JPS60230549A - Variable compression-ratio type engine - Google Patents

Variable compression-ratio type engine

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Publication number
JPS60230549A
JPS60230549A JP8741984A JP8741984A JPS60230549A JP S60230549 A JPS60230549 A JP S60230549A JP 8741984 A JP8741984 A JP 8741984A JP 8741984 A JP8741984 A JP 8741984A JP S60230549 A JPS60230549 A JP S60230549A
Authority
JP
Japan
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compression ratio
engine
ratio
control
signal
Prior art date
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Pending
Application number
JP8741984A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshitaka Tawara
田原 良隆
Akira Kageyama
明 陰山
Yoshihiko Imamura
今村 善彦
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 JP8741984A priority Critical patent/JPS60230549A/en
Publication of JPS60230549A publication Critical patent/JPS60230549A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • F02D41/06Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up

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)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

PURPOSE:To improve starting performance by allowing a compression-ratio control means to output a control signal to reduce the compression ratio on engine start, thus obtaining the superior warming performance, 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. 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 a motor 24 is controlled according to the deviation between the actual compression ratio detected by a compression-ratio position sensor 32 and an aimed compression ratio set higher in low loading in comparison with that in high loading according to the engine operation state. Further, on engine start, the compression ratio is reduced by outputting a control signal to reduce the compression ratio into the motor 24, and the superior warming performance can be obtained.

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
領域などでノン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 non-king 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。これら従来の装置
において、特にエンジンの低負荷時に圧縮比を高めて熱
効率を向上させようとするものにあっては、エンジン停
止の際には高圧縮比状態になっているのが普通である。
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. In these conventional devices, especially those that aim to improve thermal efficiency by increasing the compression ratio when the engine is under low load, it is common for the engine to be in a high compression ratio state when the engine is stopped.

従って、このような装置では、高圧縮比状態で始動され
ることになる。しかし、高圧縮比状態での始動では、暖
機性が悪く、従って始動性が悪くなるという欠点がある
Therefore, such a device will be started in a high compression ratio state. However, when starting under a high compression ratio state, there is a drawback that warm-up performance is poor and, therefore, starting performance is poor.

(本発明の目的) 従って本発明の目的は、低負荷時に高負荷時に比べて圧
縮比を高めるようにした圧縮比可変式エンジンにおいて
、低圧縮比状態から始動させるようにして、良好な始動
性を与える圧縮比可変式エンジンを提供することである
(Object of the present invention) Therefore, an object of the present invention is to provide a variable compression ratio engine in which the compression ratio is higher at low load than at high load, and to improve starting performance by starting from a low compression ratio state. The object of the present invention is to provide a variable compression ratio engine that provides 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
運転状態検出手段の出力に応じてエンジンの圧縮比が低
負荷時には高負荷時に比べて高く設定される目標圧縮比
となるように前記圧縮比可変手段を制御する圧縮比制御
手段と、エンジンの始動時には前記圧縮比制御手段に圧
縮比を低下させる制御信号を出力する圧縮比補正手段と
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、エンジン冷却水塩度
、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 an engine operating state detecting means for changing the engine combustion chamber volume according to the output of the operating state detecting means. compression ratio control means for controlling the compression ratio variable means so that the compression ratio of the engine becomes a target compression ratio that is set higher at low load than at high load; The compression ratio correcting means outputs a control signal for reducing the compression ratio. In the present invention, for example, engine speed, engine load, engine cooling water salinity, air-fuel ratio, transmission gear position, acceleration/deceleration state, intake air temperature, etc. are detected by the engine operating state detection means.

また、圧縮比検出手段によって、そのときの運転状態に
おける実際の圧縮比が検出される。そして、好ましくは
冷却水温センサからの信号によりエンジン完爆までは高
圧縮比に戻らないように制御される。
Further, the actual compression ratio in the current operating state is detected by the compression ratio detection means. Preferably, the control is performed using a signal from the cooling water temperature sensor so as not to return to the high compression ratio until the engine completely explodes.

(本発明の効果) 本発明によれば、エンジンの始動時にはIEm比が小さ
くなるように設定されているので、エンジンの暖機性が
良く、従って、良好な始動性を得ることができる。
(Effects of the Present Invention) According to the present invention, since the IEm ratio is set to be small at the time of starting the engine, the engine warms up well, and therefore good startability can be obtained.

(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、該シリンダボア2は、シリンダブロ
ック3及びシリンダへラド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には吸気ボート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60対向側には点火プラグ14が臨ませられ
ている。吸気ポート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には通雷の方法で排気ボート(図示せず)が開口して
おり、該排気ボートには排気通路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を備えた動弁系が保合するように
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20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14、aはディスI・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f」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。
(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 bore 2 is connected to a cylinder block. 3 and a cylinder rad 4. A combustion chamber 5 is formed in the upper part of the cylinder bore 2, and an intake boat 6 opens into the combustion chamber 5. This intake port 6
An intake valve 7 is combined with the combustion chamber 5, and a spark plug 14 is provided on the opposite side of the combustion chamber 5 from the intake boat 60. An intake passage 8 is connected to the intake port 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 boat 6 in the intake passage 8. Furthermore, an exhaust boat (not shown) is opened in the combustion chamber 5 by a method of lightning, and an exhaust passage 13 is connected to the exhaust boat to form an exhaust system. Further, a valve train system including a cam 15 for operating the liquid valve 7 is engaged 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 20. 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 14, a 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 air temperature sensor 28 is installed in the air cleaner 9, detects the air intake air temperature, and sends a signal to the microcomputer 27. Microcomputer 27
The signal from the air flow meter 10 is also input manually.

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30が、工′−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検、出手段
とし7ての圧縮比ポジションセン−532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、所定
位置には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1
2、イブ子ソションコイル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 is equipped with an air bypass control valve opening sensor 30 that detects the opening of the liquid valve 17.
A has a cooling water temperature sensor 31, a compression ratio position sensor 532 near the cam 20 serves as a compression ratio detection and output means 7 for detecting the position of the piston 19, and a crank angle sensor 532 on the crankshaft. The transmission 34 is provided with a crank angle sensor 33 for detecting the gear position, a gear position sensor 35 for detecting the gear position of the transmission, and an atmospheric pressure sensor 38 at a predetermined position for detecting atmospheric pressure. All signals from these sensors 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 and the injector 1.
2. Ibukon sotion coil 26, air bypass control solenoid 17a, drive motor 24 for compression ratio control
And a predetermined command signal is output to the transmission control motor 34a. As the transmission, for example, a V-belt type continuously variable transmission can be used, and as the control motor 34a, a conventional type as described in Japanese Patent Laid-Open No. 57-161346 can be used. can.

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′FPf39に通され、波形整
形されて中央演算処理装置(以下CP U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 the waveform shaping circuit 'FPf39, where the waveform is shaped and sent to the central processing unit (hereinafter referred to as CPU) 40.
sent to. 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りスイッチ36が
ONのときS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
いる。
The signal St from the ignition switch 36 is also input to the microcomputer 27, and the S signal Si becomes 1 when the switch 36 is ON, and becomes 0 when the switch 36 is OFF. 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、ECR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lのとき、EGR制御が行なわれ、信号SeがO
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4・シ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(4
7)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Flit 49 ハ、IIJ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1
7a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のとぎ減
少する。また、マイコン27は、圧縮比制御用の駆動用
モータ24の作動を制御するためにモータ駆動回&!8
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 ECR 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 the 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 is equipped with a counter 2 (45) for controlling the fuel injection timing and injection time, and the injection signal Ti is inputted to the injector drive circuit 46 by passing the counter 2 (45) to the injector 12. Activate. Furthermore, the microcomputer 27 controls a counter 3 (47
), and the ignition timing signal Ts is provided with a counter 3 (4
7), 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. Solenoid drive time Flit 49 C. Solenoid 1 of the air bypass control valve 17 according to IIJ control signal pb
A valve opening/closing command signal is output to 7a. In this case, when the signal pb is 1, the bypass air increases, and when the signal pb is 0, it decreases. Further, the microcomputer 27 controls the motor drive times &! in order to control the operation of the drive motor 24 for compression ratio control. 8
50, and this motor drive circuit 50 is controlled by two control signals M1 and M2. The values of the signal, ML M2, and its 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3Gからの信号Siが1のときONとなるが、信号
SpをOにしない限りOFFにはならない。
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 Si from the ignition switch 3G is 1. , it will not turn off unless the signal Sp is set to O.

以上の構成の圧縮比制御装置において、圧wI比制御の
1例について説明する。
An example of pressure wI ratio control in the compression ratio control device having the above configuration will be described.

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TJJ(332)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 TJJ (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Peal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WI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pcnの値が設
定されている。この値pce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。従って、加速時のように低回転高負荷時
(例えば第5図の11領域)では、値P。Oは小さくな
っている。図中lで示す領域は値P0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T□及び基本点火時期T5D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’C11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Pc。
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 Peal 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 WI regions, and the basic compression ratio position value pcn is set according to each region. This value pce is basically set so that it increases as the rotational speed increases, and decreases as the load increases. Therefore, at low speeds and high loads such as during acceleration (for example, area 11 in FIG. 5), the value P. O is getting smaller. In the area indicated by l in the figure, the value P0 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 T□ and the basic ignition timing T5D, and these basic amounts are set based on them. Next, after a correction operation is performed on the basic compression ratio position value P'C11 set by the above map (
813-523), piston 19 providing the target compression ratio
position value Pc.

が計算される(324)。補正は、エンジン冷却水温T
w、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Ta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。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Cpep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Pea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Pc。
is calculated (324). The correction is based on the engine coolant temperature T.
This is done by giving different correction coefficients depending on w, the presence or absence of EGR control represented by the EGR signal Se, atmospheric pressure pt, and intake air temperature Ta. 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 Cpep has the seventh value in relation to the atmospheric pressure Pt.
As shown in the figure, the intake air temperature correction coefficient Cpca is given by the characteristics 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 Pea becomes smaller, and the lower the atmospheric pressure pt, that is, the higher the altitude, the larger the value Pco. Further, when EGR is performed, the target compression ratio position value Pc.

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
、pci、PO2、PIJのいずれかに設定される。さ
らに、エンジン回転数N’eと、吸入吸気量Qa及びエ
ンジン回転数Neとの比Q a / pJ 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PaBが計算される(3
31)。さらに、同様のマツプを用いて変速機34のギ
ヤボジシヲンを設定するための基本的な値、すなわち、
基本17Mギヤポジション値Pg、が計算される(33
2)。
The value of becomes smaller. In this example, the target compression ratio position value Pco is set to one of three different values, pci, PO2, and PIJ, depending on the magnitude of the calculated value. Furthermore, the basic opening of the air bypass control valve 17 in the relevant operating state is determined from a map prepared in advance based on the engine speed N'e and the ratio Qa/pJe of the intake air amount Qa and the engine speed Ne. degree, that is, the basic air bypass valve position value PaB is calculated (3
31). Furthermore, basic values for setting the gear position of the transmission 34 using a similar map, that is,
The basic 17M gear position value Pg is calculated (33
2).

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△P c、が計算される(333)
。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(S35.5
41)。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Ml
−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(S3f3)、バイパスエ
アは増大するように補正値が与えられる(S3’7)。
Next, the position of the piston 19 that gives 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 (333).
. According to the value of this deviation ΔPc, the compression ratio change control signals M1 and M2 are set to predetermined values and output (S35.5
41). When the target compression ratio position value Pco is positive, that is, when increasing the compression ratio, the control signal is Ml
-1 and M2=1, a correction value is given so that the ignition timing is advanced (S3f3), and a correction value is given so that the bypass air is increased (S3'7).

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(S38)。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(
341)、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(S 42)
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P、aoが計算される(S99)。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(
S 100.5lot)。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5o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。
Furthermore, a correction value is given to increase the fuel injection amount (S38). On the other hand, when the target compression ratio position value Pco is negative, the control signals are set to Ml-1 and M2=0 (
341), unlike the case of increasing the compression ratio, a correction value is given so that the ignition timing is on the delayed side (S42)
At the same time, a correction value is given to reduce the amount of bypass air (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 air bypass control valve target position values P and ao are calculated (S99). Furthermore, the ignition timing Ts and the injection amount Ti are calculated (
S 100.5 lots). In this case, although the control signals M1 and M2 for changing the compression ratio are outputted to the drive motor drive circuit 5o, 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 102)。この結果に基づいて、ギヤ比の修正
が行なわれる(3103〜S I O6)。
Next, the deviation of the gear ratio of the transmission 34 from the target value is calculated (S102). Based on this result, the gear ratio is corrected (3103 to SIO6).

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(3108〜5IIO)。
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 (3108-5IIO).

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(S56〜558)。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 (S56 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(346〜554)。
These correction values are designed to attenuate over time (346-554).

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。
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.

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〜S 102)。
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 to S102).

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(3112〜3114)、
圧縮比が始動時ポジシコンまで下がったら圧縮比制御用
モータが停止され(3115)、コントローラ電源がO
FFにされる(3116)。
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 the target value is reached (3112-3114).
When the compression ratio drops to the positive control at startup, the compression ratio control motor is stopped (3115) and the controller power is turned off.
It is made FF (3116).

従って本例によれば、始動時には常にピストン19は低
圧縮比を与えるポジシロンに設定されており、良好な暖
機性を有して始動することができ、始動性を向上させる
ことができる。
Therefore, according to this example, the piston 19 is always set to a positional position that provides a low compression ratio at the time of starting, so that the engine can be started with good warm-up performance, and the engine startability can be improved.

【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1実施例の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、1
0・・・エアフローメータ、1B・・・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4図 第5図 第6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; FIGS. 3A, 3B, 3C, 3D, and 3E. 4 and 4 are flowcharts showing the details of control according to an embodiment of the present invention, FIG. 5 is a graph showing the relationship between engine load and target compression ratio with respect to engine speed, and FIG. Figure 7 is a graph showing the relationship between atmospheric pressure and compression ratio position altitude correction coefficient, and Figure 8 is a graph showing the relationship between atmospheric pressure and compression ratio position altitude correction coefficient. It is a graph showing a relationship with a correction coefficient. 1...Piston, 3...Cylinder block, 4...
Cylinder head, 5... Combustion chamber, 8... Intake passage, 1
0...Air flow meter, 1B...Sub cylinder, 1
9... Sub-piston, 27... Microcomputer, 33...
Crank angle sensor, 40...CPU, 41...A/
D converter. Figure 4 Figure 5 Figure 6 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の出力に応じてエンジンの圧縮比が
低負荷時には高負荷時に比べて高く設定される目標圧縮
比となるように前記圧縮比可変手段を制御する圧縮比制
御手段と、エンジンの始動時には前記圧縮比制御手段に
圧縮比を低下させる制御信号を出力する圧縮比補正手段
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 combustion chamber volume of the engine; Compression ratio control means for controlling the compression ratio variable means to achieve a high target compression ratio; and compression ratio correction means for outputting a control signal to the compression ratio control means to lower the compression ratio when the engine is started. A variable compression ratio engine featuring:
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