可变气门操作装置的制作方法

专利名称：可变气门操作装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种可变气门操作装置，更具体地涉及一种能够机械 地改变气门打开量的可变气门"^作装置。
背景技术：
/^P例如专利文献1中记载的传统可变气门操作装置根据内燃机 的操作状态M地改变气门的升程量和操作角。在专利文献1中记载的可变气门操作装置中，凸轮轴上安装有两 个旋转凸轮。每个气缸设置有两个进气门。第一进气门由第一旋转凸 轮打开和闭合。第二进气门由第二旋转凸轮打开和闭合。包括四接头连杆M的可变气门传动机构位于第 一旋转凸轮和第 一进气门之间以 及位于第二旋转凸轮和第二进气门之间。上述可变气门操作装置的四接头连杆机构包括输入臂，其具有 抵靠旋转凸轮的输入部；传动臂，其以可摆动方式耦连到输入臂；摆 动臂，其以可摆动方式耦连到传动臂，摆动臂可在旋转控制轴上摆动的输出部；以及控制臂，其在旋转控制轴上旋转并以可摆动方式耦连 到输入臂。能够通过控制四接头连杆机构的姿势以改变旋转凸轮和输 入部之间的位置关系来机械地改变进气门的操作角和升程量。此外，上述可变气门操作装置包括用于将第 一连杆机构耦连到第 二连杆机构的耦连机构以及用于保持第二连杆机构在断开时的姿势以 便于使第二进气门的操作角最大的机构，其中第一连杆机构是与第一 进气门相关的四接头连杆机构，第二连杆W^是与第二进气门相关的 四接头连杆机构。耦连机构包括通孔和耦连销，所述通孔形成在每个 四接头连杆机构的控制臂中，所述耦连销插设到所述通孔中。用于保持第二连杆机构断开时的姿势的机构包括形成在固定板中的通孔、形 成在第二控制臂(用于第二连杆机构的控制臂)中的通孔以及前述的 耦连销。耦连销始终插在第二控制臂中的通孔内，并且在插在第二控制臂 中的通孔内的同时能够朝第 一控制臂或朝固定板移动，其中所述第一 控制臂是用于第一连杆机构的控制臂。当耦连销向第一控制臂移动并 且进入到第一控制臂中的通孔内时，第二控制臂经由耦连销耦连到第 一控制臂。当控制臂耦连到一起时，第一和第二连杆机构维持相同的 姿势。在这种情况下，进行控制使得第一和第二气门的气门打开量相 等。相反，当耦连销朝固定板移动并且ii^固定板中的通孔内时，第 二控制臂经由耦连销耦连到固定板。当第二控制臂耦连到固定板时， 第二连杆机构维持预定的姿势。在这种情况下，当控制第一连杆机构 的姿势以改变旋转凸轮和输入部之间的位置关系时，仅第一气门的气 门打开量能够机械地改变，而第二气门的气门打开量固定。换言之，上述可变气门操作装置能够选择第一和第二进气门具有 相同的气门打开量的模式或者第一和第二进气门的气门打开量不同的 模式。然后，能够使第一和第二进气门的气门打开量一一尤其是升程 量一一彼此不同。因为这引起了不同的进气流量，所以燃烧室内可产 生旋涡流以保证提高燃烧室中的燃烧稳定性。专利文献1:日本专利>^才艮No. 2004-10055
发明内容
技术问题如上所述，上述可变气门操作装置能够在双气门可变控制模式和 单气门可变控制模式之间进行选择，其中在双气门可变控制模式下第 一和第二进气门的气门打开量是变化的，在单气门可变控制模式下仅 第一进气门的气门打开量变化而第二进气门的气门打开量固定。当从 双气门可变控制模式切换到单气门可变控制模式时，需要执行两个操 作，即从第 一控制臂中的销孔内拔出耦连销并将耦连销插到固定板中的销孔内。另一方面，当从单气门可变控制模式切换到双气门可变控 制模式时，需要执行两个搮作，即从固定板的销孔内拔出耦连销并将 耦连销插到第一控制臂中的销孔内。上述内燃M据操作状态在双气门可变控制模式和单气门可变控制模式之间切换。例如，在低发动机转iiy低负载区域中选择单气门可 变控制模式，因为需要在气釭内产生旋涡以促进燃烧。另一方面，在 高发动机转i4/高负载区域中选择双气门可变控制模式，因为需要吸进 大量的空气。更具体地，内燃机的控制设4^存储用于将操作区域分成 双气门可变控制区域和单气门可变控制区域的规则，其中对于双气门 可变控制区域应该选择双气门可变控制模式，对于单气门可变控制区 M该选择单气门可变控制模式。当内燃机的操作状态从一个区域转 移到另 一区域时，控制设备相应地在双气门可变控制模式和单气门可 变控制模式之间切换。但是，如果控制设备频繁地在双气门可变控制模式和单气门可变 控制模式之间进行切换，则由于前述构成切换机构的耦连销和销孔的 过早磨损，易于对切换机构的耐用性造成不利影响。另外，这种频繁 切换可能会导致切换故障。如果发生了切换故障，将不能获得正确的 气门打开特性。这导致不能实现期望的燃料效率和驾驶性能。鉴于上述情况作出本发明。本发明的目的是提供一种可变气门操 作装置，其包括用于在双气门可变控制模式和单气门可变控制模式之 间进行切换的切换机构，并且提高了切换机构的耐用性。技术方案本发明的笫一方面是一种可变气门操作装置，包括气门糾勾，其具有用于在双气门可变控制模式和单气门可变控制模 式之间进行切换的切换机构，在所述双气门可变控制模式下，用于同一 气缸并属于相同类型的第一气门和第二气门的气门打开量连续地或多 段式地变化，在所述单气门可变控制模式下，所述第一气门的气门打开量连续地或多段式地变化而所述第二气门的气门打开量固定；存储装置，其用于存储将内燃机的操作区域分成双气门可变控制区 域和单气门可变控制区域的规则，对于所述双气门可变控制区域应当选 择所述双气门可变控制模式，对于所迷单气门可变控制区域应当选择所述单气门可变控制模式；常规控制装置，其用于使所述切换机构根据所述规则执行切换操作；^Hf判断装置，其用于在所述内燃机的操作状态从所述双气门可变所述操作状态将在短时间段内返回到前一区域的预定条件是否成立；以 及禁用装置，其用于在所述预定条件成立时禁用所述切换操作。本发明的第二方面是如第一方面所述的可变气门操作装置，其中 所述预定条件是指从位于所述内燃机和车辆驱动轮之间的变速器换档 起还未经过预定时间的条件。本发明的第三方面是如第一方面所述的可变气门操作装置，其中 所述预定^Hf是指位于所述内燃机和车辆驱动轮之间的变速器换到空 档或停车档的条件。本发明的第四方面是如第一至第三方面中任一方面所述的可变气 门操作装置，进一步包括启用装置，其用于在所述内燃机的操作状态在从所述双气门可变控段内不返回到前一区域的情形下启用所述切换操作。本发明的第五方面是如第一至第四方面中任一方面所述的可变气 门操作装置，进一步包括测量装置，其用于测量所述切换^Mt的禁用次数或所述切换^Mt的 累积禁用时间；以及允许装置，在所述切换^作的禁用次数或所述切换操作的累积禁用 时间超过预定值时，不论所述预定条件是否成立，所述允许装置都允许 所述切换机构执行切换操作。本发明的第六方面是如第一至第五方面中任一方面所述的可变气 门操作装置，进一步包括气门打开量限制装置，其用于在所述禁用装置禁用所述切换^Mt时限制目标气门打开量。本发明的第七方面是如第六方面所述的可变气门IMt装置，其中所述气门机构包括主凸轮和次凸轮，所述主凸轮在所述双气门 可变控制模式下驱动所述第一气门和所述第二气门，而在所述单气门可 变控制模式下仅驱动所述第一气门，所述次凸轮在所述单气门可变控制 模式下驱动所述第二气门；并且其中当所述禁用装置禁用从所述单气门可变控制模式切换到所述 双气门可变控制模式以维持所述单气门可变控制模式时，所述气门打开 量限制装置限制所述目标气门打开量以防止所述次凸轮离开用于所述 次凸轮的匹配构件。有益效果根据本发明的第一方面，切换机构能够在双气门可变控制模式和 单气门可变控制模式之间进行切换。根据用于视内燃机的操作状态而的规则进行切换操作。但是，如果当操作状态从双气门可变控制区域间段内返回到前一区域的预定4Ht成立，则禁用切换操作。因此，本发明的第一方面可以通iti^免不必要的切换操作来降低切换操作的频率。因此，通过避免切换机构过早的磨损和损伤来增加切换机构的耐 用性。另外，能够降低切换故障的可能性，以始终实现与操作状态一 致的气门打开特性，并且适当地获得满意的燃料效率特性、排气特性 以及驾驶性能。根据本发明的第二方面，可以确定地避免易于在变速器换档后立 即发生的不必要的切换操作。因此，能够降低在车辆移动时的切换操 作的频率。根据本发明的第三方面，可以确定地避免在变速器处于空档或停 车位置时所执行的自由加速(所谓的空转)操作期间的不必要的切换 操作。因此，能够降低自由加速期间的切换操作的频率。如果内燃机的操作状态在从双气门可变控制区域改变到单气门可 变控制区域或者反向改变之后的一个短的时间段内不返回到前一区域，则本发明的第四方面能够启用切换操作并执行切换操作。因此， 如果在假设不需要切换操作的情形下实际上是需要切换操作，则能够执行切换IMt以实现期望的气门打开特性。当切换操作的禁用次数或切换操作的累积禁用时间超过预定值 时，本发明的第五方面即使在用于预知不需要切换操作的条件成立的 情形下也能够执行切换操作。因此，在任何情况下都能够以保持切换 机构的功能所需的频率执行切换操作。这4吏得可以例如通过防止切换 机构由于长期不活动而黏着来避免问题。当禁用在双气门可变控制模式和单气门可变控制模式之间进行切 换的操作时，本发明的第六方面能够限制目标气门打开量。这使得可 以确定地避免在禁用切换操作时可能出现的噪声和其它问题。当在气门^包括主凸轮和次凸轮的情形下禁用从单气门可变控 制模式切换到双气门可变控制模式的操作以维持单气门可变控制模式 时一一其中主凸轮在双气门可变控制模式下驱动第一气门和第二气门 两者并在单气门可变控制模式下仅驱动第一气门、而次凸轮在单气门 可变控制模式下驱动第一气门，本发明的第七方面可限制目标气门打 开量以使得次凸轮不离开其匹配构件。因为此特性确定地防止次凸轮 离开匹配构件并与匹配构件恢复接触(碰击)，所以可以确定地避免碰 击所产生的噪声并防止次凸轮及其匹配构件的表面受到损坏。


图l示出包括根据本发明第一实施方式的可变气门操作装置的系 统的配置。图2是示出包括在根据本发明第一实施方式的可变气门操作装置中的气门机构的配置的立体图。图3示出包括在图2中所示气门机构中的可变气门机构的配置。 图4是示出图2中所示可变气门^和固定气门机构的分解立体图。图5是示出用于操作切换销的液压系统的配置的示意图。图6示出双气门可变控制模式和单气门可变控制模式之间的切换映射。图7示出双气门可变控制模式和单气门可变控制模式之间的切换映射。图8是示出由本发明的第一实施方式执行的程序的流程图。 图9是示出由本发明的第二实施方式执行的程序的流程图。 图IO是示出由本发明的第三实施方式执行的程序的流程图。 图11示出第一进气门和第二进气门的气门升程曲线。
具体实施方式
第一实施方式 [系统配置图1示出包括根据本发明第一实施方式的可变气门操作装置的系 统的配置。所示的根据第一实施方式的系统包括内燃机1，内燃机1 作为驱动源安M车辆中。内燃机1包括多个气釭2。图l仅示出多 个气釭2中的一个。内燃机1还包括气缸体4。气釭体4将活塞3容纳在气釭内。活塞 3经由连杆连接到曲轴5。曲轴转角传感器6安装在曲轴5附近。曲轴 转角传感器6构造成检测曲轴5的旋转角。气釭盖8附连到气釭体4的顶部。燃烧室10由活塞3的上表面和 气缸盖8之间的空间形成。气釭盖8设置有点燃燃烧室10中的混合气 的火花塞11。气缸盖8具有与燃烧室10连通的进气口 12。进气口 12和燃烧室 10之间的结合处设置有进气门14。气门M 18安装在进气门14和进 气凸轮轴15上的进气凸轮16之间。后面将详细描述气门机构18。进气口 12连接到进气通道19。喷射器20安装在进气口 12附近以 将燃料喷射入进气口 12内。稳压罐21位于进气通道19的中部。节气门22安装在稳压罐21的上游。节气门22是由节气门马达23驱动的电控气门。节气门22根据由加速器开度传感器24检测的加速 器开度AA驱动。节气门开度传感器25安^fr节气门22附近。节气 门开度传感器25构造成检测节气门开度TA。空气流量计26安M节 气门22的上游。空气流量计26构造成检测进气量Ga。空气滤清器 27安装在空气流量计26的上游。另外，气缸盖8具有与燃烧室10连通的排气口 28。排气口 28和 燃烧室IO之间的结合处设置有排气门29。排气口 28连接到排气通道 30。空燃比传感器31安装在排气通道30中以检测排气空燃比。根据本实施方式的系统还包括作为控制装置的ECU (电子控制单 元)60。 ECU 60的输出端连接到例如将在后面描述的放泄阀84 (参 见图5)，以及连接到火花塞ll、气门机构18、喷射器20和节气门马 达23。 ECU 60的输入端连接到例如曲轴转角传感器6、节气门开度传 感器25、加速器开度传感器24、空气流量计26以及空燃比传感器31。 根据由传感器产生的输出，ECU60对整个内燃机进行控制，例如进行 燃料喷射控制和点火正时控制。变速器(未图示)位于内燃机l和车辆的驱动轮之间。ECU 60还 连接到档位传感器62,其检测变速器所换到的档位。变速器可以是手 动式的或自动式的。[可变气门机构的配置图2是示出包括在根据本实施方式的可变气门操作装置中的气门 机构18的配置的立体图。如图2中所示，对于每个气釭而言，进气凸轮轴15具有两个进气 凸轮(第一进气凸轮16和第二进气凸轮17)。两个进气门(第一进气 门14L和第二进气门14R)定位成4吏得第一进气门14L和第二进气门 14R相对于第一进气凸轮16左右对称。协调进气门14L、 14R的升程 运动与第一进气凸轮16的转动的可变气门机构40L、 40R分别位于第 一进气凸轮16和进气门14L、 14R之间。同时，第二进气凸轮17定 位成使得第二进气门14R夹在第二进气凸轮17和第一进气凸轮16之 间。固定气门机构70位于第二进气凸轮17和第二进气门14R之间以 协调第二进气门14R的升程运动与第二进气凸轮17的转动。气门 18构造成选择可变气门机构40R或固定气门机构70作为用于第二进气门14R升程运动的协调目标。(1)可变气门机构的详细配置图3示出图2中所示的气门机构18中可变气门机构40的配置。 更具体地，图3示出沿进气凸轮轴15的轴向观察的可变气门^J 40。 因为左侧和右侧可变气门机构40L、 40R关于第一进气凸轮16基本对 称，所以描述它们的配置时将不区分左侧和右侧可变气门机构40L、 40R。在此文件和附图中，当不需要区分左侧和右侧可变气门机构40L、 40R时使用术语"可变气门机构40"。类似地，分别指代左侧和右侧部 件的符号L和R将不再附加到可变气门^40L、 40R、进气门14L、 14R以及其它对称设置部件的组成部件名称之后，除必需将其区分开 的情况之外。如图3中所示，气门机构18包括沿打开方向推压进气门14的摇 臂35。可变气门机构40位于第一进气凸轮16和摇臂35之间。可变 气门机构40构造成连续地改变第一进气凸轮16的转动和摇臂35的摆 动之间的协调。可变气门机构40包括定位成与进气凸轮轴15平行的控制轴41。 控制臂42用螺栓43紧固到控制轴41。控制臂42的一部分沿控制轴 41的径向凸出。中间臂44用销45安^E控制臂42的凸出部上。销 45相对于控制轴41的中心偏心地定位。因此，中间臂44在销45上 摆动。摆动凸轮臂50由控制轴41以可摆动方式支撑。摆动凸轮臂50具 有面对第一进气凸轮16的滑动表面50a。滑动表面50a形成以便于与 第二滚轮53接触。滑动表面50a弯曲，使得当第二滚轮53从摆动凸 轮臂50的前端向控制轴41的轴心移动时，滑动表面50a到第一进气 凸轮16的距离逐渐减小。摆动凸轮臂50还具有摆动凸轮表面51，其 定位成与滑动表面50a相对。摆动凸轮表面51包括非工作表面51a和 工作表面51b。非工作表面51a形成使得其到摆动凸轮臂50的摆动中 心的距离固定。工作表面51b形成使得其到控制轴41的轴心的距离随 着到非工作表面51a的距离增加而增加。第一滚轮52和第二滚轮53位于滑动表面50a和第一进气凸轮16 的圆周表面之间。更具体地，第一滚轮52定位成便于与第一进气凸轮16的圆周表面接触，而第二滚轮53定位成便于与摆动凸轮臂50的滑 动表面50a接触。第一和第二滚轮52、 53都由紧固到中间臂44的前 端的耦连轴54以可旋转方式支撑。因为中间臂44在销45上摆动，所 以这些滚轮52、 53沿着滑动表面50a以及笫一进气凸轮16的圆周表 面摆动，同时与销45维持固定的距离。另外，弹簧座50b形成在摆动凸轮臂50上。空动弹簧38的一端 与弹簧座50b备^。空动弹簧38的另一端紧固到内燃机的静止部分。 空动弹簧38是压缩弹簧。来自于空动弹簧38的力推压摆动凸轮臂50 的滑动表面50a抵靠第二滚轮53并且推压第一滚轮52抵靠第一进气 凸轮16。这使得第一和第二滚轮52、 53定位成被夹在滑动表面50a 和第一进气凸轮16的圆周表面之间。前述摇臂35位于摆动凸轮臂50下方。摇臂滚轮36附连到摇臂35， 使得摇臂滚轮36面对摆动凸轮表面51。摇臂滚轮36以可旋转方式安 M摇臂35的中间部分上。摇臂35的一端抵靠气门14的气门杆14a, 摇臂35的另一端由'M气门间隙调节器37以可旋转方式支撑。当进 行升程^^作时，气门弹簧(未图示)沿闭合方向一一即沿推起摇臂35 的方向一一推动气门杆14a。摇臂滚轮36通过气门弹簧的力以及通过 液压气门间隙调节器37压靠摆动凸轮臂50的摆动凸轮表面51。根据上述可变气门^ 40的配置，当第一进气凸轮16旋转时， 第一进气凸轮16的推力经由第一和第二滚轮52、 53传递到滑动表面 50a。当其将摆动凸轮表面51和摇臂滚轮36之间的接触从非工作表面 51a移动到工作表面51b时，向下推动摇臂35以打开气门14。另外，当控制轴41的旋转位置改变时，可变气门机构40的结构 改变第二滚轮53在滑动表面50a上的位置，从而改变用于升^it动的 摆动凸轮臂50的摆动范围。更具体地，当控制轴41沿图3中逆时针 方向旋转时，第二滚轮53在滑动表面50a上的位置朝向摆动凸轮臂 50的前端移动。然后，随着控制轴41沿图3中的逆时针方向旋转， 所需要的在摆动凸轮臂50受到来自第一进气凸轮16的推力而开始摆 动的时刻和实际开始推动摇臂35的时刻之间的摆动凸轮臂50旋转角 增加。换言之，可通过沿图3中逆时针方向旋转控制轴41来降低气门 14的操作角和升程量。相反，控制轴41的顺时针旋转增加气门14的 操作角和升程量。如上所述，根据本实施方式的可变气门^J 40使气门14的操作 角和升程量两者都发生变化。在本文献中，^Mt角和升程量统称为"气 门打开量"。但是应当指出的是，可替代地，根据本发明的可变气门机 构可以配置成改变操作角或升程量。(2)固定气门机构的详细配置现在将参照图2和4详细描述固定气门机构70的配置。图4是示 出图2中所示可变气门机构40和固定气门机构70的分解立体图。如图2中所示，固定气门^ 70位于第二进气凸轮17和第二摆 动凸轮臂50R之间。固定气门机构70协调第二摆动凸轮臂50R的摆 动和第二进气凸轮17的转动。固定气门机构70包括大升程臂71和臂 耦连机构72 (参见图4)，其中大升程臂71由第二进气凸轮17驱动， 耦连机构72将大升程臂71耦连到第二摆动凸轮臂50R。臂耦连机构 72包括切换销74、液压室75、销孔76、复位弹簧77以及活塞78，这 将在后面描述。安装在控制轴41上并且邻近第二摆动凸轮臂50R定位的大升程臂 71能够独立于第二摆动凸轮臂50R摆动。与第二进气凸轮17的圆周 表面接触的输入滚轮73由大升程臂71以可旋转方式支撑。如图4中所示，弹簧座71a形成在大升程臂71上。如前述摆动凸 轮臂50的情况一样，空动弹簧(未图示)与弹簧座71a^。空动弹 簧的力推压输入滚轮73抵靠第二进气凸轮17的圆周表面。大升程臂71包括切换销74,所述切换销74能够插到第二摆动凸 轮臂50R中以及从第二摆动凸轮臂50R中拔出。大升程臂71设置有 液压室75，其具有朝向第二摆动凸轮臂50R的开口 。切换销74配合 到液压室75中。液压室75连接到将在后面描述的液压系统。当^H 系统升高液压室75中的液压时，所产生的液压将切换销74推出液压 室75并且推向第二摆动凸轮臂50R。同时，第二摆动凸轮臂50R设置有销孔76，销孔76具有朝向大 升程臂71的开口 。切换销74和销孔76与控制轴41的中心的距离相 等。销孔76中从底到顶设置的零件为复位弹簧77和用作升程件的活 塞78。图5是示出用于操作切换销74的液压系统的配置的示意图。如图 5中所示，油路81形成在控制轴41中。油路81连接到液压室75、控 制轴41和大升程臂71之间的滑动间隙以及控制轴41和第二摆动凸轮 臂50R之间的滑动间隙。油路81还连接到泵82。放泄通路83连接到 油路81的中间。放泄通路83设置有放泄阀84。另外，孔口85在放 泄通路83安装于放泄阀84的下游。由泵82加压的润滑油通过油路81供应到上述滑动间隙。在油路 81中流动的部分润滑油供应到液压室75。因此，液压室75中的液压 能够升高。同时，打开放泄阀84M泄通路83排放润滑油。这将降 低液压室75中的液压。可通过控制液压室75中的'^a来^Mt切换销 74。[第一实施方式的特征I (单气门可变控制模式)大升程臂71由于第二进气凸轮17驱动而不断摆动。但是，在第 二进气凸轮17的基圆与输入滚轮73接触时，大升程臂71暂时地静止。 由于受到第一进气凸轮16的驱动，第二摆动凸轮臂50R也摆动。但是， 当第一进气凸轮16的基圆与第一滚轮52接触时，第二摆动凸轮臂50R 暂时地静止。大升程臂71静止的时间与第二摆动凸轮臂50R静止的时 间彼此重叠。换言之，有一段时间大升程臂71和第二摆动凸轮臂50R 同时静止。第二摆动凸轮臂50R在上述静止状态下的角度随着控制轴41的旋 转位置改变。因此，控制轴41具有一个旋转位置，在该位置处，切换 销74与销孔76对齐，同时大升程臂71和第二摆动凸轮^臂50R静止。 下文将控制轴41的此旋转位置称为"销切换位置"。在气门机构18中， 当控制轴41的旋转位置与销切换位置一致时，销孔76与切换销74对 齐。因此，如下所述，在这种状态下，臂耦连机构72能够执行切换操 作。当销孔76与切换销74对齐时，切换销74抵靠活塞78。在这种状 态下，如果由液压室75中的液压施加以推动切换销74的力大于由复 位弹簧77施加以推动活塞78的力，则切换销74 i^yV销孔76以将活 塞78—直推入到销孔76中。换言之，通过允许液压系统升高液压室75中的液压，切换销74能够插到销孔76中。当切换销74插到销孔 76中时，第二摆动凸轮臂50R耦连到大升程臂71。然后，用于第二进 气门14R的升程运动的协调目标从可变气门机构20R改变到固定气门在上述示例中，进气凸轮轴15的转动经由大升程臂71从第二进 气凸轮17传递到第二摆动凸轮臂50R。第二进气门14R的气门打开量 由第二进气凸轮17、大升程臂71以及第二摆动凸4^臂50R的形状及 它们之间的位置关系机械地确定。其恒定地固定为预定值(以提供大 升程和大操作角)，而与控制轴41的旋转位置无关。同时，第一进气 凸轮16将第一进气凸轮16的转动经由第一和第二滚轮52、 53L传递 到第一摆动凸4^臂50L。因此，第一进气门14L的气门打开量随着控 制轴41的旋转位置变化。在此实施方式中，如上所述第一进气门14L的气门打开量随着控 制轴41的旋转位置变化而第二进气门14R的气门保持大的打开量的状 态被称为"单气门可变控制模式"。在单气门可变控制模式下，可以向 第二进气门14R提供大的升程，而向第一进气门14L提供小的升程。 这使得第二进气门14R将大量空气流入到气釭而第一进气门14L将少 量空气流入到气缸。由于如上所述空气流率的不同，在气缸内能够产 生旋涡流。该旋涡流的产生促进了低发动机转速/低负栽区域中的燃 烧。(双气门可变控制模式)当销孔76与切换销74对齐时，通过降低液压室75中的液压，能 够从销孔76拔出切换销74。然后大升程臂71从第二摆动凸轮臂50R 脱开。从而，用于第二进气门14R的升程运动的协调目标能够从固定 气门机构70改变到可变气门机构20R。在上述情形中，凸轮轴15的转动经由第一和第二滚轮52、 53从 第一进气凸轮16传递到第一和第二摆动凸轮臂50L、 50R的滑动表面 50a。因此，第一和第二进气门14L、 14R的气门打开量都根据控制轴 41的旋转变化。因此，第一和第二进气门14L、 14R的气门打开量都 能够根据控制轴41的旋转位置变化。在本文献中，如上所述第一和第 二进气门14L、 14R的气门打开量都可以变化的状态被称为"双气门可变控制模式"。ECU 60根据内燃机的操作状态(更具体地^JL动机转速NE和负 载)在双气门可变控制模式和单气门可变控制模式之间切换。图6示 出存储在ECU 60中并且用于在双气门可变控制模式和单气门可变控 制模式之间进行切换的切换映射。此切换映射通过沿横轴的发动机转 速NE和沿纵轴的负载示出内燃机1的操作区域。在此，措词"负栽"指代内燃机扭矩、负载率、加速器开度AA 或者其它与内燃机1负载相关的指标。ECU 60能够才艮据加速器开度传 感器24、空气流量计26等产生的输出来计算负栽的值。另夕卜，ECU60 能够根据曲轴转角传感器6产生的输出来计算发动机转速NE。这样， ECU 60能够参照切换映射确定内燃烧机1的当前操作状态。在图6中，切换销操作线P代表在双气门可变控制模式和单气门 可变控制模式之间进行切换的分界线。两个并排设置的圆代表第一和 第二进气门14L、 14R，并且圆内的文字表示气门打开量大或小。如图6中所示，发动机转速和负载均低于切换销^Mt线P的区域 是单气门可变控制模式的区域。在本实施方式中，此区域称为"单气 门小升程区域"。单气门小升程区域提M耦连机构72的切换销74插 到销孔76中的耦连状态。另一方面，发动机转速和负载都高于切换销操作线P的区域是双 气门可变控制模式的区域。在本实施方式中，此区域称为"双气门大 升程区域"。双气门大升程区域提^f耦连机构72的切换销74从销孔 76拔出的脱开状态。ECU 60通常根据上述的切换映射在单气门可变控制模式和双气 门可变控制模式之间进行切换。通常，低发动机转l低负载区域中易 于产生不稳定的、不完全的燃烧。但是，本实施方式可通过在对应于 低发动机转速/低负载区域的单气门小升程区域中为第二进气门14R 提供大升程并且为第一进气门14L提供小升程来形成用于促进燃烧的 旋涡流。这使得可以降低燃料消耗和废气排放。另一方面，在对应于 高发动机转il/高负载区域的双气门大升程区域中，本实施方式可通过 为两个进气门14都提供大的升程将足量的空气引入气釭中。当内燃机1的操作状态从单气门小升程区域改变到双气门大升程区域时，ECU 60通常通过立刻从销孔76拔出切换销74来切换到双气 门可变控制模式。但是，可以想到即使当操作状态从单气门小升程区 域改变到双气门大升程区域时，ECU 60才艮据情况也可在短时间内回复 到单气门小升程区域.例如当车辆开始移动后加速时可能发生上述情况。在车辆开始移 动之前，如图6中点A所示内燃机1怠速运转。当车辆在从第一档开 始后加速时，操作状态在图6中从点A变化到点B，并且然后从点B 变化到点C。接下来，释iUn速器踏板、同时脱开离合器以升档到第 二档。由于这使得内燃机l回复到怠速状态，所以操作状态从点C变 化到点A。升档到第三档并且然后升档到第四档导致与上述相同的变化.换 言之，当车辆在开始移动之后加速时，内燃机1的操作状态在较短时 间内从图6中的点A通过点B、点C然后又变回到点A。在这种情况 下，如果臂耦连机构72立即才|1#图6中所示的切换映射执行切换操作， 则当操作状态从点B改变到点C时切换销74从销孔76中拔出，并且 然后当操作状态从点C改变到点A时插回到销孔76中。这意味着当 操作状态从点B通过点C改变到点A时双气门可变控制模式维持极短 的一段时间。因此，切换到双气门可变控制模式未带来显著的优点。 相反，这种切换带来了显著的缺点。更具体地说，切换销74的频繁插 A/拔出可能引起切换销74和销孔76的提前磨损和损伤。因此，考虑 到臂耦连机构72的耐用性，本实施方式在上述情况下不执行切换销 74的切换^作。上述应避免的切换操作由于变速器的换档而发生。因此，本实施 方式通it^由变速器换档后在预设的时间段内暂时禁用臂耦连机构72 的切换操作来识别和避免换档引起的切换操作。当执行上述过程时，不仅在车辆在开始移动后加速时能够识别和 避免不需要的切换操作，而且在下述情况下也能够识别和避免不需要 的切换操作。图7中的点D到K表示在高速运行期间当车辆开始爬坡 时发生的IMt状态改变。在这种情况下，内燃机l的操作状态如下地 改变。当车辆开始爬坡时，车速由于上坡阻力而逐渐降低，因此逐渐 降4^L动机转速NE (点D到点E )。然后车辆的驾驶员为了恢复到先 前的速度而降档。当释i^速器踏板、同时脱开离合器以降档时，内燃机1朝怠速状态改变(点E到点F )。随着在降档后压下加速器J^板， 内燃机1朝高发动机转il/高负载状态改变(点F到点G )。随着加速 继续，发动机转速NE增加(点G到点H)。当充分恢复了车速时，驾 驶员升档。当释iUn速器踏板、同时脱开离合器以升档时，内燃机1 朝怠速状态改变(点H到点I )。在升档后，发动机转速NE降到低于 升档前的水平(点I到点J )。然后在最后选定的档位上进^^定的操 作(点J到点K)。在上述情况下，如果臂耦连机构72立即根据图7中所示的切换映 射执行切换操作，则当操作状态从点F改变到点G时切换销74从销 孔76中拔出，并且短时间后，当操作状态从点H改变到点I时切换销 74插回到销孔76中。在这种情况下，双气门可变控制模式也持续极 点的时间。因此，切换到双气门可变控制模式并未带来显著的优点。 相反，这种切换带来了显著的缺点，因为其引起切换销74和销孔76 的提前磨损。这意味着上述情况下的切换操作也应当避免。本实施方 式可通过检测在点F处执行的换档并且在检测后于一个预定的时间段 内暂时禁用臂耦连机构72的切换操作来防止执行上述应当避免的切 换操作。[由第一实施方式执行的详细过程]图8是示出根据本实施方式的ECU 60为实现上述功能所执行的程 序的流程图。假设此程序以预定的时间间隔周期性地执行。首先，图 8中所示的程序执行步骤100以判断变速器是否执行了换档。档位传 感器62检测是否执行了换档。如果在步骤100中获得的判断结果表明 没有执行换档，则程序不执行后面的处理步骤，因为不必禁用臂耦连 机构72的切换操作。在这种情况下，持续进行常规控制以根据切换映 射立即在单气门可变控制模式和双气门可变控制模式之间进行切换。相反，如果在步骤100中获得的判断结果表明执行了换档，则步 骤102接下来判断内燃机1的操作状态是否在换档后的预定时间段内 从单气门小升程区域改变到双气门大升程区域。上述预定时间段例如 以通过检查从图6中点B经由点C改变到点A以;5L^图7中点F经由 点G、点H改变到点I所需的时间而获得的、并存储在ECU 60中的 数据为絲。如果在步骤102中获得的判断结果a明从单气门小升程区域改 变到双气门大升程区域，则意味着并没有指示臂耦连机构72执行切换 操作。在这种情况下，不必禁用切换操作；因此，程序继续进行正常 控制而不执行后面的处理步骤。另一方面，如果在步骤102中获得的判断结果表明了从单气门小 升程区域改变到双气门大升程区域，则执行步骤104以禁用臂耦连机 构72的切换操作。换言之，尽管内燃机l的操作状态切换到了双气门 大升程区域，程序仍然限制切换到双气门可变控制模式，同时切换销 74仍然插在销孔76中。当在步骤102中发现了从单气门小升程区域 改变到双气门在升程区域时，其对应于图6中从点B改变到点C或者 图7中从F点改变到G点，并且预知^Mt状态可能在短时间内恢复到 单气门小升程区域。执行上述步骤104以避免在这种情况下的切换操 作。接下来，图8中所示的程序执行步骤106以判断操作状态从单气 门小升程区域改变到双气门大升程起所经过的时间是否达到了预定时 间。本实施方式执行步骤104以避免切换到双气门可变控制模式，因 为其预知操作状态将在短时间内恢复到单气门小升程区域。但是，才艮 据车辆的驾驶状态和由驾驶员执行的操作，操作状态可能保持在双气 门大升程区域而不立即恢复到单气门小升程区域。在这种情况下，应 当做出向双气门可变控制模式的切换以使内燃机1执行其预期的功 能。因此，在步骤106中，如^改变到双气门大升程区域起所经过 的时间达到了预定的时间时操作状态还不恢复到单气门小升程区域， 则本实施方式终止程序的过程(返回)并且恢复常规控制。当恢复常 规控制时，根据切换映射切换到双气门可变控制模式。尽管预定时间 的理想值根据例如内燃机1的类型以及所使用的安装有内燃机1的车 辆而变化，仍认为预定的时间通常在从几秒到十几秒的范围内变动。接下来，图8中所示的程序执行步骤108以判断操作状态是否已 经改变到单气门小升程区域和双气门大升程区域之外的其它区域。单 气门小升程区域和双气门大升程区域之外的其它区域是双气门可变升 程区域。在双气门可变升程区域中，在双气门可变控制模式下执行控 制以使得两个进气门14的升程量都在中升程和小升程之间变化。设定 双气门可变升程区域的目的是例如改善内燃机1减速时的发动机制动效果。双气门可变升程区域的范围与切换映射分开地存储在ECU 60 中。如果在步骤108中发现^Mt状态改变到双气门可变升程区域，则 程序终止(返回)以恢复常规控制。当恢复常规控制时，根据预定的 规则切换到双气门可变控制模式。可根据需要设定双气门可变升程区 域以例如用于低负栽驱动、怠速、低温启动以及寒冷的气候和减速。接下来，图8中所示的程序执行步骤110以判断操作状态是否已 经从双气门大升程区域改变回单气门小升程区域。在这种情况下，通 常上述步骤104中执行的处理防止切换到双气门可变控制模式。如果 在这种情况下操作状态恢复到单气门小升程区域，则不会发送切换到 双气门可变控制模式的指令；因此，不需要禁用切换操作。因此，在 这种情况下，程序终止(返回)以恢复常规控制。如果在上述步骤IIO 中操作状态保持在双气门大升程区域中，则程序重复执行步骤106及 其后的步骤。如果臂耦连机构72的切换操作不是绝对必需的，则上述过程禁用 此切换操作。这使得可以避免臂耦连机构72的过JL^损并且增强了其 耐用性。上述第一实施方式假定档位传感器62检测变速器的换档。但是， 可以使用可替代的换档检测方法。例如，用于检测离合器#^/脱开的 离合器传感器可用于检测离合器脱开时的换档(在使用手动变速器的 情况下)。另 一种替代方法是根据发动机转速NE和车速之间的比率检 测换档。因为通常任何车辆上都安装有车速传感器，所以使用以车速 为基础的方法可以在不增加新传感器地检测换档。上述第一实施方式于预定的条件下在操作状态从单气门小升程区 域改变到双气门大升程区域的情况下禁用切换操作。但是，替代地， 本发明可W在操作状态反向地从双气门大升程区域改变到单气门小升 程区域的情况下禁用切换操作。上述第一实施方式使用持续地改变第一和第二气门14L、 14R的 气门打开量(在双气门可变控制模式下)或者第一进气门14L的气门 打开量(在单气门可变控制模式下)的气门机构。但是，可替代地， 本发明可以使用分段式地改变上述气门打开量的气门 。上述第一实施方式假设本发明应用到用于进气门的可变气门操作 装置。但是，本发明也能应用到用于排气门的可变气门操作装置。上述改型也能应用到将在后面描述的其它实施方式。在上述第 一 实施方式中，单气门小升程区域对应于才艮据本发明第一方面的"单气门可变控制区域"；双气门大升程区域对应于根据本发 明第一方面的"双气门可变控制区域"；臂耦连机构72对应于才艮据本 发明第一方面的"切换机构"；以及ECU60对应于根据本发明第一方面的"存储装置"。当ECU 60使臂耦连机构72才艮据切换映射执行切 换操作时，实现根据本发明第一方面的"常规控制装置，，；当ECU 60 执行步骤100和102时，实现4艮据本发明第一方面的"条件判断装置"； 当ECU 60执行步骤104时，实现根据本发明第一方面的"禁用装置"； 以及当ECU 60执行步骤106时，实现祁4t本发明第四方面的"启用 装置"。第二实施方式[第二实施方式的特征现在将参照图9描述本发明的第二实施方式。但是，将主要描述 前述实施方式和第二实施方式之间的不同，而略去这两种实施方式的 共同特征的描述或者仅简述这些特征。通过使用和第一实施方式相同 的硬件配置并且允许ECU 60执行图9中所示的程序一一其将在下文 中描述，能够实现才艮据第二实施方式的系统。当车辆停止时，驾驶员可能#加速器踏板上以使内燃机1执行 自由加速(所谓的空转)操作。这种自由加速操作很少长时间地执行。 因此，即使在自由加速操作期间操作状态从单气门小升程区域改变到 双气门大升程区域，也预知操作状态将在短时间内恢复到单气门小升 程区域。考虑到这种情况，本实施方式也限制在上述情况下切换到双 气门可变控制模式以增强臂耦连机构72的耐用性。[由第二实施方式执行的详细过程图9是示出根据本实施方式的ECU 60为实现上述功能所执行的程 序的流程图。首先，图9中所示的程序执行步骤120以根据从档位传 感器62产生的输出判断变速器是否换到空档(当使用手动或自动变速器时)或换到停车档(当使用自动变速器时)。如果变速器未换到空档 或停车档，则程序由于没有发生自由加速操作而不执行后面的处理步骤。如果在步骤120中发现变速器换到空档或停车档，则程序执行步 骤122以判断内燃机1的操作状态是否从单气门小升程区域改变到双 气门大升程区域。如果在步骤122中获得的判断结a明改变到双气 门大升程区域，则能够得出执行了自由加速操作的结论。因此，在这 种情况下，执行步骤124以禁用臂耦连机构72的切换操作。更具体地， 尽管内燃机l的操作状态改变到双气门大升程区域，但切换销74仍然 保持插在销孔76中以防止切换到双气门可变控制模式。接下来，图9中所示的程序执行步骤126以判断操作状态是否已 经改变到双气门大升程区域之外的其它区域，即改变到单气门小升程 区域或双气门可变升程区域。如果所获得的判断结果表明改变到双气 门大升程区域之外的其它区域，则能够得出自由加速操作终止的结论。 因此，程序终止以恢复常规控制(返回)。另一方面，如果所获得的判 断结果未表明改变到双气门大升程区域之外的其它区域，则能够得出 仍在进行自由加速操作的结论。在这种情况下，程序返回到步骤124 并且继续禁用切换操作。当执行上述程序时，可以防止臂耦连机构72在自由加速操作期间 执行额外的切换^Mt,并且增强了臂耦连机构72的耐用性。第三实施方式[第三实施方式的特征现在将参照图IO描述本发明的第三实施方式。但是，将主要描述 前述实施方式和第三实施方式之间的不同，而略去这三种实施方式的 共同特征的描述或者仅简述这些特征。第三实施方式具有与第一实施 方式相同的硬件配置。通过除根据第一或第二实施方式的程序之外还 允许ECU60执行如下所述图10中所示的程序，能够实现才艮据第三实 施方式的系统。如前所述，臂耦连机构72通过利用内燃机1润滑油的液压来移动 切换销74。当内燃机1运转时，润滑油中可能会产生油渣(粘性物质)。 如果万一切换销74长时间不^Mt而油渣沉积在切换销74周围，则切换销74可能会祐着在液压室75或销孔76中，并且不能操作。如前所述，第一和第二实施方式在预定条件下禁用臂耦连机构72 的切换操作。这降低了臂耦连W^72执行切换操作的频率。当臂耦连 机构72的切换IMt的频率降低时，切换销74易于长时间保持原位不 动。因此，m有可能切换销74会由于油渣而黏着。因此，如果臂耦连机构72的切换操作的禁用次数或臂耦连机构72 的切换操作的累积禁用时间超过预定值，则本实施方式启用切换操作 以防止切换销74祐着。[由第三实施方式执行的详细过程图10是示出根据本实施方式的ECU 60为实现上述功能所执行的 程序的流程图。图10中所示的程序结合图8或9中所示的程序执行。图10中所示的程序执行步骤130以测量图8或9中所示的程序禁 用臂耦连机构72的切换^Mt的次数和图8或9中所示的程序禁用臂耦 连;M^ 72的切换操作的累积时间，并且将所测得的次数和累积时间存 储在ECU 60中。然后程序执行步骤132以判断所述次数或累积时间 是否相应地超过了预定值。预定值以内燃机1和其中安装有内燃机1 的车辆的特性为基础，并且存储在ECU 60中。这些值是预定的以便 于保证在切换销74黏着之前执行切换操作。如果在步骤132中获得的判断结果表明所测得的次数或累积时间 超过了预定值中的一个，则执行步骤134以停止图8或9中所示的禁 用切换操作的程序控制，并且恢复常规控制。当进行常规控制时，臂 耦连机构72根据切换映射执行其切换操作。接下来，执行步骤136以判断在常规控制下臂耦连机构72是否执 行了切换操作。如果臂耦连机构72确实执行了切换操作，则意味着已 经执行了切换操作以防止切换销74黏着。在这种情况下，执行步骤 138以解禁图8或9中所示程序的切换操作禁用控制，并且启用切换 操作禁用控制功能。然后将在步骤130中存储的测得次数和累积时间 重设为零(0 )。在上述过程中，通过检查臂耦连机构72是否确实执行 了切换操作来确定是否应该启用切换操作禁用控制功能。但是，可以 使用替代的确定方法。例如，替代地，可以通过检查臂耦连机构72是 否接到执行切换操作的指令来确定是否应该启用切换操作禁用控制功能。当执行了上述过程时，可以适当地防止由于在才艮据第一或第二实施方式的过程期间臂耦连^ 72执行切换操作的频率降低而引起的 切换销74祐着。在上述第三实施方式中，当ECU60执行步骤130时，实现根据本 发明第五方面的"测量装置"；并且当ECU 60执行步骤132和134时， 实现根据本发明第五方面的"允许装置"。第四实施方式[第四实施方式的特征现在将参照图ll描述本发明的第四实施方式。但是，将主要描述 前述实施方式和第四实施方式之间的不同，而略去这四种实施方式的 共同特征的描述或者仅简述这些特征。第四实施方式具有与第一实施 方式相同的硬件配置。另外，第四实施方式执行基本上与第一或第二 实施方式相同的过程。图11示出第一进气门14L和第二进气门14R的气门升程曲线。本 实施方式假设在双气门可变控制模式下第一进气门14L的气门升程基 本上等于第二进气门14R的气门升程。图11示出将在下面描述的气门 升程A到E。气门升程A是双气门大升程区域(双气门可变控制模式)中的最 大气门升程。此气门升程根据内燃机l的最大动力需求进，设。气门升程B出现在控制轴41的旋转位置与销切换位置一致一一即 切换销74与销孔76对齐一一的状态下。更具体地，当大升程臂71未 耦连到第二摆动凸4fe"臂50R时出现气门升程B。气门升程C发生于大升程臂71耦连到第二摆动凸轮臂50R以使 得笫二进气门14R保持大气门打开量的状态下。更具体地，气门升程 C是第二进气门14R在单气门可变控制模式下的气门升程。气门升程D是可由可变气门机构40设定的最小气门升程。气门升 程E是可由可变气门机构40设定的最大气门升程。在本实施方式中，气门升程A表示其^Mt范围的上限；因此，实际上并不使用气门升程 E。在单气门小升程区域中，目标气门升程设定在从气门升程D到气 门升程B的范围内。换言之，在单气门小升程区域中，控制轴41的目 标位置落在起始于销切换位置处并且朝较小升程、较小操作角区域延 伸的范围内。另一方面，在双气门大升程区域中，目标气门升程设定 在从气门升程B到气门升程A的范围内。换言之，在双气门大升程区 域中，控制轴41的目标位置落在从对应于气门升程B的销切换位置到 对应于气门升程A的位置一一其处于较大升程、较大操作角的区域中 ——的范围内。如上所述，在单气门小升程区域中，目标气门升程的上限由气门 升程B表示。在进行常规控制时，在单气门小升程区域中实现单气门 可变控制模式，即大升程臂71耦连到第二摆动凸轮臂50R的状态。因 此，当气门机构18处于单气门可变控制模式下时，常规地进行控制， 同时将目标气门升程定义为低于气门升程B的范围。同时，即使当操作状态已经从单气门小升程区域改变到双气门大 升程区域时，第一和第二实施方式也可禁用从单气门可变控制模式切 换到双气门可变控制模式的功能并且保持在如前所述的单气门可变控 制模式下(图8中的步骤104或图9中的步骤124)。因此，目标气门 升程可设为大于气门升程B，而同时气门机构18处于单气门可变控制 模式下。在这种情况下，产生如下的情形。在单气门可变控制模式下，第二进气凸轮17通常驱动大升程臂 71,大升程臂71然后如上所ii^经由切换销74驱动第二摆动凸轮^臂 50R。但是，如果在单气门可变控制模式下控制轴41转itXt应于气门 升程B的销切换位置并且转向大升程和大操作角区域，则第一进气凸 轮16摆动第二摆动凸轮臂50R的范围变得大于第二进气凸轮17摆动 第二摆动凸轮臂50R的范围。这4吏得第二摆动凸轮臂50R经由切换销 74反向驱动大升程臂71。因此，在这种情况下，大升程臂71的输入 滚轮73离开第二进气凸轮17。如果在如上所述大升程臂71的输入滚轮73与第二进气凸轮17分 离的情形下发动机转速NE和负载突然降低，则控制轴41立即朝向小 升程和小操作角区域旋转。然后大升程臂71的输入滚轮73可重新与 第二进气凸轮17接触(碰击)，因此产生噪声或者损坏输入滚轮73和 第二进气凸轮17的表面。为了避免上述问题，当禁止从单气门可变控制模式切换到双气门可变控制模式时(图8中步骤104或图9中步骤124)，即，当操作状 态在单气门可变控制模式下l双气门大升程区域时，本实施方式将 目标气门升程限制成气门升程B或者更小。这防止在气门W^ 18处于 单气门可变控制模式下时控制轴41转过对应于气门升程B的销切换位 置并转向大升程和大操作角区域。这使得可以适当地防止大升程臂71 的输入滚轮73离开第二进气凸轮17。因此，本实施方式可确定地避 免产生噪声并且防止输入滚轮73和第二进气凸轮17的表面受到损坏。在本实施方式中，在双气门大升程区域中最初的目标气门升程如 上所ii^落在从气门升程B到气门升程A的范围内。因此，如果在禁 止从单气门可变控制模式切换到双气门可变控制模式的情形下将目标 气门升程限制为气门升程B或者更小，则实际目标气门升程固定为气 门升程B。因为除了上述之外本实施方式与第一和第二实施方式相同，所以 这里略去了对其进一步的描述。在上述第四实施方式中，当ECU60在禁止从单气门可变控制模式 切换到双气门可变控制模式(图8中的步骤104或图9中的步骤124 ) 的情形下将目标气门升程(目标气门打开量)限制为气门升程B或更 小时，实现了才艮据本发明第六和笫七方面的"气门打开量限制装置"。 另外，第一进气门16对应于根据本发明第七方面的"主凸轮，，；第二 进气门17对应于根据本发明第七方面的"次凸轮"；且大升程臂71的 输入滚轮73对应于根据本发明第七方面的"匹配构件"。
权利要求
1.一种可变气门操作装置，包括气门机构，其具有用于在双气门可变控制模式和单气门可变控制模式之间进行切换的切换机构，在所述双气门可变控制模式下，用于同一气缸并属于相同类型的第一气门和第二气门的气门打开量连续地或多段式地变化，在所述单气门可变控制模式下，所述第一气门的气门打开量连续地或多段式地变化而所述第二气门的气门打开量固定；存储装置，其用于存储将内燃机的操作区域分成双气门可变控制区域和单气门可变控制区域的规则，对于所述双气门可变控制区域应当选择所述双气门可变控制模式，对于所述单气门可变控制区域应当选择所述单气门可变控制模式；常规控制装置，其用于使所述切换机构根据所述规则执行切换操作；条件判断装置，其用于在所述内燃机的操作状态从所述双气门可变控制区域切换到所述单气门可变控制区域或反向切换时判断用于预知所述操作状态将在短时间段内返回到前一区域的预定条件是否成立；以及禁用装置，其用于在所述预定条件成立时禁用所述切换操作。
2.如权利要求1所述的可变气门操作装置，其中所述预定条件是 指从位于所述内燃机和车辆驱动轮之间的变速器换档起还未经过预定 时间段的M。
3.如权利要求1所述的可变气门操作装置，其中所述预定条件是 指位于所述内燃机和车辆驱动轮之间的变速器换到空档或停车档的条 件。
4.如权利要求1至3中任一项所述的可变气门操作装置，进一步 包括启用装置，其用于在所述内燃机的操作状态在从所述双气门可变控 段内不返回到前一区域的情形下启用所述切换操作。
5.如权利要求1至4中任一项所述的可变气门^Mt装置，进一步 包括测量装置，其用于测量所述切换操作的禁用次数或所述切换^Mt的 累积禁用时间；以及允许装置，在所述切换操作的禁用次数或所述切换操作的累积禁用 时间超过预定值时，不论所述预定条件是否成立，所述允许装置都允许 所述切换机构执行切换操作。
6.如权利要求1至5中任一项所述的可变气门操作装置，进一步 包括气门打开量限制装置，其用于在所述禁用装置禁用所述切换^作时 限制目标气门打开量。
7.如权利要求6所述的可变气门操作装置，其中所述气门机构包括主凸轮和次凸轮，所述主凸轮在所述双气门 可变控制模式下驱动所述第一气门和所述第二气门，而在所述单气门可 变控制模式下仅驱动所述第一气门，所述次凸轮在所述单气门可变控制 模式下驱动所述第二气门；并且其中当所述禁用装置禁用从所述单气门可变控制模式切换到所述 双气门可变控制模式以维持所述单气门可变控制模式时，所述气门打开 量限制装置限制所述目标气门打开量以防止所述次凸轮离开用于所述 次凸轮的匹配构件。
全文摘要
一种可变气门操作装置，包括用于在双气门可变状态和单气门可变状态之间切换的切换机构，用于提高切换机构的耐用性。在车辆起动前内燃机的怠速状态中，内燃机的操作状态处于单气门小升程区域(点A)中。在这种情况下，切换机构进入单气门可变状态。在车辆起动后，操作状态从点A→B→C变化，并且切换到双气门大升程区域。然后，为了升档，使离合器分离，并且释放加速器踏板，使操作状态恢复到单气门小升程区域(点A)。在这种情况下，由于操作状态在双气门大升程区域中维持的时间很短并且向双气门可变状态的切换所带来的优点很小，所以在点B→C的操作状态中禁止向双气门可变状态的切换操作。
文档编号F02D13/02GK101273192SQ200680035698
公开日2008年9月24日 申请日期2006年9月22日 优先权日2005年9月28日
发明者前原利之 申请人:丰田自动车株式会社