KR20100051869A - 엔진 제어 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

가변 밸브 기구의 제어를 통하여 차량의 운전성을 향상시키는 엔진 제어 장치를 제공한다. 이 엔진의 제어 장치는, 엔진 (1) 의 정지시 흡기 밸브 (33) 의 밸브 기간 변경을 금지한다.

Description

엔진 제어 장치 및 방법 {ENGINE CONTROL APPARATUS AND METHOD}

본 발명은 가변 밸브 기구의 제어를 통하여 엔진 밸브의 개폐 특성을 변경하는 엔진의 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.

가변 밸브 기구를 갖춘 엔진에 있어서, 엔진의 흡기 밸브 및 배기 밸브의 개폐 특성을 변경할 수 있다. 일본특허공개공보 제 2001-263015 호에는, 엔진 밸브의 기간 (duration) 및 최대 리프트를 변경하는 가변 밸브 기구가 기재되어 있다.

최근에는, 환경 문제 및 사용자로부터의 요구의 다양화 증가에 대응하기 위해, 연비 및 운전성 (차량의 승차감) 을 더 향상시킬 수 있는 엔진이 바람직하다.

가변 밸브 기구를 갖춘 엔진의 제어 장치와 관련하여, 연비 및 엔진의 출력을 향상시키려는 여러 가지 제안이 있지만, 차량의 운전성을 향상시키려는 적당한 제안이 없었다.

본 발명에서는, 가변 밸브 기구의 제어를 통하여 차량의 운전성을 향상시키는 엔진의 제어 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

본원의 제 1 양태로서는, 가변 밸브 기구를 제어함으로써 엔진 밸브의 개폐 특성을 변경하는 엔진의 제어 장치이다. 이 제어 장치는, 엔진의 정지시, 엔진 밸브의 개폐 특성 변경을 방지하는 제어 유닛을 포함한다.

엔진의 정지시 차량의 실내가 비교적 조용하기 때문에, 엔진 밸브의 개폐 특성 변경으로 인한 소음을 차량의 탑승자가 들을 수 있다. 이러한 소음은 차량의 운전자 또는 다른 탑승자를 성가시게 할 수 있다.

상기 본원의 제 1 양태에서는 엔진의 정지시 개폐 특성이 변경되지 않도록 구성된다. 그리하여, 엔진 밸브의 개폐 특성 변경으로 인한 차량의 운전성의 악화를 억제할 수 있다.

본원의 제 2 양태에 있어서, 엔진 제어 장치의 제어 유닛은, 엔진의 정지시 점화 스위치가 온으로 전환되고 나서 시동기 모터가 우선 구동되기까지, 엔진 밸브의 개폐 특성 변경을 방지한다.

엔진의 시동전에 차량의 실내가 비교적 조용하기 때문에, 엔진 밸브의 개폐 특성 변경으로 인한 소음을 차량의 탑승자가 들을 수 있다. 이러한 소음은 차량의 운전자 또는 다른 탑승자를 성가시게 할 수 있다.

따라서, 본원의 제 2 양태에서는, 엔진의 정지시에 점화 스위치가 온 위치로 전환되고 나서 시동기 모터의 구동이 개시될 때까지, 엔진 밸브의 개폐 특성이 변경되지 않도록 구성된다. 그리하여, 엔진 밸브의 개폐 특성 변경으로 인한 차량의 운전성의 악화를 억제할 수 있다.

본원의 제 3 양태에 있어서, 엔진 제어 장치의 제어 유닛은, 엔진 스톨 (stall) 의 발생이 검출되고 나서 엔진의 재시동의 개시가 검출될 때까지, 엔진 밸브의 개폐 특성 변경을 방지한다.

엔진 스톨로 인해 엔진이 정지할 시, 차량의 실내가 비교적 조용하다. 그리하여, 이러한 상황에서, 엔진의 개폐 특성이 변경되면, 가변 밸브 기구의 작동 소음으로 인해 운전자 또는 다른 탑승자를 성가시게 할 수 있다.

상기 본원의 제 3 양태에서는, 엔진 스톨의 발생이 검출되고 나서 엔진의 재시동의 개시가 검출될 때까지 엔진 밸브의 개폐 특성이 변경되지 않도록 구성된다. 그리하여, 엔진의 재시동 전에 가변 밸브 기구의 작동 소음으로 인한 차량의 운전성의 악화를 억제할 수 있다.

본원의 제 4 양태는 본원의 제 3 양태를 기초로 하고, 제어 유닛은, 엔진 밸브의 개폐 특성 변경을 방지하면서, 엔진 스톨의 발생이 검출되기 바로 직전에 사용되는 엔진 밸브의 개폐 특성을 유지한다.

엔진 밸브의 개폐 특성이 변경되면서 엔진 스톨이 발생하면, 개폐 특성 변경이 중단된다. 그리하여, 엔진이 재시동된 후에, 개폐 특성 변경을 신속하게 재개하는 것이 요구된다.

이러한 상황을 고려하여, 본원의 제 4 양태에서는, 엔진 스톨로 인해 엔진이 정지하고 있을 때, 상기 엔진 스톨의 발생이 검출되기 바로 전에 사용되는 엔진 밸브의 개폐 특성이 유지되도록 구성된다. 그리하여, 엔진의 재시동 후에 개폐 특성 변경을 신속하게 재개할 수 있다.

본원의 제 5 양태에 있어서, 스로틀 밸브의 개도를 변경하여 흡입 공기량을 조절할 때, 엔진 제어 장치는 가변 밸브 기구가 제 1 구동 방법으로 전환되도록 가변 밸브 기구를 제어한다. 또한, 엔진 밸브의 개폐 특성을 변경하여 흡입 공기량을 조절할 때, 엔진 제어 장치는 가변 밸브 기구가 제 2 구동 방법으로 전환되도록 가변 밸브 기구를 제어한다. 이러한 본원의 양태에 있어서, 제어 유닛은 엔진의 운전 상태가 과도 운전 상태인 것을 검출했을 때 제 1 구동 방법에서 제 2 구동 방법으로 전환되도록 한다.

제 1 구동 방법에서 제 2 구동 방법으로 전환될 때, 흡입 공기량을 조절하기 위한 제어 대상이 스로틀 밸브로부터 가변 밸브 기구로 변경된다. 그리하여, 실제 흡입 공기량과 목표 흡입 공기량과의 편차가 일시적으로 커질 수도 있다. 이는, 토크의 급격한 변동을 유발하여, 운전성을 악화시키게 된다. 하지만, 엔진의 운전 상태가 과도 운전 상태일 때, 엔진 및 차량의 진동이 크기 때문에, 이러한 토크의 변동을 운전자가 인지하기 어렵다.

이러한 상황을 고려하여, 본원의 제 5 양태에서는, 제어 유닛이 엔진의 운전 상태가 과도 운전 상태인 것을 검출했을 때, 제 1 구동 방법에서 제 2 구동 방법으로 전환되도록 구성된다. 그리하여, 제 1 구동 방법에서 제 2 구동 방법으로 전환함으로써 차량의 운전성의 악화를 억제할 수 있다.

본원의 제 6 양태에 있어서, 스로틀 밸브의 개도를 변경하여 흡입 공기량을 조절할 때, 엔진 제어 장치는 가변 밸브 기구가 제 1 구동 방법으로 전환되도록 가변 밸브 기구를 제어한다. 또한, 엔진 밸브의 개폐 특성 변경하여 흡입 공기량을 조절할 때, 엔진 제어 장치는 가변 밸브 기구가 제 2 구동 방법으로 전환되도록 가변 밸브 기구를 제어한다. 하지만, 본원의 제 6 양태에 있어서, 제어 유닛이 차량의 주행 상태가 저속 주행 상태가 아닌 것을 검출했을 때, 이 제어 유닛은 제 1 구동 방법에서 제 2 구동 방법으로 전환되도록 한다.

제 1 구동 방법에서 제 2 구동 방법으로 전환될 때, 흡입 공기량을 조절하기 위한 제어 대상이 스로틀 밸브에서 가변 밸브 기구로 변경된다. 그리하여, 실제 흡입 공기량과 목표 흡입 공기량과의 편차가 일시적으로 커질 수도 있다. 이는, 토크의 급격한 변동을 유발하여, 차량의 운전성을 악화시킬 수 있다. 하지만, 차량 속도가 비교적 클 때 (차량의 주행 상태가 저속 주행 상태가 아닐 때), 엔진 및 차량의 진동이 크기 때문에, 이러한 토크의 변동을 운전자가 인지하기 어렵다.

이러한 상황을 고려하여, 본원의 제 6 양태에서는, 제어 유닛이 차량의 주행 상태가 저속 주행 상태가 아닌 것을 검출했을 때, 제 1 구동 방법에서 제 2 구동 방법으로 전환되도록 구성된다. 그리하여, 제 1 구동 방법에서 제 2 구동 방법으로 전환함으로써 차량의 운전성의 악화를 억제할 수 있다.

본원의 제 7 양태에 있어서, 스로틀 밸브의 개도의 변경하여 흡입 공기량을 조절할 때, 엔진 제어 장치는 가변 밸브 기구가 제 1 구동 방법으로 전환되도록 가변 밸브 기구를 제어한다. 또한, 엔진 밸브의 개폐 특성을 변경하여 흡입 공기량을 조절할 때, 엔진 제어 장치는 가변 밸브 기구가 제 2 구동 방법으로 전환되도록 가변 밸브 기구를 제어한다. 하지만, 본원의 제 7 양태에 있어서, 제어 유닛이 엔진의 운전 상태가 고부하 운전 상태인 것을 검출했을 때, 이 제어 유닛은 제 1 구동 방법에서 제 2 구동 방법으로 전환된다.

제 1 구동 방법에서 제 2 구동 방법으로 전환될 때, 흡입 공기량을 조절하기 위한 제어 대상이 스로틀 밸브에서 가변 밸브 기구로 변경된다. 그리하여, 실제 흡입 공기량과 목표 흡입 공기량과의 편차가 일시적으로 커질 수 있다. 이는, 토크의 급격한 변동을 유발하여, 차량의 운전성을 악화시킬 수 있다. 또한, 실제 흡입 공기량과 목표 흡입 공기량과의 편차 정도는, 구동 방법간의 전환시에 발생하는 개폐 특성의 변화 정도를 커지게 함에 따라 증가하는 경향에 있다.

한편, 엔진의 운전 상태가 고부하 운전 상태일 때 설정된 개폐 특성과 제 1 구동 방법을 위해 설정된 개폐 특성간의 차이는, 엔진의 운전 상태가 고부하 운전 상태 이외의 상태일 때 설정된 개폐 특성과 제 1 구동 방법을 위해 설정된 개폐 특성간의 차이보다 작다.

이러한 상황을 고려하여, 본원의 제 7 양태에서는, 제어 유닛이 엔진의 운전 상태가 고부하 운전 상태인 것을 검출했을 때, 제 1 구동 방법에서 제 2 구동 방법으로 전환되도록 구성된다. 그리하여, 제 1 구동 방법에서 제 2 구동 방법으로 전환할 시 개폐 특성의 변화 정도가 감소하게 된다. 따라서, 차량의 운전성의 악화를 억제할 수 있다.

본원의 제 8 양태에 있어서, 스로틀 밸브의 개도를 변경하여 흡입 공기량을 조절할 때, 엔진 제어 장치는 가변 밸브 기구가 제 1 구동 방법으로 전환되도록 가변 밸브 기구를 제어한다. 또한, 엔진 밸브의 개폐 특성을 변경하여 흡입 공기량을 조절할 때, 엔진 제어 장치는 가변 밸브 기구가 제 2 구동 방법으로 전환되도록 가변 밸브 기구를 제어한다. 하지만, 본원의 제 8 양태에 있어서, 제어기가 엔진의 운전 상태가 저부하 운전 상태가 아닌 것을 검출했을 때, 제어 유닛은 제 1 구동 방법에서 제 2 구동 방법으로 전환된다.

제 1 구동 방법에서 제 2 구동 방법으로 전환할 때, 실제 흡입 공기량과 목표 흡입 공기량과의 편차가 커짐에 따라, 즉 실제 흡입 공기량이 목표 흡입 공기량보다 크게 적음에 따라 엔진 스톨의 위험이 있다. 하지만, 엔진의 운전 상태가 저부하 운전 상태가 아닐 때, 흡입 공기량이 일시적으로 작아지더라도 엔진 스톨의 발생이 방지될 수 있다.

이러한 상황을 고려하여, 본원의 제 8 양태에서는, 제어 유닛이 엔진의 운전 상태가 저부하 운전 상태가 아닌 것을 검출했을 때, 제 1 구동 방법에서 제 2 구동 방법으로 전환되도록 구성된다. 그리하여, 제 1 구동 방법에서 제 2 구동 방법으로 전환함으로써 엔진 스톨의 발생을 억제할 수 있다.

본원의 제 9 양태에 있어서, 가변 밸브 기구는 엔진 밸브의 개폐 특성으로서 흡기 밸브의 개폐 특성을 변경한다. 특히, 엔진 제어 장치의 제어 유닛은 점화 스위치가 오프일 때 흡기 밸브의 개방 밸브 기간이 가장 큰 기간 또는 그 근방의 기간이 되는 초기의 개폐 특성 쪽으로 흡기 밸브의 개폐 특성을 변경한다.

상기 차량에 있어서, 엔진의 정지시 가변 밸브 기구의 이상 발생으로 인해, 엔진의 시동시 흡기 밸브의 개폐 특성을 변경할 수 없게 될 수 있다. 이러한 경우에, 흡기 밸브의 개폐 특성이 최소 개방 밸브 기간을 포함하는 개폐 특성 또는 그 근방의 개폐 특성으로 설정되면, 엔진의 시동시 흡입 공기량이 부족해져 시동 실패를 유발할 수 있음을 생각할 수 있다.

이러한 상황을 고려하여, 본원의 제 9 양태에서는, 차량의 구동이 종료되었을 때 다음번의 엔진 시동에 대비하여 흡기 밸브의 개폐 특성을 초기 개폐 특성 쪽으로 변경하도록 구성된다. 그리하여, 가변 밸브 기구에 이상이 생겼더라도 엔진을 시동할 때 공기의 공급 부족이 억제된다. 따라서, 엔진의 시동성을 향상시킬 수 있다.

본원의 제 10 양태는 제 9 양태를 기초로 한다. 하지만, 제 10 양태에 따라서, 흡기 밸브의 개폐 특성을 초기 개폐 특성 쪽으로 변경할 때 차량 속도가 한계치 이상인 것을 제어 유닛이 검출했을 때, 이 제어 유닛은 차량의 속도가 한계치 미만이 될 때까지 흡기 밸브의 개폐 특성 변경을 보류한다.

엔진 회전 속도가 과도하게 높은 상태에서 흡기 밸브의 개폐 특성이 초기 개폐 특성 쪽으로 변경되면, 흡입 공기량의 증가로 인해 연소실내에 남아 있는 연료가 연소될 수 있다. 이러한 경우에, 운전자가 차량을 정지시키려고 해도 엔진 속도가 증가하여, 운전자에게 불편함을 줄 수 있다.

이러한 상황을 고려하여, 본원의 제 10 양태에서는, 차량 속도가 한계치 미만이 될 때까지 흡기 밸브의 개폐 특성 변경을 보류하도록 구성된다. 그리하여, 운전자가 차량을 정지시켜려고 해도 엔진 속도의 증가를 억제할 수 있다.

본원의 제 11 양태는, 제어 유닛이 흡기 밸브의 개폐 특성을 초기 개폐 특성 쪽으로 변경할 때 엔진 속도가 한계치 이상인 것을 검출하면, 이 제어 유닛이 엔진 속도가 한계치 미만이 될 때까지 흡기 밸브의 개폐 특성 변경을 보류하는 것을 제외하고, 제 9 양태를 기초로 한다.

엔진 속도가 과도하게 높은 상태에서 흡기 밸브의 개폐 특성이 초기 개폐 특성 쪽으로 변경되면, 흡입 공기량의 증가로 인해 연소실내에 남아 있는 연료가 연소될 수 있다. 이러한 경우에, 운전자가 차량을 정지시키려고 해도 엔진 속도가 증가하여, 운전자에게 불편함을 줄 수 있다.

이러한 상황을 고려하여, 본원의 제 11 양태에서는, 엔진 속도가 한계치 미만이 될 때까지 흡기 밸브의 개폐 특성 변경을 보류하도록 구성된다. 그리하여, 운전자가 차량을 정지시켜려고 해도 엔진 속도의 증가를 억제할 수 있다.

본원의 제 12 양태는 제 9 양태를 기초로 하는 엔진의 제어 장치이고, 제어 유닛이 점화 스위치가 오프 위치로 전환될 때 엔진이 시동되지 않는 것을 검출했을 때, 이 제어 유닛은 흡기 밸브의 개폐 특성을 초기 개폐 특성 쪽으로 변경하는 것을 방지한다.

통상적으로, 운전자가 차량의 구동을 종료할 때 운전자에 의해 의도적으로 점화가 오프로 전환된다. 하지만, 어떠한 경우에, 운전자가 구동을 종료하려고 하지 않는 상태에서 점화 스위치가 오프 위치로 전환될 수 있다. 이러한 경우에, 비교적 단시간에 엔진이 시동되기 때문에, 엔진이 재시동되기 전에 가변 밸브 기구에서 이상이 생길 위험이 매우 낮다. 즉, 점화 스위치가 오프 위치로 전환되는 것을 기초로 하여 개폐 특성을 초기 개폐 특성으로 변경하지 않더라도, 공기의 공급 부족으로 인해 시동 실패의 위험이 실질적으로 없어지게 됨을 생각할 수 있다.

이러한 상황을 고려하여, 본원의 제 12 양태에서는, 제어 유닛이 점화 스위치가 오프 위치로 변경될 때 엔진이 시동되지 않는 것을 검출하면, 흡기 밸브의 개폐 특성 변경을 방지하도록 구성된다. 그리하여, 불필요한 가변 밸브 기구의 동작을 줄일 수 있다.

본원의 제 13 양태는 제 12 양태에 따른 엔진 제어 장치를 기초로 하고, 제어 유닛은, 흡기 밸브의 개폐 특성 변경을 방지하고 또한 점화가 오프로 변경되기 직전의 흡기 밸브의 개폐 특성을 유지한다.

점화 스위치가 오프 위치로 변경될 때까지 엔진이 시동 완료 상태가 아니면, 운전자가 구동을 종료하기 전에 점화 스위치가 오프 위치로 변경된다고 예측된다. 즉, 비교적 단시간에 엔진의 재시동이 개시된다고 예측된다.

이러한 상황을 고려하여, 본원의 제 13 양태에서는 흡기 밸브의 개폐 특성 변경을 방지하면서, 점화 스위치가 오프 위치로 전환되는 것을 검출하기 직전으로 흡기 밸브의 개폐 특성을 유지하도록 구성된다. 그리하여, 엔진의 시동 후 흡기 밸브의 개폐 특성을 신속하게 변경할 수 있다.

본원의 제 14 양태는 제 9 양태 내지 제 13 양태 중 어느 하나를 기초로 하는 엔진 제어 장치를 제공하고, 제어 유닛은, 엔진 속도가 기준치 미만인 것이 예측되거나 검출되면, 흡기 밸브의 개폐 특성 변경을 중단한다.

엔진 속도가 매우 낮을 때 ("0"또는 그에 근접할 때) 흡기 밸브의 개폐 특성이 변경되면, 가변 밸브 기구의 부하가 과도하게 커짐으로써 가변 밸브 기구가 손상될 수 있다.

이러한 상황을 고려하여, 본원의 제 14 양태에서는, 엔진 회전 속도가 기준치 미만임을 예측하거나 또는 엔진 회전 속도가 기준치 미만임을 검출하면, 흡기 밸브의 개폐 특성 변경을 중단하도록 구성된다. 그리하여, 개폐 특성 변경으로 인해 가변 밸브 기구의 손상을 억제할 수 있다.

본원의 제 15 양태에 있어서, 제 1 양태 내지 제 14 양태 중 어느 하나에 다른 엔진 제어 장치로서, 가변 밸브 기구는, 축선 방향으로 이동가능하도록 실린더 헤드에 배치되는 제어 샤프트, 상기 제어 샤프트 주위에 장착되어 엔진 밸브를 작동시키는 밸브 리프트 기구, 및 제어 샤프트를 이동시키는 액츄에이터를 포함하고, 상기 밸브 리프트 기구는, 제어 샤프트와 연동하여 움직이는 슬라이더 기어, 상기 슬라이더 기어에 장착되어 캠샤프트의 캠을 통하여 작동하는 입력 기어, 및 상기 슬라이더 기어에 장착되어 엔진 밸브를 작동시키는 출력 기어를 포함하고, 상기 액츄에이터는, 제어 샤프트의 운동을 통하여 입력 기어와 출력 기어를 상대 회전시킴으로써 엔진 밸브의 개방 밸브 기간을 변경한다.

본원의 제 16 양태에 따라서, 엔진 제어 장치는 제 15 양태를 기초로 하지만, 액츄에이터는 전력을 통하여 구동된다.

본원의 전술한 목적, 다른 목적, 특징 및 장점은 이하 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시형태의 설명으로부터 명백할 것이고, 동일한 부재에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하였다.

본 발명을 통하여, 가변 밸브 기구의 제어를 통하여 차량의 운전성을 향상시킨 엔진의 제어 장치를 얻을 수 있다.

도 1 은 본 발명에 따른 엔진의 제어 장치를 구체화한 실시형태와 함께, 가변 밸브 기구를 탑재한 엔진의 전체 구성을 나타내는 도면,
도 2 는 상기 실시형태의 엔진의 실린더 헤드의 평면 구조를 나타내는 평면도,
도 3 은 상기 실시형태의 가변 밸브 기구에 의해 작동되는 흡기 밸브의 밸브 기간 및 최대 밸브 리프트의 변경 방식을 나타내는 그래프,
도 4 는 상기 실시형태의 가변 밸브 기구의 전동식 액츄에이터 및 밸브 기구 본체의 사시도,
도 5 는 상기 실시형태의 가변 밸브 기구의 밸브 기구 본체의 분해 사시도,
도 6 은 상기 실시형태의 가변 밸브 기구의 슬라이더 기어의 사시도,
도 7 은 슬라이더 기어 (입력 스플라인 및 출력 스플라인) 의 단면도,
도 8 은 상기 실시형태의 가변 밸브 기구의 제어 샤프트 및 그 주변 부재의 사시도,
도 9 는 상기 실시형태의 가변 밸브 기구의 밸브 기구 본체의 분해 사시도,
도 10 은 상기 실시형태의 가변 밸브 기구의 밸브 리프트 기구의 내부 구조를 나타내는 절취 사시도.
도 11 은 상기 실시형태에 따른 엔진의 실린더 헤드에서의 가변 밸브 기구 및 그 주변 구조를 나타내는 단면도,
도 12 는 상기 실시형태의 가변 밸브 기구의 전자 제어 장치에 의한 구동 모드의 전환 방식을 나타내는 개략도,
도 13 은 상기 실시형태의 전자 제어 장치를 통하여 실행되는 "엔진 시동 처리" 의 처리 순서를 나타내는 순서도,
도 14 는 상기 실시형태의 전자 제어 장치를 통하여 실행되는 "제 1 가변 밸브 기구 구동 처리" 의 처리 순서를 나타내는 순서도,
도 15 는 상기 실시형태의 전자 제어 장치를 통하여 실행되는 "제 1 가변 밸브 기구 구동 처리" 의 다른 처리 순서를 나타내는 순서도,
도 16 은 상기 실시형태의 전자 제어 장치를 통하여 실행되는 "제 1 액츄에이터 구동 처리" 의 처리 순서를 나타내는 순서도,
도 17 은 상기 실시형태의 전자 제어 장치를 통하여 실행되는 "제 2 가변 밸브 기구 구동 처리" 의 처리 순서를 나타내는 순서도,
도 18 은 상기 실시형태의 전자 제어 장치를 통하여 실행되는 "제 2 가변 밸브 기구 구동 처리" 의 다른 처리 순서를 나타내는 순서도,
도 19 는 상기 실시형태의 전자 제어 장치를 통하여 실행되는 "제 2 액츄에이터 구동 처리" 의 처리 순서를 나타내는 순서도,
도 20 은 상기 실시형태의 전자 제어 장치를 통하여 실행되는 "제 2 액츄에이터 구동 처리" 의 다른 처리 순서를 나타내는 순서도,
*도 21 은 상기 실시형태의 전자 제어 장치를 통하여 실행되는 "제 2 액츄에이터 구동 처리" 의 또 다른 처리 순서를 나타내는 순서도,
도 22 는 상기 실시형태의 전자 제어 장치를 통하여 실행되는 "제 3 가변 밸브 기구 구동 처리" 의 처리 순서를 나타내는 순서도,
도 23 은 상기 실시형태의 전자 제어 장치를 통하여 실행되는 "제 3 가변 밸브 기구 구동 처리" 의 다른 처리 순서를 나타내는 순서도,
도 24 는 상기 실시형태의 전자 제어 장치를 통하여 실행되는 "제 3 액츄에이터 구동 처리" 의 처리 순서를 나타내는 순서도,
도 25 는 상기 실시형태의 전자 제어 장치를 통하여 실행되는 "제 4 가변 밸브 기구 구동 처리" 의 처리 순서를 나타내는 순서도,
도 26 은 상기 실시형태의 전자 제어 장치를 통하여 실행되는 "제 4 가변 밸브 기구 구동 처리" 의 다른 처리 순서를 나타내는 순서도,
도 27 은 상기 실시형태의 전자 제어 장치를 통하여 실행되는 "제 4 액츄에이터 구동 처리" 의 처리 순서를 나타내는 순서도,
도 28 은 상기 실시형태의 전자 제어 장치를 통하여 실행되는 "제 4 액츄에이터 구동 처리" 의 다른 처리 순서를 나타내는 순서도,
도 29 는 상기 실시형태의 전자 제어 장치를 통하여 실행되는 "제 5 가변 밸브 기구 구동 처리" 의 처리 순서를 나타내는 순서도,
도 30 은 상기 실시형태의 전자 제어 장치를 통하여 실행되는 "제 5 액츄에이터 구동 처리" 의 처리 순서를 나타내는 순서도,
도 31 은 상기 실시형태의 전자 제어 장치를 통하여 실행되는 "제 5 액츄에이터 구동 처리" 의 다른 처리 순서를 나타내는 순서도,
도 32 는 상기 실시형태의 전자 제어 장치를 통하여 실행되는 "제 6 가변 밸브 기구 구동 처리" 의 처리 순서를 나타내는 순서도,
도 33 은 상기 실시형태의 전자 제어 장치를 통하여 실행되는 "제 6 액츄에이터 구동 처리" 의 처리 순서를 나타내는 순서도,
도 34 는 상기 실시형태의 전자 제어 장치에 의한 가변 밸브 기구의 제어 방식을 나타내는 타이밍 차트,
도 35 는 상기 실시형태의 전자 제어 장치에 의한 가변 밸브 기구의 다른 제어 방식을 나타내는 타이밍 차트, 및
도 36 은 상기 실시형태의 전자 제어 장치에 의한 가변 밸브 기구의 또 다른 제어 방식을 나타내는 타이밍 차트.

본원의 실시형태에 대해 도 1 ~ 도 36 을 참조하여 설명한다. 상기 실시형태에 있어서, 흡기 밸브의 개폐 특성 (기간 및 최대 밸브 리프트) 을 변경하는 가변 밸브 기구로서 본 발명을 구체화하였다.

＜엔진의 구조＞

엔진 (1) 은 실린더 블록 (2) 및 실린더 헤드 (3) 로 실질적으로 구성된다. 실린더 블록 (2) 은 다수의 실린더 (21) 를 구비한다. 실린더 (21) 주위에는 워터 자켓 (22) 이 형성된다.

각 실린더 (21) 에는 피스톤 (23) 이 배치된다. 또한, 실린더 (21) 의 내주면, 피스톤 (23) 의 정상면, 및 실린더 헤드 (3) 에 의해 둘러싸인 연소실 (24) 이 형성되어 있다. 피스톤 (23) 은 연결 로드 (25) 를 통하여 크랭크샤프트 (26) 에 연결된다.

실린더 헤드 (3) 에는, 연소실 (24) 및 흡입 파이프 (31) 를 연통하도록 연결하는 흡입구 (32) 와, 연소실 (24) 및 배기 파이프 (35) 를 연통하도록 연결하는 배기구 (36) 가 설치되어 있다.

흡입구 (32) 는 흡기 밸브 (33) 를 통하여 개폐된다. 흡기 밸브 (33) 는 흡입 캠샤프트 (34) 의 캠 (34C) 를 통하여 개방되고 밸브 스프링을 통하여 폐쇄된다.

배기구 (36) 는 배기 밸브 (37) 를 통하여 개폐된다. 배기 밸브 (37) 는 배기 캠샤프트 (38) 의 캠 (38C) 을 통하여 개방되고 밸브 스프링을 통하여 폐쇄된다.

스로틀 밸브 (39) 는 흡입 파이프 (31) 내의 공기가 통과할 수 있는 면적을 변경한다. 분사기 (41) 는 연소실 (24) 안으로 연료를 분사한다.

점화 플러그 (42) 는 연소실 (24) 내의 혼합기체를 점화한다. 가변 밸브 기구 (5) 는 흡기 밸브 (33) 의 밸브 개방 기간 (밸브 기간 (INCAM)) 을 변경한다.

시동기 모터 (11) 는 엔진 (1) 의 시동시 크랭크샤프트 (26) 를 회전시킨다. 배터리 (12) 는 시동기 모터 (11), 점화 플러그 (42), 가변 밸브 기구 (5) 및 전자 제어 장치 (9) 등에 전력을 공급한다. 도 1 에서는 배터리 (12) 로부터 전술한 장치 등에 전력을 공급하는 공급 경로가 일점 쇄선으로 도시되었다. 한편, 배터리 (12) 는 엔진 (1) 을 탑재한 차량에 제공된다. 이하 설명에서, "차량" 은 엔진 (1) 을 탑재한 차량을 말한다.

엔진 (1) 은 전자 제어 장치 (9) 를 통하여 중앙 제어된다. 전자 제어 장치 (9) 는, 엔진 제어에 관련된 연산 처리를 실행하는 중앙 연산 처리 유닛, 엔진 제어에 필요한 프로그램이나 맵이 미리 기억된 읽기 전용 메모리 (ROM), 중앙 연산 처리 유닛의 계산 결과 등을 일시적으로 기억하는 임의 접근 메모리 (RAM), 외부 신호를 입력하기 위한 입력 포트, 및 외부 장치에 신호를 출력하기 위한 출력 포트 등으로 실질적으로 구성된다.

전자 제어 장치 (9) 의 입력 포트는, 회전 속도 센서 (91), 냉각수 온도 센서 (92), 흡기 온도 센서 (93), 공기 유량계 (94), 가속기 위치 센서 (95), 차량 속도 센서 (96) 및 점화 스위치 (97) 등에 연결된다.

회전 속도 센서 (91) 는, 크랭크샤프트 (26) 의 근방에 설치되고 크랭크샤프트 (26) 의 회전 속도 (엔진 회전 속도 (NE)) 에 대응하는 전기 신호를 출력한다. 회전 속도 센서 (91) 의 출력 신호는, 전자 제어 장치 (9) 에 입력된 후, 엔진 회전 속도 계측치 (NEM) 로서 각종 제어에 사용된다.

냉각수 온도 센서 (92) 는, 실린더 (21) 주위에 설치되고 워터 자켓 (22) 내의 냉각수의 온도 (냉각수 온도 (THW)) 에 대응하는 전기 신호를 출력한다. 냉각수 온도 센서 (92) 의 출력 신호는, 전자 제어 장치 (9) 에 입력된 후, 냉각수 온도 계측치 (THWM) 로서 각종 제어에 사용된다.

흡기 온도 센서 (93) 는, 공기 청정기의 하류측의 흡기 통로에 제공되고 흡입 파이프 (31) 내의 공기의 온도 (흡기 온도 (THA)) 에 대응하는 전기 신호를 출력한다. 흡기 온도 센서 (93) 의 출력 신호는, 전자 제어 장치 (9) 에 입력된 후, 흡기 온도 계측치 (THAM) 로서 각종 제어에 사용된다.

공기 유량계 (94) 는, 공기 청정기의 하류측의 흡기 통로에 제공되고 흡입 파이프 (31) 내의 공기의 유량 (흡기 유량 (GA))에 대응하는 전기 신호를 출력한다. 공기 유량계 (94) 의 출력 신호는, 전자 제어 장치 (9) 에 입력된 후, 흡기 유량 계측치 (GAM) 로서 각종 제어에 사용된다. 한편, 흡기 유량 (GA) 은 연소실 (24) 내에 공급되는 공기의 양 (흡입 공기량) 에 대응한다.

가속기 위치 센서 (95) 는, 차량의 가속기 페달 근방에 제공되고 가속기 페달의 누름양에 (가속기 조작량 (ACP)) 에 대응하는 전기 신호를 출력한다. 가속기 위치 센서 (95) 의 출력 신호는, 전자 제어 장치 (9) 에 입력된 후, 가속기 조작량 계측치 (ACPM) 로서 각종 제어에 사용된다.

차량 속도 센서 (96) 는, 차량의 바퀴 근방에 제공되고 타이어 바퀴의 회전 속도 (차량 속도 (SPD)) 에 대응하는 전기 신호를 출력한다. 차량 속도 센서 (96) 의 출력 신호는, 전자 제어 장치 (9) 에 입력된 후, 차량 속도 계측치 (SPDM) 로서 각종 제어에 사용된다.

점화 스위치 (97) 는, 차량의 운전석 측에 제공되고 "OFF", "ACC", "ON" 및 "START" 위치 중 하나로 전환된다. 점화 스위치 (97) 가 "ON" 위치에 있을 때, 점화 신호 (IG) 가 전자 제어 장치 (9) 에 입력된다. 점화 스위치 (97) 가 "START" 위치에 있을 때, 점화 신호 (IG) 와 함께 시동 신호 (STA) 가 전자 제어 장치 (9) 에 입력된다. 한편, 본 실시형태에 있어서, 점화 스위치 (97) 가 "ACC" 위치에 있는 상태를, 점화 스위치 (97) 가 "OFF" 위치에 있는 상태와 같은 것으로 취급한다.

전자 제어 장치 (9) 의 출력 포트는, 분사기 (41), 점화 플러그 (42) , 시동기 모터 (11) 및 가변 밸브 기구 (5) 등의 구동 회로에 연결된다.

각 센서의 출력 신호 등으로부터 파악되는 엔진 운전 상태에 근거하여, 전자 제어 장치 (9) 는, 스로틀 밸브 (39) 의 개도 (스로틀 개도 (THR)) 를 조절하는 스로틀 제어, 분사기 (41) 로부터 분사된 연료량을 조절하는 연료 분사 제어, 점화 플러그 (42) 의 점화 시기를 조절하는 점화 시기 제어, 및 밸브 기간 (INCAM) 을 조절하는 가변 밸브 기구 제어 등의 각종 제어를 실시한다. 한편, 제어 유닛은 전자 제어 장치 (9) 를 포함한다.

＜밸브 기간의 변경 방식＞

도 3 을 참조하여, 가변 밸브 기구 (5) 를 통한 밸브 기간 (INCAM) 의 변경 방식에 대해 설명한다.

가변 밸브 기구 (5) 는, 가장 큰 밸브 기간 (최대 밸브 기간 (INCAMmax)) 내지 가장 작은 밸브 기간 (최소 밸브 기간 (INCAMmin)) 사이에서 밸브 기간 (INCAM) 을 연속적으로 변경시킨다. 밸브 기간 (INCAM) 의 변화에 동기하여, 흡기 밸브 (33) 의 최대 밸브 리프트 (INVL) (흡기 밸브 (33) 가 폐쇄 밸브측의 극단 위치에서 개방 밸브측의 극단 위치까지 이동하는 양) 가 변경된다.

최대 밸브 리프트 (INVL) 는, 밸브 기간 (INCAM) 이 최대 밸브 기간 (INCAMmax) 일 때 가장 큰 최대 밸브 리프트 (상한 최대 밸브 리프트 (INVLmax)) 가 된다. 또한, 밸브 기간 (INCAM) 이 최소 밸브 기간 (INCAMmin) 일 때 가장 작은 최대 밸브 리프트 (하한 최대 밸브 리프트 (INVLmin)) 가 된다. 즉, 밸브 기간 (INCAM) 의 변화에 동기하여, 최대 밸브 리프트 (INVL) 가 상한 최대 밸브 리프트 (INVLmax) 내지 하한 최대 밸브 리프트 (INVLmin) 사이에서 연속적으로 변화한다.

＜가변 밸브 기구의 구조＞

도 4 ~ 도 11 을 참조하여, 가변 밸브 기구 (5) 의 상세한 구조에 대해 설명한다. 가변 밸브 기구 (5) 는, 각 실린더 (21) 에 대응하는 지점에 실질적으로 동일한 구조를 가지고, 도 4, 도 5, 도 8, 도 9 및 도 10 에서는 1 개의 실린더 (21) 에 대응하는 지점에 제공된 구조만을 도시하였다.

〔1〕가변 밸브 기구의 전체 구조

가변 밸브 기구 (5) 는 전동식 액츄에이터 (5A) 와 밸브 기구 본체 (5B) 로 실질적으로 구성된다.

밸브 기구 본체 (5B) 는 로커 샤프트 (51), 제어 샤프트 (52) 및 밸브 리프트 기구 (53) 로 실질적으로 구성된다. 각 실린더 (21) 에는 밸브 리프트 기구 (53) 가 별도로 제공된다.

로커 샤프트 (51) 는 실린더 헤드 (3) 에 배치되고 실린더 배열 방향 (화살표 F, R 방향) 으로 연장한다. 또한, 이 로커 샤프트 (51) 는 회전가능하지 않으며 또한 축선 방향으로 이동할 수 없도록 고정된다. 한편, 화살표 F 는 전동식 액츄에이터 (5A) 로부터 멀어지는 방향을 나타내고, 화살표 R 은 전동식 액츄에이터 (5A) 에 가까워지는 방향을 나타낸다.

로커 샤프트 (51) 내에는, 축선 방향으로 이동할 수 있도록 제어 샤프트 (52) 가 배치된다. 로커 샤프트 (51) 상에는, 각 실린더 (21) 에 대응하는 위치에 밸브 리프트 기구 (53) 가 제공된다. 즉, 모든 밸브 리프트 기구 (53) 는 단일의 공통 로커 샤프트 (51) 에 의해 지지된다.

제어 샤프트 (52) 는 전동식 액츄에이터 (5A) 에 연결된다. 전동식 액츄에이터 (5A) 는 전동 모터 (5A1) 와 운동 전환 기구 (5A2) 로 실질적으로 구성된다. 전동 모터 (5A1) 는 배터리 (12) 로부터 공급된 전력을 통하여 구동한다. 운동 전환 기구 (5A2) 는 전동 모터 (5A1) 의 회전운동을 선형 운동으로 전환하여 이 선형 운동을 제어 샤프트 (52) 에 전달한다. 즉, 가변 밸브 기구 (5) 에서, 전동식 액츄에이터 (5A) 의 전동 모터 (5A1) 에 의해 제어 샤프트 (52) 가 구동된다.

전자 제어 장치 (9) 는, 전동식 액츄에이터 (5A) 의 제어를 통하여 제어 샤프트 (52) 를 축선 방향으로 변위시킴으로써, 흡기 밸브 (33) 의 밸브 기간 (INCAM) 및 최대 밸브 리프트 (INVL) 를 변경한다. 제어 샤프트 (52) 가 화살표 F 방향으로 변위됨에 따라, 흡기 밸브 (33) 의 밸브 기간 (INCAM) 및 최대 밸브 리프트 (INVL) 는 증가 방향으로 변경된다. 반대로, 제어 샤프트 (52) 가 화살표 R 방향으로 변위됨에 따라, 흡기 밸브 (33) 의 밸브 기간 (INCAM) 및 최대 밸브 리프트 (INVL) 는 감소 방향으로 변경된다. 한편, 제어 샤프트 (52) 의 변위 방향과 밸브 기간 (INCAM) 및 최대 밸브 리프트 (INVL) 의 변화 방향간의 관계는, 전술한 관계와 반대로 설정될 수 있다.

〔2〕밸브 기구 본체의 구조

밸브 리프트 기구 (53) 는 슬라이더 기어 (6), 입력 기어 (7) 및 출력 기어 (8) 로 실질적으로 구성된다.

슬라이더 기어 (6) 는 로커 샤프트 (51) 상에 제공된다. 또한, 이 슬라이더 기어 (6) 는 로커 샤프트 (51) 상에서 제어 샤프트 (52) 와 연동하여 축선 방향으로 이동할 수 있다.

슬라이더 기어 (6), 입력 기어 (7) 및 출력 기어 (8) 는 나선형 스플라인 (splines) 에 의해 상호 연결된다. 특히, 입력 기어 (7) 및 출력 기어 (8) 는, 서로 대면하는 기어 (7, 8) 의 측면이 서로 접촉하도록 슬라이더 기어 (6) 에 끼워맞춰진다.

〔3〕슬라이더 기어의 구조

슬라이더 기어 (6) 는 슬라이더 기어 입력 스플라인 (61) 및 슬라이더 기어 출력 스플라인( 62) 을 구비한다.

슬라이더 기어 입력 스플라인 (61) 은 축선 방향으로 슬라이더 기어 (6) 의 중앙에 제공된다. 또한, 슬라이더 기어 입력 스플라인 (61) 은 입력 기어 (7) 의 나선형 스플라인 (입력 기어 스플라인 (71)) 과 맞물리도록 형성된다.

슬라이더 기어 출력 스플라인 (62) 은 슬라이더 기어 입력 스플라인 (61) 의 양측에 제공된다. 또한, 슬라이더 기어 출력 스플라인 (62) 은 출력 기어 (8) 의 나선형 스플라인 (출력 기어 스플라인 (81)) 과 맞물리도록 각각 형성된다.

슬라이더 기어 입력 스플라인 (61) 및 각각의 슬라이더 기어 출력 스플라인 (62) 은 스플라인 경사 방향이 반대가 되도록 형성된다. 또한, 각각의 슬라이더 기어 출력 스플라인 (62) 의 외경은 슬라이더 기어 입력 스플라인 (61) 의 홈부의 직경보다 작게 설정된다.

슬라이더 기어 (6) 내부에는 축선 방향으로 연장하는 샤프트 삽입 구멍 (63) 이 형성된다. 또한, 슬라이더 기어 입력 스플라인 (61) 내부에는 원주 방향으로 연장하는 핀 홈 (64) 이 형성된다.

슬라이더 기어 (6) 는 연결 핀 (54) 을 내부 공간에 삽입시킬 수 있도록 하는 핀 삽입 구멍 (61H) 을 구비한다. 핀 삽입 구멍 (61H) 은 슬라이더 기어 입력 스플라인 (61) 을 그 외주면으로부터 핀 홈 (64) 까지 천공하는 관통 구멍으로서 형성된다. 연결 핀 (54) 은 슬라이더 기어 (6) 및 제어 샤프트 (52) 의 연동운동을 위해 슬라이더 기어 (6) 에 장착된다.

*〔4〕입력 기어의 구조

입력 기어 (7) 는 이 입력 기어 (7) 의 본체가 되는 입력 기어 하우징 (72)( 으로 실질적으로 구성된다. 입력 기어 하우징 (72) 내부에는, 로커 샤프트 (51) 의 축선 방향으로 연장하는 공간이 형성된다. 입력 기어 하우징 (72) 의 내주부는, 슬라이더 기어 (6) 의 슬라이더 기어 입력 스플라인 (61) 과 맞물리는 나선형 스플라인 (입력 기어 스플라인 (71)) 을 구비한다.

입력 기어 하우징 (72) 의 외주면에는, 흡입 캠샤프트 (34) 의 캠 (34C) 과 접촉하는 입력 암 (73) 이 제공된다. 입력 암 (73) 은, 한 쌍의 지지 암 (73L, 73R), 샤프트 (73A) 및 롤러 (73B) 로 실질적으로 구성된다.

입력 암 (73) 의 전술한 구성 요소는 다음과 같이 구성된다.

● 지지 암 (73L, 73R) 은 입력 기어 하우징 (72) 의 외주부로부터 반경 방향으로 돌출된다. 또한, 지지 암 (73L, 73R) 은 서로 평행하게 형성된다.

● 샤프트 (73A) 는 로커 샤프트 (51) 의 축선과 평행하도록 지지 암 (73L) 과 지지 암 (73R) 사이에 제공된다.

*● 롤러 (73B) 는 샤프트 (73A) 에 회전가능도록 끼워맞춰진다.

〔5〕출력 기어의 구조

각각의 출력 기어 (8) 는 그 본체가 되는 출력 기어 하우징 (82) 으로 실질적으로 구성된다.

출력 기어 하우징 (82) 내측에는 공간이 로커 샤프트 (51) 의 축선 방향으로 연장하여 형성된다. 출력 기어 하우징 (82) 의 내주부는, 슬라이더 기어 (6) 의 슬라이더 기어 출력 스플라인 (62) 과 맞물리는 나선형 스플라인 (출력 기어 스플라인 (81)) 을 구비한다. 한편, 출력 기어 스플라인 (81) 의 스플라인 경사 방향은 입력 기어 스플라인 (71) 의 스플라인 경사 방향과 반대이다.

출력 기어 하우징 (82) 의 원형 베이스부 (베이스부 (82A)) 의 외주부는 반경방향으로 외부로 돌출되는 출력 암 (83) 을 구비한다. 출력 암 (83) 의 일측에는 오목하게 만곡한 캠면 (83A) 을 구비한다.

〔6〕로커 샤프트 및 제어 샤프트의 구조

도 8 에서는 로커 샤프트 (51) 및 제어 샤프트 (52) 의 구조를 사시도로 도시하였다.

제어 샤프트 (52) 는 밸브 리프트 기구 (53) 가 배치되는 각 지점에 형성되는 핀 삽입 구멍 (52H) 을 구비한다. 즉, 본 실시형태에 있어서, 제어 샤프트 (52) 는 4 개의 핀 삽입 구멍 (52H) 을 구비한다.

핀 삽입 구멍 (52H) 각각에는, 제어 샤프트 (52) 및 슬라이더 기어 (6) 의 축선방향 연동운동을 위한 연결 핀 (54) 이 끼워맞춰진다.

로커 샤프트 (51) 는 제어 샤프트 (52) 의 핀 삽입 구멍 (52H) 과 대응하는 지점에 핀 슬라이드 구멍 (51H) 을 구비한다. 각 핀 슬라이드 구멍 (51H) 은, 연결 핀 (54) 이 로커 샤프트 (51) 에 대하여 움직일 수 있도록 축선 방향으로 연장하는 기다란 구멍으로서 형성된다.

연결 핀 (54) 에는 부시 (55) 가 장착된다.

부시 (55) 는, 제어 샤프트 (52) 의 축선 방향과 통상적으로 직교하는 면 (지지 단면 (55F)) 이 슬라이더 기어 (6) 의 핀 홈 (64) 과 면접촉하도록 형성된다. 또한, 부시 (55) 는 연결 핀 (54) 을 끼워맞추기 위한 핀 삽입 구멍 (55H) 을 구비한다.

부시 (55) 의 제어 샤프트 (52) 의 축선 방향으로의 길이는, 슬라이더 기어 (6) 의 핀 홈 (64) 의 폭과 실질적으로 동일하도록 설정된다. 그리하여, 연결 핀 (54) 에 끼워맞춰지는 부시 (55) 는 제어 샤프트 (52) 및 슬라이더 기어 (6) 의 축선 방향의 상대 위치를 고정시킨다.

〔7〕밸브 기구 본체의 조립 방식

도 9 에서는 밸브 기구 본체 (5B) 구조의 분해 사시도를 도시하였다.

밸브 기구 본체 (5B) 의 각종 부재는 다음의 순서로 조립될 수 있다.

● 제어 샤프트 (52) 는 로커 샤프트 (51) 내에 삽입된다.

● 부시 (55) 는 슬라이더 기어 (6) 의 핀 홈 (64) 에 배치된다.

● 로커 샤프트 (51) 는 슬라이더 기어 (6) 내에 삽입된다.

● 연결 핀 (54) 은 슬라이더 기어 (6), 부시 (55) 및 로커 샤프트 (51) 를 통하여 삽입시킴으로써 제어 샤프트 (52) 에 설치된다.

〔8〕밸브 리프트 기구의 내부 구조

도 10 에서는 밸브 리프트 기구 (53) 의 내부 구조를 도시하였다.

연결 핀 (54) 은 이 연결 핀 (54) 의 말단부가 슬라이더 기어 (6) 의 내주면과 접촉하지 않도록 핀 홈 (64) 에 대하여 배치된다. 부시 (55) 는 이 부시 (55) 의 지지 단면 (55F) 이 슬라이더 기어 (6) 와 면접촉하도록 핀 홈 (64) 에 배치된다.

그리하여, 제어 샤프트 (52) 가 축선 방향으로 이동함에 따라, 이 제어 샤프트 (52) 의 이동량과 동일하게 동일한 축선 방향으로 슬라이더 기어 (6) 가 이동한다. 즉, 슬라이더 기어 (6) 는 제어 샤프트 (52) 와 연동하여 축선 방향으로 이동한다. 이러한 이동시, 일측의 축선 방향으로 작용하는 힘이 부시 (55) 및 핀 홈 (64) 의 전체 접촉면에 의해 수용되어, 연결 핀 (54) 을 통한 슬라이더 기어 (6) 의 이동이 안정적으로 실시될 수 있다.

연결 핀 (54) 및 부시 (55) 는 슬라이더 기어 (6) 에 대하여 상대 이동하도록 핀 홈 (64) 에 대하여 배치된다. 이에 따라, 흡입 캠샤프트 (34) 의 토크가 입력 기어 (7) 에 전달되면, 슬라이더 기어 (6) 는 로커 샤프트 (51) 를 중심으로 진동하게 된다. 즉, 핀 홈 (64) 은 연결 핀 (54) 및 부시 (55) 에 대하여 원주 방향으로 이동한다. 부시 (55) 의 지지 단면 (55F) 과 핀 홈 (64) 이 서로 면접촉하면서 서로 습동하기 때문에, 그의 상대 운동이 안정적으로 실시된다.

〔9〕밸브 기간 및 최대 밸브 리프트의 변경 방식

가변 밸브 기구 (5) 에서, 제어 샤프트 (52) 를 축선 방향으로 이동시킴으로써, 슬라이더 기어 (6), 입력 기어 (7) 및 출력 기어 (8) 의 축선 방향의 상대 위치를 변경하면, 입력 기어 (7) 및 각각의 출력 기어 (8) 는 서로 반대 방향의 비틀림력을 수용한다.

그리하여, 입력 기어 (7) 및 각각의 출력 기어 (8) 는 서로 상대 회전하여, 입력 기어 (7) (입력 암 (73)) 및 각각의 출력 기어 (8) (출력 암 (83)) 간의 상대 위상 차이를 변경한다. 본원에서는, 가변 밸브 기구 (5) 에서, 모든 슬라이더 기어 (6) 가 단일의 공통의 제어 샤프트 (52) 에 고정되기 때문에, 제어 샤프트 (52) 를 이동시킴으로써 모든 밸브 리프트 기구 (53) 에서 상대 위상 차이가 동시에 변경된다.

흡기 밸브 (33) 의 밸브 기간 (INCAM) 및 최대 밸브 리프트 (INVL) 는 상기 상대 위상 차이의 변경을 통하여 다음과 같이 변화한다.

(a) 상기 상대 위상 차이가 감소함에 따라, 즉 입력 암 (73) 및 각각의 출력 암 (83) 이 원주방향으로 서로 접근함에 따라, 흡기 밸브 (33) 의 밸브 기간 (INCAM) 및 최대 밸브 리프트 (INVL) 는 감소한다.

(b) 상기 상대 위상차이가 증가함에 따라, 즉 입력 암 (73) 및 각각의 출력 암 (83) 이 원주방향으로 서로 멀어짐에 따라, 흡기 밸브 (33) 의 밸브 기간 (INCAM) 및 최대 밸브 리프트 (INVL) 는 증가한다.

〔10〕엔진의 밸브 리프트 구조

도 11 에서는 실린더 헤드 (3) 내의 가변 밸브 기구 (5) 주변의 구조를 도시하였다.

실린더 헤드 (3) 에서, 흡기 밸브 (33) 위에는 흡입 롤러 로커 암 (43) 이 배치된다. 또한, 흡입 캠샤프트 (34) 및 흡입 롤러 로커 암 (43) 사이에는 가변 밸브 기구 (5) 의 밸브 리프트 기구 (53) 가 배치된다.

흡입 롤러 로커 암 (43) 의 일단부는 래쉬 조절기 (lash adjuster; 44) 에 의해 지지된다. 흡입 롤러 로커 암의 타단부는 흡기 밸브 (33) 의 스템 (stem) 단부와 접촉한다.

흡입 롤러 로커 암 (43) 은 흡기 밸브 (33) 의 밸브 스프링 (45) 에 의해 가변 밸브 기구 (5) 측으로 가압된다. 롤러 (43R) 는 항상 밸브 리프트 기구 (53) 의 출력 기어 (8) 와 접촉하여 유지된다.

입력 기어 (7) 의 롤러 (73B) 는 실린더 헤드 (3) 에 압축 상태로 배치된 스프링에 의해 흡입 캠샤프트 (34) 측으로 가압된다. 그리하여, 롤러 (73B) 는 항상 흡입 캠샤프트 (34) 의 캠 (34C) 과 접촉하여 유지된다.

각각의 출력 기어 (8) 에서, 하우징 (82) 의 베이스부 (82A) 또는 출력 암 (83) 의 캠면 (83A) 은 항상 흡입 롤러 로커 암 (43) 의 롤러 (43R) 와 접촉한다.

엔진 (1) 에서, 흡입 캠샤프트 (34) 가 회전함에 따라, 각각의 입력 기어 (7) 가 밀려진다. 흡입 캠샤프트 (34) 의 토크가 각각의 입력 기어 (7) 및 각각의 슬라이더 기어 (6) 를 통하여 출력 기어 (8) 에 전달됨에 따라, 출력 기어 (8) 가 진동하게 된다. 출력 기어 (8) 가 진동함에 따라, 흡입 롤러 로커 암 (43) 이 밀려지기 때문에, 흡기 밸브 (33) 가 밸브 개방 방향으로 리프트된다.

엔진 (1) 에서, 출력 암 (83) 및 입력 암 (73) 간의 상대 위상 차이에 따라, 대응하는 출력 기어 (8) 에 의해 실시되는 각각의 흡입 롤러 로커 암 (43) 의 눌림양 (완전 폐쇄 밸브 위치에서 완전 개방 밸브 위치까지의 이동량) 이 변화하고, 그에 따라, 흡기 밸브 (33) 의 밸브 기간 (INCAM) 및 최대 밸브 리프트 (INVL) 가 변경된다.

＜가변 밸브 기구의 제어 방식＞

도 12 를 참조하여, 전자 제어 장치 (9) 에 의해 적합한 모드가 선택되는 가변 밸브 기구 (5) 의 구동 모드에 대해 설명한다.

〔1〕구동 모드의 선택 방식

전자 제어 장치 (9) 는, 기본적으로는 다음의 (a) 및 (b) 의 방식으로 가변 밸브 기구 (5) 의 구동 모드 중 하나를 선택한다.

(a) 점화 신호 (IG) 가 온 상태 (전자 제어 장치 (9) 에 점화 신호 (IG) 가 입력되는 상태) 에서 가변 밸브 기구 (5) 를 구동시킬 때, 전자 제어 장치 (9) 는 가변 밸브 기구 (5) 의 구동 모드로서 "제 1 모드", "제 2 모드", "제 3 모드"및 "제 4 모드"중 하나를 선택한다.

(b) 점화 신호 (IG) 가 오프 상태 (전자 제어 장치 (9) 에 점화 신호 (IG) 가 입력되지 않은 상태) 에서 가변 밸브 기구 (5) 를 구동시킬 때, 전자 제어 장치 (9) 는 가변 밸브 기구 (5) 의 구동 모드로서 "제 5 모드"및 "제 6 모드"중 하나를 선택한다.

〔2〕가변 밸브 기구 구동 처리

전자 제어 장치 (9) 는 "가변 밸브 기구 구동 처리"를 통하여 구동 모드사이에서 전환한다. 가변 밸브 기구 구동 처리는 (a) ~ (f) 의 처리를 포함한다.

(a) "제 1 가변 밸브 기구 구동 처리" (도 14 및 도 15).

(b) "제 2 가변 밸브 기구 구동 처리" (도 17 및 도 18).

(c) "제 3 가변 밸브 기구 구동 처리" (도 22 및 도 23).

(d) "제 4 가변 밸브 기구 구동 처리" (도 25 및 도 26).

(e) "제 5 가변 밸브 기구 구동 처리" (도 29).

(f) "제 6 가변 밸브 기구 구동 처리" (도 32).

〔3〕가변 밸브 기구 구동 처리의 실행 방식

전자 제어 장치 (9) 는 다음의 (a) ~ (c) 방식으로 "가변 밸브 기구 구동 처리" 를 실행한다. 한편, 본 실시형태의 차량에서, 점화 스위치 (97) 가 "OFF", "ACC", "ON" 및 "START" 위치 중 어느 위치에 있는지에 상관없이 전자 제어 장치 (9) 의 구동은 계속된다.

(a) 전자 제어 장치 (9) 의 구동이 개시되면 "제 1 가변 밸브 기구 구동 처리" 를 개시한다.

(b) "제 1 가변 밸브 기구 구동 처리" 를 개시한 후, 전자 제어 장치 (9) 는 각 처리의 흐름에 따라 적합한 가변 밸브 기구 구동 처리를 실행한다.

(c) "제 5 가변 밸브 기구 구동 처리" 의 종료시 "제 6 가변 밸브 기구 구동 처리" 를 개시하지 않으면, 또는 "제 6 가변 밸브 기구 구동" 의 종료시 "제 4 가변 밸브 기구 구동 처리" 를 개시하지 않으면, 전자 제어 장치 (9) 는 "제 1 가변 밸브 기구 구동 처리" 를 다시 개시한다.

〔4〕구동 모드와 가변 밸브 기구 구동 처리와의 관계

가변 밸브 기구 (5) 의 구동 모드와 가변 밸브 기구 구동 처리와의 관계를 이하에 나타낸다.

(a) 가변 밸브 기구 (5) 의 구동 모드가 "제 1 모드" 로 설정되면, "제 1 가변 밸브 기구 구동 처리" (도 14 및 도 15) 가 실행된다. 또한, "제 1 가변 밸브 기구 구동 처리" 의 일환으로서 실행되는 "제 1 액츄에이터 구동 처리" (도 16)를 통하여 전동식 액츄에이터 (5A) 의 제어를 실행한다.

(b) 가변 밸브 기구 (5) 의 구동 모드가 "제 2 모드" 로 설정되면, "제 2 가변 밸브 기구 구동 처리" (도 17 및 도 18) 가 실행된다. 또한, "제 2 가변 밸브 기구 구동 처리" 의 일환으로서 실행되는 "제 2 액츄에이터 구동 처리" (도 19 ~ 도 21) 를 통하여 전동식 액츄에이터 (5A) 의 제어를 실행한다.

(c) 가변 밸브 기구 (5) 의 구동 모드가 "제 3 모드" 로 설정되면, "제 3 가변 밸브 기구 구동 처리" (도 22 및 도 23) 가 실행된다. 또한, "제 3 가변 밸브 기구 구동 처리" 의 일환으로서 실행되는 "제 3 액츄에이터 구동 처리" (도 24) 를 통하여 전동식 액츄에이터 (5A) 의 제어를 실행한다.

(d) 가변 밸브 기구 (5) 의 구동 모드가 "제 4 모드" 로 설정되면, "제 4 가변 밸브 기구 구동 처리" (도 25 및 도 26) 가 실행된다. 또한, "제 4 가변 밸브 기구 구동 처리" 의 일환으로서 실행되는 "제 4 액츄에이터 구동 처리" (도 27 및 도 28) 를 통하여 전동식 액츄에이터 (5A) 의 제어를 실행한다.

(e) 가변 밸브 기구 (5) 의 구동 모드가 "제 5 모드" 로 설정되면, "제 5 가변 밸브 기구 구동 처리" (도 29) 가 실행된다. 또한, "제 5 가변 밸브 기구 구동 처리" 의 일환으로서 실행되는 "제 5 액츄에이터 구동 처리" (도 30 및 도 31) 를 통하여 전동식 액츄에이터 (5A) 의 제어를 실행한다.

(f) 가변 밸브 기구 (5) 의 구동 모드가 "제 6 모드" 로 설정되면, "제 6 가변 밸브 기구 구동 처리" (도 32) 가 실행된다. 또한, "제 6 가변 밸브 기구 구동 처리" 의 일환으로서 실행되는 "제 6 액츄에이터 구동 처리" (도 33) 를 통하여 전동식 액츄에이터 (5A) 의 제어를 실행한다.

〔5〕구동 모드의 전환 방식

전자 제어 장치 (9) 는, 기본적으로는 다음의 (a) ~ (h) 방식으로 구동 모드의 전환을 실시한다. 본원에 있어서, 이하의 설명에서는 대표적인 전환 조건만을 설정하였다.

(a) 가변 밸브 기구 (5) 가 정지된 상태에서, 점화 스위치 (97) 가 "OFF" (또는 "ACC") 위치에서 "ON" 위치로 전환된 것을 검출하면, 전자 제어 장치 (9) 는 가변 밸브 기구 (5) 의 구동 모드를 "제 1 모드" 로 전환시킨다.

(b) 가변 밸브 기구 (5) 의 구동 모드로서 "제 1 모드" 를 선택한 상태에서, 엔진 (1) 이 시동된 것을 검출하면, 전자 제어 장치 (9) 는 가변 밸브 기구 (5) 의 구동 모드를 "제 1 모드" 에서 "제 2 모드" 로 전환시킨다.

(c) 가변 밸브 기구 (5) 의 구동 모드로서 "제 2 모드" 를 선택한 상태에서, 가변 밸브 기구 (5) 의 웜업이 완료된 것을 검출하면, 전자 제어 장치 (9) 는 가변 밸브 기구 (5) 의 구동 모드를 "제 2 모드" 에서 "제 3 모드" 로 전환시킨다.

(d) 가변 밸브 기구 (5) 의 구동 모드로서 "제 2 모드" 또는 "제 3 모드" 를 선택한 상태에서, 엔진이 스톨된 것을 검출하면, 전자 제어 장치 (9) 는 가변 밸브 기구 (5) 의 구동 모드를 "제 2 모드" 또는 "제 3 모드" 에서 "제 4 모드" 로 전환시킨다.

(e) 가변 밸브 기구 (5) 의 구동 모드로서 "제 4 모드" 를 선택한 상태에서, 엔진 (1) 이 시동된 것을 검출하면, 전자 제어 장치 (9) 는 가변 밸브 기구 (5) 의 구동 모드를 "제 4 모드" 에서 엔진 스톨이 생기기 전에 선택된 구동 모드 (즉, "제 2 모드" 또는 "제 3 모드") 로 전환시킨다.

(f) 가변 밸브 기구 (5) 의 구동 모드로서 "제 4 모드" 를 선택한 상태에서, 엔진 (1) 의 정지 기간이 소정의 기간을 넘으면, 전자 제어 장치 (9) 는 가변 밸브 기구 (5) 의 구동 모드를 "제 4 모드" 에서 "제 1 모드" 로 전환시킨다.

(g) 가변 밸브 기구 (5) 의 구동 모드로서 "제 1 모드", "제 2 모드", "제 3 모드" 및 "제 4 모드" 중 어느 하나를 선택한 상태에서, 점화 스위치 (97) 가 "OFF" (또는 "ACC") 위치로 전환된 것을 검출하면, 전자 제어 장치 (9) 는 가변 밸브 기구 (5) 의 구동 모드를 제 1 구동 모드 내지 제 4 구동 모드 중 선택된 하나에서 "제 5 모드" 로 전환시킨다.

(h) 가변 밸브 기구 (5) 의 구동 모드로서 "제 5 모드" 를 선택한 상태에서, 점화 스위치 (97) 가 "ON" 위치로 전환한 후 "OFF" 위치로 전환될 때까지 엔진 (1) 의 시동이 완료되지 않은 것을 검출하면, 전자 제어 장치 (9) 는 가변 밸브 기구 (5) 의 구동 모드를 "제 5 모드" 에서 "제 6 모드" 로 전환시킨다.

＜전동식 액츄에이터의 제어 방식＞

전자 제어 장치 (9) 가 전동식 액츄에이터 (5A) 를 제어하는 방식에 대해 대략 설명한다.

전자 제어 장치 (9) 는 엔진 운전시 밸브 기간 (INCAM) 을 감시한다. 제어에 의해 조절되는 밸브 기간 (INCAM) (감시 밸브 기간 (INCAMmnt)) 이 목표 밸브 기간 (INCAM) (목표 밸브 기간 (INCAMtrg)) 과 다를 때, 전자 제어 장치 (9) 는 감시 밸브 기간 (INCAMmnt) 이 목표 밸브 기간 (INCAMtrg) 과 일치하도록 전동식 액츄에이터 (5A) 를 제어한다.

감시 밸브 기간 (INCAMmnt) 은, 예를 들면 다음과 같이 산출될 수 있다.

(1) 전동식 액츄에이터 (5A) (전동 모터 (5A1)) 의 제어량에 근거하여 현재의 제어 샤프트 (52) 의 위치를 파악한다.

(2) 제어 샤프트 (52) 의 위치와 밸브 기간 (INCAM) 과의 관계가 미리 설정된 맵에 상기 (1) 에서 파악한 제어 샤프트 (52) 의 위치를 적용하여, 감시 밸브 기간 (INCAMmnt) 을 산출한다.

전동식 액츄에이터 (5A) 의 구동 상태는 전자 제어 장치 (9) 를 통하여 다음의 (a) ~ (c) 중 어느 하나로 전환된다. 한편, 이하에서 "대기 상태" 는 전동식 액츄에이터 (5A) 가 정지된 상태에 대응한다. 또한, "가변 상태" 및 "유지 상태" 는 전동식 액츄에이터 (5A) 가 구동되는 상태에 대응한다.

(a) "대기 상태" ： 배터리 (12) 로부터 전력이 공급되지 않는 상태.

(b) "가변 상태" ： 배터리 (12) 로부터 공급된 전력을 사용하여 제어 샤프트 (52) 의 위치를 변경하는 상태.

(c) "유지 상태" ： 배터리 (12) 로부터 공급된 전력을 사용하여 제어 샤프트 (52) 의 위치를 유지하는 상태.

전동식 액츄에이터 (5A) 에는 제어 샤프트 (52) 의 위치를 기계적으로 고정하는 잠금 기구가 내장되어 있다. 본 실시형태에 있어서, 전동식 액츄에이터 (5A) 의 구동 상태가 "가변 상태" 또는 "유지 상태" 에서 "대기 상태" 로 전환될 때, 상기 잠금 기구를 통하여 제어 샤프트 (52) 의 위치 (밸브 기간 (INCAM)) 가 고정된다. 또한, 전동식 액츄에이터 (5A) 의 구동 상태가 "대기 상태" 에서 "가변 상태" 또는 "유지 상태" 로 전환될 때, 상기 잠금 기구에 의한 제어 샤프트 (52) 의 위치의 고정이 해제된다.

전자 제어 장치 (9) 는, 기본적으로 다음과 같이 전동식 액츄에이터 (5A) 의 구동 상태를 전환시킨다.

(a) 감시 밸브 기간 (INCAMmnt) 이 목표 밸브 기간 (INCAMtrg) 과 다를 때, 전자 제어 장치 (9) 는 전동식 액츄에이터 (5A) 의 구동 상태를 "가변 상태" 로 설정하여 밸브 기간 (INCAM) 을 변경한다.

(b) 감시 밸브 기간 (INCAMmnt) 이 목표 밸브 기간 (INCAMtrg) 과 동일할 때, 전자 제어 장치 (9) 는 전동식 액츄에이터 (5A) 의 구동 상태를 "유지 상태" 로 설정하여 밸브 기간 (INCAM) 의 현재 크기를 유지한다.

＜흡기 유량의 조절＞

엔진 (1) 에서, 가변 밸브 기구 (5) 를 통하여 밸브 기간 (INCAM) 을 변경함으로써 흡기 유량 (GA) 을 조절함으로써, 저부하 운전 상태에서의 연비를 향상시킬 수 있고 또한 고부하 운전 상태에서의 출력을 향상시킬 수 있다. 하지만, 가변 밸브 기구 (5) 가 충분히 웜업되지 않은 상태 (제어 샤프트 (52) 등의 마찰이 큰 상태) 에서, 밸브 기간 (INCAM) 을 변경할 때 전동식 액츄에이터 (5A) 의 부하가 과도하게 커지는 경향이 있다.

따라서, 이러한 상황을 고려하여, 흡기 유량 (GA) 은 엔진 (1) 에서 다음의 방식으로 조절될 수 있다.

(a) 가변 밸브 기구 (5) 가 완전히 웜업되지 않으면 (즉, 가변 밸브 기구 (5) 의 구동 모드가 "제 2 모드" 로 설정되면), 스로틀 개도 (THR) 를 변경함으써 흡기 유량 (GA) 을 조절한다. 즉, 흡기 유량 계측치 (GAM) 가 흡기 유량 (GA) 의 목표치 (목표 흡기 유량 (GAtrg)) 에 수렴하도록, 스로틀 개도 (THR) 를 제어한다. 한편, 목표 흡기 유량 (GAtrg) 은 가속기 조작량 (ACP) 및 엔진 속도 (NE) 등에 근거하여 산출될 수 있다.

(b) 가변 밸브 기구 (5) 가 웜업되면 (즉, 가변 밸브 기구 (5) 의 구동 모드가 "제 3 모드" 로 설정되면), 가변 밸브 기구 (5) 를 통하여 밸브 기간 (INCAM) 을 변경함으로써 흡기 유량 (GA) 을 조절한다. 즉, 흡기 유량 계측치 (GAM) 가 목표 흡기 유량 (GAtrg) 에 수렴하도록, 가변 밸브 기구 (5) 를 제어한다. 한편, 스로틀 개도 (THR) 는 비교적 큰 개도에서 유지된다. 그 후, 전자 제어 장치 (9) 에 의해 실행되는 다른 제어로부터의 요구 (예를 들어, 흡입 파이프 (31) 내의 부압을 조절하는 요구) 가 있으면, 이러한 요구에 따라 스로틀 개도 (THR) 가 변경된다.

＜엔진 시동 처리＞

"가변 밸브 기구 구동 처리" 의 설명 전에, 엔진 (1) 을 시동시키기 위한 "엔진 시동 처리" 에 대해 설명한다.

도 13 에서는 "엔진 시동 처리" 의 처리 순서를 나타낸다.

상기 처리는 전자 제어 장치 (9) 를 통하여 실시된다. 또한, 이러한 처리는 점화 신호 (IG) 가 오프 상태에서 온 상태로 전환되는 조건에서 개시된다.

단계 S10 : 시동 신호 (STA) 가 오프 상태에서 온 상태로 전환되는지를 판정한다.

● 상기 신호가 오프 상태에서 온 상태로 전환되었으면, 단계 S12 의 처리를 실시한다.

● 상기 신호가 오프 상태에서 온 상태로 전환되지 않았으면, 단계 S10 의 처리를 다시 실시한다.

단계 S12 : 시동기 모터 (11) 의 구동을 개시한다.

단계 S14 : 기통 판별이 완료된 것을 기초로 하여 연료 분사 제어 및 점화 제어가 실행될 수 있다.

단계 S20 : 엔진 (1) 이 초기 연소상태에서 완전 연소상태로 이행되었는지를 판정한다. 단계 S20 의 처리에서, 엔진 속도 계측치 (NEM) 가 한계치 이상인 것을 기초로 하여 엔진 (1) 이 초기 연소상태에서 완전 연소상태로 이행되었다고 판정한다. 본원에서, 초기 연소상태는 공기-연료 혼합물이 연소되는 상태를 말하지만, 엔진 (1) 이 스스로 지속적인 운전을 할 수 없는 상태 (시동기 모터 (11) 로부터의 토크의 보조가 없이는 크랭크 샤프트 (26) 의 회전이 계속되지 않는 상태) 를 말한다. 완전 연소상태는 엔진 (1) 이 스스로 지속적인 운전을 할 수 있는 상태를 말한다. 엔진 (1) 이 완전 연소상태로 이행되면, 단계 S22 의 처리를 실시한다. 엔진 (1) 이 완전 연소상태로 이행되지 않으면, 단계 S20 의 처리를 다시 실시한다.

단계 S22 : 시동기 모터 (11) 를 정지한다.

단계 S24 : 엔진 (1) 시동의 완료를 나타내는 시동 완료 플래그 (eST) 를 온 상태로 설정한다.

따라서, "엔진 시동 처리" 에서, 시동 신호 (STA) 를 온 시키면, 시동기 모터 (11) 의 구동을 개시하고, 즉 엔진 (1) 의 시동을 개시한다. 그 후, 엔진 (1) 이 완전 연소상태로 이행할 때, 시동기 모터 (11) 의 구동을 정지한다. 즉, 엔진 (1) 의 시동을 완료한다.

＜제 1 가변 밸브 기구 구동 처리＞

도 14 및 도 15 를 참조하여, "제 1 가변 밸브 기구 구동 처리" 에 대해 설명한다.

단계 S110 : 점화 신호 (IG) 가 오프 상태에서 온 상태로 전환되었는지 아닌지를 판정한다. 신호가 오프 상태에서 온 상태로 전환되었으면, 단계 S112 의 처리를 실시한다. 신호가 오프 상태에서 온 상태로 전환되지 않았으면, 단계 S110 의 처리를 다시 실시한다.

단계 S112 : "제 1 액츄에이터 구동 처리" (도 16) 를 개시한다.

한편, "제 1 액츄에이터 구동 처리" 에 대해서는 이하 자세히 설명한다.

단계 S120 : 점화 신호 (IG) 가 온 상태에서 오프 상태로 전환되었는지 아닌지를 판정한다. 신호가 온 상태에서 오프 상태로 전환되었으면, 단계 S122 (도 15) 의 처리를 실시한다. 신호가 온 상태에서 오프 상태로 전환되지 않았으면, 단계 S130 의 처리를 실시한다.

단계 S122 : 현재 실행되고 있는 전동식 액츄에이터 (5A) 의 구동 처리, 즉 "제 1 액츄에이터 구동 처리" 를 중단한다.

단계 S124 : "제 5 가변 밸브 기구 구동 처리" (도 29) 를 개시하고 "제 1 가변 밸브 기구 구동 처리" 를 종료한다. 즉, 가변 밸브 기구 (5) 의 구동 모드를 "제 1 모드" 에서 "제 5 모드" 로 전환한다.

단계 S130 : "제 1 액츄에이터 구동 처리" 가 종료되었는지 아닌지를 판정한다. 상기 구동 처리가 종료되었으면, 단계 S132 의 처리를 실시한다. 상기 구동 처리가 종료되지 않았으면, 단계 S120 의 처리를 다시 실시한다.

단계 S132 : "제 2 가변 밸브 기구 구동 처리" (도 17) 를 개시하고 "제 1 가변 밸브 기구 구동 처리" 를 종료한다. 즉, 가변 밸브 기구 (5) 의 구동 모드를 "제 1 모드" 에서 "제 2 모드" 로 전환한다.

＜제 1 액츄에이터 구동 처리＞

도 16 을 참조하여, "제 1 액츄에이터 구동 처리" 에 대해 설명한다.

단계 T102 : 전동식 액츄에이터 (5A) 의 구동 상태를 "대기 상태" 로 설정한다. 즉, 전동식 액츄에이터 (5A) 의 구동 상태를 "가변 상태" 또는 "유지 상태" 로 전환하는 것을 방지한다.

*단계 T110 : 시동기 모터 (11) 의 구동 기간 (시동기 모터 (11) 의 구동이 개시되고 나서의 경과시간 (모터 구동 기간 (TM))) 이 마스크 기간 (TMX) 이상인지 아닌지를 판정한다.

마스크 기간 (TMX) 은, 예를 들어 시동기 모터 (11) 를 초기에 구동할 때, 배터리 (12) 의 전압 (배터리 전압 (BV)) 이 과도하게 감소되는 상태를 검출하기 위해 미리 설정된 값이다.

전자 제어 장치 (9) 는 단계 T110 의 처리를 통하여 배터리 (12) 상태를 판정한다.

(a) 모터 구동 기간 (TM) 이 마스크 기간 (TMX) 미만이면, 전자 제어 장치 (9) 는, 시동기 모터 (11) 의 구동으로 인해 배터리 전압 (BV) 이 과도하게 감소된 것을 판정한다. 배터리 전압 (BV) 이 과도하게 감소되었다고 판정하면, 전자 제어 장치 (9) 는 단계 T110 의 처리를 반복한다.

(b) 모터 구동 기간 (TM) 이 마스크 기간 (TMX) 이상이면, 전자 제어 장치 (9) 는, 시동기 모터 (11) 의 구동으로 인해 배터리 전압 (BV) 이 과도하게 감소되는 상태로부터 회복되었다고 판정한다. 이러한 판정 결과를 얻으면, 전자 제어 장치 (9) 는 "제 1 액츄에이터 구동 처리" 를 종료한다.

따라서, "제 1 액츄에이터 구동 처리" 에서, 점화 스위치 (97) 가 "ON" 위치로 전환되는 시간에 걸쳐 모터 구동 기간 (TM) 이 마스크 기간 (TMX) 이상이 될 때까지, 단계 T110 의 처리가 반복된다. 즉, 전동식 액츄에이터 (5A) 의 "대기 상태" 가 계속된다.

운전자 및 다른 탑승자가 차량에 승차하고 나서 엔진 (1) 을 우선 시동시킬 때까지, 차량의 실내가 비교적 조용하다. 그리하여, 이러한 상황에서 가변 밸브 기구 (5) (전동식 액츄에이터 (5A)) 를 구동시키면, 가변 밸브 기구 (5) (전동식 액츄에이터 (5A)) 의 작동 소음으로 인해 차량의 운전자 및/또는 다른 탑승자가 불쾌하게 느낄 수도 있다.

그래서, "제 1 액츄에이터 구동 처리" 에서, 적어도 엔진 (1) 의 시동이 개시될 때까지, 전동식 액츄에이터 (5A) 의 구동 상태를 "대기 상태" 로 설정하여, 차량의 운전자 및/또는 다른 탑승자에게 불쾌감을 주는 것을 줄일 수 있다. 또한, 모터 구동 기간 (TM) 이 마스크 기간 (TMX) 이상이 될 때까지, 전동식 액츄에이터 (5A) 의 구동 상태를 "대기 상태" 로 설정하여, 예를 들어 배터리 전압 (BV) 의 감소로 인해 엔진 (1) 의 시동 실패가 억제되도록 할 수 있다.

＜제 2 가변 밸브 기구 구동 처리＞

도 17 및 도 18 을 참조하여, "제 2 가변 밸브 기구 구동 처리" 에 대해 설명한다.

단계 S202 : "제 2 액츄에이터 구동 처리" (도 19) 를 개시한다. 한편, "제 2 액츄에이터 구동 처리" 에 대해서는 이하 자세히 설명한다.

단계 S210 : 엔진 스톨이 발생했는지 아닌지를 판정한다. 엔진 스톨이 발생했다면, 단계 S212 (도 18) 의 처리를 실시한다. 엔진 스톨이 발생하지 않았으면, 단계 S220 의 처리를 실시한다.

단계 S212 : 현재 실행되는 전동식 액츄에이터 (5A) 의 구동 처리, 즉 "제 2 액츄에이터 구동 처리" 를 중단한다.

단계 S214 : "제 4 가변 밸브 기구 구동 처리" (도 25) 를 개시하고 "제 2 가변 밸브 기구 구동 처리" 를 종료한다. 즉, 가변 밸브 기구 (5) 의 구동 모드를 "제 2 모드" 에서 "제 4 모드" 로 전환시킨다.

단계 S220 : 점화 신호 (IG) 가 온 상태에서 오프 상태로 전환되었는지 아닌지를 판정한다. 신호가 온 상태에서 오프 상태로 전환되었으면, 단계 S222 (도 18) 의 처리를 실시한다. 신호가 온 상태에서 오프 상태로 전환되지 않았으면, 단계 S230 의 처리를 실시한다.

단계 S222 : 현재 실행되는 전동식 액츄에이터 (5A) 의 구동 처리, 즉 "제 2 액츄에이터 구동 처리" 를 중단한다.

단계 S224 : "제 5 가변 밸브 기구 구동 처리" (도 29) 를 개시하고 "제 2 가변 밸브 기구 구동 처리" 를 종료한다. 즉, 가변 밸브 기구 (5) 의 구동 모드를 "제 2 모드" 에서 "제 5 모드" 로 전환시킨다.

단계 S230 : "제 2 액츄에이터 구동 처리" 가 종료되었는지 아닌지를 판정한다. 상기 구동 처리가 종료되면, 단계 S232 의 처리를 실시한다. 상기 구동 처리가 종료되지 않으면, 단계 S210 의 처리를 다시 실시한다.

단계 S232 : "제 3 가변 밸브 기구 구동 처리" (도 22) 를 개시하고 "제 2 가변 밸브 기구 구동 처리" 를 종료한다. 즉, 가변 밸브 기구 (5) 의 구동 모드를 "제 2 모드" 에서 "제 3 모드" 로 전환시킨다.

＜제 2 액츄에이터 구동 처리＞

도 19 ~ 도 21 을 참조하여, "제 2 액츄에이터 구동 처리" 에 대해 설명한다.

단계 T210 : 흡기 온도 계측치 (THAM) 가 기준 흡기 온도 (THAX) 이상인지 아닌지를 판정한다.

엔진 (1) 의 시동 직후에, 스로틀 밸브 (39) 가 흡기 스로틀로서 작용하지 않는다. 그리하여, 시동 개시 이후의 짧은 시간 (엔진 (1) 의 시동 개시부터의 경과 시간 (시동후 기간 (TE)) 이 기준 시동후 기간 (TEX) 이 될 때까지의 시간) 동안, 대량의 공기가 연소실 (24) 안으로 유입한다. 따라서, 엔진 (1) 의 시동 직후, 실제 압축비가 스로틀 개도 (THR) 에 대응하는 압축비를 초과하게 된다. 게다가, 실제 압축비는 흡기 온도 (THA) 의 상승에 따라 증가하게 된다. 그리하여, 흡기 온도 (THA) 가 비교적 높을 때 엔진 (1) 이 시동되면, 시동후 기간 (TE) 이 기준 시동후 기간 (TEX) 에 도달할 때까지 노킹 발생이 증가할 수 있다.

따라서, 단계 T210 의 처리에서, 흡기 온도 계측치 (THAM) 와 기준 흡기 온도 (THAX) 를 비교함으로써, 흡기 온도 (THA) 가 노킹을 유발하는 범위내에 있는지 아닌지를 판정한다. 한편, 기준 흡기 온도 (THAX) 는 시험을 통하여 결정될 수 있다.

전자 제어 장치 (9) 는, 단계 T210 의 판정 처리를 통하여, 엔진 (1) 의 시동 직후의 노킹에 대해 다음과 같이 판정한다.

(a) 흡기 온도 계측치 (THAM) 가 기준 흡기 온도 (THAX) 이상이면, 전자 제어 장치 (9) 는 실제 압축비가 과도하게 커짐으로써 노킹이 발생할 위험이 있다고 판정한다. 이러한 판정 결과를 얻으면, 단계 T212 의 처리를 실시한다.

(b) 흡기 온도 계측치 (THAM) 가 기준 흡기 온도 (THAX) 미만이면, 전자 제어 장치 (9) 는 노킹이 발생할 위험이 없다고 판정한다. 이러한 판정 결과를 얻으면, 단계 T232 (도 20) 의 처리를 실시한다.

단계 T212 : 제 1 밸브 기간 (INCAMfst) 을 목표 밸브 기간 (INCAMtrg) 으로 설정한다. 제 1 밸브 기간 (INCAMfst) 은, 하사점 또는 그 근방에서 멀어지는 흡기 밸브 (33) 의 폐쇄 시기를 포함하는 밸브 기간 (INCAM) 을 나타낸다.

흡기 밸브 (33) 의 폐쇄 시기가 하사점 또는 그 근방의 시기로 설정될 때, 흡기 밸브 (33) 의 폐쇄 시기가 그 외의 시기로 설정될 때에 비하여 실제 압축비가 커진다. 따라서, 밸브 기간 (INCAM) 을 제 1 밸브 기간 (INCAMfst) 으로 설정함으로써, 실제 압축비와 밸브 기간 (INCAM) 사이의 관계에서 비교적 작은 실제 압축비를 얻을 수 있다.

*단계 T214 : 전동식 액츄에이터 (5A) 의 구동 상태를 "가변 상태" 로 설정한다. 그 후, 밸브 기간 (INCAM) 이 제 1 밸브 기간 (INCAMfst) 이 되도록 전동식 액츄에이터 (5A) 를 제어한다.

단계 T220 : 감시 밸브 기간 (INCAMmnt) 이 목표 밸브 기간 (INCAMtrg) (제 1 밸브 기간 (INCAMfst)) 과 같은지 아닌지를 판정한다. 감시 밸브 기간 (INCAMmnt) 이 제 1 밸브 기간 (INCAMfst) 과 같으면, 단계 T222 의 처리를 실시한다. 감시 밸브 기간 (INCAMmnt) 이 제 1 밸브 기간 (INCAMfst) 과 같지 않으면, 단계 T220 의 처리를 다시 실시한다. 즉, 감시 밸브 기간 (INCAMmnt) 이 제 1 밸브 기간 (INCAMfst) 과 같을 때까지 전동식 액츄에이터 (5A) 의 "가변 상태" 를 계속한다.

단계 T222 : 전동식 액츄에이터 (5A) 의 구동 상태를 "가변 상태" 에서 "유지 상태" 로 전환시킨다. 그리하여, 밸브 기간 (INCAM) 이 제 1 밸브 기간 (INCAMfst) 으로 설정된 상태가 유지된다.

단계 T230 : 엔진 (1) 의 시동 개시부터의 경과 시간 (시동후 기간 (TE)) 이 기준 시동후 기간 (TEX) 이상인지 아닌지를 판정한다. 전자 제어 장치 (9) 는, 단계 T230 의 판정 처리를 통하여, 밸브 기간 (INCAM) 의 크기에 대해 다음과 같이 판정한다.

(a) 시동후 기간 (TE) 이 기준 시동후 기간 (TEX) 이상이면, 스로틀 밸브 (39) 가 적절하게 기능하여, 밸브 기간 (INCAM) 을 제 1 밸브 기간 (INCAMfst) 이외의 각으로 설정하더라도 노킹의 발생을 실질적으로 방지할 수가 있다고 판정한다. 이러한 판정 결과를 얻으면, 단계 T232 의 처리를 실시한다.

(b) 시동후 기간 (TE) 이 기준 시동후 기간 (TEX) 미만이면, 스로틀 밸브 (39) 가 적절하게 기능하지 않아서, 밸브 기간 (INCAM) 을 제 1 밸브 기간 (INCAMfst) 으로 설정할 필요가 있다고 판정한다. 이러한 판정 결과를 얻으면, 단계 T230 의 처리를 다시 실시한다.

단계 T232 : 제 2 밸브 기간 (INCAMscd) 을 목표 밸브 기간 (INCAMtrg) 으로 설정한다. 제 2 밸브 기간 (INCAMscd) 은 흡기 효율이 최적화되는 밸브 기간 (INCAM) 에 대응한다.

단계 T232 의 처리에서, 엔진 속도 (NE) 와 제 2 밸브 기간 (INCAMscd) 과의 관계가 미리 설정된 맵에 엔진 속도 계측치 (NEM) 를 적용하여, 현재의 엔진 속도 (NE) 에 적합한 제 2 밸브 기간 (INCAMscd) 을 산출한다.

단계 T234 : 전동식 액츄에이터 (5A) 의 구동 상태를 "가변 상태" 로 설정한다. 그 후, 밸브 기간 (INCAM) 이 제 2 밸브 기간 (INCAMscd) 이 되도록 전동식 액츄에이터 (5A) 를 제어한다.

단계 T240 : 감시 밸브 기간 (INCAMmnt) 이 목표 밸브 기간 (INCAMtrg) (제 2 밸브 기간 (INCAMscd)) 과 같은지 아닌지를 판정한다. 감시 밸브 기간 (INCAMmnt) 이 제 2 밸브 기간 (INCAMscd) 과 같으면, 단계 T242 의 처리를 실시한다. 감시 밸브 기간 (INCAMmnt) 이 제 2 밸브 기간 (INCAMscd) 과 같지 않으면, 단계 T240 의 처리를 다시 실시한다. 즉, 감시 밸브 기간 (INCAMmnt) 이 제 2 밸브 기간 (INCAMscd) 과 같아질 때까지 전동식 액츄에이터 (5A) 의 "가변 상태" 를 계속한다.

단계 T242 : 전동식 액츄에이터 (5A) 의 구동 상태를 "가변 상태" 에서 "유지 상태" 로 전환시킨다. 그리하여, 밸브 기간 (INCAM) 이 제 2 밸브 기간 (INCAMscd) 으로 설정된 상태가 유지된다.

단계 T250 : 가변 밸브 기구 (5) 의 웜업이 완료되었는지 아닌지를 판정한다. 단계 T250 의 처리에서, 가변 밸브 기구 (5) 의 지표치로서 냉각수 온도 (THW) 사용하고, 냉각수 온도 계측치 (THWM) 와 기준 냉각수 온도 (THWX) 를 비교함으로써 가변 밸브 기구 (5) 의 웜업이 완료되었는지 아닌지를 판정한다. 한편, 기준 냉각수 온도 (THWX) 는 시험을 통하여 결정될 수 있다.

전자 제어 장치 (9) 는, 단계 T250 의 판정 처리를 통하여, 가변 밸브 기구 (5) 의 웜업 상태에 대해 다음과 같이 판정한다.

(a) 냉각수 온도 계측치 (THWM) 가 기준 냉각수 온도 (THWX) 이상이면, 전자 제어 장치 (9) 는 가변 밸브 기구 (5) 의 웜업이 완료되었다고 판정한다. 이러한 판정 결과를 얻으면, 단계 T260 의 처리를 실시한다.

(b) 냉각수 온도계측치 (THWM) 가 기준 냉각수 온도 (THWX) 미만이면, 전자 제어 장치 (9) 는 가변 밸브 기구 (5) 의 웜업이 완료되지 않았다고 판정한다. 이러한 판정 결과를 얻으면, 단계 T232 의 처리를 다시 실시한다.

단계 T260 : 차량의 운전성의 악화를 억제하면서 가변 밸브 기구 (5) 의 구동 모드를 "제 2 모드" 에서 "제 3 모드" 로 전환시킬 수 있는 조건 (모드 이행 조건) 이 성립되는지 아닌지를 판정한다.

엔진 (1) 에서 가변 밸브 기구 (5) 의 구동 모드를 "제 2 모드" 로 설정했을 때, 스로틀 밸브 (39) 의 제어 (스로틀 개도 (THR) 의 변경) 를 통하여 흡기 유량 (GA) 의 조절을 실시한다. 다른 한편으로는, 가변 밸브 기구 (5) 의 구동 모드를 "제 3 모드" 로 설정했을 때, 가변 밸브 기구 (5) 의 제어 (밸브 기간 (INCAM) 의 변경) 를 통하여 흡기 유량 (GA) 의 조절을 실시한다. 어느 경우에든, 실제 흡기 유량 (GA) 이 목표 흡기 유량 (GAtrg) 이 되도록 스로틀 개도 (THR) 및 밸브 기간 (INCAM) 을 변경한다.

하지만, 구동 모드의 이행시, 흡기 유량 (GA) 을 조절하기 위한 제어 대상이 스로틀 밸브 (39) 에서 가변 밸브 기구 (5) 로 변경되어, 전술한 바와 같이 조절될 때 실제 흡기 유량 (GA) 과 목표 흡기 유량 (GAtrg) 간의 편차가 일시적으로 커질 수 있다. 또한, 실제 흡기 유량 (GA) 과 목표 흡기 유량 (GAtrg) 간의 편차 정도는, 모드 이행시 발생하는 밸브 기간 (INCAM) 의 변화량 (구동 모드의 변경 개시시의 실제 밸브 기간 (INCAM) 과 목표 밸브 기간 (INCAMtrg) 간의 차이) 이 커짐에 따라 증가하는 경향이 있다.

이러한 실제 흡기 유량 (GA) 과 목표 흡기 유량 (GAtrg) 간의 편차 정도가 증가하면, 엔진 (1) 의 토크가 급격하게 변화하여, 차량의 운전성을 악화시킬 수 있다. 한편, 구동 모드의 이행시, 스로틀 밸브 (39) 및 가변 밸브 기구 (5) 등의 개별 차이로 인한 제어 정밀도의 악하 정도가 구동 모드의 이행 전후 (구동 모드가 고정된 경우) 에 비해 커짐으로써, 상기 편차의 증가 생기는 것으로 생각된다.

구동 모드의 이행에 따르는 차량의 운전성의 악화를 억제하기 위해서, "제 2 액츄에이터 구동 처리" 에서는, 단계 T260 의 처리를 통하여 모드 이행 조건이 성립된다고 판정되면, "제 2 모드" 에서 "제 3 모드" 로의 이행을 허용하도록 ("제 2 액츄에이터 구동 처리" 를 종료) 구성된다.

단계 T260 의 처리에서, 이하와 같이 "조건 1", "조건 2", "조건 3" 및 "조건 4" 중 적어도 하나가 성립되면 모드 이행 조건이 성립된다고 판정한다. 즉, "조건 1", "조건 2", "조건 3" 및 "조건 4" 중 적어도 하나가 성립되면, "제 2 모드" 에서 "제 3 모드" 로의 이행을 허용한다.

"조건 1" : 차량의 주행 상태가 저속 주행 상태가 아니다.

"조건 2" : 엔진 (1) 의 운전 상태가 과도 운전 상태이다.

"조건 3" : 엔진 (1) 의 운전 상태가 고부하 운전 상태이다.

"조건 4" : 엔진 (1) 의 운전 상태가 저부하 운전 상태가 아니다.

본 실시형태에서, 엔진 (1) 의 부하의 지표치로서 흡기율 (GAP) 을 사용한다. 즉, 엔진 (1) 의 부하는 흡기율 (GAP) 을 통하여 결정된다.

흡기율 (GAP) 은, 엔진 (1) 에서 얻어지는 최대 흡기 유량 (GA) (최대 흡기 유량 (GAmax)) 과 흡기 유량 계측치 (GAM) 간의 비율을 나타낸다. 즉, 흡기율 (GAP) 은 "GAP←GAM/GAmax" 에서 산출된다. 한편, 최대 흡기 유량 (GAmax) 으로서는, 이전에 시험을 통하여 얻어진 값이 사용된다.

이하, 상기 조건, 즉 "조건 1" 내지 "조건 4" 까지의 조건에 근거하여 구동 모드의 전환 이유에 대해 설명한다.

〔1〕"조건 1" 에 대하여

차량의 주행 속도 (차량 속도 (SPD)) 가 비교적 높을 때, 엔진 (1) 및 차량의 진동도 크기 때문에, 토크의 변동을 운전자 또는 탑승자가 인지하기 어렵다. 따라서, 차량 속도 (SPD) 가 상기 영역 (토크 변동 허용 영역) 에 있을 때, "제 2 모드" 에서 "제 3 모드" 로 구동 모드로의 이행을 허용함으로써, 구동 모드의 이행으로 인한 차량의 운전성의 악화를 감소시킬 수 있다.

따라서, 본 실시형태에서, 구동 모드를 전환하기 위해서, "조건 1" 이 성립되는지 아닌지 (차량 속도 (SPD) 가 토크 변동 허용 영역에 있는지 아닌지) 를 판정한다. 자세하게는, 단계 T260 의 처리에서, 차량 속도 계측치 (SPDM) 와 하한 차량 속도 (SPDUL) 를 비교함으로써 "조건 1" 이 성립되는지 아닌지를 판정한다.

하한 차량 속도 (SPDUL) 는 토크 변동 허용 영역내의 차량 속도 (SPD) 중 가장 작은 차량 속도 (SPD) 에 대응한다. 즉, 차량 속도 (SPD) 가 하한 차량 속도 (SPDUL) 미만이면, 차량 속도 (SPD) 는 토크 변동 허용 영역내에 있지 않다. 반대로, 차량 속도 (SPD) 가 하한 차량 속도 (SPDUL) 이상이면, 차량 속도 (SPD) 는 토크 변동 허용 영역내에 있다. 한편, 본 실시형태에서, 미리 하한 차량 속도 (SPDUL) 는 시험을 통하여 결정될 수 있다.

단계 T260 에서 "조건 1" 에 대한 판정 처리를 통하여, 전자 제어 장치 (9) 는 구동 모드의 이행에 대해 다음과 같이 판정한다.

(a) 차량 속도 계측치 (SPDM) 가 하한 차량 속도 (SPDUL) 이상이면, 엔진 (1) 및 차량의 진동이 비교적 크기 때문에, 전자 제어 장치 (9) 는 "제 2 모드" 에서 "제 3 모드" 로의 이행으로 인해 토크 변동이 생기더라도 차량의 운전성의 악화를 유발하지 않는다고 판정한다.

(b) 차량 속도 계측치 (SPDM) 가 하한 차량 속도 (SPDUL) 미만이면, 전자 제어 장치 (9) 는 "제 2 모드" 에서 "제 3 모드" 로의 이행으로 인한 토크 변동에 기인하여 차량의 운전성의 악화를 유발할 위험이 있다고 판정한다.

〔2〕"조건 2" 에 대하여

엔진 (1) 의 운전 상태가 과도 운전 상태일 때, 엔진 (1) 및 차량의 진동이 크기 때문에, 토크 변동을 운전자 또는 다른 탑승자가 인지하기 어렵다. 따라서, 엔진 (1) 의 과도 운전 상태시 "제 2 모드" 에서 "제 3 모드" 로의 이행을 실시하면, 구동 모드의 이행으로 인한 차량의 운전성의 악화를 억제할 수 있다.

따라서, 본 실시형태에서, 구동 모드의 전환을 위해, "조건 2" 가 성립되는지 아닌지를 판정한다. 자세하게는, 단계 T260 의 처리에서, 흡기율 (GAP) 의 변화량 (흡기율 변화량 (△GAP)) 과 기준 변화량 (△GAPX) 을 비교하여 "조건 2" 의 성립 여부를 판정한다.

기준 변화량 (△GAPX) 은, 엔진 (1) 의 운전 상태가 과도 운전 상태가 되도록 하는 흡기율 변화량 (△GAP) 중 가장 작은 흡기율 변화량 (△GAP) 에 대응한다. 즉, 흡기율 변화량 (△GAP) 이 기준 변화량 (△GAPX) 미만이면, 엔진 (1) 의 운전 상태는 정상 운전 상태이다. 반대로, 흡기율 변화량 (△GAP) 이 기준 변화량 (△GAPX) 이상이면, 엔진 (1) 의 운전 상태는 과도 운전 상태이다. 한편, 본 실시형태에서, 기준 변화량 (△GAPX) 은 시험을 통하여 결정될 수 있다.

단계 T260 에서 "조건 2" 에 대한 판정 처리를 통하여, 전자 제어 장치 (9) 는 구동 모드의 이행에 대해 다음과 같이 판정한다.

(a) 흡기율 (GAP) 가 기준 변화량 (△GAPX) 이상이면, 엔진 (1) 및 차량의 진동이 비교적 크기 때문에, 전자 제어 장치 (9) 는 "제 2 모드" 에서 "제 3 모드" 로의 이행으로 인해 토크 변동이 발생하더라도 차량의 운전성의 악화를 유발할 수 없다고 판정한다.

(b) 흡기율 (GAP) 이 기준 변화량 (△GAPX) 미만이면, 전자 제어 장치 (9) 는 "제 2 모드" 에서 "제 3 모드" 로의 이행으로 인한 토크 변동에 기인하여 차량의 운전성의 악화를 유발할 위험이 있다고 판정한다.

〔3〕"조건 3" 에 대하여

엔진 (1) 의 운전 상태가 고부하 운전 상태일 때, 밸브 기간 (INCAM) 은 증가된 기간으로 설정된다. 또한, "제 2 모드" 가 선택될 때, 밸브 기간 (INCAM) 은, 기본적으로 엔진 (1) 의 운전 상태가 중간 부하 운전 상태 또는 저부하 운전 상태일 때 설정되는 기간보다 큰 기간으로 설정된다. 따라서, 엔진 (1) 의 운전 상태가 고부하 운전 상태일 때 "제 2 모드" 에서 "제 3 모드" 로의 이행을 실시하면, 구동 모드의 이행에 따르는 밸브 기간 (INCAM) 의 변화량이 감소하게 되어, 구동 모드의 이행으로 인한 차랑 운전성의 악화를 억제할 수 있다.

따라서, 본 실시형태에서, 구동 모드의 전환을 위해, "조건 3" 이 성립되는지 아닌지를 판정한다. 자세하게는, 단계 T260 의 처리에서, 흡기율 (GAP) 과 제 1 흡기율 (GAPX1) 을 비교하여 "조건 3" 의 성립 여부를 판정한다.

제 1 흡기율 (GAPX1) 은, 엔진 (1) 의 운전 상태가 고부하 운전 상태가 되는 흡기율 (GAP) 중 가장 작은 흡기율 (GAP) 에 대응한다. 즉, 흡기율 (GAP) 이 제 1 흡기율 (GAPX1) 미만이면, 엔진 (1) 의 운전 상태는 고부하 운전 상태이다. 반대로, 흡기율 (GAP) 이 제 1 흡기율 (GAPX1) 이상이면, 엔진 (1) 의 운전 상태는 고부하 운전 상태이다. 한편, 본 실시형태에서, 제 1 흡기율 (GAPX1) 은 시험 등을 통하여 미리 설정된다.

단계 T260 에서의 "조건 3" 에 대한 판정 처리를 통하여, 전자 제어 장치 (9) 는 구동 모드의 이행에 대해 다음과 같이 판정한다.

(a) 흡기율 (GAP) 이 기준 변화량 (△GAPX) 이상이면, 구동 모드의 이행시 밸브 기간 (INCAM) 의 변화량이 비교적 작기 때문에, 전자 제어 장치 (9) 는 "제 2 모드" 에서 "제 3 모드" 로의 이행으로 인해 토크 변동이 발생하더라도 차량의 운전성의 악화를 유발하지 않는다고 판정한다.

(b) 흡기율 (GAP) 이 기준 변화량 (△GAPX) 미만이면, 전자 제어 장치 (9) 는 "제 2 모드" 에서 "제 3 모드" 로의 이행으로 인한 토크 변동이 발생으로 인해 차량의 운전성의 악화를 유발할 위험이 있다고 판정한다.

〔4〕"조건 4" 에 대하여

구동 모드의 이행시, 실제 흡기 유량 (GA) 과 목표 흡기 유량 (GAtrg) 간의 편차가 증가할 수 있고, 즉 실제 흡기 유량 (GA) 이 목표 흡기 유량 (GAtrg) 보다 상당히 낮아서, 엔진 스톨을 유발할 수 있다. 하지만, 엔진 (1) 의 부하가 비교적 큰 상태 (엔진 (1) 의 작동 상태가 저부하 운전 상태가 아닐 때) 에서, 흡기 유량 (GA) 이 일시적으로 증가하더라도, 엔진 스톨이 발생하지 않는다. 한편, 저부하 운전 상태의 예로서는 아이들 운전 상태를 포함한다.

따라서, 본 실시형태에서, 구동 모드의 전환을 위해, "조건 4" 가 성립되는지 아닌지를 판정한다. 자세하게는, 단계 T260 의 처리에서, 흡기율 (GAP) 과 제 2 흡기율 (GAPX2) 을 비교하여 "조건 4" 의 성립 여부를 판정한다.

제 2 흡기율 (GAPX2) 은 엔진 (1) 의 운전 상태가 저부하 운전 상태가 되는 흡기율 (GAP) 중 가장 큰 흡기율 (GAP) 에 대응한다. 즉, 흡기율 (GAP) 이 제 2 흡기율 (GAPX2) 이하일 때, 엔진 (1) 의 운전 상태는 저부하 운전 상태이다. 반대로, 흡기율 (GAP) 이 제 2 흡기율 (GAPX2) 보다 클 때, 엔진 (1) 의 운전 상태는 저부하 운전 상태가 아니다. 한편, 본 실시형태에서, 제 2 흡기율 (GAPX2) 은 시험을 통하여 결정된다. 또한, 제 2 흡기율 (GAPX2) 은 제 1 흡기율 (GAPX1) 보다 작은 값으로 설정된다.

단계 T260 에서 "조건 4" 의 판정 처리를 통하여, 전자 제어 장치 (9) 는 구동 모드의 이행에 대해 다음과 같이 판정한다.

(a) 흡기율 (GAP) 이 제 2 흡기율 (GAPX2) 이하이면, 전자 제어 장치 (9) 는 "제 2 모드" 에서 "제 3 모드" 로의 이행시 실제 흡기 유량 (GA) 이 목표 흡기 유량 (GAtrg) 보다 상당히 낮을 때 엔진 스톨이 발생할 위험이 있다고 판정한다.

(b) 흡기율 (GAP) 이 제 2 흡기율 (GAPX2) 보다 크면, 전자 제어 장치 (9) 는 "제 2 모드" 에서 "제 3 모드" 로의 이행시 실제 흡기 유량 (GA) 이 목표 흡기 유량 (GAtrg) 보다 상당히 낮더라도 엔진 스톨이 발생할 위험이 없다고 판정한다.

＜제 3 가변 밸브 기구 구동 처리＞

도 22 및 도 23 을 참조하여, "제 3 가변 밸브 기구 구동 처리" 에 대해 설명한다.

단계 S302 : "제 3 액츄에이터 구동 처리" (도 24) 를 개시한다. "제 3 액츄에이터 구동 처리" 의 상세한 처리 순서에 대해서는 이하에 설명한다.

단계 S310 : 엔진 스톨이 발생하는지 아닌지를 판정한다. 엔진 스톨이 발생하면, 단계 S312 (도 23) 의 처리를 실시한다. 엔진 스톨이 발생하지 않으면, 단계 S320 의 처리를 실시한다.

단계 S312 : 현재 실행되는 전동식 액츄에이터 (5A) 의 구동 처리, 즉 "제 3 액츄에이터 구동 처리" 를 중단한다.

단계 S314 : "제 4 가변 밸브 기구 구동 처리" (도 25) 를 개시하고, "제 3 가변 밸브 기구 구동 처리" 를 종료한다. 즉, 가변 밸브 기구 (5) 의 구동 모드를 "제 3 모드" 에서 "제 4 모드" 로 전환시킨다.

단계 S320 : "제 3 액츄에이터 구동 처리" 가 종료되었는지 아닌지를 판정한다. 이러한 구동 처리가 종료되었으면, 단계 S322 의 처리를 실시한다. 이러한 구동 처리가 종료되지 않았으면, 단계 S310 의 처리를 다시 실시한다.

단계 S322 : "제 5 가변 밸브 기구 구동 처리" (도 29) 를 개시하고, "제 3 가변 밸브 기구 구동 처리" 를 종료한다. 즉, 가변 밸브 기구 (5) 의 구동 모드를 "제 3 모드" 에서 "제 5 모드" 로 전환시킨다.

＜제 3 액츄에이터 구동 처리＞

도 24 를 참조하여, "제 3 액츄에이터 구동 처리" 에 대해 설명한다.

단계 T302 : 엔진 (1) 의 현재 운전 상태에 적합한 밸브 기간 (INCAM) (제 3 밸브 기간 (INCAMthd)) 을 산출한다.

단계 T302 의 처리에서, 흡기 유량 계측치 (GAM) 를 목표 흡기 유량 (GAtrg) 에 수렴시키기 위해서 필요한 밸브 기간 (INCAM) 을 제 3 밸브 기간 (INCAMthd) 으로서 산출한다.

단계 T304 : 제 3 밸브 기간 (INCAMthd) 을 목표 밸브 기간 (INCAMtrg) 으로서 설정한다.

단계 T306 : 전동식 액츄에이터 (5A) 의 구동 상태를 "가변 상태" 로 설정한다. 그 후, 밸브 기간 (INCAM) 이 제 3 밸브 기간 (INCAMthd) 이 되도록 전동식 액츄에이터 (5A) 를 제어한다.

단계 T310 : 감시 밸브 기간 (INCAMmnt) 이 목표 밸브 기간 (INCAMtrg) (제 3 밸브 기간 (INCAMthd)) 과 일치하는지 아닌지를 판정한다. 감시 밸브 기간 (INCAMmnt) 이 제 3 밸브 기간 (INCAMthd) 과 일치하면, 단계 T312 의 처리를 실시한다. 감시 밸브 기간 (INCAMmnt) 이 제 3 밸브 기간 (INCAMthd) 과 일치하지 않으면, 단계 T320 의 처리를 실시한다.

단계 T312 : 전동식 액츄에이터 (5A) 의 구동 상태를 "가변 상태" 에서 "유지 상태" 로 전환시킨다. 그리하여, 밸브 기간 (INCAM) 이 제 3 밸브 기간 (INCAMthd) 으로 설정된 상태가 유지된다.

단계 T320 : 점화 신호 (IG) 가 온 상태에서 오프 상태로 전환되었는지 아닌지를 판정한다. 점화 신호 (IG) 가 온 상태에서 오프 상태로 전환되면, "제 3 액츄에이터 구동 처리" 를 종료한다. 점화 신호 (IG) 가 온 상태에서 오프 상태로 전환되지 않으면, 단계 T302 의 처리를 다시 실행한다.

＜제 4 가변 밸브 기구 구동 처리＞

도 25 및 도 26 을 참조하여, "제 4 가변 밸브 기구 구동 처리" 에 대해 설명한다.

단계 S402 : "제 4 액츄에이터 구동 처리" (도 27) 를 개시한다. "제 4 액츄에이터 구동 처리" 의 상세한 처리 순서에 대해서는 이하 설명한다.

단계 S410 : 점화 신호 (IG) 가 온 상태에서 오프 상태로 전환되었는지 아닌지를 판정한다. 점화 신호 (IG) 가 온 상태에서 오프 상태로 전환되면, 단계 S412 (도 26) 의 처리를 실시한다. 점화 신호 (IG) 가 온 상태에서 오프 상태로 전환되지 않으면, 단계 S420 의 처리를 실시한다.

단계 S412 : 현재 실행되는 전동식 액츄에이터 (5A) 의 구동 처리, 즉 "제 4 액츄에이터 구동 처리" 를 중단한다.

단계 S414 : "제 5 가변 밸브 기구 구동 처리" (도 29) 를 개시하고, "제 4 가변 밸브 기구 구동 처리" 를 종료한다. 즉, 가변 밸브 기구 (5) 의 구동 모드를 "제 4 모드" 에서 "제 5 모드" 로 전환시킨다.

단계 S420 : "제 4 액츄에이터 구동 처리" 가 종료되었는지 아닌지를 판정한다. 이러한 구동 처리가 종료되면, 단계 S430 의 처리를 실시한다. 이러한 구동 처리가 종료되지 않으면, 단계 S410 의 처리를 다시 실시한다.

단계 S430 : "제 4 액츄에이터 구동 처리" 를 통하여 "제 2 모드" 로의 이행이 지정되었는지 아닌지를 판정한다. "제 2 모드" 로의 이행이 지정되면, 단계 S432 의 처리를 실시한다. "제 2 모드" 로의 이행이 지정되지 않으면, 단계 S440 (도 26) 의 처리를 실시한다.

단계 S432 : "제 2 가변 밸브 기구 구동 처리" (도 17) 를 개시하고 "제 4 가변 밸브 기구 구동 처리" 를 종료한다. 즉, 가변 밸브 기구 (5) 의 구동 모드를 "제 4 모드" 에서 "제 2 모드" 로 전환시킨다.

*단계 S440 : "제 4 액츄에이터 구동 처리" 를 통하여 "제 3 모드" 로의 이행이 지정되었는지 아닌지를 판정한다. "제 3 모드" 로의 이행이 지정되면, 단계 S442 의 처리를 실시한다. "제 3 모드" 로의 이행이 지정되지 않으면, 단계 S444 의 처리를 실시한다.

단계 S442 : "제 3 가변 밸브 기구 구동 처리" (도 22) 를 개시하고, "제 4 가변 밸브 기구 구동 처리" 를 종료한다. 즉, 가변 밸브 기구 (5) 의 구동 모드를 "제 4 모드" 에서 "제 3 모드" 로 전환시킨다.

단계 S444 : "제 1 가변 밸브 기구 구동 처리" (도 14) 를 개시하고, "제 4 가변 밸브 기구 구동 처리" 를 종료한다. 즉, 가변 밸브 기구 (5) 의 구동 모드를 "제 4 모드" 에서 "제 1 모드" 로 전환시킨다.

＜제 4 액츄에이터 구동 처리＞

도 27 및 도 28 을 참조하여, "제 4 액츄에이터 구동 처리" 에 대해 설명한다.

단계 T402 : 전동식 액츄에이터 (5A) 의 구동 상태를 "유지 상태" 로 설정한다.

밸브 기간 (INCAM) 이 변경되고 있으면서 엔진 스톨이 발생하면, 밸브 기간 (INCAM) 의 변경이 중단되어, 엔진 (1) 의 재시동 이후에 밸브 기간 (INCAM) 의 변경을 신속하게 재개하는 것이 요구된다.

단계 T402 에서, 엔진 스톨로 인해 엔진 (1) 이 정지하면, 전동식 액츄에이터 (5A) 를 "유지 상태" 로 설정하여, 엔진 (1) 의 재시동 이후에 밸브 기간 (INCAM) 의 변경을 신속하게 실시할 수 있다.

본원에서, "제 4 액츄에이터 구동 처리" 는 엔진 (1) 이 정지하고 있을 때 실행되기 때문에, 전동식 액츄에이터 (5A) 의 작동 소음을 운전자 또는 다른 탑승자가 비교적 인지하기 쉬운 상황에서, 단계 T402 의 처리에서 전동식 액츄에이터 (5A) 를 "유지 상태" 로 설정하게 됨을 알 수 있다. 하지만, 엔진 스톨이 발생했을 때, 엔진 (1) 이 구동하고 있는 상태 (전동식 액츄에이터 (5A) 의 작동 소음보다 충분히 큰 엔진 (1) 의 작동 소음이 있는 상태) 에서 엔진 (1) 이 정지한 상태 (엔진 (1) 의 작동 소음 발생이 중단된 상태) 로 이행한 직후이기 때문에, 전동식 액츄에이터 (5A) 의 작동 소음 등의 비교적 작은 소음을 운전자 등이 인지하기 어렵게 된다. 이러한 상황을 고려하여, "제 4 액츄에이터 구동 처리" 에서는 엔진 (1) 의 정지시 전동식 액츄에이터 (5A) 를 "유지 상태"로 설정하도록 구성된다.

단계 T410 : 엔진 (1) 의 재시동 처리에 있는지 (시동기 모터 (11) 의 구동이 개시되었는지) 아닌지를 판정한다. 엔진 (1) 의 재시동이 개시되었으면, 단계 T420 의 처리를 실시한다. 엔진 (1) 의 재시동이 개시되지 않았으면, 단계 T430 (도 28) 의 처리를 실시한다.

단계 T420 : 시동기 모터 (11) 의 구동 기간 (구동이 개시되고 나서의 경과시간 (모터 구동 기간 (TM))) 이 마스크 기간 (TMX) 이상인가 아닌가를 판정한다. 모터 구동 기간 (TM) 이 마스크 기간 (TMX) 이상이면, 단계 T422 의 처리를 실시한다. 모터 구동 기간 (TM) 이 마스크 기간 (TMX) 미만이면, 단계 T420 처리를 다시 실시한다.

단계 T422 : "제 4 액츄에이터 구동 처리" 의 종료 이후에 이행하는 구동 모드를 설정한다.

(a) 엔진 스톨이 발생하기 이전에 ("제 4 가변 밸브 기구 구동 처리" 의 개시 이전에) "제 2 모드" 가 선택되면, "제 2 모드" 를 "제 4 액츄에이터 구동 처리" 의 종료 이후에 이행하는 구동 모드로서 설정한다.

(b) 엔진 스톨이 발생하기 이전에 ("제 4 가변 밸브 기구 구동 처리" 의 개시 이전에) "제 3 모드" 가 선택되면, "제 3 모드" 를 "제 4 액츄에이터 구동 처리" 의 종료 이후에 이행하는 구동 모드로서 설정한다.

단계 T430 : 엔진 스톨이 발생하고 나서의 경과시간 (시동 대기 기간 (TS)) 이 기준 대기 기간 (TSX) 이상인지 아닌지를 판정한다. 엔진 스톨이 발생하면, 통상적인 경우에 조만간에 엔진 (1) 이 재시동된다. 하지만, 어떤 경우에 있어서, 장시간에 걸쳐 엔진 (1) 의 재시동이 실시되지 않는다. 그러한 경우에, 엔진 (1) 의 재시동에 대비하도록 전동식 액츄에이터 (5A) 의 "유지 상태" 를 계속하는 것보다도, 배터리 (12) 의 전력 소비를 줄이도록 전동식 액츄에이터 (5A) 를 "대기 상태" 로 설정하는 것이 바람직하다.

따라서, 단계 T430 의 처리에서, 시동 대기 기간 (TS) 과 기준 대기 기간 (TSX) 을 비교함으로써, 엔진 (1) 의 재시동이 곧바로 행해지는지 아닌지를 판정한다. 한편, 기준 대기 기간 (TSX) 은 엔진 스톨이 발생한 후 엔진 (1) 의 재시동이 개시될 때까지의 표준 기간으로서 미리 설정된다.

단계 T430 의 판정 처리를 통하여, 전자 제어 장치 (9) 는 엔진 (1) 의 재시동에 대해 다음과 같이 판정한다.

(a) 시동 대기 기간 (TS) 이 기준 대기 기간 (TSX) 이상이면, 전자 제어 장치 (9) 는 엔진 (1) 의 재시동이 곧바로 행해질 가능성이 작다고 판정한다. 즉, 전자 제어 장치 (9) 는 전동식 액츄에이터 (5A) 를 "대기 상태" 로 설정하는 것이 바람직하다고 판정한다. 이러한 판정 결과를 얻으면, 단계 T432 의 처리를 실시한다.

(b) 시동 대기 기간 (TS) 이 기준 대기 기간 (TSX) 미만이면, 전자 제어 장치 (9) 는 엔진 (1) 의 재시동이 곧바로 행해질 가능성이 크다고 판정한다. 즉, 전자 제어 장치 (9) 는 전동식 액츄에이터 (5A) 의 "유지 상태" 를 계속하는 것이 바람직하다고 판정한다. 이러한 판정 결과를 얻으면, 단계 T410 의 처리를 다시 실시한다.

단계 T432 : "제 1 모드" 를 "제 4 액츄에이터 구동 처리" 의 종료 이후로 이행하는 구동 모드로서 설정한다. 그리하여, 상기 단계 다음의 처리에서, "제 1 액츄에이터 구동 처리" 를 통하여 전동식 액츄에이터 (5A) 를 "대기 상태" 로 설정한다.

＜제 5 가변 밸브 기구 구동 처리＞

도 29 를 참조하여, "제 5 가변 밸브 기구 구동 처리" 에 대해 설명한다.

단계 S502 : "제 5 액츄에이터 구동 처리" (도 30) 를 개시한다. 한편, "제 5 액츄에이터 구동 처리" 에 대해서는 이하 자세히 설명한다.

단계 S510 : "제 5 액츄에이터 구동 처리" 가 종료되었는지 아닌지를 판정한다. 이러한 구동 처리가 종료되었으면, 단계 S520 의 처리를 실시한다. 이러한 구동 처리가 종료되지 않았으면, 단계 S510 의 처리를 다시 실시한다.

단계 S520 : "제 5 액츄에이터 구동 처리" 를 통하여 "제 6 모드" 로의 이행이 지정되었는지 아닌지를 판정한다. "제 6 모드" 로의 이행이 지정되었으면, 단계 S522 의 처리를 실시한다. "제 6 모드" 로의 이행이 지정되지 않았으면, "제 5 가변 밸브 기구 구동 처리" 를 종료한다.

한편, 전자 제어 장치 (9) 의 구동이 계속되면, 단계 S520 의 처리에서 부정 판정으로 "제 5 가변 밸브 기구 구동 처리" 가 종료된 후, "제 1 가변 밸브 기구 구동 처리" 가 개시된다.

단계 S522 : "제 6 가변 밸브 기구 구동 처리" (도 32) 를 개시하고, "제 5 가변 밸브 기구 구동 처리" 를 종료한다. 즉, 가변 밸브 기구 (5) 의 구동 모드를 "제 5 모드" 에서 "제 6 모드" 로 전환시킨다.

＜제 5 액츄에이터 구동 처리＞

도 30 및 도 31 을 참조하여, "제 5 액츄에이터 구동 처리" 에 대해 설명한다. 차량에서, 엔진 (1) 의 정지시 전동식 액츄에이터 (5A) 의 이상 발생으로 인해 엔진 (1) 의 시동시 밸브 기간 (INCAM) 을 변경할 수 없게 될 수 있다. 이러한 경우에, 밸브 기간 (INCAM) 이 최소 밸브 기간 (INCAMmin) 과 같거나 또는 그 근방으로 설정되면, 엔진 (1) 의 시동시 연소실 (24) 에 공급되는 공기의 양이 부족해져 시동 실패를 유발할 수 있음을 알 수 있다.

따라서, 전동식 액츄에이터 (5A) 에 이상이 발생하더라도 엔진 (1) 을 시동시킬 수 있도록 하기 위해서, 본 실시형태는 "제 5 모드" 를 선택했을 때 "제 5 액츄에이터 구동 처리" 를 실시하도록 구성된다.

"제 5 액츄에이터 구동 처리" 에서, 차량의 운전이 종료되었을 때, 다음번의 운전에 대비하도록 밸브 기간 (INCAM) 을 최대 밸브 기간 (INCAMmax) 으로 설정한다. 그리하여, 전동식 액츄에이터 (5A) 의 이상이 발생하더라도, 엔진 (1) 의 시동시 공기의 불충분한 공급이 실질적으로 억제되어, 엔진의 시동성을 향상시킨다.

단계 T510 : 점화 스위치 (97) 가 "OFF" 위치로 전환되기 전에 엔진 (1) 의 시동이 완료되었는지 (이러한 운전 이력이 있는지) 아닌가를 판정한다. 즉, 점화 스위치 (97) 가 "OFF" 위치로 전환되기 전에 엔진의 시동이 실패했는지 아닌지를 판정한다.

단계 T510 의 처리에서, 시동 완료 플래그 (eST) 가 온 상태로 설정되어 있다고 가정하면 이러한 운전 이력이 있다고 판정한다. 점화 스위치 (97) 는 통상적으로 운전자가 차량의 운전을 종료했을 때 "ON" 위치에서 "OFF" 위치로 전환된다. 하지만, 어떤 경우에, 점화 스위치 (97) 는 운전자가 차량의 운전을 종료하기 전에 "OFF" 위치로 전환될 수 있다.

후자의 경우에, 엔진 (1) 은 비교적 단시간내에 시동된다. 그리하여, 점화 스위치 (97) 가 "OFF" 위치로 전환되고 나서 엔진 (1) 이 재시동될 때까지 전동식 액츄에이터 (5A) 의 이상이 발생할 위험이 매우 작다고 할 수 있다. 즉, 점화 스위치 (97) 가 "OFF" 위치로 전환된 것을 기초로 하여 밸브 기간 (INCAM) 을 최대 밸브 기간 (INCAMmax) 으로 변경하지 않더라도, 공기의 불충분한 공급으로 인해 시동 실패의 위험이 없다. 또한, 이러한 상황에서 밸브 기간 (INCAM) 이 최대 밸브 기간 (INCAMmax) 으로 변경됨으로써, 엔진 (1) 의 시동 직후에 밸브 기간 (INCAM) 이 운전 상태에 적합한 목표 밸브 기간 (INCAMtrg) 으로 변경되기 때문에, 배터리 (12) 의 전력이 불필요하게 소비된다.

그리하여, 운전자가 차량 운전을 종료하려 하지 않을 때 점화 스위치 (97) 가 "OFF" 위치로 전환되는 경우에, 밸브 기간 (INCAM) 을 최대 밸브 기간 (INCAMmax) 으로 변경하지 않는 것이 바람직하다.

그리하여, 단계 T510 의 처리에서, 엔진 (1) 의 운전 이력을 기초로 하여 운전자가 차량 운전을 종료하기 때문에, 점화 스위치 (97) 가 "OFF" 위치로 전환되어 운전되는지 아닌지를 판정한다.

단계 T510 의 판정 처리를 통하여, 전자 제어 장치 (9) 는 점화 스위치 (97) 의 조작에 대해 다음과 같이 판정한다.

(a) 시동 완료 플래그 (eST) 가 온이면, 전자 제어 장치 (9) 는 운전자가 차량의 운전을 종료하기 때문에 운전자가 점화 스위치 (97) 를 "OFF" 위치로 전환시켰다고 판정한다. 즉, 전자 제어 장치 (9) 는 단기간에 엔진 (1) 이 다시 시동될 가능성이 없다고 판정한다. 이러한 판정 결과를 얻으면, 단계 T520 의 판정 처리를 실시한다.

(b) 시동 완료 플래그 (eST) 가 오프이면, 전자 제어 장치 (9) 는 운전자가 차량의 운전을 종료하기 전에 점화 스위치 (97) 가 "OFF" 로 전환되었다고 판정한다. 즉, 전자 제어 장치 (9) 는 단기간에 엔진 (1) 이 다시 시동될 가능성이 있다고 판정한다. 이러한 판정 결과를 얻으면, 단계 T514 의 처리를 실시한다.

*단계 T512 : 전동식 액츄에이터 (5A) 의 구동 상태를 "유지 상태" 로 설정한다.

단계 T514 : "제 5 모드" 에서 "제 6 모드" 로의 이행을 지정하고, "제 5 액츄에이터 구동 처리" 를 종료한다.

단계 T520 : 엔진 (1) 의 상태가 밸브 기간 (INCAM) 의 증가측으로 변경할 수 있는 상태 (변경 허용 상태) 인지 아닌지를 판정한다. 단계 T520 의 처리에서, 차량 속도 계측치 (SPDM) 가 기준 차량 속도 (SPDX) 미만이면 엔진 (1) 의 상태가 변경 허용 상태라고 판정한다.

엔진 속도 (NE) 가 과도하게 큰 상태에서 밸브 기간 (INCAM) 이 최대 밸브 기간 (INCAMmax) 쪽으로 변경되면, 그로 인해 흡기 유량 (GA) 이 증가하여, 연소실 (24) 내에 남아있는 연료가 연소될 수 있다. 이러한 경우에, 운전자가 차량을 정지하려고 해도, 엔진 속도 (NE) 가 증가하여, 운전자에게 불쾌감을 줄 수 있다.

따라서, 단계 T520 의 처리에서, 차량 속도 계측치 (SPDM) 와 기준 차량 속도 (SPDX) 를 비교하여 엔진 (1) 의 상태가 상기 변경 허용 상태인지 아닌지를 판정한다. 한편, 기준 차량 속도 (SPDX) 는 시험을 통하여 결정될 수 있다.

단계 T520 의 판정 처리를 통하여, 전자 제어 장치 (9) 는 밸브 기간 (INCAM) 의 변경에 대해 다음과 같이 판정한다.

(a) 차량 속도 계측치 (SPDM) 가 기준 차량 속도 (SPDX) 미만이면, 전자 제어 장치 (9) 는 밸브 기간 (INCAM) 의 증가로 엔진 속도 (NE) 의 증가를 유발할 위험이 없다고 판정한다. 이러한 판정 결과를 얻으면, 단계 T522 의 처리를 실시한다.

(b) 차량 속도 계측치 (SPDM) 가 기준 차량 속도 (SPDX) 이상이면, 전자 제어 장치 (9) 는 밸브 기간 (INCAM) 의 증가로 엔진 속도 (NE) 의 증가를 유발할 위험이 있다고 판정한다. 이러한 판정 결과를 얻으면, 단계 T520 의 처리를 다시 실시한다.

단계 T522 : 최대 밸브 기간 (INCAMmax) 을 목표 밸브 기간 (INCAMtrg) 으로서 설정한다.

단계 T524 : 전동식 액츄에이터 (5A) 의 구동 상태를 "가변 상태" 로 설정한다. 밸브 기간 (INCAM) 이 최대 밸브 기간 (INCAMmax) 과 일치하도록 전동식 액츄에이터 (5A) 를 제어한다.

단계 T530 : 감시 밸브 기간 (INCAMmnt) 이 목표 밸브 기간 (INCAMtrg) (최대 밸브 기간 (INCAMmax)) 과 일치하는지 아닌지를 판정한다. 감시 밸브 기간 (INCAMmnt) 이 최대 밸브 기간 (INCAMmax) 과 일치하면, 단계 T542 의 처리를 실시한다. 감시 밸브 기간 (INCAMmnt) 이 최대 밸브 기간 (INCAMmax) 과 일치하지 않으면, 단계 T540 의 처리를 실시한다.

단계 T540 : 점화 신호 (IG) 가 오프 상태로 전환되고 나서의 경과 시간 (IG 오프 기간 (Toff)) 이 기준 오프 기간 (ToffX) 보다 큰지 아닌지를 판정한다. 엔진 속도 (NE) 가 매우 낮을 때 ("0" 또는 그에 근접할 때) 밸브 기간 (INCAM) 의 변경을 실시하면, 제어 샤프트 (52) 를 이동시킬 때 전동식 액츄에이터 (5A) 가 받는 부하가 과도하게 커져서, 밸브 기간 (INCAM) 의 변경과 함께 전동식 액츄에이터 (5A) 가 손상될 수 있다.

따라서, 점화 스위치 (97) 를 "OFF" 위치로 변경한 것을 기초로 하여 밸브 기간 (INCAM) 을 최대 밸브 기간 (INCAMmax) 으로 변경하는 경우에, 엔진 속도 (NE) 가 한계치 (하한 엔진 속도 (NEUL)) 미만이 된 이후에 밸브 기간 (INCAM) 의 크기에 관계없이 밸브 기간 (INCAM) 의 변경을 정지하는 것이 바람직하다.

한편, 하한 엔진 속도 (NEUL) 는, 엔진 (1) 의 정지시, 전동식 액츄에이터 (5A) 의 부하가 과도하게 커지지 않고서 밸브 기간 (INCAM) 의 변경을 실시할 수 있는 엔진 속도 (NE) 중 가장 낮은 엔진 속도에 대응한다. 즉, 엔진 속도 (NE) 가 하한 엔진 속도 (NEUL) 미만일 때 밸브 기간 (INCAM) 의 변경을 실시하면, 전동식 액츄에이터 (5A) 의 부하가 과도하게 커질 위험이 있다. 다른 한편으로는,엔진 속도 (NE) 가 하한 엔진 속도 (NEUL) 이상일 때 밸브 기간 (INCAM) 의 변경을 실시하면, 전동식 액츄에이터 (5A) 의 부하가 과도하게 커질 위험이 없다.

이러한 상황을 고려하여, 단계 T540 의 처리에서는, IG 오프 기간 (Toff) 과 기준 오프 기간 (ToffX) 을 비교하여 엔진 속도 (NE) 가 하한 엔진 속도 (NEUL) 미만인지 아닌지를 판정한다. 한편, 기준 오프 기간 (ToffX) 은, 점화 스위치 (97) 를 "OFF" 위치로 전환시키고 나서 엔진 속도 (NE) 가 하한 엔진 속도 (NEUL) 미만이 될 때까지의 표준 기간으로서 미리 설정된다.

단계 T540 의 판정 처리를 통하여, 전자 제어 장치 (9) 는 밸브 기간 (INCAM) 의 변경에 대해 다음과 같이 판정한다.

(a) IG 오프 기간 (Toff) 이 기준 오프 기간 (ToffX) 이상이면, 전자 제어 장치 (9) 는 엔진 속도 (NE) 가 하한 엔진 속도 (NEUL) 이상이라고 판정한다. 즉, 전자 제어 장치 (9) 는 밸브 기간 (INCAM) 의 변경을 계속하면 전동식 액츄에이터 (5A) 가 손상될 위험이 있다고 판정한다. 이러한 판정 결과를 얻으면, 단계 T542 의 처리를 실시한다.

(b) IG 오프 기간 (Toff) 이 기준 오프 기간 (ToffX) 미만이면, 전자 제어 장치 (9) 는 엔진 속도 (NE) 가 하한 엔진 속도 (NEUL) 보다 크다고 판정한다. 즉, 전자 제어 장치 (9) 는 밸브 기간 (INCAM) 의 변경을 계속하면 전동식 액츄에이터 (5A) 가 손상될 위험이 없다고 판정한다. 이러한 판정 결과를 얻으면, 단계 T530 의 처리를 다시 실시한다.

단계 T542 : 전동식 액츄에이터 (5A) 의 구동 상태를 "가변 상태" 에서 "대기 상태" 로 전환시킨다. 그리하여, 전동식 액츄에이터 (5A) 로의 전력 공급이 정지된다. 또한, 잠금 기구를 통하여 제어 샤프트 (52) 의 위치가 기계적으로 고정되기 때문에, 엔진 (1) 의 정지시 제어 샤프트 (52) 의 이동 (즉, 밸브 기간 (INCAM) 의 변경) 이 방지된다.

＜제 6 가변 밸브 기구 구동 처리＞

도 32 를 참조하여, "제 6 가변 밸브 기구 구동 처리" 에 대해 설명한다.

단계 S602 : "제 6 액츄에이터 구동 처리" (도 33) 를 개시한다. 한편, "제 6 액츄에이터 구동 처리" 에 대해서는 이하에 자세히 설명한다.

단계 S610 : "제 6 액츄에이터 구동 처리" 가 종료되었는지 아닌지를 판정한다. 이러한 구동 처리가 종료되면, 단계 S620 의 처리를 실시한다. 이러한 구동 처리가 종료되지 않으면, 단계 S610 의 처리를 다시 실시한다.

단계 S620 : "제 6 액츄에이터 구동 처리" 를 통하여 "제 4 모드" 로의 이행이 지정되었는지 아닌지를 판정한다. "제 4 모드" 로의 이행이 지정되면, 단계 S622 의 처리를 실시한다. "제 4 모드" 로의 이행이 지정되지 않으면, "제 6 가변 밸브 기구 구동 처리" 를 종료한다.

한편, 전자 제어 장치 (9) 의 구동이 계속되면, 단계 S620 의 처리에서 부정 판정으로 "제 6 가변 밸브 기구 구동 처리" 가 종료된 이후에 "제 1 가변 밸브 기구 구동 처리" 가 개시된다.

단계 S622 : "제 4 가변 밸브 기구 구동 처리" (도 25) 를 개시하고, "제 6 가변 밸브 기구 구동 처리" 를 종료한다. 즉, 가변 밸브 기구 (5) 의 구동 모드를 "제 6 모드" 에서 "제 4 모드" 로 전환시킨다.

＜제 6 액츄에이터 구동 처리＞

도 33 을 참조하여, "제 6 액츄에이터 구동 처리" 에 대해 설명한다.

단계 T602 : 전동식 액츄에이터 (5A) 의 구동 상태를 "유지 상태" 로 설정한다.

"제 6 액츄에이터 구동 처리" 가 개시되는 상황은, 단기간에 엔진 (1) 이 시동될 것이 예측되는 상황이다. 그리하여, 단계 T602 에서, 전동식 액츄에이터 (5A) 를 "유지 상태" 로 설정함으로써 엔진 (1) 의 시동 이후에 밸브 기간 (INCAM) 을 신속하게 변경할 수 있다.

"제 6 액츄에이터 구동 처리" 는 엔진 (1) 이 정지하고 있을 때 실행되기 때문에, 전동식 액츄에이터 (5A) 의 작동 소음을 운전자 또는 다른 탑승자가 인지하기 쉬운 상황에서 단계 T602 의 처리시 전동식 액츄에이터 (5A) 가 "유지 상태" 로 설정된다. 하지만, "제 6 모드" 가 선택되었을 때, 시동기 모터 (11) 가 구동된 상태 (전동식 액츄에이터 (5A) 의 작동 소음보다 충분히 큰 엔진 (1) 의 작동 소음이 있는 상태) 에서 시동기 모터 (11) 가 정지한 상태 (엔진 (1) 의 작동 소음생성이 중지된 상태) 로 이행한 직후이기 때문에, 전동식 액츄에이터 (5A) 등의 작동 소음 등의 비교적 작은 소음을 운전자 또는 탑승자가 인지하기 어렵게 된다. 그리하여, "제 6 액츄에이터 구동 처리" 는, 엔진 (1) 의 정지시 전동식 액츄에이터 (5A) 를 "유지 상태" 로 설정하도록 구성된다.

단계 T610 : 점화 신호 (IG) 가 오프 상태에서 온 상태로 전환되었는지 아닌지를 판정한다. 점화 신호 (IG) 가 오프 상태에서 온 상태로 전환되면, 단계 T612 의 처리를 실시한다. 점화 신호 (IG) 가 오프 상태에서 온 상태로 전환되지 않으면, 단계 T620 의 처리를 실시한다.

단계 T612 : "제 6 액츄에이터 구동 처리" 의 종료 이후에 이행하는 구동 모드로서 "제 1 모드" 를 설정한다.

단계 T620 : 점화 신호 (IG) 가 오프 상태가 되고 나서의 경과 시간 (IG 오프 기간 (Toff)) 이 재시동 기간 (ToffY) 이상인지 아닌지를 판정한다.

점화 스위치 (97) 가 "OFF" 위치로 전환될 때 운전 이력이 검출되지 않으면, 전술한 바와 같이 운전자가 운전을 종료하지 않았다고 예측되고, 즉 엔진 (1) 이 단기간에 시동된다고 예측된다. 하지만, 운전자의 실제 의도가 그러한 예측과 다르지만 (예를 들어, 운전자가 차량을 정지하려고 하지만) 전동식 액츄에이터 (5A) 의 구동 상태가 "유지 상태" 또는 "가변 상태" 로 설정되면, 전동식 액츄에이터 (5A) 및 가변 밸브 기구 (5) 의 작동 소음이 운전자 등에게 불쾌감을 줄 수 있다.

따라서, 단계 T620 의 처리는, IG 오프 기간 (Toff) 과 재시동 기간 (ToffY) 을 비교함으로써 엔진 (1) 이 곧 시동된다는 예측이 적절한지 아닌지를 검증하도록 구성된다. 한편, 재시동 기간 (ToffY) 은, 운전자가 차량의 구동을 종료하려고 하지 않을 때 점화 스위치 (97) 가 "OFF" 위치로 전환되고 나서 엔진 (1) 의 시동이 개시될 때까지의 표준 기간으로서 미리 설정된다.

단계 T620 의 판정 처리를 통하여, 전자 제어 장치 (9) 는 엔진 (1) 의 시동에 대해 다음과 같이 판정한다.

(a) IG 오프 기간 (Toff) 이 재시동 기간 (ToffY) 이상이면, 전자 제어 장치 (9) 는, 점화 스위치 (97) 가 "OFF" 위치로 전환되고 또한 운전자가 차량을 정지하지 않는다는 예측은 적절하지 않다고 판정한다. 즉, 전자 제어 장치 (9) 는 엔진 (1) 이 단기간에 시동될 가능성이 없다고 판정한다. 이러한 판정 결과를 얻으면, 단계 T622 의 처리를 실시한다.

(b) IG 오프 기간 (Toff) 이 재시동 기간 (ToffY) 미만이면, 전자 제어 장치 (9) 는, 점화 스위치 (97) 이 "OFF" 위치로 전환되고 또한 운전자가 차량을 정지하지 않는다고 예측하는 것에 문제가 없다고 판정한다. 즉, 전자 제어 장치 (9) 는 엔진 (1) 이 단기간에 시동될 가능성이 있다고 판정한다. 이러한 판정 결과를 얻으면, 단계 T610 의 처리를 다시 실시한다.

단계 T622 : 전동식 액츄에이터 (5A) 의 구동 상태를 "유지 상태" 에서 "대기 상태" 로 전환시킨다. 그리하여, 전동식 액츄에이터 (5A) 로의 전력 공급이 정지된다. 또한, 잠금 기구를 통하여 제어 샤프트 (52) 의 위치가 기계적으로 고정되기 때문에, 엔진 (1) 의 정지시 제어 샤프트 (52) 의 이동 (밸브 기간 (INCAM) 의 변경) 이 방지된다.

＜가변 밸브 기구의 제어 방식＞

도 34 ~ 도 36 을 참조하여, 다음의［a］~［c］상태에서의 가변 밸브 기구 (5) 의 제어 방식에 대해 설명한다.

［a］엔진 (1) 이 정상적으로 운전되는 상태

［b］엔진이 스톨되는 상태

［c］엔진 (1) 의 시동 실패가 발생한 상태

〔1〕"정상 운전시의 제어 방식"

［A］시각 t11 : 점화 신호 (IG) 가 오프 상태에서 온 상태로 전환됨으로써, 가변 밸브 기구 (5) 의 구동 모드가 "제 1 모드" 로 설정된다. 그에 따라, 전동식 액츄에이터 (5A) 의 구동 상태를 "유지 상태" 또는 "가변 상태" 로의 변경이 금지된다.

［B］시각 t12 : 시동 신호 (STA) 가 오프 상태에서 온 상태로 전환됨으로써, 시동기 모터 (11) 의 구동이 개시된다. 전동식 액츄에이터 (5A) 는, 점화 신호 (IG) 가 온 상태로 전환되고 나서 모터 구동 기간 (TM) 이 마스크 기간 (TMX) 이상이 될 때까지, "대기 상태" 로 유지된다.

［C］시각 t13 : 모터 구동 기간 (TM) 이 마스크 기간 (TMX) 이상으로 됨으로써, 가변 밸브 기구 (5) 의 구동 모드가 "제 2 모드" 로 설정된다. 그에 다라, 목표 밸브 기간 (INCAMtrg) 이 갱신된다 (본원에서는, 제 2 밸브 기간 (INCAMscd) 이 목표 밸브 기간 (INCAMtrg) 으로서 설정되었다고 한다). 그 후, 전동식 액츄에이터 (5A) 의 구동 상태가 "가변 상태" 로 설정되고 밸브 기간 (INCAM) 은 변경된다.

［D］시각 t14 : 감시 밸브 기간 (INCAMmnt) 이 제 2 밸브 기간 (INCAMscd) 과 일치함으로써, 전동식 액츄에이터 (5A) 의 구동 상태가 "가변 상태" 에서 "유지 상태" 로 전환된다. 시각 (t14) 에서 "제 3 모드" 로의 이행이 허용될 때까지, 엔진 속도 (NE) 에 따라 제 2 밸브 기간 (INCAMscd) 이 갱신될 때마다 전동식 액츄에이터 (5A) 가 "가변 상태" 로 설정된다.

［E］시각 t15 : 가변 밸브 기구 (5) 의 웜업이 완료된 상태 동안 모드 이행 조건이 성립됨으로써, 가변 밸브 기구 (5) 의 구동 모드가 "제 3 모드" 로 설정된다. 이에 따라, 제 3 밸브 기간 (INCAMthd) 이 목표 밸브 기간 (INCAMtrg) 으로서 설정된다. 그 후, 전동식 액츄에이터 (5A) 의 구동 상태가 "가변 상태" 로 설정되고, 밸브 기간 (INCAM) 이 변경된다. 한편, 시각 (t15) 이후, 가변 밸브 기구 (5) 의 구동 모드가 "제 3 모드" 로 설정되면서, 목표 흡기 유량 (GAtrg) 및 흡기 유량 계측치 (GAM) 에 근거하여 제 3 밸브 기간 (INCAMthd) 이 갱신될 때마다 전동식 액츄에이터 (5A) 가 "가변 상태" 로 설정된다.

［F］시각 t16 : 점화 신호 (IG) 가 온 상태에서 오프 상태로 전환됨으로써, 가변 밸브 기구 (5) 의 구동 모드가 "제 5 모드" 로 설정된다. 이에 따라, 최대 밸브 기간 (INCAMmax) 이 목표 밸브 기간 (INCAMtrg) 으로서 설정된다. 그 후, 전동식 액츄에이터 (5A) 의 구동 상태가 "가변 상태" 로 설정되고, 밸브 기간 (INCAM) 이 변경된다.

［G］시각 t17 : 감시 밸브 기간 (INCAMmnt) 이 최대 밸브 기간 (INCAMmax) 과 일치됨으로써 (또는 IG 오프 기간 (Toff) 이 기준 오프 기간 (ToffX) 이상이 됨으로써), 전동식 액츄에이터 (5A) 의 구동 상태가 "가변 상태" 에서 "대기 상태" 로 전환된다.

〔2〕"엔진 스톨시의 제어 방식"

［A］시각 t21 : 엔진 (1) 의 운전시 엔진 스톨이 발생함으로써, 가변 밸브 기구 (5) 의 구동 모드가 "제 4 모드" 로 설정된다. 이에 따라, 전동식 액츄에이터 (5A) 의 구동 상태가 "유지 상태" 로 설정된다.

［B］시각 t22 : 시동 신호 (STA) 가 오프 상태에서 온 상태로 전환됨으로써, 시동기 모터 (11) 의 구동이 개시된다. 전동식 액츄에이터 (5A) 는, 엔진 스톨이 발생되고 나서 모터 구동 기간 (TM) 이 마스크 기간 (TMX) 이상이 될 때까지, "유지 상태" 로 설정된다.

［C］시각 t23 : 모터 구동 기간 (TM) 이 마스크 기간 (TMX) 이상이 됨으로써, 가변 밸브 기구 (5) 의 구동 모드가 "제 3 모드" 로 설정된다. 한편, 시각 (t23) 이후에, 가변 밸브 기구 (5) 의 구동 모드가 "제 3 모드" 로 설정되면서, 목표 흡기 유량 (GAtrg) 및 흡기 유량 계측치 (GAM) 에 근거하여 제 3 밸브 기간 (INCAMthd) 이 갱신될 때마다 전동식 액츄에이터 (5A) 가 "가변 상태" 로 설정된다.

［D］시각 t24 : 엔진 (1) 의 운전시 다른 엔진 스톨이 발생함으로써, 가변 밸브 기구 (5) 의 구동 모드가 "제 4 모드" 로 설정된다. 이에 따라, 전동식 액츄에이터 (5A) 의 구동 상태가 "유지 상태" 로 설정된다.

［E］시각 t25 : 점화 신호 (IG) 가 온 상태에서 오프 상태로 전환됨으로써, 가변 밸브 기구 (5) 의 구동 모드가 "제 5 모드" 로 설정된다. 이에 따라, 최대 밸브 기간 (INCAMmax) 이 목표 밸브 기간 (INCAMtrg) 으로서 설정된다. 그 후, 전동식 액츄에이터 (5A) 의 구동 상태가 "가변 상태" 로 설정되고, 밸브 기간 (INCAM) 이 변경된다.

［F］시각 t26 : 감시 밸브 기간 (INCAMmnt) 이 최대 밸브 기간 (INCAMmax) 과 일치함으로써 (또는 IG 오프 기간 (Toff) 이 기준 오프 기간 (ToffX) 이상이 됨으로써), 전동식 액츄에이터 (5A) 의 구동 상태가 "가변 상태" 에서 "대기 상태" 로 전환된다.

〔3〕"시동 실패시의 제어 상태"

［A］시각 t31 : 점화 신호 (IG) 가 오프 상태에서 온 상태로 전환됨으로써, 가변 밸브 기구 (5) 의 구동 모드가 "제 1 모드" 로 설정된다. 이에 따라, 전동식 액츄에이터 (5A) 의 구동 상태를 "유지 상태" 또는 "가변 상태" 로 변경하는 변경하는 것이 금지된다.

［B］시각 t32 : 시동 신호 (STA) 가 오프 상태에서 온 상태로 전환됨으로써, 시동기 모터 (11) 의 구동이 개시된다. 전동식 액츄에이터 (5A) 는, 점화 신호 (IG) 가 온 상태가 되고 나서 모터 구동 기간 (TM) 이 마스크 기간 (TMX) 이상이 될 때까지 "대기 상태" 로 유지된다.

［C］시각 t33 : 모터 구동 기간 (TM) 이 마스크 기간 (TMX) 이상이 됨으로써, 가변 밸브 기구 (5) 의 구동 모드가 "제 2 모드" 로 설정된다. 이에 따라, 목표 밸브 기간 (INCAMtrg) 이 갱신된다 (본원에서는 제 2 밸브 기간 (INCAMscd) 이 목표 밸브 기간 (INCAMtrg) 으로서 설정된다). 그 후, 전동식 액츄에이터 (5A) 의 구동 상태가 "가변 상태" 로 설정되고, 밸브 기간 (INCAM) 이 변경된다.

［D］시각 t34 : 엔진 (1) 의 시동이 실패하기 때문에, 가변 밸브 기구 (5) 의 구동 모드가 "제 4 모드" 로 설정된다. 이에 따라, 전동식 액츄에이터 (5A) 의 구동 상태가 "유지 상태" 로 설정된다.

［E］시각 t35 : 점화 스위치 (97) 가 "OFF" 위치로 전환되면, 엔진 (1) 의 운전 이력이 없으므로, 가변 밸브 기구 (5) 의 구동 모드가 "제 6 모드" 로 설정된다. 또한, 전동식 액츄에이터 (5A) 의 "유지 상태" 가 계속된다.

［F］시각 t36 : 점화 신호 (IG) 가 오프 상태에서 온 상태로 전환됨으로써, 가변 밸브 기구 (5) 의 구동 모드가 "제 4 모드" 로 설정된다. 한편, 점화 신호 (IG) 가 오프 상태에서 온 상태로 전환되기 전에 IG 오프 기간 (Toff) 이 재시동기간 (ToffY) 이상되면, 전동식 액츄에이터 (5A) 의 구동 상태가 "유지 상태" 에서 "대기 상태" 로 전환된다.

［G］시각 t37 : 시동 신호 (STA) 가 오프 상태에서 온 상태로 전환됨으로써, 시동기 모터 (11) 의 구동이 개시된다. 전동식 액츄에이터 (5A) 는, 엔진 스톨이 발생되고 나서 모터 구동 기간 (TM) 이 마스크 기간 (TMX) 이상이 될 때까지, "유지 상태" 로 유지된다.

［H］시각 t38 : 모터 구동 기간 (TM) 이 마스크 기간 (TMX) 이상이 됨으로써, 가변 밸브 기구 (5) 의 구동 모드가 "제 2 모드" 로 설정된다. 이에 따라, 목표 밸브 기간 (INCAMtrg) 이 갱신된다 (본원에서는, 제 2 밸브 기간 (INCAMscd) 이 목표 밸브 기간 (INCAMtrg) 으로서 설정된다). 그 후, 전동식 액츄에이터 (5A) 의 구동 상태가 "가변 상태" 로 설정되고, 밸브 기간 (INCAM) 이 변경된다.

전술한 바와 같이, 상기 실시형태에 따른 엔진의 제어 장치는 이하의 장점을 얻을 수 있다.

(1) 엔진 (1) 의 정지시, 실내가 비교적 조용하다. 그리하여, 이러한 상황에서 밸브 기간 (INCAM) 이 변경되면, 운전자 또는 다른 탑승자가 밸브 기간 (INCAM) 의 변경으로 인해 발생하는 소음으로 불쾌해질 수 있음을 생각할 수 있다.

이러한 상황을 고려하여, 본 실시형태의 제어 장치는, 엔진 (1) 의 정지시 밸브 기간 (INCAM) 이 변경되지 않도록 구성된다. 그리하여, 밸브 기간 (INCAM) 의 변경으로 인한 운전성의 악화를 억제할 수 있다.

(2) 운전자 또는 다른 탑승자가 차량에 승차하고 나서 엔진 (1) 의 시동이 개시될 때까지, 실내가 비교적 조용하다. 그리하여, 이러한 상황에서 가변 밸브 기구 (5) 또는 전동식 액츄에이터 (5A) 가 구동되면, 운전자 또는 다른 탑승자가 가변 밸브 기구 (5) 또는 전동식 액츄에이터 (5A) 의 작동 소음으로 불쾌해질 수 있음을 생각할 수 있다.

이러한 상황을 고려하여, 본 실시형태의 제어 장치는, 엔진 (1) 이 시동될 때까지 전동식 액츄에이터 (5A) 의 구동 상태를 "대기 상태" 로 유지하도록 구성된다. 그리하여, 엔진 (1) 의 시동전에, 가변 밸브 기구 (5) 또는 전동식 액츄에이터 (5A) 의 작동 소음으로 인한 운전성의 악화를 억제할 수 있다.

(3) 본 실시형태의 제어 장치에서, 모터 구동 기간 (TM) 이 마스크 기간 (TMX) 이상이 될 때까지, 전동식 액츄에이터 (5A) 의 구동 상태를 "대기 상태" 로 설정한다. 그리하여, 배터리 전압 (BV) 의 감소로 인한 엔진 (1) 의 시동 실패가 발생하는 것을 억제할 수 있다.

(4) 본 실시형태의 제어 장치에서, 흡기 온도 (THA) 가 기준 흡기 온도 (THAX) 이상이면, 시동후 기간 (TE) 이 기준 시동후 기간 (TEX) 이상이 될 때까지 제 1 밸브 기간 (INCAMfst) 을 목표 밸브 기간 (INCAMtrg) 으로 설정한다. 그리하여, 흡기 온도 (THA) 가 비교적 높을 때 엔진 (1) 이 시동되는 경우이더라도, 노킹의 발생을 억제할 수 있다.

(5) 구동 모드의 이행시, 실제 흡기 유량 (GA) 과 목표 흡기 유량 (GAtrg) 과의 편차가 증가함으로써, 즉 실제 흡기 유량 (GA) 이 목표 흡기 유량 (GAtrg) 보다 상당히 낮음으로써, 엔진 스톨의 위험이 있다. 하지만, 엔진 (1) 의 운전 상태가 저부하 운전 상태가 아니면, 흡기 유량 (GA) 이 일시적으로 작아지더라도 엔진 스톨의 발생이 방지될 수 있다.

이러한 상황을 고려하여, 본 실시형태의 제어 장치는, "조건 4" (흡기율 (GAP) 이 제 2 흡기율 (GAPX2) 보다 큼) 이 성립되지 않으면, "제 2 모드" 에서 "제 3 모드" 로의 전환이 금지되도록 구성된다. 그리하여, 구동 모드의 전환으로 인한 엔진 스톨의 발생을 억제할 수 있다.

(6) 차량 또는 엔진 (1) 이 다음의 상태 중 어느 하나일 때, 구동 모드의 이행으로 인한 차량의 운전성의 악화를 억제할 수 있다.

차량의 속도 (차량 속도 (SPD)) 가 비교적 큰 상태에서, 엔진 (1) 및 차량의 진동이 크기 때문에, 토크의 변동을 운전자가 인지하기 어렵다. 그리하여, 차량 속도 (SPD) 가 그러한 영역 (토크 변동 허용 영역) 내에 있을 때 "제 2 모드" 에서 "제 3 모드" 로의 이행을 허용함으로써, 구동 모드의 이행으로 인한 차량의 운전성의 악화를 억제하는데 기여하게 된다.

엔진 (1) 의 운전 상태가 과도 운전 상태일 때, 엔진 (1) 및 차량의 진동이 크기 때문에, 토크의 변동을 운전자가 인지하기 어렵다. 그리하여, 엔진 (1) 이 과도 운전 상태일 때 "제 2 모드" 에서 "제 3 모드" 로의 이행을 허용함으로써, 구동 모드의 이행으로 인한 차량의 운전성의 악화를 억제하는데 기여하게 된다.

엔진 (1) 의 운전 상태가 고부하 운전 상태일 때, 밸브 기간 (INCAM) 이 보다 크게 설정된다. 한편, "제 2 모드" 가 선택되면, 밸브 기간 (INCAM) 은 기본적으로 엔진 (1) 의 운전 상태가 중부하 운전 상태 또는 저부하 운전 상태일 때 설정되는 기간보다 큰 기간으로 설정된다. 그리하여, 엔진 (1) 의 운전 상태가 고부하 운전 상태일 때 "제 2 모드" 에서 "제 3 모드" 로 이행함으로써, 구동 모드의 이행으로 인한 밸브 기간 (INCAM) 의 변화량이 작아서, 구동 모드의 이행으로 인한 차량의 운전성의 악화를 억제하는데 기여하게 된다.

이러한 상황을 고려하여, 본 실시형태의 제어 장치는, "조건 1" (차량 속도 계측치 (SPDM) 가 하한 차량 속도 (SPDUL 이상), "조건 2" (흡기율 변화량 (△GAP) 이 기준 변화량 (△GAPX) 이상) 및 "조건 3" (흡기율 (GAP) 이 제 1 흡기율 (GAPX1) 이상) 이 성립되지 않을 때, "제 2 모드" 에서 "제 3 모드" 로의 전환이 금지되도록 구성된다. 즉, 구동 모드의 전환은, "조건 1", "조건 2" 및 "조건 3" 중 적어도 하나가 성립되면 허용된다. 그리하여, 구동 모드의 전환으로 인한 운전성의 악화를 억제할 수 있다.

(7) 밸브 기간 (INCAM) 이 변경되면서 엔진이 스톨되면, 밸브 기간 (INCAM) 의 변경이 자연적으로 중단되기 때문에, 엔진 (1) 의 재시동 이후에 밸브 기간 (INCAM) 의 변경을 신속하게 재개할 것이 요구된다.

이러한 상황을 고려하여, 본 실시형태의 제어 장치는, 엔진 스톨로 인해 엔진 (1) 이 정지될 때, 전동식 액츄에이터 (5A) 를 "유지 상태" 로 설정하도록 구성된다. 그리하여, 엔진 (1) 의 재시동 이후에 밸브 기간 (INCAM) 을 신속하게 변경할 수 있다.

(8) 전동식 액츄에이터 (5A) 가 "가변 상태" 로 설정될 때 (즉, 가변 밸브 기구 (5) 에 의해 밸브 기간 (INCAM) 의 변경시), 전동식 액츄에이터 (5A) 가 "유지 상태" 로 설정될 때보다 전동식 액츄에이터 (5A) 의 작동 소음이 커지게 된다. 또한, 전동식 액츄에이터 (5A) 의 "가변 상태" 시 가변 밸브 기구 (5) 의 작동 소음이 발생하게 된다. 그리하여, 엔진 스톨로 인해 엔진 (1) 이 정지될 때 전동식 액츄에이터 (5A) 를 "가변 상태" 로 설정하면, 가변 밸브 기구 (5) 또는 전동식 액츄에이터 (5A) 의 작동 소음이 운전자 또는 다른 탑승자를 불쾌하게 할 수 있음을 생각할 수 있다.

이러한 상황을 고려하여, 본 실시형태의 제어 장치는, 엔진 스톨로 인해 엔진 (1) 이 정지할 시, 전동식 액츄에이터 (5A) 가 "가변 상태" 로 설정되지 않도록 구성된다. 그리하여, 엔진 스톨이 발생했을 때, 가변 밸브 기구 (5) 또는 전동식 액츄에이터 (5A) 의 작동 소음으로 인한 운전성의 악화를 억제할 수 있다.

(9) 엔진 스톨이 발생하면, 엔진 (1) 은 통상적으로 잠시후에 재시동되지만, 어떤 경우에, 엔진 (1) 은 장시간 동안 정지된 상태로 있다. 이러한 경우에, 엔진 (1) 의 재시동에 대비하도록 전동식 액츄에이터 (5A) 의 "유지 상태" 를 계속하는 것보다 전동식 액츄에이터 (5A) 를 "대기 상태" 로 설정하여 배터리 (12) 의 전력의 소비를 줄이는 것이 바람직할 수 있다.

이러한 상황을 고려하여, 본 실시형태의 제어 장치는, 시동 대기 기간 (TS) 이 기준 대기 기간 (TSX) 이상이면, 전동식 액츄에이터 (5A) 의 구동 상태를 "대기 상태" 로 설정하도록 구성된다. 그리하여, 이러한 제어 장치는 배터리 (12) 의 전력의 소비를 억제할 수 있다.

(10) 상기 차량에 대해서, 엔진 (1) 의 정지시 전동식 액츄에이터 (5A) 의 이상 발생으로 인해, 엔진 (1) 의 시동시 밸브 기간 (INCAM) 을 변경할 수 없게 될 수도 있다. 이러한 경우에, 밸브 기간 (INCAM) 이 최소 밸브 기간 (INCAMmin) 또는 그 근방의 기간으로 설정되면, 엔진 (1) 의 시동시 연소실 (24) 에 공급되는 공기의 양이 부족해져 시동 실패를 유발할 수 있다.

이러한 상황을 고려하여, 본 실시형태의 제어 장치는, 차량의 운전이 종료될 때 다음번의 운전에 대비하도록 밸브 기간 (INCAM) 을 최대 밸브 기간 (INCAMmax) 으로 설정하도록 구성된다. 그리하여, 전동식 액츄에이터 (5A) 의 이상이 발생하더라도, 엔진 (1) 의 시동시 공기 공급 부족이 실제적으로 방지되어, 엔진의 시동성이 향상될 수 있다.

(11) 점화 스위치 (97) 는, 통상적으로 운전자가 차량의 운전을 종료할 때 "ON" 위치에서 "OFF" 위치로 전환된다. 하지만, 어떠한 경우에 있어서, 운전자가 차량 구동을 종료하기 전에 "OFF" 위치로 전환될 수 있다. 후자의 경우에, 엔진 (1) 은 비교적 단기간에 시동되어, 점화 스위치 (97) 가 "OFF" 위치로 전환되고 나서 엔진 (1) 이 재시동될 때까지 전동식 액츄에이터 (5A) 의 이상이 발생할 위험이 매우 낮다고 말할 수 있다. 즉, 점화 스위치 (97) 가 "OFF" 위치로 전환된 것을 기초로 하여 밸브 기간 (INCAM) 을 최대 밸브 기간 (INCAMmax) 으로 변경하지 않더라도, 공기 공급 부족으로 인한 시동 실패의 위험이 없다. 또한, 이러한 상황에서 밸브 기간 (INCAM) 이 최대 밸브 기간 (INCAMmax) 으로 변경됨으로써, 엔진 (1) 의 시동 직후에 밸브 기간 (INCAM) 이 운전 상태에 적합한 목표 밸브 기간 (INCAMtrg) 으로 변경되기 때문에, 배터리 (12) 의 전력이 불필요하게 소비되는 것으로 밝혀졌다.

이러한 상황을 고려하여, 본 실시형태의 제어 장치는, 점화 스위치 (97) 가 "OFF" 위치로 전환될 때 운전 이력이 없으면, 밸브 기간 (INCAM) 의 변경을 금지하도록 구성된다. 그리하여, 가변 밸브 기구 (5) 의 불필요한 동작을 없앨 수 있다. 또한, 배터리 (12) 의 전력의 소비를 억제할 수 있다.

(12) 엔진 속도 (NE) 가 과도하게 큰 상태에서 밸브 기간 (INCAM) 이 최대 밸브 기간 (INCAMmax) 쪽으로 변경되면, 그리하여 흡기 유량 (GA) 이 증가함으로써 연소실 (24) 내에 남아 있는 연료가 연소될 수 있다. 이러한 경우에, 운전자가 차량을 정지하려고 하더라도 엔진 속도 (NE) 가 상승하여, 운전자에게 불쾌감을 줄 수 있다.

이러한 상황을 고려하여, 본 실시형태의 제어 장치는, 차량 속도 계측치 (SPDM) 가 기준 차량 속도 (SPDX) 이상이면, 밸브 기간 (INCAM) 의 증가를 금지하도록 구성된다. 그리하여, 운전자가 차량을 정지하려고 할 때 엔진 속도 (NE) 가 증가하는 것을 상당히 줄일 수 있다.

(13) 엔진 속도 (NE) 가 매우 낮을 때 ("0" 또는 그에 근접할 때) 밸브 기간 (INCAM) 을 변경하면, 제어 샤프트 (52) 를 이동시킬 때 전동식 액츄에이터 (5A) 가 수용하는 부하가 상당히 커짐으로써, 밸브 기간 (INCAM) 의 변경으로 인해 전동식 액츄에이터 (5A) 가 손상될 수 있다.

이러한 상황을 고려하여, 본 실시형태의 제어 장치는, IG 오프 기간 (Toff) 이 기준 오프 기간 (ToffX) 이상이면, 밸브 기간 (INCAM) 의 변경을 금지하도록 구성된다. 그리하여, 밸브 기간 (INCAM) 의 변경으로 인해 전동식 액츄에이터 (5A) 가 손상되는 것을 상당히 줄일 수 있다.

(14) 본 실시형태의 제어 장치에서, 가변 밸브 기구 (5) 의 구동 모드를 "제 6 모드" 로 설정하면서 전동식 액츄에이터 (5A) 를 "유지 상태" 로 설정한다. 그리하여, 엔진 (1) 의 시동 이후에 밸브 기간 (INCAM) 을 신속하게 변경할 수 있다.

(15) 전동식 액츄에이터 (5A) 가 "가변 상태" 로 설정될 때 (즉, 가변 밸브 기구 (5) 에 의한 밸브 기간 (INCAM) 의 변경시), 전동식 액츄에이터 (5A) 가 "유지 상태" 로 설정될 때보다 전동식 액츄에이터 (5A) 의 작동 소음이 커진다. 또한, 전동식 액츄에이터 (5A) 의 "가변 상태" 시 가변 밸브 기구 (5) 의 작동 소음이 발생하게 된다. 그리하여, 시동 실패로 인해 엔진 (1) 이 정지했을 때 전동식 액츄에이터 (5A) 를 "가변 상태" 로 설정하면, 가변 밸브 기구 (5) 또는 전동식 액츄에이터 (5A) 의 작동 소음이 운전자 또는 다른 탑승자에게 불쾌감을 줄 수 있음을 생각할 수 있다.

이러한 상황을 고려하여, 본 실시형태의 제어 장치는, 시동 실패로 인해 엔진 (1) 이 정지했을 때, 전동식 액츄에이터 (5A) 를 "가변 상태" 로 설정하지 않도록 구성된다. 그리하여, 엔진 (1) 의 시동 실패가 발생했을 때 가변 밸브 기구 (5) 또는 전동식 액츄에이터 (5A) 의 작동 소음으로 인한 운전성의 악화를 억제할 수 있다.

(16) 점화 스위치 (97) 가 "OFF" 위치로 전환될 때 운전 이력이 검출되지 않으면, 운전자가 운전을 종료하려고 하지 않는, 즉 엔진 (1) 이 단기간에 다시 시동될 것임이 예측된다. 하지만, 운전자의 실제 의도가 그러한 예측과 다르지만 (예를 들어, 운전자가 차량을 정지하려고 하지만) 전동식 액츄에이터 (5A) 의 구동 상태가 "유지 상태" 또는 "가변 상태" 로 설정되면, 전동식 액츄에이터 (5A) 및 가변 밸브 기구 (5) 의 작동 소음이 운전자 도는 다른 차량 탑승자에게 불편함을 야기할 수 있음을 생각할 수 있다.

이러한 상황을 고려하여, 본 실시형태의 제어 장치는, IG 오프 기간 (Toff) 이 재시동 기간 (ToffY) 이상이면, 전동식 액츄에이터 (5A) 의 구동 상태를 "대기 상태" 로 설정하도록 구성된다. 그리하여, 전동식 액츄에이터 (5A) 또는 가변 밸브 기구 (5) 의 작동 소음이 운전자 또는 다른 차량 탑승자에게 불편함을 줄 수 있는 것을 상당히 줄일 수 있다.

＜다른 실시형태＞

전술한 실시형태는, 예를 들어 다음과 같이 변형될 수 있다.

전술한 실시형태에서 "제 2 액츄에이터 구동 처리" 의 단계 T260 의 처리에서, "조건 1", "조건 2", "조건 3" 및 "조건 4" 중 적어도 하나가 성립된다면 모드 이행 조건이 성립된다고 판정한다. 하지만, 이는 예를 들어 다음과 같이 변형될 수 있다.

(a) "조건 1" 내지 "조건 4" 중 적어도 하나가 성립되면 모드 이행 조건이 성립된다고 판정한다.

(b) "조건 1" 내지 "조건 4" 모두가 성립되면 모드 이행 조건이 성립된다고 판정한다.

전술한 실시형태에서, 차량의 운전성의 악화를 다음과 같이 방지한다. 즉, 가변 밸브 기구 (5) 의 구동 모드를 "제 2 모드" 로 설정한 후, "제 2 액츄에이터 구동 처리" 에서 단계 T250 의 조건 및 단계 T260 의 조건이 성립될 때까지 "제 3 모드" 로의 전환을 실시하지 않는다. 하지만, 예를 들면 다음과 같이 변경할 수 있다. 즉, 가변 밸브 기구 (5) 의 구동 모드를 "제 2 모드" 로 설정한 후, "제 2 액츄에이터 구동 처리" 에서 단계 T250 의 조건이 성립되는 것에 기초하여 "제 3 모드" 로 전환하고, 구동 모드의 이행시 밸브 기간 (INCAM) 은 완만하게 변경된다. 이러한 방식으로, 차량의 운전성의 악화를 억제할 수 있다. 이러한 경우에 밸브 기간 (INCAM) 의 변경 방식의 일예로서는, 단위시간당 밸브 기간 (INCAM) 의 변화량을 미리 정해진 값 이하로 설정하는 것이다.

전술한 실시형태에서 "제 2 액츄에이터 구동 처리" 의 단계 T250 의 처리에서, 냉각수 온도 (THW) 를 가변 밸브 기구 (5) 의 웜업 상태의 지표치로서 사용한다. 하지만, 다른 파라미터를 웜업 상태의 지표치로서 사용할 수 있다. 예를 들어, 엔진 (1) 의 윤활유의 온도 또는 엔진 (1) 의 시동으로부터의 경과 시간 등은 가변 밸브 기구 (5) 의 웜업이 완료되었는지 아닌지를 판정하는데 사용될 수 있다. 또한, 가변 밸브 기구 (5) 의 온도를 직접 계측하여 웜업 상태를 파악할 수 있다.

전술한 실시형태는, 가변 밸브 기구 (5) 의 구동 모드를 "제 4 모드" 로 설정했을 때, 전동식 액츄에이터 (5A) 의 구동 상태를 "유지 상태" 로 설정하도록 구성된다. 하지만, 다음과 같이 변경될 수 있다. 즉, 전동식 액츄에이터 (5A) 의 구동 상태를 "대기 상태" 로 설정할 수 있다 ("제 4 액츄에이터 구동 처리" 의 단계 T402 의 처리시 전동식 액츄에이터 (5A) 의 구동 상태를 "대기 상태" 로 설정한다).

전술한 실시형태에서 "제 5 액츄에이터 구동 처리" 의 단계 T520 의 처리에서, 차량 속도 계측치 (SPDM) 가 기준 차량 속도 (SPDX) 미만이면 엔진 (1) 의 상태가 변경 허용 상태에 있다고 판정한다. 하지만, 예를 들어 다음과 같이 변경될 수 있다. 즉, 엔진 속도 (NE) 가 한계치 미만이면 엔진 (1) 의 상태가 변경 허용 상태에 있다고 판정할 수 있다. 한편, 상기 한계치는, 하한 엔진 속도 (NEUL) 보다 큰 값으로 설정된다.

전술한 실시형태에서 "제 5 액츄에이터 구동 처리" 의 단계 T522 의 처리에서, 최대 밸브 기간 (INCAMmax) 을 목표 밸브 기간 (INCAMtrg) 으로 설정한다. 하지만, 최대 밸브 기간 (INCAMmax) 이외의 기간을 목표 밸브 기간 (INCAMtrg) 으로 설정할 수도 있다. 요컨데, 엔진 (1) 의 시동시의 공기 공급 부족을 실질적으로 방지하는 밸브 기간 (INCAM) 이면, 최대 밸브 기간 (INCAMmax) 이외의 어떠한 적합한 기간을 목표 밸브 기간 (INCAMtrg) 으로서 설정할 수 있다.

전술한 실시형태에서 "제 5 액츄에이터 구동 처리" 의 단계 T540 의 처리에서, 미리 설정된 기준 오프 기간 (ToffX) 을 사용한다. 하지만, 예를 들어 다음과 같이 변경될 수 있다. 즉, 점화 스위치 (97) 가 "OFF" 위치로 전환될 때마다 엔진 속도 (NE) 에 근거하여 기준 오프 기간 (ToffX) 을 설정할 수 있다.

전술한 실시형태에서 "제 5 액츄에이터 구동 처리" 의 단계 T540 의 처리에서, IG 오프 기간 (Toff) 과 기준 오프 기간 (ToffX) 을 비교한 것에 근거하여 밸브 기간 (INCAM) 의 변경을 계속할지 아닐지를 판정한다. 하지만, 예를 들어 다음과 같이 변경될 수 있다. 즉, 엔진 속도 계측치 (NEM) 와 하한 엔진 속도 (NEUL) 를 비교한 것에 근거하여 밸브 기간 (INCAM) 의 변경을 계속할지 아닐지를 판정할 수 있다. 이러한 구성을 사용하는 경우, "제 5 액츄에이터 구동 처리"의 단계 T540 의 처리는 다음과 같이 구성된다.

(a) NEM ≥ NEUL 이면, 단계 T530 의 처리를 실시한다.

(b) NEM＜NEUL 이면, 단계 T542 의 처리를 실시한다.

전술한 실시형태에서, 가변 밸브 기구 (5) 의 구동 모드를 "제 5 모드" 로 설정한 후, "제 5 액츄에이터 구동 처리" 에서 단계 T530 의 조건 또는 단계 T540 의 조건이 성립할 때까지, 밸브 기간 (INCAM) 의 변경을 계속한다. 하지만, 예를 들면 다음과 같이 변경될 수 있다. 즉, 가변 밸브 기구 (5) 의 구동 모드를 "제 5 모드" 로 설정한 후, 밸브 기간 (INCAM) 을 최대 밸브 기간 (INCAMmax) 쪽으로 변경하고, 감시 밸브 기간 (INCAMmnt) 이 최대 밸브 기간 (INCAMmax) 과 일치할 때까지 엔진 (1) 의 운전을 계속할 수 있다.

전술한 실시형태에서, 가변 밸브 기구 (5) 의 구동 모드를 "제 6 모드" 로 설정하면서, "제 6 액츄에이터 구동 처리" 에서 단계 T620 의 조건이 성립되는 것을 근거로 하여 전동식 액츄에이터 (5A) 의 구동 상태를 "대기 상태" 로 설정한다. 하지만, 예를 들면 다음과 같이 변경될 수 있다. 즉, 가변 밸브 기구 (5) 의 구동 모드를 "제 6 모드" 로 설정하면서, 전동식 액츄에이터 (5A) 의 구동 상태를 "대기 상태" 로 설정할 수 있다 ("제 6 액츄에이터 구동 처리" 의 단계 T602 의 처리시 전동식 액츄에이터 (5A) 의 구동 상태를 "대기 상태" 로 설정한다).

전술한 실시형태에서, "가변 밸브 기구 구동 처리"를 "제 1 가변 밸브 기구 구동 처리" 내지 "제 6 가변 밸브 기구 구동 처리" 로 구성하더라도, "가변 밸브 기구 구동 처리" 의 구성을 다음과 같이 변경할 수 있다. 즉, "가변 밸브 기구 구동 처리" 는 "제 1 가변 밸브 기구 구동 처리" 내지 "제 5 가변 밸브 기구 구동 처리" 중 적어도 하나의 처리로 구성할 수 있다.

전술한 실시형태에서는 잠금 기구를 구비한 전동식 액츄에이터 (5A) 를 사용하였지만, 잠금 기구를 구비하지 않은 전동식 액츄에이터를 사용할 수 있다. 전술한 실시형태에서 사용된 전동식 액츄에이터 (5A) 는 "대기 상태" 시 잠금 기구를 통하여 제어 샤프트 (52) 의 위치를 고정하고 "유지 상태" 시 배터리 (12) 로부터의 전력을 통하여 제어 샤프트 (52) 의 위치를 유지하지만, 다음과 같은 전동식 액츄에이터를 사용할 수 있다. 즉, "대기 상태" 및 "유지 상태" 시 잠금 기구를 통하여 제어 샤프트 (52) 의 위치를 고정하는 전동식 액츄에이터를 사용할 수 있다.

전술한 실시형태에서의 엔진 (1) 은, 가변 밸브 기구 (5) 의 웜업이 완료될 때까지 스로틀 밸브 (39) 를 통하여 흡기 유량 (GA) 이 조절되는 엔진일 수 있다. 하지만, 본 발명의 가변 밸브 기구를 적용할 수 있는 엔진은 실시형태에서 예시한 엔진에 한정되지 않는다. 또한, 본 발명의 가변 밸브 기구는, 예를 들어 엔진의 시동시부터 정지시까지의 운전에 걸쳐 가변 밸브 기구를 통하여 흡기 유량 (GA) 이 조절되는 엔진에 적용할 수 있다. 또한, 본 발명의 가변 밸브 기구는 엔진의 시동시부터 정지시까지의 운전에 걸쳐 가변 밸브 기구 및 스로틀 밸브의 상호협력 제어를 통하여 흡기 유량 (GA) 이 조절되는 엔진에 적용할 수 있다.

전술한 실시형태에서, 본 발명은 흡기 밸브 (33) 의 개폐 특성 (밸브 기간 및 최대 밸브 리프트량) 을 변경하는 가변 밸브 기구 (5) 에 적용할 수 있다. 하지만, 본 발명은 배기 밸브 (37) 용 가변 밸브 기구에도 적용할 수 있다.

본 발명은 도 4 내지 도 11 에 예시한 구조의 가변 밸브 기구에 대해 설명되었다. 하지만, 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않는 한 당업자에 의해 다양한 변형, 변경 및 사용될 수 있음을 이해해야 한다. 본 발명은 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다.

Claims (9)

1. 가변 밸브 기구를 제어하여 엔진 밸브의 개폐 특성을 변경하는 엔진 제어 장치에 있어서,
   가변 밸브 기구는 흡기 밸브의 개폐 특성을 변경하고,
   상기 엔진 제어 장치는, 점화 스위치가 오프 위치로 전환될 때 흡기 밸브의 최대인 개방 밸브 기간으로 규정되는 초기 개폐 특성 쪽으로 흡기 밸브의 개폐 특성을 변경하는 제어 유닛 (9) 을 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진 제어 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 초기 개폐 특성 쪽으로 흡기 밸브의 개폐 특성을 변경할 때 차량 속도가 한계치 이상임을 제어 유닛이 검출하면, 이 제어 유닛 (9) 은 차량 속도가 한계치 이하로 떨어질 때까지 흡기 밸브의 개폐 특성 변경을 중지하는 것을 특징으로 하는 엔진 제어 장치.
3. 제 1 항에 있어서, 초기 개폐 특성 쪽으로 흡기 밸브의 개폐 특성을 변경할 때 엔진 속도가 한계치 이상임을 제어 유닛이 검출하면, 이 제어 유닛 (9) 은 엔진 속도가 한계치 이하로 떨어질 때까지 흡기 밸브의 개폐 특성 변경을 중지하는 것을 특징으로 하는 엔진 제어 장치.
4. 제 1 항에 있어서, 점화 스위치가 오프 위치로 전환되기 전에 엔진이 시동되지 않음을 제어 유닛이 검출하면, 이 제어 유닛 (9) 은 초기 개폐 특성 쪽으로 흡기 밸브의 개폐 특성 변경을 금지하는 것을 특징으로 하는 엔진 제어 장치.
5. 제 4 항에 있어서, 제어 유닛이 흡기 밸브의 개폐 특성 변경을 금지할 때, 이 제어 유닛 (9) 은 점화 스위치가 오프 위치로 전환되었음을 검출하기 직전에 사용된 흡기 밸브의 개폐 특성을 유지하는 것을 특징으로 하는 엔진 제어 장치.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 흡기 밸브의 개폐 특성이 변경될 때 엔진 속도가 기준치 미만임을 제어 유닛이 판정 또는 예측하면, 이 제어 유닛 (9) 은 흡기 밸브의 개폐 특성 변경을 중단하는 것을 특징으로 하는 엔진 제어 장치.
7. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 가변 밸브 기구는,
   실린더 헤드에 배치되는 제어 샤프트 (52),
   상기 제어 샤프트 주위에 장착되어 엔진 밸브를 작동시키는 밸브 리프트 기구 (53), 및
   제어 샤프트의 종축선을 따라 제어 샤프트를 이동시키는 액츄에이터 (5A) 를 포함하고,
   상기 밸브 리프트 기구 (53) 는 제어 샤프트 (52) 와 연동하여 움직이는 슬라이더 기어 (6), 상기 슬라이더 기어에 장착되어 캠샤프트의 캠을 통하여 작동하는 입력 기어 (7), 및 상기 슬라이더 기어에 장착되어 엔진 밸브를 작동시키는 출력 기어 (8) 를 포함하고,
   상기 액츄에이터는, 제어 샤프트의 운동을 통하여 입력 기어와 출력 기어를 상대 회전시킴으로써 엔진 밸브의 개방 밸브 기간을 변경하는 것을 특징으로 하는 엔진 제어 장치.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 액츄에이터는 전력을 통하여 구동되는 것을 특징으로 하는 엔진 제어 장치.
9. 엔진의 밸브 개폐 특성을 제어하는 방법으로서,
   점화 스위치가 오프 위치로 전환되었는지 아닌지를 판정하는 단계와,
   점화 스위치가 오프 위치로 전환되었음을 판정했을 때, 흡기 밸브의 최대인 개방 밸브 기간으로 규정되는 초기 개폐 특성 쪽으로 흡기 밸브의 밸브 개폐 특성을 변경하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진의 밸브 개폐 특성을 제어하는 방법.
   

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