KR100736282B1 - 내연 기관용 가변 밸브 타이밍 제어기 - Google Patents

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Abstract

ECU(28)은 크랭크축이 샘플링 각도(θ)를 회전하는 시간 주기(Tθ)를 기초로 캠축 위상을 계산하기 위한 엔진 속도(NE)를 계산한다. 상기 캠축 위상은 캠 각도 신호의 출력 타이밍과 엔진 속도(NE)를 기초로 한 크랭크 각도 신호의 출력 타이밍 사이의 시간 차로부터 유도된다. 엔진 속도(NE)가 느려짐에 따라서, 상기 샘플링 각도(θ)는 작아져서 엔진 속도(NE)와 캠축 위상이 정확하게 계산된다.
가변 밸브 타이밍 제어기, 전자 제어 유닛, 크랭크 각도 센서, 캠 각도 센서, 크랭크 카운터

Description

내연 기관용 가변 밸브 타이밍 제어기 {VARIABLE VALVE TIMING CONTROLLER FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE}
도1은 엔진 제어 시스템의 개략도.
도2는 본 발명의 제1 실시예에 따라 엔진 속도 계산 프로그램을 도시한 흐름도.
도3은 제1 실시예에 따라 캠축 위상 계산 프로그램을 도시한 흐름도.
도4는 제2 실시예에 따라 엔진 속도 계산 프로그램을 도시한 흐름도.
도5는 제3 실시예에 따라 엔진 속도 계산 프로그램을 도시한 흐름도.
도6은 제4 실시예에 따라 캠축 위상 계산 프로그램을 도시한 흐름도.
도7은 제4 실시예에 따라 캠축 위상의 계산 방법을 설명하기 위한 타임 차트(time chart).
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
11 : 엔진
27 : 크랭크 각도 센서
28 : ECU
30 : 가변 밸브 타이밍 제어기
31 : 캠 각도 센서
본 발명은 내연 기관의 흡기 밸브 및/또는 배기 밸브의 밸브 타이밍이 조절되도록 내연 기관의 크랭크축에 대한 캠축의 회전 위상(rotational phase)을 변화시키는 가변 밸브 타이밍 제어기에 관한 것이다. 이후의 크랭크축에 관한 캠축의 회전 위상은 캠축 위상으로 언급된다.
가변 밸브 제어기는 출력과 연료 효율을 향상시키고 내연 기관의 배출물을 감소시키기 위해 내연 기관에 장착된다. 가변 밸브 타이밍 제어기는 흡기 밸브 및/또는 배기 밸브의 밸브 타이밍이 조절되도록 캠축 위상을 변화시킨다.
USP-6213070의 대응 특허인 일본 특허 제3290427호는 캠축 위상을 검출하기 위한 방법 중 하나를 보여준다. 이 방법에서, 크랭크 각도 센서(crank angle sensor)는 크랭크축이 소정의 크랭크 각도를 회전할 때마다 크랭크 각도 신호를 출력한다. 캠 각도 센서는 흡기 캠축이 소정의 캠축 각도를 회전할 때마다 캠 각도 신호를 출력한다. 회전 속도 정보는 캠축이 소정의 샘플링 각도를 회전할 때마다의 캠 각도 신호를 기초로 계산된다. 예를 들어, 회전 속도 정보는 크랭크축이 110°CA를 회전하는 시간 주기(T110)이다. 회전 속도 정보를 기초로 하여, 크랭크 각도 신호의 출력 타이밍과 캠 각도 신호의 출력 타이밍 사이의 시간 차를 회전각 차이로 변환해서 캠축 위상을 유도한다.
엔진이 아주 느린 속도로 공전할 때나 크랭킹할 때라도 밸브 타이밍이 정밀 하게 조절되는 것이 요구된다. 상술한 방법에서, 샘플링 각도는 엔진 속도와 상관없이 일정하다. 예를 들면, 샘플링 각도는 110°CA이다. 따라서, 엔진 속도가 매우 느릴 때, 엔진 속도의 변동이 증가되어, 샘플링 각도가 너무 크기 때문에 캠축 위상의 정확성이 저하된다. 밸브 타이밍을 정밀하게 조절하는 것은 어렵다.
본 발명은 상술한 문제를 고려하여 만들어졌고, 엔진 속도가 매우 느릴지라도 캠축 위상을 정밀하게 유도할 수 있는 가변 밸브 제어기를 제공하여 밸브 타이밍의 제어 정확성이 향상되는 것이 본 발명의 목적이다.
본 발명의 가변 밸브 제어기에 따르면, 밸브 타이밍 제어기는 크랭크축이 소정의 크랭크 각도를 회전할 때마다 크랭크 각도 신호를 출력하는 크랭크 각도 센서와, 캠축이 소정의 캠 각도를 회전할 때마다 캠 각도 신호를 출력하는 캠 각도 센서를 포함한다. 속도 계산 수단은 크랭크축이 크랭크 각도 신호에 기초한 소정의 샘플링 각도를 회전하는 회전 속도에 관한 물리적인 양 또는 회전 속도인 속도정보를 계산하는 것을 의미한다. 캠축 위상 계산 수단은 크랭크 각도 신호, 캠 각도 신호 및 속도 정보에 기초한 크랭크축에 관하여 캠축의 회전 위상을 나타내는 캠축 위상을 계산한다. 샘플링 각도 변환 수단은 속도 정보나 속도 정보의 변동에 기초한 샘플링 각도를 변경시킨다. 속도 정보는 크랭크축이 샘플링 각도를 회전시킬 때마다 속도 계산 수단에 의하여 계산된다.
본 발명의 상술 및 다른 목적, 특징 및 장점은 동일한 참조번호로 지정된 동일한 부분인 동봉한 도면을 참조하여 형성된 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해 질 것이다.
본 발명의 네 개의 실시예가 이후 도면을 참조하여 설명될 것이다.
[제1 실시예]
제1 실시예는 도1 내지 도3을 기초로 설명된다.
도1을 참조하여, 엔진 제어 시스템의 구조는 이후에 설명된다. 공기 청정기(air cleaner, 13)는 내연 기관(11)의 흡기 파이프(12)의 상류부에 배열된다. 흡기 공기 유속을 탐지하는 공기 유동 계량기(14)는 공기 청정기(13)의 하류부에 구비된다. DC-모터(15)에 의해 구동되는 쓰로틀 밸브(throttle valve, 16) 및 쓰로틀 위치를 검출하는 쓰로틀 포지션 센서(throttle position sensor, 17)는 공기 유동 계량기(14)의 하류부에 구비된다.
흡기 압력 센서(19)를 포함하는 서지 탱크(surge tank, 18)는 쓰로틀 밸브(16)의 하류부에 구비된다. 흡기 압력 센서(19)는 흡기 공기 압력을 검출한다. 흡기 분기관(20)은 서지 탱크(18)에 연결된다. 연료 분사기(21)는 흡기 공기포트 근처에 있는 흡기 분기관(20) 위에 장착된다. 스파크 플러그(22)는 공기 연료 혼합물을 각 실린더에서 발화시키기 위해 각 실린더에 상응하는 엔진(11)의 실린더 헤드부 상에 장착된다. 스파크 플러그는 연료 공기 혼합물을 실린더에서 발화하기 위해 스파크를 발생시킨다.
밸브 타이밍 제어기(30)는 엔진(11)의 흡기 공기 밸브(29)에 연결된다. 밸브 타이밍 제어기(30)는 흡기 공기 밸브(29)의 밸브 타이밍을 조절하기 위해 캠축 위상을 변화시킨다.
엔진(11)의 배기 파이프(23)는 배기 가스에서 CO, HC 및 NOx를 정제하는 3방향 촉매(24)를 구비한다. 3방향 촉매(24)의 상류부에 배치된 배기 가스 센서(25)(공기-연료 비율 센서, 산소 센서)는 공기-연료 비율 또는 배기 가스의 많고 적음을 검출한다.
냉각제 온도를 검출하는 냉각제 온도 센서(26)와, 엔진(11)의 크랭크축의 소정의 크랭크 각도 마다의 펄스 신호를 출력하는 크랭크 각도 센서(27)는 엔진(11)의 실린더 블록 상에 배치된다. 크랭크 각도와 엔진 속도는 크랭크 각도 센서(27)의 출력 신호를 기초로 검출된다.
캠 각도 센서(31)는 흡기 캠축이 소정의 캠 각도를 회전할 때마다 캠 각도 신호를 출력하기 위해 흡기 공기 캠축 근처에 구비된다. 캠축 위상은 캠 각도 센서(31)의 출력 신호 및 크랭크 각도 센서(27)의 출력 신호를 기초로 유도된다.
상기 센서들로부터의 출력은 이후에 ECU로 언급되는 전자 제어 유닛(28)에 입력된다. ECU(28)는 엔진 작동 조건과 스파크 플러그(22)의 점화 타이밍을 기초로 한 연료 분사기(21)의 연료 분사량을 제어하기 위해 ROM(읽기 전용 메모리)에 저장된 엔진 제어 프로그램을 실행시키는 초소형 컴퓨터를 포함한다.
ECU(28)는 가변 밸브 타이밍 제어기(30)가 실제 캠축 위상(실제 밸브 타이밍)를 목표 캠축 위상(목표 밸브 타이밍)에 일치되게 하도록 가변 밸브 타이밍 제어 프로그램을 실행시킨다. 이 때, ECU(28)는 샘플링 각도(θ)가 엔진 속도(NE)에 따라 결정되도록 도2에 도시된 엔진 속도 계산 프로그램을 실행시킨다. ECU(28)는 크랭크축이 샘플링 각도(θ)에 의해 회전할 때마다 크랭크 각도 신호에 기초한 샘플링 각도(θ)에 의해 크랭크축을 회전시키기 위한 시간 주기인 시간 주기(Tθ)를 계산한다. 엔진 속도(NE)는 캠축 위상을 구동하기 위해 시간 주기(Tθ)를 기초로 계산된다.
게다가, ECU(28)는 도3에 도시된 캠축 위상 계산 프로그램을 실행하여 캠 위상은 캠 각도 신호에 대한 크랭크 각도 신호 사이의 시간 차를 회전 각도 차로 변환시킴으로써 유도된다.
도2와 도3에 도시된 각 프로그램은 이후에 자세히 기술된다.
[엔진 속도의 계산]
캠축 위상을 유도하기 위해 도2에 도시된 엔진 속도 계산 프로그램은 ECU(28)가 활성화 되는 동안 매 소정의 크랭크 각도를 실행시킨다.
단계(101)에서, 엔진 속도(NE)를 계산하기 위한 요건은 발생된다. 단계(102 내지 105)에서, 컴퓨터는 엔진 속도(NE)의 범위를 결정한다.
단계(102)에서 컴퓨터가 엔진 속도(NE)가 미리 설정된 값(A1)보다 크다(A1<NE)고 결정할 때, 순서는 샘플링 각도(θ)가 120°CA로 설정되고, 시간 주기(T120)가 120°CA마다 계산되며, 엔진 속도(NE)가 시간 주기(T120)를 기초로 계산되는 단계(106)로 진행한다.
엔진 속도(NE)가 미리 설정한 값(A1) 이하이고 미리 설정한 값(A2)보다 크다(A2<NE≤A1)고 컴퓨터가 결정할 때, 순서는 샘플링 주기(θ)가 90°CA로 설정되고, 시간 주기(T90)가 90°CA마다 계산되며, 엔진 속도(NE)가 시간 주기(T90)를 기초로 계산되는 단계(107)로 진행한다.
엔진 속도(NE)가 미리 설정한 값(A2) 이하이고 미리 설정한 값(A3)보다 크다(A3<NE≤A2)고 결정할 때, 순서는 샘플링 각도(θ)가 60°CA로 조절되고, 시간 주기(T60)가 매 60°CA마다 계산되며, 엔진 속도(NE)가 시간 주기(T60)를 기초로 계산되는 단계(108)로 진행한다.
엔진 속도(NE)가 미리 설정한 값(A3)보다 작다(NE≤A3)고 컴퓨터가 결정할 때, 순서는 샘플링 각도(θ)가 30°CA로 설정되고, 시간 주기(T30)가 30°CA마다 계산되며, 엔진 속도(NE)가 시간 주기(T30)를 기초로 계산되는 단계(109)로 진행한다.
단계(102 내지 109)의 처리를 수행함으로써 엔진 속도(NE)가 작아짐에 따라 샘플링 각도(θ)도 작게 한다. 엔진 속도(NE)의 변동이 큰 상태에서 엔진 속도가 느릴 때에도 엔진 속도(NE)가 정확히 계산된다.
[캠축 위상의 계산]
도3에 도시된 캠축 위상 계산 프로그램은 엔진 ECU(28)가 활성화 되는 동안 소정의 시간마다(예를 들면, 8마이크로 초마다) 실행된다.
201단계에서, 도2에 도시된 프로그램을 수행함으로써 계산되는 엔진 속도(NE) 판독된다. 그 후에, 순서는 캠축 위상이 캠 각도 신호의 출력 타이밍과 크랭크 각도 신호의 출력 타이밍 사이의 시간 차를 회전하는 각도 차로 전환함으로써 계산되는 단계(203)로 진행한다.
상술한 제1 실시예에서, 엔진 속도(NE)가 작아짐에 따라서, 샘플링 각도(θ) 가 작아져서 엔진 속도(NE)는 정확히 계산된다. 따라서, 엔진 속도의 변동이 비교적 클 때도, 캠축 위상은 정확히 계산되고, 밸브 타이밍 또한 정확하게 조절된다.
[제2 실시예]
도4를 참조하여, 이후에 제2 실시예가 기술된다.
제2 실시예에서, 엔진 속도의 변화율(Δω)이 커짐에 따라서, 샘플링 각도(θ)는 도4에 도시된 프로그램을 실행함으로써 작아진다.
단계(301)에서, 엔진 속도(NE)를 계산하기 위한 요건이 발생된다. 단계(302내지 305)에서, 컴퓨터는 엔진 속도(NE)의 범위를 결정한다.
단계(302)에서 엔진 속도의 변화율(Δω)이 미리 조절된 값(B1)보다 작다(Δω<B1)고 컴퓨터가 결정할 때, 순서는 샘플링 각도(θ)가 120°CA로 설정되고, 시간 주기(T120)가 120°CA마다 계산되며, 엔진 속도(NE)가 시간 주기(T120)를 기초로 계산되는 단계(306)로 진행한다.
엔진 속도의 변화율(Δω)이 미리 조절된 값(B1)보다 이상이고, 미리 조절된 값(B2)보다 작다(B1<NE≤B2)고 컴퓨터가 결정할 때, 순서는 샘플링 각도(θ)가 90°CA로 조절되고, 시간 주기(T90)가 90°CA마다 계산되며, 엔진 속도(NE)가 시간 주기(T90)를 기초로 계산되는 단계(307)로 진행한다.
엔진 속도의 변화율(Δω)이 미리 조절된 값(B2)보다 이상이고, 미리 조절된 값(B3)보다 작다(B2≤Δω<B3)고 컴퓨터가 결정할 때, 순서는 샘플링 각도(θ)가 60°CA로 조절되고, 시간 주기(T60)가 60°CA마다 계산되며, 엔진 속도(NE)가 시간 주기(T60)를 기초로 계산되는 단계(308)로 진행한다.
엔진 속도의 변화율(Δω)이 미리 조절된 값(B3) 이상(B3≤Δω)인 것으로 컴퓨터가 결정할 때, 순서는 샘플링 각도(θ)가 30°CA로 조절되고, 시간 주기(T30)가 30°CA마다 계산되며, 엔진 속도(NE)가 시간 주기(T30)를 기초로 계산되는 단계(309)로 진행한다.
단계(302 내지 309)의 처리를 수행함으로써 엔진 속도의 변화율(Δω)이 커짐에 따라 샘플링 각도(θ)를 작게 한다. 엔진 속도의 변화율(Δω)이 비교적 클 때에도, 엔진 속도(NE)는 정확히 계산된다.
[제3 실시예]
도5를 참조하여, 제3 실시예가 기술된다.
ECU(28)는 크랭크 각도 센서(27)로부터 출력된 크랭크 각도 신호를 계산하는 크랭크 카운터로서의 기능을 갖는다. 도5에 도시된 프로그램을 실행함으로써, 계산 주기(count-up period)의 변화율(ΔT)이 커짐에 따라서 샘플링 각도(θ)는 커진다. 계산 주기는 크랭크 카운터가 하나씩 증가하여 계산되는 시간 주기에 상응한다.
단계(401)에서, 엔진 속도(NE)를 계산하기 위한 요건이 발생된다. 그 후에, 계산 주기의 변화율(ΔT)이 다음의 식을 기초로 계산되는 단계(402)로 진행한다.
ΔT = ｜T(i) - T(i-1)｜
여기서, T(i)는 현재의 계산 주기이고, T(i-1)는 이전의 계산 주기이다.
그 후에, 순서는 계산 주기의 변화율(ΔT)이 미리 설정된 값(C1)보다 큰지 아닌지 컴퓨터가 결정하는 단계(403)로 진행한다. 단계(403)에서 대답이 예(YES) 이면, 순서는 샘플링 각도(θ)가 이전의 값으로부터 30°CA만큼 감소되고, 시간 주기(Tθ)가 엔진 속도(NE)를 계산하기 위해 계산되는 단계(405)로 진행한다. 샘플링 각도(θ)의 더 낮은 한계치는 30°CA이다.
계산 주기의 변화율(ΔT)이 미리 설정된 값(C1)보다 작다고 컴퓨터가 결정할 때, 컴퓨터가 계산 주기의 변화율(ΔT)이 소정 값(C2)보다 작은지 아닌지 결정하는 단계(404)로 처리가 진행된다. 단계(404)에서 대답이 예(YES)이면, 샘플링 각도(θ)가 이전의 값으로부터 30°CA만큼 증가되고, 시간 주기(Tθ)가 엔진 속도(NE)를 계산하기 위해 계산되는 단계(406)로 진행한다.
제3 실시예에서, 엔진 속도의 변화율이 커지는 영역에서, 샘플링 각도(θ)는 엔진 속도(NE)를 정확하게 계산하기 위해 작아진다. 따라서, 캠축 위상은 밸브 타이밍을 제어하기 위해 정확하게 계산된다.
[제4 실시예]
캠축 위상을 계산하는 시간에, 계산된 엔진 속도(NE)는 엔진 속도(NE)의 계산된 주기와 캠축 위상으로 인해 항상 갱신된 크랭크 각도 신호에 기초된 것은 아니다. 캠축 위상이 있기 바로 전에 계산된 엔진 속도(NE)를 기초로 캠축 위상이 계산되더라도, 엔진 속도(NE)가 갱신된 크랭크 각도 신호에 기초하지 않았을 때, 캠축 위상은 정확하게 계산될 수 없다.
제4 실시예에서, 도6에 도시된 프로그램을 실행함으로써, 엔진 속도(NE)는 도7의 시간 차트에 도시된 바와같이 캠축 위상의 계산 타이밍에서 갱신된 크랭크 각도 신호를 기초로 계산되는 갱신된 시간 주기(T30)에 의해 계산된다.
도6에 도시된 프로그램은 ECU(28)가 온상태인 동안 소정의 시간(예를 들면, 8 마이크로 초)마다 실행된다. 단계(501)에서, 갱신된 크랭크 각도 신호를 기초로 계산되는 갱신된 시간 주기(T30)가 판독된다. 시간 주기(T30)는 크랭크축이 30°CA를 회전하는 시간 주기이다.
그 후에, 순서는 컴퓨터가 캠축 위상을 발생시키기 위한 요건인지 아닌지를 결정하는 단계(502)로 진행한다. 단계(502)에서 대답이 예(YES)이면, 순서는 엔진 속도(NE)가 갱신된 시간 주기(T30)를 기초로 계산된 단계(503)로 진행한다.
그 후에, 순서는 크랭크 각도 신호의 출력 타이밍과 캠 각도 신호의 출력 타이밍 사이의 시간 차인 단계(504)로 진행한다. 단계(505)에서, 시간 차는 엔진 속도(NE)에 의하여 크랭크축 위상을 얻기 위해 각도 차이로 전환된다.
제4 실시예에 따르면 캠축 위상이 갱신된 크랭크 각도 신호에 기초한 갱신된 엔진 속도(NE)를 기초로 계산되었기 때문에, 밸브 타이밍이 정확하게 제어되기 위해 캠축 위상은 정확하게 계산된다.
제4 실시예에서, 캠축 위상은 캠축 위상과 목표 캠축 위상 사이의 차보다 작을 때 갱신된 크랭크축 신호를 기초로 계산될 수 있다.
제1 내지 제4 실시예에서, 크랭크 각도 신호의 출력 타이밍과 캠 각도 신호의 출력 타이밍 사이의 시간 차는 캠축 위상을 얻기 위해 각도 차이로 전환된다. 또 다르게는, 캠축 위상은 시간 주기(Tθ)와 같은 엔진 속도(NE)에 대한 정보에 의하여 얻어질 수도 있다.
본 발명에 의하면, 내연 기관의 흡기 밸브 및/또는 배기 밸브의 밸브 타이밍을 조절하기 위해 내연 기관의 크랭크축에 대한 캠축의 회전 위상을 변화시키는 가변 밸브 타이밍 제어기를 제공함으로써, 엔진 속도가 매우 느릴지라도 캠축 단계를 정밀하게 유도할 수 있어 밸브 타이밍의 제어 정확성 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.

Claims (4)

  1. 흡기 밸브 및/또는 배기 밸브의 밸브 타이밍을 조절하기 위해 크랭크축에 대한 캠축의 회전 위상을 변화시키는 자동차용 가변 밸브 타이밍 제어기이며,
    상기 가변 밸브 타이밍 제어기는,
    상기 크랭크축이 소정의 크랭크 각도를 회전할 때마다 크랭크 각도 신호를 출력하는 크랭크 각도 센서(27)와,
    상기 캠축이 소정의 캠 각도를 회전할 때마다 캠 각도 신호를 출력하는 캠 각도 센서(31)와,
    상기 크랭크축이 크랭크 각도 신호를 기초로 소정의 샘플링 각도를 회전하는 회전 속도에 관련된 물리적인 양 또는 회전 속도인 속도 정보를 계산하기 위한 속도 계산 수단(106 내지 109, 306 내지 309)과,
    상기 크랭크 각도 신호, 상기 캠 각도 신호 및 상기 속도 정보를 기초로 크랭크축에 대한 캠축의 회전 위상을 나타내는 캠축 위상을 계산하기 위한 캠축 위상 계산 수단(201 내지 203, 301 내지 305)과,
    상기 속도 정보 또는 속도 정보의 변동을 기초로 샘플링 각도를 변화시키기 위한 샘플링 각도 변환 수단(102 내지 109)을 포함하고,
    상기 속도 정보는 크랭크축이 상기 샘플링 각도를 회전할 때마다 속도 계산 수단에 의해 계산되는 가변 밸브 타이밍 제어기.
  2. 흡기 밸브 및/또는 배기 밸브의 밸브 타이밍을 조절하기 위해 크랭크축에 대한 캠축의 회전 위상을 변화시키는 자동차용 가변 밸브 타이밍 제어기이며,
    상기 가변 밸브 타이밍 제어기는,
    상기 크랭크축이 소정의 크랭크 각도를 회전할 때마다 크랭크 각도 신호를 출력하는 크랭크 각도 센서(27)와,
    상기 캠축이 소정의 캠 각도를 회전할 때마다 캠 각도 신호를 출력하는 캠 각도 센서(31)와,
    상기 크랭크축이 크랭크 각도 신호를 기초로 한 소정의 샘플링 각도를 회전하는 회전 속도에 관련된 물리적인 양 또는 회전하는 속도인 속도 정보를 계산하기 위한 속도 계산 수단(405, 406)과,
    상기 크랭크 각도 신호를 계산하는 크랭크 카운터(28)와,
    상기 크랭크 각도 신호, 상기 캠 각도 신호 및 상기 속도 정보를 기초로 상기 크랭크축에 대한 캠축의 회전 위상을 나타내는 캠축 위상을 계산하기 위한 캠축 위상 계산 수단(201 내지 203)과,
    상기 크랭크 카운터의 작동을 기초로 평가된 속도 정보의 변동에 따라 샘플링 각도를 변화시키기 위한 샘플링 각도 변환 수단(102 내지 109)을 포함하고,
    상기 속도 정보는 상기 크랭크축이 샘플링 각도를 회전할 때마다 속도 계산 수단에 의해 계산되는 가변 밸브 타이밍 제어기.
  3. 흡기 밸브 및/또는 배기 밸브의 밸브 타이밍을 조절하기 위해 크랭크축에 대한 캠축의 회전 위상을 변화시키는 자동차용 가변 밸브 타이밍 제어기이며,
    상기 가변 밸브 타이밍 제어기는,
    상기 크랭크축이 소정의 크랭크 각도를 회전할 때마다 크랭크 각도 신호를 출력하는 크랭크 각도 센서(27)와,
    상기 캠축이 소정의 캠 각도를 회전할 때마다 캠 각도 신호를 출력하는 캠 각도 센서(31)와,
    상기 크랭크축이 크랭크 각도 신호를 기초로 소정의 샘플링 각도를 회전하는 회전 속도에 관련된 물리적인 양 또는 회전하는 속도인 속도 정보를 계산하기 위한 속도 계산 수단(106 내지 109, 306 내지 309)과,
    상기 크랭크 각도 신호, 상기 캠 각도 신호 및 갱신된 크랭크 각도 신호를 기초로 계산된 속도 정보를 기초로 크랭크축에 대한 캠축의 회전 위상을 나타내는 캠축 위상을 계산하기 위한 캠축 위상 계산 수단(501 내지 505)을 포함하는 가변 밸브 타이밍 제어기.
  4. 제3항에 있어서, 상기 캠축 위상 계산 수단(501 내지 505)은 캠축 위상과 목표 캠축 위상 사이의 차가 소정의 값보다 작을 때, 상기 크랭크 각도 신호, 상기 캠 각도 신호 및 상기 갱신된 크랭크 각도 신호를 기초로 계산된 속도 정보를 기초로 캠축 위상을 계산하는 가변 밸브 타이밍 제어기.
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006083797A (ja) * 2004-09-17 2006-03-30 Denso Corp 内燃機関の点火制御装置
US9341088B2 (en) * 2011-03-29 2016-05-17 GM Global Technology Operations LLC Camshaft phaser control systems and methods
JP5611309B2 (ja) * 2012-11-22 2014-10-22 三菱電機株式会社 可変バルブタイミング装置の位相制御装置および位相制御方法
JP6220364B2 (ja) * 2015-06-16 2017-10-25 日立オートモティブシステムズ株式会社 可変バルブタイミング機構の制御装置及びその制御方法
DE102018102880A1 (de) * 2017-02-16 2018-08-16 Borgwarner Inc. Verfahren zur Anlaufregelung eines elektrischen Nockenwellenverstellers
CN107907336B (zh) * 2017-11-27 2023-11-03 宁波市鄞州德来特技术有限公司 一种发动机可变气门正时模拟系统及其模拟方法
EP4227517A1 (en) * 2020-10-05 2023-08-16 Hitachi Astemo, Ltd. Control device for variable valve timing mechanism and control method therefor
CN112664340B (zh) * 2020-12-22 2023-03-21 潍柴动力股份有限公司 发动机控制方法及装置
FR3119863B1 (fr) * 2021-02-18 2023-06-09 Vitesco Technologies Contrôle d’une distribution variable

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06299876A (ja) * 1993-04-14 1994-10-25 Nippondenso Co Ltd 内燃機関用バルブタイミング制御装置
JP3290427B2 (ja) 1999-09-21 2002-06-10 三菱電機株式会社 内燃機関の制御装置

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0719073A (ja) * 1993-06-30 1995-01-20 Nippondenso Co Ltd 内燃機関における弁動作タイミング調整装置
JP3508194B2 (ja) * 1994-02-04 2004-03-22 株式会社デンソー 内燃機関のバルブタイミング制御装置
JP3351090B2 (ja) * 1994-03-31 2002-11-25 株式会社デンソー 内燃機関のバルブタイミング制御装置
JP3680500B2 (ja) * 1997-07-02 2005-08-10 日産自動車株式会社 内燃機関の制御装置
JP2002364390A (ja) 2001-06-01 2002-12-18 Unisia Jecs Corp 可変バルブタイミング装置の制御装置
US6851409B2 (en) * 2001-10-12 2005-02-08 Hitachi Unisia Automotive, Ltd. Apparatus and method for controlling intake air amount of internal combustion engine
US6999864B2 (en) * 2002-07-15 2006-02-14 Hitachi, Ltd. Apparatus and method for estimating residual gas amount of internal combustion engine, and apparatus and method for controlling intake air amount of internal combustion engine using estimated residual gas amount
JP4159854B2 (ja) * 2002-10-31 2008-10-01 株式会社日立製作所 可変バルブタイミング機構の制御装置
JP4060177B2 (ja) * 2002-12-25 2008-03-12 株式会社日立製作所 内燃機関の制御装置
JP2005307747A (ja) * 2004-04-16 2005-11-04 Mitsubishi Electric Corp 内燃機関の燃料供給装置
US7142973B2 (en) * 2004-06-11 2006-11-28 Denso Corporation Engine control apparatus designed to ensure accuracy in determining engine position
JP4196294B2 (ja) * 2004-08-31 2008-12-17 株式会社デンソー 内燃機関の可変バルブタイミング制御装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06299876A (ja) * 1993-04-14 1994-10-25 Nippondenso Co Ltd 内燃機関用バルブタイミング制御装置
JP3290427B2 (ja) 1999-09-21 2002-06-10 三菱電機株式会社 内燃機関の制御装置

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KR20060054043A (ko) 2006-05-22
CN100394010C (zh) 2008-06-11
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US7178494B2 (en) 2007-02-20
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JP2006112385A (ja) 2006-04-27

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