JP5472136B2 - Spark ignition internal combustion engine - Google Patents

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Description

本発明は、火花点火内燃機関に関する。   The present invention relates to a spark ignition internal combustion engine.

各気筒へ供給される燃料量を所望燃料量に均一に制御し、エアフローメータ等を使用することにより全気筒合計の吸気量を所望全気筒吸気量に制御しても、各気筒へ供給される吸気量が所望吸気量に均一に制御することができなければ、全気筒の平均空燃比としては所望空燃比を実現することはできても、少なくとも二つの気筒においては所望空燃比による意図する燃焼を実現することができない。   Even if the amount of fuel supplied to each cylinder is uniformly controlled to the desired amount of fuel and the total intake amount of all cylinders is controlled to the desired all-cylinder intake amount by using an air flow meter or the like, it is supplied to each cylinder. If the intake air amount cannot be uniformly controlled to the desired intake air amount, the desired air-fuel ratio can be achieved as the average air-fuel ratio of all the cylinders, but the intended combustion with the desired air-fuel ratio is achieved in at least two cylinders. Cannot be realized.

可変圧縮比機構を備える火花内燃機関において、各気筒のピストン頂面に肉盛部を形成し、各気筒の肉盛部の一部を削除することにより各気筒の燃焼室容積を等しくすることが提案されている(特許文献1参照)。   In a spark internal combustion engine equipped with a variable compression ratio mechanism, it is possible to make the combustion chamber volume of each cylinder equal by forming a built-up portion on the piston top surface of each cylinder and deleting a part of the built-up portion of each cylinder. It has been proposed (see Patent Document 1).

特開2009−008016JP2009-008016 特開平09−072809JP 09-072809 特開2009−281236JP 2009-281236 A 特開2007−231798JP2007-231798 特開2004−52620JP 2004-52620 A

前述のようにして各気筒の燃焼室容積を等しくしても、各気筒の吸気弁閉弁時期に僅かなずれが発生すれば、各気筒の吸気量は均一とはならない。各気筒の発生トルクから各気筒の吸気量を推定しようとしても、気筒毎の吸気量の僅かな違いを検出することは困難である。   Even if the combustion chamber volumes of the respective cylinders are made equal as described above, the intake air amount of each cylinder will not be uniform if a slight deviation occurs in the intake valve closing timing of each cylinder. Even if it is attempted to estimate the intake air amount of each cylinder from the generated torque of each cylinder, it is difficult to detect a slight difference in the intake air amount for each cylinder.

従って、本発明の目的は、可変圧縮比機構を具備する火花内燃機関において、僅かな違いであっても各気筒の吸気量のばらつきを検出可能とすることである。   Accordingly, an object of the present invention is to make it possible to detect a variation in the intake air amount of each cylinder even in a slight difference in a spark internal combustion engine having a variable compression ratio mechanism.

本発明による請求項1に記載の火花点火内燃機関は、可変圧縮比機構を具備する火花点火内燃機関において、各気筒の吸気量のばらつきを検出する際には、各気筒の吸気量を変化させずに前記可変圧縮比機構により機械圧縮比を高めると共に点火時期を遅角し、各気筒の発生トルクに基づく値を測定することを特徴とする。   The spark ignition internal combustion engine according to claim 1 of the present invention is a spark ignition internal combustion engine having a variable compression ratio mechanism, and when detecting a variation in the intake air amount of each cylinder, the intake air amount of each cylinder is changed. The mechanical compression ratio is increased by the variable compression ratio mechanism, the ignition timing is retarded, and a value based on the torque generated in each cylinder is measured.

本発明による請求項2に記載の火花点火内燃機関は、請求項1に記載の火花点火内燃機関において、アイドル運転時に各気筒の吸気量のばらつきを検出することを特徴とする。   A spark ignition internal combustion engine according to a second aspect of the present invention is characterized in that, in the spark ignition internal combustion engine according to the first aspect, variation in intake air amount of each cylinder is detected during idling operation.

本発明による請求項1に記載の火花点火内燃機関によれば、可変圧縮比機構を具備する火花点火内燃機関において、各気筒の吸気量のばらつきを検出する際には、点火時期を遅角することにより、各気筒の発生トルクの差が拡大され、僅かな違いであっても各気筒の吸気量のばらつきを検出することができる。しかしながら、単に点火時期を遅角すると、混合気を良好に着火燃焼させることができなくなるために、各気筒の吸気量を変化させずに可変圧縮比機構により機械圧縮比を高めることにより実圧縮比を高めて、点火時期を遅角しても混合気が良好に着火燃焼するようにしている。   According to the spark ignition internal combustion engine of the first aspect of the present invention, in the spark ignition internal combustion engine having the variable compression ratio mechanism, the ignition timing is retarded when detecting the variation in the intake amount of each cylinder. As a result, the difference in the torque generated by each cylinder is enlarged, and even if there is a slight difference, it is possible to detect the variation in the intake air amount of each cylinder. However, if the ignition timing is simply retarded, the air-fuel mixture cannot be ignited and burned well. Therefore, the actual compression ratio can be increased by increasing the mechanical compression ratio by the variable compression ratio mechanism without changing the intake air amount of each cylinder. Therefore, even if the ignition timing is retarded, the air-fuel mixture is ignited and burned well.

本発明による請求項2に記載の火花点火内燃機関によれば、請求項1に記載の火花点火内燃機関において、低回転ほど膨張行程間の時間が長くなって各気筒の発生トルクを検出し易くなるために、アイドル運転時に各気筒の吸気量のばらつきを検出するようにしている。   According to the spark ignition internal combustion engine according to claim 2 of the present invention, in the spark ignition internal combustion engine according to claim 1, the time between the expansion strokes becomes longer as the engine speed is lower, and the generated torque of each cylinder is easily detected. Therefore, the variation in the intake air amount of each cylinder is detected during the idling operation.

内燃機関の全体図である。1 is an overall view of an internal combustion engine. 可変圧縮比機構の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of a variable compression ratio mechanism. 図解的に表した内燃機関の側面断面図である。1 is a schematic side sectional view of an internal combustion engine. 可変バルブタイミング機構を示す図である。It is a figure which shows a variable valve timing mechanism. 吸気弁および排気弁のリフト量を示す図である。It is a figure which shows the lift amount of an intake valve and an exhaust valve. 機械圧縮比、実圧縮比および膨張比を説明するための図である。It is a figure for demonstrating a mechanical compression ratio, an actual compression ratio, and an expansion ratio. 理論熱効率と膨張比との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between theoretical thermal efficiency and an expansion ratio. 通常のサイクルおよび超高膨張比サイクルを説明するための図である。It is a figure for demonstrating a normal cycle and a super-high expansion ratio cycle. 機関負荷に応じた機械圧縮比等の変化を示す図である。It is a figure which shows changes, such as a mechanical compression ratio according to an engine load. 各気筒の吸気量のばらつきを検出するためのフローチャートである。It is a flowchart for detecting the dispersion | variation in the intake air amount of each cylinder. 点火時期と一気筒の発生トルクとの関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between ignition timing and the generated torque of one cylinder. 吸気量ずれ率を算出するためのマップである。6 is a map for calculating an intake air amount deviation rate.

図1は本発明による可変圧縮比機構を備える内燃機関の側面断面図を示す。図1を参照すると、1はクランクケース、2はシリンダブロック、3はシリンダヘッド、4はピストン、5は燃焼室、6は燃焼室5の頂面中央部に配置された点火栓、7は吸気弁、8は吸気ポート、9は排気弁、10は排気ポートを夫々示す。吸気ポート8は吸気枝管11を介してサージタンク12に連結され、各吸気枝管11には夫々対応する吸気ポート8内に向けて燃料を噴射するための燃料噴射弁13が配置される。なお、燃料噴射弁13は各吸気枝管11に取付ける代りに各燃焼室5内に配置してもよい。   FIG. 1 is a side sectional view of an internal combustion engine having a variable compression ratio mechanism according to the present invention. Referring to FIG. 1, 1 is a crankcase, 2 is a cylinder block, 3 is a cylinder head, 4 is a piston, 5 is a combustion chamber, 6 is a spark plug disposed at the center of the top surface of the combustion chamber 5, and 7 is intake air. 8 is an intake port, 9 is an exhaust valve, and 10 is an exhaust port. The intake port 8 is connected to a surge tank 12 via an intake branch pipe 11, and a fuel injection valve 13 for injecting fuel into the corresponding intake port 8 is arranged in each intake branch pipe 11. The fuel injection valve 13 may be arranged in each combustion chamber 5 instead of being attached to each intake branch pipe 11.

サージタンク12は吸気ダクト14を介してエアクリーナ15に連結され、吸気ダクト14内にはアクチュエータ16によって駆動されるスロットル弁17と例えば熱線を用いた吸入空気量検出器18とが配置される。一方、排気ポート10は排気マニホルド19を介して例えば三元触媒を内蔵した触媒装置20に連結され、排気マニホルド19内には空燃比センサ21が配置される。   The surge tank 12 is connected to an air cleaner 15 via an intake duct 14, and a throttle valve 17 driven by an actuator 16 and an intake air amount detector 18 using, for example, heat rays are arranged in the intake duct 14. On the other hand, the exhaust port 10 is connected to a catalyst device 20 containing, for example, a three-way catalyst via an exhaust manifold 19, and an air-fuel ratio sensor 21 is disposed in the exhaust manifold 19.

一方、図1に示される実施例ではクランクケース1とシリンダブロック2との連結部にクランクケース1とシリンダブロック2のシリンダ軸線方向の相対位置を変化させることによりピストン4が圧縮上死点に位置するときの燃焼室5の容積を変更可能な可変圧縮比機構Aが設けられており、更に実際の圧縮作用の開始時期を変更可能な実圧縮作用開始時期変更機構Bが設けられている。なお、図1に示される実施例ではこの実圧縮作用開始時期変更機構Bは吸気弁7の閉弁時期を制御可能な可変バルブタイミング機構からなる。   On the other hand, in the embodiment shown in FIG. 1, the piston 4 is positioned at the compression top dead center by changing the relative position of the crankcase 1 and the cylinder block 2 in the cylinder axial direction at the connecting portion between the crankcase 1 and the cylinder block 2. There is provided a variable compression ratio mechanism A capable of changing the volume of the combustion chamber 5 at the time, and further an actual compression action start timing changing mechanism B capable of changing the actual start time of the compression action. In the embodiment shown in FIG. 1, the actual compression action start timing changing mechanism B is composed of a variable valve timing mechanism capable of controlling the closing timing of the intake valve 7.

図1に示されるようにクランクケース1とシリンダブロック2にはクランクケース1とシリンダブロック2間の相対位置関係を検出するための相対位置センサ22が取付けられており、この相対位置センサ22からはクランクケース1とシリンダブロック2との間隔の変化を示す出力信号が出力される。また、可変バルブタイミング機構Bには吸気弁7の閉弁時期を示す出力信号を発生するバルブタイミングセンサ23が取付けられており、スロットル弁駆動用のアクチュエータ16にはスロットル弁開度を示す出力信号を発生するスロットル開度センサ24が取付けられている。   As shown in FIG. 1, a relative position sensor 22 for detecting a relative positional relationship between the crankcase 1 and the cylinder block 2 is attached to the crankcase 1 and the cylinder block 2. An output signal indicating a change in the interval between the crankcase 1 and the cylinder block 2 is output. The variable valve timing mechanism B is provided with a valve timing sensor 23 for generating an output signal indicating the closing timing of the intake valve 7, and an output signal indicating the throttle valve opening is provided to the actuator 16 for driving the throttle valve. A throttle opening sensor 24 is attached.

電子制御ユニット30はデジタルコンピュータからなり、双方向性バス31によって互いに接続されたROM(リードオンリメモリ)32、RAM(ランダムアクセスメモリ)33、CPU(マイクロプロセッサ)34、入力ポート35および出力ポート36を具備する。吸入空気量検出器18、空燃比センサ21、相対位置センサ22、バルブタイミングセンサ23およびスロットル開度センサ24の出力信号は夫々対応するAD変換器37を介して入力ポート35に入力される。また、アクセルペダル40にはアクセルペダル40の踏込み量Lに比例した出力電圧を発生する負荷センサ41が接続され、負荷センサ41の出力電圧は対応するAD変換器37を介して入力ポート35に入力される。更に入力ポート35にはクランクシャフトが例えば30°回転する毎に出力パルスを発生するクランク角センサ42が接続される。一方、出力ポート36は対応する駆動回路38を介して点火栓6、燃料噴射弁13、スロットル弁駆動用アクチュエータ16、可変圧縮比機構Aおよび可変バルブタイミング機構Bに接続される。   The electronic control unit 30 is composed of a digital computer, and is connected to each other by a bidirectional bus 31. A ROM (read only memory) 32, a RAM (random access memory) 33, a CPU (microprocessor) 34, an input port 35 and an output port 36. It comprises. Output signals of the intake air amount detector 18, the air-fuel ratio sensor 21, the relative position sensor 22, the valve timing sensor 23, and the throttle opening sensor 24 are input to the input port 35 via the corresponding AD converters 37. A load sensor 41 that generates an output voltage proportional to the depression amount L of the accelerator pedal 40 is connected to the accelerator pedal 40, and the output voltage of the load sensor 41 is input to the input port 35 via the corresponding AD converter 37. Is done. Further, a crank angle sensor 42 that generates an output pulse every time the crankshaft rotates, for example, 30 ° is connected to the input port 35. On the other hand, the output port 36 is connected to the spark plug 6, the fuel injection valve 13, the throttle valve driving actuator 16, the variable compression ratio mechanism A, and the variable valve timing mechanism B through corresponding drive circuits 38.

図2は図1に示す可変圧縮比機構Aの分解斜視図を示しており、図3は図解的に表した内燃機関の側面断面図を示している。図2を参照すると、シリンダブロック2の両側壁の下方には互いに間隔を隔てた複数個の突出部50、すなわち、シリンダブロック側サポートが形成されており、各突出部50内には夫々断面円形のカム挿入孔51が形成されている。一方、クランクケース1の上壁面上には互いに間隔を隔てて夫々対応する突出部50の間に嵌合せしめられる複数個の突出部52、すなわち、クランクケース側サポートが形成されており、これらの各突出部52内にも夫々断面円形のカム挿入孔53が形成されている。   2 is an exploded perspective view of the variable compression ratio mechanism A shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a side sectional view of the internal combustion engine schematically shown. Referring to FIG. 2, a plurality of protrusions 50 spaced apart from each other, that is, cylinder block side supports, are formed below both side walls of the cylinder block 2, and each protrusion 50 has a circular cross section. The cam insertion hole 51 is formed. On the other hand, on the upper wall surface of the crankcase 1, there are formed a plurality of protrusions 52 that are fitted between the corresponding protrusions 50 spaced apart from each other, that is, the crankcase side support. A cam insertion hole 53 having a circular cross section is also formed in each protrusion 52.

図2に示されるように一対のカムシャフト54,55が設けられており、各カムシャフト54,55上には一つおきに各カム挿入孔53内に回転可能に挿入される同心部分58が位置している。各同心部分58は各カムシャフト54,55の回転軸線と共軸をなす。一方、各同心部分58の両側には図3に示すように各カムシャフト54,55の回転軸線に対して偏心配置された偏心部57が位置しており、この偏心部57上に別の円形カム56が偏心して回転可能に取付けられている。図2に示されるようにこれら円形カム56は各同心部分58の両側に配置されており、これら円形カム56は対応する各カム挿入孔51内に回転可能に挿入されている。また、図2に示されるようにカムシャフト55にはカムシャフト55の回転角度を表す出力信号を発生するカム回転角度センサ25が取付けられている。   As shown in FIG. 2, a pair of camshafts 54, 55 are provided, and on each camshaft 54, 55, a concentric portion 58 is rotatably inserted into each cam insertion hole 53. positioned. Each concentric portion 58 is coaxial with the rotational axis of each camshaft 54, 55. On the other hand, as shown in FIG. 3, eccentric portions 57 that are eccentrically arranged with respect to the rotation axes of the camshafts 54 and 55 are positioned on both sides of each concentric portion 58. A cam 56 is eccentrically mounted for rotation. As shown in FIG. 2, the circular cams 56 are disposed on both sides of each concentric portion 58, and the circular cams 56 are rotatably inserted into the corresponding cam insertion holes 51. As shown in FIG. 2, a cam rotation angle sensor 25 that generates an output signal representing the rotation angle of the camshaft 55 is attached to the camshaft 55.

図3(A)に示すような状態から各カムシャフト54,55の同心部分58を図3(A)において矢印で示される如く互いに反対方向に回転させると偏心部57が互いに離れる方向に移動するために円形カム56がカム挿入孔51内において同心部分58とは反対方向に回転し、図3(B)に示されるように偏心部57の位置が高い位置から中間高さ位置となる。次いで更に同心部分58を矢印で示される方向に回転させると図3(C)に示されるように偏心部57は最も低い位置となる。   When the concentric portions 58 of the camshafts 54 and 55 are rotated in opposite directions as shown by arrows in FIG. 3A from the state shown in FIG. 3A, the eccentric portions 57 move in directions away from each other. Therefore, the circular cam 56 rotates in the direction opposite to the concentric portion 58 in the cam insertion hole 51, and the position of the eccentric portion 57 is changed from a high position to an intermediate height position as shown in FIG. Next, when the concentric portion 58 is further rotated in the direction indicated by the arrow, the eccentric portion 57 is at the lowest position as shown in FIG.

なお、図3(A)、図3(B)、図3(C)には夫々の状態における同心部分58の中心aと偏心部57の中心bと円形カム56の中心cとの位置関係が示されている。   3A, 3B, and 3C show the positional relationship between the center a of the concentric portion 58, the center b of the eccentric portion 57, and the center c of the circular cam 56 in each state. It is shown.

図3(A)から図3(C)とを比較するとわかるようにクランクケース1とシリンダブロック2の相対位置は同心部分58の中心aと円形カム56の中心cとの距離によって定まり、同心部分58の中心aと円形カム56の中心cとの距離が大きくなるほどシリンダブロック2はクランクケース1から離れる。即ち、可変圧縮比機構Aは回転するカムを用いたクランク機構によりクランクケース1とシリンダブロック2間の相対位置を変化させていることになる。シリンダブロック2がクランクケース1から離れるとピストン4が圧縮上死点に位置するときの燃焼室5の容積は増大し、従って各カムシャフト54,55を回転させることによってピストン4が圧縮上死点に位置するときの燃焼室5の容積を変更することができる。   3A to 3C, the relative position of the crankcase 1 and the cylinder block 2 is determined by the distance between the center a of the concentric part 58 and the center c of the circular cam 56, and the concentric part. As the distance between the center a of 58 and the center c of the circular cam 56 increases, the cylinder block 2 moves away from the crankcase 1. That is, the variable compression ratio mechanism A changes the relative position between the crankcase 1 and the cylinder block 2 by a crank mechanism using a rotating cam. When the cylinder block 2 moves away from the crankcase 1, the volume of the combustion chamber 5 increases when the piston 4 is positioned at the compression top dead center. Therefore, by rotating the camshafts 54 and 55, the piston 4 is compressed at the top dead center. The volume of the combustion chamber 5 when it is located at can be changed.

図2に示されるように各カムシャフト54,55を夫々反対方向に回転させるために駆動モータ59の回転軸には夫々螺旋方向が逆向きの一対のウォーム61,62が取付けられており、これらウォーム61,62と噛合するウォームホイール63,64が夫々各カムシャフト54,55の端部に固定されている。この実施例では駆動モータ59を駆動することによってピストン4が圧縮上死点に位置するときの燃焼室5の容積を広い範囲に亘って変更することができる。   As shown in FIG. 2, in order to rotate the camshafts 54 and 55 in opposite directions, a pair of worms 61 and 62 having opposite spiral directions are attached to the rotation shaft of the drive motor 59, respectively. Worm wheels 63 and 64 that mesh with the worms 61 and 62 are fixed to the ends of the camshafts 54 and 55, respectively. In this embodiment, by driving the drive motor 59, the volume of the combustion chamber 5 when the piston 4 is located at the compression top dead center can be changed over a wide range.

一方、図4は図1において吸気弁7を駆動するためのカムシャフト70の端部に取付けられた可変バルブタイミング機構Bを示している。図4を参照すると、この可変バルブタイミング機構Bは機関のクランク軸によりタイミングベルトを介して矢印方向に回転せしめられるタイミングプーリ71と、タイミングプーリ71と一緒に回転する円筒状ハウジング72と、吸気弁駆動用カムシャフト70と一緒に回転しかつ円筒状ハウジング72に対して相対回転可能な回転軸73と、円筒状ハウジング72の内周面から回転軸73の外周面まで延びる複数個の仕切壁74と、各仕切壁74の間で回転軸73の外周面から円筒状ハウジング72の内周面まで延びるベーン75とを具備しており、各ベーン75の両側には夫々進角用油圧室76と遅角用油圧室77とが形成されている。   On the other hand, FIG. 4 shows the variable valve timing mechanism B attached to the end of the camshaft 70 for driving the intake valve 7 in FIG. Referring to FIG. 4, the variable valve timing mechanism B includes a timing pulley 71 that is rotated in the direction of an arrow by a crankshaft of an engine via a timing belt, a cylindrical housing 72 that rotates together with the timing pulley 71, an intake valve A rotating shaft 73 that rotates together with the driving camshaft 70 and is rotatable relative to the cylindrical housing 72, and a plurality of partition walls 74 that extend from the inner peripheral surface of the cylindrical housing 72 to the outer peripheral surface of the rotating shaft 73. And a vane 75 extending from the outer peripheral surface of the rotating shaft 73 to the inner peripheral surface of the cylindrical housing 72 between the partition walls 74, and an advance hydraulic chamber 76 on each side of each vane 75. A retarding hydraulic chamber 77 is formed.

各油圧室76,77への作動油の供給制御は作動油供給制御弁78によって行われる。この作動油供給制御弁78は各油圧室76,77に夫々連結された油圧ポート79,80と、油圧ポンプ81から吐出された作動油の供給ポート82と、一対のドレインポート83,84と、各ポート79,80,82,83,84間の連通遮断制御を行うスプール弁85とを具備している。   The hydraulic oil supply control to the hydraulic chambers 76 and 77 is performed by a hydraulic oil supply control valve 78. The hydraulic oil supply control valve 78 includes hydraulic ports 79 and 80 connected to the hydraulic chambers 76 and 77, a hydraulic oil supply port 82 discharged from the hydraulic pump 81, a pair of drain ports 83 and 84, And a spool valve 85 for controlling communication between the ports 79, 80, 82, 83, and 84.

吸気弁駆動用カムシャフト70のカムの位相を進角すべきときは図4においてスプール弁85が右方に移動せしめられ、供給ポート82から供給された作動油が油圧ポート79を介して進角用油圧室76に供給されると共に遅角用油圧室77内の作動油がドレインポート84から排出される。このとき回転軸73は円筒状ハウジング72に対して矢印方向に相対回転せしめられる。   When the cam phase of the intake valve driving camshaft 70 should be advanced, the spool valve 85 is moved to the right in FIG. 4 and the hydraulic oil supplied from the supply port 82 is advanced via the hydraulic port 79. The hydraulic oil in the retard hydraulic chamber 77 is discharged from the drain port 84 while being supplied to the hydraulic chamber 76. At this time, the rotary shaft 73 is rotated relative to the cylindrical housing 72 in the direction of the arrow.

これに対し、吸気弁駆動用カムシャフト70のカムの位相を遅角すべきときは図4においてスプール弁85が左方に移動せしめられ、供給ポート82から供給された作動油が油圧ポート80を介して遅角用油圧室77に供給されると共に進角用油圧室76内の作動油がドレインポート83から排出される。このとき回転軸73は円筒状ハウジング72に対して矢印と反対方向に相対回転せしめられる。   On the other hand, when the cam phase of the intake valve driving camshaft 70 should be retarded, the spool valve 85 is moved to the left in FIG. 4, and the hydraulic oil supplied from the supply port 82 causes the hydraulic port 80 to move. The hydraulic oil in the advance hydraulic chamber 76 is discharged from the drain port 83 while being supplied to the retard hydraulic chamber 77. At this time, the rotating shaft 73 is rotated relative to the cylindrical housing 72 in the direction opposite to the arrow.

回転軸73が円筒状ハウジング72に対して相対回転せしめられているときにスプール弁85が図4に示される中立位置に戻されると回転軸73の相対回転動作は停止せしめられ、回転軸73はそのときの相対回転位置に保持される。従って可変バルブタイミング機構Bによって吸気弁駆動用カムシャフト70のカムの位相を所望の量だけ進角させることができ、遅角させることができることになる。   If the spool valve 85 is returned to the neutral position shown in FIG. 4 while the rotation shaft 73 is rotated relative to the cylindrical housing 72, the relative rotation operation of the rotation shaft 73 is stopped, and the rotation shaft 73 is The relative rotation position at that time is held. Therefore, the variable valve timing mechanism B can advance and retard the cam phase of the intake valve driving camshaft 70 by a desired amount.

図5において実線は可変バルブタイミング機構Bによって吸気弁駆動用カムシャフト70のカムの位相が最も進角されているときを示しており、破線は吸気弁駆動用カムシャフト70のカムの位相が最も遅角されているときを示している。従って吸気弁7の開弁期間は図5において実線で示す範囲と破線で示す範囲との間で任意に設定することができ、従って吸気弁7の閉弁時期も図5において矢印Cで示す範囲内の任意のクランク角に設定することができる。   In FIG. 5, the solid line shows the time when the cam phase of the intake valve driving camshaft 70 is advanced the most by the variable valve timing mechanism B, and the broken line shows the cam phase of the intake valve driving camshaft 70 being the most advanced. It shows when it is retarded. Therefore, the valve opening period of the intake valve 7 can be arbitrarily set between the range indicated by the solid line and the range indicated by the broken line in FIG. 5, and therefore the closing timing of the intake valve 7 is also the range indicated by the arrow C in FIG. Any crank angle can be set.

図1および図4に示される可変バルブタイミング機構Bは一例を示すものであって、例えば吸気弁の開弁時期を一定に維持したまま吸気弁の閉弁時期のみを変えることのできる可変バルブタイミング機構等、種々の形式の可変バルブタイミング機構を用いることができる。   The variable valve timing mechanism B shown in FIG. 1 and FIG. 4 shows an example. For example, the variable valve timing that can change only the closing timing of the intake valve while keeping the opening timing of the intake valve constant. Various types of variable valve timing mechanisms, such as mechanisms, can be used.

次に図6を参照しつつ本願において使用されている用語の意味について説明する。なお、図6の(A),(B),(C)には説明のために燃焼室容積が50mlでピストンの行程容積が500mlであるエンジンが示されており、これら図6の(A),(B),(C)において燃焼室容積とはピストンが圧縮上死点に位置するときの燃焼室の容積を表している。   Next, the meanings of terms used in the present application will be described with reference to FIG. 6 (A), (B), and (C) show an engine having a combustion chamber volume of 50 ml and a piston stroke volume of 500 ml for the sake of explanation. , (B), (C), the combustion chamber volume represents the volume of the combustion chamber when the piston is located at the compression top dead center.

図6(A)は機械圧縮比について説明している。機械圧縮比は圧縮行程時のピストンの行程容積と燃焼室容積のみから機械的に定まる値であってこの機械圧縮比は(燃焼室容積+行程容積)/燃焼室容積で表される。図6(A)に示される例ではこの機械圧縮比は(50ml+500ml)/50ml=11となる。   FIG. 6A explains the mechanical compression ratio. The mechanical compression ratio is a value mechanically determined only from the stroke volume of the piston and the combustion chamber volume during the compression stroke, and this mechanical compression ratio is expressed by (combustion chamber volume + stroke volume) / combustion chamber volume. In the example shown in FIG. 6A, this mechanical compression ratio is (50 ml + 500 ml) / 50 ml = 11.

図6(B)は実圧縮比について説明している。この実圧縮比は実際に圧縮作用が開始されたときからピストンが上死点に達するまでの実際のピストン行程容積と燃焼室容積から定まる値であってこの実圧縮比は(燃焼室容積+実際の行程容積)/燃焼室容積で表される。即ち、図6(B)に示されるように圧縮行程においてピストンが上昇を開始しても吸気弁が開弁している間は圧縮作用は行われず、吸気弁が閉弁したときから実際の圧縮作用が開始される。従って実圧縮比は実際の行程容積を用いて上記の如く表される。図6(B)に示される例では実圧縮比は(50ml+450ml)/50ml=10となる。   FIG. 6B describes the actual compression ratio. This actual compression ratio is a value determined from the actual piston stroke volume and the combustion chamber volume from when the compression action is actually started until the piston reaches top dead center, and this actual compression ratio is (combustion chamber volume + actual (Stroke volume) / combustion chamber volume. That is, as shown in FIG. 6B, even if the piston starts to rise in the compression stroke, the compression operation is not performed while the intake valve is open, and the actual compression is performed from the time when the intake valve is closed. The action begins. Therefore, the actual compression ratio is expressed as described above using the actual stroke volume. In the example shown in FIG. 6B, the actual compression ratio is (50 ml + 450 ml) / 50 ml = 10.

図6(C)は膨張比について説明している。膨張比は膨張行程時のピストンの行程容積と燃焼室容積から定まる値であってこの膨張比は(燃焼室容積+行程容積)/燃焼室容積で表される。図6(C)に示される例ではこの膨張比は(50ml+500ml)/50ml=11となる。   FIG. 6C illustrates the expansion ratio. The expansion ratio is a value determined from the stroke volume of the piston and the combustion chamber volume during the expansion stroke, and this expansion ratio is expressed by (combustion chamber volume + stroke volume) / combustion chamber volume. In the example shown in FIG. 6C, this expansion ratio is (50 ml + 500 ml) / 50 ml = 11.

次に図7および図8を参照しつつ本発明において用いられている超膨張比サイクルについて説明する。なお、図7は理論熱効率と膨張比との関係を示しており、図8は本発明において負荷に応じ使い分けられている通常のサイクルと超高膨張比サイクルとの比較を示している。   Next, the super expansion ratio cycle used in the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 7 shows the relationship between the theoretical thermal efficiency and the expansion ratio, and FIG. 8 shows a comparison between a normal cycle and an ultrahigh expansion ratio cycle that are selectively used according to the load in the present invention.

図8(A)は吸気弁が下死点近傍で閉弁し、ほぼ吸気下死点付近からピストンによる圧縮作用が開始される場合の通常のサイクルを示している。この図8(A)に示す例でも図6の(A),(B),(C)に示す例と同様に燃焼室容積が50mlとされ、ピストンの行程容積が500mlとされている。図8(A)からわかるように通常のサイクルでは機械圧縮比は(50ml+500ml)/50ml=11であり、実圧縮比もほぼ11であり、膨張比も(50ml+500ml)/50ml=11となる。即ち、通常の内燃機関では機械圧縮比と実圧縮比と膨張比とがほぼ等しくなる。   FIG. 8A shows a normal cycle when the intake valve closes near the bottom dead center and the compression action by the piston is started from the vicinity of the intake bottom dead center. In the example shown in FIG. 8A as well, the combustion chamber volume is set to 50 ml, and the stroke volume of the piston is set to 500 ml, similarly to the example shown in FIGS. 6A, 6B, and 6C. As can be seen from FIG. 8A, in a normal cycle, the mechanical compression ratio is (50 ml + 500 ml) / 50 ml = 11, the actual compression ratio is almost 11, and the expansion ratio is also (50 ml + 500 ml) / 50 ml = 11. That is, in a normal internal combustion engine, the mechanical compression ratio, the actual compression ratio, and the expansion ratio are substantially equal.

図7における実線は実圧縮比と膨張比とがほぼ等しい場合の、即ち通常のサイクルにおける理論熱効率の変化を示している。この場合には膨張比が大きくなるほど、即ち実圧縮比が高くなるほど理論熱効率が高くなることがわかる。従って通常のサイクルにおいて理論熱効率を高めるには実圧縮比を高くすればよいことになる。しかしながら機関高負荷運転時におけるノッキングの発生の制約により実圧縮比は最大でも12程度までしか高くすることができず、斯くして通常のサイクルにおいては理論熱効率を十分に高くすることはできない。   The solid line in FIG. 7 shows the change in the theoretical thermal efficiency when the actual compression ratio and the expansion ratio are substantially equal, that is, in a normal cycle. In this case, it can be seen that the theoretical thermal efficiency increases as the expansion ratio increases, that is, as the actual compression ratio increases. Therefore, in order to increase the theoretical thermal efficiency in a normal cycle, it is only necessary to increase the actual compression ratio. However, the actual compression ratio can only be increased to a maximum of about 12 due to the restriction of the occurrence of knocking at the time of engine high load operation, and thus the theoretical thermal efficiency cannot be sufficiently increased in a normal cycle.

一方、このような状況下で機械圧縮比と実圧縮比とを厳密に区分しつつ理論熱効率を高めることが検討され、その結果理論熱効率は膨張比が支配し、理論熱効率に対して実圧縮比はほとんど影響を与えないことが見い出されたのである。即ち、実圧縮比を高くすると爆発力は高まるが圧縮するために大きなエネルギーが必要となり、斯くして実圧縮比を高めても理論熱効率はほとんど高くならない。   On the other hand, under such circumstances, it is considered to increase the theoretical thermal efficiency while strictly dividing the mechanical compression ratio and the actual compression ratio. As a result, the theoretical thermal efficiency is governed by the expansion ratio, and the actual compression ratio is compared to the theoretical thermal efficiency. Was found to have little effect. That is, if the actual compression ratio is increased, the explosive force is increased, but a large amount of energy is required for compression. Thus, even if the actual compression ratio is increased, the theoretical thermal efficiency is hardly increased.

これに対し、膨張比を大きくすると膨張行程時にピストンに対し押下げ力が作用する期間が長くなり、斯くしてピストンがクランクシャフトに回転力を与えている期間が長くなる。従って膨張比は大きくすれば大きくするほど理論熱効率が高くなる。図7の破線ε=10は実圧縮比を10に固定した状態で膨張比を高くしていった場合の理論熱効率を示している。このように実圧縮比εを低い値に維持した状態で膨張比を高くしたときの理論熱効率の上昇量と、図7の実線で示す如く実圧縮比も膨張比と共に増大せしめられる場合の理論熱効率の上昇量とは大きな差がないことがわかる。   On the other hand, when the expansion ratio is increased, the period during which the pressing force acts on the piston during the expansion stroke becomes longer, and thus the period during which the piston applies the rotational force to the crankshaft becomes longer. Therefore, the larger the expansion ratio, the higher the theoretical thermal efficiency. The broken line ε = 10 in FIG. 7 indicates the theoretical thermal efficiency when the expansion ratio is increased with the actual compression ratio fixed at 10. Thus, the theoretical thermal efficiency when the expansion ratio is increased while the actual compression ratio ε is maintained at a low value, and the theoretical thermal efficiency when the actual compression ratio is increased with the expansion ratio as shown by the solid line in FIG. It can be seen that there is no significant difference from the amount of increase.

このように実圧縮比が低い値に維持されているとノッキングが発生することがなく、従って実圧縮比を低い値に維持した状態で膨張比を高くするとノッキングの発生を阻止しつつ理論熱効率を大巾に高めることができる。図8(B)は可変圧縮比機構Aおよび可変バルブタイミング機構Bを用いて、実圧縮比を低い値に維持しつつ膨張比を高めるようにした場合の一例を示している。   Thus, if the actual compression ratio is maintained at a low value, knocking does not occur. Therefore, if the expansion ratio is increased while the actual compression ratio is maintained at a low value, the theoretical thermal efficiency is reduced while preventing the occurrence of knocking. Can be greatly increased. FIG. 8B shows an example where the variable compression ratio mechanism A and variable valve timing mechanism B are used to increase the expansion ratio while maintaining the actual compression ratio at a low value.

図8(B)を参照すると、この例では可変圧縮比機構Aにより燃焼室容積が50mlから20mlまで減少せしめられる。一方、可変バルブタイミング機構Bによって実際のピストン行程容積が500mlから200mlになるまで吸気弁の閉弁時期が遅らされる。その結果、この例では実圧縮比は(20ml+200ml)/20ml=11となり、膨張比は(20ml+500ml)/20ml=26となる。図8(A)に示される通常のサイクルでは前述したように実圧縮比がほぼ11で膨張比が11であり、この場合に比べると図8(B)に示される場合には膨張比のみが26まで高められていることがわかる。これが超高膨張比サイクルと称される所以である。   Referring to FIG. 8B, in this example, the variable compression ratio mechanism A reduces the combustion chamber volume from 50 ml to 20 ml. On the other hand, the variable valve timing mechanism B delays the closing timing of the intake valve until the actual piston stroke volume is reduced from 500 ml to 200 ml. As a result, in this example, the actual compression ratio is (20 ml + 200 ml) / 20 ml = 11, and the expansion ratio is (20 ml + 500 ml) / 20 ml = 26. In the normal cycle shown in FIG. 8A, the actual compression ratio is almost 11 and the expansion ratio is 11, as described above. Compared with this case, only the expansion ratio is shown in FIG. 8B. It can be seen that it has been increased to 26. This is why it is called an ultra-high expansion ratio cycle.

一般的に言って内燃機関では機関負荷が低いほど熱効率が悪くなり、従って機関運転時における熱効率を向上させるためには、即ち燃費を向上させるには機関負荷が低いときの熱効率を向上させることが必要となる。一方、図8(B)に示される超高膨張比サイクルでは圧縮行程時の実際のピストン行程容積が小さくされるために燃焼室5内に吸入しうる吸入空気量は少なくなり、従ってこの超高膨張比サイクルは機関負荷が比較的低いときにしか採用できないことになる。従って本発明では機関負荷が比較的低いときには図8(B)に示す超高膨張比サイクルとし、機関高負荷運転時には図8(A)に示す通常のサイクルとするようにしている。   Generally speaking, in an internal combustion engine, the lower the engine load, the worse the thermal efficiency. Therefore, in order to improve the thermal efficiency during engine operation, that is, to improve fuel efficiency, it is necessary to improve the thermal efficiency when the engine load is low. Necessary. On the other hand, in the ultra-high expansion ratio cycle shown in FIG. 8B, since the actual piston stroke volume during the compression stroke is reduced, the amount of intake air that can be sucked into the combustion chamber 5 is reduced. The expansion ratio cycle can only be adopted when the engine load is relatively low. Therefore, in the present invention, when the engine load is relatively low, the super high expansion ratio cycle shown in FIG. 8B is used, and during the high engine load operation, the normal cycle shown in FIG. 8A is used.

次に図9を参照しつつ運転制御全般について概略的に説明する。図9には或る機関回転数における機関負荷に応じた吸入空気量、吸気弁閉弁時期、機械圧縮比、膨張比、実圧縮比およびスロットル弁17の開度の各変化が示されている。なお、図9は、触媒装置20内の三元触媒によって排気ガス中の未燃HC,COおよびNOXを同時に低減しうるように燃焼室5内における平均空燃比が空燃比センサ21の出力信号に基いて理論空燃比にフィードバック制御されている場合を示している。 Next, the overall operation control will be schematically described with reference to FIG. FIG. 9 shows changes in the intake air amount, the intake valve closing timing, the mechanical compression ratio, the expansion ratio, the actual compression ratio, and the opening degree of the throttle valve 17 according to the engine load at a certain engine speed. . 9 shows that the average air-fuel ratio in the combustion chamber 5 is the output signal of the air-fuel ratio sensor 21 so that unburned HC, CO and NO x in the exhaust gas can be simultaneously reduced by the three-way catalyst in the catalyst device 20. This shows a case where feedback control is performed to the stoichiometric air-fuel ratio based on the above.

さて、前述したように機関高負荷運転時には図8(A)に示される通常のサイクルが実行される。従って図9に示されるようにこのときには機械圧縮比は低くされるために膨張比は低く、図9において実線で示されるように吸気弁7の閉弁時期は図5において実線で示される如く早められている。また、このときには吸入空気量は多く、このときスロットル弁17の開度は全開に保持されているのでポンピング損失は零となっている。   As described above, the normal cycle shown in FIG. 8 (A) is executed during engine high load operation. Accordingly, as shown in FIG. 9, the expansion ratio is low because the mechanical compression ratio is lowered at this time, and the valve closing timing of the intake valve 7 is advanced as shown by the solid line in FIG. ing. At this time, the amount of intake air is large, and at this time, the opening degree of the throttle valve 17 is kept fully open, so that the pumping loss is zero.

一方、図9において実線で示されるように機関負荷が低くなるとそれに伴って吸入空気量を減少すべく吸気弁7の閉弁時期が遅くされる。またこのときには実圧縮比がほぼ一定に保持されるように図9に示される如く機関負荷が低くなるにつれて機械圧縮比が増大され、従って機関負荷が低くなるにつれて膨張比も増大される。なお、このときにもスロットル弁17は全開状態に保持されており、従って燃焼室5内に供給される吸入空気量はスロットル弁17によらずに吸気弁7の閉弁時期を変えることによって制御されている。   On the other hand, as shown by the solid line in FIG. 9, when the engine load becomes low, the closing timing of the intake valve 7 is delayed in order to reduce the intake air amount. Further, at this time, as shown in FIG. 9, the mechanical compression ratio is increased as the engine load is lowered so that the actual compression ratio is kept substantially constant. Therefore, the expansion ratio is also increased as the engine load is lowered. At this time, the throttle valve 17 is kept fully open, and therefore the amount of intake air supplied into the combustion chamber 5 is controlled by changing the closing timing of the intake valve 7 regardless of the throttle valve 17. Has been.

このように機関高負荷運転状態から機関負荷が低くなるときには実圧縮比がほぼ一定のもとで吸入空気量が減少するにつれて機械圧縮比が増大せしめられる。即ち、吸入空気量の減少に比例してピストン4が圧縮上死点に達したときの燃焼室5の容積が減少せしめられる。従ってピストン4が圧縮上死点に達したときの燃焼室5の容積は吸入空気量に比例して変化していることになる。なお、このとき図9に示される例では燃焼室5内の空燃比は理論空燃比となっているのでピストン4が圧縮上死点に達したときの燃焼室5の容積は燃料量に比例して変化していることになる。   As described above, when the engine load is reduced from the engine high load operation state, the mechanical compression ratio is increased as the intake air amount is decreased while the actual compression ratio is substantially constant. That is, the volume of the combustion chamber 5 when the piston 4 reaches the compression top dead center is decreased in proportion to the decrease in the intake air amount. Therefore, the volume of the combustion chamber 5 when the piston 4 reaches the compression top dead center changes in proportion to the intake air amount. At this time, in the example shown in FIG. 9, the air-fuel ratio in the combustion chamber 5 is the stoichiometric air-fuel ratio, so the volume of the combustion chamber 5 when the piston 4 reaches the compression top dead center is proportional to the fuel amount. Will change.

機関負荷が更に低くなると機械圧縮比は更に増大せしめられ、機関負荷がやや低負荷寄りの中負荷L1まで低下すると機械圧縮比は燃焼室5の構造上限界となる限界機械圧縮比(上限機械圧縮比)に達する。機械圧縮比が限界機械圧縮比に達すると、機械圧縮比が限界機械圧縮比に達したときの機関負荷L1よりも負荷の低い領域では機械圧縮比が限界機械圧縮比に保持される。従って低負荷側の機関中負荷運転時および機関低負荷運転時には即ち、機関低負荷運転側では機械圧縮比は最大となり、膨張比も最大となる。別の言い方をすると機関低負荷運転側では最大の膨張比が得られるように機械圧縮比が最大にされる。   When the engine load is further reduced, the mechanical compression ratio is further increased, and when the engine load is lowered to the medium load L1 slightly close to the low load, the mechanical compression ratio becomes a limit mechanical compression ratio (upper limit mechanical compression) that becomes the structural limit of the combustion chamber 5 Ratio). When the mechanical compression ratio reaches the limit mechanical compression ratio, the mechanical compression ratio is held at the limit mechanical compression ratio in a region where the load is lower than the engine load L1 when the mechanical compression ratio reaches the limit mechanical compression ratio. Accordingly, the mechanical compression ratio is maximized and the expansion ratio is maximized at the time of low engine load operation and low engine load operation, that is, at the engine low load operation side. In other words, the mechanical compression ratio is maximized so that the maximum expansion ratio is obtained on the engine low load operation side.

一方、図9に示される実施例では機関負荷がL1まで低下すると吸気弁7の閉弁時期が燃焼室5内に供給される吸入空気量を制御しうる限界閉弁時期となる。吸気弁7の閉弁時期が限界閉弁時期に達すると吸気弁7の閉弁時期が限界閉弁時期に達したときの機関負荷L1よりも負荷の低い領域では吸気弁7の閉弁時期が限界閉弁時期に保持される。   On the other hand, in the embodiment shown in FIG. 9, when the engine load decreases to L1, the closing timing of the intake valve 7 becomes the limit closing timing that can control the amount of intake air supplied into the combustion chamber 5. When the closing timing of the intake valve 7 reaches the limit closing timing, the closing timing of the intake valve 7 is reduced in a region where the load is lower than the engine load L1 when the closing timing of the intake valve 7 reaches the closing timing. It is held at the limit closing timing.

吸気弁7の閉弁時期が限界閉弁時期に保持されるともはや吸気弁7の閉弁時期の変化によっては吸入空気量を制御することができない。図9に示される実施例ではこのとき、即ち吸気弁7の閉弁時期が限界閉弁時期に達したときの機関負荷L1よりも負荷の低い領域ではスロットル弁17によって燃焼室5内に供給される吸入空気量が制御され、機関負荷が低くなるほどスロットル弁17の開度は小さくされる。   When the closing timing of the intake valve 7 is held at the limit closing timing, the amount of intake air can no longer be controlled by changing the closing timing of the intake valve 7. In the embodiment shown in FIG. 9, at this time, that is, in a region where the load is lower than the engine load L1 when the valve closing timing of the intake valve 7 reaches the limit valve closing timing, the intake valve 7 is supplied into the combustion chamber 5 by the throttle valve 17. The amount of intake air to be controlled is controlled, and the opening degree of the throttle valve 17 is made smaller as the engine load becomes lower.

一方、図9において破線で示すように機関負荷が低くなるにつれて吸気弁7の閉弁時期を早めることによってもスロットル弁17によらずに吸入空気量を制御することができる。従って、図9において実線で示される場合と破線で示される場合とをいずれも包含しうるように表現すると、本発明による実施例では吸気弁7の閉弁時期は、機関負荷が低くなるにつれて、燃焼室内に供給される吸入空気量を制御しうる限界閉弁時期L1まで吸気下死点BDCから離れる方向に移動せしめられることになる。このように吸入空気量は吸気弁7の閉弁時期を図9において実線で示すように変化させても制御することができるし、破線に示すように変化させても制御することができる。   On the other hand, as shown by the broken line in FIG. 9, the intake air amount can be controlled without depending on the throttle valve 17 by advancing the closing timing of the intake valve 7 as the engine load becomes lower. Accordingly, when expressing the case shown in FIG. 9 so as to include both the case indicated by the solid line and the case indicated by the broken line, in the embodiment according to the present invention, the valve closing timing of the intake valve 7 becomes smaller as the engine load becomes lower. It is moved in a direction away from the intake bottom dead center BDC until the limit valve closing timing L1 at which the intake air amount supplied into the combustion chamber can be controlled. Thus, the intake air amount can be controlled by changing the closing timing of the intake valve 7 as shown by the solid line in FIG. 9 or by changing it as shown by the broken line.

前述したように図8(B)に示す超高膨張比サイクルでは膨張比が26とされる。この膨張比は高いほど好ましいが図7からわかるように実用上使用可能な下限実圧縮比ε=5に対しても20以上であればかなり高い理論熱効率を得ることができる。従って本実施例では膨張比が20以上となるように可変圧縮比機構Aが形成されている。   As described above, the expansion ratio is 26 in the ultra-high expansion ratio cycle shown in FIG. The higher the expansion ratio, the better. However, as can be seen from FIG. 7, a considerably high theoretical thermal efficiency can be obtained if it is 20 or more with respect to the practically usable lower limit actual compression ratio ε = 5. Therefore, in this embodiment, the variable compression ratio mechanism A is formed so that the expansion ratio is 20 or more.

ところで、全気筒へ供給される吸気量の合計は、吸入空気量検出器18により検出することができ、機関運転状態(機関回転数及び機関負荷)毎に、吸気弁7の閉弁時期の制御又はスロットル弁17の開度制御により所望の合計吸気量を実現することにより、各気筒の燃料噴射弁13により所望量の燃料が供給されれば、排気マニホルド19の排気合流部より下流側においては、空燃比センサ21により検出される排気ガスの空燃比を所望空燃比(例えば、理論空燃比)に制御することができる。   By the way, the total amount of intake air supplied to all cylinders can be detected by the intake air amount detector 18, and the closing timing of the intake valve 7 is controlled for each engine operating state (engine speed and engine load). Alternatively, if a desired amount of fuel is supplied by the fuel injection valve 13 of each cylinder by realizing a desired total intake amount by controlling the opening degree of the throttle valve 17, on the downstream side of the exhaust merging portion of the exhaust manifold 19 The air-fuel ratio of the exhaust gas detected by the air-fuel ratio sensor 21 can be controlled to a desired air-fuel ratio (for example, the theoretical air-fuel ratio).

しかしながら、機関運転状態毎の所望の合計吸気量が各気筒へ均一に分配されているとは限らず、各気筒において吸気量がばらついていることがあり、その結果、少なくとも二つの気筒においては所望空燃比の意図する燃焼が実現されていないことがある。特に、本実施例のように、可変バルブタイミング機構Bによって各気筒の吸気弁7の閉弁時期を制御する場合には、吸気弁の閉弁時期の僅かなずれによって、各気筒の吸気量がばらつくこととなる。また、本実施例のように、可変圧縮比機構Aによって機械圧縮比が高くされて上死点の燃焼室容積が小さくされている場合には、吸気弁7の閉弁時期の僅かなずれに対する各気筒の吸気量のばらつきは顕著となる。   However, the desired total intake air amount for each engine operating state is not always uniformly distributed to each cylinder, and the intake air amount may vary among the cylinders. As a result, the desired intake air amount for at least two cylinders may vary. The intended combustion of the air / fuel ratio may not be realized. In particular, when the valve closing timing of the intake valve 7 of each cylinder is controlled by the variable valve timing mechanism B as in the present embodiment, the intake amount of each cylinder is reduced by a slight deviation in the valve closing timing of the intake valve. It will vary. Further, as in the present embodiment, when the mechanical compression ratio is increased by the variable compression ratio mechanism A and the combustion chamber volume at the top dead center is decreased, it is possible to cope with a slight shift in the closing timing of the intake valve 7. The variation in the intake air amount of each cylinder becomes remarkable.

各気筒において燃料噴射弁13から気筒内へ供給される燃料量は均一に制御し易いために、各気筒へは所望燃料量が供給されているとすることができ、吸気量が所望吸気量より多い気筒では発生トルクが大きくなり、吸気量が所望吸気量より少ない気筒では発生トルクが小さくなる。それにより、各気筒の発生トルクを検出することにより、各気筒の吸気量のばらつきを検出することが考えられるが、各気筒の吸気量が僅かしか違わない場合には、各気筒の発生トルクには十分な違いが発生せず、単に各気筒の発生トルクを検出しても各気筒の吸気量のばらつきを検出することができないことがある。   In each cylinder, the amount of fuel supplied from the fuel injection valve 13 into the cylinder can be easily controlled. Therefore, it can be assumed that a desired amount of fuel is supplied to each cylinder. The generated torque increases in a large number of cylinders, and the generated torque decreases in a cylinder whose intake air amount is smaller than a desired intake air amount. As a result, it is conceivable to detect variations in the intake air amount of each cylinder by detecting the generated torque of each cylinder, but if the intake air amount of each cylinder is only slightly different, the generated torque of each cylinder However, there is a case where the variation in the intake air amount of each cylinder cannot be detected simply by detecting the torque generated by each cylinder.

本実施例の火花点火内燃機関は、電子制御ユニット30によって図10に示すフローチャートに従って可変圧縮比機構A及び点火栓6を制御することにより各気筒の吸気量のばらつきを検出するようになっている。   In the spark ignition internal combustion engine of this embodiment, the electronic control unit 30 controls the variable compression ratio mechanism A and the spark plug 6 according to the flowchart shown in FIG. .

先ず、ステップ101において、現在の機関運転状態がアイドル運転であるか否かが判断される。例えば、車両停止中において負荷センサ41により検出されるアクセルペダル40の踏込み量が零(0)であり、すなわち、アクセルペダルが踏み込まれておらず、クランク角センサ42により機関回転数が検出されれば、アイドル運転中であると判断することができる。この判断が否定されるときにはそのまま終了するが、アイドル運転中であるときには、ステップ101の判断は肯定されてステップ102へ進む。   First, in step 101, it is determined whether or not the current engine operation state is idle operation. For example, when the vehicle is stopped, the depression amount of the accelerator pedal 40 detected by the load sensor 41 is zero (0), that is, the accelerator pedal is not depressed, and the engine speed is detected by the crank angle sensor 42. Thus, it can be determined that the vehicle is idling. When this determination is denied, the process is terminated as it is, but when the idling operation is being performed, the determination at step 101 is affirmed and the process proceeds to step 102.

ステップ102では、フラグFが1であるか否かが判断される。各気筒の吸気量のばらつきを検出する際には、フラグFは1とされる。例えば、機関運転毎に、又は、複数回の機関運転毎に、一度だけフラグFは1とされる。機関始動直後のアイドル運転は、燃焼が不安定であるために、各気筒の吸気量のばらつきを正確に検出することは困難であり、フラグFを1としないことが好ましい。ステップ102の判断が否定されるときにはそのまま終了するが、各気筒の吸気量のばらつきを検出する際には、ステップ102の判断は肯定され、ステップ103において、目標機械圧縮比EtをE1とする。   In step 102, it is determined whether or not the flag F is 1. The flag F is set to 1 when detecting the variation in the intake air amount of each cylinder. For example, the flag F is set to 1 only once every engine operation or each time a plurality of engine operations are performed. In idling immediately after engine startup, combustion is unstable, so it is difficult to accurately detect variations in the intake air amount of each cylinder, and it is preferable not to set the flag F to 1. If the determination in step 102 is negative, the processing is terminated as it is. However, when the variation in the intake air amount of each cylinder is detected, the determination in step 102 is affirmed, and in step 103, the target mechanical compression ratio Et is set to E1.

機関始動直後ではなく燃焼が安定しているアイドル運転時には、吸気弁の閉弁時期は最大に遅角されていると共に、スロットル弁は最小開度とされている(図9参照)。また、アイドル運転時の実圧縮比は、振動を抑制するために、機械圧縮比を上限値より小さなアイドル機械圧縮比E0とすることにより、図9に示す一定値より低くされている。   During idle operation where combustion is stable, not immediately after engine startup, the closing timing of the intake valve is retarded to the maximum and the throttle valve is set to the minimum opening (see FIG. 9). Further, the actual compression ratio during the idling operation is set lower than the constant value shown in FIG. 9 by setting the mechanical compression ratio to an idle mechanical compression ratio E0 smaller than the upper limit value in order to suppress vibration.

ステップ103において目標機械圧縮比Etとされた機械圧縮比E1は、アイドル機械圧縮比E0より高い機械圧縮比であり、好ましくは、機械圧縮比の上限値である。次いで、ステップ104において、可変圧縮比機構Aにより機械圧縮比Eを高めるように制御する。その際に、各気筒において吸気量は変化させておらず、機械圧縮比Eが高められることにより実圧縮比が高められるために、各気筒において混合気を良好に着火燃焼可能な点火時期の遅角限界が遅角側へ拡大する。ステップ105では、各気筒の点火時期ITを現在の実圧縮比に対する遅角限界とするように制御する。次いで、ステップ106では、機械圧縮比Eが目標機械圧縮比Et(E1)となったか否かが判断され、この判断が肯定されるまで、ステップ104及び105の処理が繰り返される。   The mechanical compression ratio E1 determined as the target mechanical compression ratio Et in step 103 is a mechanical compression ratio higher than the idle mechanical compression ratio E0, and is preferably an upper limit value of the mechanical compression ratio. Next, in step 104, the variable compression ratio mechanism A is controlled to increase the mechanical compression ratio E. At this time, since the intake air amount is not changed in each cylinder and the actual compression ratio is increased by increasing the mechanical compression ratio E, the ignition timing is delayed so that the air-fuel mixture can be ignited and burned well in each cylinder. The angle limit expands to the retard side. In step 105, the ignition timing IT of each cylinder is controlled so as to be a retard limit with respect to the current actual compression ratio. Next, at step 106, it is determined whether or not the mechanical compression ratio E has reached the target mechanical compression ratio Et (E1), and the processing of steps 104 and 105 is repeated until this determination is affirmed.

図11は、アイドル運転時の点火時期ITと一気筒の発生トルクとの関係を示すグラフであり、実線は気筒内へアイドル運転時の所望吸気量が供給されている場合であり、点線は気筒内へアイドル運転時の所望吸気量より僅かに多い吸気が供給されている場合であり、一点鎖線は気筒内へアイドル運転時の所望吸気量より僅かに少ない吸気が供給されている場合である。実線、点線、及び、一点鎖線のいずれの場合においても、気筒内へはアイドル運転時の所望燃料量が供給されている。所望燃料量が供給されている場合には、気筒へ供給される吸気量が多いほど発生トルクは大きくなる。   FIG. 11 is a graph showing the relationship between the ignition timing IT during idle operation and the torque generated by one cylinder. The solid line indicates the case where the desired intake air amount during idle operation is supplied into the cylinder, and the dotted line indicates the cylinder. This is a case where intake air slightly larger than the desired intake air amount during idle operation is supplied into the cylinder, and the alternate long and short dash line is when intake air slightly smaller than the desired intake air amount during idle operation is supplied into the cylinder. In any of the solid line, the dotted line, and the alternate long and short dash line, a desired fuel amount during idling is supplied into the cylinder. When the desired fuel amount is supplied, the generated torque increases as the intake air amount supplied to the cylinder increases.

IT0は、アイドル運転時の全気筒共通の最適点火時期であり、実線で示すアイドル運転時の所望吸気量の吸気が供給されている気筒だけでなく、点線で示すアイドル運転時の所望吸気量より僅かに多い吸気が供給されている気筒においても、一点鎖線で示す気筒内へアイドル運転時の所望吸気量より僅かに少ない吸気が供給されている気筒においても、最適点火時期IT0において、発生トルクがほぼ最大となる。図11に示すように、点火時期が最適点火時期IT0に制御されているときには、各気筒の吸気量の違いが僅かであると、各気筒の発生トクルは殆ど差がなく、このような各気筒の僅かな発生トルク差を正確に検出することは困難である。   IT0 is the optimum ignition timing common to all cylinders during idle operation, and is not only based on the cylinder supplied with the intake air of the desired intake amount during idle operation indicated by the solid line, but also from the desired intake amount during idle operation indicated by the dotted line. Even in a cylinder to which a slightly larger amount of intake air is supplied, even in a cylinder in which an intake air slightly smaller than the desired intake air amount during idle operation is supplied into the cylinder indicated by the alternate long and short dash line, the generated torque at the optimal ignition timing IT0 Nearly maximum. As shown in FIG. 11, when the ignition timing is controlled to the optimum ignition timing IT0, if the difference in the intake air amount of each cylinder is slight, the generated torque of each cylinder is almost the same, and such each cylinder has no difference. It is difficult to accurately detect a slight generated torque difference.

しかしながら、図11に示すように、点火時期を最適点火時期IT0から遅角するほど、各気筒の吸気量の違いが僅かであっても、各気筒の発生トクルの違いは顕著になり、各気筒の発生トルク差を正確に検出し易くなる。そのために、図10に示すフローチャートでは、ステップ105において点火時期を遅角しており、点火時期を遅角しても混合気を確実に着火燃焼させるために、ステップ104において機械圧縮比を高めることにより実圧縮比を高めている。   However, as shown in FIG. 11, as the ignition timing is retarded from the optimal ignition timing IT0, even if the difference in the intake air amount between the cylinders is small, the difference in the generated torque of each cylinder becomes remarkable. It is easy to accurately detect the difference in torque generated. Therefore, in the flowchart shown in FIG. 10, the ignition timing is retarded in step 105, and the mechanical compression ratio is increased in step 104 in order to reliably ignite and burn the air-fuel mixture even if the ignition timing is retarded. This increases the actual compression ratio.

ステップ106の判断が肯定されるときには、機械圧縮比Eは目標機械圧縮比Etまで高められ、点火時期ITは、このときの遅角限界IT1まで遅角されており、各気筒の発生トクル差は大きくされている。それにより、ステップ107において、各気筒の発生トルクに基づく値として、各気筒のTDC時間Tiが検出される。例えば、点火順序が#1気筒、#3気筒、#4気筒、#2気筒の場合において、#1気筒のTDC時間T1は、#1気筒の圧縮上死点から#3気筒の圧縮上死点までの時間であり、#2気筒のTDC時間T2は、#2気筒の圧縮上死点から#1気筒の圧縮上死点までの時間であり、#3気筒のTDC時間T3は、#3気筒の圧縮上死点から#4気筒の圧縮上死点までの時間であり、#4気筒のTDC時間T4は、#4気筒の圧縮上死点から#2気筒の圧縮上死点までの時間である。   When the determination in step 106 is affirmative, the mechanical compression ratio E is increased to the target mechanical compression ratio Et, the ignition timing IT is retarded to the retard limit IT1 at this time, and the generated torque difference of each cylinder is It has been enlarged. Thus, in step 107, the TDC time Ti of each cylinder is detected as a value based on the torque generated by each cylinder. For example, when the ignition order is # 1, # 3, # 4, and # 2 cylinders, the TDC time T1 of the # 1 cylinder is from the compression top dead center of the # 1 cylinder to the compression top dead center of the # 3 cylinder. # 2 cylinder TDC time T2 is the time from compression top dead center of # 2 cylinder to # 1 cylinder compression top dead center, and # 3 cylinder TDC time T3 is # 3 cylinder From the compression top dead center of the cylinder # 4 to the compression top dead center of the cylinder # 4. The TDC time T4 of the cylinder # 4 is the time from the compression top dead center of the cylinder # 4 to the compression top dead center of the cylinder # 2. is there.

TDC時間Tiが短い気筒ほど、発生トルクが大きいこととなる。各気筒のTDC時間Tiに基づき、各気筒のTDC時間比ΔTiが算出される。#1気筒のTDC時間比ΔT1は、(#1気筒のTDC時間T1−TDC時間平均)/TDC時間平均により算出され、#2気筒のTDC時間比ΔT2は、(#2気筒のTDC時間T2−TDC時間平均)/TDC時間平均により算出され、#3気筒のTDC時間比ΔT3は、(#3気筒のTDC時間T3−TDC時間平均)/TDC時間平均により算出され、#4気筒のTDC時間比ΔT4は、(#4気筒のTDC時間T4−TDC時間平均)/TDC時間平均により算出される。ここで、TDC時間平均は、TDC時間Tiの平均値であり、(T1+T2+T3+T4)/4により算出され、所望量の吸気が供給された気筒のTDC時間となる。   The shorter the TDC time Ti, the greater the generated torque. Based on the TDC time Ti of each cylinder, the TDC time ratio ΔTi of each cylinder is calculated. The # 1 cylinder TDC time ratio ΔT1 is calculated by (average # 1 cylinder TDC time T1-TDC time average) / TDC time average, and # 2 cylinder TDC time ratio ΔT2 is (# 2 cylinder TDC time T2- The TDC time ratio ΔT3 of the # 3 cylinder is calculated by (TDC time T3−TDC time average of the # 3 cylinder) / TDC time average, and the TDC time ratio of the # 4 cylinder. ΔT4 is calculated by (TDC time T4-TDC time average of # 4 cylinder) / TDC time average. Here, the TDC time average is an average value of the TDC time Ti, is calculated by (T1 + T2 + T3 + T4) / 4, and is the TDC time of the cylinder to which a desired amount of intake air is supplied.

TDC時間比ΔTiが正である気筒は、所望空気量より少ない吸気が供給されている気筒であり、TDC時間比ΔTiの絶対値が大きいほど少量の吸気しか供給されていないこととなる。TDC時間比ΔTiが零である気筒は、所望空気量の吸気が供給されている気筒である。TDC時間比ΔTiが負である気筒は、所望空気量より多い吸気が供給されている気筒であり、TDC時間比ΔTiの絶対値が大きいほど多量の吸気が供給されていることとなる。こうして算出される各気筒のTDC時間比ΔTiが全て零でなければ、各気筒の吸気量がばらついていると判断することができ、各気筒のTDC時間比ΔTiに基づき各気筒へ供給されている吸気量を推定することができる。   A cylinder having a positive TDC time ratio ΔTi is a cylinder to which intake air smaller than a desired air amount is supplied. As the absolute value of the TDC time ratio ΔTi increases, only a small amount of intake air is supplied. A cylinder having a TDC time ratio ΔTi of zero is a cylinder to which intake air of a desired air amount is supplied. A cylinder having a negative TDC time ratio ΔTi is a cylinder to which intake air larger than the desired air amount is supplied, and a larger amount of intake air is supplied as the absolute value of the TDC time ratio ΔTi is larger. If the calculated TDC time ratio ΔTi of each cylinder is not all zero, it can be determined that the intake air amount of each cylinder varies, and the cylinder is supplied to each cylinder based on the TDC time ratio ΔTi of each cylinder. The intake air amount can be estimated.

次いで、ステップ108において、各気筒のTDC時間比ΔTiに基づき、例えば、図12に示すマップから各気筒の吸気量ずれ率Ci(%)を決定する。TDC時間Tiの測定などにおける誤差を排除するために、TDC時間比ΔTiが零近傍である気筒は、吸気量ずれ率Ciは0%とされる。吸気量ずれ率Ciは、TDC時間比ΔTiが零近傍である場合を除いて、TDC時間比ΔTiが正であるときには吸気量不足を示す負とされ、TDC時間比ΔTiが負であるときには吸気量過多を示す正とされ、TDC時間比ΔTiの絶対値が大きいほど、吸気量ずれ率の絶対値も大きくされる。こうして決定される各気筒の吸気量ずれ量Ciが全て零でなければ、各気筒の吸気量がばらついていると判断することができ、各気筒の吸気量ずれ率Ciに基づき各気筒へ供給されている吸気量を推定することができる。図12に示すマップは、アイドル運転時に実圧縮比を高めて点火時期を遅角限界IT1まで遅角させた場合のTDC時間比ΔTiに対して吸気量ずれ率Ciを決定するための特有のマップである。   Next, at step 108, based on the TDC time ratio ΔTi of each cylinder, for example, the intake air amount deviation rate Ci (%) of each cylinder is determined from the map shown in FIG. In order to eliminate an error in the measurement of the TDC time Ti and the like, the cylinder in which the TDC time ratio ΔTi is close to zero has an intake air amount deviation rate Ci of 0%. Except when the TDC time ratio ΔTi is near zero, the intake air amount deviation rate Ci is negative when the TDC time ratio ΔTi is positive, and is negative indicating that the intake air amount is short, and when the TDC time ratio ΔTi is negative, the intake air amount is negative. The absolute value of the intake air amount deviation rate is increased as the absolute value of the TDC time ratio ΔTi is increased. If the intake amount deviation amount Ci of each cylinder thus determined is not all zero, it can be determined that the intake amount of each cylinder varies, and the cylinder is supplied to each cylinder based on the intake amount deviation rate Ci of each cylinder. The intake air amount can be estimated. The map shown in FIG. 12 is a unique map for determining the intake air amount deviation rate Ci with respect to the TDC time ratio ΔTi when the actual compression ratio is increased and the ignition timing is retarded to the retard limit IT1 during idle operation. It is.

次いで、ステップ109においては、各気筒の空燃比を所望空燃比とするために、各気筒の燃料噴射補正係数Kiが算出される。各気筒の燃料噴射補正係数Kiは、1+Ci−dにより算出され、ここで、dは各気筒の吸気量ずれ率Ciの平均値である(d=(C1+C2+C3+C4)/4)。各気筒の吸気量のばらつきが発生していても、各気筒の平均吸気量は所望吸気量となっていることが前提となっているために、dによる補正が必要とされる。例えば、#1気筒の吸気量ずれ率C1が4%(0.04)であり、#2気筒から#4気筒の吸気量ずれ率C2、C3、及びC4が0%(0)である場合には、dは1%となり、#1気筒の燃料噴射補正係数K1は1.03となり、#2気筒から#4気筒の燃料噴射補正係数K2、K3、及びK4は、0.09となる。   Next, at step 109, in order to set the air-fuel ratio of each cylinder to the desired air-fuel ratio, the fuel injection correction coefficient Ki for each cylinder is calculated. The fuel injection correction coefficient Ki of each cylinder is calculated by 1 + Ci-d, where d is an average value of the intake air amount deviation rate Ci of each cylinder (d = (C1 + C2 + C3 + C4) / 4). Even if there is a variation in the intake air amount of each cylinder, since it is assumed that the average intake air amount of each cylinder is a desired intake air amount, correction by d is required. For example, when the intake amount deviation rate C1 of the # 1 cylinder is 4% (0.04) and the intake amount deviation rates C2, C3, and C4 of the # 2 cylinder to the # 4 cylinder are 0% (0). D is 1%, the fuel injection correction coefficient K1 of the # 1 cylinder is 1.03, and the fuel injection correction coefficients K2, K3, and K4 of the # 2 cylinder to the # 4 cylinder are 0.09.

それにより、#1気筒では供給される燃料が3%増量され、#2気筒から#4気筒では供給される燃料が1%減量される。それにより、各気筒の発生トルク差は、吸気量の違いだけなく、吸気量が多いほど燃料量も多くされるために、各気筒の発生トルク差は大きくなる。しかしながら、各気筒において所望空燃比での燃焼を実現することができる。各気筒の発生トルク差を大きくしない方が好ましい場合には、ステップ109の処理を省略すれば良い。次いで、ステップ110において、各気筒の吸気量のばらつきは検出されたために、フラグFは0とされ終了する。   As a result, the supplied fuel is increased by 3% in the # 1 cylinder, and the supplied fuel is decreased by 1% in the # 2 to # 4 cylinders. As a result, the difference in generated torque among the cylinders increases not only in the amount of intake air but also in the amount of fuel that increases as the intake air amount increases. However, combustion at a desired air-fuel ratio can be realized in each cylinder. If it is preferable not to increase the torque difference between the cylinders, the process of step 109 may be omitted. Next, at step 110, since the variation in the intake air amount of each cylinder has been detected, the flag F is set to 0 and the processing ends.

アイドル運転時は、機関回転数が低いために、各気筒の発生トルクに基づく値であるTDC時間Tiが長くなって正確に測定し易くなる。また、吸気量が少ないために、吸気弁の閉弁時期の僅かなずれに対して吸気量のばらつきが大きくなるために、吸気量のばらつきを検出し易くなる。それにより、本実施例では、アイドル運転時に各気筒の吸気量のばらつきを検出するようにしている。   During idle operation, since the engine speed is low, the TDC time Ti, which is a value based on the torque generated in each cylinder, becomes long and it becomes easy to measure accurately. In addition, since the intake air amount is small, the variation in the intake air amount becomes large with respect to a slight shift in the closing timing of the intake valve, so that it is easy to detect the variation in the intake air amount. Thus, in this embodiment, the variation in the intake air amount of each cylinder is detected during the idling operation.

しかしながら、これは本発明を限定するものではなく、アイドル運転時以外の定常運転時において同様に各気筒の吸気量のばらつきを検出するようにしても良い。この場合において、各気筒の発生トルク差が現在の最適点火時期において小さくても、アイドル時と同様に、機械圧縮比を高めて実圧縮比を高めることにより可能となる点火時期の遅角によって、各気筒の発生トルク差を大きくすることができ、各気筒の発生トルクに基づく値から各気筒の吸気量のばらつきを確実に検出することができる。   However, this does not limit the present invention, and the variation in the intake air amount of each cylinder may be detected in the same manner during steady operation other than during idle operation. In this case, even if the generated torque difference between the cylinders is small at the current optimal ignition timing, the ignition timing retardation that can be achieved by increasing the mechanical compression ratio and increasing the actual compression ratio as in the idling state, The generated torque difference between the cylinders can be increased, and the variation in the intake air amount of each cylinder can be reliably detected from the value based on the generated torque of each cylinder.

この際に、各気筒の吸気量ずれ率Ciまで算出することが必要ならば、吸気量のばらつきを検出するときの機関運転状態において実圧縮比を高めて点火時期を特定遅角限界IT’まで遅角させた場合のTDC時間比ΔTiに対して吸気量ずれ率Ciを決定するための図12に示すようなマップを予め設定しておけば良い。   At this time, if it is necessary to calculate the intake air amount deviation rate Ci of each cylinder, the actual compression ratio is increased in the engine operation state when detecting the intake air amount variation, and the ignition timing is set to the specific retardation limit IT ′. A map as shown in FIG. 12 for determining the intake air amount deviation rate Ci with respect to the TDC time ratio ΔTi when the retardation is made may be set in advance.

1 クランクケース
2 シリンダブロック
6 点火栓
A 可変圧縮比機構
B 可変バルブタイミング機構
1 Crankcase 2 Cylinder block 6 Spark plug A Variable compression ratio mechanism B Variable valve timing mechanism

Claims (2)

可変圧縮比機構を具備する火花点火内燃機関において、各気筒の吸気量のばらつきを検出する際には、各気筒の吸気量を変化させずに前記可変圧縮比機構により機械圧縮比を高めると共に点火時期を遅角し、各気筒の発生トルクに基づく値を測定することを特徴とする火花点火内燃機関。   In a spark ignition internal combustion engine equipped with a variable compression ratio mechanism, when detecting variations in intake air amount of each cylinder, the mechanical compression ratio is increased and ignition is performed by the variable compression ratio mechanism without changing the intake air amount of each cylinder. A spark ignition internal combustion engine characterized in that the timing is retarded and a value based on torque generated in each cylinder is measured. アイドル運転時に各気筒の吸気量のばらつきを検出することを特徴とする請求項1に記載の火花点火内燃機関。   The spark ignition internal combustion engine according to claim 1, wherein a variation in intake air amount of each cylinder is detected during idling.
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