JPS6275040A - 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Info
- Publication number
- JPS6275040A JPS6275040A JP21469585A JP21469585A JPS6275040A JP S6275040 A JPS6275040 A JP S6275040A JP 21469585 A JP21469585 A JP 21469585A JP 21469585 A JP21469585 A JP 21469585A JP S6275040 A JPS6275040 A JP S6275040A
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- supercharger
- supercharging
- switching
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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。
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機
および圧縮比の制御構造に関する。
およ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。
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。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)。
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。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1
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、軽負荷時の燃費が悪化して
しまう。また、高負荷時の過給時でも、エンジンの運転
条件により過給量が変化するので、圧縮比は最も過給量
の大き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った。ま
た、たとえ過給時と無過給時で圧縮比を変更させる機能
をもたせたとしても、過給機オン、オフおよび圧縮比切
替作動は運動状態に応じて行われ、シフトチェンジ等、
短時間でも運転状態が大きく変化するため、両者共に作
動し、過給機オン、オフおよび圧縮比切替作動の回数は
多くなり、装置の耐久性が悪化するほか、ショック回数
が増加するという問題がある。また、過給機オン、オフ
と圧縮比切替作動を同時に制御すると装置の作動遅れな
どにより先に過給機がオンされて、圧縮比の低下が遅れ
る場合があり、ノッキングが発生するという問題が考え
られる。
く設定されているため、中、軽負荷時の燃費が悪化して
しまう。また、高負荷時の過給時でも、エンジンの運転
条件により過給量が変化するので、圧縮比は最も過給量
の大き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った。ま
た、たとえ過給時と無過給時で圧縮比を変更させる機能
をもたせたとしても、過給機オン、オフおよび圧縮比切
替作動は運動状態に応じて行われ、シフトチェンジ等、
短時間でも運転状態が大きく変化するため、両者共に作
動し、過給機オン、オフおよび圧縮比切替作動の回数は
多くなり、装置の耐久性が悪化するほか、ショック回数
が増加するという問題がある。また、過給機オン、オフ
と圧縮比切替作動を同時に制御すると装置の作動遅れな
どにより先に過給機がオンされて、圧縮比の低下が遅れ
る場合があり、ノッキングが発生するという問題が考え
られる。
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
するとともに過給機オン、オフおよび圧縮比切替の頻度
回数の低減と両者切替時のノッキング発生防止を達成す
ることを目的とする。
給時で圧縮比を変化させ、しかも過給時には低圧縮比と
するとともに過給機オン、オフおよび圧縮比切替の頻度
回数の低減と両者切替時のノッキング発生防止を達成す
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加給エ
ンジンは、可変圧縮比装置を有し、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
比を低下させる制御機能をもたせた機械式過給エンジン
において、過給機切替および圧縮比切替に対しそれぞれ
タイムディレーを設けるとともに、該タイムディレーの
ディレータイムを、過給機オフからオンヘ切替えるとき
は過給機切替ディレータイムを圧縮比切替ディレータイ
ムよりも犬に、過給機オンからオフヘ切替えるときは圧
縮比切替ディレータイムを過給機切替ディレータイムよ
りも大に設定したものから成る。
ンジンは、可変圧縮比装置を有し、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
比を低下させる制御機能をもたせた機械式過給エンジン
において、過給機切替および圧縮比切替に対しそれぞれ
タイムディレーを設けるとともに、該タイムディレーの
ディレータイムを、過給機オフからオンヘ切替えるとき
は過給機切替ディレータイムを圧縮比切替ディレータイ
ムよりも犬に、過給機オンからオフヘ切替えるときは圧
縮比切替ディレータイムを過給機切替ディレータイムよ
りも大に設定したものから成る。
[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
向上させる。
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
向上させる。
また、過給機切替および圧縮比切替に対してそれぞれタ
イムディレーを設け、所定時間経過後に過給機および圧
縮比の切替作動が行われるようにしたので短時間内で変
化する運転状態に応じた各装置の作動は抑制され、過給
機オン、オフおよび圧縮比切替作動の頻度回数は低減さ
れる。
イムディレーを設け、所定時間経過後に過給機および圧
縮比の切替作動が行われるようにしたので短時間内で変
化する運転状態に応じた各装置の作動は抑制され、過給
機オン、オフおよび圧縮比切替作動の頻度回数は低減さ
れる。
さらに過給機オン、オフのディレータイムと圧縮比切替
作動のディレータイムに差が設けられ、過給オンヘの切
替時には先に圧縮比が低下され、無過給時への切替時に
は先に過給機がオフされて圧縮比が上げられるのでノッ
キングの発生は防止される。
作動のディレータイムに差が設けられ、過給オンヘの切
替時には先に圧縮比が低下され、無過給時への切替時に
は先に過給機がオフされて圧縮比が上げられるのでノッ
キングの発生は防止される。
[実施例]
以下に、本発明に係る可変圧縮比装置付機械式過給エン
ジンの望ましい実施例を、図面を参照して説明する。
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
がディーゼ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。
エンジン1(図はガソリンエンジンの場合を示している
がディーゼ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。
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。
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量を検出するエアフローメータ等
から成る吸入空気量センサ15の信号が入力される。制
御コンピユータ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およびvsvaに送られ、過
給を制御するようになっている。
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量を検出するエアフローメータ等
から成る吸入空気量センサ15の信号が入力される。制
御コンピユータ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およびvsva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、19は吸気バル
ブ、20はエンジンのピストンであり、部品16〜20
は従来と同じ構成を有する部材からなる。
はサージタンク、18はエアクリーナ、19は吸気バル
ブ、20はエンジンのピストンであり、部品16〜20
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の構成をフローチャー
トで示している。
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、吸入空気量センサ15からの信号によ
る吸入空気IQと回転数センサ14からの信号によるエ
ンジン回転数Nとから、負荷(Q/N)を計算し、ブロ
ック22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か否かを判定する。(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23を通過してブロック24に至り
、ブロック24で所定の時間aが経過しているか否かを
判断する。圧縮比切替ディレータイム11が所定時間8
以上経過している場合はブロック25へ進みモータ12
を駆動し、エンジン1の圧縮比をηOからη1まで低下
し、さらにフラッグfをセットし、すなわちf=lとし
てブロック26に進む。ブロック26では、圧縮比切替
ディレータイムt1が所定時間aより大きい時間a十す
経過しているか否かを判断し、過給機切替ディレー11
が所定時間a+b以上経過しているときはブロック27
で過給機(S/C)3をオンとするとともに、バイパス
弁7を閉弁する 。
ブロック22で、吸入空気量センサ15からの信号によ
る吸入空気IQと回転数センサ14からの信号によるエ
ンジン回転数Nとから、負荷(Q/N)を計算し、ブロ
ック22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か否かを判定する。(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23を通過してブロック24に至り
、ブロック24で所定の時間aが経過しているか否かを
判断する。圧縮比切替ディレータイム11が所定時間8
以上経過している場合はブロック25へ進みモータ12
を駆動し、エンジン1の圧縮比をηOからη1まで低下
し、さらにフラッグfをセットし、すなわちf=lとし
てブロック26に進む。ブロック26では、圧縮比切替
ディレータイムt1が所定時間aより大きい時間a十す
経過しているか否かを判断し、過給機切替ディレー11
が所定時間a+b以上経過しているときはブロック27
で過給機(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vsvaを切替える。これによりエンジン1に過
給が開始される。そして、ブロック28に至り1回目の
ルーチンを終了する。その後、再びブロック21から前
記ルーチンをスタートさせる。
給が開始される。そして、ブロック28に至り1回目の
ルーチンを終了する。その後、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22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、フラッグfが1であるから
ブロック29に進み、ブロック29で負荷(Q/N>に
応じた所定の圧縮比ηを算出し、ブロック30で前記所
定の圧縮比ηが得られるようにモータ12を制御する。
い場合は過給時であるので、フラッグfが1であるから
ブロック29に進み、ブロック29で負荷(Q/N>に
応じた所定の圧縮比ηを算出し、ブロック30で前記所
定の圧縮比ηが得られるようにモータ12を制御する。
ブロック22で(Q/N )が(Q/N)Sより小さい
場合、すなわち軽、中負荷の場合は、出力を必要としな
い場合であるため、ブロック31で既に圧縮比ηの低下
が行われているかを判定し、圧縮比ηの低下が行われて
いた場合はブロック32でQ/N≦(Q/N>sとなっ
てからの経過時間t2が所定時間C経過したかどうかを
判断する。そしてt2が所定時間C以上経過したときは
ブロック33で過給機(S/C)3をオフにするととも
に、フラッグfをOにする。続いてブロック34に進み
時間12が所定時間Cより大きい時間c十dが経過した
かどうかを判断し、t2が所定時間c+d以上経過した
のちブロック35でモータ12を駆動して圧縮比ηをη
Oに迄高め、燃費を向上させ、ブロック28に進んでル
ーチンが終了する。続いてのルーチンで再びブロック3
1にきたときフラッグfがOであるから、ブロック31
でNoの方向に流れてブロック36に進み、ブロック3
6で過給機(S/C)3をオフにするとともにブロック
37で圧縮比ηをηOにまで高め、ブロック38でフラ
ッグfをOにする。
場合、すなわち軽、中負荷の場合は、出力を必要としな
い場合であるため、ブロック31で既に圧縮比ηの低下
が行われているかを判定し、圧縮比ηの低下が行われて
いた場合はブロック32でQ/N≦(Q/N>sとなっ
てからの経過時間t2が所定時間C経過したかどうかを
判断する。そしてt2が所定時間C以上経過したときは
ブロック33で過給機(S/C)3をオフにするととも
に、フラッグfをOにする。続いてブロック34に進み
時間12が所定時間Cより大きい時間c十dが経過した
かどうかを判断し、t2が所定時間c+d以上経過した
のちブロック35でモータ12を駆動して圧縮比ηをη
Oに迄高め、燃費を向上させ、ブロック28に進んでル
ーチンが終了する。続いてのルーチンで再びブロック3
1にきたときフラッグfがOであるから、ブロック31
でNoの方向に流れてブロック36に進み、ブロック3
6で過給機(S/C)3をオフにするとともにブロック
37で圧縮比ηをηOにまで高め、ブロック38でフラ
ッグfをOにする。
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。
式過給エンジンにおける作用について説明する。
まず、ブロック22で、高負荷か、中、軽負荷かを判断
し、高負荷の場合は、ブロック24で圧縮比切替ディレ
ータイム11が所定時間a経っていることを確認してか
らブロック25で圧縮比をηOからη1にして低圧縮比
に切替えたのち、ブロック26で圧縮比切替ディレータ
イムt1がaよりも大に設定したa十す経ったことを確
認してから過給機(S/C)3がオンにされ、過給が開
始される。
し、高負荷の場合は、ブロック24で圧縮比切替ディレ
ータイム11が所定時間a経っていることを確認してか
らブロック25で圧縮比をηOからη1にして低圧縮比
に切替えたのち、ブロック26で圧縮比切替ディレータ
イムt1がaよりも大に設定したa十す経ったことを確
認してから過給機(S/C)3がオンにされ、過給が開
始される。
一方、中、軽負荷の場合は、ブロック32でQ/N≦(
Q/N>sとなってからの時間12が所定時間経ってか
らブロック33で無過給とし、しかる後一定時間経過後
ブロック34で12よりも大に設定した時間c+d後圧
後圧縮高圧縮比η〇として燃費を向上する。このように
して、各切替作動に対しタイムディレーが設けられるの
で、短時間のうちに運転状態が変化しても各装置の作動
は運転状態に即応答がなくなり、各装置の作動は抑制さ
れ安定される。
Q/N>sとなってからの時間12が所定時間経ってか
らブロック33で無過給とし、しかる後一定時間経過後
ブロック34で12よりも大に設定した時間c+d後圧
後圧縮高圧縮比η〇として燃費を向上する。このように
して、各切替作動に対しタイムディレーが設けられるの
で、短時間のうちに運転状態が変化しても各装置の作動
は運転状態に即応答がなくなり、各装置の作動は抑制さ
れ安定される。
また、本発明では、過給への切替時には過給機切替ディ
レータイムを圧縮比切替ディレータイムよりも大とし、
圧縮比を小にした後過給機3がオンとなるようにする。
レータイムを圧縮比切替ディレータイムよりも大とし、
圧縮比を小にした後過給機3がオンとなるようにする。
無過給への切替時には圧縮比切替ディレータイムを過給
機切替ディレータイムも大とし、過給を切った後圧縮比
を上げるようにする。したがって過給オンオフと圧縮比
の切替時に確実にノックの発生が防止される。
機切替ディレータイムも大とし、過給を切った後圧縮比
を上げるようにする。したがって過給オンオフと圧縮比
の切替時に確実にノックの発生が防止される。
[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
きは、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、無過給時圧縮比を高くすることで
燃費を向上させることができるとともに、過給機切替え
作動と圧縮比切替え作動をシフトシエンジ等の短時間の
運転状態の変第1 化に即応答しないようにしたので、各切替装置の頻度低
減が可能となり、装置の耐久性悪化やショック回数の増
加が防止できる。
きは、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、無過給時圧縮比を高くすることで
燃費を向上させることができるとともに、過給機切替え
作動と圧縮比切替え作動をシフトシエンジ等の短時間の
運転状態の変第1 化に即応答しないようにしたので、各切替装置の頻度低
減が可能となり、装置の耐久性悪化やショック回数の増
加が防止できる。
また、圧縮比切替ディレータイムと過給機切替ディレー
タイムに差を設は過給機オン前に確実に圧縮比を低下さ
せることにより、過給機切替え作動時あるいは圧縮比切
替え作動時に生じるノックを防止することができる。
タイムに差を設は過給機オン前に確実に圧縮比を低下さ
せることにより、過給機切替え作動時あるいは圧縮比切
替え作動時に生じるノックを防止することができる。
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図の装置における制御コンピュータの機能
の流れ線図、 である。 1・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・エンジ
ン3・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・過給
機10・・・・・・・・・・・・・・・・・・圧縮比可
変装置13・・・・・・・・・・・・・・・・・・制御
コンピュータt1・・・・・・・・・・・・・・・・・
・圧縮比切替ディレータイムt2・・・・・・・・・・
・・・・・・・・過給機切替ディレータイム図
式過給エンジンの系統図、 第2図は第1図の装置における制御コンピュータの機能
の流れ線図、 である。 1・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・エンジ
ン3・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・過給
機10・・・・・・・・・・・・・・・・・・圧縮比可
変装置13・・・・・・・・・・・・・・・・・・制御
コンピュータt1・・・・・・・・・・・・・・・・・
・圧縮比切替ディレータイムt2・・・・・・・・・・
・・・・・・・・過給機切替ディレータイム図
Claims (1)
- (1)可変圧縮比装置を有し、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
低下させる制御機能をもたせた機械式過給エンジンにお
いて、過給機切替および圧縮比切替に対しそれぞれタイ
ムディレーを設けるとともに、該タイムディレーのディ
レータイムを、過給機オフからオンヘ切替えるときは過
給機切替ディレータイムを圧縮比切替ディレータイムよ
りも大に、過給機オンからオフヘ切替えるときは圧縮比
切替ディレータイムを過給機切替ディレータイムよりも
大に設定し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。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21469585A JPS6275040A (ja) | 1985-09-30 | 1985-09-30 | 可変圧縮比装置付機械式過給エンジン |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21469585A JPS6275040A (ja) | 1985-09-30 | 1985-09-30 | 可変圧縮比装置付機械式過給エンジン |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6275040A true JPS6275040A (ja) | 1987-04-06 |
Family
ID=16660069
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21469585A Pending JPS6275040A (ja) | 1985-09-30 | 1985-09-30 | 可変圧縮比装置付機械式過給エンジン |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6275040A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4995347A (en) * | 1988-12-06 | 1991-02-26 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Intake device of a two stroke engine with supercharger bypass passage |
-
1985
- 1985-09-30 JP JP21469585A patent/JPS6275040A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4995347A (en) * | 1988-12-06 | 1991-02-26 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Intake device of a two stroke engine with supercharger bypass passage |
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