內(nèi)燃機(jī)的可變氣門正時(shí)控制裝置及控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種改變內(nèi)燃機(jī)的氣門正時(shí)的可變氣門正時(shí)控制裝置及控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，作為控制內(nèi)燃機(jī)(發(fā)動(dòng)機(jī))的可變氣門裝置等所使用的電動(dòng)促動(dòng)器的裝置，公知例如專利文獻(xiàn)I那樣地設(shè)置有計(jì)測(cè)可變氣門正時(shí)機(jī)構(gòu)(VTC)的位置的傳感器，并且控制成基于該傳感器的計(jì)測(cè)結(jié)果的目標(biāo)位置的方法。在該專利文獻(xiàn)I中，在用于使相位可變機(jī)構(gòu)中的行星齒輪的旋回速度可變的馬達(dá)中設(shè)置馬達(dá)轉(zhuǎn)速傳感器，根據(jù)與凸輪軸的旋轉(zhuǎn)信號(hào)相比檢測(cè)頻率高的馬達(dá)軸的旋轉(zhuǎn)信號(hào)檢測(cè)VTC位置。
[0003]由此，通過設(shè)置馬達(dá)轉(zhuǎn)速傳感器，在不能檢測(cè)凸輪軸的旋轉(zhuǎn)信號(hào)的期間，也能夠進(jìn)行VTC位置的檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)的低旋轉(zhuǎn)區(qū)域中的精度好的氣門正時(shí)控制。由于這樣的通過傳感器的追加來實(shí)施的VTC位置檢測(cè)系統(tǒng)不依賴于發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)，從而在發(fā)動(dòng)機(jī)為低旋轉(zhuǎn)時(shí)也能夠確保控制性。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)1:日本特開2004-162706號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]然而，根據(jù)顧客要求、廉價(jià)的系統(tǒng)要求，有時(shí)省略進(jìn)行VTC位置檢測(cè)的追加傳感器。在該情況下，使用曲軸轉(zhuǎn)角傳感器等控制氣門正時(shí)。根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況運(yùn)算目標(biāo)氣門正時(shí)，并且以根據(jù)曲軸轉(zhuǎn)角傳感器檢測(cè)的位置計(jì)測(cè)正時(shí)檢測(cè)實(shí)際氣門正時(shí)，以與上述目標(biāo)氣門正時(shí)和實(shí)際氣門正時(shí)之間的偏差對(duì)應(yīng)的微分操作量進(jìn)行反饋控制，而使其收斂為目標(biāo)值(目標(biāo)氣門正時(shí))。
[0008]但是，由于曲軸轉(zhuǎn)角傳感器的位置計(jì)測(cè)頻率小，所以為了確保發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)(轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力輸出軸起動(dòng)時(shí))、發(fā)動(dòng)機(jī)低旋轉(zhuǎn)時(shí)的控制性，需要使用大的微分操作量的控制。因此，針對(duì)由有效電流、電流變化量的增大而帶來的影響的應(yīng)對(duì)成為了課題。
[0009]S卩，在不采用追加傳感器的情況下，在PID控制等下的收斂控制下，為了不過調(diào)節(jié)地收斂于目標(biāo)值，需要大的微分操作量(制動(dòng))。由于該大的微分操作量使有效電流增大，沒有了對(duì)馬達(dá)耐熱性的設(shè)計(jì)富余，消耗電力增大，導(dǎo)致?lián)p失油耗效果。另外，在電流變化量大時(shí)，還會(huì)發(fā)生馬達(dá)磁鐵的退磁。
[0010]本發(fā)明是鑒于上述情況而研發(fā)的，其目的在于，提供一種內(nèi)燃機(jī)的可變氣門正時(shí)控制裝置及控制方法，其不追加VTC位置檢測(cè)用的傳感器，就能夠維持制動(dòng)功能的同時(shí)，能夠抑制有效電流、電流變化量的增大。
[0011]本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)的可變氣門正時(shí)控制裝置及控制方法運(yùn)算對(duì)氣門正時(shí)進(jìn)行控制的操作量，在直到下一次的位置檢測(cè)正時(shí)期間，對(duì)以可變氣門正時(shí)機(jī)構(gòu)的位置檢測(cè)正時(shí)運(yùn)算出的操作量進(jìn)行分割并輸出。
[0012]發(fā)明的效果
[0013]在本發(fā)明中，不會(huì)一并施加以可變氣門正時(shí)機(jī)構(gòu)的位置檢測(cè)正時(shí)運(yùn)算出的操作量，而在直到下一次的位置檢測(cè)正時(shí)期間，對(duì)該操作量進(jìn)行分割并輸出。由此，能夠降低操作量的峰值，減少有效電流的同時(shí)，減小電流變化量，并能夠減輕或廢棄對(duì)于附帶產(chǎn)生的現(xiàn)象的應(yīng)對(duì)。
[0014]因此，根據(jù)本發(fā)明，不追加VTC位置檢測(cè)用的傳感器，就能夠維持制動(dòng)功能的同時(shí)，抑制有效電流、電流變化量的增大。
【附圖說明】
[0015]圖1是表示采用了本發(fā)明實(shí)施方式的內(nèi)燃機(jī)的可變氣門正時(shí)控制裝置的車輛用發(fā)動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的概要圖。
[0016]圖2是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的內(nèi)燃機(jī)的可變氣門正時(shí)控制裝置中的算出制動(dòng)操作量的工序的流程圖。
[0017]圖3是圖2所示的流程圖中的各信號(hào)的正時(shí)流程。
[0018]圖4是本發(fā)明中的凸輪相位角、控制電壓、馬達(dá)電流及微分操作量的波形圖。
[0019]圖5是比較例的凸輪相位角、控制電壓、馬達(dá)電流及微分操作量的波形圖。
[0020]圖6是表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式的內(nèi)燃機(jī)的可變氣門正時(shí)控制裝置中的算出制動(dòng)操作量的工序的流程圖。
[0021]圖7是圖6所示的流程圖中的各信號(hào)的正時(shí)流程。
[0022]圖8是表示本發(fā)明的第三實(shí)施方式的內(nèi)燃機(jī)的可變氣門正時(shí)控制裝置中的算出制動(dòng)操作量的工序的一部分的流程圖。
[0023]圖9是表示接著圖8的工序的流程圖。
[0024]圖10是圖8及圖9所示的流程圖中的各信號(hào)的正時(shí)流程。
[0025]圖11是圖8及圖9中的發(fā)動(dòng)機(jī)為低旋轉(zhuǎn)時(shí)的凸輪相位角、控制電壓、馬達(dá)電流及微分操作量的波形圖。
[0026]圖12是表示本發(fā)明的第四實(shí)施方式的內(nèi)燃機(jī)的可變氣門正時(shí)控制裝置中的算出制動(dòng)操作量的工序的一部分的流程圖。
[0027]圖13是表示接著圖12的工序的流程圖。
[0028]圖14是圖12及圖13所示的流程圖中的各信號(hào)的正時(shí)流程。
[0029]圖15是表示本發(fā)明的第五實(shí)施方式的內(nèi)燃機(jī)的可變氣門正時(shí)控制裝置中的算出制動(dòng)操作量的工序的一部分的流程圖。
[0030]圖16是表示接著圖15的工序的流程圖。
[0031]圖17是表示本發(fā)明的第六實(shí)施方式的內(nèi)燃機(jī)的可變氣門正時(shí)控制裝置中的算出制動(dòng)操作量的工序的一部分的流程圖。
[0032]圖18是表示接著圖17的工序的流程圖。
[0033]圖19是表示本發(fā)明的第七實(shí)施方式的內(nèi)燃機(jī)的可變氣門正時(shí)控制裝置中的算出制動(dòng)操作量的工序的一部分的流程圖。
[0034]圖20是表示接著圖19的工序的流程圖。
[0035]圖21是表示本發(fā)明的第八實(shí)施方式的內(nèi)燃機(jī)的可變氣門正時(shí)控制裝置中的算出制動(dòng)操作量的工序的一部分的流程圖。
[0036]圖22是表示接著圖21的工序的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0037]以下，參照【附圖說明】本發(fā)明的實(shí)施方式。
[0038][第一實(shí)施方式]
[0039]圖1是表示采用了本發(fā)明實(shí)施方式的內(nèi)燃機(jī)的可變氣門正時(shí)控制裝置的車輛用發(fā)動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的概要圖，抽出了與可變氣門正時(shí)機(jī)構(gòu)所使用的電動(dòng)促動(dòng)器的控制相關(guān)的部分來表不。
[0040]來自發(fā)動(dòng)機(jī)(內(nèi)燃機(jī))I的曲軸2的動(dòng)力經(jīng)由正時(shí)鏈條(或正時(shí)皮帶)3傳遞到進(jìn)氣側(cè)凸輪軸4及排氣側(cè)凸輪軸5。伴隨進(jìn)氣側(cè)凸輪軸4的旋轉(zhuǎn)，進(jìn)氣氣門被打開驅(qū)動(dòng)，伴隨排氣側(cè)凸輪軸5的旋轉(zhuǎn)，排氣氣門被打開驅(qū)動(dòng)。
[0041]在進(jìn)氣側(cè)凸輪軸4設(shè)置有可變氣門正時(shí)機(jī)構(gòu)(VTC) 6，其通過改變進(jìn)氣側(cè)凸輪軸4相對(duì)于曲軸2的旋轉(zhuǎn)相位，使進(jìn)氣氣門的工作角的中心相位變化。該VTC6不改變進(jìn)氣氣門的氣門工作角及氣門提升量，而使進(jìn)氣氣門的氣門工作角的中心相位進(jìn)行提前角、遲滯角變化。這里，將VTC6設(shè)置在進(jìn)氣側(cè)凸輪軸4側(cè)，但也可以設(shè)置在排氣側(cè)凸輪軸5側(cè)。
[0042]另外，在曲軸2軸支承有設(shè)置被檢測(cè)部(例如突起部)7的信號(hào)板8，并且設(shè)置有檢測(cè)該被檢測(cè)部7的曲軸轉(zhuǎn)角傳感器9。
[0043]而且，在進(jìn)氣側(cè)凸輪軸4軸支承有設(shè)置被檢測(cè)部(例如突起部)10的信號(hào)板11，并且設(shè)置有檢測(cè)該被檢測(cè)部10的凸輪角傳感器12。
[0044]曲軸轉(zhuǎn)角傳感器9的檢測(cè)信號(hào)Ne及凸輪角傳感器12的檢測(cè)信號(hào)Ne分別被輸入進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)I的控制的發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(E⑶)13。從檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)I的吸入空氣量的空氣流量計(jì)14、測(cè)定環(huán)境溫度的溫度傳感器15及對(duì)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)VTC的馬達(dá)的電源電壓進(jìn)行計(jì)測(cè)的電壓計(jì)16等將檢測(cè)信號(hào)(吸入空氣量Qa、環(huán)境溫度T及驅(qū)動(dòng)電源電壓VMOT)分別輸入該ECU13。
[0045]EOJ13基于來自上述各種傳感器的檢測(cè)信號(hào)，執(zhí)行存儲(chǔ)在Read Only Memory (ROM)或閃存等存儲(chǔ)裝置中的控制程序，從而進(jìn)行對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)I的各種控制。
[0046]E⑶13基于來自曲軸轉(zhuǎn)角傳感器9的檢測(cè)信號(hào)Ne算出發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)(回転數(shù))RPM，基于該算出的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)RPM、由空氣流量計(jì)14檢測(cè)的吸入空氣量Qa等進(jìn)行燃料噴射控制、點(diǎn)火控制，并且向VTC6供給控制信號(hào)CS來進(jìn)行氣門正時(shí)的控制。
[0047]在VTC6的控制中，使用PID控制等收斂控制，基于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)