KR20050056880A - 한계 값들 사이에서 고유의 감속 구동을 갖는 전자기액츄에이터 - Google Patents

한계 값들 사이에서 고유의 감속 구동을 갖는 전자기액츄에이터 Download PDF

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Abstract

내연 기관에서 밸브의 작동을 제어하기 위한 전자기 밸브 액츄에이터 시스템은 일 단부에 밸브 헤드를 구비한 밸브 스템을 갖는 밸브를 포함한다. 상기 밸브는 제 1 위치와 제 2 위치 사이에서 밸브 헤드를 교대로 이동시키도록 밸브 스템의 길이 방향 중심 축을 따라 왕복 이동할 수 있다. 제 1 코일은 간극과 두께를 갖는 제 1 적층 코어 상에 위치된다. 제 2 코일은 간극과 두께를 갖는 제 2 적층 코어 상에 위치된다. 상기 제 1 및 제 2 코어의 간극은 정렬된다. 밸브 스템 상의 전기자는 제 1 및 제 2 적층 코어의 간극을 통과하여, 전기자가 상기 간극들 중 어느 한쪽에 중심 설정되는 경우에, 전기자의 적어도 일부는 다른 적층 코어의 두께를 약간 통과한다.

Description

한계 값들 사이에서 고유의 감속 구동을 갖는 전자기 액츄에이터{Electromagnetic actuator having inherently decelerating actuation between limits}
본 출원은 발명의 명칭이 "한계 값들 사이에서 고유의 감속 구동을 갖는 전자기 액츄에이터"인 2003년 12월 10일자로 출원된 미국 가특허 출원 제60/528,465호에 개시된 발명을 청구한다. 35USC§119(e)하의 이득이 그에 의해 주장되며, 상술한 출원은 본 명세서에 참조로 통합되었다.
본 발명은 전자기 밸브 액츄에이터 시스템에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 내연 기관의 포핏 밸브(poppet valve)를 개폐하는 전자기 밸브 액츄에이터 시스템에 관한 것이다.
통상적으로, 내연 기관의 밸브 트레인은 밸브 폐쇄 위치를 향해 스프링 로딩된 포핏 밸브를 포함한다. 상기 포핏 밸브는 오버헤드 캠샤프트 기구나 캠과 푸시 로드 기구에 의해 편향되어 개방된다. 어느 경우에나, 캠샤프트는 이 캠샤프트에서 로브의 위치에 의해 규정된 예정 간격으로 각 밸브를 개폐하도록 엔진 크랭크샤프트에 결합되어 이 크랭크샤프트와 동조하여 회전한다. 따라서, 각 밸브의 순서 및 리프트 거리는 캠샤프트에서 로브의 위치 및 크기에 의해 정해지고, 각 밸브의 작동 빈도는 엔진 크랭크샤프트의 속도에 비례한다.
그러한 직접 구동 구조가 밸브 트레인의 작동을 정함으로써 엔진 성능을 제한하는데, 그 이유는 엔진 속도의 전체 범위에 걸쳐 이상적인 밸브 타이밍이 변동하고 정해지지 않기 때문이다. 따라서, 밸브 트레인이 고정되지 않고 각 밸브에 대해 독립적으로 변동할 수 있는 간접 구동 구조를 통합하는 것이 바람직하다. 리프트 거리, 리프트 속도 및 안착 속도 등의 인자는 각 밸브에 대해 독립적으로 변동될 수 있다. 이들 인자는 엔진의 브리딩(breathing)을 개선하여 성능, 연료 절약을 증대시키거나 배출물을 저감시킨다. 종래 기술의 가변 캠 타이밍(VCT) 장치는 엔진 크랭크샤프트에 대해 밸브 트레인의 가변적인 페이싱을 가능하게 하지만, 밸브의 독립적인 가변성을 허용하지 않는다.
상술한 VCT 장치의 한계 때문에, 많은 발명자들은 전자기 밸브 액츄에이터 시스템을 위한 직접 구동식 및 VCT 구조를 포기하였다. 그러한 시스템은 전통적인 밸브 트레인과 관련된 마찰 손실을 저감시키고, 캠샤프트, 체인, 스프로켓 및 VCT 장치 등의 무거운 컴포넌트를 감소시킴으로써, 전체 엔진 효율을 증대시킬 가능성을 갖고 있다. 그러한 시스템은 또한 고속/저토크 조건 하에서 엔진이 "작고" 보다 효율적인 엔진으로서 동작할 수 있도록 특정 밸브들을 폐쇄시킬 수 있다. 그러나, 불행히도, 전자기 밸브 트레인은 주로 부품 총수의 실질적인 증가, 밸브 시팅 신뢰성의 부족, 작동 중에 소음, 진동 및 잡음(NVH)의 증가로 인해 광범위한 호평을 얻지 못하였다.
이들 액츄에이터 시스템은 밸브에 확실하게 고정되고 끌어당기는 링형 전자석 사이에 축방향으로 트레핑되는 평탄한 디스크형 전기자를 사용한다. 상기 전자석은 이 전자석의 각 극에 대해 개방 또는 폐쇄 위치로 전기자를 끌어당기는 극성을 일 단부에 갖고 있다. 불행히도, 밸브는 정상적인 작동 조건 하에서 가열되기 때문에, 밸브는 길이가 팽창되어 전기자가 각 극에 대해 정지하기 전에 시팅될 기회를 갖지 못한다. 부가적으로, 증가된 NVH(noise, vibration and harshness)가 각각의 정합면에 대한 밸브와 전기자의 충돌로 인해 증가된다. 이는 전기자와 극 사이의 거리가 감소함에 따라 전기자 상의 힘이 증가하기 때문에 발생된다. 따라서, 전기자는 극에 근접함에 따라 가속되고, 전기자가 극과 접촉할 때 전기자 상의 힘이 최대로 된다.
밸브 시팅 문제와 작동 중에 NVH를 제거하기 위한 전자기 액츄에이터 밸브 장치의 종래 기술 분야의 검토를 기록한다. 예컨대, 미국 특허 제4,455,543호(Pischinger 등)와 제4,749,167호(Gottschall)는 밸브를 완전 개방 또는 폐쇄 위치로 감속하기 위하여 전자석 전기자에 부착된 스프링 시스템을 사용한다. 미국 특허 제4,515,343호(Pischinger 등)는 전자석 액츄에이터 내에 동축적으로 장착된 벨로우즈 장치를 사용하여 밸브 헤드와 전자석 전기자 사이의 거리에 대응하고, 원하는 양의 완충이 일관되게 달성되도록 밸브 시트와 전자석 극 사이의 거리를 조정한다. 미국 특허 제5,878,704호(Shebrtz 등)는 전자석의 극에 대해 슬랩핑하는 전기자로부터 진동을 흡수하도록 전자기 액츄에이터의 전자석들 사이에 끼워지는 사운드 감쇠층을 사용한다. 미국 특허 제5,592,905호(Barn)는 중량이 무거운 철 전기자를 이 전기자에 공급되는 전류를 변동시킴으로써 미세하게 제어되는 중량이 가벼운 도전성 전기자로 대체한다. 미국 특허 제5,647,311호(Liang 등)와 제6,003,481호(Pischinger 등)는 각각 밸브의 폐쇄력을 추가로 제어하기 위하여 적어도 하나의 보조 전자석과 전기자를 사용한다. 최종적으로, 미국 특허 제5,636,601호(Moriya 등), 제5,671,705호(Natsumoto 등) 및 제6,016,778호(Koch)는 더욱 제어된 밸브의 시팅을 얻기 위하여 변화하는 작동 온도에 따라 전자석에 공급되는 전류를 변동시키는 제어 회로를 사용한다.
상술한 모든 참조 문헌들은 그 용도가 시장에서 성공하지 않게 만드는 심각한 단점들을 갖고 있다. 우선, 몇몇 문헌들은 단일 밸브의 리프트 거리로 제한되고, 이에 따라 잠재적인 엔진 효율의 이점을 충분히 갖지 못하며, 밸브 헤드가 밸브 시트에 안착하기 전에 전자석 극에 대해 안착될 수 있는 고정식 디스크형 전기자 위에서 작동한다. 그 외의 문헌들은 벨로우즈, 전류 수반 전기자, 감쇠 장치 및 부가의 전자석 및 전기자와 같은 값비싼 구성 요소의 추가를 필요로 한다. 결국, 그 외의 문헌들은 종래 기술의 고유의 하드웨어 문제를 해결하기 위하여 복잡한 제어 회로를 통합하고 있다. 그러한 제어 구성은 가속하는 전기자를 느리게 하는데 충분할 정도로 전자석을 향한 전류를 신속하게 감소시키는 데에 있어서 어려운 과제에 직면한다.
내연 기관에서 밸브의 작동을 제어하기 위한 전자기 밸브 액츄에이터 시스템은 일 단부에 밸브 헤드를 구비한 밸브 스템을 갖는 밸브를 포함한다. 상기 밸브는 제 1 위치와 제 2 위치 사이에서 밸브 헤드를 교대로 이동시키도록 밸브 스템의 길이 방향 중심 축을 따라 왕복 이동할 수 있다. 제 1 코일은 간극과 두께를 갖는 제 1 적층 코어 상에 위치된다. 제 2 코일은 간극과 두께를 갖는 제 2 적층 코어 상에 위치된다. 상기 제 1 및 제 2 코어의 간극은 정렬된다. 밸브 스템 상의 전기자는 제 1 및 제 2 적층 코어의 간극을 통과하여, 전기자가 상기 간극들 중 어느 한쪽에 중심 설정되는 경우에, 전기자의 적어도 일부는 다른 적층 코어의 두께를 약간 통과한다.
종래 기술인 도 1은 내연 기관에서 공지된 전자 밸브 액츄에이터(EVA) 시스템을 도시하는데, 이 시스템에서 일체식 헤드(14)를 갖는 밸브 스템(12)은 엔진 블록(16) 내에서 왕복 이동한다. 밸브 스템(12)의 왕복 이동은 밸브 헤드(14)가 교대로 폐쇄 위치 및 개방 위치에 있게 하는 데에 효과적이며, 폐쇄 위치에서 밸브 헤드(14)는 엔진 블록(16)의 밸브 시트(18)에 대해 안착한다. 종래 기술인 도 1에 도시된 개방 위치에서, 밸브 헤드(14)는 시트(18)로부터 멀어져서, 밸브 스템(12)이 관련된 실린더(도시 생략) 내로 또는 밖으로의 유동을 방지 및 허용한다. 밸브 스템(12)은 전기자(20)를 지지하고, 밸브 스템(12)의 왕복 이동은 전기자(20)의 반대측에 있는 이격된 환형 또는 U자형 전자기 코일들(22, 24) 중 한쪽 또는 다른 한쪽의 여자에 의해 야기된다. 코일들(22, 24) 중 어느 한쪽도 여자되지 않으면, 밸브 스템(12)은 폐쇄 및 완전 개방된 위치 사이에 있는 중립 또는 평형 위치를 향해 전기자(20)의 대향 측면상에서 작용하는 압축 스프링(26, 28)에 의해 편향된다. 밸브 헤드(14)는 코일(22)을 여자시킴으로써 폐쇄 위치로 끌어당겨지고, 이는 전기자(20)를 자신을 향해 끌어당기며, 밸브 헤드는 코일(24)을 여자시킴으로써 개방 위치로 끌어당겨지고, 이는 자신을 향해 전기자(20)를 끌어당긴다. 밸브 헤드(14)의 폐쇄 위치를 향한 전기자의 이동 속도는 압축 스프링(28)에 의해 전기자(20) 상에 가해지는 힘에 대해서 압축 스프링(26)에 의해 전기자(20) 상에 가해지는 힘의 증가에 의해 지체되고, 이에 의해 밸브 시트(18)에 대해 밸브 헤드(14)에 의한 밸브 폐쇄시에 임의의 충격을 부드럽게 한다. 코일들(22, 24)은 제어 회로(32)로부터의 전류에 의해 선택적으로 여자된다.
종래 기술인 도 1은 적절한 작동을 보장하기 위해 2개의 스프링을 필요로 하고, 이것이 그러한 실시예의 발명의 비용 효율을 떨어뜨리는 기계적 복잡성이 된다. 더욱이, 코일들(22, 24)에 의해 전기자(20) 상에 가해진 하중은 전기자(20)와 코일들(22, 24) 사이의 거리의 제 1 전력의 역함수이다. 즉, 전기자가 코일들(22, 24)에 대해 가장 근접하면, 전기자의 힘은 이동 말단에서 더 크게 된다. 또한, 내연 기관 밸브의 비교적 고속 동작 때문에, 전기자(20)가 이 전기자를 통해 흐르는 전력에 의해 코일(22)에 끌어당겨질 때 코일(22)에 대한 전류를 감소시킴으로써 밸브(12) 상의 전자기력을 제어하는 것이 어렵다. 이들 문제를 극복하기 위하여, 밸브(14)의 완전히 안착된 위치에서 적절히 실질적인 거리 만큼 코일(22)로부터 전기자(20)가 이격될 필요가 있고, 이것은 원하는 밸브 스템(12)보다 약간 긴 것을 필요로 하고, 종래 기술인 도 1의 시스템의 패키징 효율을 떨어뜨린다.
도 2, 도 3, 도 4a 및 도 4b는 엔진 블록(46) 내에서 왕복 이동하는 일체식 헤드(44)를 갖는 밸브 스템(42)을 포함하는 내연 기관용 전자 밸브 액츄에이터(EVA) 시스템을 도시하고 있다. 밸브 스템(42)은 적층 코어들(52, 54)내의 간극을 통과한다. 적층 코어들(52, 54)은 각각 전자기 코일들(51, 53)을 수용한다. 밸브 가이드(56)는 밸브 스템(42)을 2개의 전자기 코일들(51, 53) 사이에 정렬 상태로 유지한다. 밸브 가이드(56)는 베어링, 또는 바람직하게는 위치 센서, 예컨대 압전 위치 센서일 수 있다. 밸브 가이드들(56) 사이에서 밸브 스템(42)에 밸브 가이드(56)가 장착된다.
위치 센서, 바람직하게는 압전 위치 센서용 폐쇄 제어 루프가 도 7a에 도시되어 있다. 센서(56)는 에러 검출기(58) 상에 가해지는 설정점(72)에 의해 조정된다. 에러 검출기(58)는 도 4b에 도시된 바와 같이 그 개방 위치로부터 밸브 스템(42)의 위치 편차에 의거한 에러 신호를 발생시킨다. 이어서, 에러 신호는 드라이버(60)에 전송된다. 드라이버(60)는 코일들(51, 53)에 신호를 가하여, 코일에 전류를 인가하거나 인가하지 않음으로써 밸브를 개방 또는 폐쇄 위치에 있게 한다. 그런 다음, 이 신호는 다시 위치 센서(56)로 전송된다. 도 7b는 개방 루프 시스템에서 전류 대 위치의 관계를 도시하고 있다. 개방 루프 시스템에서, 밸브가 개방 및 폐쇄 위치로 이동하면, 소정의 이력 현상이 존재한다. 도 7c는 폐쇄 루프 시스템에서 전류 대 위치의 관계를 도시하고 있다. 이력 현상은 존재하지 않는다.
도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 밸브는 개방 및 폐쇄된 2개의 위치를 갖는다. 도 4a에 도시된 폐쇄 위치에서, 상부 전자기 코일(51)이 여자되어서, 도 9에 도시된 바와 같이, 밸브 스템(42)에 장착 가능하게 부착된 전기자(50)를 일체식 헤드(44)가 엔진 블록과 접촉하도록 상부 코일(51)을 향해 끌어당긴다. 전기자(50) 상의 자기력은 자기력이 0이 되는 상부 세트의 자기 코일들(51) 사이에 전자기가 중심 설정될 때까지 증가한다. 여자된 경우에 전자기 코일에서 자기력 경로의 예가 도 8에 도시되어 있다. 전기자의 작은 부분은 하부 세트의 코일들(53)에 노출되어 작은 자기력이 존재한다. 그러나, 자기력은 상부 세트의 코일들(51)이 온되고 하부 세트의 코일들(53)이 오프되는 경우에 전기자(50)를 이동시킬 정도로 크지 않다.
도 4b에 도시된 개방 위치에서, 하부 전자기 코일(53)이 여자되어서, 밸브 스템(42)에 장착 가능하게 부착된 전기자(50)를 하부 코일(53)을 향해 끌어당김으로써, 일체식 헤드가 엔진 블록과 분리되게 한다. 전기자(50) 상의 자기력은 자기력이 0이 되는 하부 세트의 코일들(53) 사이에 전기자가 중심 설정될 때까지 증가한다. 여자된 경우에 전자기 코일에서 자기력 경로의 예가 도 10에 도시되어 있다. 전기자의 작은 부분은 하부 세트의 코일들(53)에 노출되어 작은 자기력이 존재한다. 그러나, 자기력은 하부 세트의 코일들(53)이 온되고 상부 세트의 코일들(51)이 오프되는 경우에 전기자(50)를 이동시킬 정도로 크지 않다.
도 5, 도 6a 및 도 6b는 대안적인 내연 기관용의 전자 밸브 액츄에이터(EVA) 시스템을 도시하고 있다. 이 실시예에 있어서, 스트랩 구동 복귀 스프링(62)이 스페이서(64)의 상부에 안착되어 예방 안전 장치로서 존재하며, 시스템이 고장나거나 전력이 꺼진 경우에 밸브를 폐쇄한다. 전자 밸브 액츄에이터(EVA) 시스템은 이전 실시예에 개시된 것과 유사한 방식으로 밸브를 개폐하므로 본 명세서에서 참조를 위해 반복된다.
따라서, 본 명세서에 기술한 본 발명의 실시예는 단지 본 발명의 원리 적용을 예시하기 위한 것임을 이해해야 한다. 예시된 실시예의 상세한 기준은 청구범위의 범주를 제한할 의도는 없고, 청구범위는 본 발명에 필수적인 특징들을 열거한다.
도 1은 종래 기술에 따른 전자 밸브 액츄에이터(EVA) 시스템의 부분 단면 개략도.
도 2는 본 발명에 따른 전자 밸브 액츄에이터(EVA) 시스템의 평면도.
도 3은 도 2의 EVA 시스템의 사시도.
도 4a 및 도 4b는 각각 폐쇄 및 개방된 엔진 밸브를 도시하는 도 2의 4A-4A 선을 따라 취한 단면도.
도 5는 변형예에 따른 전자 밸브 액츄에이터 시스템의 평면도.
도 6a 및 6b는 본 발명의 변형예에서 각각 폐쇄 및 개방된 엔진 밸브를 도시하는 도 5의 6A-6A 선을 따라 취한 단면도.
도 7a, 도 7b 및 도 7c는 본 발명의 작동을 제어하는 제어 시스템의 개략도로서, 개방 및 폐쇄된 루프 시스템에서 전류 대 위치의 관계를 나타내는 도면.
도 8은 자기력의 경로를 포함하는 상부 적층 코어의 평면도.
도 9는 본 발명의 전자 밸브 액츄에이터 시스템의 밸브 스템과 전기자 사이의 관계의 개략도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
12 : 밸브 스템 14 : 밸브 헤드
16 : 엔진 블록 18 : 밸브 시트
20 : 전기자 22, 24 : 전자기 코일
26 , 28 : 압축 스프링 42 : 밸브 스템
44 : 일체식 헤드 46 : 엔진 블록
50 : 전기자 51, 53 : 전자기 코일
52, 54 : 적층 코어 56 : 밸브 가이드(위치 센서)
58 : 에러 검출기 60 : 드라이버
62 : 복귀 스프링 64 : 스페이서

Claims (8)

  1. 일 단부에 밸브 헤드를 구비한 밸브 스템을 갖는 밸브를 포함하고, 상기 밸브는 제 1 위치와 제 2 위치 사이에서 상기 헤드를 교대로 이동시키도록 상기 스템의 길이 방향 중심 축을 따라 왕복 이동할 수 있는, 내연 기관에서 밸브의 작동을 제어하기 위한 전자기 밸브 액츄에이터(EVA) 시스템으로서,
    간극과 두께를 갖는 제 1 적층 코어 상에 위치된 제 1 코일과,
    간극과 두께를 갖는 제 2 적층 코어 상에 위치된 제 2 코일로서, 상기 제 1 적층 코어의 간극과 제 2 적층 코어의 간극이 정렬되는, 제 2 코일과,
    상기 밸브 스템 상에 존재하여 상기 밸브 스템과 함께 상기 제 1 적층 코어의 간극과 상기 제 2 적층 코어의 간극을 통하여 왕복 이동할 수 있는 전기자를 포함하고,
    상기 전기자가 상기 제 1 적층 코어의 간극 또는 상기 제 2 적층 코어의 간극에 중심 설정되는 경우에, 상기 전기자의 적어도 일부가 상기 제 1 적층 코어의 두께 또는 상기 제 2 적층 코어의 두께를 약간 통과하여 연장하는 전자기 밸브 액츄에이터 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 위치에서 상기 밸브의 상기 밸브 헤드는 엔진 블록과 접촉하는 전자기 밸브 액츄에이터 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 밸브는 상기 제 1 위치에서 폐쇄되는 전자기 밸브 액츄에이터 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 위치에서 상기 밸브의 상기 밸브 헤드는 엔진 블록과 접촉하지 않는 전자기 밸브 액츄에이터 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 밸브는 상기 제 2 위치에서 개방되는 전자기 밸브 액츄에이터 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 밸브 스템에 결합되는 스트랩 구동식 복귀 스프링을 부가로 포함하는 전자기 밸브 액츄에이터 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 밸브 스템이 상기 제 1 위치와 제 2 위치 사이에서 병진 운동할 때에 상기 밸브 스템의 위치를 감지하기 위한 위치 센서를 부가로 포함하는 전자기 밸브 액츄에이터 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 위치 센서로부터의 신호의 함수로서 상기 제 1 코일 및 제 2 코일의 여자를 제어하기 위한 제어 시스템을 부가로 포함하는 전자기 밸브 액츄에이터 시스템.
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7549438B2 (en) * 2006-11-03 2009-06-23 Gm Global Technology Operations, Inc. Valve heated by split solenoid
US20100140519A1 (en) * 2008-12-04 2010-06-10 General Electric Company Electromagnetic actuators
US9109714B2 (en) 2011-11-07 2015-08-18 Sentimetal Journey Llc Linear valve actuator system and method for controlling valve operation
US10385797B2 (en) 2011-11-07 2019-08-20 Sentimetal Journey Llc Linear motor valve actuator system and method for controlling valve operation
EP3030817B1 (en) * 2013-08-09 2020-12-09 Sentimetal Journey LLC Linear valve actuator system and method for controlling valve operation
DE102015218421A1 (de) * 2015-09-24 2017-03-30 Continental Automotive Gmbh Geblechter Magnetanker für eine elektromagnetische Betätigungsvorrichtung sowie Einspritzventil zum Zumessen eines Fluids
US10774696B2 (en) 2018-02-23 2020-09-15 SentiMetal Journey, LLC Highly efficient linear motor
US10601293B2 (en) 2018-02-23 2020-03-24 SentiMetal Journey, LLC Highly efficient linear motor
RU204821U1 (ru) * 2020-10-30 2021-06-11 Илья Александрович Новгородов Бесшумный клапан с дополнительной электромагнитной катушкой
CN114458815B (zh) * 2022-02-15 2023-09-05 慕思健康睡眠股份有限公司 一种电磁阀控制系统

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3938483A (en) * 1973-08-20 1976-02-17 Joseph Carl Firey Gasoline engine torque regulator
JPS606566Y2 (ja) * 1979-07-03 1985-03-02 日産自動車株式会社 バルブ緩衝装置
US4749167A (en) * 1979-12-03 1988-06-07 Martin Gottschall Two position mechanism
DE3024109A1 (de) * 1980-06-27 1982-01-21 Pischinger, Franz, Prof. Dipl.-Ing. Dr.Techn., 5100 Aachen Elektromagnetisch arbeitende stelleinrichtung
US4320371A (en) * 1980-07-14 1982-03-16 Westinghouse Electric Corp. Tractive solenoid device
US4515343A (en) * 1983-03-28 1985-05-07 Fev Forschungsgesellschaft fur Energietechnik und ver Brennungsmotoren mbH Arrangement for electromagnetically operated actuators
DE3437106A1 (de) * 1983-10-14 1985-05-02 Equipements Automobiles Marchal S.A., Issy-les-Moulineaux Elektromagnetische stelleinrichtung
DE3641108A1 (de) 1986-12-02 1988-06-16 Josef Gail Federelement
JP2610187B2 (ja) * 1989-04-28 1997-05-14 株式会社いすゞセラミックス研究所 バルブの駆動装置
US5548263A (en) * 1992-10-05 1996-08-20 Aura Systems, Inc. Electromagnetically actuated valve
US5515818A (en) * 1993-12-15 1996-05-14 Machine Research Corporation Of Chicago Electromechanical variable valve actuator
US5636601A (en) * 1994-06-15 1997-06-10 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Energization control method, and electromagnetic control system in electromagnetic driving device
JP3315275B2 (ja) * 1994-11-04 2002-08-19 本田技研工業株式会社 対向二ソレノイド型電磁弁の制御装置
US5638781A (en) * 1995-05-17 1997-06-17 Sturman; Oded E. Hydraulic actuator for an internal combustion engine
JPH1073011A (ja) * 1996-08-30 1998-03-17 Fuji Heavy Ind Ltd 電磁動弁駆動制御装置
DE29615396U1 (de) * 1996-09-04 1998-01-08 FEV Motorentechnik GmbH & Co. KG, 52078 Aachen Elektromagnetischer Aktuator mit Aufschlagdämpfung
JPH10103034A (ja) * 1996-09-24 1998-04-21 Toyota Motor Corp 内燃機関のオイル供給装置
US5647311A (en) * 1996-11-12 1997-07-15 Ford Global Technologies, Inc. Electromechanically actuated valve with multiple lifts and soft landing
DE19651846B4 (de) * 1996-12-13 2005-02-17 Fev Motorentechnik Gmbh Verfahren zur elektromagnetischen Betätigung eines Gaswechselventils ohne Polflächenberührung
US5878704A (en) * 1997-01-04 1999-03-09 Fev Motorentechnik Gmbh & Co. Kg Electromagnetic actuator, including sound muffling means, for operating a cylinder valve
DE19714409A1 (de) 1997-04-08 1998-10-15 Braunewell Markus Elektromagnetischer Antrieb
DE19712064A1 (de) 1997-03-24 1998-10-01 Braunewell Markus Elektromagnetischer Antrieb
DE19735375C2 (de) * 1997-08-14 2002-04-04 Siemens Ag Magnetventil, insbesondere für Ein- und Auslaßventile von Brennkraftmaschinen
JPH11148326A (ja) * 1997-11-12 1999-06-02 Fuji Heavy Ind Ltd 電磁駆動バルブの制御装置
US6039014A (en) * 1998-06-01 2000-03-21 Eaton Corporation System and method for regenerative electromagnetic engine valve actuation
FR2808375B1 (fr) 2000-04-27 2002-09-06 Sagem Actionneur electromagnetique de soupape, de type monobobine
EP1215370A1 (fr) 2000-12-15 2002-06-19 Renault Dispositif d'entrainement lineaire d'une soupape au moyen d'aimants mobiles
FR2819624B1 (fr) 2001-01-15 2003-04-25 Sagem Actionneur electromagnetique
FR2847379B1 (fr) 2002-11-18 2014-10-17 Johnson Contr Automotive Elect Actionneur electromagnetique a surface actives additionnelles

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