專(zhuān)利名稱(chēng)：用于發(fā)動(dòng)機(jī)的氣門(mén)致動(dòng)控制裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)的氣門(mén)致動(dòng)控制裝置和方法，該發(fā)動(dòng)機(jī)配備有改變進(jìn)氣門(mén)的工作角度的可變工作角度控制機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
諸如車(chē)輛發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)配備有改變進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén)的氣門(mén)特性的可變氣門(mén)機(jī)構(gòu)。在當(dāng)前提出的可變氣門(mén)機(jī)構(gòu)中，存在改變進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén)的氣門(mén)升程和工作角度的可變氣門(mén)升程和工作角度控制機(jī)構(gòu)。
日本早期公開(kāi)專(zhuān)利申請(qǐng)No.2002-89303和No.2002-61522每個(gè)都公開(kāi)了一種氣門(mén)致動(dòng)控制裝置，其就在發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)之前將進(jìn)氣門(mén)的氣門(mén)致動(dòng)預(yù)設(shè)成適合于確保發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)特性，由此為下一次發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)做好準(zhǔn)備。如圖8所示，就在發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)之前，即在命令發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)之后，日本早期公開(kāi)專(zhuān)利申請(qǐng)No.2002-89303和No.2002-61522中公開(kāi)的氣門(mén)致動(dòng)控制裝置與發(fā)動(dòng)機(jī)怠速期間相比減小進(jìn)氣門(mén)的氣門(mén)升程和工作角度θ，并且使工作角度的中心φ提前。如果工作角度θ被減小并且工作角度中心φ被提前，則進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉時(shí)間IVC被提前為遠(yuǎn)在下止點(diǎn)BDC之前，并且氣缸中的空氣壓縮比減小，使得在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)期間發(fā)生減壓。此外，如果當(dāng)進(jìn)氣門(mén)打開(kāi)時(shí)的氣門(mén)打開(kāi)面積被減小并且升程被減小，則進(jìn)入氣缸的氣流速度增大，由此增強(qiáng)了在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)期間氣缸中的氣流。
減壓和增強(qiáng)的氣缸氣流對(duì)提高發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)特性確實(shí)是有利的。但是，對(duì)進(jìn)氣門(mén)的氣門(mén)致動(dòng)的上述設(shè)置并非總是能根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)條件確保恰當(dāng)?shù)陌l(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)特性。
例如，在發(fā)動(dòng)機(jī)部件遭遇高摩擦的超冷起動(dòng)期間，比怠速的工作角度小的工作角度θ可能導(dǎo)致進(jìn)氣不足，使得不可能產(chǎn)生足夠的轉(zhuǎn)矩來(lái)克服增大的摩擦。另一方面，增強(qiáng)氣缸中氣流的企圖將使得來(lái)自空氣和進(jìn)氣門(mén)等之間的摩擦的熱增大被抽入氣缸中的空氣的壓縮末期溫度(在上止點(diǎn)處的溫度)，這增大了在熱起動(dòng)期間爆震的可能性。因此，就在發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)之前減小進(jìn)氣門(mén)的升程和工作角度θ并不總是確保恰當(dāng)?shù)陌l(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)特性。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供提高發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)特性的氣門(mén)致動(dòng)控制裝置和方法。
為了實(shí)現(xiàn)上述和其他目的并根據(jù)本發(fā)明的目的，提供了一種氣門(mén)致動(dòng)控制裝置，應(yīng)用到配備有改變進(jìn)氣門(mén)的工作角度的可變工作角度控制機(jī)構(gòu)的發(fā)動(dòng)機(jī)。在命令所述發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)后，所述氣門(mén)致動(dòng)控制裝置控制所述可變工作角度控制機(jī)構(gòu)增大所述進(jìn)氣門(mén)的所述工作角度來(lái)為所述發(fā)動(dòng)機(jī)的重新起動(dòng)做好準(zhǔn)備。
本發(fā)明提供了另一種氣門(mén)致動(dòng)控制裝置，應(yīng)用到配備有改變進(jìn)氣門(mén)的工作角度的可變工作角度控制機(jī)構(gòu)的發(fā)動(dòng)機(jī)。在命令所述發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)后，所述氣門(mén)致動(dòng)控制裝置控制所述可變工作角度控制機(jī)構(gòu)增大所述進(jìn)氣門(mén)的所述工作角度來(lái)為所述發(fā)動(dòng)機(jī)的重新起動(dòng)做好準(zhǔn)備，并且根據(jù)是否滿(mǎn)足所述發(fā)動(dòng)機(jī)的停機(jī)要求立改變所述增大的工作角度。
本發(fā)明還提供了一種發(fā)動(dòng)機(jī)，其具有改變進(jìn)氣門(mén)的工作角度的可變工作角度控制機(jī)構(gòu)和氣門(mén)致動(dòng)控制裝置。在命令所述發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)后，所述氣門(mén)致動(dòng)控制裝置控制所述可變工作角度控制機(jī)構(gòu)增大所述進(jìn)氣門(mén)的所述工作角度來(lái)為所述發(fā)動(dòng)機(jī)的重新起動(dòng)做好準(zhǔn)備。
本發(fā)明提供了另一種發(fā)動(dòng)機(jī)，其具有改變進(jìn)氣門(mén)的工作角度的可變工作角度控制機(jī)構(gòu)和氣門(mén)致動(dòng)控制裝置。在命令所述發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)后，所述氣門(mén)致動(dòng)控制裝置控制所述可變工作角度控制機(jī)構(gòu)增大所述進(jìn)氣門(mén)的所述工作角度來(lái)為所述發(fā)動(dòng)機(jī)的重新起動(dòng)做好準(zhǔn)備，并且根據(jù)是否滿(mǎn)足所述發(fā)動(dòng)機(jī)的停機(jī)要求來(lái)改變所述增大的工作角度。
此外，本發(fā)明提供了一種氣門(mén)致動(dòng)控制方法，應(yīng)用到配備有改變進(jìn)氣門(mén)的工作角度的可變工作角度控制機(jī)構(gòu)的發(fā)動(dòng)機(jī)。所述方法包括在命令所述發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)后，控制所述可變工作角度控制機(jī)構(gòu)增大所述進(jìn)氣門(mén)的所述工作角度來(lái)為所述發(fā)動(dòng)機(jī)的重新起動(dòng)做好準(zhǔn)備。
本發(fā)明提供了另一種氣門(mén)致動(dòng)控制方法，應(yīng)用到配備有改變進(jìn)氣門(mén)的工作角度的可變工作角度控制機(jī)構(gòu)的發(fā)動(dòng)機(jī)。所述方法包括在命令所述發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)后，控制所述可變工作角度控制機(jī)構(gòu)增大所述進(jìn)氣門(mén)的所述工作角度來(lái)為所述發(fā)動(dòng)機(jī)的重新起動(dòng)做好準(zhǔn)備；并且根據(jù)是否滿(mǎn)足所述發(fā)動(dòng)機(jī)的停機(jī)要求來(lái)改變所述增大的工作角度。
通過(guò)結(jié)合以示例方式圖示本發(fā)明原理的附圖，從下面的說(shuō)明本發(fā)明的其他方面和優(yōu)點(diǎn)將變得清楚。


通過(guò)結(jié)合附圖參考對(duì)當(dāng)前優(yōu)選實(shí)施例的以下說(shuō)明，可以最好地理解本發(fā)明及其目的和優(yōu)點(diǎn)，附圖中圖1是示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的示意圖；圖2(a)是示出在可變相位機(jī)構(gòu)中氣門(mén)致動(dòng)的變化的曲線圖；圖2(b)是示出在可變工作角度控制機(jī)構(gòu)中氣門(mén)致動(dòng)的變化的曲線圖；圖3是概述自動(dòng)停機(jī)/重新起動(dòng)控制的示圖；圖4是在發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)時(shí)段期間工作角度設(shè)置處理的流程圖；圖5(a)是示出在由自動(dòng)停機(jī)/重新起動(dòng)控制所做的手動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)后進(jìn)氣門(mén)的工作角度的設(shè)置的示圖；圖5(b)是示出在由自動(dòng)停機(jī)/重新起動(dòng)控制所做的自動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)后進(jìn)氣門(mén)的工作角度的設(shè)置的示圖；圖6是示出在點(diǎn)火開(kāi)關(guān)被斷開(kāi)情況下的控制的時(shí)序圖；圖7是示出在發(fā)動(dòng)機(jī)被自動(dòng)停機(jī)的情況下的控制的時(shí)序圖；和圖8是示出在現(xiàn)有技術(shù)氣門(mén)致動(dòng)控制裝置情況下，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)時(shí)進(jìn)氣門(mén)的氣門(mén)致動(dòng)設(shè)置的示圖。
具體實(shí)施例方式
下面將參照附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。
如圖1所示，發(fā)動(dòng)機(jī)10包括進(jìn)氣通道11、燃燒室12和排氣通道13。安裝在進(jìn)氣通道11中的有空氣流量計(jì)14，其檢測(cè)進(jìn)氣通道11中的空氣流率；和節(jié)氣門(mén)15，其通過(guò)改變進(jìn)氣通道11的流通面積來(lái)改變空氣流率。進(jìn)氣通道11通過(guò)進(jìn)氣門(mén)16連接到燃燒室12。燃燒室12通過(guò)排氣門(mén)17連接到排氣通道13。進(jìn)氣門(mén)16和排氣門(mén)17依照發(fā)動(dòng)機(jī)10的旋轉(zhuǎn)而被驅(qū)動(dòng)。進(jìn)氣門(mén)16打開(kāi)和關(guān)閉到燃燒室12的進(jìn)氣通道11，而排氣門(mén)17打開(kāi)和關(guān)閉到燃燒室12的排氣通道13。
進(jìn)氣門(mén)16的氣門(mén)操縱系統(tǒng)具有可變相位機(jī)構(gòu)18和可變工作角度控制機(jī)構(gòu)19。可變相位機(jī)構(gòu)18如圖2(a)所示地連續(xù)改變進(jìn)氣門(mén)16的工作角度中心φ。此發(fā)動(dòng)機(jī)10中采用的可變相位機(jī)構(gòu)18通過(guò)改變凸輪軸相對(duì)于曲軸的旋轉(zhuǎn)相位來(lái)改變工作角度中心φ。可變工作角度控制機(jī)構(gòu)19如圖2(b)所示地連續(xù)改變進(jìn)氣門(mén)16的工作角度θ。可變工作角度控制機(jī)構(gòu)19根據(jù)工作角度θ的增大而增大進(jìn)氣門(mén)16的升程，并根據(jù)工作角度θ的減小而減小進(jìn)氣門(mén)16的升程。進(jìn)氣門(mén)16的工作角度是進(jìn)氣門(mén)保持打開(kāi)的度數(shù)。
可變相位機(jī)構(gòu)18和可變工作角度控制機(jī)構(gòu)19兩者都由液壓驅(qū)動(dòng)。從通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)10的曲軸旋轉(zhuǎn)而驅(qū)動(dòng)的油泵供應(yīng)液壓動(dòng)力。
對(duì)如上配置的發(fā)動(dòng)機(jī)10的各種控制由電子控制器20執(zhí)行。電子控制器20配備有運(yùn)行各種運(yùn)算處理來(lái)控制發(fā)動(dòng)機(jī)10的中央處理單元(CPU)；存儲(chǔ)控制程序和數(shù)據(jù)的只讀存儲(chǔ)器(ROM)；記錄來(lái)自CPU的運(yùn)算結(jié)果和來(lái)自傳感器的數(shù)據(jù)的隨機(jī)訪問(wèn)存儲(chǔ)器；和用于與外部設(shè)備交換數(shù)據(jù)的輸入輸出端口。
電子控制器20的輸入端口與空氣流量計(jì)14、節(jié)氣門(mén)傳感器21、氣門(mén)正時(shí)傳感器22(VT傳感器22)和氣門(mén)升程傳感器23(VL傳感器23)相連接。節(jié)氣門(mén)傳感器21檢測(cè)節(jié)氣門(mén)15的開(kāi)度(節(jié)氣門(mén)開(kāi)度Ta)。VT傳感器22檢測(cè)進(jìn)氣門(mén)16的當(dāng)前工作角度中心φ。VL傳感器23檢測(cè)進(jìn)氣門(mén)16的當(dāng)前工作角度θ。電子控制器20的輸入端口與檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)10的工作狀況和車(chē)輛的驅(qū)動(dòng)狀況的各種傳感器相連接。
電子控制器20的輸出端口與用于控制器發(fā)動(dòng)機(jī)10以及進(jìn)氣門(mén)15、可變相位機(jī)構(gòu)18和可變工作角度控制機(jī)構(gòu)19的各種致動(dòng)器相連接。電子控制器20基于各個(gè)傳感器產(chǎn)生的檢測(cè)結(jié)果來(lái)控制致動(dòng)器，并由此執(zhí)行對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)10的各種控制。
例如，如下執(zhí)行進(jìn)氣門(mén)16的氣門(mén)致動(dòng)控制。首先，電子控制器20基于由傳感器檢測(cè)到的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和加速踏板的下壓量，來(lái)計(jì)算對(duì)于當(dāng)前工作狀態(tài)合適的進(jìn)氣門(mén)16的工作角度中心φ和工作角度θ的目標(biāo)值。電子控制器20對(duì)可變相位機(jī)構(gòu)18和可變工作角度控制機(jī)構(gòu)19進(jìn)行反饋控制，使得進(jìn)氣門(mén)16由VT傳感器22和VL傳感器23檢測(cè)到當(dāng)前工作角度中心φ和工作角度θ接近所計(jì)算的各自的目標(biāo)值。這使得可以根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的當(dāng)前工作狀態(tài)獲得進(jìn)氣門(mén)16的最優(yōu)氣門(mén)致動(dòng)。
如果進(jìn)氣門(mén)16的工作角度θ和升程被可變工作角度控制機(jī)構(gòu)19改變，那么引入燃燒室12的空氣的體積(進(jìn)氣量Ga)也被改變。為了處理此情況，電子控制器20在控制工作角度θ的同時(shí)控制節(jié)氣門(mén)15的開(kāi)度。這確保了所需要的進(jìn)氣量Ga，而無(wú)論由可變工作角度控制機(jī)構(gòu)19對(duì)進(jìn)氣門(mén)16的工作角度θ和升程所做的變化如何。
如果在等待交通燈改變時(shí)怠速持續(xù)了相對(duì)較長(zhǎng)的時(shí)間段，則執(zhí)行自動(dòng)停機(jī)/重新起動(dòng)控制，即“自動(dòng)怠速停止控制”，其包括自動(dòng)地停止發(fā)動(dòng)機(jī)10、在停機(jī)狀態(tài)下等待、和響應(yīng)于駕駛員起動(dòng)車(chē)輛的動(dòng)作而重新起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。自動(dòng)停機(jī)/重新起動(dòng)控制由電子控制器20執(zhí)行，并且下面將參照?qǐng)D3來(lái)概述。
當(dāng)駕駛員接通點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，使得電子控制器20被啟動(dòng)時(shí)，電子控制器20將控制模式設(shè)置為表示正常發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)狀態(tài)的模式0。在模式0中，如果駕駛員將點(diǎn)火開(kāi)關(guān)設(shè)置到啟動(dòng)位置，則發(fā)動(dòng)機(jī)10開(kāi)始被帶動(dòng)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)10被成功起動(dòng)時(shí)，電子控制器20的控制模式切換到模式1，其表示正常發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)。
如果在模式1中發(fā)動(dòng)機(jī)10的正常工作期間點(diǎn)火開(kāi)關(guān)被斷開(kāi)，則電子控制器20執(zhí)行正常發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)處理來(lái)停止發(fā)動(dòng)機(jī)10并且切換到模式0。在執(zhí)行必要的停機(jī)處理后，電子控制器20切斷到其自身的動(dòng)力。
另一方面，如果在模式1中正常發(fā)動(dòng)機(jī)工作期間滿(mǎn)足發(fā)動(dòng)機(jī)10的自動(dòng)停機(jī)要求，則電子控制器20切換到模式2，在模式2中其執(zhí)行發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)處理來(lái)自動(dòng)地停止發(fā)動(dòng)機(jī)10。對(duì)于本實(shí)施例的發(fā)動(dòng)機(jī)10，如果滿(mǎn)足例如全部以下條件(a1)至(a6)，則滿(mǎn)足自動(dòng)停機(jī)要求。
(a1)加速踏板的下壓量為0。
(a2)車(chē)速等于或小于預(yù)定速度。
(a3)制動(dòng)踏板被踩下。
(a4)冷卻劑溫度等于或者高于預(yù)定溫度Ta并且發(fā)動(dòng)機(jī)10已經(jīng)被暖機(jī)。
(a5)自動(dòng)變速器的工作油溫度等于或者高于預(yù)定溫度。
(a6)車(chē)用蓄電池電平等于或者高于預(yù)定值。
當(dāng)控制模式切換到模式2時(shí)，電子控制器20停止燃油供應(yīng)，并由此停止發(fā)動(dòng)機(jī)10。當(dāng)確認(rèn)發(fā)動(dòng)機(jī)10已經(jīng)完全停機(jī)時(shí)，電子控制器20的控制模式切換到模式3，其表示由自動(dòng)停機(jī)/重新起動(dòng)控制所產(chǎn)生的發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)狀態(tài)。
在模式3中，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)10處于等待并且在停機(jī)狀態(tài)中時(shí)，如果滿(mǎn)足發(fā)動(dòng)機(jī)10的重新起動(dòng)要求，則電子控制器20切換到模式4，在模式4中其執(zhí)行重新起動(dòng)處理以自動(dòng)地重新起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)10。對(duì)于本實(shí)施例的發(fā)動(dòng)機(jī)10，例如如果滿(mǎn)足以下條件(b1)至(b4)中的任何一項(xiàng)時(shí)，則滿(mǎn)足重新起動(dòng)要求。
(b1)制動(dòng)踏板被松開(kāi)。
(b2)加速踏板被踩下。
(b3)從P(停車(chē))或N(空檔)檔位換檔到其他檔位。
(b4)車(chē)用蓄電池電平低于預(yù)定值。
當(dāng)控制模式切換到模式4時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)10被重新起動(dòng)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)10被成功地重新起動(dòng)時(shí)，電子控制器20的控制模式切換到模式1。
在模式3中，即在由自動(dòng)停機(jī)/重新起動(dòng)控制產(chǎn)生的發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)狀態(tài)中，如果由于點(diǎn)火開(kāi)關(guān)的斷開(kāi)或系統(tǒng)的異常而在模式4中發(fā)動(dòng)機(jī)10的重新起動(dòng)期間發(fā)生故障，則電子控制器20強(qiáng)制地切換到模式0。在該情況下，僅僅在駕駛員直接操作點(diǎn)火開(kāi)關(guān)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)10才被重新起動(dòng)。也就是說(shuō)，發(fā)動(dòng)機(jī)10不自動(dòng)地重新起動(dòng)。
(發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)時(shí)工作角度設(shè)置處理)對(duì)于本實(shí)施例的發(fā)動(dòng)機(jī)10，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)10停機(jī)時(shí)，進(jìn)氣門(mén)16的工作角度θ在為發(fā)動(dòng)機(jī)10的下一次重新起動(dòng)進(jìn)行的準(zhǔn)備中被設(shè)置為最優(yōu)值。下面將參照?qǐng)D4至7說(shuō)明停機(jī)時(shí)工作角度設(shè)置處理的細(xì)節(jié)。
本實(shí)施例的發(fā)動(dòng)機(jī)10可以以?xún)煞N方式被停機(jī)通過(guò)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)的熄火而進(jìn)行的手動(dòng)停機(jī)，和通過(guò)自動(dòng)停機(jī)/重新起動(dòng)控制進(jìn)行的自動(dòng)停機(jī)。在自動(dòng)停機(jī)(在相對(duì)較短的時(shí)間內(nèi)接著重新起動(dòng))的情況下，該重新起動(dòng)是發(fā)動(dòng)機(jī)10在足夠熱的狀態(tài)下被重新起動(dòng)的熱起動(dòng)。另一方面，在手動(dòng)停機(jī)(其通過(guò)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)的熄火而進(jìn)行)情況下，需要允許熱起動(dòng)和冷起動(dòng)兩者，因?yàn)殡y以預(yù)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)被起動(dòng)的情況。
因此，根據(jù)本實(shí)施例，在基于自動(dòng)停機(jī)/重新起動(dòng)控制的自動(dòng)停機(jī)和基于點(diǎn)火開(kāi)關(guān)的熄火的手動(dòng)停機(jī)之間，進(jìn)氣門(mén)16的工作角度θ不同。由此，在考慮到自動(dòng)停機(jī)和手動(dòng)停機(jī)之間的差異的情況下，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)10將被起動(dòng)的預(yù)期情況來(lái)為節(jié)氣門(mén)16預(yù)設(shè)最優(yōu)工作角度θ。
圖4示出了根據(jù)本實(shí)施例的停機(jī)時(shí)工作角度設(shè)置處理的流程圖。電子控制器20在步驟100中判斷發(fā)動(dòng)機(jī)10是否處于自動(dòng)停機(jī)狀態(tài)。如果發(fā)動(dòng)機(jī)10處于自動(dòng)停機(jī)狀態(tài)(S100是)，則在步驟102中電子控制器20將進(jìn)氣門(mén)16的工作角度θ的目標(biāo)值(即在停機(jī)期間設(shè)置的停機(jī)時(shí)目標(biāo)工作角度θt)設(shè)置為最大工作角度θmax(在本發(fā)動(dòng)機(jī)10中θmax＝260°CA(曲軸轉(zhuǎn)角))，該最大工作角度是可變工作角度控制機(jī)構(gòu)19的工作角度范圍的上限。此后，電子控制器20前進(jìn)到步驟110。如果發(fā)動(dòng)機(jī)10不是處于自動(dòng)停機(jī)狀態(tài)(S100否)，則電子控制器20前進(jìn)到步驟104。
在步驟104中，電子控制器20判斷發(fā)動(dòng)機(jī)10當(dāng)前是否處于基于點(diǎn)火開(kāi)關(guān)的熄火的手動(dòng)停機(jī)狀態(tài)。如果發(fā)動(dòng)機(jī)10處于手動(dòng)停機(jī)狀態(tài)(S104是)，則在步驟106中電子控制器20將停機(jī)時(shí)目標(biāo)工作角度θt設(shè)置為相對(duì)很大的值(例如200°CA)，然后其前進(jìn)到步驟110。如果發(fā)動(dòng)機(jī)10沒(méi)有處于手動(dòng)停機(jī)狀態(tài)(S104否)，即如果發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前沒(méi)有停機(jī)，則電子控制器20暫時(shí)中止此例程。在此情況下，如上所述根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)進(jìn)行正常工作角度控制。
在步驟110中，電子控制器20控制可變工作角度控制機(jī)構(gòu)19，使得進(jìn)氣門(mén)16的當(dāng)前工作角度θ接近在步驟102或步驟106中設(shè)置的目標(biāo)工作角度θt。就在停機(jī)之前，發(fā)動(dòng)機(jī)10在低負(fù)荷下正常工作，并且進(jìn)氣門(mén)16的工作角度θ被設(shè)置成相對(duì)小的值。因此，通過(guò)工作角度控制來(lái)增大進(jìn)氣門(mén)16的工作角度θ。同時(shí)，電子控制器20還按照需要改變進(jìn)氣門(mén)16的工作角度中心φ。
如果進(jìn)氣門(mén)16的工作角度θ增大，則進(jìn)氣量Ga也相應(yīng)地改變。這增大或減小了氣缸中空氣的壓縮轉(zhuǎn)矩，并可能引起發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的變動(dòng)。為了處理此情況，電子控制器20在步驟112中執(zhí)行協(xié)同控制，以響應(yīng)于進(jìn)氣門(mén)16的工作角度θ的增大而調(diào)節(jié)節(jié)氣門(mén)開(kāi)度Ta，然后電子控制器20暫時(shí)中止例程。協(xié)同控制包括減小節(jié)氣門(mén)開(kāi)度Ta以約束由進(jìn)氣門(mén)16的工作角度θ的增大而引起的進(jìn)氣量Ga的任何增大，以及增大節(jié)氣門(mén)開(kāi)度Ta以抑制由進(jìn)氣門(mén)16的工作角度θ的增大而引起的進(jìn)氣量Ga的任何減小。
假設(shè)通過(guò)節(jié)氣門(mén)開(kāi)度Ta的變化使得由工作角度θ的增大而引起的進(jìn)氣量Ga的變化被約束，那么即使在發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)時(shí)通過(guò)對(duì)節(jié)氣門(mén)開(kāi)度Ta的協(xié)同控制不能使進(jìn)氣量Ga保持恒定，也可以減小發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的變動(dòng)。在電子控制器20起作用時(shí)其周期性地執(zhí)行上述例程。
在手動(dòng)停機(jī)后，進(jìn)氣門(mén)16的工作角度θ通過(guò)停機(jī)時(shí)工作角度設(shè)置處理被設(shè)置為相對(duì)很大的值(例如，200°CA)。在這樣做時(shí)，進(jìn)氣門(mén)16的氣門(mén)關(guān)閉時(shí)間IVC被設(shè)置為在壓縮沖程的中間時(shí)段中相對(duì)較早的點(diǎn)，如圖5(a)所示。因?yàn)槿缟纤鲈谑謩?dòng)停機(jī)后重新起動(dòng)的情況下熱起動(dòng)和冷起動(dòng)兩者都是預(yù)料中的，所以需要設(shè)置可以恰當(dāng)?shù)厝菁{熱起動(dòng)和冷起動(dòng)兩者的工作角度θ。
在熱起動(dòng)的情況下，過(guò)量的進(jìn)氣量Ga升高壓縮末期溫度，即，過(guò)量的進(jìn)氣量Ga增大了在到達(dá)上止點(diǎn)時(shí)由于絕熱壓縮引起的氣缸中的溫升。這可能導(dǎo)致爆震。為了處理此情況，需要通過(guò)相對(duì)于下止點(diǎn)BDC延遲進(jìn)氣門(mén)16的氣門(mén)關(guān)閉時(shí)間IVC，由此隨著壓縮沖程期間活塞的上升而將一度抽入氣缸中的空氣的一部分返回到進(jìn)氣通道11，來(lái)降低氣缸中空氣的壓縮比。
在冷起動(dòng)情況下，需要確保等于或者大于特定量的進(jìn)氣量Ga，以產(chǎn)生足夠的轉(zhuǎn)矩來(lái)克服由于潤(rùn)滑油粘度等降低而增大的發(fā)動(dòng)機(jī)10部件的摩擦。也就是說(shuō)，即使在減小氣缸中空氣的壓縮比時(shí)，由工作角度θ的增大導(dǎo)致的進(jìn)氣門(mén)16的氣門(mén)關(guān)閉時(shí)間IVC的延遲也應(yīng)當(dāng)被保持在一定限度內(nèi)，以確保進(jìn)行冷起動(dòng)所需要的足夠量的進(jìn)氣。
因此，在發(fā)動(dòng)機(jī)10的手動(dòng)停機(jī)時(shí)，進(jìn)氣門(mén)16的目標(biāo)工作角度θt被設(shè)置成使得氣缸(燃燒室12)中空氣的壓縮比滿(mǎn)足以下等于或者小于這樣一個(gè)范圍的上限，即在該范圍中在發(fā)動(dòng)機(jī)10的熱起動(dòng)期間避免了爆震；并且等于或者大于這樣一個(gè)范圍的下限，即在該范圍中在發(fā)動(dòng)機(jī)10的冷起動(dòng)期間產(chǎn)生足夠的轉(zhuǎn)矩。結(jié)果，在重新起動(dòng)期間，在冷起動(dòng)情況下發(fā)動(dòng)機(jī)10能夠在增大的摩擦下被起動(dòng)，并且在熱起動(dòng)情況下可以避免爆震。此外，由于減小的壓縮比而發(fā)生減壓。
為了允許氣門(mén)關(guān)閉時(shí)間中的延遲，進(jìn)氣門(mén)16的工作角度中心φ被延遲得比發(fā)動(dòng)機(jī)10的低負(fù)荷工作期間(例如怠速)更多。
另一方面，在發(fā)動(dòng)機(jī)10的自動(dòng)停機(jī)后，進(jìn)氣門(mén)16的工作角度θ通過(guò)停機(jī)時(shí)工作角度設(shè)置處理被設(shè)置為最大工作角度θmax。進(jìn)氣門(mén)16的氣門(mén)關(guān)閉時(shí)間IVC被設(shè)置在壓縮沖程的中間時(shí)段中，很大地落后于下止點(diǎn)BDC，如圖5(b)所示。
在自動(dòng)停機(jī)后，因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)10在相對(duì)較短時(shí)間內(nèi)重新起動(dòng)，所以預(yù)料到重新起動(dòng)是熱起動(dòng)。因?yàn)閮H有熱起動(dòng)是預(yù)料中的，所以發(fā)動(dòng)機(jī)10在起動(dòng)期間僅需要小的轉(zhuǎn)矩，不再需要確保大的進(jìn)氣量Ga。結(jié)果，進(jìn)氣門(mén)16的氣門(mén)關(guān)閉時(shí)間IVC被允許很大地延遲，以使減壓最大化。由此，進(jìn)氣門(mén)16的工作角度θ被設(shè)置為最大工作角度θmax，以允許氣門(mén)關(guān)閉時(shí)間IVC被延遲到最大可能程度。附帶地，進(jìn)氣門(mén)16的工作角度中心φ被設(shè)置為與手動(dòng)停機(jī)期間相同的相位。
圖6示出了停機(jī)時(shí)工作角度設(shè)置處理中的手動(dòng)停機(jī)。如圖6所示，如果點(diǎn)火開(kāi)關(guān)在時(shí)間t1處被斷開(kāi)，即如果手動(dòng)地給出發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)命令，則進(jìn)氣門(mén)16的工作角度θ逐漸增大到目標(biāo)工作角度θt(200°CA)。同時(shí)，進(jìn)氣門(mén)16的氣門(mén)關(guān)閉時(shí)間IVC向著下止點(diǎn)BDC逐漸延遲。
此時(shí)，如果節(jié)氣門(mén)開(kāi)度Ta固定，則工作角度θ的增大導(dǎo)致進(jìn)氣量Ga的增大，如圖6中的長(zhǎng)短劃線所示。但是，因?yàn)殡S著工作角度θ的增大，節(jié)氣門(mén)開(kāi)度Ta被協(xié)同控制逐漸減小，所以可以約束進(jìn)氣量Ga的增大。
當(dāng)在時(shí)間t2處進(jìn)氣門(mén)16的氣門(mén)關(guān)閉時(shí)間IVC相對(duì)于下止點(diǎn)BDC被延遲時(shí)，進(jìn)氣量Ga隨著工作角度θ的進(jìn)一步增大而減小。但是，在時(shí)間t2后，協(xié)同控制根據(jù)工作角度θ的增大而逐漸增大節(jié)氣門(mén)開(kāi)度Ta，并由此約束進(jìn)氣量Ga的減小。
在時(shí)間t3處，當(dāng)進(jìn)氣門(mén)16的工作角度θ達(dá)到目標(biāo)工作角度θt(例如，200°CA)時(shí)，工作角度θ停止增大并保持在目標(biāo)工作角度θt。當(dāng)確認(rèn)工作角度θ已經(jīng)停止增大并達(dá)到目標(biāo)工作角度θt，并且發(fā)動(dòng)機(jī)10已經(jīng)完全停機(jī)時(shí)，電子控制器20結(jié)束發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)處理并切斷到其自身的動(dòng)力。
圖7示出了停機(jī)時(shí)工作角度設(shè)置處理中的自動(dòng)停機(jī)。如圖7所示，如果滿(mǎn)足自動(dòng)停機(jī)要求并且電子控制器20從模式1切換到模式2，即如果由自動(dòng)停機(jī)/重新起動(dòng)控制給出了發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)命令，則進(jìn)氣門(mén)16的工作角度θ逐漸增大到最大工作角度θmax(260°CA)，即增大到目標(biāo)工作角度θt。同時(shí)，進(jìn)氣門(mén)16的氣門(mén)關(guān)閉時(shí)間IVC向著下止點(diǎn)BDC延遲，并且進(jìn)氣量Ga相應(yīng)地增大。因此，協(xié)同控制逐漸減小節(jié)氣門(mén)開(kāi)度Ta以約束進(jìn)氣量Ga的增大。
當(dāng)在時(shí)間t5處進(jìn)氣門(mén)16的氣門(mén)關(guān)閉時(shí)間IVC相對(duì)于下止點(diǎn)BDC延遲時(shí)，進(jìn)氣量Ga隨著工作角度θ的進(jìn)一步增大而減小。由此，協(xié)同控制逐漸增大節(jié)氣門(mén)開(kāi)度Ta以約束進(jìn)氣量Ga的減小。
在時(shí)間t6處，當(dāng)進(jìn)氣門(mén)16的工作角度θ達(dá)到最大工作角度θmax時(shí)，工作角度θ停止增大并被保持在最大工作角度θmax。當(dāng)確認(rèn)工作角度θ已經(jīng)停止增大并達(dá)到增大工作角度θmax，并且發(fā)動(dòng)機(jī)10已經(jīng)完全停機(jī)時(shí)，電子控制器20切換到模式3并且使發(fā)動(dòng)機(jī)10在停機(jī)狀態(tài)下待機(jī)直到滿(mǎn)足重新起動(dòng)要求。
上述實(shí)施例具有以下優(yōu)點(diǎn)。
(1)在命令發(fā)動(dòng)機(jī)10停機(jī)后，根據(jù)本實(shí)施例的電子控制器20比低負(fù)荷操作大得多地增大進(jìn)氣門(mén)16的工作角度θ，以為重新起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)10做好準(zhǔn)備。具體而言，進(jìn)氣門(mén)16的工作角度θ被增大到進(jìn)氣門(mén)16的氣門(mén)關(guān)閉時(shí)間IVC與壓縮沖程的中間時(shí)段相一致的程度。結(jié)果，氣缸中空氣的壓縮比被減小，使得發(fā)生減壓。這減小了曲軸旋轉(zhuǎn)所需要的轉(zhuǎn)矩。由此有助于發(fā)動(dòng)機(jī)10的重新起動(dòng)。此外，因?yàn)榧词惯M(jìn)氣不被進(jìn)氣門(mén)16節(jié)流也發(fā)生減壓，所以可以防止壓縮末期溫度由于摩擦熱上升并可以最終避免在發(fā)動(dòng)機(jī)10的熱起動(dòng)期間的爆震。
(2)根據(jù)本實(shí)施例，在發(fā)動(dòng)機(jī)10的自動(dòng)停機(jī)和手動(dòng)停機(jī)之間用于增大工作角度θ的目標(biāo)工作角度θt是不同的。更具體而言，在發(fā)動(dòng)機(jī)10的自動(dòng)停機(jī)情況下，目標(biāo)工作角度θt被設(shè)置為可變工作角度控制機(jī)構(gòu)19的最大工作角度θmax。在發(fā)動(dòng)機(jī)10的手動(dòng)停機(jī)情況下，目標(biāo)工作角度θt被設(shè)置成使得氣缸中空氣的壓縮比滿(mǎn)足以下等于或者小于這樣一個(gè)范圍的上限，即在該范圍中在發(fā)動(dòng)機(jī)的熱起動(dòng)期間可以避免爆震；并且等于或者大于這樣一個(gè)范圍的下限，即在該范圍中在發(fā)動(dòng)機(jī)的冷起動(dòng)期間可以產(chǎn)生足夠的轉(zhuǎn)矩。這使得在自動(dòng)停機(jī)和手動(dòng)停機(jī)兩者的情況下都可以根據(jù)可想到的發(fā)動(dòng)機(jī)10將被起動(dòng)的情況來(lái)設(shè)置期望的工作角度。
(3)根據(jù)本實(shí)施例，在發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)時(shí)響應(yīng)于進(jìn)氣門(mén)16的工作角度θ的增大而進(jìn)行進(jìn)氣門(mén)16的協(xié)同控制。這減小了在發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)期間進(jìn)氣門(mén)16的工作角度θ的增大所導(dǎo)致的進(jìn)氣量Ga的變動(dòng)，使得可以減小由壓縮比的變化導(dǎo)致的發(fā)動(dòng)機(jī)10的轉(zhuǎn)速變動(dòng)。
(4)根據(jù)本實(shí)施例，在發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)時(shí)進(jìn)氣門(mén)16的工作角度中心φ隨同進(jìn)氣門(mén)16的工作角度θ的增大而被改變。這使得在重新起動(dòng)時(shí)進(jìn)氣門(mén)16的氣門(mén)致動(dòng)更適合于起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)10。
上述實(shí)施例可以進(jìn)行如下修改。
在手動(dòng)停機(jī)和自動(dòng)停機(jī)兩者時(shí)的停機(jī)時(shí)工作角度設(shè)置處理中目標(biāo)工作角度θt的設(shè)置可以根據(jù)給定發(fā)動(dòng)機(jī)的特性而按照需要被改變。如果在手動(dòng)停機(jī)時(shí)進(jìn)氣門(mén)16的目標(biāo)工作角度θt被設(shè)置成這樣的值，即其考慮到了發(fā)動(dòng)機(jī)將在自動(dòng)停機(jī)和手動(dòng)停機(jī)兩者之后被重新起動(dòng)的可想到的情況，則可以確保恰當(dāng)?shù)陌l(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)特性。
工作角度中心φ在自動(dòng)停機(jī)和手動(dòng)停機(jī)之間可以不同。這允許在發(fā)動(dòng)機(jī)10的重新起動(dòng)時(shí)進(jìn)氣門(mén)16的氣門(mén)致動(dòng)被細(xì)微地調(diào)節(jié)。結(jié)果，發(fā)動(dòng)機(jī)10的起動(dòng)特性可以根據(jù)此調(diào)節(jié)而被進(jìn)一步提高。
上述實(shí)施例的停機(jī)時(shí)工作角度設(shè)置處理中目標(biāo)工作角度θt可以根據(jù)自動(dòng)停機(jī)和手動(dòng)停機(jī)中的發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)要求而不同。例如，如果當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)時(shí)外部氣溫非常低，則預(yù)料到發(fā)動(dòng)機(jī)10在非常低的溫度下重新起動(dòng)，并且由此目標(biāo)工作角度θt可以被設(shè)置成比溫度相對(duì)較高時(shí)更小的值。在這樣的情況下，本發(fā)明也可以應(yīng)用到不進(jìn)行自動(dòng)停機(jī)/重新起動(dòng)控制的發(fā)動(dòng)機(jī)。
停機(jī)時(shí)工作角度設(shè)置處理增大工作角度θ以為重新起動(dòng)做好準(zhǔn)備可以是在發(fā)動(dòng)機(jī)10完全停機(jī)之后。在此情況下，可以省略與工作角度θ的增大一起進(jìn)行的對(duì)節(jié)氣門(mén)開(kāi)度Ta的協(xié)同控制。此外，如果工作角度θ的增大所導(dǎo)致的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的變動(dòng)很小，則也可以省略對(duì)節(jié)氣門(mén)開(kāi)度Ta的協(xié)同控制。
可以按照與上述實(shí)施例相同或者相似的方式，將發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)時(shí)增大工作角度θ的控制應(yīng)用到僅具有可變工作角度控制機(jī)構(gòu)19而沒(méi)有可變相位機(jī)構(gòu)18的發(fā)動(dòng)機(jī)。
本示例和實(shí)施例應(yīng)當(dāng)被視為舉例說(shuō)明而非限制性的，并且本發(fā)明不限于此處給出的細(xì)節(jié)，而可以在所附權(quán)利要求的范圍和等價(jià)方案內(nèi)被修改。
權(quán)利要求
1.一種氣門(mén)致動(dòng)控制裝置，應(yīng)用到配備有改變進(jìn)氣門(mén)的工作角度的可變工作角度控制機(jī)構(gòu)的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，在命令所述發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)后，所述氣門(mén)致動(dòng)控制裝置控制所述可變工作角度控制機(jī)構(gòu)增大所述進(jìn)氣門(mén)的所述工作角度來(lái)為所述發(fā)動(dòng)機(jī)的重新起動(dòng)做好準(zhǔn)備。
2.一種氣門(mén)致動(dòng)控制裝置，應(yīng)用到配備有改變進(jìn)氣門(mén)的工作角度的可變工作角度控制機(jī)構(gòu)的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，在命令所述發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)后，所述氣門(mén)致動(dòng)控制裝置控制所述可變工作角度控制機(jī)構(gòu)增大所述進(jìn)氣門(mén)的所述工作角度來(lái)為所述發(fā)動(dòng)機(jī)的重新起動(dòng)做好準(zhǔn)備，并根據(jù)是否滿(mǎn)足所述發(fā)動(dòng)機(jī)的停機(jī)要求來(lái)改變所述增大的工作角度。
3.如權(quán)利要求2所述的氣門(mén)致動(dòng)控制裝置，其特征在于，所述增大的工作角度在所述進(jìn)氣門(mén)的氣門(mén)關(guān)閉時(shí)間與壓縮沖程的中間時(shí)段相一致的范圍內(nèi)被改變。
4.如權(quán)利要求2所述的氣門(mén)致動(dòng)控制裝置，其特征在于，所述發(fā)動(dòng)機(jī)包括點(diǎn)火開(kāi)關(guān)并進(jìn)行自動(dòng)停機(jī)/重新起動(dòng)控制，其中所述發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)要求包括當(dāng)通過(guò)所述自動(dòng)停機(jī)/重新起動(dòng)控制而使所述發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)時(shí)所滿(mǎn)足的自動(dòng)停機(jī)要求；和當(dāng)所述點(diǎn)火開(kāi)關(guān)被斷開(kāi)并因此使所述發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)時(shí)所滿(mǎn)足的手動(dòng)停機(jī)要求。
5.如權(quán)利要求4所述的氣門(mén)致動(dòng)控制裝置，其特征在于，按照所述自動(dòng)停機(jī)要求而被改變的所述增大的工作角度大于按照所述手動(dòng)停機(jī)要求而被改變的所述增大的工作角度。
6.如權(quán)利要求5所述的氣門(mén)致動(dòng)控制裝置，其特征在于，所述發(fā)動(dòng)機(jī)包括氣缸，并且其中按照所述自動(dòng)停機(jī)要求而被改變的所述增大的工作角度被設(shè)置成所述可變工作角度控制機(jī)構(gòu)的最大工作角度，并且其中按照所述手動(dòng)停機(jī)要求而被改變的所述增大的工作角度滿(mǎn)足以下兩者等于或者小于這樣一個(gè)范圍的上限，在所述范圍中在所述發(fā)動(dòng)機(jī)的熱起動(dòng)期間所述氣缸中的空氣壓縮比不會(huì)引起爆震；以及等于或者大于這樣一個(gè)范圍的下限，在所述范圍中所述氣缸中的空氣壓縮比允許產(chǎn)生足以使所述發(fā)動(dòng)機(jī)冷起動(dòng)的轉(zhuǎn)矩。
7.如權(quán)利要求2所述的氣門(mén)致動(dòng)控制裝置，其特征在于，所述發(fā)動(dòng)機(jī)還包括改變所述進(jìn)氣門(mén)的所述工作角度的中心的可變相位機(jī)構(gòu)，其中，在命令所述發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)后，所述氣門(mén)致動(dòng)控制裝置將所述進(jìn)氣門(mén)的所述工作角度中心設(shè)置到根據(jù)所述發(fā)動(dòng)機(jī)的所述停機(jī)要求而被設(shè)置的相位，來(lái)為所述發(fā)動(dòng)機(jī)的重新起動(dòng)做好準(zhǔn)備。
8.如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的氣門(mén)致動(dòng)控制裝置，其特征在于，在命令所述發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)后，所述氣門(mén)致動(dòng)控制裝置按照所述進(jìn)氣門(mén)的所述工作角度的增大來(lái)調(diào)節(jié)所述發(fā)動(dòng)機(jī)的節(jié)氣門(mén)開(kāi)度。
9.一種發(fā)動(dòng)機(jī)，具有改變進(jìn)氣門(mén)的工作角度的可變工作角度控制機(jī)構(gòu)和氣門(mén)致動(dòng)控制裝置，其特征在于，在命令所述發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)后，所述氣門(mén)致動(dòng)控制裝置控制所述可變工作角度控制機(jī)構(gòu)增大所述進(jìn)氣門(mén)的所述工作角度來(lái)為所述發(fā)動(dòng)機(jī)的重新起動(dòng)做好準(zhǔn)備。
10.一種發(fā)動(dòng)機(jī)，具有改變進(jìn)氣門(mén)的工作角度的可變工作角度控制機(jī)構(gòu)和氣門(mén)致動(dòng)控制裝置，其特征在于，在命令所述發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)后，所述氣門(mén)致動(dòng)控制裝置控制所述可變工作角度控制機(jī)構(gòu)增大所述進(jìn)氣門(mén)的所述工作角度來(lái)為所述發(fā)動(dòng)機(jī)的重新起動(dòng)做好準(zhǔn)備，并根據(jù)是否滿(mǎn)足所述發(fā)動(dòng)機(jī)的停機(jī)要求來(lái)改變所述增大的工作角度。
11.如權(quán)利要求10所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述增大的工作角度在所述進(jìn)氣門(mén)的氣門(mén)關(guān)閉時(shí)間與壓縮沖程的中間時(shí)段相一致的范圍內(nèi)被改變。
12.如權(quán)利要求10所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)的特征在于包括點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，其中所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行自動(dòng)停機(jī)/重新起動(dòng)控制，其中所述發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)要求包括當(dāng)通過(guò)所述自動(dòng)停機(jī)/重新起動(dòng)控制而使所述發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)時(shí)所滿(mǎn)足的自動(dòng)停機(jī)要求；和當(dāng)所述點(diǎn)火開(kāi)關(guān)被斷開(kāi)并因此使所述發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)時(shí)所滿(mǎn)足的手動(dòng)停機(jī)要求。
13.如權(quán)利要求12所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，按照所述自動(dòng)停機(jī)要求而被改變的所述增大的工作角度大于按照所述手動(dòng)停機(jī)要求而被改變的所述增大的工作角度。
14.如權(quán)利要求13所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于包括氣缸，并且其中按照所述自動(dòng)停機(jī)要求而被改變的所述增大的工作角度被設(shè)置成所述可變工作角度控制機(jī)構(gòu)的最大工作角度，并且其中按照所述手動(dòng)停機(jī)要求而被改變的所述增大的工作角度滿(mǎn)足以下兩者等于或者小于這樣一個(gè)范圍的上限，在所述范圍中在所述發(fā)動(dòng)機(jī)的熱起動(dòng)期間所述氣缸中的空氣壓縮比不會(huì)引起爆震；以及等于或者大于這樣一個(gè)范圍的下限，在所述范圍中所述氣缸中的空氣壓縮比允許產(chǎn)生足以使所述發(fā)動(dòng)機(jī)冷起動(dòng)的轉(zhuǎn)矩。
15.如權(quán)利要求10所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于包括改變所述進(jìn)氣門(mén)的所述工作角度的中心的可變相位機(jī)構(gòu)，其中，在命令所述發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)后，所述氣門(mén)致動(dòng)控制裝置將所述進(jìn)氣門(mén)的所述工作角度中心設(shè)置到根據(jù)所述發(fā)動(dòng)機(jī)的所述停機(jī)要求而被設(shè)置的相位，來(lái)為所述發(fā)動(dòng)機(jī)的重新起動(dòng)做好準(zhǔn)備。
16.如權(quán)利要求9至15中任一項(xiàng)所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，在命令所述發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)后，所述氣門(mén)致動(dòng)控制裝置按照所述進(jìn)氣門(mén)的所述工作角度的增大來(lái)調(diào)節(jié)所述發(fā)動(dòng)機(jī)的節(jié)氣門(mén)開(kāi)度。
17.一種氣門(mén)致動(dòng)控制方法，應(yīng)用到配備有改變進(jìn)氣門(mén)的工作角度的可變工作角度控制機(jī)構(gòu)的發(fā)動(dòng)機(jī)，所述方法的特征在于在命令所述發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)后，控制所述可變工作角度控制機(jī)構(gòu)增大所述進(jìn)氣門(mén)的所述工作角度來(lái)為所述發(fā)動(dòng)機(jī)的重新起動(dòng)做好準(zhǔn)備。
18.一種氣門(mén)致動(dòng)控制方法，應(yīng)用到配備有改變進(jìn)氣門(mén)的工作角度的可變工作角度控制機(jī)構(gòu)的發(fā)動(dòng)機(jī)，所述方法的特征在于在命令所述發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)后，控制所述可變工作角度控制機(jī)構(gòu)增大所述進(jìn)氣門(mén)的所述工作角度來(lái)為所述發(fā)動(dòng)機(jī)的重新起動(dòng)做好準(zhǔn)備；以及根據(jù)是否滿(mǎn)足所述發(fā)動(dòng)機(jī)的停機(jī)要求來(lái)改變所述增大的工作角度。
19.如權(quán)利要求18所述的氣門(mén)致動(dòng)控制方法，其特征在于，所述改變?cè)龃蟮墓ぷ鹘嵌鹊牟襟E包括在所述進(jìn)氣門(mén)的氣門(mén)關(guān)閉時(shí)間與壓縮沖程的中間時(shí)段相一致的范圍內(nèi)改變所述增大的工作角度。
20.如權(quán)利要求18所述的氣門(mén)致動(dòng)控制方法，其特征在于，所述發(fā)動(dòng)機(jī)包括點(diǎn)火開(kāi)關(guān)并進(jìn)行自動(dòng)停機(jī)/重新起動(dòng)控制，其中所述發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)要求包括當(dāng)通過(guò)所述自動(dòng)停機(jī)/重新起動(dòng)控制而使所述發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)時(shí)所滿(mǎn)足的自動(dòng)停機(jī)要求；和當(dāng)所述點(diǎn)火開(kāi)關(guān)被斷開(kāi)并因此使所述發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)時(shí)所滿(mǎn)足的手動(dòng)停機(jī)要求。
21.如權(quán)利要求20所述的氣門(mén)致動(dòng)控制方法，其特征在于，按照所述自動(dòng)停機(jī)要求而被改變的所述增大的工作角度大于按照所述手動(dòng)停機(jī)要求而被改變的所述增大的工作角度。
22.如權(quán)利要求21所述的氣門(mén)致動(dòng)控制方法，其特征在于，所述發(fā)動(dòng)機(jī)包括氣缸，并且其中按照所述自動(dòng)停機(jī)要求而被改變的所述增大的工作角度被設(shè)置成所述可變工作角度控制機(jī)構(gòu)的最大工作角度，并且其中按照所述手動(dòng)停機(jī)要求而被改變的所述增大的工作角度滿(mǎn)足以下兩者等于或者小于這樣一個(gè)范圍的上限，在所述范圍中在所述發(fā)動(dòng)機(jī)的熱起動(dòng)期間所述氣缸中的空氣壓縮比不會(huì)引起爆震；以及等于或者大于這樣一個(gè)范圍的下限，在所述范圍中所述氣缸中的空氣壓縮比允許產(chǎn)生足以使所述發(fā)動(dòng)機(jī)冷起動(dòng)的轉(zhuǎn)矩。
23.如權(quán)利要求18所述的氣門(mén)致動(dòng)控制方法，其特征在于，所述發(fā)動(dòng)機(jī)還包括改變所述進(jìn)氣門(mén)的所述工作角度的中心的可變相位機(jī)構(gòu)，所述方法包括在命令所述發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)后，將所述進(jìn)氣門(mén)的所述工作角度中心設(shè)置到根據(jù)所述發(fā)動(dòng)機(jī)的所述停機(jī)要求而被設(shè)置的相位，來(lái)為所述發(fā)動(dòng)機(jī)的重新起動(dòng)做好準(zhǔn)備。
24.如權(quán)利要求17至23中任一項(xiàng)所述的氣門(mén)致動(dòng)控制方法，其特征在于在命令所述發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)后，按照所述進(jìn)氣門(mén)的所述工作角度的增大來(lái)調(diào)節(jié)所述發(fā)動(dòng)機(jī)的節(jié)氣門(mén)開(kāi)度。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用于發(fā)動(dòng)機(jī)的氣門(mén)致動(dòng)控制裝置和方法。在命令發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)后，電子控制器控制可變工作角度控制機(jī)構(gòu)增大進(jìn)氣門(mén)的工作角度來(lái)為發(fā)動(dòng)機(jī)的重新起動(dòng)做好準(zhǔn)備。在自動(dòng)停機(jī)(在相對(duì)較短的時(shí)間內(nèi)接著重新起動(dòng))情況下，進(jìn)氣門(mén)的工作角度被設(shè)置為可變工作角度控制機(jī)構(gòu)的最大工作角度，這使減壓最大化。在手動(dòng)停機(jī)情況下，需要允許熱起動(dòng)和冷起動(dòng)兩者。此外，在手動(dòng)停機(jī)中，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)時(shí)的目標(biāo)工作角度被設(shè)置成小于自動(dòng)停機(jī)情況下的。由此，防止了在冷起動(dòng)期間起動(dòng)特性由于發(fā)動(dòng)機(jī)部件的摩擦增大而劣化，并且防止了在熱起動(dòng)期間由于氣缸中的高壓縮比而發(fā)生爆震。
文檔編號(hào)F02D13/02GK1683768SQ20051006329
公開(kāi)日2005年10月19日 申請(qǐng)日期2005年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月15日
發(fā)明者橋爪明 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車(chē)株式會(huì)社