KR101083613B1 - Engine valve device - Google Patents
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Abstract
밸브의 개폐 동작을 가변으로 한 엔진 밸브 장치라도, 엔진의 고속 회전에 추종할 수 있고, 또한 효율적으로 가동 가능한 엔진 밸브 동작을 가변으로 하는 엔진 밸브 장치를 제공하는 것을 목적으로 하여, 회전하는 캠의 가압력과 밸브 스프링의 가압력에 의해 흡기 포트를 개폐 동작하는 흡기 밸브 (3) 와, 흡기 밸브 (3) 와 동 방향으로 운동 가능한 피스톤 (23) 과, 피스톤 (23) 이 그 내부를 운동 가능하도록 수용된 실린더부 (22) 와, 피스톤 (23) 과 실린더부 (22) 로 이루어지는 유압 액츄에이터 (20) 와, 피스톤 (23) 과 실린더부 (22) 에 의해 구성되는 압력실에 연통되는 급배관로 (21d) 와, 압력실로부터 유출된 작동유를 급배관로 (21d) 를 통하여 축압하는 어큐뮬레이터 (50) 와, 압력실과 어큐뮬레이터 (50) 사이의 작동유의 유통을 제어하는 제어하는 전자기 개폐 밸브 (30) 를 가지며, 전자기 개폐 밸브 (30) 는 유압 액츄에이터 (20) 와 어큐뮬레이터 (50) 사이의 급배관로 상에 배치하였다.Even an engine valve device having a variable opening / closing operation of a valve can be used to provide an engine valve device capable of following a high-speed rotation of an engine and changing an engine valve operation that can be efficiently operated. The intake valve 3 which opens and closes the intake port by the pressing force and the pressing force of the valve spring, the piston 23 movable in the same direction as the intake valve 3, and the piston 23 are housed so as to be able to move the inside thereof. A supply pipe passage 21d in communication with the cylinder 22, the hydraulic actuator 20 composed of the piston 23 and the cylinder 22, and the pressure chamber constituted by the piston 23 and the cylinder 22 And an accumulator 50 for accumulating the hydraulic oil flowing out from the pressure chamber through the supply pipe passage 21d, and controlling electromagnetic flow to control the flow of the hydraulic oil between the pressure chamber and the accumulator 50. Has a bracket 30, the electromagnetic on-off valve 30 was placed on the oil supply pipe between the hydraulic actuator 20 and the accumulator 50.
엔진 밸브 장치 Engine valve unit
Description
본 발명은, 엔진 밸브 장치에 관한 것으로, 엔진 밸브 장치의 동작을 가변으로 하는 기술에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD This invention relates to an engine valve apparatus. It is related with the technique which makes the operation | movement of an engine valve apparatus variable.
도 7 은 공지되어 있는 엔진 밸브 장치의 구성을 나타내는 측단면도, 도 8 은 도 7 에 나타낸 엔진 밸브 장치의 유체 회로의 구성을 나타내는 회로도이다. 도 7 에 나타내는 바와 같이, 엔진 밸브 장치 (100) 는, 유체 액츄에이터 (101) 에 의해 로커 아암 (102) 을 통하여 흡기 밸브 (103) 의 개방 상태를 지속하도록 구성되어 있다. 이 엔진 밸브 장치 (100) 는, 도 8 에 나타내는 바와 같이, 로커 아암 (102) 에 추종하는 유체 액츄에이터 (101) 와, 소정의 타이밍에서 유체 액츄에이터 (101) 로부터 유체의 유출을 저지하는 방향 제어 밸브 (105) 와, 방향 제어 밸브 (105) 에 유체를 공급하는 유체원을 가지며, 방향 제어 밸브 (105) 가 소정의 타이밍에서 유체 액츄에이터 (101) 로부터 유체의 유출을 저지함으로써, 유체 액츄에이터 (101) 가 로커 아암 (102) 에 작용하여 흡기 밸브 (103) 의 개방 상태를 지속할 수 있다. 이와 같이 사용되는 유체원은, 예를 들어 도 8 에 나타내는 바와 같이 엔진에 부수되어 엔진에 윤활유를 공급하는 윤활 유닛 (107) 의 일부이며, 약 210KPa∼620KPa 의 가압유를 공급할 수 있다. 한편, 엔진에 부수된 윤활 유닛 (107) 이란, 별도로 펌프를 형성하고, 10MPa∼35MPa 의 가압유를 방향 제어 밸브 (105) 에 공급해도 된다 (예를 들어, 특허 문헌 1 참조).FIG. 7 is a side sectional view showing a configuration of a known engine valve device, and FIG. 8 is a circuit diagram showing a configuration of a fluid circuit of the engine valve device shown in FIG. 7. As shown in FIG. 7, the
특허 문헌 1 : 일본 공개특허공보 2003-328715호Patent Document 1: Japanese Unexamined Patent Publication No. 2003-328715
발명의 개시DISCLOSURE OF INVENTION
발명이 해결하고자 하는 과제Problems to be Solved by the Invention
그러나, 상기 서술한 바와 같이, 엔진에 부수된 윤활 유닛 (107) 의 일부를 유체원으로 하여 210KPa∼620KPa 의 가압유를 방향 제어 밸브 (105) 에 공급한 경우에는, 엔진의 회전이 고속, 예를 들어 1000rpm 을 초과하면, 피스톤 (106) 이 흡기 밸브 (103) 의 개폐 동작에 추종할 수는 없다. 이 때문에, 피스톤 (106) 이 소정의 위치에 도달하지 못해 흡기 밸브를 원하는 개도로 개방 상태로 할 수 없다. 한편, 엔진에 부수된 윤활 유닛 (107) 과 별도로 펌프를 형성하고, 10MPa∼35MPa 의 가압유를 공급하는 경우에는, 엔진이 커짐과 함께 엔진의 대폭적인 비용 상승을 면할 수 없다. 또, 유체 액츄에이터 (101) 가 작용할 때마다 엔진에 부수된 윤활 유닛 (107) 으로부터 공급되고, 배출되므로 에너지 손실이 많아진다.However, as described above, when a part of the
본 발명은, 상기를 감안하여 이루어진 것으로서, 유압원에 엔진에 부수된 윤활 유닛의 일부를 활용하여 동작을 가변으로 한 엔진 밸브 장치라도, 엔진의 고속 회전에 추종할 수 있고, 또한 효율적으로 가동 가능한 엔진 밸브 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above, and even an engine valve device in which the operation is variable by utilizing a part of a lubrication unit attached to the hydraulic source, can follow high speed rotation of the engine and can be operated efficiently. It is an object to provide an engine valve device.
과제를 해결하기 위한 수단Means to solve the problem
상기 서술한 과제를 해결하고, 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 관련된 엔진 밸브 장치는, 크랭크 샤프트에 연계하여 회전하는 캠과, 캠의 움직임에 연동하는 로커 아암과, 로커 아암 및 스프링이 작용하여 흡기 포트를 개폐하는 흡기 밸브를 구비한 엔진 밸브 장치에 있어서, 상기 흡기 밸브와 동 방향으로 운동 가능한 피스톤과, 상기 피스톤이 그 내부를 운동 가능하도록 수용된 실린더와, 상기 피스톤과 상기 실린더로 이루어지는 유압 액츄에이터와, 상기 피스톤과 상기 실린더에 의해 구성되는 압력실에 연통하는 유압관로와, 상기 압력실로부터 유출된 작동유를 상기 유압관로를 통하여 축압하는 축압 수단과, 상기 압력실과 상기 축압 수단 사이의 작동유의 유통을 제어하는 전자기 개폐 밸브를 가지며, 상기 유압 액츄에이터와 상기 유압관로와 상기 축압 수단과 상기 전자기 개폐 밸브로 유압 회로를 구성하고, 상기 전자기 개폐 밸브는 상기 유압 액츄에이터와 상기 축압 수단 사이의 유압관로 상에 배치한 것을 특징으로 한다.In order to solve the above-described problems and achieve the object, the engine valve device according to the present invention includes a cam that rotates in conjunction with a crankshaft, a rocker arm that cooperates with the movement of the cam, a rocker arm, and a spring to act. An engine valve device having an intake valve for opening and closing an intake port, comprising: a piston movable in the same direction as the intake valve, a cylinder accommodated so that the piston can move inside, a hydraulic actuator comprising the piston and the cylinder And hydraulic pressure lines communicating with the pressure chamber constituted by the piston and the cylinder, accumulating means for accumulating the hydraulic oil discharged from the pressure chamber through the hydraulic lines, and flow of hydraulic oil between the pressure chamber and the pressure accumulating means. It has an electromagnetic on-off valve for controlling the hydraulic actuator and the hydraulic pipe and Group constituting the hydraulic circuit to the pressure accumulator unit and the electromagnetic on-off valve, and the electromagnetic on-off valve is characterized in that arranged on the hydraulic pipe line between said accumulator means and said hydraulic actuator.
또, 본 발명에 관련된 엔진 밸브 장치는, 크랭크 샤프트에 연계하여 회전하는 캠과, 캠의 움직임에 연동하는 로커 아암과, 로커 아암 및 스프링이 작용하여 흡기 포트를 개폐하는 흡기 밸브를 구비한 엔진 밸브 장치에 있어서, 흡기 밸브의 개폐 이동에 의해 작동되고, 압력실에 작동유가 봉지 (封止) 된 경우에는 개방 상태에 있는 흡기 밸브의 폐색 이동을 저지하는 유압 액츄에이터와, 흡기 밸브가 폐색 이동한 경우, 유압 액츄에이터의 압력실로부터 유출된 작동유를 축압하고, 흡기 밸브가 개방 이동한 경우, 유압 액츄에이터의 압력실에 작동유를 공급하는 축압 수단과, 유압 액츄에이터로부터 축압 수단에 대한 작동유의 유출을 제어하는 전자기 개폐 밸브를 구비하여 유압 회로를 구성하고, 상기 전자기 개폐 밸브를 상기 유압 액츄에이터와 상기 축압 수단 사이에 형성한 것을 특징으로 한다.Moreover, the engine valve apparatus which concerns on this invention is an engine valve provided with the cam which rotates in conjunction with a crankshaft, the rocker arm which cooperates with the movement of a cam, and the intake valve which a rocker arm and a spring act and open and close an intake port. In the apparatus, the hydraulic actuator is operated by opening and closing movement of the intake valve, and when the hydraulic oil is sealed in the pressure chamber, the hydraulic actuator which prevents the closing movement of the intake valve in the open state, and the intake valve is closed movement. Accumulate the hydraulic oil flowing out of the pressure chamber of the hydraulic actuator, and when the intake valve is moved open, accumulating means for supplying hydraulic oil to the pressure chamber of the hydraulic actuator, and electromagnetic control for controlling the outflow of the hydraulic oil from the hydraulic actuator to the accumulating means. An on-off valve to constitute a hydraulic circuit, and the electromagnetic on-off valve is connected to the hydraulic actuator and the shaft. And it characterized in that formed between the means.
또, 본 발명은, 상기 발명에 있어서, 상기 유압 회로에 작동유를 공급하는 작동유 공급 수단을 구비한 것을 특징으로 한다.Moreover, this invention is equipped with the hydraulic fluid supply means which supplies hydraulic oil to the said hydraulic circuit in the said invention. It is characterized by the above-mentioned.
또한, 본 발명은, 상기 발명에 있어서, 상기 작동유 공급 수단이 엔진에 부수되어 엔진에 윤활유를 공급하는 윤활 유닛인 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention is characterized in that, in the above invention, the hydraulic oil supply means is a lubrication unit that accompanies the engine and supplies lubricating oil to the engine.
또, 본 발명은, 상기 발명에 있어서, 유압 액츄에이터의 압력실로부터 축압 수단에 대한 작동유의 유출을 허용하는 보조관로를 추가로 형성하고, 상기 보조관로는, 폐쇄 방향으로 이동하는 흡기 밸브에 추종한 유압 액츄에이터의 피스톤 위치가 소정의 구간에 있을 때 개구되는 포트를 갖는 것을 특징으로 한다.Moreover, in this invention, in the said invention, the auxiliary pipe path which allows the outflow of hydraulic fluid to a pressure storage means from a pressure chamber of a hydraulic actuator is further formed, and the said auxiliary pipe path follows the intake valve which moves to a closing direction. And a port that opens when the piston position of the hydraulic actuator is in a predetermined section.
또한, 본 발명은, 상기 발명에 있어서, 상기 유압 회로의 유압이 작동유 공급 수단의 유압보다 작은 경우에만 작동유 공급 수단으로부터 유압 회로에 작동유를 공급하는 체크 밸브를 작동유 공급 수단과 상기 유압 회로 사이에 형성한 것을 특징으로 한다.Further, in the above invention, a check valve is provided between the hydraulic oil supply means and the hydraulic circuit to supply hydraulic oil from the hydraulic oil supply means to the hydraulic circuit only when the hydraulic pressure of the hydraulic circuit is smaller than the hydraulic pressure of the hydraulic oil supply means. It is characterized by one.
또, 본 발명은, 상기 발명에 있어서, 흡기 밸브의 폐색시의 충격을 완충하는 양태로 상기 유압 액츄에이터의 압력실을 구성한 것을 특징으로 한다.Moreover, in the said invention, the pressure chamber of the said hydraulic actuator was comprised by the aspect which buffers the impact at the time of closing of an intake valve, It is characterized by the above-mentioned.
또한, 본 발명은, 상기 발명에 있어서, 캠과 로커 아암 사이에 개재되고, 캠으로부터 로커 아암에 움직임을 전달하는 푸시로드와, 로커 아암이 푸시로드에 밀착하는 방향으로 탄성 지지된 탄성 지지 수단을 구비한 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention, in the above invention, the push rod interposed between the cam and the rocker arm, and transmits the movement from the cam to the rocker arm, and the elastic support means elastically supported in the direction in which the rocker arm is in close contact with the push rod Characterized in that provided.
발명의 효과Effects of the Invention
본 발명에 관련된 엔진 밸브 장치는, 흡기 밸브가 폐색 이동한 경우, 유압 액츄에이터의 압력실로부터 유출된 작동유를 축압하고, 흡기 밸브가 개방 이동한 경우, 유압 액츄에이터의 압력실에 작동유를 공급하는 축압 수단과, 유압 액츄에이터로부터 축압 수단에 대한 작동유의 유출을 제어하는 전자기 개폐 밸브를 구비하여 유압 회로를 구성하고, 전자기 개폐 밸브를 유압 액츄에이터와 축압 수단 사이에 형성했기 때문에, 흡기 밸브를 양호한 정밀도로 개방 상태로 하기 위해, 엔진의 고속 회전에 추종할 수 있고, 또한 효율적으로 가동할 수 있다.The engine valve device which concerns on this invention accumulate | stores the hydraulic fluid which flowed out from the pressure chamber of a hydraulic actuator, when the intake valve was closed-closed, and accumulate means which supplies hydraulic oil to the pressure chamber of a hydraulic actuator, when the intake valve is moved openly. And an electromagnetic on / off valve for controlling the outflow of the hydraulic oil from the hydraulic actuator to the accumulator means and constitutes a hydraulic circuit, and since the electromagnetic on / off valve is formed between the hydraulic actuator and the accumulator means, the intake valve is opened with good accuracy. In order to achieve this, the engine can follow the high-speed rotation of the engine and can operate efficiently.
또, 본 발명에 관련된 엔진 밸브 장치는, 엔진에 부수되어 엔진에 윤활유를 공급하는 윤활 유닛이 유압 회로에 작동유를 공급하므로, 엔진에 부수된 윤활 유닛과 별도로 오일 펌프를 형성할 필요가 없고, 엔진을 대형화할 필요도 없으며, 엔진의 비용 상승을 억제할 수 있다.Moreover, since the lubrication unit which accompanies an engine and supplies lubricating oil to an engine supplies hydraulic oil to a hydraulic circuit, the engine valve apparatus which concerns on this invention does not need to provide an oil pump separately from the lubrication unit accompanying an engine, and There is no need to increase the size of the engine, and the cost increase of the engine can be suppressed.
도 1 은 본 발명의 실시형태에 관련된 엔진 밸브 장치를 나타내는 개념도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a conceptual diagram which shows the engine valve apparatus which concerns on embodiment of this invention.
도 2a 는 도 1 에 나타낸 엔진 밸브 장치의 작용을 나타내는 모식도로서, 흡기 밸브의 폐색 상태를 나타내는 도면이다.It is a schematic diagram which shows the effect | action of the engine valve apparatus shown in FIG. 1, and is a figure which shows the closed state of an intake valve.
도 2b 는 도 1 에 나타낸 엔진 밸브 장치의 작용을 나타내는 모식도로서, 흡기 밸브의 전체 개방 상태를 나타내는 도면이다.It is a schematic diagram which shows the effect | action of the engine valve apparatus shown in FIG. 1, and is a figure which shows the whole open state of an intake valve.
도 2c 은 도 1 에 나타낸 엔진 밸브 장치의 작용을 나타내는 모식도로서, 흡기 밸브의 폐색 개시 상태를 나타내는 도면이다.It is a schematic diagram which shows the effect | action of the engine valve apparatus shown in FIG. 1, and is a figure which shows the closed state of the intake valve.
도 2d 는 도 1 에 나타낸 엔진 밸브 장치의 작용을 나타내는 모식도로서, 흡기 밸브가 소정의 개도까지 닫힌 상태를 나타내는 도면이다.It is a schematic diagram which shows the effect | action of the engine valve apparatus shown in FIG. 1, and is a figure which shows the state in which the intake valve was closed to predetermined opening degree.
도 2e 는 도 1 에 나타낸 엔진 밸브 장치의 작용을 나타내는 모식도로서, 흡기 밸브의 전체 폐쇄 상태를 나타내는 도면이다.It is a schematic diagram which shows the effect | action of the engine valve apparatus shown in FIG. 1, and is a figure which shows the whole closed state of an intake valve.
도 3 은 도 1 에 나타낸 엔진 밸브 장치의 유압 회로도이다.3 is a hydraulic circuit diagram of the engine valve device shown in FIG. 1.
도 4 는 도 1 에 나타낸 엔진 밸브 장치의 흡입 행정에 있어서의 캠 회전각과 밸브 리프트량의 관계를 나타내는 도면이다.It is a figure which shows the relationship between the cam rotation angle and the valve lift amount in the intake stroke of the engine valve apparatus shown in FIG.
도 5 는 도 1 에 나타낸 엔진 밸브 장치의 제어를 설명하는 플로우 차트이다.FIG. 5 is a flowchart for explaining the control of the engine valve device shown in FIG. 1. FIG.
도 6 은 도 1 에 나타낸 엔진 밸브 장치의 제어 타이밍을 설명하는 타이밍 차트이다.FIG. 6 is a timing chart illustrating control timing of the engine valve device shown in FIG. 1.
도 7 은 공지되어 있는 엔진 밸브 장치의 구성을 나타내는 측단면도이다.7 is a side sectional view showing a configuration of a known engine valve device.
도 8 은 도 7 에 나타낸 엔진 밸브 장치의 유체 회로의 구성을 나타내는 회로도이다.FIG. 8 is a circuit diagram showing a configuration of a fluid circuit of the engine valve device shown in FIG. 7.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*Description of the Related Art [0002]
1 : 엔진 밸브 장치1: engine valve unit
2 : 흡기 포트2: intake port
3 : 흡기 밸브3: intake valve
3a : 밸브부3a: valve part
3b : 스템3b: stem
4 : 밸브 스프링4: valve spring
5 : 크로스 헤드5: cross head
9 : 로커 아암9: rocker arm
9a : 가압부9a: Pressurization part
9b : 작동부9b: operating part
9c : 홈9c: home
13 : 푸시로드13: push rod
14 : 태핏 아암14: tappet arm
15 : 리턴 스프링15: return spring
18 : 캠18: cam
20 : 유압 액츄에이터20: hydraulic actuator
21 : 블록21: block
21a : 오목부21a: recessed portion
21b : 제 1 관로21b: the first pipeline
21c : 제 2 관로21c: second duct
21d : 급배관로21d: supply pipe
21e : 유출관로21e: outlet pipe
22 : 실린더부22 cylinder part
22a : 소직경실22a: small diameter room
22b : 대직경실22b: large diameter room
22b1 : 기름홈22b1: oil groove
23 : 피스톤23: piston
23a : 피스톤부23a: piston part
23b : 완충부23b: buffer part
23b1 : 세로홈23b1: vertical groove
23c : 로드부23c: rod part
24 : 갭 센서24: gap sensor
30 : 전자기 개폐 밸브30: electromagnetic on / off valve
40 : 엔진 제어 유닛 (ECU)40: engine control unit (ECU)
50 : 어큐뮬레이터50: accumulator
52 : 축압부52: accumulator
55 : 실린더55 cylinder
56 : 플런저56: plunger
57 : 압축 스프링57: compression spring
60 : 유압 회로60: hydraulic circuit
61 : 엔진에 부수된 윤활 유닛61: lubrication unit attached to the engine
62 : 체크 밸브62: check valve
63 : 릴리프 밸브63: relief valve
64 : 오일팬64: oil pan
CH : 실린더 헤드CH: cylinder head
발명을 실시하기 위한 최선의 형태Best Mode for Carrying Out the Invention
이하에, 본 발명의 실시형태에 관련된 엔진 밸브 장치를 도면에 기초하여 상세하게 설명한다. 또한, 이 실시형태에 의해 이 발명이 한정되는 것은 아니다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Below, the engine valve apparatus which concerns on embodiment of this invention is demonstrated in detail based on drawing. In addition, this invention is not limited by this embodiment.
도 1 은 본 발명의 실시형태에 관련된 엔진 밸브 장치를 나타내는 개념도, 도 2 는 도 1 에 나타낸 엔진 밸브 장치의 작용을 나타내는 모식도, 도 3 은 도 1 에 나타낸 엔진 밸브 장치의 유압 회로도, 도 4 는 도 1 에 나타낸 엔진 밸브 장치의 흡입 행정에 있어서의 캠 회전각과 밸브 리프트량의 관계를 나타내는 도면, 도 5 는 도 1 에 나타낸 엔진 밸브 장치의 제어를 설명하는 플로우 차트, 도 6 은 도 1 에 나타낸 엔진 밸브 장치의 제어 타이밍을 설명하는 타이밍 차트이다.1 is a conceptual diagram showing an engine valve device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic diagram showing the operation of the engine valve device shown in FIG. 1, FIG. 3 is a hydraulic circuit diagram of the engine valve device shown in FIG. 1 is a diagram illustrating a relationship between a cam rotation angle and a valve lift amount in an intake stroke of the engine valve device shown in FIG. 1, FIG. 5 is a flowchart illustrating the control of the engine valve device shown in FIG. 1, and FIG. 6 is shown in FIG. 1. It is a timing chart explaining control timing of an engine valve apparatus.
본 발명의 실시형태에 관련된 엔진 밸브 장치 (1) 는, 4 사이클의 디젤 엔진의 엔진 밸브 장치에 적용되는 것이다.The
디젤 엔진은, 실린더 블록과 실린더 헤드 (CH) 를 갖고 있다. 실린더 블록에는, 엔진 피스톤 (EP) 을 상하 방향으로 슬라이딩 가능하게 하는 통형상 실린더가 형성되어 있다.The diesel engine has a cylinder block and a cylinder head CH. The cylinder block is provided with the cylindrical cylinder which makes it possible to slide the engine piston EP to an up-down direction.
실린더 헤드에는, 실린더 밖에 삽입 통과하는 1 쌍의 흡기 포트 (2) 와 도시하지 않은 1 쌍의 배기 포트가 형성되어 있다. 각 흡기 포트 (2) 에는, 흡기 밸브 (3) 가 도 1 에 있어서 상하 방향으로 이동하고, 흡기 포트 (2) 를 폐색 또는 개방하도록 배치되어 있고, 각 배기 포트에는, 도시하지 않은 배기 밸브가 상하 방향으로 이동하고, 배기 포트를 폐색 또는 개방하도록 배치되어 있다.The cylinder head is provided with a pair of
흡기 밸브 (3) 및 배기 밸브는 우산 형상을 한 포펫형 밸브이고, 흡기 포트 (2) 및 배기 포트를 폐색하는 밸브부 (우산 형상부) (3a) 와 실린더 헤드 (CH) 를 슬라이딩하는 스템 (봉형상부) (3b) 을 갖고 있다.The
흡기 포트 (2) 에 삽입 통과한 흡기 밸브 (3) 의 스템 (3b) 에는, 밸브 스프링 (4) 이 장착되어 있고, 흡기 밸브 (3) 의 밸브부 (3a) 가 흡기 포트 (2) 를 폐색하는 방향으로 탄성 지지되어 있다. 동일하게, 배기 포트를 삽입 통과한 배기 밸브의 스템에는, 도시하지 않은 밸브 스프링이 장착되어 있고, 배기 밸브의 밸브부가 배기 포트를 폐색하는 방향으로 탄성 지지되어 있다.The
실린더 헤드 (CH) 의 상방에는, 1 쌍의 흡기 밸브 (3) 의 스템 단부를 동시에 가압하는 측면에서 보아 T 자형 크로스 헤드 (5) 를 구비하고 있다. 크로스 헤드 (5) 는, 흡기 밸브 (3) 및 배기 밸브의 운동 방향과 평행하게 형성한 샤프트 (6) 에 안내되고, 도 1 에 있어서 상하 방향으로 승강 가능하다. 따라서, 크로스 헤드 (5) 를 하강시키면, 크로스 헤드 (5) 가 1 쌍의 흡기 밸브 (3) 의 스템 단부를 가압하고, 밸브 스프링 (4) 의 탄성 지지력에 저항하여 흡기 밸브 (3) 를 개방한다.Above the cylinder head CH, the T-shaped
크로스 헤드 (5) 의 일방의 아암 (5a) (도 1 에 있어서 좌측 아암) 에는, 흡기 밸브 (3) 와 크로스 헤드 (5) 가 밀착하도록 조정하는 조정 나사 (7) 를 구비하고 있다. 조정 나사 (7) 는, 크로스 헤드 (5) 에 대해 나선형으로 전진 가능하며, 1 쌍의 흡기 밸브 (3) 중 일방의 흡기 밸브 (3) (도 1 에 있어서 좌측의 흡기 밸브) 와의 간극을 조정할 수 있다. 예를 들어, 타방의 흡기 밸브 (3) 가 흡기 포트 (2) 를 개방함과 동시에 일방의 흡기 밸브 (3) 가 흡기 포트 (2) 를 개방하도록 조정 가능하다. 이 조정 나사 (7) 에는 록 너트 (8) 가 나선 결합되어 있고, 조정 후에 록 너트 (8) 를 크로스 헤드 (5) 에 밀착시킴으로써 조정 나사 (7) 가 느슨해지는 것을 방지할 수 있게 되어 있다.One
크로스 헤드 (5) 의 도 1 에 있어서 상방에는 로커 아암 (9) 이 형성되어 있다. 로커 아암 (9) 은, 로커 샤프트 (10) 를 축으로 하여 회전 운동 가능하며, 일단부 (도 1 에 있어서 좌단부) 가 크로스 헤드 (5) 를 가압하는 가압부 (9a) 를 이루고, 타단부 (도 1 에 있어서 우단부) 가 작동부 (9b) 를 이룬다. 로커 아암 (9) 의 가압부 (9a) 가 크로스 헤드 (5) 의 대략 중앙부를 가압할 수 있다. 따라서, 로커 아암 (9) 이 도 1 에 있어서 반시계 방향으로 회전 운동하면, 로커 아암 (9) 의 가압부 (9a) 가 크로스 헤드 (5) 를 가압하고, 흡기 밸브 (3) 가 흡기 포트 (2) 를 개방한다. 한편, 로커 아암 (9) 이 도 1 에 있어서 시계 방향으로 회전 운동하면, 밸브 스프링 (4) 의 탄성 지지력에 의해 흡기 밸브 (3) 가 흡기 포트 (2) 를 폐색함과 함께, 크로스 헤드 (5) 를 상승시킨다. 가압부 (9a) 의 중앙에는 평면에서 보아 U 자 형상을 이루는 홈 (9c) 이 형성되어 있다.In FIG. 1 of the
로커 아암 (9) 의 작동부 (9b) 에는, 가압부 (9a) 와 크로스 헤드 (5) 의 간극을 조정하는 조정 스크류 (11) 가 나선 결합되어 있다. 조정 스크류 (11) 는, 일단부가 반구 형상을 갖고 있고, 타단부에 수나사가 형성되어 있다. 로커 아암 (9) 의 타단부에 나선 결합된 조정 스크류 (11) 에는, 록 너트 (12) 가 나선 결합되어 있고, 록 너트 (12) 를 로커 아암 (9) 에 밀착시킴으로써 조정 스크류 (11) 가 느슨해지는 것을 방지할 수 있게 되어 있다.The adjusting
조정 스크류 (11) 의 반구 형상을 한 일단부는 푸시로드 (13) 의 일단부에 수용되어 있다. 푸시로드 (13) 의 일단부에는 반구 형상의 오목부 (13a) 가 형성되어 있어, 조정 스크류 (11) 의 반구 형상을 갖는 일단부를 수용할 수 있다.The hemispherical one end of the
푸시로드 (13) 는, 로커 아암 (9) 을 도 1 에 있어서 반시계 방향으로 회전 운동시키는 것으로, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 푸시로드 (13) 의 타단부 (13b) 는 태핏 아암 (14) 의 아암부 상방에 형성한 푸시로드 수용부 (14a) 에 수용되어 있다.The
도 1 에 나타내는 바와 같이, 로커 아암 (9) 의 작동부 (9b) 와 실린더 헤드 (CH) 사이에는 리턴 스프링 (15) 이 가설되어 있다. 리턴 스프링 (15) 은, 로커 아암 (9) 을 도 1 에 있어서 시계 방향으로 탄성 지지하는 것으로, 조정 스크류 (11) 의 일단부를 푸시로드 (13) 의 오목부 (13a) 에 수용한 상태를 지속할 수 있다. 또한, 리턴 스프링 (15) 은, 로커 아암 (9) 을 도 1 에 있어서 시계 방향으로 탄성 지지하는 것이면 되고, 로커 샤프트 (10) 의 주위에 감긴 비틀림 코일 스프링이어도 된다. 이 경우에는, 코일 스프링의 일단을 로커 아암 (9) 에 고정시키고, 타단을 실린더 헤드 (CH) 에 고정시킨다.As shown in FIG. 1, the
도 2 에 나타내는 바와 같이, 태핏 아암 (14) 은, 태핏 샤프트 (16) 를 축으로 하여 회전 운동 가능하게 장착되어 있다. 따라서, 태핏 아암 (14) 이 도 2 에 있어서 시계 방향으로 회전 운동하면, 태핏 아암 (14) 이 푸시로드 (13) 를 밀어 올려 로커 아암 (9) 을 도 2 에 있어서 반시계 방향으로 회전 운동시킨다.As shown in FIG. 2, the
태핏 아암 (14) 의 아암부 하방에는 롤러 종동자 (17) 가 자유롭게 회전할 수 있도록 장착되어 있다. 롤러 종동자 (17) 의 하방에는, 당해 롤러 종동자 (17) 와 구름 접촉하는 캠 (18) 이 회전 가능하게 형성되어 있다. 캠 (18) 은, 엔진의 도시하지 않은 크랭크 샤프트와 연계되어 회전하고, 태핏 아암 (14), 푸시로드 (13), 로커 아암 (9) 및 크로스 헤드 (5) 를 통하여, 흡기 밸브 (3) 를 이동 (리프트) 시켜 흡기 포트 (2) 를 개방 가능하게 하고 있다. 따라서, 캠 (18) 의 외형 형상 (캠 프로파일) 에 의해 흡기 포트 (2) 의 개방 타이밍과, 흡기 밸브 (3) 의 밸브 리프트량이 제어된다. 밸브 리프트량은 폐쇄 시간 0 에서 개방하는 방향으로 동작하는 것을 리프트한다고 하며, 그 때 정 (正) 의 값을 취한다.Under the arm part of the
크랭크 샤프트는, 실린더 내를 슬라이딩하는 엔진 피스톤 (EP) 에 일단부를 연결한 콘로드의 타단부와 연결되어 있다. 따라서, 흡기 행정에 있어서 흡기 밸브 (3) 를 개폐하고, 압축 행정, 폭발 행정, 배기 행정에 있어서 흡기 밸브 (3) 를 폐색할 수 있다.The crankshaft is connected with the other end of the cone rod which connected one end to the engine piston EP which slides in a cylinder. Therefore, the
도 1 에 나타내는 바와 같이, 크로스 헤드 (5) 의 상방에는, 유압 액츄에이터 (20) 가 형성되어 있다. 유압 액츄에이터 (20) 는, 피스톤 (23) 의 로드부 (23c) 의 선단이 크로스 헤드 (5) 에 맞닿고, 또한 크로스 헤드 (5) 의 동작과 연동 가능하도록 배치되어 있어, 소정의 타이밍으로 크로스 헤드 (5) 를 가압하고, 상기 서술한 캠 (18), 태핏 아암 (14), 푸시로드 (13) 및 로커 아암 (9) 의 작동에 관계없이, 흡기 밸브 (3) 의 개방 상태를 지속하는 것이 가능하다.As shown in FIG. 1, the
본 실시형태에 적용한 유압 액츄에이터 (20) 는, 단동식으로서, 블록 (21) 에 실린더부 (22) 가 일체로 형성되어 있으며, 전자기 개폐 밸브 (30) 가 수용 장착 가능하게 되어 있다.The
블록 (21) 에는, 전자기 개폐 밸브 (30) 의 출력 포트 (30b) 와 연통하는 급배관로 (21d) 가 형성되어 있다. 또, 후술하는 어큐뮬레이터 (50) 의 출력 포트 (50a) 와 연통하는 제 1 관로 (21b) 가 형성되어 있다. 제 1 관로 (21b) 는, 제 2 관로 (21c) 에 의해 전자기 개폐 밸브 (30) 의 입력 포트 (30a) 및 후술하는 유출관로 (21e) 와 연통되어 있다.The
실린더부 (22) 는, 압력실을 구성하는 원통형의 소직경실 (22a) 과 대직경실 (22b) 로 형성되어 있다. 대직경실 (22b) 의 일단은, 피스톤 (23) 의 삽입이 가능하도록 개방되어 있고, 피스톤 (23) 에 의해 폐색된다. 대직경실 (22b) 의 타단에는, 소직경실 (22a) 이 대직경실 (22b) 의 축과 일치하고, 연통하도록 형성되어 있다. 소직경실 (22a) 은 급배관로 (21d) 와 연통되어 있다. 대직경실 (22b) 과 소직경실 (22a) 의 경계부에는 단차 (22c) 가 형성되어 있다.The
대직경실 (22b) 의 소정의 일부분에는 기름홈 (22b1) 이 형성되어 있다. 기름홈 (22b1) 에는 제 2 관로 (21c) 와 연통되는 유출관로 (21e) 가 형성되어 있다.An oil groove 22b1 is formed in a predetermined portion of the
실린더부 (22) 에는, 이들 대직경실 (22b) 및 소직경실 (22a) 의 축방향 (도 1 에 있어서 상하 방향) 으로 슬라이딩하는 피스톤 (23) 이 수용되어 있다. 피스톤 (23) 은, 피스톤부 (23a), 완충부 (23b) 및 로드부 (23c) 를 갖고 있다. 피스톤부 (23a) 는, 실린더부 (22) 의 대직경실 (22b) 을 슬라이딩하는 부분이다. 완충부 (23b) 는, 실린더부 (22) 의 소직경실 (22a) 에 수용되는 부분이며, 피스톤부 (23a) 의 축방향 일단 (도 1 에 있어서 피스톤부의 상방) 에 형성되어 있다. 완충부 (23b) 는, 실린더부 (22) 의 소직경실 (22a) 과의 상호 작용에 의해 흡기 밸브 (3) 의 폐색시의 충격을 완충할 수 있고, 이 의미에 있어서, 압력실은 흡기 밸브 (3) 의 폐색시의 충격을 완충하는 양태로 구성된다.The
구체적으로는, 완충부 (23b) 에 흡기 밸브 (3) 의 폐색시 (흡기 밸브 (3) 의 착좌시) 의 충격을 완충하는 완충 형상을 갖고 있다. 완충 형상은, 예를 들어 완충부 (23b) 의 외주 근원으로부터 선단을 향하여 형성한 복수의 세로홈 (23b1) (본 실시형태의 세로홈은 4 개) 이며, 완충부 (23b) 가 소직경실 (22a) 에 수용될 때, 대직경실 (22b) 의 상단 모서리부에 모이는 작동유를 세로홈 (23b1) 을 통해 유출시킴으로써, 완충부 (23b) 가 소직경실 (22a) 에 수용될 때의 충격을 완화시킬 수 있다. 이 결과, 유압 액츄에이터 (20) 의 피스톤 (23) 과 연계되는 흡기 밸브 (3) 의 폐색시의 충격이 완충되어, 흡기 밸브 (3) 의 밸브부 (3a) 가 착좌할 때의 충격에 의해 파괴되는 것을 방지할 수 있다.Specifically, it has a buffer shape which buffers the shock at the time of the blockage of the intake valve 3 (at the time of seating of the intake valve 3) to the
또한, 완충 형상은 세로홈 (23b1) 에 한정되는 것은 아니고, 예를 들어 완충부 (23b) 를 근원으로부터 선단을 향하여 점차 가늘어지는 테이퍼 형상으로 형성해도 된다. 또, 소직경실 (22a) 을 저부로부터 대직경실 (22b) 을 향하여 점차 두꺼워지는 테이퍼 형상으로 형성해도 된다. 로드부 (23c) 는, 실린더부 (22) 로부터의 외부에 진출하는 부분이며, 피스톤부 (23a) 의 축방향에서 완충부 (23b) 와 별도의 단 (도 1 에 있어서 피스톤부 (23a) 의 하방) 에 형성되어 있다. 로 드부 (23c) 는, 근원으로부터 선단을 향하여 점차 가늘어지는 양태로 형성한 테이퍼 형상을 갖고 있으며, 로커 아암 (9) 의 가압부 (9a) 에 형성한 홈 (9c) 을 삽입 통과하여 로커 아암 (9) 과 간섭하지 않고 크로스 헤드 (5) 를 가압할 수 있다. 따라서, 로드부 (23c) 는 로커 아암 (9) 과 별개 독립적으로 크로스 헤드 (5) 를 가압할 수 있다.In addition, the buffer shape is not limited to the longitudinal groove 23b1, For example, you may form the
피스톤 (23) 의 로드부 (23c) 의 측방에는 갭 센서 (간극 계측 수단) (24) 가 형성되어 있다. 갭 센서 (24) 는, 로드부 (23c) 와 갭 센서 (24) 의 간극을 측정하는 것으로, 엔진 제어 유닛 (ECU) (40) 에 접속되어 있다. 갭 센서 (24) 는, 예를 들어 와전류를 측정함으로써, 로드부 (23c) 와의 간극을 측정할 수 있다. 엔진 제어 유닛 (40) 은, 갭 센서 (24) 가 측정한 로드부 (23c) 와의 간극을 감시함으로써, 유압 액츄에이터 (20) 의 동작을 감시할 수 있다. 구체적으로는, 실린더부 (22) 로부터 로드부 (23c) 가 진출되는 경우에는 간극이 감소되고, 실린더부 (22) 로 로드부 (23c) 가 들어가는 경우에는 간극이 증가되므로, 간극을 감시함으로써 유압 액츄에이터 (20) 의 동작을 감시할 수 있다.The gap sensor (gap measuring means) 24 is formed in the side of the
블록 (21) 의 오목부 (21a) 에는 전자기 개폐 밸브 (30) 가 수용되어 있다. 전자기 개폐 밸브 (30) 는, 입력 포트 (30a) 와 출력 포트 (30b) 를 갖는 2 포트의 전자기 개폐 밸브이다. 입력 포트 (30a) 는 블록 (21) 의 제 2 관로 (21c) 와 연통되고, 출력 포트 (30b) 는 블록 (21) 의 급배관로 (21d) 와 연통되어 있다. 전자기 개폐 밸브 (30) 는 내부에 스풀 (31) 외에, 도시하지 않은 스프링과 솔레노이드를 갖고 있다. 이 전자기 개폐 밸브 (30) 는, 통상 상태에서 스프링이 스풀 (31) 을 가압하여 입력 포트 (30a) 와 출력 포트 (30b) 를 연통하고, 솔레노이드를 여자시키면 스프링의 탄성 지지력에 저항하여 스풀 (31) 이 입력 포트 (30a) 와 출력 포트 (30b) 의 연통 상태를 차단한다. 따라서, 전자기 개폐 밸브 (30) 는 작동유 급배 상태와 작동유 차단 상태로 전환 가능하다.The electromagnetic opening / closing
따라서, 블록 (21) 에 형성한 제 1 관로 (21b) 및 제 2 관로 (21c) , 전자기 개폐 밸브 (30) 를 경유하여 작동유를 블록 (21) 에 형성한 급배관로 (21d) 에 공급하면, 작동유는 소직경실 (22a) 을 경유하여 대직경실 (22b) 에 공급된다. 그러면, 피스톤 (23) 의 피스톤부 (23a) 에 작동유가 작용하여 피스톤 (23) 은 실린더부 (22) 로부터 밀려 나오고 (도 1 에 있어서 하강), 로드부 (23c) 는 도 1 에 있어서 하방으로 진출한다. 그 후, 전자기 개폐 밸브 (30) 의 솔레노이드를 여자시키면, 입력 포트 (30a) 와 출력 포트 (30b) 의 연통 상태가 차단된다. 이 상태에서, 로드부 (23c) 를 실린더부 (22) 측 (도 1 에 있어서 상방) 으로 밀어 올리면, 피스톤 (23) 의 피스톤부 (23a) 가 블록 (21) 의 유출관로 (21e) 와 연통하는 기름홈 (22b1) 을 폐색할 때까지 피스톤 (23) 이 실린더부 (22) 에 밀려 들어가고, 소직경실 (22a) 과 대직경실 (22b) 에 작동유가 봉지된다. 이 때, 피스톤 (23) 은, 소직경실 (22a) 및 대직경실 (22b) 에 봉지된 작동유에 저지되어 정지한다.Therefore, when hydraulic fluid is supplied to the
그 후, 전자기 개폐 밸브 (30) 의 솔레노이드를 탈자(脫磁)시키면, 입력 포트 (30a) 와 출력 포트 (30b) 는 다시 연통 상태가 된다. 이 상태에서 피스톤 (23) 의 로드부 (23c) 를 실린더부 (22) 측 (도 1 에 있어서 상방) 으로 밀어 올리 면, 피스톤 (23) 이 상승하고, 블록 (21) 의 급배관로 (21d) 로부터 작동유가 유출된다. 유출된 작동유는, 전자기 개폐 밸브 (30) 의 출력 포트 (30b) 및 입력 포트 (30a), 제 2 관로 (21c) 그리고 제 1 관로 (21b) 를 경유하여 유압 액츄에이터 (20) 의 외부에 점차 유출된다. 그 후, 피스톤 (23) 의 완충부 (23b) 가 실린더부 (22) 의 소직경실 (22a) 에 수용되어 유압 액츄에이터 (20) 의 일련의 작용이 종료된다.Thereafter, when the solenoid of the electromagnetic on-off
전자기 개폐 밸브 (30) 에는 엔진 제어 유닛 (40) 이 접속되어 있다. 엔진 제어 유닛 (40) 은 전자기 개폐 밸브 (30) 의 여자 타이밍, 여자 시간을 제어하는 것이며, 밀리초 (1/1000 초) 단위로 전자기 개폐 밸브 (30) 를 임의로 제어 가능하다.The
블록 (21) 의 제 1 관로 (21b) 에는, 어큐뮬레이터 (50) 의 출력 포트 (50a) 가 접속되어 있다. 어큐뮬레이터 (50) 는, 유압을 축압하는 축압 수단을 이루는 것으로, 본 실시형태에 관련된 어큐뮬레이터 (50) 는 미캐니컬 어큐뮬레이터이다.The
어큐뮬레이터 (50) 는, 도 1 에 나타내는 바와 같이 상기 서술한 출력 포트 (50a) 와, 당해 출력 포트 (50a) 로부터 연장되는 출력관로 (50b) 와, 당해 출력관로 (50b) 와 교차하는 입력관로 (50c) 와, 입력관로 (50c) 에 연통된 입력 포트 (50d) 를 갖고 있다. 입력관로 (50c) 는 축압부 (52) 와 연통되어 있다.As shown in FIG. 1, the
축압부 (52) 는 어큐뮬레이터 (50) 본체에 형성한 실린더 (55) 를 갖고 있다. 실린더 (55) 는 입력관로 (50c) 와 연통되고, 입력 포트 (50d) 로부터 공급된 작동유, 출력 포트 (50a) 로부터 공급된 작동유가 유입 가능하다. 실린더 (55) 의 내부에는, 실린더 (55) 의 축방향으로 슬라이딩하는 플런저 (56) 와, 플런저 (56) 를 실린더 (55) 의 저벽을 향하여 (도면에 있어서 좌방을 향하여) 탄성 지지하는 압축 스프링 (57) 을 갖고 있다.The
따라서, 어큐뮬레이터 (50) 의 입력 포트 (50d) 로부터 작동유가 공급되고, 작동유가 플런저 (56) 를 측방 (도 1 에 있어서 우측방) 으로 가압해도, 플런저 (56) 는 압축 스프링 (57) 의 탄성 지지력에 저항하지 못해 출력 포트 (50a) 로부터 작동유가 유출된다. 한편, 유압 액츄에이터 (20) 로부터 유출되고, 입력 포트 (50d) 로부터 공급되는 작동유보다 고압의 작동유가 어큐뮬레이터 (50) 의 출력 포트 (50a) 로부터 공급되면, 작동유가 플런저 (56) 를 측방 (도 1 에 있어서 우측방) 으로 가압하고, 플런저 (56) 는 압축 스프링 (57) 의 탄성 지지력에 저항하여 측방 (도면에 있어서 우측방) 으로 이동한다. 이 때, 축압부 (52) 에는 작동유가 저류 (축압) 된다.Therefore, even if hydraulic oil is supplied from the
이들 유압 액츄에이터 (20), 전자기 개폐 밸브 (30), 어큐뮬레이터 (50) 는, 도 3 에 나타내는 바와 같이 유압 회로 (60) 를 구성한다. 이 유압 회로 (60) 에는, 엔진에 부수되어 엔진에 윤활유를 공급하는 윤활 유닛 (61) 으로부터 저압의 작동유를 공급하는 것이 가능하다. 엔진에 부수된 윤활 유닛 (61) 과 유압 회로 (60) 사이에는 체크 밸브 (62) 가 배치되어 있다. 체크 밸브 (62) 는, 유압회로 (60) 의 유압이 엔진에 부수된 윤활 유닛 (61) 의 유압보다 작은 경우에만 엔진에 부수된 윤활 유닛 (61) 으로부터 유압 회로 (60) 에 작동유를 공급하는 것이 며, 유압 회로 (60) 측으로부터 엔진에 부수된 윤활 유닛 (61) 에 작동유가 흐르지는 않는다.These
또, 체크 밸브 (62) 와 상기 서술한 유압 회로 (60) 사이에는 릴리프 밸브 (63) 가 형성되어 있다. 릴리프 밸브 (63) 는, 유압 회로 (60) 의 유압이 미리 설정한 압력보다 고압이 된 경우, 유압 회로 (60) 의 작동유를 엔진의 오일팬 (64) 에 배출 가능하다.Moreover, the
상기 서술한 바와 같이, 갭 센서 (24) 및 전자기 개폐 밸브 (30) 가 접속된 엔진 제어 유닛 (40) 은, 도 6 에 나타내는 바와 같이 도시하지 않은 TDC (Top Dead Center) 센서 (기통 판별 신호 출력 수단) 로부터 입력된 기통 판별 신호 (G 신호) 에 기초하여, 어느 기통의 엔진 피스톤 (EP) 이 상사점에 위치하는지를 검출하게 되어 있다. 또, 엔진 제어 유닛 (40) 은, 도시하지 않은 크랭크각 센서 (회전수 검출 신호 출력 수단) 로부터 입력된 회전수 검출 신호 (Ne 신호) 에 기초하여 회전수를 계산함과 함께, 폐색 타이밍을 늦추는 기통 (예를 들어, 도 6 에 있어서의 기통 「5」) 의 엔진 피스톤 (EP) 이 상사점에 위치했을 때부터 회전수 검출 신호 (직사각형파) 의 펄스수를 카운트하게 되어 있다. 그리고, 카운트된 회전수 검출 신호의 펄스수가 미리 설정된 VVA 기동 설정 펄스에 도달하면, 엔진 제어 유닛 (40) 은 VVA 기동 신호를 온하고, 미리 정한 VVA 유지 시간 Tw 만큼 전자기 개폐 밸브 (30) 를 여자시키게 되어 있다.As described above, the
상기 서술한 유압 회로 (60) 를 구비한 엔진 밸브 장치 (1) 에 의하면, 엔진을 시동함으로써, 엔진에 부수된 윤활 유닛 (61) 으로부터 유압 회로 (60) 에 작동 유가 공급된다. 구체적으로는, 체크 밸브 (62) 를 통해 어큐뮬레이터 (50), 전자기 개폐 밸브 (30), 유압 액츄에이터 (20) 의 순서로 작동유가 공급된다. 따라서, 전자기 개폐 밸브 (30), 유압 액츄에이터 (20) 에는 작동유가 충전된다.According to the
그리고, 엔진이 작동하면, 엔진의 크랭크 샤프트에 연계하여 캠 (18), 태핏 아암 (14), 푸시로드 (13), 로커 아암 (9), 크로스 헤드 (5) 의 순서로 동력이 전달되어, 엔진의 흡기 행정에 있어서, 흡기 밸브 (3) 에 의해 흡기 포트 (2) 가 개폐되고, 엔진의 압축 행정 및 폭발 행정, 배기 행정에 있어서 흡기 밸브 (3) 에 의해 흡기 포트 (2) 가 폐색된다.Then, when the engine is operated, power is transmitted in the order of the
엔진의 압축 행정 및 폭발 행정, 그리고 배기 행정에서는, 도 2a 에 나타내는 바와 같이, 흡기 밸브 (3) 는 밸브 스프링 (4) 의 탄성 지지력에 의해 흡기 포트 (2) 를 폐색하고 있다. 이 때의 캠 (18) 의 회전각과 밸브 리프트량은, 도 4 의 폐색 영역에 나타내는 관계를 갖는다. 즉, 캠 (18) 의 회전각에 관계없이 밸브 리프트량이 0 이 되는 관계를 갖는다.In the compression stroke, the explosion stroke, and the exhaust stroke of the engine, as shown in FIG. 2A, the
엔진의 흡기 행정이 개시되면, 캠 (18) 으로부터 태핏 아암 (14), 푸시로드 (13), 로커 아암 (9), 크로스 헤드 (5) 의 순서로 동력이 전달되고, 흡기 밸브 (3) 가 리프트됨으로써 흡기 포트 (2) 가 점차 개방된다. 이 때의 캠 회전각과 밸브 리프트량은 도 4 의 개방 작용 영역에 나타내는 관계를 갖는다. 즉, 캠 (18) 의 회전각의 증가에 수반하여 밸브 리프트량이 점차 증가하는 관계를 갖는다.When the intake stroke of the engine is started, power is transmitted from the
이 때, 피스톤 (23) 의 로드부 (23c) 는, 어큐뮬레이터 (50) 에 저류되어 있는 작동유가 실린더부 (22) 의 소직경실 (22a) 및 대직경실 (22b) 에 점차 공급됨 으로써, 크로스 헤드 (5) 와 맞닿으면서 점차 진출한다 (도 1 에 있어서 하방). 구체적으로는, 전자기 개폐 밸브 (30), 유압 액츄에이터 (20) 의 순서로 작동유가 공급된다. 여기서, 어큐뮬레이터 (50) 에 작동유가 저류되어 있지 않은 경우에는, 엔진에 부수된 윤활 유닛 (61) 으로부터 체크 밸브 (62) 를 통해 유압 회로 (60) 에 작동유가 점차 공급된다.At this time, the
그리고, 밸브 리프트량이 최대가 되면, 도 2b 에 나타내는 바와 같이 흡기 포트 (2) 는 전체 개방 상태가 된다.And when the valve lift amount becomes the maximum, as shown in FIG. 2B, the
그 후, 도 2c 에 나타내는 바와 같이, 밸브 스프링 (4) 및 리턴 스프링 (15) 의 탄성 지지력에 의해, 크로스 헤드 (5), 로커 아암 (9), 푸시로드 (13), 태핏 아암 (14) 이 캠 (18) 에 추종하여 흡기 밸브 (3) 가 흡기 포트 (2) 를 점차 폐색한다. 이 때의 캠 회전각과 밸브 리프트량은, 도 4 의 폐색 작용 영역에 나타내는 관계를 갖는다. 즉, 캠 (18) 의 회전각의 증가에 수반하여 밸브 리프트량이 점차 감소하는 관계를 갖는다.Thereafter, as shown in FIG. 2C, the
이 때, 피스톤 (23) 은 실린더부 (22) 에 점차 수용되고, 실린더부 (22) 의 소직경실 (22a) 및 대직경실 (22b) 의 작동유는 어큐뮬레이터 (50) 에 저류된다. 따라서, 유압 액츄에이터 (20) 는 피스톤 펌프의 기능을 갖게 된다. 구체적으로는, 작동유는 전자기 개폐 밸브 (30), 유압 액츄에이터 (20) 를 통해 어큐뮬레이터 (50) 에 저류된다.At this time, the
그리고, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 밸브 리프트량이 최소, 즉 0 이 되면, 도 2-5 에 나타내는 바와 같이 흡기 밸브 (3) 는 전체 폐쇄 상태가 된다.And as shown in FIG. 4, when the valve lift amount becomes minimum, ie, 0, as shown in FIG. 2-5, the
한편, 도 4 에 나타내는 폐색 작용 영역에 있어서, 전자기 개폐 밸브 (30) 를 여자시키면, 스프링의 탄성 지지력에 저항하여 스풀 (31) 은 입력 포트 (30a) 와 출력 포트 (30b) 의 연통 상태를 차단한다. 즉, 전자기 개폐 밸브 (30) 는 작동유 급배 상태로부터 작동유 차단 상태로 이행된다. 그러면, 피스톤 (23) 의 피스톤부 (23a) 가 블록 (21) 의 유출관로 (21e) 와 연통되는 기름홈 (22b1) 을 폐색할 때까지 피스톤 (23) 이 실린더부 (22) 내에 밀려 들어가고, 그 후, 실린더부 (22) 의 소직경실 (22a) 및 대직경실 (22b) 에 작동유가 봉지된다. 따라서, 피스톤 (23) 은 소직경실 (22a) 및 대직경실 (22b) 에 봉지된 작동유에 저지되어 정지한다.On the other hand, in the blocking action region shown in FIG. 4, when the electromagnetic opening / closing
그러면, 피스톤 (23) 의 로드부 (23c) 가 크로스 헤드 (5) 를 가압하고, 도 2d 에 나타내는 바와 같이 흡기 밸브 (3) 는 소정의 개도로 개방된 상태를 지속한다. 즉, 흡입 행정에 있어서 흡기 밸브 (3) 에 의한 흡기 포트 (2) 의 폐색 타이밍이 지연된다. 실린더부 (22) 의 내부에 기름홈 (22b1) 을 배치하고, 피스톤부 (23a) 가 기름홈 (22b1) 을 폐색하는 기구이기 때문에, 동일한 개도로 개방 상태를 지속할 수 있다. 이 때의 캠 회전각과 밸브 리프트량은, 도 4 의 폐색 지연 영역에 나타내는 관계를 갖는다. 즉, 캠 (18) 의 회전각이 증가해도 밸브 리프트량이 일정해지는 관계를 갖는다.Then, the
이와 같이, 피스톤 (23) 의 로드부 (23c) 가 크로스 헤드 (5) 를 가압하고, 흡기 밸브 (3) 가 소정의 개도로 지속된 경우에도, 로커 아암 (9) 은, 리턴 스프링 (15) 의 탄성 지지력에 의해 푸시로드 (13) 와 밀착되고, 캠 (18) 의 외경 형상 (캠 프로파일) 에 의해 제어된다. 따라서, 로커 아암 (9) 으로부터 푸시로드 (13) 가 탈락하지는 않고, 크로스 헤드 (5) 와 로커 아암 (9) 사이에는 간극이 발생하게 된다.Thus, even when the
소정 시간 경과 후, 전자기 개폐 밸브 (30) 를 탈자시키면, 입력 포트 (30a) 와 출력 포트 (30b) 는 다시 연통 상태가 된다. 따라서, 밸브 스프링 (4) 의 탄성 지지력에 의해 흡기 밸브 (3) 가 흡기 포트 (2) 를 점차 폐색한다.When the electromagnetic on-off
이 때, 크로스 헤드 (5) 가 피스톤 (23) 을 가압하고, 피스톤 (23) 은, 다시 실린더부 (22) 내에 점차 수용되고, 실린더부 (22) 의 소직경실 (22a) 및 대직경실 (22b) 의 작동유는 어큐뮬레이터 (50) 에 저류된다.At this time, the
그리고, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 밸브 리프트량이 최소, 즉 0 이 되면, 도 2e 에 나타내는 바와 같이 흡기 밸브 (3) 에 의해 흡기 포트 (2) 는 전체 폐쇄 상태가 된다.And as shown in FIG. 4, when the valve lift amount becomes minimum, ie, 0, as shown in FIG. 2E, the
이와 같이 흡입 공정에 있어서 흡기 밸브 (3) 에 의한 흡기 포트 (2) 의 폐색 타이밍을 지연시키기 위해, 엔진 제어 유닛 (40) 은, 도 5 및 도 6 에 나타내는 바와 같이, 폐색 타이밍을 늦추는 기통 (예를 들어, 도 6 에 있어서의 기통 「5」) 의 엔진 피스톤 (EP) 이 상사점에 위치했을 때 (단계 S1 : Yes), 회전수 검출 신호의 펄스수의 카운트를 개시한다 (단계 S2). 그리고, 회전수 검출 신호의 펄스수가 미리 설정한 VVA 기동 설정 펄스에 도달했을 때 (단계 S3 : Yes), VVA 기동 신호를 온으로 한다 (단계 S4). 이와 같이 VVA 기동 신호가 온이 되면, 미리 정한 VVA 유지 시간 Tw 만큼 전자기 개폐 밸브 (30) 를 여자시킨다 (단계 S5). 이후, 이와 같은 사이클을 반복함으로써, 흡기 밸브 (3) 에 의한 흡기 포트 (2) 의 폐색 타이밍을 늦추도록 제어한다.Thus, in order to delay the closing timing of the
상기 서술한 본 발명의 실시형태에 관련된 엔진 밸브 장치 (1) 에 의하면, 전자기 개폐 밸브 (30) 를 폐색한 경우에 유압 액츄에이터 (20) 의 피스톤 (23) 이 기름홈 (22b1) (유출관로 (21e)) 을 폐색할 때까지 흡기 밸브 (3) 가 로커 아암 (9) 에 연계되고, 유출관로 (21e) 에 연통되는 기름홈 (22b1) 을 폐색한 후에는 전자기 개폐 밸브 (30) 를 개방할 때까지 흡기 밸브 (3) 의 개방 상태를 지속하므로, 전자기 개폐 밸브 (30) 의 폐색 타이밍에 좌우되지 않고 미리 정한 개도로 흡기 포트 (2) 의 개방 상태를 지속할 수 있다.According to the
이상과 같이, 본 발명에 관련된 엔진 밸브 장치는, 엔진 밸브의 동작을 가변으로 하는 엔진 밸브 장치에 유용하고, 특히 디젤 엔진의 엔진 밸브에 적합하다.As mentioned above, the engine valve apparatus which concerns on this invention is useful for the engine valve apparatus which makes the operation | movement of an engine valve variable, and is especially suitable for the engine valve of a diesel engine.
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Date | Code | Title | Description |
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E902 | Notification of reason for refusal | ||
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LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |