專利名稱：內(nèi)燃機的可變氣門正時控制設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及內(nèi)燃機的可變氣門正時控制設(shè)備，用于改變內(nèi)燃機的 進氣門或排氣門的氣門正時。
背景技術(shù)：
近年來，在安裝在機動車輛中的內(nèi)燃機中，越來越多數(shù)量的內(nèi)燃 機已經(jīng)采用可變氣門正時設(shè)備，用于改變進氣門和排氣門的氣門正 時，實現(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)可變氣門正時設(shè)備通過液壓驅(qū)動相位改變機構(gòu)以便相對于 曲柄軸改變凸輪軸的旋轉(zhuǎn)相位，改變所驅(qū)動的進氣門和/或排氣門的 氣門正時以便通過凸輪軸打開和關(guān)閉。然而，在類似此的液壓驅(qū)動可 變氣門正時設(shè)備中，存在在寒冷條件中以及在啟動發(fā)動機時，液壓不 足、液壓控制的響應(yīng)性下降以及氣門正時控制的精確度下降的缺陷。
在此方面，例如在JP-A-6-213021中所公開的，已經(jīng)開發(fā)了電動 機驅(qū)動的可變氣門正時設(shè)備，其中用來自電動機的驅(qū)動功率，驅(qū)動相 位改變機構(gòu)以便相對于曲柄軸，改變凸輪軸的旋轉(zhuǎn)相位，從而改變氣 門正時。
然而，在現(xiàn)有技術(shù)的電動機驅(qū)動的可變氣門正時設(shè)備中，因為結(jié) 構(gòu)為電動機作為一個整體與由曲柄軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的皮帶輪整體旋轉(zhuǎn)，存
在可變氣門正時設(shè)備的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的慣性重量很重，以及可變氣門正時 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接觸配 置以便連接旋轉(zhuǎn)電動機和外部電線，而這還會致降低耐久性。同時， 現(xiàn)有技術(shù)的電動機驅(qū)動的可變氣門正時設(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 機的可變氣門正時控制設(shè)備，通過該設(shè)備，在實現(xiàn)可變氣門正時設(shè)備 的增加的耐久性和降低成本的要求的同時，可以通過電動機驅(qū)動控制 氣門正時，且可以提高氣門正時控制的精確度。

發(fā)明內(nèi)容
為實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的可變氣門正時設(shè)備具有第一旋轉(zhuǎn) 部件，與凸輪軸同心放置并通過來自曲柄軸的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動功率被旋轉(zhuǎn)驅(qū)
動；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；以及電動機，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)氣門正時不改變時，使電動 機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)氣門正時改變 時，相對于凸輪軸的速度，改變電動機的速度以便相對于凸輪軸的速 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，因為不必旋轉(zhuǎn)整個電動機，能減輕可變氣門正時設(shè) 備的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的慣性重量以及通過固定連接裝置，能將電動機直接連 接到外部電線上，以及能增加可變氣門正時設(shè)備的耐久性。此外，可 變氣門正時設(shè)備的結(jié)構(gòu)相對簡單，以及能滿足成本最小化的需求。
同時，在本發(fā)明中，在目標(biāo)氣門正時和實際氣門正時之間的偏差
的基礎(chǔ)上，計算所需氣門正時改變速率(rate),在所需氣門正時改變 率的基礎(chǔ)上，計算電動機和凸輪軸間的所需速度差，以及計算電動機 控制值以便將電動機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機的速度以便使電動機和凸輪軸 間的速度差與所需速度差匹配，通過電動機驅(qū)動，能將實際氣門正時 控制到目標(biāo)氣門正時，以及能提高氣門正時控制精確度。
在這種情況下，作為用于計算用于將電動機和凸輪軸間的速度差 控制到所需速度差所需的電動機控制值的具體方法，例如，可以在凸 輪軸速度和所需速度差的基礎(chǔ)上，計算所需電動機速度，然后，計算 電動機控制值以便將電動機速度控制到所需電動機速度。或者，可以 計算用于將電動機速度控制到與凸輪軸速度相同的基本電動機速度 的基本控制值，然后計算用于相對于基本電動機速度，將電動機速度 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，計算電動機控制值。通過使用這些方法的任何一個，可以精確 地計算將電動機和凸輪軸間的速度差控制到所需速度差所需的電動 機控制值。
同時，當(dāng)目標(biāo)氣門正時和實際氣門正時間的偏差低于預(yù)定值時， 可以計算電動機控制值以便將電動機速度控制到與凸輪軸速度相同 的速度。如果這樣做，當(dāng)實際氣門正時為或接近目標(biāo)氣門正時時，原 樣穩(wěn)定地保持該實際氣門正時。
現(xiàn)在，因為電動機的輸出轉(zhuǎn)矩還消耗為由可變氣門正時設(shè)備中的 摩擦損失和凸輪軸端(side)的驅(qū)動損失引起的損耗轉(zhuǎn)矩，將電動機 和凸輪軸間的速度差控制到所需速度差所需的電動機控制值(施加電 壓值、占空值等等)隨可變氣門正時設(shè)備中和凸輪軸端上的驅(qū)動損失 改變。以及因為當(dāng)電動機旋轉(zhuǎn)時，在電動機中生成反電動勢，將電動 機和凸輪軸間的速度差控制到所需速度差所需的電動機控制值也隨
電動機的反電動勢改變。
鑒于這些情形，最好，使用可變氣門正時設(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)動損失或與其有關(guān)的參數(shù)以及電動機的 反電動勢或其與有關(guān)的參數(shù)中的至少一個，計算電動機控制值。當(dāng)這 樣做時，因為考慮到可變氣門正時設(shè)備中和凸輪軸端上的的驅(qū)動損失 的變化及電動機的反電動勢的變化，能計算電動機控制值，能以良好 精確度，計算將電動機和凸輪軸間的速度差控制到所需速度差所需的 電動機控制值，而不受正經(jīng)受的摩擦損失和反電動勢影響。
在本發(fā)明的可變氣門正時設(shè)備中，因為氣門正時改變率與電動機
和凸輪軸間的速度差相一致(in correspondence with)地改變，可變 氣門正時設(shè)備中的磨摩損失也與電動機和凸輪軸間的速度差相一致 地改變。因此，當(dāng)使用可變氣門正時設(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，盡管計算與電動機和凸輪軸間的實際速 度差相一致的可變氣門正時設(shè)備中的摩擦損失的參數(shù)，另外，也可以 計算與電動機和凸輪軸間的所需速度差相一致的可變氣門正時設(shè)備 中的摩擦損失的參數(shù)。用這種方式，可以前饋計算將用在計算電動機 控制值中的可變氣門正時設(shè)備中的摩擦損失的參數(shù)，以及能增加電動 機旋轉(zhuǎn)控制的響應(yīng)度。因此，即使在忽然改變電動機速度(凸輪軸速 度)的運轉(zhuǎn)條件下，諸如在空轉(zhuǎn)(發(fā)動機空轉(zhuǎn))期間，能使電動機旋 轉(zhuǎn)速度以良好響應(yīng)度跟隨凸輪軸的速度改變，以及能確保氣門正時控 制的精確度。
同時，因為電動機的反電動勢與電動機速度相一致地改變，當(dāng)使 用電動機反電動勢參數(shù)(反電動勢或與此有關(guān)的參數(shù))時，盡管可以 與電動機的實際速度相一致地計算電動機反電動勢參數(shù)，也可以與基 于凸輪軸速度和所需速度差而計算的所需電動機速度相一致地，計算 電動機反電動勢。如果這樣做，可以前饋計算用在計算電動機控制值 中的電動機反電動勢參數(shù)，以及能獲得與上述相同的效果?，F(xiàn)在，如圖12所示，當(dāng)電動機速度改變時，電動機的反電動勢 改變以及有效電壓(電池電壓和反電動勢間的差值)改變。以及當(dāng)電 動機速度增加時，隨電動機速度增加，有效電壓減小，相反，當(dāng)電動 機速度增加時，隨電動機速度增加，有效電壓增加。
因此，最好，根據(jù)電動機速度和/或其是否正增加或減小，校正電 動機控制值。如果這樣做，即使當(dāng)有效電壓隨電動機速度以及其是否 正增加或減小而改變時，可與此相一致地校正電動機控制值。因此， 可以計算適當(dāng)?shù)碾妱訖C控制值，而不受正經(jīng)受的有效電壓的變化的影 響。該電動機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機的功率的占空值(激勵速率)計算為電動機控 制值。在占空控制中，通過調(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)提供到電動機的功率。然而，即使在相同的 占空值，當(dāng)有效電壓(電池電壓和反電動勢間的差值)改變時，因為 供給電壓脈沖的振幅改變，提供到電動機的功率也相應(yīng)地改變。因此， 如果基于電動機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機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，可以通過校正供給 電壓脈沖寬度，補償由供給電壓脈沖的振幅變化引起的供給功率的改 變。
以及可以在氣門正時改變率、電動機和凸輪軸間的速度差和電動 機速度中的至少一個上設(shè)置極限值。如果這樣做，因為能用一極限值 來限制氣門正時改變率、電動機和凸輪軸間的差值和電動機速度，可 以避免由超出可變氣門正時設(shè)備的保證極限的作動引起的故障和損 失。
從使用下面的附圖的實施例的描述，本發(fā)明的其他特征和效果將 變得顯而易見。


圖1是在本發(fā)明的第一實施例中的整體控制系統(tǒng)的示意結(jié)構(gòu)圖； 圖2是可變氣門正時設(shè)備的示意結(jié)構(gòu)圖3是第一實施例的可變氣門正時控制程序的處理的流程的流程
圖4是表示第一實施例的電動機控制值計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正時設(shè)備中，損耗轉(zhuǎn)矩TC的圖的
示意圖8是原理地表示電動機的反電動勢E的圖的示意圖； 圖9是表示第二實施例的電動機控制值計算程序的處理的流程的 流程圖10是表示第三實施例的電動機控制值計算程序的處理的流程 的流程圖IIA是原理地表示用于當(dāng)增加電動機速度時，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)減小電動機速度時，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機速度的關(guān)系以及其增加還是減小 的示意圖13是表示第四實施例的電動機控制值計算程序的處理的流程 的流程圖14是表示第五實施例的電動機控制值計算程序的處理的流程 的一部分的流程圖15至17是表示在第六實施例中，實際氣門正時計算程序的處
理的流程的流程圖18和圖19是示例說明在第七實施例中，實際氣門正時計算程 序的流程圖20是表示在第七實施例中，實際氣門正時計算的例子的時序
圖21是示例說明在本發(fā)明的第八實施例中，氣門正時的可變范
圍和比率限定區(qū)的視圖22是表示發(fā)動機速度和實際氣門正時間的關(guān)系的示意圖； 圖23是表示氣門正時改變率和減速變化間的關(guān)系的示意圖； 圖24是表示第八實施例的氣門正時改變率極限控制程序的處理
的流程的流程圖25是表示第九實施例的氣門正時改變率極限控制程序的處理
的流程的流程圖26是表示第九實施例的目標(biāo)氣門正時計算程序的處理的流程
的流程圖27是表示第十實施例的氣門正時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是表示第十二實施例的氣門正時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是表示第十四實施例的預(yù)啟動參考位置學(xué)習(xí)控制程序的處 理的流程的流程圖33是表示第十五實施例的預(yù)啟動參考位置學(xué)習(xí)控制程序的處 理的流程的流程圖34是表示第十六實施例的預(yù)啟動參考位置學(xué)習(xí)控制程序的處 理的流程的流程圖35是表示第十七實施例的主氣門正時控制程序的處理的流程 的流程圖36是表示第十七實施例的發(fā)動機正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)確定程序的處理的 流程的流程圖37是表示在第十七實施例中，用于向前發(fā)動機旋轉(zhuǎn)的氣門正 時控制程序的處理的流程的流程圖38是表示在第十七實施例中，用于停止發(fā)動機的氣門正時控 制程序的處理的流程的流程圖39是表示在第十七實施例中，用于向后發(fā)動機旋轉(zhuǎn)的氣門正 時控制程序的處理的流程的流程圖40是表示第十七實施例的參考位置到達確定程序的處理的流 程的流程圖41是表示在第十七實施例中，可變氣門正時控制的例子的時 序圖42是表示第十八實施例的發(fā)動機正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)確定程序的處理的 流程的流程圖43是表示第十九實施例的發(fā)動機旋轉(zhuǎn)狀態(tài)確定程序的處理的 流程的流程圖44是表示第二十實施例中，用于停止發(fā)動機的氣門正時控制 程序的處理的流程的流程圖45是表示在第二十一實施例中，用于停止發(fā)動機的氣門正時 控制程序的處理的流程的流程圖46是表示在第二十二實施例中，停止發(fā)動機的氣門正時控制
程序的處理的流程的流程圖47是表示在第二十三實施例中，參考位置到達確定程序的處 理的流程的流程圖48是表示在第二十四實施例中，參考位置到達確定程序的處 理的流程的流程圖49是表示在第二十五實施例中，參考位置到達確定程序的處 理的流程的流程圖；以及
圖50是表示第二十六實施例的可變氣門正時設(shè)備操作條件改變 程序的處理的流程的流程圖。
具體實施方式
(第一實施例)
現(xiàn)在，在圖1至圖8的基礎(chǔ)上，描述應(yīng)用于進氣門的可變氣門正 時控制設(shè)備的本發(fā)明的第一實施例。首先根據(jù)圖l，描述整個系統(tǒng)的 外形構(gòu)造。經(jīng)鏈輪14， 15，通過正時鏈13 (或正時皮帶)，將來自內(nèi) 燃機11的曲柄軸12的功率傳送到進氣端凸輪軸16和排氣端凸輪軸 17。在進氣端凸輪軸16端設(shè)置電動機驅(qū)動的可變氣門正時設(shè)備18。 該可變氣門正時設(shè)備18相對于曲柄軸12，改變進氣端凸輪軸16的 旋轉(zhuǎn)相位(凸輪軸相位)，從而，改變所驅(qū)動的進氣門(未示出)的 氣門正時以便通過進氣端凸輪軸16打開和關(guān)閉。
用于以預(yù)定凸輪角間隔輸出凸輪角信號的凸輪角傳感器19安裝 在進氣端凸輪軸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，將描述可變氣門正時設(shè)備18的外形結(jié) 構(gòu)?？勺儦忾T正時設(shè)備18的相位改變機構(gòu)21由與進氣端凸輪軸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以便與進氣端凸輪軸16整體旋轉(zhuǎn)。通過旋 轉(zhuǎn)以便描述有關(guān)內(nèi)齒輪22的圓形軌道同時與外齒輪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)，以及通過相對于正改變的內(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)動機11上設(shè)置用于改變行星齒輪24的旋轉(zhuǎn)速度的電動機 26。該電動機的輸出軸27與進氣端凸輪軸16、外齒輪22和內(nèi)齒輪 23同軸放置，以及通過在徑向上延伸的連接部件28，連接該電動機 26的輸出軸27和支撐行星齒輪24的支撐軸25。因此，隨著電動機 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))， 同時繞支撐軸25旋轉(zhuǎn)(自動旋轉(zhuǎn))。在電動機26上安裝用于檢測電 動機26的旋轉(zhuǎn)速度RM (輸出軸27的速度)的電動機速度傳感器29 (見圖1)。
在該可變氣門正時設(shè)備18中，當(dāng)電動機26的速度RM與進氣端 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，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，氣門正時(凸輪軸相位)保 持穩(wěn)定。
當(dāng)進氣門的氣門正時提前時，使電動機26的速度RM快于進氣 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。通過這種方式，提前相對于外齒輪22的內(nèi)齒輪23 的旋轉(zhuǎn)相位，以及提前氣門正時(凸輪軸相位)。
當(dāng)另一方面，進氣門的氣門正時延后時，使電動機26的速度RM 慢于進氣端凸輪軸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。通過這種方式，延后相對于外齒輪22的內(nèi) 齒輪23的旋轉(zhuǎn)相位，因此，延后氣門正時。
將如上所述的可變傳感器的輸出輸入到發(fā)動機控制單元(在下文 中，稱為"ECU") 30。在微型計算機處構(gòu)成該ECU30，以及通過執(zhí) 行存儲在其ROM (存儲介質(zhì))中的可變發(fā)動機控制程序，根據(jù)發(fā)動 機的運轉(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)的點火定時。
ECU30還執(zhí)行圖3所示的可變氣門正時控制程序以及圖4所示的 發(fā)動機控制值計算程序，這將在下文進一步描述。通過執(zhí)行這些程序， 首先，計算所需氣門正時改變速率Vreq以便最小化進氣門的目標(biāo)氣 門正時VTtg和實際氣門正時VT間的偏差D。在該所需氣門正時改 變速率Vreq的基礎(chǔ)上，計算電動機26和凸輪軸16間的所需速度差 DMCreq。以及計算電動機控制值(例如電動機施加電壓值)以便將 電動機26和凸輪軸16間的速度差DMC控制到所需速度差DMCreq。 通過這種方式，控制電動機26的旋轉(zhuǎn)以便將電動機26和凸輪軸16 間的速度差DMC控制到所需速度差DMCreq，因此，將進氣門的實 際氣門正時VT控制到目標(biāo)氣門正時VTtg。下面，將描述這些程序 的詳細處理內(nèi)容。
在接通點火開關(guān)(未示出)后，例如以預(yù)定周期間隔，執(zhí)行圖3 所示的可變氣門正時控制程序。當(dāng)該程序開始時，首先，在步驟IOI， 在發(fā)動機的運轉(zhuǎn)狀態(tài)的基礎(chǔ)上，計算目標(biāo)氣門正時VTtg。然后處理 進入步驟102，以及在從曲柄角傳感器20輸出的曲柄角信號和從凸 輪角傳感器19輸出的凸輪角信號的基礎(chǔ)上，計算實際氣門正時VT。 還如在稍后所述的第六實施例中所述，執(zhí)行實際氣門正時VT的計算。
在計算實際氣門正時VT后，處理進入步驟103，并計算目標(biāo)氣 門正時VTtg和實際氣門正時VT間的偏差D。然后，在步驟104，與 該偏差D對應(yīng)，計算所需氣門正時改變速率Vr叫以便使用圖等等，
最小化該偏差。例如，當(dāng)氣門正時中的改變方向是向提前角度端，該
所需氣門正時改變速率Vreq，假定為正值，以及當(dāng)是向滯后角度端 時，為負值。該步驟104的處理執(zhí)行氣門正時改變速率計算裝置的任 務(wù)。
在此之后，處理進入步驟105并確定是否相對于氣門正時改變速 率，設(shè)置極限速率Vs。該極限速率Vs是相對慢的氣門正時改變速率， 用該速率，例如即使用于限制相位改變機構(gòu)21的運動范圍的運動部 撞擊止動部，也不會發(fā)生齒輪機構(gòu)(齒輪22至24)的齒磨光和損壞。 在諸如[1]當(dāng)實際氣門正時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；[2]當(dāng)還沒有完成氣門正時參考位 置學(xué)習(xí)時；以及[3]當(dāng)確定存在參考學(xué)習(xí)異常(錯誤的參考位置學(xué) 習(xí))時的時間，設(shè)置極限速率Vs。在稍后所述的第七實施例中詳細 地描述相對于氣門正時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，處理進入步 驟106，以及確定所需氣門正時改變速率Vr叫的絕對值是否大于極 限速率Vs。如果作為該結(jié)果，確定所需氣門正時改變速率Vreq的絕 對值大于極限速率Vs，處理進入步驟107以及通過極限速率Vs，保 護處理需氣門正時改變速率Vreq的絕對值。然后，處理進到步驟108。
當(dāng)另一方面，在步驟105中，確定還沒有設(shè)置極限速率Vs時， 或當(dāng)在步驟106中，已經(jīng)確定所需氣門正時改變速率Vreq的絕對值 不大于極限速率Vs，處理進入步驟108，而不改變與目標(biāo)氣門正時 VTtg和實際氣門正時VT間的偏差D相一致的計算的所需氣門正時 改變速率Vreq。
在該步驟108中，使用所需氣門正時改變速率Vr叫[。CA/S]，通 過方程式(1)，計算電動機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是相位改變機構(gòu)21的減速比，且是相對于凸輪軸16的 電動機26的相對轉(zhuǎn)數(shù)與氣門正時變量(凸輪軸相位變量)的比率。 該步驟108的處理執(zhí)行速度差計算裝置的任務(wù)。
在計算所需速度差DMCreq后，處理進入步驟109以及執(zhí)行圖4 中所示的電動機控制值計算程序，以及計算電動機控制值。圖4中所 示的該電動機控制值計算程序執(zhí)行電動機控制值計算裝置的任務(wù)。
當(dāng)開始該程序時，首先，在步驟201中，確定目標(biāo)氣門正時VTtg 和實際氣門正時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，處理進入步驟202以及將所需電動機速率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 入步驟203以及將所需電動機速度RMreq設(shè)置成通過將所需速度差 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)置所需電動機速度RMr叫 后，處理進入步驟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，計算對應(yīng)于所需電動機速度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)動機 速度RMr叫，旋轉(zhuǎn)行星齒輪24所需的凈轉(zhuǎn)矩(不包括可變氣門正時 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 對于所需電動機速度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，計算對應(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)動損耗的結(jié)果所消耗的轉(zhuǎn)矩。在相對于凸輪軸速度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所示的可變氣門正時設(shè)備18中 的損耗轉(zhuǎn)矩TC的圖或數(shù)字公式，計算對應(yīng)于電動機26和凸輪軸16 間的速度差DMC (電動機速度RM和凸輪軸速度RC間的差值)的 可變氣門正時設(shè)備18中的損耗轉(zhuǎn)矩TC?？勺儦忾T正時設(shè)備18中的 該損耗轉(zhuǎn)矩TC是作為可變氣門正時設(shè)備18中的摩擦損耗的結(jié)果所 消耗的轉(zhuǎn)矩。在相對于電動機26和凸輪軸16間的速度差DMC的可 變氣門正時設(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 中所示的可變氣門正時設(shè)備18中的損耗轉(zhuǎn)矩TC的圖。
在此之后，處理進入步驟207，以及將凸輪軸6端上的損耗轉(zhuǎn)矩 TB和可變氣門正時設(shè)備18中的損耗轉(zhuǎn)矩TC加到所需轉(zhuǎn)矩TAreq上 以便獲得將電動機速度RM控制到所需電動機速度RMr叫所需的所 需電動機轉(zhuǎn)矩TMreq，如方程式(4)所示。
<formula>formula see original document page 16</formula> ...(4)
在此之后，處理進入步驟208，以及通過圖等等，將所需電動機 轉(zhuǎn)矩TMreq轉(zhuǎn)換成所需電動機電壓VD。在此之后，處理進入步驟 209，以及利用圖8中所示的電動機26的反電動勢E的圖或數(shù)字公式， 計算對應(yīng)于電動機速度RM的電動機26的反電動勢E。在相對于電 動機速度RM的電動機26的反電動勢E的變化特性的基礎(chǔ)上，設(shè)置 圖8所示的電動機26的反電動勢E的圖。
然后，在下述步驟210中，將反電動勢E加到所需電動機電壓 VD上以便獲得將電動機速度RM控制到所需電動機速度RMr叫所需 的電動機施加電壓VM，如方程式(5)所示。
<formula>formula see original document page 16</formula>…(5)
通過上述處理，當(dāng)目標(biāo)氣門正時VTtg和實際氣門正時VT間的偏 差D大于預(yù)定值時，將所需電動機速度RMreq設(shè)置成通過將所需速
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度差DMCreq加到凸輪軸速度RC獲得的值，以及計算將電動機速度 RM控制到所需電動機速度RMreq (=凸輪軸速度RC+所需速度差 DMCreq)所需的電動機施加電壓VM。通過該方式，前饋控制電動 機26的速度以便使電動機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，使實際氣門正時VT在 目標(biāo)氣門正時VTtg的方向上改變。
以及當(dāng)目標(biāo)氣門正時VTtg和實際氣門正時VT間的偏差D落在 低于預(yù)定值時，將所需電動機速度RMreq設(shè)置成凸輪軸速度RC以及 計算將電動機速度RM控制到所需電動機速度RMreq(=凸輪軸速度 RC)所需的電動機施加電壓VM。通過這種方式，控制電動機26的 旋轉(zhuǎn)以便使電動機26和凸輪軸16間的速度差DMC為0，以及使實 際氣門正時VT穩(wěn)定地保持在或接近目標(biāo)氣門正時VTtg。用這種方 式，可以良好精確度的電動機驅(qū)動，將實際氣門正時控制到目標(biāo)氣門 正時，以及能提高氣門正時控制精確度。
同時，該第一實施例的可變氣門正時設(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)動功率旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的外齒輪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的電動機26構(gòu)成。因此， 不必電動機26作為一個整體旋轉(zhuǎn)，以及能使可變氣門正時設(shè)備18的 旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的慣性重量變輕以及通過固定連接裝置，能使電動機26直 接連接到外部電線上，總的來說，可以提高可變氣門正時設(shè)備18的 耐久性。此外，可變氣門正時設(shè)備18的結(jié)構(gòu)相對簡單，以及能滿足 成本最小化的需求。
現(xiàn)在，電動機26的輸出消耗為可變氣門正時設(shè)備18中的摩擦損 失以及凸輪軸16端的驅(qū)動損失。由于此，將電動機26和凸輪軸16 間的速度差DMC控制到所需速度差DMCreq所需的電動機控制值
(例如電動機施加電壓)隨可變氣門正時設(shè)備18中以及凸輪軸16端 上的驅(qū)動損失而變化。同時，因為當(dāng)電動機26旋轉(zhuǎn)時，電動機26中 的反電動勢提高，將電動機26和凸輪軸16間的速度差DMC控制到 所需速度差DMCreq所需的電動機控制值也隨電動機26的反電動勢 而改變。
根據(jù)這些情況，在第一實施例中，使用由可變氣門正時設(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)動損失消耗 的損耗轉(zhuǎn)矩TB,以及電動機26的反電動勢E，計算電動機控制值。 以及因為在類似于此的電動機控制值的計算中，考慮到可變氣門正時 設(shè)備18中和凸輪軸16端上的驅(qū)動損失的改變以及電動機26的反電 動勢的改變，能以良好精確度計算將電動機26和凸輪軸16間的速度 差DMC控制到所需速度差DMCreq所需的電動機控制值，而不影響 由此遭受的摩擦損失和反電動勢等。
同時，在第一實施例中，因為通過極限速率Vs，限制所需氣門正 時改變速率Vreq，能防止由突然操作引起的可變氣門正時設(shè)備18的 故障和損失。
(第二實施例)
在本發(fā)明的第二實施例中執(zhí)行的圖9所示的電動機控制值計算程 序是通過將在第一實施例中所述的圖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施例中，在圖4的步驟206中，計算與電動 機26和凸輪軸16間的速度差DMC (電動機速度RM和凸輪軸速度 RC間的差值)相一致的可變氣門正時設(shè)備18中的損耗轉(zhuǎn)矩TC，以 及在步驟209中，計算與電動機速度M相一致的電動機26的反電動 勢E。然而，在該第二實施例中，在圖9的步驟206a中，計算與電 動機26和凸輪軸16間的所需速度差DMCr叫(所需電動機速度RMreq
和凸輪軸速度RC間的差值)相一致的可變氣門正時設(shè)備18中的損 耗轉(zhuǎn)矩TC，以及在步驟209a中，計算與所需電動機速度Rmreq相 一致的電動機26的反電動勢E。
在這種情況下，因為能前饋地計算用于計算電動機控制值的可變 氣門正時設(shè)備18中的損耗轉(zhuǎn)矢巨TC和電動機26的反電動勢E,能提 高電動機旋轉(zhuǎn)控制的響應(yīng)度。通過這種方式，即使在突然改變發(fā)動機 速度(凸輪軸速度RC)的操作條件下，諸如競賽，可以良好響應(yīng)度， 使電動機速度RM跟隨凸輪軸速度RC的改變。
(第三實施列)
接著，將描述本發(fā)明的第三實施例。使用圖10至圖12，如圖12 所示，當(dāng)電動機速度RM改變時，電動機26的反電動勢E改變以及 有效電壓(電池電壓和反電動勢間的差值)改變。以及當(dāng)電動機速度 RM正增加時的有效電壓不同于電動機速度RM正減小時的有效電 壓。
在該第三實施例中，通過正執(zhí)行的圖10中所示的電動機控制值 計算程序，將用于執(zhí)行對電動機26的供電的占空控制的占空值計算 為電動機控制值。在該占空控制中，通過調(diào)節(jié)電源電壓的占空值(激 勵速率)，調(diào)節(jié)電源電壓的脈沖寬度以及調(diào)整到電動機26的功率的供 給。在這種情況下，即使當(dāng)占空值相同時，當(dāng)有效電壓(電池電壓和 反電動勢E間的差值)改變，電源電壓脈沖的振幅改變，因此，相應(yīng) 地改變到電動機26的供電。
因此，在該第三實施例中，通過正執(zhí)行的圖10中所示的電動機 控制值計算程序，根據(jù)電動機速度RM和其是增加或減小，校正占空 值。通過這種方式，可以校正占空值以便允許有效電壓隨電動機速度 RM和其是正增加或減小而改變。
圖10所示的電動機控制值計算程序是通過將在第一實施例中所
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，計算將電動機速度RM控制到所需 電動機速度RMr叫所需的所需電動機轉(zhuǎn)矩TMreq。在此之后，處理 進入步驟208b以及使用圖等等，將所需電動機轉(zhuǎn)矩TMreq轉(zhuǎn)換成所 需占空值DDuty。
在此之后，處理進入步驟209b，以及使用如圖11 (a)和(b)所 示的用于當(dāng)電動機速度增加時以及當(dāng)電動機速度減小的有效電壓校 正系數(shù)K的圖或數(shù)字公式，計算對應(yīng)于電動機速度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)電動機速度正增加時，電動機速度RM越快， 有效電壓(電池電壓和反電動勢間的差值)越小，以及當(dāng)電動機速度 減小時，電動機速度RM越慢，有效電壓越小。因為此，設(shè)置如圖 11 (a)所示，用于當(dāng)電動機速度正增加時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，電動機速度RM更快。以及設(shè)置如圖ll (b)所示，用于當(dāng)電動 機速度減小時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，電動機速度RM更慢。
在計算有效電壓校正系數(shù)K后，處理進入步驟210b，以及通過 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 以便獲得將電動機速度RM控制到所需電動機速度RMreq所需的最 終占空值Duty。
Z)m(v = Z)DwO; x ii: …(6)
在上述第三實施例中，與電動機速度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機速度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，通過校正電源電壓的脈沖寬度，
可補償由電源電壓脈沖的振幅變化引起的供電的變化。通過這種方
式，可以執(zhí)行穩(wěn)定的電動機旋轉(zhuǎn)控制，不遭受隨電動機速度RM和其 是正增加還是減少的有效電壓變化的任何影響。
(第四實施例)
在上述第一實施例中，將所需速度差DMCreq加到凸輪軸速度 RC上以便獲得所需電動機速度RMreq，以及計算電動機控制值以便 將電動機速度RM控制到所需電動機速度RMr叫。關(guān)于此，在圖13 所示的本發(fā)明的第四實施例中，計算用于將電動機速度RM控制到與 凸輪軸速度RC相同的基本電動機速度RMbase的基本控制值，計算 相對于基本電動機速度RMbase，將電動機速度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， 計算電動機控制值。
在該第四實施例中執(zhí)行的圖13所示的電動機控制值計算程序中， 首先，在步驟301，確定目標(biāo)氣門正時VTtg和實際氣門正時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和反電動勢差A(yù)E，將這在下面進一步描述，在進入步驟307 前，均為O。
另一方面，當(dāng)在步驟301中，確定目標(biāo)氣門正時VTtg和實際氣 門正時VT間的偏差D大于預(yù)定值時，處理進入步驟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，計算對應(yīng)于所需速 度差DMCreq (所需電動機速度RMr叫和凸輪軸速度RC間的差值) 的所需轉(zhuǎn)矩TAreq。在此之后，處理進入步驟304，以及如果其是轉(zhuǎn) 變時間(當(dāng)凸輪軸速度RC正改變時的時間)，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，計算對應(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，處理進入步驟305，以及使用圖7所示的可變氣門正 時設(shè)備18中的損耗轉(zhuǎn)矩TC的圖或數(shù)字公式，計算對應(yīng)于電動機26 和凸輪軸16間的速度差DMC (電動機速度RM和凸輪軸速度RC間 的差DMC)的可變氣門正時設(shè)備18中的損耗轉(zhuǎn)矩TC。接著，在步 驟306，使用圖8所示的電動機26的反電動勢E的圖或數(shù)字公式， 計算對應(yīng)于電動機速度差A(yù)RM (電動機速度RM-基本電動機速度 RMbase)的電動機26的反電動勢差A(yù)E。
所需轉(zhuǎn)矩TAreq、凸輪軸16端的損耗轉(zhuǎn)矩差A(yù)TB、可變氣門正時 設(shè)備18中的損耗轉(zhuǎn)矩TC以及電動機26的反電動勢差A(yù)E構(gòu)成用于 相對于基本電動機速度RMbase (-凸輪軸速度RC)，通過將電動機 速度RM改變所需速度差DMCreq的變化控制值。
在此之后，處理進入步驟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，計算對應(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所示的電動機26 的反電動勢E的圖或數(shù)字公式，計算對應(yīng)于基本電動機速度RMbase (二凸輪軸速度RC)的電動機26的基本反電動勢Ebase。凸輪軸16 端的損耗轉(zhuǎn)矩TB和電動機26的基本反電動勢Ebase構(gòu)成用于將電動 機速度RM控制到基本電動機速度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和可變氣門正時設(shè)備18中的損耗轉(zhuǎn) 矩TC加到所需轉(zhuǎn)矩TAreq以獲得將電動機速度RM控制到所需電動 機速度RMreq所需的所需電動機轉(zhuǎn)矩TMreq。 藩 =7^尸 +:tb+細+rc …(7)
在此之后，處理進入步驟310以及使用將所需電動機轉(zhuǎn)矩TMr叫 轉(zhuǎn)換成所需電動機電壓VD的圖等等。在步驟311中，如方程式(8) 所示，將基本反電動勢Ebase和反電動勢差A(yù)E加到所需電動機電壓
VD以便獲得將電動機速度RM控制到所需電動機速度RMreq所需的 電動機施加電壓VM。
附=FD ++ A￡ …(8)
通過上述處理，當(dāng)目標(biāo)氣門正時VTtg和實際氣門正時VT間的偏 差D變得大于預(yù)定值時，在基本控制值(TAr叫、ATB、 TC和AE) 的基礎(chǔ)上，計算電動機施加電壓VM，用于將電動機速度RM控制到 基本電動機速度RMbase (=凸輪軸速度RC)以及相對于基本電動機 速度RMbase，將電動機速度RM改變所需速度差DMCreq的變化控 制值(TB、 Ebase)。通過這種方式，可以前饋控制電動機26的速度 以便使電動機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)氣門正時VTtg的方向 上，改變實際氣門正時VT。
以及當(dāng)目標(biāo)氣門正時VTtg和實際氣門正時VT間的偏差D下降 到低于預(yù)定值時，計算用于將電動機速度RM控制到基本電動機速度 RMbase (-凸輪軸速度RC)所需的電動機施加電壓VM。通過這種 方式，控制電動機26的速度以便使電動機26和凸輪軸16間的速度 差DMC為0以及使實際氣門正時VT穩(wěn)定保持在目標(biāo)氣門正時VTtg 處或左右。用這種方式，可以良好精確度，通過電動機驅(qū)動，將實際 氣門正吋控制到目標(biāo)氣門正時，以及提高氣門正時控制精確度。
(第五實施例)
在本發(fā)明的第五實施例中執(zhí)行的圖14所示的電動機控制值計算 程序是通過將在上述第四實施例中所述的圖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。
在上述第四實施例中，在圖13的步驟305中，計算與電動機26 和凸輪軸16間的速度差DMC (電動機速度RM和凸輪軸速度RC間 的差值)相一致的可變氣門正時設(shè)備18中的損耗轉(zhuǎn)矩TC，以及在下 述步驟306中，計算與電動機速度差A(yù)RM (電動機速度RM-基本電 動機速度RMbase)，相一致的電動機26的反電動勢差A(yù)E。關(guān)于此， 在該第五實施例中，在圖14的步驟305a中，計算與電動機26和凸 輪軸16間的所需速度差DMCreq (所需電動機速度RMreq和凸輪軸 速度RC間的差值)相一致的可變氣門正時設(shè)備18中的損耗轉(zhuǎn)矩TC。 以及在下述步驟306a中，計算與所需電動機速度差A(yù)RMr叫(所需電 動機速度RMreq-基本電動機速度RMbase)相一致的電動機26的反 電動勢差A(yù)E。
用這種方式，可以前饋計算可變氣門正時設(shè)備18中的損耗轉(zhuǎn)矩 TC以及用在計算電動機控制值的計算中的電動機的反電動勢差A(yù)E。 因此，能提高電動機旋轉(zhuǎn)控制的響應(yīng)度以及能獲得與前述第二實施例 相同的效果。
現(xiàn)在，盡管在第四和第五實施例中，將電動機施加電壓計算作為 電動機控制值，另外，可以將占空值計算作為電動機控制值。以及在 這種情況下，如在第三實施例中，在電動機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施例中，在氣門正時改變率上設(shè)置極限 值(極限速度Vs)，另夕卜，極限值可以位于電動機26和凸輪軸16間
的速度差上或電動機速度上。此外，使這些極限值與發(fā)動機的運轉(zhuǎn)狀 態(tài)(例如，發(fā)動機速度、冷卻水溫度、進氣氣流、負載等等)相一致 地改變。
同時，在相對于氣門正時的目標(biāo)值和氣門正時變化率收斂的狀態(tài) 的基礎(chǔ)上，修正電動機控制值或用在計算電動機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、可變氣門正時設(shè)備 18中的損耗轉(zhuǎn)矩TC、電動機26的反電動勢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，可以修正用在計算控制參數(shù)中的圖和/或數(shù)字公式。
(第六實施例)
接著，將描述本發(fā)明的第六實施例。
目前使用的許多可變氣門正時設(shè)備通過改變相對于內(nèi)燃機的曲 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
作為用于檢測實際氣門正時(實際凸輪軸相位)的方法，例如，如在
JP-A-2001-355462中所公開的，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 的凸輪角信號的基礎(chǔ)上，計算實際氣門正時的一種方法。
然而，以現(xiàn)有技術(shù)的這種氣門正時計算方法，在從輸出一個凸輪 角信號到輸出下一個凸輪角信號的間隔上(即，在不輸出凸輪角信號 的間隔上)，不可能計算實際氣門正時。因此，存在盡管實際上，實 際氣門正時連續(xù)地改變，僅可以按步驟更新實際氣門正時的計算值， 以及使可變氣門正時控制的精確度降低相應(yīng)量的缺陷。
鑒于此，該第六實施例的目的是提供內(nèi)燃機的可變氣門正時設(shè) 備，通過該設(shè)備，即使在不輸出凸輪角信號的間隔期間，也能計算實 際氣門正時，以便能增加可變氣門正時控制精確度。
首先，略述根據(jù)該第六實施例的內(nèi)燃機的可變氣門正時控制設(shè) 備。根據(jù)該第六實施例的可變氣門正時設(shè)備具有與凸輪軸同心放置并 通過來自曲柄軸的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動功率旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的第一旋轉(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) 相位的電動機，以及構(gòu)造成當(dāng)不改變氣門正時時，使電動機的速度與 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)改變氣門正時時，相對 于凸輪軸的速度，改變電動機的速度以便相對于凸輪軸的速度，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，因為對電 動機來說，不必整體旋轉(zhuǎn)，使可變氣門正時設(shè)備的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的慣性重 量變輕以及通過固定連接裝置，使電動機直接連接到外部電線上，以 及總的來說，可以提高可變氣門正時設(shè)備的耐久性。此外，可變氣門 正時設(shè)備的結(jié)構(gòu)相對簡單，以及能滿足成本最小化的需求。
同時，在通過相對于凸輪軸的速度，改變電動機的速度，改變氣 門正時的可變氣門正時設(shè)備中，如在第六實施例中，與電動機速度和 凸輪軸速度間的差值相一致地，改變氣門正時變化(凸輪軸相位變 化)。因為此，可以在電動機的速度和凸輪軸的速度的差值的基礎(chǔ)上， 計算氣門正時變化。
集中到這一點上，在第六實施例中，每次從凸輪角傳感器輸出凸 輪角信號時，在凸輪角信號和從曲柄角傳感器輸出的曲柄角信號的基
礎(chǔ)上，計算輸出凸輪角信號時的實際氣門正時；以預(yù)定計算周期，在 電動機速度和凸輪軸速度間的差值的基礎(chǔ)上，計算氣門正時變化；以 及以預(yù)定計算周期，在輸出凸輪角信號和氣門正時變化時，在實際氣 門正時的基礎(chǔ)上，計算最終實際氣門正時。
特別地，通過計算每計算周期的氣門正時變化以及累計該計算的 值，每次輸出凸輪角信號時，復(fù)位氣門正時變化的累計值，以及在將 緊隨其后的氣門正時變化的累計值加到最近輸出凸輪角信號時的實 際氣門正時的計算值上，能獲得最后的實際定時。
因為即使在當(dāng)未輸出凸輪角信號時的間隔，能計算在電動機速度 和凸輪軸速度間的差值的基礎(chǔ)上計算的氣門正時變化，如果在未輸出 凸輪角信號的間隔中，計算從最近輸出凸輪角信號以來的氣門正時變
化，通過將緊隨其后的氣門正時變化加到在最近輸出凸輪角信號時的 實際氣門正時上，能精確地獲得最終實際氣門正時。通過這種方式， 即使在當(dāng)未輸出凸輪角信號時的間隔中，也可以良好精確度地連續(xù)計 算實際氣門正時，以及能增加可變氣門正時控制的精確度。
現(xiàn)在，盡管可以想象在凸輪角信號的輸出周期的基礎(chǔ)上，計算在 計算氣門正時變化中使用的凸輪軸速度，因為通常凸輪軸的每次回轉(zhuǎn) 的凸輪角信號的輸出次數(shù)很小，難以從凸輪角信號的輸出周期檢測隨 每個汽缸的燃燒沖程波動的凸輪軸速度的波動。另一方面，因為從曲 柄角傳感器輸出的曲柄角信號的數(shù)量遠大于凸輪角信號的數(shù)量，如果 使用曲柄角信號，可以檢測隨每個汽缸的燃燒沖程波動的曲柄軸速度 的波動。
因此，鑒于曲柄軸的每兩個回轉(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的輸出周期的基礎(chǔ)上檢測的曲柄軸速
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)量凸輪角信號檢測的凸輪軸速度時的更加精確的凸輪軸速度，計算 氣門正時變化，以及能提高實際氣門正時計算精確度。
當(dāng)停止內(nèi)燃機時，因為凸輪軸速度為0，通過將隨后氣門正時變 化的累計值加到當(dāng)發(fā)動機停止時的實際氣門正時的計算值上，能獲得 最后實際氣門正時，或通過來自參考位置的氣門正時變化的累計值， 獲得最終實際氣門正時。通過這種方式，即使當(dāng)內(nèi)燃機停止時，也能 以良好精確度計算實際氣門正時，以及即使當(dāng)停止內(nèi)燃機時，能將實 際氣門正時控制到一 目標(biāo)值。且即使當(dāng)電動機停止時的實際氣門正時 不清楚時，通過自機械參考位置(例如最大滯后的角位置)或由其他 裝置檢測的參考位置的氣門正時變化的累計值，能計算實際氣門正 時。
同時，考慮到當(dāng)凸輪角傳感器故障時，凸輪角信號停止輸出，當(dāng) 凸輪角傳感器故障時，能通過將在故障前，最后一次輸出角信號時的 實際氣門正時的計算值與在此之后的氣門正時變化的累計值相加，獲 得最終實際氣門正時，或通過來自參考位置的氣門正時變化的累計 值，能獲得最后實際氣門正時。通過這種方式，即使當(dāng)凸輪角傳感器 故障時，能以良好精確度地計算實際氣門正時，以及即使當(dāng)凸輪角傳 感器故障時，也能將實際氣門正時控制到目標(biāo)值。同時，當(dāng)在凸輪角 傳感器故障前的實際氣門正時不清楚時，通過自機械參考位置(例如 最大滯后的角位置)或由其他裝置檢測的參考位置的氣門正時變化的 累計值，能計算實際氣門正時。
現(xiàn)在，將在附圖的基礎(chǔ)上，詳細地描述根據(jù)第六實施例的可變氣 門正時控制設(shè)備。根據(jù)第六實施例的可變氣門正時控制設(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。
在第六實施例中的ECU30通過執(zhí)行可變氣門正時控制程序(未 示出)，反饋控制可變氣門正時設(shè)備18以便使進氣門的實際氣門正時 與目標(biāo)氣門正時匹配。
此時，通過執(zhí)行圖15至圖17所示的實際氣門正時計算程序， ECU30在從曲柄角傳感器20輸出的曲柄角信號和從凸輪角傳感器19
輸出的凸輪角信號的基礎(chǔ)上，計算在傳感器輸出時的實際氣門正時 VTC。同時，在電動機26的電動機速度RM和進氣端凸輪軸16的凸 輪軸速度RC間的差值的基礎(chǔ)上，計算氣門正時變化AVT。以及通過 將隨后的氣門正時變化AVT加到在輸出凸輪角信號時的實際氣門正 時VTC上，獲得最終實際氣門正時VT。
在接通點火開關(guān)(未示出)后，在預(yù)定周期間隔上執(zhí)行圖15至 圖17所示的實際氣門正時計算程序。當(dāng)開始該程序時，首先，在401 中，確定發(fā)動機是否正運轉(zhuǎn)，例如，在從曲柄角傳感器20輸出的曲 柄角信號的輸出周期起計算的發(fā)動機速度是否為0的基礎(chǔ)上。
如果確定發(fā)動機正運轉(zhuǎn)，處理進入步驟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(無故障)， 處理進入步驟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。
當(dāng)確定已經(jīng)輸入凸輪角信號時，處理進入步驟404，以及將凸輪 角信號的輸入時間Team存儲在ECU30的存儲器(未示出)中。在 此之后，處理進入步驟405，以及將在此之后，將從曲柄角傳感器20 輸出的曲柄角信號的輸入時間Tcrk立即存儲在存儲器中。
在此之后，處理進入步驟406以及使用方程式(9)，計算相對于 曲柄角信號的凸輪角信號的時間差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，使用相對于曲柄角信號的凸輪角信號 的時間差TVT，根據(jù)方程式(10)，計算相對于曲柄角信號的凸輪角 信號的旋轉(zhuǎn)相位VTB。
<formula>formula see original document page 29</formula>其中，T120是曲柄軸12旋轉(zhuǎn)過120。CA所需的時間，以及在曲 柄角傳感器20的輸出信號的基礎(chǔ)上計算得出。
在此之后，處理進入步驟408以及確定是否己經(jīng)將氣門正時控制 到參考位置(例如，最大滯后的角位置)。如果氣門正時位于參考位 置，處理進入步驟409以及在進入步驟410前，將相對于曲柄角信號 的凸輪角信號的當(dāng)前旋轉(zhuǎn)相位(凸輪軸相位)VTB學(xué)習(xí)為相對于曲 柄軸12的進氣端凸輪軸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，確定氣門正時不位于參考位置時， 處理進入步驟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)，使用相對于曲柄角信號的凸輪角信號的當(dāng) 前旋轉(zhuǎn)相位VTB和參考位置VTBK，計算基于參考位置VTBK的凸 輪角信號的旋轉(zhuǎn)相位VTC。這成為在輸出凸輪角信號時的實際氣門 正時VTC。
FTC = FT5-FT欣 …(12)
步驟403至410的處理執(zhí)行凸輪角信號輸出時間氣門正時計算裝 置的任務(wù)，以及在凸輪角信號和每次輸入(輸出)凸輪角信號時的曲 柄角信號的基礎(chǔ)上，計算輸出凸輪角信號時的實際氣門正時VTC。
在此之后，處理進入步驟411,以及每次計算凸輪角信號輸出時 的實際氣門正時VTC時，將稍后將進一步描述的氣門正時變化 AVTH、 AVTS復(fù)位到0，在此之后，處理進入步驟419以及使用方程 式(13)，計算最終實際氣門正時VT。 JT = KTC + AF77/ + AKrS …(13)
因此，在輸入(輸出)凸輪角信號時，因為作為步驟411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時，處理進 入圖16的步驟412，以及計算電動機26的電動機速度RM[rpm]和 進氣端凸輪軸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輸出的曲柄角信號的輸出 周期的基礎(chǔ)上計算的曲柄軸12的速度(發(fā)動機速度)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)，計算每氣門正時 變化AVTH的計算周期P [s](這一程序的執(zhí)行周期)的氣門正時變 化dVTH。
釘// =及^77"720°0^/> …(17)
其中，G是相位改變機構(gòu)21的減速比，以及是相對于進氣端凸 輪軸16的電動機26的相對轉(zhuǎn)數(shù)與氣門正時變化(凸輪軸相位變化) 的比率。
在此之后，處理進入步驟415以及通過累計每計算周期P的氣門 正時變化dVTH，計算氣門正時變化AVTH，如方程式(18)所示。 △F77/ = AF77/ + dF77/ …(18)
這些步驟412至415的處理執(zhí)行氣門正時變化計算裝置的任務(wù)， 以及通過在不輸入凸輪角信號的間隔上，累計每計算周期的氣門正時 變化dVTH，獲得在凸輪角信號的最近輸出后的氣門正時變化AVTH。
同時，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，累計每計算周期P的氣門正時變化dVTH，以便獲得從凸 輪角傳感器19故障前的凸輪角信號的最后一次輸出到現(xiàn)在的氣門正 時變化AVTH。
在計算氣門正時變化AVTH后，處理進入圖15的步驟419，以及 使用上述方程式(13),計算最后實際氣門正時VT。當(dāng)凸輪角傳感器 19出故障時，因為AVTS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)動機時，處理進入圖17 的步驟416。在步驟416中，僅使用電動機26的電動機速度RM[rpm]， 計算每秒旋轉(zhuǎn)差RVT [rev/s]，如方程式(19)所示。
/ fT-廚/60 …(19)
在此之后，處理進入步驟417以及根據(jù)方程式(20)，計算氣門 正時變化AVTS的每個計算周期P [s](即這一程序的執(zhí)行周期)的 氣門正時變化dVTS。
釘S-i F77Gx720。C4xP ...(20) 其中，G是相位改變機構(gòu)21的減速比。
在此之后，處理進入步驟418以及累計每計算周期P的氣門正時 變化dVTS以便獲得從停止前的凸輪角信號的最后一次輸出到現(xiàn)在的 氣門正時變化AVTS。
APTS = Ara + ,S ...(21)
這些步驟416至418的處理還執(zhí)行氣門正時變化計算裝置的任務(wù)。
在計算氣門正時變化AVTS后，處理進入圖15的步驟419以及使 用上述方程式(13)，計算最后實際氣門正時VT。其中，因為當(dāng)發(fā)動 機停止時，AVTH-O，因此VT=VTC+AVTS。該步驟419的處理執(zhí) 行最后氣門正時計算裝置的任務(wù)。
通過上述處理，每次在發(fā)動機運轉(zhuǎn)的同時，輸入凸輪角信號時， 在凸輪角信號和曲柄角信號的基礎(chǔ)上，計算在輸出凸輪角信號時的實 際氣門正時VTC。以及當(dāng)輸入(輸出)凸輪角信號時，因為通過步 驟411的復(fù)位處理，使氣門正時變化AVTH和AVTS復(fù)位為0，在輸 出凸輪角信號本身時的實際氣門正時VTC變?yōu)樽詈髮嶋H氣門正時 VT。
另一方面，在不輸入凸輪角信號的間隔中，在電動機26和進氣 端凸輪軸16間的速度差DMC的基礎(chǔ)上，計算和累計每計算周期的 氣門正時變化dVTH。以及通過將在此之后的氣門正時變化AVTH (dVTH的累計值)加到在最近輸出凸輪角信號時的實際氣門正時 VTC上，獲得最后實際氣門正時VT。通過這種方式，變得可以即使 在當(dāng)不輸入凸輪角信號的間隔中，也可以良好精確度連續(xù)地計算實際 氣門正時VT，以及能增加可變氣門正時控制的精確度。
以及當(dāng)發(fā)動機停止時，通過將在此之后的氣門正時變化AVTS加
到在停止前，在最后一次輸出凸輪角信號時的實際氣門正時VTC上， 獲得最后實際氣門正時VT。因此，即使當(dāng)發(fā)動機停止時，能以良好 精確度地計算實際氣門正時VT以及能將實際氣門正時VT控制到目 標(biāo)值。
以及當(dāng)凸輪角傳感器19出故障時，通過將在此之后的氣門正時 變化AVTH加到在故障前，最后一次輸出凸輪角信號時的實際氣門正 時VTC上，獲得最后實際氣門正時VT。因此，即使當(dāng)凸輪角傳感器 19故障時，也能以良好精確度計算實際氣門正時VT以及能將實際氣 門正時VT控制到目標(biāo)值。
可替換地，在發(fā)動機停止或凸輪角傳感器19故障時，可以通過 來自機械參考位置(例如最大滯后的角位置)或來自由其他裝置檢測 的參考位置的氣門正時變化的累計值，計算實際氣門正時。
(第七實施例)
接著，將描述第七實施例。在上述第六實施例中，在電動機26 的電動機速度RM和進氣端凸輪軸16的凸輪軸速度RC的基礎(chǔ)上， 計算氣門正時變化AVT，以及通過將在此之后的氣門正時變化AVT 加到在輸出凸輪角信號時的實際氣門正時VTC上，獲得最后實際氣 門正時VT。
關(guān)于此，在第七實施例中，在電動機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，計算電動機26的電動機速度RM 和進氣端凸輪軸16的凸輪軸速度RC間的差值(氣門正時變化AVT)， 以及通過將在此之后的氣門正時變化AVT加到在輸出凸輪角信號時 的實際氣門正時VTC上，獲得最后氣門正時。
現(xiàn)在，使用圖18和圖19的流程圖，描述在電動機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，計算氣門正時變化AVT 的第七實施例。圖18表示代替用于計算在第六實施例中所述的圖16
的發(fā)動機運轉(zhuǎn)期間，氣門正時變化AVTH的處理，所執(zhí)行的處理。以 及圖19表示代替圖17的用于計算發(fā)動機停止期間的氣門正時變化 AVTS的處理，所執(zhí)行的處理。在第七實施例中，用完全相同的方式 執(zhí)行在第六實施例中的圖15的流程圖中所示的處理。
首先，描述圖18的流程圖。圖18是用于計算在發(fā)動機運轉(zhuǎn)的同 時，輸入凸輪角信號后的實際氣門正時的處理。在該處理中，比較電 動機旋轉(zhuǎn)角變化以及凸輪軸旋轉(zhuǎn)角變化。為比較電動機旋轉(zhuǎn)角變化以 及凸輪軸旋轉(zhuǎn)角變化，在第七實施例中，在電動機角信號輸出計數(shù)器 的計數(shù)值和曲柄軸角信號輸出計數(shù)器中的計數(shù)值間進行比較。
其中，使用曲柄角信號而不是使用凸輪軸信號的原因在于以1/2 的減速比連接曲柄軸和凸輪軸，以及除可以通過使用曲柄角信號推導(dǎo) 凸輪角信號外，通常曲柄軸脈沖的數(shù)量大于凸輪軸脈沖的數(shù)量。因為 此，通過使用曲柄角信號而不是使用凸輪角信號，可以更精確地獲得 凸輪軸旋轉(zhuǎn)角中的變化。
在該實施例中，以10。CA的間隔，有36個曲柄軸脈沖，以及實 際用在計算中的脈沖是以30。CA間隔的脈沖。即，使用12個脈沖。 另一方面，對電動機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，將曲柄角信號的計數(shù)值校正到1/2以便使電動機26的 '角的計數(shù)值和曲柄角信號的計數(shù)值的每一個計數(shù)的變化角相同。因 此，可以通過加倍來校正電動機26的角度的計數(shù)值。用這種方式， 使兩個計數(shù)器的一個計數(shù)值的角變化相同，以及處理進入步驟421。
在歩驟421中，計算曲柄角的變化。實際上，在從先前計算的時 間到當(dāng)前計算的時間計數(shù)的曲柄角信號的計數(shù)值的基礎(chǔ)上，計算變化 ;(曲柄角度計數(shù)器的變化=在本次計算時的曲柄角度計數(shù)器-在最后 一次計算時的曲柄角度計數(shù)器)。
然后，處理進入步驟422以及計算電動機26中的角度的變化。
實際上，在從先前計算的時間到當(dāng)前計算的時間計數(shù)的電動機26的 角度信號的計數(shù)值的基礎(chǔ)上，計算變化(電動機角度計數(shù)器的變化= 本次計算時的電動機角度計數(shù)器一最后一次計算時的電動機角度計 數(shù)器)。
然后，在下述步驟423中，計算在曲柄角度計數(shù)器的變化和電動 機角度計數(shù)器的變化間的差值，以及在步驟424中，計算相對于凸輪 軸的電動機角變化。特別地，在步驟424中，使用由"相對于凸輪軸 的電動機角變化=(電動機角度計數(shù)器的變化一曲柄角度計數(shù)器的變 化)x每1計數(shù)的角度"表示的方程式，計算相對于凸輪軸的電動機 角變化。
接著，在步驟425中，通過氣門正時改變部的減速比1/G，校正 相對于凸輪軸的電動機角變化，以及計算每計算周期的氣門正時變化 dVTH (氣門正時變化dVTH:相對于凸輪軸的電動機角變化/G (減 速比))。其中，G是可變氣門正時設(shè)備18的相位改變機構(gòu)21的減速 比，以及是相對于進氣端凸輪軸16的電動機26的相對轉(zhuǎn)數(shù)與氣門正 時變化(凸輪軸相位變化)的比率。
在此之后，處理進入步驟426，以及通過累計從最后一次計算到 當(dāng)前計算改變的氣門正時的相位，即，氣門正時變化dVTH，及到前 一次的氣門正時變化AVTH，計算最后氣門正時變化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)行氣門正時變化計算裝置的任務(wù)， 以及計算在不輸入凸輪角信號的間隔的氣門正時變化AVTH。
同時，即使在圖15的步驟402中，確定凸輪角傳感器19故障時， 也可以執(zhí)行圖18的處理以及累計凸輪角傳感器19故障時的氣門正時 變化dVTH，從而獲得從凸輪角傳感器19故障前的凸輪角信號的最 后一次輸出到現(xiàn)在的氣門正時變化AVTH。通過這種方式，即使當(dāng)凸 輪角傳感器19故障時，也可以精確地計算實際氣門正時。
在計算氣門正時變化AVTH后，處理進入圖15的步驟419以及使 用上述方程式(13)，計算最后實際氣門正時VT。當(dāng)凸輪角傳感器 19故障時，因為AVTS二0， VT=VTC+AVTH。
在圖20的時序圖中，描述了通過圖18的流程圖的處理，計算實 際氣門正時的例子。在圖18的流程圖所示的處理中，在電動機26的 角度變化和凸輪軸的角度變化差的基礎(chǔ)上，通過將在此之后的氣門正 時變化AVTH加到在輸出凸輪角信號時的實際氣門正時VTC上，獲 得最后實際氣門正時VT。因此，如圖20的時序圖所示，即使在當(dāng)不 輸入凸輪角信號的間隔中，也可以良好精確度，連續(xù)地計算實際氣門 正時VT，以及能增加可變氣門正時控制精確度。
另一方面，當(dāng)在圖15的流程圖的步驟401中，確定發(fā)動機停止 時，執(zhí)行圖19的處理。圖19的這一處理是用于計算當(dāng)停止發(fā)動機時 的氣門正時變化AVTS。
首先，在步驟427中，計算電動機26的角度變化。實際上，在 從先前計算時至當(dāng)前計算時計數(shù)的電動機26的角度信號的計數(shù)值的 基礎(chǔ)上，計算該變化(電動機角度計數(shù)器的變化=在本次計算時的電 動機角度計數(shù)器-最后一次計算時的電動機角度計數(shù)器)。然后，在步 驟428中，僅通過電動機26的電動機角度的變化，計算相對于凸輪 軸的電動機26的角度變化。特別地，使用方程式"相對于凸輪軸的 電動機角度變化=電動機角度計數(shù)器的變化><每1次計數(shù)的角度)計 算。
接著，在步驟429中，通過氣門正時改變部的減速比1/G，校正 相對于凸輪軸的電動機26的角度變化，以及計算氣門正時變化dVTS (氣門正時變化dVTS-相對于凸輪軸的電動機角度變化/G (減速 比))。
在此之后，處理進入步驟430，以及通過累計從最后一次計算時
間到當(dāng)前計算時間改變的氣門正時，艮P，氣門正時變化dVTS，及直 到先前時間的氣門正時變化AVTS，計算最后氣門正時變化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)行氣門正時變化計算裝置 的任務(wù)。
在計算氣門正時變化AVTS后，處理進入圖15的步驟419，以及 計算最后實際氣門正時VT (VT=VTC+AVTH+AVTS)。其中，因為 停止發(fā)動機，因此，VTH-0，以及VT=VTC+AVTS。上述步驟419 的處理執(zhí)行最后氣門正時計算裝置的任務(wù)。
如上所述，在圖18的處理中，盡管發(fā)動機正運轉(zhuǎn)，在用與當(dāng)在 電動機和進氣端凸輪軸間的速度差的基礎(chǔ)上，計算氣門正時變化時相 同的方式，從電動機角度變化和凸輪軸角度變化的比較，計算出氣門 正時變化的情況下，通過將在此之后的氣門正時變化AVTH加到構(gòu)成 引導(dǎo)、在輸出凸輪角信號時的實際氣門正時VTC上，獲得最后實際 氣門正時VT。通過這種方式，即使在不輸出凸輪角信號的間隔中， 也能以良好精確度連續(xù)地計算實際氣門正時VT，以及能增加可變氣 門正時控制的精確度。
以及當(dāng)發(fā)動機停止時，通過將在此之后的氣門正時變化AVTS加
>到在停止前，在最后一次輸出凸輪角信號時的實際氣門正時VTC上， 獲得最后實際氣門正時VT。因此，即使當(dāng)發(fā)動機停止時，也能以良 好精確度計算實際氣門正時VT，以及即使發(fā)動機停止時，能將實際 氣門正吋VT控制到目標(biāo)值。
同時，當(dāng)凸輪角傳感器19故障時，通過將在此之后的氣門正時
;變化AVTH加到在故障前，在最后一次輸出凸輪角信號時的實際氣門 正時VTC上，獲得最后實際氣門正時VT。因此，即使當(dāng)凸輪角傳感 器19故障時，也能以良好精確度計算實際氣門正時VT以及能將實
際氣門正時VT控制到目標(biāo)值。
可替換地，在發(fā)動機停止或凸輪角傳感器19故障時，可以通過 來自機械參考位置(例如最大滯后角度位置)或來自由其他裝置檢測 的參考位置的氣門正時變化的累計值，計算實際氣門正時。
而且，如上所述的第六和第七實施例的可變氣門正時設(shè)備18具 有與凸輪軸16同心放置并通過來自曲柄軸12的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動功率旋轉(zhuǎn)驅(qū) 動的外齒輪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的電動機26， 且其被構(gòu)造成當(dāng)氣門正時不改變時，使電動機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)氣門正時改變時，相對于凸輪軸16的速度，改變 電動機26的速度，以便相對于凸輪軸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，因為電動機26不必整體旋轉(zhuǎn)，能減 輕可變氣門正時設(shè)備18的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的慣性重量，以及通過固定連接 裝置，能將電動機26直接連接到外部電線上，以及總的來說，可以 提高可變氣門正時設(shè)備18的耐久性。此外，可變氣門正時設(shè)備18的 結(jié)構(gòu)相對簡單，以及能滿足成本最小化的需求。
同吋，盡管在前述第一實施例至第七實施例中，已經(jīng)描述了用于 進氣門的可變氣門正時控制設(shè)備，本發(fā)明不限于用于進氣門的可變氣 門正時控制設(shè)備，以及可替換地應(yīng)用于排氣門的可變氣門正時控制設(shè) 備。同時，可變氣門正時設(shè)備18的相位改變機構(gòu)不限于如在上述實 施例中的使用行星齒輪機構(gòu)，而可替換地，可以使用一些其他類型的 相位改變機構(gòu)，以及簡單地說，可以是通過相對于凸輪軸的速度，改
變電動機的速度，來改變氣門正時的任何電動機驅(qū)動的可變氣門正時 設(shè)備。
(第八實施例)
接著，將描述本發(fā)明的第八實施例。
通常，在可變氣門正時設(shè)備中，通過制成緊鄰止動部的相位改變 機構(gòu)的移動部，機械地強制氣門正時的變化的范圍的極限位置(可變 氣門正時可變范圍極限位置)。因為此，當(dāng)將氣門正時控制到可變氣 門正時設(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，有時發(fā)生過沖或相位改變機構(gòu)的移動部減速不足以 及撞擊止動部。由于該撞擊時的撞擊負載，大的負載作用在相位改變 機構(gòu)的齒輪的嚙合部上，存在齒輪磨削和變成鎖定和齒輪機構(gòu)遭受損 壞的風(fēng)險，以及存在其變得不可能正常地控制氣門正時的可能性。
因為此，第八實施例的目的是提供可變氣門正時控制設(shè)備，通過 該設(shè)備，可以當(dāng)氣門正時控制到可變氣門正時設(shè)備的變化范圍極限位 置或其附近時，防止磨削和損壞可變氣門正時設(shè)備的齒輪機構(gòu)，以及 通過該設(shè)備，可以提高可變氣門正時設(shè)備的操作可靠性。
首先，現(xiàn)在概述根據(jù)第八實施例的內(nèi)燃機的可變氣門正時控制設(shè) 備。當(dāng)實際氣門正時處于在可變氣門正時設(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，根據(jù)第八實施例的可變氣門正時 控制設(shè)備執(zhí)行用于將可變定時變化率限制到預(yù)定速率以下的速率限 制控制。如果執(zhí)行此，當(dāng)實際氣門正時處于極限位置的附近中的速率 受限區(qū)中時，能使氣門正時變化率減緩到低于預(yù)定值以便強迫減速相 位改變機構(gòu)的移動部的運動。因此，可以避免相位改變機構(gòu)的移動部 不減速地撞擊止動部，以及能防止磨削和損壞齒輪機構(gòu)。
在這種情況下，即使當(dāng)實際氣門正時位于速率受限區(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際氣門正時時(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際氣門正時 時)，即使氣門正時改變率大時，也沒有相位改變機構(gòu)的移動部和止 動部的撞擊。因為此，即使當(dāng)實際氣門正時位于速率受限區(qū)時，當(dāng)從 速率受限區(qū)的極限位置，從相反方向上改變實際氣門正時時，不需要 執(zhí)行速率限制控制。用這種方式，即使當(dāng)實際氣門正時位于速率受限 區(qū)時，當(dāng)在一方向上改變實際氣門正時以使不發(fā)生相位改變機構(gòu)的移 動部和止動部的撞擊時，不減緩氣門正時改變率。因此，能使實際氣 門正時迅速地改變到目標(biāo)氣門正時，以及還確?？勺儦忾T正時控制的 響應(yīng)度。
現(xiàn)在，如果速率受限區(qū)的寬度窄，當(dāng)在進入速率受限區(qū)時的氣門 正時改變率快時，存在沒有充分地減速氣門正時改變率，相位改變機 構(gòu)的移動部撞擊止動部的可能性。以及如果實際氣門正時的檢測誤差 (離差)大時，存在沒有充分地減速氣門正時改變率，相位改變機構(gòu) 的移動部撞擊止動部的可能性，因為檢測實際氣門正時已經(jīng)進入速率 受限區(qū)的時間晚。根據(jù)這些情形，期望在將氣門正時改變率減緩到預(yù) 定速率所需的氣門正時變化和/或?qū)嶋H氣門正時檢測誤差的基礎(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)置成具有鑒于實際 氣門正時的檢測誤差和減緩速率所需的氣門正時變化，可以將氣門正 時變化率減速到低于預(yù)定速率的寬度。通過這種方式，可以執(zhí)行不遭 受實際氣門正時檢測誤差和氣門正時變化率的影響的穩(wěn)定的速率限 制控制。在這種情況下，在可變氣門正時控制期間，可以計算氣門正 時改變率(或?qū)嶋H氣門正時檢測誤差)，以及根據(jù)該計算值，或預(yù)先， 例如在設(shè)計階段，設(shè)置速率受限區(qū)，技術(shù)人員可以測量或計算與該值 相一致的最大氣門正時變化率(或最大實際氣門正時檢測誤差)以及 設(shè)置固定速率受限區(qū)并將它存儲在存儲器中。
現(xiàn)在，在附圖的基礎(chǔ)上，詳細地描述根據(jù)第八實施例的內(nèi)燃機的 可變氣門正時控制設(shè)備。根據(jù)第八實施例的可變氣門正時控制設(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所示的可變氣門正時設(shè)備18中，為限制氣門 正時的變化范圍(相位改變機構(gòu)21的可移動范圍)，在相位改變機構(gòu) 21上設(shè)置移動部和止動部(兩者均未示出)。同時，如圖21所示， 使相位改變機構(gòu)21的可移動范圍限制到從移動部接觸滯后角端止動 部的位置到其接觸提前角端止動部的位置的范圍，以便限制氣門正時 的變化范圍。在這種情況下，相位改變機構(gòu)21的移動部接觸滯后角 端止動部的位置是相位改變機構(gòu)21的最大滯后的角位置(滯后角端 極限位置)，即，氣門正時的最大滯后角位置，以及相位改變機構(gòu)21 的移動部接觸提前角端止動部的位置是相位改變機構(gòu)21的最大提前 的角位置(提前角端極限位置)，即氣門正時的最大提前角位置。
根據(jù)第八實施例的作為可變氣門正時設(shè)備的控制目標(biāo)的可變氣 門正時設(shè)備18不限于圖1和2所示的結(jié)構(gòu)。艮P，根據(jù)第八實施例的 可變氣門正時控制設(shè)備能應(yīng)用于具有齒輪機構(gòu)的任何可變氣門正時 設(shè)備，與其驅(qū)動源和相位改變機構(gòu)的類型無關(guān)。
ECU30執(zhí)行與第一實施例中相同的可變氣門正時控制程序，如圖 3所示。因此，計算所需氣門正時改變率Vreq以便最小化進氣門的 目標(biāo)氣門正時VTtg和實際氣門正時VT間的偏差D以及控制電動機 26的電動機速度RM以便實現(xiàn)該所需氣門正時改變率Vreq。用這種 方式，使進氣門的實際氣門正時VT與目標(biāo)氣門正時VTtg匹配。
同時，ECU30執(zhí)行圖24中所示的氣門正時改變率極限控制程序， 稍后將進一步討論。通過這種方式，通過設(shè)置用于限制當(dāng)進氣門的實 際氣門正時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)中時的所 需氣門正時改變率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)置成通過合 計實際氣門正時VT的檢測誤差C [。CA]和用于使氣門正時改變率 V減速到極限率Vs所需的氣門正時變化D [°CA]獲得的值。 a=C + Z> ...(24)
因為，如圖22所示，發(fā)動機速度NE變得越高，實際氣門正時 VT檢測誤差C變得越大，在該實施例中，作為實際氣門正時VT檢 測誤差C，使用其最大檢測誤差值Cmax (在最大發(fā)動機速度NEmax 時的實際氣門正時VT的檢測誤差Cmax)。
以及因為如圖23所示，氣門正時改變率V變得越快，則用于將 它減速到極限速率V所需的氣門正時偏差D越大，在該實施例中， 作為用于減速所需的氣門正時偏差D，使用其最大值Dmax (用于將 氣門正時變化率V從最大速率Vmax減速到極限速率Vs所需的氣門 正時變化Dmax)。
現(xiàn)在，詳細地描述由ECU30執(zhí)行的、圖24所示的氣門正時改變 率極限控制程序的處理內(nèi)容。通過在接通點火開關(guān)后的預(yù)定周期，執(zhí) 行圖24所示的氣門正時改變率極限控制程序。
當(dāng)開始該程序時，首先在步驟501中，確定實際氣門正時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)確定實際氣門正時VT在滯后角端速率受 限區(qū)中時，處理進入步驟502。在步驟502中，確定目標(biāo)氣門正時 VTtg是否在實際氣門正時VT的滯后角端(是否VTtg-VTO)。
當(dāng)結(jié)果是確定目標(biāo)氣門正時VTtg在實際氣門正時VT的滯后角端 時，因為實際氣門正時VT處于滯后角端速率受限區(qū)中以及正在作為 那個區(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 變機構(gòu)21的移動部碰撞滯后角端止動部的可能性。在步驟505中， 為防止齒輪機構(gòu)(齒輪22至24)的磨削和損壞，設(shè)置限制所需氣門
正時改變率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)氣門正時VTtg位于實際 氣門正時VT的提前角端(VTtg-VT>0)，因為實際氣門正時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，確定沒有相位改變機構(gòu)21的移動部碰撞滯后角端止 動部的可能性，以及處理進入步驟506。在步驟506中，取消所需氣 門正時改變率Vreq的極限速率Vs。
當(dāng)另一方面，在上述步驟501中，確定實際氣門正時VT不位于 滯后角端速率受限區(qū)中，處理進入步驟503。在步驟503中，確定實 際氣門正時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)。如果確定實際氣門正時VT位于提前角端速 率受限區(qū)中，處理進入步驟504，以及確定目標(biāo)氣門正時VTtg位于 實際氣門正時VT的提前角端(是否VTtg-VT〈0)。
當(dāng)結(jié)果是確定目標(biāo)氣門正時VTtg位于實際氣門正時VT的提前角 端上時，因為實際氣門正時VT位于提前角端速率受限區(qū)中，以及在 作為那個區(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 位改變機構(gòu)21的移動部碰撞提前角端止動部的可能性，以及處理進 入步驟505。在步驟505中，為防止齒輪機構(gòu)(齒輪22至24)的磨 削和損壞，設(shè)置限制所需氣門正時改變率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)氣門正時VTtg位于實際 氣門正時VT的滯后角端上時，因為實際氣門正時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構(gòu)21的移動部碰撞提前角端止動部的 可能性，以及處理進入步驟506。在步驟506中，取消所需氣門正時 改變率Vreq的極限速率Vs。
通過上述處理，當(dāng)實際氣門正時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，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正時改變率Vreq限制到低于極限 率Vs。通過這種方式，在滯后角端或提前角端速率受限區(qū)中，能將 氣門正時改變率V減速到極限速率Vs以便減緩相位改變機構(gòu)21的 移動部的運動速度。因此，可以避免相位改變機構(gòu)21的移動部高速 碰撞止動部。因此，能防止齒輪機構(gòu)(齒輪22至24)磨削和損壞， 以及能增加可變氣門正時設(shè)備18的工作可靠性。
另一方面，即使當(dāng)實際氣門正時VT位于滯后角端或提前角端速 率受限區(qū)中時，當(dāng)其正在從那個區(qū)的極限位置的相反方向上改變時， 取消極限速率Vs以及不執(zhí)行速率限制控制。通過這種方式，即使當(dāng) 實際氣門正時VT位于滯后角端或提前角端速率受限區(qū)中時，當(dāng)實際 氣門正時VT正在一方向上改變以使不會發(fā)生相位改變機構(gòu)21的移 動部和止動部間的碰撞時，能不執(zhí)行氣門正時改變率的減慢。因此， 能使實際氣門正時VT快速地改變成目標(biāo)氣門正時VTtg，以及能確 ?？勺儦忾T正時控制的響應(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)進入 滯后角端或提前角端速率受限區(qū)的氣門正時改變率快時，存在不充分 地減慢氣門正時改變率，相位改變機構(gòu)21的移動部碰撞止動部的可 能性。以及如果實際氣門正時VT的檢測誤差(離差)大，在未充分 地減慢氣門正時改變率的情況下，存在相位改變機構(gòu)21的移動部撞 擊止動部的可能性，因為檢測實際氣門正時VT已經(jīng)進入滯后角端或 提前角端速率受限區(qū)的時間晚。
由于此，在該實施例中，將滯后角端和提前角端速率受限區(qū)的寬 度ot設(shè)置成通過合計實際氣門正時VT的檢測誤差C和充分減慢所需 的氣門正時偏差D獲得的值。因此，能設(shè)置在沒有故障的情況下， 具有能將氣門正時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)行不遭受實際氣門VT定時
檢測誤差和氣門正時改變率的影響的穩(wěn)定的速率限制控制。
在該實施例中，能在氣門正時變化范圍(相位改變機構(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)實際使用的氣門正時的范圍，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)。
(第九實施例)
接著，使用圖25和圖26，描述本發(fā)明的第九實施例。 如在第六實施例中的ECU30通過每次預(yù)定學(xué)習(xí)條件出現(xiàn)時(例 如每次輸入凸輪角信號，或每次起動發(fā)動機時)，學(xué)習(xí)氣門正時的參 考位置(例如最大滯后角位置)，維持實際氣門正時VT的檢測精確 度。因此，當(dāng)還沒有完成參考位置學(xué)習(xí)時，因為實際氣門正時VT的 檢測精確度下降(檢測誤差己經(jīng)增加)，如果將氣門正時控制到該狀 態(tài)中的其變化范圍的極限位置或附近，存在相位改變機構(gòu)21的移動 部高速撞擊止動部的可能性。
為避免此，在該實施例中，ECU30通過以預(yù)定周期執(zhí)行圖25所 示的氣門正時改變率極限控制程序，當(dāng)還沒有當(dāng)完成參考位置學(xué)習(xí) 時，設(shè)置限制所需氣門正時改變率Vreq的極限率Vs以及執(zhí)行速率限 制控制。
同時，ECU30通過以預(yù)定周期執(zhí)行如圖26所示的目標(biāo)氣門正時 計算程序，當(dāng)在還沒有結(jié)束參考位置學(xué)習(xí)的狀態(tài)中執(zhí)行可變氣門正時 控制時，根據(jù)通過速率限制控制，限制到低于極限速率Vs的所需氣 門正時改變率Vreq，計算目標(biāo)氣門正時VTtg。下面將說明這些程序 的處理內(nèi)容。
當(dāng)開始圖25所示的氣門正時改變率極限控制程序時，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，
因為實際氣門正時VT的檢測精確度下降(增加檢測誤差)，存在相 位改變機構(gòu)21的移動部可能高速碰撞止動部的可能性。因為此，處 理進入步驟602以及設(shè)置限制所需氣門正時改變率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，處理進入步驟603以及取消所需氣門正時改變率Vr叫 的極限速率Vs。
以及當(dāng)啟動圖26所示的目標(biāo)氣門正時計算程序時，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，處理進入步驟702，以及根據(jù)限 制到低于極限速率Vs的所需氣門正時改變率Vreq，計算目標(biāo)氣門正 時VTtg。將在該速率限制控制執(zhí)行中的目標(biāo)氣門正時VTtg設(shè)置成一 目標(biāo)氣門正時以便諸如不點火的問題即使在減慢的氣門正時改變率 的情況下也不會出現(xiàn)。
當(dāng)另一方面，確定未執(zhí)行速率限制控制時，處理進入步驟703以 及在發(fā)動機運轉(zhuǎn)狀態(tài)等等的基礎(chǔ)上，計算正常目標(biāo)氣門正時VTtg。
在如上所述的第九實施例中，當(dāng)還沒有完成參考位置學(xué)習(xí)時，執(zhí) 行將所需氣門正時變化率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，實際氣門正時VT的檢測精確 度已經(jīng)下降時，即使當(dāng)將氣門正時控制到其變化范圍的極限位置或其 附近時，也能避免相位改變機構(gòu)21的移動部高速碰撞止動部，以及 可以防止齒輪機構(gòu)的磨削和損壞。
同時，在第九實施例中，當(dāng)還未完成的參考位置學(xué)習(xí)，執(zhí)行可變 氣門正時控制時，設(shè)置根據(jù)通過速率限制控制，限制到極限速率Vs 以下的氣門正時改變率的目標(biāo)氣門正時VTtg。因此，即使當(dāng)以通過 速率限制控制減緩的氣門正時改變率，執(zhí)行可變氣門正時控制時，也 能設(shè)置目標(biāo)氣門正時VTtg以便以維持到某一程度的發(fā)動機的燃燒質(zhì)
量等等，繼續(xù)運轉(zhuǎn)。 (第十實施例)
而在上述第九實施例中，當(dāng)還沒有完成參考位置學(xué)習(xí)時，在整個 氣門正時區(qū)上執(zhí)行速率限制控制，在第十實施例中，當(dāng)還沒有完成參
考位置學(xué)習(xí)時，僅在實際氣門正時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。
在該實施例中的氣門正時改變速率限制控制程序如圖27所示。 通過在圖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的氣門正時改變率極限控 制程序。
在圖27所示的程序中，當(dāng)在步驟601中，確定還沒有完成參考 位置學(xué)習(xí)時，處理進入步驟601a以及確定實際氣門正時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)是考慮到還沒有完成 參考位置學(xué)習(xí)，實際氣門正時VT檢測精確度的惡化(增加檢測誤差)， 在相位改變機構(gòu)21的移動部和止動部間存在碰撞出現(xiàn)可能性的區(qū) 域，并被設(shè)置成寬于在上述第七實施例中所述的速率受限區(qū)的區(qū)域 (見圖21)。
當(dāng)還沒有完成參考位置學(xué)習(xí)以及確定實際氣門正時VT位于預(yù)學(xué) 習(xí)速率受限區(qū)中時，能推斷在相位改變機構(gòu)21的移動部和止動部間 出現(xiàn)碰撞的可能性。因此，處理進入步驟602以及設(shè)置用于限制所需 氣門正時改變率Vreq的極限速率Vs以及執(zhí)行速率限制控制。即使當(dāng) 實際氣門正時VT在預(yù)學(xué)習(xí)速率受限區(qū)內(nèi)時，當(dāng)其正在從各個極限位 置的相反方向上改變時，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，當(dāng)確定實際氣門正時 VT不在預(yù)學(xué)習(xí)速率受限區(qū)內(nèi)時，能推斷在相位改變機構(gòu)21的移動部
和止動部間出現(xiàn)碰撞的可能性很低。因此，處理進入步驟603，以及 取消所需氣門正時改變率Vr叫的極限速率Vs。
在如上所述的第十實施例中，當(dāng)還沒有完成參考位置學(xué)習(xí)時，以 及當(dāng)實際氣門正時VT在預(yù)學(xué)習(xí)速率受限區(qū)中時，執(zhí)行速率限制控制。 因此，在參考位置學(xué)習(xí)時，在不會發(fā)生相位改變機構(gòu)21的移動部和 止動部間的碰撞的區(qū)域中，在不限制氣門正時改變率的情況下，能快 速地改變實際氣門正時VT，以及能縮短用于參考位置學(xué)習(xí)所需的時 間。
同樣在第十實施例中，可以執(zhí)行圖26的目標(biāo)氣門正時計算程序， 以便當(dāng)在還沒有完成參考位置學(xué)習(xí)的狀態(tài)中執(zhí)行可變氣門正時控制 時，設(shè)置根據(jù)通過速率限制控制，限制到低于極限速率Vs的氣門正 時改變率的目標(biāo)氣門正時VTtg。
(第十一實施例)
在本發(fā)明的第十一實施例中，通過在圖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?？勺儦忾T 正時控制以及能使參考位置學(xué)習(xí)可執(zhí)行。
在接通點火開關(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)啟動這一程序時，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，處理 進入步驟802以及禁止正?？勺儦忾T正時控制。在此之后，處理進入 步驟803以及設(shè)置所需氣門正時改變率Vr叫上的極限速率Vs。
在此之后，處理進入步驟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)將氣門正時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，與滯后角端止動部鄰接的相位 改變機構(gòu)21的運動部的狀態(tài))，以及計算實際氣門正時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，處 理進入步驟805以及允許正?？勺儦忾T正時控制。在此之后，處理進 入步驟806以及取消所需氣門正時改變率Vreq上的極限速率Vs。
在上述第十一實施例中，直到完成參考位置學(xué)習(xí)為止，禁止正常 的可變氣門正時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正時控制前，能完成參考位置學(xué)習(xí)以及確保實際 氣門正時VT的檢測精確度。
(第十二實施例)
即使當(dāng)已經(jīng)完成參考位置學(xué)習(xí)時，如果在參考位置學(xué)習(xí)中出現(xiàn)異 常，以及錯誤學(xué)習(xí)參考位置，實際氣門正時VT的檢測誤差變大。因 此，當(dāng)將氣門正時控制到或接近其可變范圍的極限位置時，存在相位 改變機構(gòu)21的移動部高速撞擊止動部的可能性。
為避免此，在本發(fā)明的第十二實施例中，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所示的氣門正時變化率極限控制程 序。通過這些程序，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，在所需氣門正時改變率Vr叫 上設(shè)置極限速率Vs以及執(zhí)行速率限制控制。
在接通點火開關(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)開始該程 序時，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)保護值VTGmin。其中，上限端學(xué)習(xí)保護值 VTGmax和下限端學(xué)習(xí)保護值VTGmin是關(guān)于由系統(tǒng)間的各個差值 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)保護值VTGmax和下限 端學(xué)習(xí)保護值VTGmin間的正常范圍(VTGmin^VTOSVTGmax)中，
處理進入步驟903并確定沒有參考位置學(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)保護值VTGmax 或小于下限端學(xué)習(xí)保護值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值VTGmax、 VTGmin間的范圍中時，處理 進入步驟904。在步驟904，確定存在參考位置學(xué)習(xí)異常(參考位置 錯誤學(xué)習(xí))。
以及當(dāng)開始圖30所示的氣門正時改變率極限控制程序時，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)錯誤學(xué)習(xí)參考位 置)時，因為降低實際氣門正時VT的檢測精確度(增加檢測誤差)， 能推斷存在相位改變機構(gòu)21的移動部高速撞擊止動部的可能性。因 此，處理進入步驟1002以及設(shè)置用于限制所需氣門正時改變率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，處理 進入步驟1003以及取消所需氣門正時改變速率Vr叫的極限速率Vs。
在上述第十二實施例中，當(dāng)確定參考位置學(xué)習(xí)異常(己經(jīng)錯誤學(xué) 習(xí)參考位置)時，執(zhí)行將所需氣門正時改變率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)錯誤學(xué)習(xí)參考位置以及實際 氣門正時VT的檢測誤差增加時，能避免相位改變機構(gòu)的移動部高速 碰撞止動部，以及可以防止齒輪機構(gòu)的磨削和損壞。
同樣在第十二實施例中，可以執(zhí)行圖26的目標(biāo)氣門正時計算程 序，以便當(dāng)以參考位置學(xué)習(xí)異常，執(zhí)行可變氣門正時控制時，設(shè)置根 據(jù)通過速率限制控制，根據(jù)限制到低于極限速率Vs的氣門正時改變 率的目標(biāo)氣門正時VTtg。(第十三實施例)
在本發(fā)明的第十三實施例中，通過執(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正時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，禁止正常的可變氣門 正時控制以及在所需氣門正時改變率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，允許正常的可變氣門正時控制以及取消所 需氣門正時改變率Vr叫上的極限速率Vs (步驟805， 806)。
在上述第十三實施例中，禁止正?？勺儦忾T正時控制以及僅確定 參考位置學(xué)習(xí)正常時，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正時控制前，能正常地完成參考位置學(xué)習(xí)以及能確保實際 氣門正時VT的檢測精確度。
(第十四實施例)
在起動發(fā)動機11前，能控制電動機驅(qū)動的可變氣門正時設(shè)備18 (見圖2)(同時停止發(fā)動機)。因此，在第十四實施例中，通過預(yù)啟 動所執(zhí)行的圖32中所示的參考位置學(xué)習(xí)控制程序，在起動發(fā)動機11 前(在起動前)，執(zhí)行參考位置學(xué)習(xí)。
以從正好接通到ECU30的電源后(正好點火開關(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)啟動參考
位置學(xué)習(xí)控制程序。當(dāng)啟動該程序時，首先，在步驟1101，確定點 火開關(guān)是否已經(jīng)轉(zhuǎn)向ON位置。當(dāng)點火開關(guān)已經(jīng)轉(zhuǎn)向ON位置時，處 理進入步驟1102以及確定是否已經(jīng)完成參考位置學(xué)習(xí)。如果還沒有 完成參考位置學(xué)習(xí)，處理進入步驟1103以及執(zhí)行參考位置學(xué)習(xí)。
因為通過該處理，在發(fā)動機11起動前執(zhí)行參考位置學(xué)習(xí)，能從當(dāng) 起動發(fā)動機ll時精確地檢測實際氣門正時VT。因此，能將實際氣門 正時VT精確地控制到適合于起動的目標(biāo)氣門正時VTtg,以及能提 高發(fā)動機ll的可起動性。
(第十五實施例)
在第十五實施例中，通過執(zhí)行圖33所示的預(yù)啟動參考位置學(xué)習(xí) 控制程序，在起動發(fā)動機ll前，執(zhí)行參考位置學(xué)習(xí)，以及禁止發(fā)動 機ll的起動控制(起動機操作)，直到完成參考位置學(xué)習(xí)為止。
當(dāng)開始圖33所示的預(yù)啟動參考位置學(xué)習(xí)控制程序時，首先，在 步驟1201中，確定點火開關(guān)是否已經(jīng)轉(zhuǎn)向ON位置。當(dāng)點火開關(guān)已 經(jīng)轉(zhuǎn)向ON位置時，處理進入步驟1202，以及確定是否己經(jīng)完成參 考位置學(xué)習(xí)。當(dāng)還沒有完成參考位置學(xué)習(xí)時，處理進入步驟1203以 及禁止發(fā)動機11的起動機操作(起動)。在此之后，處理進入步驟 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， 處理進入步驟1205以及允許發(fā)動機11的起動機的操作。在此之后， 如果點火開關(guān)轉(zhuǎn)向START位置，起動機操作以及起動發(fā)動機11。
在上述第十五實施例中，因為禁止起動機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，能防止開始起動機的操作。換句 話說，在開始起動機操作和起動發(fā)動機11前，肯定能完成參考位置 學(xué)習(xí)。
(第十六實施例)
在第十六實施例中，通過執(zhí)行圖34所示的預(yù)啟動參考位置學(xué)習(xí) 控制程序，將用于禁止發(fā)動機11的起動控制(起動機操作)的處理 的執(zhí)行限制到從當(dāng)接通點火開關(guān)時起的預(yù)定時間。
圖34所示的預(yù)啟動參考位置學(xué)習(xí)控制程序是通過在圖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)接通點火開關(guān)(操作到ON 位置)后，處理進入步驟1201a以及確定從接通點火開關(guān)起預(yù)定時間 是否已過。如果從接通點火開關(guān)起的預(yù)定時間還沒有流逝，通過步驟 1202和1203的處理，禁止發(fā)動機11的起動機的操作。以及在已經(jīng) 完成參考位置學(xué)習(xí)后，允許發(fā)動機ll的起動機操作(步驟1205)。
另一方面，當(dāng)在完成參考位置學(xué)習(xí)前，從接通點火開關(guān)起的預(yù)定 時間已逝過時，處理從步驟1201a進入步驟1205以及即使在完成參 考位置學(xué)習(xí)前，也允許發(fā)動機ll的起動機操作。
在上述第十六實施例中，僅在從當(dāng)接通點火開關(guān)起的預(yù)定周期 內(nèi)，才執(zhí)行用于禁止發(fā)動機11的起動機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，在從接通點火開關(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，能開始發(fā)動機11的起動 控制(起動機操作)，以及能防止發(fā)動機ll變得不能起動的問題。
盡管在上述第八至第十六實施例中，本發(fā)明應(yīng)用于用于進氣門的 可變氣門正時控制設(shè)備，本發(fā)明不限于此，可替換地，本發(fā)明也可以 應(yīng)用于排氣門的可變氣門正時控制設(shè)備。同時，根據(jù)需要，可以改變 可變氣門正時設(shè)備18的結(jié)構(gòu)，簡單地說，其可以是用于改變使用齒 輪機構(gòu)的氣門正時的任何氣門正時控制設(shè)備。同時，可變氣門正時設(shè) 備的驅(qū)動源不限于電動機，以及只要其使用齒輪機構(gòu)，本發(fā)明就能應(yīng)
用于具有作為驅(qū)動源的液壓的可變氣門正時設(shè)備。
除此之外，本發(fā)明能通過各種其他改變的任何一種來實現(xiàn)，以及 例如，可以通過上述第八至第第十六實施例的的任意組合來實現(xiàn)。
(第十七實施例)
現(xiàn)在，將描述本發(fā)明的第十七實施例。
電動機驅(qū)動的可變氣門正時設(shè)備具有其能改變氣門正時，而與發(fā) 動機的運轉(zhuǎn)狀態(tài)無關(guān)的特性。因此，即使當(dāng)發(fā)動機正起動或停止時， 也能執(zhí)行可變氣門正時控制。然而，當(dāng)發(fā)動機正起動或停止時，發(fā)動 機的反轉(zhuǎn)有時發(fā)生。在起動或停止發(fā)動機時，當(dāng)正執(zhí)行可變氣門正時 控制的同時，發(fā)動機反轉(zhuǎn)時，出現(xiàn)下述問題。
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的實際氣門正時的計算。因 為此，當(dāng)發(fā)動機反轉(zhuǎn)時，錯誤計算實際氣門正時。因此，當(dāng)在發(fā)動機 起動或停止時，可變氣門正時控制期間，發(fā)動機反轉(zhuǎn)時，在錯誤計算 的實際氣門正時的基礎(chǔ)上，控制可變氣門正時設(shè)備。
因此，第十七實施例的目的是提供內(nèi)燃機的可變氣門正時控制設(shè) 備，預(yù)先能防止與由于內(nèi)燃機的反轉(zhuǎn)引起的可變氣門正時控制有關(guān)的 問題，以及能提高在起動和停止時，內(nèi)燃機的可控性。
首先，將概述根據(jù)第十七實施例的內(nèi)燃機的可變氣門正時控制設(shè) 備。根據(jù)第十七實施例的可變氣門正時控制設(shè)備是在通過氣門正時控 制裝置，控制用于通過與內(nèi)燃機分開設(shè)置的驅(qū)動源，改變進氣門或排 氣門的氣門正時的可變氣門正時設(shè)備的系統(tǒng)中，通過旋轉(zhuǎn)狀態(tài)確定裝 置，確定內(nèi)燃機的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)以及當(dāng)確定內(nèi)燃機正在正轉(zhuǎn)或停止時，執(zhí) 行實際氣門正時計算和/或可變氣門正時控制的一種設(shè)備。
如果這樣做，能監(jiān)視內(nèi)燃機的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)以及能配置成僅當(dāng)內(nèi)燃機 正轉(zhuǎn)或停止時，才執(zhí)行實際氣門正時計算和可變氣門正時控制。另一
方面，當(dāng)內(nèi)燃機的反轉(zhuǎn)發(fā)生時，能停止基于來自凸輪角傳感器和曲柄 角傳感器的輸出信號的實際氣門正時計算和可變氣門正時控制。通過 這種方式，即使當(dāng)在起動或停止內(nèi)燃機時，出現(xiàn)內(nèi)燃機的反轉(zhuǎn)時，也 可以防止由反轉(zhuǎn)引起的可變氣門正時精確度的惡化，以及能增加在起 動和停止內(nèi)燃機上的可變氣門正時控制的控制質(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 信號的基礎(chǔ)上，確定內(nèi)燃機的旋轉(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，以及凸輪角傳感器以預(yù)定凸輪角間隔輸出凸 輪角信號。因此，通過監(jiān)視曲柄角傳感器或凸輪角傳感器的輸出信號， 可以區(qū)分內(nèi)燃機正旋轉(zhuǎn)或停止。
同時，最好，當(dāng)內(nèi)燃機正旋轉(zhuǎn)以及確定在起動機正開啟或當(dāng)起動 機斷開時的發(fā)動機速度高于預(yù)定值時，確定內(nèi)燃機在正轉(zhuǎn)。當(dāng)起動機 開啟時，因為迫使驅(qū)動內(nèi)燃機以便通過起動機的驅(qū)動功率正轉(zhuǎn)，能確 定內(nèi)燃機在正轉(zhuǎn)。以及盡管如果當(dāng)發(fā)動機速度未足夠地提高時，斷開 起動機，存在內(nèi)燃機反轉(zhuǎn)的可能性，當(dāng)在足夠地提高發(fā)動機速度后斷 開起動機時，內(nèi)燃機的起動正常完成以及即使斷開起動機后，內(nèi)燃機 仍繼續(xù)正轉(zhuǎn)。因此，如果內(nèi)燃機正旋轉(zhuǎn)以及確定在斷開起動機時，發(fā) 動機速度高于預(yù)定值時，能確定內(nèi)燃機在正轉(zhuǎn)。
現(xiàn)在，當(dāng)內(nèi)燃機停止時，因為沒有從曲柄角傳感器和凸輪角傳感 器輸出的信號。不可能執(zhí)行基于曲柄角傳感器和凸輪角傳感器的輸出 信號的實際氣門正時的計算。
因此，最好，當(dāng)在停止內(nèi)燃機的同時，將執(zhí)行可變氣門正時控制 時，控制在發(fā)動機停止后的可變氣門正時設(shè)備的起動量以便使實際氣 門正時與目標(biāo)氣門正時匹配。在發(fā)動機停止后的可變氣門正時設(shè)備的 起動量組成表示在發(fā)動機停止后的氣門正時變化的參數(shù)。因此，通過 控制發(fā)動機停止后的可變氣門正時設(shè)備的起動量，可以控制自正好在 發(fā)動機停止前計算的實際氣門正時的氣門正時變化。通過這種方式，
不直接計算發(fā)動機停止時的實際氣門正時，可以使發(fā)動機停止同時的 實際氣門正時(正好在發(fā)動機停止前的實際氣門正時+氣門正時變化) 間接與目標(biāo)氣門正時匹配，以及能精確地執(zhí)行可變氣門正時控制。
當(dāng)在內(nèi)燃機停止的同時，執(zhí)行可變氣門正時控制時，在電動機驅(qū) 動的可變氣門正時設(shè)備的情況下，最好，將電動機的旋轉(zhuǎn)量(轉(zhuǎn)數(shù)， 旋轉(zhuǎn)角，相位變化)控制為可變氣門正時設(shè)備的起動量。通過這種方 式，可以在停止內(nèi)燃機的同時，高精確度地執(zhí)行可變氣門正時控制。
以及當(dāng)已經(jīng)確定內(nèi)燃機已經(jīng)反轉(zhuǎn)時，最好，將實際氣門正時控制 至一參考位置。用這種方式，可以快速地達到用于下一可變氣門正時 控制的準(zhǔn)備就緒狀態(tài)。
當(dāng)將參考位置設(shè)置成可變氣門正時設(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)燃機正反轉(zhuǎn)的同時，或 在已經(jīng)反轉(zhuǎn)后，停止內(nèi)燃機的同時，可以將實際氣門正時控制到該參 考位置。當(dāng)將該參考位置設(shè)置成可變氣門正時設(shè)備的變化范圍的極限 位置時，即使實際氣門正時未知，可變氣門正時設(shè)備的相位改變機構(gòu) 的移動部撞擊提前角端或滯后角端止動部的位置變?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)燃機正反轉(zhuǎn)或停止的任 何時間，能將實際氣門正時控制到參考位置。
在這種情況下，最好，在對可變氣門正時設(shè)備的控制輸出的基礎(chǔ) 上，確定實際氣門正時是否已經(jīng)達到設(shè)置成可變氣門正時設(shè)備的變化 范圍的極限位置的參考位置。即，能在對可變氣門正時設(shè)備的控制輸 出是否超出使實際氣門正時達到參考位置(使相位改變機構(gòu)的移動部 碰撞止動部)所需的預(yù)定值的基礎(chǔ)上，確定實際氣門正時是否達到參 考位置。
另一方面，當(dāng)參考位置已經(jīng)設(shè)置成可變氣門正時設(shè)備的變化范圍 中的中間位置時，最好，在內(nèi)燃機己經(jīng)反轉(zhuǎn)后停止的同時，將實際氣 門正時控制到參考位置。當(dāng)參考位置已經(jīng)設(shè)置成可變氣門正時設(shè)備的
變化范圍的中間位置時，如果實際氣門正時未知，則不能將實際氣門 正時控制到參考位置。因此，期望等待內(nèi)燃機在反轉(zhuǎn)后停止，以及在 已經(jīng)達到由例如從極限位置的氣門正時變化獲得實際氣門正時的狀 態(tài)后，將實際氣門正時控制到參考位置。
現(xiàn)在，在附圖的基礎(chǔ)上，詳細地描述根據(jù)第十七實施例的內(nèi)燃機 的可變氣門正時控制設(shè)備的具體例子。根據(jù)第十七實施例的可變氣門
正時控制設(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。
第十七實施例中的ECU30通過執(zhí)行在圖35至圖40中所示的氣 門正時控制程序，充當(dāng)旋轉(zhuǎn)狀態(tài)確定裝置和氣門正時控制裝置，以及 在監(jiān)視發(fā)動機11的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)的同時，控制可變氣門正時設(shè)備18。
在第十七實施例中，如圖41所示，當(dāng)接通點火開關(guān)(在下文中 稱為"IG開關(guān)")時，將可變氣門正時設(shè)備驅(qū)動繼電器(在下文中稱 為"VCT驅(qū)動繼電器")接通，以及將電源電壓從電池(未示出)提 供到ECU30和可變氣門正時設(shè)備18等等。即使在斷幵IG開關(guān)后， 維持VCT驅(qū)動繼電器的ON狀態(tài)直到預(yù)定時間已過為止，以及電源 電壓繼續(xù)提供到ECU30和可變氣門正時設(shè)備18等等。以及當(dāng)從斷開 IG開關(guān)起，預(yù)定時間已過時，斷開VCT驅(qū)動繼電器，以及停止向 ECU30和可變氣門正時設(shè)備18等等提供電源電壓。結(jié)果，即使當(dāng)發(fā) 動機停止時，也能控制可變氣門正時設(shè)備18直到斷開VCT驅(qū)動繼電 器為止。
ECU30在來自曲柄角傳感器20和凸輪角傳感器19的輸出信號和 起動機(未示出)的開/關(guān)信號的基礎(chǔ)上，確定發(fā)動機ll的旋轉(zhuǎn)狀態(tài) (正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)/停止)。當(dāng)確定發(fā)動機11在正轉(zhuǎn)或停止時，執(zhí)行實際氣 門正時計算和可變氣門正時控制。當(dāng)發(fā)動機11的反轉(zhuǎn)己經(jīng)發(fā)生時， 停止實際氣門正時計算和可變氣門正時控制。
在發(fā)動機ll的正轉(zhuǎn)期間，在發(fā)動機的旋轉(zhuǎn)等等的基礎(chǔ)上，計算目
標(biāo)氣門正時，以及在曲柄角傳感器20和凸輪角傳感器19的輸出信號 的基礎(chǔ)上，計算實際氣門正時。以及反饋控制可變氣門正時設(shè)備18 的電動機26以便使實際氣門正時與目標(biāo)氣門正時匹配。
另一方面，在停止發(fā)動機ll時，因為不從曲柄角傳感器20和凸 輪角傳感器19輸出信號，不可能執(zhí)行基于曲柄角傳感器20禾口凸輪角 傳感器19的輸出信號的實際氣門正時的計算。因此，當(dāng)停止發(fā)動機 11時，控制發(fā)動機停止后的可變氣門正時設(shè)備18的電動機26的旋 轉(zhuǎn)量(轉(zhuǎn)數(shù)、旋轉(zhuǎn)角、相位改變)以便使實際氣門正時變?yōu)槟繕?biāo)氣門 正時。即，因為在發(fā)動機停止后的電動機26的旋轉(zhuǎn)量是表示從發(fā)動 機停止以來的氣門正時變化的參數(shù)，通過控制發(fā)動機停止后的電動機 26的旋轉(zhuǎn)量，可以由正好在發(fā)動機停止前計算的實際氣門正時，控 制氣門正時變化。通過這種方式，可以使發(fā)動機停止時的實際氣門正 時(正好在發(fā)動機停止前的實際氣門正時+氣門正時變化)間接成為 目標(biāo)氣門正時，而不直接計算發(fā)動機停止時的實際氣門正時。
同時，如果確定發(fā)動機11已經(jīng)反轉(zhuǎn)，與正?？勺儦忾T正時控制不 同，通過控制到參考位置，使實際氣門正時被快速帶至用于下一可變 氣門正時控制的準(zhǔn)備就緒狀態(tài)。該參考位置設(shè)置成例如可變氣門正時 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所示的氣門正時控制 程序的處理內(nèi)容。
(主氣門正時控制)
以從接通IG開關(guān)到斷開VCT驅(qū)動繼電器的預(yù)定周期，執(zhí)行圖35 所示的主氣門正時控制程序。當(dāng)啟動該程序時，首先，在步驟1301， 在曲柄角傳感器20的輸出信號的基礎(chǔ)上，執(zhí)行發(fā)動機旋轉(zhuǎn)/停止確定。 可替換地，在凸輪角傳感器19的輸出信號的基礎(chǔ)上，執(zhí)行發(fā)動機旋轉(zhuǎn)/停止確定。
在此之后，處理進入步驟1302，以及在步驟1301的確定結(jié)果的 基礎(chǔ)上，確定發(fā)動機是否正旋轉(zhuǎn)。如果確定發(fā)動機未旋轉(zhuǎn)(發(fā)動機停 止)，處理進入步驟1305以及執(zhí)行如圖38所示，用于當(dāng)發(fā)動機停止 時的氣門正時控制程序，稍后將進一步描述，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)動機正旋轉(zhuǎn)時，處理進入 步驟1303以及執(zhí)行圖33所示的發(fā)動機正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)確定程序，稍后將 進一步描述，由此在來自起動機(未示出)的開/關(guān)信號的基礎(chǔ)上， 執(zhí)行發(fā)動機正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)確定。在此之后，處理進入步驟1304以及在步 驟1303的確定結(jié)果的基礎(chǔ)上，確定發(fā)動機是否在正轉(zhuǎn)。如果確定發(fā) 動機在正轉(zhuǎn)，處理進入步驟1306以及執(zhí)行如圖37所示，用于當(dāng)發(fā)動 機在正轉(zhuǎn)時的氣門正時控制程序，稍后將進一步描述，以及本程序結(jié) 束。另一方面，當(dāng)在步驟1304中，確定發(fā)動機未正轉(zhuǎn)(即，發(fā)動機 在反轉(zhuǎn))時，處理進入步驟1307以及執(zhí)行如圖39所示，用于當(dāng)發(fā)動 機正反轉(zhuǎn)時的氣門正時控制程序，稍后將進一步描述，以及本程序結(jié) 束。
當(dāng)在圖35的主氣門正時控制程序的步驟1303中，啟動圖36的 發(fā)動機正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)程序時，首先，在步驟1401中，確定起動機是否己 經(jīng)開啟。如果確定已經(jīng)開啟起動機，確定正通過起動機的驅(qū)動功率迫 使發(fā)動機11驅(qū)動以正轉(zhuǎn)，以及處理進入1402。在步驟1402中，確 定發(fā)動機在正轉(zhuǎn)，以及當(dāng)前程序結(jié)束。
當(dāng)另一方面，在步驟1401中，確定未開啟起動機(即關(guān)閉起動 機)時，處理進入步驟1403。在步驟1403中，確定在關(guān)閉起動機時 的時間點的發(fā)動機速度是否高于預(yù)定速度以便維持正轉(zhuǎn)。當(dāng)確定在關(guān) 閉起動機時的發(fā)動機速度高于預(yù)定速度時，因為在關(guān)閉起動機前，發(fā)
動機速度足夠提高，能推斷正常地完成發(fā)動機11的起動以及即使在
關(guān)閉起動機后，發(fā)動機11也能繼續(xù)正轉(zhuǎn)。因此，處理進入步驟1402， 以及確定發(fā)動機在正轉(zhuǎn)，由此本程序結(jié)束。
關(guān)于此，當(dāng)在步驟1403中，確定當(dāng)起動機關(guān)閉時的發(fā)動機速度 低于預(yù)定速度時，因為在發(fā)動機速度足夠提高前關(guān)閉起動機，存在由 于起動機關(guān)閉，發(fā)動機11反轉(zhuǎn)的可能性。因此，處理進入步驟1404， 以及確定發(fā)動機正反轉(zhuǎn)，由此本程序結(jié)束。
當(dāng)在圖35的主氣門正時控制程序的步驟1306中，啟動圖37所 示，用于當(dāng)發(fā)動機在正轉(zhuǎn)時的氣門正時控制程序時，首先，在步驟 1501中，在發(fā)動機的運轉(zhuǎn)狀態(tài)等等的基礎(chǔ)上，計算目標(biāo)氣門正時。 在此之后，處理進入步驟1502以及由例如從曲柄角傳感器輸出的曲 柄角信號和從凸輪角傳感器19輸出的凸輪角信號，計算實際氣門正 時。
在此之后，處理進入步驟1503以及反饋控制可變氣門正時設(shè)備 18的電動機26以便使實際氣門正時與目標(biāo)氣門正時匹配。
作為用于當(dāng)發(fā)動機在正轉(zhuǎn)時的這一氣門正時控制，可替換地，可 以執(zhí)行如在上述第一實施例中相同的控制。
當(dāng)在圖35的主氣門正時控制程序的步驟1305中，啟動如圖38 所示，用于當(dāng)發(fā)動機停止時的氣門正時控制程序時，首先，在步驟 1601中，計算目標(biāo)氣門正時(例如，適合于下次發(fā)動機起動時的氣 門正時)。在此之后，處理進入步驟1602以及計算與正好在發(fā)動機停 止前計算的實際氣門正時和目標(biāo)氣門正時間的差值(目標(biāo)氣門正時變 化)相一致的電動機26的目標(biāo)轉(zhuǎn)數(shù)(目標(biāo)旋轉(zhuǎn)量)。
在此之后，處理進入步驟1603，以及累計自電動機停止以來電動 機26的轉(zhuǎn)數(shù)(旋轉(zhuǎn)量)以便獲得電動機26的實際轉(zhuǎn)數(shù)(實際旋轉(zhuǎn)量)。 假定在電動機的正轉(zhuǎn)方向上，電動機26的轉(zhuǎn)數(shù)給為正值，以及在電 動機的反轉(zhuǎn)方向上給為負值。
在此之后，處理進入步驟1604以及確定自電動機停止以來的電 動機26的實際轉(zhuǎn)數(shù)與目標(biāo)轉(zhuǎn)數(shù)是否匹配。當(dāng)確定自發(fā)動機停止以來 的電動機26的實際轉(zhuǎn)數(shù)與目標(biāo)轉(zhuǎn)數(shù)不匹配時，處理進入步驟1605以 及確定自發(fā)動機停止以來的電動機26的轉(zhuǎn)數(shù)是否低于目標(biāo)轉(zhuǎn)數(shù)。如 果電動機26的實際轉(zhuǎn)數(shù)低于目標(biāo)轉(zhuǎn)數(shù)，處理進入步驟1606以及在返 回到步驟1603前，控制電動機26正轉(zhuǎn)。另一方面，如果電動機26 的實際轉(zhuǎn)數(shù)大于目標(biāo)轉(zhuǎn)數(shù)，處理進入步驟1607以及在返回到步驟 1603前，控制電動機26反轉(zhuǎn)。
在此之后，在步驟1604中，確定自發(fā)動機停止以來的電動機26 的實際轉(zhuǎn)數(shù)與目標(biāo)轉(zhuǎn)數(shù)匹配時，處理進入步驟1608以及確定停止的 發(fā)動機的實際氣門正時(正好在發(fā)動機停止前的實際氣門正時+氣門 正時變化)已經(jīng)達到目標(biāo)氣門正時。在此之后，處理進入步驟1609 以及停止電動機26，由此將實際氣門正時保持為那個時間的氣門正 時，以及本程序結(jié)束。
當(dāng)圖35的主氣門正時控制程序的步驟1307中，啟動圖39的用 于當(dāng)發(fā)動機正反轉(zhuǎn)時的氣門正時控制程序，首先，在步驟1701中， 將參考位置讀取為目標(biāo)氣門正時。如上所述，將該參考位置設(shè)置成例 如構(gòu)成可變氣門正時設(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)氣門正時(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)氣門正時 (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)動機反轉(zhuǎn)的同時，將實際氣門正時控制到參考 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，即使實際氣門正時未知，可變氣門 正時設(shè)備18的相位改變機構(gòu)21的移動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)動機正反轉(zhuǎn)時，也能用下述方式，將實際氣門正時控 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確定程 序，稍后將進一步描述，以及在到電動機26的控制輸出的基礎(chǔ)上， 執(zhí)行實際氣門正時是否達到參考位置(最大提前角位置或最大滯后角 位置)的確定。
在此之后，處理進入步驟1704以及在步驟1703的確定結(jié)果的基 礎(chǔ)上，確定實際氣門正時是否達到參考位置(最大提前角位置或最大 滯后角位置)。當(dāng)確定實際氣門正時還未到達參考位置(最大提前角 位置或最大滯后角位置)時，處理進入步驟1705以及輸出電動機26 的控制值以便實際氣門正時在參考位置(最大提前角位置或最大滯后 角位置)的方向上移動。
在此之后，當(dāng)在步驟1704中，確定實際氣門正時已經(jīng)到達參考 位置(最大提前角位置或最大滯后角位置)時，處理進入步驟1706 以及將實際氣門正時的存儲值更新為參考位置(最大提前角位置或最 大滯后角位置)。在此之后，處理進入步驟1707以及控制電動機26 以便保持當(dāng)前氣門正時，以及本程序結(jié)束。
可替換地，當(dāng)發(fā)動機反轉(zhuǎn)后停止的同時，可以執(zhí)行步驟1703至 1707的處理，以及在發(fā)動機反轉(zhuǎn)后停止的同時，將實際氣門正時控 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)置成可變氣門正時設(shè)備18的變化范
圍中的中間位置時，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)動機反轉(zhuǎn)后 停止的同時，最好將實際氣門正時控制到參考位置(中間位置)。當(dāng) 參考位置設(shè)置成可變氣門正時設(shè)備18的變化范圍中的中間位置時， 如果實際氣門正時未知，不可能將實際氣門正時控制到參考位置(中 間位置)。因此，處理首先等待直到發(fā)動機在反轉(zhuǎn)后停止為止，以及 在已經(jīng)達到從例如到極限位置的氣門正時變化，找出實際氣門正時的 狀態(tài)后，將實際氣門正時控制到參考位置。
當(dāng)在圖39的用于當(dāng)發(fā)動機正反轉(zhuǎn)時的氣門正時控制程序的步驟 1703中，啟動圖40的參考位置到達確定程序時，首先，在步驟1801 中，計算使實際氣門正時達到參考位置(最大提前角位置或最大滯后 角位置)(使相位改變機構(gòu)21的移動部碰撞止動部)所需的到電動機 26的控制輸出的目標(biāo)累計值。在此之后，處理進入步驟1802以及通 過累計從當(dāng)開始控制電動機26時到在參考位置(最大提前角位置或 最大滯后角位置)的方向上移動實際氣門正時的電動機控制值，獲得 到電動機26的控制輸出的實際累計值。
在此之后，處理進入步驟1803以及確定到電動機26的控制輸出 的實際累計值是否提高到高于控制輸出的目標(biāo)累計值。當(dāng)確定電動機 26的實際控制輸出累計值升高到高于目標(biāo)控制輸出累計值時，處理 進入步驟1804以及推斷實際氣門正時已經(jīng)達到參考位置(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，說明上述第十七實施例的例子。當(dāng)起動發(fā) 動機11時，在接通IG開關(guān)(由此接通VCT驅(qū)動繼電器)和開啟起 動機間，發(fā)動機是靜態(tài)的，執(zhí)行用于當(dāng)發(fā)動機停止時的氣門正時控制。 即，將從發(fā)動機停止以來的電動機26的實際轉(zhuǎn)數(shù)控制到目標(biāo)轉(zhuǎn)數(shù)以
便使停止發(fā)動機的實際氣門正時與目標(biāo)氣門正時匹配。
在此之后，盡管起動器為開以及發(fā)動機在正轉(zhuǎn)，執(zhí)行用于當(dāng)發(fā)動
機在正轉(zhuǎn)詠的氣門正時控制。即，反饋控制可變氣門正時設(shè)備18的 電動機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 的基礎(chǔ)上計算的實際氣門正時與目標(biāo)氣門正時匹配。
然后，在關(guān)閉起動機后，如果確定發(fā)動機在正轉(zhuǎn)，再次執(zhí)行用于 當(dāng)發(fā)動機在正轉(zhuǎn)時的氣門正時控制。然而，當(dāng)關(guān)閉起動器后，確定發(fā) 動機正反轉(zhuǎn)時，停止實際氣門正時計算以及可變氣門正時控制以及使 實際氣門正時返回到參考位置(最大提前角位置或最大滯后角位置)。
在停止發(fā)動機ll時，另一方面，當(dāng)正好在斷開IG開關(guān)前，發(fā)動 機在正轉(zhuǎn)，執(zhí)行用于當(dāng)發(fā)動機在正轉(zhuǎn)時的氣門正時控制。在此之后， 如果確定發(fā)動機已經(jīng)停止，執(zhí)行用于當(dāng)發(fā)動機停止時的氣門正時控制 直到關(guān)閉VCT驅(qū)動繼電器為止。然而，當(dāng)確定發(fā)動機正反轉(zhuǎn)時，停 止實際氣門正時計算以及可變氣門正時控制，以及使實際氣門正時返 回到參考位置(最大提前角位置或最大滯后角位置)。
在上述第十七實施例中，監(jiān)視發(fā)動機11的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，以及僅當(dāng)發(fā) 動機在正轉(zhuǎn)或停止時，執(zhí)行實際氣門正時計算和可變氣門正時控制， 以及當(dāng)已經(jīng)發(fā)生發(fā)動機反轉(zhuǎn)時，停止實際氣門正時計算以及可變氣門 正時控制。因為此，即使在起動或停止發(fā)動機時，出現(xiàn)發(fā)動機的反轉(zhuǎn) 時，也可以防止由反轉(zhuǎn)引起的氣門正時控制精確度的惡化，以及能增 加在起動和停止發(fā)動機時的可變氣門正時控制的控制質(zhì)量。
然而，當(dāng)停止發(fā)動機時，不可能基于來自曲柄角傳感器20和凸 輪角傳感器19的輸出信號，執(zhí)行實際氣門正時的計算。因此，在該 第十七實施例中，當(dāng)在發(fā)動機停止的同時，執(zhí)行可變氣門正時控制時， 能將自發(fā)動機停止以來的電動機26的實際轉(zhuǎn)數(shù)控制成與目標(biāo)轉(zhuǎn)數(shù)匹 配，以便使停止發(fā)動機的實際氣門正時(正好在發(fā)動機停止前的實際 氣門正時+氣門正時變化)與目標(biāo)氣門正時匹配。通過這種方式，可
以使停止發(fā)動機的實際氣門正時間接成為目標(biāo)氣門正時，而不直接計 算發(fā)動機停止時的實際氣門正時，以及以良好精確度執(zhí)行可變氣門正 時控制。
同時，在該第十七實施例中，當(dāng)已經(jīng)出現(xiàn)發(fā)動機反轉(zhuǎn)時，因為將 實際氣門正時控制到參考位置，能快速達到用于下一可變氣門正時控 制的準(zhǔn)備就緒狀態(tài)。
(第十八實施例)
接著，將描述本發(fā)明的第十八實施例。
在該實施例中的可變氣門正時設(shè)備18具有當(dāng)不驅(qū)動電動機26 時，電動機26的輸出軸27與進氣端凸輪軸16同步旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)。能 在例如電動機速度傳感器29的輸出信號的基礎(chǔ)上，確定電動機26的 旋轉(zhuǎn)狀態(tài)(正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)/停止)。因此，當(dāng)電動機26正與進氣端凸輪軸 16同步旋轉(zhuǎn)時，可以通過確定電動機26的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，確定發(fā)動機ll 的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)。
通過在參考第十七實施例所述的圖.36的步驟1403和步驟1404 間增加兩個步驟1403a、 1403b的處理，而其他步驟的處理與圖36中 相同，獲得在該第十八實施例中執(zhí)行的圖42中所示的發(fā)動機正轉(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)閉起動機時的發(fā)動機速 度低于能維持正轉(zhuǎn)的預(yù)定發(fā)動機速度時，處理進入步驟1403a。在步 驟1403a中，當(dāng)可變氣門正時設(shè)備18正保持實際氣門正時穩(wěn)定時， 即，當(dāng)電動機26正與進氣端凸輪軸16同步旋轉(zhuǎn)時，例如根據(jù)電動機 速度傳感器29的輸出信號，確定電動機26正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)。電動機26 的這一正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)對應(yīng)于發(fā)動機11的正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)。
在此之后，處理進入步驟1403b以及確定根據(jù)關(guān)閉起動機后，電 動機26的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)確定的正轉(zhuǎn)狀態(tài)是否持續(xù)預(yù)定時間(或預(yù)定轉(zhuǎn)
數(shù))。當(dāng)確定根據(jù)電動機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) 定時間(或預(yù)定轉(zhuǎn)數(shù))時，處理進入步驟1402以及確定發(fā)動機在正 轉(zhuǎn)。另一方面，當(dāng)根據(jù)電動機26的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)確定的正轉(zhuǎn)狀態(tài)未持續(xù) 預(yù)定時間(或預(yù)定轉(zhuǎn)數(shù))時，處理進入步驟1404以及確定發(fā)動機正 反轉(zhuǎn)。
用這種方式，能更精確^fe確定在關(guān)閉起動機后的發(fā)動機11的正轉(zhuǎn) /反轉(zhuǎn)。
(第十九實施例)
同樣，在本發(fā)明的第十九實施例中，可變氣門正時設(shè)備18具有 當(dāng)不驅(qū)動電動機26時，電動機26的輸出軸27與進氣端凸輪軸16同 步旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)。因為此，可以通過確定與進氣端凸輪軸16同步旋轉(zhuǎn) 的電動機26的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，確定發(fā)動機11的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)。
在本發(fā)明的該第十九實施例中，執(zhí)行圖43中所示的發(fā)動機旋轉(zhuǎn) 狀態(tài)確定程序。當(dāng)啟動該程序時，首先，在步驟1901中，將可變氣 門正時設(shè)備18設(shè)置成使實際氣門正時保持穩(wěn)定的狀態(tài)，即電動機26 與進氣端凸輪軸16同步旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)。在此之后，處理進入步驟1902 以及在例如電動機速度傳感器29的輸出信號的基礎(chǔ)上，確定電動機 26的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)(正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)/停止)。
在此之后，處理進入步驟1903以及在步驟1902的確定結(jié)果的基 礎(chǔ)上，確定電動機是否正旋轉(zhuǎn)。當(dāng)確定電動機未旋轉(zhuǎn)(即電動機停止) 時，處理進入步驟1905以及本程序結(jié)束。
另一方面，當(dāng)在步驟1903中，確定電動機正旋轉(zhuǎn)時，處理進入 步驟1904以及在步驟1902的確定基礎(chǔ)上，確定電動機是否在正轉(zhuǎn)。 當(dāng)確定電動機在正轉(zhuǎn)時，處理進入步驟1906以及確定發(fā)動機在正轉(zhuǎn)， 以及本程序結(jié)束。
關(guān)于此，當(dāng)在步驟1904中，確定電動機未正轉(zhuǎn)(即電動機正反
轉(zhuǎn))時，處理進入步驟1907以及確定發(fā)動機正反轉(zhuǎn)，以及本程序結(jié) 束。
在上述第十九實施例中，在設(shè)置電動機26與進氣端凸輪軸16同 步旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)后，在與進氣端凸輪軸16同步旋轉(zhuǎn)的電動機26的旋轉(zhuǎn) 狀態(tài)的基礎(chǔ)上，確定發(fā)動機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)動機ll的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)。
(第二十實施例)
在發(fā)動機停止的同時，執(zhí)行可變氣門正時控制中，在第十七實施 例中，作為在發(fā)動機停止后的可變氣門正時設(shè)備18的電動機26的旋 轉(zhuǎn)量，能控制電動機26的實際轉(zhuǎn)數(shù)與目標(biāo)轉(zhuǎn)數(shù)匹配以便使停止發(fā)動 機的實際氣門正時與目標(biāo)氣門正時匹配。關(guān)于此，在第二十實施例中， 作為電動機26的旋轉(zhuǎn)量，使用相位變化。即，將發(fā)動機停止后的電 動機26的實際相位變化(實際旋轉(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)動機的實際氣門正時與目標(biāo)氣門正時匹 配。
通過每次電動機26旋轉(zhuǎn)預(yù)定角度時，計算從電動機速度傳感器 29輸出的脈沖信號，能檢測電動機26的相位改變(旋轉(zhuǎn)角)。
在第二十實施例中，執(zhí)行圖44所示，用于當(dāng)停止發(fā)動機時的氣 門正時控制程序。當(dāng)啟動該程序時，首先，在步驟2001中，計算目 標(biāo)氣門正時。然后，在步驟2002中，計算對應(yīng)于正好在電動機停止 前計算的實際氣門正時與目標(biāo)氣門正時間的差值(目標(biāo)氣門正時變 化)的電動機26的目標(biāo)相位變化。以及在步驟2003中，合計自電動 機停止以來的電動機26的相位變化以便獲得電動機26的實際相位改 變。電動機26的相位變化是例如在電動機的前向旋轉(zhuǎn)方向上給定為 正值，以及在電動機的反向旋轉(zhuǎn)方向上給定為負值。
因為此，在步驟2004和步驟2005中，將自電動機停止以來的電動機26的實際相位變化與目標(biāo)相位變化進行比較。如果電動機26的 實際相位變化低于目標(biāo)相位變化，在步驟2006中，控制電動機26以 便正轉(zhuǎn)，以及如果電動機26的實際相位變化大于目標(biāo)相位變化，控 制電動機26以便在步驟2007中反轉(zhuǎn)。
在此之后，當(dāng)在步驟2004中，確定自電動機停止以來的電動機 26的實際相位變化與目標(biāo)相位變化匹配，在步驟2008中，確定停止 發(fā)動機的實際氣門正時(正好在發(fā)動機停止前的實際氣門正時+氣門 正時變化)已經(jīng)達到目標(biāo)氣門正時。然后，在步驟2009中，停止電 動機26以及保持作為那個時間點的實際氣門正時。
同樣在第二十實施例中，可以間接地計算停止發(fā)動機的實際氣門 正時以及使該實際氣門正時與目標(biāo)氣門正時匹配，以及可以良好精確 度執(zhí)行可變氣門正時控制。
(第二十一實施例)
如在上述第十七實施例和第二十實施例中，通過控制在發(fā)動機停 止后，表示可變氣門正時設(shè)備18的起動量的電動機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)動機的實際氣門正時與目標(biāo) 氣門正時匹配。然而，上述可變氣門正時設(shè)備18的起動量(電動機 26的旋轉(zhuǎn)量)不是表示自發(fā)動機停止以來的氣門正時變化的唯一參 數(shù)，例如，也可以采用施加到可變氣門正時設(shè)備上的驅(qū)動力的量。
在圖45所示的發(fā)明的第二十一實施例中，在停止發(fā)動機的同時， 執(zhí)行可變氣門正時控制中，作為上述提供到可變氣門正時設(shè)備18上 的驅(qū)動力的量，使用提供到可變氣門正時設(shè)備18的電動機26的電功 率量。即，控制發(fā)動機停止后，提供到電動機26上的實際電功率量 以便使其與提供的電功率目標(biāo)量匹配，使停止發(fā)動機的實際氣門正時 與目標(biāo)氣門正時匹配。
在第二十一實施例中，執(zhí)行如圖45所示的，用于當(dāng)發(fā)動機停止
時的氣門正時控制程序。當(dāng)啟動該程序時，首先，在步驟2101中， 計算目標(biāo)氣門正時。然后，在步驟2102中，計算對應(yīng)于正好在發(fā)動 機停止前計算的實際氣門正時和目標(biāo)氣門正時間的差值(目標(biāo)氣門正 時變化)、提供到電動機26的目標(biāo)電功率量。在此之后，在步驟2103 中，合計自電動機停止后，提供到電動機26上的電功率量以便獲得 提供到電動機26的實際電功率量。例如在電動機的前向旋轉(zhuǎn)方向上， 提供到電動機26的電功率量給定為正值以及在電動機的反向旋轉(zhuǎn)方 向上給定為負值。
在此之后，在步驟2104和步驟2105中，將自發(fā)動機停止以來， 提供到電動機26的實際電功率量與供給電功率的目標(biāo)量進行比較。 如果提供到電動機26的實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機26。另一方面，如 果提供到電動機26的實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機26。
在此之后，當(dāng)在步驟2104中，確定自電動機停止以來，提供到 電動機26的實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)動機的實際氣門正時(正好在發(fā)動機停止前的實際 氣門正時+氣門正時變化)已經(jīng)達到目標(biāo)氣門正時。然后，在步驟2109 中，停止電功率提供到電動機26以及保持在那個時間點的實際氣門 正時。
通過如上所述的第二十一實施例，可以間接計算停止發(fā)動機的實 際氣門正時以及使該實際氣門正時與目標(biāo)氣門正時匹配，以及可以良 好精確度，執(zhí)行可變氣門正時控制。
(第二十二實施例)
在上述第二十一實施例中，因為電動機驅(qū)動可變氣門正時設(shè)備 18，作為可變氣門正時設(shè)備18的驅(qū)動力量，使用提供到可變氣門正
時設(shè)備18的電動機26的電功率量。
在第二十二實施例中，在使用液壓驅(qū)動的可變氣門正時設(shè)備的情 況下，將從液壓驅(qū)動源提供的油量用作為提供到可變氣門正時設(shè)備的 驅(qū)動力量。即，在圖46所示的本發(fā)明的第二十二實施例中，在由與 發(fā)動機11分開設(shè)置的電子油泵或類似裝置提供的液壓驅(qū)動的液壓驅(qū) 動可變氣門正時設(shè)備(在下文中，稱為"液壓VCT")中，將從發(fā)動 機停止以來提供到液壓VCT的實際油量控制到與供給目標(biāo)油量匹配 以便使停止發(fā)動機的實際氣門正時與目標(biāo)氣門正時匹配。
在該第二十二實施例中，執(zhí)行如圖46所示，用于當(dāng)發(fā)動機停止 時的氣門正時控制程序。當(dāng)開始該程序時，首先，在步驟2201中， 計算目標(biāo)氣門正時。然后，在步驟2202，計算對應(yīng)于正好在發(fā)動機 停止前計算的實際氣門正時和目標(biāo)氣門正時間的差值(目標(biāo)氣門正時 變化)的、提供到液壓VCT的目標(biāo)油量。以及在步驟2203，合計從 發(fā)動機停止以來，提供到液壓VCT的油量以便獲得提供到液壓VCT 的實際油量。例如，在氣門正時提前方向上，提供到液壓VCT的油 量給定為正值，以及在氣門正時滯后方向上，給定為負值。
在此之后，在步驟2204和步驟2205中，將自發(fā)動機停止以來提 供到液壓VCT的實際油量與提供目標(biāo)油量進行比較，以及如果提供 到液壓VCT的實際油量小于提供目標(biāo)油量，在步驟2206中，將氣門 正時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的實際油量大于供給目標(biāo)油量，在步驟2207中，將氣門定時 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的實際油量 與供給油目標(biāo)量匹配時，在步驟2208中，確定停止發(fā)動機的實際氣 門正時(正好在發(fā)動機停止前的實際氣門正時+氣門正時變化)已經(jīng) 達到目標(biāo)氣門正時。然后，在步驟2209中，保持到液壓VCT的供油 狀態(tài)以便保持那個時間點的實際氣門正時。
在上述第二十二實施例中，可以間接計算停止發(fā)動機的實際氣門 正時以及使該實際氣門正時與目標(biāo)氣門正時匹配，以及以良好精確 度，執(zhí)行可變氣門正時控制。
(第二十三實施例)
在當(dāng)發(fā)動機正反轉(zhuǎn)，或反轉(zhuǎn)后停止時，將實際氣門正時控制到參 考位置(最大提前角位置或最大滯后角位置)，在上述第十七實施例
中，在到電動機26的控制輸出的實際累計值是否已經(jīng)上升到高于控 制輸出的目標(biāo)累計值的基礎(chǔ)上，確定實際氣門是否已經(jīng)達到參考位 置。關(guān)于此，在第二十三實施例中，在電動機26的實際總控制時間 值是否已經(jīng)高于目標(biāo)總控制時間值的基礎(chǔ)上，確定實際氣門正時是否 已經(jīng)達到參考位置。即，在確定到可變氣門正時設(shè)備18的控制輸出 中，除那個控制輸出的累計值外，還可以通過使用總的控制時間值， 確定實際氣門正時是否已經(jīng)達到參考位置。
在第二十三實施例中，執(zhí)行圖47中所示的參考位置到達確定程 序。在該程序中，首先，在步驟2301中，計算使實際氣門正時成為 參考位置(最大提前角位置或最大滯后角位置)(使相位改變機構(gòu)21 的移動部碰撞止動部)所需的電動機26的目標(biāo)總控制時間值。在此 之后，處理進入步驟2302,以及合計從當(dāng)控制電動機26啟動時到在 參考位置(最大提前角位置或最大滯后角位置)的方向上移動實際氣 門正時的電動機控制時間以便獲得實際總控制時間值。
在此之后，在步驟2303中，將電動機26的實際總控制時間值與 目標(biāo)總控制時間值進行比較。當(dāng)電動機26的實際總控制時間值上升 到高于目標(biāo)總控制時間值時，在步驟2304中，推斷實際氣門正時己 經(jīng)達到參考位置(最大提前角位置或最大滯后角位置)。
通過該第二十三實施例，可以精確地確定實際氣門正時是否已經(jīng) 達到參考位置(最大提前角位置或最大滯后角位置)。
(第二十四實施例)
在上述第十七實施例至第二十三實施例中，在到可變氣門正時設(shè)
備18的控制輸出的基礎(chǔ)上，確定實際氣門正時是否已經(jīng)達到參考位 置。然而，也能在可變氣門正時設(shè)備18的操作狀態(tài)的基礎(chǔ)上，確定 實際氣門正時是否已經(jīng)達到參考位置。
圖48所示的第二十四實施例集中在當(dāng)實際氣門正時達到參考位 置(最大提前角位置或最大滯后角位置)以及相位改變機構(gòu)21的移 動部碰撞止動部時，電動機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，以及電動機26的電流值或電壓值增加。即，在 該實施例中，作為可變氣門正時設(shè)備18的操作狀態(tài)，監(jiān)視電動機26 的實際電流值或?qū)嶋H電壓值，以及在實際電流值或?qū)嶋H電壓值是否已 經(jīng)高于預(yù)定閾值的基礎(chǔ)上，確定實際氣門正時是否已經(jīng)達到參考位 置。
在第二十四實施例中，執(zhí)行圖48所示的參考位置到達確定程序。 在該程序中，首先，在步驟2401中，計算用于確定實際氣門正時是 否己經(jīng)達到參考位置(最大提前角位置或最大滯后角位置)(即，是 否正限制電動機26的旋轉(zhuǎn)，因此電動機26的電流值或電壓值增加) 的電動機電流閾值或電動機電壓閾值。在此之后，在步驟2402中， 檢測電動機26的實際電流值或?qū)嶋H電壓值。
在此之后，在步驟2403中，將電動機26的實際電流值(或?qū)嶋H 電壓值)與電動機電流閾值(或電動機電壓閾值)進行比較。當(dāng)電動 機26的實際電流值(或?qū)嶋H電壓值)己經(jīng)高于電動機電流閾值(或 電動機電壓閾值)時，在步驟2404中，推斷實際氣門正時已經(jīng)達到 參考位置(最大提前角位置或最大滯后角位置)。
通過該第二十四實施例，可以精確地確定實際氣門正時是否已經(jīng) 達到參考位置(最大提前角位置或最大滯后角位置)。
(第二十五實施例)
第二十五實施例構(gòu)成如上所述的第二十四實施例的一變型。艮P， 在該第二十五實施例中，當(dāng)實際氣門正時達到參考位置(最大提前角
位置或最大滯后角位置)以及相位改變機構(gòu)21的移動部碰撞止動部 并且電動機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，這在電動機26的實際速度的基礎(chǔ)上被檢測到。具體地，當(dāng)電 動機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 及電動機26的實際速度下降到低于預(yù)定閾值時，確定實際氣門正時 已經(jīng)達到參考位置。
在該第二十五實施例中，執(zhí)行圖49所示的參考位到達確定程序。 在該程序中，首先，在步驟2501中，計算用于確定實際氣門正時是 否已經(jīng)達到參考位置(最大提前角位置或最大滯后角位置)(即電動 機26的速度是否突然下降)的電動機速度閾值。在此之后，在步驟 2502中，檢測電動機26的實際速度。
在此之后，在步驟2503中，將電動機26的實際速度與電動機速 度閾值進行比較。當(dāng)電動機26的實際速度下降到低于電動機速度閾 值時，在步驟2504中，推斷實際氣門正時已經(jīng)達到參考位置(最大 提前角位置或最大滯后角位置)。
通過該第二十五實施例，可以精確地確定實際氣門正時是否已經(jīng) 達到參考位置(最大提前角位置或最大滯后角位置)。
(第二十六實施例)
接著，使用圖50，描述本發(fā)明的第二十六實施例。 當(dāng)發(fā)動機速度低時，諸如在起動和停止發(fā)動機時，由發(fā)動機11 驅(qū)動的同步發(fā)電機的生成功率(電池充電功率)下降，以及電池電壓 傾向下降。當(dāng)在起動或停止發(fā)動機時的可變氣門正時控制期間，電池
電壓變得太低時，存在提供到可變氣門正時設(shè)備18上的功率變得不 足以及產(chǎn)生可變氣門正時設(shè)備18的不足操作或提供到起動機的功率 變得不足以及發(fā)動機11的起動性下降的可能性。
作為對此的對策，在第二十六實施例中，通過執(zhí)行圖50所示的 可變氣門正時設(shè)備的操作條件改變程序，當(dāng)發(fā)動機速度低于預(yù)定值 時，與電池電壓相一致地，改變可變氣門正時設(shè)備18的操作條件。 通過這種方式，即使當(dāng)有時發(fā)動機速度下降，諸如起動和停止發(fā)動機 時，電池電壓下降時，能改變可變氣門正時設(shè)備18的操作條件以便 在電池電壓條件下，可變氣門正時設(shè)備18能正常操作，或能確保到 起動機的電源電壓。
在從接通IG開關(guān)時到關(guān)閉VCT驅(qū)動繼電器時的時間上的預(yù)定周 期，執(zhí)行圖50所示的可變氣門正時設(shè)備18的操作條件改變程序。當(dāng) 起動該程序時，首先，在步驟2601中，檢測當(dāng)前電池電壓。在此之 后，在步驟2602，檢測當(dāng)前發(fā)動機速度。然后，在步驟2603中，確 定發(fā)動機速度是否高于預(yù)定值。將該預(yù)定值設(shè)置成發(fā)動機速度以便可 以確保由發(fā)動機11驅(qū)動的同步發(fā)電機的足夠的生成功率(電池充電 功率)。如果確定發(fā)動機速度高于預(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)動機速度低于預(yù)定值時， 處理進入步驟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，推斷未出現(xiàn)由電池電壓下降引 起的問題，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，處理 進入步驟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，處理進入步驟2606 以及將可變氣門正時設(shè)備18的起動速度限制到低于預(yù)定速度，從而
降低可變氣門正時設(shè)備18的功耗。通過這種方式，在低功耗模式中， 正常操作可變氣門正時設(shè)備18以及保證到起動機等的供電等等。
關(guān)于此，當(dāng)確定電池電壓低于第二預(yù)定值VI時，確定這不能通 過可變氣門正時設(shè)備18上的操作速度限制來處理，以及處理進入步 驟2607以及禁止可變氣門正時設(shè)備18的操作。通過這種方式，確定 能防止可變氣門正時設(shè)備18的缺陷操作以及到起動機的供電不足。
通過上述第二十六實施例，當(dāng)發(fā)動機速度低于預(yù)定值時，與電池 電壓相一致地，限制可變氣門正時設(shè)備18的起動速度或禁止可變氣 門正時設(shè)備18的操作。因此，即使當(dāng)在起動或停止發(fā)動機時，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正時設(shè)備18 的缺陷操作以及發(fā)動機起動性惡化，以及能增加起動和停止發(fā)動機時 的控制質(zhì)量。
根據(jù)發(fā)動機狀態(tài)(溫度、發(fā)動機負載、電負載、油粘度等待)， 可以改變第二十六實施例中的發(fā)動機速度的預(yù)定值(閾值)和電池電 壓的預(yù)定值(閾值)。如果這樣做，當(dāng)電池負載很大，諸如例如冷起 動時，能使發(fā)動機速度的預(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題。
同時，盡管在該第二十六實施例中，當(dāng)電池電壓很低時，限制可 變氣門正時設(shè)備18的起動速度，可替換地，可以改變可變氣門正時 ,設(shè)備18的一些其他操作條件(例如操作量)。
同時，盡管組合上述其他實施例，可以實現(xiàn)第二十六實施例，也 可以單獨地實施。
同時盡管在上述第十七實施例至第二十六實施例中，在氣門正時 控制程序端上確定發(fā)動機的反轉(zhuǎn)，可替換地，也可以在發(fā)動機控制程 ;序端確定發(fā)動機的反轉(zhuǎn)，以及該確定結(jié)果用在氣門正時控制程序中。 以及在氣門正時控制程序端上執(zhí)行的發(fā)動機反轉(zhuǎn)的確定結(jié)果可以反 映在發(fā)動機控制程序端上，以及例如可以執(zhí)行反轉(zhuǎn)確定的燃油切斷控
制。
同時，在上述第十七實施例至第二十六實施例中，在發(fā)動機停止 時執(zhí)行可變氣門正時控制中，通過將表示發(fā)動機停止以來的氣門正時
變化，諸如電動機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)動機的實際氣門正時與目標(biāo)氣門正時匹配，而不 是直接計算發(fā)動機停止時的實際氣門正時。然而，可替換地，可以在 正好發(fā)動機停止前的實際氣門正時和表示氣門正時變化的參數(shù)，諸如 電動機26的旋轉(zhuǎn)量(轉(zhuǎn)數(shù)，相位變化)的基礎(chǔ)上，計算停止發(fā)動機 的實際氣門正時(正好在發(fā)動機停止前的實際氣門正時+氣門正時變 化)，以及可以反饋控制可變氣門正時設(shè)備18以便使停止發(fā)動機的實 際氣門正時與目標(biāo)氣門正時匹配。
同時，本發(fā)明不限于如在上述第十七實施例和第二十六實施例中 的用于進氣門的可變氣門正時控制設(shè)備，以及可替換地可應(yīng)用于用于 排氣門的可變氣門正時控制設(shè)備。同時，可以適當(dāng)?shù)馗淖兛勺儦忾T正 時設(shè)備18的結(jié)構(gòu)，以及簡單地說，其可以是由驅(qū)動源，諸如與發(fā)動 機分開設(shè)置的電動機或油泵驅(qū)動的任何可變氣門正時設(shè)備。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)燃機的可變氣門正時控制設(shè)備，包括可變氣門正時設(shè)備，用于通過與內(nèi)燃機分開設(shè)置的驅(qū)動源，改變進氣門或排氣門的氣門正時；以及氣門正時控制裝置，用于控制可變氣門正時設(shè)備，其中，當(dāng)內(nèi)燃機的速度低于預(yù)定值時，所述氣門正時控制裝置與電池電壓相一致地，改變所述可變氣門正時設(shè)備的操作條件。
2. 如權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機的可變氣門正時控制設(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，所述氣門正時控制裝置限制所述可變氣門正時設(shè)備 的起動速度，以及當(dāng)所述電池電壓低于所述第二預(yù)定值時，禁止所述 可變氣門正時設(shè)備的操作。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種內(nèi)燃機的可變氣門正時控制設(shè)備，其計算所需氣門正時改變率Vreq以便使目標(biāo)氣門正時VTtg和實際氣門正時VT間的偏差D較小，然后，在所需氣門正時改變率Vreq的基礎(chǔ)上，計算電動機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，通過將所需速度差DMCRreq加到凸輪軸速度RC上，計算所需電動機速度Rmreq，以及計算電動機控制值以便將電動機速度RM控制到所需電動機速度Rmreq。當(dāng)偏差D不大于預(yù)定值時，將凸輪軸速度RC設(shè)置成所需電動機速度Rmreq以及計算電動機控制值以便將電動機速度RM控制到凸輪軸速度RC。
文檔編號F02D13/02GK101178033SQ20071015479
公開日2008年5月14日 申請日期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?申請人:株式會社電裝