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具備可變壓縮比機構的內燃機的制作方法

文檔序號:8399149閱讀:369來源:國知局
具備可變壓縮比機構的內燃機的制作方法
【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及具備可變壓縮比機構的內燃機。
【背景技術】
[0002]公知具備如下可變壓縮比機構的內燃機,該可變壓縮比機構通過使汽缸體沿汽缸軸線相對于曲軸箱相對移動而使機械壓縮比可變。通常,內燃機負荷越低則熱效率越低,所以在具備這樣的可變壓縮比機構的內燃機中,在內燃機負荷越低時使機械壓縮比越高,從而增高膨脹比來提高熱效率。
[0003]在具備可變壓縮比機構的內燃機中,也提出了通過利用排氣能量的渦輪增壓器來提高內燃機輸出的方案(參照專利文獻I)。為此,在內燃機進氣系統(tǒng)配置渦輪增壓器的壓縮機,在內燃機排氣系統(tǒng)配置渦輪增壓器的渦輪,并且設有繞過渦輪的廢氣旁通通路。在廢氣旁通通路配置有廢氣旁通閥,通過對其開度進行控制,使渦輪轉速變化而將壓縮機的增壓壓力控制為期望增壓壓力。
[0004]在具備這樣的可變壓縮比機構的內燃機中,對于當前的內燃機運轉狀態(tài)設定各個目標機械壓縮比,控制可變壓縮比機構以實現(xiàn)當前的目標機械壓縮比。并且,廢氣旁通閥的開度也被設定為目標開度,以相對于當前的內燃機運轉狀態(tài)實現(xiàn)期望的增壓壓力。
[0005]在具備可變壓縮比機構的內燃機中,提出了在發(fā)生爆震時,使機械壓縮比降低得比目標機械壓縮比低的方案(參照專利文獻2)。
[0006]現(xiàn)有技術文獻
[0007]專利文獻
[0008]專利文獻1:國際公開W02010/125694
[0009]專利文獻2:(日本)特開2006-177176
[0010]專利文獻3:(日本)特開2006-291934[0011 ] 專利文獻4:(日本)特開2008-196407

【發(fā)明內容】

[0012]發(fā)明要解決的問題
[0013]在具備可變壓縮比機構的內燃機中,如果為了抑制爆震而在內燃機運轉狀態(tài)未發(fā)生變化時使機械壓縮比降低,則會變得無法直接將渦輪增壓器的增壓壓力控制為期望增壓壓力。
[0014]另外,在內燃機運轉狀態(tài)發(fā)生變化的內燃機過渡時變更機械壓縮比,此時,即使將廢氣旁通閥控制為相對于各時刻的各內燃機運轉狀態(tài)的目標開度,有時也無法將渦輪增壓器的增壓壓力控制為期望增壓壓力。
[0015]因此,本發(fā)明的目的在于,提供一種具備可變壓縮比機構的內燃機,該內燃機具備渦輪增壓器,將廢氣旁通閥的開度控制為相對于各內燃機運轉狀態(tài)的目標開度,即使在內燃機運轉狀態(tài)未發(fā)生變化時、或在內燃機過渡時變更了機械壓縮比,也能夠將渦輪增壓器的增壓壓力控制為期望增壓壓力。
[0016]用于解決問題的技術方案
[0017]本發(fā)明的技術方案I所述的具備可變壓縮比機構的內燃機,具備渦輪增壓器,將廢氣旁通閥的開度控制為相對于各內燃機運轉狀態(tài)的目標開度,在變更機械壓縮比時,修正所述廢氣旁通閥的相對于當前的內燃機運轉狀態(tài)的目標開度。
[0018]本發(fā)明的技術方案2所述的具備可變壓縮比機構的內燃機,在技術方案I所述的具備可變壓縮比機構的內燃機的基礎上,在內燃機運轉狀態(tài)未發(fā)生變化的情況下使機械壓縮比向相對于當前的內燃機運轉狀態(tài)的目標機械壓縮比變更時,不修正所述廢氣旁通閥的相對于當前的內燃機運轉狀態(tài)的目標開度。
[0019]本發(fā)明的技術方案3所述的具備可變壓縮比機構的內燃機,在技術方案I所述的具備可變壓縮比機構的內燃機的基礎上,在為了抑制爆震的產生而在內燃機運轉狀態(tài)未發(fā)生變化的情況下使機械壓縮比向減少側變更時,未產生爆震的汽缸數(shù)量越多,則越向增加側修正所述廢氣旁通閥的相對于當前的內燃機運轉狀態(tài)的目標開度。
[0020]發(fā)明的效果
[0021]根據(jù)本發(fā)明技術方案I所述的具備可變壓縮比機構的內燃機,具備渦輪增壓器,將廢氣旁通閥的開度控制為相對于各內燃機運轉狀態(tài)的目標開度,在變更機械壓縮比時,修正廢氣旁通閥的相對于當前的內燃機運轉狀態(tài)的目標開度。由于機械壓縮比的變更,膨脹比發(fā)生變化而熱效率也發(fā)生變化,因此排氣的溫度及壓力發(fā)生變化。假設內燃機運轉狀態(tài)未發(fā)生變化而維持廢氣旁通閥的相對于當前的內燃機運轉狀態(tài)的目標開度,則無法將渦輪增壓器的增壓壓力控制為期望增壓壓力。由此,此時,修正廢氣旁通閥的相對于當前的內燃機運轉狀態(tài)的目標開度,能夠將渦輪增壓器的增壓壓力控制為期望增壓壓力。
[0022]另外,在內燃機過渡時變更機械壓縮比的情況下,由于機械壓縮比的響應延遲,如果維持時刻變化的廢氣旁通閥的相對于當前的內燃機運轉狀態(tài)的目標開度,則無法將渦輪增壓器的增壓壓力控制為期望增壓壓力。由此,此時,修正時刻變化的廢氣旁通閥的相對于當前的內燃機運轉狀態(tài)的目標開度,能夠將渦輪增壓器的增壓壓力控制為期望增壓壓力。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的技術方案2所述的具備可變壓縮比機構的內燃機,在技術方案I所述的具備可變壓縮比機構的內燃機的基礎上,廢氣旁通閥的當前的內燃機運轉狀態(tài)的目標開度以實現(xiàn)相對于當前的內燃機運轉狀態(tài)的目標機械壓縮比為前提,因此,在內燃機運轉狀態(tài)未發(fā)生變化的情況下使機械壓縮比向相對于當前的內燃機運轉狀態(tài)的目標機械壓縮比變更時,不修正廢氣旁通閥的相對于當前的內燃機運轉狀態(tài)的目標開度。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的技術方案3所述的具備可變壓縮比機構的內燃機,在技術方案I所述的具備可變壓縮比機構的內燃機的基礎上,在為了抑制爆震的產生而在內燃機運轉狀態(tài)未發(fā)生變化的情況下使機械壓縮比向減少側變更時,未產生爆震的汽缸數(shù)量越多,則越向增加側修正廢氣旁通閥的當前的內燃機運轉狀態(tài)的目標開度。產生了爆震的汽缸的實際的機械壓縮比高于未產生爆震的汽缸的實際的機械壓縮比,若為了抑制爆震的產生而使整體的機械壓縮比降低,則未產生爆震的汽缸的實際的機械壓縮比大幅降低而熱效率也大幅惡化,排氣溫度及壓力變高,因此,未產生爆震的汽缸數(shù)量越多,則越向增加側修正廢氣旁通閥的相對于當前的內燃機運轉狀態(tài)的目標開度,從而將渦輪增壓器的增壓壓力控制為期望增壓壓力而不使增壓壓力變得過高。
【附圖說明】
[0025]圖1是內燃機的整體圖。
[0026]圖2是可變壓縮比機構的分解立體圖。
[0027]圖3是圖解地表示的內燃機的側剖視圖。
[0028]圖4是示出可變氣門正時機構的圖。
[0029]圖5是示出進氣門及排氣門的提升量的圖。
[0030]圖6是用于說明機械壓縮比、實際壓縮比及膨脹比的圖。
[0031]圖7是示出理論熱效率與膨脹比的關系的圖。
[0032]圖8是用于說明通常的循環(huán)及超高膨脹比循環(huán)的圖。
[0033]圖9是示出與內燃機負荷相應的機械壓縮比等的變化的圖。
[0034]圖10是表示渦輪增壓器的配置的本內燃機的概要整體圖。
[0035]圖11是用于控制機械壓縮比和廢氣旁通閥的開度的流程圖。
[0036]圖12是表示點火正時的延遲量與機械壓縮比的變更量的關系的映射。
[0037]圖13是表示機械壓縮比的變更量與廢氣旁通閥的目標開度的修正量的關系的映射。
[0038]圖14是表示內燃機過渡時的控制的時序圖。
【具體實施方式】
[0039]圖1示出本發(fā)明的具備可變壓縮比機構的內燃機的側剖視圖。參照圖1,I表示曲軸箱,2表不汽缸體,3表不汽缸蓋,4表不活塞,5表不燃燒室,6表不配置在燃燒室5的頂面中央部的火花塞,7表示進氣門,8表示進氣口,9表示排氣門,10表示排氣口。進氣口 8經由進氣歧管11而與穩(wěn)壓箱12連結,在各進氣歧管11配置有用于朝向各個對應的進氣口 8內噴射燃料的燃料噴射閥13。此外,燃料噴射閥13也可以代替安裝于各進氣歧管11而配置于各燃燒室5內。
[0040]穩(wěn)壓箱12經由進氣管14而與空氣濾清器15連結,在進氣管14內配置有由致動器16驅動的節(jié)氣門17和使用例如紅外線的吸入空氣量檢測器18。排氣口 10經由排氣歧管19而與內置有例如三元催化劑的催化劑裝置20連結,
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