KR100574773B1 - A timing control device of a intake and exhaust valves in Variable Valve Timing engine - Google Patents

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KR100574773B1 KR1020040032617A KR20040032617A KR100574773B1 KR 100574773 B1 KR100574773 B1 KR 100574773B1 KR 1020040032617 A KR1020040032617 A KR 1020040032617A KR 20040032617 A KR20040032617 A KR 20040032617A KR 100574773 B1 KR100574773 B1 KR 100574773B1
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Abstract

본 발명은 DOHC(Double Over Head Cam) 구조의 자동차 엔진에서, 오토 텐션너와 아이들러 기어를 강제 동반 이동시켜 흡기 및 배기밸브의 밸브 개폐시기를 가변할 수 있는 흡기 및 배기밸브 타이밍 조절장치에 관한 것으로, 이를 위해 흡기 캠축기어와 배기 캠축기어의 하부에 각각 배치된 오토 텐션너와 아이들러 기어의 사이에 연결되는 랙과, 랙을 가이드 하기 위해 랙의 하부에 배치되어 고정되는 리니어 모션 베어링과, 리니어 모션 베어링을 따라 오토 텐션너 및 아이들러 기어가 동반 수평 이동될 수 있도록 랙에 연결되는 연결수단과, 흡기 캠축기어의 회전을 감지하도록 흡기 캠축기어에 근접 설치되는 캠축 센서와, 캠축 센서에 전기적으로 연결되어 감지신호가 전송되고, 감지신호를 기초로 액츄에이터의 작동을 제어하는 ECU(60)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to an intake and exhaust valve timing adjusting device capable of varying the opening and closing time of the intake and exhaust valves by forcibly moving the auto tensioner and the idler gear in a DOHC (Double Over Head Cam) automobile engine. To this end, a rack is connected between the auto tensioner and the idler gear disposed at the lower side of the intake camshaft gear and the exhaust camshaft gear, a linear motion bearing disposed at the bottom of the rack to guide the rack, and a linear motion bearing. Therefore, the connecting means connected to the rack so that the auto-tensioner and the idler gear can be moved horizontally together, the camshaft sensor which is installed in close proximity to the intake camshaft gear to detect the rotation of the intake camshaft gear, and the detection signal that is electrically connected to the camshaft sensor. Is transmitted, and comprises an ECU (60) for controlling the operation of the actuator based on the detection signal. It is characterized by.

DOHC, VVT, 흡기, 배기, 캠축, 타이밍 벨트, 액츄에이터, 랙, 피니언, 텐션너DOHC, VVT, Intake, Exhaust, Camshaft, Timing Belt, Actuator, Rack, Pinion, Tensioner

Description

가변밸브 타이밍 엔진에서 흡기 및 배기밸브 타이밍 조절장치{A timing control device of a intake and exhaust valves in Variable Valve Timing engine}A timing control device of a intake and exhaust valves in Variable Valve Timing engine}

도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른 흡기 및 배기밸브 타이밍 조절장치의 설치상태를 도시한 개념도, 1 is a conceptual diagram illustrating an installation state of an intake and exhaust valve timing adjusting device according to a first embodiment of the present invention;

도 2는 도 1에 따른 저속에서의 흡기 및 배기밸브 타이밍 조절장치의 작동을 나타내는 개념도,2 is a conceptual view showing the operation of the intake and exhaust valve timing adjusting device at a low speed according to FIG. 1;

도 3은 흡기 및 배기밸브 타이밍 조절장치의 작동여부를 나타내는 블럭도,Figure 3 is a block diagram showing whether the operation of the intake and exhaust valve timing adjusting device,

도 4는 본 발명의 제 2실시예에 따른 흡기 및 배기밸브 타이밍 조절장치의 설치상태를 도시한 개념도,4 is a conceptual diagram illustrating an installation state of an intake and exhaust valve timing adjusting device according to a second embodiment of the present invention;

도 5는 도 4에 따른 저속에서의 흡기 및 배기밸브 타이밍 조절장치의 작동을 나타내는 개념도이다.5 is a conceptual diagram illustrating an operation of an intake and exhaust valve timing adjusting device at a low speed according to FIG. 4.

< 도면의 주요부분에 관한 부호의 설명 ><Description of the code | symbol about the principal part of drawing>

10: 랙, 11: 직선이동로드,10: rack, 11: linear moving rod,

20: 리니어 모션 베어링, 30: 피니언 기어,20: linear motion bearing, 30: pinion gear,

40: 액츄에이터, 50: 캠축 센서,40: actuator, 50: camshaft sensor,

60: ECU, 100: 조절장치,60: ECU, 100: regulator,

200: 타이밍 벨트, 300: 흡기 캠축기어,200: timing belt, 300: intake camshaft gear,

400: 배기 캠축기어, 500: 오토 텐션너,400: exhaust camshaft gear, 500: auto tensioner

600: 아이들러 기어, 700: 워터 펌프,600: idler gear, 700: water pump,

800: 크랭크축 기어.800: crankshaft gear.

본 발명은 DOHC(Double Over Head Cam) 구조의 자동차 엔진에서, 오토 텐션너와 아이들러 기어를 강제 동반 이동시켜 흡기 및 배기밸브의 밸브 개폐시기를 가변할 수 있는 흡기 및 배기밸브 타이밍 조절장치에 관한 것이다.The present invention relates to an intake and exhaust valve timing adjusting device capable of varying the valve opening and closing time of the intake and exhaust valves by forcibly moving the auto tensioner and the idler gear in a DOHC (Double Over Head Cam) vehicle engine.

현재의 대부분의 엔진은 흡기 및 배기 밸브 타이밍이 고회전, 고출력 위주로 설정되어 있기 때문에 최고출력은 높아지지만, 실제로 운전자가 가장 많이 사용하는 회전수인 저중속 영역에서는 충진효율이 떨어지고, 엔진의 성능을 최대로 발휘하기 어려운 단점이 있다.Most of the current engines have high intake and exhaust valve timings set at high rotation and high power, but the maximum power is high, but the filling efficiency is lowered in the low and medium speed range, which is the most frequently used by the driver, and the engine performance is maximized. There is a disadvantage that is difficult to exert.

밸브 타이밍 특히 흡기 밸브 가변시기는 충진효율에 지대한 영향을 주는 인자로서 흡기 밸브를 일찍 열어 주면 밸브오버랩(Valve Overlap) 기간이 길어져 고속에서는 흡기 및 배기 관성유동을 충분히 이용할 수 있으므로 체적효율이 증가하지만 저속에서는 잔류가스량의 증가로 오히려 체적효율이 떨어지고 HC의 배출량이 증가하는 경향이 된다. 따라서 엔진의 효율을 높이려면 고속시와 저속시에 각각 밸브 개폐시기를 달리할 필요가 있게 된다.The valve timing, especially the variable intake valve timing, is a factor that greatly affects the filling efficiency. If the intake valve is opened early, the valve overlap period becomes longer, and the intake and exhaust inertia flows can be sufficiently used at high speed, resulting in increased volume efficiency. In this case, the volume of gas decreases due to the increase of residual gas, and the emission of HC tends to increase. Therefore, to increase the efficiency of the engine, it is necessary to change the valve opening and closing time at high speed and low speed, respectively.

아울러 가변 밸브타이밍의 구현방법에는 흡기 밸브를 여는 시기를 제어하는 흡기캠축 위상변화방식과, 배기 밸브를 여는 시기를 제어하는 배기캠축 위상변화방식과, 흡기 및 배기밸브를 모두 변환하는 흡기 및 배기캠축 위상변화방식등 크게 3가지로 대별되므로 선택할 수 있다.In addition, the implementation method of the variable valve timing includes an intake camshaft phase shift method for controlling the intake valve opening timing, an exhaust camshaft phase shift method for controlling the exhaust valve opening timing, and an intake and exhaust camshaft for converting both intake and exhaust valves. The phase change method can be largely classified into three types and can be selected.

상기와 같은 엔진의 회전속도에 따라 흡기 밸브 및 배기 밸브 타이밍을 조절할 수 있는 엔진기관이 VVT(Variable Valve Timing) 엔진이다. 이러한 VVT 엔진은 저속 및 고속에 맞추어 흡기 밸브 및 배기 밸브의 밸브 개폐 타이밍을 가변하는 엔진이다. 그러나 이러한 VVT 엔진은 기존의 엔진과는 달리 실린더헤드의 형상이나 캠 샤프트의 형상이 달라 특화된 제조 생산 설비라인에 의해 생산됨으로 기존의 생산 설비라인에 적용하기 불가능하다. 따라서 본 발명은 새로운 방식으로 새로운 엔진의 VVT 효과 뿐만 아니라 기존의 DOHC 엔진의 제조 생산 설비라인에 쉽게 적용할 수 있는 애드-온 타입(Add-on type)의 밸브타이밍 조절장치를 개발하는데 그 목적이 있다.An engine engine capable of adjusting the intake valve and the exhaust valve timing according to the rotation speed of the engine as described above is a VVT (Variable Valve Timing) engine. Such a VVT engine is an engine which changes the valve opening / closing timing of an intake valve and an exhaust valve according to low speed and high speed. However, unlike the conventional engine, such a VVT engine is different from the shape of the cylinder head or the shape of the camshaft and is produced by a specialized manufacturing production line, and thus cannot be applied to the existing production facility line. Therefore, the present invention aims to develop an add-on type valve timing control device which can be easily applied to the production production line of an existing DOHC engine as well as the VVT effect of a new engine in a new way. have.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점들을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명의 제 1목적은, DOHC(Double Over Head Cam) 구조의 자동차 엔진에서, 오토 텐션너와 아이들러 기어를 강제 동반 이동시켜 흡기 및 배기밸브의 밸브 개폐시기를 가변할 수 있는 흡기 및 배기밸브 타이밍 조절장치를 제공하는 것이다.Accordingly, the present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and a first object of the present invention is to induce an intake and idle force by forcibly moving an auto tensioner and an idler gear in an automobile engine having a double over head cam (DOHC) structure. It is to provide an intake and exhaust valve timing adjusting device capable of varying the valve opening and closing timing of the exhaust valve.

그리고 본 발명의 제 2목적은, 오토 텐션너와 아이들러 기어를 동반 이동하여 강제 회전하는 타이밍 벨트의 회전에 따라 연동회전되는 흡기 및 배기 캠축기어 초기 회전각의 변화로 흡기 및 배기밸브의 밸브 개폐시기를 가변할 수 있는 흡기 및 배기밸브 타이밍 조절장치를 제공하는 것이다.The second object of the present invention is to adjust the timing of opening and closing the valves of the intake and exhaust valves by changing the initial rotation angles of the intake and exhaust camshaft gears which are interlocked with the rotation of the timing belt which moves together with the auto tensioner and idler gear. It is to provide an intake and exhaust valve timing adjuster that can be variable.

아울러 본 발명의 제 3목적은, 기존의 DOHC 엔진의 제조 생산 설비라인에 쉽게 적용할 수 있는 흡기 및 배기밸브 타이밍 조절장치를 제공하는 것이다.In addition, it is a third object of the present invention to provide an intake and exhaust valve timing adjusting device that can be easily applied to a production line of an existing DOHC engine.

이러한 본 발명의 목적들은, DOHC 타이밍 벨트 구동구조에 있어서,These objects of the present invention, in the DOHC timing belt drive structure,

흡기 캠축기어와 배기 캠축기어의 하부에 배치된 오토 텐션너와 아이들러 기어가 상호 연결될 수 있도록 오토 텐션너와 아이들러 기어의 사이에 연결되는 랙과, 랙을 가이드 하기 위해 랙의 하부에 배치되어 고정되는 리니어 모션 베어링과, 리니어 모션 베어링을 따라 오토 텐션너 및 아이들러 기어가 동반 수평 이동될 수 있도록 랙에 연결되는 연결수단과, 흡기 캠축기어의 회전을 감지하도록 흡기 캠축기어에 근접 설치되는 캠축 센서와, 캠축 센서에 전기적으로 연결되어 감지신호가 전송되고, 감지신호를 기초로 액츄에이터의 작동을 제어하는 ECU를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 흡기 및 배기밸브 타이밍 조절장치에 의해서 달성된다.A rack connected between the auto tensioner and the idler gear so that the auto tensioner and the idler gear can be connected to each other, and the linear motion disposed at the bottom of the rack to guide the rack. Bearings, connecting means connected to the rack so that the auto-tensioner and idler gears can be moved horizontally along the linear motion bearings, a camshaft sensor installed close to the intake camshaft gear to detect rotation of the intake camshaft gear, and a camshaft sensor It is achieved by the intake and exhaust valve timing adjustment device, characterized in that it comprises an ECU that is electrically connected to the sensing signal is transmitted, the ECU to control the operation of the actuator based on the sensing signal.

상기에서 연결수단은 액츄에이터에 연결되고, 랙의 상부에 치합되어 맞물리는 피니언기어인 것이 바람직하다.In the above, the connecting means is preferably a pinion gear connected to the actuator and engaged with the upper part of the rack.

상기에서 연결수단은 랙의 하부에 연결되는 직선이동로드와, 액츄에이터에 연결되고 랙의 하부에 배치되며 직선이동로드와 링크 연결되는 피니언 기어인 것이 바람직하다.In the above, the connecting means is preferably a linear moving rod connected to the lower part of the rack, and a pinion gear connected to the actuator and disposed at the lower part of the rack and connected to the linear moving rod.

상기에서 캠축 센서는 배기 캠축기어의 회전을 감지하도록 배기 캠축기어에 근접 설치되는 것이 바람직하다.The camshaft sensor is preferably installed in close proximity to the exhaust camshaft gear to detect the rotation of the exhaust camshaft gear.

본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들 과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.Other objects, specific advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description and preferred embodiments in conjunction with the accompanying drawings.

이하에서는 본 발명에 따른 흡기 및 배기밸브 타이밍 조절장치에 관하여 첨부되어진 도면과 함께 더불어 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the intake and exhaust valve timing adjusting apparatus according to the present invention will be described in detail together with the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른 흡기 및 배기밸브 타이밍 조절장치의 설치상태를 도시한 개념도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명은 DOHC(Double Over Head Cam) 구조의 자동차 엔진에서, 오토 텐션너(500)와 아이들러 기어(600)를 강제 동반 이동시켜 흡기 및 배기밸브의 밸브 개폐시기를 가변할 수 있는 흡기 및 배기밸브 타이밍 조절장치(100)에 관한 것이다.1 is a conceptual diagram showing an installation state of the intake and exhaust valve timing adjusting apparatus according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the present invention provides an automatic opening and closing of the intake and exhaust valves by forcibly moving the auto tensioner 500 and the idler gear 600 in an automobile engine having a double over head cam (DOHC) structure. It relates to an intake and exhaust valve timing adjusting device (100) that can be variable.

즉, 본 발명은 기존 DOHC 엔진의 흡기 및 배기 밸브 타이밍이 고회전, 고출력 위주로 설정되어 있기 때문에 저회전 및 저출력에서의 밸브 오버랩을 최소화시켜 엔진의 효율성을 향상시킬 수 있는 장치이다. That is, the present invention is a device that can improve the efficiency of the engine by minimizing the valve overlap at low rotation and low power because the intake and exhaust valve timing of the existing DOHC engine is set around high rotation, high output.

타이밍 벨트(200)는 흡기 캠축기어(300) 및 배기 캠축기어(400)와 연결되어 있으며. 더불어 구동력을 제공받기 위한 크랭크축 기어(800)와, 타이밍 벨트(200)의 장력을 조절하기 위한 오토 텐션너(500)와, 타이밍 벨트(200)를 가이드하는 아이들러 기어(600)와, 워터 펌프(700) 등이 연결되어 구성된다.The timing belt 200 is connected to the intake camshaft gear 300 and the exhaust camshaft gear 400. In addition, the crankshaft gear 800 for receiving the driving force, the auto tensioner 500 for adjusting the tension of the timing belt 200, the idler gear 600 for guiding the timing belt 200, water pump 700 and the like are connected and configured.

본 발명에 따른 조절장치(100)는, 이와 같은 각 기어(300,400,500,600,700,800)에 걸쳐 연결된 타이밍 벨트(200)와, 오토 텐션너(500)와 아이들러 기어(600)의 사이에 연결되는 랙(10)과, 랙(10)을 가이드 하기 위해 랙(10)의 하부에 배치되어 고정되는 리니어 모션 베어링(20)과, 리니어 모션 베어링(20)을 따라 오토 텐션너(500) 및 아이들러 기어(600)가 동반 수평 이동될 수 있도록 랙(10)에 구비되는 연결수단 및 연결수단에 연결된 액츄에이터(40)를 포함하여 구성된다.The adjusting device 100 according to the present invention includes a rack 10 connected between the timing belt 200 and the auto tensioner 500 and the idler gear 600 connected to each of the gears 300, 400, 500, 600, 700, and 800. In order to guide the rack 10, the linear motion bearing 20 disposed below and fixed to the bottom of the rack 10, and the auto tensioner 500 and the idler gear 600 along the linear motion bearing 20 accompany it. It comprises a connecting means provided in the rack 10 and an actuator 40 connected to the connecting means to be horizontally moved.

그리고 흡기 캠축기어(300) 또는 배기 캠축기어(400)의 회전(또는 회전수, 회전속도)을 감지하기 위해 선택되는 어느 하나의 캠축기어(300,400)에는 캠축 센서(50)가 근접 설치되어 있고, 캠축 센서(50)에는 액츄에이터(40)의 작동을 제어하는 ECU(60)가 전기적으로 연결된 구조이다.In addition, a camshaft sensor 50 is proximately installed on any one of the camshaft gears 300 and 400 selected to detect rotation (or rotational speed, rotational speed) of the intake camshaft gear 300 or the exhaust camshaft gear 400. The camshaft sensor 50 has a structure in which an ECU 60 for controlling the operation of the actuator 40 is electrically connected.

여기서 랙(10)은 오토 텐션너(500)와 아이들러 기어(600)의 사이에 연결된 것으로, 연결수단에 의해 수평 이동하여 타이밍 벨트(200)를 회전시키고, 이에 따라 연동회전되는 흡기 및 배기 캠축기어(300,400) 초기 회전각을 변화시킬 수 있도록 구비된 것이다. 즉, 타이밍 벨트(200)를 강제 회전하는 것에 따라 흡기 및 배기 캠축기어(300,400)를 소정각도 회전시켜 흡기 및 배기밸브의 밸브 개폐시기를 동시해 가변할 수 있는 구조가 마련된다.Here, the rack 10 is connected between the auto-tensioner 500 and the idler gear 600, the horizontal movement by the connecting means to rotate the timing belt 200, according to the intake and exhaust cam shaft gear (300,400) It is provided to change the initial rotation angle. That is, as the timing belt 200 is forcibly rotated, the intake and exhaust camshaft gears 300 and 400 are rotated by a predetermined angle, thereby providing a structure capable of simultaneously varying the valve opening / closing timing of the intake and exhaust valves.

그리고 연결수단은, 액츄에이터(40)에 연결되고, 랙(10)의 상부에 치합되어 맞물리는 피니언 기어(30)이다. 이러한 피니언 기어(30)가 액츄에이터(40)에 의해 회전(반시계방향)할 경우, 랙(10)은 리니어 모션 베어링(20)의 상부에서 슬라이딩되어 우측으로 이동되고 이에 따라 오토 텐션너(500)와 아이들러 기어(600)도 우측으로 이동하게 되는 서로 연동되는 구조를 갖는다.The connecting means is a pinion gear 30 which is connected to the actuator 40 and meshes with and engaged with the upper portion of the rack 10. When the pinion gear 30 is rotated (counterclockwise) by the actuator 40, the rack 10 is slid from the top of the linear motion bearing 20 to the right to thereby move the auto tensioner 500. And idler gear 600 also has a structure that is interlocked with each other to move to the right.

그러므로 액츄에이터(40)의 작동으로 피니언 기어(30)가 회전되면 랙(10)이 리니어 모션 베어링(20)을 타고 슬라이딩되어 우측으로 이동될 수 있는 구조가 마련된다. 단 흡기캠축기어(300)와 배기캠축기어(400) 사이의 구간 타이밍 벨트(200)의 늘어난 길이는 흡기 캠축기어(300)와 워터펌프(600) 사이의 구간 타이밍벨트(200)의 줄어든 길이와 동일하다.Therefore, when the pinion gear 30 is rotated by the operation of the actuator 40, the rack 10 may be slid in the linear motion bearing 20 to be moved to the right side. However, the increased length of the section timing belt 200 between the intake camshaft gear 300 and the exhaust camshaft gear 400 is reduced to the length of the section timing belt 200 between the intake camshaft gear 300 and the water pump 600. same.

도 2는 도 1에 따른 저속에서의 흡기 및 배기밸브 타이밍 조절장치의 작동을 나타내는 개념도이고, 도 3은 흡기 및 배기밸브 타이밍 조절장치의 작동여부를 나타내는 블럭도이다. 도 2 및 도3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 캠축 센서(50)는 저속시 엔진의 비효율적인 밸브 오버랩 현상을 최소화할 수 있도록 흡기 캠축기어(300) 또는 배기 캠축기어(400)의 회전을 센싱하여 작동된다.2 is a conceptual diagram showing the operation of the intake and exhaust valve timing adjusting device at a low speed according to FIG. 1, and FIG. 3 is a block diagram showing the operation of the intake and exhaust valve timing adjusting device. As shown in Figures 2 and 3, the camshaft sensor 50 of the present invention is to rotate the intake camshaft gear 300 or the exhaust camshaft gear 400 to minimize the inefficient valve overlap of the engine at low speeds. It works by sensing.

피니언 기어(30)에 연결된 액츄에이터(40)는, 구동력을 제공하기 위한 것으로, 이 때 흡기 캠축기어(300) 또는 배기 캠축기어(400)의 회전수(RPM)에 따라 랙(10)의 이동이 결정되기 때문에, 흡기 캠축기어(300) 또는 배기 캠축기어(400)의 회전수(RPM)를 감지하도록 선택되는 어느 하나에 캠축 센서(50)가 구비된다. The actuator 40 connected to the pinion gear 30 is for providing a driving force. In this case, the movement of the rack 10 depends on the rotational speed RPM of the intake camshaft gear 300 or the exhaust camshaft gear 400. Since it is determined, the camshaft sensor 50 is provided at any one selected to detect the rotational speed RPM of the intake camshaft gear 300 or the exhaust camshaft gear 400.

캠축 센서(50)는 액츄에이터(40)의 작동을 조절하기 위한 ECU(60)에 전기적으로 연결되어 있다. 따라서 캠축 센서(50)의 감지신호가 ECU(60)에 전송되고, ECU(60)는 감지신호에 기초하여 액츄에이터(40)의 작동을 조절하고 이에 따라 결과적으로 랙(10)의 이동은 흡기 캠축기어(300) 또는 배기 캠축기어(400)의 회전수에 기초한다.The camshaft sensor 50 is electrically connected to the ECU 60 for regulating the operation of the actuator 40. Accordingly, the detection signal of the camshaft sensor 50 is transmitted to the ECU 60, and the ECU 60 adjusts the operation of the actuator 40 based on the detection signal, and as a result, the movement of the rack 10 is performed by the intake camshaft. It is based on the rotation speed of the gear 300 or the exhaust camshaft gear 400.

이러한 구조에 따라 본발명의 작동을 설명하면 다음과 같다. 우선 캠축 센서(50)가 흡기 캠축기어(300) 또는 배기 캠축기어(400)의 회전을 감지한다. 그리 고 캠축 센서(50)의 감지신호가 ECU(60)에 제공되고, ECU(60)에서는 감지신호를 기초로 흡기 캠축기어(300) 또는 배기 캠축기어(400)의 회전수 또는 회전속도를 산출한다. 따라서 고속주행이 요구되는지 저속주행이 요구되는지가 판단될 수 있다. 이러한 주행속도의 요구조건에 따라 ECU(60)에서는 액츄에이터(40)의 작동을 조절한다.The operation of the present invention according to this structure is as follows. First, the camshaft sensor 50 detects the rotation of the intake camshaft gear 300 or the exhaust camshaft gear 400. The detection signal of the camshaft sensor 50 is provided to the ECU 60, and the ECU 60 calculates the rotation speed or the rotational speed of the intake camshaft gear 300 or the exhaust camshaft gear 400 based on the detection signal. do. Therefore, it may be determined whether high speed driving or low speed driving is required. According to the requirement of the traveling speed, the ECU 60 adjusts the operation of the actuator 40.

만일 저속주행일 경우, 흡기 캠축기어(300) 및 배기 캠축기어(400)의 초기 회전각이 변환될 수 있도록 액츄에이터(40)를 작동시킨다. 이 때 액츄에이터(40)는 피니언 기어(30)에 부착되어 있어 함께 회전이 가능하고 모터와 감속기 또는 파워스티어링 오일펌프의 오일압력과 솔레노이드 밸브 그리고 실린더 등을 이용하여 동작시킬 수 있다. 그러면 피니언 기어(30)의 회전(반시계방향)에 따라 랙(10)은 우측으로 이동되어 오토 텐션너(500) 및 아이들러 기어(600)를 동시에 밀어낸다.If the low-speed driving, the actuator 40 is operated so that the initial rotation angle of the intake camshaft gear 300 and the exhaust camshaft gear 400 can be converted. At this time, the actuator 40 is attached to the pinion gear 30 can be rotated together and can be operated using the oil pressure and solenoid valve and the cylinder of the motor and the reducer or power steering oil pump. Then, the rack 10 is moved to the right in accordance with the rotation (counterclockwise) of the pinion gear 30 to push the auto-tensioner 500 and the idler gear 600 at the same time.

그러면 랙(10)의 우측 이동길이 만큼(=시프트의 상승된 길이 만큼) 타이밍 벨트(200)도 반시계방향으로 회전되고 이에 따라 흡기 캠축기어(300) 및 배기 캠축기어(400)는 각각 원주상 두점 부분 즉, 흡기 및 배기 캠축기어(400)의 해당 호(弧)(Arc)까지 반시계방향(타이밍 벨트의 회전방향)으로 소정각도 회전한다. Then, the timing belt 200 is also rotated counterclockwise by the right moving length of the rack 10 (= by the increased length of the shift), and thus the intake camshaft gear 300 and the exhaust camshaft gear 400 are respectively circumferential. It rotates a predetermined angle in the counterclockwise direction (rotation direction of the timing belt) to two points, namely, arcs of the intake and exhaust camshaft gears 400.

이에 따라 흡기 및 배기 캠축기어(300,400)는 동시에 초기 회전각의 위치가 가변되어 흡기 및 배기밸브의 오버랩이 감소되어 아이들어 회전속도가 줄어 저속에서의 연료 효율성 및 아이들어 안정성(진동감소)을 증대시킬 수 있다.Accordingly, the intake and exhaust camshaft gears 300 and 400 simultaneously change the position of the initial rotation angle, thereby reducing the overlap of the intake and exhaust valves, thereby reducing the rotational speed, thereby increasing fuel efficiency and idle stability (reducing vibration) at low speeds. You can.

만일 고속주행일 경우에는, 배기 캠축기어(400)의 초기 회전각이 원래 상태로 복귀될 수 있도록 ECU(60)가 액츄에이터(40)를 반대로 작동시킨다. 피니언 기어(30)의 회전(시계방향)에 따라 랙(10)은 좌측으로 이동하여 흡기 및 배기 캠축기어(300,400)가 초기 회전각의 상태로 복귀된다. If driving at high speed, the ECU 60 operates the actuator 40 in reverse so that the initial rotation angle of the exhaust camshaft gear 400 can be returned to its original state. As the pinion gear 30 is rotated (clockwise), the rack 10 is moved to the left so that the intake and exhaust camshaft gears 300 and 400 are returned to their initial rotation angles.

도 4는 본 발명의 제 2실시예에 따른 흡기 및 배기밸브 타이밍 조절장치의 설치상태를 도시한 개념도이고, 도 5는 도 4에 따른 저속에서의 흡기 및 배기밸브 타이밍 조절장치의 작동을 나타내는 개념도이다. 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 연결수단은 랙(10)의 하부에 연결되는 직선이동로드(11)와, 액츄에이터(40)에 연결되고 랙(10)의 하부에 배치되며 직선이동로드(11)와 링크 연결되는 피니언 기어(30)로 구성되어 있다.4 is a conceptual diagram showing an installation state of the intake and exhaust valve timing adjusting apparatus according to the second embodiment of the present invention, Figure 5 is a conceptual diagram showing the operation of the intake and exhaust valve timing adjusting apparatus at a low speed according to FIG. to be. As shown in Figures 4 and 5, the connecting means is a linear movement rod 11 connected to the lower portion of the rack 10, the actuator 40 is connected to the lower portion of the rack 10 and the linear movement rod It consists of the pinion gear 30 linked with 11.

이러한 구조는 피니언 기어(30)가 직선이동로드(11)에 대해 소정간격을 두고 배치되고, 직선이동로드(11)는 리니어 모션 베어링(20)의 상부에 슬라이딩 결합되는 구조이다. 이 때 피니언 기어(30)의 회전에 따라 직선이동로드(11)가 이동될 수 있도록 피니언 기어(30)와 직선이동로드(11)는 링크 연결되있는 구조이다. 따라서 피니언 기어(30)가 액츄에이터(40)에 의해 회전(시계방향)할 경우, 직선이동로드(11)는 리니어 모션 베어링(20)을 타고 우측으로 이동하게 된다. 때문에 앞서 언급된 제 1실시예와 같은 동일한 작동 효과를 발현할 수 있다. 저속 및 고속운전시 반대로 액츄에이터(40)를 제어할 수도 있다. 즉, 액츄에이터(40)의 홈 위치를 반대로 할 수도 있다. 그리고, 이러한 제어는 연속적으로 이루어진다.This structure is the pinion gear 30 is arranged at a predetermined interval with respect to the linear movement rod 11, the linear movement rod 11 is a structure that is slidingly coupled to the upper portion of the linear motion bearing (20). In this case, the pinion gear 30 and the linear movement rod 11 are linked to each other so that the linear movement rod 11 can be moved according to the rotation of the pinion gear 30. Therefore, when the pinion gear 30 rotates (clockwise) by the actuator 40, the linear movement rod 11 moves to the right by the linear motion bearing 20. Therefore, it is possible to express the same operating effect as in the first embodiment mentioned above. In the low speed and high speed operation, the actuator 40 may be controlled. That is, the home position of the actuator 40 can also be reversed. And this control is made continuously.

이상에서와 같이 배기밸브 타이밍 조절장치(100)에 따르면, 저회전 및 저출력에서 흡기 및 배기밸브의 초기 회전각을 가변하여 밸브의 오버랩 현상을 최소화될 수 있는 구조이지만, 엔진의 구조에 따라 흡기 및 배기밸브의 초기 회전각을 가변하여 오버랩이 많이 일어 나도록 구성할 수 있다.As described above, according to the exhaust valve timing adjusting device 100, the overlapping phenomenon of the valve may be minimized by varying initial rotation angles of the intake and exhaust valves at low rotation and low output, but according to the structure of the engine By varying the initial rotation angle of the exhaust valve can be configured so that a lot of overlap occurs.

이상에서와 같이 본 발명에 따른 흡기 및 배기밸브 타이밍 조절장치는, 새로운 엔진에 적용 가능하고, 기존의 DOHC 엔진의 생산 라인에 쉽게 적용될 수 있으며, 적용된 기존 엔진의 비약적인 성능 향상 및 연비가 개선되는 효과를 가져올 수 있는 특징이 있다.As described above, the intake and exhaust valve timing adjusting device according to the present invention is applicable to a new engine, can be easily applied to the production line of the existing DOHC engine, and the effect of the significant performance improvement and fuel economy of the existing engine applied There is a feature that can bring.

또한 기존 엔진에서의 저속시 잔류가스량의 증가로 체적효율이 떨어지고 HC의 배출량이 증가하는 현상을 방지하여 환경오염에 일조할 수 있는 특징이 있다.In addition, due to the increase in the amount of residual gas at low speed in the existing engine, the volume efficiency is reduced and HC emissions are prevented from increasing, thereby contributing to environmental pollution.

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 고안의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위는 본 발명의 요지에서 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.Although the present invention has been described in connection with the above-mentioned preferred embodiments, it is possible to make various modifications or variations without departing from the spirit and scope of the invention. Accordingly, the appended claims will cover such modifications and variations as fall within the spirit of the invention.

Claims (4)

DOHC 타이밍 벨트 구동구조에 있어서,In the DOHC timing belt drive structure, 흡기 캠축기어(300)와 배기 캠축기어(400)의 하부에 배치된 오토 텐션너(500)와 아이들러 기어(600)가 상호 연결될 수 있도록 상기 오토 텐션너(500)와 아이들러 기어(600)의 사이에 연결되는 랙(10);Between the auto tensioner 500 and the idler gear 600 such that the auto tensioner 500 and the idler gear 600 disposed below the intake camshaft gear 300 and the exhaust camshaft gear 400 can be interconnected. A rack 10 connected to the rack; 상기 랙(10)을 가이드 하기 위해 상기 랙(10)의 하부에 배치되어 고정되는 리니어 모션 베어링(20);A linear motion bearing 20 disposed below and fixed to the rack 10 to guide the rack 10; 상기 리니어 모션 베어링(20)을 따라 상기 오토 텐션너(500) 및 아이들러 기어(600)가 동반 수평 이동될 수 있도록 상기 랙(10)에 구비되는 연결수단;Connecting means provided in the rack 10 such that the auto-tensioner 500 and the idler gear 600 are horizontally moved along the linear motion bearing 20; 상기 흡기 캠축기어(300)의 회전을 감지하도록 상기 흡기 캠축기어(300)에 근접 설치되는 캠축 센서(50); 및 A camshaft sensor 50 installed close to the intake camshaft gear 300 to detect rotation of the intake camshaft gear 300; And 상기 캠축 센서(50)에 전기적으로 연결되어 감지신호가 전송되고, 상기 감지신호를 기초로 상기 액츄에이터(40)의 작동을 제어하는 ECU(60);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 흡기 및 배기밸브 타이밍 조절장치.And an ECU 60 electrically connected to the camshaft sensor 50 to transmit a detection signal, and controlling an operation of the actuator 40 on the basis of the detection signal. Timing adjuster. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 연결수단은 액츄에이터(40)에 연결되고, 상기 랙(10)의 상부에 치합되어 맞물리는 피니언 기어(30)인 것을 특징으로 하는 흡기 및 배기밸브 타이밍 조절장치.The connecting means is connected to the actuator (40), the intake and exhaust valve timing adjustment device, characterized in that the pinion gear (30) engaged with the upper portion of the rack (10). 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 연결수단은 상기 랙(10)의 하부에 연결되는 직선이동로드(11)와, 액츄에이터(40)에 연결되고 상기 랙(10)의 하부에 배치되며 상기 직선이동로드(11)와 링크 연결되는 피니언 기어(30)인 것을 특징으로 하는 흡기 및 배기밸브 타이밍 조절장치.The connecting means is a linear movement rod 11 is connected to the lower portion of the rack 10, the actuator 40 is connected to the lower portion of the rack 10 and the linear movement rod 11 is connected to the link Intake and exhaust valve timing adjustment device, characterized in that the pinion gear (30). 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 캠축 센서(50)는 상기 배기 캠축기어(400)의 회전을 감지하도록 상기 배기 캠축기어(400)에 근접 설치되는 것을 특징으로 하는 흡기 및 배기밸브 타이밍 조절장치.The camshaft sensor 50 is installed in close proximity to the exhaust camshaft gear 400 to detect the rotation of the exhaust camshaft gear 400, intake and exhaust valve timing adjustment device.
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