KR20030070257A - 전자식 밸브 트레인 및 그 제어 방법 - Google Patents

전자식 밸브 트레인 및 그 제어 방법 Download PDF

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KR20030070257A
KR20030070257A KR1020020009721A KR20020009721A KR20030070257A KR 20030070257 A KR20030070257 A KR 20030070257A KR 1020020009721 A KR1020020009721 A KR 1020020009721A KR 20020009721 A KR20020009721 A KR 20020009721A KR 20030070257 A KR20030070257 A KR 20030070257A
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김형준
조성환
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현대자동차주식회사
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    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L2201/00Electronic control systems; Apparatus or methods therefor

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Abstract

전자석으로 작동되는 엔진의 밸브 트레인에서 액츄에이터 로크 장치를 사용하여 엔진 정지 시 밸브의 위치를 중립위치가 아닌 열림 혹은 닫힘 위치에 있게 하여 시동 시 밸브의 움직임을 확보하여 시동성을 확보할 목적으로;
하우징의 내측에 형성되는 간격유지구를 기준으로 닫힘코일과 열림코일이 상하로 형성되며, 상기 닫힘코일의 상측에는 상부마그네트가 열림코일의 하측에는 하부마그네트가 형성되며, 상기 상부마그네트와 하부마그네트의 중심부를 연결하는 중심축이 형성되고, 상기 중심축의 중앙부에 아마추어 플레이트가 형성되어, 상기 닫힘 코일 혹은 열림 코일에 전류가 교대로 인가되어 발생되는 자력에 의해서 상기 아마추어 플레이트가 상하 이동되도록 형성되는 전자식 밸브 트레인에 있어서, 상기 아마추어 플레이트 및 간격유지구의 측면으로 로크 솔레노이드 밸브가 부착되고, 상기 열림코일과 아마추어 플레이트 사이에 개재되는 로크 핀 플런저가 솔레노이드에 전류 인가시 자력에 의한 인력으로 코일 앗세이에 부착되어 로크가 해제되며, 전류 비 인가시 솔레노이드 내부의 스프링 반력으로 로크핀이 돌출되어 아마추어 플레이트와 열림/닫힘 코일 사이에 끼어 로크되데, 운전 중에는 솔레노이드 전류에 의해 로크가 해제되고 엔진 정지 시 로크가 유지될 수 있음에 따라, 엔진 운전 중 아마추어 플레이트가 상하로 이동될 때는 솔레노이드에 전류가 인가되어 로크 장치가 해제됨으로 기존 액츄에이터와 동일하게 엔진 운전을 할 수 있고, 엔진 정지시는 솔레노이드 전류가 해제되어 로크가 됨으로서, 시동 시 밸브의 정지 위치가 배기 밸브는 열림, 흡기 밸브는 닫힘 위치에 있게 함으로서 각 스프링에 위치에너지를 축적하여 시동시 시동 시간을 짧게 할 수 있고, 외기온이 낮을 때 밸브 트레인 계의 마찰력을 이기고 시동할 수 있도록 하여, 전자석 밸브 트레인의 문제점인 시동시간 및 저온 냉시동성을 향상시킬 수 있는 커다란 장점이 있는 것이다.

Description

전자식 밸브 트레인 및 그 제어 방법{electro mechanincal valve train and the method}
본 발명은 전자식 밸브 트레인에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전자석으로 작동되는 엔진의 밸브 트레인에서 엔진이 운전되지 않고 정지되어 있을 때 전자식 밸브 트레인 액츄에이터 아마추어 플레이트 위치를 정확히 확보하여 엔진 시동성 확보를 위한 전자식 밸브 트레인에 관한 것이다.
일반적으로 자동차의 엔진은 실린더 헤드, 실린더 블록, 피스톤, 커넥팅 로드, 크랭크 샤프트, 플라이 휠, 캠 샤프트, 밸브 및 밸브 개폐기구 등으로 구성된다.
그 중에서 상기 실린더 헤드의 상부에 형성되는 밸브 및 밸브 개폐기구는 흡입, 압축, 폭발, 배기 행정에 의해서 엔진이 작동되도록 조절하여 주는 것으로서, 캠 샤프트가 크랭크 축의 동력에 의해 회전되므로서 상기 캠 샤프트의 캠에 의해 밸브가 상하운동되도록 구성되는 것이다. 이와 같이 캠에 의해 작동되는 밸브 트레인 기구는 기계식으로 작동되는 것이 일반적이었다.
일반적인 기계식 밸브 트레인은 캠 샤프트가 체인이나 벨트에 의해서 크랭크 축의 동력을 전달받아 회전함과 동시에 캠의 회전운동이 로터아암 및 밸브리프터에 의해서 직선운동으로 변환되어 밸브의 상단에 전달되도록 구성되었다. 그런데 이와 같은 기계식 밸브 트레인의 경우에는 밸브의 여닫는 시기가 고정되어 있어 엔진의 최적성능을 낼 수 없는 단점이 있었다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 많은 가변밸브 기구가 고안이 되어 몇몇 기구는 실용화되었으나 특정 영역에서만 향상시킬 수 있어 엔진 전 영역에서 개선을 할 수 없었고, 기구가 복잡해지는 단점이 있었다.
그래서 최근에는 상기와 같은 기계식의 밸브 트레인을 대신하여 전자석으로 작동되는 전자식 밸브 트레인(Electro mechanical valve train)이 자동차에 적용되고 있는 실정이다. 전자식 밸브 트레인은 각 밸브가 독립적으로 제어되므로 각 실린더별, 각 엔진 운전 영역별 최적의 운전 조건을 구현할 수가 있다.
이와 같은 전자식 밸브 트레인(10)은 도 5에 도시되는 바와 같이 하우징(11)의 내측 중앙으로 닫힘코일(12)과 열림코일(13)의 간격을 유지하기 위한 간격유지구(14)가 형성된다. 또한, 상기 닫힘코일(12)의 상측에는 상부마그네트(15)가 형성되고, 열림코일(13)의 하측에는 하부마그네트(16)가 형성된다. 그리고 상기 상부마그네트(15)와 하부마그네트(16)의 중심부를 수직선상으로 연결하는 중심축(17)이 형성되고, 상기 간격유지구(14)의 내측으로 수용되는 아마추어 플레이트(18)가 상기 중심축(17)의 중앙부에 축지된다. 특히, 상기한 닫힘코일(12)과 열림코일(13)에는 전자제어장치(ECU)의 제어에 따라 밸브타이밍에 맞추어 전류가 인가되도록 형성된다. 그리고 상기한 상부마그네트(15)의 상측에는 상기한 중심축(17)의 상단에 형성된 지지판에 일단이 탄력지지되는 스프링(19)이 형성된다.
상기와 같이 구성되는 전자식 밸브 트레인의 작동은 다음과 같다.
밸브의 작동타이밍에 맞춰 전자제어장치(ECU)는 상기한 닫힘코일(12)와 열림코일(13)에 교대로 전류를 인가하게 된다. 그러면 상기 상부마그네트(15)와 하부마그네트(16)에는 교대로 자력이 발생된다.
따라서 상기 상부마그네트(15)와 하부마그네트(16)에 발생된 자력에 의해서 상기한 아마추어 플레이트(18)가 상하측으로 이동된다. 이 과정에서 상기한 스프링(19)과 밸브(20) 상단에 형성된 밸브스프링(23)에 압축력 및 탄발력이 가해지므로서 밸브(20)가 상하로 이동되는 것이다.
그러나 상기한 종래의 전자식 밸브 트레인의 경우에는 엔진이 정지된 상태 즉, 액츄에이터가 동작하지 않는 상태에서는 밸브가 중립위치에 놓이게된다. 이 위치에서는 엔진 시동 시 열림과 닫힘 전자석에 전류를 교대로 인가하되 밸브-스프링 시스템의 고유 진동수에 맞추어 진동 시켜 열림 혹은 닫힘 위치에 부착하여야 한다. 이는 중립위치에서는 아마추어 플레이트에 작용하는 자력이 한번에 닫힐 정도로 강하지 않기 때문이다. 이로 인하여 시동에 시간이 소요가 되고, 특히 주위 온도가 낮아 밸브 가이드 등 섭동 부위에 마찰력이 증가할 경우 시동 할 수 없는 문제점이 있었다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 보다 상세하게는 전자석으로 작동되는 엔진의 밸브 트레인에서 액츄에이터 로크 장치를 사용하여 엔진 정지 시 밸브의 위치를 중립위치가 아닌 열림 혹은 닫힘 위치에 있게 하여 시동 시 밸브의 움직임을 확보하여 시동성을 확보하는 전자식 밸브 트레인을 제공하는 데 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은,
하우징의 내측에 형성되는 간격유지구를 기준으로 닫힘코일과 열림코일이 상하로 형성되며, 상기 닫힘코일의 상측에는 상부마그네트가 열림코일의 하측에는 하부마그네트가 형성되며, 상기 상부마그네트와 하부마그네트의 중심부를 연결하는 중심축이 형성되고, 상기 중심축의 중앙부에 아마추어 플레이트가 형성되어, 상기 닫힘코일 혹은 열림코일에 전류가 교대로 인가되어 발생되는 자력에 의해서 상기 아마추어 플레이트가 상하이동되도록 형성되는 전자식 밸브 트레인에 있어서,
상기한 아마추어 플레이트 및 간격유지구의 측면으로 로크 솔레노이드 밸브가 부착되고, 상기 열림코일과 아마추어 플레이트 사이에 개재되는 로크 핀 플런저가 솔레노이드에 전류 인가시 자력에 의한 인력으로 코일앗쎄이에 부착되어 로크가 해제되고 전류 비 인가시 솔레노이드 내부의 스프링 반력으로 로크핀이 돌출되어 아마추어 플레이트와 열림/닫힘 코일 사이에 끼어 로크되는 방식으로, 운전 중에는 솔레노이드 전류에 의해 로크가 해제되고 엔진 정지 시 로크가 유지될 수 있는 것을 특징으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 다른 본 발명은,
엔진이 시동되면 사용하는 모든 변수를 초기화하고, #1 실린더를 판단하는 단계와;
크랭크 각 변화에 따라 각각의 실린더 로크 해제 및 밸브 동작에 따른 엔진 점화를 완료한 후, 정상 운전모드를 수행하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명에 의해 형성된 로크 장치가 부착된 밸브 액츄에이터 개요도 이고,
도 2는 본 발명에 따른 로크 솔레노이드 분해 조립도,
도 3은 본 발명에 따른 로크 작동도 및 솔레노이드 개요도 이고,
도 4의 a, b는 본 발명에 적용되는 엔진 시동시 로크 해제 제어 방법 동작 순서도 이고,
도 5는 종래의 밸브 액츄에이터 개요도 이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
10 : 전자석 액츄에이터 11 : 액츄에이터 하우징
12 : 닫힘코일 13 : 열림코일
14 : 간극유지구 15 : 상부마그네트
16 : 하부마그네트 17 : 아마추어 축
18 : 아마추어 플레이트 19 : 상부 스프링
20 : 엔진 밸브 스템 21 : 엔진 밸브
22 : 밸브 시이트 23 : 밸브 스프링
100 : 엔진 제어 장치 110 : 이그니션 스위치 검출부
120 : 엔진 130 : 크랭크 각 검출부
140 : 밸브 제어 장치
1 : 로크핀 플런저 2 : 코일앗세이 3 : 스프링
4 : 가이드판(봉) 5 : 하우징 6 : 콘넥터
이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면과 함께 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 의해 형성된 밸브 액츄에이터 대표도이고, 도 2는 로크 솔레노이드의 분해/조립 개요도이며, 도 3은 솔레노이드 구조와 로크/해제 상태도이다. 도 4는 본 발명에 의한 시동 시 로크 해제 제어 방법 순서도 이다.
도면 중에 표시되는 도면부호 1~6은 본 발명에 의해 형성된 로크 장치를 지시하는 것이고, 도면부호 10은 기존 전자식 액츄에이터를 지시하는 것이다.
상기한 밸브 트레인은 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 하우징(11)의 내측 중앙으로 닫힘코일(12)과 열림코일(13)의 간격을 유지하기 위한 간격유지구가 형성되고, 상기 닫힘코일(13)의 상측에는 상부마그네트(15)가 형성되고 열림코일(13)의 하측에는 하부마그네트(14)가 형성된다. 그리고 상부마그네트(15)와 하부마그네트(14)의 중심부를 수직선상으로 연결하는 아마추어 축(17)이 형성되고, 상기 간격유지구의 내측으로 수용되는 아마추어 플레이트(18)가 상기 아마추어 축(17)의 중앙부에 축지된다. 특히, 상기한 닫힘코일(12)과 열림코일(13)에는 전자제어장치(ECU)의 제어에 따라 밸브타이밍에 맞추어 전류가 인가될 수 있도록 형성된다. 그리고 상기한 상부마그네트(15)의 상측에는 상기한 아마추어 축(17)의 상단에 형성된 지지판에 일단이 탄력지지되는 스프링(23)이 형성된다.
그리고 상기한 아마추어 플레이트(18) 및 간극 유지구의 측면에는 도 5에 도시되어 있는 종래의 밸브 트레인과는 다르게 솔레노이드가 장착이되고, 솔레노이드의 로크핀 플런저(1)는 간극유지구 내부로 돌출될 수 있게 되어 있으며, 장착 위치는 흡기 액츄에이터의 경우 아마추어 플레이트(18)가 닫힘 위치에 있을 때 열림코일(13)과 아마추어 플레이트(18) 사이에 끼워질 수 있는 크기로 제작하고, 삽입 깊이는 약 5mm로 공용화를 위해 흡기/배기 역전하여 설치 가능하도록 한다.
특히, 상기한 로크핀 플런저(1)는 아마추어 플레이트(18)와 열림코일(13) 혹은 닫힘 코일(12) 사이에 끼워질 때 혹은 로크 해제되어 빠질 때 걸리지 않고 유연하게 움직일 수 있도록 약간 테이퍼 지는 것이 바람직하며 삽입 깊이는 아마추어 플레이트(18) 간섭등을 고려하여 스트로크는 5mm 정도 삽입되는 것이 좋다. 또한 플런저(1) 뒤의 리턴 스프링(3)은 솔레노이드의 동작 스트로크 및 전력 소비등을 고려하여 적절한 탄성계수를 선정하고, 전체 하우징(5)은 진동 등의 문제로 탈착되는 것을 방지하기 위해 액츄에이터 하우징(11)에 단단히 고정한다. 로크핀 플런저(1)의 원형 플렌지 부분은 로크 해제시 솔레노이드에 부착되므로 솔레노이드 전류의 저감 효과가 부가적으로 발생한다.
즉, 솔레노이드는 액츄에이터의 하우징(11)에 장착되어 그 플런저(1)는 간극 유지구를 통과하여 아마추어 플레이트(18)와 열림/닫힘 코일(12,13) 사이에 요철부분이 끼워질 수 있도록 되어 있으며, 엔진 운전 중에는 솔레노이드에 전류가 인가되어 플런저(1)는 뒤로 후퇴한 상태로 계속 유지되게 된다. 로크 핀 플런저(1)는 아마추어 플레이트(18)에 아무 영향을 주지 않으므로, 상기 아마추어 플레이트(18)는 코일의 전류가 인가되는 방향에 따라 왕복 운동을 하며 흡, 배기 행정을 수행하게 된다. 엔진 정지 시는 액츄에이터 및 솔레노이드에 전류가 흐르지 않게 되므로 기존 액츄에이터에서는 밸브가 중간 위치에 있게 되나 본 발명으로는 액츄에이터전류가 끊기기 전에 솔레노이드의 전류를 먼저 끊음으로서 로크 핀 플런저(1)가 리턴 스프링에 의해 돌출되고 아마추어 플레이트(18)와 열림/닫힘 코일(12,13) 사이에 개제되어 열림/닫힘 위치를 고수할 수 있도록 되는 것이다.
상기와 같이 형성된 밸브 트레인은 흡기 및 배기 밸브의 상단에 형성되는데 그 작동을 설명한다.
엔진이 가동되면 크랭크 축의 회전에 의해 피스톤은 상하 운동하게 되고, 전자제어장치(ECU)의 제어에 의해 상기한 밸브 트레인의 닫힘코일(12)과 열림코일(13)에 교대로 전류가 인가된다.
우선, 상기한 닫힘코일(12)에 전류가 인가되면 상기 상부마그네트(19)에 자력이 발생되어 상기 아마추어 플레이트(18)가 상승되면서 액츄에이터 하우징(11)의 상측에 형성된 스프링(19)을 압축하게 된다. 그러면 밸브 상단에 형성된 밸브스프링(23)이 탄발되면서 상기 밸브가 상승되므로서 흡기 및 배기 밸브가 닫히게 되는 것이다.
상기와 같이 닫힘코일(12)로 전류가 인가된 후 일정시간이 지나면 전자제어장치(ECU)의 제어에 의해 상기 닫힘코일(12)에는 전류의 공급이 끊기게 되고, 반대로 열림코일(13)에 전류가 인가된다.
이와 같이 상기 열림코일(13)에 전류가 인가되면 하부마그네트(16)에 자력이 발생되므로서 상기한 아마추어 플레이트(18)가 하강하게 된다. 이때 압축되어 있던 상기한 밸브 스프링(23)이 탄발되면서 상기 중심축(17)이 하강되므로서 중심축(17)의 하측단이 밸브의 상부 끝단을 가압하게 된다. 따라서 밸브 상단에 형성된 밸브스프링(23)이 가압되면서 밸브가 하강되어, 흡기밸브의 경우에는 혼합기가 연소실로 유입될 수 있도록 개방되고, 배기밸브인 경우에는 배기가스가 배기매니폴드 측으로 배출될 수 있도록 개방된다.
그리고 일정시간이 경과되면 전자제어장치(ECU)에서는 열림코일(13)의 전류인가를 차단시키고 닫힘코일(12)에 전류를 인가시킨다. 이때 밸브 상단에 형성된 밸브스프링(23)이 탄발되면서 상기한 밸브가 상승되므로서 흡기매니폴드 및 배기매니폴드가 닫히게 된다.
그런데 상기와 같이 전자식 밸브 시스템의 작동은 엔진 운전 중에는 원활히 움직이나 엔진 시동시에는 밸브 및 아마추어 플레이트(18)가 중간 위치에 있기 때문에 전자석에서 아마추어 플레이트(18)를 당길 수 있는 충분한 자력을 확보하기 힘들며 이 자력을 확보하기 위해서는 큰 전력을 소모하게 된다.
따라서 전자식 밸브트레인의 경우는 시동을 위하여 시동 로직을 사용 하며 이는 밸브질량-스프링계의 고유 진동수 와 같은 주파수로 열림/닫힘 코일의 전류를 교차 인가하여 진폭이 점점 커지는 방식을 이용한다.(대한 민국 특허 제0066704호, 제0066746호)
상기와 같은 시동 방식은 크게 두가지 문제점을 가지고 있다. 첫째는 계의 고유진동수를 이용한 공진 방식으로 아마추어 플레이트(18)를 진동시키기 때문에 3~4회 왕복하는 동안 시간이 소요되며, 둘째는 초기 아마추어 플레이트(18)의 진폭이 작기 때문에 아마추어 중심축(17)과 가이드 사이에 디포짓등이 형성되거나 저온으로 인한 얼음이 형성되어 있을 경우 마찰력이 증가되어 작동이 되지 않는 문제가있다.
본 발명에 의해 형성된 로크 장치는 아마추어 플레이트(18)의 위치를 열림 혹은 닫힘 위치에 있게 함으로서 스프링에 축적된 위치에너지에 의해 초기 시동시 밸브가 동작하므로 공진방식에 의한 시동을 사용하지 않아도 되어 엔진 시동 시간 감축과 저온 냉시동성을 향상시키는 작용을 하게 된다.
먼저, 도 4와 같은 엔진 시동시는 기존의 밸브질량-스프링계 고유 진동 수와 같은 주파수의 공진 방식을 사용하지 않고, 먼저 열림 혹은 닫힘 코일(12,13)에 전류를 인가 한 후 솔레노이드 로크(1)를 해제함으로서 처음부터 밸브가 동작할 수 있도록 하여 준다.
상기한 도 4의 시동 로직을 설명하면, 먼저 엔진 시동 모터가 기동하여 엔진이 회전하게 되면, 크랭크포지션 센서로부터 각 실린더별 피스톤의 위치가 센싱된다. 엔진 제어장치는 이 정보로 가장 가까운 배기 행정 시작되는 #1번 실린더를 판단한 이 후, 크랭크 각이 0°이상으로 판단되면, #3번 실린더 배기 밸브의 로크를 해제하기 위한 제어신호를 출력한다(S100 ~ S121).
이로 인해 아마추어 플레이트(18)는 닫힘 위치에서 열림 위치로 상부 스프링(19)의 반력에 의해 탄지되며, 열림 위치에 왔을 때, 열림 코일에 의해 한번에 열림 위치에 부착되게되어 배기 행정을 실행한다.
곧이어, 흡기 행정이 시작되므로, 엔진 제어장치는 #3번 실린더 배기 밸브 닫힘 제어신호를 출력함으로써, 상기 아마추어 플레이트(18)는 열림 위치에서 닫힘 위치로 스프링(23)의 반력에 의해 탄지되며 닫힘 위치 근처에 왔을 때 닫힘코일(12)에 의해 한번에 닫힘 위치에 부착되게 된다(S122,S123).
이어서, 엔진 제어 장치는 흡기 액츄에이터의 열림 코일(12)에 전류를 인가한 후 솔레노이드에 전류를 인가하여 흡기 밸브의 로크를 해제하기 위한 제어신호를 출력함으로써, 마찬가지로 스프링(19)의 압축력에 의해 밸브는 탄지되고 열림 위치에 밸브가 다다랐을 때 열림 코일 전류에 의해 아마추어 플레이트가 부착되게 된다(S124,S125).
이 후, 엔진제어장치는 연료분사 제어를 수행하여, 엔진으로 연료를 분사하고, 흡기 밸브를 닫아 점화제어를 수행하여 엔진 시동을 수행한다(S126,S127).
상기 #3번 실린더와 동일하게 #4, #2, #1번 실린더 순으로 크랭크 각의 각도에 따라 각각 배기 로크를 해제하는 단계에서부터 실린더 점화에 이루는 과정을 연속 수행한다.
즉, 상기 크랭크 각이 180°이상일 때에는 #4번 실린더가(S131 ~ S137), 크랭크 각이 360°이상일 때는 #2번 실린더가(S141 ~ S147), 크랭크 각이 540°이상일 때는 #1번 실린더가 배기 로크 해제, 배기 밸브 열림, 배기 밸브 닫힘, 실린더 흡기 로크 해제, 흡기 밸브 열림, 연료분사, 실린더 흡기 밸브 닫힘 및 실린더 점화 등의 순서를 실행(S151 ~ S157)하여 엔진 초폭을 수행한다.
이어서, 크랭크 각이 720°이상이 되면, 엔진 제어 장치는 #3번 실린더의 정상운전모드를 수행하고(S160,S161), 크랭크 각이 900°이상이 되면, #4번 실린더의 정상운전모드를 수행하며(S170,S171), 크랭크 각이 1080°이상이 되면 #2번 실린더의 정상운전모드를(S180,S181), 크랭크 각이 1260°이상이 되면 #1번 실린더의 정상운전모드(S190,S191)를 수행한다.
상기와 같이 아마추어 플레이트(18)는 이미 열림/닫힘 위치에 있으며 정상적인 배기-흡입-압축-팽창 과정을 거치며 엔진 운전이 가능하게 된다.
엔진 정지 시 본 발명의 로크 장치는 전류 해제시 스프링의 힘에 의해 돌출되어 아마추어플레이트 사이에 기계적인 힘으로 작용하므로 로크되게 된다. 그러므로 액츄에이터는 로크 되어 닫힘 위치에 위치에 밸브가 위치하여 다음 시동 시 원활한 시동을 할 수 있게 된다.
즉, 본 발명은 전자식 밸브 액츄에이터 측면에 로크 장치를 부착함으로서 엔진 운전 중에는 기존 시스템과 동일한 동작을 하고, 엔진 정지시 밸브의 위치를 열림/닫힘 위치에 두고 솔레노이드 전류를 해제하여 밸브위치를 로크함으로서 엔진 시동시 스프링에 축적된 에너지의 힘으로 밸브의 동작을 초기부터 원활히 가져감으로서 엔진 시동 시간 단축 및 저온 냉시동성 향상으로 도모하게 된다.
상기와 같은 본 발명은 엔진 운전 중 아마추어 플레이트가 상하로 이동될 때는 솔레노이드에 전류가 인가되어 로크 장치가 해제됨으로 기존 액츄에이터와 동일하게 엔진 운전을 할 수 있고, 엔진 정지시는 솔레노이드 전류가 해제 되어 로크가 됨으로서, 시동 시 밸브의 정지 위치가 배기 밸브는 열림, 흡기 밸브는 닫힘 위치에 있게 함으로서 각 스프링에 위치에너지를 축적하여 시동시 시동 시간을 짧게 할 수 있고, 외기온이 낮을 때 밸브 트레인 계의 마찰력을 이기고 시동할 수 있도록 하여, 전자석 밸브 트레인의 문제점인 시동시간 및 저온 냉시동성을 향상시킬 수있는 커다란 장점이 있는 것이다.

Claims (3)

  1. 하우징의 내측에 형성되는 간격유지구를 기준으로 닫힘코일과 열림코일이 상하로 형성되며, 상기 닫힘코일의 상측에는 상부마그네트가 열림코일의 하측에는 하부마그네트가 형성되며, 상기 상부마그네트와 하부마그네트의 중심부를 연결하는 중심축이 형성되고, 상기 중심축의 중앙부에 아마추어 플레이트가 형성되어, 상기 닫힘 코일 혹은 열림 코일에 전류가 교대로 인가되어 발생되는 자력에 의해서 상기 아마추어 플레이트가 상하 이동되도록 형성되는 전자식 밸브 트레인에 있어서,
    상기 아마추어 플레이트 및 간격유지구의 측면으로 로크 솔레노이드 밸브가 부착되고, 상기 열림코일과 아마추어 플레이트 사이에 개재되는 로크 핀 플런저가 솔레노이드에 전류 인가시 자력에 의한 인력으로 코일 앗세이에 부착되어 로크가 해제되며, 전류 비 인가시 솔레노이드 내부의 스프링 반력으로 로크핀이 돌출되어 아마추어 플레이트와 열림/닫힘 코일 사이에 끼어 로크되데, 운전 중에는 솔레노이드 전류에 의해 로크가 해제되고 엔진 정지 시 로크가 유지될 수 있는 것을 특징으로 하는 전자식 밸브 트레인.
  2. 엔진이 시동되면 사용하는 모든 변수를 초기화하고, #1 실린더를 판단하는 단계와;
    크랭크 각 변화에 따라 각각의 실린더 로크 해제 및 밸브 동작에 따른 엔진 점화를 완료한 후, 정상 운전모드를 수행하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자 밸브 트레인 제어 방법.
  3. 제 2항에 있어서, 엔진 점화 완료는 실린더 배기 로크를 해제 제어를 수행하는 단계와;
    실린더 배기 밸브 열림 제어를 수행하는 단계와;
    실린더 배기 밸브 닫힘 제어를 수행하는 단계와;
    실린더 흡기 로크 밸브를 해제 제어하는 단계와;
    실린더 흡기 밸브 열림 제어를 수행하는 단계와;
    연료분사 제어를 수행하는 단계와;
    실린더 흡기 밸브 닫힘 제어를 수행하는 단계와;
    실린더 불꽃 점화 제어를 수행하는 단계로 이루어지는 것을 포함하는 전자식 밸브 트레인 제어 방법.
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