Устройство управления для двигателя внутреннего сгорания - RU2493379C2

Чертежи

Показать все 7 чертежа(ей)

Описание

Область техники

Настоящее изобретение относится к устройству управления, которое применяется в двигателе внутреннего сгорания, включающему в себя механизм регулируемых фаз газораспределения, имеющий механизм промежуточной блокировки, который механически блокирует фазы газораспределения в положении промежуточной блокировки между положением наибольшего запаздывания и положением наибольшего опережения, причем устройство управления прерывисто останавливает работу механизма.

Предшествующий уровень техники

В качестве механизма, применяемого к двигателю внутреннего сгорания для транспортного средства и т.п., является известным механизм регулируемых фаз газораспределения, который делает фазы газораспределения клапана двигателя переменными. В качестве вида механизма регулируемых фаз газораспределения на практике используется гидравлический механизм регулируемых фаз газораспределения, работающий посредством гидравлического давления.

Гидравлический механизм регулируемых фаз газораспределения работает так, что гидравлическое давление, создаваемое гидравлическим насосом, возбуждаемым при вращения двигателя, регулируется посредством клапана регулирования расхода масла. По этой причине, при запуске двигателя, когда масляный насос начинает работать, гидравлическому механизму регулируемых фаз газораспределения может не сообщаться гидравлическое давление, достаточное для того, чтобы поддерживать фазы газораспределения. По этой причине, в большом числе гидравлических механизмов регулируемых фаз газораспределения устанавливаются механизмы блокировки, которые механически блокируют фазы газораспределения без использования гидравлического давления.

В общем случае, в механизме регулируемых фаз газораспределения для впускных клапанов блокировка фаз газораспределения посредством механизма блокировки выполняется в положении наибольшего запаздывания. С другой стороны, в последние годы также был предложен механизм регулируемых фаз газораспределения, который реализует цикл Аткинсона посредством значительного запаздывания фаз газораспределения впускного клапана и позднего закрытия впускных клапанов. В механизме регулируемых фаз газораспределения, в котором переменный диапазон фаз газораспределения расширяется на стороне запаздывания, достаточная степень сжатия не может получаться в положении наибольшего запаздывания, и двигатель внутреннего сгорания не может демонстрировать хорошие пусковые качества. В таком механизме регулируемых фаз газораспределения устанавливается механизм промежуточной блокировки, который механически блокирует фазы газораспределения в положении промежуточной блокировки между положением наибольшего запаздывания и положением наибольшего опережения, чтобы задавать фазы газораспределения при запуске двигателя в положении промежуточной блокировки.

С другой стороны, в последние годы транспортное средство, которое выполняет управление остановкой на холостом ходу, используется на практике, чтобы автоматически останавливать двигатель внутреннего сгорания во время остановок транспортного средства, к примеру, при ожидании на светофоре. В гибридном транспортном средстве, в рабочей области, в которой эффективность использования топлива двигателя внутреннего сгорания является низкой, двигатель внутреннего сгорания останавливается, так что приведение в движение выполняется посредством электромотора. По этой причине, двигатель внутреннего сгорания, устанавливаемый на транспортном средстве, прерывисто останавливается, в то время как транспортное средство передвигается.

В патентной публикации Японии № 2000-213383 раскрыто гибридное транспортное средство, включающее в себя механизм регулируемых фаз газораспределения, причем фазы газораспределения заданы в положении наибольшего запаздывания, когда двигатель внутреннего сгорания прерывисто останавливается. В патентной публикации Японии № 2007-064127 показано, что в двигателе внутреннего сгорания, включающем в себя механизм регулируемых фаз газораспределения с механизмом промежуточной блокировки, фазы газораспределения запаздывают от положения промежуточной блокировки при прерывистой остановке, и фазы газораспределения задаются в положении промежуточной блокировки при останове двигателя обычно посредством выключения переключателя зажигания.

Сущность изобретения

При работе двигателя внутреннего сгорания, может возникать неисправность (отказ) механизма регулируемых фаз газораспределения, к примеру, заедания подвижных элементов, выступающих в качестве составляющих элементов механизма регулируемых фаз газораспределения, или разъединения линии управления, идущей от клапана регулирования расхода масла. При возникновении такой неисправности фазы газораспределения не могут управляться как заложено в конструкции, и фазы газораспределения при повторном запуске двигателя внутреннего сгорания после прерывистой остановки могут не соответствовать фазам газораспределения при запуске двигателя. Как результат, двигатель внутреннего сгорания может не иметь возможности повторного запуска после прерывистой остановки.

Настоящее изобретение осуществлено с учетом вышеуказанных обстоятельств, и его задача заключается в разработке устройства управления для двигателя внутреннего сгорания, в котором не допускается препятствование повторного запуска двигателя внутреннего сгорания после прерывистой остановки вследствие возникновения неисправности механизма регулируемых фаз газораспределения с механизмом промежуточной блокировки.

Первый аспект настоящего изобретения основан на устройстве управления, которое применяется к двигателю внутреннего сгорания, включающему в себя механизм регулируемых фаз газораспределения, который делает фазы газораспределения клапана двигателя переменными и имеет механизм промежуточной блокировки, который механически блокирует фазы газораспределения в положении промежуточной блокировки между положением наибольшего запаздывания и положением наибольшего опережения и прерывисто прекращает работу двигателя. Чтобы решить вышеуказанную задачу, устройство управления для двигателя внутреннего сгорания согласно первому аспекту настоящего изобретения включает в себя средство запрета, которое запрещает прерывистую остановку двигателя при возникновении неисправности механизма регулируемых фаз газораспределения.

При возникновении неисправности в механизме регулируемых фаз газораспределения, фазы газораспределения могут запаздывать относительно положения промежуточной блокировки при повторном запуске двигателя внутреннего сгорания после прерывистой остановки. В таком случае, достаточная степень сжатия не может достигаться, и повторный запуск двигателя внутреннего сгорания может быть затруднен. В этом отношении, в первом аспекте настоящего изобретения, при возникновении неисправности механизма регулируемых фаз газораспределения, запрещается прерывистая остановка двигателя. По этой причине, не допускается препятствование повторному запуску двигателя внутреннего сгорания после прерывистой остановки вследствие возникновения неисправности механизма регулируемых фаз газораспределения с механизмом промежуточной блокировки.

Второй аспект настоящего изобретения основан на устройстве управления, которое применяется к двигателю внутреннего сгорания, включающему в себя механизм регулируемых фаз газораспределения, который делает фазы газораспределения клапана двигателя переменными и имеет механизм промежуточной блокировки, который механически блокирует фазы газораспределения в положении промежуточной блокировки между положением наибольшего запаздывания и положением наибольшего опережения и прерывисто прекращает работу двигателя. Чтобы решить вышеуказанную задачу, во втором аспекте настоящего изобретения, устройство управления может включать в себя средство запрета, которое запрещает прерывистую остановку двигателя при возникновении неисправности механизма регулируемых фаз газораспределения, для ограничения рабочего диапазона механизма регулируемых фаз газораспределения диапазоном на стороне запаздывания относительно положения промежуточной блокировки.

При возникновении неисправности, фазы газораспределения запаздывают относительно положения промежуточной блокировки при повторном запуске двигателя внутреннего сгорания после прерывистой остановки, и повторный запуск двигателя внутреннего сгорания может быть затруднен. В этом отношении, во втором аспекте настоящего изобретения, блокируется прерывистая остановка работы двигателя при возникновении неисправности. По этой причине, можно не допускать препятствования повторному запуску двигателя внутреннего сгорания после прерывистой остановки вследствие возникновения неисправности механизма регулируемых фаз газораспределения с механизмом промежуточной блокировки.

Даже при возникновении неисправности механизма регулируемых фаз газораспределения, в зависимости от обстоятельств, двигатель внутреннего сгорания может демонстрировать хорошие пусковые качества. Поэтому, при возникновении неисправности, когда наблюдается хорошая повторная запускаемость двигателя, средство запрета может быть выполнено с возможностью не запрещать прерывистую остановку. Таким образом, прерывистая остановка работы двигателя не подвергается излишней блокировке и может поддерживаться фактическое повышение эффективности использования топлива за счет выполнения прерывистой остановки.

При возникновении неисправности механизма регулируемых фаз газораспределения, в зависимости от типов неисправностей двигатель внутреннего сгорания может демонстрировать хорошие пусковые качества. Например, когда приведение в действие механизма промежуточной блокировки сохраняется неотменяемым, фазы газораспределения заданы в положении промежуточной блокировки. По этой причине, хорошие пусковые качества двигателя внутреннего сгорания могут поддерживаться. Следовательно, при возникновении неисправности, средство запрета может быть выполнено с возможностью выбирать, или не запрещать прерывистую остановку, в зависимости от типа неисправности. Таким образом, прерывистая остановка работы двигателя излишне не запрещается, и может поддерживаться фактическое повышение эффективности использования топлива за счет выполнения прерывистой остановки.

При возникновении неисправности механизма регулируемых фаз газораспределения, в зависимости от рабочего режима двигателя в это время, двигатель внутреннего сгорания может демонстрировать хорошие пусковые качества. Например, когда температура двигателя является достаточно высокой, даже если фазы газораспределения запаздывают от положения промежуточной блокировки, могут демонстрироваться хорошие пусковые качества двигателя внутреннего сгорания. Следовательно, при возникновении неисправности, средство запрещения может быть выполнено с возможностью выбирать запрещать или не запрещать прерывистую остановку, в зависимости от режима работы двигателя. Таким образом, прерывистая остановка работы двигателя излишне не запрещается, и может поддерживаться фактическое повышение эффективности использования топлива за счет выполнения прерывистой остановки.

Даже если неисправность возникает в механизме регулируемых фаз газораспределения, и эта неисправность возникает при разблокировании механизма промежуточной блокировки, фазы газораспределения находятся в положении промежуточной блокировки. По этой причине, могут поддерживаться хорошие пусковые качества двигателя внутреннего сгорания. Поэтому, при возникновении неисправности, и неисправность возникает при разблокировании механизма промежуточной блокировки, средство запрещения может быть выполнено с возможностью не запрещать прерывистую остановку двигателя. Таким образом, прерывистая остановка работы двигателя излишне не запрещается, и может поддерживаться эффективное улучшение в отношении пробега за счет выполнения прерывистой остановки.

Когда температура двигателя является достаточно высокой, даже если фазы газораспределения запаздывают относительно положения промежуточной блокировки, двигатель внутреннего сгорания может демонстрировать хорошие пусковые качества. По этой причине, когда температура двигателя превышает конкретное значение определения при возникновении неисправности, средство запрещения может быть выполнено с возможностью не запрещать прерывистую остановку двигателя. Таким образом, прерывистая остановка работы двигателя излишне не запрещается, и может поддерживаться фактическое повышение эффективности использования топлива за счет выполнения прерывистой остановки. Значение определения, используемое в это время, может задаваться как температура, превышающая минимальную температуру двигателя, при которой разрешается выполнение прерывистой остановки.

Даже если неисправность возникает в механизме регулируемых фаз газораспределения, когда достаточный период времени истек после того, как двигатель запущен, чтобы инструктировать двигателю достаточно прогреваться, двигатель внутреннего сгорания может демонстрировать хорошие пусковые качества, даже если фазы газораспределения запаздывают относительно положения промежуточной блокировки. По этой причине, средство запрещения может быть выполнено с возможностью запрещать прерывистую остановку двигателя до истечения конкретного времени после того, как двигатель запущен. Таким образом, прерывистая остановка работы двигателя излишне не запрещается, и может поддерживаться фактическое повышение эффективности использования топлива за счет выполнения прерывистой остановки.

Краткое описание чертежей

фиг.1 изображает принципиальную схему, показывающую полную конфигурацию первого варианта осуществления настоящего изобретения;

фиг.2 - вид спереди, показывающий переднюю структуру в положении, в котором механизм регулируемых фаз газораспределения, применяемый к варианту осуществления, является неприкрытым крышкой;

фиг.3 - блок-схему последовательности операций способа, показывающую алгоритм для процедуры определения неисправностей, применяемой к варианту осуществления;

фиг.4 - блок-схему последовательности операций способа, показывающую алгоритм для процедуры управления для запрещения прерывистой остановки, применяемой к варианту осуществления;

фиг.5 - блок-схему последовательности операций способа, показывающую алгоритм для процедуры определения неисправностей, применяемой ко второму варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг.6 - блок-схему последовательности операций способа, показывающую алгоритм для процедуры управления для запрещения прерывистой остановки, применяемой к третьему варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг.7 - блок-схему последовательности операций способа, показывающую алгоритм для процедуры управления для запрещения прерывистой остановки, применяемой к четвертому варианту осуществления настоящего изобретения; и

фиг.8 - блок-схему последовательности операций способа, показывающую алгоритм для процедуры управления для запрещения прерывистой остановки, применяемой к пятому варианту осуществления настоящего изобретения.

Первый вариант осуществления изобретения

Устройство управления для двигателя внутреннего сгорания согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения описывается ниже со ссылкой на фиг. 1-4. Устройство управления согласно настоящему изобретению выполняет "управление остановкой на холостом ходу", которое автоматически останавливает двигатель внутреннего сгорания во время остановок транспортного средства, к примеру, ожидания на светофоре. В настоящем варианте осуществления, с помощью управления остановкой на холостом ходу, двигатель внутреннего сгорания прерывисто останавливается в ходе работы транспортного средства.

Фиг.1 показывает полную конфигурацию настоящего варианта осуществления. Как показано на фиг.1, устройство управления для двигателя внутреннего сгорания согласно настоящему варианту осуществления включает в себя управляющий компьютер 1 двигателя, который выполняет управление двигателем, и систему 2 IIS (интеллектуальной остановки на холостом ходу), которая выполняет управление остановкой на холостом ходу.

Управляющий компьютер 1 двигателя принимает сигналы определения датчика 3 положения коленчатого вала, который определяет фазу поворота коленчатого вала, выступающего в качестве выходного вала двигателя, датчика 4 положения переключения передач, который определяет рабочее положение рычага переключения передач, датчика 20 величины операции ускорения, который определяет рабочую величину нажатия педали акселератора, датчика 5 температуры охлаждающей жидкости, который определяет температуру охлаждающей жидкости двигателя. Управляющий компьютер 1 двигателя выполняет управление двигателем и дроссельное регулирование. Управляющий компьютер 1 двигателя осуществляет, в рамках управления двигателем, управление механизмом 6 регулируемых фаз газораспределения (который в дальнейшем упоминается как VVT-механизм 6), который преобразует фазы газораспределения впускного клапана 20 в переменные.

С другой стороны, IIS-система 2 принимает сигналы определения с датчика 7 скорости вращения колес, который определяет частоту вращения колеса, с G-датчика 8, который определяет ускорение, действующее на кузов транспортного средства, и с датчика 9 торможения, который определяет рабочее положение педали тормоза. IIS-система 2 определяет на основе результатов, снимаемых с датчиков, соблюдается или нет условие выполнения остановки на холостом ходу, и выводит запрос на останов двигателя в управляющий компьютер 1 двигателя в зависимости от установления условия выполнения.

Фиг.2 показывает конфигурацию VVT-механизма 6, применяемого к настоящему варианту осуществления. VVT-механизм 6 преобразует фазы газораспределения впускного клапана 20 в переменные. Фиг.2 изображает переднюю структуру VVT-механизма 6, с которого снята крышка. Как показано на фиг.2, VVT-механизм 6 содержит два тела вращения в форме лопастного ротора 10 и кожуха 11.

Лопастной ротор 10 включает в себя практически цилиндрический основной корпус 12 ротора и множество лопастей 13 (три на фиг.2), выступающих из внешней периферии основного корпуса 12 ротора в радиальном направлении. Лопастной ротор 10 крепится целиком с возможностью вращения к наружному концу распределительного вала 21 двигателя внутреннего сгорания.

С другой стороны, кожух 11 формируется так, что он имеет практически кольцевую форму и размещает лопасти 13 во внутренней периферии кожуха 11 и включает в себя утопленные части 14, число которого равно числу лопастей 13. Внутренняя часть утопленной части 14 секционируется на две масляных полости посредством лопасти 13, размещенной в утопленной части 14. Из этих частей, масляная полость, сформированная на стороне направления вращения распределительного вала 21 относительно лопасти 13, выступает в качестве масляной полости 15 для фазы запаздывания, в которую гидравлическое давление вводится, чтобы производить относительный поворот лопастного ротора 10 в направлении обратного вращения распределительного вала 21 относительно кожуха 11. Масляная полость, сформированная в направлении обратного вращения распределительного вала 21 относительно лопасти 13, выступает в качестве масляной полости 16 для фазы опережения, в которой создается гидравлическое давление, чтобы осуществить относительный поворот лопастного ротора 10 в направлении вращения распределительного вала 21 относительно кожуха 11. Кожух 11 крепится целиком с возможностью вращения к кулачковой звездочке 17, и имеет ось, идентичную оси лопастного ротора 10, и выполнен с возможностью относительно поворота.

В таком механизме регулируемого клапана масло под давлением вводится в масляную полость 15 в фазе запаздывания, и масло под давлением выпускается из масляной полости 16 в фазе опережения. В этом случае, лопастной ротор 10 производит относительный поворот в направлении вращения распределительного вала 21 за счет разности давления масла, действующей на противоположные стороны лопасти 13 относительно кожуха 11. Таким образом, фаза поворота распределительного вала 21, который крепится целиком с возможностью вращения к лопастному ротору 10, запаздывает, и фазы газораспределения впускного клапана 20, приводимого с возможностью открытия и закрытия посредством кулачка, сформированного на распределительном валу 21, запаздывают.

С другой стороны, масло под давлением вводится в масляную полость 16 в фазе опережения, и масло под давлением выпускается из масляной полости 15 в фазе запаздывания. В этом случае, лопастной ротор 10 относительно поворачивается в направлении вращения распределительного вала 21 относительно кожуха 11. Таким образом, фаза поворота распределительного вала 21, который крепится целиком с возможностью вращения к лопастному ротору 10, продвигается вперед, и фазы газораспределения впускного клапана, 20, приводимого с возможностью его открытия/закрытия посредством кулачка, сформированного на распределительном валу 21, продвигаются вперед.

Механизмы 18 промежуточной блокировки размещаются на двух из лопастей 13 механизма регулируемого клапана. Механизмы 18 промежуточной блокировки, в зависимости от своей работы, механически блокируют лопастной ротор 10 и кожух 11, чтобы целиком вращать лопастной ротор 10 и кожух 11. В механизме регулируемого клапана, в положении промежуточной блокировки, расположенном между положением наибольшего запаздывания и положением наибольшего опережения, блокирование между лопастным ротором 10 и кожухом 11 выполняется посредством механизма 18 промежуточной блокировки. Положение наибольшего запаздывания означает рабочее положение лопастного ротора 10, когда лопастной ротор 10 максимально относительно поворачивается в направлении обратного вращения распределительного вала 21 относительно кожуха 11, и положение наибольшего опережения означает рабочее положение лопастного ротора 10, когда лопастной ротор 10 максимально относительно вращается в направлении вращения распределительного вала 21.

Рабочее положение лопастного ротора 10 в VVT-механизме 6 определяется посредством датчика 19 фаз газораспределения (см. фиг.1).

Сигнал определения датчика 19 фаз газораспределения вводится в управляющий компьютер 1 двигателя.

В устройстве управления для двигателя внутреннего сгорания, выполненного так, как описано выше, управляющий компьютер 1 двигателя отслеживает наличие/отсутствие возникновения неисправности (отказа) VVT-механизма 6 в ходе работы двигателя. Неисправность отслеживается в режиме определения неисправностей, как показано на фиг.3. Режим определения неисправностей многократно выполняется каждый предварительно определенный период управления посредством управляющего компьютера 1 двигателя в ходе работы двигателя.

В начале режима определения неисправностей, во-первых, на этапе S100 определяется, превышает ли разность искомого значения и значения фактического измерения фаз газораспределения заданное значение α. Когда разность между искомым значением и значением фактического измерения меньше или равна заданного значения или равна ему (этап S100: НЕТ), на этапе S101, после того, как значение счетчика C сбрасывается, процесс процедуры завершается. Сброшенное значение счетчика C указывает длительность, при которой разность между целевым значением и значением фактического измерения превышает заданное значение α.

С другой стороны, когда разность между целевым значением и значением фактического измерения превышает заданное значение α (этап S100: ДА), процесс переходит к этапу S102. Когда процесс переходит к этапу S102, на этапе S102, значение счетчика C увеличивается. На следующем этапе S103 определяется, превышают ли показания счетчика C заданное значение β определения неисправности. Когда значение счетчика C меньше заданного значения β определения неисправности (этап S103: НЕТ), процесс процедуры в это время завершается без выполнения каких-либо операций. С другой стороны, когда значение счетчика C превышает или равно заданному значению β определения неисправности (этап S103: ДА), процесс переходит к этапу S104. После определения неисправности на этапе S104, процедура завершается.

При определении неисправности, управляющий компьютер 1 двигателя передает сигнал неисправности VVT, который уведомляет VVT-механизм 6, что возникает неисправность в IIS-системе 2. IIS-система 2 запрещает остановку на холостом ходу в зависимости от приема сигнала неисправности VVT.

Фиг.4 изображает блок-схему последовательности операций способа для процедуры управления для запрещения прерывистой остановки согласно запрещению такой остановки на холостом ходу. Процесс процедуры многократно выполняется посредством IIS-системы 2 каждый конкретный период управления.

В начале процедуры на этапе S200 прежде всего определяют, принимается ли сигнал неисправности VVT. Если сигнал неисправности VVT не принимается (этап S200: НЕТ), процедура завершается. С другой стороны, в случае приема сигнала неисправности VVT (этап S200: ДА), процесс переходит к этапу S201. На этапе S201, после того, как прерывистая остановка работы двигателя запрещается посредством управления остановкой на холостом ходу, завершается процесс процедуры.

В настоящем варианте осуществления IIS-система 2 соответствует средству запрещения (модулю запрещения).

Согласно устройству управления для двигателя внутреннего сгорания настоящего варианта осуществления, описанного выше, получается следующее преимущество.

(1) В настоящем варианте осуществления, IIS-система 2 запрещает прерывистую остановку работы двигателя посредством управления остановкой на холостом ходу при возникновении неисправности в VVT-механизме 6. Когда неисправность возникает в VVT-механизме 6, фазы газораспределения запаздывают относительно положения промежуточной блокировки при повторном запуске двигателя внутреннего сгорания после прерывистой остановки. В этом случае, достаточная степень сжатия не может получаться, и повторный запуск двигателя внутреннего сгорания может быть затруднен. В этих условиях, при возникновении неисправности в VVT-механизме 6, прерывистая остановка работы двигателя запрещается посредством управления остановкой на холостом ходу. По этой причине, можно не допускать препятствования повторному запуску двигателя внутреннего сгорания после прерывистой остановки вследствие возникновения неисправности в VVT-механизме 6, имеющем механизм 18 промежуточной блокировки.

Второй вариант осуществления изобретения

Устройство управления для двигателя внутреннего сгорания согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения описывается ниже со ссылкой на фиг.5. Ссылки с номерами, идентичные ссылкам с номерами в настоящем варианте осуществления и вариантах осуществления, описанных ниже, обозначают идентичные части в настоящем варианте осуществления, описанном выше, и их описание опускается.

При возникновении неисправности в VVT-механизме 6 фазы газораспределения могут запаздывать относительно положения промежуточной блокировки при повторном запуске двигателя внутреннего сгорания после прерывистой остановки. В этом случае, достаточная степень сжатия не может быть достигнута, и повторный запуск двигателя внутреннего сгорания может быть затруднен. По этой причине, в настоящем варианте осуществления, управляющий компьютер 1 двигателя отслеживает наличие/отсутствие возникновения неисправности в VVT-механизме 6, чтобы ограничивать рабочий диапазон VVT-механизма 6 диапазоном стороны запаздывания относительно положения промежуточной блокировки. Управляющий компьютер 1 двигателя передает сигнал неисправности VVT в IIS-систему 2 при возникновении неисправности, и прерывистая остановка работы двигателя запрещается посредством управления остановкой на холостом ходу.

На фиг.5 показан алгоритм для процедуры определения неисправностей, применяемой к вышеописанному варианту осуществления. Процесс для процедуры определения неисправностей многократно выполняется каждый предварительно определенный период управления посредством управляющего компьютера 1 двигателя в ходе работы двигателя.

В начале процедуры, на этапе 300, определяют, превышает ли разность между искомым значением и фактическим измеренным значением фаз газораспределения заданное значение α. Когда разность между искомым значением и фактическим измеренным значением меньше или равна заданного значения (этап S300: НЕТ), на этапе S301, после того, как значение счетчика C сбрасывается, процесс завершается.

С другой стороны, когда разность между искомым значением и фактически измеренным значением превышает заданное значение (этап S300: ДА), процесс переходит к этапу S302. Когда процесс переходит к этапу S302, на этапе S302, значение счетчика C увеличивается, и на следующем этапе S303 определяется то, превышает ли значение счетчика C заданное значение β определения неисправности. Если значение счетчика C меньше заданного значения определения неисправности (3 (этап S103: НЕТ), процесс завершается без выполнения каких-либо операций.

С другой стороны, в настоящем варианте осуществления, когда значение счетчика C превышает или равно значению определения неисправности (J (этап S303: ДА), процесс переходит к этапу S304, и на этапе S304 определяется то, запаздывают или нет настоящие фазы газораспределения, т.е. рабочее положение лопастного ротора 10 относительно положения промежуточной блокировки. Когда рабочее положение лопастного ротора 10 продвигается вперед относительно положения промежуточной блокировки (этап S304: НЕТ), процесс завершается без определения неисправности. В настоящем варианте осуществления, только в случае запаздывания рабочего положения лопастного ротора 10 относительно положения промежуточной блокировки (этап S304: ДА), процесс переходит к этапу S305, и определение неисправности выполняется на этапе S305. При определении неисправности, сигнал неисправности VVT передается с управляющего компьютера 1 двигателя на IIS-систему 2, и прерывистая остановка работы двигателя запрещается посредством остановки на холостом ходу в ответ на прием.

Устройство управления для двигателя внутреннего сгорания по настоящему варианту осуществления, описанному выше, дает следующее преимущество.

(2) В настоящем варианте осуществления IIS-система 2 запрещает прерывистую остановку работы двигателя внутреннего сгорания, когда возникает неисправность VVT-механизма 6, чтобы ограничивать рабочий диапазон VVT-механизма 6 диапазоном на стороне запаздывания относительно положения промежуточной блокировки. По этой причине можно не допускать препятствования повторному запуску двигателя внутреннего сгорания после прерывистой остановки вследствие возникновения неисправности в VVT-механизме 6 с механизмом 18 промежуточной блокировки.

Третий вариант осуществления изобретения

Устройство управления для двигателя внутреннего сгорания согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения будет описано ниже со ссылкой на фиг.6. В настоящем варианте осуществления, при возникновении неисправности VVT-механизма 6 указывает тип неисправности. Тип неисправности указывают на основе рабочего положения (фазы газораспределения) лопастного ротора 10 при возникновении неисправности и изменениях в фазах газораспределения до тех пор, пока неисправность не возникнет. Например, когда рабочее положение лопастного ротора 10 вообще не перемещается из положения промежуточной блокировки, тип неисправности идентифицируется в это время как неисправность разблокирования механизма 18 промежуточной блокировки. Когда тип неисправности указывается, управляющий компьютер 1 двигателя передает сигнал неисправности VVT в IIS-систему 2 вместе с сигналом, представляющим тип неисправности.

В настоящем варианте осуществления IIS-система 2 выбирает, запрещать или нет прерывистую остановку работы двигателя посредством управления остановкой на холостом ходу, в зависимости от типа неисправности. Более конкретно, когда речь идет о неисправности разблокирования механизма 18 промежуточной блокировки, IIS-система 2 не запрещает прерывистую остановку работы двигателя. Если неисправность не является неисправностью разблокирования, IIS-система 2 запрещает прерывистую остановку работы двигателя. Таким образом, в настоящем варианте осуществления, при возникновении неисправности VVT-механизма 6, когда наблюдается хорошая повторная запускаемость двигателя, прерывистая остановка работы двигателя не запрещается посредством управления остановкой на холостом ходу.

Фиг.6 изображает блок-схему последовательности операций способа для процедуры управления для запрещения прерывистой остановки, применяемой к настоящему варианту осуществления. Процесс процедуры многократно выполняется каждый конкретный период управления посредством IIS-системы 2.

В начале процедуры, на этапе S400, определяют то, принимается ли сигнал неисправности VVT. Когда сигнал неисправности VVT не принимается (этап S400: НЕТ), процесс завершается без выполнения каких-либо операций. С другой стороны, когда сигнал неисправности VVT принимается (этап S400: ДА), процесс переходит к этапу S401.

Когда процесс переходит к этапу S401, на этапе S401 определяют, является ли неисправностью VVT-механизма 6 в это время неисправность разблокирования механизма 18 промежуточной блокировки. В этом случае, когда типом неисправности VVT-механизма 6 не является неисправность разблокирования механизма 18 промежуточной блокировки (этап S401: НЕТ), на этапе S402, после того, как прерывистая остановка работы двигателя запрещается посредством управления остановкой на холостом ходу, процесс для процедуры в это время завершается. С другой стороны, когда типом неисправности VVT-механизма 6 является неисправность разблокирования механизма 18 промежуточной блокировки (этап S401: ДА), независимо от возникновения неисправности, процесс для процедуры в это время завершается без запрещения прерывистой остановки работы двигателя посредством управления остановкой на холостом ходу.

Устройству управления двигателя внутреннего сгорания по настоящему варианту осуществления, описанному выше, дает следующее преимущество.

(3) В настоящем варианте осуществления IIS-система 2 выбирает, запрещать или нет прерывистую остановку работы двигателя внутреннего сгорания, в зависимости от типа неисправности при возникновении неисправности VVT-механизма 6. Более конкретно, при возникновении неисправности, если неисправностью является неисправность разблокирования механизма 18 промежуточной блокировки, IIS-система 2 не запрещает прерывистую остановку работы двигателя посредством управления остановкой на холостом ходу. По этой причине, в настоящем варианте осуществления, прерывистая остановка работы двигателя излишне не запрещается, и может поддерживаться фактическое повышение эффективности использования топлива за счет выполнения прерывистой остановки.

Четвертый вариант осуществления изобретения

Ниже приводится описание устройства управления для двигателя внутреннего сгорания согласно четвертому варианту осуществления настоящего изобретения со ссылкой на фиг.7.

При возникновении неисправности VVT-механизма 6 двигатель внутреннего сгорания может демонстрировать хорошие пусковые качества в зависимости от рабочего состояния двигателя в это время. Например, когда температура двигателя является достаточно высокой, температура смазочного масла двигателя также является высокой, и вращательное сопротивление двигателя внутреннего сгорания является низким. По этой причине, даже если фазы газораспределения запаздывают относительно положения промежуточной блокировки, двигатель внутреннего сгорания может демонстрировать хорошие пусковые качества.

Следовательно, в настоящем варианте осуществления, при возникновении неисправности, выбор осуществляется в зависимости от рабочего состояния двигателя в этот момент времени, то есть в зависимости от того, запрещается или нет прерывистая остановка работы двигателя. Более конкретно, IIS-система 2 согласно настоящему варианту осуществления ссылается на температуру охлаждающей жидкости двигателя в качестве значения индекса для температуры двигателя. Когда температура охлаждающей жидкости двигателя превышает конкретное значение γ определения, прерывистая остановка работы двигателя не запрещается посредством управления остановкой на холостом ходу, когда возникает неисправность VVT-механизма 6. Как было показано выше, даже в настоящем варианте осуществления, когда хорошая повторная запускаемость двигателя регистрируется при возникновении неисправности VVT-механизма 6, прерывистая остановка работы двигателя не запрещается посредством управления остановкой на холостом ходу. В качестве заданного значения γ задается температура, превышающая минимальную температуру температуры охлаждающей жидкости двигателя, при которой разрешается прерывистая остановка работы двигателя посредством управления остановкой на холостом ходу.

Фиг.7 является блок-схемой последовательности операций способа для режима управления запрещения прерывистой остановки, применяемой к настоящему варианту осуществления. Процесс процедуры многократно выполняется каждый конкретный период управления посредством IIS-системы 2.

В начале процедуры, на этапе S500 определяется, принимается ли сигнал неисправности VVT. В случае, когда сигнал неисправности VVT не принимается (этап S500: НЕТ), процедура в это время завершается без выполнения каких-либо операций. С другой стороны, когда сигнал неисправности VVT принимается (этап S500: ДА), процесс переходит к этапу S501.

Когда процесс переходит к этапу S501, на этапе S501 определяется, превышает ли температура охлаждающей жидкости двигателя заданное значение γ. Когда температура охлаждающей жидкости двигателя ниже или равна заданному значению γ (этап S501: НЕТ), на этапе S502, после того, как прерывистая остановка работы двигателя запрещается посредством управления остановкой на холостом ходу, процесс завершается. С другой стороны, когда температура охлаждающей жидкости двигателя превышает заданное значение γ (этап S501: ДА), независимо от возникновения неисправности, процесс завершается без запрещения прерывистой остановки работы двигателя посредством управления остановкой на холостом ходу.

Устройству управления для двигателя внутреннего сгорания по настоящему варианту осуществления дает следующее преимущество.

(4) Когда возникает неисправность механизма регулируемых фаз газораспределения, двигатель внутреннего сгорания может демонстрировать хорошие пусковые качества, в зависимости от рабочего состояния двигателя. Например, когда температура двигателя является достаточно высокой, даже если фазы газораспределения запаздывают относительно положения промежуточной блокировки, двигатель внутреннего сгорания может демонстрировать хорошие пусковые качества. В этом отношении в настоящем варианте осуществления, IIS-система 2 выбирает, запрещать или нет прерывистую остановку работы двигателя, в зависимости от рабочего состояния двигателя в момент, когда возникает неисправность VVT-механизма 6. Более конкретно, IIS-система 2 не запрещает прерывистую остановку работы двигателя, когда температура охлаждающей жидкости двигателя превышает значение γ определенияпри возникновении неисправности VVT-механизма 6. По этой причине, в устройстве управления для двигателя внутреннего сгорания согласно настоящему варианту осуществления, прерывистая остановка работы двигателя излишне не запрещается, и может поддерживаться фактическое повышение эффективности использования топлива за счет выполнения прерывистой остановки.

Пятый вариант осуществления изобретения

Устройство управления для двигателя внутреннего сгорания согласно пятому варианту осуществления настоящего изобретения описывается ниже со ссылкой на фиг.8.

Когда температура двигателя повышается в некоторой степени, как описано выше, двигатель внутреннего сгорания может демонстрировать хорошие пусковые качества, даже когда возникает неисправность VVT-механизма 6. С другой стороны, температура двигателя может быть оценена в некоторой степени из истекшего времени после того, как двигатель запускается.

Следовательно, в настоящем варианте осуществления, когда IIS-система 2 определяет, что температура двигателя повышается для получения хороших пусковых качеств даже при возникновении неисправности VVT-механизма 6, когда истекшее время после того, как двигатель запускается, является заданным значением времени ε. IIS-система 2 согласно настоящему варианту осуществления запрещает прерывистую остановку работы двигателя посредством управления остановкой на холостом ходу до тех пор, пока истекшее время после того, как двигатель запускается, не достигает заданного значения времени ε, когда неисправность VVT-механизма 6 возникает.

Фиг.8 является блок-схемой последовательности операций способа для процедуры управления для запрещения прерывистой остановки, применяемой к настоящему варианту осуществления. Процесс многократно выполняется в каждый конкретный период управления посредством IIS-системы 2.

В начале процедуры, на этапе S600 определяется, принимается ли сигнал неисправности VVT. Если сигнал неисправности VVT не принимается (этап S600: НЕТ), процесс завершается без выполнения каких-либо операций. С другой стороны, когда сигнал неисправности VVT принимается (этап S600: ДА), процесс переходит к этапу S601.

Когда процесс переходит к этапу S601, на этапе S601 определяется то, равно или превышает либо нет истекшее время после того, как двигатель запускается, заданное время ε. В этом случае, если время после того запуска двигателя не превышает ε (этап S601: НЕТ), на этапе S602, после того, как прерывистая остановка работы двигателя запрещается посредством управления остановкой на холостом ходу, процесс завершается. С другой стороны, если время запроса двигателя составляет ε или более (этап S601: ДА), независимо от возникновения неисправности, процесс завершается без запрещения прерывистой остановки работы двигателя посредством управления остановкой на холостом ходу.

Устройству управления для двигателя внутреннего сгорания по настоящему варианту осуществления, описанному выше, имеет следующее преимущество.

(5) Даже при возникновении неисправности VVT-механизма 6, когда достаточное количество времени прошло после запуска двигателя для его прогрева, даже если фазы газораспределения запаздывают относительно положения промежуточной блокировки, двигатель внутреннего сгорания может демонстрировать хорошие пусковые качества. По этой причине, в настоящем варианте осуществления, IIS-система 2 запрещает прерывистую остановку работы двигателя посредством управления остановкой на холостом ходу в ответ на неисправность VVT-механизма 6 до тех пор, пока истекшее время после того, как двигатель запускается, не достигает конкретного времени. По этой причине, согласно настоящему варианту осуществления, прерывистая остановка работы двигателя излишне не запрещается, и может поддерживаться фактическое повышение эффективности использования топлива за счет выполнения прерывистой остановки.

Варианты осуществления, описанные выше, также могут быть измерены следующим образом.

В третьем варианте осуществления, когда типом неисправности VVT-механизма 6 является неисправность разблокирования механизма 18 промежуточной блокировки, прерывистая остановка работы двигателя не запрещается. Тем не менее, в дополнение к этому, когда хорошие пусковые качества могут демонстрироваться при возникновении некоторой неисправности, не обязательно запрещать прерывистую остановку работы двигателя при возникновении неисправности.

В четвертом варианте осуществления, хотя температура охлаждающей жидкости двигателя используется в качестве значения индекса для температуры двигателя, температура смазочного масла двигателя также может быть использована в качестве значения индекса, чтобы выбирать, запрещать или нет прерывистую остановку работы двигателя посредством управления остановкой на холостом ходу.

В четвертом варианте осуществления прерывистая остановка работы двигателя не запрещается даже при возникновении неисправности VVT-механизма 6, когда температура двигателя является высокой. Тем не менее, в дополнение к этому, когда хорошие пусковые качества могут демонстрироваться даже при возникновении некоторой неисправности, не обязательно запрещать прерывистую остановку работы двигателя при возникновении неисправности.

В третьем варианте осуществления в зависимости от типа неисправности выбирается то, запрещать или нет прерывистую остановку работы двигателя. В четвертом варианте осуществления в зависимости от состояния работы двигателя выбирается то, запрещать или нет прерывистую остановку работы двигателя. IIS-система 2 может быть выполнена с возможностью осуществлять как операцию выбора того, запрещается или нет прерывистая остановка работы двигателя, в зависимости от типа неисправности, так и операцию выбора того, запрещается или нет прерывистая остановка работы двигателя, в зависимости от состояния работы двигателя. В этом случае, при возникновении неисправности VVT-механизма 6, например, и когда типом неисправности является неисправность разблокирования механизма 18 промежуточной блокировки, и когда температура двигателя является высокой, прерывистая остановка работы двигателя не запрещается.

В вышеуказанных проиллюстрированных вариантах осуществления сигнал неисправности выводится в зависимости от определения неисправности, и прерывистая остановка работы двигателя запрещается посредством приема сигнала неисправности. В отличие от этого нормальный сигнал выводится в нормальном состоянии, а также прерывистая остановка работы двигателя разрешается на основе приема нормального сигнала и не является выводом в случае неисправности, а также не разрешается прерывистая остановка работы двигателя на основе отсутствия ввода нормального сигнала. Таким образом, управление, идентичное управлению, описанному выше, может выполняться.

Вышеописанные варианты осуществления описывают случай, когда работа двигателя прерывисто останавливается посредством управления остановкой на холостом ходу. Тем не менее, в гибридном транспортном средстве, двигатель внутреннего сгорания может быть прерывисто остановлен в ответ на возбуждение электромотора. Процесс, связанный с запрещением прерывистой остановки в вышеописанных вариантах осуществления, также может применяться к прерывистой остановке работы двигателя в гибридном транспортном средстве. В таком случае можно не допускать препятствования повторному запуску двигателя внутреннего сгорания после прерывистой остановки вследствие возникновения неисправности VVT-механизма 6 с механизмом 18 промежуточной блокировки.

Пояснения к обозначениям ссылок

1 - управляющий компьютер двигателя, 2 - IIS-система (средство запрещения), 3 - датчик положения коленчатого вала, 4 - датчик положения переключения передач, 5 - датчик температуры охлаждающей жидкости, 6 - VVT-механизм, 7 - датчик скорости вращения колес, 8 - G-датчик, 9 - датчик торможения, 10 - лопастной ротор, 11 - кожух, 12 - основной корпус ротора, 13 - лопасть, 14 - утопленная часть, 15 - масляная полость для фазы запаздывания, 16 - масляная полость для фазы опережения, 17 - кулачковая звездочка, 18 - механизм промежуточной блокировки, 19 - датчик фаз газораспределения, 20 - датчик акселератора.

Реферат

Изобретение может быть использовано в устройствах управления двигателей внутреннего сгорания. Устройство управления для двигателя внутреннего сгорания содержит механизм регулируемых фаз газораспределения, который преобразует фазы газораспределения клапана двигателя в переменные и содержит механизм промежуточной блокировки, который механически блокирует фазы газораспределения в положении промежуточной блокировки, за исключением положения наибольшего запаздывания и положения наибольшего опережения. Устройство прерывисто прекращает работу двигателя. Устройство не осуществляет прерывистое прекращение работы, когда рабочий диапазон механизма регулируемых фаз газораспределения ограничивается диапазоном на стороне запаздывания относительно положения промежуточной блокировки. Технический результат заключается в недопущении препятствия повторному запуску двигателя после прерывистой остановки в зависимости от возникновения неисправности. 7 з.п. ф-лы, 8 ил.

Формула