[发明专利]可变阀正时系统和用于控制可变阀正时系统的方法

说明书

技术领域

本发明涉及可变阀正时系统和用于可变阀正时系统的控制方法。更 具体地，本发明涉及如下所述的可变阀正时系统和用于控制该可变阀正 时系统的方法：该可变阀正时系统具有基于开启/关闭正时所在的相位区 域来改变阀的开启/关闭正时的变化量相对于致动器操作量的比率的机 构。

背景技术

已经被使用的一种可变阀正时(VVT)系统基于发动机运转状态来 改变进气阀或者排气阀被开启/关闭时的相位(例如，曲轴转角)。这种 可变阀正时系统通过使用于开启/关闭进气阀或排气阀的凸轮轴相对于例 如链轮旋转来改变进气阀或排气阀的相位。以液压的方式或者借助于例 如电动机之类的致动器而使凸轮轴旋转。

对于以液压方式驱动凸轮轴的可变阀正时系统，在寒冷的环境下或 者发动机起动时，可变阀正时控制有时没有如它应该的那样被精确地执 行。这种不便是因为在这些情况下用于驱动凸轮轴的液压压力不足或者 凸轮轴对液压控制的响应性较慢引起的。为了避免这种不便，如在例如 日本专利申请公报No.JP-2005-98142(JP-A-2005-98142)、日本专利申 请公报No.JP-2005-48707(JP-A-2005-48707)和日本专利申请公报No. JP-2004-156461(JP-A-2004-156461)中所描述的，已经提出了一种借助 于电动机来驱动凸轮轴的可变阀正时系统。

JP-A-2005-98142和JP-A-2005-48707各自描述的可变阀正时系统改 变凸轮轴相对于曲轴的旋转相位，即，根据链轮和通过电动机来旋转的 引导旋转体之间的旋转相位差来改变阀正时。JP-A-2005-98142描述了取 决于阀正时的相位所在的相位区域来改变凸轮轴相对于曲轴的旋转相位 (阀正时)的变化量与引导旋转体相对于链轮的旋转相位的变化量的比 率的机构。如JP-A-2005-98142中的图16所示，以上所述的变化量比率 在阀正时被延迟的相位区域中较低，而以上所述的变化量比率在阀正时 被提前的相位区域中较高。

对于在JP-A-2005-98142和JP-A-2005-48707的每个中所描述的构 造，通过以与以上所述的变化量比率相对应的减速比来减少使引导旋转 体旋转的电动机的输出轴与链轮之间的相对转速以改变阀正时。即，对 于在JP-A-2005-98142中描述的构造，基于阀正时的相位所在的相位区域 来可变地设定减速比。

因而，在减速比较低的相位区域中，即在阀正时的变化量相对于电 动机的输出轴与链轮之间的相对转速较大的相位区域中，由于当发动机 停止时施加到凸轮轴的反作用力使得电动机输出轴旋转，而导致阀正时 被不期望地改变。

发明内容

本发明提供一种防止在发动机正在停止时阀正时的不期望变化发生 的可变阀正时系统，以及用于控制可变阀正时系统的方法。

本发明的第一方面涉及一种可变阀正时系统，其改变设置在发动机 中的进气阀和排气阀中至少一者的开启/关闭正时，并包括改变机构、目 标相位设定单元、相位控制单元和目标相位限制单元。改变机构在发动 机正在运转时通过将凸轮轴和曲轴之间的旋转相位差改变与致动器的操 作量对应的变化量来改变开启/关闭正时，凸轮轴驱动其开启/关闭正时被 改变的阀。相比在开启/关闭正时在第二相位区域内时，在开启/关闭正时 在第一相位区域内时，改变机构将开启/关闭正时的变化量相对于所述致 动器的操作量的比率设定为更低的值。目标相位设定单元基于发动机的 运转状态设定进气阀和排气阀中至少一者的目标开启/关闭正时。相位控 制单元基于目标开启/关闭正时和实际开启/关闭正时之间的比较结果设定 致动器的操作量。目标相位限制单元限制在发动机正在运转时使用的目 标开启/关闭正时，使得由于停止发动机的指令发出之后致动器的操作， 在发动机停止时的开启/关闭正时在所述第一相位区域内。

对于根据本发明第一方面的可变阀正时系统，在发动机运转期间阀 的开启/关闭正时(以下有时称为“阀正时”)的目标相位受到限制。因 而，通过从停止发动机的指令发出时直到发动机停止时致动器的操作， 使阀正时进入相位的变化量相对于致动器操作量的比率较低(即，减速 比较高)的第一相位区域中。结果，可以防止在发动机正处于停止时发 生不期望的阀正时变化。

在本发明的第一方面中，当发动机正在起动时，目标相位限制单元 可以将目标开启/关闭正时限制到第一相位区域。