KR100969026B1 - Continuously variable valve lift system for engines - Google Patents
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Abstract
본 발명은 엔진의 연속 가변 밸브 리프트 장치에 관한 것으로, 모터에 연결된 편심캠샤프트에 각각 일체로 장착되어 동시에 회동되는 편심캠과 가변레버; 내주면에 상기 편심캠을 수용하여 편심캠에 대해 회동되는 로커아암과; 상기 편심캠샤프트에 회동 가능하게 장착되고, 밸브를 눌러주는 스윙아암에 구비된 스윙아암롤러에 접촉된 요동캠과; 상기 로커아암과 요동캠을 연결하는 요동캠링크와; 상기 가변레버에 가변레버링크샤프트를 매개로 회동 가능하게 연결된 가변레버링크와; 상기 가변레버링크와 로커아암을 연결하는 요동롤러링크 및; 상기 요동롤러링크의 단부에 구비되어 구동캠에 접촉되는 요동롤러를 포함한다.The present invention relates to a continuous variable valve lift apparatus of an engine, comprising: an eccentric cam and a variable lever that are integrally mounted to each of the eccentric cam shafts connected to a motor and rotated at the same time; A rocker arm which receives the eccentric cam on an inner circumferential surface and rotates with respect to the eccentric cam; A swing cam rotatably mounted to the eccentric cam shaft and in contact with a swing arm roller provided on a swing arm for pressing a valve; A rocking cam link connecting the rocker arm and the rocking cam; A variable lever link pivotally connected to the variable lever via a variable lever link shaft; A rocking roller link connecting the variable lever link and the rocker arm; And a rocking roller provided at an end of the rocking roller link to be in contact with the drive cam.
따라서, 하이리프트스윙각을 로우리프트스윙각 보다 크게 할 수 있으므로 로우리프트 작동 상태에서 리턴스프링에 의한 마찰 손실에 따른 연비 저하가 방지되고, 로스트모션각을 최적 조건으로 감소시킬 수 있으므로 CVVL 구현이 용이하게 이루어지며, 로스트모션각 감소에도 불구하고 진각 효과가 확실하게 발생할 수 있게 되는 효과가 있다.Therefore, the high lift swing angle can be made larger than the low lift swing angle to prevent the fuel economy from being lost due to the friction loss caused by the return spring in the low lift operation state, and the loss motion angle can be reduced to the optimum condition, making it easy to implement CVVL. It is made, and despite the reduction of the lost motion angle, there is an effect that the advance effect can be surely generated.
밸브, 리프트, 타이밍, 연속가변밸브리프트 Valve, lift, timing, continuously variable valve lift
Description
본 발명은 엔진의 연속 가변 밸브 리프트 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a continuous variable valve lift apparatus of an engine.
일반적으로 엔진의 흡/배기 밸브가 갖는 기능은 실린더 내 흡기와 배기의 흐름을 제어하고, 실린더 내의 기밀을 유지하는 것이다.In general, the function of the intake / exhaust valve of the engine is to control the flow of intake and exhaust in the cylinder, and to maintain airtightness in the cylinder.
즉, 압축 행정과 폭발 행정시에는 흡/배기 밸브가 모두 닫혀 실린더 내의 기밀을 유지하고, 흡입 행정과 배기 행정시에는 각각 흡기 밸브 또는 배기 밸브만이 열려 연료가스의 흡입과 연소가스의 배출이 이루어진다.That is, during the compression stroke and the explosion stroke, both the intake / exhaust valves are closed to maintain airtightness in the cylinder, and during the intake stroke and the exhaust stroke, only the intake valve or the exhaust valve is opened, respectively, to intake fuel gas and discharge the combustion gas.
상기 밸브의 개폐는 캠 샤프트에 형성된 캠이 밸브의 단부를 로커아암(스윙아암)을 통해 누름으로써 이루어지며, 상기 캠 샤프트는 크랭크 샤프트의 회전력을 타이밍 체인 또는 타이밍 벨트를 매개로 전달받아 회전된다.Opening and closing of the valve is made by pressing the end of the valve through the rocker arm (swing arm) formed on the cam shaft, the cam shaft is rotated by receiving the rotational force of the crankshaft through the timing chain or the timing belt.
한편, 상기 밸브의 기밀성, 흡/배기 가스의 양 등을 결정짓는 중요한 요소는 밸브 리프트(Valve lift)로서, 이는 밸브 페이스가 밸브 시트로부터 떨어지는 거리를 의미한다.On the other hand, an important factor that determines the airtightness of the valve, the amount of intake / exhaust gas, etc. is a valve lift, which means the distance that the valve face is away from the valve seat.
일반적으로 흡기 밸브의 경우 밸브 리프트가 클수록 흡입시 실린더 내로 유입되는 외기 또는 연료 가스의 양이 많아지고, 배기 밸브의 경우 밸브 리프트가 클수록 배기시 배출되는 연소가스의 양이 늘어나 흡/배기 효율이 높아진다.In general, the larger the valve lift in the case of the intake valve, the larger the amount of outside air or fuel gas is introduced into the cylinder during inhalation, and the larger the valve lift, the greater the amount of combustion gas discharged in the exhaust, which increases the intake / exhaust efficiency. .
한편, 상기 밸브 리프트를 모터와 소정 구성의 기구를 통해 연속적으로 가변시킬 수 있도록 된 것이 연속 가변 밸브 리프트 장치이다.On the other hand, it is a continuous variable valve lift apparatus which can continuously change the said valve lift through the motor and the mechanism of a predetermined structure.
연속 가변 밸브 리프트 장치(이하, CVVL)는 각 자동차 제조사마다 다양한 형태로 개발되어 있으며, 그 명칭을 달리하기도 하나, 모두 하이밸브리프트(high valve lift) 작동상태와 로우밸브리프트(low valve lift) 작동상태의 원활한 전환과 하이/로우 밸브리프트 및 로스트모션각(lost motion angle)의 제어를 통해 연속 가변 밸브 리프트 장치의 효과(엔진 출력을 향상시키고 연비를 개선함)를 향상시키는데 목적을 두고 있다.Continuously variable valve lift devices (CVVLs) are developed in various forms for each automobile manufacturer, and although they may be named differently, they are all operated with high valve lift and low valve lift. It aims to improve the effectiveness of the continuously variable valve lift system (improving engine power and improving fuel economy) through smooth transition of states and control of high / low valve lift and lost motion angle.
그런데, CVVL에서 하이리프트스윙각(high lift swing angle) 보다 로우리프트스윙각(low lift swing angle)이 크게 되면 로우리프트 작동시 리턴스프링에 의한 마찰 손실이 증가하여 연비가 저하되는 문제점이 있었다.However, when the low lift swing angle is larger than the high lift swing angle in the CVVL, the friction loss caused by the return spring increases during the low lift operation, thereby lowering fuel economy.
또한, 종래의 CVVL은 밸브 타이밍의 진각 기능이 없거나, 진각 기능이 있는 경우에도 로스트모션각이 과다하게 증가되어 진각 기능을 갖춘 연속 가변 밸브 리프트 장치를 실제로 구현하기가 곤란한 문제점이 있었다.In addition, the conventional CVVL has a problem that it is difficult to actually implement a continuous variable valve lift device having an advance function because the lost motion angle is excessively increased even when there is no advance function of the valve timing or the advance function.
이에 본 발명은 상기와 같은 사항을 감안하여 안출된 것으로, 하이/로 밸브 리프트 작동상태의 원활한 전환과 밸브 리프트 및 로스트모션각의 정밀한 제어를 통해 하이리프트스윙각을 로우리프트스윙각 보다 크게 하여 마찰 손실에 따른 연비 저하를 방지하고, 로스트모션각을 최적 조건으로 감소시켜 CVVL 구현을 용이하게 하며, 로스트모션각 감소에도 불구하고 진각 효과가 확실하게 발생할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made in view of the above matters, and the high lift swing angle is larger than the low swing swing angle through friction control of the high / low valve lift operation state and precise control of the valve lift and lost motion angle. The purpose is to prevent fuel loss from loss, reduce the lost motion angle to the optimum condition, facilitate the implementation of CVVL, and ensure that the progressive effect can be generated despite the loss of the lost motion angle.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 편심캠에 대해 선회가능하게 설치된 로커아암; 상기 편심캠에 대해 편심된 위치에 고정된 편심캠샤프트; 상기 편심캠샤프트에 대해 선회가능하게 설치되어 흡/밸기 밸브에 작동력을 제공하는 요동캠; 상기 로커아암의 일단부와 상기 요동캠의 일단부 사이를 연결하는 요동캠링크; 상기 편심캠샤프트를 고정지점으로 하여 설치되어 상기 편심캠샤프트의 회전각도에 따라 캠샤프트에 설치된 구동캠과의 접촉지점의 위치를 가변적으로 조절하는 가변 선회지점을 형성하는 가변레버 및; 상기 로커아암의 타단부와 상기 가변레버의 가변 선회지점 사이를 상기 접촉지점에서 연결하는 2절 링크기구를 구비하는 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object, the rocker arm rotatably installed with respect to the eccentric cam; An eccentric cam shaft fixed in an eccentric position with respect to the eccentric cam; A rocking cam rotatably installed with respect to the eccentric cam shaft to provide an actuation force to the intake / valve valves; A rocking cam link connecting between one end of the rocker arm and one end of the rocking cam; A variable lever installed with the eccentric cam shaft as a fixed point to form a variable pivot point for variably adjusting the position of the contact point with the drive cam installed on the cam shaft according to the rotation angle of the eccentric cam shaft; And a two-section link mechanism for connecting between the other end of the rocker arm and the variable pivot point of the variable lever at the contact point.
상기 로커아암의 일단부와 상기 요동캠링크의 일단부는 연결축선상에서 축방향으로 상호 이격된 위치로 축결합되는 것을 특징으로 한다.One end of the rocker arm and one end of the rocking cam link is axially coupled to a position spaced apart from each other in the axial direction on the connecting axis.
상기 2절 링크기구는 상기 로커아암의 타단부에 일단부가 힌지결합되는 요동롤러링크와 상기 가변레버의 가변 선회지점에 대해 일단부가 힌지결합되는 가변레버링크로 이루어진 것을 특징으로 한다.The two-stage link mechanism is characterized by consisting of a swinging roller link, one end of which is hinged to the other end of the rocker arm, and a variable lever link of which one end is hinged to the variable pivot point of the variable lever.
상기 가변 선회지점은 상기 가변레버의 선회단부에 형성되고, 상기 가변 선회지점은 상기 가변레버의 선회단부와 상기 가변레버링크의 선회지점 사이를 축연결하는 가변레버링크샤프트의 축선상에 형성된 것을 특징으로 한다.The variable pivot point is formed on the pivot end of the variable lever, the variable pivot point is formed on the axis of the variable lever link shaft for axially connecting the pivot point of the variable lever and the pivot point of the variable lever link. It is done.
상기 접촉지점은 상기 요동롤러링크의 타단부와 상기 가변레버링크의 선회단부 사이의 결합부위에 설정되고, 상기 접촉지점에는 상기 구동캠과 구름 접촉하는 요동롤러가 설치된 것을 특징으로 한다.The contact point is set at the coupling portion between the other end of the swing roller link and the swing end of the variable lever link, the contact point is characterized in that the rocking roller in rolling contact with the drive cam is installed.
또한, 본 발명은 편심캠에 대해 선회가능하게 설치되고 상/하단 접속부를 갖춘 로커아암; 상기 편심캠에 대해 편심된 위치에 고정된 편심캠샤프트; 상기 편심캠샤프트에 대해 선회가능하게 설치되어 흡/밸기 밸브에 작동력을 제공하는 요동캠; 상기 요동캠의 상단 접속부에 일단부가 힌지결합되고 타단부가 상기 로커아암의 상단 접속부와 연결축을 매개로 축연결되는 요동캠링크; 상기 편심캠샤프트를 고정지점으로 하여 설치되어 상기 편심캠샤프트의 회전각도에 따라 캠샤프트에 설치된 구동캠과의 접촉지점의 위치를 가변적으로 조절하는 가변 선회지점을 형성하는 가변레버; 상기 로커아암의 하단 접속부에 일단부가 힌지결합되는 요동롤러링크 및; 상기 가변레버의 가변 선회지점에 일단부가 힌지결합되고 타단부가 상기 요동롤러링크의 타단부에 힌지결합되어 상기 접촉지점을 형성하도록 상기 구동캠과 구름 접촉하는 요동롤러를 장착하는 가변레버링크를 구비하는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention is a rocker arm rotatably installed with respect to the eccentric cam and having a top / bottom connection; An eccentric cam shaft fixed in an eccentric position with respect to the eccentric cam; A rocking cam rotatably installed with respect to the eccentric cam shaft to provide an actuation force to the intake / valve valves; An oscillating cam link having one end hinged to an upper end connecting portion of the oscillating cam and the other end being axially connected to the upper connecting portion of the rocker arm via a connecting shaft; A variable lever installed with the eccentric cam shaft as a fixed point to form a variable pivot point for variably adjusting the position of the contact point with the drive cam installed on the cam shaft according to the rotation angle of the eccentric cam shaft; A rocking roller link having one end hinged to a bottom connection portion of the rocker arm; And a variable lever link for mounting a swing roller in contact with the drive cam so that one end is hinged to the variable pivot point of the variable lever and the other end is hinged to the other end of the swing roller link to form the contact point. Characterized in that.
또한, 본 발명은 편심캠에 대해 선회가능하게 설치되고 좌/우측 접속부를 갖춘 로커아암; 상기 편심캠에 대해 편심된 위치에 고정된 편심캠샤프트; 상기 편심캠샤프트에 대해 선회가능하게 설치되어 흡/밸기 밸브에 작동력을 제공하는 요동 캠; 상기 로커아암의 좌측 접속부와 상기 요동캠의 일단부 사이를 연결하는 요동캠링크; 상기 편심캠샤프트를 고정지점으로 하여 설치되어 상기 편심캠샤프트의 회전각도에 따라 캠샤프트에 설치된 구동캠과의 접촉지점의 위치를 가변적으로 조절하는 가변 선회지점을 형성하는 가변레버; 상기 로커아암의 우측 접속부에 일단부가 힌지결합되는 요동롤러링크; 상기 가변레버의 가변 선회지점에 일단부가 힌지결합되고 타단부가 상기 요동롤러링크의 타단부에 힌지결합되어 상기 접촉지점을 형성하도록 상기 구동캠과 구름 접촉하는 요동롤러를 장착하는 가변레버링크를 구비하는 것을 특징으로 한다.The present invention also provides a rocker arm rotatably mounted to the eccentric cam and having a left / right connection; An eccentric cam shaft fixed in an eccentric position with respect to the eccentric cam; A swinging cam pivotally mounted to the eccentric camshaft to provide an actuation force to the intake / valve valve; A rocking cam link connecting the left connection of the rocker arm and one end of the rocking cam; A variable lever installed with the eccentric cam shaft as a fixed point to form a variable pivot point for variably adjusting the position of the contact point with the drive cam installed on the cam shaft according to the rotation angle of the eccentric cam shaft; A rocking roller link having one end hinged to a right connection portion of the rocker arm; And a variable lever link for mounting a swing roller in contact with the drive cam so that one end is hinged to the variable pivot point of the variable lever and the other end is hinged to the other end of the swing roller link to form the contact point. Characterized in that.
또한, 본 발명은 편심캠에 대해 선회가능하게 설치되고 일측에 상/하단 접속부를 갖춘 로커아암; 상기 편심캠에 대해 편심된 위치에 고정된 편심캠샤프트; 상기 편심캠샤프트에 대해 선회가능하게 설치되어 흡/밸기 밸브에 작동력을 제공하는 요동캠; 상기 로커아암의 하단 접속부와 상기 요동캠의 일단부 사이를 연결하는 요동캠링크; 상기 편심캠샤프트를 고정지점으로 하여 설치되어 상기 편심캠샤프트의 회전각도에 따라 캠샤프트에 설치된 구동캠과의 접촉지점의 위치를 가변적으로 조절하는 가변 선회지점을 형성하는 가변레버 및; 상기 로커아암의 상단 접속부에 일단부가 힌지결합되고, 타단부에 상기 접촉지점을 형성하도록 상기 구동캠과 구름 접촉하는 요동롤러를 장착하며, 상기 로커아암의 상단 접속지점과 상기 요동롤러 설치지점과의 사이에서 상기 가변레버의 가변 선회지점과 힌지결합되는 가변레버링크를 구비하는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention is a rocker arm rotatably installed with respect to the eccentric cam and having an upper / lower connection at one side; An eccentric cam shaft fixed in an eccentric position with respect to the eccentric cam; A rocking cam rotatably installed with respect to the eccentric cam shaft to provide an actuation force to the intake / valve valves; A rocking cam link connecting the bottom connection portion of the rocker arm and one end of the rocking cam; A variable lever installed with the eccentric cam shaft as a fixed point to form a variable pivot point for variably adjusting the position of the contact point with the drive cam installed on the cam shaft according to the rotation angle of the eccentric cam shaft; One end of the rocker arm is hingedly coupled to one end of the rocker arm, and the other end is equipped with a rocking roller in rolling contact with the drive cam to form the contact point, and the upper connection point of the rocker arm and the rocking roller installation point And a variable lever link that is hinged to the variable pivot point of the variable lever therebetween.
또한, 본 발명은 상기 요동캠을 상기 구동캠의 설치방향을 향해 탄발지지하 여 상기 요동롤러와 상기 구동캠 사이의 접촉상태를 유지시키는 리턴 스프링을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention is characterized in that it further comprises a return spring for maintaining the contact state between the rocking roller and the drive cam by supporting the rocking cam in the installation direction of the drive cam.
이상과 같은 구성의 본 발명에 따르면, 하이리프트스윙각을 로우리프트스윙각 보다 크게 할 수 있으므로 로우리프트 작동 상태에서 리턴스프링에 의한 마찰 손실에 따른 연비 저하가 방지되고, 로스트모션각을 최적 조건으로 감소시킬 수 있으므로 CVVL 구현이 용이하게 이루어지며, 로스트모션각 감소에도 불구하고 진각 효과가 확실하게 발생할 수 있게 되는 효과가 있다.According to the present invention having the configuration described above, the high lift swing angle can be made larger than the low lift swing angle, thereby preventing the fuel consumption from being lost due to the friction loss caused by the return spring in the low lift operation state, and making the lost motion angle the optimum condition. Since it can be reduced, CVVL can be easily implemented, and the progressive effect can be reliably generated despite the loss of lost motion angle.
이하, 본 발명을 첨부된 예시도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the present invention will be described in detail.
도 1 내지 도 12는 각각 본 발명의 일실시예에 따른 엔진의 연속 가변 밸브 리프트 장치를 도시한다.1 to 12 respectively show a continuous variable valve lift apparatus of an engine according to an embodiment of the present invention.
편심캠샤프트(10)는 스텝모터와 같이 회전각을 연속적으로 가변제어할 수 있는 CVVL 모터(이하, '모터'라 칭함)에 연결되어 회동각을 가변적으로 조절하고, 중간 부분에 편심캠(20)이 일체로 장착되어 있다. 편심캠(20)의 외주면 형상은 원형이다. 상기 편심캠(20)은 로커아암(30)의 내주면에 수용되는데 상기 내주면을 형성하는 구멍은 편심캠(20)과 동일한 크기 및 형상으로 형성됨은 물론이다.(편심캠 회동을 위한 여유간극은 존재함) 이를 위해, 상기 편심캠샤프트(10)상에 상기 편심캠(20)이 끼워져 결합되고, 상기 편심캠(20)상에 상기 로커아암(30)이 회동 가능하게 설치된다. The
이때, 상기 편심캠(20)의 축중심(X-1)과 상기 편심캠샤프트(10)의 축중심(X-2)은 상호 이격되게 설정된다. 즉, 상기 로커아암(30)은 상기 편심캠(20)의 축중심(X-1)을 기준으로 선회가능하게 설치되고, 상기 편심캠샤프트(10)는 이의 축중심(X-2)이 상기 편심캠(20)의 축중심(X-1)으로부터 소정량 만큼 편심된 위치로 설정되며, 상기 요동캠(40)은 상기 편심캠샤프트(10)의 축중심(X-2)에 대해 선회가능하게 설치되어 구동캠(1)의 회전으로부터 제공되는 가압력을 받아 흡/밸기 밸브에 개폐시 필요로 하는 작동력을 제공하게 된다.At this time, the axial center (X-1) of the
상기 로커아암(30)은 몸체의 양단에 힌지핀을 연결할 수 있는 힌지핀연결부가 형성되어 있다. 본 실시예에서 상기 로커아암(30)의 몸체 양단의 힌지핀연결부가 각각 편심캠샤프트(10)의 상측과 하측에 위치하도록 세워진 상태로 설치된다. 상기 편심캠샤프트(10)에는 상기 로커아암(30)의 측부에 요동캠(40)이 회동 가능하게 장착된다.The
상기 요동캠(40)은 편심캠샤프트(10)가 관통되는 구멍이 형성되는 원형의 장착부와, 그 장착부 하부에 대략 삼각형상으로 형성되어 하면이 스윙아암(3)의 스윙아암롤러(2)에 접촉되는 밸브조작부로 이루어지는데, 상기 밸브조작부는 하면에 하이리프트 및 로우리프트 작동을 위한 캠 프로파일이 형성된다. The
또한, 상기 밸브조작부의 후면(구동캠(1)의 반대쪽 방향)은 리턴스프링(110)에 의해 지지되는 바, 더욱 상세하게는 상기 리턴스프링(110)은 상기 요동캠(40)을 상기 구동캠(1)의 설치방향을 향해 탄발지지하여 상기 요동롤러(100)와 상기 구동캠(1) 사이를 항상 접촉상태로 유지해 준다.(도 2참조, 요동캠의 리턴스프링은 도 2에만 도시하고, 나머지 도면에서는 도시 생략함.) In addition, the rear surface of the valve operation part (the opposite direction of the driving cam 1) is supported by the
그리고, 상기 요동캠(40)은 상기 장착부의 상단에 힌지핀을 연결할 수 있는 힌지핀연결부가 상방향으로 돌출형성되어 있으며, 그 힌지핀연결부와 상기 로커아암(30)의 일측 힌지핀연결부가 편심캠샤프트(10)의 상부에서 기역자 형상의 요동캠링크(50)로 연결된다. 즉, 상기 요동캠링크(50)는 상기 로커아암(30)의 일단부와 상기 요동캠(40)의 일단부 사이를 연결하는 바, 더욱 상세하게는 상기 요동캠링크(50)의 양단이 각각 힌지핀을 매개로 상기 로커아암(30)과 요동캠(40)의 힌지핀연결부에 회동 가능하게 연결되는 것이다. 특히, 상기 로커아암(30)의 일단부와 상기 요동캠링크(50)의 일단부는 연결축(S)을 매개로 축연결되는 바, 상기 로커아암(30)의 일단부와 상기 요동캠링크(50)의 일단부는 상기 연결축(S)선상에서 축방향으로 상호 이격된 위치로 축결합된다.In addition, the
한편, 상기 편심캠샤프트(10)에는 상기 요동캠(40)의 측부로 가변레버(60)의 일측 단부가 일체로 장착된다. 따라서, 상기 편심캠샤프트(10)가 모터에 의해 회동되면 상기 편심캠(20)과 가변레버(60)는 동시에 일체로 회동된다. 상기 가변레버(60)의 타단 즉, 편심캠샤프트(10)에 장착되지 않은 자유단부는 대략 수평방향으로 설치되어 가변레버링크(80)가 가변레버링크샤프트(70)를 매개로 회동 가능하게 장착된다. On the other hand, the
부연하면, 상기 가변레버(60)의 일단부는 상기 편심캠샤프트(10)의 축중심(X-2)을 고정지점으로 하여 설치되어 상기 편심캠샤프트(10)의 회전각도에 따라 캠샤프트(1a)에 설치된 구동캠(1)과의 접촉지점(X-4)의 위치를 가변적으로 조절하 는 가변 선회지점(X-3)을 타단측 자유단부에 형성하게 된다. 즉 상기 가변 선회지점(X-3)은 상기 가변레버(60)의 선회단부에 형성되고, 상기 가변 선회지점(X-3)은 상기 가변레버(60)의 선회단부와 상기 가변레버링크(80)의 선회지점 사이를 축연결하는 가변레버링크샤프트(70)의 축선상에 형성되며, 상기 접촉지점(X-4)은 후술되는 요동롤러링크(90)의 타단부와 상기 가변레버링크(80)의 선회단부 사이의 결합부위에 설정된다.In other words, one end of the
그리고, 2절 링크기구는 상기 로커아암(30)의 타단부와 상기 가변레버(60)의 가변 선회지점(X-3) 사이를 상기 접촉지점(X-4)에서 연결하는 바, 상기 2절 링크기구는 상기 가변레버(60)의 가변 선회지점(X-3)에 대해 일단부가 힌지결합되는 가변레버링크(80)와 상기 로커아암(30)의 타단부에 일단부가 힌지결합되는 요동롤러링크(90)로 이루어진다.The two-section link mechanism connects the other end of the
즉, 상기 가변레버링크(80)의 하단과 상기 로커아암(30)의 하단 힌지핀연결부는 상기 요동롤러링크(90)로 연결된다. 또한, 상기 요동롤러링크(90)의 양단부와 상기 로커아암(30)의 하단 힌지핀연결부와 상기 가변레버링크(90)의 하단이 각각 힌지핀을 매개로 상호 회동 가능하게 연결되는 것이다. That is, the lower end of the
한편, 상기 가변레버링크(80)와 연결된 요동롤러링크(90)의 단부에는 구동캠(1)에 접촉되어 작동력을 전달받는 요동롤러(100)가 구비된다. 즉, 상기 요동롤러(100)는 상기 접촉지점(X-4)에서 상기 구동캠(1)과 공회전 가능한 상태에서 구름 접촉하도록 설치된다. 상기 스윙아암(3)의 일측 단부에는 밸브(4) 스템의 상단이 접촉되고, 타측단부는 하이드롤릭 래쉬 어저스터(Hydraulic lash adjuster;5)에 연 결된다.On the other hand, the end of the
본 발명의 일실시예에 따른 엔진의 연속 가변 밸브 리프트 장치의 구성은, 편심캠(20)의 축중심(X-1)에 대해 선회가능하게 설치되고 상/하단 접속부를 갖춘 로커아암(30)과, 상기 편심캠(20)의 축중심(X-1)에 대해 편심된 위치에 고정된 편심캠샤프트(10), 상기 편심캠샤프트(10)의 축중심(X-2)에 대해 선회가능하게 설치되어 흡/밸기 밸브에 작동력을 제공하는 요동캠(40), 상기 요동캠(40)의 상단 접속부에 일단부가 힌지결합되고 타단부가 상기 로커아암(30)의 상단 접속부와 연결축(S)을 매개로 축연결되는 요동캠링크(50), 상기 편심캠샤프트(10)의 축중심(X-2)을 고정지점으로 하여 설치되어 상기 편심캠샤프트(10)의 회전각도에 따라 캠샤프트(1a)에 설치된 구동캠(1)과의 접촉지점(X-4)의 위치를 가변적으로 조절하는 가변 선회지점(X-3)을 형성하는 가변레버(60), 상기 로커아암(30)의 하단 접속부에 일단부가 힌지결합되는 요동롤러링크(90) 및, 상기 가변레버(60)의 가변 선회지점(X-3)에 일단부가 힌지결합되고 타단부가 상기 요동롤러링크(90)의 타단부에 힌지결합되어 상기 접촉지점(X-4)을 형성하도록 상기 구동캠(1)과 구름 접촉하는 요동롤러(100)를 장착하는 가변레버링크(80)를 포함한다.The structure of the continuous variable valve lift apparatus of the engine according to an embodiment of the present invention is provided with a
상기 구성의 실시예는 다음과 같이 작동된다. 도 7의 (a),(b)는 하이리프트 상태의 작동상태도이고, 도 8의 (a),(b)는 그 내측면도이며, 도 9의 (a),(b)는 로우리프트 상태의 작동상태도이고, 도 10의 (a),(b)는 그 내측면도이다.Embodiments of the above configuration operate as follows. (A) and (b) of FIG. 7 are operation state diagrams of the high lift state, FIG. 8 (a) and (b) are the inner side views thereof, and FIG. 9 (a) and (b) of the low lift state Fig. 10 (a) and Fig. 10 (b) are inner side views thereof.
도 7 (a)와 같이 하이리프트 상태에서 가변레버(60)와 요동롤러링크(90)는 대략 수평 상태를 유지하고, 이들을 연결하는 가변레버링크(80)는 대략 수직 상태 이며, 상기 요동롤러링크(90)의 단부에 구비된 요동롤러(100)는 구동캠(1)의 중심과 같은 높이에 위치된다.As shown in FIG. 7A, the
구동캠(1)에 의해 요동롤러(100)에 작동력이 가해지기 전 상태인 (a)의 상태에서 상기 요동캠(40)은 하이리프트 작동 시작 위치(a;요동캠 하면에 형성된 완만한 경사의 홈에 있어서 상승 경사면의 중간 위치)에 있으며, 구동캠(1)이 회전하면서 캠노우즈에 의해 요동롤러(100)가 밀려지면 요동롤러링크(90)가 로커아암(30)의 하단을 밀어주며, 이에 로커아암(30)이 편심캠(20)의 축중심(X-1)을 기준으로 시계방향으로 회동되어 요동캠링크(50)가 요동캠(40)의 상단을 밀어줌으로써 요동캠(40)이 편심캠샤프트(10)의 축중심(X-2)을 기준으로 시계방향으로 회동하면서 스윙아암롤러(2)를 눌러주어 스윙아암(3)이 밸브를 눌러 개방시키게 된다.(도 12 (a)를 참조)In the state of (a) before the operating force is applied to the rocking
이때 상기 요동롤러(100)가 구동캠(1)의 중심 높이에 위치되고 요동롤러링크(90)가 수평상태로 배치되어 있기 때문에 상기 구동캠(1)에 의한 요동롤러링크(90)의 이동량이 크고, 이에 로커아암(30)과 요동캠링크(50)에 의한 요동캠(40) 회동량이 커서, 도 7 (b)와 같이 요동캠(40)이 회동하면서 하측면의 끝 부분(b)에 이를 때까지 스윙아암롤러(2)를 눌러주게 되어 하이리프트가 발생하게 된다.At this time, since the
상기 하이리프트 작동상태에서 모터 작동에 의한 로우리프트 작동상태로의 전환은 다음과 같이 이루어진다.The transition from the high lift operation state to the low lift operation state by the motor operation is performed as follows.
도 9 (a)와 같이 편심캠샤프트(10)와 일체로 가변레버(60)가 시계방향으로 회동되면 가변레버링크(80)와 함께 요동롤러(100)가 하강한다. 따라서, 요동롤러링 크(90)가 경사 상태로 구동캠(1)측 하방방으로 당겨짐으로써 로커아암(30)이 반시계 방향으로 회동되면서 요동캠링크(50)를 매개로 요동캠(40)의 상단을 당겨 요동캠(40)을 반시계 방향으로 회동시킨다. 즉, 편심캠샤프트(10)의 회전에 따라 가변레버(60)가 시계방향으로 회동되면, 가변레버(60)의 선회지점(X-3)은 하이리프트 작동상태에 비해 하강하게 된다. 이때, 상기 편심캠샤프트(10)의 축중심(X-2)에 대한 상기 편심캠(20)의 축중심(X-1)의 위치변화에 의해 상기 로커아암(30)의 설치상태도 연동되어 변화하게 된다. 즉, 상기 로커아암(30)이 상기 축중심(X-1)을 기준으로 반시계방향으로 회동되면, 상기 로커아암(30)의 하단부는 상기 요동롤러링크(90)를 밀게 되고, 이로 인해 상기 가변레버링크(80)와 요동롤러링크(90) 사이의 접촉지점(X-4)의 위치는 하이리프트 작동상태에 비해 하강한 상태에서 작동캠(1)에 보다 인접하게 된다.(도 12 (b)를 참조)When the
따라서, 상기 요동캠(40)은 로우리프트 작동 시작 위치(c;요동캠 하면에 형성된 완만한 경사의 홈에 있어서 상승 경사면의 시작 위치)로 이동하게 되며, 이 이동각이 로스트모션각(lost motion angle)이다.Accordingly, the
상기와 같은 로우리프트 작동상태에서는 요동롤러(100)가 구동캠(1)의 중심보다 하강되어 있고 요동롤러링크(90)가 경사져 있기 때문에 상기 구동캠(1)에 의한 요동롤러링크(90)의 수평방향 밀림량이 크지 않다.In the low loft operation state as described above, since the
따라서, 상기 로커아암(30)이 요동롤러링크(90)에 의해 밀릴 때 회동량이 크지 않게 되며, 이에 요동캠링크(50)를 매개로 한 요동캠(40)의 시계방향 회전량도 크지 않게 된다. 또한, 상기 요동캠(40)은 자신의 하측면에 접촉된 스윙아암롤 러(2)가 하측면에 형성된 완만한 경사의 홈에 있어서 하강 경사면의 중간 위치(d)에 이르는 좁은 범위를 왕복 회동하게 되므로 요동캠(40)에 의한 스윙아암롤러(2)의 눌림량이 감소되어 스윙아암(3)에 의한 밸브(4)의 눌림량도 감소하여 밸브(4)의 리프트가 감소되는 것이다.Therefore, when the
아울러, 상기와 같은 로우리프트 작동상태에서는 전술한 바와 같이 요동롤러(100)가 하강하여 구동캠(1)의 회전방향과 반대방향으로 이동하게 되므로 구동캠(1)에 의한 밸브 개방시점이 앞당겨지는 진각 상태가 구현된다. In addition, in the above low loft operation state, as described above, since the
반대로 하이리프트 상태와 같이 진각레버(60)가 반시계 방향으로 회동되어 요동롤러(100)가 구동캠(1)의 회전방향쪽으로 이동되면 구동캠(1)에 의한 밸브 개방시점이 느려지는 지각 상태가 구현된다.On the contrary, when the
도 13은 다양한 편심방향과 편심량을 가지는 편심캠들이 적용되었을 때 가변레버 작동각에 따른 밸브리프트를 나타낸 그래프들이다.FIG. 13 is a graph illustrating a valve lift according to a variable lever operating angle when eccentric cams having various eccentric directions and eccentric amounts are applied.
그래프에 나타난 바와 같이 편심캠의 방향 및 편심량 조절을 통해 다양한 가변밸브 제어 특성 곡선을 얻을 수 있으며, 특히 편심캠이 고정된 종래의 경우(A)에 비하여 본 발명은 (B)와 같이 가변밸브 제어 특성 곡선이 선형성을 가지는 경우를 찾을 수 있다. 따라서, 설계 및 제작성이 향상되고 밸브 리프트 제어 성능을 향상시킬 수 있게 된다.As shown in the graph, various variable valve control characteristic curves can be obtained by adjusting the direction and the amount of eccentricity of the eccentric cam, and in particular, the present invention provides a variable valve control as in (B) compared to the conventional case in which the eccentric cam is fixed. We can find a case where the characteristic curve has linearity. Thus, design and manufacturability can be improved and valve lift control performance can be improved.
또한, 본 발명에 따르면 도 14와 15와 같이, 편심캠(20)의 편심량과 편심방향에 따라 하이리프트스윙각이 로우리프트스윙각 보다 크고, 동시에 최적의 로스트모션각을 갖는 설계 영역을 찾을 수 있게 된다. 도 14에서 편심캠의 편심량에 따라 로스트모션각이 최저가 되는 범위에서 하이리프트스윙각이 로우리프트스윙각 보다 큰 구간이 존재함을 확인할 수 있고, 도 15에서 편심방향에 따라 로스트모션각이 최적이 되는 범위에서 하이리프트스윙각이 로우리프트스윙각 보다 큰 구간이 존재함을 확인할 수 있다.In addition, according to the present invention, as shown in Figures 14 and 15, according to the eccentric amount and the eccentric direction of the
즉, 상기 편심캠(20)의 적용에 따라 요동캠(40)의 하이리프트스윙각을 로우리프트스윙각 보다 크게 하고, 로스트모션각이 로우리프트스윙각 보다 작은 도 16과 같은 상태를 구현할 수 있게 된다. 상기 요동캠(40)의 리턴스프링은 하이리프트스윙각에 맞추어 설치되므로 로우리프트스윙각이 하이리프트스윙각 보다 커지면 로우리프트 작동상태에서 리턴스프링의 반력이 강하게 작용하여 마찰이 증가함으로써 연비가 저하된다.That is, according to the application of the
그러나, 본 발명과 같이 하이리프트스윙각을 로우리프트스윙각 보다 크게 구현할 수 있게 되면 로우리프트 작동상태에서 리턴스프링의 반력이 증가되지 않으므로 마찰 증가에 의해 연비가 저하되는 것을 방지할 수 있게 된다. However, when the high lift swing angle can be implemented to be larger than the low swing swing angle as in the present invention, the reaction force of the return spring is not increased in the low lift operation state, thereby preventing the fuel economy from being lowered due to the friction increase.
한편, 로스트모션각이 로우리프트스윙각 보다 크면 CVVL 구현이 불가(로스트모션각이 로우리프트각 보다 크면 요동캠의 로우리프트스윙이 허공에서 시작된다.)한데, 본 발명은 상기와 같이 로스트모션각이 로우리프트스윙각 보다 작은 최적의 범위를 찾을 수 있으므로 CVVL을 용이하게 구현하여 실제 엔진에 적용할 수 있게 된다.On the other hand, if the lost motion angle is larger than the low swing angle, the CVVL implementation is impossible (when the lost motion angle is greater than the low angle, the swing swing of the swing cam starts in the air). The optimum range smaller than this low swing swing angle can be found, making it easy to implement CVVL and apply it to a real engine.
즉, 본 발명은 상기와 같이 편심캠의 편심량과 편심 방향을 조정하여 밸브리프트 작동각(하이리프트스윙각과 로우리프트스윙각을 아울러 칭함)과 로스트모션각 을 정밀하게 제어 가능하다.That is, the present invention can precisely control the valve lift operation angle (also referred to as the high lift swing angle and the low swing swing angle) and the lost motion angle by adjusting the eccentric amount and the eccentric direction of the eccentric cam as described above.
또한, 가변레버(60)와 가변레버링크(80)에 의해 요동롤러(100)의 위치를 구동캠(1)의 회전방향 반대쪽으로 이동시킬 수 있게 되므로 로우리프트 작동상태에서 진각 기능을 확실하게 구현할 수 있게 된다.In addition, since the position of the swinging
즉, 편심캠(20)과 진각레버(60)가 연동되는 본 발명에서는 상기 밸브리프트 작동각과 로스트모션각을 정밀하게 제어하여 진각효과를 극대화할 수 있게 되며, 이에 CVVL 효과가 향상된다.That is, in the present invention in which the
도 17은 본 발명의 다른 실시예를 도시한 것으로, 편심캠샤프트(11)에 편심캠(21)이 일체로 장착되고, 상기 편심캠(21)을 내주면에 수용하여 회동 가능한 상태로 장착된 로커아암(31)의 몸체 양측부에 힌지핀연결부(31a,31b)가 돌출 형성되며, 상기 힌지핀연결부(31a,31b)는 좌우방향으로 배치된다. 즉, 상기 힌지핀연결부(31a,31b)는 상기 로커아암(31)은 몸체의 양측부에서 좌/우측 접속부를 형성한다. 상기 로커아암(31)은 상기 편심캠(21)의 축중심(X-1)에 대해 선회가능하게 설치된다. 상기 편심캠샤프트(11)는 상기 편심캠(21)의 축중심(X-1)에 대해 편심된 위치에 고정된다.FIG. 17 illustrates another embodiment of the present invention, in which an
상기 편심캠샤프트(11)에 요동캠(41)이 회동 가능하게 설치되되, 하이리프트 작동시 스윙아암롤러(2)를 눌러주는 돌출단부가 구동캠(1)의 반대쪽 방향으로 형성되고, 상기 돌출단부와 상기 로커아암(31)의 구동캠(1) 반대쪽 방향에 형성된 힌지핀연결부(31a)가 요동캠링크(51)를 매개로 연결된다. 즉, 상기 요동캠(41)은 상기 편심캠샤프트(11)의 축중심(X-2)에 대해 선회가능하게 설치되어 흡/밸기 밸브에 작 동력을 제공한다. 상기 요동캠링크(51)는 상기 로커아암(31)의 좌측 접속부와 상기 요동캠(41)의 일단부 사이를 연결한다.The
또한, 상기 편심캠샤프트(11)에 가변레버(61)가 수직 상방향을 향하도록 일체로 배치되고, 상기 가변레버(61)에 가변레버링크샤프트(71)를 매개로 가변레버링크(81)가 회동 가능하게 연결되며, 상기 가변레버링크(81)는 구동캠(1)의 상부로 연장되고 요동롤러링크(91)를 매개로 로커아암(31)의 구동캠(1)쪽 힌지핀연결부(31b)에 연결된다. 즉, 상기 가변레버(61)는 상기 편심캠샤프트(11)의 축중심(X-2)을 고정지점으로 하여 설치되어 상기 편심캠샤프트(11)의 회전각도에 따라 캠샤프트(1a)에 설치된 구동캠(1)과의 접촉지점(X-4)의 위치를 가변적으로 조절하는 가변 선회지점(X-3)을 형성한다.In addition, the
상기 요동롤러링크(91)의 가변레버링크(81)측 단부에는 요동롤러(101)가 구비되며, 상기 요동롤러(101)는 구동캠(1)의 상부에 접촉된다. 즉, 상기 요동롤러링크(91)는 상기 로커아암(31)의 우측 접속부에 일단부가 힌지결합된다. 상기 가변레버링크(81)는 상기 가변레버(61)의 가변 선회지점(X-3)에 일단부가 힌지결합되고 타단부가 상기 요동롤러링크(91)의 타단부에 힌지결합되어 상기 접촉지점(X-4)을 형성하도록 상기 구동캠(1)과 구름 접촉하는 요동롤러(101)를 장착한다.A rocking
상기 실시예는 상기와 같은 배치 상태에서 상기 스윙아암롤러(2)가 요동캠(41)의 하측면 중 하이리프트 작동 시작 위치에 접해 있게 된다.In the above embodiment, the
상기 상태에서 구동캠(1)이 회전되면 요동롤러(101)가 상승함에 따라 요동롤러링크(91)가 구동캠(1)쪽 힌지핀연결부(31b)를 상방향으로 당겨줌으로써 로커아 암(31)이 반시계방향으로 회동되고, 이에 구동캠(1) 반대쪽 힌지핀연결부(31b)가 요동캠링크(51)를 매개로 요동캠(41)을 회동시켜 하이리프트스윙이 이루어지게 된다.When the driving
상기 상태에서 모터에 의해 편심캠샤프트(11)가 반시계방향으로 회동되면 요동롤러(101)가 표시된 진각방향으로 하강 이동하게 되므로 로커아암(31)이 시계방향으로 회동하여 요동캠링크(51)가 요동캠(41)을 당겨 시계방향으로 회동시키게 된다. 따라서, 요동캠(41)의 하면에서 상기 스윙아암롤러(2)의 접점이 상기 하이리프트 작동 시작 위치로부터 구동캠(1)쪽으로 이동하여 로우리프트 작동 시작 위치로 이동하게 된다.In this state, when the
상기 상태에서 요동롤러(101)가 하이리프트 작동 상태에서보다 하강하여 있기 때문에 구동캠(1) 회전시 요동롤러(101) 상승량이 작게 되고, 이에 요동롤러링크(91)에 의한 로커아암(31)의 반시계 방향 회동량도 감소하게 되어 결국 요동캠(41)의 스윙각이 감소하여 로우리프트 작동을 하게 된다. 즉, 하이리프트스윙각이 로우리프트스윙각 보다 큰 상태가 구현될 수 있다.In this state, since the swinging
본 발명의 다른 실시예에 따른 엔진의 연속 가변 밸브 리프트 장치의 구성은, 편심캠(21)의 축중심(X-1)에 대해 선회가능하게 설치되고 좌/우측 접속부를 갖춘 로커아암(31)과, 상기 편심캠(21)의 축중심(X-1)에 대해 편심된 위치에 고정된 편심캠샤프트(11), 상기 편심캠샤프트(11)의 축중심(X-2)에 대해 선회가능하게 설치되어 흡/밸기 밸브에 작동력을 제공하는 요동캠(41), 상기 로커아암(31)의 좌측 접속부와 상기 요동캠(41)의 일단부 사이를 연결하는 요동캠링크(51), 상기 편심캠 샤프트(11)의 축중심(X-2)을 고정지점으로 하여 설치되어 상기 편심캠샤프트(11)의 회전각도에 따라 캠샤프트(1a)에 설치된 구동캠(1)과의 접촉지점(X-4)의 위치를 가변적으로 조절하는 가변 선회지점(X-3)을 형성하는 가변레버(61), 상기 로커아암(31)의 우측 접속부에 일단부가 힌지결합되는 요동롤러링크(91) 및, 상기 가변레버(61)의 가변 선회지점(X-3)에 일단부가 힌지결합되고 타단부가 상기 요동롤러링크(91)의 타단부에 힌지결합되어 상기 접촉지점(X-4)을 형성하도록 상기 구동캠(1)과 구름 접촉하는 요동롤러(101)를 장착하는 가변레버링크(81)를 포함한다.The structure of the continuous variable valve lift apparatus of the engine according to another embodiment of the present invention is provided with a
한편, 도 18은 본 발명의 또 다른 실시예이다. 편심캠샤프트(12)에 편심캠(22)이 일체로 장착되고, 편심캠(22)을 내주면에 수용하여 회동 가능한 상태로 로커아암(32)이 장착된다. 상기 로커아암(32)은 구동캠(1)의 반대쪽 부분에 2개의 힌지핀연결부(32a,32b)가 소정 각도로 형성되는데, 하부 힌지핀연결부(32a) 보다 상부 힌지핀연결부(32b)의 길이가 길게 형성된다. 즉, 상기 로커아암(32)은 상기 편심캠(22)의 축중심(X-1)에 대해 선회가능하게 설치되고 일측에 상/하단 접속부를 갖추는 바, 상기 상/하단 접속부는 힌지핀연결부(32a,32b)에 해당한다.18 is another embodiment of the present invention. The
상기 편심캠샤프트(12)에 회동 가능하게 요동캠(42)이 장착되며, 이 요동캠(42) 또한 하이리프트 작동 상태에서 스윙아암롤러(2)를 눌러 주는 돌출단부가 구동캠(1)의 반대쪽 방향에 형성되어 상기 하부 힌지핀연결부(32a)에 요동캠링크(52)를 매개로 연결된다. 힌지핀에 의해 연결되는 부품 상호간에 상대적인 회동이 가능하도록 되어 있음은 물론이다. 즉, 상기 편심캠샤프트(12)는 상기 편심캠(22)의 축중심(X-1)에 대해 편심된 위치에 고정된다. 상기 요동캠(42)은 상기 편 심캠샤프트(12)의 축중심(X-2)에 대해 선회가능하게 설치되어 흡/밸기 밸브에 작동력을 제공한다. 상기 요동캠링크(52)는 상기 로커아암(32)의 하단 접속부와 상기 요동캠(42)의 일단부 사이를 연결한다.The
가변레버(62)는 수직 상방향으로 세워진 상태로 상기 편심캠샤프트(12)에 일체로 회동되도록 설치되며, 상기 가변레버(62)의 단부에 둔각으로 절곡된 형상의 가변레버링크(82)가 가변레버링크샤프트(72)를 매개로 회동 가능하게 장착되는데, 가변레버링크샤프트(72)에 의한 힌지 회동점은 절곡 부분이 된다. 즉, 상기 가변레버(62)는 상기 편심캠샤프트(12)의 축중심(X-2)을 고정지점으로 하여 설치되어 상기 편심캠샤프트(12)의 회전각도에 따라 캠샤프트(1a)에 설치된 구동캠(1)과의 접촉지점(X-4)의 위치를 가변적으로 조절하는 가변 선회지점(X-3)을 형성한다.The
상기 가변레버링크(82)의 구동캠(1)쪽 부분은 반대쪽 부분보다 상대적으로 긴 길이로 형성되어 구동캠(1)의 상부쪽으로 연장되어 있으며, 그 단부에 요동롤러(102)가 회전 가능하게 장착되어 구동캠(1)의 상부에 접촉된다.The
그리고, 상기 가변레버링크(82)의 구동캠(1) 반대쪽 부분은 요동롤러(102)가 구비된 부분보다 상대적으로 짧은 길이로 형성되며, 상기 로커아암(32)의 상부 힌지핀연결부(32b)에 힌지핀을 매개로 회동 가능하게 연결된다. 즉, 상기 가변레버링크(82)는 상기 로커아암(32)의 상단 접속부에 일단부가 힌지결합되고, 타단부에 상기 접촉지점(X-4)을 형성하도록 상기 구동캠(1)과 구름 접촉하는 요동롤러(102)를 장착하며, 상기 로커아암(32)의 상단 접속지점과 상기 요동롤러(102)의 설치지점과의 사이에서 상기 가변레버(62)의 가변 선회지점(X-3)과 힌지결합된다.The opposite side of the
상기 실시예는 상기와 같은 배치 상태에서 상기 스윙아암롤러(2)가 요동캠(41)의 하측면 중 하이리프트 작동 시작 위치에 접해 있게 된다.In the above embodiment, the
상기 상태에서 구동캠(1)이 회전되면(시계 방향) 요동롤러(102)가 상승하여 가변레버링크(82)가 가변레버링크샤프트(72)를 중심으로 반시계 방향으로 회동되고, 이에 가변레버링크(82)의 반대쪽 단부가 상부 힌지핀연결부(32b)를 눌러줌으로써 로커아암(32)이 동일한 반시계방향으로 회동되며, 따라서 로커아암(32)의 하부 힌지핀연결부(32b)가 요동캠링크(52)를 통해 요동캠(42)을 밀어 반시계방향으로 회동시킴으로써 하이리프트 작동이 이루어지게 된다.In this state, when the driving
상기 상태에서 모터로 편심캠샤프트(12)를 회전시켜 가변레버(62)를 반시계방향으로 소정각(대략 11시 방향) 회동시키면 요동롤러(102)가 구동캠(1)의 하측으로 이동함으로써 진각상태가 구현되는데, 동시에 상기 요동롤러(102)의 하강 이동에 추종하여 가변레버링크(82)가 시계방향으로 회동됨으로써 상부 힌지핀연결부(32b)가 잡아당겨져서 로커아암(32)이 동일한 방향으로 회동되고, 이에 요동캠링크(52)에 의해 요동캠(42)이 당겨져서 시계방향으로 회동하여, 요동캠(42)의 하면에서 스윙아암롤러(2)의 접촉점이 하이리프트 작동 시작 위치에서 로우리프트 작동 시작 위치로 이동하게 된다.In this state, when the
상기와 같이 요동롤러(102)가 구동캠(1)면을 따라 하강한 상태에서는 구동캠(1) 회전시 요동롤러(102)의 상승량이 작기 때문에 가변레버링크(82)에 의한 로커아암(32)의 회동량도 감소되고, 이에 요동캠링크(52)에 의한 요동캠(42)의 회동량도 감소되므로 하이리프트스윙각 보다 로우리프트스윙각의 크기가 작게 형성된 다.In the state where the swinging
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 엔진의 연속 가변 밸브 리프트 장치의 구성은, 편심캠(22)의 축중심(X-1)에 대해 선회가능하게 설치되고 일측에 상/하측 접속부를 갖춘 로커아암(32)과, 상기 편심캠(22)의 축중심(X-1)에 대해 편심된 위치에 고정된 편심캠샤프트(12), 상기 편심캠샤프트(12)의 축중심(X-2)에 대해 선회가능하게 설치되어 흡/밸기 밸브에 작동력을 제공하는 요동캠(42), 상기 로커아암(32)의 하측 접속부와 상기 요동캠(42)의 일단부 사이를 연결하는 요동캠링크(52), 상기 편심캠샤프트(12)의 축중심(X-2)을 고정지점으로 하여 설치되어 상기 편심캠샤프트(12)의 회전각도에 따라 캠샤프트(1a)에 설치된 구동캠(1)과의 접촉지점(X-4)의 위치를 가변적으로 조절하는 가변 선회지점(X-3)을 형성하는 가변레버(62) 및, 상기 로커아암(32)의 상측 접속부에 일단부가 힌지결합되고, 타단부에 상기 접촉지점(X-4)을 형성하도록 상기 구동캠(1)과 구름 접촉하는 요동롤러(102)를 장착하며, 상기 로커아암(32)의 상단 접속지점과 상기 요동롤러(102)의 설치지점과의 사이에서 상기 가변레버(62)의 가변 선회지점(X-3)과 힌지결합되는 가변레버링크(82)를 포함한다.The structure of the continuous variable valve lift apparatus of the engine according to another embodiment of the present invention is provided with a rocker arm rotatably installed with respect to the axial center (X-1) of the
이하, 본 발명에 따른 엔진의 연속 가변 밸브 리프트 장치의 제어방법을 상세히 설명한다.Hereinafter, a control method of a continuous variable valve lift apparatus of an engine according to the present invention will be described in detail.
도 19에 도시된 바와 같이, 시동 온 상태에서 엔진 회전수와 스로틀 개도 및 흡기 압력의 변화를 각각 검출한다.(S10~S13) As shown in Fig. 19, changes in the engine speed, the throttle opening degree, and the intake pressure are respectively detected in the start-up state. (S10 to S13)
이어, 상기 과정에서 검출된 엔진 회전수와 스로틀 개도 및 흡기 압력에 대 응하는 차량의 현재 부하조건을 결정한다.(S14) Subsequently, the current load condition of the vehicle corresponding to the engine speed, the throttle opening degree, and the intake air pressure detected in the process is determined.
이어, 상기 과정에서 결정된 부하조건에 대응하는 흡/밸기 밸브의 개폐 타이밍과 밸브 리프트를 산출한다.(S15)Subsequently, an opening / closing timing and a valve lift of the intake / valve valve corresponding to the load condition determined in the above process are calculated.
이어, 상기 과정에서 산출된 흡/밸기 밸브의 개폐 타이밍과 밸브 리프트에 상응하여 흡/밸기 밸브의 개폐 타이밍과 밸브 리프트를 조절한다.(S16) 이는 엔진 제어부(ECU)의 제어에 따라 밸브 리프트 조절용 구동부(CVVL 모터)에 출력되는 동작신호에 의해 구현된다.Subsequently, the opening / closing timing of the intake / valve valve and the valve lift are adjusted according to the opening / closing timing of the intake / valve valve and the valve lift calculated in the above process (S16). It is implemented by the operation signal output to the driver (CVVL motor).
이어, 상기 과정에서 수행된 흡/밸기 밸브의 개폐 타이밍과 밸브 리프트의 변화를 검출한다.(S17)Next, the opening and closing timing of the intake / valve valve and the change in the valve lift performed in the above process are detected.
이어, 상기 과정에서 검출된 흡/밸기 밸브의 개폐 타이밍과 밸브 리프트의 변화값과 상기 과정에서 산출된 흡/밸기 밸브의 개폐 타이밍과 밸브 리프트의 산출값을 비교하여, 이들 사이의 차이가 설정 오차의 범위내이면 제어를 종료하고, 설정 오차를 벗어나면 부하조건에 대응하는 흡/밸기 밸브의 개폐 타이밍과 밸브 리프트를 산출하는 과정의 이하의 과정을 반복 수행한다.(S18)Subsequently, the opening / closing timing of the intake / valve valve and the valve lift value detected in the above process are compared with the opening / closing timing of the intake / valve valve calculated in the above step and the calculated value of the valve lift. If it is in the range of, control is terminated, and if it is out of the setting error, the following process of calculating the opening / closing timing and valve lift of the intake / valve valve corresponding to the load condition is repeated.
한편, 상기 부하조건을 결정하는 과정은 주행중 엔진 회전수와 스로틀 개도 및 흡기 압력의 변화를 다수의 시험을 통해 기설정하여 저장하는 맵 데이터로부터 판독하여 이루어진다.On the other hand, the process of determining the load condition is made by reading from the map data that is stored in advance by presetting and storing the change in the engine speed, the throttle opening degree and the intake pressure during driving.
도 1은 본 발명의 정면도,1 is a front view of the present invention,
도 2는 도 1의 배면도,2 is a rear view of FIG. 1;
도 3은 본 발명의 사시도,3 is a perspective view of the present invention,
도 4는 도 3에서 가변레버를 제거한 상태의 사시도,Figure 4 is a perspective view of the variable lever removed in Figure 3,
도 5는 도 4에서 가변레버링크와 그 연결축을 제거한 상태의 사시도,5 is a perspective view of the variable lever link and its connecting shaft in Figure 4 removed,
도 6은 도 5에서 일측 요동캠과 요동캠링크를 제거한 상태의 사시도,FIG. 6 is a perspective view of a state in which one rocking cam and a rocking cam link are removed from FIG. 5; FIG.
도 7의 (a),(b)는 하이리프트 상태의 작동상태도,(A), (b) is an operating state of the high lift state,
도 8의 (a),(b)는 그 내측면도,(A), (b) is an inner side view of it,
도 9의 (a),(b)는 로우리프트 상태의 작동상태도,9 (a) and 9 (b) are diagrams illustrating an operating state of a low lift state,
도 10의 (a),(b)는 그 내측면도,(A), (b) is an inner side view of it,
도 11은 본 발명의 구성요소에 대한 결합관계를 도시한 개략도, 11 is a schematic diagram illustrating a coupling relationship for components of the present invention;
도 12는 도 7과 도 9에 각각 도시된 하이/로우리프트시 각 구성요소에 대한 설치상태의 변화를 도시한 개략도, FIG. 12 is a schematic diagram showing a change in installation state for each component during the high / low lift shown in FIGS. 7 and 9, respectively.
도 13은 편심캠에 따른 가변레버 작동각-밸브리프트 특성곡선 그래프,13 is a variable lever operating angle-valve lift characteristic curve graph according to the eccentric cam,
도 14는 편심캠의 편심량-요동캠 스윙각 그래프,14 is an eccentric amount of the eccentric cam-swing cam swing angle graph,
도 15는 편심캠의 편심방향-요동캠의 스윙각 그래프,15 is a swing angle graph of the eccentric direction-swing cam of the eccentric cam,
도 16은 하이리프트스윙각과 로우리프트스윙각 및 로스트모션각의 관계를 나타낸 모식도,16 is a schematic diagram showing the relationship between a high lift swing angle, a low swing swing angle, and a lost motion angle;
도 17, 18은 각각 본 발명의 다른 실시예들로서 하이리프트 상태를 나타낸 도면, 17 and 18 are diagrams showing a high lift state as other embodiments of the present invention,
도 19는 본 발명에 따른 제어로직을 설명하는 플로우 챠트이다.19 is a flowchart illustrating a control logic according to the present invention.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* * Description of the symbols for the main parts of the drawings *
10 : 편심캠샤프트 20 : 편심캠10: eccentric cam shaft 20: eccentric cam
30 : 로커아암 40 : 요동캠30: rocker arm 40: rocking cam
50 : 요동캠링크 60 : 가변레버50: rocking cam link 60: variable lever
70 : 가변레버링크샤프트 80 : 가변레버링크70: variable lever link shaft 80: variable lever link
90 : 요동롤러링크 100 : 요동롤러90: rocking roller link 100: rocking roller
110 : 리턴스프링110: return spring
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