JPH01163468A - Control device for ignition timing of variable compression ratio type internal combustion engine - Google Patents

Control device for ignition timing of variable compression ratio type internal combustion engine

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JPH01163468A
JPH01163468A JP32031387A JP32031387A JPH01163468A JP H01163468 A JPH01163468 A JP H01163468A JP 32031387 A JP32031387 A JP 32031387A JP 32031387 A JP32031387 A JP 32031387A JP H01163468 A JPH01163468 A JP H01163468A
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compression ratio
ignition timing
low
epsilon
variable compression
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Masaaki Uchida
正明 内田
Kuniaki Sawamoto
沢本 国章
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  • Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Abstract

PURPOSE:To prevent knocking and the lowering of output by temporarily correcting ignition timing to the delay side and the advance side at the time of switching over from a high compression ratio to a low compression ratio and the other way around respectively. CONSTITUTION:A variable compression ratio type engine is controlled to be a high compression ratio (high epsilon) condition in a low load zone while being controlled to be a low compression ratio (low epsilon) condition in a high load zone, and the ignition timing is set on the delay side in the high epsilon condition while on the advance side in the low epsilon condition. At the time of switching over a compression ratio variable mechanism from a high epsilon to a low epsilon, a fundamental ignition timing is suddenly advanced. A first timer means 2 is operated by a compression ratio judging means 1 and, since the ignition timing is temporarily corrected to the delay side in accordance with the lapse of the time by a first correcting means 4, the deviation from a required ignition timing accompanying the delay in response of the compression ratio variable mechanism can be avoided. On the contrary, at the time of switching over from the low epsilonto the high epsilon, the ignition timing is temporarily corrected to the advance side. Hence, knocking caused by the overly advanced ignition timing or the lowering of output caused by the overly delayed ignition timing can be surely prevented.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、機関運転条件に応じて高圧縮比と低圧縮比
との切り換えが行われる可変圧縮比型内燃機関における
点火時期制御装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to an ignition timing control device for a variable compression ratio internal combustion engine that switches between a high compression ratio and a low compression ratio depending on engine operating conditions.

従来の技術 低負荷時における熱効率の向上と高負荷時におけるノッ
キングの抑制との両立などを図るために、従来から種々
の可変圧縮比型内燃機関が提案されている。例えば、実
開昭58−25637号公報には、各気筒のピストンを
、インチピストンとアウタピストンとの二重構造とし、
インチピストンに対しアウタピストンを上下動させるこ
とで圧縮比を変化させるようにした圧縮比可変機構が、
また特開昭60−230548号公報には、シリンダヘ
ッドに副シリンダを形成し、該副シリンダ内の副ピスト
ンを上下動させることで圧縮比を変化させるようにした
圧縮比可変機構がそれぞれ記載されている。
BACKGROUND OF THE INVENTION Various variable compression ratio internal combustion engines have been proposed in the past in order to improve thermal efficiency at low loads and suppress knocking at high loads. For example, in Japanese Utility Model Application No. 58-25637, the piston of each cylinder has a double structure of an inch piston and an outer piston,
The variable compression ratio mechanism changes the compression ratio by moving the outer piston up and down relative to the inch piston.
Furthermore, Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-230548 describes a variable compression ratio mechanism in which a sub-cylinder is formed in the cylinder head and the compression ratio is changed by vertically moving a sub-piston within the sub-cylinder. ing.

この可変圧縮比型内燃機関においては、上記圧縮比可変
機構は機関運転条件、主に負荷に応じて切り換え制御さ
れ、一般に、低負荷領域では高圧縮比(以下、高εと略
記する)状態に、高負荷領域では低圧縮比(以下、低ε
と略記する)状態に制御される。
In this variable compression ratio internal combustion engine, the variable compression ratio mechanism is switched and controlled depending on the engine operating conditions, mainly the load, and is generally in a high compression ratio (hereinafter abbreviated as high ε) state in the low load region. , low compression ratio (hereinafter referred to as low ε) in the high load region
(abbreviated as)).

一方、内燃機関の点火時期は例えば機関回転数と負荷と
をパラメータとしたデータマツプに基づいて制御される
が、可変圧縮比型内燃機関にあっては、上記データマツ
プにおけるデータつまり最適点火時期は、当然のことな
がら、その時の圧縮比を前提として要求点火時期に添う
ように予め決定されている。つまり、低ε状態では、高
ε状態の場合よりも、ある程度点火時期を進角させるこ
とが可能であるので、機関運転条件の低ε領域(低εに
制御される領域、つまり概ね高負荷状態)では点火時期
が全体として進み側の特性に、また高ε領域(高εに制
御される領域、つまり概ね低負荷状態)では、全体とし
て遅れ側の特性に設定される。そして、圧縮比の切り換
え点付近では、点火時期が不連続な特性となる。
On the other hand, the ignition timing of an internal combustion engine is controlled based on a data map with engine speed and load as parameters, but in a variable compression ratio internal combustion engine, the data in the data map, that is, the optimal ignition timing, is naturally controlled. However, it is predetermined in accordance with the required ignition timing based on the compression ratio at that time. In other words, in a low ε state, it is possible to advance the ignition timing to a certain extent than in a high ε state, so it is possible to advance the ignition timing to a certain extent than in a high ε state. ), the ignition timing is set to an advance side characteristic as a whole, and in a high ε region (a region controlled to a high ε, that is, a generally low load state), the ignition timing is set to a retard side characteristic as a whole. Then, near the switching point of the compression ratio, the ignition timing has a discontinuous characteristic.

発明が解決しようとする問題点 従って、例えば機関の負荷(例えば基本燃料噴射量Tp
等)が第6図に示すように、徐々に増加したとすると、
ある点で圧縮比可変機構が高εから低εへ切り換えられ
ると同時に、基本点火時期が実線(イ)に示すように高
ε用の特性から低ε用の特性に移るべく急激に進角する
ことになる。
Problems to be Solved by the Invention Therefore, for example, engine load (e.g. basic fuel injection amount Tp
etc.) gradually increases as shown in Figure 6, then
At a certain point, the compression ratio variable mechanism switches from high ε to low ε, and at the same time, the basic ignition timing rapidly advances from the high ε characteristic to the low ε characteristic, as shown by the solid line (A). It turns out.

しかしながら、油圧等によって作動する圧縮比可変機構
が、高ε状態から低ε状態に完全に移行するまでには、
一般にある程度の遅れ時間か存在する。従って、その間
、実際の圧縮比に対し、点火時期が進みすぎた状態とな
り、この結果ノッキングを生じる虞れがある。
However, by the time the compression ratio variable mechanism operated by hydraulic pressure etc. completely shifts from the high ε state to the low ε state,
Generally, there is some delay time. Therefore, during this period, the ignition timing is too advanced relative to the actual compression ratio, which may result in knocking.

また逆に、低ε状態から高ε状態に切り換わる際には、
圧縮比可変機構の応答遅れに伴って一時的に点火時期が
遅れすぎた状態となり、出ツノの低下等を招いてしまう
Conversely, when switching from a low ε state to a high ε state,
Due to the delay in the response of the variable compression ratio mechanism, the ignition timing is temporarily delayed too much, resulting in a reduction in the horn output.

問題点を解決するための手段 この発明は、上記のような従来の問題点に鑑みてなされ
たもので、第1図に示すように、機関運転条件に応じて
高圧縮比(高ε)と低圧縮比(低ε)との切り換えが行
われる圧縮比可変機構を備えてなる可変圧縮比型内燃機
関において、上記圧縮比可変機構が高圧縮比状態にある
か低圧縮比状態にあるかを判定する圧縮比判定手段1と
、高圧縮比から低圧縮比への切り換え時に起動する第1
タイマ手段2と、低圧縮比から高圧縮比への切り換え時
に起動する第2タイマ手段3と、上記第1タイマ手段2
の経過時間に応じて点火時期を遅角側へ補正する第1補
正手段4と、上記第2タイマ手段3の経過時間に応じて
点火時期を進角側へ補正する第2補正手段5どを備えた
ことを特徴としている。
Means for Solving the Problems This invention was made in view of the conventional problems as described above, and as shown in FIG. In a variable compression ratio internal combustion engine equipped with a variable compression ratio mechanism that switches between a low compression ratio (low ε), it is possible to determine whether the variable compression ratio mechanism is in a high compression ratio state or a low compression ratio state. A compression ratio determination means 1 for determining a compression ratio, and a first compression ratio determination means 1 that is activated when switching from a high compression ratio to a low compression ratio.
a timer means 2; a second timer means 3 activated when switching from a low compression ratio to a high compression ratio; and the first timer means 2.
a first correction means 4 for correcting the ignition timing to the retard side according to the elapsed time of the second timer means 3; and a second correction means 5 for correcting the ignition timing to the advance side according to the elapsed time of the second timer means 3. It is characterized by the fact that it is equipped with

作用 圧縮比可変機構が高εから低εへ切り換えられる時に、
基本点火時期は前述したように急激に進角する。しかし
、上記第1タイマ手段2の経過時間に応じて点火時期が
一時的に遅角側へ補正されるので、圧縮比可変機構の応
答遅れに伴う要求点火時期とのずれが回避される。
When the variable compression ratio mechanism is switched from high ε to low ε,
The basic ignition timing is rapidly advanced as described above. However, since the ignition timing is temporarily corrected to the retarded side in accordance with the elapsed time of the first timer means 2, a deviation from the required ignition timing due to a response delay of the variable compression ratio mechanism is avoided.

また逆に、低εから高εへ切り換わる際には、基本点火
時期は急激に遅角するが、第2タイマ手段3の経過時間
に応じて一時的に点火時期が進角側へ補正されるので、
やはり圧縮比可変機構の応答遅れに伴う要求点火時期と
のずれを回避できる。
Conversely, when switching from low ε to high ε, the basic ignition timing is rapidly retarded, but the ignition timing is temporarily corrected to the advanced side according to the elapsed time of the second timer means 3. Because
After all, deviation from the required ignition timing due to response delay of the variable compression ratio mechanism can be avoided.

実施例 第2図は、この発明に係る可変圧縮比型内燃機関の点火
時期制御装置の一実施例を示す構成説明図である。
Embodiment FIG. 2 is a configuration explanatory diagram showing an embodiment of an ignition timing control device for a variable compression ratio internal combustion engine according to the present invention.

同図において、11は燃料噴射弁12および点火プラグ
I3を備えてなる内燃機関であり、この内燃機関11は
、例えばピストン14部分に後述する圧縮比可変機構を
備えている。
In the figure, reference numeral 11 denotes an internal combustion engine that includes a fuel injection valve 12 and a spark plug I3, and this internal combustion engine 11 includes, for example, a variable compression ratio mechanism, which will be described later, in a piston 14 portion.

15は上記内燃機関11の吸入空気量を検出するエアフ
ロメータ、16はクランク角センサ17を内蔵したディ
ストリビュータ、18は点火コイル、19はこの点火コ
イル18の一次電流を遮断するトランジスタイブナイタ
をそれぞれ示している。
15 is an air flow meter that detects the intake air amount of the internal combustion engine 11, 16 is a distributor with a built-in crank angle sensor 17, 18 is an ignition coil, and 19 is a transistor eveninger that cuts off the primary current of this ignition coil 18. ing.

20は、上記点火プラグ13の点火時期および燃料噴射
弁12の燃料噴射量等を制御するマイクロコンピュータ
からなるコントロールユニットであり、このコントロー
ルユニット20には、エアフロメータ15およびクラン
ク角センサ17等から吸入空気量信号および回転数信号
等が入力されている。そして、このコントロールユニッ
ト20は所定のプログラムに従って演算処理を行い、上
記燃料噴射弁12やトランジスタイブナイタ19に所定
の制御信号を出力している。
Reference numeral 20 denotes a control unit consisting of a microcomputer that controls the ignition timing of the spark plug 13 and the fuel injection amount of the fuel injection valve 12. An air amount signal, a rotation speed signal, etc. are input. The control unit 20 performs arithmetic processing according to a predetermined program and outputs predetermined control signals to the fuel injection valve 12 and the transistor eveninger 19.

第3図は、上記ピストン14部分に内蔵された圧縮比可
変機構の一構成例を示している。第3図において、21
はコネクティングロッド、22は上記コネクティングロ
ッド21の小端部にピストンピン23を介して連結され
たインチピストン、24はこのインチピストン22の外
側に摺動可能に嵌合配置されたカップ状のアウタピスト
ンをそれぞれ示している。上記アウタピストン24の冠
部裏面ならびにインチピストン22上面は互いに略密接
し得るような平滑面に形成されており、両者間に上部液
室25が形成されている。また、アウタピストン24の
下端部内周に、ストッパとなる円環部材26が螺着して
おり、この円環部材26の上面と、これに対向したイン
チピストン22の外周部下面との間に、下部液室27が
形成されている。なお、第3図では高ε状態つまりアウ
タピストン24が上限位置に移動した状態を示している
ので、下部液室27は押し潰された状態にある。
FIG. 3 shows an example of the configuration of a variable compression ratio mechanism built into the piston 14 portion. In Figure 3, 21
22 is a connecting rod, 22 is an inch piston connected to the small end of the connecting rod 21 via a piston pin 23, and 24 is a cup-shaped outer piston that is slidably fitted on the outside of this inch piston 22. are shown respectively. The back surface of the crown of the outer piston 24 and the top surface of the inch piston 22 are formed into smooth surfaces that can come into substantially close contact with each other, and an upper liquid chamber 25 is formed between them. Further, an annular member 26 serving as a stopper is screwed onto the inner periphery of the lower end of the outer piston 24, and between the upper surface of this annular member 26 and the lower surface of the outer periphery of the inch piston 22 facing thereto, A lower liquid chamber 27 is formed. Note that since FIG. 3 shows a high ε state, that is, a state in which the outer piston 24 has moved to the upper limit position, the lower liquid chamber 27 is in a crushed state.

上記ピストンピン23は、上記インチピストン22に一
対のスナップリング28を介して保持されているもので
、これは略円筒状をなし、かつその内周に、シリンダ部
29が貫通形成されている。
The piston pin 23 is held by the inch piston 22 via a pair of snap rings 28, and has a substantially cylindrical shape, and has a cylinder portion 29 formed through its inner periphery.

上記シリンダ部29は、一端部が大径部29aに、他端
部が小径部29bに形成されており、その内部にスプー
ル弁30が摺動可能に収納されている。
The cylinder portion 29 has a large diameter portion 29a at one end and a small diameter portion 29b at the other end, and a spool valve 30 is slidably housed inside the cylinder portion 29.

このスプール弁30は、上記大径部29a内周に嵌合し
た第1弁体部3Iを一端に有し、かつ他端に、シリンダ
部29の小径部29b内周に嵌合した第2弁体部32を
有している。そして、上記シリンダ部29内に、上記第
1弁体部31および第2弁体部32によって作動液室3
3が隔成されている。また、上記スプール弁30は、第
1弁体部3I側に配設されたコイルスプリング34によ
って第2弁体部32側へ向けて常時付勢されている。
This spool valve 30 has a first valve body part 3I fitted to the inner periphery of the large diameter part 29a at one end, and a second valve part 3I fitted to the inner periphery of the small diameter part 29b of the cylinder part 29 at the other end. It has a body part 32. The hydraulic fluid chamber 3 is inserted into the cylinder portion 29 by the first valve body portion 31 and the second valve body portion 32.
3 are separated. Further, the spool valve 30 is always urged toward the second valve body 32 by a coil spring 34 disposed on the first valve body 3I side.

なお、35は中心部に開口部35aを有するストッパ、
36はスプリングシートである。
Note that 35 is a stopper having an opening 35a in the center;
36 is a spring seat.

上記作動液室33はコネクティングロッド21内に形成
された主通路37に逆止弁38を介して連通しており、
上記逆止弁38により作動液室33内への浦の流入のみ
が許容されている。なお、上記主通路37は機関潤滑系
のオイルポンプに連通しており、格別な油圧制御を行う
ことなく、機関潤滑油の一部が圧送されてくるようにな
っている。
The hydraulic fluid chamber 33 communicates with a main passage 37 formed in the connecting rod 21 via a check valve 38,
The check valve 38 allows only the inflow of water into the hydraulic fluid chamber 33. The main passage 37 communicates with an oil pump for the engine lubrication system, and a portion of the engine lubrication oil is pumped therein without special hydraulic control.

また、上記作動液室33と上部液室25との間には、上
部供給通路39が形成されている。この上部供給通路3
9は、上部液室25側への油の流入のみを許容する逆止
弁40を有している。また、上記上部供給通路39は、
シリンダ部29の小径部29bに開口し、スプール弁3
0か図の左方向へ摺動したときにのみ閉塞される位置に
ある。更に、41は上部液室25と作動液室33との間
に設けられた信号圧力通路であり、この信号圧力通路4
1はスプール弁30の位置に拘わらず常に両者を連通し
、燃焼圧力に起因する上部液室25の圧力変動を作動液
室33に伝達している。
Further, an upper supply passage 39 is formed between the working fluid chamber 33 and the upper fluid chamber 25. This upper supply passage 3
9 has a check valve 40 that only allows oil to flow into the upper liquid chamber 25 side. Further, the upper supply passage 39 is
The spool valve 3 opens into the small diameter portion 29b of the cylinder portion 29.
It is in a position where it is closed only when it is slid to the left in the figure. Furthermore, 41 is a signal pressure passage provided between the upper liquid chamber 25 and the working liquid chamber 33;
1 always communicates between the two regardless of the position of the spool valve 30, and transmits pressure fluctuations in the upper liquid chamber 25 caused by combustion pressure to the working liquid chamber 33.

また、上記作動液室33と下部液室27との間には、下
部供給通路42が設けられている。この下部供給通路4
2は、スプール弁30の位置に拘わらず作動液室33と
連通しており、かつその通路中に、下部液室27側への
通流のみを許容する逆止弁43が設けられている。
Further, a lower supply passage 42 is provided between the working fluid chamber 33 and the lower fluid chamber 27. This lower supply passage 4
2 is in communication with the working fluid chamber 33 regardless of the position of the spool valve 30, and a check valve 43 is provided in the passageway to allow flow only to the lower fluid chamber 27 side.

また、上記シリンダ部29の小径部29bには、上記上
部供給通路39の他に、上部排出通路44が形成されて
いる。この上部排出通路44は、−端が上部液室25に
連通し、かつ他端が小径部29b内周面、詳しくはスプ
ール弁30がストッパ35に当接している状態では閉塞
され、かつスプール弁30が図の左方向へ摺動したとき
に開放され得る位置に開口形成されている。
In addition to the upper supply passage 39, an upper discharge passage 44 is formed in the small diameter portion 29b of the cylinder portion 29. This upper discharge passage 44 has a negative end communicating with the upper liquid chamber 25, and the other end being closed when the spool valve 30 is in contact with the inner circumferential surface of the small diameter portion 29b, and more specifically, when the spool valve 30 is in contact with the stopper 35. An opening is formed at a position that can be opened when 30 is slid to the left in the figure.

上記構成の圧縮比可変機構は、燃焼室内の燃焼圧力つま
り機関負荷に応じて自動的に圧縮比の切り換えが行われ
るものであり、燃焼圧ツノが低い低負荷時には、高圧縮
比状態となる。すなわち、主通路37を通して作動液室
33内に圧送された潤滑油は、上部供給通路39を通し
て上部液室25内に流入する。このとき、上部排出通路
44はスプール弁30によって閉塞されているため、上
部液室25内に発生する油圧によってアウタピストン2
4がインチピストン22に対し上方に押し上げられ、高
ε状態となる。なお、このとき下部液室27も下部供給
通路42を通して作動液室33と連通しているが、この
下部液室27におけるアウタピストン24の受圧面積は
、上部液室25におけるアウタピストン24の受圧面積
よりも遥かに小さいため、アウタピストン24は前述し
たように上方に移動し、下部液室27は押し潰された状
態となる。
The variable compression ratio mechanism configured as described above automatically switches the compression ratio according to the combustion pressure in the combustion chamber, that is, the engine load, and enters a high compression ratio state during low load when the combustion pressure angle is low. That is, the lubricating oil forced into the hydraulic fluid chamber 33 through the main passage 37 flows into the upper fluid chamber 25 through the upper supply passage 39. At this time, since the upper discharge passage 44 is closed by the spool valve 30, the oil pressure generated in the upper liquid chamber 25 causes the outer piston to
4 is pushed upward relative to the inch piston 22, resulting in a high ε state. At this time, the lower liquid chamber 27 also communicates with the working liquid chamber 33 through the lower supply passage 42, but the pressure receiving area of the outer piston 24 in the lower liquid chamber 27 is equal to the pressure receiving area of the outer piston 24 in the upper liquid chamber 25. , the outer piston 24 moves upward as described above, and the lower liquid chamber 27 becomes crushed.

一方、内燃機関が高負荷状態となると必然的に燃焼圧力
が上昇し、膨張行程の初期においてアウタピストン24
上面にその大きな燃焼圧力が作用する。これにより、上
部液室25内の油圧は非常に高圧となり、その圧力が信
号圧力通路41を通して作動液室33内に伝達される。
On the other hand, when the internal combustion engine is in a high load state, the combustion pressure inevitably increases, and at the beginning of the expansion stroke, the outer piston 24
The large combustion pressure acts on the upper surface. As a result, the oil pressure in the upper liquid chamber 25 becomes extremely high, and this pressure is transmitted into the working liquid chamber 33 through the signal pressure passage 41.

つまり、作動液室33内の油圧が燃焼圧力に伴って上昇
することになり、この結果、スプール弁30は、第1゜
第2弁体部31.32の受圧面積差によりコイルスプリ
ング34の付勢力に抗して図中左方向へ速やかに摺動す
る。従って、上部排出通路44が開放され、上部液室2
5内の潤滑油か外部へ排出される。そのため、アウタピ
ストン24は燃焼圧力を受けて下動し、低ε状態となる
。なお、このとき下部液室27へは作動液室33から潤
滑油が供給されて、アウタピラストン24をインチピス
トン22に対し下方に付勢する。そのため、慣性力等に
よるアウタピストン24の相対移動が防止される。
In other words, the oil pressure in the hydraulic fluid chamber 33 rises with the combustion pressure, and as a result, the spool valve 30 is forced to act on the coil spring 34 due to the pressure receiving area difference between the first and second valve body parts 31 and 32. It quickly slides to the left in the figure against the force. Therefore, the upper discharge passage 44 is opened and the upper liquid chamber 2
The lubricating oil inside 5 is discharged to the outside. Therefore, the outer piston 24 moves downward in response to the combustion pressure, and enters a low ε state. At this time, lubricating oil is supplied to the lower liquid chamber 27 from the working liquid chamber 33 to urge the outer pilston 24 downward with respect to the inch piston 22. Therefore, relative movement of the outer piston 24 due to inertial force or the like is prevented.

このように、上記圧縮比可変機構は、燃焼圧力によって
低ε状態、高ε状態に切り換えられる。
In this way, the variable compression ratio mechanism is switched between the low ε state and the high ε state depending on the combustion pressure.

この結果、負荷(例えば基本燃料噴射ff1Tp)と機
関回転数をパラメータとした場合に、第5図に示すよう
な特性で、低ε領域と高ε領域とが分けられることにな
る。
As a result, when the load (for example, basic fuel injection ff1Tp) and engine speed are used as parameters, the low ε region and the high ε region are separated by the characteristics shown in FIG.

次に、上記実施例における点火時期制御について説明す
る。
Next, ignition timing control in the above embodiment will be explained.

定常運転時の点火時期は、基本的にはコントロールユニ
ット20内に与えられたデータマツプから逐次ルックア
ップされる基本点火時期に基づいて決定される。上記基
本点火時期のデータマツプは、機関回転数と負荷(基本
燃料噴射量Tp)とをパラメータとして設定されており
、特に、圧縮比可変制御を考慮した要求点火時期に添う
ように設定されている。つまり、低ε領域内の基本点火
時期は、低ε状態であることを前提として比較的進み側
に設定されており、また高ε領域内の基本点火時期は、
高ε状態であることを前提として比較的遅れ側に設定さ
れている。
The ignition timing during steady operation is basically determined based on the basic ignition timing that is sequentially looked up from a data map provided in the control unit 20. The basic ignition timing data map is set using the engine speed and load (basic fuel injection amount Tp) as parameters, and is set in particular to meet the required ignition timing in consideration of variable compression ratio control. In other words, the basic ignition timing in the low ε region is set relatively on the advanced side assuming a low ε state, and the basic ignition timing in the high ε region is
It is set on the relatively delayed side on the premise that it is in a high ε state.

従って、定常運転状態であれば、低ε、高εに拘わらず
最適点火時期が確保できる。
Therefore, in a steady operating state, the optimum ignition timing can be ensured regardless of low ε or high ε.

一方、圧縮比可変機構が切り換え作動する際には、前述
したように、実際の圧縮比切り換えの応答遅れに伴い、
要求点火時期と定常時の基本点火時期との間でずれが生
じる。そこで、これを防止するために第4図に示したフ
ローチャートに従って点火時期の補正が行われる。
On the other hand, when the compression ratio variable mechanism switches, as mentioned above, due to the response delay of the actual compression ratio switching,
A deviation occurs between the required ignition timing and the basic ignition timing in steady state. Therefore, in order to prevent this, the ignition timing is corrected according to the flowchart shown in FIG.

以下、この点火時期補正の処理手順について説明する。The processing procedure for this ignition timing correction will be explained below.

なお、この第4図の補正量演算ルーチンは、時間同期ら
しくは機関回転に同期した形で繰り返し実行されるもの
である。
The correction amount calculation routine shown in FIG. 4 is repeatedly executed in synchronization with the engine rotation, which seems to be time-synchronized.

初めに、ステップlで機関回転数Nと負荷つまり基本燃
料噴射ITpを読み込む。そして、ステップ2で回転数
Nに基づき、そのときの低ε領域と高ε領域との境界と
なるしきい値TpOを求めろ。これは、第5図に示した
圧縮比可変機構の切り換え特性がデータマツプとしてコ
ントロールユニット20内に与えられており、回転数N
に対応4−る境界値を逐次読み出すことによって行われ
ろ。
First, in step 1, the engine speed N and the load, that is, the basic fuel injection ITp are read. Then, in step 2, based on the rotational speed N, find the threshold value TpO that is the boundary between the low ε region and the high ε region at that time. This is because the switching characteristics of the variable compression ratio mechanism shown in FIG. 5 are provided in the control unit 20 as a data map, and the rotation speed N
This is done by sequentially reading out the boundary values corresponding to 4-.

次に、ステップ3でそのときの負荷Tpをしきい値Tp
Oと比較し、低ε領域であるか高ε領域であるかを判定
する。つまり、負荷Tpが’r p 。
Next, in step 3, the load Tp at that time is set to the threshold value Tp
It is compared with O to determine whether it is a low ε region or a high ε region. In other words, the load Tp is 'r p .

以上であれば、機関運転条件は低ε領域にあり、TpO
以下であれば高ε領域にある。
If it is above, the engine operating condition is in the low ε region, and TpO
If it is below, it is in the high ε region.

すなわち、ステップ1〜3により、負荷と回転数に基づ
いて圧縮比可変機構のとるべき状態(高ε状態又は低ε
状態)が判定され、圧縮比判定手段を構成する。
That is, steps 1 to 3 determine the state (high ε state or low ε state) that the compression ratio variable mechanism should take based on the load and rotation speed.
state) is determined, and constitutes a compression ratio determining means.

また、このルーチンでは、前回低ε領域にあったか高ε
領域にあったかをフラグHLによって判定している(ス
テップ4.13)。このフラグHLが「0」であれば、
前回低ε領域にあったことを意味し、NJであれば、前
回高ε領域にあったことを意味する。
This routine also determines whether it was in the low ε region last time or the high ε region.
Whether it is within the area is determined based on the flag HL (step 4.13). If this flag HL is "0",
This means that it was in the low ε region last time, and if it is NJ, it means that it was in the high ε region last time.

一例として、高ε領域から低ε領域に移行した場合の流
れを説明すると、ステップ3からステップ4へ進み、か
つ前回は高ε領域にあったので、ステップ5.6へと進
む。ステップ5では、タイマTM2をクリアし、かつス
テップ6でタイマTMlを起動する。つまり、上記タイ
マTMIは、低ε領域に移行してからの経過時間を示す
ことになる。ステップ7では、上記タイマTMIの値を
所定値t、と比較する。そして、t、以下であれば、ス
テップ8へ進み、点火時期の補正量ADVHを所定値−
Rに設定する。そして、ステップ12でフラグHLを「
0」とし、−回のルーチンが終了する。
As an example, to explain the flow when moving from a high ε region to a low ε region, the process proceeds from step 3 to step 4, and since it was in the high ε region last time, the process proceeds to step 5.6. In step 5, timer TM2 is cleared, and in step 6, timer TM1 is activated. In other words, the timer TMI indicates the elapsed time since the transition to the low ε region. In step 7, the value of the timer TMI is compared with a predetermined value t. If it is less than or equal to t, the process proceeds to step 8, and the ignition timing correction amount ADVH is set to a predetermined value -
Set to R. Then, in step 12, flag HL is set to "
0'' and the -th routine ends.

次回は、ステップ4でフラグI−I Lが「0」である
から、ステップ4からステップ7へ進む。そして、タイ
マTMIの値が所定値tlに達するまで、補正ffl 
A D V Hが−Rに保たれる(ステップ8)。
Next time, since the flag I-I L is "0" in step 4, the process advances from step 4 to step 7. Then, until the value of timer TMI reaches the predetermined value tl, the correction ffl
ADVH is held at -R (step 8).

また以上のルーチンが繰り返されて、タイマTM1の値
が所定値L1に達したら(ステップ7)、以後はステッ
プ7からステップ9へ進み、補正量A D V I−1
を徐々に「0」に近づける。そして、補正i A D 
V I−Iが「0」に達したら(ステップIO)、以後
は補正ff1ADVHを「0」に固定する(ステップ1
1)。
The above routine is repeated and when the value of the timer TM1 reaches the predetermined value L1 (step 7), the process proceeds from step 7 to step 9, and the correction amount ADV I-1
gradually approaches "0". And correction i A D
When V I-I reaches "0" (step IO), the correction ff1ADVH is fixed at "0" (step 1).
1).

実際の内燃機関11の点火時期は、データマツプから求
めた基本点火時期に、上記のようにして求めた補正ff
1ADVHを加えたものとなる。つまり、高ε領域から
低ε領域へ移行した際には、点火時期が一時的に遅角側
に補正されることになる。
The actual ignition timing of the internal combustion engine 11 is the basic ignition timing obtained from the data map, plus the correction ff obtained as described above.
1 ADVH is added. That is, when transitioning from the high ε region to the low ε region, the ignition timing is temporarily corrected to the retarded side.

第6図は、内燃機関11の負荷を徐々に増大させた場合
の点火時期等の変化状況を示したもので、負荷Tpがし
きい値TpOに達した段階で、圧縮比可変機構が低ε側
に切り換えを開始し、かつ基本点火時期は実線(イ)に
示すように全体として進角側に変化する。しかし、同時
に補正量ADVI4が図示するように遅角側に与えられ
るので、実際に得られる点火時期は、破線(ロ)のよう
な特性となる。この結果、圧縮比可変機構の低εへの応
答遅れに伴うノッキングを確実に防止することができろ
FIG. 6 shows how the ignition timing changes when the load of the internal combustion engine 11 is gradually increased. When the load Tp reaches the threshold value TpO, the compression ratio variable mechanism At the same time, the basic ignition timing changes to the advanced side as a whole, as shown by the solid line (A). However, at the same time, since the correction amount ADVI4 is given to the retard side as shown in the figure, the ignition timing actually obtained has a characteristic as shown by the broken line (b). As a result, it is possible to reliably prevent knocking caused by a delay in response of the variable compression ratio mechanism to low ε.

次に、運転条件が低ε領域から高ε領域に移行した場合
の補正量の演算について説明する。すなわち、この場合
には、ステップ3からステップ13へ進み、ここでフラ
グHLの判定を行う。この場合には、前回は低ε領域に
あり、フラグHLは「0」であるので、ステップ14.
15へ進み、タイマTMIをクリアするとともに、タイ
マTM2を起動する。そして、ステップ16で、タイマ
TM2の値を所定値し、と比較する。
Next, calculation of the correction amount when the operating condition shifts from the low ε region to the high ε region will be explained. That is, in this case, the process proceeds from step 3 to step 13, where the flag HL is determined. In this case, since the previous time was in the low ε region and the flag HL is "0", step 14.
15, the timer TMI is cleared and the timer TM2 is activated. Then, in step 16, the value of the timer TM2 is compared with a predetermined value.

そして、上記タイマTM2の値がt、に達するまでの間
は、補正IADVHを一定値Rとする(ステップ17)
。また、タイマTM2の値が所定値し、に達したら、ス
テップ16からステップI8へ進み、補正量A D V
 Hを徐々に減少させる。
Then, until the value of the timer TM2 reaches t, the correction IADVH is set to a constant value R (step 17).
. Further, when the value of the timer TM2 reaches a predetermined value, the process proceeds from step 16 to step I8, and the correction amount ADV
Gradually reduce H.

最終的に、補正ffi A D V Hが「0」となっ
たら(ステップI9)、この補正量A D V Hを「
0」に固定する(ステップ20)。なお、前述したよう
に、−旦高ε領域に移った場合には、フラグl−ll7
かNjとなる(ステップ21)。
Finally, when the correction ffi A DV H becomes "0" (step I9), this correction amount A DV H is changed to "
0'' (step 20). Note that, as mentioned above, when moving to the -dan high ε region, the flag l-ll7 is set.
or Nj (step 21).

従って、この低ε領域から高ε領域への移行時には、点
火時期が一時的に進角側に補正される。
Therefore, when transitioning from the low ε region to the high ε region, the ignition timing is temporarily corrected to the advanced side.

第7図は、内燃機関llの負荷Tpを徐々に減少させた
場合の点火時期等の変化状況を示している。この場合に
も、負荷Tpがしきい値TpOに達した時点で、圧縮比
可変機構の高ε側への機械的な切り換え作動か開始され
ると同時に、基本点火時期が高ε用の特性に変化する。
FIG. 7 shows changes in the ignition timing, etc. when the load Tp of the internal combustion engine 11 is gradually reduced. In this case as well, when the load Tp reaches the threshold value TpO, the mechanical switching operation of the variable compression ratio mechanism to the high ε side is started, and at the same time the basic ignition timing changes to the characteristics for high ε. Change.

つまり、全体として遅れ側の特性(実線(ハ))となる
。しかし、補正m A D V Hが進角側に与えられ
るので、実際の点火時期は、破線(ニ)として示すよう
な特性となる。従って、圧縮比可変機構の応答遅れに対
し、実際の点火時期が遅れすぎてしまうことがなく、出
力の低下等を回避できる。
In other words, the characteristics as a whole are on the delayed side (solid line (c)). However, since the correction m A DV H is given to the advance side, the actual ignition timing has a characteristic as shown by the broken line (D). Therefore, the actual ignition timing is not delayed too much in response to the response delay of the variable compression ratio mechanism, and a decrease in output can be avoided.

なお、上記実施例では、低ε、高εの切り換えの開始時
点からしばらくの間一定量の補正を行い、かつその後補
正量を徐々に「0」とするようにしているが、この発明
は必ずしもこれに限定されるものではなく、適宜な形で
補正を行うように変更することができる。
Note that in the above embodiment, a fixed amount of correction is performed for a while from the start of switching between low ε and high ε, and then the correction amount is gradually reduced to "0", but this invention does not necessarily apply. The present invention is not limited to this, and may be modified to perform correction in an appropriate manner.

また、上記実施例では、圧縮比可変機構として、燃焼圧
力によって自動的に圧縮比切り換え制御が行われる形式
のものを説明したが、この発明は、例えば実開昭58−
25637号公報等に示されているように、圧縮比切り
換えを外部から制御するものにおいても同様に適用でき
る。この場合には、高ε状態に制御しているか低ε状態
に制御しているかを内部信号から直接に検出することが
できるので、前述したしきい値TpOを用いた領域判定
は不要となる。
Further, in the above embodiment, the compression ratio variable mechanism is of a type in which compression ratio switching control is automatically performed depending on the combustion pressure.
As shown in Japanese Patent No. 25637, etc., the present invention can be similarly applied to those in which compression ratio switching is controlled from the outside. In this case, it is possible to directly detect from the internal signal whether control is being made to a high epsilon state or a low epsilon state, so the region determination using the threshold value TpO described above becomes unnecessary.

発明の効果 以上の説明で明らかなように、この発明に係る可変圧縮
比型内燃機関の点火時期制御装置によれば、高圧縮比か
ら低圧縮比への切り換え時に一時的に点火時期が遅角側
へ補正され、また低圧縮比から高圧縮比への切り換え時
に点火時期が一時的に進角側へ補正されるので、圧縮比
可変機構の応答遅れによって実際の圧縮比が十分に切り
換わっていない段階においても、適切な点火時期を与え
ることができる。従って、点火時期の進みすぎによるノ
ッキングや遅れすぎによる出力低下等を確実に防止する
ことができる。
Effects of the Invention As is clear from the above explanation, according to the ignition timing control device for a variable compression ratio internal combustion engine according to the present invention, the ignition timing is temporarily retarded when switching from a high compression ratio to a low compression ratio. Also, when switching from a low compression ratio to a high compression ratio, the ignition timing is temporarily adjusted to the advanced side, so the actual compression ratio may not change sufficiently due to the response delay of the variable compression ratio mechanism. Appropriate ignition timing can be provided even when the ignition timing is not present. Therefore, it is possible to reliably prevent knocking due to too much advance of the ignition timing and decrease in output due to too much delay.

【図面の簡単な説明】 第1図はこの発明の構成を示すクレーム対応図、第2図
はこの発明に係る点火時期制御装置の一実施例を示す構
成説明図、第3図は圧縮比可変機構の一実施例を示す断
面図、第4図は上記実施例における点火時期補正量の演
算ルーチンを示すフローチャート、第5図はしきい値T
pOの特性図、第6図は高ε領域から低εへの移行時の
作用を説明するタイムチャート、第7図は低ε領域から
高ε領域への移行時の作用を説明するタイムチャートで
ある。 ■・・・圧縮比検出手段、2・・・第1タイマ手段、3
・・・第2タイマ手段、4・・・第1補正手段、5・・
・第2補正手段。 外2名 第6図    回転蔽
[BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS] Fig. 1 is a claim correspondence diagram showing the structure of the present invention, Fig. 2 is a structural explanatory drawing showing one embodiment of the ignition timing control device according to the present invention, and Fig. 3 is a variable compression ratio diagram. 4 is a sectional view showing an embodiment of the mechanism, FIG. 4 is a flowchart showing a calculation routine for the ignition timing correction amount in the above embodiment, and FIG.
Characteristic diagram of pO, Figure 6 is a time chart explaining the action when transitioning from high ε region to low ε region, and Figure 7 is a time chart explaining the action during transition from low ε region to high ε region. be. ■...Compression ratio detection means, 2...First timer means, 3
...Second timer means, 4...First correction means, 5...
-Second correction means. Figure 6 Rotation shield for 2 people

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)機関運転条件に応じて高圧縮比と低圧縮比との切
り換えが行われる圧縮比可変機構を備えてなる可変圧縮
比型内燃機関において、上記圧縮比可変機構が高圧縮比
状態にあるか低圧縮比状態にあるかを判定する圧縮比判
定手段と、高圧縮比から低圧縮比への切り換え時に起動
する第1タイマ手段と、低圧縮比から高圧縮比への切り
換え時に起動する第2タイマ手段と、上記第1タイマ手
段の経過時間に応じて点火時期を遅角側へ補正する第1
補正手段と、上記第2タイマ手段の経過時間に応じて点
火時期を進角側へ補正する第2補正手段とを備えたこと
を特徴とする可変圧縮比型内燃機関の点火時期制御装置
(1) In a variable compression ratio internal combustion engine equipped with a variable compression ratio mechanism that switches between a high compression ratio and a low compression ratio according to engine operating conditions, the variable compression ratio mechanism is in a high compression ratio state. compression ratio determination means for determining whether the compression ratio is in a low compression ratio state; first timer means activated when switching from a high compression ratio to a low compression ratio; and first timer means activated when switching from a low compression ratio to a high compression ratio. 2 timer means, and a first timer means for correcting the ignition timing to the retard side according to the elapsed time of the first timer means.
An ignition timing control device for a variable compression ratio internal combustion engine, comprising a correction means and a second correction means for correcting the ignition timing to an advanced side in accordance with the elapsed time of the second timer means.
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