KR100397975B1 - Valve timing control method in continuously variable valve timing engine - Google Patents
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Abstract
엔진 종류에 관계없이 밸브 타이밍의 편차를 보정하여 크랭크 각도에 대한 흡기캠의 위상을 일정하게 할 수 있도록 하기 위하여, 가변 밸브 타이밍 엔진의 흡기캠 초기 상태의 폴링 에지의 크랭크 각도를 측정하여 설정된 폴링 에지의 크랭크 각도와의 편차를 계산하는 단계와, 상기 계산된 크랭크 각도의 편차를 설정된 기준값과 비교하는 단계와, 상기 크랭크 각도의 편차가 상기 기준값 보다 클 경우에는 가변 밸브 타이밍 제어를 작동하지 않는 단계와, 상기 크랭크 각도의 편차가 상기 기준값 보다 크지 않을 경우에는 가변 밸브 타이밍 진각 목표값에 상기 크랭크 각도의 편차를 더하여 흡기캠의 진각량을 계산하는 단계와, 상기 계산된 흡기캠의 진각량에 따라 흡기캠을 진각하는 단계를 포함하는 것으로, 양산되는 엔진에 따라 가변 밸브 타이밍 엔진에서 존재하는 밸브 타이밍의 편차를 보정하여 크랭크 각도에 대한 흡기캠의 위상을 일정하게 함으로써 양산 엔진의 성능 편차를 줄여서 자동차의 품질을 향상시킬 수 있다.The falling edge set by measuring the crank angle of the falling edge of the initial state of the intake cam of the variable valve timing engine to compensate for the deviation of the valve timing so that the phase of the intake cam is constant with respect to the crank angle. Calculating a deviation from the crank angle of the controller; comparing the calculated deviation of the crank angle with a predetermined reference value; and if the deviation of the crank angle is greater than the reference value, not operating the variable valve timing control; And calculating the advance amount of the intake cam by adding the deviation of the crank angle to a variable valve timing advance target value when the deviation of the crank angle is not greater than the reference value, and calculating the intake amount according to the calculated advance amount of the intake cam. A step of advancing the cam, the variable valve timing engine depending on the engine being produced By correcting the deviation of the valve timing in the engine to make the intake cam phase constant with respect to the crank angle, it is possible to reduce the performance deviation of the production engine and improve the quality of the vehicle.
Description
본 발명은 가변 밸브 타이밍 엔진(continuously variable valve timing engine)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 가변 밸브 타이밍 엔진의 종류에 따른 밸브 타이밍의 편차를 보정하여 크랭크 각도에 대한 흡기캠의 위상을 일정하게 유지하도록 한 가변 밸브 타이밍 엔진의 밸브 타이밍 제어방법에 관한 것이다,The present invention relates to a continuously variable valve timing engine, and more particularly, to correct the deviation of the valve timing according to the type of the variable valve timing engine to maintain a constant phase of the intake cam with respect to the crank angle. A valve timing control method of a variable valve timing engine,
일반적으로 가변 밸브 타이밍 엔진은 캠축을 회전하여 밸브 타이밍을 조절함으로서 엔진의 진각 및 지각을 제어하는 것으로, 가변 밸브 타이밍 엔진에서는 캠축상에 TDC 센서가 측정할 수 있는 프로파일(profile)을 가공하여 CPS 센서와 상호 측정을 통하여 캠축상에 가공되어 있는 프로파일의 폴링 에지(falling edge)의 각도를 측정하게 되어 있다.In general, the variable valve timing engine controls the advance and perception of the engine by adjusting the valve timing by rotating the camshaft. In the variable valve timing engine, a CPS sensor is formed by processing a profile that the TDC sensor can measure on the camshaft. The angle of the falling edge of the profile being machined on the camshaft is measured by mutual measurement with.
이러한 가변 밸브 타이밍 엔진에서는 도 1에서와 같이 초기 크랭킹 후 아이들 조건에서 흡기캠의 초기상태(maximum retard position)에서는 CPS 센서 신호와 TDC 센서 신호를 상호 측정하여 폴링 에지의 크랭크 각도를 측정할 수 있다.In the variable valve timing engine, as shown in FIG. 1, the crank angle of the falling edge may be measured by mutually measuring the CPS sensor signal and the TDC sensor signal in the initial retard position of the intake cam in the idle condition after the initial cranking. .
그러면, 도 2를 참조하여 가변 밸브 타이밍 엔진의 종래 밸브 타이밍 제어방법을 개략적으로 설명한다.Next, a conventional valve timing control method of the variable valve timing engine will be described with reference to FIG. 2.
먼저, 가변 밸브 타이밍 엔진의 크랭킹 후 아이들 조건에서 흡기캠의 초기상태에서 도 1에서와 같은 TDC 센서 신호와 CPS 센서의 폴링 에지 신호를 상호 측정하여 폴링 에지의 크랭크 각도를 측정한다(S1).First, the crank angle of the falling edge is measured by mutually measuring the TDC sensor signal and the falling edge signal of the CPS sensor as shown in FIG. 1 in the initial state of the intake cam after the cranking of the variable valve timing engine (S1).
그리고, 도 1에서와 같이 측정된 폴링 에지의 크랭크 각도(SP)와 설정되어 있는 폴링 에지의 크랭크 각도(RPS)의 값을 비교하여 그 차가 기준값, 일 예로 10도 이상인지를 판단한다(S2).Then, as shown in FIG. 1, the value of the measured crank angle SP of the falling edge and the set crank angle RPS of the falling edge are compared to determine whether the difference is a reference value, for example, 10 degrees or more (S2). .
이때, 폴링 에지의 측정 각도(SP)와 설정 각도(RPS)의 차가 기준값 이상일 경우에는 가변 밸브 타이밍 작동이 불가능하므로 가변 밸브 타이밍 제어를 동작하지 않고 항상 초기 상태를 유지하며(S3), 폴링 에지의 측정 각도(SP)와 설정 각도(RPS)의 차가 기준값 이내일 경우에는 측정된 폴링 에지의 크랭크 각도(SP)를 레퍼런스(reference)로 가변 밸브 타이밍 진각 목표값인 흡기캠 진각량을 설정한다(S4).At this time, when the difference between the measured angle SP of the falling edge SP and the set angle RPS is equal to or greater than the reference value, the variable valve timing operation is impossible, so the initial state is always maintained without operating the variable valve timing control (S3). If the difference between the measured angle SP and the set angle RPS is within the reference value, the intake cam travel amount, which is a variable valve timing advance target value, is set based on the measured crank angle SP of the falling edge (S4). ).
이후, 설정된 흡기캠 진각량에 따라 가변 밸브 타이밍 엔진의 밸브 타이밍 피드백 제어를 통해 흡기캠을 진각시키게 된다(S5).Thereafter, the intake cam is advanced through the valve timing feedback control of the variable valve timing engine according to the set intake cam advance amount (S5).
그러나, 이러한 가변 밸브 타이밍 엔진에서 특히, 양산 엔진에서는 캠축 장착시 각종 에러에 의해서 폴링 에지의 측정값과 설정값의 차이는 엔진별로 모두 다르게 된다. 그러므로, 가변 밸브 타이밍 양산 엔진에서는 이러한 엔진별 에러를 안고 양산되기 때문에 엔진별 밸브 타이밍의 편차가 존재하게 된다.However, in such a variable valve timing engine, especially in a mass production engine, the difference between the measured value and the set value of the falling edge is different for each engine due to various errors when the camshaft is mounted. Therefore, in the variable valve timing mass production engine, since the mass production is carried out with such an engine-specific error, there is a deviation of the valve timing for each engine.
실제로 흡기캠의 위치에 따른 밸브 타이밍에 따라서 체적 효율이 변동되기 때문에 엔진 성능에 직접적인 영향을 주게 된다.In fact, since the volumetric efficiency varies depending on the valve timing according to the position of the intake cam, the engine performance is directly affected.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 엔진 종류에 관계없이 밸브 타이밍의 편차를 보정하여 크랭크 각도에 대한 흡기캠의 위상을 일정하게 할 수 있도록 한 가변 밸브 타이밍 엔진의 밸브 타이밍 제어방법을 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a problem, and its purpose is to control the valve timing of a variable valve timing engine so as to make the phase of the intake cam constant with respect to the crank angle by correcting the deviation of the valve timing regardless of the engine type. To provide a way.
도 1은 가변 밸브 타이밍 엔진에서 검출되는 CPS 센서 신호와 TDC 센서 신호를 도시한 파형도이고,1 is a waveform diagram illustrating a CPS sensor signal and a TDC sensor signal detected by a variable valve timing engine.
도 2는 가변 밸브 타이밍 엔진의 종래 밸브 타이밍 제어방법을 개략적으로 도시한 동작 순서도이고,2 is an operation flowchart schematically showing a conventional valve timing control method of a variable valve timing engine;
도 3은 본 발명에 따른 가변 밸브 타이밍 엔진의 밸브 타이밍 제어방법을 개략적으로 도시한 동작 순서도이다.3 is a flowchart illustrating a method of controlling a valve timing of a variable valve timing engine according to the present invention.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 가변 밸브 타이밍 엔진의 흡기캠 초기 상태의 폴링 에지의 크랭크 각도를 측정하여 설정된 폴링 에지의 크랭크 각도와의 편차를 계산하는 단계와, 상기 계산된 크랭크 각도의 편차를 설정된 기준값과 비교하는 단계와, 상기 크랭크 각도의 편차가 상기 기준값 보다 클 경우에는 가변 밸브 타이밍 제어를 작동하지 않는 단계와, 상기 크랭크 각도의 편차가 상기 기준값 보다 크지 않을 경우에는 가변 밸브 타이밍 진각 목표값에 상기 크랭크 각도의 편차를 더하여 흡기캠의 진각량을 계산하는 단계와, 상기 계산된 흡기캠의 진각량에 따라 흡기캠을 진각하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention measures the crank angle of the falling edge of the intake cam initial state of the intake cam of the variable valve timing engine to calculate a deviation from the set crank angle of the falling edge, the calculated crank angle Comparing the deviation with the set reference value; if the deviation of the crank angle is greater than the reference value, not operating the variable valve timing control; and if the deviation of the crank angle is not greater than the reference value, the variable valve timing. And calculating the advance amount of the intake cam by adding the deviation of the crank angle to the advance target value, and advancing the intake cam according to the calculated advance amount of the intake cam.
또한, 상기 크랭크 각도의 편차가 상기 기준값 보다 클 경우에는 가변 밸브 타이밍 제어를 작동하지 않는 단계는, 상기 크랭크 각도의 편차가 상기 기준값 보다 클 경우에는 경보등을 점등하여 사용자가 알 수 있도록 표시하여 주는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, if the deviation of the crank angle is greater than the reference value, the step of not operating the variable valve timing control, if the deviation of the crank angle is greater than the reference value, the step of displaying an alarm light so that the user can know It characterized in that it further comprises.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 가변 밸브 타이밍 엔진의 밸브 타이밍 제어방법을 설명한다.Hereinafter, a valve timing control method of a variable valve timing engine according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명에 따른 가변 밸브 타이밍 엔진의 밸브 타이밍 제어방법을 개략적으로 도시한 동작 순서도이다.3 is a flowchart illustrating a method of controlling a valve timing of a variable valve timing engine according to the present invention.
먼저, 가변 밸브 타이밍 엔진의 크랭킹 후 아이들 조건에서 흡기캠의 초기상태에서 도 1에서와 같은 TDC 센서 신호와 CPS 센서의 폴링 에지 신호를 상호 측정하여 폴링 에지의 크랭크 각도(SP)를 측정한다(S11).First, the crank angle SP of the falling edge is measured by mutually measuring the TDC sensor signal and the falling edge signal of the CPS sensor as shown in FIG. 1 in the initial state of the intake cam after the cranking of the variable valve timing engine (see FIG. 1). S11).
그리고, 도 1에서와 같이 측정된 폴링 에지의 크랭크 각도(SP)와 설정되어 있는 폴링 크랭크 각도(RPS)의 편차를 계산한다(S12).Then, as shown in FIG. 1, the deviation between the measured crank angle SP of the falling edge and the set falling crank angle RPS is calculated (S12).
이후, 계산된 폴링 에지의 측정 각도와 설정 각도의 편차를 설정된 기준값과 비교하여, 폴링 에지의 측정 각도와 설정 각도의 편차가 기준값 보다 큰지를 판단한다(S13).Subsequently, it is determined whether the deviation of the measured angle and the set angle of the falling edge is greater than the reference value by comparing the calculated deviation of the measured edge and the set angle of the falling edge (S13).
이때, 폴링 에지의 측정 각도와 설정 각도의 편차가 기준값 보다 클 경우에는 가변 밸브 타이밍 작동이 불가능하므로 경보등을 점등하여 사용자가 알 수 있도록 표시하여 줌과 동시에 가변 밸브 타이밍 제어를 동작하지 않고 항상 초기 상태를 유지하며(S16), 폴링 에지의 측정 각도와 설정 각도의 편차가 기준값 보다 크지 않을 경우에는 종래와는 달리 측정된 폴링 에지의 크랭크 각도(SP)를 레퍼런스로 설정되는 가변 밸브 타이밍 진각 목표값에 폴링 에지의 측정 각도와 설정 각도의 편차를 더하여 흡기캠 진각량(OS)을 계산한다(S14). 즉, 흡기캠 초기 상태의 폴링 에지의 크랭크 각도를 실측한 후 설정값과 비교하여 그 차를 가변 밸브 타이밍 진각 목표값 설정시 더해주어서 목표값을 수정하여 줌으로써 엔진별 편차없이 회전수 및 부하별로 동일 조건에서 일정한 밸브 타이밍을 얻을 수 있도록 흡기캠 진각량(OS)을 계산한다.At this time, if the deviation of the measurement angle and setting angle of the falling edge is larger than the reference value, the variable valve timing operation is impossible. (S16), and if the deviation between the measured angle and the set angle of the falling edge is not greater than the reference value, unlike the conventional method, the measured crank angle SP of the falling edge is set to the variable valve timing advance target value set as a reference. The intake cam advancement amount OS is calculated by adding the deviation of the measurement angle of the falling edge and the set angle (S14). In other words, after measuring the crank angle of the falling edge of the intake cam initial state and comparing it with the set value, the difference is added when setting the variable valve timing advance target value, and the target value is corrected so that the engine speed and load are the same. Calculate the intake cam advance (OS) to obtain a constant valve timing under the conditions.
이후, 계산된 흡기캠 진각량(OS)에 따라 가변 밸브 타이밍 제어를 통해 흡기캠을 진각시키게 된다(S15).Thereafter, the intake cam is advanced through the variable valve timing control according to the calculated intake cam advance amount OS (S15).
이와 같이 본 발명은 양산되는 엔진에 따라 가변 밸브 타이밍 엔진에서도 밸브 타이밍의 편차가 존재하므로 이 편차를 보정하여 크랭크 각도에 대한 흡기캠의 위상을 일정하게 함으로써 양산 엔진의 성능 편차를 줄여서 자동차의 품질을 향상시킬 수 있다.As described above, according to the present invention, there is a deviation of the valve timing in the variable valve timing engine according to the mass-produced engine, thereby correcting the deviation to make the intake cam phase constant with respect to the crank angle, thereby reducing the performance deviation of the mass production engine, thereby improving the quality of the vehicle. Can be improved.
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