JP2007071046A - 可変圧縮比機構を備えた内燃機関 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】気筒2内の隙間容積を変化させることにより圧縮比を変更する可変圧縮比機構20と、吸気弁7のバルブタイミングを変更する可変バルブタイミング機構10と、可変圧縮比機構20により変更される圧縮比と可変バルブタイミング機構10により変更される吸気弁7の閉弁時期との組み合わせのうちで熱効率が第一所定値以上となる組み合わせを目標値として算出する計算手段90と、を備えた。
【選択図】図1
Description
とを特徴とする。すなわち、本発明による可変圧縮比機構を備えた内燃機関は、
気筒内の隙間容積を変化させることにより圧縮比を変更する可変圧縮比機構と、
吸気弁のバルブタイミングを変更する可変バルブタイミング機構と、
前記可変圧縮比機構により変更される圧縮比と前記可変バルブタイミング機構により変更される吸気弁の閉弁時期との組み合わせのうちで熱効率が第一所定値以上となる組み合わせを目標値として算出する計算手段と、
を備えたことを特徴とする。
きる。これにより、例えばアトキンソンサイクルに近づけることができ、熱効率を高くすることができるため、燃費を向上させることができる。なお、内燃機関の負荷が高い場合には、膨張比および実圧縮比を小さくして吸入空気量を多くするようにしてもよい。
気筒内の隙間容積を変化させることにより圧縮比を変更する可変圧縮比機構と、
吸気弁のバルブタイミングを変更する可変バルブタイミング機構と、
実行程容積を機関回転数および機関負荷に応じて求められる第二所定値以下に設定し、この状態において異常燃焼が発生しない範囲で実圧縮比を最大としたときの熱効率を算出する第一熱効率算出手段と、
実行程容積を前記第二所定値よりも大きくし、この状態において異常燃焼が発生しない範囲で実圧縮比を最大としたときの熱効率を算出する第二熱効率算出手段と、
前記第一熱効率算出手段および第二熱効率算出手段により算出される熱効率のうち高いほうを目標値として選択し、選択された熱効率を得ることのできる実行程容積および実圧縮比となるように前記可変圧縮比機構および前記可変バルブタイミング機構を制御する制御手段と、
を備えたことを特徴としてもよい。
合、実行程容積をある程度大きくするという点では熱効率が低くなり、実圧縮比を高くすることができるという点では熱効率を高くなる。そして、選択された組み合わせを実現させるように可変圧縮比機構および可変バルブタイミング機構が制御される。
4がクランクケース5から遠ざかる方向に相対移動されると、燃焼室容積が増えて圧縮比が低下する。
る。図3中の楕円の中心側ほど燃費が良い。そして、図2および図3中の、XとYとで示される点は、夫々同じ機関回転数および機関負荷である。このように、XとYとで示される点は、図2の場合には楕円中心部の燃費の良い運転状態から外れているが、図3の場合には楕円中心部にあり燃費が良い。このように、排気量が小さくなるほど、燃費が最良となる要求負荷が小さくなる。
Pme=4・π・T/Vbest
ただし、Tは要求負荷である。例えば、平均有効圧Pmeを一般的に燃費が良いとされている値(例えば0.6から0.7MPa)とすれば、適正実行程容積Vbestを逆算することができる。
間毎に繰り返し実行される。なお、図11に示したフローチャートと同じ処理が行われるものは同じ番号を付して説明を省略する。
2 シリンダ
3 シリンダヘッド
4 シリンダブロック
5 クランクケース
6 ピストン
7 吸気弁
8 吸気側カムシャフト
9 吸気側プーリ
10 可変バルブタイミング機構
11 クランクシャフト
20 可変圧縮比機構
90 ECU
91 クランクポジションセンサ
92 アクセル開度センサ
Claims (6)
- 気筒内の隙間容積を変化させることにより圧縮比を変更する可変圧縮比機構と、
吸気弁のバルブタイミングを変更する可変バルブタイミング機構と、
前記可変圧縮比機構により変更される圧縮比と前記可変バルブタイミング機構により変更される吸気弁の閉弁時期との組み合わせのうちで熱効率が第一所定値以上となる組み合わせを目標値として算出する計算手段と、
を備えたことを特徴とする可変圧縮比機構を備えた内燃機関。 - 気筒内の隙間容積を変化させることにより圧縮比を変更する可変圧縮比機構と、
吸気弁のバルブタイミングを変更する可変バルブタイミング機構と、
実行程容積を機関回転数および機関負荷に応じて求められる第二所定値以下に設定し、この状態において異常燃焼が発生しない範囲で実圧縮比を最大としたときの熱効率を算出する第一熱効率算出手段と、
実行程容積を前記第二所定値よりも大きくし、この状態において異常燃焼が発生しない範囲で実圧縮比を最大としたときの熱効率を算出する第二熱効率算出手段と、
前記第一熱効率算出手段および第二熱効率算出手段により算出される熱効率のうち高いほうを目標値として選択し、選択された熱効率を得ることのできる実行程容積および実圧縮比となるように前記可変圧縮比機構および前記可変バルブタイミング機構を制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする可変圧縮比機構を備えた内燃機関。 - 実圧縮比を前記気筒内の圧力に応じた第二所定値以下とすることを特徴とする請求項1または2に記載の可変圧縮比機構を備えた内燃機関。
- 前記計算手段は実圧縮比の目標値を決定し、この目標値に向けての実圧縮比の変更は前記可変圧縮比機構によって行われることを特徴とする請求項1に記載の可変圧縮比機構を備えた内燃機関。
- 熱効率を目標値に合わせるときに実圧縮比を変更する場合には、前記可変圧縮比機構のみによって行われることを特徴とする請求項1または2に記載の可変圧縮比機構を備えた内燃機関。
- 前記内燃機関を冷却する冷却手段および内燃機関の冷却を停止させる冷却停止手段を更に備え、内燃機関の低負荷運転領域においては冷却手段による冷却を停止させることを特徴とする請求項1または2に記載の可変圧縮比機構を備えた内燃機関。
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