KR100507167B1 - 듀얼 캠샤프트 가변밸브 타이밍장치의 작동 순서 제어방법 - Google Patents

듀얼 캠샤프트 가변밸브 타이밍장치의 작동 순서 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 목적은 듀얼 캠샤프트 가변밸브 타이밍장치를 장착한 엔진에서 위상각 변화시 인장, 이완측 가변밸브타이밍장치의 작동순서를 제어하여 구동에 필요한 오일펌프의 용량 증대를 최소화하여 마찰손실을 저감할 수 있게 하여 응답성을 향상을 도모한 위한 듀얼 캠샤프트 가변밸브 타이밍장치의 작동 순서 제어방법으로;
제1캠샤프트 가변밸브 타이밍장치의 크랭크포지션 센서와 다웰핀의 홀센서를 통해 시계방향 회전을 판단하는 단계(S10)와,
제2캠샤프트 가변밸브 타이밍장치의 크랭크포지션 센서와 다웰핀의 홀센서를 통해 시계방향 회전을 판단하는 단계(S20)와,
제1,2캠샤프트 가변밸브 타이밍장치의 시계방향 회전을 크랭크포지션 센서와 다웰핀의 홀센서를 통해 판단후 제1,2캠샤프트 가변밸브 타이밍장치 순으로 작동지시 하는 단계(S30)와,
제1캠샤프트 가변밸브 타이밍장치는 시계방향 회전이고, 제2캠샤프트 가변밸브 타이밍장치는 반시계방향 회전임을 크랭크포지션 센서와 다웰핀의 홀센서를 통해 판단하면 제1,2캠샤프트 가변밸브 타이밍장치 순으로 작동지시 하는 단계(S40)와,
제1캠샤프트 가변밸브 타이밍장치는 반시계방향 회전이고, 제2캠샤프트 가변밸브 타이밍장치는 시계방향 회전임을 크랭크포지션 센서와 다웰핀의 홀센서를 통해 판단하면 제2,1캠샤프트 가변밸브 타이밍장치 순으로 작동지시 하는 단계(S40)와,
제1캠샤프트 가변밸브 타이밍장치는 반시계방향 회전이고, 제2캠샤프트 가변밸브 타이밍장치도 반시계방향 회전임을 크랭크포지션 센서와 다웰핀의 홀센서를 통해 판단하면 제2,1캠샤프트 가변밸브 타이밍장치 순으로 작동지시 하는 단계(S50)와,
로 제어됨을 특징으로 하는 듀얼 캠샤프트 가변밸브 타이밍장치의 작동 순서제어방법을 제공하는데 있다.

Description

듀얼 캠샤프트 가변밸브 타이밍장치의 작동 순서 제어방법 {CONTRIL METHOD FOR WORKING SEQUENCE OF DUAL CAM SHAFT VARIABLE VALVE TIMING SYSTEM }
본 발명은 듀얼 캠샤프트 가변밸브 타이밍장치의 작동 순서 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 듀얼 캠샤프트 가변밸브 타이밍장치를 장착한 엔진에서 위상각 변화시 인장, 이완측 가변밸브 타이밍장치의 작동순서를 제어하여 최소의 엔진오일 공급으로 최대의 캠샤프트 가변밸브 타이밍장치 응답성을 얻고자 한 듀얼 캠샤프트 가변밸브 타이밍장치의 작동 순서 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로 자동차의 주행동작에 필요한 공기를 해당 실린더에 공급하고, 연소된 연소가스를 대기로 배출시키기 위해 엔진의 각 실린더에는 흡/배기 밸브가 각각 장착되어 있다.
따라서 엔진의 출력효율이나 성능에 따라 상기 흡/배기 밸브의 갯수를 가변시켜 원하는 성능을 갖는 자동차를 개발할 수 있도록 한다.
4사이클 엔진의 캠샤프트는 타이밍 벨트에 의해 크랭크 샤프트의 2회전마다 1회전하도록 스프로킷의 기어비가 구성되어 있으므로 캠샤프트의 회전에 따라 로커아암이 작동되고, 상기 로커아암의 운동에 의해 흡/배기 밸브의 개폐동작을 실행한다.
그러므로 엔진의 회전속도에 비례하는 캠샤프트의 회전동작에 따라 흡/배기밸브의 개폐상태가 가변되므로, 엔진의 연소동작에 필요한 공기의 흡입시간과 연소가스의 배출동작이 정확한 시간에 이루어질 수 있도록 한다.
그러나 자동차의 주행상태에 따라 엔진의 동작상태가 가변되므로, 좀더 효율적으로 자동차의 주행상태에 맞게 엔진의 동작이 이루어질 수 있도록 흡/배기 밸브의 개폐동작이 이루어지는 작동시간을 조절한다.
그러므로 크랭크 샤프트에 가변밸브 타이밍장치를 장착하여 자동차의 주행영역에 따라 가변밸브 타이밍장치의 동작상태를 가변시켜 캠샤프트의 위상을 가변시킨다.
상기 가변 밸브 타이밍장치는 캠스프로킷 옆에 장착되어 있고, 가변밸브 타이밍장치가 동작할 경우 캠 스프로킷에 형성되어 있는 타이밍 체인과 접속하여 캠샤프트를 설정된 양만큼 해당 방향으로 회전시켜 캠의 동작범위를 설정치만큼 가변시키게 된다.
따라서 상기와 같은 가변 밸브 타이밍장치의 동작에 의해 가변되는 캠의 위치변화에 따라 로커아암의 작동범위가 가변되어 흡/배기 밸브의 작동시간을 조절한다.
도1은 종래기술로 듀얼 캠샤프트 가변밸브 타이밍장치가 적용됨을 개략적으로 도시한 도면으로, 듀얼 캠샤프트 가변밸브 타이밍장치(2)는 V형 엔진의 캠샤프트의 각 캠풀리나 스프로킷(4)(6)의 일측 각각 제1,2캠샤프트 가변밸브 타이밍장치(8)(10)를 설치하고 있으며, 상기 스프로킷(4)(6)과 크랭크샤프트에 설치된 스프로킷(12)에 걸쳐 오토텐셔너(14)와 아이들러(16)을 설치한 벨트나 체인(18)을 연결하여 동력을 전달하게 이루어지고 있다.
이때 벨트나 체인(14)은 제1,2캠샤프트 가변밸브 타이밍장치(8)(10)을 구동시킬 때 벨트나 체인(14)은 각 위치에 따라 다른 장력상태를 발생하게 되는데, 이를 도2에 도시한 그래프를 보면 알 수 있다.
즉, 상기 각 제1,2캠샤프트 가변밸브 타이밍장치(8)(10)의 작동시 벨트나 체인(18)의 A에서는 이완 상태이며, B는 위상에 따라 장력의 변화폭이 크고, C는 장력변화가 가장 크게 발생하는 부분인 것을 도2를 통해 알 수 있다.
상기한 듀얼 캠샤프트 가변밸브 타이밍장치는 엔진오일 유압을 구동원으로 사용함에 따라 오일펌프의 용량 증대가 필요하게 되는데, 이는 마찰력의 증대로 동력손실이 확대되어 캠샤프트 가변밸브 타이밍장치의 장착 효과를 반감시키는 등의 문제점이 있다.
그리고 듀얼 캠샤프트 가변밸브 타이밍장치의 적용으로 벨트나 체인의 장력 변화에 따라 타이밍장치의 오동작이 우려되는 문제점이 있다.
상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해소하기 위하여 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 듀얼 캠샤프트 가변밸브 타이밍장치를 장착한 엔진에서 위상각 변화시 인장, 이완측 가변밸브타이밍장치의 작동순서를 벨트나 체인의 장력 상태에 따라 차이를 두어 제어하여 최소의 구동원으로 캠샤프트 가변밸브 타이밍장치를 신속하게 구동시키는 응답성 향상을 도모한 듀얼 캠샤프트 가변밸브 타이밍장치의 작동 순서 제어방법을 제공하는데 있다.
이를 실현하기 위한 본 발명은
제1캠샤프트 가변밸브 타이밍장치의 크랭크포지션 센서와 다웰핀의 홀센서를 통해 시계방향 회전을 판단하는 단계(S10)와,
제2캠샤프트 가변밸브 타이밍장치의 크랭크포지션 센서와 다웰핀의 홀센서를 통해 시계방향 회전을 판단하는 단계(S20)와,
제1,2캠샤프트 가변밸브 타이밍장치의 시계방향 회전을 크랭크포지션 센서와 다웰핀의 홀센서를 통해 판단후 제1,2캠샤프트 가변밸브 타이밍장치 순으로 작동지시 하는 단계(S30)와,
제1캠샤프트 가변밸브 타이밍장치는 시계방향 회전이고, 제2캠샤프트 가변밸브 타이밍장치는 반시계방향 회전임을 크랭크포지션 센서와 다웰핀의 홀센서를 통해 판단하면 제1,2캠샤프트 가변밸브 타이밍장치 순으로 작동지시 하는 단계(S40)와,
제1캠샤프트 가변밸브 타이밍장치는 반시계방향 회전이고, 제2캠샤프트 가변밸브 타이밍장치는 시계방향 회전임을 크랭크포지션 센서와 다웰핀의 홀센서를 통해 판단하면 제2,1캠샤프트 가변밸브 타이밍장치 순으로 작동지시 하는 단계(S50)와,
제1캠샤프트 가변밸브 타이밍장치는 반시계방향 회전이고, 제2캠샤프트 가변밸브 타이밍장치도 반시계방향 회전임을 크랭크포지션 센서와 다웰핀의 홀센서를 통해 판단하면 제2,1캠샤프트 가변밸브 타이밍장치 순으로 작동지시 하는 단계(S60)와,
로 제어됨을 특징으로 하는 듀얼 캠샤프트 가변밸브 타이밍장치의 작동 순서제어방법을 제공하는데 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 일 실시예를 첨부한 도면에 의하여 더욱 상세하게 설명한다.
도3은 본 발명에 따른 듀얼 캠샤프트 가변밸브 타이밍장치의 구성을 개략적으로 도시한 블럭도이고, 도4는 본 발명에 따른 듀얼 캠샤프트 가변밸브 타이밍장치의 작동 순서를 도시한 블럭도이다. 한편 도1과 동일부분에 대한 부호는 동일하게 부여한다.
듀얼 캠샤프트 가변밸브 타이밍장치(2)는 제1,2 캠샤프트 가변밸브 타이밍장치(8)(10)와, 크랭크포지션센서(20), 홀센서(22), 스로틀 포지션센서(24), 전자제어장치(26)로 구성되어 이루어지고 있다.
제1,2캠샤프트 가변밸브 타이밍장치(8)(10)는 흡,배기 캠샤프트에 설치된 풀리나 스프로킷(4)(6)에 장착되어 흡,배기밸브의 동작을 제어하는 장치이다.
크랭크 포지션센서(20)는 크랭크축에 장착된 크랭크 포지션 휠에 형성되어 있는 톱니바퀴의 회전동작 따라 펄스신호가 출력되는 센서이며, 홀센서(22)는 흡기캠샤프트에 형성되어 있는 다웰핀에 의해 흡기캠샤프트의 회전시 해당주기의 펄스신호를 출력하는 센서이다.
그리고 스로틀포지션센서(24)는 가속페달의 동작에 따라 개도상태가 가변되는 스로틀밸브의 동작상태에 따라 가변적으로 신호를 출력하는 센서이다.
상기한 바와 같이 이루어지는 듀얼 캠샤프트 가변밸브 타이밍장치의 작동순서 제어를 설명하면 제1캠샤프트 가변밸브 타이밍장치(8)의 크랭크포지션 센서(20)와 다웰핀의 홀센서(22)를 통해 전자제어장치(26)는 시계방향으로 회전하게 됨을 판단(S10)하게 된다.
그리고 나서 전자제어장치(26)는 또, 제2캠샤프트 가변밸브 타이밍장치(10)가 시계방향으로 회전하는지 크랭크포지션 센서(20)와 다웰핀의 홀센서(22)를 통해 판단(S20)하게 된다.
이에 따라 전자제어장치(26)는 제1,2캠샤프트 가변밸브 타이밍장치(8)(10)의 시계방향 회전을 크랭크포지션 센서(20)와 다웰핀의 홀센서(22)를 통해 판단후 제1,2캠샤프트 가변밸브 타이밍장치(8)(10) 순으로 작동지시(S30)를 하게 된다.
한편, 제1캠샤프트 가변밸브 타이밍장치(8)는 시계방향 회전이고, 제2캠샤프트 가변밸브 타이밍장치(10)는 반시계방향 회전임을 크랭크포지션 센서(20)와 다웰핀의 홀센서(22)를 통해 판단하면 회전 작동을 제1,2캠샤프트 가변밸브 타이밍장치(8)(10) 순으로 지시(S40)하게 된다.
그리고 제1캠샤프트 가변밸브 타이밍장치(8)는 반시계방향 회전이고, 제2캠샤프트 가변밸브 타이밍장치(10)가 시계방향 회전임을 크랭크포지션 센서(20)와 다웰핀의 홀센서(22)를 통해 판단하게 되면 제2,1캠샤프트 가변밸브 타이밍장치(10)(8) 순으로 작동지시(S50)하게 된다.
또, 제1캠샤프트 가변밸브 타이밍장치(8)가 반시계방향 회전이고, 제2캠샤프트 가변밸브 타이밍장치(10)도 반시계방향 회전임을 크랭크포지션 센서(20)와 다웰핀의 홀센서(22)를 통해 판단하게 되면 제2,1캠샤프트 가변밸브 타이밍장치(10)(8) 순으로 작동을 지시(S50)하여 제어하므로서 한쪽의 캠샤프트 가변밸브 타이밍장치의 구동에만 동력이 필요하고, 다른 쪽 캠샤프트 가변밸브 타이밍장치의 구동에 소요되는 동력은 최소로 필요하게 되어 오일펌프에 가중되는 부하를 저감하여 마찰등을 저감하게 되어 연비를 향상하면서 용량을 최소화 할 수 있어 원가절감을 꾀하게 되는 기술이다.
본 발명은 엔진의 연소효율이 증대와 비연소가스의 배출 저감을 도모하면서 듀얼 캠샤프트 가변밸브 타이밍장치의 적용에 작동순서를 벨트나 체인의 장력 상태에 따라 구동원으로 제어하므로서 오일펌프의 용량 증대를 최소화하여 원가절감을 도모하게 되는 효과가 있다.
또, 듀얼 캠샤프트 가변밸브 타이밍장치의 구동중 발생하는 힘을 적절히 이용 캠샤프트 가변밸브 타이밍장치의 작동순서를 제어하므로서 구동에 필요한 오일펌프의 펌핑량을 마찰손실을 저감하여 내구성 증대를 도모하게 되는 효과가 있다.
도1은 종래기술에 따른 듀얼 캠샤프트 가변밸브 타이밍장치가 적용됨을 개략적으로 도시한 도면.
도2는 종래기술에 따른 듀얼 캠샤프트 가변밸브 타이밍장치에 적용된 벨트나 체인의 장력상태를 도시한 그래프.
도3은 본 발명에 따른 듀얼 캠샤프트 가변밸브 타이밍장치의 구성을 개략적으로 도시한 블럭도.
도4는 본 발명에 따른 듀얼 캠샤프트 가변밸브 타이밍장치의 작동 순서를 도시한 블럭도.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
8 : 제1 가변밸브 타이밍 장치 10 : 제2 가변밸브 타이밍 장치
20 : 크랭크 포지션 센서 22 : 홀센서
24 : 쓰로틀 포지션 센서 26 : 전자 제어 장치

Claims (1)

  1. 제1 캠샤프트 가변밸브 타이밍장치(8)의 크랭크포지션 센서(20)와 다웰핀의 홀센서(22)를 통해 제1 캠샤프트 가변밸브 타이밍장치의 시계방향 회전을 판단하는 단계(S10)와,
    제2 캠샤프트 가변밸브 타이밍장치(10)의 크랭크포지션 센서(20)와 다웰핀의 홀센서(22)를 통해 제2 캠샤프트 가변밸브 타이밍장치의 시계방향 회전을 판단하는 단계(S20)와,
    제1,2 캠샤프트 가변밸브 타이밍장치(8)(10)의 시계방향 회전을 크랭크포지션 센서(20)와 다웰핀의 홀센서(22)를 통해 판단한 후 전자제어장치에서 제1,2 캠샤프트 가변밸브 타이밍장치(8)(10) 순으로 제1,2 캠샤프트 가변밸브 타이밍장치의 회전작동을 지시하는 단계(S30)와,
    제1 캠샤프트 가변밸브 타이밍장치(8)는 시계방향 회전이고, 제2 캠샤프트 가변밸브 타이밍장치(10)는 반시계방향 회전임을 크랭크포지션 센서(20)와 다웰핀의 홀센서(22)를 통해 판단하면 전자제어장치에서 제1,2 캠샤프트 가변밸브 타이밍장치(8)(10) 순으로 제1,2 캠샤프트 가변밸브 타이밍장치의 회전작동을 지시하는 단계(S40)와,
    제1 캠샤프트 가변밸브 타이밍장치(8)는 반시계방향 회전이고, 제2 캠샤프트 가변밸브 타이밍장치(10)는 시계방향 회전임을 크랭크포지션 센서(20)와 다웰핀의 홀센서(22)를 통해 판단하면 전자제어장치에서 제2,1 캠샤프트 가변밸브 타이밍장치(10)(8) 순으로 제2,1 캠샤프트 가변밸브 타이밍장치의 회전작동을 지시하는 단계(S50)와,
    제1 캠샤프트 가변밸브 타이밍장치(8)는 반시계방향 회전이고, 제2 캠샤프트 가변밸브 타이밍장치(10)도 반시계방향 회전임을 크랭크포지션 센서(20)와 다웰핀의 홀센서(22)를 통해 판단하면 전자제어장치에서 제2,1 캠샤프트 가변밸브 타이밍장치(10)(8) 순으로 제2,1 캠샤프트 가변밸브 타이밍장치의 회전작동을 지시하는 단계(S60)로 제어됨을 특징으로 하는 듀얼 캠샤프트 가변밸브 타이밍장치의 작동 순서제어방법.
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