JPH063149B2 - 可変圧縮比機構の制御方法 - Google Patents
可変圧縮比機構の制御方法Info
- Publication number
- JPH063149B2 JPH063149B2 JP9451684A JP9451684A JPH063149B2 JP H063149 B2 JPH063149 B2 JP H063149B2 JP 9451684 A JP9451684 A JP 9451684A JP 9451684 A JP9451684 A JP 9451684A JP H063149 B2 JPH063149 B2 JP H063149B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- compression ratio
- air
- fuel ratio
- intake pipe
- variable
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D15/00—Varying compression ratio
- F02D15/04—Varying compression ratio by alteration of volume of compression space without changing piston stroke
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 本発明は、ガソリン機関における可変圧縮比機構の制御
方法に関するものである。
方法に関するものである。
従来技術 ガソリン機関においては、希薄空燃比限界を拡大する有
効な手段として、圧縮比を上げればよいことが一般に知
られている。ところが、単に圧縮比をある値に上げる方
法は、機関の運転条件によってそれぞれ最適な要求圧縮
比が種々あるため、機関の燃費、出力等総合的な性能向
上にとって限界がある。したがって、運転条件によって
圧縮比を可変とすることが望まれる。
効な手段として、圧縮比を上げればよいことが一般に知
られている。ところが、単に圧縮比をある値に上げる方
法は、機関の運転条件によってそれぞれ最適な要求圧縮
比が種々あるため、機関の燃費、出力等総合的な性能向
上にとって限界がある。したがって、運転条件によって
圧縮比を可変とすることが望まれる。
可変圧縮比機構については、従来から種々のものが提案
されている（たとえば特開昭５４−１０６７２４号、特
開昭５８−１６５５４１号）。これら可変圧縮比機構に
より、希薄空燃比限界を拡大するためには、前述の如く
圧縮比を上げる必要があるが、単に圧縮比を上げるだけ
では、全負荷時すなわち濃空燃比時に、燃焼室において
正常な火炎伝幡以前に自発火しやすくなりノッキングが
発生しやすくなって、正常な運転ができなくなるおそれ
がある。
されている（たとえば特開昭５４−１０６７２４号、特
開昭５８−１６５５４１号）。これら可変圧縮比機構に
より、希薄空燃比限界を拡大するためには、前述の如く
圧縮比を上げる必要があるが、単に圧縮比を上げるだけ
では、全負荷時すなわち濃空燃比時に、燃焼室において
正常な火炎伝幡以前に自発火しやすくなりノッキングが
発生しやすくなって、正常な運転ができなくなるおそれ
がある。
発明の目的 本発明は、上記のような問題を解消するために、ノッキ
ングを発生させることなく希薄空燃比限界を拡大するこ
とを目的とする。
ングを発生させることなく希薄空燃比限界を拡大するこ
とを目的とする。
発明の構成 この目的を達成するために、本発明の可変圧縮比機構の
制御方法においては、ガソリン機関に備えられた可変圧
縮比機構の作動が、空燃比センサおよび吸気管圧力セン
サの出力に応じて制御され、その制御は、空燃比が希薄
になる程高圧縮比側に、吸気管圧力が高くなる程低圧縮
比側になるように行なわれる。
制御方法においては、ガソリン機関に備えられた可変圧
縮比機構の作動が、空燃比センサおよび吸気管圧力セン
サの出力に応じて制御され、その制御は、空燃比が希薄
になる程高圧縮比側に、吸気管圧力が高くなる程低圧縮
比側になるように行なわれる。
発明の作用 このような可変圧縮比機構の制御方法においては、可変
圧縮比機構の作動により、機関の燃焼室の容積が可変制
御されるが、空燃比センサの出力に応じ、空燃比がリー
ン（希薄）になる程燃焼室容積が小とされて圧縮比が高
められ、希薄空燃比限界が拡大される。空燃比がリッチ
（濃）になれば燃焼室容積が大とされて圧縮比が低くさ
れ、ノッキングが抑制される。また、負荷が大きくなっ
て吸気管圧力が高くなると、濃空燃比が要求されるが、
吸気管圧力センサの出力に応じ圧縮比が低く抑えられ
て、ノッキングの発生が防止される。
圧縮比機構の作動により、機関の燃焼室の容積が可変制
御されるが、空燃比センサの出力に応じ、空燃比がリー
ン（希薄）になる程燃焼室容積が小とされて圧縮比が高
められ、希薄空燃比限界が拡大される。空燃比がリッチ
（濃）になれば燃焼室容積が大とされて圧縮比が低くさ
れ、ノッキングが抑制される。また、負荷が大きくなっ
て吸気管圧力が高くなると、濃空燃比が要求されるが、
吸気管圧力センサの出力に応じ圧縮比が低く抑えられ
て、ノッキングの発生が防止される。
発明の効果 したがって、本発明によれば、空燃比と負荷に応じて圧
縮比を可変制御することにより、ノッキングの発生を防
止しつつ希薄空燃比限界を拡大することができるという
効果が得られ、機関の運転状態に応じて機関が望ましい
性能を発揮するように圧縮比の最適な制御を行なうこと
ができる。
縮比を可変制御することにより、ノッキングの発生を防
止しつつ希薄空燃比限界を拡大することができるという
効果が得られ、機関の運転状態に応じて機関が望ましい
性能を発揮するように圧縮比の最適な制御を行なうこと
ができる。
実施例 以下に本発明の可変圧縮比機構の制御方法の望ましい実
施例を図面を参照して説明する。
施例を図面を参照して説明する。
第１図は、本発明の一実施例に係る方法を実施するため
の制御機構を示しており、第２図は可変圧縮比機構の一
例を示している。本実施例装置においては、可変圧縮比
機構１は、ガソリンエンジン２の燃焼室３の容積を、シ
リンダヘッド４側に設けられた可変容積用ピストン５で
可変とするものから成っている。可変容器用ピストン５
は、可変容器用ピストン５に直結されたギヤ６を回転さ
せることにより、上下移動され、上下移動によって燃焼
室３の容積が変化し、エンジン２の圧縮比が変化するよ
うになっている。ギヤ６は、サーボモータ７に直結され
たギヤ６に噛合しており、ギヤ８の回転によって回転す
る。なお、この可変圧縮比機構１の機構自体は本実施例
のものに限らず任意の適当なものでよく、また燃焼室３
に対して設けられる位置も適当な位置でよい。
の制御機構を示しており、第２図は可変圧縮比機構の一
例を示している。本実施例装置においては、可変圧縮比
機構１は、ガソリンエンジン２の燃焼室３の容積を、シ
リンダヘッド４側に設けられた可変容積用ピストン５で
可変とするものから成っている。可変容器用ピストン５
は、可変容器用ピストン５に直結されたギヤ６を回転さ
せることにより、上下移動され、上下移動によって燃焼
室３の容積が変化し、エンジン２の圧縮比が変化するよ
うになっている。ギヤ６は、サーボモータ７に直結され
たギヤ６に噛合しており、ギヤ８の回転によって回転す
る。なお、この可変圧縮比機構１の機構自体は本実施例
のものに限らず任意の適当なものでよく、また燃焼室３
に対して設けられる位置も適当な位置でよい。
エンジン２の吸気管９には、吸気管９内の圧力を検出す
る吸気管圧力センサ１０が設けられている。また、排気
管１１には、排気から空燃比を検出することのできる空
燃比センサ１２（たとえば酸素センサ）が設けられてい
る。空燃比センサ１２、吸気管圧力センサ１０およびサ
ーボモータ７は、コンピュータ１３に接続されいる。コ
ンピュータ１３には、吸気管圧力センサ１０および空燃
比センサ１２の出力が入力され、これら出力に基いてコ
ンピュータ１３からはサーボモータ７に作動指令信号が
送られる。なお、１４はスロットル弁、１５はピストン
を示している。
る吸気管圧力センサ１０が設けられている。また、排気
管１１には、排気から空燃比を検出することのできる空
燃比センサ１２（たとえば酸素センサ）が設けられてい
る。空燃比センサ１２、吸気管圧力センサ１０およびサ
ーボモータ７は、コンピュータ１３に接続されいる。コ
ンピュータ１３には、吸気管圧力センサ１０および空燃
比センサ１２の出力が入力され、これら出力に基いてコ
ンピュータ１３からはサーボモータ７に作動指令信号が
送られる。なお、１４はスロットル弁、１５はピストン
を示している。
このように構成された制御機構を用いて、本発明の方法
はつぎのように実施される。
はつぎのように実施される。
まず、第３図にフローチャートを示すように、コンピュ
ータ１３における制御について説明する。排気管１１に
取付けられた空燃比センサ１２の出力から空燃比（ＡＦ
Ｒ）が、吸気管９に取付けられた吸気管圧力センサ１０
の出力から吸気管圧力（Ｐ）が読み込まれる。つぎに、
第４図および第５図に示すような、空燃比および吸気管
圧力と可変容積用ピストン５のリフト量との特性にした
がって、読み込まれた空燃比、吸気管圧力に基いて可変
容積用ピストン５の全リフト量Ｌが演算される。全リフ
ト量Ｌは、空燃比の関数ｆ（ＡＦＲ）として計算される
リフト量ｌ１と、吸気管圧力の関数ｇ（Ｐ）として計算
されるリフト量ｌ２との和ｌ１＋ｌ２として演算され
る。つぎに、全リフト量Ｌが可変容積用ピストン５の最
大リフト量Ｌmax以上か否かが判定され、Ｌmax以上であ
ればＬ＝Ｌmax、Ｌmax以下であればＬは前記演算された
ままの値とされる。このＬの値がサーボモータ７への出
力信号Ｓに変換され、サーボモータ７は、可変容積用ピ
ストン５のリフト量がＬになるように作動が制御され
る。
ータ１３における制御について説明する。排気管１１に
取付けられた空燃比センサ１２の出力から空燃比（ＡＦ
Ｒ）が、吸気管９に取付けられた吸気管圧力センサ１０
の出力から吸気管圧力（Ｐ）が読み込まれる。つぎに、
第４図および第５図に示すような、空燃比および吸気管
圧力と可変容積用ピストン５のリフト量との特性にした
がって、読み込まれた空燃比、吸気管圧力に基いて可変
容積用ピストン５の全リフト量Ｌが演算される。全リフ
ト量Ｌは、空燃比の関数ｆ（ＡＦＲ）として計算される
リフト量ｌ１と、吸気管圧力の関数ｇ（Ｐ）として計算
されるリフト量ｌ２との和ｌ１＋ｌ２として演算され
る。つぎに、全リフト量Ｌが可変容積用ピストン５の最
大リフト量Ｌmax以上か否かが判定され、Ｌmax以上であ
ればＬ＝Ｌmax、Ｌmax以下であればＬは前記演算された
ままの値とされる。このＬの値がサーボモータ７への出
力信号Ｓに変換され、サーボモータ７は、可変容積用ピ
ストン５のリフト量がＬになるように作動が制御され
る。
したがって、可変容積用ピストン５のリフト量は、空燃
比センサ１２および吸気管圧力センサ１０の出力に応じ
て制御される。そして、その制御は第４図および第５図
に示す特性にしたがって行なわれる。すなわち、空燃比
がリーン（希薄）になるとリフト量ｌ１は小さくなり、
燃焼室３の容積が小さくされて圧縮比が高くされ、希薄
空燃比限界が拡大される。空燃比がリッチ（濃）になる
とリフト量ｌ１は大きくなり、燃焼室３の容積が大きく
されて圧縮比は低く制御され、ノッキングの発生が抑え
られる。
比センサ１２および吸気管圧力センサ１０の出力に応じ
て制御される。そして、その制御は第４図および第５図
に示す特性にしたがって行なわれる。すなわち、空燃比
がリーン（希薄）になるとリフト量ｌ１は小さくなり、
燃焼室３の容積が小さくされて圧縮比が高くされ、希薄
空燃比限界が拡大される。空燃比がリッチ（濃）になる
とリフト量ｌ１は大きくなり、燃焼室３の容積が大きく
されて圧縮比は低く制御され、ノッキングの発生が抑え
られる。
また、吸気管圧力が高くなるとリフト量ｌ２は大きくな
り、圧縮比が低くされてノッキングの発生が抑制され
る。吸気管圧力が低くなるとリフト量ｌ２は小さくな
り、圧縮比が高められて希薄空燃比限界が拡大される。
すなわち、全負荷時にはノッキングの発生が抑制され、
低負荷時には希薄空燃比限界が拡大される。
り、圧縮比が低くされてノッキングの発生が抑制され
る。吸気管圧力が低くなるとリフト量ｌ２は小さくな
り、圧縮比が高められて希薄空燃比限界が拡大される。
すなわち、全負荷時にはノッキングの発生が抑制され、
低負荷時には希薄空燃比限界が拡大される。
したがって、本実施例によれば、空燃比センサ１２およ
び吸気管圧力センサ１０の出力に応じて、可変容積用ピ
ストン５のリフト量ｌ１、ｌ２を第４図および第５図の
ように制御することにより、空燃比および負荷に応じて
圧縮比の最適制御を行なうことができ、ノッキングを発
生させることなく希薄空燃比限界を拡大することができ
るという効果が得られる。
び吸気管圧力センサ１０の出力に応じて、可変容積用ピ
ストン５のリフト量ｌ１、ｌ２を第４図および第５図の
ように制御することにより、空燃比および負荷に応じて
圧縮比の最適制御を行なうことができ、ノッキングを発
生させることなく希薄空燃比限界を拡大することができ
るという効果が得られる。
第１図は本発明の一実施例に係る可変圧縮比機構の制御
方法を実施するための制御機構の概略構成図、 第２図は第１図の機構の可変圧縮比機構部の拡大部分縦
断面図、 第３図は第１図の機構のコンピュータにおける制御を示
すフローチャート、 第４図は空燃比と可変容積用ピストンのリフト量との関
係図、 第５図は吸気管圧力と可変容積用ピストンのリフト量と
の関係図、 である。 １……可変圧縮比機構 ２……ガソリンエンジン ３……燃焼室 ５……可変容積用ピストン ６、８……ギヤ ７……サーボモータ １０……吸気管圧力センサ １２……空燃比センサ １３……コンピュータ
方法を実施するための制御機構の概略構成図、 第２図は第１図の機構の可変圧縮比機構部の拡大部分縦
断面図、 第３図は第１図の機構のコンピュータにおける制御を示
すフローチャート、 第４図は空燃比と可変容積用ピストンのリフト量との関
係図、 第５図は吸気管圧力と可変容積用ピストンのリフト量と
の関係図、 である。 １……可変圧縮比機構 ２……ガソリンエンジン ３……燃焼室 ５……可変容積用ピストン ６、８……ギヤ ７……サーボモータ １０……吸気管圧力センサ １２……空燃比センサ １３……コンピュータ
Claims (1)
- 【請求項１】可変圧縮比機構を備えたガソリン機関にお
いて、可変圧縮比機構の作動を空燃比センサおよび吸気
管圧力センサの出力に応じて制御し、空燃比が希薄にな
る程高圧縮比側へ、吸気管圧力が高くなる程低圧縮比側
へ制御することを特徴とする可変圧縮比機構の制御方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9451684A JPH063149B2 (ja) | 1984-05-14 | 1984-05-14 | 可変圧縮比機構の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9451684A JPH063149B2 (ja) | 1984-05-14 | 1984-05-14 | 可変圧縮比機構の制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60240837A JPS60240837A (ja) | 1985-11-29 |
| JPH063149B2 true JPH063149B2 (ja) | 1994-01-12 |
Family
ID=14112485
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9451684A Expired - Lifetime JPH063149B2 (ja) | 1984-05-14 | 1984-05-14 | 可変圧縮比機構の制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH063149B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007247447A (ja) * | 2006-03-14 | 2007-09-27 | Nissan Motor Co Ltd | ＮＯｘ排出低減装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010095274A1 (ja) * | 2009-02-20 | 2010-08-26 | トヨタ自動車株式会社 | 火花点火式内燃機関 |
-
1984
- 1984-05-14 JP JP9451684A patent/JPH063149B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007247447A (ja) * | 2006-03-14 | 2007-09-27 | Nissan Motor Co Ltd | ＮＯｘ排出低減装置 |
| US7334573B2 (en) | 2006-03-14 | 2008-02-26 | Nissan Motor Co., Ltd. | NOx emission reduction apparatus |
| JP4677935B2 (ja) * | 2006-03-14 | 2011-04-27 | 日産自動車株式会社 | ＮＯｘ排出低減装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60240837A (ja) | 1985-11-29 |
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