JP2016109116A - 連続可変バルブタイミングの制御方法およびシステム - Google Patents
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Abstract
【課題】カムトルクの方向性を予測して、連続可変バルブタイミング(CVVT)の最初の作動制御時にカムトルクの負(−)トルクによるCVVT遅角によるエンジン回転数の低下を防止するCVVT制御方法に関する。【解決手段】CVVT制御の開始が確認されれば、カムセンサーを通じてカムの位置を検出し、クランクセンサーを通じてクランク軸の位置を検出するステップと、検出されたカム位置およびクランク軸の位置に基づいてカムトルク値の符号の確認必要性を判断するステップと、カムトルク値の符号の確認必要性があれば、カムの位置がロッキング位置から進角またはホールディング位置に制御される条件であるか否かを判断するステップと、カムの位置がロッキング位置から進角またはホールディング位置に制御される条件であり、CVVT制御進入条件を満せば、カムトルクの値が負数であるかを判断して、負数であれば、設定時間の間待機した以降に設定されたCVVT制御を行うステップとを含むことを特徴とする。【選択図】図5
Description
本発明は、連続可変バルブタイミングの制御方法およびシステムに係り、より詳しくは、カムトルクの方向性を予測して、連続可変バルブタイミング(Continuously Variable Valve Timing:CVVTと略す)の最初の作動制御時にカムトルクの負(−)トルクによるCVVT遅角によるエンジン回転数(RPM)の低下を防止することができるようにした連続可変バルブタイミングの制御方法およびシステムに関する。
一般に内燃機関エンジンは、外部から空気および燃料の供給を受けて燃焼室で燃焼させることで動力を発生させる装置であって、空気および燃料を燃焼室に吸入するために吸気バルブを備えており、燃焼室で燃焼した爆発ガスを排出するために排気バルブを備えており、このような吸排気バルブは、クランク軸の回転に連動して回転するカム(または、カム軸)の回転により開閉される。
一方、エンジンの効率を高めるためには、車両の走行条件によりエンジン回転数の高低やエンジン負荷の高低などによってバルブの開閉時期を異ならせる必要がある。
特に、吸気バルブの開閉時期は、充填効率に多くの影響を与えるが、吸気バルブを予め開けば、バルブオーバーラップ期間が長くなりながら、高速では、吸排気慣性流動を十分に利用できるので体積効率が増加するが、低速では、残留ガス量の増加でむしろ体積効率が劣り、HC(炭化水素)の排出量が増加する。
そこで、クランク軸の回転によりカム(シャフト)のバルブオーバーラップ期間が定められず、設定された変位を有し、エンジンの駆動状況に応じて適切なバルブタイミングを制御する技術が開発されて適用されており、これを連続可変バルブタイミング(Continuously Variable Valve Timing:以下、CVVTと略す)装置という。
一方、エンジンの効率を高めるためには、車両の走行条件によりエンジン回転数の高低やエンジン負荷の高低などによってバルブの開閉時期を異ならせる必要がある。
特に、吸気バルブの開閉時期は、充填効率に多くの影響を与えるが、吸気バルブを予め開けば、バルブオーバーラップ期間が長くなりながら、高速では、吸排気慣性流動を十分に利用できるので体積効率が増加するが、低速では、残留ガス量の増加でむしろ体積効率が劣り、HC(炭化水素)の排出量が増加する。
そこで、クランク軸の回転によりカム(シャフト)のバルブオーバーラップ期間が定められず、設定された変位を有し、エンジンの駆動状況に応じて適切なバルブタイミングを制御する技術が開発されて適用されており、これを連続可変バルブタイミング(Continuously Variable Valve Timing:以下、CVVTと略す)装置という。
このような連続可変バルブタイミング装置は、例えば、エンジンの回転数および車両の負荷状態により吸気および排気側のカムの位相を変化させて、吸気および排気バルブの開閉時期を連続的に変更する装置(または、システム)で、言い換えれば、バルブオーバーラップを変化させる装置であり、その目的は、排気ガスの低減と性能の向上および空回転の安定化などを目的とする。
ここで、バルブタイミングとは、吸気バルブと排気バルブが開放または閉鎖される時期であるが、吸気過程は、吸気バルブが開かれて閉じられるまでの過程であり、排気過程は、排気バルブが開かれて閉じられるまでの燃焼ガスの排出過程であり、このようなバルブの開閉時期は、エンジンの性能に影響を与える。
また、バルブオーバーラップは、吸排気バルブが同時に開かれている区間で、一般的なエンジンの場合、一旦バルブオーバーラップが設定されれば、エンジン速度の全区間領域で一定に使用されるので、低速または高速領域では不利な点がある。
従って、バルブオーバーラップをエンジン負荷に合わせて制御することは、すなわちエンジン出力の向上として表れ、このようにエンジン負荷に合わせて制御するのが連続可変バルブタイミング装置である。
このような連続可変バルブタイミング装置の構成要素は、連続可変バルブタイミングユニットと、オイル供給装置であるオイルコントロールバルブ(Oil Control Valve:OCV)と、オイル温度センサー(OTS:Oil Temperature Sensor:OTS)と、オイルコントロールバルブフィルターおよびオイル通路、そしてオートテンショナなどで構成される。(例えば、引用文献1,2参照)。
ここで、バルブタイミングとは、吸気バルブと排気バルブが開放または閉鎖される時期であるが、吸気過程は、吸気バルブが開かれて閉じられるまでの過程であり、排気過程は、排気バルブが開かれて閉じられるまでの燃焼ガスの排出過程であり、このようなバルブの開閉時期は、エンジンの性能に影響を与える。
また、バルブオーバーラップは、吸排気バルブが同時に開かれている区間で、一般的なエンジンの場合、一旦バルブオーバーラップが設定されれば、エンジン速度の全区間領域で一定に使用されるので、低速または高速領域では不利な点がある。
従って、バルブオーバーラップをエンジン負荷に合わせて制御することは、すなわちエンジン出力の向上として表れ、このようにエンジン負荷に合わせて制御するのが連続可変バルブタイミング装置である。
このような連続可変バルブタイミング装置の構成要素は、連続可変バルブタイミングユニットと、オイル供給装置であるオイルコントロールバルブ(Oil Control Valve:OCV)と、オイル温度センサー(OTS:Oil Temperature Sensor:OTS)と、オイルコントロールバルブフィルターおよびオイル通路、そしてオートテンショナなどで構成される。(例えば、引用文献1,2参照)。
連続可変バルブタイミングユニットは、一例として排気側カムシャフトに装着され、その内部は、ハウジング、ローター(Rotor)で構成され、ハウジングとローターベイン(Vene)との間には進角室と遅角室が構成され、オイルコントロールバルブを通じてオイルが流入してローターベインが動く。
また、オイルコントロールバルブは、連続可変バルブタイミング装置の核心部品であって、オイルポンプから供給されたエンジンオイルをエンジン制御装置(Engine Control Unit:以下、ECUと略す)の制御を受けて連続可変バルブタイミングユニットに行く流体通路の方向を変更させてバルブ開閉時期を調整する役割をする。
そして、オイル温度センサーは、連続可変バルブタイミングユニットの作動流体であるエンジンオイルの場合、温度によって密度に変化が生じるため、このような温度による変化量を補償するセンサーであって、オイルコントロールバルブにエンジンオイルが入る前に温度を測定してECUに送り、ECUは、オイルコントロールバルブを駆動して補正する。
また、オイルコントロールバルブフィルターは、オイルコントロールバルブに行くエンジンオイルの不純物をろ過させる役割をし、オートテンショナは、連続可変バルブタイミング装置が設置される排気側カムシャフトのスプロケットと吸気側カムシャフトのスプロケットとを互いに連結するチェーンの張力調節装置であって、オートテンショナは、連続可変バルブタイミング装置の応答性の遅延や偏差および機能上の問題を防止して、性能の安全性を確保する。
また、オイルコントロールバルブは、連続可変バルブタイミング装置の核心部品であって、オイルポンプから供給されたエンジンオイルをエンジン制御装置(Engine Control Unit:以下、ECUと略す)の制御を受けて連続可変バルブタイミングユニットに行く流体通路の方向を変更させてバルブ開閉時期を調整する役割をする。
そして、オイル温度センサーは、連続可変バルブタイミングユニットの作動流体であるエンジンオイルの場合、温度によって密度に変化が生じるため、このような温度による変化量を補償するセンサーであって、オイルコントロールバルブにエンジンオイルが入る前に温度を測定してECUに送り、ECUは、オイルコントロールバルブを駆動して補正する。
また、オイルコントロールバルブフィルターは、オイルコントロールバルブに行くエンジンオイルの不純物をろ過させる役割をし、オートテンショナは、連続可変バルブタイミング装置が設置される排気側カムシャフトのスプロケットと吸気側カムシャフトのスプロケットとを互いに連結するチェーンの張力調節装置であって、オートテンショナは、連続可変バルブタイミング装置の応答性の遅延や偏差および機能上の問題を防止して、性能の安全性を確保する。
一方、CVVT装置において、カムの位置を最遅角(吸気)、最進角(排気)位置でない中間位置で制御する時、これを中間位相CVVT制御といい、このような中間位相CVVT装置によると、応答性が速く、かつカムの使用領域が広げられるため、燃費の向上および排出ガスの低減効果にさらに優れたものにすることができる。
中間位相CVVT装置は、図1に示したとおり、エンジン制御装置(electronic control unit:ECU)1がオイルコントロールバルブ10にパルス幅変調(pulse width modulation:以下、PWMと略す)信号を印加すれば、オイルコントロールバルブ10のフランジャー12が目標位置に移動し、この時、オイル供給流路14によりパーキング(parking or detent)、遅角(retard)、ホールディング(holding)、進角(advance)位置にCVVT装置100のカム20の位置が制御される。つまり、フランジャー12の位置によってオイル供給流路14が変更されながら、CVVT装置100の作動がなされる。
フランジャー12の位置は、PWM信号のデューティー(duty)値で制御されるが、フランジャーの位置は、図2に示したとおり、パーキング(ディテント=ロッキング)、遅角、ホールディング、進角の順に流路が変更する構造からなり、フランジャーの位置によってCVVT装置のカムの位置が制御される。
中間位相CVVT装置において、エンジンの始動時にカムの位置はパーキング位置にあり、CVVT作動可能条件になれば、エンジンECU1がカムの位置制御をする。この時、カムの位置をパーキング位置から進角またはホールディング位置に制御をする場合、オイル流路が遅角流路を通り進角またはホールディング流路に進入するが、一部の悪条件で、オイルが遅角流路を通る瞬間、CVVT装置が遅角されながらエンジン回転数(RPM)が低下(drop)し得るため、これは、始動安定性の悪化および消費者の不満を誘発し得る。
中間位相CVVT装置は、図1に示したとおり、エンジン制御装置(electronic control unit:ECU)1がオイルコントロールバルブ10にパルス幅変調(pulse width modulation:以下、PWMと略す)信号を印加すれば、オイルコントロールバルブ10のフランジャー12が目標位置に移動し、この時、オイル供給流路14によりパーキング(parking or detent)、遅角(retard)、ホールディング(holding)、進角(advance)位置にCVVT装置100のカム20の位置が制御される。つまり、フランジャー12の位置によってオイル供給流路14が変更されながら、CVVT装置100の作動がなされる。
フランジャー12の位置は、PWM信号のデューティー(duty)値で制御されるが、フランジャーの位置は、図2に示したとおり、パーキング(ディテント=ロッキング)、遅角、ホールディング、進角の順に流路が変更する構造からなり、フランジャーの位置によってCVVT装置のカムの位置が制御される。
中間位相CVVT装置において、エンジンの始動時にカムの位置はパーキング位置にあり、CVVT作動可能条件になれば、エンジンECU1がカムの位置制御をする。この時、カムの位置をパーキング位置から進角またはホールディング位置に制御をする場合、オイル流路が遅角流路を通り進角またはホールディング流路に進入するが、一部の悪条件で、オイルが遅角流路を通る瞬間、CVVT装置が遅角されながらエンジン回転数(RPM)が低下(drop)し得るため、これは、始動安定性の悪化および消費者の不満を誘発し得る。
一方、車両エンジンシステムでは、カム20の動きによって図3に示したとおりカムトルク(cam torque)が発生する。カムトルクは、正(+)/負(−)値が周期的に発生するが、カムトルクは、CVVT装置を構成するカム、チェーン系、高圧ポンプなどの影響を受けることが知られている。
カムトルクの正(+)トルクは、CVVT装置の進角方向に作用し、負(−)トルクは、CVVT装置の遅角方向に作用する。
そこで、CVVT装置の作動時にカムトルクによる問題を解決するために、クランクセンサーおよびカムセンサーを利用してカムトルクの正(+)/負(−)状態を判定し、CVVT作動進入条件の制御が必要である。
中間位相CVVT装置において、エンジンの始動時にカムがパーキング位置にあるが、始動以降、CVVT装置の最初の作動時にカムがパーキング位置から進角位置またはホールディング位置に制御される場合、オイル流路が遅角流路を通る瞬間、CVVTが遅角されながらエンジン回転数(RPM)が低下(drop)し得て、この時、カムトルクが負(−)トルク状態であれば、遅角方向に力が作用するので、悪条件となり、カムアンダーシュート(undershoot)および回転数(RPM)低下の問題点が悪化し得る。
この背景技術の部分に記載された事項は、発明の背景に対する理解を増進させるために作成されたもので、この技術が属する分野における通常の知識を有する者に既に知られた従来技術でない事項を含むことができる。
カムトルクの正(+)トルクは、CVVT装置の進角方向に作用し、負(−)トルクは、CVVT装置の遅角方向に作用する。
そこで、CVVT装置の作動時にカムトルクによる問題を解決するために、クランクセンサーおよびカムセンサーを利用してカムトルクの正(+)/負(−)状態を判定し、CVVT作動進入条件の制御が必要である。
中間位相CVVT装置において、エンジンの始動時にカムがパーキング位置にあるが、始動以降、CVVT装置の最初の作動時にカムがパーキング位置から進角位置またはホールディング位置に制御される場合、オイル流路が遅角流路を通る瞬間、CVVTが遅角されながらエンジン回転数(RPM)が低下(drop)し得て、この時、カムトルクが負(−)トルク状態であれば、遅角方向に力が作用するので、悪条件となり、カムアンダーシュート(undershoot)および回転数(RPM)低下の問題点が悪化し得る。
この背景技術の部分に記載された事項は、発明の背景に対する理解を増進させるために作成されたもので、この技術が属する分野における通常の知識を有する者に既に知られた従来技術でない事項を含むことができる。
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであって、本発明の目的は、カムトルクの方向性を予測して、連続可変バルブタイミング(Continuously Variable Valve Timing:CVVTと略す)の最初の作動制御時にカムトルクの負(−)トルクによるCVVT遅角によるエンジン回転数(RPM)の低下を防止することができるようにした連続可変バルブタイミングの制御方法およびシステムを提供することにある。
本発明の他の目的は、CVVTがロッキング位置にある状態で、CVVTの目標値が進角またはホールディング位置に設定される時、CVVTの作動進入条件にカムトルク状態の条件を追加して、カムトルクが負(−)トルクである時はCVVT作動進入を制限し、正(+)トルクである時はCVVT制御をすることで、エンジン特性および中間位相CVVT装置の流路特性による最適な制御ができるようにした連続可変バルブタイミングの制御方法およびシステムを提供することにある。
本発明の他の目的は、CVVTがロッキング位置にある状態で、CVVTの目標値が進角またはホールディング位置に設定される時、CVVTの作動進入条件にカムトルク状態の条件を追加して、カムトルクが負(−)トルクである時はCVVT作動進入を制限し、正(+)トルクである時はCVVT制御をすることで、エンジン特性および中間位相CVVT装置の流路特性による最適な制御ができるようにした連続可変バルブタイミングの制御方法およびシステムを提供することにある。
課題を解決するための本発明の実施例に係るエンジン制御に伴う連続可変バルブタイミング(continuously variable valve timing:CVVTと略す)制御方法は、CVVT制御を開始するか否かを判断するステップと、CVVT制御の開始が確認されれば、カムセンサーを通じてカムの位置(position)を検出し、クランクセンサーを通じてクランク軸の位置を検出するステップと、検出されたカム位置およびクランク軸の位置に基づいてカムトルク値の符号の確認必要性を判断するステップと、カムトルク値の符号の確認必要性があれば、カムの位置がロッキング位置から進角またはホールディングの位置に制御される条件であるか否かを判断するステップと、カムの位置がロッキング位置から進角またはホールディング位置に制御される条件であり、CVVT制御進入条件を満せば、カムトルクの値が負数であるかを判断して、負数であれば、設定時間の間待機した以降に設定されたCVVT制御を行うステップとを含むことができる。
CVVT制御は、中間位相CVVT制御であることができる。
カムトルクの値が正数であれば、設定されたCVVT制御を直ちに行うことができる。
設定時間は、カムトルクの値が負数から正数に変換する時間であることができる。
カムトルクの値が正数であれば、設定されたCVVT制御を直ちに行うことができる。
設定時間は、カムトルクの値が負数から正数に変換する時間であることができる。
CVVT制御進入条件は、バッテリー温度、CVVT装置のオイル温度およびオイル圧力に基づいて設定されることができる。
カムトルク値の符号の確認必要性は、カムの位置がロッキング位置にある時であることができる。
カムトルク値の符号の確認必要性は、カムの位置がロッキング位置にある時であることができる。
課題を解決するための本発明の他の実施例に係るエンジン制御に伴う連続可変バルブタイミング制御システムは、カムの位置を検出するカムセンサーと、クランク軸の位置を検出するクランクセンサーと、オイルコントロールバルブおよびオイル温度センサーを含むCVVT装置と、エンジンを制御するエンジン制御装置と、カムセンサー、クランクセンサーおよびエンジン制御装置の信号に基づいてCVVT装置を制御するCVVT制御器とを含み、CVVT制御器は、本発明の実施例に係るCVVT制御方法を行うための設定されたプログラムによって動作することができる。
本発明の実施例によると、カムトルクの方向性を予測して、連続可変バルブタイミング(Continuously Variable Valve Timing:CVVTと略す)の最初の作動制御時にカムトルクの負(−)トルクによるCVVT遅角によるエンジン回転数(RPM)の低下を防止することができる。
また、本発明の実施例によると、CVVTがロッキング位置にある状態でCVVTの目標値が進角またはホールディング位置に設定される時、CVVT作動進入条件にカムトルク状態条件を追加して、カムトルクが負(−)トルクである時はCVVT作動進入を制限し、正(+)トルクである時はCVVT制御をすることで、エンジン特性および中間位相CVVT装置の流路特性による最適な制御をすることができる。
また、本発明の実施例によると、CVVTがロッキング位置にある状態でCVVTの目標値が進角またはホールディング位置に設定される時、CVVT作動進入条件にカムトルク状態条件を追加して、カムトルクが負(−)トルクである時はCVVT作動進入を制限し、正(+)トルクである時はCVVT制御をすることで、エンジン特性および中間位相CVVT装置の流路特性による最適な制御をすることができる。
以下、添付の図面に基づいて、本発明の実施例について詳しく説明する。
図4は、本発明の実施例に係るCVVT制御システムを示した構成図である。
本発明の実施例に係るCVVT制御システムは、カムトルクの特性を考慮して中間位相CVVTを制御するシステムである。
このような本発明の実施例に係るCVVT制御システムは、カム20の位置を検出するカムセンサー22と、クランク軸50の位置を検出するクランクセンサー55と、オイルコントロールバルブおよびオイル温度センサーを含むCVVT装置100と、エンジン(EG)を制御するエンジン制御装置(ECU)200と、カムセンサー22、クランクセンサー55およびエンジン制御装置200の信号に基づいてCVVT装置を制御するCVVT制御器210とを含む。
図4は、本発明の実施例に係るCVVT制御システムを示した構成図である。
本発明の実施例に係るCVVT制御システムは、カムトルクの特性を考慮して中間位相CVVTを制御するシステムである。
このような本発明の実施例に係るCVVT制御システムは、カム20の位置を検出するカムセンサー22と、クランク軸50の位置を検出するクランクセンサー55と、オイルコントロールバルブおよびオイル温度センサーを含むCVVT装置100と、エンジン(EG)を制御するエンジン制御装置(ECU)200と、カムセンサー22、クランクセンサー55およびエンジン制御装置200の信号に基づいてCVVT装置を制御するCVVT制御器210とを含む。
カム20およびクランク軸50は、CVVT制御を行うエンジンシステムに含まれる一般的なカムおよびクランク軸にしてもよい。
カムセンサー22およびクランクセンサー55も、CVVT制御を行うエンジンシステムに含まれる一般的なカムセンサーおよびクランクセンサーとしてもよいが、本発明の保護範囲が必ずしもこれに限定されると理解してはならない。これと異なる構成であるとしても、実質的にカムおよびクランク軸の位置を検出することができるものであれば、本発明の技術的な思想が適用される。
CVVT装置100は、中間位相CVVT制御を行うことができる既存のCVVT装置にしてもよい。
CVVT制御器210は、設定されたプログラムによって動作する一つ以上のマイクロプロセッサーおよび/またはマイクロプロセッサーを含むハードウェアであり、設定されたプログラムは、後述する本発明の実施例に係るCVVT制御方法を行うための一連の命令で形成される。
CVVT制御器210は、図4に示したとおり、エンジン制御装置200に含まれるもので構成される。または、CVVT制御器210は、エンジン制御装置200を含む構成にしてもよい。
カムセンサー22およびクランクセンサー55も、CVVT制御を行うエンジンシステムに含まれる一般的なカムセンサーおよびクランクセンサーとしてもよいが、本発明の保護範囲が必ずしもこれに限定されると理解してはならない。これと異なる構成であるとしても、実質的にカムおよびクランク軸の位置を検出することができるものであれば、本発明の技術的な思想が適用される。
CVVT装置100は、中間位相CVVT制御を行うことができる既存のCVVT装置にしてもよい。
CVVT制御器210は、設定されたプログラムによって動作する一つ以上のマイクロプロセッサーおよび/またはマイクロプロセッサーを含むハードウェアであり、設定されたプログラムは、後述する本発明の実施例に係るCVVT制御方法を行うための一連の命令で形成される。
CVVT制御器210は、図4に示したとおり、エンジン制御装置200に含まれるもので構成される。または、CVVT制御器210は、エンジン制御装置200を含む構成にしてもよい。
以下、本発明の実施例に係るCVVT制御方法を添付した図面に基づいて詳しく説明する。
図5は、本発明の実施例に係るCVVT制御方法を示したフローチャートである。
図5に示したとおり、エンジン(EG)の始動および/または動作が行われれば、制御器210は、CVVT制御を開始するか否かを判断する(S110)。
エンジン(EG)の開始および/または動作は、エンジン制御装置200によって行われ、CVVT制御は、エンジンの始動および/または動作に従属して行われる。
CVVT制御を開始するか否かの判断は、従来技術により行うことができる。
S110ステップでCVVT制御の開始が確認されれば、CVVT制御器210は、カムセンサー22を通じてカム20の位置(position)を検出し、クランクセンサー55を通じてクランク軸50の位置を検出する(S120、S130)。
図5は、本発明の実施例に係るCVVT制御方法を示したフローチャートである。
図5に示したとおり、エンジン(EG)の始動および/または動作が行われれば、制御器210は、CVVT制御を開始するか否かを判断する(S110)。
エンジン(EG)の開始および/または動作は、エンジン制御装置200によって行われ、CVVT制御は、エンジンの始動および/または動作に従属して行われる。
CVVT制御を開始するか否かの判断は、従来技術により行うことができる。
S110ステップでCVVT制御の開始が確認されれば、CVVT制御器210は、カムセンサー22を通じてカム20の位置(position)を検出し、クランクセンサー55を通じてクランク軸50の位置を検出する(S120、S130)。
カムセンサー22およびクランクセンサー55を通じてカム20およびクランク軸50の位置を検出した後、CVVT制御器210は、検出されたカム位置およびクランク軸の位置に基づいてカムトルク値の符号の確認必要性を判断する(S140)。
つまり、CVVT制御器210は、検出されたカム位置およびクランク軸の位置に基づいてカムトルクの判定が必要な作動モードであるか否かを判断する。CVVT制御器210は、例えば、エンジン(EG)の始動中にカム20の位置がロッキング位置にある時をカムトルクの判定が必要な作動モードとして判断する。
S140ステップでカムトルクの判定が必要な作動モードとして判定されれば、つまり、カムトルク値の符号の確認必要性があれば、CVVT制御器210は、カム20の位置がロッキング位置から進角またはホールディング位置に制御される条件であるか否かを判断する(S150)。
つまり、CVVT制御器210は、検出されたカム位置およびクランク軸の位置に基づいてカムトルクの判定が必要な作動モードであるか否かを判断する。CVVT制御器210は、例えば、エンジン(EG)の始動中にカム20の位置がロッキング位置にある時をカムトルクの判定が必要な作動モードとして判断する。
S140ステップでカムトルクの判定が必要な作動モードとして判定されれば、つまり、カムトルク値の符号の確認必要性があれば、CVVT制御器210は、カム20の位置がロッキング位置から進角またはホールディング位置に制御される条件であるか否かを判断する(S150)。
カム20の位置がロッキング位置から進角またはホールディング位置に制御される条件であるか否かの判断は、例えば、エンジン制御装置200の信号を通じて可能なことは当業者にとって自明であろう。
カム20の位置がロッキング位置から進角またはホールディング位置に制御される条件であれば、CVVT制御器210は、CVVT制御進入条件が満されたか否かを確認する(S160)。
CVVT制御進入条件を満すか否かは、バッテリー温度、CVVT装置100のオイル温度およびオイル圧力などに基づいて確認することができ、これは、従来技術により確認することができる。
S160ステップでCVVT制御進入条件を満せば、CVVT制御器210は、カムトルクの値が負数(−)であるかを判断し(S170)、判断の結果、カムトルクの値が負数であれば、設定時間の間待機した以降に設定されたCVVT制御を行う(S180、S190)。
カム20の位置がロッキング位置から進角またはホールディング位置に制御される条件であれば、CVVT制御器210は、CVVT制御進入条件が満されたか否かを確認する(S160)。
CVVT制御進入条件を満すか否かは、バッテリー温度、CVVT装置100のオイル温度およびオイル圧力などに基づいて確認することができ、これは、従来技術により確認することができる。
S160ステップでCVVT制御進入条件を満せば、CVVT制御器210は、カムトルクの値が負数(−)であるかを判断し(S170)、判断の結果、カムトルクの値が負数であれば、設定時間の間待機した以降に設定されたCVVT制御を行う(S180、S190)。
設定時間は、図3に示すように、カムトルクの値が負数(−)から正数(+)に変換する時間である。
従って、本発明の実施例によると、CVVTの最初の作動制御時にカムトルクの負(−)トルクによるCVVT遅角によるエンジン回転数(RPM)の低下を防止することができる。
一方、S170ステップでカムトルクの値が正数(+)であると判断されれば、CVVT制御器210は、設定されたCVVT制御を直ちに行う(S190)。
つまり、S170ステップでカムトルクの値が正数(+)であると判断されれば、CVVT制御器210は、既存の方式によってCVVT制御を行うことができる。
前述したように、本発明の実施例によると、CVVTがロッキング位置にある状態でCVVTの目標値が進角またはホールディング位置に設定される時、CVVT作動進入条件にカムトルク状態条件を追加して、カムトルクが負(−)トルクである時はCVVT作動進入を制限し、正(+)トルクである時はCVVT制御をすることにより、エンジン特性および中間位相CVVT装置の流路特性による最適な制御をすることができる。
従って、本発明の実施例によると、CVVTの最初の作動制御時にカムトルクの負(−)トルクによるCVVT遅角によるエンジン回転数(RPM)の低下を防止することができる。
一方、S170ステップでカムトルクの値が正数(+)であると判断されれば、CVVT制御器210は、設定されたCVVT制御を直ちに行う(S190)。
つまり、S170ステップでカムトルクの値が正数(+)であると判断されれば、CVVT制御器210は、既存の方式によってCVVT制御を行うことができる。
前述したように、本発明の実施例によると、CVVTがロッキング位置にある状態でCVVTの目標値が進角またはホールディング位置に設定される時、CVVT作動進入条件にカムトルク状態条件を追加して、カムトルクが負(−)トルクである時はCVVT作動進入を制限し、正(+)トルクである時はCVVT制御をすることにより、エンジン特性および中間位相CVVT装置の流路特性による最適な制御をすることができる。
以上で本発明の実施例について詳しく説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されるものではなく、以下の請求の範囲で定義している本発明の基本概念を利用した当業者の様々な変形および改良形態も本発明の権利範囲に属する。
1:エンジン制御装置(electronic control unit:ECU)
10:オイルコントロールバルブ
12:フランジャー
14:オイル供給流路
20:カム
22:カムセンサー
50:クランク軸
55:クランクセンサー
100:連続可変バルブタイミング(continuously variable valve timing:CVVT)装置
200:エンジン制御装置(electronic control unit:ECU)
210:連続可変バルブタイミング(continuously variable valve timing:CVVT)制御器
10:オイルコントロールバルブ
12:フランジャー
14:オイル供給流路
20:カム
22:カムセンサー
50:クランク軸
55:クランクセンサー
100:連続可変バルブタイミング(continuously variable valve timing:CVVT)装置
200:エンジン制御装置(electronic control unit:ECU)
210:連続可変バルブタイミング(continuously variable valve timing:CVVT)制御器
Claims (6)
- 連続可変バルブタイミング(continuously variable valve timing:CVVTと略す)制御方法において、
CVVT制御を開始するか否かを判断するステップと、
前記CVVT制御の開始が確認されれば、カムセンサーを通じてカムの位置(position)を検出し、クランクセンサーを通じてクランク軸の位置を検出するステップと、
前記検出されたカム位置およびクランク軸の位置に基づいてカムトルク値の符号の確認必要性を判断するステップと、
前記カムトルク値の符号の確認必要性があれば、前記カムの位置がロッキング位置から進角またはホールディング位置に制御される条件であるか否かを判断するステップと、
前記カムの位置がロッキング位置から進角またはホールディング位置に制御される条件であり、CVVT制御進入条件を満せば、カムトルクの値が負数であるかを判断して、負数であれば、設定時間の間待機した以降に設定されたCVVT制御を行うステップと、
を含むことを特徴とする連続可変バルブタイミングの制御方法。 - 前記カムトルクの値が正数であれば、前記設定されたCVVT制御を直ちに行い、
前記CVVT制御は、中間位相CVVT制御であ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の制御方法。 - 前記設定時間は、前記カムトルクの値が負数から正数に変換する時間であ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の制御方法。
- 前記CVVT制御進入条件は、バッテリー温度、CVVT装置のオイル温度およびオイル圧力に基づいて設定されることを特徴とする請求項3に記載の連続可変バルブタイミングの制御方法。
- 前記カムトルク値の符号の確認必要性は、前記カムの位置がロッキング位置にある時であることを特徴とする請求項3に記載の連続可変バルブタイミングの制御方法。
- 連続可変バルブタイミング(continuously variable valve timing:CVVTと略す)制御システムにおいて、
カムの位置を検出するカムセンサーと、
クランク軸の位置を検出するクランクセンサーと、
オイルコントロールバルブおよびオイル温度センサーを含むCVVT装置と、
エンジンを制御するエンジン制御装置と、
前記カムセンサー、クランクセンサーおよびエンジン制御装置の信号に基づいて前記CVVT装置を制御するCVVT制御器と、を含み、
前記CVVT制御器は、請求項1乃至請求項5のいずれか一項に記載の方法を行うための設定されたプログラムによって動作することを特徴とする連続可変バルブタイミング制御システム。
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