JPS6270633A - 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
- JPS6270633A JPS6270633A JP20878185A JP20878185A JPS6270633A JP S6270633 A JPS6270633 A JP S6270633A JP 20878185 A JP20878185 A JP 20878185A JP 20878185 A JP20878185 A JP 20878185A JP S6270633 A JPS6270633 A JP S6270633A
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- JP
- Japan
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- compression ratio
- engine
- supercharger
- knocking
- block
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- Pending
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- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野コ
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
的に連動ざＵ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
的に連動ざＵ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］
このため、無過給時の軽負荷で：ｂ、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、圧縮画は最も過給
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る。ま
た、たとえば、圧縮比を負荷（Ｑ／Ｎ）値に応じて連続
的に変化させたとしても、ノックの有無にかかわらず圧
縮比を決定してのでは、ノックの発生を避けるためにエ
ンジン間のばらつき等を考慮して圧縮比を低めに余裕を
もたせて設定しなければならず、このため出力や燃費の
面で損をするというおそれが生じる。
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、圧縮画は最も過給
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る。ま
た、たとえば、圧縮比を負荷（Ｑ／Ｎ）値に応じて連続
的に変化させたとしても、ノックの有無にかかわらず圧
縮比を決定してのでは、ノックの発生を避けるためにエ
ンジン間のばらつき等を考慮して圧縮比を低めに余裕を
もたせて設定しなければならず、このため出力や燃費の
面で損をするというおそれが生じる。
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気オン後は制御コンピュータのノッ
キング制御機能によって圧縮比を最適に変化させること
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気オン後は制御コンピュータのノッ
キング制御機能によって圧縮比を最適に変化させること
を目的とする。
［問題点を解決させるための手段］
この目的に沿う本発明の可変圧縮比装置付機械式過給エ
ンジンは、機械式過給エンジンに、可変圧縮比装置を設
け、可変圧縮比装置の制御コンピュータに、過給機オン
時にはオフ時よりも圧縮比を低下させるとともにその後
ノッキング発生の有無に応じておよび／または点火時期
遅角幅が大なる程圧縮比を変更させるノッキング制御機
能をもたせたものから成る。
ンジンは、機械式過給エンジンに、可変圧縮比装置を設
け、可変圧縮比装置の制御コンピュータに、過給機オン
時にはオフ時よりも圧縮比を低下させるとともにその後
ノッキング発生の有無に応じておよび／または点火時期
遅角幅が大なる程圧縮比を変更させるノッキング制御機
能をもたせたものから成る。
［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、過給時にはノッキングの有無に応じておよび／ま
たは点火時期遅角幅に応じて圧縮比を変更させることに
より、圧縮比を最適に制御でき、より一層の出力の向上
、燃費の悪化防止をはかることができる。
たは点火時期遅角幅に応じて圧縮比を変更させることに
より、圧縮比を最適に制御でき、より一層の出力の向上
、燃費の悪化防止をはかることができる。
［実施例］
以下に、本発明に係る可変圧縮比装置付機械式過給エン
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実施例
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（図はガン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（図はガン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ヂングバルブ
８ （ＶＳ）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ヂングバルブ
８ （ＶＳ）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
テップ的に駆動プるものから成る。
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
テップ的に駆動プるものから成る。
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ほか
、エンジン１に設けられてノッキングの有無を検知する
ノックセンサ１８の信号が入力される。制御コンピュー
タ１３の出力は、圧縮比可変装置１ｏ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ほか
、エンジン１に設けられてノッキングの有無を検知する
ノックセンサ１８の信号が入力される。制御コンピュー
タ１３の出力は、圧縮比可変装置１ｏ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
はナージタンク、１９は吸気バルブ、２０はエンジンの
ピストンであり、部品１６．１７．１９．２０は従来と
同じ構成を有する部材からなる。
はナージタンク、１９は吸気バルブ、２０はエンジンの
ピストンであり、部品１６．１７．１９．２０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、吸入空気量セン晋す１５からの信号に
よる吸入空気ｆｆ１Ｑ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７ｉ？ｉ（Ｑ／Ｎ＞を
ｈ１算する。続いて、ブロック２３で、負荷（Ｑ／’Ｎ
）が予じめコンピュータ１３に記憶されている、エンジ
ンが出力を必要としいる負荷（Ｑ／Ｎ）ｓか否かを判定
する。（Ｑ／Ｎ）が（Ｑ／Ｎ）Ｓ以上の場合は、最初は
フラッグｆがＯＧ、：設定されているため、ブロック２
４を通過してブロック２５に至り、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
ｖｓｖｓを切替える。これによりエンジン１に過給が開
始される。つぎにブロック２６に進んでフラッグｒをセ
ットし、すなわちｆ＝１とし、ブロック２７に進む。ブ
ロック２７では、モータ１２を駆動し、エンジン１の圧
縮比をηＯからη１まで低下し、ノックの発生を防止す
る。そして、ブロック２８に至り、１回目のルーチンを
終了する。所定時間後、ただしエンジンの運転条件の変
化に比べ十分に短かい時間後、再びブロック２１から前
記ルーチンをスタートさせる。ブロック２３で（Ｑ／Ｎ
＞が（Ｑ／Ｎ）Ｓよりまだ大ぎい場合は、ブロック２４
を通りブロック３５でノッキングの有無をノックセンサ
ー］８の信号より制御コンピュータ１３が判定しブロッ
ク３６またはブロック３７で圧縮比ηを△ηだけ上下変
更する。
ブロック２２で、吸入空気量セン晋す１５からの信号に
よる吸入空気ｆｆ１Ｑ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７ｉ？ｉ（Ｑ／Ｎ＞を
ｈ１算する。続いて、ブロック２３で、負荷（Ｑ／’Ｎ
）が予じめコンピュータ１３に記憶されている、エンジ
ンが出力を必要としいる負荷（Ｑ／Ｎ）ｓか否かを判定
する。（Ｑ／Ｎ）が（Ｑ／Ｎ）Ｓ以上の場合は、最初は
フラッグｆがＯＧ、：設定されているため、ブロック２
４を通過してブロック２５に至り、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
ｖｓｖｓを切替える。これによりエンジン１に過給が開
始される。つぎにブロック２６に進んでフラッグｒをセ
ットし、すなわちｆ＝１とし、ブロック２７に進む。ブ
ロック２７では、モータ１２を駆動し、エンジン１の圧
縮比をηＯからη１まで低下し、ノックの発生を防止す
る。そして、ブロック２８に至り、１回目のルーチンを
終了する。所定時間後、ただしエンジンの運転条件の変
化に比べ十分に短かい時間後、再びブロック２１から前
記ルーチンをスタートさせる。ブロック２３で（Ｑ／Ｎ
＞が（Ｑ／Ｎ）Ｓよりまだ大ぎい場合は、ブロック２４
を通りブロック３５でノッキングの有無をノックセンサ
ー］８の信号より制御コンピュータ１３が判定しブロッ
ク３６またはブロック３７で圧縮比ηを△ηだけ上下変
更する。
（Ｑ／Ｎ）が（Ｑ／Ｎ）ｓより小ざい場合、すなわら軽
、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で過給機３をオフにするとともに、ブロ
ック３２でフラッグｆをＯとしブロック３３で圧縮ηを
ηＯに迄高め、燃費を向上させる。
、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で過給機３をオフにするとともに、ブロ
ック３２でフラッグｆをＯとしブロック３３で圧縮ηを
ηＯに迄高め、燃費を向上させる。
第２図において、ブロック図Ａはブロック２７における
負荷（Ｑ／Ｎ）と圧縮比ηとの関係の一例を示しており
、（Ｑ／Ｎ＞が大なる程圧縮比ηが低くなるように定め
られている。またブロック図Ｂは負荷（Ｑ／Ｎ）と過給
機３のオンオフとの関係を示しており、ブロック２３に
おける制御特性の一例を示している。
負荷（Ｑ／Ｎ）と圧縮比ηとの関係の一例を示しており
、（Ｑ／Ｎ＞が大なる程圧縮比ηが低くなるように定め
られている。またブロック図Ｂは負荷（Ｑ／Ｎ）と過給
機３のオンオフとの関係を示しており、ブロック２３に
おける制御特性の一例を示している。
つぎに、上記のように構成された可変圧縮比装置付機械
式過給エンジンにおける作用について説明する。
式過給エンジンにおける作用について説明する。
コンピュータ１３は所定時間ごとに作動して第２図のル
ーチンを行う。
ーチンを行う。
まず、ブロック２３で、高負荷か、中、軽負荷かを判断
し、高負荷の場合は過給を入れて、ブロック図Ａにおい
て圧縮比をηＯからη１にして低圧縮比に切替え、続い
てのルーチン毎にブロック３５でノッキングの有無を判
定して、ノッキングがない場合はブロック３６で圧縮比
ηを△ηだけ上げ、ノッキングがある場合はブロック３
７で圧縮比ηを△ηだけ下げてノッキングを制御する。
し、高負荷の場合は過給を入れて、ブロック図Ａにおい
て圧縮比をηＯからη１にして低圧縮比に切替え、続い
てのルーチン毎にブロック３５でノッキングの有無を判
定して、ノッキングがない場合はブロック３６で圧縮比
ηを△ηだけ上げ、ノッキングがある場合はブロック３
７で圧縮比ηを△ηだけ下げてノッキングを制御する。
一方、中、軽負荷の場合は、ブロック３１で無過給とし
、ブロック３３で圧縮比を高圧縮比ηＯとして、燃費を
向上させる。
、ブロック３３で圧縮比を高圧縮比ηＯとして、燃費を
向上させる。
第２実施例
第３図および第４図は本発明の第２実施例を示している
。第２実施例において第１実施例に準じる部分には第１
実施例と同一の符号を付してその説明を省略し、異なる
部分について説明する。
。第２実施例において第１実施例に準じる部分には第１
実施例と同一の符号を付してその説明を省略し、異なる
部分について説明する。
第２実施例においては、制御コンピュータ１３によって
点火時期遅角幅θＫに応じて圧縮比ηが変更するように
なっている。
点火時期遅角幅θＫに応じて圧縮比ηが変更するように
なっている。
第４図は制御コンピュータ１３の構成をフローチＶ−ト
で示している。
で示している。
過給時が続いている場合には、ブロック４０でノッキン
グを制御する点火時期遅角幅θＫが所定値ａより大が小
かを判定し、大きければブロック４１で圧縮比をそのと
きの圧縮比ηｉよりｂだけ低下させる。点火時期遅角幅
θＫが所定値より小さければブロック図Ｃに示したよう
にブロック４２へ進ｌυで０Ｋ＝Ｏかどうか判定し、θ
ＫがＯでなければ終了とする。θに＝Ｏであればブロッ
ク４３でそのときの圧縮比ηｉがη１かどうか判定し、
ηｉ＝η１で必れば終了とし、ηｉ＝η１でなければブ
ロック４４で圧縮比をηｉよりｂだけ上昇させる。
グを制御する点火時期遅角幅θＫが所定値ａより大が小
かを判定し、大きければブロック４１で圧縮比をそのと
きの圧縮比ηｉよりｂだけ低下させる。点火時期遅角幅
θＫが所定値より小さければブロック図Ｃに示したよう
にブロック４２へ進ｌυで０Ｋ＝Ｏかどうか判定し、θ
ＫがＯでなければ終了とする。θに＝Ｏであればブロッ
ク４３でそのときの圧縮比ηｉがη１かどうか判定し、
ηｉ＝η１で必れば終了とし、ηｉ＝η１でなければブ
ロック４４で圧縮比をηｉよりｂだけ上昇させる。
このような実施例装置においては、ノッキングを制御す
る点火時期遅角幅θＫが所定値ａより大か小かを検出す
ることにより圧縮比が最適でおるか判断し、エンジン１
の運転条件によって変化する最適圧縮比に圧縮比を合わ
けて燃費、出力を向上させる。
る点火時期遅角幅θＫが所定値ａより大か小かを検出す
ることにより圧縮比が最適でおるか判断し、エンジン１
の運転条件によって変化する最適圧縮比に圧縮比を合わ
けて燃費、出力を向上させる。
［発明の効果］
本発明の可変圧縮比装置付機械式過給エンジンによると
ぎは、機械式過給エンジンにおいて、過給時と無過給時
で圧縮比を変化させ、無過給性圧縮比を高くすることで
燃費を向上させることができるとともに、過給時にはノ
ッキング発生の有無および／または点火時期遅角幅に応
じて圧縮比を変更することにより、ノッキングを防止し
、しかも出力を向上することができる。
ぎは、機械式過給エンジンにおいて、過給時と無過給時
で圧縮比を変化させ、無過給性圧縮比を高くすることで
燃費を向上させることができるとともに、過給時にはノ
ッキング発生の有無および／または点火時期遅角幅に応
じて圧縮比を変更することにより、ノッキングを防止し
、しかも出力を向上することができる。
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（プる制御コンピュータの機
能の流れ線図、 第３図は本発明の第２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４図は第３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。
式過給エンジンの系統図、 第２図は第１図の装置にお（プる制御コンピュータの機
能の流れ線図、 第３図は本発明の第２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４図は第３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。
Claims (2)
- （１）機械式過給エンジンに、可変圧縮比装置を設け、
該可変圧縮比装置の制御コンピュータに、過給機オン時
にはオフ時よりも圧縮比を低下させるとともにその後ノ
ッキング発生の有無に応じて圧ツメ比を変更させるノッ
キング制御機能をもたせたことを特徴とする可変圧縮比
装置付機械式過給エンジン。 - （２）前記制御コンピュータが点火時期遅角幅に応じて
圧縮比を変更させるノッキング制御機能をもつ特許請求
の範囲第１項記載の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 |
|---|---|---|---|
| JP20878185A JPS6270633A (ja) | 1985-09-24 | 1985-09-24 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP20878185A JPS6270633A (ja) | 1985-09-24 | 1985-09-24 | 可変圧縮比装置付機械式過給エンジン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6270633A true JPS6270633A (ja) | 1987-04-01 |
Family
ID=16561993
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20878185A Pending JPS6270633A (ja) | 1985-09-24 | 1985-09-24 | 可変圧縮比装置付機械式過給エンジン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6270633A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20120312014A1 (en) * | 2011-06-10 | 2012-12-13 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Spark ignition-type internal combustion engine |
| JP2014202172A (ja) * | 2013-04-09 | 2014-10-27 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
-
1985
- 1985-09-24 JP JP20878185A patent/JPS6270633A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20120312014A1 (en) * | 2011-06-10 | 2012-12-13 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Spark ignition-type internal combustion engine |
| US8938959B2 (en) * | 2011-06-10 | 2015-01-27 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Spark ignition-type internal combustion engine |
| JP2014202172A (ja) * | 2013-04-09 | 2014-10-27 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
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