CN101457691B - 用于内燃机的减振控制装置和减振控制方法 - Google Patents

用于内燃机的减振控制装置和减振控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101457691B
CN101457691B CN2008101869358A CN200810186935A CN101457691B CN 101457691 B CN101457691 B CN 101457691B CN 2008101869358 A CN2008101869358 A CN 2008101869358A CN 200810186935 A CN200810186935 A CN 200810186935A CN 101457691 B CN101457691 B CN 101457691B
Authority
CN
China
Prior art keywords
torque
cylinder
rotating machine
output shaft
electric rotating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN2008101869358A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101457691A (zh
Inventor
渡边悟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Publication of CN101457691A publication Critical patent/CN101457691A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101457691B publication Critical patent/CN101457691B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/008—Controlling each cylinder individually
    • F02D41/0087—Selective cylinder activation, i.e. partial cylinder operation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L13/00—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/06—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of combustion engines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/08—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of electric propulsion units, e.g. motors or generators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18—Propelling the vehicle
    • B60W30/20—Reducing vibrations in the driveline
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/26—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of two or more valves operated simultaneously by same transmitting-gear; peculiar to machines or engines with more than two lift-valves per cylinder
    • F01L1/267—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of two or more valves operated simultaneously by same transmitting-gear; peculiar to machines or engines with more than two lift-valves per cylinder with means for varying the timing or the lift of the valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L13/00—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • F01L13/0015—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque
    • F01L13/0021—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque by modification of rocker arm ratio
    • F01L13/0026—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque by modification of rocker arm ratio by means of an eccentric
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D13/00—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
    • F02D13/02—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
    • F02D13/0223—Variable control of the intake valves only
    • F02D13/0226—Variable control of the intake valves only changing valve lift or valve lift and timing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D13/00—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
    • F02D13/02—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
    • F02D13/06—Cutting-out cylinders
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D17/00—Controlling engines by cutting out individual cylinders; Rendering engines inoperative or idling
    • F02D17/02—Cutting-out
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D25/00—Controlling two or more co-operating engines
    • F02D25/04—Controlling two or more co-operating engines by cutting-out engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D29/00—Controlling engines, such controlling being peculiar to the devices driven thereby, the devices being other than parts or accessories essential to engine operation, e.g. controlling of engines by signals external thereto
    • F02D29/06—Controlling engines, such controlling being peculiar to the devices driven thereby, the devices being other than parts or accessories essential to engine operation, e.g. controlling of engines by signals external thereto peculiar to engines driving electric generators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002—Controlling intake air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00—Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/04—Starting of engines by means of electric motors the motors being associated with current generators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/02—Valve drive
    • F01L1/024—Belt drive
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/12—Transmitting gear between valve drive and valve
    • F01L1/14—Tappets; Push rods
    • F01L1/143—Tappets; Push rods for use with overhead camshafts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/02—Valve drive
    • F01L1/04—Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
    • F01L1/047—Camshafts
    • F01L1/053—Camshafts overhead type
    • F01L2001/0537—Double overhead camshafts [DOHC]
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L13/00—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • F01L13/0015—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque
    • F01L13/0063—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque by modification of cam contact point by displacing an intermediate lever or wedge-shaped intermediate element, e.g. Tourtelot
    • F01L2013/0073—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque by modification of cam contact point by displacing an intermediate lever or wedge-shaped intermediate element, e.g. Tourtelot with an oscillating cam acting on the valve of the "Delphi" type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L2305/00—Valve arrangements comprising rollers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L2800/00—Methods of operation using a variable valve timing mechanism
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L2820/00—Details on specific features characterising valve gear arrangements
    • F01L2820/03—Auxiliary actuators
    • F01L2820/032—Electric motors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/12—Other methods of operation
    • F02B2075/125—Direct injection in the combustion chamber for spark ignition engines, i.e. not in pre-combustion chamber
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002—Controlling intake air
    • F02D2041/001—Controlling intake air for engines with variable valve actuation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002—Controlling intake air
    • F02D2041/001—Controlling intake air for engines with variable valve actuation
    • F02D2041/0012—Controlling intake air for engines with variable valve actuation with selective deactivation of cylinders
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2250/00—Engine control related to specific problems or objectives
    • F02D2250/18—Control of the engine output torque
    • F02D2250/21—Control of the engine output torque during a transition between engine operation modes or states
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2250/00—Engine control related to specific problems or objectives
    • F02D2250/18—Control of the engine output torque
    • F02D2250/24—Control of the engine output torque by using an external load, e.g. a generator
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2250/00—Engine control related to specific problems or objectives
    • F02D2250/28—Control for reducing torsional vibrations, e.g. at acceleration
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/3011—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion
    • F02D41/3064—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion with special control during transition between modes
    • F02D41/307—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion with special control during transition between modes to avoid torque shocks
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

本发明涉及用于内燃机的减振控制装置和减振控制方法。暂时停止多个气缸中的一部分气缸内的燃烧，并通过其余气缸操作发动机。然后，对改变各个气缸的进气门和排气门中的至少一个的气门升程量的可变气门机构进行控制，从而减小暂时停止燃烧的各个气缸的进气门和排气门中的至少一个的气门升程量。此外，在一部分气缸暂时停止燃烧时对具有电马达和发电机中的至少一种功能的旋转电机进行控制，从而向发动机输出轴施加转矩，借此抑制输出轴中的转矩变化，因此减小由于不均匀爆燃间隔而导致的转矩变化。

Description

用于内燃机的减振控制装置和减振控制方法
技术领域
本发明涉及这样一种技术，该技术用于在气门升程量较低的状态或者气门关闭的状态下暂时停止车用内燃机的一部分气缸内的燃烧，而且用于保持暂时停止燃烧的每个气缸的进气门和排气门中的至少一个。具体地说，本发明涉及一种用于在暂时停止一部分气缸内的燃烧时(下文称为一部分气缸暂时停止工作期间)减小由于不均匀爆燃间隔而导致的转矩变化的技术。
背景技术
在日本特许公开(特开)专利申请公报平7(1995)-189757公开的内燃机中，在低负载工作区域，为了减少泵送损失，暂时停止一部分气缸内的燃烧。因此，减小了由于活塞系统的惯性力导致的转矩变化，从而减轻内燃机的振动。
另外，在日本特许公开(特开)专利申请公报昭61(1986)-65023公开的内燃机中，当所有气缸都工作时(下文称为所有气缸工作期间)，利用马达/发电机向曲轴施加转矩，以减小由于内燃机的爆燃力导致的转矩变化以及由于活塞系统的惯性力导致的转矩变化。
然而，在日本特许公开(特开)专利申请公报平7-189757公开的内燃机中，在一部分气缸暂时停止工作期间，由于不能维持各个恒定曲柄角处的爆燃和燃烧而产生转矩变化，而且由于在暂时停止燃烧的每个气缸的膨胀冲程中施加到曲轴上的阻止曲轴旋转的转矩(下文称为负转矩)而产生转矩变化。该转矩变化称为由于不均匀爆燃间隔而导致的转矩变化。从而，即使在日本特许公开(特开)专利申请公报平7-189757公开的内燃机中，也不能减小由于不均匀爆燃间隔而导致的转矩变化，因此对内燃机振动的减轻可能不足。
另外，在日本特许公开(特开)专利申请公报昭61-65023中，没有特别公开在一部分气缸暂时停止工作期间对马达/发电机的控制。
发明内容
考虑以上问题而完成本发明，本发明的一个目的在于，利用设有电马达和发电机中的至少一种功能的旋转电机来减小在一部分气缸暂时停止燃烧时产生的转矩变化。
为了实现以上目的，本发明提供了以下新颖技术观念：
一种用于内燃机的减振控制装置，该内燃机设有改变进气门和排气门中的至少一个的气门升程量的可变气门机构，该减振控制装置包括：
气缸燃烧控制构件，该气缸燃烧控制构件用于暂时停止内燃机的多个气缸中的一部分气缸内的燃烧，以通过在除暂时停止燃烧的气缸之外的其余气缸中的燃烧来操作内燃机；以及
可变气门机构控制构件，该可变气门机构控制构件用于控制所述可变气门机构，从而减小暂时停止燃烧的各个气缸的进气门和排气门中的至少一个的气门升程量，
该装置的特征在于还包括：
旋转电机，该旋转电机具有电马达和发电机中的至少一种功能，能够与内燃机的输出轴互相传递转矩；以及
旋转电机控制构件，该旋转电机控制构件用于控制所述旋转电机，从而在一部分气缸暂时停止燃烧时向所述输出轴施加用于抑制所述输出轴中的转矩变化的转矩。
此外，本发明还提供了以下新颖技术观念：
暂时停止内燃机的多个气缸中的一部分气缸内的燃烧，通过除暂时停止燃烧的气缸之外的其余气缸中的燃烧操作内燃机；
对改变内燃机中各个气缸的进气门和排气门中的至少一个的气门升程量的可变气门机构进行控制，从而减小暂时停止燃烧的各个气缸的进气门和排气门中的至少一个的气门升程量；以及
对设有电马达和发电机中的至少一种功能的旋转电机进行控制，从而在一部分气缸暂时停止燃烧时向内燃机输出轴施加用于抑制输出轴中的转矩变化的转矩。
参照附图从以下描述将理解本发明的其它目的和特征。
附图说明
图1是根据本发明的第一实施方式的系统结构图；
图2是表示在根据本发明的第一实施方式中使用的可变气门机构的主要部分的立体图；
图3是从图2的箭头A看去的图；
图4是功能说明图，其中图4A表示在由可变气门机构改变的气门升程量最小时的气门打开状态，图4B表示在气门升程量最小时的气门关闭状态；
图5是功能说明图，其中图5A表示在由可变气门机构改变的气门升程量最大时的气门打开状态，图5B表示在气门升程量最大时的气门关闭状态；
图6是示例性表示曲柄角与作用在曲轴上的转矩之间的关系的图，其中图6A表示在传统结构中所有气缸工作期间的关系；图6B表示在传统结构中一部分气缸暂时停止工作期间的关系；
图7是根据本发明的第一实施方式在一部分气缸暂时停止工作期间用于减振的转矩的说明图；
图8是根据本发明的第一实施方式的流程图；
图9是表示图8中步骤S3的细节的流程图；
图10是根据本发明的第一实施方式，曲轴的旋转变化及其转矩变化、用于减振的转矩、以及旋转电机控制切换的说明图；
图11是表示图9中步骤S14的细节的流程图；
图12是说明图，其中图12A表示图10的线“c”向功耗增加侧偏移，图12B表示图10的线“c”向发电功率增加侧偏移；
图13是根据本发明的第一实施方式，在旋转电机的驱动和发电中的相位延迟的说明图；
图14是根据本发明的第二实施方式的流程图，表示在输出负转矩时旋转电机的驱动和发电之间的切换；
图15是根据本发明的第二实施方式当旋转电机用作电马达时施加到曲轴的负转矩的说明图；并且
图16是在本发明的第一或第二实施方式中的系统结构图，其中设置有第二电力储存装置和子控制单元；
具体实施方式
图1是根据本发明的第一实施方式设有可变气门机构的内燃机的系统结构的图。
在内燃机1的进气通道2中，布置有用于检测进气量Q的气流计3，在其下游侧布置有控制进气量Q的节气门4。
另外，在进气通道2的下游布置有将燃料喷入各个气缸的燃烧室5中的燃料喷射阀6。从燃料喷射阀6喷射的燃料以及经由节气门4和进气门7吸入的空气形成的空气—燃料混合物被燃烧室5中的活塞8压缩，而通过布置在燃烧室5中的火花塞9火花点火。
来自内燃机1的燃烧后排气经由排气门10从燃烧室5排向排气通道11，之后经由布置在排气通道11中的排气净化催化转化器12排放至大气。
进气门7和排气门10借助于作为动力源的曲轴13(输出轴)，通过分别布置在进气凸轮轴14和排气凸轮轴15上的凸轮的操作而被驱动成打开或关闭。
在进气侧，在进气凸轮轴14的外周上布置可变气门升程量控制装置(下文称为可变气门升程，VEL)16，其由连续并可变地控制进气门7的气门升程量及其工作角的铰接连杆机构构成。VEL 16对应于所述可变气门机构
另外，对于VEL 16，还布置有用于检测进气门7的气门升程量及其工作角的VEL工作角传感器17。后面将描述VEL 16的详细结构。
而且，在进气侧，在进气凸轮轴14的一端上布置可变气门正时控制机构(下文称为VTC)18，其由连续可变地控制曲轴13与进气凸轮轴14之间的旋转相位差以提前或推迟进气门7的气门正时(打开/关闭正时)的机构构成。
另外，在进气凸轮轴14的另一端上还布置有用于检测进气凸轮轴14的旋转位置的进气凸轮角传感器19。
发动机控制单元(下文称为ECU)20基于来自气流计3的输出信号和从曲柄角传感器21输出的曲柄角信号获得发动机负载和发动机转速，曲柄角传感器21布置在曲轴13上，用于检测曲轴13的旋转位置。然后，ECU20计算燃料喷射量、VEL 16的目标气门升程量和VTC 18的目标气门正时。另外，ECU 20基于从VEL工作角传感器17输出的工作角信号，向VEL 16输出反馈控制信号，使得VEL 16的实际气门升程量收敛成目标气门升程量。类似地，ECU 20基于来自进气凸轮角传感器19的输出信号与从曲柄角传感器21输出的曲柄角信号之间的相位差获得VTC 18的实际气门正时，并向VTC 18输出反馈控制信号，使得VTC 18的实际气门正时收敛成目标气门正时。
接着基于图2和图3描述VEL 16。
VEL 16的控制轴23与进气凸轮轴14平行布置，并由在其两端固定至气缸体(图中未示出)的轴承24支撑。
控制凸轮25形成为大致筒形形状，其外径大于控制轴23的外径，该控制凸轮25布置成其轴心以预定量α偏离控制轴23的轴心的状态。
摇臂26形成为大致菱形形状，控制凸轮25的外周可滑动地插入到贯穿摇臂26的中心形成的孔中。
形成为大致月牙形状的连杆27经由在其一端的销28可旋转地连接到摇臂26的一个端部，并且经由在其另一端的销29可旋转地连接到偏离进气凸轮轴14的轴心的位置。
驱动凸轮30包括形成为筒形形状的外径较大的凸轮体30a和布置成邻近凸轮体30a的一端的外径较小的筒形部分30b。贯通筒形部分30b的中央部分形成轴孔30c，使得进气凸轮轴14可滑动地插入轴孔30c。另外，筒形部分30b的轴心与进气凸轮轴14的轴心X一致，但是凸轮体30a的轴心Y以预定量偏离进气凸轮轴14的轴心X。
连杆臂31形成为外周比驱动凸轮30的外周大的环形形状，驱动凸轮30的凸轮体30a的外周经由轴承32可滑动地插入贯通连杆臂31的中央部分形成的孔中。另外，连杆臂31的沿外径方向伸出的端部经由销33可旋转地连接到摇臂26的另一端。
进气凸轮34形成为雨滴形状，进气凸轮轴14插入到贯通基端部34a形成的轴孔34b而固定至进气凸轮34。另一方面，贯通位于从基端部34a沿外径方向延伸的端部上的凸轮鼻部34c形成销孔34d，销29装配至销孔34d中，使得进气凸轮34可旋转地连接到连杆27。
气门挺杆35形成具有盖的柱形，进气凸轮34的凸轮面34e根据摆动位置与气门挺杆35的上表面的预定位置接触，而进气门7固定至气门挺杆35的下部。
电力致动器36在其固定至驱动轴端部的蜗轮37处与固定至控制轴23一端的齿轮接合，从而基于从ECU 20输出的驱动信号使控制轴23在固定范围内旋转。
另外，在控制轴23的一端上布置的VEL工作角传感器17基于控制轴23的旋转量检测VEL 16的气门升程量以向ECU 20输出检测到的升程量的信号。
接着描述VEL 16的工作原理。
图4A和4B表示在将进气门7的升程量控制为最小时进气门7的气门打开状态和气门关闭状态。在图4中，当VEL 16接收到来自ECU 20的驱动信号时，如果为了将气门升程量控制为最小而使控制轴23顺时针旋转，则控制凸轮25的厚部25a向上运动，摇臂26与该运动同步地也向上运动。
此时，进气凸轮34的凸轮鼻部34c经由连杆27被向上提升。因此，进气凸轮34的与气门挺杆35接触的凸轮面34e随着进气凸轮14的旋转而接近基端部34a，从而将气门升程量控制在图中L1所示的小升程量。
另一方面，图5A和5B表示在将进气门7的升程量控制为最大时进气门7的气门打开状态和气门关闭状态。在图5中，当VEL 16接收到来自ECU 20的驱动信号时，如果为了将气门升程量控制为最大而使控制轴23逆时针旋转，则控制凸轮25的厚部25a向下运动，摇臂26与该运动同步地也向下运动。
此时，进气凸轮34的凸轮鼻部34c经由连杆27被下压。因此，进气凸轮34的与气门挺杆35接触的凸轮面34e随着进气凸轮14的旋转而位于凸轮鼻部34c的末端与基端部34a之间的范围内，从而将气门升程量控制在图中L2所示的大升程量。
顺便提及，在日本特许公开(特开)专利申请公报平7-189757中公开的传统内燃机中，例如如图6所示，如果在一部分气缸停止工作期间(参照图6B)由于不均匀爆燃间隔而导致在曲轴中产生转矩变化，则与在所有气缸工作期间(参照图6A)相比，转矩变化幅度增大。
因此，特别是在低负载和低旋转工作区域中，由于内燃机的爆燃力导致的转矩变化容易增大，因此难以在较低的发动机转速下进行怠速运转，从而对燃料消耗的改善产生不利影响。
在本实施方式中，作为电马达或发电机工作的马达/发电机22(旋转电机)布置成经由正时带等与曲轴13互相传递转矩。因而，例如如图7所示，在一部分气缸停止工作期间马达/发电机22输出与由于不均匀爆燃间隔而导致的曲轴13的转矩变化A相反的反相转矩Tr(下文称为减振转矩)，从而抵销转矩变化A。
顺便提及，可以采用另一种结构作为马达/发电机，只要转子(图中未示出)能够与曲轴13互相传递减振转矩。例如，如日本特许公开(特开)专利申请公报昭61-65023公开的那样，马达/发电机可构造成使得转子结合在飞轮、差动齿轮的齿圈等中，而且在转子周围布置多个定子。
马达/发电机22连接到电池101(第一电力储存构件)。在输出减振转矩时，当输出用于使曲轴13的旋转加速的正转矩时，马达/发电机22供应有来自电池101的电力而作为电马达被驱动。另一方面，当输出用于阻止曲轴13旋转的负转矩时，马达/发电机22作为发电机产生电力，产生的电力充入电池101。
顺便提及，马达/发电机22在构造成用于对内燃机1减振时，足以提供在一定程度上能够抵销曲轴13中的转矩变化的驱动或发电能力，因此能将单位成本率减为最小。
通过布置上述马达/发电机22，ECU 20除了以上结构等之外，还具有下述功能。首先，ECU 20基于从曲柄角传感器21输入的信号的周期检测曲轴13中的旋转变化，并基于检测到的旋转变化估计曲轴13中导致旋转变化的转矩变化。接着，ECU 20从估计的转矩变化提取曲轴13中由于不均匀爆燃间隔而导致的转矩变化分量。另外，ECU 20设定待由马达/发电机22输出的减振转矩，从而抵销曲轴13中由于不均匀爆燃间隔而导致的转矩变化。然后，ECU 20向马达/发电机22输出控制信号，使得马达/发电机22作为电马达被驱动或作为发电机发电，从而输出减振转矩。
顺便提及，通过布置转矩传感器，ECU 20可直接检测曲轴13中的转矩变化来代替基于曲轴13中的旋转变化估计曲轴13中的转矩变化。另外，预先通过实验等获得内燃机1的工况之间的关系并可将曲轴13中的转矩变化存储在ECU 20的映射、表格等(转矩变化存储构件)中，从而基于该映射、该表格等获得曲轴13中的转矩变化。或者，可根据检测到的曲轴13中的旋转变化来校正基于映射、表格等获得的曲轴13中的转矩变化。
接下来描述对VEL 16和马达/发电机22的控制。
图8表示本实施方式中由ECU执行的对VEL和马达/发电机的控制的流程图。
在步骤S1中，判断在多个气缸中是否有一部分气缸未工作。也就是说，判断是否有一部分气缸在气缸燃烧控制构件的作用下停止燃烧。
如果在步骤S1中断定一部分气缸未工作(即，处于一部分气缸暂时停止工作期间)，则程序前进至步骤S2。
在步骤S2中，在暂时停止燃烧的气缸中使控制轴23如图4所示顺时针旋转，从而减小进气门7的气门升程量，并且程序前进至步骤S3。进气门7的气门升程量例如下降至最小值。步骤S2对应于可变气门机构控制构件的功能。
注意，在步骤S2中为了将进气门7保持在略微打开状态，还可布置电磁阀、保持机构等。
在步骤S3中，基于下述的图9的流程图，设定待由马达/发电机22输出的减振转矩，并且程序前进至步骤S4。
在步骤S4中，向马达/发电机22输出控制信号，从而从马达/发电机22输出在步骤S3中设定的减振转矩。步骤S4对应于旋转电机控制构件的功能。
另一方面，如果在步骤S1中断定并非处于一部分气缸未工作时期，也就是说在步骤S1中断定所有气缸都工作，那么程序前进至步骤S5，在步骤S5中VEL 16根据内燃机1的工况正常工作，而不减小进气门7的气门升程量，这与步骤S2不同。
图9示出了根据图8的步骤S3设定减振转矩的流程图。
在步骤S11中，基于从曲柄角传感器21输入的信号的周期检测曲轴13中的旋转变化，并且程序前进至步骤S12。
在步骤S12中，基于曲轴13中的旋转变化，估计导致该旋转变化的曲轴13中的转矩变化(图10中的线“a”)，并且程序前进至步骤S13。步骤S12对应于转矩变化检测构件的功能。
顺便提及，图10的线“a”表示曲轴13中的转矩变化，除了由于不均匀爆燃间隔导致的曲轴13中的转矩变化分量之外，该转矩变化例如还包含由于活塞系统的惯性力导致的曲轴13中的转矩变化分量。
在步骤S13中，从图10的线“a”所示的转矩变化提取由于不均匀爆燃间隔导致的曲轴13中的转矩变化分量(图10的线“b”)，并且程序前进至步骤S14。
在步骤S14中，为了抵销在步骤S13中提取的由于不均匀爆燃间隔导致的曲轴13中的转矩变化分量，设定待由马达/发电机22输出的减振转矩(图10的线“e”)。
图11示出了根据图9的步骤S14设定减振转矩的流程图。
在步骤S21中，设定曲轴13的目标转矩。为了简化描述，在图10中，目标转矩相对于曲柄角示出为固定值。
在步骤S22中，使在图9的步骤S13中提取的由于不均匀爆燃间隔导致的曲轴13中的变化转矩(图10的线“b”)与目标转矩相减，从而计算其间的差。应注意，差是正值或负值。
在步骤S23中，基于步骤S22中计算的差，设定为了抵销由于不均匀爆燃间隔导致的曲轴13中的转矩变化而待由马达/发电机22输出的减振转矩的大小和方向。
这里，减振转矩的方向设定成在曲轴13的转矩大于目标转矩的状态下阻止曲轴13旋转，同时在曲轴13的转矩小于目标转矩的状态下加速曲轴13的旋转。
另外，当所述差的绝对值较大时，减振转矩的大小优选设为较大值，从而加强抵销由于不均匀爆燃间隔导致的曲轴13中的转矩变化的效果。
顺便提及，如果在步骤S13中提取的由于不均匀爆燃间隔导致的曲轴13中的转矩变化(图10的线“b”)位于不会在较大程度上损害操作性、乘员的舒适性等的范围内，那么可取消马达/发电机22的减振转矩输出。
根据本实施方式，当提取如图10的线“b”所示的由于不均匀爆燃间隔导致的曲轴13中的转矩变化时，例如如图10的线“c”所示，交替切换地施加马达/发电机22产生的正转矩和马达/发电机22产生的负转矩。
结果，即使与在所有气缸工作期间曲轴13中的转矩变化相比，在一部分气缸停止工作期间由于不均匀爆燃间隔导致的曲轴13中的转矩变化增大，也可通过马达/发电机22输出的减振转矩(图10的线“e”)而抵销曲轴13中该增大的转矩变化。因此，可以抑制内燃机1的振动或确保车辆驱动性能。因此，即使在曲轴13的转速较低的情况下，也可以稳定地怠速运转，而不必关注内燃机1的振动激励，从而获得优异的燃料消耗。
这里，还可以如下所述偏移或校正图10的线“c”。
首先，如图12A所示偏移线“c”，以增加电力消耗(图中的上侧)，或者如图12B所示偏移线“c”，以增加发电功率(图中的下侧)，从而可控制马达/发电机22的电力消耗和发电功率之间的比例。
例如，在电池101中的充电余量较多时，线“c”如图12A所示向上侧偏移，从而增加电力消耗，因此能可靠地避免电池101过充电。另一方面，在电池101中的充电余量较少时，线“c”如图12B所示向下侧偏移，从而增加发电功率，因此能可靠地避免电池101过放电。
可选的是，例如在内燃机1由于使用车内空调设备等而需要转矩时，线“c”如图12A所示向上侧偏移，从而增加电力消耗，因此可补偿内燃机1所需的转矩。另一方面，例如在车辆需要发动机制动力时，线“c”如图12B所示向下侧偏移，从而增加发电功率，因此可补偿发动机制动力。
顺便提及，当线“c”偏移以增加发电功率从而补偿由于发电导致的曲轴13的转矩不足时，可通过ECU 20控制内燃机1从曲轴13处于最低转速的状态或者曲轴13处于稳定转速的状态增加其输出功率。
另外，可根据电力消耗或发电功率的最大值校正马达/发电机22的电力消耗(图10的c1)或发电功率(图10的c2)。可使用通过实验等获得的多个最大值的平均值作为所述最大值。
例如，当使c1的值接近马达/发电机22的电力消耗的最大值时，可更大程度地实现马达/发电机22的驱动性能从而对内燃机1减振。类似地，当使c2的值接近马达/发电机22的发电功率的最大值时，可更大程度地实现马达/发电机22的发电性能。
这里，例如若c1的校正优先于c2的校正，那么即使在曲轴13转速较低的情况下，也可以可靠地确保稳定的怠速运转，而不必关注内燃机1的振动激励，从而获得优异的燃料消耗。
顺便提及，即使使马达/发电机22的电力消耗或发电功率最大，在某些情况下也可能不能充分地抑制曲轴13中的转矩变化。或者，尽管要驱动马达/发电机22，但是由于电池101中的充电余量较少，要求优先发电或者要求优先保持怠速转速，在这种情况下马达/发电机22的驱动性能或发电性能的利用可能不足以减振。在这种情况下，ECU 20可能延迟待燃烧气缸的火花塞9的点火正时，或者可能减小待燃烧气缸的节气门4的开度或进气门7的开度，从而将进气量抑制在可将曲轴13的转速保持在接近所需转速的值的范围内。结果，可以减小内燃机1的转矩，从而抑制内燃机1的振动。
而且，如图13的线“c′”所示校正图10的线“c”。也就是说，在某些情况下，通过控制马达/发电机22的驱动或发电而使相位相对于减振转矩(图13的线“e”)延迟θ，从而可提高包括内燃机1的整个车辆的减振效果。可以通过对真实车辆等的内燃机的适合试验而将该θ设定为能够充分获得减振效果的值。
接着，在本发明的第二实施方式中，在输出负转矩时，马达/发电机22受ECU 20控制，从而根据电功率状态(例如，电池101中的充电余量)切换其作为电马达驱动还是作为发电机发电。
图14示出了根据本发明在输出负转矩时马达/发电机22在ECU 20的作用下在驱动和发电之间切换的流程图。
在步骤S101中，判断电池101中的充电余量是否大于等于上限阈值。注意，利用电力状态检测构件检测电池101中的充电余量。
如果在步骤S101中断定电池101中的充电余量大于等于上限阈值，则程序前进至步骤S102，在步骤S102中马达/发电机22被强制用作电马达从而向曲轴13施加负转矩(参照图15的线“c＂”)。结果，充至电池101的电力被马达/发电机22强制消耗，从而可避免对电池101过充电。
另一方面，如果在步骤S101中断定电池101中的充电余量小于上限阈值，则程序前进至步骤S103。
在步骤S103中，判断电池101中的充电余量是否小于等于下限阈值。该下限阈值设定为小于上限阈值的值。
如果在步骤S103中断定电池101中的充电余量小于等于下限阈值，则程序前进至步骤S104，在步骤S104中马达/发电机22被强制用作发电机而向曲轴13施加负转矩(参照图10的线“c”)。结果，马达/发电机22产生的电力被强制充至电池101，从而可避免对电池101过放电。
另一方面，如果在步骤S103中断定电池101中的充电余量大于下限阈值，则判断不用考虑电池101过充电或过放电，程序返回。在这种情况下，马达/发电机22可作为发电机进行发电(参照图10的线“c”)或者作为电马达进行驱动(参照图15的线“c＂”)，从而向曲轴13施加负转矩。
下限阈值和上限阈值可设定在能可靠避免电池101过充电或过放电的范围内。
第一实施方式和第二实施方式可进行如下修改。
首先，在排气侧，还可以布置连续并可变地控制排气门10的升程量及其工作角的VEL。因此，在暂时停止燃烧的气缸中，排气门10的升程量控制在最小，或者排气门10固定在略微打开状态或略微关闭状态，从而减小作用在曲轴13上的旋转阻力，因此可减小转矩变化。
顺便提及，当暂时停止燃烧的气缸的进气门7和排气门10都固定在气门关闭状态时，由于进气动作和排气动作停止，所以可进一步减小泵送损失。例如，为了将进气门7固定在气门关闭状态，控制轴23可进一步如图4所示顺时针旋转，或者可布置用于解除进气门7与进气凸轮34之间的协作的机构。与此相似，排气门10也可固定在气门关闭状态。
暂时停止燃烧的气缸的进气门7和排气门10都固定在气门关闭状态，导致了压缩冲程和膨胀冲程的两冲程状态。然后，由于在低活塞位置暂时停止工作的气缸所限制的空气量变大，所以施加到曲轴13的负转矩在压缩冲程中变大，而在膨胀冲程中变小。类似地，由于在高活塞位置暂时停止工作的气缸所限制的空气量变小，所以施加到曲轴13的负转矩在压缩冲程中变小，而在膨胀冲程中变大。从而，在气缸之间可能由于不均匀的负转矩而产生转矩变化。
因此，可设置这样的构造，即，将气缸暂时停止工作期间所限制的空气量与冲程在气缸之间进行对比，借此确定要暂时停止工作的气缸，从而均衡负转矩；或者在气缸暂时停止工作之后立即使暂时停止工作的气缸的进气门7和排气门10操作以打开或关闭，从而调整气缸之间的限制空气量。例如，可以使暂时停止燃烧的气缸所限制的空气量为近似相等的量。从而可以抑制气缸之间由于不均匀的负转矩而产生转矩变化。
接着，可通过从电池101供应马达/发电机22产生的电力的至少一部分而由马达/发电机22产生的电力负担用于驱动VEL16的电力致动器36的电力。在这种情况下，可根据电力状态切换马达/发电机22的驱动控制或发电控制，所述电力状态包括用于驱动电力致动器36的电力以及电池101中的充电余量。
另外，可利用在车辆中预先设置的交流发电机在发电时的负转矩来抑制转矩变化，从而替代其中新颖地布置马达/发电机22用于内燃机1的减振的构造。在这种情况下，尽管交流发电机的发电或电池101的放电可能主要根据作为车体电力储存装置的电池101中的充电余量进行，但是几乎不需要修改设有交流发电机的现有车辆构造，从而抑制了单位成本率。
或者，还可通过布置直流马达代替马达/发电机22来通过直流马达向曲轴13施加减振转矩，从而抑制单位成本率。
接着，如图16所示，该构造可以为诸如电容器或与电池101分离的电池之类的第二电力储存装置102(第二电力储存构件)，并且从第二电力储存装置102供应用于驱动VEL 16的电力致动器36的电力的至少一部分。在这种情况下，可根据第二电力储存装置102中的充电余量设定马达/发电机22所产生的、待充至第二电力储存装置102的电力，以及待从第二电力储存装置102供应至电力致动器36或马达/发电机22的电力。因此，可以与作为车体的电力储存装置的电池101中的充电余量无关地驱动电力致动器36。
另外，根据电池101和第二电力储存装置102中的充电余量，可以使它们所充的电力的至少一部分在电池101与第二电力储存装置102之间互相供应。因此，可以容易地管理车辆的电力以避免电池101和第二电力储存装置102的过放电或过充电。
另外，在图16中，ECU 20用作主控制单元，并布置有与ECU 20分离并能够与ECU 20互连的电子控制器38(子控制单元)。从而在相应的控制中(例如VEL 16和VTC 18的驱动控制、马达/发电机22的驱动控制或发电控制、电池101和第二电力储存装置102的充电和放电控制等)，通过电子控制器38统一执行彼此紧密相关的控制，从而可有效执行相应的控制。图16表示通过电子控制器38执行VEL 16的驱动控制以及马达/发电机22的驱动控制或发电控制的实施例。另外，在ECU 20中，由于可减轻各种控制中的负担，所以可抑制各种控制的过热。顺便提及，优选的是考虑到VEL 16的电力致动器36和电子控制器38中的至少一个的功耗来执行对电池101或第二电力储存装置102中充电余量的管理、马达/发电机22的驱动控制或发电控制等。另外，还可以从第二电力储存装置102向VEL 16的电力致动器36和电子控制器38供应电力。
进一步地，还可以独立于车辆或内燃机1构成用于对内燃机1减振的各种装置，在预先设定控制目标值等的状态下将所述装置安装在现有车辆上。从而能以低成本将各种装置加装在车辆上而不用明显改变车辆布局。
更进一步地，在内燃机1的气缸形成多个气缸组并且可在每个气缸组单元中控制VEL 16的构造中，可以控制各个气缸组单元中的进气门7的气门升程量，从而暂时停止气缸的工作。这样，可以通过简单构造实现有效控制，而且可以将由于不均匀爆燃间隔而导致的曲轴13中的转矩变化抑制在最小。
虽然仅选择了所选实施方式来例示和描述本发明，但本领域技术人员通过本公开清楚，在不脱离所附权利要求所限定的发明范围的情况下可进行各种修改和变更。
另外，提供根据本发明的实施方式的以上描述仅是为了例示，而不是为了限制由所附权利要求及其等同物限定的本发明。
本申请要求2007年12月10日提交的日本专利申请No.2007-318206的优先权，并通过引证并入其全部内容。

Claims (11)

1.一种用于内燃机的减振控制装置，该内燃机设有改变进气门和排气门中的至少一个的气门升程量的可变气门机构，该减振控制装置包括：
气缸燃烧控制构件，该气缸燃烧控制构件用于暂时停止内燃机的多个气缸中的一部分气缸内的燃烧，以通过在除暂时停止燃烧的气缸之外的其余气缸中的燃烧来操作内燃机；以及
可变气门机构控制构件，该可变气门机构控制构件用于控制所述可变气门机构，从而减小暂时停止燃烧的各个气缸的进气门和排气门中的至少一个的气门升程量，
该装置的特征在于还包括：
旋转电机，该旋转电机通过单一机体或多个机体构成而具有电马达和发电机的功能，能够与内燃机的输出轴互相传递转矩；
第一电力储存构件，该第一电力储存构件能够充入用作发电机的所述旋转电机产生的电力，而且还能够向用作电马达的所述旋转电机供应电力；
电力状态检测构件，该电力状态检测构件用于检测包括所述第一电力储存构件中的充电余量在内的电力状态；以及
旋转电机控制构件，在一部分气缸暂时停止燃烧时，该旋转电机控制构件控制所述旋转电机，在所述输出轴的变化转矩大于目标转矩的状态下，根据所述电力状态检测构件检测到的电力状态切换所述发电机的功能与电马达的功能，并施加用于阻止所述输出轴旋转的转矩，以抑制所述输出轴中的转矩变化，当所述输出轴的变化转矩小于目标转矩的状态下，该旋转电机控制构件控制所述旋转电机用作电马达并施加用于加速所述输出轴旋转的转矩，以抑制所述输出轴中的转矩变化。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述可变气门机构构造成通过电力驱动，
主控制单元和包括所述可变气门机构控制构件的子控制单元分开布置，并且 
所述电力状态检测构件检测包括所述可变气门机构和所述子控制单元中的至少一个的电力消耗在内的电力状态。
3.根据权利要求2所述的装置，该装置还包括：
第二电力储存构件，该第二电力储存构件能够充入用作发电机的所述旋转电机产生的电力，而且能够向所述可变气门机构和所述子控制单元供应电力。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其中，所述内燃机的气缸分为多个气缸组，
所述可变气门机构布置成通用于同一组中的气缸，并且
所述气缸燃烧控制构件暂时停止同一组中所有气缸内的燃烧。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其中，在一部分气缸暂时停止燃烧时，所述旋转电机控制构件控制所述旋转电机以向所述输出轴施加转矩，该转矩用于抑制由于不均匀气缸爆燃间隔而导致的所述输出轴中的转矩变化。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，该装置还包括：
转矩变化存储构件，该转矩变化存储构件用于预先存储在一部分气缸暂时停止燃烧时所述输出轴中的转矩变化数据，
其中所述旋转电机控制构件基于从所述转矩变化存储构件输出的转矩变化数据控制所述旋转电机。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，该装置还包括：
转矩变化检测构件，该转矩变化检测构件用于检测在一部分气缸暂时停止燃烧时所述输出轴中的转矩变化，
其中所述旋转电机控制构件基于从所述转矩变化检测构件输出的转矩变化检测值控制所述旋转电机。
8.一种用于内燃机的减振控制方法，该方法包括以下步骤：
暂时停止内燃机的多个气缸中的一部分气缸内的燃烧，以通过在除暂时停止燃烧的气缸之外的其余气缸中的燃烧操作内燃机；以及
对改变内燃机中各个气缸的进气门和排气门中的至少一个的气门升程量的可变气门机构进行控制，从而减小暂时停止燃烧的各个气缸的进 气门和排气门中的至少一个的气门升程量；
所述方法的特征在于还包括以下步骤：
对通过单一机体或多个机体构成而具有电马达和发电机的功能的旋转电机进行控制，从而在一部分气缸暂时停止燃烧时向内燃机的输出轴施加用于抑制所述输出轴中的转矩变化的转矩，其中，
在一部分气缸暂时停止燃烧时，在所述输出轴的变化转矩大于目标转矩的状态下，根据电力状态控制所述旋转电机在利用发电机功能施加转矩与利用电马达功能施加转矩之间进行切换，从而控制所述旋转电机以施加用于阻止所述输出轴旋转的转矩，并且在所述输出轴的变化转矩小于目标转矩的状态下控制所述旋转电机用作电马达以施加用于加速所述输出轴旋转的转矩，
所述电力状态包括第一电力储存构件中的充电余量，该第一电力储存构件能够充入用作发电机的所述旋转电机产生的电力，而且还能够向用作电马达的所述旋转电机供应电力。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述内燃机的气缸分为多个气缸组，
所述可变气门机构布置成通用于同一组中的气缸，并且
暂时停止多个气缸中的一部分气缸内的燃烧的步骤暂时停止同一组中所有气缸内的燃烧。
10.根据权利要求8或9所述的方法，其中，控制所述旋转电机以向所述输出轴施加转矩的步骤基于预先存储的在一部分气缸暂时停止燃烧时所述输出轴中的转矩变化数据控制所述旋转电机。
11.根据权利要求8或9所述的方法，其中，控制所述旋转电机以向所述输出轴施加转矩的步骤检测在一部分气缸暂时停止燃烧时所述输出轴中的转矩变化，并基于转矩变化的检测值控制所述旋转电机。 
CN2008101869358A 2007-12-10 2008-12-10 用于内燃机的减振控制装置和减振控制方法 Expired - Fee Related CN101457691B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007318206 2007-12-10
JP2007-318206 2007-12-10
JP2007318206A JP5142374B2 (ja) 2007-12-10 2007-12-10 内燃機関の制御装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101457691A CN101457691A (zh) 2009-06-17
CN101457691B true CN101457691B (zh) 2012-02-29

Family

ID=40690236

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2008101869358A Expired - Fee Related CN101457691B (zh) 2007-12-10 2008-12-10 用于内燃机的减振控制装置和减振控制方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8015960B2 (zh)
JP (1) JP5142374B2 (zh)
KR (1) KR101095645B1 (zh)
CN (1) CN101457691B (zh)
DE (1) DE102008061375A1 (zh)

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8464690B2 (en) 2008-07-11 2013-06-18 Tula Technology, Inc. Hybrid vehicle with cylinder deactivation
US8892330B2 (en) 2011-10-17 2014-11-18 Tula Technology, Inc. Hybrid vehicle with cylinder deactivation
EP2451662B1 (en) * 2009-07-09 2013-09-11 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Vehicular damping control system
JP5195695B2 (ja) * 2009-08-31 2013-05-08 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
CN102639351B (zh) * 2010-06-07 2015-11-25 丰田自动车株式会社 混合动力车辆及其控制方法
JP5565627B2 (ja) * 2010-09-29 2014-08-06 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 制御装置
WO2013187151A1 (ja) * 2012-06-14 2013-12-19 日産自動車株式会社 内燃機関の制御装置
US8954213B2 (en) * 2012-07-10 2015-02-10 Caterpillar Inc. Engine starting strategy to avoid resonant frequency
KR101394703B1 (ko) * 2012-10-30 2014-05-15 현대자동차주식회사 하이브리드 차량의 이상진동 방지 방법
JP6123575B2 (ja) * 2013-08-22 2017-05-10 マツダ株式会社 多気筒エンジンの制御装置
JP6040913B2 (ja) 2013-11-12 2016-12-07 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両
JP2015104221A (ja) * 2013-11-25 2015-06-04 スズキ株式会社 発電機の制御装置
JP5962640B2 (ja) * 2013-12-19 2016-08-03 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両
US9657637B2 (en) * 2014-10-13 2017-05-23 Ford Global Technologies, Llc Method for controlling transitions in a variable displacement engine
CN105822718B (zh) * 2015-01-05 2018-01-16 华擎机械工业股份有限公司 引擎减振控制装置与方法
US10060368B2 (en) 2015-01-12 2018-08-28 Tula Technology, Inc. Engine torque smoothing
KR102408785B1 (ko) 2015-01-12 2022-06-14 툴라 테크놀로지, 인크. 스킵 파이어 엔진 제어 시스템에서의 소음, 진동 및 잡소리 감소
US10196995B2 (en) 2015-01-12 2019-02-05 Tula Technology, Inc. Engine torque smoothing
US10578037B2 (en) 2015-01-12 2020-03-03 Tula Technology, Inc. Adaptive torque mitigation by micro-hybrid system
US10344692B2 (en) 2015-01-12 2019-07-09 Tula Technology, Inc. Adaptive torque mitigation by micro-hybrid system
JP6823360B2 (ja) * 2015-02-27 2021-02-03 株式会社Ｓｕｂａｒｕ 内燃機関の制御装置及び内燃機関の制御方法
US9893664B2 (en) * 2015-05-01 2018-02-13 Ford Global Technologies, Llc Methods and systems for efficient engine torque control
GB2556896B (en) * 2016-11-23 2019-02-20 Ford Global Tech Llc An engine assembly
US10954877B2 (en) 2017-03-13 2021-03-23 Tula Technology, Inc. Adaptive torque mitigation by micro-hybrid system
CN110352296B (zh) * 2017-03-13 2022-01-18 图拉技术公司 微混合动力系统的自适应扭矩减轻
CN111357169B (zh) * 2017-11-17 2022-06-07 电装多利牡株式会社 内燃机用旋转电机、其定子、它们的制造方法及运转方法
US10883566B2 (en) 2018-05-09 2021-01-05 Paccar Inc Systems and methods for reducing noise, vibration and/or harshness associated with cylinder deactivation in internal combustion engines
US11555461B2 (en) 2020-10-20 2023-01-17 Tula Technology, Inc. Noise, vibration and harshness reduction in a skip fire engine control system
JP7444103B2 (ja) * 2021-02-24 2024-03-06 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両の制御装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN87200037U (zh) * 1987-01-01 1988-04-13 朱涛 休缸发动机
CN2665379Y (zh) * 2003-11-28 2004-12-22 方五三 多缸汽车发动机控缸节油装置
EP1852593A1 (en) * 2005-02-23 2007-11-07 Hino Motors, Ltd. Method for controlling actuation of valves in engine with turbocharger

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6165023A (ja) 1984-09-04 1986-04-03 Mazda Motor Corp エンジンのトルク変動制御装置
JP2585068B2 (ja) 1988-07-04 1997-02-26 株式会社ダイフク 物品収集設備
JPH0691759B2 (ja) * 1988-08-12 1994-11-14 株式会社日立製作所 内燃機関の発電制御装置
JPH0336981A (ja) * 1989-07-03 1991-02-18 Hitachi Ltd 内燃機関のトルク制御装置
JP2969941B2 (ja) * 1990-11-30 1999-11-02 株式会社デンソー 内燃機関のトルク変動低減装置
JP3226290B2 (ja) 1991-03-28 2001-11-05 株式会社日立製作所 内燃機関のトルク制御装置
JPH07189757A (ja) 1993-12-27 1995-07-28 Mitsubishi Electric Corp 休筒機構付きエンジンの燃料制御装置
JP3882216B2 (ja) * 1995-11-13 2007-02-14 株式会社デンソー 内燃機関の停止制御装置
JP3611706B2 (ja) * 1997-09-12 2005-01-19 本田技研工業株式会社 エンジンの振動抑制装置
JP2000257408A (ja) * 1999-03-10 2000-09-19 Toyota Motor Corp 内燃機関のカム機構
US6382163B1 (en) * 2000-09-01 2002-05-07 Ford Global Technologies, Inc. Starter alternator with variable displacement engine and method of operating the same
JP2002231528A (ja) * 2001-02-06 2002-08-16 Honda Motor Co Ltd 電磁アクチュエータ制御装置
JP3466600B1 (ja) * 2002-07-16 2003-11-10 本田技研工業株式会社 ハイブリッド車両の制御装置
JP4063026B2 (ja) * 2002-09-24 2008-03-19 日産自動車株式会社 内燃機関の制御装置
JP4144421B2 (ja) * 2003-04-25 2008-09-03 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
JP2005009363A (ja) * 2003-06-17 2005-01-13 Honda Motor Co Ltd 気筒休止切換機構付き内燃機関の気筒休止切換制御装置
JP2005067591A (ja) 2003-08-04 2005-03-17 Toyota Central Res & Dev Lab Inc エンジンシステム及びその制御方法並びに車両
US7059997B2 (en) 2003-08-04 2006-06-13 Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho Engine system with cylinder number variable engine and method for controlling the engine system
JP3934093B2 (ja) * 2003-08-12 2007-06-20 本田技研工業株式会社 ハイブリット車両の制御装置
JP3933115B2 (ja) 2003-09-25 2007-06-20 日産自動車株式会社 内燃機関の吸気制御装置
US7140355B2 (en) * 2004-03-19 2006-11-28 Ford Global Technologies, Llc Valve control to reduce modal frequencies that may cause vibration
JP4423136B2 (ja) 2004-08-20 2010-03-03 日立オートモティブシステムズ株式会社 内燃機関の気筒停止制御装置
US20060234829A1 (en) * 2005-04-13 2006-10-19 Ford Global Technologies, Llc System and method for inertial torque reaction management
JP2007239716A (ja) * 2006-03-13 2007-09-20 Toyota Motor Corp 内燃機関の制御装置
US7523734B2 (en) * 2006-05-15 2009-04-28 Gm Global Technology Operations, Inc. System to reduce crankshaft speed variations
US7377250B1 (en) * 2006-12-27 2008-05-27 Caterpillar Inc. System and method for balancing an engine during cylinder cutout

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN87200037U (zh) * 1987-01-01 1988-04-13 朱涛 休缸发动机
CN2665379Y (zh) * 2003-11-28 2004-12-22 方五三 多缸汽车发动机控缸节油装置
EP1852593A1 (en) * 2005-02-23 2007-11-07 Hino Motors, Ltd. Method for controlling actuation of valves in engine with turbocharger

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JP特开平4-299084A 1992.10.22

Also Published As

Publication number Publication date
US8015960B2 (en) 2011-09-13
JP5142374B2 (ja) 2013-02-13
DE102008061375A1 (de) 2009-06-25
KR101095645B1 (ko) 2011-12-19
KR20090060960A (ko) 2009-06-15
US20090145381A1 (en) 2009-06-11
CN101457691A (zh) 2009-06-17
JP2009138694A (ja) 2009-06-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101457691B (zh) 用于内燃机的减振控制装置和减振控制方法
EP1953055B1 (en) Hybrid vehicle
CN100443709C (zh) 内燃机的控制装置和具有控制装置的汽车
CN101737173B (zh) 用于内燃机的可变阀动装置
CN100510387C (zh) 发动机起动方法及发动机起动装置
CN1745244B (zh) 内燃机的控制装置
US7690338B2 (en) Method of starting internal combustion engine
US7380620B2 (en) Control device of internal combustion engine and control method of internal combustion engine
CN101737174B (zh) 内燃机的可变阀动装置
CN103016174B (zh) 压缩自动点火式发动机的起动控制装置及方法
JP5206004B2 (ja) ハイブリッド車両のエンジン始動装置
US9527501B2 (en) Hybrid vehicle
CN101918693B (zh) 发动机控制装置
CN102042094A (zh) 内燃机的控制装置及内燃机的控制系统
CN105593093A (zh) 混合动力车辆、用于混合动力车辆的控制器以及用于根据电池电平降低发动机起动时的压缩比的用于混合动力车辆的控制方法
JP2010195308A (ja) ハイブリッド車両の制御装置
CN104061038A (zh) 内燃机
CN100591906C (zh) 用于内燃机的控制装置和控制方法
US10604143B2 (en) Engine assembly
CN104442804B (zh) 用于控制混合动力车辆的装置和方法
CN110239516A (zh) 混合动力车辆
JP2008261325A (ja) 可変動弁機構の制御装置
CN106050440A (zh) 用于内燃机的控制装置和控制方法
CN105793134B (zh) 利用根据电池的温度的节气门控制的混合动力车辆、用于混合动力车辆的控制装置及用于混合动力车辆的控制方法
CN110307093A (zh) 内燃机的控制装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20120229

Termination date: 20151210

EXPY Termination of patent right or utility model