[发明专利]可变压缩比内燃机无效

专利信息
申请号: 200680001207.4 申请日: 2006-03-28
公开(公告)号: CN101061301A 公开(公告)日: 2007-10-24
发明(设计)人: 秋久大辅;神山荣一 申请(专利权)人: 丰田自动车株式会社
主分类号: F02D41/10 分类号: F02D41/10;F02B75/04;F02D41/00;F02D15/04
代理公司: 北京集佳知识产权代理有限公司 代理人: 张文;段斌
地址: 日本*** 国省代码: 日本;JP
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摘要:
搜索关键词: 可变 压缩比 内燃机
【说明书】:

技术领域

本发明涉及压缩比能够改变的可变压缩比内燃机。

背景技术

近年来,已经提出了用于使得可以改变内燃机压缩比以改善内燃机在里程油耗和功率方面的性能的技术。在已经提出的技术中,如日本专利申请公报No.7-26981和2003-206771中所公开的,气缸体和曲轴箱以允许它们彼此相对运动的方式联接,并且凸轮轴设置在它们的联接部分中以通过转动凸轮轴而使得所述气缸体和曲轴箱彼此移近和移开。

在前述的可变压缩比内燃机中,内燃机的压缩比根据其运行状态而改变,以防止内燃机中的爆震并确保足够的热效率。

另一方面,如同例如在日本专利申请公报No.5-149142中所公开的,装配有排气涡轮驱动的增压器(或者涡轮增压器,下文将简称为“增压器”)的内燃机是公知的,该增压器由置于内燃机排气通道内的排气驱动。增压器是这样一种装置:其中涡轮机使用从气缸排出的排气能量而转动,由此借助于附接至与涡轮轴相同的转动轴上的压缩机来压缩空气并将压缩空气供应到气缸内。

在结合使用上述技术的内燃机中,如果增压器的响应延迟大,当例如通过压下加速器踏板而对内燃机作出加速要求时,加速器踏板压下和增压压力升高之间的时间延迟变长,这有时使得难以获得满意的加速性能。与此相关的,已经提出了各种技术:日本专利申请公报No.2002-70601和2-163429启示加速时根据增压压力的延迟而推迟压缩比减小控制,以防止加速早期阶段的扭矩下降;日本专利申请公报No.2001-342859启示随着增压压力的实际增加而减小压缩比,由此防止爆震的产生;日本实用新型申请公报No.63-150048启示以下述方式设置压缩比:负载越大,压缩比越小,并且根据压缩比设置作为控制目标的增压压力,由此防止在加速时产生爆震;日本专利申请公报No.2004-156464启示在加速过程中,根据中间冷却器出口处的温升延迟而延迟压缩比减小控制,以在几乎不出现爆震的加速早期阶段中防止扭矩的下降。

发明内容

本发明考虑到现有技术的上述问题而提出,并且目的在于提供一种可以在可变压缩比内燃机的加速过程中减小增压器的响应延迟的技术。

本发明为实现上述目的的最重要的特征在于:当可比压缩比内燃机处于加速时,内燃机的压缩比设置为低于根据内燃机运行状态确定以获得特定热效率同时抑制爆震的基准压缩比的压缩比,由此增加排气压力并缩短增压器的响应时间。

更具体地,可变压缩比内燃机包括:

能够改变内燃机压缩比的压缩比改变机构;

由来自所述内燃机的排气驱动的增压器,所述增压器用于增压所述内燃机的进气;以及

基准压缩比导出装置,其用于根据所述内燃机的运行状态来导出基准压缩比,通过所述基准压缩比,能够获得特定的热效率同时抑制所述内燃机中的爆震,

其中当所述内燃机运行时,所述内燃机的压缩比由所述压缩比改变机构设置为所述基准压缩比,

当所述内燃机进入特定的加速状态时,所述内燃机的压缩比由所述压缩比改变机构改变为低于所述基准压缩比的与加速相适应的特定压缩比,并且,

在所述内燃机已经开始加速后直到所述增压器的增压压力大于或等于特定压力的期间内,所述内燃机的压缩比由所述压缩比改变机构设置为所述与加速相适应的压缩比。

在可变压缩比内燃机(下文简称为内燃机)中,通常根据内燃机的运行状态来控制压缩比,以将压缩比设置为不会在内燃机中产生爆震的最高可能压缩比(在下文中将称为“基准压缩比”)。通过此控制,确保最高可能的热效率同时防止发生爆震。在进行上述的压缩比控制时,当通过压下加速器踏板来要求内燃机加速时,由于上述的增压器响应延迟,增压压力可能不能够足够快地增加,从而在某些情况下不能获得满意的加速性能。

另一方面,已知的,当内燃机的压缩比较低时,内燃机中的热效率通常下降,这在进气流量恒定的情况下将导致排气压力的增加。

在本发明中利用了此点,当内燃机加速时,压缩比设置为低于前述基准压缩比的与加速相适应的压缩比。通过此特征,可以使得排气压力高于压缩比设置为基准压缩比时的情况,并且增压器的启动时间能够相应地缩短。因此,可以控制加速时增压器的响应延迟,并且可以获得优良的加速性能。

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