KR100406777B1

KR100406777B1 - 가변밸브 타이밍 제어장치

Info

Publication number: KR100406777B1
Application number: KR10-2000-0046970A
Authority: KR
Inventors: 이노우에마사오미; 사토오사무; 아다치미치오
Original assignee: 가부시키가이샤 덴소
Priority date: 1999-08-17
Filing date: 2000-08-14
Publication date: 2003-11-21
Also published as: KR20010021301A; GB2353823A; DE10039921A1; GB2353823B; GB0020325D0; US6330870B1

Abstract

중간 록(lock)기구가 붙어 있는 가변밸브 타이밍장치에 있어서, 록위치와 록해제 제어량을 학습한다.록제어중에 실제캠축위상으로부터 록위치의 학습을 반복하여 학습값을 순차적으로 갱신하고, 이 학습값이 수렴되었다고 판단되었을 때에 학습을 종료한다. 이 때, 록위치의 학습회수가 소정값을 넘어도 이 록위치의 학습값이 수렴되지 않을 때에는, 불완전 록상태라고 판정하여 이 록위치의 학습값을 초기값 또는 전회의 록제어시의 학습값으로 설정하여 록해제 제어를 한다. 또한, 록해제 제어중에 유압제어밸브의 제어량(록해제 제어량)을 학습한다. 록해제 제어중에 록해제를 할 수 없을 때에는, 록해제 제어량(학습값)을 록해제하기 쉬운 방향으로 보정하고, 록해제 제어량의 보정을 소정회수 이상 반복하였을 때, 또는 이 록해제 제어량이 소정범위에서 벗어난 때에 록해제 불량이라고 판정한다.

Description

가변밸브 타이밍 제어장치{VARIABLE VALVE TIMING CONTROL SYSTEM}

본 발명은 내연기관의 밸브 타이밍 제어장치에 관한 것으로, 특히 가변밸브 타이밍장치를 구비한 내연기관에 있어서, 크랭크축에 대한 캠축의 회전위상(이하, 캠축위상이라 함)을 그 조정가능 범위의 대략 중간의 록위치에서 잠그는 록기구를 구비한 내연기관의 가변밸브 타이밍 제어장치에 관한 것이다.

또, 본 발명은 내연기관의 흡기밸브와 배기밸브의 적어도 한쪽에, 록(lock)기구가 부착된 가변밸브 타이밍장치를 설치한 내연기관의 가변밸브 타이밍 제어장치에 관한 것이다.

근년에, 차량에 탑재된 내연기관에 있어서는 출력향상, 연비절감, 배기 이미션(emission) 저감을 목적으로 하여, 가변밸브 타이밍 제어장치를 채용한 것이 증가되고 있다. 예컨대, 베인방식의 가변밸브 타이밍 제어장치의 기본적인 구성은 도 15에 표시한 바와 같이, 엔진의 크랭크축에 동기하여 회전하는 하우징(1)과 흡기(또는 배기)밸브의 캠축에 연결된 로터(2)를 동축형상으로 배치하고, 하우징(1)에 형성한 유체실(3)을 로터(2)에 설치된 베인(4)으로서 전진각실(前進角室)(5)과 지연각실(遲延角室)(6)로 구획한다. 그리고, 전진각실(5)과 지연각실(6)의 유압을 유압제어밸브로 제어하여 하우징(1)과 로터(2)(베인(4))를 상대회동시킴으로써, 크랭크축에 대한 캠축의 회전위상(캠축위상)을 변화시켜서, 밸브 타이밍을 가변제어하도록 되어 있다.종래의 베인방식의 가변밸브 타이밍 제어장치는 시동시의 베인(4)의 진동에 의한 소음을 방지하기 위하여 엔진정지시(유압저하시)에 캠축위상(흡기밸브의 밸브 타이밍)을 가장 지연각(retard angle)시킨 최지연각위상에서, 하우징(1)과 로터(2)(베인(4))의 상대회동을 록핀(7)으로 잠그도록 되어 있다. 따라서, 시동시에는 최지연각위상에서 시동하기 위해 최지연각위상은 시동에 적합한 위상에 설정되어 있다.

그러나, 이 구성에서는 최지연각위상이 시동시의 위상(록위치)에서 제한되어지기 때문에, 밸브 타이밍(캠축위상)의 조정가능 범위가 록위치에서 제한되게 되며, 밸브 타이밍의 조정가능 범위가 좁다고 하는 결점이 있다.

거기서, 일본국 특개 평9-324613호 공보에 개시한 바와 같이, 엔진정지시의 록위치를 밸브 타이밍의 조정가능 범위의 대략 중간에 설정함으로서, 밸브 타이밍의 조정가능 범위를 확대하는 것이 제안되어 있다. 이 구성에서는, 엔진시동시에는 밸브 타이밍이 중간 록위상에서 록상태로 시동되고, 그 후의 엔진이 회전속도(오일펌프 회전속도)의 상승에 수반하여 유압의 상승에 의하여 전진각실(5)과 지연각실(6)의 유압이 상승하면, 그 유압에 따라 록핀(7)이 록구멍으로부터 밀어내어져서 록핀(7)의 록이 해제된다. 록해제 다음에는 가변밸브 타이밍 제어를 실행가능한 상태가 되고, 실제밸브 타이밍을 목표밸브 타이밍에 일치되도록 유압제어밸브가 피드백 제어된다.

그러나, 록(lock)위치는 제조오차 등에 의하여 고체차이(불균일)가 있다. 이 때문에, 정상 록상태인지 여부를 판정할 때에, 록위치의 제조오차를 고려하여 정상이라고 판정할 범위를 확대할 필요가 있으며, 그 결과 록위치 이외의 위치에서의 고착(固着)을 착오로 정상 록상태라고 판정하기도 하고, 록해제 제어시에 록해제의 검출이 늦어질 가능성이 있다.

또, 록해제 제어중에는 록핀(7)에 록해제방향의 유압이 걸리지만, 록위치의 제조오차나 유압제어밸브의 제조오차 등에 의하여, 록해제 제어시의 유압이 반드시 록해제에 적합한 유압이 떨어지지 않고, 록해제가 지연밸브 타이밍의 제어에 악영향을 미치게 한다는 문제가 있다.

그런데, 캠축위상을 록위치에서 잠그는 록핀(7)은 스프링으로 록방향으로 힘이 가해지고, 엔진운전중에는 유압으로 록해제위치에 유지된다. 이 유압은 엔진의 동력으로 구동되는 오일펌프로 승압시키기 때문에, 엔진이 정지되면 유압이 저하하여 스프링에 의한 록핀(7)이 록구멍에 끼워져서, 캠축위상이 록위치에서 잠겨지도록 된다. 단, 록핀(7)을 록구멍에 끼우려면, 양자의 위치가 합치되어 있을 필요가 있기 때문에 본 발명자들은 일본국 특허출원 평11-222031호의 명세서에 개시한 바와 같이 엔진을 정지할 때에 캠축위상을 록위치에 이동하도록 유압을 제어하는 발명을 출원하였다.

그러나, 엔진이 정지할 때에는 오일펌프의 회전속도는 저하하여, 유압이 저하하기 때문에, 가변밸브 타이밍장치의 움직임이 나쁜 상태이면, 엔진정지까지 캠축위상을 록위치까지 이동시킬 수가 없어, 잠겨지지 않을 우려가 있다. 만약, 엔진정지시에 캠축위상을 록위치에서 잠그지 않으면, 다음회의 시동시에 엔진회전속도(오일펌프 회전속도)가 상승하여 유압이 상승할 때까지는 밸브 타이밍(캠축위상)을 목표값(록위치 부근)으로 제어할 수가 없고, 그 결과 목표값에서 제외된 밸브 타이밍에서 시동하기 때문에 시동성이 나쁘게 되고, 엔진시동 시간이 길게 되고 만다. 더구나, 캠축위상을 잠그지 않은 상태에서 시동하면, 유압이 상승할 때까지 베인(4)의 위치가 고정되지 않기 때문에, 베인(4)이 하우징(1)에 충돌하여 소음이 발생하는 문제가 발생한다.

여기서, 일반적으로 가변밸브 타이밍장치는 엔진으로 구동되는 오일펌프의 토출유압을 구동원으로 하고 있기 때문에, 엔진시동후에 유압이 어느 정도 상승할 때까지는 유압으로 밸브 타이밍을 소정 위상에 유지할 수가 없다. 이 때문에, 종래보다 가변밸브 타이밍장치에 록기구를 설치하여, 록기구에 의하여 밸브 타이밍을 소정 위상으로 기계적으로 록한 상태에서 엔진을 시동하고, 시동후에 유압이 어느 정도 상승한 시점에서, 록기구에 대하여 유압을 록해제방향으로 걸어서 록해제한 다음에 유압제어에 따라서 밸브 타이밍을 가변제어하게 하였다.

그런데, 록해제 제어는 하여도 어떠한 원인으로 록기구를 록해제할 수 없는 경우가 있기 때문에, 록해제할 수 없는 경우는 재차 록해제 제어를 행하는 것을 생각할 수 있다. 이와 같이 하면, 록기구의 이상 맞물림 등에 의한 일시적인 록해제 불량이면, 재차 록해제 제어에 의하여 록해제될 수 있는 경우가 있지만, 록해제 불량의 원인으로는 록기구의 동작불량의, 다른 유압제어밸브의 동작불량이 생각된다. 유압제어밸브의 동작불량의 경우는, 록해제 제어의 신호를 유압제어밸브에 출력하여도 유압제어밸브가 정상으로 동작하지 않기 때문에, 록기구 자체가 정상으로 되어도 록해제할 수가 없다.

한편, 캠축위상을 잠그는 록핀(7)은 스프링으로 록방향으로 가압되고, 록해제는 록핀(7)에 대하여 전진각실(5)과 지연각실(6)의 양방향의 유압을 록해제방향으로 작용하도록 하고 있다. 엔진정지중에는 유압이 저하하기 때문에, 스프링힘에 의하여 록핀(7)이 록구멍에 끼워져서 캠축위상이 중간 록위치에서 록상태로 유지된다. 따라서, 엔진시동시는 캠축위상이 중간 록위치에서 록상태로 시동되고, 그 다음의 엔진회전수(오일펌프 회전수)의 상승에 수반하여 유압의 상승에 따라서, 전진각실(5)과 지연각실(6)의 유압이 상승하면, 그 유압에 따라서 록핀(7)이 록구멍으로부터 밀어내어져서 록핀(7)의 록이 해제된다. 록해제는, 밸브 타이밍 제어가 가능한 상태가 되고, 실제밸브 타이밍(실제전진각위치)을 목표타이밍(목표전진각위치)과 일치시키도록 유압제어밸브가 피드백 제어된다.

그러나, 종래구성의 것은 록핀(7)의 록해제를 검출하는 기능이 없기 때문에 록해제가 종료전부터 피드백 제어를 개시하여 캠축위상의 실제전진각위치를 목표전진각위치에 일치하도록 유압제어밸브를 피드백 제어한다. 통상, 시동직후에는 목표전진각위치가 중간 록위치 부근에 설정되지만, 시간의 경과와 동시에 목표전진각위치가 중간 록위치로부터 멀어져가는 경우가 많다. 따라서, 어떠한 원인으로 록해제의 시간이 지연되면, 실제전진각위치와 목표전진각위치의 편차가 크게 되고, 그 결과, 전진각실(5)과 지연각실(6)의 한쪽의 유압을 높게 하고, 다른쪽의 유압을 낮게 되도록 피드백 제어하게 되고, 양실(5, 6)의 유압의 불균형을 확대하는 결과가 된다. 이와 같은, 불균형된 유압상태가 되면, 록핀(7)의 한쪽편 유압으로 록구멍의 내측면에 강하게 강압되어서 록핀(7)의 록구멍에 맞물린 상태로 되게 되며, 록해제의 시기가 점점 지연된다고 하는 악순환에 빠지게 된다. 그 결과, 밸브 타이밍 제어가 정상으로 행하여지지 않고 조정 안정성 저하, 연비 악화, 배기 이미션 악화를 초래한다는 문제가 발생한다.

한편, 현재 실용화되어 있는 가변밸브 타이밍 시스템은 엔진운전상태에 따라서, 흡기밸브의 밸브 타이밍을 전진각 제어하는 것이 많지만, 최근에는 가변밸브 타이밍 제어성능을 더욱 높이기 위하여, 흡기밸브와 배기밸브의 양쪽에 가변밸브 타이밍장치를 설치한 것이 개발되어 있다. 이것은, 밸브 타이밍을 잠그는 록기구가 동작불량으로 되어 록이 해제되지 않은 상태에서 가변밸브 타이밍 제어가 행하여진 경우, 정상으로 동작하는 가변밸브 타이밍장치만이 통상과 같이 동작하기 위해 배기밸브의 밸브 오버랩량 등이 이상(異常)으로 되어 엔진의 기통내의 배기잔류비율(내부 ERG량)이 과다하게 될 우려가 있다. 이것에 의하여 엔진의 연료상태가 악화하여 실화(失火)가 발생하기도 하고, 조정안정성이나 배기 이미션이 악화될 가능성이 있다.

도 1은 본 발명의 실시형태 1을 표시하는 제어시스템 전체의 개략 구성도.

도 2는 가변밸브 타이밍장치의 종단면도.

도 3은 도 2의 III-III선에 따라 표시한 단면도.

도 4는 도 2의 IV-IV선에 따라 표시하는 단면도.

도 5는 도 4의 V-V선에 따라 표시한 단면도.

도 6은 록핀의 록상태를 표시한 부분확대 단면도.

도 7은 록핀의 록해제상태를 표시하는 부분확대 단면도.

도 8은 록위치 학습 프로그램처리 흐름을 표시한 플로우차트.

도 9는 정상시의 록위치 학습처리의 거동을 표시한 타임차트.

도 10은 이상시(異常時)의 록위치 학습처리의 거동을 표시한 타임차트.

도 11은 록해제 학습 프로그램처리의 흐름을 표시한 플로우차트.

도 12는 록해제 학습 프로그램처리의 흐름을 표시한 플로우차트.

도 13은 정상시의 록해제 학습처리의 거동을 표시한 타임차트.

도 14는 이상시의 록해제 학습처리의 거동을 표시한 타임차트.

도 15는 종래의 가변밸브 타이밍장치의 단면도.

도 16은 캠각센서의 구조를 설명하는 도면.

도 17은 실시형태 1의 캠각신호와 크랭크각신호의 관계를 설명하는 타임차트.

도 18은 실시형태 1의 록해제 검출 프로그램처리의 흐름을 표시한 플로우차트.

도 19는 실시형태 1의 밸브 타이밍 제어 프로그램처리의 흐름을 표시한 플로우차트.

도 20은 실시형태 1의 제어예를 표시한 타임차트.

도 21은 실시형태 1의 록불량방지 제어 프로그램처리의 흐름을 표시한 플로우차트.

도 22는 실시형태 1의 록불량방지 제어의 거동을 표시한 타임차트.

도 23은 실시형태 1의 록해제 프로그램처리의 흐름을 표시한 플로우차트.

도 24는 이상해제 제어의 구동 패턴을 표시한 타임차트.

도 25는 실시형태 1의 록해제 제어의 일예를 표시한 타임차트.

도 26은 본 발명의 실시형태 2의 캠각센서의 구조를 설명하는 도면.

도 27은 실시형태 2의 캠각신호와 크랭크각신호의 관계를 설명하는 타임차트.

도 28은 본 발명의 실시형태 3의 록해제 검출 프로그램처리의 흐름을 표시한 플로우차트.

도 29는 본 발명의 실시형태 4의 록해제 불량검출 프로그램처리의 흐름을 표시한 플로우차트.

도 30은 실시형태 4의 록해제 불량복귀 제어 프로그램처리의 흐름을 표시한 플로우차트.

도 31은 본 발명의 실시형태 5의 록해제 불량검출 프로그램처리의 흐름을 표시한 플로우차트.

도 32는 본 발명의 실시형태 6의 록불량검출 프로그램처리의 흐름을 표시한 플로우차트.

도 33은 본 발명의 실시형태 7의 록불량방지 제어 프로그램처리의 흐름을 표시한 플로우차트.

도 34는 본 발명의 실시형태 8의 록불량방지 제어 프로그램처리의 흐름을 표시하는 플로우차트.

도 35는 본 발명의 실시형태 9의 록해제 프로그램처리의 흐름을 표시한 플로우차트.

도 36은 흡기밸브와 배기밸브의 개폐타이밍 특성을 표시한 도면.

도 37은 본 발명의 실시형태 10을 표시한 제어시스템 전체의 개략 구성도.

도 38은 가변밸브 타이밍장치의 종단면도.

도 39는 도 38의 XXXIX-XXXIX선에 따라 표시한 단면도.

도 40은 도 38의 XL-XL선에 따라 표시한 단면도.

도 41은 도 40의 XLI-XLI선에 따라 표시한 단면도.

도 42는 록핀의 록상태를 표시한 부분확대 단면도.

도 43은 록핀의 록해제상태를 표시한 부분확대 단면도.

도 44는 흡기밸브와 배기밸브의 개폐타이밍 특성을 표시한 도면.

도 45는 본 발명의 실시형태 10의 록기구 페일 세이프(fail safe) 제어 프로그램처리의 흐름을 표시한 플로우차트.

도 46은 실시형태 10, 11의 록해제 불량시의 페일 세이프 제어의 일예를 표시한 타임차트.

도 47은 본 발명의 실시형태 11의 밸브 타이밍 제어 프로그램처리의 흐름을 표시한 플로우차트.

도 48은 본 발명의 실시형태 12의 밸브 타이밍 제어 프로그램처리의 흐름을 표시한 플로우차트.

본 발명은 이것들의 사정에 고려하여서 된 것으로, 제1목적은, 록위치의 제조오차의 영향을 받지 않은 안정한 록(lock)/록해제의 판정 등을 가능하게 한 것이고, 또, 제2목적은, 유압제어밸브의 록해제 제어시의 제어량을 적정화하여 속히 록해제할 수 있게 하는 것이다.

또, 제3의 목적은, 내연기관의 정지시에 캠축위상이 록위치에서 잠겨지지 않은 상태를 미연에 회피할 수 있고, 록불량에 의한 시동성 악화, 소음 등의 문제를 회피할 수 있는 내연기관의 가변밸브 타이밍 제어장치를 제공하는 것이다.

또, 제4의 목적은, 가변밸브 타이밍장치의 록기구의 록해제 불량의 발생율을 작게 할 수 있고, 가변밸브 타이밍 제어장치를 제공하는 것이다.

또, 제5의 목적은, 록해제전의 피드백 제어에 의한 록수단의 록해제를 방해하는 사태를 회피할 수 있도록 한 것이다.

또, 제6의 목적은, 록수단의 록불량 또는 록해제 불량을 조기에 검출하여 적절한 페일 세이프 조치를 행하려는 것이다.

또, 제7의 목적은, 밸브 타이밍을 중간 록위상에서 잠그는 록기구가 동작불량이 된 경우에도 내연기관의 연소상태의 악화를 작게 할 수가 있고, 조정안전성이나, 배기 이미션을 개선할 수 있는 동시에, 엔진스톨(engine stall)을 방지할 수 있는 내연기관의 제어장치를 제공하는 것이다.

상기 제1목적을 달성하기 위해, 본 발명의 청구항 1의 내연기관의 가변밸브 타이밍 제어장치는 록위치 학습수단에 따라 록제어중에 검출한 캠축위상에 의거하여 록위치를 학습하려는 것이다. 이와 같이 하면, 가령, 록위치의 제조오차가 커도 실제의 록위치를 학습하여 그 학습값에 의거하여 록/록해제의 판정 등을 할 수가 있고, 록위치의 제조오차의 영향을 받아서 록/록해제의 판정 등을 정밀도 좋게 할 수가 있다.

이 경우, 청구항 2와 같이, 록제어중에 록위치의 학습을 반복하여 학습값을 순차 갱신하여, 이 학습값을 수렴하였다고, 판정할 때에 학습을 종료하도록 하면 좋다. 결국, 록제어중에는 캠축위상이 록위치에 서서히 접근하여 최종적으로 캠축위상이 록위치에서 록상태로 되기 때문에, 록제어중에 록위치의 학습을 반복하면, 캠축위상이 록위치에 접근함에 따라, 록위치의 학습값이 실제의 록위치에 접근하여 가며, 최종적으로 캠축위상이 록위치에서 록상태로 되면, 록위치의 학습값이 실제의 록위치에서 수렴하도록 된다. 따라서, 록위치의 학습값이 수렴하였다고 판단한 시점에서 학습을 종료하면, 확실하게 록상태가 되어서부터 록위치의 학습을 종료할 수가 있고, 록위치의 학습을 최적합한 타이밍에서 종료할 수가 있다.

더욱이, 청구항 3과 같이 록제어중에 록위치의 학습회수, 또는 학습시간이 소정값을 넘어도 이 록위치의 학습값이 수렴되지 않을 시에, 불완전 록상태로 판정하여, 이 록위치의 학습값을 초기값(예컨대 설계중앙값) 또는 전회의 록제어시의 학습값에 설정하는 것이 바람직하다. 결국, 시스템이 정상으로 동작하면, 캠축위상이 록위치에서 잠길 때까지의 시간은 길게 걸리지 않지만, 불완전 록상태가 되면 록제어를 길게 계속하여도 캠축위상이 고정되지 않고, 록위치의 학습값이 수렴되지 않는다. 이러한, 상태에서 록위치의 학습을 반복하여도 전혀 쓸데없기 때문에 록위치의 학습회수 또는 학습시간이 소정값을 넘어도 이 록위치의 학습값이 수렴되지 않을 시에는 불완전 록상태로 판정하여, 이 록위치의 학습값을 초기값 또는 전회의 록제어시의 학습값에 설정하면, 쓸데없는 학습을 하지 않고 끝냄과 동시에, 불완전 록시의 록위치의 학습값을 적정값으로 되돌릴 수 있다.

이 경우, 청구항 4와 같이, 불완전 록상태로 판정할 시에 록해제 제어를 행하도록 하면 좋다. 이와 같이 하면, 불완전 록상태를 록해제 제어에 의하여 록해제상태로 되돌아갈 수 있고, 다음회의 록제어에서 정상 록상태로 하는 것이 가능하게 된다.

또, 청구항 5와 같이, 록위치의 학습값이 허용되는 오차의 범위내에서 수습되지 않을 시에 록위치 이외의 위치에서 고착하였다고 판정하고, 이 록위치의 학습값을 초기값(예컨대 설계중앙값) 또는 전회의 록제어시의 학습값으로 설정하도록 하면 좋다. 이와 같이 하려면, 록위치 이외의 위치에서 고착한 경우에 록위치의 착오학습을 방지할 수 있는 동시에, 새로운 센서 등을 부가함이 없이 이상(異常)한 고착을 검출할 수가 있다.

또, 상기 제2목적을 달성하기 위하여, 청구항 6과 같이 록해제 제어중에 유압제어밸브의 제어량(이하, 「록해제 제어량」이라 함)을 록해제 학습수단에 의하여 학습하도록 하여도 좋다. 이와 같이 하면, 록위치의 제조오차나 유압제어밸브의 제조오차등이 커도, 개개의 시스템 특성을 합해서 유압제어밸브의 록해제 제어량을 적정화할 수가 있고, 록해제 성능을 향상시킬 수가 있다.

이 경우, 청구항 7과 같이, 록해제 제어중에 록해제되지 않을 때에는 유압제어밸브의 록해제 제어량을 록해제가 쉬운 방향으로 보정하면 좋다. 이와 같이 하면, 록해제를 보다 확실하게 할 수가 있다.

더욱이, 청구항 8과 같이, 록해제 제어중에 유압제어밸브의 록해제 제어량을 보정하여도 록해제를 할 수 없을 시에 록해제 불량(록고착)이라고 판정하도록 해도 좋다. 이와 같이 하면, 록해제 제어량의 착오학습을 방지할 수 있는 동시에, 새로운 센서 등을 부가함이 없이, 록해제 불량을 검출할 수가 있다.

이 경우, 청구항 9와 같이, 록해제 불량(록고착)이라고 판정한 때에 록상태를 유지하도록 제어하면 좋다. 이와 같이 하면, 록해제 불량이 발생할 때에 쓸데없는 유압피드백 제어를 하지 않고 끝남과 동시에, 캠축위상을 록위치에 고정한 상태에서 그것에 상응한 운전을 할 수가 있다.

이 경우, 청구항 10과 같이, 록해제 제어중에 유압제어밸브의 록해제 제어량의 보정을 소정 회수 이상 반복할 때, 또는 이 록해제 제어량이 소정 범위에서 제외된 때에 록해제 불량이라고 판정하도록 하면 좋다. 이와 같이 하면, 록해제 불량이 검출된 시점에서, 록해제 제어량의 보정을 중지할 수가 있고, 쓸데없는 보정을 하지 않고 끝낸다.

더구나, 청구항 11과 같이, 록해제 불량이라고 판정할 때에는 록해제 제어량의 학습값을 초기값(예컨대 설계중앙값), 또는 전회의 록해제 불량시의 록해제 제어량의 학습값을 적정값으로 되돌릴 수가 있고, 록해제 제어량의 착오학습을 방지할 수 있다.

또, 청구항 12와 같이, 록해제 제어중에 록해제할 수 없을 때에는 유압제어밸브에 공급하는 유압이 높은 운전영역에서 재차 록해제 제어를 하도록 하면 좋다. 결국, 유압제어밸브에 공급하는 유압이 높은 운전영역에서 재차 록해제 제어를 행하면, 록기구에 작용시키는 록해제 방향의 유압을 크게 할 수가 있고, 록해제의 저항력이 약간 크게 되어 있는 정도이면, 록해제할 수가 있다.

또, 청구항 13과 같이, 록해제 제어시의 실제캠축위상과 목표캠축위상의 편차에 따라서, 복수의 록해제 제어량을 학습하도록 하여도 좋다. 이와 같이 하면, 록해제 다음에 실제캠축위상을 목표캠축위상으로 신속하게 수렴시키는 것이 가능하게 록해제 제어량을 학습할 수가 있고, 실제캠축위상의 목표캠축위상에의 수렴성을 향상시킬 수가 있다.

또, 청구항 14의 가변밸브 타이밍 제어장치는 록수단의 록해제를 검출하는 록해제 검출수단을 구비하고, 이 록해제 검출수단에서 록해제를 검출하면서부터 밸브 타이밍의 피드백 제어를 개시하도록 한 것이다. 이와 같이 하면, 록해제가 끝날 때까지 피드백 제어가 행해지지 않기 위해, 피드백 제어에 의하여 록수단의 록해제가 방해되는 사태를 회피할 수가 있고, 신속하게 록해제하여 피드백 제어로 이행할 수가 있으며, 조정안정성, 연비, 배기 이미션을 종래 보다도 향상시킬 수가 있다.

이 경우, 청구항 15, 26과 같이 크랭크신호에 대한 복수의 캠각신호의 전진각량의 오차의 대소로부터 록수단의 록해제의 유무를 판정하도록 하여도 좋다. 결국, 복수의 캠각신호의 전진각량의 오차가 적으면, 록수단이 록상태라고 판정하고, 복수의 캠각신호의 전진각량의 오차가 크게 되면, 록해제라고 판정하면 좋다. 이 경우, 내연기관의 기통판별이나 기관회전수의 검출에 사용되는 크랭크각신호와 캠각신호를 사용해서 록해제를 검출할 수 있기 때문에, 새로운 센서를 필요로 하지 않고, 저코스트화의 요구를 충족할 수가 있다.

또, 청구항 16, 27과 같이, 캠각검출수단을 기통판별하기 위한 복수의 캠각신호와는 다른 캠각으로 록해제 검출용의 캠각신호를 출력하도록 구성하고, 이 록해제 검출용의 캠각신호를 포함한 복수의 캠각신호의 전진각량의 오차의 대소로부터 록수단의 록해제의 유무를 판정하도록 하여도 좋다.

통상, 기통판별용의 캠각신호는 캠축의 회전이 비교적 안정한 캠각으로 출력하도록 구성되어 있기 때문에, 캠각신호의 전진각량의 오차가 비교적 적지만, 기통판별용의 캠각신호와는 다른 캠각(즉, 록해제 직후의 캠축의 아주 약한 진동을 검출하기 쉬운 캠각)으로 록해제 검출용의 캠각신호를 출력하도록 구성하면, 록해제시의 캠각신호의 전진각량의 오차가 크게 되고, 록해제의 검출이 용이하게 됨과 동시에 검출정밀도도 향상될 수 있다.

또, 청구항 17, 28과 같이 캠축위상의 실제전진각위치가 중간 록(lock)위치로부터 소정값(예컨대, 실제전진각위치의 검출차이, 제조오차, 경과시 변화 등의 오차요인을 최대한 예상값) 이상 벗어날 때에 록수단이 록해제하였다고 판정하도록 하여도 좋다. 이와 같이 하여도, 록해제를 정밀도 좋게 검출할 수 있는 동시에, 새로운 센서를 필요로 하지 않고, 저코스트화의 요구를 충족할 수 있다.

또, 중간 록위치에 제조오차가 있는 것을 고려하여, 청구항 18과 같이 중간 록위치를 제조오차의 중앙값(설계중앙값)에 설정하여도 좋다. 이것에 의하여, 록해제의 검출정밀도에 대한 제조오차의 영향을 적게 할 수가 있다.

또는, 청구항 19와 같이 록수단의 록중에 중간 록위치를 학습수단에 의하여 학습하도록 하여도 좋다. 이와 같이 하면, 중간 록위치의 제조오차가 커도 그 제조오차의 영향을 받지 않고, 록해제를 정밀도 좋게 검출할 수가 있다.

또, 청구항 20과 같이 크랭크각신호에 대하여 복수의 캠각신호의 전진각량의 오차의 대소와 캠축위상의 실제전진각위치의 적어도 한편에 기초로 하여, 록수단의 록불량과 록해제 불량의 적어도 한편을 불량검출수단에 의하여 검출하도록 하여도 좋다. 이와 같이 하면, 새로운 센서를 추가하지 아니하여도 록불량이나 록해제 불량을 검출할 수가 있고, 저코스트화의 요구를 충족할 수가 있다.

이 경우, 청구항 21과 같이 캠각검출수단을 기통판별하기 위한 복수의 캠각신호는 다른 캠각(결국, 록해제 직후의 캠축의 아주 약한 진동을 검출하기 쉬운 캠각)으로 불량검출용의 캠각신호를 출력하도록 구성하여, 불량검출용의 캠각신호를 포함한 복수의 캠각신호의 전진각량의 오차의 대소로부터 록불량과 록해제 불량의 적어도 한편을 판정하도록 하여도 좋다. 이 구성에서는, 록해제시의 캠각신호의 전진각량의 오차가 크게 되고, 록불량이나 록해제 불량의 검출이 용이하게 됨과 동시에 검출정밀도도 향상될 수 있다.

또, 청구항 22와 같이, 록수단이 록해제상태로 되어 있을 필요가 있는 영역에서, 복수의 캠각신호의 전진각량의 오차가 소정값 이내일 때, 록해제 불량이라고 판정하도록 하여도 좋다. 이것에 의하여, 새로운 센서를 추가하지 아니하여도 록해제 불량을 정밀도 좋게 검출할 수가 있다.

또, 청구항 23과 같이, 록수단이 록해제상태로 되어 있을 필요가 있는 영역에서 복수의 캠각신호의 전진각량의 오차가 소정값 이상일 때, 록불량이라고 판정하도록 하여도 좋다. 이것에 의하여, 새로운 센서를 추가하지 아니하여도 록불량을 정밀도 좋게 검출할 수가 있다.

또, 청구항 24와 같이 목표전진각위치가 중간 록위치로부터 소정값 이상 벗어나 있음에도 불구하고, 실제전진각위치가 중간 록위치로부터 소정값이내인 시간이 소정 시간 이상 계속될 때에, 록해제 불량이라고 판정하여도 좋다. 이와 같이 하여도, 새로운 센서를 추가함이 없이, 록해제 불량을 정밀도 좋게 검출할 수 있다.

또, 청구항 25와 같이 록해제 불량을 검출할 때에 록해제 불량 복귀제어수단에 의하여, 록수단에 대한 유압을 록해제방향으로 걸리도록 하여도 좋다. 이와 같이 하면, 록해제 불량검출시에 정상 록해제상태로 신속히 복귀할 수 있으므로, 밸브 타이밍의 피드백 제어를 조기에 개시할 수가 있다.

또, 청구항 29의 내연기관의 가변밸브 타이밍 제어장치는 가변밸브 타이밍장치의 움직임이 나쁜 상태일 때에, 록불량방지제어수단에 따라서 유압제어밸브를 캠축위상을 록위치 또는 그 부근에 위치시키도록 제어한다. 이와 같이 하면, 가변밸브 타이밍장치의 움직임이 나쁜 상태일 때에는 캠축위상이 록위치 또는 그 부근에 계속 멈추기 위하여 내연기관을 정지할 때에, 가변밸브 타이밍장치의 움직임이 나빠도, 확실하게 캠축위상을 록위치에 합치시켜 잠글 수가 있다. 이것에 의하여, 다음회의 시동시에 확실하게 캠축위상을 록상태에서 시동할 수가 있고, 록불량에 의한 시동성 악화, 소음 등의 문제를 회피할 수가 있다.

또, 청구항 30과 같이 가변밸브 타이밍장치의 움직임이 나쁜 상태인 때에 유압제어밸브를 캠축위상을 록위치에서 잠그도록 제어하게 하여도 좋다. 이와 같이 하면, 가변밸브 타이밍장치의 움직임이 나쁜 상태인 때에는 캠축위상이 록위치에서 잠겨지므로(또는 시동후에 록해제하지 않고 록상태대로 운전이 계속됨), 가변밸브 타이밍장치의 움직임이 나빠도, 내연기관의 정지시에 캠축위상을 확실하게 록상태에서 정지시킬 수가 있다. 이것에 의하여, 다음회의 시동시에 확실하게 캠축위상을 록상태에서 시동할 수가 있고, 록불량에 의한 시동성 악화, 소음 등의 문제를 회피하는 것이 가능하다.

이 경우, 가변밸브 타이밍장치의 움직임은 유압회로중의 오일점성도에 따라서 변화하고, 예컨대 오일온도가 적정 온도 범위보다 낮으면, 오일의 점성도가 적정 점성도 범위보다 크게 되어, 유압이 상승하는 것이 지연되기 때문에, 가변밸브 타이밍장치의 움직임이 나쁘게 된다. 또, 오일온도가 적정(適定) 온도 범위보다 높으면, 오일의 점성도(粘性度)가 적정 점성도 범위보다 작게 되어, 가변밸브 타이밍장치 내부의 미소간격에서 유압의 누설이 쉽기 때문에, 유효하게 작용하는 유압이 저하하여 가변밸브 타이밍장치의 움직임이 나쁘게 된다.

이러한 특성을 고려하여, 청구항 31과 같이, 가변밸브 타이밍장치의 움직임이 나쁜 상태인지 여부를 오일온도에 기초하여 판정하게 하여도 좋다. 이것에 의하여, 가변밸브 타이밍장치의 움직임이 나쁜 상태인지 여부를 정밀도 좋게 판정할 수가 있다.

또, 청구항 32와 같이, 가변밸브 타이밍장치의 움직임이 나쁜 상태인지 여부를 오일온도와 상관관계가 있는 냉각수온(水溫), 기관온도 등의 온도정보에 기초하여 판정하도록 하여도 좋다. 이와 같이 하면, 상술한 오일온도에 기초하여 판정할 경우와 같으며, 가변밸브 타이밍장치의 움직임이 나쁜 상태인지 여부를 정밀도 좋게 판정할 수가 있다. 그럼에도, 내연기관의 운전을 제어하기 위해 일반적으로 설치되어 있는 냉각수온센서 등의 출력을 유온의 대용(代用)정보로서 이용되기 위해 오일온도센서를 새로이 설계할 필요가 없고, 부품점수 삭감, 코스트 다운의 요구도 충족할 수가 있다.

또, 청구항 33과 같이, 가변밸브 타이밍장치의 움직임이 나쁜 상태인지 여부를 실제캠축위상과 목표캠축위상과의 편차에 기초하여 판정하도록 하여도 좋다. 이와 같이 하면, 가변밸브 타이밍장치의 움직임이 실제로 감시되면서, 움직임이 나쁜 상태인지 여부를 판정하기 때문에 오일온도(오일의 점성도) 이외의 원인(예컨대 이물질의 끼움 등)에 의하여 가변밸브 타이밍장치의 움직임이 나쁘게 된 경우에도, 그것을 정밀도 좋게 검출할 수 있는 이점이 있다.

또, 청구항 34의 내연기관의 가변밸브 타이밍 제어장치는 록해제 제어시에 록기구에 대하여 유압(油壓)을 록해제방향으로 걸리도록 유압제어밸브를 록해제 제어수단에 의하여 제어한 다음, 록기구의 록해제의 유무를 록해제 판정수단에 의하여 판정한다. 그 결과, 록해제되어 있지 않다고 판정된 때에는 유압제어밸브를 이상해제 제어의 구동패턴으로서 구동한 다음에 재차 록해제 제어를 한다.

이와 같이 본 발명에서는, 재차 록해제 제어를 하기 전에, 유압제어밸브를 이상제어 해제의 구동패턴으로 구동하기 위해, 유압제어밸브의 이물질이 끼움 등으로 인한 일반적인 동작불량이면, 이상해제 제어에 의하여 유압제어밸브를 정상으로 동작할 수 있는 상태로 되돌아가게 하고, 재차 록해제 제어를 행할 수가 있다. 이 때문에, 록기구가 정상이면, 재차 록해제 제어에 의하여 록해제할 수가 있어, 록해제 불량의 발생률을 종래보다 적게 할 수가 있으며, 가변밸브 타이밍 제어의 신뢰성을 향상시킬 수가 있다.이 경우, 청구항 35와 같이, 이상해제 제어에서는 유압제어밸브의 밸브본체를 소정 스트로크로서 왕복운동시키는 동작을 되풀이 하게 하면 좋다. 이와 같이 하면, 유압제어밸브의 이물질이 끼우는 등에 의한 일시적인 동작불량의 경우에는 이상해제 제어에 의하여 유압제어밸브의 밸브본체를 소정 스트로크로서 왕복운동시키는 동작을 되풀이하는 중에 동작불량의 원인(이물질 등)이 제어되어서 유압제어밸브가 정상으로 동작할 수 있는 상태로 되돌아간다.

또, 청구항 36과 같이 유압제어밸브를 이상해제 제어의 구동패턴으로 구동한 때에, 이 유압제어밸브의 밸브본체가 정상으로 동작하면, 록기구의 동작불량에 의한 록해제 불량이라고 판정하도록 하여도 좋다. 결국, 록해제 불량의 원인은 록기구의 동작불량과 유압제어밸브의 동작불량의 어느 것인가에 있기 때문에 이상해제 제어에 의하여 유압제어밸브의 밸브본체가 정상으로 동작하면, 유압제어밸브가 정상인 것이 확인되어 록기구의 동작불량에 의한 록해제 불량이라고 판정할 수 있다.

현재, 실용화되고 있는 가변밸브 타이밍 시스템은, 엔진운전상태에 따라 흡기밸브의 밸브 타이밍을 전진각 제어하는 것이 많지만, 최근에는 가변밸브 타이밍 제어성능을 더욱 높이기 위해, 흡기밸브와 배기밸브의 양쪽에 가변밸브 타이밍장치를 설치한 것이 개발되어 있다. 이것으로는 록기구의 록이 해제되지 않은 상태에서가변밸브 타이밍 제어가 행하여진 경우, 정상 동작하는 가변밸브 타이밍장치만이 통상대로 동작하기 위해 흡기밸브의 밸브 오버랩량 등이 이상으로 되어서 기통내의 배기잔류비율(내부 EGR량)이 과다하게 될 우려가 있고, 그것에 의해 기통내의 연소상태가 악화하여 실화(失火)가 발생하기도 하고 조정안정성이나, 배기 이미션이 악화하여, 최악의 경우는 엔진스톨에 이르게 될 우려가 있다.

거기에서, 흡기밸브와 배기밸브의 양쪽에 가변밸브 타이밍장치를 설치한 내연기관에 본 발명을 적용할 경우는, 청구항 37과 같이 록해제 제어종료후에 록해제되어 있지 않다고 판정될 때에, 재차 록해제 제어에 의하여 록기구의 록해제가 검출될 때까지, 정상으로 동작하는 쪽의 가변밸브 타이밍장치의 가변밸브 타이밍 제어를 정지 또는 기통내의 배기잔류비율이 적게 되도록 제어하면 좋다. 이와 같이 하면, 가령 이상해제 제어의 시간이 길어진다하여도, 록해제를 검출할 때까지는 정상으로 동작하는 쪽의 가변밸브 타이밍장치의 가변밸브 타이밍 제어를 정지 또는 기통내의 배기잔류비율이 적게 되도록, 제어하기 위해 이상해제 제어중의 기통내의 배기잔류비율의 증가를 억제할 수가 있고, 이상해제 제어중의 연소상태의 악화를 적게 하여 실화를 방지할 수가 있고, 조정안정성이나 배기 이미션을 개선함과 동시에 엔진스톨을 방지할 수 있다.

또, 배기환류(還流)장치를 구비한 시스템에서는 청구항 38과 같이, 록해제 제어종료 후에, 록해제되어 있지 않다고 판정된 때에는, 재차 록해제 제어에 의하여 록기구의 록해제가 검출될 때까지, 배기환류장치에 의한 배기환류량(외부 EGR량)을 적게 하도록 제어하여도 좋다. 즉 내부 EGR도 외부 EGR량도 연소성에 미칠 영향은 같으며, 내부 EGR과 외부 EGR량과의 합계가 모든 EGR량이 되기 위해, 이상해제 제어중에 내부 EGR량이 증가하였다 하여도, 외부 EGR량을 적게 하면, 모든 EGR량의 증가를 억제할 수가 있고, 이상해제 제어중의 연소상태의 악화를 방지할 수가 있다.또, 청구항 39의 내연기관의 제어장치는 흡기밸브와 배기밸브에 각각 가변밸브 타이밍장치를 설치한 내연기관에 있어서, 밸브 타이밍을 중간 록위상에서 잠그는 록기구의 동작불량의 유무를 록불량 판정수단에 의하여 판정하고, 록기구의 동작불량으로 판정된 때에, 정상으로 동작하는 쪽이 가변밸브 타이밍장치를 기통내의 배기잔류비율(내부 EGR량)이 적게 되도록 이상시 제어수단에 따라 제어한다. 이와 같이 하면, 록기구의 동작불량에 의한 기통내의 배기잔류비율의 증가를 억제할 수 있으므로, 록기구의 동작불량시의 내연기관의 연소상태의 악화를 적게 하여 실화를 방지할 수가 있고, 조정안정성이나 배기 이미션을 개선함과 동시에, 엔진스톨을 방지할 수 있다.

또, 배기환류장치를 구비한 시스템에서는 청구항 40과 같이, 록기구의 동작불량시에 정상으로 동작하는 쪽의 가변밸브 타이밍장치를 기통내의 배기잔류비율(내부 EGR량)이 적게 되도록 제어함과 동시에, 배기환류장치에 의한 배기환류량(외부 EGR량)을 적게 되도록 억제하여도 좋다. 결국, 내부 EGR도 외부 EGR도 연소성에 미칠영향은 같으며, 내부 EGR량과 외부 EGR량과의 합계가 모든 EGR량이 되기 때문에 록기구의 동작불량시에 내부 EGR량이 증가했다 하여도, 외부 EGR량을 적게 하면, 모든 EGR량의 증가를 억제할 수가 있고, 내연기관의 연소상태의 악화를 방지할 수 있다.

또, 청구항 41과 같이, 록기구의 동작불량시에 외부 EGR량을 적게 하는 제어만으로 대체하도록 하여도 좋다. 이 경우에도, 내연기관의 연소상태의 악화를 적게 할 수가 있다.

[실시형태 1]

이하, 본 발명을 배기밸브의 가변밸브 타이밍 제어장치에 적용한 실시형태 1을 도 1 내지 도 13에 의거하여 설명한다. 도 1에 표시한 바와 같이 내연기관인 DOHC 엔진(11)은, 크랭크축(12)에서의 동력이 타이밍체인(13)에 의하여 각 스프로킷(14, 15)을 개재하여, 흡기측 캠축(16)과 배기측 캠축(17)에 전달되도록 되어 있다. 단, 흡기측 캠축(16)에는 크랭크축(12)에 대한 흡기측 캠축(16)의 전진각량을 조정하는 밸브 타이밍 조정장치(18)가 설치되어 있다.

또, 흡기측 캠축(16)의 외주측(外周側)에는 캠각센서(19)(캠각검출수단)가 설치되었으며, 한편 크랭크축(12)의 외주측에는 크랭크각센서(20)(크랭크각검출수단)가 설치되어 있다. 도 17에 표시한 바와 같이, 크랭크각센서(20)는 소정의 크랭크각마다 크랭크각신호를 출력하여, 크랭크각신호의 주파수에서 엔진회전수가 검출된다. 한편, 캠각센서(19)는 기통을 판별하기 위하여 복수의 캠각으로서 캠각신호를 출력한다. 도 17은 4기통 엔진의 크랭크각신호와 캠각신호의 일예이며, 크랭크각신호는, 예컨대 90℃A마다 출력되고, 캠각신호는 캠각으로서 예컨대 90℃A(180℃A)마다 출력된다. 즉, 도 8에 표시한 바와 같이, 캠축(16)의 시그널로터(71)의 외주에 4개의 철부(凸部)(72a∼72d)가 90°간격으로 형성되었으며, 이 시그널로터(71)의 외주부에 대향하여 캠각센서(19)가 배치되고, 시그널로터(71)(흡기측 캠축(16))의 회전에 수반하여, 시그널로터(71)의 각 철부(72a∼72d)가 캠각센서(19)에 대향하는 그때마다 캠각센서(19)에서 캠각신호의 펄스가 출력된다.

이들 캠각센서(19) 및 크랭크각센서(20)의 출력신호는 엔진제어회로(21)에 입력되고, 이 엔진제어회로(21)에 따라서, 흡기밸브의 실제밸브 타이밍이 연산됨과 동시에, 크랭크각센서(20)의 출력펄스의 주파수로부터 엔진회전수가 연산된다. 또, 엔진운전상태를 검출하는 각종 센서(흡기압센서(22), 수온센서(23), 드로틀센서(24) 등)의 출력신호와, 점화스위치(25)나 타이머(26)의 출력신호도 엔진제어회로(21)에 입력된다. 이 엔진제어회로(21)는 이들 각종 입력신호에 의거하여, 연료분사제어나 점화제어를 행함과 동시에 후술하는 가변밸브 타이밍 제어를 하며, 흡기밸브의 실제밸브 타이밍(흡기측 캠측(16)의 실제전진각량 또는 실제캠축위상)을 목표밸브 타이밍(목표전진각량 또는 목표캠축위상)에 일치하도록 밸브 타이밍 조정장치(18)를 피드백 제어한다. 이 밸브 타이밍 조정장치(18)의 유압회로에는 오일팬(27)내의 오일이 오일펌프(28)에 의하여 유압제어밸브(29)를 개재하여 공급되며, 이 유압을 유압제어밸브(29)에 따라서 제어하는 것으로서, 흡기측 캠축(16)의 실제전진각량(실제밸브 타이밍)이 제어된다.

다음에, 도 2 내지 도 7에 의거하여 밸브 타이밍 조정장치(18)의 구성을 설명한다. 밸브 타이밍 조정장치(18)의 하우징(31)은 흡기측 캠축(16)의 외주에 회전이 자유롭게 지지된 스프로킷(14)에 볼트(32)로서 체결 고정되어 있다. 이것에 의하여, 크랭크축(12)의 회전이 타이밍체인(13)을 개재하여 스프로킷(14)과 하우징(31)에 전달되고, 스프로킷(14)과 하우징(31)이 크랭크축(12)과 동기하여 회전하도록 되어 있다.

한편, 흡기측 캠축(16)은 실린더헤드(33)와 베어링캡(34)에 의하여 회전가능하게 지지되었으며, 이 흡기측 캠축(16)의 일단에 로터(35)가 스토퍼(36)를 개재하여 볼트(37)로서 체결 고정되어 있다. 이 로터(35)는 하우징(31)내에 상대회전이 자유롭게 수납되어 있다.

도 3 및 도 4에 표시한 바와 같이, 하우징(31)의 내부에는 복수의 유체실(40)이 형성되었으며, 각 유체실(40)이 로터(35)의 외주부에 형성된 베인(41)에 따라서 전진각실(42)과 지연각실(43)로 구분되어 있다. 그리고, 로터(35)의 외주부와 베인(41)의 외주부에는 각각 시일부재(44)가 장착되고, 각 시일부재(44)가 판스프링(45)(도 2 참조)에 따라서 외주방향으로 가압되어 있다. 이것에 의하여, 로터(35)의 외주면과 하우징(31)의 내주면과의 틈 및 베인(41)의 외주면과 유체실(40)의 내주면과의 틈이 시일부재(44)로서 시일되어 있다.

도 2에 표시한 바와 같이, 흡기측 캠축(16)의 외주부에 형성된 환상의 전진각홈(46)과 지연각홈(47)이 각각 유압제어밸브(29)의 소정 포트에 접속되고, 엔진(11)의 동력으로 오일펌프(28)가 구동됨으로써, 오일팬(27)에서 퍼올린 오일이 유압제어밸브(29)를 개재하여 전진각홈(46)이나 지연각홈(47)에 공급된다. 전진각(前進角)홈(46)에 접속된 전진각유로(油路)(48)는 흡기측 캠축(16)의 내부를 관통하여 로터(35)의 좌측면에 형성된 원호형상 전진각유로(49) (도 3 참조)에 연통되로록 형성되었으며, 이 원호형상 전진각유로(49)가 각 전진각실(42)에 연통되어 있다. 한편, 지연각(遲延角)홈(47)에 접속된 지연각유로(50)는 흡기측 캠축(16)의 내부를 관통하여 로터(35)의 우측면에 형성된 원호형상 지연각유로(51)(도 4 참조)에 연통하도록 형성되어, 이 원호형상 지연각유로(51)가 각 지연각실(43)에 연통되어 있다.

유압제어밸브(29)는 솔레노이드(53)와 스프링(54)으로서 밸브본체를 구동하는 4포트 3위치 절환밸브이고, 밸브본체의 위치를 전진각실(42)에 유압을 공급하는 위치와 지연각실(43)에 유압을 공급하는 위치와, 전진각실(42)과 지연각실(43)의 어느 것에도 유압을 공급하지 않는 위치와의 사이에서 절환하게 되어 있다. 솔레노이드(53)의 통전정지에는, 스프링(54)에 따라서, 밸브본체가 전진각실(42)에 유압을 공급하는 위치에 자동적으로 절환되고, 캠축위상을 전진각시키는 방향으로 유압을 움직이도록 되어 있다. 이 유압제어밸브(29)의 밸브본체의 스트로크를 검출하는 밸브 스트로크 센서(251)(도 1 참조)가 설치되었으며, 이 밸브 스트로크 센서(251)의 출력신호가 엔진제어회로(21)에 입력된다.

전진각실(42)과 지연각실(43)에 소정압 이상의 유압이 공급된 상태에서는 전진각실(42)과 지연각실(43)의 유압으로 베인(41)이 고정되어, 크랭크축(12)의 회전에 의한 하우징(31)의 회전이 오일을 개재하여 로터(35)(베인(41))에 전달되고, 이 로터(35)와 일체적으로 흡기측 캠축(16)이 회전구동된다. 엔진운전중에는 전진각실(42)과 지연각실(43)의 유압을 유압제어밸브(29)로서 제어하여 하우징(31)과 로터(35)(베인(41))를 상대회전시킴으로써, 크랭크축(12)에 대한 흡기측 캠축(16)의 회전위상(이하, 「캠축위상」이라 함)을 제어하여 흡기밸브의 밸브 타이밍을 가변한다. 또, 스프로킷(14)에는 전진각 제어시에 로터(35)를 전진각방향으로 상대회동시키는 유압력을 스프링힘으로서 보조하는 나사형 코일스프링(55)(도 2 참조)이 수용되어 있다.또, 도 3 및 도 4에 표시한 바와 같이, 어느 하나의 베인(41)의 양측부에는, 하우징(31)에 대한 로터(35)(베인(41))의 상대회동범위를 규제하는 스토퍼부(56)가 형성되고, 이 스토퍼부(56)에 따라서 캠축위상의 최지연각위상과 최전진각위상이 제어되어 있다. 더욱, 다른 베인(41)에 형성된 록핀 수용구멍(57)에는 하우징(31)과 로터(35)(베인(41))와의 상대회동을 잠그기 위한 록핀(58)(록수단)이 수용되어, 이 록핀(58)이 하우징(31)에 설치된 록구멍(59)(도 2 참조)에 끼워지므로, 캠축위상이 그 조정가능 범위의 대략 중간 위치(중간 록위치)에서 잠겨진다. 이 중간 록위치는 시동에 적합한 위상에 설정되어 있다.

도 6 및 도 7에 표시한 바와 같이, 록핀(58)은 록핀수용구멍(57)의 내주에 끼워진 원통부재(61)내에 슬립이 가능하게 삽입되어, 스프링(62)에 따라서 록방향(돌출방향)으로 가압된다. 또, 록핀(58)의 중앙 외주부에 형성된 밸브부(63)에 따라서, 원통부재(61)와 록핀(58)과의 틈이 록유압실(64)과 록해제 유지용 유압실(65)에 구획되어 있다. 그리고, 록유압실(64)과 록해제 유지용 유압실(65)에 전진각실(62)에서 유압을 공급하기 위하여, 베인(41)에는, 전진각실(42)에 연통하는 록유로(66)와 록해제 유지용 유로(67)가 형성되어 있다. 또, 하우징(31)에는 록구멍(59)과 지연각실(43)을 연통하는 록해제유로(68)가 형성되어 있다.

도 6에 표시한 바와 같이, 록핀(58)의 록시에는 록핀(58)의 밸브부(63)가 록해제 유지용 유로(67)를 막아서, 록유로(66)를 록유압실(64)에 연통된 상태로 된다. 이것에 의하여, 전진각실(42)에서 록유압실(64)에 유압이 공급되어, 이 유압과 스프링(62)에 의하여 록핀(58)이 록구멍(59)에 끼워진 상태로 유지되어, 캠축위상이 중간 록위치에서 잠겨진다.

엔진정지중에는 록유압실(64)의 유압(전진각(42)의 유압)이 저하하지만, 스프링(62)에 의하여 록핀(58)이 록위치에 유지된다. 따라서, 엔진시동은 록핀(58)이 록위치에 유지된 상태(중간 록위치)에서 행하고, 엔진시동후에 록구멍(59)의 유압(지연각(43)의 유압)이 높아지면, 그 유압에 따라 다음과 같이 하여, 록핀(58)의 록이 해제된다. 엔진시동후에 지연각실(43)에서 록해제 유로(68)를 통하여 록구멍(59)에 공급되는 유압(록해제방향의 힘)이 록유압실(64)의 유압(전진각실(42)의 유압)과 스프링(62)의 스프링힘의 압력(록방향의 힘) 보다도 크게 되면, 록구멍(59)의 유압에 따라 록핀(58)이 록구멍(59)에서 밀어내어져서, 도 7의 록해제위치로 이동하여, 록핀(58)의 록이 해제된다.

이 록해제상태에서는 도 7에 표시한 바와 같이, 록핀(58)의 밸브부(63)가 록유로(66)를 막아서, 록해제 유지용 유로(67)를 록해제 유지용 유압실(65)에 연통된 상태가 된다. 이것에 의하여, 전진각실(42)에서 록해제 유지용 유압실(65)에 유압이 공급되고, 이 록해제 유지용 유압실(65)의 유압(전진각실(42)의 유압)과 록구멍(59)의 유압(지연각(43)의 유압)에 따라서 록핀(58)이 스프링(62)에 대항하여 록해제위치에 유지된다.

엔진운전중에는 전진각실(42)과 지연각실(43)의 어느 유압이 높게 되어 있기 때문에, 그 유압에서 록핀(58)이 록해제위치에 유지되어, 하우징(31)과 로터(35)가 상대회동 가능한 상태(결국, 핸들타이밍 제어가 가능한 상태)로 유지된다.

엔진운전중에 엔진제어회로(21)는 크랭크각센서(20) 및 캠각센서(19)의 출력신호에 의거하여 흡기밸브의 실제밸브 타이밍(VT)(흡기측 캠축(16)의 실제전진각위치 또는 실제캠축위상)을 연산함과 동시에, 흡기압센서(22), 수온센서(23) 등의 엔진운전상태를 검출하는 각종 센서의 출력에 의거하여 흡기밸브의 목표밸브 타이밍(VTT)(흡기측 캠축(17)의 목표전진각위치 또는 목표캠축위상)을 연산한다. 그리고, 흡기밸브의 실제밸브 타이밍(VT)을 목표밸브 타이밍(VTT)에 일치시키도록 밸브 타이밍 조정장치(18)의 유압제어밸브(29)를 피드백 제어한다. 이것에 의하여, 전진각실(42)과 지연각실(43)의 유압을 제어하여 하우징(31)과 로터(35)를 상대회전시킴으로써, 캠축위상을 변화시켜서 흡기밸브의 실제밸브 타이밍(VT)을 목표밸브 타이밍(VTT)에 일치시킨다.

그후, 엔진(11)을 정지할 때에, 엔진회전수가 저하하면, 오일펌프(28)의 토출압이 저하하기 때문에, 전진각실(42)이나 지연각실(43)의 유압이 저하되어 간다. 이것에 의하여, 록해제 유지용 유압실(65)의 유압(지연각실(43)의 유압)과 록구멍(59)의 유압(지연각실(43)의 유압)이 저하하여 스프링(62)의 스프링힘이 이들 유압을 이겨낼 수 있으면, 스프링(62)의 스프링힘에 따라 록핀(58)이 돌출하여 록구멍(59)에 끼워 넣게 되어 있다. 단, 록핀(58)이 록구멍(59)에 끼워 넣으려면, 양자의 위치가 일치되어 있는 것, 즉 캠축위상이 중간 록위치에 일치되어 있는 것이 조건이 된다.

엔진(11)이 정지할 때에는, 엔진회전속도(오일펌프(20)의 회전속도가 저하하여 유압이 저하하기 때문에, 캠축(16)의 부하토크(負荷torgue)에 의하여 캠축위상이 자연히 지연각측으로 변화하여 가고, 그 과정에서 도 6에 표시한 바와 같이, 록핀(58)을 록구멍(59)에 끼워 넣어서, 캠축위상을 록위치에서 잠근다. 그러나, 엔진(11)이 정지할 때에 이미 캠축위상이 록위치 보다도 지연각측에 있으면, 유압저하에 의하여 캠축위상이 지연각측으로 변화하여가도, 록핀(58)이 록구멍(59)에 도달하지 않기 때문에 캠축위상이 록위치에서 잠겨지지 않는다.

거기서, 엔진제어회로(21)는 엔진정지시 등, 캠축위상을 록위치에서 잠글 필요가 있을 때에, 캠축위상을 잠그기 위한 전진각이 되도록 유압제어밸브(29)를 제어한다(이하, 이 제어를 「록제어」라 한다) 록제어중에는, 유압제어밸브(29)의 솔레노이드(53)의 통전을 정지하여, 유압제어밸브(29)의 스프링(54)에 따라서 밸브본체를 전진각실(42)에 유압을 공급하는 위치에 전환, 캠축위상을 전진각시키는 방향으로 유압을 작용시킴과 동시에, 지연각실(43)의 유압을 드레인(drain)에 배출시킨다. 이때, 엔진정지 지령후에는 연료분사가 정지되기 위해, 엔진회전속도(오일펌프 회전속도)가 저하하여 유압이 저하하여 가지만, 아이들링 가능한 엔진회전속도이면, 전술한 나사형 코일스프링(55)의 전진각방향의 스프링힘을 보조하여 유압에 의하여 캠축위상의 전진각 제어가 가능하게 된다. 더구나, 록제어 개시시에 이미 캠축위상이 록위치 보다도 전진각측인 경우에는, 상술한 캠축위상의 전진각 제어를 하지 아니하여도 좋다.

또, 엔진제어회로(21)는 ROM(기억매체)에 기억된 도 8에 표시한 록위치 학습프로그램을 소정 시간마다 또는 소정 크랭크각마다 실행하는 것으로서, 록제어중에 실제캠축위상(VT)에 의거하여 록위치를 학습하는 록위치 학습수단으로서의 역할을 수행한다. 본 프로그램이 기동되면, 먼저 스텝 1101에서 실제캠축위상의 금회값(VT(i))과 전회(前回)값(VT(i-1))과의 편차에서 실제캠축위상 변화량(△VT)을 산출한다.

△VT=VT(i)-VT(i-1)

다음의 스텝 1102에서 실제캠축위상(VT)을 어닐링(annealing) 처리한 실제 캠축위상 어닐링값(VTSM(i))을 다음 식에 의하여 산출한다.

VTSM(i)=VTSM(i-1)+{VT(i)-VTSM(i-1)}/S1

여기서, VTSM(i-1)는 전회의 실제캠축위상 어닐링값, S1은 어닐링 정수이다.

그후, 스텝 1103에서, 록제어중에서 단 실제캠축위상 변화량(△VT)의 절대값이 소정값(K1) 보다 적은가의 여부에 따라서, 실제캠축위상(VT)의 변화가 적게 되었는가의 여부를 판정한다. 록제어중이 아닌 경우나, 실제캠축위상 변화량(△VT)이 소정값(K1) 이상인 경우에는, 분명히 록상태가 아니므로, 이후의 학습처리를 행함이 없이, 본 프로그램을 종료한다.

한편, 록제어중에서 또한 실제캠축위상 변화량(△VT)의 절대값이 소정값(K1)보다 적은 경우는, 실제캠축위상(VT)이 록상태에 근접해 있으므로, 다음과 같이 하여 록위치를 학습한다. 먼저 스텝 1104에서 학습회수 카운터에서 계산한 록위치의 학습회수(CGR)가 소정값(K2) 보다 적은지 여부를 판정하여, 학습회수(CGR)가 소정값(K2)보다 적으면, 스텝 1105에 진행하고 금회의 실제캠축위상 어닐링값(VTSM(i))과 전회의 록위치 학습값(GROK(i-1))과의 편차가 소정값(K3)보다 큰지 여부를 판정한다.

금회의 실제캠축위상 어닐링값(VTSM(i))과 전회의 록위치 학습값(GROK(i-1))과의 편차가 소정값(K3)보다 큰 경우는 실제캠축위상 어닐링값(VTSM(i))이 또 소정값으로 수렴되어 있지 않다(즉, 캠축위상이 잠겨지지 않는다)고 판단하여, 스텝 1106에 진행하여, 실제캠축위상 어닐링값(VTSM(i))을 사용해서 록위치 학습값(GROK(i))을 다음 어닐링 처리식에 따라 산출한다.

GROK(i)=GROK(i-1)+{VTSM(i)-GROK(i-1)}/S2

여기서, S2는 어닐링 정수이다. 록위치 학습값(GROK(i))의 산출후, 스텝 1107로 진행하고, 록위치 학습값(GROK(i))이 허용되는 오차의 범위내(소정값 K4＜GROK(i)＜소정값 K5)인지 여부를 판정하여, 이 범위내이면 스텝 1108로 진행하고, 학습회수(CGR)의 카운터를 증가하여 본 프로그램을 종료한다. 만약, 록위치 학습값(GROK(i))가 허용되는 오차의 범위에서 벗어나 있으면, 록위치 이외의 위치에서 고착되었다고 판단하여, 스텝 1109로 진행하고, 록위치 학습값(GROK(i))을 리셋하여 록위치 학습값(GROK(i))을 초기값(설계중앙값) 또는 전회의 록제어시의 학습값으로 설정한다.

학습회수(CGR)가 소정값(K2)에 도달하기 전에 금회의 실제캠축위상 어닐링값(VTSM(i))과 전회의 록위치 학습값(GROK(i-1))과의 편차가 소정값(K3) 이하가 되면, 실제캠축위상 어닐링값(VTSM(i))이 소정값으로 수렴한다(즉 캠축위상이 잠겨진다)고 판단하여, 스텝 1110으로 진행하고, 학습완료 플래그를 온(ON)하여, 다음의 스텝 1111에서, 학습회수(CGR)의 카운터를 클리어하여 본 프로그램을 종료한다.

이것에 대하여, 금회의 실제캠축위상 어닐링값(VTSM(i))과 전회의 록위치 학습값(GROK(i-1))과의 편차가 소정값(K3) 이하가 되기 전에 학습회수(CGR)가 소정값(K2)에 도달한 경우는 불완전 록상태(반록상태)라고 판단하여, 스텝 1112로 진행하고, 록위치 학습값(GROK(i))을 리셋하여 록위치 학습값(GROK(i))을 초기값(설계중앙값) 또는 전회의 록제어시의 학습값으로 설정한다. 그후, 스텝 1113으로 진행하여, 록해제 제어를 한다. 이와 같이 하면, 불완전 록상태를 록해제 제어에 의하여 록해제상태로 되돌아 갈 수 있고, 다음회의 록제어에서 정상적인 록상태로 하는 것이 가능하게 된다. 그리고, 스텝 1114에서 학습회수(CGR)의 카운터를 클리어하여 본 프로그램을 종료한다.

이상 설명한 록위치 학습 프로그램에 의한 록위치 학습값(GROK)의 학습처리의 일예를 도 9 및 도 10에 의거하여 설명한다. 여기서, 도 9는 정상시의 록위치 학습처리의 거동이고, 도 10은 이상시의 록위치 학습처리의 거동이다. 록제어중에는, 실제캠축위상(VT)이 전진각에 제어되어서, 록위치 학습값(GROK)이 서서히 록위치에 근접하고 있다. 정상시에는 도 9에 표시한 바와 같이 록제어중에 실제캠축위상(VT)이 록위치에 도달하여, 록상태로 되고, 이것에 의해서 록위치 학습값(GROK)이 소정값으로 수렴한다. 이 시점에서 록완료라고 판단하여, 학습완료 플래그를 온(ON)하여, 록위치 학습값(GROK)의 학습을 종료한다.

이와 같이, 정상시에는 실제캠축위상(VT)이 록위치에서 잠겨질 때까지의 시간은 길게 걸리지 않지만, 불완전 록상태(반록상태)가 되면, 록제어를 길게 계속하여도 실제캠축위상(VT)이 고정되지 않고, 록위치 학습값(GROK)이 소정값을 수렴하지 않는다. 거기서, 도 10에 표시한 바와 같이 록위치 학습값(GROK)이 소정값을 수렴하기 전에 학습회수(CGR)가 소정값(K2)에 도달한 경우는 불완전 록상태(반록상태)라고 판단하여, 록위치 학습값(GROK)을 리셋하여 록위치 학습값(GROK)을 초기값(설계중앙값) 또는 전회의 록제어시의 학습값으로 설정한다.

더구나, 학습회수(CGR)가 소정값(K2)에 도달하기 전에 록위치 학습값(GROK)이 소정값을 수렴한 경우에도 록위치 학습값(GROK)이 허용되는 오차의 범위내에서 제외되어 있으면, 록위치 이외의 위치에서 고착하였다고 판단하여 록위치 학습값(GROK)을 리셋하여 록위치 학습값(GROK)을 초기값(설계중앙값) 또는 전회의 록제어시의 학습값으로 설정한다.

본 실시예에서는 록위치 학습값(GROK)의 학습회수(CGR)가 소정값(K2)에 도달할 때에 불완전 록상태라고 판단하도록 하였지만, 학습시간(록제어의 시간)이 소정값에 도달할 때에 불완전 록상태라고 판단하도록 하여도 좋다.

또, 엔진제어회로(21)는 ROM(기억매체)에 기억된 도 11 및 도 12에 표시한 록해제 학습 프로그램을 소정 시간마다 또는 소정 크랭크각마다 실행하는 것으로서, 록해제 제어중에 유압제어밸브(29)의 제어량(이하, 「록해제 제어량」이라 함)을 학습하는 록해제 학습수단으로서의 역할을 수행한다.

본 프로그램이 기동되면, 먼저 스텝 1201에서 목표캠축위상(VTT)을 실제캠축위상(VT)과 비교하여, 목표캠축위상(VTT)이 실제캠축위상(VT) 보다도 전진각측인지 지연각측에 위치하는지를 판정한다. 목표캠축위상(VTT)이 실제캠축위상(VT) 보다도 전진각측에 위치할 경우(VTT≥VT의 경우)는 스텝 1202로 진행하여, 록해제 제어량(DVT)을 전진각측 학습값(GDVTA)으로 세트하여 록해제 제어를 한다. 한편, 목표캠축위상(VTT)이 실제캠축위상(VT) 보다도 지연각측에 위치할 경우(VTT＜VT의 경우)는 스텝 1203에 진행하여, 록해제 제어량(DVT)을 지연각측 학습값(GDVTD)으로 세트하여 록해제 제어를 한다.

그 다음, 스텝 1204에서 실제캠축위상(VT)과 록위치 학습값(GROK)과의 편차의 절대값이 소정값(K7) 보다 큰지 여부에 따라서 록해제했는지 여부를 판정한다. 만약, 실제캠축위상(VT)과 록위치 학습값(GROK)과의 편차의 절대값이 소정값(K7) 이하이면, 잠금중이라고 판단하여, 록해제 제어량(DVT)의 학습값을 다음과 같이 갱신한다.

먼저, 스텝 1205에서 현재의 록해제 제어량(DVT)이 전진각측 학습값(GDVTA)인지 여부(결국, 스텝 1202를 통과했는지 여부)를 판정하여, 전진각측 학습값(GDVTA)이면, 스텝 1206에 진행하여, 전진각측 학습값(GDVTA)을 소정값(K8)만 지연각측으로 보정하여 갱신한다.

GDVTA=GDVTA-소정값 K8

그 다음, 스텝 1207에서 전진각측 학습값(GDVTA)이 허용 한계값인 소정값(K10) 보다도 적은(지연각측)지 여부를 판정하여, 전진각측 학습값(GDVTA)이 소정값(K10) 이상이면, 상기 스텝 1201로 되돌아가고, 상술한 처리를 반복한다. 이것에 의하여, 록해제가 검출될 때까지, 전진각측 학습값(GDVTA)을 소정값(K8)씩 지연각측으로 보정해서 갱신하며, 록해제 제어량(DVT)을 소정값(K8)씩 지연각측으로 보정하여 록해제 제어를 실행하는 처리를 반복한다.

만약, 록해제가 검출되기 전에 전진각측 학습값(GDVTA)이 소정값(K10) 보다도 적게 된 경우는 록해제 불량(록고착)이라고 판정해서, 스텝 1208에 진행하여 전진각측 학습값(GDVTD)을 리셋하여, 전진각측 학습값(GDVTA)을 초기값(설계중앙값) 또는 전회의 록해제 제어시의 전진각측 학습값(GDVTA)에 설정하여, 다음 스텝 1212에서, 록제어를 행하여 록상태로 유지한다.

한편, 상기 스텝 1205에서 현재의 록해제 제어량(DVT)가 지연각측 학습값(GDVTD)이라고 판정한 경우(즉 스텝 1203을 통과한 경우)는 스텝 1209로 진행하여 지연각측 학습값(GDVTD)을 소정값(K9)만 지연각측으로 보정해서 갱신한다.

GDVTD=GDVTD-소정값 K9

그 다음, 스텝 1210에서 지연각측 학습값(GDVTD)이 허용한계값인 소정값(K11) 보다도 적은(지연각측)지 여부를 판정하여, 지연각측 학습값(GDVTD)이 소정값(K11)이면, 상기 스텝 1201으로 되돌아가고, 상술한 처리를 반복한다. 이것에 의하여, 록해제가 검출될 때까지, 지연각측 학습값(GDVTD)을 소정값(K9)씩 지연각측으로 보정해서 갱신하여, 록해제 제어량(DVT)을 소정값(K9)씩 지연각측으로 보정하여 록해제 제어를 실행하는 처리를 반복한다.

만약, 록해제가 검출되기 전에 지연각측 학습값(GDVTD)이 소정값(K11) 보다도 적게 된 경우는, 록해제 불량(록고착)이라고 판단하여, 스텝 1211로 진행하여, 지연각측 학습값(GDVTD)을 리셋하고, 지연각측 학습값(GDVTD)을 초기값 또는 전회의 록해제 제어시의 지연각측 학습값(GDVTD)으로 설정하여, 다음 스텝 1212에서 록제어를 행하여 록상태로 유지한다.

이것에 대하여, 록해제 제어중에 스텝 1204에서 실제캠축위상(VT)과 록위치 학습값(GROK)과의 편차의 절대값이 소정값(K7) 보다 크게 된 경우는, 록해제했다고 판단하여, 도 12의 스텝 1213으로 진행하여, 록해제 플래그를 온(ON)한다. 그 다음, 스텝 1214에서 현재의 록해제 제어량(DVT)이 전진각측 학습값(GDVTA)인지 여부(즉 스텝 1202를 통과했는지 여부)를 판정하여, 전진각측 학습값(GDVTA)이면, 스텝 1215로 진행하고, 실제캠축위상(VT)이 목표캠축위상(VTT)+소정값(K12) 보다도 큰(전진각)지 여부에 따라서, 전진각측 학습값(GDVTA)이 전진각측으로 과보정(過補正)되어 있는지 여부를 판정한다. 전진각측 학습값(GDVTA)이 전진각측의 과보정되어 있지 않는 경우는, 그대로 본 프로그램을 종료하지만, 전진각측 학습값(GDVTA)이 전진각측으로 과보정되어 있는 경우는, 스텝 1216으로 진행하고, 전진각측 학습값(GDVTA)을 소정값(K13)만 지연각측으로 보정한다.

한편, 스텝 1214에서 현재의 록해제 제어량(DVT)이 지연각측 학습값(GDTVD)이라고 판정한 경우(즉 스텝 1203을 통과한 경우)는, 스텝 1217로 진행하고, 실제캠축위상(VT)이 목표캠축위상(VTT)-소정값(K14) 보다도 적은(지연각측)지 여부에 따라서, 지연각측 학습값(GDVTD)이 지연각측으로 과보정되어 있는지 여부를 판정한다. 지연각측 학습값(GDVTD)이 지연각측으로 과보정되어 있지 않은 경우, 그대로 본 프로그램을 종료하지만, 지연각측 학습값(GDVTD)이 지연각측으로 과보정되어 있는 경우는, 스텝 1218로 진행하고, 지연각측 학습값(GDVTD)을 소정값(K15)만 전진각측으로 보정한다.

이상 설명한 록해제 학습프로그램에 의한 록해제 제어량(DVT)의 학습처리의 일예를 도 13 및 도 14에 의거하여 설명한다. 여기서, 도 13은 정상시의 록해제 학습처리의 거동이고, 도 10은 이상시의 록해제 학습처리의 거동이다. 예컨대, 목표캠축위상(VTT)이 록위치 학습값(GROK)에 의하여 전진각측으로 설정되면, 도 13에 표시한 바와 같이 록해제 제어량(DVT)을 전진각측 학습값(GDVTA)에 셋트하여, 록해제 제어를 개시한다. 록해제 제어중에는 록해제가 검출될 때까지, 록해제 제어량(DVT)을 소정값(K8)씩 지연각측으로 보정함과 동시에 전진각측 학습값(GDVTA)을 소정값(K8)씩 지연각측으로 보정하여 갱신하는 처리를 반복한다. 이것에 의하여, 실제캠축위상(VT)과 록위치 학습값(GROK)과의 편차가 소정값(K7)에 의하여 크게 된 시점에서, 록해제했다고 판단하여, 록해제 플래그를 온(ON)하여, 전진각측 학습값(GDVTA)의 학습을 종료한다. 이 때에, 전진각측 학습값(GDVTA)이 전진각측에 과보정되어 있는 경우는, 전진각측 학습값(GDVTA)을 소정값(K13)만 지연각측으로 보정한다.

한편, 록해제 불량(록고착)이 발생하면, 록해제 제어를 길게 계속하여도, 록해제가 검출되지 않는다. 록해제 제어중에는 록해제가 검출될 때까지, 전진각측 학습값(GDVTA)을 지연각측에 보정하는 처리가 몇 번이고 반복하기 위해, 곧 도 14에 표시한 바와 같이, 전진각측 학습값(GDVTA)이 허용한계값인 소정값(K10) 보다도 적게 된다. 이 시점에서 록해제 불량(록고착)이라고 판단하여, 전진각측 학습값(GDVTA)을 리셋하여, 전진각측 학습값(GDVTA)을 초기값(설계중앙값) 또는 전회의 록해제 제어시의 전진각측 학습값(GDVTA)에 설정하여, 록제어를 행한 록상태로 유지한다.

이상 설명한 본 실시형태에 의하면, 록제어중에 록위치를 학습하도록 하였으므로, 가령 록위치의 제조오차가 커도 실제록위치를 학습하여 그 학습값에 의거하여 록해제의 판정을 할 수가 있고, 록위치의 제조오차의 영향을 받지 않고 록해제의 판정을 정밀도 좋게 할 수가 있다. 더구나, 록위치의 학습값을 록해제의 판정 이외의 용도(예컨대 록의 판정 등)에 사용하도록 하여도 좋다.

또, 본 실시형태에서는 록해제 제어중에 유압제어밸브(29)의 록해제 제어량을 학습하도록 하였으므로, 록위치의 제조오차나 유압제어밸브(29)의 제조오차 등이 커도, 개개의 시스템의 특성에 맞춰서 록해제 제어량을 적정화 할 수가 있고, 록해제 성능을 향상시킬 수가 있다.

더구나, 본 실시형태에서는 록해제 제어량을 학습할 때에 록해제 제어시의 목표캠축위상이 실제캠축위상 보다도 지연각측인가 전진각측인가에 의해 지연각측 학습값과 전진각측 학습값을 구별하여 학습하도록 하였으므로, 록해제후에 실제캠축위상을 목표캠축위상으로 신속히 수렴할 수 있게 록해제 제어량을 학습할 수가 있고, 실제캠축위상의 목표캠축위상에의 수렴성을 향상시킬 수가 있다. 그렇지만, 본 발명은 록해제 제어량의 학습값을 한개만으로 하여 학습처리를 간략화하여도 좋다.

더욱이, 도 11 및 도 12의 록해제 학습 프로그램에서는 록해제 제어량의 학습값이 소정값에 의하여 적게 되었을 때에, 록해제 불량(록고착)으로 판단하도록 하였지만, 록해제 제어량(학습값)의 보정을 소정 회수 이상 반복했을 때에 록해제 불량으로 판단하도록 하여도 좋다.

또, 록해제 제어중에 록해제되지 않을 때에 유압제어밸브(29)에 공급하는 유압이 높은 운전영역에서 재차 록해제 제어를 행하도록 하여도 좋다. 이와 같이 하면, 록핀(58)에 작용시키는 록해제 방향의 유압을 크게 하여 재차 록해제 제어를 할 수가 있고, 록해제의 저항력(록핀(58)의 마찰저항력 등)이 약간 무겁게 되어 있을 정도이면, 록해제할 수가 있다.이제 본 발명은 록위치와 록해제 제어량의 어느 한편만을 학습하도록 하여도 좋고, 또 가변밸브 타이밍장치의 기구나 록기구의 구성을 적의(適宜) 변경하여도 좋고, 더구나 배기밸브의 가변밸브 타이밍장치 등 요지를 이탈하지 않은 범위내에서 여러 가지로 변경하여 실시할 수가 있다.

또, 어떠한 원인으로 록해제의 시기가 지연되면, 실제전진각위치와 목표전진각위치와의 편차가 크게 되고, 그 결과 전진각실(42)과 지연각실(43)의 유압의 차를 확대하는 방향으로 피드백 제어해 버리고, 록해제의 시기가 점점 지연된다고 하는 악순환에 빠지게 된다, 그 결과, 밸브 타이밍 제어가 정상으로 되지 않고, 조정안정성의 저하, 연료 악화, 배기 이미션 악화를 초래한다는 문제가 생긴다.

거기서, 본 실시형태 1에서는 도 18의 록해제 검출프로그램에 따라서, 록핀(58)의 록해제의 유무를 판정하여, 도 20의 밸브 타이밍 제어 프로그램에 따라 록해제 검출후에 피드백 제어를 개시한다. 이것들의 프로그램은 엔진제어회로(21)에 내장된 ROM(기억매체)에 기억되고, 엔진제어회로(21)의 마이크로 컴퓨터에 의하여 실행된다. 이하, 이것들의 프로그램의 처리내용을 설명한다.

도 18의 록해제 검출 프로그램은 주기적으로 반복 실행되며 해제검출수단으로서의 역할을 수행한다. 본 프로그램이 기동되면, 우선 스텝 2101에서 현재의 실제전진각위치(실제밸브 타이밍)(VT)가 중간 록위치 부근의 소정 범위내(VTA＜VT＜VTB)에 있는지 여부를 판정한다. 여기서, 소정 범위(VTA＜VT＜VTB)는 중간 록위치로부터 소정값(예를 들면, 실제전진각위치(VT)의 검출오차, 제조오차, 시간이 경과함에 따른 오차요인을 최대한 예상한 값)이내의 범위에서 설정되어 있다. 또한, 이 소정 범위의 중앙값으로서 사용하는 중간 록위치는 제조오차의 중앙값(설계중앙값)으로 설정되어 있다.

만약, 현재의 실제전진각위치(VT)가 중간 록위치 부근의 소정 범위내에 있지 않으면 검출오차 등의 오차요인을 최대한 고려하더라도, 캠축위상이 중간 록위치로부터 떨어져 있다는 사실이 분명하므로, 스텝 2105로 진행하여 록핀(58)의 록해제로 판정하여 본 프로그램을 종료한다.

한편, 현재의 실제전진각위치(VT)가 중간 록위치 부근의 소정 범위내에 있다면 스텝 2102로 진행하여 금회의 실제전진각위치(VT(i))와 전회의 실제전진각위치(VT(i-1))와의 편차가 소정값(α) 보다 작은지 여부로 운전상태가 안정되어 있는가를 판정한다. 운전상태가 안정되어 있지 않은 영역에서는 실제전진각위치(VT(i))의 검출오차가 크게 되는 경향이 있으며, 뒤에 설명하게 될 스텝 2103∼2106의 검출방법에서는 록해제의 검출정밀도가 좋지 않게 되기 때문이다. 따라서, 금회의 실제전진각위치(VT(i))와 전회의 실제전진각위치(VT(i-1))와의 편차가 소정값(α) 이상인 경우는 록해제의 검출을 정확하게 행할 수 없는 상태라고 판단하여 이후의 처리를 하지 않고 본 프로그램을 종료한다.

여기에 대하여, 금회의 실제전진각위치(VT(i))와 전회의 실제전진각위치(VT(i-1))와의 편차가 소정값(α) 보다 작다면 록해제의 검출이 가능한 상태라고 판단하여 스텝 2103으로 진행, 복수의 캠각신호의 전진각량의 오차정도(RAN)를 다음의 2가지 방법 중 하나로써 산출한다.

<제1산출방법>

도 16에 도시한 바와 같이 캠축(16)의 1회전으로 캠각센서(19)로부터 출력되는 4개의 캠각신호의 전진각량 VT[1], VT[2], VT[3], VT[4]의 상호의 편차 RAN[1], RAN[2], RAN[3], RAN[4]를 다음 식에 의하여 산출한다.

RAN[1] = VT[1] - VT[4]

RAN[2] = VT[2] - VT[1]

RAN[3] = VT[3] - VT[2]

RAN[4] = VT[4] - VT[3]

그리고, 이들 4개의 편차 RAN[1], RAN[2], RAN[3], RAN[4]를 적산하여 캠각신호의 전진각량의 오차정도(RAN)를 구한다.

RAN = │RAN[1] + RAN[2] + RAN[3] + RAN[4]│

<제2산출방법>

캠축(16)의 1회전으로 캠각센서(19)로부터 출력되는 4개의 캠각신호의 전진각량 VT[1], VT[2], VT[3], VT[4]의 각각의 금회값과 전회값과의 편차 RAN[1], RAN[2], RAN[3], RAN[4]를 산출한다.

RAN[1] = VT[1](i) - VT[1] (i-1)

RAN[2] = VT[2](i) - VT[2] (i-1)

RAN[3] = VT[3](i) - VT[3] (i-1)

RAN[4] = VT[4](i) - VT[4] (i-1)

RAN = │RAN[1] + RAN[2] + RAN[3] +RAN[4]│

이상 설명한 방법 중 어느 하나로 오차정도(RAN)를 산출한 후에, 스텝 2104로 진행하여 캠각신호의 전진각량의 오차정도(RAN)를 소정값(β)과 비교하여, 오차정도(RAN)가 소정값(β) 이하이면, 캠축위상이 중간 록위치에서 고정되어 전혀 움직이지 않는 상태가 되어 있다고 생각되기 때문에, 스텝 2106으로 진행하여 록핀(58)의 록중이라고 판정, 록해제 검출 플래그를 오프(OFF) 상태로 유지한다.

한편, 캠각신호의 전진각량의 오차정도(RAN)가 소정값(β) 보다 크면 캠축위상이 중간 록위치 부근에서 아주 약한 진동을 하는 상태가 되어 있다고 생각되어지기 때문에, 스텝 2105로 진행하여 록핀(58)의 록해제라고 판정하고, 록해제 검출 플래그를 온(ON)으로 절환한다. 즉, 록핀(58)의 록이 해제되면, 캠축위상이 유압으로 중간 록위치 부근에서 제어되어 있어도, 캠축위상이 아주 약한 진동이기 때문에 캠각신호의 전진각량의 오차정도(RAN)가 증대한다고 하는 특성을 이용하여, 캠각신호의 전진각량의 오차정도(RAN)의 대소로 록해제의 유무를 판정한다.

또한, 캠각신호의 전진각량의 오차정도(RAN)를 구하는 방법은 각 캠각신호의 전진각량 편차 RAN[1]∼RAN[4]를 적산하는 방법 이외에도, 예를 들면 캠각신호의 전진각량 편차의 최대값과 최소값과의 차를 오차정도(RAN)로 하거나 혹은 최대값을 오차정도(RAN)로 하여도 무방하며, 요는 캠각신호의 전진각량의 오차의 크기를 수치로 나타낸 것을 오차정도(RAN)로 하면 무방하다.

다음으로 도 19의 밸브 타이밍 제어 프로그램의 처리내용을 설명한다. 본 프로그램은, 주기적으로 반복 실행되어 밸브 타이밍 제어수단으로서의 역할을 수행한다. 본 프로그램이 기동되면 우선 스텝 2111에서 도 18의 록해제 검출 프로그램에 의하여, 록핀(58)의 록해제가 검출되었는지 여부(록해제 검출 프로그램이 온(ON)에 있는지 여부)를 판정하여, 아직 록해제가 검출되어 있지 않으면 스텝 2112로 진행하여 록해제 실행조건이 성립하고 있는지를 판정한다. 여기서, 록해제 실행조건은, 예를 들면 시동으로부터 소정 시간이 경과되어 있을 것, 또는 오일펌프(28)로부터 토출(吐出)하는 유압이 소정값 이상으로 상승하였을 것 등이다.

만약, 록해제 실행조건이 성립되어 있지 않으면, 그대로 본 프로그램을 종료하지만, 록해제 실행조건이 성립되어 있으면, 스텝 2113으로 진행하여 록해제 제어를 실행하여 록핀(58)의 록을 해제한다. 이 록해제 제어는 지연각실(43)에 유압을 공급하여 이 유압을 지연각실(43)로부터 해제유로(油路)(68)를 통하여 록구멍(59)에 공급, 이 유압에 따라서 록핀(58)을 록구멍(59)으로부터 압출하여 록핀(58)의 록을 해제한다.

한편, 스텝 2111에서 록핀(58)의 록해제가 검출되었다고 판정되면, 스텝 2114로 진행하여 밸브 타이밍의 피드백 제어를 개시하여 실제전진각위치(실제밸브 타이밍)(VT)를 목표전진각위치(목표밸브 타이밍)(VTT)에 일치시키도록, 유압제어밸브(29)를 피드백 제어하여 전진각실(42)과 지연각실(43)의 유압을 제어한다.

이상에서 설명한 본 실시형태 1의 제어예를 도 20의 타임차트에 따라서 설명한다. 시동후의 엔진 회전수(오일펌프 회전수)의 상승에 동반되는 유압의 상승에 따라서 록핀(58)의 록이 해제되면, 캠각신호의 전진각량의 오차정도(RAN)가 서서히 커지게 되며, 이 오차정도(RAN)가 소정의 값(β)을 넘어선 시점에서 록해제로 판정되며 록해제 검출 플래그가 온(ON)으로 절환된다. 이에 따라, 밸브 타이밍의 피드백 제어가 개시되며, 실제전진각위치(실제밸브 타이밍)(VT)가 목표전진각위치(목표밸브 타이밍)(VTT)에 일치하도록 유압제어밸브(29)가 피드백 제어된다.

이 경우, 록핀(58)의 록해제를 검출하고 나서 밸브 타이밍의 피드백 제어를 개시하기 때문에, 록해제가 끝날 때까지 피드백 제어가 개시되지 않는다. 따라서 종래와 같이 피드백 제어에 의하여 록핀(58)의 록해제가 방해를 받는 사태를 회피할 수 있으며, 신속히 록해제하여 피드백 제어로 이행할 수 있으며, 조종안정성, 연비, 배기 이미션을 종래보다 향상시킬 수 있다.

그러나, 본 실시형태 1에서는 캠각신호의 전진각량의 오차정도(RAN)로 록해제를 검출하기 때문에, 록해제 검출용의 새로운 센서를 추가할 필요가 없어서 비용을 절감할 수 있다.

그러나 엔진이 정지하고 있을 때, 가변밸브 타이밍장치(18)의 움직임이 나쁜 상태에 있으면, 엔진정지까지 캠축위상이 록위치에 도달하지 않고 정지하여 잠겨지지 않을 우려가 있으며, 록(lock)불량에 따른 시동성의 악화, 소음 등의 문제가 발생한다.

이 대책으로서 엔진제어회로(21)는 ROM(기억매체)에 기억된 도 21에서 보이는 록불량 방지제어 프로그램을 소정 시간마다 또는 소정 크랭크각마다 실행함으로써 록불량을 미연에 방지하는 록불량 방지제어 수단으로서의 역할을 실행한다. 본 프로그램이 기동되면 우선 스텝 3101에서 오일온도 대용 온도정보인 냉각수온이 소정의 온도범위내(T1＜냉각수온＜T2)에 있는지 여부에 따라서, 가변밸브 타이밍장치(18)의 움직임이 좋은지 여부를 판정한다. 여기서 소정 온도범위는 가변밸브 타이밍장치(18)의 움직임이 좋은 온도범위내에 설정되어 있다.

따라서, 냉각수온이 소정 온도범위내에 있으면 가변밸브 타이밍장치(18)의 움직임이 좋다고 판단하여, 그대로 본 프로그램을 종료하는데, 냉각수온이 소정 온도범위의 하한값(T1) 이하 또는 상한값(T2) 이상인 경우에는 가변밸브 타이밍장치(18)의 움직임이 나쁘다고 판단하여, 스텝 3102로 진행, 목표캠축위상을 록위치 부근(록위치+소정값(α) 또는 록위치-소정값(α))으로 설정하여 캠축위상을 록위치 부근으로 위치시키는 록불량 방지제어를 실행한다. 여기서, 목표캠축위상의 설정에 사용하는 록위치는 학습값 또는 설계중앙값중 어느 쪽이든 상관이 없으며, 또한 록위치 부근(록위치±소정값(α))에 설정한 경우에 소정값(α)을 소정값으로 하여도 좋으나, 냉각수온(오일온도)에 따라서 변화시켜도 상관이 없다.

이상에서 설명한 록불량 방지제어 프로그램에 의한 록불량 방지제어의 일예를 도 22의 타임차트를 사용하여 설명해 보면, 도 22의 예에서는 운전상태에 따라서 캠축위상을 목표캠축위상으로 피드백 제어하고 있을 때에, 냉각수온이 상승하며, 소정의 온도범위의 상한값(T2)을 넘은 시점에서 록불량 방지제어를 개시하여 목표캠축위상을 록위치 부근(록위치±α)에 설정하여서, 캠축위상을 록위치 부근으로 피드백 제어한다. 이렇게 하면, 가변밸브 타이밍장치(18)의 움직임이 나쁜 상태에서는 캠축위상이 록위치 부근에 머물러 있기 때문에, 엔진을 정지시킬 때에 가변밸브 타이밍장치(18)의 움직임이 나쁘더라도 록제어에 의하여 캠축위상을 확실하게 록위치로 합치시켜서 잠글 수 있다. 이에 따라, 다음 회 시동을 걸 때에는 확실하게 캠축위상을 록상태에서 시동을 걸 수 있으며, 록불량에 의한 시동성 악화, 소음 등의 문제를 회피할 수 있다.

또한, 본 실시형태 1에서는 가변밸브 타이밍장치(18)의 움직임이 나쁜 상태일 때에 캠축위상을 록위치 부근에 제어하도록 하였으나, 캠축위상을 록위치에 합치시키도록 제어하여도 좋다. 이 경우, 록불량방지 제어중에는 전진각실(42)과 지연각실중 한쪽의 유압이 높게 되어 있기 때문에, 록핀(58)(캠축위상)이 록구멍(59)(록위치)에 합치하여도 유압으로 록핀(58)이 록해제위치로 유지된다.

상술한 바와 같이, 엔진시동은 록핀(58)이 록위치로 유지된 상태(중간 록위치)에서 이루어지며, 엔진시동 후에 오일펌프(28)의 토출압이 어느 정도 상승한 시점에서 록해제 제어가 이루어진다. 이 록해제 제어에 의하여 록구멍(59)의 유압(지연각실(43)의 유압)이 높아지면 그 유압에 따라서 록핀(58)의 록이 해제되어, 이 록해제에 의하여 흡기밸브의 밸브 타이밍(캠축위상)의 피드백 제어가 실행가능한 상태가 된다.

그러나, 록해제 제어를 하여도 어떤 이유로 록핀(58)의 록을 해제할 수 없는 경우가 있기 때문에, 록해제할 수 없는 경우는 다시 록해제 제어실시를 생각할 수 있다. 이렇게 하면, 록기구의 이물질이 들어간 등에 의한 일시적인 록해제 불량이라면 다시 한번 록해제 제어에 의하여 록해제할 수 있는 경우도 있으나 록해제 불량의 원인으로서는 록기구의 동작불량 이외에 유압제어밸브(29)의 동작불량을 생각할 수 있다. 유압제어밸브(29)의 동작불량의 경우는 록해제 제어의 신호를 유압제어밸브(29)로 출력하여도 유압제어밸브(29)가 정상적으로 동작하지 않기 때문에 록기구 자체가 정상이라고 하더라도 록해제할 수 없다.

그래서, 본 실시형태 1에서는 엔진제어회로(21)는 내장된 ROM(기억매체)에 기억한 도 23의 록해제 프로그램을 실행함으로써, 록해제 제어 종료후에 록해제되어 있지 않다고 판정된 때에는 유압제어밸브(29)를 이상해제 제어의 구동패턴(도 24 참조)으로 구동하여 동작불량의 원인(이물질등)을 제거한 후에, 다시 록해제 제어를 하도록 하고 있다. 본 프로그램은 점화스위치(도시하지 않음)를 온(ON) 후에 기동되어 록해제 판정수단으로서의 역할을 수행한다.

본 프로그램이 기동되면 우선 스텝 4101에서 엔진시동후에 록해제 제어가 종료할 때까지 대기한다. 그 후에 록해제 제어가 종료한 시점에서 스텝 4102로 진행하여 록해제되어 있는지 여부(즉, 록핀(58)이 록구멍(59)에서 빠졌는지 여부)를 다음과 같이 해서 판정한다. 우선, 현재의 실제전진각위치(실제밸브 타이밍)(VT)가 중간 록위치 부근의 소정 범위내(VTA＜VT＜VTB)에 있는지 여부를 판정한다. 여기서 소정 범위(VTA＜VT＜VTB)는 중간 록위치에서 소정값(예를 들면, 실제전진각위치(VT)의 검출오차, 제조오차, 시간이 경과함에 따른 변화 등의 오차요인을 최대한으로 예상한 값)이내의 범위로 설정되어 있다. 만약 현재의 실제전진각위치(VT)가 중간 록위치 부근의 소정 범위내가 아니라면 검출오차 등의 오차요인을 최대한 고려하여도 캠축위상이 중간 록위치로부터 떨어져있다는 사실이 분명하기 때문에 록해제로 판정한다.

한편 현재의 실제전진각위치(VT)가 중간 록위치 부근의 소정 범위내에 있다면, 록해제 여부를 캠각신호의 전진각량의 오차정도로부터 판정한다. 즉, 록해제되면, 캠축위상이 유압으로 중간 록위치 부근으로 제어되어 있어도, 캠축위상이 가장 약한 진동을 하기 때문에, 캠각신호의 전진각량의 오차정도가 증대한다. 이 특성을 이용하여, 캠각신호의 전진각량의 오차정도의 대소로 록해제의 유무를 판정한다. 또한, 이 스텝 4102의 처리는 록해제 판정수단으로서의 역할을 수행한다.

이 스텝 4102에서 록해제되었다고 판정되면 본 프로그램을 종료하는데 록해제되어 있지 않으면, 스텝 4103으로 진행하여 유압제어밸브(29)의 이상해제 제어를 실행한다. 이 이상해제 제어에서는 도 24에서 도시하는 바와 같이 유압제어밸브(29)의 인가전류를 예를 들면 100mA와 1000mA로 서로 소정주기로 절환함으로써 유압제어밸브(29)의 밸브 스트로크를 0과 풀(full) 스트로크와의 사이에서 왕복운동시키는 동작을 소정 시간동안 반복한다. 이와 같이 하면, 유압제어밸브(29)의 이물질 혼입 등에 의한 일시적인 동작불량의 경우에는 이상해제 제어에 의하여 유압제어밸브(29)의 밸브본체를 풀 스트로크로 왕복운동시키는 동작을 반복하는 동안에 동작불량의 원인(이물질 등)이 제거되어 유압제어밸브(29)가 정상적으로 동작될 수 있는 상태로 돌아간다.

이상해제 제어중에는 유압제어밸브(29)의 밸브본체의 스트로크를 검출하는 밸브 스트로크 센서(25)의 출력신호에 의하여 유압제어밸브(29)가 정상적으로 동작하였는지의 여부를 판정하여(스텝 4104), 이상해제 제어의 종료시까지 유압제어밸브(29)가 정상적으로 동작하지 않으면 유압제어밸브(29)의 동작불량으로 판정한다(스텝 4105). 유압제어밸브(29)의 동작불량의 경우는 재차의 록해제 제어를 행하여도 기능하지 않기 때문에 본 프로그램을 종료한다. 또한, 유압제어밸브(29)의 동작불량으로 판정된 경우는, 그 정보를 불휘발성 메모리(백업 RAM 등)에 기억함과 동시에 경고 램프의 점등 등에 의하여, 운전자에게 이상을 알리며 나아가 가변밸브 타이밍장치(18)를 록상태에서 엔진(11)을 운전할 수 있도록 연료분사량이나 점화시기 등을 제어한다.

한편, 이상해제 제어의 종료시까지 유압제어밸브(29)가 정상적으로 동작하면 스텝 4106으로 진행하여, 다시 한번 록해제 제어를 실행한다. 이 때, 록기구가 정상이라면 재차의 록해제 제어에 의하여 록해제할 수 있다. 그 후에, 스텝 4107로 진행하여 상기 스텝 4102와 같은 방법으로 록해제되었는지 여부를 판정하여 록해제되어 있으면, 그대로 본 프로그램을 종료한다. 만약 록해제되어 있지 않다면 스텝 4108로 진행하여 록핀(58)의 록해제 불량(록고착)으로 판정한다. 즉, 상기 스텝 4104에서, 유압제어밸브(29)가 정상적으로 동작하고 있는 사실이 확인되었기 때문에, 재차의 록해제 제어를 행하여도 록해제되지 않으면 록핀(58)의 록해제 불량(록고착)으로 판정할 수 있다. 또한, 록핀(58)의 록해제 불량이라고 판정된 경우는 그 정보를 불휘발성 메모리(백업 RAM 등)에 기억함과 동시에, 경고램프의 점등 등에 의하여, 운전자에게 이상을 알리고, 더욱이 가변밸브 타이밍장치(18)를 록한 상태에서 엔진(11)을 운전할 수 있도록 연료분사량과 점화시기 등을 제어한다.

이상에서 설명한 도 23의 록해제 프로그램의 실행예를 도 25의 타임차트를 이용하여 설명한다. 도 25는 록핀(58)의 록해제 불량(록고착)이 발생하고 있는 경우의 제어예이다. 이 경우는 록해제를 행하여도 록해제될 수 없기 때문에 유압제어밸브(29)의 이상해제 제어가 이루어진 후, 다시 록해제 제어가 행하여진다. 재차의 록해제 제어를 행하여도 록해제되지 않으면 록핀(58)의 록해제 불량(록고착)으로 판정된다.

이상에서 설명한 본 실시형태 1에서는 재차 록해제 제어를 행하기 전에 유압제어밸브(29)를 이상해제 제어의 구동패턴으로 구동하기 위하여 유압제어밸브(29)의 이물질 혼입 등에 의한 일시적인 동작불량이라면 이상해제 제어에 의하여 유압제어밸브(29)를 정상적으로 동작할 수 있는 상태로 되돌린 다음에 재차 록해제 제어를 할 수 있다. 따라서, 록기구가 정상이라면 재차 록해제 제어에 의하여 록해제할 수 있어서, 록해제 불량의 발생률을 종래보다도 적게 할 수 있으며 가변밸브 타이밍 제어의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

게다가, 본 실시형태 1에서는 이상해제 제어중에 유압제어밸브(29)의 밸브본체 스트로크를 밸브 스트로크 센서(25)로 검출하고 유압제어밸브(29)가 정상적으로 동작하는지 여부를 판정하도록 하였기 때문에, 록해제 불량의 원인이 록기구의 동작불량(록고착)과 유압제어밸브(29)의 동작불량중 어느쪽인가를 알아낼 수 있고, 이 정보를 불휘발성 메모리(백업 RAM 등)에 기억시킴으로써 고장수리시의 고장진단을 용이하게 할 수 있다.

또한, 본 실시형태 1에서는 재차 록해제 제어를 실행하기 전에 유압제어밸브(29)의 동작불량인지 여부를 판정하도록 하였지만, 재차 록해제 제어의 종료후에 록해제 불량으로 판정된 경우에, 엔진정지후의 전원 메인 릴레이의 온 중(전원 ON중)에 유압제어밸브(29)의 이상해제 제어를 실행하여 유압제어밸브(29)의 동작불량 여부를 판정하여도 좋다.

또한, 유압제어밸브(29)의 밸브본체의 동작상태를 검출하는 센서는 1개의 밸브 스트로크 센서(25)에 한정되지 않고, 예를 들면 유압제어밸브(29)의 밸브 스트로크가 0의 위치와 풀 스트로크의 위치로 각각 밸브본체를 검출하는 센서를 설치하여 2개의 센서로 유압제어밸브(29)의 밸브본체의 동작상태를 검출하도록 하여도 좋다.

또한, 본 발명은 밸브 스트로크 센서(25)를 생략하여 유압제어밸브(29)의 동작불량을 검출하지 않는 구성으로 하여도 좋고, 이 경우에도 본 발명의 소기의 목적을 충분히 달성할 수 있다.

또한, 본 실시형태 1에서는 이상해제 제어중에 유압제어밸브(29)를 풀 스트로크로 구동하도록 하였으나, 풀 스트로크 보다도 작은 스트로크로서 구동하도록 하여도 좋다. 또한, 본 실시형태 1에서는 이상해제 제어중에 유압제어밸브(29)를 소정의 스트로크로 구동하도록 하였으나 이상해제 제어중에 유압제어밸브(29)의 구동 스트로크를 서서히 크게 하는 등 구동 스트로크를 서서히 변화하도록 하여도 좋다.

또한, 이상해제 제어의 종료 후에 유압제어밸브(29)의 동작불량으로 판정된 경우에 재차 이상해제 제어를 반복하여도 좋다. 또한, 유압제어밸브(29)의 동작이 정상으로 판정된 경우는 재차의 록해제 제어로 록해제를 할 수 없으면, 계속하여 록해제를 1회 또는 2회 이상 반복하여도 좋다.

[실시형태 2]

그런데, 록핀(58)의 록해제 직후의 캠축(16)의 아주 약한 진동에 의하여 생기는 캠각신호의 전진각량의 오차정도(RAN)가 커질수록 록해제 전후의 오차정도(RAN)의 오차의 차이가 크게 나타나서 록해제의 검출이 용이하게 되며, 또한 검출정밀도를 향상시킬 수 있다.

통상 기통판별(汽筒判別)용의 캠각신호는 안정된 기통판별을 할 수 있도록 캠축(16)의 회전이 비교적 안정된 캠각으로 출력하도록 구성되어 있기 때문에, 캠각신호의 전진각량의 오차가 비교적 적다. 따라서, 록핀(58)의 록해제 전후의 캠각신호의 전진각량의 오차정도(RAN)의 차이가 그다지 크게 나타나지 않을 가능성이 있다.

따라서, 본 발명의 실시형태 2에서는 도 26에 나타난 바와 같이 흡기측 캠축(16)의 시그널로터(71)의 외주 중, 기통판별용의 4개의 철부(凸部)(72a∼72d)와는 다른 위치에 록해제 검출용의 철부(72e)를 형성하고 도 27에 도시한 바와 같이 기통판별을 위한 캠각신호(VT[1]∼VT[4])와는 별도의 캠각(즉, 록해제 직후의 흡기측 캠축(16)의 아주 약한 진동을 검출하기 쉬운 캠각)으로 록해제 검출용의 캠각신호(VT[5])를 출력하도록 구성되어 있다. 이 경우도 앞에서 설명한 도 18의 록해제 검출 프로그램에 의하여 록해제를 검출하는데, 그 때, 스텝 4103에서 복수의 캠각신호의 전진각량의 오차정도(RAN)를 다음의 방법으로 산출한다.

우선, 록해제 검출용의 캠각신호의 전진각량(VT[5])을 기준으로 하여 다른 4개의 캠각신호의 전진각량 VT[1]∼VT[4] 사이의 편차 RAN[1], RAN[2], RAN[3], RAN[4]를 다음 식에 의하여 산출한다.

RAN[1] = VT[1] - VT[5]

RAN[2] = VT[2] - VT[5]

RAN[3] = VT[3] - VT[5]

RAN[4] = VT[4] - VT[5]

그리고 이들 4개의 편차(RAN[1]∼RAN[4])를 적산(積算)하여 캠각신호의 전진각량의 오차정도(RAN)를 구한다. 또한, 캠각신호의 전진각량 편차(VT[k])는 상기 실시형태 1에서 설명한 제1산출방법을 이용하여 5개의 캠각신호의 전진각량(VT[1]∼VT[5])의 상호 편차(RAN[k])를 산출해도 좋고, 또 상기 제2산출방법을 이용하여 5개의 캠각신호의 전진각량(VT[1]∼VT[5])의 각각의 금회값과 전회값과의 편차(RAN[k])를 산출하여도 좋다. 그 외의 스텝의 처리는 상기 실시형태 1과 같다.

본 실시형태 2와 같이, 기통판별을 위한 캠각신호(VT[1]∼VT[4])와는 별도의 캠각(즉, 록해제 직후의 흡기측 캠축(16)의 아주 약한 진동을 검출하기 쉬운 캠각)에서 록해제 검출용의 캠각신호(VT[5])를 출력하도록 구성하면, 록해제 전후의 캠각신호의 전진각량의 오차정도(RAN)의 차이가 크게 나타나 록해제의 검출이 용이하게 되며, 또한 검출정밀도를 향상시킬 수 있다.

또한, 록해제 검출용의 캠각신호를 두 곳 이상에서 출력되도록 구성하여도 좋다. 또한, 기통판별용의 캠각신호도 4개로 한정되지 않음은 물론이다.

[실시형태 3]

상기 실시형태 1에서는 도 18의 록해제 검출 프로그램의 스텝 2101에서 사용하는 소정 범위(VTA＜VT＜VTB)의 중앙값(중간 록위치)을 제조오차의 중앙값(설계중앙값)으로 설정하였으나, 도 28에 나타난 본 발명의 실시형태 3에서는 록핀(58)의 록중에 중간 록위치를 학습하고, 이 중간 록위치의 학습값을 사용하여, 스텝 2101에서 사용하는 소정 범위(VTA＜VT＜VTB)를 설정하도록 하고 있다.

본 실시형태 3에서 실행하는 도 28의 록해제 검출 프로그램은 도 18의 프로그램에 대하여 스텝 2100과 스텝 2107의 처리를 추가한 것이며, 다른 스텝의 처리는 도 18의 프로그램과 같다.

도 28의 록해제 검출 프로그램에서는 스텝 2106에서 록핀(58)의 록중이라고 판정되었을 때, 스텝 2107로 진행하여 그 때의 실제전진각위치(실제밸브 타이밍)(VT)를 중간 록위치로 하여 학습하고, 백업 RAM 등의 불휘발성 메모리에 기억시켜 놓는다. 이 스텝 2107의 처리가 학습수단에 상당한 역할을 수행한다.

그리고, 다음 회에 본 프로그램을 기동시켰을 때에, 스텝 2100에서 중간 록위치의 학습값(VTO)을 메모리로부터 읽어내어, 이 학습값(VTO)에 소정값(δ)을 가산, 감산하여 소정 범위의 경계값 VTA, VTB를 구한다.

VTA = VTO - δ

VTB = VTO + δ

여기에서 소정값(δ)은 예를 들면 실제전진각위치(VT)의 검출오차, 제조오차, 시간이 지남에 따른 변화 등의 오차요인을 최대한 예상한 값으로 설정되어 있다.

이렇게 하여, 중간 록위치의 학습값(VTO)에 의하여 산출된 소정 범위(VTA＜VT＜VTB)를 사용하여 다음의 스텝 2101에서 현재의 실제전진각위치(VT)가 정해진 범위내에 있는지 여부를 판정하여, 소정 범위내에 있지 않으면 검출오차 등의 오차요인을 최대한 고려하여도 캠축위상이 중간 록위치로부터 떨어져 있다는 사실이 분명하므로 스텝 2105로 진행하여 록핀(58)의 록해제로 판정한다.

이상에서 설명한 본 실시형태 3에서는 중간 록위치를 학습하기 때문에 제조오차나 시간경과에 따른 변화 등의 영향을 받지 않고 록해제를 정밀하게 검출할 수 있다.

[실시형태 4]

도 29 및 도 30에 도시한 본 발명의 실시형태 4에서는 록해제 불량을 검출하는 기능과 록해제 불량검출시에 록해제 제어를 실행하는 기능을 갖추고 있다.

도 29의 록해제 불량검출 프로그램은 주기적으로 반복 실행되어 불량검출수단으로서의 역할을 수행한다. 본 프로그램이 기동되면, 우선 스텝 2201에서 록해제 제어가 종료하였는지 여부를 판정하여 록해제 제어가 종료되어 있지 않으면, 아직 록핀(58)이 록상태에 있다고 생각되기 때문에 이후의 록해제 불량검출의 처리를 할 필요가 없이 본 프로그램을 종료한다.

그 후에, 록해제 제어가 종료된 시점에서 스텝 2202으로 진행하여 현재의 실제전진각위치(VT)가 중간 록위치 부근의 소정 범위내(VTA＜VT＜VTB)에 있는지 여부를 판정한다. 이 소정 범위의 설정방법은 상기 실시형태 1 또는 3과 같은 방법을 사용하여도 무방하다. 현재의 실제전진각위치(VT)가 중간 록위치 부근의 소정 범위내에 있지 않으면 록해제가 정상적으로 실행되었다고 판정한다(스텝 2205).

한편, 현재의 실제전진각위치(VT)가 중간 록위치 부근의 정해진 범위내에 있다면 스텝 2203으로 진행하여 캠각신호의 전진각량의 오차정도(RAN)를 상기 실시형태 1 또는 2와 같은 방법으로 산출한다. 그 다음에 스텝 2204로 진행하여 캠각신호의 전진각량의 오차정도(RAN)를 소정값(β)과 비교하여 오차정도(RAN)가 정해진 값(β) 이하라면 캠축위상이 중간 록위치에서 고정되어 전혀 움직이지 않는 상태라고 판단되기 때문에 스텝 2206으로 진행하여 록해제 불량으로 판정한다. 한편, 캠각신호의 전진각량의 오차정도(RAN)가 소정값(β) 보다 크다면 캠축위상이 중간 록위치 부근에서 아주 약한 진동을 하고 있는 상태라고 판단되기 때문에 스텝 2205로 진행하여 록해제가 정상적으로 이루어지고 있다고 판정한다.

도 30의 록해제 불량복귀 제어 프로그램은 주기적으로 반복 실행되어 특허청구의 범위에서 말하는 록해제 불량복귀 제어수단으로서의 역할을 수행한다. 본 프로그램이 기동되면, 우선 스텝 2301에서 도 29의 록해제 불량검출 프로그램에 의하여 록해제 불량이 검출되었는지 여부를 판정하여 록해제 불량이 검출되어 있지 않으면 그대로 본 프로그램을 종료하지만 록해제 불량이 검출되면 스텝 2302로 진행하여 록해제 제어를 실행, 록핀(58)의 록을 해제한다.

이상에서 설명한 본 실시형태 4에서는 도 29의 록해제 불량검출 프로그램에 의하여 캠각신호의 전진각량의 오차정도(RAN)에 기초하여 록해제 불량을 검출하도록 되어 있기 때문에 새로운 센서를 추가하지 않아도 록해제 불량을 검출할 수가 있으며 비용을 절감할 수 있다. 게다가 록해제 불량검출시에 록해제 제어를 실행하도록 하기 때문에 록해제 불량을 정상적인 록해제상태로 신속하게 복귀시킬 수 있어서 밸브 타이밍의 피드백 제어를 조기에 개시할 수 있다.

[실시형태 5]

본 발명의 실시형태 5에서는 도 31의 록해제 불량검출 프로그램에 의하여 다음과 같이 하여, 록해제 불량을 검출한다. 우선, 스텝 2401에서 록해제 제어가 종료하였는지의 여부를 판정하여 록해제 제어가 종료되어 있지 않으면 아직 록핀(58)이 록상태에 있다고 판단되기 때문에 이후의 록해제 불량검출의 처리를 하지 않고 본 프로그램을 종료한다.

그 다음에, 록해제 제어가 종료한 시점에서 스텝 2202로 진행하여 현재의 목표전진각위치(VTT)가 중간 록위치 부근의 정해진 범위내(VTA＜VTT＜VTB)에 있는지 여부를 판정한다. 이 소정 범위의 설정방법은 상기 실시형태 1 또는 3과 같은 방법을 사용하여도 무방하다. 현재의 목표전진각위치(VTT)가 중간 록위치 부근의 소정 범위안에 있다면 이후의 록해제 불량검출의 처리를 하지 않고 본 프로그램을 종료한다.

한편, 현재의 목표전진각위치(VTT)가 중간 록위치 부근의 소정 범위내에 있지 않다면 스텝 2403에 진행하여 현재의 실제전진각위치(VT)가 중간 록위치 부근의 소정 범위내(VTA＜VT＜VTB)에 있는지 여부를 판정한다. 이 소정 범위는 위에서 설명한 스텝 2402에서 사용하는 소정 범위와 동일하여도 무방하다. 현재의 실제전진각위치(VT)가 중간 록위치 부근의 소정 범위내에 있지 않다면 록해제가 정상적으로 작동하고 있다고 판정한다(스텝 2407).

만약 현재의 실제전진각위치(VT)가 중간 록위치 부근의 소정 범위내에 있으면 스텝 2404로 진행하여, 타임카운터(C)를 카운트업하고, 목표전진각위치(VTT)가 중간 록위치 부근의 소정 범위내에 있지 않음에도 불구하고 실제전진각위치(VT)가 중간 록위치 부근의 소정 범위내에 있는 상태가 계속되는 시간(C)을 카운트한다. 그리고, 다음의 스텝 2405에서 이 시간(C)이 소정 시간(T)을 초과하였는지를 판정한다. 여기서 소정 시간(T)은 실제전진각위치(VT)를 목표전진각위치(VTT) 부근으로 제어하는데에 필요충분한 시간으로 설정되어 있다. 따라서, 스텝 2405에서 「YES」로 판정된 경우, 즉 소정 시간(T)을 초과하여도 실제전진각위치(VT)를 목표전진각위치(VTT) 부근으로 제어할 수 없는 경우는, 캠축위상이 중간 록위치에서 고정되어 전혀 움직이지 않는 상태로 되어 있다고 판단되기 때문에 스텝 2406으로 진행하여, 록해제 불량으로 판정한다.

이상에서 설명한 본 실시형태 5의 록해제 불량방법에서도 상기 실시형태 4와 같이 새로운 센서를 추가하지 않아도 록해제 불량을 검출할 수 있으며, 비용절감의 요구를 충족시킬 수 있다.

[실시형태 6]

본 발명의 실시형태 6에서는 도 32의 록불량 검출 프로그램에 의하여, 다음과 같이 해서, 록불량을 검출한다. 우선, 스텝 2501에서 록해제 제어를 하기 이전인지의 여부룰 판정하여, 이미 록해제 제어가 이루어지고 있으면 이후의 록불량 검출의 처리를 할 필요가 없이 본 프로그램을 종료한다.

한편, 록해제 제어전이라면 스텝 2502로 진행하여 현재의 실제전진각위치(VT)가 중간 록위치 부근의 소정 범위내(VTA＜VT＜VTB)에 있는지 여부를 판정한다. 이 소정 범위의 설정방법은 상기 실시형태 1 또는 3과 같은 방법을 사용하여도 무방하다. 현재의 실제전진각위치(VT)가 중간 록위치 부근의 소정 범위내에 있지 않다면, 캠축위상이 중간 록위치로부터 떨어져있다고 판단할 수 있기 때문에 스텝 2506으로 진행하여, 록불량이라고 판정한다.

만약, 현재의 실제전진각위치(VT)가 중간 록위치 부근의 소정 범위내에 있다면 스텝 2503으로 진행하여 캠각신호의 전진각량의 오차정도(RAN)를 상기 실시형태 1 또는 2와 같은 방법으로 산출한다. 그 후, 스텝 2504로 진행하여, 캠각신호의 전진각량의 오차정도(RAN)를 소정값(β)과 비교하여 오차정도(RAN)가 소정값(β) 이하라면 캠축위상이 중간 록위치에서 고정되어 전혀 움직이지 않고 있다고 판단되기 때문에 스텝 2505로 진행하여 정상적인 록상태라고 판정한다. 한편, 캠각신호의 전진각량의 오차정도(RAN)가 소정값(β) 보다 크다면 캠축위상이 중간 록위치 부근에서 아주 약한 진동을 하고 있는 상태라고 판단되기 때문에 스텝 2506으로 진행하여, 록불량이라고 판정한다.

이상에서 설명한 본 실시형태 6에서는 새로운 센서를 추가하지 않아도 록불량을 검출할 수 있으며 비용절감의 효과가 있다.또한 앞에서 설명한 실시형태 1 내지 6은 적절하게 섞어서 실시하여도 무방하다.

또한, 위에서 설명한 각 실시형태 1 내지 6은 본 발명을 흡기밸브의 가변밸브 타이밍 제어장치에 적용한 것이지만, 본 발명은 배기밸브의 가변밸브 타이밍 제어장치에 적용하여도 무방하다. 그 이외에도 본 발명은 밸브 타이밍 조정장치의 구조를 적절히 변경하여도 무방하며, 요컨데 캠축위상을 중간 록위상에서 잠그는 방식의 밸브 타이밍 조정장치라면 상관이 없는 것이다.

[실시형태 7]

본 발명의 실시형태 7에서는 도 33에 도시한 록불량방지 제어 프로그램을 소정 주기로 반복 실행하여 가변밸브 타이밍장치(18)의 움직임이 나쁜 상태라고 판단된 경우(냉각수온이 소정 온도범위로부터 벗어나 있는 경우)에는 스텝 3201로부터 스텝 3202로 진행하여 록제어를 실행한다. 이 록제어에서는 캠축위상(록핀(58))을 록위치(록구멍(59))에 합치시켜서 전진각실(42)과 지연각실(43)의 유압을 저하시킴으로서 스프링(62)의 탄력에 의해 록핀(58)을 록구멍(59)에 끼워 넣어서 캠축위상을 록위치에서 잠근다.

이렇게 하면, 가변밸브 타이밍장치(18)의 움직임이 나쁜 상태에서는 캠축위상이 록위치에서 잠겨지기(또는 시동후에 록해제되지 않고 록상태 그대로 운전이 계속되기) 때문에 가변밸브 타이밍장치(18)의 움직임이 나빠도 엔진이 정지될 때는 확실하게 캠축위상을 록상태에서 정지시킬 수 있다. 이로써, 다음 회의 시동시에 확실하게 캠축위상을 록상태에서 시동을 걸 수 있으며, 록불량에 의한 시동성 악화, 소음 등의 문제를 피할 수 있게 된다.

이상에서 설명한 실시형태 1, 7에서는 가변밸브 타이밍장치의 움직임이 나쁜 상태에 있는지 여부를 판단하는 데이터로서 냉각수온을 사용하였지만, 엔진온도 등을 사용하여도 무방하다. 요는 오일온도와 상관관계에 있는 온도정보를 사용하면 좋다. 물론, 오일온도를 오일온도센서로 검출하여 가변밸브 타이밍장치(18)의 움직임이 나쁜 상태에 있는지 여부를 판단하도록 하여도 좋다. 상기 각 실시형태 1, 7과 같이 오일온도와 상관관계에 있는 냉각수온 등의 온도정보를 사용하면 엔진제어를 위하여 일반적으로 설치되어 있는 냉각수온(水溫)센서 등의 출력을 오일온도 대용 정보로서 이용할 수 있기 때문에 오일온도센서를 새롭게 설치할 필요가 없어서 부품수를 줄여서 비용절감을 할 수 있는 이점이 있다.

또한, 상기 각 실시형태 1, 7에서는 냉각수온(오일온도)이 소정 온도(T1) 이하, 소정 온도(T2) 이상의 경우에 어느쪽도 가변밸브 타이밍장치(18)의 움직임이 나쁘다고 판단하도록 하였으나. 소정 온도(T1) 이하일 때(즉, 오일의 점성도가 클 때)에만 가변밸브 타이밍장치(18)의 움직임이 나쁘다고 판단하여도 무관하다.

[실시형태 8]

본 발명의 실시형태 8에서는 도 34에 도시한 록불량방지 제어 프로그램을 소정 주기로 반복 실행하여, 가변밸브 타이밍장치(18)의 움직임이 나쁜 상태에 있는지 여부를 목표캠축위상(VTT)과 실제캠축위상(VT)과의 편차(△VT)에 의하여 판정한다(스텝 3301∼스텝 3305). 구체적으로는, 우선 스텝 3301에서 목표캠축위상(VTT)과 실제캠축위상(VT)과의 편차(캠축위상의 차이)(△VT)를 다음 식에 의하여 산출한다.

△VT = VTT - VT

그 후, 스텝 3302에서 캠축위상의 차이(△VT)를 판정값(A)과 비교하여 만약 캠축위상의 차이(△VT)가 판정값(A) 보다 크다면, 가변밸브 타이밍장치(18)의 움직임이 나쁠 가능성이 있으므로 스텝 3303으로 진행하여 △VT＞A의 계속시간을 카운트하는 타임카운터(CT)를 카운트업하지만, 캠축위상의 차이(△VT)가 판정값(A) 이하라면, 정상으로 판단하여 스텝 3304로 진행하여 타임카운터(CT)의 값을 클리어 한다.

그리고, 다음의 스텝 3305에서 타임카운터(CT)의 값이 소정 시간(B)을 넘었는지 여부를 판정하여, 이 시간(CT)이 소정 시간(B) 이하라면 정상으로 판단하여 본 프로그램을 종료하지만, 타임카운터(CT)의 값이 소정 시간(B)을 초과하였다면 가변밸브 타이밍장치(18)의 움직임이 나쁘다고 판단한다.

요컨대, 캠축위상의 차이(△VT)가 판정값(A) 보다도 큰 상태가 연속하여 소정 시간(B) 이상 계속되면 가변밸브 타이밍장치(18)의 움직임이 나쁘다고 판단하지만, 그 이외의 경우는 정상으로 판정한다. 또한, 판정값(A)을 어느 정도 큰 값으로 설정하여 캠축위상의 차이(△VT)가 판정값(A)을 넘은 시점에서 즉시 가변밸브 타이밍장치(18)의 움직임이 나쁘다고 판단하여도 무방하다.

본 실시형태 8에 있어서도 가변밸브 타이밍장치(18)의 움직임이 나쁘다고 판단된 경우의 록불량방지 제어(스텝 3306)는 상기한 실시형태 1 또는 7과 같이 하여도 무방하다.

이상에서 설명한 본 실시형태 8에서는 가변밸브 타이밍장치(18)의 움직임을 실제로 감시하면서 움직임이 나쁜 상태에 있는지 여부를 판정할 수 있기 때문에, 오일온도(오일의 점성도) 이외의 원인(예를 들면, 이물질의 혼입 등)에 의하여 가변밸브 타이밍장치(18)의 움직임이 나빠진 경우에도 그것을 정밀하게 검출할 수 있다는 이점이 있다.

또한, 본 발명은 상기 각 실시형태 1, 7, 8에만 한정되는 것이 아니라 가변밸브 타이밍장치의 구성이나 록기구의 구성을 적절히 변경하여도 좋고, 더 나아가 배기밸브의 가변밸브 타이밍장치에도 본 발명을 적용할 수 있는 등 요지를 이탈하지 않는 범위내에서 여러 가지로 변경하여 실시할 수 있다.

[실시형태 9]

상기 실시형태 1은 흡기밸브에만 가변밸브 타이밍장치(18)를 설치한 실시형태이지만 도 35 및 도 36에 도시한 본 발명의 실시형태 9는 흡기밸브와 배기밸브의 양쪽에 가변밸브 타이밍장치를 설치한 실시형태이다. 본 실시형태 9에 있어서도 흡기측의 가변밸브 타이밍장치는 상기 실시형태 1의 중간 록기구가 부착된 가변밸브 타이밍장치(18)와 같은 구성이며, 배기측의 가변밸브 타이밍장치는 중간 록기구가 없는 종래의 가변밸브 타이밍장치와 같은 구성이다. 엔진시동시의 배기밸브 타이밍은 최전진각위상이기 때문에, 가변밸브 타이밍제어가 개시되면, 배기밸브 타이밍은 지연각측으로 제어된다(도 36 참조).

이 구성에서는 흡기측의 가변밸브 타이밍장치의 록이 해제되지 않는 상태에서 가변밸브 타이밍제어가 이루어진 경우, 배기측 가변밸브 타이밍장치만 통상적으로 동작하기 때문에, 흡배기밸브의 밸브 오버랩량 등에 이상이 생겨서 기통내의 배기잔류비율(내부 EGR량)이 과다해질 우려가 있으므로, 이로 인해 기통내의 연소상태가 악화하여 실화(失火)가 발생하거나 조정안정성과 배기 이미션이 악화하여 최악의 경우에는 엔진스트롤(engine stall)에 이를 우려가 있다.

따라서, 본 실시형태 9에서는 도 35의 록해제 프로그램에 의하여 록해제가 검출될 때까지는 기통내의 배기잔류비율(내부 EGR량)의 증가를 억제하도록 배기밸브 타이밍을 제어한다. 도 1의 프로그램은 상기 실시형태 1에서 설명한 도 23의 프로그램에 스텝 4102a), 스텝 4109의 처리를 추가한 것이다.

본 프로그램에서는 록해제 제어종료후에 록해제되어 있지 않다고 판정되면, 스텝 4102a로 진행하여 배기밸브 타이밍을 전진각 보정하여 흡배기밸브의 밸브 오버랩량을 적게 함으로써, 이상해제 제어중의 엔진의 내부 EGR량을 적게 하여 연소상태의 악화를 억제한다. 또한, 배기밸브 타이밍의 전진각 보정은 최전진각위상이 되도록 제어하거나 혹은, 배기밸브 타이밍을 보통때 보다도 소정의 보정량(α) 만큼 전진각시키도록 하여도 좋다. 이 보정량(α)은 엔진운전상태에 따라서, 맵 등에 의하여 변화시켜도 좋고 물론 고정값으로 하여도 무방하다.

그 후, 이상해제 제어와 재차의 록해제 제어를 행하여 록해제되면 스텝 4109로 진행하여 배기밸브 타이밍제어를 통상의 제어로 되돌리지만, 재차 록해제 제어를 행하여도 록해제되지 않으면, 그 후에도 배기밸브 타이밍의 전진각 보정이 계속되어 내부 EGR량을 적게 한 상태에서 엔진이 운전된다. 이에 따라, 록해제 불량시의 엔진의 연소상태의 악화를 적게 하여 실화를 방지할 수 있으며, 조종안정성이나 배기 이미션을 개선할 수 있음과 동시에 엔진스톨을 방지할 수 있다.

또한, 본 실시형태 9에서는 이상해제 제어중에 배기밸브 타이밍의 전진각 보정하도록 하였으나, 이상해제 제어중에 배기밸브 타이밍의 제어를 정지시켜 배기밸브 타이밍을 고정시키도록 하여도 무방하다. 이와 같이 하여도, 이상해제 제어중의 내부 EGR량의 증가를 억제할 수 있으며 연소상태의 악화를 적게 할 수 있다.

[기타의 실시형태]

상기 실시형태 9의 구성에 배기환류장치(EGR장치)를 추가시킨 시스템에 본 발명을 적용하는 경우는 록해제 제어 종료후에 록해제되어 있지 않다고 판정되었을 때, 배기밸브 타이밍을 전진각 보정하여 내부 EGR량을 감량보정하고, 또한 배기환류장치에 의한 외부 EGR을 감량보정하거나, 혹은 배기밸브 타이밍의 전진각 보정을 행하지 않고 외부 EGR량의 감량보정만을 행하도록 하여도 좋다. 즉, 내부 EGR도 외부 EGR도 연소성에 미치는 영향은 같으며, 내부 EGR량과 외부 EGR량과의 합계가 전 EGR량이 되기 때문에, 이상해제 제어중에 내부 EGR량이 증가한다고 하여도 외부 EGR량을 적게 하면 전EGR량의 증가를 억제할 수 있어서, 엔진의 연소상태의 악화를 방지할 수 있다.

또한, 본 발명은 배기측 가변밸브 타이밍장치에 록기구를 설치하여도 무관하며, 물론 흡기측 및 배기측의 양측 가변밸브 타이밍장치에 각각 록기구를 설치하여도 무방하다. 이 경우, 배기측 가변밸브 타이밍장치의 록기구의 록해제 제어 종료후에 록해제되어 있지 않다고 판정되었을 때에 흡기밸브 타이밍을 내부 EGR량이 적어지도록 지연각 보정하거나 혹은, 외부 EGR량이 적어지도록 EGR밸브의 열린 정도를 제어하면 좋다.

또한, 가변밸브 타이밍장치의 록기구는 중간 록위치에서 잠그는 것으로만 한정하지 않고, 중간 록위치 이외의 위치(예를 들면, 최지연각위치 또는 최전진각위치)에서 잠그는 구성의 것에도 본 발명을 적용하여 실시할 수 있다.

그 밖에, 본 발명은 가변밸브 타이밍장치의 구성이나 록기구의 구성을 적절히 변경하여도 상관이 없는 등, 요지를 이탈하지 않는 범위내에서 여러 가지로 변경시켜서 실시할 수 있다.

[실시형태 10]

이하에서 본 발명의 실시형태 10을 도 37과 도 46에 의해서 설명한다. 우선, 도 37로 시스템 전체의 개략적인 구성에 대해서 설명한다. 내연기관인 DOHC 엔진(11)은 크랭크축(12)으로부터의 동력이 타이밍 체인(13)에 의하여 각 스프로켓(14, 15)을 중개하여 흡기측 캠축(16)과 배기측 캠축(17)으로 전달되도록 되어 있다. 이 흡기측 캠축(16)에는 크랭크축(12)에 대한 흡기측 캠축(16)의 전진각량을 조정하는 유압구동식의 흡기측 가변밸브 타이밍장치(18)가 설치되고, 이 흡기측 캠축(16)에는 소정의 캠각마다 흡기측 캠각신호를 출력하는 흡기측 캠각센서(19)가 부착되어 있다. 또한, 배기측 캠축(17)에는 크랭크축(12)에 대한 배기측 캠축(17)의 전진각량을 조정하는 유압구동식의 배기측 가변밸브 타이밍장치(200)가 설치되어, 이 배기측 캠축(17)에는 소정의 캠각마다의 배기측 캠각신호를 출력하는 배기측 캠각센서(91)가 부착되어 있다. 한편, 크랭크축(12)에는 소정의 크랭크각마다 크랭크각신호를 출력하는 크랭크각센서(20)가 부착되어져 있다.

이들 크랭크각센서(20) 및 흡기측/배기측 캠각센서(19, 91)의 각 출력신호는 엔진제어회로(이하 「ECU」라고 표기한다)(21)로 입력되어, 이 ECU(21)에 의하여 흡기밸브와 배기밸브의 실제밸브 타이밍이 연산됨과 동시에 크랭크각센서(20)의 크랭크각신호의 주파수에 의하여 엔진회전속도가 연산(演算)된다. 또한, 도시하지 않았으나 흡기관 압력센서, 수온센서, 스로틀센서 등의 엔진운전상태를 검출하는 각종 센서의 출력도 ECU(21)에 입력되고, 이들 각종 센서출력에 의하여 흡기밸브와 배기밸브의 목표밸브 타이밍(흡기측 캠축(16)의 목표전진각량과 배기측 캠축(17)의 목표지연각량)이 연산된다.

ECU(21)는 흡기밸브의 실제밸브 타이밍(흡기측 캠축(16)의 실제전진각량)을 목표전진각량에 일치시키도록 흡기측 유압제어밸브(29)를 제어하여 흡기측 가변밸브 타이밍장치(18)를 피드백 제어함과 동시에, 배기밸브의 실제밸브 타이밍(배기측 캠축(17)의 실제지연각량)을 목표지연각량으로 일치시키도록 배기측 유압제어밸브(99)를 제어하여 배기측 가변밸브 타이밍장치(200)를 피드백 제어한다.

다음으로 도 38과 도 43에 의하여 록기구가 붙어 있는 흡기측 가변밸브 타이밍장치(18)의 구성을 설명한다. 가변밸브 타이밍장치(18)의 하우징(31)은 흡기측 캠축(16)의 외주를 자유롭게 회전할 수 있게, 지지된 스프로켓(14)에 볼트(32)로 죄어서 고정되어 있다. 이에 의하여, 크랭크축(12)의 회전이 타이밍체인(13)을 중개하여 스프로켓(14)과 하우징(31)으로 전달되어 스프로켓(14)과 하우징(31)이 크랭크축(12)과 같이 동기하여 회전하도록 되어 있다.

한편, 흡기측 캠축(16)은 실린더헤드(33)와 베어링캡(34)에 의하여 회전가능하게 지지되어, 이 흡기측 캠축(16)의 한 끝에 로터(35)가 스토퍼(36)를 중개하여 볼트(37)로 죄어져 고정되어 있다. 이 로터(35)는 하우징(31)내에 상대회동이 자유자재롭게 수납되어 있다.

도 39 및 도 40에 도시한대로 하우징(31) 내부에는 복수의 유체실(40)이 형성되어 각 유체실(40)이 이 로터(35)의 외주(外周)에 형성된 베인(41)에 의하여 전진각실(42)과 지연각실(43)로 구획되어 있다. 그리고, 로터(35)의 외주와 베인(41)의 외주에는 각각 실부재(seal member)(44)가 장착되고, 각 실부재(44)가 판스프링(45)(도 38 참조)에 의하여 외주방향으로 힘이 가해진다. 이에 따라서, 로터(35)의 외주면과 하우징(31)의 내주면과의 간극 및 베인(41)의 외주면과 유체실(40)의 내주면과의 간극이 실부재(44)로 봉해져 있다.

도 38에 도시한 바와 같이, 흡기측 캠축(16)의 외주부에 형성된 고리모양의 전진각홈(46)과 지연각홈(47)이 각각 유압제어밸브(29)의 소정 포트에 접속되어 엔진(11)의 동력으로 오일펌프(28)가 구동됨에 따라서 오일팬(27)으로부터 끌어올린 오일이 유압제어밸브(29)를 통하여 전진각홈(46)과 지연각홈(47)으로 공급된다. 전진각홈(46)에 접속된 전진각유로(48)는 흡기측 캠축(16)의 내부를 관통하여 로터(35)의 좌측면에 형성된 원호상 전진각유로(49)(도 39 참조)에 연통하도록 형성되어 이 원호상 전진각유로(49)가 각 전진각실(42)에 연통하고 있다. 한편 지연각홈(47)에 접속된 지연각유로(50)는 흡기측 캠축(16)의 내부를 관통하여 로터(35)의 우측면에 형성된 원호형상 지연각유로(51)(도 40참조)에 연통하도록 형성되고, 이 원호형상 지연각유로(51)가 각 지연각실(43)에 연통하고 있다.

유압제어밸브(29)는 솔레노이드(53)와 스프링(54)으로 밸브본체를 구동하는 4포트 3위치 절환밸브로 되어 있고, 밸브본체의 위치를 전진각실(42)로 유압을 공급하는 위치와, 지연각실(43)로 유압을 공급하는 위치와, 전진각실(42)과 지연각실(43) 어느 쪽에도 유압을 공급하지 않는 위치와의 사이에서 절환되도록 되어 있다. 솔레노이드(53)의 통전정지시에는 스프링(54)에 의하여 밸브본체가 전진각실(42)에 유압을 공급하는 위치로 자동적으로 절환되어 캠축위상을 전진각시키는 방향으로 유압이 작동되도록 되어 있다.

전진각실(42)과 지연각실(43)에 소정 압력 이상의 유압이 공급된 상태에서는 전진각실(42)와 지연각실(43)의 유압으로 베인(41)이 고정되어 크랭크축(12)의 회전에 의한 하우징(31)의 회전이 오일을 매개로 로터(35)(베인(41))에 전달되어, 로터(35)와 일체적으로 흡기측 캠축(16)이 회전구동된다. 엔진운전중에는, 전진각실(42)과 지연각실(43)의 유압을 유압제어밸브(29)에서 제어하여 하우징(31)과 로터(35)(베인(41))를 상대회동시킴으로써 크랭크축(12)에 대한 흡기측 캠축(16)의 회전위상(캠축위상)을 제어하여 흡기밸브의 밸브 타이밍을 가변시킨다. 또한, 스프로켓(14)에는 전진각 제어시에 로터(35)를 전진각방향으로 상대회동시키는 유압력을 탄성으로 보조하는 나사형 코일스프링(55)(도 38 참조)이 수용되어 있다.

또한, 도 39 및 도 40에 도시하는 바와 같이 어느쪽이든 하나의 베인(41)의 양측부에는 하우징(31)에 대한 로터(35)(베인(41))의 상대회동범위를 규제하는 스토퍼부(56)가 형성되어 이 스토퍼부(56)에 의하여 캠축위상의 최지연각위상과 최전진각위상이 규제되어 있다. 더욱이, 다른 베인(41)에 형성된 록핀 수용구멍(57)에는 하우징(31)과 로터(35)(베인(41))의 상대회동을 잠그기 위한 록핀(58)이 수용되어, 이 록핀(58)이 하우징(31)에 설치된 록구멍(59)(도 38 참조)에 끼워맞춤으로써, 캠축위상이 그 조정가능범위의 거의 중간 위치(중간 록위상)에서 잠겨지게 된다. 이 중간 록위상은 시동하기에 적합한 위상에 설정되어 있다.

도 42 및 도 43에서 도시한 것과 같이, 록핀(58)은 록핀 수용구멍(57)의 내주에 끼워맞춘 원통부재(61)내에 슬립이 가능하게 삽입되어 스프링(62)에 따라 록방향(돌출방향)으로 힘이 가해진다. 또한, 록핀(58)의 중앙 외주부에 형성된 밸브부(63)에 의하여 원통부재(61)와 록핀(58)과의 틈새가 록유압실(64)과 록해제 유지용의 유압실(65)로 구획되어 있다. 그리고, 록유압실(64)과 록해제 유지용의 유압실(65)로 전진각실(42)로부터 유압을 공급하기 위하여 베인(41)에는 전진각실(42)에 연통하는 록유로(66)와 록해제 유지용의 유로(67)가 형성되어 있다. 또한, 하우징(31)에는 록구멍(59)과 지연각실(43)을 연통하는 록해제 유로(68)가 형성되어 있다.

도 42에 도시한 것과 같이, 록핀(58)을 잠글 때는 록핀(58)의 밸브부(63)가 록해제 유지용의 유로(67)를 막아서 록유로(66)를 록유압실(64)로 연통시킨 상태가 된다. 이에 따라서, 전진각실(42)로부터 록유압실(64)로 유압이 공급되어 이 유압과 스프링(62)에 의하여 록핀(58)이 록구멍(59)에 끼워맞추어진 상태로 유지되어 캠축위상이 중간 록위상에서 잠겨진다.

엔진이 정지하고 있을 때는, 록유압실(64)의 유압(전진각실(42)의 유압)이 저하하지만 스프링(62)에 의하여 록핀(58)이 록위치인 상태가 유지된다. 따라서, 엔진시동은 록핀(58)이 록위치로 유지된 상태(중간 록위상)에서 이루어지며, 엔진시동후에 록구멍(59)의 유압(지연각실(43)의 유압)이 높아지면 그 유압에 의하여 다음과 같이 하여, 록핀(58)의 록상태가 해제된다. 엔진시동후에 지연각실(43)로부터 록해제 유로(68)를 통하여 록구멍(59)으로 공급되는 유압(록해제방향의 힘)이 록유압실(64)의 유압(전진각실(42)의 유압)과 스프링(62)의 탄성과의 합력(록방향의 힘) 보다 커지면, 록구멍(59)의 유압에 의하여 록핀(58)이 록구멍(59)으로부터 압출되어 도 7의 록해제위치로 이동하여 록핀(58)의 록상태가 해제된다.

이 록해제상태에서는 도 43에 도시한 것과 같이 록핀(58)의 밸브부(63)가 록유로(66)를 막아서 록해제 유지용의 유로(67)를 록해제 유지용의 유압실(65)로 연통시킨 상태가 된다. 이에 따라서, 전진각실(42)로부터 록해제 유지용의 유압실(65)로 유압이 공급되어, 이 록해제 유지용의 유압실(65)의 유압(전진각실(42)의 유압)과 록구멍(59)의 유압(지연각실(43)의 유압)에 의하여 록핀(58)이 스프링(62)에 저항하여 록해제위치로 유지된다.

엔진운전중에는 전진각실(42)과 지연각실(43)중 어느 한쪽의 유압이 높아져 있기 때문에, 그 유압으로 록핀(58)이 록해제위치로 유지되어 하우징(31)과 로터(35)가 상대회동 가능한 상태(즉, 가변밸브 타이밍 제어가 가능한 상태)로 유지된다.

엔진운전중에는 ECU(21)는 크랭크각센서(20) 및 캠각센서(19)의 출력신호에 의하여 흡기밸브의 실제밸브 타이밍(흡기측 캠축(16)의 실제전진각위치)을 연산함과 동시에 흡기압센서, 수온센서 등의 엔진운전상태를 검출하는 각종 센서의 출력에 의하여 흡기밸브의 목표밸브 타이밍(흡기측 캠축(17)의 목표전진각위치)을 연산한다. 그리고, 흡기밸브의 실제밸브 타이밍을 목표밸브 타이밍으로 일치시키도록 흡기측 가변밸브 타이밍장치(18)의 유압제어밸브(29)를 피드백 제어한다. 이에 따라, 전진각실(42)과 지연각실(43)의 유압을 제어하여 하우징(31)과 로터(35)를 상대회동시킴으로써 캠축위상을 변화시켜서, 흡기밸브의 실제밸브 타이밍을 목표밸브 타이밍에 일치시킨다.

그 후, 엔진(11)을 정지시킬 때, 엔진회전속도가 저하하면 오일펌프(28)의 토출압이 저하하기 때문에 전진각실(42)과 지연각실(43)의 유압이 저하된다. 이에 따라, 록해제 유지용의 유압실(65)의 유압(전진각실(42)의 유압)과 록구멍(59)의 유압(지연각실(43)의 유압)이 저하하여, 스프링(62)의 탄성이 이들 유압을 이기게 되면, 스프링(62)의 탄성에 의하여 록핀(58)이 돌출하여서 록구멍(59)에 끼워맞추어지게 된다. 단, 록핀(58)을 록구멍(59)에 끼워맞추기 위해서는 양자의 위치가 일치하여야 한다. 즉, 캠축위상이 중간 록위상에 일치되어야 하는 조건이 따른다.

엔진(11)이 정지할 때는 엔진회전속도(오일펌프(28)의 회전속도)가 저하하여 유압이 저하하기 때문에 캠축(16)의 부하토크에 의하여 캠축위상이 자연히 지연각측으로 변화하고, 그 과정에서 도 6과 같이 록핀(58)을 록구멍(59)에 끼워맞추어 밸브 타이밍을 중간 록위상에서 잠근다.

또한, 도면으로 나타내지는 않았지만, 배기측 가변밸브 타이밍장치(200)는 록기구가 없는 종래의 가변밸브 타이밍장치와 같은 구성이다. 엔진시동시의 배기밸브의 밸브 타이밍은 최전진각위상이기 때문에, 가변밸브 타이밍제어가 개시되면 배기밸브의 밸브 타이밍은 지연각측으로 제어된다(도 44 참조).

상술한 바와 같이 엔진시동은 흡기측 가변밸브 타이밍장치(18)의 록핀(58)이 록위치로 유지된 상태(중간 록위상)에서 이루어지고 엔진시동후에 록구멍(59)의 유압(지연각실(43)의 유압)이 높아지면 그 유압에 의하여 록핀(58)의 록이 해제되고, 이 록해제에 의하여 흡기밸브의 밸브 타이밍의 피드백 제어가 가능한 상태가 되어 가변밸브 타이밍제어가 개시된다.

그러나 엔진시동후에 록핀(58)의 동작불량에 의해 록이 해제되어 있지 않은 상태에서 가변밸브 타이밍제어가 개시되면, 정상적으로 작동하는 배기측 가변밸브 타이밍장치(200)만이 정상적으로 지연각측으로 작동하기 때문에, 흡배기밸브의 밸브 오버랩량(도 44 참조)이 과다하게 되어 엔진(11)의 기통내의 배기잔류비율(내부 EGR량)이 과다하게 될 우려가 있고, 그에 따라 엔진(11)의 연소상태가 악화하여 화재가 발생하거나 조종안정성이나 배기 이미션이 악화될 가능성이 있다.

따라서, 본 실시형태 10에서는 ECU(21)는 내장된 ROM(기억매체)에 기억된 도 45의 록기구 이중 안전장치 제어 프로그램을 소정 시간마다 반복 실행하여 가변밸브 타이밍제어중의 록핀(58)의 동작불량에 따른 엔진(11)의 연소상태의 악화를 다음과 같이 하여 방지한다. 본 프로그램이 기동되면, 우선 스텝 5101에서 가변밸브 타이밍제어를 실행중인지의 여부(바꾸어 말하면 록핀(58)의 록해제 제어의 종료여부)를 판정하여 가변밸브 타이밍제어를 실행하고 있지 않으면, 록해제 불량 플래그를 0FF로 유지시키고(스텝 5105) 본 프로그램을 종료한다.

여기에 대하여 가변밸브 타이밍제어를 실행중이라면 스텝 5102로 진행하여 록핀(58)의 록해제 불량이 발생하였는지 여부를 판정한다. 여기서 록해제 불량이라는 것은 가변밸브 타이밍제어의 실행중에 록핀(58)이 록해제상태가 되어 있지 않다는 의미이다. 록해제 불량인지 여부의 판정은 예를 들면 흡기밸브의 밸브 타이밍의 검출값이 중간 록위상에서 고정되어서 전혀 움직이지 않는 상태가 되어 있는지 여부를 검출오차나 제조오차 등을 고려하여 판정하면 좋다. 이 스텝 5102의 처리가 록동작 불량판정 수단으로서의 역할을 수행한다. 이 스텝 5102에서 록해제 불량이 발생하고 있지 않다고 판단되면 록해제 불량 플래그를 오프(OFF)로 맞춘 다음(스텝 5105), 본 프로그램을 종료한다.

만약, 스텝 5102에서 록해제 불량이 발생하고 있다고 판정되면, 스텝 5103으로 진행하여 록해제 불량 플래그를 온(ON)으로 맞춘 다음, 다음 스텝 5104에서 배기측 가변밸브 타이밍장치(20)를 배기밸브의 밸브 타이밍이 최전진각위상이 되도록 제어하여 흡배기밸브의 밸브 오버랩량을 적게 함으로써 엔진(11)의 내부 EGR량을 적게 하여 연소상태의 악화를 적게 한다. 이 스텝 5104의 처리가 이상시(異常時) 제어수단으로서의 역할을 수행한다.

이상에서 설명한 도 45의 록기구 페일 세이프(fail safe) 제어 프로그램에 의한 페일 세이프 제어의 일례를 도 46으로 설명한다. 도 46은 가변밸브 타이밍제어의 실행중에 록핀(58)이 록구멍(59)에 끼워맞추어져 록해제 불량이 발생한 경우의 이중 안전장치 제어의 예이다.

가변밸브 타이밍제어의 실행중에 록해제 불량이 발생하면 록해제 불량 플래그를 온(ON)으로 하여 배기밸브의 밸브 타이밍을 최전진각위상으로 제어하여 흡배기밸브의 밸브 오버랩량을 적게 함으로써 엔진(11)의 내부 EGR량을 적게 한다. 이에 따라, 록해제 불량시의 엔진(11)의 연소상태의 악화를 적게 하여 화재를 방지할 수 있으며, 조정안정성이나 배기 이미션을 개선할 수 있음과 동시에 엔진스톨을 방지할 수 있다.

또한, 록핀(58)의 동작불량에는 록해제 불량 이외에 록불량이 있다. 록불량이라는 것은 록핀(58)이 록상태가 되어 있을 필요가 있을 때(엔진시동시 등)에 록상태가 되어 있지 않은 불량이다. 록핀(58)이 록상태로 되어 있을 필요가 있을 때에는 통상, 가변밸브 타이밍제어가 이루어지지 않기 때문에 록불량이 발생하여도 항상 페일 세이프 제어를 할 필요가 없지만 록불량시에도 흡배기밸브의 밸브 오버랩량이 제멋대로 크게 될 우려가 있기 때문에 록해제 불량시와 같이 페일 세이프 제어를 행하여도 좋다.

[실시형태 11]

상기 실시형태 10에서는 록해제 불량시에 배기밸브의 밸브 타이밍을 최전진각위상에서 제어하도록 하고 있었지만, 도 47에 나타나는 본 발명의 실시형태 11의 록기구 페일 세이프 제어 프로그램에서는 록해제 불량시에 배기밸브의 밸브 타이밍의 목표값을 통상의 목표값 보다도 소정의 보정량(α)만큼 전진각측으로 보정(補正)한다(스텝 5104a). 이에 따라, 도 46에 도시한 것과 같이 록해제 불량시의 배기밸브의 밸브 타이밍을 보통 때보다도 보정량(α)만큼 전진각시켜서, 흡배기밸브의 밸브 오버랩량을 적게 함으로써 엔진(11)의 내부 EGR량을 적게 하여 연소상태의 악화를 방지한다. 이 때, 밸브 타이밍의 보정량(α)은 엔진운전상태에 따라서 맵(MAP) 등에 의하여 변화시켜도 좋으며 물론 고정값으로 하여도 좋다. 또한, 도 47의 스텝 5104a 이외의 각 스텝의 처리는 앞에서 설명한 실시형태 10에서 설명한 도 45의 각 스텝의 처리와 같다.

[실시형태 12]

다음으로 본 발명을 배기환류장치를 갖춘 엔진에 적용한 실시형태 12를 도48에 의하여 설명한다. 배기환류장치의 구성은 도면으로는 나타내지 않았지만 엔진의 배기관과 흡기관 사이에 배기의 일부를 흡기관으로 환류시키는 EGR배관을 접속하여, 이 EGR배관의 도중에 EGR밸브를 설치하여 이 EGR밸브의 열린 정도를 ECU에 의해 제어함으로써 외부 EGR량을 제어하게 되어 있다.

도 48의 록기구 페일 세이프 제어 프로그램은 상기 실시형태 11에서 설명한 도 47의 프로그램에 스텝 5106의 처리를 추가한 것이다. 본 프로그램에서는 록해제 불량시에 배기밸브의 밸브 타이밍의 목표값을 정상적인 목표값보다도 소정의 보정량(α)만큼 전진각측으로 보정함과 동시에(스텝 5104a), 외부 EGR량의 목표값을 정상적인 목표값보다도 소정의 보정량(β)만큼 감량 보정한다(스텝 5106). 이에 따라, 록해제 불량시의 배기밸브의 밸브 타이밍을 정상적인 경우보다도 보정량(α)만큼 전진각시켜서, 흡배기밸브의 밸브 오버랩량을 적게 하여 엔진(11)의 내부 EGR량을 적게 함과 동시에, 외부 EGR량의 목표값을 정상적인 경우보다 보정량(β)만큼 감량한다. 이 때, 외부 EGR량의 보정량(β)은 엔진운전상태에 따라서 맵(MAP) 등에 의하여 변화시켜도 무관하고 물론 고정값으로 하여도 좋다.

이상에서 설명한 본 실시형태 12에서는 록해제 불량시에 배기밸브의 밸브 타이밍을 전진각 보정하여 내부 EGR량을 감량하고, 또한 외부 EGR량을 감량하도록 하였기 때문에 록해제 불량시에 전 EGR량을 확실하게 감량할 수 있으며, 엔진(11)의 연소상태의 악화를 방지할 수 있다.

또한, 본 실시형태 12에 있어서도 록해제 불량시에 상기 실시형태 10과 같이 배기밸브의 밸브 타이밍을 최전진각위상으로 제어되도록 하여도 좋다. 또한, 록해제 불량시에 배기밸브의 밸브 타이밍의 전진각 보정을 행하지 않고 외부 EGR량의 감량보정만을 행하여도 무관하다.

또한, 상기 각 실시형태 10 내지 12에서는 어느 것이나 흡기측 가변밸브 타이밍장치(18)에 록기구를 설치하였으나 배기측 가변밸브 타이밍장치(20)에 록기구를 설치하여도 좋고, 마찬가지로 흡기측 및 배기측의 양 가변밸브 타이밍장치(18, 20)에 각각 록기구를 설치하여도 좋다. 이 경우, 배기측 가변밸브 타이밍장치(20)의 록기구가 동작불량(록해제 불량)이 된 경우에는, 흡기측 가변밸브 타이밍장치(18)를 내부 EGR량이 적어지도록 지연각측에 제어하거나, 또는 외부 EGR량이 적게 되도록 EGR밸브의 열린 정도를 제어하면 좋다.

이상과 같이, 본 발명에 따른 내연기관의 가변밸브 타이밍 제어장치에서 록제어중에 실제캠축위상으로부터 록위치의 학습값을 확실하게 수록하는 효과가 있으며, 학습값이 수록되지 않으면 록해제 제어를 행하게 한다. 또한, 록해제 제어중에는 유압제어밸브의 제어량(록해제 제어량)을 반복 보정해서 소정 범위에서 벗어날 때 록해제 불량으로 판정하는 효과가 있다.그 밖에, 본 발명은 가변밸브 타이밍장치의 구성이나 록기구의 구성을 적절히 변경하여도 무관하며 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지로 변경하여 실시할 수 있다.

Claims

내연기관의 크랭크축에 대한 캠축의 회전위상(이하 「캠축위상」이라고 함)을 변화시켜서 밸브 타이밍을 가변시키는 가변밸브 타이밍장치를 설치하고, 이 가변밸브 타이밍장치에는 가변밸브 타이밍제어를 행하지 않을 때에, 상기 캠축위상을 그 조정가능한 범위의 최지연각위치와 최전진각위치 사이의 록위치에서 잠그는 록기구를 설치하여, 이 록기구 및 상기 가변밸브 타이밍장치를 구동하는 유압을 유압제어밸브로 제어하는 내연기관의 가변밸브 타이밍제어장치에 있어서,

상기 캠축위상을 상기 록위치에서 잠그게 하는 록제어중에 검출한 상기 캠축위상에 의거하여, 상기 록위치를 학습하는 록위치 학습수단을 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 내연기관의 가변밸브 타이밍 제어장치.
제1항에 있어서, 상기 록위치 학습수단은 록제어중에 상기 록위치의 학습을 반복하여 학습값을 순차적으로 갱신하여, 이 학습값이 전부 수렴하였다고 판단되었을 때에 학습을 종료하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 가변밸브 타이밍 제어장치.
제2항에 있어서, 상기 록위치 학습수단은 록제어중에 상기 록위치의 학습회수 또는 학습시간이 소정값을 넘어도 이 록위치의 학습값이 수렴되지 않을 때에 불완전 록상태로 판정하고, 상기 록위치의 학습값을 초기값으로 설정하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 가변밸브 타이밍 제어장치.
제3항에 있어서, 상기 록위치 학습수단은 상기 불완전 록상태로 판단한 때에 상기 유압제어밸브를 상기 록기구를 록해제시키도록 제어하는 록해제 제어를 행하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 가변밸브 타이밍 제어장치.
제1항 내지 제4항의 어느 하나에 있어서, 상기 록위치 학습수단은 상기 록위치의 학습값이 허용되는 오차의 범위내에 들어가지 않을 때에, 록위치 이외의 위치에서 고착하였다고 판정하여, 이 록위치의 학습값을 초기값 또는 전회의 록제어시의 학습값으로 설정하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 가변밸브 타이밍 제어장치.
내연기관의 크랭크축에 대한 캠축의 회전위상(이하 「캠축위상」이라고 함)을 변화시켜서 밸브 타이밍을 가변시키는 가변밸브 타이밍장치를 설치하고, 이 가변밸브 타이밍장치에는 가변밸브 타이밍제어를 행하지 않을 때에 상기 캠축위상을 그 조정가능한 범위의 최지연각위치와 최전진각위치 사이의 록위치에서 잠그는 록기구를 설치하고, 이 록기구 및 상기 가변밸브 타이밍장치를 구동하는 유압을 유압제어밸브에서 제어하는 내연기관의 가변밸브 타이밍 제어장치에 있어서,

상기 유압제어밸브를 상기 록기구를 록해제시키도록, 제어하는 록해제 제어중에 이 유압제어밸브의 제어량(이하 「록해제 제어량」이라고 함)을 학습하는 록해제 학습수단을 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 내연기관의 가변밸브 타이밍 제어장치.
제6항에 있어서, 상기 록해제 학습수단은 록해제 제어중에 록해제할 수 없을 때에, 상기 유압제어밸브의 록해제 제어량을 록해제하기 쉬운 방향으로 보정하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 가변밸브 타이밍 제어장치.
제7항에 있어서, 상기 록해제 학습수단은 록해제 제어중에 상기 유압제어 밸브의 록해제 제어량을 보정하여도 록해제할 수 없을 때에, 록해제 불량이라고 판정하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 가변밸브 타이밍 제어장치.
제8항에 있어서, 상기 록해제 학습수단은 록해제 불량이라고 판정한 때에 록상태를 유지하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 가변밸브 타이밍 제어장치.
제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 록해제 학습수단은 록해제 제어중에 상기 유압제어밸브의 록해제 제어량의 보정을 소정 회수 이상 반복한 때, 또는 이 록해제 제어량이 소정 범위로부터 벗어난 때에 록해제 불량이라고 판정하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 가변밸브 타이밍 제어장치.
제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 록해제 학습수단은 록해제 불량으로 판정한 때에 상기 록해제 제어량의 학습값을 초기값 또는 전회의 록해제 제어시의 학습값으로 설정하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 밸브 타이밍 제어장치.
제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 록해제 학습수단은 록해제 제어중에 록해제할 수 없을 때에, 상기 유압제어밸브에 공급하는 유압이 높은 운전영역에서 재차 록해제 제어를 행하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 가변밸브 타이밍 제어장치.
제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 록해제 학습수단은 록해제 제어시의 실제캠축위상과 목표캠축위상의 편차에 따라서 복수의 록해제 제어량을 학습하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 가변밸브 타이밍 제어장치.
내연기관의 크랭크축에 대한 캠축의 회전위상(이하 「캠축위상」이라고 함)을 유압으로 변화시켜서 밸브 타이밍을 가변제어하는 밸브 타이밍 제어수단과,

내연기관의 정지중 및 시동시에 상기 캠축위상을 그 조정가능 범위의 최지연각위치와 최전진각위치 사이에 위치하는 중간 록위치에서 잠그도록 힘이 가해진 록수단을 갖는 내연기관의 가변밸브 타이밍 제어장치에 있어서,

상기 록수단의 록해제를 검출하는 록해제 검출수단을 갖추고,

상기 밸브 타이밍 제어수단은 상기 록해제 검출수단으로 상기 록수단의 록해제를 검출하고 나서, 밸브 타이밍의 피드백 제어를 개시하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 가변밸브 타이밍 제어장치.
제14항에 있어서, 소정의 크랭크각마다 크랭크각신호를 출력하는 크랭크각검출수단과 기통판별을 위해서 복수의 캠각에서 캠각신호를 출력하는 캠각검출수단을 갖추고,

상기 록해제 검출수단은 상기 크랭크각신호에 대한 상기 복수의 캠각신호의 전진각량의 오차의 대소로부터 상기 록수단의 록해제의 유무를 판정하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 가변밸브 타이밍 제어장치.
제15항에 있어서, 상기 캠각검출수단은 기통판별을 위한 복수의 캠각신호와는 다른 캠각에서 록해제 검출용의 캠각신호를 출력하고,

상기 록해제 검출수단은 상기 록해제 검출용의 캠각신호를 포함하는 복수의 캠각신호의 전진각량의 오차의 대소로부터, 상기 록수단의 록해제의 유무를 판정하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 가변밸브 타이밍 제어장치.
제14항 내지 제16항중 어느 하나에 있어서, 상기 록해제 검출수단은 상기 캠축위상의 실제전진각위치가 상기 중간 록위치로부터 소정값 이상 벗어난 때에, 상기 록수단이 록해제되었다고 판정하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 가변밸브 타이밍 제어장치.
제17항에 있어서, 상기 중간 록위치를 제조오차의 중앙값에 설정한 것을 특징으로 하는 내연기관의 가변밸브 타이밍 제어장치.
제17항에 있어서, 상기 록수단의 록중에 상기 중간 록위치를 학습하는 학습수단을 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 내연기관의 가변밸브 타이밍 제어장치.
내연기관의 크랭크축에 대한 캠축의 회전위상(이하 「캠축위상」이라고 함)을 유압에서 변화시켜서 밸브 타이밍을 가변제어하는 밸브 타이밍 제어수단과,

내연기관의 정지중 및 시동시에 상기 캠축위상을 그 조정가능 범위의 최지연각위치와 최전진각위치 사이에 위치하는 중간 록위치에서 잠그도록 힘이 가해진 록수단과,

소정의 크랭크각마다 크랭크각신호를 출력하는 크랭크각검출수단과,

기통판별을 위하여 복수의 캠각에서 캠각신호를 출력하는 캠각검출수단과,

상기 크랭크각신호와 상기 캠각신호에 의거하여 상기 캠축위상의 실제전진각위치를 산출하는 실제전진각위치 산출수단을 갖는 내연기관의 가변밸브 타이밍 제어장치에 있어서,

상기 크랭크각신호에 대한 복수의 캠각신호의 전진각량의 오차의 대소와 상기 캠축위상의 실제전진각위치 중 한쪽 이상에 의거하여, 상기 록수단의 록불량과 록해제 불량중 한쪽 이상을 검출하는 불량검출수단을 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 내연기관의 가변밸브 타이밍 제어장치.
제20항에 있어서, 상기 캠각검출수단은 기통판별을 위한 복수의 캠각신호와는 별도의 캠각에서 불량검출용의 캠각신호를 출력하고,

상기 불량검출수단은, 상기 불량검출용의 캠각신호를 포함하는 복수의 캠각신호의 전진각량의 오차의 대소로부터 록불량과 록해제 불량의 한쪽 이상을 판정하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 가변밸브 타이밍 제어장치.
제20항 또는 제21항에 있어서, 상기 불량검출수단은 상기 록수단이 록해제상태로 되어 있을 필요가 있는 영역에서 상기 복수의 캠각신호의 전진각량의 오차가 소정값 이내일 때에 록해제 불량으로 판정하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 가변밸브 타이밍 제어장치.
제20항 또는 제21항에 있어서, 상기 불량검출수단은 상기 록수단이 록상태로 되어 있을 필요가 있는 영역에서, 복수의 캠각신호의 전진각량의 오차가 소정값 이상일 때에, 록불량으로 판정하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 가변밸브 타이밍 제어장치.
제20항 또는 제21에 있어서, 상기 불량검출수단은 목표전진각위치가 중간 록위치로부터 소정값 이상 벗어나 있음에도 불구하고 실제전진각위치가 중간 록위치로부터 소정값 이내인 시간이 소정 시간 이상 계속되었을 때에 록해제 불량으로 판정하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 가변밸브 타이밍 제어장치.
제20항 또는 제21항에 있어서, 상기 불량검출수단으로 록해제 불량을 검출하였을 때에, 록수단에 대하여 유압을 록해제방향으로 거는 록해제 불량복귀 제어수단을 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 내연기관의 가변밸브 타이밍 제어장치.
내연기관의 크랭크축에 대한 캠축의 회전위상(이하 「캠축위상」이라고 함)을 유압으로 변화시켜서 밸브 타이밍을 가변제어하는 밸브 타이밍 제어수단과,

내연기관의 정지중 및 시동시에 상기 캠축위상을 그 조정가능 범위의 최지연각위치와 최전진각위치 사이에 위치하는 중간 록위치에서 잠겨지도록 힘이 가해진 록수단을 갖는 내연기관의 가변밸브 타이밍 제어장치에 있어서,

소정의 크랭크각마다 크랭크각신호를 출력하는 크랭크각검출수단과,

복수의 캠각에서 캠각신호를 출력하는 캠각검출수단과,

상기 크랭크각신호에 대한 상기 복수의 캠각신호의 전진각량의 오차의 대소로부터. 상기 록수단의 록해제의 유무를 판정하는 록해제 검출수단을 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 내연기관의 가변밸브 타이밍 제어장치.
제26항에 있어서, 상기 캠각검출수단은 기통판별을 위한 복수의 캠각신호와 록해제 검출용의 캠각신호를 출력하고,

상기 록해제 검출수단은 상기 록해제 검출용의 캠각신호를 포함하는 복수의 캠각신호의 전진각량의 오차의 대소로부터 상기 록수단의 록해제의 유무를 판정하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 가변밸브 타이밍 제어장치.
제26항 또는 제27항에 있어서, 상기 록해제 검출수단은 상기 캠축위상의 실제전진각위치가 상기 중간 록위치로부터 소정값 이상 벗어난 때에, 록수단이 록해제되었다고 판정하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 가변밸브 타이밍 제어장치.
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
내연기관의 흡기밸브와 배기밸브중 한쪽 이상으로 밸브 타이밍을 가변시키는 가변밸브 타이밍장치를 설치함과 동시에, 이 가변밸브 타이밍장치에 가변밸브 타이밍 제어를 행하지 않을 때에 밸브 타이밍을 소정 위상에서 잠그는 록기구를 설치하고, 이 록기구 및 상기 가변밸브 타이밍장치를 유압제어회로에서 구동하는 내연기관의 가변밸브 타이밍 제어장치에 있어서,

상기 록기구의 록해제 제어시에 이 록기구에 대하여 유압을 록해제방향으로 걸도록 상기 유압제어회로의 유압제어밸브를 제어하는 록해제 제어수단과,

상기 록기구의 록해제의 유무를 판정하는 록해제 판정수단을 갖추고,

상기 록해제 제어수단은 록해제 제어종료후에 록해제되어 있지 않다고 판정되었을 때에, 상기 유압제어밸브를 이상해제 제어의 구동패턴으로 구동한 후에 재차 록해제 제어를 행하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 가변밸브 타이밍 제어장치.
제34항에 있어서, 상기 이상해제 제어에서는 상기 유압제어밸브의 밸브본체를 소정의 스트로크에서 왕복운동시키는 동작을 반복하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 가변밸브 타이밍 제어장치.
제34항 또는 제35항에 있어서, 상기 록해제 제어수단은 상기 유압제어밸브를 상기 이상해제 제어의 구동패턴에서 구동할 때에, 이 유압제어밸브의 밸브본체가 정상적으로 동작하면 상기 록기구의 동작불량에 따라 록해제 불량이라고 판정하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 가변밸브 타이밍 제어장치.
제34항또는 제35항에 있어서, 상기 가변밸브 타이밍장치는 내연기관의 흡기밸브와 배기밸브에 각각 설치되고, 상기 록기구는 한쪽 이상의 가변밸브 타이밍장치에 설치되며,

상기 록해제 제어수단은 록해제 제어종료후에 록해제되어 있지 않다고 판정된 때에는 재차의 록해제 제어에 따라 상기 록기구의 록해제가 검출될 때까지 정상적으로 동작하는 쪽의 가변밸브 타이밍장치의 가변밸브 타이밍제어를 정지 또는 내연기관의 기통내에 배기잔류비율이 적게 되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 가변밸브 타이밍 제어장치.
제34항 또는 제35항에 있어서, 내연기관의 배기의 일부를 흡기계통으로 환류시키는 배기환류장치를 가지며,

상기 록해제 제어수단은 록해제 제어종료후에 록해제되어 있지 않다고 판정된 때에는 재차의 록해제 제어에 따라 상기 록기구의 록해제가 검출될 때까지 상기 배기환류장치에 의한 배기환류량을 적게 하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 가변밸브 타이밍 제어장치.
내연기관의 흡기밸브와 배기밸브에 각각 밸브 타이밍을 가변시키는 가변밸브 타이밍장치를 설치하여, 그중 한쪽 이상의 가변밸브 타이밍장치에는 가변밸브 타이밍 제어를 행하지 않을 때에, 밸브 타이밍을 그 조정가능 범위의 최지연각위치와 최전진각위치 사이에서 잠그는 록기구를 설치한 내연기관의 제어장치에 있어서,

상기 록기구의 동작불량의 유무를 판정하는 록동작 불량판정수단과,

상기 록동작 불량판정수단에 따라 상기 록기구의 동작불량으로 판정된 때에 정상적으로 동작하는 쪽의 가변밸브 타이밍장치를 내연기관의 기통내의 배기잔류비율이 적어지도록 제어하는 이상시 제어수단을 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 내연기관의 제어장치.
제39항에 있어서, 내연기관의 배기의 일부를 흡기계통으로 환류시키는 배기환류장치를 가지며,

상기 이상시 제어수단은 상기 록동작 불량판정수단에 따라 상기 록기구의 동작불량으로 판정되었을 때에, 정상적으로 동작하는 쪽의 가변밸브 타이밍장치를 내연기관의 기통내의 배기잔류비율이 적어지도록 제어함과 동시에 상기 배기환류장치에 의한 배기환류량을 적어지도록 제어하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 제어장치.
내연기관의 흡기밸브와 배기밸브에 각각 밸브 타이밍을 가변시키는 가변밸브 타이밍장치를 설치하고, 그 중 한쪽 이상의 가변밸브 타이밍장치에는 가변밸브 타이밍 제어를 행하지 않을 때에, 밸브 타이밍을 그 조정가능 범위의 최지연각위치와 최전진각위치 사이에서 잠그는 록기구를 설치하고, 또한 내연기관의 배기의 일부를 흡기계통에 환류시키는 배기환류장치를 갖는 내연기관의 제어장치에 있어서,

상기 록기구의 동작불량의 유무를 판정하는 록동작 불량판정수단과,

상기 록동작 불량판정수단에 따라 상기 록기구의 동작불량이라고 판정되었을 때에, 상기 배기환류장치에 의한 배기환류량이 적어지도록 제어하는 이상시 제어수단을 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 내연기관의 제어장치.
제2항에 있어서, 상기 록위치 학습수단은 록제어중에 상기 록위치의 학습회수 또는 학습시간이 소정값을 넘어도 록위치의 학습값이 수렴하지 않을 때에 불완전 록상태로 판정하고, 상기 록위치의 학습값을 전회의 록제어시의 학습값으로 설정하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 가변밸브 타이밍 제어장치.
내연기관의 크랭크축에 대한 캠축의 회전위상(이하 「캠축위상」이라고 함)을 변화시켜서, 밸브 타이밍을 가변시키는 가변밸브 타이밍장치를 설치하고, 이 가변밸브 타이밍장치에는 가변밸브 타이밍 제어를 행하지 않을 때에, 상기 캠축위상을 그 조정가능 범위의 최지연각위치와 최전진각위치 사이의 록위치에서 잠그는 록기구를 설치하고, 이 록기구 및 상기 가변밸브 타이밍장치를 구동하는 유압을 유압제어밸브에서 제어하는 내연기관의 가변밸브 타이밍 제어장치에 있어서,

상기 가변밸브 타이밍장치의 움직임이 나쁜 상태에 있을 때에, 상기 유압제어밸브는 상기 캠축위상을 상기 록위치 또는 그 부근에 위치시키도록 제어하는 록불량방지 제어수단을 갖추고,

상기 록불량방지 제어수단은 상기 가변밸브 타이밍장치의 움직임이 나쁜 상태에 있는지 여부를 오일온도에 의거하여 판정하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 가변밸브 타이밍 제어장치.
내연기관의 크랭크축에 대한 캠축의 회전위상(이하 「캠축위상」이라고 함)을 변화시켜서, 밸브 타이밍을 가변시키는 가변밸브 타이밍장치를 설치하고, 이 가변밸브 타이밍장치에는 가변밸브 타이밍 제어를 행하지 않을 때에, 상기 캠축위상을 그 조정가능 범위의 최지연각위치와 최전진각위치 사이의 록위치에서 잠그는 록기구를 설치하고, 이 록기구 및 상기 가변밸브 타이밍장치를 구동하는 유압을 유압제어밸브에서 제어하는 내연기관의 가변밸브 타이밍 제어장치에 있어서,

상기 가변밸브 타이밍장치의 움직임이 나쁜 상태에 있을 때에, 상기 유압제어밸브는 상기 캠축위상을 상기 록위치 또는 그 부근에 위치시키도록 제어하는 록불량방지 제어수단을 갖추고,

상기 록불량방지 제어수단은, 상기 가변밸브 타이밍장치의 움직임이 나쁜 상태에 있는지 여부를 오일온도와 상관관계에 있는 냉각수온 및 기관온도의 온도정보에 의거하여 판정하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 가변밸브 타이밍 제어장치.
내연기관의 크랭크축에 대한 캠축의 회전위상(이하 「캠축위상」이라고 함)을 변화시켜서, 밸브 타이밍을 가변시키는 가변밸브 타이밍장치를 설치하고, 이 가변밸브 타이밍장치에는 가변밸브 타이밍 제어를 행하지 않을 때에, 상기 캠축위상을 그 조정가능 범위의 최지연각위치와 최전진각위치 사이의 록위치에서 잠그는 록기구를 설치하고, 이 록기구 및 상기 가변밸브 타이밍장치를 구동하는 유압을 유압제어밸브에서 제어하는 내연기관의 가변밸브 타이밍 제어장치에 있어서,

상기 가변밸브 타이밍장치의 움직임이 나쁜 상태에 있을 때에, 상기 유압제어밸브는 상기 캠축위상을 상기 록위치 또는 그 부근에 위치시키도록 제어하는 록불량방지 제어수단을 갖추고,

상기 록불량방지 제어수단은 상기 가변밸브 타이밍장치의 움직임이 나쁜 상태에 있는지 여부를 실제캠축위상과 목표캠축위상과의 편차에 의거하여 판정하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 가변밸브 타이밍 제어장치.
내연기관의 크랭크축에 대한 캠축의 회전위상(이하 「캠축위상」이라고 함)을 변화시켜서 밸브 타이밍을 가변시키는 가변밸브 타이밍장치를 설치하고, 이 가변밸브 타이밍장치에는 가변밸브 타이밍 제어를 행하지 않을 때에, 상기 캠축위상을 그 조정가능 범위의 최지연각위치와 최전진각위치 사이의 록위치에서 잠그는 록기구를 설치하고, 이 록기구 및 상기 가변밸브 타이밍장치를 구동하는 유압을 유압제어밸브로 제어하는 내연기관의 가변밸브 타이밍장치에 있어서,

상기 가변밸브 타이밍장치의 움직임이 나쁜 상태에 있을 때에, 상기 유압제어밸브는 상기 캠축위상을 상기 록위치에서 잠겨지도록 제어하는 록불량방지 제어수단을 갖추고,

상기 록불량방지 제어수단은 상기 가변밸브 타이밍장치의 움직임이 나쁜 상태에 있는지 여부를 오일온도에 의거하여 판정하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 가변밸브 타이밍 제어장치.
내연기관의 크랭크축에 대한 캠축의 회전위상(이하 「캠축위상」이라고 함)을 변화시켜서 밸브 타이밍을 가변시키는 가변밸브 타이밍장치를 설치하고, 이 가변밸브 타이밍장치에는 가변밸브 타이밍 제어를 행하지 않을 때에, 상기 캠축위상을 그 조정가능 범위의 최지연각위치와 최전진각위치 사이의 록위치에서 잠그는 록기구를 설치하고, 이 록기구 및 상기 가변밸브 타이밍장치를 구동하는 유압을 유압제어밸브로 제어하는 내연기관의 가변밸브 타이밍제어장치에 있어서,

상기 가변밸브 타이밍장치의 움직임이 나쁜 상태에 있을 때에 상기 유압제어밸브는 상기 캠축위상을 상기 록위치에서 잠겨지도록 제어하는 록불량방지 제어수단을 갖추고,

상기 록불량방지 제어수단은 상기 가변밸브 타이밍장치의 움직임이 나쁜 상태에 있는지 여부를 오일온도와 상관관계에 있는 냉각수온 및 기관온도등의 온도정보에 의거하여 판정하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 가변밸브 타이밍 제어장치.
내연기관의 트랭크축에 대한 캠축의 회전위상(이하 「캠축위상」이라고 함)을 변화시켜서 밸브 타이밍을 가변시키는 가변밸브 타이밍장치를 설치하고, 이 가변밸브 타이밍장치에는 가변밸브 타이밍 제어를 행하지 않을 때에, 상기 캠축위상을 그 조정가능 범위의 최지연각위치와 최전진각위치 사이의 록위치에서 잠그는 록기구를 설치하고, 이 록기구 및 상기 가변밸브 타이밍장치를 구동하는 유압을 유압제어밸브로 제어하는 내연기관의 가변밸브 타이밍제어장치에 있어서,

상기 가변밸브 타이밍장치의 움직임이 나쁜 상태에 있을 때에, 상기 유압제어밸브를 상기 캠축위상을 상기 록위치에서 잠겨지도록 제어하는 록불량방지 제어수단을 갖추고,

상기 록불량방지 제어수단은 상기 가변밸브 타이밍장치의 움직임이 나쁜 상태에 있는지 여부를 실제캠축위상과 목표캠축위상의 편차에 의거하여 판정하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 가변밸브 타이밍장치.