KR101136704B1 - Variable valve driving device of internal combustion engine - Google Patents
Variable valve driving device of internal combustion engine Download PDFInfo
- Publication number
- KR101136704B1 KR101136704B1 KR1020090108336A KR20090108336A KR101136704B1 KR 101136704 B1 KR101136704 B1 KR 101136704B1 KR 1020090108336 A KR1020090108336 A KR 1020090108336A KR 20090108336 A KR20090108336 A KR 20090108336A KR 101136704 B1 KR101136704 B1 KR 101136704B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- valve
- internal combustion
- combustion engine
- variable
- intake valve
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
- F01L1/34—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
- F01L1/344—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear
- F01L1/3442—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear using hydraulic chambers with variable volume to transmit the rotating force
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D13/00—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
- F02D13/02—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
- F02D13/0223—Variable control of the intake valves only
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
- F01L1/02—Valve drive
- F01L1/04—Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
- F01L1/047—Camshafts
- F01L1/053—Camshafts overhead type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
- F01L1/12—Transmitting gear between valve drive and valve
- F01L1/18—Rocking arms or levers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L2305/00—Valve arrangements comprising rollers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L2800/00—Methods of operation using a variable valve timing mechanism
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Abstract
내연 기관의 흡기 밸브의 개폐 시기를 가변하는 캠축 위상 가변 기구를 구비한 내연 기관의 가변 밸브 구동 장치에 있어서, 내연 기관의 부하(L)가 제1 소정치(L1) 미만인 경우에는 흡기 밸브의 밸브 폐쇄 시기가 하사점을 포함하는 소정 범위(T1)보다 진각하는 한편, 내연 기관의 부하(L)가 제1 소정치(L1) 이상인 경우에는 흡기 밸브의 밸브 폐쇄 시기가 소정 범위(T1)보다 지각하도록 캠축 위상 가변 기구 및 가변 밸브 리프트 기구를 제어한다.
가변 밸브 구동 장치, 흡기 밸브, 가변 밸브 리프트 기구, 엔진, ECU
In the variable valve drive apparatus of an internal combustion engine provided with the camshaft phase variable mechanism which changes the opening / closing time of the intake valve of an internal combustion engine, when the load L of an internal combustion engine is less than 1st predetermined value L1, the valve of an intake valve When the closing timing is advanced to the predetermined range T1 including the bottom dead center, and the load L of the internal combustion engine is greater than or equal to the first predetermined value L1, the valve closing timing of the intake valve is late than the predetermined range T1. To control the camshaft phase variable mechanism and the variable valve lift mechanism.
Variable Valve Drive, Intake Valve, Variable Valve Lift Mechanism, Engine, ECU
Description
본 발명은 흡기 밸브의 리프트량 및 개폐 시기를 변경 가능한 내연 기관의 가변 밸브 구동 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a variable valve driving apparatus of an internal combustion engine which can change the lift amount and the opening / closing time of an intake valve.
종래, 내연 기관의 가변 밸브 구동 장치로서, 흡배기 밸브의 리프트량을 변화시키는 가변 밸브 리프트 기구, 흡배기 밸브의 개폐 시기(위상)를 변화시키는 가변 밸브 타이밍 기구가 알려져 있다. 그리고, 최근에는 연비나 출력 성능을 더욱 향상시키기 위해, 이들 가변 밸브 리프트 기구 및 가변 밸브 타이밍 기구의 양쪽을 구비한 엔진이 증가하고 있다.Background Art Conventionally, as a variable valve drive device of an internal combustion engine, a variable valve lift mechanism for changing the lift amount of an intake and exhaust valve and a variable valve timing mechanism for changing the opening and closing timing (phase) of the intake and exhaust valve are known. In recent years, in order to further improve fuel efficiency and output performance, engines provided with both of these variable valve lift mechanisms and variable valve timing mechanisms have been increasing.
이와 같이 가변 밸브 리프트 기구 및 가변 밸브 타이밍 기구를 구비한 엔진에서는, 일반적으로 저부하 시에 흡기 밸브의 밸브 폐쇄 시기를 빠르게 함으로써, 흡기 매니폴드 내의 부압을 억제하여 펌핑 로스를 저감시켜 연비를 향상시키고 있다. 한편, 고부하 시에는 흡기 밸브의 리프트량을 크게 하여 흡기량을 증가시켜 출력을 향상시키고 있다(일본 특허 출원 공개 제2006-97647호 공보).As described above, in an engine equipped with a variable valve lift mechanism and a variable valve timing mechanism, the valve closing timing of the intake valve is generally accelerated at the time of low load, thereby suppressing the negative pressure in the intake manifold, reducing the pumping loss, and improving fuel efficiency. have. On the other hand, at high loads, the lift amount of the intake valve is increased to increase the intake amount to improve the output (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-97647).
그러나, 상기 공보에 기재된 기술에서는, 고부하 시에 흡기 밸브의 리프트량을 크게 하는 데 수반하여 흡기 밸브의 밸브 폐쇄 시기가 지각한다. 그리고, 밸브 폐쇄 시기가 지각하여 하사점 부근으로 되면 실압축비가 지나치게 커져, 노킹을 일으켜 버릴 우려가 있다. 이와 같이 노킹이 발생하면, 연비가 저하되는 등의 문제점이 있다.However, in the technique described in the above publication, the valve closing timing of the intake valve is late due to increasing the lift amount of the intake valve at high load. When the valve closing timing is late and near the bottom dead center, the actual compression ratio becomes too large, which may cause knocking. When knocking occurs in this way, there is a problem that fuel economy is lowered.
본 발명의 목적은 가변 밸브 타이밍 기구 및 가변 밸브 리프트 기구를 구비한 내연 기관의 가변 밸브 구동 장치이며, 저부하 시에는 흡기 밸브의 밸브 폐쇄 시기를 이르게 하여 연비를 향상시키는 동시에, 고부하 시에 있어서도 연비의 향상을 도모할 수 있는 가변 밸브 구동 장치를 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is a variable valve drive apparatus of an internal combustion engine having a variable valve timing mechanism and a variable valve lift mechanism, which leads to a valve closing timing of an intake valve at low loads, thereby improving fuel efficiency and at The present invention provides a variable valve driving apparatus that can improve the performance of the variable valve.
상기 목적을 달성하기 위해, 본원 발명은 흡기 밸브의 개폐 시기를 가변하는 내연 기관의 가변 밸브 구동 장치이며, 상기 내연 기관의 부하가 제1 소정치 미만인 경우에는 상기 흡기 밸브의 밸브 폐쇄 시기가 하사점을 포함하는 소정 범위보다 진각하는 한편, 상기 내연 기관의 부하가 상기 제1 소정치 이상인 경우에는 상기 흡기 밸브의 밸브 폐쇄 시기가 상기 소정 범위보다 지각하도록, 상기 흡기 밸브의 개폐 시기를 제어하는 제어 수단을 구비하고 있다.In order to achieve the above object, the present invention is a variable valve drive device of an internal combustion engine that varies the opening and closing time of the intake valve, and when the load of the internal combustion engine is less than the first predetermined value, the valve closing timing of the intake valve is a bottom dead center. Control means for controlling the opening and closing timing of the intake valve so that the valve closing timing of the intake valve is late than the predetermined range when the load of the internal combustion engine is greater than or equal to the first predetermined value. Equipped with.
이에 의해, 내연 기관의 부하가 제1 소정치 미만인 경우에는 흡기 밸브의 밸브 폐쇄 시기가 진각 제어되므로, 흡기 매니폴드 내의 부압이 억제되어, 펌핑 로스 가 저감되어 연비를 향상시킬 수 있다. 한편, 내연 기관의 부하가 제1 소정치 이상인 경우에는 흡기 밸브의 밸브 폐쇄 시기가 하사점을 포함하는 소정 범위보다 지각하므로, 노킹의 발생이 억제되는 동시에, 밀러 사이클 효과에 의해 연비를 향상시킬 수 있다. 따라서, 저부하로부터 고부하에 있어서 연비의 형상을 도모할 수 있다.Thereby, when the load of an internal combustion engine is less than a 1st predetermined value, since the valve closing timing of an intake valve is advanced-advanced, the negative pressure in an intake manifold is suppressed and a pumping loss can be reduced and fuel economy can be improved. On the other hand, when the load of the internal combustion engine is greater than or equal to the first predetermined value, the valve closing timing of the intake valve is late than the predetermined range including the bottom dead center, so that knocking is suppressed and fuel efficiency can be improved by the Miller cycle effect. have. Therefore, the shape of fuel consumption can be aimed at the low load from the high load.
바람직하게는, 상기 내연 기관의 크랭크 샤프트와 흡기 캠 샤프트의 위상을 변경하여 상기 흡기 밸브의 개폐 시기를 가변하는 가변 밸브 타이밍 기구와, 상기 흡기 밸브의 적어도 밸브 폐쇄 시기를 지각시키면서 상기 흡기 밸브의 리프트량을 증가하는 가변 밸브 리프트 기구를 더 구비하고, 상기 제어 수단은 상기 가변 밸브 타이밍 기구와 함께 상기 가변 밸브 리프트 기구를 제어하여, 상기 내연 기관의 부하에 기초하여 상기 흡기 밸브의 밸브 폐쇄 시기를 상기 소정 범위보다 진각 또는 지각시키는 것이 좋다.Preferably, a variable valve timing mechanism for changing the phase of the crankshaft and the intake camshaft of the internal combustion engine to vary the opening and closing timing of the intake valve, and the lift of the intake valve while retarding at least the valve closing timing of the intake valve. And a variable valve lift mechanism for increasing the amount, wherein the control means controls the variable valve lift mechanism together with the variable valve timing mechanism to determine the valve closing timing of the intake valve based on the load of the internal combustion engine. It is better to advance or perceive than a predetermined range.
이에 의해, 흡기 밸브의 밸브 폐쇄 시기를 가변 밸브 타이밍 기구와 가변 밸브 리프트 기구의 2개의 기구에 의해 행하므로, 흡기 밸브의 밸브 폐쇄 시기의 하사점을 포함하는 소정 범위보다 진각 및 지각의 절환을 원활하게 행할 수 있다.As a result, since the valve closing timing of the intake valve is performed by two mechanisms, the variable valve timing mechanism and the variable valve lift mechanism, the advance and perception switching is smoother than the predetermined range including the bottom dead center of the valve closing timing of the intake valve. I can do it.
또한, 바람직하게는, 상기 제어 수단은 내연 기관의 부하가 제1 소정치 미만인 경우에, 상기 가변 밸브 타이밍 기구에 의해 상기 흡기 밸브의 밸브 폐쇄 시기를 최진각하는 동시에 상기 가변 밸브 리프트 기구를 부하에 따라서 제어하는 것이 좋다.Further, preferably, when the load of the internal combustion engine is less than the first predetermined value, the control means advances the valve closing timing of the intake valve by the variable valve timing mechanism and simultaneously transfers the variable valve lift mechanism to the load. Therefore, it is better to control.
이에 의해, 내연 기관의 부하가 소정치 미만인 경우에는 가변 밸브 리프트 기구의 제어에 의해 흡기 밸브의 리프트량의 저하에 수반하여 흡기 밸브의 밸브 폐쇄 시기가 더욱 진각하므로, 흡기 유속이 상승하여 연소가 안정화되는 동시에 펌핑 로스의 가일층의 저감에 의해 연비를 더욱 향상시킬 수 있다.As a result, when the load of the internal combustion engine is less than the predetermined value, the valve closing timing of the intake valve is further advanced with the decrease of the lift amount of the intake valve by the control of the variable valve lift mechanism, so that the intake flow rate increases and combustion is stabilized. At the same time, the fuel economy can be further improved by further reducing the pumping loss.
또한, 바람직하게는, 상기 제어 수단은 상기 내연 기관의 부하가 제1 소정치 이상인 경우에, 상기 가변 밸브 타이밍 기구에 의해 상기 흡기 밸브의 밸브 폐쇄 시기를 최지각하는 동시에 상기 가변 밸브 리프트 기구를 최대 리프트량으로 되도록 제어하는 것이 좋다.Further, preferably, when the load of the internal combustion engine is equal to or greater than the first predetermined value, the control means detects the valve closing timing of the intake valve by the variable valve timing mechanism and maximizes the variable valve lift mechanism. It is good to control so that it may become a lift amount.
이에 의해, 내연 기관의 부하가 제1 소정치 이상인 경우에는 흡기 밸브의 밸브 폐쇄 시기가 최대 지각하는 동시에 리프트량이 최대량으로 되므로, 밀러 사이클 효과를 최대한 발휘시켜 연비의 향상을 가일층 도모할 수 있다.As a result, when the load of the internal combustion engine is equal to or greater than the first predetermined value, the valve closing timing of the intake valve becomes the maximum perception and the lift amount becomes the maximum amount, whereby the Miller cycle effect can be exhibited to the maximum and the fuel economy can be further improved.
또한, 바람직하게는, 상기 제어 수단은, 상기 내연 기관의 액셀러레이터 개방도가 완전 개방 상태인 경우에는 상기 흡기 밸브의 밸브 폐쇄 시기를 최대 지각보다 진각시키는 동시에, 상기 흡기 밸브의 리프트량을 최대량보다 저하시키도록 상기 가변 밸브 타이밍 기구 및 상기 가변 밸브 리프트 기구를 제어하는 것이 좋다.Preferably, the control means advances the valve closing timing of the intake valve from the maximum perception and lowers the lift amount of the intake valve from the maximum amount when the accelerator opening of the internal combustion engine is in the fully open state. It is preferable to control the variable valve timing mechanism and the variable valve lift mechanism.
이에 의해, 액셀러레이터 개방도가 완전 개방 상태인 경우에는, 흡기 밸브의 밸브 폐쇄 시기를 최대 지각보다 진각시키는 동시에, 흡기 밸브의 리프트량을 최대량보다 저하시킴으로써 내연 기관의 출력 성능을 최대한 발휘시킬 수 있다.Thereby, when the accelerator opening degree is fully open, the valve closing timing of the intake valve is advanced more than the maximum perception, and the lift amount of the intake valve can be lowered than the maximum amount, thereby maximizing the output performance of the internal combustion engine.
또한, 바람직하게는, 상기 제어 수단은, 상기 내연 기관의 액셀러레이터 개방도가 완전 폐쇄 상태인 경우에는 상기 흡기 밸브의 리프트량이 최소치보다 커지 도록 상기 가변 밸브 리프트 기구를 제어하는 것이 좋다.Further, preferably, the control means controls the variable valve lift mechanism so that the lift amount of the intake valve becomes larger than the minimum value when the accelerator opening of the internal combustion engine is in a completely closed state.
이에 의해, 액셀러레이터 개방도가 완전 폐쇄 상태인 경우에는, 흡기 밸브의 리프트량을 최소량보다 크게 하므로, 흡기 매니폴드 내의 압력을 저하시킬 수 있다. 따라서, 아이들 시나 브레이크 조작 시에 브레이크 마스터백의 부압을 확보할 수 있다.As a result, when the accelerator opening is completely closed, the lift amount of the intake valve is made larger than the minimum amount, so that the pressure in the intake manifold can be reduced. Therefore, the negative pressure of the brake master bag can be ensured at the time of idling or during brake operation.
또한, 바람직하게는, 상기 제어 수단은, 상기 내연 기관의 회전 속도가 제2 소정치 이상인 경우에는 상기 내연 기관의 부하에 관계없이 상기 흡기 밸브의 밸브 폐쇄 시기를 최대 지각보다 진각시키는 동시에, 상기 흡기 밸브의 리프트량을 최대량보다 저하시키도록 상기 가변 밸브 타이밍 기구 및 상기 가변 밸브 리프트 기구를 제어하는 것이 좋다.Preferably, the control means advances the valve closing timing of the intake valve from the maximum perception regardless of the load of the internal combustion engine when the rotational speed of the internal combustion engine is equal to or greater than a second predetermined value, and at the same time, the intake air It is preferable to control the variable valve timing mechanism and the variable valve lift mechanism so that the lift amount of the valve is lower than the maximum amount.
이에 의해, 내연 기관 회전 속도가 소정치 이상인 경우에는, 부하에 관계없이 리프트량 및 위상이 규정되므로, 불필요한 가변 밸브 타이밍 기구의 절환이 억제된다. 따라서, 고회전 영역에서의 액추에이터의 작동이 억제되어, 내구성을 향상시킬 수 있다.As a result, when the internal combustion engine rotational speed is equal to or greater than a predetermined value, the lift amount and phase are defined regardless of the load, so that unnecessary switching of the variable valve timing mechanism is suppressed. Therefore, the operation of the actuator in the high rotational region is suppressed, so that durability can be improved.
본 발명에 따르면, 가변 밸브 타이밍 기구 및 가변 밸브 리프트 기구를 구비한 내연 기관의 가변 밸브 구동 장치로, 저부하 시에는 흡기 밸브의 밸브 폐쇄 시기를 이르게 하여 연비를 향상시키는 동시에, 고부하 시에 있어서도 연비의 향상을 도모할 수 있는 가변 밸브 구동 장치를 제공할 수 있다.According to the present invention, there is provided a variable valve driving apparatus of an internal combustion engine having a variable valve timing mechanism and a variable valve lift mechanism, which leads to a valve closing timing of an intake valve at low loads, thereby improving fuel economy and at the same time, even at high loads. The variable valve drive device which can aim at the improvement of this can be provided.
이하, 도면에 기초하여 본 발명의 실시 형태에 대해 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention is described based on drawing.
우선, 본 발명의 제1 실시 형태에 대해 설명한다.First, the first embodiment of the present invention will be described.
도 1은 본 실시 형태의 가변 밸브 구동 장치를 구비한 내연 기관(이하, 엔진)(1)의 개략 구성도이다.FIG. 1: is a schematic block diagram of the internal combustion engine (henceforth an engine) 1 provided with the variable valve drive apparatus of this embodiment.
본 실시 형태의 엔진(1)은 DOHC식 구동 밸브 기구를 갖고 있고, 주행용 구동원으로서 차량에 탑재되어 있다. 엔진(1)의 흡기 캠 샤프트(2) 및 배기 캠 샤프트(3)의 전단부에는 각각 타이밍 풀리(4, 5)가 접속되고, 이들 타이밍 풀리(4, 5)는 타이밍 벨트(6)를 통해 크랭크 샤프트(7)에 연결되어 있다. 크랭크 샤프트(7)의 회전에 수반하여 타이밍 풀리(4, 5)와 함께 흡기 샤프트(2) 및 배기 캠 샤프트(3)가 회전 구동되고, 이 흡기 캠 샤프트(2)에 구비된 흡기 캠(2a)에 의해 흡기 밸브(8)가, 배기 캠 샤프트(3)에 구비된 배기 캠(3a)에 의해 배기 밸브(9)가 개폐 구동된다.The engine 1 of this embodiment has a DOHC drive valve mechanism, and is mounted on a vehicle as a drive source for travel. The
흡기 밸브(8)를 구동하는 구동 밸브 기구에 본 실시 형태의 가변 밸브 구동 장치가 채용되어 있다. 가변 밸브 구동 장치는, 후술하는 캠축 위상 가변 기구(가변 밸브 타이밍 기구)(11) 및 가변 밸브 리프트 기구(12)를 구비하고 있다.The variable valve drive apparatus of this embodiment is employ | adopted as the drive valve mechanism which drives the
도 2는 캠축 위상 가변 기구(11)의 내부 구조도이다. 이하, 도 1도 같이 참조하여, 캠축 위상 가변 기구(11)에 대해 설명한다.2 is an internal structural diagram of the camshaft
캠축 위상 가변 기구(11)는 흡기 캠 샤프트(2)와 흡기측의 타이밍 풀리(4) 사이에 설치되어 있고, 예를 들어 일본 특허 출원 공개 제2000-27609호 공보나 특허 제3846605호 공보에 기재되어 있는 바와 같은 베인식 캠축 위상 가변 기구가 채 용된다.The camshaft
도 2에 도시한 바와 같이, 캠축 위상 가변 기구(11)는 타이밍 풀리(4)에 설치한 하우징(13) 내에 베인 로터(14)를 회전 가능하게 설치하고, 그 베인 로터(14)에 흡기 캠 샤프트(2)를 연결하여 구성되어 있다.As shown in FIG. 2, the camshaft
캠축 위상 가변 기구(11)에는 흡기 캠 샤프트(2) 내에 형성된 유로를 통해 오일 컨트롤 밸브(이하, OCV라고 함)(15)가 접속되어, 엔진(1)의 오일 펌프(16)로부터 공급되는 작동유를, OCV(15)의 절환에 따라서 베인 로터(14)와 하우징(13) 사이에 형성된 오일실(17)에 공급하여 베인 로터(14)를 회전시킴으로써, 타이밍 풀리(4)에 대한 흡기 캠 샤프트(2)의 위상각, 즉 흡기 밸브(8)의 개폐 시기를 연속적으로 조정 가능하게 되어 있다.The oil control valve (hereinafter referred to as OCV) 15 is connected to the camshaft
또한, 캠축 위상 가변 기구(11)는 로크 핀(18)과, 스프링(19)(압박 수단)을 구비하고 있다. 로크 핀(18)은 베인 로터(14)에 형성된 끼워 맞춤 구멍(20)에 삽입하여 베인 로터(14)의 회전을 규제하는 기능을 갖고 있고, 베인 로터(14)의 최진각 위치를 설정한다. 스프링(19)은 하우징(13)과 베인 로터(14) 사이에 설치되어, 베인 로터(14)를 진각 방향으로 압박한다.Moreover, the camshaft
도 3은 가변 밸브 리프트 기구(12)의 그 개략적인 구조도이다. 이하, 도 1도 같이 참조하여, 가변 밸브 리프트 기구(12)의 구조에 대해 설명한다.3 is a schematic structural diagram of the variable
가변 밸브 리프트 기구(12)의 구조는, 예를 들어 일본 특허 출원 공개 제2005-299536호 공보에 기재되어 있어, 상세한 구조에 대해서는 생략하지만, 도 3에 도시한 바와 같이 흡기 캠 샤프트(2)와 흡기 밸브(8)를 구동하는 로커 아암(30) 외 에 센터 로커 아암(31) 및 스윙 캠(32)이 설치되어 있다. 그리고, 흡기 캠 샤프트(2)의 회전 구동에 의해 로커 아암(30)을 상하 구동할 때에, 전동 모터(33)에 의해 로커 샤프트(34)를 회전하여, 센터 로커 아암(31)의 지지점 위치를 이동시킴으로써, 흡기 밸브(8)의 최대 리프트량을 변화시킬 수 있는 동시에, 최대 리프트량과 최소 리프트량까지 밸브 개방 시기를 거의 일정하게 유지하면서 리프트량의 감소에 수반하여 밸브 폐쇄 시기를 진각시킨다. 즉, 가변 밸브 리프트 기구(12)는 흡기 캠 샤프트(2) 및 로커 아암(30)에 센터 로커 아암(31), 스윙 캠(32)을 조합한 단일 기구로서, 흡기 밸브(8)의 리프트량과 밸브 개방 기간을 일의적으로 연속 가변하는 기능을 갖는다.The structure of the variable
ECU(40)는 도시하지 않은 입출력 장치, ROM, RAM 등의 기억 장치, 중앙 처리 장치(CPU), 타이머 카운터 등을 구비하고 있고, 엔진(1)의 종합적인 제어를 행한다.The
ECU(40)의 입력측에는 엔진(1)의 크랭크각을 검출하는 크랭크각 센서(41), 도시하지 않은 스로틀 밸브의 개방도를 검출하는 스로틀 센서(42), 드라이버에 의한 액셀러레이터의 스텝핑량을 검출하는 액셀러레이터 포지션 센서(46) 등의 각종 센서가 접속되어 있다. 또한, ECU(40)의 출력측에는 상기 OCV(15), 전동 모터(33) 외에, 연료 분사 밸브(43), 점화 플러그(44) 등이 접속되어 있다. ECU(40)는 각 센서로부터의 검출 정보에 기초하여 점화 시기 및 연료 분사량 등을 결정하여, 점화 플러그(44)나 연료 분사 밸브(43)를 구동 제어하는 동시에, OCV(15) 및 전동 모터(33)를 구동 제어, 즉 캠축 위상 가변 기구(11) 및 가변 밸브 리프트 기구(12)를 제어한다.On the input side of the
도 4는 본 발명의 제1 실시 형태에 있어서의 캠축 위상 가변 기구(11) 및 가변 밸브 리프트 기구(12)의 설정에 사용되는 맵이다.4 is a map used for setting the camshaft phase
ECU(40)는, 도 4에 도시한 바와 같이 엔진 회전 속도(N) 및 부하(L)에 따라서 가변 밸브 리프트 기구(12) 및 캠축 위상 가변 기구(11)를 절환 제어한다. 또한, 엔진 회전 속도(N)는 크랭크각 센서(41)에 의해 검출한 크랭크각의 추이로부터 계측되는 동시에, 부하(L)는 액셀러레이터 포지션 센서(46)에 의해 검출한 액셀러레이터의 스텝핑량으로부터 연산하면 된다.As shown in FIG. 4, the
ECU(40)는, 부하(L)가 제1 소정치(L1) 미만인 경우에는 캠축 위상 가변 기구(11)를 제어하여 흡기 밸브(8)를 최진각으로 설정하는 동시에, 가변 밸브 리프트 기구(12)를 제어하여 부하(L)에 대응한 최소의 리프트량으로 한다(도면 중 영역 1).When the load L is less than the first predetermined value L1, the
부하(L)가 제1 소정치(L1) 이상인 경우에는, 캠축 위상 가변 기구(11)를 최지각으로 제어하는 동시에, 가변 밸브 리프트 기구(12)에 의해 리프트량을 최대치로 설정한다(도면 중 영역 2).When the load L is equal to or larger than the first predetermined value L1, the camshaft phase
부하(L)가 최대 영역, 구체적으로는 액셀러레이터 완전 개방 시에는, 엔진(1)의 출력이 최대한 최대로 되도록, 캠축 위상 가변 기구(11) 및 가변 밸브 리프트 기구(12)를 제어한다. 본 실시 형태의 엔진(1)에서는, 밸브 폐쇄 시기는 최지각보다 약간 진각하고, 리프트량은 최대치보다 약간 적게 함으로써 출력이 최대로 된다(도면 중 영역 3).When the load L is at the maximum region, specifically, when the accelerator is fully opened, the camshaft phase
부하(L)가 극소 영역, 구체적으로는 아이들 상태 또는 감속 시와 같이 액셀러레이터 완전 폐쇄 시에는, 캠축 위상 가변 기구(11)는 최진각 제어한 채로, 가변 밸브 리프트 기구(12)는 최소 리프트량보다 크게 제어한다(도면 중 영역 4).When the load L is in a very small area, specifically, when the accelerator is completely closed, such as in an idle state or deceleration, the variable
도 5의 (a) 내지 도 5의 (e)는 부하에 따른 가변 밸브 리프트 기구(12) 및 캠축 위상 가변 기구(11)의 설정 상태와 엔진 상태를 도시하는 그래프이다. (a)는 흡기 밸브(8)의 밸브 폐쇄 시기, (b)는 캠축 위상 가변 기구(11)에 의해 가변하는 흡기 밸브(8)의 위상, (c)는 가변 밸브 리프트 기구(12)에 의해 가변하는 흡기 밸브(8)의 리프트량, (d)는 흡기 매니폴드 내의 압력, (e)는 연비를 나타내고, 각각 엔진(1)의 부하에 따른 값을 나타내고 있다. 도면 중 ○는 흡기 밸브(8)의 밸브 폐쇄 시기가 가장 빠른 경우의 값을 나타내는 한편, ◇는 흡기 밸브(8)의 밸브 폐쇄 시기가 가장 느린 경우의 값을 나타낸다.5A to 5E are graphs showing the setting state and the engine state of the variable
도 5에 도시한 바와 같이, 부하(L)가 제1 소정치(L1) 미만인 영역(1)에서는, 흡기 밸브(8)의 밸브 폐쇄 시기가 빨라지게 되므로, 흡기 매니폴드의 부압을 저감(압력을 상승)시킬 수 있다. 따라서, 펌핑 로스가 저감되어, 연비를 향상시킬 수 있다.As shown in FIG. 5, in the region 1 where the load L is less than the first predetermined value L1, the valve closing timing of the
부하(L)가 제1 소정치(L1) 이상인 영역(2)에서는 캠축 위상 가변 기구(11)를 최지각 제어하는 동시에, 가변 밸브 리프트 기구(12)에 의해 리프트량을 최대치로 설정함으로써, 흡기 밸브(8)의 밸브 폐쇄 시기를 가장 느리게 한다. 이에 의해, 흡기 밸브(8)의 밸브 폐쇄 시기를, 하사점을 포함하는 소정 범위(T1)보다 느리게 함으로써, 노킹의 발생을 억제하는 동시에 밀러 사이클 효과에 의해 연비를 향상시 킬 수 있다.In the
액셀러레이터 완전 개방 시인 영역 3에서는 흡기 밸브(8)의 밸브 폐쇄 시기를 최지각보다 진각시키는 동시에, 리프트량을 최대치보다 적게 하여, 엔진(1)의 출력 성능을 최대한 발휘시킨다.In the accelerator fully
액셀러레이터 완전 폐쇄 시인 영역 4에서는 밸브 리프트량을 최소치보다 약간 크게 설정함으로써, 흡기 매니폴드 내의 압력을 저하시켜, 브레이크 마스터백용 부압을 충분히 확보할 수 있다.In the accelerator fully closed
이상과 같이, 본 실시 형태에서는 캠축 위상 가변 기구(11) 및 가변 밸브 리프트 기구(12)의 양쪽을 구비한 엔진에 있어서, 저부하 영역에서는 흡기 매니폴드 내의 부압을 저감시켜 펌핑 로스를 저감시키는 한편, 고부하 영역에서는 흡기 밸브(8)의 밸브 폐쇄 시기를 하사점 부근보다 지각시켜 노킹의 발생을 억제하는 동시에 밀러 사이클 효과에 의해 연비를 향상시킬 수 있다. 따라서, 저부하 영역으로부터 고부하 영역까지의 전체 영역에 있어서, 연비 성능을 향상시킬 수 있다.As mentioned above, in this embodiment, in the engine provided with both the camshaft phase
또한, 캠축 위상 가변 기구(11)와 가변 밸브 리프트 기구(12)의 양쪽에 의해 흡기 밸브(8)의 밸브 폐쇄 시기를 변경할 수 있으므로, 하사점을 포함하는 소정 범위(T1)를 사이에 두고 진각과 지각의 전환을 원활하게 행할 수 있어, 절환 제어 과도 중에 흡기 밸브(8)의 밸브 폐쇄 시기가 하사점을 포함하는 소정 범위(T1)에 체재하는 시간을 제어할 수 있다. 또한, 캠축 위상 변위 기구(11)는 유압식, 가변 밸브 리프트 기구(12)는 전동식으로 하여 상이한 구동 방식으로 하고 있으므로, 예를 들어 동일한 구동 방식으로 하여 유압 부족이나 전력 부족에 의한 작동 불량 등 을 억제할 수 있다.In addition, since the valve closing timing of the
또한, 가변 밸브 리프트 기구를 전동식으로 함으로써, 냉간 시동 시와 같이 유온이 저하되어 있는 경우나, 저회전 시와 같이 유압이 충분히 상승되어 있지 않은 경우라도 리프트량을 정확하게 제어 가능하다. 따라서, 저온, 저회전 시에 있어서도 연비의 개선을 도모할 수 있다.In addition, the variable valve lift mechanism can be electrically controlled to precisely control the lift amount even when the oil temperature is lowered as in cold start or when the oil pressure is not sufficiently raised as at low rotation. Therefore, the fuel economy can be improved even at low temperature and low rotation.
또한, 밸브의 리프트량은 공기량에 크게 관계되므로, 가변 밸브 리프트 기구에는 매우 높은 가변 응답성이 필요해, 전동화가 적합하다.In addition, since the lift amount of the valve is largely related to the air amount, the variable valve lift mechanism requires a very high variable responsiveness, and the motorization is suitable.
또한, 액셀러레이터 완전 폐쇄 시와 같은 부하가 극소 영역인 경우에는, 흡기 매니폴드 내의 부압의 저감을 완화하여 브레이크 마스터백용 부압을 확보한다. 이에 의해, 브레이크 마스터백의 부압을 확보하기 위해 부압 펌프를 필요로 하지 않아, 부품 비용의 상승을 억제할 수 있다.In addition, when the load is extremely small, such as when the accelerator is completely closed, the reduction of the negative pressure in the intake manifold is alleviated to secure the negative pressure for the brake master bag. This eliminates the need for a negative pressure pump in order to secure the negative pressure of the brake master bag, and can suppress an increase in component cost.
액셀러레이터 완전 개방 시와 같은 부하가 최대 영역인 경우에는, 흡기 밸브(8)의 밸브 폐쇄 시기를 최지각 및 리프트량을 최대치로 하는 것이 아니라, 최지각보다 약간 진각시키는 동시에 리프트량을 최대량보다 약간 적게 함으로써, 엔진(1)의 출력이 가장 많이 얻어지도록 제어된다. 따라서, 필요에 따라서 엔진의 성능을 최대한 발휘시킬 수 있으므로, 차량의 가속 성능을 향상시킬 수 있다.In the case of the maximum load such as when the accelerator is fully open, the valve closing timing of the
또한, 고부하 영역에 있어서, 흡기 밸브(8)가 최지각 제어되었을 때라도, 흡기 밸브(8)와 배기 밸브(9)의 양쪽이 밸브 개방되는 상태인 오버랩이 형성되도록 설정하면 된다. 이와 같이 하면, 흡기 행정 초기에 있어서 펌핑 로스가 저감되므로 연비를 더욱 향상시킬 수 있다.In addition, in the high load region, even when the
다음에, 본 발명의 제2 실시 형태에 대해 설명한다.Next, a second embodiment of the present invention will be described.
도 6은 본 발명의 제2 실시 형태에 있어서의 캠축 위상 가변 기구(11) 및 가변 밸브 리프트 기구(12)의 설정에 사용되는 맵이다.6 is a map used for setting the camshaft phase
제2 실시 형태는 캠축 위상 가변 기구(11) 및 가변 밸브 리프트 기구(12)의 절환 제어를 제1 실시 형태와 같이 부하에 따를 뿐만 아니라, 엔진 회전 속도(N)에 따라서도 절환된다.In the second embodiment, the switching control of the camshaft phase
상세하게는, 엔진 회전 속도(N)가 제2 소정치(N1) 미만인 경우에는, 제1 실시 형태와 마찬가지로 부하에 따라서 영역 1 내지 영역 4의 제어를 선택한다. 본 실시 형태에서는, 엔진 회전 속도(N)가 제2 소정치(N1) 이상인 경우에는, 부하에 관계없이, 영역 3과 마찬가지로 엔진의 출력 성능이 최대한 발휘되도록 캠축 위상 가변 기구(11) 및 가변 밸브 리프트 기구(12)를 제어한다.In detail, when the engine rotational speed N is less than the 2nd predetermined value N1, control of the area | region 1-the area |
이상에 의해, 제2 실시 형태에서는, 실용 연비로의 영향이 작은 고회전 시에 있어서는, 부하에 따라서 캠축 위상 가변 기구(11) 및 가변 밸브 리프트 기구(12)의 불필요한 절환 제어를 행하지 않으므로, 캠축 위상 가변 기구(11) 및 가변 밸브 리프트 기구(12)의 내구성을 향상시킬 수 있다.As described above, in the second embodiment, the camshaft phase
또한, 본 실시 형태에서는 캠축 위상 가변 기구(11) 및 가변 밸브 리프트 기구(12)의 양쪽을 구비한 엔진에 대해 본원 발명을 적용하고 있지만, 이것으로 한정되는 것이 아니라, 흡기 밸브(8)의 밸브 폐쇄 시기를 가변하는 기능을 구비한 엔진에 적용 가능하다. 이 경우, 부하(L)가 제1 소정치(L1) 이상인 경우에 흡기 밸브(8)의 밸브 폐쇄 시기를, 하사점을 포함하는 소정 범위(T1)보다 지각시킴으로써, 적어도 고부하 영역에서의 연비의 향상을 도모할 수 있다.In addition, although this invention applies this invention to the engine provided with both the camshaft phase
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 가변 밸브 구동 장치를 구비한 엔진의 개략 구조도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The schematic structural diagram of the engine provided with the variable valve drive apparatus which concerns on one Embodiment of this invention.
도 2는 캠축 위상 가변 기구의 구조도.2 is a structural diagram of a camshaft phase variable mechanism;
도 3은 가변 밸브 리프트 기구의 구조도.3 is a structural diagram of a variable valve lift mechanism.
도 4는 제1 실시 형태에 있어서의 캠축 위상 가변 기구 및 가변 밸브 타이밍 기구의 설정에 사용되는 맵.4 is a map used for setting the camshaft phase variable mechanism and the variable valve timing mechanism in the first embodiment.
도 5의 (a) 내지 도 5의 (e)는 부하에 따른 캠축 위상 가변 기구 및 가변 밸브 리프트 기구의 설정 상태와 엔진 상태를 도시하는 그래프.5 (a) to 5 (e) are graphs showing setting states and engine states of the camshaft phase variable mechanism and the variable valve lift mechanism according to the load;
도 6은 제2 실시 형태에 있어서의 캠축 위상 가변 기구 및 가변 밸브 리프트 기구의 설정에 사용되는 맵.6 is a map used for setting the camshaft phase variable mechanism and the variable valve lift mechanism in the second embodiment.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
1 : 엔진1: engine
8 : 흡기 밸브8: intake valve
11 : 캠축 위상 가변 기구11: camshaft phase variable mechanism
12 : 가변 밸브 리프트 기구12: variable valve lift mechanism
40 : ECU40: ECU
Claims (7)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008289809 | 2008-11-12 | ||
JPJP-P-2008-289809 | 2008-11-12 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20100053460A KR20100053460A (en) | 2010-05-20 |
KR101136704B1 true KR101136704B1 (en) | 2012-04-20 |
Family
ID=42278569
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020090108336A KR101136704B1 (en) | 2008-11-12 | 2009-11-11 | Variable valve driving device of internal combustion engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101136704B1 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101857279B1 (en) * | 2016-12-12 | 2018-06-20 | 현대오트론 주식회사 | Operating contorol method for combination system of vvt and vvd |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000328971A (en) * | 1999-05-21 | 2000-11-28 | Honda Motor Co Ltd | Air intake system controller for spark ignition internal combustion engine |
JP2008151059A (en) * | 2006-12-19 | 2008-07-03 | Toyota Motor Corp | Controller for internal combustion engine having variable valve train |
-
2009
- 2009-11-11 KR KR1020090108336A patent/KR101136704B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000328971A (en) * | 1999-05-21 | 2000-11-28 | Honda Motor Co Ltd | Air intake system controller for spark ignition internal combustion engine |
JP2008151059A (en) * | 2006-12-19 | 2008-07-03 | Toyota Motor Corp | Controller for internal combustion engine having variable valve train |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20100053460A (en) | 2010-05-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8205585B2 (en) | Variable valve gear for internal combustion engine | |
KR101396736B1 (en) | Internal combustion engine with variable valve gear | |
US8651071B2 (en) | Variable compression ratio engine control apparatus | |
US6840201B2 (en) | Variable valve timing control apparatus and method for an internal combustion engine | |
US7481199B2 (en) | Start control apparatus of internal combustion engine | |
CN101737173B (en) | Variable valve gear for internal combustion engine | |
KR20100096025A (en) | Internal combustion engine with variable valve gear | |
JP6011714B2 (en) | Control device and control method for internal combustion engine | |
CN101238278A (en) | Internal combustion engine | |
JPH04246249A (en) | Actual compression ratio controller for internal combustion engine | |
CA2434661C (en) | Valve operation controller | |
US20100161202A1 (en) | Intake air amount control system and method for internal combustion engine | |
KR101136704B1 (en) | Variable valve driving device of internal combustion engine | |
JP2008075569A (en) | Control device for internal combustion engine | |
JPS6125905A (en) | Variable valve timing controller | |
JP4258453B2 (en) | Intake control device for internal combustion engine | |
JP3933007B2 (en) | Intake control device for internal combustion engine | |
JP2770654B2 (en) | Intake / exhaust valve actuator for internal combustion engine | |
JP5012565B2 (en) | Internal combustion engine control method and internal combustion engine system | |
JP2004285855A (en) | Variable valve system of internal combustion engine | |
JP2024117156A (en) | Cam switching control device | |
JPH07310565A (en) | Valve control device of engine | |
JP2003013757A (en) | Valve timing control device for internal combustion engine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
AMND | Amendment | ||
E601 | Decision to refuse application | ||
X091 | Application refused [patent] | ||
AMND | Amendment | ||
X701 | Decision to grant (after re-examination) | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160318 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170302 Year of fee payment: 6 |