(57)【要約】【課題】トルク変動を抑制できる内燃機関の制御装置を提供することを課題とする。【解決手段】本実施例の内燃機関の制御装置は、シリンダ３１の中心軸線Ａによって分断される第１及び第２領域の何れか側にクランク軸２０の回転中心Ｃの位置を変更することができるオフセットクランク機構５０と、燃焼状態が均質燃焼であるか成層燃焼であるかを判定し、クランク軸２０の回転中心Ｃの位置を第１及び第２領域の何れかの側に変更するＥＣＵと、を備え、クランク２０軸の回転中心の位置が第１領域にある場合には、ピストン２４の下降速度は上昇速度よりも遅く、クランク軸２０の回転中心Ｃの位置が第２領域にある場合には、ピストン２４の上昇速度は下降速度よりも遅く、ＥＣＵ２０は、燃焼状態が均質燃焼の場合にはクランク軸２０の回転中心の位置を第１領域側に変更し、燃焼状態が成層燃焼の場合にはクランク２０軸の回転中心Ｃの位置を第２領域側に変更する。【選択図】図２
2010150996.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダの中心軸線によって分断される第１及び第２領域の何れか側にクランク軸の回転中心の位置を変更することができるオフセットクランク機構と、
燃焼状態が均質燃焼であるか成層燃焼であるかを判定する判定手段と、
前記クランク軸の回転中心の位置を前記第１及び第２領域の何れかの側に変更するオフセット制御手段と、を備え、
前記クランク軸の回転中心の位置が前記第１領域にある場合には、ピストンの下降速度は上昇速度よりも遅く、前記クランク軸の回転中心の位置が前記第２領域にある場合には、前記ピストンの上昇速度は下降速度よりも遅く、
前記オフセット制御手段は、前記燃焼状態が均質燃焼の場合には前記クランク軸の回転中心の位置を前記第１領域側に変更し、前記燃焼状態が成層燃焼の場合には前記クランク軸の回転中心の位置を前記第２領域側に変更する、内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、内燃機関のトルク変動を抑制するために、燃料の噴射時期を制御する技術が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１３２５２３号公報
【特許文献２】特開２００４−０８４６０７号公報
【特許文献３】特開２００４−２３９１５２号公報
【特許文献４】特開２００７−２１１６５０号公報
【特許文献５】特開２００５−３４４６４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、燃料の噴射時期を制御するのみでは、トルク変動を充分に抑制できない恐れがある。
【０００５】
本発明の目的は、トルク変動を抑制できる内燃機関の制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的は、シリンダの中心軸線によって分断される第１及び第２領域の何れか側にクランク軸の回転中心の位置を変更することができるオフセットクランク機構と、燃焼状態が均質燃焼であるか成層燃焼であるかを判定する判定手段と、前記クランク軸の回転中心の位置を前記第１及び第２領域の何れかの側に変更するオフセット制御手段と、を備え、前記クランク軸の回転中心の位置が前記第１領域にある場合には、ピストンの下降速度は上昇速度よりも遅く、前記クランク軸の回転中心の位置が前記第２領域にある場合には、前記ピストンの上昇速度は下降速度よりも遅く、前記オフセット制御手段は、前記燃焼状態が均質燃焼の場合には前記クランク軸の回転中心の位置を前記第１領域側に変更し、前記燃焼状態が成層燃焼の場合には前記クランク軸の回転中心の位置を前記第２領域側に変更する、内燃機関の制御装置によって達成できる。
【０００７】
均質燃焼での燃焼の中心位置は、上死点後であり、成層燃焼での燃焼の中心位置は、上死点前である。均質燃焼の場合にクランク軸の回転中心を第１領域側に変更すると、上死点からのピストンの下降速度は、上死点へ向かう際の上昇速度より遅い。即ち、均質燃焼での燃焼の中心位置においてはピストンの速度が遅くなる。従って、均質燃焼での燃焼の中心位置においては、燃焼室の容積の時間に対する変化割合は小さくなる。これにより、燃焼室内での燃料の燃焼速度が速くなる。これにより、燃焼変動が抑制される。同様に、成層燃焼での燃焼の中心位置においてはピストンの速度が遅くなる。よって、トルク変動を抑制できる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、トルク変動を抑制できる内燃機関の制御装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
【００１０】
図１は、本実施例に係る内燃機関の制御装置の説明図である。内燃機関の制御装置は、エンジン本体１０、オフセットクランク機構５０、ＥＣＵ８０を含む。エンジン本体１０は、クランク軸２０、コネクティングロッド２２、ピストン２４、シリンダ３１、オフセットクランク機構５０を含む。オフセットクランク機構５０は、公知の機構であり、例えば特開２００６−９５９３号公報に開示されている。オフセットクランク機構５０によって、シリンダ３１の中心軸線Ａによって分断される第１及び第２領域の何れか側にクランク軸２０の回転中心Ｃを変更することができる。尚、図１においては、クランク軸２０は第１領域側に位置付けられているが、第２領域側に位置付けられているクランク軸２０を仮想線で示している。図１において、クランク軸２０は時計方向に回転する。
【００１１】
クランク軸２０の回転中心Ｃの位置が第１領域側に変更されると、上死点からのピストン２４の下降速度は、上死点へ向かう際の上昇速度より遅くなる。また、クランク軸２０の回転中心Ｃの位置が第２領域側に変更されると、上死点へ向かうピストンピストン２４の上昇速度は、上死点からの下降速度より遅くなる。
【００１２】
ＥＣＵ８０は、オフセットクランク機構５０に指令を出して、クランク軸２０の位置を第１及び第２領域の何れかの側に変更することができる。ＥＣＵ８０は、燃焼状態が均質燃焼であるか成層燃焼であるかを判定する判定手段、クランク軸２０の回転中心Ｃの位置を第１及び第２領域の何れかの側に変更するオフセット制御手段に相当する。また、エンジン１０の燃焼状態は、運転状態に応じて均質燃焼及び成層燃焼に切り替えられる。
【００１３】
次に、ＥＣＵ８０が実行するトルク変動抑制処理について説明する。図２は、ＥＣＵ８０が実行するトルク変動抑制処理の一例を示したフローチャートである。ＥＣＵ８０は、燃焼変動の有無を判定する（ステップＳ１）。詳細には、ＥＣＵ８０は、燃焼室ＣＡ内に配置された圧力センサ（不図示）からの出力値に基づいて、燃焼変動の有無を判定する。尚、その他公知の方法により、燃焼変動の有無を判定してもよい。燃焼変動が生じていない場合には、ＥＣＵ８０は一連の処理を終了する。
【００１４】
燃焼変動が生じている場合には、ＥＣＵ８０は、燃焼変動と関連付けられたパラメータ値が許容値を超えているか否かを判定する（ステップＳ２）。否定判定の場合には、ＥＣＵ８０は一連の処理を終了する。燃焼変動と関連付けられたパラメータ値が許容値を超えている場合には、燃焼変動が激しいものと推定される。この場合には、ＥＣＵ８０は、燃焼状態が均質燃焼であるか成層燃焼であるかを判定する（ステップＳ３）。均質燃焼の場合には、ＥＣＵ８０は、クランク軸２０の回転中心Ｃを第１領域側へと変更する（ステップＳ４）。この理由について説明する。
【００１５】
均質燃焼での燃焼の中心位置は、上死点後である。クランク軸の回転中心を第１領域側に変更すると、上死点からのピストンの下降速度は、上死点へ向かう際の上昇速度より遅い。即ち、均質燃焼の場合にクランク軸２０の回転中心Ｃを第１領域側へと変更することにより、均質燃焼での燃焼の中心位置においてはピストンの速度が遅くなる。従って、均質燃焼での燃焼の中心位置においては、燃焼室ＣＡの容積の時間に対する変化割合は小さくなる。これにより、燃焼室ＣＡ内での燃料の燃焼速度が速くなる。よって、燃焼変動が抑制される。
【００１６】
成層燃焼の場合には、ＥＣＵ８０は、クランク軸２０の回転中心Ｃを第２領域側へと変更する（ステップＳ５）。この理由について説明する。
成層燃焼での燃焼の中心位置は、上死点前である。クランク軸２０の回転中心Ｃが第２領域側に変更されると、上死点へ向かうピストン２４の上昇速度は、上死点からの下降速度より遅くなる。即ち、成層燃焼の場合にクランク軸２０の回転中心Ｃを第２領域側へと変更することにより、成層燃焼での燃焼の中心位置においてはピストンの速度が遅くなる。従って成層燃焼での燃焼の中止位置においては、燃焼室ＣＡの容積の時間に対する変化割合は小さくなる。これにより、燃焼室ＣＡ内での燃料の燃焼速度が速くなる。よって、燃焼変動が抑制される。
【００１７】
このように燃焼変動を抑制することにより、エンジン１０のトルク変動が抑制される。
【００１８】
以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、本実施例に係る内燃機関の制御装置の説明図である。
【図２】図２は、ＥＣＵが実行するトルク変動抑制処理の一例を示したフローチャートである。
【符号の説明】
【００２０】
１０  エンジン本体
２０  クランク軸
２２  コネクティングロッド
２４  ピストン
３１  シリンダ
５０  オフセットクランク機構
８０  ＥＣＵ（判定手段、オフセット制御手段）
【図１】
2010150996.tif 000003
【図２】
2010150996.tif 000004