專利名稱：內燃機用可變閥正時控制裝置及包括可變閥正時控制裝置的內燃機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于內燃機的可變閥正時控制裝置，該裝置用于改變內燃
機進氣閥和排氣閥中之一或全部二者的閥正時；本發(fā)明還涉及包括該可變 閥正時控制裝置的內燃機。具體地說，本發(fā)明涉及使改變閥正時的時候發(fā) 生的沖擊減小或消除的改進。
背景技術：
近年來，在車輛中安裝的內燃機(發(fā)動機)中，越來越多的內燃機已 經采用了可變閥正時裝置來改變進氣閥和排氣閥的閥正時，其目的是增加 輸出、減小燃料消耗、以及降低廢氣排放。
例如，像日本專利申請公開No. 2004-245192中公開的那樣，目前使 用的大多數(shù)可變閥正時裝置采用來自液壓泵的液壓來驅動相位改變機構， 以改變凸輪軸相對于曲軸的旋轉相位，從而改變進氣閥和/或排氣閥的閥正 時，其中液壓泵由來自曲軸的旋轉驅動力致動，進氣閥和/或排氣閥由凸輪 軸驅動實現(xiàn)開閉。
但是，采用這樣的液壓驅動式可變閥正時裝置，在某些情況下，在寒 冷條件下啟動發(fā)動機時，會發(fā)生液壓不足或液壓控制的響應性下降的情 況，因此存在著閥正時控制的精度不能完全實現(xiàn)的缺點。
為此，像例如日本專利申請公開No. 6-213021中公幵的那樣，已經開
發(fā)了電動機驅動的可變閥正時裝置，其中相位改變機構由來自電動機的驅 動力進行驅動，以改變凸輪軸相對于曲軸的轉動相，并從而改變閥正時。
盡管在上述電動機驅動式可變閥正時裝置中，具有響應速度快的優(yōu) 點，但是這種高響應速度也可能造成改變閥正時的時候發(fā)動機的輸出轉矩 急劇改變。由于這種轉矩改變，有時車體會發(fā)生沖擊(振動)并使乘客感 到不舒服。例如，在隨著發(fā)動機負載增大而使閥正時提前時，即使在駕駛
員逐漸增大油門開度的情況下，閥正時也會在較短時間中向提前那側發(fā)生 很大改變。閥正時的這種瞬時改變涉及到內燃機燃燒狀態(tài)的變化，燃燒狀 態(tài)變化接著造成轉矩的急劇改變。因此使車體產生沖擊(振動)。
如上所述，電動機驅動式可變閥正時裝置會造成液壓驅動式可變閥正 時裝置并不造成的問題，所述液壓驅動式可變閥正時裝置使用由曲軸的驅 動力旋轉致動的液壓泵。
為了解決這種問題，可以通過下述方式設置可變闊正時裝置給闊正 時改變速率設置某個上限，使閥正時總是以較低速率改變，在該速率下車 體不會發(fā)生沖擊。例如，可以將電動機的轉速最大值設定得較低，所述電 動機是改變閥正時的驅動源。
但是，即使在駕駛員突然增大油門開度的情況下，即駕駛員需要迅速 加速的情況下，閥正時也因上述原因而緩慢改變。獲得與駕駛員的要求相 符的閥正時需要較長時間，不能充分實現(xiàn)發(fā)動機響應。因此，不能完全利 用電動機驅動式可變閥正時裝置的真實能力。
應當注意，這樣的問題并不限于電動機驅動式可變閥正時裝置，對于 與上述液壓驅動式可變閥正時裝置相比，閥正時的響應速度更高的任何可 變閥正時裝置(例如用電動液壓泵作為驅動源的裝置)，這樣的問題都可 能發(fā)生。

發(fā)明內容
本發(fā)明是為了解決上述問題而作出的，其目的是對于以電動驅動式 可變閥正時裝置為代表的、具有較高響應速度的可變閥正時裝置，消除駕 駛員不希望的閥正時急劇改變，從而提供一種能夠防止產生與閥正時改變 有關的沖擊的可變閥正時控制裝置，以及具有該可變閥正時控制裝置的內 燃機。
根據(jù)本發(fā)明設置來實現(xiàn)上述目的的解決方法，對于由目標閥正時與實 際閥正時之間的差所獲得的閥正時改變速率(增益)，當駕駛員操縱造成 的油門開度改變速率較低時，判定為駕駛員不需要閥正時快速改變，并對
閥正時改變速率設置限制來防止車體中的沖擊。另一方面，當駕駛員操縱 造成的油門開度改變速率較高時，以由目標閥正時與實際閥正時之間的差 確定的閥正時改變速率來改變閥正時，使得閥正時快速接近目標閥正時以 滿足駕駛員的需要。 [解決方式]
具體地說，本發(fā)明基于一種可變閥正時控制裝置，該裝置用于改變內 燃機的進氣閥和排氣閥中至少其一的開啟和關閉正時。這種可變閥正時控 制裝置包括油門開度傳感器和操作單元，該油門開度傳感器感知由駕駛員 的操縱造成的油門開度。操作單元計算作為目標閥正時與實際閥正時之間 差的正時偏差、計算油門開度改變速率、并根據(jù)正時偏差與油門開度改變 速率來調整使實際閥正時接近目標閥正時的閥正時改變速率。
通過這樣的特征，當例如由于駕駛員改變油門開度而使內燃機的工作 狀態(tài)發(fā)生改變時，閥開啟/關閉正時也發(fā)生改變，以獲得適當?shù)恼龝r。在此 情況下，操作單元計算正時偏差，正時偏差是目標閥正時與實際閥正時之 間的差。即，它確定當前的閥正時相對于目標閥正時發(fā)生了多少提前或延 遲。此外，操作單元感知由駕駛員的操縱造成的油門開度改變速率。即， 它通過油門開度的改變速率來識別駕駛員的需要(所需的加速/減速水 平)。根據(jù)這些信息，操作單元調整使實際閥正時接近目標閥正時的閥正 時改變速率。即，它對于是執(zhí)行使閥正時快速接近目標閥正時的控制還是 執(zhí)行使閥正時平緩地接近目標閥正時的控制作出選擇，并執(zhí)行所選控制。 具體地說，當油門開度的改變速率較高時，駕駛員需要進行迅速的加速或 減速。因此，為了服從這種需要，根據(jù)上述正時偏差將閥正時改變速率 (增益)確定為較高的值。另一方面，當油門開度的改變速率較低時，駕 駛員不需要進行迅速的加速或減速。因此，對上述閥正時改變速率施加限 制以獲得較低的閥正時改變速率，閥正時以這樣的速率接近目標閥正時。 因此，可以防止與閥正時的急劇改變有關的轉矩改變，并防止車體產生沖 擊，從而不會使車輛乘客感到不舒服。
解決該問題的一種更具體結構可以是如下所述的結構。類似于上述解 決方式，它基于一種可變閥正時控制裝置，該裝置用于改變內燃機的進氣 閥和排氣閥中至少其一的開啟和關閉正時。這種可變閥正時控制裝置包括 油門開度傳感器和操作單元，該油門開度傳感器感知由駕駛員的操縱造成 的油門開度。操作單元計算作為目標閥正時與實際閥正時之間差的正時偏 差、計算油門開度改變速率、并將根據(jù)正時偏差獲得的閥正時改變速率與 根據(jù)油門開度改變速率獲得的閥正時改變速率限制值進行比較。當閥正時 改變速率不超過閥正時改變速率限制值時，操作單元采用閥正時改變速率 來執(zhí)行使實際閥正時接近目標閥正時的閥正時控制操作。當閥正時改變速 率超過了閥正時改變速率限制值時，操作單元采用闊正時改變速率限制值 來執(zhí)行使實際閥正時接近目標閥正時的閥正時控制操作。
根據(jù)這樣的特征，與上述解決方式一樣，當油門開度改變速率較高 時，駕駛員需要迅速的加速或減速。因此，為了服從這種需要，根據(jù)上述 正時偏差以較高的閥正時改變速率(增益)來執(zhí)行閥正時控制操作。另 方面，當油門開度的改變速率較低時，駕駛員不需要進行迅速的加速或減 速。因此，以較低的閥正時改變速率來執(zhí)行閥正時控制操作，其中如上所 述對閥正時改變速率施加了限制。因此，可以防止產生與閥正時的急劇改 變有關的沖擊。
閥正時改變速率限制值是如下所述獲得的。首先，油門開度的改變速 率越小，獲得的閥正時改變速率限制值越小。
當油門開度的改變速率超過規(guī)定速率時，獲得的閥正時改變速率限制
值是恒定值；而當油門開度的改變速率不超過該規(guī)定速率時，油門開度的
改變速率越小，獲得的閥正時改變速率限制值越小。
如上所述，根據(jù)油門開度的改變速率來采用不同的值作為閥正時改變 速率限制值，在油門開度的改變速率很小時大大限制了閥正時改變速率。 因此，可以可靠地防止產生與閥正時的急劇改變有關的沖擊。
閥正時改變速率限制值還可以通過如下方式獲得。即，當沿著將閥正 時向提前側進行控制的油門操縱方向(例如沿著使油門開度增大的方向) 的改變速率超過第一規(guī)定速率時，獲得的閥正時改變速率限制值就是恒定 值。而當沿著將閥正時向提前側進行控制的油門操縱方向的改變速率不超 過第一規(guī)定速率時，沿著將閥正時向提前側進行控制的油門操縱方向的改
變速率越小，獲得的閥正時改變速率限制值越小。當沿著將閥正時向延遲 側進行控制的油門操縱方向(例如沿著使油門開度減小的方向)的改變速 率超過第二規(guī)定速率時，獲得的閥正時改變速率限制值就是恒定值。而當 沿著將閥正時向延遲側進行控制的油門操縱方向的改變速率不超過第二規(guī) 定速率時，沿著將閥正時向延遲側進行控制的油門操縱方向的改變速率越 小，獲得的閥正時改變速率限制值越小。第二規(guī)定速率設定為小于第一規(guī) 定速率。
因此，例如對于以某個改變速率增大油門開度的情況，以及以相同改 變速率減小油門開度的情況，取決于該改變速率(例如，以第一規(guī)定速率 與第二規(guī)定速率之間的中間速率)，將閥向著提前側進行控制的闊正時改 變速率與將閥向著延遲側進行控制的閥正時改變速率可以設定在不同的速 率。具體地說，即使在以相同速率(例如以第一規(guī)定速率與第二規(guī)定速率 之間的中間速率)增大和減小油門開度的情況下，如果執(zhí)行使油門開度減 小的操縱，即如果將閥向著延遲側進行控制，則該速率(使閥正時向延遲 側延遲的速率)就相當于較高(對該速率的限制較小，因為閥正時改變速 率不在所獲得的閥正時改變速率限制值隨著油門開度改變速率的減小而減 小的范圍內)，從而可以使短時間內的閥重疊量變小，并可以迅速減小從
氣缸內部返回進氣系統(tǒng)的燃燒氣體量(稱為內部EGR (廢氣再循環(huán))量)
以維持向氣缸提供的空氣燃料混合物量，由此使發(fā)動機的工作狀態(tài)穩(wěn)定。 相反，當閥正時以該速率發(fā)生提前時，要考慮上述發(fā)生沖擊的情況。因 此，假設以與上述相同的速率執(zhí)行使油門開度增大的操縱，即，如果將閥 向著提前側進行控制，則速率(使閥正時向提前側提前的速率)相對較低 (對該速率的限制較大，因為閥正時改變速率在所獲得的闊正時改變速率 限制值隨著油門開度改變速率的減小而減小的范圍內，并因此相對于使閥 正時朝向延遲側發(fā)生延遲的速率變得較低)。因此，避免了轉矩急劇改變
并防止了車體發(fā)生沖擊。如上所述，對于將閥朝向提前側進行控制的情況 與將閥朝向延遲側進行控制的情況，設定不同的閥正時改變速率(有差別 地設定對閥正時改變速率的限制程度)對于使內燃機的工作狀態(tài)穩(wěn)定以及 提高駕駛性能很有效。
作為可以應用上述解決方式的可變閥正時控制裝置的一種示例，包括 所謂的電動機驅動式可變閥正時裝置，它包括相位改變機構，該相位改變 機構使內燃機的凸輪軸相對于曲軸的轉動相改變以改變閥正時，其中相位 改變機構由來自電動機的驅動力驅動，以改變閥的開啟和關閉正時。
本發(fā)明的技術教導范圍內還包括了裝有上述可變閥正時控制裝置(其 中，進氣閥和排氣閥中至少其一的開啟和關閉正時受到改變)的內燃機。 即，這種內燃機設置成根據(jù)正時偏差和油門開度改變速率來調整閥正時改 變速率。
在本發(fā)明中，對于由目標閥正時與實際閥正時之間的差獲得的閥正時 改變速率，當由駕駛員的操縱造成的油門開度改變速率較低時，對閥正時 改變速率設置限制。這樣可以防止下述情況盡管駕駛員只對油門進行了 較小的操縱，閥正時也發(fā)生急劇改變，從而引起轉矩改變并使車體產生沖 擊。因此，可以提高駕駛性能。
根據(jù)下面對本發(fā)明的詳細說明，接合附圖，可以更加明白本發(fā)明中前 述的以及其他的目的、特征、方面和優(yōu)點。


圖l示出了根據(jù)一種實施例，發(fā)動機及其控制系統(tǒng)的示意性結構。 圖2是對發(fā)動機ECU電氣結構的說明所涉及的框圖。
圖3是對VVT-ECU的電氣結構的說明所涉及的框圖。
圖4是發(fā)動機的正視圖，示出了可變閥正時裝置安裝到發(fā)動機中的狀態(tài)。
圖5是對可變閥正時裝置工作原理的說明所涉及的示意性結構圖。
圖6A示出了增益計算圖表。
圖6B示出了警戒計算圖表。
圖7是用于對閥正時改變操作的過程進行說明的流程圖。
具體實施例方式
下面將參考附圖對本發(fā)明的一種實施例進行說明。該實施例描述了木
發(fā)明作為可變閥正時控制裝置的一種應用，所述可變閥正時控制裝置改變 車用內燃機(發(fā)動機)的進氣閥的閥正時。 [發(fā)動機的示意性結構]
圖1示出了根據(jù)本實施例，發(fā)動機1的示意性結構。如圖1所示，發(fā)
動機1中設有活塞3，活塞3可以在形成于氣缸座2中的缸膛2a中向上和 向下運動?；钊?由連桿4連接到曲軸?；钊?、缸膛2a以及氣缸蓋5所 包圍的空間形成了燃燒室6，其中氣缸蓋5覆蓋缸膛2a的頂部。
進氣歧管7和排氣歧管8設在燃燒室6上并與之連通。進氣閥9安裝 到進氣端口 7a，進氣端口 7a在進氣歧管7處形成通往燃燒室6的開口。 排氣閥IO安裝到排氣端口 8a，排氣端口 8a在排氣歧管8處形成通往燃燒 室6的開口。
可以經過空氣濾清器將外部空氣引入進氣歧管7。進氣歧管7設冇噴 射器ll，用于在進氣端口7a附近噴射燃料以將燃料噴入進氣歧管7。通過 燃料泵的工作從燃料箱向噴射器11供給規(guī)定壓力的燃料。隨著進氣閥9 的閥開啟操作，使空氣一燃料混合物經過進氣端口 7a引入燃燒室6，其中 空氣一燃料混合物由從噴射器11噴射并進入進氣歧管7的燃料與外部空 氣構成。引入燃燒室6的空氣一燃料混合物發(fā)生爆炸和燃燒，并從而通過 活塞3和曲軸等向發(fā)動機l提供驅動力。此外，隨著排氣閥10的閥開啟操 作，燃燒室6中燃燒過的燃燒氣體經過排氣歧管8排放到外部。
節(jié)氣門13設置在沿進氣歧管7的途中。節(jié)氣門電動機13a設置在節(jié)氣 門13的旋轉軸一端，作為驅動節(jié)氣門13的致動器。節(jié)氣門傳感器14設置 到旋轉軸另一端，用于檢測節(jié)氣門13的開度。B口，節(jié)氣門13構造成電子 控制式節(jié)氣門，其開度由節(jié)氣門電動機13a調整，并通過其開啟/關閉操作 來調整進氣歧管7的進氣量。
緩沖罐15設置在相對于節(jié)氣門13的下游側，使進氣量的波動變得平 緩。此外，空氣流量計16設置在相對于節(jié)氣門13的上游側，對從外部進 入進氣歧管7的進氣量進行檢測。
火花塞27安裝在氣缸蓋5的氣缸中心部分，其排放部分27a處于燃燒 室6內部，從而可以對引入燃燒室6的空氣一燃料混合物點火。根據(jù)分配
器(distributor) 28分配的點火信號來驅動火花塞27。分配器28將點火器 29輸出的高壓對發(fā)動機1的曲軸角進行同步，并將其分配到火花塞27。
冷卻劑溫度傳感器32安裝到氣缸座2，對發(fā)動機1的冷卻劑溫度進行 檢測。氧氣傳感器33安裝到沿排氣歧管8的途中，對排放氣體中的氧氣 濃度進行檢測。此外，還設有車速傳感器34，對車輛的行駛速度(車速) 進行檢測。
布置在車輛內部的油門踏板12設有油門開度傳感器12a。油門開度傳 感器12a輸出與油門踏板12的加速(accel)行程(油門開度)相對應的 檢測信號。通過識別每單位時間的油門開度改變量，可以識別油門的操縱 速度。
油門開度傳感器12a、節(jié)氣門傳感器14、為節(jié)氣門傳感器14設置的完 全關閉開關14a (參見圖2)、氣流計16、曲軸角傳感器30、凸輪角傳感 器31 (參見圖2)、冷卻劑傳感器32、氧氣傳感器33、車速傳感器34、 啟動器開關39 (參見圖2)等電連接到發(fā)動機電子控制裝置(下文中簡稱 為"發(fā)動機ECU (電子控制單元)")的輸入側。噴射器11、點火器29 等電連接到發(fā)動機ECU40的輸出側。發(fā)動機ECU根據(jù)各個輸入信號，對 噴射器ll、點火器29等進行適當?shù)目刂啤?br> 發(fā)動機ECU 40是主要對噴射器11的燃料噴射正時和燃料噴射量、火 花塞27的點火正時等進行支配的控制裝置。除了發(fā)動機ECU40，根據(jù)本 實施例的發(fā)動機1還設有WT-ECU 41，用于對可變閥正時控制裝置(下 文中稱為VVT (可變閥正時))70進行控制，VVT-ECU41將在下文中進 行說明。VVT-ECU 41支配了對VVT電動機25的輸出軸84 (參見圖5) 轉速的控制，這將在下文中進行說明。因此，各個檢測值作為數(shù)據(jù)信號輸 入到VVT-ECU 41的輸入側，這些檢測值例如油門開度、節(jié)氣門開度、節(jié) 氣門完全關閉信號、發(fā)動機速度、冷卻劑溫度、車速、啟動器信號、進氣 量等。來自制動傳感器36 (參見圖3)的制動信號也輸入到VVT-ECU 41 的輸入側。由此，VVT-ECU41根據(jù)輸入數(shù)據(jù)信號等確定與發(fā)動機1的工 作狀態(tài)相對應的閥重疊量(進氣閥9的閥正時提前位置)大小，并輸出閥 正時控制信號來適當?shù)乜刂芕VT電動機25，從而控制進氣閥9的開啟/關 閉正時。
接下來將參考圖2和圖3的框圖，說明發(fā)動機ECU 40和VVT-ECU 41各自的設置。圖2的框圖涉及與發(fā)動機ECU 40相連的電氣結構。發(fā)動 機ECU 40設置為邏輯運算電路，其中CPU (中央處理單元)42、 ROM (只讀存儲器)43、 RAM (隨機訪問存儲器)44、備份RAM 45、以及外 部輸入電路46和外部輸出電路47等由總線48連接，所述ROM 43預先儲 存了規(guī)定的控制程序等，所述RAM44暫時儲存CPU2的運算結果，所述 備份RAM 45保存預先儲存的數(shù)據(jù)等。
油門開度傳感器12a、節(jié)氣門傳感器14、完全關閉開關14a、空氣流 量計16、曲軸角傳感器30、凸輪角傳感器31、冷卻劑傳感器32、氧氣傳 感器33、車速傳感器34、啟動器開關39等各自連接到外部輸入電路46。 噴射器11、點火器29、 VVT-ECU 14等各自連接到外部輸出電路47。 CEP 42通過外部輸入電路46讀取各個信號輸入作為輸入值，并根據(jù)所讀 取的輸入值對噴射器ll、點火器29等進行適當控制。
在通過外部輸入電路46從油門開度傳感器12a、完全關閉開關14a、 空氣流量計16、傳感器14及30_34、啟動器開關39等讀取作為輸入值 的信號中，CPU42通過外部輸出電路47將油門開度、節(jié)氣門開度、完全 關閉信號、發(fā)動機速度、冷卻劑溫度、啟動器信號、進氣量等作為數(shù)據(jù)信 號輸出到VVT-ECU41。
圖3的框圖涉及與VVT-ECU 41相連的電氣結構。VVT-ECU 41設置 成邏輯運算電路，其中MPU (微處理單元)50、 ROM 51、 RAM 52以及 輸入/輸出端口 53和輸出端口 54由總線55連接，ROM 51預先儲存了 VVT 70等所用的規(guī)定控制程序等，RAM 52暫時儲存MPU 50的運算結 果。VVT-ECU 41包括時鐘發(fā)生器56，時鐘發(fā)生器產生周期性時鐘脈沖并 向MPU 50提供該時鐘脈沖。VVT-ECU 41還包括與其輸出端口 54相連的 鎖存電路57和閘門(gate) 58。
輸入/輸出端口 53連接到發(fā)動機ECU 40。制動傳感器36連接到輸入Z 輸出端口53。 VVT電動機25連接到閘門58。
MPU50通過輸入/輸出端口 53讀取各個信號(例如油門開度、節(jié)氣門 開度、節(jié)氣門完全關閉信號、發(fā)動機速度、冷卻劑溫度、啟動器信號、進 氣量、制動信號等輸入)作為輸入值，并根據(jù)所讀取的輸入值對VVT電 動機25進行適當?shù)目刂?。g卩，MPU 50基于所讀取的輸入值并根據(jù)ROM 51中儲存的控制程序運算并判定VVT電動機25的轉速，并通過輸出端口 54向鎖存電路57輸出運算結果作為閥正時控制信號。鎖存電路57接收閥 正時控制信號，并根據(jù)規(guī)定次序輸出閘門58的打開/關閉指令以執(zhí)行該信 號。閘門58遵循該打開/關閉指令并驅動VVT電動機25。
接下來將說明用于執(zhí)行進氣閥9和排氣閥10的開啟/關閉操作的閥機 構、以及由VVT-ECU41控制對進氣閥9的開啟/關閉正時進行調整的 VVT 70。
如圖1所示，進氣閥9和排氣閥IO各自具有向上延伸的桿9a、 10a。 閥彈簧17、 18、閥抬升器19、 20等分別安裝到桿9a、 10a的上部。設有 凸輪21a、 22a分別與閥抬升器19、 20嚙合。凸輪21a、 22a分別形成于進 側的凸輪軸21和排氣側的凸輪軸22上，這些進氣側和排氣側的凸輪軸21 和22由氣缸5支撐并與氣缸數(shù)目一樣多。進氣閥9和排氣閥10由閥彈簧 17、 18的推動力向上推動，即沿著使進氣端口 7a和排氣端口 8a關閉的方 向推動。
本實施例的發(fā)動機1包括電動機驅動式VVT 70， VVT 70使進氣閥9 的開啟/關閉正時發(fā)生改變。下面的說明參考附圖4和圖5。
圖4是發(fā)動機1的正視圖，示出VVT70裝入發(fā)動機1中的狀態(tài)。圖5 是涉及對VVT 70的工作原理進行說明的示意性結構圖。
如圖4所示，正時鏈(timing chain)(或正時帶(timing belt) ) 63 懸掛在曲軸62、進氣側凸輪鏈輪(cam sprocket)(或凸輪帶輪)64、以 及排氣側凸輪鏈輪(或凸輪帶輪)65上，來自曲軸62的動力由正時鏈63 經過鏈輪64、 65傳遞到進氣側凸輪軸21和排氣側凸輪軸22。進氣側凸輪 軸21側設有電動機驅動的VVT 70。通過VVT 70改變進氣側凸輪軸21相 對于曲軸62的轉動相(凸輪軸相位)來改變進氣閥9的閥正時，其中進
氣閥受到進氣側凸輪軸21的驅動而開關。
凸輪角傳感器31安裝在進氣側凸輪軸21的周邊側，并輸出針對各個 規(guī)定凸輪角的凸輪角信號。另一方面，曲軸角傳感器30安裝在曲軸62的 周邊側，并輸出針對各個規(guī)定曲軸角的曲軸角信號。
現(xiàn)在將詳細說明WT 70。如圖5所示，WT 70包括相位改變機構 80,相位改變機構80設置成包括外齒輪81，帶有內齒并與進氣側凸輪 軸21同心布置；內齒輪82，帶有外齒，布置在外齒輪81的內側并與之同 心；行星齒輪83，布置在外齒輪81和內齒輪82之間并與它們嚙合。外齒 輪81設置成與進氣側鏈輪64 —體旋轉，所述進氣側鏈輪64隨著曲軸62 同步旋轉。內齒輪82設置成與進氣側曲軸21—體旋轉。行星齒輪83在與 外齒輪81和內齒輪82嚙合的同時圍繞內齒輪82沿圓軌道旋轉，執(zhí)行將外 齒輪81的轉動力傳遞到內齒輪82的功能。通過改變行星齒輪83相對于內 齒輪82轉速(進氣側凸輪軸21的旋轉速度)的轉動速度(公轉速度)， 來調整內齒輪82相對于外齒輪81的旋轉相位(凸輪軸相位)。
發(fā)動機1設有WT電動機25，以改變行星齒輪83的轉動速度。WT 電動機25的輸出軸84布置成與進氣側凸輪軸21、外齒輪81及內齒輪82 同軸，WT電動機25的輸出軸84與支撐行星齒輪83的支撐軸85由沿徑 向延伸的連接部件86相連。由此，隨著WT電動機25的旋轉，行星齒 輪83可以在圍繞支撐軸85旋轉(自傳)的同時沿其圓軌道圍繞內齒輪82 轉動(公轉)。WT電動機25上安裝有電動機轉速傳感器87 (參見圖 4)，以檢測WT電動機25的轉速(輸出軸84的轉速)。
在WT70中，當WT電動機25的轉速與進氣側凸輪軸21的速度匹 配，從而行星齒輪83的公轉速度與內齒輪82的轉速(外齒輪81的轉速) 匹配時，外齒輪81與內齒輪82之間的轉動相位差保持穩(wěn)定，從而使閥正 時(凸輪軸相位)保持穩(wěn)定。
在要使進氣閥9的閥正時提前時，使WT電動機25的轉速快于進氣 側凸輪軸21的轉速，從而使行星齒輪83的公轉速度快于內齒輪82的轉 速。通過這樣的方式，使內齒輪82相對于外齒輪81的轉動相提前，并使 閥正時(凸輪軸相位)提前。
另一方面，在要使進氣閥9的閥正時延遲時，使WT電動機25的轉 速慢于進氣側凸輪軸21的轉速，從而使行星齒輪83的公轉速度慢于內齒 輪82的轉速。通過這樣的方式，使內齒輪82相對于外齒輪81的轉動相延 遲，并從而使閥正時延遲。
這樣，通過控制WT電動機25的WT-ECU 41執(zhí)行使進氣閥9的開 啟/關閉正時提前和延遲的操作。具體地說，WT-ECU 41執(zhí)行可變閥正吋 控制程序，從而控制WT電動機25，以減小進氣閥9的目標閥正時(目 標WT相位(J)T)與實際閥正時(實際WT相位(I))之間的偏差A(()，所述 控制程序示于圖7中并將在下文中進行說明。
本實施例的特征在于，當使實際閥正時接近目標閥正時時，閥正時改 變速率(單位時間的提前量或延遲量)隨著發(fā)動機1的工作狀態(tài)或駕駛員 的駕駛操縱狀態(tài)而改變。
下文中將對用于使閥正時改變速率發(fā)生改變的結構及其闊正時改變操 作進行說明。在下面的說明中，閥正時提前那側稱為"正"，而閥正時延 遲那側稱為"負"。
首先，本實施例的WT-ECU41的ROM51中儲存了兩個圖表，這些 下面將對這些圖表進行說明。圖表之一是圖6A所示的圖表，它是用于由 正時偏差A(I)獲得參考閥正時改變速率A的增益計算圖表，其中正時偏差 A(j)是目標閥正時與實際閥正時之間的差。即，它是用于由MPU 50的運算 結果獲得參考閥正時改變速率A的圖表，所述運算用于獲得正時偏差A(I)， 即目標閥正時與實際閥正時之間的差(當實際閥正時相對于目標閥正時延 遲的時候為正值，而當實際閥正時相對于目標閥正時提前的時候為負 值)。在這個增益計算圖表中，隨著正時偏差A(I)的絕對值增大，增益的絕 對值也設定得增大，以增大閥正時改變速率。換句話說，當實際閥正時相 對于目標閥正時發(fā)生延遲時、并隨著延遲量(偏差)的增大(即當正時偏 差A(I)為正的時候、并隨著該偏差絕對值的增大)，將閥正時向提前側的改 變速率設定得更高。當實際閥正時相對于目標閥正時提前時、并隨著提前 量(偏差)的增大(即當正時偏差A(J)為負的時候、并隨著該偏差絕對值的
增大)，將閥正時向延遲側的改變速率設定得更高。應當注意，在這個增
益計算圖表中，設置成使得正時偏差A(I)的絕對值較小的區(qū)域(圖中的區(qū)域 I)中，用于改變正時偏差A(()的增益改變量也較小(即圖中特征線的斜率 較小)，從而抑制閥正時在短時間內的較大改變。
WT-ECU 41的ROM 51中儲存的另一圖表是圖6B所示的圖表，它 是一個警戒計算圖表，用于根據(jù)油門開度的改變速率對閥正時改變速率設 置限制。即，它是用于根據(jù)油門開度的改變速率(既包括沿增大油門開度 的方向的改變速率，也包括沿減小油門開度的方向的改變速率)，來判定 是否對由上述增益計算圖表獲得的參考閥正時改變速率A設置限制。在警 戒計算圖表中，設置有提前側警戒線B和延遲側警戒線C，在實際閥正時 相對于目標閥正時發(fā)生延遲時，即要向閥正時提前側改變閥正時的時候， 用提前側蒈戒線B來調整閥正時改變速率；而在實際閥正時相對于目標閥 正時發(fā)生提前時，即要向延遲側改變閥正時的時候，則用延遲側警戒線C 來調整閥正時改變速率。這些警戒線B、 C用于根據(jù)油門開度的改變速率 絕對值來獲得警戒值(閥正時改變速率的限制值)，所述警戒值對閥正時 改變速率設置了限制。當通過增益計算圖表獲得的參考閥正時改變速率A 是處于警戒線B、 C之間范圍內的值(即該值未處于閥正時改變速率的允 許范圍之外在限制值之內)時，用實際的參考閥正時改變速率A來執(zhí)行 閥正時改變操作。當參考閥正時改變速率A處于警戒線B、 C之間的區(qū)域 之外時，用經過警戒線B、 C調整的警戒值來執(zhí)行閥正時控制操作。
下面將對這些警戒線B、 C進行說明。正值側的警戒線B用于在要向 提前側改變閥正時的時候，對閥正時改變速率進行限制。當油門開度的改 變速率絕對值超過了第一規(guī)定速率(圖中的a)時，由特定的警戒值限制 閥正時改變速率。在油門開度的改變速率絕對值不超過第一規(guī)定速率a的 情況下，用較小的警戒值來限制閥正時改變速率，因為改變速率較小。
負值側的警戒線C用于在要向延遲側改變閥正時的時候，對閥正時的 改變速率進行限制。當油門開度的改變速率絕對值超過了第二規(guī)定速率 (圖中的P)時，由特定的警戒值來限制閥正時改變速率。在油門開度的 改變速率絕對值不超過第二規(guī)定速率P的情況下，用較小的警戒值(具有
較小絕對值的警戒值)來限制閥正時改變速率，因為改變速率較小。第二
規(guī)定速率P設定為小于第一規(guī)定速率a。即，在要使閥正時延遲的時候，設 置警戒線C來放松對閥正時改變速率的限制。 [對閥正時改變操作的說明]
現(xiàn)在參考圖7的流程圖，說明由WT-ECU 41采用上述各個圖表執(zhí)行 的閥正時改變操作的過程。例如在開啟點火開關(未示出)之后，以預定 時間間隔執(zhí)行可變閥正時控制程序?；蛘咴诿慨斏鲜鰰r鐘發(fā)生器56產生 時鐘脈沖時執(zhí)行。
當該程序啟動時，首先在步驟ST1，讀取發(fā)動機負載、發(fā)動機速度、 冷卻劑溫度、實際WT相位(I)、油門開度eth。注意，實際WT相位(I)是根 據(jù)來自曲軸角傳感器30的曲軸角信號輸出和來自凸輪角傳感器31的凸輪 角信號輸出計算的。此后，在步驟ST2，根據(jù)發(fā)動機負載、發(fā)動機速度和 冷卻劑溫度確定目標WT相位(J)T。
在步驟ST3，計算目標WT相位(I)T與實際WT相位(t)之間的偏差 (△ !> =小T-小)(正時偏差計算操作)。當偏差Acl)為正值時，實際WT相 位爭處于相對于目標WT相位小T發(fā)生延遲的位置，應當控制閥正時使之向 提前側改變。另一方面，如果偏差A(J)為負值，則實際WT相位())處于相對 于目標WT相位(I)T發(fā)生提前的位置，應當控制閥正時使之向延遲側改 變。
在步驟ST4,根據(jù)步驟ST3獲得的偏差A(I)并參考上述增益計算圖表， 來獲得參考閥正時改變速率A。由增益計算圖表(圖6A)可見，隨著正 時偏差A(I)的絕對值增大，增益的絕對值也增大，獲得的參考閥正時改變速 率A的值也更大。
在步驟ST5，根據(jù)每次規(guī)定采樣正時讀取的油門開度，計算油門開度 的當前值與先前值之間的差(A0th-Aethn-Aeth^)。油門開度的當前值 與先前值之間的差A9th是對于各個恒定采樣正時的油門開度改變量，因此 可以看作油門開度的改變速率(駕駛員的操縱速度)(感知油門開度改變 速率的操作)。
之后，在步驟ST6，根據(jù)計算出的油門開度改變速率并參考上述警戒
圖表(圖6B)，分別獲得提前側警戒值B和延遲側警戒值C。在步驟ST5 的操作中，在執(zhí)行增大油門開度的操縱時A9th取為正值，而在執(zhí)行減小油 門開度的操縱時ABth取為負值。在警戒計算圖表中，通過A9th的絕對值確 定警戒值，并分別獲得提前側瞀戒值B (正值)和延遲側警戒值C (負 值)。這里所用的提前側警戒值B是在要將閥正時提前的時候用于對改變 速率設置限制的值，而延遲側蝥戒值C是在要將閥正時延遲的時候用于對 改變速率設置限制的值。
因此，在根據(jù)偏差A(I)獲得參考閥正時改變速率A并根據(jù)油門開度的改 變速率獲得各個警戒值B、 C之后，對它們進行相互比較，從而執(zhí)行確定 閥正時改變速率的操作(調整閥正時改變速率的操作)。即，在步驟 ST7，判定參考閥正時改變速率A是否小于提前側警戒值B,并在結果為 "是"時判定為閥正時的控制方向在延遲側(即參考閥正時改變速率A為 負值)，或者，即使方向在提前側，參考閥正時改變速率A也較小并小于 警戒值B (即參考閥正時改變速率A為正值并小于警戒值B),本處理進 行到步驟ST8。
另一方面，當在步驟ST7判定結果為"否"時，判定閥正時的控制方 向在提前側，且參考閥正時改變速率A較高并至少為警戒值B (即，參考 閥正時改變速率A為正值并至少為警戒值B，例如圖6B中的點Al和A2 的位置)，本處理進行到步驟ST9，在該步驟用這個警戒值B限定的閥正 時改變速率執(zhí)行閥正時改變操作。具體地說，當參考閥正時改變速率位于 圖中Al處時，將閥正時改變速率限制為瞀戒值Bl，并以瞀戒值Bl的速 率執(zhí)行閥正時改變操作(向提前側進行改變的操作)，其中警戒值Bl是 根據(jù)針對A1位置的油門開度改變速率(a2)獲得的。
在步驟ST8，判定參考閥正時改變速率A是否超過了延遲側警戒值 C。當判定結果為"否"時，就判定為閥正時的控制方向在延遲側，且參 考閥正時改變速率(向延遲側發(fā)生改變的速率)較高并且比警戒值C更快 (即參考閥正時改變速率A為負值，并且小于警戒值C，例如處于圖6B 中的點A3和A4的位置)，本處理進行到步驟STIO，在該步驟用這個警 戒值C限定的閥正時改變速率執(zhí)行閥正時改變操作。具體地說，當參考閥
正時改變速率處于圖中A3處時，將閥正時改變速率限制為警戒值C1，并 以警戒值Cl的速率執(zhí)行閥正時改變操作(向延遲側進行改變的操作)， 其中警戒值C1是根據(jù)針對A3位置的油門開度改變速率(pi)獲得的。
當步驟ST8中判定結果為"是"時，判定為閥正時的控制方向在延遲 側，且參考閥正時改變速率(向延遲側發(fā)生改變的速率)較低并低于警戒 值C (即參考閥正時改變速率A為負值并至少為警戒值C，例如處于圖 6B中的點A5的位置)，或者，由于在此情況下已經在步驟ST7中作出了 "是"的判定，所以判定為閥正時的控制方向在提前側，且參考閥正時改 變速率A (向提前側發(fā)生改變的速率)較低并低于警戒值B (即，參考閥 正時改變速率A為正值并小于警戒值B，例如處于圖6B中的點A6的位 置)。本處理進行到步驟STll，不對閥正時改變速率設置限制，而用實 際的參考閥正時改變速率A執(zhí)行閥正時改變操作。
因此，在本實施例中，對于通過目標WT相位(I)T和實際WT相位(I) 之間的偏差A小獲得的參考閥正時改變速率A，當駕駛員操縱造成的油門開 度改變速率Aeth較低時，判定為駕駛員不需要快速改變閥正時，并對閥正 時改變速率設置限制。具體地說，當由增益計算圖表獲得的參考閥正時改 變速率A為圖6B中的A6時，由于油門開度的改變速率Aeth較高(圖中 的al)，所以用A6的實際值(參考閥正時改變速率A)來執(zhí)行閥正時改 變操作。另一方面，當由增益計算圖表獲得的參考閥正時改變速率A為圖 6B中的Al (與A6相同的速率)時，由于油門開度的改變速率A9th較低 (圖中的a2),所以不使用Al的值(參考閥正時改變速率A)而以下述 狀態(tài)執(zhí)行閥正時改變操作(圖6B中箭頭所示的控制方向)在所述狀態(tài) 下，用瞀戒值(圖中的Bl)給閥正時改變速率(需要較慢)設置了限 制，所述警戒值對應于該油門開度改變速率a2 (圖6B中箭頭所示的控制 方向)。這樣可以防止下述情況即盡管油門開度只有較小操縱量，但閥 正時發(fā)生急劇改變并給發(fā)動機1的輸出轉矩造成較大改變。由此，可以防 止車體產生沖擊并可以提高駕駛性能。對于將閥正時向延遲側進行控制的
情況，上述情形也成立。
如上所述，當駕駛員的操縱造成的油門開度改變速率Aeth較快吋，用
實際的參考閥正時改變速率A來改變閥正時。這樣可以使實際WT相位 小T迅速接近目標WT相位(I)T以滿足駕駛員的需要(例如迅速的加速或減 速)。
如上所述，在警戒計算圖表(圖6B)中，第二規(guī)定速率P設定在比第 一規(guī)定速率a低。即，在要使閥正時延遲的時候，對閥正時改變速率的限 制較寬松。因此，當以相同速率(例如以第一規(guī)定速率a與第二規(guī)定速率p 之間的中間速率，例如圖中的速率Y)增大和減小油門開度時，如果執(zhí)行 的是減小油門開度的操縱，即如果向延遲側控制進氣閥9，則該速率(閥 正時向延遲側的改變速率)相當于較髙(對該速率的限制較小，因為閥正 時改變速率不在下述范圍內所述范圍中，油門開度改變速率越小，獲得 的警戒值就越小。例如在圖中的A7點處，就未設置警戒值C這樣的限 制)，從而可以使短時間內的閥重疊量變小，并可以迅速減小從氣缸內部 返回進氣系統(tǒng)的燃燒氣體量(稱為內部EGR (廢氣再循環(huán))量)以維持向 氣缸提供的空氣燃料混合物量，由此使發(fā)動機1的工作狀態(tài)穩(wěn)定。相反， 當閥正時以速率Y發(fā)生提前時，要考慮上述發(fā)生沖擊的情況。因此，假設 以與上述相同的速率執(zhí)行增大油門開度的操縱，艮P，如果將閥向提前側進 行控制，則速率(閥正時向提前側發(fā)生提前的速率)相對較低(對該速率 的限制較大，因為閥正時改變速率處于下述范圍內所述范圍中，油門開 度改變速率越小，獲得的警戒值就越小，并因此相對于閥正時向延遲側的 延遲速率較低。例如，圖中的點A8處，閥正時改變速率被限制在警戒值 B2)。因此，避免了轉矩急劇改變并防止了車體發(fā)生沖擊，從而提高了駕 駛性能。
在上述實施例中，已經對本發(fā)明作為WT以改變進氣閥9的閥正時 這樣的應用進行了說明。但是本發(fā)明不限于這樣的應用，還可以用作對排 氣閥10的閥正時進行改變的WT 70，或者既對進氣閥9又對排氣閥10 的閥正時進行改變的WT70。注意，對于應用了本發(fā)明的發(fā)動機l，其型 號、氣缸數(shù)目、燃料噴射方案以及其他指標沒有具體限制。
在上述實施例中，已經對本發(fā)明用于電動機驅動式可變閥正時裝置進
行了說明，其中使用了來自由電動機構成的WT電動機25的驅動力來驅 動相位改變機構80，以使凸輪軸21相對于曲軸62的旋轉相位發(fā)生改變并 從而改變閥正時。但是本發(fā)明不限于此，還可以應用到下述情況可變閥 正時控制裝置，其中通過使閥開啟和關閉的力造成凸輪軸轉矩反向，從而 增大闊正時改變速率(例如日本專利公開No. 2004-156603中公開的)； 或者可變閥正時控制裝置，其中通過對電磁制動器的接通情況進行開/關切 換來控制閥正時(例如日本專利公開No. 2002-227615中公開的)；或者 可變閥控制裝置，具有電動液壓泵作為驅動源，其中采用電動液壓泵產生 的液壓來控制閥正時(例如日本專利公開No. 11-62643中公開的)。
注意，增益計算圖表和警戒計算圖表中的蝥戒線B、 C可以任意設 置。例如，可以將警戒計算圖表中的瞀戒線B、 C設置成如圖6B中虛線
所示的直線狀。在此情況下，對于整個油門操作范圍，都可以隨著油門操 縱速率降低而獲得更小的警戒值。
應當明白，本申請中公開的實施例在任何方面都是示意性而不是限制 性的。本發(fā)明的范圍由權利要求的條款而不是上述說明來限定，并應當包 括權利要求的范圍以及與權利要求的條款等同的含義之內的任何改動。
權利要求
1.一種可變閥正時控制裝置，用于改變內燃機的進氣閥和排氣閥中至少其一的開啟和關閉正時，所述可變閥正時控制裝置包括油門開度傳感器，感知由駕駛員操縱造成的油門開度；以及操作單元，其中所述操作單元計算正時偏差、計算所述油門開度的改變速率、并根據(jù)所述正時偏差與所述油門開度的所述改變速率來調整實際閥正時向目標閥正時接近的閥正時改變速率，所述正時偏差是所述目標閥正時與所述實際閥正時之間的差。
2. —種可變閥正時控制裝置，用于改變內燃機的進氣閥和排氣闊'l'辛 少其一的開啟和關閉正時，所述可變閥正時控制裝置包括油門幵度傳感器，感知由駕駛員操縱造成的油門開度；以及 操作單元，其中所述操作單元計算正時偏差、計算所述油門開度的改變速率、并將根據(jù)所述正時偏差獲得的閥正時改變速率與根據(jù)所述油門開度的所述改變速率獲得的閥正時改變速率限制值進行比較，所述正時偏差是目標閥正時與實際閥正時之間的差，其中當所述閥正時改變速率不超過所述閥正時改變速率限制值時，所述操 作單元采用所述閥正時改變速率執(zhí)行使所述實際閥正時接近所述目標閥正時的閥正時控制操作；并且其中當所述閥正時改變速率超過所述閥正時改變速率限制值時，所述操作 單元采用所述閥正時改變速率限制值執(zhí)行使所述實際閥正時接近所述目標 閥正時的閥正時控制操作。
3. 根據(jù)權利要求2所述的可變闊正時控制裝置，其中所述油門開度的所述改變速率越小，獲得的所述閥正時改變速率限制 值越小。
4. 根據(jù)權利要求2所述的可變閥正時控制裝置，其中 當所述油門開度的所述改變速率超過了規(guī)定速率時，獲得的所述閥正 時改變速率限制值是恒定值；并且當所述油門開度的所述改變速率不超過所述規(guī)定速率時，所述油門開 度的所述改變速率越小，獲得的所述閥正時改變速率限制值越小。
5. 根據(jù)權利要求2所述的可變閥正時控制裝置，其中 當沿著將閥正時向提前側進行控制的油門操縱方向的所述改變速率超過第一規(guī)定速率時，獲得的所述閥正時改變速率限制值是恒定值；并且 當沿著將閥正時向提前側進行控制的油門操縱方向的所述改變速率不超過所述第一規(guī)定速率時，沿著將閥正時向提前側進行控制的油門操縱方向的所述改變速率越小，獲得的所述閥正時改變速率限制值越小，其中 當沿著將閥正時向延遲側進行控制的油門操縱方向的所述改變速率超過第二規(guī)定速率時，獲得的所述閥正時改變速率限制值是恒定值，其中 當沿著將閥正時向延遲側進行控制的油門操縱方向的所述改變速率不超過所述第二規(guī)定速率時，沿著將閥正時向延遲側進行控制的油門操縱方向的所述改變速率越小，獲得的所述閥正時改變速率限制值越小，并且其中所述第二規(guī)定速率設置成比所述第一規(guī)定速率小。
6. 根據(jù)權利要求2所述的可變閥正時控制裝置，還包括 相位改變機構，使內燃機的凸輪軸相對于曲軸的旋轉相位發(fā)生改變以改變閥正時，其中所述相位改變機構由來自電動機的驅動力驅動，以改變所述閥的所述 開啟和關閉正時。
7. 根據(jù)權利要求1所述的可變閥正時控制裝置，還包括 相位改變機構，使內燃機的凸輪軸相對于曲軸的旋轉相位發(fā)生改變以改變閥正時，其中所述相位改變機構由來自電動機的驅動力驅動，以改變所述閥的所述 開啟和關閉正時。
8. —種內燃機，包括根據(jù)權利要求l一7中任意一項所述的可變閥正 時控制裝置，其中，進氣閥和排氣閥中至少其一的開啟和關閉正時被改 變。
9. 一種可變閥正時控制裝置，用于改變內燃機的進氣閥和排氣閥中至 少其一的開啟和關閉正時，所述可變閥正時控制裝置包括油門開度傳感裝置，用于感知由駕駛員的操縱造成的油門開度； 正時偏差計算裝置，用于計算正時偏差，所述正時偏差是目標閥正時與實際閥正時之間的差；油門操縱速率計算裝置，用于計算所述油門開度的改變速率；以及 閥正時改變速率調整裝置，用于根據(jù)所述正時偏差和所述油門開度的所述改變速率，調整使所述實際閥正時接近所述目標閥正時的閥正時改變速率。
10. —種可變閥正時控制裝置，用于改變內燃機的進氣閥和排氣閥中 至少其一的幵啟和關閉正時，所述可變閥正時控制裝置包括油門開度傳感裝置，用于感知由駕駛員的操縱造成的油門開度； 正時偏差計算裝置，用于計算正時偏差，所述正時偏差是目標閥—lBI寸與實際閥正時之間的差；油門操縱速率計算裝置，用于計算所述油門開度的改變速率；以及 閥正時改變速率調整裝置，用于接收所述正時偏差計算裝置和所述油門操縱速率計算裝置的輸出，并將根據(jù)所述正時偏差獲得的閥正時改變速率與根據(jù)所述油門開度的所述改變速率獲得的閥正時改變速率限制值進行比較，其中當所述閥正時改變速率不超過所述閥正時改變速率限制值時，所述閥 正時改變速率調整裝置采用所述閥正時改變速率來執(zhí)行使所述實際閥正時 接近所述目標閥正時的閥正時控制操作，并且其中當所述閥正時改變速率超過所述閥正時改變速率限制值時，所述閥正 時改變速率調整裝置采用所述閥正時改變速率限制值來執(zhí)行使所述實際閥 正時接近所述目標閥正時的閥正時控制操作。
11. 根據(jù)權利要求IO所述的可變閥正時控制裝置，其中 所述油門開度的所述改變速率越小，獲得的所述閥正時改變速率限制值越小。
12. 根據(jù)權利要求IO所述的可變閥正時控制裝置，其中 當所述油門開度的所述改變速率超過了規(guī)定速率時，獲得的所述閥正 時改變速率限制值是恒定值；并且當所述油門開度的所述改變速率不超過所述規(guī)定速率時，所述油門開 度的所述改變速率越小，獲得的所述閥正時改變速率限制值越小。
13. 根據(jù)權利要求IO所述的可變閥正時控制裝置，其中當沿著將閥正時向提前側進行控制的油門操縱方向的所述改變速率超過第一規(guī)定速率時，獲得的所述閥正時改變速率限制值是恒定值；并且 當沿著將閥正時向提前側進行控制的油門操縱方向的所述改變速率不超過所述第一規(guī)定速率時，沿著將閥正時向提前側進行控制的油門操縱方向的所述改變速率越小，獲得的所述閥正時改變速率限制值越小，其中 當沿著將閥正時向延遲側進行控制的油門操縱方向的所述改變速率超過第二規(guī)定速率時，獲得的所述閥正時改變速率限制值是恒定值，其中 當沿著將閥正時向延遲側進行控制的油門操縱方向的所述改變速率不超過所述第二規(guī)定速率時，沿著將閥正時向延遲側進行控制的油門操縱方向的所述改變速率越小，獲得的所述閥正時改變速率限制值越小，并且其中所述第二規(guī)定速率設置成比所述第一規(guī)定速率小。
14. 根據(jù)權利要求IO所述的可變閥正時控制裝置，還包括 相位改變機構，使內燃機的凸輪軸相對于曲軸的旋轉相位發(fā)生改變以改變閥正時，其中所述相位改變機構由來自電動機的驅動力驅動，以改變所述閥的所述 開啟和關閉正時。
15. 根據(jù)權利要求9所述的可變閥正時控制裝置，還包括 相位改變機構，使內燃機的凸輪軸相對于曲軸的旋轉相位發(fā)生改變以改變閥正時，其中所述相位改變機構由來自電動機的驅動力驅動，以改變所述閥的所述 開啟和關閉正時。
16. —種內燃機，包括根據(jù)權利要求9一15中任意一項所述的可變閥 正時控制裝置，其中，進氣閥和排氣閥中至少其一的開啟和關閉正時被改 變。
17. —種可變閥正時控制方法，改變內燃機的進氣閥和排氣閥中:辛:少其一的開啟和關閉正時，所述方法包括下列步驟 感知由駕駛員的操縱造成的油門開度；計算正時偏差，所述正時偏差是目標閥正時與實際閥正時之間的差；計算所述油門開度的改變速率；以及根據(jù)所述正時偏差和所述油門開度的所述改變速率，調整所述實際閥 正時接近所述目標閥正時的閥正時改變速率。
18. —種可變閥正時控制方法，改變內燃機的進氣閥和排氣閥中至少其一的開啟和關閉正時，所述方法包括下列步驟 感知由駕駛員的操縱造成的油門開度；計算正時偏差，所述正時偏差是目標閥正時與實際閥正時之間的差； 計算所述油門開度的改變速率；將根據(jù)所述正時偏差獲得的閥正時改變速率與根據(jù)所述油門開度的所 述改變速率獲得的閥正時改變速率限制值進行比較，當所述閥正時改變速率不超過所述闊正時改變速率限制值時，采用所 述閥正時改變速率執(zhí)行使所述實際閥正時接近所述目標閥正時的閥正時控 制操作；并且當所述閥正時改變速率超過所述閥正時改變速率限制值時，采用所述 閥正時改變速率限制值執(zhí)行使所述實際閥正時接近所述目標閥正時的閥正 時控制操作。
19. 根據(jù)權利要求18所述的可變閥正時控制方法，其中 所述油門開度的所述改變速率越小，獲得的所述閥正時改變速率限制值越小。
20. 根據(jù)權利要求18所述的可變閥正時控制方法，其中當所述油門開度的所述改變速率超過了規(guī)定速率時，獲得的所述閥正 時改變速率限制值是恒定值；并且當所述油門開度的所述改變速率不超過所述規(guī)定速率時，所述油門開 度的所述改變速率越小，獲得的所述閥正時改變速率限制值越小。
21. 根據(jù)權利要求18所述的可變閥正時控制方法，其中 當沿著將閥正時向提前側進行控制的油門操縱方向的所述改變速率超過第一規(guī)定速率時，獲得的所述閥正時改變速率限制值是恒定值；并且當沿著將閥正時向提前側進行控制的油門操縱方向的所述改變速率不超過所述第一規(guī)定速率時，沿著將閥正時向提前側進行控制的油門操縱方向的所述改變速率越小，獲得的所述閥正時改變速率限制值越小，其屮當沿著將閥正時向延遲側進行控制的油門操縱方向的所述改變速率超過第二規(guī)定速率時，獲得的所述閥正時改變速率限制值是恒定值，其中當沿著將閥正時向延遲側進行控制的油門操縱方向的所述改變速率不超過所述第二規(guī)定速率時，沿著將閥正時向延遲側進行控制的油門操縱方向的所述改變速率越小，獲得的所述閥正時改變速率限制值越小，并且其中所述第二規(guī)定速率設置成比所述第一規(guī)定速率小。
22. 根據(jù)權利要求18所述的可變閥正時控制方法，還包括 相位改變機構，使內燃機的凸輪軸相對于曲軸的旋轉相位發(fā)生改變以改變閥正時，其中所述相位改變機構由來自電動機的驅動力驅動，以改變所述閥的所述 開啟和關閉正時。
23. 根據(jù)權利要求17所述的可變閥正時控制方法，還包括 相位改變機構，使內燃機的凸輪軸相對于曲軸的旋轉相位發(fā)生改變以改變閥正時，其中所述相位改變機構由來自電動機的驅動力驅動，以改變所述閥的所述 開啟和關閉正時。
全文摘要
對于根據(jù)目標VVT相位(φT)與實際VVT相位(φ)之間的偏差(Δφ)所獲得的參考閥正時改變速率(A)，當由駕駛員操縱造成的油門開度改變速率(Δθth)較小時，VVT-ECU對閥正時改變速率設置限制。當油門開度的改變速率(Δθth)較大時，它隨著參考閥正時改變速率(A)而改變閥正時。
文檔編號F01L1/352GK101103191SQ20068000200
公開日2008年1月9日 申請日期2006年9月28日 優(yōu)先權日2005年10月24日
發(fā)明者守谷嘉人 申請人:豐田自動車株式會社