KR20200036561A - Valve control device - Google Patents

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문병헌
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Abstract

The present invention provides a valve control device including: a power transmission shaft connected to a crankshaft; a rotating device connected to the power transmission shaft; and a valve opening/closing device having one end connected to the rotating device to convert the rotational motion of the rotating device into a linear motion and transferring the linear motion to the valve to open and close the valve.

Description

밸브 제어장치{VALVE CONTROL DEVICE}Valve control device {VALVE CONTROL DEVICE}

본 발명은 내연기관의 밸브 작동을 제어하는 밸브 제어장치에 관한 것이다.The present invention relates to a valve control device for controlling the valve operation of the internal combustion engine.

일반적으로 엔진에 장착되는 밸브는 흡기밸브와 배기밸브로 나누어진다. 흡기밸브는 연료의 흡입을 담당하고 배기밸브는 연소 후 배기가스의 배출을 담당한다. 흡, 배기 밸브는 이처럼 연소에 지적접으로 영향을 주는 흡합기(공기와 연료의 혼합)의 유출입을 컨트롤하는 부품이기 때문에 구동방식에 따라 엔진의 연소효율과 성능에 큰 영향을 준다. 보통 흡배기 밸브를 구성하는 기구 일체를 밸브 시스템이라고 한다. 이러한 기구 시스템은 크게 기둥 형태의 밸브축과 원형의 밸브 헤드로 구성된다. 그리고 이 밸브 헤드 부분이 연식과 연결된 공기의 통로인 밸브 포트의 입구에 위치하여 공기의 흐름을 통제하게 된다. 밸브축에는 밸브 스프링이 장착되어 밸브가 열리고 닫히는 것을 도와준다.In general, the valve mounted on the engine is divided into an intake valve and an exhaust valve. The intake valve is responsible for the intake of fuel, and the exhaust valve is responsible for the exhaust of exhaust gas after combustion. Since the intake and exhaust valves are components that control the inflow and outflow of the inhaler (mixing of air and fuel) that directly affects the combustion, the combustion efficiency and performance of the engine are greatly influenced by the driving method. Usually, the entire mechanism constituting the intake and exhaust valves is called a valve system. The mechanism system is largely composed of a columnar valve shaft and a circular valve head. In addition, the valve head portion is located at the inlet of the valve port, which is an air passage connected to the rubber-type, to control the flow of air. The valve shaft is equipped with a valve spring to help the valve open and close.

일반적으로 흡배기 밸브 시스템의 경우 캠축의 작동에 의해 움직임이 컨트롤 된다. 크랭크축과 캠축을 벨트나 체인 등의 매개체로 연결해 크랭크축이 캠축을 구동하고, 캠축이 밸브 시스템을 움직이게 한다.In general, in the case of the intake / exhaust valve system, movement is controlled by the operation of the camshaft. The crankshaft and the camshaft are connected by a medium such as a belt or chain, so that the crankshaft drives the camshaft and the camshaft moves the valve system.

피스톤의 직선운동에서 전환된 크랭크축의 회전운동은 캠축으로 전달되는데 캠축은 회전운동을 다시 한번 밸브의 상하 직선운동으로 바꾸는 역할을 한다. 기계요소 중 하나인 캠 기구는 단면이 달걀모양인 캠과 캠축으로 이루어져 있다. 달걀 모양의 캠은 캠축을 중심으로 돌출된 부분이 있는데, 캠이 회전하다 이 부분이 밸브의 윗면을 누르면 밸브가 열리고 돌출되지 않는 면이 닿게 되면 밸브가 닫히는 방식으로 작동한다.The rotational motion of the crankshaft converted from the linear motion of the piston is transmitted to the camshaft, which serves to convert the rotational motion back to the vertical motion of the valve once again. The cam mechanism, which is one of the mechanical elements, consists of an egg-shaped cam and a camshaft. The egg-shaped cam has a protruding part around the camshaft. The cam rotates. When this part presses the upper surface of the valve, the valve opens, and when the non-protruding surface touches, the valve operates by closing the valve.

연소의 1 사이클인 "흡기, 압축, 폭발, 배기"가 진행되는 동안 크랭크축은 총 2회전을 한다. 이때 연소실로 혼합기의 흡입과 연소가스의 배출은 각각 한 번씩만 이루어지는데 이는 1 사이클을 완성하는 동안 캠축은 1회를 회전하여 각 밸브가 1번씩 개폐되는 것을 의미한다. 따라서 크랭크축과 캠축의 기어비는 일반적으로 2배가 되게 설계된다. 최근에는 캠축을 생략하고, 밸브를 개별적으로 전자제어하는 시스템까지 사용되고 있지만 아직은 전통적인 기계식 밸브기구가 주류를 이루고 있다.During the one cycle of combustion, "Intake, Compression, Explosion, Exhaust", the crankshaft makes a total of two revolutions. At this time, the intake of the mixer to the combustion chamber and the discharge of the combustion gas are made only once, which means that during completion of one cycle, the camshaft rotates once to open and close each valve once. Therefore, the gear ratio of the crankshaft and camshaft is generally designed to be doubled. In recent years, even though a system for omitting the camshaft and individually electronically controlling the valve is used, a traditional mechanical valve mechanism is still mainstream.

이와 같이 기존의 엔진 흡/배기 밸브는 회전을 하는 캠축에 구비되는 캠에 의해 열리고 닫히게 되며, 크랭크축이 2회전 하고 연동하여 캠축이 1회전하는 동안 밸브 리프트가 밸브를 눌러 밸브가 열리는 방식이다. 최근에는 밸브의 열림 양을 제어하거나, 전자식 CVVT(Continuously Variable Valve Timing)를 사용하기도 한다.In this way, the existing engine intake / exhaust valve is opened and closed by a cam provided in a camshaft that rotates, and the valve lift presses the valve while the crankshaft rotates twice and interlocks with the camshaft to rotate the valve to open the valve. Recently, the amount of valve opening is controlled, or electronic CVVT (Continuously Variable Valve Timing) is used.

그러나 기존 밸브 타이밍 제어 시스템은 일정한 양의 밸브의 위상을 바꿀 수 있지만 밸브의 열림 양을 제어할 수 없는 단점과, 체인으로 연결되어 있어 동력 손실 및 체인 노후에 따른 소음이 발생할 수 있다.However, the existing valve timing control system can change the phase of a certain amount of valves, but cannot control the amount of opening of the valve, and it is connected with a chain, which may cause power loss and noise due to chain aging.

이에 본 발명은 밸브 작동을 안정적이고 효과적으로 제어할 수 있는 별도의 장치를 제시하고자 한다.Accordingly, the present invention is to propose a separate device that can control the valve operation stably and effectively.

대한민국 공개특허공보 제10-2009-0050272호(2009.05.20. 공개)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2009-0050272 (2009.05.20. Public)

전술한 문제를 해결하기 위하여, 본 발명은 회전장치와 연동하여 직선운동을 하는 밸브 개폐장치에 의해 밸브 작동을 안정적이고 효과적으로 제어할 수 있는 밸브 제어장치를 제공하고자 한다.In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is to provide a valve control device capable of stably and effectively controlling valve operation by a valve opening / closing device that performs linear motion in conjunction with a rotating device.

본 발명은 크랭크축과 연결되는 동력전달축; 상기 동력전달축과 연결되는 회전장치; 및 일측 단부가 상기 회전장치와 연결되어 회전장치의 회전 운동을 직선 운동으로 변환하고 직선 운동을 밸브에 전달하여 상기 밸브를 개폐하는 밸브 개폐장치; 를 포함하는 밸브 제어장치를 제공한다.The present invention is a power transmission shaft connected to the crankshaft; A rotating device connected to the power transmission shaft; And a valve opening / closing device having one end connected to the rotating device to convert the rotational motion of the rotating device into a linear motion and transfer the linear motion to the valve to open and close the valve. It provides a valve control device comprising a.

또한, 상기 밸브는 흡기 밸브 또는 배기 밸브일 수 있다.Further, the valve may be an intake valve or an exhaust valve.

또한, 상기 밸브 개폐장치는 상기 회전장치에 구비되는 컨트롤 포인트와 연결되며, 상기 회전장치는 상기 컨트롤 포인트의 위치를 가변하는 컨트롤 포인트 이동장치를 포함할 수 있다.In addition, the valve opening and closing device is connected to a control point provided in the rotating device, the rotating device may include a control point moving device for changing the position of the control point.

또한, 상기 컨트롤 포인트는 상기 회전장치에 마련되는 가이드홈을 따라 이동할 수 있다.Also, the control point may move along a guide groove provided in the rotating device.

또한, 상기 컨트롤 포인트 이동장치는 모터이며, 상기 컨트롤 포인트 이동장치의 로드는 상기 컨트롤 포인트와 연결될 수 있다.In addition, the control point moving device is a motor, and the rod of the control point moving device may be connected to the control point.

또한, 상기 로드는 스크루이며, 상기 컨트롤 포인트는 상기 로드와 나사 결합되어 상기 로드의 회전 작동에 의해 상기 로드를 따라 이동할 수 있다.In addition, the rod is a screw, and the control point is screwed to the rod to move along the rod by rotation of the rod.

또한, 상기 밸브 개폐장치는 일측 단부가 상기 컨트롤 포인트에 연결되는 제1 로드; 및 일측 단부가 힌지축에 상기 제1 로드의 타측 단부와 회전 가능하게 연결되는 제2 로드; 를 포함할 수 있다.In addition, the valve opening and closing device includes a first rod having one end connected to the control point; And a second rod having one end rotatably connected to the other end of the first rod to the hinge shaft. It may include.

또한, 상기 제2 로드는 지지장치에 의해 지지된 상태로 직선 운동을 할 수 있다.Also, the second rod may linearly move in a state supported by the support device.

또한, 상기 제2 로드는 밸브 리프트 장치를 포함하고, 상기 밸브 리프트 장치는 복수로 구성되며 상기 제2 로드와 함께 직선 운동시 밸브와 접촉하고, 상기 밸브는 상기 밸브 리프트 장치에 의해 열림양이 제어될 수 있다.In addition, the second rod includes a valve lift device, the valve lift device is composed of a plurality, and in contact with the valve in a linear motion with the second rod, the valve is controlled to open by the valve lift device Can be.

또한, 상기 밸브 리프트 장치는 밸브 접촉부를 포함하고, 상기 밸브 접촉부는 제1 구간, 제2 구간, 제3 구간을 포함할 수 있다.In addition, the valve lift device may include a valve contact portion, and the valve contact portion may include a first section, a second section, and a third section.

또한, 상기 제1 구간, 제2 구간, 제3 구간은 순차적으로 이어지는 구간이며, 상기 제1 구간과 상기 제3 구간은 평면이며 서로 높이가 다른 구간이고, 상기 제2 구간은 상기 제1 구간 및 제3 구간을 연결하는 경사 구간일 수 있다.In addition, the first section, the second section, and the third section are sections that are sequentially connected, the first section and the third section are flat and different in height, and the second section is the first section and It may be an inclined section connecting the third section.

또한, 상기 회전장치는 CVVA이며, 상기 CVVA의 작동 메커니즘에 의해 밸브의 작동이 제어될 수 있다.In addition, the rotation device is CVVA, and the operation of the valve can be controlled by the operation mechanism of the CVVA.

또한, 상기 회전장치는 복수로 구성되며 상기 회전장치 각각에 밸브 개폐장치가 연결될 수 있다.In addition, the rotating device is composed of a plurality of valve opening and closing device can be connected to each of the rotating device.

또한, 상기 크랭크축과 동력전달축의 연결 구조 및 상기 동력전달축과 회장장치의 연결 구조는 기어 연결 구조일 수 있다.Further, the connection structure between the crankshaft and the power transmission shaft and the connection structure between the power transmission shaft and the ileum device may be a gear connection structure.

본 발명은 본 발명은 회전장치와 연동하여 직선 운동을 하는 밸브 개폐장치에 의해 밸브 작동을 안정적이고 효과적으로 제어할 수 있다.The present invention, the present invention can be reliably and effectively control the valve operation by a valve opening and closing device in linear motion in conjunction with a rotating device.

또한, 본 발명을 적용한 엔진(CVVL 엔진)은 고속구간에서 밸브가 열리는 높이인 밸브 리프트를 증대하여 흡입 공기량을 높이고, 저속 구간에서는 밸브 리프트를 감소해 흡입 공기량을 적절하게 유지시켜 줄 수 있다.In addition, the engine to which the present invention is applied (CVVL engine) can increase the intake air amount by increasing the valve lift, which is the height at which the valve is opened in the high-speed section, and reduce the valve lift in the low-speed section to properly maintain the intake air amount.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 밸브 제어장치의 전체 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 회전장치 및 밸브 개폐장치를 나타내는 평면도이다.
도 3은 도 2의 부분 확대도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 회전장치 및 밸브 개폐장치를 나타내는 측면도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 밸브 리프트 장치를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 밸브 리프트 장치의 작동에 의한 밸브의 개폐 상태를 나타내는 도면이다.
도 7은 기존 CVVA 제어장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
1 is a view showing the overall configuration of a valve control apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a plan view showing a rotating device and a valve opening and closing device according to a preferred embodiment of the present invention.
3 is a partially enlarged view of FIG. 2.
4 is a side view showing a rotating device and a valve opening and closing device according to a preferred embodiment of the present invention.
5 is a view showing a valve lift device according to an embodiment of the present invention.
6 is a view showing the opening and closing state of the valve by the operation of the valve lift device according to an embodiment of the present invention.
7 is a view schematically showing a conventional CVVA control device.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First, it should be noted that in adding reference numerals to the components of each drawing, the same components have the same reference numerals as possible, even if they are displayed on different drawings. In addition, in describing the present invention, when it is determined that detailed descriptions of related well-known configurations or functions may obscure the subject matter of the present invention, detailed descriptions thereof will be omitted. In addition, although preferred embodiments of the present invention will be described below, the technical spirit of the present invention is not limited to or limited thereto, and can be variously implemented by a person skilled in the art.

기존의 엔진 흡/배기 밸브는 회전을 하는 캠축의 리프트 양에 따라 열리고 닫히게 되며, 크랭크축이 2회전 하고 연동하여 캠축이 1회전하는 동안 밸브 리프트가 밸브를 눌러 밸브가 열리는 방식이다. 기존의 방식에서는 밸브의 타이밍을 제어하는 것은 용이하지만, 그 외의 방식에는 부적합하다. 밸브의 열림 양을 제어하거나, 밸브의 듀레이션(Duration)을 늘리는 방법을 매우 힘든 방법으로 구현하거나 아니면 기존의 방식을 업그레이드하기 위하여, 전자식 CVVT(Continuously Variable Valve Timing)를 사용하기도 한다.Existing engine intake / exhaust valves are opened and closed according to the amount of lift of the camshaft that rotates, and the valve lift opens the valve by pressing the valve while the crankshaft rotates twice and interlocks with the camshaft to rotate once. Although it is easy to control the timing of the valve in the conventional method, it is unsuitable for other methods. To control the amount of valve opening, to increase the valve's duration, or to implement a very difficult method, or to upgrade an existing method, electronic CVVT (Continuously Variable Valve Timing) is used.

본 발명은 이와 같은 단점을 보완하기 위해 회전장치를 기어와 축을 통해 연결하고, 회전장치를 밸브 개폐장치와 연결하여 밸브 개폐장치의 작동에 의해 흡기 밸브 또는 배기 밸브 등과 같은 밸브 작동을 제어할 수 있는 밸브 제어장치를 제공하고자 한다. 회전장치는 가변연속밸브기구(CVVA : Continous Variable Valve Actuator)일 수 있다. 회전장치가 회전하면서 밸브 개폐장치를 밀고 당기는 작동에 따라 밸브의 리프트를 조절할 수 있다.In order to compensate for this drawback, the present invention can control a valve operation such as an intake valve or an exhaust valve by connecting a rotating device through a gear and a shaft, and connecting a rotating device with a valve opening and closing device to operate the valve opening and closing device. It is intended to provide a valve control device. The rotating device may be a Continous Variable Valve Actuator (CVVA). As the rotating device rotates, the valve lift can be adjusted according to the operation of pushing and pulling the valve opening / closing device.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 밸브 제어장치의 전체 구성을 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 회전장치 및 밸브 개폐장치를 나타내는 평면도이며, 도 3은 도 2의 부분 확대도이고, 도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 회전장치 및 밸브 개폐장치를 나타내는 측면도이다.1 is a view showing the overall configuration of a valve control device according to a preferred embodiment of the present invention, Figure 2 is a plan view showing a rotating device and a valve opening and closing device according to a preferred embodiment of the present invention, Figure 3 is a 2 is a partially enlarged view, and FIG. 4 is a side view showing a rotating device and a valve opening and closing device according to a preferred embodiment of the present invention.

본 발명은 내연기관(1) 내부에 장착되는 크랭크축(10)과 연결되는 동력전달축(20), 동력전달축(20)의 동력을 전달받아 회전하는 회전장치(30) 및 회전장치(30)의 회전 운동을 직선 운동으로 변환하여 직선 운동을 밸브(50)에 전달함으로써 밸브(50)를 개폐하는 밸브 개폐장치(40)를 포함한다. 밸브(50)는 흡기 밸브 또는 배기 밸브일 수 있다.The present invention is a rotating device (30) and a rotating device (30) rotating to receive power from a power transmission shaft (20), a power transmission shaft (20) connected to a crankshaft (10) mounted inside the internal combustion engine (1) It includes a valve opening and closing device 40 for opening and closing the valve 50 by converting the rotational motion of) into a linear motion and transmitting the linear motion to the valve 50. The valve 50 may be an intake valve or an exhaust valve.

밸브 개폐장치(40)는 회전장치(30)의 컨트롤 포인트(60)와 연결되어 회전장치(30)의 회전작동시 직선 운동을 한다. 밸브 개폐장치(40)와 연결되는 컨트롤 포인트(60)는 회전장치(30)에 구비되는 컨트롤 포인트 이동장치(70)에 의해 위치가 이동할 수 있다.The valve opening / closing device 40 is connected to the control point 60 of the rotating device 30 to perform a linear motion when the rotating device 30 rotates. The control point 60 connected to the valve opening / closing device 40 may be moved in position by a control point moving device 70 provided in the rotating device 30.

컨트롤 포인트(60)는 회전장치(30)에 마련되는 가이드홈(31)을 따라 이동한다. 컨트롤 포인트 이동장치(70)는 모터일 수 있다. 일례로서, 컨트롤 포인트 이동장치(70)의 로드(71)는 스크루이며 로드(71)에 컨트롤 포인트(60)가 나사 결합된다. 컨트롤 포인트 이동장치(70)의 구동에 의한 로드(71)의 회전시 컨트롤 포인트(60)는 로드(71)를 따라 이동한다.The control point 60 moves along the guide groove 31 provided in the rotating device 30. The control point moving device 70 may be a motor. As an example, the rod 71 of the control point moving device 70 is a screw and the control point 60 is screwed to the rod 71. When the rod 71 is rotated by driving of the control point moving device 70, the control point 60 moves along the rod 71.

밸브 개폐장치(40)는 제1 로드(41) 및 제1 로드(41)와 연결되는 제2 로드(42)를 포함한다.The valve opening / closing device 40 includes a first rod 41 and a second rod 42 connected to the first rod 41.

제1 로드(41)는 일측 단부가 컨트롤 포인트(60)에 연결된다. 제2 로드(42)의 일측 단부는 제1 로드(41)의 타측 단부와 힌지축(43)에 의해 회전 가능하도록 연결된다. 제1 로드(41)와 제2 로드(42)의 연결은 공지된 실시예에 의해 다양하게 구성될 수 있다.The first rod 41 has one end connected to the control point 60. One end of the second rod 42 is connected to the other end of the first rod 41 so as to be rotatable by a hinge shaft 43. The connection between the first rod 41 and the second rod 42 may be variously configured by known embodiments.

제1 로드(41)는 회전장치(30)와 함께 회전하면서 제2 로드(42)를 밀고 당기는 역할을 한다. 회전장치(30)의 회전력은 제1 로드(41)를 거쳐 제2 로드(42)로 전달된다. 회전장치(30)의 회전 운동은 제2 로드(42)에 전달된다. 제2 로드(42)는 회전장치(30)의 회전 운동을 직선 운동으로 변환한다.The first rod 41 serves to push and pull the second rod 42 while rotating together with the rotating device 30. The rotational force of the rotating device 30 is transmitted to the second rod 42 via the first rod 41. The rotational motion of the rotating device 30 is transmitted to the second rod 42. The second rod 42 converts the rotational motion of the rotating device 30 into a linear motion.

제2 로드(42)는 지지장치(44)에 지지된 상태로 안정된 직선 운동을 수행한다. 제2 로드(42)에는 제2 로드(42)와 함께 직선 운동을 하는 밸브 리프트 장치(45)가 구비된다. 지지장치(44)는 고정상태이다.The second rod 42 performs stable linear motion while being supported by the support device 44. The second rod 42 is provided with a valve lift device 45 that performs linear motion with the second rod 42. The supporting device 44 is in a fixed state.

밸브 리프트 장치(45)는 제어하는 밸브(50)에 대응하여 복수로 구성될 수 있다.The valve lift device 45 may be configured in plural in response to the valve 50 to be controlled.

밸브 리프트 장치(45)는 제2 로드(42)와 함께 직선 운동을 하는 과정에서 밸브와 접촉한다. 밸브(50)는 밸브 리프트 장치(45)에 의해 개폐될 수 있다.The valve lift device 45 contacts the valve in the process of linear motion with the second rod 42. The valve 50 may be opened and closed by a valve lift device 45.

도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 밸브 리프트 장치를 나타내는 도면이다.5 is a view showing a valve lift device according to an embodiment of the present invention.

개폐부재(45)는 밸브(50)가 접촉하는 밸브 접촉부(450)를 포함한다. 밸브 접촉부(450)는 밸브(50)가 닿는 슬라이딩 면이다.The opening / closing member 45 includes a valve contact portion 450 to which the valve 50 contacts. The valve contact portion 450 is a sliding surface that the valve 50 contacts.

밸브 접촉부(450)는 제1 구간(451), 제2 구간(452), 제3 구간(453)을 포함한다. 밸브(50)는 제1 구간(451), 제2 구간(452), 제3 구간(453) 순으로 순차적으로 접촉할 수 있다.The valve contact part 450 includes a first section 451, a second section 452, and a third section 453. The valve 50 may sequentially contact the first section 451, the second section 452, and the third section 453 in this order.

제1 구간(451), 제2 구간(452), 제3 구간(453)은 연결 구간으로 구성된다.The first section 451, the second section 452, and the third section 453 are configured as a connection section.

제1 구간(451)과 제3 구간(453)은 평면이다. 제1 구간(451)과 제3 구간(453)은 서로 높이가 다르게 구성될 수 있다. 예컨대, 제1 구간(451)의 높이보다 제3 구간(453)의 높이가 낮을 수 있다.The first section 451 and the third section 453 are planar. The first section 451 and the third section 453 may be configured to have different heights from each other. For example, the height of the third section 453 may be lower than the height of the first section 451.

제2 구간(452)은 제1 구간(451)에서 제3 구간(453)으로 갈수록 낮아지는 경사 구간일 수 있다. 제3 구간(453)의 높이가 낮기 때문에 밸브(50) 리프트는 제3 구간(453)에서 최대가 될 수 있다. The second section 452 may be a slope section that gradually decreases from the first section 451 to the third section 453. Since the height of the third section 453 is low, the lift of the valve 50 may be maximum in the third section 453.

도 1과 같이 회전장치(30)는 제어하는 밸브의 수에 따라 복수로 구성될 수 있다. 예컨대, 도 1과 같이 회전장치(30)는 좌, 우측에 2개씩 총 4개가 구성될 수 있다. 예컨대, 복수의 흡/배기 밸브 중 제1 회전장치(301)는 제1, 4 배기 밸브를 제어하고, 제2 회전장치(302)는 제1, 4 흡기 밸브를 제어하며, 제3 회전장치(303)는 제2, 3 배기 밸브를 제어하고, 제4 회전장치(304)는 제2, 3 흡기 밸브를 제어할 수 있다.1, the rotating device 30 may be configured in plural according to the number of valves to be controlled. For example, as shown in FIG. 1, a total of four rotating devices 30 may be configured, two on the left and the right. For example, among the plurality of intake / exhaust valves, the first rotary device 301 controls the first and fourth exhaust valves, the second rotary device 302 controls the first and fourth intake valves, and the third rotary device ( 303) may control the second and third exhaust valves, and the fourth rotary device 304 may control the second and third intake valves.

한편, 크랭크축(10)과 동력전달축(20)의 연결 구조는 기어(81, 82) 연결구조일 수 있다. 동력전달축(20)과 회전장치(30)의 연결 구조는 기어(80, 8a) 연결 구조일 수 있다.Meanwhile, the connection structure between the crankshaft 10 and the power transmission shaft 20 may be a gear 81, 82 connection structure. The connection structure of the power transmission shaft 20 and the rotating device 30 may be a connection structure of gears 80 and 8a.

다음은 밸브 개폐과정을 설명한다.The following describes the valve opening and closing process.

도 2 (a), 도 3 (a), 4 (a)와 같이 크랭크축(10)의 회전력이 동력전달축(20)을 거쳐 회전장치(30)에 전달되면 회전장치(30)가 회전한다. 회전장치(30)의 회전에 의해 회전장치(30)의 컨트롤 포인트(60)와 연결된 제1 로드(41)는 힌지축(43)을 중심으로 회전하면서 기울어진 상태로 회전장치(30) 쪽으로 당겨지게 된다.2 (a), 3 (a), 4 (a), when the rotational force of the crankshaft 10 is transmitted to the rotating device 30 via the power transmission shaft 20, the rotating device 30 rotates . The first rod 41 connected to the control point 60 of the rotating device 30 by rotation of the rotating device 30 is pulled toward the rotating device 30 while being inclined while rotating around the hinge shaft 43 Lose.

제1 로드(41)가 당겨짐에 따라 제2 로드(42)가 제1 로드(41)가 당겨진 만큼 제1 로드(41) 방향으로 당겨지게 된다. 제2 로드(42)가 당겨짐에 따라 밸브 리프트 장치(45)의 밸브 접촉부(450)가 밸브(50)가 닿은 상태로 슬라이딩 이동을 한다. 밸브 개폐부(45)가 이동함에 따라 밸브(50)가 제1 구간(451)에서 제2 구간(452) 또는 제3 구간(453)에 위치할 수 있다. 밸브 접촉부(450)가 밸브(50)가 닿은 상태로 슬라이딩 이동을 하면서 밸브(50)의 열림양을 제어할 수 있다.As the first rod 41 is pulled, the second rod 42 is pulled in the direction of the first rod 41 as much as the first rod 41 is pulled. As the second rod 42 is pulled, the valve contact portion 450 of the valve lift device 45 slides while the valve 50 is in contact. As the valve opening and closing portion 45 moves, the valve 50 may be located in the second section 452 or the third section 453 in the first section 451. The valve contact portion 450 may control the amount of opening of the valve 50 while slidingly moving while the valve 50 is in contact.

밸브 리프트 장치(45)가 제2 로드(42)와 함께 직선으로 이동하는 과정에서 밸브(50)의 위치가 가장 높은 제1 구간(451)에 위치하면 밸브(50)가 닫힌 상태가 되고, 밸브(50)의 위치가 가장 낮은 제3 구간(453)에 위치하면 밸브(50)의 열림양이 최대가 될 수 있다. 밸브(50)의 위치가 가장 낮은 제2 구간(452)에 위치하면 밸브(50)의 열림양이 밸브(50)가 제3 구간(453)에 위치할 때보다 열림양이 작아진다.When the valve lift device 45 is located in the first section 451 where the position of the valve 50 is the highest in the process of moving in a straight line with the second rod 42, the valve 50 is closed, and the valve When the position of 50 is located in the third section 453 having the lowest position, the opening amount of the valve 50 may be the maximum. When the position of the valve 50 is located in the second section 452 that is the lowest, the amount of opening of the valve 50 becomes smaller than when the valve 50 is located in the third section 453.

이와 같이 제1 구간(451), 제2 구간(452), 제3 구간(453) 중 밸브(50)가 어느 위치에 있느냐에 따라 밸브(50)의 열림양이 달라질 수 있다.As described above, the opening amount of the valve 50 may vary according to the position of the valve 50 among the first section 451, the second section 452, and the third section 453.

밸브(50)가 제1 구간(451) 쪽에 근접할수록 밸브(50)의 열림양은 작고 밸브(50)가 제3 구간(453) 쪽에 가까울수록 밸브(50)의 열림양은 커진다.The closer the valve 50 is to the first section 451, the smaller the amount of opening of the valve 50 and the closer the valve 50 is to the third section 453, the larger the amount of opening of the valve 50.

도 2 (b), 도 3 (b), 4 (b)와 같이 회전장치(30)의 회전에 의해 제1 로드(41)는 힌지축(43)을 중심으로 회전하면서 제2 로드(42)와 일직선을 이루도록 펴진다.2 (b), 3 (b), and 4 (b), the first rod 41 is rotated about the hinge shaft 43 by the rotation of the rotating device 30, and the second rod 42 is rotated. And stretched out to form a straight line.

제1 로드(41)가 펴짐에 따라 제2 로드(42)가 제1 로드(41) 반대 방향으로 밀리게 된다. 제2 로드(42)가 밀림에 따라 밸브 리프트 장치(45)의 밸브 접촉부(450)의 제1 구간(451)에 밸브(50)가 위치하면서 밸브(50)가 닫히게 된다.As the first rod 41 is unfolded, the second rod 42 is pushed in the opposite direction to the first rod 41. As the second rod 42 is pushed, the valve 50 is closed while the valve 50 is positioned in the first section 451 of the valve contact portion 450 of the valve lift device 45.

컨트롤 포인트 이동장치(70)에 의해 컨트롤 포인트(60)의 위치를 조절할 수 있다. 컨트롤 포인트 이동장치(70)를 구동하여 로드(71)를 회전시키면 로드(71)에 나사결합된 컨트롤 포인트(60)가 로드(71)를 따라 이동한다.The position of the control point 60 can be adjusted by the control point moving device 70. When the rod 71 is rotated by driving the control point moving device 70, the control point 60 screwed to the rod 71 moves along the rod 71.

컨트롤 포인트(60)가 회전장치(30)의 가장자리 쪽에 가까울수록 컨트롤 포인트(60)의 회전반경이 커지고, 제1 로드(41)의 밀림과 당김 거리가 커진다. 컨트롤 포인트(60)가 회전장치(30)의 중심방향 쪽으로 이동할수록 컨트롤 포인트(60)의 회전반경이 작아지고, 제1 로드(41)의 밀림과 당김 거리가 작아진다. 이러한 차이로 밸브(50)의 열림양을 조절할 수 있다.The closer the control point 60 is to the edge of the rotating device 30, the larger the radius of rotation of the control point 60 is and the larger the pushing and pulling distance of the first rod 41 is. As the control point 60 moves toward the center of the rotating device 30, the rotation radius of the control point 60 decreases, and the pushing and pulling distance of the first rod 41 decreases. Due to this difference, the opening amount of the valve 50 can be adjusted.

예컨대, 도 2 (a)에서 좌측에 구비되는 밸브(50)는 제1 밸브이고, 우측에 구비되는 밸브(50)는 제4 밸브일 수 있다. 도 2 (b)에서 좌측에 구비되는 밸브(50)는 제2 밸브이고, 우측에 구비되는 밸브(50)는 제3 밸브일 수 있다.For example, in FIG. 2 (a), the valve 50 provided on the left side may be a first valve, and the valve 50 provided on the right side may be a fourth valve. In FIG. 2B, the valve 50 provided on the left side may be a second valve, and the valve 50 provided on the right side may be a third valve.

일례로서, 도 2 (a)에서 제2 로드(42)가 직선 운동을 하면 제2 로드(42)에 고정되어 있는 제1, 4 밸브 각각에 대응하는 밸브 리프트 장치(45)도 제2 로드(42)와 함께 직선 운동을 한다. 이때, 제1 밸브를 제어하는 밸브 리프트 장치(45)의 작동에 의해 제1 밸브가 열리면, 제4 밸브를 제어 하는 밸브 리프트 장치(45)의 작동에 의해 제4 밸브는 닫히게 된다. 반대로 제1 밸브를 제어하는 밸브 리프트 장치(45)의 작동에 의해 제1 밸브가 닫히면, 제4 밸브를 제어하는 밸브 리프트 장치(45)의 작동에 의해 제4 밸브는 열리게 된다.As an example, when the second rod 42 linearly moves in FIG. 2 (a), the valve lift device 45 corresponding to each of the first and fourth valves fixed to the second rod 42 also includes the second rod ( 42) and exercise in a straight line. At this time, when the first valve is opened by the operation of the valve lift device 45 for controlling the first valve, the fourth valve is closed by the operation of the valve lift device 45 for controlling the fourth valve. Conversely, when the first valve is closed by the operation of the valve lift device 45 controlling the first valve, the fourth valve is opened by the operation of the valve lift device 45 controlling the fourth valve.

일례로서, 도 2 (b)에서 제2 로드(42)가 직선 운동을 하면 제2 로드(42)에 고정되어 있는 제2, 3 밸브 각각에 대응하는 밸브 리프트 장치(45)도 제2 로드(42)와 함께 직선 운동을 한다. 이때, 제2 밸브를 제어하는 밸브 리프트 장치(45)의 작동에 의해 제2 밸브가 열리면, 제3 밸브를 제어하는 밸브 리프트 장치(45)의 작동에 의해 제3 밸브는 닫히게 된다. 반대로 제2 밸브를 제어하는 밸브 리프트 장치(45)의 작동에 의해 제2 밸브가 닫히면, 제3 밸브를 제어 하는 밸브 리프트 장치(45)의 작동에 의해 제3 밸브는 열리게 된다.As an example, when the second rod 42 linearly moves in FIG. 2 (b), the valve lift device 45 corresponding to each of the second and third valves fixed to the second rod 42 also includes the second rod ( 42) and exercise in a straight line. At this time, when the second valve is opened by the operation of the valve lift device 45 controlling the second valve, the third valve is closed by the operation of the valve lift device 45 controlling the third valve. Conversely, when the second valve is closed by the operation of the valve lift device 45 controlling the second valve, the third valve is opened by the operation of the valve lift device 45 controlling the third valve.

도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 밸브 리프트 장치의 작동에 의한 밸브의 개폐 상태를 나타내는 도면이다.6 is a view showing the opening and closing state of the valve by the operation of the valve lift device according to an embodiment of the present invention.

밸브 리프트 장치(45)의 밸브 접촉부(450)가 밸브(50)와 닿은 상태로 제3 구간(453) 방향으로 슬라이딩 이동을 하면 도 6에 도시된 좌측 밸브(50)와 같이 스프링(51)이 압축되면서 밸브(50)가 열리게 된다.When the valve contact portion 450 of the valve lift device 45 is in sliding contact with the valve 50 in the third section 453 direction, the spring 51 is as shown in the left valve 50 shown in FIG. 6. The valve 50 is opened while being compressed.

반대로, 밸브 리프트 장치(45)의 밸브 접촉부(450)가 밸브(50)와 닿은 상태로 제1 구간(451)으로 슬라이딩 이동을 하면 도 6에 도시된 우측 밸브(50)와 같이 압축되었던 스프링(51)이 신장되면서 밸브(50)가 닫히게 된다.Conversely, when the valve contact portion 450 of the valve lift device 45 slides into the first section 451 in contact with the valve 50, the spring that has been compressed like the right valve 50 shown in FIG. 6 ( As 51) is extended, the valve 50 is closed.

밸브(50)의 개방시 연소가스가 실린더(2) 내부로 유입되고, 피스톤(3)은 실린더(2) 내에서 연소가스의 폭발력에 의해 왕복직선운동을 한다. 실린더(2)는 내연기관(1) 내부에 구비된다. 피스톤(3)의 왕복직선운동은 커넥팅 로드에 의해 피스톤(3)과 연결된 크랭크축(10)에 전달되고 크랭크축(10)은 회전운동을 한다.When the valve 50 is opened, combustion gas flows into the cylinder 2, and the piston 3 reciprocates linearly by the explosive power of the combustion gas in the cylinder 2. The cylinder 2 is provided inside the internal combustion engine 1. The reciprocating linear motion of the piston 3 is transmitted to the crankshaft 10 connected to the piston 3 by a connecting rod, and the crankshaft 10 rotates.

크랭크축(10)의 회전운동은 도 1과 같이 크랭크축(10)과 기어(81, 82)로 연결된 동력전달축(20)에 전달된다. 동력전달축(20)의 회전운동은 동력전달축(20)과 기어(80, 80a)로 연결된 회전장치(30)로 전달된다. 회전장치(30)의 회전운동은 밸브 개폐장치(40)로 전달된다. 밸브 개폐장치(40)는 직선운동을 하면서 밸브(50) 작동을 제어한다.The rotational movement of the crankshaft 10 is transmitted to the power transmission shaft 20 connected to the crankshaft 10 and gears 81 and 82 as shown in FIG. 1. The rotational motion of the power transmission shaft 20 is transmitted to the rotation device 30 connected to the power transmission shaft 20 and gears 80 and 80a. The rotational movement of the rotating device 30 is transmitted to the valve opening and closing device 40. The valve opening / closing device 40 controls the operation of the valve 50 while performing a linear motion.

한편, 회전장치(30)는 공지된 CVVA(Continous Variable Valve Actuator)일 수 있다. CVVA의 작동 메커니즘에 의해 밸브 리프트 또는 타이밍을 조절할 수 있다. CVVA는 동력전달축(20)과 기어(80, 80a)로 연결될 수 있다. 일례로서, CVVA에 의한 밸브 타이밍은 공지 기술에 의해 CVVA에 구비되는 기어(80a)의 속도를 제어함으로써 구현할 수 있다.On the other hand, the rotating device 30 may be a known CVVA (Continous Variable Valve Actuator). The valve lift or timing can be adjusted by the operating mechanism of CVVA. CVVA may be connected to the power transmission shaft 20 and the gear (80, 80a). As an example, the valve timing by CVVA can be implemented by controlling the speed of the gear 80a provided in the CVVA by a known technique.

일반적으로, 내연기관(internal combustion engine)은 연소실에서 연료와 공기의 혼합기를 연소함으로써 동력을 발생시키며, 크랭크축(crank shaft)과 연결되는 타이밍 벨트에 의해 캠축(cam shaft)이 구동되어 흡/배기밸브(intake/exhaust valve)가 작동되고, 흡기밸브가 열려있는 동안 연소실로 공기의 흡입이 이루어지고, 배기밸브가 열려있는 동안 연소실에서 연소된 가스의 배출이 이루어진다. 상기 흡/배기밸브의 동작은 엔진의 회전속도에 따라 적절하게 리프트(lift) 및 개폐 시간이 조절되어야 최적의 엔진 성능을 확보할 수 있다. 따라서, 엔진의 회전속도에 따라 흡/배기밸브의 동작을 적절하게 구현하기 위하여 흡/배기밸브를 구동시키는 캠의 형상을 복수개(DOHC)로 설계하거나 흡/배기밸브가 엔진회전수에 따라 다른 리프트로 동작하도록 구현하는 연속 가변 밸브 리프트(continuous variable valve lift ; CVVL)장치가 제공되고 있다. 상기 CVVL장치는 흡/배기밸브를 개폐하도록 구비되는 드라이브 샤프트 이외에 밸브 리프트를 제어하기 위한 액추에이터와 상기 액추에이터의 제어를 통해 드라이브 샤프트와 연동하여 밸브 리프트를 조절하는 콘트롤 샤프트 상기한 CVVL장치의 흡/배기밸브 리프트 및 타이밍의 가변제어는 엔진의 회전수와 가속페달의 변위, 오일온도의 조건 등에 의해 실행되므로, 어떠한 경우에도 동일한 운전조건에서는 밸브 리프트 및 타이밍이 고정된 동일한 값으로 제어 되는 단점이 있다. CVVA(Continous Variable Valve Actuator)은 엔진의 운전조건과 환경조건을 적용하여 흡/배기 밸브의 리프트 및 타이밍을 능동적으로 가변 제어하여 배기가스의 안정화 및 성능향상을 제공할 수 있다.In general, an internal combustion engine generates power by burning a mixture of fuel and air in a combustion chamber, and a cam shaft is driven by a timing belt connected to a crank shaft to intake / exhaust air. A valve (intake / exhaust valve) is operated, air is sucked into the combustion chamber while the intake valve is open, and exhausted gas is discharged from the combustion chamber while the exhaust valve is open. The operation of the intake / exhaust valve may ensure optimum engine performance only when the lift and the opening / closing time are appropriately adjusted according to the rotational speed of the engine. Accordingly, in order to properly implement the operation of the intake / exhaust valve according to the rotational speed of the engine, a plurality of (DOHC) cam shapes that drive the intake / exhaust valves are designed, or the intake / exhaust valves have different lifts depending on the engine speed. A continuous variable valve lift (CVVL) device, which is implemented to operate as, is provided. In addition to the drive shaft provided to open and close the intake / exhaust valve, the CVVL device is an actuator for controlling the valve lift and a control shaft for controlling the valve lift in conjunction with the drive shaft through control of the actuator. Variable control of the valve lift and timing is performed by the engine speed, displacement of the accelerator pedal, and the condition of the oil temperature, so in any case, the valve lift and timing are controlled to the same fixed value under the same operating conditions. CVVA (Continous Variable Valve Actuator) can provide stable and performance improvement of exhaust gas by actively controlling the lift and timing of the intake / exhaust valve by applying the operating conditions and environmental conditions of the engine.

도 7은 기존 CVVA 제어장치를 개략적으로 도시한 도면이다.7 is a view schematically showing a conventional CVVA control device.

CVVA 제어장치는 운전정보검출부(110)와 제어부(120), 메모리부(130) 및 CVVA장치(140)를 포함한다. 운전정보검출부(110)는 차량의 운행 중에 발생되는 제반적인 운전정보와 주변환경정보를 검출하여 그에 대한 정보를 제어부(120)에 제공한다. 상기 운전정보검출부(110)는 CVVA장치(140)에 의해 리프트 및 타이밍이 연속적으로 가변되는 흡/배기밸브의 위치를 검출하는 밸브 리프트 센서(111)와, 엔진의 회전수를 검출하는 RPM센서(112), 냉각수의 온도를 검출하는 수온센서(113), 운행되는 지역의 외기온도를 검출하는 외기온센서(114), 엔진오일의 온도를 검출하는 오일센서(115), 터보차저에 의해 과급되는 공기의 압력을 검출하는 부스트 압력센서(116), 연소실로 유입되는 공기량을 검출하는 공기량센서(117)를 포함한다.The CVVA control device includes a driving information detection unit 110, a control unit 120, a memory unit 130, and a CVVA device 140. The driving information detection unit 110 detects various driving information and surrounding environment information generated during the operation of the vehicle and provides the information to the controller 120. The operation information detection unit 110 includes a valve lift sensor 111 that detects the position of the intake / exhaust valve in which lift and timing are continuously varied by the CVVA device 140, and an RPM sensor that detects the number of revolutions of the engine ( 112), a water temperature sensor (113) for detecting the temperature of the cooling water, an external temperature sensor (114) for detecting the outside temperature of the region in operation, an oil sensor (115) for detecting the temperature of the engine oil, and air charged by the turbocharger It includes a boost pressure sensor 116 for detecting the pressure of, and an air volume sensor 117 for detecting the amount of air flowing into the combustion chamber.

제어부(120)는 엔진 시동시 외기온도, 냉각수의 온도, 오일의 온도가 정상적인 운전조건이면 엔진회전수와 연료량에 따른 통상의 맵을 적용하여 흡/배기밸브의 리프트 및 타이밍을 결정하고, CVVA장치(140)를 통해 흡/배기밸브의 리프트 및 타이밍을 조정한다. 상기 제어부(120)는 엔진 시동시 외기온도, 냉각수의 온도, 오일의 온도가 냉시동 조건이면 냉시동 맵을 적용하여 흡/배기밸브의 리프트 및 타이밍을 결정하고, CVVA장치(140)를 통해 배기밸브의 닫힘시기를 진각시켜 배기밸브 리프트를 하향 보정한다.The controller 120 determines the lift and timing of the intake / exhaust valve by applying a normal map according to the engine speed and fuel amount when the outside temperature, the temperature of the coolant, and the temperature of the oil are normal operating conditions when the engine starts. Adjust the lift and timing of the intake / exhaust valve through 140. The controller 120 determines the lift and timing of the intake / exhaust valve by applying a cold start map when the temperature of the outside air, the temperature of the coolant, and the temperature of the oil when the engine starts is a cold start condition, and exhausts through the CVVA device 140 Correct the exhaust valve lift downward by advancing the closing time of the valve.

상기 제어부(120)는 엔진의 시동이 온을 유지하는 상태에서 냉각수의 온도와 오일의 온도가 냉간조건, 즉 웜업조건이면 촉매의 활성온도를 조기에 도달시키기 위하여 냉간 맵을 적용하여 흡/배기밸브의 리프트 및 타이밍을 결정하고, CVVA장치(140)를 통해 배기밸브의 열림시기를 진각시켜 배기밸브 리프트를 상향 보정한다.If the temperature of the coolant and the temperature of the oil are in a cold condition, that is, in a warm-up condition, in the state in which the engine starts to keep on, the control unit 120 applies a cold map to early reach the active temperature of the catalyst, so that the intake / exhaust valve Determines the lift and timing of, and corrects the exhaust valve lift upward by advancing the opening timing of the exhaust valve through the CVVA device 140.

또한, 상기 제어부(120)는 가속페달의 개도가 일정조건 이상(예. 20%이상), 공연비의 모니터링 결과 일정 값 이하(예.λ=1.0 이하), 차속 모니터링 결과 일정 가속도 이상이 되어 가속 조건을 만족하면 가속조건 맵을 적용하여 흡/배기밸브의 리프트 및 타이밍을 결정하고, CVVA장치(140)를 통해 배기밸브의 열림시기를 진각시켜 밸브 리프트를 상향 보정한다.In addition, the control unit 120 has an opening degree of the accelerator pedal above a certain condition (eg 20% or more), an air-fuel ratio monitoring result below a certain value (eg λ = 1.0 or less), and a vehicle speed monitoring result becomes a certain acceleration or more and an acceleration condition. If satisfactory, the lift and timing of the intake / exhaust valve are determined by applying the acceleration condition map, and the valve lift is upwardly corrected by advancing the opening time of the exhaust valve through the CVVA device 140.

또한, 제어부(120)는 부분부하의 에미션 영역이면 연소온도의 상승으로 인한 NOx의 과다 배출을 막기 위하여 연소모델의 맵을 적용하여 연소온도가 NOx가 생성되는 2000K 이상이 되는 운전조건을 회피할 수 있도록 흡/배기밸브의 리프트 및 타이밍을 결정하고, CVVA장치(140)를 통해 흡기밸브의 닫힘시기를 지각시켜 연소실에 유입되는 공기량을 보정한다. 즉, 흡기밸브의 닫힘시기를 지각시킴으로써 압축비가 감소되어 연소실에 유입되는 공기량이 많게 된다. 메모리부(130)는 각각의 운전 영역별 흡/배기밸브의 리프트 및 타이밍을 제어하기 위한 맵이 설정된다.In addition, the control unit 120 applies a map of the combustion model to prevent excessive emission of NOx due to an increase in combustion temperature in the case of the emission area of the partial load, so as to avoid operating conditions in which the combustion temperature is 2000K or more at which NOx is generated. The lift / timing of the intake / exhaust valve is determined so as to be possible, and the closing time of the intake valve is perceived through the CVVA device 140 to correct the amount of air entering the combustion chamber. That is, by recognizing the closing timing of the intake valve, the compression ratio is reduced and the amount of air flowing into the combustion chamber is increased. The memory unit 130 is set with a map for controlling the lift and timing of the intake / exhaust valve for each operation area.

CVVA장치(140)는 상기 제어부(120)의 제어에 따라 흡/배기밸브의 리프트 및 타이밍을 조정하여 운전조건과 엔진상황 및 주변환경조건에 따른 최적화된 밸브 리프트를 조정한다. 따라서, 최적화된 흡/배기밸브의 리프트가 제어되어 배출가스의 안정화를 제공하고, 엔진 출력 성능 향상, 연비향상, 가속성을 향상시킬 수 있다.The CVVA device 140 adjusts the lift and timing of the intake / exhaust valve under the control of the control unit 120 to adjust the optimized valve lift according to the operating conditions, engine conditions, and ambient environment conditions. Therefore, the optimized lift of the intake / exhaust valve is controlled to provide stabilization of exhaust gas, and it is possible to improve engine output performance, improve fuel efficiency, and improve acceleration.

살펴본 바와 같이 본 발명은 GDI 엔진을 대체할 목적으로 개발된 엔진에 적용되는 것으로서, 기존엔진은 가속페달을 밟음에 따라 밸브가 열리면서 흡입량을 조절하지만 본 발명을 적용한 엔진(CVVA 엔진)은 고속구간에서 밸브가 열리는 높이인 밸브 리프트를 증대하여 흡입 공기량을 높이고, 저속 구간에서는 밸브 리프트를 감소해 흡입 공기량을 적절하게 유지시켜 줄 수 있다.As described above, the present invention is applied to an engine developed for the purpose of replacing the GDI engine, and the existing engine regulates the suction amount while the valve is opened as the accelerator pedal is pressed, but the engine (CVVA engine) to which the present invention is applied is applied at a high speed section. It is possible to increase the intake air amount by increasing the valve lift, which is the height at which the valve is opened, and to maintain the intake air amount appropriately by reducing the valve lift in a low-speed section.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains may make various modifications, changes, and substitutions without departing from the essential characteristics of the present invention. will be. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention and the accompanying drawings are not intended to limit the technical spirit of the present invention, but to explain the scope of the technical spirit of the present invention. . The scope of protection of the present invention should be interpreted by the claims below, and all technical spirits within the scope equivalent thereto should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

1 : 내연기관
2 : 실린더
3 : 피스톤
10 : 크랭크축
20 : 동력전달축
30 : 회전장치
31 : 가이드홈
40 : 밸브 개폐장치
41 : 제1 로드
42 : 제2 로드
43 : 힌지축
44 : 지지장치
45 : 밸브 리프트 장치
50 : 밸브
60 : 컨트롤 포인트
70 : 컨트롤 포인트 이동장치
71 : 로드
80, 81, 82, 80a : 기어
301 : 제1 회전장치
302 : 제2 회전장치
303 : 제3 회전장치
304 : 제4 회전장치
450 : 밸브 접촉부
451 : 제1 구간
452 : 제2 구간
453 : 제3 구간
1: internal combustion engine
2: Cylinder
3: Piston
10: crankshaft
20: power transmission shaft
30: rotating device
31: guide home
40: valve opening and closing device
41: first rod
42: second rod
43: hinge axis
44: support device
45: valve lift device
50: valve
60: control point
70: control point moving device
71: load
80, 81, 82, 80a: gear
301: first rotating device
302: second rotating device
303: third rotating device
304: fourth rotating device
450: valve contact
451: Section 1
452: Section 2
453: Section 3

Claims (14)

크랭크축과 연결되는 동력전달축;
상기 동력전달축과 연결되는 회전장치; 및
일측 단부가 상기 회전장치와 연결되어 회전장치의 회전 운동을 직선 운동으로 변환하고 직선 운동을 밸브에 전달하여 상기 밸브를 개폐하는 밸브 개폐장치;
를 포함하는 밸브 제어장치.
A power transmission shaft connected to the crankshaft;
A rotating device connected to the power transmission shaft; And
A valve opening and closing device having one end connected to the rotating device to convert the rotational motion of the rotating device into a linear motion and to transfer the linear motion to the valve to open and close the valve;
Valve control device comprising a.
제 1 항에 있어서,
상기 밸브는 흡기 밸브 또는 배기 밸브인 것을 특징으로 하는 밸브 제어장치.
According to claim 1,
The valve is a valve control device, characterized in that the intake valve or exhaust valve.
제 1 항에 있어서,
상기 밸브 개폐장치는 상기 회전장치에 구비되는 컨트롤 포인트와 연결되며, 상기 회전장치는 상기 컨트롤 포인트의 위치를 가변하는 컨트롤 포인트 이동장치를 포함하는 밸브 제어장치.
According to claim 1,
The valve opening and closing device is connected to a control point provided in the rotating device, and the rotating device comprises a control point moving device for changing the position of the control point.
제 3 항에 있어서,
상기 컨트롤 포인트는 상기 회전장치에 마련되는 가이드홈을 따라 이동하는 것을 특징으로 하는 밸브 제어장치.
The method of claim 3,
The control point is a valve control device characterized in that it moves along the guide groove provided in the rotating device.
제 3 항에 있어서,
상기 컨트롤 포인트 이동장치는 모터이며, 상기 컨트롤 포인트 이동장치의 로드는 상기 컨트롤 포인트와 연결되는 것을 특징으로 하는 밸브 제어장치.
The method of claim 3,
The control point moving device is a motor, and the valve control device, characterized in that the rod of the control point moving device is connected to the control point.
제 5 항에 있어서,
상기 로드는 스크루이며, 상기 컨트롤 포인트는 상기 로드와 나사 결합되어 상기 로드의 회전 작동에 의해 상기 로드를 따라 이동하는 것을 특징으로 하는 밸브 제어장치.
The method of claim 5,
The rod is a screw, and the control point is screwed to the rod, the valve control device characterized in that it moves along the rod by the rotational operation of the rod.
제 3 항에 있어서,
상기 밸브 개폐장치는,
일측 단부가 상기 컨트롤 포인트에 연결되는 제1 로드; 및
일측 단부가 힌지축에 상기 제1 로드의 타측 단부와 회전 가능하게 연결되는 제2 로드;
를 포함하는 밸브 제어장치.
The method of claim 3,
The valve opening and closing device,
A first rod having one end connected to the control point; And
A second rod having one end rotatably connected to the other end of the first rod to the hinge shaft;
Valve control device comprising a.
제 7 항에 있어서,
상기 제2 로드는 지지장치에 의해 지지된 상태로 직선 운동을 하는 것을 특징으로 하는 밸브 제어장치.
The method of claim 7,
The second rod is a valve control device characterized in that the linear motion in a state supported by the support device.
제 7 항에 있어서,
상기 제2 로드는 밸브 리프트 장치를 포함하고, 상기 밸브 리프트 장치는 복수로 구성되며 상기 제2 로드와 함께 직선 운동시 밸브와 접촉하고, 상기 밸브는 상기 밸브 리프트 장치에 의해 열림양이 제어되는 것을 특징으로 하는 밸브 제어장치.
The method of claim 7,
The second rod includes a valve lift device, the valve lift device is composed of a plurality and in contact with the valve in a linear motion with the second rod, the valve is controlled by the amount of opening by the valve lift device Valve control device characterized by.
제 7 항에 있어서,
상기 밸브 리프트 장치는 밸브 접촉부를 포함하고,
상기 밸브 접촉부는 제1 구간, 제2 구간, 제3 구간을 포함하는 밸브 제어장치.
The method of claim 7,
The valve lift device includes a valve contact,
The valve control unit comprises a first section, a second section, a third section.
제 10 항에 있어서,
상기 제1 구간, 제2 구간, 제3 구간은 순차적으로 이어지는 구간이며, 상기 제1 구간과 상기 제3 구간은 평면이며 서로 높이가 다른 구간이고, 상기 제2 구간은 상기 제1 구간 및 제3 구간을 연결하는 경사 구간인 것을 특징으로 하는 밸브 제어장치.
The method of claim 10,
The first section, the second section, and the third section are sections that are sequentially connected, and the first section and the third section are flat and different in height, and the second section is the first section and the third section. Valve control device characterized in that the inclined section connecting the section.
제 1 항에 있어서,
상기 회전장치는 CVVA이며, 상기 CVVA의 작동 메커니즘에 의해 밸브의 작동이 제어되는 것을 특징으로 하는 밸브 제어장치.
According to claim 1,
The rotating device is CVVA, the valve control device characterized in that the operation of the valve is controlled by the operation mechanism of the CVVA.
제 1 항에 있어서,
상기 회전장치는 복수로 구성되며 상기 회전장치 각각에 밸브 개폐장치가 연결되는 것을 특징으로 하는 밸브 제어장치.
According to claim 1,
The rotating device is composed of a plurality of valve control device characterized in that the valve opening and closing device is connected to each of the rotating device.
제 1 항에 있어서,
상기 크랭크축과 동력전달축의 연결 구조 및 상기 동력전달축과 회장장치의 연결 구조는 기어 연결 구조인 것을 특징으로 하는 밸브 제어장치.
According to claim 1,
A valve control device characterized in that the connection structure between the crankshaft and the power transmission shaft and the connection structure between the power transmission shaft and the ileum device is a gear connection structure.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102562256B1 (en) * 2023-03-24 2023-08-01 김재우 Automatic valve control system for mold circulating water line

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0517107U (en) * 1991-08-19 1993-03-05 三菱自動車工業株式会社 Engine valve gear
KR100309831B1 (en) * 1998-09-04 2002-06-20 이계안 VVT device using phase adjustment of 1/2 reduction gear
KR20030092806A (en) * 2002-05-31 2003-12-06 현대자동차주식회사 a device for opening and closing valve of engine
KR20090050272A (en) 2007-11-15 2009-05-20 현대자동차주식회사 Variable valve sysem for a vehicle

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0517107U (en) * 1991-08-19 1993-03-05 三菱自動車工業株式会社 Engine valve gear
KR100309831B1 (en) * 1998-09-04 2002-06-20 이계안 VVT device using phase adjustment of 1/2 reduction gear
KR20030092806A (en) * 2002-05-31 2003-12-06 현대자동차주식회사 a device for opening and closing valve of engine
KR20090050272A (en) 2007-11-15 2009-05-20 현대자동차주식회사 Variable valve sysem for a vehicle

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102562256B1 (en) * 2023-03-24 2023-08-01 김재우 Automatic valve control system for mold circulating water line

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