(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に備えられる連続可変バルブタイミング装置の流路制御装置において、前記車両のエンジン回転速度に応じて予め設定されたバルブタイミング可変制御信号を発生するバルブタイミング制御部と、前記バルブタイミング制御部から供給されるバルブタイミング可変制御信号の入力によって設定された方向に回転力を発生し、該当する進角流路及び遅角流路を形成するオイル制御駆動部とを備えて構成され、
前記オイル制御駆動部は、複数個のオイルパスホールを有するハウジングと、前記ハウジングの一端に内蔵され、前記バルブタイミング制御部から供給されるバルブタイミング可変制御信号の入力によって設定された方向に回転力を発生する電気モータと、前記ハウジングの内部に装着されて電気モータの回転力によって回転し、前記複数個のオイルパスホールを流れるオイルの流れを変換させる回転部とを備えて構成され、
前記回転部は、前記電気モータの回転力に連動して回転する円柱形状のオイル供給回転軸と、前記オイル供給回転軸の一側に連結されて円周面がハウジングの内面と隣接され、遅角制御による回転時にハウジングと遅角駆動回路を形成する遅角ボディー部と、前記オイル供給回転軸の他側に連結されて円周面がハウジングの内面と隣接され、進角制御による回転時にハウジングと進角駆動回路を形成する進角ボディー部とを備えて構成され、
前記遅角ボディー部は、遅角制御時に供給ホールを通じて流入するオイルを保存し、このオイルを遅角流路と連結される遅角ホールを通じて排出する遅角駆動オイルチャンバーと、進角制御時に回転した状態で前記遅角ボディー部の円周面に沿って設定された角度を維持し、両端が各々遅角ホールと進角排出ホールとに連結されるように斜線方向に形成される進角ドレーンオイルチャンバーとを備えて構成され、
前記進角ボディー部は、進角制御時に供給ホールを通じて流入するオイルを保存し、このオイルを進角流路と連結される進角ホールを通じて排出する進角駆動オイルチャンバーと、遅角制御時に回転した状態で前記進角ボディー部の円周面に沿って設定された角度を維持し、両端が各々進角ホールと遅角排出ホールとに連結されるように斜線方向に形成される遅角ドレーンオイルチャンバーとを備えて構成されることを特徴とする連続可変バルブタイミング装置の流路制御装置。
【請求項２】
前記複数個のオイルパスホールは、前記ハウジングの円周面に形成された進角ホールと、前記進角ホールから設定された間隔で前記ハウジングの円周面に形成された遅角ホールと、前記進角ホールと遅角ホールとの間に形成され、オイルポンプから供給されるオイルを前記ハウジングの内部に流入させる供給ホールと、前記進角ホールを通じてハウジングの内部にリターンされるオイルを排出する第１排出ホールと、前記遅角ホールを通じてハウジングの内部にリターンされるオイルを排出する第２排出ホールと備えて構成されることを特徴とする請求項１に記載の連続可変バルブタイミング装置の流路制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車両のバルブタイミング装置に係り、特に、連続可変バルブタイミング装置の流路制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
通常、車両のエンジン効率を高めるためには、車両の走行条件に応じてエンジンの高速時と低速時とに各々バルブ開閉時期を異にする必要がある。
【０００３】
特に、吸気バルブの改変時期は充填効率に大きな影響を与える因子であって、吸気バルブを早く開ければバルブオーバーラップ期間が長くなり、高速では吸、排気慣性流動を十分利用することができるので体積効率が増加するが、低速では残留ガス量の増加によってむしろ体積効率が落ちて、ＨＣ（炭化水素）の排出量が増加する。
【０００４】
このような問題点を解消するために、吸、排気バルブの開閉時期を可変させる装置が開発され適用されている。
【０００５】
吸、排気バルブの開閉時期を可変させるための方式として、従来は図１に示されたような連続可変バルブタイミング（ＣＶＶＴ；Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ  Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｖａｌｖｅ  Ｔｉｍｉｎｇ）装置を使用した。
【０００６】
図１を参照すれば、従来の技術による連続可変バルブタイミング装置は、バルブタイミング制御部１０、オイル制御駆動部２０、カム軸３０、及びベーンハウジング４０を備えて構成される。
【０００７】
オイル制御駆動部２０は、ハウジングに進角ホール２１と遅角ホール２２とが形成され、バルブタイミング制御部１０から供給されるバルブタイミング可変制御信号の入力によって進角ホール２１と遅角ホール２２とを通じて供給及び排出されるオイルの流れを調節することにより、バルブタイミングを制御する。前記進角ホール２１と遅角ホール２２とを通じたオイル流れを調節するためにはソレノイドバルブを使用する。
【０００８】
オイル制御駆動部２０の駆動によって進角流路及び遅角流路が形成されるのは、シャフト２６の動きによって行われる。
【０００９】
オイル制御駆動部２０は、オイルポンプ５０から供給されるオイルがオイルフィルター５２を通じてろ過されて流入する供給ホール２３と、図１に示されているように、供給ホール２３を基準に両側に進角ホール２１及び遅角ホール２２を通じて循環されたオイルがオイル保存部５４にリターンされるように、各々の排出ホール２４、２５とをさらに備えて構成される。
【００１０】
カム軸３０は、シリンダーヘッドに装着された状態で、シリンダーヘッドに形成される進角通路と遅角通路とに各々連結される進角オイルホール３１と遅角オイルホール３２とを有する。
【００１１】
ベーンハウジング４０は、カム軸３０の進角オイルホール３１と遅角オイルホール３２とに各々連結される進角室４１及び遅角室４２を形成する。
【００１２】
前記のような構成の連続可変バルブタイミング装置は、ベーン４３の左右のチャンバーに供給されたオイルによって形成された圧力でカム軸３０の駆動抵抗に勝ってベーン４３とベーンハウジング４０の相手対運動を起こし、このような運動を調節してエンジン運転条件に応じた最適のバルブタイミングをに合わせる。
【００１３】
一方、従来の技術で連続可変バルブタイミング制御のために適用されているオイル制御駆動部２０は、シャフト２６が長さ方向に動き、オイル制御駆動部２０のハウジングと相対的な位置が変わって流路が変更され、その後、シャフト２６が該当する長さ方向に微細に動いて、決められた油圧を維持させする方式を使用する。
【００１４】
しかし、前記のような方法を使用する従来の技術では、初期に流路変更が起こる瞬間に、オイル制御駆動部のシャフトが図２に示されているように長さ方向に最大限の距離を移動し、オイル制御駆動部のハウジングと衝突して鋭い衝突騷音を発生させるという問題点があった。
【００１５】
図３の番号２１０は騷音発生部分を示したものである。
【００１６】
ここで、図３（ａ）と図３（ｂ）とは従来の技術によるオイル制御駆動部の制御信号（ＯＣＶ信号）とオイル制御駆動部の作動時に発生する衝突騷音（ＯＣＶノイズ）との関係を示したグラフであり、図３（ａ）は、アイドリング時のカム進角の場合、図３（ｂ）は、“Ｄ”レンジギヤ切り換え時の場合のグラフである。
【００１７】
また、エンジン始動時にオイル制御駆動部がクリーニングモードで作動すると、オイル制御駆動部内に挟まる金属チップ等を除去するためにシャフトが非常に速くい速度で最大限の距離を往復運動するようになるが、この場合は非常に大きな衝突騷音を発生させるという問題点があった。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、連続可変バルブタイミング装置の駆動時にオイル制御駆動部の作動騷音を減少させることができる連続可変バルブタイミング装置の流路制御装置を提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
前記のような目的を達成するため、本発明による連続可変バルブタイミング装置の流路制御装置は、車両に備えられる連続可変バルブタイミング装置の流路制御装置において、前記車両のエンジン回転速度に応じて予め設定されたバルブタイミング可変制御信号を発生するバルブタイミング制御部と、前記バルブタイミング制御部から供給されるバルブタイミング可変制御信号の入力によって設定された方向に回転力を発生し、該当する進角流路及び遅角流路を形成するオイル制御駆動部とを備えて構成され、前記オイル制御駆動部は、複数個のオイルパスホールを有するハウジングと、前記ハウジングの一端に内蔵され、前記バルブタイミング制御部から供給されるバルブタイミング可変制御信号の入力によって設定された方向に回転力を発生する電気モータと、前記ハウジングの内部に装着されて電気モータの回転力によって回転し、前記複数個のオイルパスホールを流れるオイルの流れを変換させる回転部とを備えて構成され、前記回転部は、前記電気モータの回転力に連動して回転する円柱形状のオイル供給回転軸と、前記オイル供給回転軸の一側に連結されて円周面がハウジングの内面と隣接され、遅角制御による回転時にハウジングと遅角駆動回路を形成する遅角ボディー部と、前記オイル供給回転軸の他側に連結されて円周面がハウジングの内面と隣接され、進角制御による回転時にハウジングと進角駆動回路を形成する進角ボディー部とを備えて構成され、前記遅角ボディー部は、遅角制御時に供給ホールを通じて流入するオイルを保存し、このオイルを遅角流路と連結される遅角ホールを通じて排出する遅角駆動オイルチャンバーと、進角制御時に回転した状態で前記遅角ボディー部の円周面に沿って設定された角度を維持し、両端が各々遅角ホールと進角排出ホールとに連結されるように斜線方向に形成される進角ドレーンオイルチャンバーとを備えて構成され、前記進角ボディー部は、進角制御時に供給ホールを通じて流入するオイルを保存し、このオイルを進角流路と連結される進角ホールを通じて排出する進角駆動オイルチャンバーと、遅角制御時に回転した状態で前記進角ボディー部の円周面に沿って設定された角度を維持し、両端が各々進角ホールと遅角排出ホールとに連結されるように斜線方向に形成される遅角ドレーンオイルチャンバーとを備えて構成されることを特徴とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付した図面に基いて詳細に説明する。下記説明及び添付図面が本発明のより全般的な理解を提供するのために示されているが、これらは本発明の説明のために例示しされたものであって、本発明がこれらに限定されるわけではない。そして、本発明の要旨を理解するために特に不必要と思われる公知機能及び構成に対する詳細な説明は省略する。
【００２１】
本発明の実施の形態は、電気信号によって流体の流路を変換してＣＶＶＴカム軸を作動させるオイル制御駆動部４２０、及びこれを含む可変バルブタイミング装置に関するものであって、特に、オイル制御駆動部４２０に設定された回転方向に動く回転部４５０を備えて進角流路及び遅角流路を変換させる連続可変バルブタイミング装置の流路制御装置に関する。
【００２２】
したがって、従来の技術による可変バルブタイミング装置を示す図１において、バルブタイミング制御部１０及びオイル制御駆動部２０以外は本発明の実施の形態の可変バルブタイミング装置でも同一に適用され、その説明もまた本発明の実施の形態の可変バルブタイミング装置に同一に適用される。
【００２３】
図４乃至図８を参照して、本発明の実施の形態による連続可変バルブタイミング装置の流路制御装置の構成について説明する。
【００２４】
本発明の実施の形態は、車両に備えられる連続可変バルブタイミング装置の流路制御装置において、図４に示されているように、バルブタイミング制御部４１０、オイル制御駆動部４２０を備えて構成される。
【００２５】
まず、バルブタイミング制御部４１０は、本発明の実施の形態による連続可変バルブタイミング装置の流路制御装置の全般的な動作を制御し、特に、車両のエンジン回転速度に応じて予め設定されたバルブタイミング可変制御信号を発生する機能をする。
【００２６】
バルブタイミング制御部４１０は、一種のマイクロプロセッサーを使用し、エンジン回転速度を検出するセンサーから入力される信号を分析して、エンジンの高速回転時にカム軸の位相角を進角させるようにバルブタイミング可変制御信号を発生する。
【００２７】
これとは反対に、バルブタイミング制御部４１０は、エンジンの低速回転時に、カム軸の位相角を遅角させるようにバルブタイミング可変制御信号を発生する。
【００２８】
一方、オイル制御駆動部４２０は、バルブタイミング制御部４１０から供給されるバルブタイミング可変制御信号の入力によって設定された方向に回転力を発生し、該当する進角流路及び遅角流路を形成するソレノイドタイプのオイル制御バルブである。
【００２９】
図５に示すように、オイル制御駆動部４２０は、ハウジング４３０、電気モータ４４０、回転部４５０を備えて構成される。
【００３０】
ハウジング４３０は、連続可変バルブタイミング装置に形成される進角オイルホールと遅角オイルホールとに連結され、進角流路と遅角流路とを形成する複数個のオイルパスホール（進角ホール４３２、遅角ホール４３４、供給ホール４３５、排出ホール４３７、４３９）を有する円筒形の回転部とともにオイル制御バルブで形成する。
【００３１】
また、ハウジング４３０は、回転部４５０の回転で遅角駆動オイルチャンバー４７２及び進角駆動オイルチャンバー４８２と、ハウジング４３０のオイルパスホールとが接する間にだけオイルが流れるようにする形状を有しており、他の部分は回転部４５０と密着されしていてオイルが自由に流れるのを防止する。
【００３２】
図６を参照すれば、ハウジング４３０に形成される複数個のオイルパスホールは、進角ホール４３２、遅角ホール４３４、供給ホール４３５、各々の第１及び第２の排出ホール４３７、４３９を備えて構成される。
【００３３】
進角ホール４３２は、ハウジング４３０の円周面に形成され、連続可変バルブタイミング装置に形成される進角オイルホールと連結される。
【００３４】
遅角ホール４３４は、進角ホール４３２が形成された面に設定された間隔を有しおいて形成され、連続可変バルブタイミング装置に形成される遅角オイルホールと連結される。
【００３５】
供給ホール４３５は、進角ホール４３２と遅角ホール４３４とに対向する面に形成され、オイルポンプから供給されるオイルをハウジング４３０の内部に流入させる通路である。
【００３６】
各々の排出ホール４３７、４３９は、供給ホール４３５を基準に両側に形成され、進角ホール４３２及び遅角ホール４３４を通じて循環されしたオイルがオイル保存部へリターンされるように形成される第２の排出ホールである進角排出ホール４３７と第１の排出ホールである遅角排出ホール４３９とに区分される。
【００３７】
電気モータ４４０はハウジング４３０の一端に内蔵され、バルブタイミング制御部４１０から供給されるバルブタイミング可変制御信号の入力によって設定された方向に回転力を発生する。
【００３８】
回転部４５０は、ハウジング４３０の内部に装着されて電気モータ４４０の回転力に連動し、進角流路及び遅角流路を形成するように設定された方向に回転して、進角ホール４３２と遅角ホール４３４とを通じて供給及び排出されるオイルの流れを変換させる。
【００３９】
図７を参照すれば、回転部４５０は、オイル供給回転軸４６０、遅角ボディー部４７０、進角ボディー部４８０を備えて構成される。
【００４０】
オイル供給回転軸４６０は、電気モータ４４０の回転力発生に連動する円柱形状に形成される。
【００４１】
遅角ボディー部４７０は、オイル供給回転軸４６０の一側に連結されて円周面がハウジング４３０の内面と隣接されし、遅角制御による回転時にハウジング４３０と遅角駆動回路を形成する。
【００４２】
遅角ボディー部４７０は、遅角制御時に供給ホール４３５を通じて流入するオイルを保存し、遅角流路と連結される遅角ホール４３４を通じて保存されたオイルを排出させる遅角駆動オイルチャンバー４７２と、遅角制御時に回転した状態で遅角ボディー部４７０の円周面に沿って設定された角度を維持し、両端が各々遅角ホール４３４と進角排出ホール４３７とに連結されるように斜線方向に形成される進角ドレーンオイルチャンバー４７４とを備えて構成される。
【００４３】
進角ボディー部４８０は、オイル供給回転軸４６０の他側に連結されて円周面がハウジング４３０の内面と隣接されし、進角制御による回転時にハウジング４３０と進角駆動回路を形成する。
【００４４】
進角ボディー部４８０は、進角制御時に供給ホール４３５を通じて流入するオイルを保存し、進角流路と連結される進角ホール４３２を通じて保存されたオイルを排出させる進角駆動オイルチャンバー４８２と、進角制御時に回転した状態で進角ボディー部４８０の円周面に沿って設定された角度を維持し、両端が各々進角ホール４３２と遅角排出ホール４３９とに連結されるように斜線方向に形成される遅角ドレーンオイルチャンバー４８４とを備えて構成される。
【００４５】
前記のように、本発明の実施の形態によるオイル制御駆動部４２０の駆動によって進角流路及び遅角流路が形成されるのは、回転部４５０の動きによって行われる。
【００４６】
参考的に、本発明の実施の形態による進角流路は、ハウジング４３０の進角ホール４３２⇒シリンダーヘッドの進角通路⇒カム軸の進角オイルホール⇒ベーンハウジングの進角室となる。
【００４７】
そして、本発明の実施の形態による遅角流路は、ハウジング４３０の遅角ホール４３４⇒シリンダーヘッドの遅角通路⇒カム軸の遅角オイルホール⇒ベーンハウジングの遅角室となる。
【００４８】
一方、進角流路の形成時には進角ドレーンオイルチャンバー４７４を通じてオイルがオイル保存部へ流入し、遅角流路の形成時には遅角ドレーンオイルチャンバー４８４を通じてオイルがオイル保存部へ流入する。
【００４９】
図４乃至図８を参照して、本発明の実施の形態による連続可変バルブタイミング装置の流路制御装置の駆動によるエンジンの回転速度に応じてカム軸が遅角または進角される流路制御過程について説明する。
【００５０】
まず、図８（ａ）を参照してカム軸が遅角される過程を説明すると、バルブタイミング制御部４１０はエンジン回転速度を検出するセンサーから入力される信号を分析して、エンジンの低速回転時にカム軸の位相角を遅角させるようにバルブタイミング可変制御信号を発生する。
【００５１】
バルブタイミング制御部４１０から予め設定されたバルブタイミング可変制御信号（遅角制御信号）がオイル制御駆動部４２０に供給されれば、回転部４５０が遅角ホール４３４と遅角駆動オイルチャンバー４７２の位置が合うように回転し、オイルポンプから流入するオイルはハウジング４３０の供給ホール４３５及び遅角駆動オイルチャンバー４７２を通じて遅角ホール４３４に供給される（図８（ａ）の丸で囲んだ数字１、２、３で示す）。
【００５２】
次に、オイルの流れは遅角ホール４３４に連結されるシリンダーヘッドの遅角通路とカム軸の遅角オイルホールとを通じてベーンハウジングの遅角室に供給され、カム軸は遅角方向に回転する。
【００５３】
図８（ａ）の丸で囲んだ数字４、５、６は、遅角流路の形成時に遅角ドレーンオイルチャンバー４８４を通じてオイルがオイル保存部へ流入する経路である。
【００５４】
これとは反対に、図８（ｂ）を参照してカム軸が進角される過程を説明すると、バルブタイミング制御部４１０はエンジン回転速度を検出するセンサーから入力される信号を分析して、エンジンの高速回転時にカム軸の位相角を進角させるようにバルブタイミング可変制御信号を発生する。
【００５５】
バルブタイミング制御部４１０から予め設定されたバルブタイミング可変制御信号（進角制御信号）がオイル制御駆動部４２０に供給されれば、回転部４５０が進角ホール４３２と進角駆動オイルチャンバー４８２の位置が合うように回転し、オイルポンプから流入するオイルはハウジング４３０の供給ホール４３５及び進角駆動オイルチャンバー４８２を通じて進角ホール４３２に供給される（図８（ｂ）の丸で囲んだ数字１、２、３）。
【００５６】
次に、オイルの流れは進角ホール４３２に連結されるシリンダーヘッドの進角通路とカム軸の進角オイルホールとを通じてベーンハウジングの進角室に供給され、カム軸は進角方向に回転する。
【００５７】
図８（ｂ）の丸で囲んだ数字４、５、６は、進角流路の形成時に遅角ドレーンオイルチャンバー４７４を通じてオイルがオイル保存部へ流入する経路である。
【００５８】
【発明の効果】
前記のように、本発明の実施の形態による連続可変バルブタイミング装置の流路制御装置は、エンジンの回転状態に応じてオイル制御駆動部４２０の回転部４５０を回転させて進角流路及び遅角流路にオイルを各々供給することにより、従来の技術のような連続可変バルブタイミング装置の駆動によるオイル制御駆動部４２０の騷音を減少させることができる。
【００５９】
前述のように、本発明による連続可変バルブタイミング装置の流路制御装置は、オイル制御駆動部４２０の回転部４５０によって流体の流路が変換されるので、従来の技術のようなオイル制御駆動部のシャフトの長さ方向への往復運動による衝突騷音の発生を除去することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の技術による車両の連続可変バルブタイミング装置の構成を示した図である。
【図２】図１に示されたオイル制御駆動部で衝突騷音が発生する部分を示した図である。
【図３】従来の技術によるオイル制御駆動部の制御信号（ＯＣＶ信号）とオイル制御駆動部の作動時に発生する衝突騷音（ＯＣＶノイズ）との関係を示したグラフであり、（ａ）は、アイドリング時のカム進角の場合、（ｂ）は、“Ｄ”レンジギヤの切り換えの場合を示すグラフである。
【図４】本発明の実施の形態による流路制御装置の構成を示した図である。
【図５】図４に示されたオイル制御駆動部の構成を示した図である。
【図６】図４に示されたオイル制御駆動部のハウジングに形成されたオイルパスホールの位置を示した図である。
【図７】図４に示された回転部の形状を示した図である。
【図８】本発明の実施の形態による進角及び遅角制御時のオイルの流れの状態を、それぞれ（ａ）と（ｂ）に示した図である。
【符号の説明】
１０、４１０    バルブタイミング制御部
２０、４２０    オイル制御駆動部
２１、４３２    進角ホール
２２、４３４    遅角ホール
２３、４３５    供給ホール
２４、２５、４３７、４３９    排出ホール
２６    シャフト
３０    カム軸
３１    進角オイルホール
３２    遅角オイルホール
４０    ベーンハウジング
４１    進角室
４２    遅角室
４３    ベーン
５０    オイルポンプ
５２    オイルフィルター
５４    オイル保存部
４３０    ハウジング
４４０    電気モータ
４５０    回転部
４６０    オイル供給回転軸
４７０    遅角ボディー部
４７２  遅角駆動オイルチャンバー
４７４    進角ドレーンオイルチャンバー
４８０    進角ボディー部
４８２    進角駆動オイルチャンバー
４８４    遅角ドレーンオイルチャンバー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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