KR100635655B1 - Ｖ형 엔진의 연속 가변 밸브 타이밍 장치 오일 회로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 CVVT의 빠른 응답성을 얻을 수 있으므로 연비 및 배출가스 측면에 효과를 얻을 수 있는 V형 엔진의 연속 가변 밸브 타이밍 장치 오일 회로에 관한 것으로, V형 엔진에서 CVVT용 오일 제어 밸브를 실린더 헤드 앞 부분에서 흡기측 오일 제어 밸브와 배기측 오일 제어 밸브를 각각 장착하며, 상기 엔진의 실린더 헤드에 형성되는 메인 갤러리에서 상기 각각의 오일 제어 밸브를 통해 실린더 헤드로의 오일 회로를 형성하고, 상기 각각의 오일 제어 밸브의 디폴트 오일 공급 위치를 CVVT가 작동할 방향으로 연결하며, 상기 각각의 오일 제어 밸브의 디폴트 포지션의 오일 홀을 캠축의 대응되는 오일 홀과 먼쪽으로 연결시키는 것을 특징으로 한다.

CVVT, 엔진, 오일 회로, OCV, 캠 캡

Description

Ｖ형 엔진의 연속 가변 밸브 타이밍 장치 오일 회로{CONTINUOUSLY VARIABLE VALVE TIMING OIL CIRCUIT OF ENGINE}

도 1과 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 V형 엔진의 연속 가변 밸브 타이밍 장치 오일 회로를 도시한 도면.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 캠 캡의 형상을 도시한 도면.

본 발명은 V형 엔진의 연속 가변 밸브 타이밍 장치 오일 회로에 관한 것이다.

통상적으로, 연속 가변 밸브 타이밍장치(CVVT ; Continuously Variable Valve Timing)는 실린더 헤드의 메인 갤러리(Gallery)로부터 오일을 공급받은 오일 제어 밸브(OCV ; Oil Control Valve, 솔레노이드 밸브(Solenoid Valve))를 통하여 CVVT의 진각과 지각 챔버(Chamber)에 오일을 공급하는 방식이다.

그런데, 기존의 오일 제어 밸브는 엔진 시동 전 또는 CVVT 미작동시에 오일 제어 밸브 내부에 있는 피스톤(Piston)이 항상 밀리는 방향으로 위치되어 있다.

그 이유는 오일 제어 밸브의 리턴 스프링(Return spring) 복원력에 기인한 다.

이러한 상태에서 CVVT를 작동시키기 위해서는 오일 제어 밸브 뒷 부분에 있는 마그네틱(Magnetic)을 작동시켜 오일 제어 밸브 내의 피스톤을 잡아당겨야 한다.

이러한 동작에 따라 공급되는 오일은 캠축(Cam shaft)으로 연결되어 캠축에 형성된 오일 홀(Hole)을 따라 CVVT에 공급된다.

그런데, CVVT용 오일 제어 밸브가 실린더 헤드 옆 부분에 장착되어 있는 경우 엔진 내 타 부품과의 간섭 및 애프터 서비스(A/S)에서 간섭 문제가 예상된다.

또한, 듀얼(Dual) CVVT 적용시는 레이아웃(Layout)상 문제가 발생한다.

또한, 디폴트(Default) 오일(Oil) 공급 루트(Route)가 CVVT에 가까운 쪽에 연결하도록 되어 있는 경우, 초기 시동시 오일 공급 시간이 걸려서 CVVT 응답성이 늦어질 것으로 예상된다.

본 발명의 목적은 CVVT의 빠른 응답성을 얻을 수 있으므로 연비 및 배출가스 측면에 효과를 얻을 수 있는 V형 엔진의 연속 가변 밸브 타이밍 장치 오일 회로를 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 V형 엔진의 연속 가변 밸브 타이밍 장치 오일 회로에 있어서, 상기 V형 엔진에서 CVVT용 오일 제어 밸브를 실린더 헤드 앞 부분에서 흡기측 오일 제어 밸브와 배기측 오일 제어 밸브를 각각 장 착하며, 상기 엔진의 실린더 헤드에 형성되는 메인 갤러리에서 상기 각각의 오일 제어 밸브를 통해 실린더 헤드로의 오일 회로를 형성하고, 상기 각각의 오일 제어 밸브의 디폴트 오일 공급 위치를 CVVT가 작동할 방향으로 연결하며, 상기 각각의 오일 제어 밸브의 디폴트 포지션의 오일 홀을 캠축의 대응되는 오일 홀과 먼쪽으로 연결시키는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명 및 첨부 도면과 같은 많은 특정 상세들이 본 발명의 보다 전반적인 이해를 제공하기 위해 나타나 있으나, 이들 특정 상세들은 본 발명의 설명을 위해 예시한 것으로 본 발명이 그들에 한정됨을 의미하는 것은 아니다. 그리고 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

본 발명의 실시예는 V형 엔진에서 오일 제어 밸브(Solenoid Valve)로 구성되는 오일 제어 밸브(OCV ; Oil Control Valve)의 레이아웃(Layout) 및 애프터 서비스(A/S) 향상을 위하여 CVVT용 오일 제어 밸브를 실린더 헤드 앞 부분에 장착하였다.

그럴 경우 오일 제어 밸브내의 리턴 스프링(Return Spring) 위치에 따라서 오일 제어 밸브는 디폴트 포지션(Default Position)이 CVVT 측에 가까운 쪽에 형성될 수 밖에 없다.

그러나, 그런 경우 엔진 시동시 빠른 응답성을 보이기가 어려우므로 캠샤프트에서 CVVT와 가까운 측에 CVVT가 작동할 방향(디폴트 포지션 반대)으로 연결한다.

즉, 도 2에 도시된 바와 같이 흡기(IN)측 캠샤프트는 진각(Advance) 위치가 CVVT 측에 가깝게 있게 하고 흡기측 오일 제어 밸브(110)의 디폴트 포지션이 아닌 반대 루트(route)(CVVT가 작동할 방향)가 CVVT 측에 가까운 그루브(groove)(흡기 캠샤프트에서는 진각위치)(120a)와 연결된다.

이때, 흡기(IN)측 디폴트 포지션은 CVVT와 먼 그루브(지각(Retard))(122a) 위치에 연결될 수 있도록 한다.

한편, 배기(EX)측 캠샤프트는 지각(Retard) 위치가 CVVT측에 가깝게 있게 하고 배기측 오일 제어 밸브(112)의 디폴트 포지션이 아닌 반대 루트(CVVT가 작동할 방향)가 CVVT측에 가까운 그루브(배기 캠샤프트에서는 진각 위치)(126a)와 연결된다.

이때, 배기(EX)측 디폴트 포지션은 CVVT와 먼 그루브(진각(Advance))(124a) 위치에 연결될 수 있도록 한다.

그러나 V형 엔진의 듀얼(Dual) CVVT 적용시, 오일 제어 밸브가 실린더 헤드 앞쪽에 장착되면, 오일 제어 밸브의 디폴트 위치가 캠축과 가깝게 자리를 잡게 되어 오일이 공급되는 경우 오일 제어 밸브의 오일이 CVVT와 먼 쪽의 홀(Hole)과 연결되어 CVVT의 응답성이 늦어진다.

그것을 방지하고자 본 발명의 실시예에서는 특수 캠 캡(Cam Cap)을 적용하였다.

오일 제어 밸브의 디폴트 포지션의 오일 공급 홀을 캠축의 CVVT와 먼쪽과 연결시키고.(흡기(IN) : 지각(retard) / 배기(EX) : 진각(advance)) CVVT 작동시는 CVVT의 빠른 응답성을 얻을 수 있도록 CVVT에 가까운 오일 홀에 연결시킨다.

도 1과 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 V형 엔진의 연속 가변 밸브 타이밍 장치 오일 회로를 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 캠 캡(130, 140)의 형상을 도시한 도면이다.

도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 V형 엔진의 연속 가변 밸브 타이밍 장치 오일 회로를 설명한다.

본 발명의 실시예는 V형 엔진에서 CVVT용 오일 제어 밸브를 실린더 헤드(100) 앞 부분에서 흡기측 오일 제어 밸브(IN. CVVT OCV, 110)와 배기측 오일 제어 밸브(EX. CVVT OCV, 112)를 각각 장착하며, 엔진의 실린더 헤드(100)에 형성되는 메인 갤러리에서 각각의 오일 제어 밸브(110, 112)를 통해 실린더 헤드(100)로의 오일 회로를 형성하고, 각각의 오일 제어 밸브(110, 112)의 디폴트 오일 공급 위치를 CVVT가 작동할 방향으로 연결하며, 각각의 오일 제어 밸브(110, 112)의 디폴트 포지션의 오일 홀을 캠축의 대응되는 오일 홀과 먼쪽으로 연결시킨다.

먼저, 본 발명의 실시예에 따른 흡기측 CVVT 오일 회로를 설명한다.

흡기 캠축에는 도 2에 도시된 바와 같이 엔진의 전방을 기준으로 진각 홀이 형성되며, 진각 홀을 기준으로 엔진의 후방으로 설정된 간격을 두고 이격되는 지각 홀이 형성된다.

그리고, 흡기측 오일 제어 밸브(110)에는 엔진의 전방을 기준으로 지각 홀이 형성되며, 지각 홀을 기준으로 엔진의 후방으로 설정된 간격을 두고 이격되는 진각 홀이 형성된다.

한편, 실린더 헤드(100)에는 흡기 캠축의 진각 홀과 흡기측 오일 제어 밸브(110)의 진각 홀을 연결하는 진각 오일 공급 통로(120)와, 흡기 캠축의 지각 홀과 흡기측 오일 제어 밸브(110)의 지각 홀을 연결하는 지각 오일 공급 통로(122)가 형성된다.

흡기 캠축에 장착되는 흡기 캠 캡(130)의 내측면에는 흡기 캠축의 진각 홀과 흡기측 오일 제어 밸브(110)의 진각 홀을 연결하는 진각 유로(132)와, 흡기 캠축의 지각 홀과 흡기측 오일 제어 밸브(110)의 지각 홀을 연결하는 지각 유로(134)가 형성된다.

흡기 캠 캡(130)의 내측면에 형성되는 진각 유로(132)는 엔진에 장착되는 흡기 캠축의 진각 홀과 흡기측 오일 제어 밸브(110)의 진각 홀의 평면상 이격된 거리를 상호 연결하도록 도 3에 도시된 바와 같이 설정된 곡률을 갖고 굴곡 형성된다.

본 발명의 실시예에 따른 흡기 캠 캡(130)과 배기 캠 캡(140)은 도 3에 도시된 바와 같이 일체형으로 형성한다.

상기한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 흡기측 캠샤프트에서는 도 2에 도시된 바와 같이, CVVT와 가까운 그루브에 진각 그루브(120a)를 형성하여 흡기측 오일 제어 밸브(110)의 디폴트 포지션 반대 위치가 이 진각 그루브(120a)에 연결되고, 디폴트 포지션의 오일 루트가 지각 위치(캠샤프트에서 CVVT와 먼 그루브)의 지각 그루브(122a)에 연결되도록 한다.

이어서, 본 발명의 실시예에 따른 배기측 CVVT 오일 회로를 설명한다.

배기 캠축에는 엔진의 전방을 기준으로 지각 홀이 형성되며, 지각 홀을 기준으로 엔진의 후방으로 설정된 간격을 두고 이격되는 진각 홀이 형성된다.

배기측 오일 제어 밸브(112)에는 엔진의 전방을 기준으로 진각 홀이 형성되며, 진각 홀을 기준으로 엔진의 후방으로 설정된 간격을 두고 이격되는 지각 홀이 형성된다.

실린더 헤드(100)에는 배기 캠축의 진각 홀과 배기측 오일 제어 밸브(112)의 진각 홀을 연결하는 진각 오일 공급 통로(124)와, 배기 캠축의 지각 홀과 배기측 오일 제어 밸브(112)의 지각 홀을 연결하는 지각 오일 공급 통로(126)가 형성된다.

배기 캠축에 장착되는 배기 캠 캡(140)의 내측면에는 배기 캠축의 진각 홀과 배기측 오일 제어 밸브(112)의 진각 홀을 연결하는 진각 유로(142)와, 배기 캠축의 지각 홀과 배기측 오일 제어 밸브(112)의 지각 홀을 연결하는 지각 유로(144)가 형성된다.

배기 캠 캡(140)의 내측면에 형성되는 지각 유로(144)는 엔진에 장착되는 배기 캠축의 지각 홀과 배기측 오일 제어 밸브(112)의 지각 홀의 평면상 이격된 거리를 상호 연결하도록 도 3에 도시된 바와 같이 설정된 곡률을 갖고 굴곡 형성된다.

상기한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 배기측 캠샤프트에서는 도 2에 도시된 바와 같이, CVVT와 가까운 그루브에 지각 그루브(126a)를 형성하여 배기측 오일 제어 밸브(112)의 디폴트 포지션 반대 위치가 이 지각(retard) 그루브(126a)에 연결되고, 디폴트 포지션의 오일 루트가 진각(advance) 위치(캠샤프트에서 CVVT와 먼 그루브)의 진각 그루브(124a)에 연결되도록 한다.

한편, 본 발명의 실시예에 따라 흡기 캠 캡(130)의 내측면에 형성되는 진각 유로(132)와 배기 캠 캡(140)의 내측면에 형성되는 지각 유로(144)는 도 3에 도시된 바와 같이 그 길이와 형상이 동일하게 형성한다.

그리고, 흡기 캠 캡(130)의 내측면에 형성되는 지각 유로(134)와 배기 캠 캡(140)의 내측면에 형성되는 진각 유로(142)는 그 길이와 형상이 동일하게 형성한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 V형 엔진의 연속 가변 밸브 타이밍 장치 오일 회로는 특수 제작된 캠 캡을 적용함으로써 오일 제어 밸브를 기존 사양으로 적용할 수 있으므로 패키지(Package)를 작게 할 수 있으며, 타 부품의 경량화를 통해서 무게 및 원가를 절감할 수 있다.

또한, CVVT의 빠른 응답성을 얻을 수 있으므로 연비 및 배출가스(Emission)측면에 효과를 얻을 수 있다.

Claims (16)

1. V형 엔진의 연속 가변 밸브 타이밍 장치 오일 회로에 있어서,

   상기 V형 엔진에서 CVVT용 오일 제어 밸브를 실린더 헤드 앞 부분에서 흡기측 오일 제어 밸브와 배기측 오일 제어 밸브를 각각 장착하며, 상기 엔진의 실린더 헤드에 형성되는 메인 갤러리에서 상기 각각의 오일 제어 밸브를 통해 실린더 헤드로의 오일 회로를 형성하고, 상기 각각의 오일 제어 밸브의 디폴트 오일 공급 위치를 CVVT가 작동할 방향으로 연결하며, 상기 각각의 오일 제어 밸브의 디폴트 포지션의 오일 홀을 캠축의 대응되는 오일 홀과 먼쪽으로 연결시키는 것을 특징으로 하는 V형 엔진의 연속 가변 밸브 타이밍 장치 오일 회로.
2. 제1항에 있어서, 상기 흡기 캠축에는 상기 엔진의 전방을 기준으로 진각 홀이 형성되며, 상기 진각 홀을 기준으로 상기 엔진의 후방으로 설정된 간격을 두고 이격되는 지각 홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 V형 엔진의 연속 가변 밸브 타이밍 장치 오일 회로.
3. 제2항에 있어서, 상기 흡기측 오일 제어 밸브에는 상기 엔진의 전방을 기준으로 지각 홀이 형성되며, 상기 지각 홀을 기준으로 상기 엔진의 후방으로 설정된 간격을 두고 이격되는 진각 홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 V형 엔진의 연속 가변 밸브 타이밍 장치 오일 회로.
4. 제3항에 있어서, 상기 실린더 헤드에는

   상기 흡기 캠축의 진각 홀과 상기 흡기측 오일 제어 밸브의 진각 홀을 연결하는 진각 오일 공급 통로와;

   상기 흡기 캠축의 지각 홀과 상기 흡기측 오일 제어 밸브의 지각 홀을 연결하는 지각 오일 공급 통로가 형성되는 것을 특징으로 하는 V형 엔진의 연속 가변 밸브 타이밍 장치 오일 회로.
5. 제4항에 있어서, 상기 흡기 캠축에 장착되는 흡기 캠 캡의 내측면에는

   상기 흡기 캠축의 진각 홀과 상기 흡기측 오일 제어 밸브의 진각 홀을 연결하는 진각 유로와;

   상기 흡기 캠축의 지각 홀과 상기 흡기측 오일 제어 밸브의 지각 홀을 연결하는 지각 유로가 형성되는 것을 특징으로 하는 V형 엔진의 연속 가변 밸브 타이밍 장치 오일 회로.
6. 제5항에 있어서, 상기 흡기 캠 캡의 내측면에 형성되는 진각 유로는

   상기 엔진에 장착되는 상기 흡기 캠축의 진각 홀과 상기 흡기측 오일 제어 밸브의 진각 홀의 평면상 이격된 거리를 상호 연결하도록 설정된 곡률을 갖고 굴곡형성되는 것을 특징으로 하는 V형 엔진의 연속 가변 밸브 타이밍 장치 오일 회로.
7. 삭제
8. 제1항에 있어서, 상기 배기 캠축에는 상기 엔진의 전방을 기준으로 지각 홀이 형성되며, 상기 지각 홀을 기준으로 상기 엔진의 후방으로 설정된 간격을 두고 이격되는 진각 홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 V형 엔진의 연속 가변 밸브 타이밍 장치 오일 회로.
9. 제8항에 있어서, 상기 배기측 오일 제어 밸브에는 상기 엔진의 전방을 기준으로 진각 홀이 형성되며, 상기 진각 홀을 기준으로 상기 엔진의 후방으로 설정된 간격을 두고 이격되는 지각 홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 V형 엔진의 연속 가변 밸브 타이밍 장치 오일 회로.
10. 제9항에 있어서, 상기 헤드에는

    상기 배기 캠축의 진각 홀과 상기 배기측 오일 제어 밸브의 진각 홀을 연결하는 진각 오일 공급 통로와;

    상기 배기 캠축의 지각 홀과 상기 배기측 오일 제어 밸브의 지각 홀을 연결하는 지각 오일 공급 통로가 형성되는 것을 특징으로 하는 V형 엔진의 연속 가변 밸브 타이밍 장치 오일 회로.
11. 제10항에 있어서, 상기 배기 캠축에 장착되는 배기 캠 캡의 내측면에는

    상기 배기 캠축의 진각 홀과 상기 배기측 오일 제어 밸브의 진각 홀을 연결하는 진각 유로와;

    상기 배기 캠축의 지각 홀과 상기 배기측 오일 제어 밸브의 지각 홀을 연결하는 지각 유로가 형성되는 것을 특징으로 하는 V형 엔진의 연속 가변 밸브 타이밍 장치 오일 회로.
12. 제11항에 있어서, 상기 배기 캠 캡의 내측면에 형성되는 지각 유로는

    상기 엔진에 장착되는 상기 배기 캠축의 지각 홀과 상기 배기측 오일 제어 밸브의 지각 홀의 평면상 이격된 거리를 상호 연결하도록 설정된 곡률을 갖고 굴곡형성되는 것을 특징으로 하는 V형 엔진의 연속 가변 밸브 타이밍 장치 오일 회로.
13. 삭제
14. 제6항 또는 제12항에 있어서, 상기 흡기 캠 캡과 상기 배기 캠 캡은 일체형으로 형성하는 것을 특징으로 하는 V형 엔진의 연속 가변 밸브 타이밍 장치 오일 회로.
15. 제14항에 있어서, 상기 흡기 캠 캡의 내측면에 형성되는 진각 유로와 상기 배기 캠 캡의 내측면에 형성되는 지각 유로는 그 길이와 형상이 동일하게 형성되는 것을 특징으로 하는 V형 엔진의 연속 가변 밸브 타이밍 장치 오일 회로.
16. 제15항에 있어서, 상기 흡기 캠 캡의 내측면에 형성되는 지각 유로와 상기 배기 캠 캡의 내측면에 형성되는 진각 유로는 그 길이와 형상이 동일하게 형성되는 것을 특징으로 하는 V형 엔진의 연속 가변 밸브 타이밍 장치 오일 회로.

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