專利名稱：內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的控制設(shè)備及控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的控制設(shè)備及控制方法。更具體地， 本發(fā)明涉及這樣一種內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的控制設(shè)備和控制方法，其在燃料切 斷期間控制所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)以停止驅(qū)動(dòng)進(jìn)氣門和排氣門。
背景技術(shù)：
例如日本專利申請(qǐng)/>開7>才艮No. JP-A-2004-1439卯描述了 一種相 關(guān)的設(shè)置有氣門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)控制設(shè)備，所述驅(qū)動(dòng)W^可暫 停進(jìn)氣門和排氣門的打開操作。該相關(guān)的控制設(shè)備在燃料切斷期間通 過(guò)暫停那些氣門的打開操作而在多個(gè)氣缸中使進(jìn)氣門或排氣門或兩者 保持關(guān)閉，以防止由于新鮮空氣在燃料切斷期間流入排氣通路而使廢 氣控制催化劑劣化。
根據(jù)相關(guān)技術(shù)，進(jìn)氣門或排氣門或兩者在燃料切斷期間保持關(guān)閉 所以可防止新鮮空氣流入排氣通路。然而，在燃料切斷后運(yùn)轉(zhuǎn)恢復(fù)時(shí)， 進(jìn)氣門和/或排氣門被再次驅(qū)動(dòng)。如果此時(shí)在不給予特別考慮的某一時(shí) 間開始再次驅(qū)動(dòng)進(jìn)氣門和/或排氣門，新鮮空氣有可能itX排氣通路。 為了可靠地抑制催化劑劣化，即使在氣釭恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)也期望允許盡可 能少的新鮮空氣流入排氣通路。因此從這方面考慮上述的相關(guān)技術(shù)仍 有改進(jìn)的空間。
發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明提供了一種內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的控制設(shè)備和控制方法，其
劑的劣化(本說(shuō)明書中，恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)指的是在燃料切斷之后通過(guò)重啟燃 料噴射而使氣缸再次以正常方式運(yùn)轉(zhuǎn))。本發(fā)明的第一方面涉及一種內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的控制設(shè)備，其包括選擇 性地驅(qū)動(dòng)和停止具有多個(gè)氣缸的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣門和排氣門的可變
氣門驅(qū)動(dòng)設(shè)備、用于在燃料切斷執(zhí)行^Hf得到滿足時(shí)在所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng) 機(jī)內(nèi)執(zhí)行燃料切斷的燃料切斷裝置和用于停止所述可變氣門驅(qū)動(dòng)設(shè)備 使得在所述燃料切斷期間每個(gè)氣釭內(nèi)的進(jìn)氣門和排氣門至少之一保持 關(guān)閉的氣門停止裝置。該控制設(shè)備包括重新工作的氣缸確定裝置， 其用于基于所述可變氣門驅(qū)動(dòng)設(shè)備的停止位置和曲柄角至少之一確定 在燃料切斷之后恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)首先重啟燃料噴射的重新工作的氣缸；氣 門驅(qū)動(dòng)重啟裝置，其用于在燃料切斷之后運(yùn)轉(zhuǎn)恢復(fù)時(shí)開始再次驅(qū)動(dòng)所 述可變氣門驅(qū)動(dòng)i殳備，4吏得留在所確定出的重新工作的氣缸內(nèi)的燃燒 廢氣在運(yùn)轉(zhuǎn)恢復(fù)后在重新工作的氣缸內(nèi)執(zhí)行第 一進(jìn)氣沖程之前排入排 氣通路；以及燃料噴射重啟裝置，其用于在重新工作的氣缸內(nèi)重啟燃 料噴射使得在重新工作的氣釭恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)后第 一進(jìn)氣沖程期間吸入重新 工作的氣缸的新鮮空氣能夠被燃燒。在本說(shuō)明書中，術(shù)語(yǔ)"重新工作" 及其派生形式指的是燃料切斷之后氣缸恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)。類似地，術(shù)語(yǔ)"停 止工作"及其派生形式指的是在氣釭內(nèi)執(zhí)行燃料切斷。
根據(jù)所述第 一方面，每個(gè)氣釭內(nèi)的進(jìn)氣門和排氣門至少之一可在 燃料切斷期間保持關(guān)閉，所以可避免新鮮空氣流入廢氣控制催化劑的 情形。由此，能夠有效抑制所述催化劑的劣化。此外根據(jù)所述第一方 面，能夠基于所述可變氣門驅(qū)動(dòng)設(shè)備和曲柄角至少之一確定在燃料切 斷之后運(yùn)轉(zhuǎn)恢復(fù)時(shí)首先重啟燃料噴射的重新工作的氣缸。此外，可重 啟所述可變氣門驅(qū)動(dòng)設(shè)備的驅(qū)動(dòng)，使得留在所述重新工作的氣釭內(nèi)的 燃燒廢氣在運(yùn)轉(zhuǎn)恢復(fù)之后在重新工作的氣釭內(nèi)執(zhí)行第 一進(jìn)氣沖程之前 排至排氣通路。由此，能夠抑制由于殘余燃燒廢氣引起的不良燃燒， 并且能夠穩(wěn)定緊接在重新工作之后的燃燒。此外，根據(jù)所述第一方面， 能夠在所述重新工作的氣缸內(nèi)重啟燃料噴射，使得在所述重新工作的 氣缸恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)后的第 一進(jìn)氣沖程期間吸入所述重新工作的氣缸的新鮮 空氣能夠被燃燒。因此，重新工作后第一進(jìn)氣沖程期間吸入所述重新 工作的氣缸的新鮮空氣能夠在燃燒后被輸送至排氣通路。由此，可以 在恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)抑制新鮮空氣流至所述催化劑。相應(yīng)地，能夠抑制所述 催化劑的劣化。
此外，才艮據(jù)本發(fā)明的第二方面，在所述第一方面中，重新工作的
氣釭確定裝置包括推薦的重新工作的氣缸確定裝置，其用于基于在燃 料切斷期間所述可變氣門驅(qū)動(dòng)設(shè)備的停止位置確定推薦的重新工作的 氣缸。
根據(jù)所述第二方面，可基于在燃料切斷期間所述可變氣門驅(qū)動(dòng)設(shè) 備的停止位置確定推薦的重新工作的氣釭。相應(yīng)地，能夠選擇最佳的 重新工作的氣缸以在不向所述催化劑輸送新鮮空氣的情形下恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)。
此外，根據(jù)本發(fā)明的第三方面，在所述第一方面中，所述可變氣 門驅(qū)動(dòng)設(shè)備具有至少一個(gè)以旋轉(zhuǎn)方式驅(qū)動(dòng)凸輪軸的電動(dòng)馬達(dá)，并且所 述重新工作的氣缸確定裝置包括推薦的重新工作的氣缸確定裝置，其
用于在燃料切斷后運(yùn)轉(zhuǎn)恢復(fù)時(shí)當(dāng)氣缸的氣門開始^L再次驅(qū)動(dòng)時(shí)所述電 動(dòng)馬達(dá)僅正向旋轉(zhuǎn)的條件下基于所述凸輪軸的停止位置將首先執(zhí)行進(jìn) 氣沖程的氣釭確定為推薦的重新工作的氣缸。
根據(jù)所述第三方面，可執(zhí)行重新工作后的第一進(jìn)氣沖程而不會(huì)反 向運(yùn)轉(zhuǎn)使所述可變氣門驅(qū)動(dòng)設(shè)備的凸輪軸旋轉(zhuǎn)的電動(dòng)馬達(dá)的氣缸可被 設(shè)定為，薦的重新工作的,釭。在將推薦的，新工作的氣,作為重新
述電動(dòng)馬達(dá)上。
此外，根據(jù)本發(fā)明的第四方面，在所述第一方面中，所述可變氣 門驅(qū)動(dòng)設(shè)備具有至少 一個(gè)以旋轉(zhuǎn)方式驅(qū)動(dòng)凸輪軸的電動(dòng)馬達(dá)，并且所 述重新工作的氣缸確定裝置包括i)推薦的重新工作的氣釭確定裝置， 其用于在燃料切斷后運(yùn)轉(zhuǎn)恢復(fù)時(shí)當(dāng)氣缸的氣門開始被再次驅(qū)動(dòng)時(shí)所述 電動(dòng)馬達(dá)僅正向旋轉(zhuǎn)的條件下基于所述凸輪軸的停止位置將首先執(zhí)行 進(jìn)氣沖程的氣釭確定為推薦的重新工作的氣釭；ii)可重新工作的氣缸 確定裝置，其用于在燃料切斷后運(yùn)轉(zhuǎn)恢復(fù)時(shí)當(dāng)氣釭的氣門開始被再次 驅(qū)動(dòng)時(shí)所述電動(dòng)馬達(dá)被允許反向旋轉(zhuǎn)時(shí)基于所述凸輪軸的停止位置將 首先執(zhí)行進(jìn)氣沖程的氣釭確定為可重新工作的氣釭；以及iii)最終確 定裝置，其用于從所述推薦的重新工作的氣釭和所述可重新工作的氣 缸中確定一個(gè)氣釭作為重新工作的氣缸。
根據(jù)所述第四方面，確定出推薦的重新工作的氣釭，其中，可執(zhí) 行重新工作后的第 一進(jìn)氣沖程而不會(huì)反向運(yùn)轉(zhuǎn)使所述可變氣門驅(qū)動(dòng)設(shè)
備的凸輪軸旋轉(zhuǎn)的電動(dòng)馬達(dá)，還確定出可重新工作的氣缸，其中，當(dāng) 允許所述電動(dòng)馬達(dá)反向旋轉(zhuǎn)時(shí)可在重新工作后執(zhí)行第一進(jìn)氣沖程，并 且所述推薦的重新工作的氣缸和所述可重新工作的氣缸之一可被最終 設(shè)定為重新工作的氣釭。因此，可根據(jù)燃料切斷后恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的情形 確定最佳的重新工作的氣釭。
此外，根據(jù)本發(fā)明的第五方面，在所述第四方面中，所述最終確 定裝置將所述推薦的重新工作的氣缸優(yōu)先于所述可重新工作的氣釭確 定為重新工作的氣釭。
根據(jù)所述第五方面，將所述推薦的重新工作的氣釭優(yōu)先于所述可 重新工作的氣缸確定為重新工作的氣缸。因此，可減少所述可變氣門 驅(qū)動(dòng)設(shè)備的電動(dòng)馬達(dá)反向運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)率，從而減少了施加在所述馬達(dá)上 的負(fù)荷。
此外，才艮據(jù)本發(fā)明的第六方面，在所述第五方面中，所述最終確 定裝置在燃料切斷后應(yīng)該快速恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)的預(yù)定情形下基于所述曲柄角 從所述推薦的重新工作的氣缸和所述可重新工作的氣缸中確定能夠首 先重啟燃燒的氣缸為重新工作的氣缸，并且在非所述預(yù)定情形的情形 下不論所述曲柄角如何都確定所述推薦的重新工作的氣缸為重新工作 的氣缸。
根據(jù)所述第六方面，在運(yùn)轉(zhuǎn)應(yīng)該快速恢復(fù)的情形下，從所述推薦 的重新工作的氣缸和所述可重新工作的氣釭中，佳羞于所述曲柄角首 先再次執(zhí)行燃燒的氣缸作為重新工作的氣釭。在任何其他情形下，不 管所述曲柄角如何都使所述推薦的重新工作的氣缸作為重新工作的氣 缸。因此，當(dāng)情形要求運(yùn)轉(zhuǎn)快速恢復(fù)時(shí)，運(yùn)轉(zhuǎn)可無(wú)延遲地快速恢復(fù)。 此外，在不要求快速執(zhí)行重新工作的情形下，可避免所述可變氣門驅(qū) 動(dòng)設(shè)備的電動(dòng)馬達(dá)的反轉(zhuǎn)，從而使施加在所述電動(dòng)馬達(dá)上的負(fù)荷最小 化。
此外，根據(jù)本發(fā)明的第七方面，在所述第六方面中，所述預(yù)定情
形包括以下情形中的至少一種由于發(fā)動(dòng)M度等于或小于預(yù)定的重 新工作速度而引起的自然重新工作的情況下發(fā)動(dòng)機(jī)速度的減小等于或 大于預(yù)定值的情形，以及由于輸出加速請(qǐng)求而引起的受迫重新工作的 情況下所需的加速度等于或大于預(yù)定值的情形。 根據(jù)所述第七方面，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)速度在自然重新工作的情況下快速 降低時(shí)，或當(dāng)在受迫重新工作的情況下所需的加速程度較高時(shí)，燃料 切斷后運(yùn)轉(zhuǎn)可無(wú)延遲地快速恢復(fù)。
此外，根據(jù)本發(fā)明的第八方面，所述第四至第七方面的任一方面
中的控制設(shè)備還包括最快的可重新工作的氣釭確定裝置，其用于基 于所述曲柄角從所述推薦的重新工作的氣釭和所述可重新工作的氣缸 中確定能夠首先重啟燃燒的最快的可重新工作的氣釭；以及旋轉(zhuǎn)方向 確定，置，其，于確，在將所述，快的可重新，作的氣,作為重新工
時(shí)的旋轉(zhuǎn)方向。
根據(jù)所述第八方面，從所述推薦的重新工作的氣缸和所述可重新 工作的氣釭中選擇出基于所述曲柄角能夠首先再次執(zhí)行燃燒的最快的 可重新工作的氣缸。此外，在^^所述最快的可重新工作的氣缸作為重 新工作的氣缸的情況下，在燃料切斷后運(yùn)轉(zhuǎn)恢復(fù)時(shí)可確定所述電動(dòng)馬 達(dá)開始被再次驅(qū)動(dòng)時(shí)的旋轉(zhuǎn)方向。因此，當(dāng)執(zhí)行快速重新工作時(shí)，可 抑制燃料切斷后恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)中的延遲，所以可平穩(wěn)并快速地執(zhí)行重新工 作。
此外，才艮據(jù)本發(fā)明的第九方面，所述第一至第八方面的任一方面 中的控制設(shè)備還包括氣門重疊縮短裝置，其用于在燃料切斷后運(yùn)轉(zhuǎn)恢 復(fù)時(shí)使氣門重疊期與正常情況相比縮短，其中同一氣缸的排氣門和進(jìn) 氣門在所述氣門重疊期期間都打開。
根據(jù)所述第九方面，在燃料切斷后運(yùn)轉(zhuǎn)恢復(fù)時(shí)，可縮短氣門重疊 期。因此，可抑制氣缸和排氣通路內(nèi)的燃燒廢氣緊接在運(yùn)轉(zhuǎn)恢復(fù)后回 流至進(jìn)氣通路。由此，所述燃燒廢氣將不會(huì)回流至所述氣缸內(nèi)，所以 即使在燃燒傾向于不穩(wěn)定的緊接在運(yùn)轉(zhuǎn)恢復(fù)后的時(shí)間中也可抑制不良 燃燒和失火。
此外，才艮據(jù)本發(fā)明的第十方面，在所述第九方面中，所述氣門重 疊縮短裝置在燃料切斷后運(yùn)轉(zhuǎn)恢復(fù)后當(dāng)被執(zhí)行以校正扭矩的點(diǎn)火正時(shí) 控制結(jié)束時(shí)取消氣門重疊期的縮短。
才艮據(jù)所述第十方面，可在燃燒已充分穩(wěn)定的最佳時(shí)間點(diǎn)取消運(yùn)轉(zhuǎn) 恢復(fù)后的氣門重疊期的縮短控制。
此外，才艮據(jù)本發(fā)明的第十一方面，在所述第一至第十方面的任一 方面中，所述最快的可重新工作的氣釭確定裝置在曲軸旋轉(zhuǎn)一周期間 基于所述曲柄角反復(fù)確定能夠首先重啟燃燒的最快的可重新工作的氣 缸，并且所述重新工作的氣釭確定裝置包括所述最快的可重新工作的 氣缸確定裝置以及用于將在輸出重新工作指令時(shí)由所述最快的可重新
工作的氣缸確定裝置所確定的成為最快的可重新工作的氣缸的氣缸i殳 定為所述重新工作的氣釭的裝置。
根據(jù)所述第十一方面，在燃料切斷期間，可在重新工作請(qǐng)求輸出 前基于所述曲柄角提前確定取決于所述曲柄角而連續(xù)變化的最快的可 重新工作的氣缸。然后在重新工作請(qǐng)求輸出時(shí)，在該時(shí)點(diǎn)時(shí)的最快的 可重新工作的氣缸可被i殳定為重新工作的氣釭。由此，可無(wú)延遲地立 即恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)。
此外，根據(jù)本發(fā)明的第十二方面，在所述第一至第十一方面的任 一方面中，燃料切斷期間所述氣門停止裝置停止驅(qū)動(dòng)所述可變氣門驅(qū) 動(dòng)設(shè)^f吏得每個(gè)氣缸中的進(jìn)氣門保持關(guān)閉并且沒(méi)有新鮮空氣留在任何 氣釭內(nèi)。
根據(jù)所述第十二方面，燃料切斷期間，可以將每個(gè)氣缸的進(jìn)氣門 關(guān)閉并且沒(méi)有新鮮空氣留在任何氣缸內(nèi)。因此，即使在運(yùn)轉(zhuǎn)恢復(fù)時(shí)， 燃料切斷期間已留在所述氣釭內(nèi)的新鮮空氣也不能在流出到所述催化 劑，所以可在運(yùn)轉(zhuǎn)恢復(fù)時(shí)抑制新鮮空氣被輸送至所述催化劑，從而進(jìn) 一步抑制了所述催化劑的劣化。
此外，根據(jù)本發(fā)明的第十三方面，在所述第一至第十二方面的任 一方面中，在所述燃料切斷期間所述氣門停止裝置停止驅(qū)動(dòng)所述可變 氣門驅(qū)動(dòng)設(shè)備，使得通過(guò)在活塞總是以相反方向移動(dòng)的至少 一對(duì)氣缸 內(nèi)使進(jìn)氣門保持關(guān)閉并使排氣門保持打開，燃燒廢氣通過(guò)所述排氣通 路在該對(duì)氣釭之間流通。
根據(jù)所述第十三方面，燃料切斷期間，可以進(jìn)行氣體交換，其中， 燃燒廢氣在一對(duì)氣缸之間通過(guò)排氣通路流動(dòng)。在其間執(zhí)行氣體交換的 氣缸內(nèi)，允許燃燒廢氣自由進(jìn)入和離開，這也抑制了新鮮空氣從所述 進(jìn)氣門輕微泄漏。因此，可以使燃料切斷期間流至所述催化劑的空氣 量特別小，從而進(jìn)一步抑制了所述催化劑的劣化。此外，根據(jù)本發(fā)明的第十四方面，在所述第一至第十三方面的任 一方面中，所述重新工作的氣釭確定裝置從排氣門在燃料切斷期間保 持打開的氣缸中確定一個(gè)氣缸為重新工作的氣釭。
根據(jù)所述第十四方面，可將燃料切斷期間排氣門保持打開的氣缸 中的一個(gè)氣釭設(shè)定為重新工作的氣缸。當(dāng)運(yùn)轉(zhuǎn)恢復(fù)時(shí)，所述重新工作 的氣缸內(nèi)的燃燒廢氣需要在所述重新工作的氣釭內(nèi)執(zhí)行進(jìn)氣沖程前排 入所述排氣通路。因此，使排氣門已經(jīng)打開的氣缸作為重新工作的氣 缸能夠使燃燒廢氣在所述進(jìn)氣沖程前快速排出。由此，燃料切斷后運(yùn) 轉(zhuǎn)能夠平穩(wěn)并快速地恢復(fù)而不^^延遲。
本發(fā)明的第十五方面涉及一種內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的控制方法，所述內(nèi)燃
發(fā)動(dòng)機(jī)包括可變氣門驅(qū)動(dòng)設(shè)備，其選擇性地驅(qū)動(dòng)和停止具有多個(gè)氣 缸的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣門和排氣門；燃料切斷裝置，其用于在燃料切 斷執(zhí)行4Ht得到滿足時(shí)在所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)執(zhí)行燃料切斷；以及氣門 停止裝置，其用于停止所述可變氣門驅(qū)動(dòng)設(shè)^^吏得每個(gè)氣缸內(nèi)的進(jìn)氣 門和排氣門至少之一在燃料切斷期間保持關(guān)閉。該控制方法包括以下 步驟基于所述可變氣門驅(qū)動(dòng)設(shè)備的停止位置和曲柄角至少之一確定 在燃料切斷后恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)首先重啟燃料噴射的重新工作的氣釭；開始 再次驅(qū)動(dòng)所述可變氣門驅(qū)動(dòng)設(shè)^^吏得留在所確定出的重新工作的氣缸 內(nèi)的燃燒廢氣在運(yùn)轉(zhuǎn)恢復(fù)后在所述重新工作的氣釭內(nèi)執(zhí)行第一進(jìn)氣沖 程前排入排氣通路；以及在所述重新工作的氣缸內(nèi)重啟燃料噴射使得 在所述重新工作的氣釭恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)后在第 一進(jìn)氣沖程期間吸入所述重新 工作的氣缸的新鮮空氣能夠被燃燒。
通過(guò)以下參照附圖對(duì)優(yōu)選實(shí)施方式的描述，本發(fā)明的前述及進(jìn)一 步的目的、特征和優(yōu)勢(shì)將變得顯而易見(jiàn)，圖中相似的標(biāo)號(hào)用來(lái)表示相 似的元件并且圖中
圖l是根據(jù)本發(fā)明的示例實(shí)施方式的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的視圖2是可變進(jìn)氣門驅(qū)動(dòng)設(shè)備的結(jié)構(gòu)的立體圖3是進(jìn)氣凸輪軸從軸線方向觀察的視圖4是可變排氣門驅(qū)動(dòng)設(shè)備的結(jié)構(gòu)的視圖； 圖5是排氣凸輪軸從軸線方向觀察的視圖6是示出每個(gè)氣缸內(nèi)排氣凸輪軸的旋轉(zhuǎn)角和排氣門的升程之間的 關(guān)系的曲線圖7是圖示在燃料切斷開始時(shí)停止每個(gè)氣缸內(nèi)進(jìn)氣門和排氣門的運(yùn) 轉(zhuǎn)的控制的圖表；
圖8是圖示其中所有氣釭的進(jìn)氣門基于圖7所示的停止所述氣門運(yùn) 轉(zhuǎn)的控制而保持關(guān)閉的發(fā)動(dòng)機(jī)的狀態(tài)的視圖9A是圖示其中基于圖7所示的停止所述氣門運(yùn)轉(zhuǎn)的控制而^f吏弁l 和#2氣缸的排氣門保持關(guān)閉并且使#3和#4氣缸的排氣門保持打開(即 部分打開)的發(fā)動(dòng)機(jī)的狀態(tài)的視圖9B是圖9A所示的狀態(tài)中的所述排氣凸輪軸從軸線方向觀察的 視圖10是圖示在將#3氣釭作為重新工作的氣缸的情況下在燃料切斷
后恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)再次開始燃料噴射和氣門運(yùn)轉(zhuǎn)的控制的圖表；
圖11是圖示在將#4氣釭作為重新工作的氣釭的情況下在燃料切斷
后恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)再次開始燃料噴射和氣門運(yùn)轉(zhuǎn)的控制的圖表；
圖12是示出在執(zhí)行快速重新工作時(shí)要成為重新工作的氣釭的氣缸 的圖表；并且
圖13是在本發(fā)明的示例實(shí)施方式中執(zhí)行的程序的流程圖。
具體實(shí)施例方式
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
圖1是根據(jù)本發(fā)明的示例實(shí)施方式的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的視圖。圖中所 示的結(jié)構(gòu)包括內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)10。這里，內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)10是直列四缸內(nèi)燃 發(fā)動(dòng)機(jī)。活塞12設(shè)置在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)10的每個(gè)氣釭內(nèi)并且進(jìn)氣通路16 和排氣通路18與每個(gè)氣釭的燃燒室14連接。
節(jié)氣門20設(shè)置在進(jìn)氣通路16中。檢測(cè)節(jié)氣門開度TA的節(jié)氣門位
置傳感器22靠近節(jié)氣門20布置。此外，凈化廢氣的催化劑26布置在 排氣通路18中。
為內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)10的每個(gè)氣缸設(shè)置將燃料噴射至進(jìn)氣口內(nèi)的燃料噴 射閥28和點(diǎn)燃燃燒室14內(nèi)的空燃混合物的火花塞30。此外，內(nèi)燃發(fā) 動(dòng)機(jī)10包括驅(qū)動(dòng)進(jìn)氣門32的可變進(jìn)氣門驅(qū)動(dòng)設(shè)備34和驅(qū)動(dòng)排氣門 36的可變排氣門驅(qū)動(dòng)設(shè)備38?？拷鼉?nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)IO的曲軸24設(shè)置了用 于檢測(cè)曲軸24的旋轉(zhuǎn)角(曲柄角)和旋轉(zhuǎn)速度(發(fā)動(dòng)fel度NE )的 曲柄角傳感器42。
圖1所示的系統(tǒng)包括ECU (電子控制單元)40。該ECU40連接 到各種傳感器例如上述的節(jié)氣門位置傳感器22和曲柄角傳感器42， 以及連接到例如燃料噴射閥38、火花塞30、可變進(jìn)氣門驅(qū)動(dòng)設(shè)備34 和可變排氣門驅(qū)動(dòng)設(shè)備38的各種致動(dòng)器。
此外，在該示例實(shí)施方式的系統(tǒng)中，還設(shè)置了分別檢測(cè)進(jìn)氣凸輪 軸52和54及排氣凸輪軸76的旋轉(zhuǎn)角的凸輪角傳感器84、 86和88， 稍后將對(duì)此進(jìn)行描述。ECU40也與這些凸輪角傳感器84、 86和88接 接。
可變氣門驅(qū)動(dòng)詔:備的結(jié)構(gòu)
以下將參照?qǐng)D2至5描述根據(jù)本發(fā)明的示例實(shí)施方式的可變進(jìn)氣 門驅(qū)動(dòng)設(shè)備34和可變排氣門驅(qū)動(dòng)設(shè)備38的結(jié)構(gòu)。
圖2是圖1所示的可變進(jìn)氣門驅(qū)動(dòng)i殳備的結(jié)構(gòu)的立體圖。圖2所 示的可變進(jìn)氣門驅(qū)動(dòng)設(shè)備34是用來(lái)驅(qū)動(dòng)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)10的進(jìn)氣門32的 設(shè)備。圖2中，參考標(biāo)號(hào)#1、 #2、 #3和#4分別表示內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)10的 第一、第二、第三和第四氣缸。內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)10的點(diǎn)火順序與一般內(nèi)燃 發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火順序相同，即#1 —#3 —#4 —#2。
如圖2所示，為內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)IO的每個(gè)氣缸設(shè)置兩個(gè)進(jìn)氣門32。氣 門桿44固定到每個(gè)進(jìn)氣門32并且氣門挺桿46安裝到每個(gè)氣門桿44 的上端部。來(lái)自未示出的氣門彈簧的推動(dòng)力施加到每個(gè)氣門桿44，從 而迫使每個(gè)進(jìn)氣門32關(guān)閉。
相應(yīng)的進(jìn)氣凸輪48或進(jìn)氣凸輪50布置在每一個(gè)氣門挺桿46的上 方。如圖2所示，圖中，與布置于#1和#4氣釭的氣門>^桿46對(duì)應(yīng)的
進(jìn)氣凸輪將稱為進(jìn)氣凸輪48，并且與布置于#2和#3氣釭的氣門挺桿 46對(duì)應(yīng)的進(jìn)氣凸輪將稱為進(jìn)氣凸輪50。與#1和#4氣缸對(duì)應(yīng)的進(jìn)氣凸 輪48固定到進(jìn)氣凸輪軸52。與#2和#3氣釭對(duì)應(yīng)的進(jìn)氣凸輪50固定 到進(jìn)氣凸輪軸54，進(jìn)氣凸輪軸54布置在與進(jìn)氣凸輪軸52相同的軸線 上但能夠獨(dú)立于進(jìn)氣凸輪軸52旋轉(zhuǎn)。亦即，由于具有圖2所示的結(jié)構(gòu)， 其中點(diǎn)火正時(shí)相差達(dá)360。CA的氣缸使用共同的凸輪軸。根據(jù)這種結(jié) 構(gòu)，這些進(jìn)氣凸輪軸即與#1和#4氣缸對(duì)應(yīng)的進(jìn)氣凸輪軸52和與#2和 #3氣缸對(duì)應(yīng)的進(jìn)氣凸輪軸54能夠彼此獨(dú)立地沿圓周方向旋轉(zhuǎn)或滑動(dòng)。 進(jìn)氣凸輪軸52和進(jìn)氣凸輪軸54由支撐構(gòu)件例如未示出的氣缸蓋以旋 轉(zhuǎn)方式支撐。
第一從動(dòng)齒輪56繞與一個(gè)進(jìn)氣凸輪軸52相同的軸線被固定到一 個(gè)進(jìn)氣凸輪軸52。第一輸出齒輪58與該第一從動(dòng)齒輪56嚙合。第一 輸出齒輪58繞與第一馬達(dá)60的輸出軸相同的軸線固定到所述輸出軸。
第一馬達(dá)60的運(yùn)轉(zhuǎn)由ECU40控制。第一馬達(dá)60能夠正向和反向 旋轉(zhuǎn)。正常運(yùn)轉(zhuǎn)期間，第一馬達(dá)60被正向驅(qū)動(dòng)使得來(lái)自所述馬達(dá)的驅(qū) 動(dòng)力經(jīng)由第一從動(dòng)齒輪56和第一輸出齒輪58傳遞至進(jìn)氣凸輪軸52, 從而正向旋轉(zhuǎn)進(jìn)氣凸輪軸52。由此，#1和#4氣釭的進(jìn)氣門32能夠被 驅(qū)動(dòng)成打開和關(guān)閉。通迚基于曲柄角控制第一馬達(dá)60的旋轉(zhuǎn)量和旋轉(zhuǎn) 速度，由此能夠適當(dāng)控制#1和#4氣釭的進(jìn)氣門32的打開和關(guān)閉正時(shí)。
第二從動(dòng)齒輪62繞與另一進(jìn)氣凸輪軸54相同的軸線固定到另一 進(jìn)氣凸輪軸54。第二輸出齒輪66經(jīng)由中間齒輪64與第二從動(dòng)齒輪62 嚙合。第二輸出齒輪66繞與第二馬達(dá)68的輸出軸相同的軸線固定到 所述輸出軸。
第二馬達(dá)68的運(yùn)轉(zhuǎn)也由ECU40控制。第二馬達(dá)68能夠正向和反 向旋轉(zhuǎn)。正常運(yùn)轉(zhuǎn)期間，第二馬達(dá)68被正向驅(qū)動(dòng)使得來(lái)自所述馬達(dá)的 驅(qū)動(dòng)力經(jīng)由第二從動(dòng)齒輪62、中間齒輪64和第二輸出齒輪66傳遞至 進(jìn)氣凸輪軸54，從而正向旋轉(zhuǎn)進(jìn)氣凸輪軸54。由此，#2和#3氣釭的 進(jìn)氣門32能夠被驅(qū)動(dòng)成打開和關(guān)閉。通過(guò)基于曲柄角控制第二馬達(dá) 68的旋轉(zhuǎn)量和旋轉(zhuǎn)速度，由此能夠適當(dāng)控制#2和#3氣缸的進(jìn)氣門32 的打開和關(guān)閉正時(shí)。
圖3是圖2所示的進(jìn)氣凸輪48在進(jìn)氣凸輪軸52從軸線方向觀察
時(shí)的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的視圖。如上所述，進(jìn)氣凸輪48 (#1)和進(jìn)氣凸輪48 (#4)固定到進(jìn)氣凸輪軸52。如圖3所示，每一個(gè)用于#1氣釭的進(jìn)氣 凸輪48 (#1)具有兩個(gè)進(jìn)氣凸輪面，即非工作面48a (#1)和工作面 48b(#l),其具有不同的輪廓。形成非工作面48a(針)(即圓形基部) 使得離進(jìn)氣凸輪軸52的中心的距離固定不變。另一方面，形成工作面 48b (#1)使得更接近頂部48c (#1)時(shí)離進(jìn)氣凸輪軸52的中心的距離 逐漸增加然后越過(guò)頂部48c (#1)后則逐漸減小。同樣，#4氣釭的每 一個(gè)進(jìn)氣凸輪48 (#4)也具有類似于進(jìn)氣凸輪48 (#1)的非工作面 48a (#4)和工作面48b (#4 )。進(jìn)氣凸輪48 (#1)的頂部48c (#1)和 進(jìn)氣凸輪48 (#4 )的頂部48c (#4)被布置成沿進(jìn)氣凸輪軸52的圓周 方向彼此偏離180°。
這種進(jìn)氣凸輪軸52使得#1氣釭的進(jìn)氣凸輪48和#4氣釭的進(jìn)氣凸 輪48都能夠通過(guò)非工作面48a (#1)而與氣門挺桿46接觸。在該狀 態(tài)下通過(guò)停止第一馬達(dá)60而停止進(jìn)氣凸輪軸52，由此使#1和#4氣釭 的進(jìn)氣門32保持不打開，即，使#1和#4氣缸的進(jìn)氣門32保持關(guān)閉。
雖然沒(méi)有示出，進(jìn)氣軸54上的用于#2和#3氣釭的進(jìn)氣凸輪50之 間的關(guān)系與上述的關(guān)系相似。因此，通過(guò)適當(dāng)控制第二馬達(dá)68旋轉(zhuǎn)停 止的角度，可使#2和#3氣釭的進(jìn)氣門32保持不打開即保持關(guān)閉。
接下來(lái)，圖4是圖1所示的可變排氣門驅(qū)動(dòng)設(shè)備38的結(jié)構(gòu)的立體 圖。圖4所示的可變排氣門驅(qū)動(dòng)設(shè)^^是用來(lái)驅(qū)動(dòng)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)10的排氣 門36的設(shè)備。如圖4所示，為內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)10的每個(gè)氣缸設(shè)置兩個(gè)排 氣門36。氣門桿70固定到每個(gè)排氣門36并且氣門挺桿72安裝到每 個(gè)氣門桿70的上端部。來(lái)自未示出的氣門彈簧的推動(dòng)力施加到每個(gè)氣 門桿70 ，從而迫使每個(gè)排氣門36關(guān)閉。
在每個(gè)氣門挺桿72的上方設(shè)置排氣凸輪74。如圖4所示，在排氣 側(cè)，對(duì)于每個(gè)氣缸，所有排氣凸輪74以不同的預(yù)定安裝角固定到單個(gè) 排氣凸輪軸76。從動(dòng)齒輪78繞與排氣凸輪軸76相同的軸線固定到排 氣凸輪軸76的一端，并且輸出齒輪80與該從動(dòng)齒輪78嚙合。輸出齒 輪80繞與馬達(dá)82的輸出軸相同的軸線固定到所述輸出軸。
第 一馬達(dá)82的運(yùn)轉(zhuǎn)由ECU40控制。正常運(yùn)轉(zhuǎn)期間，馬達(dá)82被正 向驅(qū)動(dòng)使得來(lái)自所述馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)力經(jīng)由從動(dòng)齒輪78和輸出齒輪80傳
遞至排氣凸輪軸76，從而正向旋轉(zhuǎn)排氣凸輪軸76。由此，#1和#4氣 缸的排氣門36可被驅(qū)動(dòng)成打開和關(guān)閉?？赏ㄟ^(guò)基于所述曲柄角控制馬 達(dá)82的旋轉(zhuǎn)量和轉(zhuǎn)速適當(dāng)控制#1和#4氣釭的進(jìn)氣門36的打開和關(guān)閉 正時(shí)。
圖5是圖4所示的排氣凸輪軸76在從軸線方向觀察排氣凸輪軸76 時(shí)的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的視圖。如上所述，每個(gè)氣釭#1至#4的排氣凸輪74固 定到排氣凸輪軸76。如圖5所示，每一個(gè)排氣凸輪74都具有非工作 面74a (圓形基部)和工作面74b (#1至#4),類似于進(jìn)氣凸輪48等。 與所述氣釭相應(yīng)的頂部74c (#1至#4)布置成沿排氣凸輪軸76的圓周 方向以90。間隔偏離，以與內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)IO中的點(diǎn)火順序即#1—#3 —#4 —#2匹配。
圖6是示出排氣凸輪軸76的旋轉(zhuǎn)角和每個(gè)氣缸的排氣凸輪36的 升程之間關(guān)系的曲線圖。如圖6所示，借助排氣凸輪軸76,存在其中 具有相鄰的點(diǎn)火順序的氣釭的排氣門36同時(shí)打開(部分打開)的重疊 情況。因此，例如，當(dāng)排氣凸輪軸76的旋轉(zhuǎn)停止在以圖6所示的箭頭 標(biāo)示的位置處時(shí)，#3和#4氣釭的排氣門36都可保持打開。
示例實(shí)施方式的特征
該示例實(shí)施方式的系統(tǒng)中，停止燃料噴射的程序即執(zhí)行燃料切斷 (F/C )是在滿足執(zhí)行燃料切斷的預(yù)定條件時(shí)例如車輛正在減速時(shí)執(zhí)行 的。在相關(guān)的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)中執(zhí)行燃料切斷時(shí)，空氣(新鮮空氣) i"排氣通路18并流入催化劑26。催化劑26在高溫環(huán)境下與氧氣接 觸時(shí)易于劣化。因此，為了抑制催化劑26的劣化，祁^據(jù)該示例實(shí)施方 式的系統(tǒng)通it^執(zhí)行燃frfe7斷時(shí)停止進(jìn)氣門32和排氣門36的打開而 抑制了含有氧氣的新鮮空氣流入排氣通路18。
同樣，在該示例實(shí)施方式中，在燃料切斷開始時(shí)或在燃料切斷后 重啟燃料供應(yīng)時(shí)(本說(shuō)明書中，在燃料切斷后重啟燃料供應(yīng)也可稱為 "恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)"或"重新工作")，可通過(guò)以下述方式控制可變進(jìn)氣門驅(qū) 動(dòng)設(shè)備34和可變排氣門驅(qū)動(dòng)設(shè)備38而使流入催化劑26的氧氣量保持 得極其低。由此，可抑制催化劑26的劣化。
(燃*斷開始時(shí)停止驅(qū)動(dòng)氣門的控制)
圖7是圖示了在燃料切斷開始時(shí)在每個(gè)氣釭內(nèi)對(duì)停止進(jìn)氣門32和 排氣門36的運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行控制的圖表。圖中，水平軸線代表所述曲柄角。 兩端都帶箭頭的實(shí)線表示進(jìn)氣門32是打開的，并且兩端都帶箭頭的虛 線表示排氣門36是打開的。這些箭頭只是大致的指示標(biāo)記，并沒(méi)有將 氣門重疊等考慮在內(nèi)。
內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)10中，#1和#4氣釭的相位彼此偏差360°CA所以一個(gè) 氣缸到達(dá)上死點(diǎn)(TDC)而另一個(gè)氣釭同時(shí)到達(dá)下死點(diǎn)(BDC )。類似 地，#2和#3氣釭的相位彼此偏差360。CA所以一個(gè)氣缸到達(dá)TDC而 另 一個(gè)氣釭同時(shí)到達(dá)BDC。
如圖7所示，這里將描述其中當(dāng)#1氣缸處于排氣沖程的終點(diǎn)(即 排氣TDC)時(shí)已輸出啟動(dòng)燃料切斷指令(下稱"停止工作指令")的 例子。#1氣缸中，在停止工作指令已經(jīng)輸出后立即執(zhí)行進(jìn)氣沖程。驅(qū) 動(dòng)進(jìn)氣凸輪軸52的第一馬達(dá)60的運(yùn)轉(zhuǎn)在隨#1氣釭的進(jìn)氣沖程照常打 開和關(guān)閉進(jìn)氣門32后停止。然后在執(zhí)行所述燃料切斷時(shí)，弁1和弁4氣 缸的進(jìn)氣門32都保持關(guān)閉。
在#1氣缸的進(jìn)氣沖程期間^X該氣缸的空燃混合物在壓縮沖程期 間被點(diǎn)燃并燃燒，然后在做功沖程(即膨脹沖程)期間膨脹。如稍后 所描述，驅(qū)動(dòng)排氣凸輪軸76的馬達(dá)82此時(shí)已經(jīng)停止所以#1氣缸的排 氣門36此后不會(huì)打開并在燃料切斷期間也保持關(guān)閉。因此，弁l氣缸 中，燃燒廢氣在燃料切斷期間保持被截留在所述氣釭內(nèi)。
當(dāng)輸出所述停止工作指令時(shí)，#2氣釭處于進(jìn)氣沖程的終點(diǎn)(即進(jìn) 氣BDC )。在#2氣釭的進(jìn)氣門32隨著進(jìn)氣沖程的終點(diǎn)而關(guān)閉后，驅(qū)動(dòng) 進(jìn)氣凸輪軸54的第二馬達(dá)68停止運(yùn)轉(zhuǎn)。此后，#2和#3氣缸的進(jìn)氣門 32在燃料切斷期間都保持關(guān)閉。
在停止工作指令輸出時(shí)，吸入#2氣缸的空燃混合物在壓縮沖程期 間被點(diǎn)燃并燃燒，然后在膨脹沖程期間膨脹。排氣凸輪軸76此時(shí)已經(jīng) 停止所以此后#2氣缸的排氣門36不會(huì)打開并且在燃料切斷期間也保 持關(guān)閉。因此，#2氣缸中，燃燒廢氣在燃料切斷期間與#1氣釭中一樣 保持被截留在所述氣缸內(nèi)。
當(dāng)輸出所述停止工作指令時(shí)，#3氣缸處于做功沖程(即膨脹沖程) 的終點(diǎn)。此時(shí)，#3氣缸的排氣門36開始打開。然后驅(qū)動(dòng)排氣凸輪軸 76的馬達(dá)82在排氣門36隨著排氣沖程的終點(diǎn)而處于關(guān)閉的中途時(shí)停
止。更具體地說(shuō)，馬達(dá)82在排氣凸輪軸76的旋轉(zhuǎn)角處于圖6中以箭 頭標(biāo)示的位置…即處于#3和#4氣釭的排氣門36都部分打開時(shí)的位置 時(shí)停止。此后，#3和#4氣釭的排氣門36在燃料切斷期間都保持打 開。
當(dāng)輸出所述停止工作指令時(shí)，#4氣釭處于壓縮沖程的終點(diǎn)(即壓 縮TDC)。 #4氣缸中的空燃混合物此時(shí)被點(diǎn)燃并燃燒，然后在膨脹沖 程中膨脹。在所述膨脹沖程的后半部分，#4氣釭的排氣門36開始打 開，并且在它們部分打開時(shí)，排氣凸輪軸76如上述停止。此后，#4 氣釭的排氣門36保持打開。
圖8是圖示其中所有氣釭的進(jìn)氣門基于上述停止所述氣門運(yùn)轉(zhuǎn)的 控制而保持關(guān)閉的發(fā)動(dòng)機(jī)的狀態(tài)的視圖。該示例實(shí)施方式的可變進(jìn)氣 門驅(qū)動(dòng)設(shè)備34能夠通過(guò)將第 一馬達(dá)60和第二馬達(dá)68停止在進(jìn)氣凸輪 48和50的圓形基部與氣門挺桿46接觸的狀態(tài)的所述ECU而使所有 氣缸的進(jìn)氣門32保持關(guān)閉。由此，可防止新鮮空氣在燃料切斷期間被 導(dǎo)入所述氣缸，從而抑制催化劑26與新鮮空氣接觸。
圖9A是圖示內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)10的狀態(tài)的視圖，其中基于上述停止所 述氣門運(yùn)轉(zhuǎn)的控制而使#1和#2氣釭的排氣門保持關(guān)閉并且#3和#4氣 缸的排氣門保持打開(即部分打開)。圖9B是圖9A所示的狀態(tài)中的 排氣凸輪軸76從軸線方向觀察的視圖。
內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)10中，點(diǎn)火順序是#1一#3 —#4 —#2所以#1和#4氣釭 內(nèi)的活塞12與#2和#3氣釭內(nèi)的活塞12以180°CA的相位差上下移動(dòng)。 亦即，#3氣釭內(nèi)的活塞12與#4氣釭內(nèi)的活塞12總是沿不同的方向4亍 進(jìn)。燃料切斷期間，#3和#4氣缸的排氣門36都是打開的。因此當(dāng)#3 氣缸中的活塞12上升并且#4氣缸中的活塞12下降時(shí)，從#3氣缸排出 的燃燒廢氣通過(guò)排氣歧管(即排氣通路18 )被^Uv弁4氣缸。反之，當(dāng) #4氣缸中的活塞12上升并且#3氣缸中的活塞12下降時(shí)，從#4氣缸 排出的燃燒廢氣通過(guò)所述排氣歧管被pAX弁3氣缸。這樣，燃料切斷期 間，燃燒廢氣經(jīng)由所述排氣歧管在#3氣釭和#4氣缸之間來(lái)回流通。該 現(xiàn)象在后文中將稱為"氣體交換"。
在沒(méi)有進(jìn)行氣體交換時(shí)，即使進(jìn)氣門32關(guān)閉也會(huì)由于活塞12移 動(dòng)時(shí)產(chǎn)生缸內(nèi)壓力增大或減小而仍然存在部分泄漏。因此，部分空氣，
雖然量很小，仍在燃料切斷期間流至排氣通路18。相比之下，在進(jìn)行 氣體交換的氣缸中，可通過(guò)使所述燃燒廢氣自由進(jìn)出所述氣釭而抑制 進(jìn)氣門32的輕微泄漏。由此，能夠進(jìn)一步減少流至排氣通路18的空 氣量。因此，在本示例實(shí)施方式中，在燃料切斷期間進(jìn)行氣體交換進(jìn) 一步減少了流至催化劑26的氧氣量，從而更好地抑制了催化劑26的 劣化。
在以上的描述中，描述了其中在#3氣釭和#4氣釭之間進(jìn)行了氣體 交換的例子。然而，其間進(jìn)行了氣體交換的氣缸不限于這些氣釭。只 要在其中流至排氣通路18的氣體沿相反方向流動(dòng)的氣釭之間進(jìn)行了 氣體交換，就可在任何一對(duì)氣缸之間進(jìn)行氣體交換。例如，可在#1氣 缸和#4氣缸之間或在#2氣缸和#4氣缸之間進(jìn)行氣體交換。其間進(jìn)行 氣體交換的一對(duì)氣釭也可根據(jù)所述停止工作指令輸出的時(shí)間而改變。
這里，檢查當(dāng)以上述圖7所示的方式執(zhí)行停止運(yùn)轉(zhuǎn)氣門的控制時(shí) 進(jìn)氣凸輪軸52和54的停止位置。#1氣釭的進(jìn)氣門32已經(jīng)關(guān)閉后用 于#1和#4氣釭的進(jìn)氣凸輪軸52停止。因此，當(dāng)?shù)谝获R達(dá)開始正向再 次運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，#4氣釭的進(jìn)氣門首先打開。另一方面，在#2氣缸的進(jìn)氣門 32已經(jīng)關(guān)閉后用于#2和#3氣釭的進(jìn)氣凸輪軸54停止。因此，當(dāng)?shù)诙?馬達(dá)開始正向再次運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，#3氣釭的進(jìn)氣門32首先打開。
當(dāng)運(yùn)轉(zhuǎn)以上述方式在燃料切斷后恢復(fù)時(shí)，首先需要確定其中燃料 噴射應(yīng)該首先執(zhí)行并且進(jìn)氣門32和排氣門36應(yīng)該首先被驅(qū)動(dòng)的氣釭。 下文中，其中在燃料切斷后將首先執(zhí)行燃料噴射的氣釭將稱為"重新 工作的氣釭"。為了最小化催化劑26劣化的可能性，在確定哪一個(gè)氣 缸將成為重新工作的氣釭時(shí)必須緊記以下幾點(diǎn)。
(1)為了最小化催化劑26劣化的可能性，優(yōu)選的是即使在燃料 切斷后恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)也要盡最大的可能使未燃燒的空氣(即新鮮空氣) 不被送到排氣通路18。因此，如果新鮮空氣在進(jìn)氣門32開始被再次 驅(qū)動(dòng)時(shí)被吸入所述氣缸，理想的是使所述新鮮空氣燃燒。為了燃燒被 吸入例如本示例實(shí)施方式的汽缸的進(jìn)氣口噴射式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)10中的 氣缸的新鮮空氣，必須與所述新鮮空氣一起將燃料供給至所述氣缸。 為了將燃料供給至所述氣缸，可以在進(jìn)氣沖程的中途從燃料噴射閥28 噴射燃料，M促進(jìn)燃料霧化狀況等角度考慮，通常需要在進(jìn)氣門32 打開前在排氣沖程期間將燃料噴射到進(jìn)氣口內(nèi)。亦即，在進(jìn)氣門32要
所述氣缸的進(jìn)氣口內(nèi)。
(2) 通常，緊接在燃料切斷后的運(yùn)轉(zhuǎn)恢復(fù)之后，燃燒容易不穩(wěn)定。 在本示例實(shí)施方式的情況中，如上i^E燃料切斷期間在每個(gè)氣缸中都
存留有燃燒廢氣。如果所述氣釭中的燃燒廢氣在進(jìn)氣門32開始被再次 驅(qū)動(dòng)時(shí)流出至所述進(jìn)氣口 (即進(jìn)氣通路16)，所述燃燒廢氣將在進(jìn)氣 沖程時(shí)再次流入所述氣釭。如果發(fā)生該情況，空燃比中的燃燒廢氣的 百分比將會(huì)增加，從而將會(huì)對(duì)燃燒造成不利影響，并且在最壞的情況 下將會(huì)導(dǎo)致失火。為了避免這種情況，必須盡最大的可能將所述氣釭 中的燃燒廢氣在燃料切斷結(jié)束后的第一個(gè)進(jìn)氣沖程之前排出至排氣通 路18。
(3) 當(dāng)氣門以圖7所示的方式停止時(shí)并且第一馬達(dá)60和第二馬 達(dá)68在燃料切斷后運(yùn)轉(zhuǎn)恢復(fù)時(shí)開始正向再次運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，如上所述#4氣 缸或#3氣釭的進(jìn)氣門32首先打開。因此，如果第一馬達(dá)60和第二馬 達(dá)68僅正向運(yùn)轉(zhuǎn)，可選擇作為重新工作的氣缸的氣釭自然會(huì)被限制。 另一方面，如果運(yùn)轉(zhuǎn)恢復(fù)時(shí)第一馬達(dá)60和第二馬達(dá)68反向運(yùn)轉(zhuǎn)，#1 氣釭或#2氣釭的進(jìn)氣門32也可首先打開。然而，從減少作用在第一 馬達(dá)60和第二馬達(dá)68上的負(fù)荷的角度考慮，優(yōu)選的是所述馬達(dá)不經(jīng) 常枕良向驅(qū)動(dòng)。
因此，如果第一馬達(dá)60和第二馬達(dá)68僅正向旋轉(zhuǎn)，將會(huì)首先打 開的進(jìn)氣門32是#4氣缸或#3氣缸的進(jìn)氣門，所以重新工作的氣釭必 須是這兩個(gè)氣釭之一。如果#4氣釭是重新工作的氣釭，則基于點(diǎn)火順 序下一個(gè)執(zhí)行進(jìn)氣沖程的氣缸將是#2氣釭。然而，為了使#2氣釭的進(jìn) 氣門32首先打開，第二馬達(dá)68必須反向運(yùn)轉(zhuǎn)。因此，#4氣釭不能夠 是重新工作的氣釭。另一方面，如果#3氣釭是重新工作的氣釭，則下 一個(gè)執(zhí)行進(jìn)氣沖程的氣釭將是#4氣釭，所以#4氣缸的進(jìn)氣門32可通 過(guò)第一馬達(dá)60正向運(yùn)轉(zhuǎn)打開。
這樣，當(dāng)所述氣門以圖7所示的方式停止時(shí)，在可變氣門驅(qū)動(dòng)設(shè) 備34和38 ^L再次驅(qū)動(dòng)時(shí)通過(guò)僅正向運(yùn)轉(zhuǎn)的馬達(dá)82、第一馬達(dá)60和 第二馬達(dá)68首先執(zhí)行進(jìn)氣沖程的氣缸是#3氣缸。該示例實(shí)施方式中， 在可變氣門驅(qū)動(dòng)設(shè)備34和38被再次驅(qū)動(dòng)時(shí)通過(guò)僅正向運(yùn)轉(zhuǎn)的馬達(dá)82 、 60和68首先執(zhí)行進(jìn)氣沖程的氣釭將被稱為"推薦的重新工作的氣釭"。然而，如果所述氣門以非圖7所示的方式停止，另一個(gè)氣缸會(huì)是推薦 的重新工作的氣缸。
下文將參照?qǐng)D10描述在成為推薦的重新工作的氣釭的#3氣缸作 為重新工作的氣釭的情況下，在燃料切斷后恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)為再次開始執(zhí) 行燃料噴射和驅(qū)動(dòng)所述氣門而進(jìn)行的控制情況。圖10和圖11 (圖11 將在后面描述)中，水平軸線代表所述曲柄角，兩端都帶箭頭的實(shí)線 表示進(jìn)氣門32是打開的，兩端都帶箭頭的虛線表示排氣門36是打開 的，正如圖7所示的一樣。此外，帶陰影線的部分表示正在執(zhí)行燃料 噴射。
這里，如圖10所示，當(dāng)#1和#4氣缸處于TDC并且#2和#3氣缸 處于BDC時(shí)，輸出燃料切斷后恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)的指令(以下稱為"重新工作 指令")。緊接在輸出該重新工作指令之后，#3氣缸內(nèi)的活塞12上升 使得#3氣釭內(nèi)的燃燒廢氣排入排氣通路18。亦即，#3氣缸執(zhí)行排氣 沖程。在#3氣缸的該排氣沖程期間，再次開始#3氣釭的燃料噴射。亦 即，燃料從#3氣釭的燃料噴射閥28噴入所述進(jìn)氣口內(nèi)。
此外，在#3氣缸的排氣沖程的最后階段期間，驅(qū)動(dòng)排氣凸輪軸76 的馬達(dá)82開始再次運(yùn)轉(zhuǎn)4吏得#3氣釭的排氣門36關(guān)閉。相應(yīng)地，第二 馬達(dá)68開始正向再次運(yùn)轉(zhuǎn)使得#3氣缸的進(jìn)氣門32打開。由此，#3氣 釭執(zhí)行恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)后的第一進(jìn)氣沖程。此時(shí)，燃料已經(jīng)噴入#3氣缸的進(jìn) 氣口所以含有該燃料的空燃混合物可被^1^#3氣釭。因此，這種情況 下被^1^#3氣缸的氣體可在燃燒后被傳送至排氣通路18。相應(yīng)地，新 鮮空氣將不會(huì)被傳送至催化劑26所以可抑制催化劑26的劣化。
當(dāng)恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)后首先在#3氣釭內(nèi)執(zhí)行進(jìn)氣沖程時(shí)，在#4氣缸內(nèi)執(zhí)行 排氣沖程。在該排氣沖程期間，燃料切斷期間在#3氣釭和#4氣釭之間 進(jìn)行氣體交換的燃燒廢氣從#4氣釭排出至排氣通路18。因此，新鮮空 氣將不會(huì)被傳送至催化劑26所以可抑制催化劑26的劣化。此外，在 該排氣沖程期間，燃料從#4氣釭的燃料噴射閥28噴射在進(jìn)氣口內(nèi)。 在排氣沖程結(jié)束后，#4氣缸的排氣門36關(guān)閉并且第一馬達(dá)60正向再 次運(yùn)轉(zhuǎn)使得#4氣缸的進(jìn)氣門32打開。由此，#4氣缸執(zhí)行恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)后 的第一進(jìn)氣沖程，并且含有所述燃料的空燃混合物被吸入所述氣缸。 這里，被^1^#4氣釭的氣體在燃燒后被傳送至排氣通路18。因此，新 鮮空氣不會(huì)被傳送至催化劑26，從而能夠使催化劑26的劣化得到抑 制。
接下來(lái)，根據(jù)點(diǎn)火順序，同樣地對(duì)#2氣缸和#1氣釭按順序再次執(zhí) 行燃料噴射和驅(qū)動(dòng)排氣門36和進(jìn)氣門32。當(dāng)運(yùn)轉(zhuǎn)恢復(fù)后在#2和#1氣 缸內(nèi)最初執(zhí)行排氣沖程時(shí)，燃料切斷期間截留在這些氣缸內(nèi)的燃燒廢 氣排出至排氣通路18。同樣，運(yùn)轉(zhuǎn)已恢復(fù)后在第一進(jìn)氣沖程時(shí)被^ #2和#1氣缸內(nèi)的氣體在燃燒后被傳送至排氣通路18。這樣，新鮮空 氣不^^從#2和#1氣釭傳送至催化劑26所以可抑制催化劑26的劣化。
同樣，如上所述，在該示例實(shí)施方式中，當(dāng)每個(gè)氣釭的排氣門36 和進(jìn)氣門32開始被再次驅(qū)動(dòng)時(shí)，排氣門36關(guān)閉的時(shí)間比正常的早并 且進(jìn)氣門32打開的時(shí)間比正常的晚。由此，排氣門36和進(jìn)氣門32都 打開的重疊期比正常的短(所述縮短的期間也包括才艮本不重疊)。因此， 可抑制所述氣缸內(nèi)和排氣通路18內(nèi)的燃燒廢氣回流至進(jìn)氣通路16。 由此，所述燃燒廢氣不會(huì)再次流入所述氣缸所以可抑制運(yùn)轉(zhuǎn)恢復(fù)后的 不良燃燒和失火。
如以上參照?qǐng)D10所述，可通itxt是推薦的重新工作的氣缸(即這 種情況中的#3氣釭)的重新工作的氣缸恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)而在運(yùn)轉(zhuǎn)恢復(fù)時(shí)防止 新鮮空氣iiAjl化劑26。由此，可抑制催化劑26的劣化。此外，不 需要反向運(yùn)轉(zhuǎn)可變氣門驅(qū)動(dòng)設(shè)備34和38的第一馬達(dá)60、第二馬達(dá)68 或馬達(dá)82,所以可避免產(chǎn)生通過(guò)使它們反向運(yùn)轉(zhuǎn)而會(huì)施加于其上的負(fù) 荷。
當(dāng)在以圖10中的實(shí)線箭頭標(biāo)示的時(shí)間點(diǎn)輸出重新工作指令時(shí)，通 過(guò)<^1推薦的重新工作的氣釭的#3氣釭作為重新工作的氣釭而無(wú)延遲 地從而快速地使運(yùn)轉(zhuǎn)得以恢復(fù)。
反之，取決于所述重新工作指令輸出的時(shí)間，如果#3氣釭是重新 工作的氣缸，則運(yùn)轉(zhuǎn)可能會(huì)延遲恢復(fù)。例如，可能會(huì)存在這樣的情況， 其中重新工作指令在以圖10中的虛線箭頭標(biāo)示的時(shí)間點(diǎn)即在#1和#4 氣釭處于BDC并且#2和#3氣釭處于TDC時(shí)輸出。在這種情況下，#3 氣釭在所述指令輸出時(shí)處于TDC，所以如果馬達(dá)82和第二馬達(dá)68在 該時(shí)點(diǎn)被再次驅(qū)動(dòng)而使得#3氣缸的排氣門36關(guān)閉并且#3氣釭的進(jìn)氣 門32打開，則可在#3氣釭內(nèi)執(zhí)行進(jìn)氣沖程。然而，如果空氣在此時(shí) 被pil^，則不含燃料的空氣被pAy^3氣釭，4吏得空氣不能夠燃燒并且
最終導(dǎo)致作為新鮮空氣而排出至排氣通路18。因此，從抑制催化劑26 劣化的角度考慮，空氣不應(yīng)該在此時(shí)被^#3氣釭。相應(yīng)地，即使在 以所述虛線箭頭標(biāo)示的時(shí)間點(diǎn)輸出了重新工作指令，也需要等到所述 曲柄角前進(jìn)360°CA并且與在以所述實(shí)線箭頭標(biāo)示的時(shí)間點(diǎn)輸出重新 工作指令時(shí)相同的時(shí)間點(diǎn)使空氣吸入弁3氣缸。
這樣，當(dāng)重新工作指令在以圖10中的虛線箭頭標(biāo)示的時(shí)間輸出時(shí)， 運(yùn)轉(zhuǎn)恢復(fù)的時(shí)間與當(dāng)重新工作指令在以實(shí)線箭頭標(biāo)示的時(shí)間輸出時(shí)運(yùn) 轉(zhuǎn)恢復(fù)的時(shí)間相同，而與重新工作指令的輸出比以實(shí)線箭頭標(biāo)示的時(shí) 間早180。CA的事實(shí)無(wú)關(guān)。亦即，運(yùn)轉(zhuǎn)在大約180。CA的延遲后恢復(fù)。
當(dāng)重新工作指令在以圖10中的虛線箭頭標(biāo)示的時(shí)間輸出時(shí)，通過(guò) 使#4氣缸一而不是^A推薦的重新工作的氣缸的弁4氣釭一成為重新 工作的氣缸可使運(yùn)轉(zhuǎn)無(wú)延遲地恢復(fù)。通過(guò)在第二馬達(dá)68開始被再次驅(qū) 動(dòng)時(shí)使其反向運(yùn)轉(zhuǎn)，能夠使所述#4氣缸成為重新工作的氣缸。下面， 將參照?qǐng)D11描述在#4氣釭作為重新工作的氣缸的情況下，在燃料切斷 后恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)為恢復(fù)燃料噴射并開始再次驅(qū)動(dòng)氣門而進(jìn)行的控制情 況。
圖11中，重新工作指令在#1和#4氣釭處于BDC并且#2和#3氣 缸處于TDC時(shí)輸出。亦即，重新工作指令在與圖10中的以虛線箭頭 標(biāo)示的時(shí)間相同的時(shí)間輸出。在這種情況下，當(dāng)輸出重新工作指令時(shí)， 驅(qū)動(dòng)排氣凸輪軸76的馬達(dá)82首先開始正向再次運(yùn)轉(zhuǎn)。由此，#3氣釭 的排氣門36關(guān)閉從而僅有#4氣釭的排氣門36是打開的。此時(shí)，#4氣 釭內(nèi)的活塞12上升使得在弁4氣缸內(nèi)執(zhí)行排氣沖程。在該排氣沖程期 間，在燃料切斷期間在#3氣缸和#4氣缸之間進(jìn)行氣體交換的燃燒廢氣 從#4氣缸排至排氣通路18。因此，新鮮空氣未被傳送至催化劑26所 以可抑制催化劑26的劣化。此外，#4氣釭中的燃料噴射在#4氣釭的 排氣沖程期間恢復(fù)。亦即，燃料從#4氣缸的燃料噴射閥28噴入進(jìn)氣 口內(nèi)。
在#4氣缸的排氣門36隨著該氣釭的排氣沖程的結(jié)束而關(guān)閉后，第 一馬達(dá)60開始正向再次運(yùn)轉(zhuǎn)使得#4氣釭的進(jìn)氣門32打開。由此，#4 氣缸執(zhí)行運(yùn)轉(zhuǎn)恢復(fù)后的第一進(jìn)氣沖程。此時(shí)，燃料已經(jīng)噴入#4氣釭的 進(jìn)氣口內(nèi)，所以含有燃料的空燃混合物可被PiU^幷4氣缸。因而，被吸 入#4氣釭的氣體可在燃燒后被傳送至排氣通路18。因此，新鮮空氣不
會(huì)被傳送至催化劑26所以可抑制催化劑26的劣化。
當(dāng)#4氣釭執(zhí)行運(yùn)轉(zhuǎn)恢復(fù)后的第一進(jìn)氣沖程時(shí)，在#2氣釭內(nèi)執(zhí)行排 氣沖程。在該排氣沖程中，在燃料切斷期間截留在所述氣缸內(nèi)的燃燒 廢氣被排至排氣通路18。因此，新鮮空氣不會(huì)^L傳送至催化劑26所 以可抑制催化劑26的劣化。
此外，在#2氣釭的排氣沖程期間，燃料從#2氣釭的燃料噴射閥28 噴入進(jìn)氣口內(nèi)。隨著該排氣沖程的結(jié)束，#2氣釭的排氣門36關(guān)閉并 且第二馬達(dá)68開始反向再次運(yùn)轉(zhuǎn)。第二馬達(dá)68的該反向運(yùn)轉(zhuǎn)使進(jìn)氣 凸輪軸54旋轉(zhuǎn)預(yù)定角度從而打開#2氣釭的進(jìn)氣門32。由此，#2氣釭 執(zhí)行運(yùn)轉(zhuǎn)恢復(fù)后的第 一進(jìn)氣沖程，使得含有燃料的空燃混合物被吸入 所述氣釭。在該進(jìn)氣沖程期間，第二馬達(dá)68運(yùn)轉(zhuǎn)的方向與正向相^jf吏 得隨著該進(jìn)氣沖程的結(jié)束#2氣釭的進(jìn)氣門32關(guān)閉。此后，第二馬達(dá) 68繼續(xù)正向運(yùn)轉(zhuǎn)。由此，這里，通過(guò)首先使第二馬達(dá)68開始反向運(yùn) 轉(zhuǎn)，可首先打開#2氣釭而不^J3氣缸的進(jìn)氣門32。在#2氣缸的運(yùn)轉(zhuǎn) 恢復(fù)后的第 一進(jìn)氣沖程期間被吸入該氣缸的氣體在燃燒后被傳送至排 氣通路18。因此，新鮮空氣不會(huì)被傳送至催化劑26所以可抑制催化 劑26的劣化。
接下來(lái)排氣門36和進(jìn)氣門32開始被再次驅(qū)動(dòng)，并且根據(jù)點(diǎn)火順 序，按順序同樣地為#1和#3氣釭恢復(fù)燃料噴射。沒(méi)有新鮮空氣從#1 或#3氣釭傳送至催化劑26所以可抑制催化劑26的劣化。
即使在以圖11所示的方法開始從#4氣釭進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)恢復(fù)的情況下， 當(dāng)每個(gè)氣釭的排氣門36和進(jìn)氣門32開始被再次驅(qū)動(dòng)時(shí)，排氣門36關(guān) 閉的時(shí)間也比正常的早并且進(jìn)氣門32打開的時(shí)間比正常的晚，正如圖 10所示的情況一樣。相應(yīng)地，其中排氣門36和進(jìn)氣門32同時(shí)打開的 氣門重疊期可比正常的短，這抑制了氣釭內(nèi)和排氣通路18內(nèi)的燃燒廢 氣回流至進(jìn)氣通路16內(nèi)。由此，所述燃燒廢氣將不會(huì)再次流入所述氣 缸所以可抑制運(yùn)轉(zhuǎn)恢復(fù)后的不良燃燒和失火。
如以上參照?qǐng)D11所述，如果第二馬達(dá)68在其開始再次運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)反 向運(yùn)轉(zhuǎn)，可以將#4氣釭而不是#3氣釭作為重新工作的氣釭而在燃料切 斷后4吏運(yùn)轉(zhuǎn)恢復(fù)。然后當(dāng)重新工作指令在#1和#4氣缸處于BDC并且 #2和#3氣缸處于TDC時(shí)輸出時(shí)，通過(guò)使#4氣釭成為重新工作的氣釭
可使運(yùn)轉(zhuǎn)無(wú)延遲地恢復(fù)。此外，即使#4氣釭是重新工作的氣釭，新鮮 空氣也不會(huì)在運(yùn)轉(zhuǎn)恢復(fù)時(shí)傳送至催化劑26，所以可如同#3氣缸是重新 工作的氣缸時(shí)一樣抑制催化劑26的劣化。
在本說(shuō)明書的下文中，當(dāng)可變進(jìn)氣門驅(qū)動(dòng)設(shè)備34被再次驅(qū)動(dòng)時(shí)， 在第一馬達(dá)60或第二馬達(dá)68被允許反向運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)將會(huì)在其中執(zhí)行第一 進(jìn)氣沖程的氣釭將稱為"可重新工作的氣釭"。亦即，前面的示例中， #4氣釭是可重新工作的氣缸。然而，如果所述氣門是以不同于圖7所 示的方式停止，則另一個(gè)氣缸可以是可重新工作的氣缸。此外，可以 有多個(gè)可重新工作的氣缸。
燃料切斷后氣缸運(yùn)轉(zhuǎn)以兩種方式中的其一恢復(fù)，即自然重新工作 或受迫重新工作。自然重新工作是當(dāng)所述氣釭隨著車輛速度降低而發(fā) 動(dòng)^it度NE降低至預(yù)定的重新工作轉(zhuǎn)速(例如1100rpm)時(shí)恢復(fù)運(yùn) 轉(zhuǎn)時(shí)的重新工作方式。而受迫重新工作則是當(dāng)所述氣缸在駕駛員請(qǐng)求 加速即在駕駛員a加速器踏板時(shí)恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的重新工作方式。
對(duì)于自然重新工作，當(dāng)發(fā)動(dòng)feUL NE i^it降低時(shí)，從可靠地避 免發(fā)動(dòng)機(jī)熄火的角度考慮，優(yōu)選的是盡可能快速地使運(yùn)轉(zhuǎn)恢復(fù)。此夕卜， 對(duì)于受迫重新工作，當(dāng)加速器踏板被快速 時(shí)，可確定駕駛員請(qǐng)求 突然加速，優(yōu)選的是盡可能快速地使運(yùn)轉(zhuǎn)恢復(fù)。在這些情況下，優(yōu)選 的是不發(fā)生延遲，即使如上所述的大約180°CA的延遲也不發(fā)生。另 一方面，如果不是所述的情況，即運(yùn)轉(zhuǎn)不需要快速恢復(fù)，則恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn) 中大約180°CA的延遲不會(huì)成為問(wèn)題。
鑒于此，對(duì)于該示例實(shí)施方式，當(dāng)不需要快速恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，無(wú)論 所述曲柄角如何，都使所述推薦的重新工作的氣釭(在所述情況下是 #3氣釭)成為重新工作的氣缸。當(dāng)運(yùn)轉(zhuǎn)開始從所述推薦的重新工作的 氣釭恢復(fù)時(shí)，不需務(wù)使可變進(jìn)氣門驅(qū)動(dòng)設(shè)備的第一馬達(dá)60和第二馬達(dá) 68反向運(yùn)轉(zhuǎn)，所以可避免產(chǎn)生由于使它們反向運(yùn)轉(zhuǎn)而施加在這些馬達(dá) 上的負(fù)荷。
另一方面，當(dāng)情形要求運(yùn)轉(zhuǎn)快速恢復(fù)時(shí)，在所述重新工作指令輸 出時(shí)基于所述曲柄角從所述推薦的重新工作的氣缸(在所述情況下是 #3氣缸)和可重新工作的氣釭(在所述情況下是#4氣釭)中選擇其中 可發(fā)生燃燒最快的氣缸作為重新工作的氣釭。現(xiàn)在將參照?qǐng)D12更詳細(xì)
地描述以上所述的氣門停止方式的示例。當(dāng)重新工作指令在所述曲柄
角處于#1和#4氣缸的TDC前后卯。CA以及#2和#3氣缸的BDC前后 90°CA的范圍內(nèi)時(shí)輸出時(shí)，從#3氣缸開始的重新工作將允許燃燒最快 地再次開始，如圖IO所示。因此在這種情況下，如圖12所示，4吏#3 氣缸成為重新工作的氣缸。反之，當(dāng)重新工作指令在所述曲柄角處于 #1和#4氣缸的BDC前后卯。CA以及#2和#3氣缸的TDC前后90。CA 的范圍內(nèi)時(shí)輸出時(shí)，從#4氣缸開始的重新工作將允許燃燒最快地再次 開始，如圖ll所示，因此在這種情況下，如圖12所示，使#4氣釭成 為重新工作的氣缸。這種控制在下文中將稱為"快速重新工作"。
這樣，根據(jù)該示例實(shí)施方式，當(dāng)情形要求運(yùn)轉(zhuǎn)快速恢復(fù)時(shí)，執(zhí)行 快速重新工作使得不管重新工作指令在什么時(shí)間輸出運(yùn)轉(zhuǎn)都能無(wú)延遲 地恢復(fù)。此外，當(dāng)運(yùn)轉(zhuǎn)不需要快速恢復(fù)時(shí)，則使所述推薦的重新工作 的氣缸優(yōu)先于所述可重新工作的氣缸，從而使所述推薦的重新工作的 氣缸成為重新工作的氣釭，這樣減少了反向驅(qū)動(dòng)可變進(jìn)氣門驅(qū)動(dòng)設(shè)備 34的第一馬達(dá)60和第二馬達(dá)68的頻度。由此，可減少由于4吏它們反 向運(yùn)轉(zhuǎn)而將施加在這些馬達(dá)上的負(fù)荷。
示例實(shí)施方式的具體程序
圖13是為了實(shí)現(xiàn)前述功能而由示例實(shí)施方式中的ECU40執(zhí)行的 程序的流程圖。該程序以預(yù)定循環(huán)…例如在曲軸24旋轉(zhuǎn)一周內(nèi)進(jìn)行多 次一反復(fù)執(zhí)行。
根據(jù)圖13所示的程序，首先確定是否執(zhí)行了燃料切斷(步驟100 )， 如果沒(méi)有執(zhí)行燃料切斷，則該程序循環(huán)立即結(jié)束。如果執(zhí)行了燃料切 斷，則獲取進(jìn)氣門32和排氣門36的停止位置即進(jìn)氣凸輪軸52和54 以及排氣凸輪軸76的停止位置(步驟102)。可基于例如從凸輪角傳 感器84、 86和88的輸出或基于來(lái)自第一馬達(dá)60、第二馬達(dá)68和馬 達(dá)82的信號(hào)而獲取這些停止位置。
繼續(xù)，基于在步驟102中獲得的進(jìn)氣凸輪軸52和54及排氣凸輪 軸76的停止位置信息而從#1至#4氣缸中確定推薦的重新工作的氣釭 (例如#3氣釭)(步驟104 )。此外在步驟104中，基于上述停止位置 信息還確定當(dāng)?shù)谝获R達(dá)60和第二馬達(dá)68在被再次驅(qū)動(dòng)時(shí)而反向運(yùn)轉(zhuǎn) 時(shí)的可重新工作的氣缸(例如#4氣缸)。
接下來(lái)，基于從曲柄角傳感器42的輸出獲得當(dāng)前曲柄角(步驟 106 )，并且基于所獲得的當(dāng)前曲柄角從所述推薦的重新工作的氣釭和 可重新工作的氣缸中確定在恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)其中可最快發(fā)生燃燒的氣缸 (下文稱為"最快的可重新工作的氣釭")(步驟108)。例如，在圖12 所示的示例中，如果當(dāng)前曲柄角處于#1和#4氣釭的TDC前后90° CA 以及#2和#3氣釭的BDC前后90°CA的范圍內(nèi)，則確定#3氣缸為最快 的可重新工作的氣釭。另一方面，如果當(dāng)前曲柄角處于#1和#4氣缸的 BDC前后卯。CA以及#2和#3氣缸的TDC前后卯。CA的范圍內(nèi)，則 選##4氣缸為最快的可重新工作的氣缸。
此外，在步驟108中，還確定出與所確定出的最快的可重新工作 的氣缸對(duì)應(yīng)的第一馬達(dá)60和第二馬達(dá)68再次被驅(qū)動(dòng)時(shí)的旋轉(zhuǎn)方向。 例如，在圖12所示的示例中，當(dāng)確定出#3氣缸是所述最快的可重新 工作的氣缸時(shí)，則確定第一馬達(dá)60和第二馬達(dá)68都將正向運(yùn)轉(zhuǎn)。另 一方面，當(dāng)確定出#4氣缸是所述最快的可重新工作的氣缸時(shí)，則確定 第一馬達(dá)60將正向運(yùn)轉(zhuǎn)而第二馬達(dá)68將反向運(yùn)轉(zhuǎn)。
繼續(xù)，接著確定重新工作指令是否已經(jīng)輸出(步驟110)。如果還 未輸出重新工作指令，則該程序循環(huán)立即結(jié)束。然而，如果已經(jīng)輸出 重新工作指令，則確定該重新工作指令基于自然重新工作還是基于受 迫重新工作(步驟112 )。
如果在步驟112中確定所述重新工作指令基于自然重新工作，則 確定每單位時(shí)間發(fā)動(dòng)fel度NE中的變化量ANE是否小于預(yù)定的確定 值p (步驟114)。如果確定所述變化量等于或大于所述確定值p，則 意味著發(fā)動(dòng)M度NE的減小(即減速)較小并且不用擔(dān)心發(fā)動(dòng)機(jī)熄 火從而可確定出不需要快速重新工作。反之，如果變化量ANE小于確 定值P,則意味著發(fā)動(dòng)M度NE的減小(即減速)較大從而確定所述 情形要求快速重新工作以可靠地避免發(fā)動(dòng)機(jī)熄火。
另一方面，如果在步驟112中確定所述重新工作指令基于受迫重 新工作，則確定每單位時(shí)間加速器踏板的膝皆量(A pedal)是否大于 預(yù)定的確定值ot (步驟116 )。如果確定Apedal等于或小于所述確定值 a,則意味著所述加速器踏板的 速率較慢并且駕駛員所需的加速程 度較小從而可確定出所述情形不要求快速重新工作。反之，如果A pedal大于所述確定值a，則意味著所述加速器踏板的員速率較快并
且駕駛員所需的加速程度較大從而可確定出所述情形要求快速重新工 作。
這樣，當(dāng)在步驟114中變化量ANE等于或大于所述確定值p或者 在步驟116中Apedal等于或小于所述確定值a時(shí)，則不需要快速重新 工作。因此，在這些情況下，將在步驟104中確定出的推薦的重新工 作的氣缸最終確定為重新工作的氣缸，并且從所述推薦的重新工作的 氣缸開始恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)(步驟118 )。在步驟118中執(zhí)行的恢復(fù)燃料噴射和 再次驅(qū)動(dòng)氣門的過(guò)程與上述圖IO所示的過(guò)程相同，所以在此省略對(duì)其 的描述。此外，當(dāng)運(yùn)轉(zhuǎn)在此時(shí)恢復(fù)時(shí)，則如上所述地執(zhí)行通過(guò)提早關(guān) 閉排氣門36和推遲打開進(jìn)氣門32來(lái)縮短氣門重疊期的過(guò)程(步驟 120 )。
另一方面，當(dāng)在步驟114中變化量ANE小于所述確定值p或者在 步驟116中Apedal大于所述預(yù)定值a時(shí)，則需要快速重新工作。因此， 在這些情況下，獲取與在步驟108中選擇的最新的最快的可重新工作 的氣缸有關(guān)的信息(步驟122)。該最新的最快的可重新工作的氣缸被 最終確定為重新工作的氣缸，并且基于在步驟108中確定出的第一馬 達(dá)60和第二馬達(dá)68的旋轉(zhuǎn)方向從當(dāng)前最快的可重新工作的氣釭開始 恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)(步驟124 )。例如，當(dāng)#3氣缸(即所述推薦的重新工作的氣 缸)是當(dāng)前最快的可重新工作的氣缸時(shí)，則通過(guò)使笫一馬達(dá)60和第二 馬達(dá)68都開始正向運(yùn)轉(zhuǎn)來(lái)執(zhí)行圖10所示的恢復(fù)燃料噴射及再次驅(qū)動(dòng) 所述氣門的過(guò)程。反之，例如，當(dāng)斜氣缸(即可重新工作的氣缸)是 當(dāng)前最快的可重新工作的氣缸時(shí)，則通過(guò)^f吏笫一馬達(dá)60開始正向運(yùn)轉(zhuǎn) 并且使第二馬達(dá)68開始反向運(yùn)轉(zhuǎn)來(lái)執(zhí)行圖11所示的恢復(fù)燃料噴射和 再次驅(qū)動(dòng)所述氣門的過(guò)程。
即使在運(yùn)轉(zhuǎn)開始從最快的可重新工作的氣釭恢復(fù)時(shí)，也要與步驟 120 —樣執(zhí)行通過(guò)提早關(guān)閉排氣門36并且推遲打開進(jìn)氣門32而縮短 氣門重疊期的過(guò)程(步驟126)。當(dāng)燃燒穩(wěn)定時(shí)，取消通過(guò)步驟120或 步驟126中的過(guò)程來(lái)縮短氣門重疊期的控制。例如，其正時(shí)可按如下 方式設(shè)定。通常，在運(yùn)轉(zhuǎn)恢復(fù)后的片刻，執(zhí)行參考基準(zhǔn)點(diǎn)火正時(shí)改變 點(diǎn)火正時(shí)的控制以校正扭矩。在該點(diǎn)火正時(shí)控制結(jié)束時(shí)可結(jié)束對(duì)縮短 氣門重疊期的控制。
根據(jù)上述圖13所示的程序，燃料切斷期間可在所述重新工作指令 輸出前基于所述曲柄角提前設(shè)定取決于所述曲柄角而連續(xù)變化的最快 的可重新工作的氣釭。因此，在需要快速重新工作時(shí)，可在重新工作 指令輸出時(shí)立即從最快的可重新工作的氣缸開始進(jìn)行恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò) 程。由此，可更好地抑制恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)中的延遲。
上述示例實(shí)施方式描述了一種其中燃料噴入進(jìn)氣口的進(jìn)氣口噴射 式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的控制設(shè)備。然而本發(fā)明不限于此，并且也可應(yīng)用于其 中燃料直接噴入氣釭內(nèi)的缸內(nèi)直噴式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)。
此外，在上述示例實(shí)施方式中，驅(qū)動(dòng)排氣凸輪軸76的馬達(dá)82總 是僅正向運(yùn)轉(zhuǎn)，而從不反向運(yùn)轉(zhuǎn)。然而，根據(jù)本發(fā)明的另一示例實(shí)施 方式，驅(qū)動(dòng)排氣門76的馬達(dá)82也可反向旋轉(zhuǎn)。
此外，在上述示例實(shí)施方式中，從兩個(gè)氣缸中確定最快的可重新 工作的氣釭。然而，根據(jù)另一示例實(shí)施方式，也可從三個(gè)或更多氣缸 中確定最快的可重新工作的氣缸。
在上述示例實(shí)施方式中，所述第一方面中的"燃料切斷裝置"通 it^E內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)10內(nèi)執(zhí)行燃料切斷的ECU40來(lái)實(shí)現(xiàn)。所述第一、第 十二和第十三方面中的"氣門停止裝置"通過(guò)以基于圖7至9所述的 方式停止可變進(jìn)氣門驅(qū)動(dòng)設(shè)備34和可變排氣門驅(qū)動(dòng)設(shè)備38的ECU40 來(lái)實(shí)現(xiàn)。所述第一方面中的"重新工作的氣釭確定裝置"通過(guò)執(zhí)行步 驟102、 104、 112至118、 122和124中的過(guò)程的ECU40來(lái)實(shí)現(xiàn)。所 述第一方面中的"氣門驅(qū)動(dòng)重啟裝置"通過(guò)以基于圖10和11所述的 方式開始再次驅(qū)動(dòng)可變進(jìn)氣門驅(qū)動(dòng)設(shè)備34和可變排氣門驅(qū)動(dòng)i殳備38 的ECU40來(lái)實(shí)現(xiàn)，并且所述第一方面中的"燃料噴射重啟裝置"通過(guò) 以基于圖10和11所述的方式重啟燃料噴射的ECU40來(lái)實(shí)現(xiàn)。
此外，在上述示例實(shí)施方式中，第一馬達(dá)60、第二馬達(dá)68和馬 達(dá)82對(duì)應(yīng)于所述第三和第四方面中的電動(dòng)馬達(dá)。此外，所述第二、第 三和第四方面中的"推薦的重新工作的氣釭確定裝置"通過(guò)在步驟104 的過(guò)程中確定出推薦的重新工作的氣釭的ECU40來(lái)實(shí)現(xiàn)，并且所述第 四方面中的"最終確定裝置"通過(guò)執(zhí)行步驟112至118、 122和124中 的過(guò)程的ECU40來(lái)實(shí)現(xiàn)。
此外，在上述示例實(shí)施方式中，所述第八和第十一方面中的"最 快的可重新工作的氣釭確定裝置"通過(guò)在步驟106和108的過(guò)程中確
定出最快的可重新工作的氣缸的ECU40來(lái)實(shí)現(xiàn)。所述"旋轉(zhuǎn)方向確定 裝置"通過(guò)在步驟108的過(guò)程中確定出第一馬達(dá)60和第二馬達(dá)68的 旋轉(zhuǎn)方向的ECU40來(lái)實(shí)現(xiàn)。所述第九方面中的"氣門重疊縮短裝置" 通過(guò)執(zhí)行步驟120和126中的過(guò)程的ECU40來(lái)實(shí)現(xiàn)，并且所述第十一 方面中的"用于將最快的可重新工作的氣缸^L定為重新工作的氣缸的 裝置"通過(guò)執(zhí)行步驟122和124中的過(guò)程的ECU40來(lái)實(shí)現(xiàn)。
修改示例
在上述示例實(shí)施方式中，借助馬達(dá)直接驅(qū)動(dòng)所述凸輪軸的可變進(jìn) 氣門驅(qū)動(dòng)設(shè)備34和可變排氣門驅(qū)動(dòng)設(shè)備38被用作用于驅(qū)動(dòng)進(jìn)氣門32 和排氣門36的設(shè)備。然而，可應(yīng)用于本發(fā)明的可變氣門驅(qū)動(dòng)設(shè)備不限 于上述結(jié)構(gòu)。例如，所述可變氣門驅(qū)動(dòng)設(shè)備也可以使用電磁驅(qū)動(dòng)閥， 所述電磁驅(qū)動(dòng)閥使用電磁力驅(qū)動(dòng)進(jìn)氣門或排氣門。
此外，在上述示例實(shí)施方式中，為了方便起見(jiàn)所描述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng) 機(jī)是一種直列四缸內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)。然而，可應(yīng)用于本發(fā)明的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī) 不限于這種構(gòu)形。
盡管已參照其示例性實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但是應(yīng)該理 解本發(fā)明不限于所述示例性實(shí)施方式或構(gòu)造。相反，本發(fā)明意在覆蓋 各種修改和同等裝置。此外，盡管已以各種示例性組合和構(gòu)形示出了 示例性實(shí)施方式的各種元件，但是包括更多、更少或僅有單個(gè)元件的 其他組合或構(gòu)形也在本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)(10)的控制設(shè)備，所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)包括:可變氣門驅(qū)動(dòng)設(shè)備(34、38)，其選擇性地驅(qū)動(dòng)和停止具有多個(gè)氣缸的所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣門(32)和排氣門(36)；燃料切斷裝置(40)，其用于在燃料切斷執(zhí)行條件得到滿足時(shí)在所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)(10)內(nèi)執(zhí)行燃料切斷；以及氣門停止裝置，其用于停止所述可變氣門驅(qū)動(dòng)設(shè)備(34、38)使得在所述燃料切斷期間每個(gè)氣缸內(nèi)的所述進(jìn)氣門(32)和所述排氣門(36)至少之一保持關(guān)閉，其特征在于所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的控制設(shè)備包括:重新工作的氣缸確定裝置，其用于基于所述可變氣門驅(qū)動(dòng)設(shè)備(34、38)的停止位置和曲柄角至少之一確定在燃料切斷后運(yùn)轉(zhuǎn)恢復(fù)時(shí)首先重啟燃料噴射的重新工作的氣缸；氣門驅(qū)動(dòng)重啟裝置，其用于在燃料切斷后運(yùn)轉(zhuǎn)恢復(fù)時(shí)開始再次驅(qū)動(dòng)所述可變氣門驅(qū)動(dòng)設(shè)備(34、38)使得留在所確定出的重新工作的氣缸內(nèi)的燃燒廢氣在運(yùn)轉(zhuǎn)恢復(fù)后在所述重新工作的氣缸內(nèi)執(zhí)行第一進(jìn)氣沖程前排入排氣通路(18)；以及燃料噴射重啟裝置，其用于在所述重新工作的氣缸內(nèi)重啟燃料噴射使得在所述重新工作的氣缸恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)后在所述第一進(jìn)氣沖程期間吸入所述重新工作的氣缸的新鮮空氣能夠被燃燒。
2. 如權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)(10)的控制設(shè)備，其中所述 重新工作的氣釭確定裝置包括推薦的重新工作的氣釭確定裝置，其用于基于在所述燃料切斷期間所述可變氣門驅(qū)動(dòng)設(shè)備(34、 38)的所述停止位置確定推薦的重新工作的氣缸。
3. 如權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)(10)的控制設(shè)備，其中所述 可變氣門驅(qū)動(dòng)設(shè)備(34、 38 )由驅(qū)動(dòng)所述進(jìn)氣門(32 )和所述排氣門(36) 至少之一的電磁驅(qū)動(dòng)閥形成。
4. 如權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)(10)的控制設(shè)備，其中所述 可變氣門驅(qū)動(dòng)設(shè)備(34、 38 )具有至少一個(gè)以旋轉(zhuǎn)方式驅(qū)動(dòng)凸輪軸(52、 54)的電動(dòng)馬達(dá)(60、 68)，并且所述重新工作的氣釭確定裝置包括推 薦的重新工作的氣釭確定裝置，其用于在燃料切斷后運(yùn)轉(zhuǎn)恢復(fù)時(shí)當(dāng)所述 氣缸的氣門開始被再次驅(qū)動(dòng)時(shí)所述電動(dòng)馬達(dá)(60、 68)僅正向旋轉(zhuǎn)的條 件下基于所述凸輪軸(52、 54)的停止位置將首先執(zhí)行進(jìn)氣沖程的氣釭 確定為推薦的重新工作的氣釭。
5.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)(10)的控制設(shè)備，其中所述 可變氣門驅(qū)動(dòng)設(shè)備(34、 38 )具有至少一個(gè)以旋轉(zhuǎn)方式驅(qū)動(dòng)凸輪軸(52、 54)的電動(dòng)馬達(dá)(60、 68)，并且所述重新工作的氣釭確定裝置包括i) 推薦的重新工作的氣釭確定裝置，其用于在燃料切斷后運(yùn)轉(zhuǎn)恢復(fù)時(shí)當(dāng)所 述氣釭的氣門開始被再次驅(qū)動(dòng)時(shí)所述電動(dòng)馬達(dá)(60、 68)僅正向旋轉(zhuǎn)的 條件下基于所述凸輪軸(52、 54)的停止位置將首先執(zhí)行進(jìn)氣沖程的氣 缸確定為推薦的重新工作的氣釭；ii)可重新工作的氣釭確定裝置，其述電動(dòng)馬達(dá)(60、 68)被允許反向旋轉(zhuǎn)時(shí)基于所述凸輪軸(52、 54)的 所述停止位置將首先執(zhí)行進(jìn)氣沖程的氣釭確定為可重新工作的氣缸；以 及iii)最終確定裝置，其用于從所述推薦的重新工作的氣缸和所述可重 新工作的氣缸中確定一個(gè)氣釭作為所述重新工作的氣釭。
6.如權(quán)利要求5所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)(10)的控制設(shè)備，其中所述 最終確定裝置將所述推薦的重新工作的氣缸優(yōu)先于所述可重新工作的 氣缸確定為所述重新工作的氣缸。
7.如權(quán)利要求6所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)(10)的控制設(shè)備，其中所述 最終確定裝置在燃料切斷后應(yīng)該快速恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)的預(yù)定情形下基于所述 曲柄角從所述推薦的重新工作的氣缸和所述可重新工作的氣缸中確定 能夠首先重啟燃燒的氣釭為所述重新工作的氣釭，并且在非所述預(yù)定情 形的情形下不論所述曲柄角如何都確定所述推薦的重新工作的氣缸為 所述重新工作的氣釭。
8.如權(quán)利要求7所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)(10)的控制詔:備，其中所述 預(yù)定情形包括以下情形中的至少一種由于發(fā)動(dòng)M度等于或小于預(yù)定 的重新工作速度而引起的自然重新工作的情況下發(fā)動(dòng)機(jī)速度的減小等 于或大于預(yù)定值的情形，以及由于輸出加速請(qǐng)求而引起的受迫重新工作 的情況下所需的加速度等于或大于預(yù)定值的情形。
9. 如權(quán)利要求5至8中任一項(xiàng)所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)(10 )的控制設(shè) 備，進(jìn)一步包括最快的可重新工作的氣釭確定裝置，其用于基于所述曲柄角從所述 推薦的重新工作的氣缸和所述可重新工作的氣缸中確定能夠首先重啟 燃燒的最快的可重新工作的氣釭；以及旋轉(zhuǎn)方向確定裝置，其用于確定在將所述最快的可重新工作的氣釭 作為所述重新工作的氣缸的情況下在燃料切斷后運(yùn)轉(zhuǎn)恢復(fù)時(shí)所述馬達(dá) (60、 68)開始被再次驅(qū)動(dòng)時(shí)的旋轉(zhuǎn)方向。
10. 如權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)(10 )的控制設(shè) 備，進(jìn)一步包括氣門重疊縮短裝置，其用于在燃料切斷后運(yùn)轉(zhuǎn)恢復(fù)時(shí)使氣門重疊期 與正常情況相比縮短，其中同一氣釭的所述排氣門(36)和所述進(jìn)氣門 (32)在所述氣門重疊期期間都打開。
11. 如權(quán)利要求10所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)(10)的控制設(shè)備，其中所 述氣門重疊縮短裝置消除所述氣門重疊期。
12.如權(quán)利要求10或11所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)(10 )的控制設(shè)備，其 中所述氣門重疊縮短裝置在燃料切斷后運(yùn)轉(zhuǎn)恢復(fù)后當(dāng)被執(zhí)行以校正扭 矩的點(diǎn)火正時(shí)控制結(jié)束時(shí)取消所述氣門重疊期的縮短。
13.如權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)(10)的控制設(shè)備，其中所述最快的可重新工作的氣釭確定裝置在曲軸旋轉(zhuǎn)一周期間 基于所述曲柄角反復(fù)確定能夠首先重啟燃燒的最快的可重新工作的氣 缸，并且所述重新工作的氣釭確定裝置包括所述最快的可重新工作的氣 缸確定裝置以及用于將在輸出重新工作指令時(shí)由所述最快的可重新工 作的氣缸確定裝置所確定的氣釭設(shè)定為所述重新工作的氣釭的裝置。
14.如權(quán)利要求1至13中任一項(xiàng)所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)(10)的控制 設(shè)備，其中在所述燃料切斷期間所述氣門停止裝置停止驅(qū)動(dòng)所述可變氣 門驅(qū)動(dòng)設(shè)備(34、 38)使得每個(gè)氣缸中的所述進(jìn)氣門(32)保持關(guān)閉并 且沒(méi)有新鮮空氣留在任何氣缸內(nèi)。
15. 如權(quán)利要求1至14中任一項(xiàng)所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)(10)的控制 設(shè)備，其中在所述燃料切斷期間所述氣門停止裝置停止驅(qū)動(dòng)所述可變氣 門驅(qū)動(dòng)設(shè)備(34、 38)，使得通過(guò)在活塞(12)總是以相反方向移動(dòng)的 至少一對(duì)氣缸內(nèi)使所述進(jìn)氣門(32)保持關(guān)閉并使所述排氣門(36)保 持打開，燃燒廢氣通過(guò)所述排氣通路(18)在該對(duì)氣缸之間流通。
16. 如權(quán)利要求15所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)(10)的控制設(shè)備，其中該 對(duì)氣^f艮據(jù)所述燃料切斷的開始正時(shí)而改變。
17. 如權(quán)利要求1至16中任一項(xiàng)所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)(10)的控制 設(shè)備，其中所述重新工作的氣缸確定裝置從所述排氣門(36)在所述燃 料切斷期間保持打開的氣釭中確定一個(gè)氣釭為所述重新工作的氣缸。
18. —種內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)(10)的控制方法，所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)包括可 變氣門驅(qū)動(dòng)設(shè)備(34、 38)，其選擇性地驅(qū)動(dòng)和停止具有多個(gè)氣缸的所 述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣門(32)和排氣門(36);燃料切斷裝置(40)，其 用于在燃料切斷執(zhí)行M得到滿足時(shí)在所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)(10 )內(nèi)執(zhí)行燃 料切斷；以及氣門停止裝置，其用于停止所述可變氣門驅(qū)動(dòng)i殳備(34、 38)使得每個(gè)氣缸內(nèi)的所述進(jìn)氣門(32)和所述排氣門(36)至少之一 在所述燃料切斷期間保持關(guān)閉，所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的控制方法包括以下步驟基于所述可變氣門驅(qū)動(dòng)設(shè)備(34、 38)的停止位置和曲柄角至少之 一確定在燃料切斷后運(yùn)轉(zhuǎn)恢復(fù)時(shí)首先重啟燃料噴射的重新工作的氣釭；在燃料切斷后運(yùn)轉(zhuǎn)恢復(fù)時(shí)開始再次驅(qū)動(dòng)所述可變氣門驅(qū)動(dòng)設(shè)備 (34、 38)使得留在所確定出的重新工作的氣缸內(nèi)的燃燒廢氣在運(yùn)轉(zhuǎn)恢 復(fù)后在所述重新工作的氣缸內(nèi)執(zhí)行第一進(jìn)氣沖程前排入排氣通路(18); 以及在所述重新工作的氣缸內(nèi)重啟燃料噴射使得在所述重新工作的氣 缸恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)后在所述第 一進(jìn)氣沖程期間吸入所述重新工作的氣缸的新 鮮空氣能夠，燒。
19.如權(quán)利要求18所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)(10)的控制方法，其中基 于所述燃料切斷期間所述可變氣門驅(qū)動(dòng)設(shè)備(34、 38)的所述停止位置 確定推薦的重新工作的氣缸。
20.如權(quán)利要求18所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)(10)的控制方法，其中所 述可變氣門驅(qū)動(dòng)設(shè)備(34、 38 )具有至少一個(gè)以旋轉(zhuǎn)方式驅(qū)動(dòng)凸輪軸(52、 54)的電動(dòng)馬達(dá)(60、 68)，并且在燃料切斷后運(yùn)轉(zhuǎn)恢復(fù)時(shí)當(dāng)所述氣釭 的氣門開始被再次驅(qū)動(dòng)時(shí)所述電動(dòng)馬達(dá)(60、 68)僅正向旋轉(zhuǎn)的條件下 基于所述凸輪軸(52、 54)的停止位置將首先執(zhí)行進(jìn)氣沖程的氣釭確定 為推薦的重新工作的氣缸。
21.如權(quán)利要求18所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)(10)的控制方法，其中所 述可變氣門驅(qū)動(dòng)設(shè)備(34、38 )具有至少一個(gè)以旋轉(zhuǎn)方式驅(qū)動(dòng)凸輪軸(52、 54)的電動(dòng)馬達(dá)(60、 68);在燃料切斷后運(yùn)轉(zhuǎn)恢復(fù)時(shí)當(dāng)所述氣釭的氣 門開始被再次驅(qū)動(dòng)時(shí)所述電動(dòng)馬達(dá)(60、 68 )僅正向旋轉(zhuǎn)的條件下基于 所述凸輪軸(52、 54)的停止位置將首先執(zhí)行進(jìn)氣沖程的氣缸確定為推 薦的重新工作的氣缸；在燃料切斷后運(yùn)轉(zhuǎn)恢復(fù)時(shí)當(dāng)所述氣釭的氣門開始 被再次驅(qū)動(dòng)時(shí)所述電動(dòng)馬達(dá)(60、 68)被允許反向旋轉(zhuǎn)時(shí)基于所述凸輪軸(52、 54)的所述停止位置將首先執(zhí)行進(jìn)氣沖程的氣缸確定為可重新 工作的氣釭；并JL^所述推薦的重新工作的氣缸和所述可重新工作的氣 缸中確定一個(gè)氣釭為所述重新工作的氣釭。
22. 如權(quán)利要求21所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)(10)的控制方法，其中將 所述推薦的重新工作的氣缸優(yōu)先于所述可重新工作的氣缸確定為所述 重新工作的氣釭。
23. 如權(quán)利要求22所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)(10)的控制方法，其中在 燃料切斷后應(yīng)該快速恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)的預(yù)定情形下基于所述曲柄角從所述推 薦的重新工作的氣缸和所述可重新工作的氣缸中確定能夠首先重啟燃 燒的氣缸為所述重新工作的氣釭，并且在非所述預(yù)定情形的情形下不論 所述曲柄角如何都確定所述推薦的重新工作的氣缸為所述重新工作的 氣缸。
24. 如權(quán)利要求23所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)(10)的控制方法，其中所 述預(yù)定情形包括以下情形中的至少一種由于發(fā)動(dòng)fel;變等于或小于預(yù) 定的重新工作速度而引起的自然重新工作的情況下發(fā)動(dòng)機(jī)速度的減少 等于或大于預(yù)定值的情形，以及由于輸出加速請(qǐng)求而引起的受迫重新工 作的情況下所需的加速度等于或大于預(yù)定值的情形。
25. 如權(quán)利要求21至24中任一項(xiàng)所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)(10 )的控制 方法，進(jìn)一步包括以下步驟基于所述曲柄角從所述推薦的重新工作的氣缸和所述可重新工作 的氣缸中確定能夠首先重啟燃燒的最快的可重新工作的氣缸；以及確定在將所述最快的可重新工作的氣缸作為所述重新工作的氣缸 的情況下在燃料切斷后運(yùn)轉(zhuǎn)恢復(fù)時(shí)所述馬達(dá)(60、 68)開始^L再次驅(qū)動(dòng) 時(shí)的旋轉(zhuǎn)方向。
26. 如權(quán)利要求18至25中任一項(xiàng)所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)(10 )的控制 方法，進(jìn)一步包括以下步驟在燃料切斷后運(yùn)轉(zhuǎn)恢復(fù)時(shí)使氣門重疊期與正常情況相比縮短，其中 同一氣釭的所述排氣門(36)和所述進(jìn)氣門(32)在所述氣門重疊期期 間都打開。
27. 如權(quán)利要求26所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)(10)的控制方法，其中所 述氣門重疊期被消除。
28.如權(quán)利要求26或27所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)(10 )的控制方法，其 中在燃料切斷后運(yùn)轉(zhuǎn)恢復(fù)后當(dāng)被執(zhí)行以校正扭矩的點(diǎn)火正時(shí)控制結(jié)束 時(shí)所述氣門重疊期的縮短祐^取消。
29.如權(quán)利要求18至28中任一項(xiàng)所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)(10 )的控制 方法，其中在曲軸旋轉(zhuǎn)一周期間基于所述曲柄角反復(fù)確定能夠首先重啟 燃燒的最快的可重新工作的氣缸，并且將在輸出重新工作指令時(shí)確定為 所述最快的可重新工作的氣釭的氣釭設(shè)定為所述重新工作的氣釭。
30.如權(quán)利要求18至29中任一項(xiàng)所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)(10 )的控制 方法，其中在所述燃料切斷期間所述可變氣門驅(qū)動(dòng)設(shè)備(34、 38)停止 被驅(qū)動(dòng)使得每個(gè)氣釭內(nèi)的所述進(jìn)氣門(32)保持關(guān)閉并且沒(méi)有新鮮空氣 留在任何氣釭內(nèi)。
31.如權(quán)利要求18至30中任一項(xiàng)所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)(10 )的控制 方法，其中在所述燃料切斷期間所述可變氣門驅(qū)動(dòng)i殳備(34、 38)停止 被驅(qū)動(dòng)，使得通過(guò)在活塞(12)總是以相反方向移動(dòng)的至少一對(duì)氣缸內(nèi) 使所述進(jìn)氣門(32)保持關(guān)閉并使所述排氣門(36)保持打開，燃燒廢 氣通過(guò)所述排氣通路(18 )在該對(duì)氣缸之間流通。
32.如權(quán)利要求31所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)(10)的控制方法，其中該 對(duì)氣^t艮據(jù)所述燃料切斷的開始正時(shí)而改變。
33.如權(quán)利要求18至32中任一項(xiàng)所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)(10 )的控制 方法，其中從所述排氣門(36)在所述燃料切斷期間保持打開的氣缸中 確定一個(gè)氣釭為所述重新工作的氣釭。
34. —種內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的控制設(shè)備，包括可變氣門驅(qū)動(dòng)設(shè)備，其選擇性地驅(qū)動(dòng)和停止具有多個(gè)氣釭的所述內(nèi) 燃發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣門和排氣門；燃料切斷設(shè)備，其在燃料切斷執(zhí)行條件得到滿足時(shí)在所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng) 機(jī)內(nèi)執(zhí)行燃^7斷；氣門停止設(shè)備，其停止所述可變氣門驅(qū)動(dòng)i殳^f吏得在所述燃料切斷 期間每個(gè)氣缸內(nèi)的所述進(jìn)氣門和所述排氣門至少之一保持關(guān)閉；重新工作的氣缸確定設(shè)備，其基于所述可變氣門驅(qū)動(dòng)設(shè)備的停止位 置和曲柄角至少之一確定在燃料切斷后運(yùn)轉(zhuǎn)恢復(fù)時(shí)首先重啟燃料噴射 的重新工作的氣釭；氣門驅(qū)動(dòng)重啟i史備，其在燃料切斷后運(yùn)轉(zhuǎn)恢復(fù)時(shí)開始再次驅(qū)動(dòng)所述 可變氣門驅(qū)動(dòng)設(shè)^H"吏得留在所確定出的重新工作的氣缸內(nèi)的燃燒廢氣 在運(yùn)轉(zhuǎn)恢復(fù)后在所述重新工作的氣缸內(nèi)執(zhí)行第 一進(jìn)氣沖程前排入排氣 通路；以及燃料噴射重啟設(shè)備，其在所述重新工作的氣缸內(nèi)重啟燃料噴射使得 在所述重新工作的氣缸恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)后在所述第 一進(jìn)氣沖程期間吸入所述 重新工作的氣缸的新鮮空氣能夠被燃燒。
全文摘要
燃料切斷期間，基于進(jìn)氣門和排氣門的停止位置確定推薦的重新工作的氣缸和可重新工作的氣缸(步驟104)。然后基于曲柄角從所述推薦的重新工作的氣缸和所述可重新工作的氣缸中確定最快的可重新工作的氣缸(步驟108)。此外，還確定出當(dāng)使所述最快的可重新工作的氣缸成為重新工作的氣缸時(shí)馬達(dá)在可變氣門驅(qū)動(dòng)設(shè)備開始被再次驅(qū)動(dòng)時(shí)的旋轉(zhuǎn)方向。當(dāng)重新工作指令輸出時(shí)，在情形要求快速重新工作時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)從所述最快的可重新工作的氣缸恢復(fù)(步驟124)。當(dāng)情形不要求快速重新工作時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)從所述推薦的重新工作的氣缸恢復(fù)(步驟118)。
文檔編號(hào)F02D41/36GK101379283SQ200780004997
公開日2009年3月4日 申請(qǐng)日期2007年2月7日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月10日
發(fā)明者木戶岡昭夫, 江崎修一, 錦織貴志 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社