CN104024605B - 配气相位正时控制装置 - Google Patents

配气相位正时控制装置 Download PDF

Info

Publication number
CN104024605B
CN104024605B CN201280062906.5A CN201280062906A CN104024605B CN 104024605 B CN104024605 B CN 104024605B CN 201280062906 A CN201280062906 A CN 201280062906A CN 104024605 B CN104024605 B CN 104024605B
Authority
CN
China
Prior art keywords
rotary body
valve
timing
blade
delay angle
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
CN201280062906.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104024605A (zh
Inventor
金井弘
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.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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 Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Publication of CN104024605A publication Critical patent/CN104024605A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104024605B publication Critical patent/CN104024605B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34—Valve-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
    • F01L1/344—Valve-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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34—Valve-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
    • F01L1/344—Valve-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
    • F01L1/34409—Valve-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 by torque-responsive means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34—Valve-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
    • F01L1/344—Valve-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
    • F01L1/3442—Valve-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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34—Valve-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
    • F01L1/344—Valve-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
    • F01L1/3442—Valve-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
    • F01L2001/3445—Details relating to the hydraulic means for changing the angular relationship
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34—Valve-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
    • F01L1/344—Valve-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
    • F01L1/3442—Valve-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
    • F01L2001/3445—Details relating to the hydraulic means for changing the angular relationship
    • F01L2001/34453—Locking means between driving and driven members
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D13/00—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
    • F02D13/02—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
    • F02D13/0203—Variable control of intake and exhaust valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002—Controlling intake air
    • F02D2041/001—Controlling intake air for engines with variable valve actuation

Landscapes

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

Abstract

配气相位正时控制装置(100)具备提前角控制开始单元(30)以及延迟角控制开始单元(30)中的至少一方，所述提前角控制开始单元(30)在内燃机(1)起动时且进气阀(14)或排气阀(16)的起阀量增加时，开始将凸轮轴相对于曲轴的相对旋转相位向提前角侧控制，所述延迟角控制开始单元(30)在内燃机起动时且进气阀或排气阀的起阀量减少时，开始将相对旋转相位向延迟角侧控制。根据该构成，能够可靠地解除基于锁止机构(253、263)的、与凸轮轴的旋转同步旋转的第1旋转体(252、262)和与曲轴的旋转同步旋转的第2旋转体(251、261)的接合。

Description

配气相位正时控制装置
技术领域
本发明涉及能够变更内燃机的进气阀和排气阀中至少一方的开闭时刻的配气相位正时控制装置的技术领域。
背景技术
作为这种装置，例如提出了一种具备致动器的装置，所述致动器具有与凸轮轴结合，能够在规定的变更范围内变更该凸轮轴相对于曲轴的相对相位并且用于将该相对相位设定为锁止(lock)位置的锁止机构。这里，尤其公开了根据发动机转速、发动机起动后的经过时间来预测锁止机构的锁销的液压，在判定为液压充分上升的情况下，执行用于解除锁销的解锁模式(参照专利文献1)。
或者，提出了一种具备第1旋转体、第2旋转体和限制该第1旋转体和第2旋转体的相对转动的锁销的配气相位正时调整装置，该配气相位正时调整装置构成为直到通过锁销对第1旋转体和第2旋转体的限制完全被解除为止油不流入延迟角室(参照专利文献2)。
或者，公开了一种如下所述的技术：在具备与凸轮轴一起旋转的叶片转子、与该叶片转子相对转动的壳体、和限制叶片转子以及壳体的相对转动的锁止机构的配气相位正时调整装置中，通过增大凸轮轴的转矩变动，来使壳体和叶片转子的摆动剧烈而成为锁销易于脱离的状态(参照专利文献3)。
或者，提出了一种如下所述的技术：在具备与曲轴同步旋转的第1旋转体、被固定于凸轮轴的第2旋转体、将第2旋转体相对于第1旋转体以第1相对角度锁止的锁止机构的凸轮相位致动器中，仅在判定为是锁止状态的情况下的提前角控制时实施锁销解除控制，来降低因锁销解除控制引起的提前角动作延迟的发生(参照专利文献4)。
专利文献1:日本特开2002－332874号公报
专利文献2:日本特开2004－360606号公报
专利文献3:日本特开2011－117379号公报
专利文献4:日本特开2003－314311号公报
在内燃机起动时，伴随着曲轴的旋转，进气阀和排气阀被开闭驱动。于是，因进气阀和排气阀中至少一方的开闭驱动引起的转矩经由凸轮轴被赋予给可变配气相位正时机构。因此，由因进气阀和排气阀中至少一方的开闭驱动引起的转矩所产生的剪切力作用于锁销，存在着该锁销的解除有可能变困难这一技术问题点。在上述背景技术中，该技术问题点极难解决。
发明内容
本发明例如是鉴于上述问题点而完成的，其课题在于，提供一种能够可靠地解除锁销(lockpin)的配气相位正时控制装置。
为了解决上述课题，本发明的配气相位正时控制装置具备：第1旋转体，其与对内燃机的进气阀以及排气阀的至少一方进行开闭驱动的凸轮轴的旋转同步旋转并具有多个叶片；第2旋转体，其与所述内燃机的曲轴的旋转同步旋转，并且具有与所述多个叶片分别对应来规定所述多个叶片各自的可动范围的多个凹部；锁止机构，其至少在所述内燃机停止时将所述第1旋转体以及所述第2旋转体相互接合，以使所述多个叶片分别与对应的凹部的一方的端部相接；以及旋转相位变更单元，其控制对通过所述多个凹部分别被对应的叶片划分而在所述对应的叶片的至少一侧形成的液室施加的液压，由此能够变更所述凸轮轴相对于所述曲轴的相对旋转相位，该配气相位正时控制装置还具备提前角控制开始单元以及延迟角控制开始单元中的至少一方，所述提前角控制开始单元在所述内燃机起动时且所述进气阀或所述排气阀的起阀量增加时，开始将所述相对旋转相位向提前角侧控制，所述延迟角控制开始单元在所述内燃机起动时且所述进气阀或所述排气阀的起阀量减少时，开始将所述相对旋转相位向延迟角侧控制。
根据本发明的配气相位正时控制装置，配气相位正时装置构成为具备第1旋转体、第2旋转体、锁止机构和旋转相位变更单元。
第1旋转体例如是叶片转子等，具有多个叶片。该第1旋转体与凸轮轴的旋转同步旋转。第2旋转体例如是壳体等，具有与第1旋转体的多个叶片分别对应且规定该多个叶片各自的可动范围的多个凹部。该第2旋转体与曲轴的旋转同步地旋转。
锁止机构至少在内燃机停止时将第1旋转体和第2旋转体相互接合，以使第1旋转体的多个叶片分别与对应的第2旋转体的凹部的一方的端部相接。
旋转相位变更单元构成为控制对通过第2旋转体的多个凹部分别被对应的第1旋转体的叶片划分而在该对应的叶片的至少一方侧形成的液室施加的液压(例如油压)，能够变更凸轮轴相对于曲轴的相对旋转相位。
该配气相位正时控制装置构成为还具备例如具有存储器、处理器等而成的提前角控制开始单元和例如具有存储器、处理器等而成的延迟角控制开始单元的至少一方。
例如具有存储器、处理器等而成的提前角控制开始单元在内燃机起动时且进气阀或排气阀涉及的起阀量增加时(即进气阀或排气阀下降时)，开始将相对旋转相位向提前角侧控制。“内燃机起动时”是指从起动开始时刻或者距离该起动开始时刻规定时间前的时刻(例如起动要求信号被发送的时刻)至内燃机完爆为止的期间。
“开始将相对旋转相位向提前角侧控制”例如是开始包括解除通过锁止机构实现的第1旋转体和第2旋转体的接合或确保必要的液压等到相对旋转相位实际上开始向提前角侧变化为止所需的处理在内的一系列控制处理。
例如具备存储器、处理器等而成的延迟角控制开始单元在内燃机起动时且进气阀或排气阀涉及的起阀量减少时(即进气阀或排气阀上升时)，开始将相对旋转相位向延迟角侧控制。“开始将相对旋转相位向延迟角侧控制”例如是开始包括解除通过锁止机构实现的第1旋转体和第2旋转体的接合或确保必要的液压等到相对旋转相位实际上开始向延迟角侧变化为止所需的处理在内的一系列控制处理。
这里，根据本申请的发明人的研究，明确了以下事项。即，在内燃机起动时，一般情况下在通过锁止机构实现的第1旋转体和第2旋转体的接合被解除之前，曲轴旋转。凸轮轴也与该曲轴的旋转联动地旋转，伴随着该凸轮轴的旋转，进行进气阀和排气阀的开闭动作。于是，因进气阀和排气阀的至少一方的开闭动作而在凸轮轴产生转矩变动，对构成锁止机构的锁销剪作用切力。于是，因该剪切力的影响，存在第1旋转体和第2旋转体的接合无法解除或难以解除的可能性。
另外，由于与凸轮轴连接的凸轮的截面形状例如是卵型等，所以作用于锁销的剪切力的大小周期性变化。具体而言，例如在将相对旋转相位向提前角侧变更的情况下(即第1旋转体和第2旋转体在延迟角侧被接合的所谓延迟角锁止的情况下)，当起阀量正在增加时，作用于锁销的剪切力的大小比较小。另一方面，在将相对旋转相位向延迟角侧变更的情况下(即第1旋转体和第2旋转体在提前角侧被接合的所谓提前角锁止的情况下)，当起阀量正在减少时，作用于锁销的剪切力的大小比较小。
鉴于此，在本发明中，通过提前角控制开始单元，在内燃机起动时且进气阀或排气阀涉及的起阀量增加时，开始将相对旋转相位向提前角侧控制，另外，通过延迟角控制开始单元，在内燃机起动时且进气阀或排气阀涉及的起阀量减少时，开始将相对旋转相位向延迟角侧控制。
因此，能够比较容易地解除通过锁止机构实现的第1旋转体和第2旋转体的接合(即将锁销解除)。
在本发明的配气相位正时控制装置的一个方式中，所述提前角控制开始单元在所述内燃机起动时且所述进气阀或所述排气阀的起阀量增加时，开始将所述相对旋转相位向提前角侧控制，以使基于所述锁止机构的所述第1旋转体以及所述第2旋转体的接合被解除。
根据该方式，能够可靠地解除锁销，在实用上非常有利。并且，能够比较快速地变更相对旋转相位(配气相位正时)。
根据本申请发明人的研究，明确了即使在起阀量增加时开始了使相对旋转相位向提前角侧变更的控制，也会由于例如因机械摩擦引起的时延等，在实际进行锁销的解除动作时起阀量反转为减少，有可能无法恰当地进行锁销的解除动作。
鉴于此，如果将提前角控制开始单元构成为在起阀量的增量时开始将相对旋转相位向提前角侧控制，以使基于锁止机构的第1旋转体和第2旋转体的接合被解除，则能够可靠地解除锁止机构的锁销。
在本发明的配气相位正时控制装置的其他方式中，所述延迟角控制开始单元在所述内燃机起动时且所述进气阀或所述排气阀的起阀量减少时，开始将所述相对旋转相位向延迟角侧控制，以使基于所述锁止机构的所述第1旋转体以及所述第2旋转体的接合被解除。
根据该方式，能够可靠地解除锁销，在实用上非常有利。并且，能够比较快速地变更相对旋转相位。
本发明的作用和其他优点根据下面说明的用于进行实施的方式会变得明了。
附图说明
图1是表示实施方式涉及的发动机的构成的框图。
图2是表示实施方式涉及的进气侧的可变配气相位正时机构的主要部分的图。
图3是表示实施方式涉及的凸轮轴的旋转方向与因阀弹簧引起的转矩的关系的图。
图4是表示实施方式涉及的起阀量的时间变动与作用于延迟角锁销的剪切力的时间变动的一例的图。
图5是表示发动机转速、VVT延迟角室液压以及锁销液压的时间变动的一例的图。
图6是表示进气阀的开闭时刻的提前角量的运算处理的流程图。
图7是表示油控制阀涉及的控制处理的流程图。
图8是表示实施方式涉及的排气侧的可变配气相位正时机构的主要部分的图。
图9是表示实施方式涉及的起阀量的时间变动和作用于提前角锁销的剪切力的时间变动的一例的图。
具体实施方式
以下，基于附图对本发明的配气相位正时控制装置的实施方式进行说明。
(发动机的构成)
参照图1，对实施方式涉及的发动机的构成进行说明。图1是表示实施方式涉及的发动机的构成的框图。
在图1中，作为本发明涉及的“内燃机”的一例的发动机1构成为具备气缸11、活塞12、进气通路13、进气阀14、排气通路15和排气阀16。另外，在图1中省略了与本发明没有直接关系的部件的图示。
发动机1构成为还具备：(i)进气侧的可变配气相位正时机构(VariableValveTiming：VVT)，具有对进气阀14进行开闭驱动的凸轮21、连接了该凸轮21的凸轮轴23、与该凸轮轴23连结且能够变更该凸轮轴23的旋转相位的致动器25、向该致动器25供给液压的油控制阀(OCV)27；(ii)排气侧的可变配气相位正时机构，具有对排气阀16进行开闭驱动的凸轮22、连接了该凸轮22的凸轮轴24、与该凸轮轴24连结且能够变更该凸轮轴的旋转相位的致动器26、向该致动器26供给液压的油控制阀28。
ECU(ElectronicControlUnit：电子控制单元)30根据发动机1的状态等来分别控制油控制阀27和28。
(进气侧可变配气相位正时机构的构成)
接着，参照图2来说明进气侧的可变配气相位正时机构的构成。图2是表示实施方式涉及的进气侧的可变配气相位正时机构的主要部分的图。
在图2中，致动器25构成为具备与发动机1的曲轴(未图示)的旋转同步旋转的壳体251、与凸轮轴23的旋转同步旋转的叶片转子252、至少在发动机1停止时使壳体251和叶片转子252相互接合的锁止机构253。
壳体251具有与叶片转子252的多个叶片252a、252b、252c以及252d分别对应，对该多个叶片252a、252b、252c以及252d各自的可动范围进行规定的多个凹部251a、251b、251c和251d。
贮留于发动机1的油罐的油被油泵经由油粗滤器而汲取，在被油过滤器除去异物后，经由止回阀和VVT用油路被供给至油控制阀27。
油控制阀27控制对通过壳体251的多个凹部251a、251b、251c和251d分别被对应的叶片划分而在该对应的叶片的至少一方侧形成的液室(具体是提前角室、延迟角室)施加的液压(这里是油压)。
通过利用油控制阀27向致动器25供给油，壳体251和叶片转子252的相对位置被变更，结果，凸轮轴23相对于曲轴的相对旋转相位变更。这里，从油控制阀27向致动器25供给的油量基于由ECU30输出的VVT控制信号来决定。
本实施方式涉及的配气相位正时控制装置100构成为具备致动器25、油控制阀27和ECU30。即，在本实施方式中，将发动机1(以及搭载该发动机1的车辆)的各种电子控制用的ECU30的功能的一部分作为配气相位正时控制装置100的一部分使用。
另外，在图2中，表示了在多个叶片252a、252b、252c和252d被锁止机构253调整为最延迟角位置的状态下，壳体251和叶片转子252接合的状态。
在发动机1起动时，凸轮轴23被旋转驱动。这里，由于凸轮21的截面形状如图3所示那样，例如呈卵型等，所以进气阀14的阀弹簧向凸轮21施加的力的方向与凸轮轴23的旋转方向的关系周期性变化。
具体而言，在起阀量增加时，如图3(a)所示，凸轮轴23的旋转方向和阀弹簧向凸轮21施加的力的方向为相互相反方向。另一方面，在起阀量减少时，如图3(b)所示，凸轮轴23的旋转方向和阀弹簧向凸轮21施加的力的方向相同。
图3是表示实施方式涉及的凸轮轴的旋转方向和因阀弹簧引起的转矩之间的关系的图。
在发动机1起动时，致动器25中的壳体251和叶片转子252的接合被解除(即锁止机构253的锁销被解除)。
如上所述，进气阀14的阀弹簧向凸轮21施加的力的方向和凸轮轴23的旋转方向的关系周期性变化。结果，对锁止机构253的锁销施加的剪切力的大小如图4所示周期性变化。图4是表示实施方式涉及的起阀量的时间变动和作用于延迟角锁销的剪切力的时间变动的一例的图。
如果施加于锁销的剪切力较大，则用于解除该锁销所需的液压变大。另一方面，如果施加于锁销的剪切力较小，则用于解除该锁销所需的液压变小。因此，如果在施加于锁销的剪切力较小时实施该锁销的解除处理，则能够比较容易地解除锁销。
具体而言，如果是叶片和壳体被按压的状态，则施加于锁销的剪切力不增加，但若是叶片和壳体要分离的状态，则锁销咬合而剪切力增加。因此，在壳体251和叶片转子252通过锁止机构253接合(即，锁销未被解除)的状态下，若凸轮轴旋转，则如图4所示，剪切力周期性增加。
鉴于此，ECU30对油控制阀27进行控制，以便在起阀量增加时解除锁销而开始凸轮轴23相对于曲轴的相对旋转相位向提前角侧的控制。具体而言，例如ECU30在图4中的期间A的任意一处，开始向油控制阀27输出VVT提前角信号(参照图4的最下段)。
假设若不考虑对延迟角锁销(即致动器25的锁止机构253的锁销)施加的剪切力，则例如如图5中用虚线所示，如果不是等待到锁销液压充分高的时刻(即时点t3)之后，则无法开始VVT提前角信号的输出。
然而，在本实施方式涉及的配气相位正时控制装置100中，由于考虑对延迟角锁销施加的剪切力，所以例如如图5中用实线所示，能够在锁销液压比较低的时刻(这里是时点t2)开始VVT提前角信号的输出。即，能够比较早期地开始VVT提前角信号的输出来使相对旋转相位向提前角侧变更。
此外，ECU30例如也可以在VVT提前角信号被输出到实际上液压被供给锁销为止的时间考虑摩擦等来决定VVT提前角信号的输出时期。
图5是表示发动机转速、VVT延迟角室液压和锁销液压的时间变动的一例的图。
(进气侧可变配气相位正时机构的控制处理)
接着，参照图6和图7的流程图，对以上那样构成的配气相位正时控制装置100对进气侧的可变配气相位正时机构实施的控制处理进行说明。图6是表示进气阀14的开闭时刻的提前角量的运算处理的流程图，图7是表示油控制阀27涉及的控制处理的流程图。
在图6中，ECU30首先设定进气阀14的开闭时刻涉及的初始值(步骤S101)。接着，ECU30学习最延迟角位置(步骤S102)。其中，由于最延迟角位置的学习方法能够应用公知的各种方式，所以省略详细说明。
接着，ECU30例如基于发动机1的动作状态等来计算目标VVT提前角量(步骤S103)。其中，由于目标VVT提前角量的计算方法能够应用公知的各种方式，所以省略详细说明。
接着，求出计算出的目标VVT提前角量与实际的提前角量的差值(即偏差量)(步骤S104)。接着，基于求出的差值来计算油控制阀27涉及的控制量(步骤S105)。即，基于求出的差值来对油控制阀27进行反馈(FB)控制。
与图6的流程图中表示的处理并行，ECU30执行图7的流程图中表示的处理。即，在图7中，ECU30首先判定从发动机1开始起动是否经过了规定时间(步骤S201)。这里，“规定时间”例如只要设定为在施加于锁销的剪切力比较低的情况下锁销液压上升至能够解除该锁销的程度的时间即可。
在判定为从发动机1开始起动未经过规定时间的情况下(步骤S201：“否”)，ECU30对油控制阀27涉及的控制量进行清零(步骤S207)，暂时结束处理。
另一方面，在判定为从发动机1开始起动经过了规定时间的情况下(步骤S201：“是”)，ECU30判定提前角开始允许标志是否为ON(步骤S202)。
在判定为提前角开始允许标志是ON的情况下(步骤S202：“是”)，ECU30实施后述的步骤S205的处理。在提前角开始允许标志是OFF的情况下(步骤S202：“否”)，ECU30判定是否是进气阀14涉及的起阀量正在减少的过程中(步骤S203)。
在判定为是进气阀14涉及的起阀量正在减少的过程中的情况下(步骤S203：“否”)，ECU30判定为施加于延迟角锁销的剪切力比较高(参照图4)而实施步骤S207的处理。
另一方面，在判定为是进气阀14涉及的起阀量的增加中的情况下(步骤S203：“否”)，ECU30判定为施加于延迟角锁销的剪切力比较低(参照图4)而将提前角开始允许标志设为ON(步骤S204)。
接着，ECU30取得在上述的步骤S105中计算出的油控制阀27涉及的控制量(步骤S205)。接着，ECU30通过将取得的油控制阀27涉及的控制量向油控制阀27输出，来对该油控制阀27进行控制(步骤S206)。
(排气侧可变配气相位正时机构的构成)
接着，参照图8对排气侧的可变配气相位正时机构的构成进行说明。图8是表示与图2相同主旨的实施方式涉及的排气侧的可变配气相位正时机构的主要部分的图。
在图8中，致动器26构成为具备与发动机1的曲轴(未图示)的旋转同步旋转的壳体261、与凸轮轴23的旋转同步旋转的叶片转子262、和至少在发动机1停止时使壳体261和叶片转子262相互接合的锁止机构263。
壳体261具有与叶片转子262的多个叶片262a、262b、262c和262d分别对应，并对该多个叶片262a、262b、262c和262d各自的可动范围进行规定的多个凹部261a、261b、261c和261d。
油控制阀28控制对通过壳体261的多个凹部261a、261b、261c和261d分别被对应的叶片划分而在该对应的叶片的至少一方侧形成的液室(具体是提前角室、延迟角室)施加的液压(这里是油压)。
通过利用油控制阀28对致动器26供给油，壳体261和叶片转子262的相对位置被变更，结果，凸轮轴24相对于曲轴的相对旋转相位变更。在此，从油控制阀28向致动器26供给的油量基于由ECU30输出的VVT控制信号来决定。
本实施方式涉及的配气相位正时控制装置100构成为还具备致动器26、和油控制阀28。
其中，在图8中表示了在多个叶片262a、262b、262c和262d被锁止机构263调整为最提前角位置的状态下，壳体261和叶片转子262接合的状态。
在发动机1起动时，因凸轮22的截面形状，排气阀16的阀弹簧向凸轮22施加的力的方向与凸轮轴24的旋转方向的关系周期性变化。结果，施加于锁止机构263的锁销的剪切力的大小如图9所示周期性变化。图9是表示与图4相同主旨的实施方式涉及的起阀量的时间变动和作用于提前角锁销的剪切力的时间变动的一例的图。
施加于提前角锁销(即致动器26的锁止机构263的锁销)的剪切力与延迟角锁销相反，在排气阀16涉及的起阀量增加时比较大，在排气阀16涉及的起阀量减少时比较小。
鉴于此，ECU30对油控制阀28进行控制，以便在起阀量减少时解除锁销而开始凸轮轴24相对于曲轴的相对旋转相位向延迟角侧的控制。具体而言，例如ECU30在图9中的期间B的任意一处开始向油控制阀28输出VVT延迟角信号(参照图9的最下段)。
对于排气侧的可变配气相位正时机构的控制处理而言，只要将图6的流程图的步骤S102中的“最延迟角位置学习”置换为“最提前角位置学习”，将步骤S103中的“目标VVT提前角量计算”置换为“目标VVT延迟角量计算”即可。同样，只要将图7的流程图的步骤S202中的“提前角开始允许标志为ON？”置换为“延迟角开始允许标志为ON？”，将步骤S203中的“起阀量减少中？”置换为“起阀量增加中？”，将步骤S204中的“提前角开始允许标志ON”置换为“延迟角开始允许标志ON”即可。
实施方式涉及的“叶片转子252”和“叶片转子262”是本发明涉及的“第1旋转体”的一例。实施方式涉及的“壳体251”和“壳体261”是本发明涉及的“第2旋转体”的一例。实施方式涉及的“油控制阀27”和“油控制阀28”是本发明涉及的“旋转相位变更单元”的一例。实施方式涉及的“ECU30”是本发明涉及的“提前角控制开始单元”和“延迟角控制开始单元”的一例。
此外，在实施方式中，表示了对4气缸发动机中的延迟角锁销和提前角锁销各自施加的剪切力的一例，但在气缸增加为例如6气缸、8气缸等的情况下，只是图4中的期间A、图9中的期间B的长度变短，上述的控制自身无变化。
本发明并不限于上述的实施方式，能够在不脱离根据技术方案和说明书整体读取的发明主旨或思想的范围内适当变更，伴随着这样的变更的配气相位正时控制装置也包含在本发明的技术范围内。
附图标记说明：
1…发动机，11…气缸，12…活塞，13…进气通路，14…进气阀，15…排气通路，16…排气阀，21、22…凸轮，23、24…凸轮轴，25、26…致动器，27、28…油控制阀，30…ECU，100…配气相位正时控制装置，251、261…壳体，252、262…叶片转子，253、263…锁止机构。

Claims (3)

1.一种配气相位正时控制装置，具备：第1旋转体，其与对内燃机的进气阀以及排气阀的至少一方进行开闭驱动的凸轮轴的旋转同步旋转并具有多个叶片；第2旋转体，其与所述内燃机的曲轴的旋转同步旋转，并且具有与所述多个叶片分别对应来规定所述多个叶片各自的可动范围的多个凹部；锁止机构，其至少在所述内燃机停止时将所述第1旋转体以及所述第2旋转体相互接合，以使所述多个叶片分别与对应的凹部的一方的端部相接；以及旋转相位变更单元，其控制对通过所述多个凹部分别被对应的叶片划分而在所述对应的叶片的至少一侧形成的液室施加的液压，由此能够变更所述凸轮轴相对于所述曲轴的相对旋转相位，该配气相位正时控制装置的特征在于，
还具备提前角控制开始单元以及延迟角控制开始单元中的至少一方，所述提前角控制开始单元在所述内燃机起动时且所述进气阀或所述排气阀的起阀量增加时，开始将所述相对旋转相位向提前角侧控制，以使基于所述锁止机构的所述第1旋转体以及所述第2旋转体的接合被解除，所述延迟角控制开始单元在所述内燃机起动时且所述进气阀或所述排气阀的起阀量减少时，开始将所述相对旋转相位向延迟角侧控制，以使基于所述锁止机构的所述第1旋转体以及所述第2旋转体的接合被解除。
2.根据权利要求1所述的配气相位正时控制装置，其特征在于，
在所述内燃机停止时，作为最大延迟角位置，所述锁止机构将所述第1旋转体以及所述第2旋转体相互接合以使所述多个叶片分别与对应的凹部的一方的端部相接，
该配气相位正时控制装置具备所述提前角控制开始单元。
3.根据权利要求1所述的配气相位正时控制装置，其特征在于，
在所述内燃机停止时，作为最大提前角位置，所述锁止机构将所述第1旋转体以及所述第2旋转体相互接合以使所述多个叶片分别与对应的凹部的一方的端部相接，
该配气相位正时控制装置具备所述延迟角控制开始单元。
CN201280062906.5A 2012-01-12 2012-01-12 配气相位正时控制装置 Expired - Fee Related CN104024605B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2012/050496 WO2013105247A1 (ja) 2012-01-12 2012-01-12 バルブタイミング制御装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104024605A CN104024605A (zh) 2014-09-03
CN104024605B true CN104024605B (zh) 2016-07-06

Family

ID=48781218

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201280062906.5A Expired - Fee Related CN104024605B (zh) 2012-01-12 2012-01-12 配气相位正时控制装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9441507B2 (zh)
JP (1) JP5817845B2 (zh)
CN (1) CN104024605B (zh)
DE (1) DE112012005652B4 (zh)
WO (1) WO2013105247A1 (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6222230B2 (ja) * 2013-07-31 2017-11-01 アイシン精機株式会社 内燃機関の制御装置
JP6070669B2 (ja) * 2014-10-02 2017-02-01 トヨタ自動車株式会社 エンジン停止装置
JP7211302B2 (ja) * 2019-08-22 2023-01-24 株式会社デンソー バルブタイミング調整装置
CN114060116A (zh) * 2020-08-04 2022-02-18 深圳臻宇新能源动力科技有限公司 可变气门正时组件、油液系统以及车辆
US11396831B2 (en) * 2021-04-30 2022-07-26 Borgwarner, Inc. Advance locked spool valve pump phaser with hydraulic detent valve

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1573028A (zh) * 2003-06-05 2005-02-02 三菱电机株式会社 阀定时调节装置
CN101331296A (zh) * 2005-12-13 2008-12-24 雅马哈发动机株式会社 可变气门传动装置、具备它的发动机系统以及车辆
US7478614B2 (en) * 2005-04-26 2009-01-20 Hitachi, Ltd. Variably operated valve system for compression ignition engine
CN102032019A (zh) * 2009-10-08 2011-04-27 日立汽车系统株式会社 控制阀和使用该控制阀的可变容量式泵、及内燃机的油压回路

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001073724A (ja) * 1999-09-03 2001-03-21 Mikuni Corp バルブタイミング変更装置
DE10101328A1 (de) 2000-06-16 2001-12-20 Porsche Ag Vorrichtung zur relativen Drehwinkelverstellung einer Nockenwelle einer Brennkraftmaschine zu einem Antriebsrad
JP3748518B2 (ja) 2001-05-08 2006-02-22 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
JP3779234B2 (ja) 2002-04-24 2006-05-24 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
JP4046077B2 (ja) 2003-12-08 2008-02-13 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の動弁装置
JP4177297B2 (ja) 2004-06-25 2008-11-05 株式会社日立製作所 内燃機関のバルブタイミング制御装置
JP4429204B2 (ja) * 2005-05-12 2010-03-10 富士通テン株式会社 可変バルブ制御装置
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
DE102007007073B4 (de) 2007-02-13 2020-10-01 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Vorrichtung und Verfahren zur variablen Einstellung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine
JP5170028B2 (ja) * 2009-08-07 2013-03-27 株式会社デンソー バルブタイミング制御装置
JP5504856B2 (ja) 2009-12-04 2014-05-28 株式会社デンソー バルブタイミング調整システム
JP5375671B2 (ja) * 2010-02-26 2013-12-25 トヨタ自動車株式会社 流量制御弁及びこれを具備する内燃機関のバルブタイミング制御装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1573028A (zh) * 2003-06-05 2005-02-02 三菱电机株式会社 阀定时调节装置
US7478614B2 (en) * 2005-04-26 2009-01-20 Hitachi, Ltd. Variably operated valve system for compression ignition engine
CN101331296A (zh) * 2005-12-13 2008-12-24 雅马哈发动机株式会社 可变气门传动装置、具备它的发动机系统以及车辆
CN102032019A (zh) * 2009-10-08 2011-04-27 日立汽车系统株式会社 控制阀和使用该控制阀的可变容量式泵、及内燃机的油压回路

Also Published As

Publication number Publication date
US20140352639A1 (en) 2014-12-04
WO2013105247A1 (ja) 2013-07-18
DE112012005652B4 (de) 2018-05-30
CN104024605A (zh) 2014-09-03
US9441507B2 (en) 2016-09-13
JPWO2013105247A1 (ja) 2015-05-11
JP5817845B2 (ja) 2015-11-18
DE112012005652T5 (de) 2014-11-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104024605B (zh) 配气相位正时控制装置
US7644586B2 (en) Control of supercharged engine
US6138636A (en) Apparatus for controlling multi-cylinder internal combustion engine with partial cylinder switching-off mechanism
JP4623064B2 (ja) 過給機付き内燃機関の制御装置
US8251043B2 (en) Variable valve lift control systems and methods
US8205585B2 (en) Variable valve gear for internal combustion engine
EP1571301B1 (en) Valve characteristic changing apparatus for internal combustion engine
RU2390637C2 (ru) Устройство регулирования фаз газораспределения
US20180045109A1 (en) Engine intake and exhaust flow management
CN104747278A (zh) 用于具有涡轮增压器的发动机的控制装置及其方法
CN105156166A (zh) 压电晶体电控液压快速vvt及vvl装置及其控制方法
JP6315777B2 (ja) 可変作動および遅延閉鎖型の吸気弁を備えた火花点火内燃エンジン
US9309821B2 (en) Engine valve lift control systems and methods for reduced fuel consumption
US10393032B2 (en) Elevated compression ratio internal combustion engine with multi-stage boosting
RU2633298C2 (ru) Способ работы турбонагнетателя (варианты)
CN103534463A (zh) 内燃机的可变气门装置
JP2003343273A (ja) 過給機付きエンジンの制御装置
CN107664072A (zh) 内燃机的控制装置
CN111919015B (zh) 内燃机的可变气门装置
CN102822477B (zh) 可变气门正时装置
JP2007278208A (ja) 内燃機関の制御装置
JPH11336577A (ja) 休筒式エンジンの制御装置
Kaiadi et al. Reducing throttle losses using variable geometry turbine (VGT) in a heavy-duty spark-ignited natural gas engine
JP2011122531A (ja) デュアルフューエルエンジンの制御装置
JP2012197753A (ja) エンジンの制御装置

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

Granted publication date: 20160706

Termination date: 20200112

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