專利名稱：內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)排氣閥控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對被設(shè)置在內(nèi)燃機(jī)的氣缸中的進(jìn)氣閥以及排氣閥進(jìn)行控制的進(jìn)排氣閥控制裝置。
背景技術(shù)：
一直以來，作為這種領(lǐng)域的技術(shù)文獻(xiàn)，已知有日本特開2003-293799號公報。在該公報中，公開了一種對內(nèi)燃機(jī)的氣缸所具備的進(jìn)排氣閥的驅(qū)動正時進(jìn)行控制的閥正時控制裝置，其通過在用于對進(jìn)排氣閥進(jìn)行保持的電磁作動器的電源的電壓越低時，越早開始進(jìn)行對電磁作動器的通電,從而避免了由電源的電壓降低而導(dǎo)致的電磁作動器的工作延遲的產(chǎn)生。在先技術(shù)文獻(xiàn) 專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I :日本特開2003-293799號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的課題另外，在前文所述的現(xiàn)有的閥正時控制裝置中，存在如下問題，即，當(dāng)在對電磁作動器的通電開始之后電源的電壓大幅降低時，距獲得驅(qū)動電磁作動器所需要的通電量的時間將延長，從而電磁作動器的響應(yīng)性將顯著降低。本發(fā)明的目的在于，提供一種內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)排氣閥控制裝置，其能夠通過根據(jù)電源的電壓狀態(tài)的預(yù)測結(jié)果而對針對驅(qū)動單元的、電源的通電條件進(jìn)行設(shè)定，從而確保驅(qū)動單元的響應(yīng)性。用于解決課題的方法為了解決上述課題，本發(fā)明為一種內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)排氣閥控制裝置，其中，所述內(nèi)燃機(jī)具備具有進(jìn)氣閥和排氣閥的氣缸，所述內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)排氣閥控制裝置的特征在于，具備驅(qū)動單元，其對進(jìn)氣閥和排氣閥中的至少一方進(jìn)行驅(qū)動；電源，其向驅(qū)動單元供給電流；電壓狀態(tài)預(yù)測單元，其對電源的電壓狀態(tài)進(jìn)行預(yù)測；通電條件設(shè)定單元，其根據(jù)電壓狀態(tài)預(yù)測單元的預(yù)測結(jié)果，而對針對驅(qū)動單元的、電源的通電條件進(jìn)行設(shè)定。根據(jù)本發(fā)明所涉及的內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)排氣閥控制裝置，由于能夠根據(jù)電源的電壓狀態(tài)的預(yù)測結(jié)果而對與將來的電源的電壓狀態(tài)相對應(yīng)的通電條件進(jìn)行設(shè)定，因此與僅根據(jù)當(dāng)前的電源的電壓狀態(tài)而對通電條件進(jìn)行設(shè)定的情況相比，能夠更切實(shí)地達(dá)成在適當(dāng)?shù)恼龝r處的、驅(qū)動單元的驅(qū)動所需要的通電量的確保。因此，根據(jù)該進(jìn)排氣閥控制裝置，由于能夠在適當(dāng)?shù)恼龝r處獲得驅(qū)動單元的驅(qū)動所需要的通電量，因此能夠確保驅(qū)動單元的響應(yīng)性。在本發(fā)明中，優(yōu)選為，還具備電力消耗預(yù)測單元，所述電力消耗預(yù)測單元對被供給電源的電流的、驅(qū)動單元以外的設(shè)備的電力消耗進(jìn)行預(yù)測，電壓狀態(tài)預(yù)測單元根據(jù)電力消耗預(yù)測單元的預(yù)測結(jié)果，而對電源的電壓狀態(tài)進(jìn)行預(yù)測。
根據(jù)本發(fā)明所涉及的進(jìn)排氣閥控制裝置，通過對從電源被供給電流的電子設(shè)備的電力消耗進(jìn)行預(yù)測，從而能夠根據(jù)電力消耗的預(yù)測結(jié)果而實(shí)現(xiàn)對將來的電源的電壓狀態(tài)的高精度的預(yù)測。因此，根據(jù)該進(jìn)排氣閥控制裝置，通過高精度地對將來的電源的電壓狀態(tài)進(jìn)行預(yù)測，從而能夠更切實(shí)地達(dá)成在適當(dāng)?shù)恼龝r處的、驅(qū)動單元的驅(qū)動所需要的通電量的確保。在本發(fā)明所涉及的進(jìn)排氣閥控制裝置中，優(yōu)選為，通電條件設(shè)定單元對針對驅(qū)動單元的通電開始正時進(jìn)行設(shè)定，以作為通電條件，且由電壓狀態(tài)預(yù)測單元獲得的電源的電壓狀態(tài)的預(yù)測結(jié)果越低，則通電條件設(shè)定單元越將通電開始正時設(shè)定為較早的正時。根據(jù)本發(fā)明所涉及的進(jìn)排氣閥控制裝置，由于將來的電源的電壓狀態(tài)的預(yù)測結(jié)果越低，則越將通電開始正時設(shè)定得較早，因此即使將來的電源的電壓狀態(tài)較低也能夠在適當(dāng)?shù)恼龝r處獲得所需的通電量，從而能夠確保驅(qū)動單元的響應(yīng)性。在本發(fā)明所涉及的進(jìn)排氣閥控制裝置中，優(yōu)選為，還具備P麗(Pulse Width Modulation :脈沖寬度調(diào)制)控制單元,所述PWM控制單元對驅(qū)動單元實(shí)施PWM控制,通電條件設(shè)定單元對由PWM控制單元實(shí)施的PWM控制的占空比進(jìn)行設(shè)定，以作為所述通電條件，且由電壓狀態(tài)預(yù)測單元獲得的電源的電壓狀態(tài)的預(yù)測結(jié)果越低，則通電條件設(shè)定單元越將占空比設(shè)定得較聞。根據(jù)本發(fā)明所涉及的進(jìn)排氣閥控制裝置，由于由電壓狀態(tài)預(yù)測單元獲得的電源的電壓狀態(tài)的預(yù)測結(jié)果越低，則越將PWM控制的占空比設(shè)定得較高，因此即使將來的電源的電壓狀態(tài)較低也能夠在到達(dá)預(yù)定時間之前獲得所需的通電量，從而能夠確保驅(qū)動單元的響應(yīng)性。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，通過根據(jù)電源的電壓狀態(tài)的預(yù)測結(jié)果，而對針對驅(qū)動單元的、電源的通電條件進(jìn)行設(shè)定，從而能夠確保驅(qū)動單元的響應(yīng)性。


圖I為表示第一實(shí)施方式所涉及的內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)排氣閥控制裝置的框圖。圖2為表示在蓄電池的電壓狀態(tài)以及電磁閥線圈的溫度發(fā)生了變化時的、對電磁閥的通電開始之后的供電電流的時間變化的曲線圖。圖3為表示第一實(shí)施方式所涉及的發(fā)動機(jī)控制ECU的控制的流程的流程圖。圖4為表示第二實(shí)施方式所涉及的內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)排氣閥控制裝置的框圖。圖5為表示在電磁閥以外的車載設(shè)備的電力消耗發(fā)生了變化時的、對電磁閥的通電開始之后的供電電流的時間變化的曲線圖。圖6為表示第二實(shí)施方式所涉及的發(fā)動機(jī)控制ECU的控制的流程的流程圖。圖7為表示當(dāng)占空比發(fā)生了變化時的、對電磁閥的通電開始之后的供電電流的時間變化的曲線圖。
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。另外，對在各圖中相同或相當(dāng)?shù)牟糠謽?biāo)記相同符號，并省略重復(fù)說明。
[第一實(shí)施方式]如圖I所示，第一實(shí)施方式所涉及的內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)排氣閥控制裝置I被設(shè)置于具有四氣缸的活塞式發(fā)動機(jī)(內(nèi)燃機(jī))中，并實(shí)施各個氣缸的進(jìn)氣閥以及排氣閥的控制。進(jìn)排氣閥控制裝置I通過發(fā)動機(jī)EOJ (Electronic Control Unit :電子控制單元)2而被綜合控制。發(fā)動機(jī)控制EQJ2為，具有實(shí)施運(yùn)算處理的CPU (Central Processing Unit :中央處理器)3的電子控制單元。發(fā)動機(jī)控制ECU2實(shí)施發(fā)動機(jī)的綜合控制。當(dāng)預(yù)定的燃料切斷條件成立時，發(fā)動機(jī)控制ECU2實(shí)施停止對氣缸的燃料供給并且使進(jìn)氣閥以及排氣閥成為停止?fàn)顟B(tài)的燃料切斷控制。發(fā)動機(jī)控制ECU2與曲軸轉(zhuǎn)角傳感器4、加速器開度傳感器5、蓄電池6、蓄電池狀態(tài)檢測部7、以及線圈溫度檢測部8電連接。此外，發(fā)動機(jī)控制E⑶2與進(jìn)氣閥電磁閥9 12、 排氣閥電磁閥13 16、以及燃料噴射部17電連接。曲軸轉(zhuǎn)角傳感器4對發(fā)動機(jī)的曲軸的旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)行檢測。曲軸轉(zhuǎn)角傳感器4向發(fā)動機(jī)控制ECU2輸出與所檢測出的曲軸的旋轉(zhuǎn)角度相對應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角信號。加速器開度傳感器5對由駕駛員操作的車輛的加速器操作部的開度、即加速器操作量進(jìn)行檢測。加速器開度傳感器5向發(fā)動機(jī)控制ECU2輸出與所檢測出的加速器操作部的開度相對應(yīng)的加速器開度信號。蓄電池6存儲了用于使車載設(shè)備工作的電力。蓄電池6的通常狀態(tài)下的電壓為12V (伏特)。蓄電池6對進(jìn)氣閥電磁閥9 12以及排氣閥電磁閥13 16、和燃料噴射部17供給電流。由蓄電池6實(shí)施的、針對進(jìn)氣閥電磁閥9 12以及排氣閥電磁閥13 16等的電流的供給，通過發(fā)動機(jī)控制ECU2而被控制。此外，蓄電池6對制動器作動器以及轉(zhuǎn)向作動器等的各種車載設(shè)備供給電流。蓄電池6作為權(quán)利要求中所記載的電源而發(fā)揮功能。蓄電池狀態(tài)檢測部7對蓄電池6的電壓狀態(tài)進(jìn)行檢測。蓄電池狀態(tài)檢測部7向發(fā)動機(jī)控制ECU2輸出與所檢測出的蓄電池6的電壓狀態(tài)相對應(yīng)的蓄電池狀態(tài)信號。線圈溫度檢測部8對構(gòu)成進(jìn)氣閥電磁閥9 12以及排氣閥電磁閥13 16的電磁閥線圈的溫度進(jìn)行檢測。線圈溫度檢測部8向發(fā)動機(jī)控制ECU2輸出與所檢測出的電磁閥線圈的溫度相對應(yīng)的線圈溫度信號。進(jìn)氣閥電磁閥9 12以及排氣閥電磁閥13 16為，根據(jù)來自發(fā)動機(jī)控制E⑶2的指令信號而對進(jìn)氣閥或排氣閥的工作狀態(tài)進(jìn)行切換的作動器。進(jìn)氣閥電磁閥9 12由第一進(jìn)氣閥電磁閥9、第二進(jìn)氣閥電磁閥10、第三進(jìn)氣閥電磁閥11、以及第四進(jìn)氣閥電磁閥12這四個電磁閥構(gòu)成。第一進(jìn)氣閥電磁閥9、第二進(jìn)氣閥電磁閥10、第三進(jìn)氣閥電磁閥11、以及第四進(jìn)氣閥電磁閥12分別對應(yīng)于四個氣缸的進(jìn)氣閥的閥體。此外,排氣閥電磁閥13 16由第一排氣閥電磁閥13、第二排氣閥電磁閥14、第三排氣閥電磁閥15、以及第四排氣閥電磁閥16這四個電磁閥構(gòu)成。第一排氣閥電磁閥13、第二排氣閥電磁閥14、第三排氣閥電磁閥15、以及第四排氣閥電磁閥16分別對應(yīng)于四個氣缸的排氣閥的閥體。進(jìn)氣閥電磁閥9 12以及排氣閥電磁閥13 16 (以下，稱為電磁閥9 16)將進(jìn)氣閥或排氣閥的工作狀態(tài)在驅(qū)動狀態(tài)和停止?fàn)顟B(tài)之間進(jìn)行切換。此處，驅(qū)動狀態(tài)是指，與發(fā)動機(jī)的凸輪軸的旋轉(zhuǎn)聯(lián)動而使進(jìn)氣閥或排氣閥反復(fù)進(jìn)行開閉動作的狀態(tài)。停止?fàn)顟B(tài)是指，進(jìn)氣閥或排氣閥關(guān)閉并停止了的狀態(tài)。電磁閥9 16通過結(jié)構(gòu)性地將發(fā)動機(jī)的凸輪軸與進(jìn)氣閥或排氣閥之間的聯(lián)動狀態(tài)分離，從而將進(jìn)氣閥或排氣閥的工作狀態(tài)從驅(qū)動狀態(tài)切換至停止?fàn)顟B(tài)。電磁閥9 16通過使發(fā)動機(jī)的凸輪軸與進(jìn)氣閥或排氣閥以聯(lián)動的方式連接，從而將進(jìn)氣閥或排氣閥的工作狀態(tài)從停止?fàn)顟B(tài)切換至驅(qū)動狀態(tài)。電磁閥9 16通過將進(jìn)氣閥或排氣閥的工作狀態(tài)從停止?fàn)顟B(tài)切換至驅(qū)動狀態(tài)，從而對進(jìn)氣閥或排氣閥進(jìn)行驅(qū)動。電磁閥9 16作為權(quán)利要求中所記載的驅(qū)動單元而發(fā)揮功能。燃料噴射部17具備分別與四個氣缸相對應(yīng)的四個電子控制噴射器。燃料噴射部17通過從各個噴射器噴射燃料，從而向氣缸內(nèi)供給燃料。燃料噴射部17根據(jù)來自發(fā)動機(jī)控制ECU2的信號，而對各個噴射器的燃料噴射或噴射停止進(jìn)行控制。發(fā)動機(jī)控制E⑶2中的CPU3具有燃料切斷條件判斷部31、通電開始正時設(shè)定部32以及驅(qū)動控制部33。燃料切斷條件判斷部31根據(jù)曲軸轉(zhuǎn)角傳感器4的曲軸轉(zhuǎn)角信號以及 加速器開度傳感器5的加速器開度信號，而對預(yù)定的燃料切斷條件是否已成立進(jìn)行判斷。作為這種燃料切斷條件，可以列舉當(dāng)發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)在預(yù)定轉(zhuǎn)數(shù)以上、并且發(fā)動機(jī)的節(jié)氣門關(guān)閉時成立的條件等。此外，燃料切斷條件判斷部31在燃料切斷條件成立之后，實(shí)施燃料切斷條件是否變?yōu)椴怀闪⒌呐袛?。?dāng)燃料切斷條件判斷部31判斷出燃料切斷條件已成立時，通電開始正時設(shè)定部32實(shí)施通電開始正時設(shè)定處理，所屬通電開始正時設(shè)定處理為，根據(jù)蓄電池狀態(tài)檢測部7的蓄電池狀態(tài)信號以及線圈溫度檢測部8的線圈溫度信號，來對開始向電磁閥9 16進(jìn)行通電的通電開始正時進(jìn)行設(shè)定。此處，參照圖2，對在蓄電池6的電壓狀態(tài)發(fā)生了變化時的、針對電磁閥9 16的通電開始之后的供給電流的時間變化進(jìn)行說明。圖2為，表示當(dāng)蓄電池6的電壓狀態(tài)發(fā)生了變化時的、針對電磁閥9 16的通電開始之后的供給電流的時間變化的曲線圖。當(dāng)向電磁閥9 16的供給電流的大小達(dá)到保持電流H時，電磁閥9 16驅(qū)動，從而將進(jìn)氣閥或排氣閥的工作狀態(tài)從驅(qū)動狀態(tài)切換至停止?fàn)顟B(tài)。之后，通過將供給電流的大小維持在保持電流H的狀態(tài)，從而使進(jìn)氣閥或排氣閥被保持在停止?fàn)顟B(tài)。另外，作為電磁閥線圈的溫度，采用各個電磁閥9 16的電磁閥線圈的溫度中最高的溫度。圖2的Va圖示了當(dāng)蓄電池6的電壓狀態(tài)為6V、并且電磁閥線圈的溫度處于預(yù)定的高溫區(qū)域時的、針對電磁閥9 16的供給電流的時間變化。Vb圖示了當(dāng)蓄電池6的電壓狀態(tài)為6V、并且電磁閥線圈的溫度處于低于高溫區(qū)域的預(yù)定的常溫區(qū)域時的、針對電磁閥9 16的供給電流的時間變化。Vc圖示了當(dāng)蓄電池6的電壓狀態(tài)為8V、并且電磁閥線圈的溫度處于預(yù)定的常溫區(qū)域時的、針對電磁閥9 16的供給電流的時間變化。Vd圖示了當(dāng)蓄電池6的電壓狀態(tài)為8V、并且電磁閥線圈的溫度處于預(yù)定的常溫區(qū)域時的、針對電磁閥9 16的供給電流的時間變化。Ve圖示了當(dāng)蓄電池6的電壓狀態(tài)為12V (通常狀態(tài))、并且電磁閥線圈的溫度處于預(yù)定的常溫區(qū)域時的、針對電磁閥9 16的供給電流的時間變化。圖2的Ts表示了通過電磁閥9 16的驅(qū)動而使進(jìn)氣閥以及排氣閥的工作狀態(tài)被切換的預(yù)定切換時刻。預(yù)定切換時刻Ts以能夠適當(dāng)?shù)貓?zhí)行燃料切斷控制的方式而被預(yù)先設(shè)定。圖2的Ta表示對應(yīng)于Va的通電開始正時。Ta為與預(yù)定切換時刻Ts相比39ms之前的時刻。此外，Tb表示對應(yīng)于Vb的通電開始正時。Tb為與預(yù)定切換時刻Ts相比35ms之前的時刻。Tc表示對應(yīng)于Vc的通電開始正時。Tc為與預(yù)定切換時刻Ts相比28ms之前的時刻。Td表示對應(yīng)于Vd的通電開始正時。Ta為與預(yù)定切換時刻Ts相比20ms之前的時亥IJ。Te表示對應(yīng)于Ve的通電開始正時。Te為與預(yù)定切換時刻Ts相比15ms之前的時刻。如圖2所示，蓄電池6的電壓狀態(tài)越低、且電磁閥線圈的溫度越高，則向電磁閥9 16的供給電流的増加速度越減慢。因此，蓄電池6的電壓狀態(tài)越低、且電磁閥線圈的溫度越高，則通電開始正時設(shè)定部32越將通電開始正時設(shè)定為較早的正時。S卩，通電開始正時設(shè)定部32以在預(yù)定切換時刻Ts處達(dá)成進(jìn)氣閥以及排氣閥的工作狀態(tài)的切換的方式，來實(shí)施通電開始正時設(shè)定處理。通電開始正時設(shè)定部32作為權(quán)利要求中所記載的通電條件設(shè)定單元而發(fā)揮功能。此外，通電開始正時相當(dāng)于權(quán)利要求中所記載的通電條件。在通電開始正時設(shè)定部32設(shè)定了通電開始正時的情況下，驅(qū)動控制部33實(shí)施 電磁閥9 16的驅(qū)動控制。驅(qū)動控制部33通過PWM (Pulse Width Modulation)控制而對電磁閥9 16進(jìn)行控制。PWM控制是指，將對電磁閥9 16的通電設(shè)定為脈沖信號而實(shí)施的控制。在PWM控制中，通過使脈沖信號的脈沖寬度發(fā)生變化，從而實(shí)施電磁閥9 16的控制。另外，驅(qū)動控制部33通常將脈沖信號的一個周期中的高電平與低電平的比、即占空比設(shè)定為50%而實(shí)施PWM控制。驅(qū)動控制部33通過從通電開始正時設(shè)定部32所設(shè)定的通電開始正時起開始進(jìn)行對電磁閥9 16的通電，從而在預(yù)定切換時刻Ts處實(shí)施對進(jìn)氣閥以及排氣閥的作業(yè)狀態(tài)進(jìn)行切換的切換處理。當(dāng)進(jìn)氣閥以及排氣閥的工作狀態(tài)被切換至停止?fàn)顟B(tài)時，驅(qū)動控制部33實(shí)施對燃料噴射部17進(jìn)行控制從而停止燃料的供給的燃料供給停止處理，從而實(shí)施燃料切斷控制。當(dāng)燃料切斷條件判斷部31對燃料切斷條件是否已變?yōu)椴怀闪⑦M(jìn)行了判斷時，驅(qū)動控制部33結(jié)束燃料切斷控制。驅(qū)動控制部33作為權(quán)利要求中所記載的控制單元而發(fā)揮功能。接下來，參照圖3，對第一實(shí)施方式所涉及的發(fā)動機(jī)ECU2的燃料切斷控制進(jìn)行說明。如圖3所示，發(fā)動機(jī)E⑶2首先從各種傳感器類元件4 8取得各種信息(SI)。接下來，發(fā)動機(jī)ECU2的燃料切斷條件判斷部31根據(jù)曲軸轉(zhuǎn)角傳感器4的曲軸轉(zhuǎn)角信號以及加速器開度傳感器5的加速器開度信號，而對預(yù)定的燃料切斷條件是否已成立進(jìn)行判斷
(S2)。當(dāng)燃料切斷條件判斷部31判斷為燃料切斷條件不成立時，返回至SI并重復(fù)進(jìn)行各種息的取得。當(dāng)燃料切斷條件判斷部31判斷為燃料切斷條件已成立時，通電開始正時設(shè)定部32實(shí)施通電開始正時設(shè)定處理(S3)，所述通電開始正時設(shè)定處理為，根據(jù)蓄電池狀態(tài)檢測部7的蓄電池狀態(tài)信號以及線圈溫度檢測部8的線圈溫度信號，來對開始向電磁閥9 16通電的通電開始正時進(jìn)行設(shè)定的處理。蓄電池6的電壓狀態(tài)越低、且電磁閥線圈的溫度越高，則通電開始正時設(shè)定部32越將通電開始正時設(shè)定為較早的正時。在S4中，驅(qū)動控制部33實(shí)施切換處理以及燃料供給停止處理。驅(qū)動控制部33通過基于通電開始正時設(shè)定部32所設(shè)定的通電開始正時而開始進(jìn)行對電磁閥9 16的通電，從而在預(yù)定切換時刻Ts處實(shí)施切換進(jìn)氣閥以及排氣閥的作業(yè)狀態(tài)的切換處理。驅(qū)動控制部33通過在切換了進(jìn)氣閥以及排氣閥的工作狀態(tài)之后，實(shí)施停止燃料供給的燃料供給停止處理，從而實(shí)施燃料切斷控制。之后，驅(qū)動控制部33繼續(xù)進(jìn)行燃料切斷控制，直到燃料切斷條件判斷部31判斷為燃料切斷條件變?yōu)椴怀闪?。根?jù)以上所說明的第一實(shí)施方式所涉及的內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)排氣閥控制裝置1，通過根據(jù)蓄電池6的電壓狀態(tài)而將針對電磁閥9 16的、蓄電池6的通電開始正時設(shè)定得較早，從而能夠避免因蓄電池6的電壓狀態(tài)的降低而導(dǎo)致電磁閥9 16的驅(qū)動所需要的通電量的確保被延遲的情況。此外，根據(jù)該進(jìn)排氣閥控制裝置1，由于根據(jù)電磁閥線圈的溫度而對通電開始正時進(jìn)行設(shè)定，因此能夠避免因電磁閥線圈的溫度的高溫化而導(dǎo)致電磁閥9 16的驅(qū)動所需要的通電量的確保被延遲的情況。因此，根據(jù)該進(jìn)排氣閥控制裝置1，由于能夠避免因蓄電池6的電壓狀態(tài)以及電磁閥線圈的溫度而導(dǎo)致電磁閥9 16的驅(qū)動所需要的通電量的確保被延遲的情況，因此能夠確保電磁閥9 16的響應(yīng)性。根據(jù)該進(jìn)排氣閥控制裝置1，由于能夠確保電磁閥9 16的響應(yīng)性，因此能夠避免在實(shí)施燃料切斷控制時，進(jìn)氣閥以及排氣閥的停止被延遲而導(dǎo)致空氣進(jìn)入到氣缸內(nèi)從而產(chǎn)生催化劑的劣化的情況。此外，根據(jù)該進(jìn)排氣閥控制裝置1，由于不需要為了防備蓄電池6的電壓狀態(tài)的降低而準(zhǔn)備過多的蓄電池容量，因此有利于蓄電池6的低成本化。 [第二實(shí)施方式]如圖4所示，第二實(shí)施方式所涉及的內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)排氣閥控制裝置21與第一實(shí)施方式所涉及的進(jìn)排氣閥控制裝置I相比，主要在如下內(nèi)容上不同，所述內(nèi)容為，蓄電池狀態(tài)檢測部18的功能、具備車輛傳感器19以及導(dǎo)航系統(tǒng)20這一點(diǎn)、CPU3具有蓄電池狀態(tài)預(yù)測部34這一點(diǎn)、以及通電開始正時設(shè)定部35的功能。第二實(shí)施方式所涉及的蓄電池狀態(tài)檢測部18除對蓄電池6的電壓狀態(tài)進(jìn)行檢測之外，還對車輛更換蓄電池6之后的行駛距離和更換后經(jīng)過的時間進(jìn)行記錄。蓄電池狀態(tài)檢測部18向發(fā)動機(jī)控制ECU2輸出與所檢測出的蓄電池6的電壓狀態(tài)、和所記錄的蓄電池更換后的行駛距離以及經(jīng)過的時間相對應(yīng)的蓄電池狀態(tài)信號。車輛傳感器19由車速傳感器、制動器傳感器、加速度傳感器、轉(zhuǎn)向傳感器、節(jié)氣門傳感器、車廂內(nèi)溫度傳感器、車外溫度傳感器等構(gòu)成。車輛傳感器19取得行駛速度等的車輛信息。車輛傳感器19向發(fā)動機(jī)控制ECU2輸出所取得的車輛信息。導(dǎo)航系統(tǒng)20為，實(shí)施對車輛的當(dāng)前位置和行駛方向的檢測以及到目的地為止的路徑引導(dǎo)等的系統(tǒng)。導(dǎo)航系統(tǒng)20具有，記錄有各種道路信息的道路信息數(shù)據(jù)庫。導(dǎo)航系統(tǒng)20從道路信息數(shù)據(jù)庫中取得車輛行駛的路徑的道路信息。導(dǎo)航系統(tǒng)20將所取得的道路信息和路徑引導(dǎo)信息作為導(dǎo)航信息而向發(fā)動機(jī)控制ECU2輸出。第二實(shí)施方式所涉及的CPU3的蓄電池狀態(tài)預(yù)測部34根據(jù)曲軸轉(zhuǎn)角傳感器4的曲軸轉(zhuǎn)角信號、加速器開度傳感器5的加速器開度信號、車輛傳感器19的車輛信息、以及導(dǎo)航系統(tǒng)20的導(dǎo)航信息,而對被蓄電池6供給電流的、電磁閥9 16以外的車載設(shè)備的電力消耗進(jìn)行預(yù)測。具體而言，蓄電池狀態(tài)預(yù)測部34根據(jù)曲軸轉(zhuǎn)角傳感器4的曲軸轉(zhuǎn)角信號，而對燃料噴射部17的噴射器和點(diǎn)火器的電力消耗進(jìn)行預(yù)測。此外，蓄電池狀態(tài)預(yù)測部34根據(jù)車輛傳感器19的車輛信息中所包含的車廂內(nèi)溫度和車外溫度的信息，而對空調(diào)的壓縮機(jī)的電力消耗進(jìn)行預(yù)測。此外，蓄電池狀態(tài)預(yù)測部34根據(jù)導(dǎo)航系統(tǒng)20的導(dǎo)航信息中所包含的道路傾斜信息，而對檔位切換作動器的電力消耗進(jìn)行預(yù)測。對于其他的車載設(shè)備，蓄電池狀態(tài)預(yù)測部34也通過公知的方法而對電力消耗進(jìn)行預(yù)測。蓄電池狀態(tài)預(yù)測部34在預(yù)測出車載設(shè)備的電力消耗時，根據(jù)電力消耗的預(yù)測結(jié)果，來實(shí)施對蓄電池6的電壓狀態(tài)進(jìn)行預(yù)測的蓄電池電壓預(yù)測處理。車載設(shè)備的電力消耗的預(yù)測結(jié)果越大，則蓄電池狀態(tài)預(yù)測部34越將蓄電池6的電壓狀態(tài)預(yù)測得較低。蓄電池狀態(tài)預(yù)測部34作為權(quán)利要求中所記載的電壓狀態(tài)預(yù)測單元以及電力消耗預(yù)測單元而發(fā)揮功倉泛。通電開始正時設(shè)定部35根據(jù)由蓄電池狀態(tài)預(yù)測部34獲得的蓄電池6的電壓狀態(tài)的預(yù)測結(jié)果、蓄電池狀態(tài)檢測部7的蓄電池狀態(tài)信號、以及線圈溫度檢測部8的線圈溫度信號，來實(shí)施對針對電磁閥9 16的通電開始正時進(jìn)行設(shè)定的通電開始正時設(shè)定處理。此處，參照圖5，對當(dāng)電磁閥9 16以外的車載設(shè)備的電力消耗發(fā)生了變化時的、針對電磁閥9 16的通電開始之后的供給電流的時間變化進(jìn)行說明。圖5為，表示當(dāng)車載設(shè)備的電力消耗發(fā)生了變化時的、針對電磁閥9 16的通電開始之后的供給電流的時間變 化的曲線圖。另外，在圖5中，蓄電池6的當(dāng)前的電壓狀態(tài)為通常狀態(tài)，電磁閥線圈的溫度為常溫。圖5的VA表示當(dāng)預(yù)測出車載設(shè)備的電力消耗為100W (瓦特)、且蓄電池6的電壓狀態(tài)降低為8V時的、針對電磁閥9 16的供給電流的時間變化。VB表示當(dāng)預(yù)測出車載設(shè)備的電力消耗為50W、且蓄電池6的電壓狀態(tài)降低為IOV時的、針對電磁閥9 16的供給電流的時間變化。VC表示當(dāng)預(yù)測出車載設(shè)備的電力消耗為0W、且蓄電池6的電壓狀態(tài)保持為12V而并未降低時的、針對電磁閥9 16的供給電流的時間變化。圖5的TA表不對應(yīng)于VA的通電開始正時。此外，TB表不對應(yīng)于VB的通電開始正時。TC表示對應(yīng)于VC的通電開始正時。如圖5所示，車載設(shè)備的電力消耗的預(yù)測結(jié)果越高，則蓄電池6的電壓狀態(tài)的預(yù)測結(jié)果越降低，從而向電磁閥9 16的供給電流的増加速度越減慢。因此，蓄電池6的電壓狀態(tài)的預(yù)測結(jié)果越低，則通電開始正時設(shè)定部35越將通電開始正時設(shè)定為較早的正時。此外，如果產(chǎn)生了蓄電池6的隨時間經(jīng)過的老化，則即使不增大車載設(shè)備的電力消耗，蓄電池6的電壓狀態(tài)也將大幅降低。因此，通電開始正時設(shè)定部35根據(jù)蓄電池狀態(tài)信號中所包含的更換蓄電池6之后車輛的行駛距離以及更換后經(jīng)過的時間，而對蓄電池6的電壓狀態(tài)的預(yù)測結(jié)果實(shí)施加權(quán)，并將通電開始正時設(shè)定為更早的正時。接下來，參照圖6，對第二實(shí)施方式所涉及的發(fā)動機(jī)ECU2的燃料切斷控制進(jìn)行說明。如圖6所示，第二實(shí)施方式所涉及的發(fā)動機(jī)ECU2首先從各種傳感器類元件4 6、8、18 20取得各種信息(S11)。接下來，發(fā)動機(jī)ECU2的燃料切斷條件判斷部31根據(jù)曲軸轉(zhuǎn)角傳感器4的曲軸轉(zhuǎn)角信號以及加速器開度傳感器5的加速器開度信號，而對預(yù)定的燃料切斷條件是否已成立進(jìn)行判斷(S12)。當(dāng)燃料切斷條件判斷部31判斷為燃料切斷條件不成立時，返回至Sll并重復(fù)進(jìn)行各種信息的取得。當(dāng)燃料切斷條件判斷部31判斷為燃料切斷條件已成立時，蓄電池狀態(tài)預(yù)測部34根據(jù)曲軸轉(zhuǎn)角傳感器4的曲軸轉(zhuǎn)角信號、加速器開度傳感器5的加速器開度信號、車輛傳感器19的車輛信息、以及導(dǎo)航系統(tǒng)20的導(dǎo)航信息,來實(shí)施對被蓄電池6供給電流的、電磁閥9 16以外的車載設(shè)備的電力消耗進(jìn)行預(yù)測的電量消耗預(yù)測處理(S13)。之后，蓄電池狀態(tài)預(yù)測部34根據(jù)車載設(shè)備的電力消耗的預(yù)測結(jié)果，來實(shí)施對蓄電池6的電壓狀態(tài)進(jìn)行預(yù)測的蓄電池電壓預(yù)測處理(S14)。通電開始正時設(shè)定部35實(shí)施通電開始正時設(shè)定處理(S15)，所述通電開始正時設(shè)定處理為，根據(jù)由蓄電池狀態(tài)預(yù)測部34獲得的蓄電池6的電壓狀態(tài)的預(yù)測結(jié)果、蓄電池狀態(tài)檢測部7的蓄電池狀態(tài)信號、以及線圈溫度檢測部8的線圈溫度信號，來對針對電磁閥9 16的通電開始正時進(jìn)行設(shè)定。在S16中，驅(qū)動控制部33實(shí)施切換處理以及燃料供給停止處理。驅(qū)動控制部33通過根據(jù)通電開始正時設(shè)定部35所設(shè)定的通電開始正時來開始進(jìn)行對電磁閥9 16的通電，從而在預(yù)定切換時刻Ts處實(shí)施對進(jìn)氣閥以及排氣閥的作業(yè)狀態(tài)進(jìn)行切換的切換處理。驅(qū)動控制部33通過在切換了進(jìn)氣閥以及排氣閥的工作狀態(tài)之后實(shí)施停止燃料供給的燃料供給停止處理，從而實(shí)施燃料切斷控制。之后，驅(qū)動控制部33繼續(xù)進(jìn)行燃料切斷控制，直到燃料切斷條件判斷部31判斷為燃料切斷條件變?yōu)椴怀闪?。根?jù)以上說明的內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)排氣閥控制裝置21，由于能夠根據(jù)蓄電池6的電壓狀 態(tài)的預(yù)測結(jié)果而對與將來的蓄電池6的電壓狀態(tài)相對應(yīng)的通電開始正時進(jìn)行設(shè)定，因此與僅根據(jù)當(dāng)前的蓄電池6的電壓狀態(tài)而對通電開始正時進(jìn)行設(shè)定的情況相比，能夠更切實(shí)地達(dá)成在預(yù)定切換時刻Ts處的電磁閥9 16的驅(qū)動所需要的通電量的確保。因此，根據(jù)該進(jìn)排氣閥控制裝置21，由于能夠在預(yù)定切換時刻Ts之前獲得電磁閥9 16的驅(qū)動所需要的通電量,因此能夠確保電磁閥9 16的響應(yīng)性。此外，在該進(jìn)排氣閥控制裝置21中，通過實(shí)施對電磁閥9 16以外的車載設(shè)備的電力消耗進(jìn)行預(yù)測的電量消耗預(yù)測處理，從而能夠根據(jù)電量消耗預(yù)測處理的預(yù)測結(jié)果而實(shí)現(xiàn)對將來的蓄電池6的電壓狀態(tài)的高精度的預(yù)測。因此，根據(jù)該進(jìn)排氣閥控制裝置21，通過高精度地對將來的蓄電池6的電壓狀態(tài)進(jìn)行預(yù)測，從而能夠更切實(shí)地達(dá)成在預(yù)定切換時刻Ts處的電磁閥9 16的驅(qū)動所需要的通電量的確保。本發(fā)明并不限定于上述實(shí)施方式。例如，權(quán)利要求中所記載的通電條件并不限定于通電開始正時。作為通電條件，也可以采用電磁閥9 16的PWM控制中的占空比。此處，參照圖7，對當(dāng)占空比發(fā)生了變化時的、針對電磁閥9 16的通電開始之后的供給電流的時間變化進(jìn)行說明。圖7為，圖示了占空比發(fā)生了變化時的、針對電磁閥9 16的通電開始之后的供給電流的時間變化的曲線圖。圖7的VD表示當(dāng)預(yù)測出車載設(shè)備的電力消耗為100W、且蓄電池6的電壓狀態(tài)降低為8V時的、針對電磁閥9 16的供給電流的時間變化。該VD的占空比為50%。另一方面，VE表示在除占空比為100%這一條件以外與VD相同條件下的、針對電磁閥9 16的供給電流的時間變化。圖7的TD表示對應(yīng)于VD的通電開始正時。此外，TE表示對應(yīng)于VE的通電開始正時。如圖7所示，通過將占空比從50%變更為100%，從而顯著地改善了針對電磁閥9 16的供給電流的増加速度。因此，在通電開始正時設(shè)定部32、35中，通過在通電開始正時的設(shè)定的同時實(shí)施占空比的設(shè)定，從而能夠在較短的時間內(nèi)獲得電磁閥9 16的驅(qū)動所需要的通電量。具體而言，當(dāng)前或者將來的蓄電池6的電壓狀態(tài)越低、且電磁閥線圈的溫度越高，則通電開始正時設(shè)定部32、35越將通電開始正時設(shè)定為較早的正時，同時將占空比設(shè)定得較高。由此，驅(qū)動控制部33能夠在預(yù)定切換時刻Ts之前獲得電磁閥9 16的驅(qū)動所需要的通電量，從而能夠確保電磁閥9 16的響應(yīng)性。另外，也可以采用如下方式，即，不實(shí)施通電開始正時的設(shè)定，而僅實(shí)施占空比的設(shè)定。此外，也可以采用如下方式，S卩，在對占空比進(jìn)行設(shè)定以作為通電條件的情況下，當(dāng)預(yù)測出由電磁閥9 16以外的車載設(shè)備所造成的電力消耗較大從而蓄電池6的電壓狀態(tài)將顯著降低時，則將占空比設(shè)定得較低。由此能夠避免為了向電磁閥9 16的電力供給而使蓄電池6的電壓狀態(tài)進(jìn)一步降低從而產(chǎn)生各種問題的情況。另外，在這種情況下，優(yōu)選為，通過將通電開始正時設(shè)定為更早的正時，從而對占空比的降低進(jìn)行補(bǔ)充。此外，具備本發(fā)明的進(jìn)排氣閥控制裝置1、21的內(nèi)燃機(jī)并不限定于四氣缸的活塞式發(fā)動機(jī)，而只需為具備具有進(jìn)氣閥和排氣閥的氣缸的發(fā)動機(jī)即可。此外，權(quán)利要求中所記載的驅(qū)動單元并不限定于對進(jìn)氣閥或排氣閥的工作狀態(tài)進(jìn)行切換的電磁閥9 16。
[工業(yè)上的可利用性]本發(fā)明能夠應(yīng)用于具備具有進(jìn)氣閥和排氣閥的氣缸的內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)排氣閥控制裝置中。符號說明1、21…進(jìn)排氣閥控制裝置；2…發(fā)動機(jī)控制E⑶；3…CPU ;4…曲軸轉(zhuǎn)角傳感器；5…加速器開度傳感器；6…蓄電池(電源)；7、18…蓄電池狀態(tài)檢測部；8…線圈溫度檢測部；9 16…電磁閥(驅(qū)動單兀)；17…燃料噴射部；19…車輛傳感器；20…導(dǎo)航系統(tǒng)；31…燃料切斷條件判斷部；32、35…通電開始正時設(shè)定部(通電條件設(shè)定單元)；33…驅(qū)動控制部(控制單元)；34…蓄電池狀態(tài)預(yù)測部(電壓狀態(tài)預(yù)測單元、電力消耗預(yù)測單元)。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)排氣閥控制裝置，其中，所述內(nèi)燃機(jī)具備具有進(jìn)氣閥和排氣閥的氣缸， 所述內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)排氣閥控制裝置的特征在于，具備 驅(qū)動單元，其對所述進(jìn)氣閥和排氣閥中的至少一方進(jìn)行驅(qū)動； 電源，其向所述驅(qū)動単元供給電流； 電壓狀態(tài)預(yù)測単元，其對所述電源的電壓狀態(tài)進(jìn)行預(yù)測； 通電條件設(shè)定單元，其根據(jù)所述電壓狀態(tài)預(yù)測単元的預(yù)測結(jié)果，而對針對所述驅(qū)動單元的、所述電源的通電條件進(jìn)行設(shè)定。
2.如權(quán)利要求I所述的內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)排氣閥控制裝置，其特征在干， 還具備電カ消耗預(yù)測單元，所述電カ消耗預(yù)測單元對被供給所述電源的電流的、所述驅(qū)動單元以外的設(shè)備的電カ消耗進(jìn)行預(yù)測， 所述電壓狀態(tài)預(yù)測単元根據(jù)所述電カ消耗預(yù)測單元的預(yù)測結(jié)果，而對所述電源的電壓狀態(tài)進(jìn)行預(yù)測。
3.如權(quán)利要求I或權(quán)利要求2所述的內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)排氣閥控制裝置，其特征在干， 所述通電條件設(shè)定單元對針對所述驅(qū)動単元的通電開始正時進(jìn)行設(shè)定，以作為所述通電條件，且由所述電壓狀態(tài)預(yù)測單元獲得的所述電源的電壓狀態(tài)的預(yù)測結(jié)果越低，則所述通電條件設(shè)定單元越將所述通電開始正時設(shè)定為較早的正吋。
4.如權(quán)利要求I至3中的任意一項(xiàng)所述的內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)排氣閥控制裝置，其特征在干， 還具備控制單元，所述控制單元對所述驅(qū)動單元實(shí)施脈沖寬度調(diào)制控制， 所述通電條件設(shè)定單元對由所述控制單元實(shí)施的脈沖寬度調(diào)制控制的占空比進(jìn)行設(shè)定，以作為所述通電條件，且由所述電壓狀態(tài)預(yù)測單元獲得的所述電源的電壓狀態(tài)的預(yù)測結(jié)果越低，則所述通電條件設(shè)定單元越將所述占空比設(shè)定得較高。
全文摘要
本發(fā)明提供一種內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)排氣閥控制裝置(1)，其中，所述內(nèi)燃機(jī)具備，具有進(jìn)氣閥和排氣閥的氣缸。所述內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)排氣閥控制裝置(1)具備電磁閥(9～16)，其對進(jìn)氣閥和排氣閥中的至少一方進(jìn)行驅(qū)動；蓄電池(6)，其向電磁閥(9～16)供給電流；蓄電池狀態(tài)預(yù)測部(34)，其對蓄電池(6)的電壓狀態(tài)進(jìn)行預(yù)測；通電開始正時設(shè)定部(32)，其根據(jù)蓄電池狀態(tài)預(yù)測部(34)的預(yù)測結(jié)果，而對針對電磁閥(9～16)的、蓄電池(6)的通電條件進(jìn)行設(shè)定。根據(jù)該進(jìn)排氣閥控制裝置(1)，由于能夠在適當(dāng)?shù)恼龝r處獲得電磁閥(9～16)的驅(qū)動所需要的通電量，因此能夠確保電磁閥(9～16)的響應(yīng)性。
文檔編號F02D13/02GK102782289SQ20108006518
公開日2012年11月14日 申請日期2010年4月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月5日
發(fā)明者今井康人, 岡村竜路 申請人:豐田自動車株式會社