CN108119234B

CN108119234B - 可变压缩比内燃机

Info

Publication number: CN108119234B
Application number: CN201711005656.2A
Authority: CN
Inventors: 山根成人
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2016-11-29
Filing date: 2017-10-25
Publication date: 2020-09-01
Anticipated expiration: 2037-10-25
Also published as: JP2018087525A; CN108119234A; US20180149095A1; EP3327270B1; JP6424882B2; US11378021B2; EP3327270A1

Abstract

一种可变压缩比内燃机，在具备可变压缩比机构的可变压缩比内燃机中，使增高机械压缩比时的响应性提高。可变压缩比内燃机(1)具备：能够变更机械压缩比的可变压缩比机构(6)；能够减少各汽缸中的排气行程后的缸内残留气体的排气促进机构(50)；以及控制装置(80)，所述控制装置(80)通过可变压缩比机构对机械压缩比进行控制，并且对排气促进机构的工作进行控制。控制装置在从要求了增高机械压缩比时到机械压缩比的变更完成时为止的期间的至少一部分的期间使排气促进机构工作。

Description

可变压缩比内燃机

技术领域

本发明涉及能够变更机械压缩比的可变压缩比内燃机。

背景技术

以往以来，已知有一种具备能够变更内燃机的机械压缩比的可变压缩比机构的内燃机。作为这样的可变压缩比机构提出了各种技术方案，作为其中之一可例举使在内燃机中使用的连杆的有效长度变化的技术方案(例如，专利文献1)。在此，连杆的有效长度是指收纳曲轴销的曲轴收纳开口的中心与收纳活塞销的活塞销收纳开口的中心之间的距离。因此，若连杆的有效长度变长则活塞处于压缩上止点时的燃烧室容积变小，由此机械压缩比增大。另一方面，若连杆的有效长度变短则活塞处于压缩上止点时的燃烧室容积变大，由此机械压缩比降低。

作为能够变更有效长度的可变长度连杆，已知有一种在连杆主体的小径端部设有能够相对于连杆主体转动的偏心部件(偏心臂、偏心衬套)的可变长度连杆(例如，专利文献1)。偏心部件具有收纳活塞销的活塞销收纳开口，该活塞销收纳开口相对于偏心部件的转动轴线偏心地设置。在这样的可变长度连杆中，当变更偏心部件的转动位置时，能够与此相伴地使连杆的有效长度变化。

具体而言，偏心部件因由活塞的往复运动作用于活塞销的向上的惯性力而向一个方向转动，由此加长连杆的有效长度。其结果，活塞相对于连杆主体上升，机械压缩比从低压缩比切换为高压缩比。另一方面，偏心部件因由活塞的往复运动作用于活塞销的向下的惯性力和由混合气的燃烧作用于活塞销的向下的爆发力而向另一方向转动，由此减短连杆的有效长度。其结果，活塞相对于连杆主体下降，机械压缩比从高压缩比切换为低压缩比。因此，在具备可变长度连杆的可变压缩比内燃机中，机械压缩比因惯性力而被从低压缩比切换为高压缩比，因惯性力以及爆发力而被从高压缩比切换为低压缩比。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2016-142137号公报

发明内容

发明要解决的问题

惯性力远小于爆发力。因此，在将机械压缩比从低压缩比切换为高压缩比时难以得到充分的响应性。另外，惯性力与内燃机的内燃机转速的平方成正比，因此，在内燃机的低旋转区域中，无法得到充分的惯性力，响应性进一步恶化。

于是，鉴于上述课题，本发明的目的在于，在具备可变压缩比机构的可变压缩比内燃机中，使增高机械压缩比时的响应性提高

用于解决问题的技术方案

本公开的要旨如下。

(1)一种可变压缩比内燃机，具备：能够变更机械压缩比的可变压缩比机构；能够减少各汽缸中的排气行程后的缸内残留气体的排气促进机构；以及控制装置，所述控制装置通过所述可变压缩比机构对机械压缩比进行控制，并且对所述排气促进机构的工作进行控制，所述控制装置在从要求了增高机械压缩比时到机械压缩比的变更完成时为止的期间的至少一部分的期间使所述排气促进机构工作。

(2)根据上述(1)所述的可变压缩比内燃机，所述可变压缩比机构是可变长度连杆，该可变长度连杆具备：设有收纳曲轴销的曲轴收纳开口的连杆主体；和有效长度变更部件，该有效长度变更部件设有收纳活塞销的活塞销收纳开口，并且能够移动地安装于所述连杆主体以使得该活塞销收纳开口的中心与所述曲轴收纳开口的中心之间的长度变化。

(3)根据上述(2)所述的可变压缩比内燃机，所述控制装置在内燃机转速为预先设定的基准转速以上时不使所述排气促进机构工作。

(4)根据上述(1)～(3)中任一项所述的可变压缩比内燃机，所述控制装置在内燃机负荷为预先设定的阈值以下时不使所述排气促进机构工作。

(5)根据上述(1)～(4)中任一项所述的可变压缩比内燃机，还具备对机械压缩比的变更的完成进行检测的检测器，所述控制装置从要求了增高机械压缩比时直到由所述检测器检测到机械压缩比的变更的完成时为止使所述排气促进机构工作。

发明的效果

根据本发明，在具备可变压缩比机构的可变压缩比内燃机中，能够使增高机械压缩比时的响应性提高。

附图说明

图1是概略地表示本发明的第一实施方式的可变压缩比内燃机的图。

图2是可变长度连杆的概略剖视图。

图3是表示设置于内燃机的各部件与控制装置的关系的框图。

图4是表示本发明的第一实施方式中的内燃机的控制例程的流程图。

图5是表示机械压缩比相对于内燃机转速以及内燃机负荷的设定的一例的图表。

图6是表示本发明的第二实施方式中的内燃机1的控制例程的流程图。

图7是概略地表示本发明的第三实施方式的可变压缩比内燃机的一部分的图。

附图标记说明

1、1’ 可变压缩比内燃机

6 可变长度连杆(可变压缩比机构)

50 涡轮增压器

55 电动涡轮

80 电子控制单元(ECU)

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式详细地进行说明。此外，在以下的说明中，对于同样的构成要素标注相同的标号。

<第一实施方式>

以下，参照图1～图4对本发明的第一实施方式进行说明。

<可变压缩比内燃机的构成>

图1是概略地表示本发明的第一实施方式的可变压缩比内燃机1的图。本实施方式中的可变压缩比内燃机1(以下简单地称为“内燃机1”)是火花点火式内燃机，搭载于车辆。内燃机1具备曲轴箱2、汽缸体3以及汽缸盖4。在汽缸体3的内部配置有在汽缸体3的内部往复运动的活塞5。内燃机1具有多个汽缸45。

在各汽缸45中，燃烧室7形成于活塞5与汽缸盖4之间。在汽缸盖4形成有进气道11以及排气道14。进气道11以及排气道14与燃烧室7连接。进气门9配置于进气道11的端部，形成为能够打开关闭进气道11。排气门12配置于排气道14的端部，形成为能够打开关闭排气道14。另外，内燃机1具备能够控制进气门9的打开正时以及关闭正时的可变气门正时机构A和能够控制排气门12的打开正时以及关闭正时的可变气门正时机构B。

内燃机1具备用于向燃烧室7供给燃料的燃料喷射阀10和用于在燃烧室7中对混合气进行点火的火花塞8。火花塞8固定于汽缸盖4。燃料喷射阀10以将燃料直接喷射到燃烧室7内的方式配置于汽缸盖4的内壁面周边部。即，燃料喷射阀10是缸内燃料喷射阀。此外，燃料喷射阀10也可以是将燃料喷射到进气道11内的进气道燃料喷射阀。另外，内燃机1使用理论空燃比为14.6的汽油作为燃料。然而，内燃机1也可以使用其他的燃料。

内燃机1具备作为增压器的涡轮增压器50。涡轮增压器50包括配置于排气通路的涡轮51、配置于进气通路的压缩机52、将涡轮51与压缩机52连接的旋转轴53以及设置于旋转轴53的马达54。

当涡轮51因排气的流动而旋转时，压缩机52也旋转从而提高吸入空气的压力。因此，涡轮增压器50能够使用排气能量将吸入空气压缩来增大吸入空气量。另外，能够通过驱动马达54而经由旋转轴53强制地使涡轮51以及压缩机52旋转。因此，在涡轮增压器50中，即使在排气能量低时也能够迅速地增大吸入空气量，因此能够减少涡轮延迟(从驾驶者踩踏加速踏板到由涡轮增压器50增大输出转矩为止的时间延迟)。涡轮增压器50是所谓的电动辅助涡轮增压器。

另外，当驱动马达54时，涡轮51的转速增大，因此来自各汽缸45的排气被促进，各汽缸45中的排气行程后的缸内残留气体减少。因此，涡轮增压器50能够作为能够减少各汽缸45中的排气行程后的缸内残留气体的排气促进机构而发挥作用。

在内燃机1中，通过驱动涡轮增压器50的马达54来使排气促进机构工作。马达54由例如通过交流发电机(未图示)发电得到的电力驱动。另外，马达54也可以是能够利用排气能量发电的电动发电机(motorgenerator)。在该情况下，马达54也可以由通过排气能量发电得到的电力驱动。

各汽缸45的进气道11分别经由对应的进气支管13与稳压罐62连结。稳压罐62经由进气管15与涡轮增压器50的压缩机52的出口部连结。在稳压罐62与压缩机52之间的进气管15的内部配置有由像DC马达那样的节气门驱动致动器17驱动的节气门18。通过由节气门驱动致动器17使节气门18转动，从而能够变更进气通路的开口面积。另外，在压缩机52与节气门18之间的进气管15配置有对被涡轮增压器50压缩后的吸入空气进行冷却的中间冷却器60。

压缩机52的入口部经由进气管15与空气滤清器61连结。在空气滤清器61与压缩机52之间的进气管15的内部配置有对吸入空气量进行检测的空气流量计16。进气道11、进气支管13、进气管15等形成将空气导入燃烧室7的进气通路。

另一方面，各汽缸的排气道14与排气歧管19连结。排气歧管19包括与各排气道14连结的多个支部和这些支部集合而成的集合部。排气歧管19的集合部与涡轮增压器50的涡轮51的入口部连结。涡轮51的出口部经由排气管22与壳体21连结。壳体21内置有排气净化催化剂20。排气道14、排气歧管19、排气管22等形成将因混合气的燃烧所产生的排气气体从燃烧室7排出的排气通路。

<可变压缩比机构>

内燃机1还具备能够变更机械压缩比的可变压缩比机构。在本实施方式中，可变长度连杆6相当于可变压缩比机构。可变长度连杆6设置于各汽缸45。可变长度连杆6，在其小径端部经由活塞销42与活塞5连结，并且在其大径端部与曲轴的曲轴销43连结。

可变长度连杆6是日本特开2016-118181号公报等所记载的那样的公知技术。因此，以下简洁地说明可变长度连杆6的构成以及动作。

图2是可变长度连杆6的概略剖视图。在可变长度连杆6中，通过变更收纳曲轴销43的曲轴收纳开口41的中心与收纳活塞销42的活塞销收纳开口32d的中心之间的长度、即可变长度连杆6的有效长度，来变更机械压缩比。可变长度连杆6具备连杆主体31、能够转动地安装于连杆主体31的偏心部件32、设置于连杆主体31的第1活塞机构33以及第2活塞机构34、和进行工作油向活塞机构33、34的流动的切换的流动方向切换机构35。在本实施方式中，偏心部件32相当于有效长度变更部件，能够移动地安装于连杆主体以使得变更可变长度连杆的有效长度。

流动方向切换机构35通过连杆主体31的外部的油供给装置而工作，能够在第一状态与第二状态之间切换。流动方向切换机构35在第一状态下，禁止工作油从第1活塞机构33的第1缸体33a向第2活塞机构34的第2缸体34a的流动并且容许工作油从第2缸体34a向第1缸体33a的流动。流动方向切换机构35在第二状态下，容许工作油从第1缸体33a向第2缸体34a的流动并且禁止工作油从第2缸体34a向第1缸体33a的流动。

当将流动方向切换机构35从第二状态切换为第一状态时，偏心部件32因由活塞5在内燃机1的汽缸45内的往复运动作用于活塞销42的惯性力而向一个方向(图2(A)中的箭头的方向)转动。因此，第2活塞机构34的第2活塞34b被推入第2缸体34a内，第2缸体34a内的工作油向第1缸体33a移动。其结果，如图2(A)所示，可变长度连杆6的有效长度变长(变为L1)，像在图1中由实线所示的那样，活塞5处于上止点时的燃烧室7的容积变小。另一方面，即使可变长度连杆6的有效长度变化，活塞5在汽缸45内往复运动的行程长度也不变化。因此，此时内燃机1中的机械压缩比变高。

另一方面，当将流动方向切换机构35从第一状态切换为第二状态时，偏心部件32因由活塞5在内燃机1的汽缸45内的往复运动作用于活塞销42的惯性力和由混合气在燃烧室7内的燃烧作用于活塞5的爆发力而向另一方向(图2(B)中的箭头的方向)转动。因此，第1活塞机构33的第1活塞33b被推入第1缸体33a内，第1缸体33a内的工作油向第2缸体34a移动。其结果，如图2(B)所示，可变长度连杆6的有效长度变短(变为L2)，像在图1中由虚线所示的那样，活塞5处于上止点时的燃烧室7内的容积变大。另一方面，如上所述，活塞5的行程长度恒定。因此，此时内燃机1中的机械压缩比变低。

如上所述，可变长度连杆6能够将内燃机1中的机械压缩比变更为高压缩比以及低压缩比这两个阶段。此外，可变压缩比机构也可以是能够将机械压缩比变更为三个阶段的可变长度连杆(参照日本特开2016-118180号公报等)。另外，可变压缩比机构还可以是具备有效长度变更部件的直线运动型的可变长度连杆，所述有效长度变更部件能够直线移动地安装于连杆主体以使得变更可变长度连杆的有效长度(参照日本特开2015-527518号公报等)。

另外，可变压缩比机构只要能够变更机械压缩比，可以具有任意的构成。例如，可变压缩比机构也可以是使用多连杆机构来变更活塞的上止点位置的多连杆式活塞行程机构(参照日本特开2005-69027号公报、日本特开2001-227367号公报等)。另外，可变压缩比机构也可以是通过变更汽缸体与曲轴箱的距离来变更燃烧室的容积的可动汽缸体机构(参照国际公开第2009/060979号、日本特开2013-238117号公报等)。

另外，内燃机1还具备对机械压缩比的变更的完成进行检测的检测器。在本实施方式中，间隙传感器90相当于检测器。间隙传感器90配置于各汽缸45，固定在汽缸体3的壁。间隙传感器90是非接触式的测距传感器。间隙传感器90检测从间隙传感器90到活塞5为止的距离，检测的距离的最小值相当于到处于下止点的活塞5为止的距离。可变长度连杆6的有效长度越短，即机械压缩比越低，则处于下止点的活塞5的位置越接近间隙传感器90。因此，能够通过检测从间隙传感器90到活塞5为止的距离的最小值来检测各汽缸45中的机械压缩比。因此，间隙传感器90能够在由可变长度连杆6将机械压缩比从高压缩比变更为低压缩比或者从低压缩比变更为高压缩比时，对在各汽缸45中完成了机械压缩比的变更这一情况进行检测。

此外，检测器只有能够对机械压缩比的变更的完成进行检测，可以具有任意的构成。例如，检测器也可以是基于燃烧室内的燃烧压力来检测机械压缩比的燃烧压力传感器。

<可变压缩比内燃机的控制装置>

图3是表示设置于内燃机1的各部件与控制装置的关系的框图。内燃机1还具备电子控制单元(ECU)80。内燃机1的各种控制由ECU80执行。因此，ECU80作为内燃机1的控制装置发挥作用。ECU80由数字计算机构成，具备通过双向总线81互相连接的ROM(只读存储器)82、RAM(随机存取存储器)83、CPU(微处理器)84、输入端口85以及输出端口86。空气流量计16、间隙传感器90以及负荷传感器101的输出经由对应的AD转换器87输入到输入端口85。

如图1所示，空气流量计16在进气通路中配置于空气滤清器61与压缩机52之间，对在进气管15内流动的空气流量进行检测。负荷传感器101产生与加速踏板120的踩踏量成正比的输出电压，对内燃机1的内燃机负荷进行检测。

而且，输入端口85与曲轴角传感器108连接，曲轴例如每旋转15°则所述曲轴角传感器108产生一次输出脉冲。曲轴角传感器108对内燃机1的内燃机转速进行检测。

另一方面，输出端口86经由对应的驱动电路88与火花塞8、燃料喷射阀10、节气门驱动致动器17、可变气门正时机构A、B、马达54以及油供给装置70连接。ECU80能够控制火花塞8的点火正时、从燃料喷射阀10喷射的燃料的喷射正时和喷射时间、节气门18的开度、进气门9的打开正时和关闭正时、排气门12的打开正时和关闭正时以及马达54的工作。另外，ECU80能够通过连杆主体31的外部的油供给装置70来控制可变长度连杆6的工作，进而控制内燃机1中的机械压缩比。

<增高机械压缩比时的内燃机的控制>

如上所述，在具备可变长度连杆6作为可变压缩比机构的情况下，机械压缩比因作用于活塞销42的惯性力而从低压缩比变更为高压缩比，另一方面，机械压缩比因作用于活塞销42的惯性力以及爆发力而从高压缩比变更为低压缩比。惯性力远小于爆发力。因此，在将机械压缩比从低压缩比变更为高压缩比时难以得到充分的响应性。

在各汽缸45中的进气行程中，与节气门18的开度等相应地，缸内压力降低为比大气压低，从而在缸内生成负压。其结果，缸内压力变得比曲轴箱2内的压力低，因此产生将活塞5向汽缸盖4侧拉伸的拉伸力。该拉伸力能够辅助用于增高机械压缩比的动作、即使偏心部件32转动而使活塞5远离曲轴销43的动作。另外，通过减少各汽缸45中的排气行程后的缸内残留气体，能够加大由排气引起的缸内的压力降低量，进而能够使进气行程中的缸内的负压增大。

着眼于上述事实，在本实施方式中，为了使增高机械压缩比时的响应性提高而执行以下的控制。在本实施方式中，ECU80在从要求增高机械压缩比时到机械压缩比的变更完成时为止的期间的至少一部分的期间使排气促进机构工作。通过这样做，能够使进气行程中的缸内的负压增大，使由负压引起的拉伸力增大。其结果，能够使增高机械压缩比时的响应性提高。

此外，在使用可变长度连杆以外的可变压缩比机构的情况下也同样，由负压引起的拉伸力对用于减小燃烧室的容积的动作进行辅助以增高机械压缩比。因此，根据上述的控制，在具备任意的构成的可变压缩比机构的内燃机中，增高机械压缩比时的响应性提高。

<使用流程图的控制的说明>

以下，参照图4的流程图，对上述的控制详细地进行说明。图4是表示本发明的第一实施方式中的内燃机1的控制例程的流程图。在内燃机1起动后，由ECU80以预定的时间间隔反复执行本控制例程。

首先，在步骤S101中，对是否有增高机械压缩比的要求进行判定。机械压缩比的变更与内燃机1的运转状态相应地被要求。例如，在内燃机1的内燃机负荷变为预定值以下时，要求机械压缩比从高压缩比变更为低压缩比。维持该要求直到判定为完成了机械压缩比的变更。

在步骤S101中判定为没有增高机械压缩比的要求的情况下，本控制例程结束。另一方面，在步骤S101中判定为具有增高机械压缩比的要求的情况下，本控制例程进入步骤S102。在步骤S102中，使排气促进机构工作。在本实施方式中，涡轮增压器50的马达54被驱动。其结果，来自各汽缸45的排气被促进，缸内的负压增大。

接着，在步骤S103中，增高机械压缩比。在本实施方式中，为了将机械压缩比从低压缩比变更为高压缩比，通过油供给装置70加长可变长度连杆6的有效长度。

接着，在步骤S104中，对是否完成了机械压缩比的变更进行判定。机械压缩比的变更的完成例如由对机械压缩比的变更的完成进行检测的检测器检测。在本实施方式中，间隙传感器90对机械压缩比的变更的完成进行检测。此外，也可以是，在从开始用于增高机械压缩比的控制起的经过时间变为预定时间以上时，判定为机械压缩比的变更完成。在该情况下，不需要像间隙传感器90那样的检测器。预定时间通过实验、计算等被预先确定。

在步骤S104中判定为机械压缩比的变更没有完成的情况下，本控制例程结束。另一方面，在步骤S104中判定为机械压缩比的变更完成的情况下，本控制例程进入步骤S105。在步骤S105中，停止排气促进机构。在本实施方式中，停止涡轮增压器50的马达54。在步骤S105后，本控制例程结束。

此外，在由排气促进机构实现的负压的增大需要时间的情况下，也可以在从使排气促进机构工作起经过预定时间后开始用于增高机械压缩比的控制。另外，也可以在从要求增高机械压缩比时到机械压缩比的变更完成时为止的期间的一部分的期间使排气促进机构工作。例如，也可以从要求增高机械压缩比起的预定时间内使排气促进机构工作。另外，也可以在用于增高机械压缩比的控制开始后使排气促进机构工作。

<第二实施方式>

第二实施方式的可变压缩比内燃机除了以下所说明的方面之外，基本与第一实施方式的可变压缩比内燃机同样。因此，以下，关于本发明的第二实施方式，以与第一实施方式不同的部分为中心进行说明。

由活塞5在内燃机1的汽缸45内的往复运动作用于活塞销42的惯性力与内燃机1的内燃机转速的平方成正比。因此，在内燃机1的低旋转区域，无法得到充分的惯性力，增高机械压缩比时的响应性大幅降低。

于是，在第二实施方式中，即使在要求增高机械压缩比时，当内燃机转速为预先设定的基准转速以上时，ECU80也不使排气促进机构工作。换言之，在从要求增高机械压缩比时到机械压缩比的变更完成时为止的期间的至少一部分的期间，当内燃机转速小于预先设定的基准转速时，ECU80使排气促进机构工作。通过这样做，能够确保所需要的响应性，并且减少因驱动马达54所消耗的电力。

另外，通常内燃机1的内燃机负荷越低，则节气门18的开度被设置得越小，进气行程中的缸内的负压变得越大。因此，在内燃机1的内燃机负荷比较低的情况下，由负压引起的拉伸力变得比较大。另外，在内燃机1的内燃机负荷比较低的情况下，缸内的负压已经较大。因此，即使使排气促进机构工作，也几乎无法使缸内的负压增大。

于是，在第二实施方式中，即使在要求增高机械压缩比时，当内燃机负荷为预先设定的阈值以下时，ECU80也不使排气促进机构工作。换言之，在从要求增高机械压缩比时到机械压缩比的变更完成时为止的期间的至少一部分的期间，当内燃机负荷比预先设定的阈值大时，ECU80使排气促进机构工作。通过这样做，能够确保所需要的响应性，并且减少因驱动马达54所消耗的电力。

图5是表示机械压缩比相对于内燃机转速以及内燃机负荷的设定的一例的图表。在图示的例中，在内燃机负荷为基准值Tref以上的区域中机械压缩比被设定为低压缩比，在内燃机负荷小于基准值Tref的区域中机械压缩比被设定为高压缩比。另外，图中用斜线示出了在要求增高机械压缩比时排气促进机构的工作被禁止的区域。在图示的例中，在内燃机负荷为阈值Tth以下或者内燃机转速NE为基准转速NEref以上的区域中，排气促进机构的工作被禁止。此外，在机械压缩比被设定为低压缩比的状态下停止内燃机1、并在内燃机1再起动时将机械压缩比变更为高压缩比这样的情况下，会在内燃机负荷为阈值Tth以下时要求机械压缩比向高压缩比变更。

<使用流程图的控制的说明>

以下，参照图6的流程图对上述的控制详细地进行说明。图6是表示本发明的第二实施方式中的内燃机1的控制例程的流程图。在内燃机1起动后，由ECU80以预定的时间间隔反复执行本控制例程。

首先，在步骤S201中，与图4的步骤S101同样，对是否具有增高机械压缩比的要求进行判定。在判定为没有增高机械压缩比的要求的情况下，本控制例程结束。另一方面，在判定为具有增高机械压缩比的要求的情况下，本控制例程进入步骤S202。

在步骤S202中，对内燃机转速是否为基准转速以上进行判定。内燃机转速由曲轴角传感器108检测。基准转速通过实验、计算等被预先确定。在步骤S202中判定为内燃机转速小于基准转速的情况下，本控制例程进入步骤S203。

在步骤S203中，对内燃机负荷是否为阈值以下进行判定。内燃机负荷由负荷传感器101检测。阈值通过实验、计算等被预先确定。在步骤S203中判定为内燃机负荷大于阈值的情况下，本控制例程进入步骤S204。

在步骤S204中，使排气促进机构工作。在本实施方式中，涡轮增压器50的马达54被驱动。接着，在步骤S205中，增高机械压缩比。在本实施方式中，为了将机械压缩比从低压缩比变更高压缩比，通过油供给装置70加长可变长度连杆6的有效长度。

接着，在步骤S206中，与图4的步骤S104同样，对是否完成了机械压缩比的变更进行判定。在判定为机械压缩比的变更没有完成的情况下，本控制例程结束。另一方面，在判定为机械压缩比的变更完成的情况下，本控制例程进入步骤S207。

在步骤S207中，使排气促进机构停止。在本实施方式中，使涡轮增压器50的马达54停止。在步骤S207后，本控制例程结束。

另外，在步骤S202中判定为内燃机转速为基准转速以上的情况下，或者在步骤S203中判定为内燃机负荷为阈值以下的情况下，本控制例程进入步骤S207。例如，在内燃机1中正在执行燃料切断控制时，判定为内燃机负荷为阈值以下。燃料切断控制在加速踏板120的踩踏量为零或者几乎为零(即，内燃机负荷为零或者几乎为零)且内燃机转速为比怠速时的转速高的预定的转速以上时被执行。

在步骤S207中停止排气促进机构，在步骤S207后，本控制例程结束。因此，即使在要求增高机械压缩比时，当内燃机转速为基准转速以上时或者内燃机负荷为预先设定的阈值以下时排气促进机构不工作。此外，也可以省略步骤S202以及步骤S203中的任意一个步骤。

<第三实施方式>

在第三实施方式中，使用电动涡轮55代替涡轮增压器50来作为能够减少各汽缸45中的排气行程后的缸内残留气体的排气促进机构。此外，在第三实施方式的可变压缩比内燃机中，进行与第一实施方式或第二实施方式同样的控制。

图7是概略地表示本发明的第三实施方式的可变压缩比内燃机1’(以下简单地称为“内燃机1’”)的一部分的图。内燃机1’具备电动涡轮55。

电动涡轮55包括配置于排气通路的涡轮51’和与涡轮51’连接的马达54’。当涡轮51’因排气的流动而旋转时，使马达54’发电。因此，马达54’是能够用排气能量来发电的电动发电机(motor generator)。

另外，当马达54’被驱动时，涡轮51’的转速增大，由此来自各汽缸45的排气被促进，各汽缸45中的排气行程后的缸内残留气体减少。因此，电动涡轮55可以作为能够减少各汽缸45中的排气行程后的缸内残留气体的排气促进机构发挥作用。

在内燃机1’中，通过驱动电动涡轮55的马达54’，使排气促进机构工作。马达54’例如由通过交流发电机(未图示)发电所产生的电力或者通过排气能量发电所产生的电力驱动。

<其他的实施方式>

以上，对本发明的优选的实施方式进行了说明，但本发明并不限定于这些实施方式，能够在权利要求书所记载的范围内进行各种的修正以及变更。

例如，在由排气促进机构实现的负压的增大需要时间的情况下，在图4或图6的控制例程中，也可以在从使排气促进机构工作起经过预定时间后开始用于增高机械压缩比的控制。另外，也可以仅在从要求增高机械压缩比时到机械压缩比的变更完成时为止的期间的一部分的期间使排气促进机构工作。例如，也可以从要求增高机械压缩比起的预定时间内使排气促进机构工作。另外，也可以在用于增高机械压缩比的控制开始后使排气促进机构工作。

Claims

1.一种可变压缩比内燃机，具备：

可变压缩比机构，其能够变更机械压缩比；

排气促进机构，其配置于排气通路，通过促进排气而能够减少各汽缸中的排气行程后的缸内残留气体；

检测器，所述检测器对机械压缩比的变更的完成进行检测，以及

控制装置，其通过所述可变压缩比机构对机械压缩比进行控制，并且对所述排气促进机构的工作进行控制，

所述控制装置在从要求了增高机械压缩比时直到由所述检测器检测到机械压缩比的变更完成时为止的期间的至少一部分的期间，使所述排气促进机构工作。

2.根据权利要求1所述的可变压缩比内燃机，

所述可变压缩比机构是可变长度连杆，该可变长度连杆具备：

连杆主体，其设有收纳曲轴销的曲轴收纳开口；和

有效长度变更部件，其设有收纳活塞销的活塞销收纳开口，并且能够移动地安装于所述连杆主体以使得该活塞销收纳开口的中心与所述曲轴收纳开口的中心之间的长度变化。

3.根据权利要求2所述的可变压缩比内燃机，

所述控制装置在内燃机转速为预先设定的基准转速以上时不使所述排气促进机构工作。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的可变压缩比内燃机，

所述控制装置在内燃机负荷为预先设定的阈值以下时不使所述排气促进机构工作。

5.根据权利要求1～3中任一项所述的可变压缩比内燃机，

所述控制装置从要求了增高机械压缩比时直到由所述检测器检测到机械压缩比的变更的完成时为止使所述排气促进机构工作。