KR20120131404A - Engine for vehicle - Google Patents

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최병영
곽영홍
권기영
공진국
우수형
김진순
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현대자동차주식회사
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Abstract

PURPOSE: A vehicle engine is provided such that a CVVL(continuous variable valve lift) does not need to be tuned by applying an electrical intake CVVT(continuous variable valve timing) without an exhaust CVVT. CONSTITUTION: A vehicle engine comprises an electrical CVVL(30) and CVVT. The electrical CVVL is placed in an intake camshaft(10), and operates an exhaust valve(32). The CVVT is connected to the camshaft. The CVVT is electrical. The operating angle of the CVVT is above 100 degrees.

Description

차량용 엔진{ENGINE FOR VEHICLE}Car engine {ENGINE FOR VEHICLE}

본 발명은 차량용 엔진에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 배기 가변 밸브 타이밍 장치를 생략할 수 있는 차량용 엔진에 관한 것이다.The present invention relates to a vehicle engine, and more particularly to a vehicle engine that can omit the exhaust variable valve timing device.

전세계적으로 내연기관의 연비를 개선 하기 위해 노력 중이며 그 가운데 CVVL(continuous variable valve lift; 연속 가변 밸브 리프트)기술이 엔진에 적용 중에 있다.Efforts have been made to improve the fuel economy of internal combustion engines worldwide, and CVVL (continuous variable valve lift) technology is being applied to the engine.

CVVL 기술은 CVVL 기구 단독으로는 큰 연비 개선 효과를 얻을 수 없으며 흡기 및 배기 CVVT(continuous variable valve timing; 연속 가변 밸브 타이밍)와 동시에 적용하여야 효과적인 연비 개선이 이루어 질 수 있다.The CVVL technology alone does not provide significant fuel economy improvements. The CVVL technology alone should be applied simultaneously with intake and exhaust CVVT (continuous variable valve timing) for effective fuel economy improvement.

종래 CVVL 과 동시에 적용되는 CVVT 기술은 통상 유압에 의해 작동되므로 CVVL 에 비하여 응답 속도가 느려서 transient 특성이 많은 실제 차량 운전 조건에서는 응답속도가 느린 CVVT 응답속도에 맞추어 CVVL 을 튜닝하게 된다. 따라서, CVVL 이 가지고 있는 본래의 연비 개선 효과를 충분히 얻어 낼 수 없는 문제점이 있다. CVVT technology, which is applied simultaneously with the conventional CVVL, is usually operated by hydraulic pressure, so the response speed is slower than that of CVVL, and the CVVL is tuned according to the CVVT response speed, which is slow in real vehicle driving conditions with many transient characteristics. Therefore, there is a problem in that the inherent fuel efficiency improvement effect of CVVL cannot be obtained sufficiently.

도3은 일반적인 차량용 엔진의 연속 가변 밸브 리프트 장치와 연속 가변 밸브 타이밍 기구를 이용한 밸브 프로파일을 도시한 그래프이다.3 is a graph illustrating a valve profile using a continuous variable valve lift apparatus and a continuous variable valve timing mechanism of a general vehicle engine.

도4는 일반적인 차량용 엔진의 연속 가변 밸브 리프트 장치와 연속 가변 밸브 타이밍 기구의 응답성을 나타낸 그래프이다.4 is a graph showing the responsiveness of the continuous variable valve lift apparatus and the continuous variable valve timing mechanism of a general vehicle engine.

도3 및 도4를 참조하면, 배기 CVVT 를 적용하여 배기 밸브 타이밍을 약 40도 가량 지각하여 원하는 양의 밸브 오버랩을 얻어 연비 개선 효과를 대략 5 % 정도를 얻을 수 있다. 3 and 4, by applying the exhaust CVVT, the exhaust valve timing is sensed about 40 degrees to obtain a desired amount of valve overlap, thereby obtaining approximately 5% of the fuel efficiency improvement effect.

그러나, 흡기 및 배기 CVVT 는 일반적으로 유압식이므로 그 응답 속도가 늦어 차량에서 TRANSIENT 운전시 차량의 운전 속도에 제대로 응하지 못하며 실제로는 CVVL 을 보완하여 그에 대응하고 있다. 즉, 도4와 같이, 연비 개선 효과가 저하되는 문제점이 있다.However, since the intake and exhaust CVVTs are generally hydraulic, their response speed is slow, so they do not respond properly to the driving speed of the vehicle when driving the TRANSIENT in the vehicle, and actually complement the CVVL. That is, as shown in Figure 4, there is a problem that the fuel efficiency improvement effect is lowered.

종래 기술의 문제점은 응답 속도가 느린 유압 CVVT 를 상시 가변 해야 하므로 응답 속도가 느린 만큼 연비 개선 효과에 손해를 끼친다.The problem of the prior art is that the hydraulic CVVT with a slow response speed must be constantly changed, so that the slow response speed damages the fuel efficiency improvement effect.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 CVVL과 CVVT 시스템에서 CVVT 의 응답속도에 제한을 받지 않는 시스템을 구성하여 CVVL 의 연비 개선이 가능한 차량용 엔진을 제공하는 것이다.Therefore, the present invention was created to solve the above problems, an object of the present invention is to build a system that is not limited to the response speed of the CVVT in CVVL and CVVT system by making a vehicle engine capable of improving the fuel efficiency of CVVL To provide.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 차량용 엔진은 흡기 캠 샤프트에 구비되어 흡기 밸브를 구동하는 전동 연속 가변 밸브 리프트 장치 및 상기 캠 샤프트와 연결된 연속 가변 밸브 타이밍 기구를 포함할 수 있다.The vehicle engine according to the exemplary embodiment of the present invention for achieving the above object may include an electric continuous variable valve lift device provided in the intake cam shaft and driving the intake valve, and a continuous variable valve timing mechanism connected to the cam shaft.

상기 연속 가변 밸브 타이밍 기구는 전동식 연속 가변 밸브 타이밍 기구로 할 수 있다.The continuous variable valve timing mechanism can be an electric continuous variable valve timing mechanism.

상기 연속 가변 밸브 타이밍 기구는 그 작동각이 100ㅀ 이상인 것으로 할 수 있다.The continuous variable valve timing mechanism can be assumed to have an operating angle of 100 kPa or more.

상기 전동 연속 가변 밸브 리프트 장치는 하이 리프트에서 로우 리프트로 전환시 그 작동각이 40ㅀ 진각되고, 상기 연속 가변 밸브 타이밍 기구는 그 작동각이 60ㅀ 이상인 것으로 할 수 있다.The switching angle of the electric continuous variable valve lift apparatus is advancing 40 degrees when switching from high lift to low lift, and the continuous variable valve timing mechanism may be 60 degrees or more.

상기 연속 가변 밸브 타이밍 기구는 전동식 연속 가변 밸브 타이밍 기구로 할 수 있다.The continuous variable valve timing mechanism can be an electric continuous variable valve timing mechanism.

상기 연속 가변 밸브 타이밍 기구는 유압식 연속 가변 밸브 타이밍 기구로 할 수 있다.
The continuous variable valve timing mechanism can be a hydraulic continuous variable valve timing mechanism.

상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 차량용 엔진에 의하면, CVVL과 CVVT 시스템에서 CVVT 의 응답속도에 제한을 받지 않는 시스템을 구성하여 CVVL 의 연비 개선이 가능하다.
As described above, according to the vehicle engine according to the exemplary embodiment of the present invention, the CVVL and the CVVT system may be configured to have a system in which the response speed of the CVVT is not limited, thereby improving the fuel efficiency of the CVVL.

도1은 본 발명의 실시예에 의한 차량용 엔진의 연속 가변 밸브 리프트 장치와 연속 가변 밸브 타이밍 기구를 도시한 도면이다.
도2는 본 발명의 실시예에 의한 차량용 엔진의 연속 가변 밸브 리프트 장치와 연속 가변 밸브 타이밍 기구를 이용한 밸브 프로파일을 도시한 그래프이다.
도3은 일반적인 차량용 엔진의 연속 가변 밸브 리프트 장치와 연속 가변 밸브 타이밍 기구를 이용한 밸브 프로파일을 도시한 그래프이다.
도4는 일반적인 차량용 엔진의 연속 가변 밸브 리프트 장치와 연속 가변 밸브 타이밍 기구의 응답성을 나타낸 그래프이다.1 is a view showing a continuous variable valve lift apparatus and a continuous variable valve timing mechanism of a vehicle engine according to an embodiment of the present invention.
2 is a graph showing a valve profile using a continuous variable valve lift apparatus and a continuous variable valve timing mechanism of a vehicle engine according to an embodiment of the present invention.
3 is a graph illustrating a valve profile using a continuous variable valve lift apparatus and a continuous variable valve timing mechanism of a general vehicle engine.
4 is a graph showing the responsiveness of the continuous variable valve lift apparatus and the continuous variable valve timing mechanism of a general vehicle engine.

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 차량용 엔진의 연속 가변 밸브 리프트 장치와 연속 가변 밸브 타이밍 기구를 도시한 도면이고, 도2는 본 발명의 실시예에 의한 차량용 엔진의 연속 가변 밸브 리프트 장치와 연속 가변 밸브 타이밍 기구를 이용한 밸브 프로파일을 도시한 그래프이다.1 is a view showing a continuous variable valve lift apparatus and a continuous variable valve timing mechanism of a vehicle engine according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a continuous variable valve lift apparatus and a continuous variable valve lift apparatus of a vehicle engine according to an embodiment of the present invention It is a graph which shows the valve profile using a variable valve timing mechanism.

도1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 엔진은 흡기 캠 샤프트(10)에 구비되어 흡기 밸브(32)를 구동하는 전동 연속 가변 밸브 리프트 장치(30) 및 상기 캠 샤프트(10)와 연결된 연속 가변 밸브 타이밍 기구(20)를 포함한다.Referring to Figure 1, the vehicle engine according to an embodiment of the present invention is provided on the intake cam shaft 10 and the electric continuous variable valve lift device 30 and the cam shaft 10 to drive the intake valve 32 and And a connected continuous variable valve timing mechanism 20.

상기 연속 가변 밸브 타이밍 기구(20)는 전동식 연속 가변 밸브 타이밍 기구로 할 수 있으며, 상기 연속 가변 밸브 타이밍 기구(20)는 그 작동각이 100ㅀ 이상인 것으로 할 수 있다.The continuous variable valve timing mechanism 20 can be an electric continuous variable valve timing mechanism, and the continuous variable valve timing mechanism 20 can be assumed to have an operating angle of 100 kPa or more.

전동식 CVVT 의 응답 속도가 유압식에 비해 약 3 배 이상 빠르므로 작동각을 100 도 수준으로 크게 해도 실제 차량에서 대응이 가능하다.The response speed of the electric CVVT is about three times faster than that of the hydraulic, so even if the operating angle is increased to 100 degrees, the actual vehicle can cope with it.

상기 연속 가변 밸브 타이밍 기구(20)는 또한, 유압식 연속 가변 밸브 타이밍 기구로 할 수 있으며 이 경우 배기 CVVT 를 삭제할 수 있다.The continuous variable valve timing mechanism 20 can also be a hydraulic continuous variable valve timing mechanism, in which case the exhaust CVVT can be eliminated.

도2를 참조하면, 흡기 전동 CVVT의 진각량이 100도 이므로 배기 CVVT 가 없어도 원하는 밸브 오버랩을 얻을 수 있어 배기 CVVT 삭제가 가능하다.2, since the advance amount of the intake electric CVVT is 100 degrees, the desired valve overlap can be obtained without the exhaust CVVT, and the exhaust CVVT can be deleted.

본 발명의 실시예에 의하면, 배기 CVVT 없이 흡기 CVVT는 전동식 CVVT 이므로 CVVT 의 응답 속도문제가 제거되므로 CVVL 을 CVVT 느린 응답 속도에 맞추어 튜닝하지 않아도 되므로 종래 문제점이 해결된다.According to the embodiment of the present invention, since the intake CVVT without the exhaust CVVT is an electric CVVT, the problem of the response speed of the CVVT is eliminated.

또한 본 발명의 응용예로, 상기 전동 연속 가변 밸브 리프트 장치(30)는 하이 리프트에서 로우 리프트로 전환시 그 작동각이 40ㅀ 진각되고, 상기 연속 가변 밸브 타이밍 기구(20)는 그 작동각이 60ㅀ 이상인 것으로 할 수 있다.In addition, in the application of the present invention, the electric continuous variable valve lift device 30 has an operating angle of 40 ° advancing when switching from a high lift to a low lift, and the continuous variable valve timing mechanism 20 has an operating angle of It can be said to be 60 Hz or more.

이러한 경우, 상기 연속 가변 밸브 타이밍 기구(20)는 전동식 연속 가변 밸브 타이밍 기구로 할 수도 있고, 유압식 연속 가변 밸브 타이밍 기구로 할 수 있으며, 상기 전동 연속 가변 밸브 리프트 장치(30)가 작동시 진각되기 때문에 상기 연속 가변 밸브 타이밍 기구(20)는 응답성이 상대적으로 느린 유압식 연속 가변 밸브 타이밍 기구로 할 수도 있다.
In this case, the continuous variable valve timing mechanism 20 may be an electric continuous variable valve timing mechanism or a hydraulic continuous variable valve timing mechanism, and the electric continuous variable valve lift apparatus 30 may be advanced during operation. Therefore, the continuous variable valve timing mechanism 20 may be a hydraulic continuous variable valve timing mechanism having a relatively slow response.

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: 캠 샤프트 20: 연속 가변 밸브 타이밍 기구
30: 연속 가변 밸브 리프트 장치 32: 흡기 밸브
34: 제어 샤프트 36: 제어 모터10: camshaft 20: continuous variable valve timing mechanism
30: continuous variable valve lift device 32: intake valve
34: control shaft 36: control motor

Claims (7)

흡기 캠 샤프트에 구비되어 흡기 밸브를 구동하는 전동 연속 가변 밸브 리프트 장치; 및
상기 캠 샤프트와 연결된 연속 가변 밸브 타이밍 기구;
를 포함하는 차량용 엔진.An electric continuous variable valve lift device provided in the intake cam shaft to drive the intake valve; And
A continuously variable valve timing mechanism connected with the cam shaft;
Vehicle engine comprising a. 제1항에서,
상기 연속 가변 밸브 타이밍 기구는 전동식 연속 가변 밸브 타이밍 기구인 것을 특징으로 하는 차량용 엔진.In claim 1,
The continuous variable valve timing mechanism is an electric continuous variable valve timing mechanism. 제2항에서,
상기 연속 가변 밸브 타이밍 기구는 그 작동각이 100ㅀ 이상인 것을 특징으로 하는 차량용 엔진.In claim 2,
The continuous variable valve timing mechanism has a working angle of 100 kPa or more. 제1항에서,
상기 전동 연속 가변 밸브 리프트 장치는 하이 리프트에서 로우 리프트로 전환시 그 작동각이 40ㅀ 진각되고,
상기 연속 가변 밸브 타이밍 기구는 그 작동각이 60ㅀ 이상인 것을 특징으로 하는 차량용 엔진.In claim 1,
The electric continuous variable valve lift device has an operating angle of 40 ° when the high lift to low lift transition,
The continuous variable valve timing mechanism has a working angle of 60 kPa or more. 제4항에서,
상기 연속 가변 밸브 타이밍 기구는 전동식 연속 가변 밸브 타이밍 기구인 것을 특징으로 하는 차량용 엔진.5. The method of claim 4,
The continuous variable valve timing mechanism is an electric continuous variable valve timing mechanism. 제4항에서,
상기 연속 가변 밸브 타이밍 기구는 유압식 연속 가변 밸브 타이밍 기구인 것을 특징으로 하는 차량용 엔진.5. The method of claim 4,
The continuous variable valve timing mechanism is a vehicle engine, characterized in that the hydraulic continuous variable valve timing mechanism. 제1항에서,
상기 연속 가변 밸브 타이밍 기구는 유압식 연속 가변 밸브 타이밍 기구인 것을 특징으로 하는 차량용 엔진.


In claim 1,
The continuous variable valve timing mechanism is a vehicle engine, characterized in that the hydraulic continuous variable valve timing mechanism.


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