JPS6316137A - Control of engine equipped with variable compression ratio mechanism - Google Patents

Control of engine equipped with variable compression ratio mechanism

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JPS6316137A
JPS6316137A JP15969386A JP15969386A JPS6316137A JP S6316137 A JPS6316137 A JP S6316137A JP 15969386 A JP15969386 A JP 15969386A JP 15969386 A JP15969386 A JP 15969386A JP S6316137 A JPS6316137 A JP S6316137A
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compression ratio
knocking
engine
ignition timing
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Abstract

PURPOSE:To prevent the breakage of an engine by increasing the fuel feed quantity when knocking is generated even if the ignition timing is corrected and the compression ratio is reduced, and then fixing the fuel feed quantity and the ignition timing at the value in idling when knocking is generated. CONSTITUTION:In an engine equipped with a variable compression ratio mechanism equipped with an eccentric bearing 6 between a piston pin insertion hole 5 on a connecting rod 3 and the outer periphery of a piston pin 4, the ignition timing is delayed by a controller 23, and the compression ratio is reduced, when a knock sensor 30 detects knocking. When said knocking continues, the injection quantity of fuel supplied from injectors 34-47 is increased for a certain time, and when knocking continues as yet, the fuel injection quantity and ignition timing are fixed at the values in the same conditions to those in idling. Therefore, even if the variable compression ratio mechanism is in broken state, the load for the engine can be reduced, and breakage can be prevented.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、可変圧縮比機構を備えたエンジンの制御方法
に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a method of controlling an engine equipped with a variable compression ratio mechanism.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

内燃機関においては、圧縮比を上げるとそれだけ燃焼効
率が向上し燃費が改善されるとともに軸トルクが向上す
るので、圧縮比を上げることが望まれる。しかし、圧縮
比を上げすぎると燃焼室内で断熱圧縮されて温度が上っ
たとき着火し易(なってノッキングが生じやすくなり、
圧縮比の増大が制限される。ノッキングは、燃焼室内に
多量の空気が吸引される中、高負荷時に生じやすく、吸
引空気量が小で燃焼室における実質的圧縮度合の小な軽
負荷時には生じにくいので、圧縮比を負荷に応じて可変
とし、中、高負荷に適切となるように設定しておいた圧
縮比を軽負荷時に増大させるようにすることが望まれる
。この意味で従来から内燃機関の可変圧縮比機構は多々
提案されている。
In internal combustion engines, increasing the compression ratio improves combustion efficiency, improves fuel efficiency, and improves shaft torque, so it is desirable to increase the compression ratio. However, if the compression ratio is increased too much, there will be adiabatic compression in the combustion chamber, which will easily cause ignition (and knocking) when the temperature rises.
Increase in compression ratio is limited. Knocking tends to occur at high loads when a large amount of air is sucked into the combustion chamber, and is less likely to occur at light loads when the amount of air sucked in is small and the actual degree of compression in the combustion chamber is small. Therefore, the compression ratio should be adjusted according to the load. It is desirable that the compression ratio be made variable so that the compression ratio, which is set to be appropriate for medium to high loads, is increased during light loads. In this sense, many variable compression ratio mechanisms for internal combustion engines have been proposed.

内燃機関における圧縮比を可変する機構の一つとして、
偏心ベアリングを用いた圧縮比可変機構が知られている
(たとえば特開昭58−91340号公報、号公報縮比
機構付エンジンでは、ノッキングが発生すると一般に圧
縮比を低下することが可能な場合は、対策の1つとして
圧縮比の低下が行なわれる。それでもノッキングが発生
する場合は、点火時期を遅角側へ補正することが行なわ
れる。
As one of the mechanisms for varying the compression ratio in internal combustion engines,
A variable compression ratio mechanism using an eccentric bearing is known (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-91340, No. 91340) In an engine with a reduction ratio mechanism, when knocking occurs, the compression ratio can generally be lowered. One countermeasure is to lower the compression ratio. If knocking still occurs, the ignition timing is corrected to the retarded side.

[発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、何らかの原因で圧縮比制御機構にトラブ
ルが発生し圧縮比が制御不能になった場合、とくに高圧
縮比の状態で圧縮比が制御できな(なった場合は、点火
時期の遅角制御だけではノッキングを抑止することがで
きず、エンジンに大きな損傷を与えるおそれがある。し
たがって、エンジンを早急に停止させればよいが、事情
により運転を止めることができない場合は、損傷をさら
に拡大させるおそれがある。
[Problem to be solved by the invention] However, if trouble occurs in the compression ratio control mechanism for some reason and the compression ratio becomes uncontrollable, the compression ratio may become uncontrollable (or become uncontrollable), especially at high compression ratios. In this case, retarding the ignition timing alone cannot prevent knocking, and there is a risk of major damage to the engine.Therefore, it would be best to stop the engine as soon as possible, but depending on the circumstances, it may not be possible to stop the engine. Failure to do so may cause further damage.

そこで、圧縮比制御機構のトラブルが原因でノッキング
が防止できな(なった場合は、自動的にエンジンの負担
を大幅に軽減するようにすれば、エンジンの損傷を防止
することができる。たとえば、可変圧縮比機構を備えた
車両でノッキングが抑止できなくなった場合には、車両
が緩速でなら走行可能な程度にエンジンにかかる負担を
自動的に軽減するようにすれば、エンジンをノッキング
による損傷から保護することができる。
Therefore, if knocking cannot be prevented due to a problem with the compression ratio control mechanism, engine damage can be prevented by automatically reducing the load on the engine. For example, If knocking cannot be suppressed in a vehicle equipped with a variable compression ratio mechanism, it is possible to automatically reduce the load on the engine to the extent that the vehicle can be driven at a slow speed, thereby preventing the engine from being damaged by knocking. can be protected from.

本発明は、上記の点に着目し、可変圧縮比機構付エンジ
ンにおいて、圧縮圧制m機構のトラブルが原因でノッキ
ングを防止することができなくなった場合は、自動的に
エンジンにかかる負担を軽減し、エンジンをノッキング
による損傷から保護する制御方法を提供することを目的
とする。
The present invention focuses on the above points, and in an engine with a variable compression ratio mechanism, when knocking cannot be prevented due to trouble in the compression control mechanism, the load on the engine is automatically reduced. , an object of the present invention is to provide a control method that protects an engine from damage caused by knocking.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

この目的に沿う本発明の可変圧縮比機構付エンジンの制
御方法は、少なくとも点火時期補正と圧縮比低下を含む
ノッキング抑制措置を行なってもノッキングの発生を抑
えることができない場合は、エンジンへの供給燃料量を
一定時間増量し、それでもノッキングが発生する場合は
、前記供給燃料量と点火時期とをアイドリング時とほぼ
同一の条件に固定するように制御した制御方法からなる
A method for controlling an engine with a variable compression ratio mechanism according to the present invention, which meets this objective, is effective in reducing the supply to the engine when the occurrence of knocking cannot be suppressed even after taking knocking suppression measures including at least ignition timing correction and compression ratio reduction. If the amount of fuel is increased for a certain period of time and knocking still occurs, a control method is used in which the amount of supplied fuel and the ignition timing are fixed to substantially the same conditions as during idling.

なお、供給燃料量と点火時期とを固定した場合には、ト
ラブルが認知できるように警告するのが望ましい。
Note that when the amount of fuel supplied and the ignition timing are fixed, it is desirable to provide a warning so that troubles can be recognized.

〔作用〕[Effect]

このような可変圧縮比機構付エンジンの制御方法におい
ては、圧縮比を低下させ、かつ点火時期を遅角側に補正
してもノッキングが抑えられない場合は、エンジンへの
供給燃料量が一定時間増量される。つまり、通常の運転
時よりも余分に燃料が供給される。そのため、燃焼室の
温度が低下し、ノッキングの発生が抑えられる。ここで
、ノッキングが抑えられれば、ノッキングは過渡的なも
のであり、装置の故障でないことが判断される。−エン
ジンへの供給燃料量が一定時間増量された後もノッキン
グが発生していれば、当然、異常事態であることが判断
される。すなわち、圧縮比制御機構にトラブルが発生し
たと判断される。この判断により、エンジンへの供給燃
料量と点火時期とがアイドリング時とほぼ同一の条件に
自動的に ・固定され、エンジンにかかる負担が最も小
となるように制御される。
In such a control method for an engine with a variable compression ratio mechanism, if knocking cannot be suppressed even by lowering the compression ratio and correcting the ignition timing to the retarded side, the amount of fuel supplied to the engine is reduced for a certain period of time. The amount will be increased. In other words, more fuel is supplied than during normal operation. Therefore, the temperature of the combustion chamber decreases, and the occurrence of knocking is suppressed. Here, if the knocking is suppressed, it is determined that the knocking is transient and not a failure of the device. - If knocking continues to occur even after the amount of fuel supplied to the engine has been increased for a certain period of time, it is naturally determined that an abnormal situation has occurred. In other words, it is determined that a trouble has occurred in the compression ratio control mechanism. Based on this judgment, the amount of fuel supplied to the engine and the ignition timing are automatically fixed to conditions that are almost the same as when idling, and are controlled so that the load on the engine is minimized.

したがって、エンジンをノッキングから保護することが
可能となり、エンジンの損傷を防止することができる。
Therefore, it is possible to protect the engine from knocking, and damage to the engine can be prevented.

〔実施例〕〔Example〕

以下に、本発明に係る可変圧縮比機構付エンジンの制御
方法の望ましい実施例?、図面を参照して説明する。
Below, preferred embodiments of the method for controlling an engine with a variable compression ratio mechanism according to the present invention will be described. , will be explained with reference to the drawings.

第1図は、本発明を適用した可変圧縮比機構付エンジン
の制御系統図を示している0図において、シリンダ1に
はピストン2が摺動自在に嵌挿され、ピストン2はコネ
クティングロッド3にピストンピン4を介して連結され
ている。ピストンピン4はピストン2のピストンピン穴
に、固定的または回転可能に支持されている。
FIG. 1 shows a control system diagram of an engine with a variable compression ratio mechanism to which the present invention is applied. In FIG. They are connected via a piston pin 4. The piston pin 4 is fixedly or rotatably supported in the piston pin hole of the piston 2.

コネクティングロッド3の小端部のピストンピン挿通孔
5とピストンピン4の外周との間には円周方向に肉厚が
変化し、内周円と外周円とが互に偏心している偏心ベア
リング6が回転可能に介装されている。
Between the piston pin insertion hole 5 at the small end of the connecting rod 3 and the outer periphery of the piston pin 4, there is an eccentric bearing 6 whose wall thickness changes in the circumferential direction and whose inner and outer circumferential circles are eccentric from each other. is rotatably installed.

コネクティングロッド3の、前記偏心ベアリング6に対
応する位置には偏心ベアリング6の半径方向に延びるロ
ックピン収納穴7が形成され、該穴7には、ロックピン
8が摺動自在にかつ穴7から偏心ベアリング8に対して
出没自在に収納されている、一方、偏心ベアリング6に
は、その半径方向の厚みが厚い部分に、ロックピン8が
出没できる径をもつロックピン保合孔9が形成されてい
る。該ロックピン係合孔9にロックピン8が係合すると
ピストン2を高い位置に保ち高圧縮比とし、ロックピン
8による係合が解除されているときには、偏心ベアリン
グ6が自在に回転し、圧縮上死点でピストンは低位置と
なり、低圧縮比状態を現出できるようになっている。す
なわち、この圧縮比可変機横付エンジンでは、圧縮比が
高低2段階に切換え可能になっている。
A lock pin storage hole 7 extending in the radial direction of the eccentric bearing 6 is formed at a position of the connecting rod 3 corresponding to the eccentric bearing 6, and a lock pin 8 is slidably inserted into the hole 7 and inserted from the hole 7. The eccentric bearing 6 is housed so as to be able to move in and out of the eccentric bearing 8. On the other hand, a lock pin retaining hole 9 having a diameter that allows the lock pin 8 to move in and out is formed in the thick part of the eccentric bearing 6 in the radial direction. ing. When the lock pin 8 engages with the lock pin engagement hole 9, the piston 2 is kept at a high position and a high compression ratio is achieved, and when the engagement by the lock pin 8 is released, the eccentric bearing 6 freely rotates and compresses. At top dead center, the piston is in a low position, creating a low compression ratio state. That is, in this variable compression ratio side-mounted engine, the compression ratio can be switched to two levels, high and low.

つぎに、ロックピン8の駆動構造について述べる。ロッ
クピン収納穴7には、ロックピン8を挟んでロックピン
ロック用油圧通路lOとロックピンアンロック用油圧通
路11とが接続され、ロックビンロック用油圧通路10
はロックピン8を偏心ベアリング6方向に付勢する位置
に開口されている。
Next, the drive structure of the lock pin 8 will be described. A lock pin locking hydraulic passage lO and a lock pin unlocking hydraulic passage 11 are connected to the lock pin storage hole 7 with the lock pin 8 interposed therebetween.
is opened at a position that urges the lock pin 8 in the direction of the eccentric bearing 6.

また、偏心ベアリング6の外周にはロックピン8に対応
する位置に、円周方向に全周にわたって延びるロックピ
ンガイド溝12が形成され、この溝12には、前記ロッ
クピン保合孔9が設けられている。
Further, a lock pin guide groove 12 is formed on the outer periphery of the eccentric bearing 6 at a position corresponding to the lock pin 8 and extends over the entire circumference in the circumferential direction, and the lock pin retaining hole 9 is provided in this groove 12. It is being

コネクティングロッド3内に設けられた前記油圧通路1
0.11は、コネクティングロッド大端部の軸受円周上
に互に独立して設けられた油?n14.15にそれぞれ
連通されている。油溝14.15は、クランクシャフト
16内の油通路17を介して、クランクシャフトのジャ
ーナル軸受の円周上に互に独立して設けられた油溝18
.19に、クランクシャフト16の回転時に間欠的に連
通可能に接続されている。
The hydraulic passage 1 provided in the connecting rod 3
0.11 is oil provided independently on the circumference of the bearing at the large end of the connecting rod. They are connected to n14 and n15, respectively. The oil grooves 14 and 15 are connected to oil grooves 18 provided independently from each other on the circumference of the journal bearing of the crankshaft via an oil passage 17 in the crankshaft 16.
.. 19 so that they can communicate intermittently when the crankshaft 16 rotates.

油溝18は油溝14を介してロックピンロック用油圧通
路10に連通可能であり、油溝19は油溝15を介して
ロックピンアンロック用油圧通路11に連通可能である
The oil groove 18 can communicate with the lock pin locking hydraulic passage 10 via the oil groove 14, and the oil groove 19 can communicate with the lock pin unlocking hydraulic passage 11 via the oil groove 15.

シリンダブロック内には、高圧縮比用メインオイル通路
20と低圧縮比用メインオイル通路21とが設けられて
おり、高圧縮比用メインオイル通路20は油′a18に
連通され、低圧縮比用メインオイル通路21は油溝19
に連通されている。オイルパン32の潤滑油は、オイル
ポンプ26によって汲み上げられ、切換弁22を介して
高圧縮比用メインオイル通路20か低圧縮比用メインオ
イル通路21の何れかに送られる。
A main oil passage 20 for high compression ratio and a main oil passage 21 for low compression ratio are provided in the cylinder block, and the main oil passage 20 for high compression ratio is communicated with oil 'a18, The main oil passage 21 is an oil groove 19
is communicated with. The lubricating oil in the oil pan 32 is pumped up by the oil pump 26 and sent to either the high compression ratio main oil passage 20 or the low compression ratio main oil passage 21 via the switching valve 22.

切換弁22は負荷に応じてECU (電子制御装置)2
3からの信号により作動し、中、高負荷の場合には低圧
縮比用メインオイル通路21に圧油が送られ、軽負荷の
場合には高圧縮比用メインオイル通路20に圧油が送ら
れるように制御される。
The switching valve 22 is controlled by the ECU (electronic control unit) 2 according to the load.
When the load is medium or high, pressure oil is sent to the main oil passage 21 for low compression ratio, and when the load is light, pressure oil is sent to the main oil passage 20 for high compression ratio. controlled so that

ECU23には、エアフローメータ24で検知された吸
入空気量Q、エンジン回転数センサ25で検知されたエ
ンジン回転数N、Eがそれぞれ入力されている。すなわ
ち、ECU23は、吸入空気IQとエンジン回転数NB
の入力信号に応じて切換弁22を作動させ、圧縮比の切
替を行なうように構成されている。
The intake air amount Q detected by the air flow meter 24 and the engine rotation speeds N and E detected by the engine rotation speed sensor 25 are input to the ECU 23, respectively. That is, the ECU 23 controls the intake air IQ and the engine speed NB.
The switching valve 22 is operated in response to an input signal to switch the compression ratio.

点火制御装置は、イグナイタ(点火制御回路)27とイ
グニッションコイル(図示路)とからなり、イグナイタ
27はECU23の出力ポートに接続され、点火信号を
受は取るようになっている。イグニッションコイルは、
ディストリビュータ28の中央電橋に接続され、分配軸
の回転にしたがって各気筒のスパークプラグ29に高電
圧が分配されるようになっている。
The ignition control device consists of an igniter (ignition control circuit) 27 and an ignition coil (path shown), and the igniter 27 is connected to an output port of the ECU 23 to receive and receive an ignition signal. The ignition coil is
It is connected to the central electric bridge of the distributor 28, and high voltage is distributed to the spark plugs 29 of each cylinder according to the rotation of the distribution shaft.

シリンダブロック1には、燃焼室で発生するノッキング
を検出するノックセンサ30が取付けられており、ノッ
クセンサ30はECU23の入力ボートに接続されてい
る。ノックセンサ30には、たとえばノッキングで発生
する振動数と、検出素子の固有振動数とが合敗し共振す
る事によって検出能力が最高になるようにチューニング
された特性を持つ共振型ノックセンサが用いられる。す
なわち、ノッキングが発生した場合には、ノックセンサ
3゜カラ大レベルの信号が入力され、ノッキングが生じ
ない場合は、小レベルの信号がECU23に人力される
ようになっている。
A knock sensor 30 is attached to the cylinder block 1 to detect knocking occurring in the combustion chamber, and the knock sensor 30 is connected to an input port of the ECU 23. The knock sensor 30 uses a resonant knock sensor that has characteristics tuned so that the detection ability is maximized by resonance between the vibration frequency generated by knocking and the natural frequency of the detection element. It will be done. That is, when knocking occurs, a signal at a very high level is input to the knock sensor 3, and when knocking does not occur, a low level signal is manually input to the ECU 23.

また、ECU23の出力ポートには、各気筒へ燃料を噴
射するインジェクタ34.35.36.37がそれぞれ
接続されている。
Injectors 34, 35, 36, and 37 that inject fuel into each cylinder are connected to the output port of the ECU 23, respectively.

第2図ないし第8図は、本発明における各制御lの流れ
線図およびマツプ図を示している。圧縮比および点火時
期のマツプ図と各制御の手順は、ECU23のCPU3
1に予めプログラムされている。
2 to 8 show flow diagrams and map diagrams of each control l in the present invention. The compression ratio and ignition timing map and each control procedure are provided by the CPU 3 of the ECU 23.
1 is preprogrammed.

第3図は、点火時期と圧縮比切換マツプの補正値を算出
する流れ線図を示している。
FIG. 3 shows a flowchart for calculating correction values for the ignition timing and compression ratio switching map.

第3図に示すように、まず、必要時期にECU23内の
CPU31に割り込みが行なわれ、工程41でノックセ
ンサ30からの信号によりノッキングが発生しているか
どうかの判断がなされる。その結果、ノッキングが発生
していなければ工程42に進み、前回ノッキングが発生
がなかったかどうかが判断\、   され、ノッキング
が発生していれば工程43に復帰される。ノッキングが
発生していなければ工程45に進み、点火時期マツプと
圧縮比切換えマツプの補正値がS−3+1となる。工程
41でノッキングありと判断されると、工程46に進み
、ここで補正値がS−3−1とされ、その後工程43に
復帰される。この補正値は加算されるものであり、たと
えばノッキングが続けて確認された場合には前々回S−
OとすればS−一2となる。
As shown in FIG. 3, first, an interrupt is made to the CPU 31 in the ECU 23 at a necessary time, and in step 41, it is determined based on a signal from the knock sensor 30 whether or not knocking is occurring. As a result, if knocking has not occurred, the process proceeds to step 42, where it is determined whether or not knocking occurred last time, and if knocking has occurred, the process returns to step 43. If knocking has not occurred, the process proceeds to step 45, where the correction values of the ignition timing map and compression ratio switching map become S-3+1. If it is determined in step 41 that there is knocking, the process proceeds to step 46, where the correction value is set to S-3-1, and then the process returns to step 43. This correction value is added; for example, if knocking is confirmed continuously, the S-
If it is O, it becomes S-12.

第4図は、圧縮比切換え制御の流れ線図を示している。FIG. 4 shows a flow diagram of compression ratio switching control.

図に示すように、まず、必要時期にECU23内のCP
Uに割り込みが行なわれ、工程51ではエンジン運転条
件としてのエンジン回転数NE、吸入空気量Qが入力さ
れ、工程52で圧縮比が決定される。第5図は、圧縮比
マツプを示しており、図に示すように横軸にエンジン回
転数NEを、縦軸に吸入空気量Qおよびエンジン回転数
NBとの比Q/NEをとっており、グラフ中に高圧縮比
領域と低圧縮比領域とを区画する境界値を有している。
As shown in the figure, first, the CP in the ECU 23 is
An interruption is made to U, and in step 51 the engine speed NE and intake air amount Q are input as engine operating conditions, and in step 52 the compression ratio is determined. FIG. 5 shows a compression ratio map, and as shown in the figure, the horizontal axis shows the engine speed NE, and the vertical axis shows the ratio Q/NE between the intake air amount Q and the engine speed NB. The graph has a boundary value that separates a high compression ratio region and a low compression ratio region.

図中、境界値370を基準としたものが標準圧縮比切換
えマツプであり、境界値が5−−3ないしS−+3は、
標準圧縮比切換えマツプを補正した補正圧縮比切換えマ
ツプをそれぞれ示している。
In the figure, the standard compression ratio switching map is based on the boundary value 370, and when the boundary value is 5--3 to S-+3,
A corrected compression ratio switching map obtained by correcting the standard compression ratio switching map is shown.

すなわち、工程32ではノックセンサ30からの信号に
よって算出された補正値Sが入力され、標準圧縮比切換
えマツプS−〇が、たとえば補正圧縮比切換えマツプ5
−−1に補正される。そして、エンジン回転数センサ2
5およびエアフローメータ24からの信号が入力される
と、それに応じたマツプの交点が高圧縮比領域にあるか
、低圧縮比領域にあるかにより、高圧縮比をとるべきか
低圧縮比をとるべきかの出力を出すようになっている。
That is, in step 32, the correction value S calculated based on the signal from the knock sensor 30 is input, and the standard compression ratio switching map S-0 is changed to, for example, the corrected compression ratio switching map 5.
− Corrected to −1. And engine speed sensor 2
5 and the air flow meter 24, it is determined whether a high compression ratio or a low compression ratio should be used depending on whether the intersection of the corresponding maps is in a high compression ratio region or a low compression ratio region. It is designed to output the output of what should be done.

工程52で圧縮比が決定されると、工程53に進み決定
された圧縮比が高圧縮比なのか低圧縮比なのかが判断さ
れる。工程53で高圧縮比のほうが選択されると工程5
4へ進み圧縮比がフラッグ判定され、その結果が高圧縮
比になっていれば工程55へ進んで復帰される。高圧縮
比になっていなければ工程56に進み工程56で高圧縮
比が現出される。そして、工程57で圧縮比フラッグを
FC−1として、その後工程57に復帰する。
Once the compression ratio is determined in step 52, the process proceeds to step 53 where it is determined whether the determined compression ratio is a high compression ratio or a low compression ratio. If the higher compression ratio is selected in step 53, step 5
The process proceeds to step 4, where the compression ratio is flagged, and if the result is a high compression ratio, the process proceeds to step 55, where the process returns. If the high compression ratio is not reached, the process proceeds to step 56, where the high compression ratio is achieved. Then, in step 57, the compression ratio flag is set to FC-1, and then the process returns to step 57.

なお、工程53で低圧縮比のほうが選択されると、工程
58に進み実際の圧縮比フラッグが判定される。
Note that if the lower compression ratio is selected in step 53, the process proceeds to step 58 and the actual compression ratio flag is determined.

その結果、高圧縮比でなければ工程55へ復帰され、高
圧縮比であれば工程59に進み、工程59で高圧縮比化
が現出される。そして、工程60で圧縮比フラッグをF
C−0として、工程55に復帰する。
As a result, if the compression ratio is not high, the process returns to step 55, and if the compression ratio is high, the process proceeds to step 59, where a high compression ratio is achieved. Then, in step 60, the compression ratio flag is set to F.
As C-0, the process returns to step 55.

第6図は、点火時期制御の流れ線図を示している0図に
示すように、まずCPU31に割り込みが行なわれ、工
程71ではエンジン回転数NEと吸入空気量Qとの比Q
/NEと、エンジン回転数NBとが入力される。各条件
が入力されると工程72に進み、補正値Sが入力され、
工程73に進む、工程73では、高圧縮比であるかどう
かの判定がなさる。
As shown in FIG. 0, which shows a flow diagram of ignition timing control, an interrupt is first made to the CPU 31, and in step 71, the ratio Q between the engine speed NE and the intake air amount Q is shown.
/NE and engine speed NB are input. When each condition is input, the process proceeds to step 72, where the correction value S is input,
Proceed to step 73. In step 73, it is determined whether the compression ratio is high.

すなわち、圧縮比フラッグがFC−1かどうか判定され
る。その結果、高圧縮比であれば工程74に進み、高圧
縮比用点火時−期が補正値Sによって補正される。した
がって、工程74で補正された値に基づいて点火時期が
調整され、その後、工程77へ進んで復帰される。
That is, it is determined whether the compression ratio flag is FC-1. As a result, if the compression ratio is high, the process proceeds to step 74, where the ignition timing for high compression ratio is corrected by the correction value S. Therefore, the ignition timing is adjusted based on the corrected value in step 74, and then the process proceeds to step 77 and returns.

このように、吸入空気量Q/エンジン回転数NEおよび
エンジン回転数NBに対して補正を行なうことにより、
高圧縮比用点火時期は、たとえば点火時期マツプのAか
らA+SBに調整される。
In this way, by correcting the intake air amount Q/engine speed NE and engine speed NB,
The ignition timing for high compression ratio is adjusted, for example, from A on the ignition timing map to A+SB.

工程73において判断された結果が低圧縮比であれば、
工程79に進み低圧縮比用点火時期が補正値Sによって
補正される。したがって、工程79で補正された値に基
づいて点火時期が調整され、その後、工程77へ進んで
復帰される。
If the result determined in step 73 is a low compression ratio,
Proceeding to step 79, the low compression ratio ignition timing is corrected using the correction value S. Therefore, the ignition timing is adjusted based on the corrected value in step 79, and then the process proceeds to step 77 and returns.

この場合も、高圧縮比の場合と同様に吸入空気量Q/エ
ンジン回転数NBおよびエンジン回転数NBに対して補
正を行なうことにより、低圧縮比用点火時期は、たとえ
ばCからC+SDに調整される。
In this case as well, by correcting the intake air amount Q/engine speed NB and engine speed NB as in the case of high compression ratio, the ignition timing for low compression ratio can be adjusted from, for example, C to C+SD. Ru.

第2図は、可変圧縮比機構付エンジンをノッキングに起
因する損傷から保護するための流れ線図を示している。
FIG. 2 shows a flow diagram for protecting a variable compression ratio engine from damage caused by knocking.

第2図では上述した各制御の他にエンジンへの供給燃料
量の制御が行なわれる。
In FIG. 2, in addition to the above-mentioned controls, the amount of fuel supplied to the engine is also controlled.

図に示すように、まず、必要時期にECU23のCPU
31に割り込みが行なわれ、工程81でノックセンサ3
0からの信号によりノッキングが発生しているかどうか
判断される。その結果、ノッキングが有りと判断される
と工程82に進み、補正値Sが補正限界値S +*in
に到達しているかどうか判断される。ここで、補正値S
が補正限界値S sinまで達していなければ、工程9
0に進み補正値SをS−3−1に補正し、その後、工程
89へ進んで復帰する。
As shown in the figure, first, the CPU of the ECU 23 is
31 is interrupted, and in step 81 the knock sensor 3 is
Based on the signal from 0, it is determined whether knocking is occurring. As a result, if it is determined that there is knocking, the process proceeds to step 82, where the correction value S is set to the correction limit value S + *in
It is determined whether the target has been reached. Here, the correction value S
has not reached the correction limit value S sin, step 9
0 and corrects the correction value S to S-3-1, then proceeds to step 89 and returns.

工程82で補正値Sが補正限界値S l1inに到達し
ていれば工程83に進み、圧縮比が低圧縮比になってい
るかどうか判断される。すなわち、圧縮比フラッグFC
が0かどうか判断され6る。この場合、圧縮比が低圧縮
比でないと判断されると、工程91に進み、ここで圧縮
比が低圧縮比に切換えられ、その後、工程89に進んで
復帰される。
If the correction value S has reached the correction limit value S l1in in step 82, the process proceeds to step 83, where it is determined whether the compression ratio is a low compression ratio. That is, the compression ratio flag FC
It is determined whether or not is 0. In this case, if it is determined that the compression ratio is not a low compression ratio, the process proceeds to step 91, where the compression ratio is switched to the low compression ratio, and then proceeds to step 89, where it is returned.

工程83における結果が低圧縮比である場合は、工程8
4に進み、エンジンへの供給燃料量が通常の供給燃料量
になっているかどうか判断される。つまり、タイマ増量
モードフラッグFTが0かどうか判断される。この場合
、供給燃料量が通常の供給燃料量になっていなければ工
程92に進み、低圧縮比用点火時期と供給燃料量がアイ
ドリング時とほぼ同一の供給燃料量に固定される。すな
わち、インジェクタ34.35.36.37から噴射さ
れる噴射量が少量となり、第8図に示す低圧縮比用点火
時期マツプの点火時MRが、たとえば点火時期Wに補正
される。工程92における供給燃料量と点火時期の補正
が完了すると工程93に進み、エンジンが異常事態であ
ることをインジケータ等により告知する。
If the result in step 83 is a low compression ratio, step 8
The process proceeds to step 4, where it is determined whether the amount of fuel supplied to the engine is the normal amount of fuel supplied. That is, it is determined whether the timer increase mode flag FT is 0 or not. In this case, if the supplied fuel amount is not the normal supplied fuel amount, the process proceeds to step 92, where the low compression ratio ignition timing and the supplied fuel amount are fixed at substantially the same supplied fuel amount as during idling. That is, the injection amount injected from the injector 34, 35, 36, 37 becomes small, and the ignition timing MR of the ignition timing map for low compression ratio shown in FIG. 8 is corrected to, for example, the ignition timing W. When the correction of the supplied fuel amount and ignition timing in step 92 is completed, the process proceeds to step 93, where an indicator or the like is used to notify that the engine is in an abnormal state.

工程84において供給燃料量か通常の状態であると判断
されると工程85に進み、供給燃料の増量が完了したか
どうかが判断される。すなわち、タイマ増量後通常噴射
量復帰フラッグが0かどうか判断される。その結果、供
給燃料が通常の状態に復帰していれば工程92に進んで
、上述と同様に供給燃料量と低圧縮比用点火時期がアイ
ドリング時と同一の条件に固定される。
If it is determined in step 84 that the amount of supplied fuel is in a normal state, the process proceeds to step 85, where it is determined whether the increase in the amount of supplied fuel has been completed. That is, it is determined whether the normal injection amount return flag after timer increase is 0 or not. As a result, if the supplied fuel has returned to its normal state, the process proceeds to step 92, where the supplied fuel amount and low compression ratio ignition timing are fixed to the same conditions as during idling, as described above.

もし、工程85でタイマ増量後通常噴射量復帰フラッグ
FFが復帰していなければ、工程86に進み、供給燃料
量の増量指令τが出される。そして、工程87に進みこ
こで燃料増量時間がタイマによってカウントされ、供給
燃料量が一定時間増量される。
If the normal injection amount return flag FF has not been reset after the timer increase in step 85, the process proceeds to step 86, where an increase command τ for the supplied fuel amount is issued. Then, the process proceeds to step 87, where the fuel increase time is counted by the timer, and the supplied fuel amount is increased for a certain period of time.

その後、工程88に進みタイマ増量モードフラッグFT
が1にされ、その後、工程89に進んで復帰される。
After that, proceed to step 88 and set the timer increase mode flag FT.
is set to 1, and then proceeds to step 89 and returns.

前に戻り、工程81でノッキングが無しと判断されると
、工程94に進みタイマ増量モードフラッグFTが1で
あるかどうか判断される。つまり、供給燃料量が増量中
であるかどうか判断される。その結果、増量中でなけれ
ば工程99に進み供給燃料量が通常の供給量に復帰され
ているかどうがが判断される。ここで、通常の供給燃料
量に復帰されていなければ、工程101に進み補正値が
S=S+1に補正される。そして、その後工程89に進
み復帰される。
Returning to the previous step, if it is determined in step 81 that there is no knocking, the process proceeds to step 94 where it is determined whether the timer increase mode flag FT is 1 or not. In other words, it is determined whether the amount of supplied fuel is being increased. As a result, if the amount is not being increased, the process proceeds to step 99, where it is determined whether the amount of supplied fuel has been restored to the normal amount. Here, if the amount of supplied fuel has not been restored to the normal amount, the process proceeds to step 101 and the correction value is corrected to S=S+1. Thereafter, the process proceeds to step 89 and is returned.

このように、ノッキングに対して補正の可能な範囲では
、補正値Sによる補正が学習的に常時行なわれる。
In this way, within the range where knocking can be corrected, correction using the correction value S is always performed in a learning manner.

工程99でタイマ増量後通常噴射量復帰フラッグFFが
1であると判断された場合は、工程100に進みタイマ
増量後通常噴射量復帰フラッグFFを0とし、その後、
工程89に進んで復帰される。
If it is determined in step 99 that the normal injection amount return flag FF after timer increase is 1, the process proceeds to step 100, where the normal injection amount return flag FF after timer increase is set to 0, and then,
The process proceeds to step 89 and returns.

工程94でタイマ増量モードフラッグFTが1と判断さ
れた場合、すなわち供給燃料増量中である場合は、工程
95に進みそれがタイムアツプしているかどうか判断さ
れる。その結果、タイムアツプしていなければ工程89
に進んで復帰に至る。工程95でタイムアツプしていれ
ば工程96に進み燃料の増量がオフされる。そして、工
程96から工程97に進み、ここでタイマ増量後通常噴
射量復帰フラッグが1にされる。その後、工程98に進
んでタイマ増量モードフラッグFTを0にして、工程8
9に進んで復帰される。
If the timer increase mode flag FT is determined to be 1 in step 94, that is, if the amount of supplied fuel is being increased, the process proceeds to step 95, where it is determined whether or not the time has expired. As a result, if there is no time up, step 89
and then come back. If the time has expired in step 95, the process proceeds to step 96 and the fuel increase is turned off. The process then proceeds from step 96 to step 97, where the normal injection amount return flag after timer increase is set to 1. After that, proceed to step 98, set the timer increase mode flag FT to 0, and step 8
He will advance to 9 and return.

以上のように、圧縮比の低下と点火時期補正によるノッ
キング抑制措置を行なってもノッキングの発生を抑える
ことができない場合は、まず、エンジンへの供給燃料量
を一定時間増量することによって燃焼室の温度を下げ、
ノッキングの抑制が行なわれる。しかし、それでもノッ
キングの発生か生じる場合には、過渡的なノッキングで
はなくエンジンの圧縮比制御機構にトラブルが発生した
と判断して、エンジンへの供給燃料量と低圧縮比用点火
時期とがアイドリング時とほぼ同一の条件に固定される
。これにより、エンジンにかかる負担が最小限に抑えら
れ、ノッキングによる損傷からエンジンを保護すること
ができる。
As mentioned above, if knocking cannot be suppressed even after knocking suppression measures such as lowering the compression ratio and correcting the ignition timing, first increase the amount of fuel supplied to the engine for a certain period of time to reduce the amount of combustion chamber. lower the temperature,
Knocking is suppressed. However, if knocking still occurs, it is determined that there is a problem with the engine's compression ratio control mechanism rather than transient knocking, and the amount of fuel supplied to the engine and the ignition timing for low compression ratio are set to idling. The conditions are fixed to almost the same as those of the time. This minimizes the load on the engine and protects it from damage caused by knocking.

なお、本発明では、過渡的なノッキングの防止対策とし
て供給燃料を増量させることで対応しているが、他の方
法としては、たとえば吸気マニホールドへの水の噴射、
吸気マニホールドへのアルコールの噴射、吸気の一時的
急速冷却、エンジン冷却水の一時的急冷などが考えられ
る。
In the present invention, transient knocking is prevented by increasing the amount of fuel supplied, but other methods include, for example, injecting water into the intake manifold,
Possible methods include injection of alcohol into the intake manifold, temporary rapid cooling of intake air, and temporary rapid cooling of engine coolant.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように、本発明の可変圧縮圧機横付エンジ
ンの制御方法によるときは、少なくとも点火時期補正と
圧縮比低下を含むノッキング抑制措置を行なってもノッ
キングの発生を抑えることができない場合は、エンジン
への供給燃料量を一定時間増量し、それでもノッキング
が発生する場合は、供給燃料量と点火時期とをアイドリ
ング時とほぼ同一の条件に固定するように制御したので
、過渡的なノッキングの抑制に対しては燃焼室の温度を
低下させることにより対応可能となる。そして、圧縮比
制御機構のトラブルによるノアキングの発生に対しては
、エンジンが自動的にアイドリング時の運転条件に切換
えられることによりエンジンの負担が軽減され、エンジ
ンをノッキングに起因する損傷から保護することができ
る。
As explained above, when using the control method for a variable compressor horizontally mounted engine of the present invention, if the occurrence of knocking cannot be suppressed even after taking knocking suppression measures including at least ignition timing correction and compression ratio reduction, If the amount of fuel supplied to the engine is increased for a certain period of time and knocking still occurs, the amount of supplied fuel and ignition timing are controlled to be fixed at almost the same conditions as when idling, suppressing transient knocking. This can be countered by lowering the temperature of the combustion chamber. When knocking occurs due to trouble with the compression ratio control mechanism, the engine automatically switches to idling operating conditions, reducing the load on the engine and protecting the engine from damage caused by knocking. Can be done.

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

第1図は本発明が適用される可変圧縮比機構付エンジン
の制御系統図、   ・、 第2図は第1図の可変圧縮比機構付エンジンをノッキン
グに起因する損傷から保護するための流れ線図、 第3図は圧縮比マツプと点火時期マツプの補正値を算出
するための流れ線図、 第4図は圧縮比切換え制御の流れ線図、第5図は標準圧
縮比切換えマツプ図および補正圧縮比切換えマツプ図、
    。 第6図は点火時期制御の流れ線図、 である。 3・・・・・・・・・・・・コネクティングロッド6・
・・・・・・・・・・・偏心ベアリング8・・・・・・
・・・・・・ロックビン10・・・・・・・・・・・・
ロックピンロック用油圧通路11・・・・・・・・・・
・・ロックビンアンロンク用油圧通路22・・・・・・
・・・・・・切換弁 23・・・・・・・・・・・・ECU (電子制御装置
)24・・・・・・・・・・・・エアフローメータ25
・・・・・・・・・・・・エンジン回転数センサ27・
・・・・・・・・・・・イグナイタ(点火制御回路)2
8・・・・・・・・・・・・ディストリビユータ29・
・・・・・・・・・・・スパークプラグ30・・・・・
・・・・・・・ノックセンサ31・・・・・・・・・・
・・cpu 34.35.36.37・・・・・・インジェクタNE
・・・・・・・・・エンジン回転数Q・・・・・・・・
・・・・吸入空気量特 許 出 願 人   トヨタ自
動車株式会社代   理   人   弁理士  出側
 経雄(他1名) 第2図 第3図
Fig. 1 is a control system diagram of an engine with a variable compression ratio mechanism to which the present invention is applied, and Fig. 2 is a flow line for protecting the engine with a variable compression ratio mechanism of Fig. 1 from damage caused by knocking. Figure 3 is a flow diagram for calculating correction values for the compression ratio map and ignition timing map, Figure 4 is a flow diagram for compression ratio switching control, and Figure 5 is a standard compression ratio switching map diagram and correction. Compression ratio switching map,
. FIG. 6 is a flow diagram of ignition timing control. 3......Connecting rod 6.
・・・・・・・・・・・・Eccentric bearing 8・・・・・・
・・・・・・Rock Bin 10・・・・・・・・・・・・
Hydraulic passage for lock pin lock 11...
・Hydraulic passage 22 for lock bin unlocking
......Switching valve 23...ECU (electronic control unit) 24...Air flow meter 25
・・・・・・・・・・・・Engine speed sensor 27・
・・・・・・・・・・・・Igniter (ignition control circuit) 2
8...Distributor 29.
・・・・・・・・・・・・Spark plug 30・・・・・・
・・・・・・Knock sensor 31・・・・・・・・・・
・・cpu 34.35.36.37・・・・Injector NE
・・・・・・・・・Engine speed Q・・・・・・・・・
...Intake Air Volume Patent Applicant: Toyota Motor Corporation Representative: Patent Attorney: Tsuneo Degata (and 1 other person) Figure 2 Figure 3

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)可変圧縮比機構付エンジンの制御方法において、
少なくとも点火時期補正と圧縮比低下を含むノッキング
抑制措置を行なってもノッキングの発生を抑えることが
できない場合は、エンジンへの供給燃料量を一定時間増
量し、それでもノッキングが発生する場合は、前記供給
燃料量と点火時期とをアイドリング時とほぼ同一の条件
に固定するように制御したことを特徴とする可変圧縮比
機構付エンジンの制御方法。
(1) In a method of controlling an engine with a variable compression ratio mechanism,
If the occurrence of knocking cannot be suppressed even after taking knocking suppression measures including at least ignition timing correction and compression ratio reduction, increase the amount of fuel supplied to the engine for a certain period of time, and if knocking still occurs, increase the amount of fuel supplied to the engine. A control method for an engine with a variable compression ratio mechanism, characterized in that the fuel amount and ignition timing are controlled to be fixed to substantially the same conditions as when idling.
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