CN103354864B - 内燃机的控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种内燃机的控制装置,具备可变气门装置(20)的内燃机(10)的控制部(80)在从伴随有燃料喷射的曲轴转动开始执行起至经过第一预定期间α为止内燃机(10)产生了未转变为完全燃烧状态的启动不良时,执行启动不良时处理,所述启动不良时处理为,和气门正时处于与特定时刻不同的时刻的状态相对应的处理。

Description

内燃机的控制装置
技术领域
本发明涉及一种具备了如下的可变气门装置的内燃机的控制装置,所述可变气门装置具备:可变机构,其对内燃机的气门正时进行变更;固定机构,其能够将该气门正时固定为最大提前角时刻与最大滞后角时刻之间的能够执行内燃机启动的时刻。
背景技术
作为被搭载于内燃机中的装置,已知一种如下的可变气门装置,所述可变气门装置根据内燃机运转状态来对通过凸轮轴而被开闭驱动的进气门和排气门的气门正时进行变更(例如,参照专利文献1)。
包括在该专利文献1中所记载的可变气门装置在内,关于现有的普通的可变气门装置,在图14中图示了其结构。图14(a)表示在将罩取下后的状态下的可变气门装置100的内部结构,该图14(b)表示沿着图14(a)的B-B线的剖面结构。另外,在该图14(a)中,用箭头标记RC图示了凸轮轴200的旋转方向。
在该图14所示的可变气门装置100中,作为绕相同的旋转轴线进行旋转的两个旋转体,设置有经由链(均省略图示)而被驱动连结于曲轴的带齿卷盘101以及被固定在该带齿卷盘101上的壳体102、和被驱动连结于凸轮轴200的叶片转子103。在被形成于壳体102的内部的多个收纳室105的内部,分别收纳有被设置于叶片转子103上的多个叶片103A,并且各个收纳室105通过叶片103A而被划分为提前角室106和滞后角室107。并且,通过被供给至该提前角室106及滞后角室107的油压,从而在收纳室105中使叶片103A进行位移,并且通过使壳体102和叶片转子103进行相对旋转,从而对凸轮轴200相对于曲轴的相对旋转相位进行变更,换言之对气门正时进行变更。
此外,在该可变气门装置100中设置有锁止机构110,所述锁止机构110能够将气门正时固定为最大滞后角时刻与最大提前角时刻之间的能够执行内燃机启动的时刻,尤其是在冷却启动时能够执行内燃机启动的时刻(以下,称为“特定时刻”)。如图14(b)所示,该锁止机构110具备:被形成于带齿卷盘101上的凹部112、和以能够相对于该凹部112靠近远离的方式被收纳于叶片103A上的锁止销111。而且,在叶片103A中,在收纳锁止销111的空间内,设置有对锁止销111进行施力的弹簧113,并且形成有通过预定油压而被供给工作油的解除室114。锁止销111通过弹簧113而在嵌入到凹部112中的方向上被施力,另一方面,通过基于被供给至解除室114内的工作油的压力而产生的力,从而在从凹部112中脱出的方向上被施力。
并且,在发出了内燃机停止要求时等的、将气门正时锁定为特定时刻的条件成立的情况下,工作油从解除室114被排出。当随之使得解除室114的油压与解除油压相比而降低时,通过弹簧113的施力从而使锁止销111嵌入到凹部112中,进而机械性地对叶片转子103与壳体102之间的相对旋转进行锁止。其结果为,气门正时被锁定为特定时刻。因此,由于在下一次的内燃机启动时,在气门正时处于特定时刻的状态下开始执行曲轴转动,因此能够确保良好的内燃机启动性。
另一方面,在发出了气门正时的变更要求时等的、将气门正时从特定时刻解除的条件成立的情况下,工作油被供给至解除室114。当随之使得解除室114的油压与解除油压相比上升时,通过基于该油压而产生的施力从而使锁止销111从凹部112中脱出,进而解除了叶片转子103与壳体102之间的相对旋转的锁止。并且,通过选择性地对提前角室106及滞后角室107供给或排出工作油,从而使被锁定为特定时刻的气门正时变更为适合于内燃机运行状态的时刻。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2001-041012号公报
发明内容
发明所要解决的课题
但是,当在发出了内燃机停止要求时气门正时未被锁定为特定时刻的情况下,在气门正时处于最大滞后角时刻等的、与特定时刻不同的时刻的状态下,停止内燃机的运转。因此,在下一次的内燃机启动时,将在气门正时不处于特定时刻的状态下开始执行曲轴转动,从而会导致不能实施内燃机启动或内燃机启动需要较长的期间等这种内燃机启动性的恶化。
本发明是鉴于这种实际情况而完成的,其目的在于,提供一种如下的内燃机的控制装置,所述内燃机的控制装置即使在曲轴转动开始时气门正时未处于特定时刻的情况下,也能够抑制因此而产生的内燃机启动性的恶化。
用于解决课题的方法
为了达成上述目的,在本发明中涉及一种内燃机的控制装置,所述内燃机具备可变气门装置,所述可变气门装置具有:第一旋转体,其与曲轴及凸轮轴中的一方同步地进行旋转;第二旋转体,其与曲轴及凸轮轴中的另一方同步地进行旋转,并且,所述可变气门装置具备:可变机构,其通过使这两个旋转体进行相对旋转,从而对通过所述凸轮轴而被开闭驱动的气门的气门正时进行变更;固定机构,其通过对所述两个旋转体之间的相对旋转进行限制,从而能够将气门正时固定为最大滞后角时刻与最大提前角时刻之间的特定时刻,所述内燃机的控制装置的特征在于,将从伴随有燃料喷射的曲轴转动被开始执行起的经过期间设定为启动后期间,并且在该启动后期间为第一预定期间α以上且内燃机转速为预定值以下时、即在产生了未转变为完全燃烧状态的启动不良时,执行启动不良时处理,所述启动不良时处理为,和所述气门正时处于与所述特定时刻不同的时刻的状态相对应的处理,在所述启动不良时处理中,与判断出所述启动不良的产生之时的燃烧喷射量相比,使判断出所述启动不良的产生之后的所述燃料喷射量减量。
在上述结构中,即使在曲轴转动开始时气门正时未处于特定时刻的情况下,也能够抑制因此而产生的内燃机启动性的恶化。此外,由于在该发明中设定为,从曲轴转动开始时起向内燃机供给燃料,因此能够在气门正时处于特定时刻时,迅速地启动内燃机。
上述这种启动不良时处理例如能够通过与所述启动不良的产生之时相比使燃料喷射量减量的方式而对其进行具体化。如果以这种方式与启动不良的产生之时相比使燃料喷射量减量,则能够抑制如下情况,即,到内燃机启动完成为止需要较长的期间且未燃烧燃料附着在火花塞上,并由于因此而产生的失火频繁发生,因而进一步助长了内燃机启动性的恶化的情况。另外,在以这种方式使燃料喷射量减量时,除了在执行燃料喷射的同时使该燃料喷射量减量之外,还可以采用停止燃料喷射其本身、即以燃料喷射量成为“0”的方式对燃料喷射量进行减量。
此处,优选为,上述可变机构为,通过基于工作油的油压而使两个旋转体进行相对旋转从而对气门正时进行变更的机构,上述固定机构为如下的机构,即,具有被设置在所述第一旋转体上的锁止销、和被设置在所述第二旋转体上并用于使所述锁止销嵌入的凹部,并且通过使所述锁止销嵌入到所述凹部中,从而机械性地对所述两个旋转体之间的相对旋转进行锁止,进而将气门正时锁定为所述特定时刻,另一方面,通过使所述锁止销从所述凹部中脱出,从而将所述两个旋转体设定为能够进行相对旋转的状态。
为了达成上述目的,在本发明中,所述内燃机具备可变气门装置,所述可变气门装置具有:可变机构,其具备:第一旋转体,其与曲轴及凸轮轴中的一方同步地进行旋转;第二旋转体,其与曲轴及凸轮轴中的另一方同步地进行旋转,并且,通过使这两个旋转体进行相对旋转,从而对通过所述凸轮轴而被开闭驱动的气门的气门正时进行变更;固定机构,其通过对所述两个旋转体之间的相对旋转进行限制,从而能够将气门正时固定为最大滞后角时刻与最大提前角时刻之间的特定时刻,在所述内燃机的控制装置中,所述可变机构为,通过基于工作油的油压而使两个旋转体进行相对旋转从而对气门正时进行变更的机构,所述固定机构为如下的机构,即,具有被设置在所述第一旋转体上的锁止销、和被设置在所述第二旋转体上并用于使所述锁止销嵌入的凹部,并且通过使所述锁止销嵌入到所述凹部中,从而机械性地对所述两个旋转体之间的相对旋转进行锁止,进而将气门正时锁定为所述特定时刻,另一方面,通过使所述锁止销从所述凹部中脱出,从而将所述两个旋转体设定为能够进行相对旋转的状态,将从伴随有燃料喷射的曲轴转动被开始执行起的经过期间设定为启动后期间,并且在该启动后期间为第一预定期间α以上且内燃机转速为预定值以下时、即在产生了未转变为完全燃烧状态的启动不良时,执行启动不良时处理,所述启动不良时处理为,和所述气门正时处于与所述特定时刻不同的时刻的状态相对应的处理,在所述启动不良时处理中,对于通过内燃机启动装置而使曲轴进行旋转时的曲轴转动速度,与判断出所述启动不良的产生之时的所述曲轴转动速度相比使判断出所述启动不良的产生之后的所述曲轴转动速度降低。
在上述结构中,即使在曲轴转动开始时气门正时未处于特定时刻的情况下,也能够抑制因此而产生的内燃机启动性的恶化。此外,由于在该发明中设定为,从曲轴转动开始时起向内燃机供给燃料,因此能够在气门正时处于特定时刻时,迅速地启动内燃机。
由于在交变转矩作用于凸轮轴上从而使两个旋转体进行相对旋转时,其相对旋转方向会周期性地发生反转,因此将反复成为锁止销位于能够嵌入到凹部的阶梯部中的位置的状态、和位于不能够嵌入到凹部的阶梯部中的位置的状态。在此,当对锁止销位于能够嵌入到凹部的阶梯部中的位置的状态的持续期间、和锁止销嵌入到凹部的阶梯部中所需要的时间进行比较时,在前者短于后者的情况下,锁止销将无法嵌入到凹部的阶梯部中。并且,如果还考虑到锁止销嵌入到凹部的阶梯部中所需要的期间存在误差的情况,则锁止销位于能够嵌入到凹部的阶梯部中的位置的状态的持续时间越长,锁止销就越容易嵌入到凹部的阶梯部中,从而能够迅速地将气门正时变更为特定时刻。因此,如上所述,如果与启动不良的产生之时相比降低通过内燃机启动装置而使曲轴进行旋转时的曲轴转动速度,则能够迅速地转变为气门正时被锁定为特定时刻的状态,从而能够在更早的阶段执行能够实施内燃机启动的气门正时的前提下的曲轴转动。另外,对于上述的燃料喷射量的减量处理与曲轴转动速度的降低处理,也可以将这些处理作为启动不良时处理而合并执行。
优选为,上述的固定机构在曲轴转动执行时,将气门正时从与特定时刻不同的时刻变更为该特定时刻。在这种情况下,即使在曲轴转动开始时气门正时未处于特定时刻的情况下,也能够通过将该气门正时变更为特定时刻,从而在较早的阶段执行能够实施内燃机启动的气门正时的条件下的曲轴转动。
而且,优选为,上述凹部沿着所述第二旋转体的圆周方向而配置且具有其深度不同的多个阶梯部。在这种情况下,所述多个阶梯部和所述锁止销作为如下的棘轮机构而发挥功能,所述棘轮机构通过基于作用在所述凸轮轴上的交变转矩而产生的所述两个旋转体之间的相对旋转,而使所述锁止销依次嵌入到所述多个阶梯部中,从而将气门正时从与所述特定时刻不同的时刻阶梯性地变更为该特定时刻。
如果采用上述结构,则在根据作用在凸轮轴上的交变转矩而使两个旋转体进行相对旋转时,能够通过使锁止销依次嵌入到凹部的多个阶梯部中,从而将气门正时阶梯性地变更为特定时刻。因此,即使在曲轴转动开始时气门正时未处于特定时刻的情况下,也能够根据作用在凸轮轴上的交变转矩而将气门正时自主性地变更为特定时刻,从而更适当地对内燃机启动性的恶化进行抑制。
但是,由于在冷却启动时,未促进喷射燃料的气化从而处于难以燃烧的状态,因此内燃机从曲轴转动开始时起至转变为完全燃烧状态的期间变长。因此,当在这种冷却启动时,于曲轴转动开始时气门正时未处于特定时刻的情况下,内燃机启动性的恶化将变得更加显著。此外,由于在冷却启动时工作油的温度较低且其粘性变高,因此通过作用在凸轮轴上的交变转矩而使两个旋转体进行相对旋转时所产生的工作油的阻力也将增大。其结果为,在交变转矩作用在凸轮轴上时所产生的、两个旋转体之间的相对旋转量变小,从而难以通过在曲轴转动的执行过程中将气门正时变更为特定时刻并锁定为该时刻。因此,尤其如果在这种冷却启动时执行上述这种启动不良时处理,则能够在容易产生内燃机启动性的恶化的情况下,适当地对其进行抑制。另外,能够根据内燃机温度为预先设定的预定温度以下的情况,而对是否处于这种冷却启动时进行判断,而且对于内燃机温度而言,能够根据内燃机冷却水温度或工作油温度等而对其进行监视。
另外,虽然这种启动不良时处理可以被设定为,当在从曲轴转动开始执行起至内燃机转变为完全燃烧状态的一系列的内燃机启动期间内产生了启动不良时立即执行,但是也可以采用如下方式,即,在发生了该启动不良时对其履历进行记录,并且以存储有表示上一次的内燃机启动中发生了启动不良的履历作为条件,在下一次的内燃机启动时从曲轴转动开始时起执行所述启动不良时处理。
附图说明
图1为将本发明具体化了的第一实施方式所涉及的内燃机的控制装置及作为该控制装置的控制对象的内燃机的简要结构图。
图2为表示对于该实施方式的可变气门装置而言,卸下了该带齿卷盘的状态下的内部结构的端面图。
图3为表示沿着图2的A-A线的剖面结构的剖视图。
图4为模式化地表示沿着图2的A-A线的剖面结构的图,图4(a)至图4(d)为依次表示在内燃机启动时气门正时从最大滞后角时刻提前至特定时刻的过程的剖视图。
图5为对曲轴转动时作用在凸轮轴上的交变转矩、与气门正时的变化方式之间的关系进行说明的图。
图6为表示该实施方式中的启动器驱动处理的处理顺序的流程图。
图7为表示该实施方式中的启动时处理的处理顺序的流程图。
图8为表示内燃机正常停止后的内燃机启动时的气门正时、曲轴转动、内燃机转速以及燃料喷射量的各个变化方式的时序图。
图9为表示内燃机异常停止后的内燃机启动时的气门正时、曲轴转动、内燃机转速以及燃料喷射量的各个变化方式的时序图。
图10为在将本发明所涉及的内燃机的控制装置具体化了的第二实施方式中,搭载有应用了该控制装置的内燃机的车辆的概要结构图。
图11为表示该实施方式中的启动时处理的处理顺序的流程图。
图12为表示内燃机异常停止后的内燃机启动时的气门正时、曲轴转动速度、内燃机转速以及燃料喷射量的各个变化方式的时序图。
图13为表示将本发明具体化了的第三实施方式中的启动时处理的处理顺序的流程图。
图14(a)为表示现有的普通的可变气门装置的内部结构的端面图,图14(b)为表示沿着图14(a)的B-B线的剖面结构的剖视图。
具体实施方式
(第一实施方式)
以下,参照图1~图9,对将本发明所涉及的内燃机的控制装置具体化了的第一实施方式进行说明。
如图1所示,在内燃机10的气缸10A中,以能够往复运动的方式收纳有活塞11。通过该活塞11的顶面和气缸10A的内周面从而划分形成有燃烧室12。在燃烧室12上连接有向该燃烧室12供给吸入空气的进气通道15、和使废气从该燃烧室12被排出的排气通道16。在进气通道15内,安装有向其内部喷射燃料的燃料喷射阀13。此外,在燃烧室12内,设置有对吸入空气和燃料的混合气体进行点火的火花塞14。
在上述的活塞11上,连结有将其往复运动转换为旋转运动的曲轴17。此外,在内燃机10的上部处,设置有对进气门21进行开闭的进气用的凸轮轴22、和对排气门23进行开闭的排气用的凸轮轴24。在进气用的凸轮轴22的顶端,设置有对进气门21的气门正时进行变更的可变气门装置20。可变气门装置20的带齿卷盘41经由未图示的正时链而被驱动连结于曲轴17。此外,可变气门装置20的罩40被设置在,设置有带齿卷盘41一侧的相反侧的面上。
在内燃机10的下部处,安装有对工作油进行贮留的油底壳31,并且还设置有机油泵30,所述机油泵30通过曲轴17的旋转力而被驱动从而汲取油底壳31内的工作油。在通过该机油泵30而被供给工作油的工作油通道26上设置有机油控制阀25,所述机油控制阀25对针对可变气门装置20的各个油室的工作油的供给排出状态进行变更。另外,被贮留在油底壳31内的工作油除了具有作为产生用于对可变气门装置20进行驱动的油压的工作油的功能之外,还同时具有作为用于对内燃机10的各个部分进行润滑的润滑油的功能。
此外,在曲轴17上连接有作为内燃机启动装置的启动器32,所述启动器32在内燃机10启动时使该曲轴17强制旋转(曲轴转动)。该启动器32中从蓄电池33被供给有电力。
在内燃机10上设置有用于对该内燃机10的运转状态进行检测的各种传感器。例如,作为上述的各种传感器,设置有发动机开关81、曲轴转角传感器82、凸轮角度传感器83、水温传感器84等。当发动机开关81在发出有内燃机10的启动要求时被驾驶员操作时,输出启动信号STSW。曲轴转角传感器82被设置在曲轴17的附近并对曲轴转角CA及内燃机转速NE进行检测。凸轮角度传感器83被设置在凸轮轴22的附近并对该凸轮轴22的位置进行检测。水温传感器84对内燃机10的冷却水的温度(内燃机冷却水温度)TW进行检测。从这些各种传感器输出的信号被读入至控制部80中,所述控制部80对内燃机10的各种装置综合地进行控制。
控制部80以运算单元为首,并具备作为存储单元(存储部)的多个存储器80A,所述存储器80A对各种控制程序与运算映射表、执行控制时所计算出的数据等进行存储保持。另外,存储器80A的一部分通过利用蓄电池33来供给电力,从而作为即使在内燃机停止过程中仍对其所存储的信息进行保持的后备存储器而发挥功能。并且,控制部80根据上述的各个传感器的检测结果而对内燃机10的运转状态进行监视,并且根据该运转状态来执行如下的各种控制,即,对燃料喷射阀13的燃料喷射量及燃料喷射时刻进行调节的燃料喷射控制、对火花塞14的点火时刻进行调节的点火时刻控制、对进气门21的气门正时进行控制的气门正时可变控制等。
接下来,参照图2,来对可变气门装置20的结构进行说明。在该图2中,图示了拆下了带齿卷盘41的状态下的可变气门装置20的内部结构。可变气门装置20具备可变机构20A和锁止机构48,其中,所述可变机构20A对进气门21的气门正时进行变更,所述锁止机构48将进气门21的气门正时机械性地锁定为最大提前角时刻PH与最大滞后角时刻PL之间的中间时刻(以下,称为“特定时刻PM”)。该特定时刻PM被设定为能够执行内燃机启动的气门正时,且被设定为尤其能够在冷却启动时执行内燃机启动的气门正时。另外,锁止机构48相当于能够将气门正时固定为特定时刻PM的固定机构。
上述的带齿卷盘41、壳体42、罩40通过未图示的螺栓而被固定,并且绕凸轮轴22的旋转轴线进行一体旋转。这些罩40、带齿卷盘41以及壳体42作为被驱动连结于曲轴17上的第二旋转体而发挥功能。另外,凸轮轴22及壳体42被设定为,在图2所示的旋转方向RC上进行旋转的部件。
在壳体42上,设置有向其径向内侧延伸的三个划分部44。此外,在壳体42上以能够旋转运动的方式收纳有叶片转子43,所述叶片转子43绕与壳体42相同的旋转轴线而进行旋转。叶片转子43具有轮毂43A和三个叶片43B,其中,所述轮毂43A以能够进行一体旋转的方式被连结在凸轮轴22上,所述叶片43B向轮毂43A的径向外侧突出。并且,通过壳体42的各个划分部44和叶片转子43的轮毂43A而划分形成了收纳室45,并且该收纳室45分别通过各个叶片43B而被划分为提前角室46和滞后角室47。另外,叶片转子43作为被驱动连结于凸轮轴22上的第一旋转体而发挥功能。
锁止机构48具备分别被设置在相互不同的叶片43B上的提前角锁止机构50和滞后角锁止机构60。提前角锁止机构50具有如下的功能,即,对在气门正时向与特定时刻PM相比靠提前角侧发生变化的方向上,壳体42和叶片转子43进行相对旋转的情况进行限制。另一方面,滞后角锁止机构60具有如下的功能,即,对在气门正时滞后于特定时刻PM的方向上,壳体42和叶片转子43进行相对旋转的情况进行限制。此外,提前角锁止机构50和滞后角锁止机构60还具有如下的棘轮功能,即,阶梯性地将气门正时从与特定时刻PM相比靠滞后角侧的时刻提前至特定时刻PM。并且,通过这些提前角锁止机构50和滞后角锁止机构60的协同动作,从而将气门正时锁定为特定时刻PM。
接下来,参照图3,对锁止机构48的详细结构进行说明。在下文中,在凸轮轴22的轴向上,将配置有可变气门装置20的罩40的一侧设定为“顶端侧ZA”,并将配置有带齿卷盘41的一侧设定为“基端侧ZB”。
提前角锁止机构50具备:被设置在叶片43B上的圆筒状的第一锁止销51、和使第一锁止销51嵌入或脱出的第一凹部53。该第一凹部53被形成在罩40上。
第一锁止销51在被形成于叶片43B上的叶片孔56中向顶端侧ZA及基端侧ZB进行往复运动,并且向叶片43B的外部突出并嵌入到第一凹部53中。叶片孔56通过第一锁止销51而被划分为基端侧ZB的第一弹簧室58、和顶端侧ZA的第一解除室57。在第一弹簧室58内收纳有第一弹簧52,所述第一弹簧52对第一锁止销51向顶端侧ZA施力。另一方面,工作油通过上述的工作油通道26(参照图1)而被供给至第一解除室57内。通过基于该被供给的工作油的压力而产生的力,从而第一锁止销51向基端侧ZB被施力。
第一凹部53在罩40上呈沿着其圆周方向的圆弧状。详细而言,第一凹部53由深度被相对形成得较浅的第一上阶梯部54、和深度被相对形成得较深的第一下阶梯部55构成。第一上阶梯部54被形成在与第一下阶梯部55相比靠滞后角侧。
滞后角锁止机构60具备:被设置在叶片43B上的圆筒状的第二锁止销61、和使第二锁止销61嵌入的第二凹部63。该第二凹部63被形成在罩40上。
第二锁止销61在被形成于叶片43B上叶片孔66中向顶端侧ZA及基端侧ZB进行往复运动,并且向叶片43B的外部突出并嵌入到第二凹部63中。叶片孔66通过第二锁止销61而被划分为基端侧ZB的第二弹簧室68、和顶端侧ZA的第二解除室67。在第二弹簧室68内收纳有第二弹簧62,所述第二弹簧62对第二锁止销61向顶端侧ZA施力。另一方面,工作油通过上述的工作油通道26(参照图1)而被供给至第二解除室67内。通过基于该被供给的工作油的压力而产生的力,从而第二锁止销61向基端侧ZB被施力。
第二凹部63在罩40上呈沿着其圆周方向的圆弧状。详细而言,第二凹部63由深度被相对形成得较浅的第二上阶梯部64、和深度被相对形成得较深的第二下阶梯部65构成。第二上阶梯部64被形成在与第二下阶梯部65相比靠滞后角侧。
第一锁止销51、第二锁止销61、被形成于第一凹部53中的第一上阶梯部54及第一下阶梯部55、以及被形成于第二凹部63中的第二上阶梯部64及第二下阶梯部65作为如下的棘轮机构而发挥功能,所述棘轮机构通过作用在凸轮轴22上的交变转矩而将气门正时阶梯性地提前至特定时刻PM。即,被形成于第一凹部53中的第一上阶梯部54及第一下阶梯部55在第一锁止销51嵌入到这些阶梯部54、55中时,分别对该锁止销51的向滞后角侧的位移进行限制。另一方面,被形成于第二凹部63中的第二上阶梯部64及第二下阶梯部65在嵌入有第二锁止销61时,分别对该锁止销61的向滞后角侧的位移进行限制。另外,在第一锁止销51嵌入到第一下阶梯部55中并且第二锁止销61嵌入到第二下阶梯部65中时,通过第一下阶梯部55的提前角侧的端部从而限制了第一锁止销51的向提前角侧的位移。此外,同时通过第二下阶梯部65的滞后角侧的端部从而限制了第二锁止销61的向滞后角侧的位移。由此,气门正时在特定时刻PM处被锁定。另外,在图3中,图示了锁止机构48处于锁定状态、并且气门正时在特定时刻PM处被锁定的状态。
接下来,对可变气门装置20的作用进行说明。
当随着内燃机运转而使曲轴17进行旋转时,其驱动力将经由正时链(省略图示)而被传递至可变气门装置20,从而凸轮轴22将与该可变气门装置20一起进行旋转。由此,进气门21通过被设置在凸轮轴22上的凸轮(省略图示)而被开闭。
此外,当通过机油控制阀25而对针对可变气门装置20的提前室46及滞后室47的工作油的供给或排出进行控制时,根据提前角室46及滞后角室47的油压而在收纳室45内使叶片43B进行位移。由此,对叶片转子43相对于带齿轮盘41及壳体42的相对旋转位置、即凸轮轴22相对于曲轴17的相对旋转位置进行变更,从而对进气门21的气门正时进行变更。
具体而言,当通过对可变气门装置20的提前角室46供给工作油而排出滞后角室47的工作油,从而使叶片转子43相对于壳体42而向提前角侧进行相对旋转时,气门正时被提前。并且,当叶片43B与滞后角室47的提前角侧的内壁抵接时,气门正时成为最大提前角时刻PH。此外,当通过对滞后角室47供给工作油而排出提前角室46的工作油,从而使叶片转子43相对于壳体42而向滞后角侧进行相对旋转时,气门正时被滞后。并且,当叶片43B与提前角室46的滞后角侧的内壁抵接时,气门正时成为最大滞后角时刻PL。
在发出有内燃机停止要求时,通过机油控制阀25而对提前角室46及滞后角室47的油压进行控制,以使气门正时成为特定时刻PM。并且,当从提前角锁止机构50的第一解除室57排出工作油从而使该第一解除室57的油压低于解除油压时,通过第一弹簧52而被施力的第一锁止销51将嵌入到第一凹部53(第一下阶梯部55)中。同时,当从滞后角锁止机构60的第二解除室67排出工作油从而使该第二解除室67的油压低于解除油压时,通过第二弹簧62而被施力的第二锁止销61将嵌入到第二凹部63(第二下阶梯部65)中。由此,第一锁止销51的向提前角侧的位移通过第一下阶梯部55的提前角侧的端部而被限制,并且第二锁止销61的向滞后角侧的位移通过第二下阶梯部65的滞后角侧的端部而被限制,从而气门正时被锁定为特定时刻PM。以下,将以这种方式使气门正时被锁定为特定时刻PM并使内燃机停止的情况称为“内燃机正常停止”。
在此,当在上述的内燃机正常停止以后发出有内燃机10的启动要求时,将在气门正时处于特定时刻PM的状态下开始执行曲轴转动。如上所述,由于该特定时刻PM被设定为能够执行内燃机启动的气门正时,所以内燃机10能够良好地启动。
并且,当在内燃机启动后预定条件成立时,第一锁止销51及第二锁止销61将分别从第一凹部53及第二凹部63中脱出。具体而言,当工作油被供给至提前角锁止机构50的第一解除室57内从而使该第一解除室57的油压上升为高于解除油压时,通过基于该油压而产生的施力从而使第一锁止销51向基端侧ZB移动并从第一凹部53中脱出。此外,当对滞后角锁止机构60的第二解除室67也供给工作油从而使该第二解除室67的油压升高为高于解除油压时,通过基于该油压而产生的施力从而使第二锁止销61向基端侧ZB移动并从第二凹部63中脱出。由此,容许了壳体42与叶片转子43之间的相对旋转。之后,执行机油控制阀25的控制,以使气门正时成为适合于内燃机运转状态的所需的时刻。
另一方面,当在发出有内燃机停止要求时气门正时未被锁定为特定时刻PM时(以下,称为“内燃机异常停止”),将会在气门正时处于最大滞后角时刻PL等的、与特定时刻PM不同的时刻的状态下,停止内燃机10的运转。
并且,当在内燃机异常停止之后发出有内燃机10的启动要求时,在气门正时未处于特定时刻PM的状态下开始执行曲轴转动,从而有可能导致如下的内燃机启动性的恶化,即,不能执行内燃机启动、或者内燃机启动需要较长期间等。另外,由于在这种内燃机异常停止时,在内燃机10的停止完成之前,随着提前角室46及滞后角室47的各个油压的降低,叶片转子43和带齿卷盘41将以气门正时趋向于滞后的方向的方式进行相对旋转,因此气门正时变化至最大滞后角时刻PL的情况较多。
因此,在本实施方式中,为了提高内燃机异常停止后的内燃机启动性,在锁止机构48的第一凹部53及第二凹部63中形成多个阶梯部54、55、64、65,并利用曲轴转动时作用在凸轮轴22上的交变转矩,而将气门正时从最大滞后角时刻PL提前至特定时刻PM。
接下来,参照图4及图5,对在内燃机启动时气门正时从最大滞后角时刻PL提前至特定时刻PM的过程进行说明。图4(a)~图4(d)为,依次图示了气门正时从最大滞后角时刻PL提前至特定时刻PM的过程的图。另外,在图4(a)~图4(d)中,为了能够容易地掌握提前角锁止机构50的动作状态与滞后角锁止机构60的动作状态之间的关系,以从相同的叶片43B相互反向突出的方式图示了第一锁止销51和第二锁止销61,并且以在轴向上面对的方式图示了第一凹部53和第二凹部63。
当在气门正时未处于特定时刻PM的状态下开始执行曲轴转动时,通过作用在凸轮轴22上的交变转矩,从而叶片转子43和壳体42在其相对旋转方向周期性地发生反转的同时进行相对旋转,以使得气门正时向滞后角侧及提前角侧发生变化。详细而言,如图5所示,对于凸轮轴22而言,交替地作用有作用在气门正时提前的方向上的负转矩、和作用在气门正时滞后的方向上的正转矩。由此,将反复形成锁止销51、61位于能够嵌入到凹部53、63的阶梯部54、55、64、65中的位置的状态、和位于不能够嵌入到凹部53、63的阶梯部54、55、64、65中的位置的状态。
例如,如果在曲轴转动开始时气门正时处于最大滞后角时刻PL时,交变转矩作用在凸轮轴22上,则首先通过负转矩的作用从而使叶片转子43相对于壳体42而向提前角侧进行相对旋转。由此,第一锁止销51及第二锁止销61向提前角侧进行位移,从而气门正时超过第一滞后角时刻PX1而较大程度地提前(参照图5)。接下来,通过正转矩的作用从而叶片转子43相对于壳体42而向滞后角侧进行相对旋转,由此使第一锁止销51及第二锁止销61向滞后角侧进行位移。在以这种方式使锁止销51、61进行位移的任一期间内,在第一锁止销51位于能够嵌入到第一上阶梯部54中的位置的状态下,换言之,在第一锁止销51位于第一上阶梯部54的基端侧ZB上时(图5所示的“能够嵌入的期间TP”),该锁止销51朝向第一上阶梯部54突出(图4(a))。由于在该状态下,第一锁止销51与第一上阶梯部54的滞后角侧的端部相接触,因此限制了在气门正时滞后的方向上壳体42与叶片转子43进行相对旋转的情况。由此,在与最大滞后角时刻PL相比靠提前角侧的第一滞后角时刻PX1处,限制了气门正时的滞后。
在该状态下,根据进一步作用在凸轮轴22上的交变转矩,而使第二锁止销61嵌入到第二上阶梯部64中(图4(b)),第一锁止销51嵌入到第一下阶梯部55中(图4(c)),第二锁止销61嵌入到第二下阶梯部65中(图4(d))。由此,在第二滞后角时刻PX2、第三滞后角时刻PX3、特定时刻PM处依次限制了气门正时的滞后,从而转变为气门正时在特定时刻PM处被锁定的状态。
但是,由于在内燃机10的冷却启动时,工作油的温度(油温)TOIL变低而其粘性变高,因此在通过作用在凸轮轴22上的交变转矩而使叶片转子43和壳体42进行相对旋转时产生的工作油的阻力也将增大。其结果为,在交变转矩作用在凸轮轴22上时产生的、叶片转子43与壳体42之间的相对旋转量变小,从而难以在曲轴转动的执行过程中,将气门正时变更至特定时刻PM并锁定于特定时刻PM。
此外,由于在冷却启动时,未促进喷射燃料的气化从而处于难以燃烧的状态,因此从曲轴转动开始起至内燃机10转变为完全燃烧状态的期间变长。因此,在这种冷却启动时,于曲轴转动开始时气门正时未处于特定时刻PM的情况下,内燃机启动性的恶化变得更加显著。
因此,在本实施方式中设定为,通过与图6所示的“启动器驱动处理”同步地执行图7所示的“启动时处理”,从而应对上述这种内燃机启动性的恶化。
接下来,参照图6,关于在内燃机10的启动时所执行的“启动器驱动处理”而对其处理顺序进行说明。该图所示的一系列的处理在内燃机10的启动后,通过控制部80而以预定的周期被反复执行。
在开始实施本处理时,首先,对启动时标记Fsta是否处于“打开(ON)”进行判断(步骤S100)。具体而言,通过参照被存储于存储器80A中的启动时标记Fsta的信息来进行判断。该启动时标记Fsta的初始值被设定为“关闭(OFF)”。
并且,在判断为启动时标记Fsta处于“关闭”的情况下(步骤S100:否),接下来对是否存在启动要求进行判断(步骤S110)。具体而言,根据从发动机开关81发送了启动信号STSW的情况,而判断为存在启动要求。并且,在判断为不存在启动要求时(步骤S110:否),结束本处理。
另一方面,在判断为存在启动要求时(步骤S110:是),启动时标记Fsta被设定为“打开”(步骤S120),并开始执行曲轴转动(步骤S130)。具体而言,通过从控制部80向启动继电器(省略图示)发送工作信号STAR而对启动器32进行驱动,从而开始执行曲轴转动。另外,此时的曲轴转动速度R被设定为转速RA。
接下来,对内燃机10是否转变为完全燃烧状态进行判断(步骤S140)。具体而言,在由曲轴转角传感器82检测出的内燃机转速NE达到了完全燃烧转速NS时(NE≥NS),判断为已转变为完全燃烧状态。另外,“完全燃烧”表示,内燃机10的曲轴17达到了能够自主地进行旋转的状态。此外,“完全燃烧转速NS”是指,作为能够判断为曲轴17达到了能够自主地进行旋转的状态的内燃机转速NE而被预先设定的值(例如400rpm)。
并且,在判断为内燃机转速NE达到了完全燃烧转速NS(NE≥NS),且内燃机10已转变为完全燃烧状态时(步骤S140:是),停止曲轴转动(步骤S150)。具体而言,通过停止来自控制部80的工作信号STAR,从而停止启动器32。接下来,启动时标记Fsta被设定为“关闭”(步骤S160),并结束本处理。
另一方面,当在上述步骤S140的判断处理中判断为,内燃机转速NE未达到完全燃烧转速NS(NE<NS),从而内燃机10并未转变为完全燃烧状态时(步骤S140:否),暂时结束本处理,并再次执行从步骤S100起的处理。
由于当以这种方式再次执行从步骤S100起的处理时,启动时标记Fsta被设定为“打开”(步骤S100:是),因此转移至步骤S170,并对在启动时标记Fsta被设定为“打开”之后,是否经过了固定期间TS进行判断(步骤S170)。该固定期间TS被设定为,与将后文叙述的第一预定期间α和第二预定期间β加起来的期间相比而较长的期间。详细而言,该固定期间TS被设定为,在内燃机10未转变为完全燃烧状态的情况下,希望随着由驾驶员实施的发动机开关81的一次操作而继续执行曲轴转动的充足的期间(例如25秒)。
在此,当判断为,在启动时标记Fsta被设定为“打开”之后未经过固定期间TS时(步骤S170:否),再次执行步骤S140以后的各个处理。另一方面,当判断为,在启动时标记Fsta被设定为“打开”之后经过了固定期间TS时(步骤S170:是),停止曲轴转动(步骤S150),并且使启动时标记Fsta被设定为“关闭”(步骤S160),并结束本处理。
当通过这样一系列的处理而使以下的(a)及(b)中的任意一个条件成立时,停止曲轴转动。
(a)在曲轴转动开始后至经过固定期间TS为止,内燃机10已经转变为完全燃烧状态。
(b)虽然继续执行了曲轴转动固定期间TS,但内燃机10仍未转变为完全燃烧状态。
接下来,参照图7,关于在内燃机10的启动后由控制部80执行的“启动时处理”,对其处理顺序进行说明。另外,每当由驾驶员操作发动机开关81时,则开始执行一次该图所示的“启动时处理”。
在本处理中,首先,与曲轴转动开始同时地开始执行燃料喷射(步骤S200)。即,与上述的步骤S130中的曲轴转动开始同时地,开始执行从燃料喷射阀13的燃料喷射。此时的燃料喷射量QF被设定为,适合于内燃机正常停止后的内燃机启动时的量(正常喷射量QA)。另外,在内燃机10刚刚启动之后、且基于来自曲轴转角传感器82及凸轮角度传感器83的信号的内燃机10的气缸辨别尚未完成的期间内,执行与曲轴转角CA不同步的非同步喷射。
接下来,对油温TOIL是否为预定温度TC以下(TOIL≤TC)进行判断(步骤S210)。该油温TOIL是根据水温传感器84的检测结果而掌握的。即,由于存在内燃机冷却水温度TW越低则工作油的温度TOIL也越低的关系,因此能够根据内燃机冷却水温度TW来掌握油温TOIL。上述的预定温度TC是考虑到由棘轮机构实现的气门正时的提前的效率而被预先设定的(例如-25℃)。
并且,在判断为油温TOIL高于预定温度TC(TOIL>TC)时(步骤S210:否),即使在例如曲轴转动开始时气门正时未处于特定时刻PM的情况下,也能够判断为能够完成内燃机启动的可能性较高。这是因为,内燃机10的温度较高,从而较好地执行了燃烧室12中的喷射燃料的气化,由此可以判断为处于容易燃烧的状态。而且,还因为,在油温TOIL较高且工作油的粘性较低时可以判断为,利用在曲轴转动时作用在凸轮轴22上的交变转矩,能够通过棘轮机构而迅速地将气门正时转变为特定时刻PM的可能性较高。因此,当在上述步骤S210的判断处理中判断为油温TOIL高于预定温度TC(TOIL>TC)时(步骤S210:否),结束本处理。
另一方面,当判断为油温TOIL为预定温度TC以下(TOIL≤TC)时(步骤S210:是),接下来,对曲轴转动开始后至经过第一预定期间α为止,内燃机10是否已经转变为完全燃烧状态进行判断(步骤S220)。如之前的图6所示,当内燃机10转变为完全燃烧状态时,停止启动器32并停止曲轴转动(步骤S150)。此外,在启动器32正在进行驱动的期间内,从启动器32对控制部80发送启动信号STA。因此,在步骤S220的判断处理中,当在曲轴转动开始后至经过第一预定期间α为止来自启动器32的启动信号STA被停止了时,做出肯定判断(步骤S220:是)。通过本步骤S220中的处理,从而对是否产生了内燃机10的启动不良进行判断。另外,上述的第一预定期间α被预先设定为如下的期间,即,能够判断为在曲轴转动开始时气门正时未处于特定时刻PM的可能性较高的期间(例如5秒)。
并且,当在步骤S220的判断处理中做出肯定判断时,即判断为,曲轴转动开始后至经过第一预定期间α为止内燃机10已经转变为完全燃烧状态时(步骤S220:是),能够判断为良好地完成了内燃机启动。由此,结束本处理。之后,根据内燃机10的运转状态来执行各种控制。
另一方面,当在步骤S220的判断处理中做出否定判断时(步骤S220:否),停止燃料喷射(步骤S230)。即,当在曲轴转动开始后,即使经过了第一预定期间α的时间点上,仍从启动器32发送有表示处于驱动中的启动信号STA时,能够判断为产生了启动不良。并且,在产生了这种启动不良时,能够判断为,存在曲轴转动开始时气门正时未处于特定时刻PM的可能性。因此,在这种情况下,作为启动不良时处理而停止燃料喷射(步骤S230),所述启动不良时处理为,和气门正时处于与特定时刻PM不同的时刻的状态相对应的处理。
接下来,对从停止燃料喷射起是否经过了第二预定期间β进行判断(步骤S240)。该第二预定期间β被预先设定为如下的期间,即,作为在上述第一预定期间α内气门正时未提前至特定时刻PM的情况下,在抑制未燃烧燃料向火花塞14的附着的同时通过棘轮机构而进一步提前气门正时的期间而优选的期间(例如三秒)。即,在气门正时处于与特定时刻PM不同的时刻、且到完成内燃机启动为止需要较长期间的情况下,未燃烧燃料附着在火花塞14上,并由于频繁发生因此而产生的失火从而进一步助长了内燃机启动性的恶化。因此,在本实施方式中设置如下的期间,即,在暂时(第二预定期间β)停止燃料喷射从而抑制未燃烧燃料附着在火花塞14上的同时,将气门正时提前至特定时刻PM的期间。
并且,当判断为从停止燃料喷射起未经过第二预定期间β时(步骤S240:否),则每隔固定的时间周期重复执行步骤S240的判断处理直至获得肯定判断为止。
当通过这种判断处理而判断为从停止燃料喷射起经过了第二预定期间β时(步骤S240:是),重新开始执行燃料喷射(步骤S250)。即,使燃料喷射量QF从“0”的状态返回至正常喷射量QA,并结束本处理。
接下来,参照图8及图9,对在执行上述的“启动器驱动处理”及“启动时处理”时的内燃机启动时的气门正时、曲轴转动、内燃机转速NE以及燃料喷射量QF的各个变化方式进行说明。另外,在这些图8及图9中,图示了在油温TOIL为预定稳定TC以下时、即冷却启动时的各个变化方式。此外,该图所示的气门正时、内燃机转速NE的各个变化方式为一个示例,其会根据内燃机10的状态而发生变化。
如图8所示,在气门正时处于特定时刻PM的内燃机通常停止后的内燃机启动要求时,当从正时T11起伴随有燃料喷射的曲轴转动被开始执行时,内燃机转速NE及早从由启动器32产生的曲轴转动速度RA上升,并在正时T12处达到完全燃烧转速NS(NE≥NS)。由此,由于在上述的“启动器驱动处理”的步骤S140中做出了肯定判断(步骤S140:是),因此停止曲轴转动(步骤S150)。此外,由于在曲轴转动开始后(正时T11),在经过第一预定期间α的正时T13之前的正时T12处,内燃机10已经转变为完全燃烧状态,因此在上述的“启动时处理”的步骤S220中做出了肯定判断(步骤S220:是)。
相对于此,如图9所示,在气门正时未处于特定时刻PM的内燃机异常停止后的内燃机启动要求时,当从正时T21起伴随有燃料喷射的曲轴转动被开始执行时,通过伴随该曲轴转动而作用在凸轮轴22上的交变转矩,从而使气门正时阶段性地逐渐提前。
但是,由于即使在经过了第一预定期间α的正时T22处,内燃机转速NE仍未达到完全燃烧转速NE(NE<NS),因此停止由燃料喷射阀13实施的燃料喷射,并将燃料喷射量QF设定为“0”。即,由于在上述的“启动时处理”的步骤S220中做出了否定判断(步骤S220:否),因此作为启动不良时处理而停止了燃料喷射(步骤S230)。由此,在抑制了未燃烧燃料附着在火花塞14上的同时,通过棘轮机构而使气门正时提前。
之后,继续燃料喷射的停止直至经过第二预定期间β的正时T23处为止。并且,当在该正时T23处重新开始执行燃料喷射并使燃料喷射量QF返回至正常喷射量QA时,从正时T24起内燃机转速NE渐渐上升,并且在正时T25处内燃机10转变为完全燃烧状态。
另一方面,如虚线所示,当在正时T22处未执行停止燃料喷射的启动不良时处理时,在使气门正时提前至特定时刻PM的期间内,未燃烧燃料将进一步附着在火花塞14上。由此,由于进一步助长了内燃机启动性的恶化,因此例如即使气门正时提前至特定时刻PM,内燃机转速NE也不会以较长的期间而上升,从而内燃机10难以转变为完全燃烧状态。
根据以上所说明的第一实施方式,能够实现以下的作用效果。
(1)当从开始执行伴随有燃料喷射的曲轴转动起至经过第一预定期间α为止,产生了内燃机10未转变为完全燃烧状态的启动不良时(步骤S220:否),执行和气门正时处于与特定时刻PM不同的时刻的状态相对应的启动不良时处理(步骤S230)。因此,即使在曲轴转动开始时气门正时未处于特定时刻PM的情况下,也能够抑制由此引起的内燃机启动性的恶化。此外,由于与曲轴转动开始同时地开始执行燃料喷射(步骤S200),因此在气门正时处于特定时刻PM时,能够迅速地启动内燃机100。
(2)在锁止机构48中设置有棘轮机构。因此,在根据作用在凸轮轴22上的交变转矩而使叶片转子43和壳体42进行相对旋转时,能够使气门正时阶段性地提前至特定时刻PM。因此,即使在曲轴转动开始时气门正时未处于特定时刻PM的情况下,也能够根据作用在凸轮轴22上的交变转矩而使气门正时自主性地提前至特定时刻PM,从而能够更适当地抑制内燃机启动性的恶化。
(3)在产生了内燃机10的启动不良时,作为启动不良时处理而停止燃料喷射。因此,能够抑制如下的情况,即,到内燃机启动完成为止需要较长期间而使未燃烧燃料附着在火花塞14上,并且由于频繁发生由此引起的失火从而进一步助长了内燃机启动性的恶化的情况。
(4)以处于油温TOIL为预定温度TC以下(TOIL≤TC)的冷却启动时为条件,作为启动不良时处理而停止燃料喷射(步骤S230)。由此,能够在容易产生内燃机启动性的恶化的状况下适当地抑制该内燃机启动性的恶化。
(5)在曲轴转动刚刚开始后且内燃机转速NE较低时,存在难以根据凸轮角度传感器83的信号而及早检测出凸轮轴22的位置的问题。即,即使在内燃机异常停止后的内燃机启动时且气门正时未处于特定时刻PM的情况下,也难以根据凸轮角度传感器83的信号而对该气门正时的时刻进行检测。关于这一点,根据本实施方式,对是否产生了启动不良进行监视,并根据该监视结果来执行启动不良时处理。因此,即使在无法根据凸轮角度传感器83的检测结果而来掌握气门正时的情况下,也能够在曲轴转动开始时气门正时未处于特定时刻PM的情况下,对由此引起的内燃机启动性的恶化进行抑制。
(第二实施方式)
接下来,参照图10~12,对将本发明所涉及的内燃机的控制装置具体化了的第二实施方式以与上述第一实施方式的不同点为中心来进行说明。在本实施方式中,上述第一实施方式中的内燃机10被搭载于图10所示的混合动力车辆70上。另外,对于与上述第一实施方式相同的结构,通过标记相同的符号从而省略详细说明。
如图10所示,车辆70具备内燃机10及第二电动发电机71以作为使驱动轮76旋转的动力源。从内燃机10输出的动力经由动力分配机构72、减速器74以及车轴75而被传递至驱动轮76上。另一方面,从第二电动发电机71输出的动力经由电机减速机构77、减速器74以及车轴75而被传递至驱动轮76上。
从内燃机10输出的动力通过动力分配机构72而被分配为传递至驱动轮76的动力和传递至第一电动发电机73的动力。第一电动发电机73通过从内燃机10输出的动力而进行发电,并且该发电产生的电力经由电力转换部78而被供给至蓄电池79。此外,在内燃机10的启动时,通过第一电动发电机73根据从蓄电池79供给的电力而输出的动力,从而执行内燃机10的曲轴转动。另外,本实施方式的蓄电池79相当于上述第一实施方式的蓄电池33。此外,本实施方式的第一电动发电机73作为使内燃机10的曲轴17进行强制旋转的内燃机启动装置而发挥功能,并且相当于上述第一实施方式的启动器32。另外,启动器32为,将曲轴转动速度R固定为转速RA的内燃机启动装置,相对于此,第一电动发电机73为,使曲轴转动速度R被实施可变控制的内燃机启动装置。
另一方面,第二电动发电机71根据从蓄电池79供给的电力而输出动力。此外,第二电动发电机71在车辆70的减速时或制动时等通过驱动轮76的旋转力而进行发电,并且该发电产生的电力经由电力转换部78而被供给至蓄电池79。
控制部85与上述的控制部80同样,根据被设置在车辆70上的各种传感器的检测结果而对内燃机10、各个电动发电机71、73等进行监视,并根据其状态来执行各种控制。
但是,如上所述,由于在曲轴转动时交变转矩作用在凸轮轴22上从而使叶片转子43和壳体42进行相对旋转时,该相对旋转方向将周期性地发生反转,因此将反复形成锁止销51、61位于能够嵌入到凹部53、63的阶梯部54、55、64、65中的位置上的状态、和位于不能够嵌入到凹部53、63的阶梯部54、55、64、65中的位置上的状态。
在此,将锁止销51、61分别位于能够嵌入到相对应的阶梯部54、55、64、65中的位置的状态的继续期间TP设定为“能够嵌入的期间TP”(参照图5),且将锁止销51、61嵌入到相对应的阶梯部54、55、64、65中所需的期间TL设定为“嵌入所需的期间TL”。
并且,当对能够嵌入的期间TP和嵌入所需的期间TL进行比较时,在能够嵌入的期间TP短于嵌入所需的期间TL的情况下(TP<TL),锁止销51、61将无法嵌入到相对应的阶梯部54、55、64、65中。并且,如果还考虑到嵌入所需的期间TL存在误差的情况,则能够嵌入的期间TP越长,锁止销51、61就越容易嵌入到相对应的阶梯部54、55、64、65中。即,分别容易转变为之前的图4(a)~图4(d)所示的状态,并且容易通过棘轮机构而迅速地将气门正时提前至特定时刻PM。
因此,在本实施方式中,作为“启动时处理”,将图7所示的上述第一实施方式的“启动时处理”的步骤S230以后的处理变更为图11所示的步骤S300以后的处理来执行。另外,在本实施方式中,也与“启动时处理”同步地执行图6所示的“启动器驱动处理”。即,通过该“启动器驱动处理”,从而在存在内燃机10的启动要求时开始执行曲轴转动(步骤S130)。在本实施方式中,通过由控制部85实施的第一电动发电机73的控制,从而开始执行曲轴转动。此时的曲轴转动速度R被设定为,适合于内燃机正常停止后的内燃机启动时的转速RA(正常转速RA)。
如图11所示,在通过图6的步骤S220的判断处理而判断为,在曲轴转动开始后至经过第一预定期间α为止内燃机10未转变为完全燃烧状态时(步骤S220:否),能够判断为产生了启动不良。并且,在产生这种启动不良时,能够判断为存在曲轴转动开始时气门正时未处于特定时刻PM的可能性。因此,在这种情况下,作为启动不良时处理而降低曲轴转动速度(步骤S300),所述启动不良时处理为,和气门正时处于与特定时刻PM不同的时刻的状态相对应的处理。具体而言,对第一电动发电机73进行控制,以使曲轴转动速度R在产生启动不良时成为低于所设定的上述正常转速RA的不良时转速RB。该不良时转速RB例如被设定为,正常转速RA的一半的速度。
当以这种方式降低曲轴转动速度R时,叶片转子43和壳体42之间的相对转速将发生变化。由此,由于能够延长能够嵌入的期间TP,因此锁止销51、61变得容易分别嵌入到相对应的阶梯部54、55、64、65中,并且变得容易通过棘轮机构而迅速地将气门正时提前至特定时刻PM。
接下来,对曲轴转动速度R的降低后是否经过了第二预定期间β进行判断(步骤S310)。该第二预定期间β被设定为如下的期间,即,在上述的第一预定期间α内气门正时未提前至特定时刻PM的情况下,希望更加确保能够使气门正时提前至特定时刻PM的期间(例如三秒)。另外,本实施方式中的第二预定期间β可以设定为与上述的第一实施方式中的第二预定期间β相同的期间,也可以设定为与上述的第一实施方式中的第二预定期间β不同的期间。
并且,当判断为在曲轴转动速度R的降低后未经过第二预定期间β时(步骤S310:否),每隔固定的时间周期而重复执行步骤S310的判断处理直至获得肯定判断为止。
在通过这种判断处理而判断为在曲轴转动速度R的降低后经过了第二预定期间β时(步骤S310:是),使曲轴转动速度R返回至正常转速RA(步骤S320),并结束本处理。
接下来,参照图12,对在执行上述的“启动器驱动处理”及“启动时处理”时的内燃机启动时的气门正时、曲轴转动速度R、内燃机转速NE以及燃料喷射量QF的各个变化方式进行说明。另外,在图12中,图示了气门正时未处于特定时刻PM的内燃机异常停止后的内燃机启动要求时且冷却启动时的各个变化方式。此外,该图所示的气门正时、内燃机转速NE的各个变化方式为一个示例,其会根据内燃机10的状态而发生变化。
如图12所示,从正时T31处起伴随有燃料喷射的曲轴转动开始被执行。此时的燃料喷射量QF被设定为正常喷射量QA,并且曲轴转动速度R被设定为正常转速RA。
并且,由于在曲轴转动开始后,在经过了第一预定期间α的正时T32处,内燃机转速NE未达到完全燃烧转速NS(NE<NS),因此使曲轴转动速度R降低至不良时转速RB。即,由于在上述的“启动时处理”的步骤S220中做出了否定判断(步骤S220:否),因此作为启动不良时处理而降低由第一电动发电机73所实现的曲轴转动速度R(步骤S300)。由此,促进了由棘轮机构实施的气门正时的提前,并且在正时T33处将气门正时提前至特定时刻PM。
并且,在曲轴转动速度R的降低后,在经过了第二预定期间β的正时T34处,使曲轴转动速度R返回至正常时转速RA。之后,从正时T35处起使内燃机转速NE上升,当在正时T36处达到了完全燃烧状态时,停止曲轴转动。
另一方面,如单点划线所示,当未在正时T32处执行使曲轴转动速度R降低的启动不良时处理时,气门正时的提前将长期化。因此,由于到能够执行在气门正时处于特定时刻PM的状态下的曲轴转动为止需要较长期间,因此内燃机10难以转变为完全燃烧状态。
根据以上所说明的第二实施方式,除了能够实现上述(1)、(2)、(4)以及(5)所示的各个作用效果以外,还能够实现以下的作用效果。
(6)在产生了内燃机10的启动不良时(步骤S220:否),作为启动不良时处理而使曲轴转动速度R从正常时转速RA(启动不良产生之时的曲轴转动速度)降低至不良时转速RB(步骤S300)。由此,能够通过棘轮机构而迅速地转变为气门正时被锁定为特定时刻PM的状态。因此,能够在更早的阶段执行能够实施内燃机启动的气门正时的条件下的曲轴转动。
(第三实施方式)
接下来,参照图13,对于将本发明所涉及的内燃机的控制装置具体化了的第三实施方式以与上述第一实施方式的不同点为中心来进行说明。在本实施方式中,代替上述第一实施方式的图1所示的发动机开关81而设置有图1所示的点火开关90。点火开关90输出与被驾驶员操作的点火键(省略图示)的四个切换位置(导通、断开、附属设备、启动)相对应的信号。并且,启动器32根据从点火开关90发送的启动信号STSW而被驱动。换言之,在通过驾驶员而将点火键操作至启动位置的期间内,对启动器32进行驱动。此外,在本实施方式中,代替上述第一实施方式的图6所示的“启动器驱动处理”以及图7所示的“启动时处理”,而执行图13所示的“启动时处理”。
每当由驾驶员将点火键操作至导通位置时开始执行一次图13所示的“启动时处理”。
在本处理中,首先,对启动不良标记Ffail是否处于“打开”进行判断(步骤S400)。具体而言,通过参照被存储于存储器80A中的启动不良标记Ffail的信息来进行判断。该启动不良标记Ffail的初始值被设定为“关闭”。
在此,当判断为启动不良标记Ffail处于“关闭”时(步骤S400:否),与曲轴转动的开始同时地开始执行燃料喷射(步骤S401)。具体而言,伴随来自点火开关90的启动信号STSW的发送,通过启动器32而开始执行曲轴转动。并且,与该曲轴转动的开始同时,通过燃料喷射阀13而开始执行燃料喷射。另外,此时的曲轴转动速度R被设定为转速RA。此外,燃料喷射量QF被设定为正常喷射量QA。
接下来,对油温TOIL是否为预定温度TC以下(TOIL≤TC)进行判断(步骤S402)。本步骤的处理与上述步骤S210的处理相同。并且,由于在判断为油温TOIL高于预定温度TC(TOIL>TC)时(步骤S402:否),例如即使在气门正时未处于特定时刻PM的情况下,也能够判断为能够完成内燃机启动的可能性较高,因此结束本处理。
另一方面,在判断为油温TOIL为预定温度TC以下(TOIL≤TC)时(步骤S402:是),接下来对从曲轴转动开始起至经过第一预定期间α为止内燃机10是否已经转变为完全燃烧状态进行判断(步骤S403)。具体而言,当根据曲轴转角传感器82的检测结果而判断为至经过第一预定期间α为止内燃机转速NE达到了完全燃烧转速NS(NE≥NS)时,能够判断为内燃机10已经转变为完全燃烧状态。
并且,由于当在步骤S403的处理中做出了肯定判断时(步骤S403:是),能够判断为良好地完成了内燃机启动,因此结束本处理。
另一方面,当判断为从曲轴转动开始起至经过第一预定期间α为止内燃机10未转变为完全燃烧状态(NE<NS)时(步骤S403:否),能够判断为产生了启动不良。因此,启动不良标记Ffail被设定为“打开”(步骤S404),并结束本处理。该启动不良标记Ffail被保存于控制部80的存储器80A中。该存储器80A作为在产生了启动不良时对其履历进行存储的存储单元而发挥功能。之后,在由驾驶员将点火键操作至与启动位置不同的位置时,停止启动器32并停止曲轴转动。
并且,在由驾驶员对点火键进行操作并再次开始执行从步骤S400起的判断处理时,在步骤S400的判断处理中做出了肯定判断(步骤S400:是)。由此,转移至步骤S405,对油温TOIL是否为预定温度TC以下(TOIL≤TC)进行判断(步骤S405)。在本步骤S405中的处理与上述步骤S402的处理相同。
并且,当判断为油温TOIL为预定温度TC以下(TOIL≤TC)时(步骤S405:是),在燃料喷射被停止了的状态下开始执行曲轴转动(步骤S406)。即,由于启动不良标记Ffail处于“打开”的信息被存储于存储器80A中,以作为表示在上一次的内燃机启动中产生了启动不良的履历,因此从曲轴转动开始时起,作为启动不良时处理而停止燃料喷射。具体而言,当从点火开关90发送了启动信号STSW时,燃料喷射量QF被设定为“0”,另一方面,对启动器32进行驱动从而曲轴转动速度R被设定为转速RA并开始执行曲轴转动。
接下来,对从停止燃料喷射起是否经过了第二预定期间β进行判断(步骤S407)。本步骤中的判断处理与上述步骤S240中的判断处理(参照图7)相同。
并且,当判断为从停止燃料喷射起未经过第二预定期间β时(步骤S407:否),则每隔固定的时间周期而重复执行步骤S407的判断处理直至获得肯定判断为止。
当通过这种判断处理而判断为从停止燃料喷射起已经经过了第二预定期间β时(步骤S407:是),执行燃料喷射(步骤S408)。即,燃料喷射量QF被设定为正常喷射量QA。并且,启动不良标记Ffail被设定为作为初始值的“关闭”(步骤S409),通过存储器80A而对该信息进行存储,并结束本处理。
但是,当在上述步骤S405的判断处理中判断为油温TOIL高于预定温度TC(TOIL>TC)时(步骤S405:否),例如即使在于上一次的内燃机启动时产生了启动不良,且启动不良标记Ffail被设定为“打开”的情况下,也能够通过环境温度上升等的某种理由,从而判断为本次的内燃机启动并不处于冷却启动时。因此,与曲轴转动开始同时地开始执行燃料喷射(步骤S410),并且启动不良标记Ffail被设定为初始值的“关闭”(步骤S409),并结束本处理。
另外,当在上述步骤S401中开始执行曲轴转动后至经过上述的第一预定期间α为止,由驾驶员将点火键操作至与启动位置不同的位置上时,停止启动器32并停止曲轴转动,并且结束图13所示的“启动时处理”。
根据以上所说明的第三实施方式,能够获得如上述(1)~(5)所示的各种作用效果。
(其他实施方式)
另外,此发明所涉及的内燃机的控制装置并不被限定于上述的各个实施方式中所例示的结构,还可以作为对这些实施方式进行了适当变更的例如如下所示的方式而实施。
·上述各个实施方式中的第一预定期间α、第二预定期间β、固定期间TS、预定温度TC等的设定方式为一个示例,能够对其进行适当变更。
·在上述各个实施方式中,对如下的示例进行了说明,即,根据水温传感器84的检测结果来掌握油温TOIL,并且在该油温TOIL为预定温度TC以下时(TOIL≤TC),判断为处于内燃机温度为预先设定的预定温度以下的冷却启动时。但是,作为对处于冷却启动时进行判断的方法,并不限定于上述示例。例如,可以通过设置对油温TOIL进行检测的油温传感器,从而对处于冷却启动时进行判断,也可以通过对内燃机冷却水温度TW和预先设定的预定温度进行比较,从而对处于冷却启动时进行判断。
·在上述第一实施方式及第三实施方式中,例示了作为启动不良时处理而停止燃料喷射的示例。相对于此,也可以采用如下方式,即,当判断为产生了启动不良时,将与启动不良的产生之时的燃料喷射量(正常喷射量)QA相比减量了的燃料喷射量QB(QB<QA)设定为燃料喷射量QF。由于在这种情况下,也能够减少附着在火花塞14上的未燃烧燃料的量,因此能够获得上述的各种作用效果。
·另外,对于在判断为产生了启动不良时的燃料喷射量QF的减少量而言,除了将其设为固定之外,还优选根据油温TOIL而进行变更。即,由于油温TOIL越高则其粘性越低,因此在壳体42和叶片转子43进行相对旋转时所产生的工作油的阻力将会降低。因此,在交变转矩作用在凸轮轴22上时所产生的、壳体42和叶片转子43之间的相对旋转量将变大,且通过棘轮机构而将气门正时自主性地变更为特定时刻PM时所需的时间也将变短。另一方面,由于如果减少燃料喷射量QF的减少量,则通过喷射燃料的燃烧爆发而作用于曲轴17上且欲使其进行旋转的转矩会增大,因此内燃机10将易于转变为完全燃烧状态。因此,在油温TOIL越高时、即通过棘轮机构而将气门正时自主性地变更为特定时刻PM时所需的时间越短时,越能够通过减少燃料喷射量QF的减少量,而在抑制未燃烧燃料附着在火花塞14上从而助长内燃机启动性的恶化的同时,缩短从曲轴转动开始起至内燃机10转变为完全燃烧状态为止的时间。
·对于在上述第二实施方式中所示的曲轴转动速度R的降低程度而言也为一个示例,能够对其进行适当变更。具体而言,优选为,考虑曲轴转动速度R的降低程度对通过棘轮机构而产生的自主性的气门正时的变更的影响程度、和对由曲轴转动所产生的内燃机转速NE的上升效率的影响程度,来确定适当的曲轴转动速度R的降低程度。
·另外,对于在判断为产生了启动不良时的曲轴转动速度R的降低程度而言,除了将其设为固定之外,还优选根据油温TOIL进行变更。即,曲轴转动速度R的降低程度越大,则越容易通过棘轮机构而将气门正时自主性地变更为特定时刻PM。另一方面,曲轴转动速度R的降低程度越小,则内燃机10越容易转变为完全燃烧状态。因此,在油温TOIL越高时、即通过棘轮机构而将气门正时自主性地变更为特定时刻PM时所需的时间越短时,通过减少曲轴转动速度R的降低程度,越能够在迅速地实施由棘轮机构实施的气门正时的变更的同时,缩短从曲轴转动开始时起至内燃机10转变为完全燃烧状态为止的时间。例如,在油温TOIL高于上述第二实施方式时,能够将曲轴转动速度R的降低程度设定为,小于上述第二实施方式中的降低程度。
·在上述各个实施方式中,例示了如下示例,即,作为启动不良时处理,而执行燃料喷射量QF的减量、或者曲轴转动速度R的降低中的任意一个处理。相对于此,还可以采用如下的方式,即,在判断为产生了启动不良时,同时执行燃料喷射量QF的减量和曲轴转动速度R的降低。在这种情况下,由于能够在抑制未燃烧燃料附着在火花塞14上从而助长内燃机启动性的恶化的同时,迅速地将气门正时变更为特定时刻PM,因此内燃机10变得更容易转变为完全燃烧状态。
·在上述各个实施方式中,例示了在处于冷却启动时执行是否产生了启动不良的监视以及启动不良时处理的示例。相对于此,还可以采用如下的方式,即,无论是否处于冷却启动时,都执行是否产生了启动不良的监视以及启动不良时处理。在这种情况下,也能够实现如上述(1)~(3)、(5)、(6)所示的各种作用效果。
·在上述各实施方式中,例示了如下示例,即,在将启动不良时处理执行了第二预定时间β之后,使燃料喷射量QF或者曲轴转动速度R返回到正常的值,并结束图7、图11或者图13所示的“启动时处理”。相对于此,还可以采用如下的方式,即,在启动不良时处理的执行之后,在使燃料喷射量QF或者曲轴转动速度R返回到正常的值的基础上,再次对内燃机10是否转变为完全燃烧状态进行监视。
·在上述第二实施方式中,例示了如下示例,即,内燃机10被搭载于混合动力车辆70上,并且通过该混合动力车辆70的第一电动发电机73而对曲轴转动进行可变控制。但是,即使在作为车辆的驱动源而仅搭载有内燃机10的情况下,通过设置能够对曲轴转动速度R进行变更的启动器32,也能够作为启动不良时处理而执行使曲轴转动速度R降低的处理。
·在上述各个实施方式中,例示了作为使处于与特定时刻PM相比靠滞后角侧的气门正时提前的机构而构成棘轮机构的示例。相对于此,还可以以同时具有使处于与特定时刻PM相比靠提前角侧的气门正时滞后的机构的方式构成棘轮机构。
·此外,在上述各个实施方式中,例示了锁止机构48由提前角锁止机构50和滞后角锁止机构60构成的示例。相对于此,还可以由单一的锁止机构来构成锁止机构48。在这种情况下,通过在凹部上形成深度不同的多个阶梯部,也能够构成如下的棘轮机构,所述棘轮机构能够通过锁止销和多个阶梯部而自主性地对气门正时进行变更。因此,能够实现上述的各种作用效果。
·另外,也可以不在可变气门装置的锁止机构上设置棘轮机构。在这种情况下,也至少能够实现上述(1)所示的作用效果。
·在上述各个实施方式中,例示了通过机油泵30而将工作油供给至可变气门装置20的示例。相对于此,还可以将本发明具体化为具备了如下的可变气门装置的内燃机的控制装置,所述可变气门装置为,例如如日本特开2004-108370号公报所示的可变气门装置、即通过根据凸轮转矩而向提前角室及滞后角室供给或排出的工作油的压力,而对气门正时进行可变控制的油压驱动式的可变气门装置。
·虽然在上述实施方式中,例示了凹部53、63被形成在罩40上的示例,但是也可以将凹部53、63形成在带齿卷盘41上。
·此外,在上述实施方式中,例示了如下示例,即,被设置在叶片转子43上的锁止销51、61向顶端侧ZA及基端侧ZB进行往复运动,并且使这些锁止销51、61分别嵌入的凹部53、63被形成在罩40上。相对于此,还可以采用如下的结构,即,以从叶片转子43的外周面突出的方式设置锁止销,另一方面,将使该锁止销嵌入的凹部设置在壳体42的内周面上的结构。
·在上述实施方式中,例示了带齿卷盘41被驱动连结于曲轴17,且叶片转子43被驱动连结于凸轮轴22的示例。但是,还可以以如下的方式构成可变气门装置20,即,带齿卷盘41被驱动连结于凸轮轴22,且叶片转子43被驱动连结于曲轴17。在这种情况下,也能够实现上述的各种作用效果。
·虽然在上述各个实施方式中,作为锁止机构48(固定机构)而采用了如下的结构,即,通过使锁止销嵌入到凹部中并对第一旋转体和第二旋转体之间的相对旋转进行限制,从而机械性地将气门正时锁定为特定时刻,但是也可以采用电动式的固定机构。在这种情况下,由于当曲轴转动开始时气门正时未处于特定时刻时,会产生内燃机启动性恶化的问题,因此通过应用本发明,从而至少能够实现上述(1)所示的作用效果。
·虽然在上述各个实施方式中,采用了如下的油压驱动式的可变机构20A,所述可变机构20A通过根据工作油的油压而使第一旋转体和第二旋转体进行相对旋转,从而对气门正时进行变更,但是也可以采用电动式的可变机构。在这种情况下,由于当曲轴转动开始时气门正时未处于特定时刻时,会产生内燃机启动性恶化的问题,因此通过应用本发明,从而至少能够实现上述(1)所示的作用效果。
·虽然在上述实施方式中,例示了将本发明具体化为具备对进气门21的气门正时进行变更的可变气门装置20的内燃机的控制装置的示例,但是也可以将本发明具体化为,具备对排气门23的气门正时进行变更的可变气门装置的内燃机的控制装置。此外,也可以将本发明具体化为,具备对进气门21的气门正时进行变更的可变气门装置、和对排气门23的气门正时进行变更的可变气门装置中的任意一个的内燃机的控制装置。
符号说明
10…内燃机;10A…气缸;11…活塞;12…燃烧室;13…燃料喷射阀;14…火花塞;15…进气通道;16…排气通道;17…曲轴;20、100…可变气门装置;20A…可变机构;21…进气门;22、200…进气用凸轮轴;23…排气门;24…排气用凸轮轴;25…机油控制阀;26…工作油通道;30…机油泵;31…油底壳;32…启动器(内燃机启动装置);33…蓄电池;40…罩(第二旋转体);41、101…带齿卷盘(第二旋转体);42、102…壳体(第二旋转体);43、103…叶片转子(第一旋转体);43A…轮毂;43B、103A…叶片;44…划分部;45、105…收纳室;46、106…提前角室;47、107…滞后角室;48、110…锁止机构(固定机构);50…提前角锁止机构;51…第一锁止销;52…第一弹簧;53…第一凹部;54…第一上阶梯部;55…第一下阶梯部;56、66…叶片孔;57…第一解除室;58…第一弹簧室;60…滞后角锁止机构;61…第二锁止销;62…第二弹簧;63…第二凹部;64…第二上阶梯部;65…第二下阶梯部;67…第二解除室;68…第二弹簧室;70…混合动力车辆;71…第二电动发电机;72…动力分配机构;73…第一电动发电机(内燃机启动装置);74…减速器;75…车轴;76…驱动轮;77…电机减速机构;78…电力转换部;79…蓄电池;80、85…控制部(控制装置);80A…存储器;81…发动机开关;82…曲轴转角传感器;83…凸轮角度传感器;84…水温传感器;90…点火开关;111…锁止销;112…凹部;113…弹簧;114…解除室。

Claims (7)

1.一种内燃机的控制装置,所述内燃机具备可变气门装置,
所述可变气门装置具有:
可变机构,其具备:第一旋转体,其与曲轴及凸轮轴中的一方同步地进行旋转;第二旋转体,其与曲轴及凸轮轴中的另一方同步地进行旋转,并且,通过使这两个旋转体进行相对旋转,从而对通过所述凸轮轴而被开闭驱动的气门的气门正时进行变更;
固定机构,其通过对所述两个旋转体之间的相对旋转进行限制,从而能够将气门正时固定为最大滞后角时刻与最大提前角时刻之间的特定时刻,
所述内燃机的控制装置的特征在于,
将从伴随有燃料喷射的曲轴转动被开始执行起的经过期间设定为启动后期间,并且在该启动后期间为第一预定期间α以上且内燃机转速为预定值以下时、即在产生了未转变为完全燃烧状态的启动不良时,执行启动不良时处理,所述启动不良时处理为,和所述气门正时处于与所述特定时刻不同的时刻的状态相对应的处理,
在所述启动不良时处理中,与判断出所述启动不良的产生之时的燃烧喷射量相比,使判断出所述启动不良的产生之后的所述燃料喷射量减量。
2.如权利要求1所述的内燃机的控制装置,其特征在于,
所述可变机构为,通过基于工作油的油压而使两个旋转体进行相对旋转从而对气门正时进行变更的机构,
所述固定机构为如下的机构,即,具有被设置在所述第一旋转体上的锁止销、和被设置在所述第二旋转体上并用于使所述锁止销嵌入的凹部,并且通过使所述锁止销嵌入到所述凹部中,从而机械性地对所述两个旋转体之间的相对旋转进行锁止,进而将气门正时锁定为所述特定时刻,另一方面,通过使所述锁止销从所述凹部中脱出,从而将所述两个旋转体设定为能够进行相对旋转的状态。
3.一种内燃机的控制装置,所述内燃机具备可变气门装置,
所述可变气门装置具有:
可变机构,其具备:第一旋转体,其与曲轴及凸轮轴中的一方同步地进行旋转;第二旋转体,其与曲轴及凸轮轴中的另一方同步地进行旋转,并且,通过使这两个旋转体进行相对旋转,从而对通过所述凸轮轴而被开闭驱动的气门的气门正时进行变更;
固定机构,其通过对所述两个旋转体之间的相对旋转进行限制,从而能够将气门正时固定为最大滞后角时刻与最大提前角时刻之间的特定时刻,
所述内燃机的控制装置的特征在于,
所述可变机构为,通过基于工作油的油压而使两个旋转体进行相对旋转从而对气门正时进行变更的机构,
所述固定机构为如下的机构,即,具有被设置在所述第一旋转体上的锁止销、和被设置在所述第二旋转体上并用于使所述锁止销嵌入的凹部,并且通过使所述锁止销嵌入到所述凹部中,从而机械性地对所述两个旋转体之间的相对旋转进行锁止,进而将气门正时锁定为所述特定时刻,另一方面,通过使所述锁止销从所述凹部中脱出,从而将所述两个旋转体设定为能够进行相对旋转的状态,
将从伴随有燃料喷射的曲轴转动被开始执行起的经过期间设定为启动后期间,并且在该启动后期间为第一预定期间α以上且内燃机转速为预定值以下时、即在产生了未转变为完全燃烧状态的启动不良时,执行启动不良时处理,所述启动不良时处理为,和所述气门正时处于与所述特定时刻不同的时刻的状态相对应的处理,
在所述启动不良时处理中,对于通过内燃机启动装置而使曲轴进行旋转时的曲轴转动速度,与判断出所述启动不良的产生之时的所述曲轴转动速度相比使判断出所述启动不良的产生之后的所述曲轴转动速度降低。
4.如权利要求2或3所述的内燃机的控制装置,其中,
所述固定机构在曲轴转动执行时,将气门正时从与所述特定时刻不同的时刻变更为该特定时刻。
5.如权利要求4所述的内燃机的控制装置,其中,
所述凹部沿着所述第二旋转体的圆周方向而配置且具有其深度不同的多个阶梯部,所述多个阶梯部和所述锁止销作为如下的棘轮机构而发挥功能,所述棘轮机构通过基于作用在所述凸轮轴上的交变转矩而产生的所述两个旋转体之间的相对旋转,而使所述锁止销依次嵌入到所述多个阶梯部中,从而将气门正时从与所述特定时刻不同的时刻阶梯性地变更为该特定时刻。
6.如权利要求1至3中的任意一项所述的内燃机的控制装置,其中,
以处于内燃机温度为预先设定的预定温度以下的冷却启动时作为条件,来执行所述启动不良时处理。
7.如权利要求1至3中的任意一项所述的内燃机的控制装置,其中,
还具备存储单元,所述存储单元在发生了所述启动不良时对其履历进行记录,
以在所述存储单元中存储有表示上一次的内燃机启动中发生了所述启动不良的履历作为条件,在下一次的内燃机启动时从曲轴转动开始时起执行所述启动不良时处理。
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