发动机系统和其控制方法

专利名称：发动机系统和其控制方法
技术领域：
本发明一般涉及发动机系统和其控制方法，更具体而言，涉及到设置 有可变阀正时系统的发动机系统和其控制方法。
背景技术：
已经使用基于发动机操作状态而改变开启/关闭进气阀或排气阀的相位
(即，曲轴角)的可变阀正时(VVT)系统。这样的可变阀正时系统通过
旋转凸轮轴而改变进气阀或排气阀例如相对于链轮的相位，其中曲轴开启/ 关闭进气阀或排气阀。凸轮轴由液压或通过致动器(例如，电动机)旋 转。
在液压驱动凸轮轴的可变阀正时系统的情况下，可变阀正时控制在冷 的环境或发动机启动时有时不能够按其应当的状态而精确地执行。由于用 于驱动凸轮轴的预压不足或在这些情况下凸轮轴对液压控制的响应较慢而 引起这样的不方便。为了避免这样的不方便，已经建议通过电动机驱动凸
轮轴的可变阀正时系统，例如在日本专利申请公开No. JP-2005-98142 (JP-A-2005-98142)、日本专利申请公开No. JP-2005-48707(JP-A-2005-48707)以 及日本专利申请公开No. JP-2004-156461 (JP-A-2004-156461)中公开的。
JP-A-2005-98142和JP-A-2005-48707都描述了根据链轮和由电动机旋 转的导引旋转体之间的旋转相位差而改变凸轮轴相对于曲轴的旋转相位
(即，阀正时)的可变阀正时系统。JP-A-2005-98142描述了这样的机构， 其根据阀正时相位存在的相位区域而改变凸轮轴的相对于曲轴(阀正时) 的改变量与导引旋转体相对于链轮的旋转的改变量的比率。如图16所 示，在JP-A-2005-98142中，上述改变量比率在延迟阀正时的相位区域中 相对较低，'而上述改变量在阀正时提前的相位区域中相对较高。
在JP-A-2005-98142和JP-A-2005-48707描述的构造中，通过以与上述
改变量比率对应的减速比降低旋转导引旋转体的电动机的输出轴和链轮的
相对旋转速度，改变阀正时。即，在JP-A-2005-98142中描述的构造中， 基于阀正时的相位存在的相位区域，可变地设置减速比。
因此，在减速比较低的相位区域中，§卩，在阀正时电动机的输出轴和 链轮之间的相对旋转速度的改变量较大的相位区域中，当停止发动机时， 由于施加到凸轮轴的作用力引起的电动机的输出轴的旋转，阀正时可能会 不期望地改变。
具体而言，当JP-A-2005-98142中描述的可变阀正时系统安装在设置 有减速控制机构的车辆(例如，混合动力车辆)中，其中减速控制机构例 如通过使用电动机扭矩以预定减速模式降低发动机速度，以在停止发动机 时抑制车辆的振动，该构造需要使得当停止发动机时不引起阀正时的不期 望的改变。

发明内容
本发明提供一种发动机系统以及控制方法，该发动机系统设置有减速 控制机构，该减速控制机构在预定减速模式中降低发动机速度以停止发动 机，并且该发动机系统在停止发动机时防止阀正时中产生不期望的改变。
本发明的第一方面涉及一种发动机系统，其包括发动机，其通过燃 烧燃料产生驱动动力；可变阀正时系统，其改变设置在所述发动机中的进 气阀和排气阀中至少一者的开启/关闭正时；以及发动机减速控制单元。当 发出停止所述发动机的命令时，所述发动机减速控制单元将用于以预定减 速模式降低发动机速度的扭矩施加到所述发动机的输出轴。所述可变阀正 时系统包括改变机构。当操作所述发动机时，通过将凸轮轴和曲轴之间的 旋转相位差改变与所述致动器的操作量相对应的改变量，所述改变机构改 变所述开启/关闭正时，其中所述凸轮轴驱动其开启/关闭正时被改变的 阀。当所述开启/关闭正时位于第一相位区域内时，与所述开启/关闭正时 位于第二相位区域内时相比，所述改变机构将所述开启/关闭正时的所述改 变量与所述致动器的所述操作量的比率设置成更低的值。所述可变阀正时 系统还包括判定单元和减速限制单元。所述判定单元判定当前状态是否是
允许减速状态，在所述允许减速状态中，如果在发出停止所述发动机的命 令后的当前时刻开始以所述减速模式进行所述发动机速度的减速，可以在 到所述发动机停止时为止将所述开启/关闭正时带到所述第一相位区域中。 所述减速限制单元基于所述判定单元作出的判定结果在发出停止所述发动 机的所述命令后控制所述发动机减速控制单元的操作。
在上述的发动机系统中，如果判定当前状态不是允许减速状态，则限 制发动机减速控制单元的操作，在允许减速状态中，可以使开启/关闭正时 (阀正时)进入其中相位的改变量与致动器的操作量的比率较低(即，减 速比较高)的第一相位区域中。因此，阀正时在停止发动机之前可靠地改 变所需量。因此，可以防止停止发动机时产生阀正时的不期望改变。
在本发明的第一方面中，当判定所述当前状态为允许减速状态时，所 述减速限制单元可以根据所述减速模式将由所述发动机减速控制单元降低 所述发动机速度的减速设置到第一值，而当判定所述当前状态不是所述允 许减速状态时，所述减速限制单元将由所述发动机减速控制单元降低所述 发动机速度的减速设置到比所述第一值低的第二值。
因此，当阀正时需要由致动器改变较大量，以使阀正时在停止发动机 之前进入第一相位区域中时，通过减小发动机减速控制单元降低发动机速 度的减速度而确保停止发动机前的所需时间长度。这样，阀正时在停止发 动机前可靠地进入第一相位区域。
在本发明的第一方面中，当判定所述当前状态不是所述允许减速状态 时，所述减速限制单元不允许起动所述发动机减速控制单元的操作，当判 定所述当前状态是所述允许减速状态时，所述减速限制单元允许起动所述 发动机减速控制单元的操作。
因此，当阀正时需要由致动器改变较大量，以使阀正时在停止发动机 之前进入第一相位区域中时，通延迟发动机减速控制单元的操作的起动而 确保停止发动机前的所需时间长度。这样，阀正时在停止发动机前可靠地 进入第一相位区域。
在本发明第一方面中，基于所述当前开启/关闭正时偏离所述第一相位 区域的相差，所述判定单元判定所述当前状态是否是所述允许减速状态。
即使在发出停止发动机的命令后，继续计算当前阀正时和第一相位区 域内的阀正时之间的差。因此，可以精确地判定是否需要限制发动机减速 控制单元进行以将阀正时改变所需量的操作。
在本发明的第一方面中，在发出停止所述发动机的所述命令后已经经 过的时间长度达到基准时间之前，所述判定单元判定所述当前状态不是所 述允许减速状态，在发出停止所述发动机的所述命令后已经经过的所述时 间长度超过所述基准时间后，所述判定单元可判定所述当前状态是所述允 许减速状态。可基于当发出停止所述发动机的所述命令时所述开启/关闭正 时偏离所述第一相位区域的相位差，来设置所述基准时间。
这样，在不需要继续计算发出停止发动机的命令后的阀正时的情况 下，容易地判定是否需要限制发动机减速控制单元的操作。
在本发明的第一方面中，所述发动机系统安装在包括发动机和另一个 驱动动力源的混合动力车辆中；以及所述发动机减速控制单元包括旋转电 子装置，所述旋转电子装置具有经由齿轮连接到所述发动机的输出轴的旋 转轴。
因此，在安装在混合动力车辆中并且使用旋转电子装置(电动机发电 机)作为发动机减速控制单元的发动机系统中，防止停止发动机时产生阀 正时的不期望改变。
在本发明的第一方面中，所述发动机减速控制单元包括旋转电子装 置，所述旋转电子装置具有经由带连接到所述发动机的输出轴的旋转轴。
因此，在使用旋转电子装置(电动机发电机)作为发动机减速控制单 元的发动机系统中，防止停止发动机时产生阀正时的不期望改变。
在本发明的第一方面中，响应于驾驶者进行的操作，发出停止所述发 动机的所述命令。因此，在设置有快速降低曲轴的旋转速度以停止发动机 的机构的发动机系统中，防止响应于驾驶者进行的操作(通常是进行关闭 点火开关的操作)停止发动机时产生阀正时的不期望改变。
在本发明的第一方面中，响应于预定操作状态的发生而独立于所述驾 驶者进行的操作自动发出停止所述发动机的所述命令。
因此，在设置有以预定减速模式降低曲轴的旋转速度以停止发动机的 机构并且包括在自动进行发动机间歇操作的混合动力车辆或设置有经济行 驶系统的车辆中的发动机系统中，防止自动停止发动机时产生阀正时的不 期望改变。
本发明的第二方面涉及一种用于控制发动机系统的方法，其中所述发 动机系统包括通过燃烧燃料产生驱动动力的发动机以及包括致动器的可变 阀正时系统，所述可变阀正时系统改变设置在所述发动机中的进气阀和排 气阀中至少一者的开启/关闭正时。根据此方法，当发出停止所述发动机的 命令时，将用于以预定减速模式降低发动机速度的扭矩施加到所述发动机 的输出轴。当操作所述发动机时，通过将凸轮轴和曲轴之间的旋转相位差 改变与所述致动器的操作量相对应的改变量，改变所述开启/关闭正时，其 中所述凸轮轴驱动其开启/关闭正时被改变的阀。当所述开启/关闭正时位 于第一相位区域内时，与所述开启/关闭正时位于第二相位区域内时相比， 将所述开启/关闭正时的所述改变量与所述致动器的所述操作量的比率设置 成更低的值。然后，判定当前状态是否是允许减速状态，在所述允许减速 状态中，如果在发出停止所述发动机的命令后的当前时刻开始以所述减速 模式进行所述发动机速度的减速，可以在到所述发动机停止时为止将所述 开启/关闭正时带到所述第一相位区域中，所述当前状态是否是所述允许减 速状态的判定结果。在发出停止所述发动机的所述命令后基于判定结果控 制所述发动机减速控制单元的操作。
本发明实施例提供一种发动机系统及其控制方法，该发动机系统设置 有减速控制机构，该减速控制机构减低曲轴的旋转速度以停止发动机，并 且该发动机系统防止停止发动机时产生阀正时的不期望改变。


通过参考附图在下面进行的实施例的描述，可以明白本发明的上述以 及其他目的、特征和优点，在附图中，相同或相应部分使用相同的标号， 其中
图1是示出根据本发明实施例设置有可变阀正时系统的车辆发动机系 统的结构的示意图2是示出限定进行凸轮轴相位的映射的曲线图； 图3是示出进去VVT机构的剖视图； 图4是沿图3中线IV-IV所取的剖视图； 图5是沿图3中线V-V所取的剖视图6是沿图3中线V-V所取的第二剖视图7是沿图3中线vn-vn所取的剖视图； 图8是沿图3中线vni-vni所取的剖视图9是示出进气VVT机构的元件协作实现的减速比的曲线图； 图10是示出导引板相对于链轮的相位与进气凸轮轴的相位之间的关 闭的曲线图11是图示由根据本发明实施例的可变阔正时系统执行的对进气阀 的相位的控制构造的示意性框图12是示出包括设置有本发明实施例的可变阀正时系统的发动机系 统的混合动力车辆的动力输出设备的示意性框图13是图示由行星齿轮机构形成的动力分离政治的构造的图示；
图14是图示图12和13中所示的混合动力车辆的发动机减速控制的曲 线图15是图示发动机减速控制的流程图，其中，执行发动机减速控制 以停止设置有根据本发明实施例的发动机系统的混合动力车辆中的发动
图16是图示设置用于判定是否需要限制发动机减速控制的基准时间 的方式的曲线图；以及
图17是示出连接到发动机的配件的布置的图示。
具体实施例方式
下面，参考附图描述本发明的实施例。在下面说明书中，相对或相应 的元件使用相同的标号。具有相当标号的元件的名称和功能也相同。因 此，下面对于具有相同标号的元件的描述仅提供一次。首先，描述根据本发明实施例的可变阀正时系统。
首先，参考图1描述根据本发明实施例的设置有可变阀正时系统的车 辆发动机系统。
发动机1000是包括每个具有四个气缸的第一缸组1010和第二缸组
1012的八缸V型发动机。注意，根据本发明实施例的可变阀正时系统可以
应用到任何类型的发动机。即，可变阀正时系统可以应用到八缸v型发动
机以外的发动机。
通过空气滤清器1020的空气被供应到发动机1000。节气门阀1030调 节供应到发动机的空气量。节气门阀1030是由电动机驱动的电控节气门 阀。
空气通过进气通道1032引入到气缸1040。空气然后在形成于气缸 1040内份额燃烧室中与燃料混合。燃料然后从喷射器1050中直接喷射到 气缸1040中。即，喷射器1050的喷射孔位于气缸1040内。
燃料在进气冲程中喷射到气缸1040中。喷射燃料的时间不需要在进 气冲程中。假设发动机1000是其中喷射器1050的喷射孔位于气缸1040内 的直接喷射发动机，给出关于本发明实施例的描述。除了直接喷射的喷射 器1050之外，还可以设置用于端口喷射的喷射器。或者，可以仅设置用 于端口喷射的喷射器。
气缸104Q中的空燃混合气由火花塞1060点火，并燃烧。燃烧后的空 燃混合气(即，废气)由三通催化剂107Q净化，然后排放到车辆外部。 活塞1080由于空燃混合气的燃烧而被向下推，由此旋转曲轴1090。
进气阀1100和排气阀1110设置在气缸1040的顶部。进气阀1100由 进气凸轮轴1120驱动，而排气阀1110有排气凸轮轴1130驱动。进气凸轮 轴1120和排气凸轮轴1130例如通过链或齿轮彼此连接，并以相同转数 (以曲轴1090的转数一半)旋转。因为旋转体(例如，轴)的转数(通 常，每分钟转数(rpm))经常称为旋转速度，下面说明书中使用术语"旋 转速度"。
进气阀1100的相位(开启/关闭正时)由装配到进气凸轮轴1120的进 气VVT机构2000控制。排气阀111Q的相位(开启/关闭正时)由装配到
排气凸轮轴1130的排气VVT机构3000控制。
在本发明实施例中，进气凸轮轴1120和排气凸轮轴1130分别由VVT 机构2000和300旋转，由此可知进气阀1100的相位和排气1110的相位。 但是，控制相位的方法不限于此。
进气VVT机构2000由电动机2060操作(如图3中所示)。电动机由 电子控制单元(ECU) 4000控制。通过电动机2060的电流幅度由电表 (未示出)检测，并施加到电动机2060的电压由电压计(未示出)检 测，而表示电流幅度的信号和表示电压的信号传递到ECU4000。
排气VVT机构3000由液压操作。注意，进气VVT机构2000可以由 液压操作。注意，排气VVT机构300可以通过电动机操作。
ECU4000从曲柄角传感器5000接收表示曲轴1090的旋转速度和曲柄 角的信号。ECU4000还从凸轮轴位置传感器5010接收表示进气凸轮轴 1120的相位的信号和表示排气凸轮轴1130的相位(这些凸轮沿旋转方向 的位置)的信号。
另外，ECU4000从冷却剂温度传感器5020接收表示用于发动机1000 的冷却剂的温度(冷却剂温度)的信号以及从气流计5030接收表示供应 到发动机1000的空气量的信号。
基于从上述传感器接收的信号以及存储在存储器(未示出)中的映射 和程序，ECU4000控制节气门阀开启量、点火正时、燃料喷射正时、燃料 喷射量、进气阀1100的相位、排气阀1110的相位等，使得发动机1000进 入期望的操作状态。
根据本发明实施例，ECU4000参考映射成功地设置适于当前发动机操 作状态的进气门阀IIOO的目标相位，所述映射提前使用表述当前发动机 操作状态的参考(通常，使用发动机速度NE和进气量KL)限定目标相 位。 一般，存储多个用于设置多个冷却剂温度下的进气阀1100的目标相 位的映射。
下面，更详细描述进气VVT机构2000。注意，排气VVT机构3000 可以与下述进气WT机构2000具有相同的结果。或者，进气VVT机构 2000和排气VVT机构3000都可以与下述进气VVT机构2000具有相同的
结构。
如图3所示，进气VVT机构2000包括链轮2010、凸轮盘2020、链 接机构2030、导引板204Q、减速器2050以及电动机2060。
链轮2010例如通过链连接到曲轴1090。与进气凸轮轴1120和排气凸 轮轴1130的情况下一样，链轮2010的旋转速度是曲轴1090的旋转速度的 一半。设置进气凸轮轴1120，使得进气凸轮轴1120与链轮2010共轴，并 且相对于链轮2010旋转。
凸轮盘2020使用第一销2070连接到进气凸轮轴1120。在链轮2010 中，凸轮盘2020与进气凸轮1120 —起旋转。凸轮盘2020和进气凸轮轴 1120可以彼此一体形成。
每个链接机构2Q30由第一臂2031和第二臂2032形成。如图4所示， 即，沿途3中线IV-IV所取的剖视图，在链轮2010中布置成对的第一臂 2031，以相对于进气凸轮轴1120的轴线对称。每个第一臂2031连接到链 轮2010，以绕第二销2072枢转。
如图5 (即，沿图3中线V-V所取的剖视图)和示出通过从图5所述 的状态提前进气阀1100的相位而获得的状态的图6所示，第一臂2031和 凸轮盘2020通过第二臂2032彼此连接。
支撑每个第二臂2032，以绕第三销2074相对于第一臂2031枢转。支 撑每个第二臂2031，以绕第四销2076相对于凸轮盘2020枢转。
进气凸轮轴1120通过成对的链接机构2030相对于链轮2010旋转，由 此改变进气阀1100的相位。因此，即使连接机构2030中的一个暂停和咬 住，通过另一个链接机构2030改变进气阀1100的相位。
如图3所示，控制销2034装配到每个链接机构2030 (更具体而言， 第二臂2032)远离导引板2040的一面。控制销2034与第三销2074共轴 布置。每个控制销2034在形成于导引板2040中的导引槽2042内滑动。
每个控制销2034在形成于导引板2040中的导引槽2042内滑动时沿径 向移动。每个控制销2034沿径向的移动使得进气凸轮轴1120相对于链轮 2010旋转。
如图7所示，S卩，沿途3中线VII-Vn所取得剖视图，导引槽2042形成为螺旋形式，使得控制销2034根据导引板2040的旋转而沿径向移动。 但是，导引槽2042的形状不限于此。
因为控制销2034与导引板2040的轴之间的距离沿径向增大，所以进 气阀1100的相位更被延迟。即，相位的改变量对应于每个链接机构2030 根据控制销2034沿径向移动而操作的量。注意，因为控制销2034与导引 板2040的轴之间的距离沿径向增大，所以进气阀IIOO的相位可以更被提 刖。
如图7所示，当控制销2034到达导引槽2042的端部，链接机构2030 的操作被限制。因此，控制销2034到达导引槽2042时的相位是进气阀 1100最延迟相位或最提前相位。
如图3所示，多个凹槽2044形成于导引板2040远离减速器2050的一 面中。凹槽2044用于将导引板2040和减速器2050彼此连接。
减速器2050由外齿轮2052和内齿轮2054形成。外齿轮2052固定到 链轮2010，以与链轮2010—起旋转。
装配在导引板2040的凹槽2044的多个突起2056形成于内齿轮2054 上。内齿轮2054被支撑，以能够绕耦合件2062的偏心轴2066旋转，耦合 件2062的偏心轴2066是偏离电动机2060的输出轴的轴2064的轴。
图8示出沿图3中线VIII-Vin所取的剖视图。内齿轮2054被布置， 使得其多个齿的部分与外齿轮2052啮合。当电动机2060的输出轴的旋转 速度等农业链轮2010的旋转速度，耦合件2062和内齿轮2054以与外齿轮 2052 (链轮2010)相同的旋转速度旋转。在此情况下，导引板2040以与 链轮2010相同的旋转速度旋转，并且保持进气阀1100的相位。
当耦合件2062由电动机2060绕轴2064相对于外齿轮2052旋转时， 整个内齿轮2054绕轴2064转动，并且同时，内齿轮2054绕偏心轴2066 旋转。内齿轮2054的旋转运动使得导引板2040相对于链轮2010旋转，由 此改变进气阀1100的相位。
如从上述结构可以看出，当停止发动机1000时(即，当停止链轮 2010的旋转时)仅通过使用电动机2060旋转内齿轮2054难以改变进气阀 1100的相位。即，在停止发动机1000后，进气VVT机构2000难以改变
阀正时。
通过使用减速器2050、导引板2040和链接机构2030降低电动机 2060的输出轴与链轮2010之间的相对旋转速度(电动机2060的操作 量)，改变进气阀1100的相位。或者，通过增大电动机2060的输出轴和 链轮2010之间的相对旋转速度，可以改变进气阔1100的相位。电动机 2060的输出轴设置有电动机旋转角传感器5050，该电动机旋转角传感器 5050输出表示输出轴的旋转角(输出轴沿其旋转方向的位置)的信号。一 般而言，电动机旋转角传感器5050在电动机2060的输出轴每旋转预定角 时产生脉冲信号。基于从电动机旋转角传感器5050的信号输出检测电动 机2060的输出轴的旋转速度(下文，适当地方称为"电动机2060的旋转速 度，，)。
如图9所示，进气VVT机构2000的元件协作实现的减速比R (e) (即，电动机2060的输出轴与链轮之间的相对旋转速度与进气阀1100的 相位的改变量的比率)可以取与进气阀1100的相位相对应的值。根据本 发明实施例，随着减速比增大，电动机2060的输出轴和链轮2010之间的 相对旋转速度的相位改变量降低。
当进气阀1100的相位位于从最延迟相位延伸到CA1的相位区域2500 时，进气VVT机构2000的元件协作实现的减速比为Rl。当进气阀1100 的相位位于从CA2 (CA2是比CA1更提前的相位)延伸到最提前相位的 相位区域2520时，进气VVT机构2000的元件协作实现的减速比为R2 (R1〉R2)。
当进气阀1100的相位位于从CA1延伸到CA2的相位区域2510时， 进气VVT机构2000的元件协作实现的减速比以预定速率((R2-R1) / (CA2-CA1))改变。
下面描述根据本发明实施例的可变阀定时系统的由此构造的进气VVT 机构2000的效果。当进行阀1100 (进气凸轮轴1120)的相位被提前，电动机2060被操 作以使得导引板2040相对于链轮2010旋转。因此，如图10所示，进气阀 110的相位被提前。
当进气阀1100的相位位于从最延迟相位延伸到CA1的相位区域2500 内，电动机2060的输出轴与链轮2010之间的相对旋转速度以减速比Rl 降低。因此，提前进气阀1100的相位。
当进气阀1100的相位位于从CA2延伸到最提前相位的相位区域2520 内，电动机2060的输出轴与链轮2010之间的相对旋转速度以减速比R2 降低。因此，提前进气阀11Q0的相位。
当延迟进气阀1100的相位时，电动机2060的输出轴沿与提前进气阀 1100的相位的方向相反的方向相对于链轮旋转。当相位延迟时，电动机 2060的输出轴和链轮2Q10之间的相对旋转速度以类似于提前相位时的方 式降低。当进气阀1100的相位位于从最延迟相位延伸到CA1的相位区域 2500内，电动机2060的输出轴与链轮2010之间的相对旋转速度以减速比 Rl降低。因此，延迟相位。当进气阀1100的相位位于从CA2延伸到最提 前相位的相位区域2520内，电动机2060的输出轴与链轮2010之间的相对 旋转速度以减速比R2降低。因此，延迟相位。
因此，只要电动机2060的输出轴和链轮2010之间的相对旋转方向保 持不变，进气阔1100的相位可以在从最延迟相位延伸到CA1的相位区域 2500中和从CA2延伸到最提前相位的相位区域2520中提前或延迟。在此 情况下，在从CA2延伸到最提前相位的相位区域2520中，相位提前或延 迟的量大于从最延迟相位延伸到CA1的相位区域2500。因此，相位区域 2520的相位改变宽度比相位区域2500的宽。
在从最延迟相位延伸到CA1的相位区域2500中，减速比较高。因 此，需要高扭矩以使得，使用根据发动机1000的操作而施加到进气凸轮 轴1120的扭矩的电动机2060的输出轴旋转。因此，即使当电动机2060不 产生扭矩时，例如，即使当电动机2Q60不操作时，限制电动机2060的输 出轴由于施加到进气轴1120的扭矩而引起的旋转。这限制不期望的因 此，当发动机1000停止时，如果进气阀1100的相位位于相位区域2500， 可防止进气阀1100的相位产生不期望的变化，S卩，实际相位偏离控制中 使用的相位的偏差，甚至如果当发动机1000停止时电动机2060的输出轴 由施加到进气凸轮轴1120的作用力旋转。相反，为了防止进气阀1100的
相位中的改变，当发动机1000停止时进气阀1100的的相位应当可靠地位
于减速比最大的相位区域2500内。
优选地，电动机2060相对于链轮2010旋转的方向和相位的提前/延迟 的关系可以设置使得当电动机2060的输出轴的旋转速度低于链轮2010延 迟进气阀1100的相位。因此，当充当致动器的电动机2060在发动机操作 时变得不可操作，逐渐延迟进气阀1100的相位，并最终与最延迟相位一 致。即，即使进气阀相位控制变得不可执行，进气阀1100的相位保持在 发动机1000中稳定发生燃烧时的相位。
当进气阀1100的相位位于从CA1延伸到CA2的相位区域2510内， 电动机2060的输出轴与链轮2010之间的相对旋转速度以预定速率改变的 减速比降低。因此，提前或延迟进气阀IIOO的相位。
当进气阀1100的相位从相位区域2500转变到相位区域2500或者从相 位区域2520转换到相位区域2500时，电动机2060的输出轴和链轮2010 的相对旋转速度的相位的改变逐渐增多或降低。因此，限制相位的改变量 的突然阶梯式改变，以限制相位的突然改变。因此，可以更适当地控制进 气阀1100的相位。
图9中的减速比R(e)进气阀1100的相位的改变量相对于对应于电动 机2060的操作量(电动机2060的输出轴和链轮2010之间的相对旋转速 度)的比率的倒数。S卩，减速比较高的相位区域2500可以被称为是本发 明的"第一相位区域"，而另一相位区域2510和2520可以一起被称为本发 明的"第二相位区域"。
接着，将详细描述根据本发明实施例的由可变阀正时系统执行的进气 阀相位控制。
如图ll所示，发动机IOOO被构造使得，如前面参考图l所述的，利 用正时链1200 (或正时带)动力分别经由链轮2010和2012从曲轴1090 传递到进气凸轮轴1120和排气凸轮轴1130。进气凸轮轴1120每旋转预定 凸轮角而输出凸轮角信号Piv的凸轮位置传感器5010装配在进气凸轮轴 1120的外周边。曲轴1090每旋转预定曲轴角而输出曲柄角信号Pca的曲 柄角传感器5000装配到曲轴1090的外周。电动机2060每旋转预定转角而
输出电动机旋转角信号Pmt的电动机旋转角传感器5050装配到电动机 2060的转子(未示出)。这些凸轮角信号Piv、曲柄角信号Pca和电动机 旋转角信号Pmt传递到ECU4Q00。
ECU4000基于来自检测发动机1000的操作状态和使得发动机产生需 要输出动力的操作条件(驾驶者进行的踏板操作、当前车辆速度等)的传 感器的信号控制发动机1000的操作。作为发动机控制的一部分， ECU4000基于图2所示的映射设置进气阀1100的目标相位和排气阀1110 的目标相位。另外，ECU4000准备用于充当进气VVT机构2000的致动器 的电动机2060的旋转速度命令值Nmref，使得进气阀1100的实际相位与 目标相位匹配。
基于电动机2060的输出轴和链轮2101 (进气凸轮轴1120)之间的相 对旋转速度设定旋转速度命令值Nmref，其对应于致动器的操作量，如下 所述。电动机EDU (电动驱动单元)4100基于来自ECU4000的信号所表 示的旋转速度命令值Nmref控制电动机2060的旋转速度。
当电动机IOOO开始停止时，更具体而言，在发出停止发动机1000的 命令后，将进气阀1100的目标相位值(目标相位)(下文中，适当时称 为"进气阀相位")设置为使用发动机起动的停止时间相位，以方便于后续 的发动机起动。即，如果当发出停止发动机1000的命令时判定进气阀相 位与停止时间相位不同(即，如果还没有获得停止时间相位)，可变阀正 时系统此后通过操作充当致动器的电动机2060而改变进气阀相位(即， 进气凸轮轴1120的相位)。如上所述，将停止时间相位设置在其中减速 比较高的相位区域2500内，如图9所示，以防止进气阀相位在停止发动 机1000时改变。
下面，提供示例的描述，其中根据本发明实施例的设置有可变阀正时 系统(如图1-141中所示)发动机系统安装在混合动力车辆中。
图12是示出混合动力车辆的动力输出设备的示意性框图，该混合动 力车辆包括设置有根据本发明实施例的可变阀正时系统的发动机系统。本 发明不仅可以应用到图12所示的混合动力车辆，而且可以应用到任何类
型的混合动力车辆。
如图12所示，动力输出设备包括如图1所示的发动机1000、发动机
ECU4000 、电池20、逆变器10、车轮70和80、驱动桥60、 MGECU200、电池ECU400和HVECUIOO。
电池20将电动力直接供应到逆变器10。电池20由可充电的二次电池 形成。通常，镍氢蓄电池、锂离子二次电池或大容量蓄电器(电容器)可 以用作电池20。
逆变器10将从电池20供应的直流电转换成交流电，并且将交流电供 应到电动机发电机MG2。或者，逆变器IO将电动机发电机MGI和电动机 发电机MG2供应的交流电转换成直流电，并将直流电供应到电池20。用 于驱动电动机发电机MG1的第一逆变器和用于驱动电动机发电机MG2的 第二逆变器一起称为逆变器10。
驱动桥60包括变速器和作为一体结构的轮轴。驱动桥60包括动力分 离机构PSD、减速器50、电动机发电机MG1和电动机发电机MG2。
动力分离机构PSD可以被分割成通过其将发动机1000产生的恶驱动 动力传递到经由减速器50连接到车轮70和80的驱动轴的路径以及通过其 将发动机IOOO产生的驱动动力传递到电动机发电机MG1的路径。例如， 图13中所示的行星齿轮机构用作动力分离机构PSD。
每个电动机发电机MG1和电动机发电机MG2用作电动力发电机和电 动机。电动机发电机MG1使用来自发动机IOOO经由动力分离机构PSD传 递的驱动动力旋转，由此产生电动机。电动机发电机MG1产生的电动力 被供应到逆变器IO，并由于对电池20充电或驱动电动机发电机MG2。旋 转速度传感器30检测电动机发电机MG1的旋转速度MRN1，并将表示电 动机速度MRN1的信号传递到MGECU200。
电动机发电机MG2使用从逆变器10供应的交流电旋转。电动机发电 机MG2产生的驱动动力经由减速器50传递到驱动轴65。除了由驱动轴 65驱动的车轮70和80之外的车轮(未示出)可以是从动车轮。或者，除 了车轮70和80之外的车轮(未示出)可以由另一个电动机发电机(未示 出)驱动，并且所谓的电动四轮驱动系统可以形成。
当电动机发电机MG2根据再生制动操作期间的车轮70和80的旋转 速度的降低而旋转时，电动机发电机MG2中产生的电动势(交流电)供 应到逆变器10。在此情况下，逆变器10将接收到的交流电转换成直流 电，并将直流电供应到电池20，由此对电池20充电。
电动机ECU4000控制发动机1000的操作状态。电池ECU400控制电 池20的充电状态。MG ECU20基于混合动力车辆控制电动机发电机MG1 和MG2、逆变器、电池ECU400等。HV ECU100与电池ECU400、发动 机ECU4000、 MGECU200等通信，以控制这些ECU，由此控制整个混合 动力系统，使得混合动力车辆以理想的效率操作。
接着，描述其中驱动动力由动力分离机构PSD中的行星齿轮机械分离 的方式。
如图13所示，形成动力分离机构PSD的行星齿轮机构150包括多个 小齿轮160、恒星齿轮170、和环形齿轮180。恒星齿轮170和环形齿轮 180布置在相对的旋转轴上。
接收然后并输出恒星齿轮170转动力的恒星齿轮轴172连接到电动机 发电机MG1的旋转轴(g卩，转子)。接收然后并输出行星齿轮182的转 动力的环形齿轮轴182连接到电动机发电机MG2的旋转轴(即，转 子)。
环形齿轮轴182还连接到形成减速器50的链驱动链轮190。链驱动链 轮190经由链195连接到链从动链轮192。链从动链轮192连接到反转驱 动齿轮198，反转驱动齿轮198连接到驱动轴65。因此，环形齿轮180的 旋转速度由减速器50以预定减速比降低，并且具有降低速度的旋转被传 递到驱动轴65。
小齿轮60布置在恒星齿轮170和环形齿轮180之间，并且每个小齿轮 160在绕其轴旋转的同时围绕恒星齿轮170转动。每个小齿轮160的转动 力经由行星架轴162供应，并用于旋转行星架165。行星架轴162连接到 用作发动机1000的输出轴的曲轴1090。
在行星齿轮机构150中，如果设置三个轴(即，恒星齿轮轴172、环 形齿轮轴182和行星架轴162)中任何两个的旋转速度和由这两个轴接收
然后输出的扭矩，其它轴和由其它轴接收然后输出的扭矩被设置。
当包括动力输出设备的混合动力车辆行驶时，对应于应输出到驱动轴
65而需要的动力从发动机IOOQ输出，并且从发动机1000输出的动力经由 动力分离机构PSD传递到驱动轴65。此时，例如，当发动机1000的输出 轴(曲轴1190)以比所需旋转速度更高的速度和比应从驱动轴65输出的 所需扭矩更低的扭矩旋转时，部分从发动机1000输出的动力经由动力分 离机构PSD传递到电动机发电机MG1。电动机发电机MG1使用接收的动 力产生电动力，而电动机发电机MG2由电动机发电机MG1产生的电动力 驱动。扭矩通过驱动电动机发电机MG1而经由环形齿轮180施加到驱动 轴65。
另一方面，当发动机1000的输出轴(曲轴1190)以比所需旋转速度 更低的速度和比应从驱动轴65输出的所需扭矩更高的扭矩旋转时，部分 从发动机1000输出的动力仅由动力分离机构PSD传递到电动机发电机 MG2，并电动力由电动机发电机MG2聚集。电动机发电机Mg由恢复的 电动力驱动，并扭矩被施加到恒星齿轮170。
如上所述，经由电动机发电机MG1和电动机发电机MG2以电动力的 形式调整互换的动力使得可以从以期望旋转速度和扭矩旋转的驱动轴65 输出的由发动机1000产生的驱动动力。部分由电动机发电机MG1和电动 机发电机MG2所聚集的电动力可以存储在电池中。另外，电动机发电机 MG1或电动机发电机MG2可以由存储在电池中的电动力驱动。
基于上述操作原理，当混合动力车辆正常行驶时，发动机1000用作 主驱动动力源，而电动机发电机MG2用作副驱动动力源。混合动力车辆 使用发动机1000和电动机发电机MG2作为驱动动力源行驶。这样，发动 机1000基于所需扭矩和可以由电动机发电机MG2产生的扭矩而操作在操 作效率较高的操作点。因此，与仅使用发动机1000作为驱动动力源的车 辆相比，混合动力车辆的资源节省性能和排气净化性能优秀。
发动机1000的输出轴(曲轴1190)的旋转经由动力分离机构PSD传 递到电动机发电机MG1。因此，混合动力车辆在由电动机发电机MG1根 据发动机1000的操作产生电动力的同时能够行驶。
在如图12和13中所示的混合动力车辆中，发动机1000使用来自电动
机发电机MG1的扭矩控制要停止的发动机速度，即使在停止燃料供应到 发动机1000。因此，在混合动力车辆中，执行如图14中所示的发动机减 速控制，以抑制当发动机停止时的振动。
如图14所示，当不使用电动机发电机MG1的扭矩时，在时间t0时切 断燃料供应后，发动机速度急剧降低，如标号600代表的线所示。此时， 在区域602中，由于驱动动力的急剧降低而产生车辆的纵向方向的振动。 在区域604中，发动机的压縮循环和动力冲程产生的振动与发动机安装系 统的振动共振，由此振动增大。因此，产生车辆的横向方向的振动。
为了防止车辆的振动，混合动力车辆的发动机要停止时，电动机发电 机MG1的扭矩经由动力分离机构PSD施加到发动机1000的曲轴1090， 使得发动机速度在发出停止发动机的命令后以预定的减速模式降低。
更具体而言，在时间t0刚刚切断燃料供应后，用于保持曲轴1090的 旋转的扭矩(正扭矩)由电动机发电机MG1产生，由此防止发动机速度 的急剧降低，由此防止在区域602中产生车辆的振动。此后，电动机发电 机MG1产生的正扭矩逐级降低，由此以预定减速度降低发动机速度。
在到达车辆共振点(在区域604中获得发动机速度)之前的时间tl， 停止电动机发电机MG1的正扭矩输出，并且产生扭矩(负扭矩)或执行 发电操作以停止曲轴1090的旋转。因此，减小其中发动机速度在停止发 动机之前位于对应于车辆共振点的发动机速度区域内的持续时间。因此， 抑制如区域604中产生的车辆振动。
基于预定传动比设置恒星齿轮(电动机发电机MG1)、行星架(发动 机的输出轴)和环形齿轮(电动机发电机MG2)之间的旋转速度关系。因 此，在图14中的减少模式610中，通过改变对电动机发电机MG1的旋转 速度控制中使用的命令值而执行上述的发动机减速控制。
如上所述，在设置有根据本发明实施例的可变阀正时系统的发动机系 统中，进气阀相位需要在停止发动机1000之前可靠地进入减速比较高的 相位区域2500中，使得当停止发动机1000时进气阀相位位于相位区域 2500内。但是，在发出停止发动机命令时到发动机停止时可以或的进气阀
相位的改变量可以较小。因此，在混合动力车辆中，需要考虑进气阀相位 执行发动机减速控制。
图15时图示根据本发明实施例执行以停止设置有发动机系统的混合
动力车辆的发动机的发动机减速控制的流程图。发动机ECU4000以预定 控制循环执行预定程序，由此执行图15中的流程图的控制程序。
如图15所示，发动机ECU4000在步骤S100判定是否已经发出停止 发动机的命令(下文称为"发动机停止命令")。在步骤S100中基于在起动 发动机时将标记设置为OFF和在发出发动机停止命令时将标记设置为ON 来做出判定。
发动机停止命令的示例包括响应于驾驶者进行的操作(通常是关闭点 火开关)而发出的发动机停止命令和基于操作状态而执行以进行发动机间 歇操作由发动机自动停止控制自动产生的发动机停止命令。例如，在混合 动力车辆中，发动机1000响应于在发动机1000以降低效率(例如，当发 动机1000操作在较低负载时)的操作区域中来自HV ECU100而自动停止 发动机1000。
当判定没有发出发动机停止命令时(步骤S100中"NO")，不执行下 面的步骤而结束控制程序。
在判定已经发出发动机停止命令(步骤S100中的"YES")之后，发动 机ECU4000在步骤S110中计算当前进气阀相位IV (。。例如，发动机 ECU 4000基于来自曲柄角传感器5000的曲柄角信号、来自凸轮轴位置传 感器5010的凸轮角信号以及来自电动机2060的旋转角传感器5050的电动 机旋转角信号计算当前进气阀相位IV (0)。
发动机ECU4000在步骤S120中判定当前状态是否是允许减速状态。 在允许减速状态，如果在目前时刻起动预定减速模式610 (图14)中的正 常减速控制，则进气阀相位可以在停止发动机之前进入其中减速比较高的 相位区域2500。因此，判定是否需要限制发动机减速控制。
基于在步骤S100中计算的当前进气阀相位IV (0)与相位区域2500 中的相位之间的相位差A9 (当进气阀相位IV ("位于相位区域2500 内，则相位差A6为零(Ae=0))，在步骤S120中做出判定。例如，当当
前相位差Ae等于或小于预定值时，在步骤S120中作出肯定判定。另一方 面，当当前相位差Ae大于预定值时，在步骤S120中作出否定判定。
或者，基于由计时器(未示出)测量的发出发动机停止命令已经经过
的时间和基准时间之间的比较结果，可以在步骤S120中做出判定。更具 体而言，在经过时间到达基准时间之前，在步骤S120中做出否定判定。 在经过时间到达基准时间，在步骤S120中做出肯定判定。基准时间可以
设置到固定值。但是，优选地基于在发出发动机停止命令时的相位差Ae
可变地设置基准时间，如图16所示。更具体而言，优选地，随着相位差
Ae增大，将基准时间tj设置成更大的值。
当在步骤S210中作出肯定判定时，S口，当当前状态为允许减速状态 时，发动机ECU4000允许使用电动机发电机MG1在正常减速模式610中 (图14)执行发动机减速控制。
响应于发动机ECU4000的允许，HV ECU 100改变电动机发电机 MG1的旋转速度，使得使用MG ECU200降低发动机1000的曲轴1090的 旋转速度。
在步骤S150中，发动机ECU400执行进气阀相位控制，以将进气阀 相位IV (0)改变成其中减速比较高的相位区域2500内的停止时间相位。 即，基于当前进气阀相位IV (0)与停止时间相位的偏差，准备用作致动 器的电动机2060的旋转速度命令值Nmref。在进气阀相位IV (0)与停止 时相位匹配后，准备旋转速度命令值Nmerf，使得进气阀相位IV (0)保 持在停止时间相位。
在其中由于自动执行发动机间歇操作而频繁起动发动机的混合动力车 辆中，优选地，执行用于将起动时相位设置成最延迟相位的起动时减压控 制，以降低起动发动机时的振动。因此，在发出发动机停止命令时，将由 VVT机构2000执行的进气阀相位控制中使用的目标值设置成相位区域 2500内最延迟相位。
另一方面，当在步骤S120中做出否定判定，g卩，当前状态不是允许 减速状态，在步骤S140中使用电动机发电机MG1的发动机减速控制中限 制发动机ECU4000。
通过抑制由正常发动机减速控制所伴随着的开始发动机停止程序或通 过起动执行使用低于正常减速模式610 (图4)所代表的减速度的发动机
减速控制，在步骤S140中限制使用电动机发电机MG1的发动机减速控 制。
因此，从发出发动机停止命令时到停止发动机时的时间比正常时间 长，并且在步骤S150中进气阀相位改变所需的量。因此，进气阀相位在 停止发动机时可靠地进入其中减速比较高的相位区域2500中。
在此控制构造下，使用经由行星齿轮机构的齿轮连接到发动机的输出 轴(曲轴1090)的电动机发电机MG1来执行在其中在预定减速模式中用 于降低发动机速度以停止发动机的发动机减速控制的混合动力车辆中，在 停止发动机之前，进气阀相位可靠地进入其中减速比较高的相位区域2500 中，使得进气阀行为在停止发动机时位于相位区域2500中。因此，在停 止发动机时的进气相位中不引起不期望改变的情况下，执行发动机减速控
根据本发明实施例的发动机系统可以应用到除了混合动力车辆之外的 车辆上。即，根据本发明实施例发动机系统可以应用到其中使用与混合动 力车辆的电动机发电机MG1不同的元件执行发动机减速控制以停止发动 机的车辆。执行发动机减速控制的发动机系统其中制动进行发动机间歇操 作的车辆。因此，根据本发明实施例的发动机系统适于设置有当发动机开 始空转时自动停止的所谓经济行驶系统的车辆。
例如，如图17所示，可以使用发动机100的配件中一个的交流发电 机(发电机)执行的发动机减速控制。
如图17所示，发动机1000的曲轴带轮250通过带400连接到使用驱 动配件的空调带轮410、发电机带轮420、冷却剂泵带轮430和动力转向 带轮440。另外，设置自动张紧轮450和用于在的张紧轮的惰轮455，以 保持带400的张紧力。
交流发电机500A包括由发电机带轮420旋转并产生旋转磁场的转子 (未示出)和定子线圈(未示出)，定子线圈被构造成响应与转子产生的
旋转磁场的产生而使用电磁感应产生电流。如上所述，发电机带轮420经
由带400连接到曲轴带轮250，并由发动机IOOO输出的动力旋转。
因此，在发动机停止之前，控制交流发电机500A中的磁场的产生， 使得交流发电机500A的转子的旋转负载(即，曲轴1090的旋转速度降低 的减速度)改变量比正常产生的电动力大。这样，执行与图14中所示的 发动机减速控制。
在电动机发电机MG1的情况下，可以替代交流发电机500A而使用电 动机发电机500B产生起动发动机时的发动机起动扭矩，其在再生制动操 作过程中使用经由带40Q传递的转动力而执行再生发电。在此构造下，执 行如图14所示的发动机减速控制。
在此构造下，用于控制发动机减速的扭矩通过控制从电动机发电机 500B的扭矩输出而被施加到曲轴1090。即，通过控制从电动机发电机 500B的扭矩输出，在如图14中所示的减速模式610中执行发动机减速控 制。
还在使用"旋转电子装置"(例如，经由带连接到发动机的输出轴(曲 轴)的交流发动机500A或电动机发电机500B)执行发动机减速控制的发 动机系统(图17中所示)与根据本发明实施例的可变阀正时系统组合使 用的情况下，通过执行如图15所示的发动机减速控制以降低发动机，进 气阀相位在发动机停止之前可靠地进入其中减速比较高的相位区域2500。 这样，进气阀相位可靠地位于相位区域2500内。因此，在停止发动机时 进气阀相位中不引起不期望改变的情况下，执行发动机减速控制。
不具体限制执行如图15所述的发动机减速控制以停止发动机的机 构。即，发动机减速控制可以在使用与实施例中描述的机构不同的机构执 行发动机减速控制的发动机系统中执行。
在上述本发明的实施例中，使用电动机发电机MG1 (图12)、交流 发电机500A (图17)、电动机发电机500B (图17)等执行发动机减速控 制以停止发动机可以被称为本发明的"发动机减速控制单元"。图15中的步 骤S120的处理可以被称为本发明的"判定单元"。步骤S140中的处理可以 被称为本发明的"减速限制单元"。
说明书中已经公开的本发明实施例在各个方面被认为是示意性并且是 非限制性的。本发明的技术范围由权利要求限定，并且因此意欲包括所有 包含在权利要求的意思和等同范围内的改变。
权利要求
1.一种发动机系统，其特征在于包括发动机，其通过燃烧燃料来产生驱动动力；可变阀正时系统，其改变设置在所述发动机中的进气阀和排气阀其中至少一者的开启/关闭正时；以及发动机减速控制单元，当发出停止所述发动机的命令时，所述发动机减速控制单元将用于以预定减速模式降低发动机速度的扭矩施加至所述发动机的输出轴，其中所述可变阀正时系统包括改变机构，当所述发动机运转时，通过将凸轮轴与曲轴之间的旋转相位差改变与致动器的操作量相对应的改变量，所述改变机构改变所述开启/关闭正时，其中所述凸轮轴驱动其所述开启/关闭正时被改变的所述阀；与所述开启/关闭正时位于第二相位区域内时相比，当所述开启/关闭正时位于第一相位区域内时，所述改变机构将所述开启/关闭正时的所述改变量与所述致动器的所述操作量的比率设置为更低的值；并且所述可变阀正时系统包括判定单元和减速限制单元，所述判定单元判定当前状态是否为允许减速状态，在所述允许减速状态下，如果在发出停止所述发动机的所述命令之后的当前时刻开始以所述减速模式进行所述发动机速度的减速，则能够在所述发动机停止时使所述开启/关闭正时置于所述第一相位区域中，所述减速限制单元基于所述判定单元作出的判定结果来在发出停止所述发动机的所述命令之后对所述发动机减速控制单元的操作进行控制。
2. 根据权利要求1所述的发动机系统，其中，当判定所述当前状态为所述允许减速状态时，所述减速限制单元根据 所述减速模式将由所述发动机减速控制单元降低所述发动机速度的减速度 设置为第一值，而当判定所述当前状态并非所述允许减速状态时，所述减 速限制单元将由所述发动机减速控制单元降低所述发动机速度的所述减速 度设置为比所述第一值低的第二值。
3. 根据权利要求1所述的发动机系统，其中，当判定所述当前状态并非所述允许减速状态时，所述减速限制单元不 允许起动所述发动机减速控制单元的所述操作，而当判定所述当前状态是 所述允许减速状态时，所述减速限制单元允许起动所述发动机减速控制单 元的所述操作。
4. 根据权利要求1-3中任一项所述的发动机系统，其中 基于所述当前开启/关闭正时偏离所述第一相位区域的相位差，所述判定单元判定所述当前状态是否为所述允许减速状态。
5. 根据权利要求1-3中任一项所述的发动机系统，其中 在发出停止所述发动机的所述命令之后已经经过的时间长度达到基准时间之前，所述判定单元判定所述当前状态并非所述允许减速状态，而在 发出停止所述发动机的所述命令之后已经经过的所述时间长度超过所述基 准时间之后，所述判定单元判定所述当前状态是所述允许减速状态。
6. 根据权利要求5所述的发动机系统，其中，基于当发出停止所述发动机的所述命令时所述开启/关闭正时偏离所述 第一相位区域的相位差，来设置所述基准时间。
7. 根据权利要求1-6中任一项所述的发动机系统，其中 所述发动机系统安装在包括发动机和另一个驱动动力源的混合动力车辆中；并且所述发动机减速控制单元包括旋转电子装置，所述旋转电子装置具有 经由齿轮连接到所述发动机的所述输出轴的旋转轴。
8. 根据权利要求1所述的发动机系统，其中，所述发动机减速控制单元包括旋转电子装置，所述旋转电子装置具有 经由带连接到所述发动机的所述输出轴的旋转轴。
9. 根据权利要求7或8所述的发动机系统，其中， 所述旋转电子装置是电动发电机或交流发电机。
10. 根据权利要求1-9中任一项所述的发动机系统，其中 响应于驾驶者进行的操作，来发出停止所述发动机的所述命令。
11. 根据权利要求10所述的发动机系统，其中， 所述驾驶者的所述操作是关闭点火开关的操作。
12. 根据权利要求1-11中任一项所述的发动机系统，其中 响应于预定运转状态的发生，独立于所述驾驶者进行的操作而自动发出停止所述发动机的所述命令。
13. 根据权利要求12所述的发动机系统，其中，所述预定运转状态是混合动力车辆在低负载下运转的状态，或者是发 动机在设置有经济行驶系统的车辆中空转的状态。
14. 一种用于控制发动机系统的方法，其中所述发动机系统包括通过 燃烧燃料而产生驱动动力的发动机以及可变阀正时系统，所述可变阀正时 系统包括致动器，并改变设置在所述发动机中的进气阀和排气阀其中至少一者的开启/关闭正时，其特征在于，上述方法包括当发出停止所述发动机的命令时，将用于以预定减速模式降低发动机 速度的扭矩施加到所述发动机的输出轴，当所述发动机运转时，通过将凸轮轴与曲轴之间的旋转相位差改变与 所述致动器的操作量相对应的改变量，来改变所述开启/关闭正时，其中所 述凸轮轴驱动其所述开启/关闭正时被改变的所述阀；与所述开启/关闭正时位于第二相位区域内时相比，当所述开启/关闭 正时位于第一相位区域内时，将所述开启/关闭正时的所述改变量与所述致动器的所述操作量的比率设置为更低的值；并且判定当前状态是否为允许减速状态，在所述允许减速状态下，如果在 发出停止所述发动机的所述命令之后的当前时刻开始以所述减速模式进行 所述发动机速度的减速，则能够在到所述发动机停止时将所述开启/关闭正 时置于所述第一相位区域中；并且基于所述当前状态是否为所述允许减速 状态的判定结果，在发出停止所述发动机的所述命令之后来对降低所述发 动机速度的操作进行控制。
15. 根据权利要求14所述的方法，其中，当判定所述当前状态为所述允许减速状态时，根据所述减速模式将降 低所述发动机速度的减速度设置为第一值，而当判定所述当前状态并非所 述允许减速状态时，将降低所述发动机速度的所述减速度设置为比所述第 一值低的第二值。
16. 根据权利要求14所述的方法，其中，当判定所述当前状态并非所述允许减速状态时，不允许起动降低所述 发动机速度的所述操作，而当判定所述当前状态为所述允许减速状态时， 允许起动降低所述发动机速度的所述操作。
17. 根据权利要求14-16中任一项所述的方法，其中 基于所述当前开启/关闭正时偏离所述第一相位区域的相位差，判定所述当前状态是否为所述允许减速状态。
18. 根据权利要求14-16中任一项所述的方法，其中 在发出停止所述发动机的所述命令之后已经经过的时间长度达到基准时间之前，判定所述当前状态并非所述允许减速状态，而在发出停止所述发动机的所述命令之后已经经过的所述时间长度超过所述基准时间之后，判定所述当前状态为所述允许减速状态。
19. 根据权利要求18所述的方法，其中，基于当发出停止所述发动机的所述命令时所述开启/关闭正时偏离所述 第一相位区域的相位差，来设置所述基准时间。
20. 根据权利要求14-19中任一项所述的方法，其中 响应于驾驶者进行的操作，发出停止所述发动机的所述命令。
21. 根据权利要求20所述的方法，其中， 所述驾驶者的所述操作是关闭点火开关的操作。
22. 根据权利要求14-21中任一项所述的方法，其中 响应于预定运转状态的发生，独立于所述驾驶者进行的所述操作而自动发出停止所述发动机的所述命令。
23. 根据权利要求22所述的方法，其中，所述预定运转状态是混合动力车辆在低负载下运转的状态，或者是发 动机在设置有经济行驶系统的车辆中空转的状态。
全文摘要
本发明公开一种发动机系统及其控制方法。当发出停止发动机的命令时(步骤S100中“YES”)，判定当前状态是否是允许减速状态，在所述允许减速状态中，如果在发出停止所述发动机的命令后的当前时刻开始以所述减速模式进行所述发动机速度的减速，可以在到所述发动机停止时为止将所述开启/关闭正时带到所述第一相位区域中。如果判定所述当前状态不是所述允许减速状态时(步骤S140中“NO”)，不允许起动所述发动机减速控制单元的操作或者通过降低减速度而限制发动机减速控制(S140)，然后执行进气阀相位控制。因此，在确保停止发动机前所需的时间长度，即，确保改变进气阀相位所需的时间段长度。
文档编号F02D29/02GK101360891SQ200780001813
公开日2009年2月4日 申请日期2007年8月29日 优先权日2006年8月31日
发明者一本和宏 申请人:丰田自动车株式会社