專利名稱：內(nèi)燃機的可變氣門控制的學(xué)習(xí)設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及根據(jù)控制軸的角位置，可變地控制進氣門或排氣門(下面稱為進氣/排氣門)的升程特性的可變氣門操作機構(gòu)，更具體地說涉及用于內(nèi)燃機的可變氣門控制，尤其是獲得并保存控制軸傳感器的傳感器輸出基準(zhǔn)值的學(xué)習(xí)設(shè)備和方法。
背景技術(shù)：
未經(jīng)審查的日本專利公布No.2003-41955公開一種與內(nèi)燃機的曲軸以正時關(guān)系(in timed relation)驅(qū)動進氣/排氣門，同時能夠根據(jù)控制軸的角位置的變化，改變進氣/排氣門的升程特性(lift characteristics)的可變氣門操作機構(gòu)，及為此的學(xué)習(xí)系統(tǒng)。所述系統(tǒng)被配置成借助促動器，把控制軸驅(qū)動到最小工作角度位置(所述最小工作角度位置是發(fā)動機停止之后或者啟動時的基準(zhǔn)位置)，獲得(learn)控制軸傳感器的輸出，并把獲得的輸出保存為傳感器輸出基準(zhǔn)值。類似地，未經(jīng)審查的日本專利公布No.2002-349215公開一種在發(fā)動機停止之后的自關(guān)閉期間，借助促動器把控制軸驅(qū)動到基準(zhǔn)位置，獲得此時控制軸的輸出，并把獲得的輸出保存為傳感器輸出基準(zhǔn)值的技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
在曲軸已停止旋轉(zhuǎn)，可變氣門操作機構(gòu)的連接組成部件實際未移動的情況下，環(huán)接部分，例如滑動軸承的靜摩擦系數(shù)較大，于是摩擦阻力也較大。因此，如果在曲軸已停止旋轉(zhuǎn)的情況下，即在啟動發(fā)動機之前或者在停止發(fā)動機之后，朝著基準(zhǔn)位置驅(qū)動控制軸，那么促動器的驅(qū)動能量變得如此之大，以致導(dǎo)致由于促動器尺寸較大和靈敏度降低，使學(xué)習(xí)時間更長，和加速滑動部分的咬住、糙化和磨損的可能性。
另一方面，在發(fā)動機的實際工作期間，燃油被供給燃燒室并被燃燒，以產(chǎn)生驅(qū)動力。從而，如果在發(fā)動機的實際工作期間，控制軸被驅(qū)動到作為基準(zhǔn)位置的最小工作角度位置，那么有可能使發(fā)動機穩(wěn)定性顯著降低。下面將說明其原因。要獲悉的控制軸的基準(zhǔn)位置一般是受限制機構(gòu)的機械嚙合控制的最小或最大旋轉(zhuǎn)或角度位置。但是，在根據(jù)控制軸傳感器的輸出高度準(zhǔn)確地閉環(huán)控制或反饋控制控制軸的角位置的情況下，用作控制軸的控制目標(biāo)值的角位置的范圍被設(shè)置成小于受限制機構(gòu)的機械嚙合控制的角位置的范圍，或者在其之內(nèi)。即，由限制機構(gòu)的機械嚙合控制的控制軸的最小和最大角位置被設(shè)置成與最小和最大目標(biāo)值相比，具有足夠的余量，于是實際上在發(fā)動機的實際工作中不被使用。因此，如果在發(fā)動機的實際工作中，控制軸被移動到最小角位置以便獲得控制軸的輸出，那么不能獲得所需的進氣量，從而惡化燃燒條件，并降低發(fā)動機穩(wěn)定性。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種用于內(nèi)燃機的可變氣門控制的學(xué)習(xí)設(shè)備和方法，所述學(xué)習(xí)設(shè)備和方法可使驅(qū)動控制軸的促動器的驅(qū)動能量更小，而不會惡化燃燒穩(wěn)定性，并且能夠快速確定地把控制軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動到基準(zhǔn)位置。
為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種用于內(nèi)燃機的可變氣門控制的學(xué)習(xí)設(shè)備，包括能夠根據(jù)控制軸的角位置，改變發(fā)動機的氣門的升程特性的可變氣門操縱機構(gòu)，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動控制軸的促動器，檢測控制軸的角位置的控制軸傳感器，確定在促動器的驅(qū)動下，控制軸是否已到達預(yù)定基準(zhǔn)位置的基準(zhǔn)位置確定部件，當(dāng)基準(zhǔn)位置確定部件確定控制軸已到達基準(zhǔn)位置時，獲悉(learn)控制軸傳感器的輸出值，并把獲悉的輸出值保存為傳感器輸出基準(zhǔn)值的學(xué)習(xí)部件，和當(dāng)發(fā)動機的曲軸正在旋轉(zhuǎn)，并且向發(fā)動機的燃油供給被停止時，使控制軸由促動器向基準(zhǔn)位置驅(qū)動的學(xué)習(xí)準(zhǔn)備部件。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種用于內(nèi)燃機的可變氣門控制的學(xué)習(xí)方法，包括準(zhǔn)備能夠根據(jù)控制軸的角位置的變化，改變發(fā)動機的氣門的升程特性的可變氣門操縱機構(gòu)，準(zhǔn)備旋轉(zhuǎn)驅(qū)動控制軸的促動器，準(zhǔn)備檢測控制軸的角位置的控制軸傳感器，確定在促動器的驅(qū)動下，控制軸是否已到達預(yù)定基準(zhǔn)位置，當(dāng)確定控制軸已到達基準(zhǔn)位置時，獲悉控制軸傳感器的輸出值，并把獲悉的輸出值保存為傳感器輸出基準(zhǔn)值，和當(dāng)發(fā)動機的曲軸正在旋轉(zhuǎn)，并且向發(fā)動機的燃油供給被停止時，借助促動器朝著基準(zhǔn)位置驅(qū)動控制軸。


圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的，用于內(nèi)燃機的可變氣門控制的學(xué)習(xí)設(shè)備的透視圖；圖2是圖1的學(xué)習(xí)設(shè)備的可變氣門操作機構(gòu)的控制軸的限制機構(gòu)的側(cè)視圖；圖3是圖2的限制機構(gòu)的正視圖；圖4是表示根據(jù)第一實施例，發(fā)動機停止時的控制流程的流程圖；圖5是根據(jù)第一實施例，發(fā)動機停止時的時間圖；圖6是表示根據(jù)第二實施例，發(fā)動機停止時的控制流程的流程圖；圖7是根據(jù)第二實施例，發(fā)動機停止時的時間圖；圖8是表示根據(jù)第三實施例，發(fā)動機停止時的控制流程的流程圖；圖9是根據(jù)第三實施例，發(fā)動機停止時的時間圖；圖10是表示根據(jù)第四實施例，發(fā)動機停止時的控制流程的流程圖；圖11是根據(jù)第四實施例，發(fā)動機停止時的時間圖；圖12是表示根據(jù)第五實施例，發(fā)動機停止時的控制流程的流程圖；圖13是根據(jù)第五實施例，發(fā)動機停止時的時間圖；圖14是表示根據(jù)第六實施例，發(fā)動機停止時的控制流程的流程圖。
具體實施例方式
首先參見圖1，根據(jù)本發(fā)明第一實施例的用于內(nèi)燃機的可變氣門控制的學(xué)習(xí)設(shè)備包括可變氣門操作機構(gòu)1，它被表示成構(gòu)成可變氣門動作和升程機構(gòu)(VEL，variable valve event and lift mechanism)，所述可變氣門動作和升程機構(gòu)與內(nèi)燃機的曲軸16連接，以便驅(qū)動進氣門11與曲軸16的旋轉(zhuǎn)以正時關(guān)系(in timed relation)打開和關(guān)閉，同時能夠根據(jù)控制軸12的旋轉(zhuǎn)，連續(xù)地改變進氣門11的升程特性，更具體地說，進氣門11的氣門升程和工作角度。由于在未經(jīng)審查的日本專利公布No.2003-41955中公開了可變氣門操作機構(gòu)1的一個例子，因此將只對其進行簡要說明。
可變氣門操作機構(gòu)1包括可旋轉(zhuǎn)地支承在置于氣缸蓋(未示出)上部的凸輪托架(cam bracket)(未示出)上，并在進氣門11之上，沿著排列發(fā)動機的氣缸(未示出)的方向延伸的驅(qū)動軸2；借助壓配合(forcefitting)等，偏心地固定安裝在驅(qū)動軸2上，以便能夠和驅(qū)動軸2一起旋轉(zhuǎn)的圓形驅(qū)動凸輪3；以樞軸方式(pivotally)安裝在驅(qū)動凸輪3上的樞軸連接部件(pivotal link)4；由上述同一托架可旋轉(zhuǎn)地支承在驅(qū)動軸2上方，并且與驅(qū)動軸2平行的控制軸12；借助壓配合等，偏心地固定安裝在控制軸12上，以便能夠和控制軸12一起旋轉(zhuǎn)的圓形控制凸輪18；以樞軸方式安裝在控制凸輪18上，以便充當(dāng)中間構(gòu)件，并且具有借助連接銷5，樞軸連接到樞軸連接部件4的突臂部分的端部的搖臂6；固定地安裝在驅(qū)動軸2上，通過氣門挺柱10驅(qū)動相應(yīng)的進氣門11的一對擺動凸輪(oscillation cam)(氣門操縱凸輪)9；和具有通過連接銷7與搖臂6的另一端部樞軸連接的上端部，和通過連接銷17與擺動凸輪9之一樞軸連接的下端部的連接部件(link)8。
驅(qū)動軸2通過正時鏈或正時帶(未示出)驅(qū)動地與曲軸16連接，以便與之以正時關(guān)系被驅(qū)動。驅(qū)動凸輪3具有與驅(qū)動軸2偏心預(yù)定量的圓柱形外圓周面?？刂仆馆?8與控制軸12偏心預(yù)定的數(shù)量。因此，搖臂6的擺動中心隨著控制軸12的角位置的變化而變化。
擺動凸輪9在其下側(cè)具有基本圓形表面(basic circular surface)，和從基本圓形表面連續(xù)延伸的凸輪面，以便產(chǎn)生預(yù)定曲線。根據(jù)擺動凸輪9的擺動位置，有選擇地使圓形表面和凸輪面與氣門挺柱10的上表面接觸。圓形表面定義使氣門升程為0的基準(zhǔn)圓周范圍。當(dāng)擺動凸輪9被擺動，使凸輪面與氣門挺柱10接觸時，向下克服氣門彈簧反作用力推動進氣門11，從而逐漸升起進氣門11。
控制軸促動器13把控制軸12驅(qū)動到所需的角位置，并把控制軸保持在該角位置。例如，控制軸促動器13由諸如伺服電機之類的電動機組成，并且借助蝸輪機構(gòu)15與控制軸12機械連接，蝸輪機構(gòu)15構(gòu)成機械互鎖機構(gòu)。蝸輪機構(gòu)15由固定在促動器13的輸出軸13a上以便與輸出軸13a一起旋轉(zhuǎn)的蝸桿15a，和借助壓配合等固定在控制軸12的端部，以便與控制軸12一起旋轉(zhuǎn)的蝸輪15b構(gòu)成。蝸輪15b由位于其外圓周的蝸輪形成。
控制軸12和圓形控制凸輪18的角位置由諸如電位計之類的控制軸傳感器14檢測。根據(jù)控制軸傳感器14的檢測信號，控制設(shè)備(控制裝置)21向促動器13輸出控制信號，使得控制軸12的角位置被反饋或閉環(huán)控制，從而變得等于目標(biāo)值。
下面簡要說明可變氣門操作機構(gòu)1的操作。驅(qū)動軸2的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致擺動凸輪9被驅(qū)動，從而通過驅(qū)動凸輪3，樞軸連接部件4，搖臂6和連接部件8擺動。擺動凸輪9的擺動導(dǎo)致在氣門彈簧(未示出)的彈力作用下，朝著和遠離進氣門11驅(qū)動氣門挺柱10，從而打開和關(guān)閉進氣門11。此外，當(dāng)控制軸促動器13改變控制軸12的角位置時，搖臂6的初始位置被改變，從而導(dǎo)致擺動凸輪9連續(xù)改變升程特性。即，可同時連續(xù)地增大或減小升程和工作角度(operation angle)。例如，升程和工作角度的增大或減小變化導(dǎo)致進氣門11的打開時間和關(guān)閉時間圍繞最大提升相位(lift phase)近乎對稱地變化，不過根據(jù)可變氣門操縱機構(gòu)的各個部分的布局的差異，不同地變化。
圖2和3表示了機械控制控制軸12的旋轉(zhuǎn)范圍的限制機構(gòu)(stoppermechanism)。促動板(actuator plate)55固定在氣缸蓋上，氣缸蓋起固定發(fā)動機部件的作用，并且把控制軸傳感器14固定在其上。在促動板55的控制軸12一側(cè)設(shè)置一對限位塊(stopper)57a、57b，它們之間存在預(yù)定的間隔。同時，控制軸傳感器14配有傳感器銷(pin)53?？刂戚S12在其端部具有沿其徑向延伸，并且置于限位塊57a、57b之間的限位銷56。依據(jù)限位銷56與限位塊57a、57b的毗連接合，確定控制軸12的可旋轉(zhuǎn)范圍Δθ。但是，如上所述，可實際用于控制目標(biāo)值的控制軸12的旋轉(zhuǎn)范圍被設(shè)置成小于上述可旋轉(zhuǎn)范圍Δθ。即，控制軸12的限位銷56與最小側(cè)限位塊57a毗連接合的最小位置被設(shè)置成和與控制軸12的最小控制目標(biāo)值對應(yīng)的位置相比，更加位于小工作角度一側(cè)，以便提供容限。類似地，控制軸12的限位銷56與最大側(cè)限位塊57b毗連接合的最大位置被設(shè)置成和與控制軸12的最大控制目標(biāo)值對應(yīng)的位置相比，更加位于大工作角度一側(cè)，以便提供容限。
如后所述，在學(xué)習(xí)和糾正控制軸傳感器14的傳感器輸出基準(zhǔn)位置值時的控制軸12的基準(zhǔn)位置一般被設(shè)置在由限制機構(gòu)機械控制的位置，所述位置同時是來自包括氣門彈簧的氣門操縱機構(gòu)的反作用力較小的位置，即，設(shè)置在限位銷56與最小側(cè)限位塊57a毗連接合的最小位置。
圖4是表示根據(jù)本發(fā)明第一實施例的學(xué)習(xí)控制的流程圖。圖5是發(fā)動機停止時的時間圖。當(dāng)點火開關(guān)(未示出)被斷開，即在步驟11中從ON轉(zhuǎn)換成OFF，即檢測到駕駛員的停止發(fā)動機的要求時，啟動學(xué)習(xí)控制。同時，為了在點火開關(guān)已被斷開之后仍能執(zhí)行學(xué)習(xí)控制，繼續(xù)向控制設(shè)備21供給電力。
在步驟12，停止向內(nèi)燃機供給燃油。由此，結(jié)束發(fā)動機借助燃油的燃燒，產(chǎn)生驅(qū)動力的實際發(fā)動機運轉(zhuǎn)條件。但是，如圖5中所示，即使在斷開點火開關(guān)的情況下，停止燃油的供給，曲軸16也不會立即停止，而是由于慣性的影響繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，并逐漸降低轉(zhuǎn)速。即，在停止供給燃油后的短時間內(nèi)，曲軸16仍然繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。
在步驟13中，朝著作為基準(zhǔn)位置的最小工作角度位置(限位銷56與最小側(cè)限位塊57a毗連接合，從而被機械停止的位置)驅(qū)動控制軸12。即，在停止燃油的供給和曲軸16正在旋轉(zhuǎn)的條件下，朝著基準(zhǔn)位置驅(qū)動控制軸12。例如，將提供給控制軸促動器13的指令信號的占空比被設(shè)置成100％，以便強制朝著最小工作角度位置驅(qū)動控制軸12?；蛘吆妥钚」ぷ鹘嵌任恢孟啾?，更加位于小工作角度一側(cè)的位置(控制軸實際上不能被轉(zhuǎn)動的過小工作角度一側(cè)的位置)被設(shè)置成控制軸12的控制目標(biāo)值。
在步驟S14，讀出控制軸傳感器14的輸出值Vn。在步驟S15，根據(jù)輸出值Vn，估計控制軸12是否已到達最小工作角度位置。更具體地說，比較這次的輸出值Vn與上次的輸出值Vn-1(即一個工作周期之前，例如10毫秒之前的輸出值)之間的差值(變化量)Vn-Vn-1和預(yù)先設(shè)置的設(shè)定值ΔV。如果變化量Vn-Vn-1小于ΔV，那么確定控制軸12已到達最小工作角度位置，控制進入步驟S16。在步驟S16，停止并結(jié)束借助促動器，朝著基準(zhǔn)位置驅(qū)動控制軸12(步驟S13)。
隨后，在步驟S17中，確定曲軸16是否正在旋轉(zhuǎn)。例如，確定由已知的曲軸轉(zhuǎn)角傳感器檢測的發(fā)動機速度是否超過預(yù)定的基準(zhǔn)位置Ne0(參見圖5)?；蛘哒f，可簡單地估計在過去預(yù)定的時間之后，曲軸16處于靜止?fàn)顟B(tài)。
在步驟S17，如果確定曲軸16正在旋轉(zhuǎn)，那么程序進入步驟S18，在步驟S18，當(dāng)前的傳感器輸出值Vn，即當(dāng)控制軸12位于最小工作角度位置時產(chǎn)生的傳感器輸出值Vn被保存為備份存儲器中的傳感器輸出基準(zhǔn)位置Vn0，并這樣被更新。在下一次及以后，這樣更新的傳感器輸出基準(zhǔn)位置Vn0反映在傳感器輸出上。圖5中的特征曲線F1對應(yīng)于傳感器輸出基準(zhǔn)位置Vn0被更新的情況。
在步驟S17，如果確定曲軸16沒有旋轉(zhuǎn)，即，曲軸16已停止旋轉(zhuǎn)，那么結(jié)束控制，而不執(zhí)行步驟S18。即，如果當(dāng)停止朝著基準(zhǔn)位置驅(qū)動控制軸12時，曲軸16已停止旋轉(zhuǎn)，那么禁止改變和更新傳感器輸出基準(zhǔn)位置Vn0。圖5中的特征曲線F2對應(yīng)于不更新傳感器輸出基準(zhǔn)位置的情況。
根據(jù)本發(fā)明，通過利用緊接在發(fā)動機停機之前的，其間停止供給燃油并且曲軸16仍在旋轉(zhuǎn)的較短時間，朝著作為基準(zhǔn)位置的最小工作角度位置驅(qū)動控制軸12。如果在供給燃油的條件下朝著基準(zhǔn)位置驅(qū)動控制軸12，那么燃燒條件可能變得不穩(wěn)定，從而降低發(fā)動機的穩(wěn)定性。與之相反，本實施例不會引起這樣的缺陷，因為控制軸12在停止供給燃油的條件下被移動到最小工作角度位置。此外，由于在曲軸16正在旋轉(zhuǎn)的條件下，獲得流體薄膜潤滑作用，以便潤滑連接部分，例如氣門操縱機構(gòu)的連接組成部件中的滑動軸承，產(chǎn)生小的動摩擦系數(shù)和低的摩擦阻力。從而，控制軸促動器13能夠以較小的能量和良好的響應(yīng)性，朝著最小工作角度位置驅(qū)動控制軸12，從而使得能夠在短時間內(nèi)把控制軸12移動到最小工作角度位置。這樣，控制軸12可被合乎需要地驅(qū)動到基準(zhǔn)位置，而不會惡化燃燒穩(wěn)定性，并且不會導(dǎo)致對促動器的過大驅(qū)動能量的需要。
如果當(dāng)停止朝著基準(zhǔn)位置驅(qū)動控制軸12時，曲軸16已停止旋轉(zhuǎn)，那么認為在曲軸16停止旋轉(zhuǎn)之后，發(fā)生氣門操縱機構(gòu)的摩擦阻力的突然增大，促動器上的負載突然增大。因此，控制軸12是否已實際到達基準(zhǔn)位置存在疑問。從而，這種情況下，禁止更新和保存?zhèn)鞲衅鬏敵龌鶞?zhǔn)位置Vn0，以便不會錯誤地更新傳感器輸出基準(zhǔn)位置Vn0。即，只要當(dāng)結(jié)束朝著基準(zhǔn)位置驅(qū)動控制軸12時，曲軸16仍在旋轉(zhuǎn)，那么控制進入步驟S18，把傳感器輸出基準(zhǔn)位置更新成Vn0，從而使控制在可靠性和穩(wěn)定性方面極好。
圖6是表示根據(jù)第二實施例的學(xué)習(xí)控制的流程圖。圖7是根據(jù)第二實施例的學(xué)習(xí)控制的時間圖。第二實施例與第一實施例的不同在于步驟S17中的確定處理，即，省略了確定曲軸16是否正在旋轉(zhuǎn)的步驟。通過省略確定曲軸16的旋轉(zhuǎn)的步驟，控制可被簡化，并且能夠降低存儲器使用量。
圖8是表示根據(jù)第三實施例的學(xué)習(xí)控制的流程圖。圖9是根據(jù)第三實施例的學(xué)習(xí)控制的時間圖。如果控制軸12的旋轉(zhuǎn)被限制機構(gòu)機械地強制停止，即使促動器13正在驅(qū)動控制軸12，那么在作為電控電動機的控制軸促動器13中會產(chǎn)生停動電流(stalling current)，使得電動機電流快速增大，如圖9中的F3所示。注意到這一點，在第三實施例的步驟S15A(它代替第一實施例的步驟S15)中，監(jiān)視控制軸促動器13的電流，如果電動機電流增大到超過預(yù)定的設(shè)定值A(chǔ)1，那么估計控制軸12已到達基準(zhǔn)位置。依據(jù)第三實施例，通過監(jiān)視電動機電流，能夠容易并且準(zhǔn)確地估計控制軸12是否已到達基準(zhǔn)位置。
圖10是表示根據(jù)第四實施例的學(xué)習(xí)控制的流程圖。圖11是根據(jù)第四實施例的學(xué)習(xí)控制的時間圖。在步驟S20中，當(dāng)點火開關(guān)被接通時，即，檢測到駕駛員的啟動發(fā)動機的要求時，開始該控制。
在步驟S21中，借助起動機19旋轉(zhuǎn)驅(qū)動曲軸16，從而開始起動發(fā)動機(cranking)。在步驟S22中，類似于上述步驟S13，朝著作為基準(zhǔn)位置的最小工作角度位置(限位銷56與最小側(cè)限位塊57a毗連接合的位置)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動控制軸12。在步驟S23中，確定在把點火開關(guān)從OFF轉(zhuǎn)換成ON之后，是否過去了預(yù)定的設(shè)定時間ΔT。
在步驟S24，讀出控制軸傳感器14的輸出值Vn。在步驟S25，根據(jù)輸出值Vn，估計控制軸12是否已到達最小工作角度位置。更具體地說，比較這次的輸出值Vn與上次的輸出值Vn-1之間的差值(變化量)Vn-Vn-1和預(yù)先設(shè)置的設(shè)定值ΔV。如果變化量Vn-Vn-1小于ΔV，那么確定控制軸12已到達最小工作角度位置，控制進入步驟S26。在步驟S26，當(dāng)前的傳感器輸出值Vn，即，當(dāng)控制軸12位于最小工作角度位置時產(chǎn)生的傳感器輸出值Vn被保存為備份存儲器中的傳感器輸出基準(zhǔn)值Vn0。從下次開始，傳感器輸出基準(zhǔn)值Vn0被反映在傳感器輸出等上。在步驟S27，朝著緊接發(fā)動機啟動之后的通常控制目標(biāo)值，即空轉(zhuǎn)目標(biāo)值改變控制軸12的角位置。隨后，在步驟S28中，開始供給燃油。燃油的燃燒產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)驅(qū)動曲軸16的驅(qū)動力，即，發(fā)動機進入實際運轉(zhuǎn)狀態(tài)。
如圖11B中所示，如果即使在從把點火開關(guān)從OFF轉(zhuǎn)換成ON以來過去設(shè)定的時間ΔT之后，傳感器輸出基準(zhǔn)值Vn0也不被更新，那么控制從步驟S23進入步驟S27，禁止傳感器輸出基準(zhǔn)位置Vn0的更新。從而，能夠防止由于學(xué)習(xí)的緣故，噴射燃油之前的時間變得過長，以及防止發(fā)動機起動性確實下降。
按照這種方式，在第四實施例中，在緊接在借助起動機19起動發(fā)動機之后，并且還沒有供給燃油的狀態(tài)下，朝著基準(zhǔn)位置旋轉(zhuǎn)驅(qū)動控制軸12。因此，類似于上述第一實施例，在朝著基準(zhǔn)位置旋轉(zhuǎn)驅(qū)動控制軸12的條件下，決不進行燃油的供給，但是在起動機19旋轉(zhuǎn)驅(qū)動曲軸16的條件下，即，在可變氣門操縱機構(gòu)的連接或環(huán)接部分(linked portion)的動摩擦系數(shù)較小，它們的摩擦阻力較低的條件下，朝著基準(zhǔn)位置旋轉(zhuǎn)驅(qū)動控制軸12。因此，控制軸促動器13的驅(qū)動能量可以較小，能夠獲得促動器13的良好響應(yīng)性，從而使得能夠快速確定地把控制軸12驅(qū)動到最小工作角度位置。
圖12是表示根據(jù)第五實施例的學(xué)習(xí)控制的流程圖。圖13是第五實施例的學(xué)習(xí)控制的時間圖。在第五實施例中，第四實施例的步驟S23中的確定處理，即，確定在把點火開關(guān)從OFF轉(zhuǎn)換成ON之后，是否已過去預(yù)定的時間ΔT的處理被省略。這種情況下，和第四實施例相比，控制可被簡化，能夠減少存儲器使用量。
在本發(fā)明的第六實施例中，除了圖12中所示的啟動發(fā)動機時的控制例程之外，在緊接發(fā)動機的停機之前，還執(zhí)行圖14中所示的控制例程。緊接發(fā)動機的停機之前的控制(圖14)與啟動發(fā)動機時的控制(圖12)組合起來。
參見圖14，類似于第一實施例，在步驟S31中，當(dāng)點火開關(guān)從ON轉(zhuǎn)換成OFF時，即當(dāng)檢測到駕駛員的關(guān)于發(fā)動機停機的要求時，啟動該例程。在隨后的步驟S32中，停止燃油的供給。在步驟S33中，朝著作為基準(zhǔn)位置的最小工作角度位置旋轉(zhuǎn)驅(qū)動控制軸12。隨后，控制進入步驟S34，確定曲軸16是否已停止旋轉(zhuǎn)。如果確定曲軸16沒有旋轉(zhuǎn)，而是處于靜止?fàn)顟B(tài)，那么控制進入步驟S35，停止并結(jié)束朝著最小工作角度位置驅(qū)動控制軸12的控制。
按照這種方式，由于在第六實施例中，在緊接發(fā)動機的停機之前，朝著作為基準(zhǔn)位置的最小工作角度位置驅(qū)動控制軸12，因此能夠進一步縮短當(dāng)朝著基準(zhǔn)位置旋轉(zhuǎn)驅(qū)動控制軸12時，控制軸12到達基準(zhǔn)位置所需的時間，以更新下次發(fā)動機啟動時的傳感器輸出基準(zhǔn)位置。
根據(jù)上面的說明，顯然步驟S15、S15A和S25構(gòu)成確定在促動器13的推動下，控制軸12是否到達預(yù)定基準(zhǔn)位置的基準(zhǔn)位置確定裝置或部件(section)，步驟S18和S26構(gòu)成當(dāng)基準(zhǔn)位置確定部件確定控制軸12已到達基準(zhǔn)位置時，獲悉控制軸傳感器14的輸出值Vn，并把獲悉的輸出值保存為傳感器輸出基準(zhǔn)值Vn0的學(xué)習(xí)裝置或部件，步驟S13和S22構(gòu)成當(dāng)發(fā)動機的曲軸16正在旋轉(zhuǎn)，并且向發(fā)動機的燃油供給被停止時，使控制軸12由促動器13推向基準(zhǔn)位置的學(xué)習(xí)準(zhǔn)備裝置或部件，步驟S17構(gòu)成當(dāng)學(xué)習(xí)準(zhǔn)備部件進行的控制軸12的驅(qū)動結(jié)束時，確定曲軸16是否已停止旋轉(zhuǎn)的曲軸旋轉(zhuǎn)確定裝置或部件，步驟S33構(gòu)成在檢測到停止發(fā)動機的要求之后，和曲軸16停止旋轉(zhuǎn)之前，使控制軸12由促動器13推向基準(zhǔn)位置的第二學(xué)習(xí)準(zhǔn)備部件。
日本專利申請P2004-036128(2004年2月13日提交)的整個內(nèi)容作為參考包含于此。
雖然參考本發(fā)明的某一實施例說明了本發(fā)明，但是本發(fā)明并不局限于上述實施例。鑒于上述教導(dǎo)，本領(lǐng)域的技術(shù)人員易于想到上述實施例的修改和變化。本發(fā)明的范圍由下述權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求
1.一種用于內(nèi)燃機的可變氣門控制的學(xué)習(xí)設(shè)備，包括能夠根據(jù)控制軸的角位置，改變發(fā)動機的氣門的升程特性的可變氣門操縱機構(gòu)；旋轉(zhuǎn)驅(qū)動控制軸的促動器；檢測控制軸的角位置的控制軸傳感器；確定在促動器的驅(qū)動下，控制軸是否已到達預(yù)定基準(zhǔn)位置的基準(zhǔn)位置確定部件；當(dāng)基準(zhǔn)位置確定部件確定控制軸已到達基準(zhǔn)位置時，獲悉控制軸傳感器的輸出值，并把獲悉的輸出值保存為傳感器輸出基準(zhǔn)值的學(xué)習(xí)部件；和當(dāng)發(fā)動機的曲軸正在旋轉(zhuǎn)，并且向發(fā)動機的燃油供給被停止時，使控制軸由促動器向基準(zhǔn)位置驅(qū)動的學(xué)習(xí)準(zhǔn)備部件。
2.按照權(quán)利要求1所述的學(xué)習(xí)設(shè)備，還包括機械地把控制軸停止在基準(zhǔn)位置的限制機構(gòu)。
3.按照權(quán)利要求1所述的學(xué)習(xí)設(shè)備，其中基準(zhǔn)位置確定部件被配置成根據(jù)控制軸傳感器的輸出值，估計控制軸是否已到達基準(zhǔn)位置。
4.按照權(quán)利要求2所述的學(xué)習(xí)設(shè)備，其中基準(zhǔn)位置確定部件被配置成監(jiān)視促動器的電動機電流，當(dāng)電動機電流等于或大于預(yù)定值時，估計控制軸已到達基準(zhǔn)位置。
5.按照權(quán)利要求1所述的學(xué)習(xí)設(shè)備，其中當(dāng)控制軸位于基準(zhǔn)位置時，使氣門升程和氣門的工作角度至少之一變成最小值。
6.按照權(quán)利要求1所述的學(xué)習(xí)設(shè)備，其中可變氣門操縱機構(gòu)包括偏心地固定安裝在控制軸上的圓形控制凸輪；以樞軸方式安裝在控制凸輪上的搖臂；可與曲軸以正時關(guān)系旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動軸；固定安裝在驅(qū)動軸上，驅(qū)動氣門打開和關(guān)閉的氣門操縱凸輪；以樞軸方式安裝在氣門操縱凸輪上，具有與搖臂的一端部連接的突出端部的第一連接部件；和具有與搖臂的另一端部樞軸連接的端部，和與氣門操縱凸輪樞軸連接的另一端部的第二連接部件。
7.按照權(quán)利要求1所述的學(xué)習(xí)設(shè)備，其中學(xué)習(xí)準(zhǔn)備部件被配置成當(dāng)檢測到停止發(fā)動機的要求時，并且在停止向發(fā)動機供給燃油之后，使控制軸由促動器向基準(zhǔn)位置驅(qū)動。
8.按照權(quán)利要求1所述的學(xué)習(xí)設(shè)備，還包括當(dāng)學(xué)習(xí)準(zhǔn)備部件進行的控制軸的驅(qū)動完成時，確定曲軸是否已停止旋轉(zhuǎn)的曲柄旋轉(zhuǎn)確定部件，學(xué)習(xí)部件被配置成如果曲柄旋轉(zhuǎn)確定部件確定曲軸已停止旋轉(zhuǎn)，那么禁止獲悉和保存?zhèn)鞲衅鬏敵龌鶞?zhǔn)值。
9.按照權(quán)利要求1所述的學(xué)習(xí)設(shè)備，還包括響應(yīng)啟動發(fā)動機的要求，驅(qū)動曲軸的起動機，學(xué)習(xí)準(zhǔn)備部件被配置成當(dāng)曲軸正在旋轉(zhuǎn)，并且在開始向發(fā)動機供給燃油之前，使控制軸由促動器向基準(zhǔn)位置驅(qū)動。
10.按照權(quán)利要求9所述的學(xué)習(xí)設(shè)備，還包括在學(xué)習(xí)部件獲悉并保存?zhèn)鞲衅鬏敵龌鶞?zhǔn)值之后，并在開始向發(fā)動機供給燃油之前，朝著空轉(zhuǎn)目標(biāo)值改變控制軸的角位置的控制部件。
11.按照權(quán)利要求9所述的學(xué)習(xí)設(shè)備，還包括在檢測到啟動發(fā)動機的要求，而不借助學(xué)習(xí)部件獲悉和保存?zhèn)鞲衅鬏敵龌鶞?zhǔn)值之后，并在開始向發(fā)動機供給燃油之前，當(dāng)過去預(yù)定的時間時，朝著空轉(zhuǎn)目標(biāo)值改變控制軸的角位置的控制部件。
12.按照權(quán)利要求8所述的學(xué)習(xí)設(shè)備，還包括在檢測到停止發(fā)動機的要求之后，并在曲軸停止旋轉(zhuǎn)之前，使控制軸由促動器向基準(zhǔn)位置驅(qū)動的第二學(xué)習(xí)準(zhǔn)備部件。
13.一種用于能夠根據(jù)控制軸的角位置，改變發(fā)動機的氣門的升程特性的可變氣門操縱機構(gòu)的學(xué)習(xí)設(shè)備，所述學(xué)習(xí)設(shè)備包括旋轉(zhuǎn)驅(qū)動控制軸的促動器；檢測控制軸的角位置的控制軸傳感器；確定在促動器的驅(qū)動下，控制軸是否已到達預(yù)定基準(zhǔn)位置的確定裝置；當(dāng)確定裝置確定控制軸已到達基準(zhǔn)位置時，獲悉控制軸傳感器的輸出值，并把獲悉的輸出值保存為傳感器輸出基準(zhǔn)值的學(xué)習(xí)裝置；和當(dāng)發(fā)動機的曲軸正在旋轉(zhuǎn)，并且停止向發(fā)動機供給燃油時，使控制軸由促動器向基準(zhǔn)位置驅(qū)動的學(xué)習(xí)準(zhǔn)備裝置。
14.一種用于內(nèi)燃機的可變氣門控制的學(xué)習(xí)方法，包括準(zhǔn)備能夠根據(jù)控制軸的角位置的變化，改變發(fā)動機的氣門的升程特性的可變氣門操縱機構(gòu)；準(zhǔn)備旋轉(zhuǎn)驅(qū)動控制軸的促動器；準(zhǔn)備檢測控制軸的角位置的控制軸傳感器；確定在促動器的驅(qū)動下，控制軸是否已到達預(yù)定基準(zhǔn)位置；當(dāng)確定控制軸已到達基準(zhǔn)位置時，獲悉控制軸傳感器的輸出值，并把獲悉的輸出值保存為傳感器輸出基準(zhǔn)值；和當(dāng)發(fā)動機的曲軸正在旋轉(zhuǎn)，并且停止向發(fā)動機供給燃油時，使控制軸由促動器向基準(zhǔn)位置驅(qū)動。
15.按照權(quán)利要求14所述的學(xué)習(xí)方法，還包括準(zhǔn)備限制機構(gòu)，并借助限制機構(gòu)，把控制軸停止在基準(zhǔn)位置。
16.按照權(quán)利要求15所述的學(xué)習(xí)方法，其中確定包括根據(jù)控制軸傳感器的輸出值，估計控制軸是否已到達基準(zhǔn)位置。
17.按照權(quán)利要求15所述的學(xué)習(xí)方法，其中確定包括監(jiān)視促動器的電動機電流，當(dāng)電動機電流等于或大于預(yù)定值時，估計控制軸已到達基準(zhǔn)位置。
18.按照權(quán)利要求14所述的學(xué)習(xí)方法，其中使控制軸由促動器向基準(zhǔn)位置驅(qū)動包括當(dāng)檢測到停止發(fā)動機的要求時，并且在停止向發(fā)動機供給燃油之后，使控制軸由促動器向基準(zhǔn)位置驅(qū)動。
19.按照權(quán)利要求18所述的學(xué)習(xí)方法，還包括當(dāng)結(jié)束促動器朝著基準(zhǔn)位置驅(qū)動控制軸時，確定曲軸是否已停止旋轉(zhuǎn)，當(dāng)確定曲軸已停止旋轉(zhuǎn)時，禁止獲悉控制軸傳感器的輸出值。
20.按照權(quán)利要求14所述的學(xué)習(xí)方法，其中發(fā)動機還包括響應(yīng)啟動發(fā)動機的要求，驅(qū)動曲軸的起動機，其中使控制軸由促動器向基準(zhǔn)位置驅(qū)動包括當(dāng)曲軸在起動機的驅(qū)動下旋轉(zhuǎn)時，并在開始向發(fā)動機供給燃油之前，使控制軸由促動器向基準(zhǔn)位置驅(qū)動。
21.按照權(quán)利要求20所述的學(xué)習(xí)方法，還包括在獲悉并保存?zhèn)鞲衅鬏敵龌鶞?zhǔn)值之后，并在開始向發(fā)動機供給燃油之前，朝著空轉(zhuǎn)目標(biāo)值改變控制軸的角位置。
22.按照權(quán)利要求20所述的學(xué)習(xí)方法，還包括在檢測到啟動發(fā)動機的要求，而不借助學(xué)習(xí)部件獲悉和保存?zhèn)鞲衅鬏敵龌鶞?zhǔn)值之后，并在開始向發(fā)動機供給燃油之前，當(dāng)過去預(yù)定的時間時，朝著空轉(zhuǎn)目標(biāo)值改變控制軸的角位置。
23.按照權(quán)利要求20所述的學(xué)習(xí)方法，還包括在檢測到停止發(fā)動機的要求之后，并在曲軸停止旋轉(zhuǎn)之前，使控制軸由促動器向基準(zhǔn)位置驅(qū)動。
全文摘要
一種用于內(nèi)燃機的可變氣門控制的學(xué)習(xí)設(shè)備，包括可變氣門操縱機構(gòu)，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動控制軸的促動器，檢測控制軸的角位置的控制軸傳感器，確定在促動器的驅(qū)動下，控制軸是否已到達預(yù)定基準(zhǔn)位置的基準(zhǔn)位置確定部件，當(dāng)確定控制軸已到達基準(zhǔn)位置時，獲悉控制軸傳感器的輸出值，并把獲悉的輸出值保存為傳感器輸出基準(zhǔn)值的學(xué)習(xí)部件，和當(dāng)發(fā)動機的曲軸正在旋轉(zhuǎn)，并且停止向發(fā)動機供給燃油時，使控制軸由促動器向基準(zhǔn)位置驅(qū)動的學(xué)習(xí)準(zhǔn)備部件。還提供一種學(xué)習(xí)方法。
文檔編號F02D13/02GK1654790SQ200510008250
公開日2005年8月17日 申請日期2005年2月7日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月13日
發(fā)明者野原常靖, 赤坂裕三, 川村克彥, 三浦創(chuàng), 西井聰 申請人:日產(chǎn)自動車株式會社