专利名称：可变阀正时设备及用于其的控制方法
技术领域：
本发明涉及可变阀正时设备及用于其的控制方法。具体地说，本发明 涉及使阀门开启/关闭的正时改变根据致动器操作量的变化量的可变阀正时 设备，以及用于该设备的控制方法。
背景技术：
传统上已知，VVT (可变阀正时)根据运转状况改变对进气阀或排气 阀开启/关闭的相位(曲轴角度)。通常，VVT通过使凸轮轴相对于链轮 等旋转来改变相位，所述凸轮轴使进气阀或排气阀开启/关闭。由例如液压 或电动机的致动器来使凸轮轴旋转。特别是，在用电动机来使凸轮轴旋转 的情况下，与以液压方式旋转凸轮轴的情况相比，难以获得使凸轮轴旋转 的转矩。因此，在用电动机来旋转凸轮轴的情况下，电动机的输出轴的转 速被减速机构等降低，从而使凸轮轴旋转。在此情况下，相位改变的程度 受到减速机构的限制。
日本专利5期公开No. 2004-150397公开了一种阀正时调节装置，其 具有较大的相位改变自由度。在日本专利早期公开No. 2004-150397中公 开的阀正时调节装置被设置到变速器系统，该变速器系统用于将驱动转矩 从内燃机的驱动轴向从动轴传递，以使进气阀和排气阀中至少一者开启和 关闭，来调节进气阀和排气阀中至少一者开启和关闭的正时。这种阀正时 调节装置包括第一旋转器，其通过来自驱动轴的驱动转矩绕旋转中心线 旋转；第二旋转器，其与第一转子的旋转一起沿着与第一转子相同方向绕 该旋转中心线旋转，以使从动轴同步旋转，其中，第二转子能够相对于第 一转子旋转；控制装置，其具有控制部件并改变控制部件离旋转中心线的 径向距离。第一转子限定了第一孔，第一孔形成第一轨道，第一轨道延伸 成使其离旋转中心线的径向距离变化。第一孔与经过第一轨道的控制部件
接触，第一孔与控制部件之间的接触发生在第一孔的两侧，第一转子向这 两侧旋转。第二转子限定了第二孔，第二孔形成第二轨道，第二轨道延伸 成使其离旋转中心线的径向距离变化并与经过第二轨道的控制部件接触， 第二孔与控制部件之间的接触发生在第二孔的两侧，第二转子向这两侧旋 转。第一轨道和第二轨道沿第一转子的旋转方向和第二转子的旋转方向朝 向彼此倾斜。在这种阀正时装置中，在电动机不产生转矩的情况下，相位 得到维持。
根据该文献公开的阀正时调节装置，第一转子的第一孔形成第一轨道 并与经过第一轨道的控制部件接触，第一轨道延伸成使其离旋转中心线的 径向距离变化，第一孔与控制部件之间的接触发生在第一孔的两侧，第一 转子向这两侧旋转。此外，第二转子的第二孔形成第二轨道并与经过第二 轨道的控制部件接触，第二轨道延伸成使其离旋转中心线的径向距离变 化，第二孔与控制部件之间的接触发生在第二孔的两侧，第二转子向这两 侧旋转。这里，第一轨道和第二轨道沿第一转子的旋转方向和第二转子的 旋转方向朝向彼此倾斜。因而，在控制装置工作以改变控制部件离旋转中 心线的径向距离时，控制部件对第一孔与第二孔中至少一者施压，从而使 控制部件既经过第一轨道又经过第二轨道，因而使第二转子相对于第一转 子旋转。在以上述方式工作的阀正时调节装置中，第二转子相对于第一转 子的相位改变程度取决于第一轨道和第二轨道的长度以及第一轨道和第二 轨道朝向彼此倾斜的程度。通过使第一轨道和第二轨道延伸以使之离旋转 中心线的径向距离变化，在确定轨道的长度和相互倾斜方面比较自由。这 样还增大了设定第二转子相对于第一转子的相位改变程度的自由度，因而 增大了从动轴相对于驱动轴的相位改变程度。
这里，如日本专利早期公开No. 2004-150397中公开的阀正时调节装 置中那样，即使在能够由电动机改变相位的情况下，相位在所有运转状态 下也不总是受到精确的控制。但是，日本专利早期公开No. 2004-150397 中没有考虑到不能对相位进行精确控制的情况，使得在要控制相位时相位 可能变化成与目标相位不同。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种可变阀正时设备等，其能够限制相位的 精度变差。
根据本发明一个方面的可变阀正时设备改变发动机的进气阀与排气阀 中至少任何一者的开启/关闭正时。该可变阀正时设备包括致动器，其操 作可变阀正时设备；改变机构，其以根据致动器的操作量的变化量改变开 启/关闭正时；和操作单元。操作单元通过控制致动器来控制开启/关闭正 时，并且如果发动机的转速等于或低于预定转速，则停止开启/关闭正时的 控制。
根据本发明，以根据致动器的操作量的变化量改变开启/关闭正时。这 里，如果发动机速度较低并且凸轮轴的旋转速度较低，则凸轮位置传感器 不能精确检测相位，所述凸轮位置传感器例如设置成与设置到凸轮轴的凸 轮角度传感器板相对以根据流经线圈部分的磁通量随着凸轮轴旋转而发生 的变化来检测相位。如果在对实际相位进行了错误检测的状态下控制相 位，则相位可能变得不适合运转状态。因此，如果发动机的旋转速度等于 或低于预定转速，则停止开启/关闭正时的控制。因此，可以在对实际相位 进行了错误检测的状态下限制相位的控制。由此，可以提供一种能够对相 位的精度变差进行限制的可变阀正时设备。
优选地，操作单元通过控制对致动器的电力供应来控制开启/关闭正 时，并且如果发动机的转速等于或低于预定转速，则通过停止对致动器的 电力供应来停止开启/关闭正时的控制。
根据本发明，控制对致动器的电力供应来控制开启/关闭正时。如果发 动机的转速等于或低于预定转速，则停止对致动器的电力供应。因此，可 以在对实际相位进行了错误检测的状态下限制相位的控制。由此，可以防 止相位的精度变差。
优选地，改变机构在开启/关闭正时处于第一区域中的情况下以相对于 致动器的操作量的第一变化量改变开启/关闭正时，并在开启/关闭正时处 于不同于第一区域的第二区域中的情况下以相对于致动器的操作量的第二 变化量改变开启/关闭正时，所述第二变化量大于所述第一变化量。在开启 /关闭正时处于第一区域中的情况下以及在开启/关闭正时处于第二区域中 的情况下，如果发动机的转速等于或低于预定转速，操作单元都通过停止 对致动器的电力供应来停止开启/关闭正时的控制。
根据本发明，在开启/关闭正时处于第一区域中的情况下，以相对于致 动器的操作量的第一变化量改变开启/关闭正时。在开启/关闭正时处于第 二区域中的情况下，以相对于致动器的操作量的第二变化量改变开启/关闭 正时。因此，在第二区域中开启/关闭正时可以大大变化。另一方面，在第 一区域中，开启/关闭正时的变化量较小；换言之，减速比较高。因此，即 使在致动器不产生转矩的状态下，也不大可能由例如随着发动机的工作而 作用于凸轮轴上的转矩驱动致动器。因此，开启/关闭正时不大可能改变。 因而，在第一区域中，如果发动机的转速等于或低于预定转速，则停止向 致动器的电力供应，从而维持开启/关闭正时。这样可以防止相位的精度变 差。另一方面，在第二区域中，在致动器不产生转矩的状态下，例如随着 发动机的工作而作用于凸轮轴上的转矩驱动致动器，从而可能使开启/关闭 正时变化。但是，如果发动机的转速等于或低于预定转速，则停止向致动 器供应电力。因此，在对实际相位进行了错误检测的状态下可以限制相位 的控制。因此可以防止相位的错误控制。结果可以防止相位的精度变差。
图1的示意图示出了安装了根据本发明的一种实施例的可变阀正时设 备的车辆发动机的构造。
图2示出了对进气凸轮轴的相位进行限定的对照图。
图3是示出进气VVT机构的截面图。
图4是沿图3中A—A线所取的截面。
图5是沿图3中B—B线所取的(第一)截面。
图6是沿图3中B—B线所取的(第二)截面。
图7是沿图3中C—C线所取的截面。
图8是沿图3中D—D线所取的截面。
图9示出了进气VVT机构的总体减速比。
图10示出了引导板相对于链轮的相位与进气阀的相位之间的关系。 图11的流程示了由图1中ECU执行的程序的控制结构。
具体实施例方式
参考附图，下面对本发明的一种实施例进行说明。在下面的说明中， 相同的元件由相同的标号表示。它们也使用相同的名称并起相同作用。因 此将不再对其重复进行详细说明。
参考图1，下面说明车辆的发动机，在发动机上安装有根据本发明一 种实施例的可变阀正时设备。
发动机1000是V型8缸发动机，具有"A"气缸组1010和"B"气 缸组1012， "A"气缸组和"B"气缸组各包括一组四个气缸。这里也可 以使用除了 V8发动机之外的任何发动机。
空气从空气滤清器1020吸入发动机1000中。吸入的空气量由节气门 1030调节。节气门1030是由电动机驱动的电子节气门。
空气经过进气歧管1032供应到气缸1040中。空气与燃料在气缸1040 (燃烧室)中混合。燃料从喷射器1050直接喷射到气缸1040中。换言 之，喷射器1050的喷射孔设在气缸1040内。
燃料在进气冲程中被喷射。燃料喷射正时不限于进气冲程。此外，在 本实施例中，发动机1000被描述为直喷发动机，其具有设在气缸1040内 的喷射器1050的喷射孔。但是，除了直喷喷射器1050外，也可以设置端 口喷射器。而且也可以只设置端口喷射器。
气缸1040中的空气燃料混合物被火花塞1060点燃并因而燃烧。燃烧 之后的空气燃料混合物(即排气)由三元催化剂1070净化，随后被排放 到车辆外部。燃烧空气燃料混合物以下压活塞1080，从而使曲轴1090旋 转。
进气阀1100和排气阀1110设在气缸1040顶部。进气阀1100由进气 凸轮轴1120驱动。排气阀1110由排气凸轮轴1130驱动。进气凸轮轴 1120和排气凸轮轴1130由例如链条和齿轮的零件连接，从而以相同的旋 转速度旋转。
进气阀1100的相位(开启/关闭正时)由设置到进气凸轮轴1120的进
气VVT机构2000控制。排气阀1110的相位(开启/关闭正时)由设置到 排气凸轮轴1130的排气VVT机构3000控制。
在本实施例中，由VVT机构使进气凸轮轴1120和排气凸轮轴1130 旋转，以控制进气阀1100和排气阀1110各自的相位。这里，相位控制方 法不限于前述这种。
进气VVT机构2000由电动机2060 (图3中未示出)操作。电动机 2060由ECU (电子控制单元)4000控制。电动机2060的电流和电压由安 培表(未示出)和伏特表(未示出)检测，测量结果被输入到ECU 4000。
排气VVT机构3000以液压方式工作。这里，进气VVT机构2000也 可以以液压方式工作，而排气VVT机构3000可以由电动机操作。
表示曲轴1090的旋转速度和曲轴角度的信号从曲轴角度传感器5000 输入到ECU 4000。此外，表示进气凸轮轴1120和排气凸轮轴1130各自 的相位(相位沿旋转方向的凸轮轴位置)的信号(表示进气阀1100和 排气阀1110各自的相位的信号)从凸轮位置传感器5010输入到ECU 4000。
凸轮位置传感器5010是设置成与设在凸轮轴处的凸轮角度传感器板 (未示出)相对的电磁拾取传感器，用于根据流经线圈部分的磁通量随着 凸轮轴旋转的变化来检测相位。
此外，表示发动机1000的水温(冷却剂温度)的信号从冷却剂温度 传感器5020输入到ECU 4000，表示发动机1000的进气量(吸入或抽入 发动机1000的空气的量)的信号从气流计5030输入到ECU 4000。
根据从传感器输入的这些信号以及储存在存储器(未示出)中的对照 图和程序，ECU 4000控制例如节气门开启位置、点火正时、燃料喷射正 时、喷射燃料量、进气阀IIOO的相位和排气阀1110的相位，从而使发动 机1000以所期望的运转状态操作。
在本实施例中，ECU 4000根据图2所示的对照图来确定进气阀1100 的相位，该对照图使用发动机速度NE和进气量KL作为参数。储存了多
个针对各个冷却剂温度的对照图来确定进气阀1100的相位。
图2所示的对照图中限定了第一区域中的相位以及第二区域中的相
位，所述第一区域在最大延迟角度与CA(1)之间，所述第二区域在CA(2) (CA(2)比CA(1)提前)与最大提前角度之间。另一方面，没有限定第三区 域中的相位，所述第三区域在CA(1)与CA(2)之间。
下面将进一步说明进气VVT机构2000。这里，排气VVT机构3000 可以与如下所述进气VVT机构2000相同地构造。
如图3所示，进气VVT机构2000由链轮2010、凸轮板2020、连杆 机构2030、引导板2040、减速器2050和电动机2060构成。
链轮2010经过链条等连接到曲轴1090。链轮2010的旋转速度是曲轴 1090旋转速度的一半。进气凸轮轴1120设置成与链轮2010的旋转轴线同 心，并可相对于链轮2010旋转。
凸轮板2020由销(1) 2070连接到进气凸轮轴1120。凸轮板2020在 链轮2010的内侧与进气凸轮轴1120—起旋转。这里，凸轮板2020和进气 凸轮轴1120可以集成到一个单元中。
连杆机构2030由臂(1) 2031和臂(2) 2032构成。图4是沿图3中 A — A线所取的截面图，如图4所示，链轮2010内设有一对臂(1) 2031，这些臂关于进气凸轮轴1120的旋转轴线彼此点对称。每个臂(1) 2031连接到链轮2010，使该臂能够围绕销(2) 2072摆动。
图5是沿图3中B—B线所取的截面图，图6示出了进气阀1100的相 位相对于图5中的状态提前了的状态，如图5和图6所示，臂(1) 2031 和凸轮板2020由臂(2) 2032连接。
臂(2) 2032被支撑使得该臂能够围绕销(3) 2074相对于臂(1) 2031摆动。此外，臂(2) 2032还被支撑使得该臂能够围绕销(4) 2076 相对于凸轮板2020摆动。
一对连杆机构2030使进气凸轮轴1120相对于链轮2010旋转，从而改 变进气阀1100的相位。这样，即使这对连杆机构2030之一由于任何损坏 等原因而断裂，也可以用另一连杆机构来改变进气阀1100的相位。
再参考图3，控制销2034设在各个连杆机构2030 (臂(2) 2032)的
表面处，所述表面是连杆机构2030面向引导板2040的表面。控制销2034 与销(3) 2074同心地设置。每个控制销2034在引导板2040中设置的引 导槽2042中滑动。
每个控制销2034在引导板2040的引导槽2042中滑动以沿径向偏移。 每个控制销2034的径向偏移使进气凸轮轴1120相对于链轮2010旋转。
图7是沿图3中C一C线所取的截面，如图7所示，引导槽2042被形 成为螺旋形状，因而引导板2040的旋转使各个控制销2034沿径向偏移。 这里，引导槽2042的形状不限于这种。
控制销2034从引导板2040的轴向中心沿径向偏移越大，进气阀1100 的相位延迟程度就越大。换言之，相位的变化量具有与由控制销2034的 径向偏移所产生的连杆机构2030的操作量对应的值。或者，也可以是控 制销2034从引导板2040的轴向中心沿径向偏移越大，进气阀1100的相位 提前程度就越大。
如图7所示，在控制销2034抵靠引导槽2042的端部时，连杆机构 2030的操作受到限制。因此，控制销2034与引导槽2042的端部抵靠的相 位是最大延迟角度或最大提前角度。
再参考图3，在引导板2040中，在其面向减速器2050的表面中设有 多个凹入部分2044，用于使引导板2040和减速器2050彼此连接。
减速器2050由外齿齿轮2052和内齿齿轮2054组成。外齿齿轮2052 相对于链轮2010固定，因而该齿轮与链轮2010 —起旋转。
内齿齿轮2054上具有多个突起部分2056，这些突起部分被接纳在引 导板2040的凹入部分2044中。内齿齿轮2054被支撑为可围绕耦合器 (coupling) 2062的偏心轴线2066旋转，所述耦合器2062被形成为相对 于电动机2060的输出轴的轴向中心2064偏心。
图8示出了沿图3中D—D线所取的截面。内齿齿轮2054被设置为使 其部分齿与外齿齿轮2052啮合。在电动机2060的输出轴的旋转速度与链 轮2010的旋转速度相同的情况下，耦合器2062和内齿齿轮2054以与外齿 齿轮2052 (链轮2010)相同的旋转速度旋转。在此情况下，引导板2040 以与链轮2010相同的旋转速度旋转，因而进气阀1100的相位得以保持。
在电动机2060使耦合器2062围绕轴向中心2064相对于外齿齿轮 2052旋转时，在内齿齿轮2054围绕偏心轴线2066自转的同时，内齿齿轮 2054作为一个整体相应地围绕轴向中心2064公转。内齿齿轮2054的旋转 运动使引导板2040相对于链轮2010旋转，从而进气阀1100的相位被改 变。
通过减速器2050、引导板2040和连杆机构2030使电动机2060的输 出轴与链轮2010之间的相对旋转的旋转速度(电动机2060的操作量)减 小，使进气阀1100的相位改变。这里，也可以增大电动机2060的输出轴 与链轮2010之间的相对旋转的旋转速度来改变进气阀1100的相位。
如图9所示，进气VVT机构2000的总体减速比(电动机2060的输出 轴与链轮2010之间的相对旋转的旋转速度对相位改变量的比率)可以具 有根据进气阀1100的相位的值。在本实施例中，减速比越高，相位的变 化量相对于电动机2060的输出轴与链轮2010之间的相对旋转的旋转速度 就越小。
在进气阀1100的相位处于从最大延迟角度至CA(1)的第一区域中的情 况下，进气VVT机构2000的总体减速比为R(l)。在进气阀1100的相位 处于从CA(2) (CA(2)比CA(1)提前)至最大提前角度的第二区域中的情况 下，进气WT机构2000的总体减速比为R(2) (R(1)>R(2))。
在进气阀1100的相位处于从CA(1)至CA(2)之间的第三区域中的情况 下，进气VVT机构2000的总体减速比以预定改变率((R(2)-R(1))/(CA(2)-CA(l)))改变。
下面将说明这种可变阀正时设备的进气VVT机构2000的功能。
在要使进气阀1100 (进气凸轮轴1120)的相位提前的情况下，操作 电动机2060使引导板2040相对于链轮2010旋转，从而如图10所示使进 气阀IIOO的相位提前。
在进气阀1100的相位处于最大延迟角度与CA(1)之间的第一区域中的 情况下，电动机2060的输出轴与链轮2010之间的相对旋转的旋转速度被 以减速比R(1)降低，以使进气阀1100的相位提前。
在进气阀1100的相位处于CA(2)与最大提前角度之间的第二区域中的
情况下，电动机2060的输出轴与链轮2010之间的相对旋转的旋转角度被 以减速比R(2)降低，以使进气阀1100的相位提前。
在要使进气阀1100的相位延迟的情况下，使电动机2060的输出轴沿 与要使其相位提前的情况下的方向相反的方向相对于链轮2010旋转。在 要使该相位延迟的情况下，与要使该相位提前的情况下类似，当进气阀 1100的相位处于最大延迟角度与CA(1)之间的第一区域中时，电动机2060 的输出轴与链轮2010之间的相对旋转的旋转速度被以减速比R(l)降低， 以使该相位延迟。此外，在进气阀1100的相位处于CA(2)与最大提前角度 之间的第二区域中时，电动机2060的输出轴与链轮2010之间的相对旋转 的旋转速度被以减速比R(2)降低，以使该相位延迟。
因此，只要电动机2060的输出轴与链轮2010之间的相对旋转的方向 相同，则对于最大延迟角度与CA(1)之间的第一区域以及CA(2)与最大提 前角度之间的第二区域都可以使进气阀1100的相位提前或延迟。这里， 对于CA(2)与最大提前角度之间的第二区域，可以使该相位提前更多或延 迟更多。这样，可以在宽的范围上改变该相位。
此外，由于对于最大延迟角度与CA(1)之间的第一区域，减速比较 大，所以通过在发动机1000运转时作用在进气凸轮轴1120上的转矩使电 动机2060的输出轴旋转需要较大的转矩。因此，在例如电动机2060停机 的情况下，即使电动机2060不产生转矩，也可以限制由作用在进气凸轮 轴1120上的转矩引起的电动机2060的输出轴的旋转。因此，可以限制实 际相位从在控制下确定的相位发生改变。
在进气阀1100的相位处于CA(1)与CA(2)之间的第三区域中的情况 下，电动机2060的输出轴与链轮2010之间的相对旋转的旋转速度被以以 预定改变率改变的减速比减速，这可能造成进气阀1100的相位提前或延 迟。
因此，在该相位从第一区域改变到第二区域或从第二区域改变到第一 区域的情况下，相位改变量相对于电动机2060的输出轴与链轮2010之间 的相对旋转的旋转速度能够被逐渐增大或减小。这样，可以限制相位的变 化量的突然的阶跃改变，从而限制相位的突然改变。因此，可以改善控制
相位的能力。
另外，如上所述，在确定进气阀1100的相位所用的对照图中，限定
了最大延迟角度与CA(1)之间的第一区域中的相位以及CA(2)与最大提前 角度之间的第二区域中的相位。另一方面，没有限定CA(1)与CA(2)之间 的第三区域中的相位。
这样，可以限制下述情况进气VVT机构2000被控制得使相位落在 减速比变化的第三区域中。因此，可以对相位被控制在相位的变化量由于 变化的减速比而难以预计的区域中的情况进行限制。因此可以防止相位的 精度变差。
参考图11，下面将说明由对根据本实施例的可变阀正时控制设备进行 控制的ECU 4000执行的程序的控制结构。
在步骤(下文中简写为S) 100， ECU 4000根据从曲轴角度传感器 5000发送的信号，来检测曲轴1090的旋转速度，即发动机速度NE。
在S102， ECU 4000判定发动机速度NE是否等于或低于阈值NE(0)。 如果发动机速度NE等于或低于阈值NE(O) (S102为"是")，则处理进 行到S104。否则(S102为"否")，处理进行到S200。在S104， ECU 4000停止向电动机2060供电。这里，不管进气阀IIOO的相位处于第一区 域中还是第二区域中，都停止向电动机2060供电。
在S200， ECU 4000使用如前所述图2所示的对照图，来根据发动机 速度NE和进气量KL确定进气阀IIOO的目标相位。
在S202， ECU 4000操作电动机2060，使进气阀1100的相位成为目 标相位。
在S204， ECU 4000根据从凸轮位置传感器5010发送的信号，来检测 进气凸轮轴1120的相位，即进气阀1100的相位。
在S206， ECU 4000判定进气阀1100的相位与目标相位之间的差是否 等于或低于阈值。在进气阀1100的相位与目标相位之间的差等于或低于 阈值时(S206为"是")，处理进行到S208。否则(S206为"否")， 处理返回S202。
在S20S， ECU 4000判定进气阀1100的相位是否处于最大延迟角度与
CA(1)之间的第一区域中。如果进气阀1100的相位处于第一区域中(S208 为"是")，则处理进行到S210。否则(S208为"否")，处理进行到 S212。
在S210， ECU 4000停止向电动机2060供电。在S212， ECU 4000继 续向电动机2060供电以防止电动机2060的输出轴与链轮2010之间发生相 对旋转。换言之，在继续向电动机2060供电的状态下，进气阀1100的相 位变化被停止。
下面将根据上述结构和流程图来说明根据本实施例的可变阀正时设备 的操作。
在发动机1000的运转过程中，根据从曲轴角度传感器5000发送的信 号来检测发动机速度NE (S100)。如果发动机速度NE较低并且发动机 速度NE等于或低于阈值NE(O) (S102为"是")，则可以认为进气凸轮 轴1120的旋转速度较低。在此情况下，凸轮位置传感器5010的线圈部分 中磁通量的变化不足，因此可以认为凸轮位置传感器5010处于不能精确 地对凸轮轴1120的旋转速度进行检测的状态，即处于不能对进气阀1100 的相位进行检测的状态。
即使在这样的状态下相位被控制，也很难将相位实现为所控制的那 样。相反，相位可能变得不适合该运转状态。因此，为了停止对相位的控 制，停止向电动机2060供电(S104)。
如果在进气阀1100的相位处于第一区域中的情况下停止向电动机 2060供电，则由于高减速比，即使在电动机不产生转矩的状态下，也维持 停止供电时的相位。
如果在进气阀1100的相位处于第二区域中的情况下停止向电动机 2060供电，则由于减速比不太高，电动机2060的输出轴相对于链轮2010 旋转，从而可能使相位变化。但是有时也会维持相位。
另一方面，如果发动机速度NE高于阈值NE(O) (S102为"否")， 则凸轮位置传感器5010的线圈部分中磁通量的变化足以处于容易对进气 阀1100的相位进行精确检测的状态。在此情况下，使用如上所述图2所 示的对照图，根据发动机速度NE和进气量KL来确定进气阀1100的目标
相位(S200)。电动机2060被操作以实现该目标相位(S202)。
在进气阀1100的相位与目标相位之间的差等于或低于阈值时(S206 为"是")，对进气阀IIOO的相位是否处于最大延迟角度与CA(1)之间的 第一区域中进行判定(S208)。
如上所述，在第一区域中(S208为"是")，减速比较高。因此，即 使处于电动机2060不产生转矩的状态，电动机2060的输出轴也不大可能 被作用于进气凸轮轴1120上的转矩旋转。换言之，尽管电动机2060的输 出轴被以与链轮2010相同的旋转速度旋转(受迫旋转)，但不大可能造 成电动机2060的输出轴与链轮2010之间的相对旋转，进气阀1100的相位 不大可能变化。
然后，停止向电动机2060供电(S210)。这样，在停止向电动机 2060供电时的状态下进气阀1100的相位可以被维持。因此可以最终提高 燃料经济性。
另一方面，在第一区域之外(S208为"否")，减速比不高。因此， 在电动机2060不产生转矩的状态下，作用于进气凸轮轴1120上的转矩使 电动机2060的输出轴相对于链轮2010旋转，因而可能不能维持进气阀 1100的相位。这样，继续向电动机2060供电，以产生不造成在电动机 2060的输出轴与链轮2010之间相对旋转的转矩(S212)。
如上所述，在根据本实施例的可变阀正时设备中，在发动机速度NE 低于阈值NE(O)的情况下，停止向电动机供电以停止相位的控制。因此， 在不能精确检测相位的情况下可以限制相位的控制。因此，可以防止相位 精度变差。
应当明白，这里所公开的实施例在任何方面都是示意性而非限制性 的。本发明的范围由权利要求项而不是上述说明书来限定，并应当认为包 括了在权利要求项的范围及其等同含义在内的任何变更形式。
权利要求
1. 一种可变阀正时设备，其改变发动机(1000)的进气阀(1100)和排气阀(1110)中至少任何一者的开启/关闭正时，所述可变阀正时设备包括致动器(2060)，其操作所述可变阀正时设备；改变机构(2000、3000)，其以根据所述致动器(2060)的操作量的变化量来改变所述开启/关闭正时；和操作单元(4000)，其中，所述操作单元(4000)通过控制所述致动器(2060)来控制所述开启/关闭正时，并且如果所述发动机(1000)的转速等于或低于预定转速，则停止所述开启/关闭正时的控制。
2. 根据权利要求1所述的可变阀正时设备，其中， 所述操作单元(4000)通过控制对所述致动器(2060)的电力供应来控制所述开启/关闭正 时，并且如果所述发动机(1000)的转速等于或低于所述预定转速，则通过停 止对所述致动器(2060)的电力供应来停止所述开启/关闭正时的控制。
3. 根据权利要求2所述的可变阀正时设备，其中，所述改变机构(2000、 3000)在所述开启/关闭正时处于第一区域中的 情况下以相对于所述致动器(2060)的操作量的第一变化量改变所述开启/ 关闭正时，并在所述开启/关闭正时处于不同于所述第一区域的第二区域中 的情况下以相对于所述致动器(2060)的操作量的第二变化量改变所述开 启/关闭正时，所述第二变化量大于所述第一变化量，并且在所述开启/关闭正时处于所述第一区域中的情况下以及在所述开启/ 关闭正时处于所述第二区域中的情况下，如果所述发动机(1000)的转速 等于或低于所述预定转速，则所述操作单元(4000)通过停止对所述致动 器(2060)的电力供应来停止所述开启/关闭正时的控制。
4. 一种用于可变阀正时设备的控制方法，所述可变阀正时设备改变发动机(1000)的进气阀(1100)与排气阀(1110)中至少任何一者的开启/ 关闭正时，所述可变阀正时设备包括致动器(2060)和改变机构(2000、 3000)，所述致动器操作所述可变阀正时设备，所述改变机构以根据所述 致动器(2060)的操作量的变化量来改变所述开启/关闭正时，所述控制方法包括通过控制所述致动器(2060)来控制所述开启/关闭 正时的步骤，控制所述开启/关闭正时的所述步骤包括下述步骤如果所述发动机 (1000)的转速等于或低于预定转速，则停止所述开启/关闭正时的控制。
5. 根据权利要求4所述的用于可变阀正时控制设备的控制方法，其中，控制所述开启/关闭正时的所述步骤包括下述步骤通过控制对所述致动器(2060)的电力供应来控制所述开启/关闭正 时，以及如果所述发动机(1000)的转速等于或低于所述预定转速，则通过停 止对所述致动器(2060)的电力供应来停止所述开启/关闭正时的控制。
6. 根据权利要求5所述的用于可变阀正时控制设备的控制方法，其中，所述改变机构(2000、 3000)在所述开启/关闭正时处于第一区域中的 情况下以相对于所述致动器(2060)的操作量的第一变化量改变所述开启/ 关闭正时，并在所述开启/关闭正时处于不同于所述第一区域的第二区域中 的情况下以相对于所述致动器(2060)的操作量的第二变化量改变所述开 启/关闭正时，所述第二变化量大于所述第一变化量，并且控制所述开启/关闭正时的所述步骤包括下述步骤在所述开启/关闭 正时处于所述第一区域中的情况下以及在所述开启/关闭正时处于所述第二 区域中的情况下，如果所述发动机(1000)的转速等于或低于预定转速， 则通过停止对所述致动器(2060)的电力供应来停止所述开启/关闭正时的 控制。
7. —种可变阀正时设备，其改变发动机(1000)的进气阀(1100)与 排气阀(1110)中至少任何一者的开启/关闭正时，所述可变阀正时设备包括致动器(2060)，其操作所述可变阔正时设备；改变机构(2000、 3000)，其以根据所述致动器(2060)的操作量的变化量来改变所述开启/关闭正时；以及控制装置(4000)，其用于通过控制所述致动器(2060)来控制所述 开启/关闭正时，所述控制装置(4000)包括用于如果所述发动机(1000)的转速等于 或低于预定转速则停止所述开启/关闭正时的控制的装置。
8. 根据权利要求7所述的可变阀正时设备，其中， 所述控制装置(4000)包括用于通过控制对所述致动器(2060)的电力供应来控制所述开启/关闭 正时的装置，以及用于如果所述发动机(1000)的转速等于或低于所述预定转速则通过 停止对所述致动器(2060)的电力供应来停止所述开启/关闭正时的控制的 装置。
9. 根据权利要求8所述的可变阀正时设备，其中，所述改变机构(2000、 3000)在所述开启/关闭正时处于第一区域中的 情况下以相对于所述致动器(2060)的操作量的第一变化量改变所述开启/ 关闭正时，并在所述开启/关闭正时处于不同于所述第一区域的第二区域中 的情况下以相对于所述致动器(2060)的操作量的第二变化量改变所述开 启/关闭正时，所述第二变化量大于所述第一变化量，并且所述控制装置(4000)包括下述装置所述装置用于在所述开启/关闭 正吋处于所述第一区域中的情况下以及在所述开启/关闭正时处于所述第二 区域中的情况下，如果所述发动机(1000)的转速等于或低于所述预定转 速，则通过停止对所述致动器(2060)的电力供应来停止所述开启/关闭正时的控制。
全文摘要
本发明公开了可变阀正时设备及用于其的控制方法。ECU执行包括下述步骤的程序检测发动机速度NE(S100)；如果发动机速度NE等于或低于阈值NE(0)(S120为“是”)，则停止向进气VVT机构的电动机供电(S104)。
文档编号F01L1/348GK101389829SQ20078000642
公开日2009年3月18日 申请日期2007年1月31日 优先权日2006年2月22日
发明者井上靖通, 守谷嘉人, 漆畑晴行, 益城善一郎, 高木登 申请人:丰田自动车株式会社