[发明专利]内燃机的可变系统及其控制方法

说明书

在内燃机转矩增加到了最大转矩附近时，通过可变气门机构使进气门的关闭正时IVC从进气下止点BDC离开，并且，通过可变压缩比机构使机械膨胀比εE增大。在最大内燃机转矩附近，将进气门的关闭正时IVC设定为使其从进气下止点BDC离开的关闭正时IVCd。由此，降低有效压缩比来提高耐爆震性，而且，通过增大机械膨胀比，从而可以实现热效率的提高，并且可以降低废气温度来抑制排气系统部件的热损坏。

技术领域

本发明涉及内燃机的可变系统，尤其涉及具备在四冲程内燃机中对机械压缩比进行控制的可变压缩比机构以及对气门正时进行控制的可变气门机构的内燃机的可变系统及其控制方法。

背景技术

在与这种内燃机相关的内燃机中，提出有如下的方案：通过可变压缩比机构和可变气门机构的组合来改善内燃机的动作性能，所述可变压缩比机构对内燃机的几何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门、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)所记载的内燃机中，设置有对内燃机的进气门的关闭正时进行可变控制的可变气门机构、以及通过活塞位置的变更对内燃机的机械压缩比进行可变控制以使机械压缩比随着负荷的上升而降低的可变压缩比机构。

而且，例如在内燃机起动时，在将机械压缩比维持在与怠速时相当的高压缩比的状态下，通过可变气门机构将曲轴旋转的进气门的关闭正时设定为从进气下止点离开的正时，在曲轴旋转开始后使进气门的关闭正时接近进气下止点，即便通过如上所述的控制而提高机械压缩比，通过降低实际压缩比，也可以得到使曲轴旋转中的压缩降低的减压作用。因此，若曲轴旋转转速上升，进而在曲轴旋转开始后使进气门的关闭正时接近进气下止点，则实际压缩比上升，能够实现混合气体温度的上升。

除此之外，还尝试了使用对进气门的关闭正时进行可变控制的可变气门机构和对机械压缩比进行可变控制的可变压缩比机构来提高内燃机的动作性能，但在此省略进一步的说明。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2002-276446号公报

发明内容

发明要解决的课题

另外，与专利文献1不同而提出有如下控制：使用可变压缩比机构，越是高内燃机转矩，越使机械压缩比降低。这是为了如下目的：在降低机械压缩比以提高耐爆震性的基础上，使点火正时提前以提高最大内燃机转矩。由此，可以在不增加燃料(气化潜热的增加)的情况下提高耐爆震性，因此，可以期待能够改善油耗的效果。

但是，若采用该方法，虽然可以提高耐爆震性，但另一方面，随着机械压缩比降低，机械膨胀比也降低，因此，不仅热效率降低而导致油耗恶化，而且废气的温度也增高，所以，可能会新产生在最大内燃机转矩(负荷)附近容易产生排气系统部件(排气管、废气净化催化剂等)的热损坏这样的课题。

本发明的目的在于提供一种新的内燃机的可变系统及其控制方法，在内燃机转矩增加到了最大内燃机转矩附近时，可以抑制油耗的恶化，而且可以抑制排气系统部件的热损坏。

用于解决课题的方案

在本发明的一实施方式中，在内燃机转矩增加到了最大内燃机转矩附近时，通过可变气门机构将进气门的关闭正时设定为使其从进气下止点离开的关闭正时，并且，通过可变压缩比机构来增大机械膨胀比。在此“离开”意味着使进气门的关闭正时相对于进气下止点向滞后角侧或提前角侧移动。

根据本发明的一实施方式，在最大内燃机转矩附近，通过使进气门的关闭正时从进气下止点离开而降低有效压缩比降低以提高耐爆震性，而且，通过增大机械膨胀比，从而可以实现热效率的提高(＝降低油耗)，并且可以降低废气的温度来抑制排气系统部件的热损坏。

附图说明

图1是本发明的内燃机的可变系统的整体概略图。