JP2010185416A - Device and method for controlling engine compression ratio - Google Patents
Device and method for controlling engine compression ratio Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010185416A JP2010185416A JP2009031185A JP2009031185A JP2010185416A JP 2010185416 A JP2010185416 A JP 2010185416A JP 2009031185 A JP2009031185 A JP 2009031185A JP 2009031185 A JP2009031185 A JP 2009031185A JP 2010185416 A JP2010185416 A JP 2010185416A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- compression ratio
- engine
- driver
- ratio control
- control apparatus
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000006835 compression Effects 0.000 title claims abstract description 195
- 238000007906 compression Methods 0.000 title claims abstract description 195
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 14
- TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N octane Chemical compound CCCCCCCC TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 claims description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 4
- 230000000881 depressing effect Effects 0.000 description 6
- 230000000994 depressogenic effect Effects 0.000 description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 4
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 4
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 3
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 125000002066 L-histidyl group Chemical group [H]N1C([H])=NC(C([H])([H])[C@](C(=O)[*])([H])N([H])[H])=C1[H] 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
Description
この発明は、エンジンの圧縮比を制御する装置及び方法に関する。 The present invention relates to an apparatus and method for controlling the compression ratio of an engine.
機械的な圧縮比を変更することができるエンジンが研究されている。特許文献1では、低負荷では燃費を向上させるべく圧縮比を高め、吸入空気量の単位時間当り変化量が大きくなったら、すなわちエンジンが加速状態になったら、ノッキングを防止すべく圧縮比を下げるようにしている。
Engines that can change the mechanical compression ratio have been studied. In
しかしながら特許文献1のように、吸入空気量の単位時間当り変化量に基づいて圧縮比を下げても、ノッキングやプレイグニッション(いわゆるプレイグ)を必ずしも防止しきれない、ということが本件発明者らによって知見された。
However, as in
すなわちドライバーがアクセルペダルを踏み込むと、アクセルペダルに連動して吸気スロットルが開く。そして吸入空気量の単位時間当り変化量が大きくなったことをもって圧縮比を下げても、空気量が増加した直後においては、圧縮比を下げる制御が間に合わずノッキングやプレイグニッションが生じてしまうことがあった。特に、車両停止中のアイドリングから発進するときは、アクセルペダルが踏み込まれてからスロットルが開いて、エンジン回転速度の低い状態で多量の空気が燃焼室に流入する。このとき圧縮比が高いまま比較的長い時間をかけて混合気が圧縮されるので、ノッキングやプレイグニッションが生じやすくなるということが発明者らによって知見された。 That is, when the driver depresses the accelerator pedal, the intake throttle opens in conjunction with the accelerator pedal. Even if the compression ratio is lowered because the amount of change in the intake air amount per unit time has increased, immediately after the air amount has increased, the control to lower the compression ratio is not in time, and knocking and pre-ignition may occur. there were. In particular, when starting from idling while the vehicle is stopped, the throttle is opened after the accelerator pedal is depressed, and a large amount of air flows into the combustion chamber at a low engine speed. At this time, since the air-fuel mixture is compressed over a relatively long time with a high compression ratio, the inventors have found that knocking and pre-ignition are likely to occur.
本発明は、このような従来の問題点に着目してなされたものであり、車両停止中のアイドリングから発進するときであっても、ノッキングやプレイグニッションの発生を防止することができるエンジンの圧縮比制御装置及び圧縮比制御方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made paying attention to such conventional problems, and is an engine compression capable of preventing knocking and pre-ignition even when starting from idling while the vehicle is stopped. It is an object of the present invention to provide a ratio control device and a compression ratio control method.
本発明は以下のような解決手段によって前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために本発明の実施形態に対応する符号を付するが、これに限定されるものではない。 The present invention solves the above problems by the following means. In addition, in order to make an understanding easy, although the code | symbol corresponding to embodiment of this invention is attached | subjected, it is not limited to this.
本発明は、アクチュエーター(51)の作動によって機械圧縮比を変更可能なエンジンの圧縮比制御装置であって、ドライバーの発進要求を、実際の発進要求に先立って予測する発進予測部(90)と、ドライバーの発進要求を予測したときは前記アクチュエーター(51)を作動させて機械圧縮比を低下させる圧縮比調整部(90)と、を備えることを特徴とする。 The present invention is an engine compression ratio control device capable of changing a mechanical compression ratio by operating an actuator (51), and a start prediction unit (90) for predicting a driver's start request prior to an actual start request; And a compression ratio adjusting section (90) for lowering the mechanical compression ratio by operating the actuator (51) when a driver's start request is predicted.
本発明によれば、ドライバーの実際の発進要求に先立って発進要求を予測したときに機械圧縮比を低下させるようにしたので、車両停止中のアイドリングから発進するときであっても、ノッキングやプレイグニッションの発生を防止することができる。 According to the present invention, since the mechanical compression ratio is reduced when the start request is predicted prior to the actual start request of the driver, even when starting from idling while the vehicle is stopped, The occurrence of ignition can be prevented.
以下では図面等を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。
(第1実施形態)
図1は、本発明による圧縮比制御装置が制御する可変圧縮比エンジンを示す図である。
Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing a variable compression ratio engine controlled by a compression ratio control apparatus according to the present invention.
まず最初に本発明による圧縮比制御装置が制御する可変圧縮比エンジンについて説明する。このエンジンは、ピストンとクランクシャフトとを2つのリンクで連結する複リンク機構による可変圧縮比エンジン(以下「複リンク式可変圧縮比エンジン」という)である。 First, a variable compression ratio engine controlled by the compression ratio control apparatus according to the present invention will be described. This engine is a variable compression ratio engine (hereinafter referred to as a “multi-link variable compression ratio engine”) having a multi-link mechanism in which a piston and a crankshaft are connected by two links.
複リンク式可変圧縮比エンジン10は、ピストン32とクランクシャフト33とを2つのリンク(アッパーリンク(第1リンク)11、ロアーリンク(第2リンク)12)で連結するとともに、コントロールリンク(第3リンク)13でロアーリンク12を制御することで上死点及び下死点の位置を調整して機械的な圧縮比を変更する。
The multi-link variable compression ratio engine 10 connects the
アッパーリンク11は、上端をピストンピン21を介してピストン32に連結し、下端を連結ピン22を介してロアーリンク12の一端に連結する。ピストン32は、燃焼圧力を受け、シリンダーブロック31のシリンダー31a内を往復動する。
The
ロアーリンク12は、一端を連結ピン22を介してアッパーリンク11に連結し、他端を連結ピン23を介してコントロールリンク13に連結する。また、ロアーリンク12は、ほぼ中央の連結孔に、クランクシャフト33のクランクピン33bを挿入し、クランクピン33bを中心軸として揺動する。ロアーリンク12は左右の2部材に分割である。クランクシャフト33は、複数のジャーナル33aとクランクピン33bとを備える。ジャーナル33aは、シリンダーブロック31及びラダーフレーム34によって回転自在に支持される。クランクピン33bは、ジャーナル33aから所定量偏心しており、ここにロアーリンク12が揺動自在に連結する。
One end of the
コントロールリンク13は、連結ピン23を介してロアーリンク12に連結する。またコントロールリンク13は、他端を連結ピン24を介してコントロールシャフト25に連結する。コントロールリンク13は、この連結ピン24を中心として揺動する。またコントロールシャフト25にはギヤが形成されており、そのギヤが電動アクチュエーター51の回転軸52に設けられたピニオン53に噛合する。電動アクチュエーター51によってコントロールシャフト25が回転させられ、連結ピン24が移動する。
The
エンジン10の吸気通路60には、エアフローセンサ61と、スロットルバルブ62と、燃料噴射弁63とが設けられる。エアフローセンサ61は新気量を検出する。スロットルバルブ62は開度に応じて新気量を調整する。燃料噴射弁63は燃料を噴射する。
An air flow sensor 61, a
エンジン10の排気通路70には、排ガス再循環(Exhaust Gas Recirculation;EGR)装置71が設けられる。排気通路70を通流する排ガスの一部は、EGR装置71を介して吸気通路60に再循環する。EGR装置71はEGRコントロールバルブ71aと、EGR通路71bとを有する。EGRコントロールバルブ71aは開度に応じてEGRガス量を調整する。
An exhaust gas recirculation (EGR)
コントローラー90は電動アクチュエーター51を制御してコントロールシャフト25を回転させて圧縮比を変更する。またコントローラー90は吸気ポートに設けられた燃料噴射弁41の燃料噴射を制御する。さらにコントローラー90はシリンダーヘッドに設けられた点火プラグ42の点火時期を制御する。コントローラー90はEGRコントロールバルブ71aを制御してEGR量を調整する。コントローラー90はエンジンの負荷を判定し、その負荷に応じた制御を行う。コントローラー90は中央演算装置(CPU)、読み出し専用メモリ(ROM)、ランダムアクセスメモリ(RAM)及び入出力インターフェース(I/Oインターフェース)を備えたマイクロコンピューターで構成される。コントローラー90を複数のマイクロコンピューターで構成してもよい。
The
図2は、複リンク式可変圧縮比エンジンによる圧縮比変更方法を説明する図である。 FIG. 2 is a diagram for explaining a compression ratio changing method by a multi-link variable compression ratio engine.
複リンク式可変圧縮比エンジンは、コントロールシャフト25を回転して連結ピン24の位置を変更することで、機械圧縮比を変更できる。たとえば図2(A)、図2(C)に示すように連結ピン24を位置Aにすれば、上死点位置(TDC)が高くなり高圧縮比になる。
The multi-link variable compression ratio engine can change the mechanical compression ratio by rotating the
そして図2(B)、図2(C)に示すように、連結ピン24を位置Bにすれば、コントロールリンク13が上方へ押し上げられ、連結ピン23の位置が上がる。これによりロアーリンク12はクランクピン33bを中心として反時計方向に回転し、連結ピン22が下がり、ピストン上死点(TDC)におけるピストン32の位置が下降する。したがって圧縮比が低圧縮比になる。
As shown in FIGS. 2B and 2C, when the connecting
上述のように、従来の手法では、ドライバーがアクセルペダルを踏み込むと、アクセルペダルに連動して吸気スロットルが開く。そして吸入空気量の単位時間当り変化量が大きくなったことをもって圧縮比を下げても、空気量が増加した直後においては、圧縮比を下げる制御が間に合わないことがあった。特に、車両停止中のアイドリングから発進するときは、アクセルペダルが踏み込まれてからスロットルが開いて、エンジン回転速度の低い状態で多量の空気が燃焼室に流入する。このとき圧縮比が高いまま比較的長い時間をかけて混合気が圧縮されるので、プレイグニッションを生じやすくなることが発明者らによって知見された。そこで本実施形態では、実際の発進要求(すなわちドライバーのアクセルペダル踏込操作)に先立つブレーキペダル踏戻操作に基づいて、圧縮比の変更制御を開始するようにしたのである。以下では具体的な制御内容について説明する。 As described above, in the conventional method, when the driver depresses the accelerator pedal, the intake throttle opens in conjunction with the accelerator pedal. Even if the compression ratio is lowered because the amount of change in the intake air amount per unit time has increased, the control for lowering the compression ratio may not be in time immediately after the air amount has increased. In particular, when starting from idling while the vehicle is stopped, the throttle is opened after the accelerator pedal is depressed, and a large amount of air flows into the combustion chamber at a low engine speed. At this time, since the air-fuel mixture is compressed over a relatively long time with a high compression ratio, the inventors have found that pre-ignition is likely to occur. Therefore, in the present embodiment, the compression ratio change control is started based on the brake pedal depressing operation prior to the actual start request (that is, the driver's accelerator pedal depressing operation). Hereinafter, specific control contents will be described.
図3は、本発明による圧縮比制御装置の第1実施形態における制御のメインルーチンを示すフローチャートである。 FIG. 3 is a flowchart showing a main routine of control in the first embodiment of the compression ratio control apparatus according to the present invention.
コントローラー90は、車両が停車中であってエンジンがアイドル運転しているときに、この制御を開始し、微少時間(たとえば10ミリ秒)サイクルで繰り返し実行する。なおアイドル運転中は、燃料消費量を低減すべく、圧縮比は高めに設定されている。また目標圧縮比targetεの初期値は、構造から決まる最低圧縮比minimumεである。またディレイ時間初期値も予め設定されている。
The
ステップS1においてコントローラー90は、現在の圧縮比actualεを検出する。なおこの検出はたとえばセンサを使用して連結ピン24の位置を直接的に検出して圧縮比actualεを検出すればよい。また電動アクチュエーター51への指令信号に基づいて連結ピン24の位置を推定することで間接的に検出して、圧縮比actualεを検出してもよい。
In step S1, the
ステップS2においてコントローラー90は、現在の圧縮比actualεが目標圧縮比targetεに一致するか否かを判定する。一致すればステップS10へ処理を移行し、そうでなければステップS3へ処理を移行する。
In step S2, the
ステップS3においてコントローラー90は、ドライバーの発進要求があるか否かを、実際の発進要求に先立って予測する。具体的には、たとえばドライバーがブレーキペダルを踏む力がゼロになったら発進要求があると予測すればよい。発進要求が予測されるときはステップS4へ処理を移行し、そうでなければステップS10へ処理を移行する。
In step S3, the
ステップS4においてコントローラー90は、ドライバーの要求トルクの変化があるか否かを判定する。具体的にはたとえばドライバーのアクセルペダル踏込量が変化したら要求トルクが変化したと判定すればよい。要求トルクの変化があればステップS5へ処理を移行し、そうでなければステップS6へ処理を移行する。
In step S4, the
ステップS5においてコントローラー90は、ドライバーの要求トルクに応じた目標圧縮比targetεを設定する。具体的にはあらかじめ実験を通じてマップに設定しておけばよい。なお傾向を説明すると、急発進のようにドライバーがアクセルペダルを大きく踏み込むほど、目標圧縮比targetεは小さく設定される。緩慢に発進して低車速で走行するなど、ドライバーがアクセルペダルを小さく踏み込んだときは、目標圧縮比targetεは大きく設定される。また外気温や冷却水温なども考慮すれば、より適切な目標圧縮比targetεを設定できる。
In step S5, the
ステップS6においてコントローラー90は、現在の圧縮比actualεが目標圧縮比targetεよりも大きいか否かを判定する。大きければステップS12へ処理を移行し、そうでなければステップS7へ処理を移行する。
In step S6, the
ステップS7においてコントローラー90は、目標圧縮比targetεと現在の圧縮比actualεとの差(targetε−actualε)が基準値よりも大きいか否かを判定する。なおここでは基準値として1を例示するが、適宜設定すればよい。基準値よりも大きければステップS9へ処理を移行し、そうでなければステップS8へ処理を移行する。
In step S7, the
ステップS8においてコントローラー90は、ディレイ時間が経過したか否かを判定する。経過するまではステップS10へ処理を移行し、経過したらステップS11へ処理を移行する。
In step S8, the
ステップS9においてコントローラー90は、ディレイ時間にゼロをセットする。
In step S9, the
ステップS10においてコントローラー90は、現状の圧縮比を維持する。
In step S10, the
ステップS11においてコントローラー90は、圧縮比が上がるように電動アクチュエーター51を作動させる。
In step S11, the
ステップS12においてコントローラー90は、圧縮比が下がるように電動アクチュエーター51を作動させる。
In step S12, the
図4は、第1実施形態を実行したときのタイムチャートである。なおフローチャートとの対応が分かりやすくなるように、フローチャートのステップ番号をS付けで併記した。 FIG. 4 is a time chart when the first embodiment is executed. In addition, the step number of the flowchart is shown with S to make it easy to understand the correspondence with the flowchart.
まず図4(A)を参照して、ドライバーの要求トルクに応じた設定した目標圧縮比targetεが小さい場合(すなわちアクセルペダルが比較的大きく踏み込まれた場合である)を説明する。 First, the case where the target compression ratio targetε set according to the driver's required torque is small (that is, the accelerator pedal is depressed relatively large) will be described with reference to FIG.
最初に破線の比較形態について説明する。 First, a broken line comparison mode will be described.
この比較形態では、ドライバーがアクセルペダルを踏み込んだ時刻t1で、圧縮比の変更制御を開始している。このようにしては、上述のように特に車両停止中のアイドリングから発進するときにノッキングやプレイグニッションが生じやすい。 In this comparative mode, the compression ratio change control is started at time t1 when the driver depresses the accelerator pedal. In this way, as described above, knocking and pre-ignition are likely to occur particularly when starting from idling while the vehicle is stopped.
これに対して、実線の本実施形態では、実際の発進要求(すなわちドライバーのアクセルペダル踏込操作)に先立つブレーキペダル踏戻操作に基づいて、圧縮比の変更制御を開始するようにした。以下ではこれについて詳述する。 On the other hand, in the present embodiment shown by the solid line, the compression ratio change control is started based on the brake pedal depressing operation prior to the actual start request (that is, the driver's accelerator pedal depressing operation). This will be described in detail below.
最初はコントローラー90は、ステップS1→S2→S3→S10を繰り返し処理し、現状の圧縮比を維持しておく。
Initially, the
時刻t0でドライバーがブレーキペダルから足を離したら、コントローラー90は、ドライバーの発進要求を予測して、ステップS3からステップS4へ処理を移行する。この時点ではドライバーはアクセルペダルを踏んでいないので、要求トルクは変化しない。またこの時点では、現在の圧縮比actualεが目標圧縮比targetε(この時点では最低圧縮比minimumεに設定されている)よりも大きい。そこでコントローラー90は、ステップS1→S2→S3→S4→S6→S12を繰り返し処理する。すると圧縮比が次第に低下する。
When the driver removes his / her foot from the brake pedal at time t0, the
時刻t1でドライバーがアクセルペダルを比較的大きく踏み込んで要求トルクが変化したら、コントローラー90は、ステップS4からステップS5へ処理を移行して、ドライバーの要求トルクに応じた目標圧縮比targetεを設定する。図4(A)では時刻t1での圧縮比よりも低い目標圧縮比targetεが設定された。そこでコントローラー90は、次サイクル以降も、ステップS1→S2→S3→S4→S6→S12を繰り返し処理する。すると圧縮比が次第に低下する。
When the driver depresses the accelerator pedal relatively large at time t1 and the required torque changes, the
時刻t2で圧縮比が目標圧縮比targetεに一致したら、コントローラー90は、ステップS2からステップS10へ処理を移行して、現状の圧縮比を維持する。
When the compression ratio matches the target compression ratio targetε at time t2, the
次に図4(B)を参照して、ドライバーの要求トルクに応じた設定した目標圧縮比targetεが大きい場合(すなわちアクセルペダルがごくわずかだけ踏み込まれた場合である)を説明する。 Next, with reference to FIG. 4B, a case where the target compression ratio targetε set according to the driver's required torque is large (that is, the accelerator pedal is depressed only slightly) will be described.
時刻t1までは図4(A)と同様であるので、説明を省略する。 The process until time t1 is the same as that in FIG.
時刻t1でドライバーがアクセルペダルをごくわずかに踏み込んで要求トルクが変化したら、コントローラー90は、ステップS4からステップS5へ処理を移行して、ドライバーの要求トルクに応じた目標圧縮比targetεを設定する。図4(B)では時刻t1での圧縮比よりも高く、かつ目標圧縮比targetεと現在の圧縮比actualεとの差(targetε−actualε)が基準値1よりも大きくなるような目標圧縮比targetεが設定された。そこでコントローラー90は、次サイクル以降は、ステップS1→S2→S3→S4→S6→S7→S9→S11を繰り返し処理する。そして目標圧縮比targetεと現在の圧縮比actualεとの差(targetε−actualε)が基準値1よりも小さくなった後は、コントローラー90は、ステップS1→S2→S3→S4→S6→S7→S8→S11を繰り返し処理する。これによって圧縮比が次第に上昇する。
When the driver depresses the accelerator pedal very slightly at time t1 and the required torque changes, the
時刻t3で圧縮比が目標圧縮比targetεに一致したら、コントローラー90は、ステップS2からステップS10へ処理を移行して、現状の圧縮比を維持する。
When the compression ratio matches the target compression ratio targetε at time t3, the
続いて図4(C)を参照して、ドライバーの要求トルクに応じた設定した目標圧縮比targetεがやや大きい場合(すなわちアクセルペダルが比較的小さく踏み込まれた場合である)を説明する。 Next, a case where the target compression ratio targetε set according to the driver's required torque is slightly large (that is, the accelerator pedal is depressed relatively small) will be described with reference to FIG.
時刻t1までは図4(A)と同様であるので、説明を省略する。 The process until time t1 is the same as that in FIG.
時刻t1でドライバーがアクセルペダルを比較的小さく踏み込んで要求トルクが変化したら、コントローラー90は、ステップS4からステップS5へ処理を移行して、ドライバーの要求トルクに応じた目標圧縮比targetεを設定する。図4(C)では時刻t1での圧縮比よりも高く、かつ目標圧縮比targetεと現在の圧縮比actualεとの差(targetε−actualε)が基準値1よりも小さくなるような目標圧縮比targetεが設定された。そこでコントローラー90は、次サイクル以降は、ステップS1→S2→S3→S4→S6→S7→S8→S10を繰り返し処理する。すると現状の圧縮比が維持される。
When the driver depresses the accelerator pedal relatively small at time t1 and the required torque changes, the
時刻t4で所定のディレイ時間が経過した後は、コントローラー90は、ステップS1→S2→S3→S4→S6→S7→S8→S11を繰り返し処理する。これによって圧縮比が次第に上昇する。
After a predetermined delay time has elapsed at time t4, the
時刻t5で圧縮比が目標圧縮比targetεに一致したら、コントローラー90は、ステップS2からステップS10へ処理を移行して、現状の圧縮比を維持する。
When the compression ratio matches the target compression ratio targetε at time t5, the
本実施形態によれば、実際の発進要求(すなわちドライバーのアクセルペダル踏込操作)に先立つブレーキペダル踏戻操作に基づいて、圧縮比の変更制御を開始するようにした。このため車両停止中のアイドリングから発進する場合においても、ノッキングやプレイグニッションを防止できるのである。 According to the present embodiment, the compression ratio change control is started based on the brake pedal depressing operation prior to the actual start request (that is, the driver's accelerator pedal depressing operation). For this reason, even when starting from idling while the vehicle is stopped, knocking and pre-ignition can be prevented.
またドライバーのアクセルペダル踏込操作に基づいて真の目標圧縮比targetεが設定された後であって、その目標圧縮比targetεが非常に大きければ、直ちに圧縮比を上げる制御に切り替えるので、燃費の悪化を最小限に抑えることができる。 Also, after the true target compression ratio targetε is set based on the driver's accelerator pedal depression operation, if the target compression ratio targetε is very large, the control is immediately switched to increase the compression ratio. Can be minimized.
また目標圧縮比targetεがやや大きいレベルであれば、実際の圧縮比が目標圧縮比と相違していても、燃費の悪化代が小さい。そこでこの場合は、とりあえず現状の圧縮比を維持するようにした。そしてドライバーの要求トルクの変化があれば(すなわちアクセルペダルの再操作があれば)、再び目標圧縮比targetεを設定し直して圧縮比の変更制御を実行する。このとき現状の圧縮比が維持されているので、その再設定後の目標圧縮比に迅速に対応することができる。 Further, if the target compression ratio targetε is slightly high, even if the actual compression ratio is different from the target compression ratio, the cost of deterioration of fuel consumption is small. Therefore, in this case, the current compression ratio was maintained for the time being. If there is a change in the driver's required torque (that is, if the accelerator pedal is re-operated), the target compression ratio targetε is set again and the compression ratio change control is executed. At this time, since the current compression ratio is maintained, the target compression ratio after the reset can be quickly dealt with.
(第2実施形態)
図5は、第2実施形態を実行したときのタイムチャートである。
(Second Embodiment)
FIG. 5 is a time chart when the second embodiment is executed.
アイドル運転中は、EGRコントロールバルブ71aを開弁して排気通路70を通流する排ガスの一部を吸気通路60に再循環させているので、吸気コレクターや吸気ポートにEGRガスが存在している。
During idle operation, the
図5に破線で示す比較形態のように、ドライバーがアクセルペダルを踏み込んだ時刻t1でEGRコントロールバルブ71aを閉弁しても、数サイクル、エンジンのシリンダーにEGRガスが流入してしまう。
Even if the
これに対して図5に実線で示す本実施形態では、ドライバーの発進要求を予測した時刻t0で、EGRコントロールバルブ71aを閉弁してEGRを停止するようにした。このようにしたので、ドライバーがアクセルペダルを踏み込んだときには、EGRガスが無く新気がエンジンに吸入されるので、加速性能がよい。
In contrast, in the present embodiment shown by the solid line in FIG. 5, the
(第3実施形態)
図6は、第3実施形態を実行したときのタイムチャートである。
(Third embodiment)
FIG. 6 is a time chart when the third embodiment is executed.
図6に実線で示す本実施形態では、ドライバーの発進要求を予測した時刻t0で、電動アクチュエーター51の駆動電圧を通常時よりも昇圧して、電動アクチュエーター51を通常時よりも高速作動させるようにした。このようにしたので、図6に一点鎖線で示す第1実施形態の場合よりも速く圧縮比を下げることができる。
In the present embodiment shown by the solid line in FIG. 6, at the time t0 when the driver's start request is predicted, the drive voltage of the
そしてプレイグニッションを確実に防止できると判断できる圧縮比(たとえば10;これを昇圧停止圧縮比という)になったら昇圧を停止する。このようにしたので、昇圧に伴う電気負荷の増大(燃費の悪化)を最小限に抑えることができるのである。 When the compression ratio at which pre-ignition can be reliably prevented (for example, 10; this is referred to as a boost stop compression ratio) is reached, the boost is stopped. Since it did in this way, the increase in the electrical load (deterioration of fuel consumption) accompanying boosting can be minimized.
以上説明した実施形態に限定されることなく、その技術的思想の範囲内において種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明の技術的範囲に含まれることが明白である。 Without being limited to the embodiments described above, various modifications and changes are possible within the scope of the technical idea, and it is obvious that these are also included in the technical scope of the present invention.
たとえば、上記実施形態では、ドライバーがブレーキペダルを踏む力がゼロになったら発進要求があると予測した。しかしながらこれに限らず、ドライバーがシフトレバーをPレンジ又はNレンジからDレンジへ操作したら発進要求があると予測してもよい。またマニュアルトランスミッション車であればドライバーがクラッチペダルを踏んだら発進要求があると予測してもよい。 For example, in the above embodiment, it is predicted that there is a start request when the force with which the driver steps on the brake pedal becomes zero. However, the present invention is not limited to this, and it may be predicted that there is a start request when the driver operates the shift lever from the P range or the N range to the D range. In the case of a manual transmission vehicle, it may be predicted that there is a start request when the driver steps on the clutch pedal.
また圧縮比を低下させているときは、圧縮比の低下とともに熱効率も低下し、エンジンの出力トルクが低下するので、回転が低下するおそれがある。そこで、圧縮比を低下させるのに合わせて点火時期を進角させるとよい。 Further, when the compression ratio is lowered, the thermal efficiency is lowered as the compression ratio is lowered, and the output torque of the engine is lowered, so that the rotation may be lowered. Therefore, it is advisable to advance the ignition timing as the compression ratio is lowered.
さらに車両を発進するときに常に本発明を実行してもよいが、ノッキングやプレイグニッションが特に発生しやすい場合にのみ実行してもよい。たとえば吸気温度や冷却水温が想定温度よりも高い場合が該当する。 Further, the present invention may be executed whenever the vehicle is started, but may be executed only when knocking or pre-ignition is particularly likely to occur. For example, the case where the intake air temperature or the coolant temperature is higher than the assumed temperature is applicable.
さらにまたエンジンに供給される燃料のオクタン価に応じて実行/停止してもよい。すなわちオクタン価が高いいわゆるハイオクガソリンであれば、通常のレギュラーガソリンに比べてノッキングやプレイグニッションが生じにくい。そこでオクタン価が高いガソリンのときは本発明を実行せず、レギュラーガソリンのときに実行することで、無用な燃費悪化を防止できるのである。 Furthermore, execution / stop may be performed according to the octane number of the fuel supplied to the engine. In other words, so-called high-octane gasoline having a high octane number is less likely to cause knocking or pre-ignition than ordinary regular gasoline. Therefore, the present invention is not executed when gasoline with a high octane number is used, but when it is used with regular gasoline, unnecessary fuel consumption deterioration can be prevented.
10 複リンク式可変圧縮比エンジン
11 アッパリンク(第1リンク)
12 ロアリンク(第2リンク)
13 コントロールリンク(第3リンク)
25 コントロールシャフト
32 ピストン
33 クランクシャフト
33a ジャーナル
33b クランクピン
51 アクチュエータ
60 吸気通路
70 排気通路
71 EGR装置
71a EGRコントロールバルブ
90 コントローラ
ステップS1 圧縮比検出部/圧縮比検出工程
ステップS3 発進予測部/発進予測工程
ステップS4 発進要求検出部/発進要求検出工程
ステップS5 目標圧縮比設定部/目標圧縮比設定工程
ステップS10,S11,S12 圧縮比調整部/圧縮比調整工程
10 Multi-link variable
12 Lower link (second link)
13 Control link (3rd link)
25
Claims (17)
ドライバーの発進要求を、実際の発進要求に先立って予測する発進予測部と、
ドライバーの発進要求を予測したときは前記アクチュエーターを作動させて機械圧縮比を低下させる圧縮比調整部と、
を備えるエンジンの圧縮比制御装置。 An engine compression ratio control device capable of changing a mechanical compression ratio by operation of an actuator,
A start prediction unit that predicts a driver's start request prior to the actual start request;
A compression ratio adjusting unit that lowers the mechanical compression ratio by operating the actuator when a driver's start request is predicted;
An engine compression ratio control device comprising:
ドライバーの実際の発進要求を検出する発進要求検出部と、
ドライバーの実際の発進要求を検出したときに、目標機械圧縮比をエンジン運転状態に基づいて設定する目標圧縮比設定部と、
を備え、
前記圧縮比調整部は、設定した目標機械圧縮比と現在の機械圧縮比との違いに応じて前記アクチュエーターを作動させて機械圧縮比を調整する、
ことを特徴とする請求項1に記載のエンジンの圧縮比制御装置。 A compression ratio detector for detecting the current mechanical compression ratio;
A start request detector for detecting the actual start request of the driver;
A target compression ratio setting unit that sets a target mechanical compression ratio based on the engine operating state when an actual start request of the driver is detected;
With
The compression ratio adjustment unit adjusts the mechanical compression ratio by operating the actuator according to the difference between the set target mechanical compression ratio and the current mechanical compression ratio.
The engine compression ratio control apparatus according to claim 1.
ことを特徴とする請求項2に記載のエンジンの圧縮比制御装置。 The compression ratio adjustment unit continues to decrease the mechanical compression ratio when the set target mechanical compression ratio is smaller than the current mechanical compression ratio.
The engine compression ratio control device according to claim 2.
ことを特徴とする請求項2又は請求項3に記載のエンジンの圧縮比制御装置。 The compression ratio adjusting unit increases the mechanical compression ratio when the set target mechanical compression ratio is larger than the current mechanical compression ratio.
The engine compression ratio control device according to claim 2 or claim 3, wherein
ことを特徴とする請求項2から請求項4までのいずれか1項に記載のエンジンの圧縮比制御装置。 The compression ratio adjustment unit immediately increases the mechanical compression ratio when the difference between the set target mechanical compression ratio and the current mechanical compression ratio is greater than a predetermined value.
The engine compression ratio control device according to any one of claims 2 to 4, wherein the engine compression ratio control device is provided.
ことを特徴とする請求項2から請求項5までのいずれか1項に記載のエンジンの圧縮比制御装置。 When the difference between the set target mechanical compression ratio and the current mechanical compression ratio is smaller than a predetermined value, the compression ratio adjustment unit waits for the delay time to elapse and increases the mechanical compression ratio.
The engine compression ratio control device according to any one of claims 2 to 5, wherein
前記圧縮比調整部は、ドライバーの発進要求を予測した場合であって吸気温度が所定値よりも大きいときに機械圧縮比を低下させる、
ことを特徴とする請求項1から請求項6までのいずれか1項に記載のエンジンの圧縮比制御装置。 It has an intake air temperature detector that detects the temperature of the air taken into the engine,
The compression ratio adjustment unit reduces the mechanical compression ratio when the driver's start request is predicted and the intake air temperature is higher than a predetermined value.
The engine compression ratio control apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein the engine compression ratio control apparatus is configured as described above.
前記圧縮比調整部は、ドライバーの発進要求を予測した場合であって前記冷却水温が所定値よりも大きいときに機械圧縮比を低下させる、
ことを特徴とする請求項1から請求項7までのいずれか1項に記載のエンジンの圧縮比制御装置。 A cooling water temperature detector that detects the cooling water temperature of the engine
The compression ratio adjustment unit is a case where a driver's start request is predicted, and when the cooling water temperature is higher than a predetermined value, the mechanical compression ratio is reduced.
The engine compression ratio control apparatus according to any one of claims 1 to 7, wherein the engine compression ratio control apparatus is configured as described above.
前記圧縮比調整部は、ドライバーの発進要求を予測した場合であって前記オクタン価が所定値よりも小さいときに機械圧縮比を低下させる、
ことを特徴とする請求項1から請求項8までのいずれか1項に記載のエンジンの圧縮比制御装置。 It has an octane number detection unit that detects the octane number of the fuel supplied to the engine,
The compression ratio adjustment unit is a case where a driver's start request is predicted and the mechanical compression ratio is reduced when the octane number is smaller than a predetermined value.
The engine compression ratio control apparatus according to any one of claims 1 to 8, wherein the compression ratio control apparatus for an engine is provided.
ドライバーの発進要求を予測したときには前記電動アクチュエーターの駆動電圧を通常時よりも昇圧して、電動アクチュエーターを通常時よりも高速作動させるアクチュエーター速度調整部を備える、
ことを特徴とする請求項1から請求項9までのいずれか1項に記載のエンジンの圧縮比制御装置。 The actuator is an electric actuator,
When the driver's start request is predicted, the driving speed of the electric actuator is increased from the normal time, and an actuator speed adjusting unit that operates the electric actuator at a higher speed than the normal time is provided.
The engine compression ratio control apparatus according to any one of claims 1 to 9, wherein the engine compression ratio control apparatus is characterized by the above.
ことを特徴とする請求項10に記載のエンジンの圧縮比制御装置。 The actuator speed adjustment unit operates the electric actuator at a normal speed when the mechanical compression ratio becomes smaller than a predetermined value.
The engine compression ratio control apparatus according to claim 10.
ことを特徴とする請求項1から請求項11までのいずれか1項に記載のエンジンの圧縮比制御装置。 When the driver's start request is predicted, an EGR adjustment unit that stops the exhaust gas that is recirculated is provided.
The engine compression ratio control apparatus according to any one of claims 1 to 11, wherein the engine compression ratio control apparatus is characterized in that:
ことを特徴とする請求項1から請求項12までのいずれか1項に記載のエンジンの圧縮比制御装置。 When the driver's start request is predicted, an ignition timing adjustment unit is provided that corrects the ignition timing until the driver's actual start request is detected.
The engine compression ratio control apparatus according to any one of claims 1 to 12, wherein the engine compression ratio control apparatus is characterized by that.
ことを特徴とする請求項1から請求項13までのいずれか1項に記載のエンジンの圧縮比制御装置。 The start prediction unit predicts a start request based on a brake pedal operated by a driver,
The engine compression ratio control apparatus according to any one of claims 1 to 13, wherein the engine compression ratio control apparatus is provided.
ことを特徴とする請求項1から請求項13までのいずれか1項に記載のエンジンの圧縮比制御装置。 The start prediction unit predicts a start request based on a shift lever operated by a driver.
The engine compression ratio control apparatus according to any one of claims 1 to 13, wherein the engine compression ratio control apparatus is provided.
ことを特徴とする請求項1から請求項13までのいずれか1項に記載のエンジンの圧縮比制御装置。 The start prediction unit predicts a start request based on a clutch pedal operated by a driver.
The engine compression ratio control apparatus according to any one of claims 1 to 13, wherein the engine compression ratio control apparatus is provided.
ドライバーの発進要求を、実際の発進要求に先立って予測する発進予測工程と、
ドライバーの発進要求を予測したときは前記アクチュエーターを作動させて機械圧縮比を低下させる圧縮比調整工程と、
を備えるエンジンの圧縮比制御方法。 An engine compression ratio control method capable of changing a mechanical compression ratio by operating an actuator,
A start prediction process for predicting a driver's start request prior to the actual start request;
A compression ratio adjusting step of lowering the mechanical compression ratio by operating the actuator when the driver's start request is predicted;
An engine compression ratio control method comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009031185A JP5332687B2 (en) | 2009-02-13 | 2009-02-13 | Engine compression ratio control device and compression ratio control method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009031185A JP5332687B2 (en) | 2009-02-13 | 2009-02-13 | Engine compression ratio control device and compression ratio control method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010185416A true JP2010185416A (en) | 2010-08-26 |
JP5332687B2 JP5332687B2 (en) | 2013-11-06 |
Family
ID=42766212
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009031185A Expired - Fee Related JP5332687B2 (en) | 2009-02-13 | 2009-02-13 | Engine compression ratio control device and compression ratio control method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5332687B2 (en) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011107128A1 (en) * | 2010-03-02 | 2011-09-09 | Daimler Ag | Method for operating a reciprocating-piston engine |
JP2012057514A (en) * | 2010-09-08 | 2012-03-22 | Nissan Motor Co Ltd | Control device of vehicle |
EP2948663A1 (en) * | 2013-01-22 | 2015-12-02 | Audi AG | Method and device for controlling an internal combustion engine with a variable compression ratio |
WO2016098239A1 (en) * | 2014-12-19 | 2016-06-23 | 日産自動車株式会社 | Control device for internal combustion engine |
JP2017020449A (en) * | 2015-07-14 | 2017-01-26 | 日産自動車株式会社 | Control device of internal combustion engine |
CN109404142A (en) * | 2017-08-16 | 2019-03-01 | 现代自动车株式会社 | Variable compression ratio device and its control method |
JP2019124224A (en) * | 2019-04-15 | 2019-07-25 | 日産自動車株式会社 | Control device of internal combustion engine |
Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02230949A (en) * | 1989-03-03 | 1990-09-13 | Suzuki Motor Co Ltd | Compression ratio control device for gas fuel engine |
JP2001159348A (en) * | 1999-12-02 | 2001-06-12 | Nissan Motor Co Ltd | Intake control device for engine |
JP2002030946A (en) * | 2000-07-18 | 2002-01-31 | Mazda Motor Corp | Control device for diesel engine |
JP2003090236A (en) * | 2001-09-18 | 2003-03-28 | Nissan Motor Co Ltd | Control device for internal combustion engine |
JP2004156542A (en) * | 2002-11-07 | 2004-06-03 | Nippon Soken Inc | Internal combustion engine having variable compression ratio mechanism |
JP2005127200A (en) * | 2003-10-23 | 2005-05-19 | Nissan Motor Co Ltd | Control device for internal combustion engine |
JP2006207563A (en) * | 2004-12-27 | 2006-08-10 | Toyota Motor Corp | Variable compression ratio internal combustion engine |
JP2007077820A (en) * | 2005-09-12 | 2007-03-29 | Toyota Motor Corp | Control device for internal combustion engine |
JP2007113440A (en) * | 2005-10-19 | 2007-05-10 | Hitachi Ltd | Control device of internal combustion engine |
JP2007247527A (en) * | 2006-03-16 | 2007-09-27 | Nissan Motor Co Ltd | Variable compression ratio device for internal combustion engine |
JP2007332912A (en) * | 2006-06-16 | 2007-12-27 | Toyota Motor Corp | Control device for internal combustion engine |
JP2008038796A (en) * | 2006-08-08 | 2008-02-21 | Hitachi Ltd | Variable valve system control device of vehicular engine |
JP2009236107A (en) * | 2008-03-03 | 2009-10-15 | Nissan Motor Co Ltd | Cylinder direct-injection internal combustion engine |
-
2009
- 2009-02-13 JP JP2009031185A patent/JP5332687B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02230949A (en) * | 1989-03-03 | 1990-09-13 | Suzuki Motor Co Ltd | Compression ratio control device for gas fuel engine |
JP2001159348A (en) * | 1999-12-02 | 2001-06-12 | Nissan Motor Co Ltd | Intake control device for engine |
JP2002030946A (en) * | 2000-07-18 | 2002-01-31 | Mazda Motor Corp | Control device for diesel engine |
JP2003090236A (en) * | 2001-09-18 | 2003-03-28 | Nissan Motor Co Ltd | Control device for internal combustion engine |
JP2004156542A (en) * | 2002-11-07 | 2004-06-03 | Nippon Soken Inc | Internal combustion engine having variable compression ratio mechanism |
JP2005127200A (en) * | 2003-10-23 | 2005-05-19 | Nissan Motor Co Ltd | Control device for internal combustion engine |
JP2006207563A (en) * | 2004-12-27 | 2006-08-10 | Toyota Motor Corp | Variable compression ratio internal combustion engine |
JP2007077820A (en) * | 2005-09-12 | 2007-03-29 | Toyota Motor Corp | Control device for internal combustion engine |
JP2007113440A (en) * | 2005-10-19 | 2007-05-10 | Hitachi Ltd | Control device of internal combustion engine |
JP2007247527A (en) * | 2006-03-16 | 2007-09-27 | Nissan Motor Co Ltd | Variable compression ratio device for internal combustion engine |
JP2007332912A (en) * | 2006-06-16 | 2007-12-27 | Toyota Motor Corp | Control device for internal combustion engine |
JP2008038796A (en) * | 2006-08-08 | 2008-02-21 | Hitachi Ltd | Variable valve system control device of vehicular engine |
JP2009236107A (en) * | 2008-03-03 | 2009-10-15 | Nissan Motor Co Ltd | Cylinder direct-injection internal combustion engine |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011107128A1 (en) * | 2010-03-02 | 2011-09-09 | Daimler Ag | Method for operating a reciprocating-piston engine |
JP2012057514A (en) * | 2010-09-08 | 2012-03-22 | Nissan Motor Co Ltd | Control device of vehicle |
EP2948663A1 (en) * | 2013-01-22 | 2015-12-02 | Audi AG | Method and device for controlling an internal combustion engine with a variable compression ratio |
JP2016508559A (en) * | 2013-01-22 | 2016-03-22 | アウディ アクチェンゲゼルシャフトAudi Ag | Apparatus and method for controlling an internal combustion engine with variable compression ratio |
US9599038B2 (en) | 2013-01-22 | 2017-03-21 | Audi Ag | Method and device for controlling an internal combustion engine with a variable compression ratio |
WO2016098239A1 (en) * | 2014-12-19 | 2016-06-23 | 日産自動車株式会社 | Control device for internal combustion engine |
JP2017020449A (en) * | 2015-07-14 | 2017-01-26 | 日産自動車株式会社 | Control device of internal combustion engine |
CN109404142A (en) * | 2017-08-16 | 2019-03-01 | 现代自动车株式会社 | Variable compression ratio device and its control method |
JP2019124224A (en) * | 2019-04-15 | 2019-07-25 | 日産自動車株式会社 | Control device of internal combustion engine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5332687B2 (en) | 2013-11-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5332687B2 (en) | Engine compression ratio control device and compression ratio control method | |
US7278383B2 (en) | Internal combustion engine with variable compression ratio and valve characteristics | |
JP4696765B2 (en) | Engine starting method and engine starting device | |
JP2005299594A (en) | Valve characteristic controller of engine | |
US20090064966A1 (en) | Idling control device of spark ignition type internal combustion engine | |
JP2005351215A (en) | Control system of internal combustion engine | |
JP6094599B2 (en) | Control device and control method for internal combustion engine | |
JP2006348862A (en) | Starting device for internal combustion engine | |
WO2019035312A1 (en) | Variable operation system for internal combustion engine, and control device therefor | |
US7063068B2 (en) | Variable valve timing controller for an engine | |
JP5825432B2 (en) | Control device for internal combustion engine | |
JP2006083729A (en) | Control device for vehicle | |
JP2004239175A (en) | Control of internal combustion engine when two operation modes different in compression ratio and air fuel ratio are varied | |
US7159546B2 (en) | Control apparatus for internal combustion engine | |
JP4400410B2 (en) | Intake air amount control device for internal combustion engine | |
JP2007315355A (en) | Internal combustion engine control device | |
JP2007332938A (en) | Controller of internal combustion engine | |
JP6252345B2 (en) | Control device for internal combustion engine | |
JP4502030B2 (en) | Control device for internal combustion engine | |
JP2010084616A (en) | Method for predicting abnormal combustion of spark ignition engine and control device and control method for the engine | |
JP2017015063A (en) | Control device for internal combustion engine | |
JP4428219B2 (en) | Control device for variable valve mechanism | |
JP4725448B2 (en) | Control device for internal combustion engine | |
JP2006170077A (en) | Control device for internal combustion engine | |
JP2004239174A (en) | Control of internal combustion engine in time period of compression-ratio change |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20111219 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20121115 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20121218 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130212 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130702 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130715 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5332687 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |