KR101558348B1 - Electro-hydraulic valve - Google Patents

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Abstract

본 발명은 유압 전자 제어 밸브 기구에 관한 것으로 그 내부로 램프 돌출부가 형성되어 메인 챔버와 보조 챔버를 형성하는 하우징부; 상기 메인 챔버의 유압 형성에 따라 상기 하우징부 내에서 왕복 운동하며, 상기 램프 돌출부에 선택적으로 막히는 실린더 유로가 형성되고, 상기 실린더 유로 하부에 브레이커 통로가 형성된 유압 피스톤; 및 상기 메인 챔버와 상기 보조 챔버를 선택적으로 연통하는 바이패스부;를 포함한다.The present invention relates to a hydraulic control valve mechanism, and more particularly, to a hydraulic control valve mechanism having a housing portion in which a lamp protrusion is formed to form a main chamber and an auxiliary chamber; A hydraulic piston reciprocating in the housing part according to the formation of the hydraulic pressure of the main chamber, a cylinder flow path selectively formed in the lamp projection part, and a breaker passage formed in the lower part of the cylinder flow path; And a bypass unit for selectively communicating the auxiliary chamber with the main chamber.

Description

유압 전자 제어 밸브 기구{ELECTRO-HYDRAULIC VALVE}[0001] ELECTRO-HYDRAULIC VALVE [0002]

본 발명은 가변 밸브 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유압 전자 제어 밸브 기구에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a variable valve apparatus, and more particularly, to a hydraulic electronic control valve mechanism.

내연기관(internal combustion engine)은 연소실(combustion chamber)에 연료와 공기를 받아들여 이를 연소함으로써 동력을 형성한다. 공기를 흡입할 때에는 캠축(camshaft)의 구동에 의해 흡기밸브(intake valves)를 작동시키고, 흡기밸브가 열려있는 동안 공기가 연소실에 흡입되게 된다. 또한, 캠축의 구동에 의해 배기밸브(exhaust valve)를 작동시키고 배기밸브가 열려있는 동안 공기가 연소실에서 배출되게 된다. An internal combustion engine forms a power by receiving fuel and air into a combustion chamber and burning it. When the air is sucked, the intake valves are actuated by driving the camshaft, and the air is sucked into the combustion chamber while the intake valve is opened. Further, by driving the camshaft, the exhaust valve is operated and air is discharged from the combustion chamber while the exhaust valve is opened.

그런데, 최적의 흡기밸브/배기밸브 동작은 엔진의 회전속도에 따라 달라진다. 즉, 엔진의 회전속도에 따라 적절한 리프트(lift) 또는 밸브 오프닝/클로징 타임이 달라지게 된다. 이와 같이 엔진의 회전속도에 따라 적절한 밸브 동작을 구현하기 위하여, 밸브를 구동시키는 캠의 형상을 복수개로 설계하거나, 밸브가 엔진회전수에 따라 다른 리프트(lift)로 동작하도록 구현하는 가변 밸브 리프트(variable valve lift; VVL) 장치가 연구되고 있다. However, the optimum intake valve / exhaust valve operation depends on the rotational speed of the engine. That is, an appropriate lift or valve opening / closing time depends on the rotational speed of the engine. In order to realize an appropriate valve operation in accordance with the rotational speed of the engine, a plurality of cams for driving the valve are designed, or a variable valve lift (for example, variable valve lift (VVL) devices have been studied.

일반적으로 널리 사용되는 기계적, 기구학적으로 제어되는 CVVL의 경우 링크, 편심캠, 제어 샤프트등을 이용하므로 밸브 구동시 움직이는 부품수가 많아 관성중량 및 누적 공차가 커서 밸브계 동특성 개발이 어려운 단점이 있다.Generally, CVVLs that are widely used in mechanical and kinematically controlled CVVLs have links, eccentric cams, and control shafts. As a result, there are a large number of moving parts during valve driving.

또한 각 실린더 내 밸브 구동이 동일한 캠샤프트 축에 의해 동시에 제어되므로 밸브 구현이 제약을 받게 된다.In addition, since the in-cylinder valve drive is simultaneously controlled by the same camshaft axis, the valve implementation is restricted.

도4는 종래 기술에 의한 유압 전자 제어 밸브 기구를 도시한 도면이고, 도5 내지 도8은 종래기술에 의한 유압 전자 제어 밸브 기구의 작동을 설명하는 단면도이다. FIG. 4 is a view showing a conventional hydraulic control valve mechanism, and FIGS. 5 to 8 are cross-sectional views illustrating the operation of a hydraulic control valve mechanism according to the related art.

도9는 종래기술에 의한 유압 전자 제어 밸브 기구의 밸브 프로파일과 오일 압력을 도시한 그래프이다.9 is a graph showing the valve profile and the oil pressure of the hydraulic electronic control valve mechanism according to the prior art.

도4에 도시된 바와 같이, 종래기술에 의한 유압 전자 제어 밸브 기구(200)는 캠(110)의 회전을 전달받아 전기적 제어 및 유압을 이용하여 밸브(300)를 개폐한다.As shown in FIG. 4, the hydraulic control valve mechanism 200 according to the related art receives the rotation of the cam 110 and opens and closes the valve 300 using electrical control and hydraulic pressure.

도5 내지 도8을 참조하면, 종래기술에 의한 유압 전자 제어 밸브 기구(200)는 그 내부로 램프 돌출부(212)가 형성되어 메인 챔버(214)와 보조 챔버(216)를 형성하는 하우징부(210); 및 상기 메인 챔버(214)의 유압 형성에 따라 상기 하우징부(210) 내에서 왕복 운동하며, 상기 램프 돌출부(212)에 선택적으로 막히는 실린더 유로(220)가 형성되고, 상기 실린더 유로(220) 하부에 브레이커 통로(230)가 형성된 유압 피스톤(240)을 포함한다.5 to 8, the hydraulic control valve mechanism 200 according to the related art has a lamp protrusion 212 formed therein and a housing part (not shown) which forms the main chamber 214 and the auxiliary chamber 216 210); And a cylinder fluid passage 220 selectively formed in the lamp protrusion 212 to reciprocate in the housing part 210 according to the hydraulic pressure of the main chamber 214. The cylinder fluid passage 220 And a hydraulic piston 240 having a breaker passage 230 formed therein.

도9를 참조하면, 상기 도5 내지 도8은 도9 그래프의 a 내지 d 에 해당하는 밸브 프로파일을 형성하는 각각의 작동을 나타내는 것으로 각각, 밸브의 열림 초기, 열림 중기, 닫힘 중기, 닫힘 말기를 나타낸다.Referring to FIG. 9, FIGS. 5 to 8 illustrate respective operations for forming a valve profile corresponding to a to d of the graph of FIG. 9, respectively. The valve opening period, the middle opening period, the middle closing period, .

도5 내지 도9를 참조하면, 밸브 닫힘 말기에는 상기 실린더 유로(214)는 막히고 상기 브레이커 통로(230)로만 오일이 빠져나가게 되어 상기 유압 피스톤(240)의 속도가 감소되므로 밸브 프로파일의 램프가 구현된다. 밸브 열림 초기에는 상기 유압 피스톤(240)의 상면 작용하는 압력, 즉, 상기 메인 챔버(214)의 압력에 의하여 유압 피스톤(240)는 아래로 이동하나 상기 실린더 유로(214)는 막히고 상기 브레이커 통로(230)만 개방되어 상기 보조 챔버(216)에는 부압이 형성된다.5 to 9, at the end of the valve closing, the cylinder flow passage 214 is blocked and the oil flows out only to the breaker passage 230, so that the speed of the hydraulic piston 240 is reduced. do. The hydraulic piston 240 is moved downward by the pressure acting on the upper surface of the hydraulic piston 240 or the pressure of the main chamber 214 at the beginning of the valve opening but the cylinder passage 214 is blocked and the breaker passage 230 are opened to form a negative pressure in the auxiliary chamber 216.

따라서 밸브 열림 초기에 형성된 부압이 상기 유압 피스톤(240)의 움직임에 대한 저항이 되고, 그 결과 과도한 압력 overshoot 가 발생하여 밸브 프로파일이 찌그려 지거나 기구의 소음이 발생한다.
Accordingly, the negative pressure formed at the beginning of the valve opening becomes a resistance against the movement of the hydraulic piston 240, and as a result, excessive pressure overshoot occurs and the valve profile is crushed or noise of the mechanism is generated.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 밸브 리프트를 엔진의 작동상태에 따라 조절 가능한 전기-유압 가변 밸브 리프트 장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to provide an electric-hydraulic variable valve lift apparatus capable of adjusting a valve lift according to an operating state of an engine.

밸브가 열리는 순간에 유압에 의한 저항을 저감하여 소음 발생을 저감할 수 있는 전기-유압 가변 밸브 리프트 장치를 제공하는 것이다.And an object of the present invention is to provide an electric-hydraulic variable valve lift apparatus capable of reducing the resistance caused by the hydraulic pressure at the moment when the valve is opened, thereby reducing noise generation.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 유압 전자 제어 밸브 기구는 그 내부로 램프 돌출부가 형성되어 메인 챔버와 보조 챔버를 형성하는 하우징부; 상기 메인 챔버의 유압 형성에 따라 상기 하우징부 내에서 왕복 운동하며, 상기 램프 돌출부에 선택적으로 막히는 실린더 유로가 형성되고, 상기 실린더 유로 하부에 브레이커 통로가 형성된 유압 피스톤; 및 상기 메인 챔버와 상기 보조 챔버를 선택적으로 연통하는 바이패스부;를 포함할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a hydraulic control valve mechanism comprising: a housing part having a lamp protrusion formed therein to form a main chamber and an auxiliary chamber; A hydraulic piston reciprocating in the housing part according to the formation of the hydraulic pressure of the main chamber, a cylinder flow path selectively formed in the lamp projection part, and a breaker passage formed in the lower part of the cylinder flow path; And a bypass unit for selectively communicating the auxiliary chamber with the main chamber.

상기 바이패스부는 상기 메인 챔버와 상기 보조 챔버를 연결하는 바이패스 유로; 상기 바이패스 유로상에 형성된 체크밸브 챔버; 및 상기 체크밸브 챔버에 구비되는 체크밸브;를 포함할 수 있다.Wherein the bypass unit comprises: a bypass channel connecting the main chamber and the auxiliary chamber; A check valve chamber formed on the bypass passage; And a check valve provided in the check valve chamber.

상기 바이패스부는 상기 메인 챔버에 압력이 생성될 경우에만 상기 메인 챔버의 오일을 상기 보조 챔버로 공급할 수 있다.The bypass unit may supply the main chamber oil to the auxiliary chamber only when pressure is generated in the main chamber.

상기 하우징부는 상기 램프 돌출부가 형성된 자기조심(self-aligning)부를 포함할 수 있다.
The housing part may include a self-aligning part formed with the lamp projection part.

상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 전기-유압 가변 밸브 리프트 장치에 의하면, 밸브 리프트를 엔진의 작동상태에 따라 조절 가능하다.As described above, according to the electric-hydraulic variable valve lift apparatus according to the embodiment of the present invention, the valve lift can be adjusted according to the operating state of the engine.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 전기-유압 가변 밸브 리프트 장치에 의하면, 밸브가 열리는 순간에 유압에 의한 저항을 저감할 수 있어 밸브 프로파일이 일정한 형상을 가지는 안정적인 밸브 프로파일을 가지고, 소음 발생을 저감할 수 있다.
Further, according to the electric-hydraulic variable valve lift apparatus according to the embodiment of the present invention, since the resistance due to the hydraulic pressure can be reduced at the moment when the valve is opened, the valve profile has a stable valve profile having a constant shape, can do.

도1은 본 발명의 실시예에 의한 유압 전자 제어 밸브 기구의 단면도이다.
도2 및 도3은 본 발명의 실시예에 의한 유압 전자 제어 밸브 기구의 작동을 설명하는 단면도이다.
도4는 종래 기술에 의한 유압 전자 제어 밸브 기구를 도시한 도면이다.
도5 내지 도8은 종래기술에 의한 유압 전자 제어 밸브 기구의 작동을 설명하는 단면도이다.
도9는 종래기술에 의한 유압 전자 제어 밸브 기구의 밸브 프로파일과 오일 압력을 도시한 그래프이다.1 is a sectional view of a hydraulic control valve mechanism according to an embodiment of the present invention.
2 and 3 are cross-sectional views illustrating the operation of the hydraulic control valve mechanism according to the embodiment of the present invention.
4 is a view showing a hydraulic control valve mechanism according to the prior art.
5 to 8 are sectional views for explaining the operation of the hydraulic control valve mechanism according to the prior art.
9 is a graph showing the valve profile and the oil pressure of the hydraulic electronic control valve mechanism according to the prior art.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도1은 본 발명의 실시예에 의한 유압 전자 제어 밸브 기구의 단면도이다. 1 is a sectional view of a hydraulic control valve mechanism according to an embodiment of the present invention.

도2 및 도3은 본 발명의 실시예에 의한 유압 전자 제어 밸브 기구의 작동을 설명하는 단면도이다. 2 and 3 are cross-sectional views illustrating the operation of the hydraulic control valve mechanism according to the embodiment of the present invention.

도1 내지 도3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 유압 전자 제어 밸브 기구는 그 내부로 램프 돌출부(12)가 형성되어 메인 챔버(16)와 보조 챔버(18)를 형성하는 하우징부(10); 및 상기 메인 챔버(16)의 유압 형성에 따라 상기 하우징부(10) 내에서 왕복 운동하며, 상기 램프 돌출부(12)에 선택적으로 막히는 실린더 유로(22)가 형성되고, 상기 실린더 유로(22) 하부에 브레이커 통로(24)가 형성된 유압 피스톤(20) 및 상기 메인 챔버(16)와 상기 보조 챔버(18)를 선택적으로 연통하는 바이패스부(30를 포함한다.1 to 3, a hydraulic control valve mechanism according to an embodiment of the present invention includes a housing portion 12 having a lamp protrusion 12 formed therein and forming a main chamber 16 and an auxiliary chamber 18 10); And a cylinder flow path 22 selectively closed in the lamp projection part 12 and reciprocating in the housing part 10 according to the hydraulic pressure of the main chamber 16, A hydraulic piston 20 in which a breaker passage 24 is formed and a bypass unit 30 for selectively communicating the main chamber 16 and the auxiliary chamber 18.

상기 바이패스부(30)는 상기 메인 챔버(16)와 상기 보조 챔버(18)를 연결하는 바이패스 유로(32), 상기 바이패스 유로(32)상에 형성된 체크밸브 챔버(34) 및 상기 체크밸브 챔버(34)에 구비되는 체크밸브(36)를 포함한다.The bypass unit 30 includes a bypass flow path 32 connecting the main chamber 16 and the auxiliary chamber 18, a check valve chamber 34 formed on the bypass flow path 32, And a check valve (36) provided in the valve chamber (34).

상기 바이패스부(30)는 상기 메인 챔버(16)에 압력이 생성될 경우에만 상기 메인 챔버(16)의 오일을 상기 보조 챔버(18)로 공급할 수 있다.The bypass unit 30 can supply the oil of the main chamber 16 to the auxiliary chamber 18 only when pressure is generated in the main chamber 16. [

상기 하우징부(10)는 상기 램프 돌출부가 형성된 자기조심(self-aligning)부(14)를 포함한다.The housing part 10 includes a self-aligning part 14 formed with the lamp projection part.

상기 자기조심부(14)는 상기 하우징(10)과 상기 유압 피스톤(20)의 가공 중심이 불일치 하더라도 가공 중심의 오차 또는 제작상 공차를 보상하며, 즉, 자기조심(self-aligning) 기능에 의해 적정 수준의 실링(sealing)이 가능해진다.The self-aligning portion 14 compensates for the machining center error or manufacturing phase tolerance even if the machining centers of the housing 10 and the hydraulic piston 20 are inconsistent, that is, by the self-aligning function An appropriate level of sealing becomes possible.

도1 내지 도3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 유압 전자 제어 밸브 기구는 밸브 열림 초기에는 상기 브레이커 통로(24) 및 상기 바이패스 유로(32)를 통해 유량이 충분히 공급된다.Referring to FIGS. 1 to 3, the hydraulic control valve mechanism according to the embodiment of the present invention sufficiently supplies the flow rate through the breaker passage 24 and the bypass passage 32 at the beginning of valve opening.

밸브 닫힘 말기에는 상기 바이패스 유로(32)는 닫히게 되고 상기 브레이커 통로(24로만 오일이 천천히 빠져나가게 된다.The bypass passage 32 is closed at the end of the valve closing operation and the oil is slowly released only through the breaker passage 24. [

이로 인하여 밸브 닫힘 말기에는 오일의 흐름이 작아 밸브 프로파일의 램프가 형성되고, 밸브 열림 초기에는 상기 바이패스 유로(32)를 통하여 오일이 추가 공급되므로 브레이커에 부압 형성을 방지하여 오일 압력의 과도한 상승이 방지된다.Accordingly, since the oil flow is small at the end of the valve closing period, the lamp of the valve profile is formed, and the oil is further supplied through the bypass flow path 32 at the beginning of the valve opening, .

여기서, 상기 상기 바이패스부(30)는 상기 메인 챔버(16)에 압력이 생성될 경우에만, 즉, 미도시한 캠의 회전으로 상기 메인 챔버(16)에 유압이 형성될 때만, 상기 메인 챔버(16)의 오일을 상기 보조 챔버(18)로 공급할 수 있으며, 상기 체크밸브 챔버(34) 및 상기 체크밸브(36)에 의해 이러한 구현이 가능하며, 본 발명이 속한 기술 분야의 통상의 기술자에 의하여 구현 가능하므로 자세한 설명은 생략한다.
The bypass unit 30 is provided only when pressure is generated in the main chamber 16, that is, when hydraulic pressure is formed in the main chamber 16 due to rotation of the cam It is possible to supply the oil in the auxiliary chamber 16 to the auxiliary chamber 18 and this can be realized by the check valve chamber 34 and the check valve 36, Therefore, detailed description will be omitted.

이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.
While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, And all changes to the scope that are deemed to be valid.


10: 하우징부 12: 돌출부
14: 자기조심부 16: 메인 챔버
18: 보조 챔버 20: 유압 피스톤
22: 실린더 유로 24: 브레이커 통로
30: 바이패스부 32: 바이패스 유로
34: 체크밸브 챔버 36: 체크밸브
10: housing part 12:
14: self-care part 16: main chamber
18: auxiliary chamber 20: hydraulic piston
22: cylinder flow passage 24: breaker passage
30: Bypass section 32: Bypass passage
34: Check valve chamber 36: Check valve

Claims (4)

그 내부로 램프 돌출부가 형성되어 메인 챔버와 보조 챔버를 형성하는 하우징부;
상기 메인 챔버의 유압 형성에 따라 상기 하우징부 내에서 왕복 운동하며, 상기 램프 돌출부에 선택적으로 막히는 실린더 유로가 형성되고, 상기 실린더 유로 하부에 브레이커 통로가 형성된 유압 피스톤; 및
상기 메인 챔버와 상기 보조 챔버를 선택적으로 연통하는 바이패스부;
를 포함하는 유압 전자 제어 밸브 기구.A housing part having a lamp protrusion formed therein to form a main chamber and an auxiliary chamber;
A hydraulic piston reciprocating in the housing part according to the formation of the hydraulic pressure of the main chamber, a cylinder flow path selectively formed in the lamp projection part, and a breaker passage formed in the lower part of the cylinder flow path; And
A bypass unit selectively communicating the main chamber and the auxiliary chamber;
Wherein the hydraulic control valve mechanism comprises: 제1항에서,
상기 바이패스부는
상기 메인 챔버와 상기 보조 챔버를 연결하는 바이패스 유로;
상기 바이패스 유로상에 형성된 체크밸브 챔버; 및
상기 체크밸브 챔버에 구비되는 체크밸브;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 유압 전자 제어 밸브 기구.The method of claim 1,
The bypass unit
A bypass passage connecting the main chamber and the auxiliary chamber;
A check valve chamber formed on the bypass passage; And
A check valve provided in the check valve chamber;
Wherein the hydraulic control valve mechanism comprises: 제2항에서,
상기 바이패스부는
상기 메인 챔버에 압력이 생성될 경우에만 상기 메인 챔버의 오일을 상기 보조 챔버로 공급하는 것을 특징으로 하는 유압 전자 제어 밸브 기구.3. The method of claim 2,
The bypass unit
And supplies the oil of the main chamber to the auxiliary chamber only when pressure is generated in the main chamber. 제1항에서,
상기 하우징부는
상기 램프 돌출부가 형성된 자기조심(self-aligning)부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유압 전자 제어 밸브 기구.
The method of claim 1,
The housing part
And a self-aligning unit having the lamp protrusion formed therein.
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