CN103670724B - 可变气门正时机构的控制装置及其控制方法 - Google Patents

可变气门正时机构的控制装置及其控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103670724B
CN103670724B CN201310389521.6A CN201310389521A CN103670724B CN 103670724 B CN103670724 B CN 103670724B CN 201310389521 A CN201310389521 A CN 201310389521A CN 103670724 B CN103670724 B CN 103670724B
Authority
CN
China
Prior art keywords
angle
electronic control
valve timing
vvt gear
sensor
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
CN201310389521.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103670724A (zh
Inventor
松尾宣彦
町田宪
町田宪一
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 Astemo Ltd
Original Assignee
Hitachi Automotive Systems 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 Automotive Systems Ltd filed Critical Hitachi Automotive Systems Ltd
Publication of CN103670724A publication Critical patent/CN103670724A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103670724B publication Critical patent/CN103670724B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D15/00Varying compression ratio
    • F02D15/02Varying compression ratio by alteration or displacement of piston stroke
    • 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D13/00Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
    • F02D13/02Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
    • F02D13/0223Variable control of the intake valves only
    • F02D13/0234Variable control of the intake valves only changing the valve timing only
    • F02D13/0238Variable control of the intake valves only changing the valve timing only by shifting the phase, i.e. the opening periods of the valves are constant
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D13/00Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
    • F02D13/02Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
    • F02D13/0261Controlling the valve overlap
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/06Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up
    • F02D41/062Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up for starting
    • 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L2820/00Details on specific features characterising valve gear arrangements
    • F01L2820/03Auxiliary actuators
    • F01L2820/032Electric motors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002Controlling intake air
    • F02D2041/001Controlling intake air for engines with variable valve actuation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/042Introducing corrections for particular operating conditions for stopping the engine
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1401Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)

Abstract

本发明提供一种可变气门正时机构的控制装置及其控制方法,内置有微型计算机的电子控制装置根据传感器的输出与目标变化量之间的偏差,将所述气门正时约束为所述目标变化量,所述传感器检测出可变气门正时机构所产生的气门正时的变化量。

Description

可变气门正时机构的控制装置及其控制方法
技术领域
本发明涉及一种可变气门正时机构(VTC)的控制装置及其控制方法,其通过使凸轮轴相对于曲轴的旋转相位发生变化,改变进气阀与排气阀中的至少一方的气门正时(开闭正时)。
背景技术
公知为了根据发动机运转状态来改变气门正时,通过促动器使凸轮轴相对于曲轴的旋转相位发生变化的VTC。如日本特开2009-13975号公报记载,提出了一种在搭载有VTC的发动机中,通过在发动机停止时将VTC改变到适合起动的气门正时来确保发动机起动性的技术。在VTC中,由于在发动机停止中不能改变气门正时,所以以检测到曲轴的旋转为契机,开始根据目标角度与实际的角度(实际角度)之间的偏差的反馈控制。
但是,安装在凸轮轴的端部的VTC伴随着凸轮轴的旋转,受到由气门弹簧的反作用力和可动部的质量所产生的惯性力构成的交变扭矩(凸轮扭矩)。在以检测到曲轴的旋转为契机而开始进行VTC的反馈控制的方法中,由于实际上从发动机起动的时刻开始存在延迟,所以在开始进行反馈控制之前,可能导致由于起动时的凸轮扭矩而使气门正时与目标角度偏差得很大。
发明内容
改变气门正时的VTC的控制装置具有检测出气门正时的变化量的传感器,并且根据传感器的输出与目标变化量之间的偏差,将气门正时约束为目标变化量。
第一发明是一种可变气门正时机构的控制装置,其特征在于,具有:传感器,其检测出可变气门正时机构所产生的气门正时的变化量;电子控制装置,其内置有微型计算机,所述电子控制装置根据所述传感器的输出与目标变化量之间的偏差,将所述气门正时约束为所述目标变化量。
第二发明的可变气门正时机构的控制装置的特征在于,所述电子控制装置在没有检测到发动机的旋转的期间,也将所述气门正时约束为所述目标变化量。
第三发明的可变气门正时机构的控制装置的特征在于,没有检测到所述发动机的旋转的期间是从进行所述发动机的起动操作开始至检测到曲轴的旋转的期间。
第四发明的可变气门正时机构的控制装置的特征在于,所述电子控制装置构成为,将所述气门正时的操作量输出到所述可变气门正时机构的电动促动器。
第五发明的可变气门正时机构的控制装置的特征在于,所述电子控制装置根据曲轴的旋转角度、凸轮轴的旋转角度及气门正时的变化量推定凸轮扭矩,根据推定的凸轮扭矩修正所述气门正时的操作量。
第六发明的可变气门正时机构的控制装置的特征在于,所述电子控制装置构成为,根据凸轮轴的变形推定凸轮扭矩,根据推定的凸轮扭矩修正所述气门正时的操作量。
第七发明的可变气门正时机构的控制装置的特征在于,所述可变气门正时机构在利用电动促动器改变气门正时的情况下,所述电子控制装置在蓄电池电压处于规定电压以上时,修正所述气门正时的操作量。
第八发明的可变气门正时机构的控制装置的特征在于,所述电子控制装置根据润滑油温度、冷却水温度、蓄电池的充电状态及蓄电池的劣化状态中的至少一个来设定所述规定电压。
第九发明的可变气门正时机构的控制装置的特征在于,所述传感器每隔单位角度就连续地输出旋转角度。
第十发明的可变气门正时机构的控制装置的特征在于,所述电子控制装置在所述传感器的输出值大于规定值的情况下,根据所述传感器的输出与目标变化量之间的偏差,将所述气门正时约束为所述目标变化量。
第十一发明是一种可变气门正时机构的控制方法,其特征在于,内置有微型计算机的电子控制装置根据传感器的输出与目标变化量之间的偏差,将所述气门正时约束为所述目标变化量,所述传感器检测出可变气门正时机构所产生的气门正时的变化量。
第十二发明的可变气门正时机构的控制方法的特征在于,所述电子控制装置在没有检测到发动机的旋转的期间,也将所述气门正时约束为所述目标变化量。
第十三发明的可变气门正时机构的控制方法的特征在于,没有检测到所述发动机的旋转的期间是从进行所述发动机的起动操作开始至检测到曲轴的旋转的期间。
第十四发明的可变气门正时机构的控制方法的特征在于,所述电子控制装置将所述气门正时的操作量输出到所述可变气门正时机构的电动促动器。
第十五发明的可变气门正时机构的控制方法的特征在于,所述电子控制装置根据曲轴的旋转角度、凸轮轴的旋转角度及气门正时的变化量推定凸轮扭矩,根据推定的凸轮扭矩修正所述气门正时的操作量。
第十六发明的可变气门正时机构的控制方法的特征在于,所述电子控制装置根据凸轮轴的变形推定凸轮扭矩,根据推定的凸轮扭矩修正所述气门正时的操作量。
第十七发明的可变气门正时机构的控制方法的特征在于,所述可变气门正时机构在利用电动促动器改变气门正时的情况下,所述电子控制装置在蓄电池电压高于规定电压时,修正所述气门正时的操作量。
第十八发明的可变气门正时机构的控制方法的特征在于,所述电子控制装置根据润滑油温度、冷却水温度、蓄电池的充电状态及蓄电池的劣化状态中的至少一个来设定所述规定电压。
第十九发明的可变气门正时机构的控制方法的特征在于,所述传感器每隔单位角度就连续地输出旋转角度。
第二十发明的可变气门正时机构的控制方法的特征在于,所述电子控制装置在所述传感器的输出值大于规定值的情况下,根据所述传感器的输出与目标变化量之间的偏差,将所述气门正时约束为所述目标变化量。
利用以下对与附图相关联的实施方式的说明来解释本发明的其他的目的和各种方式。
附图说明
图1是车辆用发动机系统的结构图。
图2是表示VTC的详细情况的立体图。
图3是表示控制程序的主程序的流程图。
图4是表示进行发动机停止时的控制的子程序的流程图。
图5是表示进行发动机起动时的控制的子程序的流程图。
图6是说明发动机起动时的控制所产生的作用及效果的时序图。
图7是表示现有技术的发动机刚起动后的气门正时的控制状态的状态图。
图8是表示本技术的发动机刚起动后的气门正时的控制状态的状态图。
图9是表示进行通常时的控制的子程序的流程图。
图10是表示进行发动机起动时的控制的其他子程序的流程图。
具体实施方式
以下,参照附图,对用于实施本发明的实施方式进行详细说明。
图1表示适用本实施方式的VTC的控制装置的车辆用发动机的系统结构。
发动机10是例如串联四缸汽油发动机,在用于向各气缸导入进气(吸入空气)的进气管12安装有进气流量传感器14,该进气流量传感器14检测出作为发动机10的负载的一个例子的进气流量Q。作为进气流量传感器14,能够使用例如空气流量计等热线式流量计。此外,发动机10的负载并不限于进气流量Q,也能够使用例如进气负压、增压压力、节气门开度、油门开度等与扭矩密切相关的状态量。
在向各气缸的燃烧室16导入进气的进气口18配设有进气阀20,该进气阀20开闭进气口18的开口。在位于进气阀20的进气上游的进气管12安装有向进气口18喷射燃料的燃料喷射阀22。燃料喷射阀22是如下电磁式喷射阀,即,在利用向电磁线圈导通的通电而产生磁性吸引力时,被弹簧向闭阀方向施力的阀芯上升而开阀,喷射燃料。向燃料喷射阀22供给被调整至规定压力的燃料,以喷射与其开阀时间成比例的燃料。
从燃料喷射阀22喷射出的燃料经由进气口18与进气阀20之间的间隙与进气一起被导入燃烧室16,被火花塞24的火花点火而着火燃烧,其燃烧产生的压力将活塞26朝向曲轴(省略图示)下押,从而驱动曲轴旋转。
另外,在将排气从燃烧室16导出的排气口28配设有开闭其开口的排气阀30,通过使排气阀30开阀,排气经由排气口28与排气阀30之间的间隙向排气管32排出。在排气管32配设有催化剂转换器34,利用催化剂转换器34将排气中的有害物质净化为无害成分后,将其从排气管32的终端开口排放到大气中。在这里,作为催化剂转换器34,能够使用例如同时净化排气中的CO(一氧化碳)、HC(碳氢化合物)及NOx(氮氧化物)的三元催化剂。
在驱动进气阀20开闭的进气凸轮轴36的端部安装有VTC38,该VTC38通过使进气凸轮轴36相对于曲轴的旋转相位发生变化,来改变进气阀20的气门正时。如图2所示,VTC38与凸轮链轮38A一体化设置,其中凸轮链轮38A上卷绕有传递曲轴的旋转驱动力的凸轮链,利用内置有减速机的电动马达38B(电动促动器),使进气凸轮轴36相对于凸轮链轮38A相对旋转,从而使气门正时具有提前角或滞后角。在这里,图2中以附图标记38C表示的是用于连接向电动马达38B供给电力的配线的连接装置。
此外,VTC38并不限于图2所示的结构,只要能够通过电动马达、液压马达等各种促动器改变气门正时,可以采用任何结构。另外,VTC38不限于进气阀20,可以安装在进气阀20及排气阀30的至少一方上。
通过内置有微型计算机的电子控制装置40控制燃料喷射阀22、火花塞24及VTC38。电子控制装置40输入来自各种传感器的信号,并按照预先存储的控制程序确定并输出燃料喷射阀22、火花塞24及VTC38的各操作量。在燃料喷射阀22所进行的燃料喷射控制中,例如,与各气缸的进气冲程相配合地进行燃料喷射,即进行所谓的“顺序喷射控制”。此外,VTC38的控制也可以通过与电子控制装置40不同的其他电子控制装置进行。
电子控制装置40中除了输入进气流量传感器14的信号以外,还输入检测发动机10的冷却水温度(水温)Tw的水温传感器42的信号、检测发动机10的旋转速度Ne的旋转速度传感器44的信号、检测曲轴的旋转角度(相对于基准位置的角度)θCRK的曲轴角度传感器46的信号、检测进气凸轮轴36的旋转角度θCAM的凸轮角度传感器48的信号、检测VTC38的气门正时的变更角度(VTC角度)θVTC的VTC角度传感器50的信号。另外,为了能够输入起动开关的开启/关闭的信号,电子控制装置40经由例如CAN(Controller Area Network:串行通信协议)等车载网络,与电子控制发动机10的发动机控制装置52连接。为了能够检测出任意时刻的变更角度θVTC,能够使用例如每隔单位角度就连续地输出旋转角度的传感器作为VTC角度传感器50。
在这里,能够例举VTC角度传感器50作为检测出气门正时变化量的传感器的一个例子。
此外,作为VTC角度传感器50,也可以使用每隔单位角度就连续地输出旋转角度的曲轴角度传感器46及凸轮角度传感器48,并根据这些传感器的输出间接地检测出VTC角度θVTC。另外,也可以不从各传感器读入在发动机10的控制中使用的进气流量Q、水温Tw、旋转速度Ne、曲轴的旋转角度θCRK及进气凸轮轴36的旋转角度θCAM,而从发动机控制装置52读入。
电子控制装置40如下所述,除了控制VTC38以外,还控制燃料喷射阀22及火花塞24。即,电子控制装置40分别从进气流量传感器14及旋转速度传感器44读入进气流量Q及旋转速度Ne,并基于它们计算出与发动机的运转状态相对应的基本燃料喷射量。另外,电子控制装置40从水温传感器42读入水温Tw,并计算出通过水温Tw等修正基本燃料喷射量之后的燃料喷射量。然后,电子控制装置40在与发动机运转状态相对应的时刻,从燃料喷射阀22喷射出与燃料喷射量相对应的燃料,并适当地使火花塞24动作而使燃料与进气的混合气着火燃烧。此时,电子控制装置40从未图示的空燃比传感器读入空燃比,对燃料喷射阀22进行反馈控制,以使排气中的空燃比与理论空燃比接近。
图3表示以电子控制装置40的起动为契机,电子控制装置40反复执行的控制程序的主程序的一个例子。此外,控制程序在电子控制装置40的电源被切断前反复执行,但是也可以在判定发动机熄火前反复执行。
在步骤1(图中简称为“S1”,以下相同。)中,电子控制装置40从例如发动机控制装置52读入起动开关的信号,通过该信号是否从开启变化到关闭来判定是否存在发动机10的停止指令。然后,如果电子控制装置40判定存在发动机10的停止指令,则进入步骤2(是),另一方面,如果判定不存在发动机10的停止指令,则进入步骤3(否)。
步骤2中,电子控制装置40执行进行发动机停止时的控制的子程序(在后文对详细情况进行说明)。
在步骤3中,电子控制装置40从例如发动机控制装置52读入起动开关的信号,通过该信号是否从关闭变化到开启来判定是否存在发动机10的起动指令。然后,如果电子控制装置40判定存在发动机10的起动指令,则进入步骤4(是),如果判定不存在发动机10的起动指令,则进入步骤5(否)。
在步骤4中,电子控制装置40执行进行发动机起动时的控制的子程序(在后文对详细情况进行说明)。
步骤5中,电子控制装置40执行进行通常时的控制、即发动机运转中的控制的子程序(在后文对详细情况进行说明),该子程序所执行的发动机运转中的控制不是发动机停止时及发动机起动时的控制。
根据所述主程序,在存在发动机停止指令的情况下,执行发动机停止时的控制,在存在发动机起动指令的情况下,执行发动机起动时的控制。另外,在发动机停止指令及发动机起动指令不存在的情况下,执行发动机运转中的通常时的处理。
图4表示电子控制装置40所执行的进行发动机停止时的控制的子程序的一个例子。
在步骤11中,电子控制装置40通过从例如闪存ROM(Read Only Memory:只读存贮器)读出控制值,计算出适合发动机10的起动的VTC38的目标角度。在这里,作为VTC38的目标角度,能够使用例如延迟关闭进气阀20所带来的兼顾耗油量降低与起动性的角度。
在步骤12中,电子控制装置40计算出VTC38的实际角度(相对于基准位置的实际角度)。即,电子控制装置40分别从曲轴角度传感器46及凸轮角度传感器48读入曲轴的旋转角度θCRK及进气凸轮轴36的旋转角度θCAM。然后,电子控制装置40通过例如从进气凸轮轴36的旋转角度θCAM减去曲轴的旋转角度θCRK,求出将提前角侧设为正值的VTC38的实际角度。
在步骤13中,电子控制装置40基于VTC38的目标角度与实际角度之间的偏差计算出VTC38的操作量(例如,施加在电动马达38B上的电压、占空比等)。
在步骤14中,电子控制装置40将VTC38的操作量输出到作为促动器的电动马达38B。
在步骤15中,电子控制装置40判定VTC38的实际角度是否达到目标角度。然后,如果电子控制装置40判定实际角度达到目标角度则结束处理(是),另一方面,如果判定实际角度没有达到目标角度则返回到步骤12(否)。
根据所述发动机停止时的控制,将VTC38改变至适合发动机10起动的目标角度。因此,在使发动机10再起动的情况下,能够兼顾发动机10的耗油量降低与起动性。
此外,如果从利用发动机控制装置52检测到起动开关的切断到发动机10停止期间实施将VTC38的实际角度约束为目标角度的处理,就能够使凸轮扭矩受到的影响较小。在VTC38的电动马达38B能够产生足够的扭矩的情况下,即使在发动机10停止后,也能够将VTC38实际角度改变为目标角度,因此该处理在发动机停止后亦可。
图5表示电子控制装置40执行的进行发动机起动时的控制的子程序的一个例子。在这里,为了避免重复说明,对与图4所示的流程图相同的处理的说明进行了简化(以下相同)。
在步骤21中,电子控制装置40从VTC角度传感器50读入VTC角度θVTC
在步骤22中,电子控制装置40计算出在控制周期(控制间隔)中变化的VTC角度θVTC的变化量(角度变化量)Δ。即,电子控制装置40求出上次检测出的VTC角度θVTC与本次检测出的VTC角度θVTC之间的差值的绝对值,并以其为角度变化量Δ。
在步骤23中,电子控制装置40判定角度变化量Δ是否大于规定值。在这里,规定值是通过引起VTC38的角度变化而用于判断发动机10是否起动的阈值,例如,设定为VTC角度传感器50的角度检测误差以上的值。然后,如果电子控制装置40判定角度变化量Δ大于规定值,则进入步骤24(是),另一方面,如果判定角度变化量Δ处于规定值以下,则返回步骤21(否)。
在步骤24中,电子控制装置40基于VTC38起动时的目标角度与VTC角度θVTC之间的偏差计算出VTC38的操作量,并将该操作量输出到作为促动器的电动马达38B。总之,电子控制装置40基于VTC38的目标角度与VTC角度θVTC之间的偏差,将VTC角度θVTC约束为目标角度。此外,在利用曲轴角度传感器46的输出检测到曲轴的旋转之前,反复执行步骤24的处理。
根据所述发动机起动时的控制,在从进行发动机10的起动操作至检测到曲轴的旋转期间,如果VTC38的气门正时的角度变化量Δ大于规定值,则对应于VTC38的目标角度与VTC角度θVTC之间的偏差的操作量被输出到电动马达38B。即,在开启起动开关来进行起动操作时,利用起动机开始曲轴转动,但由于检测曲轴的旋转角度的曲轴角度传感器46在低转速区域的角度检测出周期较长,如图6所示,发动机的起动判定产生延迟。但是,在基于曲轴角度信号来判定发动机起动之前,由于曲轴已经开始旋转,所以进气凸轮轴36旋转,VTC角度θVTC发生变化。然后,如果VTC角度θVTC的变化量大于作为VTC角度传感器50的角度检测误差以上的规定值,则能够够判定曲轴开始旋转,因此能够将对应于VTC38的目标角度与VTC角度θVTC之间的偏差的操作量输出到电动马达38B。
因此,如果VTC角度θVTC从目标角度开始偏移,则根据与该偏移量相对应的操作量驱动VTC38,以将VTC角度θVTC约束为目标角度的方式进行控制。然后,在利用曲轴角度信号进行发动机起动判定时,如后文所述,基于曲轴角度传感器46及凸轮角度传感器48的输出对VTC38进行反馈控制。
因此,即使在从进行发动机起动操作至检测到曲轴的旋转期间,如果发动机实际起动,则进行VTC38的控制,因此,如图7所示由于起动时的凸轮扭矩而使气门正时偏移如图8所示,被控制为目标角度。因此,能够保持适合发动机起动的VTC角度。
图9表示电子控制装置40执行的进行通常时的控制的子程序的一个例子。
在步骤31中,电子控制装置40计算出与发动机运转状态相对应的VTC38的目标角度。即,电子控制装置40分别从进气流量传感器14、水温传感器42及旋转速度传感器44读入进气流量Q、水温Tw及旋转速度Ne。然后,电子控制装置40参照设定有例如不同水温的与旋转速度及进气流量相对应的目标角度的表格,求出与水温Tw、旋转速度Ne及进气流量Q相对应的目标角度。
在步骤32中,电子控制装置40以与步骤12同样的方法,计算出VTC38的实际角度。
在步骤33中,电子控制装置40基于VTC38的目标角度与实际角度之间的偏差计算出VTC38的操作量。
在步骤34中,电子控制装置40将VTC38的操作量输出到电动马达38B。
在步骤35中,电子控制装置40判定VTC38的实际角度是否达到目标角度。然后,如果电子控制装置40判定实际角度达到目标角度,则结束处理(是),如果判定实际角度没有达到目标角度时,则使处理返回步骤32(否)。
根据所述通常时的控制,VTC38被控制为与发动机运转状态相对应的目标角度。因此,通过适当地设定与发动机运转状态相对应的目标角度,能够提高例如应答性、扭矩,降低耗油等。
图10表示电子控制装置40执行的进行发动机起动时的控制的子程序的其他例子。
在步骤41中,电子控制装置40计算出发动机起动时的凸轮扭矩。即,电子控制装置40分别从曲轴角度传感器46、凸轮角度传感器48及VTC角度传感器50读入曲轴的旋转角度θCRK、进气凸轮轴36的旋转角度θCAM及VTC角度θVTC,并基于此推算凸轮扭矩。在这里,能够参照例如设定有与曲轴的旋转角度、进气凸轮轴36的旋转角度及VTC角度相对应的推算值的表格而求出发动机起动时的凸轮扭矩。此外,发动机起动时的凸轮扭矩也能够通过进气凸轮轴36的变形(歪み)求出。
在步骤42中,电子控制装置40能够克服凸轮扭矩使进气凸轮轴36旋转,并计算出VTC38的操作量的最小值。即,电子控制装置40计算出使“凸轮扭矩<马达扭矩”的操作量作为VTC38的操作量的最小值。
在步骤43中,电子控制装置40从VTC角度传感器50读入VTC角度θVTC
在步骤44中,电子控制装置40计算出在控制周期中变化的VTC角度θVTC的变化量Δ。即,电子控制装置40求出上次检测出的VTC角度θVTC与本次检测出的VTC角度θVTC之间的差值的绝对值,并以这个值为角度变化量Δ。
在步骤45中,电子控制装置40判定角度变化量Δ是否大于规定值。然后,如果电子控制装置40判定角度变化量Δ大于规定值,则进入步骤46(是),另一方面,如果判定角度变化量Δ处于规定值以下,则使处理返回步骤43(否)。
在步骤46中,电子控制装置40基于VTC38起动时的目标角度与VTC角度θVTC之间的偏差计算出VTC38的操作量。
在步骤47中,电子控制装置40根据需要修正VTC38的操作量。即,电子控制装置40比较VTC38的操作量与VTC38的操作量的最小值,在“操作量<操作量最小值”的情况下,以VTC38的操作量为操作量最小值。此外,步骤41、42的处理为了提高控制精度,可以在修正VTC38的操作量之前进行。
在步骤48中,电子控制装置40从未图示的电压计读出蓄电池电压VB,判断其是否高于规定电压。然后,如果电子控制装置40判定蓄电池电压VB高于规定电压,则使处理进入步骤49(是),如果判定蓄电池电压VB低于规定电压则待机(否)。在这里,能够使用例如规定的常数、与润滑油温度或冷却水温度相对应的值、与蓄电池的充电状态或劣化状态相对应的值、将这些值适当组合的值等作为规定电压。此外,也可以省略步骤48的处理。
在步骤49中,电子控制装置40将VTC38的操作量输出到作为促动器的电动马达38B,以将VTC角度θVTC约束为目标角度。此外,在利用曲轴角度传感器46的输出检测曲轴的旋转之前,反复执行步骤49的处理。
根据所述发动机起动时的控制,除了图5所示的控制作用及效果以外,输出到电动马达38B的VTC38的操作量变为能够克服发动机起动时的凸轮扭矩的大小。因此,能够克服凸轮扭矩而使VTC38动作,易于将VTC38控制为目标角度。另外,由于在蓄电池电压VB高于规定电压时输出VTC38的操作量,所以能够禁止马达扭矩不足的状态下的VTC38的不恰当的控制。
此外,在发动机起动时的控制中,也可以将图5所示的控制与图9所示的控制适当地组合。
在这些控制中,以VTC38的角度变化量Δ为控制周期的变化量,但也可以是单位时间的变化量、控制周期的变化量与单位时间的变化量的组合。用于判定发动机10是否起动的规定值并不限于规定的常数,也可以是与润滑油温度或冷却水温度相对应的值、与凸轮扭矩相对应的值、与蓄电池的充电状态或劣化状态相对应的值、上述这些值的组合。在这里,在将规定值设为与润滑油温度或冷却水温度相对应的值的情况下,由于温度越低值越小,所以能够提高检测率。另外,在将规定值设为与凸轮扭矩相对应的值的情况下,由于凸轮扭矩越小值越小,所以能够早期检测。
此外,也可以置换或适当地组合各实施例中记载的事项的一部分。
本发明引用了于2012年9月19日提交的、申请号为2012-206300号公报的日本申请的全部内容并将其包括在内。
本发明虽然仅选择了特定的实施方式进行说明,但是对于本领域的技术人员而言,能够通过本发明记载的内容,在不脱离本发明所附权利要求书的范围内进行各种变更和修改。
此外,本发明中对所述实施方式的描述仅用于说明,而不是用于限定所附权利要求书及其同等范围所限定的本发明。

Claims (16)

1.一种可变气门正时机构的控制装置,其特征在于,具有:
传感器,其检测出可变气门正时机构所产生的气门正时的变更角度;
电子控制装置,其内置有微型计算机,
在从进行发动机的起动操作开始至检测到曲轴的旋转的期间,所述电子控制装置根据所述传感器的输出与目标角度之间的偏差,将所述气门正时的变更角度约束为所述目标角度。
2.根据权利要求1所述的可变气门正时机构的控制装置,其特征在于,所述电子控制装置构成为,将所述气门正时的操作量输出到所述可变气门正时机构的电动促动器。
3.根据权利要求2所述的可变气门正时机构的控制装置,其特征在于,所述电子控制装置根据曲轴的旋转角度、凸轮轴的旋转角度及气门正时的变更角度推定凸轮扭矩,根据推定的凸轮扭矩修正所述气门正时的操作量。
4.根据权利要求2所述的可变气门正时机构的控制装置,其特征在于,所述电子控制装置构成为,根据凸轮轴的变形推定凸轮扭矩,根据推定的凸轮扭矩修正所述气门正时的操作量。
5.根据权利要求3所述的可变气门正时机构的控制装置,其特征在于,所述可变气门正时机构在利用电动促动器改变气门正时的情况下,所述电子控制装置在蓄电池电压处于规定电压以上时,修正所述气门正时的操作量。
6.根据权利要求5所述的可变气门正时机构的控制装置,其特征在于,所述电子控制装置根据润滑油温度、冷却水温度、蓄电池的充电状态及蓄电池的劣化状态中的至少一个来设定所述规定电压。
7.根据权利要求1所述的可变气门正时机构的控制装置,其特征在于,所述传感器每隔单位角度就连续地输出旋转角度。
8.根据权利要求1所述的可变气门正时机构的控制装置,其特征在于,所述电子控制装置在所述传感器的输出值大于规定值的情况下,根据所述传感器的输出与目标角度之间的偏差,将所述气门正时的变更角度约束为所述目标角度。
9.一种可变气门正时机构的控制方法,其特征在于,在从进行发动机的起动操作开始至检测到曲轴的旋转的期间,内置有微型计算机的电子控制装置根据传感器的输出与目标角度之间的偏差,将所述气门正时的变更角度约束为所述目标角度,所述传感器检测出可变气门正时机构所产生的气门正时的变更角度。
10.根据权利要求9所述的可变气门正时机构的控制方法,其特征在于,所述电子控制装置将所述气门正时的操作量输出到所述可变气门正时机构的电动促动器。
11.根据权利要求10所述的可变气门正时机构的控制方法,其特征在于,所述电子控制装置根据曲轴的旋转角度、凸轮轴的旋转角度及气门正时的变更角度推定凸轮扭矩,根据推定的凸轮扭矩修正所述气门正时的操作量。
12.根据权利要求10所述的可变气门正时机构的控制方法,其特征在于,所述电子控制装置根据凸轮轴的变形推定凸轮扭矩,根据推定的凸轮扭矩修正所述气门正时的操作量。
13.根据权利要求11所述的可变气门正时机构的控制方法,其特征在于,所述可变气门正时机构在利用电动促动器改变气门正时的情况下,所述电子控制装置在蓄电池电压高于规定电压时,修正所述气门正时的操作量。
14.根据权利要求13所述的可变气门正时机构的控制方法,其特征在于,所述电子控制装置根据润滑油温度、冷却水温度、蓄电池的充电状态及蓄电池的劣化状态中的至少一个来设定所述规定电压。
15.根据权利要求9所述的可变气门正时机构的控制方法,其特征在于,所述传感器每隔单位角度就连续地输出旋转角度。
16.根据权利要求9所述的可变气门正时机构的控制方法,其特征在于,所述电子控制装置在所述传感器的输出值大于规定值的情况下,根据所述传感器的输出与目标角度之间的偏差,将所述气门正时的变更角度约束为所述目标角度。
CN201310389521.6A 2012-09-19 2013-08-30 可变气门正时机构的控制装置及其控制方法 Expired - Fee Related CN103670724B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012-206300 2012-09-19
JP2012206300A JP6082215B2 (ja) 2012-09-19 2012-09-19 可変バルブタイミング機構の制御装置
JPJP2012-206300 2012-09-19

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103670724A CN103670724A (zh) 2014-03-26
CN103670724B true CN103670724B (zh) 2018-07-31

Family

ID=50273141

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310389521.6A Expired - Fee Related CN103670724B (zh) 2012-09-19 2013-08-30 可变气门正时机构的控制装置及其控制方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9347341B2 (zh)
JP (1) JP6082215B2 (zh)
KR (1) KR102159732B1 (zh)
CN (1) CN103670724B (zh)
DE (1) DE102013218469A1 (zh)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9291106B2 (en) * 2013-03-15 2016-03-22 Tula Technology, Inc. Cam phaser control
US9683468B2 (en) * 2014-06-24 2017-06-20 Ford Global Technologies, Llc Camshaft positioning
KR101575304B1 (ko) * 2014-12-02 2015-12-07 현대자동차 주식회사 연속 가변 밸브 타이밍 제어 방법 및 시스템
CN107849950A (zh) * 2015-07-13 2018-03-27 博格华纳公司 连续可变摩擦驱动相位器
JP6414125B2 (ja) * 2016-04-04 2018-10-31 トヨタ自動車株式会社 車両制御装置
CN108561231B (zh) * 2017-06-09 2020-09-04 长城汽车股份有限公司 连续可变气门升程机构的控制策略
CN109115108B (zh) * 2018-09-28 2023-12-08 上海汽车集团股份有限公司 曲轴正时角度测量装置、发动机正时角度测量方法及系统
CN109297399B (zh) * 2018-09-28 2024-06-07 上海汽车集团股份有限公司 正时角度测量装置、方法及系统
JP7157634B2 (ja) * 2018-11-14 2022-10-20 日立Astemo株式会社 可変バルブタイミング機構の制御装置及びその制御方法
DE102018220743A1 (de) * 2018-11-30 2020-06-04 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Regelung eines Nockenwellen-Phasenstellers in einem Verbrennungsmotor
DE102019113300B3 (de) * 2019-05-20 2020-07-09 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Verfahren zum Betrieb eines elektromechanischen Nockenwellenverstellers
JP2021165532A (ja) * 2020-04-06 2021-10-14 株式会社アイシン 弁開閉時期制御装置
US11643950B2 (en) * 2021-05-13 2023-05-09 Borgwarner Inc. Method for controlling camshaft orientation for improved engine re-starting of an engine having start-stop capability

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5626108A (en) * 1995-02-27 1997-05-06 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Abnormality detecting apparatus for internal combustion engine
WO2004038200A1 (ja) * 2002-10-25 2004-05-06 Denso Corporation 内燃機関の可変バルブタイミング制御装置
JP4159854B2 (ja) * 2002-10-31 2008-10-01 株式会社日立製作所 可変バルブタイミング機構の制御装置
JP4060177B2 (ja) * 2002-12-25 2008-03-12 株式会社日立製作所 内燃機関の制御装置
DE10304449B4 (de) * 2003-02-04 2007-10-25 Siemens Ag Verfahren zur Steuerung einer direkten Einspitzung einer Brennkraftmaschine
CN1670350A (zh) 2004-03-19 2005-09-21 株式会社日立制作所 用于内燃机的气门正时控制装置及其控制方法
JP2005299640A (ja) * 2004-03-19 2005-10-27 Hitachi Ltd 内燃機関のバルブタイミング制御装置
US7131425B2 (en) * 2005-04-11 2006-11-07 Delphi Technologies, Inc. Method to control auto-ignition in an internal combustion engine equipped with variable valve timing control
JP2007187447A (ja) * 2006-01-11 2007-07-26 Ntn Corp 内燃機関のシリンダ位置検出装置
JP4267635B2 (ja) * 2006-03-27 2009-05-27 トヨタ自動車株式会社 可変バルブタイミング装置
JP4267636B2 (ja) * 2006-03-28 2009-05-27 トヨタ自動車株式会社 可変バルブタイミング装置
JP4639161B2 (ja) * 2006-03-31 2011-02-23 日立オートモティブシステムズ株式会社 可変バルブタイミング機構の制御装置
JP4668150B2 (ja) * 2006-08-31 2011-04-13 トヨタ自動車株式会社 可変バルブタイミング装置
JP4591842B2 (ja) 2007-04-17 2010-12-01 株式会社デンソー 電動式可変バルブタイミング装置の制御装置
JP4952653B2 (ja) 2007-06-04 2012-06-13 株式会社デンソー バルブタイミング調整装置
JP4989509B2 (ja) 2008-02-19 2012-08-01 日立オートモティブシステムズ株式会社 内燃機関のバルブタイミング制御装置
US7881856B2 (en) * 2008-04-03 2011-02-01 Hitachi, Ltd. Apparatus for and method of controlling fuel injection of engine
JP5620866B2 (ja) 2011-03-29 2014-11-05 パナソニック株式会社 植物系バイオマス成形材料の製造方法、植物系バイオマス成形体の製造方法、及びこの方法により得られる植物系バイオマス成形体

Also Published As

Publication number Publication date
DE102013218469A1 (de) 2014-04-10
KR102159732B1 (ko) 2020-09-24
US20140076251A1 (en) 2014-03-20
JP6082215B2 (ja) 2017-02-15
CN103670724A (zh) 2014-03-26
US9347341B2 (en) 2016-05-24
KR20140037758A (ko) 2014-03-27
JP2014062468A (ja) 2014-04-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103670724B (zh) 可变气门正时机构的控制装置及其控制方法
CN103321702B (zh) 可变气门正时机构的控制装置及控制方法
CN104583571B (zh) 用于内燃机的控制装置和控制方法
WO2010067536A1 (ja) 内燃機関の停止時に点火を停止する時期を制御する装置および方法
CN105201585B (zh) 一种操作凸轮轴的方法
CN103282632A (zh) 内燃发动机的起动控制方法及起动控制装置
CN103883381A (zh) 根据废气门马达电流的排气压力估计
KR100508327B1 (ko) 내연기관의 밸브타이밍 제어장치
CN103321703B (zh) 可变气门正时机构的控制装置及控制方法
JP2002161722A (ja) 内燃機関のバルブタイミング制御装置
CN102777276B (zh) 催化剂起燃期间基于来自后催化剂氧传感器的输出控制燃料输送的系统和方法
JP6222210B2 (ja) 内燃機関の制御装置
JP2015045297A (ja) エンジンの制御装置
JP2010255591A (ja) エンジン制御装置
WO2020022062A1 (ja) 内燃機関
JP2010164010A (ja) 内燃機関の燃料供給制御装置
JP2008095519A (ja) エンジンの停止制御装置
JP4661747B2 (ja) エンジンの停止制御装置
JP4687578B2 (ja) 内燃機関の失火判定装置
EP3626956B1 (en) Engine unit
JP2009215948A (ja) 内燃機関の制御装置
JP2015059550A (ja) 可変バルブタイミング機構の制御装置
JP2023082331A (ja) 内燃機関の制御装置
JP5279759B2 (ja) 内燃機関の制御装置
JP5343719B2 (ja) 内燃機関の排気導入制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20210716

Address after: Ibaraki Prefecture, Japan

Patentee after: Hitachi astemo Co.,Ltd.

Address before: Ibaraki Prefecture, Japan

Patentee before: HITACHI AUTOMOTIVE SYSTEMS, Ltd.

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20180731

Termination date: 20210830