CN1840883A - 内燃发动机中的可变气门致动装置的控制方法和控制设备 - Google Patents

Abstract

在设置有用于进气门的可变气门正时机构和可变气门升程机构的V型发动机中，获得了各个汽缸排之间的扭矩差。在其中进气门的开口面积大于阈值的区域中，由可变气门正时机构修正进气门的气门正时，以减小扭矩差，而在其中进气门的开口面积小于阈值的区域中，由可变气门升程机构修正进气门的升程特性，以减小扭矩差。

Description

内燃发动机中的可变气门致动装置的控制方法和控制设备

技术领域

本发明涉及用于对可变气门致动装置进行控制的技术，该可变气门致动装置可变地改变进气门的操作角的中心相位和该进气门的升程特性。

背景技术

日本特开平No.11-210510公开了一种技术，该技术用于在利用电磁线圈操作发动机气门打开或关闭的可变气门致动装置中，获知升程传感器在发动机气门的全开位置及其全闭位置下的输出值。

此外，日本特开平No.11-82073公开了一种技术，该技术用于在调节凸轮轴与曲轴的相位差的可变气门致动装置中，获知针对发动机的每一操作区域的气门正时的最大延迟角位置。

根据上述常规技术，可以准确地检测发动机气门的全闭位置及其全开位置，或气门正时的最大延迟角位置。

然而，不能检测发动机气门的全闭位置或其全开位置与希望位置的偏差，或气门正时的最大延迟角位置与希望位置的偏差。

因此，对于V型发动机中的每一汽缸排(bank)中设置了可变气门致动装置的情况，每一汽缸排之间可能产生进气量差，由此降低发动机旋转稳定性或发动机的静默。

因此，希望基于每一汽缸排之间的进气量差，来修正每一汽缸排上的可变气门致动装置。

然而，在设置有改变进气门的升程特性(升程量和/或操作角)的可变气门升程机构和改变进气凸轮轴相对于曲轴的相位的可变气门正时机构的发动机中，通过影响进气门的升程特性并影响进气门的操作角的中心相位，来改变进气量。

因此，问题在于，不能恰当地修正可变气门升程机构和可变气门正时机构。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的是：在设置有可变地改变进气门的操作角的中心相位与该进气门的升程特性的可变气门致动装置的发动机中，单独地执行用于克服操作角的中心相位误差的修正、和用于克服升程特性误差的修正。

为了实现上述目的，在本发明中，基于发动机中的进气系统的状态量，相互切换是执行对取决于进气门的操作角的中心相位的进气量误差的获知，还是执行对取决于进气门的升程特性的进气量误差的获知。

参照附图，根据下面的说明，将会明白本发明的其它目的和特征。

附图说明

图1是本发明实施例中的V型发动机的系统图。

图2是示出本发明实施例中的可变气门升程机构的立体图。

图3是可变气门升程机构的侧视图。

图4是示出本发明实施例中的可变气门正时机构的横截面图。

图5是示出本发明中的用于检测每一汽缸排之间的扭矩差的方法的第一实施例的流程图。

图6是示出本发明中的用于检测每一汽缸排之间的扭矩差的方法的第二实施例的流程图。

图7是示出本发明中的用于检测每一汽缸排之间的扭矩差的方法的第三实施例的流程图。

图8是示出本发明中的获知控制的第一实施例的流程图。

图9是示出本发明中的获知区域中的分段的曲线图。

图10是示出本发明中的获知控制的第二实施例的流程图。

图11是示出本发明中的获知控制的第三实施例的流程图。

图12是示出本发明中的点火正时修正的第一实施例的流程图。

图13是示出图10的流程图中所示控制中的点火正时修正量的特性的曲线图。

图14是示出本发明中的点火正时修正的第二实施例的流程图。

图15是示出图12的流程图中所示控制中的点火正时修正量的特性的曲线图。

具体实施方式

图1是示出实施例中的用于交通工具的内燃发动机的系统图。

在图1中，内燃发动机101是设置有右汽缸排和左汽缸排的V型发动机。然而，内燃发动机101可以是卧式对置发动机。

在发动机101的进气管102中，设置有电控节气门104。已通过电控节气门104的空气被分送到每一汽缸排，此后，被分送到每一汽缸。

在每一汽缸中，空气经由进气门105被吸入燃烧室106中。

在燃烧室106中燃烧过的气体经由排气门107排出，此后，针对每一汽缸排汇流到一起，以由每一汽缸排中设置的前催化剂108a、108b和后催化剂109a、109b净化。

针对每一汽缸排的排气，在由后催化剂109a、109b净化之后，汇流到一起，流入消声器103，此后，被排放到大气中。

排气门107由排气凸轮轴110上支承的凸轮驱动得打开或关闭，同时保持其固定升程量、固定操作角及固定正时。

另一方面，每一汽缸排中设置有可变气门升程机构112a、112b，所述可变气门升程机构112a、112b连续可变地控制每一进气门105的升程量及其操作角。

此外，每一汽缸排中设置有可变气门正时机构113a、113b，所述可变气门正时机构113a、113b能够连续改变进气门105的操作角的中心相位。

可变气门升程机构112a与可变气门正时机构113a相互结合，而可变气门升程机构112b与可变气门正时机构113b相互结合，从而构成用于各个汽缸排中的进气门105的可变气门致动装置。

其中嵌有微计算机的电制单元(ECU)114控制电控节气门104、可变气门升程机构112a和112b、以及可变气门正时机构113a和113b，从而可以获得与油门开口相对应的目标进气量。

电控单元114接收来自下列组件的检测信号：空气流量计115，用于检测发动机101的进气流量；油门传感器116，用于检测油门踏板的下压量；曲柄角传感器117，用于检测曲轴的转角；节气门传感器118，用于检测节气门104a的开口TVO；水温传感器119，用于检测发动机101的冷却水温；以及氧气传感器111a、111b，用于基于排气中的氧气浓度，检测每一汽缸排中的空气燃料比。

燃料喷射阀131设置在每一汽缸中的进气门105的上游侧的进气口上。

燃料箱132中的燃料由燃料泵133加压提供到燃料喷射阀131。当基于来自电控单元114的喷射脉冲信号驱动燃料喷射阀131打开时，喷射与喷射脉冲宽度成比例的量的燃料。

接下来，基于图2到图4，对可变气门升程机构112a、112b的结构和可变气门正时机构113a、113b的结构进行说明。

在本实施例中的V型发动机101中，对每一汽缸设置了一对进气门105、105，而且在进气门105、105的上方，将由曲轴驱动而旋转的进气门驱动轴3可旋转地支承为沿汽缸列的方向延伸。

将每一个都与进气门105的气门挺杆2a相接触以驱动进气门105打开或关闭的摆动凸轮4，装配到进气门驱动轴3的外表面，以使其可相对于进气门驱动轴3旋转。

在进气门驱动轴3和摆动凸轮4之间，设置有连续地改变进气门105的操作角及其气门升程量的可变气门升程机构112a、112b。

此外，在进气门驱动轴3的一个端部上，设置有可变气门正时机构113a、113b，其改变进气门驱动轴3相对于曲轴的旋转相位，以连续地改变进气门105的操作角的中心相位。

如图2和3所示，每一可变气门升程机构112a、112b包括：圆形的驱动凸轮11，其以偏心状态固定设置在进气门驱动轴3上；环形的连杆12，其装配到驱动凸轮11的外表面，以相对于驱动凸轮11可以旋转；控制轴13，其沿着汽缸列的方向延伸而近似地平行于进气门驱动轴3；圆形的控制凸轮14，其以偏心状态固定设置在控制轴13上；摇臂15，其装配到控制凸轮14的外表面，以相对于控制凸轮14可以旋转，而且其一端还连接到环形的连杆12的梢端；以及杆形的连杆16，其连接到摇臂15的另一端，并连接到摆动凸轮4。应当注意，为简短起见，图2和图3中仅示出了气门升程机构112a和112b中的一个。

由电机17通过齿轮系18驱动控制轴13进行旋转。

根据上述构造，当进气门控制轴3与曲轴协同操作而进行旋转时，环形的连杆12经由驱动凸轮11执行近似的平动，而且，摇臂15绕控制凸轮14的中心轴进行摆动，而摆动凸轮4经由杆形的连杆16进行摆动，从而驱动进气门105打开或关闭。

此外，通过改变控制轴13的转角，来改变控制凸轮14的轴心的位置(该轴心的位置是摇臂15的摆动中心)，从而改变摆动凸轮4的取向。

结果，在近似地固定进气门105的操作角的中心相位的同时，连续改变以增加或减小进气门105的操作角及其升程量。

图4示出每一可变气门正时机构113a、113b。

可变气门正时机构113a、113b固定到与曲轴同步旋转的链轮(sprocket)25，并且包括：第一转动件21，其随链轮25一体地旋转；第二转动件22，其被利用螺栓22a固定到进气门驱动轴3的一端，以随进气门驱动轴3一体地旋转；以及圆柱形的中间齿轮23，其被利用螺旋形花键26与第一转动件21的内周面并与第二转动件22的外周面接合。

鼓轮27经由三线螺杆28连接到中间齿轮23，并且扭转弹簧29经由第一转动件21设置在鼓轮27与中间齿轮23之间。

通过扭转弹簧29将中间齿轮23推向延迟角方向(图4中的左方向)，而在将电压施加给电磁延迟器24由此产生磁力时，经由鼓轮27和三线螺杆28，将中间齿轮23移向提前角方向(图4中的右方向)。

根据中间齿轮23的轴向位置改变转动件21与22之间的相对相位，以改变进气门驱动轴3相对于曲轴的旋转相位，并且连续改变进气门105的操作角的中心相位。

基于来自电控单元114的控制信号控制电机17和电磁延迟器24以驱动它们。

在本实施例中，电控单元114包括对由于可变气门致动装置的特性差量而导致的每一汽缸排之间的进气量差量进行获知的功能，所述可变气门致动装置通过结合可变气门升程机构112a、112b和可变气门正时机构113a、113b而构成。

在下文中，详细说明对进气量的获知。

图5的流程图示出了用于对每一汽缸排之间的扭矩差进行检测的方法的第一实施例，其中，基于来自曲柄角传感器117的检测信号计算该扭矩差。

首先，在步骤S1中，基于来自曲柄角传感器117的检测信号，检测气缸间的每个行程相位差(如果发动机是四缸发动机则为180°，如果发动机是六缸发动机则为120°)下的基准曲柄角位置。接着，执行对检测了基准曲柄角位置的周期TINT的测量。

在步骤S2中，基于周期TINT，计算参数MISC，该参数MISC表示其冲程相互偏差一转的汽缸之间的扭矩差。

在参数MISC的计算中，对于周期TINT，按时间序列存储最新值TINT1的数据到预定数量的周期之前已产生的先前数据TINTn的全部。即，TINTn中的“n”是正整数，因此，如果“n”＝2，则表示恰好前一值，而如果“n”＝3，则表示恰好前一值之前的值。

接着，每当更新周期TINT的检测值时，执行下列计算。

[对于四缸发动机]

$\mathrm{MISB}=\frac{2\×(\mathrm{TINT}5+\mathrm{TINT}7)+2\×(\mathrm{TINT}5-\mathrm{TINT}3)}{{\mathrm{TINT}7}^3\×\mathrm{TP}}$

MISC＝MISB2-MISB3

[对于六缸发动机]

$\mathrm{MISB}=\frac{2\×(\mathrm{TINT}7-\mathrm{TINT}10)+2\×(\mathrm{TINT}7-\mathrm{TINT}4)}{{\mathrm{TINT}9}^3\×\mathrm{TP}}$

MISC＝MISB2-MISB3

在上述公式中，TP是基本燃料喷射量(基本喷射脉冲宽度)。此外，MISB2是参数MISB的恰好前一值，而MISB3是参数MISB的恰好前一值MISB2之前的值。

在步骤S3中，将参数MISC分成用于右汽缸排的分量和用于左汽缸排的分量。

此外，在步骤S4中，针对每一汽缸排获得平均值MISCRAVE和MISCLAVE。

接着，在步骤S5中，获得两个汽缸排之间的扭矩差BNKSTPM，作为平均值MISCRAVE与MISCLAVE之间的差。

BNKSTPMS＝MISCRAVE-MISCLAVE

图6的流程图示出第二实施例，其中，获得两个汽缸排之间的扭矩差，作为这两个汽缸排之间的进气量差。

在第二实施例中，设置了用于右汽缸排的空气流量计115和用于左汽缸排的空气流量计115，以分别测量针对每一汽缸排的进气流量。

在步骤S11中，基于来自右汽缸排中设置的空气流量计115的检测信号，检测右汽缸排中的进气流量QR。

在步骤S12中，基于来自左汽缸排中设置的空气流量计115的检测信号，检测左汽缸排中的进气流量QL。

在步骤S13中，计算与右汽缸排中的汽缸空气量成比例的基本燃料喷射量TP0R：

TP0R＝K×QR/N

其中K是常数，N是发动机转速。

在步骤S14中，计算与左汽缸排中的汽缸空气量成比例的基本燃料喷射量TP0L：

TP0L＝K×QL/N

在步骤S15中，对右汽缸排中的基本燃料喷射量TP0R进行平滑化处理，并将其结果确定为TPR。

在步骤S16中，对左汽缸排中的基本燃料喷射量TP0L进行平滑化处理，并将其结果确定为TPL。

在步骤S17中，利用进气门全开时的基本燃料喷射量TPMAX#，来计算右汽缸排中的填充效率ITACR：

ITACR＝TPR/TPMAX#

在步骤S18中，利用进气门全开时的基本燃料喷射量TPMAX#，来计算左汽缸排中的填充效率ITACL：

ITACL＝TPL/TPMAX#

在步骤S19中，分别对右汽缸排中的填充效率ITACR和左汽缸排中的填充效率ITACL进行平滑化处理，并将其结果确定为ITACRAVE和ITACLAVE。

在步骤S20中，基于右汽缸排中的平均填充效率ITACRAVE与左汽缸排中的平均填充效率ITACLAVE之间的差，计算两个汽缸排之间的填充效率差BNKSTPIC：

BNKSTPIC＝ITACRAVE-ITACLAVE

图7的流程图示出第三实施例，其中，获得两个汽缸排之间的扭矩差，作为各个汽缸排之间的空气燃料比之差。

在步骤S31中，读出来自右汽缸排中的氧气传感器111a的检测信号。

在步骤S32中，读出来自左汽缸排中的氧气传感器111b的检测信号。

在步骤S33中，基于来自右汽缸排中的氧气传感器111a的检测信号，计算用于使右汽缸排中的空气燃料比与目标空气燃料比相符合的燃料喷射量的反馈修正系数ALPHAR。

在步骤S34中，基于来自左汽缸排中的氧气传感器111b的检测信号，计算用于使左汽缸排中的空气燃料比与目标空气燃料比相符合的燃料喷射量的反馈修正系数ALPHAL。

在步骤S35中，对右汽缸排中的空气燃料比反馈修正系数ALPHAR进行平滑化处理，并将其结果确定为AVEALPR。

在步骤S36中，对左汽缸排中的空气燃料比反馈修正系数ALPHAL进行平滑化处理，并将其结果生成为AVEALPL。

在步骤S37中，基于右汽缸排中的平均修正系数AVEALPR和左汽缸排中的平均修正系数AVEALPL之差，计算各个汽缸排之间的空气燃料比差BNKSTPAL：

BNKSTPAL＝AVEALPR-AVEALPL

图8的流程图示出了用于基于图5的流程图中获得的扭矩差BNKSTPMS，来修正两个汽缸排之间的扭矩差的控制。

在步骤S41中，确定通过将进气门105的开口面积ValveAA除以发动机转速Ne和总冲程容积Vol而获得的确定值(确定值＝ValveAA/Ne/Vol)，是否等于或大于第一阈值LRNAACET#。

另外，应当明白，ECU114可以根据可变气门升程机构112a、112b的受控变量估算上述的开口面积ValveAA。

如图9所示，其中作为与气门开口面积有关的状态量的确定值(＝ValveAA/Ne/Vol)等于或大于第一阈值LRNAACET#的区域，对应于通过进气门105的气体量没有很大改变的区域(B)，以使进气门105的操作角的中心相位显著地影响通过气体量。

当确定值(＝ValveAA/Ne/Vol)等于或大于第一阈值LRNAACET#时，例程转到步骤S42，在步骤S42处确定扭矩差BNKSTPMS是否小于阈值STPMR#(＜0)。

当扭矩差BNKSTPMS小于阈值STPMR#时，意味着左汽缸排中的MISC平均值大于右汽缸排中的MISC平均值。换句话说，意味着右汽缸排中的进气门105的气门正时相对于左汽缸排中的进气门105的气门正时延迟了，以致右汽缸排中的进气量变得大于左汽缸排中的进气量。

因此，当扭矩差BNKSTPMS小于阈值STPMR#时，例程转到步骤S43，在步骤S43处将右汽缸排中的进气门105的气门正时的最大延迟角获知值BASLRNR设置成减小预定值HSTPV#，以便进一步提前右汽缸排中的进气门105的气门正时。

测量进气门105的操作角的中心相位，作为从基准曲柄角位置到基准凸轮角位置的相位角跨度。接着，计算通过从最大延迟角获知值BASLRNR减去实际测量的相位角而获得的结果，作为从最大延迟角位置的提前角量，接着执行对可变气门正时机构113a、113b的反馈控制，以使提前角量与目标提前角量相符合。

接着，加快进气门105的气门正时，由此将进气门105的关闭正时加快到下死点之前的正时，以减小进气量。

因此，如果将最大延迟角获知值BASLRNR设置成减小预定值HSTPV#，则检测到提前角量较小，从而提前进气门105的气门正时，以补偿减小的值。

将右汽缸排中的进气门105的中心相位修正为处于提前角侧，以将比左汽缸排中的进气量大的右汽缸排中的进气量修正得变小，由此减小两个汽缸排之间的扭矩差。

顺便提及，可以通过将右汽缸排中的进气门105的气门正时的提前角目标值VTCTRGR增加预定值HSTPV#，来修正该提前角目标值VTCTRGR，由此将进气门105修正为处于更提前的角侧，以代替将最大延迟角获知值BASLRNR的设置减小预定值HSTPV#。

另一方面，如果在步骤S42中确定扭矩差BNKSTPMS等于或大于阈值STPMR#，则例程转到步骤S44。

在步骤S44中，确定扭矩差BNKSTPMS是否大于阈值STPML#(STPML#＞0)。

当扭矩差BNKSTPMS大于阈值STPML#时，意指右汽缸排中的MISC平均值大于左汽缸排中的MISC平均值。换句话说，意指右汽缸排中的进气门105的气门正时相对于左汽缸排中的进气门105的气门正时提前了，以致右汽缸排中的进气量变得小于左汽缸排中的进气量。

因此，当扭矩差BNKSTPMS大于阈值STPML#时，例程转到步骤S45，在步骤S45处，将左汽缸排中的进气门105的气门正时的最大延迟角获知值BASLRNL设置为减小预定值HSTPV#，或者将左汽缸排中的进气门105的气门正时的目标提前角值VTCTRL修正为增加预定值HSTPV#。

结果，将左汽缸排中的进气门105的气门正时修正到处于更提前的角侧，并且将比右汽缸排中的进气量大的左汽缸排中的进气量修正得减小了，以减小各个汽缸排之间的扭矩差。

如上所述，确定由可变气门正时机构113a、113b中的特性差量造成了在确定值(＝ValveAA/Ne/Vol)等于或大于第一阈值LRNAACET#的区域中的各个汽缸排之间的扭矩差，并且修正每一汽缸排中的进气门105的气门正时，以减小两个汽缸排之间的扭矩差。

接着，当STPMR#≤BNKSTPMS≤STPML#，并且确定每一汽缸排之间的扭矩差足够小时，例程转到步骤S46，在步骤S46将中心相位获知完成标志FCNTLRN设置为1。

另一方面，如果在步骤S41中确定了确定值(＝ValveAA/Ne/Vol)小于第一阈值LRNAACET#，则例程转到步骤S47。

在步骤S47中，确定是否将标志FCNTLRN设置为1，即，是否终止对可变气门正时机构113a、113b的特性差量的获知。

接着，在标志FCNTLRN是0，并且对可变气门正时机构113a、113b的特性差量的获知没有终止的情况下，终止本例程，而不执行步骤S48和后续步骤中的升程获知。

从而，在完成了对可变气门正时机构113a、113b的特性差量的获知之后，执行步骤S48和后续步骤中的获知。

如果在步骤S47中确定标志FCNTLRN是1，并且完成了对可变气门正时机构113a、113b的特性差量的获知，则例程转到步骤S48。

在步骤S48中，判断确定值(＝ValveAA/Ne/Vol)是否等于或小于第二阈值LRNAALFT#(第二阈值LRNAALFT#≤第一阈值LRNAACET#)。

如图9所示，确定值(＝ValveAA/Ne/Vol)等于或小于第二阈值LRNAALFT#的区域，对应于通过进气门105的气体量相对于进气门105的开口面积的变化而改变的区域(A)，而且通过气体量还因为进气门105的气门正时而改变。

然而，既然已经获知了由于进气门105的气门正时的差量而导致的进气量的差量，就确定了由可变气门升程机构112a、112b中的升程特性差量导致了这种区域中的两个汽缸排之间的扭矩差。

因此，如果确定了确定值(＝ValveAA/Ne/Vol)等于或小于第二阈值LRNAALFT#，则例程转到步骤S49和后续步骤，以获知可变气门升程机构112a、112b中的升程特性差量。

另一方面，确定值(＝ValveAA/Ne/Vol)大于第二阈值LRNAALFT#的情况对应于图9示出的非获知区域(C)，因此终止本例程，而不转到任何进一步的步骤。

在步骤S49中，类似于步骤S42，确定扭矩差BNKSTPMS是否小于阈值STPMR#(STPMR#＜0)。

当扭矩差BNKSTPMS小于阈值STPMR#时，这个结果表示右汽缸排中的进气量变得大于左汽缸排中的进气量的状态，因此，例程转到步骤S50，在步骤S50中将左汽缸排中的进气门105的升程量修正得变大。

更具体地，将左汽缸排中的最小升程获知值VSLRNL修正为增加预定值HSTPL#，或者将左汽缸排中的升程量的目标值VELTRGL修正为增加预定值HSTPL#。如果将最小升程获知值VSLRNL修正为增加预定值HSTPL#，则表观上减小作为实际测量值与最小升程获知值VSLRNL之差的升程量增加的预期量，而且将升程量控制得变大。

另一方面，当扭矩差BNKSTPMS等于或大于阈值STPMR#时，例程转到步骤S51，在步骤S51中确定BNKSTPMS是否大于阈值STPML#(STPML#＞0)。

对于扭矩差BNKSTPMS大于阈值STPML#的情况，例程转到步骤S52，在步骤S52中，为将右汽缸排中的进气门105的升程量修正得变大，将最小升程获知值VSLRNR修正得增加预定值HSTPL#，或者将目标值VELTRGR修正得增加预定值HSTPL#。

图10的流程图示出了用于基于在图6的流程图中获得的填充效率差BNKSTPIC，来修正各个汽缸排之间的扭矩差的控制。

这里，图10的流程图仅在步骤S62、S64、S69以及S71与图8中的流程图不同，而在图10的流程图中的其它各个步骤中，执行与图8的流程图中相同的处理。

当右汽缸排中的进气量大于左汽缸排中的进气量时，将填充效率差BNKSTPIC计算为正值。因此，在步骤S62中，判断填充效率差BNKSTPIC是否大于阈值STPIR#(STPIR#＞0)。

接着，当BNKSTPIC＞STPIR#时，将右汽缸排中的进气门105的气门正时进一步提前，并且例程转到步骤S63，以便减小右汽缸排中的进气量。

另一方面，在步骤S64中，确定填充效率差BNKSTPIC是否小于阈值STPIL#(STPIL#＜0)，以确定左汽缸排中的进气量是否大于右汽缸排中的进气量。

接着，如果BNKSTPIC＜STPIL#，则将左汽缸排中的进气门105的气门正时进一步提前，并且例程转到步骤S65，以便减小左汽缸排中的进气量。

类似地，如果在步骤S69中确定BNKSTPIC大于STPIR#(BNKSTPIC＞STPIR#)，则例程转到步骤S70，以便增加左汽缸排中的进气门105的升程量(进气量)，相反，如果在步骤S71中确定BNKSTPIC小于STPIR#(BNKSTPIC＜STPIR#)，则例程转到步骤S72，以便增加右汽缸排中的进气门105的升程量(进气量)。

图11中的流程图示出了用于基于图7的流程图中获得的空气燃料比差BNKSTPAL，来修正各个汽缸排之间的扭矩差的控制。

这里，图11的流程图仅在步骤S82、S84、S89以及S91处与图8中的流程图不同，而在图11的流程图中的其它各个步骤中，执行与图8的流程图中相同的处理。

由于进气量大于燃料量，所以将空气燃料比反馈修正系数ALPHAR设置成较大值，以使空气燃料比变贫，并且当右汽缸排中的进气量大于左汽缸排中的进气量时，将空气燃料比差BNKSTPAL计算为正值。因此，在步骤S82中，确定空气燃料比差BNKSTPAL是否大于阈值STPIR#(STPIR#＞0)。

当BNKSTPAL大于STPIR#(BNKSTPAL＞STPIR#)时，将右汽缸排中的进气门105的气门正时进一步提前，并且例程转到步骤S83，以便减小右汽缸排中的进气量。

另一方面，在步骤S84中，确定空气燃料比差BNKSTPAL是否小于阈值STPIL#(STPIL#＜0)，以确定左汽缸排中的进气量是否大于右汽缸排中的进气量。

接着，如果确定BNKSTPAL＞STPIL#，则将左汽缸排中的进气门105的气门正时进一步提前，并且例程转到步骤S85，以便减小左汽缸排中的进气量。

类似地，如果在步骤S89中确定BNKSTPAL大于STPIR#(BNKSTPAL＞STPIR#)，则例程转到步骤S90，以便增加左汽缸排中的进气门105的升程量(进气量)，相反，如果在步骤S91中确定BNKSTPAL小于STPIR#(BNKSTPAL＜STPIR#)，则例程转到步骤S92，以便增加右汽缸排中的进气门105的升程量(进气量)。

另外，基于通过进气门105的气体的速度，可以确定用于获知可变气门升程机构112a、112b的特性差量的区域和用于获知可变气门正时机构113a、113b的特性差量的区域。

即，将用于获知可变气门升程机构112a、112b的特性差量的区域设置在通过进气门105的气体的速度达到声速的区域内，而将用于获知可变气门正时机构113a、113b的特性差量的区域设置在通过进气门105的气体的速度未达到声速的区域内。接着，类似于上述实施例，在完成了对可变气门正时机构113a、113b的特性差量的获知之后，执行对可变气门升程机构112a、112b的特性差量的获知。

可以通过检测进气门105的前压和后压，判断通过进气门105的气体的速度达到声速还是没有达到声速。

接着，将比较确定值(＝ValveAA/Ne/Vol)与阈值的每一步骤中的处理，改写为判断通过进气门105的气体的速度达到声速还是没有达到声速的处理。由此，可以单独地获知可变气门升程机构112a、112b的特性差量和可变气门正时机构113a、113b的特性差量。

此外，可以将要与确定值(＝ValveAA/Ne/Vol)进行比较的第一阈值和第二阈值设置得使第一阈值等于第二阈值，也就是，LRNAACET#＝LRNAALFT#。然而，如果根据第二阈值大于第一阈值(LRNAALFT#＜LRNAACET#)设置其中不执行获知的区域，则可以避免在其中通过气体量的变化相对于进气门105的开口面积的变化不稳定的区域中有误差地获知特性差量。

顺便提及，在上述实施例中，修正了V型发动机中的各个汽缸排之间的进气量的差量。然而，例如在直列式发动机中，可以采用这样的控制技术，其中，针对取决于气门正时的偏差和针对取决于升程特性的偏差，分别地执行对实际进气量与基于可变气门机构的受控变量而预测的进气量的偏差的获知。此外，针对V型发动机或卧式对置发动机中的每一单个汽缸排，可以执行对特性差量的获知。

此外，在本实施例中，执行图12的流程图中示出的点火正时修正，以使在直到完成对可变气门致动装置中的特性差量的获知为止的时间段内，不忽略每一汽缸排之间的扭矩差。

根据图12的流程图的点火正时修正，对应于根据图6的流程图对填充效率差BNKSTPIC的检测和根据图10的流程图对特性差量的获知。

首先，在步骤S101中，确定是否完成对各个汽缸排之间的气门正时的差量的获知。

可以基于获知完成标志FCNTLRN，确定是否完成对汽缸排之间的气门正时的差量的获知。

在本实施例中，如上所述，在完成了对气门正时差量的获知之后，执行对升程特性差量的获知。因此，当未完成对气门正时差量的获知时，也未完成对升程特性差量的获知。

因此，如果在步骤S101中确定未完成对气门正时差量的获知(因为可能是由于汽缸排之间的进气量的差量导致产生各个汽缸排之间的扭矩差)，则例程转到步骤S103，以便执行点火正时修正。

另一方面，如果在步骤S101中确定完成了对气门正时差量的获知，则例程转到步骤S102，在步骤S102中确定是否完成对升程特性差量的获知。

对于在步骤S102中确定完成了对升程特性差量的获知的情况，确定消除了由于可变气门致动装置的特性差量而导致的各个汽缸排之间的进气量的差量。因此，因为不需要通过点火正时修正消除各个汽缸排之间的扭矩差，所以终止本例程，而不转到任何进一步的步骤。

另一方面，当在步骤S102中判断未完成对升程特性差量的获知时，可能是尽管执行了对气门正时差量的获知，但由于升程特性差量而仍保持了各个汽缸排之间的进气量的差量。因此，例程转到步骤S103，以便执行点火正时修正。

在步骤S103中，确定填充效率差BNKSTPIC是否大于阈值STPIR#(STPIR#＞0)。

当填充效率差BNKSTPIC大于阈值STPIR#时，由于右汽缸排中的进气量大于左汽缸排中的进气量，所以例程转到步骤S104，在步骤S104中延迟右汽缸排中的点火正时，以执行用于减小右汽缸排中产生的扭矩的修正。

另一方面，当填充效率差BNKSTPIC等于或小于阈值STPIR#时，例程转到步骤S105，在步骤S105中确定填充效率差BNKSTPIC是否小于阈值STPIL#(STPIL#＜0)。

当填充效率差BNKSTPIC小于阈值STPIL#时，由于左汽缸排中的进气量大于右汽缸排中的进气量，所以例程转到步骤S106，在步骤S106中延迟左汽缸排中的点火正时，以执行用于减小左汽缸排中产生的扭矩的修正。

如图13所示，在每一步骤S104和S106中的点火正时延迟修正中，随着填充效率差BNKSPTIC的绝对值变大，即，随着进气量的差量变大，加大延迟修正量。

通过按上述方式对点火正时进行修正，在直到获知了可变气门致动装置中的各个汽缸排之间的特性差量为止的时间段内，可以避免在两个汽缸排之间产生扭矩差，而且，还可以保持发动机旋转的稳定性或发动机的静默。

接下来，根据图14的流程图，说明点火正时的修正控制，其对应于根据图7的流程图检测空气燃料比差BNKSTPAL和根据图11的流程图执行对差量的获知的实施例。

在图14的流程图中，除了要与步骤S113和S115中的阈值比较的参数是空气燃料比差BNKSTPAL之外，执行与图12的流程图的每一步骤中相同的处理。此外，如图15所示，针对空气燃料比差BNKSTPAL的延迟修正量的特性，与针对图13中示出的填充效率差BNKSTPIC的延迟修正量的特性相同。

在此通过引用并入2005年3月28日提交的日本特开No.2005-090616和2005年3月28日提交的日本特开No.2005-090617的全部内容，并要求它们的优先权。

尽管仅选择了选定实施例来阐释并说明本发明，但本领域技术人员应当明白，根据这个公开，在不脱离如所附权利要求限定的本发明的范围的情况下，在此可以进行各种变化和修改。

而且，提供对根据本发明的实施例的上述说明，仅仅是为了进行例示，而不是用于对由所附权利要求及其等同物限定的本发明进行限制的目的。

Claims (31)

1、一种用于内燃发动机的可变气门致动控制设备，包括：

可变气门致动装置，其改变进气门的操作角的中心相位及其升程特性；

第一获知部，其获知取决于所述相位的进气量误差；

第二获知部，其获知取决于所述升程特性的进气量误差；

选择部，其基于所述发动机中的进气系统的状态量，操作所述第一获知部或所述第二获知部；以及

控制部，其基于所述获知的进气量误差，控制所述可变气门致动装置。

2、根据权利要求1所述的可变气门致动控制设备，其中，所述选择部在其中所述进气门的开口面积被确定大于第一阈值的区域中操作所述第一获知部，而在其中所述进气门的开口面积小于第二阈值的区域中操作所述第二获知部，其中第二阈值≤第一阈值。

3、根据权利要求1所述的可变气门致动控制设备，其中，所述选择部基于所述进气门的开口面积，操作所述第一获知部或所述第二获知部。

4、根据权利要求1所述的可变气门致动控制设备，其中，所述选择部基于与所述进气门的开口面积有关的状态量，操作所述第一获知部或所述第二获知部。

5、根据权利要求1所述的可变气门致动控制设备，其中，所述选择部基于通过所述进气门的气体的速度是否是声速，操作所述第一获知部或所述第二获知部。

6、根据权利要求1所述的可变气门致动控制设备，其中，所述选择部基于通过将所述进气门的开口面积除以发动机转速而获得的值，操作所述第一获知部或所述第二获知部。

7、根据权利要求1所述的可变气门致动控制设备，其中，当所述发动机中的进气系统的状态量达到用于操作所述第二获知部的条件，并且所述第一获知部中的获知也完成了时，所述选择部操作所述第二获知部。

8、根据权利要求1所述的可变气门致动控制设备，其中，所述内燃发动机包括多个汽缸排，并且在每一汽缸排中都设置有所述可变气门致动装置，

所述第一获知部和所述第二获知部各获知各个汽缸排之间的扭矩差，并且

所述控制部单独地控制每一汽缸排中的所述可变气门致动装置，以减小所述扭矩差。

9、根据权利要求8所述的可变气门致动控制设备，其中，所述第一获知部和所述第二获知部各基于发动机转速的波动，检测各个汽缸排之间的扭矩差。

10、根据权利要求8所述的可变气门致动控制设备，其中，所述第一获知部和所述第二获知部各基于各个汽缸排之间的进气量差，检测每一汽缸排之间的扭矩差。

11、根据权利要求8所述的可变气门致动控制设备，其中，所述第一获知部和所述第二获知部各基于各个汽缸排之间的空气燃料比之差，检测各个汽缸排之间的扭矩差。

12、根据权利要求1所述的可变气门致动控制设备，其中，所述选择部在所述第一获知部被操作的区域与所述第二获知部被操作的区域之间，设置所述第一获知部和所述第二获知部都不被操作的区域。

13、根据权利要求1所述的可变气门致动控制设备，其中，所述内燃发动机包括多个汽缸排，并且在每一汽缸排中都设置有所述可变气门致动装置，

所述可变气门致动控制设备还包括扭矩修正部，该扭矩修正部在直到完成所述第一获知部中的获知和所述第二获知部中的获知为止的时间段内，在每一汽缸排中单独地修正所述内燃发动机的受控变量，以减小每一汽缸排之间的扭矩差。

14、根据权利要求13所述的可变气门致动控制设备，其中，所述扭矩修正部单独地修正每一汽缸排中的点火正时，以减小各个汽缸排之间产生的扭矩差。

15、根据权利要求14所述的可变气门致动控制设备，其中，所述扭矩修正部根据各个汽缸排之间的进气量差设置点火正时的修正量。

16、一种用于内燃发动机的可变气门致动控制设备，包括：

可变气门致动装置，用于改变进气门的操作角的中心相位及其升程特性；

第一获知装置，用于获知取决于所述相位的进气量误差；

第二获知装置，用于获知取决于所述升程特性的进气量误差；

选择装置，用于基于所述发动机中的进气系统的状态量，操作所述第一获知装置或所述第二获知装置；以及

控制装置，用于基于所述获知的进气量误差，控制所述可变气门致动装置。

17、一种内燃发动机中的可变气门致动装置的控制方法，该可变气门致动装置改变进气门的操作角的中心相位及其升程特性，该控制方法包括以下步骤：

确定步骤，确定所述发动机中的进气系统的状态量对应于第一区域还是第二区域，在第一区域中获知取决于所述相位的进气量误差，在第二区域中获知取决于所述升程特性的进气量误差；

第一获知步骤，当确定所述状态量对应于所述第一区域时，获知取决于所述相位的进气量误差；

第二获知步骤，当确定所述状态量对应于所述第二区域时，获知取决于所述升程特性的进气量误差；以及

控制步骤，基于所述获知的进气量误差，控制所述可变气门致动装置。

18、根据权利要求17所述的控制方法，其中，所述确定步骤设置其中所述进气门的开口面积被确定大于第一阈值的区域，作为所述第一区域，并设置其中所述进气门的开口面积小于第二阈值的区域，作为所述第二区域，其中第二阈值≤第一阈值。

19、根据权利要求17所述的控制方法，其中，所述确定步骤确定所述进气门的开口面积对应于所述第一区域还是所述第二区域。

20、根据权利要求17所述的控制方法，其中，所述确定步骤确定与所述进气门的开口面积相关联的状态量对应于所述第一区域还是所述第二区域。

21、根据权利要求17所述的控制方法，其中，所述确定步骤基于通过所述进气门的气体的速度是否是声速，来确定所述发动机中的进气系统的所述状态量对应于所述第一区域还是所述第二区域。

22、根据权利要求17所述的控制方法，其中，所述确定步骤确定通过将所述进气门的开口面积除以发动机转速而获得的值对应于所述第一区域还是所述第二区域。

23、根据权利要求17所述的控制方法，其中，所述第二获知步骤在所述状态量被确定对应于所述第二区域，并且对取决于所述相位的进气量误差的获知也完成了时，获知取决于所述升程特性的进气量误差。

24、根据权利要求17所述的控制方法，其中，所述内燃发动机包括多个汽缸排，并且在每一汽缸排中都设置有所述可变气门致动装置，

所述第一获知步骤和所述第二获知步骤各获知各个汽缸排之间的扭矩差，并且

所述控制步骤单独地控制每一汽缸排中的所述可变气门致动装置，以减小所述扭矩差。

25、根据权利要求24所述的控制方法，其中，所述第一获知步骤和所述第二获知步骤各基于发动机转速的波动，检测各个汽缸排之间的扭矩差。

26、根据权利要求24所述的控制方法，其中，所述第一获知步骤和所述第二获知步骤各基于各个汽缸排之间的进气量之差，检测各个汽缸排之间的扭矩差。

27、根据权利要求24所述的控制方法，其中，所述第一获知步骤和所述第二获知步骤各基于每一汽缸排之间的空气燃料比之差，检测每一汽缸排之间的扭矩差。

28、根据权利要求17所述的控制方法，其中，所述确定步骤确定进气系统的所述状态量对应于所述第一区域、所述第二区域、还是第三区域，在所述第一区域中获知取决于所述相位的进气量误差，在所述第二区域中获知取决于所述升程特性的进气量误差，而在所述第三区域中不执行对进气量误差的获知。

29、根据权利要求17所述的控制方法，其中，所述内燃发动机包括多个汽缸排，并且在每一汽缸排中都设置有所述可变气门致动装置，

所述控制方法还包括修正步骤，该修正步骤在直到完成所述第一获知步骤和所述第二获知步骤为止的时间段内，在每一汽缸排中，单独地修正所述内燃发动机的受控变量，以减小各个汽缸排之间产生的扭矩差。

30、根据权利要求29所述的控制方法，其中，所述修正步骤单独地修正每一汽缸排中的点火正时，以减小各个汽缸排之间产生的扭矩差。

31、根据权利要求30所述的控制方法，其中，所述修正步骤根据各个汽缸排之间的进气量之差，设置点火正时的修正量。

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