JPS60230526A - Variable compression-ratio type engine - Google Patents

Variable compression-ratio type engine

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Publication number
JPS60230526A
JPS60230526A JP8536984A JP8536984A JPS60230526A JP S60230526 A JPS60230526 A JP S60230526A JP 8536984 A JP8536984 A JP 8536984A JP 8536984 A JP8536984 A JP 8536984A JP S60230526 A JPS60230526 A JP S60230526A
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JP
Japan
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compression ratio
engine
ratio
air
microcomputer
Prior art date
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Pending
Application number
JP8536984A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshitaka Tawara
田原 良隆
Toshiharu Masuda
益田 俊治
Akira Kageyama
明 陰山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mazda Motor Corp filed Critical Mazda Motor Corp
Priority to JP8536984A priority Critical patent/JPS60230526A/en
Publication of JPS60230526A publication Critical patent/JPS60230526A/en
Pending legal-status Critical Current

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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
    • F02D41/12Introducing corrections for particular operating conditions for deceleration
    • 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D35/00Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for
    • F02D35/0015Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for using exhaust gas sensors
    • F02D35/0023Controlling air supply

Abstract

PURPOSE:To eliminate the output shortage by making the mixed gas rich by increase-correcting the fuel injection amount when the compression ratio is varied in deceleration, 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 deceleration, the 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i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 pressure/i ratio engine in which the compression ratio of the engine can be changed by changing the volume of the combustion chamber, and in particular to a variable pressure/i ratio engine. The present invention relates to a variable compression ratio engine whose compression ratio changes according to operating conditions.

(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
。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
可変用のピストンめ背面側に、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−
197439号公報に記載されている。しかし、これら
の従来の装置においては、例えば減速時に圧縮比が小か
ら大に変更されるような場合には、圧縮比制御系の作動
遅れによって、出力不足やエンストなくの問題が生じる
(Prior art) In order to improve output and reduce fuel consumption in internal combustion engines, increasing the compression ratio is effective because it improves thermal efficiency. A problem arises in that knocking occurs in certain areas. 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. moreover,
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 making the device more compact. The improved version achieved was published in Japanese Unexamined Patent Publication No. 58-
It is described in No. 197439. However, in these conventional devices, when the compression ratio is changed from small to large during deceleration, for example, a delay in the operation of the compression ratio control system causes problems such as insufficient output and engine stalling.

(本発明の目的) 従って、本発明の目的は、減速時に圧縮比が変更される
ような場合においても、エンジンの出力不足、エンスト
などの発生を有効に防止することができる圧縮比可変式
エンジン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 that can effectively prevent the occurrence of insufficient engine output, engine stalling, etc. even when the compression ratio is changed during deceleration. The goal is to provide the following.

(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入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、減速時に圧縮比が高められる
場合には該圧縮比の変更に応じて所定時間空燃比をリッ
チにする空燃比補正とを備えたことを特徴とする。本発
明においては、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っ
て検出される。
(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 as input. 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; It is characterized by being equipped with an air-fuel ratio correction to make it rich. In the present invention, for example, engine rotational speed, engine load, engine temperature, air-fuel ratio, transmission gear position, acceleration/deceleration state, intake air temperature, etc. are detected by the engine operating state detection means.

(本発明の効果) 本発明によれば、減速時に圧縮比が高められるような場
合には、混合気がリッチ化するように空燃比が補正され
る。このため、リッチな混合気による燃焼によって高出
力が得られ、上述のような圧縮比制御系の作動遅れに起
因する出力低下を有効に防止することができる。従って
、エンスト等の問題も生じることはない。
(Effects of the Present Invention) According to the present invention, when the compression ratio is increased during deceleration, the air-fuel ratio is corrected so as to enrich the air-fuel mixture. Therefore, high output can be obtained through combustion with a rich air-fuel mixture, and it is possible to effectively prevent a decrease in output due to the delay in operation of the compression ratio control system as described above. Therefore, problems such as engine stalling do not occur.

(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ボ
ア2を備えており、該シリンダ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。シリンダボア
2の上部には燃焼室5が形成されており、該燃焼室5に
は吸気ポート6が開口している。この吸気ポート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
10、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の吸気ポート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。
(Description of Embodiments) Referring to FIGS. 1 and 2, an engine E to which the present invention is applied includes a cylinder bore 2 in which a piston 1 reciprocates, and the cylinder 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 bore 2, and an intake port 6 opens into the combustion chamber 5. An intake valve 7 is combined with the intake port 6, 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 10, and a throttle valve 11 to form an intake system. Further, a fuel injector 12 is arranged near the intake port 6 of 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 . A bypass passage 16 that bypasses the throttle valve 11 is connected to the intake passage 8, and an air bypass control valve 17 that controls opening and closing of the bypass passage 16 is provided. 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.

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20の周面に当接している。
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 20.

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。
A disk 21 is attached near the tip of the stem 19a, and a spring 22 is in contact with this disk 21.
As a result, the piston 19 is urged upward in the figure. The cam shaft 23 of the cam 20 is connected to a drive motor 24
This causes the piston 19 to move up and down, thereby changing the volume of the combustion chamber 5, that is, the compression ratio, thereby forming a compression ratio variable means. .

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か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。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を備えている
。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
号も人力される。また、フロ・ノトル弁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。
Further, the lead wire 14a of the spark plug 14 is connected to one terminal of the distributor 25, so that a voltage signal from the ignition coil 26 is applied to the spark plug 14 at a predetermined timing. The device of this example includes a microcomputer (hereinafter referred to as microcomputer) 27 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. The microcomputer 27 also receives a signal from the air flow meter 10 manually. Further, the opening degree of the flow nottle valve 11 is detected by a throttle opening sensor 29 and similarly inputted to the microcomputer 27.

さらに、エアバイパスコントロール弁17にlt該液弁
7の開度を検出するエアバイパスコントロー)’v 弁
開度センサ30が、エンジンEのウォータジャケット3
a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可変手段と
しての圧縮比ポジションセンサ32が、クランク軸には
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17
a、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。変速機としては、例えば■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。
Furthermore, an air bypass control valve 17 is connected to an air bypass control valve 17 that detects the opening of the liquid valve 7.
A has a cooling water temperature sensor 31, a compression ratio position sensor 32 as compression ratio variable means for detecting the position of the piston 19 is located near the cam 20, and a crank angle sensor for detecting the crank angle is mounted on the crankshaft. 33, the transmission 34 is provided with a gear position sensor 35 that detects the gear position of the transmission, 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 controls the EGR valve 37, injector 12, ignition coil 26, and air bypass control solenoid 17.
a, a predetermined command signal is output to the drive motor 24 for compression ratio control and the transmission control motor 34a. As the transmission, for example, a belt type continuously variable transmission can be used, and as the control motor 34a, a normal type as described in Japanese Patent Application Laid-open No. 161346/1983 can be used. can.

また、第3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
て中央演算処理装置(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CP U 4’0に入
力される。
Further, as shown in FIG. 3, 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 (hereinafter referred to as CPU) 40. Signals from other various sensors are sent to the A/D converter 41
The signal is converted into a digital signal and input to the CPU 4'0.

マイコン27には、イグニッションスイッチ36からの
信号Siも人力されるようになっておりスイッチ36が
ONのとき、信号Si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
しする。
A signal Si from an ignition switch 36 is also manually input to the microcomputer 27, and when the switch 36 is ON, the signal Si becomes 1, and when it is OFF, the signal Si 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、各種人力
情報に基づき、E、C,R制御を71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S
e力(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(言号Tiは、
該カウンタ2(45)を介してインジェクタ駆動回路4
6に人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をバイノマ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に人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
アノくイノマスコントロール弁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p
b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
Further, the microcomputer 27 includes a counter 1 (43) that constantly counts the time, and can use the time as information as necessary. The CPU 40 determines whether the E, C, and R controls should be performed 71 based on various human power information, and outputs the 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 the opening and closing of the liquid valve. When the signal Se is 1, EGR control is performed and the signal S
e power (EGR control is stopped when it is 0. Microcomputer 27
is equipped with a counter 2 (45) for controlling fuel injection timing and injection time, and the injection (word Ti is
The injector drive circuit 4 via the counter 2 (45)
6, the injector 12 is operated manually. moreover,
The microcomputer 27 has a counter 3 for controlling ignition timing.
(, 47), and the ignition timing signal Ts is sent to the counter 3 (47), which sends an ignition signal to the spark plug 14 at a predetermined timing via the ignition circuit 48, ignition coil 26, and distributor 25. It's starting to happen. The CPU 40 also determines whether or not to supply air to binomass the throttle valve 11, and its control signal Pb is
The solenoid drive circuit 49 is operated manually. The solenoid drive circuit 49 operates the solenoid 17a of the air pressure control valve 17 in accordance with the control signal Pb.
Outputs valve opening/closing command signals. In this case, the signal p
When b is 1, the bypass air increases, and when b is 0, it decreases. The microcomputer 27 also includes a motor drive circuit 50 to control the operation of the drive motor 24 for compression ratio control, and this motor drive circuit 50 receives two control signals M1.
, M2. signal,
The values of Ml and M2 and their control details are shown in Table 1.

第 1 表 また変速機34の変速比制御用モータ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 Also, the gear ratio 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. The relationship between the values of signals M3 and M4 and the gear ratio is as 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に人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S1が1め゛ときONとなるが、信
号SpをOにしない限りOFFにはならないようになっ
ている。
Table 2 Also, the control signal Sp is manually inputted to the controller, that is, the power supply circuit 52 of this microcomputer 27, so that the controller is turned ON the first time the signal S1 from the ignition switch 36 is turned on. However, unless the signal Sp is set to O, it will not turn off.

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T、flr(SS’2)から
エンジンの回転数Neが計算される(S4)。
In the basic program, the engine rotation speed Ne is calculated from the TDC period T and flr (SS'2) 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〜S9)。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Qa/Ne 
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PC[l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P CBの値が設定
されている。この値P。B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!で示す領域は値P。B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。同様なマツプが基本燃
料噴射量Tj8及び基本点火時期T S H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Pcnに対する補正操作が行なわれた
後(813〜523)、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(S24)。補
正は、エンジン冷却水温Tw、EGR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 to S9). Next, the ratio Qa/Ne of the engine speed Ne to the intake air amount Qa and the engine speed Ne
The basic quantities of the compression ratio and other combustibility governing factors corresponding to the operating state are read out from the map created in relation to the above (810-512). This map is
For example, the position value PC[l of the piston 19 that provides the basic compression ratio is as shown in FIG. According to this map, the area below the output characteristic curve a is divided into a plurality of small areas, and the basic compression ratio position value PCB is set according to each area. This value P. Basically, B is set to increase as the rotational speed increases, and to decrease as the load increases. In the diagram! The area indicated by is the value P. B is relatively small, the area indicated by h is relatively large, and the area indicated by m is set to an intermediate value. A similar map is prepared for the basic fuel injection amount Tj8 and the basic ignition timing TSH, and these basic amounts are set based on them. Next, after a correction operation is performed on the basic compression ratio position value Pcn set by the above map (813-523), a position value Pco of the piston 19 that provides the target compression ratio is calculated (S24). The correction is based on the engine coolant temperature Tw, the presence or absence of EGR control indicated by the EGR 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Cpcw 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P
co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Pcoの値は小さくなる。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、P cl、P c2
、P c3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Qa/Ne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Panが計算される(S31)。さらに、同様のマツ
プを用いて変速機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 gnが計算される(S32)。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(S33)。この偏差△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(S3’i’)。
In this case, the engine temperature correction coefficient Cpcw changes with the characteristics shown in FIG. 6 in relation to the engine cooling water temperature Tw. Similarly, the altitude correction coefficient Cpcp has the characteristics shown in Fig. 7 in relation to the atmospheric pressure Pt, and the intake air temperature correction coefficient Cpca has the characteristics shown in Fig. 8 in relation to the intake air temperature Ta. Given. 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 value Pco becomes smaller.
co becomes larger. Further, when EGR is performed, the value of the target compression ratio position value Pco becomes small. In this example, the target compression ratio position value Pco has three different values, P cl and P c2, depending on the magnitude of the calculated value.
, Pc3. Furthermore, the engine speed Ne, the intake air amount Qa and the engine speed Ne
The air bypass control valve 17 in the operating state is determined from a map prepared in advance based on the ratio Qa/Ne.
The basic opening degree, that is, the basic air bypass valve position value Pan is calculated (S31). Furthermore, a basic value for setting the gear position of the transmission 34, ie, a basic T/M gear position value Pgn, is calculated using the same map (S32). Next, the position of the piston 19 that provides the actual compression ratio, that is, the deviation ΔPc between the actual compression ratio position value Pc and the target compression ratio position value Pco is calculated (S33). According to the value of this deviation ΔPc, 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 (S3'i').

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Ml−1、M2−0とされ、
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(543)。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(S45)。
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 signals are set to Ml-1, M2-0,
Unlike the case of increasing the compression ratio, a correction value is given so that the ignition timing is delayed, and a correction value is given so that the bypass air is decreased (543). Then, a correction value that increases the fuel injection amount is given. The position of the transmission gear is set to the low speed side (S45).

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)、バイ
パスエア弁目標ポジション値Paoが計算される(S9
9)。さらに、点火時期Ts、噴射量Tiの計算がそれ
ぞれ行なわれる(S100,5IOI) 。
Next, considering such a correction command signal, the transmission 34
A target position value Pgo of the bypass air valve is calculated (398), and a target position value Pao of the bypass air valve is calculated (S9
9). Further, the ignition timing Ts and the injection amount Ti are calculated (S100, 5IOI).

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, 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1ヒの目標値との偏差が計算さ
れる(5102)。この結果に基づいて、ギヤ比の修正
が行なわれる(3103〜S10.6.)。
Next, the deviation from the target value of gear 1-hi of the transmission 34 is calculated (5102). Based on this result, the gear ratio is corrected (3103-S10.6.).

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(S107)、その結果に基づき、開度の修正が行な
われる(3108〜5Lio)。
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 (S107), and based on the result, the opening degree is calculated. The degree is corrected (3108-5Lio).

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(856〜558)。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 558). 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(846〜856)。
These correction values are designed to attenuate over time (846-856).

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れる(863〜584)、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。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, when the compression ratio is changed 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 to 584); , corrections are made to reduce bypass air, increase fuel injection amount, and shift ignition timing to the retarded side. 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(S100〜5102)。
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T1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 T1 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)、1目標値に達するまで圧
縮比を下げる操作が行なわれ(S10〜5102)、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、
すなわち、制御システムの電源がOFFにされる(S1
16)。
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 an operation is performed to lower the compression ratio until it reaches the 1 target value (S10 to 5102). When the ratio falls to the starting position, the compression ratio control motor is stopped (S115), and the controller power supply,
That is, the power of the control system is turned off (S1
16).

本例によれば、既述のように、減速時に風霜比の変更が
生じた場合には、燃料噴射量を増大するような補正が施
される。これによって混合気はリッチ化し、その燃料に
よって高出力を得ることができ、従って、上述のような
場合において、すなわち圧縮比制御系に作動遅れが生じ
ても出力不足を解消することができる。これによって、
エンスト等の問題も併わせで解決することができる。
According to this example, as described above, if the wind/frost ratio changes during deceleration, a correction is made to increase the fuel injection amount. As a result, the air-fuel mixture is enriched, and high output can be obtained using the fuel. Therefore, even in the case described above, that is, even if there is an operation delay in the compression ratio control system, the shortage of output can be resolved. by this,
Problems such as engine stalling can also be solved at the same time.

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

第1図は、本発明を適用したエンジンの概略図、第2図
は、本発明の実施例に係るマイコン説明図、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
る目標を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。 ■・・・・・・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、10・・・・・・
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5図 第7図 第8図
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, Fig. 3A,
3B, 3C, 3D, 3E, and 4 are flowcharts showing the details of control according to one embodiment of the present invention, and FIG. Graph showing the relationship with compression ratio, Figure 6 is a graph showing the relationship between cooling water temperature and compression ratio position engine temperature correction coefficient, and Figure 7 is a graph showing the relationship between atmospheric pressure and compression ratio position altitude correction coefficient. , FIG. 8 is a graph showing the relationship between intake air temperature and compression ratio position intake temperature correction coefficient. ■... Piston, 3... Cylinder block, 4... Cylinder head, 5...
・Combustion chamber, 8...Intake passage, 10...
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 5 Figure 7 Figure 8

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、減速時に圧縮比が高められ
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 detecting means for detecting the operating state of the engine; a compression ratio variable means for changing the combustion chamber volume of the engine; Compression ratio control means for outputting a control signal to the 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 increased during deceleration. A variable compression ratio engine.
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