CN101238278B - 内燃机 - Google Patents

内燃机 Download PDF

Info

Publication number
CN101238278B
CN101238278B CN2006800290031A CN200680029003A CN101238278B CN 101238278 B CN101238278 B CN 101238278B CN 2006800290031 A CN2006800290031 A CN 2006800290031A CN 200680029003 A CN200680029003 A CN 200680029003A CN 101238278 B CN101238278 B CN 101238278B
Authority
CN
China
Prior art keywords
cylinder
bank
combustion engine
angle
engine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN2006800290031A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101238278A (zh
Inventor
西村太一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Publication of CN101238278A publication Critical patent/CN101238278A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101238278B publication Critical patent/CN101238278B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/06—Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002—Controlling intake air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/02—Valve drive
    • F01L1/04—Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
    • F01L1/047—Camshafts
    • F01L1/053—Camshafts overhead type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L13/00—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D13/00—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
    • F02D13/02—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
    • F02D13/0223—Variable control of the intake valves only
    • F02D13/0234—Variable control of the intake valves only changing the valve timing only
    • F02D13/0238—Variable control of the intake valves only changing the valve timing only by shifting the phase, i.e. the opening periods of the valves are constant
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D13/00—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
    • F02D13/02—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
    • F02D13/0261—Controlling the valve overlap
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/008—Controlling each cylinder individually
    • F02D41/0082—Controlling each cylinder individually per groups or banks
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/06—Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up
    • F02D41/062—Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up for starting
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N19/00—Starting aids for combustion engines, not otherwise provided for
    • F02N19/004—Aiding engine start by using decompression means or variable valve actuation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/16—Engines characterised by number of cylinders, e.g. single-cylinder engines
    • F02B75/18—Multi-cylinder engines
    • F02B75/22—Multi-cylinder engines with cylinders in V, fan, or star arrangement
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002—Controlling intake air
    • F02D2041/001—Controlling intake air for engines with variable valve actuation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)
  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)

Abstract

一种内燃机(300)，所述内燃机具有多个气缸列(306，308)，每个气缸列具有配设于所述气缸列(306，308)的气缸(310，312)，所述内燃机包括：配设在所述气缸(310，312)和进气歧管(354，356)之间的进气门(322，324)；借助于所述内燃机(300)的机械动力打开和关闭所述进气门(322，324)的凸轮轴(358，360)；以及改变单元(100)，所述改变单元根据所述内燃机(300)的工作状态改变所述凸轮轴(358，360)的相位角，所述相位角对应于所述进气门(322，324)的关闭正时，所述气缸列(306，308)在由所述改变单元(100)改变的最延迟相位角方面互不相同。

Description

内燃机
技术领域
本发明涉及一种内燃机。特别地，本发明涉及一种具有多个在最延迟角的气门正时/配气正时方面互不相同的气缸列的内燃机。
背景技术
搭载在车辆上的内燃机通常配设有可变气门正时机构。例如，可变气门正时机构借助于电子控制下的油压驱动连续地且可变地控制进气门的开启/关闭正时，以便提高低速至中速下的转矩，以及燃料经济性和排放性能。当内燃机起动时，进气门的关闭正时被设定成给予起动性能更高的优先级。
例如，日本特开平06-323168号公报公开了一种内燃机用控制设备，该控制设备在内燃机起动时促进所喷射燃料的雾化以提高起动性能而不使排放恶化。所述内燃机用控制设备包括：配设在将活塞的往复运动转换成曲轴的旋转运动以产生机械动力的内燃机中并且由曲轴的旋转来驱动以分别打开和关闭与内燃机的燃烧室连通的进气歧管和排气歧管的进气门和排气门；能够调节进气门和排气门中至少进气门的气门开启正时的可变气门正时机构；配设在进气歧管中以用于将燃料喷射到燃烧室中的燃料喷射阀；用于检测内燃机的起动状态的起动状态检测装置；第一控制装置，所述第一控制装置用于进行控制以如此驱动可变气门正时机构，使得当起动状态检测装置检测出内燃机的起动状态时，排气门关闭且在活塞到达上死点后进气门打开，并且进气门迟于关闭正时关闭，所述关闭正时是发动机起动后的关闭正时；和第二控制装置，所述第二控制装置用于进行控制以如此驱动燃料喷射阀，使得当起动状态检测装置检测出内燃机的起动状态时，在进气门的由可变气门正时机构设定的开启正时喷射燃料。
关于在上述文献中公开的内燃机用控制设备，进气门的关闭正时相对于起动后的关闭正时延迟。因此，在活塞从下死点移动到上死点的压缩冲程中，活塞所受的压缩阻力减小。通过该减小，起动(起转)时的发动机转速NE容易升高，从而起动性能提高。
所述文献中公开的内燃机用控制设备延迟了进气门的关闭正时并由此减小了压缩阻力，从而提高了内燃机的起动性能。但是，在给予燃料经济性更高的优先级并且气门关闭正时进一步延迟的情况下，会产生无法获得使内燃机能够起动的气缸内压力的问题。
有必要将内燃机起动时的进气门关闭正时设定成在内燃机起动时至少不会使起动性能恶化的关闭正时。这是因为在点火正时所获得的气缸内压力(或压缩比)根据气门关闭正时而改变。这样，在给予内燃机的起动性能更高的优先级而设定气门关闭正时的情况下，由于进气门关闭正时的可变范围有限，可能无法在给予燃料经济性更高优先级的情况下设定气门关闭正时。
另外，在给予燃料经济性更高的优先级而设定气门关闭正时的情况下，气门关闭正时被进一步延迟以减小泵气损失。在这种情况下，无法获得使内燃机能够起动的气缸内压力，从而起动性能恶化。因此会产生确保内燃机起动性能和提高燃料经济性无法同时实现的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种可实现确保的起动性能和提高的燃料经济性两者的内燃机。
根据本发明的一个方面，内燃机具有多个气缸列，每个气缸列具有配设于所述气缸列的气缸。所述内燃机包括：配设在所述气缸和进气歧管之间的进气门；借助于所述内燃机的机械动力打开和关闭所述进气门的凸轮轴；以及改变单元，所述改变单元根据所述内燃机的工作状态改变所述凸轮轴的相位角，所述相位角对应于所述进气门的关闭正时。所述气缸列在由所述改变单元改变的最延迟相位角方面互不相同。
根据本发明，例如，假定在内燃机起动时凸轮轴的相位角是最延迟相位角，一个气缸列的最延迟相位角被设定为给予起动性能更高优先级的最延迟相位角，而另一个气缸列的最延迟相位角被设定为给予提高燃料经济性更高优先级的最延迟相位角。于是，在发动机起动时，给予起动性能更高优先级的气缸列的气缸开动以获得很好的起动性能。另外，在内燃机工作时，切换到给予提高燃料经济性更高优先级的气缸列以提高燃料经济性。换句话说，由于对于一个气缸列而言给予起动性能更高的优先级而对于另一个气缸列而言给予提高燃料经济性更高的优先级，故而所述气缸列具有各自的互不相同的最延迟相位角。因此，可实现确保起动性能和提高燃料经济性两者。这样，可提供实现确保起动性能和提高燃料经济性两者的内燃机。
优选地，所述改变单元包括相位角改变单元，所述相位角改变单元在所述内燃机停止时将所述相位角改变为所述最延迟相位角。所述内燃机还包括控制单元，所述控制单元以在所述内燃机起动时所述多个气缸列中的一个气缸列的气缸开动的方式执行控制，所述一个气缸列不同于延迟角侧气缸列，所述延迟角侧气缸列是所述多个气缸列中的另一个气缸列并且具有比所述一个气缸列的所述最延迟相位角延迟更大程度的所述最延迟相位角。
根据本发明，当内燃机停止时进气门凸轮轴的相位角被改变为最延迟相位角。对于多个气缸列中的不同于最延迟相位角延迟较大程度的气缸列的一个气缸列，相位角被设定为能获得使内燃机能够起动的气缸内压力的相位角，从而给予起动性能更高的优先级。因此，当内燃机起动时，可获得很好的起动性能。在内燃机起动后，例如，可切换到最延迟相位角延迟较大程度的气缸，以提高燃料经济性。这样，可实现确保起动性能和提高燃料经济性两者。
仍然优选地，所述内燃机还包括开动控制单元，所述开动控制单元以在所述一个气缸列的气缸开动后所述延迟角侧气缸列的气缸开动的方式执行控制。
根据本发明，以不同于所述延迟角侧气缸列的所述一个气缸列的气缸开动后所述延迟角侧气缸列的气缸开动的方式执行控制。这样，用所有气缸使内燃机工作，从而能立即产生车辆所要求的输出。
仍然优选地，所述内燃机还包括停止控制单元，所述停止控制单元以在所述延迟角侧气缸列的气缸开动后所述一个气缸列的气缸停止的方式执行控制。
根据本发明，以在所述延迟角侧气缸列的气缸开动后不同于所述延迟角侧气缸列的气缸列的气缸停止的方式执行控制，从而用所述延迟角侧气缸列的气缸使内燃机工作。这样，气缸(数)减少的工作提高了燃料经济性，此外，所述延迟角侧气缸列的进气门的关闭正时可相对于不同于所述延迟角侧气缸列的气缸列延迟。因此，实际压缩比降低，泵气损失减小并且燃料经济性提高。
仍然优选地，多个气缸列中的一个气缸列的所述最延迟相位角是获得能够起动所述内燃机的气缸内压力的相位角，所述一个气缸列不同于延迟角侧气缸列，所述延迟角侧气缸列是所述多个气缸列中的另一个气缸列并且具有比所述一个气缸列的所述最延迟相位角延迟更大程度的所述最延迟相位角。
根据本发明，不同于所述延迟角侧气缸列的气缸列的最延迟相位角是能获得能够起动所述内燃机的气缸内压力的相位角。这样，当内燃机起动时，能起动不同于所述延迟角侧气缸列的气缸列的气缸以获得很好的起动性能。
仍然优选地，所述内燃机还包括配设于延迟角侧气缸列的限制单元，所述延迟角侧气缸列包括在多个气缸列中并且具有相对于包括在所述多个气缸列中的另一个气缸列延迟更大程度的最延迟相位角，所述限制单元在所述内燃机停止时将所述相位角限制为预定相位角。
根据本发明，所述限制单元配设于所述延迟角侧气缸列，所述延迟角侧气缸列是多个气缸列之一并且具有相对于其它气缸列延迟更大程度的最延迟相位角。所述限制单元在内燃机停止时将所述相位角限制为预定相位角(例如，能获得能够起动发动机的气缸内压力的相位角)。通过在内燃机停止时将延迟角侧气缸列的凸轮轴的相位角限制为能获得能够起动内燃机的气缸内压力的相位角，在内燃机起动时能获得很好的起动性能。此外，在内燃机工作时，所述预定相位角被改变为更延迟的相位角，从而进气门的关闭正时可相对于发动机起动时的关闭正时延迟。因此，实际压缩比降低，泵气损失减小并且燃料经济性提高。
仍然优选地，所述预定相位角是获得能够起动所述内燃机的气缸内压力的相位角。
根据本发明，所述预定相位角是能获得能够起动内燃机的气缸内压力的相位角。由于所述限制单元在发动机停止时将所述相位角限制为预定相位角，所以在内燃机起动时能获得很好的起动性能。此外，在内燃机工作时，所述相位角还从所述预定相位角改变为更延迟的相位角。这样，进气门的关闭正时可相对于起动时的关闭正时延迟。因此，实际压缩比降低，泵气损失减小并且燃料经济性提高。
仍然优选地，所述内燃机还包括气缸控制单元，所述气缸控制单元以在所述内燃机起动后不同于所述延迟角侧气缸列的一个气缸列的气缸停止的方式执行控制。
根据本发明，所述气缸控制单元以在内燃机起动后不同于延迟角侧气缸列的气缸列的气缸停止的方式执行控制。这样，气缸减少的工作提高了燃料经济性。此外，在延迟角侧气缸列中，进气门的关闭正时可相对于不同于延迟角侧气缸列的气缸列延迟。因此，实际压缩比降低，泵气损失减小并且燃料经济性提高。
仍然优选地，所述内燃机还包括：判定单元，所述判定单元判定在所述内燃机停止时所述相位角是否被限制为所述预定相位角；以及气缸停止控制单元，所述气缸停止控制单元以这样的方式执行控制，即当判定为所述相位角未被限制为所述预定相位角时，在所述内燃机起动时，配设有所述限制单元的气缸列的气缸停止。
根据本发明，所述气缸停止控制单元以这样的方式执行控制，即当判定为所述相位角未被限制为所述预定相位角时，在所述内燃机起动时，配设有所述限制单元的气缸列的气缸停止。如果所述相位角未被限制为所述预定相位角，则很可能凸轮轴的相位角不是能获得能够起动内燃机的气缸内压力的相位角。因此，执行控制以使配设有所述限制单元的气缸列的气缸停止，同时使用可确保起动性能的气缸列(不同于配设有所述限制单元的气缸列)的气缸来起动发动机，从而能获得很好的起动性能。
附图说明
图1示出根据本发明第一实施例的内燃机的构型。
图2示出气缸内压力和进气门的关闭正时之间的关系。
图3是示出用于在一个气缸列工作与所有气缸工作之间切换的程序的控制结构的流程图(No.1)。
图4A至4C均为示出左、右气缸列中的进气门的相应关闭正时的图示(No.1)。
图5是示出用于在一个气缸列工作和所有气缸工作之间切换的程序的控制结构的流程图(No.2)。
图6A和6B均为示出左、右气缸列中的进气门的相应关闭正时的图示(No.2)。
图7A和7B均为示出进气门和排气门的重叠时间段的图示。
图8是示出用于在中间相位固定机构产生异常状态时用一个气缸列起动的程序的控制结构的流程图。
图9A至9D均为示出左、右气缸列中的进气门的相应关闭正时的图示(No.3)。
具体实施方式
参照附图，在下文中说明本发明的实施例。在以下说明中，相同的部件用相同的附图标记表示。它们的名称相同且功能相同。因此，不再重复其详细说明。
第一实施例
如图1所示，用作搭载在车辆上的内燃机的V形6缸发动机300包括气缸体350，气缸体350具有从垂直于图面的方向看去时以V形布置的多个气缸，以及各自联接到气缸体350顶部的左气缸盖302和右气缸盖304。由此形成左气缸组306和右气缸组308。在下文中气缸组均被称作气缸列。对于本实施例，尽管发动机300被描述为V形6缸直喷式汽油机，但并不特别限于这种类型的发动机。只要发动机具有多个气缸列，本发明就可应用于水平对置式发动机或W型发动机。另外，此处的发动机并不限于6缸发动机，也可以是4缸或8缸发动机。此外，除了气缸内燃料喷射(直喷)型发动机，本发明也可应用于(进气)口燃料喷射型发动机。
在进气歧管202的进气侧连接有空气滤清器200。在进气歧管202上的某点配置有被驱动以根据加速踏板362***作的程度而打开/关闭的节气门204。加速踏板362***作的程度由踏板位置传感器106检测。踏板位置传感器106将表示加速踏板362***作的程度的信号传递到发动机ECU(电子控制单元)100。
根据加速踏板362的操作，节气门204打开/关闭以调节进气量。进气歧管202配设有空气流量计210和进气温度传感器208。空气流量计210将表示进气量的信号传递到发动机ECU 100。进气温度传感器208将表示进气温度的信号传递到发动机ECU 100。
在节气门204附近配设有打开/关闭节气门204的节气门电动机206和检测节气门开启位置TA的节气门位置传感器212。基于所检测到的节气门开启位置TA，发动机ECU 100控制节气门电动机206的驱动从而达到所要求的节气门开启位置。此外，在节气门204的下游侧，进气歧管202分支以连接到进气歧管354、356。
发动机300包括在气缸体350的各个气缸310、312内往复运动以基本沿上下方向移动的活塞314、316。在活塞314、316的下端部联接有曲轴352。随着活塞314、316各自上下移动，曲轴352旋转。
此外，在曲轴352附近配设有曲轴位置传感器102。曲轴位置传感器102由联接到曲轴352并具有多个齿的转子346和设置成面对转子346的电磁拾波器构成。每次转子346的齿从电磁拾波器的前方通过，就产生脉冲形状的曲轴转角信号。曲轴位置传感器102将所产生的曲轴转角信号传递到发动机ECU 100。测量来自曲轴位置传感器102的曲轴转角信号产生的次数以在发动机ECU 100中计算曲轴352的转速(发动机转速)。此外，转子346具有缺齿部。使用对应于缺齿部的曲轴转角信号作为基准，发动机ECU 100检测曲轴352的转角。
由气缸体350、气缸盖302和304的各个内壁以及活塞314和316的各个顶部限定的空间用作用于燃烧空气-燃料混合物的燃烧室330、332。在气缸盖302、304的各个顶部，用于点燃空气-燃料混合物的火花塞334、336配置成在燃烧室330、332中突出。
在发动机300的气缸盖302、304的气缸的各个顶部配置有用于将燃料直接供给到燃烧室330、332中的喷射器318、320。喷射器318、320均为通电而打开的电磁阀。传送到高压燃料泵(未示出)的燃料被供给至各个喷射器318、320。喷射器318、320连接到EDU(电子驱动单元)348。EDU 348以高速操作高压喷射器318、320。EDU 348基于从发动机ECU 100接收的控制信号驱动喷射器318、320。
这样，当发动机300工作时，由空气滤清器200过滤的空气进入进气歧管202，并且随着空气进入燃烧室330、332，从喷射器318、320向各个燃烧室330、332喷射燃料。因此，空气-燃料混合物在燃烧室330、332中产生，由火花塞334、336点燃并燃烧。在燃烧室330、332中由燃烧产生的排气通过配置在排气歧管400、402处的催化转化器404、406排放到大气中。
此外，在气缸体350配置有冷却剂温度传感器104，用于检测流过冷却剂通道的冷却剂的温度(冷却剂温度)THW。另外，气缸盖302、304具有各自的进气口364、366和排气口342、344。进气口346、366分别连接到进气歧管354、356。排气口342、344分别连接到排气歧管400、402。此外，在气缸盖302、304的各个进气口364、366与燃烧室330、332之间分别配设有进气门322、324。在排气口342、344与燃烧室330、332之间分别配设有排气门338、340。
在左气缸列306的进气门322上方配设有用于驱动以打开/关闭进气门322的左进气门凸轮轴358。在右气缸列308的进气门324上方配设有用于驱动以打开/关闭进气门324的右进气门凸轮轴360。此外，在左气缸列306的排气门338上方配设有用于驱动以打开/关闭排气门338的左排气门凸轮轴(未示出)。在右气缸列308的排气门340上方配设有用于驱动以打开/关闭排气门340的右排气门凸轮轴(未示出)。
此外，在进气门凸轮轴358、360上分别安装有进气门正时带轮(未示出)。在各个排气门凸轮轴(未示出)的一端安装有排气门正时带轮(未示出)。各个正时带轮均经由正时带(未示出)联接到曲轴352。
这样，当发动机300工作时，旋转驱动力从曲轴352经由正时带和各个正时带轮传递到各个进气门凸轮轴358、360和排气门凸轮轴。进气门凸轮轴358、360和排气门凸轮轴都旋转以驱动而打开/关闭各个进气门322、324和排气门338、340。这些气门322、324、338、340均与曲轴352的旋转和活塞314、316的上下运动同步、即与发动机300的一系列的四个冲程——进气冲程、压缩冲程、燃烧和膨胀冲程以及排气冲程——同步地在预定的开启/关闭正时被驱动。
此外，在进气门凸轮轴358、340附近分别配设有凸轮角度传感器108、110。凸轮角度传感器108、110均由联接到进气门凸轮轴358、360的磁转子(未示出)和电磁拾波器(未示出)构成。在磁转子的外周以等角度形成有多个齿。例如，在BTDC(上死点前)即在预定气缸的压缩TDC(上死点)前的90°至30°的范围内，检测视进气门凸轮轴358、360的旋转而定的脉冲形状的凸轮角度信号(位移正时信号)。凸轮角度传感器108、110各自将检测到的凸轮角度信号传递到发动机ECU 100。
此外，在用作本实施例的内燃机的发动机300中，在左气缸列306和右气缸列308的各个进气门正时带轮处配置有油压驱动的可变气门正时机构326、328(在下文中可变气门正时机构也被称作“VVT”)，以便通过改变进气门322、324的开启/关闭正时而改变气门重叠时间段。VVT 326、328均为相对于曲轴352(进气门正时带轮)的旋转改变进气门凸轮轴358、360的相位角以连续地(无级地)改变进气门322、324的气门正时的机构。
VVT 326、328分别连接有相关的油控制阀(未示出)(以下称作“OCV”)、油泵(未示出)和油过滤器(未示出)。在本实施例中，VVT326、328的致动器例如由OCV和油泵构成。
VVT 326、328例如具有叶片式的致动器。叶片式VVT 326、328由固定在进气门凸轮轴358、360上的叶片部(未示出)和配设在叶片部的各个相对侧上的油压室(提前角室和延迟角室)构成。当提前角室中的油压增大时，叶片部根据提前角室的油压的增大而移动，使得进气门凸轮轴358、360沿提前角的方向旋转。当延迟角室中的油压增大时，叶片部移动而使得进气门凸轮轴358、360沿延迟角的方向旋转。
发动机ECU 100向OCV传递任务控制(duty control)信号。OCV基于接收到的任务控制信号增大提前角室中的油压(减小延迟角室中的油压)或增大延迟角室中的油压(减小提前角室中的油压)。这样，进气门凸轮轴358、360的相位角被控制。
VVT 326、328配设有锁销(未示出)，该锁销在发动机300停止时在油压减小且由此没有油压作用的情况下将进气门凸轮轴358、360的相位角限制为最延迟正时下的相位角(下文中称作“最延迟相位角”)。在发动机300起动时当油压增大时，锁销脱离。
关于搭载有上述发动机300的车辆，本发明具有左、右气缸列306、308在左、右气缸列306、308中的进气门凸轮轴358、360的最延迟相位角方面互不相同的特征。
在根据本实施例的内燃机中，当发动机300停止时在没有油压作用的状态下，进气门凸轮轴358、360的相位角被锁销限制为最延迟相位角。这样，在发动机300起动时，左、右气缸列306、308中的进气门凸轮轴358、360在相位角方面互不相同。
在本实施例中，发动机ECU 100以在发动机300起动时左、右气缸列306、308中的一个气缸列的气缸开动的方式控制发动机300。具体地，所述一个气缸列与左、右气缸列中的另一个气缸列的不同之处在于，所述另一个气缸列的最延迟相位角比上述一个气缸列的最延迟相位角延迟更大的程度。例如，假定配设在左气缸列306中的进气门凸轮轴358的最延迟相位角比右气缸列308的更延迟。于是，在发动机300起动时，以仅用右气缸列308的气缸起动发动机300、同时左气缸列306的气缸停止的方式控制发动机300。
如图2所示，进气门的关闭正时与由充气效率产生的气缸内压力之间的关系在关闭正时A(3)处具有最大值，关闭正时A(3)是相对于下死点(沿进气门凸轮轴的延迟角方向)延迟的关闭正时。图2中的横轴左侧表示进气门的较迟的关闭正时，而其右侧表示其较早的关闭正时。具体地，在发动机300起动时，在进气门的关闭正时为A(3)的情况下，所产生的气缸内压力是最大压力，由此压缩比高，并且因此起动性能很好。此外，当发动机将起动时，能获得能够起动发动机300的至少为P(1)的气缸内压力的关闭正时为A(2)至A(4)。因此，在发动机300起动时被起动进行工作的右气缸列308的进气门凸轮轴360的最延迟相位角被设定成使得进气门324的关闭正时在A(2)至A(4)的范围内。
在本实施例中，只要正时在A(1)至A(4)的范围内，则进气门324的关闭正时不限于特定的正时。基于起动后气门正时的可变范围，正时例如与起动时的起动性能和燃料经济性或排放相适配。
相反地，由于在发动机300工作时左气缸列306的气缸开动，所以即使无法获得等于或高于P(1)的气缸内压力，该气缸也可开动。因此，关于左气缸列306的进气门322的关闭正时，给予提高燃料经济性更高的优先级，正时被设定为比A(2)延迟更大程度的A(1)。进气门322、324的关闭正时对应于进气门凸轮轴358、360的相位角。基于由凸轮角度传感器108、110检测到的进气门凸轮轴358、360的转角和由曲轴位置传感器102检测到的曲轴352的转角来计算相位角。进气门322的关闭正时A(1)不受特别限制，只要关闭正时比A(2)延迟更大程度，则关闭正时可以是任意值。
发动机ECU 100以这样的方式控制发动机300，即如果发动机300的工作状态不满足预定起动条件，则借助于气缸列中的一个(下文中也称作一个气缸列)起动发动机，并且如果发动机的工作状态满足所述预定起动条件，则气缸列中停止的气缸开动，从而两个气缸列都用于驱动车辆(下文中也称作“所有气缸工作”)。具体地，在本实施例中，在发动机300起动时，发动机ECU 100使用不同于最延迟相位角延迟更大程度的气缸列的气缸列(右气缸列308)的气缸来起动发动机300。在起动后，在满足预定起动条件的情况下，发动机ECU 100开动气缸列(左气缸列306)中停止的气缸。应注意“气缸停止”是指燃料切断状态。优选地，在气缸停止时，进气门和排气门都关闭。这样可减小泵气损失。
下面参照图3给出对由控制用作根据本实施例的内燃机的发动机300的发动机ECU 100所执行的程序的控制结构的说明。根据本程序，发动机300用一个气缸列起动，并且在起动后在满足预定条件时执行所有气缸工作。
在步骤(下文中步骤简写为S)100中，发动机ECU 100判定是否处在发动机300起动后。当处在发动机300起动后时(在S100中为是)，处理过程转到S102。否则(在S100中为否)，处理过程转到S118。
在S102中，发动机ECU 100判定由冷却剂温度传感器104检测到的发动机300的冷却剂的温度是否等于或高于预定温度。预定温度并不限于特定的温度，而例如是例如通过实验得以适配的值。当冷却剂温度等于或高于预定温度时(在S102中为是)，处理过程转到S104。否则(在S102中为否)，处理过程转到S118。
在S104中，发动机ECU 100判定由油温度传感器(未示出)检测到的发动机300的机油的温度是否等于或高于预定温度。预定温度并不限于特定的温度，而是例如通过实验得以适配的值。当机油温度等于或高于预定温度时(在S104中为是)，处理过程转到S106。否则(在S104中为否)，处理过程转到S118。
在S106中，发动机ECU 100判定发动机300的发动机转速是否在预定范围内。在本实施例中，由曲轴位置传感器102检测发动机300的发动机转速。预定范围并不限于特定的范围，而是例如通过实验得以适配的发动机转速范围。当发动机转速处在预定范围内时(在S106中为是)，处理过程转到S108。否则(在S106中为否)，处理过程转到S118。
在S108中，发动机ECU 100判定发动机300的负荷是否处在预定的负荷范围内。发动机300的负荷例如是由驾驶员所要求的并且基于加速踏板362的由踏板位置传感器106检测到的***作程度的要求转矩。发动机300的负荷可以是在车辆巡航时车辆所要求的要求转矩。预定范围并不限于特定的范围，而是例如通过实验得以适配的范围。当负荷处在预定范围内时(在S108中为是)，处理过程转到S110。否则(在S108中为否)，处理过程转到S118。
在S110中，发动机ECU 100判定节气门是否稳定。具体地，发动机ECU100判定由节气门位置传感器212检测到的节气门204的开启位置的改变程度是否等于或小于预定的改变程度以及是否处于基本恒定的状态。当判定为节气门稳定时(在S110中为是)，处理过程转到S112。否则(在S110中为否)，处理过程转到S118。
在S112中，发动机ECU 100判定左、右气缸列306、308的进气门凸轮轴358、360各自的相位角是否基本同相。发动机ECU 100基于由曲轴位置传感器102检测到的曲轴352的转角和由凸轮角度传感器108、110检测到的进气门凸轮轴358、360的转角来判定进气门凸轮轴358、360各自的相位角是否基本同相。当进气门凸轮轴358、360各自的相位角基本同相时(在S112中为是)，处理过程转到S114。否则，处理过程转到S118。
在S114中，发动机ECU 100判定左气缸列306的空燃比传感器112是否开动。发动机ECU 100根据从发动机300起动时起是否已经过开动空燃比传感器112所需的时间来判定空燃比传感器112是否开动。当空燃比传感器112开动时(在S114中为是)，处理过程转到S116。否则(在S114中为否)，处理过程转到S118。
在S116中，发动机ECU 100控制发动机300，使得用左、右气缸列306、308执行所有气缸工作。具体地，当左气缸列306的气缸停止时，发动机ECU
100控制发动机300，使得左气缸列306的气缸开动。即，发动机ECU 100控制喷射器318，使得燃料被喷射到左气缸列306的燃烧室330中。
在S118中，发动机ECU 100仅用一个气缸列中的气缸使发动机300工作。即，在发动机300起动时，发动机ECU 100控制喷射器318、320，使得燃料不供给到左气缸列306的气缸，同时燃料供给到右气缸列308的气缸，以便仅用右气缸列308的气缸中的燃烧压力起动发动机300。
参照图4A至4C，基于上述结构和流程图给出对控制用作本实施例中的内燃机的发动机300的发动机ECU 100的工作的说明。
在发动机300起动前进气门322、324各自的开启/关闭正时都被限制为最延迟正时。在图4A至4C中，“较迟关闭的气缸列”是左气缸列306，而“较早关闭的气缸列”是右气缸列308。这样，在发动机300起动前，进气门322和进气门324在关闭正时上不同。
在发动机300起动时(在S100中为否)，如图4B所示，发动机300用左、右气缸列中的一个气缸列的气缸起动，所述一个气缸列不是最延迟相位角延迟较大程度的气缸列，即发动机300使用右气缸列308的气缸起动(S118)。
在发动机300起动后(在S100中为是)，在冷却剂温度和机油温度等于或高于各自的预定温度(在S102中为是并且在S104中为是)并且发动机转速和负荷处在各自的预定范围内(在S106中为是并且在S108中为是)的情况下，判定节气门是否稳定(S110)。在发动机300起动后，发动机ECU 100控制发动机，使得进气门凸轮轴358、360各自的相位角基本同相。这样，在节气门稳定(在S110中为是)且如图4C所示进气门凸轮轴358、360各自的相位角基本同相(在S112中为是)并且已经过用于开动左气缸列306的空燃比传感器112的时间(在S114中为是)的情况下，用左、右气缸列306、308执行所有气缸工作(S116)。当发动机300的工作状态不满足上述条件中的任一个时(在S100至S114的任一个中为否)，发动机300仅用右气缸列308的气缸继续工作(S118)。
此外，发动机ECU 100以这样的方式控制发动机300，即在发动机300起动后、在所有气缸工作(借助于左、右气缸列306、308的气缸中的燃烧压力进行的工作)期间满足预定停止条件时，不同于最延迟相位角是延迟较大程度的相位角的气缸列的气缸列(右气缸列308)的气缸停止。
下面参照图5给出对由控制用作根据本实施例的内燃机的发动机300的发动机ECU 100所执行的程序的控制结构的说明。根据本程序，在所有气缸工作期间当发动机300的工作状态满足预定停止条件时，执行用于气缸减少的工作的控制。
在S200中，发动机ECU 100判定变速位置是否为向前驱动(D)位置。发动机ECU 100例如基于从ECT(电子控制自动变速器)ECU(未示出)接收的表示变速位置的信号来判定变速位置是否为D位置。当变速位置是D位置时(在S200中为是)，处理过程转到S202。否则(在S200中为否)，处理过程转到S218。
在S202中，发动机ECU 100判定发动机300的暖机是否完成。当由冷却剂温度传感器104检测到的发动机300的冷却剂温度等于或高于预定温度时，发动机ECU 100判定为发动机300的暖机完成。当发动机300的暖机完成时(在S202中为是)，处理过程转到S204。否则(在S202中为否)，处理过程转到S218。
在S204中，发动机ECU 100判定对空燃比的学习是否完成。例如当由空燃比传感器114检测到的空燃比基本等于目标值时，发动机ECU 100判定为学习完成。当对空燃比的学习完成时(在S204中为是)，处理过程转到S206。否则(在S204中为否)，处理过程转到S218。
在S206中，发动机ECU 100判定车速是否为预定范围内的速度。发动机ECU 100可例如基于从配设于各个车轮的轮速传感器(未示出)接收的表示轮速的信号来检测车速。预定范围并不限于特定的范围，而是例如通过实验使之适配。当车速处在预定范围内时(在S206中为是)，处理过程转到S208。否则(在S206中为否)，处理过程转到S218。
在S208中，发动机ECU 100判定发动机300的发动机转速是否满足发动机转速的预定条件。例如，发动机ECU 100判定发动机300的发动机转速是否为预定范围内的转速。预定范围并不限于特定的范围，而是例如通过实验使之适配。当发动机300的发动机转速满足发动机转速的预定条件时(在S208中为是)，处理过程转到S210。否则(在S208中为否)，处理过程转到S218。
在S210中，发动机ECU 100判定发动机300的负荷是否为预定范围内的负荷。预定范围并不限于特定的范围，而是例如通过实验使之适配。当发动机300的负荷为预定范围内的负荷时(在S210中为是)，处理过程转到S212。否则(在S210中为否)，处理过程转到S218。
在S212中，发动机ECU 100判定节气门是否稳定。当节气门稳定时(在S212中为是)，处理过程转到S214。否则(在S212中为否)，处理过程转到S218。
在S214中，发动机ECU 100判定催化剂温度是否等于或高于预定温度。发动机ECU 100判定由配设给催化剂406的催化剂温度传感器(未示出)检测到的催化剂温度是否等于或高于预定温度。预定温度并不限于特定的温度，而是例如通过实验使之适配。当催化剂温度等于或高于预定温度时(在S214中为是)，处理过程转到S216。否则(在S214中为否)，处理过程转到S218。
在S216中，发动机ECU 100控制发动机300，使得执行气缸减少的工作。具体地，发动机ECU 100以右气缸列308的气缸停止的方式控制发动机300，右气缸列308是左、右气缸列306、308中的一个气缸列并且其不同于最延迟相位角是延迟更大程度的相位角的左气缸列306。在S218中，发动机ECU100以执行所有气缸工作的方式控制发动机300。
参照图6A和6B，基于上述结构和流程图给出对控制用作本实施例中的内燃机的发动机300的发动机ECU的工作的说明。
在发动机300起动后，当变速位置为D位置时(在S200中为是)，判定发动机300的暖机是否完成(S202)。当暖机和对空燃比的学习完成(在S202中为是并且在S204中为是)并且车速、发动机转速和负荷分别满足预定条件(在S206中为是、在S208中为是并且在S210中为是)时，判定节气门是否稳定(S212)。当节气门稳定(在S212中为是)并且催化剂温度等于或高于预定温度(S214中为是)时，如图6A所示，通过使右气缸列308的气缸停止、同时使用左气缸列306的气缸中的燃烧压力使发动机300工作来执行气缸减少的工作。当不满足上述条件中的任一个时(在S200至S216的任一个中为否)，如图6B所示，以基本同相的相位角继续进行所有气缸工作(S218)。
如上所述，在根据本实施例的内燃机中，右气缸列的最延迟相位角给予起动性能更高的优先级，而左气缸列的最延迟相位角给予提高燃料经济性更高的优先级。这样，在发动机起动时，给予起动性能更高优先级的右气缸列的气缸开动并且因此可获得很好的起动性能。当发动机工作时，切换至给予提高燃料经济性更高优先级的左气缸列并且因此可提高燃料经济性。换句话说，对于各个气缸列，可设定各自的互不相同的最延迟相位角，从而给予起动性能更高的优先级或给予提高燃料经济性更高的优先级。这样，可实现确保起动性能和提高燃料经济性两者。
特别地，当发动机停止时，进气门凸轮轴的相位角改变为最延迟相位角。这样，由于给予起动性能更高的优先级以将右气缸列的最延迟相位角设定为能获得能够起动发动机的气缸内压力的相位角，因而在内燃机起动时可获得很好的起动性能。
另外，控制以在右气缸列中的气缸开动后左气缸列中的气缸开动的方式执行。因此，发动机以所有气缸工作并且因此能立即产生车辆所要求的输出。
此外，以这样的方式执行控制，即在左气缸列中的气缸开动后右气缸列中的气缸停止，从而发动机由左气缸列中的气缸操作。因此，气缸减少的工作提高了燃料经济性。此外，在左气缸列中，进气门的关闭正时可相对于右气缸列延迟。因此，实际压缩比降低，泵气损失减小并且燃料经济性提高。这样，可实现确保起动性能和提高燃料经济性两者。
特别地，在发动机为直喷式并且如图7A所示进气门和排气门两者都打开的时间段(所谓的重叠时间段)出现在上死点之前即活塞向上移动时的情况下，排气流入进气口，从而会在进气口内产生沉积物。相反地，如图7B所示，在进气门的关闭正时延迟(进气门凸轮轴的相位角朝延迟方向移动)的情况下，重叠时间段出现在上死点之后即活塞开始向下移动时，排气不会流入进气口并且由此可抑制沉积物在进气口内的产生。
第二实施例
下面对根据本发明第二实施例的内燃机进行说明。搭载有本实施例中的内燃机的车辆与搭载有第一实施例中的内燃机的车辆在结构上的不同之处在于，前者具有中间相位固定机构，该中间相位固定机构在发动机300停止时将左气缸列306的相位角限制为与右气缸列308的最延迟相位角基本相等的相位角。除上述部件之外的其它部件与搭载有第一实施例中的内燃机的车辆类似。它们用相同的附图标记表示并且功能相同。因此，此处不再重复其详细说明。
在本实施例中，中间相位固定机构配设给左气缸列306，左气缸列306的最延迟相位角比右气缸列308延迟更大的程度。中间相位固定机构例如在发动机300停止时没有油压作用的状态下通过锁销将进气门凸轮轴358的相位角限制为预定相位角。在本实施例中，预定相位角与右气缸列308的最延迟相位角基本相同。关于右气缸列308，在当发动机300停止时没有油压作用的状态下，通过锁销将进气门凸轮轴360的相位角限制为最延迟相位角。因此，在发动机300起动时，左、右气缸列中的进气门凸轮轴358、360各自的相位角彼此基本相同。
在本实施例中，有一特征是发动机ECU 100按以下方式控制发动机300。具体地，在发动机ECU 100判定为当发动机300停止时中间相位固定机构异常的情况下，其在发动机300的随后起动时使配设有中间相位固定机构的左气缸列306的气缸停止，并用右气缸列308的气缸中的燃烧压力起动发动机300。“中间相位固定机构异常”是指在发动机300停止时锁销未正常工作以致于左气缸列306中的进气门凸轮轴358的相位角未被限制为预定相位角的状态。
下面参照图8给出对程序的控制结构的说明，根据所述程序，当控制用作本实施例中的内燃机的发动机300的发动机ECU判定为中间相位固定机构异常时，所述发动机ECU仅用右气缸列308的气缸起动发动机300。
在S300中，发动机ECU 100判定是否给出停止发动机300的指令。当例如检测到IG开关(未示出)由驾驶员关闭时，发动机ECU 100可判定为给出了停止发动机的指令。当给出停止发动机300的指令时(在S300中为是)，处理过程转到S304。否则(在S300中为否)，处理过程转到S302。
在S302中，发动机ECU 100判定发动机300的发动机转速是否等于或低于预定发动机转速。发动机ECU 100基于由曲轴位置传感器102提供的检测信号来检测发动机300的发动机转速。“预定发动机转速”是指发动机300进入发动机停止模式的发动机转速(即发动机停止的发动机转速)。当发动机300的发动机转速等于或低于预定发动机转速时(在S302中为是)，处理过程转到S304。否则(在S302中为否)，处理过程返回到S300。
在S304中，发动机ECU 100通过凸轮角度位置传感器108检测左气缸列306的凸轮转角。在S306中，发动机ECU 100判定中间相位固定机构是否异常。具体地，基于由曲轴位置传感器102检测到的曲轴352的转角和由凸轮角度位置传感器108检测到的进气门凸轮轴358的转角，如果进气门凸轮轴358的相位角未由中间相位固定机构限制为适当的相位角，则发动机ECU100判定为中间相位固定机构异常。当中间相位固定机构异常时(在S306中为是)，处理过程转到S308。否则(在S306中为否)，处理过程转到S310。
在S308中，发动机ECU 100以这样的方式控制发动机300，即在发动机300的随后起动时配设有中间相位固定机构的左气缸列306的气缸停止，并且燃料被供给到右气缸列308的气缸以起动发动机300。在S310中，发动机ECU 100在发动机300的随后起动时以这样的方式控制发动机300，即与正常起动的情况一样，将燃料供给到左、右气缸列306、308的各个气缸以起动发动机300。
参照图9A至9D，基于上述结构和流程图给出对控制用作根据本实施例的内燃机的发动机300的发动机ECU 100的工作的说明。
假定驾驶员例如关闭IG开关以给出停止发动机300的指令(在S300中为是)或发动机300的发动机转速变得等于或低于预定发动机转速以允许发动机300进入停止模式(在S302中为是)并且此后基于曲轴352的转角和进气门凸轮轴358的转角判定为中间相位固定机构未将相位角限制为预定相位角(在S306中为是)，如图9A所示。在随后的起动时，如图9B所示，使用右气缸列308的气缸中的燃烧压力来起动发动机300(S308)。相反地，当中间相位固定机构将相位角限制为预定相位角时(在S306中为否)，在随后的起动时，如图9C所示，与正常起动一样，使用左、右气缸列306、308的各个气缸中的燃烧压力来起动发动机300(S310)。
如上所述，对于根据本实施例的内燃机，当内燃机停止时，左气缸列的进气门凸轮轴被限制为获得能够起动内燃机的气缸内压力的相位角。因此，在内燃机起动时，可使用左、右气缸列的各个气缸来起动内燃机并且因此能获得很好的起动性能。此外，当内燃机工作时，左气缸列的进气门凸轮轴可改变为具有相对于右气缸列的最延迟相位角延迟更大程度的相位角。这样，进气门可较迟关闭。这样，实际压缩比降低并且因此可减小泵气损失并提高燃料经济性。这样，可提供实现确保起动性能和提高燃料经济性两者的内燃机。
优选地，在发动机起动后，如图9D所示，以右气缸列中的气缸停止的方式执行控制。通过一个气缸列工作(气缸减少的工作)，可提高燃料经济性，此外左气缸列的气门关闭正时可相对于右气缸列延迟。这样，可减少进入气缸的进气量并且因此节气门可打开至较大程度。这样，泵气损失减小并且燃料经济性提高。当发动机满足预定停止条件时右气缸列中的气缸可停止。换句话说，发动机ECU可执行参照图5关于第一实施例所述的程序，且不再重复其详细说明。
此外，当判定为在中间相位固定机构中存在异常状态并且因此进气门凸轮轴的相位角未被限制为预定相位角时，发动机ECU以在发动机起动时具有中间相位固定机构的左气缸列中的气缸停止的方式控制发动机。如果相位角未被限制为预定相位角，则很可能凸轮轴的相位角不是获得能够起动发动机的气缸内压力的相位角。这样，执行控制以使左气缸列中的气缸停止并且因此借助于可确保起动性能的右气缸列中的气缸起动发动机。因此，可获得很好的起动性能。
尽管已详细说明和例述了本发明，但应清楚地理解所述说明仅仅是作为例述和示例而非作为限制给出的，本发明的精神和范围仅由所附权利要求来限定。

Claims (4)

1.一种内燃机(300)，所述内燃机具有多个气缸列(306，308)，每个气缸列具有配设于所述气缸列(306，308)的气缸(310，312)，所述内燃机包括：
配设在所述气缸(310，312)和进气歧管(354，356)之间的进气门(322，324)；
借助于所述内燃机(300)的机械动力打开和关闭所述进气门(322，324)的凸轮轴(358，360)；以及
改变单元(100)，所述改变单元根据所述内燃机(300)的工作状态改变所述凸轮轴(358，360)的相位角，所述相位角对应于所述进气门(322，324)的关闭正时，
所述气缸列(306，308)在最延迟相位角方面互不相同，所述最延迟相位角是由所述改变单元(100)改变的相位角之中最延迟的相位角，
其中，所述改变单元(100)包括相位角改变单元，所述相位角改变单元在所述内燃机(300)停止时将所述相位角改变为所述最延迟相位角，并且
所述内燃机(300)还包括控制单元(100)，所述控制单元以在所述内燃机起动时所述多个气缸列中的第一气缸列(308)的气缸(312)开动的方式执行控制，所述第一气缸列不同于延迟角侧气缸列(306)，所述延迟角侧气缸列是所述多个气缸列中的第二气缸列并且具有比所述第一气缸列的所述最延迟相位角延迟更大程度的所述最延迟相位角。
2.根据权利要求1所述的内燃机，还包括开动控制单元(100)，所述开动控制单元以在所述第一气缸列(308)的气缸(312)开动后所述延迟角侧气缸列(306)的气缸(310)开动的方式执行控制。
3.根据权利要求2所述的内燃机，还包括停止控制单元(100)，所述停止控制单元以在所述延迟角侧气缸列(306)的气缸(310)开动后所述第一气缸列(308)的气缸(312)停止的方式执行控制。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的内燃机，其中
所述第一气缸列(308)的所述最延迟相位角是获得能起动所述内燃机(300)的气缸内压力的相位角。
CN2006800290031A 2005-08-08 2006-08-03 内燃机 Expired - Fee Related CN101238278B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005229609A JP4525517B2 (ja) 2005-08-08 2005-08-08 内燃機関
JP229609/2005 2005-08-08
PCT/JP2006/315789 WO2007018255A1 (en) 2005-08-08 2006-08-03 Internal combustion engine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101238278A CN101238278A (zh) 2008-08-06
CN101238278B true CN101238278B (zh) 2013-05-15

Family

ID=36997670

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2006800290031A Expired - Fee Related CN101238278B (zh) 2005-08-08 2006-08-03 内燃机

Country Status (6)

Country Link
US (1) US7890244B2 (zh)
JP (1) JP4525517B2 (zh)
CN (1) CN101238278B (zh)
DE (1) DE112006002252B4 (zh)
GB (1) GB2442917B (zh)
WO (1) WO2007018255A1 (zh)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4492710B2 (ja) * 2008-02-08 2010-06-30 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置及び制御方法
US9650978B2 (en) 2013-01-07 2017-05-16 GM Global Technology Operations LLC System and method for randomly adjusting a firing frequency of an engine to reduce vibration when cylinders of the engine are deactivated
US9458779B2 (en) * 2013-01-07 2016-10-04 GM Global Technology Operations LLC Intake runner temperature determination systems and methods
US9534550B2 (en) 2012-09-10 2017-01-03 GM Global Technology Operations LLC Air per cylinder determination systems and methods
US10227939B2 (en) 2012-08-24 2019-03-12 GM Global Technology Operations LLC Cylinder deactivation pattern matching
US9719439B2 (en) 2012-08-24 2017-08-01 GM Global Technology Operations LLC System and method for controlling spark timing when cylinders of an engine are deactivated to reduce noise and vibration
US9638121B2 (en) 2012-08-24 2017-05-02 GM Global Technology Operations LLC System and method for deactivating a cylinder of an engine and reactivating the cylinder based on an estimated trapped air mass
US9726139B2 (en) 2012-09-10 2017-08-08 GM Global Technology Operations LLC System and method for controlling a firing sequence of an engine to reduce vibration when cylinders of the engine are deactivated
US9458780B2 (en) 2012-09-10 2016-10-04 GM Global Technology Operations LLC Systems and methods for controlling cylinder deactivation periods and patterns
US9458778B2 (en) 2012-08-24 2016-10-04 GM Global Technology Operations LLC Cylinder activation and deactivation control systems and methods
US9416743B2 (en) 2012-10-03 2016-08-16 GM Global Technology Operations LLC Cylinder activation/deactivation sequence control systems and methods
JP5682736B2 (ja) * 2012-10-25 2015-03-11 トヨタ自動車株式会社 内燃機関及び同内燃機関の制御装置
US9494092B2 (en) 2013-03-13 2016-11-15 GM Global Technology Operations LLC System and method for predicting parameters associated with airflow through an engine
KR101534932B1 (ko) * 2013-10-21 2015-07-07 현대자동차주식회사 차량용 cda를 이용한 뱅크 제어 방법
US9441550B2 (en) 2014-06-10 2016-09-13 GM Global Technology Operations LLC Cylinder firing fraction determination and control systems and methods
US9556811B2 (en) 2014-06-20 2017-01-31 GM Global Technology Operations LLC Firing pattern management for improved transient vibration in variable cylinder deactivation mode
US9599047B2 (en) 2014-11-20 2017-03-21 GM Global Technology Operations LLC Combination cylinder state and transmission gear control systems and methods
US10337441B2 (en) 2015-06-09 2019-07-02 GM Global Technology Operations LLC Air per cylinder determination systems and methods
JP6332255B2 (ja) * 2015-12-10 2018-05-30 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
JP7101460B2 (ja) * 2017-05-10 2022-07-15 日立Astemo株式会社 内燃機関の制御装置
JP7385553B2 (ja) * 2020-12-31 2023-11-22 株式会社クボタ エンジン搭載車両

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1175661A (zh) * 1996-04-04 1998-03-11 丰田自动车株式会社 用于内燃机的可变配气定时机构
US6023929A (en) * 1995-08-26 2000-02-15 Ford Global Technologies, Inc. Engine with cylinder deactivation
US6557505B1 (en) * 1998-06-19 2003-05-06 Hitachi, Ltd. Control device for engine provided with electromagnetic driven intake valves
CN1619113A (zh) * 2003-11-17 2005-05-25 博格华纳公司 凸轮扭矩致动相位器

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01315631A (ja) 1988-06-15 1989-12-20 Toyota Motor Corp ２サイクルディーゼルエンジン
JP2816379B2 (ja) * 1992-12-25 1998-10-27 三菱自動車工業株式会社 自動車用エンジン
JP2737507B2 (ja) * 1992-01-17 1998-04-08 三菱自動車工業株式会社 内燃エンジンの燃料供給制御装置
JP3082509B2 (ja) 1993-05-14 2000-08-28 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
US5417186A (en) * 1993-06-28 1995-05-23 Clemson University Dual-acting apparatus for variable valve timing and the like
JP3346248B2 (ja) 1997-11-06 2002-11-18 トヨタ自動車株式会社 可変バルブタイミング機構付き内燃機関の可変気筒制御装置
DE19837098A1 (de) * 1998-08-17 2000-02-24 Porsche Ag Verfahren zum Betrieb einer mehrzylindrigen Brennkraftmaschine und Ventiltrieb einer mehrzylindrigen Brennkraftmaschine
US6389806B1 (en) * 2000-12-07 2002-05-21 Ford Global Technologies, Inc. Variable displacement engine control for fast catalyst light-off
GB2358604B (en) * 2000-12-12 2002-03-20 Richard Frederick Tanton Shears
US6536389B1 (en) * 2002-04-16 2003-03-25 Ford Global Technologies, Inc. Adaptive control of cylinder valve timing in internal combustion engine
JP3574120B2 (ja) 2002-05-23 2004-10-06 本田技研工業株式会社 ハイブリッド車両
US6725830B2 (en) * 2002-06-04 2004-04-27 Ford Global Technologies, Llc Method for split ignition timing for idle speed control of an engine
JP2004036429A (ja) * 2002-07-01 2004-02-05 Toyota Motor Corp 内燃機関の制御装置
JP2007126966A (ja) * 2004-01-15 2007-05-24 Toyota Motor Corp 可変動弁機構
EP2532864B1 (en) * 2004-06-04 2014-08-27 Nissan Motor Co., Ltd. Engine control device and control method

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6023929A (en) * 1995-08-26 2000-02-15 Ford Global Technologies, Inc. Engine with cylinder deactivation
CN1175661A (zh) * 1996-04-04 1998-03-11 丰田自动车株式会社 用于内燃机的可变配气定时机构
US6557505B1 (en) * 1998-06-19 2003-05-06 Hitachi, Ltd. Control device for engine provided with electromagnetic driven intake valves
CN1619113A (zh) * 2003-11-17 2005-05-25 博格华纳公司 凸轮扭矩致动相位器

Also Published As

Publication number Publication date
US20100222989A1 (en) 2010-09-02
US7890244B2 (en) 2011-02-15
JP4525517B2 (ja) 2010-08-18
JP2007046500A (ja) 2007-02-22
GB2442917B (en) 2010-08-11
DE112006002252B4 (de) 2011-05-05
DE112006002252T5 (de) 2008-06-19
GB2442917A (en) 2008-04-16
GB0802797D0 (en) 2008-03-26
WO2007018255A1 (en) 2007-02-15
CN101238278A (zh) 2008-08-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101238278B (zh) 内燃机
CN101278113B (zh) 用于内燃机的控制设备和方法
US7520261B2 (en) Apparatus for and method of controlling intake operation of an internal combustion engine
US7290524B2 (en) Control apparatus and method for four-stroke premixed compression ignition internal combustion engine
CN101846001B (zh) 内燃发动机
CN101813013B (zh) 具有可变气门装置的内燃机
US9212600B2 (en) Variable cylinder engine
CN103328775B (zh) 具有可变气门正时的四冲程内燃机和方法
US9863350B2 (en) Start control device of homogeneous-charge compression ignition engine
CN103939223A (zh) 火花点火式多汽缸发动机
CN101198787A (zh) 内燃机的起动***及起动方法
CN102465782A (zh) 火花点火式直喷发动机控制方法及火花点火式直喷发动机
US7168396B1 (en) Variable compression ratio strategy for improving combustion processes in alternative combustion compression ignition engines
US8355857B2 (en) Control apparatus of internal combustion engine for vehicle
WO2008029240A1 (en) Engine system
US7406937B2 (en) Method for operating an internal combustion engine
CN202280501U (zh) 一种发动机***
US7506625B2 (en) Method and apparatus for controlling engine valve timing
CN104948309A (zh) 用于执行内燃发动机中的充气交换的方法
US20210262401A1 (en) Methods and system for reducing engine hydrocarbon emissions
US20170298841A1 (en) Diesel engine and method for operating a diesel engine
EP1936153B1 (en) Internal combusion engine and control arrangement therefor
JP6870350B2 (ja) 内燃機関の制御装置
JP3873809B2 (ja) 内燃機関のバルブタイミング可変制御装置
KR101136704B1 (ko) 내연 기관의 가변 밸브 구동 장치

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20130515

Termination date: 20190803