KR102540886B1 - Cvvd 위치학습결과 검증방법 및 cvvd 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 CVVD 시스템(1)에 적용된 CVVD 위치학습결과 검증방법은 CVVD 시스템 하드웨어 이상, 학습값 이상, 모터전압이상의 각각을 조건으로 기존 학습값에 대한 검증 필요성을 판단하고, 학습값 검증 필요성이 있는 경우엔 모터(2-1)의 컨트롤 샤프트(2-2)에 대한 위치 확인에 보조 캠 센서(7)의 캠 샤프트(5)의 회전 검출값이 활용된 학습값 검증제어를 수행하는 반면 재학습 필요성이 있는 경우엔 재학습제어로 전환되어 long duration과 short duration에 대한 학습을 수행함으로써 학습값 검증제어로 학습이상으로 인한 엔진 시동 꺼짐/아이들(idle) 불안정/연비악화를 예방하고, 특히 재학습제어에 학습이상시점을 지난 다음점화시점(next ignition on)이 적용됨으로써 재학습에 따른 엔진의 급격한 출력변화 발생도 방지되는 특징을 갖는다.

Description

CVVD 위치학습결과 검증방법 및 CVVD 시스템{Method for Verifying CVVD Location Learning Result and CVVD System Thereof}
본 발명은 CVVD 위치학습에 관한 것으로, 특히 보조 캠 센서를 이용한 CVVD 위치학습결과 검증이 이루어지는 CVVD 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 밸브가변기구인 CVVD(Continuously Variable Valve Duration) 시스템은 최종조립라인(End Of Line)에서 엔진 조립 초기시 밸브 듀레이션(valve duration)(즉, 흡기 밸브를 동작시키는 캠의 듀레이션으로 흡기 밸브 open 상태 기간) 학습을 수행하여 정확한 듀레이션/타이밍 제어 동작이 이루어지도록 한다. 이 경우 상기 최종조립라인의 밸브 듀레이션 학습은 최초 학습 또는 EOL(End Of Line) 학습에 의한 CVVD 위치 학습을 의미한다.
일례로 상기 CVVD 위치 학습은 흡기 밸브를 동작시키는 캠과 연계된 컨트롤 샤프트를 모터로 회전시켜 캠의 듀레이션(즉, 밸브 듀레이션)을 변경시켜주고, 컨트롤 샤프트의 위치 값을 컨트롤 샤프트 회전수로 판정하여 듀레이션(즉, 흡기 밸브 오픈(open) 상태 기간)을 판정하는 방식이다.
그 결과 상기 CVVD 위치 학습은 엔진과 조립된 CVVD 시스템의 듀레이션/타이밍 제어 동작에 대한 정확도를 확보하고, 이로부터 CVVD 시스템은 엔진 점화시기에 대한 정확히 구동으로 엔진 시동 꺼짐 없이 엔진 제어를 수행하여 준다.
일본특개 2013-167223(2013.8.29)
하지만 상기 CVVD 시스템은 CVVD 위치 학습 결과에 대한 검증을 필요로 하는 다양한 원인을 내포하고 있다.
일례로 다양한 원인은 모터 전원이상, 커넥터 탈거, CVVD 마이컴 불량 등과 같은 CVVD 시스템의 하드웨어 측면에 기인한 것으로, 이러한 경우 CVVD 위치 학습 결과로 듀레이션 판정이 이루어졌다 하더라도 정확한 공기량 제어를 불가하게 함으로써 엔진의 시동 꺼짐과 아이들(idle) 불안정 및 연비악화가 발생될 수 있다.
그러므로 상기 CVVD 위치 학습은 CVVD 시스템의 하드웨어 측면에 기인한 듀레이션의 판정 정확도 미확보 시 재학습을 필요로 할 수밖에 없다.
이에 상기와 같은 점을 감안한 본 발명은 밸브의 숏 듀레이션(short duration)과 롱 듀레이션(long duration)의 각각에 대한 학습값을 캠 샤프트에 적용된 보조 캠 센서의 검출값으로 검증함으로써 학습이상 미 검증으로 발생될 수 있는 엔진 시동 꺼짐과 아이들(idle) 불안정 및 연비악화를 예방하고, 특히 시스템 하드웨어 불량(fail 또는 error) 및 학습값 손실 시 학습이상시점이 지난 다음점화시점(next ignition on)에서 숏/롱 듀레이션의 각각을 재학습함으로써 재학습에 따른 엔진의 급격한 출력변화 발생도 방지하는 CVVD 위치학습결과 검증방법 및 CVVD 시스템의 제공에 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 CVVD 위치학습결과 검증방법은 CVVD 시스템의 숏 듀레이션과 롱 듀레이션으로 획득된 학습값에 대한 학습값 검증 필요성을 컨트롤러가 판단하면, 모터에 연결된 컨트롤 샤프트의 위치를 캠 샤프트의 회전을 검출하도록 상기 캠 샤프트의 중간부위에 위치된 보조 캠 센서의 신호값으로 확인하여 학습값 검증이 이루어지는 학습값 검증제어가 포함되는 것을 특징으로 한다.
바람직한 실시예로서, 상기 학습값 검증 필요성은 CVVD 시스템 하드웨어 이상, 학습값 이상, 모터전압이상의 각각을 조건으로 하고, 상기 조건들이 모두 미충족인 경우 상기 학습값 검증제어를 수행하는 반면 상기 조건들 중 어느 하나의 조건 충족인 경우 학습이상으로 판정되어 상기 롱 듀레이션과 상기 숏 듀레이션의 각각을 학습하기 위한 재학습제어로 전환된다.
바람직한 실시예로서, 상기 학습값 검증제어는 상기 롱 듀레이션을 위해 상기 보조 캠 센서의 신호값에 대한 임계값(threshold)이 적용된 롱(long) 위치 검증제어와 상기 숏 듀레이션을 위해 상기 보조 캠 센서의 신호값에 대한 임계값이 적용된 숏(short) 위치 검증제어로 구분된다.
바람직한 실시예로서, 상기 롱 위치 검증제어는, 상기 모터를 회전시켜 롱 듀레이션 제어 실시가 이루어지는 단계, 상기 보조 캠 센서의 신호값을 구분한 HIGH SIGNAL A와 HIGH SIGNAL B의 각각에 대한 롱 듀레이션 임계값이 상기 임계값으로 적용되는 단계, 상기 롱 듀레이션 임계값의 조건충족으로 상기 롱 듀레이션에 대한 학습이 정상으로 검증되는 단계로 수행된다. 상기 HIGH SIGNAL A와 상기 HIGH SIGNAL B의 각각은 상기 캠 샤프트의 중간부위에 위치된 보조 타겟 휠을 검출한 상기 보조 캠 센서의 신호값이 갖는 신호유지시간이며, 상기 롱 듀레이션 임계값의 조건충족은 상기 신호유지시간으로 판단된다. 상기 롱 듀레이션 임계값의 조건 미충족에선 상기 재학습제어로 전환된다.
바람직한 실시예로서, 상기 숏 위치 검증제어는, 상기 모터를 회전시켜 숏 듀레이션 제어 실시가 이루어지는 단계, 상기 보조 캠 센서의 신호값을 구분한 HIGH SIGNAL A와 HIGH SIGNAL B의 각각에 대한 숏 듀레이션 임계값이 상기 임계값으로 적용되는 단계, 상기 숏 듀레이션 임계값의 조건충족으로 상기 숏 듀레이션에 대한 학습이 정상으로 검증되는 단계로 수행된다. 상기 HIGH SIGNAL A와 상기 HIGH SIGNAL B의 각각은 상기 캠 샤프트의 중간부위에 위치된 보조 타겟 휠을 검출한 상기 보조 캠 센서의 신호값이 갖는 신호유지시간이며, 상기 숏 듀레이션 임계값의 조건충족은 상기 신호유지시간으로 판단된다. 상기 숏 듀레이션 임계값의 조건 미충족에선 상기 재학습제어로 전환된다.
바람직한 실시예로서, 상기 CVVD 시스템 하드웨어 이상은 상기 모터와 상기 컨트롤러의 CAN 통신 불가를 가져오는 모터 커넥터 접속 불량이다. 상기 학습값 이상은 학습값 리셋에 의한 학습값 손실이다. 상기 모터전압이상은 전압강하이다.
바람직한 실시예로서, 상기 재학습 제어는 학습이상시점으로부터 다음 점화시점에서 상기 long duration 학습에 이은 상기 숏 듀레이션 학습으로 획득된 학습값을 저장하여 완료된다.
그리고 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 CVVD 시스템은 CVVD 시스템 하드웨어 이상, 학습값 이상, 모터전압이상의 각각을 조건으로 기존 학습값에 대한 검증 필요성을 판단하고, 학습값 검증 필요성이 있는 경우엔 모터의 컨트롤 샤프트에 대한 위치 확인에 캠 샤프트의 보조 캠 센서가 활용된 학습값 검증제어를 수행하는 반면 재학습 필요성이 있는 경우엔 재학습제어로 전환되어 롱 듀레이션과 숏 듀레이션에 대한 학습을 수행하는 컨트롤러가 포함되는 것을 특징으로 한다.
바람직한 실시예로서, 상기 보조 캠 센서는 캠 센서와 한 쌍을 이루고, 상기 캠 센서가 상기 캠 샤프트의 끝부위에 구비되는 반면 상기 보조 캠 센서는 상기 캠 샤프트의 중간부위에 위치된다. 상기 보조 캠 센서는 보조 타겟 휠의 A 돌기와 B 돌기로 상기 캠 샤프트의 회전 검출값을 생성하고, 상기 보조 타겟 휠은 상기 캠 샤프트의 중간부위에 구비된다.
바람직한 실시예로서, 상기 컨트롤러는 CVVD 학습 검증 맵을 구비하고, 상기 CVVD 학습 맵은 상기 CVVD 시스템 하드웨어 이상 여부, 상기 학습값 이상 여부, 상기 모터전압이상 여부에 대한 신호를 상기 컨트롤러에 제공해 준다.
바람직한 실시예로서, 상기 컨트롤러는 상기 캠 샤프트의 직접 제어용 CVVT(Continuously Variable Valve Timing) 시스템을 제어한다.
이러한 본 발명의 CVVD 시스템은 CVVD 위치학습결과를 보조 캠 센서 데이터로 검증함으로써 하기와 같은 작용 및 효과를 구현한다.
첫째, 캠 샤프트 중간 위치에 적용된 보조 캠 센서를 정보로 이용함으로써 OBD(On Board Diagnosis) 법규 대응 항목으로 CVVD 시스템을 구성하고 있는 하드웨어 각 부분의 정상여부 판정이 가능하다. 둘째, 보조 캠 센서의 데이터로부터 모터 어셈블리(예, 컨트롤 샤프트, 하우징, 링크)의 정렬(alignment) 판정이 가능하다. 셋째, CVVD 위치 학습 과정에서 모터 전원이상, 커넥터 탈거, CVVD 마이컴 불량 등과 같은 하드웨어 측면으로 발생되는 다양한 원인을 모두 해소함으로써 공기량 제어 불가를 가져오는 학습 결과 생성을 차단한다. 넷째, 학습 결과로 정확한 공기량 제어가 확보됨으로써 CVVD 시스템 동작 시 엔진의 시동 꺼짐과 아이들(idle) 불안정 및 연비악화 등이 모두 방지된다.
도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 CVVD 위치학습결과 검증방법의 순서도이고, 도 3은 본 발명에 따른 CVVD 위치학습결과 검증이 이루어지는 CVVD 시스템의 구성 예이며, 도 4는 본 발명에 따른 컨트롤 샤프트의 숏/롱 듀레이션위치를 위한 보조 캠 센서의 신호값 예이고, 도 5는 본 발명에 따른 CVVD 시스템의 기존 학습값 검증 및 재학습값 획득에 대한 모터의 숏/롱 듀레이션 회전 제어 예이며, 도 6은 본 발명에 따른 CVVD 위치학습결과 검증 및 재학습이후 CVVD 시스템 동작 상태이다.
이하 본 발명의 실시 예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명하며, 이러한 실시 예는 일례로서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.
도 1 및 도 2를 참조하면, CVVD 위치학습결과 검증방법은 기존 학습의 학습이상에 대해 센서를 활용하는 학습이상 진입제어(S10~S40), 기존 학습값에 대한 학습값 검증제어(S50~S80,S50-1~S80-1), 새로운 학습값을 위한 재학습 제어(S100~S160)로 구분된다.
이로부터 상기 CVVD 위치학습결과 검증방법은 상기 학습이상 진입제어(S10~S40)에서 숏 듀레이션과 롱 듀레이션 제어시 보조 캠 센서 신호를 모니터링 하여 해당 듀레이션에 맞는 신호값이 출력되는지가 모니터링 된다. 이어 모니터링을 통해 해당 듀레이션에 맞는 신호값 출력이 없거나 또는 모터의 커넥터 탈거, 모터의 저전압 발생, 학습치 저장 실패를 어느 하나의 학습이상으로 판정을 하고 재학습 제어(S100~S160)로 전환되어 재학습이 실시된다. 또한 상기 CVVD 위치학습결과 검증방법은 다음 점화시점에서 상기 재학습 제어(S100~S160)를 수행한다.
그 결과 상기 크로스 체크 방식 CVVD 위치 학습 방법은 다음과 같은 장점을 가질 수 있다. 모터의 컨트롤 샤프트와 캠 샤프트를 연계하는 하우징(housing)과 링크(link)에 의해 흡기 밸브의 듀레이션이 최종 결정됨을 고려하지 못하고 포지션 센서(또는 회전각 센서)로 컨트롤 샤프트의 목표(target)값 만 확인함으로써 흡기밸브의 실제적인 듀레이션(actual duration) 측정이 불가하던 CVVD 시스템의 기존 방식 단점을 캠 샤프트에 신규로 장착된 보조 캠 센서로 해소된다. 나아가 보조 캠 센서의 모니터링으로 하우징과 링크에 대한 얼라이먼트(alignment) 판정이 가능하고, CVVD 시스템에 대한 OBD 법규 대응 항목인 하드웨어의 각 부분에 대한 정상여부 판정도 가능하다.
도 3을 참조하면, CVVD(Continuously Variable Valve Duration) 시스템(1)은 CVVD 제어기(2), CVVD 기구부(3), 캠 센서(Cam Sensor)(6), 보조 캠 센서(7)를 구성요소로 포함하여 엔진(200)(도 6 참조)에 조립되고, CVVT(Continuously Variable Valve Timing) 시스템(100)과 연계되며, CVVD 제어기(3) 및 CVVT 시스템(100)의 제어를 위한 컨트롤러(Controller)(10)가 포함된다.
일례로 상기 CVVD 제어기(2)는 BLDC(Brushless Direct Current) 3상 타입 모터(2-1), 캠 샤프트(5)에 연계되어 모터(2-1)로 회전되는 컨트롤 샤프트(2-2) 및 스토퍼(stopper)(2-3)(도 5 참조)로 구성된다. 특히 상기 스토퍼(2-3)(도 5 참조)는 컨트롤 샤프트(2-2)의 엔드부(end portion)에 구비되어 모터(2-1)의 회전에 대한 숏/롱의 위치도달을 물리적 접촉으로 확인시켜주는 스토퍼(Mechanical stopper)이다. 상기 CVVD 기구부(3)는 컨트롤 샤프트(2-2)에 연계된 기어(3-1), 외관 형상을 이루는 하우징(3-2), 캠 샤프트와 연계된 링크(3-3)로 구성되어 흡배기 밸브를 개폐하는 캠 샤프트에 조립된다.
일례로 상기 캠 센서(6)는 캠 샤프트(5)의 엔드부로 위치되고, 캠 샤프트(5)의 둘레에 형성된 타겟 휠(6-1)의 돌기를 인식하여 검출한 캠 샤프트 회전 각도를 컨트롤러(10)에 제공한다. 상기 보조 캠 센서(7)는 캠 샤프트(5)는 캠 샤프트(5)의 중간부(middle portion)로 위치되고, 캠 샤프트(5)의 둘레에 형성된 보조 타겟 휠(7-1)의 돌기(예, 도 5의 초기위치 돌기(7-1a) 및 회전위치 돌기(7-1b) 참조)를 인식하여 검출한 캠 샤프트 회전 각도를 컨트롤러(10)에 제공한다. 그러므로 상기 보조 캠 센서(7)는 상기 캠 센서(6)와 별개 센서로서 신규로 적용된다. 이 경우 상기 보조 캠 센서(7)에서 검출한 회전 각도는 자기력을 구형파로 변환하여 구형파 개수 카운트 방식으로 모터(3)에 내장되어 모터 회전에 따른 숏/롱 위치를 검출하는 홀 센서(Hall Sensor)(도시되지 있지 않음)에 대한 검증과 함께 이상(예, 홀 미싱(Hall Missing))을 보정하는데 이용된다. 여기서 상기 홀 미싱은 실제 발생한 모터 회전수가 훨씬 적은 값으로 인식됨으로써 목표 위치를 추종하는 홀 센서 신호값으로 환산한 모터 회전량 보다 더 많은 회전량이 모터에서 발생됨을 의미한다.
일례로 상기 컨트롤러(10)는 학습이상 판정 및 재학습 실시를 위해 보조 캠 센서(7)에 의한 듀레이션 체크 및 모니터링으로 듀레이션 에러 발생을 검출 및 제어한다. 이를 위해 상기 컨트롤러(10)는 데이터 입력부(10-1), CVVD 학습 맵(10-2), CVVD 학습 검증 맵(10-3)을 구비한다. 그러므로 상기 컨트롤러(10)는 이들을 제어하는 ECU 드라이버(Electronic Control Unit Driver)로 구성된다.
구체적으로 상기 데이터 입력부(10-1)는 엔진 크랭킹(cranking)(스타트모터에 의한 크랭크샤프트 회전 상태), 엔진 RPM, key ON/OFF(ignition)와 함께 차속, 엑셀페달 개도, 배터리 전압, 냉각수온/흡기온 범위 등이 포함된 엔진 데이터를 검출하고, 컨트롤샤프트의 short/long 위치에 대한 센서 검출값 이상(예, 홀 센서, 캠 센서(6))과 통신에러(예, CVVD 시스템과 EMS의 CAN 통신 에러) 및 컨트롤샤프트의 스토퍼(도시되지 않음)를 이용한 숏/롱 듀레이션의 학습치 손실(예, 맵(10-2) 또는 컨트롤러(10)의 메모리 저장값)이 포함된 센서 데이터를 검출하며, 모터(2-1)의 회전수와 함께 커넥터 탈거나 저전압에 의한 모터 이상 등이 포함된 모터 데이터를 검출한다.
구체적으로 상기 CVVD 학습 맵(10-2)은 숏 듀레이션과 롱 듀레이션 제어를 위한 위치 학습값 저장 및 업데이트가 이루어진다. 상기 CVVD 학습 검증 맵(10-3)은 듀레이션 신호값 출력 없음, 모터 커넥터 탈거, 모터 저전압 발생, 학습치 저장 실패의 어느 하나에 대해 학습이상 신호를 생성한다.
일례로 상기 CVVT 시스템(100)은 컨트롤러(10)의 제어로 숏/롱 듀레이션을 고정한 상태로 밸브 열림/닫힘 시점이 동시에 변경되도록 캠 샤프트(5)를 직접 제어한다. 그러므로 상기 CVVT 시스템(100)은 엔진의 회전영역에 따라 밸브의 개폐시기(예, IVO(Intake Valve Open) 및 IVC(Intake Valve Close)) 및 개폐량을 조절해 오버랩 타이밍을 제어함으로써 실린더 충전량과 잔류 가스량에 대한 조절을 수행한다.
이하 도 1 및 도 2의 CVVD 위치 학습 결과 검증 방법을 도 3 내지 도 6을 참조로 상세히 설명한다. 이 경우 제어 주체는 컨트롤러(10)이고, 제어 대상은 CVVD 시스템(1)이며, 검출 대상은 주요 모니터링 대상인 모터, 전압, CAN, 보조 캠 센서(7), 학습치와 더불어 기타 CVVD 제어에 필요한 온도, 차속, 이그니션 키, 엑셀페달 개도, 배터리 전압, 스타트 모터 등을 포함한다.
도 1을 참조하면, 컨트롤러(10)는 상기 학습이상 진입제어(S10~S40)를 S10의 CVVD 하드웨어 이상 검출 단계, S20의 학습치 저장 실패 확인 단계, S30의 공급전압 이상 검출 단계, S40의 컨트롤 샤프트 위치 검출 단계로 구분한다. 이 경우 CVVD 하드웨어 이상 검출 단계(S10)와 학습 메모리 확인 단계(S20) 및 공급전압 이상 검출 단계(S30)는 순차적으로 수행됨으로 표현되나 실제적인 측면에서 그 순서는 변경될 수 있다.
도 3을 참조하면, 상기 학습이상 진입제어(S10~S40)에 대한 컨트롤러(10)의 동작을 알 수 있다. 상기 CVVD 하드웨어 이상 검출(S10)을 수행하기 위해, 컨트롤러(10)는 데이터 입력부(10-1)에서 제공된 엔진 데이터와 센서 데이터 및 모터 데이터를 확인하고, 이들 중 상기 센서 데이터에 포함된 센서 검출값 이상과 CAN 이상 및 학습치 손실, 상기 모터 데이터에 포함된 모터 공급전압의 저전압 발생을 확인한다.
먼저 상기 CVVD 하드웨어 이상 검출(S10)은 CVVD 제어기(3)에 대한 하드웨어 통신 상태를 이용한다. 일례로 컨트롤러(10)는 약 2초간 모터(2-1)와 CAN 통신 불가한 경우를 모터 커넥터 탈거 문제로 하여 CVVD 하드웨어 이상을 판정한다. 또한 컨트롤러(10)는 모터 커넥터 탈거가 없는 경우 하드웨어 이상 검출을 위해 센서 검출값 이상을 확인하고, 센서 검출값 이상인 경우를 센서 문제(홀 센서, 캠 센서(6)의 어느 하나)로 하여 CVVD 하드웨어 이상을 검출한다.
이어 상기 학습치 저장 실패 확인(S20)은 CVVD 시스템(1)의 CVVD 학습 맵(10-2) 또는 컨트롤러(10)의 메모리에 저장된 학습값을 이용한다. 일례로 컨트롤러(10)는 메모리 리셋(reset) 후 학습값을 검출할 수 없거나 또는 기존 학습값 중 초기 학습값이 학습값으로 검출된 경우로 학습치 저장 실패를 확인한다.
그리고 상기 공급전압 이상 검출(S30)은 CVVD 제어기(2)의 모터(2-1)에 대한 공급전압을 이용한다. 일례로 컨트롤러(10)는 공급전압이 약 5.1V 보다 작게 떨어지는 전압강하가 검출된 경우로 공급전압 이상을 검출한다.
최종적으로 상기 컨트롤 샤프트 위치 검출(S40)은 CVVD 제어기(2)의 컨트롤 샤프트(2-2)에 대한 위치를 컨트롤러(10)에서 캠 샤프트(5)의 중간부위에 구비된 보조 캠 센서(7)의 캠 샤프트 회전 검출값으로 확인한다. 이러한 이유는 학습이상에 따른 숏 듀레이션과 롱 듀레이션 제어가 이루어지는 경우, 보조 캠 센서(7)를 모니터링하여 검출된 신호값(캠 샤프트 회전 검출값)은 롱 듀레이션 제어에 대한 롱 듀레이션 신호값으로 숏 듀레이션 제어에 대한 숏 듀레이션 신호값으로 각각 대체될 수 있기 때문이다.
이로부터 컨트롤러(10)는 상기 학습이상 진입제어(S10~S40)의 각 단계를 통해 하드웨어 이상 검출(S10), 학습치 저장 실패 확인(S20), 공급전압 이상 검출(S30)의 각 조건 충족이 이루어지지 않은 경우로 컨트롤 샤프트 위치 검출(S40)을 한 다음 학습값 검증제어(S50~S80,S50-1~S80-1)로 전환한다.
다시 도 1을 참조하면, 컨트롤러(10)는 학습값 검증제어(S50~S80,S50-1~S80-1)를 롱(long) 위치 검증제어(S50~S80)와 숏(short) 위치 검증제어(S50-1~S80-1)로 구분한다.
구체적으로 상기 롱 위치 검증제어(S50~S80)는 S50의 롱 듀레이션 제어실시 단계, S60~S70의 보조 캠 센서 롱 출력 검증 단계, S80의 롱 듀레이션 학습정상 확인 단계로 수행된다. 또한 상기 숏 위치 검증제어(S50-1~S80-1)는 S50-1의 숏 듀레이션 제어실시 단계, S60-1~S70-1의 보조 캠 센서 숏 출력 검증 단계, S80-1의 숏 듀레이션 학습정상 확인 단계로 수행된다.
컨트롤러(10)는 학습 검증에 롱 듀레이션과 숏 듀레이션 중 롱 듀레이션 제어 실시(S50)를 숏 듀레이션 제어 실시(S50-1)에 우선하여 수행한다. 이러한 이유는 CVVD 시스템(1)의 엔진에서 듀레이션은 흡입 공기량을 제어하는 인자로 숏 듀레이션 대비 롱 듀레이션시 많은 공기 흡입이 이루어짐으로써 비정상적인 듀레이션 학습에서 목표대비 실제 공기량이 부족하거나 많아져서 엔진 실화 또는 시동 꺼짐으로 발전될 수 있기 때문이다.
도 4를 참조하면, 컨트롤러(10)가 상기 보조 캠 센서 롱 출력 검증 단계(S60~S70)를 위해 보조 캠 센서(7)의 HIGH SIGNAL A,B에 롱 듀레이션 임계값을 적용하고, 상기 보조 캠 센서 숏 출력 검증 단계(S60-1~S70-1)를 위해 보조 캠 센서(7)의 HIGH SIGNAL A,B에 숏 듀레이션 임계값을 적용하는 근거를 예시한다.
도시된 바와 같이, 컨트롤 샤프트(2-2)의 숏/롱 듀레이션 위치 확인을 위해 보조 캠 센서(7)는 보조 타겟 휠(7-1)이 구비되고, 상기 보조 타겟 휠(7-1)은 서로 이격된 위치로 캠 샤프트(5)의 둘레에서 돌출된 A 돌기(7-1a)와 B 돌기(7-1b)로 이루어진다. 구체적으로 상기 B 돌기(7-1b)의 위치는 원형 단면의 360°중 0~180°구간에서 0~62°구간이 제외된 62~180°구간으로 약 118°영역을 차지하고, 반면 상기 A 돌기(7-1a)의 위치는 원형 단면의 360°중 180~360°구간에서 180~302°구간이 제외된 302~360°구간으로 약 58°영역을 차지한다, 즉, 상기 B 돌기(7-1b)는 캠 샤프트(5)의 360°원형 단면 중 62~180°구간에서 약 118°영역을 돌출부위로 하고, 상기 A 돌기(7-1a)는 캠 샤프트(5)의 360°원형 단면 중 302~360°구간에서 약 58°영역을 돌출부위로 한다.
그러므로 상기 A 돌기(7-1a)는 CVVD 학습 이상 진단을 위해 측정한 숏/롱 듀레이션의 각각에 따른 캠 센서 신호값을 HIGH SIGNAL A로 생성하고, 상기 B 돌기(7-1b)는 CVVD 학습 이상 진단을 위해 측정한 숏/롱 듀레이션의 각각에 따른 캠 센서 신호값을 HIGH SIGNAL B로 생성한다.
이로부터 컨트롤러(10)는 상기 보조 캠 센서 롱 출력 검증(S60~S70)을 S60의 THD_1 < HIGH SIGNAL A < THD_2, S70의 THD_3 < HIGH SIGNAL B < THD_4로 구분하고, 상기 보조 캠 센서 숏 출력 검증(S6001~S70-1)을 S60-1의 THD_5 < HIGH SIGNAL A < THD_6, S70-1의 THD_7 < HIGH SIGNAL B < THD_8로 구분한다. 여기서 “HIGH SIGNAL A,B"는 각각 롱/숏 듀레이션 제어에 대한 보조 캠 센서(7)의 신호값이고, ”THD_1“는 HIGH SIGNAL 롱 듀레이션 A하단 임계값, ”THD_2“는 롱 듀레이션 A상단 임계값, “THD_3”은 롱 듀레이션 B하단 임계값, “THD_4”는 HIGH SIGNAL 롱 듀레이션 B상단 임계값을 각각 나타내며, ”THD_5“는 숏 듀레이션 A하단 임계값, “THD_6”은 숏 듀레이션 A상단 임계값, “THD_7”은 숏 듀레이션 B하단 임계값, “THD_8”은 숏 듀레이션 B상단 임계값을 각각 나타낸다. 그라고 “<”는 두 값의 크기를 나타내는 부등호이다.
따라서 컨트롤러(10)는 THD_1 < HIGH SIGNAL A < THD_2 및 THD_3 < HIGH SIGNAL B < THD_4 이 모두 조건 충족된 경우 롱 듀레이션 학습정상 확인(S80)으로 진입하여 롱 듀레이션에 대한 학습 검증을 완료한다, 또한 컨트롤러(10)는 THD_5 < HIGH SIGNAL A < THD_6 및 THD_7 < HIGH SIGNAL B < THD_8 이 모두 조건 충족된 경우 숏 듀레이션 학습정상 확인(S80-1)으로 진입하여 숏 듀레이션에 대한 학습 검증을 완료한다,
이를 위해 상기 임계값을 나타내는 THD_1/THD_2(S60), THD_3/THD_4(S70), THD_5/THD_6(S60-1), THD_7/THD_8(S70-1)의 각각은 ”THD_1 = 99°“, ”THD_2 = 180°“, “THD_3 = 260°”,“THD_4 = 360°”,”THD_5 = 137°“,“THD_6 = 180°”,“THD_7 = 222°”, “THD_8 = 360°”로 적용될 수 있다. 그러므로 ”THD_1(99°) < HIGH SIGNAL A < THD_2(180°)에서 HIGH SIGNAL A는 81°에 해당하는 신호유지시간, “THD_3(260°) < HIGH SIGNAL B < THD_4(360°)에서 HIGH SIGNAL B는 100°에 해당하는 신호유지시간, ”THD_5(137°) < HIGH SIGNAL A < THD_6(180°)에서 HIGH SIGNAL A는 43°에 해당하는 신호유지시간, “THD_7(222°)< HIGH SIGNAL B < THD_8(360°)에선 138°에 해당하는 신호유지시간이 각각 임계값 충족조건으로 적용된다.
도 5를 참조하면, 컨트롤러(10)가 상기 롱 듀레이션 학습정상 확인(S80)과 상기 숏 듀레이션 학습정상 확인(S80-1)의 각각에 대해 스토퍼(2-3)를 적용함을 예시한다.
일례로 도 5 좌측은 컨트롤 샤프트(2-2)의 끝단에 연결된 모터(2-1)를 왼쪽과 오른쪽의 숏 듀레이션 스탑(stop) 위치가 스토퍼(2-3)와 접촉으로 확인될 때 까지 회전시켜 측정한 모터(2-1)의 회전수 검증으로 상기 롱 듀레이션 학습정상 확인(S80)이 이루어짐을 나타낸다. 이 경우 상기 롱 듀레이션 학습정상 확인(S80)이 이루어진 모터(2-1)의 회전수는 컨트롤러(10)에 의해 학습값으로 CVVD 학습 맵(10-2) 또는 메모리로 저장된다.
일례로 도 5 우측은 컨트롤 샤프트(2-2)의 끝단에 연결된 모터(2-1)를 왼쪽과 오른쪽의 숏 듀레이션 스탑(stop) 위치가 스토퍼(2-3)와 접촉으로 확인될 때 까지 회전시켜 측정한 모터(2-1)의 회전수 검증으로 상기 숏 듀레이션 학습정상 확인(S80-1)이 이루어짐을 나타낸다. 이 경우 상기 숏 듀레이션 학습정상 확인(S80-1)이 이루어진 모터(2-1)의 회전수는 컨트롤러(10)에 의해 학습값으로 CVVD 학습 맵(10-2) 또는 메모리로 저장된다.
한편 도 2를 참조하면, 컨트롤러(10)는 상기 학습이상 진입제어(S10~S40)에서 하드웨어 이상 검출(S10), 학습치 저장 실패 확인(S20), 공급전압 이상 검출(S30)의 각 조건을 어느 하나라도 발견된 경우에 대해 컨트롤 샤프트 위치 검출(S40)로 진입하는 대신 즉시 재학습 제어(S100~S160)로 전환한다. 또한 컨트롤러(10)는 상기 롱(long) 위치 검증제어(S50~S80)에서 THD_1 < HIGH SIGNAL A < THD_2(S60) 및 THD_3 < HIGH SIGNAL B < THD_4(S70) 중 어느 하나의 조건 미충족 또는 상기 숏(short) 위치 검증제어(S50-1~S80-1)에서 THD_5 < HIGH SIGNAL A < THD_6(S60-1) 및 THD_7 < HIGH SIGNAL B < THD_8(S70-1) 중 어느 하나의 조건 미충족 시 재학습 제어(S100~S160)로 전환된다.
상기 재학습 제어(S100~S160)는 롱 듀레이션과 숏 듀레이션에 대한 재학습으로 모터 회전수를 확인한 후 이를 학습값으로 저장한다. 이를 위해 상기 재학습 제어(S100~S160)는 S100의 모터 위치 학습이상 저장 단계, S110의 점화시기 판단 단계, S120의 모터 위치 재학습 실시 단계, S130의 CVVD 재학습 요청 단계, S140의 롱 듀레이션 제어 실시 단계, S150의 숏 듀레이션 제어 실시 단계, S160의 롱/숏 듀레이션 학습값 저장 완료 단계로 구분된다.
일례로 상기 모터 위치 학습이상 저장(S100)은 컨트롤러(10)가 CVVD 학습 맵(10-2)에 학습이상을 가져온 모터(2-1)의 회전수에 대한 롱/숏 듀레이션 위치를 저장하여 이루어진다. 상기 점화시기 판단(S110)은 상기 학습이상 진입제어(S10~S40)에서 학습이상을 가져온 시점으로부터 다음 점화시점을 판단한다. 이와 같이 상기 다음 점화시기 판단이 필요한 이유는 기존의 학습값 리셋 후 엔진 주행(즉, 학습이상의 점화시점)에서 재학습 실시할 경우 엔진에서 급격한 출력변화가 발생할 수 있기 때문이다.
일례로 상기 모터 위치 재학습 실시(S120)는 컨트롤러(10)의 재학습 진입을 의미하고, 상기 재학습 요청(S130)은 컨트롤러(10)가 모터(2-1)에 롱 듀레이션과 롱 듀레이션 중 롱 듀레이션 제어를 위한 출력을 발생함을 의미하며, 상기 롱 듀레이션 제어 실시(S140)와 상기 숏 듀레이션 제어 실시(S150)는 각각 롱 듀레이션과 숏 듀레이션을 통한 학습값 획득을 의미한다. 이 경우 상기 롱/숏 듀레이션 제어 실시(S140,S150)의 각 절차는 기존 롱/숏 듀레이션 위치학습 절차와 동일하다. 즉 상기 기존 롱/숏 듀레이션 위치학습 절차는 컨트롤러(10)가 특정 시간(밀리 초(ms))동안 특정 듀티(예, 50% 듀티)를 인가하고, 도 5와 같이 여 모터(2-1)를 왼쪽과 오른쪽으로 회전시키면서 스토퍼(2-3)와 접촉을 통한 모터(2-1)의 롱/숏 듀레이션 스탑(stop) 위치를 확인한 다음, 상기 스탑 위치에서 학습값을 획득하도록 모터(2-1)의 회전수를 측정하는 방식이다.
일례로 상기 학습값 저장 완료(S160)는 모터(2-1)의 회전수 측정으로 획득된 학습값이 컨트롤러(10)에 의해 CVVD 학습 맵(10-2) 또는 메모리로 저장된다.
한편 도 6을 참조하면, 검증된 학습값 또는 재 학습값으로 CVVD 시스템(1)과 CVVT 시스템(100)을 동작시키는 컨트롤러(10)의 제어전략이 예시된다.
도시된 바와 같이, 상기 제어 전략은 목표 타이밍/듀레이션(target timing/duration)을 운전영역에 따라 설정함에 기반하고, 목표 타이밍/듀레이션을 흡기밸브 열림(IVO : Intake Valve Open) 및 흡기밸브 닫힘(IVC : Intake Valve Close)의 시간 지정에 맞춰 결정한다, 이어 목표 타이밍(target timing)을 추종하도록 CVVT 시스템(100)의 오일제어밸브(Oil control valve)를 제어하며, 목표 듀레이션을 추종하도록 모터(2-1)의 회전위치를 제어한다. 그러므로 CVVD 시스템(1)은 흡기밸브의 열림/닫힘 시간에 대한 개별적 제어와 함께 듀레이션 제어에 대해 검증된 학습값 또는 재 학습값을 이용한 컨트롤러(10)의 제어전략으로 동작된다.
전술된 바와 같이, 본 실시예에 따른 CVVD 시스템(1)에 적용된 CVVD 위치학습결과 검증방법은 CVVD 시스템 하드웨어 이상, 학습값 이상, 모터전압이상의 각각을 조건으로 기존 학습값에 대한 검증 필요성을 판단하고, 학습값 검증 필요성이 있는 경우엔 모터(2-1)의 컨트롤 샤프트(2-2)에 대한 위치 확인에 보조 캠 센서(7)의 캠 샤프트(5)의 회전 검출값이가 활용된 학습값 검증제어를 수행하는 반면 재학습 필요성이 있는 경우엔 재학습제어로 전환되어 롱 듀레이션과 숏 듀레이션에 대한 학습을 수행함으로써 학습값 검증제어로 학습이상으로 인한 엔진 시동 꺼짐/아이들(idle) 불안정/연비악화를 예방하고, 특히 재학습제어에 학습이상시점을 지난 다음점화시점이 적용됨으로써 재학습에 따른 엔진의 급격한 출력변화 발생도 방지된다.
1 : CVVD(Continuously Variable Valve Duration) 시스템
2 : CVVD 제어기 2-1 : 모터
2-2 : 컨트롤 샤프트 2-3 : 스토퍼(stopper)
3 : CVVD 기구부
3-1 : 기어 3-2 : 하우징
3-3 : 링크 5 : 캠 샤프트
6 : 캠 센서(Cam Sensor)
6-1: 타겟 휠 7: 보조 캠 센서
7-1: 보조 타겟 휠 7-1a : A 돌기
7-1b : B 돌기 10 : 컨트롤러(Controller)
10-1 : 데이터 입력부 10-2 : CVVD 학습 맵
10-3 : CVVD 학습 검증 맵
100 : CVVT(Continuously Variable Valve Timing) 시스템
200 : 엔진

Claims (20)

  1. CVVD 시스템의 숏 듀레이션(short duration)과 롱 듀레이션(long duration)으로 획득된 학습값에 대한 학습값 검증 필요성을 컨트롤러가 판단하면, 모터에 연결된 컨트롤 샤프트의 위치를 캠 샤프트의 회전에 대한 보조 캠 센서의 신호값으로 확인하여 학습값 검증이 이루어지는 학습값 검증제어;
    가 포함되는 것을 특징으로 하는 CVVD 위치학습결과 검증방법.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 보조 캠 센서는 상기 캠 샤프트의 중간부위에 위치되는 것을 특징으로 하는 CVVD 위치학습결과 검증방법.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 학습값 검증 필요성은 CVVD 시스템 하드웨어 이상, 학습값 이상, 모터전압이상의 각각을 조건으로 하고, 상기 조건들이 모두 미충족인 경우 상기 학습값 검증제어를 수행하는 반면 상기 조건들 중 어느 하나의 조건 충족인 경우 학습이상으로 판정되어 상기 롱 듀레이션과 상기 숏 듀레이션의 각각을 학습하기 위한 재학습제어로 전환되는 것을 특징으로 하는 CVVD 위치학습결과 검증방법.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 학습값 검증제어는 상기 롱 듀레이션을 위해 상기 보조 캠 센서의 신호값에 대한 임계값(threshold)이 적용된 롱(long) 위치 검증제어와 상기 숏 듀레이션을 위해 상기 보조 캠 센서의 신호값에 대한 임계값이 적용된 숏(short) 위치 검증제어로 구분되는 것을 특징으로 하는 CVVD 위치학습결과 검증방법.
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 롱(long) 위치 검증제어는, 상기 모터를 회전시켜 롱 듀레이션 제어 실시가 이루어지는 단계, 상기 보조 캠 센서의 신호값을 구분한 HIGH SIGNAL A와 HIGH SIGNAL B의 각각에 대한 롱 듀레이션 임계값이 상기 임계값으로 적용되는 단계, 상기 롱 듀레이션 임계값의 조건충족으로 상기 롱 듀레이션에 대한 학습이 정상으로 검증되는 단계로 수행되며,
    상기 HIGH SIGNAL A와 상기 HIGH SIGNAL B의 각각은 상기 캠 샤프트의 중간부위에 위치된 보조 타겟 휠을 검출한 상기 보조 캠 센서의 신호값이 갖는 신호유지시간인 것을 특징으로 하는 CVVD 위치학습결과 검증방법.
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 롱 듀레이션 임계값의 조건충족은 상기 신호유지시간으로 판단되는 것을 특징으로 하는 CVVD 위치학습결과 검증방법.
  7. 청구항 5에 있어서, 상기 롱 듀레이션 임계값의 조건 미충족에선 상기 재학습제어로 전환되는 것을 특징으로 하는 CVVD 위치학습결과 검증방법.
  8. 청구항 4에 있어서, 상기 숏 위치 검증제어는, 상기 모터를 회전시켜 숏 듀레이션 제어 실시가 이루어지는 단계, 상기 보조 캠 센서의 신호값을 구분한 HIGH SIGNAL A와 HIGH SIGNAL B의 각각에 대한숏 듀레이션 임계값이 상기 임계값으로 적용되는 단계, 상기 숏 듀레이션 임계값의 조건충족으로 상기 숏 듀레이션에 대한 학습이 정상으로 검증되는 단계로 수행되며,
    상기 HIGH SIGNAL A와 상기 HIGH SIGNAL B의 각각은 상기 캠 샤프트의 중간부위에 위치된 보조 타겟 휠을 검출한 상기 보조 캠 센서의 신호값이 갖는 신호유지시간인 것을 특징으로 하는 CVVD 위치학습결과 검증방법.
  9. 청구항 8에 있어서, 상기 숏 듀레이션 임계값의 조건충족은 상기 신호유지시간으로 판단되는 것을 특징으로 하는 CVVD 위치학습결과 검증방법.
  10. 청구항 8에 있어서, 상기 숏 듀레이션 임계값의 조건 미충족에선 상기 재학습제어로 전환되는 것을 특징으로 하는 CVVD 위치학습결과 검증방법.
  11. 청구항 3에 있어서, 상기 CVVD 시스템 하드웨어 이상은 상기 모터와 상기 컨트롤러의 CAN 통신 불가를 가져오는 모터 커넥터 접속 불량인 것을 특징으로 하는 CVVD 위치학습결과 검증방법.
  12. 청구항 3에 있어서, 상기 학습값 이상은 학습값 리셋에 의한 학습값 손실인 것을 특징으로 하는 CVVD 위치학습결과 검증방법.
  13. 청구항 3에 있어서, 상기 모터전압이상은 전압강하인 것을 특징으로 하는 CVVD 위치학습결과 검증방법.
  14. 청구항 3에 있어서, 상기 재학습 제어는 학습이상시점으로부터 다음 점화시점에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 CVVD 위치학습결과 검증방법.
  15. 청구항 14에 있어서, 상기 재학습 제어는 상기 롱 듀레이션 학습에 이은 상기 숏 듀레이션 학습으로 획득된 학습값을 저장하여 완료되는 것을 특징으로 하는 CVVD 위치학습결과 검증방법.
  16. CVVD 시스템 하드웨어 이상, 학습값 이상, 모터전압이상의 각각을 조건으로 기존 학습값에 대한 검증 필요성을 판단하고, 학습값 검증 필요성이 있는 경우엔 모터의 컨트롤 샤프트에 대한 위치 확인에 보조 캠 센서의 캠 샤프트의 회전 검출값이 활용된 학습값 검증제어를 수행하는 반면 재학습 필요성이 있는 경우엔 재학습제어로 전환되어 롱 듀레이션과 숏 듀레이션에 대한 학습을 수행하는 컨트롤러(Controller);
    가 포함되는 것을 특징으로 하는 CVVD 시스템.
  17. 청구항 16에 있어서, 상기 보조 캠 센서는 캠 센서와 한 쌍을 이루고, 상기 캠 센서가 상기 캠 샤프트의 끝부위에 구비되는 반면 상기 보조 캠 센서는 상기 캠 샤프트의 중간부위에 위치되는 것을 특징으로 하는 CVVD 시스템.
  18. 청구항 17에 있어서, 상기 보조 캠 센서는 보조 타겟 휠의 A 돌기와 B 돌기로 상기 캠 샤프트의 회전 검출값을 생성하고, 상기 보조 타겟 휠은 상기 캠 샤프트의 중간부위에 구비되는 것을 특징으로 하는 CVVD 시스템.
  19. 청구항 16에 있어서, 상기 컨트롤러는 CVVD 학습 검증 맵을 구비하고, 상기 CVVD 학습 검증 맵은 상기 CVVD 시스템 하드웨어 이상 여부, 상기 학습값 이상 여부, 상기 모터전압이상 여부에 대한 신호를 상기 컨트롤러에 제공해 주는 것을 특징으로 하는 CVVD 시스템.
  20. 청구항 16에 있어서, 상기 컨트롤러는 상기 캠 샤프트의 직접 제어용 CVVT(Continuously Variable Valve Timing) 시스템을 제어하는 것을 특징으로 하는 CVVD 시스템.
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CN201910379731.4A CN110872998B (zh) 2018-09-03 2019-05-08 用于验证cvvd位置学习结果的方法以及用于验证cvvd位置学习结果的cvvd***
US17/826,286 US11753971B2 (en) 2018-09-03 2022-05-27 Method for verifying CVVD location learning result and CVVD system thereof

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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6800831B2 (ja) * 2017-11-29 2020-12-16 日立オートモティブシステムズ株式会社 可変動弁制御装置、可変動弁制御システム、及び可変動弁機構の制御方法
KR102405880B1 (ko) 2020-09-04 2022-06-07 주식회사 현대케피코 Cvvd시스템 및 그 제어방법
CN113218662A (zh) * 2021-04-25 2021-08-06 安徽江淮汽车集团股份有限公司 超级爆震差异性验证方法、装置、设备及存储介质

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100749272B1 (ko) 2006-04-03 2007-08-13 지멘스 오토모티브 주식회사 캠 센서가 없는 자동차 엔진 구동 방법
US20080017151A1 (en) 2004-06-03 2008-01-24 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Valve Driving Device For Multi-Cylinder Internal Combustion Engine
US20110100312A1 (en) 2009-11-02 2011-05-05 Denso Corporation Control system for variable valve timing apparatus
US20140330475A1 (en) 2011-12-09 2014-11-06 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Hybrid vehicle
KR101575304B1 (ko) 2014-12-02 2015-12-07 현대자동차 주식회사 연속 가변 밸브 타이밍 제어 방법 및 시스템
KR101744830B1 (ko) 2015-12-11 2017-06-08 현대자동차 주식회사 연속 가변 밸브 듀레이션 엔진의 밸브 타이밍 제어 시스템 및 방법

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3520998A1 (de) * 1985-06-12 1986-12-18 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Vorrichtung zum regeln einer brennkraftmaschine
US4715344A (en) * 1985-08-05 1987-12-29 Japan Electronic Control Systems, Co., Ltd. Learning and control apparatus for electronically controlled internal combustion engine
JP3061796B1 (ja) * 1999-05-20 2000-07-10 三菱電機株式会社 内燃機関のバルブタイミング制御装置
US6325029B1 (en) * 2000-05-29 2001-12-04 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Valve timing control system for internal combustion engine
JP4268839B2 (ja) * 2003-06-26 2009-05-27 株式会社日立製作所 内燃機関の可変動弁制御装置
JP3991998B2 (ja) * 2004-02-13 2007-10-17 日産自動車株式会社 可変動弁機構の学習装置
US7210450B2 (en) * 2004-11-02 2007-05-01 Nissan Motor Co., Ltd. Intake control apparatus and method for internal combustion engine
JP2007198186A (ja) * 2006-01-24 2007-08-09 Toyota Motor Corp 可変動弁機構の制御装置
JP4600326B2 (ja) * 2006-03-27 2010-12-15 トヨタ自動車株式会社 可変バルブタイミング装置
JP4889474B2 (ja) * 2006-12-21 2012-03-07 日立オートモティブシステムズ株式会社 内燃機関の可変動弁制御装置
JP2013167223A (ja) 2012-02-16 2013-08-29 Toyota Motor Corp 内燃機関の制御装置
KR101628488B1 (ko) * 2014-09-25 2016-06-08 현대자동차주식회사 카본 퇴적량이 변경된 ｅｔｃ의 제어 방법
KR101646386B1 (ko) 2014-11-25 2016-08-16 현대자동차주식회사 Cvvt의 체결 볼트 이상 감지 방법 및 그 시스템
US9617925B2 (en) * 2015-07-07 2017-04-11 Hyundai Motor Company Control method using continuous variable valve duration apparatus
KR101807016B1 (ko) * 2015-09-21 2017-12-08 현대자동차 주식회사 연속 가변 밸브 듀레이션 엔진의 밸브 타이밍 제어 시스템 및 방법
KR20170064411A (ko) * 2015-12-01 2017-06-09 현대오트론 주식회사 인젝터의 오프닝 듀레이션 학습 방법 및 장치
KR101755466B1 (ko) * 2015-12-14 2017-07-07 현대자동차 주식회사 연속 가변 밸브 타이밍 장치의 림프홈 제어방법
KR101791341B1 (ko) * 2016-05-25 2017-10-27 주식회사 현대케피코 엔진시동오프 시 연속 가변 밸브 듀레이션 제어방법 및 장치
KR101821279B1 (ko) * 2016-06-15 2018-01-23 주식회사 현대케피코 연속 가변 밸브 듀레이션 제어 시스템 및 그 동작 방법
KR101796255B1 (ko) * 2016-06-30 2017-11-10 주식회사 현대케피코 연속 가변 밸브 듀레이션 시스템 및 그 동작 방법
KR101864434B1 (ko) * 2016-12-28 2018-06-04 주식회사 현대케피코 연속 가변 밸브 듀레이션 제어 시스템 및 이의 액추에이터 고장 진단방법

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080017151A1 (en) 2004-06-03 2008-01-24 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Valve Driving Device For Multi-Cylinder Internal Combustion Engine
KR100749272B1 (ko) 2006-04-03 2007-08-13 지멘스 오토모티브 주식회사 캠 센서가 없는 자동차 엔진 구동 방법
US20110100312A1 (en) 2009-11-02 2011-05-05 Denso Corporation Control system for variable valve timing apparatus
US20140330475A1 (en) 2011-12-09 2014-11-06 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Hybrid vehicle
KR101575304B1 (ko) 2014-12-02 2015-12-07 현대자동차 주식회사 연속 가변 밸브 타이밍 제어 방법 및 시스템
KR101744830B1 (ko) 2015-12-11 2017-06-08 현대자동차 주식회사 연속 가변 밸브 듀레이션 엔진의 밸브 타이밍 제어 시스템 및 방법

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