JPH0833112B2 - 可変圧縮比内燃機関の制御装置 - Google Patents
可変圧縮比内燃機関の制御装置Info
- Publication number
- JPH0833112B2 JPH0833112B2 JP22528387A JP22528387A JPH0833112B2 JP H0833112 B2 JPH0833112 B2 JP H0833112B2 JP 22528387 A JP22528387 A JP 22528387A JP 22528387 A JP22528387 A JP 22528387A JP H0833112 B2 JPH0833112 B2 JP H0833112B2
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- knocking
- correction value
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は運転条件に応じて圧縮比を可変とする圧縮比
可変機構を備えた内燃機関の制御装置に関する。
可変機構を備えた内燃機関の制御装置に関する。
オットーサイクル内燃機関においては圧縮比を上げる
と燃焼効率が向上し燃料消費率を改善できると共に、出
力を高くすることができる。しかし、圧縮比を高くする
とノッキングが発生し易くなる。そこで、ノッキングが
発生しない運転条件において圧縮比を可能な限り高くす
ることが行われており、（特開昭58-172431号）さらに
実際運転した時のノッキング発生を検出して圧縮比や点
火時期を修正する制御装置が既に知られている。（実開
昭61-192541号、特開昭59-188056号） 〔発明が解決しようとする問題点〕 上述した制御装置においてはノッキング発生域に入る
度に発生したノッキングを検出し、予め定められた量だ
け圧縮比を下げたり、圧縮比切り換え条件を変更したり
するものであり、ノッキングが消失するまで上記処理を
繰り返すことになるためノッキングを抑えるまでには時
間を要する。これに対し、ノッキングを出来るだけ早く
抑えるためには１回の補正量を大きくして早く目標とす
る圧縮比、或いは圧縮比切り換え条件に到達することが
考えられるが、この場合、制御のオーバシュート現象を
伴うため最適な圧縮比近傍での精密な圧縮比制御は困難
となる。これに加えて上記制御装置は一度機関運転を停
止するとそれと同時にこれまでの補正値はクリアされる
ため、再度運転を開始してノッキング発生域に入った場
合、再び同様な処理を繰り返さなければならず、過去の
制御経験を生かして迅速にノッキング発生を防止するよ
うなことは出来ない。
と燃焼効率が向上し燃料消費率を改善できると共に、出
力を高くすることができる。しかし、圧縮比を高くする
とノッキングが発生し易くなる。そこで、ノッキングが
発生しない運転条件において圧縮比を可能な限り高くす
ることが行われており、（特開昭58-172431号）さらに
実際運転した時のノッキング発生を検出して圧縮比や点
火時期を修正する制御装置が既に知られている。（実開
昭61-192541号、特開昭59-188056号） 〔発明が解決しようとする問題点〕 上述した制御装置においてはノッキング発生域に入る
度に発生したノッキングを検出し、予め定められた量だ
け圧縮比を下げたり、圧縮比切り換え条件を変更したり
するものであり、ノッキングが消失するまで上記処理を
繰り返すことになるためノッキングを抑えるまでには時
間を要する。これに対し、ノッキングを出来るだけ早く
抑えるためには１回の補正量を大きくして早く目標とす
る圧縮比、或いは圧縮比切り換え条件に到達することが
考えられるが、この場合、制御のオーバシュート現象を
伴うため最適な圧縮比近傍での精密な圧縮比制御は困難
となる。これに加えて上記制御装置は一度機関運転を停
止するとそれと同時にこれまでの補正値はクリアされる
ため、再度運転を開始してノッキング発生域に入った場
合、再び同様な処理を繰り返さなければならず、過去の
制御経験を生かして迅速にノッキング発生を防止するよ
うなことは出来ない。
本発明は上記問題点に鑑み、通常の運転状態において
ノッキング発生域に入るやいなや即座にノッキングを防
止し、かつ目標とする圧縮比近傍での精密な制御を可能
ならしめ、加えて機関運転停止後の再始動時において再
びノッキングの発生し易い運転域に入ってもノッキング
の発生を防止、或いは迅速にノッキングを抑える処理が
なされる制御装置を提供する。
ノッキング発生域に入るやいなや即座にノッキングを防
止し、かつ目標とする圧縮比近傍での精密な制御を可能
ならしめ、加えて機関運転停止後の再始動時において再
びノッキングの発生し易い運転域に入ってもノッキング
の発生を防止、或いは迅速にノッキングを抑える処理が
なされる制御装置を提供する。
本発明によれば、第１図に関し運転条件に応じて圧縮
比を可変とする圧縮比可変機構２とを備える可変圧縮比
内燃機関の制御装置において、ノッキングの発生を検出
するノッキング検出手段３と、運転条件により予め定め
られるベース圧縮比の補正値、或いは圧縮比切り換え運
転条件の補正値を有し、以ってノッキング発生頻度に応
じて補正値を決定する補正値設定手段４と、上記補正値
を記憶保持する補正値記憶保持手段５と、その後記憶保
持された補正値により補正されたベース圧縮比、或いは
圧縮比切り換え運転条件を以って圧縮比を制御するよう
にした圧縮比制御手段６とから成る制御装置が提供され
る。
比を可変とする圧縮比可変機構２とを備える可変圧縮比
内燃機関の制御装置において、ノッキングの発生を検出
するノッキング検出手段３と、運転条件により予め定め
られるベース圧縮比の補正値、或いは圧縮比切り換え運
転条件の補正値を有し、以ってノッキング発生頻度に応
じて補正値を決定する補正値設定手段４と、上記補正値
を記憶保持する補正値記憶保持手段５と、その後記憶保
持された補正値により補正されたベース圧縮比、或いは
圧縮比切り換え運転条件を以って圧縮比を制御するよう
にした圧縮比制御手段６とから成る制御装置が提供され
る。
第２図に一例としてピストンのストローク自体を油圧
により機械的に変えることによって圧縮比を可変とする
圧縮比可変機構を有した内燃機関を示す。本図において
10は内燃機関の本体、12は点火栓、14はディストリビュ
ータ、16は吸気管、18はエアクリーナ、20はスロットル
弁、21はスロットルポジションセンサ、22はクランク角
センサ、23は吸気温センサ、24は吸気管圧力センサ（バ
キュームセンサ）、25はインジェクタ、26は冷却水温セ
ンサ、28はノッキング検出手段としてのノックセンサ、
30はこれらセンサ群の信号を入力する制御回路（エンジ
ンコントロールコンピュータ）である。
により機械的に変えることによって圧縮比を可変とする
圧縮比可変機構を有した内燃機関を示す。本図において
10は内燃機関の本体、12は点火栓、14はディストリビュ
ータ、16は吸気管、18はエアクリーナ、20はスロットル
弁、21はスロットルポジションセンサ、22はクランク角
センサ、23は吸気温センサ、24は吸気管圧力センサ（バ
キュームセンサ）、25はインジェクタ、26は冷却水温セ
ンサ、28はノッキング検出手段としてのノックセンサ、
30はこれらセンサ群の信号を入力する制御回路（エンジ
ンコントロールコンピュータ）である。
第３図及び第４図はその圧縮比可変機構部分の拡大図
であって、ピストン32に連結されたコネクティングロッ
ド34の小端穴36の内周とピストンピン38の外周との間
に、内周面と外周面とを互に偏心された筒状の偏心ベア
リング40が回転可能に介装され、偏心ベアリング40に設
けたロック穴42に、コネクティングロッド34のロックピ
ン穴44に摺動自在かつ出没自在に挿入したロックピン46
を係合、離脱させて、偏心ベアリング40の回転をロック
したりフリーにしたりする。偏心ベアリング40には肉厚
部にロック穴42が設けてあるので、ロック位置ではピス
トン32のコネクティングロッド34に対する相対位置が高
く、高圧縮比にロックされ、ロック解除では、ピストン
32が圧縮比上死点で爆発力を受けて自然にコネクティン
グロッド34に対する相対位置を低位置に保つので、低圧
縮比にロックされる。ロックピン46のロック穴42への係
合または解除は、ロック用油圧通路48への油圧をかけた
り、アンロック用油圧通路50に油圧をかけることで行な
い、その機構は第２図に示すようにオイルポンプ52によ
ってオイルパン54よりくみ上げられたオイルが切換弁56
を介して、コネクティングロッド34に内装されたロック
ピン46を作動させることになる。尚、58は切換弁56と共
に制御回路30によって制御される開閉弁であり、ロック
ピン46作動の際、動弁系への潤滑油供給を一時的に阻止
することにより油圧を上昇させロックピン作動を確実に
している。又、60は過剰な油分をオイルパン54へと戻す
ためのリリーフ弁である。
であって、ピストン32に連結されたコネクティングロッ
ド34の小端穴36の内周とピストンピン38の外周との間
に、内周面と外周面とを互に偏心された筒状の偏心ベア
リング40が回転可能に介装され、偏心ベアリング40に設
けたロック穴42に、コネクティングロッド34のロックピ
ン穴44に摺動自在かつ出没自在に挿入したロックピン46
を係合、離脱させて、偏心ベアリング40の回転をロック
したりフリーにしたりする。偏心ベアリング40には肉厚
部にロック穴42が設けてあるので、ロック位置ではピス
トン32のコネクティングロッド34に対する相対位置が高
く、高圧縮比にロックされ、ロック解除では、ピストン
32が圧縮比上死点で爆発力を受けて自然にコネクティン
グロッド34に対する相対位置を低位置に保つので、低圧
縮比にロックされる。ロックピン46のロック穴42への係
合または解除は、ロック用油圧通路48への油圧をかけた
り、アンロック用油圧通路50に油圧をかけることで行な
い、その機構は第２図に示すようにオイルポンプ52によ
ってオイルパン54よりくみ上げられたオイルが切換弁56
を介して、コネクティングロッド34に内装されたロック
ピン46を作動させることになる。尚、58は切換弁56と共
に制御回路30によって制御される開閉弁であり、ロック
ピン46作動の際、動弁系への潤滑油供給を一時的に阻止
することにより油圧を上昇させロックピン作動を確実に
している。又、60は過剰な油分をオイルパン54へと戻す
ためのリリーフ弁である。
第２図は切換弁56の位置からも明らかなように油圧に
よってロックピン46が上方に押し込まれ、機関としては
高圧縮比状態を示しており、これより切換弁56が左右90
度回転すると、逆にロックピン46を下方に作動し低圧縮
比状態になる。尚、図示しないが制御回路30には上述し
た各センサの他、必要に応じて潤滑油温、燃焼温度、点
火栓温度、燃料温度等を検出するセンサを接続するよう
にしても良い。第５図はそのようなセンサ群によって検
出された機関状態により、始動時及び運転時高低圧縮比
の切り換えを実行する制御回路を示すブロック図であ
る。この制御回路30はマイクロコンピュータシステムと
して構成され、中央処理装置（CUP）68と、リードオン
リメモリ（ROM）70と、ランダムアクセスメモリ（RAM）
72と、入力ポート74と、出力ポート76と、A/D変換器78
と、これら要素を接続するバス79とより成る。従って前
述した各種センサからの信号は入口ポート74に送られ、
CPU68で圧縮比の設定、及びそれに伴う点火時期、燃料
噴射量、の演算などを行ない、その結果を以って出力ポ
ート76よりインジェクタや圧縮比可変機構に信号を送り
制御する。
よってロックピン46が上方に押し込まれ、機関としては
高圧縮比状態を示しており、これより切換弁56が左右90
度回転すると、逆にロックピン46を下方に作動し低圧縮
比状態になる。尚、図示しないが制御回路30には上述し
た各センサの他、必要に応じて潤滑油温、燃焼温度、点
火栓温度、燃料温度等を検出するセンサを接続するよう
にしても良い。第５図はそのようなセンサ群によって検
出された機関状態により、始動時及び運転時高低圧縮比
の切り換えを実行する制御回路を示すブロック図であ
る。この制御回路30はマイクロコンピュータシステムと
して構成され、中央処理装置（CUP）68と、リードオン
リメモリ（ROM）70と、ランダムアクセスメモリ（RAM）
72と、入力ポート74と、出力ポート76と、A/D変換器78
と、これら要素を接続するバス79とより成る。従って前
述した各種センサからの信号は入口ポート74に送られ、
CPU68で圧縮比の設定、及びそれに伴う点火時期、燃料
噴射量、の演算などを行ない、その結果を以って出力ポ
ート76よりインジェクタや圧縮比可変機構に信号を送り
制御する。
以上のような圧縮比可変機構を備えた機関に対し本発
明を適用する場合の制御方法を第６図を参照して以下説
明する。尚、本実施例においては目標となる圧縮比を決
定する因子として吸気管圧力PMを使用し、通常の圧縮比
制御は第７図に示すような圧縮比マップにより決定され
ることとし、ノッキングの発生により圧縮比切り換え運
転条件、即ち第７図における境界値PMBASEを補正するも
のとする。
明を適用する場合の制御方法を第６図を参照して以下説
明する。尚、本実施例においては目標となる圧縮比を決
定する因子として吸気管圧力PMを使用し、通常の圧縮比
制御は第７図に示すような圧縮比マップにより決定され
ることとし、ノッキングの発生により圧縮比切り換え運
転条件、即ち第７図における境界値PMBASEを補正するも
のとする。
尚、本発明を実現するためのプログラムはROM70の所
定領域に格納されており、例えば所定のクランク角度毎
（点火毎）に実行される割り込みルーチンとする。
定領域に格納されており、例えば所定のクランク角度毎
（点火毎）に実行される割り込みルーチンとする。
第６図に関し、ステップS1においてバキュームセンサ
24からの吸気管圧力PMを読み込み、現運転状態を検出す
る。次にステップS2ではノックセンサ28からの信号の有
無を検知して現在、ノックセンサ28が作動中であるか否
かを判定し、作動中でない場合、即ちNoの場合には後述
するステップS3〜14をバイパスし、Yesの場合は続くス
テップS3に進む。ところで本実施例は所定の点火回数
（例えば４回）ごとにノッキングの発生回数を見て、そ
のノック発生頻度に応じて算出、決定された補正値を学
習し、この補正値（学習値）を以って上述した圧縮比切
り換え運転条件PMBASEを補正することになる。従ってス
テップS3では本ルーチンが一回実行される毎にインクリ
メントされるカウンタＣをインクリメントして、ステッ
プS4でノックセンサ28からの信号を見てノッキングが発
生しているか否かを判定する。ステップS4でYesの場合
には続くステップS5でノッキングカウンタＣKをインク
リメントし、一方ノッキングが発生していないならばス
テップS5をバイパスして夫々ステップS6に進む。ステッ
プS6では今回実行されているルーチンが上述した所定の
点火回数分以上に相当するか否か、即ち本例ではカウン
タＣが４以上であるか否かを判定し、未だ４回に満たな
い場合（Noの場合）にはステップS7〜14をバイパスし、
Yesの場合にはステップS7以降に進み、ノッキングカウ
ンタＣKの数に応じて学習値Ｇを決定する。即ち、ノッ
キングカウンタＣK＝０の場合にはステップでYesと判定
された後、ステップS8でそれまでの学習値Ｇに１を加
え、ノッキングカウンタＣK＝１の場合にはステップS7
でNoと判定された後、ステップS9でYesとしてそれまで
の学習値Ｇより１を減ずる処理がなされ、一方、ノッキ
ングカウンタＣKが２以上の場合には、ステップS7でN
o、ステップS9でNo、と判定された後、ステップS11でそ
れまでの学習値Ｇより２を減ずる処理がなされる。続く
ステップS12ではこの様にして算出された新らたな学習
値Ｇを制御回路30の不揮撥性メモリ（バックアップRA
M）に記憶し、ステップS13でカウンタＣをクリアし、ス
テップS14でノッキングカウンタＣKをクリアしてステッ
プS15に進む。ところで本実施例によれば前述したよう
にノッキングの発生により第７図圧縮比マップにおける
圧縮比切り換え条件、即ち吸気管圧力境界値PMBASEを補
正するため、ステップS15ではステップS12において新た
に設定された学習値Ｇに対応する新らたな境界値PM0が
決定されることになる。第８図は学習値Ｇより切り換え
条件PM0を決定する手段としての補正マップ例であっ
て、本ステップではこのマップのマップサーチにより境
界値PM0を補正することになる。尚、補正マップは各学
習値Ｇに対応して境界値Ｐ0に上限及び下限値を設ける
ことにより異常発生時のカードとしている。ステップS1
6ではステップS1で読み込まれた吸気管内圧力PMが新ら
たに設定された境界値PM0より大きいか否か、即ち、第
７図点線に示すような新らたな境界値PM0を持った圧縮
比マップにおいて現運転条件が低圧縮比条件にあるか高
圧縮比条件にあるかを判定し、本ステップS16でYesの場
合（低圧縮比条件）、ステップS17で圧縮比を低圧縮比
とする実行処理をし、一方Noの場合（高圧縮比条件）、
ステップS18で高圧縮比とする実行処理をして復帰する
ことになる。
24からの吸気管圧力PMを読み込み、現運転状態を検出す
る。次にステップS2ではノックセンサ28からの信号の有
無を検知して現在、ノックセンサ28が作動中であるか否
かを判定し、作動中でない場合、即ちNoの場合には後述
するステップS3〜14をバイパスし、Yesの場合は続くス
テップS3に進む。ところで本実施例は所定の点火回数
（例えば４回）ごとにノッキングの発生回数を見て、そ
のノック発生頻度に応じて算出、決定された補正値を学
習し、この補正値（学習値）を以って上述した圧縮比切
り換え運転条件PMBASEを補正することになる。従ってス
テップS3では本ルーチンが一回実行される毎にインクリ
メントされるカウンタＣをインクリメントして、ステッ
プS4でノックセンサ28からの信号を見てノッキングが発
生しているか否かを判定する。ステップS4でYesの場合
には続くステップS5でノッキングカウンタＣKをインク
リメントし、一方ノッキングが発生していないならばス
テップS5をバイパスして夫々ステップS6に進む。ステッ
プS6では今回実行されているルーチンが上述した所定の
点火回数分以上に相当するか否か、即ち本例ではカウン
タＣが４以上であるか否かを判定し、未だ４回に満たな
い場合（Noの場合）にはステップS7〜14をバイパスし、
Yesの場合にはステップS7以降に進み、ノッキングカウ
ンタＣKの数に応じて学習値Ｇを決定する。即ち、ノッ
キングカウンタＣK＝０の場合にはステップでYesと判定
された後、ステップS8でそれまでの学習値Ｇに１を加
え、ノッキングカウンタＣK＝１の場合にはステップS7
でNoと判定された後、ステップS9でYesとしてそれまで
の学習値Ｇより１を減ずる処理がなされ、一方、ノッキ
ングカウンタＣKが２以上の場合には、ステップS7でN
o、ステップS9でNo、と判定された後、ステップS11でそ
れまでの学習値Ｇより２を減ずる処理がなされる。続く
ステップS12ではこの様にして算出された新らたな学習
値Ｇを制御回路30の不揮撥性メモリ（バックアップRA
M）に記憶し、ステップS13でカウンタＣをクリアし、ス
テップS14でノッキングカウンタＣKをクリアしてステッ
プS15に進む。ところで本実施例によれば前述したよう
にノッキングの発生により第７図圧縮比マップにおける
圧縮比切り換え条件、即ち吸気管圧力境界値PMBASEを補
正するため、ステップS15ではステップS12において新た
に設定された学習値Ｇに対応する新らたな境界値PM0が
決定されることになる。第８図は学習値Ｇより切り換え
条件PM0を決定する手段としての補正マップ例であっ
て、本ステップではこのマップのマップサーチにより境
界値PM0を補正することになる。尚、補正マップは各学
習値Ｇに対応して境界値Ｐ0に上限及び下限値を設ける
ことにより異常発生時のカードとしている。ステップS1
6ではステップS1で読み込まれた吸気管内圧力PMが新ら
たに設定された境界値PM0より大きいか否か、即ち、第
７図点線に示すような新らたな境界値PM0を持った圧縮
比マップにおいて現運転条件が低圧縮比条件にあるか高
圧縮比条件にあるかを判定し、本ステップS16でYesの場
合（低圧縮比条件）、ステップS17で圧縮比を低圧縮比
とする実行処理をし、一方Noの場合（高圧縮比条件）、
ステップS18で高圧縮比とする実行処理をして復帰する
ことになる。
即ち、本実施例によれば所定点火回数毎に発生するノ
ッキングの発生頻度に応じて、ノッキングが多ければ多
い程圧縮比マップの境界値PMBASEを下方に移動して高圧
縮比となる運転領域をせばめ、逆にノッキングが発生し
ない場合、境界値PMBASEを上方に移動して高圧縮比とな
る領域を拡大することにより、ノッキングの発生の有無
に応じた適性な圧縮比制御が可能となる。
ッキングの発生頻度に応じて、ノッキングが多ければ多
い程圧縮比マップの境界値PMBASEを下方に移動して高圧
縮比となる運転領域をせばめ、逆にノッキングが発生し
ない場合、境界値PMBASEを上方に移動して高圧縮比とな
る領域を拡大することにより、ノッキングの発生の有無
に応じた適性な圧縮比制御が可能となる。
尚、以上説明した実施例においては運転条件を代表す
るものとして機関負荷である吸気管内圧力PMのみを使用
したが、他に機関回転数NEと機関負荷特性（例えば吸入
電気量Q/エンジン回転数NE、スロットル開度TA）との組
み合わせから成る２次元マップ或いは３次元マップを使
用しても良く、さらにこれらの特性における圧縮比切り
換え条件としての境界値（NEBASE,Q/NEBASE,TABASE）を
ノッキング発生に応じて補正するようにしても良い。
るものとして機関負荷である吸気管内圧力PMのみを使用
したが、他に機関回転数NEと機関負荷特性（例えば吸入
電気量Q/エンジン回転数NE、スロットル開度TA）との組
み合わせから成る２次元マップ或いは３次元マップを使
用しても良く、さらにこれらの特性における圧縮比切り
換え条件としての境界値（NEBASE,Q/NEBASE,TABASE）を
ノッキング発生に応じて補正するようにしても良い。
本発明は運転条件に応じて圧縮比を無段階（多段階）
に変える機関の機構においても適用可能である。第９図
は機関の運転条件に応じて燃焼室容積を無段階に変える
ことにより圧縮比を変化させるようにしたエンジン部分
的概略図であって、燃焼室80の上部には上方に向って突
出した副シリンダ82が形成され、副シリンダ82内にはそ
の内部を摺動する副ピストン84が配設されて、運転条件
に応じて副ピストン84を制御回路30からの指令を受けた
ピストン駆動装置86が上下動させることにより、燃焼室
80の容積、即ち圧縮比を無段階に変化させている。
に変える機関の機構においても適用可能である。第９図
は機関の運転条件に応じて燃焼室容積を無段階に変える
ことにより圧縮比を変化させるようにしたエンジン部分
的概略図であって、燃焼室80の上部には上方に向って突
出した副シリンダ82が形成され、副シリンダ82内にはそ
の内部を摺動する副ピストン84が配設されて、運転条件
に応じて副ピストン84を制御回路30からの指令を受けた
ピストン駆動装置86が上下動させることにより、燃焼室
80の容積、即ち圧縮比を無段階に変化させている。
なお、本実施例において先の実施例（第２図）と同様
な要素は同一番号を付す。
な要素は同一番号を付す。
先の実施例を圧縮比マップにおける圧縮比切り換え運
転条件（即ち吸気管圧力PMBASE）を補正するのに対し、
本実施例は運転条件により予め定められる基本的な圧縮
比（ベース圧縮比）CRBASEを直接、補正の対象とする。
尚、本実施例においてはこのベース圧縮比CRBASEはディ
ストリビュータ14に設けられたクランク角センサ22から
の機関回転数NEと、 バキュームセンサ24からの吸気管圧力PMとを因子とす
る圧縮比マップ（第10図）によって決定されるものとす
る。
転条件（即ち吸気管圧力PMBASE）を補正するのに対し、
本実施例は運転条件により予め定められる基本的な圧縮
比（ベース圧縮比）CRBASEを直接、補正の対象とする。
尚、本実施例においてはこのベース圧縮比CRBASEはディ
ストリビュータ14に設けられたクランク角センサ22から
の機関回転数NEと、 バキュームセンサ24からの吸気管圧力PMとを因子とす
る圧縮比マップ（第10図）によって決定されるものとす
る。
以下、本発明の制御方法を第11図に示す制御ルーチン
を以って説明する。尚、本制御ルーチンは、冷却水温TH
Wが通常の温度領域内（例えば70℃≦TEW≦95℃）におい
て実行されるものとし、さらに吸気管圧力PMに代表され
る機関負荷が高負荷域にある時と、中軽負荷域にある
時、夫々の場合におけるノッキング発生頻度に応じてベ
ース圧縮比CRを補正する。又、本ルーチンは先の実施例
同様、例えば点火毎のような所定のクランク角度毎に実
行される割り込みルーチンとする。
を以って説明する。尚、本制御ルーチンは、冷却水温TH
Wが通常の温度領域内（例えば70℃≦TEW≦95℃）におい
て実行されるものとし、さらに吸気管圧力PMに代表され
る機関負荷が高負荷域にある時と、中軽負荷域にある
時、夫々の場合におけるノッキング発生頻度に応じてベ
ース圧縮比CRを補正する。又、本ルーチンは先の実施例
同様、例えば点火毎のような所定のクランク角度毎に実
行される割り込みルーチンとする。
まずステップS21ではクランク角センサ22からの機関
回転数NEと、バキュームセンサ24からの吸気管圧力PMと
を読み込み、続くステップS22において前述した圧縮比
マップ（第10図）からのマップサーチによりベース圧縮
比CRBASEを算出する。次にステップS23では冷却水温セ
ンサ26からの水温THWを読み込み、ステップS24及び25に
おいて現在の水温THWが所定の領域（例えば、70℃≦THW
＜95℃）にあるか否かを判定する。即ち、ステップS24
でNo、或いはステップS25でYesの場合には所定領域外と
して以下のステップS26〜53をバイパスしてステップS54
に進み、一方、ステップS24でYes、かつステップS25でN
oの場合のみ領域内として次のステップS26に進むことに
なる。
回転数NEと、バキュームセンサ24からの吸気管圧力PMと
を読み込み、続くステップS22において前述した圧縮比
マップ（第10図）からのマップサーチによりベース圧縮
比CRBASEを算出する。次にステップS23では冷却水温セ
ンサ26からの水温THWを読み込み、ステップS24及び25に
おいて現在の水温THWが所定の領域（例えば、70℃≦THW
＜95℃）にあるか否かを判定する。即ち、ステップS24
でNo、或いはステップS25でYesの場合には所定領域外と
して以下のステップS26〜53をバイパスしてステップS54
に進み、一方、ステップS24でYes、かつステップS25でN
oの場合のみ領域内として次のステップS26に進むことに
なる。
次に、ステップS26においては先の実施例と同様、ノ
ックセンサ28が作動中であるか否かを判定し、Noの場合
には以下のステップS27〜53をバイパスしてステップS54
に進み、作動中の場合にはステップS27に進む。ステッ
プS27は前述したように現運転条件、具体的には現在の
機関負荷が高負荷域にあるか、それとも中軽負荷域にあ
るかの判定であって、本実施例によれば例えば吸気管圧
力PMが600mmHgより大であるか否かによって判定するこ
ととする。従って600mmHgより大、即ち高負荷域の時はY
esと判定しステップS28に進み、600mmHg以下の中・低負
荷域においてはNoと判定しステップS41に進むことにな
る。
ックセンサ28が作動中であるか否かを判定し、Noの場合
には以下のステップS27〜53をバイパスしてステップS54
に進み、作動中の場合にはステップS27に進む。ステッ
プS27は前述したように現運転条件、具体的には現在の
機関負荷が高負荷域にあるか、それとも中軽負荷域にあ
るかの判定であって、本実施例によれば例えば吸気管圧
力PMが600mmHgより大であるか否かによって判定するこ
ととする。従って600mmHgより大、即ち高負荷域の時はY
esと判定しステップS28に進み、600mmHg以下の中・低負
荷域においてはNoと判定しステップS41に進むことにな
る。
ところで本実施例においても所定の点火回数（例えば
４回）ごとのノッキングの発生回数を見て、そのノック
発生頻度に応じて学習値A,Bを算出し、この学習値を以
って上述したベース圧縮比CRBASEを補正することにな
る。従ってステップS28では高負荷域において本ルーチ
ンが一回実行される毎にインクリメントされるカウンタ
Ｃ1をインクリメントして、ステップS29でノックセンサ
28からの信号を見てノッキングが発生しているか否かを
判定する。ステップS29でYesの場合には続くステップS3
0で高負荷域でのノッキングカウンタＣ1Kをインクリメ
ントし、一方ノッキングが発生していないならばステッ
プS30をバイパスして夫々、ステップS31に進む。ステッ
プS31では今回実行されているルーチンが上述した所定
の点火回数分以上に相当するか否か、即ち本例ではカウ
ンタＣ1が４以上であるか否かを判定し、未だ４回に満
たない場合（Noの場合）には後のステップS32〜39をバ
イパスし、Yesの場合にはステップS32以降に進み、ノッ
キングカウンタＣ1Kの数に応じて学習値Ａを決定する。
即ち、ノッキングカウンタＣ1K＝０の場合にはステップ
S32でYesと判定した後、ステップS33でそれまでの学習
値Ａに１を加え、ノッキングカウンタＣ1K＝１の場合に
はステップS32でNoと判定した後、ステップS34でYesと
し、続くステップS35でそれまでの学習値Ａより２を減
じ又、ノッキングカウンタＣ1Kが２以上の場合にはステ
ップS32でNo、ステップS34をNoとし、ステップS36でそ
れまでの学習値Ａより４を減ずる処理がなされる。次に
ステップS37ではこの様にして算出された新らたな学習
値Ａを制御回路30内のバックアップRAMに記憶し、ステ
ップS38でカウンタＣ1をクリアし、ステップS14でさら
にノッキングカウンタＣ1KをクリアしてステップS40に
進む。ステップS40ではこのようにして設定された学習
値Ａより例えば第12図に示すような補正マップを以って
ステップS22で算出されたベース圧縮比CRBASEを補正
し、圧縮比CRとし、ステップS54で目標圧縮比CRを実現
するための処理、即ち制御回路30がピストン駆動装置86
駆動のための指令を発することになり、以上のようにし
て復帰することになる。
４回）ごとのノッキングの発生回数を見て、そのノック
発生頻度に応じて学習値A,Bを算出し、この学習値を以
って上述したベース圧縮比CRBASEを補正することにな
る。従ってステップS28では高負荷域において本ルーチ
ンが一回実行される毎にインクリメントされるカウンタ
Ｃ1をインクリメントして、ステップS29でノックセンサ
28からの信号を見てノッキングが発生しているか否かを
判定する。ステップS29でYesの場合には続くステップS3
0で高負荷域でのノッキングカウンタＣ1Kをインクリメ
ントし、一方ノッキングが発生していないならばステッ
プS30をバイパスして夫々、ステップS31に進む。ステッ
プS31では今回実行されているルーチンが上述した所定
の点火回数分以上に相当するか否か、即ち本例ではカウ
ンタＣ1が４以上であるか否かを判定し、未だ４回に満
たない場合（Noの場合）には後のステップS32〜39をバ
イパスし、Yesの場合にはステップS32以降に進み、ノッ
キングカウンタＣ1Kの数に応じて学習値Ａを決定する。
即ち、ノッキングカウンタＣ1K＝０の場合にはステップ
S32でYesと判定した後、ステップS33でそれまでの学習
値Ａに１を加え、ノッキングカウンタＣ1K＝１の場合に
はステップS32でNoと判定した後、ステップS34でYesと
し、続くステップS35でそれまでの学習値Ａより２を減
じ又、ノッキングカウンタＣ1Kが２以上の場合にはステ
ップS32でNo、ステップS34をNoとし、ステップS36でそ
れまでの学習値Ａより４を減ずる処理がなされる。次に
ステップS37ではこの様にして算出された新らたな学習
値Ａを制御回路30内のバックアップRAMに記憶し、ステ
ップS38でカウンタＣ1をクリアし、ステップS14でさら
にノッキングカウンタＣ1KをクリアしてステップS40に
進む。ステップS40ではこのようにして設定された学習
値Ａより例えば第12図に示すような補正マップを以って
ステップS22で算出されたベース圧縮比CRBASEを補正
し、圧縮比CRとし、ステップS54で目標圧縮比CRを実現
するための処理、即ち制御回路30がピストン駆動装置86
駆動のための指令を発することになり、以上のようにし
て復帰することになる。
以上説明した高負荷域における圧縮比の学習制御はス
テップS27でNoの場合、即ち中・低負荷域においても同
様である。而して、ステップS41では中・低負荷域にお
けるカウンタＣ2をインクリメントして、ステップS42に
進み、ノッキング発生の有無を判定しノッキング発生の
場合、即ちYesの場合にはステップS43で中・低負荷での
ノッキングカウンタＣ2Kをインクリメントし、一方ノッ
キングが発生していないならばステップS43をバイパス
して夫々、ステップS44に進む。ステップS44では今回実
行されているルーチンが所定の点火回数分以上に相当す
るか否か、即ちカウンタＣ2Kが４以上であるか否かを判
定し、未だ４回に満たない場合（Noの場合）にはステッ
プS45〜52をバイパスし、Yesの場合にはステップS45以
降に進み、ノッキングカウンタＣ2Kの数に応じて学習値
Ｂを決定する。
テップS27でNoの場合、即ち中・低負荷域においても同
様である。而して、ステップS41では中・低負荷域にお
けるカウンタＣ2をインクリメントして、ステップS42に
進み、ノッキング発生の有無を判定しノッキング発生の
場合、即ちYesの場合にはステップS43で中・低負荷での
ノッキングカウンタＣ2Kをインクリメントし、一方ノッ
キングが発生していないならばステップS43をバイパス
して夫々、ステップS44に進む。ステップS44では今回実
行されているルーチンが所定の点火回数分以上に相当す
るか否か、即ちカウンタＣ2Kが４以上であるか否かを判
定し、未だ４回に満たない場合（Noの場合）にはステッ
プS45〜52をバイパスし、Yesの場合にはステップS45以
降に進み、ノッキングカウンタＣ2Kの数に応じて学習値
Ｂを決定する。
ところで一般に中・低負荷域では高負荷域の時よりも
ノッキングは発生しにくく、仮りにノッキングが発生し
たとしてもエンジン破損等の危険性は少ない。従って中
・低負荷域におけるベース圧縮比CRBASE補正のための学
習値Ｂを高負荷域での学習値Ａより小さく設定する方が
精密な制御を可能にして、より適正な圧縮比に近づくこ
とができる。従って、本実施例によればノッキングカウ
ンタＣ2K＝０の場合にはステップS45でYesと判定した
後、ステップS46でそれまでの学習値Ｂを変えず、（即
ち前回のルーチン実行の際の圧縮比CRのまま今回も実行
する。）ノッキングカウンタＣ2K＝１の場合にはステッ
プS45でNoと判定した後、ステップS47でYesとし、続く
ステップS48でそれまでの学習値Ｂより１を減じ、又、
ノッキングカウンタＣ2Kが２以上の場合にはステップS4
5でNo、ステップS47でNoとしてステップS49でそれまで
の学習値Ｂより２を減ずる処理がなされる。次にステッ
プS50ではこの様にして新らたに決定された各学習値Ｂ
を制御回路30内のバックアップRAMに記憶し、ステップS
51でカウンタＣ2をクリアし、ステップS52でさらにノッ
キングカウンタＣ2KをクリアしてステップS53に進む。
ステップS53ではステップS40と同様に、設定された学習
値Ｂより補正マップ（第12図）を以ってステップS22で
算出されたベース圧縮比CRBASEを補正し、圧縮比CRと
し、ステップS54で目標圧縮比CRを実現するための処理
をして復帰することになる。
ノッキングは発生しにくく、仮りにノッキングが発生し
たとしてもエンジン破損等の危険性は少ない。従って中
・低負荷域におけるベース圧縮比CRBASE補正のための学
習値Ｂを高負荷域での学習値Ａより小さく設定する方が
精密な制御を可能にして、より適正な圧縮比に近づくこ
とができる。従って、本実施例によればノッキングカウ
ンタＣ2K＝０の場合にはステップS45でYesと判定した
後、ステップS46でそれまでの学習値Ｂを変えず、（即
ち前回のルーチン実行の際の圧縮比CRのまま今回も実行
する。）ノッキングカウンタＣ2K＝１の場合にはステッ
プS45でNoと判定した後、ステップS47でYesとし、続く
ステップS48でそれまでの学習値Ｂより１を減じ、又、
ノッキングカウンタＣ2Kが２以上の場合にはステップS4
5でNo、ステップS47でNoとしてステップS49でそれまで
の学習値Ｂより２を減ずる処理がなされる。次にステッ
プS50ではこの様にして新らたに決定された各学習値Ｂ
を制御回路30内のバックアップRAMに記憶し、ステップS
51でカウンタＣ2をクリアし、ステップS52でさらにノッ
キングカウンタＣ2KをクリアしてステップS53に進む。
ステップS53ではステップS40と同様に、設定された学習
値Ｂより補正マップ（第12図）を以ってステップS22で
算出されたベース圧縮比CRBASEを補正し、圧縮比CRと
し、ステップS54で目標圧縮比CRを実現するための処理
をして復帰することになる。
尚、以上説明した実施例においても、補正マップ第12
図に示すように補正された圧縮比CRに上限及び下限値を
設け、異常が発生した時のガードとすることが好まし
い。
図に示すように補正された圧縮比CRに上限及び下限値を
設け、異常が発生した時のガードとすることが好まし
い。
又、上述した二制御ルーチンは圧縮比に関する補正で
あるが、この圧縮比切り換え条件及びベース圧縮比の補
正に伴い、燃料噴射量や点火時期を補正することは当然
である。
あるが、この圧縮比切り換え条件及びベース圧縮比の補
正に伴い、燃料噴射量や点火時期を補正することは当然
である。
このようにして本発明によれば、ノッキングの発生回
数が多ければ多い程、補正値は大きく設定されているた
め即座にノッキングの発生しにくい低圧縮比へと接近で
き、その後はノッキング発生回数の減少に伴って補正値
も小さくなるためオーバシュート量は少なく、従って精
密な制御が可能となる。又、本発明の補正値は所謂、学
習値として記憶・保持されるため、仮りに機関運転を停
止し、再始動となっても停止前の最も新らしい学習値よ
り制御が開始されるため、ノッキングの発生し易い運転
条件が存続した場合でも迅速なノッキング防止処理が可
能となる。
数が多ければ多い程、補正値は大きく設定されているた
め即座にノッキングの発生しにくい低圧縮比へと接近で
き、その後はノッキング発生回数の減少に伴って補正値
も小さくなるためオーバシュート量は少なく、従って精
密な制御が可能となる。又、本発明の補正値は所謂、学
習値として記憶・保持されるため、仮りに機関運転を停
止し、再始動となっても停止前の最も新らしい学習値よ
り制御が開始されるため、ノッキングの発生し易い運転
条件が存続した場合でも迅速なノッキング防止処理が可
能となる。
第１図は本発明の構成図；第２図は本発明の実施例の機
関構成図；第３図は第２図の圧縮比可変機構部分の拡大
断面図；第４図は第３図をさらに拡大し矢印IV方向より
見た断面図；第５図は制御回路内部を示す本発明のブロ
ック図；第６図は実施例の制御回路の作動を示すフロー
チャート図；第７図は第６図のフローチャートにおいて
使用される圧縮比マップ図；第８図は第７図圧縮比切り
換え条件PMBASEを補正するための補正マップ図；第９図
は圧縮比を無段階（多段階）で可変とする機構を示す概
略的断面図；第10図は第９図実施例において使用される
圧縮比マップ図；第11図は第９図に示す圧縮比可変機構
を有した制御装置のフローチャート図；第12図は第10図
ベース圧縮比CRBASEを補正するための補正マップ図。 10……エンジン本体、12……点火栓、14……ディストリ
ビュータ、16……吸気管、18……エアフローメータ、20
……スロットル弁、21……スロットルポジションセン
サ、22……クランク角センサ、23……吸気温センサ、24
……吸気管圧力センサ、25……インジェクタ、26……冷
却水温センサ、28……ノックセンサ、30……制御回路、
32……ピストン、34……コネクティングロッド、38……
ピストンピン、40……偏心ベアリング、44……ロックピ
ン穴、46……ロックピン、48……ロック用油圧通路、50
……アンロック用油圧通路、56……切換弁、58……開閉
弁、80……燃焼室、82……副シリンダ、84……副ピスト
ン、86……ピストン駆動装置。
関構成図；第３図は第２図の圧縮比可変機構部分の拡大
断面図；第４図は第３図をさらに拡大し矢印IV方向より
見た断面図；第５図は制御回路内部を示す本発明のブロ
ック図；第６図は実施例の制御回路の作動を示すフロー
チャート図；第７図は第６図のフローチャートにおいて
使用される圧縮比マップ図；第８図は第７図圧縮比切り
換え条件PMBASEを補正するための補正マップ図；第９図
は圧縮比を無段階（多段階）で可変とする機構を示す概
略的断面図；第10図は第９図実施例において使用される
圧縮比マップ図；第11図は第９図に示す圧縮比可変機構
を有した制御装置のフローチャート図；第12図は第10図
ベース圧縮比CRBASEを補正するための補正マップ図。 10……エンジン本体、12……点火栓、14……ディストリ
ビュータ、16……吸気管、18……エアフローメータ、20
……スロットル弁、21……スロットルポジションセン
サ、22……クランク角センサ、23……吸気温センサ、24
……吸気管圧力センサ、25……インジェクタ、26……冷
却水温センサ、28……ノックセンサ、30……制御回路、
32……ピストン、34……コネクティングロッド、38……
ピストンピン、40……偏心ベアリング、44……ロックピ
ン穴、46……ロックピン、48……ロック用油圧通路、50
……アンロック用油圧通路、56……切換弁、58……開閉
弁、80……燃焼室、82……副シリンダ、84……副ピスト
ン、86……ピストン駆動装置。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−188056（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−258153（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−75731（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−101849（ＪＰ，Ａ) 特公 平４−26671（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (1)
- 【請求項１】運転条件に応じて圧縮比を可変とする圧縮
比可変機構を備えた可変圧縮比内燃機関の制御装置にお
いて、 ノッキングを検出するノッキング検出手段と、 運転条件により予め定められるベース圧縮比の補正値、
或いは圧縮比切り換え運転条件の補正値を有し、以って
ノッキングの発生頻度に応じて補正値を決定する補正値
決定手段と、 上記補正値を記憶・保持する補正記憶保持手段と、 その後記憶保持された補正値により補正されたベース圧
縮比、或いは圧縮比切り換え運転条件を以って圧縮比を
制御する圧縮比制御手段とから成ることを特徴とする制
御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22528387A JPH0833112B2 (ja) | 1987-09-10 | 1987-09-10 | 可変圧縮比内燃機関の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22528387A JPH0833112B2 (ja) | 1987-09-10 | 1987-09-10 | 可変圧縮比内燃機関の制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6469730A JPS6469730A (en) | 1989-03-15 |
| JPH0833112B2 true JPH0833112B2 (ja) | 1996-03-29 |
Family
ID=16826907
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22528387A Expired - Fee Related JPH0833112B2 (ja) | 1987-09-10 | 1987-09-10 | 可変圧縮比内燃機関の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0833112B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010038355A1 (ja) * | 2008-10-02 | 2010-04-08 | 川崎重工業株式会社 | ガスエンジンのノッキング制御装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5034823B2 (ja) * | 2007-09-25 | 2012-09-26 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
-
1987
- 1987-09-10 JP JP22528387A patent/JPH0833112B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010038355A1 (ja) * | 2008-10-02 | 2010-04-08 | 川崎重工業株式会社 | ガスエンジンのノッキング制御装置 |
| JP2010084739A (ja) * | 2008-10-02 | 2010-04-15 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | ガスエンジンのノッキング制御装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6469730A (en) | 1989-03-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |