内燃机的控制单元制造技术

本发明专利技术提供一种在低转速高负荷时维持进气阀的开放时机并增大进气量，从而使内燃机能够顺畅地运转的内燃机的控制单元。其中，阀正时控制装置形成为具有通过驱动使与曲轴同步旋转的驱动侧旋转体和与进气凸轮轴一体旋转的从动侧旋转体的相对旋转相位变位的相位调节机构。并形成为在进气阀的开放时机之后，使相对旋转相位向提前角方向变位。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】内燃机的控制单元
本专利技术涉及一种具有设定内燃机的进气阀的开闭时间的阀正时控制装置的内燃机的控制单元。
技术介绍
在专利文献1中展示了一种技术，其具有同时设定进气阀和排气阀的开闭时间的阀正时控制装置(在文献中为可变气门正时装置)，在内燃机负荷为指定值以下的情况下，将进气阀与排气阀的重叠(overlap)维持一定并延迟进气阀和排气阀双方的闭阀时间。此外，在专利文献2中展示了一种技术，其具有设定进气阀的开闭时间的阀正时控制装置(在文献中为进气时机(timing)可变机构)和设定排气阀的开闭时间的阀正时控制装置(在文献中为排气时机可变机构)，并根据负荷改变进气阀与排气阀的重叠的中心时间。进一步，在专利文献3中展示了一种通过可变扬程机构改变进气阀的扬程量的技术。在该专利文献3中，记载有在改变阀扬程量的情况下进气阀的开闭时机也会被改变的内容。专利文献专利文献1：日本专利特开平5-248277号公报专利文献2：日本专利特开平10-176558号公报专利文献3：日本专利特开2007-321768号公报
技术实现思路
在处于低转速高负荷状态下的内燃机中，为了避免发动机熄火并维持顺畅的旋转状态，通过增大向燃烧室的进气量和增大燃料供给来增大发动机的输出被认为较有效。此外，在于进气凸轮轴设有阀正时控制装置的内燃机中，为了增大进气量，例如，也考虑如专利文献3所示，联合利用节流阀进行的进气量的增加来增大进气阀的扬程量。然而，也认为在增大进气阀的扬程量的情况下，虽然能够增加进气阀的进气量，但是由于开放时机提前，与排气阀的重叠会扩大，结果，由于高温残留气体的影响，会导致发生爆震。因此，人们寻求在低转速高负荷时能够通过调整状态来实现内燃机的顺畅的运转的内燃机的控制单元。本专利技术的特征在于如下方面：阀正时控制装置形成为具有：驱动侧旋转体，上述驱动侧旋转体以旋转轴心为中心与内燃机的曲轴同步旋转；从动侧旋转体，上述从动侧旋转体在与上述旋转轴心相同的轴心上以与上述驱动侧旋转体相对旋转自如的方式配置，并与对上述内燃机的进气阀进行开闭控制的进气凸轮轴一体旋转；以及，相位调节机构，上述相位调节机构设定上述驱动侧旋转体以及上述从动侧旋转体的相对旋转相位，上述进气凸轮轴形成为使多个气缸的上述进气阀隔开指定的旋转角进行开闭动作，在上述进气阀的开放时机之后，进行使上述相对旋转相位与该开放时机相比向提前角方向变位的提前角工作，然后，为了使接下来进行进气的其他气缸的进气阀在当初的开放时机开放，使上述相对旋转相位向解除上述提前角工作的滞后角工作的方向变位。例如，相位调节机构在进气阀的开放时机之后使阀正时控制装置进行提前角工作并紧接着使之进行滞后角工作，在此情况下，能够不改变进气阀的开放时机而通过增大进气量来提高填充率。由此，能够通过增大进气量而在燃烧室内形成滚流。然后，为了不对接下来进行进气阀的开放动作的气缸产生影响，在下一个进气阀进行开放动作之前使阀正时控制装置进行滞后角工作，从而解除之前的提前角工作。因此，在接下来开放进气阀的气缸中也同样地能够增大进气量。因此，内燃机的控制单元形成为在低转速高负荷时维持进气阀的开放时机并增大向燃烧室的进气的填充率，从而产生滚流，使得内燃机能够顺畅地运转。在本专利技术中，上述相位调节机构通过电动致动器对上述驱动侧旋转体以及上述从动侧旋转体的相对旋转相位进行设定，并且也可以具有控制上述电动致动器的控制部。于是，例如，与利用流体压力对相对旋转相位进行变位的情况相比，通过电动致动器的驱动力对相对旋转相位进行变位的阀正时控制装置能够在高速下进行变位。基于这些原因，控制部控制电动致动器，并且能够在高速下进行进气阀的开放时机之后的阀正时控制装置的提前角工作和紧接着的滞后角工作。本专利技术的上述开放时机也可以设定为在上述内燃机的燃烧室的活塞通过上止点之后。于是，在活塞到达上止点之后，活塞开始下降，燃烧室转变为负压状态，然后，到达开放时机并开始开放进气阀，因此，能够对燃烧室形成更强的滚流，从而改善燃烧室内的燃烧状态并消除爆震。此外，由于能够消除爆震，因此能够实现点火提前角，也有利于提高内燃机的输出功率。本专利技术的上述控制部也可以将上述提前角工作所需要的时间设定为长于上述滞后角工作所需要的时间。在内燃机运转时，凸轮变转矩相对进气凸轮轴沿滞后角方向作用。因此，通过使在进行提前角工作时驱动电动致动器的时间长于在进行滞后角工作时驱动电动致动器的时间，能够轻松地进行使基于提前角工作的相对旋转相位的变位量与基于滞后角工作的相对旋转相位的变位量相等的控制。本专利技术也可具有旋转速度传感器、相位传感器和负荷传感器，其中，上述旋转速度传感器检测上述曲轴的单位时间的转速，上述相位传感器检测上述相对旋转相位，上述负荷传感器检测来自上述曲轴的作用于输出传动系统的负荷，同时，上述控制部也可在根据上述旋转速度传感器的检测结果判定上述曲轴的单位时间的转速未达到设定值的情况下，基于上述旋转速度传感器、上述相位传感器以及上述负荷传感器的检测结果对上述电动致动器进行控制。于是，在内燃机的单位时间的转速未达到设定值的状况下，能够进行如下控制：例如仅在通过负荷传感器检测的负荷超过指定值的情况下，控制电动致动器来谋求增大进气量。附图说明图1为表示发动机的剖面和控制单元的块电路(blockcircuit)的图。图2为进气侧阀正时控制装置的纵剖侧视图。图3为图2的III-III线的剖面图。图4为排气侧阀正时控制装置的纵剖面图。图5为图4的V-V线剖面图。图6为控制系统的块电路图。图7为发动机控制的流程图。图8为进气量增大控制的流程图。图9为表示多个气缸的排气阀和进气阀的阀扬程曲线以及开闭工作的领域的图表。图10为说明排气阀和进气阀的进气时间的图。图11为表示进气量增大控制时的进气阀扬程曲线和进气阀侧阀正时控制装置的提前角工作和滞后角控制的时机的图表。具体实施方式下面，根据附图对一个实施方式进行说明。[基本结构]如图1、2、4所示，内燃机的控制单元形成为具有对作为内燃机的发动机E的进气时间进行设定的进气侧阀正时控制装置A、对排气时间进行设定的排气侧阀正时控制装置B、和对它们进行控制的发动机控制部C。发动机控制部C通过分别对进气侧阀正时控制装置A和排气侧阀正时控制装置B进行控制，从而根据发动机E的运转状况将进气时机(进气时间)和排气时机(排气时间)设定为最佳。与此同时，在低转速高负荷时通过进气侧阀正时控制装置A的控制维持进气阀10的开放时机IVO并谋求增大进气量。该控制方式的详细情况在后文中陈述。[发动机]发动机E形成为四缸型的四冲程型，并具有使各缸盖1、气缸体2、曲轴箱3、油盘4上下重叠并连结而成的结构。此外，在形成于气缸体2的多个缸膛中收容有活塞5，以旋转自如的方式支承于曲轴箱3的曲轴6和活塞5通过连杆7连结。并且，虽然在图2、4中展示了四缸的发动机E，但是发动机E也可以是双缸、三缸等其他多个气缸数。在缸盖1中，在连接燃烧室和进气路径的位置设有开闭自如的进气阀10，在连接燃烧室和排气路径的位置设有开闭自如的排气阀11。在它们的上部位置设有进气凸轮轴12和排气凸轮轴13，以使进气阀10和排气阀11独立进行开闭动作。在缸盖1的进气路径侧设有燃料喷嘴14，而在燃烧室中设有火花塞15。与多个进气路径连本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内燃机的控制单元，其中，阀正时控制装置形成为具有：驱动侧旋转体，所述驱动侧旋转体以旋转轴心为中心与内燃机的曲轴同步旋转；从动侧旋转体，所述从动侧旋转体在与所述旋转轴心相同的轴心上以与所述驱动侧旋转体相对旋转自如的方式配置，并与对所述内燃机的进气阀进行开闭控制的进气凸轮轴一体旋转；以及，相位调节机构，所述相位调节机构设定所述驱动侧旋转体以及所述从动侧旋转体的相对旋转相位，所述进气凸轮轴形成为使多个气缸的所述进气阀隔开指定的旋转角进行开闭动作，在所述进气阀的开放时机之后，进行使所述相对旋转相位与该开放时机相比向提前角方向变位的提前角工作，然后，为了使接下来进行进气的其他气缸的进气阀在当初的开放时机开放，使所述相对旋转相位向解除所述提前角工作的滞后角工作的方向变位。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.04.02 JP 2015-0760551.一种内燃机的控制单元，其中，阀正时控制装置形成为具有：驱动侧旋转体，所述驱动侧旋转体以旋转轴心为中心与内燃机的曲轴同步旋转；从动侧旋转体，所述从动侧旋转体在与所述旋转轴心相同的轴心上以与所述驱动侧旋转体相对旋转自如的方式配置，并与对所述内燃机的进气阀进行开闭控制的进气凸轮轴一体旋转；以及，相位调节机构，所述相位调节机构设定所述驱动侧旋转体以及所述从动侧旋转体的相对旋转相位，所述进气凸轮轴形成为使多个气缸的所述进气阀隔开指定的旋转角进行开闭动作，在所述进气阀的开放时机之后，进行使所述相对旋转相位与该开放时机相比向提前角方向变位的提前角工作，然后，为了使接下来进行进气的其他气缸的进气阀在当初的开放时机开放，使所述相对旋转相位向解除所述提前角工作的滞后角工作的方向变位。2.如权利要求1所述的内燃机的...

【专利技术属性】
技术研发人员：薮聪，金子雅昭，
申请(专利权)人：爱信精机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP