CN101415910B - 可变气门正时设备及其控制方法 - Google Patents

Abstract

在用于确保检测气门正时的精度的基准位置学习时，致动器的操作量被设定为使得进气门相位改变为作为基准位置的最大延迟角的位置。在进气门相位达到最大延迟角并且进气门相位的改变停止(在S150为“是”)时，判断为进气门相位已经达到基准相位，并正常结束学习。如果即使在从学习开始起经过的时间已经超过限制时间Tlmt之后学习操作仍未正常结束，则强制结束基准位置学习(在S170为“是”)，并停止向致动器供电。于是，在基准位置学习时，可以减小电力消耗，并可以保护设备。

Description

可变气门正时设备及其控制方法

技术领域

本发明涉及可变气门正时设备。具体而言，本发明涉及具有以取决于致动器操作量的变化量改变气门开启/关闭的正时的机构的可变气门正时设备。

背景技术

传统上已知VVT(可变气门正时)设备根据运行状况来改变进气门或排气门开启/关闭的正时，即，开启/关闭相位(曲轴转角)。通常，在可变气门正时设备中，通过使凸轮轴相对于链轮等旋转来改变相位，所述凸轮轴使进气门或排气门开启/关闭。由诸如液压机构或电动机的致动器来使凸轮轴旋转。

为了使用这种可变气门正时设备来精确地控制气门开启/关闭相位(气门正时)，需要防止检测气门开启/关闭的实际相位的误差。为了减小检测误差，已经有通用的实践方法来将气门开启/关闭相位设定在受到机械限制的规定基准位置处，并将此时的气门开启/关闭相位的检测值的误差学习为偏移量。

在专利文献1(日本专利公开No.2004-340013)所揭示的进气门驱动设备中，通过将一个或多个学习校正值相加来设定目标工作角和目标相位，从而校正可变气门控制中的变动。具体而言，根据专利文献1，在低速、低负荷侧实现用于更新学习校正值的学习操作时，提高了抑制变动的效果。

在专利文献2(日本专利公开No.2004-156461)所揭示的可变气门正时设备中，在规定学习条件(例如，每次发动机运行开始)下学习气门正时的基准位置，以确保实际气门正时的检测精度。此外，根据该公开，在学习未完成时，判断为检测精度较低，并限制气门正时的改变率。因此，可以防止由于可动部分撞击止挡部等引起的对设备的损害。

作为一种可变气门正时设备，已经使用了如下机构，其中在操作用于改变气门正时的可动部分的致动器停止时，由弹簧等推压可动部分，或者由锁止销等限制可动部分的操作，使得气门正时自动返回到基准位置。在这种机构中，在该返回时自然完成了基准位置学习。

在具有以取决于致动器的操作量的量改变气门正时并且在致动器停止时固定气门正时的机构的可变气门正时设备中，考虑到保护设备以及致动器的操作能量(电力消耗)，需要执行基准位置学习以确保检测实际气门正时的精度。上述专利文献1和2未描述基于这种视角的基准位置学习的任何具体内容。

发明内容

本发明的目的是提供一种可变气门正时设备等，其实现了在用于确保检测气门正时的精度的基准位置学习期间对设备的保护和电力消耗的减小。

本发明提供了一种可变气门正时设备，其用于改变设置在发动机中的进气门和排气门中至少一者的开启/关闭正时，所述可变气门正时设备包括：致动器，其操作所述可变气门正时设备、改变机构，其用于以取决于所述致动器的操作量的改变量改变所述开启/关闭正时、基准位置学习装置、检测装置和强制结束装置。基准位置学习装置被构造为通过产生致动器操作指令使得所述开启/关闭正时改变为规定正时来执行学习操作，并且响应于所述开启/关闭正时达到所述规定正时而学习基准开启/关闭正时并结束所述学习操作。检测装置检测从所述学习操作开始经过的规定限制时间。如果由所述检测装置检测到经过了所述限制时间，则即使当所述开启/关闭正时尚未达到所述规定正时时，强制结束装置也强制结束所述学习操作。

可选地，本发明提供了一种可变气门正时设备，其用于改变设置在发动机中的进气门和排气门中至少一者的开启/关闭正时，所述可变气门正时设备包括：致动器，其操作所述可变气门正时设备、改变机构，其用于以取决于所述致动器的操作量的改变量改变所述开启/关闭正时和控制单元，其用于控制所述致动器的操作。所述控制单元被构造为通过产生致动器操作指令使得所述开启/关闭正时改变为规定正时来执行学习操作，并且响应于所述开启/关闭正时达到所述规定正时而学习基准开启/关闭正时并结束所述学习操作。所述控制单元还构造成如果还检测到从所述学习操作开始经过的规定限制时间，则即使当所述开启/关闭正时尚未达到所述规定正时时，也强制结束所述学习操作

本发明还提供了一种控制可变气门正时设备的方法，所述可变气门正时设备用于改变设置在发动机中的进气门和排气门中至少一者的开启/关闭正时，所述控制方法包括基准位置学习步骤、检测步骤和强制结束步骤。所述可变气门正时设备包括：致动器，其操作所述可变气门正时设备，以及改变机构，其以取决于所述致动器的操作量的改变量改变所述开启/关闭正时。在基准位置学习步骤，通过产生致动器操作指令使得所述开启/关闭正时改变为规定正时来执行学习操作，并且响应于所述开启/关闭正时达到所述规定正时而学习基准开启/关闭正时并结束所述学习操作。在检测步骤，检测从所述学习操作开始经过的规定限制时间。在强制结束步骤，如果在所述检测步骤中检测到经过了所述限制时间，则即使当所述开启/关闭正时尚未达到所述规定正时时，也强制结束所述学习操作。

根据可变气门正时设备或其控制方法，在使用致动器将开启/关闭正时改变为规定正时的基准位置学习中，即使在开启/关闭正时尚未完全达到规定正时且不能正常结束学习操作时，如果预设限制时间已经经过，则强制结束学习操作并停止致动器。因此，能够防止可导致致动器的增大的电力消耗和热累积的、过长的基准位置学习。结果，可以在执行基准位置学习时减小电力消耗并保护设备。

优选地，在根据本发明的可变气门正时设备中，所述强制结束装置包括用于对于所述学习操作的强制结束向乘客发出警告的装置和用于将强制结束作为用于识别故障内容的一个信息存储的装置中的至少一者。

可选地，在强制结束所述学习操作时，所述控制单元执行向乘客发出警告和将强制结束作为用于识别故障内容的一个信息存储两个操作中的至少一者。

优选地，在根据本发明的控制可变气门正时设备的方法中，在所述强制结束步骤中，在强制结束所述学习操作时，执行向乘客发出警告和将强制结束作为用于识别故障内容的一个信息存储两个操作中的至少一者。

根据上述可变气门正时设备或其控制方法，在基准位置学习未正常结束时，存在关于改变机构的机械故障或由气门正时控制的较低精度引起里程劣化的担心。因此，可以向乘客发出建议检查等(例如诊断监控)的警告。此外，可以存储表示基准位置学习的异常结束的一个信息(诊断代码)，因而可以实现合适的维护。

优选地，根据本发明的可变气门正时设备还包括供电停止装置。所述改变机构被构造为在所述开启/关闭正时处于第一区域中时相对于所述致动器的操作量以第一改变量改变所述开启/关闭正时，并在所述开启/关闭正时处于与所述第一区域不同的第二区域中时相对于所述致动器的操作量以第二改变量改变所述开启/关闭正时，所述第二改变量大于所述第一改变量，并且所述规定正时设置在所述第一区域中。所述供电停止装置在由所述强制结束装置强制结束所述学习操作时停止向所述致动器供电。可选地，所述控制单元还在强制结束所述学习操作时停止向所述致动器供电。

优选地，根据本发明的控制可变气门正时设备的方法还包括供电停止步骤。所述改变机构被构造为在所述开启/关闭正时处于第一区域中时相对于所述致动器的操作量以第一改变量改变所述开启/关闭正时，并在所述开启/关闭正时处于与所述第一区域不同的第二区域中时相对于所述致动器的操作量以第二改变量改变所述开启/关闭正时，所述第二改变量大于所述第一改变量，并且所述规定正时设置在所述第一区域中。在供电停止步骤中，在所述强制结束步骤中强制结束所述学习操作时停止向所述致动器供电。

根据该可变气门正时设备或其控制方法，在基准位置学习的完成时的开启/关闭正时(气门正时)处于其中开启/关闭正时的改变量相对于致动器操作量较小的区域(第一区域)中。因此，即使在强制结束基准位置学习时停止向致动器供电，也可以保持此时的开启/关闭正时。因此，在由于限制时间的经过而强制结束基准位置学习时，也停止向致动器供电，从而可以更可靠地防止此后浪费的电力消耗和热累积。

更优选地，在根据本发明的可变气门正时设备中，所述改变机构被构造为使得在所述规定正时所述开启/关闭正时的改变以机械的方式被限制。在产生用于将所述开启/关闭正时改变为所述规定正时的所述操作指令的同时，当所述开启/关闭正时的改变量达到近似于零时，所述检测装置检测到所述开启/关闭正时已经达到所述规定正时。可选地，在产生用于将所述开启/关闭正时改变为所述规定正时的所述操作指令同时，当所述开启/关闭正时的改变量达到近似于零时，所述控制单元检测到所述开启/关闭正时已经达到所述规定正时。

优选地，在根据本发明的控制可变气门正时设备的方法中，所述改变机构被构造为使得在所述规定正时所述开启/关闭正时的改变以机械的方式被限制。在所述检测步骤中，在产生用于将所述开启/关闭正时改变为所述规定正时的所述操作指令的同时，当所述开启/关闭正时的改变量达到近似于零时，检测到所述开启/关闭正时已经达到所述规定正时。

根据该可变气门设备或其控制方法，在基准位置学习时的开启/关闭正时(气门正时)的改变以机械的方式被限制。因此，通过在基准位置学习时监控气门正时的改变量是否为近似于零，可以迅速检测学习的完成。此外，在这种机构中，在气门正时的改变以机械的方式被限制时由致动器引起的热产生和能量消耗增大，所以通过停止向致动器供电带来的减小电力消耗和保护设备的效果尤为重要。

此外，在根据本发明的可变气门正时设备或其控制方法中，与由所述改变机构改变的所述开启/关闭正时的可变范围的限制位置相对应地设定所述规定正时。

根据该可变气门正时设备或其控制方法，可以通过利用开启/关闭正时(气门正时)的可变范围的限制位置(例如最大延迟角的相位)，在不增加任何特定机构的情况下执行基准位置学习。

可选地，在根据本发明的可变气门正时设备或其控制方法中，所述致动器由电动机实现，并且所述致动器的操作量是所述电动机的转速相对于凸轮轴的转速的差，所述凸轮轴驱动其开启/关闭正时要被改变的气门。

根据该可变气门正时设备或其控制方法，在其中电动机时致动器并且致动器的操作量是电动机的转速相对于凸轮轴(其旋转随发动机停止而停止)的转速的差的构造中，能够防止可导致致动器的增大的电力消耗和热累积的、过长的基准位置学习。

因此，本发明的主要优点在于，在确保检测气门开启/关闭正时(气门正时)的精度的基准位置学习期间，能够减小电力消耗并能够保护设备。

附图说明

图1的示意图示出了其上安装根据本发明实施例的可变气门正时设备的车辆的发动机的构造。

图2示出了对进气凸轮轴的相位进行界定的对照图。

图3是示出进气VVT机构的截面。

图4是沿图3中的A-A的截面。

图5是沿图3中的B-B的(第一)截面。

图6是沿图3中的B-B的(第二)截面。

图7是沿图3中的C-C的截面。

图8是沿图3中的D-D的截面。

图9示出了进气VVT机构整体的减速比。

图10示出了引导板相对于链轮的相位与进气凸轮轴的相位之间的关系。

图11的示意性框图图示了由根据本发明实施例的可变气门正时设备执行的进气门相位的控制结构。

图12的框图图示了作为根据本实施例的可变气门正时设备的致动器的电动机的转速控制。

图13的示意图表示电动机的转速控制。

图14是在根据本发明的实施例正常结束基准位置学习时的操作波形图。

图15是根据本发明的实施例在强制结束基准位置学习时的操作波形图。

图16是表示根据本发明的实施例的可变气门正时设备中的基准位置学习的流程图。

具体实施方式

参考附图，以下将对本发明的实施例进行说明。在以下说明中，相似的部件由相似的标号表示。它们也使用相同的名称并起相同作用。因此将不再重复其详细说明。

参考图1，给出对车辆的发动机的说明，在该发动机上安装有根据本发明的实施例的可变气门正时设备。

发动机1000是V型8缸发动机，其具有第一气缸列1010和第二气缸组1012，每个气缸列包括一组四个气缸。这里，本发明的应用不限于任何发动机类型，将在下文描述的可变气门正时设备也可以应用至与V型8缸发动机不同类型的发动机。

空气从空气滤清器1020吸入发动机1000中。所吸入的空气量由节气门1030调节。节气门1030是由电动机驱动的电子节气门。

空气经过进气歧管1032供应到气缸1040中。空气与燃料在气缸1040(燃烧室)中混合。燃料从喷射器1050直接喷射到气缸1040中。换言之，喷射器1050的喷射孔设置在气缸1040内。

在进气冲程中喷射燃料。燃料喷射正时不限于进气冲程。此外，在本实施例中，将发动机1000描述为直喷发动机，其所具有的喷射器1050的喷射孔设置在气缸1040内。但是，除了直喷(缸内)喷射器1050外，还可以设置进气口喷射器。而且，可以只设置进气口喷射器。

气缸1040中的空气燃料混合物由火花塞1060点燃，因而燃烧。燃烧之后的空气燃料混合物(即排气)由三元催化剂1070净化，随后被排放到车辆外部。燃烧空气燃料混合物以对活塞1080下压，从而使曲轴1090旋转。

进气门1100和排气门1110设置在气缸1040的顶部。进气门1100由进气凸轮轴1120驱动。排气门1110由排气凸轮轴1130驱动。进气凸轮轴1120和排气凸轮轴1130通过例如链条和齿轮之类的零件连接，从而以相同的转速(曲轴1090转速的一半)旋转。诸如轴之类的旋转体的转速通常由每单位时间的转数表示(通常为每分钟转数：rpm)

进气门1100的相位(开启/关闭正时)由设置于进气凸轮轴1120的进气VVT机构2000控制。排气门1110的相位(开启/关闭正时)由设置于排气凸轮轴1130的排气VVT机构3000控制。

在本实施例中，由VVT机构使进气凸轮轴1120和排气凸轮轴1130旋转，以控制进气门1100和排气门1110各自的相位。这里，相位控制方法不限于前述的这一种方法。

进气VVT机构2000由电动机2060(图3中示出)操作。电动机2060由电子控制单元(ECU)4000控制。电动机2060的电流和电压由安培表(未示出)和伏特表(未示出)检测，测量结果被输入到ECU4000。

排气VVT机构3000以液压方式操作。这里，进气VVT机构2000也可以以液压方式操作，而排气VVT机构3000可以由电动机操作。

表示曲轴1090的转速和曲轴转角的信号从曲轴转角传感器5000输入到ECU4000。此外，表示进气凸轮轴1120和排气凸轮轴1130各自的相位(相位：凸轮轴在旋转方向上的位置)的信号从凸轮位置传感器5010输入到ECU4000。

此外，来自冷却剂温度传感器5020的表示发动机1000的水温(冷却剂温度)的信号以及来自气流计5030的表示发动机1000的进气量(吸入发动机1000的空气量)的信号输入到ECU4000。

根据从传感器输入的这些信号以及储存在存储器(未示出)中的对照图和程序，ECU4000控制例如节气门开度、点火正时、燃料喷射正时、喷射燃料量、进气门1100的相位和排气门1110的相位，从而使发动机1000以所期望的运行状态运行。

在本实施例中，ECU4000根据图2所示的对照图来确定进气门1100的相位，该对照图使用发动机速度NE和进气量KL作为参数。储存了用于各个冷却剂温度的多个对照图来确定进气门1100的相位。

以下，将给出进气VVT机构2000的进一步说明。这里，排气VVT机构3000可以具有与如下所述的进气VVT机构2000相同的构造，即，进气VVT机构2000和排气VVT机构3000每个都可以具有与如下所述的进气VVT机构2000相同的构造。

如图3所示，进气VVT机构2000包括链轮2010、凸轮板2020、连杆机构2030、引导板2040、减速器2050和电动机2060。

链轮2010经过链条等连接到曲轴1090。如同进气凸轮轴1120和排气凸轮轴1130的情况，链轮2010的转速是曲轴1090的转速的一半。进气凸轮轴1120设置成与链轮2010的旋转轴线同心，并可相对于链轮2010旋转。

凸轮板2020用销(1)2070连接到进气凸轮轴1120。凸轮板2020在链轮2010内与进气凸轮轴1120一起旋转。这里，凸轮板2020和进气凸轮轴1120可以集成为一个单元。

连杆机构2030由臂(1)2031和臂(2)2032构成。图4是沿图3中的A-A所取的截面，如图4所示，一对臂(1)2031设置在链轮2010内，使得这些臂关于进气凸轮轴1120的旋转轴线彼此点对称。每个臂(1)2031连接到链轮2010，使得该臂能够绕销(2)2072摆动。

图5是沿图3中的B-B所取的截面，图6示出了进气门1100的相位相对于图5中的状态提前的状态，如图5和图6所示，臂(1)2031和凸轮板2020通过臂(2)2032连接。

臂(2)2032被支撑为使得该臂能够绕销(3)2074相对于臂(1)2031摆动。此外，臂(2)2032还被支撑为使得该臂能够绕销(4)2076相对于凸轮板2020摆动。

一对连杆机构2030使进气凸轮轴1120相对于链轮2010旋转，从而改变进气门1100的相位。因此，即使这对连杆机构2030中的一个连杆机构损坏或断裂，也可以用另一个连杆机构来改变进气门1100的相位。

再参考图3，控制销2034设置在每个连杆机构2030(臂(2)2032)的表面处，所述表面是面向引导板2040的表面。控制销2034被设置为与销(3)2074同心。每个控制销2034在设置于引导板2040中的引导槽2042中滑动。

每个控制销2034在引导板2040的引导槽2042中滑动以沿径向偏移。每个控制销2034的径向偏移使进气凸轮轴1120相对于链轮2010旋转。

图7是沿图3中的C-C所取的截面，如图7所示，引导槽2042被形成为螺旋形状，由此引导板2040的旋转使每个控制销2034沿径向偏移。这里，引导槽2042的形状不限于此。

控制销2034从引导板2040的轴心沿径向偏移越大，进气门1100的相位就被延迟到更大的程度。换言之，相位的改变量具有与由控制销2034的径向偏移所产生的连杆机构2030的操作量对应的值。或者，也可以是控制销2034从引导板2040的轴心沿径向偏移越大，进气门1100的相位就被提前到更大的程度。

如图7所示，在控制销2034抵靠引导槽2042的端部时，连杆机构2030的操作受到限制。因此，控制销2034抵靠引导槽2042的端部时的相位是最大延迟角或最大提前角的相位。

再参考图3，在引导板2040中，在其面向减速齿轮2050的表面中设有多个凹入部分2044，用于使引导板2040和减速器2050彼此连接。

减速齿轮2050由外齿轮2052和内齿轮2054组成。外齿轮2052相对于链轮2010固定，使得该齿轮与链轮2010一起旋转。

内齿轮2054在其上具有多个突起部分2056，这些突起部分被接纳在引导板2040的凹入部分2044中。内齿轮2054被支撑为可绕耦合器2062的偏心轴线2066旋转，所述耦合器2062被形成为相对于电动机2060的输出轴的轴心2064偏心。

图8示出了沿图3中的D-D的截面。内齿轮2054被设置为使其齿的一部分与外齿轮2052啮合。在电动机2060的输出轴的转速与链轮2010的转速相同时，耦合器2062和内齿轮2054以与外齿轮2052(链轮2010)相同的转速旋转。在此情况下，引导板2040以与链轮2010相同的转速旋转，因而进气门1100的相位得以保持。

在电动机2060使耦合器2062绕轴心2064相对于外齿轮2052旋转时，在内齿轮2054绕偏心轴线2066旋转的同时内齿轮2054作为整体相应地绕轴心2064公转。内齿轮2054的旋转运动使引导板2040相对于链轮2010旋转，从而改变进气门1100的相位。

通过减速齿轮2050、引导板2040和连杆机构2030使电动机2060的输出轴与链轮2010之间的相对旋转的转速(电动机2060的操作量)减小，来改变进气门1100的相位。这里，也可以增大电动机2060的输出轴与链轮2010之间的相对旋转的转速来改变进气门1100的相位。在电动机2060的输出轴上设置了电动机转角传感器5050，其输出表示该输出轴的转角(输出轴在旋转方向上的位置)的信号。电动机转角传感器5050通常被构造为每次电动机的输出轴转过规定角度时就产生脉冲信号。基于电动机转角传感器5050的输出，可以检测电动机2060的输出轴的转速(此后也简称为电动机2060的转速)。

如图9所示，进气VVT机构2000整体的减速比R(θ)，即电动机2060的输出轴与链轮2010之间的相对旋转的转速对于相位改变量的比率，可以具有基于进气门1100的相位的值。在本实施例中，减速比R(θ)越高，相位改变量相对于电动机2060的输出轴与链轮2010之间的相对旋转的转速就越小。

在进气门1100的相位处于从最大延迟角至CA(1)的第一区域(6001)的情况下，进气VVT机构2000整体的减速比为R(1)。在进气门1100的相位处于从CA(2)(CA(2)相对于CA(1)提前)至最大提前角的第二区域(6002)中的情况下，进气VVT机构2000整体的减速比为R(2)(R(1)>R(2))。

在进气门1100的相位处于从CA(1)至CA(2)的第三区域(6003)中的情况下，进气VVT机构2000整体的减速比以预定改变率((R(2)-R(1))/(CA(2)-CA(1)))改变。

基于上述构造，以下将说明本实施的可变气门正时设备的进气VVT机构2000的功能。

在要使进气门1100(进气凸轮轴1120)的相位提前时，操作电动机2060使引导板2040相对于链轮2010旋转，从而如图10所示使进气门1100的相位提前。

在进气门1100的相位处于最大延迟角与CA(1)之间的第一区域中时，以减速比R(1)降低电动机2060的输出轴与链轮2010之间的相对旋转的转速，以使进气门1100的相位提前。

在进气门1100的相位处于CA(2)与最大提前角之间的第二区域中的情况下，以减速比R(2)降低电动机2060的输出轴与链轮2010之间的相对旋转的转速，以使进气门1100的相位提前。

在要使进气门1100的相位延迟时，使电动机2060的输出轴相对于链轮2010沿与要使其相位提前时的方向相反的方向旋转。如要使相位提前的情况那样，在要使该相位延迟并且进气门1100的相位处于最大延迟角与CA(1)之间的第一区域中时，以减速比R(1)降低电动机2060的输出轴与链轮2010之间的相对旋转的转速，以使该相位延迟。此外，在进气门1100的相位处于CA(2)与最大提前角之间的第二区域中时，以减速比R(2)降低电动机2060的输出轴与链轮2010之间的相对旋转的转速，以使该相位延迟。

因此，只要电动机2060的输出轴与链轮2010之间的相对旋转的方向相同，则对于最大延迟角与CA(1)之间的第一区域以及CA(2)与最大提前角之间的第二区域两者都可以使进气门1100的相位提前或延迟。这里，对于CA(2)与最大提前角之间的第二区域，可以使该相位提前更多或延迟更多。这样，可以在较宽的范围内改变相位。

此外，由于对于最大延迟角与CA(1)之间的第一区域(6001)的减速比较高，所以为了由随着发动机1000的运行而作用在进气凸轮轴1120上的转矩使电动机2060的输出轴旋转，需要较大的转矩。因此，即使在例如电动机2060停机的情况下电动机2060不产生转矩，也可以防止由作用在进气凸轮轴1120上的转矩引起的电动机2060的输出轴的旋转。因此，可以抑制实际相位从在控制下确定的相位发生改变。

如上所述，在进气VVT机构2000中，由于存在减速比R(θ)，所以在停止向作为致动器的电动机2060供电时，不容易产生不期望的相位改变。此效果在覆盖最大延迟角的第一区域中尤其显著。

在进气门1100的相位处于CA(1)与CA(2)之间的第三区域(6003)中时，电动机2060的输出轴与链轮2010之间的相对旋转的转速以减速比(该减速比以预定改变率改变)进行减速，这可以造成进气门1100的相位提前或延迟。

因此，在该相位从第一区域改变到第二区域或从第二区域改变到第一区域时，相位改变量相对于电动机2060的输出轴与链轮2010之间的相对旋转的转速可以逐渐增大或减小。以此方式，可以对相位改变量的突然阶跃式的改变进行抑制，从而抑制相位的突然改变。因此，可以改善控制相位的能力。

如上所述，在用于本实施例的可变气门正时设备的进气VVT机构中，在进气门的相位处于从最大延迟角至CA(1)的区域中时，VVT机构2000整体的减速比是R(1)。在进气门的相位处于从CA(2)至最大提前角的区域中时，VVT机构2000整体的减速比是小于R(1)的R(2)。因此，只要电动机的输出轴的转速相同，就可以对于这两个区域(即，最大延迟角和CA(1)之间的第一区域以及CA(2)和最大提前角之间的第二区域)提前或延迟进气门的相位。这里，对于CA(2)和最大提前角之间的第二区域，可以将相位提前或延迟到更大程度。因此，可以在较宽范围内改变相位。此外，对于最大延迟角和CA(1)之间的第一区域，减速比较高，因此可以防止由随着发动机的运行而作用在进气凸轮轴上的转矩引起的电动机的输出轴的旋转。因此，可以抑制实际相位从在控制下确定的相位发生改变。因此，可以在较宽范围内改变相位，并可以精确地控制相位。

接着，将详细说明用于控制进气门1100的相位(此后也简称为进气门相位)的结构。

参考图11，如已经参考图1所述，发动机1000被构造为使得来自曲轴1090的动力借助于正时链条1200(或正时带)分别通过链轮2010和2012传递到进气凸轮轴1120和排气凸轮轴1130。此外，凸轮位置传感器5010安装在进气凸轮轴1120的外周侧上，用于在每个规定凸轮转角时输出凸轮转角信号Piv。曲轴转角传感器5000安装在曲轴1090的外周侧上，用于在每个规定曲轴转角时输出曲轴转角信号Pca。此外，电动机转角传感器5050安装在电动机2060的转子(未示出)上，用于在每个规定转角时输出电动机转角信号Pmt。凸轮转角信号Piv、曲轴转角信号Pca和电动机转角信号Pmt被输入到ECU4000。

此外，基于检测发动机1000的状态的传感器的输出并基于运行状况(驾驶员的踏板操作、当前车速等)，ECU4000控制发动机1000的运行，使得能够获得所需的发动机1000的输出。作为发动机控制的一部分，ECU4000基于如图2所示的对照图来设定进气门1100和排气门1110的相位目标值。

此外，ECU4000产生作为进气VVT机构2000的致动器的电动机2060的转速指令值Nmref，使得进气门1100的相位达到目标相位。如下文将说明的，与电动机2060的输出轴相对于链轮2010(进气凸轮轴1120)的转速相对应地确定转速指令值Nmref。电动机2060相对于进气凸轮轴1120的转速差对应于致动器的操作量。电动机EDU(电子驱动单元)4100根据来自ECU4000的转速指令值Nmref来控制电动机2060的转速。

图12是图示作为根据本实施例的进气VVT机构2000的致动器的电动机2060的转速控制的框图。

参考图12，致动器操作量设定部分6000包括气门相位检测部分6010、凸轮轴相位改变量计算部分6020、相对转速设定部分6030、凸轮轴转速检测部分6040、转速指令值产生部分6050和切换部分6150。此外，设置学习控制部分6100，用于学习进气门相位的基准位置。通过在每个规定控制周期执行根据预先存储在ECU4000中的规定程序的控制处理，来实现致动器操作量设定部分6000和学习控制部分6100的操作。

气门相位检测部分6010基于来自曲轴转角传感器5000的曲轴转角信号Pca、来自凸轮位置传感器5010的凸轮转角信号Piv和来自电动机2060的电动机转角传感器5050的电动机转角信号Pmt，来计算当前检测的进气门相位IV(θ)(此后也表示为相位检测值IV(θ))。

气门相位检测部分6010可以基于曲轴转角信号Pca和凸轮转角信号Piv来计算相位检测值IV(θ)。例如，在产生凸轮转角信号Piv时，将凸轮转角信号Piv与产生曲轴转角信号Pca的时间差转换为曲轴1090和进气凸轮轴1120之间的旋转相位差，从而可以计算进气凸轮轴1120的当前相位检测值IV(θ)(第一相位计算方法)。

或者，在根据本发明的实施例的进气VVT机构2000中，可以基于作为致动器的电动机2060的操作量(相对转速ΔNm)来精确地跟踪进气门的相位改变量。具体而言，基于各种传感器的输出，计算实际的相对转速ΔNm，并通过基于计算得到的实际相对转速ΔNm根据表达式(1)的运算，可以计算每单位时间(控制周期)进气门相位的改变量dIV(θ)。因此，通过对相位改变量dIV(θ)积分，气门相位检测部分6010可以逐次计算进气凸轮轴1120的当前相位检测值IV IV(θ)(第二相位计算方法)。

气门相位检测部分6010可以在考虑计算负荷或发动机速度的稳定性的情况下通过适当地使用第一和第二相位计算方法来计算相位检测值IV(θ)。

凸轮轴相位改变量计算部分6020具有计算部分6022和需要相位改变量计算部分6025。计算部分6022计算相位与目标相位IV(θ)r的偏差ΔIV(θ)(ΔIV(θ)＝IV(θ)—IV(θ)r)。需要相位改变量计算部分6025根据由计算部分6022计算的偏差ΔIV(θ)，来计算此控制周期的进气凸轮轴1120的需要改变量Δθ。

例如，预先设定在单个控制周期中相位改变量Δθ的最大值Δθmax，并且需要相位改变量计算部分6025在上至最大值Δθmax的范围内根据相位偏差ΔIV(θ)来确定相位改变量Δθ。这里，最大值Δθmax可以是规定固定值，或者可以由需要相位改变量计算部分6025根据发动机1000的运行状态(转速、进气量等)或相位偏差ΔIV(θ)的大小来可变地设定。

相对转速设定部分6030计算为了产生由需要相位改变量计算部分6025计算的需求相位改变量Δθ所需要的、电动机2060的输出轴相对于链轮2010(进气凸轮轴1120)的转速的相对转速ΔNm。例如，相对转速ΔNm在要使进气门相位提前时被设定为正值(ΔNm>0)，在要使进气门相位延迟时被设定为负值(ΔNm<0)，而在要保持当前进气门相位时被设定为近似于零(ΔNm＝0)。

这里，与控制周期相对应的每单位时间的相位改变量Δθ与相对转速ΔNm之间的关系由以下表达式(1)表示。在表达式(1)中，R(θ)表示如图9所示根据进气门相位改变的减速比。

Δθ∝ΔNm·360°·(1/R(θ))·ΔT           ...(1)

因此，相对转速设定部分6030可以根据表达式(1)的运算来计算电动机2060的相对转速ΔNm，以用于产生在控制周期ΔT所需的凸轮轴相位改变量Δθ。

凸轮轴转速检测部分6040将链轮2010的转速(即，进气凸轮轴1120的实际转速IVN)计算为曲轴1090的转速的一半。凸轮轴转速检测部分6040可以被构造为基于来自凸轮位置传感器5010的凸轮转角信号Piv来计算进气凸轮轴1120的实际转速IVN。但是，通常，进气凸轮轴1120的每一圈旋转输出的凸轮转角信号的次数小于曲轴1090的每一圈旋转输出的曲轴转角信号的次数。因此，通过基于曲轴1090的转速来检测凸轮轴转速IVN，可以提高检测精度。

切换部分6150布置在转速指令值产生部分6050与相对转速设定部分6030和学习控制部分6100之间。除了在学习控制部分6100正执行基准位置学习时之外，切换部分6150将由相对转速设定部分6030设定的相对转速ΔNm输入到转速指令值产生部分6050。下文将详细说明根据本实施例的基准位置学习。

转速指令值产生部分6050将由凸轮轴转速检测部分6040检测到的进气凸轮轴1120的实际转速IVN和从切换部分6150输入的相对转速ΔNm相加以产生电动机2060的转速指令值Nmref。因此，除了在基准位置学习时之外，在包括通常操作在内的操作期间，基于由相对转速设定部分6030设定的相对转速ΔNm来产生电动机2060的转速指令值Nmref。在基准位置学习时，基于由学习控制部分6100设定的相对转速ΔNm0来产生电动机2060的转速指令值Nmref。由转速指令值产生部分6050产生的转速指令值Nmref被传输到电动机EDU4100。

电动机EDU4100通过中继电路4250连接到电源4200。由控制信号SRL来控制中继电路4250的接通/关断。通常，由能够在发动机运行时充电的二次电池来形成电源4200。因此，通过使中继电路关断，可以停止对电动机2060的供电。

电动机EDU4100执行转速控制，使得电动机2060的转速与转速指令值Nmref相符。例如，电动机EDU4100根据电动机2060的实际转速Nm与转速指令值Nmref的转速偏差(Nref-Nm)控制功率半导体器件(例如晶体管)的开关，以控制从电源4200向电动机2060供应的电力(由电动机电流Imt表示)。具体而言，控制这种功率半导体器件的开关操作的占空比。注意，可以通过电动机EDU4100的控制来停止向电动机2060的供电。

特别地，为了提高电动机可控性，电动机EDU4100根据以下等式(2)来控制作为转速控制中的调节量的占空比DTY。

DTY＝DTY(ST)+DTY(FB)           ...(2)

在等式(2)中，DTY(FB)是基于上述转速偏差和具有规定控制增益的控制运算(通常，一般的P控制、PI控制等)的反馈项。

在等式(2)中，DTY(ST)是基于电动机2060的转速指令值Nmref和所设定的相对转速ΔNm设定的预设项。

参考图13，与相对转速ΔNm＝0时(即，电动机2060要针对转速指令值Nmref以与链轮2010相同的转速旋转时(ΔNm＝0))需要的电动机电流值相对应的占空比特性6060被预先设定为表。然后，通过将与相对转速ΔNm相对应的电流值加上根据占空比特性6060的基准值/从根据占空比特性6060的基准值减去与相对转速ΔNm相对应的电流值，来设定等式(2)中的DTY(ST)。通过由预设项和反馈项的组合来控制向电动机2060的供电的这种转速控制，与简单地通过等式(2)的项DTY(FB)进行的转速控制相比，电动机EDU4100使得电动机2060的转速迅速地跟随转速指令值Nmref的任何改变。

(根据本发明实施例的基准位置学习)

为了提高检测进气凸轮轴1120的相位的精度，进气VVT机构2000在指示学习的规定条件得到满足时使用学习控制部分6100执行进气门相位的基准位置学习。在本发明的实施例中，通过使进气门相位达到最大延迟角来实现基准位置学习。

参考图12，学习控制部分6100响应于在满足指示学习的规定条件时转为“开”的学习指示信号来执行基准位置学习。学习控制部分6100被形成为包括计时器6110，计时器6110响应于学习指示信号转为“开”来测量从学习操作开始起经过的时间。

在基准位置学习时，学习控制部分6100将电动机2060的相对转速ΔNm0设定为用于执行基准位置学习的致动器操作量。在基准位置学习时，切换部分6150将学习控制部分6100的输出输入到转速指令值产生部分6050，因此基于由学习控制部分6100设定的相对转速ΔNm0来产生电动机2060的转速指令值Nmref。

在其中电动机2060根据相对转速ΔNm0操作的基准位置学习期间，学习控制部分6100基于由气门相位检测部分6010检测到的相位检测值IV(θ)来判断进气门相位是否已经达到作为基准相位的最大延迟角(例如，0°)。

在检测到进气门相位已经达到基准相位时，学习控制部分6100结束学习操作，并将这时的相位检测值IV(θ)设定为相位学习值θ1n。以此方式获得的相位学习值θ1n此后被用于气门正时控制。

例如，将由气门相位检测部分6010获得的相位检测值IV(θ)与上述相位学习值θ1n之间的相对差视为实际进气门相位与基准位置学习时的基准相位(即，0°)之间的差来控制气门正时。具体而言，将相位学习值θ1n反映在计算部分6022处的相位偏差ΔIV(θ)的计算上。

图14和15示出了根据本实施例在基准位置学习时的操作波形。图14示出了在学习正常结束的情况下的操作波形，而图15示出了在学习强制结束的情况下的操作波形。

参考图14，在时间点t0满足用于执行学习的条件而将学习指示信号转为“开”时，学习操作开始，并且电动机2060根据相对转速指令值ΔNm0(<0)操作，由此相位检测值IV(θ)以恒定速率延迟。

当实际进气门相位在时间点t1达到最大延迟角(0°)时，连杆机构2030的操作被锁止，进气门相位的改变量变为近似于零。此时，电动机2060的相对转速也变为近似于零。

当相位检测值IV(θ)存在偏移误差时，实际进气门相位在IV(θ)＝0之前达到最大延迟角，因而对最大延迟角的进一步改变成为不可能。因此，电动机2060的相对转速达到零，并且相位检测值IV(θ)停止改变。因此，能够基于相位检测值IV(θ)的改变量或基于根据实际相对转速ΔNm的改变量d IV(θ)(即，达到dIV(θ)≈0的值dIV(θ))，来检测实际进气门相位是否已经达到作为基准相位的最大延迟角。响应于此，满足用于结束基准位置学习的条件，并将学习完成标记转为“开”。此时的相位检测值IV(θ)被存储为相位学习值θ1n。

此外，响应于基准位置学习的完成，结束学习操作，并将电动机2060的相对转速指令值设定为零。此外，控制信号SRL转为“关”并将中继电路4250关断。

相反，参考图15，学习操作在时间点t0开始，并在时间点t1，虽然相位检测值IV(θ)不是零，但是实际进气门相位变为更接近最大延迟角。但是，在该示例中，如图14所示，因为连杆机构2030的磨损等，例如进气门相位周期性地波动而没有完全达到最大延迟角。结果，相位检测值IV(θ)周期性地波动，而不达到零，并且电动机2060的相对转速也周期性地波动。

如果出现这种状态，则不满足用于结束基准位置学习的条件，因此，学习完成标记不转为“开”，学习操作继续。当学习操作继续时，作为致动器的电动机2060也继续操作，因此电力消耗增大，由操作引起的热累积。

为了解决这种状况，在根据本发明的基准位置学习中，基于由定时器6110测量的时间，在从学习操作开始起经过的时间达到规定限制时间Tlmt时的时间点t2，强制结束学习操作。响应于此，学习完成标记转为“开”，并且与致动器的操作量相对应的电动机2060的相对转速指令值也达到零。此外，通常，控制信号SRL转为“关”，并且中继电路4250关断。因此，可以防止超过限制时间的持续学习操作，这种持续学习操作可以导致致动器的增大的电力消耗和热累积。

图16示出了用于实现如图14和15所示的基准位置学习的示例性流程图。根据图16的流程图的基准位置学习例程作为由进气VVT机构2000进行的气门正时控制的一部分由ECU4000以规定周期执行。

参考图14，在步骤S100，ECU4000判断是否满足规定的学习执行条件。如参考图9所述，在根据本实施例的进气VVT机构2000中，由于减速比R(θ)，所以在对作为致动器的电动机2060的供电停止时不期望的相位改变的可能性较低。因此，通过将ECU4000中逐次检测到的相位检测值IV(θ)进行存储，在即使在点火开关关断时(当操作停止时)也保存所存储内容的存储区域(例如SRAM：静态随即存取存储器)，变为不需要在每次发动机起动时都执行基准位置学习。当采用这种配置时，可以在存储在存储器中的内容被清空时(例如在更换电池等时)满足步骤S100的用于执行学习的条件。

或者，为了提高检测进气门相位的精度，可以在每次发动机起动时满足步骤S100的用于执行学习的条件。

当不满足用于执行学习的条件时(在步骤S100为“否”)，因为不指示基准位置学习，所以ECU4000结束处理。

另一方面，当满足用于执行学习的条件时(在步骤S100为“是”)，ECU4000将输入学习控制部分6100的学习指示信号转为“开”(图12)，并通过步骤S110之后的步骤来执行基准位置学习。

然后，在步骤S110，ECU4000在学习操作开始时启动计时器6110。于是，测量从学习操作开始起经过的时间，即，学习操作的持续时段。

在学习操作开始时，ECU4000将电动机2060的相对转速ΔNm0设定为用于执行基准位置学习的致动器操作量。将相对转速ΔNm0设定为用于将进气门相位改变为作为基准相位的最大延迟角(0°)的值。具体而言，在本实施例中，将相对转速ΔNm0设定为规定负值。这对应于学习控制部分6100响应于学习值示信号转为“开”的操作。

在步骤S130，ECU4000检测由电动机2060根据相对转速ΔNm0进行的操作引起的进气门相位的改变。这对应于由气门相位检测部分6010计算相位检测值IV(θ)。ECU4000基于在步骤S130对进气门相位的检测来计算相位改变量(步骤S140)。如上所述，这与相位改变量dIV(θ)的计算相等同。

此外，在步骤S150，ECU4000将步骤S140计算得到的相位改变量与判断值θ0相比较。判断值θ0被设定为0附近的规定值，以能够对相位改变量达到近似于0进行检测。

在相位改变量<θ0时(在步骤S150为“是”)，ECU4000在步骤S160判断为实际进气门相位已经达到基准相位(最大延迟角)，并且以正常方式完成基准相位学习。然后，ECU4000获得相位学习值θ1n。此外，通常，中继电路4250被关断以停止向电动机2060供电。具体而言，在图14的时间点t1，执行步骤S160。

在相位改变量≥θ0时(在步骤S150为“否”)，ECU4000判断为实际进气门相位尚未达到基准相位(最大延迟角)，并在步骤S170，ECU4000将由计时器6110测量的时间(即，学习操作执行的时间(持续时段))与规定限制时间Tlmt相比较。例如从保护设备的观点，通过预先实验确定电动机2060处的热累积量来确定限制时间Tlmt。或者，可以基于在基准位置学习开始时的相位检测值IV(θ)，考虑基准位置学习时的相对转速ΔNm和减速比，将限制时间Tlmt设定为可变值。

在执行学习操作的时间(持续时段)短于限制时间Tlmt(在步骤S170为“否”)时，在步骤S180，ECU4000通过继续向电动机2060供电来继续基准位置学习。具体而言，在图14的时间点t0与t1之间以及在图15的时间点t0至t2之间，执行步骤S180。

在执行学习操作的时间(持续时段)超过限制时间Tlmt时(在S170为“是”)，在步骤S190，ECU4000强制结束基准位置学习。具体而言，在图15的时间点t2，执行步骤S190。

如图15所示，在此时计算的相位学习值θ1n的精度是不清楚的。因此，基本上，在强制结束基准位置学习时，不更新相位学习值θ1n。但是，可以作为例外，在与相位检测值IV(θ)和相位学习值θ1n相关的存储内容在例如电池更换时在存储器中被初始化的情况下，允许相位学习值θ1n的更新。

在基准位置学习未正常结束时，存在关于改变机构的机械故障或由气门正时控制的较低精度引起的里程劣化的担心。因此，在步骤S190的处理中，优选地，ECU4000向乘客给出警告(诊断监控等)，建议乘客检查VVT机构(可变气门正时设备)。此外，可以将一个信息(诊断代码)界定为表示“可变气门正时设备的基准位置学习未被正常地结束”，使得可以在步骤S190一起存储诊断代码，从而在检查VVT机构时使适当的维护成为可能。

此外，随着强制结束基准位置学习，在步骤S195，ECU4000通常关断中继电路4250以停止向电动机2060供电。

在向电动机2060的供电响应于基准位置学习的完成而停止(正常结束或强制结束)时，在规定时段之后或响应于对可变气门正时设备的操作请求，中继电路4250再次接通或者控制电动机ECU4000以恢复供电。因此，恢复向电动机2060供电。以此方式，在基准位置学习正常结束时，基于反映了学习结果的进气门相位来控制气门正时。

如上所述，在根据本实施例的可变气门正时设备中，在基准位置学习由于某些故障而不能在正常时段内正常结束时，可以在预设限制时间已经经过时强制结束学习操作。因此，可以防止由延长的基准位置学习引起作为致动器的电动机2060的增大的电力消耗和热累积。结果，可以在基准位置学习时减小电力消耗并保护设备。

此外，基准位置学习的基准相位被设定为包括在较大减速比区域内的最大延迟角。因此，在强制结束学习操作时，进气门相位在最大延迟角附近，即，在较大减速比的区域内。在该区域内，即使在停止向电动机2060供电时，也可以保持此时的进气门相位。因此，在由于限制时间的经过而强制结束学习操作时，也停止向致动器供电，从而可以更可靠地防止此后浪费的电力消耗和热累积。

具体而言，在图15的时间点t1至t2的状态下，进气门相位在最大延迟角附近改变，因此电动机2060被间歇地锁止，由此电动机电流变得相对较大。因此，通过基准位置学习的强制结束并停止向致动器供电来减小电力消耗和保护设备的效果尤为重要。

在设置诸如锁止销之类的机构用于在基准位置学习时在基准相位以机械的方式限制进气门相位的改变时，基准位置可以不是最大延迟角。但是，如本实施例中那样通过将基准位置学习时的基准相位设定在与进气门相位的可变范围的限制位置相对应的相位(最大延迟角/最大提前角)，可以在不增加诸如锁止销之类的任何特定机构的情况下执行基准位置学习。

在本实施例中，已经描述了在开始学习操作之后经过的时间(即，学习操作的执行时间)超过限制时间时强制结束基准位置学习的控制示例。从保护设备的视角，为了获得相似的效果，可以采用如下控制结构：根据电动机2060或电动机EDU4100中功率半导体器件的温度来强制结束基准位置学习。但是，在这种控制结构中，需要使ECU4000逐次处理温度传感器和温度传感器的输出。因此，通过采用如本实施例这样的配置，可以通过更简单的构造来实现异常时强制结束基准位置学习。

在上述实施例中，图14的步骤S110至S160对应于本发明的“基准位置学习装置(步骤)”，而步骤S190对应于本发明的“强制结束装置(步骤)”。此外，步骤S170对应于本发明的“检测装置(步骤)”，而步骤S195对应于本发明的“供电停止装置(步骤)”。

虽然已经详细描述和解释了本发明，但是应该清楚理解的是，对本发明的描述和解释仅是示例，而非限制，本发明的范围仅由各项所附权利要求界定。

Claims (14)

1.一种可变气门正时设备，其用于改变设置在发动机中的进气门和排气门中至少一者的开启/关闭正时，所述可变气门正时设备包括：

致动器，其操作所述可变气门正时设备；

改变机构，其用于以取决于所述致动器的操作量的改变量改变所述开启/关闭正时；

基准位置学习装置，其被构造为通过产生致动器操作指令使得所述开启/关闭正时改变为规定正时来执行学习操作，并且响应于所述开启/关闭正时达到所述规定正时而学习基准开启/关闭正时并结束所述学习操作；

检测装置，其用于检测从所述学习操作开始经过的规定限制时间；以及

强制结束装置，其用于如果由所述检测装置检测到经过了所述限制时间，则即使当所述开启/关闭正时尚未达到所述规定正时时，也强制结束所述学习操作，其中，

所述强制结束装置包括用于对于所述学习操作的强制结束向乘客发出警告的装置和用于将强制结束作为用于识别故障内容的一条信息进行存储的装置中的至少一者。

2.根据权利要求1所述的可变气门正时设备，其中，

所述改变机构被构造为在所述开启/关闭正时处于第一区域中时相对于所述致动器的操作量以第一改变量改变所述开启/关闭正时，并在所述开启/关闭正时处于与所述第一区域不同的第二区域中时相对于所述致动器的操作量以第二改变量改变所述开启/关闭正时，所述第二改变量大于所述第一改变量，并且所述规定正时设置在所述第一区域中；

所述可变气门正时设备还包括

供电停止装置，其用于在由所述强制结束装置强制结束所述学习操作时停止向所述致动器供电。

3.根据权利要求1或2所述的可变气门正时设备，其中，

所述改变机构被构造为使得在所述规定正时处所述开启/关闭正时的改变被锁止销限制；并且

在产生用于将所述开启/关闭正时改变为所述规定正时的所述操作指令的同时，当所述开启/关闭正时的改变量达到近似于零时，所述检测装置检测到所述开启/关闭正时已经达到所述规定正时。

4.根据权利要求3所述的可变气门正时设备，其中，

与由所述改变机构改变的所述开启/关闭正时的可变范围的限制位置相对应地设定所述规定正时。

5.一种可变气门正时设备，其用于改变设置在发动机中的进气门和排气门中至少一者的开启/关闭正时，所述可变气门正时设备包括：

致动器，其操作所述可变气门正时设备；

改变机构，其用于以取决于所述致动器的操作量的改变量改变所述开启/关闭正时；以及

控制单元，其用于控制所述致动器的操作；其中

所述控制单元被构造为通过产生致动器操作指令使得所述开启/关闭正时改变为规定正时来执行学习操作，并且响应于所述开启/关闭正时达到所述规定正时而学习基准开启/关闭正时并结束所述学习操作，并且如果还检测到从所述学习操作开始经过的规定限制时间，则即使当所述开启/关闭正时尚未达到所述规定正时时，也强制结束所述学习操作，其中，

在强制结束所述学习操作时，所述控制单元执行向乘客发出警告与将强制结束作为用于识别故障内容的一条信息进行存储两个操作中至少一者。

6.根据权利要求5所述的可变气门正时设备，其中，

所述改变机构被构造为在所述开启/关闭正时处于第一区域中时相对于所述致动器的操作量以第一改变量改变所述开启/关闭正时，并在所述开启/关闭正时处于与所述第一区域不同的第二区域中时相对于所述致动器的操作量以第二改变量改变所述开启/关闭正时，所述第二改变量大于所述第一改变量，并且所述规定正时设置在所述第一区域中；并且

所述控制单元还在强制结束所述学习操作时停止向所述致动器供电。

7.根据权利要求5或6所述的可变气门正时设备，其中，

所述改变机构被构造为使得在所述规定正时处所述开启/关闭正时的改变被锁止销限制；并且

在产生用于将所述开启/关闭正时改变为所述规定正时的所述操作指令同时，当所述开启/关闭正时的改变量达到近似于零时，所述控制单元检测到所述开启/关闭正时已经达到所述规定正时。

8.根据权利要求7所述的可变气门正时设备，其中，

与由所述改变机构改变的所述开启/关闭正时的可变范围的限制位置相对应地设定所述规定正时。

9.根据权利要求1或5所述的可变气门正时设备，其中，

所述致动器由电动机实现，并且所述致动器的操作量是所述电动机的转速相对于凸轮轴的转速的差，所述凸轮轴驱动其开启/关闭正时待被改变的气门。

10.一种控制可变气门正时设备的方法，所述可变气门正时设备用于改变设置在发动机中的进气门和排气门中至少一者的开启/关闭正时，其中，

所述可变气门正时设备包括

致动器，其操作所述可变气门正时设备，以及

改变机构，其以取决于所述致动器的操作量的改变量改变所述开启/关闭正时；

所述控制方法包括：

基准位置学习步骤，其通过产生致动器操作指令使得所述开启/关闭正时改变为规定正时来执行学习操作，并且响应于所述开启/关闭正时达到所述规定正时而学习基准开启/关闭正时并结束所述学习操作；

检测步骤，其检测从所述学习操作开始经过的规定限制时间；以及

强制结束步骤，如果在所述检测步骤中检测到经过了所述限制时间，则即使当所述开启/关闭正时尚未达到所述规定正时时，也强制结束所述学习操作，其中

在所述强制结束步骤中，当强制结束所述学习操作时，执行向乘客发出警告与将强制结束作为用于识别故障内容的一条信息进行存储两个操作中至少一者。

11.根据权利要求10所述的控制可变气门正时设备的方法，其中，

所述改变机构被构造为在所述开启/关闭正时处于第一区域中时相对于所述致动器的操作量以第一改变量改变所述开启/关闭正时，并在所述开启/关闭正时处于与所述第一区域不同的第二区域中时相对于所述致动器的操作量以第二改变量改变所述开启/关闭正时，所述第二改变量大于所述第一改变量，并且所述规定正时设置在所述第一区域中；并且

所述控制方法还包括

供电停止步骤，当在所述强制结束步骤中强制结束所述学习操作时，停止向所述致动器供电。

12.根据权利要求10或11所述的控制可变气门正时设备的方法，其中，

所述改变机构被构造为使得在所述规定正时处所述开启/关闭正时的改变被锁止销限制；并且

在所述检测步骤中，在产生用于将所述开启/关闭正时改变为所述规定正时的所述操作指令的同时，当所述开启/关闭正时的改变量达到近似于零时，检测到所述开启/关闭正时已经达到所述规定正时。

13.根据权利要求12所述的控制可变气门正时设备的方法，其中，

与由所述改变机构改变的所述开启/关闭正时的可变范围的限制位置相对应地设定所述规定正时。

14.根据权利要求10所述的控制可变气门正时设备的方法，其中，

所述致动器由电动机实现，并且所述致动器的操作量是所述电动机的转速相对于凸轮轴的转速的差，所述凸轮轴驱动其开启/关闭正时待被改变的气门。

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