KR100193242B1 - Variable valve timing device capable of feedback control and control method thereof - Google Patents
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Abstract
엔진의 동작 상태에 따라 가변 밸브 타이밍 장치의 회전 각도를 다양하게 가변시켜 최적의 흡/배기 밸브의 작동 시기를 조정할 수 있도록 하는 피드백 제어가 가능한 가변 밸브 타이밍 장치 및 그 제어 방법을 제공하기 위하여, 엔진의 회전 속도를 감지하여 해당하는 신호를 출력하는 엔진 회전수 감지 수단과 ; 캠 샤프트의 위치를 감지하여 해당하는 신호를 출력하는 캠 샤프트 회전수 위치 수단과 ; 인가되는 엔진의 부하 상태에 따라 출력 상태가 가변되는 엔진 부하 감지 수단과 ; 상기 엔진 위치 수단과 캠 사프트 회전수 감지 수단과 엔진 부하 감지 수단에 연결되어, 엔진의 회전수와 부하 상태에 따라 엔진의 동작 영역을 판단하고, 엔진의 회전 속도 신호와 캠 샤프트의 위치에 따라 현재 가변 밸브 타이밍 장치(5)의 회전 각도를 산출하여, 판단된 엔진 동작 영역에 해당하는 설정 데이터와 같지 않을 경우에, 가변 밸브 타이밍 장치(5)의 회전 상태에 따라 제어 시간을 계산하여 제어 신호를 출력하는 동작 제어 수단과 ; 상기 동작 제어 수단과 연결되어, 인가되는 제어 신호에 따라 동작하여 가변 밸브 타이밍 장치(5)에 공급되는 가압된 유체의 양을 증가시켜 회전 각도를 조정하는 제1 솔레노이드 밸브와 ; 상기 동작 제어 수단과 연결되어, 인가되는 제어 신호에 따라 동작하여 가변 밸브 타이밍 장치(5)에 작용하는 유체를 배출시켜 회전 각도를 조정하는 제2 솔레노이드 밸브로 이루어져 있다.In order to provide a variable valve timing device and a control method thereof capable of controlling feedback by varying the rotation angle of the variable valve timing device according to the operating state of the engine so that the optimum intake / exhaust valve can be operated. Engine speed detection means for detecting a rotation speed of the engine and outputting a corresponding signal; Camshaft rotational position means for sensing the position of the camshaft and outputting a corresponding signal; Engine load sensing means for varying an output state in accordance with an applied load state of an engine; It is connected to the engine position means, cam shaft rotation speed detection means and the engine load detection means, to determine the operating area of the engine in accordance with the engine speed and the load state, the current according to the rotation speed signal of the engine and the position of the cam shaft When the rotation angle of the variable valve timing device 5 is calculated and is not the same as the setting data corresponding to the determined engine operating region, the control time is calculated according to the rotation state of the variable valve timing device 5 to generate a control signal. Operation control means for outputting; A first solenoid valve connected to the operation control means, the first solenoid valve operating according to an applied control signal to adjust the rotational angle by increasing the amount of pressurized fluid supplied to the variable valve timing device; The second solenoid valve is connected to the operation control means and operates according to an applied control signal to discharge the fluid acting on the variable valve timing device 5 to adjust the rotation angle.
Description
제1도는 이 발명의 실시 예에 따른 피드백 제어가 가능한 가변 밸브 타이밍 장치의 블록도.1 is a block diagram of a variable valve timing apparatus capable of feedback control according to an embodiment of the present invention.
제2도는 이 발명의 실시예에 따른 피드백 제어가 가능한 가변 밸브 타이밍 제어방법의 동작순서도.2 is an operation flowchart of a variable valve timing control method capable of feedback control according to an embodiment of the present invention.
제3도의 (a)∼(c)는 이 발명의 실시 예에 따른 감지 신호의 파형도.3A to 3C are waveform diagrams of sensing signals according to embodiments of the present invention.
제4도는 이 발명의 실시 예에 따른 가변 밸브 타이밍 장치의 동작 영역 분포도.4 is an operation region distribution diagram of the variable valve timing apparatus according to the embodiment of the present invention.
제5도는 이 발명의 실시 예에 따른 피드백 제어가 가능한 가변 밸브 타이밍 장치의 상태도이다.5 is a state diagram of a variable valve timing apparatus capable of feedback control according to an embodiment of the present invention.
이 발명은 가변 밸브 타이밍(variable valve timing) 장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로써, 특히, 엔진의 동작 영역에 따라 가변 밸브 타이밍 장치의 동작 정도를 가변시켜 최적의 흡/배기 밸브의 동작 타이밍을 실현할 수 있도록 하는 피드백 제어가 가능한 가변 밸브 타이밍 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a variable valve timing device and a control method thereof. In particular, the operation timing of the variable valve timing device can be varied according to the operating area of the engine to realize an optimum intake / exhaust valve operation timing. The present invention relates to a variable valve timing apparatus capable of feedback control and a control method thereof.
자동차의 주행동작에 필요한 공기를 해당 실린더에 공급하고, 연소된 연소 가스를 대기로 배출시키기 위해, 엔진의 각 실린더에는 흡/배기 밸브가 각각 장착되어 있다.In order to supply the air required for the driving operation of the vehicle to the cylinders and to discharge the burned combustion gas to the atmosphere, each cylinder of the engine is provided with an intake / exhaust valve, respectively.
따라서 엔진의 출력 효율이나 성능에 따라 상기 흡/배기 밸브의 갯수를 가변시켜 원하는 성능을 갖는 자동차를 개발할 수 있도록 한다.Therefore, by varying the number of the intake / exhaust valves according to the output efficiency or performance of the engine, it is possible to develop a vehicle having a desired performance.
일반적으로 4 사이클 엔진의 캠 샤프트(cam shaft)는 타이밍 벨트(timing belt)에 의해 크랭크 샤프트(crank shaft)의 2회전마다 1회전하도록 스프로켓(sprocket)의 기어비가 구성되어 있으므로 캠 샤프트의 회전에 따라 로커 암(rocker arm)이 작동되고, 상기 로커 암의 운동에 의해 흡/배기 밸브의 개폐 동작을 실행한다.In general, the cam shaft of a four-cycle engine has a gear ratio of the sprocket to make one revolution every two revolutions of the crank shaft by means of a timing belt. A rocker arm is operated to perform the opening and closing operation of the intake / exhaust valve by the movement of the rocker arm.
그러므로 엔진의 회전 속도에 비례하는 캠 샤프트의 회전 동작에 따라 흡/배기 밸브의 개폐 상태가 가변되므로, 엔진의 연소 동작에 필요한 공기의 흡입 시간과 연소 가스의 배출 동작이 정확한 시간에 이루어질 수 있도록 한다.Therefore, the opening / closing state of the intake / exhaust valve is changed according to the rotational operation of the cam shaft proportional to the rotational speed of the engine, so that the intake time of the air and the exhaust operation of the combustion gas required for the combustion operation of the engine can be made at an accurate time. .
그러나 자동차의 주행 상태에 따라 엔진의 동작 상태가 가변되므로, 좀 더 효율적으로 자동차의 주행 상태에 맞게 엔진의 동작이 이루어질 수 있도록 흡/배기 밸브의 개폐 동작이 이루어지는 작동 시간을 조절한다.However, since the operating state of the engine is changed according to the driving state of the vehicle, the operating time of the opening / closing operation of the intake / exhaust valve is adjusted so that the operation of the engine can be performed more efficiently according to the driving state of the vehicle.
그러므로 크랭크 샤프트에 가변 밸브 타이밍 장치를 장착하여 자동차의 주행 영역에 따라 가변벨브 타이밍 장치의 동작 상태를 가변시켜 캠 샤프트의 위상을 가변시킨다.Therefore, the variable valve timing device is mounted on the crankshaft to vary the operation state of the variable valve timing device according to the driving area of the vehicle, thereby changing the phase of the camshaft.
상기 가변 밸브 타이밍 장치는 캠 샤프트에 장착되어 있고, 가변 밸브 타이밍 장치가 동작할 경우, 캠 스프로켓에 형성되어 있는 타이밍 체인과 접속하여 캠 샤프트를 설정된 양만큼 해당 방향으로 회전시켜 캠의 동작 범위를 설정치 만큼 가변시키게 된다.The variable valve timing device is mounted on the cam shaft, and when the variable valve timing device operates, it is connected to a timing chain formed on the cam sprocket and rotates the cam shaft by the set amount in the corresponding direction to set the cam operating range. As much as possible.
그러므로 상기와 같은 가변 밸브 타이밍 장치의 동작에 의해 가변되는 캠의 위치 변화에 따라 로커 암의 작동 범위가 가변되어 흡/배기 밸브의 작동 시간을 조절한다.Therefore, the operating range of the rocker arm is varied according to the position change of the cam, which is changed by the operation of the variable valve timing device as described above, to adjust the operation time of the intake / exhaust valve.
그러나 흡/배기 밸브의 동작 시기를 제어할 수 있는 종래의 가변 밸브 타이밍 장치는 엔진의 동작 영역에 따라 가변 밸브 타이밍 장치의 온/오프 영역을 이미 설정하여, 엔진의 동작 영역에 따른 해당 상태로 가변 밸브 타이밍 장치의 동작을 제어한다.However, the conventional variable valve timing apparatus capable of controlling the operation timing of the intake / exhaust valves has already set the on / off region of the variable valve timing apparatus according to the operating region of the engine, and thus changes to the corresponding state according to the operating region of the engine. Control the operation of the valve timing device.
다양한 엔진의 동작 상태 변화에 따라 단지 온/오프 동작만을 제어하므로 캠 샤프트의 상태 변화도 매우 한정적이다.The change in the state of the camshaft is very limited because only the on / off operation is controlled according to the change of the operating state of various engines.
따라서 다양한 엔진의 동작 영역에 따른 최적의 흡/배기 밸브의 작동 시기를 조정할 수 없는 문제가 발생한다.Therefore, there is a problem in that it is not possible to adjust the operation timing of the optimum intake / exhaust valve according to the operating range of the various engines.
그러므로 이 발명의 목적은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로써, 엔진의 동작 상태에 따라 가변 밸브 타이밍 장치의 회전 각도를 다양하게 가변시켜 최적의 흡/배기 밸브의 작동 시기를 조정할 수 있도록 하는 피드백 제어가 가능한 가변 밸브 타이밍 장치 및 그 제어 방법을 제공하기 위한 것이다.Therefore, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and to adjust the operation timing of the optimum intake / exhaust valve by varying the rotation angle of the variable valve timing device in accordance with the operation state of the engine. It is to provide a variable valve timing apparatus capable of feedback control and a control method thereof.
상기한 목적을 달성하기 위한 이 발명의 구성은, 엔진의 회전 속도를 감지하여 해당하는 신호를 출력하는 엔진 회전수 감지 수단과 ; 캠 샤프트의 위치를 감지하여 해당하는 신호를 출력하는 캠 샤프트 회전수 위치 수단과 ; 인가되는 엔진의 부하 상태에 따라 출력 상태가 가변되는 엔진 부하 감지 수단과 ; 상기 엔진 위치 수단과 캠 사프트 회전수 감지 수단과 엔진 부하 감지 수단에 연결되어, 엔진의 회전수와 부하 상태에 따라 엔진의 동작 영역을 판단하고, 엔진의 회전 속도 신호와 캠 샤프트의 위치에 따라 현재 가변 밸브 타이밍 장치의 회전 각도를 산출하여, 판단된 엔진 동작 영역에 해당하는 설정 데이터와 같지 않을 경우에, 가변 밸브 타이밍 장치의 회전 상태에 따라 제어 시간을 계산하여 제어 신호를 출력하는 동작 제어 수단과 ; 상기 동작 제어 수단과 연결되어, 인가되는 제어 신호에 따라 동작하여 가변 밸브 타이밍 장치에 공급되는 가압된 유체의 양을 증가시켜 회전 각도를 조정하는 제1 솔레노이드 밸브와 ; 상기 동작 제어 수단과 연결되어, 인가되는 제어 신호에 따라 동작하여 가변 밸브 타이밍 장치에 작용하는 유체를 배출시켜 회전 각도를 조정하는 제2 솔레노이드 밸브로 이루어져 있다.The configuration of the present invention for achieving the above object, the engine speed detection means for detecting the rotational speed of the engine and outputs a corresponding signal; Camshaft rotational position means for sensing the position of the camshaft and outputting a corresponding signal; Engine load sensing means for varying an output state in accordance with an applied load state of an engine; It is connected to the engine position means, cam shaft rotation speed detection means and the engine load detection means, to determine the operating area of the engine in accordance with the engine speed and the load state, the current according to the rotation speed signal of the engine and the position of the cam shaft An operation control means for calculating a rotation angle of the variable valve timing device and calculating a control time according to the rotation state of the variable valve timing device and outputting a control signal when the rotation angle of the variable valve timing device is not equal to the set data corresponding to the determined engine operation area; ; A first solenoid valve connected to the operation control means, the first solenoid valve operating according to an applied control signal to adjust the rotation angle by increasing the amount of pressurized fluid supplied to the variable valve timing device; The second solenoid valve is connected to the operation control means and operates according to an applied control signal to discharge the fluid acting on the variable valve timing device to adjust the rotation angle.
상기한 목적을 달성하기 위한 이 발명의 또 다른 구성은, 엔진 회전수 감지 수단에서 인가되는 신호와 부하 감지 수단에서 인가되는 신호를 이용하여 엔진의 동작 영역을 측정하는 단계와 ; 엔진 회전수 감지 수단에서 인가되는 신호와 캠 샤프트 위치 감지 수단에서 인가되는 신호를 이용하여 가변 밸브 타이밍 장치의 회전 각도를 측정하는 단계와 ; 이미 설정되어 있는 데이터를 이용하여 측정된 엔진의 동작 영역에 해당하는 이론 가변 밸브 타이밍 장치의 회전 각도를 산출하는 단계와 ; 이론 회전 각도와 현재 회전 각도의 오차 각도를 산출하여 허용 오차 범위에 포함되는지를 비교하는 단계와 ; 허용 오차 범위에 포함되지 않을 경우에, 발생하는 오차 각도에 따라 제1 또는 제2 솔레노이드 밸브의 작동 시간을 산출하여, 해당 제어 신호를 출력하는 단계로 이루어져 있다.Another aspect of the present invention for achieving the above object comprises the steps of measuring the operating area of the engine using a signal applied from the engine speed detection means and a signal applied from the load detection means; Measuring a rotation angle of the variable valve timing apparatus by using the signal applied from the engine speed detecting means and the signal applied from the cam shaft position detecting means; Calculating a rotation angle of a theoretical variable valve timing apparatus corresponding to the measured operating region of the engine using the data already set; Calculating an error angle between the theoretical rotation angle and the current rotation angle and comparing the theoretical rotation angle with an allowable error range; When not included in the tolerance range, the operation time of the first or second solenoid valve is calculated according to the error angle generated, and the control signal is output.
이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 이 발명의 실시 예를 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of the present invention;
제1도는 이 발명의 실시 예에 따른 피드백 제어가 가능한 가변 밸브 타이밍 장치의 블록도, 제2도는 이 발명의 실시 예에 따른 피드백 제어가 가능한 가변 밸브 타이밍 제어 방법의 동작 순서도, 제3도의 (a)∼(c)는 이 발명의 실시 예에 따른 감지 신호의 파형도, 제4도는 이 발명의 실시 예에 따른 가변 밸브 타이밍 장치의 동작 영역 분포도, 제5도는 이 발명의 실시 예에 따른 피드백 제어가 가능한 가변 밸브 타이밍 장치의 상태도이다.1 is a block diagram of a variable valve timing apparatus capable of feedback control according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an operation flowchart of a variable valve timing control method capable of feedback control according to an embodiment of the present invention. ) To (c) is a waveform diagram of a detection signal according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is an operating area distribution of the variable valve timing apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 5 is a feedback control according to an embodiment of the present invention Is a state diagram of a variable valve timing apparatus.
제1도와 제5도를 참고로 하여 이 발명의 구성을 살펴보면, 크랭크 축의 회전 동작에 따라 출력 신호의 상태가 가변되는 크랭크 포지션 센서(11)와, 흡기 밸브가 장착되어 있는 캠 샤프트에 장착되어 캠 샤프트의 회전 동작에 따라 출력 신호의 상태가 가변되는 홀 센서(12)와, 가속 페달의 동작 정도에 따라 가변되는 스로틀 밸브의 개도 상태를 감지하여 해당하는 신호를 출력하는 스로틀 포지션 센서(13)와, 상기 크랭크 포지션 센서(11)와 홀 센서(12)와 스로틀 포지션 센서(13)에 연결되어, 판단되는 엔진의 동작 영역과 흡기 밸브의 타이밍에 따라 가변 밸브 타이밍 장치의 작동 시간을 산출하여 해당 제어 신호를 출력하는 동작 제어부(2)와, 상기 동작 제어부(2)에서 인가되는 듀티비에 따라 동작 시간이 가변되어 가변 밸브 타이밍 장치(5)로 인가되는 유압의 크기를 조정하는 제1 솔레노이드 밸브(32)와, 상기 동작 제어부(2)에서 인가되는 듀티비에 따라 동작 시간이 가변되어 가변 밸브 타이밍 장치에 작용하는 유체를 리턴시켜 유압을 조정하는 제2 솔레노이드 밸브(32)와, 상기 동작에 필요한 오일을 펌핑하는 오일 펌프(41)와, 상기 제2 솔레노이드 밸브(32)와 오일 펌프(41)에 연결되어 동작에 필요한 오일이 저장되어 있는 오일 탱크(42)로 이루어져 있다.Looking at the configuration of the present invention with reference to Figures 1 and 5, the cam is mounted to the crank position sensor 11 and the cam shaft on which the intake valve is mounted, the state of the output signal varies according to the rotational operation of the crankshaft. A hall sensor 12 in which the state of the output signal is changed according to the rotational operation of the shaft, and a throttle position sensor 13 which detects an opening state of the throttle valve, which is changed in accordance with the degree of operation of the accelerator pedal, and outputs a corresponding signal; The crank position sensor 11, the hall sensor 12, and the throttle position sensor 13 are connected to each other to calculate an operation time of the variable valve timing device according to the determined operating region of the engine and the timing of the intake valve. The operation time is varied according to the operation control unit 2 for outputting a signal and the duty ratio applied by the operation control unit 2, and the hydraulic pressure is applied to the variable valve timing device 5. The first solenoid valve 32 for adjusting the size and the second solenoid valve for adjusting the hydraulic pressure by returning the fluid acting on the variable valve timing device by varying the operation time according to the duty ratio applied from the operation control unit 2 (32), an oil pump (41) for pumping the oil required for the operation, and an oil tank (42) connected to the second solenoid valve (32) and the oil pump (41) to store oil for operation. Consists of
상기와 같이 이루어져 있는 이 발명의 동작은 다음과 같다.The operation of the present invention made as described above is as follows.
먼저, 동작에 필요한 전원이 공급되면, 동작 제어부(2)는 동작을 시작하여(S10), 이용되는 변수를 초기화시킨다(S20).First, when the power required for the operation is supplied, the operation control unit 2 starts the operation (S10), and initializes the variables used (S20).
따라서 동작 제어부(2)는 크랭크 포지션 센서(11)와 홀 센서(12)와 스로틀 포지션 센서(13)에서 인가되는 신호를 판독한다(S30).Therefore, the operation control unit 2 reads a signal applied from the crank position sensor 11, the hall sensor 12, and the throttle position sensor 13 (S30).
그리고 상기 판독된 감지 신호와 이미 설정되어 있는 데이터를 이용하여 동작 제어부(2)는 현재 엔진의 회전 속도와 자동차에 인가되는 부하 정도를 산출하여 엔진의 동작 영역을 판단한다(S40).Then, using the read detection signal and the data already set, the operation control unit 2 calculates the current rotation speed of the engine and the degree of load applied to the vehicle to determine the operation region of the engine (S40).
상기 스로틀 포지션 센서(13)는 운전자에 의해 동작 정도가 가변되는 가속 페달의 동작에 의해 개도 정도가 가변되는 스로틀 밸브의 개도 정도를 감지하여 해당하는 신호를 출력한다.The throttle position sensor 13 detects an opening degree of a throttle valve whose opening degree is changed by an operation of an accelerator pedal whose operation degree is changed, and outputs a corresponding signal.
따라서 스로틀 포지션 센서(13)에서 출력되는 신호 상태에 이미 설정되어 있는 데이터를 이용하여 자동차에 인가되는 부하를 산출한다.Therefore, the load applied to the vehicle is calculated using the data already set in the signal state output from the throttle position sensor 13.
그러나 자동차에 인가되는 부하를 산출하기 위해, 상기 스로틀 포지션 센서(13)에서 출력되는 신호뿐만 아니라, 서지 탱크(surge tank) 내에 작용하는 부압의 크기나 흡기관을 통해 흡입되는 공기량을 감지하여 이용할 수 있다.However, in order to calculate the load applied to the vehicle, not only the signal output from the throttle position sensor 13 but also the amount of negative pressure acting in the surge tank or the amount of air sucked through the intake pipe can be used. have.
그러므로 서지 탱크 압력 센서나 흡입 공기량 센서에서 인가되는 신호를 이용하여 자동차에 인가되는 부하의 크기를 산출할 수 있다.Therefore, the magnitude of the load applied to the vehicle can be calculated using the signal applied from the surge tank pressure sensor or the intake air amount sensor.
상기와 같이 크랭크 포지션 센서(11)나 스로틀 포지션 센서(13)에서 출력되는 신호를 이용하여 현재 엔진의 회전수와 자동차에 인가되는 부하의 크기가 산출되면, 동작 제어부(2)는 제3도에 도시된 것처럼 크랭크 포지션 센서(11)에서 출력되는 신호와 홀 센서(12)에서 출력되는 신호를 이용하여 현재 가변 밸브 타이밍 장치의 회전 정도를 산출한다(S50).When the rotation speed of the current engine and the magnitude of the load applied to the vehicle are calculated using the signals output from the crank position sensor 11 or the throttle position sensor 13 as described above, the operation control unit 2 is shown in FIG. As shown in the drawing, the degree of rotation of the present variable valve timing apparatus is calculated using the signal output from the crank position sensor 11 and the signal output from the hall sensor 12 (S50).
즉, 제3도의 (a)처럼 크랭크 포지션 신호의 기준 위치인 미싱 튜스(missing tooth)후 인가되는 펄스 신호의 상승 부분(A)과 제3도의 (b)나 (c)처럼 홀 센서(12)에서 출력되는 펄스 신호의 상승 부분(B , C)간의 간격(T1, T2)에 따라 이미 설정되어 있는 데이터를 이용하여 가변 밸브 타이밍 장치의 회전 각도를 산출한다.That is, as shown in (a) of FIG. 3, the rising part A of the pulse signal applied after the missing tooth, which is a reference position of the crank position signal, and the hall sensor 12 as shown in (b) or (c) of FIG. 3. The rotation angle of the variable valve timing apparatus is calculated by using the data already set according to the intervals T1 and T2 between the rising portions B and C of the pulse signal outputted from.
제3도의 (b)처럼 가변 밸브 타이밍 장치가 동작되지 않아, 가변 밸브 타이밍 장치(5)의 회전 각도가 0。 일 때, 두 신호에서 발생하는 간격(T1)을 기준으로 하여, 제3도의 (c)처럼 가변 밸브 타이밍 장치(5)의 동작 정도에 따라 발생 정도가 가변되는 간격(T2)의 크기를 이용하여 현재 가변 밸브 타이밍 장치(5)의 회전 정도를 판단 할 수 있다.As shown in FIG. 3 (b), when the variable valve timing device 5 is not operated and the rotation angle of the variable valve timing device 5 is 0 °, the variable valve timing device 5 is based on the interval T1 generated from the two signals. As shown in c), the degree of rotation of the variable valve timing device 5 can be determined using the size of the interval T2 in which the generation degree varies depending on the operation degree of the variable valve timing device 5.
그리고 동작 제어부(2)는 상기 단계(S40)에서 판단된 엔진의 회전수와 부하를 이용하여 각 제4도에 도시된 것 처럼 이미 설정되어 있는 데이타 맵을 이용하여, 현재 엔진의 동작영역에 해당하는 가변 밸브 타이밍 장치(5)의 이론적인 회전각도를 설정한다(S60).Then, the operation control unit 2 corresponds to the operation region of the current engine by using the data map already set as shown in FIG. 4 using the rotation speed and the load of the engine determined in the step S40. The theoretical rotation angle of the variable valve timing device 5 is set (S60).
상기와 같이 현재 가변 밸브 타이밍 장치(5)의 회전 각도와 이론적인 가변 밸브 타이밍 장치(5)의 회전 각도가 산출되면, 변속 제어부(2)는 산출된 두 회전 각도의 오차를 산출하여 허용 오차 범위 안에 포함되는지를 판단한다(S70).As described above, when the rotation angle of the current variable valve timing device 5 and the theoretical rotation angle of the variable valve timing device 5 are calculated, the shift control unit 2 calculates an error between the calculated two rotation angles to allow a tolerance range. It is determined whether it is included (S70).
따라서 이론 회전 각도와의 오차값이 허용 오차 범위 안에 포함될 경우에, 동작 제어부(2)는 가변 밸브 타이밍 장치(5)의 회전 각도를 보정하지 않고 처음 단계(S30)로 넘어가, 인가되는 감지 신호를 판독한다.Therefore, when the error value with the theoretical rotation angle is included in the tolerance range, the operation control unit 2 proceeds to the first step (S30) without correcting the rotation angle of the variable valve timing device 5, to detect the applied detection signal Read it.
그러나 이론 회전 각도와의 오차가 허용 범위를 넘어서면, 동작 제어부(2)는 발생하는 오차값을 최대 허용 범위값과 비교한다(S80).However, if the error with the theoretical rotation angle exceeds the allowable range, the operation control unit 2 compares the generated error value with the maximum allowable range value (S80).
따라서, 발생하는 오차값이 최대 허용 범위값보다 클 경우, 즉 가변 밸브 타이밍 장치(5)의 회전 각도가 엔진의 동작 영역에 따라 설정되어 있는 이론적인 회전 각도보다 클 경우에, 동작 제어부(2)는 가변 밸브 타이밍 장치(5)에 유압을 공급시키기 위한 제1 솔레노이드 밸브(31)의 동작 시간(Ta)을 하기 (1)식을 이용하여 계산한다(S90).Therefore, when the error value generated is larger than the maximum allowable range value, that is, when the rotation angle of the variable valve timing device 5 is larger than the theoretical rotation angle set according to the operating region of the engine, the operation control unit 2 Calculates the operating time Ta of the first solenoid valve 31 for supplying hydraulic pressure to the variable valve timing apparatus 5 using the following formula (1) (S90).
(여기에서, K1 , K2 : 제1솔레노이드 밸브의 작동 상수).(Wherein K1, K2: operating constant of the first solenoid valve).
그러므로 상기와 같이 산출되는 동작 시간(T1)동안 제1 솔레노이드 밸브(31)를 동작시켜(S110, S120, S150), 오일 펌프(41)에서 인가되는 오일을 가변 밸브 타이밍 장치(5)로 공급하여 피스톤(51)을 오른쪽 방향으로 작동시킨다.Therefore, by operating the first solenoid valve 31 during the operation time (T1) calculated as described above (S110, S120, S150), by supplying the oil applied from the oil pump 41 to the variable valve timing device 5 Operate the piston 51 in the right direction.
따라서 상기 피스톤(51)의 동작 상태 가변 정도에 따라 가변 밸브 타이밍 장치(5)의 회전 각도가 가변되어 설정된 각도 만큼 가변 밸브 타이밍 장치(5)를 회전시킨다.Therefore, the angle of rotation of the variable valve timing device 5 is varied according to the degree of change in the operating state of the piston 51 to rotate the variable valve timing device 5 by the set angle.
그러나 반대로 발생하는 오차값이 허용 최대값보다 작을 경우엔, 동작 제어부(2)는 현재 가변 밸브 타이밍 장치(5)의 회전 각도가 이론적인 회전 각도보다 작은 상태로 판단한다.However, when the error value occurring on the contrary is smaller than the allowable maximum value, the operation control part 2 judges that the rotation angle of the variable valve timing apparatus 5 is currently smaller than the theoretical rotation angle.
따라서 동작 제어부(2)는 하기 (2)식을 이용하여 발생하는 각도간의 오차 크기에 따른 제2 솔레노이드 밸브(32)의 동작 시간(Tb)을 산출하여(S100), 산출된 시간동안 가변 밸브 타이밍 장치에 유입되었던 유체를 오일 탱크(42)로 리턴시킨다(S130∼S150).Therefore, the operation control unit 2 calculates the operation time Tb of the second solenoid valve 32 according to the error magnitude between the angles generated by using the following Equation (2) (S100), and the variable valve timing for the calculated time. The fluid introduced into the apparatus is returned to the oil tank 42 (S130 to S150).
(여기에서, K3 , K4 : 제2솔레노이드 밸브의 작동 상수).(Where K3, K4: operating constant of the second solenoid valve).
그러므로 가변 밸브 타이밍 장치(5)에 공급되었던 유체의 리턴 동작으로 가변 밸브 타이밍 장치(5)의 피스톤(51)이 왼쪽으로 이동하여 가변 밸브 타이밍 장치(5)의 회전 각도를 조정한다.Therefore, the piston 51 of the variable valve timing device 5 moves to the left to adjust the rotation angle of the variable valve timing device 5 by the return operation of the fluid supplied to the variable valve timing device 5.
현재 가변 밸브 타이밍 장치(5)의 회전 각도와 이론적인 회전 각도 간에 발생하는 오차의 크기에 따라 제1 또는 제2 솔레노이드 밸브(31, 32)의 동작 시간이 가변되어 가변 밸브 타이밍(5)의 상태에 따라 동작 상태가 가변될 수 있도록 한다.The operation time of the first or second solenoid valves 31 and 32 is varied according to the magnitude of the error occurring between the rotation angle of the variable valve timing device 5 and the theoretical rotation angle. The operation state can be changed according to.
상기와 같이 동작하는 이 발명의 효과는 엔진의 동작 영역에 따라 흡/배기 밸브의 동작 범위를 보정하기 위한 가변 밸브 타이밍 장치의 회전 각도를 다원화시키므로, 엔진의 동작 상태에 따른 가장 적절한 상태로 흡/배기 밸브의 동작이 이루어질 수 있도록 하므로 엔진의 출력 효율을 증대시킬 수 있고, 연비를 개선할 수 있다.The effect of the present invention operating as described above is to diversify the rotation angle of the variable valve timing device for correcting the operating range of the intake / exhaust valve according to the operating region of the engine, so that the intake / Since the operation of the exhaust valve can be made it is possible to increase the output efficiency of the engine, it is possible to improve the fuel economy.
그리고 엔진의 동작 상태에 따라 정확하게 흡/배기 밸브가 동작하므로 엔진의 완전 연소를 증대시켜, 불완전 배기 가스의 배출량을 저감시킬 수 있는 효과가 발생한다.In addition, since the intake / exhaust valve operates correctly according to the operating state of the engine, an effect of increasing complete combustion of the engine and reducing emissions of incomplete exhaust gas occurs.
Claims (7)
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|---|---|---|---|
| KR1019940033303A KR100193242B1 (en) | 1994-12-08 | 1994-12-08 | Variable valve timing device capable of feedback control and control method thereof |
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Publications (2)
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