[发明专利]可变气门机构控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种可变气门机构控制装置。 

背景技术

使用液压致动器来改变内燃机的进气门和排气门的气门开启特性的可变气门机构被广泛使用。例如，公知一种可变气门正时机构，其包括用于使凸轮轴相对于正时齿轮旋转的液压致动器并且在维持固定的操作角度(气门开启时段)的同时改变气门开启/关闭正时。 

控制以上可变气门机构的一般方法是，根据目标气门开启特性和实际气门开启特性之间的偏差，对用于液压控制阀的控制信号的占空值执行反馈控制，该液压控制阀控制作用在液压致动器上的油压。 

然而，例如，当油温度低且粘度高时(当发动机处于冷态时)或者当油劣化时，液压回路中油的流动阻力和各滑动部件的摩擦阻力增加。这可能容易对液压致动器和液压控制阀产生不利影响。结果，可变气门机构的响应性可能下降。因此，提出以下常规的技术来解决以上问题。 

当油温低于正常温度区域时，JP-A-2006-244230中公开的技术确保了脉冲宽度调制信号的频率低于正常频率，该信号为用于液压控制阀的控制信号。 

当目标气门开启特性和实际气门开启特性之间在低油温存在大的偏差时，JP-A-2003-254017中公开的技术并不对用于液压控制阀的控制信号占空值执行反馈控制，而是执行微动控制(inching control)使得在预定的时间间隔反复执行用于在预定的时间段将占空值保持在强制驱动占空值(例如，100％或0％)的操作。 

[专利文献1]JP-A-2006-244230 

[专利文献2]JP-A-2003-254017(EP1 340 887A) 

[专利文献3]JP-A-2006-170011 

[专利文献4]JP-A-10-227235 

[专利文献5]JP-A-11-236831 

[专利文献6]JP-A-11-2142 

发明内容

本发明要解决的问题 

上述的微动控制有效地改善了可变气门机构在低油温或在使用劣化油期间的响应性，因为它能够在预定的时间段维持强制驱动占空值以便以高流量向液压致动器供油。 

根据本发明的发明人的发现，重要的是进一步改善液压制动器迅速开始移动的响应性。此外，液压致动器的初始运动的迅速性在很大程度上受在微动控制期间占空值最初维持在强制驱动占空值的时段(下文称为“初始脉冲宽度”)的影响。 

然而，如果初始脉冲宽度是固定的，则例如当油温特别低时液压致动器的初始运动的迅速性可能不会充分地增加。例如，如果相反地使用低粘度油，则液压致动器可能过度移动并超过(过调，overshoot)目标值。 

本发明是鉴于以上情况而作出的。本发明的一个目的是提供一种可变气门机构控制装置，其能够迅速将实际气门开启特性会聚到目标气门开启特性，而不论例如温度是否低。 

解决问题的手段 

本发明的第一方面为一种可变气门机构控制装置，包括： 

可变气门机构，所述可变气门机构利用液压致动器来改变内燃机的进气门或排气门的气门开启特性； 

油温获取装置，所述油温获取装置用于检测或推定油温； 

液压控制阀，所述液压控制阀用于根据控制信号的占空值控制作用于所述液压致动器的油压； 

反馈控制装置，所述反馈控制装置用于执行占空值反馈控制，以根据实际气门开启特性与目标气门开启特性之间的偏差计算所述占空值；以及 

微动控制装置，当预定的微动控制执行条件成立时，所述微动控制装置执行微动控制来代替所述占空值反馈控制，以在保持所述液压致动器的动作的保持占空值与强制驱动所述液压致动器的强制驱动占空值之间以脉冲方式改变所述占空值；以及 

初始脉冲扩大装置，当所述油温低于预定温度时，所述初始脉冲扩大装置确保在所述微动控制开始之后产生的初始脉冲宽度比通常时的脉冲宽度宽。 

本发明的第二方面为根据第一方面的可变气门机构控制装置，还包括： 

致动器响应性获取装置，所述致动器响应性获取装置用于获取在所述微动控制开始之后初始脉冲上升的瞬时与所述液压致动器开始动作的瞬时之间的响应延迟，和/或所述液压致动器响应于初始脉冲的动作速度；以及 

初始脉冲宽度校正装置，当所述响应延迟比预定时段短时，或当所述动作速度比预定速度高时，所述初始脉冲宽度校正装置中断或缩短由所述初始脉冲扩大装置设定的初始脉冲。