CVVT SYSTEM

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 CVVT 시스템에 대하여 살펴본다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 CVVT 시스템을 도시한 도면이고, 도 2 내지 도 3은 액추에이터(500) 온/오프시 오일의 흐름을 도시한 도면이다. 도 4는 락핀(300)과 락핀홀(310)을 도시한 도면이고, 도 5는 락핀(300)의 잠김 속도를 도시한 그래프이다. 또한, 도 6은 흡배기밸브의 진/지각 정도를 도시한 그래프이고, 도 7은 본 발명에 의한 전체 시스템을 도시한 도면이다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 CVVT 시스템은 실린더블록으로부터 공급받은 오일을 CVVT(100)의 내부로 공급하는 OCV(200); OCV(200)로부터 공급받은 오일을 락핀(300) 측으로 공급하는 오일이동수단(400); 및 오일이동수단(400)을 선택적으로 개방 또는 폐쇄하되, 오일이동수단(400)이 개방되면 락핀(300) 측으로 오일이 공급되어 락핀(300)이 락킹홀로부터 이탈되도록 하는 액추에이터(500);를 포함한다.

종래의 CVVT는 OCV 하나로 조정되어 OCV를 통과한 유압이 충분하면 락핀이 저절로 해제되는 구조였다. 그러나, 본 제안에서는 OCV(200) 이외에 액추에이터(500)를 추가하여 별도로 락핀(300)을 조정하는 구성이다. 또한, OCV(200)를 통해 오일이 공급되게 된다.

락핀(300) 또한 종래와는 달리 소정의 거리만큼 이격되어 복수개가 마련될 수 있다. 본 명세서에서는 보다 용이한 이해를 돕기 위하여 2개가 마련된 것을 도시하고 설명하기로 한다. 락핀(300)은 연속 가변 밸브 타이밍 제어를 하지 않을 때 로터와 스테이터를 고정하는 역할을 한다. 락핀(300)은 락핀(300)의 고정시 락핀홀(310)에 삽입되어 캠과 크랭크의 위상차이를 제거하여 CVVT 시스템의 사용을 정지하는 것이다.

도 4 내지 도 5에서 볼 수 있듯이, 본 발명에서는 락핀(300)에 래시가 형성되고, 래시가 각각의 복수의 락핀(300) 각각에 다르게 형성되어 락핀(300)의 잠김 속도에 차이가 발생될 수 있다. 또한, 래시에 의해 락핀(300)의 고정력에 차이가 발생될 수 있다. 여기서, 락핀(300)에 래시를 줄 수 있는 것이면 모두 가능하나, 본 명세서에서는 락핀(300)과 락핀홀(310) 간에 발생되는 거리로 정의하고 설명하도록 한다.

복수의 락핀(300)에 대응되는 락핀홀(310)은 락핀(300)이 삽입되는 락핀홀(310)의 지름이 서로 상이하게 형성되어 래시가 형성될 수 있다. 따라서, 락핀(300)의 지름은 동일하나 락핀홀(310)의 지름이 서로 상이하므로, 락핀(300)과 락핀홀(310)의 래시(Lash)의 차이가 발생하게 된다. 그러므로, 래시가 큰 락핀홀(310)에 삽입되는 락핀(300)의 경우에는 락핀(300)이 락핀홀(310)에 보다 빠르게 도달하게 되니, 잠김속도가 빠르며 락핀홀(310)의 지름이 크기 때문에 락핀(300)이 용이하게 삽입되어 락핀(300)이 쉽게 락이 될 수 있게 된다.

반대로, 래시가 작은 락핀홀(310)에 삽입되는 락핀(300)의 경우에는 잠김속도는 래시가 큰 락핀홀(310)에 결합되는 락핀(300)보다 느리지만, 락핀(300)의 락킹 후에는 락핀(300)과 락핀홀(310)에 래시가 거의 없으므로 락핀(300)이 락킹된 후 흔들림없이 안정적으로 고정된 상태를 유지할 수 있게 된다. 따라서, 종래와는 달리 2개의 락핀(300)을 각각 락핀홀(310)의 지름을 달리함으로써, 락핀(300)의 잠김속도와 락핀(300)의 고정력 및 안정성의 효과를 동시에 얻을 수 있는 장점이 있게 된다.

또한, 본 발명에서는 종래에 CVVT 내에 마련되었던 중공의 오일유로(430)에 별도로 오일이동수단(400)을 마련하여, 액추에이터(500)에 의해 오일이동수단(400)이 선택적으로 개방 또는 폐쇄됨으로써, 오일이 락핀(300) 측으로 공급 또는 차단되게 된다. 즉, 오일이동수단(400)은 OCV(200)로부터 캠 저널(600)로 공급된 오일이 락핀(300) 측으로 이동될 수 있도록 하는 오일유로(430)이며, 특히, 오일이동수단(400)은 내측에 스풀(410)이 마련되고, 스풀(410)의 작동시 오일이동수단(400)과 캠 저널(600) 사이에 오일유로(430)가 형성되도록 하는 밸브볼트인 것이 바람직할 것이다.

오일이동수단(400)의 스풀(410)은 액추에이터(500)의 동작시 액추에이터(500)에 의해 가압되어 오일이 락핀(300) 측으로 이동가능하도록 하는 오일유로(430)를 형성한다. 오일의 이동경로를 도 1 내지 도 3을 통해 설명하도록 한다. 도 1 내지 도 2는 CVVT(100) 제어를 위해 액추에이터(500)의 온(ON)되었을 때의 오일이 공급되는 경로를 도시한 것으로서, 오일펌프에서 실린더블록을 통해 OCV(200)로 공급된 오일을 OCV(200)에 의해 캠 저널(600)로 공급된다. 캠 저널(600)로 공급된 오일은 액추에이터(500)의 동작에 의해 오일이동수단(400)의 스풀(410)이 가압되어 오일이동수단(400)과 캠 저널(600) 사이에 오일유로(430)가 형성된다. 따라서, 오일유로(430)릍 통해 락핀(300)으로 오일이 공급되고, 오일의 압력에 의해 락핀(300)이 가압됨으로써, 락핀홀(310)로부터 이탈하게 되어 CVVT(100) 제어가 가능하게 되는 것이다.

그러나, 도 3에서처럼 액추에이터(500)가 동작하지 않을 때에는 OCV(200)를 통해 오일이 공급되더라도 스풀(410)이 동작하지 않아 오일은 락핀(300) 측으로 공급되지 않고, 드레인되게 되며, 락핀(300)은 락핀홀(310)에 삽입되어 락킹되게 되는 것이다.

상기한 내용을 도 7에 전체 시스템으로 도시하였다. 제어부는 액추에이터(500)에 온오프 신호 및 OCV(200)에 PWM 신호를 인가한다. 오일펌프에서 압축된 오일은 실린더헤드로 공급되어, 액추에이터(500)와 OCV(200) 오일을 공급하게 되고, 제어부의 신호에 의해 오일이 이동되어 CVVT가 동작하게 되는 것이다.

상기와 같이 본 발명의 CVVT 시스템에 의하면, 종래에 직렬 4기통 엔진에는 적용할 수 없었던 중간위상 CVVT 시스템을 직렬 4기통에서도 구현이 가능하며, 시동의 오프시나 아이들 상태 등의 CVVT 미작동 영역에서 밸브 타이밍이 중간위치에 위치되도록함으로써, 시동이 꺼지거나 아이들 성능 안정성에 문제가 없도록함과 동시에 운전 중에는 CVVT를 작동시켜 LIVC(Lift Intake Valve Closing)을 실현시킴으로써, 연비향상의 효과가 있다. 또한, 도 6에 도시된 것처럼 배기밸브의 지각제어 및 흡기밸브의 진각 및 지각제어가 가능하여 엔진의 최적상태에서의 구동이 가능하여 엔진의 수명을 늘리고, 밸브 오버랩을 자유롭게 세팅할 수 있어 연비개선의 장점이 있다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.