KR20100064919A

KR20100064919A - 내연기관의 가변밸브 제어방법 및 장치

Info

Publication number: KR20100064919A
Application number: KR1020080123570A
Authority: KR
Inventors: 유학모
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아자동차주식회사
Priority date: 2008-12-05
Filing date: 2008-12-05
Publication date: 2010-06-15
Also published as: US8335628B2; US20100145592A1

Abstract

본 발명은 클러치 타입 전자식 가변밸브장치의 캠 위상을 PID(비례적분미분) 슬라이딩 모드 제어기법을 적용하여 제어하는 내연기관의 가변 밸브 제어방법이다.

본 발명은 차량제어기와 CAN 통신을 통해 현재의 운전조건에 따른 목표 캠 위상을 설정하는 과정, 캠 위상을 검출하고 목표 캠 위상과의 차이가 설정된 오차를 초과하는지 판단하는 과정, 캠 위상의 차이가 설정된 오차를 초과하면 비례적분미분 슬라이딩 평면을 설정하고, 목표 캠 위상을 추종시키는 제어전류를 계산하는 과정, 계산된 제어전류를 구동 듀티비로 변환하여 목표 캠 위상을 추종하도록 가변밸브장치를 작동시키는 과정을 포함한다.

캠 위상, 가변밸브장치, PID 슬라이딩 기법, 목표 캠 위상

Description

내연기관의 가변밸브 제어방법 및 장치{Method for control a variable valve of internal combustion engine and system thereof}

본 발명은 클러치 타입 전자식 가변밸브장치의 캠 위상을 PID(비례적분미분) 슬라이딩 모드 제어기법으로 제어하여 목표 캠 위상을 추종시키는 내연기관의 가변 밸브 제어방법 및 장치에 관한 것이다.

내연기관의 성능, 특히 가솔린 엔진의 성능은 각 엔진 사이클 동안 연소실에 얼마나 적정한 공기를 넣을 수 있는가에 달려있다.

이를 구현하기 위해서 유압식 가변밸브장치를 가솔린 엔진에 적용하여 밸브 타이밍을 조절하면서 적정한 공기를 실린더 내부에 공급하고 있다.

일반적으로 많이 적용되는 유압식 가변밸브장치는 엔진 속도가 낮거나 엔진 오일이 저온일 경우 구동장치 자체의 토크가 증대되어 구동하기 어려우며 작동 각이 크지 못한 단점이 있다.

이를 개선하기 위하여 최근에는 기존 유압식을 대체한 전자식 가변밸브장치 도입이 활성화되고 있다.

전자식 가변밸브장치는 기존 유압식에 비해 빠른 응답 속도를 가지고 있으며 오일 압력을 필요로 하지 않으므로 기존 오일 펌프의 용량을 줄 일 수 있고, 엔진 속도가 낮거나 엔진 오일이 저온일 경우에도 구동할 수 있어 시동 부하를 저감할 수 있고 저온 배기 가스 배출량을 낮출 수 있는 장점을 가지고 있다.

또한, 전자식 가변밸브장치는 유압식에 대비하여 작동 각이 크므로 부분 부하에서는 연비를 항상 시킬 수 있으며 전부하 영역에서는 흡기 및 배기 밸브의 오버랩을 최대화하여 흡기 부압을 감소시켜 펌핑(Pumping) 손실을 줄일 수 있으므로 엔진 출력을 증대시킬 수 있다.

이러한 장점을 갖는 전자식 가변밸브장치는 전자 클러치에 의해 구동되는 방법과 모터로 구동되는 방법이 있다.

전자 클러치에 의해 구동되는 방법은 가격은 저렴하나 제어하기가 어려우며 모터로 구동되는 방법은 고가이나 제어하기 쉬운 장점이 있다.

전자식 가변밸브장치에 대한 종래의 기술로 일본특허공개 2002-276310호에 게시되어 있다.

종래의 기술에서 캠의 위상을 제어하기 위해 엔진제어수단은 엔진상태에 따라 계산된 기준 위상과 캠 센서를 통해 검출되는 현재의 캠 위상을 비교하여 위상 차(△θ)가 설정된 오차값(e) 보다 작은지를 판단한다.

상기의 비교 곁과 위상 차(△θ)가 설정된 오차값(e) 보다 작은 상태이면 현재의 조건을 유지하는 위상 유지제어를 실행하여 클러치 해제 코일과 브레이크 제어 코일에 전류를 인가하지 않는다.

그러나, 위상 차(△θ)가 오차값(e) 보다 큰 상태이면 "0" 보다 큰 값인지를 판단하여 크면 클러치 해제코일과 브레이크 제어코일에 전류를 인가하여 진각 제어를 실시하고, "0" 보다 작으면 클러치 해제코일과 브레이크 제어코일에 전류를 인가하여 지각 제어를 실행한다.

전술한 바와 같이 클러치 해제코일과 브레이크 제어코일에 전류를 인가하거나 차단하는 온/오프 형식으로 캠 샤프트의 위상을 제어하는 경우 제어 응답성, 위상 오차 및 엔진 상태에 따라 보정 맵이 설정되어야 하는 문제점이 있다.

즉, 캠 샤프트의 위상을 제어하여 엔진 상태에 따라 캠 샤프트의 위치를 목표 위치로 제어하기 위해서는 보정 맵에 설정된 보정값을 적용하여야 하므로, 캠 샤프트의 위상을 최적의 상태로 제어할 수 없는 문제점이 발생한다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로, 그 목적은 PID(비례적분미분) 슬라이딩 모드 제어기법을 이용하여 클러치 타입의 전자식 가변밸브의 캠 위상을 제어함으로서, 목표 캠 위상의 추종에 신뢰성을 제공하고 낮은 엔진 회전수에서 빠른 응답성이 제공되도록 하는 것이다.

상기한 목적을 실현하기 위한 본 발명의 특징에 따른 내연기관에 적용되는 클러치 타입의 전자식 가변밸브 제어방법에 있어서,

(A) 차량제어기와 CAN 통신을 통해 현재의 운전조건에 따른 목표 캠 위상을 설정하는 과정;

(B) 캠 위상을 검출하고 목표 캠 위상과의 차이가 설정된 오차를 초과하는지 판단하는 과정;

(C) 캠 위상의 차이가 설정된 오차를 초과하면 비례적분미분 슬라이딩 평면을 설정하고, 목표 캠 위상을 추종시키는 제어전류를 계산하는 과정;

(D) 계산된 제어전류를 구동 듀티비로 변환하여 목표 캠 위상을 추종하도록 가변밸브장치를 작동시키는 과정을 포함한다.

또한, 본 발명의 특징에 따른 내연기관의 가변밸브 제어장치는,

엔진의 운전 상태를 검출하는 정보 검출수단;

엔진의 운전 상태에 따른 목표 캠 위상을 결정하는 차량제어수단;

상기 차량제어수단에서 결정된 목표 캠 위상과 현재의 운전조건에서 피드백 검출되는 캠 위상을 비교하여 캠 위상 보정 값을 결정하는 가변밸브제어수단;

캠 축에 적용되며, 상기 가변밸브제어수단의 제어신호에 따라 캠 위상을 조정하여 목표 캠 위상을 추종시키는 클러치 타입의 가변밸브장치를 포함한다.

전술한 구성에 의하여 본 발명은 클러치 타입의 전자식 가변밸브장치에 PID 슬라이딩 모드 제어 로직을 적용함으로써, 오일 온도의 조건에 관계없이 캠 위상의 조정이 안정되게 제공되어 제어의 신뢰성과 이에 따른 엔진 성능을 향상시키는 효과를 기대할 수 있다.

또한, 본 발명은 낮은 오일온도 및 낮은 엔진속도에서도 빠른 응답 특성이 제공되어 엔진 제어의 안정성 및 성능 향상의 효과가 기대된다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.

본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 내연기관의 가변밸브 제어장치를 개략적으로 도시한 도면이다.

본 발명은 캠 센서(100)와 크랭크 각 센서(200), 오일온도센서(300), 차량제어기(400), 메모리부(500), 가변밸브 제어기(600), 가변밸브장치(700)를 포함한다.

캠 센서(100)는 엔진이 시동 온을 유지하는 상태에서 캠의 위상을 검출하여 그에 대한 정보를 차량제어기(400) 및 가변밸브제어기(600)에 제공한다.

크랭크 각 센서(200)는 엔진이 시동 온을 유지하는 상태에서 크랭크 축의 위상을 검출하여 그에 대한 정보를 차량제어기(400) 및 가변밸브제어기(500)에 제공한다.

오일온도센서(300)는 엔진에서 윤할, 방청, 기밀 및 냉각의 기능을 제공하는 엔진오일의 온도를 검출하여 그에 대한 정보를 차량제어기(400) 및 가변밸브제어 기(600)에 제공한다.

차량제어기(400)는 가변밸브제어기(500)와 CAN(Control Area Network) 버스로 연결되며, 캠 센서(100)에서 검출되는 캠 위상과 크랭크 각 센서(200)에서 검출되는 크랭크 축의 위상을 분석하여 엔진 상태를 파악하고, 메모리부(500)에 맵핑된 데이터 테이블로부터 목표 캠 위상을 추출하여 CAN 통신으로 가변밸브제어기(600)에 전송한다.

메모리부(500)는 엔진의 다양한 운전 상태에 따른 목표 캠 위상이 데이터 테이블로 맵핑된다.

가변밸브제어기(600)는 차량제어기(400)에서 목표 캠 위상이 CAN 통신으로 전달되면 캠 센서(100)에서 검출되는 캠 위상과 크랭크 각 센서(200)에서 검출되는 크랭크 축의 위상, 엔진 오일의 온도, 엔진회전수, 캠 위상의 변화율 등을 분석한 다음 PID(비례적분미분) 슬라이딩 모드 제어기법으로 가변밸브장치(700)를 동작시켜 캠 위상이 목표 캠 위상을 추종하도록 한다.

가변밸브장치(700)는 기존의 유압식 가변밸브 제어장치와는 다르게 캠 축에 적용되며, 상기 가변밸브제어기(600)에서 인가되는 제어신호에 따라 캠 위상을 조정하여 현재의 엔진 조건에 따라 결정된 목표 캠 위상을 추종시킨다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 내연기관의 가변밸브 제어장치를 도시한 상세 구성도이다.

도시된 바와 같이, 상기 가변밸브제어기(600)는 동기화부(610)와 비교기(620) 제어부(630) 및 구동부(640)을 포함한다.

동기화부(610)는 캠 센서(100)에서 검출되는 캠 위상에 대한 구형파 신호와 크랭크 각 센서(200)에서 검출되는 크랭크 축 위상에 대한 구형파 신호를 동기화시켜 현재의 실질적인 캠 위상을 추출한다.

비교기(620)는 차량제어기(400)에서 CAN 통신으로 제공되는 현재 운전조건에 따른 목표 캠 위상과 상기 동기화부(610)에서 추출된 현재의 캠 위상을 비교하여 그에 대한 결과를 출력한다.

제어부(630)는 상기 비교기(620)에서 인가되는 비교 결과에 따라 목표 캠 위상을 추종시키기 위하여 PID 슬라이딩 모드 제어 기법으로 캠 위상을 진각 혹은 지작의 위치로 가변시키기 위한 제어전류를 결정하여 제어신호를 출력한다.

구동부(640)는 상기 제어부(630)에서 인가되는 전류 제어신호에 따라 전자식 클러치 타입으로 이루어지는 가변밸브장치(700)의 작동을 제어하여 캠 위상이 현재의 엔진 상태에 따라 결정되는 목표 캠 위상을 추종시킨다.

상기 가변밸브장치(700)의 작동력은 스프링 토크와 결합되어 캠 축(900)을 가변시키며, 이에 따라 캠 위상은 목표 캠 위상을 추종하게 된다.

상기한 구성의 동작을 간략하게 설명하면 다음과 같다.

차량제어기(400)에서 CAN 통신으로 목표 캠 위상이 가변밸브제어기(600)에 수신되면 피드백 검출되는 캠 센서(100) 및 크랭크 각 센서(200)의 신호를 동기화하여 캠 위상을 검출하고, 이를 피드 백(Feed back)하여 목표 캠 위상과의 오차를 검출한 다음 제어부(630)에 인가한다.

제어부(630)는 검출되는 오차를 PID 슬라이딩 모드 제어기의 입력으로 하여 목표 캠 위상을 추종시키기 위한 전류값을 생성한 다음 구동부(640)를 통해 일정한 주파수(500Hz)를 갖는 듀티신호로 가변밸브장치(700)를 구동시켜 현재의 운전조건에 맞는 목표 캠 위상을 추종시킨다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 내연기관에서 가변밸브장치의 상세 구성을 도시한 도면이다.

도시된 바와 같이, 가변밸브장치(700)는 전자식 클러치(710)와 댐퍼 디스크(720), 전진 플레이트(Advance plate ; 730), 외부 샤프트(740), 내부 샤프트(750) 및 체인 스프로켓(760)으로 구성된다.

전자식 클러치(710)는 댐퍼 디스크(720)에 대응하여 체인 커버에 고정 설치되며, 제어신호에 따라 자화되어 상기 댐퍼 디스크(720)와 접촉되어 마찰력을 발생시킨다.

상기 내부 샤프트(750)는 캠 샤프트의 일선단에 장착되고, 상기 내부 샤프트(750)의 외주면에 전진 샤프트(730)가 헬리컬 기어타입으로 치합되며, 상기 전진 샤프트(730)의 외주면에 헬리컬 기어타입으로 외부 샤프트(740)가 치합되어 스플라인 샤프트 유닛을 구성한다.

상기 캠 샤프트 상에서 상기 스플라인 샤프트 유닛의 상기 내부 샤프트(750)와 외부 샤프트(740)상의 각 후단부에 장착되며, 타이밍 체인을 통하여 크랭크 샤프트 상의 구동 스프로켓과 동력전달 가능하게 체인 스프로켓(760)이 연결된다.

상기 댐퍼 디스크(720)는 스플라인 샤프트 유닛의 내부 샤프트(750) 전단부에 장착되어 그 배면이 상기 전진 샤프트(730)의 일단에 지지되고, 상기 외부 샤프 트(740)와의 사이에는 토션코일 스프링을 개재되어 전면에는 전자식 클러치(710)와 접촉시에 마찰력을 발생시키는 마찰면이 형성된다.

상기한 가변밸브장치(700)는 하기의 수학식 1과 같이 2차 미분방정식으로 표현되어 진다.

상기에서 Jd : 관성 모멘트, θ : 캠 위상, Dd : 점성계수, Kn : 스프링 상수, : 클러치 인가전류, T_OT : 엔진오일온도에 따라 점성계수 보정맵, σ는 클러치에 적용된 자석의 자기이력 곡선(B-H)이며, K는 클러치의 물리적 구조 및 물성치에서 구할 수 있는 상수 값이다.

상기 σ인 클러치에 적용된 자기이력 곡선(B-H)는 하기의 수학식 2와 같이 표현되어질 수 있다.

여기서,

B(t)는 자장의 세기, H(t)는 자속밀도이다.

상기 수학식 1에서 추정오차

로 정의하고, PID(비례적분미분)슬라이딩 평면을 하기의 수학식 3으로 정의하면 미분식 S'는 하기의 수학식 4로 표현 된다.

상기의 수학식 3 및 수학식 4에서 λ1은 오차 변화량 기울기이고, λ2는 오차 기울기이다.

상기의 수학식 4에서 비례적분미분(PID) 슬라이드 평면을 유지할 조건은 S = 0 이므로, 상기의 수학식 4는 하기의 수학식 5로 표현되어질 수 있다.

상기의 수학식 5를 수학식 1에 대입하면 클러치에의 추정 제어전류를 구하기 위한 수학식 6이 결정된다.

상기의 수학식 6은 하기의 수학식 7과 같이 표현된다.

따라서, 상기의 수학식 7에서 PID 슬라이딩 평면을 이용한 비선형 제어 출력인 전자식 가변밸브장치를 구동하기 위한 제어전류는 하기의 수학식 8과 같이 구해질 수 있다.

전술한 구성을 갖는 본 발명에서 엔진의 상태에서 따라 PID 슬라이딩 기법을 적용하여 캠 위상을 조정하는 동작은 다음과 같다.

엔진의 시동이 온을 유지하게 되면 타이밍 체인을 전달되는 동력에 의해 체인 스프로켓(760)이 회전하며, 이에 따라 일단에 연결되어 있는 캠 샤프트의 회전이 진행된다.

그리고, 체인 스프로켓(760)의 다른 일단에 장착되며, 전진 샤프트(730)와 외부 샤프트(740) 및 내부 샤프트(750)가 헬리컬 기어타입으로 치합되는 스플라인 샤프트 유닛과 상기 내부 샤프트(750)의 전단부에 장착되는 댐퍼 디스크(720) 역시 상기 체인 스프로켓(760)의 회전에 따라 회전하게 된다.

이때, 가변밸브제어기(600)는 차량제어기(400)에서 CAN 통신으로 제공되는 현재 운전조건에 따른 목표 캠 위상과 캠 센서(100) 및 크랭크 각 센서(200)를 통해 피드백 검출되는 현재의 캠 위상을 비교하여 오차를 추출하고, 추출된 오차를 보정하여 목표 캠 위상을 추종시키기 위한 제어전류를 생성하여 가변밸브장치(700)에 출력한다.

따라서, 가변밸브장치(700)내의 전자식 클러치(710)는 자화(磁化)되면서 댐퍼 디스크(720)쪽으로 이동하여, 댐퍼 디스크(720)는 서로 접촉하게 되며 댐퍼 디스크(720)에 형성되어 있는 마찰면에 의해서 마찰 토크가 발생하게 된다.

따라서, 댐퍼 디스크(720)는 캠 샤프트에 연결된 외부 샤프트(740)에 비해서 회전 속도가 늦어지며 늦어진 회전 속도로 인해 도시된 바와 같은 화살표 방향으로 힘을 발생시킨다.

그러므로, 스플라인 샤프트 유닛에서 체인 스프로켓(760)과 결합되어 있는 내부 샤프트(750)가 다른 일단에 캠 샤프트를 결합하고 있는 체인 스프로켓(760)의 각도를 가변하게 된다.

따라서, 체인 스프로켓(760)의 각도 변화에 따라 캠 위상이 가변되어 목표 캠 위상을 추종시킨다.

이때, 가변밸브장치(700)에서 출력되는 토크는 결합되는 토션코일 스프링의 토크와 비교되어 캠 축(900)의 위상을 가변시킨다.

상기한 동작이 진행되는 상태에서 동기화부(610)는 캠 센서(100) 및 크랭크 센서(200)에서 검출되는 피드백 신호를 동기화하여 현재 제어되는 캠 위상을 추출한다.

그리고, 현재 추출되는 캠 위상과 차량제어기(400)에서 CAN통신으로 제공되는 목표 캠 위상과 비교기(620)를 통해 비교하여 오차를 추출한 다음 제어부(630) 에 제공한다.

따라서, 제어부(630)는 비교 결과에 따라 가변밸브장치(700)의 전자식 클러치(710)에 인가되는 제어전류를 조정하여 자화의 세기를 조정함으로써, 캠 위상이 현재의 운전조건으로 결정되는 목표 위상을 추종하도록 한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 내연기관에서 가변밸브의 제어절차를 도시한 흐름도이다.

가변밸브제어기(600)는 CAN 버스로 연결된 차량제어기(400)에서 현재의 운전조건에 따른 목표 캠 위상을 수신하여 설정한 다음(S101), 현재의 캠 위상과 크랭크 축의 위상, 엔진 오일의 온도를 검출하고, 크랭크 축의 위상으로부터 엔진회전수를 계산하며 캠 위상의 변화율을 계산한다(S102).

이후, 차량제어기(400)의 정보로부터 설정한 목표 캠 위상과 현재 검출되는 캠 위상을 비교하여 오차를 추출하고, 추출된 오차가 설정된 최소오차 보다 큰 상태인지 판단한다(S103).

상기 S103의 판단에서 추출된 오차가 설정된 최소오차 보다 작은 상태이면 현재의 캠 위상은 설정된 목표 캠 위상을 추종하는 것으로 판단하여 상기 S102의 과정으로 리턴된다.

그러나, 추출된 오차가 설정된 최소오차 보다 큰 상태이면 현재의 캠 위상은 설정된 목표 캠 위상을 추종하지 못하는 것으로 판단하고, 캠 위상 보정을 위해 상기한 수학식 3과 같이 정의되는 PID 슬라이딩 평면(S)을 설정한다(S104).

그리고, 상기한 수학식 6을 적용하여 오차분에 대한 캠 위상을 보정하기 위 한 추정 제어전류를 계산한다(S105).

엔진 회전수 및 엔진 오일 온도의 조건에 따라 클러치 타입의 전자식 가변밸브 장치의 제어 성능이 변화하므로, 이를 보상하기 위하여 엔진 회전수 및 엔진 오일 온도의 상태에 해당하는 보상값을 설정된 맵(MAP)으로부터 추출한다(S106).

이후, 상기 S105에서 계산된 추정 제어전류에 S106에서 추출된 엔진 회전수 및 엔진오일의 상태에 따른 보상값을 적용하여 상기한 수학식 7 및 수학식 8을 통해 비선형 제어 출력인 전자식 가변밸브장치를 구동시키기 위한 제어전류를 계산한다(S107).

이후, 상기 계산된 제어전류를 구동 듀티비로 변환한 다음(S108) 듀티 신호를 출력하여 클러치 타입의 전자식 가변밸브 장치를 작동시켜(S109) 캠 위상을 설정된 목표 위상으로 추종시킨다(S110).

도 5는 본 발명에 따른 PID 슬라이딩 제어 기법으로 전자식 가변 밸브의 캠 위상을 제어한 결과이며, 엔진 속도는 600RPM이고, 엔진 오일 온도는 85℃인 조건이다.

도면에서 알 수 있는 바와 같이, 낮은 엔진 회전수(A)에서도 현재의 캠 위상(D)이 빠른 응답 특성을 보이며 목표 캠 위상(C)을 잘 추종하고 있음을 알 수 있다.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 내연기관의 가변밸브 제어장치를 개략적인으로 도시한 도면이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 내연기관의 가변밸브 제어장치 상세 구성을 도시한 도면이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 내연기관의 가변밸브장치를 도시한 도면이다.

도 5 는 본 발명의 실시예에 따른 PID 슬라이딩 모드 기법으로 제어한 결과를 나타낸 그래프이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 캠 센서 200 : 크랭크 센서

300 : 제어기 400 : 가변밸브장치

500 : 차량제어기

Claims

내연기관에 적용되는 클러치 타입의 전자식 가변밸브 제어방법에 있어서,

(A) 차량제어기와 CAN 통신을 통해 현재의 운전조건에 따른 목표 캠 위상을 설정하는 과정;

(B) 캠 위상을 검출하고 목표 캠 위상과의 차이가 설정된 오차를 초과하는지 판단하는 과정;

(C) 캠 위상의 차이가 설정된 오차를 초과하면 비례적분미분 슬라이딩 평면을 설정하고, 목표 캠 위상을 추종시키는 제어전류를 계산하는 과정;

(D) 계산된 제어전류를 구동 듀티비로 변환하여 목표 캠 위상을 추종하도록 가변밸브장치를 작동시키는 과정;

을 포함하는 내연기관의 가변밸브 제어방법.
제1항에 있어서,

상기 (C) 과정에서 계산된 제어전류에 엔진오일의 온도에 따라 전류 보상값과 비례적분미분 슬라이딩 평면에서 계산되는 비선형 출력이 적용되어 최종 제어전류를 결정하는 내연기관의 가변밸브 제어방법.
엔진의 운전 상태를 검출하는 정보 검출수단;

엔진의 운전 상태에 따른 목표 캠 위상을 결정하는 차량제어수단;

상기 차량제어수단에서 결정된 목표 캠 위상과 현재의 운전조건에서 피드백 검출되는 캠 위상을 비교하여 캠 위상 보정 값을 결정하는 가변밸브제어수단;

캠 축에 적용되며, 상기 가변밸브제어수단의 제어신호에 따라 캠 위상을 조정하여 목표 캠 위상을 추종시키는 클러치 타입의 가변밸브장치;

를 포함하는 내연기관의 가변밸브 제어장치.
제3항에 있어서,

상기 엔진 상태에 따른 목표 캠 위상을 매핑 데이터로 저장하는 메모리수단이 더 포함되는 내연기관의 가변밸브 제어장치.
제3항에 있어서,

상기 정보검출수단은,

캠 위상을 검출하는 캠 센서;

크랭크 축의 위상을 검출하는 크랭크 각 센서;

엔진 오일의 온도를 검출하는 오일온도센서;

를 포함하는 내연기관의 가변밸브 제어장치.
제3항에 있어서,

상기 차량제어수단과 가변밸브제어수단은 CAN(Control Area Network) 버스로 연결되어 데이터의 송수신을 유지하는 내연기관의 가변밸브 제어장치.
제3항에 있어서,

상기 가변밸브제어수단은,

피드백 검출되는 캠 위상과 크랭크 축 위상, 엔진 오일온도, 엔진회전수, 캠 위상 변화율을 적용하여 캠 위상 보정값을 결정하는 내연기관의 가변밸브 제어장치.
제3항에 있어서,

상기 가변밸브제어수단은,

PID(비례적분미분) 슬라이딩 모드 제어로 캠 위상을 목표 캠 위상으로 추종시키는 내연기관의 가변밸브 제어장치.
제3항에 있어서,

상기 가변밸브제어수단은,

캠 센서의 구형파 신호와 크랭크 각 센서의 구형파 신호를 동기화시켜 캠 위상을 추출하는 동기화부;

차량제어수단에서 결정된 목표 캠 위상과 동기화부에서 추출된 현재의 캠 위상을 비교하여 편차를 추출하는 비교기;

상기 비교기에서 추출되는 캠 위상의 편차에 따라 캠 위상 보정 제어전류를 결정하고, PID 슬라이딩 모드 제어로 캠 위상을 진각 혹은 지각시키는 제어부;

상기 제어부의 제어신호에 따라 클러치 타입의 가변밸브장치를 작동시켜 캠 위상을 목표 캠 위상으로 추종시키는 구동부;

를 포함하는 내연기관의 가변밸브 제어장치.
제3항에 있어서,

상기 가변밸브장치는,

캠 샤프트의 일선단에 장착되는 내부 샤프트, 상기 내부 샤프트의 외주면에 헬리컬 기어타입으로 치합되는 전진 샤프트, 상기 전진 샤프트의 외주면에 헬리컬 기어타입으로 치합되는 외부 샤프트로 구성되는 스플라인 샤프트 유닛;

상기 캠 샤프트 상에서 스플라인 샤프트 유닛의 내부 샤프트와 외부 샤프트 상의 후단부에 장착되며, 타이밍 체인을 통하여 크랭크 샤프트 상의 구동 스프로켓과 동력전달 가능하게 연결되는 체인 스프로켓;

상기 스플라인 샤프트 유닛의 내부 샤프트 전단부에 장착되어 그 배면이 상기 전진 샤프트의 일단에 지지되고, 상기 외부 샤프트와의 사이에는 토션코일 스프링을 개재하며, 전면에는 마찰면을 형성하는 댐퍼 디스크;

상기 댐퍼 디스크에 대응하여 체인 커버에 고정 설치되며, 제어신호에 따라 자화되어 상기 댐퍼 디스크에 접촉 마찰되는 전자식 클러치로 이루어지는 전자식 가변밸브 장치.