[發(fā)明專利]用于內燃機的閥正時控制設備和控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200680041543.1
• 申請日: 2006-09-27
• 公開（公告）號: CN101305176A
• 公開（公告）日: 2008-11-12
• 發(fā)明（設計）人: 寺谷龍?zhí)?/a>
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: F02D41/06
• 分類號: F02D41/06
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 柳春雷

技術領域

本發(fā)明涉及通過調節(jié)曲軸和與曲軸以驅動方式連接的凸輪軸的相對旋轉相位來控制閥正時的閥正時控制設備。?

背景技術

例如在專利文獻1(日本專利早期公開No.2004-270488)中公開的技術對應于這樣一種傳統(tǒng)的閥正時控制設備。?

該設備包括電動機作為使曲軸和凸輪軸的相對旋轉相位可變的可變機構的驅動源。當要提前閥正時時，通過驅動電動機以增大凸輪軸的旋轉速度，將凸輪軸的旋轉相位相對于曲軸朝向正向(前進方向)進行修改。相反，當要延遲閥正時時，通過驅動電動機以降低凸輪軸的旋轉速度，將凸輪軸的旋轉相位相對于曲軸朝著相反方向進行修改。?

還公知一種閥正時控制設備，其在要驅動內燃機時控制閥正時以獲得用于起動的適合的正時(例如，參照專利文獻2(日本專利早期公開No.11-159311)。?

當在準備起動發(fā)動機中要執(zhí)行閥正時控制時，對于如上述的專利文獻1中所公開的通過電動機允許閥正時控制的設備，可以根據(jù)閥正時修改要求增大或者減小電動機的旋轉速度將該設備的閥正時提前或者延遲。?

凸輪轉矩和凸輪軸的旋轉一起周期性地增大和減小，并作用在凸輪軸的驅動源上。此凸輪轉矩是由于作用在凸輪上的閥彈簧的彈性產生的。在凸輪轉矩作為旋轉阻力作用的同時，必須逆著用作阻力的此凸輪轉矩(阻力凸輪轉矩)驅動凸輪軸。?

在如上所述電動機用作可變機構的驅動源的模式下，在準備起動發(fā)動機中進行閥正時控制的情況下，可變機構將在內燃機的運轉停止的狀態(tài)下被電動機驅動。這意味著，當要將閥正時朝著凸輪轉矩相對于驅動源用作?阻力的一側進行修改時，電動機必須輸出能夠逆著阻力凸輪轉矩驅動可變機構的轉矩水平。?

例如，假定作出旋轉凸輪軸直到阻力凸輪轉矩達到峰值這樣的閥正時修改要求。在此情況下，可以通過采用這樣的電動機來進行與前述要求對應的閥正時修改，該電動機能夠輸出的轉矩水平能夠逆著達到峰值水平的阻力凸輪轉矩驅動可變機構。通過采用這樣的電動機，無論阻力凸輪轉矩在可變范圍內取怎樣的水平都能夠修改閥正時。?

然而，來自電動機的高輸出的要求將妨礙電動機的尺寸減小，這又妨礙內燃機的尺寸減小。對允許逆著達到峰值水平的阻力凸輪轉矩驅動可變機構這樣的追求提高了對變得更加顯著的前述問題的關心。?

發(fā)明內容

鑒于以上所述，本發(fā)明的目的是提供一種允許減小驅動可變閥正時機構的電動機的尺寸的閥正時控制設備。?

以下將描述實現(xiàn)以上目的和其優(yōu)點的構造。?

根據(jù)本發(fā)明的一方面，用于內燃機的閥正時控制設備包括：可變機構，其通過改變曲軸和以驅動的方式連接到曲軸的凸輪軸的相對旋轉相位來使閥正時可變；VVT(可變閥正時)驅動電動機，其驅動可變機構；保持機構，其能將閥正時保持在所期望的正時；以及控制單元，其在準備發(fā)動機起動時通過可變機構控制閥正時達到所期望的正時。在準備發(fā)動機起動時，當作出閥正時改變要求時，控制單元執(zhí)行發(fā)動機起動閥正時控制，使得在通過與VVT驅動電動機不同的曲軸驅動電動機來使曲軸朝向減小作為阻力的凸輪轉矩的方向旋轉的情況下，驅動VVT驅動電動機。?

通過以上所述的構造，即使作出朝著增大凸輪轉矩(增大凸輪軸的驅動阻力)的方向驅動VVT驅動電動機的閥正時修改要求，曲軸驅動電動機使曲軸朝著減小作為阻力的凸輪轉矩(以下稱為阻力凸輪轉矩)的方向旋轉。因而，可以相應地減小VVT驅動電動機的輸出轉矩。因而，允許減小VVT驅動電動機的尺寸。?

假定控制模式“在通過與VVT驅動電動機不同的曲軸驅動電動機來?使曲軸朝向減小作為阻力的凸輪轉矩的方向旋轉的情況下驅動VVT驅動電動機”包括在曲軸被曲軸驅動電動機旋轉和停止之后VVT驅動電動機開始驅動模式和在VVT驅動電動機和曲軸驅動電動機的驅動時段重疊的模式(對于驅動開始時段，兩個電動機的驅動任一者可以是首先被驅動的一者，或者兩者可以同時開始)。?

根據(jù)本發(fā)明的一方面，用于內燃機的閥正時控制設備包括：可變機構，其通過改變曲軸和以驅動的方式連接到曲軸的凸輪軸的相對旋轉相位來使閥正時可變；VVT驅動電動機，其驅動可變機構；保持機構，其能將閥正時保持在所期望的正時；以及控制單元，其在準備發(fā)動機起動時通過可變機構控制閥正時達到所期望的正時。在發(fā)動機準備起動時，當作出閥正時改變要求時，控制單元執(zhí)行發(fā)動機起動閥正時控制，使得在通過與VVT驅動電動機不同的曲軸驅動電動機來使曲軸旋轉以使作為阻力的凸輪轉矩達到峰值的情況下，驅動VVT驅動電動機。?