BRPI0812300B1 - aparelho de controle para motor de combustão interna - Google Patents

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Kanemoto Hiroyuki
Fuwa Naohide
Tamada Seiko
Ito Tokiji
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Abstract

aparelho de controle e método de controle para motor de combustão interna a presente invenção refere-se a um motor de combustão interna (1) que inclui um mecanismo de mudança de tempo de válvula (200) para mudar a fase de um carne de admissão (32a), e um mecanismo de mudança de quantidade de levantamento (300) e para uma mudança de quantidade de levantamento causando o deslocamento de um eixo de controle (340). uma unidade de controle eletrônico (60) executa um controle coordenado no qual o mecanismo de mudança de quantidade de levantamp.nto (300) é cperado de modo que a posição do eixo de controle (340) que é detectada por um sensor de detecção de posição (77) torna-se a posição-alvo, e o mecanismo de mudança de tempo de válvula (200) é operado de acordo com um estado de controle do mecanismo de mudança de quantidade de levantamento (300). quando a discrepância entre a posição real do eixo de controle (340) e a sua posição detectada é estimada ser grande, o controle coordenado é proibido e o mecanismo de mudança de tempo de válvula é operado com base na carga de motor.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para APARELHO DE CONTROLE PARA MOTOR DE COMBUSTÃO INTERNA. ANTECEDENTES DA INVENÇÃO CAMPO DA INVENÇÃO [001] A presente invenção refere-se a um aparelho de controle para um motor de combustão interna que tem um mecanismo de válvula variável que varia as características de válvula de uma válvula de admissão de ar e especificamente refere-se a um aparelho de controle e um método de controle para um motor de combustão interna que tem um mecanismo de mudança de quantidade de levantamento e um mecanismo de mudança de tempo de válvula como os mecanismos de válvula variável.
DESCRIÇÃO DA TÉCNICA RELATIVA [002] Um motor de combustão interna equipado com um mecanismo de válvula variável que muda as características de válvula de um válvula de admissão de ar de acordo com o estado operacional do motor que está sendo colocado em uso prático. Como este tipo de mecanismo de válvula variável, um mecanismo de mudança de tempo de válvula é amplamente conhecido que muda o tempo de válvula de uma válvula de admissão de ar que é aberta e fechada por um eixo de cames mudando uma fase de rotação do eixo de cames em relação a um eixo de manivelas.
[003] Em anos recentes, um mecanismo de mudança de quantidade de levantamento foi proposto (Publicação de Pedido de Patente Japonesa Número 2001-263015 (JP-A-2001-263015)) que é feito capaz de uma mudança contínua de um valor de levantamento máximo e um tempo de levantamento por uma mudança contínua da quantidade de levantamento da válvula de admissão de ar. Neste mecanismo de mudança de quantidade de levantamento, a quantidade de levantamento torna-se máxima quando uma parte móvel torna-se posicionada
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2/48 em uma posição-limite móvel em um lado dentro de uma faixa móvel especificada. Então, mudando uma posição da parte móvel dentro desta faixa móvel, a quantidade de levantamento da válvula de admissão de ar é variada. O aparelho de controle de um motor de combustão interna que tem este tipo de mecanismo de mudança de quantidade de levantamento detecta a quantidade de levantamento presente com base em um movimento acumulado da parte móvel de uma posição de base que é ajustada com base na posição-limite móvel onde a quantidade de levantamento torna-se a maior.
[004] O motor de combustão interna que tem este tipo de mecanismo de mudança de quantidade de levantamento e o mecanismo de mudança de tempo de válvula acima mencionado muda o tempo de válvula de acordo com a quantidade de levantamento da válvula de admissão de ar ajustada pelo mecanismo de mudança de quantidade de levantamento (isto é, executa um controle coordenado do mecanismo de mudança de quantidade de levantamento e do mecanismo de mudança de tempo de válvula). Por este meio, o tempo de válvula e a quantidade de levantamento da válvula de admissão de ar podem ser finamente controlados de acordo com o estado operacional do motor, e um aperfeiçoamento de propriedades de rendimento, de consumo de combustível, e de descarga é possível.
[005] No entanto, o aparelho de controle de um motor de combustão interna que tem o tipo acima de mecanismo de mudança de quantidade de levantamento algumas vezes torna-se incapaz de reconhecer a quantidade de levantamento quando um blackout súbito (isto é, uma assim denominada interrupção instantânea) do suprimento de energia ocorre devido a uma conexão falhada da linha de energia elétrica para suprir energia elétrica para o aparelho de controle e similares e o movimento acumulado da parte móvel gravada na memória desaparece. Mais ainda, quando a quantidade de deslocamento da
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3/48 parte móvel mudou por alguma razão durante uma parada de veículo durante a qual a energia elétrica não é suprida para o aparelho de controle e a quantidade de deslocamento da parte móvel não é monitorada, uma discrepância surge entre a quantidade de levantamento compreendida pelo aparelho de controle e a quantidade de levantamento real.
[006] Quando uma discrepância surge entre a quantidade de levantamento compreendida pelo aparelho de controle e a quantidade de levantamento real deste modo, e o aparelho de controle portanto torna-se incapaz de compreender precisamente a quantidade de levantamento real, o ajuste de tempo de válvula com base na quantidade de levantamento compreendido pelo aparelho de controle torna-se inadequado para o estado operacional do motor. Isto resulta em uma instabilidade do estado operacional do motor, e existe uma preocupação de que isto possa causar a ocorrência de uma falha na ignição, detonação, e similares em alguns casos.
[007] Especificamente, quando o tempo de válvula da válvula de admissão de ar foi deslocado para o lado de avanço em um estado onde a quantidade de levantamento da válvula de admissão de ar é extremamente grande como indicado na Figura 14A, como o tempo aberto de válvula de admissão de ar IVO torna-se mais cedo, a sobreposição de válvula torna-se excessivamente grande, e a quantidade de EGR interna aumenta. Isto resulta em um suprimento insuficiente de oxigênio para a combustão, instabilidade de combustão, e um maior risco de falha na ignição. Mais ainda, quando o tempo de válvula da válvula de admissão de ar é deslocado para o lado de atraso em um estado onde a quantidade de levantamento da válvula de admissão de ar é extremamente pequena como indicado na Figura 14B, o tempo aberto de válvula IVO da válvula de admissão de ar está no ou após o ponto morto superior, e o tempo de válvula fechada IVC está na vizi
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4/48 nhança do ponto morto inferior. Como um resultado, uma pressão negativa dentro da câmara de combustão no tempo de válvula aberta da válvula de admissão de ar aumenta, a velocidade de fluxo de ar introduzido na câmara de combustão aumenta neste tempo, e a válvula de admissão de ar é fechada e a compressão é iniciada na vizinhança do ponto morto inferior, o que resulta em um aumento de temperatura e pressão dentro da câmara de combustão, e um maior risco de detonação.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO [008] A presente invenção provê um aparelho de controle e um método de controle para um motor de combustão interna que são capazes de suprimir a ocorrência de falha na ignição e detonação mesmo quando uma compreensão precisa da quantidade de levantamento da válvula de admissão de ar pelo aparelho de controle torna-se impossível.
[009] Um primeiro aspecto da presente invenção refere-se a um aparelho de controle para um motor de combustão interna que tem: um mecanismo de mudança de tempo de válvula para mudar o tempo de válvula de uma válvula de admissão de ar; um mecanismo de mudança de quantidade de levantamento para mudar o valor de levantamento máximo o tempo de levantamento da válvula de admissão de ar através do deslocamento de uma parte móvel; um meio de detecção de posição para ajustar uma posição de base com base em uma posição-limite móvel onde o valor de levantamento máximo e o tempo de levantamento tornam-se os maiores, e para detectar uma posição da parte móvel com base em um movimento acumulado da parte móvel da posição de base; e um meio de controle para executar um controle coordenado pelo ajuste de uma posição-alvo da parte móvel com base em uma quantidade de ar de admissão solicitada, mover a parte móvel de modo que a posição detectada da parte móvel torne-se a posição
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5/48 alvo para operar o mecanismo de mudança de quantidade de levantamento, e operar o mecanismo de mudança de tempo de válvula de acordo com um estado de controle do mecanismo de mudança de quantidade de levantamento. O aparelho de controle acima mencionado ainda inclui um meio de estimativa de anormalidade para estimar se uma discrepância entre a posição da parte móvel detectada pelo meio de detecção e a posição real da parte móvel é grande. O meio de controle, quando a discrepância é estimada ser grande pelo meio de estimativa de anormalidade (durante o período de tempo quando a discrepância é estimada ser grande), proibe o controle coordenado e opera o mecanismo de mudança de tempo de válvula com base na carga de motor.
[0010] Quando a carga de motor é pequena, isto é, quando a quantidade de ar introduzida na câmara de combustão durante o curso de admissão de ar é pequena, devido ao baixo oxigênio dentro da câmara de combustão, a combustão torna-se instável, e uma falha na ignição prontamente ocorre. No entanto, quando a carga de motor é grande, isto é, quando a quantidade de ar introduzida na câmara de combustão durante o curso de admissão de ar é grande, uma detonação prontamente ocorre já que a temperatura e a pressão dentro da câmara de combustão prontamente aumentam durante o curso de compressão. Assim, no primeiro aspecto da invenção acima, quando uma discrepância entre a posição real da parte móvel e a posição da parte móvel detectada pelo meio de detecção é estimado ser grande (isto é, quando o controlador estima que a discrepância entre a quantidade de levantamento real e o valor de levantamento máximo e o tempo de levantamento (daqui em diante referido simplesmente como quantidade de levantamento) da válvula de admissão de ar compreendida pelo aparelho de controle é grande), o controle coordenado é proibido, e o mecanismo de mudança de tempo de válvula é operado
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6/48 com base na carga de motor. Por esta razão, o ajuste do tempo de válvula com base em um estado de controle impreciso do mecanismo de mudança de quantidade de levantamento é evitado, e é possível mudar o tempo de válvula de modo que a ocorrência de falha na ignição seja suprimida quando a carga de motor é pequena, e a ocorrência de detonação seja suprimida quando a carga de motor é grande. Como um resultado, mesmo quando a quantidade de levantamento da válvula de admissão de ar não pode ser precisamente compreendida pelo aparelho de controle, a ocorrência de falha na ignição e de detonação pode ser suprimida.
[0011] Quando o tempo de válvula da válvula de admissão de ar é deslocado para o lado de avanço em um estado onde a quantidade de levantamento da válvula de admissão de ar é extremamente grande, a sobreposição de válvula torna-se excessiva, o oxigênio suprido para a combustão torna-se insuficiente, a combustão torna-se instável, e existe uma tendência para uma falha na ignição prontamente ocorrer. No entanto, quando o tempo de válvula da válvula de admissão de ar é deslocado para o lado de atraso no estado onde a quantidade de levantamento da válvula de admissão de ar é extremamente pequena, o tempo aberto de válvula da válvula de admissão de ar está no ou após o ponto morto superior, e o tempo de válvula fechada está na vizinhança do ponto morto inferior, a temperatura e a pressão dentro da câmara de combustão têm a tendência de aumentar, e a detonação facilmente ocorre.
[0012] Assim, se a discrepância entre a posição real da parte móvel e a posição da parte móvel detectada pelo meio de detecção for estimada ser grande pelo meio de estimativa de anormalidade, o mecanismo de mudança de tempo de válvula pode ser operado de modo que o tempo de válvula da válvula de admissão de ar seja deslocado mais para o lado de atraso conforme a carga de motor é mais baixa e
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7/48 de modo que o tempo de válvula da válvula de admissão de ar seja deslocado mais para o lado de avanço conforme a carga de motor é mais alta.
[0013] De acordo com tal configuração, quando a carga de motor é pequena (isto é, quando a falha na ignição prontamente ocorre apesar da detonação tender a não ocorrer), o tempo de válvula da válvula de admissão de ar é ajustado no lado de atraso, e mesmo sob as condições onde a quantidade de levantamento da válvula de admissão de ar não pode ser precisamente conhecida, é possível evitar que as características de válvula da válvula de admissão de ar sejam ajustadas para as características de válvula que podem fazer com que a falha de ignição prontamente ocorra, e portanto a ocorrência de falha na ignição pode ser adequadamente suprimida. Mais ainda, quando a carga de motor é alta (isto é, quando a detonação prontamente ocorre apesar da falha de ignição tender a não ocorrer), o tempo de válvula da válvula de admissão de ar é deslocado para o lado de avanço, e mesmo em um estado onde a quantidade de levantamento da válvula de admissão de ar não pode ser precisamente conhecido, é possível evitar que as características de válvula da válvula de admissão de ar sejam ajustadas para as características de válvula que podem fazer com que a detonação prontamente ocorra, e portanto a ocorrência de detonação pode ser adequadamente suprimida.
[0014] O aparelho de controle acima pode ainda incluir um meio de aprendizado que executa um aprendizado de posição máxima para corrigir o movimento acumulado movendo, enquanto ajustando a quantidade de ar de admissão utilizando uma válvula reguladora no percurso de admissão de ar, a parte móvel de modo que o valor de levantamento máximo e o tempo de levantamento aumentam e aprendendo a posição de parada da parte móvel como a posição-limite móvel. Este meio de aprendizado pode executar o aprendizado de posi
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8/48 ção máxima acima quando a discrepância acima for estimada ser grande pelo meio de estimativa de anormalidade.
[0015] Com esta configuração, executando o aprendizado de posição máxima, é possível eliminar a discrepância entre a quantidade de levantamento real e a quantidade de levantamento compreendida pelo aparelho de controle. Mais ainda, como o aprendizado de posição máxima é executado pela operação da parte móvel de modo que a quantidade de levantamento torne-se grande enquanto regulando a quantidade de ar de admissão pela válvula reguladora, a quantidade de ar de admissão pode ser impedida de tornar-se excessivamente grande regulando a válvula reguladora, e o aprendizado de posição máxima pode ser executado mesmo durante a operação do motor.
[0016] Mais ainda, quando a quantidade de admissão de ar é regulada pela válvula reguladora no modo acima, o rendimento do motor pode ser mudado mudando o grau de abertura da válvula reguladora, mesmo durante a execução do aprendizado de posição máxima. Quando o grau de abertura da válvula reguladora é mudado deste modo, as probabilidades de ocorrência de falha na ignição e detonação mudam, respectivamente, devido a uma mudança na carga de motor. Assim, quando uma configuração é adotada na qual o aprendizado de posição máxima é executado deste modo, devido à adoção também de uma configuração na qual o tempo de válvula é mudado com base na carga de motor no modo acima, o tempo de válvula é mudado de acordo com as possibilidades de ocorrência de falha na ignição e detonação que acompanham a mudança da carga de motor, e um controle mais adequado da ocorrência de falha na ignição e detonação torna-se possível.
[0017] O meio de controle pode mudar o valor de levantamento máximo e o tempo de levantamento da válvula de admissão de ar acima movendo a parte móvel acima dentro de uma certa faixa de contro
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9/48 le ajustada dentro de uma faixa que é mais estreita do que a faixa móvel da parte móvel e dentro da faixa móvel da parte móvel.
[0018] Quando a mudança da quantidade de levantamento da válvula de admissão de ar é tentada operando a parte móvel sobre a faixa móvel inteira determinada pela posição-limite móvel onde a quantidade de levantamento da válvula de admissão de ar torna-se a maior (referido daqui em diante como o limite Hi) e a posição-limite móvel onde a quantidade de levantamento da válvula de admissão de ar torna-se a menor (referido daqui em diante como o limite Lo), um choque é causado cada vez que a parte móvel é parada no limite Lo e no limite Hi conforme a quantidade de levantamento é mudada, e existe uma preocupação que isto possa causar uma diminuição de durabilidade do mecanismo de mudança de quantidade de levantamento. Quando este ponto de preocupação é resolvido mudando a quantidade de levantamento movendo a parte móvel dentro da faixa de controle especificada que é ajustada para uma faixa que é mais estreita do que a faixa móvel restrita pelo limite Lo e pelo limite Hi como acima descrito, torna-se possível evitar a ocorrência de um choque que ocorre devido à parada de movimento da parte móvel pelo limite Lo e pelo limite Hi quando a quantidade de levantamento é mudada, e assim um aperfeiçoamento de durabilidade do mecanismo de mudança de quantidade de levantamento é possível.
[0019] Quando a carga é extremamente baixa tal como em marcha lenta, a combustão torna-se instável e a falha na ignição prontamente ocorre. Por esta razão, quando a discrepância acima é estimada ser grande pelo meio de estimativa de anormalidade, a velocidade de rotação de marcha lenta pode ser elevada acima da velocidade de rotação de marcha lenta no tempo de operação normal. Por este meio, é possível estabilizar a combustão e suprimir adequadamente a ocorrência de falha na ignição.
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10/48 [0020] Mais ainda, quando executando o aprendizado de posição máxima no modo acima, a parte móvel é operada até o limite Hi onde a quantidade de levantamento da válvula de admissão de ar torna-se a maior, a sobreposição de válvula torna-se excessivamente grande e a falha de ignição prontamente ocorre. Assim, durante a execução do aprendizado de posição máxima, a velocidade de rotação de marcha lenta é de preferência aumentada.
[0021] Um segundo aspecto da presente invenção refere-se a um aparelho de controle para um motor de combustão interna que inclui: um mecanismo de mudança de tempo de válvula para mudar o tempo de válvula de uma válvula de admissão de ar; um mecanismo de mudança de quantidade de levantamento para mudar um valor de levantamento máximo e o tempo de levantamento da válvula de admissão de ar através do deslocamento de uma parte móvel; um meio de detecção de posição para ajustar uma posição de base com base em uma posição-limite móvel onde o valor de levantamento máximo e o tempo de levantamento tornam-se os maiores, e para detectar a posição da parte móvel com base no movimento acumulado da parte móvel da posição de base; e um meio de controle para executar um controle coordenado no qual uma posição-alvo da parte móvel é ajustada com base em uma quantidade de ar de admissão solicitada, a parte móvel é movida de modo que a posição detectada da parte móvel torna-se a posição-alvo para operar o mecanismo de mudança de quantidade de levantamento, e o mecanismo de mudança de tempo de válvula é operado de acordo com um estado de controle do mecanismo de mudança de quantidade de levantamento. O aparelho de controle inclui um meio de estimativa de anormalidade para estimar se a posição detectada da parte móvel é diferente de uma posição da parte móvel a ser detectada, em que, durante um período de tempo quando é estimado que a posição detectada da parte móvel é diferente da poPetição 870190032472, de 04/04/2019, pág. 12/60
11/48 sição da parte móvel a ser detectada, o meio de controle proibe o controle coordenado e opera o mecanismo de mudança de tempo de válvula com base na carga de motor.
[0022] Um terceiro aspecto da presente invenção refere-se a um aparelho de controle para um motor de combustão interna que inclui: um mecanismo de mudança de tempo de válvula que muda um tempo de válvula de uma válvula de admissão de ar; um mecanismo de mudança de quantidade de levantamento que muda um valor de levantamento máximo e o tempo de levantamento da válvula de admissão de ar através do deslocamento de uma parte móvel; um detector de posição que detecta uma posição da parte móvel; um controlador que executa um controle coordenado no qual uma posição-alvo da parte móvel é ajustada com base em uma quantidade de ar de admissão solicitada, a parte móvel é movida de modo que a posição da parte móvel tornase a posição-alvo da parte móvel para operar o mecanismo de mudança de quantidade de levantamento, e o mecanismo de mudança de tempo de válvula é operado de acordo com um estado de controle do mecanismo de mudança de quantidade de levantamento; e uma parte de estimativa que estima se a discrepância entre a posição detectada da parte móvel e a posição real da parte móvel é grande. O controlador proibe o controle coordenado quando a discrepância estimada entre a posição detectada da parte móvel e a posição real da parte móvel é grande.
[0023] Um quarto aspecto da presente invenção refere-se a um aparelho de controle para um motor de combustão interna que inclui: um mecanismo de mudança de tempo de válvula que muda um tempo de válvula de uma válvula de admissão de ar; um mecanismo de mudança de quantidade de levantamento que muda um valor de levantamento máximo e o tempo de levantamento da válvula de admissão de ar através do deslocamento de uma parte móvel; um detector de posiPetição 870190032472, de 04/04/2019, pág. 13/60
12/48 ção que detecta uma posição da parte móvel; um controlador que executa um controle coordenado no qual uma posição-alvo da parte móvel é ajustada com base em uma quantidade de ar de admissão solicitada, a parte móvel é movida de modo que a posição da parte móvel tornase a posição-alvo da parte móvel para operar o mecanismo de mudança de quantidade de levantamento, e o mecanismo de mudança de tempo de válvula é operado de acordo com um estado de controle do mecanismo de mudança de quantidade de levantamento; e uma parte de estimativa que estima se a posição detectada da parte móvel é diferente de uma posição da parte móvel a ser detectada. O controlador proibe o controle coordenado durante um período de tempo quando é estimado que a posição detectada da parte móvel é diferente da posição da parte móvel a ser detectada.
[0024] Um quinto aspecto da presente invenção refere-se a um método de controle para um motor de combustão interna que tem um mecanismo de mudança de tempo de válvula para mudar um tempo de válvula de uma válvula de admissão de ar e um mecanismo de mudança de quantidade de levantamento para mudar um valor de levantamento máximo e o tempo de levantamento da válvula de admissão de ar através do deslocamento de uma parte móvel. O método de controle inclui as etapas de: detectar uma posição da parte móvel; estimar se uma discrepância existe entre a posição detectada da parte móvel e uma posição real da parte móvel; quando o deslocamento é estimado existir, proibir o controle cooperativo no qual a parte móvel é movida de modo que a posição da parte móvel torne-se uma posição-alvo para operar o mecanismo de mudança de quantidade de levantamento, e o mecanismo de mudança de tempo de válvula é operado de acordo com um estado de controle do mecanismo de mudança de quantidade de levantamento; e operar o mecanismo de mudança de tempo de válvula com base na carga de motor durante um período de tempo quanPetição 870190032472, de 04/04/2019, pág. 14/60
13/48 do o controle cooperativo é proibido.
[0025] Um sexto aspecto da presente invenção refere-se a um método de controle para um motor de combustão interna que tem um mecanismo de mudança de levantamento para mudar um valor de levantamento máximo e o tempo de levantamento de uma válvula de admissão de ar através do deslocamento de uma parte móvel e que tem uma aparelho operacional para causar o movimento da parte móvel. O método de controle inclui as etapas de: detectar uma posição da parte móvel; estimar se a posição detectada da parte móvel é diferente de uma posição da parte móvel a ser detectada, proibir um controle coordenado no qual a parte móvel é movida de modo que a posição da parte móvel torne-se uma posição-alvo para operar o mecanismo de mudança de quantidade de levantamento, o mecanismo de mudança de tempo de válvula é operado de acordo com um estado de controle do mecanismo de mudança de quantidade de levantamento, quando é estimado que a posição detectada da parte móvel é diferente da posição da parte móvel a ser detectada; e operar o mecanismo de mudança de tempo de válvula com base na carga de motor durante um período de tempo quando o controle cooperativo é proibido.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [0026] Os objetos, características e vantagens acima e adicionais da invenção ficarão aparentes da descrição seguinte de modalidades exemplares com referência aos desenhos acompanhantes, em que números iguais são utilizados para representar elementos iguais e em que:
[0027] a Figura 1 é um desenho esquemático que mostra uma estrutura abreviada do motor de combustão interna de acordo com uma modalidade específica da presente invenção.
[0028] a Figura 2 é uma vista em perspectiva em corte de um mecanismo de mudança de quantidade de levantamento de acordo com a
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14/48 mesma modalidade.
[0029] a Figura 3 é um gráfico que mostra um modo de mudança do tempo de válvula aberta e do tempo de válvula fechada devido a uma mudança de quantidade de levantamento da válvula de admissão de ar.
[0030] a Figura 4 é um gráfico que mostra um modo de mudança de quantidade de levantamento da válvula de admissão de ar de acordo com o controle coordenado do mecanismo de mudança de quantidade de levantamento e do mecanismo de mudança de tempo de válvula.
[0031] a Figura 5 é um desenho esquemático que mostra uma estrutura abreviada do atuador e do aparelho de controle eletrônico do mecanismo de mudança de quantidade de levantamento de acordo com a mesma modalidade.
[0032] a Figura 6 é um gráfico de tempo que mostra o sinal de saída do sensor de posição, e o modo de transição de valor de contagem de posição, e valor de contagem de curso conforme o motor sem escova gira.
[0033] a Figura 7 é uma tabela que mostra a relação entre um aumento ou diminuição no valor de contagem de posição e o sinal de saída do sensor de posição de acordo com a mesma modalidade.
[0034] as Figuras 8A a 8C são desenhos explicativos que mostram a relação entre a posição do eixo de controle e o valor de contagem de curso.
[0035] a Figura 9 é um fluxograma que mostra a sequência de processamento que acompanha o controle do mecanismo de mudança de quantidade de levantamento de acordo com a mesma modalidade.
[0036] a Figura 10 é um fluxograma que mostra a sequência de processamento que acompanha o controle do mecanismo de mudança de tempo de válvula de acordo com a mesma modalidade.
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15/48 [0037] a Figura 11 é um gráfico que mostra o modo de mudança de posição do eixo de controle e a fase do came de admissão de ar devido ao controle coordenado da mesma modalidade.
[0038] a Figura 12 é um gráfico que mostra a relação entre a carga de motor e a fase-alvo do came de admissão de ar devido ao controle coordenado proibido de acordo com a mesma modalidade.
[0039] a Figura 13 é um gráfico de tempo que mostra um modo de mudança de fase do came de admissão de ar e o valor de contagem de curso devido ao controle coordenado proibido de acordo com a mesma modalidade.
[0040] a Figura 14A é um gráfico que mostra um exemplo específico de características de válvula para o qual a falha na ignição prontamente ocorre.
[0041] a Figura 14B é um gráfico que mostra um exemplo específico de características de válvula para o qual a detonação prontamente ocorre.
DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES [0042] Uma modalidade específica de um aparelho de controle de um motor de combustão interna de acordo com esta invenção está abaixo explicado enquanto referindo às Figuras 1 a 14B. A Figura 1 é um desenho esquemático que mostra uma estrutura abreviada do motor de combustão interna que utiliza o aparelho de controle.
[0043] Este motor de combustão interna 1, como mostrado na Figura 1, tem uma estrutura que combina um bloco de cilindro 10 e um cabeçote de cilindro 20. Dentro de um cilindro 11 formado no bloco de cilindro 10, um pistão 12 está contido em um modo tal que um movimento deslizante é possível. Este pistão 12 está conectado a um eixo de manivelas 15 por uma biela 16. O cabeçote de cilindro 20 está montado com, e preso na, parte superior do bloco de cilindro 10. Uma câmara de combustão 13 é definida pela face periférica interna do ci
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16/48 lindro 11, uma superfície inferior do cabeçote de cilindro 20 e a face superior do pistão 12.
[0044] Dentro do cabeçote de cilindro 20, uma vela de ignição 14 que se projeta para dentro da câmara de combustão 13 está provida, e um orifício de admissão de ar 21 e um orifício de descarga 22 que se comunicam com a câmara de combustão 13 estão formados. O orifício de admissão de ar 21 está conectado a um coletor de admissão de ar (não-mostrado nos desenhos) para formar parte de um percurso de admissão de ar 30. Além disso, o orifício de descarga 22 está conectado a um coletor de descarga (não-mostrado nos desenhos) para formar parte de um percurso de descarga 40. Uma válvula reguladora 33 para o ajuste da quantidade de ar introduzida na câmara de combustão 13 e uma válvula de injeção de combustível 34 para injetar o combustível na direção da câmara de combustão 13 estão providas no percurso de admissão de ar 30.
[0045] Uma válvula de admissão de ar 31 que conecta e desconecta o percurso de admissão de ar 30 e a câmara de combustão 13 e uma válvula de descarga 41 que conecta e desconecta o percurso de descarga e a câmara de combustão 13 estão providas dentro do cabeçote de cilindro 20 como mostrado na Figura 1. A válvula 31 e a válvula 41 são cada uma tensionadas por uma força de tensionamento de uma respectiva mola de válvula (não-mostrada nos desenhos) na direção de fechamento de válvula.
[0046] Além disso, no interior do cabeçote de cilindro 20, tuchos 25 estão providos correspondendo à válvula 31 e à válvula 41, respectivamente, e um balancim 26 está provido atravessando o espaço entre o tucho 25 e a válvula 31 e a válvula 41. Como mostrado na Figura 1, o balancim 26 está suportado em uma sua ponta pelo tucho 25, e a outra ponta contacta a parte de ponta de base da válvula 31 e da válvula 41.
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17/48 [0047] Mais ainda, um eixo de cames de descarga 42 que opera a válvula 41 e um eixo de cames de admissão de ar 32 que opera a válvula 31 estão suportados rotativos pelo cabeçote de cilindro 20. O eixo de cames de admissão de ar 32 e o eixo de cames de descarga 42 estão cada um conectados no eixo de manivelas 15 por uma corrente de temporização (não-mostrada nos desenhos de modo que cada eixo gira duas vezes por uma rotação do eixo de manivelas 15. Além disso, o eixo de cames de admissão de ar 32 está provido com um mecanismo de mudança de tempo de válvula 200 para mudar o tempo de válvula da válvula de admissão de ar 31 mudando uma fase rotacional relativa do eixo de cames de admissão de ar 32 em relação ao eixo de manivelas 15.
[0048] Um came de admissão de ar 32a está formado no eixo de cames de admissão de ar 32, e um came de descarga 42a está formado no eixo de cames de descarga 42. A face periférica externa do came de descarga 42a contacta o balancim 26 que está em contato com a válvula de descarga 41. Deste modo, quando o eixo de cames de descarga 42 gira durante a operação do motor, devido à operação do came de descarga 42a, o balancim 26 oscila com a parte suportada pelo tucho 25 atuando como um ponto de fulcro. Isto resulta na válvula de descarga 41 sendo levantada pelo balancim 26 na direção de abertura de válvula.
[0049] No entanto, um mecanismo de mudança de quantidade de levantamento 300 está provido entre o came de admissão de ar 32a e o balancim 26 que está em contato com a válvula de admissão de ar 31. Este mecanismo de mudança de quantidade de levantamento 300 tem um braço de entrada 311 e um braço de saída 321. O braço de entrada 311 e o braço de saída 321 estão suportados de modo a serem capazes de oscilar ao redor de um tubo de suporte 330 fixo no cabeçote de cilindro 20. O balancim 26 é tensionado na direção do la
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18/48 do do braço de saída 321 pela força de tensionamento da mola da válvula e é feito para contactar a face periférica externa do braço de saída 321. Deste modo, o mecanismo de mudança de quantidade de levantamento 300 é tensionado na direção anti-horária W1 como mostrado na Figura 1, e um rolo 311a, provido na ponta do braço de entrada 311, é pressionado contra a face periférica externa do came de admissão de ar 32a. Portanto, quando o came de admissão de ar 32a gira durante a operação do motor, devido à operação do came de admissão de ar 32a, o mecanismo de mudança de quantidade de levantamento 300 sofre uma oscilação ao redor do tubo de suporte 330. Então, devido à operação do braço de saída 321, o balancim 26 oscila com a parte suportada pelo tucho 25 atuando como um ponto de fulcro. Isto resulta na válvula de admissão de ar 41 sendo levantada pelo balancim 26 na direção de abertura de válvula [0050] A estrutura do mecanismo de mudança de quantidade de levantamento 300 será a seguir explicada em detalhes enquanto referindo à Figura 2. A Figura 2 é uma vista em perspectiva em corte que mostra a estrutura interna do mecanismo de mudança de quantidade de levantamento 300. Dentro do tubo de suporte 330 fixo no cabeçote de cilindro 20, como mostrado na Figura 2, um eixo de controle 340 está inserido de modo a ser capaz de mover na direção axial. Também, uma corrediça cilíndrica 350 está montada por sobre o exterior do tubo de suporte 330 de modo a ser capaz de mover na direção axial.
[0051] Sobre a parede interna da corrediça cilíndrica 350 está formada uma ranhura 353 que se estende ao longo da direção circunferencial, e uma bucha 354 acopla com esta ranhura 353. Um furo alongado 331 está formado em uma parede de tubo do tubo de suporte 330 e se estende na sua direção axial. Entre a corrediça 350 e o eixo de controle 340, um pino de travamento 341 está provido para conec
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19/48 tar juntos a corrediça 350 e o eixo de controle 340 através do furo alongado 331. Uma ponta do pino de travamento 341 está inserida em uma parte côncava (não-mostrada nos desenhos) formada no eixo de controle 340, e a outra ponta do pino de travamento 341 está inserida em um furo vazado formado na bucha 354. Por este meio, a corrediça
350 oscila livremente na sua direção circunferencial, centrada sobre o tubo de suporte 330 e o eixo de controle 340, e é capaz de mover-se na sua direção axial em resposta ao deslocamento de direção axial do eixo de controle 340.
[0052] Na face periférica externa do cilindro 350, estrias helicoidais
351 estão formadas na parte central, e estrias helicoidais 352 estão formadas em ambos os lados das estrias helicoidais 351 de modo que as cristas de dente ficam opostamente inclinadas.
[0053] Como mostrado na Figura 2, um par de partes de saída 320 estão montadas sobre o exterior da corrediça 350 e estão posicionadas de modo a intercalar uma parte de entrada 310. As estrias helicoidais 312 estão formadas na face periférica interna da parte de entrada 310, e as estrias helicoidais 312 engrenam com as estrias helicoidais 351 da corrediça 350. Um par de braços de entrada 311 está formado na face periférica externa da parte de entrada 310 e se projetam na direção radial do eixo de controle 340. Um rolo 311a está suportado rotativo entre o par de braços de entrada 311.
[0054] As estrias helicoidais 322 estão formadas nas faces periféricas internas do par de peças de saída 320, e cada estria helicoidal 322 engrenam com uma respectiva estria helicoidal 352 da corrediça 350. Um respectivo braço de saída 321 que se projeta na direção radial do eixo de controle 340 está formado na face periférica externa de cada uma das partes de saída 320.
[0055] Utilizando este tipo de mecanismo de mudança de quantidade de levantamento 300, a corrediça 350 é deslocada na direção
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20/48 axial em resposta a um deslocamento do eixo de controle 340 ao longo de sua direção axial. As estrias helicoidais 351 formadas na face periférica externa da corrediça 350 engrenam com as estrias helicoidais 312 formadas na face periférica interna da parte de entrada 310, e as estrias helicoidais 352 formadas na face periférica externa da corrediça 350 engrenam com as estrias helicoidais 322 formadas na face periférica interna da parte de saída 320. Assim, quando a corrediça 350 é deslocada na sua direção axial, a parte de entrada 310 e a parte de saída 320 giram em direções mutuamente opostas. Como um resultado, o diferencial de fase relativo entre o braço de entrada 311 e o braço de saída 321 é mudado, e um valor de levantamento máximo e um tempo de levantamento (daqui em diante abreviados como quantidade de levantamento) da válvula de admissão de ar 31 são mudados. Especificamente, quando o eixo de controle 340 é deslocado na direção Hi indicada pela seta na Figura 2, a corrediça 350 move na direção Hi juntamente com o eixo de controle 340. Por este meio, o diferencial de fase relativo entre o braço de entrada 311 e o braço de saída 321 torna-se grande, e a quantidade de levantamento da válvula de admissão de ar 31 torna-se grande. No entanto, quando o eixo de controle 340 é deslocado na direção Lo indicada pela seta na Figura 2, a corrediça 350 é movida na direção Lo juntamente com o eixo de controle 340, e assim o diferencial de fase relativo entre o braço de entrada 311 e o braço de saída 321 torna-se pequeno, e a quantidade de levantamento da válvula de admissão de ar 31 torna-se pequena.
[0056] Vários tipos de sensores para detectar os estados operacionais do motor e chaves para detectar a operação pelo motorista estão providos para o motor de combustão interna 1 como mostrado na Figura 1. Por exemplo, um sensor de acelerador 71 provido para um pedal de acelerador 70 detecta a quantidade de operação (quantidade de operação de acelerador ACCP) do pedal de acelerador 70. Um
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21/48 sensor de ângulo de manivela 72 provido na vizinhança do eixo de manivelas 15 emite um sinal de pulso para cada incremento de rotação de um ângulo de rotação especificado do eixo de manivelas 15 e, com base neste sinal, a velocidade de rotação do motor NE é calculada. Um sensor de posição de regulador 73 detecta o grau de abertura (grau de abertura de regulador) da válvula reguladora 33 provida dentro do percurso de admissão de ar 30. Um medidor de fluxo de ar 74 provido dentro do percurso de admissão de ar detecta uma quantidade de admissão de ar GA de ar de admissão introduzido na câmara de combustão 13. Um sensor de posição de came 75 provido na vizinhança do eixo de cames de admissão de ar 32 emite um sinal que corresponde a um ângulo de fase Θ do came de admissão de ar 32a. Mais ainda, uma chave de ignição 76 para detectar uma solicitação de operação de motor pelo motorista do veículo está sujeita a uma operação de comutação pelo motorista e emite um sinal que corresponde à posição de chave presente.
[0057] Uma unidade de controle eletrônico 60 para executar vários tipos de controles de motor do motor de combustão interna 1 está conectada a estes vários tipos de sensores e chaves. A unidade de controle eletrônico 60 recebe os sinais de detecção destes vários tipos de sensores e chaves, executa vários tipos de processamento de cálculo para o controle de motor, e emite os sinais operacionais em respostas aos resultados de tais cálculos para a vela de ignição 14, a válvula de injeção de combustível 34, e similares, para prover um controle total da operação de motor do motor de combustão interna 1.
[0058] Também, no motor de combustão interna 1 da presente modalidade, a válvula reguladora 33 provida dentro do percurso de admissão de ar 30 é mantida em um estado totalmente aberto durante a operação do motor, e a quantidade de admissão de ar GA é ajustada pela mudança da quantidade de levantamento da válvula de admissão
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22/48 de ar 31 pelo mecanismo de mudança de quantidade de levantamento 300. Com base na quantidade de operação de acelerador ACCP, na velocidade de rotação de motor NE, e similares, a unidade de controle eletrônico 60 calcula a quantidade de ar de admissão solicitada e opera o mecanismo de mudança de quantidade de levantamento 300 com base nesta quantidade de ar de admissão solicitada.
[0059] No entanto, quando a quantidade de levantamento da válvula de admissão de ar 31 é mudada pela operação do mecanismo de mudança de quantidade de levantamento 300, como mostrado na Figura 3, o tempo de válvula aberta IVO e o tempo de válvula fechada IVC mudam juntamente com uma mudança da quantidade de levantamento da válvula de admissão de ar 31. Especificamente, como indicado pela linha de traço e ponto na Figura 3, quando a quantidade de levantamento da válvula de admissão de ar 31 é aumentada, o tempo de levantamento torna-se prolongado, e isto resulta no avanço do tempo de válvula aberta IVO e também no atraso do tempo de válvula fechada IVC. Isto resulta em uma mudança de sobreposição de válvula entre a válvula de admissão de ar 31 e a válvula de descarga 41 de acordo com a mudança de quantidade de levantamento.
[0060] Assim, de acordo com o motor de combustão interna 1 da presente modalidade, pela operação do mecanismo de mudança de tempo de válvula 200 em resposta ao estado de controle do mecanismo de mudança de quantidade de levantamento 300, a mudança de tempo de válvula aberta IVO com a mudança da quantidade de levantamento da válvula de admissão de ar 31 é suprimida. Especificamente, como mostrado na Figura 4, quando a quantidade de levantamento da válvula de admissão de ar 31 é aumentada, o tempo de válvula é correspondentemente atrasado. No entanto, quando a quantidade de levantamento é reduzida, o tempo de válvula é correspondentemente avançado. Deste modo, a mudança de sobreposição de válvula pode
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23/48 ser suprimida mesmo quando a quantidade de levantamento é mudada.
[0061] Quando o mecanismo de mudança de tempo de válvula 200 é operado em resposta ao estado de controle do mecanismo de mudança de quantidade de levantamento 300 deste modo, isto é, quando o controle coordenado entre o mecanismo de mudança de quantidade de levantamento 300 e o mecanismo de mudança de tempo de válvula 200 é executado, torna-se possível cancelar a mudança de sobreposição de válvula com a mudança de quantidade de levantamento da válvula de admissão de ar 31 e controlar finamente a quantidade de levantamento da válvula de admissão de ar 31 e a sua sobreposição de válvula em resposta ao estado operacional do motor.
[0062] Aqui, uma detecção precisa de estado de controle do mecanismo de mudança de quantidade de levantamento 300 é requerida de modo a ajustar a sobreposição de válvula para a quantidade desejada e mudar a quantidade de levantamento da válvula de admissão de ar 31 em resposta ao estado operacional do motor.
[0063] De acordo com o motor de combustão interna 1 da presente modalidade, um estado de controle do mecanismo de mudança de quantidade de levantamento 300 é detectado com base na posição do eixo de controle 340. A operação do eixo de controle 340 e o método de detecção da posição do eixo de controle 340 serão abaixo explicados em detalhes enquanto referindo às Figuras 5 a 8.
[0064] A Figura 5 é um desenho esquemático que mostra uma estrutura simplificada de um atuador 50 para operar o eixo de controle 340 e um aparelho de controle do atuador 50. Como mostrado na Figura 5, na parte de ponta de base (parte de ponta do lado direito na Figura 5) do eixo de controle 340, um motor sem escovas 52 está conectado através de um mecanismo de conversão 51 como o atuador 50. O movimento rotacional do motor sem escovas 52 é convertido em
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24/48 movimento linear na direção axial do eixo de controle 340 pelo mecanismo de conversão 51. O eixo de controle 340 é deslocado na direção axial e o mecanismo de mudança de quantidade de levantamento 300 opera através de um movimento rotacional dentro de uma certa faixa de ângulo de rotação do motor sem escovas 52 acima (por exemplo, dentro de uma faixa de ângulo rotacional de 10 rotações (0-3600°) do motor sem escovas 52).
[0065] Quando o motor sem escovas 52 é girado na direção normal. O eixo de controle 340 move na direção Hi indicada pela seta na Figura 5, e o diferencial de fase relativo entre o braço de entrada 311 e o braço de saída 321 do mecanismo de mudança de quantidade de levantamento 300 torna-se grande. O movimento do eixo de controle 340 na direção de seta Hi está restrito por um batente do lado de limite Hi 343 provido sobre o eixo de controle 340. A posição de contato deste batente do lado de limite Hi 343 comparte do cabeçote de cilindro 20 é a posição-limite móvel (daqui em diante referida como o limite Hi) onde a quantidade de levantamento da válvula de admissão de ar 31 torna-se a maior.
[0066] No entanto, quando o motor sem escovas 52 é feito girar na direção oposta o eixo de controle 340 move na direção Lo indicada pela seta na Figura 5, e o diferencial de fase relativo entre o braço de entrada 311 e o braço de saída 321 torna-se pequeno. O movimento do eixo de controle 340 na direção de seta Lo está restrito por um batente do lado de limite Lo 342 provido sobre o eixo de controle 340. A posição de contato deste batente do lado de limite Lo 342 comparte do cabeçote de cilindro 20 é a posição-limite móvel (daqui em diante referida como o limite Lo) onde a quantidade de levantamento da válvula de admissão de ar 31 torna-se a menor.
[0067] O eixo de controle 340 é movido na direção axial do eixo de controle 340 deste modo, por meio de que a quantidade de levanta
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25/48 mento da válvula de admissão de ar 31 muda de acordo com a posição axial do eixo de controle 340. A posição axial do eixo de controle 340 muda em resposta ao ângulo de rotação do motor sem escovas 52 dentro da faixa de ângulo de rotação acima especificada.
[0068] O motor sem escovas 52 está provido com dois sensores de posição S1 e S2 como um sensor de detecção de posição 77 para emitir um sinal com base no ângulo de rotação para detectar a posição do eixo de controle 340. Cada um dos sensores de posição S1 e S2 alternadamente emite sinais formados de pulso (isto é, um sinal alto H e um sinal baixo L), como mostrado na parte superior na Figura 6, em resposta a mudanças de fluxo magnético de um ímã multipolar com 48 polos que gira juntamente com o rotor do motor sem escovas 52 durante a rotação do motor sem escovas 52. A Figura 6 é um gráfico de tempo que mostra os sinais dos sensores de posição S1 e S2 que acompanham a rotação do motor sem escovas 52 e que mostra um modo de transição de um valor de contagem de posição P e um valor de contagem de curso S.
[0069] Além disso, os sinais de pulso de ambos os sensores S1 e S2 são emitidos com fases mutuamente deslocadas. Durante a rotação normal, a borda ascendente e a borda descendente do sinal de pulso do sensor de posição S1 ocorrem antes da borda ascendente e da borda descendente, respectivamente, do sinal de pulso do sensor de posição S2. A borda de um sinal de pulso emitida de um dos sensores S1 e S2 é gerada para cada 7,5° de rotação do motor sem escovas 52. O sinal de pulso de um dos sensores é gerado deslocado em fase por 3,75° de rotação do motor sem escovas 52 em relação ao sinal de pulso do outro sensor. Portanto, o intervalo de borda dos sinais de pulso dos sensores de posição S1 e S2 torna-se 3,75°.
[0070] Como mostrado na Figura 5, os sinais acima de cada um dos sensores de posição S1 e S2 são recebidos pela unidade de con
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26/48 trole eletrônico 60 acima, a qual foi acima descrita com referência à Figura 1. Com base nestes sinais, a unidade de controle eletrônico 60 controla o acionamento do motor sem escovas 52. A unidade de controle eletrônico 60 inclui uma unidade de processamento central (CPU) 61, uma memória somente de leitura (ROM) 62, uma memória de acesso randômico (RAM) 63, uma EEPROM 64, a qual é uma memória não-volátil capaz de re-escrever os dados de memória.
[0071] No modo acima, a CPU 61 executa vários tipos de processamento de cálculo tais como os cálculos necessários para o controle da quantidade de injeção de combustível, o controle do tempo de ignição, o controle de tempo de válvula através da operação do mecanismo de mudança de tempo de válvula 200, os quais são requeridos para a operação de motor do motor de combustão interna 1, assim como para operação do mecanismo de mudança de quantidade de levantamento 300 (isto é, necessários para a operação do motor sem escovas 52). Especificamente, com base nos sinais dos sensores de posição S1 e S2, a posição do eixo de controle 340 é detectada, uma posiçãoalvo do eixo de controle 340 que corresponde à quantidade de ar de admissão solicitada é calculada, e o motor sem escovas 52 é controlado de modo que a posição do eixo de controle 340 atinja a posiçãoalvo. Vários tipos de programas de controle e similares estão armazenados com antecedência na ROM 62. A RAM 63 é uma memória volátil que requer uma bateria de reserva para a retenção de dados de memória, e esta RAM 63 é utilizada como um armazenamento de memória temporário de resultados de cálculo da CPU 61 e similares. A EEPROM 64 é capaz de re-escrever eletricamente os dados de memória, e esta memória não requer uma bateria de reserva de modo a reter os seus dados de memória.
[0072] O método de detecção da posição axial do eixo de controle 340 será a seguir explicado em detalhes enquanto referindo às Figuras
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27/48 e 7. A Figura 7 é uma tabela que mostra uma relação entre os sinais de cada um dos sensores de posição S1 e S2 e o aumento ou diminuição do valor de contagem de posição P.
[0073] Como anteriormente mencionado, a parte superior da Figura 6 mostra o padrão de saída do sinal de pulso emitido dos sensores de posição S1 e S2, respectivamente, durante a rotação do motor sem escovas 52. A parte inferior da Figura 6 mostra o modo de transição do valor de contagem de posição P e do valor de contagem de curso S que acompanha a rotação do motor sem escovas 52. O valor de contagem de posição P corresponde ao movimento acumulado que indica quanta mudança de posição axial do eixo de controle 340 ocorreu, isto é, quanto o eixo de controle 340 moveu de uma posição de base com a rotação do motor sem escovas 52 após a operação LIGADO (IG ON) da chave de ignição 76 executada no momento de partida do motor de combustão interna 1. O valor de contagem de curso S é calculado com base em um valor-padrão Sst que indica a posição de base e o valor de contagem de posição P, e o valor de contagem de curso S indica a posição axial do eixo de controle 340. O valor-padrão Sst é o valor de contagem de curso S no momento da parada de operação de motor anterior, e o valor-padrão Sst é armazenado na EEPROM 64 cada vez que a operação do motor para.
[0074] Durante a detecção de posição do eixo de controle 340, primeiramente, com base no padrão de saída dos sinais de pulso de cada um dos sensores de posição S1 e S2, o valor de contagem de posição P é aumentado ou diminuído para cada borda destes sinais de pulso. Especificamente, como mostrado na Figura 7, de acordo se uma borda ascendente ou uma borda descendente do sinal de pulso ocorreu de um dos sensores de posição S1 e S2, e de acordo se a saída do outro sensor for um sinal alto H ou um sinal baixo L, +1 ou -1 é adicionado ao valor de contagem de posição P. Na Figura 7, o símbolo
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28/48 t indica uma borda ascendente do sinal de pulso e o símbolo Φ indica uma borda descendente do sinal de pulso. O valor de contagem de posição P obtido deste modo é um valor que conta as bordas do sinal de pulso de cada um dos sensores de posição S1 e S2.
[0075] Quando o motor sem escovas 52 está sujeito a uma rotação normal, como mostrado na Figura 6, 1 é adicionado ao valor de contagem de posição P para cada borda dos sinais de pulso dos sensores de posição S1 e S2. Quando o motor sem escovas 52 está sujeito a uma rotação inversa, 1 é subtraído do valor de contagem de posição P para cada uma das bordas acima mencionadas. Como o valor de contagem de posição P está armazenado na RAM 63 da unidade de controle eletrônico 60 como mostrado na Figura 6, quando a chave de ignição 76 está sujeita à operação DESLIGADO (IG OFF) e o suprimento de eletricidade para a RAM 63 é parado, o valor de contagem de posição P é reajustado para 0.
[0076] Quando o valor de contagem de posição P é calculado deste modo, a CPU 61 calcula o valor de contagem de curso S com base no valor de contagem de posição P calculado e no valor-padrão Sst armazenado na EEPROM 64. Especificamente, o valor obtido pela adição do valor de contagem de posição P ao valor-padrão Sst armazenado com antecedência na EEPROM 64 é calculado com um novo valor de contagem de curso S. Atualizando o valor de contagem de curso S deste modo, a posição do eixo de controle 340 é detectada.
[0077] Deste modo, como mostrado na Figura 6, durante a rotação normal do motor sem escovas 52, o valor de contagem de curso S aumenta de acordo com o aumento do valor de contagem de posição P. No entanto, durante a rotação inversa do motor sem escovas 52, o valor de contagem de curso S diminui de acordo com a diminuição do valor de contagem de posição P.
[0078] Quando o valor de contagem de curso S é calculado, a uni
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29/48 dade de controle eletrônico 60 compara o valor de contagem de curso S com um valor de contagem de curso-alvo Sp como uma posiçãoalvo do eixo de controle 340. Então, o controle de rotação do motor sem escovas 52, isto é, o controle operacional do mecanismo de mudança de quantidade de levantamento 300, é executado de modo que o valor de contagem de curso S coincida com o valor de contagem de curso alvo Sp.
[0079] A relação entre a posição real do eixo de controle 340 e o valor de contagem de curso S quando a posição do eixo de controle 340 é detectada deste modo será especificamente abaixo explicada enquanto referindo às Figuras 8A a 8C.
[0080] As Figuras 8A a 8C são desenhos explicativos que mostram a relação entre a posição real do eixo de controle 340 e o valor do valor de contagem de curso S quando o mecanismo de mudança de quantidade de levantamento 300 é operado dentro da faixa móvel que corresponde a 10 rotações (0-3600°) do motor sem escovas 52.
[0081] Como acima descrito, no motor de combustão interna 1 da presente modalidade, o valor de contagem de posição P e o valor de contagem de curso S são aumentados ou diminuídos por 1 para cada 3,75° de rotação do motor sem escovas 52. Por esta razão, quando o valor de contagem de curso S que corresponde ao limite Lo é assumido ser 0, o valor de contagem de curso S que corresponde ao limite Hi torna-se 960. A explicação seguinte será provida para o caso que toma a posição de base (Sst = 480) como a posição intermediária entre o limite Lo e o limite Hi.
[0082] Por exemplo, quando o eixo de controle 340 como mostrado na Figura 8A é operado na direção do lado do limite Hi por uma quantidade apenas correspondendo a duas rotações (720°) do motor sem escovas 52 e move-se para a posição indicada pela seta afastando da posição de base, o valor de contagem de posição P torna-se
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192, e o valor de contagem de curso S torna-se 672. Deste modo, quando assumindo a distância do limite Lo para o limite Hi ser 1, o eixo de controle 340 é detectado para ser posicionado em 672/960 na direção do limite Hi (isto é, detectado ser na posição 7/10).
[0083] No entanto, quando uma interrupção instantânea de suprimento de energia elétrica (assim denominada interrupção instantânea) ocorre devido a uma falha da conexão da linha de energia elétrica que supre a energia elétrica para a unidade de controle eletrônico e similares, existem casos onde o valor de contagem de posição P armazenado na RAM 63 desaparece. Quando o valor de contagem de posição P desaparece devido a este tipo de interrupção instantânea, isto é, quando o valor de contagem de posição P resultante torna-se o valor inicial 0, por exemplo, o valor de contagem de curso S torna-se deslocado, isto é, a posição do eixo de controle 340 compreendida pela unidade de controle eletrônico 60 torna-se deslocada da posição real do eixo de controle 340.
[0084] Especificamente, quando o valor de contagem de posição P torna-se 0 devido à interrupção instantânea, apesar da posição real do eixo de controle 340 na direção do limite Hi ser 7/10 como indicado pela seta na Figura 8B, o valor de contagem de curso S resultante torna-se 480. Deste modo, a unidade de controle eletrônico 60 falsamente reconhece que o eixo de controle 340 está na posição de base (isto é, a posição intermediária entre o limite Lo e o limite Hi).
[0085] Quando a posição do eixo de controle 340 é erroneamente detectada neste modo, uma discrepância ocorre entre a quantidade de levantamento da válvula de admissão de ar 31 estimada com base na posição erroneamente detectada e a quantidade de levantamento real da válvula de admissão de ar 31.
[0086] Por esta razão, quando o controle coordenado do mecanismo de mudança de tempo de válvula 200 é executado com base no
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31/48 estado de controle do mecanismo de mudança de quantidade de levantamento 300 compreendido pela unidade de controle eletrônico 60, o tempo de válvula ajustado pelo mecanismo de mudança de tempo de válvula 200 torna-se inadequado para o estado operacional do motor. Como um resultado, o estado operacional do motor torna-se instável e, em alguns casos, existe uma preocupação que isto possa causar a ocorrência de falha na ignição, detonação, e similares.
[0087] Especificamente, se o tempo de válvula da válvula de admissão de ar 31 for deslocado para o lado de avanço quando a quantidade de levantamento da válvula de admissão de ar 31 é muito grande como mostrado na Figura 14A, o tempo de válvula aberta IVO da válvula de admissão de ar 31 torna-se antecipado, a sobreposição de válvula torna-se excessivamente grande e a quantidade de EGR interna aumenta. Como um resultado, o oxigênio suprido para a combustão torna-se insuficiente, a combustão torna-se instável, e a falha de ignição prontamente ocorre. Além disso, quando o tempo de válvula da válvula de admissão de ar 31 é deslocado para o lado de atraso quando a quantidade de levantamento da válvula de admissão de ar 31 é muito pequena como mostrado na Figura 14B, O tempo de válvula aberta IVO da válvula de admissão de ar 31 vem sobre ou após o ponto morto superior e o tempo de válvula fechada IVC torna-se próximo do ponto morto inferior. Como um resultado, uma pressão negativa da câmara de combustão 13 aumenta no momento de abertura de válvula da válvula de admissão de ar 31, a taxa de fluxo de ar introduzido para a câmara de combustão 13 aumenta, e a válvula de admissão de ar 31 é fechada para iniciar a compressão na vizinhança do ponto morto inferior. Assim, a temperatura e a pressão dentro da câmara de combustão 13 sobem prontamente e a detonação ocorre prontamente.
[0088] No entanto, para suprimir o desaparecimento do valor de contagem de posição P por este tipo de interrupção instantânea, uma
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32/48 adoção tem sido considerada de uma configuração na qual o valor do valor de contagem de posição P é armazenado na EEPROM 64 que não requer uma bateria de reserva para a retenção de dados de memória. No entanto, o número de vezes de re-escrita de dados de memória na EEPROM 64 é limitado, e se a EEPROM 64 for utilizada para armazenar o valor de contagem de posição P que muda sucessivamente durante a operação do eixo de controle 340, a durabilidade da EEPROM 64 declina notadamente, e assim a adoção deste tipo de configuração não é realística.
[0089] Assim, para o motor de combustão interna 1 de acordo com a presente modalidade, executando o aprendizado de posição máxima no modo abaixo descrito, a discrepância entre o valor de contagem de curso S e a posição real do eixo de controle 340 causada pelo desaparecimento do valor de contagem de posição P deste modo, é corrigida. [0090] De acordo com o aprendizado de posição máxima, quando o valor de contagem de posição P desaparece devido uma interrupção instantânea, o eixo de controle 340 é deslocado na direção do lado de limite Hi pela força operacional constante como indicado pela seta em linha tracejada na Figura 8C. Neste tempo, a quantidade de levantamento da válvula de admissão de ar 31 aumenta gradualmente, e portanto, um deslocamento é feito no controle de regulador no qual a quantidade de admissão de ar GA é regulada pela válvula reguladora 33 provida dentro do percurso de admissão de ar 30, de modo que o aumento excessivo de quantidade de admissão de ar GA que acompanha o aumento da quantidade levantamento é suprimido. Então, a posição na qual o batente do lado de limite Hi 343 contacta o cabeçote de cilindro 20 e o movimento do eixo de controle 340 para é aprendido como o limite Hi. Por exemplo, o valor do valor de contagem de posição P é ajustado para 480 de modo que o valor de contagem de curso S nesta posição torna-se 960.
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33/48 [0091] Executando o aprendizado de posição máxima no qual o eixo de controle 340 é operado na direção do lado de limite Hi e a posição de parada é aprendida como o limite Hi, a discrepância entre a posição real do eixo de controle 340 e a posição do eixo de controle 340 compreendida pela unidade de controle eletrônico 60 pode ser eliminada.
[0092] Mais ainda, quando a discrepância entre a posição real do eixo de controle 340 e a posição do eixo de controle 340 compreendida pela unidade de controle eletrônico 60 é estimada ser grande no motor de combustão interna 1 da presente modalidade (durante o período de tempo quando a discrepância é estimada ser grande, isto é, durante o período de tempo quando é estimado que a posição detectada da parte móvel é diferente da posição da parte móvel a ser detectada, um controle coordenado do mecanismo de mudança de quantidade de levantamento 300 e do mecanismo de mudança de tempo de válvula 200 é proibido.
[0093] Um modo de controle do mecanismo de mudança de tempo de válvula 200 e um modo de controle do mecanismo de mudança de quantidade de levantamento 300 para o aprendizado de posição máxima e a proibição de controle coordenado serão explicados enquanto referindo às Figuras 9 e 10.
[0094] Primeiramente, o controle de mecanismo de mudança de quantidade de levantamento 300 utilizando o aprendizado de posição máxima será explicado enquanto referindo à Figura 9. A Figura 9 é um fluxograma que mostra uma sequência de aprendizado de acordo com tal controle. Este aprendizado é executado repetidamente pela unidade de controle eletrônico 60 durante a operação do motor.
[0095] Quando o motor liga, primeiramente, na etapa S100, uma determinação é feita quanto a se este é o primeiro ciclo de controle após o suprimento de energia elétrica para a unidade de controle ele
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34/48 trônico 60 ser iniciado. Se for determinado na etapa S100 ser o primeiro ciclo de controle após o suprimento de energia elétrica para a unidade de controle eletrônico 60 ser iniciado (SIM na etapa S100), então o aprendizado prossegue para a etapa S110 e uma determinação é feita quanto a se um sinalizador de acionamento Fdrv está LIGADO. O sinalizador de acionamento Fdrv é ajustado para LIGADO no momento da partida do motor e é ajustado para DESLIGADO quando a operação do motor é parada, e este valor é armazenado na EEPROM 64 que não requer uma bateria de reserva para a retenção de dados de memória. Mais ainda, a energia elétrica é suprida para a unidade de controle eletrônico 60 antes da partida do motor. Por esta razão, na etapa S110, quando o sinalizador de acionamento Fdrv está ajustado para LIGADO, é estimado que o suprimento de energia elétrica para a unidade de controle eletrônico 60 reiniciou sem passar através do completamento de operação de motor normal (isto é, que o suprimento de energia elétrica reiniciou após a ocorrência de uma interrupção instantânea.
[0096] Se o sinalizador de acionamento Fdrv for determinado estar LIGADO na etapa S110 (SIM na etapa S110 (isto é, é determinado que uma interrupção instantânea ocorreu imediatamente anteriormente)), o aprendizado prossegue para a etapa S120, e um sinalizador de determinação de interrupção instantânea Fsd é ajustado para LIGADO. O sinalizador de determinação de interrupção instantânea é ajustado para LIGADO quando é determinado que uma interrupção instantânea ocorreu no modo acima descrito, e o sinalizador de determinação de interrupção instantânea é ajustado para DESLIGADO quando o aprendizado de posição máxima acima descrito terminou. O sinalizador de determinação de interrupção instantânea é armazenado na RAM 63 e é ajustado para DESLIGADO no estado inicial (isto é, no momento de partida do motor). Quando o sinalizador de determinação
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35/48 de interrupção instantânea Fsd foi ajustado para LIGADO deste modo, o aprendizado prossegue para a etapa S130.
[0097] No entanto, se o sinalizador de acionamento Fdrv for determinado estar DESLIGADO na etapa S110 (NÃO na etapa S110), é estimado que o suprimento de eletricidade início para a unidade de controle eletrônico 60 após sofrer uma parada de operação de motor normal (isto é, não uma ocorrência de uma interrupção instantânea), a etapa S120 e pulada, e o aprendizado prossegue para a etapa S130.
[0098] Mais ainda, se uma determinação for feita na etapa S110 que este não é o primeiro ciclo de controle após o início do suprimento elétrico para a unidade de controle eletrônico 60 (NÃO na etapa S100), a etapa S110 e a etapa S120 são puladas, e o aprendizado prossegue para a etapa S130.
[0099] Na etapa S130, uma determinação é feita quanto a se o sinalizador de determinação de interrupção instantânea Fsd está LIGADO. Se o sinalizador de determinação de interrupção instantânea Fsd for determinado estar DESLIGADO na etapa S130 (NÃO na etapa S130), nenhuma interrupção instantânea ocorreu, e portanto o aprendizado prossegue para a etapa S140, e a velocidade de rotação de marcha lenta NEi é ajustada para a velocidade de rotação-padrão NEst a qual é a velocidade de rotação de marcha lenta normal.
[00100] A execução então prossegue para a etapa S150, a posiçãoalvo do eixo de controle 340 é ajustada com base na quantidade de admissão de ar solicitada no modo anteriormente descrito, e o controle normal no qual a quantidade de levantamento da válvula de admissão de ar 31 é mudada pela operação do eixo de controle 340 é executado. Quando o eixo de controle 340 operou deste modo, este aprendizado termina.
[00101] No entanto, se o sinalizador de determinação de interrupção instantânea Fsd for determinado estar LIGADO na etapa S130
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36/48 (SIM na etapa S130), uma discrepância é estimada ter ocorrido entre a posição real do eixo de controle 340 e a posição do eixo de controle 340 compreendida pela unidade de controle eletrônico 60 com base no valor do valor de contagem de curso S devido à ocorrência de uma interrupção instantânea, e a discrepância entre a posição real do eixo de controle 340 e a posição do eixo de controle 340 compreendida pela unidade de controle eletrônico 60 é estimada ser grande. A execução então prossegue para a etapa S145, a velocidade de rotação de marcha lenta NEi é ajustada para um valor obtido pela adição de uma quantidade específica α à velocidade de rotação-padrão NEst, o aprendizado de posição máxima acima é executado na etapa S155, e o aprendizado termina.
[00102] Executando repetidamente o aprendizado deste modo, uma determinação é feita quanto a se uma interrupção instantânea ocorreu. Então, com base no resultado de determinação no modo acima quanto a se uma interrupção instantânea ocorreu, se a discrepância entre a posição real do eixo de controle 340 e a posição do eixo de controle 340 compreendida pela unidade de controle eletrônico 60 for estimada ser grande, o aprendizado de posição máxima é executado.
[00103] O controle do mecanismo de mudança de tempo de válvula 200 para proibir o controle coordenado será a seguir explicado com referência à Figura 10. A Figura 10 é um fluxograma que mostra a sequência de processamento para este controle. Este processamento é executado repetidamente pela unidade de controle eletrônico 60 durante a operação do motor.
[00104] Quando este processamento inicia, primeiramente, na etapa S200, uma determinação é feita quanto a se o sinalizador de determinação de interrupção instantânea Fsd está LIGADO. Se o sinalizador de determinação de interrupção instantânea Fsd na etapa S200 for determinado estar DESLIGADO, uma interrupção instantânea é es
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37/48 timada não ter ocorrido, a sobreposição de válvula-alvo é ajustada com base na carga de motor calculada com base na quantidade de admissão de ar GA e na velocidade de rotação do motor NE e o mecanismo de mudança de tempo de válvula 200 é sujeito ao controle coordenado com base no estado de controle do mecanismo de mudança de quantidade de levantamento 300. Isto quer dizer, uma fasealvo Otrg do came de admissão de ar 32a é ajustada com base na carga de motor e no valor de contagem de curso S. Basicamente, com base na posição do eixo de controle 340, a fase-alvo Otrg é deslocada mais para o lado de atraso conforme a quantidade de levantamento da válvula de admissão de ar 31 é maior, e a fase-alvo Otrg é deslocada mais para o lado de avanço conforme a quantidade de levantamento da válvula de admissão de ar 31 é menor. Deste modo, a mudança no tempo de válvula aberta IVO da válvula de admissão de ar 31 que acompanha a mudança da quantidade de levantamento é compensada por uma mudança de fase Θ do came de admissão de ar 32a. Então, juntamente com esta compensação, uma fase-alvo Otrg é adicionalmente deslocada para o lado de avanço de modo que a quantidade de sobreposição de válvula seja adequada para o estado operacional do motor.
[00105] Quando a fase-alvo Otrg para o controle coordenado é ajustada deste modo, a execução prossegue para a etapa S220, o mecanismo de mudança de tempo de válvula 200 é operado de modo que a fase Θ do came de admissão de ar 32a detectada pelo sensor de posição de came 75 coincida com a fase-alvo Otrg, e o processamento termina.
[00106] A posição do eixo de controle 340 e a fase Θ do came de admissão de ar 32a que sofrem um controle coordenado deste modo mudam conforme a curva L mostrada na Figura 11. Basicamente, conforme a carga de motor torna-se maior, o eixo de controle 340 é ope
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38/48 rado na direção do lado de limite Hi, e a fase Θ do came de admissão de ar 32a e mudada na direção do lado de atraso. Deste modo, a quantidade de levantamento da válvula de admissão de ar 31 torna-se grande e a quantidade de admissão de ar GA é aumentada. No entanto, conforme a carga de motor torna-se menor, o eixo de controle 340 é operado para o lado de limite Lo, e a fase Θ do came de admissão de ar 32a é mudada na direção do lado de avanço. Por este meio, a quantidade de levantamento da válvula de admissão de ar 31 torna-se pequena e a quantidade de admissão de ar GA diminui. Como mostrado na Figura 11, no motor de combustão interna 1 da presente modalidade, a faixa de controle dentro da qual o eixo de controle 340 é movido quando a quantidade de admissão de ar GA é regulada pode ser ajustada menor do que a faixa móvel do eixo de controle 340 restrita pelo limite Hi e o limite Lo.
[00107] No entanto, se o sinalizador de determinação de interrupção instantânea Fsd for determinado estar LIGADO na etapa S200 (NÃO na etapa S200), então o controle prossegue para a etapa S215, e a fase-alvo Otrg é ajustada com base na carga de motor sem depender do estado de controle do mecanismo de mudança de quantidade de levantamento 300. Especificamente, a unidade de controle eletrônico 60 refere-se ao mapa utilizado para os cálculos que está armazenado na ROM 62 da unidade de controle eletrônico 60 e ajusta a fasealvo Otrg. Como mostrado na Figura 12, este mapa está definido de modo que a fase-alvo Otrg seja avançada em proporção à carga de motor de modo que a fase-alvo Otrg torna-se maior conforme a carga de motor torna-se maior e a fase-alvo Otrg torna-se menor conforme a carga de motor torna-se menor.
[00108] Quando a fase-alvo Otrg foi ajustada com base na carga de motor deste modo, o mecanismo de mudança de tempo de válvula 200 é operado na etapa S220 de modo que a fase Θ da válvula de admis
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39/48 são de ar 31 coincida com a fase-alvo Otrg e o processamento termina. [00109] Executando repetidamente o processamento deste modo, uma determinação é feita quanto a se uma interrupção instantânea ocorreu e então, com base nos resultados da determinação, o controle coordenado é proibido se a discrepância entre a posição real do eixo de controle 340 e a posição do eixo de controle 340 compreendida pela unidade de controle eletrônico 60 for estimada ser grande.
[00110] A operação quando o controle coordenado foi proibido deste modo será explicada enquanto se referindo à Figura 13. A Figura 13 é um gráfico de tempo que mostra um modo de mudança da fase Θ do came de admissão de ar 32a e do valor de contagem de curso S que acompanha a proibição do controle coordenado.
[00111] Como mostrado na Figura 13, desde que nenhuma interrupção instantânea tenha ocorrido (tempo t0 - t1), isto é, quando o valor de contagem de curso S é igual ao valor que corresponde à posição real do eixo de controle 340, o controle coordenado é executado, e a fase Θ do came de admissão de ar 32a é mudada juntamente com uma mudança do valor do valor de contagem de curso S.
[00112] No entanto, quando uma interrupção instantânea ocorre no tempo t1, e o valor do valor de contagem de posição P armazenado na RAM 63 desaparece, o valor do valor de contagem de curso S torna-se inevidente, e o sinalizador de determinação de interrupção instantânea Fsd é ajustado para LIGADO e a discrepância entre a posição real do eixo de controle 340 e a posição do eixo de controle 340 compreendida pela unidade de controle eletrônico 60 é estimada ser grande, o controle coordenado é proibido e a velocidade de rotação de marcha lenta NEi é aumentada para uma quantidade específica a.
[00113] Então, o aprendizado de posição máxima inicia no tempo t1 e o eixo de controle 340 é operado na direção do lado de limite Hi. Durante o período de execução do aprendizado de posição máxima deste
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40/48 modo (tempo t1 a t3), a quantidade de admissão de ar GA é regulada pela válvula reguladora 33, e a fase Θ do came de admissão de ar 32a é mudada com base na carga de motor. Por exemplo, quando a carga de motor é alta como indicado pela linha cheia na Figura 13, a fase Θ do came de admissão de ar 32a é deslocada na direção do lado de avanço. No entanto, quando a carga de motor é baixa como indicado pela linha tracejada na Figura 13, a fase Θ do came de admissão de ar 32a é deslocada na direção do lado de atraso.
[00114] Quando o eixo de controle 340 contacta o limite Hi e o deslocamento para no tempo t2, a posição do eixo de controle 340 é aprendida como a posição que corresponde ao limite Hi, e o valor do valor de contagem de curso S é corrigido (tempo t2 a t3). Então no tempo t3, o aprendizado de posição máxima termina, e quando o valor do valor de contagem de curso S torna-se igual ao valor que corresponde à posição real do eixo de controle 340, o sinalizador de determinação de interrupção instantânea Fsd é ajustado para DESLIGADO, o controle coordenado proibido é cancelado, e a velocidade de rotação de marcha lenta NEi é ajustada para a velocidade de rotação-padrão NEst.
[00115] Então, no tempo t3, o controle coordenado é novamente executado para o controle do mecanismo de mudança de quantidade de levantamento 300 e o controle do mecanismo de mudança de tempo de válvula 200, e portanto a fase Θ do came de admissão de ar 32a é mudada com uma mudança do valor de contagem de curso S.
[00116] Os efeitos vantajosos abaixo listados são obtidos de acordo com a presente modalidade como anteriormente explicado.
[00117] Quando a carga de motor está baixa (isto é, quando a quantidade de ar introduzida na câmara de combustão 13 é pequena durante o curso de admissão de ar), devido ao baixo oxigênio dentro da câmara de combustão 13, a combustão torna-se instável, e a falha
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41/48 na ignição prontamente ocorre. No entanto, quando a carga de motor é alta (isto é, quando a quantidade de ar introduzida na câmara de combustão 13 é alta durante o curso de admissão de ar), a temperatura e a pressão dentro da câmara de combustão 13 prontamente aumentam durante o curso de compressão, e portanto a detonação prontamente ocorre. Assim, de acordo com a modalidade acima, com base em uma determinação quanto a se uma interrupção instantânea ocorreu, quando uma discrepância entre a quantidade de levantamento real e a quantidade de levantamento da válvula de admissão de ar 31 compreendida pela unidade de controle eletrônico 60 é estimada ser grande, o controle coordenado é proibido e a operação do mecanismo de mudança de tempo de válvula 200 é feita com base na carga de motor. Por esta razão, o ajuste do tempo de válvula com base em um estado de controle impreciso do mecanismo de mudança de quantidade de levantamento 300 é evitado, o tempo de válvula pode ser mudado de modo a suprimir a ocorrência de falha na ignição quando a carga de motor é baixa, e o tempo de válvula pode ser mudado de modo a suprimir a ocorrência de detonação quando a carga de motor é alta. Como um resultado, mesmo quando a unidade de controle eletrônico 60 tornou-se incapaz de compreender precisamente a quantidade de levantamento da válvula de admissão de ar 31, é possível suprimir a ocorrência de falha na ignição e de detonação.
[00118] Quando o tempo de válvula da válvula de admissão de ar 31 é deslocado para o lado de avanço enquanto que a quantidade de levantamento da válvula de admissão de ar 31 é extremamente alta, a sobreposição de válvula é excessivamente grande, o oxigênio suprido para a combustão torna-se insuficiente, a combustão torna-se instável, e a falha na ignição ocorre prontamente. No entanto, quando o tempo de válvula da válvula de admissão de ar 31 é deslocado para o lado de atraso enquanto que a quantidade de levantamento da válvula de ad
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42/48 missão de ar 31 é extremamente baixa, o tempo de válvula aberta IVO da válvula de admissão de ar 31 vem no ou após o ponto morto superior, e o tempo de válvula fechada IVC vem na vizinhança do ponto morto inferior, de modo que um aumento de temperatura e de pressão dentro da câmara de combustão 13 prontamente ocorre, e a detonação prontamente ocorre. Assim, de acordo com a modalidade acima, quando a discrepância entre a posição real do eixo de controle 340 e a posição do eixo de controle 340 compreendida pela unidade de controle eletrônico 60 é estimada ser grande, o tempo de válvula da válvula de admissão de ar 31 é deslocado mais para o lado de atraso conforme a carga de motor é menor, e o tempo de válvula da válvula de admissão de ar 31 é deslocado mais para o lado de avanço conforme a carga de motor é maior. Devido a esta configuração, quando a carga de motor é baixa (isto é, quando a falha na ignição prontamente ocorre apesar da detonação tender a não ocorrer), o tempo de válvula da válvula de admissão de ar 31 é deslocado na direção do lado de atraso, e mesmo quando a quantidade de levantamento da válvula de admissão de ar 31 não pode ser precisamente compreendida, é possível evitar que as características de válvula da válvula de admissão de ar 31 sejam ajustadas para as características de válvula onde a falha de ignição prontamente ocorre, e a ocorrência de falha na ignição pode ser adequadamente suprimida. Também, quando a carga de motor é alta (isto é, quando a detonação prontamente ocorre apesar da falha na ignição tender a não ocorrer), o tempo de válvula da válvula de admissão de ar 31 é deslocado na direção do lado de avanço, e mesmo quando a quantidade de levantamento da válvula de admissão de ar 31 não pode ser precisamente compreendida, é possível evitar que as características de válvula da válvula de admissão de ar 31 sejam ajustadas para as características de válvula onde a detonação prontamente ocorre, e a ocorrência de detonação pode ser adequadamente suPetição 870190032472, de 04/04/2019, pág. 44/60
43/48 primida.
[00119] Quando uma interrupção instantânea ocorre entre a posição real do eixo de controle 340 e a posição do eixo de controle 340 compreendida pela unidade de controle eletrônico 60 é estimada ser grande, o aprendizado de posição máxima é executado. Por esta razão, torna-se possível eliminar a discrepância entre a posição real do eixo de controle 340 e a posição do eixo de controle 340 compreendida pela unidade de controle eletrônico 60. Também, o aprendizado de posição máxima é executado operando o eixo de controle 340 de modo que a quantidade de levantamento aumente enquanto que a quantidade de admissão de ar GA é regulada utilizando a válvula reguladora 33. É assim possível impedir que a quantidade de admissão de ar GA torne-se excessivamente grande devido à operação de regulagem da válvula reguladora 33 e o aprendizado de posição máxima pode ser executado mesmo durante a operação do motor.
[00120] Além disso, quando a quantidade de admissão de ar GA é regulada de acordo com a válvula reguladora 33, uma mudança no rendimento do motor é possível mesmo durante a execução do aprendizado de posição máxima mudando o grau de abertura da válvula reguladora 33. Quando o grau de abertura da válvula reguladora 33 é mudado deste modo, as respectivas possibilidades de ocorrência de falha na ignição e de detonação mudam devido à mudança da carga de motor. De acordo com a configuração da modalidade acima na qual o tempo de válvula é mudado com base na carga de motor, o tempo de válvula é mudado de acordo com as possibilidades de ocorrência de falha na ignição e de detonação que acompanham a mudança da carga de motor, torna-se possível suprimir adequadamente a ocorrência de falha na ignição e de detonação.
[00121] Quando a quantidade de levantamento da válvula de admissão de ar 31 é mudada pela operação do eixo de controle 340 so
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44/48 bre a faixa móvel inteira do eixo de controle restrita pelo batente do lado de limite Lo 342 e do batente do lado de limite Hi 343, um choque é causado cada vez que o movimento do eixo de controle 340 é parado pelo batente do lado de limite Lo 342 e do batente do lado de limite Hi 343 conforme a quantidade de levantamento é mudada, e assim existe uma preocupação de que isto possa causar uma diminuição de durabilidade do mecanismo de mudança de quantidade de levantamento 300. Portanto, de acordo com a modalidade acima, a quantidade de levantamento é mudada causando o deslocamento do eixo de controle 340 dentro de uma faixa de controle especificada que é ajustada para uma faixa que é mais estreita do que a faixa móvel. De acordo com esta configuração, torna-se possível evitar a ocorrência de um choque que ocorre devido à parada de movimento do eixo de controle 340 pelo batente do lado de limite Lo 342 e o batente do lado de limite Hi 343 quando a quantidade de levantamento é mudada, e assim um aperfeiçoamento de durabilidade do mecanismo de mudança de quantidade de levantamento 300 é possível.
[00122] Durante uma carga extremamente baixa tal como quando em marcha lenta, a combustão torna-se instável e a falha na ignição prontamente ocorre. Por esta razão, aumentando a velocidade de rotação de marcha lenta NEi de acordo com a modalidade acima, tornase possível estabilizar a combustão e suprimir mais adequadamente a ocorrência de falha na ignição durante o estado de marcha lenta. Mais ainda, quando o aprendizado de posição máxima é executado, devido à operação do eixo de controle 340 até o limite Hi onde a quantidade de levantamento da válvula de admissão de ar 31 torna-se a maior de acordo com a execução do aprendizado de posição máxima, a sobreposição de válvula torna-se excessivamente alta e isto resulta em um estado onde a falha na ignição ocorre especificamente prontamente. Assim, pela adoção de uma configuração que cause um aumento da
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45/48 velocidade de rotação de marcha lenta NEi como modalidade acima, mesmo durante a execução do aprendizado de posição máxima onde a falha na ignição ocorre especificamente prontamente, é possível suprimir adequadamente a ocorrência de falha na ignição.
[00123] A modalidade acima pode ser executada de acordo com os aspectos abaixo descritos por uma modificação apropriada da modalidade acima. Uma configuração foi acima descrita na qual, quando a discrepância entre a posição real do eixo de controle 340 e a posição do eixo de controle 340 compreendida pela unidade de controle eletrônico 60 é estimada ser grande, a velocidade de rotação de marcha lenta NEi é aumentada por uma quantidade especificada a. O valor da quantidade especificada a pode ser mudado apropriadamente desde que o valor seja tal que seja possível suprimir a ocorrência de falha na ignição.
[00124] Além disso, mesmo quando a configuração que causa um aumento na velocidade de rotação de marcha lenta NEi neste modo não é adotada, pela adoção de uma configuração que pelo menos muda o tempo de válvula com base na carga de motor, a supressão de ocorrência de falha na ignição e de detonação é possível mesmo quando uma compreensão precisa da quantidade de levantamento da válvula de admissão de ar 31 pela unidade de controle eletrônico 60 torna-se impossível.
[00125] Na descrição acima da modalidade acima, uma configuração está mostrada que proibe o controle coordenado, e, referindo-se a um mapa de cálculo que é definido de modo que a quantidade de avanço torna-se mais alta em proporção à carga de motor como mostrado na Figura 12, a fase-alvo Otrg é deslocada mais para o lado de atraso conforme a carga de motor torna-se mais baixa, e a fase-alvo Otrg é deslocada mais para o lado de avanço conforme a carga de motor torna-se mais alta. Em contraste, o modo de ajustar a fase-alvo Otrg
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46/48 em relação à carga de motor pode ser adequadamente mudado. Por exemplo, uma configuração pode ser adotada na qual o tempo de válvula da válvula de admissão de ar 31 é deslocado para o lado de avanço quando a carga de motor torna-se mais alta do que ou igual a uma carga especificada. Quando este tipo de configuração é adotado, durante as cargas altas quando a detonação prontamente ocorre, pelo menos a ocorrência de detonação pode ser suprimida deslocando o tempo de válvula para o lado de avanço. Mais ainda, uma configuração pode ser adotada na qual o tempo de válvula da válvula de admissão de ar 31 é deslocado para o lado de atraso quando a carga de motor tornou-se igual a ou menor do que uma carga especificada. Quando este tipo de configuração é adotado, durante as cargas baixas quando a falha na ignição prontamente ocorre, pelo menos a ocorrência de falha na ignição pode ser suprimida deslocando o tempo de válvula para o lado de atraso. Estas configurações podem também ser combinadas, e é possível adotar uma configuração na qual a fase-alvo 0trg é mudada em um modo em etapas deslocando o tempo de válvula para o lado de avanço quando a carga de motor é maior do que ou igual a uma carga especificada e também deslocando o tempo de válvula para o lado de atraso quando a carga de motor é menor do que uma carga especificada.
[00126] A descrição acima da modalidade, uma configuração foi descrita na qual um meio de estimativa de anormalidade estima se a discrepância entre a posição real do eixo de controle 340 e a posição do eixo de controle 340 compreendida pela unidade de controle eletrônico 60 é grande quando é determinado que uma interrupção instantânea ocorreu. No entanto, a configuração para a estimativa sobre se a discrepância é grande utilizando o meio de estimativa de anormalidade pode ser mudada conforme apropriado. Essencialmente, qualquer que seja o método de tal estimativa, se uma configuração for adotada na
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47/48 qual o controle coordenado está proibido e o mecanismo de mudança de tempo de válvula 200 é operado com base na carga de motor quando a discrepância é estimada ser grande, a supressão da ocorrência de falha na ignição e de detonação é possível.
[00127] Além disso, na modalidade acima, uma configuração foi descrita na qual o aprendizado de posição máxima é executado quando a discrepância entre a posição real do eixo de controle 340 e a posição do eixo de controle 340 compreendida pela unidade de controle eletrônico 60 é estimada ser grande. No entanto, mesmo quando o motor de combustão interna não executa tal aprendizado, pela adoção de uma configuração da presente invenção na qual o controle coordenado é proibido e o mecanismo de mudança de tempo de válvula 200 é operado com base na carga de motor quando a discrepância é estimada ser grande, pelo menos a supressão da ocorrência de falha na ignição e de detonação é possível. Também com outro aspecto, isto é, um motor de combustão interna que executa um aprendizado no qual o eixo de controle 340 é operado na direção do lado de limite Lo onde a quantidade de levantamento da válvula 31 torna-se a menor e a posição na qual o eixo de controle 340 é parado é aprendido como o limite Lo, a supressão da ocorrência de falha na ignição e de detonação é possível pela adoção de uma configuração na qual o controle coordenado é proibido e o mecanismo de mudança de tempo de válvula 200 é operado com base na carga de motor.
[00128] O mecanismo de mudança de quantidade de levantamento 300 explicado na descrição acima da modalidade é um exemplo de um mecanismo de mudança de quantidade de levantamento, e a invenção pode ser aplicada também no caso de outra configuração, desde que o aparelho de controle de um motor de combustão interna esteja provido com um mecanismo de mudança de quantidade de levantamento para mudar a quantidade de levantamento da válvula de admissão de ar 31
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48/48 causando um deslocamento da parte móvel e executa o controle coordenado operando o mecanismo de mudança de tempo de válvula com base no estado do mecanismo de mudança de quantidade de levantamento.
[00129] Também, o esquema no qual dois sensores de posição S1 e S2 estão providos como o sensor de posição 77, e o movimento acumulado do eixo de controle 340 é calculado como o valor de contagem de curso S com base em sinais de pulso emitidos de cada um dos sensores de posição S1 e S2 para estimar o estado de controle do mecanismo de mudança de quantidade de levantamento é um exemplo de meio de detecção de posição que detecta uma posição do eixo de controle 340 com base em uma quantidade de deslocamento relativo de uma posição de base, e portanto, o esquema pode ser mudado conforme apropriado.

Claims (3)

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REIVINDICAÇÕES
1. Aparelho de controle para um motor de combustão interna, o aparelho de controle incluindo uma válvula reguladora que ajusta uma quantidade de ar de admissão fluindo através de um percurso de admissão de ar:
um mecanismo de mudança de tempo de válvula (200) que muda o tempo de válvula de uma válvula de admissão de ar;
um mecanismo de mudança de quantidade de levantamento (300) que muda um valor de levantamento máximo e um tempo de levantamento da válvula de admissão de ar através do deslocamento de uma parte móvel (340);
um meio de detecção de posição que ajusta uma posição de base com base em uma posição-limite móvel onde o valor de levantamento máximo e o tempo de levantamento tornam-se os maiores, e para detectar uma posição da parte móvel (340) com base em um movimento acumulado da parte móvel (340) da posição de base; e um meio de controle (60) executando um controle coordenado no qual uma posição-alvo da parte móvel (340) é ajustada com base em uma quantidade de ar de admissão solicitada, a parte móvel (340) é movida de modo que a posição da parte móvel (340) detectada pelo meio de detecção de posição torne-se a posição-alvo para operar o mecanismo de mudança de quantidade de levantamento (300), e o mecanismo de mudança de tempo de válvula (200) é operado de acordo com um estado de controle do mecanismo de mudança de quantidade de levantamento (300), o aparelho de controle caracterizado por compreender um meio de estimativa de anormalidade que estima se uma interrupção instantânea do suprimento de energia elétrica para o meio de detecção de posição ocorre, e um meio de aprendizado executando um aprendizado de
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2/2 posição máxima para corrigir o movimento acumulado ao mover a parte móvel de modo que o valor de levantamento máximo e o tempo de levantamento aumentam e aprendendo a posição de parada da parte móvel (340) como a posição-limite móvel, em que, quando o meio de estimativa de anormalidade estima que ocorre a interrupção instantânea do suprimento de energia elétrica e a parte móvel é detectada de forma errada, o meio de controle (60) executa processamento de proibir o controle coordenado e opera o mecanismo de mudança de tempo de válvula (200) com base na carga de motor, processando ajuste da quantidade de ar de admissão usando a válvula reguladora e processando aumento de velocidade de rotação de marcha lenta maior do que a velocidade de rotação de marcha lenta durante operação normal quando o meio de aprendizado executa o aprendizado de posição máxima.
2. Aparelho de controle para um motor de combustão interna de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que, quando o meio de estimativa de anormalidade estima que a interrupção instantânea do suprimento de energia elétrica ocorre e a posição da parte móvel é detectada de forma errada, o meio de controle opera o mecanismo de mudança de tempo de válvula (200) de modo a ajustar o tempo de válvula da válvula de admissão de ar mais para o lado de atraso conforme a carga de motor diminui e ajustar o tempo de válvula da válvula de admissão de ar mais para o lado de avanço conforme a carga de motor aumenta.
3. Aparelho de controle para um motor de combustão interna de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o meio de controle muda o valor de levantamento máximo e o tempo de levantamento da válvula de admissão de ar movendo a parte móvel (340) dentro de uma faixa de controle especificada ajustada dentro de uma faixa mais estreita do que a faixa móvel da parte móvel (340).
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