 근사값Ψ'(α)를 찾아보면 다음과 같다.If H / d> 2 and α is within ± 15 °, the approximate value Ψ '(α) can be found as a linear function of Ψ (α).

도 2c는 캠 샤프트의 위상변화 Ψ(α)를 유도하는 것이다.2C induces a phase change Ψ (α) of the camshaft.

도 2d는 캠 샤프트와 연결기어를 같이 캠 샤프트에 대하여 α만큼 회전시킬 경우 캠 샤프트에서는 α만큼의 위상변화가 생긴다.FIG. 2D shows that the camshaft and the connecting gear are rotated by α relative to the camshaft together with α in the camshaft.

도 2e는 연결기어를 수직축 y에 대하여 평행이 되도록 다시 -α만큼 연결기어 자신의 축에 대하여 회전시키면 캠 샤프트와의 기어 비율이 2:1 이므로 캠 샤프트는 다시 1/2α만큼 회전하여 총 회전각은 3/2α가 된다.2E shows that when the connecting gear is rotated about -α to be parallel to the vertical axis y again, the camshaft rotates by 1 / 2α again because the gear ratio with the camshaft is 2: 1. Becomes 3 / 2α.

도 2f는 크랭크 샤프트와의 관계를 나타낸 것으로써, 크랭크 샤프트는 고정된 상태에서 연결기어를 크랭크 샤프트에 대하여 β만큼 회전시켰을 경우 연결기어의 위상은 수직축y에 대하여 -2β만큼 회전하게 된다.Figure 2f shows the relationship with the crankshaft. If the crankshaft is rotated by β with respect to the crankshaft while the crankshaft is fixed, the phase of the coupling gear will rotate by -2β with respect to the vertical axis y.

최종적으로 연결기어의 위상변화(α)에 대하여 캠 샤프트의 위상변화 φ(α)를 보고자 하므로 크랭크 샤프트는 고정시킨 상태에서 해석하게 된다.Finally, we want to see the phase change φ (α) of the cam shaft with respect to the phase change α of the connecting gear.

-2β만큼의 위상변화는 캠 샤프트를 β만큼 회전시키게 되므로 최종적으로 캠 샤프트의 위상변화 Ψ(α)는 3/2α-β가 된다.Since the phase change of -2β causes the cam shaft to rotate by β, the phase change Ψ (α) of the cam shaft is finally 3 / 2α-β.

도 2d는 α와 β간의 관계를 해석하기 위한 것이다.2D is for analyzing the relationship between α and β.

도 2d에서와 같이 캠 샤프트와 크랭크 샤프트의 거리를 H라 하고, 캠 샤프트의 반경을 R, 연결기어의 반경을 r이라고 할 때 캠 샤프트와 연결기어의 거리를d(=R+r)라고 하면 α, β, H, d 간에는 일정한 관계가 형성되고 이를 통하여 β를 α와 H, d와의 함수로 표현할 수 있게 된다.If the distance between the camshaft and the crankshaft is H, the radius of the camshaft is R and the radius of the coupling gear is r, as shown in FIG. 2D, the distance between the camshaft and the coupling gear is d (= R + r). A constant relationship is formed between α, β, H, and d, and thus β can be expressed as a function of α, H, and d.

연결기어의 축에서 수직축 y에 내린 수선의 길이를 h라 하고 삼각함수의 기본 정의에 의하여 다음과 같이 풀이될 수 있다.The length of the line perpendicular to the axis y of the connecting gear is called h and can be solved as follows by the basic definition of the trigonometric function.

여기서, H/d가 2 보다 크고 α가 ±15°이내에서 β는 α에 대하여 2% 이하의 선형적 특성을 보인다.Here, β exhibits a linear characteristic of 2% or less with respect to α when H / d is greater than 2 and α is within ± 15 °.

즉, 원점을 지나는 일차 직선에 가깝다.That is, close to the primary straight line passing through the origin.

이러한 선형적인 특성은 H/d가 커지고 α가 작을수록 더욱 커지는데, 이는 장치의 해석과 제작에 편리함을 주는 매우 유용한 특성이다.This linear characteristic becomes larger as H / d becomes larger and α becomes smaller, which is very useful for the analysis and fabrication of the device.

이러한 선형성은 수학적 전개보다는 실직적인 그래프 플로팅(graph plotting)에 의하여 구해졌으며, H/d의 한계값 2와 α의 범위 ±15°는 실질적인설계와 운영의 가능성을 거의 포함할 수 있는 값으로 고려하였다.This linearity was obtained by practical graph plotting, rather than mathematical development, and the limits of H / d 2 and the range ± 15 ° of α were considered as values that could almost encompass practical design and operational possibilities. .

실질적인 그래프 플로팅을 통하여 유추한 선형성을 바탕으로 그 기울기(m)는 수학적 전개로 얻을 수 있다.Based on the linearity inferred through practical graph plotting, the slope m can be obtained by mathematical development.

오차의 특성은 H/d가 2이고 α가 대략 9% 정도일 때 2% 정도가 가장 크고, H/d가 3 이상이 되면 0.5% 이하로 줄어든다.The characteristic of the error is 2% when H / d is 2 and α is about 9%, and decreases to 0.5% or less when H / d is 3 or more.

α에 대해서도 9°근처에서 가장 오차가 커지고 0°와 15°로 갈수록 오차가 줄어든다.For α, the error is greatest near 9 ° and decreases toward 0 ° and 15 °.

이는 원점과 종점(15°에서의 값)을 연결하는 직선식을 구했기 때문으로 후에 실질적으로 필요한 위상변화의 범위를 보다 정확하게 구하게 되면 오차가 가장 작도록 기울기를 다시 구할 수 있다.This is because the straight line connecting the origin and the end point (value at 15 °) is obtained, so that the slope can be regained so that the error is the smallest if the range of phase change actually required is more accurately obtained later.

즉, 위와 같이 종점을 사용하지 않고 중간값 중 오차를 최소로 해주는 값을 수학적 전개로써 찾아낼 수 있다.That is, as shown above, a value that minimizes the error among the intermediate values without using the end point can be found by mathematical expansion.

도 3a,3b는 솔레노이드 밸브의 작동상태를 보여주고 있다.3a and 3b show the operation of the solenoid valve.

ECU의 신호를 받아 솔레노이드 밸브가 온되었을 때 솔레노이드 밸브측 피스톤(17)이 후진하여 오일 공급로(18)가 오픈되고 공급된 오일에 의해서 솔레노이드밸브측 피스톤(17)이 움직여 바이패스(16)를 막게 된다.When the solenoid valve is turned on in response to a signal from the ECU, the solenoid valve side piston 17 moves backward, the oil supply passage 18 is opened, and the solenoid valve side piston 17 moves by the supplied oil to move the bypass 16. Will be blocked.

그와 동시에 공급된 오일이 부스터측 피스톤(14)을 밀어 부스터와 연결된 VVT 회전대1(4)을 회전시키게 된다.At the same time, the supplied oil pushes the booster side piston 14 to rotate the VVT rotating table 1 (4) connected with the booster.

이와 반대로 ECU의 신호를 받아 솔레노이드 벨브가 오프되었을 때에는 솔레노이드 밸브측 피스톤(17)이 전진하여 오일 공급로(18)를 막고 바이패스(16)를 오픈시키고, 부스터측 피스톤(14)이 스프링(15)의 힘에 의해 후진하여 VVT 회전대1(4)을 원위치로 회전시킨다.On the contrary, when the solenoid valve is turned off in response to a signal from the ECU, the solenoid valve side piston 17 moves forward to block the oil supply passage 18, open the bypass 16, and the booster side piston 14 springs 15. Rewind by the force of) and rotate the VVT rotating table 1 (4) to its original position.

이때, 오일은 솔레노이드 밸브측 피스톤(17)에 오일이 통과하는 홈 또는 구멍이 있어서 이 구멍을 통하여 바이패스(16)쪽으로 배출되어진다.At this time, the oil has a groove or a hole through which the oil passes in the solenoid valve side piston 17 and is discharged toward the bypass 16 through this hole.

도 4는 회전대1의 작동을 나타낸 것으로서, 솔레노이드 밸브의 작동에 따라 회전대1이 작동하여 캠 연결기어과 연동하고 이에 따라서 연결봉이 상하로 슬라이딩되어 피스톤운동을 하고 그 길이가 가변된다.Figure 4 shows the operation of the swivel 1, the swivel 1 is operated in accordance with the operation of the solenoid valve is interlocked with the cam connecting gear and accordingly the connecting rod is slid up and down to the piston movement and the length is variable.

본 발명에 의한 VVT 장치는 종래의 VVT 장치에 사용되어온 타이밍 벨트나 체인을 사용하지 않고 크랭크와 캠을 연결하는 연결봉에 의하여 캠에 구동력을 전달할 수 있어서, 종래의 VVT 장치에 필요한 부품에 비해 보다 단순해지므로 제품 제작공정이 단순화되어 작업에 상당히 용이하며, 이에 따라 원가를 절감시킬 수 있는 효과를 갖게 된다.VVT device according to the present invention can transmit the driving force to the cam by the connecting rod connecting the crank and the cam without using the timing belt or chain used in the conventional VVT device, it is simpler than the components required for the conventional VVT device As a result, the product manufacturing process is simplified and is considerably easier to work with, thereby reducing the cost.

Claims (4)

내연기관에 사용되는 VVT 장치에 있어서,In the VVT apparatus used for the internal combustion engine, 크랭크 샤프트에 조립하여 회전력을 전달하는 크랭크 기어와,A crank gear that is assembled to the crankshaft to transmit rotational force, 캠 샤프트에 조립하여 크랭크 샤프트로부터의 구동력을 캠 샤프트로 전달하는 캠 기어와,A cam gear which is assembled to the cam shaft and transmits the driving force from the crank shaft to the cam shaft, 상부(캠측)와 하부(크랭크측) 부품으로 구성되어 두 부품이 상하 슬라이드 움직임이 가능하도록 되어 있고 양 부품의 끝단에 베벨 기어가 있어 회전력을 전달하는 연결봉과,A connecting rod which is composed of upper (cam side) and lower (crank side) parts so that the two parts can move up and down, and a bevel gear is provided at the ends of both parts to transmit rotational force, 캠 샤프트 중심선을 기준으로 회전 가능하게 베어링으로 지지되어 캠 연결기어와 회전대2를 지지/장착하는 회전대1과,Swivel 1, which is supported by a bearing so as to be rotatable about the camshaft center line, and supports / mounts the cam connecting gear and the swivel table 2, 연결봉을 지지하기 위한 기구로 회전대1과 연결봉측에 베어링으로 연결되어 회전대1의 중심을 기준으로 하여 회전이 가능한 회전대2와,As a mechanism for supporting the connecting rod, the rotating table 2 is connected to the rotating table 1 and the connecting rod side with a bearing, and the rotating table 2 can be rotated based on the center of the rotating table 1. 회전대1에 장착되어 연결봉의 회전력을 캠 기어를 통해 받아 크랭크 기어를 통하여 캠 기어측으로 전달하는 캠 연결기어와,A cam connecting gear mounted on the rotating table 1 to receive the rotational force of the connecting rod through the cam gear and to transmit it to the cam gear through the crank gear; 회전대1의 회전각이 밸브 개폐시기 변동각으로 나타남으로 회전대1의 회전각을 조절해주는 장치로서 일반적으로 유압식 솔레노이드 밸브가 ECU의 신호를 받아 유압을 온/오프 단속하여 작동되는 제어장치(control unit)를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 1/2감속용 연결기어의 위상 조절을 이용한 VVT 장치.As the rotation angle of the swivel 1 is shown as the change angle of the valve opening and closing time, it is a device that adjusts the rotation angle of the swivel 1. Generally, the hydraulic solenoid valve is operated by controlling the oil pressure on / off by receiving the ECU's signal. VVT device using the phase control of the 1/2 reduction gear, characterized in that configured to include. 제 1 항에 있어서, 상기 크랭크 샤프트와 캠 샤프트 간의 동력전달은 타이밍 벨트나 체인의 이용없이 캠 연결기어 및 연결봉에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 1/2 감속용 연결기어의 위상 조절을 이용한 VVT 장치.2. The VVT device using the phase control of the 1/2 reduction connecting gear according to claim 1, wherein the power transmission between the crank shaft and the cam shaft is performed by a cam connecting gear and a connecting rod without using a timing belt or a chain. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 연결봉은 캠측 베벨 기어와 크랭크측 베벨 기어를 구비하고 있고 상하 피스톤 운동으로 길이가 가변되어 회전력을 전달하도록 되어 있는 것을 특징으로 하느 1/2 감속용 연결기어의 위상 조절을 이용한 VVT 장치.The coupling gear for reducing gear according to claim 1 or 2, wherein the connecting rod has a cam side bevel gear and a crank side bevel gear, and is variable in length by vertical piston movement to transmit rotational force. VVT device using phase control. 제 1 항에 있어서, 상기 회전대1은 상기 솔레노이드 밸브의 작동에 따라서 부스터측의 피스톤에 연결되어 회전 가능한 구조로 되어 있는 것을 특징으로 하는 1/2 감속용 연결기어의 위상 조절을 이용한 VVT 장치.2. The VVT apparatus according to claim 1, wherein the rotating table 1 is rotatably connected to a piston on the booster side according to the operation of the solenoid valve.
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