專利名稱：發(fā)動機進氣量控制裝置和發(fā)動機進氣量控制方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)動機的進氣量控制裝置，其設置有可變氣門單元，其用于移動進氣門，同時以可變方式改變進氣門的開度特性(opening characteristic);以及電控節(jié)氣門，其設置在進氣門上游側(cè)的進氣管中。 本發(fā)明還涉及一種發(fā)動機進氣量控制方法。
背景技術(shù)：
日本特開(Kokai)專利申請公報No.2001-173470公開了一種發(fā)動 機控制裝置，所述發(fā)動機控制裝置構(gòu)造為基于發(fā)動機的目標增壓壓力 (boost pressure)控制電控節(jié)氣門的開啟角度(在下文中，將其簡稱 為"電控節(jié)氣門的開度角")，隨后基于目標進氣量控制進氣門的閉合正 時(在下文中，將簡稱為"閉合正時")?？刂蒲b置響應于上述目標增壓壓力進行操作，以校正用于計算進氣 門的閉合正時的目標進氣量，或校正基于目標進氣量計算出的進氣門的 閉合正時。如上所述，通過這種常規(guī)的發(fā)動機控制裝置，在基于目標增壓壓力 對電控節(jié)氣門的開度角進行前饋控制而基于目標進氣量控制進氣門的閉 合正時的時候，如果大氣壓力改變，實際獲得的增壓壓力和目標增壓壓 力之間將會出現(xiàn)差異。另一方面，作為一種替代的控制方法，如果采用一種能夠檢測增壓 壓力的絕對壓力的絕對壓力傳感器，并且如果通過以反饋控制方式控制 電控節(jié)氣門的開度角而使絕對壓力傳感器檢測到的增壓壓力與目標增壓 壓力相符，則可以使絕對壓力表示的增壓壓力收斂為非常接近于目標增 壓壓力的壓力。然而，如果大氣壓力降低，則絕對壓力傳感器檢測到的壓力也會降
低。從而，將進行增大電控節(jié)氣門的開度角的控制操作，導致響應于大 氣壓力本身的這種降低，而在大氣壓力和出現(xiàn)在進氣門上游側(cè)的壓力之 間產(chǎn)生較小的差壓(負壓)。如果負壓(差壓)由于如上所述的大氣壓力降低而減小，則在進氣 管系統(tǒng)中利用負壓(差壓)的所有種類的裝置和機構(gòu)都不能提供指定的 操作和性能，由此可能使發(fā)動機的排氣惡化或降低發(fā)動機的驅(qū)動性能。另外，如果響應于大氣壓力的降低而通過減小電控節(jié)氣門的開度角 來執(zhí)行增壓壓力的降低，以防止負壓(差壓)減小，則產(chǎn)生以下問題， 即，可靠地獲得目標進氣量面臨困難。發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明的主要目的是提供一種發(fā)動機進氣量控制裝置和控制 方法，其即使在大氣壓力降低時也能夠確保要求的負壓并能夠可靠地獲 得目標進氣量。為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明，通過以下方式進行控制操作，即 當大氣壓力超過給定閾值時，對可變氣門單元進行控制以將發(fā)動機的進 氣量調(diào)節(jié)為目標進氣量，而另一方面，當大氣壓力等于或小于閾值時， 將可變氣門單元控制成使發(fā)動機的進氣量與進氣門的開度特性符合目標 進氣量的另 一狀態(tài)相比增大得更多的狀態(tài)，同時對電控節(jié)氣門進行控制， 以將發(fā)動機的進氣量調(diào)節(jié)至目標進氣量。參考附圖閱讀以下說明，將理解本發(fā)明的其它目的和特征。


圖1是圖示出根據(jù)本發(fā)明實施方式的車輛發(fā)動機的總體設置的示意圖；圖2是示出根據(jù)本發(fā)明實施方式的直接作用真空伺服制動裝置 (direct acting vacuum servo brake)的總體構(gòu)造的示意圖；圖3是以部分框圖示出的安裝在根據(jù)本發(fā)明實施方式的車輛發(fā)動機 中的可變氣門單元的立體圖4是根據(jù)本發(fā)明實施方式的可變升程機構(gòu)的橫截面示意圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明實施方式的可變氣門正時機構(gòu)的示意圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明實施方式的進氣量控制的主程序的流程圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明實施方式在大氣壓力超過閾值的條件下可變升程 機構(gòu)的控制程序的流程圖；圖8是根據(jù)本發(fā)明實施方式在大氣壓力超過閾值的條件下可變氣門 正時機構(gòu)的控制程序的流程圖；圖9是根據(jù)本發(fā)明實施方式在大氣壓力超過閾值的條件下電控節(jié)氣 門的控制程序的流程圖；圖10是示出根據(jù)本發(fā)明實施方式的設有負壓傳感器的直接作用真 空伺服制動裝置的總體構(gòu)造的示意圖；圖11是根據(jù)本發(fā)明在大氣壓力等于或小于閾值的條件下可變升程 機構(gòu)的控制程序的第一實施方式的流程圖；圖12是根據(jù)本發(fā)明在大氣壓力等于或小于閾值的條件下可變氣門 正時機構(gòu)的控制程序的第一實施方式的流程圖；圖13是根據(jù)本發(fā)明在大氣壓力等于或小于閾值的條件下電控節(jié)氣 門的控制程序的第一實施方式的流程圖；圖14是根據(jù)本發(fā)明在大氣壓力等于或小于閾值的條件下可變升程 機構(gòu)的控制程序的第二實施方式的流程圖；圖15是根據(jù)本發(fā)明在大氣壓力等于或小于閾值的條件下可變氣門 正時機構(gòu)的控制程序的第二實施方式的流程圖；圖16是根據(jù)本發(fā)明在大氣壓力等于或小于閾值的條件下電控節(jié)氣 門的控制程序的第二實施方式的流程圖；圖17是根據(jù)本發(fā)明在大氣壓力等于或小于閾值的條件下可變升程 機構(gòu)的控制程序的第三實施方式的流程圖；圖18是根據(jù)本發(fā)明在大氣壓力等于或小于閾值的條件下可變氣門 正時機構(gòu)的控制程序的第三實施方式的流程圖；以及圖19是根據(jù)本發(fā)明在大氣壓力等于或小于閾值的條件下電控節(jié)氣 門的控制程序的第三實施方式的流程圖。
具體實施方式
圖1是示出車輛發(fā)動機的總體設置的示意圖。參考圖l，示出了一具有進氣管102的發(fā)動機(汽油內(nèi)燃機)101， 電控節(jié)氣門104插入在進氣管102中。電控節(jié)氣門104是通過節(jié)氣門馬達103a進行操作以打開和閉合節(jié)氣 門103b的裝置。進入進氣管102的空氣經(jīng)過電控節(jié)氣門104和進氣門105被送入發(fā) 動機IOI的燃燒室106。燃油噴射闊131被安裝為將其噴射端設置在各氣缸的進氣門105上 游側(cè)的進氣口 130中。燃油噴射閥131以與從發(fā)動機控制單元(ECU) 114發(fā)送的噴射脈沖 信號的噴射脈沖寬度成比例的量來噴射燃油(汽油)。接著，由空吸作用引入燃燒室106中的燃油被火花塞(未示出)進 行的火花點火來點燃并燃燒。來自發(fā)動機101的排氣經(jīng)過排氣門107從燃燒室106排出，并通過 前部催化轉(zhuǎn)換器108和后部催化轉(zhuǎn)換器109凈化。接著，凈化后的氣體 排放至大氣。排氣門107通過安裝在排氣凸輪軸110上的凸輪111打開及閉合， 以恒定維持預先設計的氣門升程量、操作角和氣門正時。另一方面，進氣門105通過稍后描述的可變氣門單元對其氣門升程 量、操作角和氣門正時進行控制以使其可變。在示出的實施方式中，可變氣門單元包括可變升程機構(gòu)112，其 連續(xù)地改變進氣門105的氣門升程量和操作角；以及可變氣門正時機構(gòu) 113，其通過改變進氣驅(qū)動軸相對于曲軸的相位而連續(xù)地改變進氣門105 的操作角的中心相位(以下將其簡稱為中心相位)。參照圖1所示的發(fā)動機101的構(gòu)造以及圖2所示的構(gòu)造，設有燃油 蒸汽處理單元700和排氣再循環(huán)系統(tǒng)800，在安裝有發(fā)動機101的車輛上 中，設有直接作用真空伺服制動裝置900 (圖2)。
燃油蒸汽處理單元700是將在油箱701中產(chǎn)生的燃油蒸汽吸收到凈 化罐(canister) 702中并將吸收的燃油蒸汽從凈化罐702提供到發(fā)動機 101中的裝置。凈化罐702是通過在氣密容器中填充吸附劑703 (如活性碳)來形 成的，并與引管704相連接，該引管704被設置為從油箱701延伸。在油箱701中產(chǎn)生的燃油蒸汽通過引管704被引到凈化罐702中， 從而吸附至吸附劑703。而且，凈化罐702設有形成在其中的新空氣引入口 705，和被設置 為從其延伸的凈化管路706。凈化管路706經(jīng)由凈化控制閥707連接到設置在電控節(jié)氣門104下 游側(cè)的吸氣集氣管102a，凈化控制閥707置于凈化管路706中，并由從 發(fā)動機控制單元11輸出的控制信號來控制。在上述燃油蒸汽處理單元700中，當將凈化控制閥707控制為打開 時，發(fā)動機101的吸氣負壓作用于凈化罐702上。然后，通過經(jīng)由新空 氣引入口 705引入的空氣，而使吸附劑703吸附的燃油蒸汽脫離吸附劑 703,并且通過凈化管706將其中包含燃油蒸汽組分的凈化空氣引到吸氣 集氣管102a中。上述排氣在循環(huán)系統(tǒng)800包括排氣再循環(huán)通路801和排氣再循環(huán)控 制閥802。排氣再循環(huán)通路801是將排氣管803與吸氣集氣管102a相互連接起 來的通路。在排氣再循環(huán)通路801中，設置有排氣再循環(huán)控制閥802。通過從發(fā)動機控制單元114輸出的控制信號來控制排氣再循環(huán)控制 閥802。當將排氣再循環(huán)控制閥802控制為打開時，利用吸氣集氣管102a 內(nèi)的負壓而，排氣吸入吸氣集氣管102a中。圖2所示的直接作用真空伺服制動裝置900是這樣的制動系統(tǒng)，該 制動系統(tǒng)使用發(fā)動機101a的吸氣負壓作為加力的負壓，這在下面詳細描 述。如圖2最佳地表示的，在制動踏板901與主氣缸902之間，設置有 伺服單元903 。伺服單元903加大通過腳施加在制動踏板901上的下壓力，
從而通過增壓而加大的力作用在主氣缸902的活塞上。主氣缸902是用于將通過伺服單元903加大的控制力轉(zhuǎn)換為制動油 壓的裝置。制動油壓被分布并提供給前制動裝置904和后制動裝置905。在伺服單元905中，發(fā)動機101的吸氣集氣管102a內(nèi)的負壓經(jīng)由止 回閥906而傳開。在制動踏板901上，設有制動開關(guān)907，該制動開關(guān)907被設置為 在制動踏板901被壓下時幵啟。制動幵關(guān)907的開/關(guān)信號被設置為輸入 到發(fā)動機控制單元114中。組合有微型計算機的發(fā)動機控制單元114通過基于預先存儲的程序 執(zhí)行的算術(shù)運算而設定燃油噴射量、點火正時、目標進氣量、以及目標 增壓壓力，并進一步計算并向燃油噴射閥131、用于點火線圈的功率晶體 管、電控節(jié)氣門104、可變升程機構(gòu)112、以及可變氣門正時機構(gòu)113輸 出控制信號。向發(fā)動機控制單元114輸入來自多種傳感器的信號。 作為所述多種傳感器，設置有氣體流量傳感器115，其用于檢測 發(fā)動機IOI的進氣量；油門開度角傳感器116，其用于檢測由車輛駕駛員 操作的油門踏板的下壓量；曲軸角傳感器U7，其用于輸出曲軸120的各 基準角的曲軸角信號；節(jié)氣門傳感器118，其用于檢測節(jié)氣門103b的開 度角TVO;水溫傳感器119，其用于檢測發(fā)動機IOI中的冷卻水的溫度； 凸輪傳感器132，其用于輸出稍后描述的進氣驅(qū)動軸3的各基準角的凸輪 信號；增壓壓力傳感器134，其用于檢測節(jié)氣門103b下游和進氣門105 上游的進氣管102的壓力(增壓壓力)；以及大氣壓力傳感器135，其用 于檢測大氣壓力，等等。增壓壓力傳感器134可以包括絕對壓力傳感器或真空計壓力傳感 器，所述真空計壓力傳感器能夠檢測相對于大氣壓力的壓差。 圖3是示出了可變升程機構(gòu)112的示意性立體圖。 在發(fā)動機101中，在各氣缸中設置有一對進氣門105，而通過曲軸 120 (圖1)旋轉(zhuǎn)的進氣驅(qū)動軸3被可旋轉(zhuǎn)地支承在相應的進氣門105上 方的位置處。
擺動凸輪4可相對旋轉(zhuǎn)地裝配至進氣驅(qū)動軸3的外表面上，以通過 抵靠進氣門105的氣門挺桿105a而打開和閉合進氣門105。可變升程機構(gòu)112設置在進氣驅(qū)動軸3和擺動凸輪4之間，以連續(xù) 地改變進氣門105的操作角和氣門升程量。可變氣門正時機構(gòu)113設置在同一進氣驅(qū)動軸3的端部，以通過改 變進氣驅(qū)動軸3相對于曲軸120的旋轉(zhuǎn)相位而連續(xù)地改變進氣門105的 操作角的中心相位。如圖3和圖4所示，可變升程機構(gòu)112包括圓形驅(qū)動凸輪ll，其 設置為固定且偏心地安裝在進氣驅(qū)動軸3上；環(huán)狀連桿12，其可旋轉(zhuǎn)地 裝配在驅(qū)動凸輪ll的外表面上；控制軸13，其沿排列一排氣缸的方向基 本平行于進氣驅(qū)動軸3延伸；圓形控制凸輪14，其偏心且固定地設置在 控制軸13上；搖臂15，其可旋轉(zhuǎn)地裝配在控制凸輪14的外表面上，并 且其一端連接至環(huán)狀連桿12的前端；以及桿狀連桿16，其連接至搖臂 15的另一端和擺動凸輪4。馬達17經(jīng)由齒輪系18使控制軸13以規(guī)定角度范圍內(nèi)的角度旋轉(zhuǎn)。根據(jù)上述可變氣門單元的結(jié)構(gòu)，當進氣驅(qū)動軸3隨曲軸120的旋轉(zhuǎn) 而旋轉(zhuǎn)時，環(huán)狀連桿12移動，以經(jīng)由驅(qū)動凸輪11進行大體上的平移運 動，由此搖臂15繞控制凸輪14的軸線進行擺動，從而經(jīng)由桿狀連桿16 使擺動凸輪4擺動，以打開和閉合進氣門105。而且，通過馬達17旋轉(zhuǎn)控制軸13以改變其角位置，而使作為搖臂 15的擺動中心的控制凸輪14的軸線位置變化以改變擺動凸輪4的姿態(tài)。因而，進氣門105的操作角的中心相位保持基本恒定，而進氣門105 的操作角和氣門升程量連續(xù)改變。發(fā)動機控制單元114在其一個輸入端從檢測控制軸13的角度的角度 傳感器133接收檢測信號，并基于角度傳感器133的檢測結(jié)果對向馬達 17的供電進行反饋控制，以使控制軸13旋轉(zhuǎn)至對應于目標氣門升程量(目 標操作角)的目標角位置。圖5示出了可變氣門正時機構(gòu)113。可變氣門正時機構(gòu)113包括凸輪鏈輪51 (正時鏈輪)，其通過曲
軸120經(jīng)由正時鏈驅(qū)動；旋轉(zhuǎn)構(gòu)件53，其固定至進氣驅(qū)動軸3的端部并 可旋轉(zhuǎn)地置于凸輪鏈輪51中；液壓回路54，其用于使旋轉(zhuǎn)構(gòu)件53相對 于凸輪鏈輪51旋轉(zhuǎn)；以及鎖閉機構(gòu)60，其用于將凸輪鏈輪51和旋轉(zhuǎn)構(gòu) 件53之間的相對旋轉(zhuǎn)位置選擇性地鎖閉在基準位置。
凸輪鏈輪51包括旋轉(zhuǎn)部(未示出)，其在外周形成有齒部，所述 旋轉(zhuǎn)部與正時鏈(或正時帶)嚙合；殼體56，其設置在旋轉(zhuǎn)部前方，并 可旋轉(zhuǎn)地容納旋轉(zhuǎn)構(gòu)件；以及前蓋和后蓋(未示出)，其用于閉合殼體56 的前開口和后開口。
殼體56形成為在其相對的前端和后端具有開口的筒狀。在殼體56 的內(nèi)周表面上，設置有四個徑向伸出的分別為梯形截面的間隔壁63，這 些間隔壁63沿周向以90。等角排列，同時分別沿殼體56的軸線的方向 延伸。
旋轉(zhuǎn)構(gòu)件53固定至進氣驅(qū)動軸3的前端部，并設置有四個葉片78a、 78b、 78c和78d，所述葉片78a、 78b、 78c和78d相互以90。間隔開而 設置在環(huán)形基部77的外周表面上。
第一至第四葉片78a至78d中的每一個都具有大致顛倒的梯形截面， 并設置在相應的間隔壁63之間的凹部中，以沿旋轉(zhuǎn)方向前、后限定所述 凹部，從而將提前角側(cè)的液壓室82和延遲角側(cè)的液壓室83分別限定在 葉片78a至78d中的每一個的側(cè)面和各間隔壁63的側(cè)面之間。
鎖閉機構(gòu)60允許鎖銷84在旋轉(zhuǎn)構(gòu)件53的最大延遲角側(cè)的旋轉(zhuǎn)位置 (基準位置)插入到接合孔(未示出)中。
液壓回路54包括兩個液壓通路系統(tǒng)，即第一液壓通路91，其用 于向提前角側(cè)液壓室82提供/排出液壓；以及第二液壓通路92，其用于 向延遲角側(cè)液壓室83提供/排出液壓。提供通路93和排出通路94a、 94b 經(jīng)過電磁開關(guān)閥95連接至兩個液壓通路91、 92，所述電磁開關(guān)閥95進 行操作以進行液壓通路的開關(guān)。
在提供通路93中，設置有用于通過壓力從油盤供油的發(fā)動機驅(qū)動油 泵97，而相應的排出通路94a、 94b的下游端延伸以與油盤96的內(nèi)部流 體連通。
第一液壓通路91連接至四個分支通路91d，所述分支通路91d基本 徑向地形成在旋轉(zhuǎn)構(gòu)件53的基部77中，并與各提前角側(cè)液壓室82建立 流體連通。第二液壓通路92連接至四個油孔92d,所述油孔92d在各延 遲角側(cè)液壓室83中開口。
在電磁開關(guān)閥95中，設置有內(nèi)部滑闊(spool valve)體，所述內(nèi) 部滑閥體控制兩個液壓通路91和92與油盤96側(cè)的提供通路93和排出 通路94a、 94b流體連通的開關(guān)。發(fā)動機控制單元114控制提供至電磁致 動器99的電量，即電能量，所述電磁致動器99基于疊加有抖動信號的 占空信號(duty signal)驅(qū)動電磁開關(guān)閥95。
例如，如果將占空比為0%的控制信號(空態(tài)信號)輸出至電磁致動 器99，則將從油泵97提供的液壓油經(jīng)過第二液壓室92提供至延遲角側(cè) 液壓室83，而將提前角側(cè)液壓室82中的液壓油從第一排出通路9化經(jīng)過 第一液壓通路91排出至油盤96。
因此，延遲角側(cè)液壓室83的內(nèi)部壓力增大，并且同時提前角側(cè)液壓 室82的內(nèi)部壓力減小，從而旋轉(zhuǎn)構(gòu)件53經(jīng)由葉片78a至78d旋轉(zhuǎn)至最 大延遲角側(cè)。因而，延遲進氣門105的打開時段(氣門操作角的中心相 位)。
另一方面，如果將占空比為100%的控制信號(占態(tài)信號)輸出至電 磁致動器99，則將液壓油經(jīng)過第一液壓通路91提供至提前角側(cè)液壓室 82，而將延遲角側(cè)液壓室83中的液壓油經(jīng)過第二液壓通路92和第二排 出通路94b排出至油盤96中，從而降低延遲角側(cè)液壓室83的壓力。
因而，旋轉(zhuǎn)構(gòu)件53經(jīng)由葉片78a至78d向提前角側(cè)旋轉(zhuǎn)很多，結(jié)果， 使進氣門105的打開時間(氣門操作角的中心相位)變早，即提前。
應當理解，用于連續(xù)改變進氣門105的操作角/氣門升程量的機構(gòu)和 用于連續(xù)改變進氣門105的氣門操作角的中心相位的機構(gòu)，并不僅限于 圖3至圖5示出的機構(gòu)。
而且，允許進氣門105的開度特性改變的裝置并不限于可變升程機 構(gòu)112和可變氣門正時機構(gòu)113的組合，而可容許采用如日本Kokai (特 開)專利申請公報No. 2001-182563所公開的使用立體凸輪(solid cam)
的裝置，或者如日本Kokai (特開)專利申請公報No. 2000-213663所公 開的通過利用電磁體來打開和閉合發(fā)動機氣門的裝置。
接下來，將在下文中詳細描述發(fā)動機控制單元114對電控節(jié)氣門 104、可變升程機構(gòu)112、以及可變氣門正時機構(gòu)113的控制程序。
圖6的流程圖示出了控制操作的主要程序。
在步驟S1中，通過確定由大氣壓力傳感器135檢測的大氣壓力是否 等于或小于預設的閾值，來確定車輛是否在低于標準大氣壓力的大氣壓 力下操作。
代替實際檢測大氣壓力，而可根據(jù)車輛的行駛位置的當前海拔高度 來估算大氣壓力，或可基于從外部經(jīng)過合適的通信電路或網(wǎng)絡提供的信 息獲得大氣壓力。
如果確定大氣壓力超過了閾值，則過程進行至步驟S2，在步驟S2 中，對電控節(jié)氣門104、可變升程機構(gòu)112、以及可變氣門正時機構(gòu)113 進行正?？刂?。
對于上述正常控制，通過可變升程機構(gòu)112和可變氣門正時機構(gòu)113 可調(diào)地改變進氣門105的開度特性，從而將實際進氣量調(diào)節(jié)為目標進氣 量，由此產(chǎn)生目標扭矩，而且還對電控節(jié)氣門104進行控制以產(chǎn)生作為 燃油蒸汽處理單元700、排氣再循環(huán)系統(tǒng)800或直接作用真空伺服制動裝 置900的操作源的負壓，燃油蒸汽處理單元700利用負壓來凈化來自凈 化罐702的燃油蒸汽，排氣再循環(huán)系統(tǒng)800利用負壓來使排氣再循環(huán)到 吸氣管中，直接作用真空伺服制動裝置900利用負壓來加大下壓力。
艮P，在正?？刂浦?，基本上完全打開電控節(jié)氣門104，而在必需產(chǎn) 生負壓時，減小電控節(jié)氣門104的開度角，從而通過控制進氣門105的 開度特性而將實際進氣量調(diào)節(jié)為目標進氣量的水平。
將根據(jù)圖7至圖9的流程圖描述正常控制的細節(jié)。
圖7示出了可變升程機構(gòu)112的正常控制。
在步驟S201中，基于油門開度角傳感器116的輸出信號檢測油門開 度角。
在步驟S202中，基于曲軸角傳感器117的輸出信號檢測發(fā)動機轉(zhuǎn)數(shù)
NE (rpm)。
在步驟S203中，參照預先存儲目標扭矩的以油門開度角和發(fā)動機轉(zhuǎn) 數(shù)NE為變量來描繪的圖，以檢索與給定時間的油門開度角和發(fā)動機轉(zhuǎn)數(shù) NE對應的目標扭矩(目標進氣量)。
在接下來的步驟S204中，參照預先存儲目標升程量TVEL (控制軸 13的目標角)的以目標扭矩和發(fā)動機轉(zhuǎn)數(shù)NE為變量描繪的圖，以檢索與 在步驟S203獲得的目標扭矩和此時的發(fā)動機轉(zhuǎn)數(shù)NE對應的目標升程量 TVEL。
在步驟S205中，基于目標升程量TVEL控制可變升程機構(gòu)112。
圖8的流程圖示出了可變氣門正時機構(gòu)113的正?？刂啤?br> 在步驟S211中，基于油門幵度角傳感器116的輸出信號檢測油門開
度角(在下文中，將其簡稱為"油門的油門開度角")。
在步驟S212中，基于曲軸角傳感器117的輸出信號檢測發(fā)動機轉(zhuǎn)數(shù)
NE (rpnO。
接著，在步驟S213中，參照預先存儲目標扭矩(目標進氣量)的以 油門幵度角和發(fā)動機轉(zhuǎn)數(shù)NE為變量描繪的圖，以檢索與在給定時間的油 門開度角和發(fā)動機轉(zhuǎn)數(shù)NE對應的目標扭矩。
在接下來的步驟S214中，參照預先存儲氣門操作角的中心相位的目 標提前角量TVTC的以目標扭矩和發(fā)動機轉(zhuǎn)數(shù)NE為變量描繪的圖，以檢 索與在步驟S213獲得的目標扭矩和此時的發(fā)動機轉(zhuǎn)數(shù)NE對應的目標提 前角量TVTC。
目標提前角量TVTC表示進氣門105的氣門正時相對于基準位置的提 前角，所述基準位置被設定為進氣門105的氣門正時偏移至最滯后狀態(tài) 時的位置。
在此，將目標升程量TVEL和目標提前角量TVTC設定為這樣的值， 所述值使得在各工作條件下對目標升程量TVEL和目標提前角量TVTC進 行控制以調(diào)節(jié)至目標增壓壓力的前提下能夠?qū)崿F(xiàn)目標扭矩(目標進氣
在步驟S215中，基于目標提前角量TVTC控制可變氣門正時機構(gòu)113 。
圖9的流程圖表示電控節(jié)氣門104的正常控制。
在步驟S221中，基于增壓壓力傳感器134的輸出信號檢測增壓壓力。
在步驟S222中，對應于目標扭矩和發(fā)動機轉(zhuǎn)數(shù)NE確定目標增壓壓力。
在步驟S223中，計算電控節(jié)氣門104的目標開度角，以使通過增壓 壓力傳感器134實際檢測的增壓壓力接近目標增壓壓力。 在步驟S224中，基于目標開度角控制電控節(jié)氣門104。 當確定大氣壓力超過預設的閾值時，通過可變升程機構(gòu)112和可變 氣門正時機構(gòu)113控制進氣門105的開度特性來獲得目標扭矩(目標進 氣量)，同時通過控制電控節(jié)氣門104產(chǎn)生操作燃油蒸汽處理單元700、 排氣再循環(huán)系統(tǒng)800、直接作用真空伺服制動裝置900等所需的目標增壓 壓力。
如圖10所示，通過為上述直接作用真空伺服制動裝置900設置對直 接作用真空伺服制動裝置900的伺服單元903的負壓室內(nèi)的壓力進行檢 測的負壓傳感器908，可以基于目標扭矩、發(fā)動機轉(zhuǎn)數(shù)NE和負壓傳感器 908檢測到的負壓來計算目標增壓壓力，接著基于獲得的目標增壓壓力， 可以計算出電控節(jié)氣門的目標開度角。
此外，可以基于通過負壓傳感器908檢測到的負壓，來校正基于目 標扭矩和發(fā)動機轉(zhuǎn)數(shù)NE計算出的目標增壓壓力，或基于目標增壓壓力計 算出的目標開度角。
通過如上所述基于負壓傳感器908檢測到的負壓來校正電控節(jié)氣門 的目標幵度角，可以以高精度將負壓控制為直接作用真空伺服制動裝置 900所需的壓力。
另一方面，如果在圖6示出的主程序的步驟Sl中確定通過大氣壓力 傳感器135檢測的大氣壓力等于或小于閾值，則過程進行至步驟S3，在 步驟S3中控制程序切換至使得能夠通過控制電控節(jié)氣門104來獲得目標 扭矩(目標進氣量)的控制程序。
艮口，如果大氣壓力因車輛在較高的海拔高度行駛而降低至等于或小 于閾值，則對進氣門105的開度特性進行校正，以將進氣量增大為大于
正?？刂茣r間的進氣量，并容許通過減小電控節(jié)氣門104的開度而獲得目標扭矩(目標進氣量)。通過減小電控節(jié)氣門104的開度角，可以產(chǎn)生 操作燃油蒸汽處理單元700、排氣再循環(huán)系統(tǒng)800、直接作用伺服制動裝 置900等所需的負壓。根據(jù)圖11至圖13的流程圖描述較低大氣壓力下的控制細節(jié)。圖11的流程圖示出了在低大氣壓力中對可變升程機構(gòu)112進行控制 時的控制程序。在步驟S301中，將目標升程量TVEL固定為最大升程量。在大氣壓力超過閾值時的正?？刂浦?，對應于目標扭矩(目標進氣 量)來改變進氣門105的氣門升程量和操作角，另一方面，在大氣壓力 等于或小于閾值時，將氣門升程量和操作角固定為最大氣門升程量/最大 操作角，它們大于在正?？刂茣r間時的氣門升程量和操作角。在步驟S302中，基于目標升程量TVEL控制可變升程機構(gòu)112，并 在可變升程機構(gòu)112中將進氣門105的氣門升程量和操作角固定為最大 氣門升程量和最大操作角。圖12的流程圖示出了在低大氣壓力中對可變氣門正時機構(gòu)113進行 控制時的控制程序。在步驟S311中，將目標提前角量TVTC設定為最大延遲角。在步驟S312中，基于目標提前角量TVTC控制可變氣門正時機構(gòu)113 ， 并將進氣門105的操作角的中心相位固定為可變氣門正時機構(gòu)113中的 最大延遲角位置。通過對可變升程機構(gòu)112和可變氣門正時機構(gòu)113的控制，將進氣 門105設定至最大氣門升程量和最大操作角，并將操作角的中心相位固 定為最大延遲角。進氣門105的工作條件基本上對應于這樣的條件，即，其中通過具 有規(guī)定凸輪外形的凸輪驅(qū)動進氣門105的打開和閉合，而并不裝備可變 升程機構(gòu)112或可變氣門正時機構(gòu)113。在不具有上述可變升程機構(gòu)112和可變氣門正時機構(gòu)113的發(fā)動機 中，不是通過進氣門，而是通過節(jié)氣門，來減小進氣量，從而可以容易
地產(chǎn)生負壓。優(yōu)選的是，若在可變升程機構(gòu)112處于最大氣門升程量和最大操作角狀態(tài)下和/或可變氣門正時機構(gòu)113處于最大延遲角狀態(tài)下的進氣門 105的開度特性不同于不具有可變升程機構(gòu)112和可變氣門正時機構(gòu)113 的發(fā)動機的進氣門105的正常開度特性，則可以對可變升程機構(gòu)112和 可變氣門正時機構(gòu)113進行控制，以將進氣門105的開度特性調(diào)節(jié)為正 常幵度特性。因此，將氣門升程量固定至的量不限于最大氣門升程量，而可以采 用不很大程度上減小進氣量的氣門升程量。在低大氣壓力時控制可變氣門正時機構(gòu)113的目標并不限于最大延 遲角，而可以使用最大提前角位置和最大延遲角位置之間的預先存儲的 提前角量。圖13的流程圖示出了在低大氣壓力中對電控節(jié)氣門104進行控制時 的控制程序。在步驟S321中，根據(jù)油門開度角傳感器116的輸出信號檢測油門開 度角。在步驟S322中，基于曲軸角傳感器117的輸出信號檢測發(fā)動機轉(zhuǎn)數(shù) NE (rpm)。在步驟S323中，參照預先存儲目標扭矩(目標進氣量)的以油門開 度角和發(fā)動機轉(zhuǎn)數(shù)NE為變量描繪的圖，以檢索與給定時間的油門開度角 和發(fā)動機轉(zhuǎn)數(shù)NE對應的目標扭矩(目標進氣量)。在接下來的步驟S324中，參照預先存儲目標節(jié)氣門開度角的以目標 扭矩和發(fā)動機轉(zhuǎn)數(shù)NE為變量描繪的圖，以檢索與在步驟S323獲得的目 標扭矩和此時的發(fā)動機轉(zhuǎn)數(shù)對應的目標開度角。在步驟S325中，基于目標開度角控制電控節(jié)氣門104。當大氣壓力較低時，將進氣門105的開度特性固定為最大升程和最 大操作角以及最大延遲角，同時將節(jié)氣門開度角改變成對應于目標扭矩 (目標進氣量)，以通過根據(jù)節(jié)氣門開度角控制進氣量來產(chǎn)生目標扭矩。在這種大氣壓力較低的條件下，如果通過控制節(jié)氣門開度角對增壓
壓力進行控制以將其調(diào)節(jié)至目標增壓壓力，同時通過控制進氣門105的 開度特性來控制發(fā)動機101的進氣量，則將不能產(chǎn)生用于操作燃油蒸汽 處理單元700、排氣再循環(huán)系統(tǒng)800、直接作用真空伺服制動裝置900等 所需的必需增壓壓力(負壓)，或者實現(xiàn)對于產(chǎn)生必需扭矩的有效的負壓 將導致故障。相反，如果通過控制節(jié)氣門開度角來控制發(fā)動機101的進氣量，則 由于節(jié)氣門開度角對應于目標扭矩(目標進氣量)的降低而減小，而可 針對低負荷范圍的最大角產(chǎn)生負壓。因而，可以容易地產(chǎn)生操作燃油蒸 汽處理單元700、排氣再循環(huán)系統(tǒng)800、直接作用真空伺服制動裝置900等所需的目標扭矩以及增壓壓力(負壓)。而且，即使大氣壓力較低，也不總是需要固定進氣門105的開度特性。在下文中，將對大氣壓力較低時進氣門105的開度特性不固定的實 施方式進行描述。圖14至圖16的流程圖示出了大氣壓力相對于預設的閾值較低時的 控制程序的第二實施方式。根據(jù)第二實施方式，把被設定為對應于目標扭矩(目標進氣量)的 進氣門105的目標升程量TVEL限制為等于或大于其下限的量，而將節(jié)氣 門幵度角減小與進氣門105的開度區(qū)域因該限制的增大對應的量。上述下限被設定為氣門升程量的下限，在該下限處，當將節(jié)氣門阻 擋成完全關(guān)閉同時可獲得目標扭矩(目標進氣量)時可以獲得目標增壓 壓力。圖14的流程圖示出了大氣壓力較低時的可變升程機構(gòu)112的控制程 序的第二實施方式。在步驟S331中，基于油門開度角傳感器116的輸出信號檢測油門開 度角，而在接下來的步驟S332中，基于曲軸角傳感器117的輸出信號檢 測發(fā)動機轉(zhuǎn)數(shù)NE (rpm)。接著，在步驟S333中，參照預先存儲目標扭矩(目標進氣量)的以 油門開度角和發(fā)動機轉(zhuǎn)數(shù)NE為變量描繪的圖，以檢索與此時的油門開度 角和發(fā)動機轉(zhuǎn)數(shù)NE對應的目標扭矩。在接下來的步驟S334中，參照預先存儲目標升程量TVEL的以目標 扭矩和發(fā)動機轉(zhuǎn)數(shù)為變量描繪的圖，以檢索與在步驟S333獲得的目標扭 矩和此時的發(fā)動機轉(zhuǎn)數(shù)NE對應的目標升程量TVEL。至此描述的處理與圖7的流程圖示出的正?？刂频奶幚砘鞠嗤?。在步驟S335中，當對應于在步驟S334獲得的目標扭矩的目標升程 量TVEL低于預先存儲的下限時，將所述下限設定為目標升程量TVEL。這樣，可以防止進氣門105的氣門升程量被控制為低于下限的低升 程，從而氣門升程量被控制為在高升程區(qū)域中可變，而等于或大于下限。在步驟S336中，基于通過下限限制的目標升程量TVEL來控制可變 升程機構(gòu)112。圖15的流程圖示出了大氣壓力較低時的可變氣門正時機構(gòu)113的控制程序的第二實施方式。在步驟S341中，基于油門開度角傳感器116的輸出信號檢測油門開度角。在步驟S342中，根據(jù)曲軸角傳感器117的輸出信號檢測發(fā)動機轉(zhuǎn)數(shù) NE (rpm)。在步驟S343中，參照預先存儲目標扭矩(目標進氣量)的以油門開 度角和發(fā)動機轉(zhuǎn)數(shù)NE為變量描繪的圖，以檢索與給定時間的油門開度角 和發(fā)動機轉(zhuǎn)數(shù)NE對應的目標扭矩(目標進氣量)。在步驟S344中，參照預先存儲目標提前角量TVTC的以目標扭矩和 發(fā)動機轉(zhuǎn)數(shù)NE為變量描繪的圖，以檢索與在步驟S343獲得的目標扭矩 和此時的發(fā)動機轉(zhuǎn)數(shù)對應的目標提前角量TVTC。在步驟S345中，基于目標提前角量TVTC控制可變氣門正時機構(gòu)113。上述處理與圖8的流程圖示出的在正常時間(高壓時間)時可變氣 門正時機構(gòu)113的控制程序基本相同，不同之處在于，通過控制氣門升 程量來將進氣量調(diào)節(jié)為大于目標進氣量的量，而限制于等于或大于進氣 量的下限的量，隨后對節(jié)氣門開度角進行調(diào)節(jié)并減小，由此將進氣量調(diào) 節(jié)為對應于目標扭矩的目標進氣量。
圖16的流程圖示出了大氣壓力較低時電控節(jié)氣門104的控制程序的 第二實施方式。在步驟S351中，基于油門開度角傳感器116的輸出信號檢測油門開 度角。在步驟S352中，基于曲軸角傳感器117的輸出信號檢測發(fā)動機轉(zhuǎn)數(shù) NE (rpm)。在步驟S353中，參照預先存儲目標扭矩的以油門開度角和發(fā)動機轉(zhuǎn) 數(shù)NE為變量描繪的圖，以檢索與當前時間的油門開度角和發(fā)動機轉(zhuǎn)數(shù)NE 對應的目標扭矩(目標進氣量)。在步驟S354中，進一步參照預先存儲電控節(jié)氣門的目標開度角的以 目標扭矩和發(fā)動機轉(zhuǎn)數(shù)NE為變量描繪的圖，以檢索與在步驟S353獲得 的目標扭矩和此時的發(fā)動機轉(zhuǎn)數(shù)對應的目標開度角。在步驟S355中，基于通過檢索而獲得的電控節(jié)氣門104的目標開度 角來控制電控節(jié)氣門104。通過在與步驟S334中參照的目標升程量TVEL的圖上設置了低于下 限的目標升程量TVEL的區(qū)域?qū)膮^(qū)域中進行調(diào)節(jié)以減小氣門開度角， 來設定在步驟S354中參照的目標開度角的圖。即，在由于目標升程量TVEL低于下限而將下限用作目標升程量TVEL 的區(qū)域中，將實際的氣門升程量控制為大于與目標扭矩對應的氣門升程 量，結(jié)果，進氣量非預期地大于與目標扭矩對應的進氣量。為了避免這種不便，通過減小節(jié)氣門開度角，而將由與對應于目標 扭矩的合適升程量相比更大的氣門升程量產(chǎn)生的過量進氣量降低至合適 的目標進氣量。由此，當通過調(diào)節(jié)而減小節(jié)氣門開度角以降低相對于與目標扭矩對 應的期望進氣量過量的進氣量時，可以產(chǎn)生期望的負壓。因此，類似于 圖11至圖13示出的第一實施方式，可以確保獲得操作燃油蒸汽處理單 元700、排氣再循環(huán)系統(tǒng)800、直接作用真空伺服制動裝置900等所需的 目標扭矩以及增壓壓力(負壓)。圖17至圖19的流程圖對大氣壓力相對于預設的閾值較低時的控制
程序的第三實施方式進行解釋。圖17的流程圖示出了根據(jù)第三實施方式在大氣壓力等于或小于預 設的閾值的條件下的可變升程機構(gòu)112的控制程序。在步驟S361中，基于油門開度角傳感器116的輸出信號檢測油門開 度角。在步驟S362中，基于曲軸角傳感器117的輸出信號檢測發(fā)動機轉(zhuǎn)數(shù) NE (rpm)。在步驟S363中，參照預先存儲目標扭矩(目標進氣量)的以油門開 度角和發(fā)動機轉(zhuǎn)數(shù)NE為變量描繪的圖，以檢索與當前時間的油門開度角 和發(fā)動機轉(zhuǎn)數(shù)NE對應的目標扭矩(目標進氣量)。在接下來的步驟S364中，參照預先存儲目標升程量TVEL的以目標 扭矩和發(fā)動機轉(zhuǎn)數(shù)NE為變量描繪的圖，以檢索與在步驟S363獲得的目 標扭矩和此時的發(fā)動機轉(zhuǎn)數(shù)NE對應的目標升程量TVEL。至此描述的處理與圖7示出的可變升程機構(gòu)112的正?？刂葡嗤?。在步驟S365中，對在步驟S364獲得的目標升程量一致增加校正值， 并將得到的氣門升程量視為最終的目標升程量TVEL。即，將比對應于目標扭矩的目標升程量TVEL大的氣門升程量設定為 目標量。在此階段，可以基于通過負壓傳感器908檢測到的負壓來設置用于 校正目標升程量TVEL的校正值。在步驟S366中，基于通過按對應于校正值的量進行的校正而增大的 目標升程量TVEL，控制可變升程機構(gòu)112。圖18的流程圖示出了根據(jù)第三實施方式在大氣壓力等于或小于預 設的閾值的條件下可變氣門正時機構(gòu)113的控制程序。在步驟S371中，基于油門開度角傳感器116的輸出信號檢測油門開 度角。在步驟S372中，基于曲軸角傳感器117的輸出信號檢測發(fā)動機轉(zhuǎn)數(shù) NE (rpm)。在步驟S373中，參照預先存儲目標扭矩(目標進氣量)的以油門開
度角和發(fā)動機轉(zhuǎn)數(shù)NE為變量描繪的圖，以檢索與當前時間的油門開度角 和發(fā)動機轉(zhuǎn)數(shù)對應的目標扭矩。在步驟S374中，進一步參照預先存儲目標提前角量TVTC的以目標 扭矩和發(fā)動機轉(zhuǎn)數(shù)NE為變量描繪的圖，以檢索與在步驟S373獲得的目 標扭矩和此時的發(fā)動機轉(zhuǎn)數(shù)NE對應的目標提前角量TVTC。在步驟S375中，基于檢索到的目標提前角量TVTC控制可變氣門正 時機構(gòu)113。上述處理與圖8的流程圖示出的在正常時間時的可變氣門正時機構(gòu) 113的控制程序相同。圖19的流程圖示出了根據(jù)第三實施方式在大氣壓力等于或小于預 設的閾值的條件下電控節(jié)氣門104的控制程序。在步驟S381中，基于油門開度角傳感器116的輸出信號檢測油門開 度角。在步驟S382中，基于曲軸角傳感器117的輸出信號檢測發(fā)動機轉(zhuǎn)數(shù)' NE (rpm)。在步驟S383中，參照預先存儲目標扭矩的以油門開度角和發(fā)動機轉(zhuǎn) 數(shù)NE為變量描繪的圖，以檢索與當前時間的油門開度角和發(fā)動機轉(zhuǎn)數(shù)NE 對應的目標扭矩(目標進氣量)。在接下來的步驟S384中，進一步參照預先存儲電控節(jié)氣門的目標開 度角的以目標扭矩和發(fā)動機轉(zhuǎn)數(shù)NE為變量描繪的圖，以檢索與在步驟 S383獲得的目標扭矩和此時的發(fā)動機轉(zhuǎn)數(shù)NE對應的電控節(jié)氣門的目標開 度角。在步驟S385中，基于目標幵度角控制電控節(jié)氣門104。 如上所述，當通過校正一致地增大目標升程量TVEL時，由于對氣門 升程量進行控制以將其調(diào)節(jié)至比對應于目標扭矩的氣門升程量大的目標 升程量TVEL，因此進氣量與相當于目標扭矩的期望目標進氣量相比增大 了。因此，在步驟S384中參照的目標開度角的圖按以下方式設定，艮卩， 通過減小節(jié)氣門開度角，將由增大目標升程量的校正產(chǎn)生的過量進氣量 降低至相當于目標扭矩的合適進氣量。而且，當減小節(jié)氣門開度角以減小相對于和目標扭矩對應的期望進 氣量過量的進氣量時，同時還可產(chǎn)生期望的負壓。因而，類似于圖9至圖11示出的第一實施方式，可以獲得操作燃油蒸汽處理單元700、排氣 再循環(huán)系統(tǒng)800、直接作用真空伺服制動裝置900等所需的目標扭矩以及 期望增壓壓力(負壓)。換言之，通過以增大方式校正目標升程量TVEL，并通過阻擋節(jié)氣門 以便抵消通過校正而增大的進氣量，減小了通過進氣門105而減小的進 氣量的比率，而增大了通過節(jié)氣門減小的進氣量的比率，從而可以增大 負壓，因而，可以確保產(chǎn)生目標負壓。通過參引將2006年12月28日遞交的日本專利申請No. 2006-355267 和2007年12月20日遞交的日本專利申請No. 2007-329012的全部內(nèi)容 并入于此。雖然僅選擇選定的實施方式來例示本發(fā)明，然而本領域技術(shù)人員根 據(jù)本公開應當清楚，在不脫離所附權(quán)利要求限定的發(fā)明范圍的情況下， 可以進行多種變化和修改。此外，以上對根據(jù)本發(fā)明的實施方式的描述僅僅為了例示而給出， 并非對所附權(quán)利要求及其等同物限定的發(fā)明進行限制。
權(quán)利要求
1、一種發(fā)動機的進氣控制裝置，所述發(fā)動機的進氣控制裝置具有可變氣門單元，其能夠改變進氣門的開度特性；以及電控節(jié)氣門，其設置在所述進氣門的上游側(cè)的進氣管中，所述發(fā)動機的進氣控制裝置包括目標進氣量計算部，其用于計算與所述發(fā)動機的工作條件對應的所述發(fā)動機的目標進氣量；大氣壓力檢測部，其用于檢測大氣壓力；第一控制部，其用于在所述大氣壓力超過閾值時，按將所述發(fā)動機的進氣量調(diào)節(jié)為所述目標進氣量的方式來控制所述可變氣門單元；以及第二控制部，其用于在所述大氣壓力未超過所述閾值時，控制所述進氣門的開度特性以使其表現(xiàn)出與在通過所述第一控制部控制所述進氣量時表現(xiàn)出的另一狀態(tài)相比使所述發(fā)動機的進氣量增多的狀態(tài)，并按使所述發(fā)動機的進氣量成為所述目標進氣量的方式來控制所述電控節(jié)氣門。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的發(fā)動機的進氣控制裝置，其中，所述第一 控制部執(zhí)行以下操作在要求增壓壓力為負壓的所述發(fā)動機的規(guī)定工作條件下將所述電控 節(jié)氣門的幵度角減小為小于其完全開度，而在除了所述規(guī)定工作條件之 外的所述發(fā)動機的其它工作條件下將所述電控節(jié)氣門的開度角保持為其 完全開度；以及按在給定增壓壓力條件下使所述發(fā)動機的進氣量成為所述目標進氣 量的方式來控制所述可變氣門單元。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機的進氣控制裝置，其中，所述第二 控制部執(zhí)行以下操作朝向使所述進氣量增多的狀態(tài)校正對應于所述目標進氣量的所述進 氣門的開度特性；以及通過減小所述電控節(jié)氣門的開度角來抵消通過所述校正而相對于所述目標進氣量增多的進氣量。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的發(fā)動機的進氣控制裝置，其中，所述第一 控制部包括目標增壓壓力計算部，其基于所述目標迸氣量計算目標增壓壓力； 可變氣門單元控制部，其計算在計算出的目標增壓壓力的條件下使所述發(fā)動機的進氣量成為所述目標進氣量所需要的所述可變氣門單元的目標值，并基于所述目標值控制所述可變氣門單元；增壓壓力檢測部，其檢測所述發(fā)動機的增壓壓力；以及電控節(jié)氣門控制部，其基于檢測到的增壓壓力和所述目標增壓壓力 來控制所述電控節(jié)氣門。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的發(fā)動機的進氣控制裝置，其中，所述第二控制部包括進氣門開度特性固定部，其控制所述可變氣門單元，由此將所述進 氣門的開度特性固定為其標準開度特性；目標開度角計算部，其基于所述發(fā)動機的目標進氣量計算所述電控 節(jié)氣門的目標開度角；以及電控節(jié)氣門控制部，其基于通過所述目標開度角計算部計算出的所 述電控節(jié)氣門的目標開度角來控制所述電控節(jié)氣門。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)動機的進氣控制裝置，其中，所述可變 氣門單元包括可變升程機構(gòu)，該可變升程機構(gòu)能夠連續(xù)改變所述進氣門 的操作角和升程量，并且其中，所述進氣門開度特性固定部控制所述可 變升程機構(gòu)，以將所述操作角固定為可變范圍內(nèi)的最大值。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的發(fā)動機的進氣控制裝置，其中，所述可變 氣門單元包括可變氣門正時機構(gòu)，該可變氣門正時機構(gòu)與所述可變升程 機構(gòu)一起改變所述進氣門的操作角的中心相位，并且所述進氣門開度特性固定部控制所述可變升程機構(gòu)，以將所述操作 角固定為其可變范圍內(nèi)的最大值，并控制所述可變氣門正時機構(gòu)，以將 所述操作角的中心相位固定為其可變范圍內(nèi)的最大延遲角位置。
8、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的發(fā)動機的進氣控制裝置，其中，所述第二控制部包括目標值計算部，其計算所述可變氣門單元的目標值，該目標值用于 使所述發(fā)動機的進氣量成為所述目標進氣量；限制部，其在所述目標值是使所述進氣量比在將給定限制值用作目標值時的進氣量小的值的條件下，將所述給定限制值設定為目標值；可變氣門單元控制部，其基于由所述限制值限制的目標值來控制所述可變氣門單元；以及進氣量控制部，其在以所述限制值代替對應于所述目標進氣量的目標值時，減小所述電控節(jié)氣門的開度角，由此控制所述發(fā)動機的進氣量以使其成為所述目標進氣量。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的發(fā)動機的進氣控制裝置，其中，所述可變 氣門單元包括可變升程機構(gòu)，該可變升程機構(gòu)用于連續(xù)改變所述進氣門 的操作角和升程量，并且所述限制部限制所述可變升程機構(gòu)的目標值，以使所述進氣門的操 作角和升程量分別等于或大于其給定限制值。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機的進氣控制裝置，其中，所述第 二控制部包括目標值計算部，其計算所述可變氣門單元的目標值，該目標值用于使所述發(fā)動機的進氣量成為所述目標進氣量；校正部，其校正計算出的目標值，以使所述發(fā)動機的進氣量增大； 可變氣門單元控制部，其基于校正后的目標值來控制所述可變氣門單元；以及進氣量控制部，其減小所述電控節(jié)氣門的開度角，由此抵消通過所 述校正而相對于所述目標進氣量增大的進氣量，從而控制所述發(fā)動機的 進氣量以使其成為所述目標進氣量。
11、 一種控制發(fā)動機的發(fā)動機進氣的方法，所述發(fā)動機具有可變 氣門單元，其能夠改變進氣門的開度特性；以及電控節(jié)氣門，其設置在 所述進氣門的上游側(cè)的進氣管中，所述方法包括以下步驟計算與所述發(fā)動機的工作條件對應的所述發(fā)動機的目標進氣量； 檢測大氣壓力；在檢測到的大氣壓力超過其閾值時，控制所述可變氣門單元，以使 所述發(fā)動機的進氣量成為計算出的目標進氣量；以及當所述大氣壓力未超過所述閾值時，控制所述進氣門的開度特性， 以使其成為使所述發(fā)動機的進氣量比在所述大氣壓力超過其閾值時增多 的狀態(tài)，并控制所述電控節(jié)氣門，以使所述發(fā)動機的進氣量成為所述目 標進氣量。
12、 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的方法，其中，當所述大氣壓力超過所述閾值時，控制所述可變氣門單元和所述電控節(jié)氣門的步驟包括以下步驟在要求所述發(fā)動機的增壓壓力成為負壓的規(guī)定工作條件下，相對于所述電控節(jié)氣門的完全開度減小其開度角；在除了所述規(guī)定工作條件之外的其它工作條件下，將所述電控節(jié)氣 門的開度角保持在其完全開度；以及控制所述可變氣門單元，以使所述發(fā)動機的進氣量成為在針對所述 增壓壓力的規(guī)定工作條件下的所述目標進氣量。
13、 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，當所述大氣壓力未超過所 述閾值時，控制所述可變氣門單元和所述電控節(jié)氣門的步驟包括以下步驟朝向所述進氣量增多的狀態(tài)，校正對應于所述目標進氣量的所述進氣門的開度特性；以及通過減小所述電控節(jié)氣門的開度角來抵消通過所述校正步驟而相對 于所述目標進氣量增大的進氣量。
14、 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的方法，其中，當所述大氣壓力超過所述閾值時，控制所述可變氣門單元和所述電控節(jié)氣門的步驟包括以下步驟基于所述目標進氣量計算所述發(fā)動機的目標增壓壓力； 計算在通過所述計算步驟計算出的目標增壓壓力的條件下使所述發(fā)動機的進氣量成為目標進氣量的所述可變氣門單元的目標值； 基于所述目標值控制所述可變氣門單元；檢測所述發(fā)動機的增壓壓力；以及基于通過所述增壓壓力檢測步驟檢測到的增壓壓力和通過所述計算 步驟計算出的目標增壓壓力，來控制所述電控節(jié)氣門。
15、 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的方法，其中，當所述大氣壓力未超過所 述閾值時，控制所述可變氣門單元和所述電控節(jié)氣門的步驟包括以下步 驟控制所述可變氣門單元，以將所述進氣門的開度特性固定為其標準 開度特性；基于所述目標進氣量計算所述電控節(jié)氣門的目標開度角；以及 基于通過所述計算步驟計算出的目標開度角，來控制所述電控節(jié)氣門。
16、 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述可變氣門單元設置有 能夠連續(xù)改變所述進氣門的操作角和升程量的可變升程機構(gòu)，并且將所述進氣門的開度特性固定為其標準開度特性的步驟包括以下步 驟控制所述可變升程機構(gòu)，以將所述進氣門的操作角固定為其可變范 圍內(nèi)的最大值。
17、 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，所述可變氣門單元設置有 可變氣門正時機構(gòu)，該可變氣門正時機構(gòu)與所述可變升程機構(gòu)一起來改 變所述進氣門的操作角的中心相位，并且將所述進氣門的開度特性固定為其標準開度特性的步驟包括以下步驟控制所述可變升程機構(gòu)，以將所述操作角固定為其可變范圍內(nèi)的最 大值；以及控制所述可變氣門正時機構(gòu)，以將所述操作角的中心相位固定為其 可變范圍內(nèi)的最大延遲角位置。
18、 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的方法，其中，當所述大氣壓力未超過所 述閾值時，控制所述可變氣門單元和所述電控節(jié)氣門的步驟包括以下步 驟計算所迷可變氣門單元的目標值，該目標值用于使所述發(fā)動機的進氣量成為所述目標進氣量；在所述目標值是使所述進氣量比在將給定限制值用作目標值時的進氣量小的值的條件下，將所述給定限制值設定為目標值；基于由所述限制值限制的目標值，來控制所述可變氣門單元；以及 在以所述限制值代替對應于所述目標進氣量的目標值時，減小所述電控節(jié)氣門的開度角，由此控制所述發(fā)動機的進氣量以使其成為所述目標進氣量。
19、 根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中，所述可變氣門單元包括用 于連續(xù)改變所述進氣門的操作角和升程量的可變升程機構(gòu)，并且限制所述目標值的步驟包括以下步驟限制所述可變升程機構(gòu)的目 標值，以使所述進氣門的操作角和升程量分別等于或大于其給定限制值。
20、 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，當所述大氣壓力未超過所 述閾值時，控制所述可變氣門單元和所述電控節(jié)氣門的步驟包括以下步 驟計算所述可變氣門單元的目標值，該目標值用于使所述發(fā)動機的進氣量成為所述目標進氣量；校正所述目標值，以使所述發(fā)動機的進氣量增大； 基于校正后的目標值控制所述可變氣門單元；以及 減小所述電控節(jié)氣門的開度角，由此抵消通過所述校正步驟相對于所述目標進氣量而增大的進氣量，從而控制所述發(fā)動機的進氣量以使其成為所述目標進氣量。
全文摘要
本申請?zhí)峁┝艘环N發(fā)動機進氣量控制裝置和發(fā)動機進氣量控制方法。當大氣壓力超過閾值時，基于目標進氣量確定進氣門的目標升程量，并控制電控節(jié)氣門以產(chǎn)生目標增壓壓力。另一方面，當由于車輛在高海拔高度行駛因而大氣壓力未超過閾值時，將進氣門的目標升程量固定為最大升程量，并響應于所述目標進氣量來確定電控節(jié)氣門的開度角。從而，將實際的進氣量控制成目標進氣量，由此產(chǎn)生排氣再循環(huán)所需要的負壓。
文檔編號F01L9/04GK101210504SQ200710305500
公開日2008年7月2日 申請日期2007年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月28日
發(fā)明者町田憲一, 羽野誠己 申請人:株式會社日立制作所