KR20100053461A - 내연 기관의 가변 밸브 구동 장치 - Google Patents

내연 기관의 가변 밸브 구동 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20100053461A
KR20100053461A KR1020090108337A KR20090108337A KR20100053461A KR 20100053461 A KR20100053461 A KR 20100053461A KR 1020090108337 A KR1020090108337 A KR 1020090108337A KR 20090108337 A KR20090108337 A KR 20090108337A KR 20100053461 A KR20100053461 A KR 20100053461A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
valve
variable
variable valve
internal combustion
combustion engine
Prior art date
Application number
KR1020090108337A
Other languages
English (en)
Inventor
히또시 도다
마사유끼 다까가끼
신이찌 무라따
Original Assignee
미쯔비시 지도샤 고교 가부시끼가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 미쯔비시 지도샤 고교 가부시끼가이샤 filed Critical 미쯔비시 지도샤 고교 가부시끼가이샤
Publication of KR20100053461A publication Critical patent/KR20100053461A/ko

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
    • F01L13/00—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • 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
    • 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
    • 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
    • F01L13/00—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • F01L13/0015—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque
    • F01L13/0063—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque by modification of cam contact point by displacing an intermediate lever or wedge-shaped intermediate element, e.g. Tourtelot
    • 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
    • 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
    • F01L1/024—Belt drive
    • 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
    • F01L1/20—Adjusting or compensating clearance
    • 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
    • F01L2001/0537—Double overhead camshafts [DOHC]
    • 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
    • F01L2001/3445—Details relating to the hydraulic means for changing the angular relationship
    • F01L2001/34453—Locking means between driving and driven members
    • F01L2001/34469—Lock movement parallel to camshaft axis
    • 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
    • F01L2001/3445—Details relating to the hydraulic means for changing the angular relationship
    • F01L2001/34483—Phaser return springs
    • 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
    • F01L2800/16—Preventing interference

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)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)

Abstract

흡기 캠(2a)의 크랭크 샤프트(7)에 대한 위상을 가변하는 캠축 위상 가변 기구(11)와, 흡기 밸브(8)의 밸브 개방 시기보다 밸브 폐쇄 시기를 크게 변화시켜, 흡기 밸브(8)의 리프트량과 밸브 개방 기간을 일의적으로 연속 가변하는 가변 밸브 리프트 기구(12)와, 캠축 위상 가변 기구(11)에 의해 위상을 최진각 위치로 제어하고, 또한 가변 밸브 리프트 기구에 의해 리프트량을 최대치로 제어하고 있는 상태로, 흡기 밸브가 엔진(1)의 피스톤(45)에 간섭하지 않도록 설정한다.
가변 밸브 구동 장치, 흡기 캠, 크랭크 샤프트, 엔진, 피스톤

Description

내연 기관의 가변 밸브 구동 장치 {VARIABLE VALVE DRIVING DEVICE OF INTERNAL COMBUSTION ENGINE}
본 발명은 흡기 밸브의 리프트량 및 개폐 시기를 변경 가능한 내연 기관의 가변 밸브 구동 장치에 관한 것이다.
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 내연 기관이 증가하고 있다.
이와 같이 가변 밸브 리프트 기구 및 가변 밸브 타이밍 기구를 구비한 엔진에서는, 단순히 이들 기구를 조합한 것만으로는, 리프트량이나 개폐 시기를 크게 변화시켰을 때에, 상사점 부근에서 흡배기 밸브와 피스톤이 간섭할 우려가 있다.
따라서, 흡배기 밸브와 피스톤이 간섭하지 않도록, 가변 밸브 리프트 기구나 가변 밸브 타이밍 기구의 작동 규제를 행하는 기술이 개발되어 있다(일본 특허 출원 공개 제2008-115779호 공보). 당해 공보에 따르면, 가변 밸브 리프트 기구에 의한 리프트량의 변화를 규제하는 규제 수단과, 가변 밸브 타이밍 기구에 의한 개폐 시기의 변화를 규제하는 규제 수단을 구비하여, 리프트량에 따라서 개폐 시기를 규제하거나, 개폐 시기에 따라서 리프트량을 규제한다.
그러나, 상기 공보에 기재된 기술에서는, 가변 밸브 타이밍 기구 및 가변 밸브 리프트 기구의 양쪽에 새롭게 규제 수단을 마련해야만 해, 구조가 복잡화되는 동시에, 개폐 시기에 따라서 연속적으로 리프트량을 크게 확보하려고 하면, 가변 밸브 타이밍 기구 및 가변 밸브 리프트 기구를 협조하여 규제 제어할 필요가 있어, 제어가 복잡화되어 버리는 등의 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 가변 밸브 타이밍 기구 및 가변 밸브 리프트 기구를 구비한 내연 기관의 가변 밸브 구동 장치이며, 간이한 구조, 제어로 흡기 밸브와 피스톤의 간섭을 규제할 수 있는 가변 밸브 구동 장치를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본원 발명은 내연 기관의 가변 밸브 구동 장치이며, 내연 기관의 흡기 캠의 크랭크 샤프트에 대한 위상을 가변하는 캠축 위상 가변 기구와, 흡기 밸브의 밸브 개방 시기보다 밸브 폐쇄 시기를 크게 변화시켜, 흡기 밸브의 리프트량과 밸브 개방 기간을 일의적으로 연속 가변하는 가변 밸브 리프트 기구를 구비하고, 캠축 위상 가변 기구에 의해 위상을 최진각 위치로 제어하고, 또한 가변 밸브 리프트 기구에 의해 리프트량을 최대치로 제어하고 있는 상태에서, 흡기 밸브가 내연 기관의 피스톤에 간섭하지 않도록 흡기 밸브의 리프트량과 밸브 개방 기간을 설정한다.
이에 의해, 가변 밸브 리프트 기구는 밸브 개방 시기를 크게 변동시키지 않 고 리프트량을 변화시키므로, 캠축 위상 가변 기구에 의한 위상의 최진각 위치를 설정하는 것만으로 피스톤과 흡배기 밸브의 간섭이 회피 가능해진다. 따라서, 가변 밸브 리프트 기구에 규제 수단을 마련할 필요가 없고, 가변 밸브 리프트 기구와 캠축 위상 가변 기구를 협조하여 규제할 필요도 없으므로, 가변 밸브 리프트 기구 및 캠축 위상 가변 기구의 양쪽을 구비한 내연 기관에 있어서, 간이한 구조, 제어에 의해 흡기 밸브와 피스톤의 간섭을 방지할 수 있다.
또한, 캠축 위상 가변 기구의 최진각 위치에 있어서도, 가변 밸브 리프트 기구가 작동 가능해, 밸브 폐쇄 기간을 변화시킬 수 있으므로, 연비를 개선할 수 있다.
바람직하게는, 가변 밸브 리프트 기구는 캠축 위상 가변 기구에 의해 위상을 최진각 위치로 제어하고, 또한 가변 밸브 리프트 기구에 의해 리프트량을 최대치로 제어하고 있는 상태에서의 상사점에 있어서의 리프트량을 초과하지 않도록 흡기 밸브의 리프트량과 밸브 개방 기간을 일의적으로 설정하는 것이 좋다.
이에 의해, 가변 밸브 리프트 기구의 흡기 밸브의 리프트량과 밸브 개방 기간의 설정은, 캠축 위상 가변 기구에 의한 최진각 제어와 가변 밸브 리프트 기구에 의한 리프트량의 최대치 제어의 상태에 있어서의 상사점에서의 리프트량을 기준으로 하여 설정함으로써, 가변 밸브 리프트 기구에 의해 흡기 밸브의 밸브 개방 시기가 진각되었다고 해도 피스톤과의 간섭을 방지할 수 있다.
또한, 바람직하게는, 캠축 위상 가변 기구는 유압 액추에이터에 의해 작동되는 한편, 가변 밸브 리프트 기구는 전동 액추에이터에 의해 작동되는 것이 좋다.
이에 의해, 가변 밸브 리프트 기구는 전동 액추에이터에 의해 작동하므로, 냉간 시동 시와 같이 유온이 저하되어 있는 경우나, 저회전 시와 같이 유압이 충분히 상승되어 있지 않은 경우에도 리프트량을 정확하게 제어 가능하다. 따라서, 저온, 저회전 시에 있어서도 연비의 개선을 도모할 수 있다.
또한, 밸브의 리프트량은 공기량에 크게 관계되므로, 가변 밸브 리프트 기구에는 매우 높은 가변 응답성이 필요해, 전동 액추에이터화가 적합하다.
또한, 바람직하게는, 캠축 위상 가변 기구에 설치되어, 흡기 캠의 위상을 진각측으로 보유 지지하는 보유 지지 수단을 더 구비하는 것이 좋다.
이에 의해, 예를 들어 저회전 시와 같이 유압이 저하된 경우라도, 보유 지지 수단에 의해 흡기 밸브의 위상이 진각측으로 압박되므로, 가변 밸브 리프트 기구에 의해 밸브 리프트량과 흡기 밸브의 밸브 폐쇄 시기를 변화시킴으로써 연비의 개선을 도모할 수 있다.
또한, 바람직하게는, 보유 지지 수단은 내연 기관의 저온 또는 저회전 운전 시에 흡기 캠의 위상을 진각측으로 보유 지지하는 것이 좋다.
이에 의해, 저부하 저회전 시에는 밸브 폐쇄 시기를 빠르게 함으로써, 연비 성능을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따르면, 가변 밸브 타이밍 기구 및 가변 밸브 리프트 기구를 구비한 내연 기관의 가변 밸브 구동 장치로, 간이한 구조, 제어로 흡기 밸브와 피스톤의 간섭을 규제할 수 있는 가변 밸브 구동 장치를 제공할 수 있다.
이하, 도면에 기초하여 본 발명의 실시 형태에 대해 설명한다.
도 1은 본 실시 형태의 가변 밸브 구동 장치를 구비한 내연 기관(이하, 엔진)(1)의 개략 구성도이다.
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.
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(11) 및 가변 밸브 리프트 기구(12)를 구비하고 있다.
도 2는 캠축 위상 가변 기구(8)의 내부 구조도이다. 이하, 도 1과 함께 참조하여, 캠축 위상 가변 기구(8)에 대해 설명한다.
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.
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 설치하여, 그 베인 로터(14)에 흡기 캠 샤프트(2)를 연결하여 구성되어 있다.
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.
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.
도 3은 가변 밸브 리프트 기구(12)의 그 대략적인 구조도이다. 이하, 도 1과 함께 참조하여, 가변 밸브 리프트 기구(12)의 구조에 대해 설명한다.
가변 밸브 리프트 기구(12)의 구조는, 예를 들어 일본 특허 출원 공개 제2005-299536호 공보에 기재되어 있고, 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 이동할 때에, 전동 모터(33)에 의해 로커 샤프트(34)를 구동하여 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.
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.
ECU(40)의 입력측에는 엔진(1)의 크랭크각을 검출하는 크랭크각 센서(41), 도시하지 않은 스로틀 밸브의 개방도를 검출하는 스로틀 센서(42) 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 제어한다. 또한, 미리 설정된 맵에 따라서, 엔진 회전 속도 및 스로틀 개방도로부터 흡기 밸브(8)의 리프트량 및 목표 위상각을 산출하여, 전동 모터(33) 및 OCV(15)를 구동하여 실제의 리프트량 및 위상 각이 목표치로 되도록 제어한다.
도 4는 흡기 밸브(8)의 리프트량 및 리프트 타이밍을 도시하는 그래프이다. 도면 중에는, 또한 엔진(1)의 피스톤(45) 상단부의 궤적이 도시되어 있다.
가변 밸브 리프트 기구(12)는, 전술한 바와 같이 흡기 밸브(8)의 밸브 개방 기간과 위상을 일의적으로 연속 가변하는 특성을 갖고 있고, 도 4 중의 a-b-c에 나타낸 바와 같이, 리프트량 저하에 수반하여 밸브 개방 기간이 감소한다. 이 흡기 밸브(8)의 밸브 개방 기간은 밸브 개방 시기를 대략 일정하게 한 후 밸브 폐쇄 시기가 변경됨으로써 증감한다.
한편, 캠축 위상 가변 기구(11)는, 도 4 중의 a-A에 나타낸 바와 같이 리프트량 및 밸브 개방 기간은 그대로, 밸브 개방 시기 및 밸브 폐쇄 시기를 슬라이드하는 형태로, 위상을 가변 제어한다.
또한, 캠축 위상 가변 기구(11)에 구비된 로크 핀(18)은 흡기 밸브(8)의 밸브 개방 시기의 최진각을 보유 지지한다(보유 지지 수단). 특히, 흡기 밸브(8)의 리프트량이 최대치로 제어된 경우에 흡기 밸브(8)와 피스톤(45)이 간섭하지 않도록 최진각 위치가 설정되어 규제된다(도면 중 a). 또한, 규제되는 진각 위치는 캠축 위상 가변 기구(11)의 기구 상에서 가장 진각할 수 있는 위치, 또는 기구에 관계없이 로크 핀으로 보유 지지되어 그 이상 진각할 수 없는 위치라도 좋다.
따라서, 본 실시 형태의 엔진(1)에서는 캠축 위상 가변 기구(11)의 최진각이 규제되는 것만으로, 가변 밸브 리프트 기구(12)를 제어하여 어떻게 리프트량을 변화시켜도, 피스톤(45)으로의 간섭이 확실하게 방지된다. 이와 같이, 본 실시 형태 에서는 밸브 개방 기간과 위상을 일의적으로 연속 가변하는 가변 밸브 리프트 기구(12)와 캠축 위상 가변 기구(11)를 조합함으로써, 가변 밸브 리프트 기구(12)에 규제 수단을 새롭게 마련할 필요가 없고, 또한 가변 밸브 리프트 기구(12)에 있어서의 규제 제어를 행할 필요도 없어, 간이한 구조 및 제어로 흡기 밸브(8)와 피스톤(45)의 간섭을 방지할 수 있다.
또한, 캠축 위상 가변 기구(11)에 있어서 진각 규제가 행해졌다고 해도, 가변 밸브 리프트 기구(12)에 의한 리프트량의 증감에 관계없이 밸브 개방 시기가 최진각 위치 부근에 보유 지지되므로, 연비의 저하를 방지할 수 있다. 또한, 캠축 위상 가변 기구(11)에 있어서의 진각 규제가 행해져도, 가변 밸브 리프트 기구(12)의 제어에 의해 리프트량과 함께 밸브 폐쇄 시기를 변화시킬 수 있다. 예를 들어, 고부하 고회전 시에 흡기 밸브(8)의 밸브 폐쇄 시기를 느리게 함으로써, 리프트량의 증가와 더불어, 흡기 충전 효율이 향상되어, 출력 성능을 향상시킬 수 있다. 한편, 저부하 저회전 시에는 밸브 폐쇄 시기를 빠르게 함으로써, 연비 성능을 향상시킬 수 있다.
또한, 가변 밸브 리프트 기구(12)는 전동 액추에이터에 의해 작동하므로, 냉간 시동 시와 같이 유온이 저하되어 있는 경우나, 저회전 시와 같이 유압이 충분히 상승되어 있지 않은 경우라도, 가변 밸브 리프트 기구(12)를 정확하게 작동시킬 수 있다. 따라서, 저온, 저회전 시에 있어서의 연비의 개선을 도모할 수 있다.
또한, 엔진 출력은 밸브의 리프트량에 크게 의존하므로, 밸브 리프트량은 액셀러레이터에 연동하여 동작하도록 응답성이 필요해, 전동화된 쪽이 좋다.
특히, 펌프 로스를 저감시키기 위해, 스로틀 밸브 대신에 공기량을 제어하기 위해 가변 밸브 리프트 기구를 사용하는 경우에는, 가변 밸브 리프트 기구에는 매우 높은 가변 응답성이 필요해, 전동 액추에이터화가 적합하다.
또한, 위상 가변 기구와 협조 제어하면 응답성이 느린 유압 액추에이터에 맞출 필요가 있고, 스로틀 밸브에 의한 보정 제어도 필요해지므로, 펌프 로스를 충분히 저감시킬 수 없어 연비 효과가 저하된다. 또한, 스로틀 밸브, 위상 가변, 리프트 가변의 협조 제어로 되어, 제어가 어렵고, 연소 변동에 수반하는 진동이나 배기 가스 악화도 발생한다.
또한, 캠축 위상 가변 기구(11)에는 진각측으로 압박하는 스프링(19)이 구비되어 있으므로, 냉간 시동 시와 같이 유온이 저하되어 있는 경우나, 저회전 시와 같이 유압이 충분히 상승되어 있지 않은 경우라도, 진각측으로 제어할 수 있다. 또한, 로크 핀(18)이 작동하지 않는 경우라도 진각측으로 제어할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 가변 밸브 구동 장치를 구비한 엔진의 개략 구조도.
도 2는 캠축 위상 가변 기구의 구조도.
도 3은 가변 밸브 리프트 기구의 구조도.
도 4는 흡기 밸브의 리프트량 및 리프트 타이밍을 도시하는 그래프.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 엔진
8 : 흡기 밸브
11 : 캠축 위상 가변 기구
12 : 가변 밸브 리프트 기구
18 : 로크 핀
19 : 스프링
33 : 전동 모터
40 : ECU

Claims (5)

  1. 내연 기관의 흡기 캠의 크랭크 샤프트에 대한 위상을 가변하는 캠축 위상 가변 기구와,
    흡기 밸브의 밸브 개방 시기보다 밸브 폐쇄 시기를 크게 변화시켜, 상기 흡기 밸브의 리프트량과 밸브 개방 기간을 일의적으로 연속 가변하는 가변 밸브 리프트 기구를 구비하고,
    상기 캠축 위상 가변 기구에 의해 상기 위상을 최진각 위치로 제어하고, 또한 상기 가변 밸브 리프트 기구에 의해 상기 리프트량을 최대치로 제어하고 있는 상태에서, 상기 흡기 밸브가 상기 내연 기관의 피스톤에 간섭하지 않도록 상기 흡기 밸브의 리프트량과 밸브 개방 기간을 설정하는, 내연 기관의 가변 밸브 구동 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 가변 밸브 리프트 기구는,
    상기 캠축 위상 가변 기구에 의해 상기 위상을 최진각 위치로 제어하고, 또한 상기 가변 밸브 리프트 기구에 의해 상기 리프트량을 최대치로 제어하고 있는 상태에서의 상사점에 있어서의 리프트량을 초과하지 않도록 상기 흡기 밸브의 리프트량과 밸브 개방 기간을 일의적으로 설정하는, 내연 기관의 가변 밸브 구동 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 캠축 위상 가변 기구는 유압 액추에이터에 의해 작동 되는 한편,
    상기 가변 밸브 리프트 기구는 전동 액추에이터에 의해 작동되는, 내연 기관의 가변 밸브 구동 장치.
  4. 제2항 또는 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 캠축 위상 가변 기구에 설치되어, 상기 흡기 캠의 위상을 진각측으로 보유 지지하는 보유 지지 수단을 더 구비한, 내연 기관의 가변 밸브 구동 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 보유 지지 수단은 상기 내연 기관의 저온 또는 저회전 운전 시에 상기 흡기 캠의 위상을 진각측으로 보유 지지하는, 내연 기관의 가변 밸브 구동 장치.
KR1020090108337A 2008-11-12 2009-11-11 내연 기관의 가변 밸브 구동 장치 KR20100053461A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2008-289810 2008-11-12
JP2008289810A JP5131478B2 (ja) 2008-11-12 2008-11-12 内燃機関の可変動弁装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20100053461A true KR20100053461A (ko) 2010-05-20

Family

ID=42164041

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090108337A KR20100053461A (ko) 2008-11-12 2009-11-11 내연 기관의 가변 밸브 구동 장치

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8360021B2 (ko)
JP (1) JP5131478B2 (ko)
KR (1) KR20100053461A (ko)
CN (1) CN101737173B (ko)
DE (1) DE102009052766B4 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101857279B1 (ko) * 2016-12-12 2018-06-20 현대오트론 주식회사 Vvt와 vvd 복합 시스템의 동작 제어 방법

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5532953B2 (ja) * 2010-01-21 2014-06-25 トヨタ自動車株式会社 可変動弁システムの制御装置
CN103518041A (zh) * 2011-01-27 2014-01-15 史古德利集团公司 具有凸轮相位器的空转可变阀制动系统
EP2668377A1 (en) 2011-01-27 2013-12-04 Scuderi Group, Inc. Lost-motion variable valve actuation system with valve deactivation
KR101262532B1 (ko) * 2011-06-28 2013-05-08 기아자동차주식회사 연속가변밸브타이밍 시스템 및 제어방법
US9080516B2 (en) * 2011-09-20 2015-07-14 GM Global Technology Operations LLC Diagnostic system and method for a variable valve lift mechanism
WO2013103503A1 (en) 2012-01-06 2013-07-11 Scuderi Group, Inc. Lost-motion variable valve actuation system
FR2986558B1 (fr) * 2012-02-02 2014-03-07 Melchior Jean F Dispositif de commande variable d'au moins une soupape, par exemple pour un moteur alternatif
US9297295B2 (en) 2013-03-15 2016-03-29 Scuderi Group, Inc. Split-cycle engines with direct injection
KR101448794B1 (ko) 2013-07-02 2014-10-08 현대자동차 주식회사 오일 컨트롤 밸브의 전류 제어에 따른 연속 가변 밸브 타이밍 제어 방법
CN104420925B (zh) * 2013-08-29 2017-03-01 摩托尼科株式会社 发动机的连续可变阀门升程装置
SE539214C2 (sv) * 2013-12-05 2017-05-16 Scania Cv Ab Förbränningsmotor, fordon som innefattar en sådan förbränningsmotor och förfarande för att styra en sådan förbränningsmotor
DE102015224758A1 (de) * 2015-12-10 2017-06-14 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zum Starten eines Verbrennungsmotors
KR101796255B1 (ko) * 2016-06-30 2017-11-10 주식회사 현대케피코 연속 가변 밸브 듀레이션 시스템 및 그 동작 방법

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3846605B2 (ja) 1997-10-30 2006-11-15 アイシン精機株式会社 弁開閉時期制御装置
JP4120720B2 (ja) 1998-07-14 2008-07-16 三菱自動車工業株式会社 カム位相可変装置
JP4142204B2 (ja) * 1999-05-19 2008-09-03 本田技研工業株式会社 弁作動特性可変装置
DE10156140B4 (de) * 2000-11-21 2005-12-15 Mitsubishi Jidosha Kogyo K.K. Variable Ventilsteuerung
JP4221327B2 (ja) 2004-04-13 2009-02-12 三菱ふそうトラック・バス株式会社 内燃機関の可変動弁装置
JP4333630B2 (ja) 2005-04-25 2009-09-16 マツダ株式会社 エンジンの可変バルブタイミング装置
DE102006002133A1 (de) 2006-01-17 2007-07-19 Bayerische Motoren Werke Ag Ventiltrieb zur hubvariablen Betätigung eines Gaswechselventils einer Brennkraftmaschine
JP2007231909A (ja) * 2006-03-03 2007-09-13 Toyota Motor Corp 内燃機関の可変動弁装置
JP2006312943A (ja) 2006-08-24 2006-11-16 Hitachi Ltd 内燃機関の可変動弁装置
JP4386199B2 (ja) * 2006-09-19 2009-12-16 三菱自動車工業株式会社 可変バルブタイミング装置
JP2008115779A (ja) * 2006-11-06 2008-05-22 Toyota Motor Corp 内燃機関の動弁装置
JP2008261319A (ja) * 2007-04-13 2008-10-30 Mazda Motor Corp エンジンの可変動弁装置
JP4907416B2 (ja) * 2007-04-23 2012-03-28 日立オートモティブシステムズ株式会社 内燃機関の可変動弁装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101857279B1 (ko) * 2016-12-12 2018-06-20 현대오트론 주식회사 Vvt와 vvd 복합 시스템의 동작 제어 방법

Also Published As

Publication number Publication date
CN101737173B (zh) 2013-06-26
DE102009052766B4 (de) 2022-02-10
CN101737173A (zh) 2010-06-16
US20100116231A1 (en) 2010-05-13
JP2010116819A (ja) 2010-05-27
US8360021B2 (en) 2013-01-29
JP5131478B2 (ja) 2013-01-30
DE102009052766A1 (de) 2010-08-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20100053461A (ko) 내연 기관의 가변 밸브 구동 장치
JP4858729B2 (ja) 可変動弁装置
US9759137B2 (en) Controller for variable valve mechanism
US7481199B2 (en) Start control apparatus of internal combustion engine
US8505505B2 (en) Control apparatus and control method for internal combustion engine
US8374769B2 (en) Control apparatus and control method for variable valve operating mechanism
JP2002285871A (ja) 内燃機関の可変動弁装置
WO2016098768A1 (ja) 内燃機関の可変動弁システム及び可変動弁制御装置
JP2001280167A (ja) 内燃機関の吸排気弁駆動制御装置
JP2010059945A (ja) 内燃機関の可変動弁装置
JP4622431B2 (ja) エンジンの可変動弁装置
KR101136704B1 (ko) 내연 기관의 가변 밸브 구동 장치
JP4258453B2 (ja) 内燃機関の吸気制御装置
US20150300217A1 (en) Internal combustion engine and control method for internal combustion engine
JP4379273B2 (ja) 可変圧縮比機構を備えた内燃機関
JP3873809B2 (ja) 内燃機関のバルブタイミング可変制御装置
JP4238710B2 (ja) 内燃機関の吸気制御装置
JP4063194B2 (ja) 内燃機関のアイドル回転数制御装置
JP4432746B2 (ja) 内燃機関の吸気制御装置
JP2008128055A (ja) 内燃機関の制御装置
JPH07310565A (ja) エンジンのバルブ制御装置
KR20040033443A (ko) 배기압을 이용한 가변 밸브 타이밍 장치
JP2009185756A (ja) 内燃機関の可変動弁装置
JP2010159692A (ja) 内燃機関の制御装置
JPS627365B2 (ko)

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment