KR101562980B1

KR101562980B1 - 가변 밸브 타이밍 제어 시스템에서의 캠축의 초기 위상각 결정방법

Info

Publication number: KR101562980B1
Application number: KR1020140058479A
Authority: KR
Inventors: 백진욱; 김남규
Original assignee: 주식회사 현대케피코
Priority date: 2014-05-15
Filing date: 2014-05-15
Publication date: 2015-10-23

Abstract

크랭크 샤프트 포지션 센서의 출력 파형과 캠 샤프트 포지션 센서의 출력 파형을 이용하여 소프트웨어적으로 캠축의 초기 위상각을 결정하는 방법이 개시된다. 가변 밸브 타이밍 제어 시스템에서의 캠축의 초기 위상각을 결정하는 본 발명의 일 면에 따른 방법은 캠 샤프트 포지션 센서의 출력 파형에서 기 설정된 기준 위치(시점)에 대응되는 펄스 카운트를 이용하여 캠축의 초기 위상각을 결정하는 단계- 여기서, 상기 펄스 카운트는 크랭크 샤프트 포지션 센서의 출력 파형에서 카운트 된 것임;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

가변 밸브 타이밍 제어 시스템에서의 캠축의 초기 위상각 결정방법{METHOD FOR DETERMINING PHASE ANGLE OF CAN SHAFT IN VVT SYSTEM}

본 발명은 내연기관의 가변 밸브 타이밍 제어 시스템에서 캠축의 초기 위상각 결정방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 크랭크 샤프트 포지션 센서의 출력 파형과 캠 샤프트 포지션 센서의 출력 파형을 이용하여 소프트웨어적으로 캠축의 초기 위상각을 결정하는 방법에 관한 것이다.

주지하는 바와 같이, 내연기관 엔진은 외부로부터 공기 및 연료를 흡입하여 연소실에서 연소시킴으로써 동력을 발생시키는 장치로서, 공기 및 연료를 연소실로 흡입하기 위해서 흡기밸브와, 연소실에서 연소된 폭발가스를 배출하기 위하여 배기밸브를 구비하고 있고, 이러한 흡/배기 밸브는 크랭크축의 회전에 연동하여 회전하는 캠축의 회전에 연동하여 개폐된다.

그런데, 엔진 회전수의 고저, 엔진부하의 고저 등에 따라 흡/배기 밸브의 최적 개폐시기는 달라질 수 있다. 따라서 크랭크축의 회전에 따라 캠축의 회전이 확정적으로 결정되지 않고, 설정된 변위를 갖도록 하여 엔진의 구동상황에 따라 적절한 밸브 타이밍을 제어하는 기술이 개발되었으며, 이를 가변 밸브 타이밍(VVT: Variable Valve Timing) 장치라고 한다.

연속 가변 밸브 타이밍(CVVT: Continuously Variable Valve Timing, 이하 CVVT라 지칭한다)은 이러한 가변 밸브 타이밍의 일종으로서, 밸브 타이밍을 설정된 변위 내의 임의의 값으로 제어할 수 있는 구성을 갖는다.

한편, 연속 가변 밸브 타이밍 시스템에서 밸브 타이밍은 기 설정된 범위 내에서 가변함으로써 조절된다. 이때, 캠축의 초기 위상각은 크랭크 축과 동기되어 미리 설정되어야 한다. 종래에는 CVVT 시스템을 미리 정해진 체크 포인트에 맞춰 장착함으로써 물리적으로 초기 위상각을 설정하는 방식을 이용하였다. 이 경우 정해진 위치에 맞춰 조립해야만 CVVT 시스템이 정상적으로 작동할 수 있게 되므로 제작 공정의 생산성이 떨어지는 문제가 있었다.

1. 대한민국 등록특허공보 10-0980865 2. 대한민국 공개특허공보 10-2004-0050307

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 크랭크 샤프트 포지션 센서의 출력 파형과 캠 샤프트 포지션 센서의 출력 파형을 이용하여 소프트웨어적으로 캠축의 초기 위상각을 결정하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

전술한 과제를 해결하기 위한 가변 밸브 타이밍 제어 시스템에서의 캠축의 초기 위상각을 결정하는 본 발명의 일 면에 따른 방법은 캠 샤프트 포지션 센서의 출력 파형에서 기 설정된 기준 위치(시점)에 대응되는 펄스 카운트를 이용하여 캠축의 초기 위상각을 결정하는 단계- 여기서, 상기 펄스 카운트는 크랭크 샤프트 포지션 센서의 출력 파형에서 카운트 된 것임;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 측면에 의하면, 상기 크랭크 샤프트 포지션 센서의 출력 파형에서 펄스 카운트를 위한 시작 시점을 감지하는 단계; 상기 시작 시점부터 캠 샤프트 포지션 센서의 출력 파형에서 기 설정된 제1 기준 시점까지 상기 크랭크 샤프트 포지션 센서 출력 파형의 펄스를 카운트한 제1 펄스 카운트를 연산하는 단계; 상기 제1 펄스 카운트를 캠축 위상각 가변 범위를 펄스 주기당 회전각도로 나눈 값과 비교하는 단계; 비교 결과, 상기 제1 펄스 카운트가 상기 캠축 위상각 가변 범위를 펄스 주기당 회전각도로 나눈 값보다 큰 경우, 상기 제1 펄스 카운트를 캠축의 초기 위상각으로 결정하는 단계; 및 비교 결과, 상기 제1 펄스 카운트가 상기 캠축 위상각 가변 범위를 펄스 주기당 회전각도로 나눈 값보다 작은 경우, 상기 시작 시점부터 캠 샤프트 포지션 센서의 출력 파형에서 기 설정된 제2 기준 시점까지 상기 크랭크 샤프트 포지션 센서 출력 파형의 펄스를 카운트한 제2 펄스 카운트를 상기 캠축의 초기 위상각으로 결정하는 단계를 포함하는 가변 밸브 타이밍 제어 시스템에서의 캠축의 초기 위상각을 결정하는 방법이 제공된다.

본 발명에 따르면, 크랭크 샤프트 포지션 센서의 출력 파형과 캠 샤프트 포지션 센서의 출력 파형을 이용하여 소프트웨어적으로 캠축의 초기 위상각을 결정할 수 있다.

도 1은 일반적인 연속 가변 밸브 타이밍 시스템의 구성도이다.
도 2는 도 1에 따른 연속 가변 밸브 타이밍 시스템의 세부 구성 단면도이다.
도 3은 인덕티브 방식의 크랭크 샤프트 포지션 센서의 구조 및 작동 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 인덕티브 방식의 크랭크 샤프트 포지션 센서에서 출력되는 파형의 일 예를 도시한 도면이다.
도 5는 크랭크 샤프트 포지션 센서와 캠 샤프트 포지션 센서의 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 크랭크 샤프트 포지션 센서와 캠 샤프트 포지션 센서의 출력 파형을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 가변 밸브 타이밍 제어 시스템에서의 캠축의 초기 위상각 결정방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 크랭크 샤프트 포지션 센서와 캠 샤프트 포지션 센서의 출력 파형의 일 예를 도시한 도면이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 기재에 의해 정의된다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자 이외의 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가급적 동일한 부호를 부여하고 또한 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

이하에서는, 도 1 및 2를 참조하여 일반적인 연속 가변 밸브 타이밍 시스템의 구성을 설명하고, 도 3 내지 도 8을 참조하여 상기 연속 가변 밸브 타이밍 시스템에서 수행되는 본 발명에 따른 캠축의 초기 위상각 결정방법을 설명하기로 한다.

도 1에 도시된 연속 가변 밸브 타이밍 시스템은 밸브 타이밍 제어에 사용되는 유체의 온도를 검출하는 유온검출기(1) 및 밸브 타이밍을 검출하는 밸브 타이밍 검출기(3)를 포함한다.

그리고, 도 2에서 도시한 바와 같이, 타이밍 벨트를 통해 크랭크축의 회전력을 전달받는 캠 스프로켓(5)과 일체로 형성되는 CVVT 케이스(7) 내에 공간부를 형성하고, 상기 공간부 내에 캠축(9)에 연결된 베인(11;vane)이 설치되어 상기 공간부에, 유체가 유입됨으로써 밸브 타이밍을 진각시키는 진각실(15)과 유체가 유입됨으로써 밸브 타이밍을 지각시키는 지각실(13)로 양분하여 구성하는 CVVT 유닛(10)이 구성된다.

또한, 엔진의 구동에 의해 유압을 발생하는 오일펌프(21), 상기 오일펌프(21)로부터 오일 컨트롤 밸브 필터(23)를 거쳐 공급되는 유압을 상기 CVVT 유닛(10) 내의 진각실(15) 및 지각실(13)에 공급하는 비율을 조정하는 오일 컨트롤 밸브(25), 및 상기 각 검출기(1,3)로부터 입력되는 신호를 기초로 상기 오일 컨트롤 밸브(25)를 듀티 제어하는 전자제어유닛(27; 이하 "ECU"라 칭한다)을 포함한다.

이러한 밸브 타이밍 제어에 사용되는 유체는 엔진의 각 동작부품을 윤활시키는 엔진오일로 하고 있으며, 이에 따라 상기 오일펌프(21)는 엔진의 하부에 설치되는 오일팬(29)으로부터 오일필터(31)를 거쳐 오일을 흡입하여 메인 겔러리로 공급하되, 일부는 상기 오일 컨트롤 밸브(25)에 공급하게 된다.

따라서, 도 2에서와 같이, 상기 캠 스프로켓(5)이 시계방향으로 회전하는 것으로 기술하면, 상기 진각실(15)에 오일이 유입되는 경우에는 상기 베인(11)은 캠 스프로켓(5)의 회전보다 설정각도 선행하여 회전하게 되고, 이에 상기 베인(11)에 연결된 캠축(9)의 회전각(혹은 위상각)은 진각되어 그 결과 밸브 타이밍이 진각되며, 이와 반대로 지각실(13)에 오일이 유입되는 경우에는 상기 베인(11)은 캠 스프로켓(5)의 회전보다 설정각도 후행하여 회전하게 되고, 이에 상기 베인(11)에 연결된 캠축(9)의 회전각의 지각되어 그 결과 밸브 타이밍이 지각되는 것이다.

그리고 상기 베인(11)의 내부 일측에는 스프링(33)에 의해 탄성 지지되는 록킹핀(35)을 구성하여 오일압을 이용하여 CVVT 유닛(10)에 임의로 Lock을 걸어 위상각을 조절하는 ILP(Intermediate Lock Pin; 이하 ILP 로 칭함) 기구를 적용되는데, 상기 ILP 기구는 아이들 또는 냉간 시에 CVVT 유닛(10)에 임의로 Lock을 걸어 아이들 안정성을 확보할 수 있는 지각 위상각을 유지하도록 하며, 저속 저부하 영역에서는 CVVT 유닛(10)에 Lock을 해제하여 지각 위상각을 높이도록 작동하게 된다.

한편, 본 발명은 크랭크 샤프트 포지션 센서의 출력 파형과 캠 샤프트 포지션 센서의 출력 파형을 이용한 소프트웨어적 연산을 통해 캠축 초기 위상각을 결정한다. 크랭크 샤프트 포지션 센서 및 캠 샤프트 포지션 센서의 기능 및 구조를 아래에서 구체적으로 설명한다.

크랭크 샤프트 포지션 센서의 기능 및 구조

크랭크 샤프트 포지션 센서는, 크랭크 각 센서, 크랭크 포지션 센서, 크랭크 앵글 센서라고도 하며, 약어로는 CAS, CPS, CKPS 등을 사용한다. 크랭크 샤프트 포지션 센서는 엔진의 회전속도를 검출하는 기능 외에 피스톤의 상사점을 인식하고, 크랭크의 회전각도에 따른 피스톤의 위치를 파악하는데 사용한다. 검출된 엔진의 회전속도는 연료의 기본 분사량을 결정하는데 사용되고, 피스톤의 위치는 연료분사시기와 점화시기를 결정하는데 사용된다.

크랭크 샤프트 포지션 센서의 종류로는 발광소자와 수광소자를 이용한 옵티칼(Optical) 방식, 자석을 이용한 인덕티브(Inductive) 방식, 홀 소자(Hall IC)를 이용한 홀 센서 방식 등이 있으나, 옵티칼 방식은 더 이상 사용되지 않으므로 인덕티브 방식과 홀 센서 방식에 관해서만 설명한다.

도 3은 인덕티브 방식의 크랭크 샤프트 포지션 센서의 구조 및 작동 원리를 설명하기 위한 도면이다.

인덕티브 방식의 크랭크 샤프트 포지션 센서는 마그네틱 타입이라고도 한다. 인덕티브 방식의 크랭크 샤프트 포지션 센서는 도 3에 도시된 바와 같이 영구자석과 구리코일이 감긴 철심으로 구성되며, 크랭크 축에는 철-자성체의 센서 휠이 고정된다.

크랭크 축과 함께 센서 휠이 회전하면 센서 코일의 자속이 변화하고 이로 인하여 교류전압이 유도된다. 센서 휠은 제어 시스템에 따라 돌기가 20~60개 정도로 구성되며, 일반적으로 피스톤의 상사점을 표시하기 위해 돌기 중 1~2개가 생략된다. 이와 같이 돌기가 생략된 부분을 미싱투스(Missing Tooth)라 하고, 센서 휠의 회전 중 미싱투스를 만나게 되면, 인덕티브 센서에서 유도되는 전압 파형이 도 4에 도시된 바와 같이 왜곡된다.

캠 샤프트 포지션 센서의 기능 및 구조

캠 샤프트 포지션 센서를 줄여서 흔히 캠앵글센서라고 말한다. 또한, 캠각센서나 캠포지션센서라고도 하며, 피스톤의 상사점을 출력한다고 하여 상사점센서 또는 TDC 센서라고도 한다. 약어로는 주로 CMPS를 사용한다. 캠 샤프트 포지션 센서는 캠 축의 위치를 검출하는 센서로, 크랭크 샤프트 포지션 센서와 동일 기준점을 가지면서, 크랭크 샤프트 포지션 센서에서 확인이 불가능한 개별 피스톤의 위치를 확인할 수 있게 한다.

예컨대, 캠 축에 별도의 센서 휠을 두거나 캠 기어 자체를 기준점으로 두어, 센서에 의해 캠 축의 위치를 출력한다. 종전에는 발광소자와 수광소자를 활용한 옵티칼 방식의 캠 샤프트 포지션 센서가 주류를 이루었으나 현재는 사용되지 않고, 홀효과(Hall effect)를 이용한 홀센서 방식이 이를 대체하고 있다.

이하에서는 도 5 및 도 6을 참조하여 캠 샤프트 포지션 센서의 출력 신호가 어떻게 크랭크 샤프트 포지션 센서의 출력 신호를 보조하는 참조점 역할을 하는지를 구체적으로 살펴본다.

도 5에는 홀 타입의 캠 샤프트 포지션 센서와 크랭크 샤프트 포지션 센서가 예시적으로 도시된다. 크랭크 축이 2회전하는 경우, 캠 축은 1회전하므로 도 6에 도시된 바와 같이 크랭크 샤프트 포지션 센서(CKPS)의 출력신호 파형에서 미싱투스(Missing tooth)가 2번 나올 때 캠 샤프트 포지션 센서(CMPS)의 출력신호 파형은 로우(Low)에서 하이(High)로, 혹은 하이(High)에서 로우(Low)로 1회 반전하게 된다.

가변 밸브 타이밍 제어 시스템에서의 캠축의 초기 위상각 결정방법

이하에서는 전술한 배경적 기술을 바탕으로 크랭크 샤프트 포지션 센서 및 캠 샤프트 포지션 센서의 출력신호 파형을 이용한 캠축의 초기 위상각 결정방법을 설명한다. 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 가변 밸브 타이밍 제어 시스템에서의 캠축의 초기 위상각 결정방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 7을 참조하면 먼저, 차량 시동 후, 엔진 크랭킹이 시작되면(S10), CVVT 시스템에서 베인이 최지각(Full Retard Angle)으로 동작하도록 제어된다(S20).

도 2에서와 같이, CVVT 시스템은 캠축(9)에 베인(11;vane)이 설치되고, 공간부에 유체가 유입됨으로써 밸브 타이밍을 진각시키는 진각실(15)과 유체가 유입됨으로써 밸브 타이밍을 지각시키는 지각실(13)로 양분하여 구성하는 CVVT 유닛(10)이 구성된다.

전자제어유닛(27)은 오일 컨트롤 밸브(25)의 듀티를 제어하여 상기 지각실 (13)에 유체(오일)가 유입되도록 하여, 상기 베인(11)은 캠 스프로켓(5)의 회전보다 설정각도 후행하여 회전하게 한다. 이에 따라, 상기 베인(11)에 연결된 캠축(9)의 회전각의 지각되어 그 결과 밸브 타이밍이 지각되는 것이다.

이후, 전자제어유닛(27)은 크랭크 샤프트 포지션 센서의 출력신호 파형에서 첫 번째 미싱 투스(missing tooth)가 출력되면, 캠 샤프트 포지션 센서의 출력신호 파형을 참조하여 기 설정된 기준 시점에 도달 시까지 상기 크랭크 샤프트 포지션 센서의 출력신호 파형에서 펄스를 카운트 한다(S30).

전술한 단계 S30에서 펄스를 카운트하기 위해서는 펄스 카운트를 위한 시작 시점과 종료 시점이 결정되어야 한다. 본 발명의 실시예에서 시작 시점은 크랭크 샤프트 포지션 센서의 출력신호 파형에서 첫 번째 미싱 투스가 출력된 후, 펄스 파형의 n번째 폴링 에지(falling edge)로 결정될 수 있다. 예컨대, 첫 번째 미싱 투스가 출력된 후, 2번째 폴링 에지부터 펄스가 카운트될 수 있으며, 이는 가변적으로 프로그램될 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에서 펄스 카운트의 종료 시점은 캠 샤프트 포지션 센서의 출력신호 파형에서 상대적으로 짧은 구간을 갖는 펄스 파형이 2번 연속적으로 출력된 후, 펄스 파형의 전위가 첫 번째로 바뀌는 시점(이하, 제1 기준 시점)으로 결정될 수 있다. 이때, 상기 제1 기준 시점은 크랭크 샤프트 포지션 센서의 출력신호 파형에서 두 번째 미싱 투스(BM1)가 출력되는 시점 이후에 위치할 수 있다. 이 경우, 두 번째 미싱 투스가 출력된 이후는 크랭크 축이 2 번째 회전을 하는 것을 의미하기 때문에 두 번째 미싱 투스가 출력된 이후의 펄스 카운트는 무시한다.

도 8의 상단에는 크랭크 샤프트 포지션 센서의 출력신호 파형이, 하단에는 캠 샤프트 포지션 센서의 출력신호 파형이 예시적으로 도시된다. 캠 축이 1회전하는 것을 1 주기로 한다면, 캠 축이 1회전 할 때, 크랭크 축은 2회전하므로 크랭크 샤프트 포지션 센서의 출력신호 파형에서 미싱 투스는 1 주기 동안 3회 출력된다. 즉, 첫 번째 미싱 투스부터 두 번째 미싱 투스까지의 구간은 크랭크 축의 1 회전, 두 번째 미싱 투스부터 세 번째 미싱 투스까지의 구간은 크랭크 축의 2회전을 의미한다.

도 8에 도시된 바와 같이, 1 주기 동안 캠 샤프트 포지션 센서의 출력신호 파형에서 상대적으로 짧은 구간을 갖는 펄스 파형이 2번 연속하여 나타나는 위치는 한 포인트로 정해진다. 본 발명은 이 포인트를 기준으로 가변 밸브 타이밍 제어 시스템에서의 캠축의 초기 위상각을 결정하는 방법을 제공한다.

예컨대, 크랭크 샤프트 포지션 센서의 출력신호 파형에서 첫 번째 미싱 투스가 출력된 후, 펄스 파형의 2번째 폴링 에지를 펄스 카운트의 시작 시점(BM0)으로 결정하고, 캠 샤프트 포지션 센서의 출력신호 파형에서 상대적으로 짧은 구간을 갖는 펄스 파형이 2번 연속적으로 출력된 후, 펄스 파형의 전위가 첫 번째로 바뀌는 시점, 즉 제1 기준 시점을 펄스 카운트의 종료 시점을 결정한다면, 도 8에서는 22개의 펄스가 카운트 된다.

한편, CVVT 시스템에서 베인이 진각으로 동작하게 된다면, 도 8에서 캠 샤프트 포지션 센서의 출력신호 파형은 좌측으로 시프트(shift)될 것이다. 만약, 베인이 최진각으로 동작하게 되어, 출력신호 파형이 좌측으로 상당히 시프트 된다면, 펄스 카운트를 위한 종료 시점이 펄스 카운트를 위한 시작 시점 이전이 되어, 카운트를 할 수 없게 되는 경우가 발생할 수 있다. 따라서, CVVT 시스템이 최지각으로 동작하다가 최진각으로 동작하는 경우를 고려해야 하고, 이때에도 초기 위상각을 결정하기 위한 본 발명이 정상적으로 동작하는 것을 보장하기 위해서는 단계 S30에서 측정된 펄스 카운트가 캠축 위상각 가변 범위를 펄스 주기당 회전각도로 나눈 값보다 커야 한다.

단계 S40에서, 전자제어유닛(27)은 단계 S30에서 측정된 펄스 카운트(이하, 제1 펄스 카운트)를 캠축 위상각 가변 범위를 펄스 주기당 회전각도로 나눈 값과 비교한다.

그 결과, 상기 제1 펄스 카운트가 캠축 위상각 가변 범위를 펄스 주기당 회전각도로 나눈 값 보다 크다면, 이를 가변 밸브 타이밍 제어를 위한 캠축의 초기 위상각으로 결정한다(S50). 즉, 가변 밸브 타이밍 제어를 위한 기준을 캠 샤프트 포지션 센서의 출력신호 파형에서 상대적으로 짧은 구간을 갖는 펄스 파형이 2번 연속하여 나타나는 위치로 정하고, 이 기준이 최지각에서 최진각으로 동작 변경될 경우까지 적용될 수 있는지를 검증하는 과정을 통해, CVVT 시스템의 안정적인 동작을 보장할 수 있는 것이다.

그리고, 단계 S40의 결과로 상기 제1 펄스 카운트가 캠축 위상각 가변 범위를 펄스 주기당 회전각도로 나눈 값 보다 크지 않다면, 캠 샤프트 포지션 센서의 출력신호 파형에서 상대적으로 짧은 구간을 갖는 펄스 파형이 2번 연속적으로 출력된 후, 펄스 파형의 전위가 두 번째로 바뀌는 시점(이하, 제2 기준 시점)까지의 펄스를 카운트(이하, 제2 펄스 카운트)한다(S60).

이때, 상기 제2 기준 시점은 크랭크 샤프트 포지션 센서의 출력신호 파형에서 두 번째 미싱 투스(BM1)가 출력되는 시점 이후에 위치할 수 있다. 이 경우, 두 번째 미싱 투스가 출력된 이후는 크랭크 축이 2 번째 회전을 하는 것을 의미하기 때문에 두 번째 미싱 투스가 출력된 이후의 펄스 카운트는 무시한다.

이후, 전자제어장치(27)는 상기 제2 펄스 카운트를 가변 밸브 타이밍 제어를 위한 캠축의 초기 위상각으로 결정한다(S70).

본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims

삭제
가변 밸브 타이밍 제어 시스템에서의 캠축의 초기 위상각을 결정하는 방법에 있어서,
캠 샤프트 포지션 센서의 출력 파형에서 기 설정된 기준 위치(시점)에 대응되는 펄스 카운트를 이용하여 캠축의 초기 위상각을 결정하는 단계- 여기서, 상기 펄스 카운트는 크랭크 샤프트 포지션 센서의 출력 파형에서 카운트 된 것임- 를 포함하되,
상기 캠축의 초기 위상각을 결정하는 단계는,
(a) 상기 크랭크 샤프트 포지션 센서의 출력 파형에서 펄스 카운트를 위한 시작 시점을 감지하는 단계;
(b) 상기 시작 시점부터 상기 기준 위치까지 상기 크랭크 샤프트 포지션 센서 출력 파형의 펄스를 카운트 하는 단계; 및
(c) 상기 가변 밸브 타이밍 제어 시스템이 최지각에서 최진각으로 동작할 경우 상기 캠 샤프트 포지션 센서의 출력 파형이 시프트(shift)되는 범위를 커버할 수 있도록 상기 펄스 카운트를 검증하는 단계를 포함하는 것
인 캠축의 초기 위상각 결정방법.
제2항에 있어서,
상기 시작 시점은 상기 크랭크 샤프트 포지션 센서의 출력 파형에서 첫 번째 미싱 투스(missing tooth)가 출력된 후, 펄스 파형의 기 설정된 n번째 폴링 에지(falling edge)로 결정되는 것
인 캠축의 초기 위상각 결정방법.
제2항에 있어서,
상기 기준 시점은 상기 캠 샤프트 포지션 센서의 출력신호 파형에서 상대적으로 짧은 구간을 갖는 펄스 파형이 2번 연속적으로 출력된 후, 펄스 파형의 전위가 첫 번째로 바뀌는 시점으로 결정되는 것
인 캠축의 초기 위상각 결정방법.
제2항에 있어서, 상기 (c) 단계는,
상기 펄스 카운트가 캠축 위상각 가변 범위를 펄스 주기당 회전각도로 나눈 값보다 큰 경우, 이를 상기 캠축의 초기 위상각으로 결정하는 단계를 포함하는 것
인 캠축의 초기 위상각 결정방법.
제2항에 있어서,
상기 (a) 단계 이전에, 상기 가변 밸브 타이밍 제어 시스템이 최지각에서 동작하도록 제어하는 단계
를 더 포함하는 캠축의 초기 위상각 결정방법.
가변 밸브 타이밍 제어 시스템에서의 캠축의 초기 위상각을 결정하는 방법에 있어서,
크랭크 샤프트 포지션 센서의 출력 파형에서 펄스 카운트를 위한 시작 시점을 감지하는 단계;
상기 시작 시점부터 캠 샤프트 포지션 센서의 출력 파형에서 기 설정된 제1 기준 시점까지 상기 크랭크 샤프트 포지션 센서 출력 파형의 펄스를 카운트한 제1 펄스 카운트를 연산하는 단계;
상기 제1 펄스 카운트를 캠축 위상각 가변 범위를 펄스 주기당 회전각도로 나눈 값과 비교하는 단계;
비교 결과, 상기 제1 펄스 카운트가 상기 캠축 위상각 가변 범위를 펄스 주기당 회전각도로 나눈 값보다 큰 경우, 상기 제1 펄스 카운트를 캠축의 초기 위상각으로 결정하는 단계; 및
비교 결과, 상기 제1 펄스 카운트가 상기 캠축 위상각 가변 범위를 펄스 주기당 회전각도로 나눈 값보다 작은 경우, 상기 시작 시점부터 캠 샤프트 포지션 센서의 출력 파형에서 기 설정된 제2 기준 시점까지 상기 크랭크 샤프트 포지션 센서 출력 파형의 펄스를 카운트한 제2 펄스 카운트를 상기 캠축의 초기 위상각으로 결정하는 단계
를 포함하는 캠축의 초기 위상각 결정방법.
제7항에 있어서,
상기 시작 시점은 상기 크랭크 샤프트 포지션 센서의 출력 파형에서 첫 번째 미싱 투스(missing tooth)가 출력된 후, 펄스 파형의 기 설정된 n번째 폴링 에지(falling edge)로 결정되는 것
인 캠축의 초기 위상각 결정방법.
제7항에 있어서,
상기 제1 기준 시점은 상기 캠 샤프트 포지션 센서의 출력신호 파형에서 상대적으로 짧은 구간을 갖는 펄스 파형이 2번 연속적으로 출력된 후, 펄스 파형의 전위가 첫 번째로 바뀌는 시점으로 결정되는 것
인 캠축의 초기 위상각 결정방법.
제7항에 있어서,
상기 제2 기준 시점은 상기 캠 샤프트 포지션 센서의 출력신호 파형에서 상대적으로 짧은 구간을 갖는 펄스 파형이 2번 연속적으로 출력된 후, 펄스 파형의 전위가 두 번째로 바뀌는 시점으로 결정되는 것
인 캠축의 초기 위상각 결정방법.