JPS60230524A - Variable compression-ratio type engine - Google Patents

Variable compression-ratio type engine

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JPS60230524A
JPS60230524A JP8536784A JP8536784A JPS60230524A JP S60230524 A JPS60230524 A JP S60230524A JP 8536784 A JP8536784 A JP 8536784A JP 8536784 A JP8536784 A JP 8536784A JP S60230524 A JPS60230524 A JP S60230524A
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compression ratio
engine
air
microcomputer
signal
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JP8536784A
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田原 良隆
Toshiharu Masuda
益田 俊治
Yoshihiko Imamura
今村 善彦
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Original Assignee
Mazda Motor Corp
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/10Introducing corrections for particular operating conditions for acceleration
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D15/00Varying compression ratio
    • F02D15/04Varying compression ratio by alteration of volume of compression space without changing piston stroke

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

PURPOSE:To effectively prevent the generation of knocking by making the mixed gas rich by increase-correcting the fuel injection amount when compression ratio is varied in acceleration, in an engine in which the compression ratio is varied by varying the capacity of a combustion chamber. CONSTITUTION:The capacity of a combustion chamber 5, namely the compression ratio is varied by moving a piston 19 vertically by revolving a cam 20 by a motor 24. A compression-ratio position sensor 32 as compression ratio detecting means is provided. Further, the operation-state detecting means such as air flow meter 10 and crank-angle sensor 33 are provided. Each output of these detecting means is input into a microcomputer 27, and an aimed compression ratio is set into the microcomputer 27 according to the engine operation state, and a motor 24 is controlled according to the deviation of the actual compression ratio from the aimed compression ratio. Further, in order to make the mixed gas rich for a prescribed time, when the compression ratio is reduced in acceleration, the valve opening degree of an air bypass control valve 17 is reduced, and the fuel injection amount supplied from an injection valve 12 is increased.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、燃焼室の容積を変化させることにより、エン
ジンの圧縮比を変え得るようになった圧縮比可変式エン
ジンに関し、特にエンジンの運転状態に応じて圧縮比が
変化するようになった圧縮比可変式エンジンに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a variable compression ratio engine in which the compression ratio of the engine can be changed by changing the volume of the combustion chamber. This invention relates to a variable compression ratio engine whose compression ratio changes depending on the state.

(従来の技術) 内燃機関において、出力の向上を図り、燃費を低減する
ためには、圧縮比を高めると熱効率が向上するので有効
であるが、圧縮比を高めることによって高負荷、低回転
領域などでノッキングが発生するという問題が生じる。
(Prior art) In order to improve output and reduce fuel consumption in internal combustion engines, increasing the compression ratio improves thermal efficiency, which is effective. A problem arises in which knocking occurs.

この問題を解決するために、機関の回転数及び負荷に応
じて、燃焼室容積を変化させることにより、圧縮比を変
化させるようにしたエンジンは公知である。さらに、こ
のような圧縮比可変式エンジンにおいて、燃焼室容積可
変用のピストンの背面側に、油圧室を形成して、油圧シ
リンダの機能を併有させることにより油圧機構を簡素化
し、装置の小型化を達成した改良型が、特開昭58−1
97439号公報に記載されている。しかし、これら従
来の装置においては、圧縮比制御系の作動遅れによって
、特に圧縮比の変更時において以前としてノッキングが
生じるという問題があった。
In order to solve this problem, an engine is known in which the compression ratio is changed by changing the volume of the combustion chamber depending on the rotational speed and load of the engine. Furthermore, in such a variable compression ratio engine, a hydraulic chamber is formed on the back side of the piston for varying the volume of the combustion chamber, which also functions as a hydraulic cylinder, simplifying the hydraulic mechanism and reducing the size of the device. The improved type that achieved this was published in JP-A-58-1.
It is described in Publication No. 97439. However, these conventional devices still have the problem that knocking occurs particularly when changing the compression ratio due to a delay in the operation of the compression ratio control system.

(本発明の目的) 従って本発明の目的は、圧縮比可変式エンジンにおいて
、圧縮比可変制御系の作動遅れに意図するノッキングの
問題を解決することができるものを提供することである
(Objective of the Present Invention) Therefore, an object of the present invention is to provide a variable compression ratio engine capable of solving the problem of knocking caused by delay in operation of the variable compression ratio control system.

(本発明の構成) 本発明は、上記目的を達成するため以下のように構成さ
れる。すなわち、本発明の圧縮比可変式エンジンは、エ
ンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段と、エン
ジンの燃焼室容積を変化させる圧縮比可変手段と、前記
運転状態検出手段からの信号を人力として圧縮比が目標
圧縮比となるように前記圧縮比可変手段に制御信号を出
力する圧縮比制御手段と、加速時に圧縮比が低められる
場合には該圧縮比の変更に応じて所定時間混合気をリン
チにする空燃比補正手段とを備えたことを特徴とする。
(Configuration of the present invention) In order to achieve the above object, the present invention is configured as follows. That is, the variable compression ratio engine of the present invention includes an operating state detecting means for detecting the operating state of the engine, a variable compression ratio means for changing the combustion chamber volume of the engine, and a signal from the operating state detecting means using human power. compression ratio control means for outputting a control signal to the compression ratio variable means so that the compression ratio becomes a target compression ratio; The present invention is characterized by comprising an air-fuel ratio correcting means for correcting the air-fuel ratio.

本発明によれば、エンジンの運転状態、例えば、エンジ
ン回転数、エンジン負荷、エンジン温度、空燃比、変速
機ギヤポジション、加減速状態、吸気温度等がエンジン
運転状態検出手段により検出される。
According to the present invention, the engine operating state, such as engine speed, engine load, engine temperature, air-fuel ratio, transmission gear position, acceleration/deceleration state, intake air temperature, etc., is detected by the engine operating state detection means.

(本発明の効果) 本発明によれば、加速時であってしかも圧縮比が低めら
れるような場合には、圧縮比の変更に応じて混合気がリ
ッチ化されるようになっている。
(Effects of the Present Invention) According to the present invention, when the compression ratio is lowered during acceleration, the air-fuel mixture is enriched in accordance with the change in the compression ratio.

これにより圧縮比制御系に作動遅れが生じても燃料の気
化によって吸気及びシリンダ内で多量の気化熱が奪われ
、エンジンのシリンダ温度の上昇が抑制され、従って、
有効にノンキングを防止することができる。
As a result, even if there is a delay in the operation of the compression ratio control system, a large amount of vaporization heat is taken away from the intake air and the cylinder due to the vaporization of the fuel, suppressing the rise in engine cylinder temperature.
Non-king can be effectively prevented.

(実施例の説明) 第1図及び第2図を参照すれば、本発明が適用されるエ
ンジンEは、内部をピストン1が往復動するシリンダポ
ア2を備えており、該シリンダポア2は、シリンダブロ
ック3及びシリンダヘッド4から形成される。シリンダ
ポア2の上部には燃焼室5が形成されており、該燃焼室
5には吸気ボート6が開口している。この吸気ボート6
には、吸気弁7が組合わせられるとともに、燃焼室5の
吸気ボート6の対向側には点火プラグ14が臨ませられ
ている。吸気ボート6には吸気通路8が接続されており
、この吸気通路8には、エアクリーナ9、エアフローメ
ータlO、スロットル弁11が設けられ吸気系を構成し
ている。また、吸気通路8の吸気ボート6付近には、燃
料インジェクタ12が配置されている。さらに、燃焼室
5には通常の方法で排気ポート(図示せず)が開口して
おり、該排気ポートには排気通路13が接続されて排気
系を構成している。また、吸気弁7には、液弁7を作動
させるためのカム15を備えた動弁系が係合するように
なっている。なお、吸気通路8には、スロットル弁11
をバイパスするバイパス通路16が接続されるとともに
、バイパス通路16を開閉制御するエアバイパスコント
ロール弁17が設けられる。さらに、燃焼室5には、そ
の上部に、上方に向って突出した副シリンダ18が連続
して形成されており、該副シリンダ18には、その内部
を摺動する、副ピストン19が配設されている。ピスト
ン19のステム19aは、副シリンダ18の外方に突出
し、その先端はカム2oの周面に当接している。ステム
19aの先端部付近には、円板21が取付けられており
、この円板21には、バネ22が当接しており、これに
よって、ピストン19は図において、上方に付勢されて
いる。カム20のカム軸23は、駆動モータ24によっ
て回動させられるようになっており、これによってピス
トン19が上下動させられ、燃焼室5の容積すなわち、
圧縮比が変化するようになっておりこれによって、圧縮
比可変手段が構成されている。また、点火プラグ14の
リード線14aはディストリビュータ25の1つの端子
に接続されており、イグニッションコイル26がらの電
圧信号が所定のタイミングで点火プラグ14に与えられ
るようになっている6本例の装置は、燃焼性を支配する
要因を制御するためにマイクロコンピュータ(以下マイ
コンという)27をW、tている。マイコン27には運
転状態を表わす種々の情報が入力される。吸気温センサ
28は、エアクリーナ9に取付けられており、吸気温を
検出してマイコン27に信号を送る。マイコン27には
、エアフローメータ10からの信号も入力される。
(Description of Embodiments) Referring to FIGS. 1 and 2, an engine E to which the present invention is applied includes a cylinder pore 2 in which a piston 1 reciprocates, and the cylinder pore 2 is connected to a cylinder block. 3 and a cylinder head 4. A combustion chamber 5 is formed in the upper part of the cylinder pore 2, and an intake boat 6 opens into the combustion chamber 5. This intake boat 6
An intake valve 7 is combined with the combustion chamber 5, and a spark plug 14 faces the opposite side of the intake boat 6 of the combustion chamber 5. An intake passage 8 is connected to the intake boat 6, and the intake passage 8 is provided with an air cleaner 9, an air flow meter 1O, and a throttle valve 11 to form an intake system. Further, a fuel injector 12 is arranged near the intake boat 6 in the intake passage 8. Further, an exhaust port (not shown) is opened in the combustion chamber 5 in a conventional manner, and an exhaust passage 13 is connected to the exhaust port to form an exhaust system. Further, a valve train system including a cam 15 for operating the liquid valve 7 engages with the intake valve 7 . Note that a throttle valve 11 is provided in the intake passage 8.
A bypass passage 16 is connected thereto, and an air bypass control valve 17 is provided to control opening and closing of the bypass passage 16. Furthermore, a sub-cylinder 18 that protrudes upward is continuously formed in the upper part of the combustion chamber 5, and a sub-piston 19 that slides inside the sub-cylinder 18 is disposed. has been done. A stem 19a of the piston 19 projects outward from the sub-cylinder 18, and its tip abuts against the circumferential surface of the cam 2o. A disk 21 is attached near the tip of the stem 19a, and a spring 22 is in contact with the disk 21, thereby urging the piston 19 upward in the figure. The cam shaft 23 of the cam 20 is rotated by a drive motor 24, which causes the piston 19 to move up and down, thereby changing the volume of the combustion chamber 5, that is,
The compression ratio is changed, thereby forming a compression ratio variable means. Further, the lead wire 14a of the spark plug 14 is connected to one terminal of the distributor 25, and the voltage signal from the ignition coil 26 is applied to the spark plug 14 at a predetermined timing. In this example, a microcomputer (hereinafter referred to as microcomputer) 27 is used to control factors governing combustibility. Various information representing the operating state is input to the microcomputer 27. The intake temperature sensor 28 is attached to the air cleaner 9, detects the intake temperature, and sends a signal to the microcomputer 27. A signal from the air flow meter 10 is also input to the microcomputer 27 .

また、スロットル弁11の開度はスロットル開度センサ
29によって検出され、同様にマイコン27に入力され
る。さらに、エアバイパスコントロール弁17には液弁
17の開度を検出するエアバイパスコントロール弁開度
センサ3oが、エンジンEのウォータジャケット3aに
は、冷却水温センサ31が、さらに、カム20近傍には
、ピストン19の位置を検出する圧縮比検出手段として
の圧縮比ポジションセン+32が、クランク軸(図示せ
ず)にはクランク角度を検出するクランク角センサ33
が、変速機34には該変速機34の変速段すなわち、ギ
ヤ位置を検出するギヤポジションセンサ35が、さらに
、大気圧を検出する大気圧センサ38がそれぞれ設けら
れており、これらのセンサからの信号はすべてマイコン
27に入力される。また、マイコン27には、イグニッ
ションスイッチ36からの信号も入力される。マイコン
27は、これらの運転状態を表わす入力された情報に所
定の演算を施し、EGR弁37、インジェクタ12、イ
グニッションコイル26、エアバイパスコントロールソ
レノイド17a、圧縮比制御用の駆動モータ24及び変
速機制御用モータ34aに対して所定の命令信号を出力
するようになっている。変速機34としては、例えばV
ベルト式無段変速機を用いることができ、この制御用モ
ータ34aとしては、特開昭57−161346号公報
に記載されるような通常の形式のものを用いることがで
きる。
Further, the opening degree of the throttle valve 11 is detected by a throttle opening degree sensor 29, and is similarly input to the microcomputer 27. Further, the air bypass control valve 17 has an air bypass control valve opening sensor 3o that detects the opening of the liquid valve 17, the water jacket 3a of the engine E has a cooling water temperature sensor 31, and the water jacket 3a of the engine E has a cooling water temperature sensor 31. , a compression ratio position sensor +32 as compression ratio detection means for detecting the position of the piston 19, and a crank angle sensor 33 for detecting the crank angle on the crankshaft (not shown).
However, the transmission 34 is provided with a gear position sensor 35 that detects the gear position of the transmission 34, that is, a gear position, and an atmospheric pressure sensor 38 that detects atmospheric pressure. All signals are input to the microcomputer 27. Further, a signal from the ignition switch 36 is also input to the microcomputer 27 . The microcomputer 27 performs predetermined calculations on the input information representing these operating conditions, and performs predetermined calculations on the EGR valve 37, injector 12, ignition coil 26, air bypass control solenoid 17a, drive motor 24 for compression ratio control, and transmission control. A predetermined command signal is output to the motor 34a. As the transmission 34, for example, V
A belt-type continuously variable transmission can be used, and the control motor 34a can be of a normal type as described in Japanese Patent Application Laid-open No. 57-161346.

また、第2図に示されるように、クランク角センサ33
からの信号は波形整形回路39に通され、波形整形され
て中央演算処理袋′fR(以下CPUという)40に送
られる。その他の各種センサからの信号はA/D変換器
41によりデジタル信号に変換されてCPU40に入力
される。
Further, as shown in FIG. 2, a crank angle sensor 33
The signal is passed through a waveform shaping circuit 39, shaped into a waveform, and sent to a central processing unit 'fR (hereinafter referred to as CPU) 40. Signals from other various sensors are converted into digital signals by the A/D converter 41 and input to the CPU 40.

マイコン27には、イグニッションスイッチ36からの
信号Stも入力されるようになっておリスイッチ36が
ONのとき、信号SLは1となり、OFFのとき0とな
る。マイコン27は、所定の定数が書き込まれたROM
41と、各センサからの運転状態を表わす情報、演算結
果等の書き込み、読み出し等を行うRAM42を備えて
いる。
The signal St from the ignition switch 36 is also input to the microcomputer 27, and when the switch 36 is on, the signal SL becomes 1, and when it is off, the signal SL becomes 0. The microcomputer 27 is a ROM in which predetermined constants are written.
41, and a RAM 42 for writing and reading information representing the operating state, calculation results, etc. from each sensor.

また、マイコン27は、時刻を常時カウントするカウン
タ1 (43)を備えており、必要に応じて、時刻を情
報として使用することができる。CPU40は、各種入
力情報に基づき、EGR制御を行なうべきか否かを判別
してEGR信号Seを出力する。EGR信号Seはソレ
ノイド駆動回路44を介して、EGR弁37のソレノイ
ドに送られ、液弁を開閉制御するようになっており、信
号Seが1のとき、EGR制御が行なわれ、信号Seが
0のときEGR制御は停止される。マイコン27は、燃
料噴射タイミング及び噴射時間を制御するためのカウン
タ2 (45)を備えており、噴射信号Tiは、該カウ
ンタ2(45)を介してインジェクタ駆動回路46に入
力されインジェクタ12を作動させる。さらに、マイコ
ン27は、点火時期を制御するためのカウンタ3(47
)を備えており、点火時期信号Tsは、カウンタ3 (
47)に送られこれによって、点火回路48、イグニッ
ションコイル26及びディストリビュータ25を介して
所定のタイミングで点火プラグ14に点火信号が発生す
るようになっている。CPU40は、また、スロットル
弁11をバイパスするエアを供給するかどうかの判断を
行うようになっており、その制御信号pbは、ソレノイ
ド駆動回路49に入力されるようになっている。ソレノ
イド駆動回路49は、制御信号pbに応じてエアバイパ
スコントロール弁17のソレノイド17aに対し弁の開
閉命令信号を出力する。この場合、信号pbが1のとき
、バイパスエアは増大し、0のとき減少する。また、マ
イコン27は、圧縮比制御用の駆動モータ24の作動を
制御するためにモータ駆動回路50を備えており、この
モータ駆動回路50は二つの制御信号M1、M2によっ
て、制御されるようになっている。信号、Ml、M2の
値と、その制御内容は第1表の通りである。
Furthermore, the microcomputer 27 includes a counter 1 (43) that constantly counts the time, and can use the time as information if necessary. The CPU 40 determines whether EGR control should be performed based on various input information and outputs an EGR signal Se. The EGR signal Se is sent to the solenoid of the EGR valve 37 via the solenoid drive circuit 44 to control opening and closing of the liquid valve. When the signal Se is 1, EGR control is performed and the signal Se is 0. At this time, EGR control is stopped. The microcomputer 27 includes a counter 2 (45) for controlling fuel injection timing and injection time, and the injection signal Ti is input to the injector drive circuit 46 via the counter 2 (45) to operate the injector 12. let Furthermore, the microcomputer 27 controls a counter 3 (47
), and the ignition timing signal Ts is provided with a counter 3 (
47), thereby generating an ignition signal to the ignition plug 14 at a predetermined timing via the ignition circuit 48, ignition coil 26, and distributor 25. The CPU 40 also determines whether to supply air that bypasses the throttle valve 11, and its control signal pb is input to the solenoid drive circuit 49. The solenoid drive circuit 49 outputs a valve opening/closing command signal to the solenoid 17a of the air bypass control valve 17 in response to the control signal pb. In this case, when the signal pb is 1, the bypass air increases, and when the signal pb is 0, it decreases. The microcomputer 27 also includes a motor drive circuit 50 for controlling the operation of the drive motor 24 for compression ratio control, and this motor drive circuit 50 is controlled by two control signals M1 and M2. It has become. The values of the signals Ml and M2 and their control contents are shown in Table 1.

第 1 表 また変速機34の変速機制御用モータ34aは、モータ
駆動回路51によって作動させ゛られるようになってお
り、このモータ駆動回路51は、制御信号M3、M4に
よって、制御されるようになっている。信号M3、M4
の値とギヤ比との関係は第2表に示すとおりである。
Table 1 The transmission control motor 34a of the transmission 34 is operated by a motor drive circuit 51, and this motor drive circuit 51 is controlled by control signals M3 and M4. ing. Signal M3, M4
The relationship between the value of and the gear ratio is shown in Table 2.

第 2 表 また、制御信号Spがコントローラすなわち、このマイ
コン27の電源回路52に入力されるようになっており
、これによって、コントローラは、イグニッションスイ
ッチ36からの信号Slが1のときONとなるが、信号
Spを0にしない限りOFFにはならない。
Table 2 Also, the control signal Sp is input to the controller, that is, the power supply circuit 52 of this microcomputer 27, so that the controller is turned ON when the signal Sl from the ignition switch 36 is 1. , it will not turn off unless the signal Sp is set to 0.

以上の構成の圧縮比制御装置において、圧縮比制御の1
例について説明する。
In the compression ratio control device having the above configuration, one of the compression ratio control
Let's discuss an example.

第3A図から第3E図のフローチャートで示されるプロ
グラムは、イグニッションスイッチ36がONでかつエ
ンジンが完爆状態にあるとき、すなわち、通常のエンジ
ン作動状態では、通常反復して実行される基本プログラ
ムであり、このプログラムによって、圧縮比の変更制御
を行うとともに、点火時期、燃料噴射タイミング及び噴
射量の補正量、変速機ギヤ比偏差、バイパスエア弁開度
偏差を演算し、さらに、変速機ギヤ比、バイパス弁開度
及びEGR弁開度変更のための命令信号を発生する。第
5図のフローチャートに示されるプログラムは、クラン
ク角がTDCに到達する毎に上記基本プログラムに割込
んで実行されるインクラブドルーチンでありエンジンの
TDC周期を演算するとともに燃料噴射及び点火の命令
信号を発生する。
The programs shown in the flowcharts of FIGS. 3A to 3E are basic programs that are normally repeatedly executed when the ignition switch 36 is ON and the engine is in a complete combustion state, that is, under normal engine operating conditions. This program controls the compression ratio change, calculates the correction amount of ignition timing, fuel injection timing and injection amount, transmission gear ratio deviation, bypass air valve opening deviation, and also calculates the transmission gear ratio deviation. , generates a command signal for changing the bypass valve opening degree and the EGR valve opening degree. The program shown in the flowchart of FIG. 5 is an included routine that is executed by interrupting the above basic program every time the crank angle reaches TDC, and calculates the TDC period of the engine and gives instructions for fuel injection and ignition. Generate a signal.

なお、図中、下記の符号を定数又は変数を表示するため
に用いる。
In the figures, the following symbols are used to represent constants or variables.

基本プログラムにおいては、インクラブドルーチンにお
いて演算されたTDC周期Tff (332)からエン
ジンの回転数Neが針算される(S4)。
In the basic program, the engine rotation speed Ne is calculated from the TDC period Tff (332) calculated in the included routine (S4).

そして、運転状態を表わす各種のデータが読み込まれる
(35〜39)。次に、エンジン回転数Neと吸入空気
量Qa及びエンジン回転数Neとの比Q a / N 
eとの関係で作成されたマツプから、当該運転状態に対
応する圧縮比及びその他の燃焼性支配因子の基本量がそ
れぞれ読み出される(810〜512)。このマツプは
、例えば、基本圧縮比を与えるピストン19のポジショ
ン値pcθについては、第5図に示されるようになって
いる。このマツプによれば、出力特性曲線aの下側の領
域は、複数の小さな領域に分けられ、それぞれの領域に
応じた上記基本圧縮比ポジション値pceの値が設定さ
れている。この値PCBは、基本的には、回転数が高く
なる程大きく、負荷が大きくなる程小さくなるように設
定される。図中lで示す領域は値PCBが比較的小さく
、hで示される領域は比較的大きくmで示される領域は
中間的な値に設定されている。同様なマ・ノブが基本燃
料噴射量T18及び基本点火時期”l”SRについて用
意されており、それらに基づいて、これらの基本量が設
定される。次に、上記のマツプにより設定された基本圧
縮比ポジション値P。Bに対する補正操作が行なわれた
後(313〜523)、目標の圧縮比を与えるピストン
19のポジション値Pcoが計算される(324)。補
正は、エンジン冷却水温TwSEGR信号Seにより表
わされるEGR制御の有無、大気圧pt、吸気空気温T
aに応じて、異なる補正係数を与えることによって行な
われる。
Then, various data representing the operating state are read (35-39). Next, the ratio Q a / N between the engine speed Ne, the intake air amount Qa, and the engine speed Ne
From the map created in relation to e, the compression ratio and other basic quantities of combustibility governing factors corresponding to the operating state are read (810-512). This map is as shown in FIG. 5, for example, regarding the position value pcθ of the piston 19 that provides the basic compression ratio. According to this map, the region below the output characteristic curve a is divided into a plurality of small regions, and the basic compression ratio position value pce is set according to each region. This value PCB is basically set so that it increases as the rotational speed increases, and decreases as the load increases. In the figure, the area indicated by l has a relatively small value PCB, the area indicated by h has a relatively large value, and the area indicated by m has an intermediate value. Similar master knobs are prepared for the basic fuel injection amount T18 and the basic ignition timing "l" SR, and these basic amounts are set based on them. Next, the basic compression ratio position value P is set using the above map. After the correction operation for B is performed (313-523), the position value Pco of the piston 19 that provides the target compression ratio is calculated (324). The correction is based on the presence or absence of EGR control indicated by the engine coolant temperature TwSEGR signal Se, the atmospheric pressure pt, and the intake air temperature T.
This is done by giving different correction coefficients depending on a.

この場合、エンジン温度補正係数Cp側は、エンジン冷
却水温Twとの関係で第6図に示されるような特性で変
化する。同様に、高度補正係数Cpcpは、大気圧pt
との関係で第7図に示すように、また、吸気温度補正係
数Cpcaは吸入空気温度Taとの関係において第8図
に示すような特性でそれぞれ与えられる。従って、吸気
温度Taすなわち、外気温が高いときには、及び冷却水
温度Twが高いときには、値Pcoは小さくなり、大気
圧ptが下がる程、すなわち、高地になる程値Pcoは
大きくなる。また、EGRが行なわれるときには、目標
圧縮比ポジション値PcoO値は小さくなる。本例にお
いては目標圧縮比ポジション値Pcoは、計算値の大き
さに応じて3つの異なる値、PCl、PO2、PO3の
いずれかに設定される。さらに、エンジン回転数Neと
、吸入吸気量Qa及びエンジン回転数Neとの比Q a
 / N eとに基づく予め用意されたマツプから当該
運転状態におけるエアバイパスコントロール弁17の基
本的な開度すなわち基本エアバイパス弁ポジション値p
anが計算される(531)。さらに、同様のマ・ノブ
を用いて変速機34のギヤポジションを設定するための
基本的な値、すなわち、基本T/Mギヤポジション値P
gBが計算される(S 32)。次に、実際の圧縮比を
与えるピストン19の位置、すなわち、実圧縮比ポジシ
ョン値Pcと目標圧縮比ポジション値Pcoとの偏差△
Pcが計算される(333)。この偏差へPcの値に応
じて、圧縮比の変更制御信号M1、M2が所定値にされ
て、出力される(S35.541)。目標圧縮比ポジシ
ョン値Pcoが正の場合、すなわち、圧縮比を増大させ
る場合には、制御信号はM1=1、M2=1にされると
ともに、点火時期は進み側になるように補正値が与えら
れ(S36)、バイパスエアは増大するように補正値が
与えられる(337)。さらに、燃料噴射量が増大する
ように補正値が与えられる(338)。一方、目標圧縮
比ポジション値Pcoが負の場合には、制御信号はM1
=1.M2=Oとされ(S41)、圧縮比を増大させる
場合と異なり、点火時期は遅れ側になるように補正値が
与えられる(S42)とともに、バイパスエアは減少す
るように補正値が与えられる(S43)。そして、燃料
噴射量が増大する補正値が与えられる変速機ギヤのポジ
ションが低速側にセットされる(345)。次に、この
ような補正命令信号を考慮して、変速機34の目標ポジ
ション値Pgoが計算され(398)、エアバイパスコ
ントロール弁目標ポジション値Paoが計算される(3
99)。さらに、点火時期TS1噴射量T1の計算がそ
れぞれ行なわれる(S100.3101)。なお、この
場合は、圧縮比変更の制御信号M1、M2が駆モータ駆
動回路50に対して出力されてはいるが圧縮比は未だ目
標圧縮比に到達していない過渡的な状態である。
In this case, the engine temperature correction coefficient Cp changes with the characteristics shown in FIG. 6 in relation to the engine coolant temperature Tw. Similarly, the altitude correction coefficient Cpcp is the atmospheric pressure pt
In relation to the intake air temperature Ta, the intake air temperature correction coefficient Cpca is given as a characteristic as shown in FIG. 7, and as shown in FIG. 8 in relation to the intake air temperature Ta. Therefore, when the intake air temperature Ta, that is, the outside air temperature is high, and when the cooling water temperature Tw is high, the value Pco becomes smaller, and the lower the atmospheric pressure pt, that is, the higher the altitude, the larger the value Pco becomes. Further, when EGR is performed, the target compression ratio position value PcoO value becomes small. In this example, the target compression ratio position value Pco is set to one of three different values, PCl, PO2, and PO3, depending on the magnitude of the calculated value. Furthermore, the ratio Q a of the engine speed Ne to the intake air amount Qa and the engine speed Ne
The basic opening degree of the air bypass control valve 17 in the relevant operating state, that is, the basic air bypass valve position value p
an is calculated (531). Furthermore, a basic value for setting the gear position of the transmission 34 using a similar MA knob, that is, a basic T/M gear position value P
gB is calculated (S32). Next, the position of the piston 19 giving the actual compression ratio, that is, the deviation △ between the actual compression ratio position value Pc and the target compression ratio position value Pco.
Pc is calculated (333). According to the value of this deviation Pc, the compression ratio change control signals M1 and M2 are set to predetermined values and output (S35.541). When the target compression ratio position value Pco is positive, that is, when increasing the compression ratio, the control signals are set to M1=1 and M2=1, and a correction value is given so that the ignition timing is advanced. (S36), and a correction value is given to increase the bypass air (337). Furthermore, a correction value is given to increase the fuel injection amount (338). On the other hand, when the target compression ratio position value Pco is negative, the control signal M1
=1. M2=O (S41), and unlike the case where the compression ratio is increased, a correction value is given so that the ignition timing is on the retarded side (S42), and a correction value is given so that the bypass air is reduced ( S43). Then, the position of the transmission gear to which a correction value that increases the fuel injection amount is given is set to the low speed side (345). Next, in consideration of such a correction command signal, a target position value Pgo of the transmission 34 is calculated (398), and an air bypass control valve target position value Pao is calculated (398).
99). Further, the ignition timing TS1 and the injection amount T1 are calculated (S100.3101). In this case, although the control signals M1 and M2 for changing the compression ratio are output to the drive motor drive circuit 50, the compression ratio is in a transitional state where it has not yet reached the target compression ratio.

次に、変速機34のギヤ比の目標値との偏差が計算され
る(S l O,2)。この結果に基づいて、ギヤ比の
修正が行なわれる(3103〜3106)。
Next, the deviation of the gear ratio of the transmission 34 from the target value is calculated (S l O, 2). Based on this result, the gear ratio is corrected (3103-3106).

そして、スロットル弁11をバイパスさせるエア量を決
定するエアバイパスコントロール弁17の開度について
、目標開度Paoと、実際開度Paととの偏差が計算さ
れ(3107)、その結果に基づき、開度の修正が行な
われる(3108〜5ILO)。
Then, regarding the opening degree of the air bypass control valve 17 that determines the amount of air that bypasses the throttle valve 11, the deviation between the target opening degree Pao and the actual opening degree Pa is calculated (3107), and based on the result, the opening degree is calculated. The degree is corrected (3108-5ILO).

そして、実際圧縮比が目標圧縮比に一致したとき、すな
わち、圧縮比の変更が完了すると、圧縮比が減少したか
、増大したかに応じて燃焼性支配要因、すなわち点火時
期、燃料噴射量、バイパスエア量に対して一定時間所定
の補正値が与えられる。すなわち、圧縮比が増大した場
合には、点火時期が進む側にずらされ、バイパスエア量
が減少させられ、噴射量が減少させられるような補正量
が与えられる(856〜858)。また圧縮比が減少し
た場合には、これを逆の補正量が与えられる(859〜
561)。
When the actual compression ratio matches the target compression ratio, that is, when the compression ratio change is completed, the flammability governing factors, ignition timing, fuel injection amount, etc., are changed depending on whether the compression ratio has decreased or increased. A predetermined correction value is given to the amount of bypass air for a certain period of time. That is, when the compression ratio increases, the ignition timing is shifted to the advanced side, the amount of bypass air is decreased, and a correction amount is given that reduces the amount of injection (856 to 858). Also, when the compression ratio decreases, the opposite correction amount is given (859~
561).

これらの、補正値は、時間の経過とともに減衰するよう
になっている(846〜554)。
These correction values are designed to attenuate over time (846-554).

さらに、加減速状態において、圧縮比の変更が生じた場
合には、一定の運転領域で、一定時間だけ燃焼性支配要
因に対して補正が行なわれる(863〜384)、加速
状態にあるときには、バイパスエアを減少し、燃料噴射
量を増大し、点火時期を遅れ側にずらすような補正が与
えられる。
Furthermore, when a change in the compression ratio occurs in an acceleration/deceleration state, corrections are made to the flammability governing factors for a certain period of time in a certain operating region (863-384); Corrections are given to reduce bypass air, increase fuel injection amount, and shift ignition timing to the retarded side.

さらに、変速機のギヤポジションを低速側に変更するよ
うな補正量が与えられる。これに対し、減速時には、バ
イパスエア及び燃料噴射量を増大し、点火時期を進み側
に変更するような補正量が与えられる。
Furthermore, a correction amount is given to change the gear position of the transmission to a lower speed side. On the other hand, during deceleration, a correction amount is given that increases the amount of bypass air and fuel injection and changes the ignition timing to the advanced side.

最終的に、燃焼性支配要因は、マツプからの基本量、圧
縮比変更による補正量、加減速による補正量を総合的に
勘案して決定される(S 100〜5102)。
Finally, the combustibility governing factors are determined by comprehensively taking into account the basic amount from the map, the correction amount due to compression ratio change, and the correction amount due to acceleration/deceleration (S100-5102).

そして、このように決定された点火時期信号TS及び燃
料噴射信号Tiは、インクラブドルーチンが実行される
とき、点火プラグ14及びインジェクタ12に対する命
令信号となる。
The ignition timing signal TS and fuel injection signal Ti thus determined serve as command signals for the spark plug 14 and the injector 12 when the included routine is executed.

そして、イグニッションスイッチ36がOFFになった
ら、目標圧縮比ポジションを始動時の低い圧縮比ポジシ
ョンにセットしく5ill)、該目標値に達するまで圧
縮比を下げる操作が行なわれ(3112〜5114)、
圧縮比が始動時ポジションまで低下したとき、圧縮比制
御用モータが停止され(S115)、コントローラ電源
がOFFにされる(S 116)。
Then, when the ignition switch 36 is turned OFF, the target compression ratio position is set to the low compression ratio position at the time of starting (5ill), and the compression ratio is lowered until the target value is reached (3112-5114).
When the compression ratio falls to the starting position, the compression ratio control motor is stopped (S115) and the controller power is turned off (S116).

本例によれば、加速時において、圧縮比が低められる場
合には、燃料噴射量の増大補正が行なわれるので、混合
気はリッチ化される。そして、この燃料は周囲から多量
の気化熱を奪うのでシリンダ内温度上昇が適度に抑制さ
れ、ノッキングを防止することができる。
According to this example, when the compression ratio is lowered during acceleration, the fuel injection amount is corrected to increase, so that the air-fuel mixture is enriched. Since this fuel absorbs a large amount of heat of vaporization from the surroundings, the temperature rise inside the cylinder is appropriately suppressed, and knocking can be prevented.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明を適用したエンジンの概略図、第2図
は、本発明の1実施例に係るマイコンの説明図、第3A
図、第3B図、第3C図、第3D図、第3E図及び第4
図は本発明の1実施例に係る制御の内容を示すフローチ
ャート、第5図は、エンジン負荷とエンジン回転数に対
する目標圧縮比との関係を示すグラフ、第6図は冷却水
温と圧縮比ポジションエンジン温度補正係数との関係を
示すグラフ、第7図は、大気圧と圧縮比ポジション高 
′度補正係数との関係を示すグラフ、第8図は、吸入空
気温と圧縮比ポジション吸気温補正係数との関係を示す
グラフである。 1・・・ピストン、3・・・シリンダブロック、4・・
シリンダヘッド、5・・・燃焼室、8・・吸気通路、l
O・・・エアフローメータ、18・・・副シリンダ、1
9・・・副ピストン、27・・・マイコン、33・・・
クランク角センサ、40・・・CPU、41・・・A/
D変換器。 第3E図 第4図 第6図 第7図 第8図 a及入!汽JLTa
FIG. 1 is a schematic diagram of an engine to which the present invention is applied, FIG. 2 is an explanatory diagram of a microcomputer according to an embodiment of the present invention, and FIG.
Figures 3B, 3C, 3D, 3E and 4
The figure is a flowchart showing the details of control according to one embodiment of the present invention, FIG. 5 is a graph showing the relationship between target compression ratio and engine load and engine speed, and FIG. 6 is a graph showing the relationship between cooling water temperature and compression ratio position of the engine. Figure 7, a graph showing the relationship between temperature correction coefficient, shows the relationship between atmospheric pressure and compression ratio position height.
FIG. 8 is a graph showing the relationship between the intake air temperature and the compression ratio position intake temperature correction coefficient. 1...Piston, 3...Cylinder block, 4...
Cylinder head, 5... Combustion chamber, 8... Intake passage, l
O...Air flow meter, 18...Sub-cylinder, 1
9... Sub-piston, 27... Microcomputer, 33...
Crank angle sensor, 40...CPU, 41...A/
D converter. Figure 3E Figure 4 Figure 6 Figure 7 Figure 8 a Enter! Steam JLTa

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段と、エ
ンジンの燃焼室容積を変化させる圧縮比可変手段と、前
記運転状態検出手段からの信号を入力して圧縮比が目標
圧縮比となるように前記圧縮比可変手段に制御信号を出
力する圧縮比制御手段と、加速時に圧縮比が低められる
場合には該圧縮比の変更に応じて所定時間混合気をリッ
チにする空燃比補正手段とを備えたことを特徴とする圧
縮比可変式エンジン。
an operating state detection means for detecting the operating state of the engine; a compression ratio variable means for changing the volume of the combustion chamber of the engine; Compression ratio control means for outputting a control signal to the compression ratio variable means; and air-fuel ratio correction means for enriching the air-fuel mixture for a predetermined period of time in response to a change in the compression ratio when the compression ratio is lowered during acceleration. A variable compression ratio engine.
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