专利名称：内燃机的可变气门正时控制装置的制作方法
技术领域：
本发明是涉及内燃机的可变气门正时控制装置的发明，该内燃机的可变气门正时控制装置具备使内燃机的凸轮轴相对于曲轴的旋转相位变化而使气门正时变化的电动式的可变气门正时装置。
背景技术：
近年来，在车辆所搭载的内燃机(发动机)中，以输出提高、燃料消耗率降低、排气污染物降低等为目的，有的采用了使进气门、排气门的气门正时(开闭正时)变化的可变气门正时装置。当前，所实用化的可变气门正时装置的很多为，通过马达或液压来使凸轮轴相对于曲轴的旋转相位(凸轮轴相位)变化，由此使由凸轮轴开闭驱动的进气门、排气门的气门正时变化。
在将马达作为驱动源的电动式的可变气门正时装置中，例如存在专利文献1(日本特开2011-94581号公报)所记载的那样的装置，在内燃机的停止中使可变气门正时装置动作而使凸轮轴的旋转相位(气门正时)变化。然而，最近的汽油发动机为了提高燃料消耗率而逐渐提高压缩比，但作为其弊病而存在的问题为，在暖机后起动时(在暖机状态下起动时)容易产生爆震、提前点火导致的异常噪声。作为其对策，已知在暖机后起动时使进气门的闭阀正时滞后而降低实际压缩比。本申请人研究了如下的系统在搭载了电动式的可变气门正时装置的内燃机中，在IG开关(点火开关)被断开而内燃机停止了时，使进气侧的凸轮轴的旋转相位(进气门的气门正时)提前到低温起动用的目标凸轮轴相位(目标气门正时)，之后，在IG开关被接通时，如果为暖机状态，则使进气侧的凸轮轴的旋转相位滞后到暖机后起动用的目标凸轮轴相位。在该系统的研究过程中发现了如下那样的新课题。在内燃机的停止中，在暖机状态时，当驾驶员反复进行IG开关的接通/断开时，与此相伴随，电动式的可变气门正时装置进行动作，以便交替地反复使凸轮轴的旋转相位滞后到暖机后起动用的目标凸轮轴相位的动作和提前到低温起动用的目标凸轮轴相位的动作。在这种情况下，当对应于IG开关的接通/断开而电动式的可变气门正时装置的动作被无限制地反复多次时，耗电量增大而有可能产生蓄电池用尽、蓄电池劣化、或者对可变气门正时装置的马达的通电进行控制的马达驱动电路成为过热状态等的电气系统的异常。
发明内容
本发明提供一种内燃机的可变气门正时控制装置，能够防止在内燃机的停止中由于电动式的可变气门正时装置的动作而产生电气系统的异常。根据本发明的第一方式，内燃机的可变气门正时控制装置构成为，具备使内燃机的凸轮轴相对于曲轴的旋转相位变化而使气门正时变化的电动式的可变气门正时装置，其中，具备动作限制控制部，该动作限制控制部为，在内燃机的停止中成为异常预测状态的情况下，禁止或限制可变气门正时装置的动作，该异常预测状态为，当使可变气门正时装置动作时，有可能成为与上述气门正时装置的驱动相关的电气系统的异常的状态。在该构成中，在内燃机的停止中成为异常预测状态时，禁止或限制可变气门正时装置的动作，由此能够未然地防止在内燃机的停止中由于电动式的可变气门正时装置的动作而产生电气系统的异常(例如蓄电池用尽、蓄电池劣化、马达驱动电路的过热等)。例如，在本发明第二方式的内燃机的可变气门正时控制装置中还可以为，具备对作为电力供给源的蓄电池的充电状态进行判断的蓄电池充电状态判断部，在内燃机的停止中根据蓄电池的充电状态来判断是否为异常预测状态，在判断为是异常预测状态的情况下，禁止或限制可变气门正时装置的动作。如此，例如在内燃机的停止中蓄电池的充电状态成为规定的阈值以下时，能够判断为是蓄电池的异常预测状态，而禁止或限制可变气门正时装置的动作，能够未然地防止在内燃机的停止中由于电动式的可变气门正时装置的动作而产生蓄电池用尽、蓄电池劣化。此外，本发明第三方式的内燃机的可变气门正时控制装置还可以为，具备对控制 作为可变气门正时装置的驱动源的马达的通电的马达驱动电路的温度进行判断的马达驱动电路温度判断部，在内燃机的停止中根据马达驱动电路的温度来判断是否为异常预测状态，在判断为是异常预测状态的情况下，禁止或限制可变气门正时装置的动作。如此，例如在内燃机的停止中马达驱动电路的温度成为规定的阈值以上时，能够判断为是马达驱动电路的异常预测状态，而禁止或限制可变气门正时装置的动作，能够未然地防止在内燃机的停止中由于电动式的可变气门正时装置的动作而产生马达驱动电路的过热。本发明第四方式的内燃机的可变气门正时控制装置为，具备对作为上述可变气门正时装置的驱动源的马达的温度进行判断的马达温度判断部，上述动作限制控制部为，在内燃机的停止中根据上述马达的温度来判断是否为上述异常预测状态，在判断为是上述异常预测状态的情况下，禁止或限制上述可变气门正时装置的动作。并且，本发明第五方式的内燃机的可变气门正时控制装置还可以为，在内燃机的停止中禁止了可变气门正时装置的动作的情况下，在内燃机的起动机的动作时，使可变气门正时装置动作而使凸轮轴的旋转相位变化。如此，即使在内燃机的停止中禁止了可变气门正时装置的动作的情况下，也能够在下一次起动内燃机时的起动机的动作时，使可变气门正时装置动作，而在起动机动作中(转动曲轴中)将凸轮轴的旋转相位(气门正时)控制为目标凸轮轴相位(目标气门正时)。而且，能够使电动式的可变气门正时装置的动作声音(例如齿轮的声音)混合到起动机的动作声音中，能够使驾驶员难以听到可变气门正时装置的动作声音。本发明第六方式的内燃机的可变气门正时控制装置为，上述动作限制控制部为，在内燃机的停止中使上述可变气门正时装置动作而控制为起动时用的气门正时之后，在判断为当使上述可变气门正时装置动作时会成为上述异常预测状态的情况下，禁止或限制上述可变气门正时装置的动作。此外，本发明第七方式的内燃机的可变气门正时控制装置也可以构成为，具备使内燃机的凸轮轴相对于曲轴的旋转相位变化而使气门正时变化的电动式的可变气门正时装置，在该内燃机的可变气门正时控制装置中，具备在内燃机的起动机的动作时使可变气门正时装置动作而使凸轮轴的旋转相位变化的控制部。在该构成中，能够在起动内燃机时的起动机的动作时使可变气门正时装置动作，而在起动机动作中(转动曲轴中)将凸轮轴的旋转相位(气门正时)控制为目标凸轮轴相位(目标气门正时)。由此，在内燃机的停止中能够不需要使可变气门正时装置动作、或者减少使其动作的次数，因此能够防止在内燃机的停止中由于电动式的可变气门正时装置的动作而产生电气系统的异常(例如蓄电池用尽、蓄电池劣化、马达驱动电路的过热等)。而且，能够使电动式的可变气门正时装置的动作声音(例如齿轮的声音)混合到起动机的动作声音中，能够使驾驶员难以听到可变气门正时装置的动作声音。
图I是表示本发明实施例I的气门正时控制系统整体的概略构成的图。图2是可变气门正时装置的概略构成图。图3是说明实施例I的相位控制的第一例的时间图。 图4是说明实施例I的相位控制的第二例的时间图。图5是表示目标相位设定程序的处理流程的流程图。图6是表示实施例I的相位控制程序的处理流程的流程图。图7是说明实施例2的相位控制的执行例的时间图。图8是表示实施例2的相位控制程序的处理流程的流程图。
具体实施例方式以下，对将用于实施本发明的方式应用于进气门的可变气门正时装置而具体化了的几个实施例进行说明。[实施例I]根据图f图6对本发明的实施例I进行说明。首先，根据图I说明系统整体的概略构成。作为内燃机的发动机11为，来自曲轴12的动力，通过正时链13 (或者正时齿带)而经由各链轮14、15传递到进气侧凸轮轴16和排气侧凸轮轴17。其中，在进气侧凸轮轴16上设置有电动式的可变气门正时装置18。通过该可变气门正时装置18使进气侧凸轮轴16相对于曲轴12的旋转相位(凸轮轴相位)变化，由此使由进气侧凸轮轴16开闭驱动的进气门(未图示)的气门正时(开闭正时)变化。此外，在进气侧凸轮轴16的外周侧安装有凸轮转角传感器19，该凸轮转角传感器19与进气侧凸轮轴16的旋转同步而每当成为规定的凸轮转角时输出凸轮转角信号。另一方面，在曲轴12的外周侧安装有曲柄转角传感器20，该曲柄转角传感器20与曲轴12的旋转同步而每当成为规定的曲柄转角时输出曲柄转角信号。在发动机11上安装有用于在起动时对曲轴12进行旋转驱动(转动曲轴)的起动机32。此外，在作为电力供给源的蓄电池33上，连接有对蓄电池33的充电电流、放电电流进行检测的电流传感器34。接着，根据图2对电动式的可变气门正时装置18的概略构成进行说明。另外，电动式的可变气门正时装置18的构成不限定于图2所示的构成，也可以适当变更。可变气门正时装置18的相位可变机构21包括与进气侧凸轮轴16同心状地配置的带内齿的外齿轮22;在该外齿轮22的内周侧同心状地配置的带外齿的内齿轮23 ;以及配置在该外齿轮22和内齿轮23之间并与两者啮合的行星齿轮24。外齿轮22被设置为与链轮14 一体地旋转，该链轮14与曲轴12同步地旋转，内齿轮23被设置为与进气侧凸轮轴16 一体地旋转。此外，行星齿轮24为，通过在与外齿轮22和内齿轮23啮合的状态下以围绕内齿轮23描绘圆形轨道的方式回转，由此起到将外齿轮22的回转力传递到内齿轮23的作用，并且通过使行星齿轮24的回转速度(公转速度)相对于外齿轮22的转速变化，由此调整内齿轮23相对于外齿轮22的旋转相位(凸轮轴相位)。另一方面，在发动机11上设置有用于使行星齿轮24的回转速度可变的马达26。该马达26的旋转轴27与进气侧凸轮轴16、外齿轮22以及内齿轮23配置在同轴上，该马达26的旋转轴27和行星齿轮24的支承轴25经由沿径向延伸的连结部件28连结。由此，伴随着马达26的旋转，行星齿轮24能够在以支承轴25为中心进行旋转(自转)的同时、沿着内齿轮23外周的圆形轨道进行回转(公转)。此外，在马达26上设置有马达转角传感器29(参见图I)，该马达转角传感器29与马达26的旋转同步而每当成为规定转角时输出马达转角信号。基于该马达转角传感器29的输出信号来检测马达26的转角、转速。
该可变气门正时装置18为，外齿轮22、内齿轮23以及行星齿轮24构成为，在稳定时以曲轴12的转速的1/2的转速来驱动进气侧凸轮轴16，通过相对于曲轴12的转速的1/2的转速(在稳定时成为曲轴12的转速的1/2=进气侧凸轮轴16的转速)来调整马达26的转速，由此使进气门的气门正时(进气侧的凸轮轴相位)变化。在不使气门正时变化时，通过使马达26的转速与外齿轮22的转速(曲轴12的转速的1/2的转速)一致，而使行星齿轮24的回转速度与外齿轮22的转速一致，由此将外齿轮22和内齿轮23之间的旋转相位之差维持现状，而将气门正时(凸轮轴相位)维持现状。另外，也可以构成为，在马达26的非驱动时，马达26的旋转轴与外齿轮22同步旋转，而使马达26的转速与外齿轮22的转速(曲轴12的转速的1/2的转速)一致。而且，在使气门正时变化时，通过使马达26的转速相对于外齿轮22的转速变化而使行星齿轮24的回转速度相对于外齿轮22的转速变化，由此使外齿轮22和内齿轮23之间的旋转相位之差变化而使气门正时(凸轮轴相位)变化。例如，在使气门正时提前的情况下，通过使马达26的转速比外齿轮22的转速快而使行星齿轮24的回转速度比外齿轮22的转速快，由此使内齿轮23相对于外齿轮22的旋转相位提前而使气门正时(凸轮轴相位)提前。另一方面，在使气门正时滞后的情况下，通过使马达26的转速比外齿轮22的转速慢而使行星齿轮24的回转速度比外齿轮22的转速慢，由此使内齿轮23相对于外齿轮22的旋转相位滞后而使气门正时(凸轮轴相位)滞后。上述各种传感器的输出被输入到电子控制单元(以下标记为“E⑶”)30。该E⑶30以微型计算机为主体而构成，通过执行内置的ROM(存储介质)中存储的各种发动机控制用的程序，由此根据发动机运转状态来控制燃料喷射量、点火时间、节气门开度(吸入空气
量)等。此外，E⑶30为，在发动机运转中，基于凸轮转角传感器19和曲柄转角传感器20的输出信号，来运算进气侧凸轮轴16相对于曲轴12的实际旋转相位(实际凸轮轴相位)，并且对应于发动机运转条件来运算目标凸轮轴相位，并根据该目标凸轮轴相位(目标气门正时)和实际凸轮轴相位(实际气门正时)之间的偏差以及发动机转速来运算目标马达转速，将运算出的目标马达转速的信号输出到马达驱动电路(以下标记为“EDU”) 31。该EDU31对马达26的通电占空比(通电控制量)进行反馈控制，以减小目标马达转速和实际马达转速之间的偏差，由此将实际凸轮轴相位反馈控制为目标凸轮轴相位。另外，也可以将EDU31的功能组合到E⑶30中。在控制马达26的通电的EDU31上，设置有检测EDU温度(例如EDU31内部的温度)的EDU温度传感器35 (马达驱动电路温度判断部)，在马达26上设置有检测马达温度(例如马达26内部的温度)的马达温度传感器(未图示)。此外，E⑶30 (或者E⑶30和EDU31)通过执行后述的图5和图6的各程序，由此如图3和图4的时间图所示那样，在IG开关36 (点火开关)被断开而发动机11停止了的时刻tl，将目标凸轮轴相位(目标气门正时)切换为低温起动用的目标凸轮轴相位(例如规定提前角位置)，而使实际凸轮轴相位(实际气门正时)提前到低温起动用的目标凸轮轴相位，之后，在IG开关36被接通的时刻t2，如果为暖机状态，则将目标凸轮轴相位切换为暖机 后起动用的目标凸轮轴相位(例如最大滞后角位置)，而使实际凸轮轴相位滞后到暖机后起动用的目标凸轮轴相位。另外，由于在发动机停止中控制凸轮轴相位，因此即使在IG开关36的断开后，也能够通过将电源线的主继电器接通，由此向E⑶30、马达26等进行通电。但是，在发动机停止中，在为暖机状态时，当驾驶员反复进行IG开关36的接通/断开时，与此相伴随，电动式的可变气门正时装置18进行动作，以便交替地反复使实际凸轮轴相位滞后到暖机后起动用的目标凸轮轴相位的动作和提前到低温起动用的目标凸轮轴相位的动作。在这种情况下，当对应于IG开关36的接通/断开而电动式的可变气门正时装置18的动作被无限制地反复多次时，耗电量增大而有可能产生蓄电池用尽、蓄电池劣化，或者产生EDU31成为过热状态等的电气系统的异常。作为其对策，在本实施例I中，在发动机停止中成为异常预测状态的情况下，禁止可变气门正时装置18的动作，该异常预测状态是当使可变气门正时装置18如通常那样动作时有可能产生电气系统的异常的状态。但是，在目标凸轮轴相位被设定为低温起动用的目标凸轮轴相位时(即、使实际凸轮轴相位提前到低温起动用的目标凸轮轴相位时)，也可以允许可变气门正时装置18的动作。具体地，如图3所示，E⑶30根据由电流传感器34检测的蓄电池33的充放电电流，来计算蓄电池33的充电状态(SOC =State Of Charge)。例如，将由电流传感器34检测的蓄电池33的充放电电流的检测值进行积算。此时，通过将蓄电池33的充电电流作为正值，并将蓄电池33的放电电流作为负值，由此对应于蓄电池33的SOC使充放电电流积算值增减。由此，能够将充放电电流积算值用作为蓄电池33的SOC的检测数据。该功能起到专利请求范围中所述的蓄电池充电状态判断部的作用。另外，蓄电池33的SOC的判断方法也可以适当变更，例如也可以参照表示蓄电池33的开放端电压和SOC之间的关系的映射，来计算与当前的蓄电池33的开放端电压相对应的S0C。然后，在发动机停止中根据蓄电池33的SOC是否为规定的阈值K以下，来判断是否为蓄电池33的异常预测状态(当使可变气门正时装置18如通常那样动作时有可能产生蓄电池用尽、蓄电池劣化的状态)，在蓄电池33的SOC成为阈值K以下时，判断为是蓄电池33的异常预测状态，而禁止可变气门正时装置18的动作(但是，在目标凸轮轴相位=低温起动用的目标凸轮轴相位时，也可以允许可变气门正时装置18的动作)。由此，防止在发动机停止中由于电动式的可变气门正时装置18的动作而产生蓄电池用尽、蓄电池劣化。此外，如图4所示，E⑶30在发动机停止中根据由EDU温度传感器35检测的EDU温度是否为规定的阈值Tl以上，来判断是否为EDU31的异常预测状态(当使可变气门正时装置18如通常那样动作时有可能产生EDU31的过热的状态)，在EDU温度成为阈值Tl以上时，判断为是EDU31的异常预测状态，而禁止可变气门正时装置18的动作(但是，在目标凸轮轴相位=低温起动用的目标凸轮轴相位时，也可以允许可变气门正时装置18的动作)。由此，防止在发动机停止中由于电动式的可变气门正时装置18的动作而产生EDU31的过热。此外，E⑶30在发动机停止中根据由马达温度传感器(未图示)检测的马达温度是否为规定的阈值T2以上，来判断是否为马达26的异常预测状态(当使可变气门正时装置18如通常那样动作时有可能产生马达26的过热的状态)，在马达温度成为阈值T2以上时，判断为是马达26的异常预测状态，而禁止可变气门正时装置18的动作(但是，在目标凸轮轴相位=低温起动用的目标凸轮轴相位时，也可以允许可变气门正时装置18的动作)。由此，防止在发动机停止中由于电动式的可变气门正时装置18的动作而产生马达26的过热。 并且，如图3和图4所示，E⑶30在发动机停止中禁止了可变气门正时装置18的动作的情况下，在起动机开关37被接通的时刻t3，允许可变气门正时装置18的动作，由此在起动机32的动作时使可变气门正时装置18动作而使凸轮轴相位变化。由此，在起动机32的动作中(转动曲轴中)将实际凸轮轴相位控制为目标凸轮轴相位。以下，对在本实施例I中E⑶30(或者E⑶30和EDU31)执行的图5和图6的各程序的处理内容进行说明。[目标相位设定程序]图5所示的目标相位设定程序，在ECU30的电源接通中被以规定周期反复执行。当本程序启动时，首先，在步骤101中，判断是否为发动机停止中(例如发动机转速=0)，在判断为不是发动机停止中(即为发动机运转中)的情况下，进入步骤106，根据发动机运转状态来设定目标凸轮轴相位。然后，在上述步骤101中，在判断为发动机停止中的情况下，进入步骤102，判断IG开关36是否为断开(OFF)，在判断为IG开关36为断开的情况下，进入步骤104，将目标凸轮轴相位设定为低温起动用的目标凸轮轴相位(例如规定提前角位置)。另一方面，在上述步骤102中，在判断为IG开关36为接通(ON)的情况下，进入步骤103，例如根据冷却水温是否为规定温度以上来判断发动机11是否为暖机状态。在该步骤103中，在判断为发动机11不是暖机状态的情况下，进入步骤104，将目标凸轮轴相位设定为低温起动用的目标凸轮轴相位(例如规定提前角位置)。相对于此，在上述步骤103中，在判断为发动机11为暖机状态的情况下，进入步骤105，将目标凸轮轴相位设定为暖机后起动用的目标凸轮轴相位(例如最大滞后角位置)。[相位控制程序]图6所示的相位控制程序，在ECU30的电源接通中被以规定周期反复执行，起到专利请求范围中所述的动作限制控制部的作用。当本程序启动时，首先，在步骤201中，判断是否为发动机停止中(例如发动机转速=0)，在判断不是发动机停止中(即为发动机运转中)的情况下，进入步骤211，执行发动机运转中的相位控制。然后，在上述步骤201中，在判断为发动机停止中的情况下，进入步骤202，判断目标凸轮轴相位是否被设定为低温起动用的目标凸轮轴相位，在判断为目标凸轮轴相位被设定为低温起动用的目标凸轮轴相位的情况下，进入步骤208，允许可变气门正时装置18 (VCT)的动作。另一方面，在上述步骤202中，在判断为目标凸轮轴相位未被设定为低温起动用的目标凸轮轴相位(即目标凸轮轴相位被设定为暖机后起动用的目标凸轮轴相位)的情况下，在之后的步骤203 205中，例如根据如下的(1Γ(3)的条件来判断是否为异常预测状态(当使可变气门正时装置18如通常那样动作时有可能产生电气系统的异常的状态)。(I)蓄电池33的SOC为规定的阈值K以下(步骤203)(2) EDU温度为规定的阈值Tl以上(步骤204)(3)马达温度为规定的阈值Τ2以上(步骤205)在上述步骤203 205中全部判断为“否”的情况下，判断为不是异常预测状态，而 进入步骤208，允许可变气门正时装置18(VCT)的动作。在允许了可变气门正时装置IS(VCT)的动作的情况下，进入步骤209，判断实际凸轮轴相位与目标凸轮轴相位之差的绝对值是否大于规定值，如果判断为实际凸轮轴相位与目标凸轮轴相位之差的绝对值大于规定值，则进入步骤210，使可变气门正时装置18(VCT)动作，而将实际凸轮轴相位控制(例如反馈控制)为目标凸轮轴相位。相对于此，在上述步骤203 205中的任一个步骤中判断为“是”的情况下，判断为是异常预测状态。例如，在上述步骤203中，在判断为蓄电池33的SOC为阈值K以下的情况下，判断为是蓄电池33的异常预测状态(当使可变气门正时装置18如通常那样动作时有可能产生蓄电池用尽、蓄电池劣化的状态)，而进入步骤206，禁止可变气门正时装置IS(VCT)的动作。此外，在上述步骤204中，在判断为EDU温度为规定的阈值Tl以上的情况下，判断为是EDU31的异常预测状态(当使可变气门正时装置18如通常那样动作时有可能产生EDU31的过热的状态)，而进入步骤206，禁止可变气门正时装置18 (VCT)的动作。此外，在上述步骤205中，在判断为马达温度为规定的阈值T2以上的情况下，判断为是马达26的异常预测状态(当使可变气门正时装置18如通常那样动作时有可能产生马达26的过热的状态)，而进入步骤206，禁止可变气门正时装置18 (VCT)的动作。在禁止了可变气门正时装置18 (VCT)的动作的情况下，进入步骤207，判断起动机开关37是否被接通(ON)，在判断为起动机开关37还是断开(OFF)的情况下，保持禁止了可变气门正时装置18 (VCT)的动作的状态不变，而结束本程序。然后，在上述步骤207中，在判断为起动机开关37被接通(ON)的时刻，进入步骤208，允许可变气门正时装置18 (VCT)的动作。在该情况下，如果判断为实际凸轮轴相位与目标凸轮轴相位之差的绝对值大于规定值，则使可变气门正时装置IS(VCT)动作，而将实际凸轮轴相位控制为目标凸轮轴相位(步骤209、210)。在以上说明的本实施例I中，在发动机停止中根据蓄电池33的SOC是否为规定的阈值K以下，来判断是否为蓄电池33的异常预测状态(当使可变气门正时装置18如通常那样动作时有可能产生蓄电池用尽、蓄电池劣化的状态)，在蓄电池33的SOC成为阈值K以下时，判断为是蓄电池33的异常预测状态，而禁止可变气门正时装置18的动作，因此能够未然地防止在发动机停止中由于电动式的可变气门正时装置18的动作而产生蓄电池用尽、蓄电池劣化。此外，在本实施例I中，在发动机停止中根据由EDU温度传感器35检测的EDU温度是否为规定的阈值Tl以上，来判断是否为EDU31的异常预测状态(当使可变气门正时装置18如通常那样动作时有可能产生EDU31的过热的状态)，在EDU温度成为阈值Tl以上时，判断为是EDU31的异常预测状态，而禁止可变气门正时装置18的动作，因此能够未然地防止在发动机停止中由于电动式的可变气门正时装置18的动作而产生EDU31的过热。此外，在本实施例I中，在发动机停止中根据由马达温度传感器检测的马达温度是否为规定的阈值T2以上，来判断是否为马达26的异常预测状态(当使可变气门正时装置18如通常那样动作时有可能产生马达26的过热的状态)，在马达温度成为阈值T2以上时，判断为是马达26的异常预测状态，而禁止可变气门正时装置18的动作，因此能够未然地防止在发动机停止中由于电动式的可变气门正时装置18的动作而产生马达26的过热。并且，在本实施例I中，在发动机停止中禁止了可变气门正时装置18的动作的情况下，在起动机32的动作时使可变气门正时装置18动作而使凸轮轴相位变化，因此即使在发动机停止中禁止了可变气门正时装置18的动作的情况下，也能够在下一次起动发动机11时的起动机32的动作中(转动曲轴中)将实际凸轮轴相位控制为目标凸轮轴相位，并且能够使电动式的可变气门正时装置18的动作声音(例如齿轮的声音)混合到起动机32的动作声音中，能够使驾驶员难以听到可变气门正时装置18的动作声音。另外，在上述实施例I中，在发动机停止中蓄电池33的SOC成为阈值K以下时，禁止可变气门正时装置18的动作，但并不限定于此，例如也可以为，在发动机停止中蓄电池33的SOC成为规定值以下时，以规定的上限次数来限制可变气门正时装置18的动作次数。此时，也可以根据蓄电池33的SOC来设定上限次数。或者，也可以为，在发动机停止中蓄电池33的SOC成为规定值以下时，以规定的上限速度来限制可变气门正时装置18的动作速度。此时，也可以根据蓄电池33的SOC来设定上限速度。此外，在上述实施例I中，在发动机停止中EDU温度成为阈值Tl以上时，禁止可变气门正时装置18的动作，但并不限定于此，例如也可以为，在发动机停止中EDU温度成为规定值以上时，以规定的上限次数来限制可变气门正时装置18的动作次数。此时，也可以根据EDU温度来设定上限次数。或者，也可以为，在发动机停止中EDU温度成为规定值以上时，以规定的上限速度来限制可变气门正时装置18的动作速度。此时，也可以根据EDU温度来设定上限速度。此外，在上述实施例I中，在发动机停止中马达温度成为阈值T2以上时，禁止可变气门正时装置18的动作，但并不限定于此，例如也可以为，在发动机停止中马达温度成为规定值以上时，以规定的上限次数来限制可变气门正时装置18的动作次数。此时，也可以根据马达温度来设定上限次数。或者，也可以为，在发动机停止中马达温度成为规定值以上时，以规定的上限速度来限制可变气门正时装置18的动作速度。此时，也可以根据马达温度来设定上限速度。此外，在上述实施例I中，通过温度传感器来检测EDU温度、马达温度，但并不限定于此，例如也可以根据可变气门正时装置18的动作状态、冷却水温、油温、进气温、大气温等中的至少一个，来推测(计算)EDU温度、马达温度。
[实施例2]接着，利用图7和图8对本发明的实施例2进行说明。其中，对与上述实施例I实质上相同的部分省略或简化说明，主要对与上述实施例I不同的部分进行说明。在本实施例2中，通过由E⑶30 (或者E⑶30和EDU31)来执行后述的图8的相位控制程序，由此如图7的时间图所示那样，在发动机停止中起动机开关37被断开时，禁止可变气门正时装置18的动作(但是,在目标凸轮轴相位=低温起动用的目标凸轮轴相位时，也可以允许可变气门正时装置18的动作)。然后，在起动机开关37被接通的时刻t3，允许可变气门正时装置18的动作，由此在起动机32的动作时使可变气门正时装置18动作而使凸轮轴相位变化。由此，在起动机32的动作中(转动曲轴中)将实际凸轮轴相位控制为目标凸轮轴相位。图8的相位控制程序，在ECU30的电源接通中被以规定周期反复执行，起到专利请求范围中所述的控制部的作用。当本程序启动时，首先，在步骤301中，判断是否为发动机 停止中(例如发动机转速=0)，在判断为不是发动机停止中(即为发动机运转中)的情况下，进入步骤308，执行发动机运转中的相位控制。然后，在上述步骤301中，在判断为发动机停止中的情况下，进入步骤302，判断目标凸轮轴相位是否被设定为低温起动用的目标凸轮轴相位，在判断为目标凸轮轴相位被设定为低温起动用的目标凸轮轴相位的情况下，进入步骤305，允许可变气门正时装置18 (VCT)的动作。另一方面，在上述步骤302中，在判断为目标凸轮轴相位未被设定为低温起动用的目标凸轮轴相位(即目标凸轮轴相位被设定为暖机后起动用的目标凸轮轴相位)的情况下，进入步骤303，判断起动机开关37是否被接通(ON)，在判断为起动机开关37还是断开(OFF)的情况下，进入步骤304，禁止可变气门正时装置18(VCT)的动作。然后，在上述步骤303中，在判断为起动机开关37被接通(ON)的时刻，进入步骤305，允许可变气门正时装置18 (VCT)的动作。在允许了可变气门正时装置IS(VCT)的动作的情况下，进入步骤306，判断实际凸轮轴相位与目标凸轮轴相位之差的绝对值是否大于规定值，如果判断为实际凸轮轴相位与目标凸轮轴相位之差的绝对值大于规定值，则进入步骤307，使可变气门正时装置18(VCT)动作，而将实际凸轮轴相位控制(例如反馈控制)为目标凸轮轴相位。在以上说明的本实施例2中，在起动发动机11时的起动机32的动作时，使可变气门正时装置18动作而使凸轮轴相位变化，因此能够在起动机32的动作中(转动曲轴中)将实际凸轮轴相位控制为目标凸轮轴相位。由此，在发动机停止中能够不需要使可变气门正时装置18动作、或者减少使其动作的次数，因此能够防止在发动机停止中由于电动式的可变气门正时装置18的动作而产生电气系统的异常(例如蓄电池用尽、蓄电池劣化、EDU31的过热等)。并且，能够使电动式的可变气门正时装置18的动作声音(例如齿轮的声音)混合到起动机32的动作声音中，能够使驾驶员难以听到可变气门正时装置18的动作声音。另外，在上述各实施例1、2中，将本发明应用于进气门的可变气门正时装置，但也可以将本发明应用于排气门的可变气门正时装置。并且，可变气门正时装置的相位可变机构，并不限定于在上述实施例中说明了的构成(参照图2)，也可以使用其它方式的相位可变机构，总之，是通过马达等电动致动器使凸轮轴相对于曲轴的旋转相位变化而使气门正时变化的电动式的可变气门正时装 置即可。
权利要求
1.一种内燃机的可变气门正时控制装置，具备使内燃机的凸轮轴相对于曲轴的旋转相位变化而使气门正时变化的电动式的可变气门正时装置，该内燃机的可变气门正时控制装置的特征在于， 具备动作限制控制部，该动作限制控制部为，在内燃机的停止中成为异常预测状态的情况下，禁止或限制上述可变气门正时装置的动作，该异常预测状态为，当使上述可变气门正时装置动作时，有可能成为与上述气门正时装置的驱动相关的电气系统的异常的状态。
2.如权利要求I所述的内燃机的可变气门正时控制装置，其特征在于， 具备对作为电力供给源的蓄电池的充电状态进行判断的蓄电池充电状态判断部， 上述动作限制控制部为，在内燃机的停止中根据上述蓄电池的充电状态来判断是否为上述异常预测状态，在判断为是上述异常预测状态的情况下，禁止或限制上述可变气门正时装置的动作。
3.如权利要求I所述的内燃机的可变气门正时控制装置，其特征在于， 具备对控制作为上述可变气门正时装置的驱动源的马达的通电的马达驱动电路的温度进行判断的马达驱动电路温度判断部， 上述动作限制控制部为，在内燃机的停止中根据上述马达驱动电路的温度来判断是否为上述异常预测状态，在判断为是上述异常预测状态的情况下，禁止或限制上述可变气门正时装置的动作。
4.如权利要求f3任一项所述的内燃机的可变气门正时控制装置，其特征在于， 具备对作为上述可变气门正时装置的驱动源的马达的温度进行判断的马达温度判断部， 上述动作限制控制部为，在内燃机的停止中根据上述马达的温度来判断是否为上述异常预测状态，在判断为是上述异常预测状态的情况下，禁止或限制上述可变气门正时装置的动作。
5.如权利要求f3任一项所述的内燃机的可变气门正时控制装置，其特征在于， 上述动作限制控制部为，在内燃机的停止中禁止了上述可变气门正时装置的动作的情况下，在内燃机的起动机的动作时，使上述可变气门正时装置动作而使上述凸轮轴的旋转相位变化。
6.如权利要求f3任一项所述的内燃机的可变气门正时控制装置，其特征在于， 上述动作限制控制部为，在内燃机的停止中使上述可变气门正时装置动作而控制为起动时用的气门正时之后，在判断为当使上述可变气门正时装置动作时成为上述异常预测状态的情况下，禁止或限制上述可变气门正时装置的动作。
7.一种内燃机的可变气门正时控制装置，具备使内燃机的凸轮轴相对于曲轴的旋转相位变化而使气门正时变化的电动式的可变气门正时装置，该内燃机的可变气门正时控制装置的特征在于， 具备在内燃机的起动机的动作时使上述可变气门正时装置动作而使上述凸轮轴的旋转相位变化的控制部。
全文摘要
一种内燃机的可变气门正时控制装置，在发动机停止中根据蓄电池(33)的充电状态、EDU(31)的温度来判断是否为异常预测状态，在判断为是异常预测状态的情况下，禁止可变气门正时装置(18)的动作。由此，未然地防止在发动机停止中由于电动式的可变气门正时装置(18)的动作而产生电气系统的异常。然后，在起动机(32)的动作时使可变气门正时装置(18)动作而使凸轮轴的旋转相位变化，由此在起动机(32)的动作中(转动曲轴中)将实际凸轮轴相位控制为目标凸轮轴相位。因此，能够防止在发动机停止中由于电动式的可变气门正时装置的动作而产生电气系统的异常。
文档编号F02D13/00GK102889141SQ201210249310
公开日2013年1月23日 申请日期2012年7月18日 优先权日2011年7月19日
发明者平田靖雄 申请人:株式会社电装