[發(fā)明專利]內(nèi)燃機(jī)的氣門驅(qū)動系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710091420.5
• 申請日: 2003-12-05
• 公開（公告）號: CN101113679A
• 公開（公告）日: 2008-01-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 淺田俊昭;江崎修一;辻公壽;日下康;片岡顯二
• 申請（專利權(quán)）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: F01L13/00
• 分類號: F01L13/00;F02D13/02
• 代理公司: 中原信達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 代易寧;車文

1.一種氣門驅(qū)動系統(tǒng)，應(yīng)用在多缸內(nèi)燃機(jī)中用來驅(qū)動設(shè)在每個(gè)氣缸的進(jìn)氣門或排氣門，所述氣門驅(qū)動系統(tǒng)的特征在于，包括：

多個(gè)氣門驅(qū)動裝置(11A，11B)，每個(gè)裝置用于進(jìn)氣門(4)和排氣門(5)中的至少一個(gè)，每個(gè)氣門驅(qū)動裝置包括一個(gè)電動機(jī)(12)，作為產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的驅(qū)動源；以及一個(gè)動力傳動機(jī)構(gòu)(13)，該動力傳動機(jī)構(gòu)設(shè)有傳動部分(13a)用來傳遞電動機(jī)所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，和運(yùn)動轉(zhuǎn)換部分(13b)用于將由傳動部分所傳遞的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換為所要驅(qū)動的氣門的開啟和關(guān)閉運(yùn)動；以及

一個(gè)電動機(jī)控制裝置(40)，該裝置根據(jù)內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，對各自氣門驅(qū)動裝置的電動機(jī)的運(yùn)行進(jìn)行控制；

其中，動力傳動機(jī)構(gòu)的運(yùn)動轉(zhuǎn)換部分利用凸輪(21A，21B)，將電動機(jī)所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換為開啟和關(guān)閉運(yùn)動；以及

其中，電動機(jī)控制裝置包括模式轉(zhuǎn)換裝置(40)，該模式轉(zhuǎn)換裝置在正向轉(zhuǎn)動模式和正向-反向轉(zhuǎn)動模式之間轉(zhuǎn)換電動機(jī)的驅(qū)動模式，其中在正向轉(zhuǎn)動模式下電動機(jī)只沿正向被驅(qū)動，而在正向-反向轉(zhuǎn)動模式下，電動機(jī)依照內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)正向或反向轉(zhuǎn)動。

2.如權(quán)利要求1所述的氣門驅(qū)動系統(tǒng)，其中，電動機(jī)控制裝置依照內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)來控制電動機(jī)的運(yùn)行，以便改變所要驅(qū)動的氣門的運(yùn)行角度，升程特性和最大升程量中的至少一個(gè)運(yùn)行特性。

3.如權(quán)利要求1或2所述的氣門驅(qū)動系統(tǒng)，其中，當(dāng)考慮作用在旋轉(zhuǎn)凸輪上的摩擦轉(zhuǎn)矩的變化時(shí)，電動機(jī)控制裝置設(shè)置電動機(jī)控制量。

4.如權(quán)利要求1所述的氣門驅(qū)動系統(tǒng)，其中，當(dāng)考慮關(guān)于內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣或排氣特性的控制狀態(tài)時(shí)，電動機(jī)控制裝置設(shè)置電動機(jī)控制量。

5.如權(quán)利要求4所述的氣門驅(qū)動系統(tǒng)，其中，當(dāng)考慮關(guān)于作為內(nèi)燃機(jī)特性的空氣燃油比的控制狀態(tài)時(shí)，電動機(jī)控制裝置修正電動機(jī)的控制量，從而把空氣燃油比控制為一個(gè)預(yù)定的目標(biāo)值。

6.如權(quán)利要求4或5所述的氣門驅(qū)動系統(tǒng)，還包括一個(gè)異常狀態(tài)判斷裝置(40)，該裝置基于一個(gè)與電動機(jī)控制量有關(guān)的修正量，判斷氣門驅(qū)動系統(tǒng)是否異常，該修正量考慮到關(guān)于內(nèi)燃機(jī)進(jìn)氣或排氣特性的控制狀態(tài)而設(shè)置。

7.如權(quán)利要求1或2所述的氣門驅(qū)動系統(tǒng)，其中，電動機(jī)控制裝置根據(jù)內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的變化來估計(jì)內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)的變化，并考慮該估計(jì)的結(jié)果來設(shè)置電動機(jī)控制量。

8.如權(quán)利要求1所述的氣門驅(qū)動系統(tǒng)，其中，當(dāng)作用在凸輪的轉(zhuǎn)動上的摩擦轉(zhuǎn)矩為負(fù)值時(shí)，電動機(jī)能夠被凸輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動而驅(qū)動以發(fā)電。

9.如權(quán)利要求1所述的氣門驅(qū)動系統(tǒng)，其中，電動機(jī)上可以安裝一個(gè)電動機(jī)轉(zhuǎn)動位置檢測裝置(12a)，用于檢測電動機(jī)的轉(zhuǎn)動位置，并且，電動機(jī)控制裝置包括一個(gè)凸輪位置確定裝置(40)，該確定裝置根據(jù)電動機(jī)轉(zhuǎn)動位置的檢測結(jié)果來確定凸輪的轉(zhuǎn)動位置。

10.如權(quán)利要求9所述的氣門驅(qū)動系統(tǒng)，其中，當(dāng)電動機(jī)和凸輪之間的減速比定義為N∶M時(shí)，其中，N＞M并且N和M為除了1以外沒有其它公約數(shù)的整數(shù)，N被設(shè)為等于或小于6的整數(shù)。

11.如權(quán)利要求1所述的氣門驅(qū)動系統(tǒng)，其中，電動機(jī)控制裝置包括一個(gè)初始化裝置(40)，當(dāng)內(nèi)燃機(jī)在預(yù)定的狀態(tài)下工作時(shí)，該初始化裝置依據(jù)預(yù)定條件使電動機(jī)旋轉(zhuǎn)；并且該初始化裝置基于電動機(jī)驅(qū)動狀態(tài)的變化掌握凸輪的轉(zhuǎn)動位置，在轉(zhuǎn)動時(shí)該電動機(jī)驅(qū)動狀態(tài)的變化與凸輪摩擦轉(zhuǎn)矩的變化相關(guān)。

12.如權(quán)利要求11所述的氣門驅(qū)動系統(tǒng)，其中，初始化裝置當(dāng)內(nèi)燃機(jī)停機(jī)時(shí)轉(zhuǎn)動電動機(jī)，以掌握凸輪的轉(zhuǎn)動位置；并且設(shè)置一個(gè)存儲裝置，該存儲裝置可以儲存包括內(nèi)燃機(jī)停機(jī)期間的信息，存儲表示所掌握的凸輪轉(zhuǎn)動位置的信息；當(dāng)內(nèi)燃機(jī)再次發(fā)動時(shí)，電動機(jī)控制裝置基于存儲裝置中所儲存的信息，確定凸輪的轉(zhuǎn)動位置，并且開始控制電動機(jī)。

13.如權(quán)利要求1或2所述的氣門驅(qū)動系統(tǒng)，其中，電動機(jī)控制裝置包括一個(gè)氣門旋轉(zhuǎn)執(zhí)行裝置(40)，用來驅(qū)動電動機(jī)，從而在內(nèi)燃機(jī)停機(jī)時(shí)的一段預(yù)定時(shí)間內(nèi)，使氣門繞自身的軸線方向旋轉(zhuǎn)。