用于内燃机的控制装置和控制方法
【专利摘要】本发明提供了用于内燃机的控制装置和控制方法。该控制装置包括电子控制单元。电子控制单元基于发动机的旋转速度和负荷因子来计算进气阀的目标相位角、排气阀的目标相位角以及目标交叠时段。电子控制单元被配置成在进气阀和排气阀的阀正时提前的情况下、当负交叠发生时将进气阀的目标相位角和排气阀的目标相位角设定为排气阀和进气阀的目标相位角。
【专利说明】
用于内燃机的控制装置和控制方法
技术领域
[0001 ]本发明涉及用于内燃机的控制装置和控制方法。
【背景技术】
[0002]日本专利申请公开号2007-32515(JP2007-32515 A)公开了用于内燃机的控制装置，该控制装置包括进气侧可变阀正时(VVT)机构和排气侧VVT机构。
[0003]在这样的内燃机中，使用进气侧VVT机构和排气侧VVT机构来改变进气凸轮轴和排气凸轮轴相对于曲轴的旋转相位。因此，改变了进气阀和排气阀的阀正时。此外，根据内燃机的操作状态来控制进气阀和排气阀的交叠时段。因此，可以获得内燃机的输出的改进、燃料效率的改进以及废气排放的减小。
[0004]在用于JP2007-32515 A的内燃机的控制装置中，当操作从加速操作被转移到稳定状态时，排气阀的阀正时提前了预定量并且进气阀的阀正时提前了比来自以下状态的预定量大的量，在所述状态下，排气阀和进气阀的交叠时段为零。根据这，排气阀在缸内压力为高的状态下开启，并且因此可以提高内部排气再循环(EGR)量。
【发明内容】
[0005]在包括进气侧可变阀正时机构和排气侧可变阀正时机构的内燃机中，在初始状态下(在开始操作之前)，将排气阀的阀正时设定为最提前位置，并且将进气阀的阀正时设定为最滞后位置。因此，在初始位置下，交叠时段具有最小负值，即，使负交叠时段最大化。负交叠表示其中进气阀和排气阀两者都处于闭合状态下时的时段存在于从排气阀的闭合到进气阀的开启的时段内。
[0006]在用于上述内燃机的控制装置中。根据按照内燃机的操作状态的基图(basemap)来计算进气阀和排气阀的目标相位角以及目标交叠时段。此外，进气侧可变阀正时机构和排气侧可变阀正时机构被控制使得计算出的目标相位角与实际相位角之间的偏差被消除。
[0007]排气阀的目标相位角是从排气阀的初始位置(最提前位置)的目标滞后量。进气阀的目标相位角是从进气阀的初始位置(最滞后位置)的目标提前量。根据基图(在下文中还被称为“基图值”)计算出的每个目标值是用作与操作状态对应的最优燃料效率点。
[0008]图8示出了基于用作最优燃料效率点的目标相位角来控制阀正时的情况。例如，当进气阀和排气阀的阀正时提前时，如图8所示，存在以下情况:由于具有在减小交叠侧的操作方向的排气阀的随后的延迟，因此实际交叠时段暂时地超过目标交叠时段。
[0009]为了解决该问题，当进气阀和排气阀的阀正时提前时，可想到的是将具有在增大交叠侧的操作方向的进气阀的目标相位角设定为小于基图值的值。由此，可想到的是防止实际交叠时段超过目标交叠时段。然而，当目标相位角被设定为小于基图值时，进气阀的阀正时会花费时间来向最优燃料效率点收敛。
[0010]当相同的控制被施加至进气阀和排气阀的阀正时滞后的情况时，可以存在阀正时花费时间向最优燃料效率点收敛的情况。[0011 ]本公开内容提供了用于内燃机的控制装置和控制方法，所述控制装置和控制方法能够在防止实际交叠时段超过目标交叠时段的同时促使阀正时向基图值收敛。
[0012]本发明的示例性方面提供了一种用于内燃机的控制装置，内燃机包括进气阀、排气阀、进气侧可变阀正时机构以及排气侧可变阀正时机构。进气侧可变阀正时机构被配置成改变第一阀正时。第一阀正时是进气阀的阀正时。排气侧可变阀正时机构被配置成改变第二阀正时。第二阀正时是排气阀的阀正时。控制装置包括电子控制单元，该电子控制单元被配置成:基于内燃机的旋转速度和负荷因子来计算进气阀的第一目标相位角、排气阀的第二目标相位角以及目标交叠时段；当第一阀正时和第二阀正时提前时，基于目标交叠时段和第二实际相位角来计算第三目标相位角，第二实际相位角是排气阀的实际相位角，并且第三目标相位角是进气阀的目标相位角；当第一阀正时和第二阀正时提前时，将第二目标相位角设定为排气阀的目标相位角并且将第三目标相位角设定为进气阀的目标相位角；以及当第一阀正时和第二阀正时提前为使得负交叠发生时，将第二目标相位角设定为排气阀的目标相位角并且将第一目标相位角设定为进气阀的目标相位角，负交叠是以下状态:其使得在从所述排气阀的闭合到所述进气阀的开启的时段中进气阀和排气阀两者都处于闭合状态。
[0013]排气阀的第二目标相位角是从排气阀的初始位置(最提前位置)的目标滞后量。进气阀的第一目标相位角是从进气阀的初始位置(最滞后位置)的目标提前量。排气阀的实际相位角是排气阀的实际相位角(从初始位置的滞后量)。交叠时段是其中进气阀和排气阀两者都处于开启状态的角范围(时段)。目标交叠时段是交叠时段的目标值。当交叠时段具有正值时，存在其中进气阀和排气阀两者都处于开启状态的时段。另一方面，当交叠时段具有负值时，存在其中进气阀和排气阀两者都处于闭合状态的时段。
[0014]使用该配置，可以根据按照操作状态的基图来计算进气阀的目标相位角(基图值)，并且计算进气阀的不大于基图值的目标相位角。在进气阀和排气阀的阀正时提前的情况下，在交叠的时间处，通过将计算出的值设定为进气阀的目标相位角，可以防止实际交叠时段超过目标交叠时段。在进气阀和排气阀的阀正时提前的情况下，在负交叠的时间处，通过将计算出的值设定为进气阀的目标相位角，可以促使进气阀的阀正时向基图值的收敛。因此，在进气阀和排气阀的阀正时提前的情况下，可以在防止实际交叠时段超过目标交叠时段的同时促使进气阀的阀正时向基图值收敛。
[0015]在控制装置中，电子控制单元可以被配置成在第一阀正时和第二阀正时提前的情况下基于第一目标相位角和排气阀的第二实际相位角来确定第一阀正时和第二阀正时是否被设定为使得负交叠发生。
[0016]使用该配置，可以容易地确定是否建立了负交叠。
[0017]在控制装置中，电子控制单元可以被配置成当第一阀正时和第二阀正时滞后时基于目标交叠时段和第一实际相位角来计算第四目标相位角，第四目标相位角是排气阀的目标相位角，并且第一实际相位角是进气阀的实际相位角。电子控制单元可以被配置成当第一阀正时和第二阀正时滞后时将第四目标相位角设定为排气阀的目标相位角并且将第一目标相位角设定为进气阀的目标相位角。电子控制单元可以被配置成当第一阀正时和第二阀正时滞后为使得负交叠发生时将第二目标相位角设定为排气阀的目标相位角并且将第一目标相位角设定为进气阀的目标相位角。进气阀的实际相位角是从进气阀的初始位置(相位角)的实际提前量。
[0018]使用该配置，在进气阀和排气阀的阀正时滞后的情况下，可以在防止实际交叠时段超过目标交叠时段的同时促使排气阀的阀正时向基图值收敛。
[0019]在控制装置中，电子控制单元可以被配置成当第一阀正时和第二阀正时滞后时基于第二目标相位角和进气阀的第一实际相位角来确定负交叠是否发生。
[0020]使用该配置，可以容易地确定是否建立了负交叠。
[0021]在控制装置中，电子控制单元可以被配置成当第一阀正时和第二阀正时提前时基于目标交叠时段、排气阀的第二实际相位角以及阀变化角来计算进气阀的第五目标相位角。阀变化角是进气阀和排气阀的波动的角度范围，所述波动是由于随着进气阀和排气阀的开启/闭合操作而周期性地增大或减小的凸轮反作用力而产生的，并且阀变化角是例如预置值。
[0022]使用该配置，在进气阀和排气阀的阀正时提前的情况下，可以防止实际交叠时段超过目标交叠时段，甚至在进气阀和排气阀由于凸轮反作用力而波动时也如此。
[0023]在控制装置中，电子控制单元可以被配置成当第一阀正时和第二阀正时提前时基于第一目标相位角、排气阀的第二实际相位角以及阀变化角来确定负交叠是否发生。
[0024]使用该配置，可以在考虑阀变化角的情况下确定是否建立了负交叠。
[0025]在控制装置中，电子控制单元可以被配置成当第一阀正时和第二阀正时滞后时基于目标交叠时段、进气阀的第一实际相位角以及阀变化角来计算排气阀的第六目标相位角。电子控制单元可以被配置成当第一阀正时和第二阀正时滞后时将第六目标相位角设定为排气阀的目标相位角并且将第一目标相位角设定为进气阀的目标相位角。电子控制单元可以被配置成当第一阀正时和第二阀正时滞后为使得负交叠发生时将第一目标相位角设定为排气阀的目标相位角并且将第二目标相位角设定为进气阀的目标相位角。
[0026]使用该配置，在进气阀和排气阀的阀正时滞后的情况下，可以防止实际交叠时段超过目标交叠时段，甚至在进气阀和排气阀由于凸轮反作用力而波动时也如此。
[0027]在控制装置中，电子控制单元可以被配置成当第一阀正时和第二阀正时滞后时基于第二目标相位角、进气阀的第一实际相位角以及阀变化角来确定负交叠是否发生。
[0028]使用该配置，可以在考虑阀变化角的情况下确定是否建立了负交叠。
[0029]本发明的另一示例性方面提供一种用于内燃机的控制装置，内燃机包括进气阀、排气阀、进气侧可变阀正时机构以及排气侧可变阀正时机构。进气侧可变阀正时机构被配置成改变第一阀正时。第一阀正时是进气阀的阀正时。排气侧可变阀正时机构被配置成改变第二阀正时。第二阀正时是排气阀的阀正时。控制装置包括电子控制单元，该电子控制单元被配置成:基于内燃机的旋转速度和负荷因子来计算进气阀的第一目标相位角、排气阀的第二目标相位角以及目标交叠时段；当第一阀正时和第二阀正时滞后时，基于目标交叠时段和第一实际相位角来计算第四目标相位角，第四目标相位角是排气阀的目标相位角，第一实际相位角是进气阀的实际相位角；当第一阀正时和第二阀正时滞后时，将第四目标相位角设定为排气阀的目标相位角并且将第一目标相位角设定为进气阀的目标相位角；以及当第一阀正时和第二阀正时滞后为使得负交叠发生时，将第二目标相位角设定为排气阀的目标相位角并且将第一目标相位角设定为进气阀的目标相位角。负交叠是以下状态:其使得在从所述排气阀的闭合到所述进气阀的开启的时段中进气阀和排气阀两者都处于闭合状态。
[0030]本发明的另一示例性方面提供了一种用于内燃机的控制方法，内燃机包括进气阀、排气阀、进气侧可变阀正时机构以及排气侧可变阀正时机构。进气侧可变阀正时机构被配置成改变第一阀正时，第一阀正时是进气阀的阀正时。排气侧可变阀正时机构被配置成改变第二阀正时，第二阀正时是排气阀的阀正时。控制方法包括:基于内燃机的旋转速度和负荷因子来计算进气阀的第一目标相位角、排气阀的第二目标相位角以及目标交叠时段；当第一阀正时和第二阀正时提前时，基于目标交叠时段和第二实际相位角来计算第三目标相位角，第二实际相位角是排气阀的实际相位角，并且第三目标相位角是进气阀的目标相位角；当第一阀正时和第二阀正时提前时，将第二目标相位角设定为排气阀的目标相位角并且将第三目标相位角设定为进气阀的目标相位角；以及当第一阀正时和第二阀正时提前为使得负交叠发生时，将第二目标相位角设定为排气阀的目标相位角并且将第一目标相位角设定为进气阀的目标相位角。负交叠是以下状态:其使得在从所述排气阀的闭合到所述进气阀的开启的时段中进气阀和排气阀两者都处于闭合状态。
[0031]根据以上配置，可以在防止实际交叠时段超过目标交叠时段的同时促使阀正时向基图值收敛。
【附图说明】
[0032]下文将参照附图描述本发明的示例性实施方式的特征、优点以及技术和工业意义，在附图中，相同的附图标记表示相同的元件，并且其中:
[0033]图1是示出根据第一实施方式的由电子控制单元(ECU)控制的发动机的示例的示意性配置图；
[0034]图2是用于说明图1中的进气侧VVT机构以及控制进气侧VVT的进油侧控制阀(OCV)的图；
[0035]图3是示出图1的ECU的配置的框图；
[0036]图4是用于说明第一实施方式中的阀正时的目标相位角设定控制的流程图；
[0037]图5是示出在第一实施方式中进气阀和排气阀的阀正时提前的情况下在交叠的时间处开启/闭合正时的示例的图；
[0038]图6是示出在第一实施方式中进气阀和排气阀的阀正时提前的情况下在负交叠的时间处开启/闭合正时的示例的图；
[0039]图7是用于说明第二实施方式中的阀正时的目标相位角设定控制的流程图；以及
[0040]图8是示出在相关技术进气阀和排气阀的阀正时提前的情况下开启/闭合正时的示例的图。
【具体实施方式】
[0041]在下文中，将基于附图描述实施方式。由控制在车辆上安装的发动机(内燃机)1的E⑶400来实现下述实施方式。
[0042]首先，将描述第一实施方式。如图1所示，发动机I是例如进气口喷射式四缸汽油发动机，并且活塞Ic被设置在气缸体Ia中。活塞Ic经由连接杆16耦接至曲轴15。图1仅示出了发动机I的一个气缸的配置。
[0043]气缸盖Ib被安装至气缸体Ia的上端以及燃烧室Id被形成在气缸盖Ib与活塞Ic之间。火花塞3被设置在发动机I的燃烧室Id中。由点火器4来调节火花塞3的点火正时。
[0044]油盘18被设置在发动机I的气缸体Ia的下部。存储在油盘18中润滑剂在发动机I的操作期间由油栗19经由滤油器20(参见图2)来栗送，并且用于润滑和冷却发动机I中的各个部分。此外，还将润滑剂用作用于随后描述的进气侧VVT机构10in和排气侧VVT机构10ex的液压油。油栗19是例如通过发动机I的曲轴15的旋转来驱动的机械栗。
[0045]信号转子17被安装至曲轴15，并且曲柄位置传感器37被设置在信号转子17的附近。曲柄位置传感器37被设置用以检测曲轴15的旋转位置。此外，检测冷却剂的温度的冷却剂温度传感器31被设置在发动机I的气缸体Ia中。
[0046]进气通道11和排气通道12连接至发动机I的燃烧室Id。在进气通道11中，设置有空气滤清器7、测量进气量的空气流量计32、测量进气温度的进气温度传感器33、用于调节进气量的电子控制的节流阀5等。由节气电动机6来驱动节流阀5。由节流阀开启传感器36来检测节流阀5的开启。在排气通道12中，设置有检测排气中的氧气浓度的O2传感器34和催化转换器(三元催化器)8。
[0047]进气阀13被设置在进气通道11和燃烧室Id之间，并且排气阀14被设置在排气通道12与燃烧室Id之间。使用进气凸轮轴21和排气凸轮轴22中的每个凸轮轴的旋转来实现对进气阀13和排气阀14的开启/闭合驱动，其中，经由正时带等将曲轴15的旋转传递至进气凸轮轴21和排气凸轮轴22。改变进气阀13的阀正时的进气侧VVT机构100 in被设置在进气凸轮轴21的端部，并且改变排气阀14的阀正时的排气侧VVT机构I OOex被设置在排气凸轮轴22的端部。随后将描述进气侧VVT机构10in和排气侧VVT机构10ex中的每个的细节。
[0048]进气侧凸轮位置传感器38被设置在进气凸轮轴21的附近。排气侧凸轮位置传感器39被设置在排气凸轮轴22的附近。进气侧凸轮位置传感器38被设置用以检测进气凸轮轴21的旋转位置。排气侧凸轮位置传感器39被设置用以检测排气凸轮轴22的旋转位置。
[0049]用于燃料喷射的喷射器(燃料喷射阀)2被设置在进气通道11中。从喷射器2喷射的燃料与进气混合以变成空气-燃料混合物，并且将空气-燃料混合物引入燃烧室Id中。被引入燃烧室Id中的空气-燃料混合物被火花塞3点火，并且被燃烧以及被喷发。活塞Ic借助于空气-燃料混合物活塞I c的燃烧和喷发而往复运动，并且曲轴15借此旋转。
[0050]接下来，将描述进气侧VVT机构10in和控制进气侧VVT机构10in的进油侧控制阀(0CV)200in。注意，排气侧VVT机构10ex和排油侧控制阀200ex被配置成基本上与进气侧VVT机构10in和进油侧控制阀200in类似，因此将省略对排气侧VVT机构10ex和排油侧控制阀200ex的描述。
[0051]如图2所示，进气侧VVT机构10in包括叶片转子101和容置叶片转子101的外壳102。叶片转子101被耦接至进气凸轮轴21(参见图1)。正时滑轮102a被设置在外壳102中，并且正时滑轮102a经由未被示出的正时带被耦接至曲轴15(参见图1)。在外壳102中，形成有被叶片转子1I的叶片1 Ia划分的提前液压室111和滞后液压室112。
[0052]在进气侧VVT机构10in中，根据提前液压室111中的液压压力和滞后液压室112中的液压压力，叶片转子101相对于外壳102旋转。亦即，当提前液压室111中的液压压力被设定为高于滞后液压室112中的液压压力时，进气凸轮轴21的旋转相位相对于曲轴15的旋转相位提前(提前)。相反地，当滞后液压室112中的液压压力被设定为高于提前液压室111中的液压压力时，进气凸轮轴21的旋转相位相对于曲轴15的旋转相位滞后(滞后)。因此，通过调节进气凸轮轴21相对于曲轴15的旋转相位来改变进气阀13的阀正时。
[0053]对供应给提前液压室111和滞后液压室112的液压油的压力进行控制的进油侧控制阀OCV 200in连接至进气侧VVT机构lOOin。
[0054]经由供油通道131给进油侧控制阀200in供应由油栗19从油盘18栗送的润滑剂(液压油)。进油侧控制阀200in经由提前通道121连接至提前液压室111，并且还经由滞后通道122连接至滞后液压室112。此外，两个排油通道132和133被连接至进油侧控制阀200in。排油侧控制阀200in是电磁驱动的流控制阀，并且进油侧控制阀200in被ECU 400(参见图3)控制。
[0055]进油侧控制阀200in包括被设置在壳体201中以能够往复运动的阀芯202、将阀芯202偏至一侧的压缩螺旋弹簧203以及用于将阀芯202移动至相对于压缩螺旋弹簧203的偏压力的另一侧的电磁螺线管204。
[0056]在进油侧控制阀200in中，使用阀芯202的运动来改变到提前通道121和滞后液压室112的液压油的供应量/排出量，由此可以调节提如液压室111和滞后液压室112中的每个中的液压压力。
[0057]接下来，将描述控制发动机I的E⑶400。
[0058]如图3所示，E⑶400包括中央处理单元(CPU)401、只读存储器(R0M)402、随机存取存储器(RAM)403、备份RAM 404、输入接口 405、输出接口 406并且将这些元件连接在一起的总线407。在E⑶400中，CPU 401执行存储在ROM 402中的程序，并且由此执行每个控制。
[0059]CPU 401基于存储在ROM 402中的各种控制程序和映射来执行算法处理。在ROM402中，存储在各种控制程序被执行时被查询的各种控制程序和映射。RAM 403是暂时存储通过CPU 401的操作结果和各种传感器的检测结果的存储器。备份RAM 404是在点火被关闭时要被保存的数据的非易失性存储器。
[0060]冷却剂温度传感器31、空气流量计32、进气温度传感器33、02传感器34、检测加速器按压量的加速器按压量传感器35、节流阀开启传感器36、曲柄位置传感器37、进气侧凸轮位置传感器38、排气侧凸轮位置传感器39以及检测车辆速度的车辆速度传感器30被连接至输入接口 405。
[0061]喷射器2、点火器4、节流阀电动机6、进油侧控制阀200in以及排油侧控制阀200ex被连接至输出接口 406。
[0062]ECU 400基于各种传感器的输出信号来执行发动机I的各种控制操作，发动机I的各种控制操作包括节流阀电动机6的驱动控制(节流阀开启控制)、喷射器2的燃料喷射控制以及火花塞3的点火正时控制。
[0063]E⑶400根据发动机I的操作状态来控制进气侧VVT机构10in和排气侧VVT机构lOOex。具体地，E⑶400基于发动机I的操作状态来设定进气阀13和排气阀14中的每个的目标相位角，并且控制进油侧控制阀200in和排油侧控制阀200ex使得目标相位角与实际相位角(真实的相位角)之间的偏差被消除。
[0064]在发动机I中，当发动机I处于初始状态时(在开始操作之前)，将排气阀14的阀正时设定为最提前的位置，并且将进气阀13的阀正时设定为最滞后的位置。因此，在初始状态下，交叠时段具有最小的负值，即，使负交叠时段最大化。注意，负交叠表示其中进气阀和排气阀两者都被带到闭合状态的时段存在于从排气阀的闭合到进气阀的开启的时段中。
[0065]注意，排气阀14的目标相位角是从排气阀14的初始位置(最提前位置)的目标滞后量，并且进气阀13的目标相位角是从进气阀13的初始位置(最滞后位置)的目标提前量。
[0066]接下来，参照图4，将描述由ECU400执行的对阀正时的目标相位角设定控制。注意，由E⑶400以预定时间间隔来重复地执行以下流程。
[0067]首先，在图4的步骤STl中，获取各种彳g息项目。在对各种ig息项目的获取中，例如，从空气流量计32获取进气量，并且基于曲柄位置传感器37的检测结果来计算发动机I的旋转速度(每单位时间的公转数)。此外，基于曲柄位置传感器37和进气侧凸轮位置传感器38的检测结果来计算进气阀13的实际相位角(第一实际相位角的示例)InFPA，并且基于曲柄位置传感器37和排气侧凸轮位置传感器39的检测结果来计算排气阀14的实际相位角(第二实际相位角的示例)ExFPA。
[0068]接下来，在步骤ST2中，根据按照发动机I的操作状态的基图来计算进气阀13的目标相位角(第一目标相位角的示例)、排气阀14的目标相位角(第二目标相位角的示例)以及目标交叠时段。具体地，根据其中将发动机I的旋转速度和负荷因子用作参数的第一基图来计算进气阀13的目标相位角(基图值)InTPA，并且根据其中将发动机I的旋转速度和负荷因子用作参数的第二基图来计算目标交叠时段Τ0ΡΑ。随后，根据以下表达式(I)来计算排气阀
14的目标相位角(基图值)ExTPA。亦即，排气阀14的基图值ExTPA是通过使用进气阀13的基图值InTPA和目标交叠时段TOPA而计算出的计算值。
[0069]ExTPA = T0PA-(InTPA+10PA)...(I)
[0070]在表达式(I)中，1PA是在初始状态下的交叠时段(角度范围)，并且具有负值。此夕卜，在初始状态下的交叠时段1PA以及第一基图和第二基图被存储在例如ROM 402中。负荷因子是在当前操作状态下的进气量与发动机I的最大进气量之比，并且负荷因子是基于例如发动机I的进气量和旋转速度来计算的。
[0071 ]在步骤ST2中计算出的各个目标值(进气阀13的基图值InTPA、排气阀14的基图值ExTPA以及目标交叠时段Τ0ΡΑ)是用作与操作状态对应的最优燃料效率点的值。
[0072]接下来，在步骤ST3中，确定进气侧VVT机构10in是否转移到提前侧。注意，确定进气侧VVT机构10in是否转移到提前侧是基于进气阀13的目标相位角和实际相位角来执行的。亦即，将在步骤STl中计算出的进气阀13的实际相位角InFPA与在步骤ST2中计算出的进气阀13的目标相位角InTPA进行比较，并且在目标相位角InTPA大于实际相位角InFPA的情况下，确定进气侧VVT机构10in转移到提前侧。随后，在进气侧VVT机构10in转移到提前侧的情况下，流程移动至步骤ST4。另一方面，在进气侧VVT机构10in未转移到提前侧(转移到滞后侧)的情况下，流程移动至步骤ST5。
[0073]接下来，在步骤ST4中，确定排气侧VVT机构10ex是否转移到提前侧。注意，确定排气侧VVT机构10ex是否转移到提前侧是基于排气阀14的目标相位角和实际相位角来执行的。亦即，将在步骤STl中计算出的排气阀14的实际相位角ExFPA与在步骤ST2中计算出的排气阀14的目标相位角ExTPA进行比较，并且在目标相位角ExTPA小于实际相位角ExFPA的情况下，确定排气侧WT机构10ex转移到提前侧。随后，在排气侧WT机构10ex转移到提前侧的情况下，流程移动至步骤ST6。另一方面，在排气侧VVT机构10ex未转移到提前侧(转移到滞后侧)的情况下，流程移动至步骤ST9。
[0074]此外，在步骤ST5中，确定排气侧VVT机构10ex是否转移到提前侧。注意，确定排气侧VVT机构I OOex是否转移到提前侧是通过与步骤ST4中的方法相同的方法执行的。随后，在排气侧VVT机构10ex转移到提前侧的情况下，流程移动至步骤ST9。另一方面，在排气侧VVT机构10ex未转移到提前侧(转移到滞后侧)的情况下，流程移动至步骤ST10。
[0075]随后，在进气阀13和排气阀14的阀正时提前的情况下(在步骤ST3和步骤ST4中的是)，在步骤ST6中重新计算进气阀13的目标相位角。这是因为，当将基图值InTPA用作在增大交叠的侧的进气阀13的目标相位角时，存在以下可能性:由于在减小交叠的侧的排气阀14的随后的延迟，实际交叠时段FOPA超过目标交叠时段Τ0ΡΑ。亦即，如随后将进行描述的，为了防止实际交叠时段FOPA超过目标交叠时段TOPA，重新计算在增大交叠的侧的进气阀13的目标相位角。通过以下表达式(2)来计算进气阀13的目标相位角。
[0076]InTPA2 = TOPA-(ExFPA+1OPA)...(2)
[0077]在表达式(2)中，InTPA2是重新计算出的进气阀13的目标相位角。如图5所示，目标相位角ΙηΤΡΑ2(第三目标相位角的示例)是不大于基图值InTPA的值。
[0078]在表达式(2)中，例如，在进气阀13的实际相位角InFPA达到目标相位角(基图值)InTPA之前实际交叠时段FOPA已达到目标交叠时段TOPA的情况下，等待排气阀14的实际相位角ExFPA的变化，并且目标相位角ΙηΤΡΑ2随着实际相位角ExFPA变化而靠近基图值ΙηΤΡΑ。随后，当排气阀14的实际相位角ExFPA变成等于目标相位角(基图值)ExTPA时，进气阀13的目标相位角ΙηΤΡΑ2变成等于基图值ΙηΤΡΑ。亦即，重新计算出的目标相位角ΙηΤΡΑ2是针对排气阀14的实际相位角ExFPA的在以下范围内的可以被允许的进气阀13的目标值，在该范围内，实际交叠时段FOPA不超过目标交叠时段Τ0ΡΑ。
[0079]此后，在步骤ST7中，确定是否建立了负交叠。具体地，确定是否满足以下表达式
(3)，在不满足表达式(3)的情况下，确定进气阀13的阀正时和排气阀14的阀正时中的每个被设定为使得负交叠发生。随后，负交叠发生，流程移动至步骤ST9。另一方面，在负交叠未发生的情况下(交叠发生)，流程移动至步骤ST8。
[0080]InTPA> -1OPA-ExFPA...(3)
[0081]在表达式(3)中，如图6所示，确定进气阀13的目标相位角InTPA是否位于通过将排气阀14的实际相位角ExFPA从在初始状态下的负交叠时段1PA的范围中减去而获得的区域中，在目标相位角InTPA位于所述区域中的情况下，不满足表达式(3)，并且确定负交叠发生。
[0082]随后，如图5所示，在交叠的时间处(在步骤ST7中的否)，在步骤ST8中，将在步骤ST6中重新计算出的目标相位角InTPA2设定为在增大交叠的侧的进气阀13的目标相位角，并且将在步骤ST2中计算出的基图值ExTPA设定为在减小交叠的侧的排气阀14的目标相位角。亦即，在进气阀13和排气阀14的阀正时提前的情况下，在交叠的时间处，将不大于基图值InTPA的重新计算出的目标相位角ΙηΤΡΑ2设定为进气阀13的目标相位角使得实际交叠时段FOPA不超过目标交叠时段Τ0ΡΑ。
[0083]注意，在交叠的时间处，将-1OPA-ExFPA设定为进气阀13的目标相位角的下限防护值，从而防止目标相位角具有不必要低的值。亦即，在重新计算出的进气阀13的目标相位角InTPA2小于下限防护值(-1OPA-ExFPA)的情况下，将下限防护值设定为进气阀13的目标相位角。注意，1PA是在初始状态下的交叠时段，并且ExFPA是排气阀14的实际相位角。
[0084]另一方面，如图6所示，当负交叠发生时(在步骤ST7中的是)，在步骤ST9中，将在步骤ST2中计算出的基图值InTPA设定为进气阀13的目标相位角，并且将在步骤ST2中计算出的基图值ExTPA设定为排气阀14的目标相位角。亦即，在进气阀13和排气阀14的阀正时提前的情况下，当负交叠发生时，不必限制进气阀13的目标相位角，并且因此将基图值InTPA设定为进气阀13的目标相位角。
[0085]在进气阀13和排气阀14的阀正时滞后的情况下(步骤ST3和步骤ST5中的否)，在步骤STlO中重新计算排气阀14的目标相位角。这是因为，当基图值ExTPA被用作在增大交叠的侧的排气阀14的目标相位角时，存在以下情况:由于在减小交叠的侧的进气阀13的随后的延迟，实际交叠时段FOPA超过目标交叠时段Τ0ΡΑ。亦即，如随后将进行描述的，为了防止实际交叠时段FOPA超过目标交叠时段Τ0ΡΑ，重新计算在增大交叠的侧的排气阀14的目标相位角。通过以下表达式(4)来计算排气阀14的目标相位角。
[0086]ExTPA2 = TOPA-(InFPA+1OPA)...(4)
[0087]在表达式(4)中，ExTPA2是重新计算出的排气阀14的目标相位角。目标相位角ExTPA2(第四目标相位角的示例)是不大于基图值ExTPA的值。
[0088]在表达式(4)中，例如，在排气阀14的实际相位角ExFPA达到目标相位角(基图值)ExTPA之前实际交叠时段FOPA已达到目标交叠时段TOPA的情况下，等待进气阀13的实际相位角InFPA的变化，并且目标相位角ExTPA2随着实际相位角InFPA变化而靠近基图值ΕχΤΡΑ。随后，当进气阀13的实际相位角InFPA变成等于目标相位角(基图值)ΙηΤΡΑ时，在排气阀14的目标相位角ΕχΤΡΑ2变成等于基图值ΕχΤΡΑ。亦即，重新计算出的目标相位角ΕχΤΡΑ2是针对进气阀13的实际相位角InFPA的在以下范围内的可以被允许的排气阀14的目标值，在该范围内，实际交叠时段FOPA不超过目标交叠时段Τ0ΡΑ。
[0089]此后，在步骤STll中，确定负交叠是否发生。具体地，确定是否满足以下表达式
(5)，并且在不满足表达式(5)的情况下，确定将进气阀13的阀正时和排气阀14的阀正时中的每个设定为使得负交叠发生。随后，在负交叠发生的情况下，流程移动至步骤ST9。另一方面，在负交叠未发生(交叠发生)的情况下，流程移动至步骤STl 2。
[0090]ExTPA> -1OPA-1nFPA...(5)
[0091]在表达式(5)中，确定排气阀14的目标相位角ExTPA是否位于通过将进气阀13的实际相位角InFPA从在初始状态下的负交叠时段1PA的范围中减去而获得的区域中，在目标相位角ExTPA位于所述区域中的情况下，不满足表达式(5)，并且确定进气阀13的阀正时和排气阀14的阀正时中的每个被设定为使得负交叠发生。
[0092 ] 在交叠的时间处(在步骤ST11中的否)，在步骤ST12中，将在步骤ST1中重新计算出的目标相位角ΕχΤΡΑ2设定为在增大交叠的侧的排气阀14的目标相位角，并且将在步骤ST2中计算出的基图值InTPA设定为在减小交叠的侧的进气阀13的目标相位角。亦即，在进气阀13和排气阀14的阀正时滞后的情况下，在交叠的时间处，将不大于基图值ExTPA的重新计算出的目标相位角ΕχΤΡΑ2设定为排气阀14的目标相位角使得实际交叠时段FOPA不超过目标交叠时段??ΡΑ。
[0093]注意，在交叠的时间处，将-1OPA-1nFPA设定为排气阀14的目标相位角的下限防护值，从而防止目标相位角具有不必要低的值。亦即，在重新计算出的排气阀14的目标相位角ΕχΤΡΑ2小于下限防护值的情况下，将下限防护值设定为排气阀14的目标相位角。注意，1PA是在初始状态下的交叠时段，并且InFPA是进气阀13的实际相位角。
[0094]另一方面，当负交叠发生时(在步骤STlI中的是)，在步骤ST9中，将在步骤ST2中计算出的基图值InTPA设定为进气阀13的目标相位角，并且将在步骤ST2中计算出的基图值ExTPA设定为排气阀14的目标相位角。亦即，在进气阀13和排气阀14的阀正时滞后的情况下，当负交叠发生时，不必限制排气阀14的目标相位角，并且因此将基图值ExTPA设定为排气阀14的目标相位角。
[0095]在进气阀13的阀正时提前而排气阀14的阀正时滞后的情况下(在步骤ST3中的是，在步骤ST4中的否)，进气阀13和排气阀14的阀正时转移到增大交叠时段的侧，并且因此，实际交叠时段FOPA不超过目标交叠时段Τ0ΡΑ。因此，在步骤ST9中，将在步骤ST2中计算出的基图值InTPA设定为进气阀13的目标相位角，并且将在步骤ST2中计算出的基图值ExTPA设定为排气阀14的目标相位角。
[0096]在进气阀13的阀正时滞后而排气阀14的阀正时提前的情况下(在步骤ST3中的否，在步骤ST5中的是)，进气阀13和排气阀14的阀正时转移到减小交叠时段的侧，并且因此，在步骤ST9中，将在步骤ST2中计算出的基图值InTPA设定为进气阀13的目标相位角，并且将在步骤ST2中计算出的基图值ExTPA设定为排气阀14的目标相位角。
[0097]在第一实施方式中，如上所述，根据按照操作状态(例如，发动机I的旋转速度和负荷因子)的基图来计算目标相位角(基图值)InTPA，并且在进气阀13和排气阀14的阀正时提前的情况下，将不大于基图值InTPA的目标相位角ΙηΤΡΑ2计算(重新计算)为转移到增大交叠时段的侧的进气阀13的目标相位角。
[0098]使用该配置，在进气阀13和排气阀14的阀正时提前的情况下，在交叠的时间处，通过将重新计算出的目标相位角ΙηΤΡΑ2设定为进气阀13的目标相位角，可以防止实际交叠时段FOPA超过目标交叠时段Τ0ΡΑ。此外，在进气阀13和排气阀14的阀正时提前的情况下，当负交叠发生时，通过将基图值InTPA设定为进气阀13的目标相位角，可以促使进气阀13的阀正时向基图值InTPA收敛。亦即，与交叠发生时不同，当负交叠发生时，不必限制进气阀13的目标相位角，并且因此将基图值InTPA设定为目标相位角。因此，在进气阀13和排气阀14的阀正时提前的情况下，可以在防止实际交叠时段FOPA超过目标交叠时段TOPA的同时促使进气阀13的阀正时向基图值InTPA收敛。结果，可以获得燃料效率的改进。
[0099]此外，在第一实施方式中，根据按照操作状态(例如，发动机I的旋转速度和负荷因子)的基图来计算排气阀14的目标相位角(基图值)ΕχΤΡΑ，并且在进气阀13和排气阀14的阀正时滞后的情况下，将不大于基图值ExTPA的目标相位角ΕχΤΡΑ2计算(重新计算)为转移到增大交叠时段的侧的排气阀14的目标相位角。
[0100]使用该配置，在进气阀13和排气阀14的阀正时滞后的情况下，在交叠的时间处，通过将重新计算出的目标相位角ΕχΤΡΑ2设定为排气阀14的目标相位角，可以防止实际交叠时段FOPA超过目标交叠时段Τ0ΡΑ。此外，在进气阀13和排气阀14的阀正时滞后的情况下，当负交叠发生时，通过将基图值ExTPA设定为排气阀14的目标相位角，可以促使排气阀14的阀正时向基图值ExTPA收敛。亦即，与交叠发生时不同，当负交叠发生时，不必限制排气阀14的目标相位角，并且因此将基图值ExTPA设定为目标相位角。因此，在进气阀13和排气阀14的阀正时滞后的情况下，可以在防止实际交叠时段FOPA超过目标交叠时段TOPA的同时促使排气阀14的阀正时向基图值ExTPA收敛。结果，可以获得废气排放的减小。
[0101]此外，在第一实施方式中，通过确定是否满足上面所述的表达式(3)，可以容易地确定负交叠是否发生。类似地，通过确定是否满足上面所述的表达式(5)，可以容易地确定负交叠是否发生。
[0102]接下来，将描述根据本发明的第二实施方式的阀正时的目标相位角设定控制。注意，发动机I和控制发动机I的ECU 400被配置成基本上与第一实施方式中的发动机I和控制发动机I的ECU 400类似，并且因此，将省略对交叠部分的描述。
[0103]当进气凸轮轴21开启或闭合进气阀13时，凸轮反作用力(从阀弹簧接收的力)随着进气阀13的开启/闭合操作而周期性地增大或减小，并且增大或减小的凸轮反作用力作用在进气侧VVT机构10in上。类似地，当排气凸轮轴22开启或闭合排气阀14时，凸轮反作用力随着排气阀14的开启/闭合操作而周期性地增大或减小，并且增大或减小的凸轮反作用力作用在排气侧VVT机构10ex上。
[0104]当增大或减小的凸轮反作用力作用在进气侧VVT机构10in上时，存在进气阀13在预定角范围内波动(实际相位角相对于目标相位角的变化发生)的情况。此外，当增大或减小的凸轮反作用力作用在排气侧VVT机构10ex上时，存在排气阀14在预定角范围内波动的情况。因此，在在进气阀13和排气阀14的阀正时中的每个中已发生实际相位角相对于目标相位角的变化时，存在实际交叠时段超过目标交叠时段以及内部EGR量变得过多的可能性。
[0105]为了解决该问题，在第二实施方式中，在考虑由于凸轮反作用力产生的阀变化角的情况下，甚至在进气阀13和排气阀14由于凸轮反作用力而波动时，通过设定目标相位角来防止实际交叠时段超过目标交叠时段。
[0106]接下来，参照图7，将描述根据第二实施方式的阀正时的目标相位角设定控制。注意，由E⑶400以预定时间间隔来重复地执行图7中的流程。此外，步骤STl至ST5与第一实施方式中的步骤STl至ST5相同，并且因此，将省略对步骤STl至ST5的描述。
[0107]在进气阀13和排气阀14的阀正时提前的情况下(在步骤ST3和步骤ST4中的是)，在步骤ST6a中重新计算进气阀13的目标相位角。在第二实施方式中，计算在考虑由于凸轮反作用力产生的阀变化角的情况下而获得的进气阀13的目标相位角。通过以下表达式(6)来计算进气阀13的目标相位角。
[0108]InTPA3 = TOPA-(ExFPA+(10PA+0SPA))...(6)
[0109]在表达式(6)中，InTPA3是重新计算出的进气阀13的目标相位角。目标相位角ΙηΤΡΑ3(第五目标相位角的示例)是不大于基图值InTPA的值。TOPA是在步骤ST2中计算出的目标交叠时段，并且1PA是在初始状态下的交叠时段。ExFPA是在步骤STl中计算出的排气阀14的实际相位角。
[0110]OSPA是阀变化角，并且OSPA是通过将由于凸轮反作用力而产生的进气阀13的变化角(波动角范围)与由于凸轮反作用力而产生的排气阀14的变化角相加在一起而获得的值。注意，在阀变化角OSPA中，可以将预定裕量加至进气阀13的变化角和排气阀14的变化角的总和值。该阀变化角OSPA是例如与发动机I的规格对应地预置的值，并且被存储在ROM 402中。
[0111]通过表达式(6)计算出的目标相位角ΙηΤΡΑ3比通过上文所述的表达式(2)计算出的第一实施方式的目标相位角ΙηΤΡΑ2小与阀变化角OSPA对应的角度。亦即，重新计算出的目标相位角ΙηΤΡΑ3是下述值，该值被设定为使得实际交叠时段FOPA不超过目标交叠时段TOPA，甚至在由于凸轮反作用力而在进气阀13和排气阀14中已发生变化(波动)时也如此。
[0112]随后，在步骤ST7a中，确定负交叠是否发生。具体地，确定是否满足以下表达式
(7)，并且在不满足表达式(7)的情况下，确定进气阀13的阀正时和排气阀14的阀正时被设定为使得负交叠发生。随后，当负交叠发生时，流程移动至步骤ST9a。另一方面，当负交叠未发生(交叠发生)时，流程移动至步骤STSa。
[0113]InTPA> -(10PA+0SPA)-ExFPA...(7)
[0114]在表达式(7)中，InTPA是在步骤ST2中计算出的进气阀13的目标相位角(基图值)。在步骤ST7a中，在存在由于进气阀13和排气阀14的变化(波动)而建立交叠的可能性的情况下，确定建立交叠，其中，进气阀13和排气阀14的变化(波动)是由于凸轮反作用力而产生的。
[0115]在交叠的时间处(在步骤ST7a中的否)，在步骤ST8a中，将在步骤ST6a中重新计算出的目标相位角InTPA3设定为在增大交叠的侧的进气阀13的目标相位角，并且将在步骤ST2中计算出的基图值ExTPA设定为在减小交叠的侧的排气阀14的目标相位角。
[0116]注意，在交叠的时间处，将-1OPA-ExFPA设定为进气阀13的目标相位角的下限防护值，从而防止目标相位角具有不必要低的值。亦即，在重新计算出的进气阀13的目标相位角InTPA3小于下限防护值(-1OPA-ExFPA)的情况下，将下限防护值设定为进气阀13的目标相位角。
[0117]另一方面，在负交叠发生的时间处(在步骤ST7a中的是)，在步骤ST9a中，将在步骤ST2中计算出的基图值InTPA设定为进气阀13的目标相位角，并且将在步骤ST2中计算出的基图值ExTPA设定为排气阀14的目标相位角。
[0118]在进气阀13和排气阀14的阀正时滞后的情况下(步骤ST3和步骤ST5中的否)，在步骤STlOa中重新计算排气阀14的目标相位角。在第二实施方式中，计算在考虑由于凸轮反作用力而产生的阀变化角的情况下而获得的排气阀14的目标相位角。通过以下表达式(8)来计算排气阀14的目标相位角。
[0119]ExTPA3 = T0PA-(InFPA+(10PA+0SPA))...(8)
[0120]在表达式(8)中，ExTPA3是重新计算出的排气阀14的目标相位角。目标相位角ExTPA3(第六目标相位角的示例)是不大于基图值ExTPA的值。InFPA是在步骤STl中计算出的进气阀13的实际相位角。
[0121 ] 通过表达式(8)计算出的目标相位角ExTPA3比通过上面所述的表达式(4)计算出的第一实施方式的目标相位角ExTPA2小与阀变化角OSPA对应的角。亦即，重新计算出的目标相位角ExTPA3是下述值，该值被设定为使得实际交叠时段FOPA不超过目标交叠时段Τ0ΡΑ，甚至在由于凸轮反作用力而在进气阀13和排气阀14中已发生变化(波动)时也如此。
[0122]此后，在步骤STlla中，确定是否建立负交叠。具体地，确定是否满足以下表达式
(9)，并且在不满足表达式(9)的情况下，确定将进气阀13的阀正时和排气阀14的阀正时中的每个设定为使得负交叠发生。随后，在负交叠发生的情况下，流程移动至步骤ST9a。另一方面，在负交叠未发生(交叠发生)的情况下，流程移动至步骤ST12a。
[0123]ExTPA> -(10PA+0SPA)-1nFPA...(9)
[0124]在表达式(9)中，ExTPA是在步骤ST2中计算出的排气阀14的目标相位角(基图值)。在步骤STI Ia中，在存在由于进气阀13和排气阀14的变化(波动)而建立交叠的可能性的情况下，确定建立交叠，其中，进气阀13和排气阀14的变化(波动)是由于凸轮反作用力而产生的。
[0125]随后，在交叠的时间处(在步骤STlla中的否)，在步骤ST12a中，将在步骤STlOa中重新计算出的目标相位角ExTPA3设定为在增大交叠的侧的排气阀14的目标相位角，并且将在步骤ST2中计算出的基图值InTPA设定为在减小交叠的侧的进气阀13的目标相位角。
[0126]在交叠的时间处，将-1OPA-1nFPA设定为排气阀14的目标相位角的下限防护值，从而防止目标相位角具有不必要低的值。亦即，在重新计算出的排气阀14的目标相位角ExTPA3小于下限防护值(-1OPA-1nFPA)的情况下，将下限防护值设定为排气阀14的目标相位角。
[0127]另一方面，当负交叠发生时(在步骤STlla中的是)，在步骤ST9a中，将在步骤ST2中计算出的基图值InTPA设定为进气阀13的目标相位角，并且将在步骤ST2中计算出的基图值ExTPA设定为排气阀14的目标相位角。
[0128]在进气阀13的阀正时提前而排气阀14的阀正时滞后的情况下(在步骤ST3中的是，在步骤ST4中的否)，进气阀13和排气阀14的阀正时转移到增大交叠时段的侧，并且因此，实际交叠时段FOPA不超过目标交叠时段Τ0ΡΑ。因此，在步骤ST9a中，将在步骤ST2中计算出的基图值InTPA设定为进气阀13的目标相位角，并且将在步骤ST2中计算出的基图值ExTPA设定为排气阀14的目标相位角。
[0129]在进气阀13的阀正时滞后而排气阀14的阀正时提前的情况下(在步骤ST3中的否，在步骤ST5中的是)，进气阀13和排气阀14的阀正时转移到减小交叠时段的侧，并且因此，在步骤ST9a中，将在步骤ST2中计算出的基图值InTPA设定为进气阀13的目标相位角，并且将在步骤ST2中计算出的基图值ExTPA设定为排气阀14的目标相位角。
[0130]如上所述，在第二实施方式中，在进气阀13和排气阀14的阀正时提前的情况下，通过使用除排气阀14的目标交叠时段TOPA和实际相位角ExTPA之外还使用阀变化角OSPA来计算(重新计算)转移到增大交叠时段侧的进气阀13的目标相位角InTPA3。此外，在进气阀13和排气阀14的阀正时提前的情况下，在交叠的时间处，将重新计算出的目标相位角ΙηΤΡΑ3设定为进气阀13的目标相位角。
[0131]使用该配置，通过设定比第一实施方式中的目标相位角小与针对进气阀13的在增大交叠的侧的阀变化角OSPA对应的角的目标相位角ΙηΤΡΑ3，可以防止实际交叠时段FOPA超过目标交叠时段Τ0ΡΑ，甚至在进气阀13和排气阀14由于凸轮反作用力波动时也如此。因此，可以防止内部EGR量变得过多。
[0132]此外，在第二实施方式中，在进气阀13和排气阀14的阀正时滞后的情况下，通过使用除进气阀13的目标交叠时段TOPA和实际相位角InFPA之外还使用阀变化角OSPA来计算(重新计算)转移到增大交叠时段侧的排气阀14的目标相位角ΕχΤΡΑ3 ο此外，在进气阀13和排气阀14的阀正时滞后的情况下，在交叠的时间处，将重新计算出的目标相位角ΕχΤΡΑ3设定为排气阀14的目标相位角。
[0133]使用该配置，通过设定比第一实施方式中的目标相位角小与针对排气阀14的在增大交叠的侧的阀变化角OSPA对应的角的目标相位角ΕχΤΡΑ3，可以防止实际交叠时段FOPA超过目标交叠时段Τ0ΡΑ，甚至在进气阀13和排气阀14由于凸轮反作用力波动时也如此。因此，可以防止内部EGR量变得过多。
[0134]此外，在第二实施方式中，通过确定在考虑阀变化角OSPA的情况下负交叠是否发生，可以确定在存在由于进气阀13和排气阀14的变化(波动)交叠发生的可能性的情况下交叠发生，其中，进气阀13和排气阀14的变化(波动)是由于凸轮反作用力而产生的。
[0135]注意，第二实施方式的其他效果与第一实施方式的其他效果相同。
[0136]应当注意，本文所公开的实施方式在每个方面都是说明性的，而未形成任何限制性理解的基础。因此，本发明的技术范围不应当仅使用实施方式来理解，而应当基于权利要求来限定。此外，本发明的技术范围包括在与权利要求等同的意思和范围内的任何修改。
[0137]例如，第一实施方式已描述了下述示例:在进气阀13和排气阀14的阀正时提前的情况下，当负交叠发生时，将基图值InTPA设定为进气阀13的目标相位角，并且在进气阀13和排气阀14的阀正时滞后的情况下，当负交叠发生时，将基图值ExTPA设定为排气阀14的目标相位角，但本发明不限于此。在进气阀13和排气阀14的阀正时提前的情况下，当在负交叠发生的情况下将基图值InTPA设定为进气阀13的目标相位角时，可以在进气阀13和排气阀14的阀正时滞后的情况下，当负交叠发生时，将重新计算出的目标相位角ExTPA2设定为排气阀14的目标相位角。类似地，在进气阀13和排气阀14的阀正时滞后的情况下，当在负交叠发生的情况下将基图值ExTPA设定为排气阀14的目标相位角时，可以在进气阀13和排气阀14的阀正时提前的情况下，当负交叠发生时，将重新计算出的目标相位角InTPA2设定为进气阀13的目标相位角。
[0138]此外，第一实施方式已描述了由进油侧控制阀200in控制进气侧VVT机构10in的示例，但本发明不限于此，而进气侧VVT机构还可以是电子进气侧VVT机构。注意，同样适用于排气侧VVT机构lOOex。
[0139]此外，第一实施方式已描述了进气阀13和排气阀14的工作角为常数的示例，但本发明不限于此，而进气阀和排气阀的工作角还可以是可变的。
[0140]此外，第一实施方式已描述了基于发动机I的旋转速度和负荷因子来计算基图值的示例，但本发明不限于此，而还可以在考虑除了发动机的旋转速度和负荷因子以外的其他参数的情况下来计算基图值。
[0141]此外，第一实施方式已描述了在重新计算了进气阀13的目标相位角之后确定负交叠是否发生的示例，但本发明不限于此。可以确定负交叠是否发生，并且在负交叠未发生的情况下，还可以重新计算进气阀的目标相位角。亦即，图4的流程图仅是示例性的而本发明不限于图4的流程图的过程。
[0142]此外，第一实施方式已描述了发动机I是四缸汽油发动机的示例，但本发明不限于此，并且发动机可以是柴油发动机并且缸的数量和发动机的类型(V型或水平对置型)可以是任何数量和任何类型。
[0143]此外，第一实施方式已描述了油栗19是机械油栗的示例，但本发明不限于此，而油栗还可以是电子油栗。
[0144]此外，第一实施方式已描述了基于进气阀13的基图值InTPA和目标交叠时段TOPA来计算排气阀14的基图值ExTPA的示例，但本发明不限于此，而还可以从映射导出排气阀的基图值。可替选地，还可以从映射导出排气阀的目标相位角和目标交叠时段，并且还可以使用该结果来计算进气阀的目标相位角。
[0145]注意，上面描述的对第一实施方式的修改可以适用于第二实施方式。
[0146]第二实施方式已描述了阀变化角OSPA是预置值的示例，但本发明不限于此，而阀变化角还可以是根据发动机的操作状态计算出的计算值。
【主权项】
1.一种用于内燃机的控制装置， 所述内燃机包括进气阀、排气阀、进气侧可变阀正时机构以及排气侧可变阀正时机构，所述进气侧可变阀正时机构被配置成改变第一阀正时，所述第一阀正时是所述进气阀的阀正时， 所述排气侧可变阀正时机构被配置成改变第二阀正时，所述第二阀正时是所述排气阀的阀正时， 所述控制装置包括: 电子控制单元，所述电子控制单元被配置成: 基于所述内燃机的旋转速度和负荷因子来计算所述进气阀的第一目标相位角、所述排气阀的第二目标相位角以及目标交叠时段； 当所述第一阀正时和所述第二阀正时提前时，基于所述目标交叠时段和第二实际相位角来计算第三目标相位角，所述第二实际相位角是所述排气阀的实际相位角，并且所述第三目标相位角是所述进气阀的目标相位角； 当所述第一阀正时和所述第二阀正时提前时，将所述第二目标相位角设定为所述排气阀的目标相位角并且将所述第三目标相位角设定为所述进气阀的目标相位角；以及 当所述第一阀正时和所述第二阀正时提前为使得负交叠发生时，将所述第二目标相位角设定为所述排气阀的目标相位角并且将所述第一目标相位角设定为所述进气阀的目标相位角， 所述负交叠是以下状态:其使得在从所述排气阀的闭合到所述进气阀的开启的时段中所述进气阀和所述排气阀两者都处于闭合状态。2.根据权利要求1所述的控制装置，其中， 所述电子控制单元被配置成在所述第一阀正时和所述第二阀正时提前的情况下基于所述第一目标相位角和所述排气阀的所述第二实际相位角来确定所述第一阀正时和所述第二阀正时是否被设定为使得所述负交叠发生。3.根据权利要求1或2所述的控制装置，其中， 所述电子控制单元被配置成当所述第一阀正时和所述第二阀正时滞后时基于所述目标交叠时段和第一实际相位角来计算第四目标相位角， 所述第四目标相位角是所述排气阀的目标相位角，并且所述第一实际相位角是所述进气阀的实际相位角， 所述电子控制单元被配置成当所述第一阀正时和所述第二阀正时滞后时将所述第四目标相位角设定为所述排气阀的目标相位角并且将所述第一目标相位角设定为所述进气阀的目标相位角，并且 所述电子控制单元被配置成当所述第一阀正时和所述第二阀正时滞后为使得所述负交叠发生时将所述第二目标相位角设定为所述排气阀的目标相位角并且将所述第一目标相位角设定为所述进气阀的目标相位角。4.根据权利要求3所述的控制装置，其中， 所述电子控制单元被配置成当所述第一阀正时和所述第二阀正时滞后时基于所述第二目标相位角和所述进气阀的所述第一实际相位角来确定所述负交叠是否发生。5.根据权利要求1所述的控制装置，其中， 所述电子控制单元被配置成当所述第一阀正时和所述第二阀正时提前时基于所述目标交叠时段、所述排气阀的所述第二实际相位角以及阀变化角来计算所述进气阀的第五目标相位角。6.根据权利要求5所述的控制装置，其中， 所述电子控制单元被配置成当所述第一阀正时和所述第二阀正时提前时基于所述第一目标相位角、所述排气阀的所述第二实际相位角以及所述阀变化角来确定所述负交叠是否发生。7.根据权利要求5或6所述的控制装置，其中， 所述电子控制单元被配置成当所述第一阀正时和所述第二阀正时滞后时基于所述目标交叠时段、所述进气阀的第一实际相位角以及所述阀变化角来计算所述排气阀的第六目标相位角， 所述电子控制单元被配置成当所述第一阀正时和所述第二阀正时滞后时将所述第六目标相位角设定为所述排气阀的目标相位角并且将所述第一目标相位角设定为所述进气阀的目标相位角，并且 所述电子控制单元被配置成当所述第一阀正时和所述第二阀正时滞后为使得所述负交叠发生时将所述第一目标相位角设定为所述排气阀的目标相位角并且将所述第二目标相位角设定为所述进气阀的目标相位角。8.根据权利要求7所述的控制装置，其中， 所述电子控制单元被配置成当所述第一阀正时和所述第二阀正时滞后时基于所述第二目标相位角、所述进气阀的所述第一实际相位角以及所述阀变化角来确定所述负交叠是否发生。9.一种用于内燃机的控制装置， 所述内燃机包括进气阀、排气阀、进气侧可变阀正时机构以及排气侧可变阀正时机构， 所述进气侧可变阀正时机构被配置成改变第一阀正时，所述第一阀正时是所述进气阀的阀正时， 所述排气侧可变阀正时机构被配置成改变第二阀正时，所述第二阀正时是所述排气阀的阀正时， 所述控制装置包括: 电子控制单元，所述电子控制单元被配置成: 基于所述内燃机的旋转速度和负荷因子来计算所述进气阀的第一目标相位角、所述排气阀的第二目标相位角以及目标交叠时段； 当所述第一阀正时和所述第二阀正时滞后时，基于所述目标交叠时段和第一实际相位角来计算第四目标相位角，所述第四目标相位角是所述排气阀的目标相位角，所述第一实际相位角是所述进气阀的实际相位角； 当所述第一阀正时和所述第二阀正时滞后时，将所述第四目标相位角设定为所述排气阀的目标相位角并且将所述第一目标相位角设定为所述进气阀的目标相位角；以及 当所述第一阀正时和所述第二阀正时滞后为使得负交叠发生时，将所述第二目标相位角设定为所述排气阀的目标相位角并且将所述第一目标相位角设定为所述进气阀的目标相位角， 所述负交叠是以下状态:其使得在从所述排气阀的闭合到所述进气阀的开启的时段中所述进气阀和所述排气阀两者都处于闭合状态。10.一种用于内燃机的控制方法， 所述内燃机包括进气阀、排气阀、进气侧可变阀正时机构以及排气侧可变阀正时机构，所述进气侧可变阀正时机构被配置成改变第一阀正时，所述第一阀正时是所述进气阀的阀正时， 所述排气侧可变阀正时机构被配置成改变第二阀正时，所述第二阀正时是所述排气阀的阀正时， 所述控制方法包括: 基于所述内燃机的旋转速度和负荷因子来计算所述进气阀的第一目标相位角、所述排气阀的第二目标相位角以及目标交叠时段； 当所述第一阀正时和所述第二阀正时提前时，基于所述目标交叠时段和第二实际相位角来计算第三目标相位角，所述第二实际相位角是所述排气阀的实际相位角，并且所述第三目标相位角是所述进气阀的目标相位角； 当所述第一阀正时和所述第二阀正时提前时，将所述第二目标相位角设定为所述排气阀的目标相位角并且将所述第三目标相位角设定为所述进气阀的目标相位角；以及 当所述第一阀正时和所述第二阀正时提前为使得负交叠发生时，将所述第二目标相位角设定为所述排气阀的目标相位角并且将所述第一目标相位角设定为所述进气阀的目标相位角， 所述负交叠是以下状态:其使得在从所述排气阀的闭合到所述进气阀的开启的时段中所述进气阀和所述排气阀两者都处于闭合状态。
【文档编号】F02D13/02GK106050440SQ201610222078
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年4月11日 公开号201610222078.7, CN 106050440 A, CN 106050440A, CN 201610222078, CN-A-106050440, CN106050440 A, CN106050440A, CN201610222078, CN201610222078.7
【发明人】野崎智裕, 山口正晃
【申请人】丰田自动车株式会社