CN102224325A - 可变阀装置及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种实际计测温度环境变化下的可变阀的响应性能、并根据该计测结果准确地修正可变阀的开闭正时的可变阀装置及其控制方法。所述可变阀装置具备通过吸气阀的闭塞移动来排出工作缸部的加压室的工作油的液压致动器、以及利用开闭动作控制工作油向液压致动器的供给及从液压致动器的排出、并在关闭动作时阻止工作油从加压室流出而阻止吸气阀的闭塞移动的液压控制阀,在发动机的本次的控制循环中,在以规定的曲轴角输出使液压控制阀进行关闭动作的信号后,将伴随液压控制阀的关闭动作的加压室的冲击压超过规定阈值时的曲轴的曲轴角作为液压控制阀的动作开始曲轴角而进行求解,根据该动作开始曲轴角,对使液压控制阀进行关闭动作的信号的输出曲轴角及波形中的至少任一方进行修正,将该修正信号在下次的控制循环中向液压控制阀输出。
Description
技术领域
本发明涉及可变阀装置及其控制方法。
背景技术
目前,已知在搭载于车辆的发动机中具备可变阀装置,该可变阀装置根据发动机的运转状态来控制吸气阀及排气阀的开闭正时,调整吸气量及排气量。
在该可变阀装置中,使用电动机或液压作为驱动源,在利用液压进行驱动的液压驱动可变阀装置中,液压控制的响应性有时因寒冷时或发动机起动时等的温度环境而有所降低,从而导致可变阀装置的控制精度降低。
当可变阀装置的控制精度降低时,存在吸气阀的开闭正时变化,导致压缩比变化而对燃烧造成影响的情况。
在专利文献1中公开了一种可变阀的控制系统及控制方法的技术,该技术根据工作油的粘度的计测结果来确定响应性能因工作油粘度而发生变化的阀/致动器的响应性能,并根据该确定了的响应性能来对具备该阀/致动器的可变阀的开闭正时进行修正而进行控制。
另外,在专利文献2中公开了一种发动机阀控制系统及控制方法的技术,该技术根据发动机温度、工作油温度、流体温度等发动机的温度环境来对可变阀的动作正时进行控制。
【专利文献1】US7178491号公报
【专利文献2】US7059282号公报
上述专利文献1及上述专利文献2所示的技术根据工作油的粘度或发动机温度、工作油温度等温度环境的计测结果来间接推定可变阀的动作正时,而没有计测因工作油的粘度变化或温度环境的变化而引起的吸气阀或排气阀的实际开闭正时,因此存在无法根据发动机的运转状态或温度环境的变化来对可变阀的开闭正时进行准确修正的问题。
发明内容
本发明是鉴于上述课题而作成的,其目的在于提供一种实际计测温度环境变化下的可变阀的响应性能、并根据该计测结果来准确修正可变阀的开闭正时的可变阀装置及其控制方法。
为了达成上述目的,本发明的第一方面所涉及的可变阀装置为液压驱动式,具有使发动机的吸气阀移动来打开或闭塞吸气口的动阀机构,所述可变阀装置能够改变利用所述动阀机构使所述吸气口成为全闭的曲轴角,所述可变阀装置的特征在于,具备:液压致动器,其通过所述吸气阀的移动而动作,通过所述吸气阀的闭塞移动而使设置于工作缸部的加压室的工作油排出;液压控制阀,其利用开闭动作来控制工作油向所述液压致动器的供给及从所述液压致动器的排出,通过在关闭动作时阻止工作油从所述液压致动器的加压室流出而阻止所述吸气阀的闭塞移动;曲轴角检测传感器,其对表示发动机曲轴旋转角的曲轴角进行检测;TDC检测传感器,其检测发动机的各气缸分别到达上止点这一情况;液压检测机构,其检测所述液压致动器的加压室的液压;控制器,其在所述吸气阀的闭塞移动中,当根据所述TDC检测传感器的检测信号及所述曲轴角检测传感器的检测信号判断为到达了规定的曲轴角时,输出使所述液压控制阀进行关闭动作的信号,以停止所述吸气阀的闭塞移动,并以规定的开度和规定的时间保持所述吸气口的打开状态,所述控制器进行如下控制:在本次的控制循环中以所述规定的曲轴角输出使所述液压控制阀进行关闭动作的信号之后,利用所述液压检测机构的检测信号监视伴随所述液压控制阀的关闭动作的所述加压室液压的冲击压,并根据所述冲击压求解所述液压控制阀的动作开始曲轴角,根据该动作开始曲轴角,对使所述液压控制阀进行关闭动作的信号的输出曲轴角及波形中的至少任一方进行修正,并在下次的控制循环中将该修正了的信号向所述液压控制阀输出。
另外,本发明的第二方面以本发明的第一方面的可变阀装置为基础,其特征在于,所述控制器对使所述液压控制阀进行关闭动作的信号的输出曲轴角及波形中的至少任一方进行修正,使得在使所述液压控制阀进行关闭动作的信号失效后,所述吸气阀结束闭塞移动的所述吸气口全闭的曲轴角落在规定的范围内。
另外,本发明的第三方面涉及的可变阀装置的控制方法利用动阀机构使发动机的吸气阀移动来打开或闭塞吸气口,通过所述吸气阀的移动使液压致动器动作,并利用可变阀装置来阻止工作油从设置于所述液压致动器的工作缸部的加压室流出,由此能够改变使所述吸气口成为全闭的曲轴角,所述可变阀装置的控制方法的特征在于,在本次的控制循环中,通过所述吸气阀的闭塞移动使所述液压致动器动作而排出所述液压致动器的所述加压室的工作油,在发动机的各气缸到达各自的上止点后,当在所述吸气阀的闭塞移动中到达了规定的曲轴角时,使控制工作油向所述液压致动器供给及从所述液压致动器排出的液压控制阀进行关闭动作,阻止工作油从所述加压室流出,由此阻止所述吸气阀的闭塞移动,将所述液压控制阀关闭规定的时间,停止所述吸气阀的闭塞移动,并以规定的开度和规定的时间保持所述吸气口的打开状态,监视伴随阻止工作油从所述加压室的流出而产生的所述加压室的液压的冲击压,并根据所述冲击压判断实际VVA动作开始正时,根据该实际VVA动作开始正时,对使所述液压控制阀进行关闭动作的信号的输出曲轴角及波形中的至少任一方进行修正,在下次的控制循环中,将所述修正后的信号向所述液压控制阀输出。
另外,本发明的第四方面以本发明的第三方面的可变阀装置的控制方法为基础,其特征在于,比较所述实际VVA动作开始正时与预先设定的规定的VVA动作开始正时,当所述实际VVA动作开始正时比所述规定的VVA动作开始正时晚时,进行使下次的控制循环的所述液压控制阀进行关闭动作的信号的输出曲轴角比本次的输出曲轴角提早的修正、及使下次的控制循环的所述液压控制阀进行关闭动作的信号的输出值比本次的输出值大的修正中的至少任一方修正,当所述实际VVA动作开始正时比所述规定的VVA动作开始正时早时,进行使下次的控制循环的所述液压控制阀进行关闭动作的信号的输出曲轴角比本次的输出曲轴角推后的修正、及使下次的控制循环的所述液压控制阀进行关闭动作的信号的输出值比本次的输出值小的修正中的至少任一方修正。
另外,本发明的第五方面以本发明的第三方面的可变阀装置的控制方法为基础,其特征在于,比较所述实际VVA动作开始正时与预先设定的规定的VVA动作开始正时,当所述实际VVA动作开始正时比所述规定的VVA动作开始正时晚时,进行使下次的控制循环的所述液压控制阀进行关闭动作的信号的输出时间比本次的输出时间长且输出曲轴角比本次的输出曲轴角提早的修正、或使下次的控制循环的所述液压控制阀进行关闭动作的信号的输出时间比本次的输出时间长且输出值比本次的输出值大的修正中的任一方修正,当所述实际VVA动作开始正时比所述规定的VVA动作开始正时早时,进行使下次的控制循环的所述液压控制阀进行关闭动作的信号的输出时间比本次的输出时间短且输出曲轴角比本次的输出曲轴角推迟的修正、或使下次的控制循环的所述液压控制阀进行关闭动作的信号的输出时间比本次的输出时间短且输出值比本次的输出值小的修正中的任一方修正。
(发明效果)
根据本申请发明,计测从发出对于液压驱动式可变阀的动作指令开始至在可变阀实际实施与该动作指令对应的动作为止的响应性能,并根据该响应性能进行修正以使可变阀的开闭正时落在规定的正时内,因此,无论工作油的温度环境如何,都能够将可变阀的开闭正时更为准确地控制成规定的正时。
根据本申请发明,由于根据可变阀的液压致动器的液压的计测结果来检测在可变阀实施与相对于可变阀的动作指令对应的动作这一情况,因此,能够更为准确地计测可变阀的实际动作,并根据该计测结果更为准确地检测可变阀的响应性能。
附图说明
图1是表示本发明所涉及的可变阀装置1的概念图。
图2是表示液压回路60的一例的图。
图3是表示可变阀装置1的作用的示意图。
图4是表示可变阀装置1的作用的示意图。
图5是表示可变阀装置1的作用的示意图。
图6是表示可变阀装置1的作用的示意图。
图7是表示可变阀装置1的作用的示意图。
图8是表示可变阀装置1的作用的示意图。
图9是表示吸气冲程中凸轮的旋转角与阀升程量的关系的图。
图10是表示伴随可变阀装置1的动作而由各传感器计测的计测信号的一例的说明图。
图11是表示工作油的温度变化所引起的液压控制阀30的响应性能的变化及吸气阀的关闭端正时的偏差的说明图。
图12是表示吸气闭塞延迟控制的控制顺序的流程图。
图13是表示吸气闭塞延迟控制的控制顺序的流程图。
图14是表示吸气闭塞延迟控制的控制顺序中由各传感器计测的计测信号的一例的说明图。
图15是关闭端偏差抑制控制的控制方法的说明图。
图16是关闭端偏差抑制控制的控制方法的说明图。
图17是表示修正后的VVA起动信号的一例的图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明所涉及的可变阀装置及其控制方法的一实施例进行详细说明。
图1是表示本发明所涉及的可变阀装置1的概念图,在本实施例中,假定将可变阀装置1应用于4循环柴油发动机的情况而进行说明,但本发明所涉及的可变阀装置并不局限于本实施例。
如图1所示,可变阀装置1包括可变阀装置控制用控制器(以下简称作控制器)90、间隙传感器24、TDC(=Top Dead Center,上止点)检测传感器70、液压检测机构71、曲轴角检测传感器72及应用了可变阀装置1的柴油发动机部。
控制器90根据上述各传感器所计测的各种信号的计测结果来实施本发明所涉及的控制。
间隙传感器24与控制器90连接,配设在后述的活塞23的杆部23c的侧方,计测杆部23c与间隙传感器24的间隙,并将作为其计测信号的阀升程量信号(参照图10(d))向控制器90输出。
TDC检测传感器70与控制器90连接,对柴油发动机部的各气缸检测吸气冲程的发动机活塞80位于上止点这一情况,并将TDC检测传感器信号(参照图10(a))向控制器90输出。
液压检测机构71与控制器90连接,计测后述的液压致动器20的加压室的液压,并将作为其计测信号的液压信号(例如参照图10(e))向控制器90输出。
曲轴角检测传感器72计测柴油发动机部的曲轴82的旋转角(以下,称作“曲轴角”),并将作为其计测信号的转速检测信号(与曲轴角相对应的脉冲数的脉冲输出,参照图10(b))向控制器90输出。
具体而言,例如每当曲轴角为0度、30度、60度、···360度、··等这样的规定的旋转角度时输出脉冲信号,控制器90通过计测该输出的脉冲信号来检测曲轴角。
柴油发动机部具有气缸体和气缸盖,在气缸体设有能够供发动机活塞80沿上下方向滑动的筒状的未图示的气缸。另外,在气缸盖上设有通到气缸外的一对吸气口2和未图示的一对排气口。
在一对吸气口2分别配设有进行移动(图1中的上下方向)以闭塞或打开吸气口2的吸气阀3,另外,在一对排气口分别配设有进行移动以闭塞或打开排气口的排气阀(未图示)。
各吸气阀3及各排气阀分别为伞形状的提升型阀,具有分别闭塞或打开吸气口2及排气口的阀部(伞形状部)3a、在气缸盖中滑动的杆(棒状部)3b。
在分别穿过各吸气口2的一对吸气阀3的杆3b上分别安装有阀弹簧4,各阀弹簧4朝着各吸气阀3的阀部3a闭塞吸气口2的方向施力。
在气缸盖的上方设有对一对吸气阀3的杆3b端部进行按压的侧视为T字形的十字头5。十字头5被与各吸气阀3的运动方向平行设置的轴6引导,能够沿各吸气阀3的运动方向(在图1中为上下方向)升降。
从而,当使十字头5下降时,十字头5按压一对吸气阀3的杆3b端部,抵抗各阀弹簧4的作用力而向各吸气阀3打开吸气口2的方向移动。
另外,在十字头5的一个臂5a上设有进行调整以使吸气阀3与十字头5密接的调整螺钉7。调整螺钉7能够相对于十字头5螺入,从而能够调整十字头5与一对吸气阀3中的一个吸气阀3之间的间隙。
例如,调整上述间隙以使一对吸气阀3同时开闭各自的吸气口2。
在调整螺钉7上螺合有锁紧螺母8,通过在调整螺钉7的调整后使锁紧螺母8与十字头5密接,能够防止调整螺钉7的松动。
在十字头5的上方(在图1中)设有摇臂9。摇臂9能够以摇臂轴10为轴而进行转动,一端部(图1中的左端部)构成对十字头5进行按压的按压部9a,另一端部构成动作部9b。
摇臂9的按压部9a配置成能够按压十字头5的大致中央部,当摇臂9逆时针方向(在图1中)转动时,摇臂9的按压部9a按压十字头5,吸气阀3向下方移动而打开吸气口2。
而当摇臂9顺时针方向(在图1中)转动时,在阀弹簧4的作用力下吸气阀3向上方移动而闭塞吸气口2,并且使十字头5上升。
在摇臂9的动作部9b螺合有调整按压部9a与十字头5的间隙的调整螺钉11。调整螺钉11的一端部具有半球形状,在另一端部形成有阳螺纹。
另外,在与摇臂9的动作部9b螺合的调整螺钉11的另一端部螺合有锁紧螺母12,通过使锁紧螺母12与摇臂9密接,能够防止调整螺钉11的松动。
调整螺钉11的呈半球形状的一端部收容在推杆13的一端部。
在推杆13的一端部形成有半球形状的凹部13a,能够收容调整螺钉11的具有半球形状的一端部。
推杆13使摇臂9向逆时针方向(在图1中)转动。推杆13的另一端部13b收容在设于挺杆臂14的臂部上方的推杆收容部14a中。
在摇臂9的动作部9b与气缸盖之间张架有回位弹簧15。回位弹簧15对摇臂9向顺时针方向(在图1中)施力,能够维持将调整螺钉11的一端部收容在推杆13的凹部13a中的状态。
需要说明的是,回位弹簧15只要是对摇臂9向顺时针方向(在图1中)施力的部件即可,也可以是绕摇臂轴10卷绕安装而成的扭转螺旋弹簧。
在这种情况下,螺旋弹簧的一端固定在摇臂9上,另一端固定在气缸盖上。
挺杆臂14安装成能够以挺杆轴16为轴而转动,当挺杆臂14顺时针方向(在图1中)转动时,挺杆臂14上推推杆13而使摇臂9逆时针方向(在图1中)转动。
另外,在挺杆臂14的臂部下方安装有旋转自如的辊从动件17,在辊从动件17的下方设有能够旋转地与该辊从动件17滚动接触的凸轮18。
凸轮18能够与发动机的曲轴82关联旋转,经由挺杆臂14、推杆13、摇臂9及十字头5而使吸气阀3向吸气口2打开的方向移动。
从而,利用凸轮18的外形形状(凸轮轮廓)来控制吸气口2的打开正时和吸气阀3的阀升程量。
需要说明的是,在本实施例中,为了便于说明,将吸气阀3向打开吸气口2的方向移动称作“打开移动”,将吸气阀3向闭塞吸气口2的方向移动称作“闭塞移动”,将与吸气口2全闭时的吸气阀3的位置至吸气口2打开时的吸气阀3的位置的距离对应的量称作“阀升程量”,“阀升程量”用与该量对应的正值表示,将吸气口2全闭时的值表示为0(零)。
在十字头5的上方设有液压致动器20。液压致动器20配设为活塞23的杆部23c的前端部与十字头5抵接且能够与十字头5的动作连动。
在规定的正时,杆部23c的前端部按压十字头5,无论上述的凸轮18、挺杆臂14、推杆13及摇臂9的动作如何,吸气阀3都能够维持吸气口2以规定开度打开的打开状态。
应用于本实施例的液压致动器20为单动式,在缸体21上一体形成有工作缸部22,构成为能够收容安装控制工作油的流动的液压控制阀30。
液压控制阀30为具有例如输入端口30a和输出端口30b的二端口电磁开闭阀。
在缸体21上形成有连通工作缸部22与液压控制阀30的输出端口30b的供给排出管路21d,另外,在缸体21上形成有连通蓄能器50的输出端口50a与液压控制阀30的输入端口30a的第一管路21b。
在液压致动器20的工作缸部22中形成有圆筒形的加压室22a,所述加压室22a的一端被构成为打开而能够供活塞23插入,且被活塞23闭塞。
另外,所述加压室22a的另一端经由所述供给排出管路21d与所述液压控制阀30的输出端口30b连通。
在工作缸部22收容有沿轴向(在图1中为上下方向)滑动自如的活塞23。活塞23具有向工作缸部22的外部推出的杆部23c。
杆部23c具有以从根部朝向前端逐渐变细的形态形成的锥形形状,能够按压十字头5。
如前所述,在活塞23的杆部23c的侧方设有与控制器90连接的间隙传感器24,通过该间隙传感器24计测杆部23c与间隙传感器24的间隙。
该间隙传感器24通过计测例如涡电流而能够计测与杆部23c的间隙。杆部23c具有锥形形状,由此在杆部23c被从工作缸部22推出的情况下,计测所述间隙的減少,在杆部23c被压入工作缸部22的情况下,计测所述间隙的增加。
控制器90通过监视间隙传感器24所计测出的间隙传感器24与杆部23c的间隙,能够监视杆部23c的动作,由此,能够根据与十字头5抵接且与十字头5的动作连动的杆部23c的动作检测出吸气阀3的动作(移动量)。
在缸体21上安装有所述液压控制阀30。如前所述,液压控制阀30为具有输入端口30a和输出端口30b的二端口电磁开闭阀。
液压控制阀30在通常状态(螺线管30d没有被励磁的状态)下,输入端口30a与输出端口30b连通,当螺线管30d被励磁时,切断输入端口30a与输出端口30b的连通状态。
从而,通过进行液压控制阀30的励磁及消磁,液压控制阀30能够切换为工作油供给排出状态和工作油切断状态。
具体而言,当经由第一管路21b及液压控制阀30向供给排出管路21d供给工作油时,工作油被供给到所述加压室22a,这些供给来的工作油作用于活塞23,将活塞23从工作缸部22压出,杆部23c下降。
之后,当对液压控制阀30的螺线管30d励磁时,输入端口30a与输出端口30b的连通状态被切断,在该状态下,即使杆部23c被向工作缸部22侧(图1中的上方)上压,工作油也会被密封在所述加压室22a中,活塞23的动作因该被密封的工作油阻止而停止。
之后,当对液压控制阀30的螺线管30d消磁时,输入端口30a与输出端口30b再次成为连通状态,在该状态下,若将活塞23的杆部23c向工作缸部22侧上压,则活塞23上升,工作油从供给排出管路21d流出。
流出的工作油经由液压控制阀30的输出端口30b及输入端口30a、以及第一管路21b,逐渐向液压致动器20的外部流出,活塞23收容在工作缸部22的所述加压室22a中,液压致动器20的一系列作用结束。
液压控制阀30的螺线管30d与控制器90连接,通过控制器90控制液压控制阀30的励磁正时及励磁时间。
需要说明的是,控制器90能够以毫秒(1/1000秒)单位任意地控制液压控制阀30。
在液压致动器20的加压室22a设有与控制器90连接的前述的液压检测机构71,通过该液压检测机构71计测加压室22a的液压。
控制器90通过监视由液压检测机构71计测的加压室22a的液压,能够检测出在加压室22a中密封有工作油时的冲击压力。
在缸体21的第一管路21b上连接有蓄能器50的输出端口50a。
蓄能器50构成蓄积液压的蓄能机构,本实施例中的蓄能器50为机械式蓄能器。
蓄能器50具有上述的输出端口50a、与该输出端口50a连通的输入管路50c、与输入管路50c连通的输入端口50d,在输入管路50c上设有蓄压部52。
蓄压部52具有形成在蓄能器50主体上的工作缸55。工作缸55与输入管路50c连通,从输入端口50d供给的工作油及从输出端口50a供给的工作油能够流入。
在工作缸55的内部具有沿工作缸55的轴向滑动的柱塞56、对柱塞56朝向工作缸55的底壁(在图1中朝向下方)施力的压缩弹簧57。
从而,即使从蓄能器50的输入端口50d供给低压的工作油且该工作油按压柱塞56,柱塞56也无法抵抗压缩弹簧57的作用力,工作油会从输出端口50a流出。
另一方面,若从液压致动器20的工作缸部22流出的、且比从所述输入端口50d供给的工作油高压的工作油被从蓄能器50的输出端口50a供给,则该工作油按压柱塞56,柱塞56抵抗压缩弹簧57的作用力而移动。此时,在蓄压部52中贮存(蓄积)工作油。
上述液压致动器20、液压控制阀30、蓄能器50形成图2所示的液压回路60(由虚线包围的液压回路)。能够从附带在发动机上且向发动机供给润滑油的润滑单元61经由蓄能器50的输入端口50d向液压回路60供给低压的工作油。
另外,在润滑单元61与液压回路60之间配设有止回阀62,在该止回阀62的作用下,仅在液压回路60的液压比所述润滑单元61的液压小时才从所述润滑单元61向液压回路60供给工作油,工作油不会从液压回路60侧流入所述润滑单元61。
另外,在止回阀62与液压回路60之间设有安全阀63。在液压回路60的液压成为比预先设定的压力高的压力的情况下,安全阀63将液压回路60的工作油向发动机的油盘64排出。
在这样形成的液压回路60的作用下,发动机起动时,从附带在发动机上的润滑单元61经由止回阀62依次向蓄能器50、液压控制阀30、液压致动器20供给低压的工作油,在液压控制阀30、液压致动器20中填充工作油。
并且,随着发动机的动作,与发动机活塞80及曲轴82相关联地将动力依次向凸轮18、挺杆臂14、推杆13、摇臂9、十字头5传递,在发动机的吸气冲程中,利用吸气阀3的打开移动或闭塞移动来开闭吸气口2,在发动机的压缩冲程、爆发冲程、排气冲程中,利用吸气阀3的闭塞移动来闭塞吸气口2。
参照图3至图9,说明如上构成的可变阀装置1的动作。
需要说明的是,图3至图8是表示可变阀装置1的作用的示意图,图9是表示发动机的吸气冲程中凸轮的旋转角与阀升程量的关系的图。
如图3所示,在应用了可变阀装置1的发动机的压缩冲程、爆发冲程及排气冲程中,吸气阀3在阀弹簧4的作用力下将吸气口2全闭,此时的凸轮18的旋转角与阀升程量的关系成为图9的闭塞区域所示那样的关系,吸气阀3的阀升程量的值与凸轮18的旋转角无关而为0。
另外,如图4所示,当发动机的吸气冲程开始时,从与曲轴82关联旋转的凸轮18依次向挺杆臂14、推杆13、摇臂9、十字头5传递动力,通过吸气阀3下降(打开移动)而逐渐打开吸气口2。
此时,来自所述润滑单元61的工作油被依次向液压控制阀30、液压致动器20供给,活塞23的杆部23c一边与十字头5抵接一边向下方逐渐压出,从而将贮存在蓄能器50中的工作油向液压致动器20的工作缸部22的加压室22a逐渐供给。
另外,此时的凸轮18的旋转角与阀升程量的关系成为图9的打开作用区域所示那样的关系,吸气阀3的阀升程量随着凸轮18的旋转角的增加而逐渐增加。
需要说明的是,杆部23c向下方压出的力无法抵抗吸气阀3的阀弹簧4的作用力而将吸气阀3向下方下压,因此,不借助于摇臂9的动作而仅通过杆部23c对十字头5的按压来将吸气阀3向下方下压是无法实现的。
另外,在蓄能器50中没有贮存工作油的情况下,从附带在发动机上的润滑单元61经由止回阀62向液压回路60逐渐供给工作油。
如图9所示,当随着吸气阀3的打开移动,吸气阀3的阀升程量成为最大(图中的点P的位置)时,如图5所示,吸气口2成为全开状态,之后,如图6所示,在吸气阀3的阀弹簧4及回位弹簧15的作用力下,十字头5、摇臂9、推杆13、挺杆臂14随动于凸轮18而动作,吸气阀3向上方移动(闭塞移动)而逐渐闭塞吸气口2。
此时的凸轮18的旋转角与阀升程量的关系成为图9的闭塞作用区域A(从点P经由点Q至点R的曲线)所示的关系,阀升程量随着凸轮18的旋转角的增加而逐渐減少。此时,活塞23的杆部23c逐渐收容在工作缸部22内,由此工作缸部22的加压室22a的工作油被贮存在蓄能器50中。
从而,液压致动器20具有活塞泵的功能,工作油经由液压致动器20、液压控制阀30而贮存在蓄能器50中。
并且,如图9的闭塞作用区域A所示,当阀升程量成为最小(图中的点R的位置)时,即阀升程量的值成为0时,如图7所示,吸气阀3使吸气口2处于全闭状态。
当在前述的闭塞作用区域A内以闭塞作用区域A内的规定的曲轴角(凸轮旋转角)对液压控制阀30励磁时,如图8所示,切断液压控制阀30的输入端口30a与输出端口30b的连通状态,液压控制阀30从工作油供给排出状态转为工作油切断状态。
于是,在工作缸部22的加压室22a中密封工作油,活塞23被密封在加压室22a中的工作油阻止而停止。
这样,停止的活塞23的杆部23c按压十字头5,如图8所示,吸气阀3以规定的开度维持吸气口2的打开状态,发动机的吸气冲程中的吸气口2的闭塞正时延迟。
此时的凸轮18的旋转角与阀升程量的关系成为图9的闭塞延迟区域所示的关系,在液压控制阀30被励磁的规定时间内,即使凸轮18的旋转角增加,吸气阀3的阀升程量也固定。
另一方面,即使在停止的活塞23的杆部23c按压十字头5、吸气阀3将吸气口2维持成打开状态的情况下,摇臂9也会在回位弹簧15的作用力下与推杆13密接而被凸轮18的外径形状(凸轮轮廓)控制。从而,推杆13不会从摇臂9脱落,摇臂9以在十字头5与摇臂9之间产生间隙的方式进行动作。
在经过预先设定的规定的时间之后,当对液压控制阀30消磁时,将液压控制阀30切换成输入端口30a与输出端口30b连通的状态,从而液压控制阀30从工作油切断状态转为工作油供给排出状态。
于是,在吸气阀3的阀弹簧4的作用力下,吸气阀3逐渐闭塞吸气口2,此时,十字头5上升而将活塞23的杆部23c向上方按压,活塞23再次逐渐收容在工作缸部22内,工作缸部22的加压室22a的工作油经由液压控制阀30贮存在蓄能器50中。
此时的凸轮18的旋转角与阀升程量的关系成为图9的闭塞作用区域B所示的关系,阀升程量随着凸轮18的旋转角的增加而逐渐減少。
并且,如闭塞作用区域B所示,当阀升程量成为最小(图中的点S的位置)时,即阀升程量的值成为0时,如前述的图7所示,通过吸气阀3使吸气口2处于全闭状态。
这样,在可变阀装置1中,通过在吸气冲程中的规定正时对液压控制阀30励磁,能够进行停止活塞23的杆部23c的上升移动及吸气阀3的闭塞移动、延迟吸气阀3对吸气口2的闭塞正时的控制(为了便于说明,称作“吸气闭塞延迟控制”),通过与发动机的运转状态对应地实施该控制,能够进行与发动机的运转状态相适应的吸气量的调整。
然而,在驱动液压控制阀30的工作油的温度发生变化则液压控制阀30的动作速度发生变化的情况下,可变阀的开闭正时有时会因该动作速度的变化而产生偏差,吸气阀3使吸气口2处于全闭状态(为了便于说明,称作“关闭端”)的正时发生偏差。
其结果是,该关闭端正时的偏差使压缩比变化而对燃烧造成影响。
因此,如以下所说明的,本发明所涉及的可变阀装置1的吸气闭塞延迟控制构成为,即使表示液压控制阀30的动作速度等的响应性能因温度环境而发生变化,也能够抑制吸气阀3的关闭端正时的偏差。
图10是表示伴随前述的可变阀装置1的动作而由各传感器计测的计测信号的一例的说明图。
需要说明的是,图10(a)是表示由TDC检测传感器70计测的TDC检测传感器信号100的一例的图,图10(b)是表示由曲轴角检测传感器72计测的转速检测信号(脉冲信号)110的一例的图,图10(c)是表示由控制器90生成而输出的吸气闭塞延迟控制信号(以下,称作VVA起动信号)120的一例的图,图10(d)是表示由间隙传感器24计测的阀升程量信号130的一例的图,图10(e)是表示由液压检测机构71计测的液压信号140的一例的图。
可变阀装置1的控制通过控制器90来进行,为了实施吸气冲程中的闭塞延迟控制,控制器90对发动机的各气缸监视每当吸气冲程的发动机活塞80位于上止点时从TDC检测传感器70输出的TDC检测传感器信号100、从曲轴角检测传感器72输出的转速检测信号(与曲轴角对应的脉冲数的脉冲信号)110、从间隙传感器24输出的阀升程量信号130及从液压检测机构71输出的液压信号140,若对各气缸检测到TDC检测传感器信号100,则开始转速检测信号110的脉冲数的累计并根据转速检测信号110计算发动机的转速。
由间隙传感器24计测该期间的吸气阀3的动作来作为阀升程量信号130的闭塞区域及打开作用区域,由液压检测机构71计测加压室22a的液压来作为液压信号140的工作油供给排出区域A。
当累计后的脉冲数到达预先设定的脉冲数(为了便于说明,称作“VVA起动设定脉冲”)111(参照图10(b))时,控制器90判断为到达了对液压控制阀30励磁的VVA起动信号的输出正时(为了便于说明,称作“励磁指示正时(Pcom)”),于是生成VVA起动信号120(参照图10(c))并将其向液压控制阀30输出,对液压控制阀30进行励磁。
需要说明的是,以使累计后的转速检测信号110的脉冲数在吸气阀3的闭塞移动中到达VVA起动设定脉冲111的方式设定VVA起动设定脉冲111。
若向液压控制阀30输出VVA起动信号120,则在VVA起动信号120被设定为有效(ON)的期间,向液压控制阀30输出与VVA起动信号120的电压值Vc对应的励磁电流而对液压控制阀30励磁,在VVA起动信号120被设定为失效(OFF)的期间,停止向液压控制阀30输出励磁电流,液压控制阀30被消磁。
从而,利用VVA起动信号120从励磁指示正时(Pcom)开始对液压控制阀30励磁预先设定的一定时间(为了便于说明,称作“VVA保持时间”)TW。
当液压控制阀30被励磁时,如前所述,液压控制阀30从工作油供给排出状态转为工作油切断状态,工作缸部22的加压室22a的工作油被密封,活塞23的杆部23c停止,因此在VVA保持时间TW期间,杆部23c停止且吸气阀3的闭塞移动也停止,以规定开度维持吸气口2的打开状态,从而使吸气口2的闭塞正时延迟。
计测该期间的吸气阀的动作来作为阀升程量信号130的闭塞延迟区域(参照图10(d)),计测加压室22a的液压来作为液压信号140的工作油切断区域(参照图10(e))。
在液压信号140的工作油切断区域,与十字头5抵接而上升移动的杆部23c停止,由此十字头5的上升力按压所述停止了的杆部23c,计测该压力作为加压室22a的急剧的液压上升(冲击压),之后,该压力作为压力振动这样的液压信号而被计测,直至液压控制阀30被消磁为止。
在VVA起动信号120的有效(ON)设定后,经过VVA保持时间TW,VVA起动信号120被设定为失效(OFF),此时,停止向液压控制阀30输出励磁电流,液压控制阀30被消磁。
当液压控制阀30被消磁时,如前所述,液压控制阀30从工作油切断状态转为工作油供给排出状态,在吸气阀3的阀弹簧4的作用力下,吸气阀3进行闭塞移动而逐渐闭塞吸气口2,之后吸气口2成为全闭状态。
计测该期间的吸气阀3的动作来作为阀升程量信号130的闭塞作用区域B(参照图10(d)),计测加压室22a的液压来作为液压信号140的工作油供给排出区域B(参照图10(e))。
然而,如前所述,存在液压控制阀30的响应性能根据工作油的温度不同而发生变化的情况。
图11是表示工作油的温度变化所引起的液压控制阀30的响应性能的变化及吸气阀的关闭端正时的偏差的说明图。
需要说明的是,图11(a)是表示VVA起动信号120的一例的图,图11(b)是表示工作油某温度环境下的VVA起动信号120输出时的阀升程量信号131的一例的图,图11(c)是表示工作油另一温度环境下的VVA起动信号120输出时的阀升程量信号132的一例的图。
如图11(b)及图11(c)所示,对于从VVA起动信号120的有效(ON)设定后至转为吸气阀3的闭塞移动停止而以规定开度维持吸气口2的打开状态这一状态为止的时间(为了便于说明,称作“VVA响应性能(ΔP)”)及伴随该VVA响应性能(ΔP)的吸气阀3的关闭端(即吸气口2的全闭)的正时(为了便于说明,称作“关闭端正时(S)”)而言,在工作油处于某一温度环境的情况下,VVA响应性能(ΔP)为ΔP1,此时吸气阀3的关闭端正时(S)变成S1,在工作油处于另一温度环境的情况下,VVA响应性能(ΔP)为ΔP2,此时吸气阀3的关闭端正时(S)变成S2。
这样,存在吸气阀3的关闭端正时(S)根据工作油的温度变化而变化的情况。
如前所述,该吸气阀3的关闭端正时(S)的变化会导致压缩比变化,从而会对燃烧造成影响。
因此,为了抑制吸气阀3的关闭端正时(S)的偏差,可变阀装置1的控制器90在VVA起动信号120的有效(ON)设定后,根据由加压室22a的液压检测机构71检测出的液压信号的计测结果来检测吸气口2的打开状态的维持控制实际动作的正时,进行控制以使该检测出的正时落在规定范围C1的正时内。
具体而言,在VVA起动信号120的有效(ON)设定后,检测加压室22a的液压超过预先设定的规定值(阈值)D1这一时刻的曲轴角,为了使该检测出的曲轴角落在预先设定的以规定的VVA动作开始曲轴角为中心的规定的范围C1内,实施如下所述的吸气闭塞延迟控制,即,对VVA起动信号的有效(ON)、失效(OFF)的设定正时或VVA起动信号的输出波形进行修正,抑制吸气阀3的关闭端正时(S)的偏差。
参照图12至图16说明本发明所涉及的吸气闭塞延迟控制。
图12及图13是表示吸气闭塞延迟控制的控制顺序的流程图,图14至图16是表示吸气闭塞延迟控制的控制顺序中由各传感器计测的计测信号的一例的说明图。
如图12及图14所示,为了确定对可变阀装置1的液压控制阀30进行励磁的VVA起动信号及其输出正时(励磁指示正时(Pcom)),控制器90监视从TDC检测传感器70输出的TDC检测传感器信号100(参照图14(a))、从曲轴角检测传感器72输出的转速检测信号110(参照图10(b))、从间隙传感器24输出的阀升程量信号133(参照图14(d)的点O、点P、点Q1、点S1所示的阀升程量信号)及从液压检测机构71输出的液压信号143(参照图14(e)的虚线所示的液压信号),当检测到TDC检测传感器信号100时(S100),根据转速检测信号计算发动机的转速,并且开始转速检测信号110的脉冲数的累计(S101、S102)。
当所累计的脉冲数到达预先设定的脉冲数(VVA起动设定脉冲111)(参照图10(b))时(S103为是),判断为到达了前述的励磁指示正时(Pcom),从而将该励磁指示正时(Pcom)的信息存储在未图示的存储装置中,并且向液压控制阀30输出VVA起动信号123(参照图14(b))的有效指令而对液压控制阀30进行励磁(S104)。
所述励磁指示正时(Pcom)的信息例如由从检测到上述TDC检测传感器信号100开始至VVA起动信号123被从失效(OFF)设定为有效(ON)为止的时间(或者,也可以由基于转速检测信号110的脉冲数的曲轴角)表示。
当向液压控制阀30输出VVA起动信号123时,根据VVA起动信号123,从励磁指示正时(Pcom)的时刻开始对液压控制阀30励磁VVA保持时间TW。
需要说明的是,在S103中,当所累计的脉冲数没有到达VVA起动设定脉冲111时(S103为否),待机直至转速检测信号110的脉冲数到达VVA起动设定脉冲111。
在S104中,当对液压控制阀30进行励磁时,工作缸部22的加压室22a的工作油被密封,活塞23的杆部23c的上升移动及吸气阀3的闭塞移动停止,在规定的开度下维持吸气口2的打开状态,由间隙传感器24计测此期间的吸气阀3的动作来作为阀升程量信号133(参照图14(d))。
另外,此时与十字头5的上升力相应的按压施加在杆部23c上,加压室22a的液压在该压力的作用下急剧上升(冲击压),作为图14(e)所示的液压信号143的冲击压信号M1而由液压检测机构71计测。
计测到液压信号143的冲击压信号M1的时间(或曲轴角)PM1意味着,实际上吸气阀3的闭塞移动停止,开始以规定的开度维持吸气口2的打开状态。
接下来,在S105中,当检测到监视的液压信号143的计测值超过预先设定的阈值D1这一情况时,即当检测到液压信号143的冲击压信号M1时,将此时的时间(或曲轴角)视作冲击压信号M1的上升时间(或曲轴角)PM1(为了便于说明,称作“VVA动作开始正时(Pac)”),并将此时的时间(或曲轴角)作为从检测到TDC检测传感器信号100的时刻开始的时间(或曲轴角)而进行检测。
在S106中,待机直至经过VVA保持时间Tw为止,当经过了VVA保持时间Tw时(是),则在S107中使VVA起动信号失效。
接下来,在S108中,根据上述求解出的实际VVA动作开始正时(Pac)和预先设定的规定的基准VVA动作开始正时(Pacs),由下式(1)算出本次控制循环下的VVA响应性能(ΔP)并将其作为VVA响应性能(ΔP1)(S108)。
VVA响应性能(ΔP)=VVA动作开始正时(Pac)-基准VVA动作开始正时(Pacs) 式(1)
这里,VVA响应性能(ΔP、ΔP1)以基准VVA动作开始正时(Pacs)为响应性判断的基准,由此根据实际的VVA动作开始正时(Pac)的大小而取正或负的值。另外,这里对于一个气缸而言,将从TDC检测时刻至下次的TDC检测时刻为止的控制期间称作“控制循环”。
当算出VVA响应性能(ΔP1)时,判定该VVA响应性能(ΔP1)是否在预先设定的规定的范围C1(C1:0≤|ΔP|<α的范围、0<α)内(S109),若在范围C1内(S109为是),则在下次的控制循环的各气缸的控制时实施如下控制,即,在与本次控制循环的VVA起动信号123相同的输出正时(励磁指示正时(Pcom)),向液压控制阀30输出与VVA起动信号123相同波形的VVA起动信号(S110)。
即,只要VVA响应性能(ΔP1)在规定的范围C1内,则视作与该VVA响应性能(ΔP1)相伴的吸气阀3的关闭端正时(S)在关闭端正时的偏差的允许范围内,因此不需要对用于下次控制循环的励磁指示正时(Pcom)及VVA起动信号的波形进行修正。
需要说明的是,所述规定的范围C1是表示VVA响应性能(ΔP)的大小被允许的范围的值,若为包括在该范围内的关闭端正时的偏差,则所述规定的范围C1是表示不会对发动机的燃烧造成影响的范围的值。
另一方面,当所述算出的VVA响应性能(ΔP1)不在规定的范围C1内(S109为否)时,移向S111。如图13所示,在S111中,判别与该VVA响应性能(ΔP1)的绝对值相当的曲轴角的大小是否在小于吸气冲程的控制范围(在吸气冲程中能够进行该可变阀装置的控制的曲轴角的范围)的30%、或吸气冲程的控制范围的30%以上且小于吸气冲程的控制范围的60%、或吸气冲程的控制范围的60%以上的某个范围内。并且,在与所述VVA响应性能(ΔP1)的绝对值相当的曲轴角的大小在小于所述控制范围的30%的情况下(S112为是),以如下方式设定下次的控制循环中的各气缸的VVA起动信号124的输出正时和波形,即,在与本次的控制循环的VVA起动信号123的输出正时(励磁指示正时(Pcom))相同的正时,将VVA起动信号123的波形修正为VVA起动信号124(参照图14(c))的波形,并在下次的控制循环中向液压控制阀30输出(S113)。
具体而言,如下所述进行修正,即,将在下次的控制循环中向液压控制阀30输出的VVA起动信号124的输出正时设定为与本次的控制循环的VVA起动信号123的励磁指示正时(Pcom)相同,且将VVA起动信号123的输出电压Vc加上规定的调整电压ΔV而得到的电压作为VVA起动信号124的输出电压,从而改善液压控制阀30的响应性能,使吸气阀3的关闭端正时落在规定的范围的正时内。
这里,调整电压ΔV的绝对值为经验值,其符号与VVA响应性能(ΔP、ΔP1)的符号相同。从而,VVA响应性能(ΔP、ΔP1)为正时,VVA起动信号124的输出电压=Vc+|ΔV|,VVA响应性能(ΔP、ΔP1)为负时,VVA起动信号124的输出电压=Vc-|ΔV|。
需要说明的是,VVA起动信号123、124的输出电压的大小被设定为在动作温度允许范围中液压控制阀30抵抗液压力而能够正常动作的规定范围内。
通过这样修正,可以期待如下效果:在下次的控制循环中,检测超过所述规定的阈值D1这样的冲击压信号M2作为液压信号144(参照图14(e))的计测值,根据该冲击压信号M2的上升时间(或曲轴角)PM2(VVA动作开始正时(Pac2))和所述基准VVA动作开始正时(Pacs)而由上式(1)算出的VVA响应性能(ΔP)从输出本次控制循环的VVA起动信号123的情况下的ΔP1向输出VVA起动信号124的情况下的ΔPt(=Pac2-Pacs,|ΔPt|<|ΔP1|)改善。
其结果是,吸气阀3的关闭端正时(S)从S1向St(参照图14(d))变化,从而被调整成与发动机转速或发动机负载等发动机的运转状态相应的一定的关闭端正时(曲轴角)St。
另外,在与所述算出的VVA响应性能(ΔP1)的绝对值相当的曲轴角的大小在所述吸气冲程的控制范围的30%以上且小于所述吸气冲程的控制范围的60%的情况下(S112为否,且S114为是),如图15(c)的VVA起动信号126所示,以下述方式设定下次控制循环中的各气缸的VVA起动信号126的输出正时和波形,即,将VVA起动信号126的输出正时修正为比本次控制循环的VVA起动信号123(参照图15(b))的励磁指示正时(Pcom)早ΔP2的正时(Pcom1),并将VVA起动信号123的波形修正为VVA起动信号126(参照图15(c))的波形而向液压控制阀30输出(S115)。
这里,ΔP2通过使本次控制循环中求解出的所述VVA响应性能ΔP1乘以规定的系数K1(0<K1<1)而求出,系数K1的大小为经验值。从而,ΔP2与ΔP1符号相同。
具体而言,如下述进行修正,即,将在下次控制循环中向液压控制阀30输出的VVA起动信号126的输出正时设定为比本次的控制循环的VVA起动信号123的励磁指示正时(Pcom)早ΔP2的正时(Pcom1),且将VVA起动信号123的输出电压Vc加上规定的调整电压ΔV而得到的电压作为VVA起动信号126的输出电压,从而改善液压控制阀30的响应性能,使吸气阀3的关闭端正时落在规定范围的正时内。
这里,所谓“早ΔP2的正时”,在ΔP2为正时为早ΔP2的正时,在ΔP2为负时为晚|ΔP2|的正时。另外,上述中求出的VVA起动信号126的输出正时被设定在能够正常实施本可变阀装置的控制这样的规定的可控制范围内。
需要说明的是,根据VVA响应性能(ΔP、ΔP1)的符号来确定所述调整电压ΔV的符号,算出VVA起动信号126的输出电压的方式与上述同样。
通过上述修正,可以期待如下的效果,即,在下次的控制循环中,检测超过所述规定阈值D1的冲击压信号M4来作为液压信号146(参照图15(e))的计测值,根据该冲击压信号M4的上升时间(或曲轴角)PM4(VVA动作开始正时(Pac4))和所述基准VVA动作开始正时(Pacs)而由上述式(1)算出的VVA响应性能(ΔP)从输出本次控制循环的VVA起动信号123时的ΔP1向输出VVA起动信号126时的ΔPt(=Pac4-Pacs,|ΔPt|<|ΔP1|)改善。
其结果是,吸气阀3的关闭端正时(S)从S2向St(参照图15(d))变化,从而被调整成与发动机转速或发动机负载等发动机的运转状态相应的一定的关闭端正时(曲轴角)St。
另外,在与所述算出的VVA响应性能(ΔP1)的绝对值相当的曲轴角的大小为所述吸气冲程的控制范围的60%以上的情况下(S114为否),如图16(c)的VVA起动信号128所示那样设定下次的控制循环中的各气缸的VVA起动信号128的输出正时和波形,即,将VVA起动信号128的输出正时修正为比本次的控制循环的VVA起动信号123(参照图16(b))的励磁指示正时(Pcom)早ΔP3的正时,将与VVA起动信号123同样的波形的VVA起动信号128(参照图16(c))向液压控制阀30输出(S116)。
这里,ΔP3通过使本次的控制循环中求解出的所述VVA响应性能ΔP1乘以规定的系数K2(0<K2<1)而求出,系数K2的大小为经验值,K2>K1。从而,ΔP3与ΔP1符号相同,|ΔP3|>|ΔP2|。
具体而言,如下所述进行修正,即,将在下次的控制循环中向液压控制阀30输出的VVA起动信号128的输出正时设定为比本次的控制循环的VVA起动信号123的励磁指示正时(Pcom)早ΔP3的正时(Pcom2),且将VVA起动信号128的输出电压设定为与VVA起动信号123的输出电压Vc同样的电压值,从而使吸气阀3的关闭端正时落在规定范围的正时内。
这里,所谓“比ΔP3早的正时”,在ΔP3为正时是早ΔP3的正时,在ΔP3为负时是晚|ΔP3|的正时。另外,与前述同样地,上述中求出的VVA起动信号128的输出正时被设定在能够正常实施本可变阀装置的控制这样的规定的可控制范围内。
通过如上述进行修正,可以期待如下效果,在下次的控制循环中,检测超过所述规定的阈值D1这样的冲击压信号M6来作为液压信号148(参照图16(e))的计测值,根据该冲击压信号M6的上升时间(或曲轴角)PM6(VVA动作开始正时(Pac6))和所述基准VVA动作开始正时(Pacs)而由上述式(1)算出的VVA响应性能(ΔP)从输出本次控制循环的VVA起动信号123时的ΔP1向输出VVA起动信号128时的ΔPt(=Pac6-Pacs,|ΔPt|<|ΔP1|)改善。
其结果是,吸气阀3的关闭端正时(S)从S3向St(参照图16(d))变化,从而被调整成与发动机转速或发动机负载等发动机的运转状态相应的一定的关闭端正时(曲轴角)St。
在之前的说明中,作为对吸气闭塞延迟控制中的VVA起动信号进行修正的方法,例示了相对于本控制的VVA起动信号变更其输出正时(励磁指示正时(Pcom))的情况和增减其输出电压而变更输出波形的情况,但也可以进行以下所述的其它修正。
作为其它修正方式,可以如图17(a)所示,相对于本次控制循环的VVA起动信号,以相同大小的电压以及将VVA保持时间TW延长了ΔT(将VVA保持时间TW增减|ΔT|)的VVA起动信号129a的波形对为了下次控制循环时而需要修正的VVA起动信号的波形进行修正。这里,ΔT为根据ΔP而设定的调整量,其符号与ΔP相同。从而,在ΔP>0时,VVA保持时间TW被设定为长ΔT,在ΔP<0时,VVA保持时间TW被设定为短|ΔT|。
这种情况下,例如在因工作油的温度变化而使VVA响应性能(ΔP)发生变化、从而导致吸气口2的打开状态的维持开始动作延迟时,由于本应以大的开度维持吸气口2的打开状态的控制被控制成以开度变小的状态维持吸气口2的打开状态,因此,通过将VVA保持时间TW延长ΔT来相应补偿吸气量的变化,并且,以将VVA起动信号129a的输出正时(励磁指示正时(Pcom))提前输出的方式进行变更,以使吸气阀3的关闭端正时落在规定的范围内。
另外,也可以如图17(b)所示,相对于本次控制循环的VVA起动信号,以电压大小有所增减且VVA保持时间TW延长了ΔT(将VVA保持时间TW增减|ΔT|)的VVA起动信号129b的波形对为了下次控制循环时而需要修正的VVA起动信号的波形进行修正。这里,ΔT为与上述同样设定的调整量,根据ΔP的符号来将VVA保持时间TW增减|ΔT|而进行设定的方法也与上述同样。
这种情况下,例如在因工作油的温度变化而使VVA响应性能(ΔP)发生变化、从而导致吸气口2的打开状态的维持开始动作延迟时,由于本应以大的开度维持吸气口2的打开状态的控制被控制成以开度变小的状态维持吸气口2的打开状态,因此,通过将本次控制循环的VVA起动信号的输出电压Vc加上规定的调整电压ΔV而求解下次控制循环的VVA起动信号129b的输出电压,由此改善液压控制阀30的响应性能,从而使吸气阀3的关闭端正时落在规定的范围内,并且,通过将VVA保持时间TW延长ΔT来补偿吸气量的变化。
(工业实用性)
如上所述,本发明所涉及的可变阀装置对于使发动机阀的动作可变的发动机阀装置来说是有用的,尤其能够适用于柴油发动机的发动机阀的技术。
Claims (5)
1.一种可变阀装置,其为液压驱动式,具有使发动机的吸气阀移动来打开或闭塞吸气口的动阀机构,所述可变阀装置能够改变利用所述动阀机构使所述吸气口成为全闭的曲轴角,所述可变阀装置的特征在于,具备:
液压致动器,其通过所述吸气阀的移动而动作,通过所述吸气阀的闭塞移动而使设置于工作缸部的加压室的工作油排出;
液压控制阀,其利用开闭动作来控制工作油向所述液压致动器的供给及从所述液压致动器的排出,通过在关闭动作时阻止工作油从所述液压致动器的加压室流出而阻止所述吸气阀的闭塞移动;
曲轴角检测传感器,其对表示发动机曲轴旋转角的曲轴角进行检测;
TDC检测传感器,其检测发动机的各气缸分别到达上止点这一情况;
液压检测机构,其检测所述液压致动器的加压室的液压;
控制器,其在所述吸气阀的闭塞移动中,当根据所述TDC检测传感器的检测信号及所述曲轴角检测传感器的检测信号判断为到达了规定的曲轴角时,输出使所述液压控制阀进行关闭动作的信号,以停止所述吸气阀的闭塞移动,并以规定的开度和规定的时间保持所述吸气口的打开状态,
所述控制器进行如下控制:在本次的控制循环中以所述规定的曲轴角输出使所述液压控制阀进行关闭动作的信号之后,利用所述液压检测机构的检测信号监视伴随所述液压控制阀的关闭动作的所述加压室液压的冲击压,并根据所述冲击压求解所述液压控制阀的动作开始曲轴角,根据该动作开始曲轴角,对使所述液压控制阀进行关闭动作的信号的输出曲轴角及波形中的至少任一方进行修正,并在下次的控制循环中将该修正了的信号向所述液压控制阀输出。
2.根据权利要求1所述的可变阀装置,其特征在于,
所述控制器对使所述液压控制阀进行关闭动作的信号的输出曲轴角及波形中的至少任一方进行修正,使得在使所述液压控制阀进行关闭动作的信号失效后,所述吸气阀结束闭塞移动的所述吸气口全闭的曲轴角落在规定的范围内。
3.一种可变阀装置的控制方法,其利用动阀机构使发动机的吸气阀移动来打开或闭塞吸气口,通过所述吸气阀的移动使液压致动器动作,并利用可变阀装置来阻止工作油从设置于所述液压致动器的工作缸部的加压室流出,由此能够改变使所述吸气口成为全闭的曲轴角,所述可变阀装置的控制方法的特征在于,
在本次的控制循环中,
通过所述吸气阀的闭塞移动使所述液压致动器动作而排出所述液压致动器的所述加压室的工作油,
在发动机的各气缸到达各自的上止点后,当在所述吸气阀的闭塞移动中到达了规定的曲轴角时,使控制工作油向所述液压致动器供给及从所述液压致动器排出的液压控制阀进行关闭动作,阻止工作油从所述加压室流出,由此阻止所述吸气阀的闭塞移动,
将所述液压控制阀关闭规定的时间,停止所述吸气阀的闭塞移动,并以规定的开度和规定的时间保持所述吸气口的打开状态,
监视伴随阻止工作油从所述加压室的流出而产生的所述加压室的液压的冲击压,并根据所述冲击压判断实际VVA动作开始正时,
根据该实际VVA动作开始正时,对使所述液压控制阀进行关闭动作的信号的输出曲轴角及波形中的至少任一方进行修正,
在下次的控制循环中,将所述修正后的信号向所述液压控制阀输出。
4.根据权利要求3所述的可变阀装置的控制方法,其特征在于,
比较所述实际VVA动作开始正时与预先设定的规定的VVA动作开始正时,
当所述实际VVA动作开始正时比所述规定的VVA动作开始正时晚时,进行使下次的控制循环的所述液压控制阀进行关闭动作的信号的输出曲轴角比本次的输出曲轴角提早的修正、及使下次的控制循环的所述液压控制阀进行关闭动作的信号的输出值比本次的输出值大的修正中的至少任一方修正,
当所述实际VVA动作开始正时比所述规定的VVA动作开始正时早时,进行使下次的控制循环的所述液压控制阀进行关闭动作的信号的输出曲轴角比本次的输出曲轴角推后的修正、及使下次的控制循环的所述液压控制阀进行关闭动作的信号的输出值比本次的输出值小的修正中的至少任一方修正。
5.根据权利要求3所述的可变阀装置的控制方法,其特征在于,
比较所述实际VVA动作开始正时与预先设定的规定的VVA动作开始正时,
当所述实际VVA动作开始正时比所述规定的VVA动作开始正时晚时,进行使下次的控制循环的所述液压控制阀进行关闭动作的信号的输出时间比本次的输出时间长且输出曲轴角比本次的输出曲轴角提早的修正、或使下次的控制循环的所述液压控制阀进行关闭动作的信号的输出时间比本次的输出时间长且输出值比本次的输出值大的修正中的任一方修正,
当所述实际VVA动作开始正时比所述规定的VVA动作开始正时早时,进行使下次的控制循环的所述液压控制阀进行关闭动作的信号的输出时间比本次的输出时间短且输出曲轴角比本次的输出曲轴角推迟的修正、或使下次的控制循环的所述液压控制阀进行关闭动作的信号的输出时间比本次的输出时间短且输出值比本次的输出值小的修正中的任一方修正。
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20111019 |