[发明专利]火花点火式内燃发动机

说明书

技术领域

本发明涉及一种控制实际压缩动作的开始正时以及机械压缩比的方法。

背景技术

本领域公知的火花点火式内燃发动机设置有能够改变机械压缩比的可变压缩比机构和能够控制进气门的闭合正时的可变气门正时机构，在发动机中负载运转和发动机高负载运转时由增压器执行增压动作，并且在发动机中负载和高负载运转时随着发动机负载降低而在保持实际压缩比不变的状态下提高机械压缩比并且延迟进气门的闭合正时(例如，参见日本专利公报(A)No.2004-218522)。

但是，在这种内燃发动机中，即使在发动机低负载运转时，机械压缩比也很高并且进气门的闭合正时也被延迟，但却不清楚该机械压缩比是高于还是低于发动机中负载运转时的机械压缩比，也不清楚该进气门的闭合正时是迟于还是早于发动机中负载运转时的进气门闭合正时。另外，在这种内燃发动机中，也不清楚发动机低负载运转时的实际压缩比是高于还是低于发动机中负载和高负载运转时的实际压缩比。

另外，一般来说，在内燃发动机中，发动机负载越小，热效率越差，因此要想提高车辆运转时的热效率，即，要想改善燃料消耗，就必须提高发动机低负载运转时的热效率。但是，在内燃发动机中，膨胀比越大，在膨胀行程时向下推压活塞的力作用的时间也就越长，因此膨胀比越大，则热效率提高得越多。另一方面，如果提高发动机压缩比，则膨胀比变高。因此，要想提高发动机运转时的热效率，优选尽可能地提高发动机低负载运转时的机械压缩比，以使得在发动机低负载运转时能够获得最大的膨胀比。

但是，在上述公知的内燃发动机中，不清楚机械压缩比是否已经高得足以在发动机低负载运转时获得最大的膨胀比。另外，在设置有能够改变机械压缩比的可变压缩比机构和能够控制进气门的闭合正时的可变气门正时机构的内燃发动机中，当使机械压缩比提高时，通常也使得实际压缩比提高。也就是说，通常，要想使压缩比提高就提高机械压缩比。这是因为人们相信，此时，除非提高实际压缩比，否则其它都没有意义。

但是，如果提高实际压缩比，又会发生爆燃，因此实际压缩比又不能提高那么多。因此，过去由于即使提高发动机低负载运转时的机械压缩比，实际压缩比也不能提高那么多，所以机械压缩比从来没有那么高。结果，过去存在的问题是，在发动机低负载运转时不能获得足够高的膨胀比，并且相应地也不能获得与结构的更加复杂化相称的良好燃料消耗效果。

发明内容

本发明的目的是提供这样一种方法，所述方法控制实际压缩动作的开始正时以及机械压缩比，能够提高在车辆运转时的热效率，并且获得良好的燃料消耗效果。

根据本发明，提供了一种在火花点火式内燃发动机中由可变压缩机构控制机械压缩比并且由实际压缩动作开始正时改变机构控制实际压缩动作的开始正时的方法，该方法的特征在于，在发动机低负载运转时通过使所述机械压缩比为最大值的方式将膨胀比设为20或更大的最大膨胀比，并且当发动机低速度运转时，在发动机低负载运转时的实际压缩比设为位于相对于在发动机中负载和高负载运转时的实际压缩比的大约±10％的范围内。

另外，根据本发明，还提供了一种在火花点火式内燃发动机中由可变压缩机构控制机械压缩比并且由可变气门正时机构控制进气门的闭合正时的方法，所述方法的特征在于，在发动机低负载运转时通过使所述机械压缩比为最大值的方式将膨胀比设为最大膨胀比为20或更大，并且主要通过改变所述进气门的闭合正时控制供给到燃烧室中的进气量。

附图说明

图1是火花点火式内燃发动机的总图。

图2是可变压缩比机构的分解立体图。

图3是所示内燃发动机的侧视横截面图。

图4是可变气门正时机构的视图。

图5是示出进气门和排气门的升程量的视图。

图6是用于说明发动机压缩比、实际压缩比以及膨胀比的视图。

图7是示出理论热效率和膨胀比之间关系的视图。

图8是用于说明普通循环和超高膨胀比循环的视图。

图9是示出机械压缩比等根据发动机负载变化的视图。

图10是用于操作控制的流程图。

图11是示出目标实际压缩比等的视图。

具体实施方式

图1示出火花点火式内燃发动机的侧视横截面图。