JPH0486338A - Compression ratio variable device for engine - Google Patents
Compression ratio variable device for engineInfo
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- JPH0486338A JPH0486338A JP19783690A JP19783690A JPH0486338A JP H0486338 A JPH0486338 A JP H0486338A JP 19783690 A JP19783690 A JP 19783690A JP 19783690 A JP19783690 A JP 19783690A JP H0486338 A JPH0486338 A JP H0486338A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、ディーゼルエンジン、ガソリンエンジン等
の往復動エンジンに利用し得るエンジンの圧縮比可変装
置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an engine compression ratio variable device that can be used in reciprocating engines such as diesel engines and gasoline engines.
従来、エンジンの圧縮比を可変にする装置としては、種
々の機構が開発されている。例えば、第6図に示すよう
に、エンジンの圧縮比可変装置は、吸気バルブ4及び排
気バルブ5とは別にシリンダヘッドに設けた制御バルブ
6、エンジンの作動状態を検出するセンサー10、制御
バルブ6を開閉作動させるバルブ作動装置7、及びセン
サー10の検出信号が所定の設定値以上の検出値に応答
して制御バルブ6を圧縮行程の開始時に開放し且つ圧縮
行程の途中で閉鎖するようにバルブ作動装置7を制御す
るコントローラ20を有している(例えば、特願平1−
278449号参照)。Conventionally, various mechanisms have been developed as devices for varying the compression ratio of an engine. For example, as shown in FIG. 6, the engine compression ratio variable device includes a control valve 6 provided in the cylinder head separately from the intake valve 4 and exhaust valve 5, a sensor 10 for detecting the operating state of the engine, and a control valve 6. A valve operating device 7 that opens and closes the control valve 6, and a valve that opens the control valve 6 at the start of the compression stroke and closes it in the middle of the compression stroke in response to a detection signal from the sensor 10 that is equal to or higher than a predetermined set value. It has a controller 20 for controlling the actuating device 7 (for example, as disclosed in Japanese Patent Application No.
278449).
上記エンジンの圧縮比可変装置は、エンジンの作動状態
として、エンジン回転数及びエンジン負荷をそれぞれ回
転センサー、負荷センサーで検出し、該検出信号をコン
トローラ20の比較手段に入力する。該比較手段は回転
センサー及び負荷センサーからの検出値と予め設定して
おいた設定値とを比較判断し、検出値が設定値よりも小
さければ、制御バルブ6は閉弁状態を維持し、圧縮比は
一定である。しかしながら、回転センサー及び負荷セン
サーからの検出値が設定値よりも大きければ、該比較手
段はコントローラ20の演算手段へ信号を発する。該演
算手段はクランク角を検出する位置センサーからの検出
信号を基に制御バルブ6の作動タイミングを演算し、バ
ルブ作動装置7に対して制御バルブ6の開弁時期及び閉
弁時期の指令を発する。該指令信号がバルブ作動装置7
に入力されると、該バルブ作動装置7は圧縮行程の下死
点で制御バルブ6を開き、ピストン2が上昇して所定距
離を移動した後に閉弁する制御が行われる。The compression ratio variable device for the engine detects the engine rotation speed and engine load as the operating state of the engine using a rotation sensor and a load sensor, respectively, and inputs the detection signals to the comparison means of the controller 20. The comparison means compares and judges the detected values from the rotation sensor and the load sensor with a preset set value, and if the detected value is smaller than the set value, the control valve 6 maintains the closed state and compresses. The ratio is constant. However, if the detected values from the rotation sensor and the load sensor are larger than the set values, the comparison means issues a signal to the calculation means of the controller 20. The calculating means calculates the actuation timing of the control valve 6 based on the detection signal from the position sensor that detects the crank angle, and issues commands to the valve operating device 7 regarding the opening timing and closing timing of the control valve 6. . The command signal is transmitted to the valve actuating device 7.
When inputted, the valve operating device 7 opens the control valve 6 at the bottom dead center of the compression stroke, and controls the valve to close after the piston 2 has risen and moved a predetermined distance.
即ち、圧縮行程において、ピストンが所定距離を移動す
る間は、制御バルブ6の開弁状態は維持されるので、吸
入空気はほとんど圧縮されず、ピストンは無効ストロー
クを生じる。ピストンが所定距離を移動した後に、制御
バルブ6は閉じて、初めて吸入空気の実質的な圧縮が開
始される。従って、制御バルブ6が閉じて圧縮し始める
瞬間の容積が圧縮前の容積となるので、圧縮比は小さく
なる。That is, during the compression stroke, while the piston moves a predetermined distance, the control valve 6 remains open, so that the intake air is hardly compressed and the piston makes an ineffective stroke. After the piston has traveled a predetermined distance, the control valve 6 closes and substantial compression of the intake air begins for the first time. Therefore, the volume at the moment when the control valve 6 closes and compression begins becomes the volume before compression, so the compression ratio becomes small.
上記のように、上記エンジンの圧縮比可変装置は、エン
ジンの高速回転領域または高負荷領域における圧縮比を
低くするように構成されている。As described above, the compression ratio variable device of the engine is configured to lower the compression ratio in a high speed rotation region or a high load region of the engine.
エンジンの圧縮比可変装置としては、上記のように制御
バルブを備えたものの他に、副ピストンを備えたものも
ある。即ち、この副ピストンを備えた圧縮比可変装置と
は、シリンダの燃焼室の上部に上方に向かって突出する
副シリンダを形成し、該副シリンダ内に副ピストンを配
設し、運転条件に応じて制御回路からの指令を受けた副
ピストン駆動装置が前記副ピストンを上下動させること
により、燃焼室の容積、即ち、圧縮比を変化させるもの
である(例えば、特開昭62−282137号公報、特
開昭64−41626号公報参照)。As an engine compression ratio variable device, in addition to those equipped with a control valve as described above, there are also those equipped with an auxiliary piston. In other words, this variable compression ratio device equipped with a sub-piston has a sub-cylinder that projects upwardly at the upper part of the combustion chamber of the cylinder, and a sub-piston is disposed within the sub-cylinder, and the variable compression ratio is adjusted according to the operating conditions. The auxiliary piston driving device receives a command from the control circuit and moves the auxiliary piston up and down, thereby changing the volume of the combustion chamber, that is, the compression ratio (for example, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 62-282137). , see Japanese Patent Application Laid-Open No. 64-41626).
しかしながら、従来のエンジンの圧縮比可変装置は、エ
ンジン回転数とエンジン負荷に応じて圧縮比を変化させ
るように構成されているので、以下のような問題点があ
る。However, the conventional engine compression ratio variable device is configured to change the compression ratio according to the engine speed and engine load, and therefore has the following problems.
例えば、ディーゼルエンジンの場合、エンジン始動時の
燃焼に必要な圧縮空気温度を得るためには、高圧縮比が
必要である。即ち、エンジン始動時におけるエンジンの
壁面の温度は運転時における温度よりも低いので、強度
上や経済性の観点から最適とされる圧縮比では低過ぎて
始動できない。For example, in the case of a diesel engine, a high compression ratio is required to obtain the compressed air temperature necessary for combustion when starting the engine. That is, since the temperature of the wall surface of the engine when the engine is started is lower than the temperature during operation, the compression ratio, which is considered optimal from the viewpoint of strength and economy, is too low to start the engine.
逆に、始動時に必要な高い圧縮比が得られるようにした
場合には、高速回転時で且つ高負荷の時に、シリンダ内
の圧力が過大となり、強度上の安全が確保できない。〔
第7図(イ)参照〕。この場合、エンジンを高い圧力に
耐えることのできるような構造にすることは可能である
が、その場合には、重い高剛性のコンポーネントが必要
となり、慣性負荷が大となり、フリクションロスが大き
くなる。On the other hand, if the high compression ratio required at startup is achieved, the pressure inside the cylinder becomes excessive during high-speed rotation and high load, making it impossible to ensure safety in terms of strength. [
See Figure 7 (a)]. In this case, it is possible to construct the engine so that it can withstand high pressure, but in that case, heavy and highly rigid components are required, resulting in a large inertial load and a large friction loss.
そこで、エンジン始動時に必要な高圧縮比を得るために
、始動時にのみ一時的に圧縮比を上げ、それ以外の時に
は強度上や経済性の観点から最適とされる圧縮比に切り
換える方法〔第7図(ロ)参照〕、或いは、始動時に圧
縮比を」二げておいて、それから徐々に下げる方法〔第
7図(ハ)参照〕等が考えられる。しかしながら、いず
れの方法にしろ、運転中にエンジンの回転数が下がった
時に、圧縮比が急激に上昇することになるので、主とし
て、低速回転時において高負荷がかかった場合に、ノッ
キングが発生するなどして好ましくない。Therefore, in order to obtain the high compression ratio required when starting the engine, there is a method of temporarily increasing the compression ratio only at the time of engine startup, and at other times switching to the compression ratio that is optimal from the viewpoint of strength and economy. (see Figure 7 (B))], or a method of increasing the compression ratio at startup and then gradually lowering it [see Figure 7 (C)]. However, with either method, when the engine speed drops during operation, the compression ratio will rise rapidly, so knocking will occur mainly when a high load is applied at low speeds. Such things are not desirable.
また、従来の圧縮比可変装置は、エンジンが高速回転の
時に圧縮比が低くなるように構成されているので、例え
ば、高速回転時であって負荷が低い場合には、圧縮比を
下げるように制御することになる。しかし、そのように
制御した場合には、熱効率が悪くなり、燃費が悪くなる
。In addition, conventional compression ratio variable devices are configured to lower the compression ratio when the engine is rotating at high speed.For example, when the engine is rotating at high speed and the load is low, It will be controlled. However, such control results in poor thermal efficiency and poor fuel efficiency.
この発明の目的は、上記の課題を解決することであり、
高負荷時には圧縮比を下げ、低負荷時には圧縮比を上げ
、また始動時にはスタータモータにより始動時の信号を
与え、大気温度とエンジン回転数を考慮して高圧縮比に
し、エンジンの全回転領域において最適の圧縮比を得る
ように構成したエンジンの圧縮比可変装置を提供するこ
とである。The purpose of this invention is to solve the above problems,
When the load is high, the compression ratio is lowered, when the load is low, the compression ratio is increased, and when starting, the starter motor gives a starting signal, and the compression ratio is set to a high value, taking into account the atmospheric temperature and engine speed, and the compression ratio is set to a high value in the entire engine speed range. An object of the present invention is to provide a variable compression ratio device for an engine configured to obtain an optimum compression ratio.
この発明は、上記の目的を達成するために、次のように
構成されている。即ち、この発明は、スタータモータの
電圧を検出する始動センサー、エンジン作動状態を検出
するセンサー、環境条件を検出するセンサー、シリンダ
ヘッドに設けた吸気バルブ、排気バルブ及び制御バルブ
、前記制御バルブを開閉作動させるバルブ作動装置、並
びに前記各センサーの検出信号に応答して前記制御バル
ブを圧縮行程の開始時に開放し且つ圧縮行程の途中で閉
鎖するように前記バルブ作動装置の作動を制御するコン
トローラを有するエンジンの圧縮比可変装置に関する。In order to achieve the above object, the present invention is configured as follows. That is, the present invention provides a starting sensor that detects the voltage of the starter motor, a sensor that detects the engine operating state, a sensor that detects environmental conditions, an intake valve, an exhaust valve, and a control valve provided in the cylinder head, and a sensor that detects the opening and closing of the control valve. It has a valve operating device that operates the valve operating device, and a controller that controls the operation of the valve operating device such that the control valve is opened at the start of the compression stroke and closed in the middle of the compression stroke in response to detection signals from the respective sensors. The present invention relates to a variable compression ratio device for an engine.
また、このエンジンの圧縮比可変装置において、前記コ
ントローラは、前記始動センサーにおける検出信号の有
無を判断する始動検出手段、該始動検出手段から検出信
号が入力された時に環境条件に関する検出値に基づいて
圧縮比を算出する始動時圧縮比演算手段、前記始動検出
手段から検出信号の入力がない時にエンジンの作動状態
に関する検出値に基づいて圧縮比を算出する運転時圧縮
比演算手段、前記環境条件に関する検出値が設定値より
も小さい場合に信号を発する環境条件比較手段、該環境
条件比較手段からの信号に応答して前記運転時圧縮比演
算手段で算出した圧縮比を補正する補正用圧縮比演算手
段、及び前記各圧縮比演算手段のうちの一つからの信号
に基づいて前記制御バルブが開閉する作動タイミングを
演算する作動タイミング演算手段を有するものである。Further, in this engine compression ratio variable device, the controller includes a start detection means for determining the presence or absence of a detection signal in the start sensor, and a start detection means that determines the presence or absence of a detection signal from the start sensor, and when the detection signal is input from the start detection means, the controller detects a detection value related to an environmental condition. Compression ratio calculation means at startup that calculates a compression ratio; compression ratio calculation means during operation that calculates a compression ratio based on a detected value regarding the operating state of the engine when no detection signal is input from the startup detection means; an environmental condition comparison means that issues a signal when the detected value is smaller than a set value, and a correction compression ratio calculation that corrects the compression ratio calculated by the operating compression ratio calculation means in response to the signal from the environmental condition comparison means. and operation timing calculation means for calculating the operation timing at which the control valve opens and closes based on a signal from one of the compression ratio calculation means.
或いは、この発明は、スタータモータの電圧を検知する
始動センサー、エンジン作動状態を検出するセンサー、
環境条件を検出するセンサー、シリンダの上部に設けた
副シリンダ、該副シリンダ内に摺動可能に配設した副ピ
ストン、該副ピストンを作動する副ピストン駆動装置、
及び前記各センサーの検出信号に応答して前記副ピスト
ンを目標圧縮比に相当する位置に変位させる前記副ピス
トン駆動装置の作動を制御するコントローラを有するエ
ンジンの圧縮比可変装置に関する。Alternatively, the present invention provides a starting sensor that detects the voltage of a starter motor, a sensor that detects the engine operating state,
A sensor for detecting environmental conditions, a sub-cylinder provided at the top of the cylinder, a sub-piston slidably disposed within the sub-cylinder, a sub-piston drive device for operating the sub-piston;
The present invention also relates to an engine compression ratio variable device including a controller that controls the operation of the auxiliary piston drive device that displaces the auxiliary piston to a position corresponding to a target compression ratio in response to detection signals from each of the sensors.
また、このエンジンの圧縮比可変装置において、前記コ
ントローラは、始動センサーにおける検出信号のを無を
判断する始動検出手段、該始動検出手段から検出信号が
入力された時に環境条件に関する検出値に基づいて圧縮
比を算出する始動時圧縮比演算手段、前記始動検出手段
から検出信号の入力がない時にエンジンの作動状態に関
する検出値に基づいて圧縮比を算出する運転時圧縮比演
算手段、前記環境条件に関する検出値が設定値よりも小
さい場合に信号を発する環境条件比較手段、該環境条件
比較手段からの信号に応答して前記運転時圧縮比演算手
段で算出した圧縮比を補正する補正用圧縮比演算手段、
及び前記各圧縮比演算手段のうちの一つからの信号に基
づいて前記副ピストンの変位位置を演算する位置演算手
段を有するものである。Further, in this engine compression ratio variable device, the controller includes a start detecting means for determining whether or not there is a detection signal from the start sensor, and a start detecting means for determining whether or not there is a detection signal from the start sensor; Compression ratio calculation means at startup that calculates a compression ratio; compression ratio calculation means during operation that calculates a compression ratio based on a detected value regarding the operating state of the engine when no detection signal is input from the startup detection means; an environmental condition comparison means that issues a signal when the detected value is smaller than a set value, and a correction compression ratio calculation that corrects the compression ratio calculated by the operating compression ratio calculation means in response to the signal from the environmental condition comparison means. means,
and a position calculation means for calculating a displacement position of the sub-piston based on a signal from one of the compression ratio calculation means.
更に、このエンジンの圧縮比可変装置において、前記始
動時圧縮比演算手段は、大気温度と大気圧の二つの値に
対する最適な圧縮比を二次元マツプの形で予め設定し、
該二次元マツプを参照することによって検出した大気温
度及び大気圧から圧縮比を算出するものである。Furthermore, in this engine compression ratio variable device, the starting compression ratio calculation means presets an optimal compression ratio for two values of atmospheric temperature and atmospheric pressure in the form of a two-dimensional map,
The compression ratio is calculated from the atmospheric temperature and atmospheric pressure detected by referring to the two-dimensional map.
また、このエンジンの圧縮比可変装置において、前記運
転時圧縮比演算手段は、エンジン回転数、ラックセンサ
ー出力及びブースト圧の三つの値に対する最適な圧縮比
を三次元マツプの形で予め設定し、該三次元マツプを参
照することによって、検出したエンジン回転数、ラック
センサー出力及びブースト圧から圧縮比を算出するもの
である。Further, in this engine compression ratio variable device, the operating compression ratio calculation means presets the optimum compression ratio for three values of engine speed, rack sensor output, and boost pressure in the form of a three-dimensional map; By referring to the three-dimensional map, the compression ratio is calculated from the detected engine speed, rack sensor output, and boost pressure.
この発明によるエンジンの圧縮比可変装置は、上記のよ
うに構成されているので、次のように作用する。即ち、
このエンジンの圧縮比可変装置については、コントロー
ラの始動検出手段は、始動センサーからの検出信号の有
無によって始動時か否かを判断する。エンジン始動時、
即ちスタータモータの電圧が検出された時には、コント
ローラの圧縮比演算手段は、環境条件検出センサーの検
出値に基づいて圧縮比を算出する。具体的には、大気温
度と大気圧との関係から最適な圧縮比を定めた二次元マ
ツプにより圧縮比を算出する。この二次元マツプにおい
ては、始動時の燃焼に必要な高圧縮比が得られるように
設定されており、大気温度及び大気圧が低い時の方が高
い時よりも、圧縮比が相対的に高く設定されている。The variable compression ratio device for an engine according to the present invention is configured as described above and operates as follows. That is,
In this engine compression ratio variable device, the start detection means of the controller determines whether or not it is time to start based on the presence or absence of a detection signal from the start sensor. When starting the engine,
That is, when the voltage of the starter motor is detected, the compression ratio calculation means of the controller calculates the compression ratio based on the detected value of the environmental condition detection sensor. Specifically, the compression ratio is calculated using a two-dimensional map that determines the optimal compression ratio based on the relationship between atmospheric temperature and atmospheric pressure. In this two-dimensional map, settings are made to obtain the high compression ratio necessary for combustion at startup, and the compression ratio is relatively higher when the atmospheric temperature and pressure are low than when they are high. It is set.
エンジン始動時以外の運転時には、コントローラの圧縮
比演算手段は、エンジン作動状態検出センサーの検出値
に基づいて圧縮比を算出する。具体的には、エンジン回
転数とラックセンサー出力とブースト圧との関係から最
適な圧縮比を定めた三次元マツプにより圧縮比を算出す
る。この三次元マツプにおいては、エンジン回転数およ
びラックセンサー出力(エンジン負荷)が高いほど圧縮
比は低く設定されているが、エンジン回転数が高くても
ラックセンサー出力が低い時には圧縮比は低くしないよ
うに設定されている。During operation other than when the engine is started, the compression ratio calculation means of the controller calculates the compression ratio based on the detected value of the engine operating state detection sensor. Specifically, the compression ratio is calculated using a three-dimensional map that determines the optimal compression ratio based on the relationship between engine speed, rack sensor output, and boost pressure. In this three-dimensional map, the higher the engine speed and rack sensor output (engine load), the lower the compression ratio is set, but even if the engine speed is high, the compression ratio is not set low when the rack sensor output is low. is set to .
コントローラの環境条件比較手段は、環境条件検出セン
サーの検出値と設定値を比較し、検出値が小さい時には
、具体的には大気圧が低い時には、算出された圧縮比は
圧縮比演算手段によって補正される。The environmental condition comparison means of the controller compares the detected value of the environmental condition detection sensor with the set value, and when the detected value is small, specifically when the atmospheric pressure is low, the calculated compression ratio is corrected by the compression ratio calculation means. be done.
そして、制御バルブを備えた圧縮比可変装置においては
、位置センサーが検出したエンジンの上死点又は下死点
の位置、及び圧縮比演算手段で算出された目標圧縮比の
値が作動タイミング演算手段に入力されるので、作、動
タイミング演算手段は制御バルブの開閉タイミング、パ
ルプストローク、バルブ開閉期間等を演算して、バルブ
作動装置に指令信号を発する。この指令信号によってバ
ルブ作動装置が駆動され、制御バルブが開閉し、圧縮比
が変化する。In a compression ratio variable device equipped with a control valve, the position of the top dead center or bottom dead center of the engine detected by the position sensor and the value of the target compression ratio calculated by the compression ratio calculation means are used by the operation timing calculation means. , the operation timing calculation means calculates the opening/closing timing of the control valve, the pulp stroke, the valve opening/closing period, etc., and issues a command signal to the valve operating device. This command signal drives the valve operating device, opens and closes the control valve, and changes the compression ratio.
また、副ピストンを備えた圧縮比可変装置においては、
前記圧縮比演算手段で算出された目標圧縮比に基づいて
、目標圧縮比に相当する副ピストンの位置を位置演算手
段が算出すると共に、指令手段を副ピストン駆動装置に
発する。この指令信号によって前記副ピストンが変位し
、圧縮比が変化する。In addition, in a compression ratio variable device equipped with an auxiliary piston,
Based on the target compression ratio calculated by the compression ratio calculation means, the position calculation means calculates the position of the sub-piston corresponding to the target compression ratio, and issues a command to the sub-piston drive device. The sub-piston is displaced by this command signal, and the compression ratio changes.
上記のように、この発明は、エンジン始動時にスタータ
モータの電圧を検出して始動時の燃焼に必要な高圧縮比
を得ることができると共に、始動時以外の運転時にはエ
ンジン回転数及びエンジン負荷だけでなく、環境条件も
加味して圧縮比を決定することができるので、エンジン
の全部の回転領域に渡って最適な圧縮比が得られる。As described above, the present invention detects the voltage of the starter motor when starting the engine and can obtain the high compression ratio necessary for combustion at the time of starting. Instead, the compression ratio can be determined in consideration of environmental conditions, so the optimum compression ratio can be obtained over the entire engine rotation range.
以下、図面を参照して、この発明によるエンジンの圧縮
比可変装置の実施例について説明する。Embodiments of a variable compression ratio device for an engine according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
第1図はこの発明によるエンジンの圧縮比可変装置の−
・実施例を示すブロック図である。シリンダ1内にはピ
ストン2が往復運動可能に配置されている。シリンダヘ
ッド3には、吸入バルブ4、排気バルブ5及び制御バル
ブ6が設けられている。FIG. 1 shows a variable compression ratio device for an engine according to the present invention.
- It is a block diagram showing an example. A piston 2 is arranged within the cylinder 1 so as to be able to reciprocate. The cylinder head 3 is provided with an intake valve 4, an exhaust valve 5, and a control valve 6.
吸入バルブ4及び排気バルブ5は従来の動弁機構によっ
て開閉作動が行われるものであり、また、制御バルブ6
は別に設けられたバルブ作動装置7によって開閉作動さ
れる。The intake valve 4 and the exhaust valve 5 are opened and closed by a conventional valve mechanism, and the control valve 6
is opened and closed by a separately provided valve operating device 7.
バルブ作動装置7は、コントローラ20からの指令によ
って作動される。コントローラ2oは、エンジンからの
情報、即ちエンジンの作動状態を検出するセンサーから
の各種検出信号を受けて制御バルブ6の開閉タイミング
、開弁時間、バルブストローク等を演算し、それに応じ
てバルブ作動装置7に指令を発する。The valve actuating device 7 is actuated by a command from the controller 20. The controller 2o receives information from the engine, that is, various detection signals from a sensor that detects the operating state of the engine, calculates the opening/closing timing, valve opening time, valve stroke, etc. of the control valve 6, and operates the valve operating device accordingly. Issue a command to 7.
このエンジンの圧縮比可変装置は、各種センサ、コント
ローラ20、バルブ作動装置7及び制御バルブ6から構
成されている点において、第6図に示す従来の圧縮比可
変装置と似ているが、センサーの種類及びコントローラ
20がをする機能の点で相違している。This engine compression ratio variable device is similar to the conventional compression ratio variable device shown in FIG. 6 in that it is composed of various sensors, a controller 20, a valve operating device 7, and a control valve 6. They differ in type and in the functions performed by the controller 20.
まず、各種センサーについて説明する。エンジンの作動
状態を検出するセンサーとして、エンジンの回転数を検
出する回転センサー11、エンジン負荷を検出するラッ
クセンサー12、及びブースト圧センサー13が設けら
れている。また、環境条件を検出するセンサーとして、
大気温度を検出する温度センサー14、大気圧を検出す
る圧力センサー15が設けられている。更に、スタータ
モータの電圧を検出する始動センサー16、クランク角
を検出する位置センサー17が設けられている。First, various sensors will be explained. As sensors for detecting the operating state of the engine, a rotation sensor 11 for detecting the number of revolutions of the engine, a rack sensor 12 for detecting engine load, and a boost pressure sensor 13 are provided. Also, as a sensor to detect environmental conditions,
A temperature sensor 14 that detects atmospheric temperature and a pressure sensor 15 that detects atmospheric pressure are provided. Furthermore, a starting sensor 16 that detects the voltage of the starter motor and a position sensor 17 that detects the crank angle are provided.
コントローラ20は、各センサーの検出信号に応答して
制御バルブ6を圧縮行程の開始時に開放し且つ圧縮行程
の途中で閉鎖するようにバルブ作動装置7を制御するも
のである。コントローラ20は、始動検出手段21、始
動時圧縮比演算手段22、運転時圧縮比演算手段23、
環境条件比較手段24、補正用圧縮比演算手段25、及
び作動タイミング演算手段26から構成されている。The controller 20 controls the valve operating device 7 to open the control valve 6 at the start of the compression stroke and close it in the middle of the compression stroke in response to detection signals from each sensor. The controller 20 includes a start detection means 21, a start compression ratio calculation means 22, an operation compression ratio calculation means 23,
It is composed of an environmental condition comparison means 24, a correction compression ratio calculation means 25, and an operation timing calculation means 26.
始動検出手段21は、スタータモータの電圧を検出する
始動センサー16から検出信号が入力されたか否かによ
って、始動時か否かを判断するものである。当然、始動
時にはスタータモータの電圧が検出される。始動検出手
段21は、始動時には始動時圧縮比演算手段22に指令
信号を発し、始動時以外の運転時には運転時圧縮比演算
手段23に指令信号を発する。The starting detection means 21 determines whether or not it is time to start, depending on whether a detection signal is input from the starting sensor 16 that detects the voltage of the starter motor. Naturally, the voltage of the starter motor is detected at the time of starting. The starting detection means 21 issues a command signal to the starting compression ratio calculating means 22 during starting, and issues a command signal to the running compression ratio calculating means 23 during operation other than starting.
始動時圧縮比演算手段22は、始動検出手段21から指
令信号が入力された時に、環境条件に関する検出値、即
ち、大気温度、大気圧の値に基づいて圧縮比を算出する
。大気温度と大気圧の二つの値に対する最適な圧縮比を
二次元マ・ノブの形で予め設定し、該二次元マツプを参
照することによって、検出した大気温度及び大気圧から
圧縮比を算出する。二次元マツプは、第2図に示すよう
に、縦軸に大気圧C1横軸に大気温度Bをとっていて、
大気圧Cが低いほど圧縮比を高く、また、大気温度Bが
低いほど圧縮比を高く設定している。従って、寒冷地に
おいてディーゼルエンジンを始動する際にも、高圧縮比
を実現することによってエンジン始動に必要な高温を得
ることができるので、エンジンのかかりが従来に比べて
極めてよくなる。The starting compression ratio calculating means 22 calculates the compression ratio based on detected values regarding environmental conditions, that is, atmospheric temperature and atmospheric pressure values, when a command signal is input from the starting detecting means 21. The optimal compression ratio for the two values of atmospheric temperature and atmospheric pressure is set in advance in the form of a two-dimensional map, and the compression ratio is calculated from the detected atmospheric temperature and atmospheric pressure by referring to the two-dimensional map. . As shown in Figure 2, the two-dimensional map has atmospheric pressure C on the vertical axis and atmospheric temperature B on the horizontal axis.
The lower the atmospheric pressure C, the higher the compression ratio, and the lower the atmospheric temperature B, the higher the compression ratio. Therefore, even when starting a diesel engine in a cold region, by achieving a high compression ratio, it is possible to obtain the high temperature necessary for starting the engine, so that the engine starts much better than before.
運転時圧縮比演算手段23は、始動検出手段21から指
令信号が入力されると、エンジンの作動状態に関する検
出値、即ち、エンジン回転数、ラックセンサー出力、ブ
ースト圧に基づいて圧縮比を算出する。When the command signal is input from the start detection means 21, the operating compression ratio calculation means 23 calculates the compression ratio based on detected values regarding the operating state of the engine, that is, the engine rotation speed, rack sensor output, and boost pressure. .
ターボチャージャを備えたエンジンについては、過給作
用により大量の吸気が燃焼室に供給されることにより、
圧縮行程において燃焼室の圧力が異常に高まり、吸気温
度が上昇するため、ノッキングが起こり易くなる。そこ
で、このノッキングを防止するために、ブースト圧が高
くなり過ぎた時に圧縮比を下げるようにする必要がある
。また、エンジン回転数が高い時には圧縮比を低く、エ
ンジン負荷が大きい時にも圧縮比を低くする必要がある
。また、エンジン回転数が高(でもエンジン負荷が小さ
い時には、圧縮比はあまり下げない方が燃費の点で好ま
しい。For engines equipped with a turbocharger, a large amount of intake air is supplied to the combustion chamber due to supercharging.
During the compression stroke, the pressure in the combustion chamber increases abnormally and the intake air temperature increases, making knocking more likely to occur. Therefore, in order to prevent this knocking, it is necessary to lower the compression ratio when the boost pressure becomes too high. Furthermore, it is necessary to lower the compression ratio when the engine speed is high, and it is also necessary to lower the compression ratio when the engine load is large. Also, when the engine speed is high (but the engine load is small), it is preferable in terms of fuel efficiency not to lower the compression ratio too much.
これらのことを考慮に入れて、エンジン回転数、ラック
センサー出力及びブースト圧の三つの値に対する、平地
における最適の圧縮比を三次元マツプの形で予め設定し
、該三次元マツプを参照することによって、検出したエ
ンジン回転数、ラックセンサー出力及びブースト圧から
圧縮比を算出する。三次元マツプは、第3図に示すよう
に、それぞれの軸にエンジン回転数E、ラックセンサー
出力D、ブースト圧Fをとっていて、ブースト圧F、エ
ンジン回転数E及びラックセンサー出力りが高いほど圧
縮比は低く設定されている。Taking these into consideration, the optimum compression ratio on flat ground for the three values of engine speed, rack sensor output, and boost pressure is set in advance in the form of a three-dimensional map, and the three-dimensional map is referred to. The compression ratio is calculated from the detected engine speed, rack sensor output, and boost pressure. As shown in Figure 3, the three-dimensional map has engine speed E, rack sensor output D, and boost pressure F on each axis, and boost pressure F, engine speed E, and rack sensor output are higher. The compression ratio is set as low as possible.
環境条件比較手段24は、環境条件に関する検出値、即
ち、大気圧と予め設定しておいた設定値とを比較して、
検出値が設定値よりも小さい場合、即ち、大気圧が低い
場合に補正用圧縮比演算手段25に信号を発する。上記
設定値は、例えば、平地における大気圧の値である。The environmental condition comparison means 24 compares the detected value regarding the environmental condition, that is, the atmospheric pressure, with a preset value,
When the detected value is smaller than the set value, that is, when the atmospheric pressure is low, a signal is issued to the correction compression ratio calculation means 25. The above-mentioned setting value is, for example, a value of atmospheric pressure on flat ground.
補正用圧縮比演算手段25は、環境条件比較手段24か
らの信号を読み取って、運転時圧縮比演算手段23で算
出した平地において最適とされる圧縮比の値に、補正係
数をかけて目標圧縮比を決定する。従って、空気が希薄
な高地においても、エンジンは最適な圧縮比で運転可能
である。The correction compression ratio calculation means 25 reads the signal from the environmental condition comparison means 24, and multiplies the compression ratio value calculated by the driving compression ratio calculation means 23, which is considered to be optimal on flat ground, by a correction coefficient to obtain the target compression. Determine the ratio. Therefore, even at high altitudes where the air is rare, the engine can be operated at the optimum compression ratio.
作動タイミング演算手段26は、位置センサー17から
クランク角を、前記三つの圧縮比演算手段22,23.
25のうちの一つから目標圧縮比を読み取り、これらの
情報に基づいて制御バルブ6が開閉する作動タイミング
を演算する。The operation timing calculation means 26 receives the crank angle from the position sensor 17, and calculates the crank angle from the three compression ratio calculation means 22, 23 .
25, and based on this information, the operation timing for opening and closing the control valve 6 is calculated.
次に、この制御バルブを備えた圧縮比可変装置の作動に
ついて、第4図に示すフローチャートを参照して説明す
る。Next, the operation of the variable compression ratio device equipped with this control valve will be explained with reference to the flowchart shown in FIG.
まず、始動センサー16によってスタータモータの電圧
Aが検出され、その検出信号がコントローラ20の始動
検出手段21へ入力される(ステップ40)。First, the voltage A of the starter motor is detected by the starting sensor 16, and the detection signal is input to the starting detecting means 21 of the controller 20 (step 40).
始動検出手段21は、検出信号が入力されたか否かによ
って、エンジン始動時か否かを判断する。The start detection means 21 determines whether or not it is time to start the engine, depending on whether a detection signal is input.
そして、始動検出手段21は、スタータモータの電圧A
が検出された時に始動時と判断し、始動時圧縮比演算手
段22へ指令信号を発する。スタータモータの電圧Aが
零の時には、始動時以外の運転時と判断して、運転時圧
縮比演算手段23へそれぞれ指令信号を発する(ステッ
プ41)。The starting detection means 21 detects the voltage A of the starter motor.
When this is detected, it is determined that it is time to start, and a command signal is issued to the starting compression ratio calculation means 22. When the voltage A of the starter motor is zero, it is determined that the engine is operating other than during starting, and a command signal is issued to the operating compression ratio calculation means 23 (step 41).
スタータモータの電圧Aが検出された場合には、温度セ
ンサー14及び圧力センサー15によって検出された大
気温度及び大気圧についての検出値が始動時圧縮比演算
手段22へ読み込まれる(ステップ42)。When the voltage A of the starter motor is detected, the detected values of the atmospheric temperature and atmospheric pressure detected by the temperature sensor 14 and the pressure sensor 15 are read into the starting compression ratio calculation means 22 (step 42).
始動時圧縮比演算手段22は、大気温度及び大気圧に関
する二次元マツプを参照することによって、検出した大
気温度及び大気圧における最適な圧縮比を算出する(ス
テップ43)。The startup compression ratio calculating means 22 calculates the optimum compression ratio at the detected atmospheric temperature and atmospheric pressure by referring to the two-dimensional map regarding the atmospheric temperature and atmospheric pressure (step 43).
スタータモータの電圧へが零の場合には、エンジン回転
センサー11、ラソクセンザ−12、ブースト圧センサ
ー13によって検出されたそれぞれのエンジン回転数、
ラックセンサー出力及びブースト圧が運転時圧縮比演算
手段23へ読み込まれる(ステップ44)。When the voltage of the starter motor is zero, each engine rotation speed detected by the engine rotation sensor 11, the laser sensor 12, and the boost pressure sensor 13,
The rack sensor output and boost pressure are read into the operating compression ratio calculation means 23 (step 44).
運転時圧縮比演算手段23は、エンジン回転数、ラック
センサー出力及びブースト圧に関する三次元マツプを参
照することによって、最適の圧縮比を算出する(ステッ
プ45)。The operating compression ratio calculation means 23 calculates the optimum compression ratio by referring to a three-dimensional map regarding the engine speed, rack sensor output, and boost pressure (step 45).
その際、環境条件比較手段24は、圧力センサー15に
よって検出された大気圧Cが設定値よりも小さいか否か
を判断する(ステップ46)。At this time, the environmental condition comparison means 24 determines whether the atmospheric pressure C detected by the pressure sensor 15 is smaller than the set value (step 46).
大気圧の検出値Cが設定値CIよりも小さい場合には、
即ち、高地のように空気が希薄な場所では、補正用圧縮
比演算手段25はステップ45で算出した圧縮比をその
時に検出された大気圧の大きさに応じて補正するくステ
ップ47)。If the detected atmospheric pressure value C is smaller than the set value CI,
That is, in a place where the air is rare, such as a highland, the correction compression ratio calculation means 25 corrects the compression ratio calculated in step 45 according to the magnitude of the atmospheric pressure detected at that time (step 47).
以上のような手順で目標圧縮比が決定されると、位置セ
ンサー17は、クランク角即ちピストンの上死点または
下死点位置を検出して、作動タイミング演算手段26に
信号を入力する(ステップ48)。When the target compression ratio is determined by the above procedure, the position sensor 17 detects the crank angle, that is, the top dead center or bottom dead center position of the piston, and inputs a signal to the operation timing calculation means 26 (step 48).
位置センサー17及び圧縮比演算手段22,23.25
からの信号は、作動タイミング演算手段26に入力され
、作動タイミング演算手段26は制御バルブ6の開閉タ
イミング、バルブストローク、バルブ開弁期間等を演算
し、バルブ作動装置7に指令信号を発する(ステップ4
9)。Position sensor 17 and compression ratio calculation means 22, 23.25
The signal from is input to the operation timing calculation means 26, which calculates the opening/closing timing, valve stroke, valve opening period, etc. of the control valve 6, and issues a command signal to the valve actuation device 7 (step 4
9).
指令信号を受けて、バルブ作動装置7は、ピストンの圧
縮行程における下死点で制御バルブ6を開き、所定時間
経過後、圧縮行程の途中で制御バルブ6を閉じる(ステ
ップ50)。In response to the command signal, the valve operating device 7 opens the control valve 6 at the bottom dead center of the piston during the compression stroke, and after a predetermined period of time, closes the control valve 6 in the middle of the compression stroke (step 50).
以上の処理が終了すると、再度、上記ステップ40に戻
り、ステップ40からステップ50までの処理が繰り返
される。When the above processing is completed, the process returns to step 40, and the processing from step 40 to step 50 is repeated.
上記のようにして、このエンジンの圧縮比可変装置は、
エンジンの全回転領域に渡って、様々な環境条件に応じ
て最適の圧縮比を得ることができる。As described above, this engine's compression ratio variable device is
The optimum compression ratio can be obtained over the entire engine rotation range according to various environmental conditions.
この発明によるエンジンの圧縮比可変装置についての別
の実施例について説明する。Another embodiment of the engine compression ratio variable device according to the present invention will be described.
第5図は、副ピストンを備えたエンジンの圧縮比可変装
置を示すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram showing a compression ratio variable device for an engine equipped with an auxiliary piston.
この圧縮比可変装置は、エンジンのシリンダ1上部に副
シリンダ50が設けられており、副シリンダ50内に摺
動可能に副ピストン51が配設されている。副ピストン
51はコントローラ60からの指令で副ピストン駆動装
置52によって駆動され、副シリンダ50内を変位する
。副ピストン51が変位することによってシリンダ1内
の容積が変化するので、圧縮比が変化する。In this variable compression ratio device, a sub-cylinder 50 is provided above the cylinder 1 of the engine, and a sub-piston 51 is slidably disposed within the sub-cylinder 50. The sub-piston 51 is driven by the sub-piston driving device 52 in response to a command from the controller 60, and is displaced within the sub-cylinder 50. As the sub-piston 51 is displaced, the volume inside the cylinder 1 changes, so the compression ratio changes.
コントローラ60は各種センサーの検出信号に応答して
副ピストン51を目標圧縮比に相当する位置に変位させ
るための副ピストン駆動装置52を制御する。The controller 60 controls the sub-piston drive device 52 for displacing the sub-piston 51 to a position corresponding to the target compression ratio in response to detection signals from various sensors.
コントローラ60は、第1図に示した制御バルブを備え
た圧縮比可変装置のコントローラ20とほとんど同一の
構成を備えている。即ち、コントローラ60は、始動検
出手段21、始動時圧縮比演算手段22、運転時圧縮比
演算手段23、環境条件比較手段24、補正用圧縮比演
算手段25を備えている点で、コントローラ20と共通
しているが、作動タイミング演算手段26の代わりに位
置演算手段61を設けた点において相違している。The controller 60 has almost the same configuration as the controller 20 of the variable compression ratio device equipped with a control valve shown in FIG. That is, the controller 60 differs from the controller 20 in that it includes a start detection means 21, a start compression ratio calculation means 22, an operation compression ratio calculation means 23, an environmental condition comparison means 24, and a correction compression ratio calculation means 25. Although they are common, they differ in that position calculation means 61 is provided instead of actuation timing calculation means 26.
位置演算手段61は、位置センサー17及び圧縮比演算
手段22,23.25で算出された圧縮比に基づいて副
ピストン51の変位位置を演算するものである。The position calculation means 61 calculates the displacement position of the sub-piston 51 based on the compression ratio calculated by the position sensor 17 and the compression ratio calculation means 22, 23.25.
次に、この副ピストンを備えた圧縮比可変装置の作動の
一例について説明する。Next, an example of the operation of the variable compression ratio device equipped with this sub-piston will be explained.
目標圧縮比を算出するまでの処理工程は、制御バルブを
備えた圧縮比可変装置における上記ステップ40から上
記ステップ47までの処理工程と同一である。The process steps up to calculating the target compression ratio are the same as the process steps from step 40 to step 47 in the variable compression ratio device equipped with a control valve.
上記処理で目標圧縮比が算出されると、その圧縮比は位
置演算手段61に入力される。位置演算手段61ではそ
の圧縮比に相当する副ピストン51の位置を演算する。When the target compression ratio is calculated in the above process, the compression ratio is input to the position calculation means 61. The position calculation means 61 calculates the position of the sub-piston 51 corresponding to the compression ratio.
そして、位置演算手段61からの指令信号に基づいて、
副ピストン駆動装置52は副ピストン51を変位させる
。副ピストン51が変位することにより、シリンダ1の
容積が変化するので圧縮比も変化する。Then, based on the command signal from the position calculation means 61,
The sub-piston drive device 52 displaces the sub-piston 51. By displacing the sub-piston 51, the volume of the cylinder 1 changes, so the compression ratio also changes.
この発明によるエンジンの圧縮比可変装置は、上記のよ
うに構成されているので、次のような効果を有する。即
ち、このエンジンの圧縮比可変装置は、エンジン始動時
にスタータモータの電圧を検出して、スタータモータが
回転している間だけ、−時的に高圧縮比になるように構
成したので、ディーゼルエンジンの場合、エンジン始動
時の燃焼に必要な高い圧縮空気温度を得ることができる
。Since the engine compression ratio variable device according to the present invention is configured as described above, it has the following effects. In other words, the variable compression ratio device of this engine is configured to detect the voltage of the starter motor when the engine is started, and temporarily attain a high compression ratio only while the starter motor is rotating. In this case, it is possible to obtain the high compressed air temperature necessary for combustion when starting the engine.
しかも、大気温度や大気圧などの環境条件を考慮に入れ
て圧縮比を決定するように構成しているので、空気の希
薄な高地や、寒冷地から灼熱の砂漠に至るまで、幅広い
大気温度及び大気圧の範囲でエンジンをスムースに始動
することができ、始動性が向上する。Furthermore, the compression ratio is determined by taking into account environmental conditions such as atmospheric temperature and atmospheric pressure, so it can be used in a wide range of atmospheric temperatures and environments, from highlands with thin air, cold regions to scorching deserts. The engine can be started smoothly within the atmospheric pressure range, improving startability.
一方、始動時以外の運転時には、エンジン回転数及びエ
ンジン負荷だけでなく、ターボチャージャにおけるブー
スト圧や、大気圧も加味して圧縮比を調整可能に構成し
たので、強度上或いは燃費等の経済性の観点から最適と
される圧縮比に調整することができる。従って、エンジ
ンの全部の回転領域に渡って最適な圧縮比を得ることが
できる。On the other hand, during operation other than when starting, the compression ratio can be adjusted by taking into account not only the engine speed and engine load, but also the boost pressure in the turbocharger and atmospheric pressure, which improves strength and economy such as fuel consumption. The compression ratio can be adjusted to be optimal from the viewpoint of Therefore, an optimum compression ratio can be obtained over the entire rotational range of the engine.
また、上記のように、エンジン始動時とそれ以外の運転
時とで、圧縮比の決定の仕方が異なるので、例えば、運
転中に、エンジンの回転数が始動時における回転数まで
下がったとしても、圧縮比が急激に上昇することはない
。従って、エンジンの回転数が下がった時に、たとえエ
ンジンに高負荷がかかったとしても、ノッキングが発生
するといった問題も防ぐことができる。Also, as mentioned above, the way the compression ratio is determined is different when starting the engine and when operating other than that, so for example, even if the engine speed drops to the speed when starting, , the compression ratio does not rise suddenly. Therefore, even if a high load is applied to the engine when the engine speed decreases, the problem of knocking can be prevented.
第1図はこの発明によるエンジンの圧縮比可変装置の一
実施例を示すブロック図、第2図はこの発明において使
用される二次元マツプ図、第3図はこの発明において使
用される三次元マツプ図、第4図は第1図のエンジンの
圧縮比可変装置の作動の一例を示す処理フロー図、第5
図はこの発明によるエンジンの圧縮比可変装置の別の実
施例を示すブロック図、第6図は従来のエンジンの圧縮
比可変装置を示す概略説明図、並びに第7図(イ)、第
7図(ロ)及び第7図(ハ)はエンジン回転数と圧縮比
の関係を説明する説明図である。
4、−−−−吸気バルブ、5−−−−−一排気バルブ、
6制御バルブ、?−−−−−−バルブ作動装置、L L
−−−−・一回転センサー(エンジン作動状態検出セン
サー)、12−−−−−−ラックセンサー(エンジン作
動状態検出センサー) 、13−−−−−−−ブースト
圧センサー(エンジン作動状態検出センサー)、14−
・−−−一回転センサー(環境条件検出センサー)、1
5−・−圧力センサー(環境条件検出センサー) 、1
6−−−−〜−始動センサー、20 、 60−一−−
−コントローラ、21始動検出手段、22−−−一始動
時圧縮比演算手段、23−−−−−一運転時圧縮比演算
手段、24.−−−・・環境条件比較手段、25−・−
・−補正用圧縮比演算手段、26−−−−・作動タイミ
ング演算手段、50−−−−−〜−副シリンダ、51−
−−−−−一副ピストン、52−一一−−−副ピストン
駆動装置、61−−−−−一位置演算手段。
出願人 いす−゛自動車株式会社FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an engine compression ratio variable device according to the present invention, FIG. 2 is a two-dimensional map diagram used in the present invention, and FIG. 3 is a three-dimensional map diagram used in the present invention. 4 is a processing flow diagram showing an example of the operation of the variable compression ratio device of the engine shown in FIG.
FIG. 6 is a block diagram showing another embodiment of the variable compression ratio device for an engine according to the present invention, FIG. 6 is a schematic explanatory diagram showing a conventional variable compression ratio device for an engine, and FIGS. (b) and FIG. 7(c) are explanatory diagrams illustrating the relationship between engine speed and compression ratio. 4, ---- Intake valve, 5 ---- Exhaust valve,
6 control valves,? --------Valve actuator, L L
-----・One revolution sensor (engine operating condition detection sensor), 12------Rack sensor (engine operating condition detection sensor), 13---Boost pressure sensor (engine operating condition detection sensor) ), 14-
・---One rotation sensor (environmental condition detection sensor), 1
5--Pressure sensor (environmental condition detection sensor), 1
6-----~- Starting sensor, 20, 60-1--
- controller, 21 startup detection means, 22---compression ratio calculation means at one start, 23---compression ratio calculation means at one operation, 24. --- Environmental condition comparison means, 25--
・-Correction compression ratio calculation means, 26--・Operation timing calculation means, 50------ Sub cylinder, 51-
-----One sub-piston, 52-11---Sub-piston drive device, 61--One position calculation means. Applicant: IS-Jidosha Co., Ltd.
Claims (6)
エンジン作動状態を検出するセンサー、環境条件を検出
するセンサー、シリンダヘッドに配置した吸気バルブ、
排気バルブ及び制御バルブ、前記制御バルブを開閉作動
させるバルブ作動装置、並びに前記各センサーの検出信
号に応答して前記制御バルブを圧縮行程の開始時に開放
し且つ圧縮行程の途中で閉鎖するように前記バルブ作動
装置の作動を制御するコントローラを有するエンジンの
圧縮比可変装置。(1) Starting sensor that detects starter motor voltage;
Sensors that detect engine operating conditions, sensors that detect environmental conditions, intake valves located in the cylinder head,
an exhaust valve and a control valve; a valve operating device for opening and closing the control valve; and a valve actuating device for opening and closing the control valve at the start of a compression stroke and closing the control valve in the middle of the compression stroke in response to detection signals from each of the sensors. An engine compression ratio variable device that includes a controller that controls the operation of a valve operating device.
検出信号の有無を判断する始動検出手段、該始動検出手
段から検出信号が入力された時に環境条件に関する検出
値に基づいて圧縮比を算出する始動時圧縮比演算手段、
前記始動検出手段から検出信号の入力がない時にエンジ
ンの作動状態に関する検出値に基づいて圧縮比を算出す
る運転時圧縮比演算手段、前記環境条件に関する検出値
が設定値よりも小さい場合に信号を発する環境条件比較
手段、該環境条件比較手段からの信号に応答して前記運
転時圧縮比演算手段で算出した圧縮比を補正する補正用
圧縮比演算手段、及び前記各圧縮比演算手段のうちの一
つからの信号に基づいて前記制御バルブが開閉する作動
タイミングを演算する作動タイミング演算手段を有する
請求項1に記載のエンジンの圧縮比可変装置。(2) The controller includes a start detection means for determining the presence or absence of a detection signal in the start sensor, and a start-up compression system that calculates a compression ratio based on a detected value related to environmental conditions when a detection signal is input from the start detection means. ratio calculation means,
an operating compression ratio calculating means for calculating a compression ratio based on a detected value regarding the operating state of the engine when no detection signal is input from the start detecting means; an environmental condition comparison means for emitting a signal, a correction compression ratio calculation means for correcting the compression ratio calculated by the operating compression ratio calculation means in response to a signal from the environmental condition comparison means, and each of the compression ratio calculation means. 2. The variable compression ratio device for an engine according to claim 1, further comprising operation timing calculation means for calculating the operation timing at which the control valve opens and closes based on a signal from one of the control valves.
エンジン作動状態を検出するセンサー、環境条件を検出
するセンサー、シリンダの上部に設けられた副シリンダ
、該副シリンダ内に摺動可能に配設された副ピストン、
該副ピストンを作動する副ピストン駆動装置、及び前記
各センサーの検出信号に応答して前記副ピストンを目標
圧縮比に相当する位置に変位させる前記副ピストン駆動
装置の作動を制御するコントローラを有するエンジンの
圧縮比可変装置。(3) A starting sensor that detects the voltage of the starter motor;
A sensor for detecting engine operating conditions, a sensor for detecting environmental conditions, a sub-cylinder provided at the top of the cylinder, a sub-piston slidably disposed within the sub-cylinder;
An engine comprising: a sub-piston drive device that operates the sub-piston; and a controller that controls the operation of the sub-piston drive device that displaces the sub-piston to a position corresponding to a target compression ratio in response to detection signals from each of the sensors. compression ratio variable device.
信号の有無を判断する始動検出手段、該始動検出手段か
ら検出信号が入力された時に環境条件に関する検出値に
基づいて圧縮比を算出する始動時圧縮比演算手段、前記
始動検出手段から検出信号の入力がない時にエンジンの
作動状態に関する検出値に基づいて圧縮比を算出する運
転時圧縮比演算手段、前記環境条件に関する検出値が設
定値よりも小さい場合に信号を発する環境条件比較手段
、該環境条件比較手段からの信号に応答して前記運転時
圧縮比演算手段で算出した圧縮比を補正する補正用圧縮
比演算手段、及び前記各圧縮比演算手段のうちの一つか
らの信号に基づいて前記副ピストンの変位位置を演算す
る位置演算手段を有する請求項3に記載のエンジンの圧
縮比可変装置。(4) The controller includes a starting detection means for determining the presence or absence of a detection signal from a starting sensor, and a starting compression ratio for calculating a compression ratio based on a detected value related to environmental conditions when a detection signal is input from the starting sensor. a calculation means, an operating compression ratio calculation means for calculating a compression ratio based on a detected value regarding the operating state of the engine when no detection signal is input from the start detection means, and when the detected value regarding the environmental condition is smaller than a set value; an environmental condition comparison means for emitting a signal from the environmental condition comparison means, a correction compression ratio calculation means for correcting the compression ratio calculated by the operating compression ratio calculation means in response to the signal from the environmental condition comparison means, and each of the compression ratio calculation means. 4. The variable compression ratio device for an engine according to claim 3, further comprising position calculation means for calculating the displacement position of the sub-piston based on a signal from one of the pistons.
の二つの値に対する最適な圧縮比を二次元マップの形で
予め設定し、該二次元マップを参照することによって検
出した大気温度及び大気圧から圧縮比を算出する請求項
2または4に記載のエンジンの圧縮比可変装置。(5) The startup compression ratio calculation means presets the optimum compression ratio for two values of atmospheric temperature and atmospheric pressure in the form of a two-dimensional map, and detects the atmospheric temperature by referring to the two-dimensional map. The variable compression ratio device for an engine according to claim 2 or 4, wherein the compression ratio is calculated from the atmospheric pressure.
ラックセンサー出力及びブースト圧の三つの値に対する
最適な圧縮比を三次元マップの形で予め設定し、該三次
元マップを参照することによって検出したエンジン回転
数、ラックセンサー出力及びブースト圧から圧縮比を算
出する請求項2または4に記載のエンジンの圧縮比可変
装置。(6) The operating compression ratio calculation means is configured to calculate the engine rotational speed;
The optimal compression ratio for three values of rack sensor output and boost pressure is set in advance in the form of a three-dimensional map, and the compression ratio is determined from the engine speed, rack sensor output, and boost pressure detected by referring to the three-dimensional map. The compression ratio variable device for an engine according to claim 2 or 4, wherein the engine compression ratio variable device calculates .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19783690A JPH0486338A (en) | 1990-07-27 | 1990-07-27 | Compression ratio variable device for engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19783690A JPH0486338A (en) | 1990-07-27 | 1990-07-27 | Compression ratio variable device for engine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0486338A true JPH0486338A (en) | 1992-03-18 |
Family
ID=16381153
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19783690A Pending JPH0486338A (en) | 1990-07-27 | 1990-07-27 | Compression ratio variable device for engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0486338A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007247588A (en) * | 2006-03-17 | 2007-09-27 | Nissan Motor Co Ltd | Control device and control method for reciprocating internal combustion engine |
| WO2008056494A1 (en) | 2006-11-10 | 2008-05-15 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Spark ignition type internal combustion engine |
-
1990
- 1990-07-27 JP JP19783690A patent/JPH0486338A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007247588A (en) * | 2006-03-17 | 2007-09-27 | Nissan Motor Co Ltd | Control device and control method for reciprocating internal combustion engine |
| WO2008056494A1 (en) | 2006-11-10 | 2008-05-15 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Spark ignition type internal combustion engine |
| US7882821B2 (en) | 2006-11-10 | 2011-02-08 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Spark ignition type internal combustion engine |
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