本發(fā)明涉及設(shè)于內(nèi)燃機的閥正時控制裝置。
背景技術(shù):
以往,作為這樣的閥正時控制裝置,例如,有如專利文獻1所示的閥正時控制裝置。
即在該閥正時控制裝置中,為使內(nèi)燃機在發(fā)生故障的情況下也能夠啟動,而將為了用于進氣閥而設(shè)置的電動式閥正時控制裝置的相位控制在最大滯后角側(cè),同時,將排氣閥用的閥正時控制裝置的相位控制在最大提前角側(cè)。
在該內(nèi)燃機中,在電動式閥正時控制裝置發(fā)生故障,驅(qū)動用的電動機無法發(fā)揮作用的情況下,設(shè)于閥正時控制裝置的行星齒輪機構(gòu)中的行星齒輪的轉(zhuǎn)矩將消失。其結(jié)果是,與內(nèi)燃機的曲軸聯(lián)動的齒圈(ring gear)和連結(jié)于凸輪軸的太陽齒輪(sun gear)無法以相同的旋轉(zhuǎn)周期旋轉(zhuǎn)。由于凸輪軸受到設(shè)于進氣閥的彈簧產(chǎn)生的阻力,因此驅(qū)動力未能傳遞到的凸輪軸將相對于齒圈趨向滯后角,并于機械制動器的位置達到最大滯后角位置。
在該內(nèi)燃機中,即使在將凸輪軸設(shè)定于最大滯后角相位的情況下,該最大滯后角相位也為適合內(nèi)燃機啟動的位置。因此,即使在電動式閥正時控制裝置發(fā)生故障的情況下內(nèi)燃機也能夠啟動。
專利文獻
專利文獻1:日本專利特開2004-316635號公報
技術(shù)實現(xiàn)要素:
然而,在內(nèi)燃機中,從提高燃料消耗效率等目的出發(fā),存在于內(nèi)燃機啟動之后使進氣閥進一步向滯后角側(cè)變位,在此狀態(tài)下運轉(zhuǎn)的、例如采用阿特金森循環(huán)(Atkinson cycle)的內(nèi)燃機。如果為這樣的內(nèi)燃機,則如上述現(xiàn)有的內(nèi)燃機一般,如果在閥正時控制裝置發(fā)生故障時進氣閥變位至最大滯后角相位,則在該相位,內(nèi)燃機無法再次啟動。尤其是在低溫時,由于無法保證氣缸的實際壓縮比而無法使氣缸內(nèi)部的溫度升高,從而致使點火性降低。因此,上述現(xiàn)有技術(shù)無法適應(yīng)如今的各種形式的內(nèi)燃機,尚有可改善的余地。
因此,人們期望提供一種可適用于多種形式的內(nèi)燃機而且啟動性優(yōu)異的閥正時控制裝置。
本發(fā)明的閥正時控制裝置所涉及的結(jié)構(gòu)特征在于,其具有:電動式閥正時控制裝置和控制單元,上述電動式閥正時控制裝置設(shè)于對內(nèi)燃機的進氣閥進行開閉的第1凸輪軸和對內(nèi)燃機的排氣閥進行開閉的第2凸輪軸的至少任意一方;上述控制單元在上述電動式閥正時控制裝置發(fā)生故障時,使該電動式閥正時控制裝置的相位變換為最大提前角相位。
例如,在設(shè)于進氣閥用的第1凸輪軸的電動式閥正時控制裝置發(fā)生故障時,通過使其變換為最大提前角相位,能夠提高內(nèi)燃機的氣缸的壓縮性并確保內(nèi)燃機的啟動性。另一方面,在設(shè)于排氣閥用的第2凸輪軸的電動式閥正時控制裝置發(fā)生故障,并被變換為最大提前角相位的情況下,原本在排氣閥中,適于啟動內(nèi)燃氣的相位位于最大提前角相位側(cè)。因此內(nèi)燃機的啟動性不會因該相位的變化而大幅變化。如此,在本結(jié)構(gòu)中,無論電動式閥正時控制裝置位于進氣閥側(cè)還是排氣閥側(cè),在發(fā)生故障時都能夠通過變換為最大提前角相位來確保內(nèi)燃機的啟動性。
在另一閥正時控制裝置中,也可形成為在上述電動式閥正時控制裝置發(fā)生故障時,上述控制單元使內(nèi)燃機的怠速轉(zhuǎn)速增大至預(yù)先設(shè)定的轉(zhuǎn)速。
如上所述,在使發(fā)生故障的電動式閥正時控制裝置的相位變換為最大提前角相位的情況下,進氣閥和排氣閥的相對相位將偏離啟動內(nèi)燃機時的最適合的相對相位。為了彌補該情況下內(nèi)燃機的啟動性的惡化,在本結(jié)構(gòu)中將提高內(nèi)燃機的怠速轉(zhuǎn)速。通過該方式,供給至氣缸的混合氣的量將增大,混合氣的燃燒性升高,從而改善啟動性。
在另一閥正時控制裝置中,也可形成為:具有檢測上述第1凸輪軸和上述第2凸輪軸各自的旋轉(zhuǎn)角的凸輪軸傳感器,上述第1凸輪軸和上述第2凸輪軸共同一體地形成于內(nèi)轉(zhuǎn)子;同時,還具有檢測與外轉(zhuǎn)子同步旋轉(zhuǎn)的曲軸的旋轉(zhuǎn)角的曲軸傳感器,上述外轉(zhuǎn)子在與上述內(nèi)轉(zhuǎn)子相同的軸心上旋轉(zhuǎn);在上述電動式閥正時控制裝置發(fā)生故障時,上述控制單元根據(jù)上述進氣閥和上述排氣閥的開閉時間的設(shè)定狀態(tài),基于通過上述凸輪軸傳感器以及上述曲軸傳感器檢測到的信息以及預(yù)先儲存于上述控制單元的映射圖(map),使上述內(nèi)燃機的點火時間提前。
如上所述,在使發(fā)生故障的電動式閥正時控制裝置的相位變換為最大提前角相位的情況下,混入氣缸內(nèi)的混合氣的廢氣量將發(fā)生變化。因此,存在火焰的傳播性發(fā)生變化,點火性變差的情況。因此,在本結(jié)構(gòu)中,例如,在第1凸輪軸以及第2凸輪軸的附近設(shè)置凸輪軸傳感器,在曲軸的附近設(shè)置曲軸傳感器以得到它們的檢測信息,并進一步根據(jù)這些軸的相位關(guān)系預(yù)先制作映射圖。該映射圖例如事先設(shè)于控制單元。如果為本結(jié)構(gòu),則能夠掌握進氣閥和排氣閥的開閉狀態(tài)以及活塞的位置,并能夠根據(jù)它們的位置關(guān)系決定最合適的點火時間。即通過使點火時間提前,能夠提高混合氣的燃燒程度,從而改善內(nèi)燃機的啟動性。
在另一閥正時控制裝置中,也可形成為:在上述第1凸輪軸設(shè)有第1閥正時控制裝置,在上述第2凸輪軸設(shè)有第2閥正時控制裝置,在其中的電動式閥正時控制裝置發(fā)生故障并被變換為最大提前角相位,而未發(fā)生故障的另一個閥正時控制裝置能夠進一步向提前角方向變換相位時,上述控制單元使上述另一個閥正時控制裝置向提前角側(cè)變換相位,以使得與在僅有上述發(fā)生故障的電動式閥正時控制裝置被控制于最大提前角的狀態(tài)下,上述進氣閥的開放期間和上述排氣閥的開放期間相互重疊的期間相比,使上述未發(fā)生故障的另一個閥正時控制裝置向提前角方向變換相位后的重疊期間變短。
如本結(jié)構(gòu)所示,通過使發(fā)生故障的電動式閥正時控制裝置變換為最大提前角相位,并在可能的情況下使未發(fā)生故障的另一個閥正時控制裝置也向提前角側(cè)變換相位,能夠提高內(nèi)燃機的氣缸的壓縮性并確保啟動,并且,由于不受進氣閥的最大滯后角相位的特性限制,容易適用于多種形式的內(nèi)燃機。例如,在采用阿特金森循環(huán),并且在啟動時進氣閥的相位被設(shè)定于相位變換范圍的中間位置的內(nèi)燃機中,假設(shè)在閥正時控制裝置發(fā)生故障的情況下,將進氣閥的相位設(shè)定于最大滯后角相位,則在此情況下將無法得到必需的壓縮比從而無法啟動。另一方面,在不采用阿特金森循環(huán),并且設(shè)定為在進氣閥位于最大滯后角相位的情況下也能夠啟動的內(nèi)燃機中,即使在發(fā)生故障時將進氣閥設(shè)于最大滯后角相位,也能夠無特別問題地進行啟動。從該點出發(fā),在本結(jié)構(gòu)中,在電動式閥正時控制裝置發(fā)生故障的情況下,由于使兩個裝置向提前角側(cè)變換相位,因此不會受上述內(nèi)燃機的形式差異的影響。因此,能夠得到對多種形式的內(nèi)燃機均可適用的閥正時控制裝置。
在另一閥正時控制裝置中,可將上述第1閥正時控制裝置設(shè)為電動式,將上述第2閥正時控制裝置設(shè)為油壓式。
如本結(jié)構(gòu)所示,通過將進氣閥用的閥正時控制裝置設(shè)置為電動式,以形成如一般的閥正時控制裝置般不利用油壓的結(jié)構(gòu),即使在內(nèi)燃機啟動時,供給至內(nèi)燃機的各個部分的油壓充分升高之前,也能夠?qū)M氣閥的開閉時間進行控制。因此,能夠提高在內(nèi)燃機啟動時更為重要的進氣控制的可靠性。
另一方面,通過將排氣閥用的閥正時控制裝置設(shè)置為油壓式,閥正時控制裝置的結(jié)構(gòu)將變得比電動式的閥正時控制裝置更加簡單且緊湊,從而能夠不損失對內(nèi)燃機的裝載性并且抑制成本的增加。
附圖說明
圖1為表示本實施方式的閥正時控制裝置的結(jié)構(gòu)的說明圖。
圖2為表示閥正時控制裝置的驅(qū)動力傳遞機構(gòu)的詳細情況的說明圖。
圖3為表示進氣閥和排氣閥的相位設(shè)定狀態(tài)的說明圖。
圖4為表示閥正時控制裝置的控制形態(tài)的流程圖。
圖5位表示閥正時控制裝置的控制形態(tài)的時間圖。
具體實施方式
(概要)
以下,基于附圖1~5對本實施方式進行說明。
圖1表示設(shè)有本實施方式所涉及的第1閥正時控制裝置以及第2閥正時控制裝置的內(nèi)燃機的周圍的裝備情況。
另外,以下將閥正時控制裝置簡稱為VVT(Variable Valve Timing),將內(nèi)燃機稱為發(fā)動機E。
如圖1所示,進氣閥1以及排氣閥2的閥開閉時間形成為分別由第1VVT V1以及由第2VVT V2進行控制。在本實施方式中,設(shè)于進氣閥1的第1VVT V1為電動式的VVT,而設(shè)于排氣閥的第2VVT V2為油壓式的VVT。作為可適合本實施方式的發(fā)動機E,有L型或D型葉特朗尼克(Jetronic)進氣計量系統(tǒng)的進氣道燃料噴射或直接噴射式汽油發(fā)動機等。
如果發(fā)動機E的曲軸3旋轉(zhuǎn)驅(qū)動,則旋轉(zhuǎn)動力將經(jīng)由動力傳送部件4被傳遞至設(shè)于第1VVT V1以及第2VVT V2的鏈輪5。由此驅(qū)動具有鏈輪5的各個外轉(zhuǎn)子6,并在旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力經(jīng)由齒輪等被傳遞至各個內(nèi)轉(zhuǎn)子7以及各個凸輪軸8之后,驅(qū)動進氣閥1以及排氣閥2。
(電動式VVT)
在圖2中示出了第1VVT V1為電動式VVT的情況的模式圖。該第1VVT V1具有行星齒輪式的結(jié)構(gòu)。來自曲軸3的旋轉(zhuǎn)力首先被輸入至設(shè)于外轉(zhuǎn)子6的鏈輪5。該外轉(zhuǎn)子6作為齒圈而發(fā)揮作用,在其內(nèi)周面設(shè)有內(nèi)齒6a。另一方面,以與外轉(zhuǎn)子6同軸心的方式設(shè)有凸輪軸8,并在凸輪軸8的前端設(shè)有作為太陽齒輪而發(fā)揮作用的內(nèi)轉(zhuǎn)子7。再者,在與外轉(zhuǎn)子6的內(nèi)齒6a和內(nèi)轉(zhuǎn)子7的外齒7a嚙合的狀態(tài)下設(shè)有行星齒輪9。行星齒輪9在支承板10具有例如以兩個正齒輪為一對的三組齒輪部。該支承板10被電動機11驅(qū)動,以與外轉(zhuǎn)子6以及內(nèi)轉(zhuǎn)子7的旋轉(zhuǎn)軸心X同軸心狀的方式旋轉(zhuǎn)。
如圖1所示,電動機11的旋轉(zhuǎn)速度由具有控制單元(ECU:Engine Control Unit)的第1相位控制部33進行控制。具體而言,根據(jù)通過第1凸輪軸傳感器12、第2凸輪軸傳感器13以及曲軸傳感器14得到的檢測值決定電動機11的旋轉(zhuǎn)速度,其中,上述第1凸輪軸傳感器12檢測開閉進氣閥1的第1凸輪軸8a的旋轉(zhuǎn)相位,上述第2凸輪軸傳感器13檢測開閉排氣閥2的第2凸輪軸8b的轉(zhuǎn)速,上述曲軸傳感器14檢測曲軸3的旋轉(zhuǎn)相位。
為了將外轉(zhuǎn)子6和內(nèi)轉(zhuǎn)子7相互的旋轉(zhuǎn)相位維持為相同,使行星齒輪9以與外轉(zhuǎn)子6的旋轉(zhuǎn)速度相同的旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)。由此,外轉(zhuǎn)子6、行星齒輪9、內(nèi)轉(zhuǎn)子7構(gòu)成一體并以相同的速度旋轉(zhuǎn)。而為了使凸輪軸8向提前角方向變位,使行星齒輪9的旋轉(zhuǎn)速度慢于外轉(zhuǎn)子6的旋轉(zhuǎn)速度。即通過使外轉(zhuǎn)子6領(lǐng)先于行星齒輪9,行星齒輪9的一對齒輪發(fā)生旋轉(zhuǎn)并使內(nèi)轉(zhuǎn)子7比行星齒輪9更快地旋轉(zhuǎn)。此時,雖然外轉(zhuǎn)子6和內(nèi)轉(zhuǎn)子7相對行星齒輪9僅以相同的齒數(shù)相對移動,但由于外轉(zhuǎn)子6的全部齒數(shù)比內(nèi)轉(zhuǎn)子7的全部齒數(shù)更多,因此內(nèi)轉(zhuǎn)子7的旋轉(zhuǎn)角度變得比外轉(zhuǎn)子6的旋轉(zhuǎn)角度更大。即內(nèi)轉(zhuǎn)子7被控制為相對于外轉(zhuǎn)子6而處于提前角方向。另一方面,在將內(nèi)轉(zhuǎn)子7控制于滯后角方向的情況下,以使行星齒輪9領(lǐng)先于外轉(zhuǎn)子6的方式對其進行控制即可。
假設(shè)在電動機11發(fā)生故障而無法將驅(qū)動力傳遞至行星齒輪9的情況下,相對于行星齒輪9的支承板10的旋轉(zhuǎn)速度降低,外側(cè)的外轉(zhuǎn)子6因被輸入鏈輪5的驅(qū)動力而繼續(xù)旋轉(zhuǎn),并經(jīng)由行星齒輪9使內(nèi)轉(zhuǎn)子7向提前角方向變位。在內(nèi)轉(zhuǎn)子7以及外轉(zhuǎn)子6的側(cè)面設(shè)有在內(nèi)轉(zhuǎn)子7的相位達到最大提前角相位或最大滯后角相位時相互卡合的最大提前角制動器15a以及最大滯后角制動器15b和卡合部15c。
(油壓式VVT)
如圖1所示,作為第2VVT V2,使用通常的油壓式閥正時控制裝置。通過設(shè)為油壓式閥正時控制裝置,第2VVT V2的結(jié)構(gòu)變得比電動式閥正時控制裝置更加簡單且緊湊,從而能夠不損失向內(nèi)燃機的裝載性并且抑制成本的增加。在該第2VVT V2中具有與曲軸3同步旋轉(zhuǎn)的外轉(zhuǎn)子6,以及與該外轉(zhuǎn)子6同軸狀地配置、并與第2凸輪軸8b同步旋轉(zhuǎn)的內(nèi)轉(zhuǎn)子7。
該外轉(zhuǎn)子6被以可相對于內(nèi)轉(zhuǎn)子7在規(guī)定的相位范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)的方式安裝于其外部,并且具有鏈輪5。在該鏈輪5和設(shè)于進氣閥用的外轉(zhuǎn)子6的鏈輪5,以及設(shè)于曲軸3的鏈輪之間架設(shè)有定時鏈、同步皮帶等動力傳送部件4。
在外轉(zhuǎn)子6和內(nèi)轉(zhuǎn)子7之間形成有空間部16,通過從內(nèi)轉(zhuǎn)子7向徑向突出的分隔閥17將該空間部16分隔為提前角室16a和滯后角室16b。在這些提前角室16a和滯后角室16b連接有經(jīng)由控制閥18對工作流體進行供排的流路19a。此外,在控制閥18還連接有另一流路19b,上述流路19b具有泵21,以在控制閥18與流體貯留部20之間進行流體的供排。尤其是通過利用ECU的第2相位控制部35控制切換控制閥18的位置,能夠進行使流體貯留部20的流體供給至提前角室16a以及滯后角室16b的任意一方,并從提前角室16a以及滯后角室16b的另一方排出的控制,從而改變內(nèi)轉(zhuǎn)子7的相對旋轉(zhuǎn)相位。
(其它結(jié)構(gòu))
另外,雖然省略了圖示,但在油壓式的VVT中設(shè)有用于固定外轉(zhuǎn)子6和內(nèi)轉(zhuǎn)子7的相對相位的鎖定結(jié)構(gòu)。即,在內(nèi)轉(zhuǎn)子7和外轉(zhuǎn)子6之間設(shè)有鎖定結(jié)構(gòu),該鎖定結(jié)構(gòu)在兩個轉(zhuǎn)子的相對旋轉(zhuǎn)相位處于設(shè)定于最大提前角相位和最大滯后角相位之間的指定的中間鎖定相位時,能夠限制兩個轉(zhuǎn)子的相對旋轉(zhuǎn)。在啟動發(fā)動機E時,將VVT設(shè)定于該相位,能夠得到良好的啟動性。應(yīng)予說明,本實施方式也可適用于不具有中間鎖定相位的VVT。
另外,雖然該鎖定結(jié)構(gòu)也通過油壓進行控制,但也可采用各種實施方式,例如,可利用對上述提前角室16a和滯后角室16b進行供排的工作流體,也可除提前角控制、滯后角控制以外,設(shè)置專門用于鎖定的工作流體流路以及切換閥。
(VVT的工作狀態(tài))
例如,在為了用于進氣閥而設(shè)置的電動式的第1VVT V1發(fā)生故障的情況下,通過以下方式使第2VVT V2進行工作。
在圖3的左圖中示出了在進氣閥1的第1VVT V1以及排氣閥2的第2VVT V2正常運轉(zhuǎn)的情況下,發(fā)動機啟動時進氣閥1以及排氣閥2的閥開閉時間。另一方面,在圖3的右圖中示出了在第1VVT V1發(fā)生故障的情況下,發(fā)動機啟動時進氣閥1以及排氣閥2的閥開閉時間。如果第1VVT V1發(fā)生故障,則無法驅(qū)動行星齒輪9。因此,行星齒輪9的旋轉(zhuǎn)落后于外轉(zhuǎn)子6,與內(nèi)轉(zhuǎn)子7一體的第1凸輪軸8a將變位至最大提前角相位。該最大提前角相位由橫跨外轉(zhuǎn)子6和內(nèi)轉(zhuǎn)子7而設(shè)置的卡合部15c以及最大提前角制動器15a機械性地決定。如果第1凸輪軸8a的旋轉(zhuǎn)相位變得不合適,則會根據(jù)進氣側(cè)的第1凸輪軸傳感器12、排氣側(cè)的第2凸輪軸傳感器13、曲軸傳感器14各自的輸出而檢測到故障。根據(jù)該檢測結(jié)果,ECU的故障診斷部36將在正常的第2VVT V2的相對相位可進一步向提前角方向變換時將其控制于提前角。
如上所述,使發(fā)生故障的第1VVT V1變位至最大提前角相位是由于,由此能夠提高氣缸22的壓縮性,并且使內(nèi)燃機的啟動性良好。在將該進氣閥1的相對旋轉(zhuǎn)相位設(shè)為最大提前角相位后,排氣閥2的相對旋轉(zhuǎn)相位被變換至與進氣閥1的最大提前角相位相適應(yīng)的相位。由此,變換為使進氣閥1的開放期間和排氣閥2的開放期間相重疊的重疊期間變得比之前的重疊期間更短。即,控制單元ECU使第2VVT V2向提前角側(cè)變換相位,以使得與在僅將發(fā)生故障的電動式的第1VVT V1控制于最大提前角的狀態(tài)下進氣閥1的開放期間和排氣閥2的開放期間相互重疊的期間相比,未發(fā)生故障的第2VVT V2向提前角方向變換相位之后的重疊期間變短。由此,可抑制重疊期間過長,適度提高氣缸22的壓縮性,并且確保內(nèi)燃機的啟動。
但是,在因發(fā)動機E的規(guī)格而無法使進氣閥1的開放期間和排氣閥2的開放期間重疊的期間比之前的重疊期間更短的情況下,也可以變換為使得變換后的重疊期間與之前的重疊期間相同,或者比之前的重疊期間更長。在該情況下,改變怠速轉(zhuǎn)速或者發(fā)動機的點火時間以避免發(fā)動機熄火。
尤其是如本結(jié)構(gòu)般,通過將進氣閥1側(cè)的第1VVT V1設(shè)為電動式,以形成如一般的VVT般不利用油壓的結(jié)構(gòu),即使在內(nèi)燃機啟動時,供給至內(nèi)燃機的各個部分的油壓充分升高以前,也能夠適當(dāng)?shù)乜刂七M氣閥1的開閉時間。因此,在內(nèi)燃機啟動時更為重要的進氣控制的可靠性得以提高。
再者,通過在第1VVT V1發(fā)生故障時使其變位至最大提前角相位,可不受進氣閥1的最大滯后角相位的特性的限制。因此,容易適用于各種形式的內(nèi)燃機。例如,在采用了阿特金森循環(huán),并且在啟動時進氣閥1的相位被設(shè)定于相位變換范圍的中間位置的內(nèi)燃機中,假設(shè)在第1VVT V1發(fā)生故障的情況下,將進氣閥1的相位如上述現(xiàn)有技術(shù)般設(shè)定于最大滯后角相位,則在此情況下將無法得到必需的壓縮比從而無法啟動。另一方面,在不采用阿特金森循環(huán),并且設(shè)定為在進氣閥1處于最大滯后角相位的情況下也能夠啟動的內(nèi)燃機中,即使在發(fā)生故障時將進氣閥1的相位設(shè)定于最大滯后角相位,也能夠無特別問題地進行啟動。如上所述,將進氣閥1控制于最大滯后角的結(jié)構(gòu)所能夠適用的發(fā)動機E受到限制。對此,在本實施方式的第1VVT V1中,由于在發(fā)生故障時將進氣閥1的相位設(shè)定于最大提前角位置,因此不會受上述內(nèi)燃機的形式差異的影響。因此,能夠得到對多種形式的內(nèi)燃機均可適用的VVT。
(提高怠速轉(zhuǎn)速的控制)
如圖4、圖5所示,在本實施方式中,也可在ECU檢測到電動式的第1VVT V1發(fā)生故障的階段提高發(fā)動機E的怠速轉(zhuǎn)速。
即,即使在對進氣閥1以及排氣閥2的重疊量進行控制的情況下,也存在該重疊量無法達到最佳重疊量的情況。例如,如果重疊量變大,則會使一部分排氣混入進氣,從而導(dǎo)致燃燒性變差。尤其是發(fā)動機E在高溫下進行低轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)的情況下,受到的影響將變大,與VVT正常工作的時候相比,怠速穩(wěn)定性將變差。為了改善該情況,通過如本實施方式般提高怠速轉(zhuǎn)速,供給至氣缸22的混合氣的量將增大并提高混合氣的燃燒性,從而改善怠速穩(wěn)定性。
如圖1所示,為了提升怠速轉(zhuǎn)速,可通過設(shè)于ECU的怠速轉(zhuǎn)速控制部31以及節(jié)流閥控制部32對配置在進氣通道24且用于控制進氣流量的節(jié)流閥25的開度進行控制。轉(zhuǎn)速的上升程度為例如發(fā)動機E不會停止或突然啟動的程度,換言之,其為在具有最低限度的運行性能的基礎(chǔ)上能夠行駛至附近的修理廠的程度。具體而言,優(yōu)選為2000RPM左右。
(點火時間的提前角控制)
在本實施方式中,如圖4、圖5所示,也可形成為在電動式的第1VVT V1發(fā)生故障時,ECU的點火時間控制部34根據(jù)進氣閥1以及排氣閥2的開閉時間的設(shè)定狀態(tài)而使內(nèi)燃機的點火時間提前的結(jié)構(gòu)。
如上所述,即使在控制進氣閥1以及排氣閥2的重疊量的情況下,混入氣缸22的內(nèi)部的混合氣中的廢氣量也將發(fā)生變化。因此,存在火焰的傳播性發(fā)生變化,點火性變差的情況。因此,如本結(jié)構(gòu)所示,通過提前點火時間,可提高混合氣的燃燒程度,使內(nèi)燃機的啟動性良好。
點火時間根據(jù)通過設(shè)于第1凸輪軸8a以及第2凸輪軸8b附近的第1凸輪軸傳感器12、第2凸輪軸傳感器13、曲軸傳感器14測得的各個軸的旋轉(zhuǎn)位置信息來決定。例如,根據(jù)進氣閥1和排氣閥2的重疊量事先制作映射圖,并根據(jù)該映射圖將對點火時間進行提前角控制??赏ㄟ^提前角控制使發(fā)動機E的點火時間提前。進一步地,也可根據(jù)在氣缸22的內(nèi)部再次循環(huán)的廢氣再循環(huán)(Exhaust Gas Recirculation)(EGR)的量對該點火時間進行細微調(diào)節(jié)。
另外,也可在電動式的第1VVT V1發(fā)生故障時改變?nèi)剂系幕旌媳壤?。在通常的混合氣中,空氣和燃料的混合比即空氣燃料比?4.7:1左右。將該比例設(shè)為例如12:1以增加燃料的比例。由此,混合氣的點火性將提高,從而能夠改善第1VVT V1發(fā)生故障時發(fā)動機的啟動性。
(其它實施方式)
上述電動式VVT不僅用于進氣閥1,也用于排氣閥2。另外,也可將電動式的VVT僅用于排氣閥,而將油壓式的第2VVT V2用于進氣閥。
假設(shè)在電動式的第2VVT V2發(fā)生故障的情況下,也將該VVT的相位控制于最大提前角。但是,在排氣閥2中,由于通常啟動時的相位被設(shè)定于排氣側(cè),因此即使在變位至最大提前角相位的情況下,啟動狀態(tài)也不會產(chǎn)生較大變化。因此,在該情況下,無需使未發(fā)生故障的進氣閥1的相位大幅向提前角方向變位,只需根據(jù)排氣閥2的最大提前角相位使進氣閥1的相位趨向提前角至最適合發(fā)動機啟動的相位即可。
進一步地,即使在進氣閥1具有電動式的VVT,排氣閥2不具有VVT的情況下,也可形成為在電動式VVT發(fā)生故障的情況下使進氣閥1變位至最大提前角相位的結(jié)構(gòu)。
在該情況下,為了提高發(fā)動機E的啟動性,同時進行增大怠速轉(zhuǎn)速的控制以及使點火時間提前的控制即可。
此外,也可使進氣閥1不具有第1VVT V1,而僅在排氣閥2設(shè)置第2VVT V2。在該情況下,由于啟動時排氣閥2被初始設(shè)定于提前角側(cè),因此即使在第2VVT V2發(fā)生故障的情況下也不會產(chǎn)生特別的不便。但是,在排氣閥2的最大提前角相位相對于最初的啟動相位稍有差異的情況下,優(yōu)選根據(jù)該情況進行提高怠速轉(zhuǎn)速的控制以及使點火時間提前的控制。
工業(yè)上的可利用性
本發(fā)明可廣泛用于在進氣閥用的第1凸輪軸以及排氣閥用的第2凸輪軸設(shè)有VVT的內(nèi)燃機。
符號說明
1 進氣閥
2 排氣閥
3 曲軸
6 外轉(zhuǎn)子
7 內(nèi)轉(zhuǎn)子
8a 進氣閥用的第1凸輪軸
8b 排氣閥用的第2凸輪軸
12 第1凸輪軸傳感器
13 第2凸輪軸傳感器
14 曲軸傳感器
ECU 控制單元
V1 第1閥正時控制裝置
V2 第2閥正時控制裝置