專利名稱：內(nèi)燃機(jī)的可變氣門(mén)正時(shí)控制設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及內(nèi)燃機(jī)的可變氣門(mén)正時(shí)控制設(shè)備，用于改變內(nèi)燃機(jī)的 進(jìn)氣門(mén)或排氣門(mén)的氣門(mén)正時(shí)。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，在安裝在機(jī)動(dòng)車(chē)輛中的內(nèi)燃機(jī)中，越來(lái)越多數(shù)量的內(nèi)燃 機(jī)已經(jīng)采用可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備，用于改變進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén)的氣門(mén)正 時(shí)，實(shí)現(xiàn)增加輸出，減少燃料消耗和降低廢氣排放的目的。目前使用 的大多數(shù)可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備通過(guò)液壓驅(qū)動(dòng)相位改變機(jī)構(gòu)以便相對(duì)于 曲柄軸改變凸輪軸的旋轉(zhuǎn)相位，改變所驅(qū)動(dòng)的進(jìn)氣門(mén)和/或排氣門(mén)的 氣門(mén)正時(shí)以便通過(guò)凸輪軸打開(kāi)和關(guān)閉。然而，在類似此的液壓驅(qū)動(dòng)可 變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備中，存在在寒冷條件中以及在啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，液壓不 足、液壓控制的響應(yīng)性下降以及氣門(mén)正時(shí)控制的精確度下降的缺陷。
在此方面，例如在JP-A-6-213021中所公開(kāi)的，已經(jīng)開(kāi)發(fā)了電動(dòng) 機(jī)驅(qū)動(dòng)的可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備，其中用來(lái)自電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)功率，驅(qū)動(dòng)相 位改變機(jī)構(gòu)以便相對(duì)于曲柄軸，改變凸輪軸的旋轉(zhuǎn)相位，從而改變氣 門(mén)正時(shí)。
然而，在現(xiàn)有技術(shù)的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備中，因?yàn)榻Y(jié) 構(gòu)為電動(dòng)機(jī)作為一個(gè)整體與由曲柄軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的皮帶輪整體旋轉(zhuǎn)，存
在可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的慣性重量很重，以及可變氣門(mén)正時(shí) 設(shè)備的耐久性很差的缺陷。此外，必須使用使用電刷等的滑動(dòng)接觸配 置以便連接旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)和外部電線，而這還會(huì)致降低耐久性。同時(shí)， 現(xiàn)有技術(shù)的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備具有它們的整體結(jié)構(gòu)很 復(fù)雜以及成本高的缺陷。
鑒于這些情況，做出了本發(fā)明的，以及本發(fā)明的目的是提供內(nèi)燃 機(jī)的可變氣門(mén)正時(shí)控制設(shè)備，通過(guò)該設(shè)備，在實(shí)現(xiàn)可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備 的增加的耐久性和降低成本的要求的同時(shí)，可以通過(guò)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制 氣門(mén)正時(shí)，且可以提高氣門(mén)正時(shí)控制的精確度。

發(fā)明內(nèi)容
為實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備具有第一旋轉(zhuǎn) 部件，與凸輪軸同心放置并通過(guò)來(lái)自曲柄軸的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)功率被旋轉(zhuǎn)驅(qū)
動(dòng)；第二旋轉(zhuǎn)部件，與凸輪軸整體旋轉(zhuǎn)；相位改變部件，將旋轉(zhuǎn)功率 從第一旋轉(zhuǎn)部件傳送到第二旋轉(zhuǎn)部件以及相對(duì)于第一旋轉(zhuǎn)部件，改變 第二旋轉(zhuǎn)部件的旋轉(zhuǎn)相位；以及電動(dòng)機(jī)，與凸輪軸同心放置以便控制 該相位改變部件的旋轉(zhuǎn)相位，并構(gòu)造成當(dāng)氣門(mén)正時(shí)不改變時(shí)，使電動(dòng) 機(jī)的速度與凸輪軸的速度匹配以便使相位改變部件的旋轉(zhuǎn)速度與凸 輪軸的速度匹配，從而使第一旋轉(zhuǎn)部件和第二旋轉(zhuǎn)部件間的旋轉(zhuǎn)相位 的差值保持穩(wěn)定，從而使凸輪軸相位保持穩(wěn)定，以及當(dāng)氣門(mén)正時(shí)改變 時(shí)，相對(duì)于凸輪軸的速度，改變電動(dòng)機(jī)的速度以便相對(duì)于凸輪軸的速 度，改變相位改變部件的旋轉(zhuǎn)速度，從而改變第一旋轉(zhuǎn)部件和第二旋 轉(zhuǎn)部件間的旋轉(zhuǎn)相位的差值，從而改變凸輪軸相位。
在該結(jié)構(gòu)中，因?yàn)椴槐匦D(zhuǎn)整個(gè)電動(dòng)機(jī)，能減輕可變氣門(mén)正時(shí)設(shè) 備的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的慣性重量以及通過(guò)固定連接裝置，能將電動(dòng)機(jī)直接連 接到外部電線上，以及能增加可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備的耐久性。此外，可 變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備的結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，以及能滿足成本最小化的需求。
同時(shí)，在本發(fā)明中，在目標(biāo)氣門(mén)正時(shí)和實(shí)際氣門(mén)正時(shí)之間的偏差
的基礎(chǔ)上，計(jì)算所需氣門(mén)正時(shí)改變速率(rate),在所需氣門(mén)正時(shí)改變 率的基礎(chǔ)上，計(jì)算電動(dòng)機(jī)和凸輪軸間的所需速度差，以及計(jì)算電動(dòng)機(jī) 控制值以便將電動(dòng)機(jī)和凸輪軸間的速度差控制到所需速度差。如果這 樣做，可以良好精確度前饋控制電動(dòng)機(jī)的速度以便使電動(dòng)機(jī)和凸輪軸 間的速度差與所需速度差匹配，通過(guò)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，能將實(shí)際氣門(mén)正時(shí) 控制到目標(biāo)氣門(mén)正時(shí)，以及能提高氣門(mén)正時(shí)控制精確度。
在這種情況下，作為用于計(jì)算用于將電動(dòng)機(jī)和凸輪軸間的速度差 控制到所需速度差所需的電動(dòng)機(jī)控制值的具體方法，例如，可以在凸 輪軸速度和所需速度差的基礎(chǔ)上，計(jì)算所需電動(dòng)機(jī)速度，然后，計(jì)算 電動(dòng)機(jī)控制值以便將電動(dòng)機(jī)速度控制到所需電動(dòng)機(jī)速度。或者，可以 計(jì)算用于將電動(dòng)機(jī)速度控制到與凸輪軸速度相同的基本電動(dòng)機(jī)速度 的基本控制值，然后計(jì)算用于相對(duì)于基本電動(dòng)機(jī)速度，將電動(dòng)機(jī)速度 改變所需速度差的改變控制值，以及在基本控制值和改變控制值的基 礎(chǔ)上，計(jì)算電動(dòng)機(jī)控制值。通過(guò)使用這些方法的任何一個(gè)，可以精確 地計(jì)算將電動(dòng)機(jī)和凸輪軸間的速度差控制到所需速度差所需的電動(dòng) 機(jī)控制值。
同時(shí)，當(dāng)目標(biāo)氣門(mén)正時(shí)和實(shí)際氣門(mén)正時(shí)間的偏差低于預(yù)定值時(shí)， 可以計(jì)算電動(dòng)機(jī)控制值以便將電動(dòng)機(jī)速度控制到與凸輪軸速度相同 的速度。如果這樣做，當(dāng)實(shí)際氣門(mén)正時(shí)為或接近目標(biāo)氣門(mén)正時(shí)時(shí)，原 樣穩(wěn)定地保持該實(shí)際氣門(mén)正時(shí)。
現(xiàn)在，因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩還消耗為由可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備中的 摩擦損失和凸輪軸端(side)的驅(qū)動(dòng)損失引起的損耗轉(zhuǎn)矩，將電動(dòng)機(jī) 和凸輪軸間的速度差控制到所需速度差所需的電動(dòng)機(jī)控制值(施加電 壓值、占空值等等)隨可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備中和凸輪軸端上的驅(qū)動(dòng)損失 改變。以及因?yàn)楫?dāng)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)，在電動(dòng)機(jī)中生成反電動(dòng)勢(shì)，將電動(dòng) 機(jī)和凸輪軸間的速度差控制到所需速度差所需的電動(dòng)機(jī)控制值也隨
電動(dòng)機(jī)的反電動(dòng)勢(shì)改變。
鑒于這些情形，最好，使用可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備的摩擦損失或與其 有關(guān)的參數(shù)、凸輪軸端上的驅(qū)動(dòng)損失或與其有關(guān)的參數(shù)以及電動(dòng)機(jī)的 反電動(dòng)勢(shì)或其與有關(guān)的參數(shù)中的至少一個(gè)，計(jì)算電動(dòng)機(jī)控制值。當(dāng)這 樣做時(shí)，因?yàn)榭紤]到可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備中和凸輪軸端上的的驅(qū)動(dòng)損失 的變化及電動(dòng)機(jī)的反電動(dòng)勢(shì)的變化，能計(jì)算電動(dòng)機(jī)控制值，能以良好 精確度，計(jì)算將電動(dòng)機(jī)和凸輪軸間的速度差控制到所需速度差所需的 電動(dòng)機(jī)控制值，而不受正經(jīng)受的摩擦損失和反電動(dòng)勢(shì)影響。
在本發(fā)明的可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備中，因?yàn)闅忾T(mén)正時(shí)改變率與電動(dòng)機(jī)
和凸輪軸間的速度差相一致(in correspondence with)地改變，可變 氣門(mén)正時(shí)設(shè)備中的磨摩損失也與電動(dòng)機(jī)和凸輪軸間的速度差相一致 地改變。因此，當(dāng)使用可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備中的摩擦損失的參數(shù)(摩擦 損失或與此有關(guān)的參數(shù))時(shí)，盡管計(jì)算與電動(dòng)機(jī)和凸輪軸間的實(shí)際速 度差相一致的可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備中的摩擦損失的參數(shù)，另外，也可以 計(jì)算與電動(dòng)機(jī)和凸輪軸間的所需速度差相一致的可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備 中的摩擦損失的參數(shù)。用這種方式，可以前饋計(jì)算將用在計(jì)算電動(dòng)機(jī) 控制值中的可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備中的摩擦損失的參數(shù)，以及能增加電動(dòng) 機(jī)旋轉(zhuǎn)控制的響應(yīng)度。因此，即使在忽然改變電動(dòng)機(jī)速度(凸輪軸速 度)的運(yùn)轉(zhuǎn)條件下，諸如在空轉(zhuǎn)(發(fā)動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn))期間，能使電動(dòng)機(jī)旋 轉(zhuǎn)速度以良好響應(yīng)度跟隨凸輪軸的速度改變，以及能確保氣門(mén)正時(shí)控 制的精確度。
同時(shí)，因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)的反電動(dòng)勢(shì)與電動(dòng)機(jī)速度相一致地改變，當(dāng)使 用電動(dòng)機(jī)反電動(dòng)勢(shì)參數(shù)(反電動(dòng)勢(shì)或與此有關(guān)的參數(shù))時(shí)，盡管可以 與電動(dòng)機(jī)的實(shí)際速度相一致地計(jì)算電動(dòng)機(jī)反電動(dòng)勢(shì)參數(shù)，也可以與基 于凸輪軸速度和所需速度差而計(jì)算的所需電動(dòng)機(jī)速度相一致地，計(jì)算 電動(dòng)機(jī)反電動(dòng)勢(shì)。如果這樣做，可以前饋計(jì)算用在計(jì)算電動(dòng)機(jī)控制值 中的電動(dòng)機(jī)反電動(dòng)勢(shì)參數(shù)，以及能獲得與上述相同的效果?，F(xiàn)在，如圖12所示，當(dāng)電動(dòng)機(jī)速度改變時(shí)，電動(dòng)機(jī)的反電動(dòng)勢(shì) 改變以及有效電壓(電池電壓和反電動(dòng)勢(shì)間的差值)改變。以及當(dāng)電 動(dòng)機(jī)速度增加時(shí)，隨電動(dòng)機(jī)速度增加，有效電壓減小，相反，當(dāng)電動(dòng) 機(jī)速度增加時(shí)，隨電動(dòng)機(jī)速度增加，有效電壓增加。
因此，最好，根據(jù)電動(dòng)機(jī)速度和/或其是否正增加或減小，校正電 動(dòng)機(jī)控制值。如果這樣做，即使當(dāng)有效電壓隨電動(dòng)機(jī)速度以及其是否 正增加或減小而改變時(shí)，可與此相一致地校正電動(dòng)機(jī)控制值。因此， 可以計(jì)算適當(dāng)?shù)碾妱?dòng)機(jī)控制值，而不受正經(jīng)受的有效電壓的變化的影 響。該電動(dòng)機(jī)控制值的校正可以應(yīng)用在一系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中，將用于 占空控制提供到電動(dòng)機(jī)的功率的占空值(激勵(lì)速率)計(jì)算為電動(dòng)機(jī)控 制值。在占空控制中，通過(guò)調(diào)節(jié)用于供給電壓的占空值，調(diào)節(jié)供給電 壓的脈沖寬度，以及調(diào)節(jié)提供到電動(dòng)機(jī)的功率。然而，即使在相同的 占空值，當(dāng)有效電壓(電池電壓和反電動(dòng)勢(shì)間的差值)改變時(shí)，因?yàn)?供給電壓脈沖的振幅改變，提供到電動(dòng)機(jī)的功率也相應(yīng)地改變。因此， 如果基于電動(dòng)機(jī)速度和其是否正增加或減小校正占空值，能校正供給 電壓的占空值和脈沖寬度用于隨電動(dòng)機(jī)速度和其是否正增加或減小 的有效電壓改變和供給電壓脈沖振幅改變。因此，可以通過(guò)校正供給 電壓脈沖寬度，補(bǔ)償由供給電壓脈沖的振幅變化引起的供給功率的改 變。
以及可以在氣門(mén)正時(shí)改變率、電動(dòng)機(jī)和凸輪軸間的速度差和電動(dòng) 機(jī)速度中的至少一個(gè)上設(shè)置極限值。如果這樣做，因?yàn)槟苡靡粯O限值 來(lái)限制氣門(mén)正時(shí)改變率、電動(dòng)機(jī)和凸輪軸間的差值和電動(dòng)機(jī)速度，可 以避免由超出可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備的保證極限的作動(dòng)引起的故障和損 失。
從使用下面的附圖的實(shí)施例的描述，本發(fā)明的其他特征和效果將 變得顯而易見(jiàn)。


圖1是在本發(fā)明的第一實(shí)施例中的整體控制系統(tǒng)的示意結(jié)構(gòu)圖； 圖2是可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備的示意結(jié)構(gòu)圖3是第一實(shí)施例的可變氣門(mén)正時(shí)控制程序的處理的流程的流程
圖4是表示第一實(shí)施例的電動(dòng)機(jī)控制值計(jì)算程序的處理的流程的
流程圖； '
圖5是原理地表示所需轉(zhuǎn)矩TAreq的圖的示意圖6是原理地表示凸輪軸端損耗轉(zhuǎn)矩TB的圖的示意圖7是原理地表示在可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備中，損耗轉(zhuǎn)矩TC的圖的
示意圖8是原理地表示電動(dòng)機(jī)的反電動(dòng)勢(shì)E的圖的示意圖； 圖9是表示第二實(shí)施例的電動(dòng)機(jī)控制值計(jì)算程序的處理的流程的 流程圖10是表示第三實(shí)施例的電動(dòng)機(jī)控制值計(jì)算程序的處理的流程 的流程圖IIA是原理地表示用于當(dāng)增加電動(dòng)機(jī)速度時(shí)，有效電壓校正系 數(shù)K的圖的示意圖IIB是原理地表示用于當(dāng)減小電動(dòng)機(jī)速度時(shí)，有效電壓校正系 數(shù)K的圖的示意圖12是表示有效電壓和電動(dòng)機(jī)速度的關(guān)系以及其增加還是減小 的示意圖13是表示第四實(shí)施例的電動(dòng)機(jī)控制值計(jì)算程序的處理的流程 的流程圖14是表示第五實(shí)施例的電動(dòng)機(jī)控制值計(jì)算程序的處理的流程 的一部分的流程圖15至17是表示在第六實(shí)施例中，實(shí)際氣門(mén)正時(shí)計(jì)算程序的處
理的流程的流程圖18和圖19是示例說(shuō)明在第七實(shí)施例中，實(shí)際氣門(mén)正時(shí)計(jì)算程 序的流程圖20是表示在第七實(shí)施例中，實(shí)際氣門(mén)正時(shí)計(jì)算的例子的時(shí)序
圖21是示例說(shuō)明在本發(fā)明的第八實(shí)施例中，氣門(mén)正時(shí)的可變范
圍和比率限定區(qū)的視圖22是表示發(fā)動(dòng)機(jī)速度和實(shí)際氣門(mén)正時(shí)間的關(guān)系的示意圖； 圖23是表示氣門(mén)正時(shí)改變率和減速變化間的關(guān)系的示意圖； 圖24是表示第八實(shí)施例的氣門(mén)正時(shí)改變率極限控制程序的處理
的流程的流程圖25是表示第九實(shí)施例的氣門(mén)正時(shí)改變率極限控制程序的處理
的流程的流程圖26是表示第九實(shí)施例的目標(biāo)氣門(mén)正時(shí)計(jì)算程序的處理的流程
的流程圖27是表示第十實(shí)施例的氣門(mén)正時(shí)改變率極限控制程序的處理 的流程的流程圖28是表示第十一實(shí)施例的參考位置學(xué)習(xí)優(yōu)先控制程序的處理 的流程的流程圖29是表示第十二實(shí)施例的參考位置學(xué)習(xí)異常確定程序的處理 的流程的流程圖30是表示第十二實(shí)施例的氣門(mén)正時(shí)改變率極限控制程序的處 理的流程的流程圖31是表示第十三實(shí)施例的參考位置學(xué)習(xí)優(yōu)先控制程序的處理 的流程的流程圖32是表示第十四實(shí)施例的預(yù)啟動(dòng)參考位置學(xué)習(xí)控制程序的處 理的流程的流程圖33是表示第十五實(shí)施例的預(yù)啟動(dòng)參考位置學(xué)習(xí)控制程序的處 理的流程的流程圖34是表示第十六實(shí)施例的預(yù)啟動(dòng)參考位置學(xué)習(xí)控制程序的處 理的流程的流程圖35是表示第十七實(shí)施例的主氣門(mén)正時(shí)控制程序的處理的流程 的流程圖36是表示第十七實(shí)施例的發(fā)動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)確定程序的處理的 流程的流程圖37是表示在第十七實(shí)施例中，用于向前發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)的氣門(mén)正 時(shí)控制程序的處理的流程的流程圖38是表示在第十七實(shí)施例中，用于停止發(fā)動(dòng)機(jī)的氣門(mén)正時(shí)控 制程序的處理的流程的流程圖39是表示在第十七實(shí)施例中，用于向后發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)的氣門(mén)正 時(shí)控制程序的處理的流程的流程圖40是表示第十七實(shí)施例的參考位置到達(dá)確定程序的處理的流 程的流程圖41是表示在第十七實(shí)施例中，可變氣門(mén)正時(shí)控制的例子的時(shí) 序圖42是表示第十八實(shí)施例的發(fā)動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)確定程序的處理的 流程的流程圖43是表示第十九實(shí)施例的發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)狀態(tài)確定程序的處理的 流程的流程圖44是表示第二十實(shí)施例中，用于停止發(fā)動(dòng)機(jī)的氣門(mén)正時(shí)控制 程序的處理的流程的流程圖45是表示在第二十一實(shí)施例中，用于停止發(fā)動(dòng)機(jī)的氣門(mén)正時(shí) 控制程序的處理的流程的流程圖46是表示在第二十二實(shí)施例中，停止發(fā)動(dòng)機(jī)的氣門(mén)正時(shí)控制
程序的處理的流程的流程圖47是表示在第二十三實(shí)施例中，參考位置到達(dá)確定程序的處 理的流程的流程圖48是表示在第二十四實(shí)施例中，參考位置到達(dá)確定程序的處 理的流程的流程圖49是表示在第二十五實(shí)施例中，參考位置到達(dá)確定程序的處 理的流程的流程圖；以及
圖50是表示第二十六實(shí)施例的可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備操作條件改變 程序的處理的流程的流程圖。
具體實(shí)施方式
(第一實(shí)施例)
現(xiàn)在，在圖1至圖8的基礎(chǔ)上，描述應(yīng)用于進(jìn)氣門(mén)的可變氣門(mén)正 時(shí)控制設(shè)備的本發(fā)明的第一實(shí)施例。首先根據(jù)圖l，描述整個(gè)系統(tǒng)的 外形構(gòu)造。經(jīng)鏈輪14， 15，通過(guò)正時(shí)鏈13 (或正時(shí)皮帶)，將來(lái)自內(nèi) 燃機(jī)11的曲柄軸12的功率傳送到進(jìn)氣端凸輪軸16和排氣端凸輪軸 17。在進(jìn)氣端凸輪軸16端設(shè)置電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備18。 該可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備18相對(duì)于曲柄軸12，改變進(jìn)氣端凸輪軸16的 旋轉(zhuǎn)相位(凸輪軸相位)，從而，改變所驅(qū)動(dòng)的進(jìn)氣門(mén)(未示出)的 氣門(mén)正時(shí)以便通過(guò)進(jìn)氣端凸輪軸16打開(kāi)和關(guān)閉。
用于以預(yù)定凸輪角間隔輸出凸輪角信號(hào)的凸輪角傳感器19安裝 在進(jìn)氣端凸輪軸16旁邊。以及用于以預(yù)定曲柄角間隔輸出曲柄角信 號(hào)的曲柄角傳感器20安裝在曲柄軸12旁邊。
接著，在圖2的基礎(chǔ)上，將描述可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備18的外形結(jié) 構(gòu)?？勺儦忾T(mén)正時(shí)設(shè)備18的相位改變機(jī)構(gòu)21由與進(jìn)氣端凸輪軸16 同心放置、具有內(nèi)齒的外齒輪22 (第一旋轉(zhuǎn)部件)，位于該外齒輪22 內(nèi)部并與其同心、具有外齒的內(nèi)齒輪23 (第二旋轉(zhuǎn)部件)，以及位于
外齒輪22和內(nèi)齒輪23間并與它們嚙合的行星齒輪(相位改變部件) 組成。提供外齒輪22以便與鏈輪14整體旋轉(zhuǎn)，鏈輪14與曲柄軸12 同步旋轉(zhuǎn)。提供內(nèi)齒輪23以便與進(jìn)氣端凸輪軸16整體旋轉(zhuǎn)。通過(guò)旋 轉(zhuǎn)以便描述有關(guān)內(nèi)齒輪22的圓形軌道同時(shí)與外齒輪22和內(nèi)齒輪23 嚙合的行星齒輪24執(zhí)行將外齒輪22的旋轉(zhuǎn)功率傳送到內(nèi)齒輪23的 任務(wù)，以及通過(guò)相對(duì)于正改變的內(nèi)齒輪23的旋轉(zhuǎn)速度的行星齒輪24 的旋轉(zhuǎn)速度(回轉(zhuǎn)速度)，相對(duì)于外齒輪22，調(diào)整內(nèi)齒輪23的旋轉(zhuǎn) 相位(凸輪軸相位)。
在發(fā)動(dòng)機(jī)11上設(shè)置用于改變行星齒輪24的旋轉(zhuǎn)速度的電動(dòng)機(jī) 26。該電動(dòng)機(jī)的輸出軸27與進(jìn)氣端凸輪軸16、外齒輪22和內(nèi)齒輪 23同軸放置，以及通過(guò)在徑向上延伸的連接部件28，連接該電動(dòng)機(jī) 26的輸出軸27和支撐行星齒輪24的支撐軸25。因此，隨著電動(dòng)機(jī) 26旋轉(zhuǎn)，行星齒輪24能沿繞內(nèi)齒輪23的其圓形軌道旋轉(zhuǎn)(回轉(zhuǎn))， 同時(shí)繞支撐軸25旋轉(zhuǎn)(自動(dòng)旋轉(zhuǎn))。在電動(dòng)機(jī)26上安裝用于檢測(cè)電 動(dòng)機(jī)26的旋轉(zhuǎn)速度RM (輸出軸27的速度)的電動(dòng)機(jī)速度傳感器29 (見(jiàn)圖1)。
在該可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備18中，當(dāng)電動(dòng)機(jī)26的速度RM與進(jìn)氣端 凸輪軸16的速度RC匹酉己，以便行星齒輪24的回轉(zhuǎn)速度與內(nèi)齒輪23 的旋轉(zhuǎn)速度(以及外齒輪2的旋轉(zhuǎn)速度)匹配時(shí)，外齒輪22和內(nèi)齒 輪23間的旋轉(zhuǎn)相位差保持穩(wěn)定，因此，氣門(mén)正時(shí)(凸輪軸相位)保 持穩(wěn)定。
當(dāng)進(jìn)氣門(mén)的氣門(mén)正時(shí)提前時(shí)，使電動(dòng)機(jī)26的速度RM快于進(jìn)氣 端凸輪軸16的速度RC，以致使行星齒輪24的回轉(zhuǎn)速度快于內(nèi)齒輪 23的旋轉(zhuǎn)速度。通過(guò)這種方式，提前相對(duì)于外齒輪22的內(nèi)齒輪23 的旋轉(zhuǎn)相位，以及提前氣門(mén)正時(shí)(凸輪軸相位)。
當(dāng)另一方面，進(jìn)氣門(mén)的氣門(mén)正時(shí)延后時(shí)，使電動(dòng)機(jī)26的速度RM 慢于進(jìn)氣端凸輪軸16的速度RC，以便使行星齒輪的回轉(zhuǎn)速度24慢
于內(nèi)齒輪23的旋轉(zhuǎn)速度。通過(guò)這種方式，延后相對(duì)于外齒輪22的內(nèi) 齒輪23的旋轉(zhuǎn)相位，因此，延后氣門(mén)正時(shí)。
將如上所述的可變傳感器的輸出輸入到發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(在下文 中，稱為"ECU") 30。在微型計(jì)算機(jī)處構(gòu)成該ECU30，以及通過(guò)執(zhí) 行存儲(chǔ)在其ROM (存儲(chǔ)介質(zhì))中的可變發(fā)動(dòng)機(jī)控制程序，根據(jù)發(fā)動(dòng) 機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，控制燃料噴射閥(未示出)的燃料噴射量以及火花塞 (未示出)的點(diǎn)火定時(shí)。
ECU30還執(zhí)行圖3所示的可變氣門(mén)正時(shí)控制程序以及圖4所示的 發(fā)動(dòng)機(jī)控制值計(jì)算程序，這將在下文進(jìn)一步描述。通過(guò)執(zhí)行這些程序， 首先，計(jì)算所需氣門(mén)正時(shí)改變速率Vreq以便最小化進(jìn)氣門(mén)的目標(biāo)氣 門(mén)正時(shí)VTtg和實(shí)際氣門(mén)正時(shí)VT間的偏差D。在該所需氣門(mén)正時(shí)改 變速率Vreq的基礎(chǔ)上，計(jì)算電動(dòng)機(jī)26和凸輪軸16間的所需速度差 DMCreq。以及計(jì)算電動(dòng)機(jī)控制值(例如電動(dòng)機(jī)施加電壓值)以便將 電動(dòng)機(jī)26和凸輪軸16間的速度差DMC控制到所需速度差DMCreq。 通過(guò)這種方式，控制電動(dòng)機(jī)26的旋轉(zhuǎn)以便將電動(dòng)機(jī)26和凸輪軸16 間的速度差DMC控制到所需速度差DMCreq，因此，將進(jìn)氣門(mén)的實(shí) 際氣門(mén)正時(shí)VT控制到目標(biāo)氣門(mén)正時(shí)VTtg。下面，將描述這些程序 的詳細(xì)處理內(nèi)容。
在接通點(diǎn)火開(kāi)關(guān)(未示出)后，例如以預(yù)定周期間隔，執(zhí)行圖3 所示的可變氣門(mén)正時(shí)控制程序。當(dāng)該程序開(kāi)始時(shí)，首先，在步驟IOI， 在發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的基礎(chǔ)上，計(jì)算目標(biāo)氣門(mén)正時(shí)VTtg。然后處理 進(jìn)入步驟102，以及在從曲柄角傳感器20輸出的曲柄角信號(hào)和從凸 輪角傳感器19輸出的凸輪角信號(hào)的基礎(chǔ)上，計(jì)算實(shí)際氣門(mén)正時(shí)VT。 還如在稍后所述的第六實(shí)施例中所述，執(zhí)行實(shí)際氣門(mén)正時(shí)VT的計(jì)算。
在計(jì)算實(shí)際氣門(mén)正時(shí)VT后，處理進(jìn)入步驟103，并計(jì)算目標(biāo)氣 門(mén)正時(shí)VTtg和實(shí)際氣門(mén)正時(shí)VT間的偏差D。然后，在步驟104，與 該偏差D對(duì)應(yīng)，計(jì)算所需氣門(mén)正時(shí)改變速率Vr叫以便使用圖等等，
最小化該偏差。例如，當(dāng)氣門(mén)正時(shí)中的改變方向是向提前角度端，該
所需氣門(mén)正時(shí)改變速率Vreq，假定為正值，以及當(dāng)是向滯后角度端 時(shí)，為負(fù)值。該步驟104的處理執(zhí)行氣門(mén)正時(shí)改變速率計(jì)算裝置的任 務(wù)。
在此之后，處理進(jìn)入步驟105并確定是否相對(duì)于氣門(mén)正時(shí)改變速 率，設(shè)置極限速率Vs。該極限速率Vs是相對(duì)慢的氣門(mén)正時(shí)改變速率， 用該速率，例如即使用于限制相位改變機(jī)構(gòu)21的運(yùn)動(dòng)范圍的運(yùn)動(dòng)部 撞擊止動(dòng)部，也不會(huì)發(fā)生齒輪機(jī)構(gòu)(齒輪22至24)的齒磨光和損壞。 在諸如[1]當(dāng)實(shí)際氣門(mén)正時(shí)VT在最延后角位置附近或最大提前角 位置附近設(shè)置的速率限制區(qū)內(nèi)時(shí)；[2]當(dāng)還沒(méi)有完成氣門(mén)正時(shí)參考位 置學(xué)習(xí)時(shí)；以及[3]當(dāng)確定存在參考學(xué)習(xí)異常(錯(cuò)誤的參考位置學(xué) 習(xí))時(shí)的時(shí)間，設(shè)置極限速率Vs。在稍后所述的第七實(shí)施例中詳細(xì) 地描述相對(duì)于氣門(mén)正時(shí)改變速率的極限速率Vs的設(shè)定值。
當(dāng)在該步驟105中，確定已經(jīng)設(shè)置極限速度Vs時(shí)，處理進(jìn)入步 驟106，以及確定所需氣門(mén)正時(shí)改變速率Vr叫的絕對(duì)值是否大于極 限速率Vs。如果作為該結(jié)果，確定所需氣門(mén)正時(shí)改變速率Vreq的絕 對(duì)值大于極限速率Vs，處理進(jìn)入步驟107以及通過(guò)極限速率Vs，保 護(hù)處理需氣門(mén)正時(shí)改變速率Vreq的絕對(duì)值。然后，處理進(jìn)到步驟108。
當(dāng)另一方面，在步驟105中，確定還沒(méi)有設(shè)置極限速率Vs時(shí)， 或當(dāng)在步驟106中，已經(jīng)確定所需氣門(mén)正時(shí)改變速率Vreq的絕對(duì)值 不大于極限速率Vs，處理進(jìn)入步驟108，而不改變與目標(biāo)氣門(mén)正時(shí) VTtg和實(shí)際氣門(mén)正時(shí)VT間的偏差D相一致的計(jì)算的所需氣門(mén)正時(shí) 改變速率Vreq。
在該步驟108中，使用所需氣門(mén)正時(shí)改變速率Vr叫[。CA/S]，通 過(guò)方程式(1)，計(jì)算電動(dòng)機(jī)26和凸輪軸16間的所需速度差DMCreq
<formula>formula see original document page 14</formula> …(l)
其中，G是相位改變機(jī)構(gòu)21的減速比，且是相對(duì)于凸輪軸16的 電動(dòng)機(jī)26的相對(duì)轉(zhuǎn)數(shù)與氣門(mén)正時(shí)變量(凸輪軸相位變量)的比率。 該步驟108的處理執(zhí)行速度差計(jì)算裝置的任務(wù)。
在計(jì)算所需速度差DMCreq后，處理進(jìn)入步驟109以及執(zhí)行圖4 中所示的電動(dòng)機(jī)控制值計(jì)算程序，以及計(jì)算電動(dòng)機(jī)控制值。圖4中所 示的該電動(dòng)機(jī)控制值計(jì)算程序執(zhí)行電動(dòng)機(jī)控制值計(jì)算裝置的任務(wù)。
當(dāng)開(kāi)始該程序時(shí)，首先，在步驟201中，確定目標(biāo)氣門(mén)正時(shí)VTtg 和實(shí)際氣門(mén)正時(shí)VT間的偏差D是否低于預(yù)定值。如果該偏差D低 于預(yù)定值，處理進(jìn)入步驟202以及將所需電動(dòng)機(jī)速率RMr叫設(shè)置成 凸輪角速度RC，如方程式(2)所示。 組W = i C …(2).
如果另一方面，在步驟201中，確定偏差D大于預(yù)定值，處理進(jìn) 入步驟203以及將所需電動(dòng)機(jī)速度RMreq設(shè)置成通過(guò)將所需速度差 DMCreq加到凸輪軸速度RC上獲得的值，如方程式(3)所示。
i Mre《=i C + Z)MOeg …(3)
在如上所述的步驟202或步驟203中設(shè)置所需電動(dòng)機(jī)速度RMr叫 后，處理進(jìn)入步驟204。在步驟204中，使用圖5所示的所需轉(zhuǎn)矩TAr叫 的圖或數(shù)字公式，計(jì)算對(duì)應(yīng)于所需電動(dòng)機(jī)速度RMreq和凸輪軸速度 RC間的差值的所需轉(zhuǎn)矩TAreq。該所需轉(zhuǎn)矩TAreq是以所需發(fā)動(dòng)機(jī) 速度RMr叫，旋轉(zhuǎn)行星齒輪24所需的凈轉(zhuǎn)矩(不包括可變氣門(mén)正時(shí) 設(shè)備18內(nèi)的任何損耗轉(zhuǎn)矩或凸輪軸16端的損耗轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩)。在相 對(duì)于所需電動(dòng)機(jī)速度RMreq和凸輪軸速度RC間的差值，所需轉(zhuǎn)矩 TAreq的改變特性的基礎(chǔ)上，設(shè)置圖5所示的所需轉(zhuǎn)矩TAr叫的圖。
在此之后，處理進(jìn)入步驟205以及使用圖6所示的凸輪軸16端 損耗轉(zhuǎn)矩TB的圖或數(shù)字公式，計(jì)算對(duì)應(yīng)于凸輪軸速度RC的凸輪軸 16端的損耗轉(zhuǎn)矩TB。該凸輪軸16端損耗轉(zhuǎn)矩TB是作為凸輪軸16 端上的驅(qū)動(dòng)損耗的結(jié)果所消耗的轉(zhuǎn)矩。在相對(duì)于凸輪軸速度RC的凸輪軸16端損耗轉(zhuǎn)矩TB的改變特性的基礎(chǔ)上，設(shè)置圖6所示的凸輪 軸16端損耗轉(zhuǎn)矩TB的圖。
在下述步驟206中，使用在圖7所示的可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備18中 的損耗轉(zhuǎn)矩TC的圖或數(shù)字公式，計(jì)算對(duì)應(yīng)于電動(dòng)機(jī)26和凸輪軸16 間的速度差DMC (電動(dòng)機(jī)速度RM和凸輪軸速度RC間的差值)的 可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備18中的損耗轉(zhuǎn)矩TC?？勺儦忾T(mén)正時(shí)設(shè)備18中的 該損耗轉(zhuǎn)矩TC是作為可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備18中的摩擦損耗的結(jié)果所 消耗的轉(zhuǎn)矩。在相對(duì)于電動(dòng)機(jī)26和凸輪軸16間的速度差DMC的可 變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備18中的損耗轉(zhuǎn)矩TC的變化特性的基礎(chǔ)上，設(shè)置圖7 中所示的可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備18中的損耗轉(zhuǎn)矩TC的圖。
在此之后，處理進(jìn)入步驟207，以及將凸輪軸6端上的損耗轉(zhuǎn)矩 TB和可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備18中的損耗轉(zhuǎn)矩TC加到所需轉(zhuǎn)矩TAreq上 以便獲得將電動(dòng)機(jī)速度RM控制到所需電動(dòng)機(jī)速度RMr叫所需的所 需電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩TMreq，如方程式(4)所示。
<formula>formula see original document page 16</formula> ...(4)
在此之后，處理進(jìn)入步驟208，以及通過(guò)圖等等，將所需電動(dòng)機(jī) 轉(zhuǎn)矩TMreq轉(zhuǎn)換成所需電動(dòng)機(jī)電壓VD。在此之后，處理進(jìn)入步驟 209，以及利用圖8中所示的電動(dòng)機(jī)26的反電動(dòng)勢(shì)E的圖或數(shù)字公式， 計(jì)算對(duì)應(yīng)于電動(dòng)機(jī)速度RM的電動(dòng)機(jī)26的反電動(dòng)勢(shì)E。在相對(duì)于電 動(dòng)機(jī)速度RM的電動(dòng)機(jī)26的反電動(dòng)勢(shì)E的變化特性的基礎(chǔ)上，設(shè)置 圖8所示的電動(dòng)機(jī)26的反電動(dòng)勢(shì)E的圖。
然后，在下述步驟210中，將反電動(dòng)勢(shì)E加到所需電動(dòng)機(jī)電壓 VD上以便獲得將電動(dòng)機(jī)速度RM控制到所需電動(dòng)機(jī)速度RMr叫所需 的電動(dòng)機(jī)施加電壓VM，如方程式(5)所示。
<formula>formula see original document page 16</formula>…(5)
通過(guò)上述處理，當(dāng)目標(biāo)氣門(mén)正時(shí)VTtg和實(shí)際氣門(mén)正時(shí)VT間的偏 差D大于預(yù)定值時(shí)，將所需電動(dòng)機(jī)速度RMreq設(shè)置成通過(guò)將所需速
200710154796.6
說(shuō)明書(shū)第15/74頁(yè)
度差DMCreq加到凸輪軸速度RC獲得的值，以及計(jì)算將電動(dòng)機(jī)速度 RM控制到所需電動(dòng)機(jī)速度RMreq (=凸輪軸速度RC+所需速度差 DMCreq)所需的電動(dòng)機(jī)施加電壓VM。通過(guò)該方式，前饋控制電動(dòng) 機(jī)26的速度以便使電動(dòng)機(jī)26和凸輪軸16間的速度差DMC與所需 速度差DMCr叫匹配，以及以良好的響應(yīng)性，使實(shí)際氣門(mén)正時(shí)VT在 目標(biāo)氣門(mén)正時(shí)VTtg的方向上改變。
以及當(dāng)目標(biāo)氣門(mén)正時(shí)VTtg和實(shí)際氣門(mén)正時(shí)VT間的偏差D落在 低于預(yù)定值時(shí)，將所需電動(dòng)機(jī)速度RMreq設(shè)置成凸輪軸速度RC以及 計(jì)算將電動(dòng)機(jī)速度RM控制到所需電動(dòng)機(jī)速度RMreq(=凸輪軸速度 RC)所需的電動(dòng)機(jī)施加電壓VM。通過(guò)這種方式，控制電動(dòng)機(jī)26的 旋轉(zhuǎn)以便使電動(dòng)機(jī)26和凸輪軸16間的速度差DMC為0，以及使實(shí) 際氣門(mén)正時(shí)VT穩(wěn)定地保持在或接近目標(biāo)氣門(mén)正時(shí)VTtg。用這種方 式，可以良好精確度的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，將實(shí)際氣門(mén)正時(shí)控制到目標(biāo)氣門(mén) 正時(shí)，以及能提高氣門(mén)正時(shí)控制精確度。
同時(shí)，該第一實(shí)施例的可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備18用與凸輪軸16同心 放置并由曲柄軸12的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)功率旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的外齒輪22、與凸輪軸 16整體旋轉(zhuǎn)的內(nèi)齒輪23、將外齒輪22的旋轉(zhuǎn)功率傳送到內(nèi)齒輪23 以及改變齒輪22、23間的相對(duì)旋轉(zhuǎn)相位的行星齒輪24以及沿與凸輪 軸16同心的圓形軌道旋轉(zhuǎn)該行星齒輪24的電動(dòng)機(jī)26構(gòu)成。因此， 不必電動(dòng)機(jī)26作為一個(gè)整體旋轉(zhuǎn)，以及能使可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備18的 旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的慣性重量變輕以及通過(guò)固定連接裝置，能使電動(dòng)機(jī)26直 接連接到外部電線上，總的來(lái)說(shuō)，可以提高可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備18的 耐久性。此外，可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備18的結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，以及能滿足 成本最小化的需求。
現(xiàn)在，電動(dòng)機(jī)26的輸出消耗為可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備18中的摩擦損 失以及凸輪軸16端的驅(qū)動(dòng)損失。由于此，將電動(dòng)機(jī)26和凸輪軸16 間的速度差DMC控制到所需速度差DMCreq所需的電動(dòng)機(jī)控制值
(例如電動(dòng)機(jī)施加電壓)隨可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備18中以及凸輪軸16端 上的驅(qū)動(dòng)損失而變化。同時(shí)，因?yàn)楫?dāng)電動(dòng)機(jī)26旋轉(zhuǎn)時(shí)，電動(dòng)機(jī)26中 的反電動(dòng)勢(shì)提高，將電動(dòng)機(jī)26和凸輪軸16間的速度差DMC控制到 所需速度差DMCreq所需的電動(dòng)機(jī)控制值也隨電動(dòng)機(jī)26的反電動(dòng)勢(shì) 而改變。
根據(jù)這些情況，在第一實(shí)施例中，使用由可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備18 中的摩擦損失消耗的損耗轉(zhuǎn)決TC、由凸輪軸16端中的驅(qū)動(dòng)損失消耗 的損耗轉(zhuǎn)矩TB,以及電動(dòng)機(jī)26的反電動(dòng)勢(shì)E，計(jì)算電動(dòng)機(jī)控制值。 以及因?yàn)樵陬愃朴诖说碾妱?dòng)機(jī)控制值的計(jì)算中，考慮到可變氣門(mén)正時(shí) 設(shè)備18中和凸輪軸16端上的驅(qū)動(dòng)損失的改變以及電動(dòng)機(jī)26的反電 動(dòng)勢(shì)的改變，能以良好精確度計(jì)算將電動(dòng)機(jī)26和凸輪軸16間的速度 差DMC控制到所需速度差DMCreq所需的電動(dòng)機(jī)控制值，而不影響 由此遭受的摩擦損失和反電動(dòng)勢(shì)等。
同時(shí)，在第一實(shí)施例中，因?yàn)橥ㄟ^(guò)極限速率Vs，限制所需氣門(mén)正 時(shí)改變速率Vreq，能防止由突然操作引起的可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備18的 故障和損失。
(第二實(shí)施例)
在本發(fā)明的第二實(shí)施例中執(zhí)行的圖9所示的電動(dòng)機(jī)控制值計(jì)算程 序是通過(guò)將在第一實(shí)施例中所述的圖4的步驟206和步驟209的處理 分別改變成步驟206a和209a的處理所獲得的程序，而其他步驟的處 理與圖4相同。
在如上所述的第一實(shí)施例中，在圖4的步驟206中，計(jì)算與電動(dòng) 機(jī)26和凸輪軸16間的速度差DMC (電動(dòng)機(jī)速度RM和凸輪軸速度 RC間的差值)相一致的可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備18中的損耗轉(zhuǎn)矩TC，以 及在步驟209中，計(jì)算與電動(dòng)機(jī)速度M相一致的電動(dòng)機(jī)26的反電動(dòng) 勢(shì)E。然而，在該第二實(shí)施例中，在圖9的步驟206a中，計(jì)算與電 動(dòng)機(jī)26和凸輪軸16間的所需速度差DMCr叫(所需電動(dòng)機(jī)速度RMreq
和凸輪軸速度RC間的差值)相一致的可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備18中的損 耗轉(zhuǎn)矩TC，以及在步驟209a中，計(jì)算與所需電動(dòng)機(jī)速度Rmreq相 一致的電動(dòng)機(jī)26的反電動(dòng)勢(shì)E。
在這種情況下，因?yàn)槟芮梆伒赜?jì)算用于計(jì)算電動(dòng)機(jī)控制值的可變 氣門(mén)正時(shí)設(shè)備18中的損耗轉(zhuǎn)矢巨TC和電動(dòng)機(jī)26的反電動(dòng)勢(shì)E,能提 高電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)控制的響應(yīng)度。通過(guò)這種方式，即使在突然改變發(fā)動(dòng)機(jī) 速度(凸輪軸速度RC)的操作條件下，諸如競(jìng)賽，可以良好響應(yīng)度， 使電動(dòng)機(jī)速度RM跟隨凸輪軸速度RC的改變。
(第三實(shí)施列)
接著，將描述本發(fā)明的第三實(shí)施例。使用圖10至圖12，如圖12 所示，當(dāng)電動(dòng)機(jī)速度RM改變時(shí)，電動(dòng)機(jī)26的反電動(dòng)勢(shì)E改變以及 有效電壓(電池電壓和反電動(dòng)勢(shì)間的差值)改變。以及當(dāng)電動(dòng)機(jī)速度 RM正增加時(shí)的有效電壓不同于電動(dòng)機(jī)速度RM正減小時(shí)的有效電 壓。
在該第三實(shí)施例中，通過(guò)正執(zhí)行的圖10中所示的電動(dòng)機(jī)控制值 計(jì)算程序，將用于執(zhí)行對(duì)電動(dòng)機(jī)26的供電的占空控制的占空值計(jì)算 為電動(dòng)機(jī)控制值。在該占空控制中，通過(guò)調(diào)節(jié)電源電壓的占空值(激 勵(lì)速率)，調(diào)節(jié)電源電壓的脈沖寬度以及調(diào)整到電動(dòng)機(jī)26的功率的供 給。在這種情況下，即使當(dāng)占空值相同時(shí)，當(dāng)有效電壓(電池電壓和 反電動(dòng)勢(shì)E間的差值)改變，電源電壓脈沖的振幅改變，因此，相應(yīng) 地改變到電動(dòng)機(jī)26的供電。
因此，在該第三實(shí)施例中，通過(guò)正執(zhí)行的圖10中所示的電動(dòng)機(jī) 控制值計(jì)算程序，根據(jù)電動(dòng)機(jī)速度RM和其是增加或減小，校正占空 值。通過(guò)這種方式，可以校正占空值以便允許有效電壓隨電動(dòng)機(jī)速度 RM和其是正增加或減小而改變。
圖10所示的電動(dòng)機(jī)控制值計(jì)算程序是通過(guò)將在第一實(shí)施例中所
述的圖4的步驟208至210的處理改變成步驟208b至210b的處理， 而其他步驟的處理與圖4相同所獲得的程序。
在該程序中，在步驟207中，計(jì)算將電動(dòng)機(jī)速度RM控制到所需 電動(dòng)機(jī)速度RMr叫所需的所需電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩TMreq。在此之后，處理 進(jìn)入步驟208b以及使用圖等等，將所需電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩TMreq轉(zhuǎn)換成所 需占空值DDuty。
在此之后，處理進(jìn)入步驟209b，以及使用如圖11 (a)和(b)所 示的用于當(dāng)電動(dòng)機(jī)速度增加時(shí)以及當(dāng)電動(dòng)機(jī)速度減小的有效電壓校 正系數(shù)K的圖或數(shù)字公式，計(jì)算對(duì)應(yīng)于電動(dòng)機(jī)速度RM和其是正增 加還是減少的有效電壓校正系數(shù)K。
如圖12所示，當(dāng)電動(dòng)機(jī)速度正增加時(shí)，電動(dòng)機(jī)速度RM越快， 有效電壓(電池電壓和反電動(dòng)勢(shì)間的差值)越小，以及當(dāng)電動(dòng)機(jī)速度 減小時(shí)，電動(dòng)機(jī)速度RM越慢，有效電壓越小。因?yàn)榇?，設(shè)置如圖 11 (a)所示，用于當(dāng)電動(dòng)機(jī)速度正增加時(shí)的有效電壓校正系數(shù)K的 圖以便使有效電壓校正系數(shù)K變得更大，以及使最終占空值Duty更 大，電動(dòng)機(jī)速度RM更快。以及設(shè)置如圖ll (b)所示，用于當(dāng)電動(dòng) 機(jī)速度減小時(shí)的有效電壓校正系數(shù)K的圖以便使有效電壓校正系數(shù) K更大以及使最終占空值Duty更大，電動(dòng)機(jī)速度RM更慢。
在計(jì)算有效電壓校正系數(shù)K后，處理進(jìn)入步驟210b，以及通過(guò) 有效電壓校正系數(shù)K，校正所需占空值DDuty，如方程式(6)所示 以便獲得將電動(dòng)機(jī)速度RM控制到所需電動(dòng)機(jī)速度RMreq所需的最 終占空值Duty。
Z)m(v = Z)DwO; x ii: …(6)
在上述第三實(shí)施例中，與電動(dòng)機(jī)速度RM和其是正增加還是減小 相一致地，校正占空值。因此，占空值能校正以及電源電壓的脈沖寬 度校正到允許隨電動(dòng)機(jī)速度RM和其是增加還是減小，有效電壓改變 和電源電壓脈沖的振幅改變。因此，通過(guò)校正電源電壓的脈沖寬度，
可補(bǔ)償由電源電壓脈沖的振幅變化引起的供電的變化。通過(guò)這種方
式，可以執(zhí)行穩(wěn)定的電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)控制，不遭受隨電動(dòng)機(jī)速度RM和其 是正增加還是減少的有效電壓變化的任何影響。
(第四實(shí)施例)
在上述第一實(shí)施例中，將所需速度差DMCreq加到凸輪軸速度 RC上以便獲得所需電動(dòng)機(jī)速度RMreq，以及計(jì)算電動(dòng)機(jī)控制值以便 將電動(dòng)機(jī)速度RM控制到所需電動(dòng)機(jī)速度RMr叫。關(guān)于此，在圖13 所示的本發(fā)明的第四實(shí)施例中，計(jì)算用于將電動(dòng)機(jī)速度RM控制到與 凸輪軸速度RC相同的基本電動(dòng)機(jī)速度RMbase的基本控制值，計(jì)算 相對(duì)于基本電動(dòng)機(jī)速度RMbase，將電動(dòng)機(jī)速度RM改變所需速度差 DMCreq的變化控制值，以及在基本控制值和變化控制值的基礎(chǔ)上， 計(jì)算電動(dòng)機(jī)控制值。
在該第四實(shí)施例中執(zhí)行的圖13所示的電動(dòng)機(jī)控制值計(jì)算程序中， 首先，在步驟301，確定目標(biāo)氣門(mén)正時(shí)VTtg和實(shí)際氣門(mén)正時(shí)VT間 的偏差D是否等于或低于預(yù)定值。如果該偏差D等于或低于預(yù)定值， 處理進(jìn)入步驟302以及重置所需轉(zhuǎn)矩TAr叫、損耗轉(zhuǎn)矩差A(yù)TB、損耗 轉(zhuǎn)矩TC和反電動(dòng)勢(shì)差A(yù)E，將這在下面進(jìn)一步描述，在進(jìn)入步驟307 前，均為O。
另一方面，當(dāng)在步驟301中，確定目標(biāo)氣門(mén)正時(shí)VTtg和實(shí)際氣 門(mén)正時(shí)VT間的偏差D大于預(yù)定值時(shí)，處理進(jìn)入步驟303 。在步驟303 ， 使用圖5所示的所需轉(zhuǎn)矩TAreq的圖或數(shù)字公式，計(jì)算對(duì)應(yīng)于所需速 度差DMCreq (所需電動(dòng)機(jī)速度RMr叫和凸輪軸速度RC間的差值) 的所需轉(zhuǎn)矩TAreq。在此之后，處理進(jìn)入步驟304，以及如果其是轉(zhuǎn) 變時(shí)間(當(dāng)凸輪軸速度RC正改變時(shí)的時(shí)間)，使用圖6所示的凸輪 軸16端的損耗轉(zhuǎn)矩TB的圖或數(shù)字公式，計(jì)算對(duì)應(yīng)于凸輪軸速度差 △RC的凸輪軸16端的損耗轉(zhuǎn)矩差A(yù)TB。在此之后，處理進(jìn)入步驟305，以及使用圖7所示的可變氣門(mén)正 時(shí)設(shè)備18中的損耗轉(zhuǎn)矩TC的圖或數(shù)字公式，計(jì)算對(duì)應(yīng)于電動(dòng)機(jī)26 和凸輪軸16間的速度差DMC (電動(dòng)機(jī)速度RM和凸輪軸速度RC間 的差DMC)的可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備18中的損耗轉(zhuǎn)矩TC。接著，在步 驟306，使用圖8所示的電動(dòng)機(jī)26的反電動(dòng)勢(shì)E的圖或數(shù)字公式， 計(jì)算對(duì)應(yīng)于電動(dòng)機(jī)速度差A(yù)RM (電動(dòng)機(jī)速度RM-基本電動(dòng)機(jī)速度 RMbase)的電動(dòng)機(jī)26的反電動(dòng)勢(shì)差A(yù)E。
所需轉(zhuǎn)矩TAreq、凸輪軸16端的損耗轉(zhuǎn)矩差A(yù)TB、可變氣門(mén)正時(shí) 設(shè)備18中的損耗轉(zhuǎn)矩TC以及電動(dòng)機(jī)26的反電動(dòng)勢(shì)差A(yù)E構(gòu)成用于 相對(duì)于基本電動(dòng)機(jī)速度RMbase (-凸輪軸速度RC)，通過(guò)將電動(dòng)機(jī) 速度RM改變所需速度差DMCreq的變化控制值。
在此之后，處理進(jìn)入步驟307，以及使用圖6所示的凸輪軸16端 的損耗轉(zhuǎn)矩TB的圖或數(shù)字公式，計(jì)算對(duì)應(yīng)于凸輪軸速度RC的凸輪 軸16端的損耗轉(zhuǎn)矩TB。在步驟308中，使用圖8所示的電動(dòng)機(jī)26 的反電動(dòng)勢(shì)E的圖或數(shù)字公式，計(jì)算對(duì)應(yīng)于基本電動(dòng)機(jī)速度RMbase (二凸輪軸速度RC)的電動(dòng)機(jī)26的基本反電動(dòng)勢(shì)Ebase。凸輪軸16 端的損耗轉(zhuǎn)矩TB和電動(dòng)機(jī)26的基本反電動(dòng)勢(shì)Ebase構(gòu)成用于將電動(dòng) 機(jī)速度RM控制到基本電動(dòng)機(jī)速度RMbase (=凸輪軸速度RC)的 基本控制值。
在下述步驟309中，如在方程式(7)中所述，將凸輪軸16端的 損耗轉(zhuǎn)矩TB和損耗轉(zhuǎn)矩差A(yù)TB和可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備18中的損耗轉(zhuǎn) 矩TC加到所需轉(zhuǎn)矩TAreq以獲得將電動(dòng)機(jī)速度RM控制到所需電動(dòng) 機(jī)速度RMreq所需的所需電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩TMreq。 藩 =7^尸 +:tb+細(xì)+rc …(7)
在此之后，處理進(jìn)入步驟310以及使用將所需電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩TMr叫 轉(zhuǎn)換成所需電動(dòng)機(jī)電壓VD的圖等等。在步驟311中，如方程式(8) 所示，將基本反電動(dòng)勢(shì)Ebase和反電動(dòng)勢(shì)差A(yù)E加到所需電動(dòng)機(jī)電壓
VD以便獲得將電動(dòng)機(jī)速度RM控制到所需電動(dòng)機(jī)速度RMreq所需的 電動(dòng)機(jī)施加電壓VM。
附=FD ++ A￡ …(8)
通過(guò)上述處理，當(dāng)目標(biāo)氣門(mén)正時(shí)VTtg和實(shí)際氣門(mén)正時(shí)VT間的偏 差D變得大于預(yù)定值時(shí)，在基本控制值(TAr叫、ATB、 TC和AE) 的基礎(chǔ)上，計(jì)算電動(dòng)機(jī)施加電壓VM，用于將電動(dòng)機(jī)速度RM控制到 基本電動(dòng)機(jī)速度RMbase (=凸輪軸速度RC)以及相對(duì)于基本電動(dòng)機(jī) 速度RMbase，將電動(dòng)機(jī)速度RM改變所需速度差DMCreq的變化控 制值(TB、 Ebase)。通過(guò)這種方式，可以前饋控制電動(dòng)機(jī)26的速度 以便使電動(dòng)機(jī)26和凸輪軸16間的速度差DMC與所需速度差 DMCreq匹配，因此，以良好響應(yīng)度，在目標(biāo)氣門(mén)正時(shí)VTtg的方向 上，改變實(shí)際氣門(mén)正時(shí)VT。
以及當(dāng)目標(biāo)氣門(mén)正時(shí)VTtg和實(shí)際氣門(mén)正時(shí)VT間的偏差D下降 到低于預(yù)定值時(shí)，計(jì)算用于將電動(dòng)機(jī)速度RM控制到基本電動(dòng)機(jī)速度 RMbase (-凸輪軸速度RC)所需的電動(dòng)機(jī)施加電壓VM。通過(guò)這種 方式，控制電動(dòng)機(jī)26的速度以便使電動(dòng)機(jī)26和凸輪軸16間的速度 差DMC為0以及使實(shí)際氣門(mén)正時(shí)VT穩(wěn)定保持在目標(biāo)氣門(mén)正時(shí)VTtg 處或左右。用這種方式，可以良好精確度，通過(guò)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，將實(shí)際 氣門(mén)正吋控制到目標(biāo)氣門(mén)正時(shí)，以及提高氣門(mén)正時(shí)控制精確度。
(第五實(shí)施例)
在本發(fā)明的第五實(shí)施例中執(zhí)行的圖14所示的電動(dòng)機(jī)控制值計(jì)算 程序是通過(guò)將在上述第四實(shí)施例中所述的圖13的步驟305和步驟306 的處理分別改變成步驟305a和306a的處理，而其他步驟的處理與圖 13相同所獲得的程序。
在上述第四實(shí)施例中，在圖13的步驟305中，計(jì)算與電動(dòng)機(jī)26 和凸輪軸16間的速度差DMC (電動(dòng)機(jī)速度RM和凸輪軸速度RC間 的差值)相一致的可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備18中的損耗轉(zhuǎn)矩TC，以及在下 述步驟306中，計(jì)算與電動(dòng)機(jī)速度差A(yù)RM (電動(dòng)機(jī)速度RM-基本電 動(dòng)機(jī)速度RMbase)，相一致的電動(dòng)機(jī)26的反電動(dòng)勢(shì)差A(yù)E。關(guān)于此， 在該第五實(shí)施例中，在圖14的步驟305a中，計(jì)算與電動(dòng)機(jī)26和凸 輪軸16間的所需速度差DMCreq (所需電動(dòng)機(jī)速度RMreq和凸輪軸 速度RC間的差值)相一致的可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備18中的損耗轉(zhuǎn)矩TC。 以及在下述步驟306a中，計(jì)算與所需電動(dòng)機(jī)速度差A(yù)RMr叫(所需電 動(dòng)機(jī)速度RMreq-基本電動(dòng)機(jī)速度RMbase)相一致的電動(dòng)機(jī)26的反 電動(dòng)勢(shì)差A(yù)E。
用這種方式，可以前饋計(jì)算可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備18中的損耗轉(zhuǎn)矩 TC以及用在計(jì)算電動(dòng)機(jī)控制值的計(jì)算中的電動(dòng)機(jī)的反電動(dòng)勢(shì)差A(yù)E。 因此，能提高電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)控制的響應(yīng)度以及能獲得與前述第二實(shí)施例 相同的效果。
現(xiàn)在，盡管在第四和第五實(shí)施例中，將電動(dòng)機(jī)施加電壓計(jì)算作為 電動(dòng)機(jī)控制值，另外，可以將占空值計(jì)算作為電動(dòng)機(jī)控制值。以及在 這種情況下，如在第三實(shí)施例中，在電動(dòng)機(jī)速度以及其是正增加還是 減小的基礎(chǔ)上，校正占空值。
以及盡管在第一至第五實(shí)施例中，在氣門(mén)正時(shí)改變率上設(shè)置極限 值(極限速度Vs)，另夕卜，極限值可以位于電動(dòng)機(jī)26和凸輪軸16間
的速度差上或電動(dòng)機(jī)速度上。此外，使這些極限值與發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀 態(tài)(例如，發(fā)動(dòng)機(jī)速度、冷卻水溫度、進(jìn)氣氣流、負(fù)載等等)相一致 地改變。
同時(shí)，在相對(duì)于氣門(mén)正時(shí)的目標(biāo)值和氣門(mén)正時(shí)變化率收斂的狀態(tài) 的基礎(chǔ)上，修正電動(dòng)機(jī)控制值或用在計(jì)算電動(dòng)機(jī)控制值中的控制參數(shù) (所需轉(zhuǎn)矩TAr叫、凸輪軸16端的損耗轉(zhuǎn)矩TB、可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備 18中的損耗轉(zhuǎn)矩TC、電動(dòng)機(jī)26的反電動(dòng)勢(shì)E、有效電壓校正系數(shù)K 等等)，以及可以學(xué)習(xí)這些修正的結(jié)果。以及在這些修正結(jié)果的基礎(chǔ)
上，可以修正用在計(jì)算控制參數(shù)中的圖和/或數(shù)字公式。
(第六實(shí)施例)
接著，將描述本發(fā)明的第六實(shí)施例。
目前使用的許多可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備通過(guò)改變相對(duì)于內(nèi)燃機(jī)的曲 柄軸的凸輪軸的旋轉(zhuǎn)相位(在下文中，稱為"凸輪軸相位")，改變所
作為用于檢測(cè)實(shí)際氣門(mén)正時(shí)(實(shí)際凸輪軸相位)的方法，例如，如在
JP-A-2001-355462中所公開(kāi)的，存在在以預(yù)定曲柄角間隔，從曲柄角 傳感器輸出的曲柄角信號(hào)和以預(yù)定凸輪角間隔，從凸輪角傳感器輸出 的凸輪角信號(hào)的基礎(chǔ)上，計(jì)算實(shí)際氣門(mén)正時(shí)的一種方法。
然而，以現(xiàn)有技術(shù)的這種氣門(mén)正時(shí)計(jì)算方法，在從輸出一個(gè)凸輪 角信號(hào)到輸出下一個(gè)凸輪角信號(hào)的間隔上(即，在不輸出凸輪角信號(hào) 的間隔上)，不可能計(jì)算實(shí)際氣門(mén)正時(shí)。因此，存在盡管實(shí)際上，實(shí) 際氣門(mén)正時(shí)連續(xù)地改變，僅可以按步驟更新實(shí)際氣門(mén)正時(shí)的計(jì)算值， 以及使可變氣門(mén)正時(shí)控制的精確度降低相應(yīng)量的缺陷。
鑒于此，該第六實(shí)施例的目的是提供內(nèi)燃機(jī)的可變氣門(mén)正時(shí)設(shè) 備，通過(guò)該設(shè)備，即使在不輸出凸輪角信號(hào)的間隔期間，也能計(jì)算實(shí) 際氣門(mén)正時(shí)，以便能增加可變氣門(mén)正時(shí)控制精確度。
首先，略述根據(jù)該第六實(shí)施例的內(nèi)燃機(jī)的可變氣門(mén)正時(shí)控制設(shè) 備。根據(jù)該第六實(shí)施例的可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備具有與凸輪軸同心放置并 通過(guò)來(lái)自曲柄軸的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)功率旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的第一旋轉(zhuǎn)部件、與凸輪軸 整體旋轉(zhuǎn)的第二旋轉(zhuǎn)部件、將旋轉(zhuǎn)功率從第一旋轉(zhuǎn)部件傳送到第二旋 轉(zhuǎn)部件以及相對(duì)于第一旋轉(zhuǎn)部件，改變第二旋轉(zhuǎn)部件的旋轉(zhuǎn)相位的相 位改變部件；以及與凸輪軸同心放置以便控制該相位改變部件的旋轉(zhuǎn) 相位的電動(dòng)機(jī)，以及構(gòu)造成當(dāng)不改變氣門(mén)正時(shí)時(shí)，使電動(dòng)機(jī)的速度與 凸輪軸的速度匹配以便使相位改變部件的旋轉(zhuǎn)速度與凸輪軸的速度
匹配，因此保持第一旋轉(zhuǎn)部件和第二旋轉(zhuǎn)部件間的旋轉(zhuǎn)相位的差值保 持穩(wěn)定，因此，保持凸輪軸相位穩(wěn)定，以及當(dāng)改變氣門(mén)正時(shí)時(shí)，相對(duì) 于凸輪軸的速度，改變電動(dòng)機(jī)的速度以便相對(duì)于凸輪軸的速度，改變 相位改變部件的旋轉(zhuǎn)速度，從而改變第一旋轉(zhuǎn)部件和第二旋轉(zhuǎn)部件間 的旋轉(zhuǎn)相位的差值，從而改變凸輪軸相位。在這種結(jié)構(gòu)中，因?yàn)閷?duì)電 動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)，不必整體旋轉(zhuǎn)，使可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的慣性重 量變輕以及通過(guò)固定連接裝置，使電動(dòng)機(jī)直接連接到外部電線上，以 及總的來(lái)說(shuō)，可以提高可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備的耐久性。此外，可變氣門(mén) 正時(shí)設(shè)備的結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，以及能滿足成本最小化的需求。
同時(shí)，在通過(guò)相對(duì)于凸輪軸的速度，改變電動(dòng)機(jī)的速度，改變氣 門(mén)正時(shí)的可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備中，如在第六實(shí)施例中，與電動(dòng)機(jī)速度和 凸輪軸速度間的差值相一致地，改變氣門(mén)正時(shí)變化(凸輪軸相位變 化)。因?yàn)榇?，可以在電?dòng)機(jī)的速度和凸輪軸的速度的差值的基礎(chǔ)上， 計(jì)算氣門(mén)正時(shí)變化。
集中到這一點(diǎn)上，在第六實(shí)施例中，每次從凸輪角傳感器輸出凸 輪角信號(hào)時(shí)，在凸輪角信號(hào)和從曲柄角傳感器輸出的曲柄角信號(hào)的基
礎(chǔ)上，計(jì)算輸出凸輪角信號(hào)時(shí)的實(shí)際氣門(mén)正時(shí)；以預(yù)定計(jì)算周期，在 電動(dòng)機(jī)速度和凸輪軸速度間的差值的基礎(chǔ)上，計(jì)算氣門(mén)正時(shí)變化；以 及以預(yù)定計(jì)算周期，在輸出凸輪角信號(hào)和氣門(mén)正時(shí)變化時(shí)，在實(shí)際氣 門(mén)正時(shí)的基礎(chǔ)上，計(jì)算最終實(shí)際氣門(mén)正時(shí)。
特別地，通過(guò)計(jì)算每計(jì)算周期的氣門(mén)正時(shí)變化以及累計(jì)該計(jì)算的 值，每次輸出凸輪角信號(hào)時(shí)，復(fù)位氣門(mén)正時(shí)變化的累計(jì)值，以及在將 緊隨其后的氣門(mén)正時(shí)變化的累計(jì)值加到最近輸出凸輪角信號(hào)時(shí)的實(shí) 際氣門(mén)正時(shí)的計(jì)算值上，能獲得最后的實(shí)際定時(shí)。
因?yàn)榧词乖诋?dāng)未輸出凸輪角信號(hào)時(shí)的間隔，能計(jì)算在電動(dòng)機(jī)速度 和凸輪軸速度間的差值的基礎(chǔ)上計(jì)算的氣門(mén)正時(shí)變化，如果在未輸出 凸輪角信號(hào)的間隔中，計(jì)算從最近輸出凸輪角信號(hào)以來(lái)的氣門(mén)正時(shí)變
化，通過(guò)將緊隨其后的氣門(mén)正時(shí)變化加到在最近輸出凸輪角信號(hào)時(shí)的 實(shí)際氣門(mén)正時(shí)上，能精確地獲得最終實(shí)際氣門(mén)正時(shí)。通過(guò)這種方式， 即使在當(dāng)未輸出凸輪角信號(hào)時(shí)的間隔中，也可以良好精確度地連續(xù)計(jì) 算實(shí)際氣門(mén)正時(shí)，以及能增加可變氣門(mén)正時(shí)控制的精確度。
現(xiàn)在，盡管可以想象在凸輪角信號(hào)的輸出周期的基礎(chǔ)上，計(jì)算在 計(jì)算氣門(mén)正時(shí)變化中使用的凸輪軸速度，因?yàn)橥ǔＭ馆嗇S的每次回轉(zhuǎn) 的凸輪角信號(hào)的輸出次數(shù)很小，難以從凸輪角信號(hào)的輸出周期檢測(cè)隨 每個(gè)汽缸的燃燒沖程波動(dòng)的凸輪軸速度的波動(dòng)。另一方面，因?yàn)閺那?柄角傳感器輸出的曲柄角信號(hào)的數(shù)量遠(yuǎn)大于凸輪角信號(hào)的數(shù)量，如果 使用曲柄角信號(hào)，可以檢測(cè)隨每個(gè)汽缸的燃燒沖程波動(dòng)的曲柄軸速度 的波動(dòng)。
因此，鑒于曲柄軸的每?jī)蓚€(gè)回轉(zhuǎn)，凸輪軸旋轉(zhuǎn)一次的關(guān)系，能將 在曲柄角傳感器的曲柄角信號(hào)的輸出周期的基礎(chǔ)上檢測(cè)的曲柄軸速
度的1/2值用作為凸輪軸速度數(shù)據(jù)。如果這樣做，能使用比當(dāng)從更少 數(shù)量凸輪角信號(hào)檢測(cè)的凸輪軸速度時(shí)的更加精確的凸輪軸速度，計(jì)算 氣門(mén)正時(shí)變化，以及能提高實(shí)際氣門(mén)正時(shí)計(jì)算精確度。
當(dāng)停止內(nèi)燃機(jī)時(shí)，因?yàn)橥馆嗇S速度為0，通過(guò)將隨后氣門(mén)正時(shí)變 化的累計(jì)值加到當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)停止時(shí)的實(shí)際氣門(mén)正時(shí)的計(jì)算值上，能獲得 最后實(shí)際氣門(mén)正時(shí)，或通過(guò)來(lái)自參考位置的氣門(mén)正時(shí)變化的累計(jì)值， 獲得最終實(shí)際氣門(mén)正時(shí)。通過(guò)這種方式，即使當(dāng)內(nèi)燃機(jī)停止時(shí)，也能 以良好精確度計(jì)算實(shí)際氣門(mén)正時(shí)，以及即使當(dāng)停止內(nèi)燃機(jī)時(shí)，能將實(shí) 際氣門(mén)正時(shí)控制到一 目標(biāo)值。且即使當(dāng)電動(dòng)機(jī)停止時(shí)的實(shí)際氣門(mén)正時(shí) 不清楚時(shí)，通過(guò)自機(jī)械參考位置(例如最大滯后的角位置)或由其他 裝置檢測(cè)的參考位置的氣門(mén)正時(shí)變化的累計(jì)值，能計(jì)算實(shí)際氣門(mén)正 時(shí)。
同時(shí)，考慮到當(dāng)凸輪角傳感器故障時(shí)，凸輪角信號(hào)停止輸出，當(dāng) 凸輪角傳感器故障時(shí)，能通過(guò)將在故障前，最后一次輸出角信號(hào)時(shí)的 實(shí)際氣門(mén)正時(shí)的計(jì)算值與在此之后的氣門(mén)正時(shí)變化的累計(jì)值相加，獲 得最終實(shí)際氣門(mén)正時(shí)，或通過(guò)來(lái)自參考位置的氣門(mén)正時(shí)變化的累計(jì) 值，能獲得最后實(shí)際氣門(mén)正時(shí)。通過(guò)這種方式，即使當(dāng)凸輪角傳感器 故障時(shí)，能以良好精確度地計(jì)算實(shí)際氣門(mén)正時(shí)，以及即使當(dāng)凸輪角傳 感器故障時(shí)，也能將實(shí)際氣門(mén)正時(shí)控制到目標(biāo)值。同時(shí)，當(dāng)在凸輪角 傳感器故障前的實(shí)際氣門(mén)正時(shí)不清楚時(shí)，通過(guò)自機(jī)械參考位置(例如 最大滯后的角位置)或由其他裝置檢測(cè)的參考位置的氣門(mén)正時(shí)變化的 累計(jì)值，能計(jì)算實(shí)際氣門(mén)正時(shí)。
現(xiàn)在，將在附圖的基礎(chǔ)上，詳細(xì)地描述根據(jù)第六實(shí)施例的可變氣 門(mén)正時(shí)控制設(shè)備。根據(jù)第六實(shí)施例的可變氣門(mén)正時(shí)控制設(shè)備的系統(tǒng)結(jié)
構(gòu)與圖1和2所示相同，因此將不再描述。
在第六實(shí)施例中的ECU30通過(guò)執(zhí)行可變氣門(mén)正時(shí)控制程序(未 示出)，反饋控制可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備18以便使進(jìn)氣門(mén)的實(shí)際氣門(mén)正時(shí) 與目標(biāo)氣門(mén)正時(shí)匹配。
此時(shí)，通過(guò)執(zhí)行圖15至圖17所示的實(shí)際氣門(mén)正時(shí)計(jì)算程序， ECU30在從曲柄角傳感器20輸出的曲柄角信號(hào)和從凸輪角傳感器19
輸出的凸輪角信號(hào)的基礎(chǔ)上，計(jì)算在傳感器輸出時(shí)的實(shí)際氣門(mén)正時(shí) VTC。同時(shí)，在電動(dòng)機(jī)26的電動(dòng)機(jī)速度RM和進(jìn)氣端凸輪軸16的凸 輪軸速度RC間的差值的基礎(chǔ)上，計(jì)算氣門(mén)正時(shí)變化AVT。以及通過(guò) 將隨后的氣門(mén)正時(shí)變化AVT加到在輸出凸輪角信號(hào)時(shí)的實(shí)際氣門(mén)正 時(shí)VTC上，獲得最終實(shí)際氣門(mén)正時(shí)VT。
在接通點(diǎn)火開(kāi)關(guān)(未示出)后，在預(yù)定周期間隔上執(zhí)行圖15至 圖17所示的實(shí)際氣門(mén)正時(shí)計(jì)算程序。當(dāng)開(kāi)始該程序時(shí)，首先，在401 中，確定發(fā)動(dòng)機(jī)是否正運(yùn)轉(zhuǎn)，例如，在從曲柄角傳感器20輸出的曲 柄角信號(hào)的輸出周期起計(jì)算的發(fā)動(dòng)機(jī)速度是否為0的基礎(chǔ)上。
如果確定發(fā)動(dòng)機(jī)正運(yùn)轉(zhuǎn)，處理進(jìn)入步驟402，以及在凸輪角傳感 器故障診斷程序(未示出)的故障診斷結(jié)果的基礎(chǔ)上，確定凸輪角傳
感器19是否正常。當(dāng)該結(jié)果是確定凸輪角傳感器19正常時(shí)(無(wú)故障)， 處理進(jìn)入步驟403以及確定是否已經(jīng)輸入從凸輪角傳感器19輸出的 凸輪角信號(hào)。
當(dāng)確定已經(jīng)輸入凸輪角信號(hào)時(shí)，處理進(jìn)入步驟404，以及將凸輪 角信號(hào)的輸入時(shí)間Team存儲(chǔ)在ECU30的存儲(chǔ)器(未示出)中。在 此之后，處理進(jìn)入步驟405，以及將在此之后，將從曲柄角傳感器20 輸出的曲柄角信號(hào)的輸入時(shí)間Tcrk立即存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。
在此之后，處理進(jìn)入步驟406以及使用方程式(9)，計(jì)算相對(duì)于 曲柄角信號(hào)的凸輪角信號(hào)的時(shí)間差TVT。
<formula>formula see original document page 29</formula>其中，K是用于校正凸輪角傳感器19和曲柄角傳感器20間的響
應(yīng)滯后差的校正量。
然后，在下述步驟407中，使用相對(duì)于曲柄角信號(hào)的凸輪角信號(hào) 的時(shí)間差TVT，根據(jù)方程式(10)，計(jì)算相對(duì)于曲柄角信號(hào)的凸輪角 信號(hào)的旋轉(zhuǎn)相位VTB。
<formula>formula see original document page 29</formula>其中，T120是曲柄軸12旋轉(zhuǎn)過(guò)120。CA所需的時(shí)間，以及在曲 柄角傳感器20的輸出信號(hào)的基礎(chǔ)上計(jì)算得出。
在此之后，處理進(jìn)入步驟408以及確定是否己經(jīng)將氣門(mén)正時(shí)控制 到參考位置(例如，最大滯后的角位置)。如果氣門(mén)正時(shí)位于參考位 置，處理進(jìn)入步驟409以及在進(jìn)入步驟410前，將相對(duì)于曲柄角信號(hào) 的凸輪角信號(hào)的當(dāng)前旋轉(zhuǎn)相位(凸輪軸相位)VTB學(xué)習(xí)為相對(duì)于曲 柄軸12的進(jìn)氣端凸輪軸16的旋轉(zhuǎn)相位的參考位置(參考凸輪軸相位) VTBK，如方程式(11)所示。
<formula>formula see original document page 29</formula>另一方面，當(dāng)在步驟408中，確定氣門(mén)正時(shí)不位于參考位置時(shí)， 處理進(jìn)入步驟410,而不執(zhí)行步驟409的參考位置學(xué)習(xí)處理。在步驟410中，如方程式(12)，使用相對(duì)于曲柄角信號(hào)的凸輪角信號(hào)的當(dāng) 前旋轉(zhuǎn)相位VTB和參考位置VTBK，計(jì)算基于參考位置VTBK的凸 輪角信號(hào)的旋轉(zhuǎn)相位VTC。這成為在輸出凸輪角信號(hào)時(shí)的實(shí)際氣門(mén) 正時(shí)VTC。
FTC = FT5-FT欣 …(12)
步驟403至410的處理執(zhí)行凸輪角信號(hào)輸出時(shí)間氣門(mén)正時(shí)計(jì)算裝 置的任務(wù)，以及在凸輪角信號(hào)和每次輸入(輸出)凸輪角信號(hào)時(shí)的曲 柄角信號(hào)的基礎(chǔ)上，計(jì)算輸出凸輪角信號(hào)時(shí)的實(shí)際氣門(mén)正時(shí)VTC。
在此之后，處理進(jìn)入步驟411,以及每次計(jì)算凸輪角信號(hào)輸出時(shí) 的實(shí)際氣門(mén)正時(shí)VTC時(shí)，將稍后將進(jìn)一步描述的氣門(mén)正時(shí)變化 AVTH、 AVTS復(fù)位到0，在此之后，處理進(jìn)入步驟419以及使用方程 式(13)，計(jì)算最終實(shí)際氣門(mén)正時(shí)VT。 JT = KTC + AF77/ + AKrS …(13)
因此，在輸入(輸出)凸輪角信號(hào)時(shí)，因?yàn)樽鳛椴襟E411的復(fù)位 處理結(jié)果，AVTH=0以及AVTS二0， VT二VTC。
當(dāng)另一方面，在步驟403中，確定未輸入凸輪角信號(hào)時(shí)，處理進(jìn) 入圖16的步驟412，以及計(jì)算電動(dòng)機(jī)26的電動(dòng)機(jī)速度RM[rpm]和 進(jìn)氣端凸輪軸16的凸輪軸速度RC [rpm]間的速度差DMC [rpm]， 如方程式(14)所示。
DJl^C =及Af — i C ...(14)
在這種情況下，作為進(jìn)氣端凸輪軸16的凸輪軸速度RC，如方程 式(15)所示，使用在從曲柄角傳感器20輸出的曲柄角信號(hào)的輸出 周期的基礎(chǔ)上計(jì)算的曲柄軸12的速度(發(fā)動(dòng)機(jī)速度)的1/2值。 凸輪軸速度RC=曲柄軸速度xl/2 ,…(15)
在此之后，處理進(jìn)入步驟413以及根據(jù)方程式(16)，將速度差 DMC [rpm]轉(zhuǎn)換成每秒旋轉(zhuǎn)差[rev/s]。 鮮-層C/60 …(16)
然后，在下述步驟414中，使用方程式(17)，計(jì)算每氣門(mén)正時(shí) 變化AVTH的計(jì)算周期P [s](這一程序的執(zhí)行周期)的氣門(mén)正時(shí)變 化dVTH。
釘// =及^77"720°0^/> …(17)
其中，G是相位改變機(jī)構(gòu)21的減速比，以及是相對(duì)于進(jìn)氣端凸 輪軸16的電動(dòng)機(jī)26的相對(duì)轉(zhuǎn)數(shù)與氣門(mén)正時(shí)變化(凸輪軸相位變化) 的比率。
在此之后，處理進(jìn)入步驟415以及通過(guò)累計(jì)每計(jì)算周期P的氣門(mén) 正時(shí)變化dVTH，計(jì)算氣門(mén)正時(shí)變化AVTH，如方程式(18)所示。 △F77/ = AF77/ + dF77/ …(18)
這些步驟412至415的處理執(zhí)行氣門(mén)正時(shí)變化計(jì)算裝置的任務(wù)， 以及通過(guò)在不輸入凸輪角信號(hào)的間隔上，累計(jì)每計(jì)算周期的氣門(mén)正時(shí) 變化dVTH，獲得在凸輪角信號(hào)的最近輸出后的氣門(mén)正時(shí)變化AVTH。
同時(shí)，即使在圖15的步驟402中，執(zhí)行這些步驟412至415的 處理，確定凸輪角傳感器19已經(jīng)出故障。gP，當(dāng)凸輪角傳感器I9已 經(jīng)故障時(shí)，累計(jì)每計(jì)算周期P的氣門(mén)正時(shí)變化dVTH，以便獲得從凸 輪角傳感器19故障前的凸輪角信號(hào)的最后一次輸出到現(xiàn)在的氣門(mén)正 時(shí)變化AVTH。
在計(jì)算氣門(mén)正時(shí)變化AVTH后，處理進(jìn)入圖15的步驟419，以及 使用上述方程式(13),計(jì)算最后實(shí)際氣門(mén)正時(shí)VT。當(dāng)凸輪角傳感器 19出故障時(shí)，因?yàn)锳VTS二0，因此，VT二VTC+AVTH。
另一方面，當(dāng)在步驟401中，確定停止發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，處理進(jìn)入圖17 的步驟416。在步驟416中，僅使用電動(dòng)機(jī)26的電動(dòng)機(jī)速度RM[rpm]， 計(jì)算每秒旋轉(zhuǎn)差RVT [rev/s]，如方程式(19)所示。
/ fT-廚/60 …(19)
在此之后，處理進(jìn)入步驟417以及根據(jù)方程式(20)，計(jì)算氣門(mén) 正時(shí)變化AVTS的每個(gè)計(jì)算周期P [s](即這一程序的執(zhí)行周期)的 氣門(mén)正時(shí)變化dVTS。
釘S-i F77Gx720。C4xP ...(20) 其中，G是相位改變機(jī)構(gòu)21的減速比。
在此之后，處理進(jìn)入步驟418以及累計(jì)每計(jì)算周期P的氣門(mén)正時(shí) 變化dVTS以便獲得從停止前的凸輪角信號(hào)的最后一次輸出到現(xiàn)在的 氣門(mén)正時(shí)變化AVTS。
APTS = Ara + ,S ...(21)
這些步驟416至418的處理還執(zhí)行氣門(mén)正時(shí)變化計(jì)算裝置的任務(wù)。
在計(jì)算氣門(mén)正時(shí)變化AVTS后，處理進(jìn)入圖15的步驟419以及使 用上述方程式(13)，計(jì)算最后實(shí)際氣門(mén)正時(shí)VT。其中，因?yàn)楫?dāng)發(fā)動(dòng) 機(jī)停止時(shí)，AVTH-O，因此VT=VTC+AVTS。該步驟419的處理執(zhí) 行最后氣門(mén)正時(shí)計(jì)算裝置的任務(wù)。
通過(guò)上述處理，每次在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的同時(shí)，輸入凸輪角信號(hào)時(shí)， 在凸輪角信號(hào)和曲柄角信號(hào)的基礎(chǔ)上，計(jì)算在輸出凸輪角信號(hào)時(shí)的實(shí) 際氣門(mén)正時(shí)VTC。以及當(dāng)輸入(輸出)凸輪角信號(hào)時(shí)，因?yàn)橥ㄟ^(guò)步 驟411的復(fù)位處理，使氣門(mén)正時(shí)變化AVTH和AVTS復(fù)位為0，在輸 出凸輪角信號(hào)本身時(shí)的實(shí)際氣門(mén)正時(shí)VTC變?yōu)樽詈髮?shí)際氣門(mén)正時(shí) VT。
另一方面，在不輸入凸輪角信號(hào)的間隔中，在電動(dòng)機(jī)26和進(jìn)氣 端凸輪軸16間的速度差DMC的基礎(chǔ)上，計(jì)算和累計(jì)每計(jì)算周期的 氣門(mén)正時(shí)變化dVTH。以及通過(guò)將在此之后的氣門(mén)正時(shí)變化AVTH (dVTH的累計(jì)值)加到在最近輸出凸輪角信號(hào)時(shí)的實(shí)際氣門(mén)正時(shí) VTC上，獲得最后實(shí)際氣門(mén)正時(shí)VT。通過(guò)這種方式，變得可以即使 在當(dāng)不輸入凸輪角信號(hào)的間隔中，也可以良好精確度連續(xù)地計(jì)算實(shí)際 氣門(mén)正時(shí)VT，以及能增加可變氣門(mén)正時(shí)控制的精確度。
以及當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)停止時(shí)，通過(guò)將在此之后的氣門(mén)正時(shí)變化AVTS加
到在停止前，在最后一次輸出凸輪角信號(hào)時(shí)的實(shí)際氣門(mén)正時(shí)VTC上， 獲得最后實(shí)際氣門(mén)正時(shí)VT。因此，即使當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)停止時(shí)，能以良好 精確度地計(jì)算實(shí)際氣門(mén)正時(shí)VT以及能將實(shí)際氣門(mén)正時(shí)VT控制到目 標(biāo)值。
以及當(dāng)凸輪角傳感器19出故障時(shí)，通過(guò)將在此之后的氣門(mén)正時(shí) 變化AVTH加到在故障前，最后一次輸出凸輪角信號(hào)時(shí)的實(shí)際氣門(mén)正 時(shí)VTC上，獲得最后實(shí)際氣門(mén)正時(shí)VT。因此，即使當(dāng)凸輪角傳感器 19故障時(shí)，也能以良好精確度計(jì)算實(shí)際氣門(mén)正時(shí)VT以及能將實(shí)際氣 門(mén)正時(shí)VT控制到目標(biāo)值。
可替換地，在發(fā)動(dòng)機(jī)停止或凸輪角傳感器19故障時(shí)，可以通過(guò) 來(lái)自機(jī)械參考位置(例如最大滯后的角位置)或來(lái)自由其他裝置檢測(cè) 的參考位置的氣門(mén)正時(shí)變化的累計(jì)值，計(jì)算實(shí)際氣門(mén)正時(shí)。
(第七實(shí)施例)
接著，將描述第七實(shí)施例。在上述第六實(shí)施例中，在電動(dòng)機(jī)26 的電動(dòng)機(jī)速度RM和進(jìn)氣端凸輪軸16的凸輪軸速度RC的基礎(chǔ)上， 計(jì)算氣門(mén)正時(shí)變化AVT，以及通過(guò)將在此之后的氣門(mén)正時(shí)變化AVT 加到在輸出凸輪角信號(hào)時(shí)的實(shí)際氣門(mén)正時(shí)VTC上，獲得最后實(shí)際氣 門(mén)正時(shí)VT。
關(guān)于此，在第七實(shí)施例中，在電動(dòng)機(jī)26的旋轉(zhuǎn)角中的變化和凸 輪軸的旋轉(zhuǎn)角度中的變化的基礎(chǔ)上，計(jì)算電動(dòng)機(jī)26的電動(dòng)機(jī)速度RM 和進(jìn)氣端凸輪軸16的凸輪軸速度RC間的差值(氣門(mén)正時(shí)變化AVT)， 以及通過(guò)將在此之后的氣門(mén)正時(shí)變化AVT加到在輸出凸輪角信號(hào)時(shí) 的實(shí)際氣門(mén)正時(shí)VTC上，獲得最后氣門(mén)正時(shí)。
現(xiàn)在，使用圖18和圖19的流程圖，描述在電動(dòng)機(jī)26的旋轉(zhuǎn)角 的變化和凸輪軸的旋轉(zhuǎn)角的變化的基礎(chǔ)上，計(jì)算氣門(mén)正時(shí)變化AVT 的第七實(shí)施例。圖18表示代替用于計(jì)算在第六實(shí)施例中所述的圖16
的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)期間，氣門(mén)正時(shí)變化AVTH的處理，所執(zhí)行的處理。以 及圖19表示代替圖17的用于計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)停止期間的氣門(mén)正時(shí)變化 AVTS的處理，所執(zhí)行的處理。在第七實(shí)施例中，用完全相同的方式 執(zhí)行在第六實(shí)施例中的圖15的流程圖中所示的處理。
首先，描述圖18的流程圖。圖18是用于計(jì)算在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的同 時(shí)，輸入凸輪角信號(hào)后的實(shí)際氣門(mén)正時(shí)的處理。在該處理中，比較電 動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)角變化以及凸輪軸旋轉(zhuǎn)角變化。為比較電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)角變化以 及凸輪軸旋轉(zhuǎn)角變化，在第七實(shí)施例中，在電動(dòng)機(jī)角信號(hào)輸出計(jì)數(shù)器 的計(jì)數(shù)值和曲柄軸角信號(hào)輸出計(jì)數(shù)器中的計(jì)數(shù)值間進(jìn)行比較。
其中，使用曲柄角信號(hào)而不是使用凸輪軸信號(hào)的原因在于以1/2 的減速比連接曲柄軸和凸輪軸，以及除可以通過(guò)使用曲柄角信號(hào)推導(dǎo) 凸輪角信號(hào)外，通常曲柄軸脈沖的數(shù)量大于凸輪軸脈沖的數(shù)量。因?yàn)?此，通過(guò)使用曲柄角信號(hào)而不是使用凸輪角信號(hào)，可以更精確地獲得 凸輪軸旋轉(zhuǎn)角中的變化。
在該實(shí)施例中，以10。CA的間隔，有36個(gè)曲柄軸脈沖，以及實(shí) 際用在計(jì)算中的脈沖是以30。CA間隔的脈沖。即，使用12個(gè)脈沖。 另一方面，對(duì)電動(dòng)機(jī)26，使用以30。CA間隔的脈沖。
然而，在凸輪軸和曲柄軸間有1/2的減速。因此，首先，在步驟 420中，例如，將曲柄角信號(hào)的計(jì)數(shù)值校正到1/2以便使電動(dòng)機(jī)26的 '角的計(jì)數(shù)值和曲柄角信號(hào)的計(jì)數(shù)值的每一個(gè)計(jì)數(shù)的變化角相同。因 此，可以通過(guò)加倍來(lái)校正電動(dòng)機(jī)26的角度的計(jì)數(shù)值。用這種方式， 使兩個(gè)計(jì)數(shù)器的一個(gè)計(jì)數(shù)值的角變化相同，以及處理進(jìn)入步驟421。
在歩驟421中，計(jì)算曲柄角的變化。實(shí)際上，在從先前計(jì)算的時(shí) 間到當(dāng)前計(jì)算的時(shí)間計(jì)數(shù)的曲柄角信號(hào)的計(jì)數(shù)值的基礎(chǔ)上，計(jì)算變化 ;(曲柄角度計(jì)數(shù)器的變化=在本次計(jì)算時(shí)的曲柄角度計(jì)數(shù)器-在最后 一次計(jì)算時(shí)的曲柄角度計(jì)數(shù)器)。
然后，處理進(jìn)入步驟422以及計(jì)算電動(dòng)機(jī)26中的角度的變化。
實(shí)際上，在從先前計(jì)算的時(shí)間到當(dāng)前計(jì)算的時(shí)間計(jì)數(shù)的電動(dòng)機(jī)26的 角度信號(hào)的計(jì)數(shù)值的基礎(chǔ)上，計(jì)算變化(電動(dòng)機(jī)角度計(jì)數(shù)器的變化= 本次計(jì)算時(shí)的電動(dòng)機(jī)角度計(jì)數(shù)器一最后一次計(jì)算時(shí)的電動(dòng)機(jī)角度計(jì) 數(shù)器)。
然后，在下述步驟423中，計(jì)算在曲柄角度計(jì)數(shù)器的變化和電動(dòng) 機(jī)角度計(jì)數(shù)器的變化間的差值，以及在步驟424中，計(jì)算相對(duì)于凸輪 軸的電動(dòng)機(jī)角變化。特別地，在步驟424中，使用由"相對(duì)于凸輪軸 的電動(dòng)機(jī)角變化=(電動(dòng)機(jī)角度計(jì)數(shù)器的變化一曲柄角度計(jì)數(shù)器的變 化)x每1計(jì)數(shù)的角度"表示的方程式，計(jì)算相對(duì)于凸輪軸的電動(dòng)機(jī) 角變化。
接著，在步驟425中，通過(guò)氣門(mén)正時(shí)改變部的減速比1/G，校正 相對(duì)于凸輪軸的電動(dòng)機(jī)角變化，以及計(jì)算每計(jì)算周期的氣門(mén)正時(shí)變化 dVTH (氣門(mén)正時(shí)變化dVTH:相對(duì)于凸輪軸的電動(dòng)機(jī)角變化/G (減 速比))。其中，G是可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備18的相位改變機(jī)構(gòu)21的減速 比，以及是相對(duì)于進(jìn)氣端凸輪軸16的電動(dòng)機(jī)26的相對(duì)轉(zhuǎn)數(shù)與氣門(mén)正 時(shí)變化(凸輪軸相位變化)的比率。
在此之后，處理進(jìn)入步驟426，以及通過(guò)累計(jì)從最后一次計(jì)算到 當(dāng)前計(jì)算改變的氣門(mén)正時(shí)的相位，即，氣門(mén)正時(shí)變化dVTH，及到前 一次的氣門(mén)正時(shí)變化AVTH，計(jì)算最后氣門(mén)正時(shí)變化AVTH，如方程 式(22)所示。
△P77/ = AF77/(/-l) + rfFT// …(22)
這些步驟420至426的處理執(zhí)行氣門(mén)正時(shí)變化計(jì)算裝置的任務(wù)， 以及計(jì)算在不輸入凸輪角信號(hào)的間隔的氣門(mén)正時(shí)變化AVTH。
同時(shí)，即使在圖15的步驟402中，確定凸輪角傳感器19故障時(shí)， 也可以執(zhí)行圖18的處理以及累計(jì)凸輪角傳感器19故障時(shí)的氣門(mén)正時(shí) 變化dVTH，從而獲得從凸輪角傳感器19故障前的凸輪角信號(hào)的最 后一次輸出到現(xiàn)在的氣門(mén)正時(shí)變化AVTH。通過(guò)這種方式，即使當(dāng)凸 輪角傳感器19故障時(shí)，也可以精確地計(jì)算實(shí)際氣門(mén)正時(shí)。
在計(jì)算氣門(mén)正時(shí)變化AVTH后，處理進(jìn)入圖15的步驟419以及使 用上述方程式(13)，計(jì)算最后實(shí)際氣門(mén)正時(shí)VT。當(dāng)凸輪角傳感器 19故障時(shí)，因?yàn)锳VTS二0， VT=VTC+AVTH。
在圖20的時(shí)序圖中，描述了通過(guò)圖18的流程圖的處理，計(jì)算實(shí) 際氣門(mén)正時(shí)的例子。在圖18的流程圖所示的處理中，在電動(dòng)機(jī)26的 角度變化和凸輪軸的角度變化差的基礎(chǔ)上，通過(guò)將在此之后的氣門(mén)正 時(shí)變化AVTH加到在輸出凸輪角信號(hào)時(shí)的實(shí)際氣門(mén)正時(shí)VTC上，獲 得最后實(shí)際氣門(mén)正時(shí)VT。因此，如圖20的時(shí)序圖所示，即使在當(dāng)不 輸入凸輪角信號(hào)的間隔中，也可以良好精確度，連續(xù)地計(jì)算實(shí)際氣門(mén) 正時(shí)VT，以及能增加可變氣門(mén)正時(shí)控制精確度。
另一方面，當(dāng)在圖15的流程圖的步驟401中，確定發(fā)動(dòng)機(jī)停止 時(shí)，執(zhí)行圖19的處理。圖19的這一處理是用于計(jì)算當(dāng)停止發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí) 的氣門(mén)正時(shí)變化AVTS。
首先，在步驟427中，計(jì)算電動(dòng)機(jī)26的角度變化。實(shí)際上，在 從先前計(jì)算時(shí)至當(dāng)前計(jì)算時(shí)計(jì)數(shù)的電動(dòng)機(jī)26的角度信號(hào)的計(jì)數(shù)值的 基礎(chǔ)上，計(jì)算該變化(電動(dòng)機(jī)角度計(jì)數(shù)器的變化=在本次計(jì)算時(shí)的電 動(dòng)機(jī)角度計(jì)數(shù)器-最后一次計(jì)算時(shí)的電動(dòng)機(jī)角度計(jì)數(shù)器)。然后，在步 驟428中，僅通過(guò)電動(dòng)機(jī)26的電動(dòng)機(jī)角度的變化，計(jì)算相對(duì)于凸輪 軸的電動(dòng)機(jī)26的角度變化。特別地，使用方程式"相對(duì)于凸輪軸的 電動(dòng)機(jī)角度變化=電動(dòng)機(jī)角度計(jì)數(shù)器的變化><每1次計(jì)數(shù)的角度)計(jì) 算。
接著，在步驟429中，通過(guò)氣門(mén)正時(shí)改變部的減速比1/G，校正 相對(duì)于凸輪軸的電動(dòng)機(jī)26的角度變化，以及計(jì)算氣門(mén)正時(shí)變化dVTS (氣門(mén)正時(shí)變化dVTS-相對(duì)于凸輪軸的電動(dòng)機(jī)角度變化/G (減速 比))。
在此之后，處理進(jìn)入步驟430，以及通過(guò)累計(jì)從最后一次計(jì)算時(shí)
間到當(dāng)前計(jì)算時(shí)間改變的氣門(mén)正時(shí)，艮P，氣門(mén)正時(shí)變化dVTS，及直 到先前時(shí)間的氣門(mén)正時(shí)變化AVTS，計(jì)算最后氣門(mén)正時(shí)變化AVTS，如 方程式(23)所示。
Ara-AfTS(/-l) +釘S …(23)
因此，圖19的流程圖中所示的處理執(zhí)行氣門(mén)正時(shí)變化計(jì)算裝置 的任務(wù)。
在計(jì)算氣門(mén)正時(shí)變化AVTS后，處理進(jìn)入圖15的步驟419，以及 計(jì)算最后實(shí)際氣門(mén)正時(shí)VT (VT=VTC+AVTH+AVTS)。其中，因?yàn)?停止發(fā)動(dòng)機(jī)，因此，VTH-0，以及VT=VTC+AVTS。上述步驟419 的處理執(zhí)行最后氣門(mén)正時(shí)計(jì)算裝置的任務(wù)。
如上所述，在圖18的處理中，盡管發(fā)動(dòng)機(jī)正運(yùn)轉(zhuǎn)，在用與當(dāng)在 電動(dòng)機(jī)和進(jìn)氣端凸輪軸間的速度差的基礎(chǔ)上，計(jì)算氣門(mén)正時(shí)變化時(shí)相 同的方式，從電動(dòng)機(jī)角度變化和凸輪軸角度變化的比較，計(jì)算出氣門(mén) 正時(shí)變化的情況下，通過(guò)將在此之后的氣門(mén)正時(shí)變化AVTH加到構(gòu)成 引導(dǎo)、在輸出凸輪角信號(hào)時(shí)的實(shí)際氣門(mén)正時(shí)VTC上，獲得最后實(shí)際 氣門(mén)正時(shí)VT。通過(guò)這種方式，即使在不輸出凸輪角信號(hào)的間隔中， 也能以良好精確度連續(xù)地計(jì)算實(shí)際氣門(mén)正時(shí)VT，以及能增加可變氣 門(mén)正時(shí)控制的精確度。
以及當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)停止時(shí)，通過(guò)將在此之后的氣門(mén)正時(shí)變化AVTS加
>到在停止前，在最后一次輸出凸輪角信號(hào)時(shí)的實(shí)際氣門(mén)正時(shí)VTC上， 獲得最后實(shí)際氣門(mén)正時(shí)VT。因此，即使當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)停止時(shí)，也能以良 好精確度計(jì)算實(shí)際氣門(mén)正時(shí)VT，以及即使發(fā)動(dòng)機(jī)停止時(shí)，能將實(shí)際 氣門(mén)正吋VT控制到目標(biāo)值。
同時(shí)，當(dāng)凸輪角傳感器19故障時(shí)，通過(guò)將在此之后的氣門(mén)正時(shí)
;變化AVTH加到在故障前，在最后一次輸出凸輪角信號(hào)時(shí)的實(shí)際氣門(mén) 正時(shí)VTC上，獲得最后實(shí)際氣門(mén)正時(shí)VT。因此，即使當(dāng)凸輪角傳感 器19故障時(shí)，也能以良好精確度計(jì)算實(shí)際氣門(mén)正時(shí)VT以及能將實(shí)
際氣門(mén)正時(shí)VT控制到目標(biāo)值。
可替換地，在發(fā)動(dòng)機(jī)停止或凸輪角傳感器19故障時(shí)，可以通過(guò) 來(lái)自機(jī)械參考位置(例如最大滯后角度位置)或來(lái)自由其他裝置檢測(cè) 的參考位置的氣門(mén)正時(shí)變化的累計(jì)值，計(jì)算實(shí)際氣門(mén)正時(shí)。
而且，如上所述的第六和第七實(shí)施例的可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備18具 有與凸輪軸16同心放置并通過(guò)來(lái)自曲柄軸12的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)功率旋轉(zhuǎn)驅(qū) 動(dòng)的外齒輪22 (第一旋轉(zhuǎn)部件)、與凸輪軸16整體旋轉(zhuǎn)的內(nèi)齒輪23 (第二旋轉(zhuǎn)部件)、將來(lái)自外齒輪22的旋轉(zhuǎn)功率傳送到內(nèi)齒輪23以 及改變齒輪22、23間的相對(duì)旋轉(zhuǎn)相位的行星齒輪24(相位改變部件)， 以及繞與凸輪軸16同心的圓形軌道旋轉(zhuǎn)行星齒輪24的電動(dòng)機(jī)26， 且其被構(gòu)造成當(dāng)氣門(mén)正時(shí)不改變時(shí)，使電動(dòng)機(jī)26的速度與凸輪軸16 的速度匹配以便使行星齒輪24的旋轉(zhuǎn)速度與凸輪軸16的速度匹配， 從而保持外齒輪22和內(nèi)齒輪23間的旋轉(zhuǎn)相位差穩(wěn)定以及保持凸輪軸 相位穩(wěn)定，以及當(dāng)氣門(mén)正時(shí)改變時(shí)，相對(duì)于凸輪軸16的速度，改變 電動(dòng)機(jī)26的速度，以便相對(duì)于凸輪軸16的速度，改變行星齒輪24 的旋轉(zhuǎn)速度，從而改變外齒輪22和內(nèi)齒輪23間的旋轉(zhuǎn)相位差以及改 變凸輪軸相位。在這一結(jié)構(gòu)中，因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)26不必整體旋轉(zhuǎn)，能減 輕可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備18的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的慣性重量，以及通過(guò)固定連接 裝置，能將電動(dòng)機(jī)26直接連接到外部電線上，以及總的來(lái)說(shuō)，可以 提高可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備18的耐久性。此外，可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備18的 結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，以及能滿足成本最小化的需求。
同吋，盡管在前述第一實(shí)施例至第七實(shí)施例中，已經(jīng)描述了用于 進(jìn)氣門(mén)的可變氣門(mén)正時(shí)控制設(shè)備，本發(fā)明不限于用于進(jìn)氣門(mén)的可變氣 門(mén)正時(shí)控制設(shè)備，以及可替換地應(yīng)用于排氣門(mén)的可變氣門(mén)正時(shí)控制設(shè) 備。同時(shí)，可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備18的相位改變機(jī)構(gòu)不限于如在上述實(shí) 施例中的使用行星齒輪機(jī)構(gòu)，而可替換地，可以使用一些其他類型的 相位改變機(jī)構(gòu)，以及簡(jiǎn)單地說(shuō)，可以是通過(guò)相對(duì)于凸輪軸的速度，改
變電動(dòng)機(jī)的速度，來(lái)改變氣門(mén)正時(shí)的任何電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的可變氣門(mén)正時(shí) 設(shè)備。
(第八實(shí)施例)
接著，將描述本發(fā)明的第八實(shí)施例。
通常，在可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備中，通過(guò)制成緊鄰止動(dòng)部的相位改變 機(jī)構(gòu)的移動(dòng)部，機(jī)械地強(qiáng)制氣門(mén)正時(shí)的變化的范圍的極限位置(可變 氣門(mén)正時(shí)可變范圍極限位置)。因?yàn)榇?，?dāng)將氣門(mén)正時(shí)控制到可變氣 門(mén)正時(shí)設(shè)備的變化范圍極限位置(最大滯后的角度位置或最大提前角 位置)或其附近，有時(shí)發(fā)生過(guò)沖或相位改變機(jī)構(gòu)的移動(dòng)部減速不足以 及撞擊止動(dòng)部。由于該撞擊時(shí)的撞擊負(fù)載，大的負(fù)載作用在相位改變 機(jī)構(gòu)的齒輪的嚙合部上，存在齒輪磨削和變成鎖定和齒輪機(jī)構(gòu)遭受損 壞的風(fēng)險(xiǎn)，以及存在其變得不可能正常地控制氣門(mén)正時(shí)的可能性。
因?yàn)榇耍诎藢?shí)施例的目的是提供可變氣門(mén)正時(shí)控制設(shè)備，通過(guò) 該設(shè)備，可以當(dāng)氣門(mén)正時(shí)控制到可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備的變化范圍極限位 置或其附近時(shí)，防止磨削和損壞可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備的齒輪機(jī)構(gòu)，以及 通過(guò)該設(shè)備，可以提高可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備的操作可靠性。
首先，現(xiàn)在概述根據(jù)第八實(shí)施例的內(nèi)燃機(jī)的可變氣門(mén)正時(shí)控制設(shè) 備。當(dāng)實(shí)際氣門(mén)正時(shí)處于在可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備的變化范圍極限位置的 附近中設(shè)置的預(yù)定速率受限區(qū)中時(shí)，根據(jù)第八實(shí)施例的可變氣門(mén)正時(shí) 控制設(shè)備執(zhí)行用于將可變定時(shí)變化率限制到預(yù)定速率以下的速率限 制控制。如果執(zhí)行此，當(dāng)實(shí)際氣門(mén)正時(shí)處于極限位置的附近中的速率 受限區(qū)中時(shí)，能使氣門(mén)正時(shí)變化率減緩到低于預(yù)定值以便強(qiáng)迫減速相 位改變機(jī)構(gòu)的移動(dòng)部的運(yùn)動(dòng)。因此，可以避免相位改變機(jī)構(gòu)的移動(dòng)部 不減速地撞擊止動(dòng)部，以及能防止磨削和損壞齒輪機(jī)構(gòu)。
在這種情況下，即使當(dāng)實(shí)際氣門(mén)正時(shí)位于速率受限區(qū)中，當(dāng)從速 率受限區(qū)的極限位置，在相反方向上改變實(shí)際氣門(mén)正時(shí)時(shí)(例如當(dāng)在從最大滯后的角度位置的附近，在提前角方向上改變實(shí)際氣門(mén)正時(shí) 時(shí))，即使氣門(mén)正時(shí)改變率大時(shí)，也沒(méi)有相位改變機(jī)構(gòu)的移動(dòng)部和止 動(dòng)部的撞擊。因?yàn)榇耍词巩?dāng)實(shí)際氣門(mén)正時(shí)位于速率受限區(qū)時(shí)，當(dāng)從 速率受限區(qū)的極限位置，從相反方向上改變實(shí)際氣門(mén)正時(shí)時(shí)，不需要 執(zhí)行速率限制控制。用這種方式，即使當(dāng)實(shí)際氣門(mén)正時(shí)位于速率受限 區(qū)時(shí)，當(dāng)在一方向上改變實(shí)際氣門(mén)正時(shí)以使不發(fā)生相位改變機(jī)構(gòu)的移 動(dòng)部和止動(dòng)部的撞擊時(shí)，不減緩氣門(mén)正時(shí)改變率。因此，能使實(shí)際氣 門(mén)正時(shí)迅速地改變到目標(biāo)氣門(mén)正時(shí)，以及還確保可變氣門(mén)正時(shí)控制的 響應(yīng)度。
現(xiàn)在，如果速率受限區(qū)的寬度窄，當(dāng)在進(jìn)入速率受限區(qū)時(shí)的氣門(mén) 正時(shí)改變率快時(shí)，存在沒(méi)有充分地減速氣門(mén)正時(shí)改變率，相位改變機(jī) 構(gòu)的移動(dòng)部撞擊止動(dòng)部的可能性。以及如果實(shí)際氣門(mén)正時(shí)的檢測(cè)誤差 (離差)大時(shí)，存在沒(méi)有充分地減速氣門(mén)正時(shí)改變率，相位改變機(jī)構(gòu) 的移動(dòng)部撞擊止動(dòng)部的可能性，因?yàn)闄z測(cè)實(shí)際氣門(mén)正時(shí)已經(jīng)進(jìn)入速率 受限區(qū)的時(shí)間晚。根據(jù)這些情形，期望在將氣門(mén)正時(shí)改變率減緩到預(yù) 定速率所需的氣門(mén)正時(shí)變化和/或?qū)嶋H氣門(mén)正時(shí)檢測(cè)誤差的基礎(chǔ)上， 設(shè)置速率受限區(qū)。如果執(zhí)行此，能將速率受限區(qū)設(shè)置成具有鑒于實(shí)際 氣門(mén)正時(shí)的檢測(cè)誤差和減緩速率所需的氣門(mén)正時(shí)變化，可以將氣門(mén)正 時(shí)變化率減速到低于預(yù)定速率的寬度。通過(guò)這種方式，可以執(zhí)行不遭 受實(shí)際氣門(mén)正時(shí)檢測(cè)誤差和氣門(mén)正時(shí)變化率的影響的穩(wěn)定的速率限 制控制。在這種情況下，在可變氣門(mén)正時(shí)控制期間，可以計(jì)算氣門(mén)正 時(shí)改變率(或?qū)嶋H氣門(mén)正時(shí)檢測(cè)誤差)，以及根據(jù)該計(jì)算值，或預(yù)先， 例如在設(shè)計(jì)階段，設(shè)置速率受限區(qū)，技術(shù)人員可以測(cè)量或計(jì)算與該值 相一致的最大氣門(mén)正時(shí)變化率(或最大實(shí)際氣門(mén)正時(shí)檢測(cè)誤差)以及 設(shè)置固定速率受限區(qū)并將它存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。
現(xiàn)在，在附圖的基礎(chǔ)上，詳細(xì)地描述根據(jù)第八實(shí)施例的內(nèi)燃機(jī)的 可變氣門(mén)正時(shí)控制設(shè)備。根據(jù)第八實(shí)施例的可變氣門(mén)正時(shí)控制設(shè)備的
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)基本上與圖1和圖2所示相同。
然而，在圖1和2所示的可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備18中，為限制氣門(mén) 正時(shí)的變化范圍(相位改變機(jī)構(gòu)21的可移動(dòng)范圍)，在相位改變機(jī)構(gòu) 21上設(shè)置移動(dòng)部和止動(dòng)部(兩者均未示出)。同時(shí)，如圖21所示， 使相位改變機(jī)構(gòu)21的可移動(dòng)范圍限制到從移動(dòng)部接觸滯后角端止動(dòng) 部的位置到其接觸提前角端止動(dòng)部的位置的范圍，以便限制氣門(mén)正時(shí) 的變化范圍。在這種情況下，相位改變機(jī)構(gòu)21的移動(dòng)部接觸滯后角 端止動(dòng)部的位置是相位改變機(jī)構(gòu)21的最大滯后的角位置(滯后角端 極限位置)，即，氣門(mén)正時(shí)的最大滯后角位置，以及相位改變機(jī)構(gòu)21 的移動(dòng)部接觸提前角端止動(dòng)部的位置是相位改變機(jī)構(gòu)21的最大提前 的角位置(提前角端極限位置)，即氣門(mén)正時(shí)的最大提前角位置。
根據(jù)第八實(shí)施例的作為可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備的控制目標(biāo)的可變氣 門(mén)正時(shí)設(shè)備18不限于圖1和2所示的結(jié)構(gòu)。艮P，根據(jù)第八實(shí)施例的 可變氣門(mén)正時(shí)控制設(shè)備能應(yīng)用于具有齒輪機(jī)構(gòu)的任何可變氣門(mén)正時(shí) 設(shè)備，與其驅(qū)動(dòng)源和相位改變機(jī)構(gòu)的類型無(wú)關(guān)。
ECU30執(zhí)行與第一實(shí)施例中相同的可變氣門(mén)正時(shí)控制程序，如圖 3所示。因此，計(jì)算所需氣門(mén)正時(shí)改變率Vreq以便最小化進(jìn)氣門(mén)的 目標(biāo)氣門(mén)正時(shí)VTtg和實(shí)際氣門(mén)正時(shí)VT間的偏差D以及控制電動(dòng)機(jī) 26的電動(dòng)機(jī)速度RM以便實(shí)現(xiàn)該所需氣門(mén)正時(shí)改變率Vreq。用這種 方式，使進(jìn)氣門(mén)的實(shí)際氣門(mén)正時(shí)VT與目標(biāo)氣門(mén)正時(shí)VTtg匹配。
同時(shí)，ECU30執(zhí)行圖24中所示的氣門(mén)正時(shí)改變率極限控制程序， 稍后將進(jìn)一步討論。通過(guò)這種方式，通過(guò)設(shè)置用于限制當(dāng)進(jìn)氣門(mén)的實(shí) 際氣門(mén)正時(shí)VT位于在最大滯后角位置的附近設(shè)置的滯后角速率受限 區(qū)，或在最大提前角位置的附近設(shè)置的提前角端速率受限區(qū)中時(shí)的所 需氣門(mén)正時(shí)改變率Vreq的極限率Vs，執(zhí)行速率限制控制。
如圖21所示，將滯后角端速率受限區(qū)設(shè)置成在提前角方向上從 最大滯后角位置的預(yù)定寬度a [。CA]的范圍，以及將提前角端速率
受限區(qū)設(shè)置成在滯后角方向上，從最大提前角位置的預(yù)定寬度a [。CA]的范圍。將這些速率受限區(qū)的寬度a [°CA]設(shè)置成通過(guò)合 計(jì)實(shí)際氣門(mén)正時(shí)VT的檢測(cè)誤差C [。CA]和用于使氣門(mén)正時(shí)改變率 V減速到極限率Vs所需的氣門(mén)正時(shí)變化D [°CA]獲得的值。 a=C + Z> ...(24)
因?yàn)?，如圖22所示，發(fā)動(dòng)機(jī)速度NE變得越高，實(shí)際氣門(mén)正時(shí) VT檢測(cè)誤差C變得越大，在該實(shí)施例中，作為實(shí)際氣門(mén)正時(shí)VT檢 測(cè)誤差C，使用其最大檢測(cè)誤差值Cmax (在最大發(fā)動(dòng)機(jī)速度NEmax 時(shí)的實(shí)際氣門(mén)正時(shí)VT的檢測(cè)誤差Cmax)。
以及因?yàn)槿鐖D23所示，氣門(mén)正時(shí)改變率V變得越快，則用于將 它減速到極限速率V所需的氣門(mén)正時(shí)偏差D越大，在該實(shí)施例中， 作為用于減速所需的氣門(mén)正時(shí)偏差D，使用其最大值Dmax (用于將 氣門(mén)正時(shí)變化率V從最大速率Vmax減速到極限速率Vs所需的氣門(mén) 正時(shí)變化Dmax)。
現(xiàn)在，詳細(xì)地描述由ECU30執(zhí)行的、圖24所示的氣門(mén)正時(shí)改變 率極限控制程序的處理內(nèi)容。通過(guò)在接通點(diǎn)火開(kāi)關(guān)后的預(yù)定周期，執(zhí) 行圖24所示的氣門(mén)正時(shí)改變率極限控制程序。
當(dāng)開(kāi)始該程序時(shí)，首先在步驟501中，確定實(shí)際氣門(mén)正時(shí)VT是 否在滯后角端速率受限區(qū)中(是否I最大滯后角位置-VT I《滯后角 端速率-受限區(qū)寬度a)。當(dāng)確定實(shí)際氣門(mén)正時(shí)VT在滯后角端速率受 限區(qū)中時(shí)，處理進(jìn)入步驟502。在步驟502中，確定目標(biāo)氣門(mén)正時(shí) VTtg是否在實(shí)際氣門(mén)正時(shí)VT的滯后角端(是否VTtg-VTO)。
當(dāng)結(jié)果是確定目標(biāo)氣門(mén)正時(shí)VTtg在實(shí)際氣門(mén)正時(shí)VT的滯后角端 時(shí)，因?yàn)閷?shí)際氣門(mén)正時(shí)VT處于滯后角端速率受限區(qū)中以及正在作為 那個(gè)區(qū)的極限位置的最大滯后角位置的方向上改變，確定存在相位改 變機(jī)構(gòu)21的移動(dòng)部碰撞滯后角端止動(dòng)部的可能性。在步驟505中， 為防止齒輪機(jī)構(gòu)(齒輪22至24)的磨削和損壞，設(shè)置限制所需氣門(mén)
正時(shí)改變率Vreq的極限率Vs以及執(zhí)行速率限制控制。
因此，當(dāng)在上述步驟502中，確定目標(biāo)氣門(mén)正時(shí)VTtg位于實(shí)際 氣門(mén)正時(shí)VT的提前角端(VTtg-VT>0)，因?yàn)閷?shí)際氣門(mén)正時(shí)VT位于 滯后角端速率受限區(qū)中但從最大滯后角位置的相反方向上(在提前角 方向上)改變，確定沒(méi)有相位改變機(jī)構(gòu)21的移動(dòng)部碰撞滯后角端止 動(dòng)部的可能性，以及處理進(jìn)入步驟506。在步驟506中，取消所需氣 門(mén)正時(shí)改變率Vreq的極限速率Vs。
當(dāng)另一方面，在上述步驟501中，確定實(shí)際氣門(mén)正時(shí)VT不位于 滯后角端速率受限區(qū)中，處理進(jìn)入步驟503。在步驟503中，確定實(shí) 際氣門(mén)正時(shí)VT位于提前角端速率受限區(qū)(最大提前角位置-VTS提前 角端速率受限區(qū)寬度ct)。如果確定實(shí)際氣門(mén)正時(shí)VT位于提前角端速 率受限區(qū)中，處理進(jìn)入步驟504，以及確定目標(biāo)氣門(mén)正時(shí)VTtg位于 實(shí)際氣門(mén)正時(shí)VT的提前角端(是否VTtg-VT〈0)。
當(dāng)結(jié)果是確定目標(biāo)氣門(mén)正時(shí)VTtg位于實(shí)際氣門(mén)正時(shí)VT的提前角 端上時(shí)，因?yàn)閷?shí)際氣門(mén)正時(shí)VT位于提前角端速率受限區(qū)中，以及在 作為那個(gè)區(qū)的極限位置的最大提前角位置的方向上改變，確定存在相 位改變機(jī)構(gòu)21的移動(dòng)部碰撞提前角端止動(dòng)部的可能性，以及處理進(jìn) 入步驟505。在步驟505中，為防止齒輪機(jī)構(gòu)(齒輪22至24)的磨 削和損壞，設(shè)置限制所需氣門(mén)正時(shí)改變率Vreq的極限速率Vs以及執(zhí) 行速率限制控制。
因此，當(dāng)在上述步驟504中，確定目標(biāo)氣門(mén)正時(shí)VTtg位于實(shí)際 氣門(mén)正時(shí)VT的滯后角端上時(shí)，因?yàn)閷?shí)際氣門(mén)正時(shí)VT位于提前角端 速率受限區(qū)，但在從最大提前角位置的相反方向上(在滯后角方向上) 改變，確定不存在相位改變機(jī)構(gòu)21的移動(dòng)部碰撞提前角端止動(dòng)部的 可能性，以及處理進(jìn)入步驟506。在步驟506中，取消所需氣門(mén)正時(shí) 改變率Vreq的極限速率Vs。
通過(guò)上述處理，當(dāng)實(shí)際氣門(mén)正時(shí)VT位于滯后角端或提前角端速
率受限區(qū)以及在其極限位置的方向上改變時(shí)，設(shè)置極限速率Vs以及 執(zhí)行速率限制控制以便將所需氣門(mén)正時(shí)改變率Vreq限制到低于極限 率Vs。通過(guò)這種方式，在滯后角端或提前角端速率受限區(qū)中，能將 氣門(mén)正時(shí)改變率V減速到極限速率Vs以便減緩相位改變機(jī)構(gòu)21的 移動(dòng)部的運(yùn)動(dòng)速度。因此，可以避免相位改變機(jī)構(gòu)21的移動(dòng)部高速 碰撞止動(dòng)部。因此，能防止齒輪機(jī)構(gòu)(齒輪22至24)磨削和損壞， 以及能增加可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備18的工作可靠性。
另一方面，即使當(dāng)實(shí)際氣門(mén)正時(shí)VT位于滯后角端或提前角端速 率受限區(qū)中時(shí)，當(dāng)其正在從那個(gè)區(qū)的極限位置的相反方向上改變時(shí)， 取消極限速率Vs以及不執(zhí)行速率限制控制。通過(guò)這種方式，即使當(dāng) 實(shí)際氣門(mén)正時(shí)VT位于滯后角端或提前角端速率受限區(qū)中時(shí)，當(dāng)實(shí)際 氣門(mén)正時(shí)VT正在一方向上改變以使不會(huì)發(fā)生相位改變機(jī)構(gòu)21的移 動(dòng)部和止動(dòng)部間的碰撞時(shí)，能不執(zhí)行氣門(mén)正時(shí)改變率的減慢。因此， 能使實(shí)際氣門(mén)正時(shí)VT快速地改變成目標(biāo)氣門(mén)正時(shí)VTtg，以及能確 保可變氣門(mén)正時(shí)控制的響應(yīng)度。
現(xiàn)在，如果滯后角端或提前角端速率受限區(qū)的寬度ot窄，當(dāng)進(jìn)入 滯后角端或提前角端速率受限區(qū)的氣門(mén)正時(shí)改變率快時(shí)，存在不充分 地減慢氣門(mén)正時(shí)改變率，相位改變機(jī)構(gòu)21的移動(dòng)部碰撞止動(dòng)部的可 能性。以及如果實(shí)際氣門(mén)正時(shí)VT的檢測(cè)誤差(離差)大，在未充分 地減慢氣門(mén)正時(shí)改變率的情況下，存在相位改變機(jī)構(gòu)21的移動(dòng)部撞 擊止動(dòng)部的可能性，因?yàn)闄z測(cè)實(shí)際氣門(mén)正時(shí)VT已經(jīng)進(jìn)入滯后角端或 提前角端速率受限區(qū)的時(shí)間晚。
由于此，在該實(shí)施例中，將滯后角端和提前角端速率受限區(qū)的寬 度ot設(shè)置成通過(guò)合計(jì)實(shí)際氣門(mén)正時(shí)VT的檢測(cè)誤差C和充分減慢所需 的氣門(mén)正時(shí)偏差D獲得的值。因此，能設(shè)置在沒(méi)有故障的情況下， 具有能將氣門(mén)正時(shí)改變率減慢到低于預(yù)定極限率Vs的寬度的滯后角 端和提前角端速率受限區(qū)。因此，可以執(zhí)行不遭受實(shí)際氣門(mén)VT定時(shí)
檢測(cè)誤差和氣門(mén)正時(shí)改變率的影響的穩(wěn)定的速率限制控制。
在該實(shí)施例中，能在氣門(mén)正時(shí)變化范圍(相位改變機(jī)構(gòu)21的變 化范圍)的最大滯后角端和最大提前角端上設(shè)置相同寬度的速率受限 區(qū)。然而，可替換地，根據(jù)實(shí)際使用的氣門(mén)正時(shí)的范圍，能使滯后角 端速率受限區(qū)的寬度和提前角端速率受限區(qū)的寬度不同，或能僅在滯 后角端或提前角端上設(shè)置速率受限區(qū)。
(第九實(shí)施例)
接著，使用圖25和圖26，描述本發(fā)明的第九實(shí)施例。 如在第六實(shí)施例中的ECU30通過(guò)每次預(yù)定學(xué)習(xí)條件出現(xiàn)時(shí)(例 如每次輸入凸輪角信號(hào)，或每次起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí))，學(xué)習(xí)氣門(mén)正時(shí)的參 考位置(例如最大滯后角位置)，維持實(shí)際氣門(mén)正時(shí)VT的檢測(cè)精確 度。因此，當(dāng)還沒(méi)有完成參考位置學(xué)習(xí)時(shí)，因?yàn)閷?shí)際氣門(mén)正時(shí)VT的 檢測(cè)精確度下降(檢測(cè)誤差己經(jīng)增加)，如果將氣門(mén)正時(shí)控制到該狀 態(tài)中的其變化范圍的極限位置或附近，存在相位改變機(jī)構(gòu)21的移動(dòng) 部高速撞擊止動(dòng)部的可能性。
為避免此，在該實(shí)施例中，ECU30通過(guò)以預(yù)定周期執(zhí)行圖25所 示的氣門(mén)正時(shí)改變率極限控制程序，當(dāng)還沒(méi)有當(dāng)完成參考位置學(xué)習(xí) 時(shí)，設(shè)置限制所需氣門(mén)正時(shí)改變率Vreq的極限率Vs以及執(zhí)行速率限 制控制。
同時(shí)，ECU30通過(guò)以預(yù)定周期執(zhí)行如圖26所示的目標(biāo)氣門(mén)正時(shí) 計(jì)算程序，當(dāng)在還沒(méi)有結(jié)束參考位置學(xué)習(xí)的狀態(tài)中執(zhí)行可變氣門(mén)正時(shí) 控制時(shí)，根據(jù)通過(guò)速率限制控制，限制到低于極限速率Vs的所需氣 門(mén)正時(shí)改變率Vreq，計(jì)算目標(biāo)氣門(mén)正時(shí)VTtg。下面將說(shuō)明這些程序 的處理內(nèi)容。
當(dāng)開(kāi)始圖25所示的氣門(mén)正時(shí)改變率極限控制程序時(shí)，在步驟601 中，確定是否未完成參考位置學(xué)習(xí)。當(dāng)確定未完成參考位置學(xué)習(xí)時(shí)，
因?yàn)閷?shí)際氣門(mén)正時(shí)VT的檢測(cè)精確度下降(增加檢測(cè)誤差)，存在相 位改變機(jī)構(gòu)21的移動(dòng)部可能高速碰撞止動(dòng)部的可能性。因?yàn)榇?，?理進(jìn)入步驟602以及設(shè)置限制所需氣門(mén)正時(shí)改變率Vreq的極限速率 Vs以及執(zhí)行速率限制控制。
在此之后，開(kāi)始該程序，以及在步驟601中確定已經(jīng)完成參考位 置學(xué)習(xí)的階段，處理進(jìn)入步驟603以及取消所需氣門(mén)正時(shí)改變率Vr叫 的極限速率Vs。
以及當(dāng)啟動(dòng)圖26所示的目標(biāo)氣門(mén)正時(shí)計(jì)算程序時(shí)，首先，在步 驟701中，確定是否正執(zhí)行基于參考位置學(xué)習(xí)未完成的速率限制控 制。當(dāng)確定正執(zhí)行速度極限控制時(shí)，處理進(jìn)入步驟702，以及根據(jù)限 制到低于極限速率Vs的所需氣門(mén)正時(shí)改變率Vreq，計(jì)算目標(biāo)氣門(mén)正 時(shí)VTtg。將在該速率限制控制執(zhí)行中的目標(biāo)氣門(mén)正時(shí)VTtg設(shè)置成一 目標(biāo)氣門(mén)正時(shí)以便諸如不點(diǎn)火的問(wèn)題即使在減慢的氣門(mén)正時(shí)改變率 的情況下也不會(huì)出現(xiàn)。
當(dāng)另一方面，確定未執(zhí)行速率限制控制時(shí)，處理進(jìn)入步驟703以 及在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)等等的基礎(chǔ)上，計(jì)算正常目標(biāo)氣門(mén)正時(shí)VTtg。
在如上所述的第九實(shí)施例中，當(dāng)還沒(méi)有完成參考位置學(xué)習(xí)時(shí)，執(zhí) 行將所需氣門(mén)正時(shí)變化率Vreq控制到低于極限速率Vs的速率限制控 制。因此，當(dāng)在完成參考位置學(xué)習(xí)前，實(shí)際氣門(mén)正時(shí)VT的檢測(cè)精確 度已經(jīng)下降時(shí)，即使當(dāng)將氣門(mén)正時(shí)控制到其變化范圍的極限位置或其 附近時(shí)，也能避免相位改變機(jī)構(gòu)21的移動(dòng)部高速碰撞止動(dòng)部，以及 可以防止齒輪機(jī)構(gòu)的磨削和損壞。
同時(shí)，在第九實(shí)施例中，當(dāng)還未完成的參考位置學(xué)習(xí)，執(zhí)行可變 氣門(mén)正時(shí)控制時(shí)，設(shè)置根據(jù)通過(guò)速率限制控制，限制到極限速率Vs 以下的氣門(mén)正時(shí)改變率的目標(biāo)氣門(mén)正時(shí)VTtg。因此，即使當(dāng)以通過(guò) 速率限制控制減緩的氣門(mén)正時(shí)改變率，執(zhí)行可變氣門(mén)正時(shí)控制時(shí)，也 能設(shè)置目標(biāo)氣門(mén)正時(shí)VTtg以便以維持到某一程度的發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒質(zhì)
量等等，繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。 (第十實(shí)施例)
而在上述第九實(shí)施例中，當(dāng)還沒(méi)有完成參考位置學(xué)習(xí)時(shí)，在整個(gè) 氣門(mén)正時(shí)區(qū)上執(zhí)行速率限制控制，在第十實(shí)施例中，當(dāng)還沒(méi)有完成參
考位置學(xué)習(xí)時(shí)，僅在實(shí)際氣門(mén)正時(shí)VT和極限位置間的差值(最大滯 后角位置或最大提前角位置)位于預(yù)定值(預(yù)學(xué)習(xí)速率受限區(qū))中的 區(qū)域上，執(zhí)行速率限制控制。
在該實(shí)施例中的氣門(mén)正時(shí)改變速率限制控制程序如圖27所示。 通過(guò)在圖25的步驟601和步驟602的處理間增加步驟601a的處理， 而其他步驟的處理與圖25相同，獲得圖27的氣門(mén)正時(shí)改變率極限控 制程序。
在圖27所示的程序中，當(dāng)在步驟601中，確定還沒(méi)有完成參考 位置學(xué)習(xí)時(shí)，處理進(jìn)入步驟601a以及確定實(shí)際氣門(mén)正時(shí)VT是否在 預(yù)定預(yù)學(xué)習(xí)速率受限區(qū)中。該預(yù)學(xué)習(xí)速率受限區(qū)是考慮到還沒(méi)有完成 參考位置學(xué)習(xí)，實(shí)際氣門(mén)正時(shí)VT檢測(cè)精確度的惡化(增加檢測(cè)誤差)， 在相位改變機(jī)構(gòu)21的移動(dòng)部和止動(dòng)部間存在碰撞出現(xiàn)可能性的區(qū) 域，并被設(shè)置成寬于在上述第七實(shí)施例中所述的速率受限區(qū)的區(qū)域 (見(jiàn)圖21)。
當(dāng)還沒(méi)有完成參考位置學(xué)習(xí)以及確定實(shí)際氣門(mén)正時(shí)VT位于預(yù)學(xué) 習(xí)速率受限區(qū)中時(shí)，能推斷在相位改變機(jī)構(gòu)21的移動(dòng)部和止動(dòng)部間 出現(xiàn)碰撞的可能性。因此，處理進(jìn)入步驟602以及設(shè)置用于限制所需 氣門(mén)正時(shí)改變率Vreq的極限速率Vs以及執(zhí)行速率限制控制。即使當(dāng) 實(shí)際氣門(mén)正時(shí)VT在預(yù)學(xué)習(xí)速率受限區(qū)內(nèi)時(shí)，當(dāng)其正在從各個(gè)極限位 置的相反方向上改變時(shí)，可以取消極限速率Vs以及可以不執(zhí)行速率 限制控制。
另一方面，即使當(dāng)未完成參考位置學(xué)習(xí)時(shí)，當(dāng)確定實(shí)際氣門(mén)正時(shí) VT不在預(yù)學(xué)習(xí)速率受限區(qū)內(nèi)時(shí)，能推斷在相位改變機(jī)構(gòu)21的移動(dòng)部
和止動(dòng)部間出現(xiàn)碰撞的可能性很低。因此，處理進(jìn)入步驟603，以及 取消所需氣門(mén)正時(shí)改變率Vr叫的極限速率Vs。
在如上所述的第十實(shí)施例中，當(dāng)還沒(méi)有完成參考位置學(xué)習(xí)時(shí)，以 及當(dāng)實(shí)際氣門(mén)正時(shí)VT在預(yù)學(xué)習(xí)速率受限區(qū)中時(shí)，執(zhí)行速率限制控制。 因此，在參考位置學(xué)習(xí)時(shí)，在不會(huì)發(fā)生相位改變機(jī)構(gòu)21的移動(dòng)部和 止動(dòng)部間的碰撞的區(qū)域中，在不限制氣門(mén)正時(shí)改變率的情況下，能快 速地改變實(shí)際氣門(mén)正時(shí)VT，以及能縮短用于參考位置學(xué)習(xí)所需的時(shí) 間。
同樣在第十實(shí)施例中，可以執(zhí)行圖26的目標(biāo)氣門(mén)正時(shí)計(jì)算程序， 以便當(dāng)在還沒(méi)有完成參考位置學(xué)習(xí)的狀態(tài)中執(zhí)行可變氣門(mén)正時(shí)控制 時(shí)，設(shè)置根據(jù)通過(guò)速率限制控制，限制到低于極限速率Vs的氣門(mén)正 時(shí)改變率的目標(biāo)氣門(mén)正時(shí)VTtg。
(第十一實(shí)施例)
在本發(fā)明的第十一實(shí)施例中，通過(guò)在圖28中所示執(zhí)行的參考位 置學(xué)習(xí)優(yōu)先控制程序，直到完成參考位置學(xué)習(xí)，才禁止正常可變氣門(mén) 正時(shí)控制以及能使參考位置學(xué)習(xí)可執(zhí)行。
在接通點(diǎn)火開(kāi)關(guān)后，例如以預(yù)定周期間隔，執(zhí)行圖28所示的參 考位置學(xué)習(xí)優(yōu)先控制程序。當(dāng)啟動(dòng)這一程序時(shí)，首先，在步驟801中， 確定是否未完成參考位置學(xué)習(xí)。當(dāng)確定參考位置學(xué)習(xí)未完成時(shí)，處理 進(jìn)入步驟802以及禁止正?？勺儦忾T(mén)正時(shí)控制。在此之后，處理進(jìn)入 步驟803以及設(shè)置所需氣門(mén)正時(shí)改變率Vr叫上的極限速率Vs。
在此之后，處理進(jìn)入步驟804，以及執(zhí)行參考位置學(xué)習(xí)。在該參 考位置學(xué)習(xí)中，在已經(jīng)將氣門(mén)正時(shí)控制到參考位置的狀態(tài)(例如，當(dāng) 將最大滯后角度位置用作參考位置時(shí)，與滯后角端止動(dòng)部鄰接的相位 改變機(jī)構(gòu)21的運(yùn)動(dòng)部的狀態(tài))，以及計(jì)算實(shí)際氣門(mén)正時(shí)VT以及將這 學(xué)習(xí)為參考位置。
在此之后，當(dāng)在步驟801中，確定己經(jīng)完成參考位置學(xué)習(xí)時(shí)，處 理進(jìn)入步驟805以及允許正常可變氣門(mén)正時(shí)控制。在此之后，處理進(jìn) 入步驟806以及取消所需氣門(mén)正時(shí)改變率Vreq上的極限速率Vs。
在上述第十一實(shí)施例中，直到完成參考位置學(xué)習(xí)為止，禁止正常 的可變氣門(mén)正時(shí)控制以及僅使得參考位置學(xué)習(xí)可執(zhí)行。因此，在處理 轉(zhuǎn)移到正?？勺儦忾T(mén)正時(shí)控制前，能完成參考位置學(xué)習(xí)以及確保實(shí)際 氣門(mén)正時(shí)VT的檢測(cè)精確度。
(第十二實(shí)施例)
即使當(dāng)已經(jīng)完成參考位置學(xué)習(xí)時(shí)，如果在參考位置學(xué)習(xí)中出現(xiàn)異 常，以及錯(cuò)誤學(xué)習(xí)參考位置，實(shí)際氣門(mén)正時(shí)VT的檢測(cè)誤差變大。因 此，當(dāng)將氣門(mén)正時(shí)控制到或接近其可變范圍的極限位置時(shí)，存在相位 改變機(jī)構(gòu)21的移動(dòng)部高速撞擊止動(dòng)部的可能性。
為避免此，在本發(fā)明的第十二實(shí)施例中，執(zhí)行圖29所示的參考 位置學(xué)習(xí)異常確定程序和圖30所示的氣門(mén)正時(shí)變化率極限控制程 序。通過(guò)這些程序，可以確定是否有參考位置位置學(xué)習(xí)的異常，以及 當(dāng)確定在參考位置學(xué)習(xí)中存在異常時(shí)，在所需氣門(mén)正時(shí)改變率Vr叫 上設(shè)置極限速率Vs以及執(zhí)行速率限制控制。
在接通點(diǎn)火開(kāi)關(guān)后，例如以預(yù)定周期，執(zhí)行圖29所示的參考位 置學(xué)習(xí)異常確定程序，并執(zhí)行學(xué)習(xí)異常確定裝置的任務(wù)。當(dāng)開(kāi)始該程 序時(shí)，首先，在步驟901，確定當(dāng)前參考位置學(xué)習(xí)值VTO是否低于上 限端學(xué)習(xí)保護(hù)值VTGmax。在步驟902中，確定當(dāng)前參考位置學(xué)習(xí)值 VTO是否高于下限端學(xué)習(xí)保護(hù)值VTGmin。其中，上限端學(xué)習(xí)保護(hù)值 VTGmax和下限端學(xué)習(xí)保護(hù)值VTGmin是關(guān)于由系統(tǒng)間的各個(gè)差值 產(chǎn)生的參考位置的離差的正常范圍而設(shè)置的值，隨時(shí)間改變等等。
如果參考位置學(xué)習(xí)值VTO在上限端學(xué)習(xí)保護(hù)值VTGmax和下限 端學(xué)習(xí)保護(hù)值VTGmin間的正常范圍(VTGmin^VTOSVTGmax)中，
處理進(jìn)入步驟903并確定沒(méi)有參考位置學(xué)習(xí)異常(它是正常的)。
相反，如果參考位置學(xué)習(xí)值VTO大于上限端學(xué)習(xí)保護(hù)值VTGmax 或小于下限端學(xué)習(xí)保護(hù)值VTGmin，即，當(dāng)參考位置學(xué)習(xí)值VTO不 包含在上限和下限端保護(hù)值VTGmax、 VTGmin間的范圍中時(shí)，處理 進(jìn)入步驟904。在步驟904，確定存在參考位置學(xué)習(xí)異常(參考位置 錯(cuò)誤學(xué)習(xí))。
以及當(dāng)開(kāi)始圖30所示的氣門(mén)正時(shí)改變率極限控制程序時(shí)，首先， 在步驟1001，在上述圖29的參考位置學(xué)習(xí)異常確定程序的異常確定 結(jié)果的基礎(chǔ)上，確定參考位置學(xué)習(xí)是否異常(是否錯(cuò)誤學(xué)習(xí)參考位 置)。
當(dāng)該結(jié)果是已經(jīng)確定參考位置學(xué)習(xí)異常(已經(jīng)錯(cuò)誤學(xué)習(xí)參考位 置)時(shí)，因?yàn)榻档蛯?shí)際氣門(mén)正時(shí)VT的檢測(cè)精確度(增加檢測(cè)誤差)， 能推斷存在相位改變機(jī)構(gòu)21的移動(dòng)部高速撞擊止動(dòng)部的可能性。因 此，處理進(jìn)入步驟1002以及設(shè)置用于限制所需氣門(mén)正時(shí)改變率Vreq 的極限速率Vs以及執(zhí)行速率限制控制。
另一方面，當(dāng)在步驟1001中，確定參考位置學(xué)習(xí)正常時(shí)，處理 進(jìn)入步驟1003以及取消所需氣門(mén)正時(shí)改變速率Vr叫的極限速率Vs。
在上述第十二實(shí)施例中，當(dāng)確定參考位置學(xué)習(xí)異常(己經(jīng)錯(cuò)誤學(xué) 習(xí)參考位置)時(shí)，執(zhí)行將所需氣門(mén)正時(shí)改變率Vr叫限制到低于極限 速率Vs的速率限制控制。因此，即使當(dāng)錯(cuò)誤學(xué)習(xí)參考位置以及實(shí)際 氣門(mén)正時(shí)VT的檢測(cè)誤差增加時(shí)，能避免相位改變機(jī)構(gòu)的移動(dòng)部高速 碰撞止動(dòng)部，以及可以防止齒輪機(jī)構(gòu)的磨削和損壞。
同樣在第十二實(shí)施例中，可以執(zhí)行圖26的目標(biāo)氣門(mén)正時(shí)計(jì)算程 序，以便當(dāng)以參考位置學(xué)習(xí)異常，執(zhí)行可變氣門(mén)正時(shí)控制時(shí)，設(shè)置根 據(jù)通過(guò)速率限制控制，根據(jù)限制到低于極限速率Vs的氣門(mén)正時(shí)改變 率的目標(biāo)氣門(mén)正時(shí)VTtg。(第十三實(shí)施例)
在本發(fā)明的第十三實(shí)施例中，通過(guò)執(zhí)行圖31所示的參考位置學(xué) 習(xí)優(yōu)化控制程序，禁止正?？勺儦忾T(mén)正時(shí)控制以及直到確定參考位置 學(xué)習(xí)正常為止，才僅可執(zhí)行參考位置學(xué)習(xí)。
圖31所示的參考位置學(xué)習(xí)優(yōu)化控制程序是通過(guò)將圖28的步驟 801的處理改變成步驟801a的處理，而其他步驟的處理與圖28相同 所獲得的程序。
在該程序中，首先，在步驟801a，在如上所述的圖29的參考位 置學(xué)習(xí)異常確定程序的異常確定結(jié)果的基礎(chǔ)上，確定參考位置學(xué)習(xí)是 否異常(是否錯(cuò)誤學(xué)習(xí)參考位置)。
當(dāng)該結(jié)果是已經(jīng)確定參考位置學(xué)習(xí)異常時(shí)，禁止正常的可變氣門(mén) 正時(shí)控制以及在所需氣門(mén)正時(shí)改變率Vreq上設(shè)置極限速率Vs，然后， 執(zhí)行參考位置學(xué)習(xí)(步驟802至804)。在此之后，當(dāng)在步驟801a中， 確定參考位置學(xué)習(xí)正常時(shí)，允許正常的可變氣門(mén)正時(shí)控制以及取消所 需氣門(mén)正時(shí)改變率Vr叫上的極限速率Vs (步驟805， 806)。
在上述第十三實(shí)施例中，禁止正?？勺儦忾T(mén)正時(shí)控制以及僅確定 參考位置學(xué)習(xí)正常時(shí)，才僅執(zhí)行參考位置學(xué)習(xí)。因此，在處理轉(zhuǎn)向正 ?？勺儦忾T(mén)正時(shí)控制前，能正常地完成參考位置學(xué)習(xí)以及能確保實(shí)際 氣門(mén)正時(shí)VT的檢測(cè)精確度。
(第十四實(shí)施例)
在起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)11前，能控制電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備18 (見(jiàn)圖2)(同時(shí)停止發(fā)動(dòng)機(jī))。因此，在第十四實(shí)施例中，通過(guò)預(yù)啟 動(dòng)所執(zhí)行的圖32中所示的參考位置學(xué)習(xí)控制程序，在起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)11 前(在起動(dòng)前)，執(zhí)行參考位置學(xué)習(xí)。
以從正好接通到ECU30的電源后(正好點(diǎn)火開(kāi)關(guān)從OFF位置轉(zhuǎn) 向ACC位置或ON位置后)的預(yù)定周期，執(zhí)行圖32中的預(yù)啟動(dòng)參考
位置學(xué)習(xí)控制程序。當(dāng)啟動(dòng)該程序時(shí)，首先，在步驟1101，確定點(diǎn) 火開(kāi)關(guān)是否已經(jīng)轉(zhuǎn)向ON位置。當(dāng)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)已經(jīng)轉(zhuǎn)向ON位置時(shí)，處 理進(jìn)入步驟1102以及確定是否已經(jīng)完成參考位置學(xué)習(xí)。如果還沒(méi)有 完成參考位置學(xué)習(xí)，處理進(jìn)入步驟1103以及執(zhí)行參考位置學(xué)習(xí)。
因?yàn)橥ㄟ^(guò)該處理，在發(fā)動(dòng)機(jī)11起動(dòng)前執(zhí)行參考位置學(xué)習(xí)，能從當(dāng) 起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)ll時(shí)精確地檢測(cè)實(shí)際氣門(mén)正時(shí)VT。因此，能將實(shí)際氣門(mén) 正時(shí)VT精確地控制到適合于起動(dòng)的目標(biāo)氣門(mén)正時(shí)VTtg,以及能提 高發(fā)動(dòng)機(jī)ll的可起動(dòng)性。
(第十五實(shí)施例)
在第十五實(shí)施例中，通過(guò)執(zhí)行圖33所示的預(yù)啟動(dòng)參考位置學(xué)習(xí) 控制程序，在起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)ll前，執(zhí)行參考位置學(xué)習(xí)，以及禁止發(fā)動(dòng) 機(jī)ll的起動(dòng)控制(起動(dòng)機(jī)操作)，直到完成參考位置學(xué)習(xí)為止。
當(dāng)開(kāi)始圖33所示的預(yù)啟動(dòng)參考位置學(xué)習(xí)控制程序時(shí)，首先，在 步驟1201中，確定點(diǎn)火開(kāi)關(guān)是否已經(jīng)轉(zhuǎn)向ON位置。當(dāng)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)已 經(jīng)轉(zhuǎn)向ON位置時(shí)，處理進(jìn)入步驟1202，以及確定是否己經(jīng)完成參 考位置學(xué)習(xí)。當(dāng)還沒(méi)有完成參考位置學(xué)習(xí)時(shí)，處理進(jìn)入步驟1203以 及禁止發(fā)動(dòng)機(jī)11的起動(dòng)機(jī)操作(起動(dòng))。在此之后，處理進(jìn)入步驟 1204以及執(zhí)行參考位置學(xué)習(xí)。上述步驟1203的處理執(zhí)行起動(dòng)禁止裝 >置的任務(wù)。
在此之后，當(dāng)在步驟1202中，確定已經(jīng)完成參考位置學(xué)習(xí)時(shí)， 處理進(jìn)入步驟1205以及允許發(fā)動(dòng)機(jī)11的起動(dòng)機(jī)的操作。在此之后， 如果點(diǎn)火開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)向START位置，起動(dòng)機(jī)操作以及起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)11。
在上述第十五實(shí)施例中，因?yàn)榻蛊饎?dòng)機(jī)操作直到完成參考位置 ;學(xué)習(xí)為止，在完成參考位置學(xué)習(xí)前，能防止開(kāi)始起動(dòng)機(jī)的操作。換句 話說(shuō)，在開(kāi)始起動(dòng)機(jī)操作和起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)11前，肯定能完成參考位置 學(xué)習(xí)。
(第十六實(shí)施例)
在第十六實(shí)施例中，通過(guò)執(zhí)行圖34所示的預(yù)啟動(dòng)參考位置學(xué)習(xí) 控制程序，將用于禁止發(fā)動(dòng)機(jī)11的起動(dòng)控制(起動(dòng)機(jī)操作)的處理 的執(zhí)行限制到從當(dāng)接通點(diǎn)火開(kāi)關(guān)時(shí)起的預(yù)定時(shí)間。
圖34所示的預(yù)啟動(dòng)參考位置學(xué)習(xí)控制程序是通過(guò)在圖33的步驟 1201的處理后增加步驟1201a的處理，而其他步驟的處理與圖33中 相同所獲得的程序。
在該程序中，在步驟1201中確定已經(jīng)接通點(diǎn)火開(kāi)關(guān)(操作到ON 位置)后，處理進(jìn)入步驟1201a以及確定從接通點(diǎn)火開(kāi)關(guān)起預(yù)定時(shí)間 是否已過(guò)。如果從接通點(diǎn)火開(kāi)關(guān)起的預(yù)定時(shí)間還沒(méi)有流逝，通過(guò)步驟 1202和1203的處理，禁止發(fā)動(dòng)機(jī)11的起動(dòng)機(jī)的操作。以及在已經(jīng) 完成參考位置學(xué)習(xí)后，允許發(fā)動(dòng)機(jī)ll的起動(dòng)機(jī)操作(步驟1205)。
另一方面，當(dāng)在完成參考位置學(xué)習(xí)前，從接通點(diǎn)火開(kāi)關(guān)起的預(yù)定 時(shí)間已逝過(guò)時(shí)，處理從步驟1201a進(jìn)入步驟1205以及即使在完成參 考位置學(xué)習(xí)前，也允許發(fā)動(dòng)機(jī)ll的起動(dòng)機(jī)操作。
在上述第十六實(shí)施例中，僅在從當(dāng)接通點(diǎn)火開(kāi)關(guān)起的預(yù)定周期 內(nèi)，才執(zhí)行用于禁止發(fā)動(dòng)機(jī)11的起動(dòng)機(jī)的操作直到參考位置學(xué)習(xí)完 成為止的處理。因此，即使為某些原因，在從接通點(diǎn)火開(kāi)關(guān)起的預(yù)定 周期內(nèi)，未完成參考位置學(xué)習(xí)，在此之后，能開(kāi)始發(fā)動(dòng)機(jī)11的起動(dòng) 控制(起動(dòng)機(jī)操作)，以及能防止發(fā)動(dòng)機(jī)ll變得不能起動(dòng)的問(wèn)題。
盡管在上述第八至第十六實(shí)施例中，本發(fā)明應(yīng)用于用于進(jìn)氣門(mén)的 可變氣門(mén)正時(shí)控制設(shè)備，本發(fā)明不限于此，可替換地，本發(fā)明也可以 應(yīng)用于排氣門(mén)的可變氣門(mén)正時(shí)控制設(shè)備。同時(shí)，根據(jù)需要，可以改變 可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備18的結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)單地說(shuō)，其可以是用于改變使用齒 輪機(jī)構(gòu)的氣門(mén)正時(shí)的任何氣門(mén)正時(shí)控制設(shè)備。同時(shí)，可變氣門(mén)正時(shí)設(shè) 備的驅(qū)動(dòng)源不限于電動(dòng)機(jī)，以及只要其使用齒輪機(jī)構(gòu)，本發(fā)明就能應(yīng)
用于具有作為驅(qū)動(dòng)源的液壓的可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備。
除此之外，本發(fā)明能通過(guò)各種其他改變的任何一種來(lái)實(shí)現(xiàn)，以及 例如，可以通過(guò)上述第八至第第十六實(shí)施例的的任意組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。
(第十七實(shí)施例)
現(xiàn)在，將描述本發(fā)明的第十七實(shí)施例。
電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備具有其能改變氣門(mén)正時(shí)，而與發(fā) 動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)無(wú)關(guān)的特性。因此，即使當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)正起動(dòng)或停止時(shí)， 也能執(zhí)行可變氣門(mén)正時(shí)控制。然而，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)正起動(dòng)或停止時(shí)，發(fā)動(dòng) 機(jī)的反轉(zhuǎn)有時(shí)發(fā)生。在起動(dòng)或停止發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，當(dāng)正執(zhí)行可變氣門(mén)正時(shí) 控制的同時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)時(shí)，出現(xiàn)下述問(wèn)題。
在凸輪軸在正轉(zhuǎn)，即曲柄軸和凸輪軸在正轉(zhuǎn)的前提下，執(zhí)行基于 曲柄角傳感器和凸輪角傳感器的輸出信號(hào)的實(shí)際氣門(mén)正時(shí)的計(jì)算。因 為此，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)時(shí)，錯(cuò)誤計(jì)算實(shí)際氣門(mén)正時(shí)。因此，當(dāng)在發(fā)動(dòng)機(jī) 起動(dòng)或停止時(shí)，可變氣門(mén)正時(shí)控制期間，發(fā)動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)時(shí)，在錯(cuò)誤計(jì)算 的實(shí)際氣門(mén)正時(shí)的基礎(chǔ)上，控制可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備。
因此，第十七實(shí)施例的目的是提供內(nèi)燃機(jī)的可變氣門(mén)正時(shí)控制設(shè) 備，預(yù)先能防止與由于內(nèi)燃機(jī)的反轉(zhuǎn)引起的可變氣門(mén)正時(shí)控制有關(guān)的 問(wèn)題，以及能提高在起動(dòng)和停止時(shí)，內(nèi)燃機(jī)的可控性。
首先，將概述根據(jù)第十七實(shí)施例的內(nèi)燃機(jī)的可變氣門(mén)正時(shí)控制設(shè) 備。根據(jù)第十七實(shí)施例的可變氣門(mén)正時(shí)控制設(shè)備是在通過(guò)氣門(mén)正時(shí)控 制裝置，控制用于通過(guò)與內(nèi)燃機(jī)分開(kāi)設(shè)置的驅(qū)動(dòng)源，改變進(jìn)氣門(mén)或排 氣門(mén)的氣門(mén)正時(shí)的可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備的系統(tǒng)中，通過(guò)旋轉(zhuǎn)狀態(tài)確定裝 置，確定內(nèi)燃機(jī)的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)以及當(dāng)確定內(nèi)燃機(jī)正在正轉(zhuǎn)或停止時(shí)，執(zhí) 行實(shí)際氣門(mén)正時(shí)計(jì)算和/或可變氣門(mén)正時(shí)控制的一種設(shè)備。
如果這樣做，能監(jiān)視內(nèi)燃機(jī)的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)以及能配置成僅當(dāng)內(nèi)燃機(jī) 正轉(zhuǎn)或停止時(shí)，才執(zhí)行實(shí)際氣門(mén)正時(shí)計(jì)算和可變氣門(mén)正時(shí)控制。另一
方面，當(dāng)內(nèi)燃機(jī)的反轉(zhuǎn)發(fā)生時(shí)，能停止基于來(lái)自凸輪角傳感器和曲柄 角傳感器的輸出信號(hào)的實(shí)際氣門(mén)正時(shí)計(jì)算和可變氣門(mén)正時(shí)控制。通過(guò) 這種方式，即使當(dāng)在起動(dòng)或停止內(nèi)燃機(jī)時(shí)，出現(xiàn)內(nèi)燃機(jī)的反轉(zhuǎn)時(shí)，也 可以防止由反轉(zhuǎn)引起的可變氣門(mén)正時(shí)精確度的惡化，以及能增加在起 動(dòng)和停止內(nèi)燃機(jī)上的可變氣門(mén)正時(shí)控制的控制質(zhì)量。
在這種情況下，最好，在曲柄角傳感器和/或凸輪角傳感器的輸出 信號(hào)的基礎(chǔ)上，確定內(nèi)燃機(jī)的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)。曲柄角傳感器以預(yù)定曲柄角 的間隔輸出曲柄角信號(hào)，以及凸輪角傳感器以預(yù)定凸輪角間隔輸出凸 輪角信號(hào)。因此，通過(guò)監(jiān)視曲柄角傳感器或凸輪角傳感器的輸出信號(hào)， 可以區(qū)分內(nèi)燃機(jī)正旋轉(zhuǎn)或停止。
同時(shí)，最好，當(dāng)內(nèi)燃機(jī)正旋轉(zhuǎn)以及確定在起動(dòng)機(jī)正開(kāi)啟或當(dāng)起動(dòng) 機(jī)斷開(kāi)時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)速度高于預(yù)定值時(shí)，確定內(nèi)燃機(jī)在正轉(zhuǎn)。當(dāng)起動(dòng)機(jī) 開(kāi)啟時(shí)，因?yàn)槠仁跪?qū)動(dòng)內(nèi)燃機(jī)以便通過(guò)起動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)功率正轉(zhuǎn)，能確 定內(nèi)燃機(jī)在正轉(zhuǎn)。以及盡管如果當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)速度未足夠地提高時(shí)，斷開(kāi) 起動(dòng)機(jī)，存在內(nèi)燃機(jī)反轉(zhuǎn)的可能性，當(dāng)在足夠地提高發(fā)動(dòng)機(jī)速度后斷 開(kāi)起動(dòng)機(jī)時(shí)，內(nèi)燃機(jī)的起動(dòng)正常完成以及即使斷開(kāi)起動(dòng)機(jī)后，內(nèi)燃機(jī) 仍繼續(xù)正轉(zhuǎn)。因此，如果內(nèi)燃機(jī)正旋轉(zhuǎn)以及確定在斷開(kāi)起動(dòng)機(jī)時(shí)，發(fā) 動(dòng)機(jī)速度高于預(yù)定值時(shí)，能確定內(nèi)燃機(jī)在正轉(zhuǎn)。
現(xiàn)在，當(dāng)內(nèi)燃機(jī)停止時(shí)，因?yàn)闆](méi)有從曲柄角傳感器和凸輪角傳感 器輸出的信號(hào)。不可能執(zhí)行基于曲柄角傳感器和凸輪角傳感器的輸出 信號(hào)的實(shí)際氣門(mén)正時(shí)的計(jì)算。
因此，最好，當(dāng)在停止內(nèi)燃機(jī)的同時(shí)，將執(zhí)行可變氣門(mén)正時(shí)控制 時(shí)，控制在發(fā)動(dòng)機(jī)停止后的可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備的起動(dòng)量以便使實(shí)際氣 門(mén)正時(shí)與目標(biāo)氣門(mén)正時(shí)匹配。在發(fā)動(dòng)機(jī)停止后的可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備的 起動(dòng)量組成表示在發(fā)動(dòng)機(jī)停止后的氣門(mén)正時(shí)變化的參數(shù)。因此，通過(guò) 控制發(fā)動(dòng)機(jī)停止后的可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備的起動(dòng)量，可以控制自正好在 發(fā)動(dòng)機(jī)停止前計(jì)算的實(shí)際氣門(mén)正時(shí)的氣門(mén)正時(shí)變化。通過(guò)這種方式，
不直接計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)停止時(shí)的實(shí)際氣門(mén)正時(shí)，可以使發(fā)動(dòng)機(jī)停止同時(shí)的 實(shí)際氣門(mén)正時(shí)(正好在發(fā)動(dòng)機(jī)停止前的實(shí)際氣門(mén)正時(shí)+氣門(mén)正時(shí)變化) 間接與目標(biāo)氣門(mén)正時(shí)匹配，以及能精確地執(zhí)行可變氣門(mén)正時(shí)控制。
當(dāng)在內(nèi)燃機(jī)停止的同時(shí)，執(zhí)行可變氣門(mén)正時(shí)控制時(shí)，在電動(dòng)機(jī)驅(qū) 動(dòng)的可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備的情況下，最好，將電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)量(轉(zhuǎn)數(shù)， 旋轉(zhuǎn)角，相位變化)控制為可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備的起動(dòng)量。通過(guò)這種方 式，可以在停止內(nèi)燃機(jī)的同時(shí)，高精確度地執(zhí)行可變氣門(mén)正時(shí)控制。
以及當(dāng)已經(jīng)確定內(nèi)燃機(jī)已經(jīng)反轉(zhuǎn)時(shí)，最好，將實(shí)際氣門(mén)正時(shí)控制 至一參考位置。用這種方式，可以快速地達(dá)到用于下一可變氣門(mén)正時(shí) 控制的準(zhǔn)備就緒狀態(tài)。
當(dāng)將參考位置設(shè)置成可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備的變化范圍的極限位置 (最大提前角位置或最大滯后角位置)，在內(nèi)燃機(jī)正反轉(zhuǎn)的同時(shí)，或 在已經(jīng)反轉(zhuǎn)后，停止內(nèi)燃機(jī)的同時(shí)，可以將實(shí)際氣門(mén)正時(shí)控制到該參 考位置。當(dāng)將該參考位置設(shè)置成可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備的變化范圍的極限 位置時(shí)，即使實(shí)際氣門(mén)正時(shí)未知，可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備的相位改變機(jī)構(gòu) 的移動(dòng)部撞擊提前角端或滯后角端止動(dòng)部的位置變?yōu)閰⒖嘉恢?最大 提前角位置或最大滯后角位置)。因此，在內(nèi)燃機(jī)正反轉(zhuǎn)或停止的任 何時(shí)間，能將實(shí)際氣門(mén)正時(shí)控制到參考位置。
在這種情況下，最好，在對(duì)可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備的控制輸出的基礎(chǔ) 上，確定實(shí)際氣門(mén)正時(shí)是否已經(jīng)達(dá)到設(shè)置成可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備的變化 范圍的極限位置的參考位置。即，能在對(duì)可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備的控制輸 出是否超出使實(shí)際氣門(mén)正時(shí)達(dá)到參考位置(使相位改變機(jī)構(gòu)的移動(dòng)部 碰撞止動(dòng)部)所需的預(yù)定值的基礎(chǔ)上，確定實(shí)際氣門(mén)正時(shí)是否達(dá)到參 考位置。
另一方面，當(dāng)參考位置已經(jīng)設(shè)置成可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備的變化范圍 中的中間位置時(shí)，最好，在內(nèi)燃機(jī)己經(jīng)反轉(zhuǎn)后停止的同時(shí)，將實(shí)際氣 門(mén)正時(shí)控制到參考位置。當(dāng)參考位置已經(jīng)設(shè)置成可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備的
變化范圍的中間位置時(shí)，如果實(shí)際氣門(mén)正時(shí)未知，則不能將實(shí)際氣門(mén) 正時(shí)控制到參考位置。因此，期望等待內(nèi)燃機(jī)在反轉(zhuǎn)后停止，以及在 已經(jīng)達(dá)到由例如從極限位置的氣門(mén)正時(shí)變化獲得實(shí)際氣門(mén)正時(shí)的狀 態(tài)后，將實(shí)際氣門(mén)正時(shí)控制到參考位置。
現(xiàn)在，在附圖的基礎(chǔ)上，詳細(xì)地描述根據(jù)第十七實(shí)施例的內(nèi)燃機(jī) 的可變氣門(mén)正時(shí)控制設(shè)備的具體例子。根據(jù)第十七實(shí)施例的可變氣門(mén)
正時(shí)控制設(shè)備的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)基本上與圖1和圖2所示相同，以下將不再 描述。
第十七實(shí)施例中的ECU30通過(guò)執(zhí)行在圖35至圖40中所示的氣 門(mén)正時(shí)控制程序，充當(dāng)旋轉(zhuǎn)狀態(tài)確定裝置和氣門(mén)正時(shí)控制裝置，以及 在監(jiān)視發(fā)動(dòng)機(jī)11的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)的同時(shí)，控制可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備18。
在第十七實(shí)施例中，如圖41所示，當(dāng)接通點(diǎn)火開(kāi)關(guān)(在下文中 稱為"IG開(kāi)關(guān)")時(shí)，將可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備驅(qū)動(dòng)繼電器(在下文中稱 為"VCT驅(qū)動(dòng)繼電器")接通，以及將電源電壓從電池(未示出)提 供到ECU30和可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備18等等。即使在斷幵IG開(kāi)關(guān)后， 維持VCT驅(qū)動(dòng)繼電器的ON狀態(tài)直到預(yù)定時(shí)間已過(guò)為止，以及電源 電壓繼續(xù)提供到ECU30和可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備18等等。以及當(dāng)從斷開(kāi) IG開(kāi)關(guān)起，預(yù)定時(shí)間已過(guò)時(shí)，斷開(kāi)VCT驅(qū)動(dòng)繼電器，以及停止向 ECU30和可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備18等等提供電源電壓。結(jié)果，即使當(dāng)發(fā) 動(dòng)機(jī)停止時(shí)，也能控制可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備18直到斷開(kāi)VCT驅(qū)動(dòng)繼電 器為止。
ECU30在來(lái)自曲柄角傳感器20和凸輪角傳感器19的輸出信號(hào)和 起動(dòng)機(jī)(未示出)的開(kāi)/關(guān)信號(hào)的基礎(chǔ)上，確定發(fā)動(dòng)機(jī)ll的旋轉(zhuǎn)狀態(tài) (正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)/停止)。當(dāng)確定發(fā)動(dòng)機(jī)11在正轉(zhuǎn)或停止時(shí)，執(zhí)行實(shí)際氣 門(mén)正時(shí)計(jì)算和可變氣門(mén)正時(shí)控制。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)11的反轉(zhuǎn)己經(jīng)發(fā)生時(shí)， 停止實(shí)際氣門(mén)正時(shí)計(jì)算和可變氣門(mén)正時(shí)控制。
在發(fā)動(dòng)機(jī)ll的正轉(zhuǎn)期間，在發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)等等的基礎(chǔ)上，計(jì)算目
標(biāo)氣門(mén)正時(shí)，以及在曲柄角傳感器20和凸輪角傳感器19的輸出信號(hào) 的基礎(chǔ)上，計(jì)算實(shí)際氣門(mén)正時(shí)。以及反饋控制可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備18 的電動(dòng)機(jī)26以便使實(shí)際氣門(mén)正時(shí)與目標(biāo)氣門(mén)正時(shí)匹配。
另一方面，在停止發(fā)動(dòng)機(jī)ll時(shí)，因?yàn)椴粡那莻鞲衅?0和凸 輪角傳感器19輸出信號(hào)，不可能執(zhí)行基于曲柄角傳感器20禾口凸輪角 傳感器19的輸出信號(hào)的實(shí)際氣門(mén)正時(shí)的計(jì)算。因此，當(dāng)停止發(fā)動(dòng)機(jī) 11時(shí)，控制發(fā)動(dòng)機(jī)停止后的可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備18的電動(dòng)機(jī)26的旋 轉(zhuǎn)量(轉(zhuǎn)數(shù)、旋轉(zhuǎn)角、相位改變)以便使實(shí)際氣門(mén)正時(shí)變?yōu)槟繕?biāo)氣門(mén) 正時(shí)。即，因?yàn)樵诎l(fā)動(dòng)機(jī)停止后的電動(dòng)機(jī)26的旋轉(zhuǎn)量是表示從發(fā)動(dòng) 機(jī)停止以來(lái)的氣門(mén)正時(shí)變化的參數(shù)，通過(guò)控制發(fā)動(dòng)機(jī)停止后的電動(dòng)機(jī) 26的旋轉(zhuǎn)量，可以由正好在發(fā)動(dòng)機(jī)停止前計(jì)算的實(shí)際氣門(mén)正時(shí)，控 制氣門(mén)正時(shí)變化。通過(guò)這種方式，可以使發(fā)動(dòng)機(jī)停止時(shí)的實(shí)際氣門(mén)正 時(shí)(正好在發(fā)動(dòng)機(jī)停止前的實(shí)際氣門(mén)正時(shí)+氣門(mén)正時(shí)變化)間接成為 目標(biāo)氣門(mén)正時(shí)，而不直接計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)停止時(shí)的實(shí)際氣門(mén)正時(shí)。
同時(shí)，如果確定發(fā)動(dòng)機(jī)11已經(jīng)反轉(zhuǎn)，與正?？勺儦忾T(mén)正時(shí)控制不 同，通過(guò)控制到參考位置，使實(shí)際氣門(mén)正時(shí)被快速帶至用于下一可變 氣門(mén)正時(shí)控制的準(zhǔn)備就緒狀態(tài)。該參考位置設(shè)置成例如可變氣門(mén)正時(shí) 設(shè)備18的變化范圍的極限位置(最大提前角位置或最大滯后角位 置)。
現(xiàn)在，將描述由ECU30執(zhí)行的圖35至40所示的氣門(mén)正時(shí)控制 程序的處理內(nèi)容。
(主氣門(mén)正時(shí)控制)
以從接通IG開(kāi)關(guān)到斷開(kāi)VCT驅(qū)動(dòng)繼電器的預(yù)定周期，執(zhí)行圖35 所示的主氣門(mén)正時(shí)控制程序。當(dāng)啟動(dòng)該程序時(shí)，首先，在步驟1301， 在曲柄角傳感器20的輸出信號(hào)的基礎(chǔ)上，執(zhí)行發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)/停止確定。 可替換地，在凸輪角傳感器19的輸出信號(hào)的基礎(chǔ)上，執(zhí)行發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)/停止確定。
在此之后，處理進(jìn)入步驟1302，以及在步驟1301的確定結(jié)果的 基礎(chǔ)上，確定發(fā)動(dòng)機(jī)是否正旋轉(zhuǎn)。如果確定發(fā)動(dòng)機(jī)未旋轉(zhuǎn)(發(fā)動(dòng)機(jī)停 止)，處理進(jìn)入步驟1305以及執(zhí)行如圖38所示，用于當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)停止 時(shí)的氣門(mén)正時(shí)控制程序，稍后將進(jìn)一步描述，以及當(dāng)前程序結(jié)束。
另一方面，當(dāng)在步驟1302中，確定發(fā)動(dòng)機(jī)正旋轉(zhuǎn)時(shí)，處理進(jìn)入 步驟1303以及執(zhí)行圖33所示的發(fā)動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)確定程序，稍后將 進(jìn)一步描述，由此在來(lái)自起動(dòng)機(jī)(未示出)的開(kāi)/關(guān)信號(hào)的基礎(chǔ)上， 執(zhí)行發(fā)動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)確定。在此之后，處理進(jìn)入步驟1304以及在步 驟1303的確定結(jié)果的基礎(chǔ)上，確定發(fā)動(dòng)機(jī)是否在正轉(zhuǎn)。如果確定發(fā) 動(dòng)機(jī)在正轉(zhuǎn)，處理進(jìn)入步驟1306以及執(zhí)行如圖37所示，用于當(dāng)發(fā)動(dòng) 機(jī)在正轉(zhuǎn)時(shí)的氣門(mén)正時(shí)控制程序，稍后將進(jìn)一步描述，以及本程序結(jié) 束。另一方面，當(dāng)在步驟1304中，確定發(fā)動(dòng)機(jī)未正轉(zhuǎn)(即，發(fā)動(dòng)機(jī) 在反轉(zhuǎn))時(shí)，處理進(jìn)入步驟1307以及執(zhí)行如圖39所示，用于當(dāng)發(fā)動(dòng) 機(jī)正反轉(zhuǎn)時(shí)的氣門(mén)正時(shí)控制程序，稍后將進(jìn)一步描述，以及本程序結(jié) 束。
當(dāng)在圖35的主氣門(mén)正時(shí)控制程序的步驟1303中，啟動(dòng)圖36的 發(fā)動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)程序時(shí)，首先，在步驟1401中，確定起動(dòng)機(jī)是否己 經(jīng)開(kāi)啟。如果確定已經(jīng)開(kāi)啟起動(dòng)機(jī)，確定正通過(guò)起動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)功率迫 使發(fā)動(dòng)機(jī)11驅(qū)動(dòng)以正轉(zhuǎn)，以及處理進(jìn)入1402。在步驟1402中，確 定發(fā)動(dòng)機(jī)在正轉(zhuǎn)，以及當(dāng)前程序結(jié)束。
當(dāng)另一方面，在步驟1401中，確定未開(kāi)啟起動(dòng)機(jī)(即關(guān)閉起動(dòng) 機(jī))時(shí)，處理進(jìn)入步驟1403。在步驟1403中，確定在關(guān)閉起動(dòng)機(jī)時(shí) 的時(shí)間點(diǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)速度是否高于預(yù)定速度以便維持正轉(zhuǎn)。當(dāng)確定在關(guān) 閉起動(dòng)機(jī)時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)速度高于預(yù)定速度時(shí)，因?yàn)樵陉P(guān)閉起動(dòng)機(jī)前，發(fā)
動(dòng)機(jī)速度足夠提高，能推斷正常地完成發(fā)動(dòng)機(jī)11的起動(dòng)以及即使在
關(guān)閉起動(dòng)機(jī)后，發(fā)動(dòng)機(jī)11也能繼續(xù)正轉(zhuǎn)。因此，處理進(jìn)入步驟1402， 以及確定發(fā)動(dòng)機(jī)在正轉(zhuǎn)，由此本程序結(jié)束。
關(guān)于此，當(dāng)在步驟1403中，確定當(dāng)起動(dòng)機(jī)關(guān)閉時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)速度 低于預(yù)定速度時(shí)，因?yàn)樵诎l(fā)動(dòng)機(jī)速度足夠提高前關(guān)閉起動(dòng)機(jī)，存在由 于起動(dòng)機(jī)關(guān)閉，發(fā)動(dòng)機(jī)11反轉(zhuǎn)的可能性。因此，處理進(jìn)入步驟1404， 以及確定發(fā)動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)，由此本程序結(jié)束。
當(dāng)在圖35的主氣門(mén)正時(shí)控制程序的步驟1306中，啟動(dòng)圖37所 示，用于當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在正轉(zhuǎn)時(shí)的氣門(mén)正時(shí)控制程序時(shí)，首先，在步驟 1501中，在發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)等等的基礎(chǔ)上，計(jì)算目標(biāo)氣門(mén)正時(shí)。 在此之后，處理進(jìn)入步驟1502以及由例如從曲柄角傳感器輸出的曲 柄角信號(hào)和從凸輪角傳感器19輸出的凸輪角信號(hào)，計(jì)算實(shí)際氣門(mén)正 時(shí)。
在此之后，處理進(jìn)入步驟1503以及反饋控制可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備 18的電動(dòng)機(jī)26以便使實(shí)際氣門(mén)正時(shí)與目標(biāo)氣門(mén)正時(shí)匹配。
作為用于當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在正轉(zhuǎn)時(shí)的這一氣門(mén)正時(shí)控制，可替換地，可 以執(zhí)行如在上述第一實(shí)施例中相同的控制。
當(dāng)在圖35的主氣門(mén)正時(shí)控制程序的步驟1305中，啟動(dòng)如圖38 所示，用于當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)停止時(shí)的氣門(mén)正時(shí)控制程序時(shí)，首先，在步驟 1601中，計(jì)算目標(biāo)氣門(mén)正時(shí)(例如，適合于下次發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)的氣 門(mén)正時(shí))。在此之后，處理進(jìn)入步驟1602以及計(jì)算與正好在發(fā)動(dòng)機(jī)停 止前計(jì)算的實(shí)際氣門(mén)正時(shí)和目標(biāo)氣門(mén)正時(shí)間的差值(目標(biāo)氣門(mén)正時(shí)變 化)相一致的電動(dòng)機(jī)26的目標(biāo)轉(zhuǎn)數(shù)(目標(biāo)旋轉(zhuǎn)量)。
在此之后，處理進(jìn)入步驟1603，以及累計(jì)自電動(dòng)機(jī)停止以來(lái)電動(dòng) 機(jī)26的轉(zhuǎn)數(shù)(旋轉(zhuǎn)量)以便獲得電動(dòng)機(jī)26的實(shí)際轉(zhuǎn)數(shù)(實(shí)際旋轉(zhuǎn)量)。 假定在電動(dòng)機(jī)的正轉(zhuǎn)方向上，電動(dòng)機(jī)26的轉(zhuǎn)數(shù)給為正值，以及在電 動(dòng)機(jī)的反轉(zhuǎn)方向上給為負(fù)值。
在此之后，處理進(jìn)入步驟1604以及確定自電動(dòng)機(jī)停止以來(lái)的電 動(dòng)機(jī)26的實(shí)際轉(zhuǎn)數(shù)與目標(biāo)轉(zhuǎn)數(shù)是否匹配。當(dāng)確定自發(fā)動(dòng)機(jī)停止以來(lái) 的電動(dòng)機(jī)26的實(shí)際轉(zhuǎn)數(shù)與目標(biāo)轉(zhuǎn)數(shù)不匹配時(shí)，處理進(jìn)入步驟1605以 及確定自發(fā)動(dòng)機(jī)停止以來(lái)的電動(dòng)機(jī)26的轉(zhuǎn)數(shù)是否低于目標(biāo)轉(zhuǎn)數(shù)。如 果電動(dòng)機(jī)26的實(shí)際轉(zhuǎn)數(shù)低于目標(biāo)轉(zhuǎn)數(shù)，處理進(jìn)入步驟1606以及在返 回到步驟1603前，控制電動(dòng)機(jī)26正轉(zhuǎn)。另一方面，如果電動(dòng)機(jī)26 的實(shí)際轉(zhuǎn)數(shù)大于目標(biāo)轉(zhuǎn)數(shù)，處理進(jìn)入步驟1607以及在返回到步驟 1603前，控制電動(dòng)機(jī)26反轉(zhuǎn)。
在此之后，在步驟1604中，確定自發(fā)動(dòng)機(jī)停止以來(lái)的電動(dòng)機(jī)26 的實(shí)際轉(zhuǎn)數(shù)與目標(biāo)轉(zhuǎn)數(shù)匹配時(shí)，處理進(jìn)入步驟1608以及確定停止的 發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際氣門(mén)正時(shí)(正好在發(fā)動(dòng)機(jī)停止前的實(shí)際氣門(mén)正時(shí)+氣門(mén) 正時(shí)變化)已經(jīng)達(dá)到目標(biāo)氣門(mén)正時(shí)。在此之后，處理進(jìn)入步驟1609 以及停止電動(dòng)機(jī)26，由此將實(shí)際氣門(mén)正時(shí)保持為那個(gè)時(shí)間的氣門(mén)正 時(shí)，以及本程序結(jié)束。
當(dāng)圖35的主氣門(mén)正時(shí)控制程序的步驟1307中，啟動(dòng)圖39的用 于當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)時(shí)的氣門(mén)正時(shí)控制程序，首先，在步驟1701中， 將參考位置讀取為目標(biāo)氣門(mén)正時(shí)。如上所述，將該參考位置設(shè)置成例 如構(gòu)成可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備18的變化范圍的極限位置的最大提前角位 置或最大滯后角位置。
在此之后，在步驟1702中，確定目標(biāo)氣門(mén)正時(shí)(參考位置)是 否是最大提前角位置或最大滯后角位置，以及如果確定目標(biāo)氣門(mén)正時(shí) (參考位置)是最大提前角位置或最大滯后角位置，執(zhí)行向前的步驟
1703的處理以及在發(fā)動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)的同時(shí)，將實(shí)際氣門(mén)正時(shí)控制到參考 位置(最大提前角位置或最大滯后角位置)。當(dāng)參考位置設(shè)置成最大 提前角位置或最大滯后角位置時(shí)，即使實(shí)際氣門(mén)正時(shí)未知，可變氣門(mén) 正時(shí)設(shè)備18的相位改變機(jī)構(gòu)21的移動(dòng)部碰撞最大提前角端或最大滯 后角端的位置變?yōu)閰⒖嘉恢?最大提前角位置或最大滯后角位置)。 因此，即使當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)時(shí)，也能用下述方式，將實(shí)際氣門(mén)正時(shí)控 制到參考位置。
首先，在步驟1703中，執(zhí)行圖40中所示的參考位置到達(dá)確定程 序，稍后將進(jìn)一步描述，以及在到電動(dòng)機(jī)26的控制輸出的基礎(chǔ)上， 執(zhí)行實(shí)際氣門(mén)正時(shí)是否達(dá)到參考位置(最大提前角位置或最大滯后角 位置)的確定。
在此之后，處理進(jìn)入步驟1704以及在步驟1703的確定結(jié)果的基 礎(chǔ)上，確定實(shí)際氣門(mén)正時(shí)是否達(dá)到參考位置(最大提前角位置或最大 滯后角位置)。當(dāng)確定實(shí)際氣門(mén)正時(shí)還未到達(dá)參考位置(最大提前角 位置或最大滯后角位置)時(shí)，處理進(jìn)入步驟1705以及輸出電動(dòng)機(jī)26 的控制值以便實(shí)際氣門(mén)正時(shí)在參考位置(最大提前角位置或最大滯后 角位置)的方向上移動(dòng)。
在此之后，當(dāng)在步驟1704中，確定實(shí)際氣門(mén)正時(shí)已經(jīng)到達(dá)參考 位置(最大提前角位置或最大滯后角位置)時(shí)，處理進(jìn)入步驟1706 以及將實(shí)際氣門(mén)正時(shí)的存儲(chǔ)值更新為參考位置(最大提前角位置或最 大滯后角位置)。在此之后，處理進(jìn)入步驟1707以及控制電動(dòng)機(jī)26 以便保持當(dāng)前氣門(mén)正時(shí)，以及本程序結(jié)束。
可替換地，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)后停止的同時(shí)，可以執(zhí)行步驟1703至 1707的處理，以及在發(fā)動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)后停止的同時(shí)，將實(shí)際氣門(mén)正時(shí)控 制到參考位置(最大提前角位置或最大滯后角位置)。
另一方面，當(dāng)將參考位置設(shè)置成可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備18的變化范
圍中的中間位置時(shí)，在步驟1702中，確定為"否"，以及本程序結(jié)束， 而不執(zhí)行步驟1703至1707的處理。在這種情況下，在發(fā)動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)后 停止的同時(shí)，最好將實(shí)際氣門(mén)正時(shí)控制到參考位置(中間位置)。當(dāng) 參考位置設(shè)置成可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備18的變化范圍中的中間位置時(shí)， 如果實(shí)際氣門(mén)正時(shí)未知，不可能將實(shí)際氣門(mén)正時(shí)控制到參考位置(中 間位置)。因此，處理首先等待直到發(fā)動(dòng)機(jī)在反轉(zhuǎn)后停止為止，以及 在已經(jīng)達(dá)到從例如到極限位置的氣門(mén)正時(shí)變化，找出實(shí)際氣門(mén)正時(shí)的 狀態(tài)后，將實(shí)際氣門(mén)正時(shí)控制到參考位置。
當(dāng)在圖39的用于當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)時(shí)的氣門(mén)正時(shí)控制程序的步驟 1703中，啟動(dòng)圖40的參考位置到達(dá)確定程序時(shí)，首先，在步驟1801 中，計(jì)算使實(shí)際氣門(mén)正時(shí)達(dá)到參考位置(最大提前角位置或最大滯后 角位置)(使相位改變機(jī)構(gòu)21的移動(dòng)部碰撞止動(dòng)部)所需的到電動(dòng)機(jī) 26的控制輸出的目標(biāo)累計(jì)值。在此之后，處理進(jìn)入步驟1802以及通 過(guò)累計(jì)從當(dāng)開(kāi)始控制電動(dòng)機(jī)26時(shí)到在參考位置(最大提前角位置或 最大滯后角位置)的方向上移動(dòng)實(shí)際氣門(mén)正時(shí)的電動(dòng)機(jī)控制值，獲得 到電動(dòng)機(jī)26的控制輸出的實(shí)際累計(jì)值。
在此之后，處理進(jìn)入步驟1803以及確定到電動(dòng)機(jī)26的控制輸出 的實(shí)際累計(jì)值是否提高到高于控制輸出的目標(biāo)累計(jì)值。當(dāng)確定電動(dòng)機(jī) 26的實(shí)際控制輸出累計(jì)值升高到高于目標(biāo)控制輸出累計(jì)值時(shí)，處理 進(jìn)入步驟1804以及推斷實(shí)際氣門(mén)正時(shí)已經(jīng)達(dá)到參考位置(最大提前 角位置或最大滯后角位置)，以及本程序結(jié)束。
使用圖41的流程圖，說(shuō)明上述第十七實(shí)施例的例子。當(dāng)起動(dòng)發(fā) 動(dòng)機(jī)11時(shí)，在接通IG開(kāi)關(guān)(由此接通VCT驅(qū)動(dòng)繼電器)和開(kāi)啟起 動(dòng)機(jī)間，發(fā)動(dòng)機(jī)是靜態(tài)的，執(zhí)行用于當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)停止時(shí)的氣門(mén)正時(shí)控制。 即，將從發(fā)動(dòng)機(jī)停止以來(lái)的電動(dòng)機(jī)26的實(shí)際轉(zhuǎn)數(shù)控制到目標(biāo)轉(zhuǎn)數(shù)以
便使停止發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際氣門(mén)正時(shí)與目標(biāo)氣門(mén)正時(shí)匹配。
在此之后，盡管起動(dòng)器為開(kāi)以及發(fā)動(dòng)機(jī)在正轉(zhuǎn)，執(zhí)行用于當(dāng)發(fā)動(dòng)
機(jī)在正轉(zhuǎn)詠的氣門(mén)正時(shí)控制。即，反饋控制可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備18的 電動(dòng)機(jī)26以便使在曲柄角傳感器20和凸輪角傳感器19的輸出信號(hào) 的基礎(chǔ)上計(jì)算的實(shí)際氣門(mén)正時(shí)與目標(biāo)氣門(mén)正時(shí)匹配。
然后，在關(guān)閉起動(dòng)機(jī)后，如果確定發(fā)動(dòng)機(jī)在正轉(zhuǎn)，再次執(zhí)行用于 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在正轉(zhuǎn)時(shí)的氣門(mén)正時(shí)控制。然而，當(dāng)關(guān)閉起動(dòng)器后，確定發(fā) 動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)時(shí)，停止實(shí)際氣門(mén)正時(shí)計(jì)算以及可變氣門(mén)正時(shí)控制以及使 實(shí)際氣門(mén)正時(shí)返回到參考位置(最大提前角位置或最大滯后角位置)。
在停止發(fā)動(dòng)機(jī)ll時(shí)，另一方面，當(dāng)正好在斷開(kāi)IG開(kāi)關(guān)前，發(fā)動(dòng) 機(jī)在正轉(zhuǎn)，執(zhí)行用于當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在正轉(zhuǎn)時(shí)的氣門(mén)正時(shí)控制。在此之后， 如果確定發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)停止，執(zhí)行用于當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)停止時(shí)的氣門(mén)正時(shí)控制 直到關(guān)閉VCT驅(qū)動(dòng)繼電器為止。然而，當(dāng)確定發(fā)動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)時(shí)，停 止實(shí)際氣門(mén)正時(shí)計(jì)算以及可變氣門(mén)正時(shí)控制，以及使實(shí)際氣門(mén)正時(shí)返 回到參考位置(最大提前角位置或最大滯后角位置)。
在上述第十七實(shí)施例中，監(jiān)視發(fā)動(dòng)機(jī)11的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，以及僅當(dāng)發(fā) 動(dòng)機(jī)在正轉(zhuǎn)或停止時(shí)，執(zhí)行實(shí)際氣門(mén)正時(shí)計(jì)算和可變氣門(mén)正時(shí)控制， 以及當(dāng)已經(jīng)發(fā)生發(fā)動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)時(shí)，停止實(shí)際氣門(mén)正時(shí)計(jì)算以及可變氣門(mén) 正時(shí)控制。因?yàn)榇?，即使在起?dòng)或停止發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，出現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)的反轉(zhuǎn) 時(shí)，也可以防止由反轉(zhuǎn)引起的氣門(mén)正時(shí)控制精確度的惡化，以及能增 加在起動(dòng)和停止發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)的可變氣門(mén)正時(shí)控制的控制質(zhì)量。
然而，當(dāng)停止發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，不可能基于來(lái)自曲柄角傳感器20和凸 輪角傳感器19的輸出信號(hào)，執(zhí)行實(shí)際氣門(mén)正時(shí)的計(jì)算。因此，在該 第十七實(shí)施例中，當(dāng)在發(fā)動(dòng)機(jī)停止的同時(shí)，執(zhí)行可變氣門(mén)正時(shí)控制時(shí)， 能將自發(fā)動(dòng)機(jī)停止以來(lái)的電動(dòng)機(jī)26的實(shí)際轉(zhuǎn)數(shù)控制成與目標(biāo)轉(zhuǎn)數(shù)匹 配，以便使停止發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際氣門(mén)正時(shí)(正好在發(fā)動(dòng)機(jī)停止前的實(shí)際 氣門(mén)正時(shí)+氣門(mén)正時(shí)變化)與目標(biāo)氣門(mén)正時(shí)匹配。通過(guò)這種方式，可
以使停止發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際氣門(mén)正時(shí)間接成為目標(biāo)氣門(mén)正時(shí)，而不直接計(jì) 算發(fā)動(dòng)機(jī)停止時(shí)的實(shí)際氣門(mén)正時(shí)，以及以良好精確度執(zhí)行可變氣門(mén)正 時(shí)控制。
同時(shí)，在該第十七實(shí)施例中，當(dāng)已經(jīng)出現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)時(shí)，因?yàn)閷?實(shí)際氣門(mén)正時(shí)控制到參考位置，能快速達(dá)到用于下一可變氣門(mén)正時(shí)控 制的準(zhǔn)備就緒狀態(tài)。
(第十八實(shí)施例)
接著，將描述本發(fā)明的第十八實(shí)施例。
在該實(shí)施例中的可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備18具有當(dāng)不驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)26 時(shí)，電動(dòng)機(jī)26的輸出軸27與進(jìn)氣端凸輪軸16同步旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)。能 在例如電動(dòng)機(jī)速度傳感器29的輸出信號(hào)的基礎(chǔ)上，確定電動(dòng)機(jī)26的 旋轉(zhuǎn)狀態(tài)(正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)/停止)。因此，當(dāng)電動(dòng)機(jī)26正與進(jìn)氣端凸輪軸 16同步旋轉(zhuǎn)時(shí)，可以通過(guò)確定電動(dòng)機(jī)26的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，確定發(fā)動(dòng)機(jī)ll 的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)。
通過(guò)在參考第十七實(shí)施例所述的圖.36的步驟1403和步驟1404 間增加兩個(gè)步驟1403a、 1403b的處理，而其他步驟的處理與圖36中 相同，獲得在該第十八實(shí)施例中執(zhí)行的圖42中所示的發(fā)動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)/反 轉(zhuǎn)確定程序。
在該程序中，當(dāng)在步驟1403中確定當(dāng)關(guān)閉起動(dòng)機(jī)時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)速 度低于能維持正轉(zhuǎn)的預(yù)定發(fā)動(dòng)機(jī)速度時(shí)，處理進(jìn)入步驟1403a。在步 驟1403a中，當(dāng)可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備18正保持實(shí)際氣門(mén)正時(shí)穩(wěn)定時(shí)， 即，當(dāng)電動(dòng)機(jī)26正與進(jìn)氣端凸輪軸16同步旋轉(zhuǎn)時(shí)，例如根據(jù)電動(dòng)機(jī) 速度傳感器29的輸出信號(hào)，確定電動(dòng)機(jī)26正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)。電動(dòng)機(jī)26 的這一正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)11的正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)。
在此之后，處理進(jìn)入步驟1403b以及確定根據(jù)關(guān)閉起動(dòng)機(jī)后，電 動(dòng)機(jī)26的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)確定的正轉(zhuǎn)狀態(tài)是否持續(xù)預(yù)定時(shí)間(或預(yù)定轉(zhuǎn)
數(shù))。當(dāng)確定根據(jù)電動(dòng)機(jī)26的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)確定的正轉(zhuǎn)的狀態(tài)已經(jīng)持續(xù)預(yù) 定時(shí)間(或預(yù)定轉(zhuǎn)數(shù))時(shí)，處理進(jìn)入步驟1402以及確定發(fā)動(dòng)機(jī)在正 轉(zhuǎn)。另一方面，當(dāng)根據(jù)電動(dòng)機(jī)26的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)確定的正轉(zhuǎn)狀態(tài)未持續(xù) 預(yù)定時(shí)間(或預(yù)定轉(zhuǎn)數(shù))時(shí)，處理進(jìn)入步驟1404以及確定發(fā)動(dòng)機(jī)正 反轉(zhuǎn)。
用這種方式，能更精確^fe確定在關(guān)閉起動(dòng)機(jī)后的發(fā)動(dòng)機(jī)11的正轉(zhuǎn) /反轉(zhuǎn)。
(第十九實(shí)施例)
同樣，在本發(fā)明的第十九實(shí)施例中，可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備18具有 當(dāng)不驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)26時(shí)，電動(dòng)機(jī)26的輸出軸27與進(jìn)氣端凸輪軸16同 步旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)。因?yàn)榇?，可以通過(guò)確定與進(jìn)氣端凸輪軸16同步旋轉(zhuǎn) 的電動(dòng)機(jī)26的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，確定發(fā)動(dòng)機(jī)11的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)。
在本發(fā)明的該第十九實(shí)施例中，執(zhí)行圖43中所示的發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn) 狀態(tài)確定程序。當(dāng)啟動(dòng)該程序時(shí)，首先，在步驟1901中，將可變氣 門(mén)正時(shí)設(shè)備18設(shè)置成使實(shí)際氣門(mén)正時(shí)保持穩(wěn)定的狀態(tài)，即電動(dòng)機(jī)26 與進(jìn)氣端凸輪軸16同步旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)。在此之后，處理進(jìn)入步驟1902 以及在例如電動(dòng)機(jī)速度傳感器29的輸出信號(hào)的基礎(chǔ)上，確定電動(dòng)機(jī) 26的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)(正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)/停止)。
在此之后，處理進(jìn)入步驟1903以及在步驟1902的確定結(jié)果的基 礎(chǔ)上，確定電動(dòng)機(jī)是否正旋轉(zhuǎn)。當(dāng)確定電動(dòng)機(jī)未旋轉(zhuǎn)(即電動(dòng)機(jī)停止) 時(shí)，處理進(jìn)入步驟1905以及本程序結(jié)束。
另一方面，當(dāng)在步驟1903中，確定電動(dòng)機(jī)正旋轉(zhuǎn)時(shí)，處理進(jìn)入 步驟1904以及在步驟1902的確定基礎(chǔ)上，確定電動(dòng)機(jī)是否在正轉(zhuǎn)。 當(dāng)確定電動(dòng)機(jī)在正轉(zhuǎn)時(shí)，處理進(jìn)入步驟1906以及確定發(fā)動(dòng)機(jī)在正轉(zhuǎn)， 以及本程序結(jié)束。
關(guān)于此，當(dāng)在步驟1904中，確定電動(dòng)機(jī)未正轉(zhuǎn)(即電動(dòng)機(jī)正反
轉(zhuǎn))時(shí)，處理進(jìn)入步驟1907以及確定發(fā)動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)，以及本程序結(jié) 束。
在上述第十九實(shí)施例中，在設(shè)置電動(dòng)機(jī)26與進(jìn)氣端凸輪軸16同 步旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)后，在與進(jìn)氣端凸輪軸16同步旋轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)26的旋轉(zhuǎn) 狀態(tài)的基礎(chǔ)上，確定發(fā)動(dòng)機(jī)ll的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)(正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)/停止)，因此， 以良好精確度，能確定發(fā)動(dòng)機(jī)ll的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)。
(第二十實(shí)施例)
在發(fā)動(dòng)機(jī)停止的同時(shí)，執(zhí)行可變氣門(mén)正時(shí)控制中，在第十七實(shí)施 例中，作為在發(fā)動(dòng)機(jī)停止后的可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備18的電動(dòng)機(jī)26的旋 轉(zhuǎn)量，能控制電動(dòng)機(jī)26的實(shí)際轉(zhuǎn)數(shù)與目標(biāo)轉(zhuǎn)數(shù)匹配以便使停止發(fā)動(dòng) 機(jī)的實(shí)際氣門(mén)正時(shí)與目標(biāo)氣門(mén)正時(shí)匹配。關(guān)于此，在第二十實(shí)施例中， 作為電動(dòng)機(jī)26的旋轉(zhuǎn)量，使用相位變化。即，將發(fā)動(dòng)機(jī)停止后的電 動(dòng)機(jī)26的實(shí)際相位變化(實(shí)際旋轉(zhuǎn)角)控制到與目標(biāo)相位變化(目 標(biāo)旋轉(zhuǎn)角)匹配以便使停止發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際氣門(mén)正時(shí)與目標(biāo)氣門(mén)正時(shí)匹 配。
通過(guò)每次電動(dòng)機(jī)26旋轉(zhuǎn)預(yù)定角度時(shí)，計(jì)算從電動(dòng)機(jī)速度傳感器 29輸出的脈沖信號(hào)，能檢測(cè)電動(dòng)機(jī)26的相位改變(旋轉(zhuǎn)角)。
在第二十實(shí)施例中，執(zhí)行圖44所示，用于當(dāng)停止發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)的氣 門(mén)正時(shí)控制程序。當(dāng)啟動(dòng)該程序時(shí)，首先，在步驟2001中，計(jì)算目 標(biāo)氣門(mén)正時(shí)。然后，在步驟2002中，計(jì)算對(duì)應(yīng)于正好在電動(dòng)機(jī)停止 前計(jì)算的實(shí)際氣門(mén)正時(shí)與目標(biāo)氣門(mén)正時(shí)間的差值(目標(biāo)氣門(mén)正時(shí)變 化)的電動(dòng)機(jī)26的目標(biāo)相位變化。以及在步驟2003中，合計(jì)自電動(dòng) 機(jī)停止以來(lái)的電動(dòng)機(jī)26的相位變化以便獲得電動(dòng)機(jī)26的實(shí)際相位改 變。電動(dòng)機(jī)26的相位變化是例如在電動(dòng)機(jī)的前向旋轉(zhuǎn)方向上給定為 正值，以及在電動(dòng)機(jī)的反向旋轉(zhuǎn)方向上給定為負(fù)值。
因?yàn)榇?，在步驟2004和步驟2005中，將自電動(dòng)機(jī)停止以來(lái)的電動(dòng)機(jī)26的實(shí)際相位變化與目標(biāo)相位變化進(jìn)行比較。如果電動(dòng)機(jī)26的 實(shí)際相位變化低于目標(biāo)相位變化，在步驟2006中，控制電動(dòng)機(jī)26以 便正轉(zhuǎn)，以及如果電動(dòng)機(jī)26的實(shí)際相位變化大于目標(biāo)相位變化，控 制電動(dòng)機(jī)26以便在步驟2007中反轉(zhuǎn)。
在此之后，當(dāng)在步驟2004中，確定自電動(dòng)機(jī)停止以來(lái)的電動(dòng)機(jī) 26的實(shí)際相位變化與目標(biāo)相位變化匹配，在步驟2008中，確定停止 發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際氣門(mén)正時(shí)(正好在發(fā)動(dòng)機(jī)停止前的實(shí)際氣門(mén)正時(shí)+氣門(mén) 正時(shí)變化)已經(jīng)達(dá)到目標(biāo)氣門(mén)正時(shí)。然后，在步驟2009中，停止電 動(dòng)機(jī)26以及保持作為那個(gè)時(shí)間點(diǎn)的實(shí)際氣門(mén)正時(shí)。
同樣在第二十實(shí)施例中，可以間接地計(jì)算停止發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際氣門(mén) 正時(shí)以及使該實(shí)際氣門(mén)正時(shí)與目標(biāo)氣門(mén)正時(shí)匹配，以及可以良好精確 度執(zhí)行可變氣門(mén)正時(shí)控制。
(第二十一實(shí)施例)
如在上述第十七實(shí)施例和第二十實(shí)施例中，通過(guò)控制在發(fā)動(dòng)機(jī)停 止后，表示可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備18的起動(dòng)量的電動(dòng)機(jī)26的旋轉(zhuǎn)量(轉(zhuǎn) 數(shù)、旋轉(zhuǎn)角、相位變化)，可以使停止發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際氣門(mén)正時(shí)與目標(biāo) 氣門(mén)正時(shí)匹配。然而，上述可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備18的起動(dòng)量(電動(dòng)機(jī) 26的旋轉(zhuǎn)量)不是表示自發(fā)動(dòng)機(jī)停止以來(lái)的氣門(mén)正時(shí)變化的唯一參 數(shù)，例如，也可以采用施加到可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備上的驅(qū)動(dòng)力的量。
在圖45所示的發(fā)明的第二十一實(shí)施例中，在停止發(fā)動(dòng)機(jī)的同時(shí)， 執(zhí)行可變氣門(mén)正時(shí)控制中，作為上述提供到可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備18上 的驅(qū)動(dòng)力的量，使用提供到可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備18的電動(dòng)機(jī)26的電功 率量。即，控制發(fā)動(dòng)機(jī)停止后，提供到電動(dòng)機(jī)26上的實(shí)際電功率量 以便使其與提供的電功率目標(biāo)量匹配，使停止發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際氣門(mén)正時(shí) 與目標(biāo)氣門(mén)正時(shí)匹配。
在第二十一實(shí)施例中，執(zhí)行如圖45所示的，用于當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)停止
時(shí)的氣門(mén)正時(shí)控制程序。當(dāng)啟動(dòng)該程序時(shí)，首先，在步驟2101中， 計(jì)算目標(biāo)氣門(mén)正時(shí)。然后，在步驟2102中，計(jì)算對(duì)應(yīng)于正好在發(fā)動(dòng) 機(jī)停止前計(jì)算的實(shí)際氣門(mén)正時(shí)和目標(biāo)氣門(mén)正時(shí)間的差值(目標(biāo)氣門(mén)正 時(shí)變化)、提供到電動(dòng)機(jī)26的目標(biāo)電功率量。在此之后，在步驟2103 中，合計(jì)自電動(dòng)機(jī)停止后，提供到電動(dòng)機(jī)26上的電功率量以便獲得 提供到電動(dòng)機(jī)26的實(shí)際電功率量。例如在電動(dòng)機(jī)的前向旋轉(zhuǎn)方向上， 提供到電動(dòng)機(jī)26的電功率量給定為正值以及在電動(dòng)機(jī)的反向旋轉(zhuǎn)方 向上給定為負(fù)值。
在此之后，在步驟2104和步驟2105中，將自發(fā)動(dòng)機(jī)停止以來(lái)， 提供到電動(dòng)機(jī)26的實(shí)際電功率量與供給電功率的目標(biāo)量進(jìn)行比較。 如果提供到電動(dòng)機(jī)26的實(shí)際電功率量小于供給電功率的目標(biāo)量，在 步驟2106中，正轉(zhuǎn)方向上的電功率提供到電動(dòng)機(jī)26。另一方面，如 果提供到電動(dòng)機(jī)26的實(shí)際電功率量大于供給電功率的目標(biāo)量，在步 驟2107中，將反向旋轉(zhuǎn)方向上的電功率提供到電動(dòng)機(jī)26。
在此之后，當(dāng)在步驟2104中，確定自電動(dòng)機(jī)停止以來(lái)，提供到 電動(dòng)機(jī)26的實(shí)際電功率量與供給電功率的目標(biāo)量匹配，在步驟2108 中，確定停止的發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際氣門(mén)正時(shí)(正好在發(fā)動(dòng)機(jī)停止前的實(shí)際 氣門(mén)正時(shí)+氣門(mén)正時(shí)變化)已經(jīng)達(dá)到目標(biāo)氣門(mén)正時(shí)。然后，在步驟2109 中，停止電功率提供到電動(dòng)機(jī)26以及保持在那個(gè)時(shí)間點(diǎn)的實(shí)際氣門(mén) 正時(shí)。
通過(guò)如上所述的第二十一實(shí)施例，可以間接計(jì)算停止發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí) 際氣門(mén)正時(shí)以及使該實(shí)際氣門(mén)正時(shí)與目標(biāo)氣門(mén)正時(shí)匹配，以及可以良 好精確度，執(zhí)行可變氣門(mén)正時(shí)控制。
(第二十二實(shí)施例)
在上述第二十一實(shí)施例中，因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備 18，作為可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備18的驅(qū)動(dòng)力量，使用提供到可變氣門(mén)正
時(shí)設(shè)備18的電動(dòng)機(jī)26的電功率量。
在第二十二實(shí)施例中，在使用液壓驅(qū)動(dòng)的可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備的情 況下，將從液壓驅(qū)動(dòng)源提供的油量用作為提供到可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備的 驅(qū)動(dòng)力量。即，在圖46所示的本發(fā)明的第二十二實(shí)施例中，在由與 發(fā)動(dòng)機(jī)11分開(kāi)設(shè)置的電子油泵或類似裝置提供的液壓驅(qū)動(dòng)的液壓驅(qū) 動(dòng)可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備(在下文中，稱為"液壓VCT")中，將從發(fā)動(dòng) 機(jī)停止以來(lái)提供到液壓VCT的實(shí)際油量控制到與供給目標(biāo)油量匹配 以便使停止發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際氣門(mén)正時(shí)與目標(biāo)氣門(mén)正時(shí)匹配。
在該第二十二實(shí)施例中，執(zhí)行如圖46所示，用于當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)停止 時(shí)的氣門(mén)正時(shí)控制程序。當(dāng)開(kāi)始該程序時(shí)，首先，在步驟2201中， 計(jì)算目標(biāo)氣門(mén)正時(shí)。然后，在步驟2202，計(jì)算對(duì)應(yīng)于正好在發(fā)動(dòng)機(jī) 停止前計(jì)算的實(shí)際氣門(mén)正時(shí)和目標(biāo)氣門(mén)正時(shí)間的差值(目標(biāo)氣門(mén)正時(shí) 變化)的、提供到液壓VCT的目標(biāo)油量。以及在步驟2203，合計(jì)從 發(fā)動(dòng)機(jī)停止以來(lái)，提供到液壓VCT的油量以便獲得提供到液壓VCT 的實(shí)際油量。例如，在氣門(mén)正時(shí)提前方向上，提供到液壓VCT的油 量給定為正值，以及在氣門(mén)正時(shí)滯后方向上，給定為負(fù)值。
在此之后，在步驟2204和步驟2205中，將自發(fā)動(dòng)機(jī)停止以來(lái)提 供到液壓VCT的實(shí)際油量與提供目標(biāo)油量進(jìn)行比較，以及如果提供 到液壓VCT的實(shí)際油量小于提供目標(biāo)油量，在步驟2206中，將氣門(mén) 正時(shí)提前方向上的液壓提供到液壓VCT。另一方面，如果提供到液 壓VCT的實(shí)際油量大于供給目標(biāo)油量，在步驟2207中，將氣門(mén)定時(shí) 滯后方向上的液壓提供到液壓VCT。
在此之后，當(dāng)在步驟2204中，確定提供到液壓VCT的實(shí)際油量 與供給油目標(biāo)量匹配時(shí)，在步驟2208中，確定停止發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際氣 門(mén)正時(shí)(正好在發(fā)動(dòng)機(jī)停止前的實(shí)際氣門(mén)正時(shí)+氣門(mén)正時(shí)變化)已經(jīng) 達(dá)到目標(biāo)氣門(mén)正時(shí)。然后，在步驟2209中，保持到液壓VCT的供油 狀態(tài)以便保持那個(gè)時(shí)間點(diǎn)的實(shí)際氣門(mén)正時(shí)。
在上述第二十二實(shí)施例中，可以間接計(jì)算停止發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際氣門(mén) 正時(shí)以及使該實(shí)際氣門(mén)正時(shí)與目標(biāo)氣門(mén)正時(shí)匹配，以及以良好精確 度，執(zhí)行可變氣門(mén)正時(shí)控制。
(第二十三實(shí)施例)
在當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)，或反轉(zhuǎn)后停止時(shí)，將實(shí)際氣門(mén)正時(shí)控制到參 考位置(最大提前角位置或最大滯后角位置)，在上述第十七實(shí)施例
中，在到電動(dòng)機(jī)26的控制輸出的實(shí)際累計(jì)值是否已經(jīng)上升到高于控 制輸出的目標(biāo)累計(jì)值的基礎(chǔ)上，確定實(shí)際氣門(mén)是否已經(jīng)達(dá)到參考位 置。關(guān)于此，在第二十三實(shí)施例中，在電動(dòng)機(jī)26的實(shí)際總控制時(shí)間 值是否已經(jīng)高于目標(biāo)總控制時(shí)間值的基礎(chǔ)上，確定實(shí)際氣門(mén)正時(shí)是否 已經(jīng)達(dá)到參考位置。即，在確定到可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備18的控制輸出 中，除那個(gè)控制輸出的累計(jì)值外，還可以通過(guò)使用總的控制時(shí)間值， 確定實(shí)際氣門(mén)正時(shí)是否已經(jīng)達(dá)到參考位置。
在第二十三實(shí)施例中，執(zhí)行圖47中所示的參考位置到達(dá)確定程 序。在該程序中，首先，在步驟2301中，計(jì)算使實(shí)際氣門(mén)正時(shí)成為 參考位置(最大提前角位置或最大滯后角位置)(使相位改變機(jī)構(gòu)21 的移動(dòng)部碰撞止動(dòng)部)所需的電動(dòng)機(jī)26的目標(biāo)總控制時(shí)間值。在此 之后，處理進(jìn)入步驟2302,以及合計(jì)從當(dāng)控制電動(dòng)機(jī)26啟動(dòng)時(shí)到在 參考位置(最大提前角位置或最大滯后角位置)的方向上移動(dòng)實(shí)際氣 門(mén)正時(shí)的電動(dòng)機(jī)控制時(shí)間以便獲得實(shí)際總控制時(shí)間值。
在此之后，在步驟2303中，將電動(dòng)機(jī)26的實(shí)際總控制時(shí)間值與 目標(biāo)總控制時(shí)間值進(jìn)行比較。當(dāng)電動(dòng)機(jī)26的實(shí)際總控制時(shí)間值上升 到高于目標(biāo)總控制時(shí)間值時(shí)，在步驟2304中，推斷實(shí)際氣門(mén)正時(shí)己 經(jīng)達(dá)到參考位置(最大提前角位置或最大滯后角位置)。
通過(guò)該第二十三實(shí)施例，可以精確地確定實(shí)際氣門(mén)正時(shí)是否已經(jīng) 達(dá)到參考位置(最大提前角位置或最大滯后角位置)。
(第二十四實(shí)施例)
在上述第十七實(shí)施例至第二十三實(shí)施例中，在到可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)
備18的控制輸出的基礎(chǔ)上，確定實(shí)際氣門(mén)正時(shí)是否已經(jīng)達(dá)到參考位 置。然而，也能在可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備18的操作狀態(tài)的基礎(chǔ)上，確定 實(shí)際氣門(mén)正時(shí)是否已經(jīng)達(dá)到參考位置。
圖48所示的第二十四實(shí)施例集中在當(dāng)實(shí)際氣門(mén)正時(shí)達(dá)到參考位 置(最大提前角位置或最大滯后角位置)以及相位改變機(jī)構(gòu)21的移 動(dòng)部碰撞止動(dòng)部時(shí)，電動(dòng)機(jī)26的旋轉(zhuǎn)突然減速到與凸輪軸速度相同 的速度或突然停止，以及電動(dòng)機(jī)26的電流值或電壓值增加。即，在 該實(shí)施例中，作為可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備18的操作狀態(tài)，監(jiān)視電動(dòng)機(jī)26 的實(shí)際電流值或?qū)嶋H電壓值，以及在實(shí)際電流值或?qū)嶋H電壓值是否已 經(jīng)高于預(yù)定閾值的基礎(chǔ)上，確定實(shí)際氣門(mén)正時(shí)是否已經(jīng)達(dá)到參考位 置。
在第二十四實(shí)施例中，執(zhí)行圖48所示的參考位置到達(dá)確定程序。 在該程序中，首先，在步驟2401中，計(jì)算用于確定實(shí)際氣門(mén)正時(shí)是 否己經(jīng)達(dá)到參考位置(最大提前角位置或最大滯后角位置)(即，是 否正限制電動(dòng)機(jī)26的旋轉(zhuǎn)，因此電動(dòng)機(jī)26的電流值或電壓值增加) 的電動(dòng)機(jī)電流閾值或電動(dòng)機(jī)電壓閾值。在此之后，在步驟2402中， 檢測(cè)電動(dòng)機(jī)26的實(shí)際電流值或?qū)嶋H電壓值。
在此之后，在步驟2403中，將電動(dòng)機(jī)26的實(shí)際電流值(或?qū)嶋H 電壓值)與電動(dòng)機(jī)電流閾值(或電動(dòng)機(jī)電壓閾值)進(jìn)行比較。當(dāng)電動(dòng) 機(jī)26的實(shí)際電流值(或?qū)嶋H電壓值)己經(jīng)高于電動(dòng)機(jī)電流閾值(或 電動(dòng)機(jī)電壓閾值)時(shí)，在步驟2404中，推斷實(shí)際氣門(mén)正時(shí)已經(jīng)達(dá)到 參考位置(最大提前角位置或最大滯后角位置)。
通過(guò)該第二十四實(shí)施例，可以精確地確定實(shí)際氣門(mén)正時(shí)是否已經(jīng) 達(dá)到參考位置(最大提前角位置或最大滯后角位置)。
(第二十五實(shí)施例)
第二十五實(shí)施例構(gòu)成如上所述的第二十四實(shí)施例的一變型。艮P， 在該第二十五實(shí)施例中，當(dāng)實(shí)際氣門(mén)正時(shí)達(dá)到參考位置(最大提前角
位置或最大滯后角位置)以及相位改變機(jī)構(gòu)21的移動(dòng)部碰撞止動(dòng)部 并且電動(dòng)機(jī)26的旋轉(zhuǎn)突然減速到與凸輪軸速度相同的速度或突然停 止時(shí)，這在電動(dòng)機(jī)26的實(shí)際速度的基礎(chǔ)上被檢測(cè)到。具體地，當(dāng)電 動(dòng)機(jī)26的旋轉(zhuǎn)突然減速到與凸輪軸速度相同的速度或突然停止，以 及電動(dòng)機(jī)26的實(shí)際速度下降到低于預(yù)定閾值時(shí)，確定實(shí)際氣門(mén)正時(shí) 已經(jīng)達(dá)到參考位置。
在該第二十五實(shí)施例中，執(zhí)行圖49所示的參考位到達(dá)確定程序。 在該程序中，首先，在步驟2501中，計(jì)算用于確定實(shí)際氣門(mén)正時(shí)是 否已經(jīng)達(dá)到參考位置(最大提前角位置或最大滯后角位置)(即電動(dòng) 機(jī)26的速度是否突然下降)的電動(dòng)機(jī)速度閾值。在此之后，在步驟 2502中，檢測(cè)電動(dòng)機(jī)26的實(shí)際速度。
在此之后，在步驟2503中，將電動(dòng)機(jī)26的實(shí)際速度與電動(dòng)機(jī)速 度閾值進(jìn)行比較。當(dāng)電動(dòng)機(jī)26的實(shí)際速度下降到低于電動(dòng)機(jī)速度閾 值時(shí)，在步驟2504中，推斷實(shí)際氣門(mén)正時(shí)已經(jīng)達(dá)到參考位置(最大 提前角位置或最大滯后角位置)。
通過(guò)該第二十五實(shí)施例，可以精確地確定實(shí)際氣門(mén)正時(shí)是否已經(jīng) 達(dá)到參考位置(最大提前角位置或最大滯后角位置)。
(第二十六實(shí)施例)
接著，使用圖50，描述本發(fā)明的第二十六實(shí)施例。 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)速度低時(shí)，諸如在起動(dòng)和停止發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，由發(fā)動(dòng)機(jī)11 驅(qū)動(dòng)的同步發(fā)電機(jī)的生成功率(電池充電功率)下降，以及電池電壓 傾向下降。當(dāng)在起動(dòng)或停止發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)的可變氣門(mén)正時(shí)控制期間，電池
電壓變得太低時(shí)，存在提供到可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備18上的功率變得不 足以及產(chǎn)生可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備18的不足操作或提供到起動(dòng)機(jī)的功率 變得不足以及發(fā)動(dòng)機(jī)11的起動(dòng)性下降的可能性。
作為對(duì)此的對(duì)策，在第二十六實(shí)施例中，通過(guò)執(zhí)行圖50所示的 可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備的操作條件改變程序，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)速度低于預(yù)定值 時(shí)，與電池電壓相一致地，改變可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備18的操作條件。 通過(guò)這種方式，即使當(dāng)有時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)速度下降，諸如起動(dòng)和停止發(fā)動(dòng)機(jī) 時(shí)，電池電壓下降時(shí)，能改變可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備18的操作條件以便 在電池電壓條件下，可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備18能正常操作，或能確保到 起動(dòng)機(jī)的電源電壓。
在從接通IG開(kāi)關(guān)時(shí)到關(guān)閉VCT驅(qū)動(dòng)繼電器時(shí)的時(shí)間上的預(yù)定周 期，執(zhí)行圖50所示的可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備18的操作條件改變程序。當(dāng) 起動(dòng)該程序時(shí)，首先，在步驟2601中，檢測(cè)當(dāng)前電池電壓。在此之 后，在步驟2602，檢測(cè)當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)速度。然后，在步驟2603中，確 定發(fā)動(dòng)機(jī)速度是否高于預(yù)定值。將該預(yù)定值設(shè)置成發(fā)動(dòng)機(jī)速度以便可 以確保由發(fā)動(dòng)機(jī)11驅(qū)動(dòng)的同步發(fā)電機(jī)的足夠的生成功率(電池充電 功率)。如果確定發(fā)動(dòng)機(jī)速度高于預(yù)定值，推斷未出現(xiàn)由電池電壓下 降引起的問(wèn)題，以及本程序結(jié)束。
另一方面，當(dāng)在步驟2603中，確定發(fā)動(dòng)機(jī)速度低于預(yù)定值時(shí)， 處理進(jìn)入步驟2604以及確定電池電壓是否高于第一預(yù)定值VI。如果 確定電池電壓高于第一預(yù)定值V1時(shí)，推斷未出現(xiàn)由電池電壓下降引 起的問(wèn)題，以及本程序結(jié)束。
當(dāng)在步驟2604中，確定電池電壓低于第一預(yù)定電壓V1時(shí)，處理 進(jìn)入步驟2605以及確定電池電壓是否高于第二預(yù)定值V2。該第二預(yù) 定值V2設(shè)置成比第一預(yù)定值VI更低的電壓值。當(dāng)確定電池電壓低 于第一預(yù)定值V1，并且高于第二預(yù)定值V2時(shí)，處理進(jìn)入步驟2606 以及將可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備18的起動(dòng)速度限制到低于預(yù)定速度，從而
降低可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備18的功耗。通過(guò)這種方式，在低功耗模式中， 正常操作可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備18以及保證到起動(dòng)機(jī)等的供電等等。
關(guān)于此，當(dāng)確定電池電壓低于第二預(yù)定值VI時(shí)，確定這不能通 過(guò)可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備18上的操作速度限制來(lái)處理，以及處理進(jìn)入步 驟2607以及禁止可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備18的操作。通過(guò)這種方式，確定 能防止可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備18的缺陷操作以及到起動(dòng)機(jī)的供電不足。
通過(guò)上述第二十六實(shí)施例，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)速度低于預(yù)定值時(shí)，與電池 電壓相一致地，限制可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備18的起動(dòng)速度或禁止可變氣 門(mén)正時(shí)設(shè)備18的操作。因此，即使當(dāng)在起動(dòng)或停止發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，出現(xiàn) 電池電壓下降，也能防止由該電壓下降引起的可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備18 的缺陷操作以及發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)性惡化，以及能增加起動(dòng)和停止發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí) 的控制質(zhì)量。
根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)(溫度、發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載、電負(fù)載、油粘度等待)， 可以改變第二十六實(shí)施例中的發(fā)動(dòng)機(jī)速度的預(yù)定值(閾值)和電池電 壓的預(yù)定值(閾值)。如果這樣做，當(dāng)電池負(fù)載很大，諸如例如冷起 動(dòng)時(shí)，能使發(fā)動(dòng)機(jī)速度的預(yù)定值或電池電壓的預(yù)定值很大以便防止由 電池電壓不足引起的問(wèn)題。
同時(shí)，盡管在該第二十六實(shí)施例中，當(dāng)電池電壓很低時(shí)，限制可 變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備18的起動(dòng)速度，可替換地，可以改變可變氣門(mén)正時(shí) ,設(shè)備18的一些其他操作條件(例如操作量)。
同時(shí)，盡管組合上述其他實(shí)施例，可以實(shí)現(xiàn)第二十六實(shí)施例，也 可以單獨(dú)地實(shí)施。
同時(shí)盡管在上述第十七實(shí)施例至第二十六實(shí)施例中，在氣門(mén)正時(shí) 控制程序端上確定發(fā)動(dòng)機(jī)的反轉(zhuǎn)，可替換地，也可以在發(fā)動(dòng)機(jī)控制程 ;序端確定發(fā)動(dòng)機(jī)的反轉(zhuǎn)，以及該確定結(jié)果用在氣門(mén)正時(shí)控制程序中。 以及在氣門(mén)正時(shí)控制程序端上執(zhí)行的發(fā)動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)的確定結(jié)果可以反 映在發(fā)動(dòng)機(jī)控制程序端上，以及例如可以執(zhí)行反轉(zhuǎn)確定的燃油切斷控
制。
同時(shí)，在上述第十七實(shí)施例至第二十六實(shí)施例中，在發(fā)動(dòng)機(jī)停止 時(shí)執(zhí)行可變氣門(mén)正時(shí)控制中，通過(guò)將表示發(fā)動(dòng)機(jī)停止以來(lái)的氣門(mén)正時(shí)
變化，諸如電動(dòng)機(jī)26的旋轉(zhuǎn)量(轉(zhuǎn)數(shù)，相位變化)的參數(shù)控制到目 標(biāo)值，可以使停止發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際氣門(mén)正時(shí)與目標(biāo)氣門(mén)正時(shí)匹配，而不 是直接計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)停止時(shí)的實(shí)際氣門(mén)正時(shí)。然而，可替換地，可以在 正好發(fā)動(dòng)機(jī)停止前的實(shí)際氣門(mén)正時(shí)和表示氣門(mén)正時(shí)變化的參數(shù)，諸如 電動(dòng)機(jī)26的旋轉(zhuǎn)量(轉(zhuǎn)數(shù)，相位變化)的基礎(chǔ)上，計(jì)算停止發(fā)動(dòng)機(jī) 的實(shí)際氣門(mén)正時(shí)(正好在發(fā)動(dòng)機(jī)停止前的實(shí)際氣門(mén)正時(shí)+氣門(mén)正時(shí)變 化)，以及可以反饋控制可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備18以便使停止發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí) 際氣門(mén)正時(shí)與目標(biāo)氣門(mén)正時(shí)匹配。
同時(shí)，本發(fā)明不限于如在上述第十七實(shí)施例和第二十六實(shí)施例中 的用于進(jìn)氣門(mén)的可變氣門(mén)正時(shí)控制設(shè)備，以及可替換地可應(yīng)用于用于 排氣門(mén)的可變氣門(mén)正時(shí)控制設(shè)備。同時(shí)，可以適當(dāng)?shù)馗淖兛勺儦忾T(mén)正 時(shí)設(shè)備18的結(jié)構(gòu)，以及簡(jiǎn)單地說(shuō)，其可以是由驅(qū)動(dòng)源，諸如與發(fā)動(dòng) 機(jī)分開(kāi)設(shè)置的電動(dòng)機(jī)或油泵驅(qū)動(dòng)的任何可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)燃機(jī)的可變氣門(mén)正時(shí)控制設(shè)備，包括可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備，用于通過(guò)與內(nèi)燃機(jī)分開(kāi)設(shè)置的驅(qū)動(dòng)源，改變進(jìn)氣門(mén)或排氣門(mén)的氣門(mén)正時(shí)；以及氣門(mén)正時(shí)控制裝置，用于控制可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備，其中，當(dāng)內(nèi)燃機(jī)的速度低于預(yù)定值時(shí)，所述氣門(mén)正時(shí)控制裝置與電池電壓相一致地，改變所述可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備的操作條件。
2. 如權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)的可變氣門(mén)正時(shí)控制設(shè)備，其特 征在于，當(dāng)所述電池電壓在從第一預(yù)定值到低于第一預(yù)定值的第二預(yù) 定值的范圍內(nèi)時(shí)，所述氣門(mén)正時(shí)控制裝置限制所述可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備 的起動(dòng)速度，以及當(dāng)所述電池電壓低于所述第二預(yù)定值時(shí)，禁止所述 可變氣門(mén)正時(shí)設(shè)備的操作。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種內(nèi)燃機(jī)的可變氣門(mén)正時(shí)控制設(shè)備，其計(jì)算所需氣門(mén)正時(shí)改變率Vreq以便使目標(biāo)氣門(mén)正時(shí)VTtg和實(shí)際氣門(mén)正時(shí)VT間的偏差D較小，然后，在所需氣門(mén)正時(shí)改變率Vreq的基礎(chǔ)上，計(jì)算電動(dòng)機(jī)26和凸輪軸16間的所需速度差DMCRreq。當(dāng)偏差D大于預(yù)定值時(shí)，通過(guò)將所需速度差DMCRreq加到凸輪軸速度RC上，計(jì)算所需電動(dòng)機(jī)速度Rmreq，以及計(jì)算電動(dòng)機(jī)控制值以便將電動(dòng)機(jī)速度RM控制到所需電動(dòng)機(jī)速度Rmreq。當(dāng)偏差D不大于預(yù)定值時(shí)，將凸輪軸速度RC設(shè)置成所需電動(dòng)機(jī)速度Rmreq以及計(jì)算電動(dòng)機(jī)控制值以便將電動(dòng)機(jī)速度RM控制到凸輪軸速度RC。
文檔編號(hào)F02D13/02GK101178033SQ20071015479
公開(kāi)日2008年5月14日 申請(qǐng)日期2003年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月25日
發(fā)明者漆畑晴行, 飯?zhí)飰?申請(qǐng)人:株式會(huì)社電裝