專利名稱：用于內(nèi)燃發(fā)動機的怠速控制裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種用于內(nèi)燃發(fā)動機的怠速控制裝置，其將怠速運轉(zhuǎn)期間 的發(fā)動機轉(zhuǎn)速控制為與目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速相同。
背景技術(shù)：
通常，目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速在內(nèi)燃發(fā)動機怠速運轉(zhuǎn)期間設定。為了使實際發(fā)動機轉(zhuǎn)速等于目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速，要執(zhí)行怠速控制(下文稱為ISC)。 在ISC中，例如節(jié)氣門和怠速控制氣門的進氣量控制氣門的開度受到控制，由此調(diào)節(jié)吸入燃燒室內(nèi)的進氣量。在內(nèi)燃發(fā)動機怠速運轉(zhuǎn)期間，當由發(fā)動機動力驅(qū)動的附屬設備(例 如空調(diào)器壓縮機和動力轉(zhuǎn)向泵)的負栽和車輛的電力消耗增加時，負載 和電力消耗的這種增加會突然降低發(fā)動機轉(zhuǎn)速。因此，為了補償發(fā)動機轉(zhuǎn)速的降低，進氣量需要快速增加。進氣量控制氣門的開度通過ISC增加。由于進氣量控制氣門與燃燒室間隔一定距離，因此從氣門的開度增 加時至吸入燃燒室內(nèi)的進氣量實際增加時存在時間延遲。在這種延遲期 間，發(fā)動機轉(zhuǎn)速持續(xù)下降。以此方式，在通過控制進氣量控制氣門的開度而執(zhí)行的ISC中，當發(fā)動機轉(zhuǎn)速由于附屬設備的負載和電力消耗的增加而快速下降時，怠速控制暫時滯后于期望的正時。另一方面，為了增加發(fā)動機動力或者改善排放，已經(jīng)提出了一種包括可變氣門致動調(diào)節(jié)機構(gòu)(例如，參見日本公開專利公報No. 2001-263015)的內(nèi)燃發(fā)動機。這種機構(gòu)改變例如進氣門的開啟時間段 和升程的氣門致動參數(shù)。在具有這種氣門致動參數(shù)調(diào)節(jié)機構(gòu)的內(nèi)燃發(fā)動機中，吸入燃燒室內(nèi) 的進氣量通過改變氣門致動參數(shù)而快速改變。由此，當發(fā)動機轉(zhuǎn)速快速 下降時，除了調(diào)節(jié)進氣量控制氣門開度的增加之外，還改變氣門致動參 數(shù)，從而進氣量快速增加
發(fā)明內(nèi)容
在具有這種氣門致動參數(shù)調(diào)節(jié)機構(gòu)的內(nèi)燃發(fā)動機中，通過改變氣門 致動參數(shù)所進行的怠速控制導致如下缺點。即，在怠速運轉(zhuǎn)期間，在氣門致動參數(shù)改變之后立即增加的進氣量 主要是存在于進氣門和沿進氣路徑位于進氣門上游的進氣量控制氣門 之間的空氣量。當此部分內(nèi)的空氣朝向燃燒室快速流動時，進氣量控制 氣門的下游部分內(nèi)的進氣壓力快速降低。這降低了在進氣沖程期間進氣 量控制氣門下游的進氣通道部分和燃燒室之間的壓差。此后，已經(jīng)通過 改變氣門致動參數(shù)增加的進氣量減少。因此，如果氣門致動參數(shù)在發(fā)動 機轉(zhuǎn)速下降時改變，那么發(fā)動機轉(zhuǎn)速的下降沒有受到充分地抑制。因此，本發(fā)明的目的是提供一種用于內(nèi)燃發(fā)動機的怠速控制裝置， 其抑制了怠速運轉(zhuǎn)期間發(fā)動機轉(zhuǎn)速的下降。為了達到上述目的，本發(fā)明的一個方面提供了 一種用于將怠速運轉(zhuǎn) 期間的內(nèi)燃發(fā)動機轉(zhuǎn)速控制為目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速的裝置。發(fā)動機包括能夠內(nèi)的進氣量控制氣門，其中氣門致動參數(shù)是進氣門的氣門開啟時間段和 氣門升程中的至少一個。該裝置包括改變部分，當?shù)∷龠\轉(zhuǎn)期間的發(fā)動 機轉(zhuǎn)速快速降低時，該改變部分改變進氣門致動參數(shù)和作為進氣量控制 氣門的開度的控制氣門開度，使得進氣量增加。


圖l是示出應用有根據(jù)本發(fā)明第一實施方式的怠速控制裝置的內(nèi)燃發(fā)動機的示意圖；圖2是示出通過第一實施方式的可變氣門正時機構(gòu)改變的進氣門的 氣門正時的圖表；圖3是示出通過第一實施方式的可變氣門開啟持續(xù)機構(gòu)改變的進氣 門的最大氣門升程和氣門開啟持續(xù)時間的圖表；圖4是示出用于根據(jù)第一實施方式的ISC的過程的流程圖；圖5是示出根據(jù)第一實施方式的用于抑制發(fā)動機轉(zhuǎn)速下降的控制過 程的流程圖；圖6是示出在執(zhí)行下降抑制控制的過程中抑制發(fā)動機轉(zhuǎn)速下降的示 例的時間圖；圖7是示出根據(jù)第二實施方式的用于抑制發(fā)動機轉(zhuǎn)速下降的控制過 程的一部分的流程圖；圖8是示出進氣門的氣門正時變化的示意圖，其中部分(A)是示 出不執(zhí)行此實施方式的下降抑制控制的情況下的圖，而部分(B)是示 出執(zhí)行此實施方式的下降抑制控制的情況下的圖；以及圖9是用于解釋氣門重疊度隨氣門升程的增加而增加的圖表。
具體實施方式
現(xiàn)在將參考圖l至6描述根據(jù)本發(fā)明第一實施方式的用于內(nèi)燃發(fā)動 機的怠速控制裝置。圖1示出根據(jù)此實施方式的發(fā)動機1的構(gòu)造。如圖1所示，發(fā)動機1具有氣缸體2和氣缸蓋3。氣缸體2具有氣 缸21?；钊?2容納于氣釭21內(nèi)而在氣釭21內(nèi)往復運動?；钊?2的往 復運動通過連桿24傳遞到曲軸25。由此發(fā)動機1的動力從曲軸25輸出。燃燒室23通過氣缸21的內(nèi)周表面、活塞22的頂部和氣缸蓋3限 定于氣缸21內(nèi)。進氣口 31和排氣口 32形成于氣缸蓋3內(nèi)。進氣管33連接到進氣 口 31，排氣管34連接到排氣口 32。進氣口 31和燃燒室23通過進氣門 35的開啟和關閉而彼此連通或斷開，而排氣口 32和燃燒室23通過排氣 門36的開啟和關閉而彼此連通或斷開。噴射器39設置在進氣口 31內(nèi) 以向進氣口 31中噴射燃料?；鸹ㄈ?7設置在氣缸蓋3的形成了燃燒室23頂部的部分內(nèi)?；鸹?塞37發(fā)出火花以點燃空氣-燃料混合物。 穩(wěn)壓室40位于進氣管33內(nèi)。節(jié)氣門38位于進氣管33的相對于進 氣流處于穩(wěn)壓室40上游的部分內(nèi)。節(jié)氣門38調(diào)節(jié)流經(jīng)進氣管33的空
氣的流量。節(jié)氣門38用作進氣量控制氣門。進氣口 31、進氣管33和穩(wěn) 壓室40形成進氣流經(jīng)的進氣通道?？勺儦忾T致動機構(gòu)5設置在氣缸蓋3內(nèi)以改變進氣門35的氣門致 動參數(shù)?？勺儦忾T致動機構(gòu)5包括改變進氣門35的氣門正時的可變氣 門正時機構(gòu)51和改變進氣門35的氣門開啟持續(xù)時間INCAM的可變氣 門開啟持續(xù)機構(gòu)53。進氣門35的氣門開啟持續(xù)時間INCAM對應于進 氣門35開啟的時間段?？勺儦忾T開啟持續(xù)機構(gòu)53用作氣門致動參數(shù)調(diào) 節(jié)機構(gòu)。可變氣門正時機構(gòu)51改變驅(qū)動進氣門35的凸輪軸與發(fā)動機1的曲 軸25之間的相對轉(zhuǎn)動相位。即，可變氣門正時機構(gòu)51連續(xù)改變進氣門 35的氣門正時INVT。當氣門正時INVT改變時，進氣門35的開啟點 (IVO)和進氣門35的關閉點(IVC)均提前或延遲相同的曲柄角角度。 即，在進氣門35的開啟時間段(IVOT)如圖2所示保持不變的狀態(tài)下， 進氣門開啟點IVO和進氣門關閉點IVC^皮提前或延遲?？勺儦忾T正時 機構(gòu)51的致動通過下述電子控制單元9控制，使得氣門正時INVT變 得等于根據(jù)發(fā)動機1的運行狀態(tài)確定的目標氣門正時INVTt?？勺儦忾T開啟持續(xù)機構(gòu)53連續(xù)改變進氣門35的氣門開啟持續(xù)時間 INCAM、或者開啟時間段IVOT及氣門升程的最大值(下文稱為最大 氣門升程VL)。如圖3所示，進氣門35的最大氣門升程VL在氣門升 程上限VLmax和氣門升程下限VLmin之間變化，氣門升程上限VLmax 是最大氣門升程VL的上限，氣門升程下限VLmin是最大氣門升程VL 的下限。在與最大氣門升程VL的連續(xù)變化同步時，進氣門35的氣門 開啟持續(xù)時間INCAM連續(xù)變化。即，隨著最大氣門升程VL減少，氣 門開啟持續(xù)時間INCAM相應地縮短。氣門開啟持續(xù)時間INCAM在升 程上限VLmax處最大，并且氣門開啟持續(xù)時間INCAM在升程下限 VLmin處最小。可變氣門開啟持續(xù)機構(gòu)53的致動由下述電子控制單元 9控制，使得最大氣門升程VL變得等于根據(jù)發(fā)動機1的運行狀態(tài)確定 的目標最大氣門升程VL。由于可變氣門開啟持續(xù)機構(gòu)53同步改變最大 氣門升程VL和氣門開啟持續(xù)時間INCAM，所以可變氣門開啟持續(xù)機 構(gòu)53可受到控制，使得氣門開啟持續(xù)時間INCAM變成根據(jù)發(fā)動機1 的運行狀態(tài)確定的目標氣門開啟持續(xù)時間。而且，當可變氣門開啟持續(xù)機構(gòu)53被啟動時，進氣門35的進氣門
開啟點IVO和進氣門關閉點IVC改變。可變氣門正時機構(gòu)51能夠獨立 于可變氣門開啟持續(xù)機構(gòu)53的操作任意設定進氣門開啟點IVO和進氣 門關閉點IVC。曲軸25耦聯(lián)到由發(fā)動機1的動力驅(qū)動的附屬設備26。這些附屬設 備26包括例如空調(diào)壓縮機、動力轉(zhuǎn)向泵、液壓泵和交流發(fā)電機。發(fā)動機l包括用于檢測操作狀態(tài)的多種傳感器。多種類型的傳感器包括例如檢測通過進氣管33的流量(進氣量) 的進氣量傳感器91、檢測發(fā)動機1的冷卻劑溫度(冷卻劑溫度THW) 的冷卻劑溫度傳感器92、以及檢測曲軸的轉(zhuǎn)動角度(曲柄角度)和發(fā)動 機轉(zhuǎn)速NE的曲柄角度傳感器93。另外，傳感器包括檢測節(jié)氣門38的 開度(節(jié)氣門開度TA)的節(jié)氣門開度傳感器94、檢測進氣門35的氣 門正時INVT的氣門正時傳感器95、檢測進氣門35的最大升程VL的 氣門升程傳感器96、以及檢測加速踏板的操作量的加速踏板傳感器97。發(fā)動機1包括電子控制單元9，電子控制單元9包括例如微電腦。 電子控制單元9從多種傳感器接收檢測信號并且執(zhí)行多種計算。基于計 算結(jié)果，電子控制單元9執(zhí)行多種關于發(fā)動機控制的控制，例如節(jié)氣門 開度控制、燃料噴射控制、可變氣門正時機構(gòu)51和可變氣門開啟持續(xù) 機構(gòu)53的控制。在這些多種控制中，電子控制單元9執(zhí)行ISC。ISC是這樣一種控制其中在發(fā)動機l怠速運轉(zhuǎn)期間，發(fā)動機轉(zhuǎn)速 NE受到控制而變成預定的目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速NEt,并且通過控制節(jié)氣門 38的開度執(zhí)行該控制。在下文中，將參考圖4的流程圖來描述ISC的過程。流程圖中所示的一 系列過程由電子控制單元9以預定的間隔執(zhí)行。如圖4所示，i殳定怠速運轉(zhuǎn)期間的目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速NEt (S100)。 具體地，基于冷卻劑溫度THW計算發(fā)動機轉(zhuǎn)速NE的目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速 NEt。冷卻劑溫度THW越低，發(fā)動機的燃燒狀態(tài)變得越不穩(wěn)定。為避 免這種情況，目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速NEt隨著冷卻劑溫度THW的降低而增加。
然后，計算發(fā)動機轉(zhuǎn)速NE與目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速NEt之間的偏差ANE (ANE = NEt-NE) (SllO)?；谄預NE，計算節(jié)氣門校正量TAf (S120)。以如下方式計算節(jié)氣門校正量TAf。當發(fā)動機轉(zhuǎn)速NE低于目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速NEt (偏差ANEX))時，節(jié) 氣門校正量TAf設定為正值。當發(fā)動機轉(zhuǎn)速NE高于目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速 NEt (偏差ANEO)時，節(jié)氣門校正量TAf設定為負值。偏差ANE的絕 對值(=|NEt-NE|)越大，節(jié)氣門校正量TAf的絕對值設定得越大。 當發(fā)動機轉(zhuǎn)速NE 4于目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速NEt時，節(jié)氣門校正量TAf設定 為0。以此方式，才艮據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速NE相對于目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速NEt的偏 差計算節(jié)氣門校正量。然后，基于如下方程(1)設定目標節(jié)氣門開度TAt。目標節(jié)氣門開度TAt-基礎節(jié)氣門開度TAb +節(jié)氣門校正量TAf基礎節(jié)氣門開度TAb基于目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速NEt確定。目標發(fā)動機 轉(zhuǎn)速NEt越高，基礎節(jié)氣門開度Tab設定得越大。當基于偏差ANE校正基礎節(jié)氣門開度TAb以獲得目標節(jié)氣門開度 TAt時，節(jié)氣門38的開度被控制為等于目標節(jié)氣門開度TAt。當前過程 暫時中止。通過執(zhí)行ISC過程，根據(jù)偏差ANE調(diào)節(jié)節(jié)氣門開度TA。由此調(diào)節(jié) 了吸入燃燒室23內(nèi)的進氣量。通過隨著進氣量的調(diào)節(jié)而改變?nèi)剂蠂娚?量，怠速運轉(zhuǎn)期間的發(fā)動機轉(zhuǎn)速NE受到反饋控制并且維持在目標發(fā)動 機轉(zhuǎn)速NEt。在發(fā)動機1怠速運轉(zhuǎn)期間，如果附屬設備26的負載和車輛的電力 消耗增加，則發(fā)動機轉(zhuǎn)速NE在某些情況下突然下降。為了補償發(fā)動機 轉(zhuǎn)速NE的這種下降，進氣量需要快速增加。由于節(jié)氣門38與燃燒室23間隔一定距離，從節(jié)氣門38的開度增 加時至吸入燃燒室23內(nèi)的進氣量實際增加時存在時間延遲。在此延遲 期間，發(fā)動機轉(zhuǎn)速NE持續(xù)下降。以此方式，在通過控制節(jié)氣門38的 開度而執(zhí)行的ISC中，當發(fā)動機轉(zhuǎn)速NE由于附屬設備的負載和電力消
耗的增加而快速下降時，怠速控制暫時延后需要的時間。另一方面，發(fā)動機1具有可變氣門開啟持續(xù)機構(gòu)53,該氣門開啟持 續(xù)機構(gòu)53改變例如進氣門35的開啟時間段和最大升程的氣門致動參 數(shù)。可變氣門開啟持續(xù)機構(gòu)53改變氣門致動參數(shù)以增加進氣量。即， 可變氣門開啟持續(xù)機構(gòu)53增加最大氣門升程VL和氣門開啟持續(xù)時間 INCAM,由此快速改變吸入燃燒室23內(nèi)的進氣量。由此，當發(fā)動機轉(zhuǎn) 速NE如上所述快速下降時，進氣量可通過改變氣門致動參數(shù)快速增加。 然而，當通過氣門致動參數(shù)的這種改變控制怠速時，會導致如下缺點。即，在怠速運轉(zhuǎn)期間，在氣門致動參數(shù)改變之后立即增加的進氣量 主要是存在于進氣門35和沿進氣路徑位于進氣門35上游的節(jié)氣門38 之間的空氣量。當此部分內(nèi)的空氣快速流向燃燒室23時，節(jié)氣門38下 游部分的進氣壓力快速下降。這降低了進氣沖程期間節(jié)氣門38下游的 進氣通道部分和燃燒室23之間的壓差，并且已經(jīng)通過改變氣門致動參 數(shù)而增加的進氣量隨后減少。因此，如果氣門致動參數(shù)在發(fā)動機轉(zhuǎn)速 NE下降時改變，那么發(fā)動機轉(zhuǎn)速NE的下降沒有受到充分的抑制。因此，在此實施方式中，執(zhí)行用于抑制發(fā)動機轉(zhuǎn)速NE下降的控制 以抑制怠速運轉(zhuǎn)期間的發(fā)動機轉(zhuǎn)速NE下降。圖5的流程圖示出了發(fā)動機轉(zhuǎn)速下降抑制控制的過程。流程圖中示出的一系列過程通過電子控制單元9以預定間隔執(zhí)行， 電子控制單元9用作改變部分。在此過程中，如圖5所示，首先確定當前是否執(zhí)行ISC (S200)。如 果確定當前不執(zhí)行ISC (S200的結(jié)果為否)，則當前過程暫時終止。另一方面，如果確定當前執(zhí)行ISC (S200的結(jié)果為是)，則確定發(fā) 動機轉(zhuǎn)速NE是否快速降低，即，是否存在發(fā)動機轉(zhuǎn)速NE下降(S210 )。 具體地，基于預定時間內(nèi)發(fā)動機轉(zhuǎn)速NE的下降量計算發(fā)動機轉(zhuǎn)速NE 的下降率NEd，如果下降率NEd超過預定閾值a，則確定出存在發(fā)動機 轉(zhuǎn)速NE下降。如果在步驟S210確定出不存在發(fā)動機轉(zhuǎn)速NE下斷S210 的結(jié)果為否)，則當前過程暫時中止。另 一方面，如果確定出存在發(fā)動機轉(zhuǎn)速NE下斷S210的結(jié)果為是)， 則基于下降率NEd計算節(jié)氣門增加量TAu和氣門升程增加量VLu (S220 )。節(jié)氣門增加量TAu是用于增加節(jié)氣門38的節(jié)氣門開度TA的 值，而氣門升程增加量VLu是用于增加進氣門35的最大氣門升程VL 的值。由于用于抑制發(fā)動機轉(zhuǎn)速NE的快速下降的進氣量的增加量根據(jù) 下降率Ned改變，所以當下降率NEd增加時基于下降率NEd將節(jié)氣門 增加量TAu和氣門升程增加量VLu計算為較大值。接下來，基于下列方程(2)校正已經(jīng)在ISC中計算出的當前的目 標節(jié)氣門開度TAt，并且基于下列方程(3)校正當前的目標最大氣門 升程VLt ( S230 )。發(fā)動機1怠速運轉(zhuǎn)過程中的目標最大氣門升程VLt 具有事先已確定的合適值。目標節(jié)氣門開度TAt=當前的目標節(jié)氣門開度TAt+節(jié)氣門增加量 TAu (2)目標最大氣門升程VLt=當前的目標最大氣門升程VLt+氣門升程 增加量VLu ( 3 )以此方式，根據(jù)下降率NEd校正目標節(jié)氣門開度TAt,并且增加節(jié) 氣門38的開度。而且，由于目標最大氣門升程VLt根據(jù)下降率NEd校 正，所以最大氣門升程VL增加。然后當前過程暫時中止。圖6示出了在執(zhí)行下降抑制控制過程中抑制發(fā)動機轉(zhuǎn)速NE下降的 示例。在圖6中，發(fā)動機轉(zhuǎn)速NE在時間tl之前在上述ISC中被控制 為目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速NEt。如圖6所示，已經(jīng)被控制為用于怠速運轉(zhuǎn)的目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速NEt的 發(fā)動機轉(zhuǎn)速NE在時間tl開始快速下降。當下降率NEd超過閾值a(時 間t2)時，確定出存在發(fā)動機轉(zhuǎn)速NE下降。當僅增加進氣門35的最大氣門升程VL時，進氣量暫時增加，如圖 6中的雙點劃線所示。然而，在進氣通道中，節(jié)氣門38下游部分內(nèi)的進 氣壓力快速下降。由此，在時間t2之后，已經(jīng)增加的發(fā)動機轉(zhuǎn)速NE將 再次下降。在此實施方式中，執(zhí)行了下降抑制過程，使得最大氣門升程VL和 節(jié)氣門開度TA增加。因此，即使進氣通道的從節(jié)氣門38到進氣門35
的部分中的空氣由于最大氣門升程VL的改變而快速流向燃燒室23，流 動的空氣量也能從節(jié)氣門38上游的部分快速補償。這抑制了節(jié)氣門38 下游的進氣通道部分中的進氣壓力的下降。由此，在最大氣門升程VL 改變后，進氣通道和燃燒室23之間的壓差得以維持，并且進氣量的增 加在時間t2之后持續(xù)。因此，為了應對發(fā)動機1怠速運轉(zhuǎn)過程中發(fā)動 機轉(zhuǎn)速NE的下降，進氣量快速增加。相應地，抑制了怠速運轉(zhuǎn)期間發(fā) 動機轉(zhuǎn)速NE的下降。上述實施方式提供了如下優(yōu)點。(1)當在怠速運轉(zhuǎn)期間發(fā)動機轉(zhuǎn)速NE快速下降時，最大氣門升程 VL和節(jié)氣門開度TA被改變以增加進氣量。因此，為了應對在發(fā)動機l 怠速運轉(zhuǎn)期間發(fā)動機轉(zhuǎn)速NE的下降，進氣量快速地和連續(xù)地增加。因 此，在怠速運轉(zhuǎn)期間發(fā)動機轉(zhuǎn)速NE的下降受到可靠地抑制。(2 )最大氣門升程VL和節(jié)氣門開度TA的改變量根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速 NE的下降率NEd改變。具體地，下降率NEd越大，最大氣門升程VL 和節(jié)氣門開度TA設定得越大。由此，發(fā)動機轉(zhuǎn)速NE的下降根據(jù)發(fā)動 機轉(zhuǎn)速NE的下降狀態(tài)得到合適抑制。接下來將參考圖7和8描述根據(jù)本發(fā)明第二實施方式的用于內(nèi)燃發(fā) 動機的怠速控制裝置。在第一實施方式中，當存在發(fā)動機轉(zhuǎn)速NE下降時最大氣門升程VL 和節(jié)氣門開度TA增加。然而，當改變進氣門35的最大氣門升程VL以 增加進氣量時，可增加進氣門35和排氣門36均打開的時間段，即增加 氣門重疊度。特別是，上述可變氣門開啟持續(xù)機構(gòu)53構(gòu)造成與最大氣 門升程VL的增加同步增加進氣門35的氣門開啟時間段IVOT。由此， 當最大氣門升程VL增加時，氣門重疊度不可避免地增加。如果氣門重 疊度增加，則內(nèi)部EGR (廢氣再循環(huán))相應地增加。這減少了吸入燃 燒室23內(nèi)的新鮮空氣量。由此，即使進氣門35的最大升程VL被改變 以增加進氣量，進氣量也沒有增加期望的量。因此，在此實施方式中，圖7中示出的步驟S300和步驟S310的過 程增加到第一實施方式中描述的下降抑制過程。當改變最大氣門升程 VL和節(jié)氣門開度TA時，進氣門35的氣門正時INVT被延遲。
在此實施方式中，如圖7所示，在圖5中示出的步驟S230之后執(zhí) 行步驟S300和步驟S310。在步驟S300,根據(jù)因最大氣門升程VL的變化而導致的氣門重疊度 的增加，改變進氣門35的延遲校正量INVTr。具體地，延遲校正量INVTr 基于在步驟S230校正的目標最大氣門升程VLt計算。為了抑制因目標 最大氣門升程VLt的增加而導致的氣門重疊度的增加，當目標氣門升程 VLt增加時延遲校正量INVTr計算為具有較大值。這種構(gòu)造允許適當 地設定氣門正時INVT的延遲量。當延遲氣門正時INVT以抑制氣門重疊度的增加時，延遲校正量 INVTr需要計算為使得在氣門正時INVT延遲的情況下的氣門重疊度小 于在進氣門35的實際最大氣門升程VL等于步驟S230校正的目標最大 氣門升程VLt的情況下的氣門重疊度。因此，延遲校正量INVTr可計 算為這樣一個值利用該值，氣門重疊度將等于或者小于最大氣門升程 VL增加之前的氣門重疊度。隨后，在步驟S310，目標氣門正時INVTt基于下列方程(4)延遲。目標氣門正時INVTt=當前的目標氣門正時INVTt +延遲校正量 INVTr ( 4 )當目標氣門正時INVTt根據(jù)目標最大氣門升程VLt延遲時，可變 氣門正時機構(gòu)51受到控制使得實際氣門正時INVT變得等于目標氣門 正時INVTt。然后當前過程暫時中止。圖8的部分(A)和(B)示出了當執(zhí)行此實施方式的下降抑制過程 時進氣門35的氣門正時變化。如圖8的(A)部分所示，在可變氣門開啟持續(xù)機構(gòu)53中，當目標 最大氣門升程VLt增加時，進氣門35的開啟時間段增加。因此，如果 不采取措施，則由于氣門重疊度OL的增加，進氣量不會增加期望的量。另一方面，如果執(zhí)行此實施方式的下降抑制過程，當目標最大氣門 升程VLt如圖8的部刺B)所示增加時進氣門35的目標氣門正時INVTt 延遲。因此，進氣門35的開啟正時延遲，使得氣門重疊度OL的增加 受到抑制。由此，當目標最大氣門升程VLt增加時，進氣量可靠地增加。
上述實施方式提供如下優(yōu)點。(1)當改變最大氣門升程VL和節(jié)氣門開度TA時，進氣門35的 氣門正時INVT被延遲。因此，當改變最大氣門升程VL以增加進氣量 時，進氣門35的開啟正時被延遲。這如上所述抑制了氣門重疊度的增 加。由此，當最大氣門升程VL和節(jié)氣門開度TA改變時，進氣量可靠 地增加。(2 )氣門正時INVT的延遲量根據(jù)因最大氣門升程VL的改變而導 致的氣門重疊度的增加而改變。具體地，氣門正時INVT的延遲量隨著 因最大氣門升程VL的改變而導致的氣門重疊度的增加量的增加而增 加。因此，適當?shù)卮_定了氣門正時INVT的延遲量。上述實施方式可4故如下改進。在上面闡釋的實施方式中，目標最大氣門升程VLt增加。不同于此， 當基于氣門開啟持續(xù)時間INCAM控制可變氣門開啟持續(xù)機構(gòu)53時， 氣門開啟持續(xù)時間INC AM的目標值可以與每個實施方式中所述的相同 的方式增加。在下降抑制過程中，最大氣門升程VL和節(jié)氣門開度TA的改變量 根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速NE的下降率NEd改變。不同于此，當發(fā)動機轉(zhuǎn)速NE 在怠速運轉(zhuǎn)過程中快速下降時，最大氣門升程VL和節(jié)氣門開度TA可 以任何方式改變，只要最大氣門升程VL和節(jié)氣門開度TA改變以增加 進氣量即可。例如，當確定出存在發(fā)動機轉(zhuǎn)速下降時，最大氣門升程 VL和節(jié)氣門開度TA中的每一個可增加預定的固定值。在下降抑制過程中，基于發(fā)動機轉(zhuǎn)速NE的下降率NEd確定是否存 在發(fā)動機轉(zhuǎn)速的下降，并且最大氣門升程VL和節(jié)氣門開度TA的改變 量根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速NE的下降率NEd改變。不同于此，由于實際發(fā)動機轉(zhuǎn)速NE和目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速NEt之間的 偏差ANE在發(fā)動機轉(zhuǎn)速快速下降時增加，所以可基于偏差ANE確定發(fā) 動機轉(zhuǎn)速NE的快速下降。在此情況下，用于抑制發(fā)動機轉(zhuǎn)速NE的快 速下降的進氣量的增加量根據(jù)偏差ANE改變。然后，當發(fā)動機轉(zhuǎn)速NE 和目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速NEt之間的偏差ANE超過預定的閾值J3時，確定出存 在發(fā)動機轉(zhuǎn)速的快速下降。最大氣門升程VL和節(jié)氣門開度TA的改變量可根據(jù)偏差ANE改變。在此情況下，同樣，發(fā)動機轉(zhuǎn)速NE的下降根 據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速NE的下降狀態(tài)受到抑制。在此構(gòu)造中，最大氣門升程 VL和節(jié)氣門開度TA優(yōu)選隨著偏差ANE的增加而增加。
在上面闡釋的實施方式中，在發(fā)動機轉(zhuǎn)速下降時改變的進氣門35 的氣門致動參數(shù)是氣門升程和開啟時間段。不同于此，如果僅僅進氣門 35的氣門升程和開啟時間段中的一個改變，也獲得相同的優(yōu)點。因此， 如果可變氣門開啟持續(xù)機構(gòu)53是僅僅改變進氣門35的開啟時間段 IVOT的氣門開啟時間段調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)、或者作為僅僅改變進氣門35的最大 氣門升程VL的氣門升程調(diào)節(jié)機構(gòu)，則可以與上述相同的方式應用本發(fā) 明。
如果可變氣門開啟持續(xù)機構(gòu)53是僅僅改變最大氣門升程VL的氣門 升程調(diào)節(jié)機構(gòu)，則即使氣門升程改變，進氣門35的開啟時間段也保持 不變。然而，如果氣門升程增加，那么氣門重疊度大致增加相應于圖9 中的陰影區(qū)A的量。由此，即使在可變氣門開啟持續(xù)機構(gòu)53是這種氣 門升程調(diào)節(jié)機構(gòu)的情況下，通過執(zhí)行第二實施方式的下降抑制過程也獲 得了第二實施方式的相同優(yōu)點。
在上面闡釋的實施方式中，位于進氣門35上游的進氣量控制氣門 是節(jié)氣門38。不同于此，如圖1中虛線所示，可在進氣通道中設置旁通 節(jié)氣門38的旁通管80，并且可在旁通管80中設置調(diào)節(jié)怠速運轉(zhuǎn)過程中 進氣量的怠速控制氣門81。在怠速控制氣門81的開度由電子控制單元 9控制的情況下，怠速控制氣門81可用作進氣量控制氣門。在此情況下， 同樣，當發(fā)動機轉(zhuǎn)速快速下降時通過改變怠速控制氣門81的開度以增 加進氣量，獲得了與上面闡釋的實施方式相同的優(yōu)點。
權(quán)利要求
1.一種用于將怠速運轉(zhuǎn)期間的內(nèi)燃發(fā)動機轉(zhuǎn)速控制為目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速的裝置，所述發(fā)動機包括能夠改變進氣門致動參數(shù)的氣門致動參數(shù)調(diào)節(jié)機構(gòu)，所述進氣門致動參數(shù)是進氣門的氣門開啟時間段和氣門升程中的至少一個；以及位于所述進氣門上游部分內(nèi)的進氣量控制氣門，所述裝置包括改變部分，當?shù)∷龠\轉(zhuǎn)期間的所述發(fā)動機轉(zhuǎn)速快速下降時，所述改變部分改變所述進氣門致動參數(shù)和作為所述進氣量控制氣門的開度的控制氣門開度，使得進氣量增加。
2. 如權(quán)利要求l所述的裝置，其中所述改變部分根據(jù)所述發(fā)動機 轉(zhuǎn)速的下降率改變所述進氣門致動參數(shù)和所述控制氣門開度的改變量。
3. 如權(quán)利要求2所述的裝置，其中所述改變部分隨著所述發(fā)動機 轉(zhuǎn)速的下降率增加而增加所述進氣門致動參數(shù)和所述控制氣門開度的 改變量。
4. 如權(quán)利要求l所述的裝置，其中所述改變部分根據(jù)實際發(fā)動機 轉(zhuǎn)速和所述目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速之間的偏差改變所述進氣門致動參數(shù)和所 述控制氣門開度的改變量。
5. 如權(quán)利要求4所述的裝置，其中所述改變部分隨著所述偏差增 加而增加所述進氣門致動參數(shù)和所述控制氣門開度的改變量。
6. 如權(quán)利要求l所述的裝置，其中，當?shù)∷龠\轉(zhuǎn)期間的所述發(fā)動 機轉(zhuǎn)速快速下降時，所述改變部分使所述進氣門致動參數(shù)和所述控制氣 門開度增加預定的固定值。
7. 如權(quán)利要求1至6中任一項所述的裝置，其中所述發(fā)動機還包 括能夠改變所述進氣門的氣門正時的可變氣門正時機構(gòu)，并且其中所述改變部分在改變所述進氣門致動參數(shù)和所述控制氣門開 度時延遲所述氣門正時。
8. 如權(quán)利要求7所述的裝置，其中所述改變部分延遲所述氣門正 時，由此抑制由于所述進氣門致動參數(shù)的改變而導致的氣門重疊度的增 加。
9. 如權(quán)利要求8所述的裝置，其中所述改變部分根據(jù)由于所述進 氣門致動參數(shù)的改變而導致的氣門重疊度的增加量改變所述氣門正時 的延遲量。
10. 如權(quán)利要求9所述的裝置，其中所述改變部分隨著由于所述進 氣門致動參數(shù)的改變所導致的氣門重疊度的增加量的增加而增加所述 延遲量。
11. 如權(quán)利要求1至10中任一項所述的裝置，其中所述進氣量控 制氣門是位于所述發(fā)動機的進氣通道中的節(jié)氣門。
12. 如權(quán)利要求1至10中任一項所述的裝置，其中所述發(fā)動機包 括進氣通道、位于所述進氣通道中的節(jié)氣門、連接到所迷進氣通道以旁 通所述節(jié)氣門的旁通管、以及位于所述旁通管內(nèi)的怠速控制氣門，其中所述進氣量控制氣門是所述怠速控制氣門。
全文摘要
當確定出發(fā)動機轉(zhuǎn)速NE快速降低(S210的結(jié)果為是)時，基于發(fā)動機轉(zhuǎn)速NE的下降率NEd計算節(jié)氣門增加量TAu和氣門升程增加量VLu(S220)。然后，通過使用節(jié)氣門增加量TAu和氣門升程增加量VLu增加節(jié)氣門的目標節(jié)氣門開度TAt和進氣門的目標最大氣門升程VLt(S230)。由此，可靠地抑制怠速運轉(zhuǎn)期間發(fā)動機轉(zhuǎn)速的降低。
文檔編號F01L1/34GK101155974SQ20068001090
公開日2008年4月2日 申請日期2006年4月5日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月5日
發(fā)明者不破直秀, 吉川久代 申請人:豐田自動車株式會社;株式會社電裝