JPH07116956B2 - 内燃機関の圧縮比制御装置 - Google Patents
内燃機関の圧縮比制御装置Info
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- JPH07116956B2 JPH07116956B2 JP26171687A JP26171687A JPH07116956B2 JP H07116956 B2 JPH07116956 B2 JP H07116956B2 JP 26171687 A JP26171687 A JP 26171687A JP 26171687 A JP26171687 A JP 26171687A JP H07116956 B2 JPH07116956 B2 JP H07116956B2
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- target compression
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は圧縮比を運転条件に応じて無段階、或いは多
段階に亘って可変とした内燃機関における圧縮比制御装
置に関する。
段階に亘って可変とした内燃機関における圧縮比制御装
置に関する。
オットーサイクル内燃機関においては圧縮比を上げると
燃焼効率が向上し燃料消費率を改善できると共に、出力
を高くすることができる。しかし、圧縮比を高くすると
ノッキングが発生し易くなる。そこで、ノッキングが発
生しない範囲で圧縮比を可能な限り高くすることが行わ
れ、圧縮比が変わると点火時期や空燃比の要求値も変わ
るため、圧縮比に応じて点火時期や空燃比の制御も併せ
て実行される。即ち、具体的には機関回転数、及び吸入
空気量、吸気管圧力、スロットル開度等に代表される機
関負荷などの運転条件に応じて、ノッキングの発生しな
い圧縮比を決定し、現行の圧縮比を上記圧縮比に切り換
える制御装置が開示されており、又、更にこの圧縮比切
り換えの際のトルク急変によるショックを和らげるため
に圧縮比制御と併せて制御されている点火時期や空燃
比、或いはスロットル弁を一時的に、トルクショックが
減少される方向に制御する方法が既に知られている。
（特開昭59−43937号等） 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、トルク急変を上述したような各種特性に
より補正する方法では、過渡時の制御遅れや、適合上の
誤差は避けることができず、その結果、多少のトルクシ
ョックは残ってしまい、ドライバビリティを完全に改善
したとは言えない。本発明はかかる現状に鑑みなされる
ものであって根本的にトルクショックを抑える圧縮比制
御装置であり、さらにこの圧縮比制御に伴ってノッキン
グが発生することのないような制御装置を提供するもの
である。
燃焼効率が向上し燃料消費率を改善できると共に、出力
を高くすることができる。しかし、圧縮比を高くすると
ノッキングが発生し易くなる。そこで、ノッキングが発
生しない範囲で圧縮比を可能な限り高くすることが行わ
れ、圧縮比が変わると点火時期や空燃比の要求値も変わ
るため、圧縮比に応じて点火時期や空燃比の制御も併せ
て実行される。即ち、具体的には機関回転数、及び吸入
空気量、吸気管圧力、スロットル開度等に代表される機
関負荷などの運転条件に応じて、ノッキングの発生しな
い圧縮比を決定し、現行の圧縮比を上記圧縮比に切り換
える制御装置が開示されており、又、更にこの圧縮比切
り換えの際のトルク急変によるショックを和らげるため
に圧縮比制御と併せて制御されている点火時期や空燃
比、或いはスロットル弁を一時的に、トルクショックが
減少される方向に制御する方法が既に知られている。
（特開昭59−43937号等） 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、トルク急変を上述したような各種特性に
より補正する方法では、過渡時の制御遅れや、適合上の
誤差は避けることができず、その結果、多少のトルクシ
ョックは残ってしまい、ドライバビリティを完全に改善
したとは言えない。本発明はかかる現状に鑑みなされる
ものであって根本的にトルクショックを抑える圧縮比制
御装置であり、さらにこの圧縮比制御に伴ってノッキン
グが発生することのないような制御装置を提供するもの
である。
第１図において内燃機関１は機関圧縮比を無段階、或い
は多段階に亘って切り換えることが可能な圧縮比可変機
構２を備える。そして本発明の圧縮比制御装置は、機関
１の運転状態を検出する運転条件検出手段３と、 運転条件検出手段３によって検出された運転条件により
機関１の目標とする圧縮比を決定する目標圧縮比設定手
段４と、 上記目標圧縮比と現実の圧縮比との差を求める圧縮比変
化演算手段５と、 上記差の絶対値が予め定められた所定値より大なる時、
現実の圧縮比より上記目標圧縮比への圧縮比増減方向に
おいて、圧縮比減少方向の圧縮比補正幅が、圧縮比増加
方向の圧縮比補正幅より大きく設定されたこれら補正幅
を以って上記目標圧縮比を補正し、上記圧縮比変化演算
手段で求められた差の絶対値を減ずる目標圧縮比補正手
段６と、 目標圧縮比補正手段６により補正された目標圧縮比に上
記機構を制御する機構制御手段７とを有する。
は多段階に亘って切り換えることが可能な圧縮比可変機
構２を備える。そして本発明の圧縮比制御装置は、機関
１の運転状態を検出する運転条件検出手段３と、 運転条件検出手段３によって検出された運転条件により
機関１の目標とする圧縮比を決定する目標圧縮比設定手
段４と、 上記目標圧縮比と現実の圧縮比との差を求める圧縮比変
化演算手段５と、 上記差の絶対値が予め定められた所定値より大なる時、
現実の圧縮比より上記目標圧縮比への圧縮比増減方向に
おいて、圧縮比減少方向の圧縮比補正幅が、圧縮比増加
方向の圧縮比補正幅より大きく設定されたこれら補正幅
を以って上記目標圧縮比を補正し、上記圧縮比変化演算
手段で求められた差の絶対値を減ずる目標圧縮比補正手
段６と、 目標圧縮比補正手段６により補正された目標圧縮比に上
記機構を制御する機構制御手段７とを有する。
以下、本発明の実施例を添付図面を参照して説明する。
第２図は、例えば機関の回転数、及び吸気管内圧力等に
代表される機関負荷に応じて燃焼室容積を無段階、或い
は多段階に変えることにより圧縮比を変化させるように
した内燃機関の部分的概略図であって、燃焼室10の上部
には上方に向って突出した副シリンダ12が形成され、副
シリンダ12内にはその内部を摺動する副ピストン14が配
設されて、制御回路16からの指令を受けた圧縮比可変機
構としてのピストン駆動装置18が副ピストン14を上下動
させることにより、燃焼室10の容積、即ち圧縮比を無段
階、又は多段階に変化させている。
代表される機関負荷に応じて燃焼室容積を無段階、或い
は多段階に変えることにより圧縮比を変化させるように
した内燃機関の部分的概略図であって、燃焼室10の上部
には上方に向って突出した副シリンダ12が形成され、副
シリンダ12内にはその内部を摺動する副ピストン14が配
設されて、制御回路16からの指令を受けた圧縮比可変機
構としてのピストン駆動装置18が副ピストン14を上下動
させることにより、燃焼室10の容積、即ち圧縮比を無段
階、又は多段階に変化させている。
本実施例によれば制御回路16には、運転条件検出手段と
して機関の回転数NEを検出するためのクランク角センサ
20と、吸気管内圧力PMを検出するための吸気管内圧力セ
ンサ（バキュームセンサ）22とが接続されており、クラ
ンク角センサ20はディストリビュータ24に装着される。
尚、制御回路16には通常、上述したセンサの他、例えば
スロットル開度を検出するためスロットル弁26に接続さ
れたスロットルポジションセンサ28、機関の温度状態を
検出するための冷却水温センサ30、及び吸排気温センサ
（図示せず）等が接続され、これらセンサによって検出
された運転条件や外界条件により制御回路16は、燃料噴
射弁32や点火栓34に信号を送り、後述する圧縮比制御に
対応する空燃比、点火時期を以って噴射弁32及び点火栓
34を駆動することになる。尚、本図において36は吸気
弁、38はピストン、40はシリンダブロック、42はシリン
ダヘッドを示す。
して機関の回転数NEを検出するためのクランク角センサ
20と、吸気管内圧力PMを検出するための吸気管内圧力セ
ンサ（バキュームセンサ）22とが接続されており、クラ
ンク角センサ20はディストリビュータ24に装着される。
尚、制御回路16には通常、上述したセンサの他、例えば
スロットル開度を検出するためスロットル弁26に接続さ
れたスロットルポジションセンサ28、機関の温度状態を
検出するための冷却水温センサ30、及び吸排気温センサ
（図示せず）等が接続され、これらセンサによって検出
された運転条件や外界条件により制御回路16は、燃料噴
射弁32や点火栓34に信号を送り、後述する圧縮比制御に
対応する空燃比、点火時期を以って噴射弁32及び点火栓
34を駆動することになる。尚、本図において36は吸気
弁、38はピストン、40はシリンダブロック、42はシリン
ダヘッドを示す。
第３図は以上説明したような各制御を実行する制御回路
16内部を示すブロック図である。この制御回路16は、マ
イクロコンピュータシステムとして構成され、中央処理
装置（CPU）44と、リードオンリメモリ（ROM）46と、ラ
ンダムアクセスメモリ（RAM）48と、入力ポート50と、
出力ポート52と、A/D変換器54と、これら各要素を接続
するバス56とから成る。従って前述した各種センサから
の信号は入力ポート50に送られ、CPU44で圧縮比、点火
時期、燃料噴射量の補正演算や運転条件や外界条件の判
定を行ない、その結果を以って出力ポート52より燃料噴
射弁32、点火栓34及びピストン駆動装置18に信号を送り
制御する。
16内部を示すブロック図である。この制御回路16は、マ
イクロコンピュータシステムとして構成され、中央処理
装置（CPU）44と、リードオンリメモリ（ROM）46と、ラ
ンダムアクセスメモリ（RAM）48と、入力ポート50と、
出力ポート52と、A/D変換器54と、これら各要素を接続
するバス56とから成る。従って前述した各種センサから
の信号は入力ポート50に送られ、CPU44で圧縮比、点火
時期、燃料噴射量の補正演算や運転条件や外界条件の判
定を行ない、その結果を以って出力ポート52より燃料噴
射弁32、点火栓34及びピストン駆動装置18に信号を送り
制御する。
第４図は、本発明において目標とする圧縮比CRBASEを決
定する際に使用される圧縮比マップ（無段階用）であ
る。図からも明らかなように本実施例では目標圧縮比CR
BASEは機関回転数NEと吸気管内圧力PMとの組み合わせに
よりマップサーチして決定されるものとする（２次元マ
ップ）。当然、このマップに関してはこの２特性に限定
されず、これにスロットル開度TAや吸入空気量Q/回転数
NE等を加味した３次元マップとしても良い。又、この圧
縮比マップは制御回路16内のROM46の所定領域に格納さ
れており、検出された運転条件によりCPU44で演算、決
定されるものである。
定する際に使用される圧縮比マップ（無段階用）であ
る。図からも明らかなように本実施例では目標圧縮比CR
BASEは機関回転数NEと吸気管内圧力PMとの組み合わせに
よりマップサーチして決定されるものとする（２次元マ
ップ）。当然、このマップに関してはこの２特性に限定
されず、これにスロットル開度TAや吸入空気量Q/回転数
NE等を加味した３次元マップとしても良い。又、この圧
縮比マップは制御回路16内のROM46の所定領域に格納さ
れており、検出された運転条件によりCPU44で演算、決
定されるものである。
第５図及び第６図は本発明の圧縮比制御を概念的に示す
図であって、第５図は車両が急加速した時の吸気管内圧
力PA、及び圧縮比の変化を示し、第６図は急減速時にお
ける同特性の変化を示している。
図であって、第５図は車両が急加速した時の吸気管内圧
力PA、及び圧縮比の変化を示し、第６図は急減速時にお
ける同特性の変化を示している。
即ち、第5,6図に関し、例えば車両が定常走行から急加
速、或いは急減速した場合、吸気管内圧力PMは実線A,
A′に示すように急激に変化する。従ってこの運転条件
の変化に対応した目標圧縮比CRBASEは、第４図の圧縮比
マップにより図中点線の如く曲線状になる。しかしなが
ら一般の制御法では、制御プログラム自体が所定時間毎
（Δｔ）、或いは所定のクランク角度毎に実行されるた
め、算出された目標圧縮比CRBASEは図中一点鎖線のよう
に直線的に変化し、時に点a,a′より点b,b′においては
目標圧縮比CRBASEが急激に変化することになる。即ち、
この決定された目標圧縮比CRBASEに従ってこのまま実行
処理する従来の制御法ではこの変化によりトルクショッ
クとなりドライバビリティ悪化の原因になるのである。
これに対し単にトルクショックを抑えるためには、単位
時間Δｔあたりの圧縮比CRの変化幅を所定量（例えば図
でα）以内に抑えるようにし、図中実線B,B′に示すよ
うに目標圧縮比CRBASEを補正し、所謂、急激な圧縮比変
化が無いようにすれば良い。
速、或いは急減速した場合、吸気管内圧力PMは実線A,
A′に示すように急激に変化する。従ってこの運転条件
の変化に対応した目標圧縮比CRBASEは、第４図の圧縮比
マップにより図中点線の如く曲線状になる。しかしなが
ら一般の制御法では、制御プログラム自体が所定時間毎
（Δｔ）、或いは所定のクランク角度毎に実行されるた
め、算出された目標圧縮比CRBASEは図中一点鎖線のよう
に直線的に変化し、時に点a,a′より点b,b′においては
目標圧縮比CRBASEが急激に変化することになる。即ち、
この決定された目標圧縮比CRBASEに従ってこのまま実行
処理する従来の制御法ではこの変化によりトルクショッ
クとなりドライバビリティ悪化の原因になるのである。
これに対し単にトルクショックを抑えるためには、単位
時間Δｔあたりの圧縮比CRの変化幅を所定量（例えば図
でα）以内に抑えるようにし、図中実線B,B′に示すよ
うに目標圧縮比CRBASEを補正し、所謂、急激な圧縮比変
化が無いようにすれば良い。
しかしながら、この圧縮比を徐々に変化させ、最終的に
定常状態での目標圧縮比CRBASEに到達する制御におい
て、圧縮比の変化幅を急加減速時に共通して唯一設け、
かつその値を小さく設定した場合、双方においてトルク
ショックは一層、軽減されることになるが、第５図の急
加速時において、吸気管内圧力PMが既に上昇して高負荷
状態になっているにもかかわらず、未だ圧縮比は高い状
態にあることによりノッキングが発生し易すくなる。従
ってノッキング防止とトルクショック軽減、双方を達成
するためには、急加速時及び急減速時、夫々の場合にお
いて異なる圧縮比補正幅を設けることが好ましい。即
ち、本実施例によれば、急加速時においては上述したノ
ッキング防止に重点を置き、例えば先の所定量αより大
きな値（例えば図では1.5α）を以って目標圧縮比CR
BASEを補正することとし、一方急減速時においてはノッ
キングは発生にしないためトルクショック軽減を目的と
して、例えば先の所定量αよりさらに小さい値（例えば
3/4α＝0.75α）を以って目標圧縮比CRBASEを補正する
こととする。これにより補正された目標圧縮比CRBASEは
図中実線C,C′のように変化するようになる。
定常状態での目標圧縮比CRBASEに到達する制御におい
て、圧縮比の変化幅を急加減速時に共通して唯一設け、
かつその値を小さく設定した場合、双方においてトルク
ショックは一層、軽減されることになるが、第５図の急
加速時において、吸気管内圧力PMが既に上昇して高負荷
状態になっているにもかかわらず、未だ圧縮比は高い状
態にあることによりノッキングが発生し易すくなる。従
ってノッキング防止とトルクショック軽減、双方を達成
するためには、急加速時及び急減速時、夫々の場合にお
いて異なる圧縮比補正幅を設けることが好ましい。即
ち、本実施例によれば、急加速時においては上述したノ
ッキング防止に重点を置き、例えば先の所定量αより大
きな値（例えば図では1.5α）を以って目標圧縮比CR
BASEを補正することとし、一方急減速時においてはノッ
キングは発生にしないためトルクショック軽減を目的と
して、例えば先の所定量αよりさらに小さい値（例えば
3/4α＝0.75α）を以って目標圧縮比CRBASEを補正する
こととする。これにより補正された目標圧縮比CRBASEは
図中実線C,C′のように変化するようになる。
第７図は以上説明したような制御を実現するための制御
回路16の作動を示すフローチャートである。尚、この作
動を実現するためのプログラムはROM46の所定領域に格
納されており、このルーチンは従来同様、所定時間毎、
或いは所定のクランク角度毎に実行される割り込みルー
チンとする。
回路16の作動を示すフローチャートである。尚、この作
動を実現するためのプログラムはROM46の所定領域に格
納されており、このルーチンは従来同様、所定時間毎、
或いは所定のクランク角度毎に実行される割り込みルー
チンとする。
先ず、ステップS10ではクランク角センサ20により機関
回転数NEを読み込み、続くステップS20ではバキューム
センサ22より吸気管内圧力PMを読み込み、ステップS30
でこれらNEとPMより前述した第４図圧縮比マップのマッ
プサーチにより、目標圧縮比CRBASEを算出する。
回転数NEを読み込み、続くステップS20ではバキューム
センサ22より吸気管内圧力PMを読み込み、ステップS30
でこれらNEとPMより前述した第４図圧縮比マップのマッ
プサーチにより、目標圧縮比CRBASEを算出する。
次に、ステップS40では前回、本ルーチンを実行した時
の圧縮比、即ち現在の圧縮比CROLDを読み込んで、ステ
ップS50に進み圧縮比の変化（差）ΔCR＝CRBASE−CROLD
を算出する。
の圧縮比、即ち現在の圧縮比CROLDを読み込んで、ステ
ップS50に進み圧縮比の変化（差）ΔCR＝CRBASE−CROLD
を算出する。
次にステップS60では現運転条件が急減速時であるか否
かを判定するための所定値α０（α０＝0.75α）を読み
込んで、続くステップS70ではステップS50で決定された
圧縮比の変化ΔCRが正の値をとるか否かを見る。即ち、
第４図圧縮比マップに示すように、運転条件が軽負荷側
に変化する時には、目標圧縮比CRBASEは現実の圧縮比よ
り増加することになるため（圧縮比増加方向）、減速時
にはΔCRは正の値をとることになる。従ってステップS7
0でYesの場合、ステップS80に進み、差ΔCRがステップS
60で読み込まれた急減速の際の所定値α０（α0:正の
値）より大きいか否かが判定される。そして本ステップ
S80でYes、即ち急減速である場合、ステップS90に進
み、前回の圧縮比CROLDを所定量α０だけ高くするよう
に補正し、補正された目標圧縮比CRBASEを以って今回の
目標圧縮比とする。（CRBASE←CROLD＋α０） 尚、ステップS80でNoと判定された場合には、本発明の
圧縮比補正処理を行なわない通常の減速となり、ステッ
プS30で算出された目標圧縮比CRBASEを使用するためス
テップS90をバイパスして以降のステップに進むことに
なる。
かを判定するための所定値α０（α０＝0.75α）を読み
込んで、続くステップS70ではステップS50で決定された
圧縮比の変化ΔCRが正の値をとるか否かを見る。即ち、
第４図圧縮比マップに示すように、運転条件が軽負荷側
に変化する時には、目標圧縮比CRBASEは現実の圧縮比よ
り増加することになるため（圧縮比増加方向）、減速時
にはΔCRは正の値をとることになる。従ってステップS7
0でYesの場合、ステップS80に進み、差ΔCRがステップS
60で読み込まれた急減速の際の所定値α０（α0:正の
値）より大きいか否かが判定される。そして本ステップ
S80でYes、即ち急減速である場合、ステップS90に進
み、前回の圧縮比CROLDを所定量α０だけ高くするよう
に補正し、補正された目標圧縮比CRBASEを以って今回の
目標圧縮比とする。（CRBASE←CROLD＋α０） 尚、ステップS80でNoと判定された場合には、本発明の
圧縮比補正処理を行なわない通常の減速となり、ステッ
プS30で算出された目標圧縮比CRBASEを使用するためス
テップS90をバイパスして以降のステップに進むことに
なる。
一方、先のステップS70でNoと判定された場合、前述し
たように加速時に相当するため、ステップS100に進み急
加速であるか否かが判定される。ステップS100において
急加速であるか否かの判定値（所定値）は、後のステッ
プにおける圧縮比補正幅の関係より、運転条件に対応す
る本来の目標圧縮比CRBASE（点線）を超えた補正（オー
バーシュート現象）を避けるため、後の補正幅と同じ値
にすることが好ましく、本実施例においては前述したよ
うに急減速時の補正幅より大きな補正幅を持つ値（例え
ば−２α０＝−1.5α）と設定する。従って、本ステッ
プS100ではステップS50で求められた圧縮比変化ΔCR
（負）が−２α０（α0:正の数）より小さいか否か、即
ち換言すれば差ΔCRの絶対値が所定値２α０より大きい
か否かによって急加速であるか否かが判定され、Yesの
場合には急加速であるため、ステップS110に進み、前回
の圧縮比CROLDを所定値２α０だけ低くするように補正
し、補正された目標圧縮比CRBASEを以って今回の目標圧
縮比とする。（CRBASE←CROLD−２α０）当然、ステッ
プS100でNoと判定された場合には本ステップS110をバイ
パスして以降のステップに進む。
たように加速時に相当するため、ステップS100に進み急
加速であるか否かが判定される。ステップS100において
急加速であるか否かの判定値（所定値）は、後のステッ
プにおける圧縮比補正幅の関係より、運転条件に対応す
る本来の目標圧縮比CRBASE（点線）を超えた補正（オー
バーシュート現象）を避けるため、後の補正幅と同じ値
にすることが好ましく、本実施例においては前述したよ
うに急減速時の補正幅より大きな補正幅を持つ値（例え
ば−２α０＝−1.5α）と設定する。従って、本ステッ
プS100ではステップS50で求められた圧縮比変化ΔCR
（負）が−２α０（α0:正の数）より小さいか否か、即
ち換言すれば差ΔCRの絶対値が所定値２α０より大きい
か否かによって急加速であるか否かが判定され、Yesの
場合には急加速であるため、ステップS110に進み、前回
の圧縮比CROLDを所定値２α０だけ低くするように補正
し、補正された目標圧縮比CRBASEを以って今回の目標圧
縮比とする。（CRBASE←CROLD−２α０）当然、ステッ
プS100でNoと判定された場合には本ステップS110をバイ
パスして以降のステップに進む。
次にステップS120では以上のようにして補正された、又
は補正されない目標圧縮比CRBASEを以って機関を運転す
べく実行処理され、そしてステップS130にて今回決定さ
れた圧縮比CRBASEをCROLDにストアして復帰することと
なる。そして、第５図及び第６図に示す急加減速時の場
合、次のフロー実行では以上のようにして補正された圧
縮比をCROLDを対象としてさらに補正処理がなされるわ
けであって、この処理を繰り返すことにより最終的に−
２α０＜ΔCR＜α０となるまで目標圧縮比補正処理が実
行されることになる。
は補正されない目標圧縮比CRBASEを以って機関を運転す
べく実行処理され、そしてステップS130にて今回決定さ
れた圧縮比CRBASEをCROLDにストアして復帰することと
なる。そして、第５図及び第６図に示す急加減速時の場
合、次のフロー実行では以上のようにして補正された圧
縮比をCROLDを対象としてさらに補正処理がなされるわ
けであって、この処理を繰り返すことにより最終的に−
２α０＜ΔCR＜α０となるまで目標圧縮比補正処理が実
行されることになる。
以上説明した制御ルーチンは、急加速時及び急減速時の
圧縮比補正として、急加減速の判定基準となる所定値を
α0,2α０を圧縮比補正幅としてそのまま使用すること
により急激な圧縮比変化を抑えたものであって、夫々の
所定値α0,2α０は任意に設定され、その後変わること
はない。これに対し、以下述べる実施例は上述した補正
法と異なるものであって、所定値α0,2α０を機関の運
転条件（例えば機関回転数NE）に応じて可変とし、より
厳密に目標圧縮比CRBASEを補正しようとするものであ
る。尚、この実施例においても、先の実施例と同時にそ
の背景には、例えば低回転域では一般にトルクレベルが
低く、圧縮比急変に伴うトルクショックが運転者にとっ
て感じやすいため、比較的緩やかに圧縮比を上昇させ、
一方高回転域においては、ノッキングによる機関の破壊
等の危険性大のため、運転条件に応じて速やかに圧縮比
を下降させなければならないという要求がある。従って
これらの要求を満たすため、圧縮比の補正幅の最大値、
即ち判定値α0,2α０は、例えば第８図に示すような機
関回転数NEを関数としてマップにより決定されるものと
する。
圧縮比補正として、急加減速の判定基準となる所定値を
α0,2α０を圧縮比補正幅としてそのまま使用すること
により急激な圧縮比変化を抑えたものであって、夫々の
所定値α0,2α０は任意に設定され、その後変わること
はない。これに対し、以下述べる実施例は上述した補正
法と異なるものであって、所定値α0,2α０を機関の運
転条件（例えば機関回転数NE）に応じて可変とし、より
厳密に目標圧縮比CRBASEを補正しようとするものであ
る。尚、この実施例においても、先の実施例と同時にそ
の背景には、例えば低回転域では一般にトルクレベルが
低く、圧縮比急変に伴うトルクショックが運転者にとっ
て感じやすいため、比較的緩やかに圧縮比を上昇させ、
一方高回転域においては、ノッキングによる機関の破壊
等の危険性大のため、運転条件に応じて速やかに圧縮比
を下降させなければならないという要求がある。従って
これらの要求を満たすため、圧縮比の補正幅の最大値、
即ち判定値α0,2α０は、例えば第８図に示すような機
関回転数NEを関数としてマップにより決定されるものと
する。
第９図は、上記実施例を実行するため、判定値α0,2α
０を第８図のマップサーチから求める制御フローチャー
トであって、第７図制御フローチャートとはステップS6
0′において判定値α０がその時の機関回転数NEより第
８図に示すマップを以って算出されることが異なるのみ
である。尚、本制御フローチャートの他のステップは先
の実施例と同様であるため説明を省略する。
０を第８図のマップサーチから求める制御フローチャー
トであって、第７図制御フローチャートとはステップS6
0′において判定値α０がその時の機関回転数NEより第
８図に示すマップを以って算出されることが異なるのみ
である。尚、本制御フローチャートの他のステップは先
の実施例と同様であるため説明を省略する。
第10図及び第11図は、第５図及び第６図に示した補正法
とは異なる本発明の別実施例を示す図であって、第10図
の急加速時には今回の運転条件より求められた目標圧縮
比CRBASEと、前回の圧縮比CROLDとの差ΔCRの絶対値の3
/4を補正幅としてCROLDより減じ、第11図に示す急減速
時には差ΔCRの1/4だけ補正し、以下この補正を順次繰
り返していく方法である。従って、この補正を実行する
制御ルーチンは、第12図に示すように先に説明した第７
図制御ルーチンとは基本的に同様であるが、先のステッ
プS90及びステップS110に換わり、ステップS270で目標
圧縮比CRBASEをCROLD＋1/4・ΔCR、即ち（CRBASE＋3CR
OLD）/4に補正し（減速時）、一方、ステップS280で目
標圧縮比CRBASEをCROLD−3/4・｜ΔCR|、即ち（3CRBASE
＋CROLD）/4に補正する（加速時）。
とは異なる本発明の別実施例を示す図であって、第10図
の急加速時には今回の運転条件より求められた目標圧縮
比CRBASEと、前回の圧縮比CROLDとの差ΔCRの絶対値の3
/4を補正幅としてCROLDより減じ、第11図に示す急減速
時には差ΔCRの1/4だけ補正し、以下この補正を順次繰
り返していく方法である。従って、この補正を実行する
制御ルーチンは、第12図に示すように先に説明した第７
図制御ルーチンとは基本的に同様であるが、先のステッ
プS90及びステップS110に換わり、ステップS270で目標
圧縮比CRBASEをCROLD＋1/4・ΔCR、即ち（CRBASE＋3CR
OLD）/4に補正し（減速時）、一方、ステップS280で目
標圧縮比CRBASEをCROLD−3/4・｜ΔCR|、即ち（3CRBASE
＋CROLD）/4に補正する（加速時）。
尚、本実施例において急加減速時であるか否かの判定に
関しては、目標圧縮比補正処理回数を出来るだけ増やし
て、減速時のトルクショックを一層抑えるべく第７図ス
テップS80及びS100に相当する判定処理を省略してい
る。これはあたかも先の所定値α0,2α０を０に設定し
たのと同様な意味をもつことになる。従ってこの場合、
急加減速時のみの補正に限定されず、通常の加減速時を
含む定常走行時においても補正処理が実行されることに
なる。これは急加減速時のトルクショック低減、及びノ
ッキング防止という本発明の目的を達成しつつ、プログ
ラムを簡略化するという意味で利点を持つ。
関しては、目標圧縮比補正処理回数を出来るだけ増やし
て、減速時のトルクショックを一層抑えるべく第７図ス
テップS80及びS100に相当する判定処理を省略してい
る。これはあたかも先の所定値α0,2α０を０に設定し
たのと同様な意味をもつことになる。従ってこの場合、
急加減速時のみの補正に限定されず、通常の加減速時を
含む定常走行時においても補正処理が実行されることに
なる。これは急加減速時のトルクショック低減、及びノ
ッキング防止という本発明の目的を達成しつつ、プログ
ラムを簡略化するという意味で利点を持つ。
ところで、以上説明した第7,9,12図制御ルーチンは、圧
縮比を無段階に亘って切り換えることができる機構に対
して本発明を適用した例であるが、本発明は、多段階制
御についても、同様に適用できる。即ち、多段階制御の
場合は、第13図に示すような圧縮比マップを使用し、あ
る境界線間領域内に含まれる運転領域では全て同一の圧
縮比（例えばCR1,CR2…等）をとることになるため、仮
りに急加減速時に運転条件からマップサーチにより求ま
る目標圧縮比が急加減速前の圧縮比から複数の領域以上
に亘って変化するような場合においても実際の圧縮比
は、例えば、急減速時においては１領域毎、急加速時に
おいては２領域毎に変化するというようにノッキング防
止のため、急加速時の補正幅を急減速のそれよりも常に
大きく設定し、かつ夫々の場合において急激に変化する
ことのないようにすればよい。従ってこの場合の制御フ
ローチャートは、第７図のステップS30の圧縮比マップ
を第13図に示す多段階用圧縮比マップに書き換え、例え
ば図示したようにマップにおいて領域の圧縮比がβづつ
変化するように設定される場合、ステップS60〜110のα
０をβに置換すれば良い。
縮比を無段階に亘って切り換えることができる機構に対
して本発明を適用した例であるが、本発明は、多段階制
御についても、同様に適用できる。即ち、多段階制御の
場合は、第13図に示すような圧縮比マップを使用し、あ
る境界線間領域内に含まれる運転領域では全て同一の圧
縮比（例えばCR1,CR2…等）をとることになるため、仮
りに急加減速時に運転条件からマップサーチにより求ま
る目標圧縮比が急加減速前の圧縮比から複数の領域以上
に亘って変化するような場合においても実際の圧縮比
は、例えば、急減速時においては１領域毎、急加速時に
おいては２領域毎に変化するというようにノッキング防
止のため、急加速時の補正幅を急減速のそれよりも常に
大きく設定し、かつ夫々の場合において急激に変化する
ことのないようにすればよい。従ってこの場合の制御フ
ローチャートは、第７図のステップS30の圧縮比マップ
を第13図に示す多段階用圧縮比マップに書き換え、例え
ば図示したようにマップにおいて領域の圧縮比がβづつ
変化するように設定される場合、ステップS60〜110のα
０をβに置換すれば良い。
尚、これまで述べたいずれの実施例においても、本発明
による圧縮比制御に同期して、燃料噴射量や点火時期を
変化させることは当然である。
による圧縮比制御に同期して、燃料噴射量や点火時期を
変化させることは当然である。
以上説明したように本発明によれば、過渡時において現
実の圧縮比と、過渡の際の運転条件に対応して算出され
た目標圧縮比との差を減ずるように目標圧縮比を新らた
に補正するため、圧縮比急変によるトルクショックは防
止される。加えて、本発明によれば現実の圧縮比より目
標圧縮比への圧縮比増減方向において、圧縮比減少方
向、即ち加速時の圧縮比補正幅が、圧縮比増加方向、即
ち減速時の圧縮比補正幅より大きく設定されるため、加
速時補正に伴ってノッキングが発生することはない。
実の圧縮比と、過渡の際の運転条件に対応して算出され
た目標圧縮比との差を減ずるように目標圧縮比を新らた
に補正するため、圧縮比急変によるトルクショックは防
止される。加えて、本発明によれば現実の圧縮比より目
標圧縮比への圧縮比増減方向において、圧縮比減少方
向、即ち加速時の圧縮比補正幅が、圧縮比増加方向、即
ち減速時の圧縮比補正幅より大きく設定されるため、加
速時補正に伴ってノッキングが発生することはない。
第１図は本発明の構成図；第２図は本発明の実施例の機
関構成図；第３図は制御回路内部を示す本発明のブロッ
ク図；第４図は本実施例にて使用される圧縮比マップ
（無段階用）；第５図は急加速時における本発明の圧縮
比制御を概念的に示す図；第６図は急減速時における圧
縮比制御を概念的に示す図；第７図は第5,6図に示す圧
縮比制御を可能にする制御回路の作動を示すフローチャ
ート図；第８図は判定値α０を運転条件により可変とす
る際に使用されるマップ図；第９図は第８図マップを使
用する本発明の別実施例としてのフローチャート図；第
10図は急加速時において第5,6図と異なる圧縮比制御を
概念的に示す図；第11図は急減速時において第10図と同
様な圧縮比制御を概念的に示す図；第12図は第10,11図
に示す圧縮比制御を可能にする制御回路のフローチャー
ト図；第13図は圧縮比多段階制御において使用される圧
縮比マップ； 10……燃焼室、12……副シリンダ、 14……副ピストン、16……制御回路、 18……ピストン駆動装置、 20……クランク角センサ、 22……バキュームセンサ、 24……ディストリビュータ、 26……スロットル弁、 28……スロットルポジションセンサ、 30……冷却水温センサ、32……燃料噴射弁、 34……点火栓。
関構成図；第３図は制御回路内部を示す本発明のブロッ
ク図；第４図は本実施例にて使用される圧縮比マップ
（無段階用）；第５図は急加速時における本発明の圧縮
比制御を概念的に示す図；第６図は急減速時における圧
縮比制御を概念的に示す図；第７図は第5,6図に示す圧
縮比制御を可能にする制御回路の作動を示すフローチャ
ート図；第８図は判定値α０を運転条件により可変とす
る際に使用されるマップ図；第９図は第８図マップを使
用する本発明の別実施例としてのフローチャート図；第
10図は急加速時において第5,6図と異なる圧縮比制御を
概念的に示す図；第11図は急減速時において第10図と同
様な圧縮比制御を概念的に示す図；第12図は第10,11図
に示す圧縮比制御を可能にする制御回路のフローチャー
ト図；第13図は圧縮比多段階制御において使用される圧
縮比マップ； 10……燃焼室、12……副シリンダ、 14……副ピストン、16……制御回路、 18……ピストン駆動装置、 20……クランク角センサ、 22……バキュームセンサ、 24……ディストリビュータ、 26……スロットル弁、 28……スロットルポジションセンサ、 30……冷却水温センサ、32……燃料噴射弁、 34……点火栓。
Claims (1)
- 【請求項１】圧縮比を無段階、或いは多段階に亘って切
り換えることが可能な圧縮比可変機構を備えた内燃機関
の圧縮比制御装置において、 機関の運転条件を検出する運転条件検出手段と、 該運転条件検出手段によって検出された運転条件により
機関の目標とする圧縮比を決定する目標圧縮比設定手段
と、 上記目標圧縮比と現実の圧縮比との差を求める圧縮比変
化演算手段と、 上記差の絶対値が予め定められた所定値より大なる時、
現実の圧縮比より上記目標圧縮比への圧縮比増減方向に
おいて、圧縮比減少方向の圧縮比補正幅が、圧縮比増加
方向の圧縮比補正幅より大きく設定されたこれら補正幅
を以って上記目標圧縮比を補正し、上記圧縮比変化演算
手段で求められた差の絶対値を減ずる目標圧縮比補正手
段と、 該目標圧縮比補正手段より補正された目標圧縮比に上記
機構を制御する機構制御手段とを有することを特徴とす
る内燃機関の圧縮比制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26171687A JPH07116956B2 (ja) | 1987-10-19 | 1987-10-19 | 内燃機関の圧縮比制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26171687A JPH07116956B2 (ja) | 1987-10-19 | 1987-10-19 | 内燃機関の圧縮比制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01104929A JPH01104929A (ja) | 1989-04-21 |
| JPH07116956B2 true JPH07116956B2 (ja) | 1995-12-18 |
Family
ID=17365712
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26171687A Expired - Lifetime JPH07116956B2 (ja) | 1987-10-19 | 1987-10-19 | 内燃機関の圧縮比制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07116956B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017154269A1 (ja) * | 2016-03-11 | 2017-09-14 | 日産自動車株式会社 | 内燃機関の制御方法及び内燃機関の制御装置 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6675087B2 (en) | 2001-08-08 | 2004-01-06 | Ford Global Technologies, Llc | Method and system for scheduling optimal compression ratio of an internal combustion engine |
| US6564769B2 (en) * | 2001-09-04 | 2003-05-20 | Ford Global Technologies, Llc | Method and system for operating a direct injection spark internal combustion engine having variable compression ratio modes |
| JP4058927B2 (ja) * | 2001-09-18 | 2008-03-12 | 日産自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
| JP4046086B2 (ja) | 2004-01-21 | 2008-02-13 | トヨタ自動車株式会社 | 可変圧縮比内燃機関 |
-
1987
- 1987-10-19 JP JP26171687A patent/JPH07116956B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017154269A1 (ja) * | 2016-03-11 | 2017-09-14 | 日産自動車株式会社 | 内燃機関の制御方法及び内燃機関の制御装置 |
| CN108779720A (zh) * | 2016-03-11 | 2018-11-09 | 日产自动车株式会社 | 内燃机的控制方法以及内燃机的控制装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01104929A (ja) | 1989-04-21 |
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