[发明专利]气门正时调整装置

说明书

相关申请的交叉引用

本申请基于2007年6月4日递交的日本专利申请No.2007-148607以及 2008年5月16日递交的日本专利申请No.2008-130009，并将这两件专利申 请并入本文。

技术领域

本申请涉及一种内燃机中的气门正时控制装置，其通过来自曲轴的转 矩传递来控制由凸轮轴打开/关闭的进气门和排气门中的至少一个气门的气 门正时。

背景技术

传统的气门正时控制装置控制曲轴和凸轮轴之间的相对相位(在下文 中称之为“引擎相位”)，从而通过将由电动机或电磁执行器(例如，电磁 制动装置)产生的转矩施加到相位控制机构来确定气门正时。 JP2005-146993A描述了一种气门正时控制装置，其通过将处于停止状态下 的内燃机的引擎相位保持在使内燃机启动的启动相位内，来确保内燃机的 启动性能。

控制装置设置有电磁制动装置，该电磁制动装置在内燃机的停止状态 下工作，从而将来自制动轴的制动转矩施加到相位控制机构。因此，在内 燃机的停止状态下，使得作用于相位控制机构的弹簧转矩和制动轴的电磁 制动装置的制动转矩达到平衡，由此保持引擎相位处于启动相位内。

除了在内燃机的工作状态下通过将来自制动轴的制动转矩施加到相位 控制机构来控制引擎相位的电磁制动装置之外，还设置了在内燃机的停止 状态下工作的上述电磁制动装置。因此，这种装置导致增加了复杂性和装 置结构的尺寸。在内燃机的工作状态下，响应于凸轮轴的旋转，在正方向 和负方向之间交替的凸轮转矩通过相位控制机构传递到制动轴。在内燃机 处于停止状态的同时，凸轮转矩作为正转矩或负转矩作用于制动轴。根据 凸轮转矩的正方向或负方向或者凸轮转矩的幅值，破坏制动轴中的转矩平 衡，从而可能导致引擎相位与启动相位的较大偏移。

本申请与使用电动机作为电磁执行器有关，即使由于内燃机的停止而 除去功率时，该电动机仍在电机轴中产生诸如齿槽转矩之类的磁保持转矩。 根据各个示例性实施例，在内燃机的工作状态下，通过向相位控制机构施 加电机转矩来控制引擎相位。通过向电动机提供功率而在电机轴中产生电 机转矩。在内燃机的停止状态下，通过使在电动机中产生的磁保持转矩与 凸轮转矩平衡而将引擎转矩保持到启动相位。通过在内燃机的工作状态下 控制引擎相位，并且当引擎与电动机处于停止状态时保持期望的引擎相位， 可以实现装置结构的简化和小型化。

根据结合本申请进行的各种研究，因为磁保持转矩响应于电机轴的旋 转在正转矩方向和负转矩方向之间交替，所以，在通过除去功率来消除电 动机转矩的时间点，当凸轮转矩的方向与磁保持转矩的方向(不管是处于 正方向还是处于负方向)不一致时，难以使转矩平衡。此外，在不能使磁 保持转矩和凸轮转矩达到平衡的情况下，已经发现电机轴旋转，因此，当 磁保持转矩通过正方向和负方向之间的交替而得到平均化时，不能获得旋 转的衰减。

发明内容

本申请已经基于上述的研究和调查而做出，目的在于提供一种确保内 燃机的启动性能的气门正时控制装置。

根据各个实施例，气门正时控制装置包括：电动机，通过提供给自己 的功率在电机轴中产生磁保持转矩和电机转矩；控制单元，通过控制提供 到电动机的功率来控制电机转矩；相位控制机构，用于将凸轮转矩传递到 电机轴，凸轮转矩在正转矩和负转矩之间交替，响应于凸轮轴的旋转来传 递凸轮转矩，传递凸轮转矩，以便根据电机轴中的转矩平衡来控制引擎相 位。控制单元包括：平衡装置，用于甚至在内燃机停止之后使电机转矩与 磁保持转矩和凸轮转矩平衡；消除装置，用于消除由于平衡装置而与磁保 持转矩和凸轮转矩平衡的电机转矩。

根据上述构造，通过在内燃机停止之后控制对电动机的供电而使电机 转矩与磁保持转矩和凸轮转矩平衡，可以根据转矩平衡实现所述引擎相位。 通过控制对电动机的供电来消除与磁保持转矩和凸轮转矩平衡时的电机转 矩，使得磁保持转矩和凸轮转矩更加容易在消除转矩时达到平衡。通过在 消除电机转矩时使磁保持转矩和凸轮转矩平衡，根据电机转矩之前的转矩 平衡实现的引擎相位的相位偏移受到抑制。因此，通过在消除电机转矩之 后在启动相位保持引擎相位，可以确保内燃机的启动性能。