JPS6258027A - 可変圧縮比装置付機械式過給エンジン - Google Patents

可変圧縮比装置付機械式過給エンジン

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Publication number
JPS6258027A
JPS6258027A JP19769985A JP19769985A JPS6258027A JP S6258027 A JPS6258027 A JP S6258027A JP 19769985 A JP19769985 A JP 19769985A JP 19769985 A JP19769985 A JP 19769985A JP S6258027 A JPS6258027 A JP S6258027A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
compression ratio
engine
supercharging
temperature
time
Prior art date
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Pending
Application number
JP19769985A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshiaki Shibata
芳昭 柴田
Hidemi Onaka
大仲 英巳
Toyoichi Umehana
豊一 梅花
Kingo Horii
堀井 欽吾
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.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
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Publication of JPS6258027A publication Critical patent/JPS6258027A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は可変圧縮比装置付機械式過給エンジンの過給W
tおにび圧縮比の制御構造に関する。
[従来の技術〕 エンジンの過給には、排気の熱を利用したターボ過給機
によるものと、クランクの回転と過給機との回転を機械
的に連動させた機械式過給機によるものとがある。
機械式過給エンジンでは、出力が要求されるのは高負荷
側であるので、高負荷時のみ過給機をクランクに連結し
てまわし、軽、中負荷時にはフリーにするように、切換
えられる31機械式過給エンジンでは、過給時にエンジ
ン吸入空気量および圧力が高くなるため、ノッキングが
発生しやすいので、圧縮比を低く設定してノックを防止
するようにしである(特開昭54−106724号公報
、特開昭58−165541号公報)。
[発明が解決しようとする問題点] このため、無過給時の軽負荷でも、最初から圧縮比が低
く設定されているため、中、軽負荷11.1の燃費が悪
化してしまう。また、高負荷時の過給時でも、エンジン
の運転条件により、過給〇が変化するので、圧縮費は最
も過給量の大ぎい条件で圧縮比を選定しなければならな
いため、過給時の出力も悪化してしまうという問題があ
る。
本発明は、機械式過給エンジンにおいて、過給時と無過
給時で圧縮比を変化させ、しかも、過給時には低圧縮比
とするとともにエンジン温度に応じて圧縮比を最適に変
化させることを目的とする。
[問題点を解決させるための手段] 上記目的に沿う本発明の可変圧縮比装置付機械式過給エ
ンジンは、機械式過給エンジンに可変圧縮比装置を設け
、該可変圧縮比装置の制御コンピュータに、過給機オン
時にはオフ時よりも圧縮比を低下ざVるとともにその俊
エンジン温度が大なる程圧縮比を低下さける制御機能を
もたせたものから成る。
ここで、エンジン温度は、吸気温、排気温、エンジン冷
却水温、エンジン潤滑油温等の何れかから検出される。
[作用] 上記可変圧縮比装置付機械式過給エンジンにおいては、
高負荷時には過給をオンさせて出力を向上させるととも
に圧縮比を低圧縮比にしてノッキングの発生を防止する
。また、過給を必要としない中、軽負荷時には過給機を
オフして無過給とするとともに圧縮比を高くして燃費を
向上ざUる。
また、過給時にはエンジン温度に応じて圧縮比を変化さ
せ、エンジン温度が大になる程圧縮比を低下させること
により、圧縮費を最適に制御でき、すなわらノックの厳
しさに合わせて圧縮比を変えることができ、より一層の
出力の向上、燃費の悪化防止をはかることができる。
[実施例] 以下に、本発明に係る可変圧縮比装置イ」ハ械式過給エ
ンジンの望ましい実施例を、図面を参照して説明する。
第1図は本発明の実施例装置の系統を示している。図中
エンジン1(図はガソリンエンジンの場合を示している
がディーピルエンジンであってもよい)の吸気通路2に
は、機械式過給機3が設けられており、クランク4の回
転に連動させて、ベルト5を介して回転されるようにな
っている。
吸気通路2には、過給機3をバイパスするようにバイパ
ス通路6が設けられ、該バイパス通路6にはバイパス通
路6をオンオフするバイパス弁7が設けられている。バ
イパス弁7のオンオフはバキュームスイッチングバルブ
8 (VSV)によって切替えられる。
エンジン1には、燃焼室9に臨ませて圧縮比可変装置1
0が設けられている。圧縮比可変装置10は、たとえば
可変容積用ピストン11をサーボモータ12によってス
テップ的に駆動するものから成る。
圧縮比可変装置10は制御コンピュータ13によってそ
の駆動を制御される。制御コンピュータ13には、エン
ジン回転数を検出する回転数センサ14と、吸気通路2
に設けられて吸入空気口を検出するエアフローメータ等
から成る吸入空気mセンサ15の信号が入力される。ま
た、エンジン’IAWの検出手段として、エンジンウを
一タジャケットには冷却水温を検出する水温センサ19
が設けられるとともに、サージタンク17には吸気温を
検出する吸気温センサ20が設けられ、それらの信号は
コンピュータ13に送られて入力される。
過給時のエンジンの運転条件の検出は、吸入空気温、エ
ンジン水温のほかに、排気温度やエンジン油温を用いて
も、おるいは、これらの温度を組み合わけて用いても同
様の効果が1qられる。制御コンピュータ13の出力は
、圧縮比可変装置10に送られるとともに、過給機3お
J:びvsvsに送られ、過給を制御するようになって
いる。
その他、第1図において、16はスロットバルブ、17
はサージタンク、18はエアクリーナ、であり、部品1
6.17は従来と同じ構成を有する部材からなる。
第2図は、制御コンピュータ13の構成をフローチV−
トで示している。
コンピュータ13の作動がブロック21でスタートし、
ブロック22で、吸入空気量セン1ノ15からの信号に
よる吸入空気fftQと回転数ゼンサ14からの信号に
よるエンジン回転数Nとから、負荷(Q/N>を計算す
る。続いて、ブロック23で、負荷(Q/N)が予じめ
コンピュータ13に記憶されている、エンジンが出力を
必要としいる負荷(Q/N)sか否かを判定づる。(Q
/N)が(Q/N)S以上の場合は、最初はフラッグf
がOに設定されているため、ブロック24を通過してブ
ロック25に至り、過給Bl(S/C)3をオンとする
とともに、バイパス弁7を閉弁するようにVSV8を切
替える。これによりエンジン1に過給が開始される。つ
ぎにブロック26に進んでフラッグfをセットし、すな
わらf=1とし、ブロック27に進む。ブロック27で
は、モータ12を駆動し、エンジン1の圧縮比をηOか
らη1まで低下し、ノックの発生を防止する。そして、
ブロック28に至り、1回目のルーチンを終了する。所
定時間後、ただしエンジンの運転条件の変化に比べ十分
に短かい時間後、再びブロック21から前記ルーチンを
スタートさせる。ブロック23で(Q/N)が(Q/N
>sよりまだ大きい場合は過給時であるので、ブロック
29で、エンジン水温THW、吸気温TIN等のエンジ
ン温度に応じた所定の圧縮比η=f (THW、TIN
>を算出し、ブロック30で該圧縮比ηが得られるよう
にモータ12を制御する。(Q/N)が(Q/N)sJ
:り小さい場合、すなわち軽、中負荷の場合は、出ツノ
を必要としない場合であるため、ブロック31で過給R
3をオフにするとともに、ブロック32でフラッグf8
0としブロック33で圧縮ηをηOに迄高め、燃費を向
上させる。
第2図において、ブロック図Aはブロック29における
エンジン温度(たとえば水温T I−I W 、吸気m
TIN>と圧縮比ηとの関係の一例を示しており、エン
ジン温度が高くなる程圧縮比ηが低くなるように定めら
れている。またブロック図Bは負荷(Q/N>と過給機
3のオンA〕との関係を示しており、ブロック23にお
【プる制御特性の一例を示している。
つぎに、上記のように構成された可変圧縮比装置付機械
式過給エンジンにおける作用について説明する。
コンピュータ13は所定時間ごとに作動して第2図のル
ーチンを行う。
まず、ブロック23で、高負荷か、中、軽負荷かを判断
し、高負荷の場合は過給を入れて、ブロック図Aにおい
て圧縮比をηOからη1にして低圧縮比に切替え、続い
てのルーチン毎にη=f(Q/N>をW]痒してブロッ
ク図Aの斜線範囲でη1からη2迄のあるηを計算し、
エンジン温度に応じた圧縮比ηを算出して実際の圧縮比
をモータ12により圧縮比ηに制御する。
一方、中、軽負荷の場合は、ブロック31で無過給とし
、ブロック33で圧縮比を高圧縮比ηOとして、燃費を
向上さける。
[発明の効果] 本発明の可変圧縮比装置付機械式過給エンジンによると
ぎは、機械式過給エンジンにおいて、過給時と無過給時
で圧縮比を変化させ、無過給性圧縮比を高くすることで
燃費を向上さUることができるとともに、過給時にはエ
ンジンの温度に応じて圧縮画を変化することにより、ノ
ックを防止し出力の向上をはかることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例に係る可変圧縮比装置付機械
式過給エンジンの系統図、 第2図は第1図の装置にあ【ブる制御コンピュータの機
能の流れ線図、 でおる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)機械式過給エンジンに、可変圧縮比装置を設け、
    該可変圧縮比装置の制御コンピュータに、過給機オン時
    にはオフ時よりも圧縮比を低下させるとともにその後エ
    ンジン温度が高くなる程圧縮比を低下させる制御機能を
    もたせたことを特徴とする可変圧縮比装置付機械式過給
    エンジン。
JP19769985A 1985-09-09 1985-09-09 可変圧縮比装置付機械式過給エンジン Pending JPS6258027A (ja)

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JP19769985A JPS6258027A (ja) 1985-09-09 1985-09-09 可変圧縮比装置付機械式過給エンジン

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JPS6258027A true JPS6258027A (ja) 1987-03-13

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