专利名称：发动机的控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及发动机的控制装置，尤其是涉及针对具有如下气门装置的发动机设置的发动机的控制装置，所述气门装置能够独立地设定针对燃烧室设置的多个进气阀中的、一部分的进气阀的相位和其他进气阀的相位。
背景技术：
已知有如下气门装置:能够独立地设定针对燃烧室设置的多个进气阀中的、一部分的进气阀的相位和其他进气阀的相位。关于该点，例如在专利文献I中公开了改变作为针对一个燃烧室设置的同种类的发动机阀的第一、第二发动机阀的阀定时的气门装置。另外，认为在控制面上与本发明具有关联性的技术在例如专利文献2或3中被公开。在专利文献2中公开了如下发动机的控制装置:当判断为需要发动机制动的车辆状态时，进行通过可变相位凸轮控制机构减小凸轮相位差并且减小节流阀的节流开度的控制。在专利文献3中公开了如下的内燃机的控制装置:当制动踏板被踩下、车辆减速时，若制动踏板的踩踏量越大，则越延缓进气阀的闭阀时期并减小节流开度，以使得吸入空气量恒定。在除此之外的构成上，作为与本发明具有关联性的技术，专利文献4公开了具有能够改变机械压缩比的可变压缩比机构、以及能够独立地控制进气阀的开阀时期以及闭阀时期的可变阀定时机构的火花点火式内燃机。在先技术文献专利文献专利文献1:日本专利文献特开2009 - 144521号公报；专利文献2:日本专利文献特开平10 - 184405号公报；专利文献3:日本专利文献特开2010 - 77815号公报；专利文献4:日本专利文献特开2008 - 274962号公报。
发明内容
想要解决的问题图14是发动机制动工作中的PV线图的一个例子。图15是示出与图14对应的进气阀2A、2B的相位的图。在图14中PV线图描绘了绕逆时针旋转的循环(Cycle)，在PV线图中被线包围的面积的大小表示针于发动机作为负的负荷来作用的负荷的大小。进气阀2A、2B是针对相同的燃烧室设置的两个进气阀，在图15中示出了在发动机制动工作中在进气阀2A最滞后的状态下将进气阀2B的开阀时期与进气冲程开始时(进气冲程上死点)对应地设定的状态。在该情况下，即便在压缩工序中进气阀2B闭阀的情况下，进气阀2A也维持开阀的状态。因此，在该情况下，在进气阀2A开阀的期间，气体从缸内被吹回到进气通路。其结果是，随着缸内的气体减少而实际压缩比降低。另一方面，即便在发动机制动工作中压缩比降低了的情况下，在膨胀冲程中活塞不得不运动的冲程量也不变。因此，在该情况下，成为过膨胀，其结果是，发动机制动被加强用面积Si表示的量。另外，在该情况下，产生在进气冲程中只有进气阀2B先开阀的状态。因此，在该情况下，在缸内产生的负压的大小变大。其结果是，泵气损失增加用面积S2表示的量。因此，发动机制动被加强用面积S2表示的量。并且，在将进气阀2B的开阀时期与进气冲程开始时对应地设定的情况下，进气冲程开始时的阀升程量成为零或者变得极小。因此，在该情况下，进气难以流入缸内，与此对应地泵气损失变大，其结果是，发动机制动也被加强。因此，在发动机为例如搭载在车辆上的发动机的情况下，存在如下担忧:发动机制动加强，与此对应地给驾驶员带来必要的以上的减速感。另外，在发动机为例如搭载在制动时进行动能的再生的车辆(例如混合动力车辆)上的发动机的情况下，存在如下担忧:发动机制动加强，并与此对应地导致再生效率的降低。本发明是鉴于上述的课题，其目的在于提供能够将发动机的发动机制动的大小控制在适当的大小的发动机控制装置，所述发动机具有能够独立地设定针对燃烧室设置的多个进气阀中的、一部分的进气阀的相位和其他进气阀的相位的气门装置。用于解决问题的手段一种发动机的控制装置，所述发动机的控制装置针对以下发动机设置，所述发动机具有气门装置，所述气门装置能够独立地设定针对燃烧室设置的多个进气阀中的、一部分进气阀的相位和其他进气阀的相位，所述发动机的控制装置具有控制部，所述控制部根据应对所述发动机要求的发动机制动的大小来控制所述气门装置，由此改变所述一部分进气阀以及所述其他进气阀中的、至少一方的进气阀的相位。本发明可以构成为:所述控制部至少在部分上若应对所述发动机要求的发动机制动的大小越小，则越使所述一部分进气阀以大的程度提前。本发明可以构成为:所述控制部至少在部分上若应对所述发动机要求的发动机制动的大小越小，则越使所述其他进气阀以大的程度提前。本发明可以构成为:所述控制部在应对所述发动机要求的发动机制动的大小小于第一预定值的情况下，与大于所述第一预定值的情况相比，使所述一部分进气阀以及所述其他进气阀中的、至少一方的进气阀提前。本发明可以构成为:所述控制部在应对所述发动机要求的发动机制动的大小小于所述第一预定值的情况下使所述一部分进气阀以及所述其他进气阀都提前，由此在应对所述发动机要求的发动机制动的大小大于所述第一预定值的情况下，与小于所述第一预定值的情况相比，使所述一部分进气阀以及所述其他进气阀都滞后。本发明可以构成为:所述控制部在应对所述发动机要求的发动机制动的大小小于所述第一预定值的情况下，使所述一部分进气阀以及所述其他进气阀提前，并且在应对所述发动机要求的发动机制动的大小变得小于所述第一预定值的情况下，使所述一部分进气阀以及所述其他进气阀中的所述一部分进气阀优先提前，在所述一部分进气阀与所述其他进气阀之间存在相位差的情况下，所述一部分进气阀比所述其他进气阀滞后工作。本发明可以构成为:所述控制部在应对所述发动机要求的发动机制动的大小小于第二预定值的情况下，与大于所述第一预定值的情况相比，使所述一部分进气阀以及所述其他进气阀都提前，其中，所述第二预定值的值小于所述第一预定值，所述控制部在应对所述发动机要求的发动机制动的大小大于所述第二预定值并且小于所述第一预定值的情况下，与大于所述第一预定值的情况相比，使所述一部分进气阀以及所述其他进气阀中的所述一部分进气阀提前。本发明可以构成为:所述控制部在应对所述发动机要求的发动机制动的大小小于所述第二预定值的情况下，以使得相位提前量成为第一相位提前量的方式使所述一部分进气阀提前，并且在应对所述发动机要求的发动机制动的大小大于所述第二预定值并且小于所述第一预定值的情况下，将应到达的相位提前量作为所述第一相位提前量，且若应对所述发动机要求的发动机制动的大小越小则越以大的程度使所述一部分进气阀提前，所述控制部在应对所述发动机要求的发动机制动的大小小于第三预定值的情况下，以使得相位提前量成为第二相位提前量的方式使所述其他进气阀提前，其中，所述第三预定值的值小于所述第二预定值，并且在应对所述发动机要求的发动机制动的大小大于所述第三预定值并且小于所述第二预定值的情况下，将应到达的相位提前量作为所述第二相位提前量，且若应对所述发动机要求的发动机制动的大小越小则越以大的程度使所述其他进气阀提iu。本发明可以构成为:所述发动机具有能够改变机械压缩比的可变压缩比机构。根据本发明，能够将发动机的发动机制动的大小控制为适当的大小，其中，所述发动机具有气门装置，所述气门装置能够独立地设定针对燃烧室设置的多个吸气阀中的、一部分的吸气阀的相位和其他吸气阀的相位。
图1是发动机I的简要构成图；图2是示出可变压缩比机构的图；图3是E⑶的简要构成图；图4的(a)和图4的的(b)是实施例1的相位提前量映射数据的示意图；图5是用流程图表示第一控制动作的图；图6的(a)和图6的(b)是示出与图5对应的进气阀的相位的图；图7是示出实施例1的发动机制动的图；图8的(a)和图8的(b)是实施例1的发动机制动工作中的PV线图；图9的(a)和图9的(b)是实施例2的相位提前量映射数据的示意图；图10是用流程图表示第二控制动作的图；图11是示出实施例2的发动机制动的图；图12的(a)和图12的(b)是实施例3的相位提前量映射数据的示意图；图13是示出实施例3的发动机制动的图；图14是发动机制动工作中的PV线图的一个例子；图15是示出与图14对应的进气阀的相位的图。
具体实施例方式利用附图，对本发明的实施例进行说明。实施例1图1是发动机I的简要构成图。发动机I被搭载在未图示的车辆上。发动机I也可以搭载在例如减速时进行能量的再生的混合动力车辆上。发动机I具有进气阀2和排气阀3。针对燃烧室E设置有多个(在这里为两个)进气阀2和排气阀3。发动机I作为两个进气阀2而具体地具有进气阀2A、2B。发动机I具有第一凸轮轴10和第二凸轮轴20。第一凸轮轴10设置在进气阀2A、2B侦彳，第二凸轮轴20设置在排气阀3侧。第二凸轮轴20具有排气凸轮21。排气凸轮21与排气阀3对应地设置，并使排气阀3工作。第一凸轮轴10是双重结构的凸轮轴，并具有外部凸轮轴11、内部凸轮轴12、外部凸轮13、内部凸轮14。外部凸轮轴11具有中空结构。内部凸轮轴12以能够相对旋转的方式被插入到外部凸轮轴11的内部。外部凸轮13设置在外部凸轮轴11上。外部凸轮13与进气阀2A对应地设置，并使进气阀2A工作。内部凸轮14以能够沿外部凸轮轴11在周向上滑动的方式设置。内部凸轮14与内部凸轮轴12结合。内部凸轮14经由在外部凸轮轴11上沿周方向设置的长孔通过结合销与内部凸轮轴12结合。内部凸轮14与进气阀2B对应地设置，并使进气阀2B工作。发动机I具有VVT (Variable Valve Timing，可变气门正时)30。VVT30是能够独立地设定两个进气阀2中的、作为一部分的进气阀的进气阀2A的相位和作为其他进气阀的进气阀2B的相位的气门装置。该气门装置也可以用例如专利文献I所公开的气门装置来实现。该气门装置例如也能够作为分别具有对进气阀2A、2B的驱动进行了电磁驱动化情况下的电磁驱动装置的构成来实现。具体来说，VVT30通过改变外侧凸轮轴11和内侧凸轮轴12中的至少一个的相位，来改变进气阀2A、2B中至少一个进气阀的相位。在这方面，VVT30通过油压来对外侧凸轮轴11和内侧凸轮轴12中的至少一个进行驱动旋转，由此改变外侧凸轮轴11和内侧凸轮轴12中至少一个的相位。VVT30例如能够从通过发动机I的输出而驱动的油压泵来提供油压。更加具体来说，VVT30被构成为:通过整体地改变第一凸轮轴10的相位，能够整体地改变进气阀2A、2B的相位。另外，被构成为:通过改变外侧凸轮轴11、内侧凸轮轴12之间的相位，能够改变进气阀2A、2B间的相位差。在这方面，VVT30具体来说例如能够如以下那样改变进气阀2A、2B中至少一个进气阀的相位。S卩，使进气阀2A、2B整体地滞后，并且相对于进气阀2A使进气阀2B相对提前，由此可以在进气阀2A、2B中至少使进气阀2A滞后。在该情况下，VVT30通过至少使进气阀2A滞后，能够将进气阀2A设为比进气阀2B滞后的状态。在这方面，进气阀2A具体来说在与进气阀2B之间存在相位差的情况下成为滞后于进气阀2B来工作的进气阀。图2是示出可变压缩比机构5的图。发动机I具有可变压缩比机构5、气缸体6、曲轴箱7。可变压缩比机构5被设置在气缸体6和曲轴箱7之间。可变压缩比机构5通过使气缸体6相对于曲轴箱7在上下方向上移动，使得机械压缩比可变。当可变压缩比机构5使气缸体6向上方移动时，燃烧室E的容积变大。其结果是，机械压缩比变小。相反地，当使气缸体6向下方移动时，燃烧室E的容积变小。其结果是，机械压缩比变大。在这方面，为了实现燃油经济性的提高，发动机I例如通过在空转时使进气阀2A滞后关闭来使实际压缩比降低。另外，通过提高机械压缩比来提高膨胀比。在使进气阀2A滞后关闭时，进气阀2A可以滞后至临界。在提高机械压缩比时，机械压缩比可以提高至作为燃烧室E的结构上的临界的临界机械压缩比。
图3是E⑶70A的简要构成图。E⑶70A是相当于发动机的控制装置的电子控制装置，并针对发动机I设置。E⑶70A具有由CPU71、R0M72、RAM73等构成的微型计算机和输入输出电路75、76。这些构成彼此通过总线74连接。在ECU70A上电连接有能够检测发动机I的转速的曲轴角度传感器81、测量发动机I的吸入空气量的空气流量计82、用于检测外部凸轮轴11的相位的相位传感器83、用于检测内部凸轮轴12的相位的相位传感器84、用于检测制动踏板91的踩踏量G的制动传感器85、用于检测油门踏板92的踩踏量G’的油门开度传感器86等各种传感器和开关类。另外，还电连接有发动机I所具有的燃料喷射阀8和VVT30等各种控制对象。进气阀2A、2B的相位可以基于相位传感器83、84的输出来检测。制动踏板91是能够对发动机I的驱动对象进行制动操作的制动操作部，作为制动操作量的踩踏量G越大，越能够使发动机I的驱动对象以大的幅度制动。油门踏板92是用于对发动机I进行加速要求的加速操作部，作为加速操作量的踩踏量G’越大，越能够以大的幅度进行对发动机I的加速要求。R0M72是用于保存描述有CPU71所执行的各种处理的程序或映射数据等的构成。CPU71基于保存在R0M72中的程序，根据需要利用RAM73的暂时存储区域来执行处理，由此在E⑶70A中实现各种功能部。在这方面，在E⑶70A中例如能够功能地实现以下所示的控制部。控制部通过控制VVT30来改变进气阀2A、2B中至少一个进气阀的相位。控制部例如根据内燃机运转状态来控制VVT30。另外，根据要对发动机I要求的发动机制动(以下，称为要求发动机制动)的程度来控制VVT30。要求发动机制动是具有与驾驶员所要求的制动的程度对应的大小的发动机制动。对此，要求发动机制动的大小能够通过踩踏量G来掌握。这是由于，驾驶员所要求的制动的程度被反映在踩踏量G上。因此，在根据要求发动机制动的大小控制VVT30时，控制部具体来说根据与要求发动机制动的大小对应的踩踏量G来控制VVT30。控制部在要求发动机制动的大小小于第一预定值α的情况下(具体来说是第一预定值α以下的情况下)，与大于第一预定值α的情况相比，使进气阀2Α、2Β中的至少一个进气阀提前。在这方面，控制部也可以通过针对大于第一预定值α的情况包含第一预定值α，以对要求发动机制动的大小小于第一预定值α的情况和是第一预定值α以上的情况进行控制。具体来说，控制部在要求发动机制动的大小小于第一预定值α的情况下，与不根据要求发动机制动的大小来改变进气阀2Α、2Β的相位的情况相比，使进气阀2Α、2Β中的至少一个进气阀提前。由此，在小于第一预定值α的情况下，与大于第一预定值α的情况相t匕，使进气阀2A、2B中的至少一个进气阀提前。在这方面，控制部在对发动机I的加速要求消失时至少使进气阀2A滞后，由此进气阀2A成为比进气阀2B滞后的状态。然后，在要求发动机制动大于第一预定值α的情况下，从加速要求消失时开始继续至少使进气阀2Α滞后，由此进气阀2Α成为比进气阀2Β滞后的状态。通过至少使进气阀2Α滞后，在进气阀2Α成为比进气阀2Β滞后的状态时，控制部具体来说使进气阀2Α、2Β整体地滞后并且使进气阀2Β相对于进气阀2Α相对提前。另外，通过使进气阀2B相对于进气阀2A相对提前，将进气阀2B的开阀时期与进气冲程开始时对应地设定。在要求发动机制动的大小小于第一预定值α的情况下，控制部具体来说使进气阀2Α、2Β都提前。由此，在要求发动机制动的大小大于第一预定值α的情况下，与小于第一预定值α的情况相比，使进气阀2Α、2Β都滞后。在根据要求发动机制动的大小来控制VVT30时，控制部在发动机I的发动机制动工作中控制VVT30。对此，控制部具体地在加速要求消失(油门踏板92的踩踏消失)的结果是在发动机I中进行燃料切断的情况下控制VVT30。在这方面，在发动机I中，在加速要求消失的情况下，通过ECU70A所进行的燃料喷射控制来进行燃料切断。另外，燃料喷射控制例如能够通过E⑶70Α以外的电子控制装置来进行。图4的(a)和图4的(b)是E⑶70A所具有的进气阀2A、2B的相位提前量的映射数据MAUMBl的示意图。图4的(a)表示进气阀2B的相位提前量的映射数据MB1、图4的(b)表示进气阀2A的相位提前量的映射数据MA1。映射数据MAUMBl以要求发动机制动的大小大于第一预定值α时被改变的相位为基准制成。在这方面，第一预定值α ’是踩踏量G中与要求发动机制动的预定值α对应的值。在踩踏量G为第一预定值α ’以下的情况下(因此，小于第一预定值α ’情况下)，进气阀2Β的相位提前量被设定为作为第二相位提前量的预定值a2。在踩踏量G为第一预定值α’以下的情况下，进气阀2Α的相位提前量被设定为作为第一相位提前量的预定值al。预定值al、a2可以是相同的大小。在踩踏量G大于第一预定值α’的情况下，进气阀2Α、2Β的相位提前量都被设定为零。对此，具体来说，控制部检测踩踏量G，并参照映射数据MAl、MBl来读入对应的进气阀2Α、2Β的相位提前量。然后，控制VVT30以使得进气阀2Α、2Β的相位提前量成为所读入的相位提前量，由此如上述那样改变进气阀2Α、2Β的相位。在这方面，控制部在要求发动机制动的大小小于第一预定值α的情况下，使进气阀2Α提前，以使得相位提前量成为预定值al。另外，使进气阀2B提前，以使得相位提前量成为预定值a2。接下来，利用如图5所示的流程图来对作为第一控制动作的ECU70A的动作进行说明。ECU70A判断加速要求是否消失(步骤SI)。如果是判断为否定，则暂时结束本流程图。另一方面，如果是判断为肯定，则ECU70A至少使进气阀2A滞后，由此使进气阀2A成为比进气阀2B滞后的状态(步骤S2 )。在步骤S2中，具体来说，E⑶70A使进气阀2A、2B整体地滞后，并且使进气阀2B相对于进气阀2A相对提前。另外，通过使进气阀2B相对于进气阀2A相对提前，将进气阀2B的开阀时期与进气冲程开始时对应地设定。接在步骤S2之后，E⑶70A判断是否处于发动机制动工作中(步骤S3)。例如可以通过从有加速要求的状态切换到没有加速要求的状态的结果是是否在发动机I中进行了燃料切断来判断是否处于发动机制动工作中。是否在发动机I中进行了燃料切断可以基于ECU70A所进行的燃料喷射控制来判断。如果判断为否定，则暂时结束本流程图。如果在步骤S3中判断为肯定，则E⑶70A判断踩踏量G是否为第一预定值α’以下(步骤S4)。由此，判断要求发动机制动的大小是否小于第一预定值α。如果在步骤S4中判断为肯定，则与踩踏量G大于第一预定值α ’的情况相比，E⑶70A使进气阀2A相对提前(步骤S5)。另外，与踩踏量G大于第一预定值α，情况相比使进气阀2Β提前(步骤S6)。在步骤S5、S6中，具体来说，能够以在踩踏量G大于第一预定值α ’的情况下(即，要求发动机制动的大小大于第一预定值α的情况)被改变的进气阀2Α、2Β的相位为基准使进气阀2Α、2Β提前。在步骤S4中，如果判断为否定，则与踩踏量G为第一预定值α ’以下的情况相比，E⑶70Α使进气阀2Α相对滞后(步骤S7)。另外，与踩踏量G为第一预定值α ’以下的情况相比使进气阀2Β相对滞后(步骤S8)。在这方面，在步骤S7、S8中，具体来说能够从加速要求消失时开始继续至少使进气阀2A滞后。图6的(a)和图6的(b)是示出与图5所示的流程图对应的进气阀2A、2B的相位的图。图6的(a)表示踩踏量G大于第一预定值α’的情况下的进气阀2A、2B的相位。图6的(b)表示踩踏量G为第一预定值α’以下的情况下的进气阀2Α、2Β的相位。根据图6的(a)和图6的(b)可知，图6的(a)的情况与图6的(b)的情况相比进气阀2A、2B被滞后。相反地，图6的(b)的情况与图6的(a)的情况相比进气阀2A、2B被提前。如图6的(a)所示，E⑶70A使进气阀2A滞后的结果是进气阀2A成为最滞后的状态。这是由于在发动机制动工作中外侧凸轮轴11、内侧凸轮轴12受到扭矩反力的结构上的理由导致的。接下来，说明E⑶70A的作用效果。在这里，在具有VVT30的发动机I中，例如空转时使进气阀2A、2B中的进气阀2A滞后关闭，以与实际压缩比相比提高膨胀比所得高膨胀比循环来进行运转，由此能够实现燃油经济性的提高。在这方面，例如如果在发动机制动工作中使进气阀2A预先滞后关闭，则在此后转移到空转时从早期的阶段开始实现燃油经济性的提高。然而，在该情况下，有可能实际的发动机制动相对于要求发动机制动来说变得过大。对此，E⑶70A通过根据要求发动机制动的大小控制VVT30，来改变进气阀2A、2B中的至少一个进气阀的相位。因此，ECU70A能够将发动机制动的大小控制为适当的大小。在要求发动机制动的大小小于第一预定值α的情况下，与大于第一预定值α的情况相比，E⑶70Α使进气阀2Α、2Β中的至少一个进气阀提前。在这方面，在要求发动机制动的大小小于第一预定值α的情况下，与大于第一预定值α的情况相比使进气阀2Α提前，由此，在要求发动机制动的大小相对小的情况下，能够抑制过膨胀。其结果是，在要求发动机制动的大小相对小的情况下，通过相对减弱发动机制动，能够将发动机制动的大小控制成适当的大小。另外，在要求发动机制动的大小小于第一预定值α的情况下，与大于第一预定值α的情况相比使进气阀2Β提前，由此，在要求发动机制动的大小相对小的情况下，能够相对增加进气冲程开始时的阀升程量。其结果是，在要求发动机制动的大小相对小的情况下，通过相对减弱发动机制动，能够将发动机制动的大小控制成适当的大小。在这方面，具体来说，在要求发动机制动的大小小于第一预定值α的情况下，与不根据要求发动机制动的大小改变进气阀2Α、2Β的相位的情况相比，ECU70A使进气阀2Α、2Β中的至少一个进气阀提前。因此，在要求发动机制动的大小大于第一预定值α的情况下，E⑶70Α通过至少使进气阀2Α滞后，也能够使进气阀2Α成为比进气阀2Β滞后的状态。由此，应对空转，也能够使进气阀2A、2B中的进气阀2A预先滞后关闭。其结果是，在转移到空转的情况下，也能够从早期的阶段开始更好地实现燃油经济性的提高。在要求发动机制动的大小小于第一预定值α的情况下，E⑶70Α使进气阀2Α、2Β都提前，由此，在要求发动机制动的大小大于第一预定值α的情况下，与小于第一预定值α的情况相比，使进气阀2Α、2Β都滞后。因此，ECU70A在根据要求发动机制动的大小将发动机制动的大小控制为适当的大小时，将要求发动机制动的大小分为相对小的情况和相对大的情况这两个情况，能够以更大程度更早地控制发动机制动的大小。图7是示出与踩踏量G对应的发动机制动的大小的图。图8的(a)和图8的(b)为发动机制动工作中的PV线图。图8的(a)表示踩踏量G为第一预定值α’以下的情况的PV线图。图8的(b)表示踩踏量G大于第一预定值α ’的情况的PV线图。图7、图8的Ca)以及图8的(b)示出适用了 E⑶70A的发动机I的发动机制动的大小以及PV线图。如图7所示，在踩踏量G为第一预定值α ’以下的情况下，与大于第一预定值α ’的情况相比，发动机I能够相对减弱发动机制动。另外，在踩踏量G大于第一预定值α ’的情况下，与第一预定值α’以下的情况相比，能够相对增强发动机制动。由此，能够将发动机制动的大小控制为适当的大小。具体来说，如图8的(a)和图8的(b)所示，在图8的(a)的情况下，与图8的(b)的情况相比，在PV线图中从用线围绕的面积减去面积S1、S2的部分的面积，并且能够通过降低泵气损失来减少仅面积S3的部分的面积。相反地，在图8的(b)的情况下，与图8的Ca)的情况相比，能够在PV线图中从用线围绕的面积增加面积S1、S2、S3的量。在这方面，在面积SI的部分的面积减少中表现出通过使进气阀2A提前带来的抑制过膨胀的效果。另外，在面积S2的部分的面积减少中表现出通过使进气阀2A、2B中的至少进气阀2A提前而带来的降低泵气损失的效果。另外，面积S3的部分的面积减少中表现出通过使进气阀2B提前来带来的降低泵气损失的效果。在发动机I中，通过可变压缩比机构5来提高机械压缩比，由此能够大幅地使进气阀2A滞后关闭。由此，例如空转时能够更好地实现燃油经济性的提高。然而，在该情况下，例如当与要求发动机制动的大小无关地预先使进气阀2A大幅度地滞后关闭时，在要求发动机制动的大小相对小的情况下，实际的发动机制动相对于要求发动机制动来说容易变得过大。因此，E⑶70A优选适用于发动机I是具有可变压缩比机构5的发动机的情况。在发动机I中，在发动机制动工作中外侧凸轮轴11、内侧凸轮轴12受到扭矩反力的结构上，例如应对空转而在发动机制动工作中至少使进气阀2A滞后、由此设为进气阀2A成为比进气阀2B滞后的状态的情况下，进气阀2A成为最滞后的状态。其结果是，在要求发动机制动的大小相对小的情况下，实际的发动机制动相对于要求发动机制动来说容易变得特别过大。因此，E⑶70A适用于如下情况:发动机I为具有由外侧凸轮轴11和内侧凸轮轴12构成的双重结构的凸轮轴10的发动机，并且VVT30为通过对外侧凸轮轴11和内侧凸轮轴12中的至少一个进行驱动旋转能够改变进气阀2A、2B中的至少一个进气阀的相位的气门装置，并通过在发动机制动工作中至少使进气阀2A滞后来设为进气阀2A成为比进气阀2B滞后的状态。另外，该情况的气门装置也可以如专利文献I所公开的气门装置那样的在轴向上独立地具有两个相位控制机构。
并且，与此相关地，在发动机I中为了便于控制，有时在没有加速要求的情况下使进气阀2A滞后关闭。然而，在该情况下，在加速要求消失时使进气阀2A滞后关闭的结果是，与在发动机制动工作中外侧凸轮轴11、内侧凸轮轴12受到扭矩反力的作用相结合，进气阀2A成为最滞后的状态。因此，E⑶70A更加具体来说适用于以下情况:通过在加速要求消失时至少使进气阀2A滞后，来设为使进气阀2A成为比进气阀2B滞后的状态。在发动机I中，通过在发动机制动工作中将进气阀2B的开阀时期与进气冲程开始时对应地设定，能够容易应对包含空转在内的之后的发动机I的运行状态。然而，在该情况下，由于进气冲程开始时的阀升程量为零或者变得极小，因此进气难以流入缸内，与此相应地泵气损失也变大。其结果是，在要求发动机制动的大小相对小的情况下，实际的发动机制动相对于要求发动机制动来说特别容易变得过大。因此，E⑶70A优选适用于以下情况:当在要求发动机制动的大小小于第一预定值α的情况下、与大于第一预定值α的情况相比使进气阀2Β提前时，在要求发动机制动的大小大于第一预定值α的情况下，将进气阀2Β的开阀时期与进气冲程开始时对应地设定的情况。在因加速要求消失的结果而在发动机I中进行了燃料切断的情况下，ECU70A根据要求发动机制动控制VVT30。在这方面，在发动机I是在加速要求消失时进行燃料切断的发动机的情况下，ECU70A也可以应对中断程度较小的加速状态且发动机制动工作的结果是发动机制动的过大感增加的状况。因此，E⑶70Α优选适用于以下情况:在因加速要求消失的结果而在发动机I中进行了燃料切断的情况下，根据要求发动机制动控制VVT30，并且发动机I是在加速要求消失时进行燃料切断的发动机。ECU70A通过将发动机制动的大小控制为适当的大小，具体来说在发动机I为搭载在车辆上的发动机的情况下，能够抑制给驾驶员带来必要的以上的减速感的情况。另外，在发动机I为搭载在制动时进行动能的再生的车辆(例如混合动力车辆)上的发动机的情况下，能够抑制导致再生效率的降低的情况。实施例2作为本实施例的发动机的控制装置的ECU70B除了控制部如下所示的那样实现的点之外与E⑶70Α实质上是相同的。因此，对于E⑶70Β省略图示。E⑶70Β代替E⑶70Α而针对发动机I进行设置。在ECU70B中，控制部在要求发动机制动的大小小于第一预定值α的情况下，代替使进气阀2Α、2Β同时提前而如下所示的那样改变进气阀2Α、2Β的相位。S卩，在E⑶70Β中，控制部在要求发动机制动的大小小于第一预定值α的情况下，使进气阀2Α、2Β提前，并且，在要求发动机制动的大小变得小于第一预定值α的情况下，使进气阀2Α、2Β中的任一个进气阀优先提前。在这方面，控制部使进气阀2Α、2Β中的进气阀2Α优先提前。具体来说，控制部在要求发动机制动的大小小于第二预定值β的情况下(具体来说，在这里为第二预定值β以下的情况)，与大于第一预定值α的情况相比，使进气阀2Α、2Β都提前，其中，第二预定值β的值小于第一预定值α。另外，在要求发动机制动的大小大于第二预定值β、且小于第一预定值Ct的情况下,与大于第一预定值α的情况相比,使进气阀2Α、2Β中的进气阀2Α提前。
控制部通过在大于第二预定值β的情况中包含第二预定值β，可以对要求发动机制动的大小小于第二预定值β的情况和第二预定值β以上的情况进行控制。图9的(a)和图9的(b)是E⑶70B所具有的进气阀2A、2B的相位提前量的映射数据MA2、MB2的示意图。图9的(a)表示进气阀2B的相位提前量的映射数据MB2、图9的(b)表示进气阀2A的相位提前量的映射数据MA2。映射数据MA2、MB2以要求发动机制动的大小大于第一预定值α的情况为基准制成。第二预定值β ’是踩踏量G中与要求发动机制动中的第二预定值β对应的值。另外，映射数据ΜΑ2是与映射数据MAl相同的。如图9的(a)所示，在踩踏量G为第二预定值β ’以下的情况下(进而是小于第二预定值β ’情况下)，进气阀2Β的相位提前量被设定为预定值a2。另外，在包含大于第一预定值α ’的情况在内的大于第二预定值β ’的情况下，被设定为零。如图9的(b)所示，在踩踏量G为包含第二预定值β ’以下的情况在内的第一预定值α ’以下的情况下，进气阀2Α的相位提前量被设定为预定值al。另外，在大于第一预定值α’的情况下，被设定为零。对此，具体来说，控制部检测踩踏量G并参照映射数据ΜΑ2、ΜΒ2,读入对应的进气阀2Α、2Β的相位提前量。然后，控制VVT30以使得进气阀2Α、2Β的相位提前量成为所读入的相位提前量，由此如上所述的那样改变进气阀2Α、2Β的相位。在这方面，控制部在要求发动机制动的大小小于第一预定值α的情况下，使进气阀2Α提前，以使得相位提前量成为预定值al，其中所述小于第一预定值α的情况包含小于第二预定值β的情况。另外，在要求发动机制动的大小小于第二预定值β的情况下，使进气阀2Β提前，以使得相位提前量成为预定值a2。接下来，利用如图10所示的流程图来对作为第二控制工作的ECU70B的动作进行说明。另外，图10所示的步骤SI至S3包含后续的处理，与图5所示的流程图的步骤SI至S3相同。因此，在这里省略对此的说明。在步骤S3中判断为肯定的情况下，E⑶70B判断踩踏量G是否为第一预定值α’以下(步骤S11)。由此，判断要求发动机制动的大小是否小于
第一预定值α。如果在步骤Sll中判断为肯定，则E⑶70Β判断踩踏量G是否为第二预定值β ’以下(步骤S12)。由此，判断要求发动机制动的大小是否小于第二预定值β。如果在步骤S12中判断为肯定，则与踩踏量G大于第一预定值α ’的情况相比E⑶70Β使进气阀2Α相对提前(步骤S13)。另外，与踩踏量G大于第一预定值α ’的情况相比使进气阀2Β提前(步骤S14)。在步骤S13、S14中，具体来说，能够以踩踏量G大于第一预定值α ’时(即，要求发动机制动的大小大于第一预定值α的情况)被改变的进气阀2Α、2Β的相位为基准，使进气阀2Α、2Β提前。如果在步骤S12中判断为否定，则与踩踏量G大于第一预定值α ’的情况相比，E⑶70Β使进气阀2Α相对提前(步骤S15)。另外，与踩踏量G为第二预定值β ’以下的情况相比，使进气阀2Β相对滞后(步骤S16)。在步骤S15、S16中，具体来说，以踩踏量G大于第一预定值α ’时被改变的进气阀2Α、2Β的相位为基准，使进气阀2Α、2Β提前，另一方面，可以使进气阀2Β相对于进气阀2Α相对滞后。另外，此时，能够将进气阀2Β的开阀时期与进气冲程开始时对应地设定。如果在步骤Sll中判断为否定，则与踩踏量G为第一预定值α ’以下的情况相比，E⑶70Β使进气阀2Α相对滞后(步骤S17)。另外，与踩踏量G为第二预定值β ’以下的情况相比，使进气阀2B相对滞后(步骤S18)。在步骤S17、S18中，具体来说能够从加速要求消失时开始继续至少使进气阀2A滞后。接下来，说明E⑶70B的作用效果。图11是示出与踩踏量G对应的发动机制动的大小的图。图11示出适用了 ECU70B的发动机I的发动机制动的大小。如图11所示,在适用了 E⑶70B的发动机I中，在踩踏量G为第二预定值β ’以下的情况下，与大于第二预定值β ’且小于等于第一预定值α ’的情况相比，能够相对地减弱发动机制动。另外，在踩踏量G大于第二预定值β ’且小于等于第一预定值α ’的情况下，与大于第一预定值α ’的情况相比，能够相对减弱发动机制动。因此，ECU70B在能够根据要求发动机制动的大小以阶段性的方式来适当地控制发动机制动的大小的方面上，与ECU70A相比能够更加适当地控制发动机制动的大小。在这方面，E⑶70Β在如下所示的那样能够以阶段性的方式适当地控制发动机制动的大小的方面上是优选的。在这里，在进气阀2Α、2Β中存在相位差时滞后工作的进气阀2Α在滞后关闭的状态下与进气阀2Β相比对发动机制动的强弱所带来的影响大。对此，ECU70B在要求发动机制动的大小小于第一预定值α的情况下，使进气阀2Α、2Β提前，在要求发动机制动的大小小于第一预定值α的情况下，使进气阀2Α、2Β中的进气阀2Α优先提前。因此，E⑶70Β在瞬间深深踩踏了制动踏板91之后、踩踏减弱的情况下，能够优先以大的程度减弱发动机制动。因此，在例如发动机I为搭载在制动时进行动能的再生的车辆上的发动机的情况下，ECU70B在抑制导致再生效率降低并且能够以阶段性的方式将发动机制动控制为适当的大小这一方面是优选的。E⑶70Β在轻轻踩踏制动踏板91之后、踩踏增强的情况下，相反地可以使进气阀2Α、2Β中对发动机制动的影响相对小的进气阀2Β优先滞后。另外，在踩踏增强之后、踩踏再次减弱的情况下，也可以使进气阀2Α、2Β中的进气阀2Β提前。在这方面，在例如发动机I为搭载在车辆上的发动机的情况下，为了对车速进行微调整而容易进行该制动操作。因此，在例如发动机I为搭载在车辆上的发动机的情况下，ECU70B在抑制对驾驶员带来不舒服的感觉并且能够以阶段性的方式将发动机制动控制为适当的大小这方面上是优选的。实施例3作为本实施例的发动机的控制装置的ECU70C除了进气阀2Α、2Β的相位提前量如下所述地被设定的方面、以及与此相伴控制部如下所示地被实现的方面以外，与E⑶70Β在实质上是相同的。因此，对于E⑶70C省略图示。E⑶70C代替E⑶70Α而针对发动机I被设置。图12的(a)和图12的(b)是示意性地示出E⑶70C所具有的进气阀2A、2B的相位提前量的映射数据MA3、MB3的图。更加具体来说，图12的(a)表示进气阀2B的相位提前量的映射数据MB3、图12的(b)表示进气阀2A的相位提前量的映射数据MA3。映射数据MA3.MB3以要求发动机制动的大小大于第一预定值α时为基准被制成。如图12的(a)所示，在踩踏量G为第二预定值β ’以下的情况下，进气阀2Β的相位提前量如下被设定。即，在踩踏量G为第三预定值Y’以下的情况下(进而小于第三预定值Y ’的情况下)，被设定为预定值a2，其中，所述第三预定值Y ’的值小于第二预定值β ’。另外，在踩踏量G大于第三预定值Y’且小于等于第二预定值β’的情况下，将要到达的相位提前量设为预定值a2，踩踏量G越小则被设定得越大。并且，在踩踏量G为包含大于第一预定值α ’的情况在内的大于第二预定值β ’的情况下，设定为零。第三预定值Y ’可以是零。如图12的(b)所示，在踩踏量G为第二预定值β’以下的情况下，进气阀2Α的相位提前量被设定为预定值al。另外，在踩踏量G大于第二预定值β ’且小于等于第一预定值α ’的情况下，将要到达的相位提前量设为预定值al，踩踏量G越小则被设定得越大。并且，在踩踏量G大于第一预定值α ’的情况下，被设定为零。随之，在E⑶70C中，控制部如下所述地实现。即，在要求发动机制动的大小大于第二预定值β且小于第一预定值α的情况下，要求发动机制动的大小越小则越以大的程度使进气阀2Α提前。由此，至少在部分上若要求发动机制动的大小越小则越以大的程度使进气阀2Α提前。另外，在要求发动机制动的大小小于第二预定值β的情况下，关于进气阀2Α，使进气阀2Α提前，以使得相位提前量成为预定值al。另一方面，关于进气阀2B，控制部如下所述那样使进气阀2B提前。S卩，在要求发动机制动的大小小于与第三预定值Y ’对应的第三预定值Y的情况下(具体来说，在这里为第三预定值Y以下的情况)，使进气阀2B提前，以使得相位提前量成为预定值a2。另外，在要求发动机制动的大小大于第三预定值Y且小于第二预定值β的情况下，若要求发动机制动的大小越小则以越大的程度使进气阀2Β提前。由此，至少在部分上若要求发动机制动的大小越小则越以大的程度使进气阀2Β提前。在这方面，控制部在要求发动机制动的大小大于第二预定值β且小于第一预定值α的情况下，更加具体地将应到达的相位提前量设为预定值al，若要求发动机制动的大小越小、则越以大的程度使进气阀2A提前。另外，在要求发动机制动的大小大于第三预定值Y且小于第二预定值β的情况下，将应到达的相位提前量设为预定值a2，若要求发动机制动的大小越小、则越以大的程度使进气阀2B提前。控制部通过使大于第三预定值Y的情况包含第三预定值Y，可以对要求发动机制动的大小小于第三预定值Y的情况和是第三预定值Y以上的情况进行控制。接下来，对ECU70C的作用效果进行说明。图13是示出与踩踏量G对应的发动机制动的大小的图。图13示出适用了 ECU70C的发动机I的发动机制动的大小。如图13所示，在适用了 E⑶70C的发动机I中，在踩踏量G大于第二预定值β ’且小于等于第一预定值α ’的情况下，踩踏量G越小，越能够依次减弱发动机制动。在踩踏量G大于第三预定值Y ’且小于等于第二预定值β ’的情况下，踩踏量G越小，也越能依次减弱发动机制动。S卩，E⑶70C在要求发动机制动的大小大于第二预定值β大且小于第一预定值α的情况下(即，至少在部分上)，要求发动机制动的大小越小则越以大的程度使进气阀2Α提前，由此，可以至少在部分上使发动机制动的强弱连续地追随要求发动机制动的大小。其结果是，与E⑶70Β的情况相比，能够更加适当地控制发动机制动的大小。另外，E⑶70C在要求发动机制动的大小大于第三预定值Y且小于第二预定值β的情况下(即，至少在部分上)，若要求发动机制动的大小越小则越以大的程度使进气阀2Β提前，由此，可以至少在部分上使发动机制动的强弱连续地追随要求发动机制动的大小。其结果是，与E⑶70B的情况相比，能够更加适当地控制发动机制动的大小。ECU70C在要求发动机制动的大小小于第二预定值β的情况下，使进气阀2Α提前以使得相位提前量成为预定值al，并在要求发动机制动的大小大于第二预定值β且小于第一预定值α的情况下，将要到达的相位提前量设为预定值al，若要求发动机制动的大小越小则越以大的程度使进气阀2A提前。另外，在要求发动机制动的大小小于第三预定值Y的情况下，使进气阀2B提前以使得相位提前量成为预定值a2，并且在要求发动机制动的大小大于第三预定值Y且小于第二预定值β的情况下，将要到达的相位提前量设为预定值a2，若要求发动机制动的大小越小则越以大的程度使进气阀2B提前。即，E⑶70C具体来说如上所述的那样改变进气阀2A、2B的相位，与E⑶70B的情况同样地考虑对发动机制动的强弱带来的影响的不同，并且与ECU70B的情况相比能够更加适当地控制发动机制动的大小。并且，在该情况下，从如图13所示的发动机制动的大小可知，在考虑对发动机制动的强弱带来的影响的不同、并且防止根据踩踏量G的变化(要求发动机制动的大小的变化)而在发动机I中产生扭矩冲击的方面是优选的。另外，为了防止在发动机I中产生扭矩冲击，例如在要求发动机制动的大小小于第一预定值α的情况下，在直到要求发动机制动的大小成为零的期间，若要求发动机制动的大小越小则也能够越以大的程度使进气阀2Α、2Β同时提前。对此，ECU70C在能够防止在发动机I中产生扭矩冲击、并且能够使发动机制动的大小成为考虑了对发动机制动的强弱带来的影响的不同的大小的方面是优选的。以上，虽然对本发明的实施例进行了详细说明，然而，本发明不限于该特定的实施例，可以在权利要求 书记载的本发明的主旨的范围内进行各种变形或改变。符号说明发动机1进气阀2、2Α、2Β可变压缩比机构 5第一凸轮轴10外部凸轮轴11内部凸轮轴12VVT30ECU70A、70B、70C
权利要求
1.一种发动机的控制装置，所述发动机的控制装置针对以下发动机设置， 所述发动机具有气门装置，所述气门装置能够独立地设定针对燃烧室设置的多个进气阀中的、一部分进气阀的相位和其他进气阀的相位， 所述发动机的控制装置具有控制部，所述控制部根据应对所述发动机要求的发动机制动的大小来控制所述气门装置，由此改变所述一部分进气阀以及所述其他进气阀中的、至少一方的进气阀的相位。
2.如权利要求1所述的发动机的控制装置，其中， 所述控制部至少在部分上若应对所述发动机要求的发动机制动的大小越小，则越使所述一部分进气阀以大的程度提前。
3.如权利要求1所述的发动机的控制装置，其中， 所述控制部至少在部 分上若应对所述发动机要求的发动机制动的大小越小，则越使所述其他进气阀以大的程度提前。
4.如权利要求1至3中任一项所述的发动机的控制装置，其中， 所述控制部在应对所述发动机要求的发动机制动的大小小于第一预定值的情况下，与大于所述第一预定值的情况相比，使所述一部分进气阀以及所述其他进气阀中的、至少一方的进气阀提iu。
5.如权利要求4所述的发动机的控制装置，其中， 所述控制部在应对所述发动机要求的发动机制动的大小小于所述第一预定值的情况下使所述一部分进气阀以及所述其他进气阀都提前，由此在应对所述发动机要求的发动机制动的大小大于所述第一预定值的情况下，与小于所述第一预定值的情况相比，使所述一部分进气阀以及所述其他进气阀都滞后。
6.如权利要求4所述的发动机的控制装置，其中， 所述控制部在应对所述发动机要求的发动机制动的大小小于所述第一预定值的情况下，使所述一部分进气阀以及所述其他进气阀提前，并且在应对所述发动机要求的发动机制动的大小变得小于所述第一预定值的情况下，使所述一部分进气阀以及所述其他进气阀中的所述一部分进气阀优先提前， 在所述一部分进气阀与所述其他进气阀之间存在相位差的情况下，所述一部分进气阀比所述其他进气阀滞后工作。
7.如权利要求6所述的发动机的控制装置，其中， 所述控制部在应对所述发动机要求的发动机制动的大小小于第二预定值的情况下，与大于所述第一预定值的情况相比，使所述一部分进气阀以及所述其他进气阀都提前，其中，所述第二预定值的值小于所述第一预定值， 所述控制部在应对所述发动机要求的发动机制动的大小大于所述第二预定值并且小于所述第一预定值的情况下，与大于所述第一预定值的情况相比，使所述一部分进气阀以及所述其他进气阀中的所述一部分进气阀提前。
8.如权利要求7所述的发动机的控制装置，其中， 所述控制部在应对所述发动机要求的发动机制动的大小小于所述第二预定值的情况下，以使得相位提前量成为第一相位提前量的方式使所述一部分进气阀提前，并且在应对所述发动机要求的发动机制动的大小大于所述第二预定值并且小于所述第一预定值的情况下，将应到达的相位提前量作为所述第一相位提前量，且若应对所述发动机要求的发动机制动的大小越小则越以大的程度使所述一部分进气阀提前， 所述控制部在应对所述发动机要求的发动机制动的大小小于第三预定值的情况下，以使得相位提前量成为第二相位提前量的方式使所述其他进气阀提前，其中，所述第三预定值的值小于所述第二预定值，并且在应对所述发动机要求的发动机制动的大小大于所述第三预定值并且小于所述第二预定值的情况下，将应到达的相位提前量作为所述第二相位提前量，且若应对所述发动机要求的发动机制动的大小越小则越以大的程度使所述其他进气阀提前。
9.如权利要求1至8中任一项所述的发动机的控制装置，其中， 所述发动机具有能够改变机 械压缩比的可变压缩比机构。
全文摘要
ECU(70A)针对发动机(1)而设置，发动机(1)具有VVT(30)，VVT(30)是能够独立地设定针对燃烧室(E)设置的两个进气阀(2)中的、进气阀(2A)的相位和进气阀(2B)的相位的气门装置。ECU(70A)具有控制部，所述控制部通过根据应对要向发动机(1)要求的发动机制动的大小来控制VVT(30)，由此改变进气阀(2A、2B)中的、至少一方进气阀的相位。
文档编号F01L13/06GK103180556SQ20118005099
公开日2013年6月26日 申请日期2011年4月15日 优先权日2011年4月15日
发明者久凑直人, 立野学, 神山荣一 申请人:丰田自动车株式会社