内燃机的压缩比调节装置以及内燃机的压缩比调节装置的控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种可以提高抗爆震性能并且抑制废气的温度上升的新的内燃机的压缩比调节装置。在内燃机的高负荷区域中，采用相对减小机械压缩比并且相对增大此时的机械膨胀比地进行调节的结构。由此，在内燃机的高负荷区域中，进行减小机械压缩比并且增大此时的机械膨胀比的控制，因此，可以提高抗爆震性能并且抑制废气的温度上升，所以，可以减少排气系统部件的热损坏。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】内燃机的压缩比调节装置以及内燃机的压缩比调节装置的控制方法
本专利技术涉及四冲程式内燃机的压缩比调节装置以及内燃机的压缩比调节装置的控制方法，尤其涉及具有可变压缩比机构的内燃机的压缩比调节装置以及内燃机的压缩比调节装置的控制方法，所述可变压缩比机构变更活塞的上止点、下止点的位置。
技术介绍
作为以往的内燃机的压缩比调节装置，提出有通过可变压缩比机构和可变气门机构的控制的组合来改善内燃机的各性能的方案，所述可变压缩比机构对内燃机的几何学压缩比、即机械压缩比进行可变控制，所述可变气门机构对决定实际压缩比的进气排气门的开闭正时进行可变控制。例如，在日本特开2002-276446号公报(专利文献1)所记载的内燃机的压缩比调节装置中，为了对进气门关闭正时进行可变控制而具有可变气门机构，并且，具有对压缩比进行可变控制的可变压缩比机构。在先技术文献专利文献专利文献1：日本特开2002-276446号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题另外，在专利文献1的图8中表示压缩上止点处的机构姿势。图8的左图表示高机械压缩比控制中的压缩上止点的活塞位置(活塞位置稍高)，右图表示低机械压缩比控制中的压缩上止点的活塞位置(活塞位置稍低)。而且，在对排气上止点的位置进行考察时，在高机械压缩比控制以及低机械压缩比控制双方的控制中，排气上止点的活塞位置都与图8所示的各自的压缩上止点的活塞位置一致。其理由在于：由于专利文献1的可变压缩比机构是以曲轴转角360°作为一个循环的机构，因此，在原理上压缩上止点的活塞位置和排气(进气)上止点的活塞位置一致。而且，出于相同的理由，进气下止点的活塞位置和膨胀下止点的活塞位置也一致。这意味着：从进气下止点的活塞位置到压缩上止点的活塞位置之间的压缩冲程和从压缩上止点的活塞位置到膨胀下止点的活塞位置之间的膨胀冲程也总是一致。因此，在原理上机械压缩比和机械膨胀比也一致。而且，在上述那样的结构的压缩比调节装置中，有时会产生以下所述那样的不良情况。例如，在内燃机的高负荷区域中，在为了提高抗爆震性能而欲降低机械压缩比的情况下，由于机械压缩比和机械膨胀比一致，因此，导致机械膨胀比随之降低至与机械压缩比相同的值。其结果是，恐怕会新产生如下课题：在内燃机的高负荷区域中，废气的温度增高而导致排气歧管、废气净化催化剂那样的排气系统部件容易产生热损坏。本专利技术的目的在于提供一种可以提高抗爆震性能并且抑制废气的温度上升的新的内燃机的压缩比调节装置以及内燃机的压缩比调节装置的控制方法。用于解决课题的方案本专利技术的特征在于：在内燃机的高负荷区域中，采用相对减小机械压缩比并且相对增大此时的机械膨胀比地进行调节的结构。根据本专利技术的一实施例，在内燃机的高负荷区域中，进行减小机械压缩比并且增大此时的机械膨胀比的控制，因此，可以提高抗爆震性能并且抑制废气的温度上升。附图说明图1是本专利技术的压缩比调节装置的整体概略图。图2是将本专利技术的压缩比调节装置的一部分剖开表示的主要部分侧视图。图3是卸下了活塞位置变更机构的前罩的主视图，(A)表示最滞后角控制状态、(B)表示最提前角状态。图4表示第一至第二实施方式所使用的可变压缩比机构中的控制轴相位变换的动作，在压缩上止点附近的曲柄销朝向大致正上方的曲轴旋转角度(X＝360°)下，(A)表示控制轴的偏心旋转相位被控制在控制相位αa(例如43°)的状态，(B)表示被控制在控制相位αb(例如71°)的状态，(C)表示被控制在控制相位αc(例如100°)的状态。图5是表示第一实施方式中的与曲轴的旋转角度之间的关系下的活塞的高度位置变化的特性图。图6是第一实施方式中的可变压缩比机构的动作说明图，(A)～(D)表示处于最滞后角状态(控制相位αa)的情况下的活塞位置，(A)是排气(进气)上止点位置、(B)是进气下止点位置、(C)是压缩上止点位置、(D)是膨胀下止点位置。另外，(E)～(H)表示处于中间角状态(控制相位αb)的情况下的活塞位置，(E)表示排气(进气)上止点位置处的状态、(F)表示进气下止点位置处的状态、(G)表示压缩上止点位置处的状态、(H)表示膨胀下止点位置处的状态。图7是执行第一实施方式的控制的控制流程图。图8是表示第二实施方式中的与曲轴的旋转角度之间的关系下的活塞的高度位置变化的特性图。图9是第二实施方式中的可变压缩比机构的动作说明图，(A)～(D)表示处于最滞后角状态(控制相位αa)的情况下的活塞位置，(A)是排气(进气)上止点位置、(B)是进气下止点位置、(C)是压缩上止点位置、(D)是膨胀下止点位置。另外，(E)～(H)表示处于最提前角状态(控制相位αc)的情况下的活塞位置，(E)表示排气(进气)上止点位置处的状态、(F)表示进气下止点位置处的状态、(G)表示压缩上止点位置处的状态、(H)表示膨胀下止点位置处的状态。图10是执行第二实施方式的控制的控制流程图。具体实施方式以下，使用附图详细说明本专利技术的实施方式，但本专利技术不限于以下的实施方式，在本专利技术的技术概念中在其范围内也包括各种变形例和应用例。实施例1首先，说明本专利技术的第一实施方式。图1以及图2表示可变压缩比机构的概略结构。在此，图1是在图2中从右侧观察的图。内燃机01具有：沿着在气缸体02内形成的缸膛03向上下方向往复运动的活塞2、以及借助活塞2的上下运动经由活塞销3和可变压缩比机构1的后述的连杆机构5进行旋转驱动的曲轴4。在图1的活塞2的顶面上在其与单点划线所示的燃烧室边界线之间隔出的空间是气缸内容积(燃烧室容积)。另外，在燃烧室设置有进气门IV和排气门EV，由未图示的凸轮轴开闭。在这些进气门IV、排气门EV向活塞2侧(下侧)提升时，由图1可知，这些进气门IV、排气门EV与活塞顶面靠近。在此，从基准位置(yi＝ye＝0)起相对于活塞滑动方向用yi的位置表示进气门IV的升程量，从基准位置起在活塞滑动方向上用ye的位置表示排气门EV的升程量。将此时的活塞2的位置设为Y。另外，基准位置对应于进气门IV以及排气门EV都不提升而被关闭的位置。另外，在此，活塞位置Y在某曲轴转角下在上升至进气门IV的yi的位置或排气门EV的ye的位置时，会产生活塞顶面与进气排气门的干涉。可变压缩比机构1由连杆机构5和活塞位置变更机构6等构成，所述连杆机构5包括多个连杆，所述活塞位置变更机构6使连杆机构5的姿势变化。连杆机构5由如下部件构成：经由活塞销3与活塞2连结的第一连杆即上连杆7；经由第一连结销8能够摆动地与上连杆7连结，并且能够旋转地与曲轴4的曲柄销9连结的第二连杆即下连杆10；以及经由第二连结销11能够摆动地与下连杆10连结，并且能够旋转地与控制轴12的偏心凸轮部13连结的第三连杆即控制连杆14。另外，如图1及图2所示，在曲轴4的前端部固定有驱动旋转体即小径的第一齿轮15，另一方面，在控制轴12的前端部侧设置有从动旋转体即大径的第二齿轮16，第一齿轮15和第二齿轮16啮合，从而将曲轴4的旋转力经由活塞位置变更机构6传递到控制轴12。第一齿轮15的外径为第二齿轮16的外径的大致一半的大小，因此，曲轴4的转速根据第一齿轮15和第二齿轮16的外径差减速到一半的角速度并传递到控制轴12。控制轴12借助活塞位置变更机构6来改变相对于第二齿轮16的相位，即相对于曲轴4变更本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内燃机的压缩比调节装置，其特征在于，该压缩比调节装置具有可变压缩比机构，所述可变压缩比机构通过使四冲程式内燃机中的活塞的冲程位置变化，从而能够变更该内燃机的机械压缩比以及机械膨胀比，所述可变压缩比机构在所述内燃机的高负荷区域中相对减小所述机械压缩比并且相对增大此时的所述机械膨胀比地进行设定。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.03 JP 2015-1736601.一种内燃机的压缩比调节装置，其特征在于，该压缩比调节装置具有可变压缩比机构，所述可变压缩比机构通过使四冲程式内燃机中的活塞的冲程位置变化，从而能够变更该内燃机的机械压缩比以及机械膨胀比，所述可变压缩比机构在所述内燃机的高负荷区域中相对减小所述机械压缩比并且相对增大此时的所述机械膨胀比地进行设定。2.如权利要求1所述的内燃机的压缩比调节装置，其特征在于，所述可变压缩比机构将所述内燃机的高负荷区域中的所述机械压缩比设定为比所述内燃机的部分负荷区域中的所述机械压缩比小，并且，将所述内燃机的高负荷区域中的所述机械膨胀比设定为比所述内燃机的部分负荷区域中的所述机械膨胀比小。3.如权利要求2所述的内燃机的压缩比调节装置，其特征在于，所述可变压缩比机构在所述内燃机的高负荷区域中将排气(进气)上止点的活塞位置设定为比压缩上止点的活塞位置高。4.如权利要求3所述的内燃机的压缩比调节装置，其特征在于，所述可变压缩比机构将所述内燃机的高负荷区域中的压缩上止点的所述活塞位置设定为比所述内燃机的部分负荷区域中的压缩上止点的所述活塞位置低。5.如权利要求3所述的内燃机的压缩比调节装置，其特征在于，所述可变压缩比机构将所述内燃机的高负荷区域中的膨胀下止点的所述活塞位置设定为比所述内燃机的部分负荷区域中的膨胀下止点的所述活塞位置高。6.如权利要求3所述的内燃机的压缩比调节装置，其特征在于，所述可变压缩比机构将所述内燃机的高负荷区域中的排气(进气)上止点的所述活塞位置设定为比所述内燃机的部分负荷区域中的排气(进气)上止点的所述活塞位置高。7.如权利要求3所述的内燃机的压缩比调节装置，其特征在于，所述可变压缩比机构将所述内燃机的高负荷区域...

【专利技术属性】
技术研发人员：庄司真敬，中村信，
申请(专利权)人：日立汽车系统株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP