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发动机的控制装置.pdf

  • 上传人:GAME****980
  • 文档编号:6364808
  • 上传时间:2019-06-04
  • 格式:PDF
  • 页数:34
  • 大小:3.75MB
  • 摘要
    申请专利号:

    CN201510088724.0

    申请日:

    2015.02.26

    公开号:

    CN104948250A

    公开日:

    2015.09.30

    当前法律状态:

    撤回

    有效性:

    无权

    法律详情:

    发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):F01L 1/344申请公布日:20150930|||实质审查的生效 IPC(主分类):F01L 1/344申请日:20150226|||公开

    IPC分类号:

    F01L1/344

    主分类号:

    F01L1/344

    申请人:

    马自达汽车株式会社

    发明人:

    高籏达也; 宫本圭一

    地址:

    日本广岛县

    优先权:

    2014-072520 2014.03.31 JP

    专利代理机构:

    永新专利商标代理有限公司72002

    代理人:

    高迪

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    内容摘要

    进行与发动机的运转状态相应的适当的相位角控制,同时抑制可变阀定时机构中的锁定机构的锁定部件的锁定解除不良。在可变阀定时机构的锁定销的锁定状态的怠速运转时发动机负荷的增大时,在锁定销的锁定解除时(步骤S23的判定为“是”时),以油压传感器的检测油压成为根据发动机的运转状态预先设定的目标油压的方式,代替控制可变油泵的油吐出量的目标油压控制,以油压传感器的检测油压成为锁定销的锁定解除可能的上限油压值以下的方式,执行限制可变油泵的油吐出量的吐出量限制控制。

    权利要求书

    权利要求书
    1.  一种发动机的控制装置,具备:
    油压工作式的可变阀定时机构,具有:进角工作室和迟角工作室,由与发动机的曲柄轴连动而旋转的壳体和与凸轮轴一体旋转的翼片体划分,用于通过油压的供给而使上述凸轮轴相对于上述曲柄轴的相位角变化;以及锁定机构,通过油压的供给而将锁定部件解除锁定,该锁定部件用于固定上述凸轮轴相对于上述曲柄轴的相位角;
    可变油泵,经由油压路径向上述发动机中的包括该可变阀定时机构的油压工作装置供给油;以及
    油压控制阀,控制向上述锁定机构、进角工作室和迟角工作室的供给油压,
    该发动机的控制装置的特征在于,具备:
    油压传感器,检测上述油压路径的油压;以及
    泵控制装置,执行对上述可变油泵的油吐出量进行控制的目标油压控制,使上述油压传感器的检测油压成为根据上述发动机的运转状态预先设定的目标油压,
    上述泵控制装置构成为,在上述锁定机构的锁定部件的锁定状态的上述发动机的特定运转时且发动机运转状态的变化时,在上述锁定部件的锁定解除动作时,代替上述目标油压控制而执行吐出量限制控制,该吐出量限制控制指的是,为了使上述油压传感器的检测油压成为上述锁定部件能够进行锁定解除动作的上限油压值以下,限制上述可变油泵的油吐出量。

    2.  如权利要求1所述的发动机的控制装置,其特征在于,
    还具备凸轮角传感器,该凸轮角传感器检测上述凸轮轴的旋转相位,
    上述泵控制装置构成为,在上述发动机的特定运转时、且作为发动机运转状态的变化时的发动机负荷的增大时,在上述锁定机构的锁定部件的锁定解除动作时,基于来自上述凸轮角传感器的检测信息,判定上述锁定部件的锁定解除动作是否结束,在直到判定为该锁定部件的锁定解除动作结束为止的期间,代替上述目标油压控制,执行上述吐出量限制控制。

    3.  如权利要求1所述的发动机的控制装置,其特征在于,
    上述泵控制装置构成为,在上述发动机的特定运转时、且作为发动机运转状态的变化时的发动机负荷的增大时,在从上述锁定机构的锁定部件的锁定解除动作开始起经过预先设定的规定时间的期间,代替上述目标油压控制,执行上述吐出量限制控制。

    4.  如权利要求1至3中任一项所述的发动机的控制装置,其特征在于,
    上述油压工作装置还包括油压工作式的阀停止机构,该阀停止机构通过油压的供给使上述发动机中的全部气缸的一部分的工作中止,由此执行上述发动机的减气缸运转,
    上述泵控制装置构成为,在上述发动机的减气缸运转时,为了使上述油压传感器的检测油压成为上述阀停止机构的要求油压以上的目标油压,执行上述目标油压控制。

    说明书

    说明书发动机的控制装置
    技术领域
    本发明涉及发动机的控制装置,该发动机的控制装置具备:油压工作式的可变阀定时机构,具有进角工作室和迟角工作室、以及锁定机构,进角工作室和迟角工作室用于通过油压的供给而使凸轮轴相对于曲柄轴的相位角变化,锁定机构通过油压的供给而将锁定部件解除锁定,该锁定部件用于固定凸轮轴相对于曲柄轴的相位角;以及可变油泵,经由油压路径向发动机中的包括可变阀定时机构的油压工作装置供给油。
    背景技术
    在专利文献1中,在可变阀定时机构的控制装置中,设有:油压工作式的可变阀定时机构,具有进角工作室和迟角工作室、以及锁定机构,进角工作室和迟角工作室由与发动机的曲柄轴连动而旋转的壳体和与凸轮轴一体旋转的翼片体划分,通过油压的供给而使凸轮轴相对于曲柄轴的相位角变化,锁定机构通过油压的供给而将锁定部件解除锁定,该锁定部件用于固定该相位角;油泵,向该可变阀定时机构供给油;以及油压控制阀,控制向可变阀定时机构中的锁定机构、进角工作室和迟角工作室的供给油压。而且,在可变阀定时机构的相位角变更时,计算油压控制阀的控制前后的油压,基于该计算值,使通过油压控制阀控制油压的时间延迟。由此,能够抑制可变阀定时机构中的锁定机构的锁定部件的锁定解除不良。
    专利文献1:日本特开2013-104376号公报
    然而,在专利文献1中存在以下问题:如上述那样,在可变阀定时机构的相位角变更时,使油压控制阀的油压控制时间延迟,因而无法进行与发动机的运转状态相应的适当的相位角控制。
    发明内容
    本发明是鉴于上述课题而做出的,其目的在于,进行与发动机的运转 状态相应的适当的相位角控制,并且抑制可变阀定时机构中的锁定机构的锁定部件的锁定解除不良。
    为了解决上述课题,本发明的特征在于,在可变阀定时机构中的锁定机构的锁定部件的锁定状态的发动机的特定运转时且发动机运转状态的变化时,在锁定部件的锁定解除动作时,限制可变油泵的油吐出量,使油压成为锁定部件能够进行锁定解除动作的上限油压值以下。
    具体地,本发明以发动机的控制装置为对象,采用如下的解决方案,该发动机的控制装置具备:油压工作式的可变阀定时机构,具有进角工作室和迟角工作室、以及锁定机构,进角工作室和迟角工作室由与发动机的曲柄轴连动而旋转的壳体和与凸轮轴一体旋转的翼片体划分,用于通过油压的供给而使上述凸轮轴相对于上述曲柄轴的相位角变化,锁定机构通过油压的供给而将锁定部件解除锁定,该锁定部件用于固定上述凸轮轴相对于上述曲柄轴的相位角;可变油泵,经由油压路径向上述发动机中包括该可变阀定时机构的油压工作装置供给油;以及油压控制阀,控制向上述锁定机构、进角工作室和迟角工作室的供给油压,
    即,第1发明的特征在于,具备:油压传感器,检测上述油压路径的油压;以及泵控制装置,控制上述可变油泵的油吐出量,使上述油压传感器的检测油压成为根据上述发动机的运转状态预先设定的目标油压,上述泵控制装置构成为,在上述锁定机构的锁定部件的锁定状态的上述发动机的特定运转时发动机运转状态的变化时,在上述锁定部件的锁定解除动作时,代替上述目标油压控制而执行吐出量限制控制,该吐出量限制控制指的是,为了使上述油压传感器的检测油压成为上述锁定部件能够进行锁定解除动作的上限油压值以下,限制上述可变油泵的油吐出量。
    由此,泵控制装置执行对可变油泵的油吐出量进行控制的目标油压控制,使油压传感器的检测油压成为根据发动机的运转状态预先设定的目标油压,因而能够进行与发动机的运转状态相应的适当的相位角控制。
    另外,在发动机的怠速运转等发动机的特定运转时且发动机负荷的增大时等的发动机运转状态的变化时,通过上述的可变油泵的油吐出量的控制,来自可变油泵的供给油压以高响应性上升。因此,在可变阀定时机构中的锁定机构的锁定部件的锁定状态的发动机的特定运转时且发动机运转 状态的变化时,在可变阀定时机构的进角工作室和迟角工作室中填充着油的状态下,锁定部件解除锁定后,通过油压控制阀的控制,以高的油压向进角工作室或迟角工作室供给油。由此,在锁定部件的锁定解除中,翼片体试图转动,该力作为剪切力作用于锁定部件,无法将锁定部件解除锁定。
    在此,依照第1发明,泵控制装置在可变阀定时机构中的锁定机构的锁定部件的锁定状态的发动机的特定运转时且发动机运转状态的变化时,在锁定部件的锁定解除动作时,代替上述目标油压控制,执行限制可变油泵的油吐出量的吐出量限制控制,使油压传感器的检测油压成为锁定部件能够进行锁定解除动作的上限油压值以下,因而能够抑制锁定部件的锁定解除不良。
    综上所述,能够进行与发动机的运转状态相应的适当的相位角控制,同时抑制可变阀定时机构中的锁定机构的锁定部件的锁定解除不良。
    第2发明的特征在于,在上述第1发明中,还具备凸轮角传感器,检测上述凸轮轴的旋转相位,上述泵控制装置构成为,在上述发动机的特定运转时、且作为发动机运转状态的变化时的发动机负荷的增大时,在上述锁定机构的锁定部件的锁定解除动作时,基于来自上述凸轮角传感器的检测信息,判定上述锁定部件的锁定解除动作是否结束,在直到判定为该锁定部件的锁定解除动作结束为止的期间,代替上述目标油压控制,执行上述吐出量限制控制。
    由此,泵控制装置在发动机的特定运转时发动机负荷的增大时,在可变阀定时机构中的锁定机构的锁定部件的锁定解除动作时,基于来自凸轮角传感器的检测信息,判定锁定部件的锁定解除动作是否结束,在直到判定为锁定部件的锁定解除动作结束为止的期间,代替上述目标油压控制,执行上述吐出量限制控制,因而直到锁定部件的锁定解除动作结束为止,能够可靠地使油压传感器的检测油压成为锁定部件能够进行锁定解除动作的上限油压值以下。因此,能够可靠地抑制锁定部件的锁定解除不良。
    第3发明的特征在于,在上述第1发明中,上述泵控制装置构成为,在上述发动机的特定运转时、且作为发动机运转状态的变化时的发动机负荷的增大时,在从上述锁定机构的锁定部件的锁定解除动作开始起经过预先设定的规定时间的期间,代替上述目标油压控制,执行上述吐出量限制 控制。
    由此,泵控制装置在发动机的特定运转时发动机负荷的增大时,在从可变阀定时机构中的锁定机构的锁定部件的锁定解除动作开始、直到经过预先设定的规定时间的期间,代替上述目标油压控制,执行上述吐出量限制控制,因而能够以计时器这样的简单共组抑制锁定部件的锁定解除不良。
    第4发明的特征在于,在上述第1至第3中的任一发明中,上述油压工作装置还包括油压工作式的阀停止机构,通过油压的供给使上述发动机中的全部气缸的一部分的工作中止,由此执行上述发动机的减气缸运转,上述泵控制装置构成为,在上述发动机的减气缸运转时,为了使上述油压传感器的检测油压成为上述阀停止机构的要求油压以上的目标油压,执行上述目标油压控制。
    由此,阀停止机构通过油压的供给而使发动机中的全部气缸的一部分的工作中止,由此执行发动机的减气缸运转,并且,泵控制装置在发动机的减气缸运转时,执行上述目标油压控制,使油压传感器的检测油压成为阀停止机构的要求油压以上的目标油压,因而能够使阀停止机构稳定地工作,能够稳定地维持减气缸运转。因此,能够提高燃耗效率。
    发明的效果
    依照本发明,执行控制可变油泵的油吐出量的目标油压控制,使油压传感器的检测油压成为根据发动机的运转状态预先设定的目标油压,因而能够进行与发动机的运转状态相应的适当的相位角控制,并且,在可变阀定时机构中的锁定机构的锁定部件的锁定状态的发动机的特定运转时且发动机负荷的增大时等的发动机运转状态的变化时,在锁定机构的锁定部件的锁定解除动作时,代替上述目标油压控制,执行限制可变油泵的油吐出量的吐出量限制控制,使油压传感器的检测油压成为锁定部件能够进行锁定解除动作的上限油压值以下,因而能够抑制锁定部件的锁定解除不良。
    附图说明
    图1是示出本发明的实施方式的控制装置中的、设有油压工作式的可变阀定时机构的发动机的概略构成的截面图。
    图2是示出油压工作式的阀停止机构的构成和工作状态的截面图。
    图3是示出在排气侧的可变阀定时机构中通过锁定机构的锁定销将翼片体(凸轮轴)锁定的状态的、沿着垂直于凸轮轴的平面截断的截面图。
    图4是示出锁定机构的锁定销解除锁定且翼片体相对于壳体向迟角侧转动的状态的图3相当图。
    图5是图3的V-V线截面图。
    图6是示出油供给装置的概略构成的图。
    图7是示出可变容量型油泵的特性的图。
    图8是示出发动机的减气缸运转区域的图。
    图9是用于说明泵的目标油压的设定的图。
    图10是示出相对于发动机的运转状态的目标油压的油压控制图。
    图11是示出相对于发动机的运转状态的占空比的占空比图。
    图12是示出控制器进行的油泵的流量(吐出量)控制的动作的流程图。
    图13是示出控制器进行的发动机的气缸数控制的动作的流程图。
    图14是示出怠速运转时的发动机旋转速度、发动机负荷、来自油泵的供给油压和排气侧的可变阀定时机构的相位角的时间变化的时间图。
    图15是示出控制器进行的怠速运转时且发动机负荷增大时的油泵的吐出量限制控制动作的流程图。
    图16是示出控制器进行的怠速运转时且发动机负荷增大时的油泵的吐出量限制控制动作的变形例的流程图。
    符号说明:
    2发动机;9曲柄轴;14吸气阀;15排气阀;18吸气侧的凸轮轴;19排气侧的凸轮轴;25带有阀停止机构的油压间隙调节器;25a枢轴机构;25b阀停止机构(油压工作装置);32吸气侧的可变阀定时机构;33排气侧的可变阀定时机构(油压工作装置);35排气侧第1方向切换阀(油压控制阀);36可变容量型油泵(可变油泵);70油压传感器;74凸轮角传感器;100控制器(泵控制装置);230锁定机构;231锁定销(锁定部件)
    具体实施方式
    以下,基于附图详细地说明本发明的实施方式。
    图1示出本发明的实施方式的控制装置中的、设有油压工作式的可变阀定时机构的发动机2。该发动机2是第1气缸至第4气缸按顺序在垂直于图1的纸面的方向上串联配置的串联4气缸汽油发动机,搭载于汽车等车辆。在发动机2中,凸轮帽3、缸头4、缸体5、曲柄箱(未图示)和油盘6(参照图6)上下连结,在形成于缸体5的四个缸筒7内可滑动的活塞8和由上述曲柄箱旋转自如地支撑的曲柄轴9通过连杆10连结,通过缸体5的缸筒7、活塞8和缸头4,在每个气缸形成燃烧室11。
    在缸头4中,设有在燃烧室11开口的吸气端口12和排气端口13,分别将吸气端口12和排气端口13开闭的吸气阀14和排气阀15分别装备于各端口12、13。这些吸气阀14和排气阀15构成为分别被复位弹簧16、17向闭合方向(图1上方)施力,通过设置于旋转的凸轮轴18、19的外周的凸轮部18a、19a,旋转自如地设置于摇臂20、21的大致中央部的凸轮从动件20a、21a被向下方按压,摇臂20、21以设置于该摇臂20、21的一端侧的枢轴机构25a的顶部为支点而摆动,由此,在摇臂20、21的另一端部,吸气阀14和排气阀15通过复位弹簧16、17的弹性力而被向下方按压,从而开动。
    作为位于发动机2的气缸列方向中央部的第2和第3气缸的摇臂20、21的枢轴机构(与后述的HLA25的枢轴机构25a同样的构成),设有通过油压将阀间隙自动地调整为零的公知的油压间隙调节器24(以下,使用油压间隙调节器的简称而称为HLA24)。此外,HLA24仅在图6中示出。
    另外,对于位于发动机2的气缸列方向两端部的第1和第4气缸的摇臂20、21,设有具备枢轴机构25a的带有阀停止机构的HLA25。该带有阀停止机构的HLA25与HLA24同样地构成为能够将阀间隙自动地调整为零,此外,在使发动机2中作为全部气缸的一部分的第1和第4气缸的工作中止的减气缸运转时,使第1和第4气缸的吸排气阀14、15停止工作(停止开闭动作),另一方面,在使全部气缸(4气缸)工作的全气缸运转时,使第1和第4气缸的吸排气阀14、15工作(开闭动作)。第2和第3气缸的吸排气阀14、15在减气缸运转时和全气缸运转时一起工作。因此,在减气缸运转时,发动机2的全部气缸中仅仅第1和第4气缸的吸排气阀14、15停止工作,在全气缸运转时,全部气缸的吸排气阀14、15工作。此外,减 气缸运转和全气缸运转如后所述,根据发动机2的运转状态而切换。
    在缸头4中的与第1和第4气缸对应的吸气侧和排气侧的部分,分别设有用于插入上述带有阀停止机构的HLA25的下端部并安装的安装孔26、27。另外,在缸头4中的与第2和第3气缸对应的吸气侧和排气侧的部分,设有用于插入上述HLA24的下端部并安装的、与安装孔26、27同样的安装孔。再者,在缸头4中,贯穿设置有分别连通至带有阀停止机构的HLA25用的安装孔26、27的两条油路61、63;62、64,在带有阀停止机构的HLA25嵌合于安装孔26、27的状态下,油路61、62供给使带有阀停止机构的HLA25中的阀停止机构25b(参照图2)工作的油压(工作压),油路63、64供给用于使带有阀停止机构的HLA25的枢轴机构25a将阀间隙自动地调整为零的油压。此外,油路63、64仅仅连通至HLA24用的安装孔。关于上述油路61至64,通过图6在后文详细叙述。
    在缸体5中,设有在缸筒7的排气侧的侧壁内沿气缸列方向延伸的主通道54。在该主通道54的下侧附近,针对每个活塞8设有与该主通道54连通的活塞冷却用的油喷头28(油喷射阀)。该油喷头28具有配置于活塞8的下侧的喷嘴部28a,构成为从该喷嘴部28a朝向活塞8的顶部的背面喷射机油(以下,简称为油)。
    在各凸轮轴18、19的上方,设有由导管形成的油淋洒器29、30,从该油淋洒器29、30将润滑用的油向位于其下方的凸轮轴18、19的凸轮部18a、19a、和进一步位于其下方的摇臂20、21与凸轮从动件20a、21a的接触部滴下。
    在此,参照图2,说明作为油压工作装置之一的阀停止机构25b。该阀停止机构25b根据发动机2的运转状态,通过油压工作使发动机2中作为全部气缸的一部分的第1和第4气缸的吸排气阀14、15中的至少一个阀(在本实施方式中,两个阀)停止工作。由此,在根据发动机2的运转状态切换为减气缸运转时,通过阀停止机构25b使第1和第4气缸的吸排气阀14、15的开闭动作停止,在切换为全气缸运转时,不进行阀停止机构25b导致的阀工作停止,进行第1和第4气缸的吸排气阀14、15的开闭动作。
    上述阀停止机构25b设于带有阀停止机构的HLA25。由此,带有阀停止机构的HLA25具备枢轴(pivot)机构25a和阀停止机构25b。枢轴机构25a 是与通过油压将阀间隙自动地调整为零的公知的HLA24的枢轴机构实质上相同的构成。
    在上述阀停止机构25b中,如图2(a)所示,设有将枢轴机构25a的动作锁定的锁定机构250。该锁定机构250具备被设置为分别可以相对于贯通孔251a出入的一对锁定销252,贯通孔251a形成在将枢轴机构25a轴向滑动自如地收纳的有底外筒251的侧周面中沿径向对置的两个部位。这一对锁定销252由弹簧253向径向外侧施力。在外筒251的内底部与枢轴机构25a的底部之间,设有将枢轴机构25a向外筒251的上方按压而施力的失动弹簧254。
    在上述两锁定销252嵌合于上述外筒251的贯通孔251a时,位于该两锁定销252的上方的枢轴机构25a以向上方突出的状态被固定。此时,枢轴机构25a的顶部成为摇臂20、21的摆动的支点,因而如果通过凸轮轴18、19的旋转而凸轮部18a、19a将凸轮从动件20a、21a向下方按压,则吸排气阀14、15抵抗复位弹簧16、17的弹性力向下方被按压而开阀。所以,关于第1和第4气缸,通过使阀停止机构25b为锁定销252嵌合于贯通孔251a的状态,从而能够进行全气缸运转。
    另一方面,如图2(b)和图2(c)所示,如果通过工作油压按压上述两锁定销252的外侧端面,则抵抗上述弹簧253的压缩力,两锁定销252以彼此接近的方式向外筒251的径向内侧后退,不与外筒251的贯通孔251a嵌合,由此,位于锁定销252的上方的枢轴机构25a与锁定销252一起向外筒251的轴向的下侧移动。由此,成为阀停止状态。
    即,由于对吸排气阀14、15向上方施力的复位弹簧16、17一方构成为弹性力比对枢轴机构25a向上方施力的失动弹簧更强,因而如果通过凸轮轴18、19的旋转而凸轮部18a、19a将凸轮从动件20a、21a向下方按压,则吸排气阀14、15的顶部成为摇臂20、21的摆动的支点,吸排气阀14、15保持闭阀,枢轴机构25a抵抗失动弹簧254的弹性力而向下方被按压。所以,通过工作油压使锁定销252为相对于贯通孔251a非嵌合的状态,从而能够进行减气缸运转。
    在凸轮轴18中,设有吸气侧的可变阀定时机构32(以下,称为VVT32)(参照图6),其变更该凸轮轴18相对于曲柄轴9的相位角。该VVT32为马 达驱动的电动可变阀定时机构,由于电动可变阀定时机构自身的构成为公知的,因而省略说明。
    接着,参照图3至图5,同时说明作为油压工作装置之一的排气侧的可变阀定时器33(以下称为VVT33)。
    VVT33具有大致圆环状的壳体201和容纳于该壳体201的内部的翼片体202。该壳体201与和曲柄轴9同步旋转的凸轮皮带盘203可一体旋转地连结,与曲柄轴9连动而旋转。翼片体202通过螺栓205(参照图5)与使排气阀15开闭的凸轮轴19可一体旋转地连结。
    在壳体201的内部,分别形成有多个由壳体201的内周面和设于翼片体202的外周面的翼片202a划分的进角工作室207和迟角工作室208。进角工作室207和迟角工作室208分别经由进角侧油路211和迟角侧油路212而连接至作为油压控制阀的排气侧第1方向切换阀35(参照图6)。在凸轮轴19和翼片体202,形成有构成这些进角侧油路211和迟角侧油路212的一部分的进角侧通路215和迟角侧通路216。
    进角侧通路215在翼片体202中从中心部附近放射状地延伸并连接至各进角工作室207,迟角侧通路216在翼片体202中从中心部附近放射状地延伸并连接至各迟角工作室208。翼片体202中从中心部附近放射状地延伸的多个迟角侧通路216中的一个,形成于翼片体202的外周面中未形成翼片202a的部分,并且连接至后述的锁定销231(锁定部件)所嵌合的嵌合凹部202b的底面,经由该嵌合凹部202b连接至多个迟角工作室208中的一个。
    在VVT33中,设有将该VVT33的动作锁定的锁定机构230。该锁定机构230具有锁定销231,其用于将凸轮轴19相对于曲柄轴9的相位角固定在特定的相位角。在本实施方式中,上述特定的相位角为最进角的相位角,但是不限于此,为怎样的相位角均可。
    上述锁定销231沿壳体201的径向可滑动地配设。在壳体201中相对于锁定销231的壳体201的径向外侧的部分,固定有弹簧保持器232,在该弹簧保持器232与锁定销231之间,设有对锁定销231向壳体201的径向内侧施力的锁定销施力弹簧233。在上述嵌合凹部202b位于与锁定销231对置的位置时,通过锁定销施力弹簧233,锁定销231嵌合于嵌合凹部202b 而成为锁定状态,由此,翼片体202相对于壳体201被固定,凸轮轴19相对于曲柄轴9的相位角被固定。
    上述进角工作室207和迟角工作室208分别经由进角侧油路211和迟角侧油路212连接至排气侧第1方向切换阀35,排气侧第1方向切换阀35连接至作为供给油的可变油泵的后述的可变容量型油泵36(参照图6)。通过排气侧第1方向切换阀35的控制,能够控制向VVT33的进角工作室207和迟角工作室208的油供给量。如果通过排气侧第1方向切换阀35的控制,向进角工作室207以比迟角工作室208更多的供给量(更高的油压)供给油,则凸轮轴19沿其旋转方向(图3和图4的箭头方向)转动,排气阀15的打开时期变早,在凸轮轴19的最进角位置,锁定销231嵌合于嵌合凹部202b(参照图3)。另一方面,如果通过排气侧第1方向切换阀35的控制,向迟角工作室208以比进角工作室207更多的供给量(更高的油压)供给油,则凸轮轴19沿与其旋转方向相反的方向转动,排气阀15的打开时期变迟(参照图4)。在从凸轮轴19的最进角位置推迟角度的情况下,通过油压,抵抗锁定销施力弹簧233将锁定销231向壳体201的径向外侧按出而解除锁定。此时,在连通至嵌合凹部202b的迟角工作室208以外的迟角工作室208中已经填充了油,在该锁定解除后,立即通过排气侧第1方向切换阀35,使凸轮轴19沿与其旋转方向相反的方向转动,从而能够推迟排气阀15的打开时期。此外,在VVT33的锁定销231的锁定解除中,有必要将克服锁定销施力弹簧233的弹性力的油压供给至迟角工作室208,该油压通过排气侧第1方向切换阀35的控制而获得。另外,通过将该油压供给至迟角工作室208,同时将比该油压更低的油压(基本的上接近0的油压)供给至进角工作室207,从而在锁定销231的锁定解除后,凸轮轴18立即沿与其旋转方向相反的方向转动,从锁定位置脱离。此后,通过排气侧第1方向切换阀35的控制,进行排气阀15的开阀相位的控制。
    在VVT33的各翼片202a、与壳体201中相对于该翼片202a在与凸轮轴19的旋转方向相反的一侧对置的部分之间(即进角工作室207),配设压缩螺旋弹簧240。该压缩螺旋弹簧240对翼片体202向进角侧施力,辅助翼片体202向进角侧的移动。这是因为,后述的燃料泵81和真空泵82(参照图6)的负荷施加于凸轮轴19,因而要克服该负荷而使翼片体202可靠地移动 至最进角位置(使锁定销231可靠地嵌合于嵌合凹部202b)。
    如果通过VVT32(和/或VVT33),将吸气阀14的开阀相位沿进角方向变更(和/或将排气阀15的开阀相位沿迟角方向变更),则排气阀15的开阀期间与吸气阀14的开阀期间重叠。特别是,通过将吸气阀14的开阀相位沿进角方向变更,从而使吸气阀14和排气阀15的开阀期间重叠,由此能够使发动机燃烧时的内部EGR量增加,并且能够降低泵送损耗而提高燃耗性能。另外,由于还能够抑制燃烧温度,因而抑制NOx的产生而谋求排气净化。另一方面,如果通过VVT32(和/或VVT33),将吸气阀14的开阀相位沿迟角方向变更(和/或将排气阀15的开阀相位沿进角方向变更),则吸气阀14的开阀期间与排气阀15的开阀期间的阀重叠量减少,因而在如怠速时等发动机负荷为规定值以下的低负荷时,能够确保燃烧稳定性。在本实施方式中,为了在高负荷时尽可能地增大阀重叠量,在上述低负荷时也使吸气阀14和排气阀15的开阀期间重叠。
    接着,参照图6,详细地说明用于向上述发动机2供给油的油供给装置1。如图所示,油供给装置1具备:通过曲柄轴9的旋转而被驱动的可变容量型油泵36(以下,称为油泵36);和给油路50(油压路径),连接至油泵36,将通过油泵36升压后的油引导至发动机2的润滑部和油压工作装置。油泵36是由发动机2驱动的辅机。
    上述给油路50由穿过泵、缸头4、缸体5等设置的通路构成。给油路50具备:第1连通路51,连通至油泵36,从油泵36(详细地,后述的吐出口361b)延伸至缸体5内的分支点54a;上述主通道54,在缸体5内沿气缸列方向延伸;第2连通路52,从该主通道54上的分支点54b延伸至缸头4;第3连通路53,在缸头4内在吸气侧与排气侧之间沿大致水平方向延伸;多个油路61至68,在缸头4内从第3连通路53分支。
    上述油泵36为变更该油泵36的容量而使油泵36的油吐出量可变的公知的可变容量型油泵,具有:壳体361,由泵体和盖部件构成,泵体具有形成为一端侧开口且内部由截面圆形的空间构成的泵容纳室,盖部件闭塞该泵体的上述一端开口;驱动轴362,旋转自如地支撑于该壳体361,贯通上述泵容纳室的大致中心部且由曲柄轴9旋转驱动;泵零件,由转子363和翼片364构成,转子363旋转自如地容纳于上述泵容纳室内,中心部结合 至驱动轴362,翼片364分别出没自如地容纳于在该转子363的外周部以放射状切割形成的多个狭缝内;凸轮环366,在该泵零件的外周侧相对于转子363的旋转中心可偏心地配置,与转子363和相邻接的翼片364一起划分作为多个工作油室的泵室365;作为施力部件的弹簧367,容纳于上述泵体内,向凸轮环366相对于转子363的旋转中心的偏心量增大的侧平时对凸轮环366施力;以及一对环部件368,滑动自如地配置在转子363的内周侧的两侧部,直径比转子363小。壳体361具备:吸入口361a,向内部的泵室365供给油;以及吐出口361b,从泵室365吐出油。在壳体361的内部,形成有由该壳体361的内周面和凸轮环366的外周面划分的压力室369,设有在该压力室369开口的导入孔369a。油泵36构成为:通过从导入孔369a将油导入至压力室369,从而凸轮环366相对于支点361c摆动,转子363相对于凸轮环366相对地偏心,油泵36的吐出容量变化。
    面对油盘6的油滤器39连接至油泵36的吸入口361a。在连通至油泵36的吐出口361b的第1连通路51,从上游侧向下游侧按顺序配置油过滤器37和油冷却器38,贮存于油盘6内的油通过油滤器39由油泵36汲上,此后,由油过滤器37过滤且由油冷却器38冷却,然后导入至缸体5内的主通道54。
    主通道54连接至:上述油喷头28,用于向四个活塞8的背面侧喷射冷却用油;配置于转动自如地支撑曲柄轴9的五个主轴颈的金属轴承的油供给部41;以及旋转自如地连结四个连杆的配置于曲柄轴9的曲柄销的金属轴承的油供给部42,油平时供给至该主通道54。
    在主通道54上的分支点54c的下游侧,连接有:油供给部43,向油压式拉链器供给油;以及油路40,经由线性螺线管阀49从导入孔369a向油泵36的压力室369供给油。
    从第3连通路53的分支点53a分支的油路67连接至排气侧第1方向切换阀35,通过该排气侧第1方向切换阀35的控制,经由进角侧油路211和迟角侧油路212,将油分别供给至排气侧的VVT33的进角工作室207和迟角工作室208。另外,从分支点53a分支的油路64连接至:配置于排气侧的凸轮轴19的凸轮轴颈的金属轴承的油供给部45(参照图9的空白三角△);HLA24(参照图6的黑三角▲);带有阀停止机构的HLA25(参照图6 的空白椭圆);燃料泵81,由凸轮轴19驱动,将高压的燃料供给至向燃烧室11供给燃料的燃料喷射阀;以及真空泵82,由凸轮轴19驱动,用于确保制动主气缸的压力,油平时供给至该油路64。再者,从油路64的分支点64a分支的油路66连接至向排气侧的摇臂21供给润滑用油的油淋洒器30,油平时供给至该油路66。
    关于吸气侧,也与排气侧同样,从第3连通路53的分支点53d分支的油路63连接至:配置于吸气侧的凸轮轴18的凸轮轴颈的金属轴承的油供给部44(参照图6的空白三角△);HLA24(参照图6的黑三角▲);以及带有阀停止机构的HLA25(参照图6的空白椭圆)。再者,从油路63的分支点63a分支的油路65连接至向吸气侧的摇臂20供给润滑用油的油淋洒器29。
    另外,在从第3连通路53的分支点53c分支的油路68,从上游侧向下游侧按顺序,配设有检测该油路68的油压的油压传感器70、仅在从上游侧向下游侧的一个方向上限制止回阀48的下游侧油的流动方向的止回阀48。该油路68在止回阀48的下游侧的分支点68a处分支为连通至带有阀停止机构的HLA25用的安装孔26、27的上述两条油路61、62。油路61、62构成为:经由吸气侧第2方向切换阀46和排气侧第2方向切换阀47,分别连接至吸气侧和排气侧的带有阀停止机构的HLA25的阀停止机构25b,通过控制这些吸气侧和排气侧第2方向切换阀46、47,从而将油供给至各阀停止机构25b。
    供给至旋转自如地支撑曲柄轴9和凸轮轴18、19的金属轴承、活塞8、凸轮轴18、19等的润滑用和冷却用的油在结束了冷却和润滑之后,通过未图示的泄放油路滴下至油盘6内,通过油泵36而再次环流。
    上述发动机2的工作由控制器100控制。在控制器100,输入来自检测发动机2的运转状态的各种传感器的检测信息。控制器100例如通过曲柄角传感器71来检测曲柄轴9的旋转角度,基于该检测信号来检测发动机旋转速度。另外,通过节流位置传感器72,检测搭载有发动机2的车辆的乘客对加速器踏板的踏入量(加速器开度),基于此来检测发动机负荷。再者,通过上述油压传感器70来检测上述油路68的压力。另外,通过在与油压传感器70大致相同的位置设置的油温传感器73,检测上述油路68中的油的温度。油温传感器73也可配设于给油路50的任何部位。再者,通过在 凸轮轴18、19的附近设置的凸轮角传感器74,检测凸轮轴18、19的旋转相位,基于该凸轮角来检测VVT32、33的相位角。另外,通过水温传感器75,检测将发动机2冷却的冷却水的温度(以下,称为水温)。
    控制器100是公知的以微型计算机为基础的控制装置,具备:信号输入部,输入来自各种传感器(油压传感器70、曲柄角传感器71、节流位置传感器72、油温传感器73、凸轮角传感器74、水温传感器75等)的检测信号;运算部,进行控制所涉及的运算处理;信号输出部,向成为控制对象的装置(VVT32、排气侧第1方向切换阀35、吸气侧和排气侧第2方向切换阀46、47、线性螺线管阀49等)输出控制信号;以及记忆部,记忆控制所必要的程序和数据(后述的油压控制图和占空比图等)。
    线性螺线管阀49是用于根据发动机2的运转状态来控制油泵36的吐出量的流量(吐出量)的控制阀。在线性螺线管阀49的开阀时,油供给至油泵36的压力室369,线性螺线管阀49自身的构成是公知的,因而省略说明。此外,作为流量(吐出量)控制阀,并不限于线性螺线管阀49,也可使用例如电磁控制阀。
    控制器100对线性螺线管阀49发送与发动机2的运转状态相应的占空比的控制信号,经由线性螺线管阀49,控制向油泵36的压力室369供给的油压。通过该压力室369的油压,控制凸轮环366的偏心量而控制泵室365的内部容积的变化量,从而控制油泵36的流量(吐出量)。即,根据上述占空比来控制油泵36的容量。在此,油泵36由发动机2的曲柄轴9驱动,因而如图7所示,油泵36的流量(吐出量)与发动机旋转速度(即泵转速)成比例。而且,在占空比表示通向线性螺线管阀49的通电时间相对于一个循环的时间的比例的情况下,如图所示,占空比越大,通向油泵36的压力室369的油压就越增大,油泵36的流量相对于发动机旋转速度的倾斜度减小。
    接着,参照图8,同时说明发动机2的减气缸运转。发动机2的减气缸运转或全气缸运转根据发动机2的运转状态而切换。即,在从发动机旋转速度、发动机负荷和发动机2的水温掌握的发动机2的运转状态处于图示的减气缸运转区域内时,执行减气缸运转。另外,如图所示,邻接该减气缸运转区域而设有减气缸运转准备区域,作为在发动机的运转状态处于该 减气缸运转准备区域内时用于执行减气缸运转的准备,预先使油压朝向阀停止机构25b的要求油压升压。而且,在发动机2的运转状态处于这些减气缸运转区域和减气缸运转准备区域之外时,执行全气缸运转。
    参照图8(a),在规定的发动机负荷(L0以下)下加速且发动机旋转速度上升的情况下,在发动机旋转速度不足规定旋转速度V1时,进行全气缸运转,若发动机旋转速度为V1以上且不足V2(>V1),则进入减气缸运转的准备,若发动机旋转速度为V2以上,则进行减气缸运转。另外,例如,在规定的发动机负荷(L0以下)下减速且发动机旋转速度下降的情况下,在发动机旋转速度为V4以上时,进行全气缸运转,若发动机旋转速度为V3(<V4)以上且不足V4,则进行减气缸运转的准备,若发动机旋转速度为V3以下,则进行减气缸运转。
    参照图8(b),在规定的发动机旋转速度(V2以上V3以下)、规定的发动机负荷(L0以下)下行驶且发动机2暖机而水温上升的情况下,在水温不足T0时,进行全气缸运转,若水温为T0以上且不足T1,则进行减气缸运转的准备,若水温为T1以上,则进行减气缸运转。
    假设在未设置上述减气缸运转准备区域的情况下从全气缸运转切换至减气缸运转时,发动机2的运转状态进入减气缸运转区域,然后使油压升压至阀停止机构25b的要求油压,与油压到达要求油压为止的时间相应地,进行减气缸运转的时间变短,因而与进行该减气缸运转的时间变短相应地,发动机2的燃耗效率下降。
    于是,在本实施方式中,为了最大限度地提高发动机2的燃耗效率,邻接减气缸运转区域而设置减气缸运转准备区域,在该减气缸运转准备区域中预先使油压升压,设定目标油压(参照图9(a)),以便消除与油压到达要求油压为止的时间相应的损耗。
    此外,如图8(a)所示,也可将与减气缸运转区域的高发动机负荷侧邻接的、由一点划线表示的区域作为减气缸运转准备区域。由此,例如,也可在规定的发动机旋转速度(V2以上V3以下)中发动机负荷下降的情况下,在发动机负荷为L1(>L0)以上时,进行全气缸运转,若发动机负荷为L0以上且不足L1,则进入减气缸运转的准备,若发动机负荷为L0以下,则进行减气缸运转。
    接着,参照图9,说明各油压工作装置(在此,除了阀停止机构25b和VVT33之外,也将油喷头28、曲柄轴9的轴颈等金属轴承包括在油压工作装置中)的要求油压、和油泵36的目标油压。本实施方式中的油供给装置1通过一个油泵36向多个油压工作装置供给油,各油压工作装置所必需的要求油压根据发动机2的运转状态而变化。因此,在发动机2的全部运转状态下,为了获得全部的油压工作装置所必需的油压,该油泵36有必要对每个发动机2的运转状态,将各油压工作装置的要求油压之中最高的要求油压以上的油压设定为与该发动机2的运转状态相应的目标油压。因此,在本实施方式中,以满足全部的油压工作装置之中要求油压比较高的阀停止机构25b、油喷头28、曲柄轴9的轴颈等金属轴承和VVT33的要求油压的方式设定目标油压即可。这是因为,如果这样设定目标油压,则要求油压比较低的其它油压工作装置当然满足要求油压。
    参照图9(a),在发动机2的低负荷运转时,要求油压比较高的油压工作装置为VVT33、金属轴承和阀停止机构25b。这些各油压工作装置的要求油压根据发动机2的运转状态而变化。例如,VVT33的要求油压(在图9中,记载为“VVT要求油压”)在发动机旋转速度为V0(<V1)以上时大致一定。金属轴承的要求油压(在图9中,记载为“金属要求油压”)随着发动机旋转速度变大而变大。阀停止机构25b的要求油压(在图9中,记载为“阀停止要求油压”)在规定范围的发动机旋转速度(V2至V3)中大致一定。而且,如果将这些要求油压对每个发动机旋转速度比较大小,则在发动机旋转速度低于V0时,只有金属要求油压,在发动机旋转速度为V0至V2时,VVT要求油压最高,在发动机旋转速度为V2至V3时,阀停止要求油压最高,在发动机旋转速度为V3至V6时,VVT要求油压最高,在发动机旋转速度为V6以上时,金属要求油压最高。所以,对每个发动机旋转速度,有必要将上述的最高要求油压作为基准目标油压而设定为油泵36的目标油压。
    在此,在进行减气缸运转的发动机旋转速度(V2至V3)的前后的发动机旋转速度(V1至V2,V3至V4)中,为了减气缸运转的准备,目标油压以朝向阀停止要求油压预先升压的方式从基准目标油压补正而设定。由此,如图8中说明那样,在发动机旋转速度成为进行减气缸运转的发动机旋转 速度时,能够消除与油压到达阀停止要求油压为止的时间相应的损耗,提高发动机的燃耗效率。通过该补正设定的油泵36的目标油压(在图9中,记载为“油泵目标油压”)的一例由图9(a)的粗线(V1至V2、V3至V4)表示。
    再者,若考虑油泵36的响应延迟和油泵36的过负荷等,则关于进行了前述的减气缸运转准备的补正之后的基准目标油压,最好以要求油压相对于发动机旋转速度急剧变化的发动机旋转速度(例如,V0、V1、V4)下的油压的变化变小的方式,以在要求油压以上的油压下根据发动机旋转速度而逐渐增加或减少的方式补正而设定为目标油压。进行该补正而设定的油泵36的目标油压的一例在图9(a)中由粗线(V0以下、V0至V1、V4至V5)表示。
    参照图9(b),在发动机2的高负荷运转时,要求油压比较高的油压工作装置为VVT33、金属轴承和油喷头28。与低负荷运转的情况同样,这些各油压工作装置的要求油压根据发动机2的运转状态而变化,例如,VVT要求油压在发动机旋转速度为V0'以上时大致一定,金属要求油压随着发动机旋转速度变大而变大。另外,油喷头28的要求油压在发动机旋转速度不足V2'时为0,从此或直到旋转速度,根据发动机旋转速度而变高,在该旋转速度以上为一定。
    在高负荷运转的情况下也与低负荷运转的情况同样,最好在要求油压相对于发动机旋转速度急剧变化的发动机旋转速度(例如,V0'、V2')中补正基准目标油压而设定为目标油压,进行适当补正(特别是,在V0'以下、V1'至V2'中补正)而设定的油泵36的目标油压的一例在图9(b)中由粗线表示。
    此外,图示的油泵36的目标油压折线状地变化,但是也可以曲线状平滑地变化。另外,在本实施方式中,基于要求油压比较高的阀停止机构25b、油喷头28、金属轴承和VVT33的要求油压来设定目标油压,但是设定目标油压所考虑的油压工作装置并不限于这些。若为要求油压比较高的油压工作装置,则不论哪种均可,考虑其要求油压而设定目标油压即可。
    接着,参照图10,同时说明油压控制图。图9中示出的油泵36的目标油压以发动机旋转速度作为参数,再者,将发动机负荷和油温作为参数而 将目标油压表示在三维图表中为图10所示的油压控制图。即,该油压控制图对每个发动机2的运转状态(在此,除了发动机旋转速度和发动机负荷之外,还包括油温),基于各油压工作装置的要求油压之中最高的要求油压,预先设定与该运转状态相应的目标油压。
    图10(a)、图10(b)和图10(c)分别示出发动机2(油温)的高温时、温暖时和冷时的油压控制图。控制器100根据油的油温而分开使用这些油压控制图。即,在起动发动机2而发动机2处于冷状态(油温不足T1)时,控制器100基于图10(c)所示的冷时的油压控制图来读取与发动机2的运转状态(发动机旋转速度、发动机负荷)相应的目标油压。若发动机2暖机而油成为规定的油温T1以上,则基于图10(b)所示的温暖时的油压控制图来读取目标油压,若发动机2完全暖机而油成为规定的油温T2(>T1)以上,则基于图10(a)所示的高温时的油压控制图来读取目标油压。
    此外,在本实施方式中,将油温分为高温时、温暖时和冷时这三个温度范围,对各温度范围使用预先设定的油压控制图来读取目标油压,但是也可不考虑油温,而仅仅使用一个油压控制图来读取目标油压。另外,反之,也可更细致地划分温度范围而准备更多的油压控制图。再者,处于一个油压控制图(例如,温暖时的油压控制图)成为对象的温度范围内(T1≦t<T2)的油温t读取任一相同值的目标油压P1,但是也可考虑前后的温度范围内(T2≦t)的目标油压(P2),根据油温t,能够通过比例换算(p=(t-T1)×(P2-P1)/(T2-T1))而计算目标油压p。另外,也可比较通过在控制器100的记忆部预先记忆的各油温和发动机旋转速度而设定的金属要求油压值、使上述各油压工作装置工作所必需的要求油压值,计算最高的要求油压值,使其为目标油压。通过这样更高精度地读取且能够计算与温度相应的目标油压,从而更高精度的泵容量的控制成为可能。
    接着,参照图11,同时说明占空比图。从上述的油压控制图读取每个发动机2的运转状态(发动机旋转速度、发动机负荷和油温)的目标油压,基于该读取的目标油压,考虑油路的流路阻力等而设定从油泵36供给的油的目标吐出量,基于该设定的目标吐出量,考虑该发动机旋转速度(油泵转速)等而计算与该运转状态相应的目标占空比,此处的占空比图预先设定有该目标占空比。
    图11(a)、图11(b)和图11(c)分别示出发动机2(油温)的高温时、温暖时和冷时的占空比图。控制器100根据油的油温而分开使用这些占空比图。即,在发动机2的起动时,由于发动机处于冷状态,因而控制器100基于图11(c)所示的冷时的占空比图,读取与发动机2的运转状态(发动机旋转速度、发动机负荷)相应的占空比。若发动机2暖机而油成为规定的油温T1以上,则基于图11(b)所示的温暖时的占空比图而读取目标占空比,若发动机2完全暖机而发动机成为规定的油温T2(>T1)以上,则基于图11(a)所示的高温时的占空比图来读取目标占空比。
    此外,在本实施方式中,将油温分为高温时、温暖时和冷时这三个温度范围,使用对各温度范围预先设定的占空比图来读取占空比,但是也可与上述的油压控制图同样,仅准备一个占空比图,或更细致地划分温度范围为准备更多的占空比图,根据油温而能够通过比例换算来计算目标占空比。
    接着,顺着图12的流程图,说明控制器100对油泵36的流量(吐出量)控制动作。
    首先,在步骤S1中,为了掌握发动机2的运转状态,通过各种传感器读入检测信息,检测发动机负荷、发动机旋转速度、油温等。
    接着,在步骤S2中,读出在控制器100预先记忆的占空比图,读取与在步骤S1读入的发动机负荷、发动机旋转速度和油温相应的目标占空比。
    在接下来的步骤S3中,判定现在的占空比是否与在上述步骤S2读取的目标占空比相一致。在该步骤S3的判定为“是”时,前往步骤S5。另一方面,在步骤S3的判定为“否”时,前往步骤S4,将目标占空比向线性螺线管阀49(在图12的流程图中,记载为“流量控制阀”)输出信号,然后前往步骤S5。
    在步骤S5中,通过油压传感器70读入现在的油压,在接下来的步骤S6中,读出预先记忆的油压控制图,从该油压控制图读取与现在的发动机的运转状态相应的目标油压。
    在接下来的步骤S7中,判定现在的油压是否与在上述步骤S6读取的目标油压相一致。在该步骤S7的判定为“否”时,前往步骤S8,对线性螺线管阀49输出将目标占空比按规定比例变更后的输出信号,然后返回上述 步骤S5。即,以由油压传感器70检测的油压成为上述目标油压的方式控制油泵36的吐出量。
    另一方面,在步骤S7的判定为“是”时,前往步骤S9,检测发动机负荷、发动机旋转速度和油温,在接下来的步骤S10中,判定发动机负荷、发动机旋转速度和油温是否变化。
    在步骤S10的判定为“是”时,返回上述步骤S2,另一方面,在步骤S10的判定为“否”时,返回上述步骤S5。此外,上述的流量控制继续,直到发动机2停止。
    上述的油泵36的流量控制组合了占空比的前馈控制和油压的反馈控制,依照该流量控制,实现了前馈控制导致的响应性的提高和反馈控制导致的精度的提高。
    接着,顺着图13的流程图,说明控制器100对气缸数控制的动作。
    首先,在步骤S11中,为了掌握发动机2的运转状态,通过各种传感器读入检测信息,检测发动机负荷、发动机旋转速度、水温等。
    在接下来的步骤S12中,基于该读入的发动机负荷、发动机旋转速度和水温,判定现在的发动机2的运转状态是否满足阀停止工作条件(是否处于减气缸运转区域内)。
    在上述步骤S12的判定为“否”时,前往步骤S13,进行4气缸运转(全气缸运转)。此时,在各气缸中,进行与后述的步骤S14至S16同样的动作,以将与由凸轮角传感器74读入的现在的凸轮角对应的VVT32、33的现在的相位角变为根据发动机2的运转状态设定的目标的相位角的方式,使VVT32和排气侧第1方向切换阀35工作。
    另一方面,在上述步骤S12的判定为“是”时,前往步骤S14,使VVT32和排气侧第1方向切换阀35工作,在接下来的步骤S15中,从凸轮角传感器74读入现在的凸轮角。
    在接下来的步骤S16中,判定与上述读入的现在的凸轮角对应的VVT32、33的现在的相位角是否成为目标的相位角。
    在上述步骤S16的判定为“否”时,返回上述步骤S15。即,禁止吸气侧和排气侧第2方向切换阀46、47的工作,直到现在的相位角成为目标的相位角。
    在上述步骤S16的判定为“是”时,前往步骤S17,使吸气侧和排气侧第2方向切换阀46、47工作,进行2气缸运转(减气缸运转)。
    在此,在发动机2停止时,从VVT33的进角工作室207和迟角工作室208抽出油而变空。此时,若锁定销231嵌合于嵌合凹部202b,则接下来在起动发动机2时,翼片体202震颤而产生由翼片体202与壳体201的撞击导致的击打音。
    于是,为了防止该击打音的产生,控制器100,在车辆的点火开关断开而从点火开关接受发动机停止信号并使发动机2停止时,在凸轮轴19相对于曲柄轴9的相位角不成为上述特定的相位角(在VVT33中,为最进角的相位角)时,在使发动机2停止之前,为了通过锁定销施力弹簧233的弹性力使锁定销231恢复锁定,使凸轮轴19相对于曲柄轴9的相位角为上述特定的相位角,此后使发动机2停止。
    由于这样的构成,在发动机2的起动时,首先将锁定销231解除锁定,此后使VVT33工作。可是,在锁定销231的锁定解除前,有必要向VVT33的进角工作室207和迟角工作室208填充油。
    图14是时间图,示出发动机2的怠速运转时(特定运转时)的发动机旋转速度、发动机负荷、来自油泵36的供给油压和VVT33的相位角的时间变化。
    参照该图14,在怠速运转时发动机负荷的增大时,通过上述的油泵36的油吐出量的控制(组合了占空比的前馈控制和油压的反馈控制),来自油泵36的供给油压(在图14中,记载为“油泵油压”)以高响应性(瞬时地)升压(参照图14的虚线)。因此,在锁定销231的锁定状态的怠速运转时发动机负荷的增大时,在VVT33的进角工作室207和迟角工作室208填充油的状态下,若将锁定销231解除锁定,则通过排气侧第1方向切换阀35的控制,拥有高油压而将油供给至迟角工作室208。由此,在锁定销231的锁定解除中,有可能翼片体202在与凸轮轴19的旋转方向相反的方向上转动,该力作为剪切力而作用于锁定销231,不能够将锁定销231解除锁定。
    于是,在本实施方式中,在锁定销231的锁定状态的怠速运转时发动机负荷的增大时,在锁定销231的锁定解除时,代替上述的油泵36的油吐 出量的控制(以油压传感器70的检测油压成为根据发动机2的运转状态预先设定的目标油压的方式,控制油泵36的油吐出量的所谓的控制(以下,称为目标油压控制)),以油压传感器70的检测油压成为锁定销231的锁定解除可能的上限油压值以下的方式,执行限制油泵36的油吐出量的吐出量限制控制(参照图14的实线)。该上限油压值比阀停止机构25b的要求油压更小。
    以下,详细地说明在上述怠速运转时发动机负荷增大时的油泵36的吐出量限制控制。
    控制器100在怠速运转时发动机负荷增大时,在锁定销231的锁定解除时,基于来自凸轮角传感器74的检测信息,判定锁定销231的锁定解除是否结束。在此,在与通过凸轮角传感器74读入的凸轮角对应的VVT33的相位角变化时,判定为锁定销231的锁定解除结束(在图14中,记载为“锁定解除判定”)。控制器100在直到判定为锁定销231的锁定解除结束为止期间,代替上述目标油压控制,执行上述吐出量限制控制。在该吐出量限制控制中,例如,以油压传感器70的る检测油压维持为锁定销231的锁定解除开始之前(锁定解除期间开始之前)的油压值的方式,控制油泵36的油吐出量。而且,控制器100在判定为锁定销231的锁定解除结束之后,立即从上述吐出量限制控制切换为上述目标油压控制。
    基于图15的流程图,说明在上述控制器100的怠速运转时发动机负荷增大时的油泵36的吐出量限制控制动作。
    首先,在步骤S21中,为了掌握发动机2的运转状态,通过各种传感器读入检测信息,检测发动机负荷、发动机旋转速度、油温、油压、VVT32、33的相位角等。在接下来的步骤S22中,现在,判定锁定销231是否成为锁定状态。
    在上述步骤S22的判定为“否”时,前往步骤S27,以油压传感器70的检测油压成为根据发动机2的运转状态预先设定的目标油压的方式,继续控制油泵36的油吐出量的目标油压控制,然后结束本控制动作。另一方面,在上述步骤S22的判定为“是”时,前往步骤S23,现在,判定VVT33的相位角的变更指令是否存在。
    在上述步骤S23的判定为“否”时,重复该步骤S23的动作。另一方 面,在上述步骤S23的判定为“是”时,前往步骤S24,开始锁定销231的锁定解除,并且代替上述目标油压控制,以油压传感器70的检测油压成为VVT33的要求油压以上且锁定销231的锁定解除可能的上限油压值以下的方式,进行限制油泵36的油吐出量的吐出量限制控制。
    在接下来的步骤S25中,读入VVT33的现在的相位角。在接下来的步骤S26中,基于该读入的VVT33的相位角,判定锁定销231的锁定解除是否结束。在上述步骤S26的判定为“否”时,前往步骤S25。另一方面,在上述步骤S26的判定为“是”时,前往步骤S27,从上述吐出量控制控制切换为上述目标油压控制,然后结束本控制动作。
    -效果-
    以上,依照本实施方式,控制器100以油压传感器70的检测油压成为根据发动机2的运转状态预先设定的目标油压的方式,执行控制油泵36的油吐出量的目标油压控制,因而能够进行与发动机2的运转状态相应的适当的相位角控制。
    另外,控制器100在VVT33中的锁定销231的锁定状态的怠速运转时发动机负荷的增大时,在锁定销231的锁定解除动作时,代替上述目标油压控制,以油压传感器70的检测油压成为锁定销231的锁定解除动作可能的上限油压值以下的方式,执行限制油泵36的油吐出量的吐出量限制控制,因而能够抑制锁定销231的锁定解除不良。
    以上,能够进行与发动机2的运转状态相应的适当的相位角控制,同时抑制VVT33中的锁定销231的锁定解除不良。
    另外,控制器100在怠速运转时发动机负荷的增大时,在VVT33中的锁定销231的锁定解除动作时,基于来自凸轮角传感器74的检测信息,判定锁定销231的锁定解除动作是否结束,在直到判定为锁定销231的锁定解除动作结束为止期间,代替上述目标油压控制,执行上述吐出量限制控制,因而直到锁定销231的锁定解除动作结束为止,能够可靠地使油压传感器70的检测油压为锁定销231的锁定解除动作可能的上限油压值以下。因此,能够可靠地抑制锁定销231的锁定解除不良。
    另外,阀停止机构25b通过油压的供给而使发动机2中的第1和第4气缸的工作中止,由此执行发动机2的减气缸运转,并且控制器100在发 动机2的减气缸运转时,以油压传感器70的检测油压成为阀停止机构25b的要求油压以上的目标油压的方式,执行上述目标油压控制,因而能够使阀停止机构25b稳定地工作,能够稳定地维持减气缸运转。因此,能够提高燃耗效率。
    (其它实施方式)
    本发明不限于上述实施方式,在不脱离权利要求的主旨的范围内,能够替用。
    例如,在上述实施方式中,作为吸气侧的可变阀定时机构,使用马达驱动的电动可变阀定时机构,但是也可代替此,与排气侧的可变阀定时器同样地使用油压工作式的可变阀定时机构。在此情况下,在怠速运转时发动机负荷增大时,在吸气侧的可变阀定时机构的锁定销的锁定解除时,也代替上述目标油压控制,执行上述吐出量限制控制。
    另外,在上述实施方式中,在发动机负荷增大时,代替上述目标油压控制,执行上述吐出量限制控制,但是在发动机的旋转速度增大时,也可代替上述目标油压控制,执行上述吐出量限制控制。
    另外,在上述实施方式中,在直到判定为锁定销231的锁定解除结束为止期间,代替上述目标油压控制,执行上述吐出量限制控制,但是也可代替此,在怠速运转时发动机负荷增大时,在从锁定销231的锁定解除直到经过预先设定的规定时间的期间,代替上述目标油压控制,执行上述吐出量限制控制。基于图16的流程图,说明在上述控制器100的怠速运转时发动机负荷增大时的油泵36的吐出量限制控制动作。
    在步骤S31至S34和S36中,分别进行与上述的步骤S21至S24和S27同样的动作,因而省略其说明。
    在步骤S35中,判定是否从锁定销231的锁定解除开始起经过预先设定的规定时间。在上述步骤S35的判定为“否”时,重复该步骤S35的动作。另一方面,在上述步骤S35的判定为“是”时,结束锁定销231的锁定解除(锁定解除期间结束),前往步骤S36,从上述吐出量控制控制切换至上述目标油压控制,然后结束本控制动作。
    由此,控制器100在怠速运转时发动机负荷的增大时,在从VVT33中的锁定销231的锁定解除动作开始起经过预先设定的规定时间的期间,代 替上述目标油压控制,执行上述吐出量限制控制,因而能够以称为计时器的简单构成抑制锁定销231的锁定解除不良。
    另外,在上述实施方式中,作为可变油泵,使用由发动机2驱动的可变容量型油泵,但是也可代替此,使用马达驱动的电动油泵,具备泵控制装置,其控制该电动油泵的转速而以成为目标油压的方式控制油吐出量。在此情况下,油吐出量能够通过吐出规定容量的电动油泵的转速来计算。
    上述的实施方式只不过是例示,并不限定性地解释本发明的范围。本发明的范围由权利要求书定义,属于权利要求书的均等范围的变形和变更全部在本发明的范围内。
    工业实用性
    本发明适用于发动机的控制装置,其具备:进角工作室和迟角工作室,通过油压的供给而使凸轮轴相对于曲柄轴的相位角变化;油压工作式的可变阀定时机构,具有锁定机构,该锁定机构通过油压的供给而将用于固定凸轮轴相对于曲柄轴的相位角的锁定部件解除锁定;以及可变油泵,经由油压路径向发动机中包括可变阀定时机构的油压工作装置供给油。

    关 键  词:
    发动机 控制 装置
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