内燃机的控制装置及控制方法与流程

文档序号:11888691阅读:178来源:国知局
内燃机的控制装置及控制方法与流程

本发明涉及改变内燃机的压缩比的内燃机的控制装置及控制方法。



背景技术:

在内燃机中,如专利文献1所记载那样,公开了在可变压缩比机构中的马达等电动执行机构停止时,压缩比达到最低压缩比的可变压缩比机构。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:(日本)特开2005-113884号公报



技术实现要素:

发明所要解决的技术问题

在这样的可变压缩比机构中,例如,在电动执行机构发生异常时如果为了保护电动执行机构而使电动执行机构停止,则压缩比恐怕会违背驾驶员的意愿而向最低压缩比变化而使转矩突变。

于是,本发明的目的在于,提供一种抑制转矩突变并且实现对电动执行机构的保护的内燃机的控制装置及控制方法。

用于解决技术问题的技术方案

内燃机的控制装置具备利用电动执行机构来改变压缩比的可变压缩比机构,该内燃机的控制装置在可变压缩比机构发生异常时,禁止向高压缩比侧的压缩比的控制。

发明的效果

根据本发明,能够抑制转矩突变并且保护电动执行机构。

附图说明

图1是实施方式中的内燃机的系统图。

图2是用于说明失效保护控制的实施方式的流程图。

图3表示图1所示的实施方式中的可变压缩比机构发生异常的具体例,是表示该具体例中的压缩比和电动执行机构驱动电流的推移的一例的图。

图4是表示与图3不同的另一具体例中的压缩比和电动执行机构驱动电流的推移的一例的图。

图5是表示又一具体例中的压缩比和电动执行机构驱动电流的推移的一例的图。

具体实施方式

以下,参照附图,对用于实施本发明的实施方式进行详细说明。

在图1中,内燃机100具有汽缸体110、以能够往复移动的方式嵌插于汽缸体110的缸膛112的活塞120、形成有进气口130A和排气口130B的汽缸盖130、以及对进气口130A、排气口130B的开口端进行开闭的进气门132和排气门134。

活塞120经由包括下杆150A和上杆150B的连杆(connecting rod)150连结于曲轴140。而且,在活塞120的顶面120A与汽缸盖130的下面之间,形成有燃烧室160。在形成燃烧室160的汽缸盖130的大致中央,安装有对燃料与空气的混合气进行点火的火花塞170。

火花塞170通过从未图示的点火线圈供给有高电压而进行火花放电来对混合气点火,通过控制从点火线圈供给的高电压的供给时刻来控制点火正时。

另外,内燃机100具备使进气门132的打开期间相对于曲轴140的相位可变的、即气门正时可变的可变气门正时(VTC:Valve Timing Control)机构180和通过改变活塞120的上止点位置来使压缩比可变的可变压缩比(VCR:Variable Compression Ratio)机构190。

作为可变气门机构的一例的VTC机构180,通过改变进气凸轮轴200相对于曲轴140的相位,将进气门132的工作角保持为一定地,使工作角的中心相位连续地提前或延迟。

作为该VTC机构180,例如,可使用(日本)特开2013-036391号公报所公开那样的、通过电动马达来调整进气凸轮轴200相对于曲轴140的相对旋转相位角度的电动式的VTC机构。

不过,VTC机构180不限于执行机构为马达的机构,可以适当采用使用液压执行机构等的公知的机构。

VCR机构190例如利用像日本特开2002-276446号公报所公开那样的机构使活塞120的上止点位置变化,来使内燃机100的压缩比可变。以下,对VCR机构190的一例进行说明。

曲轴140具有多个轴颈部140A和曲轴销部140B,轴颈部140A旋转自如地支承于汽缸体110的主轴承(未图示)。曲轴销部140B从轴颈部140A偏心,下杆150A旋转自如地与其连结。上杆150B的下端侧利用连结销152而能够转动地连结于下杆150A的一端,上杆150B的上端侧利用活塞销154而能够转动地连结于活塞120。控制杆192的上端侧利用连结销194而能够转动地连结于下杆150A的另一端,控制杆192的下端侧经由控制轴196而能够转动地连结于汽缸体110的下部。详细地说,控制轴196能够旋转地支承于内燃机本体(汽缸体110),并且具有从其旋转中心偏心的偏心凸轮部196A,控制杆192的下端部能够旋转地嵌合于该偏心凸轮部196A。利用使用了马达的压缩比控制执行机构(以下,称作电动执行机构)198来控制轴196的转动位置。

在这样的使用了多杆式活塞-曲轴机构的VCR机构190中,当利用电动执行机构198使控制轴196转动时,偏心凸轮部196A的中心位置、也就是说,相对于内燃机本体(汽缸体110)的相对位置发生变化。

由此,当控制杆192的下端的摆动支承位置发生变化时,活塞120的行程发生变化,活塞上止点处的活塞120的位置变高或变低,从而改变内燃机100的压缩比。也就是说,取决于控制轴196的角度位置,上止点处的活塞120的位置改变,从而能够改变内燃机100的压缩比。

在此,电动执行机构198通过增大马达的驱动电流来提高压缩比,通过减小马达的驱动电流来降低压缩比。也就是说,在高压缩比侧,电动执行机构198的负荷高,在低压缩比侧,电动执行机构198的负荷低。另外,电动执行机构198通过使驱动电流成为与实际压缩比相应的大小的电流值,能够维持压缩比。

另外,在电动执行机构198的工作停止后,由于活塞120的往复移动,控制杆192相对于控制轴196的偏心凸轮部196A旋转,压缩比向低压缩比侧推移。换言之,通过内燃机100的工作,能够使压缩比向低压缩比侧改变。

在这样的内燃机100中,利用ECM(Engine Control Module发动机控制模块)216来对省略图示的点火线圈、燃料喷射阀等进行控制,利用VCR控制器214对VCR机构190进行控制,利用VTC控制器212对VTC机构180进行控制。

ECM216、VCR控制器214、VTC控制器212分别内置有微型计算机等处理器P,通过作为车载网络的一例的CAN(Controller Area Network控制器局域网)218而彼此能够通信地连接。因此,在VTC控制器212、VCR控制器214及ECM216之间,能够经由CAN218收发任意的数据。需要说明的是,作为车载网络,不限于CAN218,可以使用FlexRay(日本注册商标)等各种网络。

ECM216基于内燃机100的运转状态来运算VCR机构190的目标压缩比和VTC机构180的目标相位角度。然后,ECM216将目标压缩比发送给VCR控制器214,并将目标相位角度发送给VTC控制器212。另外,ECM216可以具备计测时间的计时器。

在VCR控制器214中,输入有从ECM216发送来的目标压缩比,并且输入有借助控制轴196的角度位置来检测实际压缩比的角度传感器198A的输出信号。

而且,VCR控制器214对向VCR机构190的电动执行机构198输出的驱动电流进行控制,以使由角度传感器198A检测到的控制轴196的角度位置收敛于与目标压缩比相当的目标角度位置。

在此,VCR控制器214可以具备计测时间的计时器。

在VTC控制器212中,输入有从ECM216发送来的目标相位角度,并且输入有对曲轴140的角度位置进行检测的曲轴角传感器(未图示)的输出信号和对进气凸轮轴200的角度位置进行检测的凸轮角传感器(未图示)的输出信号。

而且,VTC控制器212根据曲轴角传感器的输出信号和凸轮角传感器的输出信号,检测出进气凸轮轴200相对于曲轴140的相对旋转相位角度,并对向VTC机构180的执行机构输出的驱动电流进行控制,以使检测出的相对旋转相位角度收敛于目标相位角度。

通过以上方式,能够根据内燃机100的运转状态来控制VTC机构180和VCR机构190。

在此,有时VCR机构190会产生异常而无法进行恰当的控制。作为无法进行恰当的控制的异常,考虑例如是电动执行机构198发生固着、电动执行机构198的驱动电流过大的异常、电动执行机构198的马达旋转变压器的异常等。电动执行机构198的驱动电流过大的异常具体是指驱动电流为过电流的异常、或者达到考虑了耐热性的容许电流(以下,称作耐热性容许电流)以上的异常等。

以下,参照图2的流程图,对VCR控制器214检测出内燃机100中的VCR机构190的异常而进行失效保护控制的处理进行说明。图2是表示VCR控制器214在内燃机100中的VCR机构190发生异常时,对VCR机构190进行控制而改变压缩比的处理流程的图。需要说明的是,由处理器P来执行处理。

在步骤101中,VCR控制器214在检测出VCR机构190中的电动执行机构198发生固着等异常时,判定能否进行VCR机构190中的控制轴196的角度位置的控制(以下,称作位置控制)。VCR控制器214可以改变电动执行机构198的驱动电流,在由角度传感器198A检测到的角度发生改变的情况下判断为能够进行位置控制,在所述角度不发生改变的情况下判定为不能进行位置控制。而且,VCR控制器214在判定为不能进行位置控制时使处理进入步骤102,在判定为能够进行位置控制时使处理进入步骤103。

需要说明的是,在VCR控制器214中,也可以预先将能够检测的异常分别分为能够进行位置控制的组和不能进行位置控制的组而进行记录。由此,VCR控制器214可以在检测到的异常属于能够进行位置控制的组的情况下,判定为能够进行位置控制,在检测到的异常属于不能进行位置控制的组的情况下,判定为不能进行位置控制。

在此,VCR控制器214在步骤101中检测到异常之后,不是基于从ECM216发送的目标压缩比,而是基于由VCR控制器214设定的压缩比来控制压缩比。

VCR控制器214在判定为不能进行位置控制的情况下的步骤102中,判定是否能够向电动执行机构198通电。例如,VCR控制器214可以在电动执行机构198的驱动电流比规定值(例如,额定电流值)高时判定为不能通电,在比规定值低时判定为能够向电动执行机构198通电。而且,VCR控制器214在判定为不能通电的情况下,使处理进入步骤105,在判定为能够向电动执行机构198通电的情况下,使处理进入步骤106。

需要说明的是,在VCR控制器214中,也可以预先将能够检测的异常分别分为能够通电的组和不能通电的组而进行记录。由此,VCR控制器214在检测到的异常属于能够通电的组的情况下,判定为能够向电动执行机构198通电,在检测到的异常属于不能通电的组的情况下,判定为不能向电动执行机构198通电。

在步骤105中,VCR控制器214进行使电动执行机构198的驱动电流的输出停止的控制。VCR控制器214也可以在进行这样的控制的同时,将由角度传感器198A检测到的实际压缩比发送给ECM216。而且,接收到实际压缩比的ECM216也可以基于实际压缩比,将点火正时向延迟方向控制来抑制严重爆震的产生,或者将点火正时向提前方向控制来抑制燃烧恶化。另外,ECM216也可以基于实际压缩比来运算使工作角的中心相位提前或延迟的目标相位角度,以将有效压缩比维持为异常检测时的有效压缩比、或者使有效压缩比与异常检测时的有效压缩比相比增加或减少。而且,ECM216将该目标相位角度发送给VTC控制器212。由此,VTC控制器212基于该目标相位角度来控制VTC机构180。

根据以上,在产生不能进行位置控制且不能通电的异常的情况下的进行失效保护控制的处理结束。

在步骤106中,VCR控制器214进行将压缩比维持为规定压缩比(压缩比阈值)以下的压缩比的控制。

例如,VCR控制器214在由角度传感器198A检测到的实际压缩比比压缩比阈值高的情况下,停止向电动执行机构198的通电。而且,VCR控制器214在实际压缩比降低而成为规定压缩比时,通过向电动执行机构198通入与实际压缩比相应的驱动电流,来进行将压缩比维持为规定压缩比的控制。

另一方面,VCR控制器214在实际压缩比为压缩比阈值以下的情况下,进行将压缩比维持为该实际压缩比的控制。在此,压缩比阈值例如可设定为不产生爆震的压缩比等。需要说明的是,VCR控制器214可以在实际压缩比为例如VCR机构190的最低压缩比附近的值以下时,维持停止驱动电流的输出,使压缩比成为最低压缩比。另外,在步骤106中,VCR控制器214例如也可以在异常检测时停止向电动执行机构198通电,并且将规定压缩比设定为相对于在异常检测时检测到的实际压缩比下降了规定值(与能够容许的转矩变动相对应的最大变化幅度以下的值)的值。而且,VCR控制器214也可以在停止电动执行机构198的通电之后,在实际压缩比下降而成为规定压缩比时,通过向电动执行机构198通入与实际压缩比相应的驱动电流,来进行维持压缩比的控制。

根据这样的步骤106中的控制,能够抑制压缩比的变动,并且能够避免控制轴196与限制该控制轴196的转动位置的止动机构(未图示)干涉,抑制由于干涉而导致控制轴196和止动机构受损。

在此,在步骤106中的控制中,VCR控制器214也可以将实际压缩比发送给ECM216。而且,ECM216可以与步骤105同样地,基于实际压缩比来控制点火正时。另外,ECM216也可以基于实际压缩比来运算目标相位角度,并将目标相位角度发送给VTC控制器212。由此,VTC控制器212基于该目标相位角度来控制VTC机构180。

根据以上,在产生不能进行位置控制且能够向电动执行机构198通电的异常的情况下的进行的失效保护控制的处理结束。

在步骤101中判定为能够进行位置控制的情况下的步骤103中,VCR控制器214使目标压缩比从异常检测时的目标压缩比向低压缩比侧改变。例如,VCR控制器214也可以将目标压缩比设定为相对于异常检测时的目标压缩比下降了规定值的值。另外,VCR控制器214也可以为了使对内燃机100的性能的影响为最小限度而限制压缩比的改变速度。

然后,在步骤104中,VCR控制器214判定电动执行机构198的驱动电流为规定电流(例如,耐热容许电流)以上的状态是否持续了第一规定时间以上。

在所述状态持续了第一规定时间以上的情况下,VCR控制器214使处理进入将压缩比维持为规定压缩比的步骤106。

根据以上,在产生能够进行位置控制且在压缩比改变后电动执行机构198的驱动电流为规定电流以上的状态持续了规定时间以上的异常的情况下的进行失效保护控制的处理结束。

另外,在电动执行机构198的驱动电流为规定电流以上的状态没有持续第一规定时间以上的情况下,VCR控制器214使处理进入步骤107,进行将压缩比维持为目标压缩比的控制。另外,VCR控制器214也可以在进行这样的控制的同时,将实际压缩比发送给ECM216。并且,ECM216也可以基于实际压缩比来控制点火正时。另外,ECM216也可以与步骤105同样地,基于实际压缩比来运算目标相位角度,并将目标相位角度发送给VTC控制器212。由此,VTC控制器212基于该目标相位角度来控制VTC机构180。

根据以上,在产生了能够进行位置控制且在压缩比改变之后电动执行机构198的驱动电流为规定电流以上的状态没有持续规定时间以上的异常的情况下的进行的失效保护控制的处理结束。

如以上那样,VCR控制器214在VCR机构190发生异常时,进行使压缩比降低或者将压缩比维持为异常发生时的压缩比的控制。换言之,VCR控制器214在可变压缩比机构发生异常时,禁止向高压缩比侧的压缩比的控制。

在此,以下对按照图2的流程图的、VCR控制器214进行异常检测和失效保护控制的多个具体例进行详细说明。

【具体例1】

对于在产生不能进行位置控制且不能通电的异常的情况下,尤其是产生电动执行机构198固着、或电动执行机构198的驱动电流成为过电流的异常的情况下的异常的检测和失效保护控制进行说明。

首先,VCR控制器214对电动执行机构198固着、或电动执行机构198的驱动电流成为过电流的异常进行检测。

具体地说,VCR控制器214在对电动执行机构198的驱动电流进行控制而改变压缩比,即,基于从ECM216接收到的目标角度来改变控制轴196的角度位置的控制的情况下,在检测到由角度传感器198A检测到的角度几乎不发生变化时检测为异常。另外,VCR控制器214在检测到电动执行机构198的驱动电流超过规定的过电流判定阈值(例如,比额定电流值低、且处于额定电流值附近的值)的状态持续了规定时间时检测为异常。例如,VCR控制器214能够通过计时器对电动执行机构198的驱动电流为过电流判定阈值以上的状态所持续的时间进行计测,在所述状态的持续时间达到了规定时间时检测为异常。即,VCR控制器214基于电动执行机构198的驱动电流来对在VCR机构190发生异常的情况进行检测。

接着,由于异常是电动执行机构198固着、或电动执行机构198的驱动电流成为过电流的异常,因此VCR控制器214判定为不能进行位置控制。而且,VCR控制器214判定为在该异常中,不能向电动执行机构198通电。然后,VCR控制器214禁止向高压缩比侧的控制,停止电动执行机构198的驱动电流的输出。

VCR控制器214也可以在进行这样的失效保护控制的同时,将由角度传感器198A检测到的实际压缩比发送给ECM216。

接收到实际压缩比的ECM216可以基于实际压缩比而将点火正时向延迟方向控制,以抑制随着实际有效压缩比增加而产生严重爆震。另外,ECM216也可以基于实际压缩比来运算使工作角的中心相位延迟的目标相位角度,以将有效压缩比维持为异常检测时的有效压缩比,或者将其设为能够抑制严重爆震的产生的有效压缩比。然后,ECM216将该目标相位角度发送给VTC控制器212。接收到该目标相位角度的VTC控制器212基于该目标相位角度对VTC机构180进行控制。

或者,接收到实际压缩比的ECM216可以基于实际压缩比来将点火正时向提前方向控制,以抑制随着实际有效压缩比降低而出现燃烧恶化。另外,ECM216也可以基于实际压缩比来运算使工作角的中心相位提前的目标相位角度,以将有效压缩比维持为异常检测时的有效压缩比,或减小有效压缩比从异常检测时的有效压缩比降低的降低量。然后,ECM216将目标相位角度发送给VTC控制器212。接收到该目标相位角度的VTC控制器212基于该目标相位角度来控制VTC机构180。

根据以上的控制,通过判定为不能通电而停止向电动执行机构198的驱动电流的输出,能够抑制因过电流流通等而产生进一步的异常。另外,在不能进行位置控制的情况下,基于实际压缩比来进行点火正时和VTC机构180的控制,能够减少异常的影响。

【具体例2】

对于在产生不能进行位置控制且能够向电动执行机构198通电的异常的情况下、尤其是在电动执行机构198的马达旋转变压器产生异常的情况下的异常的检测和失效保护控制进行说明。

首先,VCR控制器214对电动执行机构198的马达旋转变压器的异常进行检测。该异常的检测可以利用对旋转变压器异常进行检测的各种公知的方法。

接着,由于异常是马达旋转变压器的异常,因此VCR控制器214判定为不能进行位置控制。然后,接下来,VCR控制器214判定为在该异常中,能够向电动执行机构198通电。

接着,VCR控制器214禁止向高压缩比侧的压缩比的控制。而且,VCR控制器214利用角度传感器198A来检测实际压缩比,判定该实际压缩比是否为规定的压缩比阈值以下。

在检测到的实际压缩比为规定的压缩比阈值以下的情况下,VCR控制器214将电动执行机构198的驱动电流作为与实际压缩比相应的电流值来维持压缩比。

另一方面,在检测到的实际压缩比比压缩比阈值高的情况下,VCR控制器214停止电动执行机构198的驱动电流的输出。若这样做,则如前所述,电动执行机构198的工作停止而压缩比向低压缩比侧推移。而且,VCR控制器214在实际压缩比成为规定的压缩比时,通过向电动执行机构198通入与实际压缩比相应的驱动电流,来维持压缩比。

VCR控制器214也可以在进行这样的控制的同时,将实际压缩比发送给ECM216。接收到实际压缩比的ECM216可以基于实际压缩比而将点火正时向提前方向控制,以抑制随着实际有效压缩比降低而出现燃烧恶化。另外,ECM216也可以基于实际压缩比来运算使工作角的中心相位提前的目标相位角度,以将有效压缩比维持为异常检测时的有效压缩比,或减小有效压缩比从异常检测时的有效压缩比降低的降低量。而且,ECM216将目标相位角度发送给VTC控制器212。接收到该目标相位角度的VTC控制器212基于该目标相位角度来控制VTC机构180。

在此,对于具体例2中的所述失效保护控制的作用,参照图3所示的压缩比和电动执行机构198的驱动电流的推移的一例来进行说明。

在图3中,实际压缩比1和驱动电流1表示发生异常时的压缩比比规定压缩比高的情况下的电流值和压缩比的推移的一例。另外,驱动电流2和实际压缩比2表示发生异常时的压缩比为规定压缩比以下的情况下的电流值和压缩比的推移的一例。

首先,在时间t1,VCR控制器214判定为所发生的异常为不能进行位置控制且能够向电动执行机构198通电,利用角度传感器198A来检测实际压缩比。然后,在实际压缩比如实际压缩比2那样在压缩比阈值以下的情况下,VCR控制器214进行维持压缩比的控制。另一方面,在实际压缩比如实际压缩比1那样比压缩比阈值高的情况下,VCR控制器214使电动执行机构198的驱动电流的输出停止。这样,电动执行机构198的驱动电流如图3所示的驱动电流1那样降低,并且通过内燃机100的工作,实际压缩比如实际压缩比1那样向低压缩比侧推移。而且,如实际压缩比1所示,在实际压缩比成为压缩比阈值以下的时间t2,VCR控制器214进行维持压缩比的控制。

这样,如果能够判定为不能进行位置控制但能够向电动执行机构198通电,即使不能基于使用了马达旋转变压器的旋转控制来改变压缩比,也能够将驱动电流控制成与实际压缩比相应的电流值而维持压缩比。另外,通过将实际压缩比控制在压缩比阈值以下,能够抑制以压缩比被固定在高压缩比侧为主要原因的严重爆震等的发生。

而且,如前所述,通过在进行这样的控制的同时基于压缩比来控制点火正时和VTC机构180,能够根据所维持的压缩比来抑制燃烧恶化。

【具体例3】

对于产生了能够进行位置控制的异常的情况下,尤其是产生了电动执行机构198的驱动电流达到耐热容许电流以上的异常的情况下的异常的检测和失效保护控制进行说明。

VCR控制器214对电动执行机构198的驱动电流成为其耐热容许电流阈值以上的状态持续了规定时间(超耐热容许判定时间)的情况进行检测,从而对发生异常的情况进行检测。例如,VCR控制器214能够通过计时器来计测电动执行机构198的驱动电流为耐热容许电流阈值以上的状态所持续的时间,在所述状态的持续时间达到规定时间时检测为异常。即,VCR控制器214基于电动执行机构198的驱动电流来对在VCR机构190发生异常的情况进行检测。

接着,由于异常是电动执行机构198的驱动电流成为耐热容许电流以上的异常,因此VCR控制器214判定为能够进行位置控制。

VCR控制器214禁止向高压缩比侧的压缩比的控制,并与异常检测时的目标压缩比相比向低压缩比侧改变目标压缩比。

VCR控制器214判定从禁止向高压缩比侧的压缩比的控制起,电动执行机构198的驱动电流为耐热容许电流阈值以上的状态是否又持续了第一规定时间(控制后判定时间)以上。

VCR控制器214在判定为电动执行机构198的驱动电流为耐热容许电流阈值以上的状态没有持续第一规定时间以上的情况下,继续进行将压缩比改变或维持为目标压缩比的控制。

之后,VCR控制器214在从禁止向高压缩比侧的控制起经过了比第一规定时间长的第二规定时间之后,恢复为根据内燃机100的运转状态来控制VCR机构190的通常控制。此时,VCR控制器214可以将指令发送给ECM216,以使ECM216恢复为通常控制。根据该指令,ECM216恢复为通常控制。并且,ECM216基于内燃机100的运转状况来控制点火正时。另外,ECM216基于内燃机100的运转状况来运算VTC机构180的目标相位角度,并将目标相位角度发送给VTC控制器212。

在此,第二规定时间例如可以预先设定为足够供电动执行机构198的马达的温度降低的时间。或者,第二规定时间也可以设为由ECM216基于电动执行机构198的负荷状态(例如,异常检测时的电动执行机构198的驱动电流值等)算出的时间或选择的时间。

需要说明的是,VCR控制器214也可以代替向所述通常控制的恢复,而进行使压缩比的可变域、换言之使控制轴196的可动域比通常控制时窄从而与通常控制相比对电动执行机构198的驱动电流进行控制的恢复时专用控制。

另一方面,VCR控制器214在判定为电动执行机构198的驱动电流为耐热容许电流阈值以上的状态持续第一规定时间以上的情况下,使电动执行机构198的驱动电流的输出停止。

在电动执行机构198的驱动电流的输出停止后,如前所述,压缩比向低压缩比侧推移。VCR控制器214在由角度传感器198A检测到的实际压缩比成为规定的压缩比阈值时,通过向电动执行机构198通入与实际压缩比相应的驱动电流,来进行维持压缩比的控制。之后,在电动执行机构198的驱动电流为耐热容许电流以上的状态在从进行维持压缩比的控制起持续了规定时间(例如,既可以是与第一规定时间相同的时间,也可以是与第一规定时间不同的时间)以上的情况下,VCR控制器214可以再次进行使向电动执行机构198的驱动电流的输出停止的控制。

需要说明的是,在使电动执行机构198的驱动电流的输出停止时的实际压缩比比压缩比阈值高但即使使驱动电流的输出停止也没有成为压缩比阈值以下的情况下,VCR控制器214能够维持驱动电流的停止。另外,在使电动执行机构198的驱动电流的输出停止时的实际压缩比为规定的压缩比阈值以下时,VCR控制器214能够维持驱动电流的停止。

在此,在VCR控制器214中可以设定多个阈值作为压缩比阈值。由此,VCR控制器214能够在使电动执行机构198的驱动电流停止之后,在实际压缩比成为多个压缩比阈值中的、作为比使电动执行机构198的驱动电流停止时的实际压缩比低且最接近该实际压缩比的值的压缩比阈值时,通过向电动执行机构198通入与实际压缩比相应的驱动电流,进行维持压缩比的控制。而且,例如,VCR控制器214能够在进行了将压缩比维持为第一压缩比阈值的控制之后检测电动执行机构198的驱动电流为耐热容许电流以上的状态持续了规定时间以上而使向电动执行机构198的驱动电流的输出停止的情况下,在实际压缩比降低而成为比第一压缩比低的第二压缩比阈值时,进行维持压缩比的控制。需要说明的是,在设定了多个压缩比阈值的情况下,在压缩比成为压缩比阈值之前,VCR控制器214不会再次使电动执行机构198的驱动电流输出。

另外,VCR控制器214可以在使电动执行机构198的驱动电流停止时的实际压缩比为被设定成VCR机构190的最低压缩比附近的值的值以下时,维持驱动电流的输出的停止。

VCR控制器214也可以在进行这样的控制的同时,将实际压缩比发送给ECM216。接收到实际压缩比的ECM216也可以基于实际压缩比而将点火正时向提前方向控制,以抑制随着实际有效压缩比降低而出现燃烧恶化。另外,ECM216也可以基于实际压缩比来运算使工作角的中心相位提前的目标相位角度,以将有效压缩比维持为异常检测时的有效压缩比,或减小有效压缩比从异常检测时的有效压缩比降低的降低量。然后,ECM216将目标相位角度发送给VTC控制器212。接收到该目标相位角度的VTC控制器212基于该目标相位角度来控制VTC机构180。

在此,关于具体例3中的控制的作用,参照图4和图5所示的压缩比和电动执行机构198的驱动电流的推移的一例来进行说明。

图4表示目标压缩比改变后的电动执行机构198的驱动电流超过耐热容许电流阈值的状态没有持续的情况下的实际压缩比和驱动电流的推移的一例。

首先,VCR控制器214在时间t3检测到电动执行机构198的驱动电流超过耐热容许电流阈值。然后,VCR控制器214启动计时器,在电动执行机构198的驱动电流没有降低为比耐热容许电流阈值低而从时间t3起经过了超过耐热容许判定时间时(从时间t3经过了规定时间后的时间t4),检测为发生异常。

然后,检测到异常的VCR控制器214判定为能够进行位置控制。接着,VCR控制器214禁止向高压缩比侧的压缩比的控制,将目标压缩比从异常检测时的目标压缩比向低压缩比侧改变从而将压缩比向低压缩比侧控制。通过该控制,如图4所示,压缩比降低至目标压缩比,伴随于此,驱动电流也降低。

之后,如图4所示,在比从时间t4经过了第一规定时间后的时间t5的时间点靠前的时间点驱动电流降低的情况下,即在从禁止向高压缩比侧的压缩比的控制起经过第一规定时间之前驱动电流降低为比耐热容许电流阈值低的情况下,VCR控制器214进行将压缩比改变为或维持为目标压缩比的控制。然后,在从禁止压缩比的向高压缩比侧的改变起经过了足够供电动执行机构198的马达的温度降低的第二规定时间(温度降低所需时间)后的时间t6,VCR控制器214以通常控制进行压缩比的控制。

图5表示在设定多个压缩比阈值时,目标压缩比改变后的电动执行机构198的驱动电流超过耐热容许电流阈值的状态持续的情况下的实际压缩比和驱动电流的推移的示例。

在图5中,压缩比阈值1比压缩比阈值2大。另外,实际压缩比3与驱动电流3相对应,实际压缩比4与驱动电流4相对应。

首先,VCR控制器214在时间t6检测到电动执行机构198的驱动电流超过耐热容许电流阈值。然后,VCR控制器214使计时器启动,在电动执行机构198的驱动电流没有降低为比耐热容许电流阈值低且从时间t7起经过超过耐热容许判定时间后的时间t8,检测为发生异常。

然后,检测到异常的VCR控制器214判定为能够进行位置控制。接着,VCR控制器214禁止向高压缩比侧的压缩比的控制,进行将目标压缩比从异常检测时的目标压缩比向低压缩比侧改变而使压缩比向低压缩比侧改变的控制。进行该控制的目的在于通过使压缩比降低来使电动执行机构198的驱动电流降低,但根据所发生的异常的不同,也存在如图5的驱动电流3、驱动电流4所示的那样驱动电流不降低的情况。

之后,在从时间t8起经过了第一规定时间后的时间t9,电动执行机构198的驱动电流没有降低为比耐热容许电流阈值低而从禁止向高压缩比侧的压缩比的控制起电动执行机构198的驱动电流为耐热容许电流阈值以上的状态持续了第一规定时间,因此VCR控制器214进行使电动执行机构198的驱动电流的输出停止的控制。

在如实际压缩比3那样实际压缩比比压缩比阈值1高的情况下,在实际压缩比降低至压缩比阈值1的时间t11,VCR控制器214进行维持压缩比的控制。另一方面,在如实际压缩比4那样实际压缩比比压缩比阈值1低且比压缩比阈值2高的情况下,在实际压缩比降低至比使电动执行机构198的驱动电流的输出停止时的实际压缩比低且最接近该实际压缩比的值即压缩比阈值2的时间t10,VCR控制器214进行维持压缩比的控制。

根据这样的控制,通过调整电动执行机构198的驱动电流,抑制进一步的异常而能够保护电动执行机构198。另外,通过尽可能地控制压缩比,能够抑制转矩的突变。

需要说明的是,在本实施方式中,利用ECM216、VTC控制器212以及VCR控制器214这3个控制装置,来控制内燃机100的VTC机构180、VCR机构190以及点火正时,但也可以利用1个或2个控制装置来控制内燃机的VCR机构、VTC机构以及点火正时。

另外,VCR控制器214在使内燃机100的运转停止时,在由于发生异常而进行了压缩比维持控制的情况下,接下来在使内燃机100的运转启动时,开始进行维持使运转停止时的压缩比的压缩比维持控制。

附图标记说明

100…内燃机

190…VCR机构

198…电动执行机构

214…VCR控制器

216…ECM

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1