[发明专利]用于内燃机的控制方法和控制设备

说明书

技术领域

本发明涉及用于内燃机的控制方法，其基于发动机运行状态控制进气阀和排气阀的阀正时和进气阀的阀打开持续时间，更具体地涉及当发动机的运行状态处于过渡时的用于内燃机的控制方法。本发明还涉及用于内燃机的控制设备。

背景技术

通常的用于车辆的内燃机包括可变阀正时机构，其用于基于发动机运行状态改变进气阀和排气阀的阀正时以提高发动机输出和排气性能。该机构通过改变凸轮轴相对于内燃机的曲轴的相对旋转角度而改变进气阀和排气阀的阀正时。

已经提出了一种可变阀打开持续时间机构，其根据发动机运行状态改变进气阀的阀打开持续时间(从每个进气阀打开时到当进气阀关闭时的曲轴角度)  (例如，日本公开专利公报No.2001-263015)。利用配备有该机构的内燃机，通过改变进气阀的阀打开持续时间而调节吸入发动机燃烧室的空气量。而且，通过改变进气阀的阀打开持续时间来调节吸入空气量允许将进气节流阀的开度设定成尽可能大，因而，降低了泵送损失。

由于进气/排气阀的阀正时和进气阀的阀打开持续时间是根据发动机运行状态来控制的，所以根据发动机的运行状态可以适当地设定进气/排气阀的阀重叠量。由于内部EGR量、泵送损失或者发动机燃烧状态随着阀重叠量变化而显著变化，所以当发动机运行时期望适当地控制阀重叠量。

可变阀正时机构和可变阀打开持续时间机构的操作存在预定的响应延迟。因而，这些机构的控制目标值和实际值之间发生暂时的偏离。因而，在其中这些机构的控制目标值与实际值彼此一致的稳定运行状态过程中，当控制目标值根据发动机运行状态的变化而改变时，内燃机的运行状态进入到其中这些机构的控制目标值与实际值偏离的过渡状态。接着，在经过预定时间段之后内燃机的运行状态再次进入稳定的运行状态。当独立控制进气/排气阀的阀正时和进气阀的阀打开持续时间时，当发动机的运行状态处于过渡时发生以下问题。

即，当内燃机从稳定运行状态进入到过渡运行状态时，控制进气/排气阀的阀正时和进气阀的阀打开持续时间，使得控制目标值和实际值一致。然而，此时，阀重叠量会被控制为对处于过渡中的发动机运行状态不适合的量。更具体地，如图7A至图7C所示，例如，当发动机运行状态从其中将阀重叠量期望地设定成尽可能小(图7A)的状态进入到不同的状态(图7C时)时，如果相应地控制进气/排气阀的阀正时和进气阀的阀打开持续时间，则阀重叠量会暂时增大(图7B)。当阀重叠量无法预期地增大时，内部EGR被过度地进行，导致了发动机燃烧恶化。如上所述，当发动机的运行状态处于过渡时，每次阀重叠量会被控制为对发动机运行状态是不适合的量。因而，尽管是暂时的，会对发动机运行产生不利影响。

为了避免对发动机的运行产生不利影响，例如可以将进气/排气阀的阀正时和进气阀的阀打开持续时间控制，使得当发动机的运行状态处于过渡时将不是不适合的。然而，当仅采用该方法时，尽管适当地控制阀重叠量，但是没有迅速地消除进气/排气阀的阀正时和进气阀的阀打开持续时间的实际值和控制目标值之间的偏离。

发明内容

因而，本发明的目的是提供一种用于内燃机的控制方法，当发动机的运行状态处于过渡时，该控制方法以适合内燃机的运行状态的方法控制进气/排气阀的阀正时和进气阀的阀打开持续时间，本发明还提供一种用于内燃机的控制设备。

为了实现上述目的，本发明提供一种用于内燃机的控制方法，该方法基于内燃机的运行状态控制进气阀和排气阀的阀正时和进气阀的阀打开持续时间。该控制方法包括执行绝对值控制，其中，当发动机负荷在高负荷区域中时，对进气阀和排气阀的阀正时和进气阀的阀打开持续时间的实际值进行控制，以与基于内燃机的运行状态设定的相应目标值一致。该控制方法还包括执行相对值控制，其中，当发动机负荷在低负荷区域中时，对进气阀和排气阀的阀重叠量的实际值进行控制，以与基于目标值获得的目标阀重叠量一致。

进一步，本发明提供一种用于内燃机的控制设备，控制设备基于内燃机的运行状态控制进气阀和排气阀的阀正时和进气阀的阀打开持续时间。该设备包括第一控制单元，其执行绝对值控制，其中，当发动机负荷在高负荷区域中时，对进气阀和排气阀的阀正时和进气阀的阀打开持续时间的实际值进行控制，以与基于内燃机的运行状态设定的相应目标值一致。第二控制单元执行相对值控制，其中，当发动机负荷在低负荷区域中时，对进气阀和排气阀的阀重叠量的实际值进行控制，以与基于目标值获得的目标阀重叠量一致。

附图说明

图1是图示本发明的一个实施例应用到其的内燃机的示意结构图；