KR20040002565A - 설정점 속도 제한기를 사용하여 기대되는 가변 캠축타이밍 작동 속도를 얻기 위한 제어 방법 - Google Patents

설정점 속도 제한기를 사용하여 기대되는 가변 캠축타이밍 작동 속도를 얻기 위한 제어 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20040002565A
KR20040002565A KR1020030038633A KR20030038633A KR20040002565A KR 20040002565 A KR20040002565 A KR 20040002565A KR 1020030038633 A KR1020030038633 A KR 1020030038633A KR 20030038633 A KR20030038633 A KR 20030038633A KR 20040002565 A KR20040002565 A KR 20040002565A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
output
set point
mode
values
control program
Prior art date
Application number
KR1020030038633A
Other languages
English (en)
Inventor
스탠리비.쥬니어 퀸
Original Assignee
보그워너 인크.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 보그워너 인크. filed Critical 보그워너 인크.
Publication of KR20040002565A publication Critical patent/KR20040002565A/ko

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
    • F01L1/344—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
    • F01L1/344—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear
    • F01L1/3442—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear using hydraulic chambers with variable volume to transmit the rotating force
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/21—Elements
    • Y10T74/2101—Cams
    • Y10T74/2102—Adjustable

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Feedback Control In General (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

페이저(44; phaser)의 각도 관계를 제어하기 위한 피드백 루프(feedback loop)를 갖는 VCT 시스템에서, 다수의 설정점(12; set point) 값과 다수의 피드백 값(16)을 수신하도록 배치되는 제어 프로그램(18a; control law)이 상기 다수의 설정점(12) 값을 입력으로서 수신하고 제 1 출력 및 제 2 출력을 출력하는 연산 블록(40)과; 제 1 합산값(e0)을 내기 위해 상기 제 1 출력과 상기 다수의 피드백 값(16)들을 합산하는 제 1 합산기(summer)와; 상기 제 1 합산값(e0)과 그 도함수(e1)를 수신하여 처리된 값(e2)을 출력하는 위상 보상기(44; phase compensator)와, 위상 적분기(42)와; 상기 제 2 출력을 예정된 비율(scale)(Kff)만큼 증폭하는 증폭기와; 제 2 합산값(e3)을 내기 위해 상기 처리된 값(e2)과 증폭된 제 2 출력을 합산하는 제 2 합산기를 포함하도록 제공된다.

Description

설정점 속도 제한기를 사용하여 기대되는 가변 캠축 타이밍 작동 속도를 얻기 위한 제어 방법{Control method for achieving expected VCT actuation rate using set point rate limiter}
관련 출원에 대한 참조
본원은 발명의 명칭이 "설정점 속도 제한기를 사용하여 기대되는 VCT 작동속도를 얻는 제어 방법"인 2002년 6월 17일 출원된 미국 임시출원 번호 제 60/389,199호에 공개된 내용을 우선권으로 주장한다. 미국 임시출원의 35 USC §119(e)하의 법익(benefit)이 본원에 참고문헌으로서 포함된다.
본 발명은 가변 캠축 타이밍(VCT; variable camshaft timing) 시스템 분야에 대한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 설정점 속도 제한기를 사용하여 기대되는 VCT 작동 속도를 얻기 위한 제어 방법에 대한 것이다.
본 발명의 배경을 조사하는 경우에 본원에 모두 참고문헌으로서 포함되는 하기의 미국 특허들에 의해 공개된 정보를 고려하는 것이 유용하다.
미국 특허 제 5,002,023호는 실린더 중의 하나로부터 다른 하나로 또는 그 반대방향으로 유압유를 선택적으로 전달하여, 캠축의 원주방향 위치를 크랭크 축에 대해 진각(advance) 또는 지연(retard)시키기에 적절한 유압유 유동 부재들을 갖는 한 쌍의 반대방향으로 작동하는 유압 실린더들을 포함하는 본 발명의 분야 내의 VCT 시스템을 설명한다. 제어 시스템은 반대방향으로 작동하는 실린더들의 하나 또는 다른 하나로부터 유압유가 밸브 내의 스풀(spool)을 그 중앙 또는 영점(null) 위치로부터 한 방향 또는 다른 방향으로 이동하여 배출될 수 있는 제어 밸브를 사용한다. 스풀의 이동은 일 단부에서의 유압력과 다른 단부에서의 반대방향의 기계적 힘 간의 관계와 스풀의 일단부에서의 제어 유압(Pc)의 증가 또는 감소에 반응하여 일어나며, 상기 기계적 힘은 상기 다른 단부에 작용하는 압축 스프링으로 인한 것이다.
미국 특허 제 5,107,804호는 시스템의 유압장치가 상술한 미국 특허 제 5,002,023호에 의해 설명된 반대방향으로 작용하는 실린더들을 대체하는 밀폐된 하우징 내의 로브(lobe)를 갖는 베인(vane)을 포함하는, 본 발명의 분야 내의 다른 타입의 VCT 시스템을 설명한다. 베인은 하우징에 대해 진동할 수 있고, 적절한 유압 유동 부재들이 하우징 내의 유압유를 로브의 일 측면으로부터 다른 측면으로, 또는 그 반대방향으로 전달하여, 베인을 하우징에 대해 일 방향 또는 다른 방향으로 진동시키고, 이 작용은 크랭크축에 대한 캠축의 위치를 진각 또는 지연시키는데 효과적이다. 이 VCT 시스템의 제어 시스템은 미국 특허 제 5,002,023호에 설명된 것과 동일하며, 그 스풀 밸브에 작용하는 동일한 타입의 힘들에 응답하는 동일한 타입의 스풀 밸브를 사용한다.
미국 특허 제 5,172,659호 및 제 5,184,578호는 모두 스풀의 일 단부에 대해 작용하는 유압력과 다른 단부에 대해 작용하는 기계적 힘의 균형을 맞추려하는 시도에 의해 형성된 상술한 타입의 VCT 시스템의 문제들을 처리한다. 미국 특허 제 5,172,659호 및 제 5,184,578호 모두에 공개된 개선된 제어 시스템은 스풀의 양단부에서 유압력을 사용한다. 일단부에서의 유압력은 전에 유압력(Ps)에서의 엔진 오일 갤러리(gallery)로부터 직접 가해지는 유압유로 인한 것이다. 스풀의 다른 단부에서의 유압력은 유압 실린더 또는 다른 배력기(force multiplier)로 인한 것이며, 이는 PWM 솔레노이드로부터의 감소된 압력(Pc)의 시스템 유압유에 반응하여 작용한다. 스풀의 대향 단부들 각각에서의 힘이 동일한 유압유에 근거한 초기의 유압이기 때문에, 유압유의 점성 또는 압력 변화는 자동 소멸(self-negating)되고, 스풀의 중앙 또는 영점 위치에 영향을 미치지 않는다.
미국 특허 제 5,289,805호는 높은 등급의 강건함(robustness)을 갖는 규정된 설정점 추적 거동을 보이는 개선된 제어 알고리즘과 유압 PWM 스풀 위치 제어를 사용하는 개선된 VCT 방법을 제공한다.
미국 특허 제 5,361,735호에서, 캠축은 비-진동 회전을 위해 일 단부에 고정된 베인을 갖는다. 캠축은 타이밍 벨트 종동 풀리를 가지며, 이는 캠축과 함께 회전할 수 있지만, 캠축에 대해 진동할 수 있다. 베인은 풀리의 대향하는 리세스 내에 각각 수용된 대향 로브들을 갖는다. 캠축은 그 정상 중에 겪는 토크 펄스들에 반응하여 변하는 경향이 있고, 엔진 제어 유닛으로부터의 신호에 반응하여 제어 밸브의 밸브 본체 내의 스풀의 위치를 제어하여 리세스로부터의 엔진 오일의 유동을 선택적으로 차단하거나 또는 허용하여 진각 또는 지연될 수 있다. 스풀은 바람직하게는 스테퍼(stepper) 모터 타입인 전기 모터에 의해 회전되는 회전 선형 운동 전달 수단에 의해 주어진 방향으로 밀린다.
미국 특허 제 5,497,738호는 VCT 시스템의 이전 실시예들에 의해 사용되는전체 유압(Ps)의 엔진 오일 갤러리로부터 직접 가해지는 유압유로 인한 스풀의 일단부에서의 유압력을 제거하는 제어 시스템을 도시한다. 통기된(vented) 스풀의 다른 단부에서의 힘은 바람직하게는 가변력 솔레노이드 타입인, 전자기 액츄에이터로 인한 것이며, 이 액츄에이터는 다양한 엔진 매개변수들을 모니터링하는 엔진 제어 유닛("ECU")으로부터 발생된 전자 신호에 반응하여 통기된 스풀에 직접 작용한다. ECU는 캠축 및 크랭크축 위치들에 대응하는 센서로부터 신호들을 수신하며, 상대 위상각을 계산하는데 이 정보를 사용한다. 바람직하게는 모든 위상각 오차를 보정하는 폐루프 피드백 시스템이 사용된다. 가변력 솔레노이드를 사용하면 둔한 동적 반응의 문제가 해결된다. 이러한 장치는 스풀 밸브의 기계적 반응이 가능한 한 빠르게, 그리고 종래의 (전체 유압식) 차압 제어 시스템보다 확실히 빠르도록 설계될 수 있다. 보다 빠른 반응은 증가된 폐루프 이득(gain)을 사용할 수 있게 하여, 시스템이 구성요소 공차(component tolerance)와 작동 환경에 덜 민감하게 된다.
도 1을 참조하면, 종래기술의 폐루프 피드백 시스템(10)이 도시되어 있다. 피드백 루프(10)의 제어 목표는 스풀 밸브가 원점 위치에 있게 하는 것이다. 달리 말해, 목적은 페이저(도시되지 않음)의 두 개의 유체 유지 챔버들 사이에 흐르는 유체가 없게 하여, 스풀(14)을 갖는 설정점(12)에 의해 주어진 위상각에서 VCT 메커니즘이 그 영점 위치에서 고정되는 것이다. 이러한 방식으로, VCT 메커니즘이 정확한 위상 위치에 있고, 위상 변화율은 0이다. VCT 메커니즘의 동적 상태를 사용하는 제어 컴퓨터 프로그램 제품이 상술한 상태를 이루는데 사용되었다.
VCT 폐루프 제어 메커니즘은 캠축 위상 변화(θ0; 16)를 측정하고 원하는 설정점(r; 12)에 이를 비교하여 이루어진다. VCT 메커니즘은 결국 설정점(r; 12)에 의해 정해지는 위치를 페이저가 취하도록 조정된다. 제어 프로그램(18; control law)은 설정점(12)을 위상 변화(θ0; 16)에 비교한다. 비교 결과는 솔레노이드(20)가 스풀(14)을 위치시키는 명령을 발령하는 기준으로서 사용된다. 이렇게 스풀(14)을 위치시키는 것은 위상 오차[설정점(r; 12), 위상 변화(θ0; 16)]가 0이 아닐 때 발생한다.
위상 오차가 양(positive)(지연)이면 스풀(14)이 제 1 방향(예를 들어, 우측)으로 이동하고, 위상 오차가 음(진각)이면 제 2 방향(예를 들어, 좌측)으로 이동한다. 외상 오차가 0일 때, VCT 위상은 설정점(r; 12)과 같아, 스풀(14)이 영점 위치에 있게 되어 스풀 밸브 내에 유체가 유동하지 않는다. VCT 시스템에서의 캠축과 크랭크축 측정 펄스들은 각각 캠축과 크랭크축 펄스 휠(22, 24; pulse wheel)에 의해 생성된다. 캠축(도시되지 않음)과 크랭크축(역시, 도시되지 않음)이 회전할 때, 휠(22, 24)들도 이를 따라 회전한다. 휠(22, 24)은 센서들에 의해 생성된 측정 펄스에 따라 센서에 의해 감지 및 측정될 수 있는 치형부(teeth)를 갖는다. 측정 펄스들은 각각 캠축 및 크랭크축 측정 펄스 센서(22a, 24a)에 의해 검출된다. 감지된 펄스들은 위상 측정 장치(26)가 사용한다. 그 다음에, 측정 위상차가 정해진다. 위상차는 연속적인 크랭크-대-캠(crank-to-cam) 펄스들의 시간을 1번 회전에 걸리는 시간으로 나누고 360°곱한 것으로 정의된다. 측정된 위상차는θ0(16)로서 표현될 수 있다. 그 다음에 이 위상차는 원하는 스풀 위치에 도달하도록 제어 프로그램(18)에 공급된다.
설정점(12)의 변화속도는 속도가 VCT 시스템 고유의 한계를 초과할 경우 오버슈트(overshoot)할 수 있다. 엔진 제어 유닛(ECU)과 같은 제어기는 속도 한계를 제어할 필요가 있으므로, 언제 또는 어느 설정점 변화영역에서 시스템이 현재 작동되고 있는지를 알기 위해 컴퓨터 프로그램 제품에 통합될 수 있는 방법과 같은 방법을 갖는 것이 바람직하다. 일단 오버슈트 영역이 인식되면, 적절한 필터링이 이 영역에 적용될 수 있다.
본 발명은 설정점의 변화속도를 제한하는 VCT 시스템용 방법을 제공한다.
본 발명은 시스템 응답에서 오버슈트를 회피하는 VCT 시스템용 방법을 제공한다. 이 방법은 필터링하지 않으면 오버슈트하게 되는 조건이 검출될 때마다 필터링을 제공한다. 설정점을 필터링하면, 오버슈트를 일으키는 제어 루프 제로 다이너믹스(control loop zero dynamics)를 상쇄한다.
본 발명은 피드백 제어 루프에서 (설정점 기울기 정보의) 포워드 피딩을 사용하는 VCT 시스템용 방법을 제공한다. 수정된 설정점의 변화속도의 순간 기울기는 제어 프로그램에서 사용가능하게 되어, 스풀 위치의 즉각적인 변화가 일어나게 한다. 따라서, VCT 위상 속도의 변화가 일어나, 루프 오차가 감소된다.
따라서, 페이저 각도 관계를 제어하는 피드백 루프를 갖는 VCT 시스템에서, 다수의 설정점 값과 다수의 피드백 값을 수신하도록 배치되는 제어 프로그램이 제공되며, 이는: 다수의 설정점 값을 입력으로서 수신하며 제 1 출력 및 제 2 출력을 출력하는 연산 블록과; 제 1 합산값을 내기 위해 상기 제 1 출력과 상기 다수의 피드백 값들을 합산하는 제 1 합산기와; 상기 제 1 합산값과 그 도함수를 수신하여 처리된 값을 출력하는 위상 보상기와, 위상 적분기와; 상기 제 2 출력을 예정된 비율만큼 증폭하는 증폭기와; 제 2 합산값을 내기 위해 상기 처리된 값과 증폭된 제 2 출력을 합산하는 제 2 합산기를 포함한다.
따라서, 캠 및 크랭크 축의 위치 정보를 각각 수신하는 센서들과; 캠 및 크랭크 축 간의 작은 변화량을 조정하기 위한 페이저와; 페이저와 결합하는 액츄에이터를 포함하는 VCT 시스템이 제공된다. VCT 시스템은 액츄에이터를 제어하는 제어기를 또한 포함하며, 이 제어기는 제어 프로그램을 포함하고, 제어 프로그램은: 다수의 설정점 값을 입력으로서 수신하며 제 1 출력 및 제 2 출력을 출력하는 연산 블록과; 제 1 합산값을 내기 위해 상기 제 1 출력과 상기 다수의 피드백 값들을 합산하는 제 1 합산기와; 상기 제 1 합산값과 그 도함수를 수신하여 처리된 값을 출력하는 위상 보상기와, 위상 적분기와; 상기 제 2 출력을 예정된 비율만큼 증폭하는 증폭기와; 제 2 합산값을 내기 위해 상기 처리된 값과 증폭된 제 2 출력을 합산하는 제 2 합산기를 포함한다.
따라서, 페이저 관계를 제어하는 피드백 루프를 갖는 VCT 시스템에 있어서, 제어기를 갖는 시스템이 제공된다. 제어기는 다수의 설정값과 다수의 피드백 값을수신하도록 배치된 제어 프로그램을 포함한다. 제어 프로그램은 설정값 변화를 제공하는 단계와; 일련의 4개의 모드 중에서 VCT 시스템의 하나의 모드를 정하는 단계와; 설정값 변화에 대해 필터를 선택적으로 적용하는 단계를 포함하는 방법을 수행하도록 배치된다. 이에 의해, 설정값 변화로 인한 오버슈트가 감소된다.
도 1은 종래기술의 제어 루프의 도면.
도 2는 본 발명을 예시하는 그래프.
도 3은 기울기 정보가 포워드 피딩되고 증폭되는 본 발명의 일예의 개선된 제어 프로그램의 도면.
도 4는 본 발명에 적합한 페이저를 포함하는 VCT 시스템의 개략도.
도 5는 본 발명을 예시하는 순서도(flowchart).
※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※
4: 덕트8: 덕트
13: 제 1 단14: 스풀 밸브
15: 단방향 밸브17: 제 2 단
19: 블록20: 솔레노이드
21: 스프링23: 제 2 블록
VCT 설정점의 변화는 속도 제한기에 의해 제한되며, 설정점 변화속도가 한계를 초과하면, 허용할 수 없는 오버슈트와 같은 바람직하지 않은 것이 일어난다. 다소 빠르게 응답할 수 있는 VCT는 예측가능한 방식으로 일관되게 변화하도록 스로틀링(throttling)된다. 필터는 오버슈트를 감소시키기 위해 설정점의 (하기에 상세히 설명하는) 영역에서 적용될 수 있다. 달리 말하면, 시스템 응답에서 오버슈트를 일으키는 조건이 검출될 때마다 필터가 적용된다. 설정점을 필터링하면 오버슈트를 일으키는 제어 루프 다이너믹스(dynamics)가 상쇄된다. 또한, 제어 루프에서 포워드피딩 방법도 사용된다.
본 발명은 수정된 설정점의 순간 기울기는 제어 프로그램에서 사용할 수 있게 됨을 가르쳐준다. 이는 스풀 위치가 즉시 변화하게 하며; 따라서 VCT 위상 속도를 사용하여 루프 오차가 감소될 수 있다.
허용할 수 없는 오버슈트를 일으키는 원래의 설정점(12; raw set point)의 급격한 변화는 본 발명에 의해 감소될 수 있다. 본 발명은 예정된 속도 제한을 통해 설정점의 변화 속도(time rate)를 제한한다. 이러한 속도 제한을 설정하여, 다소 빠르게 응답할 수 있는 VCT가 예측가능한 방식으로 일관되게 변하도록 스로틀링된다. VCT는 방법인 가변 캠 타이밍을 말하며, 물체가 아니다. VCT는 엔진의 흡입 및/또는 배기 밸브를 구동하는 하나 이상의 캠축과, 피스톤들에 연결된 크랭크축 간의 각도 관계(위상)를 제어 또는 변화시키는 것에 대한 것이다. 각도 관계를 변화시키는 것은 전형적으로 페이저를 사용하는 방법에 의해 이루어진다.
또한, 본 발명은 시스템 응답에서의 오버슈트를 회피한다. 오버슈트를 일으키는 조건이 검출될 때마다 필터가 적용된다. 설정점을 필터링하여, 오버슈트의 원인이 삭제된다. 또한, 제어 프로그램 내에서 포워드 피딩 방법을 사용하여, 처리를 개선하기 위해, 수정된 설정점의 순간적 기울기가 제어 프로그램에 사용될 수 있다. 이에 의해 스풀 위치가 즉각적으로 변하게 되어, VCT 위상 속도가 루프 오차를 감소시킨다.
본 발명은 설정점 변화 과정을 처리를 위해 4개의 모드로 세분화한다. 실시간 처리는 2 단계이다. 먼저, 적절한 모드가 현재의 입력 신호와 이전의 작동 조건에 따라 정해진다. 다음에, 적절한 모드에 대한 연산들이 수행된다. 그 결과인 수정된 설정점은 솔레노이드(20)에 대한 입력과 같은 전류 폐루프에 대한 입력을 제공한다. 입력은 제어 프로그램(18)과 같은 기존의 종래기술의 제어 프로그램의 미소하긴 하지만 수정된 것이다.
도 2는 본 발명의 방법을 예시하며, y 좌표는 페이저 위치에 대한 일련의 설정점이다(두 개의 각도, 즉 10°와 30°만이 도시됨). x 좌표는 시간을 나타낸다. 그래프(30; graph)는 VCT 응용예에서 설정값들의 변화를 예시한다. 예를 들어, 제어기는 제 1 단계에서 구형파(30a; square wave)로 변화하는 것으로 도시된 바와같이 페이저를 10°로부터 30°로 이동하도록 스풀 밸브(14)에 명령한다. 시스템이 어떠한 관성(inertial)도 갖지 않는 이상적인 상황에서, 시스템 응답은 구형파(30a)의 경로를 정확히 추종할 수 있다. 그러나, 실제로는, 시스템 응답은 물결(30)과 같이 보일 수 있다. 도시된 바와 같이, 그래프(30)는 오버슈트를 갖는다. 또한, 그래프(30)는 디지털화된 측정을 위해 4 모드로 표기된 4 부분으로 세분화된다. 본원에서, 엔진 제어 유닛(ECU)과 같은 제어기가 그래프(30)의 이산된 지점들(discrete points)만을 가짐이 지적되어 있다. 제어를 디지털 방식으로 나타내기 위해 4 모드들이 사용되며, 이 모드 또는 상태를 시스템은 특정한 시간에 갖는다. 모드들은 도면부호 32, 34, 36, 38로 각각 표시되어 있다. 모드(32)는 설정점 값들에 실질적으로 변화가 없는 상태를 나타낸다; 모드(34)는 설정값들이 실질적으로 증가하는 상태를 나타낸다; 모드(36)는 설정점 값들이 실질적으로 감소하는 상태를 나타낸다; 모드(38)는 측정된 페이저가 설정점에 근접하거나 또는 부근에 있고 설정점 필터가 발동된 상태를 나타낸다. 4 모드들은 각각 예시되어 있으며 그래프(30)에 포함된다. 이러한 오버슈트는 바람직하지 않으며, 제어기는 이 오버슈트를 실질적으로 제어 또는 감소시킬 필요가 있다. 제어기가 알 필요가 있는 조건은 오버슈트를 감소시키는 것이 수행될 수 있기 전에, 모드(38)가 언제 일어나는지이다.
제어기는 실시간 처리를 2 단계로 수행함을 지적하였다. 먼저, 현재의 입력 신호들과 이전의 작동 조건에 따라 적절한 모드가 정해진다. 그 다음에, 적절한 모드에 대한 연산들이 수행된다. 그 결과인 수정된 설정점은 제어 프로그램에 대한입력을 제공한다. 이 때 설정점의 변화속도 또는 기울기 정보를 사용하기 위해 제어 프로그램(18)에 대한 수정이 이루어진다. 이 수정은 제어 프로그램(18)의 매우 경미하게 수정한 것일 수 있다.
하기에는 제어기에 의해 사용되기에 적합한 본 발명의 실시예가 예시된다. 입력 신호들과 이전의 작동 조건의 실시예들이 하기에 예시된다. 제어기에 의해 사용될 일련의 매개변수가 열거되어 있다. 입력은 도(°) 단위로 표시되는 원래의 설정점 입력일 수 있다. 제 1 출력(역시 도 단위)은 입력에 근거하여 수정된 설정점일 수 있다. 제 2 출력은 단위 초(second) 당 도(°)단위로 표기된 수정된 설정점의 변화속도일 수 있다. 몇몇 실시예들이 하기에 형식적으로(formalistically) 열거된다.
입력
uraw = 도(°) 단위로 표시된 원래의 설정점 입력
출력
umod = 수정된 설정점, 도 단위
기울기(slope) = 수정된 설정점의 변화 속도, deg/sec
매개변수에는 "mup"가 포함되며, 이는 회전율(slew rate)의 최대 증가를 나타낸다. "mdown"은 초당 도(deg/sec) 단위로 표시되는 최대 감소 회전율(양의 값)이다. "mup"와 "mdown" 모두 VCT 시스템 시방서(specification)에 근거하여 지정된다. "wset"는 초 당 라디언(rad/sec)으로 표시되는 필터 절점 주파수(filter corner frequency)이다. 이 실시예에서, mup/wset과 mdown/wset는 바람직하게는 하기에 나타낸 미리 연산된 상수들이다. "입실론(epsilon)"은 도 단위로 표기되는 정상-상태 천이(steady-state transition)의 임계값이다. 이 임계값은 필요에 따라 정해질 수 있다. "Ts"는 초 단위의 샘플링 시간이다. "Kff"는 초 당 도의 백분율 %/(deg/sec) 단위의 피드-포워드 게인(feed-forward gain)이다. 하기는 매개변수들의 형식론적으로 열거한 것이다.
매개변수들
mup = 최대 증가 회전율, deg/sec
mdown = 최대 감소 회전율(양의 값), deg/sec
wset = 필터 절점 주파수, rad/sec
(하기에 보이는 바와 같이, mup/wset와 mdown/wset는 바람직하게는 미리 연산된 상수들이다.
epsilon = 정상-상태 천이의 임계값, 도(degree)
Ts = 샘플링 시간, sec
alpha = exp(-wset*Ts)
Kff = 피드 포워드 게인, %/(deg/sec)
변수들은 정적인 변수(static variable)들과 임시 변수들을 포함한다. 정적 변수들에는 "olduraw"가 포함되며, 이는 현재의 반복(iteration) 바로 전의 반복과 같은 이전의 반복에서의 "uraw"이다. 정적 변수들에는 "oldumod"가 또한 포함되며, 이는 바로 전의 반복과 같은 이전의 반복에서의 "umod"이다. 임시 변수에는 uchange가 포함되며, 이는 umod로부터 요청된 uraw에서의 변화량이다. 임시 변수에는 "deltaraw"가 또한 포함되며, 이는 이전의 반복으로부터 uraw의 변화량이다.
정적 변수
olduraw = 이전의 반복에서의 uraw
oldumod = 이전의 반복에서의 umod
임시 변수
uchange = umod로부터 요청된 uraw에서의 변화량
deltaraw = 이전의 반복에서의 uraw에서의 변화량
알 수 있듯이, 4 모드들은 하기의 상태 또는 조건을 포함한다. 먼저, 시스템은 정상 상태이며, 따라서, 수정된 설정점은 단순히 원래 설정점이다. 두 번째, 시스템은 경사지게 상승하는(ramp up) 모드이며, 따라서, 수정된 설정점은 양의 최대 회전율로 증가한다. 세 번째, 시스템은 경사지게 하강하는 모드이며, 따라서, 수정된 설정점은 음의 최대 회전율로 감소한다. 그리고 네 번째, 시스템은 필터링 모드에 있어, 원래의 설정점이 1차 저역(first-order low-pass) 필터를 지나, 수정된 설정점이 만들어진다. 이 때, 필터는 이 모드에 들어갔을 때 자동적으로 정확하게 초기화된다. 하기에는 모드들을 형식론적으로 열거한 것이다.
모드
정상-상태(steady-state) - 수정된 설정점이 단순히 원래 설정점임
경사지게 상승(ramp up) - 수정된 설정점이 양의 최대 회전율로 증가함
경사지게 하강(ramp down) - 수정된 설정점이 음의 최대 회전율로 증가함
필터(filter) - 원래 설정점이 1차 저역 필터를 지나, 수정된 설정점이 만들어짐. 필터는 이 모드에 들어갈 때 자동적으로 초기화됨
하기는 컴퓨터 제품 서브루틴에 포함될 수 있는 다양한 상태를 판정하기 위한 로직(logic)이다. 예를 들어, 차량 엔진 유닛(ECU)은 그 안에 포함된 로직을 가질 수 있다. 초기에, "uchange"를 "uraw" 빼기 "oldumod"(이전 반복에서의 umod)로 정의한다. uraw는 도 단위의 원래 설정점 입력이다. 또한, "deltaraw"를 "uraw" 빼기 "olduraw"로 정의한다. 그 다음에, uchange의 절대값이 예정된 값(즉, epsilon)보다 작으면, 시스템 모드가 정상 상태인 것으로 판정된다. 다르게는 하기의 조건이 만족되면,
else if((uchange>=mup/wset)｜((uchange>=epsilon)&(steady-state｜ramp down)))
다음에, 하기의 조건이 충족되면, 시스템은 경사지게 상승하는 모드이다.
else if((uchange<=mdown/wset)｜((uchange<=-epsilon)&(steady-state｜ramp up)))
다음에, 하기의 조건이 충족되면, 시스템은 경사지게 하강하는 모드이다.
else if(((ramp up)&(0<=uchange<mup/wset)&(deltaraw<=epsilon))｜((ramp down)&(-mdown/wset<uchange<0)&(deltaraw>=-epsilon)))
다음에, 위의 조건 어느 것도 충족되지 않으면, 시스템은 필터 모드이고, 이는 모드에 아무 변화도 없음을 의미한다. 하기는 정적 로직을 형식론적으로 열거한 것이다.
정적 로직
uchange = uraw - oldumod
deltaraw = uraw - olduraw
if abs(uchange) < epsilon
mode = steady-state
else if ((uchange >= mup/wset)｜((uchange >= epsilon)&(steady-state｜ramp down)))
mode = ramp up
else if ((uchange <= -mdown/wset)｜((uchange <= -epsilon)&(steady-state｜ramp up)))
mode = ramp down
else if(((ramp up)&(0 <= uchange < mup/wset)&(deltaraw <= epsilon))｜((ramp down)&(-mdown/wset < uchange < 0)&(deltaraw >= -epsilon)))
mode = filter
/* else mode = mode, no change */
설정점 연산에 관해, 시스템의 모드는 하기의 방식들로 정해진다. 시스템이 정상 상태이면, "uraw"는 시스템 모드로서 설정된다. 다르게는, 시스템이 경사지게 상승하는 모드이면, 시스템 모드는 하기의 방식으로 표현된다:
umod = oldumod + mup * Ts
시스템이 경사지게 하강하는 모드이면, 시스템 모드는 하기의 방식으로 표현된다:
umod = oldumod - mup * Ts
상술한 조건 어느 것도 만족되지 않으면, 시스템은 필터 모드로 간주되고, 여기서, umod는 페이지에서 나타낸 바와 같이 alpha = exp(-wset * Ts)로 표현된다.
umod = (1 - alpha) * uraw + alpha * oldumod
if(oldumod >= uraw)
umod = max(umod, uraw)
else
umod = min(umod, uraw)
slope = (umod - oldumod) / Ts
oldumod = umod
olduraw = uraw
하기는 설정점 연산을 형식론적으로 열거한 것이다.
설정점 연산
if steady-state
umod = uraw
else if ramp up
umod = oldumod + mup * Ts
else if ramp down
umod = oldumod - mup * Ts
else /* filter */
umod = (1 - alpha) * uraw + alpha * oldumod
if(oldumod >= uraw)
umod = max(umod, uraw)
else
umod = min(umod, uraw)
slope = (umod - oldumod) / Ts
oldumod = umod
oldumod = uraw
제어 프로그램에 관하여, 높은 레벨의 설명이 데이터 또는 계수를 축척 단위로 표시하지 않은 형식론적 표현들로 하기에 주어진다. 시스템의 방법을 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품의 세부사항은 e3에서 피드 포워드 신호(Kff * slope)가 부가된 것을 제외하고는 변하지 않는다. 시스템의 e0은 여전히 umod - theta이고, 여기서 theta는 VCT 위상을 말한다; e1은 여전히 Kp * e0 + Ki * x이며, 여기서 PI 제어 블록에서, x = 적분기 상태; 그리고 e3은 dcnull - e2 + Kff * slope로 표현되며, 여기서 e2의 부호는 VCT 시스템의 유압 방향(porting)에 의존한다. 제어 매개변수는 하기의 표현에 의해 보다 한정된다:
control = max(min(e3, dcmax), dcmin) + dither /* dither의 제한 및 부가 */
하기는 제어 프로그램(control law)을 형식론적으로 열거한 것이다.
제어 법칙
/* 데이터 또는 계수를 축척 단위로 표시하지 않고 높은 레벨의 설명이 주어진다. 알고리즘의 세부사항은 e3에서 피드 포워드 신호(Kff * slope)가 부가된 것을 제외하고는 변하지 않는다.
*/
e0 = umod - theta/* theta = VCT 위상 */
e1 = Kp * e0 + Ki & x/* PI 제어, x = 적분기 상태 */
e2 = compensate(e1)/* 위상 선행 보상(phase lead compensation)*/
e3 = dcnull - e2 + Kff * slope /* e2의 부호는 흡입 또는 배기 캠에 따라 의존함*/
control = max(min(e3, dcmax), dcmin) + dither /* dither의 제한 및 부가 */
도 3은 도 1의 제어 프로그램(18)과 같은 종래기술에 대해 개선된 본 발명의 제어 프로그램(18a)을 도시한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 설정점(12)과 캠축 위상 변화(θ0; 16)가 도 1에 도시된 것과 같은 종래기술과 유사하게 제어 프로그램(18)에 적용된다.
연산 블록(40)은 실질적으로 위에 열거한 것과 같은 기능 또는 단계들을 수행한다. 연산 블록(40)에 대한 입력은 "uraw"이고, 출력들은 각각 "umod"와 기울기(slope) 정보이다. umod는 캠축 위상 변화(θ0; 16)와 합산되고, 이 합은 e0으로 표현된다. 합 e0은 결국 위상 적분기(42)에 가서 e1을 형성한다. 위상 보상기(44)는 e1을 수신하고, 이를 처리하여, e2를 출력한다. 연산 블록(40)의 다른 출력은 기울기 정보이며, 이는 증폭기(Kff)로 가고 e2와 합산된다. 그 결과인 합은 e3으로 표시되며, 이는 제어기에서 도 1의 솔레노이드(20)와 같은 물리적인 것을 제어하기 위한 값 또는 매개변수로서 사용된다.
도 4는 이전 도면들의 물리적 관계를 부분적으로 나타내는 개략도이다. 영점 위치가 도 4에 도시되어 있다. 솔레노이드(20)는 제 1 단(13; first end)에 제 1 작용력을 가하여 스풀 밸브(14)와 결합한다. 제 1 작용력은 스풀 밸브(14)의 제 2 단(17)에서 스프링(21)에 의해 가해지는 동등한 강도의 힘과 만나, 영점 위치를 유지한다. 스풀 밸브(14)는 제 1 블록(19)과 제 2 블록(23)을 포함하며, 이들 각각의 블록은 각각의 유체 유동을 차단한다.
페이저(42)는 베인(58), 하우징(57)을 포함하며, 하우징은 챔버를 둘러싸며 베인(58)을 사용하여 그 안의 진각 챔버(A)와 지연 챔버(R)의 경계를 결정한다. 챔버는 베인(58)이 그 안에서 회전하는 공간이다. 챔버는 크랭크축에 대해 밸브가 먼저 열리게 하는 진각 챔버(A)와, 크랭크축에 대해 밸브가 나중에 열리게 하는 지연 챔버(B)로 분할된다.
일반적으로, 하우징과 베인(58)은 각각 크랭크축(도시되지 않음)과 캠축(역시 도시되지 않음)에 커플링된다. 베인(58)은 진각 및 지연 챔버(A, R)의 유체 량을 조정하여 페이저 하우징에 대해 이동하게 된다. 베인을 지연 측으로 이동하는 것을 원하면, 솔레노이드(20)는 스풀 밸브(14)를 원래의 영점 위치로부터 더 오른쪽으로 밀어, 챔버(A)의 액체가 덕트(4)를 따라 덕트(8)를 지나 배출된다. 상기 유체 교류가 이루어질 수 있도록 더 오른쪽으로 슬라이딩하는 블록(19)을 가져 외측 싱크(sink; 도시되지 않음)와 유체가 서로 통하거나, 또는 싱크로 유체가 더 유동한다. 동시에, 유체원으로부터의 유체가 덕트(29)를 지나고 일방향 밸브(15)에 의해 덕트(11)와 일방향으로만 유체가 통하여, 덕트(5)를 통해 챔버(R)로 유체를 공급한다. 이는 블록(23)이 더 오른쪽으로 이동하여 상기 일방향 유체 전달이 이루어지기 때문에 이루어진다. 원하는 베인 위치에 도달하면, 스풀 밸브는 그 영점 위치로 다시 좌측으로 이동하라고 명령을 받아, 크랭크축과 캠축 간의 새로운 위상 관계를 유지한다. 유체는 베인 페이저에서 베인을 움직이는 임의의 타입의 작동 유체일 수 있다. 작동 유체는 일반적으로 엔진 오일이지만, 다른 타입의 별개의 유압유일 수도 있다. 일방향 밸브는 한 방향의 유체 유동만을 허용하는 체크 밸브로도 알려져 있다.
베인은 챔버 내에 수납되는 반경방향 부재로서 정의되며, 그 베인 위에 작동 유체가 작용한다. 베인 페이저는 챔버들 내에서 움직이는 베인들에 의해 작동되는 페이저이다. 또한, 제어 밸브는 스풀 타입이다(일반적으로 스풀은 구멍 내에 얹혀 있으며, 하나의 통로를 다른 통로와 연결한다). 또한, 스풀 밸브는 대부분 페이저의 내부 부품인 로터의 중심 축 상에 위치한다. 로터는 일반적으로 캠축에 부착된다.
알 수 있듯이, 본 발명은 VCT 시스템의 정밀도를 개선한다. 본 발명은 솔레노이드(20)와 같은 물리적인 것들의 실시간 밀폐 루프 제어에 대해 오버슈트를 더 감소시킨다. 솔레노이드는 일반적으로 가변력 솔레노이드(VFS; variable force solenoid)이며, 공급 전류의 PWM(펄스폭 변조)에 의해 그 작동력이 변할 수 있다. VFS는 온/오프(전부 아니면 전무) 솔레노이드의 반대이다.
도 5를 참조하면, 본 발명을 예시하는 순서도(60)가 도시되어 있다. 순서도(60)는 페이저 또는 각도 관계를 제어하기 위한 피드백 루프를 갖는 VCT 시스템에 적용할 수 있다. 시스템은, 다수의 설정점 값과 다수의 피드백 값을 수신하도록 배치된 제어 프로그램을 포함하는 ECU와 같은 제어기를 포함한다. 제어 프로그램은 설정점 값의 제공 단계[단계(62)]와; 일련의 4 모드 중에서 상기 VCT 시스템의 하나의 모드를 정하는 단계[단계(64)]와; 상기 설정점 값에 필터를 선택적으로 적용하는 단계[단계(66)]를 포함하는 방법을 수행하도록 배치된다. 이에 의해, 설정점 값으로 인한 오버슈트가 감소된다. 본 발명의 방법은 피드 포워드 신호를 계산하는 것[단계(68)]을 더 포함한다.
본 발명의 일 실시예는 예를 들어 도 3에 개략적으로 도시되고 하기에 설명되는 컴퓨터 시스템을 사용하기 위해 프로그램 제품으로서 실시된다. 프로그램 제품의 프로그램(들)은 상술한 형식론적 예시들을 참조하여 하기에 설명되는 방법들을 포함하는) 실시예들의 기능을 형성하고, 다양한 신호-전달 매체(signal-bearing media)에 담길 수 있다. 예시적인 신호-전달 매체에는: (i) PROM, EPPOM 등과 같은 프로그래밍 가능한 회로내 소자에 영구적으로 보관된 정보; (ii) 기록불가능 저장 매체(예를 들어, CD-ROM 드라이브에 의해 읽을 수 있는 CD-ROM 디스크들과 같은 컴퓨터 내의 읽기전용 저장 장치)에 영구적으로 저장된 정보; (iii) 기록가능한 저장 매체(예를 들어, 디스켓 드라이브 내의 플로피 디스크들 또는 하드 디스크 드라이브)에 저장된 변화가능한 정보; (iv) 무선 통신을 포함하는 컴퓨터 또는 전화 네트워크와 같은 통신수단에 의해 컴퓨터, 또는 자동차용 차량 제어기에 전달되는 정보가 포함되지만, 이에 제한되지는 않는다. 몇몇 실시예들은 인터넷 및 다른 네트워크로부터 다운로드된 정보를 특히 포함한다. 이러한 신호-전달 매체는 본 발명의 기능에 대한 컴퓨터가 판독가능한 지시들을 전달할 때, 본 발명의 실시예들을 나타낸다.
일반적으로, 본 발명의 실시예들을 실시하기 위해 수행되는 루틴들은 운영 시스템의 일부, 또는 특정한 어플리케이션, 구성요소, 프로그램, 모듈, 대상, 또는지시들의 순차로서 실시되든 간에, 본원에서 "프로그램"으로 언급될 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 일반적으로 고유한 컴퓨터에 의해 장치가 판독가능한 포맷으로 즉, 실행가능한 지시들로 해석될 수 있는 다수의 지시들로 이루어진다. 또한, 프로그램들은 프로그램의 일부에 존재하거나 또는 메모리 또는 저장 장치에서 찾을 수 있는 변수들 및 데이터 구조체를 포함한다. 또한, 이후에 설명하는 다양한 프로그램들은 본 발명의 특정한 실시예에서 실시하기 위한 어플리케이션에 근거하여 관련될 수 있다. 그러나, 모든 특정한 프로그램 용어는 단지 편의를 위해 사용된 것이며, 따라서 본 발명은 이러한 용어에 의해 관련되는 및/또는 암시되는 어느 특정한 어플리케이션에만 사용되는 것으로 제한되지 않아야 한다.
VCT 시스템은 일반적으로 페이저, 제어 밸브(들), 제어 밸브 액츄에이터(들)와 제어 회로를 포함한다. 설정점은 ECU와 같은 제어기에 의해 정해지는 일련의 값들 중의 하나이다.
따라서, 본원에서 설명한 본 발명의 실시예들은 단지 본 발명의 원리의 응용예를 예시하는 것임을 이해해야 한다. 본원에서 참조한 예시된 실시예의 세부사항은, 본 발명에 필수적으로 간주되는 특징들을 열거하는 청구범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.
본 발명에 의해 루프 오차가 감소되며, 설정값 변화로 인한 오버슈트를 감소시켜준다.

Claims (11)

  1. 페이저(44)의 각도 관계를 제어하기 위한 피드백 루프를 갖는 VCT 시스템에서, 상기 시스템은 다수의 설정점(12) 값과 다수의 피드백 값(16)을 수신하도록 배치된 제어 프로그램(18a)을 갖는 제어기를 포함하며, 상기 제어 프로그램(18a)은:
    a) 상기 다수의 설정점(12) 값을 입력으로서 수신하고 제 1 출력과 제 2 출력을 출력하는 연산 블록(40)과;
    b) 상기 제 1 출력과 상기 다수의 피드백 값(16)을 합산하여 제 1 합산값(e0)을 내는 제 1 합산기와;
    c) 상기 제 1 합산값(e0)과 유도값(e1)을 수신하여 처리된 값(e2)을 출력하는 위상 적분기(42) 및 위상 보상기(44)와;
    d) 상기 제 2 출력을 예정된 비율(Kff)만큼 증폭시키는 증폭기와;
    e) 상기 처리된 값(e2)과 증폭된 제 2 출력을 합산하여 제 2 합산값(e3)을 내는 제 2 합산기를 포함하는 제어 프로그램.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 출력은 모드(32, 34, 36, 38) 정보를 포함하는 제어 프로그램.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 출력은 상기 다수의 설정점 값의 기울기(slope) 정보를 포함하는 제어 프로그램.
  4. 캠축 및 크랭크 축의 위치 정보를 각각 수신하기 위한 센서(22a, 24a)와;
    상기 캠축 및 크랭크 축 간의 작은 변화를 조정하기 위한 페이저(42)와;
    상기 페이저와 결합하는 액츄에이터(20)와;
    제어 프로그램(18a)을 포함하는 상기 액츄에이터(20) 제어용 제어기를 포함하고,
    상기 제어 프로그램은
    a) 상기 다수의 설정점(12) 값을 입력으로서 수신하고 제 1 출력과 제 2 출력을 출력하는 연산 블록(40)과;
    b) 상기 제 1 출력과 상기 다수의 피드백 값(16)을 합산하여 제 1 합산값(e0)을 내는 제 1 합산기와;
    c) 상기 제 1 합산값(e0)과 유도값(e1)을 수신하여 처리된 값(e2)을 출력하는 위상 적분기(42) 및 위상 보상기(44)와;
    d) 상기 제 2 출력을 예정된 비율(Kff)만큼 증폭시키는 증폭기와;
    e) 상기 처리된 값(e2)과 증폭된 제 2 출력을 합산하여 제 2 합산값(e3)을 내는 제 2 합산기를 포함하는 VCT 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 출력은 모드 정보를 포함하는 VCT 시스템.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 2 출력은 상기 다수의 설정점 값의 기울기 정보를 포함하는 VCT 시스템.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 액츄에이터는 솔레노이드인 VCT 시스템.
  8. 페이저 관계를 제어하는 피드백 루프를 갖는 VCT 시스템에서, 상기 시스템은 다수의 설정점 값과 다수의 피드백 값을 수신하도록 배치도는 제어 프로그램(18a)을 갖는 제어기를 포함하고, 상기 제어 프로그램은 하기의 단계를 포함하는 방법을 수행하도록 배치되는 제어 프로그램 수행 방법에 있어서,
    a) 설정점 변화를 제공하는 단계와;
    b) 일련의 제 4 모드(32, 34, 36, 38) 중에서 상기 VCT 시스템의 하나의 모드를 정하는 단계와;
    c) 상기 설정점 변화에 필터를 선택적으로 적용하여, 설정점 변화로 인한 오버슈트를 감소시키는 제어 프로그램 수행 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    피드 포워드 신호를 계산하는 것을 더 포함하는 제어 프로그램 수행 방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 일련의 4 모드는
    설정점 값에 실질적인 변화가 없는 때의 제 1 모드(32)와;
    설정점 값이 실질적으로 증가하는 때의 제 2 모드(34)와;
    설정점 값이 실질적으로 감소하는 때의 제 3 모드(36)와;
    페이저의 측정된 위치가 설정점에 가까울 때의 제 4 모드(38)를 포함하는 제어 프로그램 수행 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 VCT 시스템이 제 4 모드(38)에 있을 때 상기 필터가 적용되는 제어 프로그램 수행 방법.
KR1020030038633A 2002-06-17 2003-06-16 설정점 속도 제한기를 사용하여 기대되는 가변 캠축타이밍 작동 속도를 얻기 위한 제어 방법 KR20040002565A (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US38919902P 2002-06-17 2002-06-17
US60/389,199 2002-06-17
US10/303,526 US6810843B2 (en) 2002-06-17 2002-11-25 Control method for achieving expected VCT actuation rate using set point rate limiter
US10/303,526 2002-11-25

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20040002565A true KR20040002565A (ko) 2004-01-07

Family

ID=29739282

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020030038633A KR20040002565A (ko) 2002-06-17 2003-06-16 설정점 속도 제한기를 사용하여 기대되는 가변 캠축타이밍 작동 속도를 얻기 위한 제어 방법

Country Status (5)

Country Link
US (1) US6810843B2 (ko)
EP (1) EP1375836B1 (ko)
JP (1) JP2004019655A (ko)
KR (1) KR20040002565A (ko)
DE (1) DE60301176T2 (ko)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050005886A1 (en) * 2003-07-10 2005-01-13 Borgwarner Inc. Method for reducing VCT low speed closed loop excessive response time
DE102004035035B4 (de) * 2003-07-24 2022-04-14 Daimler Ag Nockenwellenversteller für Brennkraftmaschinen
US20050056249A1 (en) * 2003-07-24 2005-03-17 Matthias Heinze Camshaft adjustment control device
US7137369B2 (en) * 2004-04-28 2006-11-21 Borgwarner Inc. VCT closed-loop control using a two-position on/off solenoid
JP4802968B2 (ja) * 2006-10-24 2011-10-26 日産自動車株式会社 エンジンの吸気バルブタイミング制御装置
DE102007024129A1 (de) * 2007-05-24 2008-12-04 Continental Automotive Gmbh Verfahren und Vorrichtung für ein Ölkreislaufmanagement in einer Verbrennungskraftmaschine
US7644692B2 (en) * 2007-07-05 2010-01-12 Chrysler Group Llc VVT control method during lock pin disengagement
FR2928464B1 (fr) * 2008-03-07 2011-05-06 Snecma Dispositif de controle d'un systeme regule et moteur incorpant un tel dispositif
JP5003789B2 (ja) 2010-04-28 2012-08-15 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の可変動弁装置
DE102014204492A1 (de) 2014-03-12 2015-10-01 Volkswagen Aktiengesellschaft Kraftfahrzeug, Steuergerät und Verfahren zum Steuern einer Phasenlage einer Nockenwelle
US9410453B2 (en) 2014-10-21 2016-08-09 Ford Global Technologies, Llc Method and system for variable cam timing device
US9777604B2 (en) 2014-10-21 2017-10-03 Ford Global Technologies, Llc Method and system for variable cam timing device
EP4223990A1 (en) * 2022-02-02 2023-08-09 HUSCO Automotive Holdings LLC Systems and methods for backlash compensation in cam phasing systems

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1087106B (de) 1958-02-13 1960-08-18 Edmund Friedrich Gardinenspannrahmen
US4013965A (en) * 1974-08-05 1977-03-22 Scharfe Jr James A Circuit for preventing errors in decoding information from distorted pulses
DE3415861A1 (de) * 1984-04-28 1985-10-31 Pierburg Gmbh & Co Kg, 4040 Neuss Vorrichtung zur steuerung einer kopplungseinrichtung
US4756321A (en) * 1985-11-22 1988-07-12 Beta Technology, Inc. Industrial dishwasher chemical dispenser
US5107804A (en) 1989-10-16 1992-04-28 Borg-Warner Automotive Transmission & Engine Components Corporation Variable camshaft timing for internal combustion engine
US5361735A (en) 1989-10-16 1994-11-08 Borg-Warner Automotive Transmission & Engine Components Corporation Belt driven variable camshaft timing system
US5172659A (en) 1989-10-16 1992-12-22 Borg-Warner Automotive Transmission & Engine Components Corporation Differential pressure control system for variable camshaft timing system
US5002023A (en) 1989-10-16 1991-03-26 Borg-Warner Automotive, Inc. Variable camshaft timing for internal combustion engine
US5532926A (en) * 1991-06-28 1996-07-02 Maxtor Corporation Control system filter having both early-off hold and multi-interval sampling functions
US5289805A (en) 1992-03-05 1994-03-01 Borg-Warner Automotive Transmission & Engine Components Corporation Self-calibrating variable camshaft timing system
US5184578A (en) 1992-03-05 1993-02-09 Borg-Warner Automotive Transmission & Engine Components Corporation VCT system having robust closed loop control employing dual loop approach having hydraulic pilot stage with a PWM solenoid
US5497738A (en) 1992-09-03 1996-03-12 Borg-Warner Automotive, Inc. VCT control with a direct electromechanical actuator
US5436538A (en) * 1994-07-05 1995-07-25 Woodward Governor Company Locomotive wheel slip controller
US5460129A (en) * 1994-10-03 1995-10-24 Ford Motor Company Method to reduce engine emissions due to misfire
JP4316797B2 (ja) 1998-02-27 2009-08-19 バイエリツシエ・モトーレン・ヴエルケ・アクチエンゲゼルシヤフト 内燃機関のガス交換弁の運動過程を調整する装置
US6246831B1 (en) * 1999-06-16 2001-06-12 David Seitz Fluid heating control system
US6560527B1 (en) * 1999-10-18 2003-05-06 Ford Global Technologies, Inc. Speed control method
DE19946077A1 (de) * 1999-09-25 2001-04-19 Volkswagen Ag Verfahren zur Regelung der Lage einer Nockenwelle und Anordnung zur Durchführung des Verfahrens

Also Published As

Publication number Publication date
US6810843B2 (en) 2004-11-02
US20030230262A1 (en) 2003-12-18
DE60301176D1 (de) 2005-09-08
EP1375836A1 (en) 2004-01-02
JP2004019655A (ja) 2004-01-22
EP1375836B1 (en) 2005-08-03
DE60301176T2 (de) 2006-01-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20040002565A (ko) 설정점 속도 제한기를 사용하여 기대되는 가변 캠축타이밍 작동 속도를 얻기 위한 제어 방법
US7403849B1 (en) Control apparatus for an internal combustion engine
US5289805A (en) Self-calibrating variable camshaft timing system
EP1628006B1 (en) Cam phase control system for internal combustion engine
EP1574695A2 (en) A control apparatus for controlling a plant by using a delta-sigma modulation algorithm
US20040003788A1 (en) Control method for electro-hydraulic control valves over temperature range
JP2003155938A (ja) 内燃機関のカム位相制御装置
US6840202B2 (en) Method to reduce noise of a cam phaser by controlling the position of center mounted spool valve
US6736094B2 (en) VCT solenoid dither frequency control
JP2005315263A (ja) 可変カムタイミングシステムおよびその制御方法
JP2004092653A5 (ko)
WO2006069156A1 (en) Variable cam timing (vct) system utilizing a set of variable structure optimal control methods
US7021257B2 (en) Compensating for VCT phase error over speed range
JP2005030388A (ja) Ｖｃｔシステムにおいてカムトルクの方向を特定するための方法
US6722328B2 (en) Control method for dual dependent variable CAM timing system
JP2004019659A (ja) 可変カムタイミングシステム
WO2001027478A1 (en) Robust servo/hydraulic control system and method
CA2534376A1 (en) Control system
US20050005886A1 (en) Method for reducing VCT low speed closed loop excessive response time
JP2005115489A (ja) モデルパラメータを部分的に同定する同定器を備えた、プラントを制御する制御装置
JP4414360B2 (ja) 所定の変調アルゴリズムを用いてプラントを制御する制御装置
JPH09217609A (ja) 内燃機関用バルブタイミング制御装置
JPH10266876A (ja) 内燃機関のバルブタイミング制御装置
JP2001303994A (ja) 内燃機関の可変バルブタイミング制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid