CN102654081A - 内燃发动机以及内燃发动机的起动控制方法 - Google Patents

内燃发动机以及内燃发动机的起动控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102654081A
CN102654081A CN2012100443937A CN201210044393A CN102654081A CN 102654081 A CN102654081 A CN 102654081A CN 2012100443937 A CN2012100443937 A CN 2012100443937A CN 201210044393 A CN201210044393 A CN 201210044393A CN 102654081 A CN102654081 A CN 102654081A
Authority
CN
China
Prior art keywords
explosive motor
valve timing
variable valve
oil
timing apparatus
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.)
Granted
Application number
CN2012100443937A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102654081B (zh
Inventor
三桥英雄
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.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co 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 Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Publication of CN102654081A publication Critical patent/CN102654081A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102654081B publication Critical patent/CN102654081B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
    • F01L1/344Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear
    • F01L1/3442Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear using hydraulic chambers with variable volume to transmit the rotating force
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L13/00Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • F01L13/08Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for decompression, e.g. during starting; for changing compression ratio
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L2800/00Methods of operation using a variable valve timing mechanism
    • F01L2800/01Starting

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)

Abstract

本发明公开了一种内燃发动机以及内燃发动机的起动控制方法。该内燃发动机包括:液压驱动的可变气门正时装置,其调整进气门的打开正时和关闭正时并且包括减压起动滞后位置,该起动滞后位置比正常运转状态下的最滞后位置更滞后;以及控制系统,其构造为这样:当可变气门正时装置位于减压起动滞后位置时,该控制系统开始内燃发动机的起动操作;在起动操作过程中,该控制系统判断工作油是否从可变气门正时装置中排出;以及当判定工作油已经从可变气门正时装置中排出时,该控制系统将起动操作开始和可变气门正时装置的推进操作之间的延迟时间设定为比工作油充满的情况下的延迟时间长。

Description

内燃发动机以及内燃发动机的起动控制方法
技术领域
本发明涉及配备有液压驱动的可变气门正时装置的内燃发动机的控制系统,该可变气门正时装置用于选择性地将进气门的打开正时和关闭正时提前或者滞后。
背景技术
按照常规,在配备有对进气门的打开正时和关闭正时进行调整的可变气门正时(VVT)装置的内燃发动机(ICE)中,VVT可以用于通过执行减压操作(DECOMP)来使起动变得容易。在减压操作中,抑制了起动过程中的气缸压力,这有助于实现ICE的振动减少的稳定或平滑的起动。例如,当车辆在交叉路口或十字路口停车时,在混合动力电动车辆中使用的现有技术自动地停止并重新起动ICE以节省燃料,并且在重新起动过程中,VVT将可变气门正时延迟至预定的滞后位置(减压操作)。
当气门正时在减压操作过程中在ICE中受到极大的延迟时,发动机的充气效率变低,从而不希望的结果会是由发动机产生的扭矩受到抑制。因此,当发动机通过起动操作而起动时,VVT装置需要推进至原来的提前位置。特别地,为了保证加速性能,例如为了响应气动踏板突然受到的推压而在HEV中提供从发动机的自动停止状态到自动起动状态的水平足够高的起动加速性能,需要立即开始控制以便VVT装置进行推进操作。
发明内容
在混合动力电动车辆中使用的内燃发动机经常涉及自动起动操作和自动停止操作。在发动机停止状态下,基于自此前发动机停止起的停止阶段和油温来判断工作油是否从VVT装置中排出。VVT装置具有减压起动滞后位置,该起动滞后位置沿着延迟方向比正常运转状态下的最滞后位置更滞后。当在起动之后经过了延迟时间或滞后量Δt时,对液压控制阀进行控制以便进行推进操作。当工作油充满时,将延迟时间Δt设定为短时间段的t1,而对于工作油已经排出的情况,将延迟时间Δt设定为长时间段的t2。当工作油充满时,可以保持足够高的起动加速性能。在工作油排出的情况下,可以防止出现奇怪噪音。
一般来说,液压驱动式(即由发动机油压驱动的)可变气门正时(VVT)装置设置在内燃发动机的上部或上方,例如在凸轮轴的端部中。与发动机的停止操作相关联的是由ICE驱动的油泵也停止,并且工作油从VVT油腔(提前油腔或滞后油腔)中排出而空气会至少部分地侵入VVT油腔内。当在这种状态下驱动VVT装置时,会出现外壳和转子之间的相对振动因而产生奇怪噪音。
即使设置了将转子保持在用于减压操作的滞后位置(即机械地保持在VVT装置的最滞后位置)的锁销,当液压控制阀的使液压阀切换为允许提前腔与油泵输出侧连通的推进控制开始时,该锁销也会由于工作油充满之前空气压力的升高而脱出,从而导致转子自由地移动并经受振动。
在本文中所描述的改进涉及一种内燃发动机,该内燃发动机具有控制系统和液压驱动的可变气门正时装置,该可变气门正时装置调整进气门的打开正时和关闭正时。VVT装置在结构中具有在内燃发动机起动时的减压过程中使用的起动滞后位置,该起动滞后位置比正常运转状态下的最滞后位置更滞后。
此外,VVT装置构造为在该VVT装置位于起动滞后位置时响应发动机起动而开始起动操作。在发动机起动过程中,判断在开始起动操作时工作油是否从VVT装置中排出。如果判定工作油已经排出或泄出,则将从起动开始到VVT的推进操作开始的延迟时间设定为比工作油充满的情况下的延迟时间长。
如果延迟时间短,则根据响应将进气门的气门正时从用于减压的发动机起动滞后位置推进至原来的提前位置。因此,可以迅速地恢复被VVT抑制的扭矩。
如果延迟时间长,则可以在保证对转子振动的迅速抑制的同时将工作油从油压源迅速地引入处于扩张状态下的滞后腔中。
如本文所述,根据在起动开始时工作油是否从VVT装置中排出,可以适当地调整自用于起动发动机的滞后位置起的推进控制的开始正时。因此,例如,当发动机停止达到延迟时间并且工作油从VVT装置中排出时,可以避免伴有奇怪声音的转子振动并且可以保证紧接停止状态之后的起动加速性能。
在一个实施例中,描述了一种内燃发动机,所述内燃发动机包括液压驱动的可变气门正时装置,所述可变气门正时装置调整进气门的打开正时和关闭正时并且包括减压起动滞后位置,所述起动滞后位置比正常运转状态下的最滞后位置更滞后。所述发动机还包括控制系统,所述控制系统构造为这样:当所述可变气门正时装置位于所述减压起动滞后位置时,所述控制系统开始所述内燃发动机的起动操作;在起动操作过程中,所述控制系统判断工作油是否从所述可变气门正时装置中排出;以及当判定工作油已经从所述可变气门正时装置中排出时,所述控制系统将起动操作开始和所述可变气门正时装置的推进操作之间的延迟时间设定为比工作油充满的情况下的延迟时间长。
在另一个实施例中,描述了一种内燃发动机的起动控制方法,所述内燃发动机具有液压驱动的可变气门正时装置,所述可变气门正时装置调整进气门的打开正时和关闭正时并且包括减压起动滞后位置,所述起动滞后位置比正常运转状态下的最滞后位置更滞后。所述方法包括:当所述可变气门正时装置位于所述减压起动滞后位置时,开始所述内燃发动机的起动操作;在起动操作过程中,判断工作油是否从所述可变气门正时装置中排出;以及当判定工作油已经从所述可变气门正时装置中排出时,将起动操作开始和所述可变气门正时装置的推进操作之间的延迟时间设定为比工作油充满的情况下的延迟时间长。
在又一个实施例中,描述了一种内燃发动机,所述内燃发动机包括液压驱动的可变气门正时装置,所述可变气门正时装置调整进气门的打开正时和关闭正时并且包括减压起动滞后位置,所述起动滞后位置比正常运转状态下的最滞后位置更滞后。所述发动机还包括控制装置,所述控制装置构造为这样:当所述可变气门正时装置位于所述减压起动滞后位置时,所述控制装置开始所述内燃发动机的起动操作;在起动操作过程中,所述控制装置判断工作油是否从所述可变气门正时装置中排出;以及当判定工作油已经从所述可变气门正时装置中排出时,所述控制装置将起动操作开始和所述可变气门正时装置的推进操作之间的延迟时间设定为比工作油充满的情况下的延迟时间长。
附图说明
本文中所包含的构成申请文件的一部分的附图示出了本发明的目前优选的实施例,并且与上文中给出的一般描述和下文中给出的具体描述一起用于解释本发明的技术特征。
图1是示出可以应用本发明的混合动力电动车辆的总体构造的示意图。
图2是可变气门正时装置的实施例的横向剖视图。
图3是图2所示可变气门正时装置以及液压控制阀的竖向剖视图。
图4A和4B分别是示出(A)正常运转状态下的最滞后位置和(B)起动时用于减压的滞后位置的可变气门正时装置的时序图。
图5是示出起动时的控制程序的流程图。
图6是示出油温和所经历时间的阈值之间的关系的特性图。
图7是示出自怠速停止状态起的自动起动操作的各种参数的时序图。
图8是示出延迟时间对油温的特性的特性图。
图9是示出液压系统内的作为自发动机停止状态起所经历的时间的函数的液压油压力变化的特性图。
图10是示出受变化速度极限值限制的基本目标VTC角和目标VTC角之间的关系的时序图。
具体实施方式
在下文中,参照附图对根据本发明的实施例进行说明。
图1是可以应用本文所描述的内燃发动机控制系统的混合动力电动车辆(HEV)的基本构造的示意图。图1示出了具有前置发动机的后轮驱动式HEV的动力传动系的实施例,该动力传动系包括内燃发动机1和驱动轮(后轮)2。
如同在常规的后轮驱动车辆中一样,在图1所示的HEV的动力传动系中,自动变速器3在下游位置与内燃发动机1以串联方式连接,并且电动机/发电机5一体地设置有轴4,轴4置于内燃发动机1的曲轴1a和自动变速器3的输入轴3a之间。
电动机/发电机5由使用永久磁体作为转子的同步电动机组成,并且可以用作在驱动状态下提供驱动动力的电动机以及用作在发电状态下产生用于储备在电池中的电力的发电机。第一离合器6置于电动机/发电机5和内燃发动机1之间。第一离合器6构造为在内燃发动机1和电动机/发电机5之间选择性地连接和断开,并且还构造为连续地控制扭矩传递容量。
第二离合器7置于电动机/发电机5和驱动轮2之间,更具体来说在轴4和自动变速器3之间。第二离合器7在电动机/发电机5和自动变速器3之间选择性地连接和断开。如同第一离合器6一样,第二离合器7构造为能够连续地改变扭矩传递容量。第二离合器7可以由湿式多片离合器组成,该湿式多片离合器通过借助于比例电磁阀连续地控制离合器工作压力来提供受控制的扭矩传递容量。
自动变速器3能够通过选择性地使多个摩擦元件(例如离合器和制动器)接合或分离来实现七种前向速度比和一种后向速度比,该多个摩擦元件的输出经由差速齿轮传递到左右驱动轮(后轮)2。应当注意到:常规或现有的用于向前驱动的摩擦元件或用于向后发电的摩擦元件通常可以用作第二离合器7。除根据变速比用作第二离合器的适当摩擦元件之外,第二离合器7不需要单一指定的摩擦元件。
在上述类型的混合动力电动车辆中,存在两种工作模式。在车辆电力驱动模式(EV模式)下,电动机/发电机5提供仅有的驱动动力源,而在混合动力驱动模式(HEV模式)下,作为驱动动力源的除电动机/发电机5之外还包括内燃发动机1。例如,在例如自车辆停止状态起的缓慢起动情况下的轻载、低车速条件下,EV模式就足够了。在EV模式下,内燃发动机1在第一离合器6分离的情况下保持停止(不运转),并且只有电动机/发电机5驱动车辆。作为选择,当在高速或重载条件下运转时,需要HEV模式。在HEV模式下,第一离合器6和第二离合器7均接合,并且来自内燃发动机1的动力和电动机/发电机5的动力推动车辆。
在从EV模式转变至HEV模式时,肯定会发生发动机起动(即起动操作)。通过使得用于传递来自电动机/发电机5的扭矩的第一离合器6接合或分离来完成发动机起动。在这种情况下,通过可变地控制第一离合器6的扭矩传递容量并且以滑动接合方式操作第一离合器6,可以保证平滑或稳定的转变。
另外,第二离合器7用作起动离合器,并且通过以滑动接合方式可变地控制扭矩传递容量从而吸收甚至在不具有变矩器的动力传动系路径中的扭矩波动来实现平滑起动。作为选择,例如,第二离合器7可以设置为独立的单个离合器,并且可以置于电动机/发电机5和自动变速器3之间或者自动变速器3和差速齿轮装置8之间。
内燃发动机1可以是四冲程循环汽油发动机或柴油发动机。通过使凸轮轴(未示出)的相位相对于曲轴1a的相位相对地旋转,可以在内燃发动机1的进气门侧设置液压驱动的可变气门正时(VVT)装置10,在VVT装置10中,进气门的打开正时和关闭正时同时得到调整。VVT装置10使用内燃发动机1的润滑油作为液压源。VVT装置10通过经由液压控制阀(在下面详细地描述)选择性地增加或削减油压来驱动凸轮轴旋转,以便达到基于例如发动机1的负载和转速等参数而确定的目标可变正时控制(VTC)角。VTC角是以曲轴角表示的凸轮轴和曲轴之间的相位差。
应当注意到:本发明同样可以应用于在进气门侧和排气门侧均具有可变气门正时装置的内燃发动机。此外,本发明可以应用于仅仅由内燃发动机驱动的车辆,而不限于供HEV使用。
内燃发动机1和VVT装置10均由发动机控制器11控制。发动机控制器11接收各种传感器检测信号,这些传感器检测信号包括来自油温传感器12的油温信号,油温传感器12检测内燃发动机1的润滑油的油温。电动机/发电机5由电动机/发电机控制器(未示出)控制。统一控制器13设置为控制第一离合器6和第二离合器7,并且还与发动机控制器11和电动机/发电机控制器连接。由驾驶者操作的点火开关14与统一控制器13连接。响应从统一控制器13经由发动机控制器11发出的指令来执行内燃发动机的起动操作和停止操作。
图2和图3示出了VVT装置10的实施例。如图所示,VVT装置10包括大致为圆筒形状的外壳21和同轴地容纳在外壳21内的转子22。在外壳21的周面上可以设置凸轮链轮(未示出),在凸轮链轮上缠绕着正时链条(未示出),该正时链条还缠绕在曲轴1a的曲柄链轮(未示出)上。另外,转子22利用中心螺栓(未示出)固定在凸轮轴的前端上。
四个分隔壁31从外壳21的内周面沿径向向内延伸,并且四个叶片34从转子22的外周面沿径向向外延伸。壁31和叶片34彼此啮合,并且凭借这样的结构,转子22和外壳21可以在预定角度范围内相对于彼此旋转。另外,包括提前腔37和滞后腔38的两个油腔形成在每个叶片34的相反两侧以及两个相邻的分隔壁31之间。换言之,当将加压油引入提前腔37中时,转子22沿着使气门正时提前的方向相对于外壳21旋转,而当将加压油引入滞后腔38中时,转子22沿着使气门正时滞后的方向相对于外壳21旋转。这里应当注意到:当转子22位于最提前位置或最滞后位置时,至少一个叶片34会与外壳21的分隔壁31的侧表面接触。在图2中,例如,转子22示出为在结构上位于最滞后位置。
如图3示意性所示,四个提前腔37与外部的提前侧液压管道41流体连通。类似地,四个滞后腔38与外部的滞后侧液压管道42流体连通。设置油泵43作为改变气门正时的液压源。液压管道41和42分别经由电磁液压控制阀46选择性地与油泵43或者排泄管道44、45连接。从而,油泵43和排泄管道44、45分别选择性地与提前腔37和滞后腔38连通。
液压控制阀46包括螺线管,并且构造为基于适当频率的驱动信号利用开关(on-off)占空比来连续地改变提前腔37和滞后腔38内的油压。特别地,当螺线管未通电时,液压回路构造为这样:复位弹簧(未示出)设定线轴的初始位置,在该初始位置,提前腔37与排泄管道44流体连通而滞后腔38与油泵43流体连通。因此,在本实施例中,当发动机停止并且螺线管未通电时,转子22如图2所示占据最滞后位置。
此外,在转子22的一个叶片34中,锁销48设置为将转子22固定地保持在最滞后位置。如图3所示,通过将锁销48的端部48a插入外壳21的凹陷部分49中,可以固定转子22并且防止转子22旋转。螺旋弹簧50沿着使锁销48与凹陷部分49接合的方向偏压锁销48,并且为了松开锁销48,可以从提前侧液压管道41引入油压。换言之,在转子22的最滞后位置,锁销48借助于螺旋弹簧50的偏压力进行接合,然后当经由提前侧液压管道41将油压引入提前腔37中以推动转子22时,锁销48退回而解除对转子22的锁定。
作为选择,在本发明中,液压控制阀46可以是不具有占空比控制的简单开关阀。
应当注意到:上述VVT装置10设置有起动减压滞后位置,该起动减压滞后位置沿着延迟方向比正常运转状态下的最滞后位置更滞后。图4A和4B分别以对比方式示出了(A)在正常运转状态下的最滞后位置的气门正时的实例以及(B)在起动减压操作过程中气门正时的实例。在实例(A)中,在正常运转状态下的最滞后位置,进气门的打开正时(IVO)大致在上死点(TDC)之前并且进气门的关闭正时(IVC)处于下死点(BDC)之后曲柄角为50度~60度的位置。
然而,由锁销48保持的结构上最滞后的位置是可以在起动减压操作过程中用作起动滞后位置的滞后位置。通过在该位置进行起动操作,可以实现振动较少的平滑起动。另外,如下所述,在预定的经历时间之后,开始使气门正时提前而达到在此时占优势的目标VTC角,从而保证所需的扭矩量。
在与EV模式和HEV模式之间的转变相关联的混合动力车辆中,会频繁地进行自动停止操作和自动起动操作。例如,当车辆在交叉路口临时停车时,车辆在EV模式下运行并且内燃发动机1停止。然后,当起动车辆时,用力地踩下加速器踏板会立即转变至HEV模式,从而使内燃发动机1自动地起动。在这种情况下,将延迟时间设定为较短以便允许内燃发动机1的扭矩立即升高并且获得更好的起动加速性能。
另一方面,由于在内燃发动机1的油泵43停止并且工作油(发动机的润滑油)排出的过程中VVT装置10位于凸轮轴的高度处,所以VVT装置10中会充进空气。当提前腔37和滞后腔38内的工作油未充满并且液压控制阀46变为推进方向时,转子22在缺少工作油的情况下发生振动并且产生奇怪噪音。更具体来说,通过使提前腔37与油泵43连接可以将压力(气压或油压)施加在凹陷部分49中的锁销48上,并且可以在提前腔37充满工作油之前解除锁定。于是,转子22变得不受限制并且发生不受控制的振动,导致因与外壳21发生摩擦而产生奇怪噪音。因此,在本发明中,为了解决这个问题,根据工作油是否从VVT装置10中排出或泄出来可变地设定延迟时间。
图5是在内燃发动机1起动时由发动机控制器11执行的VVT装置10的处理程序的流程图。在步骤S1中,判断发动机是否处于起动阶段,即电动机/发电机5是否开始执行起动操作。如果判定为肯定,则在步骤S2中判断该起动是驾驶者通过操作点火开关14来开启的初始起动操作还是在车辆运行过程中开启的自动起动。在本实施例中,当判定该起动是驾驶者一开始通过对点火开关14的打开操作而对发动机开启的起动(在步骤S2中判定为肯定)时,无论工作油是否排出都不改变延迟时间。
如果在步骤S2中判定为否定(即表明该起动为自动起动),则控制转入步骤S3,并且读取在内燃发动机1的前一次自动起动之后经历的时间T。随后,在步骤S4中,基于由油温传感器12检测到的油温,通过参考预定的表格或曲线图来来设定阈值T1,以便将阈值T1与经历时间T作比较。图6示出了这种曲线图的实例,并且表明阈值T1通常随着油温变高而变小。这是由于在较高的温度下,油的粘度较低并且较低粘度的油更容易排出。尽管读取的是在发动机起动时的油温,然而也可以充分考虑在发动机停止过程中的油温或平均温度。
在步骤S5中,对经历时间T和阈值T1进行比较,并且判断经历时间T是否大于阈值T1。如果T≤T1(在步骤S5中判定为否定),则认为工作油没有排出,并且控制进一步转入步骤S6和S7。在步骤S6中,选择第一特性作为限定油温和延迟时间之间的关系的基本特性。基于该第一特性设定适量的延迟时间Δt。随后,在步骤S7中,对从减压起动滞后位置到与在此时占优势的发动机运转状况对应的位置的变化速度设定变化速度较大的第一变化速度极限值L1。
另一方面,如果在步骤S5中判定经历时间T超过阈值T1(T>T1,判定为肯定),则可以认为工作油已经从VVT装置10中排出,并且控制转入步骤S8和S9。类似地,在步骤S2中,如果判定该起动是通过操作点火开关14而开启的初始起动(在步骤S2中判定为肯定),则控制转入步骤S8和S9。在步骤S8中,对油温和延迟时间之间的关系选择延迟时间Δt较长的第二特性。随后,在步骤S9中,对从减压起动滞后位置到与在此时占优势的发动机运转状况对应的位置的变化速度设定变化速度较小的第二变化速度极限值L2。
在步骤S10中,判断是否经过了延迟时间Δt。当超过延迟时间Δt时,控制进一步转入步骤S11。如上所述,在延迟时间Δt内,VVT装置10的液压控制阀46占据初始位置(即复位弹簧将线轴偏压在非通电位置),在该初始位置,提前腔37与排泄管道44连接而滞后腔38与油泵43连接。因此,转子22保持被锁定在其初始减压起动滞后位置。在步骤S11中,允许VVT装置10进行推进操作并且开始VVT装置10的控制。
在图7中,示出了由于在内燃发动机1停止的情况下的车辆临时停车状态(怠速停止状态)而导致加速器开度(APO)出现突然增大的实例。换言之,图7示出了在车辆停车、发动机停止和驾驶者踩踏在加速器踏板上时发动机1的响应。如图所示,随着加速器开度APO增大,内燃发动机1起动并且发动机转速(NE)升高,而VVT装置10在延迟时间Δt内保持在VTC减压起动滞后位置。
在图8中,示出了在上述步骤S6和S8中描述的第一特性和第二特性。带有菱形标记的实线表示基本的第一特性并且限定依赖于油温的延迟时间Δt。根据第一特性,考虑到足够高的起动加速性能,对于60℃或60℃以上的油温将延迟时间Δt设定为较短的时间t1。对于60℃以下的较低油温,将延迟时间Δt设定为较长的时间。油温为60℃的阈值与能够实现内燃发动机1的怠速停止操作(自动停止操作)的条件之一(例如预热)对应。因此,油温低于60℃的区域不适用于自动起动操作。
在工作油已经排出时采用的第二特性以图8中带有方形标记的虚线表示。在油温低于40℃的区域内,第二特性与第一特性重叠,即第一特性和第二特性之间没有区别。根据第二特性,在油温高于40℃的区域内将延迟时间Δt设定为较长的时间t2,这与对油温低于或等于40℃的区域设定的延迟时间Δt的值相同。
在发动机停止状态下,工作油已经从VVT装置10的提前腔37和滞后腔38中排出。由于在延迟时间Δt内滞后腔38经由液压控制阀46与油泵43流体连通,所以当油泵43使油压响应起动操作而急剧升高时,滞后腔38会立即充满工作油。
因此,转子22(经由叶片34)被工作油可靠地限制在结构上最滞后的位置(减压起动滞后位置)并且免受振动。尽管在图2中可以看出锁销48固定转子22,然而无论锁销48是否存在都可以防止转子22的振动。
如上所述,基于内燃发动机1的停止时间段来对工作油是否从VVT装置10中排出进行判断,并且相应地将延迟时间Δt设定为适当值。因此,在不用担心油泄出的停止时间段短的情况下,当具备高的起动加速性能的内燃发动机1起动时,可以立即获得足够的扭矩量。另一方面,即使由于停止时间段长而导致工作油排出,也可以防止转子22振动和因此而出现相关联的奇怪噪音。
顺便提及,如同在上述实施例中一样,在混合动力车辆中,通过以滑动接合方式可变地控制第二离合器7的扭矩传递容量来吸收扭矩波动,以便保证平滑起动。根据本实施例,如图8所示,将第二离合器7的滑动接合阶段(即在伴随内燃发动机1的自动起动的车辆起动之后直到第二离合器7完全接合为止的时间段)限定为按照第一特性的时间t1和按照第二特性的时间t2之间的中间时间t3。更具体来说,当延迟时间Δt设定为时间t1时,VVT装置10在第二离合器7处于滑动接合状态的同时进行推进操作,从而容易吸收与推进操作相关联的扭矩波动。与此对比,当延迟时间Δt设定为时间t2时,VVT装置10在第二离合器7已经完全接合之后进行推进操作,从而发生扭矩波动。
如对步骤S7和S9所描述的那样,为了避免由于象这样的扭矩变化而引起的车辆震动,限定不同的变化速度极限值L1和L2作为将VTC角从减压起动滞后位置推进至目标VTC角的变化速度(角速度)。换言之,如图10所示,当在图5所示的步骤S5中允许推进操作时,基本目标VTC角呈台阶状变化。然而,设定为实际目标值的目标VTC角受其变化速度(即图10中的倾斜角)的限制而进行逐渐推进。此外,当由于判定工作油排出而将延迟时间Δt设定为较长时间时,可以将目标VTC角的变化速度设定得更慢。因此,可以即时地抑制驾驶者体验到的不舒适的震动感。
另一方面,当工作油没有排出因而将延迟时间Δt设定为较短时间时,较大的变化速度是优选的,以便在第二离合器7处于滑动接合状态的同时完成VVT装置10的推进操作。
至于目标VTC角的变化速度,也可以考虑其他不同的参数,例如燃料性质,即燃料是汽油还是柴油。另外,还可以设想将变化速度设定为随着加速器踏板开度APO增大而增大。
应当注意到:当对点火开关14的打开操作开启初始起动操作时,不进行对工作油是否排出的判断,这是由于该判断对起动加速性能没有实质影响。然而,如同在自动起动的情况下一样,可以根据自此前的发动机停止起所经历的时间T来改变延迟时间Δt。
另外,可以基于内燃发动机1的停止时间段来间接地判断工作油是否已经排出。作为选择,可以在油压管道中(例如在提前侧液压管道41中)设置油压传感器,并且可以基于检测到的油压来判断工作油是否已经排出。更具体来说,如图9所示,例如,提前侧液压管道41中的油压在发动机停止之后随时间降低,并且在油压达到预定油压P1时,由于已经开始排油,所以VVT装置10不能够保持工作油充满的状态。因此,基于实际检测到的油压来判断是否存在工作油排出。
顺便提及,从图9中可以明显看出:直到达到油压P1为止所经历的时间对应于上述阈值。
虽然参考特定的优选实施例披露了本发明,但是在不背离由所附权利要求及其等同内容所限定的本发明的保护范围的情况下,对上述实施例的大量的调整、改造和变更是可行的。因此,本发明的意图不在于将本发明限制在所描述的实施例,而是使本发明涵盖由前面的权利要求限定的整个范围。
本申请要求在2011年3月3日提交的日本专利申请No.2011-045855的优先权,该日本专利申请的全部内容在此通过引用的方式并入本文中。

Claims (12)

1.一种内燃发动机,包括:
液压驱动的可变气门正时装置,其调整进气门的打开正时和关闭正时并且包括减压起动滞后位置,所述起动滞后位置比正常运转状态下的最滞后位置更滞后;以及
控制系统,其构造为这样:
当所述可变气门正时装置位于所述减压起动滞后位置时,所述控制系统开始所述内燃发动机的起动操作;
在起动操作过程中,所述控制系统判断工作油是否从所述可变气门正时装置中排出;以及
当判定工作油已经从所述可变气门正时装置中排出时,所述控制系统将起动操作开始和所述可变气门正时装置的推进操作之间的延迟时间设定为比工作油充满的情况下的延迟时间长。
2.根据权利要求1所述的内燃发动机,其中,
基于自发动机停止起所经历的停止时间段来判断工作油是否排出。
3.根据权利要求2所述的内燃发动机,其中,
基于工作油的油温来设定用于判断工作油是否排出的阈值。
4.根据权利要求1所述的内燃发动机,还包括:
油压传感器,其检测所述可变气门正时装置内的液压管道中的油压,
其中,基于检测到的油压来判断工作油是否排出。
5.根据权利要求1所述的内燃发动机,其中,
基于车辆运行状况来进行所述内燃发动机的自动停止操作和自动起动操作。
6.根据权利要求5所述的内燃发动机,其中,
所述内燃发动机在具有离合器的混合动力电动车辆中使用,所述离合器置于从所述内燃发动机到驱动轮的动力传动线路中以便在所述内燃发动机自动起动时滑动接合,并且
所述控制系统还构造为设定所述可变气门正时装置在所述推进操作开始时的变化速度,所述变化速度与所述延迟时间成反比。
7.一种内燃发动机的起动控制方法,所述内燃发动机具有液压驱动的可变气门正时装置,所述可变气门正时装置调整进气门的打开正时和关闭正时并且包括减压起动滞后位置,所述起动滞后位置比正常运转状态下的最滞后位置更滞后,所述方法包括:
当所述可变气门正时装置位于所述减压起动滞后位置时,开始所述内燃发动机的起动操作;
在起动操作过程中,判断工作油是否从所述可变气门正时装置中排出;以及
当判定工作油已经从所述可变气门正时装置中排出时,将起动操作开始和所述可变气门正时装置的推进操作之间的延迟时间设定为比工作油充满的情况下的延迟时间长。
8.根据权利要求7所述的方法,其中,
基于自发动机停止起所经历的停止时间段来判断工作油是否排出。
9.根据权利要求8所述的方法,其中,
基于工作油的油温来设定用于判断工作油是否排出的阈值。
10.根据权利要求7所述的方法,还包括:
检测所述可变气门正时装置内的液压管道中的油压,
其中,基于检测到的油压来判断工作油是否排出。
11.根据权利要求7所述的方法,其中,
基于车辆运行状况来进行所述内燃发动机的自动停止操作和自动起动操作。
12.根据权利要求11所述的方法,其中,
在具有离合器的混合动力电动车辆中使用所述内燃发动机,所述离合器置于从所述内燃发动机到驱动轮的动力传动线路中以便在所述内燃发动机自动起动时滑动接合,并且所述方法还包括:
设定所述可变气门正时装置在所述推进操作开始时的变化速度,所述变化速度与所述延迟时间成反比。
CN201210044393.7A 2011-03-03 2012-02-23 内燃发动机以及内燃发动机的起动控制方法 Active CN102654081B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011045855A JP5708041B2 (ja) 2011-03-03 2011-03-03 内燃機関の制御装置
JP2011-045855 2011-03-03

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102654081A true CN102654081A (zh) 2012-09-05
CN102654081B CN102654081B (zh) 2014-11-05

Family

ID=45655566

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201210044393.7A Active CN102654081B (zh) 2011-03-03 2012-02-23 内燃发动机以及内燃发动机的起动控制方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9109475B2 (zh)
EP (1) EP2495407B1 (zh)
JP (1) JP5708041B2 (zh)
CN (1) CN102654081B (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103628990A (zh) * 2012-08-24 2014-03-12 福特环球技术公司 用于发动机控制的方法和系统
CN105246732A (zh) * 2013-05-30 2016-01-13 日产自动车株式会社 内燃发动机的启动控制装置和启动控制方法
CN112302752A (zh) * 2019-07-25 2021-02-02 句容嘉晟汽车配件有限公司 一种vvt系统
CN114320515A (zh) * 2021-12-17 2022-04-12 重庆长安汽车股份有限公司 一种vvt解锁控制方法、装置、vvt系统及计算机可读存储介质

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9488267B2 (en) * 2012-09-14 2016-11-08 Ford Global Technologies, Llc Line pressure control with input shaft torque measurement
JP6141652B2 (ja) * 2013-02-26 2017-06-07 ダイハツ工業株式会社 自動車用内燃機関
CN105332760B (zh) * 2015-11-25 2018-06-12 阮派烈 车辆发动机减速减压装置
DE102015016971B4 (de) * 2015-12-24 2019-06-19 Audi Ag Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug sowie entsprechende Antriebseinrichtung
JP6319342B2 (ja) * 2016-02-23 2018-05-09 マツダ株式会社 エンジンのオイル供給制御装置
KR102187579B1 (ko) * 2019-11-01 2020-12-07 현대자동차주식회사 듀레이션 이원화 방식 cvvd 시스템 시동 제어 방법

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05156911A (ja) * 1991-12-04 1993-06-22 Honda Motor Co Ltd 内燃機関の動弁装置
JP2000154738A (ja) * 1998-11-18 2000-06-06 Nissan Motor Co Ltd 可変動弁エンジンの吸入空気量制御装置
JP2005098150A (ja) * 2003-09-22 2005-04-14 Denso Corp 内燃機関の可変バルブタイミング制御装置
CN101151447A (zh) * 2005-01-31 2008-03-26 丰田自动车株式会社 用于内燃机的控制设备
CN101839183A (zh) * 2009-03-19 2010-09-22 日立汽车系统株式会社 发动机的控制装置和控制方法

Family Cites Families (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3381613B2 (ja) * 1998-03-20 2003-03-04 日産自動車株式会社 ハイブリッド車両の駆動制御装置
JP3730809B2 (ja) * 1999-01-28 2006-01-05 三菱電機株式会社 内燃機関のバルブタイミング制御装置
JP3447601B2 (ja) * 1999-02-05 2003-09-16 本田技研工業株式会社 内燃機関の動弁制御装置
KR100406777B1 (ko) * 1999-08-17 2003-11-21 가부시키가이샤 덴소 가변밸브 타이밍 제어장치
DE10156140B4 (de) * 2000-11-21 2005-12-15 Mitsubishi Jidosha Kogyo K.K. Variable Ventilsteuerung
US7004128B2 (en) * 2001-06-15 2006-02-28 Denso Corporation Control apparatus for device having dead band, and variable valve system
US6575018B2 (en) * 2001-07-06 2003-06-10 Delphi Technologies, Inc. Method for determining oil viscosity
JP4007071B2 (ja) * 2002-05-29 2007-11-14 トヨタ自動車株式会社 バルブ開閉タイミング制御装置
JP3574121B2 (ja) * 2002-08-07 2004-10-06 本田技研工業株式会社 ハイブリッド車両のエンジン停止始動制御装置
JP4096666B2 (ja) * 2002-09-03 2008-06-04 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の可変バルブタイミング機構の制御装置
US6758177B1 (en) * 2003-02-24 2004-07-06 Delphi Technologies, Inc. Method and apparatus to control a variable valve system
JP3870945B2 (ja) * 2003-12-04 2007-01-24 日産自動車株式会社 ハイブリッド変速機搭載車の駆動力急増時エンジン始動方法
JP2006077680A (ja) * 2004-09-09 2006-03-23 Toyota Motor Corp 内燃機関の可変動弁装置
JP2006144766A (ja) * 2004-10-20 2006-06-08 Aisin Seiki Co Ltd 弁開閉時期制御装置
JP2006144567A (ja) * 2004-11-16 2006-06-08 Toyota Motor Corp 内燃機関のバルブタイミング制御装置
JP2006170026A (ja) * 2004-12-14 2006-06-29 Aisin Seiki Co Ltd 内燃機関の弁開閉時期制御装置
JP2006342787A (ja) * 2005-05-10 2006-12-21 Toyota Motor Corp 内燃機関システムの制御装置
JP4857685B2 (ja) * 2005-09-22 2012-01-18 日産自動車株式会社 エンジンの始動方法及びエンジンの始動装置
JP4749981B2 (ja) * 2005-12-28 2011-08-17 日立オートモティブシステムズ株式会社 内燃機関の可変動弁装置
JP2008039030A (ja) * 2006-08-04 2008-02-21 Toyota Motor Corp 車両制御装置
JP4643524B2 (ja) * 2006-08-29 2011-03-02 トヨタ自動車株式会社 可変バルブタイミング装置
JP4389274B2 (ja) * 2007-03-19 2009-12-24 株式会社デンソー バルブタイミング調整装置
JP4609455B2 (ja) * 2007-05-28 2011-01-12 株式会社デンソー 内燃機関の可変バルブ機構制御装置
JP4858340B2 (ja) * 2007-07-18 2012-01-18 トヨタ自動車株式会社 可変動弁装置の制御装置
JP4793369B2 (ja) * 2007-10-18 2011-10-12 トヨタ自動車株式会社 油圧システムの制御装置及びバルブタイミング制御装置
JP2009138650A (ja) * 2007-12-07 2009-06-25 Denso Corp 内燃機関の可変バルブタイミング制御装置
JP4535135B2 (ja) * 2008-01-17 2010-09-01 トヨタ自動車株式会社 始動制御装置
US8146556B2 (en) * 2008-07-02 2012-04-03 Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Start control device of internal combustion engine
JP2010132015A (ja) * 2008-12-02 2010-06-17 Toyota Motor Corp ハイブリッド車両の制御装置
JP5013323B2 (ja) * 2008-12-09 2012-08-29 株式会社デンソー 内燃機関の可変バルブタイミング制御装置
JP5168167B2 (ja) * 2009-01-21 2013-03-21 日産自動車株式会社 車両用内燃機関の制御装置
JP2010195308A (ja) 2009-02-26 2010-09-09 Toyota Motor Corp ハイブリッド車両の制御装置
JP5240674B2 (ja) * 2009-05-12 2013-07-17 株式会社デンソー 内燃機関の可変バルブタイミング制御装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05156911A (ja) * 1991-12-04 1993-06-22 Honda Motor Co Ltd 内燃機関の動弁装置
JP2000154738A (ja) * 1998-11-18 2000-06-06 Nissan Motor Co Ltd 可変動弁エンジンの吸入空気量制御装置
JP2005098150A (ja) * 2003-09-22 2005-04-14 Denso Corp 内燃機関の可変バルブタイミング制御装置
CN101151447A (zh) * 2005-01-31 2008-03-26 丰田自动车株式会社 用于内燃机的控制设备
CN101839183A (zh) * 2009-03-19 2010-09-22 日立汽车系统株式会社 发动机的控制装置和控制方法

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103628990A (zh) * 2012-08-24 2014-03-12 福特环球技术公司 用于发动机控制的方法和系统
CN103628990B (zh) * 2012-08-24 2016-08-03 福特环球技术公司 用于发动机控制的方法和系统
CN105246732A (zh) * 2013-05-30 2016-01-13 日产自动车株式会社 内燃发动机的启动控制装置和启动控制方法
CN105246732B (zh) * 2013-05-30 2017-09-01 日产自动车株式会社 内燃发动机的启动控制装置和启动控制方法
CN112302752A (zh) * 2019-07-25 2021-02-02 句容嘉晟汽车配件有限公司 一种vvt系统
CN114320515A (zh) * 2021-12-17 2022-04-12 重庆长安汽车股份有限公司 一种vvt解锁控制方法、装置、vvt系统及计算机可读存储介质
CN114320515B (zh) * 2021-12-17 2023-08-22 重庆长安汽车股份有限公司 一种vvt解锁控制方法、装置、vvt系统及计算机可读存储介质

Also Published As

Publication number Publication date
JP2012180815A (ja) 2012-09-20
JP5708041B2 (ja) 2015-04-30
US9109475B2 (en) 2015-08-18
US20120226431A1 (en) 2012-09-06
EP2495407A2 (en) 2012-09-05
EP2495407B1 (en) 2014-03-19
CN102654081B (zh) 2014-11-05
EP2495407A3 (en) 2013-02-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102654081B (zh) 内燃发动机以及内燃发动机的起动控制方法
RU2653665C2 (ru) Способ управления двигателем транспортного средства с гибридным приводом (варианты)
KR101521761B1 (ko) 하이브리드 차량의 제어 장치
US8955494B2 (en) Control apparatus for and control method of controlling variable valve mechanism in hybrid vehicle
US9393949B2 (en) Method and system for stopping an engine
US10155512B2 (en) Methods and system for operating a hybrid vehicle in cruise control mode
JP5724975B2 (ja) 車両用の制御装置
JP4661202B2 (ja) 車両のエンジン始動装置
JP2014054886A (ja) 車両用の制御装置
CN101360891A (zh) 发动机系统和其控制方法
JP2007085253A (ja) エンジンの始動方法及びエンジンの始動装置
JP2013252725A (ja) ハイブリッド車両のエンジン始動制御装置
US9415761B2 (en) Methods and system for improving hybrid vehicle gear shifting
US11254297B2 (en) Systems and methods for operating a torque converter clutch
WO2020095081A1 (ja) 内燃機関の制御方法および制御装置
JP4356598B2 (ja) 車両のエンジン始動装置
JP6409559B2 (ja) 車両の制御装置
JP4725090B2 (ja) 車両のエンジン始動装置
WO2014167725A1 (ja) 車両の制御装置
JP4720581B2 (ja) エンジンの始動装置
CN105383487A (zh) 用于操作混合动力车辆传动系中的发动机的方法和系统
JP2007099017A (ja) パワートレインのエンジン始動装置
JP2006160080A (ja) 車両のエンジン始動装置
JP2006144970A (ja) 車両のエンジンの始動装置

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