CN103228893A - 用于可变气门致动系统的控制设备和用于可变气门致动系统的控制方法 - Google Patents

Abstract

在能够通过使用致动器来改变进气气门的作用角度的可变气门致动系统中，该致动器的移动范围在致动器的移动以机械地停止的高端和低端之间，在下述条件下确定存在固定，即致动器由于异物进入接合部等而导致致动器被阻塞或阻止，该条件是响应于移动命令A的致动器的实际移动量不大于规定的移动判定值a（S102中为否），并且响应于移动命令B的致动器的实际移动量不大于规定的移动判定值b，移动命令A用于朝着低端移动，移动命令A是在所述致动器的当前移动位置未知时发出的，移动命令B在移动命令A之后输出，以便于使得致动器响应于命令B在与移动方向相反的方向上进行操作。

Description

用于可变气门致动系统的控制设备和用于可变气门致动系统的控制方法

技术领域

本发明涉及用于控制可变气门致动系统的设备和控制可变气门致动系统的方法，该可变气门致动系统能够通过使用致动器来改变发动机气门的气门特性，致动器的移动范围在第一端和第二端之间，该致动器的移动在第一端和第二端中的每一端中的每一个处机械地停止。

背景技术

作为针对安装在车辆等中的内燃机所安装的系统，存在改变发动机气门（进气门和排气门）的气门特性的商业化可变气门致动系统。作为这样的可变气门致动系统，已知一种能够改变发动机气门的作用角度的系统。

图8示出了能够改变气门的作用角度的可变气门致动系统的示例。该可变气门致动系统包括由电动机100和旋转/线性运动转换机构104构成的致动器103，旋转/线性运动转换机构104将电动机100的旋转转换成控制轴101的线性运动。在控制轴101上，布置了根据轴101的线性运动而扩大或缩小发动机气门的作用角度的可变作用角度机构102。

附带说一句，控制轴101的线性运动的范围机械地受到限位器105和106的限制。使用限位器105和106，致动器103的移动范围被限制为在控制轴101的移动机械地分别受到限位器105和106的限制的高端和低端之间的范围。

致动器103由电子控制单元108来控制。电子控制单元108从检测致动器103的移动量的移动量传感器107接收检测信号。

在气门作用角度控制的开始时，电子控制单元108驱动致动器103直至到达高端或者低端，并且然后作为基准移动位置学习移动所停止在的位置。然后，电子控制单元108基于致动器103与基准移动位置的移动量来确定致动器103的实际移动位置，即，确定发动机气门的实际作用角度。由于该机构而使得能够在不需要直接检测发动机气门的实际作用角度或者致动器103的实际移动位置的情况下，将发动机气门的实际作用角度控制为目标作用角度。

然而，在一些情况下，致动器103的移动由于异物进入接合部等而被固定。作为用于确定致动器103是否具有这样的移动固定的技术，在日本专利申请公开No.2008-157088（JP-A-2008-157088）、日本专利申请公开No.2008-286172（JP-A-2008-286172）和日本专利申请公开No.2009-299543（JP-A-2009-299543）中描述的技术是已知的。

在JP-A-2008-157088中，对在从低端向高端驱动致动器103时的致动器103的移动量进行测量，并且如果移动量的测量值大大地偏离其设计值，则确定存在前述固定。

此外，在JP-A-2008-286172中，向高端并且向低端驱动致动器103，并且学习致动器103的位置。然后，如果从该学习的结果确定的在高端和低端之间的距离小于设计值，则确定由于固定等而导致存在关于高端或者低端的错误学习。

此外，在JP-A-2009-299543中，当首次发现致动器103的实际移动位置没有响应于从电子控制单元108向致动器103输出的移动命令而改变时，确定有存在固定的可能性。然后，如果在将致动器103驱动到低端并且已经重新学习基准移动位置之后再次发现致动器103的实际移动位置没有响应于移动命令而有任何改变，则建立对存在固定的确定。

如果致动器103的移动位置是已知的，则基于发现在除了高端和低端之外的移动位置处致动器103不响应于来自电子控制单元108的移动命令进行操作，则能够立即确定存在固定。然而，在致动器103的移动位置未知的情况下，诸如在基准移动位置还没有被学习的情况下或者在对致动器103的供电已经被切断的情况下，如果致动器103无法进行操作，则不能确定操作故障是固定的结果还是到达高端或者低端处的结果。

上述现有技术的固定确定方法能够检查固定是否已经发生，但是需要很多过程步骤来完成检查。因此，现有技术的方法无法在上述情况中迅速检查是否存在固定。例如，在JP-A-2008-157088和JP-A-2008-286172中，为了执行关于固定的检查，有必要将致动器103驱动到高端和低端二者。在JP-A-2009-299543中，为了建立固定存在的确定，有必要通过将致动器103驱动到低端来执行对基准移动位置的重新学习。因此，所有现有技术都需要相当大的时间量来确定是否存在固定。此外，具体地在JP-A-2008-157088和JP-A-2008-286172中，由于固定而导致的基准移动位置的错误学习是不可避免的，并且在固定的存在被确定之前，一直在对移动位置的错误识别下执行气门的作用角度的可变控制。

附带说一句，这些问题能够以与上述基本上相同的方式在用于可变气门致动系统的任何控制设备中发生，只要控制设备通过在第一端或者第二端处执行对基准移动位置的学习并且然后基于致动器与基准移动位置的移动量而检查该致动器的移动位置，来控制可变气门致动系统，致动器的移动在第一端或者第二端中的每一个处机械地停止。

发明内容

本发明提供了一种用于可变气门致动系统的控制设备和控制方法，该可变气门致动系统能够在致动器的移动位置未知的情况下迅速地确定致动器的移动固定是否存在。

本发明的第一方面是一种控制可变气门致动系统的设备，该可变气门致动系统能够通过使用致动器来改变发动机气门的气门特性，该致动器的移动范围是在第一端和第二端之间的范围，致动器的移动在该第一端和第二端处机械地停止。本发明的第一方面的可变气门致动系统控制设备包括控制部，所述控制部在下述条件下确定存在固定，所述条件是指：响应于移动命令A的所述致动器的实际移动量小于或者等于规定的移动判定值a，所述移动命令A是在当所述致动器的当前移动位置是未知的情况下所发出的用于使所述致动器朝着所述第一端和所述第二端中的一端移动的命令，并且响应于移动命令B的所述致动器的实际移动量小于或者等于规定的移动判定值b，所述移动命令B是在所述移动命令A之后输出的以便于使所述致动器在与响应于所述移动命令A所产生的移动的方向相反的方向上移动的命令。

在前面的配置中，当致动器的当前移动位置未知时，首先输出用于朝着第一端和第二端中的一个移动的移动命令A。如果致动器不响应于移动命令A而进行操作，则有存在固定的可能性。然而，在致动器的移动位置在第一端或者第二端附近并且然后致动器响应于移动命令A而到达第一端或者第二端的情的情况下，发生类似的情况。因此，此时，不能明确地确定固定是否实际上是否存在。

此后，在前面的配置中，输出移动命令B，该移动命令B用于在与由移动命令A引起的移动方向相反的方向上的移动。如果实际上存在固定，则致动器不响应于移动命令B进行操作。另一方面，如果致动器因为到达低端而不响应于先前的移动命令A来进行操作，则致动器应当响应于移动命令B来进行操作。因此，如果致动器也不响应于移动命令B进行操作，则能够明确地确定实际上存在固定。

因此，在前面的配置中，能够仅通过输出在移动方向上彼此不同的两个移动命令来确定固定存在。因此，根据前面的配置，在致动器的移动位置未知的情况下能够迅速地执行关于固定的确定。

在第一方面的可变气门致动系统控制设备中，当发现致动器响应于移动命令A的实际移动量大于或者等于移动判定值a时，或者当发现致动器响应于移动命令B的实际移动量大于或者等于移动判定值b时，控制部可以确定固定不存在。

如果确实发现固定不存在，则期望迅速开始对气门特性的可变控制。然而，为此，有必要通过在到达第一端或者第二端并且致动器的移动停止之前一直驱动致动器以及通过在移动所停止在的位置处执行对致动器的基准移动位置的学习，来确定致动器的实际移动位置。因此，在第一方面的可变气门致动系统控制设备中，可以采用下述配置，在该配置中，在确定了固定不存在之后，使得致动器的移动速度比之前更快，并且在移动停止之前一直驱动致动器，并且在移动所停止的位置处，执行对致动器的基准移动位置的学习。如果在确定固定不存在之后使得致动器的移动速度比之前更快，则能够减少在完成对基准移动位置的学习之前的时间。此外，结果，能够更早地开始气门特性可变控制，并且因此，能够改善内燃机的排放。

附带说一句，如果致动器敏感地对上述移动命令A进行响应，则与第一端或者第二端的碰撞可能发生。此外，当致动器被固定时，如果固定状态由于移动命令A而中止，则致动器有时也快速对移动命令A进行响应。

因此，在第一方面的可变气门致动系统控制设备中，可以采用下述配置，在该配置中，当发现致动器响应于移动命令A的移动大于或者等于移动判定值a时，致动器在由移动命令A指定的移动方向上的移动被限制在当前移动位置处。根据该配置，致动器将不会比在检查操作的移动位置更远地进行操作，使得能够避免如上所述的碰撞和快速响应。

在确定固定不存在之后，致动器被驱动到第一端或者第二端并且执行对致动器的基准移动位置的学习的情况下，移动命令B可以用于命令致动器朝着第一端和第二端中的一个移动，在确定固定不存在之后，在第一端和第二端中的一个处执行对致动器的基准移动位置的学习。如果移动命令B命令朝着执行学习的一端移动，则在学习完成之前的控制能够被简化。即，如果移动命令B用于命令朝着与执行学习的一端相反的一端移动，则需要反转致动器的移动方向，以便于在确定了固定不存在之后执行学习。另一方面，如果移动命令B用于命令朝着执行学习的一端移动，则能够在确定了固定不存在之后在保持移动方向的同时执行学习。因此，切换致动器的移动方向的需要能够被最小化。

附带说一句，本发明的控制设备适用于能够改变发动机气门的作用角度的可变气门致动系统。

本发明的第二方面是一种用于变气门致动系统的可变气门致动系统控制方法，该可变气门致动系统能够通过使用致动器来改变发动机气门的气门特性，该致动器的移动范围是在第一端和第二端之间的范围，该致动器的移动在该第一端和第二端处机械地停止。该控制方法包括：当致动器的当前移动位置未知时，向致动器发送移动命令A以朝着第一端和第二端中的一个驱动致动器；向致动器发送移动命令B以朝着第一端和第二端中的另一个驱动致动器；以及当响应于移动命令A的致动器的实际移动量小于或者等于规定移动判定值a并且响应于移动命令B的致动器的实际移动量小于或者等于规定移动判定值b时，确定存在固定。

第二方面的可变气门致动系统控制方法可以进一步包括：当发现大于或者等于移动判定值a的响应于移动命令A的致动器的实际移动量时，或者当发现大于或者等于移动判定值b的响应于移动命令B的致动器的实际移动量时，确定固定不存在。

第二方面的可变气门致动系统控制方法可以进一步包括：在确定了固定不存在之后，以使得比在确定固定不存在之前的致动器的移动速度更快的移动速度来驱动致动器，直至致动器的移动停止；以及在移动停止的位置处执行对致动器的基准移动位置的学习。

第二方面的可变气门致动系统控制方法可以进一步包括：当发现大于或者等于移动判定值a的响应于移动命令A的致动器的移动时，将致动器朝着第一端和第二端中的一个的移动限制在当前移动位置处。

在第二方面的可变气门致动系统控制方法中，所述移动命令B可以用于命令所述致动器朝着所述第一端和所述第二端中的、在确定不存在所述固定之后执行了对于所述致动器的基准移动位置的学习的一端移动。

第二方面的可变气门致动系统控制方法也实现了与前述第一方面的可变气门致动系统控制设备基本上相同的效果。

附图说明

下面将参考附图来描述本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义，在附图中类似的数字表示类似的元件，并且在附图中：

图1是示出本发明的实施例所应用于的内燃机的气门致动系统的结构的截面视图；

图2是示出在本发明的实施例中使用的可变作用角度机构的内部结构的立体截面视图；

图3是示意性地示出实施例所应用于的可变气门致动系统的示意图；

图4是示出在实施例中在固定时的控制方式的时序图；

图5是示出在实施例中在到达低端处时的控制方式的时序图；

图6是示出当在低端处固定和到达二者都不存在时执行的该实施例中的控制方式的时序图；

图7是在实施例中使用的高端学习例程的流程图；以及

图8是示意性地示出现有技术的可变气门致动系统的整体配置的示意图。

具体实施方式

将参考图1到图7来在下文中详细描述体现本发明的用于可变气门致动系统的控制设备的实施例。如在图1中所示，内燃机的气缸盖2设置有用于每个气缸的一对排气气门10和一对进气气门20。

驱动排气气门10的排气气门致动系统设置有分别用于每个排气气门10的间隙调节器12。在每个间隙调节器12和排气气门10中的相应的一个之间支撑有摇臂13。每个摇臂13的一端由间隙调节器12中的相应的一个来支撑，并且该摇臂13的另一端与相应的排气气门10的基端部分接触。此外，由气缸盖2可旋转地支撑的排气凸轮轴14设置有与排气气门10一样多的凸轮15。每个凸轮15的外周表面与可旋转地设置在摇臂13a的中间部分处的辊13a接触。此外，每个排气气门10设置有位于固定到排气气门10的保持器16和气缸盖之间的布置在压缩状态下的气门弹簧11。由于气门弹簧11的推压力而导致排气气门10在气门关闭的方向上被推压，由此朝着凸轮15的外周表面挤压摇臂13的辊13a。

同时，如在排气气门致动系统的情况下，驱动进气气门20的进气气门致动系统包括气门弹簧21、固定到进气气门20的保持器26、摇臂23以及间隙调节器22。此外，由气缸盖2可旋转地支撑的进气凸轮轴24设置有与进气气门20一样多的凸轮25的。与排气气门致动系统不同，进气气门致动系统在凸轮25和摇臂23之间包括可变作用角度机构50。可变作用角度机构50具有用于每个气缸的输入臂51和一对输出臂52。用于每个气缸的输入臂51和输出臂52由固定到气缸盖2的支撑管53可枢转地支撑。这里应该注意，间隙调节器22和气门弹簧21朝着输出臂52推压摇臂23，并且因此朝着输出臂52中的相应一个的外周表面挤压可旋转地设置在每个摇臂23的中间部分中的辊23a。由于该配置，在图1中，在逆时针方向W1上与输出臂52一起对推压输入臂51枢转地进行推压，并且朝着凸轮25中的相应一个的外周表面挤压可旋转地设置在输入臂51的远端处的辊51a。

此外，控制轴54被插入在支撑管53内，以便于能够在其轴向上前后移动。控制轴54经由设置在可变作用角度机构50内的连结部件（未示出）驱动地连结到输入臂51和输出臂52，使得在控制轴54在轴向上移动时，输入臂51和输出臂52相对枢转。

如能够在图2中看到的，输入臂51被布置在用于每个气缸的一对输出臂52之间，图2示出了可变作用角度机构50的内部结构。输入臂51和输出臂52中的每一个的内部部分具有基本上为圆柱形的插入空间。此外，每个输入臂51的内周表面具有螺旋花键51h，并且每个输出臂52具有螺旋花键52h。附带说一句，在每个输入臂51的内周表面上形成的螺旋花键51h和在每个输出臂52的内周表面上形成的螺旋花键52h在齿线方面在相反的倾斜方向上倾斜。

在用于每个气缸的输入臂51和输出臂52内形成的插入空间中布置基本上为筒状的滑动器齿轮55。在滑动器齿轮55的中央部分的外周表面上，形成有与输入臂51的螺旋花键51h啮合的螺旋花键55a。在滑动器齿轮55的两个相对的端部的外周表面上，形成有与输出臂52的螺旋花键52h啮合的螺旋花键55b。

在滑动器齿轮55的内壁上，形成有在圆周方向上延伸的凹槽55c。轴套56被装配在凹槽55c中。轴套56可以在凹槽55c的延伸方向上沿着凹槽55c的内周表面滑动，并且轴套56在滑动器齿轮55的轴向上的移位受到限制。

前述支撑管53被插入在滑动器齿轮55内形成的贯通空间中插入。支撑管53的管壁设置有在轴向上延伸的长孔53a。接合销57被设置在滑动器齿轮55和插入在支撑管53内的控制轴54之间。接合销57的近端被插入在控制轴54上形成的凹部（未示出）中。接合销57的远端插入在轴套56中形成的通孔56a中。由于该配置，控制轴54和滑动器齿轮55经由长孔53a相互连结。

如在图3中所示，控制轴54的近端部分经由旋转/线性运动转换机构62驱动地连结到电动机61。旋转/线性运动转换机构62将电动机61的旋转运动转换为控制轴54在轴向上的线性运动。即，当电动机61正向或逆向转动时，该旋转由旋转/线性运动转换机构62转换成控制轴54的往复运动。电动机61和旋转/线性运动转换机构62构成致动器63。

此外，控制轴54的外周设置有在径向上延伸的接合部54a。接合部54a能够接触在内燃机的气缸盖罩3上形成的两个限位器3a和3b。控制轴54能够在移动位置和另一移动位置之间移动，当接合部54a接触限位器3a时控制轴54的移动在该移动位置处机械地停止，当接合部54a接触限位器3b时控制轴54的移动另一移动位置处机械地停止。附带说一句，在以下说明中，接合部54a接触限位器3a的移动位置将被称作致动器63的移动范围的高端，并且接合部54a接触限位器3b的移动位置将被称作致动器63的移动范围的低端。在该实施例中，高端和低端与以上在发明内容中提及的第一端和第二端相对应。

上述致动器63由电子控制单元70来控制。电子控制单元70通过控制电动机61的驱动而根据发动机的操作状态来反馈控制进气气门20的作用角度。电子控制单元70包括非易失性存储器70a和易失性存储器70b，该非易失存储器70a存储用于控制电动机61的程序和数据，该易失性存储器70b临时存储计算的结果和由传感器提供的检测结果。

此外，电子控制单元70连接到检测发动机的操作状态的各种传感器，诸如检测加速器踏板的操作量的加速器操作量传感器71、检测内燃机的曲轴的旋转相位的曲角传感器72等。

此外，设置用于电动机61的移动量传感器64也连接到电子控制单元70。电动机61的输出轴设置有可与输出轴一起地旋转的多极磁体。在电动机61的输出轴旋转时，移动量传感器64输出与多极磁体的磁性相符的脉冲信号。然后，基于移动量传感器64的输出信号的脉冲数，电子控制单元70检查电动机61的实际旋转量以及由此致动器63的实际移动量。

接下来，将描述如上所述地构造的可变气门致动系统的操作。在排气气门致动系统中，在排气凸轮轴14与凸轮15一起旋转时，摇臂13围绕其由作为支撑点的间隙调节器12支撑的部分进行枢转。由于摇臂13的枢转，在打开和关闭方向上驱动排气气门10。另一方面，在进气气门致动系统中，在进气气门凸轮轴24与凸轮25一起旋转时，凸轮25在与辊51a滑动接触的同时挤压输入臂51，并且因此，输出臂52在支撑管53的周向上进行枢转。然后，在输出臂52进行枢转时，摇臂23围绕其由作为支撑点的间隙调节器22支撑的部分进行枢转，使得在打开和关闭方向上驱动进气气门20（参见以上给出说明的图1）。

此外，如果控制轴54由致动器63驱动为在轴向上移位，则滑动器齿轮55与控制轴54的轴向移位相关联地在轴向上移位。这里应该注意，因为对于每个气缸在滑动器齿轮55的外周表面上形成的螺旋花键55a和55b与在输入臂51和输出臂52的内周表面上形成的螺旋花键51h和52h啮合，所以在滑动器齿轮55在轴向上移位时，输入臂51和输出臂52围绕支撑管53进行枢转。因为螺旋花键55a的齿线和螺旋花键55b的齿线在相反方向上倾斜，所以输出臂52在与输入臂51的枢转方向相反的方向上进行枢转。结果，在输入臂51和输出臂52之间的相对相位差改变，使得进气气门的作用角度改变（参见前面说明的图1和图2）。

在上述可变气门致动系统中，不检测致动器63的移动位置和进气气门20的作用角度的绝对值，而仅检测致动器63的相对移动量。因此，为了知道致动器63的移动位置和进气气门20的作用角度的绝对值，电子控制单元70执行如下所述的对基准移动位置的学习。即，当不知道致动器63的移动位置的绝对值时，电子控制单元70执行高端学习，在高端学习中，通过将致动器63驱动到高端侧直至接合部54a接触限位器3a，即，达到高端，来检查高端位置。此后，电子控制单元70将学习的致动器63移动位置设定为基准移动位置，并且测量距基准移动位置的移动量以检查致动器63的实际移动量。附带说一句，电子控制单元70还执行低端学习，在低端学习中，通过在内燃机的断油期间等驱动致动器63直至接合部54a接触限位器3b并且因此致动器63到达低端来检查低端位置。

如果致动器60的移动位置由于由断电等引起的易失性存储器70b的存储器清除而变得未知，则电子控制单元70通过将致动器63驱动到高端侧直至到达高端来执行高端学习。此时，如果致动器63的移动由于由异物进入接合部中等引起的固定而停止，则电子控制单元70错误地识别出，当移动停止时发生的移动位置是高端位置，并且因此执行错误的学习。因此，在该实施例中，以下述方式清楚地彼此区分由于到达高端或者低端处而导致的移动停止和由于固定而导致的移动停止。

即，当不知道致动器63的当前移动位置时，电子控制单元70首先输出用于朝着低端移动的移动命令A。如果致动器63不响应于移动命令A进行操作，则有存在固定的可能性。然而，当致动器63的移动位置在低端附近并且致动器63响应于移动命令A而立即到达低端时，基本上相同的情况发生。因此，此时，不能明确地确定实际上是否存在固定。

此后，电子控制单元70向致动器63输出移动命令B，该移动命令B用于在与由移动命令A引起的移动方向相反的方向上的移动，即，朝着高端移动。此时，如果实际上存在固定，则致动器63也不响应于移动命令B进行操作。如果致动器63由于到达低端处而不响应于先前的移动命令A进行操作，则致动器63应该响应于移动命令B来进行操作。因此，如果致动器63也不响应于移动命令B进行操作，则能够明确地确定实际上存在固定。

图4示出了在固定的情况下目标作用角度、实际作用角度和固定确定计数器的推移。在时间点t0处，当开始高端学习控制时，致动器63的目标移动位置被改变为低端侧。由于固定而导致此时的致动器63的实际移动位置并不遵循目标移动位置，而是保持在开始学习时所在的移动位置处。在示出的该示例中，通过固定确定计数器Ca来测量从致动器63的驱动占空比变得小于阈值γ的时间点t1直至发现致动器63的移动的时间。然后，在时间点2处，当固定确定计数器Ca的值超过规定的固定判定值α时，确定有存在固定的可能性。附带说一句，在该实施例中，当致动器63响应于移动命令A的实际移动量超过规定的移动判定值a时，确定致动器63已经操作。

如果确定了有存在固定的可能性，则致动器63的目标移动位置改变为高端侧。此时，由于固定而导致致动器63的实际移动位置也不遵循目标移动位置，而是保持在开始学习时所在的移动位置处。在该示例中，通过固定确定计数器Cb来测量从致动器63的驱动占空比超过阈值ε的时间点t3直至发现致动器63的移动的时间。然后，在时间点t4处，当固定确定计数器Cb的值超过规定的固定判定值β时，建立固定存在的确定。附带说一句，在该实施例中，当致动器63响应于移动命令B的实际移动量超过规定的移动判定值b时，确定致动器63已经操作。

图5示出了当致动器63的移动由于到达低端处而停止时目标作用角度、实际作用角度和固定确定计数器的推移。在时间点t5处，当开始高端学习控制时，致动器63的目标移动位置首先改变为低端侧。由于到达低端处而导致致动器63此时的实际移动位置并不遵循目标移动位置，而是保持在开始学习时所在的移动位置处。然后，在时间点t7，当致动器63的驱动占空比变得小于阈值γ的时间点t6处开始测量时间的固定确定计数器Ca的值超过规定的固定判定值α时，确定有存在固定的可能性。

在确定了有存在固定的可能性之后，致动器63的目标移动位置改变为高端侧。通过到达低端处，致动器63向低端侧的移动受到限制，但是其向高端侧的移动不受限制。因此，致动器63的实际移动位置随着目标移动位置而改变。然后，在时间点t8处，当发现超过移动判定值b的致动移动量的改变时，确定固定不存在。然后，致动器63向高端侧的驱动继续直至移动停止，并且在移动停止的位置处执行高端学习。附带说一句，在该实施例中，如果发现超过移动判定值b的响应于移动命令B的致动器63的移动，则使得致动器63的移动速度比之前更快。

图6示出了当固定和到达低端处都不存在时目标作用角度、实际作用角度和固定确定计数器的推移。在时间点t9处，当开始高端学习控制时，致动器63的目标移动位置首先改变为低端侧。此时，致动器63的实际移动位置随着目标移动位置而改变。然后，在时间点t10处，当发现超过移动判定值a的致动器63的移动时，确定固定不存在。附带说一句，在该实施例中，当发现超过移动判定值a的目标移动位置向低端侧的改变，即，发现致动器63响应于用于朝着低端移动的移动命令A的移动时，在当前移动位置处限制在由移动命令A命令的移动方向上（即朝着低端侧）的致动器63的移动。

如果确定了固定不存在，则致动器63的目标移动位置改变为高端侧。此后，致动器63向高端侧的驱动继续直至移动停止，并且然后，在移动停止的位置处执行高端学习。此时，在确定了固定不存在之后，也使得致动器63的移动速度比之前更快。

图7示出了适用于上述实施例的高端学习例程的流程图。该例程的处理由电子控制单元70来执行。当例程开始时，首先在步骤S100中确定异常时学习是否正在执行。即，确定当前状态是否是致动器63的移动位置已经变得未知并且需要再次执行高端学习的状态。如果没有执行异常时学习（在S100中为否），则该例程的当前过程立即结束。

如果正在执行异常时学习（在S100中为是），则在步骤S101中，向致动器63输出用于朝着低端侧移动的移动命令A。然后，随后在步骤S102中，确定是否已经发现超过移动判定值a的致动器63的移动。

如果发现致动器63响应于移动命令A的移动（在S102中为是），则在步骤S103中，在当前移动位置处限制致动器63朝着低端侧的移动。然后在步骤S104中，移动速度加速，并且然后向致动器63输出用于朝着高端侧移动的移动命令B。如果致动器63被驱动直至到达高端，则在步骤S105中结束高端学习，并且然后这个例程的处理结束。

另一方面，如果在步骤S102中，没有发现致动器63的上述移动（在S102中为否），则在步骤S106中确定有存在固定的可能性。随后在步骤S107中，向致动器63输出用于朝着高端侧移动的移动命令B。

如果发现超过移动判定值b的响应于移动命令B的致动器63的移动（在S108中为是），则致动器63向高端侧的移动继续直至到达高端，并且根据致动器63到达高端处来完成高端学习（S105）。

另一方面，如果没有发现响应于移动命令B的致动器63的移动（在S108中为否），则在步骤S109中确定固定存在，并且然后结束该例程的处理。附带说一句，此时，作为故障安全处理（fail-safe process），在停止可变作用角度控制时，执行发动机控制。

根据该实施例的用于可变气门致动系统的控制设备能够实现以下效果。（1）在该实施例中，当不知道致动器63的当前移动位置时，输出用于朝着低端移动的移动命令A，并且然后输出用于朝着高端移动的移动命令B。然后，在致动器63响应于移动命令A的实际移动量小于或者等于规定移动判定值a并且致动器63响应于移动命令B的实际移动量小于或者等于规定移动判定值b的情况下，确定固定存在。在该实施例中，可以仅通过输出在移动方向上彼此不同的两个移动命令A和B来明确地确定固定的存在。因此，根据该实施例，能够在不知道致动器63的移动位置的情况下迅速执行关于固定的确定。

（2）在该实施例中，当发现大于或者等于移动判定值a的响应于移动命令A的致动器63的移动时，在当前移动位置处限制致动器63在低端方向上的移动。因此，致动器63不在超过检查操作的移动位置处进行操作，并且能够避免由于响应于固定状态的中断的致动器63的敏感响应和致动器63快速响应而导致的与低端的碰撞。

（3）在该实施例中，在确定不存在固定之后，使得致动器63的移动速度比之前更快。因此，能够减少在完成高端学习之前所需要的时间。此外，结果，能够使得可变作用角度控制更早地开始，并且能够改善内燃机的排放。

（4）在该实施例中，在输出用于朝着低端移动的移动命令A之后，输出用于朝着高端移动的移动命令B。附带说一句，在这里高端是在确定了不存在固定之后执行对致动器63的基准移动位置的学习的一端。因此，一直到高端学习完成的控制能够被简化。即，如果移动命令B是用于朝着低端移动的命令，则致动器63的移动方向需要被反转，以便于在确定了固定不存在之后执行学习。相反，如果移动命令B是用于朝着要执行学习的高端移动的命令，则即使在确定了不存在固定之后，也能够在保持移动方向的同时执行学习，并且能够最小化切换致动器63的移动方向的需要。

附带说一句，还可以通过以下修改或者改变来执行前面的实施例。虽然在前面的实施例中，在确定了不存在固定之后，致动器63的移动加速，但是在不需要匆忙完成高端学习的情况下，在致动器63的加速由于结构而困难的情况下等，可以省略致动器63移动的加速。

虽然在前面的实施例中，在确定了不存在固定之后执行高端学习，但是还允许在确定之后执行低端学习。在该情况下，当输出用于朝着高端移动的移动命令之后输出用于朝着低端移动的移动命令以确定是否存在固定时，可以最小化对切换致动器63的移动方向的需要。

在前面的实施例中，当响应于用于朝着低端移动的移动命令A发现大于或者等于移动判定值a的致动器63的移动时，执行在当前移动位置处限制致动器63在低端方向的移动的处理。然而，在不特别需要这样的限制的情况下，可以省略该处理。

虽然在前面的实施例中，在用于朝着低端移动的移动命令A之后，输出用于朝着高端移动的移动命令B以确定是否存在固定，但是能够在输出用于朝着高端移动的移动命令之后，输出用于朝着低端移动的移动命令，并且然后确定是否存在固定。

虽然以上与能够改变进气气门20的作用角度的可变气门致动系统相结合地描述了实施例，但是本发明还能够以基本相同的方式应用于能够改变排气气门10的作用角度的可变气门致动系统。

在前面的实施例中的可变作用角度机构50的配置不限于图1和2所示的配置，而是还可以被适当地改变。本发明以基本上相同的方式应用于任何可变气门致动系统，只要可变气门致动系统包括能够通过使用致动器来改变发动机气门的作用角度的可变作用角度机构，该致动器的移动范围是在致动器的移动机械地停止的高端和低端之间的范围。

以上与本发明应用于能够改变气门作用角度的可变气门致动系统的情况相结合地描述了实施例。然而，本发明还能够以基本上相同的方式适用于能够改变除了气门作用角度之外的气门特性的任何可变气门致动系统，只要该系统包括下述设备，该设备控制能够通过使用致动器来改变发动机气门的气门特性的可变气门致动系统，致动器的移动范围是在其作用机械地停止的第一端和第二端之间的范围，并且该设备通过在致动器的移动机械地停止的第一端或者第二端处执行对基准移动位置的学习并且然后基于距基准移动位置的移动量而检查致动器的移动位置来控制可变气门致动系统的设备。

已经仅出于说明的目的而参考示例性实施例描述了本发明。应该理解，说明书并非旨在穷尽的或者限制本发明的形式，并且本发明可以适用于其它系统和应用。本发明的范围涵盖了本领域技术人员可以设想的各种修改和等价布置。

Claims (11)

1.一种用于控制可变气门致动系统的可变气门致动系统控制设备，所述可变气门致动系统能够通过使用致动器来改变发动机气门的气门特性，所述致动器的移动范围是在第一端和第二端之间的范围并且所述致动器的移动在所述第一端和所述第二端处机械地停止，所述控制设备的特征在于包括：

控制部，所述控制部在下述条件下确定存在固定，所述条件是指：

响应于移动命令A的所述致动器的实际移动量小于或者等于规定的移动判定值a，所述移动命令A是在当所述致动器的当前移动位置是未知的情况下所发出的用于使所述致动器朝着所述第一端和所述第二端中的一端移动的命令，并且

响应于移动命令B的所述致动器的实际移动量小于或者等于规定的移动判定值b，所述移动命令B是在所述移动命令A之后输出的以便于使所述致动器在与响应于所述移动命令A所产生的移动的方向相反的方向上移动的命令。

2.根据权利要求1所述的可变气门致动系统控制设备，其中，

当发现响应于所述移动命令A的所述致动器的实际移动量是大于或者等于所述移动判定值a时，或者当发现响应于所述移动命令B的所述致动器的实际移动量是大于或者等于所述移动判定值b时，所述控制部确定不存在所述固定。

3.根据权利要求2所述的可变气门致动系统控制设备，其中，

在确定不存在所述固定之后，使得所述致动器的移动速度比之前更快，并且驱动所述致动器直至移动停止，并且

在移动停止的位置处执行对于所述致动器的基准移动位置的学习。

4.根据权利要求1至3中的任何一项所述的可变气门致动系统控制设备，其中，

当发现响应于所述移动命令A的所述致动器的移动是大于或者等于所述移动判定值a时，将在由所述移动命令A所命令的移动的方向上的所述致动器的移动限制在所述当前移动位置处。

5.根据权利要求1至4中的任何一项所述的可变气门致动系统控制设备，其中，

所述移动命令B用于命令所述致动器朝着所述第一端和所述第二端中的、在确定不存在所述固定之后执行了对于所述致动器的基准移动位置的学习的一端移动。

6.根据权利要求1至5中的任何一项所述的可变气门致动系统控制设备，其中，

所述可变气门致动系统能够改变所述发动机气门的作用角。

7.一种用于可变气门致动系统的可变气门致动系统控制方法，所述可变气门致动系统能够通过使用致动器来改变发动机气门的气门特性，所述致动器的移动范围是在第一端和第二端之间的范围并且所述致动器的移动在所述第一端和所述第二端处机械地停止，所述控制方法的特征在于包括：

当所述致动器的当前移动位置未知的情况下，向所述致动器发送移动命令A以朝着所述第一端和所述第二端中的一端驱动所述致动器；

向所述致动器发送移动命令B以朝着所述第一端和所述第二端中的另一端驱动所述致动器；以及

当响应于所述移动命令A的所述致动器的实际移动量小于或者等于规定移动判定值a并且响应于所述移动命令B的所述致动器的实际移动量小于或者等于规定移动判定值b时，确定存在固定。

8.根据权利要求7所述的可变气门致动系统控制方法，进一步包括：

当发现响应于所述移动命令A的所述致动器的实际移动量是大于或者等于所述移动判定值a时，或者当发现响应于所述移动命令B的所述致动器的实际移动量是大于或者等于所述移动判定值b时，确定所述固定不存在。

9.根据权利要求8所述的可变气门致动系统控制方法，进一步包括：

在确定所述固定不存在之后，以使得比在确定所述固定不存在之前的所述致动器的移动速度更快的移动速度来驱动所述致动器，直至所述致动器的移动停止；以及

在所述移动停止的位置处执行对于所述致动器的基准移动位置的学习。

10.根据权利要求7到9中的任何一项所述的可变气门致动系统控制方法，进一步包括：

当发现响应于所述移动命令A的所述致动器的移动是大于或者等于所述移动判定值a时，将朝着所述第一端和所述第二端中的所述一端的所述致动器的移动限制在所述当前移动位置处。

11.根据权利要求7至10中的任何一项所述的可变气门致动系统控制方法，其中，

所述移动命令B用于命令所述致动器朝着所述第一端和所述第二端中的、在确定不存在所述固定之后执行了对于所述致动器的基准移动位置的学习的一端移动。

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