Двигатель внутреннего сгорания

Двигатель внутреннего сгорания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники

Настоящее изобретение относится к двигателю внутреннего сгорания.

Уровень техники

Известен двигатель внутреннего сгорания, содержащий механизм переключения кулачка регулировки клапана, который из множества кулачков выбирает кулачок, который должен применяться для приведения выпускного клапана. В таком двигателе внутреннего сгорания имеется диагностическое устройство, которое диагностирует, нормально ли работает переключение кулачков, как раскрыто в опубликованной заявке на патент Японии № 7-233742 (JP 7-233742). В опубликованной заявке на патент Японии № 1-110817 (JP 1-110817) раскрывается устройство управления клапаном многоцилиндрового двигателя, которое управляет средством переключения кулачка другого цилиндра таким образом, чтобы заставить рабочий кулачок другого цилиндра работать как рабочий кулачок дефектного цилиндра, не использующего заданный кулачок.

Краткое описание изобретения

В двигателе внутреннего сгорания, содержащем механизм переключения кулачка регулировки клапана, имеется множество причин ненормального переключения рабочего кулачка. Соответственно, в таком двигателе внутреннего сгорания одним только определением того, было ли переключение рабочего кулачка нормальным, невозможно должным образом справиться с ситуацией, когда рабочий кулачок переключается не нормально.

Согласно настоящему изобретению предлагается двигатель внутреннего сгорания, который способен определить наличие ненормальности переключения рабочего кулачка и способного справляться с ситуациями, когда переключение рабочего кулачка происходит ненормально.

Один аспект настоящего изобретения относится к двигателю внутреннего сгорания. Этот двигатель внутреннего сгорания содержит механизм регулировки клапана, содержащий множество кулачков, применяемых для приведения выпускного клапана, и электронный блок управления (ЭБУ). ЭБУ может (а) выбирать из множества кулачков рабочий кулачок, которым является кулачок, применяемый для приведения выпускного клапана, и (b) определять наличие ненормальности переключения рабочего кулачка на основании кривой скорости изменения давления в цилиндре за заданный период, и этот заданный период является периодом, в течение которого выпускной клапан открыт.

Согласно этому аспекту механизм регулировки клапана может быть выполнен с возможностью переключения кулачков так, чтобы выполнялось множество режимов. ЭБУ может быть выполнен с возможностью задавать определенный период так, чтобы этот период состоял из по меньшей мере одного периода, во время которого выпускной клапан открыт, переключая рабочий кулачок, и периода, во время которого выпускной клапан не открыт, переключая рабочий кулачок, когда переключение кулачков нормально выполняется в зависимости от режима.

Согласно этому аспекту ЭБУ может быть выполнен с возможностью определять наличие ненормальности переключения на основе заданного параметра кривой. Этот заданный параметр может быть по меньшей мере одним из следующих параметров: (а) наличие точки перегиба, полученной в результате работы выпускного клапана, (b) отсутствие точки перегиба, (с) величина точки перегиба и (d) момент возникновения точки перегиба.

Согласно этому аспекту заданным периодом может быть период после начала переключения рабочего кулачка.

Согласно этому аспекту ЭБУ может быть выполнен с возможностью определять ненормальность работы механизма регулировки клапана, когда ЭБУ определяет наличие ненормальности переключения по меньшей мере в одном из множества режимов. ЭБУ может определить нормальность работы механизма регулировки клапана, когда ЭБУ определяет отсутствие ненормальности во всех из множества режимов.

Согласно этому аспекту механизм регулировки клапана может индивидуально качаться в зависимости от профилей множества кулачков. Механизм регулировки клапана может содержать множество рокеров, выполненных с возможностью передавать динамическую мощность, передаваемую от кулачкового вала, на выпускной клапан, при этом кулачковый вал содержит множество кулачков и множество соединительных механизмов, выполненных с возможностью соединять и разъединять два коромысла из множества коромысел. ЭБУ может быть выполнен с возможностью выбирать кулачок, используемый для приведения выпускного клапана, из по меньшей мере трех кулачков, образующих множество кулачков.

Согласно этому аспекту множество кулачков может содержать первый кулачок, второй кулачок и третий кулачок. Множество коромысел может содержать первое коромысло, выполненное с возможностью качаться при работе первого кулачка, второе коромысло, выполненное с возможностью качаться при работе второго кулачка, и третье коромысло, выполненное с возможностью качаться при работе третьего кулачка. Множество соединительных механизмов может содержать первый соединительный механизм и второй соединительный механизм. Первый соединительный механизм может содержать первый замковый элемент, который соединяет и разъединяет первое коромысло и второе коромысло. Второй соединительный механизм может содержать второй замковый элемент, который соединяет и разъединяет второе коромысло и третье коромысло. Второе коромысло может быть снабжено участком приведения клапана, выполненным с возможностью передавать динамическую мощность на выпускной клапан. Период открытия выпускного клапана с применением первого кулачка может включать период открытия выпускного клапана с помощью второго кулачка. Профиль первого кулачка и профиль второго кулачка могут быть заданы так, чтобы величина подъема выпускного клапана с применением первого кулачка была больше, чем величина подъема выпускного клапана с применением второго кулачка. Профиль третьего кулачка может быть задан таким, чтобы приводить выпускной клапан в момент, отличающийся от момента, задаваемого профилем первого кулачка и профилем второго кулачка. Общее количество режимов может быть равно шести.

Согласно этому аспекту ЭБУ может быть выполнен с возможностью определять наличие ненормальности соединения или разъединения, выполняемого по меньшей мере одним из первого замкового элемента и второго замкового элемента.

Согласно этому аспекту ЭБУ может быть выполнен с возможностью определять форму ненормальности переключения рабочего кулачка на основе режима и кривой за заданный период.

Согласно этому аспекту ЭБУ может быть выполнен с возможностью определять форму ненормальности переключения рабочего кулачка в механизме регулировки клапана на основе режима и кривой за заданный период. Режимы могут включать первый режим, и первый режим может быть режимом, в котором форма переключения рабочего кулачка является переключением со второго кулачка на первый кулачок. ЭБУ может быть выполнен с возможностью определять форму ненормальности на основе режима и первой точки перегиба, когда режим является первым режимом. Первая точка перегиба может быть точкой перегиба, полученной при срабатывании выпускного клапана с использованием по меньшей мере одного из первого кулачка и второго кулачка, находящегося на месте.

Согласно этому аспекту режимы могут включать второй режим, и второй режим может быть режимом, в котором форма переключения рабочего кулачка является переключением со второго кулачка на первый и третий кулачки. ЭБУ может быть выполнен с возможностью определять форму ненормальности на основе режима и второй точки перегиба, когда режим является вторым режимом, и вторая точка перегиба, полученной при срабатывании выпускного клапана с использованием третьего кулачка, находящегося на месте.

Согласно этому аспекту режимы могут включать третий режим, и третий режим может быть режимом, в котором форма переключения рабочего кулачка является переключением со второго и третьего кулачков на первый кулачок. Когда режим является третьим режимом, ЭБУ может быть выполнен с возможностью (а) определять форму ненормальности на основе режима и первой точки перегиба, и определять форму ненормальности на основе режима и второй точки перегиба.

Согласно этому аспекту первая заданная точка перегиба может быть точкой перегиба, полученной при срабатывании выпускного клапана с использованием первого кулачка, когда выпускной клапан приводится в действие вдоль профиля первого кулачка, находящегося на месте. Отклонение может иметь величину разницы фаз между первой точкой перегиба и первой заданной точкой перегиба. ЭБУ может определить что формой ненормальности является задержка момента переключения рабочего кулачка, возникшая между первым соединительным механизмом и вторым соединительным механизмом, когда режим является третьим режимом, первая точка перегиба и вторая точка перегиба присутствуют на кривой и первая точка перегиба является точкой перегиба, отклонение которой меньше заданной величины.

Согласно этому аспекту множество кулачков множество коромысел и множество соединительных механизмов могут быть установлены на каждый из множества цилиндров. ЭБУ может быть выполнен с возможностью определять, что формой ненормальности является задержка момента переключения рабочего кулачка между множеством цилиндров, когда режим является первым режимом, и клапан или фаза первой точки перегиба имеет отличие между одним цилиндром и другим цилиндром из множества цилиндров, превышающее заданную величину. ЭБУ может быть выполнен с возможностью определять, что формой ненормальности является задержка момента переключения рабочего кулачка между множеством цилиндров, когда режим является вторым режимом и наличие или отсутствие второй точки перегиба различаются между одним цилиндром и другим цилиндром в множестве цилиндров. Электронный блок управления может быть выполнен с возможностью определять, что формой ненормальности является задержка момента переключения рабочего кулачка между множеством цилиндров, когда режим является третьим режимом и удовлетворяется одно из следующих условий. Одним из условий является то, что различие одного из параметров, которыми являются величина и фаза первой точки перегиба, между одним цилиндром и другим цилиндром в множестве цилиндров, превышает заданную величину. Другим из условий является то, что параметр, которым является наличие или отсутствие второй точки перегиба, различен для оного цилиндра и другого цилиндра из множества цилиндров.

Согласно этому аспекту ЭБУ может быть выполнен с возможностью многократно определять, присутствует ли ненормальность переключения, при определении наличия ненормальности переключения. ЭБУ может быть выполнен с возможностью определять, что ненормальность переключения присутствует, когда ЭБУ многократно в течение заданного времени определяет, что ненормальность переключения присутствует. ЭБУ может быть выполнен с возможностью определять, что ненормальность переключения не присутствует, когда ЭБУ определяет, что ненормальность переключения не присутствует, до многократного определения наличия ненормальности переключения в течение заданного времени.

Согласно этому аспекту ЭБУ может быть выполнен с возможностью осуществлять отказоустойчивое управление на основе найденной формы ненормальности. Отказоустойчивое управление может включать по меньшей мере одно из следующих воздействий: ограничение максимальной скорости транспортного средства, ограничение максимальной частоты вращения, и ограничение количества впрыскиваемого топлива.

Согласно этому аспекту режимы могут различаться в зависимости от формы переключения рабочего кулачка, и форма переключения может быть формой переключения с одной схемы применения на другую схему применения между двумя схемами применения из множества схем применения рабочего кулачка.

Согласно этому аспекту ЭБУ моет быть выполнен с возможностью выдавать предупреждение, когда ЭБУ определит наличие ненормальности переключения.

Согласно этому аспекту можно определить наличие ненормальности переключения рабочего кулачка и соответственно справиться с этой ситуацией, когда переключение рабочего кулачка выполняется не нормально.

Краткое описание чертежей

Признаки, преимущества и техническое и промышленное значение иллюстративных вариантов изобретения будут описаны ниже со ссылками на приложенные чертежи, на которых одинаковыми позициями обозначены одинаковые элементы, и на которых:

Фиг. 1 - схема, иллюстрирующая общую конфигурацию двигателя внутреннего сгорания и его периферийных устройств;

Фиг. 2 - схема, схематически иллюстрирующая конфигурацию двигателя внутреннего сгорания;

Фиг. 3A и 3B - схемы, иллюстрирующие кулачковый вал;

Фиг. 4 - первый вид снаружи на механизм регулировки клапана;

Фиг. 5 - второй вид снаружи на механизм регулировки клапана;

Фиг. 6 - вид сбоку на механизм регулировки клапана;

Фиг. 7 - схема, схематически иллюстрирующая конфигурацию узла;

Фиг. 8 - схема, иллюстрирующая множество соединительных механизмов;

Фиг. 9A-9C - схемы, иллюстрирующие схемы применения кулачков;

Фиг. 10 - схема, иллюстрирующая заданный период;

Фиг. 11A и 11B - диаграммы последовательности, иллюстрирующая пример полного управления;

Фиг. 12A-12F - диаграммы, иллюстрирующие первый механический отказ в первом режиме;

Фиг. 13A-13F - диаграммы, иллюстрирующие второй механический отказ в первом режиме;

Фиг. 14A-14F - диаграммы, иллюстрирующие третий механический отказ в первом режиме;

Фиг. 15 - первая диаграмма последовательности, иллюстрирующая первый пример управления;

Фиг. 16 - вторая диаграмма последовательности, иллюстрирующая первый пример управления;

Фиг. 17 - третья диаграмма последовательности, иллюстрирующая первый пример управления;

Фиг. 18 - четвертая диаграмма последовательности, иллюстрирующая первый пример управления;

Фиг. 19A-19F - схемы, иллюстрирующие первый механический отказ во втором режиме;

Фиг. 20A-20F - схемы, иллюстрирующие второй механический отказ во втором режиме;

Фиг. 21A-21F - схемы, иллюстрирующие третий механический отказ во втором режиме;

Фиг. 22 - первая диаграмма последовательности, иллюстрирующая второй пример управления;

Фиг. 23 - вторая диаграмма последовательности, иллюстрирующая второй пример управления;

Фиг. 24 - третья диаграмма последовательности, иллюстрирующая второй пример управления;

Фиг. 25 - четвертая диаграмма последовательности, иллюстрирующая второй пример управления;

Фиг. 26A-26I - диаграммы, иллюстрирующие механический отказ в третьем режиме;

Фиг. 27A-27C - диаграммы, иллюстрирующие первый отказ реагирования;

Фиг. 28A и 28B - первая диаграмма последовательности, иллюстрирующая третий пример управления;

Фиг. 29 - вторая диаграмма последовательности, иллюстрирующая третий пример управления;

Фиг. 30 - третья диаграмма последовательности, иллюстрирующая третий пример управления;

Фиг. 31 - диаграмма, иллюстрирующая второй отказ чувствительности;

Фиг. 32 - первая диаграмма последовательности, иллюстрирующая четвертый пример управления; и

Фиг. 33 - вторая диаграмма последовательности, иллюстрирующая четвертый пример управления.

Подробное описание вариантов осуществления изобретения

На фиг. 1 представлена схема, иллюстрирующая общую конфигурацию двигателя 50 внутреннего сгорания и его периферийных устройств. На фиг. 2 представлена схема, схематически иллюстрирующая конфигурацию двигателя 50 внутреннего сгорания. Фиг 3A и 3B - схемы, иллюстрирующие кулачковый вал 65. На фиг. 5 приведен второй вид снаружи на механизм 60 регулировки клапана. На фиг. 3А приведена схема, иллюстрирующая общую конфигурацию кулачкового вала 65, а на фиг. 3B приведено сечение кулачков Ca, Cb и Cc по линии A-A на фиг. 3A. Фиг. 5 и 6 иллюстрируют механизм 60 регулировки клапана и кулачковый вал 65.

Двигатель 50 внутреннего сгорания содержит впускную систему 10, выхлопную систему 20, и систему 40 рециркуляции выхлопных газов. Впускная система 10 содержит расходомер 11 воздуха, промежуточный охладитель 12, и впускной коллектор 13. Расходомер 11 воздуха измеряет количество впускаемого воздуха. Промежуточный охладитель 12 охлаждает впускаемый воздух. Впускной коллектор 13 распределяет впускаемый воздух по цилиндрам 51a двигателя 50 внутреннего сгорания. Выхлопная система 20 содержит выпускной коллектор 21 и катализатор 22. Выпускной коллектор 21 соединяет выхлопные газы из цилиндров 51a в одном выпускном канале на стороне выхода. Катализатор 22 очищает выхлопные газы. Впускная система 10 и выхлопная система 20 оборудованы нагнетателем 30 воздуха. Нагнетатель 30 воздуха нагнетает впускной воздух в двигатель 50 внутреннего сгорания.

Система 40 рециркуляции выхлопных газов (EGR) содержит трубу 41 EGR и клапан 43 EGR. Труба 41 EGR создает сообщение между впускной системой 10 и выхлопной системой 20. В частности, труба 41 EGR создает сообщение между объединяющей частью на входной стороне впускного коллектора 13 и объединяющей частью на выходной стороне выпускного коллектора 21. Охладитель 42 EGR охлаждает рецирулирующие выхлопные газы. Клапан 43 EGR регулирует количество рециркулирующих выхлопных газов. Этот двигатель 50 внутреннего сгорания является двигателем внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия и содержит множество цилиндров 51a (в описываемом примере - четыре цилиндра). Двигатель 50 внутреннего сгорания вместе с впускной системой 10, выхлопной системой 20 и системой 40 рециркуляции выхлопных газов установлен на не показанном транспортном средстве.

Двигатель 50 внутреннего сгорания содержит электронный блок 70 управления (ЭБУ). Двигатель 50 внутреннего сгорания содержит блок 51 цилиндров, головку 52 блока цилиндров, поршень 53, впускной клапан 54, выпускной клапан 55, клапан 56 впрыска топлива, механизм 60 регулировки клапана и кулачковый вал 65. Двигатель 50 внутреннего сгорания снабжен датчиком 91 давления в цилиндре. Поршень 53, впускной клапан 54, выпускной клапан 55, клапан 56 впрыска топлива и датчик 91 давления в цилиндре имеются в каждом цилиндре 51a.

Цилиндр 51a сформирован в блоке 51 цилиндров. Поршень 53 расположен в цилиндре 51a. Головка 52 блока цилиндров прикреплена к верхней поверхности блока 51 цилиндров. Камера E сгорания сформирована как пространство, окруженное блоком 51 цилиндров, головкой 52 блока цилиндров, и поршнем 53. Поршень 53 примыкает к камере E сгорания.

В головке 52 блока цилиндров сформировано впускной канал 52a, направляющий впускной воздух в камеру E сгорания, и выпускной канал 52b, выводящий выхлопные газы из камеры E сгорания. Головка 52 блока цилиндров снабжена впускным клапаном 54, перекрывающим впускной канал 52a и выпускным клапаном 55, перекрывающим выпускной канал 52b. Количество впускных клапанов 54 и выпускных клапанов 55 на каждом цилиндре 51a равно двум или более (в описываемом примере - два). Клапан 56 впрыска топлива расположен в головке 52 блока цилиндров и впрыскивает топливо в камеру E сгорания. Датчик 91 давления в цилиндре расположен в головне 52 блока цилиндров и измеряет давление Pc в цилиндре, которое является давлением в камере E сгорания.

Механизм 60 регулировки клапана расположен в головке 52 блока цилиндров. Механизм 60 регулировки клапана является механизмом регулировки клапана с переключением профилей кулачков и выбирает рабочий кулачок, который должен применяться для приведения выпускного клапана 55, из кулачка Ca являющегося первым кулачком, кулачка Cb, являющегося вторым кулачком, и кулачка, являющегося третьим кулачком. Кулачки Ca, Cb, Cc находятся на кулачковом валу 65 и образуют множество (три в данном случае) кулачков, используемых для приведения выпускного клапана 55. Количество кулачков может быть равно по меньшей мере трем.

Кулачки Ca, Cb и Cc имеют разные профили, отличающиеся друг от друга. Профили кулачков Ca, Cb заданы так, чтобы приводит выпускной клапан 55 на по меньшей мере одном такте выпуска и такте впуска (в данном случае - на такте выпуска). Профили кулачков Ca, Cb заданы так, чтобы период открытия выпускного клапана 55 с использованием кулачка Cb, был включен в период открытия выпускного клапана 55 с использованием кулачка Ca а величина подъема выпускного клапана 55 с помощью кулачка Ca была больше, чем высота подъема выпускного клапана 55 с использованием кулачка Cb.

Профиль кулачка Cc задан таким, чтобы приводить выпускной клапан 55 в момент, отличающийся от момента, в который срабатывает один из профилей кулачка Ca и кулачка Cb. Профиль кулачка Cc специально задан так, чтобы открывать выпускной клапан 55 в период открывания впускного клапана 54. Кулачок Cc применяется вместе с кулачком Cb. Кулачок Cc может применяться вместе с кулачком Ca.

Кулачки Ca, Cb и Cc специально расположены так, чтобы соответствовать каждому из множества цилиндров 51a. Соответственно, кулачки Ca, Cb и Cc специально применяются для приведения выпускного клапана 55 каждого из цилиндров 51a. В частности, механизм 60 регулировки клапана выбирает рабочий кулачок для приведения выпускного клапана 55 из кулачков Ca, Cb и Cc для каждого из цилиндров 51a.

Механизм 60 регулировки клапана содержит участок 61 контакта с кулачком, участок 62 приведения клапана, участок 63 коромысла клапана и вал 64 коромысла клапана. Участок 61 контакта с кулачком, участок 62 приведения клапана и участок 63 коромысла клапана имеются для каждого цилиндра 51a и образуют узел U.

Участки 61 контакта с кулачком являются следящими элементами и количество участков контакта с кулачком в данном случае равно двум или более (в описываемом примере - трем), в соответствии с кулачками Ca, Cb и Cc. Участок 61 контакта с кулачком 61a из множества участков 61 контакта с кулачком контактирует с кулачком Ca, участок 61b контакта с кулачком контактирует с кулачком Cb, а участок 61c контакта с кулачком контактируется с кулачком Cc. Множество участков 61 контакта с кулачком расположено на участке 63 коромысла клапана.

Участок 62 приведения клапана расположен на участке 63 коромысла клапана. Участки 62 приведения клапана расположены для соответствия количеству (в описываемом примере - двум) выпускных клапанов 55 на каждом цилиндре 51a и передают динамическую мощность на выпускные клапаны 55. Участок 62 приведения клапана может быть частью участка 63 коромысла клапана.

Участок 63 коромысла клапана является участком, передающим мощность, и передает динамическую мощность от кулачкового вала 65 на выпускной клапан 55 участками 61 контакта с кулачком и участками 62 приведения клапана. Участок 63 коромысла клапана имеет отверстие Hs для вала. Вал 64 коромысла клапана поддерживает участок 63 коромысла клапана с возможностью его качания. Вал 64 коромысла клапана является общим для узлов U на соответствующих цилиндрах 51a. Вал 64 коромысла клапана проходит в том же направлении, в котором проходит кулачковый вал 65.

На фиг. 7 представлена схематическая иллюстрация конфигурации узла U. На фиг 7 показан узел U вместе с кулачковым валом 65. Участок 63 коромысла клапана специально содержит качающиеся участки 63a, 63b и 63c, как множество качающихся участков. Качающиеся участки 63a, 63b и 63c качаются индивидуально в зависимости от профилей кулачков Ca, Cb и Cc и передают динамическую мощность от кулачкового вала 65 на выпускной клапан 55.

Качающийся участок 63a как первый качающийся участок имеет участок 61a контакта с кулачком. Соответственно, качающийся участок 63a качается под действием кулачка Ca. Качающийся участок 63b, как второй качающийся участок, имеет участок 61b контакта с кулачком, а качающийся участок 63c, как третий качающийся участок, имеет участок 61c контакта с кулачком. Соответственно, качающийся участок 63b качается под действием кулачка Cb, а качающийся участок 63c качается под действием кулачка Cc.

Участки 62 приведения клапана расположены на качающемся участке 63b. Соответственно, качающийся участок 63b из всех качающихся участков 63a, 63b и 63c на участке 63 коромысла клапана, приводит выпускной клапан 55. Качающиеся участки 63a, 63b и 63c поддерживаются валом 64 коромысла клапана так, чтобы качаться индивидуально. В такой конфигурации отверстие Hs для вала специально расположено так, чтобы проходить сквозь качающиеся участки 63a, 63b и 63c.

Участок 63 коромысла клапана содержат соединительные механизмы 631, 632, как множество соединительных механизмов. Соединительные механизмы 631, 632 выполняют соединение и разъединение двух качающихся участков (в частности, двух, качающихся участков, примыкающих друг к другу) из качающихся участков 63a, 63b и 63c. В частности, соединительный механизм 631, как первый соединительный механизм, соединяет и разъединяет качающий участок 63a и качающий участок 63b, а соединительный механизм 632, как второй соединительный механизм, соединяет и разъединяет качающийся участок 63b и качающийся участок 63c.

Качающийся участок 63a снабжен приводным элементом (например, возвратной пружиной), который подводит участок 61a контакта с кулачком к кулачку Ca на расстояние, на котором кулачок Ca может приводить выпускной клапан 55. Соответственно, участок 61a контакта с кулачком контактирует с кулачком Ca в состоянии, когда соединение с качающимся участком 63a отсутствует. Это же справедливо и для качающегося участка 63c. Прижимающие силы приводных элементов заданы в диапазоне, в котором заданный кулачок из множества кулачков Ca, Cb и Cc может приводить выпускной клапан 55, даже когда выполнено по меньшей мере оно из соединений между качающимися участками 63a и 63b и между качающимися 63b и 63c.

На фиг. 8 приведена схема, иллюстрирующая соединительные механизмы 631, 632. Соединительный механизм 631 соединен с клапаном регулирования подачи масла (РПМ) 81, а соединительный механизм 632 соединен с клапаном РПМ 82. Клапан РПМ 81 передает давление масла на соединительный механизм 631, когда он находится во включенном состоянии, и блокирует подачу давления на соединительный механизм 631, когда он находится в выключенном состоянии. Клапан РПМ 82 передает давление масла на соединительный механизм 632, когда он находится во включенном состоянии, и блокирует подачу давления на соединительный механизм 632, когда он находится в выключенном состоянии.

Клапан РПМ 81 и соединительный механизм 631 соединяет канал R1. Клапан РПМ 82 и соединительный механизм 632 соединяет канал R2. Каналы R1, R2 расположены независимо друг от друга. Каждый из каналов R1, R2 моет быть, например, накалом, соединенным с соответствующим соединительным механизмом из соединительных механизмов 631, 632 через элемент, проходящий вдоль кулачкового вала 65. По меньшей мере один из каналов R1, R2 может быть каналом, соединенным с соответствующим соединительным механизмом 631, 632 через вал 64 коромысла клапана.

В частности, соединительный механизм 631 содержит удерживающие участки H11, H12, штифты Pn11, Pn12 и пружину Sp1. В частности, соединительный механизм 632 содержит удерживающие участки H21, H22, штифты Pn21, Pn22 и пружину Sp2. Соединительные механизмы 631 и 632 имеют одну и ту же структуру. Соответственно, соединительные механизмы 631, 632 будут описаны ниже на примере соединительного механизма 631.

Удерживающий участок H11 расположен в качающемся участке 63a, а удерживающий участок H12 расположен в качающемся участке 63b. Удерживающие участки H11, H12 ориентированы вдоль направления кулачкового вала 65, когда выпускной клапан не поднят. Удерживающие участки H11, H12 имеют цилиндрическую форму с дном и имеют одинаковые внутренние диаметры. Здесь термин "одинаковые" включает разницу в пределах производственного допуска. То же относится и к нижеследующему описанию. Клапан РПМ 81 специально соединен с внутренней полостью удерживающего участка H11 от дна удерживающего участка H11 каналом R1.

Штифт Pn11 удерживается по меньшей мере удерживающим участком H11 из удерживающих участков H11, H12. Штифт Pn12 удерживается удерживающим участком H12 из удерживающих участков H11, H12. Штифты Pn11, Pn12 имеют цилиндрическую форму и одинаковый наружный диаметр. Наружный диаметр штифтов Pn11, Pn12 меньше внутреннего диаметра удерживающих участков H11, H12 на величину, необходимую для создания зазора для скольжения. Между дном удерживающего участка H11 и штифтом Pn11 установлена пружина Sp1. Пружина Sp1 поджимает штифт Pn12. Длина пружиня Sp1 выбрана такой, чтобы штифт Pn12 не доходил до удерживающего участки H11.

Соединительный механизм 631 создает соединение между качающимися участками 63a, 63b, когда клапан РПМ 81 находится во включенном состоянии. В частности, в этом случае, в состоянии, когда выпускной клапан 55 не поднят, давление масла передается через клапан РПМ 81 и заставляет штифты Pn11, Pn12 сдвинуться совместно, преодолевая поджимающую силу пружины Sp1. В результате, штифт Pn11 удерживается удерживающим участком H11 и удерживающим участком H12, благодаря чему качающиеся участки 63a, 63b соединены друг с другом.

Соединительный механизм выполняет разъединение качающихся участков 63a, 63b, когда клапан РПМ 81 находится в выключенном состоянии. В частности, в этом случае, в состоянии, когда выпускной клапан 55 не поднят, пружина Sp1 выталкивает штифты Pn11, Pn12 совместно, преодолевая давление масла, поступающего через клапан РПМ 81. В результате, штифт Pn11 удерживается удерживающим участком H11 и качающиеся участки 63a, 63b разъединены.

Таким образом, в соединительном механизме 631, в частности, штифт Pn11 соединяет и разъединяет качающиеся участки 63a, 63b. В соединительном механизме 632 штифт Pn21 соединяет и разъединяет качающиеся участки 63b, 63c. Штифт Pn11 является первым штифтом и представляет собой пример первого замкового элемента. Штифт Pn21 является вторым штифтом и представляет собой пример второго замкового элемента.

На фиг. 9А-9С показаны диаграммы, иллюстрирующие схемы применения рабочих кулачков. На фиг. 9А показана схема Pt1, являющаяся первой схемой, на фиг. 9В показана схема Pt2, являющаяся второй схемой, а на фиг. 9С показана схема Pt3, являющаяся третьей схемой. Качающийся участок 63a или качающийся участок 63c, обозначенные штриховыми линиями, находятся в отсоединенном состоянии. Соединительные механизмы 631, 632 переключают схему включения рабочего кулачка между тремя или более схемами (три схемы от схемы Pt1 до схемы Pt3).

Схема Pt1 в качестве рабочего кулачка применяет кулачок Ca. В этом случае соединительный механизм 631 соединяет качающиеся участки 63a, 63b, а второй соединительный механизм разъединяет качающиеся участки 63b, 63c. В этом случае, в терминах режима соединения, выпускной клапан 55 может приводиться кулачками Ca, Cb. С другой стороны, профили кулачков Ca, Cb заданы так, что величина подъема выпускного клапана 55 кулачком Ca больше, чем кулачком Cb на каждой фазе, как описано выше. Соответственно, в этом случае, выпускной клапан 55 приводится кулачком Ca.

Схема Pt2 в качестве рабочего кулачка применяет кулачок Cb. В этом случае соединительный механизм 631 разъединяет качающиеся участки 63a и 63b друг от друга, а второй соединительный механизм 632 разъединяет качающиеся участки 63b и 63c друг от друга. В этом случае динамическая мощность не передается от первого качающегося участка 63a на второй качающийся участок 63b. Аналогично, динамическая мощность не передается от третьего качающегося участка 63c на второй качающийся участок 63b. Соответственно, в этом случае выпускной клапан 55 приводится кулачком Cb.

Схема Pt3 в качестве рабочего кулачка применяет кулачки Cb, Cc. В этом случае соединительный механизм 631 разъединяет качающиеся участки 63a, 63b друг от друга, а соединительный механизм 632 соединяет качающиеся участки 63b, 63c друг с другом. В результате, выпускной клапан 55 приводится кулачками Cb, Cc. Узел U может применяться по схеме, в которой рабочими кулачками являются кулачки Ca, Cc. В этом случае весь узел U принимает участие в приводе выпускного клапана 55 и, таким образом, вес, действующий на выпускной клапан 55, увеличивается. В результате, может возникнуть подпрыгивание выпускного клапана 55. Соответственно, переключение рабочего кулачка на такую схему в данном случае исключено.

Механизм 60 регулировки клапана выполнен с возможностью переключения кулачков так, чтобы можно было реализовать множество режимов. Режим переключения кулачков отличается в зависимости формы переключения рабочего кулачка. Форма переключения рабочего кулачка это форма переключения с одной схемы применения на другую схему применения между двумя схемами применения из множества схем применения рабочего кулачка.

Режимы переключения кулачка специально включают с первого по третий режим, которые описаны ниже. В первом режиме формой переключения рабочего кулачка является переключение со схемы Pt2 на схему Pt1 (то есть, с кулачка Cb на кулачок Ca). Во втором режиме формой переключения рабочего кулачка является переключение со схемы Pt2 на схему Pt3 (то есть, с кулачка Cb на кулачки Ca, Cc). В третьем режиме формой переключения рабочего кулачка является переключение со схемы Pt3 на схему Pt1 (то есть переключение с кулачков Cb, Cc на кулачок Ca). Множество режимов переключения кулачка в механизме 60 регулировки клапана специально включает шесть режимов, а именно с первого по третий режимы и три режима, в которых форма переключения рабочего кулачка является обратной режимам с первого по третий.

ЭБУ 70, показанный на фиг. 1, или подобный, является электронным блоком управления, и ЭБУ 70 электрически соединен с клапаном EGR 43, клапаном 56 впрыска топлива, клапанами РПМ 81. 82, и сигнальной лампой, которые являются объектами управления. ЭБУ также электрически соединен с расходомером 11 воздуха, датчиком 91 давления в цилиндре, датчиком 92 углового положения коленчатого вала, который измеряет угловое положение θ, датчиком 93 угла нажатия педали акселератора, который выдает запрос на ускорение на двигатель 50 внутреннего сгорания, датчиком 94 скорости транспортного средства, который измеряет скорость транспортного средства, с установленным на нем двигателем 50 внутреннего сгорания, и датчиками давления 95, 96, которые измеряет давление масла, подаваемого на клапаны РПМ, и которые являются датчиками и переключателями. Сигнальная лампа 85 является оповещающим узлом и может отсутствовать, например, в салоне транспортного средства с установленным на нем двигателем 50 внутреннего сгорания.

В ЭБУ 70 центральный процессор выполняет процессы с использованием области временного или оперативного запоминающего устройства, при необходимости на основе программы, хранящейся в постоянном запоминающем устройстве, и в нем реализованы, например, узел определения и с первого по четвертый управляющие узлы, которые будут описаны ниже. Такая конфигурация может быть реализована, например, как множество электронных блоков управления.

Узел определения определяет, имеется ли ненормальность переключения рабочего кулачка в механизме 60 регулировки клапана на основе кривой M за заданный период K. Заданным периодом является период, в течение которого выпускной клапан 55 открыт. Кривая M отражает скорость изменения давления в цилиндре dPc/dθ и является кривой, указывающей на изменения в скорости изменения давления в цилиндре dPc/dθ относительно углового положения θ коленчатого вала. Скорость изменения давления в цилиндре dPc/dθ является скоростью изменения давления в камере E сгорания. В двигателе 50 внутреннего сгорания, имеющем множество цилиндров 51a, специально применяется скорость измерения давления в цилиндре dPc/dθ по меньшей мере в одном из множества цилиндров 51a.

На фиг. 10 представлена диаграмма, иллюстрирующая заданный период K. Кривая La подъема показывает кривую L подъема выпускного клапана 55, когда выпускной клапан 55 приводится в соответствии с профилем кулачка Ca. Кривая Lb подъема показывает кривую L подъема выпускного клапана 55, когда выпускной клапан 55 приводится в соответствии с профилем кулачка Cb. Кривая Lc подъема показывает кривую L подъема выпускного клапана 55, когда выпускной клапан 55 приводится в соответствии с профилем кулачка Cc.

Заданный период K специально включает периоды Ka, Kb и Kc открытия выпускного клапана 55, когда выпускной клапан приводится кулачками Ca, Cb и Cc. В такой конфигурации узел определения определяет, имеется ненормальность переключения на основании режима переключения кулачка. В этом случае, когда переключение рабочего кулачка осуществляется нормально, заданный период K можно далее определит как по меньшей мере один период (например, период Ka открытия клапана или периоды Kb, Kc открытия клапана) из периода, в течение которого выпускной клапан 55 открыт с переключением рабочего кулачка, и период, в теч