KR102405880B1 - CVVD system and method for controlling it - Google Patents

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KR102405880B1 KR1020200113311A KR20200113311A KR102405880B1 KR 102405880 B1 KR102405880 B1 KR 102405880B1 KR 1020200113311 A KR1020200113311 A KR 1020200113311A KR 20200113311 A KR20200113311 A KR 20200113311A KR 102405880 B1 KR102405880 B1 KR 102405880B1
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Abstract

본 발명은 편심이동브라켓을 이동시키는 기능의 액추에이터로서 상대적으로 저비용이 솔레노이드를 사용하여 CVVD기구의 원가 및 중량을 저감하는 CVVD시스템에 관한 것으로, 본 발명에서는, 로드에 직선 이동력을 제공하는 솔레노이드 액추에이터; 상기 로드와 캠샤프트를 감싸는 편심이동브라켓 사이에서 기어치합구조로 연결되고, 상기 로드의 직선 이동력을 편심이동브라켓에 전달하여 캠샤프트를 중심으로 편심이동브라켓을 편심 이동시키는 동력전달수단;을 포함하여 구성되는 CVVD시스템 및 그 제어방법이 소개된다.The present invention relates to a CVVD system that reduces the cost and weight of a CVVD mechanism by using a relatively low-cost solenoid as an actuator with a function of moving an eccentric movement bracket. In the present invention, a solenoid actuator that provides a linear movement force to a rod ; Power transmission means connected between the rod and the eccentric moving bracket surrounding the camshaft in a gear meshing structure, and transferring the linear movement force of the rod to the eccentric moving bracket to eccentrically move the eccentric moving bracket around the camshaft. The CVVD system and its control method are introduced.

Figure R1020200113311
Figure R1020200113311

Description

CVVD시스템 및 그 제어방법{CVVD system and method for controlling it}CVVD system and method for controlling the same

본 발명은 편심이동브라켓을 이동시키는 기능의 액추에이터로서 상대적으로 비용이 낮은 솔레노이드를 사용하여 CVVD기구의 원가 및 중량을 저감하는 CVVD시스템 및 그 제어방법을 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to provide a CVVD system and a control method therefor that reduce the cost and weight of a CVVD mechanism by using a relatively low-cost solenoid as an actuator having a function of moving an eccentric movement bracket.

CVVD(Continuously Variable Valve Duration)시스템은 밸브 듀레이션(열림 시간)을 조절하여 여러 엔진사이클을 차량의 주행 상황에 따라 적합하게 구현함으로써, 엔진의 성능과 연비를 동시에 향상시키는 기술이다.The Continuously Variable Valve Duration (CVVD) system is a technology that improves engine performance and fuel economy at the same time by adjusting the valve duration (opening time) to implement multiple engine cycles according to the driving situation of the vehicle.

CVVD시스템은, 모터의 작동에 따라 컨트롤 샤프트가 회전되면, 컨트롤 샤프트와 캠샤프트를 연결하는 리프터기구를 통해 캠샤프트와 함께 회전하는 편심이동브라켓(하우징)의 위치가 이동되어 편심이동브라켓의 중심이 캠샤프트의 중심에서 편심된다.In the CVVD system, when the control shaft rotates according to the operation of the motor, the position of the eccentric movement bracket (housing) that rotates together with the cam shaft is moved through the lifter mechanism connecting the control shaft and the cam shaft, so that the center of the eccentric movement bracket is moved. eccentric from the center of the camshaft.

이에, 편심이동브라켓의 편심 방향에 따라 캠샤프트의 구간별 각속도가 변경됨으로써, 캠이 밸브를 누를 때에 캠의 속도가 바뀌고 되고, 이에 밸브 열림시간을 길거나 짧게 조절하게 된다.Accordingly, the angular velocity of each section of the camshaft is changed according to the eccentric direction of the eccentric movement bracket, so that when the cam presses the valve, the speed of the cam is changed, thereby adjusting the valve opening time to be long or short.

즉, 기존의 경우 컨트롤 샤프트와 수직하게 배치된 기어가 편심이동브라켓을 움직이는 방식으로, 컨트롤 샤프트의 회전을 위해 BLDC 모터가 사용된다.That is, in the conventional case, a BLDC motor is used to rotate the control shaft in a way that the gear arranged perpendicular to the control shaft moves the eccentric movement bracket.

하지만, BLDC 모터의 경우, 상대적으로 고가의 부품에 해당되어 CVVD시스템의 원가는 물론 중량을 증대시키는 문제가 있었다.However, in the case of the BLDC motor, it is a relatively expensive part, and there is a problem in that the cost and weight of the CVVD system are increased.

KR 10-2018-0069600 AKR 10-2018-0069600 A KR 10-2020-0026614 AKR 10-2020-0026614 A

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 편심이동브라켓을 이동시키는 기능의 액추에이터로서 상대적으로 비용이 낮은 솔레노이드를 사용하여 CVVD기구의 원가 및 중량을 저감하는 CVVD시스템 및 그 제어방법을 제공하는 데 있다.The present invention has been devised to solve the problems described above, and as an actuator with a function of moving an eccentric moving bracket, a CVVD system and a control method therefor that use a relatively low cost solenoid to reduce the cost and weight of the CVVD mechanism is to provide

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 로드에 직선 이동력을 제공하는 솔레노이드 액추에이터; 상기 로드와 캠샤프트를 감싸는 편심이동브라켓 사이에서 기어치합구조로 연결되고, 상기 로드의 직선 이동력을 편심이동브라켓에 전달하여 캠샤프트를 중심으로 편심이동브라켓을 편심 이동시키는 동력전달수단;을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.The configuration of the present invention for achieving the above object is a solenoid actuator that provides a linear movement force to the rod; Power transmission means connected between the rod and the eccentric moving bracket surrounding the camshaft in a gear meshing structure, and transferring the linear movement force of the rod to the eccentric moving bracket to eccentrically move the eccentric moving bracket around the camshaft. It can be characterized as

상기 동력전달수단은, 상기 로드의 단부에 결합되어 로드와 함께 이동하는 랙기어; 상기 랙기어에 치합되어 회전하는 피니언; 상기 편심이동브라켓의 외면에 형성되고, 피니언에 치합되어 직선 이동하는 브라켓기어;를 포함할 수 있다.The power transmission means may include a rack gear coupled to an end of the rod and moving together with the rod; a pinion rotating while being meshed with the rack gear; It may include; is formed on the outer surface of the eccentric moving bracket, the bracket gear meshed with the pinion to move linearly.

상기 랙기어의 직선 이동에 대한 탄성복원력을 제공하는 리턴스프링;을 더 포함할 수 있다.It may further include a return spring that provides an elastic restoring force for the linear movement of the rack gear.

상기 편심이동브라켓의 이동 요구시, 로드의 목표 이동변위를 확보하고, 상기 목표 이동변위에 따라 솔레노이드 액추에이터를 작동시켜 로드를 이동시키며, 로드의 실제 이동변위와 목표 이동변위의 차이값을 피드백 제어하여 솔레노이드 액추에이터를 작동시키는 제어기;를 포함할 수 있다.When the movement of the eccentric movement bracket is requested, the target movement displacement of the rod is secured, the solenoid actuator is operated according to the target movement displacement to move the rod, and the difference between the actual movement displacement of the rod and the target movement displacement is feedback controlled. It may include; a controller for operating the solenoid actuator.

상기 로드의 이동에 따라 저항값을 검출하는 저항센서;를 더 포함하고, 상기 제어기는, 상기 로드의 이동시 저항센서로부터 저항값이 입력되고, 저항값과 이동변위의 관계를 형성하는 맵을 기반으로 로드의 실제 이동변위를 산출하여 실제 이동변위와 목표 이동변위의 차이값을 산출할 수 있다.Further comprising; a resistance sensor for detecting a resistance value according to the movement of the rod, wherein the controller receives a resistance value from the resistance sensor when the rod moves, and based on a map that forms a relationship between the resistance value and the movement displacement By calculating the actual displacement of the rod, the difference between the actual displacement and the target displacement can be calculated.

상기 저항센서는 로드의 이동변위를 전기 저항값으로 변화시키는 포텐셔미터일 수 있다.The resistance sensor may be a potentiometer that changes the movement displacement of the rod into an electrical resistance value.

상기 저항센서는 솔레노이드 액추에이터 내부에 설치될 수 있다.The resistance sensor may be installed inside the solenoid actuator.

상기 제어기는, 상기 편심이동브라켓의 이동 요구시, 로드의 목표 이동변위를 확보하는 목표 이동변위 저장부; 상기 로드의 이동시 저항센서로부터 저항값이 입력되는 저항값입력부; 저항값과 이동변위의 관계를 형성하는 맵을 기반으로 로드의 실제 이동변위를 산출하는 실제 이동변위 산출부; 상기 로드의 실제 이동변위와 목표 이동변위의 차이값을 산출하고, 산출된 차이값을 기반으로 피드백 제어하여 솔레노이드 액추에이터를 작동시키는 작동제어부;를 포함할 수 있다.The controller may include: a target movement displacement storage unit for securing a target movement displacement of the rod when the movement of the eccentric movement bracket is requested; a resistance value input unit for inputting a resistance value from the resistance sensor when the rod is moved; an actual movement displacement calculator for calculating the actual movement displacement of the rod based on a map forming a relationship between the resistance value and the movement displacement; and an operation control unit for calculating a difference value between the actual movement displacement of the rod and the target movement displacement, and performing feedback control based on the calculated difference value to operate the solenoid actuator.

본 발명의 CVVD시스템을 제어하는 방법으로서, 제어기가, 편심이동브라켓의 이동 요구시, 로드의 목표 이동변위를 확보하는 제1단계; 제어기가, 상기 목표 이동변위에 따라 솔레노이드 액추에이터를 작동시켜 로드를 이동시키는 제2단계; 및 제어기가, 로드의 실제 이동변위와 목표 이동변위의 차이값을 피드백 제어하여 솔레노이드 액추에이터를 작동시키는 제3단계;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.A method of controlling a CVVD system according to the present invention, comprising: a first step of, by a controller, securing a target movement displacement of a rod when the movement of the eccentric movement bracket is requested; a second step in which the controller operates the solenoid actuator according to the target movement displacement to move the rod; and a third step in which the controller operates the solenoid actuator by feedback-controlling the difference value between the actual movement displacement of the rod and the target movement displacement.

상기 제3단계는, 상기 로드의 이동시 저항센서로부터 저항값이 입력되는 단계; 저항값과 이동변위의 관계를 형성하는 맵을 기반으로 로드의 실제 이동변위를 산출하여 실제 이동변위와 목표 이동변위의 차이값을 산출하는 단계;를 포함할 수 있다.The third step may include: inputting a resistance value from a resistance sensor when the rod is moved; and calculating the difference between the actual displacement and the target displacement by calculating the actual displacement of the rod based on the map forming the relationship between the resistance value and the displacement.

상기한 과제 해결수단을 통해 본 발명은, 편심이동브라켓을 이동시키는 기능의 액추에이터기구로서, 단가와 중량이 작은 솔레노이드 액추에이터를 사용함으로써, CVVD기구의 원가와 중량을 저감하여 제품의 경쟁력을 확보할 수 있는 효과가 있다.Through the above-mentioned problem solving means, the present invention is an actuator mechanism with a function of moving the eccentric movement bracket, and by using a solenoid actuator with a small unit price and weight, the cost and weight of the CVVD mechanism can be reduced and the competitiveness of the product can be secured. there is an effect

더불어, 저항센서에 의해 로드의 실제 이동변위를 검출하고, 실제 이동변위와 목표 이동변위의 차이값을 기반으로 솔레노이드 액추에이터의 작동을 피드백 제어함으로써, 편심이동브라켓을 원하는 위치에 정확하고 안정적으로 이동시킬 수 있는 효과도 있다.In addition, by detecting the actual movement displacement of the rod by the resistance sensor and feedback control of the operation of the solenoid actuator based on the difference between the actual movement displacement and the target movement displacement, the eccentric movement bracket can be accurately and stably moved to the desired position. There are possible effects.

도 1은 본 발명에 따른 CVVD시스템의 구성을 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 본 발명에 따른 CVVD시스템의 제어과정을 설명하기 위한 블록다이어그램.
도 3은 본 발명에 따른 CVVD시스템의 제어과정의 흐름을 전체적으로 예시하여 나타낸 플로우차트.1 is a diagram schematically showing the configuration of a CVVD system according to the present invention.
2 is a block diagram for explaining a control process of a CVVD system according to the present invention.
3 is a flowchart showing the overall flow of the control process of the CVVD system according to the present invention.

본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.A preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 명세서 또는 출원에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서 또는 출원에 설명된 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.Specific structural or functional descriptions of the embodiments of the present invention disclosed in the present specification or application are only exemplified for the purpose of describing the embodiments according to the present invention, and the embodiments according to the present invention are implemented in various forms. and should not be construed as being limited to the embodiments described in the present specification or application.

본 발명에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예를 특정한 개시형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Since the embodiment according to the present invention can have various changes and can have various forms, specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the present specification or application. However, this is not intended to limit the embodiment according to the concept of the present invention to a specific disclosed form, and should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.Terms such as first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one element from another element, for example, without departing from the scope of the present invention, a first element may be called a second element, and similarly The second component may also be referred to as the first component.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.When an element is referred to as being “connected” or “connected” to another element, it is understood that it may be directly connected or connected to the other element, but other elements may exist in between. it should be On the other hand, when it is said that a certain element is "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that the other element does not exist in the middle. Other expressions describing the relationship between elements, such as "between" and "immediately between" or "neighboring to" and "directly adjacent to", etc., should be interpreted similarly.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시 된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is used only to describe specific embodiments, and is not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate that the specified feature, number, step, operation, component, part, or a combination thereof exists, and includes one or more other features or numbers. , it should be understood that it does not preclude the existence or addition of steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical and scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having meanings consistent with the context of the related art, and unless explicitly defined in the present specification, they are not to be interpreted in an ideal or excessively formal meaning. .

도 1은 본 발명에 따른 CVVD시스템의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a diagram schematically showing the configuration of a CVVD system according to the present invention.

도 1을 참조하여, 본 발명을 구체적으로 살펴보면, 로드(3)에 직선 이동력을 제공하는 솔레노이드 액추에이터(1); 상기 로드(3)와 캠샤프트(13)를 감싸는 편심이동브라켓(11) 사이에서 기어치합구조로 연결되고, 상기 로드(3)의 직선 이동력을 편심이동브라켓(11)에 전달하여 캠샤프트(13)를 중심으로 편심이동브라켓(11)을 편심 이동시킴으로써, 편심이동브라켓(11)의 편심 방향에 따라 캠샤프트(13)의 구간별 각속도를 변경시켜 밸브의 열림시간을 조절하는 동력전달수단;을 포함하여 구성이 된다.1, referring to the present invention in detail, the solenoid actuator (1) for providing a linear movement force to the rod (3); The rod 3 and the eccentric movement bracket 11 surrounding the camshaft 13 are connected in a gear meshing structure, and the linear movement force of the rod 3 is transmitted to the eccentric movement bracket 11 to transfer the camshaft ( 13) by eccentrically moving the eccentric moving bracket 11 as a center, thereby changing the angular velocity of each section of the camshaft 13 according to the eccentric direction of the eccentric moving bracket 11 to control the valve opening time; It consists of including

예컨대, 상기 솔레노이드 액추에이터(1)는 단부의 중앙에 로드(3)가 결합되어 로드(3)가 직선운동되는 액추에이터기구로서, 상기 솔레노이드 액추에이터(1) 내부에 솔레노이드 코일이 구비되고, 상기 솔레노이드 코일에 전원 인가시 로드(3)를 직선 이동시킬 수 있게 된다.For example, the solenoid actuator 1 is an actuator mechanism in which the rod 3 is coupled to the center of the end and the rod 3 moves in a straight line. A solenoid coil is provided inside the solenoid actuator 1, and the solenoid coil When power is applied, the rod 3 can be moved in a straight line.

그리고, 상기 로드(3)의 직선운동을 기어치합구조를 이용하여 편심이동브라켓(11)에 전달하여 편심이동브라켓(11)을 이동시킬 수 있게 된다.Then, the linear motion of the rod 3 is transmitted to the eccentric movement bracket 11 using the gear meshing structure to move the eccentric movement bracket 11 .

즉, 편심이동브라켓(11)을 이동시키는 기능의 액추에이터기구로서, 기존에 사용하던 모터 대비 단가와 중량이 작은 솔레노이드 액추에이터(1)를 사용함으로써, CVVD기구의 원가와 중량을 저감하여 제품의 경쟁력을 확보할 수 있게 된다.That is, by using the solenoid actuator 1, which has a smaller unit cost and weight compared to the conventional motor, as an actuator mechanism for moving the eccentric movement bracket 11, the cost and weight of the CVVD mechanism can be reduced to increase the competitiveness of the product. can be obtained

아울로, 도면을 참조하여 상기 동력전달수단의 실시예 구성을 살펴보면, 상기 동력전달수단은, 상기 로드(3)의 단부에 결합되어 로드(3)와 함께 이동하는 랙기어(5); 상기 랙기어(5)에 치합되어 회전하는 피니언(7); 상기 편심이동브라켓(11)의 외면에 형성되고, 피니언(7)에 치합되어 직선 이동하는 브라켓기어(9);를 포함하여 구성이 된다.Also, looking at the configuration of the embodiment of the power transmission means with reference to the drawings, the power transmission means may include: a rack gear 5 coupled to an end of the rod 3 and moving together with the rod 3; a pinion (7) which rotates while being meshed with the rack gear (5); A bracket gear 9 formed on the outer surface of the eccentric movement bracket 11 and meshed with the pinion 7 to move linearly; is configured including.

예컨대, 상기 랙기어(5)의 브라켓기어(9)는 서로 나란하게 배치되어, 랙기어(5)의 기어치와 브라켓기어(9)의 기어치가 서로 마주하는 위치에 형성될 수 있다.For example, the bracket gear 9 of the rack gear 5 may be arranged in parallel with each other, so that the gear teeth of the rack gear 5 and the gear teeth of the bracket gear 9 face each other.

즉, 로드(3)가 이동됨에 따라 로드(3)와 결합된 랙기어(5)가 일방으로 직선 이동되면, 랙기어(5)에 치합된 피니언(7)이 회전되고, 상기 피니언(7)에 치합된 브라켓기어(9)가 타방으로 직선 이동된다. 따라서, 브라켓기어(9)가 형성된 편심이동브라켓(11)을 캠샤프트(13)를 중심으로 편심 이동시킬 수 있게 된다.That is, when the rack gear 5 coupled to the rod 3 moves in one direction as the rod 3 moves, the pinion 7 meshed with the rack gear 5 rotates, and the pinion 7 The bracket gear 9 meshed with the is moved linearly to the other side. Accordingly, the eccentric movement bracket 11 on which the bracket gear 9 is formed can be moved eccentrically around the camshaft 13 .

더불어, 본 발명은 상기 랙기어(5)의 직선 이동에 대한 탄성복원력을 제공하는 리턴스프링(15);을 더 포함하여 구성할 수 있다.In addition, the present invention may further include a return spring (15) that provides an elastic restoring force for the linear movement of the rack gear (5).

예컨대, 상기 랙기어(5)의 일단이 로드(3)에 결합되고, 랙기어(5)의 타단과 차체(ex :헤드커버) 사이에는 리턴스프링(15)이 설치되어, 랙기어(5)의 복원 이동력을 형성할 수 있다.For example, one end of the rack gear 5 is coupled to the rod 3 , and a return spring 15 is installed between the other end of the rack gear 5 and a vehicle body (ex: head cover), and the rack gear 5 . of restoring mobility can be formed.

한편, 본 발명은 CVVD시스템의 작동 요구시, 로드(3)를 이동시키기 위한 목표 이동변위와 로드(3)의 실제 이동변위를 기반으로 솔레노이드 액추에이터(1)를 피드백 제어할 수 있다.On the other hand, the present invention can feedback control the solenoid actuator 1 based on the target movement displacement for moving the rod 3 and the actual movement displacement of the rod 3 when the operation of the CVVD system is requested.

도 2는 본 발명에 따른 CVVD시스템의 제어과정을 설명하기 위한 블록다이어그램이다.2 is a block diagram for explaining the control process of the CVVD system according to the present invention.

도면을 참조하면, 상기 편심이동브라켓(11)의 이동 요구시, 로드(3)의 목표 이동변위를 확보하고, 확보된 목표 이동변위에 따라 솔레노이드 액추에이터(1)를 작동시켜 로드(3)를 이동시키며, 로드(3)의 실제 이동변위와 목표 이동변위의 차이값을 피드백 제어하여 솔레노이드 액추에이터(1)를 작동시키는 제어기(100);를 포함하여 구성할 수 있다.Referring to the drawings, when the movement of the eccentric movement bracket 11 is requested, the target movement displacement of the rod 3 is secured, and the solenoid actuator 1 is operated according to the secured target movement displacement to move the rod 3 and a controller 100 that operates the solenoid actuator 1 by feedback-controlling the difference value between the actual movement displacement of the rod 3 and the target movement displacement.

여기서, 상기 제어기(100)는 솔레노이드 액추에이터(1)의 작동을 제어하는 SCU(Solenoid Control Unit)일 수 있는 것으로, 로드(3)의 목표 이동변위가 SCU에서 계산되어 확보되거나, 또는 차량 ECU(200)에서 목표 이동변위가 계산되고, 이를 SCU에서 수신하여 확보할 수 있다.Here, the controller 100 may be a Solenoid Control Unit (SCU) that controls the operation of the solenoid actuator 1 , and the target movement displacement of the rod 3 is calculated and secured in the SCU, or the vehicle ECU 200 ), the target movement displacement is calculated, and it can be secured by receiving it from the SCU.

즉, CVVD 작동을 위해 편심이동브라켓(11)의 이동이 필요한 경우, 로드(3)의 목표 이동변위와 함께 솔레노이드 액추에이터(1)의 작동에 따른 로드(3)의 실제 이동변위를 확보하고 이들의 차이값을 피드백 제어함으로써, 로드(3)의 실제 이동변위가 목표 이동변위를 정확하고 안정적으로 추종하여 편심이동브라켓(11)을 원하는 지점에 이동시킬 수 있게 된다.That is, when the movement of the eccentric movement bracket 11 is required for CVVD operation, the actual movement displacement of the rod 3 according to the operation of the solenoid actuator 1 is secured together with the target movement displacement of the rod 3, and their By feedback-controlling the difference value, the actual movement displacement of the rod 3 accurately and stably follows the target movement displacement, so that the eccentric movement bracket 11 can be moved to a desired point.

더불어, 본 발명에서는 상기 로드(3)의 현재 위치를 보다 정확하게 검출하기 위해 저항센서(17)를 사용할 수 있다.In addition, in the present invention, the resistance sensor 17 may be used to more accurately detect the current position of the rod 3 .

이를 위해, 도 1 및 도 2와 같이 상기 로드(3)의 이동에 따라 저항값을 검출하는 저항센서(17);를 더 포함하여 구성할 수 있다.To this end, as shown in FIGS. 1 and 2 , a resistance sensor 17 for detecting a resistance value according to the movement of the rod 3 may be further included.

이에, 상기 제어기(100)는, 상기 로드(3)의 이동시 저항센서(17)로부터 저항값이 입력되고, 저항값과 이동변위의 관계를 형성하는 맵을 기반으로 로드(3)의 실제 이동변위를 산출하여 실제 이동변위와 목표 이동변위의 차이값을 산출할 수 있다.Accordingly, the controller 100 receives a resistance value from the resistance sensor 17 when the rod 3 moves, and the actual movement displacement of the rod 3 based on a map forming a relationship between the resistance value and the movement displacement. By calculating , the difference value between the actual displacement and the target displacement can be calculated.

상기 저항센서(17)는 로드(3)의 이동변위를 전기 저항값으로 변화시키는 포텐셔미터일 수 있는 것으로, 상기 저항센서(17)는 솔레노이드 액추에이터(1) 내부에 설치될 수 있다. 예컨대, 로드(3)에 포텐셔미터를 연결할 수 있다.The resistance sensor 17 may be a potentiometer that changes the movement displacement of the rod 3 into an electrical resistance value, and the resistance sensor 17 may be installed inside the solenoid actuator 1 . For example, a potentiometer may be connected to the rod 3 .

즉, 로드(3)의 이동시, 로드(3)의 이동량이 포텐셔미터를 통해 전기 저항값으로 변화됨으로써, 로드(3)의 실제 이동변위를 계산할 수 있게 되고, 계산된 실제 이동변위와 목표 이동변위를 비교하여 솔레노이드 액추에이터(1)의 작동을 피드백 제어할 수 있게 된다.That is, when the rod 3 is moved, the movement amount of the rod 3 is changed to an electrical resistance value through the potentiometer, so that the actual movement displacement of the rod 3 can be calculated, and the calculated actual movement displacement and the target movement displacement By comparison, it becomes possible to feedback control the operation of the solenoid actuator 1 .

한편, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 제어기(100)는 차량의 다양한 구성 요소의 동작을 제어하도록 구성된 알고리즘 또는 상기 알고리즘을 재생하는 소프트웨어 명령어에 관한 데이터를 저장하도록 구성된 비휘발성 메모리(도시되지 않음) 및 해당 메모리에 저장된 데이터를 사용하여 이하에 설명되는 동작을 수행하도록 구성된 프로세서(도시되지 않음)를 통해 구현될 수 있다. 여기서, 메모리 및 프로세서는 개별 칩으로 구현될 수 있다. 대안적으로는, 메모리 및 프로세서는 서로 통합된 단일 칩으로 구현될 수 있다. 프로세서는 하나 이상의 프로세서의 형태를 취할 수 있다.On the other hand, the controller 100 according to the exemplary embodiment of the present invention is a non-volatile memory (not shown) configured to store data related to an algorithm configured to control the operation of various components of the vehicle or a software command to reproduce the algorithm. ) and a processor (not shown) configured to perform operations described below using data stored in the corresponding memory. Here, the memory and the processor may be implemented as separate chips. Alternatively, the memory and processor may be implemented as a single chip integrated with each other. A processor may take the form of one or more processors.

이에, 상기 제어기(100)는, 목표 이동변위 저장부(110), 저항값입력부(120), 실제 이동변위 산출부(130), 작동제어부(140)를 포함하여 구성이 될 수 있다.Accordingly, the controller 100 may be configured to include a target movement displacement storage unit 110 , a resistance value input unit 120 , an actual movement displacement calculation unit 130 , and an operation control unit 140 .

도 2를 참조하면, 상기 목표 이동변위 저장부(110)는 상기 편심이동브라켓(11)의 이동 요구시, 로드(3)의 목표 이동변위를 확보하는 역할을 한다.Referring to FIG. 2 , the target movement displacement storage unit 110 serves to secure the target movement displacement of the rod 3 when the eccentric movement bracket 11 is requested to move.

저항값입력부(120)는 상기 로드(3)의 이동시 저항센서(17)로부터 저항값이 입력된다.The resistance value input unit 120 receives a resistance value from the resistance sensor 17 when the rod 3 moves.

실제 이동변위 산출부(130)는 저항값과 이동변위의 관계를 형성하는 맵을 기반으로 로드(3)의 실제 이동변위를 산출한다.The actual movement displacement calculating unit 130 calculates the actual movement displacement of the rod 3 based on a map that forms a relationship between the resistance value and the movement displacement.

작동제어부(140)는 상기 로드(3)의 실제 이동변위와 목표 이동변위의 차이값을 계산하고, 계산된 차이값에 대한 제어량을 피드백 제어하여 솔레노이드 액추에이터(1)의 작동을 제어한다.The operation control unit 140 calculates a difference value between the actual movement displacement of the rod 3 and the target movement displacement, and feedback-controls the control amount for the calculated difference value to control the operation of the solenoid actuator 1 .

한편, 도 3은 본 발명에 따른 CVVD시스템의 제어과정의 흐름을 전체적으로 예시하여 나타낸 플로우차트이다.Meanwhile, FIG. 3 is a flowchart illustrating the overall flow of the control process of the CVVD system according to the present invention.

도면을 참조하여, 본 발명에 따른 CVVD시스템을 제어하는 방법에 대해 살펴보면, 제어기(100)가, 편심이동브라켓(11)의 이동 요구시, 로드(3)의 목표 이동변위를 확보하는 제1단계; 제어기(100)가, 상기 목표 이동변위에 따라 솔레노이드 액추에이터(1)를 작동시켜 로드(3)를 이동시키는 제2단계; 및 제어기(100)가, 로드(3)의 실제 이동변위와 목표 이동변위의 차이값을 피드백 제어하여 솔레노이드 액추에이터(1)를 작동시키는 제3단계;를 포함하여 구성이 된다.Referring to the method of controlling the CVVD system according to the present invention with reference to the drawings, the first step in which the controller 100 secures the target movement displacement of the rod 3 when the eccentric movement bracket 11 is requested to move. ; a second step in which the controller 100 moves the rod 3 by operating the solenoid actuator 1 according to the target movement displacement; and a third step in which the controller 100 operates the solenoid actuator 1 by feedback-controlling the difference value between the actual movement displacement of the rod 3 and the target movement displacement.

그리고, 상기 제3단계는, 상기 로드(3)의 이동시 저항센서(17)로부터 저항값이 입력되는 단계; 저항값과 이동변위의 관계를 형성하는 맵을 기반으로 로드(3)의 실제 이동변위를 산출하여 실제 이동변위와 목표 이동변위의 차이값을 산출하는 단계;를 포함하여 구성이 된다.And, the third step, the step of inputting a resistance value from the resistance sensor 17 when the rod 3 is moved; Calculating the actual movement displacement of the rod 3 based on the map forming the relationship between the resistance value and the movement displacement to calculate the difference value between the actual movement displacement and the target movement displacement;

이에, 도 3을 참조하여 CVVD시스템을 제어하는 과정을 전체적으로 설명하면, CVVD의 작동이 요구되면(S10), 로드(3)의 목표 이동변위가 산출되어 제어기(100)에 저장된다(S20).Accordingly, the process of controlling the CVVD system will be described as a whole with reference to FIG. 3 . When the operation of the CVVD is requested ( S10 ), the target movement displacement of the rod 3 is calculated and stored in the controller 100 ( S20 ).

그러면, 목표 이동변위에 맞추어 솔레노이드 코일에 전원을 인가함으로써, 솔레노이드 액추에이터(1)를 작동시키고, 이에 로드(3)가 이동된다(S30).Then, by applying power to the solenoid coil according to the target movement displacement, the solenoid actuator 1 is operated, and the rod 3 is moved accordingly (S30).

이에, 로드(3)가 이동됨에 따라 포텐셔미터를 통해 로드(3)의 스트로크에 대한 저항값을 검출한다(S40).Accordingly, as the rod 3 moves, a resistance value with respect to the stroke of the rod 3 is detected through the potentiometer (S40).

이어서, 저항값과 이동변위의 관계를 형성하는 맵을 이용하여 S40에서 검출된 저항값에 대한 로드(3)의 실제 이동변위를 산출한다(S50).Next, the actual movement displacement of the rod 3 with respect to the resistance value detected in S40 is calculated using a map that forms a relationship between the resistance value and the movement displacement ( S50 ).

이 후, 산출된 실제 이동변위와 목표 이동변위의 차이값을 계산하고(S60), 계산된 차이값을 기반으로 솔레노이드 액추에이터(1)의 작동을 피드백 제어한다(S70).Thereafter, a difference value between the calculated actual movement displacement and the target movement displacement is calculated (S60), and the operation of the solenoid actuator 1 is feedback-controlled based on the calculated difference value (S70).

이에, 상기 솔레노이드 액추에이터(1)의 작동에 따라 편심이동브라켓(11)을 원하는 위치에 편심 이동시킬 수 있게 된다.Accordingly, it is possible to eccentrically move the eccentric movement bracket 11 to a desired position according to the operation of the solenoid actuator 1 .

상술한 바와 같이, 본 발명은 편심이동브라켓(11)을 이동시키는 기능의 액추에이터기구로서, 단가와 중량이 작은 솔레노이드 액추에이터(1)를 사용함으로써, CVVD기구의 원가와 중량을 저감하여 제품의 경쟁력을 확보할 수 있게 된다.As described above, the present invention is an actuator mechanism with a function of moving the eccentric movement bracket 11, and by using the solenoid actuator 1 with a small unit price and weight, the cost and weight of the CVVD mechanism are reduced to increase the competitiveness of the product. can be obtained

또한, 저항센서(17)에 의해 로드(3)의 실제 이동변위를 검출하고, 실제 이동변위와 목표 이동변위의 차이값을 기반으로 솔레노이드 액추에이터(1)의 작동을 피드백 제어함으로써, 편심이동브라켓(11)을 원하는 위치에 정확하고 안정적으로 이동시킬 수 있게 된다.In addition, by detecting the actual movement displacement of the rod 3 by the resistance sensor 17 and feedback control of the operation of the solenoid actuator 1 based on the difference value between the actual movement displacement and the target movement displacement, the eccentric movement bracket ( 11) can be accurately and stably moved to the desired position.

한편, 본 발명은 상기한 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.On the other hand, although the present invention has been described in detail only with respect to the specific examples described above, it is obvious to those skilled in the art that various modifications and variations are possible within the scope of the technical spirit of the present invention, and it is natural that such variations and modifications belong to the appended claims. .

1 : 솔레노이드 액추에이터
3 : 로드
5 : 랙기어
7 : 피니언
9 : 브라켓기어
11 : 편심이동브라켓
13 : 캠샤프트
15 : 리턴스프링
17 : 저항센서
100 : 제어기
110 : 목표 이동변위 저장부
120 : 저항값입력부
130 : 실제 이동변위 산출부
140 : 작동제어부
200 : ECU1: Solenoid actuator
3: load
5: rack gear
7: Pinion
9: bracket gear
11: Eccentric movement bracket
13: camshaft
15: return spring
17: resistance sensor
100: controller
110: target movement displacement storage unit
120: resistance value input unit
130: actual movement displacement calculation unit
140: operation control unit
200 : ECU

Claims (10)

로드에 직선 이동력을 제공하는 솔레노이드 액추에이터;
상기 로드와 캠샤프트를 감싸는 편심이동브라켓 사이에서 기어치합구조로 연결되고, 상기 로드의 직선 이동력을 편심이동브라켓에 전달하여 캠샤프트를 중심으로 편심이동브라켓을 편심 이동시킴으로써, 편심이동브라켓의 편심 방향에 따라 캠샤프트의 구간별 각속도를 변경시켜 밸브의 열림시간을 조절하는 동력전달수단;을 포함하고,
상기 동력전달수단은,
상기 로드의 단부에 결합되어 로드와 함께 이동하는 랙기어;
상기 랙기어에 치합되어 회전하는 피니언;
상기 편심이동브라켓의 외면에 형성되고, 피니언에 치합되어 직선 이동함에 따라 캠샤프트를 중심으로 편심이동브라켓을 편심 이동시키는 브라켓기어;를 포함하며,
상기 로드의 이동에 따라 저항값을 검출하는 저항센서;를 더 포함하고,
상기 저항센서는 로드의 이동변위를 전기 저항값으로 변화시키는 포텐셔미터이며;
상기 저항센서는 솔레노이드 액추에이터 내부에 설치되는 것을 특징으로 하는 CVVD시스템.a solenoid actuator that provides a linear travel force to the rod;
The eccentricity of the eccentric movement bracket is connected between the rod and the eccentric movement bracket surrounding the camshaft in a gear meshing structure, and the linear movement force of the rod is transmitted to the eccentric movement bracket to eccentrically move the eccentric movement bracket around the camshaft. and a power transmission means for adjusting the valve opening time by changing the angular velocity for each section of the camshaft according to the direction.
The power transmission means,
a rack gear coupled to an end of the rod and moving together with the rod;
a pinion rotating while being meshed with the rack gear;
and a bracket gear formed on the outer surface of the eccentric moving bracket and eccentrically moving the eccentric moving bracket around the camshaft as it is engaged with the pinion and moves in a straight line.
Further comprising; a resistance sensor for detecting a resistance value according to the movement of the rod;
the resistance sensor is a potentiometer for changing the movement displacement of the rod into an electrical resistance value;
The CVVD system, characterized in that the resistance sensor is installed inside the solenoid actuator. 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 랙기어의 직선 이동에 대한 탄성복원력을 제공하는 리턴스프링;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 CVVD시스템.The method according to claim 1,
The CVVD system according to claim 1, further comprising a return spring that provides an elastic restoring force against the linear movement of the rack gear. 청구항 1에 있어서,
상기 편심이동브라켓의 이동 요구시, 로드의 목표 이동변위를 확보하고, 상기 목표 이동변위에 따라 솔레노이드 액추에이터를 작동시켜 로드를 이동시키며, 로드의 실제 이동변위와 목표 이동변위의 차이값을 피드백 제어하여 솔레노이드 액추에이터를 작동시키는 제어기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 CVVD시스템.The method according to claim 1,
When the movement of the eccentric movement bracket is requested, the target movement displacement of the rod is secured, the solenoid actuator is operated according to the target movement displacement to move the rod, and the difference between the actual movement displacement of the rod and the target movement displacement is feedback controlled. CVVD system comprising a; a controller for operating the solenoid actuator. 청구항 4에 있어서,
상기 제어기는,
상기 로드의 이동시 저항센서로부터 저항값이 입력되고, 저항값과 이동변위의 관계를 형성하는 맵을 기반으로 로드의 실제 이동변위를 산출하여 실제 이동변위와 목표 이동변위의 차이값을 산출하는 것을 특징으로 하는 CVVD시스템.5. The method according to claim 4,
The controller is
A resistance value is input from the resistance sensor when the rod is moved, and the actual displacement of the rod is calculated based on a map that forms a relationship between the resistance value and the displacement to calculate the difference between the actual displacement and the target displacement. CVVD system with 삭제delete 삭제delete 청구항 4에 있어서,
상기 제어기는,
상기 편심이동브라켓의 이동 요구시, 로드의 목표 이동변위를 확보하는 목표 이동변위 저장부;
상기 로드의 이동시 저항센서로부터 저항값이 입력되는 저항값입력부;
저항값과 이동변위의 관계를 형성하는 맵을 기반으로 로드의 실제 이동변위를 산출하는 실제 이동변위 산출부;
상기 로드의 실제 이동변위와 목표 이동변위의 차이값을 산출하고, 산출된 차이값을 기반으로 피드백 제어하여 솔레노이드 액추에이터를 작동시키는 작동제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 CVVD시스템.5. The method according to claim 4,
The controller is
a target movement displacement storage unit for securing a target movement displacement of the rod when the movement of the eccentric movement bracket is requested;
a resistance value input unit for inputting a resistance value from the resistance sensor when the rod is moved;
an actual movement displacement calculator for calculating the actual movement displacement of the rod based on a map forming a relationship between the resistance value and the movement displacement;
and an operation control unit that calculates a difference between the actual movement displacement of the rod and the target movement displacement, and operates the solenoid actuator by feedback control based on the calculated difference value. 청구항 4에 기재된 CVVD시스템을 제어하는 방법으로서,
제어기가, 편심이동브라켓의 이동 요구시, 로드의 목표 이동변위를 확보하는 제1단계;
제어기가, 상기 목표 이동변위에 따라 솔레노이드 액추에이터를 작동시켜 로드를 이동시키는 제2단계; 및
제어기가, 로드의 실제 이동변위와 목표 이동변위의 차이값을 피드백 제어하여 솔레노이드 액추에이터를 작동시키는 제3단계;를 포함하는 CVVD시스템의 제어방법.As a method of controlling the CVVD system according to claim 4,
a first step of securing, by the controller, a target movement displacement of the rod when the movement of the eccentric movement bracket is requested;
a second step in which the controller operates the solenoid actuator according to the target movement displacement to move the rod; and
A control method of a CVVD system comprising a; a third step in which the controller feedback-controls the difference value between the actual movement displacement of the rod and the target movement displacement to operate the solenoid actuator. 청구항 9에 있어서,
상기 제3단계는,
상기 로드의 이동시 저항센서로부터 저항값이 입력되는 단계;
저항값과 이동변위의 관계를 형성하는 맵을 기반으로 로드의 실제 이동변위를 산출하여 실제 이동변위와 목표 이동변위의 차이값을 산출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 CVVD시스템의 제어방법.10. The method of claim 9,
The third step is
inputting a resistance value from a resistance sensor when the rod is moved;
Calculating the actual moving displacement of the rod based on the map forming the relationship between the resistance value and the moving displacement to calculate a difference value between the actual moving displacement and the target moving displacement; A control method of a CVVD system comprising:
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