内燃机中可变气门机构的控制装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种内燃机中可变气门机构的控制装置及方法，能够在双轴构造的凸轮轴中的任一个发生了卡死的情况下执行故障安全控制。该可变气门机构的控制装置（3）具有外凸轮轴（1）和内凸轮轴（2）组成的双轴构造的凸轮轴，分别在凸轮轴（1、2）上安装主凸轮（MC）和副凸轮（SC），能够相对于外凸轮轴（1）的主凸轮（MC）调节内凸轮轴（2）的副凸轮（SC）的相位，通过这些凸轮使内燃机的进气门及排气门的至少一方动作，监视凸轮轴（1、2）的异常，在凸轮轴（1、2）中的一个凸轮轴（1或2）被检测出异常时，判定该异常凸轮轴的凸轮的当前相位，与该判定的凸轮的当前相位相应地，对另一方凸轮轴（2或1）的凸轮进行相位控制。

【技术实现步骤摘要】
内燃机中可变气门机构的控制装置及方法
本专利技术涉及内燃机中可变气门机构的相位控制。
技术介绍
关于使每个气缸所具有的进气门、排气门动作的凸轮轴，采用外侧的外凸轮轴和配置在该外凸轮轴内侧的内凸轮轴这样的双轴构造，主凸轮安装在外凸轮轴上而副凸轮安装在内凸轮轴上的可变气门机构被日本特开2002－054410号公报、日本特开2009－144521号公报等公开。这种可变气门机构相对于进气门及排气门中的任意一方或双方设置，通过使凸轮的相位适当变化，可变地控制气门从打开到关闭的工作正时。通常，在可变气门机构中，外凸轮轴决定凸轮相对于曲轴角的相位，内凸轮轴调节副凸轮相对于主凸轮的相位来决定两者的相位差。通过这样相位控制主凸轮和副凸轮，使气门打开及关闭的各正时提前或延迟，而且，能够可变地控制从打开到关闭的打开期间的长度（工作角）。如上所述，在通过双轴构造的凸轮轴对主凸轮和副凸轮进行相位控制的可变气门机构中，外凸轮轴和内凸轮轴中的任意一方发生卡死不良的情况下，会对内燃机的有效运转带来影响。即，例如在对进气门设置的可变气门机构中，主凸轮的外凸轮轴在提前角位置卡死的情况下，排气门和进气门的重叠（两者同时打开的期间）被较长地维持。由此，在空转时等发生残余气体增加的现象，可能导致燃烧不稳定等不良情况。
技术实现思路
本专利技术鉴于上述情况，其目的是提供能够在凸轮轴的任意一个上发生了卡死的情况下执行故障安全控制的内燃机中的可变气门机构的控制装置及方法。为实现上述目的，本专利技术的内燃机中的可变气门机构的控制装置（方法）如下地构成。本专利技术的内燃机中可变气门机构的控制装置，其特征在于，所述可变气门机构具有外侧凸轮轴和内侧凸轮轴组成的双轴构造的凸轮轴，分别在内外凸轮轴上安装凸轮，能够相对于一个所述凸轮轴的凸轮调节另一个所述凸轮轴的凸轮的相位，通过这一对凸轮使内燃机的一对进气门及一对排气门中的至少一方动作，所述控制装置由当前相位判定部和相位控制部构成，在一对所述凸轮轴中的一个凸轮轴被检测出异常时，该当前相位判定部判定该检测出异常的凸轮轴上的凸轮的当前相位；该相位控制部与所判定的一方凸轮的当前相位相应地，对另一个凸轮轴上的凸轮进行相位控制。本专利技术的内燃机中可变气门机构的控制装置，其特征在于，所述可变气门机构具有外侧凸轮轴和内侧凸轮轴组成的双轴构造的凸轮轴，分别在内外凸轮轴上安装凸轮，能够相对于一个所述凸轮轴的凸轮调节另一个所述凸轮轴的凸轮的相位，通过这一对凸轮使内燃机的一对进气门及一对排气门的至少一方动作，所述控制装置由当前相位判定机构和相位控制机构构成，在一对所述凸轮轴中的一个凸轮轴被检测出异常时，该当前相位判定机构判定该产生异常的凸轮轴上的凸轮的当前相位；该相位控制机构与所判定的一方凸轮的当前相位相应地，对另一个凸轮轴上的凸轮进行相位控制。本专利技术的内燃机中可变气门机构的控制方法，所述可变气门机构具有外侧凸轮轴和内侧凸轮轴组成的双轴构造的凸轮轴，分别在内外凸轮轴上安装凸轮，能够相对于一个所述凸轮轴的凸轮调节另一个所述凸轮轴的凸轮的相位，通过这一对凸轮使内燃机的一对进气门及一对排气门中的至少一方动作，所述控制方法的特征在于，包括：在一对所述凸轮轴中的一个凸轮轴被检测出异常时，判定该检测出异常的凸轮轴上的凸轮的当前相位的步骤，与所判定的一方凸轮的当前相位相应地，对另一个凸轮轴上的凸轮进行相位控制的步骤。本专利技术中的其他结构和特征，从参考附图的以下说明理解。附图说明图1是表示可变气门机构及控制装置的实施方式的示意图。图2（Ａ）～（Ｃ）是表示双轴构造的凸轮轴的实施方式的剖视图。图3（Ａ）～（Ｃ）是用于说明与运转状况相应的通常控制时的凸轮的相位的一例的正时图。图4（Ａ）～（Ｄ）是用于说明对进气门设置的可变气门机构中的主凸轮和副凸轮的相位控制例的正时图。图5（Ａ）～（Ｄ）是用于说明对排气门设置的可变气门机构中的主凸轮和副凸轮的相位控制例的正时图。图6是表示任意的凸轮轴发生卡死时的控制例的概要的一览表。图7是表示任意的凸轮轴发生卡死时的控制例的详细情况的一览表。图8是接着图7的一览表。图9是表示实施方式的控制装置执行的相位控制的第一例的流程图。图10是表示实施方式的控制装置执行的相位控制的第二例的流程图。图11是表示实施方式的控制装置执行的相位控制的第三例的流程图。图12是表示实施方式的控制装置执行的相位控制的第四例的流程图。具体实施方式图1示出了作为实施方式设置在DOHC型四气缸发动机的进气门侧的可变气门机构及其控制装置。本实施方式的情况下，在排气门侧没有设置进气门侧那样的可变气门机构，但也可以仅在排气门侧或在进气门、排气门双方设置同样的可变气门机构。本实施方式的可变气门机构具有双轴构造的凸轮轴，该双轴构造是外侧的筒状的外凸轮轴1和被插入该外凸轮轴1内部的内侧的内凸轮轴2。外凸轮轴1借助链轮1S通过正时带与未图示的曲轴同步地旋转。在该外凸轮轴1上与第一～第四气缸对应地安装有主凸轮MC，按每个气缸使未图示的第一进气门动作。该主凸轮MC的旋转相位通过设置在外凸轮轴1端部上的第一气门正时设定部1VT被向提前角侧或延迟角侧控制。内凸轮轴2能够相对转动地被配置在外凸轮轴1的内部并与外凸轮轴1一起旋转。在该内凸轮轴2上与第一～第四气缸对应地安装有副凸轮SC，按每个气缸使未图示的第二进气门动作。通过设置在内凸轮轴2端部上的第二气门正时设定部2VT，相对地调节该副凸轮SC相对于主凸轮MC的旋转相位。这样，在可变气门机构中，外凸轮轴1决定主凸轮MC及副凸轮SC相对于曲轴角的相位（基本相位），内凸轮轴2调节副凸轮SC相对于主凸轮MC的相对相位来决定两者的相位差。此外，关于执行这样的相位控制的第一气门正时设定部1VT及第二气门正时设定部2VT的详细构造，如前述的专利文献1、2等公开的那样，是公知技术。第一气门正时设定部1VT及第二气门正时设定部2VT通过凸轮控制器3被控制。由微机等构成的凸轮控制器3作为与发动机ECU（ElectronicControlUnit，电子控制单元）相独立的设备而图示，但也可以与发动机ECU集成在同一芯片内，也可以作为发动机ECU的一部分功能。检测外凸轮轴1的旋转状态的磁气式或光学式等公知的凸轮传感器4及检测内凸轮轴2的旋转状态的同样的凸轮传感器5的输出信号被输入凸轮控制器3。另外，还输入有从设置在曲轴上的公知的曲柄传感器6输出的信号。而且，从发动机ECU接受与发动机转速、负荷、发动机温度（冷却水温等）等运转状况相关的信息的提供，基于这些输入，控制第一气门正时设定部1VT及第二气门正时设定部2VT。关于通过第一气门正时设定部1VT及第二气门正时设定部2VT被控制的外凸轮轴1及内凸轮轴2、和根据这些凸轮轴相对地被相位调节的主凸轮MC及副凸轮SC，如图2所示。在外凸轮轴1上，长圆的通孔1a沿圆周方向形成在副凸轮SC的位置，通过该通孔1a连结内凸轮轴2和副凸轮SC。即，副凸轮SC能够滑动地被嵌入外凸轮轴1的周围，通过穿过通孔1a的连结销2a被连结在内凸轮轴2上。因此，能够以圆周方向上为长圆的通孔1a中的连结销2a的可动范围的量，调整副凸轮SC相对于主凸轮MC的相对相位。如图2A所示，主凸轮MC和副凸轮SC重合的状态是基准位置，两者的凸轮轮廓一致。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内燃机中可变气门机构的控制装置，其特征在于，所述可变气门机构具有外侧凸轮轴和内侧凸轮轴组成的双轴构造的凸轮轴，分别在内外凸轮轴上安装凸轮，能够相对于一个所述凸轮轴的凸轮调节另一个所述凸轮轴的凸轮的相位，通过这一对凸轮使内燃机的一对进气门及一对排气门中的至少一方动作，所述控制装置由当前相位判定部和相位控制部构成，在一对所述凸轮轴中的一个凸轮轴被检测出异常时，该当前相位判定部判定该检测出异常的凸轮轴上的凸轮的当前相位；该相位控制部与所判定的一方凸轮的当前相位相应地，对另一个凸轮轴上的凸轮进行相位控制。

【技术特征摘要】
2011.09.20 JP 2011-205373;2012.08.09 JP 2012-17701.一种内燃机中可变气门机构的控制装置，其特征在于，所述可变气门机构具有外侧凸轮轴和内侧凸轮轴组成的双轴构造的凸轮轴，分别在内外凸轮轴上安装凸轮，能够相对于一个所述凸轮轴的凸轮调节另一个所述凸轮轴的凸轮的相位，通过这一对凸轮使内燃机的一对进气门及一对排气门中的至少一方动作，所述控制装置由当前相位判定部和相位控制部构成，在一对所述凸轮轴中的一个凸轮轴被检测出异常时，该当前相位判定部判定该检测出异常的凸轮轴上的凸轮的当前相位；该相位控制部与所判定的一方凸轮的当前相位相应地，对另一个凸轮轴上的凸轮进行相位控制。2.如权利要求1所述的可变气门机构的控制装置，其特征在于，所述相位控制部中的另一个所述凸轮轴上的凸轮的相位控制是向使所述进气门和所述排气门的重叠期间最佳化的方向进行控制。3.如权利要求1所述的可变气门机构的控制装置，其特征在于，所述相位控制部中的另一个所述凸轮轴上的凸轮的相位控制是向使所述进气门和所述排气门的打开正时或关闭正时最佳化的方向进行控制。4.如权利要求2所述的可变气门机构的控制装置，其特征在于，所述当前相位判定部在所述凸轮轴中的一个凸轮轴被检测出卡死时，判定该产生卡死的凸轮轴上凸轮的当前相位为提前角位置还是延迟角位置，所述相位控制部与所判定的凸轮的当前相位相应地，以使所述进气门和所述排气门的重叠期间最佳化的方式，对另一个凸轮轴上的凸轮进行提前角控制或延迟角控制。5.如权利要求3所述的可变气门机构的控制装置，其特征在于，所述当前相位判定部在所述凸轮轴中的一个凸轮轴被检测出卡死时，判定该产生卡死的凸轮轴上凸轮的当前相位为提前角位置还是延迟角位置，所述相位控制部与所判定的凸轮的当前相位相应地，以使所述进气门或所述排气门的打开正时或关闭正时最佳化的方式，对另一个凸轮轴上的凸轮进行提前角控制或延迟角控制。6.如权利要求4所述的可变气门机构的控制装置，其特征在于，在所述当前相位判定部判定为产生卡死的一个凸轮轴上凸轮的当前相位是提前角位置时，所述相位控制部对另一个凸轮轴上的凸轮进行延迟角控制，在所述当前相位判定部判定为产生卡死的一个凸轮轴上凸轮的当前相位是延迟角位置时，所述相位控制部对另一个凸轮轴上的凸轮进行提前角控制，由此，使所述进气门和所述排气门的重叠期间最佳化。7.如权利要求5所述的可变气门机构的控制装置，其特征在于，在所述当前相位判定部判定为产生卡死的一个凸轮轴上凸轮的当前相位是提前角位置时，所述相位控制部对另一个凸轮轴上的凸轮进行延迟角控制，在所述当前相位判定部判定为产生卡死的一个凸轮轴上凸轮的当前相位是延迟角位置时，所述相位控制部对另一个凸轮轴上的凸轮进行提前角控制，由此，使所述进气门或所述排气门的打开正时或关闭正时最佳化。8.一种内燃机中可变气门机构的控制装置，其特征在于，所述可变气门机构具有外侧凸轮轴和内侧凸轮轴组成的双轴构造的凸轮轴，分别在内外凸轮轴上安装凸轮，能够相对于一个所述凸轮轴的凸轮调节另一个所述凸轮轴的凸轮的相位，通过这一对凸轮使内燃机的一对进气门及一对排气门的至少一方动作，所述控制装置由当前相位判定机构和相位控制机构构成，在一对所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：新屋典宏，町田宪一，
申请(专利权)人：日立汽车系统株式会社，
类型：发明
国别省市：