KR20080033323A - 내연 기관용 밸브 타이밍 제어 장치 및 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

밸브 타이밍의 가변 기구를 구동하는 전동모터의 소형화가 가능한 밸브 타이밍 제어 장치를 제공한다. 전자 제어 장치 (41) 는, 기관 시동을 대비하여 밸브 타이밍 변경 요구가 이루어진 때, 모터 제너레이터 (52) 를 통해 크랭크샤프트 (17) 를 저항이 되는 캠 토크를 감소시키는 쪽으로 회전시킨 상태에서, VVT 구동용 전동모터 (71) 를 구동한다.
내연기관 및 밸브 타이밍 제어.

Description

내연 기관용 밸브 타이밍 제어 장치 및 제어 방법{VALVE TIMING CONTROL DEVICE AND CONTROL METHOD FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE}
본 발명은, 크랭크샤프트 및 이에 구동 연결된 캠샤프트의 상대 회전 위상의 조절을 통해 밸브 타이밍을 제어하는 밸브 타이밍 제어 장치에 관한 것이다.
예컨대, 특허문헌 1 (일본공개특허공보 제 2004-270488 호) 에 개시된 기술이 그러한 종래의 밸브 타이밍 제어 장치에 해당한다.
이 장치는 크랭크샤프트 및 캠샤프트의 상대 회전 위상을 가변으로 하는 가변 기구의 구동원으로서 전동모터를 포함한다. 밸브 타이밍을 앞당기려는 경우, 캠샤프트의 회전 속도가 증가하도록 전동모터를 구동하여, 캠샤프트의 회전 위상이 크랭크샤프트에 대해 정방향 (전진 방향) 쪽으로 변경된다. 이와 반대로, 밸브 타이밍을 늦추려는 경우, 캠샤프트의 회전 속도가 감소하도록 전동모터를 구동하여, 캠샤프트의 회전 위상이 크랭크샤프트에 대해 역방향 쪽으로 변경된다.
또한, 내연기관을 시동하려는 경우 시동에 적절한 타이밍을 얻기 위해 밸브 타이밍을 제어하는 밸브 타이밍 제어 장치가 공지되어 있다 (일본공개특허공보 제 11-159311 호).
기관 시동을 대비한 밸브 타이밍 제어를 실행하는 경우, 상기 특허문헌 1 에 개시된 것처럼 전동모터를 통한 밸브 타이밍을 제어할 수 있는 장치에서의 밸브 타이밍은, 밸브 타이밍 변경 요구에 따라 전동모터의 회전 속도를 증가 또는 감소시킴으로써 앞당겨지거나 또는 늦춰질 수 있다.
캠샤프트의 회전과 함께 주기적으로 증감하는 캠 토크가 캠샤프트의 구동원에 작용한다. 이 캠 토크는 캠에 작용하는 밸브 스프링의 탄성으로 인해 발생한다. 캠 토크가 회전 저항으로서 작용하는 동안에는, 저항으로서 작용하는 캠 토크 (저항측 캠 토크) 에 대항하여 캠샤프트를 구동하여야 한다.
위에서 설명한 바와 같이 가변 기구의 구동원으로서 전동모터를 사용하는 형태에 있어서, 기관 시동을 대비한 밸브 타이밍 제어를 행하는 경우, 내연기관의 운전이 정지한 상태로 가변 기구를 모터로 구동하게 된다. 이는, 캠 토크가 구동원에 대해 저항으로서 작용하는 쪽으로 밸브 타이밍을 변경하는 경우, 전동모터가 저항측 캠 토크에 대항하여 가변 기구를 구동할 수 있는 정도의 토크를 출력하여야 함을 의미한다.
예를 들어, 밸브 타이밍 변경 요구가, 저항측 캠 토크가 피크에 도달할 때까지 캠샤프트를 회전시키도록 이루어졌다고 가정하자. 이 경우, 피크 레벨을 달성하는 저항측 캠 토크에 대항하여 가변 기구를 구동할 수 있는 토크를 출력할 수 있는 전동모터를 채용함으로써, 전술한 요구에 응하는 밸브 타이밍 변경이 실시될 수 있다. 그러한 전동모터를 채용함으로써, 저항측 캠 토크가 가변 범위 내이면, 밸브 타이밍을 변경할 수 있다.
그러나, 전동모터의 고출력에 대한 요구는 전동모터의 소형화, 나아가서는 내연기관의 소형화에 걸림돌이 된다. 피크 레벨을 달성하는 저항측 캠 토크에 대항하여 가변 기구를 구동할 수 있는 그러한 고출력의 요구는, 전술한 문제에 대한 염려를 더욱 두드러지게 한다.
상기한 측면에서, 본 발명의 목적은, 밸브 타이밍의 가변 기구를 구동하는 전동모터의 소형화가 가능한 밸브 타이밍 제어 장치를 제공하는 것이다.
이하에서, 상기 목적을 달성하기 위한 구성 및 그 이점을 설명한다.
본 발명의 일 태양에 따르면, 내연기관용 밸브 타이밍 제어 장치는, 크랭크샤프트 및 그 크랭크샤프트에 구동 연결된 캠샤프트의 상대 회전 위상의 변경을 통해 밸브 타이밍을 가변으로 하는 가변 기구, 상기 가변 기구를 구동하는 VVT (가변 밸브 타이밍, Variable Valve Timing) 구동용 전동모터, 상기 밸브 타이밍을 원하는 시기로 유지할 수 있는 유지 기구, 및 기관 시동을 대비하여 상기 가변 기구를 통해 원하는 시기를 얻도록 상기 밸브 타이밍을 제어하는 제어 유닛을 포함한다. 기관 시동을 대비하여 밸브 타이밍 변경 요구가 이루어진 때, 상기 제어 유닛은, VVT 구동용 전동모터와는 다른 크랭크샤프트 구동용 전동모터를 통해 크랭크샤프트를 저항이 되는 캠 토크를 감소시키는 쪽으로 회전시킨 상태에서, VVT 구동용 전동모터를 구동하는 기관 시동용 밸브 타이밍 제어를 실행한다.
상기 구성에 의하면, 저항이 되는 캠 토크 (이하, 저항측 캠 토크라 칭함) 를 증가시키는 쪽, 즉 캠샤프트의 구동 저항을 증가시키는 쪽으로 VVT 구동용 전동모터를 구동하도록 밸브 타이밍 변경 요구가 이루어지더라도, 크랭크샤프트 구동용 전동모터는 저항측 캠 토크를 감소시키는 쪽으로 크랭크샤프트를 회전시킨다. 그러므로, 그에 상응하게 VVT 구동용 전동모터의 출력 토크를 줄일 수 있다. 따라서, VVT 구동용 전동모터의 소형화가 가능하다.
또한, "VVT 구동용 전동모터와는 다른 크랭크샤프트 구동용 전동모터를 통해, 크랭크샤프트를 저항이 되는 캠 토크를 감소시키는 쪽으로 회전시킨 상태에서, VVT 구동용 전동모터를 구동"하는 제어 형태는, 크랭크샤프트 구동용 전동모터에 의해 크랭크샤프트를 회전 및 정지시킨 후 VVT 구동용 전동모터의 구동을 개시하는 형태, 및 VVT 구동용 전동모터와 크랭크샤프트 구동용 전동모터의 구동 기간이 중첩되는 형태 (구동 개시 시기에 있어서, 모터 중 어느 하나가 먼저 구동될 수도 있고, 두 모터가 동시에 시작될 수도 있음) 를 포함한다.
본 발명의 다른 태양에 따르면, 내연기관용 밸브 타이밍 제어 장치는, 크랭크샤프트 및 그 크랭크샤프트에 구동 연결된 캠샤프트의 상대 회전 위상의 변경을 통해 밸브 타이밍을 가변으로 하는 가변 기구, 상기 가변 기구를 구동하는 VVT 구동용 전동모터, 상기 밸브 타이밍을 원하는 시기로 유지할 수 있는 유지 기구, 및 기관 시동을 대비하여 상기 가변 기구를 통해 원하는 시기를 얻도록 상기 밸브 타이밍을 제어하는 제어 유닛을 포함한다. 기관 시동을 대비하여 밸브 타이밍 변경 요구가 이루어진 때, 상기 제어 유닛은, VVT 구동용 전동모터와는 다른 크랭크샤프트 구동용 전동모터를 통해 크랭크샤프트를 저항이 되는 캠 토크가 피크에 도달하도록 회전시킨 상태에서, VVT 구동용 전동모터를 구동하는 기관 시동용 밸브 타이밍 제어를 실행한다.
상기 구성에 의하면, 저항측 캠 토크가 최대 (피크) 가 되는, 즉 캠샤프트의 구동 저항이 피크에 도달하거나 또는 피크를 초과하도록 VVT 구동용 전동모터를 구동시키도록 밸브 타이밍 변경 요구가 이루어지더라도, 크랭크샤프트 구동용 전동모터에 의한 크랭크샤프트의 회전 구동을 통해 저항측 캠 토크가 피크까지 상승될 수 있다.
그러므로, 저항측 캠 토크가 피크까지 상승될 때까지 VVT 구동용 전동모터 단독으로 캠샤프트를 회전시키는 경우에 비해, VVT 구동용 전동모터의 출력 토크를 줄일 수 있다. 따라서, 그 모터의 소형화가 가능하다.
"VVT 구동용 전동모터와는 다른 크랭크샤프트 구동용 전동모터를 통해, 크랭크샤프트를 저항이 되는 캠 토크가 피크에 도달하도록 회전시킨 상태에서, VVT 구동용 전동모터를 구동"하는 제어 형태는, 크랭크샤프트 구동용 전동모터에 의해 크랭크샤프트를 회전 및 정지시킨 후 VVT 구동용 전동모터의 구동을 개시하는 형태, 및 VVT 구동용 전동모터와 크랭크샤프트 구동용 전동모터의 구동 기간이 중첩되는 형태 (구동 개시 시기에 있어서, 모터 중 어느 하나가 먼저 구동될 수도 있고, 두 모터가 동시에 시작될 수도 있음) 를 포함한다.
바람직하게는, 유지 기구로서 사이클로이드 기구를 사용하는 감속 기어가 사용된다. 감속 기어를 구성하는 링 기어 및 그 링 기어에 맞물린 피니언 기어 중 일방을 공전시키는 입력 축이 VVT 구동용 전동모터의 회전축에 구동 연결된다. 링 기어 및 피니언 기어의 타방은 크랭크샤프트와 연동하는 회전체에 고정된다. 상기 기어 중 일방의 공전에 의해 야기된 상기 기어의 일방 또는 타방의 자전을 전달하는 출력 축이 상기 캠샤프트에 구동 연결된다.
사이클로이드 기구를 사용하는 감속 기어는, 사이클로이드 기구를 사용하는 감속 기어를 구성하는 링 기어 및 피니언 기어의 일방 또는 타방을 입력 축의 회전에 근거하여 공전시킴으로써 발생하는 링 기어 및 피니언 기어의 일방 또는 타방의 자전 운동을 전달하여, 출력 축이 입력 축의 회전 속도보다 낮은 회전 속도를 갖도록 한다.
감속 기어는, 출력 축에 회전 구동력이 가해져도 입력 축의 속도를 증가시키지 않으면서 출력 축과 압력 축 사이의 상대 회전 위상을 일정하게 유지하는 기능을 한다. 또한, 감속 기어는, 출력 축에 회전 구동력이 가해져도, 상기 기어들 중 입력 축의 회전에 의해 공전이 생기지 않는 한 기어, 즉 타방 기어 및 출력 축 사이의 상대 회전 위상을 일정하게 유지하는 기능을 한다.
따라서, 캠샤프트로부터 출력 축으로 캠 토크가 전달되더라도, 캠샤프트 및 VVT 구동용 전동모터의 회전축의 상대 회전 위상, 그리고 캠샤프트 및 크랭크샤프트의 상대 회전 위상은 일정에 유지된다. 이러한 상대 회전 위상의 유지 기능은 상대 회전 위상의 값에 상관없이 유효하다. 이로써, 밸브 타이밍을 원하는 시기로 유지할 수 있게 된다.
그리고, 감속 기어는, 상기 기어들 중 입력 축의 회전에 의해 공전하지 않는 한 기어, 즉 타방 기어 (회전체) 에 회전 구동력이 가해져도, 그 타방 기어 및 입력 축 사이의 상대 회전 위상, 그리고 그 타방 기어 및 출력 축의 상대 회전 위상을 일정하게 유지하는 기능을 한다.
따라서, 크랭크샤프트의 회전에 의해, 크랭크샤프트와 연동하는 회전체를 통해 캠샤프트를 동기 회전시킬 수 있다. 또한, VVT 구동용 전동모터가 구동되지 않는 경우에는, 그 회전축은 크랭크샤프트의 회전에 근거하여 회전체, 나아가서는 캠샤프트와 일체로 회전될 (끌릴) 수 있다. 따라서, 밸브 타이밍을 변경할 필요가 없는 경우에는 VVT 구동용 전동모터에 동력을 공급할 필요가 없으므로, 에너지를 절약할 수 있고 동력원인 배터리 (2차 전지) 의 내구성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은, 사이클로이드 기구를 사용하는 감속 기어의 감속 기능에 의해, 그에 상응하게 VVT 구동용 전동모터의 출력 토크를 줄일 수 있다는 이점이 있다. 이로써, 모터의 소형화가 가능하다.
유지 기구로서 기능하는 사이클로이드 기구를 사용하는 감속 기어를 채용함으로써, 밸브 타이밍 유지 기능 외에도, 캠샤프트를 크랭크샤프트에 연동시키면서 밸브 타이밍을 요구되는 때 변경할 수 있다. 이는, VVT 구동용 전동모터의 소형화 가능과 같은 다양한 이점을 제공한다.
또한, 바람직하게는, 제어 유닛은, 기관 시동용 밸브 타이밍 제어에서 캠 토크가 밸브 타이밍의 변경을 보조하도록 기능할 때까지 캠샤프트를 회전시키도록 크랭크샤프트 구동용 전동모터를 구동한다.
캠 토크는, 캠샤프트의 회전과 관련하여 그 회전에 저항이 되는 방식 (저항측 캠 토크) 과 그 회전을 보조하는 방식이 교대로 주기적으로 나타나는 변동 특성을 갖는다. 본 발명에서 캠 토크가 캠샤프트의 회전을 보조하도록 기능할 때까지 크랭크샤프트 구동용 전동모터가 구동되므로, 밸브 타이밍 변경에서의 VVT 구동용 전동모터의 출력 토크를 많이 줄일 수 있다.
제어 유닛에 의한 제어 형태는, VVT 구동용 전동모터 단독으로 캠샤프트를 회전시킬 수 있는 토크 값 정도로 저항측 캠 토크가 감소할 때까지 크랭크샤프트 구동용 전동모터를 구동하고, 크랭크샤프트 구동용 전동모터가 정지된 후 VVT 구동용 전동모터를 구동하여 밸브 타이밍을 변경하는 경우를 포함할 수 있다.
이 경우, 저항측 캠 토크가 상기한 것처럼 소정의 특정 토크 값으로 감소된 상태로 크랭크샤프트 구동용 전동모터를 정지시켜야 하므로, 모터의 구동량을 정확히 제어해야 한다.
이를 위해, 본 발명에서 제어 유닛은, 기관 시동용 밸브 타이밍 제어에서 크랭크샤프트 구동용 전동모터를 구동하면서 VVT 구동용 전동모터를 구동하는 제어 형태를 채용한다. 따라서, 크랭크샤프트 구동용 전동모터의 구동량은 밸브 타이밍을 변경하기에 충분하다면 임의의 값을 갖는다. 예를 들어, 크랭크샤프트 구동용 전동모터의 구동량은 일정하게 (예컨대, 저항측 캠 토크의 변동 주기의 수회 사이클에 상당하는 구동량) 설정될 수 있다. 따라서, 제어 유닛에 의한 제어 형태를 간소화할 수 있다.
크랭크샤프트 구동용 전동모터에 의해 캠샤프트가 회전 구동되면서, VVT 구동용 전동모터에 의해 크랭크샤프트 및 캠샤프트의 상대 회전 위상이 변경, 즉 밸브 타이밍이 변경되므로, 밸브 타이밍의 변경 요구로부터 변경 완료시까지의 시간을 단축할 수 있다.
또한, 바람직하게는, 제어 유닛은, 기관 시동용 밸브 타이밍 제어에서 크랭크샤프트를 역방향으로 회전시키도록 크랭크샤프트 구동용 전동모터를 구동한다.
그러한 구성에 따르면, 크랭크샤프트가 역방향 (기관 구동시의 회전 방향과는 다른 방향) 으로 회전되므로, 연소실에 잔류하는 미연 (unburned) 가스를 흡기 매니폴드로 되돌려질 수 있다. 이로써, 미연 가스가 배기 매니폴드를 통해 외부로 배출되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 바람직하게는, 제어 유닛은 기관 정지 요구에 따라 기관 시동용 밸브 타이밍 제어를 실행한다.
기관 시동 요구가 이루어진 때 기관 시동에 대비한 밸브 타이밍 제어가 이미 완료되었으므로, 기관 시동 요구에 따라 기관 시동용 밸브 타이밍 제어를 실행하는 경우에 비해, 기관 시동 요구로부터 기관 시동 완료까지의 시간을 단축할 수 있다.
본 발명의 상기한 그리고 다른 목적, 특징, 태양 및 이점이, 본 발명에 대한 이하의 상세한 설명 및 첨부 도면에 의해 명백해질 것이다.
도 1 은 일 실시형태에 따른 내연기관용 밸브 타이밍 제어 장치를 나타내는 개략도이다.
도 2 는 밸브 타이밍 가변 기구 및 VVT 모터를 나타내는 단면도이다.
도 3 은 밸브 타이밍 가변 기구에 의한 흡기 밸브의 밸브 타이밍 변경 형태를 설명하기 위한 도면이다.
도 4 는 흡기 캠샤프트를 회전시킬 때 캠 토크의 변동 형태를 나타내는 도면이다.
도 5 는 기관 시동용 밸브 타이밍 제어의 순서도이다.
도 6 은 MG 의 출력 토크의 변화를 나타내는 도면이다.
하이브리드 차량에 탑재되는 4사이클 다기통 (본 발명에서는, 직렬 4기통 또는 V8기통) 형 내연기관을 위한 밸브 타이밍 제어 장치의 일 실시형태에 대한 도 1 내지 도 6 에 따라 본 발명을 설명한다. 하이브리드 차량은 주행 구동원으로서 내연기관과 모터 제너레이터를 모두 포함한다.
도 l 에 나타낸 것처럼, 내연기관 (11) 의 각 연소실 (12) (도면에는 단 하나만 도시함) 에는, 흡기 매니폴드 (13) 를 통해서 공기가 흡입되고, 연료 분사 밸브 (14) 로부터 연료가 분사된다. 흡기 매니폴드 (13) 내에는, 통로 면적을 변경하여 공기 유량을 수정하는 스로틀 밸브 (도시 안 됨) 가 제공되어 있다.
공기와 연료로 이루어진 공기-연료 혼합물에 점화 플러그 (15) 에 의해 점화되면, 공기-연료 혼합물은 연소하여 피스톤 (16) 을 전후로 이동시키고, 이로써 기관 출력 축인 크랭크샤프트 (17) 가 회전한다. 그리고, 연소 후의 공기-연료 혼합물은 배기로서 각 연소실 (12) 로부터 배기 매니폴드 (18) 내로 출력된다.
내연기관 (11) 에 있어서, 연소실 (12) 과 흡기 매니폴드 (13) 사이의 소통은 흡기 밸브 (21) 의 개방/폐쇄 작동에 의해 개방/차단된다. 연소실 (12) 과 배기 매니폴드 (18) 사이의 소통은 배기 밸브 (22) 의 개방/폐쇄 작동에 의해 개방/차단된다. 흡기 밸브 (21) 및 배기 밸브 (22) 는, 크랭크샤프트 (17) 의 회전이 전달되는 흡기 캠샤프트 (23) 및 배기 캠샤프트 (24) 의 회전에 따라 개방/폐쇄 된다.
크랭크샤프트 (17) 는 클러치 기구 (51) 를 통하여 모터 제너레이터 (이하, MG 라 칭함) (52) 에 구동 연결되어 있다. MG (52) 는, 내연기관 (11) 처럼, 주행 구동원으로서 이용되고, 또한 그 기관 (11) 의 시동을 위한 시동 모터로서 이용된다. 즉, MG (52) 는 청구항에 기재된 "크랭크샤프트 구동용 전동모터"로서 기능한다.
본 실시형태에서, 내연기관 (11) 및 MG (52) 의 작동을 제어하는 제어 시스템의 일부를 이루는 전자 제어 장치 (41) 을 통해, 연료 분사 밸브 (14) 의 연료 분사 제어, 점화 플러그 (15) 의 점화 시기 제어 등을 행한다. 전자 제어 장치 (41) 는, 각각의 제어에 관련된 다양한 작업을 행하는 중앙 연산 장치 (CPU), 제어용 프로그램과 데이터가 기록되어 있는 읽기전용 메모리 (R0M), CPU 의 작업 결과, 센서로부터 입력된 데이터 등이 저장되는 랜덤 액세스 메모리, 및 외부원 (external source) 에 대해 신호를 수신 및 송신하기 위한 입출력 포트 등을 포함하고 있다.
차량의 운전자에 의해 조작되는 점화 스위치 (이하, "IG 스위치"라 칭함) (42) 를 통해서, 내연기관 (11) 의 시동 요구에 관련된 신호 및/또는 정지 요구에 관련된 신호가 전자 제어 장치 (41) 에 입력된다. 운전자에 의해 조작되는 엑셀 페달 (44) 의 밟음량 (stepped amount) (액셀 밟음량) 에 대응하는 신호가 액셀러레이터 위치 센서 (43) 로부터 전자 제어 장치 (41) 에 입력된다.
전자 제어 장치 (41) 는 차량의 주행 상황에 따라 주행 구동원의 전환에 관 련된 제어 (주행 구동원 전환 제어) 를 행한다. 전자 제어 장치 (41) 는 클러치 기구 (51) 를 접속과 차단 사이에서 전환시키고, MG (52) 와 내연기관 (11) 의 구동 상태를 제어하여, 주행 구동원을 그 사이에서 전환시킨다.
예를 들어, 내연기관 (11) 의 시동시에, 클러치 기구 (51) 가 접속되어 있는 경우 (크랭크샤프트 (17) 와 MG (52) 사이에서의 동력 전달이 가능한 상태), MG (52) 에 동력이 공급되어 MG 가 구동되고, 이로써 내연기관 (11) 이 시동된다.
기관 운전시에 MG (52) 가 발전기로서 기능해야 하는 경우, 클러치 기구 (51) 를 접속 상태로 설정하여, 피동-회전 (driven-rotation) 을 위해 내연기관 (11) 의 출력 토크를 MG (52) 에 전달시킨다. 이와 대조적으로, MG (52) 가 발전기로서 기능할 필요가 없는 경우에는, 클러치 기구 (51) 가 차단 (크랭크샤프트 (17) 와 MG (52) 사이에서의 동력 전달이 끊어진 상태) 된다.
단지 MG (52) 만이 주행 구동원으로서 사용되는 경우, 클러치 기구 (51) 가 차단 상태에 있을 때 MG (52) 에 전력을 공급하여 MG 를 구동시킨다.
MG (52) 의 회전 속도에 관한 신호 (MG 속도 신호) 가 MG (52) 로부터 전자 제어 장치 (41) 에 입력된다. 전자 제어 장치 (41) 는 MG 속도 신호에 기초하여 MG (52) 를 피드백 제어한다.
밸브 타이밍 가변 기구 (31) 가 내연기관 (11) 의 흡기 밸브 (21) 의 밸브 시스템에 형성되어 있다. 밸브 타이밍 가변 기구 (31) 는, 흡기 밸브 (21) 의 작동각 중심 (흡기 밸브 (21) 를 구동하는 캠의 작용 각도의 중심) (φ) 을 연속적으로 변경시키도록 구성되어 있다. 가변 기구 (31) 로서, 크랭크샤프트 (17) 및 흡기 캠샤프트 (23) 의 상대 회전 위상을 변경함으로써 작동각 중심 (φ) 을 변경하는 기구가 사용된다.
도 2 에 나타낸 것처럼, 밸브 타이밍 가변 기구 (31) 는, 흡기 캠샤프트 (23) 를 지지하는 실린더 헤드 (19) 의 외측에 형성되어 있다.
실린더 헤드 (19) 로부터 외측으로 돌출한 흡기 캠샤프트 (23) 의 단부에는, 밸브 타이밍 가변 기구 (31) 를 구성하는 실질적으로 중공의 원통형인 로터 (61) 가 상대 회전 가능하도록 지지되어 있다. 로터 (61) 의 외주에는, 도시하지 않은 체인을 통하여 크랭크샤프트 (17) 의 회전이 전달되는 스프로킷 (sprocket, 61a) 이 돌출되어 있다. 즉, 크랭크샤프트 (17) 와 연동하는 본 실시형태의 로터 (61) 는 청구항에서의 "회전체"로서 기능한다.
로터 (61) 는 실린더 헤드 (19) 에 고정된 체인 커버 (81) 로 덮여 있다. 체인 커버 (81) 에는, 밸브 타이밍 가변 기구 (31) 의 구동원인 VVT 구동용 전동모터 (이하, "VVT 모터"라 칭함) (71) 의 하우징 (72) 이 고정되어 있다.
로크 (61) 내에는, VVT 모터 (71) 의 회전축 (73) 의 회전 속도를 줄이고 그 감소된 속도를 흡기 캠샤프트 (23) 에 전달하는 감속 기구 (62) 가 형성되어 있다.
본 실시형태의 감속 기구 (62) 는 이른바 사이클로이드 기구를 사용하는 감속 기어로 형성되어 있다. 구체적으로, VVT 모터 (71) 를 향하는 로터 (61) 의 벽부에는, 감속 기구 (62) 의 입력 축이 되는 편심축 (63) 이 베어링 (64) 을 통해 상대 회전 가능하도록 지지되어 있다. 편심축 (63) 은 올드햄 커플링 (Oldham's coupling, 82) 을 통해 VVT 모터 (71) 의 회전축 (73) 에 구동 연결되어 있다. 편심축 (63) 은 회전축 (73) 의 회전에 따라 흡기 캠샤프트 (23) 와 동일한 축선을 중심으로 회전한다.
편심축 (63) 은 편심축 (63) 의 중심 축선에 평행한 중심 축선을 갖는 원통형 편심부 (63a) 를 갖고 있다. 편심부 (63a) 의 외주 측에는, 피니언 기어 (66) 가 베어링 (65) 을 통하여 상대 회전 가능하도록 지지되어 있다. 로터 (61) 의 하우징에는, 피니언 기어 (66) 의 외부 치형 (teeth) 과 맞물리는 내부 치형을 갖는 링 기어 (67) 가 고정되고 있다. 피니언 기어 (66) 의 외부 치형은 링 기어 (67) 의 내부 치형의 개수보다 약간 적게 설정되어 있다.
피니언 기어 (66) 는 편심축 (63) 의 회전에 따라서 링 기어 (67) 에 서로 맞물리면서 공전하고 또한 자전한다. 이 단계에서, 피니언 기어 (66) 의 자전 속도가 편심축 (63) 의 회전 속도, 즉 VVT 모터 (71) 의 회전축 (73) 의 회전 속도보다 느리게 설정됨으로써 감속이 이루어진다.
로터 (63) 내에 있어서 피니언 기어 (66) 와 흡기 캠샤프트 (23) 사이에는, 피니언 기어 (66) 의 자전 운동을 흡기 캠샤프트 (23) 에 전달하는 회전 부재 (68) 가 형성되어 있다. 회전 부재 (68) 는 일체로 회전 가능하도록 흡기 캠샤프트 (23) 에 고정되어 있다. 피니언 기어 (66) 를 향하는 회전 부재 (68) 의 표면에는, 다수의 오목부 (68a) 가 형성되어 있다. 오목부 (68a) 는 단면이 둥근 내주면을 갖고 있다. 각각의 오목부 (68a) 에는, 피니언 기어 (66) 로부터 돌출된 원통형 핀 (69) 이 삽입된다. 각각의 핀 (69) 의 외주면은 오목부 (68a) 의 내주면과 접촉한다.
편심축 (63) 의 회전에 따른 피니언 기어 (66) 의 공전은, 핀 (69) 이 오목부 (68a) 의 외주면을 따라 공전함으로써 회전 부재 (68) 에 전달되지 않고, 단지 피니언 기어 (66) 의 자전이 회전 부재 (68) 에 전달된다. 이러한 작용에 의해, VVT 모터 (71) 의 회전축 (73) 의 회전이 감속되어 흡기 캠샤프트 (23) 에 전달된다. 감속 기구 (62) 에서 피니언 기어 (66) 의 자전을 흡기 캠샤프트 (23) 에 전달하는 회전 부재 (68) 는, 청구항에서의 "출력 축"으로서 기능한다.
사이클로이드 기구를 사용하는 감속 기어로 이루어지는 감속 기구 (62) 는, 만일 흡기 캠샤프트 (23) 로부터 회전 부재 (68) 에 회전 구동력이 가해져도, 편심축 (63), 즉 VVT 모터 (71) 의 회전축 (73) 의 속도를 증가시키지 않으면서 흡기 캠샤프트 (23) 및 회전축 (73) 의 상대 회전 위상을 일정하게 유지하는 기능을 한다.
또한, 감속 기구 (62) 는, 만일 흡기 캠샤프트 (23) 로부터 회전 부재 (68) 에 회전 구동력이 가해져도, 링 기어 (67) 및 회전 부재 (68) 의 상대 회전 위상을 일정하게 유지하는 기능을 한다. 즉, 흡기 캠샤프트 (23) 로부터 회전 구동력이 회전 부재 (68) 에 작용해도, 로터 (61) 및 흡기 캠샤프트 (23) 의 상대 회전 위상, 즉 흡기 밸브 (21) 의 밸브 타이밍이 일정하게 유지된다.
감속 기구 (62) 는, 크랭크샤프트 (17) 로부터 로터 (61), 즉 링 기어 (67) 에 회전 구동력이 가해져도, 링 기어 (67) 및 편심축 (63) 의 상대 회전 위상, 그리고 링 기어 (67) 및 회전 부재 (68) 의 상대 회전 위상을 일정하게 유지하는 기능을 한다. 즉, 크랭크샤프트 (17) 로부터 회전 구동력이 로터 (61) 에 작용해 도, 로터 (61) 및 흡기 캠샤프트 (63) 의 상대 회전 위상, 즉 흡기 밸브 (21) 의 밸브 타이밍이 일정하게 유지된다.
그러므로, 크랭크샤프트 (17) 의 회전에 근거하여, 이에 연동하는 로터 (61) 를 통하여 흡기 캠샤프트 (23) 를 동기 회전시킬 수 있다. 더욱이, VVT 모터 (71) 가 구동되지 않는 경우 (동력이 공급되지 않는 경우) 에는, 회전축 (73) 은 크랭크샤프트 (17) 의 회전에 기초하여 흡기 캠샤프트 (23) 와 일체로 회전될 (끌릴) 수 있다.
흡기 밸브 (21) 의 밸브 타이밍을 원하는 시기로 유지하는 본 실시형태의 감속 기구 (62) 는 청구항에 있어서의 "유지 기구"로서 기능한다.
본 실시형태에서는, VVT 모터 (71) 의 하우징 (72) 에 고정되는 고정자 (74) 주위에 감긴 코일 에 전력을 공급하는 형태가 전자 제어 장치 (41) 에 의해 제어되므로, 모터 로터 (75), 즉 모터 로터 (75) 에 고정된 회전축 (73) 의 회전 속도 및 회전량과 같은 VVT 모터 (71) 의 구동 형태가 조절되게 된다.
예를 들어, 기관이 시동되어야 하는 때 흡기 캠샤프트 (23) 의 회전 속도를 증가시키도록 VVT 모터 (71) 를 구동함으로써, 흡기 밸브 (21) 의 작동각 중심 (φ) 을 전진 (advance) 측으로 변경하고, 즉 밸브 타이밍을 앞당길 수 있다.
이와 대조적으로, 흡기 캠샤프트 (23) 의 회전 속도를 줄이도록 VVT 모터 (71) 를 구동함으로써, 흡기 밸브 (21) 의 작동각 중심 (φ) 을 지연 측으로 변경하고, 즉 밸브 타이밍을 늦출 수 있다.
본 실시형태에서 VVT 모터 (71) 의 구동 제어에 의해, 도 3 에 나타낸 것처 럼, 흡기 밸브 (21) 의 밸브 타이밍을 연속적으로 앞당기거나 또는 늦출 수 있다.
전자 제어 장치 (41) 에 의한 밸브 타이밍 제어는 예를 들어 다음과 같이 행하여진다.
전자 제어 장치 (41) 는, 크랭크각 센서 (45) 로부터의 신호 (크랭크각 신호)에 기초하여 기관 회전 속도 등을 검출하고, VVT 모터 (71) 에 제공된 회전 속도 센서 (도시 안 됨) 로부터의 신호 (모터 회전 속도 신호)에 기초하여 회전축 (73) 의 회전 속도 등을 검출한다 (도 1 참조).
전자 제어 장치 (41) 는, 상기 기관 회전 속도, 액셀러레이터 위치 센서 (43) 를 통해 검출된 액셀레이터 밟음량, 도시되지 않은 냉각액 센서를 통해 검출된 기관 냉각액 온도 등의 정보에 기초하여, 현재의 기관 운전 상태에 적절한 흡기 밸브 (21) 의 작동각 중심 (φ) 의 목표값을 산출한다. 모터 회전 속도 신호, 캠각 신호 및 크랭크각 신호에 기초하여, 흡기 밸브 (21) 의 작동각 중심 (φ) 의 실제값이 상기 목표값과 일치하도록 밸브 타이밍 가변 기구 (31) 를 피드백 제어한다. 따라서, 현재의 기관 운전 상태에 대응하는 흡기 밸브 (21) 의 최적의 밸브 타이밍을 얻을 수 있다.
본 실시형태에 있어서, lG 스위치 (42) 의 조작이나 상기 주행 구동원 전환 제어에 근거하는 기관 시동에 대비하여, 흡기 밸브 (21) 의 밸브 타이밍이 기관 시동에 적절한 원하는 시기가 되도록 전자 제어 장치 (41) 에 의해 제어된다 (전자 제어 장치 (41) 는 청구항에 있어서의 "제어 수단"을 구성한다). 원하는 밸브 타이밍 (목표값) 은 상기 기관 냉각액 온도 등의 정보에 기초하여 산출된다. 기관 냉각액 온도가 낮을 때에는 연소실 (12) 에서의 연료 연소 상태가 불안정하게 되기 쉽기 때문에, 연소 안정화를 개선하기 위해 상기한 기관 시동에 대비한 목표 밸브 타이밍이 지연 측에 상응하는 값으로 설정된다.
크랭크샤프트 (17) 또는 VVT 모터 (71) 에 의해 흡기 캠샤프트 (23) 를 회전시켜야 되는 경우, 도 4 에 나타낸 것처럼, 캠샤프트 (23) 의 회전에 따라 주기적으로 증감하는 캠 토크가 감속 기구 (62) 의 일부에 작용한다. 예를 들어, 캠 토크가 저항으로서 작용 (저항측 캠 토크) 하도록 밸브 타이밍을 변경하는 경우, 이 토크에 대항하여 흡기 캠샤프트 (23) 를 회전 구동함으로써 흡기 캠샤프트 (23) 및 크랭크샤프트 (17) 의 상대 회전 위상을 변경해야 한다.
도 4 에서, 캠 토크 중 "0"보다 상측의 것은 상기한 저항측 캠 토크에 상응하고, "0"보다 하측의 것은 어시스트측 캠 토크 (흡기 캠샤프트 (23) 의 회전을 보조하는 작용을 하는 캠 토크) 에 상응한다. 저항측 캠 토크는, 흡기 캠샤프트 (23) 가 정회전 (기관 운전의 방향과 같은 방향의 회전) 또는 역회전되는지에 상관없이 흡기 캠샤프트 (23) 의 회전을 저지하도록 작용한다 이와 대조적으로, 어시스트측 캠 토크는, 흡기 캠샤프트 (23) 가 정회전 또는 역회전되는지에 상관없이 흡기 캠샤프트 (23) 의 회전을 보조하도록 작용한다.
밸브 타이밍을 전술한 것처럼 기관 시동에 적절한 밸브 타이밍으로 변경하는 경우와 같이, 밸브 타이밍 가변 기구 (31) 를 기관 시동에 대비하여 구동하는 경우, 즉 기관 정지 상태에서 VVT 모터 (71) 에 의해 가변 기구 (31) 를 구동하는 경우에는, 저항측 캠 토크에 대항하여 가변 기구 (31) 를 구동할 수 있는 정도의 모 터 토크가 필요하다.
저항측 캠 토크가 피크에 도달할 때까지 흡기 캠샤프트 (23) 를 회전시키기 위해 기관 시동에서 밸브 타이밍 변경 요구가 있었다고 가정한다. 이 경우, 피크에서의 피크 저항측 캠 토크에 대항하여 밸브 타이밍 가변 기구 (31) 를 구동하는 것에 상응하는 정도의 모터 토크를 출력할 수 있는 전동모터를 VVT 모터 (71) 로서 사용함으로써, 상기 요구에 따라 밸브 타이밍을 변경할 수 있다. 그러한 전동모터를 VVT 모터 (71) 로서 사용함으로써, 저항측 캠 토크가 가변 범위 내의 어느 정도인지에 상관없이, 밸브 타이밍을 변경할 수 있다.
그러나, VVT 모터 (71) 로부터의 고출력에 대한 요구는, VVT 모터 (71) 의 소형화, 나아가서는 내연기관 (11) 의 소형화에 방해가 된다. 피크 레벨을 달성하는 저항측 캠 토크에 대항하여 밸브 타이밍 가변 기구 (31) 를 구동할 수 있는 고출력의 추구는, 전술한 문제에 대한 우려를 더욱 두드러지게 한다.
본 실시형태에서, VVT 모터 (71) 의 출력 토크를 감소시키기 위해, 기관 시동에 대비하여 이하에서 설명하는 밸브 타이밍 제어를 실시한다.
이하에서, 도 5 의 순서도를 참조하여 전자 제어 장치 (41) 에 의해 실시되는 제어 처리를 설명한다. 이 순서도의 제어 루틴은 소정 시간마다 단속적으로 실행된다.
제어 루틴에서, 내연기관 (11) 이 정지 상태에 있을 때, IG 스위치 (42) 를 통한 신호에 기초하여 운전자에 의한 기관 시동 요구 또는 차량 주행 구동원의 전환에 따른 기관 시동 요구의 존재가 판정된다 (단계 S110). 기관 시동 요구가 존재하지 않는다는 판정이 이루어지면, 처리가 종료된다 (단계 S110 : 아니오).
단계 S11O 에서의 판정 결과가 "예"인 경우, 즉 상기한 기관 시동 요구가 존재한다는 판정이 이루어진 경우, 제어는 단계 S120 으로 진행된다.
단계 S120 에서, 흡기 밸브 (21) 의 밸브 타이밍 변경 요구의 존재 여부가 판정된다. 이 변경 요구는, 상기한 기관 냉각액 온도 등의 정보에 기초하여 산출된 밸브 타이밍 목표값이 현재 실제값과 상이한 경우 이루어진다. 즉, 이 변경 요구는 전자 제어 장치 (41) 자체에 의한 판단에 기초하여 이루어진다.
판정 결과가 "아니오"인 경우, 즉 밸브 타이밍 변경 요구가 존재하지 않는다는 판정이 이루어진 경우, 밸브 타이밍을 변경하지 않으면서 클러치 기구 (51) 가 접속된 상태로 MG (52) 를 정회전 방향으로 구동 (크랭킹 (cranking)) 하여 내연기관 (10) 을 시동한다 (단계 S150).
단계 S120 에서의 판정 결과가 "예"인 경우, 즉 밸브 타이밍 변경 요구가 존재한다는 판정이 이루어진 경우, 제어는 단계 S130 으로 진행된다.
단계 S130 에서, MG (52) 와 VVT 모터 (71) 양자는 동시에 구동된다. 이 단계에서, MG (52) 는, 크랭크각 센서 (45) 로부터의 크랭크각 신호 및/또는 상기한 MG 회전 속도 신호에 근거하는 피드백 제어를 통해, 크랭크샤프트 (17) 를 720°CA (CA 는 "크랭크각(crank angle)"을 의미함) 만 역회전시키도록, 즉 로터 (61) 를 역회전 방향으로 일회전시키도록 구동된다.
MG (52) 의 이러한 구동 중에, 흡기 밸브 (21) 의 밸브 타이밍의 실제값이 목표값이 되도록 VVT 모터 (71) 가 구동된다. 예를 들어, 밸브 타이밍을 전진 측으로 변경하는 경우, 흡기 캠샤프트 (23) 가 로터 (61) 에 대해 정방향으로 상대 회전하도록 VVT 모터 (71) 를 구동한다. 반대로, 밸브 타이밍을 지연 측으로 변경하는 경우, 흡기 캠샤프트 (23) 가 로터 (61) 에 대해 역방향으로 상대 회전하도록 VVT 모터 (71) 를 구동한다.
VVT 모터 (71) 의 구동 중에 로터 (61) 가 MG (52) 에 의해 회전 구동됨으로써, 흡기 캠샤프트 (23) 를 회전 구동하는데 필요한 토크가 최대인 때에도, 즉 저항측 캠 토크가 피크에 도달하는 때에도, 흡기 캠샤프트 (23) 가 MG (52) 에 의해 회전 구동되게 된다. 즉, 저항측 캠 토크의 피크를 초과하도록 흡기 캠샤프트 (23) 를 구동하는데 필요한 토크를 MG (52) 로부터 얻는다. 따라서, 저항측 캠 토크의 피크를 초과하도록 VVT 모터 (71) 단독으로 흡기 캠샤프트 (23) 를 구동하는 경우에 비해, VVT 모터 (71) 의 최대 출력 토크를 작게 설정할 수 있다. 그러므로, VVT 모터 (71) 의 소형화를 가능하다.
MG (52) 에 의해 크랭크샤프트 (17) 가 정확히 720°CA 만큼 회전 구동되므로, 구동 기간 동안 어시스트측 캠 토크가 발생하는 기간이 필연적으로 존재하게 된다 (도 4 참조). 그러므로, 어시스트측 캠 토크가 작용하는 기간 동안 VVT 모터 (71) 에 의해 밸브 타이밍 가변 기구 (31) 가 구동될 수 있다. 따라서, 그러한 구동에 상응하게 VVT 모터 (71) 에 필요한 출력 토크가 감소된다.
위에서 설명한 바와 같이 MG (52) 에 의해 크랭크샤프트 (17) 가 역방향으로 회전되므로, 연소실 (12) 에 잔류하는 미연 가스가 흡기 매니폴드 (13) 쪽으로 되돌려진다. 이로써 미연 가스가 배기 매니폴드 (18) 를 통해 외부로 배출되는 것이 방지된다.
단계 S140 에서, 단계 S130 에서의 밸브 타이밍 변경의 완료 여부, 즉 밸브 타이밍의 실제값이 목표값에 도달하였는지 여부를 판정한다. 판정 결과가 "아니오"인 경우, 즉 밸브 타이밍의 실제값이 아직 목표값에 도달하지 않았다는 판정이 이루어진 경우, 제어는 단계 S130 으로 되돌려져 재실행된다. 단계 140 에서의 판정 결과가 "예"인 경우, 즉 밸브 타이밍의 실제값이 목표값에 도달하였다는 판정이 이루어진 경우, 제어는 단계 S130 으로 되돌려지고, MG (52) 에 의한 크랭킹이 행해진다.
단계 S120 및 단계 S130 의 처리는 청구항에 있어서의 "기관 시동용 밸브 타이밍 제어"에 해당한다.
도 6 은, 전술한 일련의 단계가 실행되는 경우 MG (52) 의 출력 토크 변화의 일례를 나타낸다. 도 6 을 참조하여 보면, 기관 시동 요구 및 밸브 타이밍 변경 요구에 의해, MG (52) 는, 크랭크샤프트 (17) 가 역방향으로 720°CA 만큼 회전되도록 구동된다 (기간 T1). 기간 T1 동안, VVT 모터 (71) 의 구동을 통해 흡기 캠샤프트 (23) 의 밸브 타이밍이 변경된다. 밸브 타이밍이 원하는 시기가 되면, MG (52) 는 정방향으로 구동되어, 크랭킹이 이루어진다 (기간 T2).
기간 T1 동안 MG (52) 를 통해 흡기 캠샤프트 (23) 가 회전 구동되고, 그 결과 밸브 타이밍 변경에 필요한 VVT 모터 (71) 의 출력 토크가 감소된다.
본 실시형태는 다음과 같은 효과를 제공한다.
(l) 전자 제어 장치 (41) 는, 기관 시동용 밸브 타이밍 제어에 있어서 MG (52) 를 구동하면서 VVT 모터 (71) 를 구동한다. 따라서, MG (52) 에 의해 저항측 캠 토크를 감소시키는 쪽으로 크랭크샤프트 (17) 가 회전되는 상태로 VVT 모터 (71) 가 구동되거나, 또는 MG (52) 에 의해 저항측 캠 토크가 피크에 도달하도록 크랭크샤프트 (17) 가 회전되는 상태로 VVT 모터 (71) 가 구동된다.
예를 들어, MG (52) 에 의해 저항측 캠 토크를 감소시키는 쪽으로 크랭크샤프트 (17) 가 회전되는 상태로 VVT 모터 (71) 가 구동되는 기간 동안에는, 다음과 같은 효과가 얻어진다. 즉, 이 단계에서 저항측 캠 토크를 증가시키는 쪽으로 VVT 모터 (71) 를 구동하도록 밸브 타이밍 변경 요구가 이루어지더라도, MG (52) 는 저항측 캠 토크를 감소시키는 쪽으로 크랭크샤프트 (17) 를 회전시키기 때문에, VVT 모터 (71) 의 출력 토크는 감소될 수 있다. 따라서, VVT 모터 (71) 의 소형화가 가능하다.
MG (52) 에 의해 저항측 캠 토크가 피크에 도달하도록 크랭크샤프트 (17) 가 회전되는 상태로 VVT 모터 (71) 가 구동되는 동안에는, 다음과 같은 효과가 얻어진다. 즉, 이 단계에서 저항측 캠 토크가 피크에 도달하거나 또는 피크를 초과하도록 VVT 모터 (71) 를 구동시키도록 밸브 타이밍 변경 요구가 이루어지더라도, MG (52) 를 통한 크랭크샤프트 (17) 의 회전 구동에 의해 저항측 캠 토크는 피크에 도달한다.
그러므로, 저항측 캠 토크가 피크에 도달할 때까지 단지 VVT 모터 (71) 에 의해 흡기 캠샤프트 (23) 를 회전시키는 형태에 비해, VVT 모터 (71) 의 출력 토크를 줄일 수 있다. 따라서, VVT 모터 (71) 의 소형화가 가능하다.
본 실시형태에서는 위에서 설명한 것처럼 MG (52) 를 구동하면서 VVT 모터 (71) 를 구동함으로써, 캠 토크가 밸브 타이밍의 변경을 보조하도록 작용할 때까지 MG (52) 가 (크랭크샤프트 (17) 및 로터 (61) 를 통해) 흡기 캠샤프트 (23) 를 회전킬 수 있다.
캠 토크는, 흡기 캠샤프트 (23) 의 회전에 따라 회전에 저항이 되고 (저항측 캠 토크) 회전에 도움이 되는 방식이 교대로 주기적으로 나타나는 변동 특성을 갖는다. 본 실시형태에서 캠 토크에 의해 흡기 캠샤프트 (23) 의 회전이 보조될 때까지 MG (52) 가 구동되므로, 밸브 타이밍 변경에 있어서의 VVT 모터 (71) 의 출력 토크를 많이 줄일 수 있다.
MG (52) 및 VVT 모터 (71) 의 제어 모드는, 상기한 제어 외에도, 흡기 캠샤프트 (23) 를 VVT 모터 (71) 단독으로 회전시킬 수 있는 토크 값으로 저항측 캠 토크가 감소할 때까지 MG (52) 를 구동한 후 VVT 모터 (71) 를 구동하여 밸브 타이밍을 변경하는 것을 포함한다.
이 경우, 저항측 캠 토크가 어떤 소정의 토크 값으로 감소한 상태로 MG (52) 를 정지시켜야 하므로, MG (52) 의 구동량을 정확히 제어하여야 한다.
MG (52) 를 구동하면서 VVT 모터 (71) 를 구동하는 전술한 제어 모드를 채용함으로써, MG (52) 의 구동량은 밸브 타이밍 변경에 충분하기만 하면 임의의 구동량으로 설정될 수 있다. 예컨대, MG (52) 의 구동량은 소정량 (본 실시형태에서는, 720°CA 에 해당함) 으로 고정될 수 있다. 그러므로, 전자 제어 장치 (41) 의 제어 형태를 단순화할 수 있다.
또한, MG (52) 에 의해 흡기 캠샤프트 (23) 가 회전 구동되는 동안, VVT 모터 (71) 에 의해 샤프트들 (17, 23) 의 상대 회전 위상이 변경될 수 있으므로, 즉 밸브 타이밍이 변경될 수 있으므로, 밸브 타이밍 변경 요구가 이루어진 때로부터 변경이 완료될 때까지의 시간이 단축될 수 있다.
(2) 전자 제어 장치 (41) 는, 기관 시동용 밸브 타이밍 제어에서 크랭크샤프트 (17) 를 역회전시키도록 MG (52) 를 구동한다. 크랭크샤프트 (17) 의 회전이 기관 운전의 회전과 반대 방향이기 때문에, 연소실 (12) 에 잔류하는 미연 가스를 흡기 매니폴드 (13) 쪽으로 되돌릴 수 있다. 따라서, 미연 가스가 배기 매니폴드 (18) 를 통해 외부로 배출되는 것을 방지할 수 있다.
본 실시형태에서는 연소실 (12) 에 직접 연료를 분사하는 직접분사식 연료 분사 밸브 (14) 가 사용되기 때문에, 예를 들어 흡기 매니폴드 (13) 에 연료를 분사하는 유형의 연료 분사 밸브가 사용되는 경우에 비해, 특히 분사 밸브 (14) 의 내부가 고압이 된다. 이는, 분사 밸브 (14) 로부터 연소실 (16) 로의 연료 누출이 용이하게 발생하는 상태에 해당한다. 그러므로, 그러한 직접분사식 연료 분사 밸브 (14) 를 포함하는 내연기관 (11) 에서 크랭크샤프트 (17) 를 역방향으로 회전시키는 제어 모드는, 배기 성능 향상에 특히 유용하다.
(3) 상기 실시형태에서는, 사이클로이드 기구를 사용하는 감속 기어로 이루어지는 감속 기구 (62) 가 채용되고 있다.
사이클로이드 기구를 사용하는 감속 기어는, 사이클로이드 기구를 사용하는 감속 기어를 구성하는 링 기어 및 피니언 기어의 어느 일방을 입력 축의 회전에 근 거하여 공전시킴으로써 발생하는 상기 일방의 자전 운동을 전달함으로써 출력 축이 입력 축의 회전 속도보다 낮은 회전 속도를 갖도록 한다. 예컨대, 본 실시형태에서 피니언 기어 (66) 를 편심축 (63) 의 회전에 근거하여 공전시킴으로써, 피니언 기어 (66) 의 자전이 전달되어 회전 부재 (68) 를 회전시킬 수 있다.
상술한 감속 기구 (62) 로 인해, 흡기 캠샤프트 (23) 로부터 회전 부재 (68) 에 캠 토크가 전달되더라도, 흡기 캠샤프트 (23) 및 VVT 모터 (71) 의 회전축 (73) 의 상대 회전 위상, 그리고 흡기 캠샤프트 (23) 및 크랭크샤프트 (17) 의 상대 회전 위상이 일정하게 유지된다. 이러한 상대 회전 위상의 유지 기능은, 상대 회전 위상이 어떠한 값인지 상관없이 유효하다. 즉, 이 기능에 의해, 밸브 타이밍을 원하는 시기로 유지할 수 있게 된다.
또한, 감속 기구 (62) 는, 링 기어 (67), 즉 로터 (61) 에 회전 구동력이 가해지더라도, 로터 (61) 및 편심축 (63) 의 상대 회전 위상, 그리고 로터 (61) 및 회전 부재 (68) 의 상대 회전 위상을 일정하게 유지하는데 기여한다.
그러므로, 크랭크샤프트 (17) 의 회전에 근거하여, 이와 연동하는 로터 (61) 를 통해 흡기 캠샤프트 (23) 를 동기 회전시킬 수 있다. 또한, VVT 모터 (71) 가 구동되지 않는 경우에는, 회전축 (73) 은 크랭크샤프트 (17) 의 회전에 기초하여 로터 (61), 나아가서는 흡기 캠샤프트 (23) 와 일체로 회전될 (끌릴) 수 있다. 따라서, 밸브 타이밍을 변경할 필요가 없는 경우에는 VVT 모터 (71) 에 동력을 공급할 필요가 없으므로, 에너지를 절약할 수 있고 동력원인 배터리 (2차 전지) 의 내구성을 향상시킬 수 있다.
본 실시형태에 있어서, 감속 기구 (62) 의 감속 기능에 의해, 그에 상응하도록 VVT 모터 (71) 의 출력 토크를 줄일 수 있다. 이로써, VVT 모터 (71) 의 크기를 줄일 수 있다.
유지 기기로서 기능하는 사이클로이드 기구를 사용하는 감속 기어를 채용함으로써, 밸브 타이밍의 유지 기능 외에도, 흡기 캠샤프트 (23) 를 크랭크샤프트 (17) 와 관련하여 이동시키면서, 필요한 때 밸브 타이밍을 변경할 수 있다. 따라서, VVT 모터 (71) 의 소형화 가능과 같은 다양한 효과를 얻을 수 있다.
(4) 본 실시형태의 상기한 순서도에서 단계 S130 의 처리에 있어서, MG (52) 에 의한 크랭크샤프트 (17) 의 회전 구동 각을 720˚CA 로 설정하였다. 즉, 기관 시동용 밸브 타이밍 제어에서 크랭크샤프트 (17) 를 720˚CA 라는 단위로 회전시킨다. 밸브 타이밍 제어의 종료 시점에서의 크랭크각이 밸브 타이밍 제어의 개시 시점에서의 크랭크각과 동일하므로, 밸브 타이밍 제어의 완료 후 크랭킹 시에, 복수의 기통 중 최초로 점화된 기통이 밸브 타이밍 제어의 실행에 따라 변경되는 경우가 더 이상 발생하지 않는다. 이는, 그러한 기통 변화를 조정하기 위한 점화 대상 기통의 제어가 필요하지 않음을 의미한다.
본 발명의 실시형태는 전술한 것으로 한정되지 않고, 다음과 같은 형태를 가질 수 있다.
상기 실시형태에서는 기관 시동용 밸브 타이밍 제어에서 MG (52) 에 의해 크랭크샤프트 (17) 를 720˚CA 라는 단위로 회전시켰지만, 회전 각도의 제한은 절대적이지 않다. 예를 들어, 다른 회전 각도 단위로 크랭크샤프트 (17) 를 회전시 킬 수 있다. 밸브 타이밍 변경이 완료된 때 크랭크샤프트 (17) 의 회전 각도에 관계없이 MG (52) 의 구동을 강제로 정지시킬 수 있다.
기관 시동용 밸브 타이밍 제어에서의 MG (52) 및 VVT 모터 (71) 의 구동을 개시하는 시기는 동일하거나 또는 상이할 수 있다. 구동 개시 시기가 상이한 경우, MG (52) 와 VVT 모터 (71) 중 어느 것이라도 먼저 구동 개시될 수 있다.
상기 실시형태에서는, 기관 시동용 밸브 타이밍 제어에서 MG (52) 를 구동하면서 VVT 모터 (71) 를 구동한다. 즉, MG (52) 및 VVT 모터 (71) 쌍방이 구동되는 기간이 존재한다. 이와 달리, 중첩되는 기간의 존재하지 않도록, MG (52) 의 구동 기간은 VVT 모터 (71) 의 구동 기간과 상이할 수 있다. 예를 들어, VVT 모터 (71) 단독으로 흡기 캠샤프트 (23) 를 회전시킬 수 있는 토크 값으로 저항측 캠 토크가 감소할 때까지 MG (52) 를 구동하고 그리고 나서 MG (52) 의 정지 후에 VVT 모터 (71) 를 구동하여 밸브 타이밍을 변경하는 제어 모드를 채용할 수 있다.
또, 저항측 캠 토크가 피크에 도달하도록 MG (52) 에 의해 크랭크샤프트 (17) 를 회전시키는 경우, 저항측 캠 토크가 피크를 초과하도록 크랭크샤프트 (17) 를 회전시킬 필요는 없다. 저항측 캠 토크가 피크에 도달하기 전에 캠샤프트 (17) 의 회전을 정지시킬 수 있다. 이러한 제어 모드의 경우, VVT 모터 (71) 단독으로 저항측 캠 토크가 피크에 도달할 때까지 흡기 캠샤프트 (23) 를 회전시키는 것이 더 이상 필요하지 않기 때문에, VVT 모터 (71) 의 출력 토크를 감소시킬 수 있다. 따라서, VVT 모터 (71) 의 소형화가 가능하다.
상기한 실시형태에서는, 기관 시동용 밸브 타이밍 제어에서 캠 토크가 밸브 타이밍의 변경을 보조하도록 작용할 때까지 흡기 캠샤프트 (23) 를 MG (52) 의 구동력으로 회전시켰다. 이러한 제어 모드는 절대적이지 않다. 예를 들어, VVT 모터 (71) 단독으로 흡기 캠샤프트 (23) 를 회전시킬 수 있는 토크 값의 레벨까지 저항측 캠 토크를 감소시키기 위해 MG (52) 를 구동할 수 있다. 이 경우, MG (52) 의 구동에 의해 저항측 캠 토크가 작아짐에 따라, VVT 모터 (71) 의 소형화가 용이하게 된다.
상기한 실시형태에서는, 기관 시동용 밸브 타이밍 제어에서 크랭크샤프트 (17) 를 역방향으로 회전시키도록 VVT 모터 (71) 를 구동하였다. 본 발명은 이에 한정되지 않고, 크랭크샤프트 (17) 를 정방향으로 회전시킬 수 있다.
상기한 실시형태에서는, 기관 시동용 밸브 타이밍 제어를 기관 시동 요구에 따라 실시하였다. 본 발명은 이에 한정되지 않고, 기관 시동용 밸브 타이밍 제어를 기관 정지 요구에 따라 실시할 수 있다. 예를 들어, 주행 구동원 전환 제어 또는 IG 스위치 (42) 의 오프 (OFF) 조작에 근거하여 기관 정지 요구가 이루어지고 또한 밸브 타이밍 변경 요구가 이루어진 때, 단계 S130 에 대응하는 처리, 즉 밸브 타이밍 변경을 행한다. 따라서, 기관 시동 요구가 이루어지는 시점에, 기관 시동에 대비한 밸브 타이밍 제어가 완료된다. 그러므로, 기관 시동 요구에 따라 기관 시동용 밸브 타이밍 제어를 행하는 모드에 비해, 기관 시동 요구로부터 기관 시동이 완료될 때까지의 시간을 단축할 수 있다.
상기한 실시형태에서는, 피니언 기어 (66) 을 공전시키는 방식의 사이클로이 드 기구를 사용하는 감속 기어를 감속 기구 (62) 로서 채용하였다. 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 태양 기어로서 로터 (61) 의 하우징에 고정되는 피니언 기어와 유성 기어로서 편심축을 통해 VVT 모터 (71) 에 의해 공전하게 되는 링 기어를 갖는 사이클로이드 기구를 사용하는 감속 기구를 채용할 수 있다.
상기 실시형태에서는 유지 기구로서 기능하는 사이클로이드 기구를 사용하는 감속 기어를 채용하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 다른 감속 기구를 채용할 수 있다. 사이클로이드 기구를 사용하는 감속 기어와 같이 다른 감속 기구 자체가 유지 기구로서 기능한다면, 특정 유지 기구를 제공할 필요는 없다 (그러나, 제공이 금지되지는 않는다). 이 다른 감속 기구가 유지 기구 기능을 하지 않는다면, 감속 기구에 추가로 유지 기구를 제공해야 한다. 예컨대, 그러한 유지 기구로서, 전자 제어 장치 (41) 로부터의 지시에 따라 로터 (61) 측과 흡기 캠샤프트 (23) 측을 기계적으로 연결/단락시키는 전자기적 클러치 기구를 채용할 수 있다.
상기한 실시형태에서는, VVT 모터 (71) 의 고정자 (74) 가 체인 커버 (81) 등을 통하여 실리더 헤드 (19) 에 고정되어 있다. 본 발명은 이에 한정되지 않고, VVT 모터 (71) 자체를 로터 (61) 에 내장시킴으로써 고정자 (74) 가 로터 (61) 에 고정될 수 있다.
상기한 실시형태에서는, 크랭크샤프트를 구동하기 위한 전동모터로서 MG (52) 를 채용하였다. 본 발명은 이에 한정되지 않고, 단지 시동 모터로서만 기능하는 전동모터와 같이, 크랭크샤프트 (17) 를 회전시키는데 충분한 토크를 출력 할 수 있는 임의의 전동모터를 채용할 수 있다.
본 발명은 상기한 실시형태에서 흡기 밸브 (21) 의 밸브 타이밍을 제어하는 장치에 적용되었다. 본 발명은 이에 한정되지 않고, 배기 밸브 (22) 의 밸브 타이밍을 변경하는 장치에도 적용가능하다
상기한 실시형태에서는, 내연기관으로서 직렬 4기통 또는 V8기통 기관을 채용하였다. 본 발명은 이에 한정되지 않고, 직렬 3기통, V6기통, 직렬 5기통, V10기통식 기관 등과 같이 캠샤프트당 4기통 이상 또는 이하를 갖는 기관을 채용할 수 있다.
여기서 개시한 실시형태는 설명적인 것이며 모든 측면에서 제한적인 것이 아니다. 본 발명의 범위는 상기한 설명보다는 청구범위의 기재에 의해 규정되고, 그 범위 내 모든 변형을 포함하며, 청구범위의 기재와 균등범위를 포함한다.

Claims (21)

  1. 크랭크샤프트 및 그 크랭크샤프트에 구동 연결된 캠샤프트의 상대 회전 위상의 변경을 통해 밸브 타이밍을 가변으로 하는 가변 기구, 상기 가변 기구를 구동하는 VVT 구동용 전동모터, 상기 밸브 타이밍을 원하는 시기로 유지할 수 있는 유지 기구, 및 기관 시동을 대비하여 상기 가변 기구를 통해 원하는 시기를 얻도록 상기 밸브 타이밍을 제어하는 제어 유닛을 포함하는 내연기관용 밸브 타이밍 제어 장치이며,
    상기 제어 유닛은, 기관 시동을 대비하여 밸브 타이밍 변경 요구가 이루어진 때, 상기 VVT 구동용 전동모터와는 다른 크랭크샤프트 구동용 전동모터를 통해 상기 크랭크샤프트를 저항이 되는 캠 토크를 감소시키는 쪽으로 회전시킨 상태에서, 상기 VVT 구동용 전동모터를 구동하는 기관 시동용 밸브 타이밍 제어를 실행하는, 내연기관용 밸브 타이밍 제어 장치.
  2. 크랭크샤프트 및 그 크랭크샤프트에 구동 연결된 캠샤프트의 상대 회전 위상의 변경을 통해 밸브 타이밍을 가변으로 하는 가변 기구, 상기 가변 기구를 구동하는 VVT 구동용 전동모터, 상기 밸브 타이밍을 원하는 시기로 유지할 수 있는 유지 기구, 및 기관 시동을 대비하여 상기 가변 기구를 통해 원하는 시기를 얻도록 상기 밸브 타이밍을 제어하는 제어 유닛을 포함하는 내연기관용 밸브 타이밍 제어 장치이며,
    상기 제어 유닛은, 기관 시동을 대비하여 밸브 타이밍 변경 요구가 이루어진 때, 상기 VVT 구동용 전동모터와는 다른 크랭크샤프트 구동용 전동모터를 통해 상기 크랭크샤프트를 저항이 되는 캠 토크가 피크에 도달하도록 회전시킨 상태에서, 상기 VVT 구동용 전동모터를 구동하는 기관 시동용 밸브 타이밍 제어를 실행하는, 내연기관용 밸브 타이밍 제어 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 유지 기구로서 사이클로이드 기구를 사용하는 감속 기어가 사용되고, 상기 감속 기어를 구성하는 링 기어 및 그 링 기어에 맞물린 피니언 기어 중 일방을 공전시키는 입력 축이 상기 VVT 구동용 전동모터의 회전축에 구동 연결되고, 상기 링 기어 및 피니언 기어의 타방은 상기 크랭크샤프트와 연동하는 회전체에 고정되며, 상기 기어 중 일방의 공전에 의해 야기된 상기 기어의 일방 또는 타방의 자전을 전달하는 출력 축이 상기 캠샤프트에 구동 연결되어 있는, 내연기관용 밸브 타이밍 제어 장치.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 제어 유닛은, 상기 기관 시동용 밸브 타이밍 제어에서 캠 토크가 상기 밸브 타이밍의 변경을 보조하는 기능을 할 때까지 상기 캠샤프트를 회전시키도록 상기 크랭크샤프트 구동용 전동모터를 구동하는, 내연기관용 밸브 타이밍 제어 장치.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 제어 유닛은, 상기 기관 시동용 밸브 타이밍 제어에서 상기 크랭크샤프트 구동용 전동모터를 구동하면서 상기 VVT 구동용 전동모터를 구동하는, 내연기관용 밸브 타이밍 제어 장치.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 제어 유닛은, 상기 기관 시동용 밸브 타이밍 제어에서 상기 크랭크샤프트를 역방향으로 회전시키도록 상기 크랭크샤프트 구동용 전동모터를 구동하는, 내연기관용 밸브 타이밍 제어 장치.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 제어 유닛은 기관 정지 요구에 따라 상기 기관 시동용 밸브 타이밍 제어를 실행하는, 내연기관용 밸브 타이밍 제어 장치.
  8. 크랭크샤프트 및 그 크랭크샤프트에 구동 연결된 캠샤프트의 상대 회전 위상의 변경을 통해 밸브 타이밍을 가변으로 하는 가변 기구, 상기 가변 기구를 구동하는 VVT 구동용 전동모터, 상기 밸브 타이밍을 원하는 시기로 유지할 수 있는 유지 기구, 및 기관 시동을 대비하여 상기 가변 기구를 통해 원하는 시기를 얻도록 상기 밸브 타이밍을 제어하기 위한 제어 수단을 포함하는 내연기관용 밸브 타이밍 제어 장치이며,
    상기 제어 수단은, 기관 시동을 대비하여 밸브 타이밍 변경 요구가 이루어진 때, 상기 VVT 구동용 전동모터와는 다른 크랭크샤프트 구동용 전동모터를 통해, 상기 크랭크샤프트를 저항이 되는 캠 토크를 감소시키는 쪽으로 회전시킨 상태에서, 상기 VVT 구동용 전동모터를 구동하는 기관 시동용 밸브 타이밍 제어를 실행하기 위한 수단을 포함하는, 내연기관용 밸브 타이밍 제어 장치.
  9. 크랭크샤프트 및 그 크랭크샤프트에 구동 연결된 캠샤프트의 상대 회전 위상의 변경을 통해 밸브 타이밍을 가변으로 하는 가변 기구, 상기 가변 기구를 구동하는 VVT 구동용 전동모터, 상기 밸브 타이밍을 원하는 시기로 유지할 수 있는 유지 기구, 및 기관 시동을 대비하여 상기 가변 기구를 통해 원하는 시기를 얻도록 상기 밸브 타이밍을 제어하기 위한 제어 수단을 포함하는 내연기관용 밸브 타이밍 제어 장치이며,
    상기 제어 수단은, 기관 시동을 대비하여 밸브 타이밍 변경 요구가 이루어진 때, 상기 VVT 구동용 전동모터와는 다른 크랭크샤프트 구동용 전동모터를 통해, 상기 크랭크샤프트를 저항이 되는 캠 토크가 피크에 도달하도록 회전시킨 상태에서, 상기 VVT 구동용 전동모터를 구동하는 기관 시동용 밸브 타이밍 제어를 실행하기 위한 수단을 포함하는, 내연기관용 밸브 타이밍 제어 장치.
  10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서, 상기 유지 기구로서 사이클로이드 기구를 사용하는 감속 기어가 사용되고, 상기 감속 기어를 구성하는 링 기어 및 그 링 기어에 맞물린 피니언 기어 중 일방을 공전시키는 입력 축이 상기 VVT 구동용 전동모터의 회전축에 구동 연결되고, 상기 링 기어 및 피니언 기어의 타방은 상기 크랭크샤프트와 연동하는 회전체에 고정되며, 상기 기어 중 일방의 공전에 의해 야기된 상기 기어의 일방 또는 타방의 자전을 전달하는 출력 축이 상기 캠샤프트에 구동 연결되어 있는, 내연기관용 밸브 타이밍 제어 장치.
  11. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서, 상기 제어 수단은, 상기 기관 시동용 밸브 타이밍 제어에서 캠 토크가 상기 밸브 타이밍의 변경을 보조하는 기능을 할 때까지 상기 캠샤프트를 회전시키도록 상기 크랭크샤프트 구동용 전동모터를 구동하기 위한 수단을 포함하는, 내연기관용 밸브 타이밍 제어 장치.
  12. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서, 상기 제어 수단은, 상기 기관 시동용 밸브 타이밍 제어에서 상기 크랭크샤프트 구동용 전동모터를 구동하면서 상기 VVT 구동용 전동모터를 구동하기 위한 수단을 포함하는, 내연기관용 밸브 타이밍 제어 장치.
  13. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서, 상기 제어 수단은, 상기 기관 시동용 밸브 타이밍 제어에서 상기 크랭크샤프트를 역방향으로 회전시키도록 상기 크랭크샤프트 구동용 전동모터를 구동하기 위한 수단을 포함하는, 내연기관용 밸브 타이밍 제어 장치.
  14. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서, 상기 제어 수단은 기관 정지 요구에 따라 상기 기관 시동용 밸브 타이밍 제어를 실행하기 위한 수단을 포함하는, 내연기관용 밸브 타이밍 제어 장치.
  15. 크랭크샤프트 및 그 크랭크샤프트에 구동 연결된 캠샤프트의 상대 회전 위상의 변경을 통해 밸브 타이밍을 가변으로 하는 가변 기구, 상기 가변 기구를 구동하는 VVT 구동용 전동모터, 및 상기 밸브 타이밍을 원하는 시기로 유지할 수 있는 유지 기구를 포함하는 내연기관용 밸브 타이밍 제어 방법이며,
    기관 시동을 판정하는 단계,
    상기 기관 시동을 대비하여 밸브 타이밍 변경 요구를 검출하는 단계, 및
    상기 VVT 구동용 전동모터와는 다른 크랭크샤프트 구동용 전동모터를 통해 저항이 되는 캠 토크를 감소시키는 쪽으로 크랭크샤프트를 회전시킨 상태에서 상기 VVT 구동용 전동 모터가 구동되도록 제어하는 단계를 포함하는, 내연기관용 밸브 타이밍 제어 방법.
  16. 크랭크샤프트 및 그 크랭크샤프트에 구동 연결된 캠샤프트의 상대 회전 위상의 변경을 통해 밸브 타이밍을 가변으로 하는 가변 기구, 상기 가변 기구를 구동하는 VVT 구동용 전동모터, 및 상기 밸브 타이밍을 원하는 시기로 유지할 수 있는 유지 기구를 포함하는 내연기관용 밸브 타이밍 제어 방법이며,
    기관 시동을 판정하는 단계,
    상기 기관 시동을 대비하여 밸브 타이밍 변경 요구를 검출하는 단계, 및
    상기 VVT 구동용 전동모터와는 다른 크랭크샤프트 구동용 전동모터를 통해 저항이 되는 캠 토크가 피크에 도달하도록 크랭크샤프트를 회전시킨 상태에서 상기 VVT 구동용 전동 모터가 구동되도록 제어하는 단계를 포함하는, 내연기관용 밸브 타이밍 제어 방법.
  17. 제 15 항 또는 제 16 항에 있어서, 상기 유지 기구로서 사이클로이드 기구를 사용하는 감속 기어가 사용되고, 상기 감속 기어를 구성하는 링 기어 및 그 링 기어에 맞물린 피니언 기어 중 일방을 공전시키는 입력 축이 상기 VVT 구동용 전동모터의 회전축에 구동 연결되고, 상기 링 기어 및 피니언 기어의 타방은 상기 크랭크샤프트와 연동하는 회전체에 고정되며, 상기 기어 중 일방의 공전에 의해 야기된 상기 기어의 일방 또는 타방의 자전을 전달하는 출력 축이 상기 캠샤프트에 구동 연결되어 있는, 내연기관용 밸브 타이밍 제어 방법.
  18. 제 15 항 또는 제 16 항에 있어서, 상기 VVT 구동용 전동모터가 구동되도록 제어하는 상기 단계는, 상기 기관 시동용 밸브 타이밍 제어에서 캠 토크가 상기 밸브 타이밍의 변경을 보조하는 기능을 할 때까지 상기 캠샤프트를 회전시키도록 상기 크랭크샤프트 구동용 전동모터를 구동하는 단계를 포함하는, 내연기관용 밸브 타이밍 제어 장치.
  19. 제 15 항 또는 제 16 항에 있어서, 상기 VVT 구동용 전동모터가 구동되도록 제어하는 상기 단계는, 상기 기관 시동용 밸브 타이밍 제어에서 상기 크랭크샤프트 구동용 전동모터를 구동하면서 상기 VVT 구동용 전동모터를 구동하는 단계를 포함하는, 내연기관용 밸브 타이밍 제어 장치.
  20. 제 15 항 또는 제 16 항에 있어서, 상기 VVT 구동용 전동모터가 구동되도록 제어하는 상기 단계는, 상기 기관 시동용 밸브 타이밍 제어에서 상기 크랭크샤프트를 역방향으로 회전시키도록 상기 크랭크샤프트 구동용 전동모터를 구동하는 단계를 포함하는, 내연기관용 밸브 타이밍 제어 장치.
  21. 제 15 항 또는 제 16 항에 있어서, 상기 VVT 구동용 전동모터가 구동되도록 제어하는 상기 단계는, 기관 정지 요구에 따라 상기 기관 시동용 밸브 타이밍 제어를 실행하는 단계를 포함하는, 내연기관용 밸브 타이밍 제어 장치.
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