KR102529453B1 - 가변 듀티 방식 cvvd 위치학습 방법 및 cvvd 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명의 CVVD 시스템(1)에 적용된 가변 듀티 방식 CVVD 위치학습 방법은 컨트롤러(10)가 숏 듀레이션(short Duration) 위치 학습에 다른 크기를 갖는 2개의 듀티 출력과 함께 회전각 센서 기울기 변화가 적용된 가변 듀티 숏 학습제어, 롱 듀레이션(long Duration) 위치 학습에 다른 크기를 갖는 2개의 듀티 출력과 함께 회전각 센서 기울기 변화가 적용된 가변 듀티 롱 학습제어를 순차방식으로 수행하여 학습 완료함으로써 CVVD 제어기 사양(Specifications)에 맞춘 학습으로 시스템 내구성에 끼치는 영향 최소화와 함께 내구 마모로 인한 제어값 틀어짐도 방지되는 특징을 갖는다.

Description

가변 듀티 방식 CVVD 위치학습 방법 및 CVVD 시스템{Method for CVVD Location Learning Control Based on Variable Duty and CVVD System Thereof}

본 발명은 CVVD 위치학습에 관한 것으로, 특히 회전각 센서와 함께 CVVD 제어기 듀티(Duty)의 가변을 통한 CVVD 위치학습으로 작동 내구 문제가 해소된 CVVD 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 밸브가변기구인 CVVD 시스템(Continuously Variable Valve Duration System)은 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.

이러한 이유는 상기 CVVD 시스템은 CVVD 제어기를 포함하고, 상기 CVVD 제어기는 BLDC(Brushless Direct Current) 3상 모터의 해당 위치 파악에 홀센서(Hall Sensor)를 이용함으로써 조립이 이루어지고 난 후 현재의 CVVD 위치값이 CVVD 기구물에서 어느 위치에 해당하는지 판단할 수 없음에 기인된다.

일례로 상기 CVVD 시스템에 대한 CVVD 위치학습은 하기 내용을 적용한다.

CVVD 제어기 사양(Specifications) : 1) 1 카운트(count) = 8.57°, 2) 모터 1회전 = 42 카운트, 3) 숏(Short)/롱(Long) 듀레이션 방향으로 위치 변화의 33.8°회전 = 총 1420 카운트로 설정.

CVVD 위치학습 실시 환경 :연소안정성(흡기 밸브 듀레이션 변경 영향)을 고려하여 특정한 엔진 회전수 및 특정한 외부 온도 적용.

CVVD 위치학습 실시 방식 : 특정한 시간(밀리초(ms))동안 특정한 CVVD 제어기 듀티로 숏 듀레이션 위치에서 롱 듀레이션 위치로 움직이면서 위치값을 인지하여 학습.

그 결과 상기 CVVD 위치학습은 최초 조립 이후 시동시 CVVD 기구물 위치와 홀센서 값을 매칭시킴으로써 CVVD 시스템이 CVVD 위치를 파악할 수 있도록 한다.

일본특개 2013-167223(2013.8.29)

하지만 상기 CVVD 위치학습은 고정값으로 CVVD 제어기 듀티를 적용함에 따른 문제를 갖고 있다.

예를 들어 CVVD 위치학습이 CVVD 제어기 듀티(Duty) 50%로 이루어지면, CVVD 제어기의 모터 듀티값은 스토퍼(예, Mechanical stopper)에 위치한 CVVD 기구물을 1회 ~ 2회 정도 회전을 더 진행시킴으로써 최대 위치가 스토퍼의 위치를 벗어난 값으로 인지되며, 이로 인해 CVVD 위치 제어가 초과 위치 값 기준으로 진행됨으로써 롱 듀레이션 제어 시 롱 듀레이션 방향을 1475 카운트로 인식하게 되어 CVVD 기구물과 스토퍼의 충격이 계속적으로 발생되고, 실제적인 스토퍼위치인 1420 카운터보다 많은 모터 회전에 의한 충격 지속은 CVVD 시스템의 내구성 측면에서 스토퍼 및 모터, 웜기어 등에 악 영향이 가해질 수밖에 없다.

또한 듀티(Duty) 50% 문제 해소를 위해 CVVD 위치학습이 CVVD 제어기 듀티 30%로 이루어지면, CVVD 제어기 사양에 맞춘 정확한 학습값을 확보할 수 있는 반면 엔진의 초기 시동에 따른 엔진오일의 윤할 및 마찰(friction)에 의하여 CVVD 기구물이 숏에서 롱방향으로 움직이지 못하고, 이는 엔진이 초기 시동하였음에도 위치값에 대한 학습 불가로 이어질 수밖에 없다.

더구나 50% 또는 30%의 듀티 문제 해소를 위해 듀티를 더욱 줄인 상태에서 CVVD 위치학습이 이루어지면, 듀티의 축소가 엔진의 최초 시동인 크랭킹(Cranking)시 CVVD 제어기의 학습시간을 포함한 최초 시동 시간을 지연시킴으로써 최종조립라인 지연으로 이어질 수밖에 없다.

이에 상기와 같은 점을 감안한 본 발명은 홀센서 정보와 함께 회전각 센서(Angular Sensor) 정보로 듀티를 50%에서 30%로 가변하면서 CVVD 위치학습이 이루어짐으로써 CVVD 제어기 사양에 맞춘 위치값 학습이 이루어지고, 특히 CVVD 제어기 사양에 맞춘 학습 진행으로 CVVD 시스템의 작동 내구성에 끼치는 영향 최소화와 함께 내구 마모로 인한 제어값 틀어짐도 방지되는 가변 듀티 방식 CVVD 위치학습 방법 및 CVVD 시스템의 제공에 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 CVVD 위치학습제어 방법은 학습완료 상태판단을 통해 컨트롤러가 위치 학습을 위한 학습 실시에 진입하면, 모터의 회전위치를 검출하는 회전각 센서의 기울기 값이 숏 듀레이션과 롱 듀레이션의 위치 학습에 적용되는 가변 듀티 학습제어를 수행함을 특징으로 한다.

바람직한 실시예로서, 상기 학습완료 상태판단은 엔진 크랭킹 후 실시되어 밸브 엔진시동제어에 기 저장된 학습값이 적용되는 조건으로 이루어진다.

바람직한 실시예로서, 상기 가변 듀티 학습제어는 상기 위치 학습에 듀티를 다른 크기로 2번 출력하여 상기 모터를 제어하여 준다.

바람직한 실시예로서, 상기 가변 듀티 학습제어는 상기 숏 듀레이션에 대한 위치 학습이 이루어지는 가변 듀티 숏 학습제어와 상기 롱 듀레이션에 대한 위치 학습이 이루어지는 가변 듀티 롱 학습제어로 구분되고, 상기 가변 듀티 숏 학습제어 후 상기 가변 듀티 롱 학습제어가 수행되는 순차방식으로 학습 완료된다.

바람직한 실시예로서, 상기 가변 듀티 숏 학습제어는, 초기 듀티 출력으로 상기 모터를 제어하는 1차 CVVD 학습 듀티 숏 방향 제어가 수행되는 단계, 상기 회전각 센서의 검출값으로 회전각 센서 기울기 판단이 이루어지는 단계, 상기 초기 듀티 출력의 중지에 이어 상대적으로 작은 값의 최종 듀티 출력으로 상기 모터를 제어하는 2차 CVVD 학습 듀티 숏 방향 제어가 수행되는 단계, 상기 모터의 회전위치에 대한 홀 센서 변화가 확인되는 단계, 상기 홀 센서 변화가 없는 상태에서 숏 위치학습완료가 판단되는 단계로 수행된다.

바람직한 상기 가변 듀티 숏 학습제어의 실시예로서, 상기 초기 듀티 출력은 50% 듀티 출력이며, 상기 최종 듀티 출력은 30% 듀티 출력이다. 상기 회전각 센서 기울기 판단은 숏 위치 학습시간 내 회전각 센서 기울기 값이 설정된 회전각 센서 기울기 임계값 보다 작은 조건으로 이루어진다. 상기 숏 위치학습완료는 홀센서 카운터를 카운트 = 0으로 설정해준다.

바람직한 실시예로서, 상기 가변 듀티 롱 학습제어는, 초기 듀티 출력으로 상기 모터를 제어하는 1차 CVVD 학습 듀티 롱 방향 제어가 수행되는 단계, 상기 회전각 센서의 검출값으로 회전각 센서 기울기 판단이 이루어지는 단계, 상기 초기 듀티 출력의 중지에 이어 상대적으로 작은 값의 최종 듀티 출력으로 상기 모터를 제어하는 2차 CVVD 학습 듀티 롱 방향 제어가 수행되는 단계, 상기 모터의 회전위치에 대한 홀 센서 변화가 확인되는 단계, 상기 홀 센서 변화가 없는 상태에서 롱 위치학습완료가 판단되는 단계로 수행된다.

바람직한 상기 가변 듀티 롱 학습제어의 실시예로서, 상기 초기 듀티 출력은 50% 듀티 출력이며, 상기 최종 듀티 출력은 30% 듀티 출력이다. 상기 회전각 센서 기울기 판단은 롱 위치 학습시간 내 회전각 센서 기울기 값이 설정된 회전각 센서 기울기 임계값 보다 작은 조건으로 이루어진다. 상기 롱 위치학습완료는 홀센서 카운터를 카운트 = 1420으로 설정해준다.

바람직한 실시예로서, 상기 학습 완료 후 흡기밸브 엔진시동제어로 전환되고, 상기 흡기밸브 엔진시동제어는 상기 학습 완료에 따른 위치 학습값을 흡기밸브 개폐에 적용해준다.

바람직한 실시예로서, 상기 컨트롤러는 상기 학습완료 상태판단인 경우 흡기밸브 엔진시동제어로 전환되고, 상기 흡기밸브 엔진시동제어는 학습완료 상태판단 이전에 저장된 위치 학습값을 흡기밸브 개폐에 적용해준다.

그리고 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 CVVD 시스템은 숏 듀레이션 위치 학습에 다른 크기를 갖는 2개의 듀티 출력과 함께 회전각 센서 기울기 변화가 적용된 가변 듀티 숏 학습제어, 롱 듀레이션 위치 학습에 다른 크기를 갖는 2개의 듀티 출력과 함께 회전각 센서 기울기 변화가 적용된 가변 듀티 롱 학습제어를 순차방식으로 수행하여 학습 완료하는 컨트롤러가 포함되는 것을 특징으로 한다.

바람직한 실시예로서, 상기 컨트롤러는 각 센서 기울기 맵을 구비하고, 상기 각 센서 기울기 맵은 회전각 센서의 검출 값을 시간에 따른 기울기로 매칭한 테이블로 구축된다.

이러한 본 발명의 CVVD 시스템에 적용된 CVVD 위치학습제어 방법은 가변 CVVD 제어기 듀티 적용으로 하기와 같은 작용 및 효과를 구현한다.

첫째, 듀티 50% 및 듀티 30%에 의한 CVVD 위치학습 장점이 함께 구현된다. 둘째, CVVD 위치학습에 대한 CVVD 시스템의 모터, 웜기어, 스토퍼 등의 내구성 영향이 최소화된다. 셋째, CVVD 시스템의 내구성 확보로 필드 문제가 최소화 내지 해소된다. 넷째, CVVD 시스템의 내구 진행에 의한 마모 등으로 위치 제어값 틀어짐 문제가 방지된다.

도 1은 본 발명에 따른 가변 듀티 방식 CVVD 위치학습 방법의 순서도이고, 도 2는 본 발명에 따른 가변 듀티 방식 CVVD 위치학습이 이루어지는 CVVD 시스템의 구성 예이며, 도 3은 본 발명에 따른 CVVD 시스템에 적용된 회전각 센서 기울기 선도의 예이다.

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 1을 참조하면, 가변 듀티 방식 CVVD 위치학습 방법은 학습값 판정제어(S10~S40)에 의해 흡기밸브 엔진시동제어(S200)로 진입하지 못하는 조건에서 진입이 이루어지기 위한 가변 듀티 학습제어(S50~S150)를 수행한다. 특히 상기 가변 듀티 학습제어(S50~S150)는 홀센서와 함께 회전각 센서가 이용되어 숏 방향 학습과 롱 방향 학습의 각각에 가변 듀티를 적용함을 특징으로 한다.

이로부터 상기 가변 듀티 방식 CVVD 위치학습 방법은 CVVD 제어기에서 홀센서의 값에 대한 진단(즉, OBD 2 대응)을 위한 회전각 센서의 기울기 변화로 CVVD의 스토퍼 위치 도달을 감지함으로써 학습 듀티를 줄여준 상태에서 학습이 완료될 수 있다.

그 결과 상기 가변 듀티 방식 CVVD 위치학습 방법은 가변 듀티로 CVVD 제어기 사양에 맞춘 위치값 학습을 통해 CVVD 시스템에 끼치는 내구성 영향을 최소화한 학습완료가 가능하고, 더불어 학습완료에 따른 흡기밸브 엔진시동제어 시 내구로 인한 마모가 야기하는 제어값 틀어짐 방지도 가능하다.

도 2를 참조하면, CVVD 시스템(1)은 CVVD 제어기(3), CVVD 기구부(5), 스토퍼(stopper)(7), 홀 센서(9-1) 및 회전각 센서(9-2)를 구성요소로 포함하여 엔진(100)에 조립되고, CVVD 제어기(3)의 제어를 위한 컨트롤러(Controller)(10)를 포함한다.

일례로 상기 CVVD 제어기(3)는 BLDC(Brushless Direct Current) 3상 모터와 캠에 연계되어 모터로 회전되는 컨트롤 샤프트로 구성된다. 상기 CVVD 기구부(5)는 컨트롤 샤프트에 연계된 기어 및 캠 샤프트에 연계된 링크를 감싼 하우징으로 흡/배기 밸브를 개폐하는 캠 샤프트에 조립된다. 상기 스토퍼(7)는 CVVD 제어기(3)의 컨트롤 샤프트 엔드(end)부위에 구비되어 숏 방향과 롱 방향의 위치도달을 감지하는 CVVD의 스토퍼(Mechanical stopper)이다. 상기 홀 센서(9-1)는 CVVD 제어기(3)의 모터부위로 내장되어 자기력을 구형파로 변환하여 구형파 개수 카운트 방식으로 모터 회전에 따른 숏 방향과 롱 방향 위치를 검출한다. 상기 회전각 센서(9-2)는 CVVD 제어기(3)의 모터부위로 내장되어 홀 센서(9-1)의 에러(예, 홀 미싱(Hall Missing))를 보정하도록 모터 회전에 대한 회전각을 검출한다. 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 크랭킹, 엔진회전수(RPM), 엔진의 시동키 온/오프(key ON/OFF) 등을 엔진 운전정보로 읽고, 데이터 입력부(10-1)와 CVVD 학습값 맵(10-2), CVVD 듀티 맵(10-3) 및 각 센서 기울기 맵(10-4)을 구비한다. 상기 데이터 입력부(10-1)는 홀 센서(9-1)와 회전각 센서(9-2)의 검출 값을 컨트롤러(10)로 전달한다. 상기 CVVD 학습값 맵(10-2)은 흡기밸브 엔진시동제어(S200)에 적용되는 학습값을 저장한다. 상기 CVVD 듀티 맵(10-3)은 학습값을 듀티값으로 변환하도록 학습값과 듀티값의 테이블이 구축된다. 상기 각 센서 기울기 맵(10-4)은 회전각 센서(9-2)의 검출 값을 시간에 따른 기울기로 매칭한 테이블로 구축된다.

이하 가변 듀티 방식 CVVD 위치학습 방법을 도 2 및 도 3을 참조로 상세히 설명한다. 이 경우 제어 주체는 컨트롤러(10)이고, 제어 대상은 CVVD 제어기(3)의 모터이다.

컨트롤러(10)는 학습값 판정제어(S10~S40)를 S10의 엔진시동검출(즉, KEY ON) 단계, S20의 엔진시동확인(ENG CRANKING) 단계, S30의 CVVD 학습완료상태 판단 단계, S40의 CVVD 학습 실시 단계로 수행한다.

도 2를 참조한 컨트롤러(10)의 학습값 판정제어(S10~S40)는 하기와 같다. 컨트롤러(10)는 엔진 운전정보로 엔진 크랭킹(ENG CRANKING), 엔진회전수(RPM), 키 온을 읽어 엔진시동검출(S10)에 키 온 정보를 활용하면서 엔진시동확인(S20)에 엔진 크랭킹 정보를 활용한다. 그리고 컨트롤러(10)는 CVVD 학습완료상태 판단(S30)에 CVVD 학습값 맵(10-2)의 저장된 학습값 정보와 현시점의 홀 센서(9-1)의 검출값을 활용하며, 홀 센서의 홀 미싱을 발생시키는 홀 센서 외란 영향을 감안한 저장된 학습값 정보와 숏/롱 듀레이션 위치의 일치성으로 학습완료에 대한 상태 판단이 이루어진다.

그러므로 컨트롤러(10)는 CVVD 학습완료상태 판단(S30)에서 학습완료인 경우 기존 학습으로 학습 저장된 학습값을 사용하도록 S200의 흡기밸브 엔진시동제어로 전환된다. 반면 컨트롤러(10)는 CVVD 학습완료상태 판단(S30)에서 학습 미완료 상태인 경우 학습값 획득을 위하여 CVVD 학습 실시(S40)로 진입하고, 이는 가변 듀티 학습제어(S50~S150)의 진행을 의미한다.

이어 컨트롤러(10)는 가변 듀티 학습제어(S50~S150)에 대해 회전각 센서가 적용된 숏 듀레이션에 대한 학습이 이루어지는 가변 듀티 숏 학습제어(S50~S90)와 회전각 센서가 적용된 롱 듀레이션에 대한 학습이 이루어지는 가변 듀티 롱 학습제어(S100~S140) 및 CVVD 학습완료(S150)로 구분하고, 상기 가변 듀티 숏 학습제어 후 상기 가변 듀티 롱 학습제어가 이루어지는 순차방식으로 실시하여 준다.

구체적으로 상기 가변 듀티 숏 학습제어(S50~S90)는 S50의 1차 CVVD 학습 듀티 숏 방향 제어 단계, S60의 회전각 센서 기울기 판단 단계, S70의 2차 CVVD 학습 듀티 롱 방향 제어 단계, S80의 홀 센서 확인 단계, S90의 숏 위치 학습완료 단계로 수행된다.

도 2를 참조하면, 컨트롤러(10)는 1차 CVVD 학습 듀티 숏 방향 제어(S50)에 CVVD 제어기(3)의 모터 듀티를 50% 듀티 출력으로 함으로써 스토퍼(7)와 연계된 숏 방향의 위치 학습값을 확보할 수 있다. 컨트롤러(10)는 회전각 센서 기울기 판단(S60)에 각 센서 기울기 맵(10-4)을 이용함으로써 회전각 센서(9-2)의 정보로 홀 센서(9-1)의 검출값을 검증할 수 있다. 컨트롤러(10)는 2차 CVVD 학습 듀티 솟 방향 제어(S70)에 CVVD 제어기(3)의 모터 듀티를 50%에서 30% 듀티 출력으로 낮춰줌으로써 숏 위치 학습값을 CVVD 제어기(3)의 사양을 맞춰 확보할 수 있다. 컨트롤러(10)는 홀 센서 확인(S80)에 홀 센서(9-1)의 검출값을 이용함으로써 홀 센서(9-1)의 작동이 정상임을 확인한다. 이러한 절차를 통해 컨트롤러(10)는 최종적으로 숏 위치 학습완료(S90)를 마치면서 확인된 숏 위치 학습값에 대해 홀센서 카운트를 0(카운트 = 0)으로 하여 CVVD 학습값 맵(10-2)에 저장한다.

구체적으로 상기 가변 듀티 롱 학습제어(S100~S140)는 S100의 1차 CVVD 학습 듀티 롱 방향 제어 단계, S110의 회전각 센서 기울기 판단 단계, S120의 2차 CVVD 학습 듀티 롱 방향 제어 단계, S130의 홀 센서 확인 단계, S140의 롱 위치 학습완료 단계로 수행된다.

도 2를 참조하면, 컨트롤러(10)는 1차 CVVD 학습 듀티 롱 방향 제어(S100)에 CVVD 제어기(3)의 모터 듀티를 50% 듀티 출력으로 함으로써 스토퍼(7)와 연계된 롱 방향의 위치 학습값을 확보할 수 있다. 컨트롤러(10)는 회전각 센서 기울기 판단(S110)에 각 센서 기울기 맵(10-4)을 이용함으로써 회전각 센서(9-2)의 정보로 홀 센서(9-1)의 검출값을 검증할 수 있다. 컨트롤러(10)는 2차 CVVD 학습 듀티 롱 방향 제어(S120)에 CVVD 제어기(3)의 모터 듀티를 50%에서 30% 듀티 출력으로 낮춰줌으로써 롱 위치 학습값을 CVVD 제어기(3)의 사양을 맞춰 확보할 수 있다. 컨트롤러(10)는 홀 센서 확인(S130)에 홀 센서(9-1)의 검출값을 이용함으로써 홀 센서(9-1)의 작동이 정상임을 확인한다. 이러한 절차를 통해 컨트롤러(10)는 최종적으로 롱 위치 학습완료(S140)를 마치면서 확인된 롱 위치 학습값에 대해 홀센서 카운트를 1420(카운트 = 1420)으로 하여 CVVD 학습값 맵(10-2)에 저장한다.

한편 도 3을 참조하면, 컨트롤러(10)는 가변 듀티 숏 학습제어(S50~S90)의 회전각 센서 기울기 판단(S60)과 가변 듀티 롱 학습제어(S100~S140)의 회전각 센서 기울기 판단(S110)에 각 센서 기울기 맵(10-4)이 활용된 회전각 센서 기울기 판단식을 적용한다.

회전각 센서 기울기 판단식 : A < B

여기서 “A"는 50% 듀티 출력에서 숏 위치 학습시간 내 회전각 센서기울기 또는 50% 듀티 출력에서 롱 위치 학습시간 내 회전각 센서기울기를 각각 의미하고. “B"는 CVVD 시스템의 하드웨어 사양에 따라 변화되는 설정값으로 50% 듀티 출력에서 숏 위치 학습시간 후 회전각 센서기울기 또는 50% 듀티 출력에서 숏 위치 학습시간 후 회전각 센서기울기를 각각 의미하며, ”<“는 두 값의 크기를 나타내는 부등호이다.

따라서 상기 가변 듀티 숏 학습제어(S50~S90)는 숏 위치 학습시간동안 “A”가 “B”보다 크지 않게 유지되는 상태를 제어조건으로 적용하고, 상기 가변 듀티 롱 학습제어(S100~S140)는 롱 위치 학습시간동안 “A”가 “B”보다 크지 않게 유지되는 상태를 제어조건으로 적용한다. 이러한 이유는 회전각 센서(9-2)의 값이 일정한 기울기 이하인 경우 숏 위치 및 롱 위치의 각각에 대한 스토퍼(7)의 위치 도달이 이루어졌음을 의미하기 때문이다.

구체적으로 상기 CVVD 학습완료(S150)는 S200의 흡기밸브 엔진시동제어에서 흡기밸브 제어에 요구되는 학습값을 가변 듀티 학습제어(S50~S150)의 학습 저장된 학습값을 제공한다.

그러므로 상기 흡기밸브 엔진시동제어(S200)는 흡기밸브 제어에 가변 듀티 학습제어(S50~S150)의 학습값을 이용한다. 다만 상기 흡기밸브 엔진시동제어(S200)는 S30의 CVVD 학습완료상태 판단에서 학습완료인 경우 가변 듀티 학습제어(S50~S150)의 학습 저장된 학습값 대신 기존 학습으로 학습 저장된 학습값을 적용하여 흡기밸브를 제어한다.

전술된 바와 같이, 본 실시예에 따른 CVVD 시스템(1)에 적용된 가변 듀티 방식 CVVD 위치학습 방법은 컨트롤러(10)가 숏 듀레이션 위치 학습에 다른 크기를 갖는 2개의 듀티 출력과 함께 회전각 센서 기울기 변화가 적용된 가변 듀티 숏 학습제어, 롱 듀레이션 위치 학습에 다른 크기를 갖는 2개의 듀티 출력과 함께 회전각 센서 기울기 변화가 적용된 가변 듀티 롱 학습제어를 순차방식으로 수행하여 학습 완료함으로써 CVVD 제어기 사양에 맞춘 학습으로 시스템 내구성에 끼치는 영향 최소화와 함께 내구 마모로 인한 제어값 틀어짐도 방지된다.

1 : CVVD 시스템 3 : CVVD 제어기
5 : CVVD 기구부 7 : 스토퍼(stopper)
9-1 : 홀 센서(Hall Sensor) 9-2 : 회전각 센서(Angular Sensor)
10 : 컨트롤러(Controller) 10-1 : 데이터 입력부
10-2 : CVVD 학습값 맵 10-3 : CVVD DUTY 맵
10-4 : 각센서 기울기 맵 100 : 엔진

Claims (17)

1. 학습완료 상태판단을 통해 컨트롤러가 위치 학습을 위한 학습 실시에 진입하면, 모터의 회전위치를 검출하는 회전각 센서의 기울기 값이 숏 듀레이션(short duration)과 롱 듀레이션(long duration)의 위치 학습에 적용되는 가변 듀티 학습제어를 수행해주며;
   상기 가변 듀티 학습제어는 상기 숏 듀레이션에 대한 위치 학습이 이루어지는 가변 듀티 숏 학습제어와 상기 롱 듀레이션에 대한 위치 학습이 이루어지는 가변 듀티 롱 학습제어로 구분되고;
   상기 가변 듀티 숏 학습제어는, 초기 듀티 출력으로 상기 모터를 제어하는 1차 CVVD 학습 듀티 숏 방향 제어가 수행되는 단계, 상기 회전각 센서의 검출값으로 회전각 센서 기울기 판단이 이루어지는 단계, 상기 초기 듀티 출력의 중지에 이어 상대적으로 작은 값의 최종 듀티 출력으로 상기 모터를 제어하는 2차 CVVD 학습 듀티 숏 방향 제어가 수행되는 단계, 상기 모터의 회전위치에 대한 홀 센서 변화가 확인되는 단계, 상기 홀 센서 변화가 없는 상태에서 숏 위치학습완료가 판단되는 단계로 수행되는 것을 특징으로 하는 CVVD 위치학습 방법.
   
2. 청구항 1에 있어서, 상기 학습완료 상태판단은 흡기밸브 엔진시동제어에 기 저장된 학습값이 적용되는 조건으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 CVVD 위치학습 방법.
   
3. 청구항 1에 있어서, 상기 학습완료 상태판단은 엔진 크랭킹 후 실시되는 것을 특징으로 하는 CVVD 위치학습 방법.
   
4. 청구항 1에 있어서, 상기 가변 듀티 학습제어는 상기 위치 학습에 듀티를 다른 크기로 2번 출력하여 상기 모터를 제어하여 주는 것을 특징으로 하는 CVVD 위치학습 방법.
   
5. 청구항 1에 있어서, 상기 가변 듀티 학습제어는 상기 가변 듀티 숏 학습제어 후 상기 가변 듀티 롱 학습제어가 수행되는 순차방식으로 학습 완료되는 것을 특징으로 하는 CVVD 위치학습 방법.
   
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7. 청구항 1에 있어서, 상기 초기 듀티 출력은 50% 듀티 출력이며, 상기 최종 듀티 출력은 30% 듀티 출력인 것을 특징으로 하는 CVVD 위치학습 방법.
   
8. 청구항 1에 있어서, 상기 회전각 센서 기울기 판단은 숏 위치 학습시간 내 회전각 센서 기울기 값이 설정된 회전각 센서 기울기 임계값 보다 작은 조건으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 CVVD 위치학습 방법.
   
9. 청구항 1에 있어서, 상기 숏 위치학습완료는 홀센서 카운터를 카운트 = 0으로 설정해주는 것을 특징으로 하는 CVVD 위치학습 방법.
   
10. 청구항 5에 있어서, 상기 가변 듀티 롱 학습제어는, 초기 듀티 출력으로 상기 모터를 제어하는 1차 CVVD 학습 듀티 롱 방향 제어가 수행되는 단계, 상기 회전각 센서의 검출값으로 회전각 센서 기울기 판단이 이루어지는 단계, 상기 초기 듀티 출력의 중지에 이어 상대적으로 작은 값의 최종 듀티 출력으로 상기 모터를 제어하는 2차 CVVD 학습 듀티 롱 방향 제어가 수행되는 단계, 상기 모터의 회전위치에 대한 홀 센서 변화가 확인되는 단계, 상기 홀 센서 변화가 없는 상태에서 롱 위치학습완료가 판단되는 단계
    로 수행되는 것을 특징으로 하는 CVVD 위치학습 방법.
    
11. 청구항 10에 있어서, 상기 초기 듀티 출력은 50% 듀티 출력이며, 상기 최종 듀티 출력은 30% 듀티 출력인 것을 특징으로 하는 CVVD 위치학습 방법.
    
12. 청구항 10에 있어서, 상기 회전각 센서 기울기 판단은 롱 위치 학습시간 내 회전각 센서 기울기 값이 설정된 회전각 센서 기울기 임계값 보다 작은 조건으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 CVVD 위치학습 방법.
    
13. 청구항 10에 있어서, 상기 롱 위치학습완료는 홀센서 카운트를 카운트 = 1420으로 설정해주는 것을 특징으로 하는 CVVD 위치학습 방법.
    
14. 청구항 5에 있어서, 상기 학습 완료 후 흡기밸브 엔진시동제어로 전환되고, 상기 흡기밸브 엔진시동제어는 상기 학습 완료에 따른 위치 학습값을 흡기밸브 개폐에 적용해주는 것을 특징으로 하는 CVVD 위치학습 방법.
    
15. 청구항 1에 있어서, 상기 컨트롤러는 상기 학습완료 상태판단인 경우 흡기밸브 엔진시동제어로 전환되고, 상기 흡기밸브 엔진시동제어는 학습완료 상태판단 이전에 저장된 위치 학습값을 흡기밸브 개폐에 적용해주는 것을 특징으로 하는 CVVD 위치학습 방법.
    
16. 청구항 1 내지 5 및 청구항 7 내지 15 중 어느 한 항에 의한 CVVD 위치학습 방법을 수행하는 CVVD 시스템에 있어서,
    숏 듀레이션 위치 학습에 다른 크기를 갖는 2개의 듀티 출력과 함께 회전각 센서 기울기 변화가 적용된 가변 듀티 숏 학습제어, 롱 듀레이션 위치 학습에 다른 크기를 갖는 2개의 듀티 출력과 함께 회전각 센서 기울기 변화가 적용된 가변 듀티 롱 학습제어를 순차방식으로 수행하여 학습 완료하는 컨트롤러
    가 포함되는 것을 특징으로 하는 CVVD 시스템.
    
17. 청구항 16에 있어서, 상기 컨트롤러는 각 센서 기울기 맵을 구비하고, 상기 각 센서 기울기 맵은 회전각 센서의 검출 값을 시간에 따른 기울기로 매칭한 테이블로 구축되는 것을 특징으로 하는 CVVD 시스템.

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