CN101680369A - 内燃发动机控制装置及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

电子控制单元(60)通过驱动致动器(50)以移动控制轴(340)，并且学习由于气缸盖(20)与Hi端止动件(343)接触而发生停止的位置作为进气门的最大提升量为最大的可动极限位置(Hi端)，来执行最大位置学习，以校正控制轴(340)的累积移动。当发动机转速NE高于规定转速NEst时，电子控制单元(60)禁止进行最大位置学习。

Description

内燃发动机控制装置及其控制方法
技术领域
本发明涉及用于配备有提升量改变机构的内燃发动机的控制装置及控制方法，所述提升量改变机构改变进气门的最大提升量。
背景技术
作为改变内燃发动机的气门特性的可变气门机构，日本专利申请公报No.2005-188286(JP-A-2005-188286)和日本专利申请公报No.2007-187062(JP-A-2007-187062)公开了可通过利用致动器驱动可动部并且使可动部移动通过规定的可动范围来改变进气门的最大提升量的提升量改变机构。对于此提升量改变机构，当可动部移动到该可动范围内的一个可动极限位置时，最大提升量为最大。对于配备有这种提升量改变机构的内燃发动机的控制装置，基于进气门的最大提升量为最大的可动极限位置来设定基准位置，并且基于可动部自基准位置起的累积移动来检测最大提升量。
顺便提及，如果由于向控制装置供电的电力线中的连接缺陷等而发生电力供给的暂时中断、换句话说即瞬时中断，则存储于存储器中的可动部累积移动将被删除，并且将不能确定最大提升量。此外，如果在内燃发动机停止时可动部出于一些原因而改变位置，并且没有电力提供给控制装置从而不能监测可动部的移位，则由控制装置确定的最大提升量与实际的最大提升量之间会出现偏差。
因此，对于JP-A-2007-187062中所示的控制装置，执行学习以校正可动部的累积移动。具体来说，用固定的驱动力使可动部移动，并且通过学习可动部停止的位置作为可动极限位置来校正累积移动，从而校正由控制装置确定的最大提升量与实际的最大提升量之间的偏差。
顺便提及，当可动部在增加进气门的最大提升量的方向上被驱动并且可动部停止的位置被学习作为可动极限位置时(下文称为最大位置学习)，随着最大提升量增加，从进气门的气门弹簧接收到的反作用力将持续增加。因此，需要强的驱动力来执行最大位置学习。另外，当发动机转速较高从而每单位时间的气门提升次数大时，由于在气门提升期间发生的提升量改变机构中的各种部件的振动而导致的驱动力损失、由来自气门弹簧的反作用力而导致的驱动力损失等等较大。因此，在高发动机转速下，对于最大位置学习需要更强的驱动力。结果，有可能用于致动器的驱动力变得不足，可动部过早地停止，并且此停止位置被疏忽地学习为可动极限位置。
此外，可想到在执行最大位置学习之前将驱动力设定为大的值，以便即使在高发动机转速下仍稳妥地执行最大位置学习。但是，当执行最大位置学习时，可动部的累积移动不能被准确地确定，从而距可动极限位置的距离不能被准确地确定。因此，当用大的驱动力驱动提升量改变机构时，在可动部到达可动极限位置时发生的碰撞会极严重。结果，有可能对提升量改变机构以及驱动提升量改变机构的致动器造成损坏。因此，对于在最大位置学习期间致动器的驱动力能够增加的程度存在固有的限制，在这一点上仍存在改进的余地。
发明内容
本发明提供了一种内燃发动机控制装置，其能够抑制在最大位置学习期间由于驱动力不足而导致的错误学习的发生。
本发明的一个方面涉及一种内燃发动机控制装置，所述内燃发动机控制装置具有：提升量改变机构，所述提升量改变机构利用致动器使可动部移动，并且改变进气门的最大提升量；检测装置，所述检测装置基于所述最大提升量为最大的可动极限位置设定基准位置，并且基于所述可动部自所述基准位置起的累积移动来检测所述最大提升量；以及学习装置，所述学习装置驱动所述致动器以使得所述最大提升量增大，并且执行最大位置学习以通过学习所述可动部停止的位置作为所述可动极限位置来校正所述累积移动。此内燃发动机控制装置具有禁止装置，所述禁止装置用于在发动机转速高于规定转速时，禁止由所述学习装置执行所述最大位置学习。
所述控制装置还可包括用于推定致动器的温度的温度推定装置，并且当由所述温度推定装置推定出的所述致动器的温度较低时，所述规定转速可被设定为较小值。
所述温度推定装置可基于发动机冷却剂的温度来推定所述致动器的温度。
此外，所述温度推定装置可基于在最近的规定时间段期间所述内燃发动机的进气累积值来推定所述致动器的温度。
具体来说，所述温度推定装置可使用发动机冷却剂温度作为与致动器温度有关的相关值，并且当发动机冷却剂温度高时推定为致动器温度高。
此外，尽管内燃发动机的温度由于燃烧热而改变，燃烧热的量将根据进气量改变，从而在最近的规定时间段期间的内燃发动机进气累积值可被用作与致动器的温度有关的相关值，以在此累积值高时推定为致动器的温度高。
顺便提及，燃料喷射累积值与进气累积值具有强相关性，并且也可被使用。
所述控制装置还可包括限制装置，所述限制装置用于在所述最大位置学习期间限制所述致动器的驱动力。
附图说明
从下文参照附图对实施例的描述，本发明的前述和其它目的、特征和优点将变得明显，在附图中类似的标号用于表示类似的元件，并且其中：
图1是示出根据本发明的一个实施例的气门机构的构造的截面图；
图2是相同实施例的提升量改变机构的局部切除透视图；
图3是示出用于相同实施例的控制装置和提升量改变机构的致动器的基本构造的示意图；
图4A-4D是与无刷马达的旋转相结合地示出位置传感器的输出信号、位置计数值和行程计数值的转变的时序图；
图5是示出对于相同实施例，位置传感器的输出信号与位置计数值的增加或减小之间的关系的表格；
图6A-6C是示出控制轴位置与行程计数值之间的关系的说明图，其中图6A示出在正常时的情况，图6B示出在瞬时中断时的情况，图6C示出在学习时的情况；
图7是示出相同实施例的限制处理序列的流程的流程图；
图8是示出致动器温度与规定转速之间的关系的曲线图；
图9是示出发动机转速与最大位置学习所需的驱动力之间的关系的曲线图。
具体实施方式
下文参照图1至9描述本发明的内燃发动机控制装置的具体实施例。图1是示出根据本实施例的内燃发动机气门机构的构造的截面图。如图1所示，内燃发动机的发动机主体1是通过组装气缸体10和气缸盖20构造成的。在气缸体10中形成的气缸11以如下方式包含活塞12，即活塞12可滑动。此外，气缸盖20连接到气缸体10的顶部，并且由气缸的内周表面11、活塞12的上表面和气缸盖20的底表面界定并形成燃烧室13。
在气缸盖20中形成有连接到燃烧室13的进气口21和排气口22。进气口21连接到附图中未示出的进气歧管，并且形成进气通路30的一部分。此外，排气口22连接到附图中未示出的排气歧管，并且形成排气通路40的一部分。顺便提及，在进气通路30中设置有节气门33，其调整被导入燃烧室13的空气的量。
如图1所示，在气缸盖20中形成有使进气通路30与燃烧室13连接和断开的进气门31以及使排气通路40与燃烧室13连接和断开的排气门41。在各气门31、41上连接有保持器(retainer)23，并且在气缸盖20和这些保持器23之间设置有气门弹簧24。从而，各气门31、41通过气门弹簧24的推力而被朝闭合气门方向推动。
此外，在气缸盖20中设置有与各气门31、41相对应的间隙调节器25，并且摇臂26在间隙调节器25和各气门31、41之间延伸。如图1所示，摇臂26在一端由间隙调节器25支承，另一端与各气门31、41的基端部接触。
此外，驱动各气门31、41的进气凸轮轴32和排气凸轮轴42可旋转地支承在气缸盖20中。在进气凸轮轴32上形成进气凸轮32a，在排气凸轮轴42上形成排气凸轮42a。排气凸轮42a的外周表面接触与排气门41接触的摇臂26上的滚轮26a。因此，当排气凸轮轴42在发动机运转期间旋转时，摇臂26由于排气凸轮42a的动作而以由间隙调节器25支承的部段作为支点枢转。结果，由于摇臂26，排气门41沿气门打开方向提升。
另一方面，在进气凸轮32a和与进气门31接触的摇臂26之间设置有提升量改变机构300。此提升量改变机构300具有输入臂311和输出臂321，并且输入臂311和输出臂321由支承管330支承，以便能够围绕连接到气缸盖20的支承管330摆动。摇臂26被气门弹簧24的推力朝输出臂321侧推动，并且设置在此摇臂26的中部部段中的滚轮26a与输出臂321的外周表面接触。从而，提升量改变机构300如图1所示沿顺时针方向W1被推动，并且设置在输入臂311的前导端的滚轮311a被压在进气凸轮32a的外周表面上。因此，当进气凸轮32a在发动机运转期间旋转时，提升量改变机构300在进气凸轮32a的作用下围绕支承管300枢转。另外，摇臂26在输出臂321的作用下以由间隙调节器25支承的部段作为支点进行枢转，结果，进气门31被摇臂26沿气门打开方向提升。
此外，控制轴340沿轴向方向可动地插入支承管330中。提升量改变机构300可通过在轴向方向上使控制轴340变位，来改变在支承管330处于中心的情况下输入臂311和输出臂321之间的相对相位差、换句话说即图1所示的角度α。
接下来，将参照图2详细描述提升量改变机构300的构造。顺便提及，图2是示出提升量改变机构300的内部构造的剖视透视图。控制轴340被插入到连接到气缸盖20的支承管330中，以便能够如图2所示沿轴向方向移动。此外，圆筒状滑动件350嵌配在支承管330上以便能够沿轴向移动。
在圆筒状滑动件350的内壁中形成有沿圆周方向延伸的凹槽353，并且衬套354与此凹槽353配合。此外，在支承管330的管壁中形成有沿轴向方向延伸的长孔331，并且在滑动件350与控制轴340之间设置有穿过长孔331并接触滑动件350和控制轴340的锁止销341。此外，锁止销341的一端插入形成于控制轴340中的凹部(图中未示出)，并且另一端插入形成于衬套354中的通孔。因而，滑动件350将围绕支承管330和控制轴340自由枢转，并且将与控制轴340相连动地沿轴向方向移动。
此外，在滑动件350的外周表面的中央区域中形成有螺旋花键351，并且在两侧形成有具有沿与螺旋花键351相反的方向倾斜的螺纹线的螺旋花键352。
如图2所示，一对输出部320连接到滑动件350的外部，并且被定位成将输入部310夹在中间。在输入部310的内周表面中形成有螺旋花键312，并且螺旋花键312与滑动件350的螺旋花键351配合。此外，一对输入臂311被形成为沿控制轴340的径向方向从输入部310的外周表面突出，并且滚轮311a被可旋转地支承在这对输入臂311之间。
另一方面，在该对输出部320的内周表面中形成有螺旋花键322，这些螺旋花键322都与滑动件350的螺旋花键352配合。此外，输出臂321被形成为在输出部320的外周表面上沿控制轴340的径向方向突出。
对于这种提升量改变机构300，当控制轴340沿轴向方向移动时，滑动件350沿轴向方向相连动地移动。在滑动件350的外周表面上形成的螺旋花键351、352与在输入部310和输出部320的内周表面中形成的螺旋花键312、322配合，从而当滑动件350沿轴向方向移动时，输入部310和输出部320将沿相反方向移动。结果，输入臂311和输出臂321之间的相对相位差被改变，并且进气门31的最大进气量改变。具体来说，当控制轴340沿图2中所示的Hi箭头的方向移动时，控制轴340和滑动件350将沿Hi方向移动。相连动地，输入臂311和输出臂321之间的相对相位差、换句话说即图1中的角度α将增加，并且进气门31的最大提升量将增加。另一方面，当控制轴340沿图2中所示的Lo箭头的方向移动时，控制轴340和滑动件350将沿Lo方向移动，并且输入臂311和输出臂321之间的相对相位差将减小，从而进气门31的最大提升量将减小。
对于本实施例的内燃发动机，设置在进气通路30中的节气门33在发动机运转期间将保持在完全打开状态，并且通过使用提升量改变机构300改变进气门31的最大提升量来调整进气量。
接下来，将参照图3至6描述用于沿轴向方向移动控制轴340的驱动机构以及该驱动机构的控制。图3是示出用于提升量改变机构300的致动器和控制装置的基本构造的示意图。如图3所示，作为致动器50，无刷马达52通过变换机构51连接到控制轴340的基端部(图3中所示的右端)。无刷马达52的旋转运动被变换机构51转换成沿控制轴340的轴向方向的直线运动。此外，控制轴340沿轴向方向移动，并且使用在无刷马达52的规定旋转角范围内的、例如在无刷马达52的10圈(0到3600°)的旋转角范围内的旋转驱动来驱动提升量改变机构300。
顺便提及，当无刷马达52正向旋转时，控制轴340沿图3中的Hi箭头的方向移动，并且如上所述，提升量改变机构300的输入臂311和输出臂321之间的相对相位差将增加。此外，控制轴340的沿Hi箭头方向的移动被控制轴340上设置的Hi端止动件343限制。Hi端止动件343与气缸盖20的一部分接触的位置是进气门31的最大提升量为最大的可动极限位置(下文被称为Hi端)。
另一方面，当无刷马达52反向旋转时，控制轴340沿图3中的Lo箭头的方向移动，并且输入臂311和输出臂321之间的相对相位差将减小。控制轴340的沿Lo箭头方向的移动被控制轴340上设置的Lo端止动件342限制。Lo端止动件342与气缸盖20的一部分接触的位置是进气门31的最大提升量为最小的可动极限位置(下文被称为Lo端)。
控制轴340以此方式沿轴向方向移动，从而进气门31的最大提升量根据控制轴340在轴向方向上的位置而变化。此外，控制轴340在轴向方向上的位置根据在无刷马达52的规定旋转角范围内的旋转角而变化。
无刷马达52具有两个位置传感器S1、S2。各位置传感器S1、S2交替输出与当无刷马达52旋转时与无刷马达52的转子成一体旋转的48极的多极磁体的磁通量的改变相对应的脉冲信号、换句话说即如图4A和4B所示的高信号“H”和低信号“L”。应指出，图4是示出与无刷马达52的旋转相关联的来自位置传感器S1、S2的信号、位置计数值P以及行程计数值S的转变的时序图。
此外，来自位置传感器S1、S2的脉冲信号以相互移位的相位输出，并且在正向旋转期间，来自位置传感器S1的脉冲信号的上升沿和下降沿在来自位置传感器S2的脉冲信号的上升沿和下降沿之前发生。应指出，对于无刷马达52的每7.5°的旋转，生成从位置传感器S1、S2中的任一个输出的脉冲信号的边沿。此外，来自一个传感器的脉冲信号被生成为具有相对于来自另一传感器的脉冲信号而言移位无刷马达的3.75°的旋转而得到的相位。因此，来自位置传感器S1、S2的脉冲信号的边沿之间的间隔为3.75°。
如图3所示，来自位置传感器S1、S2的信号被电子控制单元60接收，该电子控制单元60综合控制内燃发动机。此外，电子控制单元60基于所述信号驱动并控制无刷马达52。电子控制单元60包括中央处理单元(CPU)61、只读存储器(ROM)62、随机存取存储器(RAM)63、EEPROM 64等，其中EEPROM 64是存储的数据可被重写的非易失性存储器。
CPU 61执行与控制喷射燃料量和点火正时有关的工作，并且还执行与驱动提升量改变机构300、换句话说即驱动无刷马达52有关的各种工作。具体来说，基于来自位置传感器S1、S2的信号检测控制轴340的位置。此外，适合于由下文将说明的各种传感器检测到的发动机运行状态的控制轴340的目标位置被计算，并且无刷马达52的驱动被控制以使得控制轴340的位置与此目标位置相一致。各种控制程序等被预先存储在ROM 62中。RAM 63是需要用以保持存储器数据的备用电池并且临时存储CPU 61的运算结果等的易失性存储器。EEPROM 64是所存储数据可被重写并且不需要用以保持所存储数据的备用电池的存储器。
电子控制单元60连接到检测加速器踏板被操作员压下的量(加速器操作量ACCP)的加速器传感器71、检测设置在进气通路30中的节气门33的打开程度(节气门开度TA)的节气门传感器72、检测经过进气通路30并且被吸入燃烧室13的空气的量换句话说即进气量GA的空气流量计73、检测发动机转速NE的曲柄角传感器74、检测发动机冷却剂温度THW的水温传感器75等，并且电子控制单元60接收来自这些传感器71-75中每一个的信号。
电子控制单元60基于控制轴34的检测位置与基于来自上述各种传感器71-75的信号计算出的目标位置之间的差来驱动并控制无刷马达52。因此，为了精确控制进气门31的最大提升量，必须准确检测控制轴340的位置。
接下来，将参照图4和图5详细描述检测控制轴340在轴向方向上的位置的方法。应指出，图5是示出来自各位置传感器S1、S2的信号与位置计数值P的增加或减小之间的关系的表。
如上所述，图4中的(a)和(b)示出当无刷马达52旋转时从各位置传感器S1、S2输出的脉冲信号的输出模式。此外，图4的(c)和(d)示出与无刷马达52的旋转相关联的位置计数值P和行程计数值S的转变。应指出，位置计数值P对应于这样的累积移动，即该累积移动表示当启动内燃发动机时在点火开关已接通(IG ON)之后，与无刷马达52的旋转相关联地，控制轴340在轴向方向上的位置如何改变、换句话说即控制轴340自基准位置起已移动多远。此外，行程计数值S是基于表示基准位置的标准值Sst以及位置计数值P计算出的，并且表示控制轴340在轴向方向上的位置。应指出，标准值Sst是当先前发动机运转完成时的行程计数值S，并且在发动机运转完成之后此值被存储在EEPROM 64中。
当检测控制轴340的位置时，首先，基于来自各位置传感器S1、S2的脉冲信号的输出模式，对于脉冲信号的每个边沿增加或减小位置计数值P。详细地，如图5所示，基于由来自位置传感器S1、S2中的任一个的脉冲信号正在形成上升沿还是下降沿，以及正从另一个传感器输出Hi信号“H”还是Lo信号“L”，将位置计数值P增加“+1”或“-1”。应指出，在图5中，向上箭头“↑”代表脉冲信号上升沿，向下箭头“↓”代表脉冲信号下降沿。这样获得的位置计数值P是代表来自位置传感器S1、S2的脉冲信号的边沿的总数。
当无刷马达52正向旋转时，如图4C所示，对于来自位置传感器S1、S2的脉冲信号的每个边沿，位置计数值P增加“1”。此外，当马达52反向旋转时，对于每个边沿，位置计数值P将减小“1”。应指出，位置计数值P被存储在电子控制单元60的RAM 63中，从而当点火开关被关闭(IG OFF)并且向RAM 63的供电被停止时，如图4C所示，位置计数值P将被复位为“0”。
当以此方式计算位置计数值P时，CPU 61基于EEPROM 64中存储的标准值Sst以及计算出的位置计数值P来计算行程计数值S。具体来说，将位置计数值P与EEPROM 64中预先存储的标准值Sst相加，并且将获得到值计算为新的行程计数值S。这样，当行程计数值S被更新时，检测控制轴34的位置。
因此，如图4D所示，当无刷马达52正向旋转时，行程计数值S与位置计数值P的增加一致地增加。另一方面，当无刷马达52反向旋转时，行程计数值S与位置计数值P的减小一致地减小。
当计算行程计数值S时，电子控制单元60比较行程计数值S与作为控制轴340的目标位置的目标行程计数值Sp。此外，无刷马达52被驱动和控制以旋转，换句话说即提升量改变机构300被驱动和控制，以使得计算出的行程计数值S与目标行程计数值Sp一致。
下面将参照图6详细描述对于本实施例当检测控制轴340的位置时的行程计数值S与控制轴340的实际位置之间的关系。
图6A-6C是示出当在对应于无刷马达52的10圈旋转(0-3600°)的可动范围内驱动提升量改变机构300时，行程计数值S与控制轴340的实际位置之间的关系的说明图。
对于如上所述的本实施例的内燃发动机，每当无刷马达52旋转3.75°时，位置计数值P和行程计数值S两者都增加“1”。因此，如果对应于Lo端的行程计数值S为“0”，则对应于Hi端的行程计数值S的值将为“960”。下面描述基准位置是Lo端和Hi端之间的中间位置的情况(Sst＝480)。
例如，如图6A所示，当控制轴340被朝Hi端驱动相当于于无刷马达52的两圈旋转(720°)的距离，并且从基准位置移动到箭头所示的位置时，位置计数值P将为“192”，并且行程计数值S将为“672”。因此，如果从Lo端到Hi端的距离为“1”，则控制轴340将被检测为处于朝向Hi端的“672/960”位置、换句话说即“7/10”位置处。
顺便提及，如果由于向电子控制单元60供电的供电线有关的连接缺陷等，供电被暂时中断导致发生所谓的瞬时中断，则存储在RAM 63中的位置计数值P在某些情况下被删除。当由于这种瞬时中断使得位置计数值P被删除时，如果例如位置计数值P变为初始值“0”，则行程计数值S、换句话说即由电子控制单元60确定的控制轴340的位置将与控制轴340的实际位置存在偏差。
具体来说，如果由于瞬时中断导致位置计数值P变为“0”，则如图6B中的箭头所示，尽管控制轴340实际处于朝向Hi端的位置“7/10”，但行程计数值S变为“480”。因此，电子控制单元60将错误地确定为控制轴340处于基准位置，换句话说即处于Lo端和Hi端之间的中间位置。
如果控制轴340的位置被这样错误地检测，则进气量GA将被基于该错误检测的位置推定，并且将背离实际进气量GA。另外，如果提升量改变机构300继续在此状态下被驱动，则例如存在如下的可能性：电子控制单元60设定的燃料喷射量从对应于实际进气量GA的燃料喷射量大大偏移，并且实际空燃比将显著背离提供有利排放状态的空燃比。
此外，为了防止由于瞬时中断而导致位置计数值P被删除，可设想采用如下构造，其中位置计数值P的值被存储在不需要备份电池来保持所存储数据的EEPROM 64中。但是，EEPROM 64在所存储数据可被重写的次数方面受限，并且如果在控制轴340正被驱动时连续改变的位置计数值P被存储，则持久性将大大降低，因此使用这种构造并不实际。
因此，对于本实施例的内燃发动机，通过执行如下所述的最大位置学习来抑制由于位置计数值P被删除而发生的问题。
如果由于瞬时中断使得位置计数值P被删除，则如图6C中的虚线箭头所示，利用固定的驱动力使控制轴340移动到Hi端。此外，Hi端止动件343接触气缸盖20以及控制轴340的移动停止的位置将被学习为Hi端。具体来说，位置计数值P的值将被设定为“480”，从而在此位置行程计数值S将为“960”。应指出，在最大位置学习期间，进气量GA由节气门33调整。具体来说，与加速器操作量ACCP相对应地调节节气门33的开度并调整进气量GA，使得节气门开度TA随着加速器操作量ACCP增加而增加。
因此，通过执行其中控制轴340被驱动到Hi端并且停止位置被学习为Hi端的最大位置学习，可消除由电子控制单元60确定的控制轴340的位置与控制轴340的实际位置之间的背离。
应指出，在由于瞬时中断导致位置计数值P被删除的状态下，不能准确确定控制轴340的位置，并且不能准确确定距Hi端的距离。因此，如果利用大的驱动力驱动控制轴340，则当Hi端止动件343接触气缸盖20并且停止移动时的冲击将极大，并且存在提升量改变机构300、无刷马达52或变换机构51将损坏的可能性。因此，对于本实施例，在最大位置学习期间无刷马达52的驱动力被限制，并且利用大约为无刷马达52能够产生的驱动力的一半的驱动力驱动控制轴340。因此，能够抑制对提升量改变机构300、无刷马达52和变换机构51的损坏。
顺便提及，当控制轴340移动到Hi端时，随着最大提升量增加，从气门弹簧24接收的反作用力将持续增加。因此，控制轴340被移动到Hi端的最大位置学习需要强的驱动力。另外，在每单位时间的气门提升次数增加的较高发动机转速下，由于在气门提升期间发生的提升量改变机构300中的各种部件的振动造成的损失以及由于来自气门弹簧24的反作用力等造成的驱动力损失将增加，因此在高发动机转速下为了执行最大位置学习需要更大的驱动力。结果，存在如下的可能性：在最大位置学习期间驱动力变得不足，控制轴340过早停止，并且此停止位置被疏忽地学习为Hi端。
因此，对于本实施例，通过以下限制处理对最大位置学习进行限制，从而抑制了错误学习的发生。下面参照图7描述限制处理。应指出，图7是示出用于限制处理序列的流程的流程图。
当确定必须执行最大位置学习时，例如当电池电压低并且确定已发生瞬时中断时，由电子控制单元60重复执行此处理。在此处理开始时，在步骤S100，电子控制单元60基于发动机冷却剂温度THW推定致动器50的温度THact，换句话说即无刷马达52及转换机构51的温度。具体来说，当发动机冷却剂温度THW高时，邻近气缸盖20安装的致动器50的温度THact被推定为高。
此外，前进到步骤S200，基于推定出的温度THact将规定转速NEst设定为禁止执行最大位置学习的发动机转速NE。参照基于能够在抑制由于驱动力不足导致发生错误学习的同时执行最大位置学习的发动机转速NE的值在ROM中预先记录的运算图，来设定规定转速NEst。如图8所示，运算图被设定为使得当在步骤S100中推定出的温度THact较低时，规定转速NEst较低。
在步骤S200中设定规定转速NEst之后，处理转到步骤S300，并且判定发动机转速NE是否小于规定转速NEst。如果在步骤S300中判定为发动机转速NE低于规定转速NEst(步骤S300中“是”)，则处理转到步骤S400，允许最大位置学习，并且暂时退出此处理。
另一方面，如果在步骤S300中判定为发动机转速NE等于或者高于规定转速NEst(步骤S300中“否”)，则处理转到步骤S450，禁止最大位置学习，并且暂时退出此处理。
通过重复执行此处理，当发动机转速NE等于或者大于规定转速NEst时禁止最大位置学习。同时参照图9描述执行此处理的作用。应指出，图9是示出发动机转速NE与执行最大位置学习所需的驱动力之间的关系的曲线图，其中实线代表当致动器50的温度THact处于图8所示的温度TH2时所需的驱动力，虚线代表当致动器50的温度THact处于低于TH2的温度TH1时所需的驱动力。
如图9中的虚线所示，在最大位置学习期间，无刷马达52的驱动力被限制为大约为最大驱动力Fmax的一半的驱动力Fres，并且无刷马达52被驱动以产生固定的驱动力Fres。如图9中的实线所示，如果当致动器50的温度THact为TH2并且发动机转速NE为NE3时执行最大位置学习，则驱动力Fres小于最大位置学习所需的驱动力F3，从而存在控制轴340在运转期间停止并且发生错误学习的可能性。
但是，对于本实施例的内燃发动机，如果致动器50的温度THact为TH2，则通过限制处理将禁止最大位置学习的规定转速NEst设定为NE2。结果，当发动机转速NE为大于NE2的NE3时，不能执行最大位置学习。
此外，如果致动器50的温度THact低，则因为油密封部的摩擦的增加以及被提供给致动器50的润滑油的粘度的增加，即使当处于相同发动机转速NE时，在移动可动部时驱动力的损失将更高。因此，如果致动器50的温度THact为低于TH2的TH1，则如图9中的虚线所示，执行最大位置学习所需的驱动力将较高。
因此，如果致动器50的温度THact为低于TH2的TH1，则如图9所示，即使在发动机转速NE为NE2的状态下执行最大位置学习，驱动力Fres仍小于最大位置学习所需的驱动力F2，因而存在如下的可能性：驱动力变得不足，控制轴340在运转期间停止，并且发生错误学习。
在这一点上，对于本实施例的内燃发动机，当致动器50的温度THact为TH1时，如图8所示，由于上述限制处理，禁止最大位置学习的规定转速NEst被设定为比NE2更小的NE1。结果，当发动机转速NE为大于NE1的NE2时，最大位置学习将被禁止。
通过如上所述的本实施例能够实现以下效果。(1)当发动机转速高时，在移动控制轴340时的驱动力损失将变高，并且当执行最大位置学习时将需要大的驱动力，最大位置学习被禁止。因此，能够避免驱动力变得不足、控制轴340过早停止、以及此停止位置被错误地学习为Hi端的问题。以此方式，通过上述的本实施例，可以抑制在最大位置学习期间由于驱动力不足引起的错误学习的发生。
(2)如果致动器50的温度THact低，则因为油密封部的摩擦的增加以及被提供给致动器的润滑油的粘度的增加，即使当处于相同的发动机转速NE时，在移动控制轴340时的驱动力损失将更高。因此，当致动器50的温度THact较低时，能够在抑制错误学习发生的同时执行最大位置学习的发动机转速NE较低。因此，对于本实施例，推定致动器50的温度THact，并且当推定出的温度THact较低时，将禁止最大位置学习的规定转速NEst设定为较小的值。结果，能够相应于由于驱动力不足导致的错误学习的发生可能性，来设定禁止最大位置学习的规定转速NEst。
(3)当执行最大位置学习时，不能准确地确定控制轴340的累积移动换句话说即行程计数值S，从而不能准确地确定距Hi端的距离。因此，如果用大的驱动力驱动控制轴340，则存在如下的可能性：当Hi端止动件343接触气缸盖20并且控制轴340停止时的冲击极大，从而提升量改变机构300和驱动该机构的致动器50被损坏。在这一点上，对于本实施例，能够通过在最大位置学习期间限制无刷马达52的驱动力来使控制轴340停止时的冲击最小，从而能够抑制对提升量改变机构300以及致动器50的损坏。但是，当采用以此方式在最大位置学习期间限制无刷马达的驱动力的构造时，存在较高的如下可能性：尽管还未到达Hi端，控制轴340也将由于驱动力不足而停止，从而错误位置将被学习为Hi端。在这一点上，对于本实施例，还采用了基于发动机转速NE来禁止最大位置学习的构造，从而即使在最大位置学习期间无刷马达52的驱动力受限，仍可抑制由驱动力不足导致的错误学习的发生。
应指出，上述实施例可被适当地改变，并且还可具有以下形式。
对于本实施例，示出了在最大位置学习期间基于加速器操作量ACCP来改变节气门33的开度并且调整进气量GA的构造，但是也可采用进气量GA没有通过节气门33进行调整的构造。但是，在最大位置学习期间，进气门31的最大提升量连续增加，从而存在发动机转速NE将增加的顾虑。因此，如果进气量GA没有通过节气门33进行调整，则可采用在最大位置学习期间将节气门33保持在完全闭合状态下、从而由于进气门31的最大提升量的增加引起的发动机转速NE的增加得到抑制的构造。应指出，即使采用在最大位置学习期间将节气门33保持在完全闭合状态下的构造，也存在例如当在利用发动机制动的同时行驶时执行最大位置学习时，尽管进气量GA受限但发动机转速NE仍然增加的情况。因此，即使在采用此构造时，通过根据上述实施例的控制装置，可以在发动机转速NE等于或高于规定转速NEst时禁止最大位置学习，并且抑制在最大位置学习期间由于驱动力不足导致的错误学习的发生。
此外，上述实施例的控制装置可应用于以与在正常发动机运转期间类似的方式在最大位置学习期间使节气门33保持处于完全打开状态的内燃发动机，或者应用于不具有节气门33并且执行最大位置学习的内燃发动机。但是，如果这样在最大位置学习期间进气量GA未被限制，则进气门31的最大提升量与最大位置学习相关联地连续增加，进气量GA将增加，并且发动机转速NE也将增加。因此，如果采用此构造，则执行最大位置学习的状态被设定为使得在尽管进气量GA与执行最大位置学习相关联地增加发动机转速NE也不会增加的状态下、例如在燃料切断等期间执行最大位置学习。应指出，即使这样设定用于执行最大位置学习的状态，当在利用发动机制动的同时行驶时，当执行最大位置学习等时发动机转速NE可能增加。但是，通过实现上述实施例的控制装置，并且当发动机转速NE等于或高于规定转速NEst时禁止执行最大位置学习，能够抑制在最大位置学习期间由驱动力不足导致的错误学习的发生。
对于上述实施例，已经示出了当确定需要最大位置学习时、例如当确定电池电压已下降并且已发生瞬时中断时执行限制处理并且判定是否允许执行最大位置学习的构造。但是，即使对于在发动机运转期间周期性地执行最大位置学习的情况，也可采用上述实施例的控制装置并且可执行上述限制处理。具体来说，当使用限制处理判定是否应执行最大位置学习而不管执行最大位置学习的状态如何时，可抑制当执行最大位置学习时由驱动力不足导致的错误学习的发生。
尽管已经示出了当执行最大位置学习时无刷马达52的驱动力被限制在大约为最大驱动力Fmax的一半的驱动力Fres的构造，但是在最大位置学习期间的驱动力Fres也可被适当地改变。驱动力应当被限制在这样的水平，即当控制轴340与最大位置学习相关联地停止时，冲击被最小化并且对致动器50的损坏被抑制。
此外，即使在最大位置学习期间没有以此方式限制驱动力，但是通过实现上述实施例的控制设备，仍可抑制由驱动力不足导致的错误学习的发生。
尽管已经示出了基于发动机冷却剂温度THW推定致动器50的温度THact的构造，但是推定致动器50的温度THact的方法可被适当地改变。例如，也可采用提供温度传感器以直接检测致动器50的温度的构造。
此外，内燃发动机的温度由于燃烧热而变化，但是燃烧热的量基于进气量GA而改变。因此，可采用这样的构造，即，使用在最近的规定时间段期间内燃发动机的进气量GA的累积值作为与致动器50的温度THact有关的相关值，并且在此累积值高时推定为致动器50的温度THact高。
另外，如果提供给致动器50的润滑油被提供以润滑在气缸11内往复移动的活塞12，并且提供给致动器50的润滑油与燃烧室13的温度具有强相关性，则致动器50的温度THact将相应于当前发动机燃烧状态而敏感地变化。因此，在此情况下，发动机冷却剂温度THW和在最近的规定时间段期间进气量GA的累积值两者可被用作与致动器50的温度THact有关的相关值，以便推定致动器50的温度THact。换句话说，发动机冷却剂温度THW与整个内燃发动机的平均温度具有强相关性，但是进气量GA的累积值趋向于与在燃烧室13附近的局部温度变化具有强相关性。因此，对于使用发动机冷却剂温度THW和进气量累积值两者作为与致动器50的温度THact有关的相关值的构造，可通过考虑此趋势来更精确地推定致动器50的温度THact。
应指出，可基于与进气量累积值具有强相关性的喷射燃料量累积值来推定进气量累积值，以推定致动器50的温度THact。
尽管已经示出了推定致动器50的温度THact并且基于致动器50的温度THact来改变不允许进行最大位置学习的规定转速NEst的构造，但是可采用规定转速NEst的值被预先设定为固定值而不改变规定转速NEst并且执行最大位置学习的构造。应指出，如果采用此构造，则规定转速NEst应被设定为足够小的值，以便即使当致动器50的温度THact低并且在驱动控制轴340时的驱动力损失高时仍可抑制由驱动力不足导致的错误学习的发生。
结合上述实施例描述的提升量改变机构300只是一个示例，只要提供了通过移动可动部来改变进气门31的最大提升量的提升量改变机构，并且存在基于可动部自基准位置起的累积移动来检测最大提升量的内燃发动机控制装置，则可采用其它构造。
此外，基于从位置传感器S1、S2输出的脉冲信号计算控制轴340的累积移动然后推定最大提升量的方法是基于距基准位置的相对移动来检测最大提升量的检测手段的一个示例，此检测手段可被适当地改变。

Claims (10)

1.一种内燃发动机控制装置，具有：
提升量改变机构，所述提升量改变机构利用致动器使可动部移动，并且改变进气门的最大提升量；
检测装置，所述检测装置基于所述最大提升量为最大的可动极限位置设定基准位置，并且基于所述可动部自所述基准位置起的累积移动来检测所述最大提升量；以及
学习装置，所述学习装置驱动所述致动器以使得所述最大提升量增大，并且执行最大位置学习以通过学习所述可动部停止的位置作为所述可动极限位置来校正所述累积移动，
所述内燃发动机控制装置的特征在于包括：
禁止装置，所述禁止装置用于在发动机转速高于规定转速时，禁止由所述学习装置执行所述最大位置学习。
2.根据权利要求1所述的内燃发动机控制装置，还包括用于推定所述致动器的温度的温度推定装置，其中，当由所述温度推定装置推定出的所述致动器的温度较低时，所述规定转速被设定为较小值。
3.根据权利要求2所述的内燃发动机控制装置，其中，所述温度推定装置基于发动机冷却剂的温度来推定所述致动器的温度。
4.根据权利要求2或3所述的内燃发动机控制装置，其中，所述温度推定装置基于在最近的规定时间段期间所述内燃发动机的进气累积值来推定所述致动器的温度。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的内燃发动机控制装置，还包括限制装置，所述限制装置用于在执行所述最大位置学习的过程中限制所述致动器的驱动力。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的内燃发动机控制装置，还包括用于调节节气门的开度的节气门开度调节装置，其中，所述节气门开度调节装置通过根据加速器操作量调节所述节气门的开度来调整进气量，使得在所述最大位置学习期间所述节气门开度随着所述加速器操作量增大而增大。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的内燃发动机控制装置，其中，在所述最大位置学习期间，所述节气门开度调节装置保持所述节气门处于完全闭合状态。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的内燃发动机控制装置，其中，当供给到所述控制装置的电力被暂时中断时，执行所述最大位置学习。
9.一种用于内燃发动机的控制方法，所述内燃发动机具有：
提升量改变机构，所述提升量改变机构利用致动器使可动部移动，并且改变进气门的最大提升量；
检测装置，所述检测装置基于所述最大提升量为最大的可动极限位置设定基准位置，并且基于所述可动部自所述基准位置起的累积移动来检测所述最大提升量；以及
学习装置，所述学习装置驱动所述致动器以使得所述最大提升量增大，并且执行最大位置学习以通过学习所述可动部停止的位置作为所述可动极限位置来校正所述累积移动，
所述控制方法的特征在于包括：
推定所述致动器的温度；
当推定出的所述致动器的温度较低时，将规定转速设定为较低的转速；以及
当发动机转速高于所述规定转速时，禁止由所述学习装置执行所述最大位置学习。
10.一种内燃发动机控制装置，包括：
提升量改变机构，所述提升量改变机构利用致动器改变可动部的位置，并且改变进气门的最大提升量；以及
控制器，其中，
所述控制器包括：
检测部，所述检测部基于所述最大提升量为最大的可动极限位置设定基准位置，并且基于所述可动部自所述基准位置起的累积移动来检测所述最大提升量；
学习部，所述学习部驱动所述致动器以使得所述最大提升量增大，并且执行最大位置学习以通过学习所述可动部停止的位置作为所述可动极限位置来校正所述累积移动；以及
禁止部，所述禁止部用于在发动机转速高于规定转速时，禁止由所述学习部执行所述最大位置学习。
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