ES2341187T3 - Metodo de control de una relacion de compresion mecanica y momento de cierre de una valvula de admision. - Google Patents

Abstract

Un método de control de la relación de compresión mecánica por un mecanismo (A) de compresión variable y controlando la temporización del cierre de una válvula de admisión (7) por un mecanismo (B) de temporalizacion de la válvula variable en un motor de combustión interna del tipo de bujía de encendido, la temporalizacion del cierre de la válvula de admisión (7) siendo controlada así que una cantidad del aire de admisión en concordancia con la carga requerida es alimentada a la cámara de combustión (5), caracterizada porque la relación de compresión mecánica es controlada así que la presión en la cámara de combustión (5) en el extremo de la carrera de compresión llega a ser substancialmente constante bajo substancialmente la misma velocidad del motor sin importar la carga del motor.

Description

Método de control de una relación de compresión mecánica y momento de cierre de una válvula de admisión.

Campo industrial

La presente invención describe un motor de combustión interna del tipo de bujía de encendido.

Antecedentes

Conocido en la técnica es un motor de combustión interna del tipo de bujía de encendido provisto con un mecanismo de relación de compresión variable capaz de cambiar una relación de compresión mecánica y un mecanismo de la temporización de la válvula variable capaz de controlar un temporizador del cierre de una válvula de admisión, realizando una acción de sobrealimentación por un sobrealimentador al tiempo de la operación de la carga media del motor y de operación de carga alta del motor, y aumentando la relación de compresión mecánica y retrasando la temporización de cierre de la válvula de admisión mientras carga del motor llega a ser más baja al tiempo de la operación de la carga alta y media del motor en el estado que mantiene la constante relación de compresión actual (por ejemplo, véase la publicación de la patente del japonesa (A). 2004-218522).

Sin embargo, en un motor de combustión interna del tipo de bujía de encendido, el estado del gas en la cámara de combustión al final de la carrera de compresión justo antes de la combustión, por ejemplo, la presión en la cámara de combustión o la temperatura del gas, tiene un gran efecto en la combustión. Esto es, generalmente hablando, cuanto más alta es la presión en la cámara de combustión o temperatura del gas en el extremo de la carrera de compresión, más fácil es la combustión, pero cuanto más alta es la presión en la cámara de combustión o temperatura del gas, acaba ocurriendo mas golpeteo. Por lo tanto, la presión en la cámara de combustión o la temperatura del gas es mantenida preferiblemente en el valor óptimo, esto es, el valor más alto posible en el intervalo donde el golpeteo no ocurre.

Por otra parte, si la relación real de la combustión es mantenida constante como en la combustión interna arriba conocido en el rango donde el golpeteo no ocurre.

Por otra parte, si la relación real de combustión es mantenida constante como en el motor de combustión interna arriba conocido, la parte de gas de la aspiración alimentado en la cámara de combustión es comprimido por una relación constante todo el tiempo. Sin embargo, en este caso, la presión en la cámara de combustión o la temperatura del gas al final de la carrera de compresión cambia dependiendo de la presión en la cámara de combustión o la temperatura del gas a la hora de empezar la compresión, esto es, la presión o la temperatura del gas de la aspiración alimentado en la cámara de combustión. Si la presión o la temperatura del gas de la aspiración alimentado en la cámara de combustión llega a ser más alta, la presión en la cámara de combustión o la temperatura al final de la carrera de compresión también llega a ser más alta junto con esto. Por lo tanto, este es el problema que incluso si mantiene la relación de compresión real constante como en el motor de combustión interna arriba conocido, la presión en la cámara de combustión o la temperatura del gas al final de la carrera de compresión no puede no ser mantenido en el valor óptimo.

Exposición de la invención

Un objeto de la presente invención es proporcionar un método de control de la relación de compresión mecánica y comienzo de temporizacion de la acción real de compresión para mantener el estado del gas en la cámara de combustión al final de la carrera de compresión en un estado optimo, obteniendo así una buena combustión sin ocurrir el golpeo.

Según la presente invención, se proporciona un método de control de la relación descompresión mecánica por una mecanismo de compresión variable y controlando un temporizador de cierre de la válvula de admisión por un mecanismo de temporizacion de la válvula variable en un motor de combustión interna tipo encendido por bujía,, la temporización del cierre de la válvula de admisión es controlada de modo que una cantidad de aire de admisión de acuerdo con la carga necesaria es alimentada en la cámara de combustión, caracterizada porque la relación de compresión mecánica es controlada de modo que la presión en la cámara de combustión en el extremo de la carrera de compresión se convierta substancialmente constante bajo substancialmente la misma velocidad de motor sin importar la carga del motor.

Además, según la presente invención, se proporciona un método para controlar una relación de compresión mecánica por un mecanismo de compresión variable y controlar una temporizador del cierre de una válvula de admisión por un mecanismo de temporalizacion de la válvula variable en un motor de combustión interna del tipo de encendido por bujía, la temporización del cierre de la válvula de admisión es controlada de modo que una cantidad de aire de admisión de acuerdo con la carga necesaria es alimentada en la cámara de combustión, caracterizada porque la relación de compresión mecánica es controlada de modo que la temperatura del gas en la cámara de combustión en el extremo de la carrera de compresión se convierta substancialmente constante bajo substancialmente la misma velocidad del motor sin importar la carga del motor.

Además, según la presente invención, se proporcionado un método para controlar una relación de compresión mecánica por un mecanismo de compresión variable y un controlar un temporalizador de cierre de la válvula de admisión por un mecanismo de temporalización de la válvula variable en un motor de combustión interna del tipo de bujía de encendido, el temporalizador de cierre de la válvula de admisión siendo controlada de manera que la cantidad de aire de admisión en concordancia con la carga requerida es alimentada dentro de la cámara de combustión caracterizada porque los valores objetivos de la presión en la cámara de combustión y la temperatura del gas en el extremo de la carrera de compresión se almacena por adelantado, y la relación de compresión mecánica es controlada de modo que la presión en la cámara de combustión y temperatura del gas en el extremo de la carrera de compresión se convierten en los valores objetivos almacenados.

Además, de acuerdo con la presente invención, se proporciona un método para controlar una relación de compresión mecánica por un mecanismo de compresión variable y controlar un temporalizador de cierre de la válvula de admisión por un mecanismo de temporalización de la válvula variable en un motor de combustión interna del tipo de bujía de encendido, el temporalizador de cierre de la válvula de admisión siendo controlado de manera que la cantidad de aire de admisión en concordancia con la carga requerida es alimentada en la cámara de combustión, caracterizada porque la relación de compresión mecánica es controlada de modo que la densidad del gas en la cámara de combustión en el extremo de la carrera de compresión se convierta substancialmente constante bajo substancialmente la misma velocidad de motor sin importar la carga del motor.

Breve descripción de los dibujos

Figura. 1 es una visión general de un motor de combustión interna del tipo de bujía de encendido.

Figura. 2 es una vista en perspectiva desmontada de un mecanismo de la relación de compresión de la variable.

Figura. 3 es una vista seccionada transversal del lado del motor de combustión interna ilustrado.

Figura. 4 es una vista de un mecanismo de la temporización de la válvula de la variable.

Figura. 5 es una vista que muestra las cantidades de aumento de la válvula de admisión y de la válvula de escape.

Figura. 6 es una vista para explicar la relación de compresión del motor, la relación de compresión real, y la relación de expansión.

Figura. 7 es una vista que muestra la relación entre la eficiencia térmica y la relación de expansión teóricas.

Figura. 8 es una vista para explicar un ciclo ordinario y el ciclo de la relación de expansión del super alto.

Figura. 9 es una vista que muestra el cambio en la relación de compresión mecánica etc. de acuerdo con la carga del motor.

Figura. 10 es una vista que muestra la presión meta etc.

Figura. 11 es un diagrama de flujo para el control operativo.

Figura. 12 es un diagrama de flujo para el control operativo.

Figura. 13 es una vista que muestra la relación de compresión mecánica meta.

Figura. 14 es un diagrama de flujo para el control operativo.

Figura. 15 es una vista que muestra una temperatura meta.

Figura. 16 es un diagrama de flujo para el control operativo.

Figura. 17 es un diagrama de flujo para el control operativo 1.

Figura. 18 es una vista que muestra a una relación de compresión mecánica meta.

Figura. 19 es un diagrama de flujo para el control operativo.

Figura. 20 es una vista que muestra un valor objetivo etc.

Figura. 21 es un diagrama de flujo para el control operativo.

Figura. 22 es una vista que muestra una densidad meta.

Figura. 23 es un diagrama de flujo para el control operativo.

El mejor modo para realizar la invención

La Figura 1 muestra una vista seccionada transversal del lado de un motor de combustión interna del tipo de bujía de encendido.

Refiriéndose a la Figura. 1, 1 indica un soporte cigüeñal, 2 un bloque de cilindros, 3 una culata, 4 un Pistón, 5 la cámara de combustión, 6 una bujía de encendido discomienzo en el centro del parte superior de la cámara de combustión 5, 7 una válvula de admisión, 8 un puerto de admisión, 9 una válvula de escape, y 10 un puerto de escape. El puerto de admisión 8 se conecta a través de un tubo de la rama de la admisión 11 a un depósito de compensación 12, mientras que cada tubo de la rama de la admisión 11 esta provisto con un inyector de combustible 13 para inyectar el combustible hacia un puerto de admisión 8 correspondiente. Nótese que cada inyector de combustible 13 se puede disponer en cada cámara de combustión 5 en vez de ser unió a cada tubo de la rama de la admisión 11.

El depósito de compensación 12 se conecta vía un conducto de admisión 14 a una salida del compresor 15a del turboalimentador de expulsión 15, mientras una entrada del compresor 15a se conecta con del detector de la cantidad del aire de admisión 16 usando por ejemplo un alambre caliente a un filtro de aire 17. El conducto de admisión 14 esta provisto en el interior con una válvula de reguladora 19 accionada por un accionador 18.

Por otra parte, el puerto de escape 10 se conecta a través del colector de escape 20 a la entrada de la turbina del escape 15b del turboalimentador de escape 15, mientras que una salida de la turbina del escape 15b se conecta a través de un tubo de escape 21 por ejemplo a un convertidor catalítico 22 conteniendo un catalizador de tres vías. El tubo de escape 21 tiene un sensor de la relación del aire-combustible 2/a dispuesto en él.

Por otra parte, en la representación mostrada en la Figura. 1, la Pieza de unión del soporte cigüeñal 1 y el bloque de cilindros 2 esta provisto con un mecanismo A capaz de cambiar las posiciones relativas del cárter 1 y del bloque de cilindros 2 en el sentido axial del cilindro para el cambio del volumen de la cámara de combustión 5 cuando el Pistón 4 es situado en el punto muerto superior de la compresión, y allí esta provisto ademas con un mecanismo B de la temporización de la válvula de la variable capaz de controlar la temporización del cierre de la válvula de admisión 7 para así cambiar la temporización del comienzo de la acción de compresión real.

La unidad de control electrónico 30 se comprende de un ordenador digital provisto con los componentes conectados uno con otro a través de una multilínea bidireccional 31 tales como un MEMORIA ROM (solamente memoria de leer) 32, RAM (memoria de acceso aleatorio) 33, CPU (microprocesador) 34, puerto de entrada 35, y puerto de salida 36. La señal de salida del detector DE LA CANTIDAD del aire de admisión 16 y la señal de salida del sensor de la relación del aire-combustible 2/a son introducidas a través de los convertidores correspondientes AD 37 al puerto de entrada 35. Sobre el parte superior de la cámara de combustión 5 esta provisto un sensor de presión 23 para detectar la presión en la cámara de combustión 5 y un sensor de temperatura 24 para detectar la temperatura del gas en la cámara de combustión 5. Las señales de salida del sensor de presión 23 y del sensor de temperatura 24 son introducidas a través de los convertidores AD correspondientes 37 al puerto de entrada 35. Además, el depósito de compensación 12, que es, el pasaje de admisión de la corriente descendente de la válvula reguladora 19, esta provista con un sensor de presión 25 para detectar la presión en el pasaje de admisión y un sensor de temperatura 26 para detectar la temperatura del aire de admisión fluyente en la cámara de combustión 5. Las señales de salida del sensor de presión 25 y del sensor de temperatura 26 son introducidas a través de los convertidores AD correspondientes 37 al puerto de entrada
35.

Además, el pedal del acelerador 40 se conecta a un sensor de carga 41 generando un voltaje de salida proporcional a la cantidad de la depresión L del pedal 40 del acelerador. El voltaje de salida del sensor de carga 41 es introducida a través de un convertidor AD correspondiente 37 al puerto de entrada 35. Además, el puerto de entrada 35 se conecta a un sensor del ángulo del cigüeñal 42 generando un impulso de salida cada vez que el cigüeñal gira por por ejemplo 30°. Por otra parte, el puerto de salida 36 se conecta a través del circuito de accionamiento 38 a una bujía de encendido 6, al inyector de combustible 13, al accionador del accionamiento de la válvula de reguladora 18, al mecanismo A de la relación de compresión de la variable, y al mecanismo B. de la temporización de la válvula de la variable.

Figura. 2 es una vista en perspectiva desmontada del mecanismo A de la relación de compresión de la variable mostrado en la Figura. 1, mientras la Figura 3 es una vista seccionada transversal del lado del motor de combustión interna ilustrado. Refiriendo a la Figura. 2, en el fondo de las dos paredes laterales del bloque de cilindros 2, una pluralidad de los partes salientes 50 separadas uno de otro por distancia determinada están formados. Cada parte saliente 50 esta formado con un agujero de introducción seccionado transversalmente circular 51 de la leva. Por otra parte, la superficie superior del cárter 1 es formada con una pluralidad de los partes salientes 52 separados uno del otro por una determinada distancia y determinando entre los partes salientes correspondientes 50. Estos partes salientes 52 son también formados con los agujeros de introducción seccionados transversalmente circulares 53 de la leva.

Como se muestra en la Figura 2, esta provisto con un par de árboles de leva 54, 55. Cada uno de los árboles de leva 54, 55 tiene una leva circular 56 fijadas en él capaz de ser rotativamente insertado en los agujeros de introducción de la leva 51 en cada otra posición. Estas levas circulares 56 son coaxiales con los ejes de rotación de los árboles de leva 54, 55. Por otra parte, entre las levas circulares 56, como se muestra sombreado en la Figura. 3, extienden los ejes excéntricos 57 dispuestos excéntricamente con respecto a los ejes de rotación de los árboles de leva 54, 55. Cada eje excéntrico 57 tiene distintas levas circulares 58 unidas rotativamente a él excéntricamente. Como muestra la Figura. 2, estas levas circulares 58 son discomienzos entre las levas circulares 56. Estas levas circulares 58 son rotativamente insertadas en los agujeros de inserción de la leva correspondientes 53.

Cuando las levas circulares 56 se sujetaron a los árboles de leva 54, 55 son girados en direcciones o comienzos como se muestra por las flechas de la línea continua en la Figura. 3 (A) desde el estado mostrado en la Figura. 3 (A), los ejes excéntricos 57 se mueven hacia el centro del fondo, así que las levas circulares 58 giran en las direcciones o comienzos de las levas circulares 56 en los agujeros de inserción de la leva 53 como se muestra por las flechas de la línea de trazos en Figura. 3 (A), como muestra la Figura. 3 (B), cuando los ejes excéntricos 57 mueven hacia el centro del fondo, los centros de las levas circulares 58 se mueven hacia abajo de los ejes excéntricos 57.

Como sera entendido de una comparación de la Figura. 3 (A) y la Figura. 3 (B), las posiciones relativas del cárter 1 y bloque de cilindros 2 son determinados por la distancia entre los centros de las levas circulares 56 y los centros de las levas circulares 58. Cuanto más grande es la distancia entre los centros de las levas circulares 56 y los centros de las levas circulares 58, más lejos es el bloque de cilindros 2 del cárter 1. Si el bloque de cilindros 2 se aleja del cárter 1, el volumen de la cámara de combustión 5 cuando el Pistón 4 es situado como aumentos del punto muerto superior de la compresión, por lo tanto haciendo los árboles de leva 54, 55 girar, el volumen de la cámara de combustión 5 cuando el Pistón 4 es situado como el punto muerto superior de la compresión puede ser cambiado.

Como se muestra en la Figura. 2, hacer los árboles de leva 54, 55 girar en direcciones comienzos, el árbol de un motor de accionamiento 59 esta provisto con un par de los tornos sinfines 61, 62 con direcciones o comienzos de la rosca. Los engranajes 63, 64 que acoplaban con estos tornos sinfines 61, 62 son sujetaron a los extremos de los árboles de leva 54, 55. En esta representación, el motor de accionamiento 59 puede ser accionado al cambio del volumen de la cámara de combustión 5 cuando el Pistón 4 es situado en el punto muerto superior de la compresión sobre una amplia gama. Nótese que el mecanismo A de la relación de compresión de la variable mostrado de la Figura. 1 a la Figura. 3 muestra un ejemplo. Cualquier tipo de mecanismo de la relación de compresión variable puede ser utilizado.

Por otra parte, la Figura. 4 muestra un mecanismo B de la temporización de la válvula de la variable unido al extremo del árbol de leva 70 para el accionamiento la válvula de admisión 7 en la Figura. 1. Refiriéndose a la Figura. 4, este mecanismo B de la temporización de la válvula de la variable esta provisto con una polea temporizadora 71 girando por un cigüeñal del motor a través de correas de sincronización en la dirección de la flecha, un alojamiento cilíndrico 72 que giraba junto con la polea temporizadora 71, un árbol 73 capaz de girar junto con un árbol de biela motriz de la válvula de admisión 70 y girar relativa al alojamiento cilíndrico 72, una pluralidad de los tabiques 14 extendiéndose desde una circunferencia interior del alojamiento cilíndrico 72 a una circunferencia exterior del árbol 73, y las paletas 75 extendiéndose entre los tabiques 74 de la circunferencia exterior del árbol 73 a la circunferencia del interior del alojamiento cilíndrico 72, los dos lados de las paletas 75 formadas con los cámaras hidráulicas para avanzar 76 y usa las cámaras hidráulicos para retardar 77.

La alimentación del aceite del trabajo a los cámaras hidráulicas 76, 77 es controlada por una válvula de control 85 de la alimentación de aceite del trabajo. Esta válvula de control 85 de la alimentación de aceite del trabajo esta provista con los puertos hidráulicos 78, 79 conectados a las cámaras hidráulicas 76, 77, una abertura de alimentación 81 para el aceite del trabajo descargado de una bomba hidráulica 80, pares de las aberturas de drenaje 82, 83, y una válvula de carrete 84 para la conexión del control y la desconexión de los puertos 78, 79, 81, 82, 83.

Para avanzar la fase de árbol de levas motriz de la válvula de admisión 70, en la Figura. 4, la válvula de carrete 84 se hace para mover a la derecha, el aceite del trabajo alimentado de la abertura de alimentación 81 es alimentado a través del puerto hidráulico 78 a las cámaras hidráulicas para avanzar 76, y el aceite del trabajo en las cámaras hidráulicas para retardar 77 es escurrido desde la abertura de drenaje 83. En este tiempo, el árbol 73 es hecho para girar relativamente al alojamiento cilíndrico 72 en la dirección de la flecha.

En comparación con esto, retardar la fase de árbol de levas motriz de la válvula de admisión 70, en la Figura. 4, la válvula de carrete 84 se hace para mover a la izquierda, el aceite del trabajo alimentado desde la abertura de alimentación 81 es alimentado a través del puerto hidráulico 79 a los cámaras hidráulicos para retardar 77, y el aceite del trabajo en las cámaras hidráulicas para avanzar 76 es escurrida desde la abertura de drenaje 82. En este tiempo, el árbol 73 se hace para girar relativo al alojamiento cilíndrico 72 en la dirección comienzo a las flechas.

Cuando el árbol 73 se hace para girar relativo al alojamiento cilíndrico 72, si la válvula de carrete 84 es devuelta a la posición neutra mostrada en la Figura. 4, la operación para la rotación relativa del árbol 73 es terminada, y el árbol 73 se mantiene en la posición rotacional relativa en este tiempo. Por lo tanto, es posible usar el mecanismo B de la temporización de la válvula de la variable para así avanzar o retardar la fase del árbol de levas motriz de la válvula de admisión 70 por exactamente la cantidad deseada.

En la Figura. 5, las lineas solidas muestran cuando el mecanismo B de la temporización de la válvula de la variable es utilizada para avanzar la fase del árbol de levas motriz de la válvula de admisión 70 el máximo, mientras la línea discontinua muestra cuando es utilizado para retardar las levas de la fase de árbol de levas motriz de la válvula de admisión 70 al máximo Por lo tanto, el tiempo de apertura de la válvula de admisión 7 puede ser libremente determinado entre el intervalo mostrado por la línea continua en la Figura. 5 y el intervalo mostrado por la línea de trazos, por lo tanto la temporización del cierre de la válvula de admisión 7 puede ser determinado a cualquier ángulo del cigüeñal en el intervalo mostrado por la flecha C en la Figura. 5.

El mecanismo B de la temporización de la válvula de la variable mostrado en la Figura. 1 y la Figura. 4 es un ejemplo. Por ejemplo, un mecanismo de la temporización de la válvula de la variable o otros tipos varios de mecanismos de la temporización de la válvula de la variable capaces de cambiar solo la temporización del cierre de la válvula de admisión mientras que mantienen la temporización de la abertura de la válvula de admisión constante puede ser utilizado.

Siguiente, el significado de los términos utilizados en la presente solicitud serán explicados con referencia a la Figura. 6. Nótese que la Figura. 6 (A), (B), y (C) muestra para fines explicativos un motor con un volumen de la cámara de combustión de 50 ml y un volumen de la carrera del Pistón de 500 ml. En estas Figuras. 6 (A), (B), y (C), el volumen de la cámara de combustión muestra el volumen de la cámara de combustión cuando el Pistón está en el punto muerto superior de la compresión.

Figura. 6 (A) explica la relación de compresión mecánica. La relación de la compresión mecánica es un valor determinado mecánicamente del volumen de la carrera del Pistón y del volumen de la cámara de combustión a la hora de una carrera de compresión. Esta relación de compresión mecánica es expresada por (volumen de la cámara de combustión + carrera)/el volumen de la cámara de combustión. En el ejemplo mostrado en la Figura. 6 (A), esta relación de compresión mecánica se convierte en (50 ml + 500 ml)/50 ml = 11.

Figura. 6 (B) explica la relación de compresión real. Esta relación de compresión real es un valor determinado del volumen real de la carrera del Pistón de cuando la acción de la compresión es realmente iniciada hasta cuando el Pistón alcanza a punto muerto superior y al volumen de la cámara de combustión. Esta relación de compresión real es expresada por (volumen de la cámara de combustión + volumen de la carrera real)/el volumen de la cámara de combustión. Es decir, como se muestra en la Figura. 6 (B), incluso si el Pistón empieza la subida en la carrera de compresión, ninguna acción de la compresión es realizada mientras la válvula de admisión está abierta. La acción real de la compresión es iniciada después de que la válvula de admisión se cierre. Por lo tanto, la relación de compresión real se expresa como sigue usando el volumen real de la carrera. En el ejemplo mostrado en la Figura. 6 (B), la relación de compresión real se convierte en (50 ml + 450 ml)/50 ml = 10.

La Figura. 6 (C) explica la relación de expansión. La relación de expansión es un valor determinado del volumen de la carrera del Pistón a la hora de una carrera de expansión y del volumen de la cámara de combustión. Esta relación de expansión es expresado por el (volumen de la cámara de combustión + volumen de la carrera)/el volumen de la cámara de combustión. En el ejemplo mostrado en la Figura. 6 (C), esta relación de expansión se convierte en
(50 ml + 500 ml)/50 ml = 11.

Siguientes, las características básicas más numerosas en la presente invención serán explicadas con referencia a la Figura. 7 y la Figura. 8. Nótese que la Figura. 7 muestra la relación entre la eficiencia térmica teórica y la relación de expansión, mientras la Figura 8 muestra una comparación entre el ciclo ordinario y el ciclo de la relación de expansión del super alto utilizados selectivamente de acuerdo con la carga en la presente invención.

La Figura. 8 (A) muestra el ciclo ordinario cuando la válvula de admisión cierra cerca el punto muerto inferior y la acción de la compresión por el Pistón son iniciadas desde substancialmente cerca el punto muerto inferior de la compresión. En el ejemplo mostrados en esta Figura. 8 (A) también, de la misma forma que los ejemplos mostrados en Figura. 6 (A), (B), y (C), el volumen de la cámara de combustión se hace 50 ml, y el volumen de la carrera del Pistón se hace 500 ml. Como sera comprendido de la Figura. 8 (A), en un ciclo ordinario, la relación de compresión mecánica es (50 ml + 500 ml)/50 ml = 11, la relación de compresión real esta también cerca del 11, y la relación de expansión también se convierte en (50 ml + 500 ml)/50 ml = 11. Es decir, en un motor de combustión interna ordinario, la relación de compresión mecánica y relación de compresión real y la relación de expansión se hace substancialmente igual.

La línea continua en la Figura. 7 muestra el cambio en la eficiencia térmica teórica en el caso donde la relación de compresión real y de la relación de expansión son substancialmente iguales, es decir, en el ciclo ordinario. En este caso, es aprendido que cuanto más larga es la relación de expansión, es decir, cuanto más alta es la relación de compresión real, más alta es la eficiencia térmica teórica. Por lo tanto, en un ciclo ordinario, elevar la eficiencia térmica teórica, la relación de compresión real se debe hacer más alta. Sin embargo, debido a las restricciones en la aparición de golpeteo a la hora de la operación de la carga elevada del motor, la relación de compresión real puede ser solamente elevada incluso al máximo cerca de 12, por consiguiente, en un ciclo ordinario, la eficiencia térmica teórica no puede ser hecho suficientemente alto.

Por otra parte, bajo esta situación, los inventores diferenciaron estrictamente entre la relación de compresión mecánica y la relación de compresión real y estudiado la eficiencia térmica teórica y consecuentemente descubrió que en la eficiencia térmica teórica, la relación de expansión es dominante, y la eficiencia térmica teórica no esta muy afectada en todo por la relación de compresión real. Es decir, si elevan la relación de compresión real, la fuerza del explosiva alcanza, pero la compresión requiere grandes energías, por consiguiente incluso si elevando la relación de compresión real, la eficiencia térmica teórica no alcanzara mucha en todos.

En oposición con esto, si aumentan la relación de expansión, el más largo el período durante el cual una fuerza actúa apretando hacia abajo el Pistón a la hora de la carrera de expansión, más largo es el tiempo que el Pistón da una fuerza de rotación al cigüeñal. Por lo tanto, cuanto más grande la relación de expansión se hace, más alta la eficiencia térmica teórica llega a ser. La línea de trazos en la Figura. 7 muestra la eficiencia térmica teórica en el caso de fijar la relación de compresión real en 10 y de elevar la relación de expansión en ese estado. En este modo, es aprendido que la cantidad de subida de la eficiencia térmica teórica al elevar la relación de expansión en el estado en donde la relación de compresión real se mantiene en un valor bajo y la cantidad de subida de la eficiencia térmica teórica en el caso donde la relación de compresión real es incrementada junto con la relación de expansión como se muestra por la línea continua de la Figura 7 no difiere mucho.

Si la relación de compresión real se mantiene en un valor bajo en este modo, el golpeteo no ocurrirá, por lo tanto si se eleva la relación de expansión en el estado en donde la relación de compresión real se mantiene en un valor bajo, la aparición del golpeteo puede ser evitada y la eficiencia térmica teórica puede ser elevada grandemente. La Figura. 8 (B) muestra un ejemplo del caso cuando usando el mecanismo A de la relación de compresión variable y el mecanismo B de la temporización de la válvula variable para mantener la relación de compresión real en un valor bajo y para elevar la relación de expansión.

Refiriéndose a la Figura. 8 (B), en este ejemplo, el mecanismo A de la relación de compresión variable es utilizado para bajar el volumen de la cámara de combustión a partir de 50 ml a 20 ml. Por otra parte, el mecanismo B de la temporización de la válvula variable es utilizado para retardar la temporización del cierre de la válvula de admisión hasta el volumen real de la carrera de los cambios del Pistón a partir de 500 ml a 200 ml. Consecuentemente, en este ejemplo, la relación de compresión real se convierte en (20 ml + 200 ml)/20 ml = 11 y la relación de expansión se convierte en (20 ml + 500 ml)/20 ml = 26. En el ciclo ordinario mostrado en la Figura. 8 (A), según lo explicado arriba, la relación de compresión real esta cerca de 11 y la relación de expansión es 11. Comparado con este caso, en el caso mostrado en la Figura. 8 (B), es aprendió que solamente la relación de expansión es elevada a 26. Ésta es la razón que es llamada "el ciclo de la relación de expansión del súper alta".

Además, generalmente hablando, en un motor de combustión interna, cuanto más baja es la carga del motor, más mala es la eficiencia térmica, por lo tanto mejorar la eficiencia térmica a la hora de la operación del vehículo, es decir, mejorar el consumo de combustible, llega a ser necesario para mejorar la eficiencia térmica a la hora de la operación de la baja carga del motor. En este caso, según lo explicado arriba, cuanto más grande es la relación de expansión, más es mejorada la eficiencia térmica se mejora. Por otra parte, si eleva la relación de compresión del motor, la relación de expansión llega a ser más alta. Por lo tanto para mejorar la eficiencia térmica a la hora de la operación del vehículo, es preferible elevar la relación de compresión mecánica a la hora de la operación de la baja carga del motor lo más posible para posibilitar la relación de expansión máxima que se obtendrá a la hora de operación de la baja carga del motor. Además, en el ciclo de la relación de expansión súper alta mostrado en la Figura. 8 (B), el volumen real de la carrera del Pistón a la hora de la carrera de compresión se hace más pequeña, así que la cantidad de aire de admisión el cual puede ser aspirado en la cámara de combustión 5 llega a ser más pequeño, por lo tanto este ciclo de la relación de expansión súper alta puede solamente ser empleado cuando la carga del motor es relativamente baja. Por lo tanto, en la presente invención, a la hora de la operación de la baja carga del motor, el ciclo de la relación de expansión súper alta mostrado en la Figura. 8 (B) es determinado, mientras a la hora de la operación de la carga alta del motor, el ciclo ordinario mostrado en la Figura. 8 (A) es determinado. Ésta es la característica básica de la presente invención.

Siguiente, el control operativo en su totalidad según la presente invención sera explicada con referencia a la Figura. 9.

La Figura. 9 muestra los cambios en la relación de compresión mecánica, relación de expansión, el temporilizador de cierre de la válvula de admisión 7, la presión en la cámara de combustión 5 en el extremo de la carrera de compresión, más mucho exactamente la presión en la cámara de combustión 5 justo antes de la combustión o justo antes de una acción de encendido por una bujía de encendido 6, la cantidad de aire de admisión, el nivel de la abertura de la válvula de reguladora 17, y la pérdida bombeando junto con la carga del motor. Nótese que en la representación según la presente invención, ordinariamente la media de la relación del aire-combustible en la cámara de combustión 5 es realimentación controlada a la relación estoicométrica del aire-combustible basada en la señal de salida del sensor de la relación del aire-combustible 2/a de modo que el catalizador de tres vías en el convertidor catalítico 22 puede reducir simultáneamente el HC, el CO, y el NOx no quemados en el gas de escape.

Ahora, en la presente invención, la temporalizado del cierre de la válvula de admisión 7 es controlado de modo que una cantidad de aire de admisión de acuerdo con la carga necesaria sea alimentada en la cámara de combustión 5. La relación de compresión mecánica es controlada de modo que el estado del gas en la cámara de combustión 5 en el extremo de la carrera de compresión llega a ser substancialmente constante sin importar la carga del motor. Nótese que en el ejemplo mostrado en la Figura. 9, la relación de compresión mecánica es controlada de modo que la presión en la cámara de combustión 5 en el extremo de la carrera de compresión llegue a ser substancialmente constante sin importar la carga del motor.

Si el temporalizado del cierre de la válvula de admisión 7 y la relación de compresión mecánica es controlada en este modo, la temporilización del cierre de la válvula de admisión 7 y la relación de compresión mecánica cambia de acuerdo con la carga del motor como se muestra generalmente por la línea continua de la Figura. 9. Nótese que esta Figura. 9 muestra el caso donde la carga del motor cambia mientras la velocidad del motor es mantenida constante. Ahora, en la presente invención, a la hora de la operación de la carga elevada del motor, según lo explicado arriba, el ciclo ordinario mostrado en la Figura 8(A). se ejecuta. En este tiempo, la cantidad de aire de admisión es grande, como es mostrado por la línea continua en Figura. 9, la temporización del cierre de la válvula de admisión 7 es avanzado como se muestra por la línea continua en la Figura. 5. Además, en este tiempo, como se muestra en la Figura. 9, la relación de compresión mecánica llega a ser más baja, así que la relación de expansión llega a ser más baja. Nótese que en este tiempo, el nivel de la abertura de la válvula reguladora 17 es mantenida completamente abierta o substancialmente completamente abierto, así que la pérdida de bombeo se convierte en cero.

Por otra parte, como mostrado en la Figura. 9, si la carga del motor llega a ser más baja, la cantidad de aire de admisión a ser alimentado dentro de la cámara de combustión 5 es reducido junto con esto, como se muestra por la línea continua en la Figura. 9, como la carga del motor llega a ser más baja, la temporización del cierre de la válvula de admisión 7 es retardada. En este tiempo también, es aprendido que la válvula reguladora 17 es mantenida completamente abierta o en estado substancialmente completamente abierto, por lo tanto la cantidad de aire de admisión alimentada a la cámara de combustión 5 es controlada no por la válvula reguladora 17, sino cambiando la temporización del cierre de la válvula de admisión 7. Por lo tanto, en este tiempo también, la pérdida de bombeo se convierte en cero.

Por otra parte, cuando la carga del motor llega a ser más baja y la cantidad de aire de admisión alimentada a la cámara de combustión 5 se reduce en este modo, mantener la presión en la cámara de combustión 5 en el extremo de la carrera de compresión constante, es necesario hacer el volumen de la cámara de combustión 5 en el punto muerto superior de la compresión más pequeño, es decir, al aumento la relación de compresión mecánica. Por lo tanto, como se muestra en la Figura. 9, como la carga del motor llega a ser más baja, la relación de compresión mecánica es incrementada, por lo tanto la relación de expansión es también creciente.

Si la carga del motor llega a ser además más baja, par reducir más la cantidad de aire de admisión para ser alimentado dentro la cámara de combustión 5, como se muestra por la línea continua en la Figura. 9, la temporización del cierre de la válvula de admisión 7 es retardada a la temporización del cierre del límite posibilitando el control de la cantidad de aire de admisión alimentada a la cámara de combustión 5. En la región de una carga más baja que la carga del motor L2 cuando la temporización del cierre de la válvula de admisión 7 alcanza a la temporización del cierre límite, la temporización del cierre de la válvula de admisión 7 se mantiene en la temporización del cierre del límite. Si la temporización del cierre de la válvula de admisión 7 se mantiene en la temporización del cierre límite, la cantidad del aire de admisión no será capaz mas de ser controlada por el cambio de la temporización del cierre de la válvula de admisión 7. Por lo tanto, la cantidad de aire de admisión tiene que ser controlada por otro método distinto.

En la representación mostrada en la Figura. 9, en este tiempo, es decir, en la región de una carga más baja que la carga del motor L2 cuando la temporización del cierre de la válvula de admisión 7 alcanza a la temporización del cierre límite, la válvula reguladora 17 es utilizada para controlar la cantidad de aire de admisión alimentada a la cámara de combustión 5. Sin embargo, si usando la válvula reguladora 17 para controlar la cantidad de aire de admisión, como se muestra en la Figura. 9, las perdidas de bombeo se incrementan.

Nota que para evitar esta pérdida de bombeo, en la región de una carga más baja que la carga del motor L2 cuando la temporización del cierre de la válvula de admisión 7 alcanza la temporización del cierre límite, la válvula de reguladora 17 se mantiene en el completamente abierto o substancialmente completamente abierto. En que el estado, cuanto más baja es la carga del motor, más grande la relación del aire-combustible puede ser hecha. En este tiempo, el inyector de combustible 13 está dispuesto preferiblemente en la cámara de combustión 5 para realizar la combustión estratificada.

Por otra parte, si la carga del motor llega a ser más baja y la cantidad de aire de admisión alimentada a la cámara de combustión 5 se reduce, la relación de compresión mecánica es además incrementada para mantener la presión en la cámara de combustión 5 en el extremo de la carrera de compresión constante. Siguiente, cuando la relación de compresión mecánica alcanza a la relación de compresión mecánica del límite que forma el límite estructural de la cámara de combustión 5, en la región de una carga más baja que la carga del motor L1 cuando la relación de compresión mecánica alcanza a la relación de compresión mecánica límite, la relación de compresión mecánica se mantiene en la relación de compresión del motor límite. Por lo tanto a la hora de la operación de la baja carga del motor, la relación de compresión mecánica llega a ser máxima, y la relación de expansión también llega a ser máxima. Poniendo este otro modo, en la presente invención, para obtener la relación de expansión máxima a la hora de la operación de la baja carga del motor, la relación de compresión mecánica se haga máxima.

De este modo, según la presente invención, sin importar la carga del motor, la presión en la cámara de combustión 5 en el extremo de la carrera de compresión se hace substancialmente constante. Es decir, sin importar la carga del motor, el estado del gas en la cámara de combustión 5 en el extremo de la carrera de compresión es hecho el estado óptimo del gas que da la buena combustión estable sin causar golpeteo. Por consiguiente, es posible obtener una buena combustión estable en todas las regiones de la carga por ejemplo a la hora de la operación de la baja carga del motor en donde la relación de compresión mecánica llega a ser máxima.

Según lo explicado arriba, en el ciclo de la relación de expansión súper alta mostrado en la Figura. 8 (B), la relación de expansión se hace 26. Cuanto más alto esta relación de expansión, mejor, pero si se obtengan 20 o más numeroso, eficiencia térmica considerablemente alta puede ser obtenida. Por lo tanto, en la presente invención, a la hora de la operación de la baja carga del motor, el mecanismo A de la relación de compresión de la variable es formado de modo que la relación de expansión se convierta en 20 o más.

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Además, en el ejemplo mostrado en la Figura. 9, la relación de compresión mecánica es cambiados continuamente de acuerdo con la carga del motor. Sin embargo, la relación de compresión mecánica puede también ser cambiada en etapas de acuerdo con la carga del motor.

Además, como se muestra por la línea de trazos en la Figura. 9, pues la carga del motor llega a ser más baja, avanzando la temporización del cierre de la válvula de admisión 7 también, es posible para controlar la cantidad de aire de admisión sin depender de la válvula de reguladora 17. Por lo tanto, en la Figura. 9, si cubriendo ambos el caso mostrado por la línea continua y el caso mostrado por la línea de trazos en la expresión, en la representación según la presente invención, la temporización del cierre de la válvula de admisión 7 es desplazada como la carga del motor llega a ser más baja en una dirección lejos del punto muerto inferior BDC de la admisión hasta la temporización L2 del cierre límite posibilitando el control de la cantidad de aire de admisión alimentada en la cámara de combustión.

Siguiente, una representación para el control la relación de compresión mecánica de modo que la presión en la cámara de combustión 5 en el extremo de la carrera de compresión llegue a ser substancialmente constante sin importar la carga del motor será explicada con referencias a la Figura. 10 hasta la Figura. 14.

Figura. 10 (A) muestra un mapa de la temporización del cierre IC de la válvula de admisión 7 requerido para la alimentación de una cantidad de aire de admisión según la carga necesaria en el interior de la cámara de combustión 5. Como será entendido de la Figura. 10 (A), la temporización del cierre IC de la válvula de admisión 7 es una función de la carga del motor L y de la velocidad de motor N. Este mapa se almacena por adelantado en el MEMORIA ROM 32.

Figura. 10 (B) muestra la relación entre la presión meta PN de la cámara de combustión 5 en el extremo del carrera de compresión, mas exactamente hablando, la presión meta PN en la cámara de combustión 5 justo antes de la combustión o justo antes del encendido por una bujía de encendido 6, y la carga del motor L. En Figura. 10 (B), PN1, PN2, PN3, y PN4 muestra las presiones meta para las diferentes velocidades de motor. En este caso, para la velocidad de motor, existe la relación PN1 < PN2 < PN3 < PN4. Es decir, cuanto más alta es la velocidad de motor, más perturbada es el interior de la cámara de combustión 5, así que el golpeteo llega a ser difícil, por lo tanto la presión meta PN se hace más alto cuanto más alta es la velocidad de motor.

Como muestra la Figura. 10 (B), la presión meta PN se hace constante bajo la misma velocidad de motor sin importar la carga del motor.

La Figura. 11 muestra la rutina de control de operaciones cuando directamente se detecta la presión en la cámara de combustión 5 y controlando la relación de compresión mecánica basada en la presión detectada en la cámara de combustión 5.

Refiriéndonos a la Figura 11, primero, en la etapa 100, él juicio si la carga del motor L es más alta que la carga L2 mostrada en la Figura. 9. Cuando L \geq L2, la rutina procede a la etapa 101 donde el mapa mostrado en la Figura. 10 (A) es utilizado para calcular la temporización del cierre IC de la válvula de admisión 7 y la válvula de admisión 7 es controlada para cerrar en la temporización del cierre IC calculado. Siguiente, la rutina procede a la etapa 104. En comparación con esto, cuando se juzga en la etapa 100 que L < L2, la rutina procede a la etapa 102 donde la temporización del cierre de la válvula de admisión 7 es hecha la temporización del cierre límite, después en la etapa 103, la cantidad de aire de admisión es controlada por la válvula reguladora 19. Siguiente, la rutina procede a la etapa 104.

En la etapa 104, se juzga si la carga del motor L es más baja que la carga L1 mostrado en la Figura. 9. Cuando L \geq L1, la rutina procede a la etapa 105 donde la presión PO en la cámara de combustión 5 en el extremo de la carrera de compresión es detectada por el sensor de presión 23. Siguiente, en la etapa 106, se juzga si la presión PO es más alta que la presión meta PN calculada desde la Figura. 10 (B) más un valor fijo \alpha, es decir, el valor PN+ \alpha. Cuando el PO > PN+ \alpha, la rutina procede a la etapa 107 donde la relación de compresión mecánica CR es reducido por un valor fijo \DeltaCR. Siguiente, la rutina procede a la etapa 111. En comparación con esto, cuando se juzga en la etapa 106 que PO \leq PN+ \alpha, la rutina procede a la etapa 108 donde se juzga si la presión PO es más baja que la presión meta PN calculada de la Figura. 10 (B) menos el valor fijo \alpha, es decir, el valor PN-\alpha. Cuando P0 < PN-\alpha, la rutina procede a la etapa 109 donde la relación de compresión mecánica CR es incrementada por el valor fijo CR\Delta. Siguiente, la rutina procede a la etapa 111.

Por otra parte, cuando se juzga en la etapa 104 que L < L1, la rutina procede a la etapa 110 donde la relación de compresión mecánica CR se hace la relación de compresión mecánica límite. Siguiente, la rutina procede a la etapa 111. En la etapa 111, la relación de compresión mecánica CR calculada es obtenido controlando el mecanismo A de la relación de compresión de la variable. Es decir, cuando L \geq L1, la presión PO es hecha la presión meta PN controlando la relación de compresión mecánica CR, mientras cuando L < L1, la relación de compresión mecánica CR se fija en la relación de compresión mecánica del límite.

La Figura. 12 muestra la rutina de control de operación cuando al detectar la presión en el paso de admisión del motor, usando esta presión detectada para estimar la presión en la cámara de combustión 5 en el extremo de la carrera de compresión, y controlando la relación de compresión mecánica basada en la presión estimada en la cámara de combustión 5.

Referiendonos a la Figura 12, primero, en la etapa 200, se juzga si la carga del motor L es más alta que la carga L2 mostrada en la Figura. 9. Cuando L \geq L2, la rutina procede a la etapa 201 donde el mapa mostrado en la Figura. 10 (A) es utilizado para calcular la temporización del cierre IC de la válvula de admisión 7 y la válvula de admisión 7 es controlada para cerrar en la temporización del cierre IC calculada. Siguiente, la rutina procede a la etapa 204. En comparación con esto, cuando se juzga en la etapa 200 que L < L2, la rutina procede a la etapa 202 donde la temporización del cierre de la válvula de admisión 7 se hace la temporización del cierre límite, entonces en la etapa 203, la cantidad de aire de admisión es controlada por la válvula reguladora 19. Siguiente, la rutina procede a la etapa 204.

En la etapa 204, se juzga si la carga del motor L es más baja que la carga L1 mostrada en la Figura. 9. Cuando L \geq L1, la rutina procede a la etapa 205 donde es utilizado el sensor de presión 25 para detectar la presión PP en el paso de admisión y el volumen V1 de la cámara de combustión 5 en el tiempo real del comienzo de la compresión se calcula desde la temporización del cierre IC de la válvula de admisión 7, por ejemplo, el volumen V0 de la cámara de combustión 5 justo antes del encendido es calculado desde la temporización del encendido. Siguiente, en la etapa 206, la presión P0 en la cámara de combustión 5 en el extremo de la carrera de compresión se calcula desde la presión detectada PP en el paso de admisión y V1, V0. Es decir, si la presión es P, el volumen es V, y la relación de calor específico es K (=CP/CV), cuando se realiza la compresión adiabetico, la relación Pvk = reposa constante. Si la presión en la cámara de combustión 5 a la hora del comienzo de la compresión adiabetico se hace la presión PP en el paso de admisión, esta relación puede ser utilizada para encontrar la presión P0 en la cámara de combustión 5 en el extremo de la carrera de compresión.

Siguiente, en la etapa 207, se juzga si la presión PO es más alta que la presión meta PN calculada de la Figura. 10 (B) más un valor fijo \alpha, es decir, el valor PN+ \alpha. Cuando el PO > PN+ \alpha, la rutina procede a la etapa 208 donde la relación de compresión mecánico CR es reducido por un valor fijo \DeltaCR. Siguiente, la rutina procede a la etapa 212. En comparación con esto, cuando se juzga en la etapa 207 que PO \leq PN+ \alpha, la rutina procede a la etapa 209 donde se juzga si la presión PO es más baja que la presión meta PN calculada de la Figura. 10 (B) menos el valor fijo \alpha, es decir, el valor PN- \alpha. Cuando el PO < PN- \alpha, la rutina procede a la etapa 210 donde la relación de compresión mecánico CR es incrementada por un valor fijo \DeltaCR. Siguiente, la rutina procede a la etapa 212.

Por otra parte, cuando se juzga en la etapa 204 que L < L1, la rutina procede a la etapa 211 donde la relación de compresión mecánico CR se hace la relación de compresión mecánica límite. Siguiente, la rutina procede a la etapa 212. En la etapa 212, la relación de compresión mecánico CR calculada es obtenida controlando el mecanismo A. de la relación de compresión de la variable.

La Figura. 13 y Figura 14 muestra una modificación. En esta modificación, como muestra la Figura. 13, la relación entre la relación de compresión mecánica meta CRO requerida para hacer en la presión en la cámara de combustión 5 en el punto muerto superior de la compresión la presión meta y la función f (PV)determinada de la relación de compresión mecánica se almacena por adelantado. Basado en esta relación, la relación de compresión mecánica es controlada. Nótese que en la Figura. 13, CRON1, CRON2, CRON3, y CRON4 muestran las relaciones de compresión mecánicas meta para las diferentes velocidades del motor. En este caso, para la velocidad de motor, hay la relación CRON1 < CRON2 < CRON3 < CRON4. Es decir, cuanto más alta es la velocidad de motor, más alta se hace la relación de compresión mecánica meta.

Siguiente, será explicada la función f(PV) determinada la relación de compresión mecánica. Si la presión en la cámara de combustión 5 y el volumen de la cámara de combustión 5 en el punto muerto superior de la compresión son P0 y V0, el volumen de la cámara de combustión 5 en el punto muerto inferior de la compresión es VS, y la presión en la cámara de combustión 5 y el volumen de la cámara de combustión 5 cuando la acción de la compresión es realmente iniciada son P1 y V1, cuando se realiza la compresión adiabetico, P0V0k = P1V1k reposa. Esto se puede modificar a V0 = (P1/P0) 1/K \cdot V1. Por otra parte, la relación de compresión mecánica es expresada por Vs/Vo. Por lo tanto, la relación de compresión mecánica es expresada por VS/VO = VS \cdot Po > /(P1 1/K V1). Aquí, P1 1/K V1 se hace la función f (PV) determinada de la relación de compresión mecánica En este caso, la relación entre la función f(PV) determinada la relación de compresión mecánica y la CRO de la relación de compresión meta se convierte como muestra la Figura. 13.

Es decir, como muestra la Figura. 13, si la presión P1 en la cámara de combustión 5 en el tiempo real del comienzo de la compresión es alta, la función f(PV) determinada la relación de compresión mecánica se convierte en más grande, por lo tanto la CR de la relación de compresión mecánica meta cae. Por otra parte, si el volumen V1 de la cámara de combustión 5 en el tiempo real del comienzo de la compresión llega a ser más pequeño, la función f(PV) determinada la relación de compresión mecánica se convierte en más pequeña y por lo tanto la CR de la relación de compresión mecánica meta se hace más grande. En la representación según la presente invención, la presión en el paso de admisión detectado por el sensor de presión 25 se hace la presión P1 en la cámara de combustión 5 en el tiempo real del comienzo de la compresión.

Por otra parte, el volumen V1 de la cámara de combustión 5 en el tiempo real del comienzo de la compresión puede ser calculado desde el IC de la temporización del cierre de la válvula de admisión 7. Además, este volumen V1 es proporcional a la cantidad de aire de admisión para ser alimentado en el interior de la cámara de combustión 5, así que este volumen V1 puede ser calculado desde la cantidad de aire de admisión alimentada a la cámara de combustión 5. En este caso, la cantidad de aire de admisión alimentada a la cámara de combustión 5 es expresada por C\cdotGa/N (C es una constante proporcional) donde la cantidad de aire de admisión aspirada adentro por unidad de tiempo es Ga y la velocidad de motor es N. Por lo tanto, el volumen V1 puede ser calculado de la cantidad de Ga del aire de admisión detectado por del detector 16 del aire de admisión la cantidad y velocidad de motor N.

Refiriéndonos a la Figura 14, primero, en la etapa 300, es juzgado si la carga del motor L es más alta que la carga L2 mostrada en Figura. 9. Cuando L \geq L2, la rutina procede a la etapa 301 donde el mapa mostrado en la Figura. 10 (A) es utilizado para calcular el IC de la temporización del cierre de la válvula de admisión 7 y la válvula de admisión 7 es controlada para cerrar en el IC calculado de la temporización del cierre. Siguiente, la rutina procede a la etapa 304. En comparación con esto, cuando se juzga en la etapa 300 que L < L2, la rutina procede a la etapa 302 donde la temporización del cierre de la válvula de admisión 7 se hace la temporización del cierre límite, entonces en la etapa 303, la cantidad de aire de admisión es controlada por la válvula reguladora 19. Siguiente, la rutina procede a la etapa 304.

En la etapa 304, se juzga si la carga del motor L es más baja que la carga L1 mostrada en la Figura. 9. Cuando L \geq L1, la rutina procede a la etapa 305 donde el valor de la función f(PV) determinada la relación de compresión mecánica es calculada. En este caso, según lo explicado arriba, esta función f (PV) determinada de la relación de compresión mecánica se calcula desde la presión en el paso de admisión detectado por el sensor de presión 25 y el IC de la temporización del cierre de la válvula de admisión 7 o se calcula de la presión en el paso de admisión detectado por el sensor de presión 25, la cantidad de aire de admisión detectada por del detector de la cantidad de aire de admisión 16, y la velocidad de motor.

Siguiente, en la etapa 306, se calcula la CRO de la relación de compresión mecánica meta correspondiente a la velocidad de motor desde la Figura. 13. Siguiente, en la etapa 307, se juzga si la relación de compresión mecánico CR es más alta que la CRO de la relación de compresión mecánica meta calculada desde la Figura. 13 más el valor fijo y, es decir, el valor CRO+ \gamma. Cuando el CR > CRO+ \gamma, la rutina procede a la etapa 308 donde la relación de compresión mecánico CR es reducido por el valor fijo \DeltaCR. Siguiente, la rutina procede a la etapa 312. En comparación con esto, cuando se juzga en la etapa 307 que el CR \leq CRO+ \gamma, la rutina procede a la etapa 309 donde se juzga si la relación de compresión mecánico CR es más bajo que la CRO de la relación de compresión mecánica meta calculada desde la Figura. 13 menos el valor fijo y, es decir, el valor CR-\gamma. Cuando CR < CRO- \gamma, la rutina procede a la etapa 310 donde la relación de compresión mecánico CR es incrementada por un valor fijo \DeltaCR. Siguiente, la rutina procede a la etapa 312.

Por otra parte, cuando se juzga en la etapa 304 que L < L1, la rutina procede a la etapa 311 donde la relación de compresión mecánico CR se hace la relación de compresión mecánica límite. Siguiente, la rutina procede a la etapa 312. En la etapa 312, la relación de compresión mecánico CR calculada es obtenido controlando el mecanismo A. de la relación de compresión de la variable. Es decir, cuando L \geq L1, la relación de compresión mecánico CR es controlado para la CRO de la relación de compresión mecánica meta, mientras cuando L < L1, la relación de compresión mecánico CR se fija a la relación de compresión mecánica límite.

Siguiente, una representación del control de la relación de compresión mecánica de modo que la temperatura del gas en la cámara de combustión 5 en el extremo de la carrera de compresión llegue a ser substancialmente constante sin importar la carga del motor sera explicada con referencia a la Figura. 15 hasta la Figura. 19.

En este caso también, sin importar la carga del motor, hacen el estado del gas en la cámara de combustión 5 en el extremo de la carrera de compresión el estado óptimo del gas que da una buena combustión estable sin causar golpeteo. Por consiguiente, es posible para obtener la buena combustión estable en todas las regiones de la carga por ejemplo a la hora de la operación de la baja carga del motor en donde la relación de compresión mecánica llega a ser máxima.

La Figura. 15 muestra la relación entre la temperatura del gas TN meta en la cámara de combustión 5 en el extremo de la carrera de compresión, mas precisamente hablando, la temperatura del gas TN meta en la cámara de combustión 5 justo antes de la combustión o justo antes del encendido por la bujía de encendido 6, y de la carga del motor L. En la Figura. 15, TN1, TN2, TN3, y TN4 muestran las temperaturas del gas meta para las diferentes velocidades de motor. En este caso, para la velocidad de motor, hay la relación TN1 < TN2 < TN3 < TN4. Es decir, según lo explicado arriba, cuanto más alta es la velocidad de motor, mucho mas difícil se convierte el golpeteo, por lo tanto la temperatura del gas TN meta se hace más alto cuanto más alta es la velocidad de motor.

Como muestra la Figura. 15, la temperatura del gas TN meta se hace constante bajo la misma velocidad de motor sin importar la carga del motor. Sin embargo, esta temperatura del gas TN meta puede también ser cambiada algo según la magnitud de la carga del motor.

La Figura. 16 muestra la rutina de control de operaciones directamente detectando una temperatura del gas en la cámara de combustión 5 y controlando la relación de compresión mecánica basada en la temperatura detectada del gas en la cámara de combustión 5.

Refiriéndonos a la Figura. 16, primero, en la etapa 400, se juzga si la carga del motor L es más alta que la carga L2 mostrada en la Figura. 9. Cuando L \geq L2, la rutina procede a la etapa 401 donde el mapa mostrado en la Figura. 10 (A) es utilizados para calcular el IC de la temporización del cierre de la válvula de admisión 7 y la válvula de admisión 7 es controlada para cerrar en el IC calculado de la temporización del cierre. Siguiente, la rutina procede a la etapa 404. En comparación con esto, cuando se juzga en la etapa 400 que L < L2, la rutina procede a la etapa 402 donde la temporización del cierre de la válvula de admisión 7 se hace la temporización del cierre límite, después en la etapa 403, la cantidad de aire de admisión es controlada por la válvula de reguladora 19. Siguiente, la rutina procede a la etapa 404.

En la etapa 404, se juzga si la carga del motor L es más baja que la carga L1 mostrada en la Figura. 9. Cuando L \geq Li, la rutina procede a la etapa 405 donde la temperatura del gas TO en la cámara de combustión 5 en el extremo de la carrera de compresión es detectada por el sensor de temperatura 24. Siguiente, en la etapa 406, se juzga si la temperatura del gas TO es más alta que la temperatura del gas TN meta calculada de la Figura. 15 más un valor fijo \beta, es decir, el valor TN+ \beta. Cuándo TO > TN+ \beta, la rutina procede a la etapa 407 donde la relación de compresión mecánico CR es reducido por un valor fijo \DeltaCR. Siguiente, la rutina procede a la etapa 411. En comparación con esto, cuando se juzga en la etapa 406 que TO \leq TN+ \beta, la rutina procede a la etapa 408 donde se juzga si la temperatura del gas TO es más baja que la temperatura del gas TN meta calculada en la Figura. 15 menos el valor fijo \beta, es decir, el valor TN- \beta. Cuándo TO < TN- \beta, la rutina procede a la etapa 409 donde la relación de compresión mecánico CR se incrementa por el valor fijo \DeltaCR. Siguiente, la rutina procede a la etapa 411.

Por otra parte, cuando se juzga en la etapa 404 que L < L1, la rutina procede a la etapa 410 donde la relación de compresión mecánico CR se hace la relación de compresión mecánica límite. Siguiente, la rutina procede a la etapa 411. En la etapa 411, la relación de compresión mecánico CR calculada es obtenido controlando el mecanismo A de la relación de compresión variable. Es decir, cuando L \geq L1, la temperatura del gas TO es hecho la temperatura del gas TN meta por control la relación de compresión mecánico CR, mientras cuando L < L1, la relación de compresión mecánico CR se fija a la relación de compresión mecánica límite.

La Figura. 17 muestra la rutina de control de operaciones cuando detectando la temperatura del aire de admisión en la cámara de combustión 5, estimando de esta temperatura detectada la temperatura del gas en el extremo de la cámara de combustión 5 de la carrera de compresión, y controlando la relación de compresión mecánica basada en la temperatura del gas estimada en la cámara de combustión 5.

Refiriéndonos a la Figura 17, primero, en la etapa 500, se juzga si la carga del motor L es más alta que la carga L2 mostrada en la Figura. 9. Cuando L \geq L2 la rutina procede a la etapa 501 donde el mapa mostrado en la Figura. 10 (A) es utilizados para calcular el IC de la temporización del cierre de la válvula de admisión 7 y la válvula de admisión 7 es controlada para cerrar en el IC calculado de la temporización del cierre. Siguiente, la rutina procede a la etapa 504. En comparación con esto, cuando se juzga en la etapa 500 que L < L2, la rutina procede a la etapa 502 donde la temporización del cierre de la válvula de admisión 7 se hace la temporización del cierre límite, entonces en la etapa 503, la cantidad de aire de admisión es controlada por la válvula de reguladora 19. Siguiente, la rutina procede a la etapa 504.

En la etapa 504, se juzga si la carga del motor L es más baja que la carga L1 mostrado en la Figura. 9. Cuando
L \geq L1, la rutina procede a la etapa 505 donde el sensor de temperatura 26 es usado para detectar la temperatura TT del aire de admisión aspirado en la cámara de combustión 5 y el volumen V1 de la cámara de combustión 5 es calculado desde el IC de la temporización del cierre de la válvula de admisión 7 en el tiempo real del comienzo de la compresión, por ejemplo, el V0 de la cámara de combustión 5 justo antes del encendido es calculado desde la temporización del encendido. Siguiente, en la etapa 506, la temperatura TO del gas en el interior de la cámara de combustión 5 en el extremo de la carrera de compresión es calculada desde la temperatura detectada TT del aire de la aspiración y V1, V0. Es decir, si la temperatura es T, el volumen es V, y la relación de calor específico es K (=CP/CV), cuando se realiza la compresión adiabático, la relación de la TV K-1 = estándar constante. Si haciendo la temperatura del gas en la cámara de combustión 5 a la hora de comienzo de la compresión adiabático la temperatura TT del aire de la aspiración, es posible usar esta relación para encontrar la temperatura TO del gas en a la cámara de combustión 5 en el extremo de la carrera de compresión.

Siguiente, en la etapa 507, se juzga si la temperatura del gas TO es más alta que la temperatura del gas TN meta calculada de la Figura. 15 más un valor fijo \beta, es decir, el valor TN+ \geq. Cuándo TO > TN+ \geq, la rutina procede a la etapa 508 donde la relación de compresión mecánico CR es reducido por un valor fijo \DeltaCR. Siguiente, la rutina procede a la etapa 512. En comparación con esto, cuando se juzga en la etapa 507 que TO \leq TN+ \beta, la rutina procede a la etapa 509 donde se juzga si la temperatura del gas TO es más baja que la temperatura del gas TN meta calculada de la Figura. 15 menos el valor fijo \beta, es decir, el valor TN- \beta. Cuándo TO < TN- \beta, la rutina procede a la etapa 510 donde la relación de compresión mecánico CR es incrementada por un valor fijo \DeltaCR. Siguiente, la rutina procede a la etapa 512.

Por otra parte, cuando se juzga en la etapa 504 que L < L1, la rutina procede a la etapa 511 donde la relación de compresión mecánico CR se hace la relación de compresión del motor límite. Siguiente, la rutina procede a la etapa 512. En la etapa 512, la relación de compresión mecánico CR calculada es obtenido por control el mecanismo A. de la relación de compresión de la variable.

La Figura. 18 y Figura 19. muestra una modificación. En esta modificación, como muestra la Figura. 18, la relación entre la CRO de la relación de compresión mecánica meta y la función f (TV) determinada de la relación de compresión mecánica requeridas para hacer la temperatura del gas en la cámara de combustión 5 en el punto muerto superior de la compresión la temperatura del gas meta se almacena por adelantado. Basado en esta relación, la relación de compresión mecánica es controlada. Nótese que en la Figura. 18, relaciones de compresión mecánicas meta se muestran CROT1, CROT2, CROT3, y CROT4 para respectivamente las diferentes velocidades de motor. En este caso, para la velocidad de motor, hay la relación CROT1 < CROT2 < CROT3 < CROT4. Es decir, cuanto más alta es la velocidad de motor, más alto la relación de compresión mecánica meta se hace.

Siguiente, la función f (TV) determinada de la relación de compresión mecánica sera explicada. Si la temperatura en la cámara de combustión 5 y el volumen de la cámara de combustión 5 en el punto muerto superior de la compresión son respectivamente T0 y V0, el volumen de la cámara de combustión 5 en el punto muerto inferior de la compresión es Vs, la temperatura en la cámara de combustión 5 y el volumen de la cámara de combustión 5 a la hora del comienzo real de la acción de la compresión son respectivamente T1 y V1, a la hora de compresión adiabetico, ToVo K-1 = T1V1 K-1 estándar. Si modifica esta ecuación, V0 = (T1/T0)1/(k-1)/(T11/(k-1) V1. Por otra parte, la relación de compresión mecánica es expresada por Vs/Vo. Por lo tanto, la relación de compresión mecánica llega a ser expresada por Vs/V0 = VsT01/(k-1)/(T11/(k-1)). Aquí, T1 1/(k-1) V1se hace la función f(TV) determinada de la relación de compresión mecánica. En este caso, la relación entre la función f (TV) determinada de la relación de compresión mecánica y la CRO de la relación de compresión mecánica meta se convierte como muestra la Figura. 18.

Es decir, como muestra la Figura. 18, si el T1 de la temperatura del gas en la cámara de combustión 5 en el tiempo real del comienzo de la compresión llega a ser alto, la función f (TV) determinada de la relación de compresión mecánica se convierte en más grande y por lo tanto el CRO de la relación de compresión mecánica meta cae. Por otra parte, si el volumen V1 de la cámara de combustión 5 en el tiempo real del comienzo de la compresión llega a ser pequeño, la función f(TV) determinada de la relación de compresión mecánica se convierte en pequeña, por lo tanto el CRO de la relación de compresión mecánica meta se hace grande. En la representación según la presente invención, la temperatura del gas en el paso de aspiración detectado por el sensor de temperatura 26 se hace el T1 de la temperatura del gas en la cámara de combustión 5 en el tiempo real del comienzo de la compresión.

Por otra parte, el volumen V1 de la cámara de combustión 5 en el tiempo real del comienzo de la compresión puede ser calculado del IC de la temporización del cierre de la válvula de admisión 7. Además, este volumen V1, según lo explicado arriba, puede ser calculado de la cantidad de aire de admisión Ga detectada por el detector de cantidad de aire de admisión 16 y la velocidad de motor N.

Refiriéndonos a la Figura 19, primero, en la etapa 600, se juzga si la carga del motor L es más alta que la carga L2 mostrada en Figura. 9. Cuando L\geqL2, la rutina procede a la etapa 601 donde el mapa mostrado en Figura. 10 (A) es utilizados calcular el IC de la temporización del cierre de la válvula de admisión 7 y la válvula de admisión 7 es controlada para cerrar en el IC calculado de la temporización del cierre. Siguiente, la rutina procede a la etapa 604. En comparación con esto, cuando en la etapa 600 se juzga que L < L2, la rutina procede a la etapa 602 donde la temporización del cierre de la válvula de admisión 7 se hace la temporización del cierre del límite, siguiente, en la etapa 603, la cantidad de aire de admisión es controlada por la válvula reguladora 19. Siguiente, la rutina procede a la etapa 604.

En la etapa 604, se juzga si la carga del motor L es más baja que el L1 de la carga, mostrado en Figura. 9. Cuando L \geq L1, la rutina procede a la etapa 605 donde el valor la función f(TV) determinada de la relación de compresión mecánica se calcula. En este caso, según lo explicado arriba, estala función f(TV) determinada de la relación de compresión mecánica se calcula desde la temperatura del gas en el paso de admisión detectado por el sensor de temperatura 26 y el IC de la temporización del cierre de la válvula de admisión 7 o se calcula desde la temperatura del gas en el paso de admisión detectado por el sensor de temperatura 26, la cantidad de aire de admisión detectada por del detector de cantidad del aire de admisión 16, y la velocidad de motor.

Siguiente, en la etapa 606, la CRO de la relación de compresión mecánica meta correspondiente a la velocidad de motor es calculada de la Figura. 18. Siguiente, en la etapa 607, se juzga si la relación de compresión mecánico CR es más alto que la CRO de la relación de compresión mecánica meta calculada de la Figura. 18 más un valor fijo y, es decir, el valor CRO+ y. Cuando el CR > CRO+ y, la rutina procede a la etapa 608 donde la relación de compresión mecánico CR es reducido por un valor fijo \DeltaCR. Siguiente, la rutina procede a la etapa 612. En comparación con esto, cuando se juzga en la etapa 607 que el CR\DeltaCRO+ y, la rutina procede a la etapa 609 donde se juzga si la relación de compresión mecánico CR es más bajo que la CRO de la relación de compresión mecánica meta calculada en la Figura. 18 menos el valor fijo y, es decir, el valor CTO-\gamma. Cuando la CR < CRO-\gamma, la rutina procede a la etapa 609 donde la relación de compresión mecánico CR es incrementada por un valor fijo \DeltaCR. Siguiente, la rutina procede a la etapa 612.

Por otra parte, cuando se juzga en la etapa 604 que L < L1, la rutina procede a la etapa 611 donde la relación de compresión mecánico CR se hace la relación de compresión del motor límite. Siguiente, la rutina procede a la etapa 612. En la etapa 612, la relación de compresión mecánico CR calculada es obtenido por control el mecanismo A. de la relación de compresión variable. Es decir, cuando L \geq L1, la relación de compresión mecánico CR es controlado a la CRO de la relación de compresión mecánica meta, mientras cuando L < L1, la relación de compresión mecánico CR se fija en la relación de compresión del motor límite.

Las Figuras. 20 y Figura. 21 todavía muestran otra representación.

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La Figura. 20 (A) muestra la relación entre la presión PO en la cámara de combustión 5 y la temperatura del gas TO en al extremo de la carrera de compresión justo antes del encendido y del límite del golpeteo. Incluso si la presión PO es algo baja, más alta es la temperatura del gas TO, mas golpeteo ocurre, incluso si la temperatura del gas TO es algo baja, más alta la presión P, más golpeteo ocurre, así que el límite de golpeteo se expresa como muestra la Figura. 20 (A).

En esta representación, la presión PO y la temperatura del gas TO son hecho para llegar a ser la presión meta y la temperatura del gas meta en el valor meta MN situado en el lado levemente más bajo que el límite que golpea en la Figura. 20 (A) por el control de la relación de compresión mecánica. Este valor meta MN es determinado para las diferentes velocidades de motor como muestra Figura. 20 (B). En este caso, para la velocidad de motor, hay la relación MN1 < MN2 < MN3 < MN4. Es decir, según lo explicado arriba, cuanto más alta es la velocidad de motor, más golpeteo llega ser difícil, por lo tanto el valor objetivo MN se hace más alto más alta es la velocidad de motor.

Siguiente, la rutina de control de operaciones será explicada con referencias a la Figura. 21.

Refiriéndonos a la Figura 21, primero, en la etapa 700, se juzga si la carga del motor L es más alta que la carga L2 mostrada en la Figura. 9. Cuando L\geqL2, la rutina procede a la etapa 701 donde el mapa mostrado en la Figura. 10 (A) es utilizados para calcular el IC de la temporización del cierre de la válvula de admisión 7 y la válvula de admisión 7 es controlada para cerrar en el IC calculado de la temporización del cierre. Siguiente, la rutina procede a la etapa 704. En comparación con esto, cuando se juzga en la etapa 700 que L < L2, la rutina procede a la etapa 702 donde la temporización del cierre de la válvula de admisión 7 se hace la temporización del cierre límite, entonces en la etapa 703
la cantidad de aire de admisión es controlada por la válvula reguladora 19. Siguiente, la rutina procede a la etapa 704.

En la etapa 704, se juzga si la carga del motor L es más baja que la carga L1 mostrado en la Figura. 9. Cuando L\geqL1, la rutina procede a la etapa 705 donde la presión PO en la cámara de combustión 5 y la temperatura del gas TO en al extremo de la carrera de compresión son calculados. En este caso, esta presión PO puede ser encontrada usando el sensor de presión 23 para detectar directamente la presión en la cámara de combustión 5. Alternativamente, el sensor de presión 25 puede ser utilizado para detectar la presión en el paso de admisión y la presión PO encontrada desde esta presión detectada usando la relación antedicha PV K = constante. Semejantemente, la temperatura del gas en la cámara de combustión 5 en el extremo de la carrera de compresión puede ser encontrada directamente detectándola por un sensor de temperatura 24. Alternativamente, un sensor de temperatura 26 puede ser utilizado para detectar la temperatura del aire de admisión fluyente en la cámara de combustión 5 y la temperatura del gas TO encuentra desde esta temperatura detectada usando la antedicha TV K-1 = constante.

Cuando la presión PO en la cámara de combustión 5 y la temperatura del gas en al extremo de la carrera de compresión son calculados, la rutina procede a la etapa 706 donde se juzga si el punto SN determinado desde la presión PO y de la temperatura del gas TO está en el lado más alto del valor meta MN calculado de la Figura. 20 (B) más un valor fijo \varepsilon, es decir, el valor MN+ \varepsilon. Cuando el SN > MN+ \varepsilon, la rutina procede a la etapa 707 donde la relación de compresión mecánico CR es reducido por el valor fijo \DeltaCR. Siguiente, la rutina procede a la etapa 711. En comparación con esto, cuando se juzga en la etapa 706 que el SN \leq MN+ \varepsilon, la rutina procede a la etapa 708 donde se juzga si el punto SN determinado de la presión PO y de la temperatura del gas TO está en el lado más bajo del valor meta MN calculado de la Figura. 20 (B) menos el valor fijo \varepsilon, es decir, el valor MN-\varepsilon. Cuando el SN < MN- \varepsilon, la rutina procede a la etapa 709 donde la relación de compresión mecánico CR se incrementa por un valor fijo \DeltaCR. Siguiente, la rutina procede a la etapa 711.

Por otra parte, cuando se juzga en la etapa 704 que L < L1, la rutina procede a la etapa 710 donde la relación de compresión mecánico CR se hace la relación de compresión mecánica límite. Siguiente, la rutina procede a la etapa 711. En la etapa 711, la relación de compresión mecánico CR calculada es obtenido por control del mecanismo A. de la relación de compresión de la variable. Es decir, cuando L \geq L1, la presión PO y temperatura del gas TO son hechas el valor meta MN por control DE la relación de compresión mecánico CR. Cuando L < L1, la relación de compresión mecánico CR se fija a la relación de compresión mecánica límite.

Siguientes, una representación donde la densidad del gas en la cámara de combustión 5 en el extremo de la carrera de compresión es hecha substancialmente constante sin importar la carga del motor por el control de la relación de compresión mecánica será explicada con referencia a la Figura. 22 y Figura. 23.

En este caso también, sin importar la carga del motor, el estado del gas en la cámara de combustión 5 en el extremo de la carrera de compresión se hace el estado óptimo del gas que da una buena combustión estable sin causar golpeteo. Por consiguiente, es posible obtener la buena combustión estable en todas las regiones de la carga por ejemplo a la hora de la operación de la baja carga del motor en donde la relación de compresión mecánica llega a ser máxima.

La Figura. 22 muestra la relación entre la densidad DN del gas meta en la cámara de combustión 5 en el extremo de la carrera de compresión, mas precisamente hablando, la densidad DN del gas meta en la cámara de combustión 5 justo antes de la combustión o justo antes del encendido por la bujía de encendido 6, y de la carga del motor L. En la Figura. 22, DN1, DN2, DN3, y DN4 muestran densidades de gas meta para las diferentes velocidades de motor. En este caso, para la velocidad de motor, hay una relación DN1 < DN2 < DN3 < DN4. Es decir, según lo explicado arriba, cuanto más alta la velocidad de motor, más difícil se convierte el golpeteo, por lo tanto la densidad DN del gas meta se hace más alto más alta es la velocidad de motor.

Como muestra la Figura. 22, la densidad DN del gas meta se hace constante bajo la misma velocidad de motor sin importar la carga del motor. Sin embargo, esta densidad DN del gas meta puede también ser cambiada algo según la magnitud de la carga del motor.

La Figura. 23 muestras la rutina de control de operación cuando encontrar la presión en la cámara de combustión 5 y la temperatura del gas en el extremo de la carrera de compresión, calculando la densidad del gas en la cámara de combustión 5 en el extremo de la carrera de compresión desde esta presión y temperatura del gas, y controlando la relación de compresión mecánica basada en la densidad calculada de gas en la cámara de combustión 5.

Refiriéndonos a la Figura 23, primero, en la etapa 800, se juzga si la carga del motor L es más alta que la carga L2 mostrada en la Figura. 9. Cuando L \geq L2, la rutina procede a la etapa 801 donde el mapa mostrado en la Figura. 10 (A) es utilizados para calcular el IC de la temporización del cierre de la válvula de admisión 7 y la válvula de admisión 7 es controlada para cerrar en el IC calculado de la temporización del cierre. Siguiente, la rutina procede a la etapa 804. En comparación con esto, cuando se juzga en la etapa 800 que L < L2, la rutina procede a la etapa 802 donde la temporización del cierre de la válvula de admisión 7 se hace la temporización del cierre límite, después en la etapa 803, la cantidad de aire de admisión es controlada por la válvula de reguladora 19. Siguiente, la rutina procede a la etapa 804.

En la etapa 804, se juzga si la carga del motor L es más baja que la carga L1 mostrado en la Figura. 9. Cuando L \geq L1, la rutina procede a la etapa 805 donde la presión PO en la cámara de combustión 5 y la temperatura del gas TO en al extremo de la carrera de compresión son calculadas. En este caso, la presión PO puede ser encontrado usando el sensor de presión 23 para detectar directamente la presión en la cámara de combustión 5. Alternativamente, el sensor de presión 25 puede ser utilizado para detectar la presión en el paso de admisión y la presión PO encontrada desde esta presión detectada usando la relación PVk = constante. Semejantemente, la temperatura TO del gas en la cámara de combustión 5 en el extremo de la carrera de compresión puede ser encontrada usando el sensor de temperatura 24 para detectar directamente la temperatura del gas en la cámara de combustión 5. Alternativamente, el sensor de temperatura 26 puede ser utilizado para detectar la temperatura del aire de admisión fluyente en la cámara de combustión 5 y la temperatura del gas TO encontrado de esta temperatura detectada usando la relación TVk-1 = constante.

Cuando la presión PO en la cámara de combustión 5 y la temperatura del gas TO en al extremo de la carrera de compresión son calculados, la rutina procede a la etapa 806 donde la ecuación del estado del gas (PV = (W/M) RT, donde W indica que la masa del gas de la aspiración y M el peso molecular del gas de la aspiración) es utilizada para calcular la densidad DO del gas en la cámara de combustión 5 en el extremo de la carrera de compresión (=W/V= (M/R) \cdot (PO/TO)).

Siguiente, en la etapa 807, se juzga si la densidad del gas DO es más alta que la densidad DN del gas meta calculada de la Figura. 22 más un valor fijo \delta, es decir, el valor DN+ \delta. Cuando DO > DN+ \delta, la rutina procede a la etapa 808 donde la relación de compresión mecánico CR es reducida por un valor fijo \DeltaCR. Siguiente, la rutina procede a la etapa 812. Siguiente, la rutina procede a la etapa 812. En comparación con esto, cuando se juzga en la etapa 807 que DO \leq DN+ \delta, la rutina procede a la etapa 809 donde se juzga si la densidad del gas DO es más baja que la densidad DN del gas meta calculada de la Figura. 22 menos el valor fijo \delta, es decir, el valor DN- \delta. Cuando DO < DN- \delta, la rutina procede a la etapa 810 donde está creciente la relación de compresión mecánico CR por el valor fijo \DeltaCR. Siguiente, la rutina procede a la etapa 812.

Por otra parte, cuando se juzga en la etapa 804 que L < L1, la rutina procede a la etapa 811 donde la relación de compresión mecánico CR se hace la relación de compresión mecánica límite. Siguiente, la rutina procede a la etapa 812. En la etapa 812, la relación de compresión mecánico CR calculada es obtenido por control del mecanismo A. de la relación de compresión de la variable. Es decir, cuando L \geq L1, la densidad del gas DO es hecho la densidad DN del gas meta por control la relación de compresión mecánico CR, mientras cuando L < L1, la relación de compresión mecánico CR se fija a la relación de compresión mecánica límite.

Claims (30)

1. Un método de control de la relación de compresión mecánica por un mecanismo (A) de compresión variable y controlando la temporización del cierre de una válvula de admisión (7) por un mecanismo (B) de temporalizacion de la válvula variable en un motor de combustión interna del tipo de bujía de encendido, la temporalizacion del cierre de la válvula de admisión (7) siendo controlada así que una cantidad del aire de admisión en concordancia con la carga requerida es alimentada a la cámara de combustión (5), caracterizada porque la relación de compresión mecánica es controlada así que la presión en la cámara de combustión (5) en el extremo de la carrera de compresión llega a ser substancialmente constante bajo substancialmente la misma velocidad del motor sin importar la carga del motor.

2. Un método como propuesto antes en la reivindicación 1, en donde la presión en la cámaras de combustión (5) en el extremo de la carrera de compresión es la presión en la cámara de combustión (5) justo antes de la combustión o justo antes del encendido por una bujía de encendido (6).

3. Un método como propuesto antes en la reivindicación 1, en donde la dicha presión en la cámara de combustión (5) hecha constante es hecha más alta cuando más alta es la velocidad de motor.

4. Un método como propuesto antes en la reivindicación 1, en donde la presión en la cámara de combustión (5) es detectada directamente y la relación de compresión mecánica es controlada basada en la presión detectada en la cámara de combustión (5).

5. Un método como propuesto antes en la reivindicación 1, en donde la presión en el paso de admisión del motor (8,11, 12) es detectada, la presión en la cámara de combustión (5) en el extremo de la carrera de compresión es estimado de la presión detectada, y la relación de compresión mecánica es controlada basada en la presión estimada en la cámara de combustión.

6. Un método como propuesto antes en la reivindicación 1, en donde la relación de compresión mecánica requerida para hacer la presión en la cámara de combustión (5) en el extremo de la carrera de compresión substancialmente constante sin importar la carga del motor es almacenada como una función de la presión en el paso de admisión del motor (8,11,12) y un valor representativo representando la cantidad de aire de admisión alimentada en la cámara de combustión (5), la presión en el paso de admisión (8, 11, 12) y el dicho valor representativo son detectados, y la relación de compresión mecánica es basado determinado en la presión detectada y el valor representativo.

7. Un método de control de la relación de compresión mecánica por un mecanismo (A) de compresión variable y controlando la temporización del cierre de una válvula de admisión (7) por un mecanismo (B) de temporalizacion de la válvula variable en un motor de combustión interna del tipo de bujía de encendido, la temporalizacion del cierre de la válvula de admisión (7) siendo controlada así que una cantidad del aire de admisión en concordancia con la carga requerida es alimentada a la cámara de combustión (5), caracterizado porque la relación de compresión mecánica es controlada de modo que la temperatura del gas en la cámara de combustión (5) en el extremo de la carrera de compresión se convierta substancialmente constante bajo substancialmente la misma velocidad de motor sin importar la carga del motor.

8. Un método como propuesto antes en la reivindicación 7, en donde la temperatura del gas en la cámara de combustión (5) en el extremo de la carrera de compresión es la temperatura en la cámara de combustión (5) justo antes de combustión o justo antes de encendido por una bujía de encendido.

9. Un método como propuesto antes en la reivindicación 7, en donde la temperatura del gas en la cámara de combustión (5) hecha constante se hace más alta cuanto más alta es la velocidad de motor.

10. Un método como propuesto antes en la reivindicación 7, en donde la temperatura del gas en la cámara de combustión (5) se detecta directamente, y la relación de compresión mecánica es controlado basado en la temperatura del gas detectada en la cámara de combustión (5).

11. Un método como propuesto antes en la reivindicación 7, en donde la temperatura del aire de admisión fluyente en la cámara de combustión (5) es detectada, la temperatura del gas en la cámara de combustión (5) en el extremo de la carrera de compresión es estimado desde la temperatura detectada, y la relación de compresión mecánica es controlada basada en la temperatura del gas estimada en la cámara de combustión (5).

12. Un método como propuesto antes en la reivindicación 7, en donde la relación de compresión mecánica requirió para hacer la temperatura del gas en la cámara de combustión (5) en el extremo de la carrera de compresión substancialmente constante sin importar la carga del motor es almacenada en función de la temperatura del aire de admisión fluyente en la cámara de combustión (5) y un valor representativo que representa la cantidad de aire de admisión alimentada en la cámara de combustión (5), la temperatura del aire de la aspiración y dicho valor representativo son detectados, y la relación de compresión mecánica es determinado basado en estas temperatura y valor representativo.

13. Un método de control de la relación de compresión mecánica por un mecanismo (A) de compresión variable y controlando la temporización del cierre de una válvula de admisión (7) por un mecanismo (B) de temporalizacion de la válvula variable en un motor de combustión interna del tipo de bujía de encendido, la temporalizacion del cierre de la válvula de admisión (7) siendo controlada así que una cantidad del aire de admisión en concordancia con la carga requerida es alimentada a la cámara de combustión (5), caracterizado porque los valores meta de la presión en la cámara de combustión (5) y temperatura del gas en el extremo de la carrera de compresión son almacenados por adelantado, y la relación de compresión mecánica es controlada de modo que la presión en la cámara de combustión y temperatura del gas en el extremo de la carrera de compresión llegue a los valores objetivos almacenados.

14. Un método como propuesto antes en la reivindicación 13, en donde la presión en la cámara de combustión (5) y la temperatura del gas en el extremo de la carrera de compresión es la presión en la cámara de combustión (5) y de la temperatura del gas justo antes de combustión o justo antes del encendido por la bujía de encendido.

15. Un método como propuesto antes en la reivindicación 13, en donde dicho valor meta es hecho más alto cuanto más alta es la velocidad de motor.

16. Un método como propuesto antes en la reivindicación 13, en donde la presión en la cámara de combustión en el extremo de la carrera de compresión es encontrada directamente detectando la presión en la cámara de combustión (5) o por la estimación de la presión detectada en el paso de admisión.

17. Un método como propuesto antes en la reivindicación 13, en donde la temperatura del gas en la cámara de combustión (5) en el extremo de la carrera de compresión es encontrada directamente detectando la temperatura del gas en la cámara de combustión (5) o por estimación desde la temperatura detectada del aire de admisión fluyente en la cámara de combustión (5).

18. Un método de control de la relación de compresión mecánica por un mecanismo (A) de compresión variable y controlando la temporización del cierre de una válvula de admisión (7) por un mecanismo (B) de temporalizacion de la válvula variable en un motor de combustión interna del tipo de bujía de encendido, la temporalizacion del cierre de la válvula de admisión (7) siendo controlada así que una cantidad del aire de admisión en concordancia con la carga requerida es alimentada a la cámara de combustión (5), caracterizado porque la relación de compresión mecánica es controlada de modo que la densidad de gas en la cámara de combustión (5) en el extremo de la carrera de compresión se convierta substancialmente constante bajo substancialmente la misma velocidad de motor sin importar la carga del motor.

19. Un método como propuesto antes en la reivindicación 18, en donde la densidad de gas en la cámara de combustión (5) en el extremo de la carrera de compresión es la densidad de gas en la cámara de combustión (5) justo antes de la combustión o justo antes del encendido por una bujía de encendido (6).

20. Un método como propuesto antes en la reivindicación 18, en donde la densidad de gas en la cámara de combustión (5) hecha constantes se hace más alta cuanto más alta es la velocidad de motor.

21. Un método como propuesto antes en la reivindicación 18, en donde la presión en la cámara de combustión (5) y la temperatura del gas en el extremo de la carrera de compresión son encontradas, la densidad de gas en la cámara de combustión (5) en el extremo de la carrera de compresión es calculada desde la presión y la temperatura del gas, y la relación de compresión mecánica es controlada basándose en la densidad calculada del gas en la cámara de combustión (5).

22. Un método como propuesto antes en la reivindicación 21, en donde la presión en la cámara de combustión (5) en el extremo de la carrera de compresión es encontrada directamente detectando la presión en la cámara de combustión (5) o por la estimación desde la presión detectada en el paso de admisión (8, 11, 12).

23. Un método como propuesto antes en la reivindicación 21, en donde la temperatura del gas en la cámara de combustión (5) en el extremo de la carrera de compresión es encontrada directamente detectando la temperatura del gas en la cámara de combustión (5) o por la estimación de la temperatura detectada del aire de admisión fluyente en las cámaras de combustión (5).

24. Un método como propuesto antes en cualquiera de las reivindicaciones 1, 7, 13 y 18, en donde a la hora de la operación de la baja carga del motor, la relación de compresión mecánica se hace máxima para obtener una relación de expansión de 20 o más.

25. Un método como propuesto antes en cualquiera de las reivindicaciones 1, 7, 13, o 18, en donde la temporización del cierre de la válvula de admisión (7) es desplazada tanto como la carga del motor llega a ser más baja en una dirección lejos del punto muerto inferior de la

admisión hasta una temporización del cierre límite posibilitando el control de la cantidad de aire de admisión alimentada en las cámaras de combustión (5).

26. Un método según lo dispuesto en la reivindicación 25, en donde en una región de una carga más alta que la carga del motor cuando la temporización del cierre de la válvula de admisión (7) alcanza dicha temporización del cierre límite, la cantidad de aire de admisión alimentada en las cámaras de combustión (5) es controlada por la temporización del cierre de la válvula de admisión (7) sin dependencia de una válvula reguladora (19) dispuesta en un paso de admisión del motor (8, 11, 12, 14).

27. Un método según lo dispuesto en la reivindicación 26, en donde en una región de una carga más alta que la carga del motor cuando la temporización del cierre de la válvula de admisión (7) alcanza dicha temporización del cierre límite, la válvula reguladora (19) se mantiene en un estado completamente abierto.

28. Un método según lo dispuesto en la reivindicación 25, en donde en una región de una carga más baja que la carga del motor cuando la temporización del cierre de la válvula de admisión (7) alcanza dicha temporización del cierre límite, la cantidad de aire de admisión alimentada en la cámara de combustión (5) es controlada por una válvula de reguladora (19) dispuesta en un paso de admisión del motor (8,11, 12,14).

29. Un método según lo dispuesto en la reivindicación 25, en donde en una región de una carga más baja que la carga del motor cuando la temporización del cierre de la válvula de admisión (7) alcanza dicha temporización del cierre límite, la temporización del cierre de la válvula de admisión (7) se mantiene en dicha temporización del cierre límite.

30. Un método según lo dispuesto en cualquier de las reivindicaciones 1, 7, 13, o 18, en donde cuando la relación de compresión mecánica es creciente a la relación de compresión mecánica límite, la relación de compresión mecánica se mantiene en dicha relación de compresión mecánica límite.