KR20070055221A

KR20070055221A - Variable valve lift device for engine with hydraulic apparatus

Info

Publication number: KR20070055221A
Application number: KR1020050113678A
Authority: KR
Inventors: 박기원
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2005-11-25
Filing date: 2005-11-25
Publication date: 2007-05-30

Abstract

본 발명은, 캠축의 회전에 의해서 회전하는 캠과, 상기 캠과 접촉되어 캠의 회전에 의해서 밸브를 리프트시키며 엔진상태에 따라서 밸브의 리프트 양을 조절하는 가변 밸브 리프트 기구에 관한 것으로, 상기 회전하는 캠에 의해서 가압되어 엔진의 실린더 헤드에 대해서 상하방향으로 이동가능하게 장착되는 몸체와; 상기 몸체 내측에 형성된 공간에 수용되며, 상기 공간으로 유출입되는 오일에 의해서 상기 몸체에 대해서 상대적으로 상하방향으로 이동하는 유압피스톤과; 상기 몸체의 내측 공간에 오일을 선택적으로 유출입시키는 오일제어밸브와; 상기 유압피스톤의 하부에 접속되는 스템과, 스템의 하부에 설치되는 밸브로 구성되는 밸브체와; 그리고 상기 몸체 하부에 장착되어 몸체를 실린더 헤드에 대해서 탄지시키는 탄성부재를 포함함으로써, 캠에 회전에 의해서 몸체를 상하 이동시킴과 동시에 유압에 의해서 유압피스톤을 몸체에 대해서 상하 이동시켜 유압피스톤에 연결된 밸브의 리프트 양을 가변시킬 수 있다. The present invention relates to a cam that rotates by rotation of a camshaft, and a variable valve lift mechanism that is in contact with the cam to lift the valve by rotation of the cam and adjusts the lift amount of the valve according to the engine condition. A body pressurized by the cam and movably mounted in a vertical direction with respect to the cylinder head of the engine; A hydraulic piston accommodated in a space formed inside the body and moving up and down relative to the body by oil flowing into and out of the space; An oil control valve for selectively flowing oil in and out of the inner space of the body; A valve body composed of a stem connected to a lower portion of the hydraulic piston, and a valve provided at a lower portion of the stem; And an elastic member mounted on the lower part of the body to hold the body against the cylinder head, thereby moving the body up and down by rotation to the cam and simultaneously moving the hydraulic piston up and down with respect to the body by hydraulic pressure. The lift amount of can be varied.

가변 밸브 리프트 기구, 유압피스톤, 캠, 태핏, 밸브 Variable Valve Lift Mechanism, Hydraulic Piston, Cam, Tappet, Valve

Description

Variable valve lift device for engine with hydraulic apparatus

도 1은 종래의 자동차 엔진용 가변 밸브 리프트 기구를 나타내는 도면;1 is a view showing a variable valve lift mechanism for a conventional automobile engine;

도 2는 본 발명에 따르는 밸브 리프트 기구를 나타내는 도면;2 shows a valve lift mechanism according to the invention;

도 3은 본 발명에 따르는 밸브 리프트 기구의 몸체 부분의 분해사시도;3 is an exploded perspective view of a body portion of a valve lift mechanism according to the present invention;

도 4는 본 발명에 따르는 밸브 리프트 기구의 단면도;4 is a sectional view of a valve lift mechanism according to the present invention;

도 5는 본 발명에 따르는 밸브 리프트 기구의 오일제어밸브의 제어 방법을 나타내는 도면; 그리고 5 is a view showing a control method of an oil control valve of a valve lift mechanism according to the present invention; And

도 6 및 도 7은 로우 리프트 및 하이 리프트 상태에서 본 발명에 따르는 밸브 리프트 기구의 작용을 나타내는 도면이다.6 and 7 show the action of the valve lift mechanism according to the invention in the low lift and high lift states.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

10 : 캠 11 : 캠축10 cam 11 camshaft

20 : 실린더 헤드 21 : 장착홀20: cylinder head 21: mounting hole

30 : 몸체 31 : 태핏30: body 31: tappet

34 : 블록 35 : 수용공간34: block 35: accommodation space

40 : 유압실린더 41 : 로드40: hydraulic cylinder 41: rod

50 : 밸브체 60 : 유압제어밸브50: valve body 60: hydraulic control valve

본 발명은 자동차의 엔진 연소실에 혼합기를 유입하고 배기가스를 배출하는 밸브를 개폐시키기 위한 자동차 엔진용 밸브 리프트(valve lift) 기구에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유압장치를 이용하여 엔진의 회전속도에 따라 밸브의 리프트량을 가변시켜 밸브 개도율을 엔진의 운전상태에 적합한 조건으로 개폐시키는 자동차 엔진용 가변 밸브 리프트 기구에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a valve lift mechanism for an automobile engine for opening and closing a valve for introducing a mixer into an engine combustion chamber of an automobile and discharging exhaust gas. Accordingly, the present invention relates to a variable valve lift mechanism for an automobile engine that opens and closes a valve opening rate under a condition suitable for a driving state of an engine by varying a lift amount of a valve.

자동차 엔진용 밸브 리프트 기구는 엔진의 행정에 따라서 연소실에 혼합기를 공급하고 연소가스를 배출하기 위한 것으로, 최근에는 엔진의 회전속도와 부하에 의해 구분되는 엔진의 운전영역에 따라 밸브의 개도율이나 개폐시기를 변화시켜 혼합기의 유입량과 연소가스의 배출량을 최적화함으로써 연비나 토크, 출력 등과 같은 엔진의 성능을 향상시킬 수 있고 배출 가스의 양을 저감시킬 수 있는 기구이다.The valve lift mechanism for automobile engines is for supplying a mixer to the combustion chamber and discharging the combustion gas in accordance with the stroke of the engine.In recent years, the opening ratio or opening / closing of the valve is changed according to the engine operating area divided by the rotational speed and load of the engine. By changing the timing, it is possible to improve the performance of the engine such as fuel efficiency, torque, power, etc. by optimizing the inflow of the mixer and the emission of combustion gas, and to reduce the amount of exhaust gas.

이와 같은 자동차 엔진용 가변 밸브 리프트 기구는 고속 회전영역에서는 출력을 향상시키기 위한 것으로서, 종래의 가변 밸브 리프트 기구는 도 1에 도시한 것과 같이 로커 암 방식의 밸브 기구를 이용하였다.Such a variable valve lift mechanism for an automobile engine is for improving output in a high speed rotation region, and the conventional variable valve lift mechanism uses a rocker arm type valve mechanism as shown in FIG. 1.

도 1을 참조하면, 종래 가변 밸브 리프트 기구는 크기가 다른 고속용 고속캠(80)과 저속용 저속캠(81)을 서로 인접하게 설치하고 그에 대응하는 로커 암(82, 83)을 구비한 다음, 이들을 유압피스톤(85)에 의해 작동하는 전환핀(84)을 사용하여 로커 암(82, 83)의 작동을 스위칭함으로써 고속에서 밸브 개도율을 높여 엔진의 출력을 높이도록 구성하였다. 구체적으로 저속 영역에서는 고속용 로커 암(82)과 저속용 로커 암(83)이 간섭 없이 자유롭게 회전하도록 함으로써 저속에서는 고속 회전용 로커 암(82)이 작용하지 않게 하고, 고속회전에서는 저속용 로커 암(83)과 고속용 로커 암(82)을 구속하여 밸브가 고속캠(80)의 프로파일을 따라 작동하면서 개도율을 높임으로써 엔진의 출력을 높이도록 구성되어 있다.Referring to FIG. 1, a conventional variable valve lift mechanism includes a high speed high speed cam 80 and a low speed low speed cam 81 having different sizes adjacent to each other and having rocker arms 82 and 83 corresponding thereto. By switching the operation of the rocker arms 82 and 83 by using the switching pin 84 operated by the hydraulic piston 85, the valve opening rate was increased to increase the output of the engine at high speed. Specifically, in the low speed region, the high speed rocker arm 82 and the low speed rocker arm 83 rotate freely without interference so that the high speed rocker arm 82 does not operate at low speed, and the low speed rocker arm at high speed rotation. Constraining the 83 and the high speed rocker arm 82, the valve is configured to increase the output of the engine by increasing the opening degree while operating along the profile of the high speed cam 80.

이러한 종래 가변 밸브 리프트 기구는 하나의 밸브 리프트 변화를 위해서 두 개 이상의 로커 암이나 캠의 조합이 필요하게 되기 때문에, 형상이 복잡하고 부가적으로 소형 스프링이나 고정 핀 등의 사용으로 내구성이 저하되는 문제점이 있다.Since the conventional variable valve lift mechanism requires a combination of two or more rocker arms or cams to change a single valve lift, the shape is complicated and additionally, durability is reduced by using a small spring or a fixing pin. There is this.

본 발명은 상기 설명한 종래 가변 밸브 리프트 기구의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 다수개의 로커 암을 사용하지 않고 하나의 캠에 의해서 밸브를 리프트시킴과 동시에 유압을 이용하여 캠에 의한 리프트 양을 가변시킴으로써 고속회전 및 저속회전의 엔진상태에 대해서 동시에 적용할 수 있는 가변 밸브 리프트 기구를 제공하는 것으로 목적으로 한다. The present invention is to solve the problems of the conventional variable valve lift mechanism described above, by lifting the valve by one cam without using a plurality of rocker arms and at the same time by varying the amount of lift by the cam using hydraulic pressure It is an object of the present invention to provide a variable valve lift mechanism that can be applied simultaneously to engine conditions of rotation and low speed rotation.

상기 목적을 달성하기 위해서 본 발명은, 캠축의 회전에 의해서 회전하는 캠과, 상기 캠과 접촉되어 캠의 회전에 의해서 밸브를 리프트시키며 엔진상태에 따라서 밸브의 리프트 양을 조절하는 가변 밸브 리프트 기구로서: 상기 회전하는 캠에 의해서 가압되어 엔진의 실린더 헤드에 대해서 상하방향으로 이동가능하게 장착되는 몸체와; 상기 몸체 내측에 형성된 공간에 수용되며, 상기 공간으로 유출입되는 오일에 의해서 상기 몸체에 대해서 상대적으로 상하방향으로 이동하는 유압피스톤과; 상기 몸체의 내측 공간에 오일을 선택적으로 유출입시키는 오일제어밸브와; 상기 유압피스톤의 하부에 접속되는 스템과, 스템의 하부에 설치되는 밸브로 구성되는 밸브체와; 그리고 상기 몸체 하부에 장착되어 몸체를 실린더 헤드에 대해서 탄지시키는 탄성부재를 포함함으로써, 캠에 회전에 의해서 몸체를 상하 이동시킴과 동시에 유압에 의해서 유압피스톤을 몸체에 대해서 상하이동시켜 유압피스톤에 연결된 밸브의 리프트 양을 가변시킬 수 있다. In order to achieve the above object, the present invention provides a cam that rotates by rotation of a camshaft, and a variable valve lift mechanism that is in contact with the cam to lift the valve by rotation of the cam and adjusts the lift amount of the valve according to the engine condition. A body pressurized by the rotating cam and movably mounted in a vertical direction with respect to the cylinder head of the engine; A hydraulic piston accommodated in a space formed inside the body and moving up and down relative to the body by oil flowing into and out of the space; An oil control valve for selectively flowing oil in and out of the inner space of the body; A valve body composed of a stem connected to a lower portion of the hydraulic piston, and a valve provided at a lower portion of the stem; And an elastic member mounted on the lower part of the body to hold the body against the cylinder head, thereby moving the body up and down by rotation to the cam, and simultaneously moving the hydraulic piston to the body by hydraulic pressure to connect the hydraulic piston to the valve. The lift amount of can be varied.

또한 본 발명에서 상기 몸체의 내측 공간은, 상기 유압피스톤에 의해서 상, 하부 공간으로 구획되며, 상기 몸체에는 상부 공간과 상기 오일제어밸브와 연통되는 상부 오일홀과, 하부 공간과 오일제어밸브와 연통되는 하부 오일홀이 형성되어 있어서 오일제어밸브가 자동차의 제어부에 의해서 보내진 제어신호에 따라서 오일 선택적으로 상부 공간 및 하부 공간으로 유입시킴으로써 유압피스톤의 몸체에 대한 상하방향 위치를 변경시킬 수 있다. Further, in the present invention, the inner space of the body is divided into upper and lower spaces by the hydraulic piston, and the body communicates with the upper oil hole communicating with the upper space and the oil control valve, and the lower space and the oil control valve. The lower oil hole is formed so that the oil control valve can be selectively introduced into the upper space and the lower space of the oil in accordance with the control signal sent by the controller of the vehicle to change the vertical position of the hydraulic piston body.

또한 본 발명에서 상기 몸체에는 내측공간을 채우는 오일의 양을 조절하기 위한 드레인 홀이 형성되어 있어, 유압피스톤이 상부로 이동할 경우 상부 공간을 채우고 있는 오일을 유출시킴으로써 유압피스톤의 상부로의 이동을 원활하게 한다. In the present invention, the body is formed with a drain hole for adjusting the amount of oil filling the inner space, when the hydraulic piston moves to the top to smoothly move to the top of the hydraulic piston by spilling the oil filling the upper space. Let's do it.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따르는 실시예에 대해서 설명한다. 도 2는 본 발명에 따르는 밸브 리프트 기구를 나타내는 도면이며, 도 3은 본 발명에 따르는 밸브 리프트 기구의 몸체 부분의 분해사시도이며, 도 4는 본 발명에 따르는 밸브 리프트 기구의 단면도이며, 도 5는 본 발명에 따르는 밸브 리프트 기구 의 오일제어밸브의 제어 방법을 나타내는 도면이며, 그리고 도 6 및 도 7은 로우 리프트 및 하이 리프트 상태에서 본 발명에 따르는 밸브 리프트 기구의 작용을 나타내는 도면이다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Figure 2 is a view showing a valve lift mechanism according to the present invention, Figure 3 is an exploded perspective view of the body portion of the valve lift mechanism according to the invention, Figure 4 is a cross-sectional view of the valve lift mechanism according to the invention, Figure 5 6 is a view showing a control method of an oil control valve of a valve lift mechanism according to the present invention, and FIGS. 6 and 7 are views showing the operation of the valve lift mechanism according to the present invention in a low lift and a high lift state.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따르는 밸브 리프트 기구는 캠축(11)에 형성되며 원주방향을 따라서 캠축(11)으로부터 거리를 달리하는 형상을 가지는 캠(10)과, 상기 캠(10)과 접촉하여 캠(10)의 회전에 의해서 실린더 헤드(20)에 대해서 상하방향으로 이동가능하게 설치되는 몸체(30)를 구비한다. 본 발명에 따르는 캠(10)은 종래와 달리 하나의 캠(10)을 사용하며, 엔진의 고속회전 및 저속회전 시 상기 캠(10)에 의한 몸체(30)의 이동거리는 동일하다. 하지만 몸체(30) 내에 설치되어 몸체(30)에 대해서 상대적으로 이동하는 유압피스톤(40)을 밸브체(60)에 연결시켜, 실질적으로 엔진의 고속회전 및 저속회전 시 밸브체(60)의 리프트 양을 가변시킬 수 있다. Referring to FIG. 2, the valve lift mechanism according to the present invention is formed on the cam shaft 11 and has a cam 10 having a shape that varies a distance from the cam shaft 11 along the circumferential direction, and makes contact with the cam 10. It has a body 30 which is installed to be movable in the vertical direction relative to the cylinder head 20 by the rotation of the cam (10). Unlike the conventional cam 10 according to the present invention uses a single cam 10, the moving distance of the body 30 by the cam 10 during the high speed rotation and low speed rotation of the engine is the same. However, by connecting the hydraulic piston 40 installed in the body 30 and moving relative to the body 30 to the valve body 60, the lift of the valve body 60 during the high speed rotation and low speed rotation of the engine substantially The amount can be varied.

도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 몸체(30)는 전체적으로 원통형상이며 상기 실린더 헤드(20)에 형성된 장착홀(21)에 상하 이동가능하게 장착된다. 상기 몸체(30)의 양측으로는 가이드 부재(33a, 33b)가 돌출 형성되어 있으며, 상기 장착홀(21) 내측면에는 상기 가이드 부재(33a, 33b)가 수용되는 공간인 가이드홈(22a, 22b)이 형성되어 있다. 상기 몸체(30)는 몸체(30)의 하부에 설치된 탄성부재(50)에 의해서 실린더 헤드(20)에 대해서 탄지되어 있다. 따라서 상기 몸체(30)는 장착홀(21) 내에서 상기 캠(10)의 회전에 의해서 가압되는 가압 길이의 변화에 의해서 하부로 이동하고 또한 탄성부재(50)에 의해서 상부로 이동하게 된다.2 and 3, the body 30 is generally cylindrical in shape and is mounted to be movable up and down in a mounting hole 21 formed in the cylinder head 20. Guide members 33a and 33b protrude from both sides of the body 30, and guide grooves 22a and 22b which are spaces in which the guide members 33a and 33b are accommodated on the inner surface of the mounting hole 21. ) Is formed. The body 30 is supported relative to the cylinder head 20 by the elastic member 50 installed in the lower portion of the body 30. Therefore, the body 30 is moved downward by the change of the pressing length is pressed by the rotation of the cam 10 in the mounting hole 21 and is moved upward by the elastic member 50.

또한 상기 몸체(30)의 상부에는 상부로 돌출하는 돌기(32)가 형성되어 있으며 상기 돌기(32)를 통해서 태핏(31)이 장착된다. 상기 태핏(31)은 상기 캠(10)과 항상 접하고 있는 부분으로 마모가 되기 쉽기 때문에 내마모성 재질을 가지는 것이 바람직하다.In addition, a protrusion 32 protruding upward is formed at an upper portion of the body 30, and a tappet 31 is mounted through the protrusion 32. The tappet 31 preferably has a wear-resistant material because it is easy to be worn by the portion always in contact with the cam 10.

도 3 및 도 4에 도시된 것과 같이, 상기 몸체(30)는 내부에 유압에 의해서 상하로 이동하는 유압피스톤(40)을 수용하는 수용공간(35)이 형성되어 있다. 상기 수용공간(35)은 몸체(30)의 하부에 고정 설치되는 블록(34)에 의해서 밀폐된다. 상기 유압피스톤(40)은 봉형상의 로드(41)와, 상기 로드(41)의 중간에 형성된 원판 형상의 탭(42)으로 구성된다. 상기 유압피스톤(40)의 탭(42)은 몸체(30) 내부의 공간(35)을 상, 하부 공간(35a, 35b)으로 구획하며, 상, 하부 공간(35a, 35b)을 채우고 있는 오일의 압력차에 의해서 수용공간(35) 내에서 상하로 이동한다. 상기 로드(41)의 하부는 상기 블록(34)에 형성된 관통홀을 통과하여 밸브체(50)와 연결된다.As shown in Figure 3 and 4, the body 30 is formed in the receiving space 35 for receiving the hydraulic piston 40 to move up and down by the hydraulic pressure therein. The accommodation space 35 is closed by a block 34 fixedly installed at the lower portion of the body 30. The hydraulic piston 40 is composed of a rod-shaped rod 41 and a disc-shaped tab 42 formed in the middle of the rod 41. The tab 42 of the hydraulic piston 40 divides the space 35 inside the body 30 into upper and lower spaces 35a and 35b, and the oil filling the upper and lower spaces 35a and 35b. It moves up and down in the accommodation space 35 by the pressure difference. The lower portion of the rod 41 passes through a through hole formed in the block 34 and is connected to the valve body 50.

상기 몸체(30)는 내측의 수용공간(35)을 외측으로 연통시키는 상, 하부 오일홀(36a, 36b)이 형성되어 있다. 상부 오일홀(36a)은 수용공간(35)의 상부 공간(35a)을 연통시키는 위치에, 그리고 하부 오일홀(36b)은 하부 공간(35b)을 연통시키는 위치에 형성된다. 상기 상, 하부 오일홀(36a, 36b)은, 상기 몸체(30)를 수용하는 실린더 헤드(20)에 설치된 오일제어밸브(60)와 연결된다. 상기 오일제어밸브(60)는 선택적으로 오일리저버(미도시)로부터 오일을 상, 하부 오일홀(36a, 36b)을 통해서 몸체(30) 내측으로 유입 또는 유출시키는 작용을 한다. 또한 상기 상부 공간(35a)의 상부 단부에는 오일을 유출시킬 수 있는 드레인홀(37)이 형성되어 있으 며, 상기 드레인홀(37)은 몸체(30) 내의 수용공간(35)에 수용된 여분의 오일을 실린더 헤드(20)에 형성된 드레인라인(23)을 통해서 오일리저버로 유출시키는 작용을 한다. 상기 오일제어밸브(60)는 자동차의 제어부(ECU, 미도시)로부터 제어신호를 받아 상, 하부 오일홀(36a, 36b)을 통해서 몸체(30) 내측의 상부 공간(35a) 또는 하부 공간(35b)으로 오일을 유출입시킨다.The body 30 has upper and lower oil holes 36a and 36b communicating with the inner receiving space 35 to the outside. The upper oil hole 36a is formed at a position to communicate the upper space 35a of the accommodation space 35, and the lower oil hole 36b is formed at a position to communicate the lower space 35b. The upper and lower oil holes 36a and 36b are connected to an oil control valve 60 installed in the cylinder head 20 accommodating the body 30. The oil control valve 60 selectively serves to inflow or outflow the oil from the oil reservoir (not shown) through the upper and lower oil holes 36a and 36b into the body 30. In addition, the upper end of the upper space (35a) is formed with a drain hole for the oil outflow, the drain hole 37 is the excess oil accommodated in the receiving space 35 in the body 30 To the oil reservoir through the drain line 23 formed in the cylinder head (20). The oil control valve 60 receives a control signal from a control unit (ECU, not shown) of the vehicle and passes through the upper and lower oil holes 36a and 36b to the upper space 35a or the lower space 35b inside the body 30. Oil)

상기 유압피스톤(40)의 로드(41) 하부에 연결된 밸브체(50)는, 도 1에 상기 로드(41)의 하부 단부에 접속되는 스템(51)과, 스템(51)의 하부에 설치되는 밸브(52)로 구성된다. 이러한 구성에 의해서 본 발명에 따르는 가변 밸브 리프트 기구의 밸브체(50)는 기본적으로 캠(10)의 회전에 의해서 이동되는 몸체(30)에 의해서 상하방향으로 이동하며 아울러, 몸체(30) 내에 수용된 오일에 의해서 몸체(30)에 대해서 상하방향으로 이동하는 유압피스톤(40)에 의해서 이동함으로써 밸브(52)의 리프트 양을 가변시킬 수 있다.The valve body 50 connected to the lower part of the rod 41 of the hydraulic piston 40 is provided with a stem 51 connected to the lower end of the rod 41 in FIG. 1 and a lower part of the stem 51. It consists of a valve 52. By such a configuration, the valve body 50 of the variable valve lift mechanism according to the present invention basically moves up and down by the body 30 moved by the rotation of the cam 10, and is accommodated in the body 30. The amount of lift of the valve 52 can be varied by moving by the hydraulic piston 40 moving up and down with respect to the body 30 by oil.

이하 본 발명의 가변 밸브 리프트 기구의 작용에 대해서 설명한다. 먼저 도 5를 참조하면 자동차의 제어부는 엔진의 회전속도, 부하, 캠, 크랭크각 등에 대한 엔진상태에 관한 정보를 수집하여 밸브의 개방정도를 결정하게 된다(S10, S20). 설명의 편의상 캠(10)은 도 5에서와 같이 캠축(11)으로부터 반경방향 거리가 다른 A부분, B부분 및 C부분으로 나누어 설명하며, 또한 오일제어밸브(60)가 상부 오일홀(36a)을 통해서 오일을 유입시키고 하부 오일홀(36b)을 통해서 오일을 유출시키는 작동을 A 모드, 반대로 상부 오일홀(36a)을 통해서 오일을 유출시키고 하부 오일홀(36b)을 통해서 오일을 유입시키는 작동을 B 모드라고 한다. The operation of the variable valve lift mechanism of the present invention will be described below. First, referring to FIG. 5, the controller of the vehicle collects information on an engine state of an engine rotation speed, a load, a cam, a crank angle, and the like to determine an opening degree of a valve (S10 and S20). For convenience of description, the cam 10 is divided into A, B, and C portions having different radial distances from the camshaft 11 as shown in FIG. 5, and the oil control valve 60 has an upper oil hole 36a. The operation of flowing oil through the lower oil hole 36b and draining the oil through the lower oil hole 36b is performed in the A mode, on the contrary, the operation of flowing oil through the upper oil hole 36a and introducing the oil through the lower oil hole 36b. It is called B mode.

상기 S20 단계에서 밸브를 작게 개방하여야 한다고 판단한 경우, 즉 로우 리프트(Low lift)를 행하여야 할 경우로서 이때 밸브(52)는 몸체(30)가 캠(10)의 회전에 의해서 가장 하부로 이동한 상태에서 몸체(30)에 대해서는 상대적으로 상부로 이동된 상태를 유지함으로써 전체적으로 밸브(52)가 하부로 이동하는 거리를 작게 할 수 있다. When it is determined that the valve should be opened small in step S20, that is, when the low lift (Low lift) is to be performed, the valve 52 is the body 30 is moved to the bottom by the rotation of the cam 10 By maintaining the state moved to the upper relative to the body 30 in the state it is possible to reduce the distance that the valve 52 as a whole moves downward.

이를 위해서 제어부는 먼저 캠(10)의 A부분이 태핏(31)에 접하는지 확인한다(S30a, S30b, S30c). 제어부는 캠(10)과 태핏(31)의 접촉상태는 종래에 사용되는 도시하지 않은 캠위치 센서 및 크랭크포지션 센서로부터의 정보를 통해서 판단한다. 이는 당업계에서 널리 알려진 것으로 구체적인 구성 및 작용에 대한 설명은 생략한다. 제어부에서 캠(10)의 A부분이 태핏(31)에 접하는 것으로 판단한 경우(S30a), 즉 밸브(52)가 닫쳐진 상태에서는 오일제어밸브(60)를 A 모드로 실행시켜(S40a), 도 6의 (a)에서와 같이 상부 오일홀(36a)을 통해서 오일을 유입시키고 하부 오일홀(36b)을 통해서 오일을 유출시킨다. 그 결과 오일피스톤(42)이 하부로 이동하여 블록(34)과 접한 상태를 유지하여 밸브(52)가 닫쳐진 상태를 유지시킨다. To this end, the controller first checks whether the A portion of the cam 10 is in contact with the tappet 31 (S30a, S30b, and S30c). The controller determines the contact state between the cam 10 and the tappet 31 based on information from a cam position sensor and a crank position sensor (not shown) used in the related art. This is well known in the art and the description of the specific configuration and operation will be omitted. When the controller determines that the A portion of the cam 10 is in contact with the tappet 31 (S30a), that is, the valve 52 is closed, the oil control valve 60 is executed in the A mode (S40a). As shown in 6 (a), oil is introduced through the upper oil hole 36a and oil is discharged through the lower oil hole 36b. As a result, the oil piston 42 moves downward to maintain contact with the block 34 to maintain the closed state of the valve 52.

캠(10)이 회전하여 제어부에서 캠(10)의 B부분이 태핏(31)과 접한다고 판단한 경우(S30b), 몸체(30)는 캠(10)에 의해서 하부로 이동하게 되며, 이때 제어부는 로우 리프트를 달성하기 위해서 오일제어밸브(60)를 B 모드로 실행시킨다(S40b). 이에 따라서 도 6의 (b)에 도시한 것과 같이 상부 공간(35a)으로부터 오일이 유출되고 하부 공간(35b)에 오일이 유입되어 오일피스톤(42)이 몸체에 대해서 상부로 이동하도록 한다. 이 상태에서 캠(10)의 B부분과 C부분의 사이 접점이 태핏(31)과 접하고 있다고 판단한 경우 즉 몸체(30)가 캠(10)에 의해서 가장 하부로 이동할 경우, 오일제어밸브(60)는 B 모드를 계속 수행하여 오일피스톤(42)이 상부로 이동된 상태를 유지하게 한다. 이때 도 6의 (c)에 도시한 것과 같이 상대적으로 오일피스톤(42)은 몸체에 대해서 가장 상부로 이동하여 밸브(52)가 작게 개방되게 되어 로우 리프트가 달성된다. 한편 상기 오일피스톤(42)의 상부 이동에 따라서 상부 공간(35a)에 존재하던 오일은 드레인홀(37)로 유출되어 오일피스톤(42)의 상부로의 이동을 용이하게 한다. 이후 캠(10)의 C부분이 태핏(31)과 접하는 것으로 판단된 경우(S30c), 오일제어밸브(60)는 A 모드를 실행시켜(S40c) 오일피스톤(42)이 다시 몸체에 대해서 하부로 이동하도록 하고, 이에 따라서 캠(10)의 A부분이 태핏(31)과 접하는 될 경우, 도 6의 (a)에 도시된 위치로 이동시켜 밸브(52)가 닫혀진 상태를 유지하게 한다. When the cam 10 is rotated and the controller determines that the B portion of the cam 10 is in contact with the tappet 31 (S30b), the body 30 is moved downward by the cam 10. In order to achieve a low lift, the oil control valve 60 is executed in the B mode (S40b). Accordingly, as shown in FIG. 6B, oil flows out of the upper space 35a and oil flows into the lower space 35b so that the oil piston 42 moves upward with respect to the body. In this state, when it is determined that the contact point between the B portion and the C portion of the cam 10 is in contact with the tappet 31, that is, when the body 30 moves to the bottom by the cam 10, the oil control valve 60 Continues to perform the B mode to maintain the oil piston 42 is moved upward. At this time, as shown in (c) of FIG. 6, the oil piston 42 relatively moves upward with respect to the body so that the valve 52 is opened small and low lift is achieved. Meanwhile, as the oil piston 42 moves upward, the oil existing in the upper space 35a flows out into the drain hole 37 to facilitate the movement of the oil piston 42 to the upper portion. Then, when it is determined that the C portion of the cam 10 is in contact with the tappet 31 (S30c), the oil control valve 60 executes the A mode (S40c) and the oil piston 42 moves downward to the body again. When the portion A of the cam 10 is in contact with the tappet 31, the valve 52 is moved to the position shown in FIG. 6A to maintain the closed state.

또한 상기 S20 단계에서 로우 리프트를 행할 상태가 아니라고 판단한 경우 즉 하이 리프트 상태(High lift, 밸브를 많이 개방해야 하는 상태)라고 판단한 경우(S50), 밸브(52)는 가장 하부로 이동하여야 하며 따라서 몸체(30)에 대해서 오일피스톤(42)은 하부로 이동된 상태를 유지하여야 한다. 따라서 캠(10)의 어느 부분이 태핏(31)과 접촉하는지 여부와 관계없이 오일제어밸브(60)를 A 모드를 실행시킨다(S60). 도 7의 (a) 내지 (b)는 이를 도시한 것으로 항상 상부 공간(35a)으로 오일이 유입되고 하부 공간(35b)으로부터 오일이 유출되어 오일피스톤(42)이 몸체(30)에 대해서 하부로 이동된 상태를 유지하도록 한다. 이에 따라서 도 7의 (c)에 도시한 것과 같이 몸체(30)가 가장 하부로 이동한 경우 몸체(30)에 대한 오일피스 톤(42)의 위치 역시 가장 하부로 이동하게 되어 밸브(52)가 많이 개방된 상태를 유지하게 된다. In addition, when it is determined in the step S20 that the state is not to perform a low lift, that is, when it is determined that the high lift state (High lift, a state that needs to open a lot of valves) (S50), the valve 52 must move to the bottom and thus the body For 30, the oil piston 42 should remain moved downward. Therefore, the oil control valve 60 is executed in the A mode irrespective of which part of the cam 10 is in contact with the tappet 31 (S60). 7 (a) to 7 (b) illustrate this, the oil is always introduced into the upper space 35a and the oil is leaked from the lower space 35b so that the oil piston 42 moves downward with respect to the body 30. Keep it moved. Accordingly, as shown in FIG. 7C, when the body 30 is moved to the bottom, the position of the oil piston 42 relative to the body 30 is also moved to the bottom, so that the valve 52 is moved. It will stay open a lot.

이상 살펴본 바와 같이, 본 발명은 캠의 회전에 의해서 이동하는 몸체와, 유압장치에 의해서 몸체에 대해서 이동하는 유압실린더를 구비함으로써, 밸브의 리프트 양을 가변시킬 수 있다.As described above, the present invention includes a body moving by the rotation of the cam, and a hydraulic cylinder moving relative to the body by the hydraulic device, it is possible to vary the lift amount of the valve.

또한 본 발명은 종래와 달리 하나의 캠을 사용하여 구조를 단순화할 수 있으며, 또한 유압에 의해서 밸브의 리프트 양을 가변시키기 때문에 밸브 리프트의 가변 타이밍을 최적의 상태로 유지할 수 있어 엔진 성능 향상에 효과가 있다.In addition, the present invention can simplify the structure by using a single cam unlike the prior art, and the variable timing of the valve lift can be maintained in an optimal state because the amount of lift of the valve is changed by hydraulic pressure, thereby improving the engine performance. There is.

Claims

A cam that rotates by rotation of a camshaft, and a variable valve lift mechanism that is in contact with the cam to lift the valve by the rotation of the cam, and adjusts the lift amount of the valve according to the engine condition.

A body pressurized by the rotating cam and movably mounted in a vertical direction with respect to the cylinder head of the engine;

A hydraulic piston accommodated in a space formed inside the body and moving up and down relative to the body by oil flowing into and out of the space;

An oil control valve for selectively flowing oil in and out of the inner space of the body;

A valve body composed of a stem connected to a lower portion of the hydraulic piston, and a valve provided at a lower portion of the stem; And

And a resilient member mounted under the body to hold the body against the cylinder head.

The method of claim 1,

The inner space of the body is divided into upper and lower spaces by the hydraulic piston, and the body has an upper oil hole communicating with the upper space and the oil control valve, and a lower oil hole communicating with the lower space and the oil control valve. A variable valve lift mechanism is formed.

The method of claim 2,

The body is a variable valve lift mechanism, characterized in that the drain hole for adjusting the amount of oil filling the inner space.