[发明专利]装有可调气门定时机构的发动机

说明书

技术领域本发明涉及优选应用于汽车的装有可调气门定时机构的发动机。 

背景技术通常人们都了解用在汽车上的往复式发动机(下文简称发动机)，这种发动机装有改变进气门和排气门的诸如开启/闭合时刻，开启时间和提升量等的动态特性(气门提升特性)的机构。这种机构称为可调气门定时机构，下文在专利参考文献1中公开了该机构的一个实例。 

专利参考文献1公开了一种根据发动机负荷和速度改变进气门和排气门的气门提升特性的技术，这种技术的目的是为了提高燃料效率和发动机功率。[专利参考文献1]日本专利No.3094762 

然而，近年来对环境保护关注程度的增长要求进一步提高燃料效率。在这一点上，专利参考文献1中的技术做得并不令人满意。进一步，即使燃料效率得到提高，但发动机输出功率下降也是不利的，因为汽车最初带来的便利将会被削弱。 

发明内容

考虑到前述问题，本发明的目的是提供一种装有可调气门定时机构的发动机，该发动机可以同时实现高燃料效率和高输出功率两个方面。为了达到上述目的，本发明提供一种装有可调气门定时机构的发动机，该发动机包括：在可调气门定时机构中包括的改变进气门开启时间的进气门开启时间变化机构；和根据发动机运行状态控制进气门开启时间变化机构的进气门开启时间控制器。当发动机在相对高负荷和相对高速度下运行时，进气门开启时间变化机构把进气门开启时间设定为第一进气时间，当发动机在相对低负荷和相对低速度下运行时，进气门开启时间变化机构把进气门开启时间设定为第二进气时间，第二进气时间中进气门开启的终止时刻迟于第一进气时间中进气门开启的终止时刻。当发动机(11)在相对高负荷和相对低速度下运行时，所述进气门开启时间控制器(42)把进气门(21)的开启时间设定为第三进气时间(T_IO3)，第三进气时间(T_IO3)的进气门开启的终止时刻(IC)提前于第一进气时间(T_IO1)中进气门开启的终止时刻(IC)。

附图说明

下文将参照附图对本发明的性质，其他的目的及其优点进行解释。在全部附图中，相同的参考字符代表相同或相似的部分，并且其中：

图1是示意性地说明装有根据本发明的实施例的可调气门定时机构的往复式发动机的整体配置的框图；

图2是示意性地显示装有图1的可调气门定时机构的往复式发动机的进气门和排气门的动态特性的曲线图；

图3是示意性地显示装有图1的可调气门定时机构的往复式发动机的进气门的动态特性的曲线图；

图4是示意性地显示装有图1的可调气门定时机构的往复式发动机的排气门的动态特性的曲线图；

图5是示意性地显示装有图1的可调气门定时机构的往复式发动机的进气门和排气门的动态特性的曲线图，主要显示排气冲程和吸气冲程之间的边界；

图6是示意性地显示装有图1的可调气门定时机构的往复式发动机的进气门开启时间图的曲线图；

图7是示意性地显示装有图1的可调气门定时机构的往复式发动机的进气特性相位图的曲线图；

图8是示意性地显示装有图1的可调气门定时机构的往复式发动机的进气门控制图的曲线图；

图9是示意性地显示装有图1的可调气门定时机构的往复式发动机的排气特性控制图的曲线图；以及

图10是显示装有图1的可调气门定时机构的往复式发动机中进行的一系列控制程序步骤的流程图。 

具体实施方式下文将参照附图对装有根据本发明的实施例的可调气门定时机构的发动机进行叙述。如图1所示，往复式发动机(发动机)11安装在汽车10上。活塞14位于发动机11的第一汽缸13内，在活塞14上方形成燃烧室15。出于简化考虑，在图上只画出第一汽缸13，这里的描述也只针对第一汽缸13。然而，发动机11是4缸发动机，实际上包括未在图中显示的第二至第四汽缸。 

发动机11还包括进气岐管16，排气歧管17，燃料喷射器18，火花塞19，进气门21和排气门22。进气歧管16具有将取自汽车外部的空气提供给第一至第四汽缸的各个燃烧室15的歧管的形式。在进气歧管16的进气侧的入口处安装节流阀23。 

排气歧管17具有将第一至第四汽缸的燃烧室15连接到图中未画出的排气管的歧管的形式，来自每个燃烧室的废气通过排气岐管17排至所述排气管。燃料喷射器18响应来自下文将详细说明的ECU(电子控制单元)41中的燃料喷射控制器(未画出)的电信号将燃料喷入进气口24。该燃料喷射器18可以用将燃料喷入燃烧室15的燃料喷射器(即：一种为直接燃料喷射发动机设计的燃料喷射器)替代。