专利名称：可变气门正时机构的控制装置及控制方法
技术领域：
本发明涉及一种可变气门正时机构的控制装置以及控制方法，其
能够使进气门的气门正时和排气门的气门正时单独地变化。
背景技术：
设置在车辆等的内燃机中的一种己知的机构为可变气门正时机构，"使发动机气门(即，进气门和排气门)打开和关闭时的正时即气门正时变化。在具有可变气门正时机构的内燃机中，通过根据发动机的运行条件来调节进气门和排气门的气门重叠量从而能够减小泵气损失和废气排放等。公开号为2005-83281的日本专利申请(JP-A-2005-83281 )，公开号为2002-349301的日本专利申请(JP-A-2002-349301 )，以及公开号为10-331670的日本专利申请(JP-A-10-331670)中的每一个均提出了一种用于所述可变气门正时机构的控制装置。在JP-A-2005-83281中描述的控制装置在气门重叠量极大地影响附着到进气口的壁表面上的燃料量的运行条件(诸如低温)下，减小可变气门正时机构的运行速度。这禁止了气门重叠量忽然改变，从而防止空燃比由于附着到进气口的壁表面上的燃料量的忽然增加而变得过于稀薄。而且，在JP-A-2002-349301和JP-A-10-331670中描述的控制装置通过将当增加气门重叠量时的气门正时的改变率保持低于当降低气门重叠量时的气门正时的改变率，来禁止由于气门重叠量的忽然增加而产生的内部EGR量的增加或者附着到进气口的壁表面上的燃料量的增加所引起的转矩的降低。现在将描述进气门和排气门的气门重叠量。此处气门重叠量被定义为从进气门打开时的正时到排气门关闭时的正时的曲轴转角，或者更精确地，为当排气门关闭时的曲轴转角减去当进气门打开时的曲轴转角的差值。例如，在图13A所示的状态中，在进气门已经打开之后排气门关闭，因此存在在进气门打开时的正时和排气门关闭时的正时之间两个气门都打开的气门重叠期。因此，根据上面的定义，此时的气门重叠量为正值。而且，在图13B
4所示的状态中，在排气门关闭的同时进气门打开，因此此时气门重叠的值为0。另一方面，在图13C所示的状态中，在排气门已经关闭之后进气门打开，因此存在在排气门关闭时的正时和进气门打开时的正时之间两个气门都关闭的时期。因此，根据上面的定义，此时气门重叠量为负值。在典型的内燃机中，几乎从未将气门特征设定为使得气门重叠量
为负值。然而，在如下面所述的提前关闭排气门(即，排气门的关闭正时提前)的内燃机中，气门重叠量可为负。如下所述执行排气门的提前关闭。首
先，排气门的关闭正时从排气冲程的上死点(TDC)提前大约20° CA。因此， 一些已燃气体保留在所述已燃气体再次被压縮的气缸中，这升高了已燃气体的温度。然后当进气门打开时，该高温己燃气体流回到进气口，在进气口处，高温已燃气体提高了附着到进气口的壁表面上的燃料的雾化。例如，如图13C所示，此时进气门和排气门的气门正时被设定为使得气门重叠量为负。通过在进气侧和排气侧两侧上都设置可变气门正时机构，能够以所述方式提前排气门的关闭正时。当气门重叠量为负时，保留在气缸中的已燃气体的量根据排气门的关闭正时和气门重叠量显著地改变。如果大量已燃气体保留在气缸中，则燃烧变慢，因此点火正时的MBT (最大转矩时的最小点火提前角)点提前。而且，当气门重叠量为负时，压縮端温度也根据排气门的关闭正时和气门重叠量而改变。因为当压縮端温度较高时往往发生爆震，因此点火正时的爆震极限点被延迟。因此，当气门重叠量为负时，由点火正时的MBT点和爆震极限点所确定的所需点火正时根据排气门的关闭正时和气门重叠量显著地改变。图14表示在内燃机的低载荷区域中根据气门重叠量和进气门的气门正时改变所需点火正时的方式，此处所述所需点火正时由MBT正时确定。顺便提及，此处进气门的气门正时由气门正时的提前量[。]来表示，同时气门正时可变范围的最大延迟位置为基准
。如图中所示，在气门重叠量为负的区域中，所需点火正时随着气门重叠量降低而迅速地提前。图15表示在内燃机的高载荷区域中根据气门重叠量和进气门的气门正时改变所需点火正时的方式，此处所述所需点火正时由爆震极限点确定。如图中所示，在气门重叠量为负的区域中，所需点火正时随着气门重叠量降低而迅速地延迟。
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这样，当气门重叠量为负时，根据排气门的关闭正时的改变和气门重叠量的改变而显著地改变所需点火正时。因此，当在气门重叠量为负的同时改变进气门和排气门的气门正时时，点火正时必须根据气门正时的改变和气门重叠量的改变来调节。然而，所需点火正时为即使气门重叠量或者排气门的气门正时是恒定的，当气门重叠量为负时，所需点火正时也不会变得恒定。而且，当进气侧和排气侧的可变气门正时机构同时被操作时，在两个机构正在运行的同时，所述两个机构的运行速度的变化使得气门重叠量以复杂的方式改变。因此，当气门重叠量为负时，在进气门和排气门的气门正时处于改变过程中的同时，所需点火正时的改变变得难以预测。因此，当气门重叠量从正改变到负或者从负改变到正时，点火正时不能再根据所需点火正时的改变而被调节，因此，转矩产生效率可能下降并且可能产生爆震，其中所述所需点火正时的改变对应于气门正时的改变和气门重叠量的改变。顺便提及，在前述公开中所描述的所有技术均假定气门正时控制具有0或正的气门重叠量。没有特别提及气门重叠量为负时的气门正时控制。
发明内容
因此，本发明提供了一种可变气门正时机构的控制装置以及控制
方法，即使当气门重叠量为负时，其仍能够容易地优化点火正时。本发明的第一方案涉及一种可变气门正时机构的控制装置，其使得内燃机的进气门的气门正时和内燃机的排气门的气门正时单独地变化。该
控制装置设置有控制器，所述控制器以以下方式控制所述可变气门正时机构
当所述气门重叠量为负时，禁止所述进气门和所述排气门中的一个气门的所述气门正时的改变，并且改变另一个气门的所述气门正时。对于该结构，在气门重叠量为负的区域中，仅一个气门即进气门或排气门的气门正时被改变。这使得即使在气门重叠量为负的区域中仍能够防止所需点火正时以复杂方式改变。因此，该结构使得即使当气门重叠量为负时仍容易地优化点火正时。对于前述结构，控制器可以这样控制所述可变气门正时机构当所述气门重叠量为负时，禁止所述进气门的所述气门正时的改变。顺便提及，对于前述结构，控制器可通过当所述气门重叠量从负改变为正时限制所述进气门的所述气门正时的改变量，来禁止当所述气门重叠量为负时所述进气门的所述气门正时的改变。更具体地，当所述气门重叠量小于0时，所述控制器可固定所述进气门的所述气门正时并且仅改变所述排气门的所述气门正时，而当所述气门重叠量等于或大于O时，所述控制器开始改变所述进气门的所述气门正时。而且，对于前述结构，所述控制器可通过当所述气门重叠量从正改变为负时限制所述排气门的所述气门正时的改变量，来禁止当所述气门重叠量为负时所述进气门的所述气门正时的改变。更具体地，所述控制器可限制所述排气门的所述气门正时的改变量以使得所述气门重叠量保持等于或大
于0，直到所述进气门的所述气门正时的改变完成。而且，当所述内燃机正忽然减速时，所述控制器可取消对所述排气门的所述气门正时的所述改变量的限制。对于该结构，所述进气门和所述排气门二者的气门正时都能够被改变而不会在忽然减速期间被限制，因此能够尽可能快地改变进气门和排气门的气门正时。因此，即使内燃机在忽然减速之后立即停止，进气门和排气门的气门正时也能够置于能确保内燃机下次起动时具有良好起动性能的状态中。对于前述结构，所述控制器可在可变气门正时机构上执行反馈控制，所述反馈控制设定目标进气门正时和目标重叠量，使所述进气门的气门正时改变为所述目标进气门正时，并改变排气门的气门正时以使得所述重叠量与所述目标重叠量相匹配。在前述结构中，所述控制器可基于内燃机的转速和内燃机的进气量中的至少一个来计算所述目标进气门正时和所述目标重叠量。在前述结构中，所述控制器可执行如下控制在所述内燃机的起动和所述内燃机的怠速运转中的至少一个期间，禁止所述进气门和所述排气门中的一个气门的所述气门正时的改变，并且仅改变另一个气门的所述气门正时。本发明的第二方案涉及一种可变气门正时机构控制方法，其使得内燃机的进气门的气门正时和内燃机的排气门的气门正时单独地变化。该控制方法包括当气门重叠量为负时，禁止所述进气门和所述排气门中的一个气门的所述气门正时的改变，并且仅改变另一个气门的所述气门正时。
本发明上述的和进一步的目的、特征和优点通过下面结合附图对
示范性实施例的描述将变得清晰，其中相同的附图标记用于表示相同的元件， 其中
图1为根据本发明的第一示范性实施例的可变气门正时机构的结构立体 图，以及所述可变气门正时机构的控制系统的方框图2为表示根据第一示范性实施例的进气门和排气门的气门正时的变化 方式的图3为表示根据第一示范性实施例的进气门和排气门的气门正时的初始 状态的图4为表示在第一示范性实施例中当气门重叠量从负改变到正时的气门 正时控制模式的时间图5A、 5B、 5C和5D为表示在第一示范性实施例中，当气门重叠量从 负改变到正时，进气门和排气门的气门正时转变的图6为表示在第一示范性实施例中当气门重叠量从正改变到负时的气门 正时控制模式的时间图7A、 7B、 7C和7D为表示在第一示范性实施例中，当气门重叠量从 负改变到正时，进气门和排气门的气门正时转变的图8为表示在第一示范性实施例中，在内燃机的低载荷区域，当气门重 叠量从负改变到正和从正改变到负时的所需点火正时转变的曲线图9为表示在第一示范性实施例中，在内燃机的高载荷区域，当气门重 叠量从负改变到正和从正改变到负时的所需点火正时转变的曲线图10为表示在第一示范性实施例中在忽然减速期间的气门正时控制模 式的时间图11A、 IIB和IIC为表示在第一示范性实施例中，在忽然减速期间进 气门和排气门的气门正时转变的图12为图示了在第一示范性实施例中应用的气门正时的控制程序的流 程图13A、 13B和13C分别为表示当气门重叠量分别为正、O和负时的进 气门和排气门的气门正时的图14为表示在内燃机的低载荷区域中所需点火正时相对于进气门正时 和气门重叠量改变的方式的实例的曲线图；以及图15为表示在内燃机的高载荷区域中所需点火正时相对于进气门正时 和气门重叠量改变的方式的实例的曲线图。
具体实施例方式下面，将结合图1至图12详细描述本发明的可变气门正时机构的 控制装置的示范性实施例。根据该示范性实施例的可变气门正时机构的控制 装置通过当气门重叠量处于从负改变到正或者从正改变到负的过程中时限制 进气门或者排气门的气门正时的改变量，来禁止当气门重叠量为负时进气门 的气门正时改变。因此，当气门重叠量为负时所需点火正时的改变将不会变 得复杂，从而当气门重叠量处于正和负之间变化的过程中时，能够容易地调 节点火正时。图1表示该示范性实施例的整个结构。如图中所示，进气凸轮轴2 和排气凸轮轴3由内燃机1的气缸盖可转动地支撑，其中进气凸轮轴2上设 置有打开和关闭进气门的进气凸轮，排气凸轮轴3上设置有打开和关闭排气 门的排气凸轮。进气侧可变气门正时机构4设置在进气凸轮轴2的端部上， 并且排气侧可变气门正时机构5设置在排气凸轮轴3端部上。这些可变气门 正时机构4和5由液压操作，并通过改变进气凸轮轴2和排气凸轮轴3相对 于用作发动机输出轴的曲轴的相对转动相位来改变进气门和排气门的气门正 时。这些可变气门正时机构4和5的操作由负责发动机控制的电子控 制单元10 (下面简称为"ECU")控制(该电子控制单元对应于本发明的控 制器)。ECU10包括中央处理单元(CPU),其执行与发动机控制相关的各 种计算和处理；只读存储器(ROM)，其存储控制程序和数据；随机读取存 储器(RAM),其临时存储来自CPU的计算结果等；以及输入/输出口，其向 其他部件发送信号或从其他部件接收信号。各种传感器连接到ECU 10的输入口。这些传感器包括进气侧凸 轮转角传感器ll，其检测进气凸轮轴2的转动相位(即，进气凸轮转角)； 排气侧凸轮转角传感器12，其检测排气凸轮轴3的转动相位(即，排气凸轮 转角)；以及曲轴转角传感器13，其检测曲轴的转动相位(即，曲轴转角)。 ECU IO通过由这些传感器(11至13)输出的表示进气凸轮转角、排气凸轮 转角和曲轴转角的检测信号来检测进气门和排气门的气门正时。ECU10还通过由曲轴转角传感器13输出的检测信号来检测内燃机1的转速(即，发动机 转速NE)。顺便提及，检测发动机的运行条件的各种传感器和仪表等也连接
到ECU10的输入口上。这些传感器和仪表包括空气流量计14，其检测内 燃机1的进气量GA;以及加速器传感器15，其检测加速器踏板的操作量(即， 加速器踏板操作量ACCP)。同时，进气侧液压控制气门(OCV) 6和排气侧液压控制气门 (OCV) 7连接到ECU10的输出口上，其中进气侧液压控制气门(OCV) 6 调节进气侧可变气门正时机构4的液压，排气侧液压控制气门(OCV) 7调 节排气侧可变气门正时机构5的液压。通过经这些液压控制气门6和7的控 制来控制可变气门正时机构4和5的操作，ECU 10单独地可变地控制进气门 和排气门的气门正时。图2表示根据这些可变气门正时机构4和5的进气门 和排气门的气门正时的变化方式。通过ECU 10的进气门和排气门的气门正时控制基本上以以下方 式执行。即，ECU IO利用存储在ROM中的操作设定表基于发动机转速NE 和进气量GA等计算目标重叠量OLT和目标进气门正时InVTT，所述目标重 叠量OLT为气门重叠量的目标值，所述目标进气门正时InVTT为进气门的 气门正时的目标值。然后，ECU10通过反馈控制来控制进气侧可变气门正时 机构4的操作，以使得实际的进气门的气门正时(即，实际进气门正时InVT) 与目标进气门正时InVTT最终相匹配。同时，ECU 10通过反馈控制来控制 排气侧可变气门正时机构5的操作，以使得实际的气门重叠量(即，实际重 叠量OL)与目标重叠量OLT最终相匹配。这样，进气门和排气门的气门正 时以及气门重叠量被调节为用于发动机的运行条件的最佳值。顺便提及，对于根据该示范性实施例的控制装置，进气门的气门 正时由气门正时提前量(即，曲轴转角[。])表示，同时进气门的气门正时能 够改变的范围(在下文中将该范围简称作"可变范围")的最大延迟位置为基 准0°。而且，气门重叠量被限定为当排气门关闭时的曲轴转角减去当进气门 打开时的曲轴转角的差值。因此，当在进气门打开之前关闭排气门以使得在 排气门关闭时的正时和进气门打开时的正时之间存在两个气门都关闭的时期 时，气门重叠量变为负值。当内燃机1起动和怠速运转时，根据该示范性实施例的控制装置 提前关闭排气门。此时，气门重叠量变为负值。此时进气门和排气门的气门正时如图3所示设定。g卩，此时的进气门的气门正时(即，实际进气门正时
InVT)被设定为作为最大延迟位置的O。。而且，此时的气门重叠量(即，实 际重叠量OL)被设定为作为可变范围的最小值的初始值OLinit (<0)。因此， 排气门的关闭正时从排气冲程上死点(TDC)提前大约20。CA，以使得一些 已燃气体保留在已燃气体被再次压缩的气缸中，这升高了己燃气体的温度。 然后当进气门打开时，所述高温已燃气体流回到进气口，在进气口处，高温 已燃气体提高了附着到进气口的壁表面上的燃料的雾化。顺便提及，在应用 了该示范性实施例的内燃机1中，在除了起动和怠速运转期间之外的时刻， 气门正时被设定为使得气门重叠量为0或者正。如上所述，在该示范性实施例中，当气门重叠量处于从负改变到 正或者从正改变到负的过程中时，限制进气门或排气门的气门正时的改变量， 并且当气门重叠量为负时，禁止进气门的气门正时改变。现在将详细描述该 示范性实施例中，当气门重叠量处于正和负之间变化过程中时的气门正时控 制。首先，将描述当气门重叠量处于从负改变到正的过程中时的气门 正时控制。图4表示进气门正时的命令值和实际值的改变，以及此时气门重 叠量的命令值和实际值的改变。该图表示当气门重叠量从负状态(图5A所 示)改变到正状态(图5D所示)时这些参数中的每一个的改变。顺便提及， 在图5A所示的状态中，实际进气门正时InVT为最大延迟位置(0°)，并且 实际重叠量OL为初始值OLinit。首先，在当气门重叠量开始从负改变到正时的时刻tl处，ECU 10 仅将重叠量命令值tOL设定为对应于发动机的运行条件的最终目标值，而使 进气门正时命令值tlnVT保持为0°。然后在当实际重叠量OL达到0时的时 刻t2处，ECU 10将进气门正时命令值tlnVT设定为对应于发动机的运行条 件的最终目标值。因此，从当气门重叠量开始从负改变到正的时刻tl直到实际气门 重叠量为0的时刻t2期间，仅改变排气门气门正时，而进气门的气门正时仍 保持固定为O。，因此实际重叠量OL增加，如图5B所示。然后，从时刻t2 直到气门重叠量完成改变到正的时刻t3期间，进气门的气门正时改变，如图 5C所示。
下面，将描述当气门重叠量处于从正改变到负的过程中时的气门
正时控制。图6表示进气门正时的命令值和实际值的改变，以及此时的气门 重叠量的命令值和实际值的改变。该图表示当气门重叠量从正状态(图7A 所示)改变到负状态(图7D所示)时这些参数中的每一个的改变。顺便提 及，在图7D所示的状态中，实际进气门正时InVT为最大延迟位置(0°), 并且实际重叠量OL为初始值OLinit。首先，在当气门重叠量开始从正改变到负时的时刻t4处，ECU 10 将进气门正时命令值tInVT设定为作为其最终目标值的最大延迟位置O。。然 而，此时，将重叠量命令值tOL设定为0而不是作为其最终目标值的初始值 OLinit。然后，在当实际进气门正时InVT变为0。并且进气门的气门正时已经 完成改变时的时刻t5处，ECU 10将重叠量命令值tOL设定为作为其最终目 标值的初始值OLinit。因此，在从当气门重叠量开始从正改变到负的时刻t4直到当进气 门的气门正时完成改变的时刻t5期间，排气门的气门正时的改变量被限制在 保持实际重叠量OL等于或大于0的范围内，如图7B所示。然后，在从时刻 t5到当气门重叠量完成改变到负的时刻t6期间，仅改变排气门的气门正时， 而进气门的气门正时保持固定，如图7C所示。这样，在该示范性实施例中，当在气门重叠量从负改变到正或者 从正改变到负改变时实际重叠量OL为负时，禁止进气门的气门正时改变并 且仅改变排气门的气门正时。因此，当气门重叠量为负时所需点火正时的改 变是简单的并因此能够被预测。图8为表示在内燃机1的低载荷区域，当气门重叠量从负改变到 正和从正改变到负时所需点火正时的转变的曲线图。而且，图9为表示在内 燃机l的高载荷区域，当气门重叠量从负改变到正和从正改变到负时所需点 火正时的转变的曲线图。如上所述，在该示范性实施例中，当气门重叠量为 负时，仅改变排气门的气门正时。因此，如这些图所示，不管发动机在低载 荷区域还是高载荷区域运行，在气门重叠量为负的区域中所需点火正时的改 变是一致的(即，单调的)，因此能够容易地调节点火正时。顺便提及，在该示范性实施例中，如上所述在气门重叠量处于从 正改变到负的过程中不限制排气门的气门正时的改变量的时间仅为当内燃机 1正在忽然减速的时间。即，如图IO所示，当在内燃机1正忽然 速的同时命令被输出以将气门重叠量从正改变到负时，在作为输出改变命令的时间的
时刻t7处，进气门正时命令值tlnVT和重叠量命令值tOL都被设定为它们的 最终目标值。因此，此时，如图IIA至图IIC所示，气门重叠量被不受任何 限制地改变。在这种情况下，在气门重叠量正在被改变的同时，在进气侧可 变气门正时机构4或者排气侧可变气门正时机构5中，操作都不会受限制， 因此，能够使得改变开始(即，图10中的时刻t7)和改变结束(即，图10 中的时刻t8)之间的时段尽可能地短。执行该控制的原因如下。艮口，当内燃机1停止时，进气门和排气 门的气门正时需要置于能够确保内燃机1下次起动在低温处具有良好起动性 能的初始状态中。该初始状态为实际进气门正时InVT为0。并且实际重叠量 OL处于初始值OLinit的状态。此处，当内燃机1在忽然减速之后被立即停 止时，如果排气侧可变气门正时机构5的操作如上所述被限制，则气门正时 的改变被延迟相应量，这可导致进气门和排气门的气门正时不能在内燃机1 停止之前置于初始状态。因此，在该示范性实施例中，在忽然减速期间，进 气门和排气门的气门正时尽可能快地改变到初始状态，而不会限制排气侧可 变气门正时机构5的操作。图12为图示了由该示范性实施例的可变气门正时机构的控制装置 所使用的气门正时控制程序的流程图。在内燃机1运行时，ECU 10周期地 重复执行该程序。当程序开始时，在步骤S1201中，ECU10首先判定是否满足操作 可变气门正时机构(VVT)的条件(下文中将这些条件简称作"操作条件")。 例如，这些操作条件为内燃机l的起动完成和发动机预热等。如果这些操作 条件还没有满足(即，在步骤中S1201为"否")，则在步骤S1202中，ECU 10将进气可变气门命令值tlnVT设定为0并将重叠量命令值tOL设定为初始 值OLinit。之后，该程序循环结束。另一方面，如果操作条件满足(即，在步骤S1201中为"是")， 则在步骤S1203中，ECU IO判定目标重叠量OLT是否处于正和负之间改变 的过程中。如果目标重叠量OLT没有处于正和负之间改变的过程中(即，在 步骤S1203中为"否")，则程序进行到步骤S1204。在步骤S1204中，ECU 10 将进气门正时命令值tlnVT设定为根据上述操作设定表计算出的目标进气门正时InVTT，并将重叠量命令值tOL设定为也是根据操作设定表计算出的目 标重叠量OLT。然后，该程序循环结束。另一方面，如果目标重叠量OLT处于正和负之间改变过程中(即， 在步骤S1203中为"是")，则在步骤S1205中，ECU10判定目标重叠量OLT 是否处于从负改变到正的过程中。如果目标重叠量OLT处于从负改变到正的 过程中，g卩，如果目标重叠量OLT为正而实际重叠量OL为负(即，在步骤 S1205中为"是")，则程序进行到步骤S1206。另一方面，如果目标重叠量 OLT没有处于从负改变到正的过程中，S卩，如果目标重叠量OLT为负而实际 重叠量OL为正(即，在步骤S1205中为"否")，则相反地，程序进行到步 骤S1210。如果程序进行到步骤S1206，则ECU 10将重叠量命令值tOL设定 为根据操作设定表计算出的目标重叠量OLT。接着，在步骤S1207中，ECU IO判定实际重叠量OL是否小于O，如果实际重叠量OL小于O (即，在步骤 S1207中为"是")，则在步骤S1208中，将进气门正时命令值tlnVT设定为 0°。另一方面，如果实际重叠量OL等于或大于0 (即，在步骤S1207中为 "否")，则ECU 10将进气门正时命令值tlnVT设定为由操作设定表计算出 的目标进气门正时InVTT。在步骤S1208中或者步骤S1209中，在ECU 10 设定了进气门正时命令值tlnVT之后，该程序循环结束。另一方面，如果程序进行到步骤S1210，则ECU 10判定内燃机1 是否正忽然减速。如果内燃机1正忽然减速(即，在步骤S1210中为"是")， 则在步骤S1211中，ECU 10将进气门正时命令值tlnVT设定为0。并将重叠 量命令值tOL设定为初始值OLinit，在这之后，该程序循环结束。另一方面，如果内燃机1没有忽然减速(即，在步骤S1210中为 "否")，则在步骤S1212中，ECU10将进气门正时命令值tlnVT设定为0。。 然后在步骤S1213中，ECU 10判定实际进气门正时InVT是否为0。如果实 际进气门正时InVT为0 (即，在步骤S1213中为"是")，则在步骤S1214 中，ECU 10将重叠量命令值tOL设定为初始值OLinit。如果否(即，在步 骤S1213中为"否")，则在步骤S1215中，ECU 10将重叠量命令值tOL设 定为0。在步骤S1214或者步骤S1215,在ECU 10以这种方式设定了重叠量 命令值tOL之后，该程序循环结束。
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根据上述示范性实施例的可变气门正时机构的控制装置产生下列效果。在前述示范性实施例中，当气门重叠量为负时，禁止进气门的气门正时改变并且仅改变排气门的气门正时。更具体地，当气门重叠量从负改变到正时，固定进气门的气门正时并且仅改变排气门的气门正时直到气门重叠量变为O。然后，在气门重叠量达到O之后，进气门的气门正时开始改变。而且，当气门重叠量从正改变到负时，限制排气门的气门正时的改变量以使得
气门重叠量保持在o或o之上，直到进气门的气门正时已经完成改变。艮口，当气门重叠量为负时，进气门的气门正时被固定在0。并且仅改变排气门的气
门正时。因此，即使当气门重叠量为负时，所需点火正时也不会以复杂的方式改变。因此，该示范性实施例使得即使当气门重叠量为负时也能够容易地优化点火正时。在该示范性实施例中，当内燃机1正忽然减速时，取消当气门重叠量被从正改变到负时对排气门的气门正时的改变量的限制。因此，在忽然减速期间，进气门和排气门的气门正时能够尽可能快地置于初始状态。相应地，例如，即使内燃机l在忽然减速之后停止，在内燃机l停止之前，进气门和排气门的气门正时也能够置于确保在低温处具有良好稳定性的初始状态。顺便提及，前述示范性实施例可也可作如下修改。例如，在前述示范性实施例中，可变气门正时机构4和5为液压操作机构。然而，本发明不局限于此。g卩，可变气门正时机构不局限于由液压操作的可变气门正时机构。例如，可代替地，它们可以是电动操作的可变气门正时机构等。在前述示范性实施例中，当内燃机1正忽然减速时，取消当气门重叠量从正改变到负时对排气门的气门正时的改变量的限制。然而，当不是必须使进气门和排气门的气门正时在内燃机1停止之前置于初始状态时，可省去对所述限制的取消(即，不是必须取消限制)。例如，在诸如这样的情况下，不必取消限制从而省去该取消当通过在内燃机l停止之后操作可变气门正时机构4和5将进气门和排气门的气门正时置于初始状态时。在前述示范性实施例中，当气门重叠量从正改变到负或从负改变到正时，进气门的气门正时的改变量或者排气门的气门正时的改变量被限制。然而，可选择地，可以仅当气门重叠量从正改变到负，或者仅当气门重叠量从负改变到正时，进气门的气门正时改变量或者排气门的气门正时的改变量被限制。在前述示范性实施例中，在气门重叠量为负的区域中，禁止进气
门的气门正时改变并且仅改变排气门的气门正时。然而，可选择地，在气门重叠量为负的区域中，可禁止排气门的气门正时改变并且仅可改变进气门的气门正时。在这种情况下也是，在气门重叠量为负的区域中，所需点火正时不会以复杂的方式改变，因此，即使当气门重叠量为负时，也可容易地优化点火正时。尽管已结合其优选实施例描述了本发明，但是应当理解的是本发明不局限于所公开的实施例或构造。相反，本发明旨在覆盖各种改进和等效的配置。此外，尽管本发明的示范实施例的各种元件以多种组合和结构示出，但是其他包括更多、更少或仅有单个元件的组合和结构也在本发明的宗旨和范围内。
权利要求
1、一种可变气门正时机构的控制装置，其使得内燃机的进气门的气门正时和所述内燃机的排气门的气门正时单独地变化，其特征在于包括控制器，其以以下方式来控制所述可变气门正时机构当气门重叠量为负时，禁止所述进气门和所述排气门中的一个气门的所述气门正时的改变，并且改变另一个气门的所述气门正时。
2、 根据权利要求1所述的控制装置，其中所述控制器这样控制所述可变 气门正时机构当所述气门重叠量为负时，禁止所述进气门的所述气门正时 的改变。
3、 根据权利要求1或2所述的控制装置，其中所述控制器通过当所述气 门重叠量从负改变为正时限制所述进气门的所述气门正时的改变量，来禁止 当所述气门重叠量为负时所述进气门的所述气门正时的改变。
4、 根据权利要求3所述的控制装置，其中当所述气门重叠量小于O时，所述控制器固定所述进气门的所述气门正时并且仅改变所述排气门的所述气门正时，而当所述气门重叠量等于或大于o时，所述控制器开始改变所述进气门的所述气门正时。
5、 根据权利要求1至4中任一项所述的控制装置，其中所述控制器通过 当所述气门重叠量从正改变为负时限制所述排气门的所述气门正时的改变 量，来禁止当所述气门重叠量为负时所述进气门的所述气门正时的改变。
6、 根据权利要求5所述的控制装置，其中所述控制器限制所述排气门的 所述气门正时的改变量以使得所述气门重叠量保持等于或大于0，直到所述 进气门的所述气门正时的所述改变完成。
7、 根据权利要求5或6所述的控制装置，其中当所述内燃机正忽然减速 时，所述控制器取消对所述排气门的所述气门正时的所述改变量的限制。
8、 根据权利要求2至7中任一项所述的控制装置，其中所述控制器在所 述可变气门正时机构上执行反馈控制，所述反馈控制设定目标进气门正时和 目标重叠量，使所述进气门的所述气门正时改变为所述目标进气门正时，并 改变所述排气门的所述气门正时以使得所述重叠量与所述目标重叠量相匹 配。
9、 根据权利要求8所述的控制装置，其中所述控制器基于所述内燃机的 转速和所述内燃机的进气量中的至少一个来计算所述目标进气门正时和所述目标重叠量。
10、 根据权利要求1至9中任一项所述的控制装置，其中所述控制器执行如下控制在所述内燃机的起动和所述内燃机的怠速运转中的至少一个期 间，禁止所述进气门和所述排气门中的一个气门的所述气门正时的改变，并 且仅改变另 一个气门的所述气门正时。
11、 一种可变气门正时机构的控制方法，其使得内燃机的进气门的气门 正时和所述内燃机的排气门的气门正时单独地变化，其特征在于包括当气门重叠量为负时，禁止所述进气门和所述排气门中的一个气门的所 述气门正时的改变，并且仅改变另一个气门的所述气门正时。
全文摘要
一种可变气门正时机构的控制装置，其使得内燃机的进气门的气门正时和所述内燃机的排气门的气门正时单独地变化，当气门重叠量为负时，禁止所述进气门的所述气门正时的改变并且仅改变所述排气门的所述气门正时。因此，在所述气门重叠量为负的区域内，所需点火正时不会以复杂的方式改变，因此即使当所述气门重叠量为负时，也能够容易地优化所述点火正时。
文档编号F02D13/02GK101680368SQ200880016975
公开日2010年3月24日 申请日期2008年5月21日 优先权日2007年5月21日
发明者三石康博 申请人:丰田自动车株式会社