BR112017028443B1

BR112017028443B1 - Motor de combustão interna com taxa de compressão variável

Info

Publication number: BR112017028443B1
Application number: BR112017028443-0A
Authority: BR
Inventors: Eiji Takahashi
Original assignee: Nissan Motor Co., Ltd.
Priority date: 2015-07-15
Filing date: 2015-07-15
Publication date: 2022-11-01
Also published as: JPWO2017009961A1; RU2672203C1; CN107849987A; BR112017028443A2; KR20180026465A; JP6365778B2; EP3324024B1; MX364021B; KR101863527B1; EP3324024A1; CA2992534C; CN107849987B; US20180209354A1; MX2018000380A; EP3324024A4; CA2992534A1; US10253700B2; WO2017009961A1

Abstract

MOTOR DE COMBUSTÃO INTERNA COM TAXA DE COMPRESSÃO VARIÁVEL. Um motor de combustão interna com taxa de compressão variável (1) é provido com um mecanismo com taxa de compressão variável (2) em que uma taxa de compressão mecânica do motor de combustão interna (1) muda de acordo com uma posição de rotação de um eixo de controle (18), um batente lateral com baixa taxa de compressão (50), um batente lateral com alta taxa de compressão (60), um sensor (42) para detectar uma posição de rotação de um eixo de transmissão (22) de um atuador (24), e um braço (30) encaixado por pressão no eixo de transmissão (22). Rotação relativa entre o braço (30) e o eixo de transmissão (22) ocorre quando um torque que excede um torque de limite superior foi aplicado. O eixo de transmissão (22) ou o eixo de controle (18) é levado a se mover para posições de restrição restringidas pelos respectivos batentes (50, 60) e, então, um diagnóstico sobre a presença ou ausência da rotação relativa é executado com base nos valores detectados nas respectivas posições de restrição.

Description

CAMPO TÉCNICO

[001]A presente invenção refere-se a um motor de combustão interna equi-pado com um mecanismo com taxa de compressão variável para controlar de forma variável uma taxa de compressão do motor de combustão interna.

TÉCNICA ANTERIOR

[002] Um motor de combustão interna equipado com um mecanismo com ta-xa de compressão variável, em que uma taxa de compressão do motor de combustão interna é variavelmente controlada de forma ideal dependendo de uma condição de operação do motor de combustão interna com a finalidade de melhorar uma efici-ência térmica de um motor de combustão interna alternativo e evitar combustão anormal, tal como detonação ou semelhantes, é geralmente conhecido. Por exemplo, motores de combustão interna equipados com um mecanismo com taxa de compressão variável, que é composto por um mecanismo de pistão-manivela multili- gação, foram descritos nos Documentos de Patente 1 e 2.

[003]O mecanismo com taxa de compressão variável acima é provido com uma pluralidade de ligações intermediárias através do que um pistão e um virabre- quim são ligados, e uma ligação de controle para limitar um grau de liberdade dessas ligações intermediárias. É também provido um atuador para alterar a posição de rotação de um eixo de controle. Uma posição relativa do pistão pode ser vertical-mente deslocada alterando a posição de rotação do eixo de controle e movendo um fulcro de movimento oscilante da ligação de controle por meio do atuador, assim al-terando uma taxa de compressão.

[004]Em geral, nesse tipo de mecanismo com taxa de compressão variável, com a finalidade de evitar que uma taxa de compressão se torne uma taxa de com-pressão excessivamente alta ou uma taxa de compressão excessivamente baixa, algum tipo de batente é geralmente provido para restringir o movimento do meca-nismo de pistão-manivela e para limitar mecanicamente uma faixa variável da taxa de compressão.

[005] No entanto, assumindo que um motor, servindo como um atuador, tenta ainda continuar a alterar a taxa de compressão mesmo após ter sido restringido pelo batente, por exemplo, devido a uma falha (uma anormalidade) em um controlador que controla o motor, uma carga excessiva pode ser indesejavelmente aplicada a cada parte de componente.

LISTA DE CITAÇÃO LITERATURA DE PATENTE

[006]Documento de patente 1: Publicação Provisória de Patente Japonesa N°. JP2010-151088

[007] Documento de patente 2: Publicação Provisória de Patente Japonesa N°. JP2014-238027

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[008] Um motor de combustão interna com taxa de compressão variável da invenção é provido com: um mecanismo com taxa de compressão variável, em que uma taxa de compressão mecânica do motor de combustão interna muda de acordo com uma posição de rotação de um membro de controle de taxa de compressão girado por um atuador; uma ligação mecânica incluindo um braço encaixado em um eixo de trans-missão do atuador para transmitir movimento rotativo do eixo de transmissão, en-quanto converte o movimento rotativo do eixo de transmissão em movimento rotativo do membro de controle de taxa de compressão; um sensor para detecção de uma posição de rotação do eixo de transmissão como um parâmetro correspondente à taxa de compressão; e pelo menos um batente para restringir o movimento do membro de controle de taxa de compressão ou movimento da ligação em uma posição correspondente a uma taxa de compressão de limite superior ou uma taxa de compressão de limite inferior.

[009]É também provido um controlador configurado para executar um diag-nóstico, com base em um valor detectado do sensor em um estado em que o membro de controle de taxa de compressão ou a ligação tenha sido restringido pelo batente, sobre se rotação relativa de uma porção encaixada do braço com relação ao eixo de transmissão está presente.

[010]Com a configuração discutida previamente, assume-se que o motor ten-ta ainda continuar a alterar a taxa de compressão mesmo após ter sido restringido pelo batente, por exemplo, devido a uma falha no controlador. Nesse caso, rotação relativa entre o braço e o eixo de transmissão ocorre. Devido à ocorrência de rotação relativa, a relação entre o valor detectado do sensor e a taxa de compressão se torna inapropriada. Nesta invenção, um autodiagnóstico sobre a presença ou ausência da rotação relativa mencionada acima é realizado.

[011]De acordo com a invenção, quando rotação relativa entre o braço e o eixo de transmissão ocorre, é possível seguramente detectar a rotação relativa.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[012]A Figura 1 é uma vista em corte ilustrando esquematicamente um motor de combustão interna com taxa de compressão variável equipado com um meca-nismo com taxa de compressão variável multiligação.

[013]A Figura 2 é uma vista tomada na direção da seta A da Figura 1.

[014]A Figura 3 é um fluxograma ilustrando processamento de diagnóstico para diagnosticar rotação relativa do eixo de transmissão através do uso de um ba-tente lateral com baixa taxa de compressão.

[015]A Figura 4 é um fluxograma ilustrando processamento de diagnóstico para diagnosticar rotação relativa do eixo de transmissão através do uso de um batente lateral com alta taxa de compressão.

[016]A Figura 5 é um gráfico ilustrando a relação entre uma saída do sensor e uma taxa de compressão real.

DESCRIÇÃO DE MODALIDADES

[017]As modalidades da presente invenção são explicadas em detalhes abaixo com referência aos desenhos.

[018]Como mostrado na Figura 1, um motor de combustão interna com taxa de compressão variável 1 é equipado com um mecanismo com taxa de compressão variável 2 que utiliza um mecanismo de pistão-manivela multiligação bem conhecido. O mecanismo com taxa de compressão variável 2 é principalmente composto de uma ligação inferior 6, uma ligação superior 12, uma ligação de controle 16 e um eixo de controle 18. A ligação inferior 6 é rotativamente suportada em um moente de cambota 4a de um virabrequim 4. A ligação superior 12 liga um pino superior 8 localizado em uma extremidade da ligação inferior 6 e um pino de pistão 10a de um pistão 10. Uma extremidade da ligação de controle 16 é lingada a um pino de controle 14 localizado na outra extremidade de ligação inferior 6. O eixo de controle 18 suporta de forma oscilante a outra extremidade de ligação de controle 16. O virabrequim 4 e o eixo de controle 18 são rotativamente suportados por meio de respectivas estruturas de rolamento (não mostradas) dentro de um cárter de motor, que é uma seção inferior de um bloco de cilindro 20.

[019]O eixo de controle 18 tem uma porção de eixo excêntrico 18a cuja posi-ção pode ser deslocada ou alterada de acordo com movimento rotativo do eixo de controle 18. A outra extremidade da ligação de controle 16 é rotativamente encaixada na porção de eixo excêntrico 18a. No mecanismo com taxa de compressão variável 2, uma posição de ponto morto superior (TDC) do pistão 10 é verticalmente deslocada de acordo com movimento rotativo do eixo de controle 18, assim alterando uma taxa de compressão mecânica. Ou seja, nesta modalidade, eixo de controle 18 corresponde a um membro de controle de taxa de compressão. Portanto, a taxa de compressão mecânica pode ser inequivocadamente determinada de acordo com uma posição de rotação de eixo de controle 18 correspondente ao membro de con-trole de taxa de compressão.

[020]Como um mecanismo de transmissão que controla de forma variável uma taxa de compressão do mecanismo com taxa de compressão variável 2, ou seja, uma posição de rotação de eixo de controle 18, um atuador 24 é localizado na parte inferior do bloco de cilindro 20. O atuador tem um eixo de transmissão 22 paralelo ao virabrequim 4. Como mostrado na Figura 2, o atuador 24 é construído por um motor elétrico 26 que serve como um corpo principal de atuador e um redutor de velocidade 28 que reduz rotação de saída do motor elétrico 26 e emite a saída reduzida de velocidade através do eixo de transmissão 28. O motor elétrico 26 e o redutor de velocidade 28 são conectados e dispostos em série. O eixo de transmissão 22 é configurado para girar dentro de uma faixa angular prescrita de uma posição angular correspondente a uma baixa taxa de compressão para uma posição angular corres-pondente a uma alta taxa de compressão. O eixo de transmissão 22 e o eixo de con-trole 18 são posicionados paralelos entre si. Para permitir que ambos o eixo de transmissão e o eixo de controle girem em conjunto entre si, um primeiro braço 30 encaixado por pressão no eixo de transmissão 22 e um segundo braço 32 fixado ao eixo de controle 18 são ligados entre si através de uma ligação intermediária 34.

[021]Quando o eixo de transmissão 22 do atuador 24 gira, o movimento rota-tivo é transmitido do primeiro braço 30 através da ligação intermediária 34 para o segundo braço 32 e, assim, o eixo de controle 18 gira. Dessa forma, como discutido acima, uma taxa de compressão mecânica de motor de combustão interna 1 muda. Ou seja, nesta modalidade, o primeiro braço 30, o segundo braço 32 e a ligação in-termediária 34 correspondem a uma ligação mecânica que transmite movimento ro- tativo do eixo de transmissão 22, enquanto converte o movimento rotativo de eixo de transmissão em movimento rotativo de eixo de controle 18. A propósito, na modali-dade mostrada, um mecanismo de ligação é usado como uma ligação mecânica. Em seu lugar, outro tipo de ligação pode ser usado.

[022] Uma taxa de compressão alvo de mecanismo com taxa de compressão variável 2 é definida dependendo de uma condição de operação do motor (por exemplo, uma carga requerida e uma velocidade de revolução do motor) dentro de um controlador 40. O atuador 24, ou seja, o motor elétrico 26 é acionado e controlado de modo a alcançar a taxa de compressão alvo. A posição de rotação de eixo de transmissão 22, correspondente a uma taxa de compressão mecânica real, é detec-tada por um sensor de taxa de compressão real 42. Controle de retorno para motor elétrico 26 é realizado de modo a trazer a taxa de compressão real detectada para a taxa de compressão alvo. O sensor de taxa de compressão real 42 é um sensor do tipo de não contato que é disposto para ser oposto à extremidade superior de eixo de transmissão 22. O sensor de taxa de compressão real é provido para detectar e ler a posição angular de um objeto detectado (não mostrado), composto de um magneto permanente embutido na face de extremidade superior do eixo de transmissão 22, e emitir o valor detectado ao controlador 40. O controlador 40 é configurado para acionar e controlar o atuador 24 com base nesse valor detectado.

[023]Além de um sinal do sensor de taxa de compressão real 42, sinais de outros sensores, ou seja, um medidor de fluxo de ar 44 para detectar uma quantidade de entrada de ar Q, um sensor de ângulo de manivela 46 para detectar uma velo-cidade de revolução do motor N e semelhantes são inseridos no controlador 40. O controlador 40 é também configurado para, de forma ideal, controlar a taxa de com-pressão com base nesses sinais de dados de informações de entrada detectados.

[024]Como uma tendência de controle com taxa de compressão básica, uma alta taxa de compressão alvo é dada em um lado de baixa carga com a finalidade de melhorar uma eficiência térmica, enquanto que uma baixa taxa de compressão alvo é dada em um lado de alta carga com a finalidade de evitar detonação.

[025]A fim de limitar mecanicamente uma faixa variável da taxa de compres-são por meio do mecanismo com taxa de compressão variável 2, o motor de com-bustão interna 1 tem um batente lateral com baixa taxa de compressão 50 para res-tringir rotação excessiva do eixo de controle 18 para o lado de baixa taxa de com-pressão e um batente lateral com alta taxa de compressão 60 para restringir rotação excessiva do eixo de controle 18 para o lado de alta taxa de compressão.

[026]O batente lateral com baixa taxa de compressão 50 é formado para se projetar dentro do alojamento do atuador 24, tal que o primeiro braço 30 seja enga-tado com o batente lateral com baixa taxa de compressão em uma posição corres-pondente a uma taxa de compressão de limite inferior. Portanto, quando o eixo de transmissão 22 é girado para a posição correspondente à taxa de compressão de limite inferior, o primeiro braço 30 encosta no batente lateral com baixa taxa de com-pressão 50, tal que o eixo de transmissão 22 e, portanto, o eixo de controle 18 sejam restringidos de modo a não mais girarem para o lado de baixa taxa de compressão. Ou seja, o limite inferior da taxa de compressão é limitado na posição em que o ba-tente com baixa taxa de compressão 50 e o primeiro braço 30 encostam um no outro.

[027] Por outro lado, o batente lateral com alta taxa de compressão 60 é for-mado para se projetar de um membro (por exemplo, uma tampa de rolamento 52) que constitui um rolamento para o eixo de controle 18 em uma posição correspondente a uma taxa de compressão de limite superior. Uma porção saliente 62 é provida em uma posição predeterminada do eixo de controle 18, tal que a porção saliente possa ser engatada com o batente lateral com alta taxa de compressão 60. Portanto, quando o eixo de transmissão 22 é girado para a posição correspondente à taxa de compressão de limite superior, a porção saliente 62 encosta no batente lateral com alta taxa de compressão 60, tal que o eixo de controle 18 e, portanto, o eixo de transmissão 22 são restringidos de modo a não mais girarem para o lado de alta taxa de compressão. Ou seja, o limite superior da taxa de compressão é limitado na posição onde o batente lateral com alta taxa de compressão 60 e a porção saliente 62 encostam um no outro.

[028] Desta forma, o batente lateral com baixa taxa de compressão 50 e o batente lateral com alta taxa de compressão 60 servem para limitar ou restringir o movimento da ligação entre a posição correspondente à taxa de compressão de limi-te inferior e a posição correspondente à taxa de compressão de limite superior. Como resultado disso, a taxa de compressão varia apenas entre a taxa de compressão de limite inferior e a taxa de compressão de limite superior.

[029]A propósito, na modalidade mostrada, o batente lateral com baixa taxa de compressão 50 é provido dentro do atuador 24, enquanto que o batente lateral com alta taxa de compressão 60 é provido no lado do corpo principal do motor de combustão interna 1. Será compreendido que as posições dos batentes 50, 60 não são limitadas às modalidades particulares mostradas e descritas neste documento, mas esses batentes podem ser dispostos em respectivas posições arbitrárias, em que o movimento rotativo do primeiro braço 30 e o movimento rotativo do eixo de controle 18 podem ser restringidos. Por exemplo, o batente lateral com baixa taxa de compressão e o batente lateral com alta taxa de compressão podem ser ambos po-sicionados ou providos dentro do atuador 24. Em seu lugar, esses batentes podem ser ambos posicionados ou providos no lado do corpo principal do motor de combus-tão interna 1.

[030]Na modalidade mostrada, o primeiro braço 30 e o eixo de transmissão 22 são configurados de forma que rotação relativa entre eles seja permitida por torque excessivo. De forma concreta, o primeiro braço 30 é encaixado por pressão no eixo de transmissão 22 com uma interferência predefinida correspondente a um tor que alvo de limite superior. Portanto, quando um torque que excede o torque de limi-te superior é aplicado, rotação relativa entre o primeiro braço 30 e o eixo de trans-missão 22 ocorre. A propósito, a porção de rolamento de encaixe por pressão do primeiro braço 30 pode ser configurada como um tipo dividido, em que a porção de rolamento de encaixe por pressão é dividia em duas metades de rolamento e, assim, essas duas metades são presas com parafusos.

[031]Considera-se que o motor elétrico 26 tenta ainda continuar a alterar a taxa de compressão mesmo após ter sido restringida pelos batentes 50, 60, por exemplo, devido a uma falha (uma anormalidade) no controlador 40 que controla o motor elétrico 26 e, assim, o eixo de transmissão 22 continua a girar. Nesse caso, uma carga excessiva é aplicada a cada parte de componente da ligação que se es-tende do primeiro braço 30 para o eixo de controle 18. Na modalidade mostrada, mesmo no caso de o eixo de transmissão 22 ainda continuar a girar após ter sido restringido pelos batentes 50, 60, rotação relativa entre o primeiro braço 30 e o eixo de transmissão 22 ocorre imediatamente quando um torque que excede o torque de limite superior tiver sido aplicado. Portanto, existe menos carga excessiva aplicada a outras partes da ligação, exceto a porção de encaixe discutida anteriormente (a por-ção de rolamento de encaixe por pressão).

[032]A propósito, no caso da configuração como discutida anteriormente, existe a possibilidade de que rotação relativa entre os membros mencionados acima ocorra indesejavelmente por um torque de entrada excessivo causado por um fator que não uma falha no controlador 40. Quando esse tipo de rotação relativa ocorre, a taxa de compressão não pode ser controlada normalmente. Portanto, na modalidade mostrada, o controlador 40 é ainda configurado para diagnosticar se rotação relativa está presente.

[033]Aqui explicado com referência às Figuras 3 e 4, é um diagnóstico sobre a presença ou ausência de rotação relativa do eixo de transmissão 22. A Figura 3 é o fluxograma ilustrando o processamento de diagnóstico para diagnosticar rotação relativa do eixo de transmissão 22 através do uso do batente lateral com baixa taxa de compressão 50, enquanto que a Figura 4 é o fluxograma ilustrando processamen-to de diagnóstico para diagnosticar rotação relativa do eixo de transmissão 22 através do uso do batente lateral com alta taxa de compressão 60. Na modalidade mostrada, um diagnóstico usando o batente lateral com baixa taxa de compressão 50 e um diagnóstico usando o batente lateral com alta taxa de compressão 60 são realizados em paralelo entre si.

[034]O diagnóstico mostrado na Figura 3 usando o batente lateral com baixa taxa de compressão 50 é realizado durante controle de aumento de temperatura de catalisador imediatamente após o motor de combustão interna 1 ter sido iniciado do frio.

[035]Na etapa S1, uma condição de operação do motor de combustão interna é lida. Em seguida, a rotina prossegue para a etapa S2. Na etapa S2, uma verificação é feita para determinar se o controle de aumento de temperatura de catalisador está em operação ou não. Quando controle de aumento de temperatura de catalisador está em operação, a rotina prossegue para a etapa S3. Por outro lado, quando o controle de aumento de temperatura de catalisador não está em operação, a rotina termina.

[036]Na etapa S3, uma verificação é feita para determinar se o primeiro braço 30 encosta no batente lateral com baixa taxa de compressão (abreviado para “batente ε-baixa”) 50. Quando o primeiro braço 30 não encosta no batente lateral com baixa taxa de compressão 50, a rotina prossegue para a etapa S7. Na etapa S7, o eixo de transmissão 22 é girado para o lado de baixa taxa de compressão (o lado ε- baixa) pelo atuador 24. Em virtude de repetidas execuções das etapas S3 e S7, o atuador 24 é acionado até o momento em que o primeiro braço 30 é engatado com o batente lateral com baixa taxa de compressão 50. Por exemplo, uma determinação sobre se o primeiro braço 30 encosta no batente lateral com baixa taxa de compres-são 50 é feita por uma alteração de corrente elétrica do motor elétrico 26. Imediata-mente quando o primeiro braço 30 é engatado com o batente lateral com baixa taxa de compressão 50, a rotina prossegue para a etapa S4.

[037] Na etapa S4, uma verificação é feita para determinar se um valor detec-tado do sensor de taxa de compressão real 42 é um valor do lado de baixa taxa de compressão inferior a um valor normal do lado de baixa taxa de compressão (um valor de referência correspondente à taxa de compressão de limite inferior). Quando o primeiro braço 30 tiver sido engatado com o batente lateral com baixa taxa de compressão 50 e uma anormalidade, tal como a rotação relativa discutida anterior-mente, não estiver presente, a posição de rotação de eixo de transmissão 22 corres-pondente à taxa de compressão de limite inferior é emitida como um valor detectado do sensor de taxa de compressão real 42. Por outro lado, quando rotação relativa do eixo de transmissão 22 para o primeiro braço 30 para o lado de baixa taxa de com-pressão está presente, o valor detectado do sensor de taxa de compressão real 42 se torna ou desvia para um valor do lado de baixa taxa de compressão. Desta forma, quando o valor detectado do sensor de taxa de compressão real 42 desvia para um valor do lado de baixa taxa de compressão, a rotina prossegue para a etapa S5. Na etapa S5, um valor de decisão para o batente lateral com baixa taxa de compressão 50 é definido para “C”, e, então, a rotina prossegue para a etapa S6.

[038] Na etapa S6, o acionamento do atuador 24 é interrompido (inibido), e, então, a rotina termina. A propósito, o eixo de controle 18 e, portanto, o primeiro braço 30 são constantemente inclinados para o lado de baixa taxa de compressão em virtude de uma carga de pressão no cilindro e, assim, basicamente, não existe desvio do eixo de transmissão 22 para o lado de baixa taxa de compressão. Portanto, quando o valor detectado, que desvia para um valor do lado de baixa taxa de com-pressão, tiver sio emitido, é determinado que o valor detectado anormal surge de uma falha (uma anormalidade) no controlador 40, e, então, o atuador 24 é interrom-pido.

[039] Em contraste, quando a etapa S4 determina que o valor detectado do sensor de taxa de compressão real 42 não desvia para um valor do lado de baixa taxa de compressão, a rotina prossegue para a etapa S8. Na etapa S8, uma verifica-ção é feita para determinar se o valor detectado do sensor de taxa de compressão real 42 é um valor do lado de alta taxa de compressão maior do que o valor normal discutido anteriormente. Quando o valor detectado do sensor de taxa de compressão real 42 desvia para um valor do lado de alta taxa de compressão, a rotina prossegue para a etapa S9. Na etapa S9, um valor de decisão para o batente lateral com baixa taxa de compressão 50 é definido para “B”, e, então, a rotina termina.

[040] Por outro lado, quando a etapa S8 determina que o valor detectado do sensor de taxa de compressão real 42 não desvia para um valor do lado de alta taxa de compressão, a rotina prossegue para a etapa S10. Na etapa S10, um valor de decisão para o batente lateral com baixa taxa de compressão 50 é definido para “A” (ou seja, “normalidade”), e, então, a rotina termina.

[041] Em seguida, o diagnóstico sobre a rotação relativa do eixo de transmis-são 22 usando o batente lateral com alta taxa de compressão 60 é aqui explicado em referência à Figura 4. O diagnóstico usando o batente lateral com alta taxa de compressão 60 é realizado no momento do processamento de parada do motor de combustão interna 1.

[042]Na etapa S101, uma condição de operação do motor de combustão in-terna é lida. Em seguida, a rotina prossegue para a etapa S102. Na etapa S102, uma verificação é feita para determinar se uma demanda de parada do motor está presente. Quando a demanda de parada do motor está presente, a rotina prossegue para a etapa S103. Por outro lado, quando a demanda de parada do motor não está presente, a rotina termina.

[043] Na etapa S103, uma verificação é feita para determinar se o valor de decisão para o batente lateral com baixa taxa de compressão 50 é “B” (em outras palavras, o valor detectado em uma condição de engate com o batente lateral com baixa taxa de compressão 50 desvia para o lado de alta taxa de compressão). Quando o valor de decisão é “B”, a rotina prossegue para a etapa S104. Por outro lado, quando o valor de decisão não é “B”, a rotina termina.

[044] Na etapa S104, uma verificação é feita para determinar se a porção sa-liente 62 encosta no batente lateral com alta taxa de compressão (abreviado para “batente ε-alta”) 60. Quando a porção saliente 62 não encosta no batente lateral com alta taxa de compressão 60, a rotina prossegue para a etapa S107. Na etapa S107, o eixo de transmissão 22 é acionado e girado para o lado de alta taxa de compressão (o lado ε-alta) pelo atuador 24. Em virtude de repetidas execuções das etapas S104 e S107, o atuador 24 é acionado até o momento em que a porção saliente 62 é engatada com o batente lateral com alta taxa de compressão 60. Imediatamente quando a porção saliente 62 é engatada com o batente lateral com alta taxa de compressão 60, a rotina prossegue para a etapa S105.

[045]Na etapa S105, uma verificação é feita para determinar se um valor de-tectado do sensor de taxa de compressão real 42 é um valor normal do lado de alta taxa de compressão (um valor de referência correspondente à taxa de compressão de limite superior). Quando o valor detectado do sensor de taxa de compressão real 42 é o valor normal, a rotina prossegue para a etapa S106. Na etapa S106, um valor de decisão para o batente lateral com alta taxa de compressão 60 é definido para “a” (ou seja, “normalidade”), e, então, a rotina termina. Em seguida, um caso em que o valor de decisão para o batente lateral com alta taxa de compressão 60 é “a” significa que a faixa da taxa de compressão é limitada devido a matéria estranha presa ou agarrada no eixo de controle 18 ou semelhantes, na condição que o valor de decisão para o batente lateral com baixa taxa de compressão 50 é “B”, em outras palavras, o valor detectado desvia para o lado de alta taxa de compressão (ver uma característica de saída do sensor S4 da Figura 5, como descrito posteriormente).

[046] Em contraste, quando a etapa S105 determina que o valor detectado do sensor de taxa de compressão real 42 não é o valor normal, a rotina prossegue para a etapa S108. Na etapa S108, um valor de decisão para o batente lateral com alta taxa de compressão 60 é definido para “b”, e, então, a rotina prossegue para a etapa S109. Na etapa S109, o atuador 24 é acionado até o momento em que o primeiro braço 30 é engatado com o batente lateral com baixa taxa de compressão 50. Em seguida, a rotina prossegue para a etapa S110. Na etapa S110, o valor detectado do sensor de taxa de compressão real 42 (o valor emitido do sensor) é calibrado ou cor-rigido para o valor normal do lado de baixa taxa de compressão para o batente lateral com baixa taxa de compressão 50, e, então, a rotina termina. Um caso em que o valor de decisão para o batente lateral com baixa taxa de compressão 50 é “B” e o valor de decisão para o batente lateral com alta taxa de compressão 60 é “b” significa que a rotação relativa do eixo de transmissão 22 para o primeiro braço 30 para o lado de alta taxa de compressão ocorre (ver uma característica de saída do sensor S2 da Figura 5). Quando a rotação relativa mencionada acima ocorre, uma diferença entre a saída do sensor (o valor detectado do sensor) e a taxa de compressão real ocorre e, portanto, a correção da diferença mencionada acima permite controle exato subsequente.

[047] Desta forma, de acordo com a modalidade, o primeiro braço 30 e o eixo de controle 18 são movidos para uma posição de restrição lateral de baixa taxa de compressão e uma posição de restrição lateral de alta taxa de compressão restringida pelo batente lateral com baixa taxa de compressão 50 e o batente lateral com alta taxa de compressão 60, respectivamente, e, então, um diagnóstico sobre a presença ou ausência de rotação relativa do eixo de transmissão 22 pode ser feito com base em uma decisão tomada a partir de um valor detectado do sensor de taxa de com- pressão real 42 em cada uma dentre a posição de restrição lateral de baixa taxa de compressão e a posição de restrição lateral de alta taxa de compressão. Simultane-amente, é possível distinguir a rotação relativa mencionada acima de qualquer outra anormalidade em que a faixa da taxa de compressão é limitada.

[048] Em referência à Figura 5, é mostrado o gráfico ilustrando a característi-ca de uma saída S do sensor de taxa de compressão real 42 em qualquer taxa de compressão real.

[049] No gráfico, uma característica S1 indica um caso normal em que o valor de decisão para o batente lateral com baixa taxa de compressão 50 é “A” e o valor de decisão para o batente lateral com alta taxa de compressão 60 é “a”, e, portanto, um valor detectado SL do sensor de taxa de compressão real 42 para a taxa de compressão de limite inferior εL se torna idêntico ao valor de referência SL0 e um valor detectado SH do sensor de taxa de compressão real 42 para a taxa de compressão de limite superior εH se torna idêntico ao valor de referência SH0.

[050] Uma característica S2 indica um caso em que o valor de decisão para o batente lateral com baixa taxa de compressão 50 é “B” e o valor de decisão para o batente lateral com alta taxa de compressão 60 é “b”, e, portanto, o valor detectado SL do sensor de taxa de compressão real 42 para a taxa de compressão de limite inferior εL se torna maior do que o valor de referência SL0 e o valor detectado SH do sensor de taxa de compressão real 42 para a taxa de compressão de limite superior εH se torna maior do que o valor de referência SH0. Isso indica ou significa a ocorrência de rotação relativa do eixo de transmissão 22 ao primeiro braço 30 para o lado de alta taxa de compressão. Neste caso, o valor detectado SL é calibrado ou corrigido para o valor normal SL0. A propósito, mesmo quando a rotação relativa mencionada acima ocorre, a faixa de uma mudança de taxa de compressão em si não é alterada e, assim, a calibração ou correção para um erro (um desvio) correspondente à rotação relativa permite detecção normal em toda a faixa de taxa de compres- são.

[051] Uma característica S3 indica um caso em que o valor de decisão para o batente lateral com baixa taxa de compressão 50 é “C” e, portanto, o valor de decisão para o batente lateral com alta taxa de compressão 60 é “c”, e, portanto, o valor detectado SL de sensor de taxa de compressão real 42 para a taxa de compressão de limite inferior εL se torna inferior ao valor de referência SL0 e o valor detectado SH do sensor de taxa de compressão real 42 para a taxa de compressão de limite superior εH se torna inferior ao valor de referência SH0. Como discutido anteriormente, em virtude de uma carga de pressão no cilindro, não existe ocorrência de rotação relativa nesta direção (isto é, para o lado de baixa taxa de compressão. Portanto, determina-se que alguma anormalidade (alguma falha) ocorre (ver etapa S6).

[052] Uma característica S4 indica um caso em que o valor de decisão para o batente lateral com baixa taxa de compressão 50 é “B” e o valor de decisão para o batente lateral com alta taxa de compressão 60 é “a”, e, portanto, o valor detectado SL para a taxa de compressão de limite inferior εL se torna maior do que o valor de referência SL0, enquanto que o valor detectado SH para a taxa de compressão de limite superior εH se torna idêntico ao valor de referência SH0. Isso indica ou significa que, como indicado pelo desenho, a faixa da taxa de compressão real é limitada de-vido a matéria estranha presa ou agarrada no eixo de controle 18 ou semelhantes. Por conseguinte, neste caso, uma calibração ou uma correção não é feita ao valor emitido do sensor. Portanto, por exemplo, o modo de operação muda para um modo de segurança.

[053]De acordo com a modalidade discutida anteriormente, o primeiro braço 30 e o eixo de transmissão 22 são configurados tal que rotação relativa entre eles seja permitida. Portanto, é possível evitar que uma carga excessiva seja aplicada a cada parte de componente da ligação e é possível seguramente detectar a rotação relativa. Além disso, fazendo um diagnóstico sobre rotação relativa através do uso do batente lateral com alta taxa de compressão 60, bem como do batente lateral com baixa taxa de compressão 50, é possível distinguir a rotação relativa mencionada acima (ver a característica S2 da Figura 5) de qualquer outra anormalidade (ver a característica S4 da Figura 5) que a faixa da taxa de compressão é limitada.

[054] Por outro lado, no caso do diagnóstico usando o batente lateral com baixa taxa de compressão 50, existe um risco menor de detonação. Realizando o diagnóstico mencionado acima, em particular, durante aquecimento do catalisador após o motor ter sido iniciado do frio, é possível minimizar uma deterioração da eco-nomia de combustível, resultante do diagnóstico. Por outro lado, o batente lateral com alta taxa de compressão 60 é geralmente fabricado com uma alta precisão e, portanto, é possível melhorar a precisão de diagnóstico realizando o diagnóstico usando o batente lateral com alta taxa de compressão 60. No caso do diagnóstico usando o batente lateral com alta taxa de compressão 60, existe um risco de deto-nação, mas na modalidade mostrada, o diagnóstico é realizado no momento do pro-cessamento de parada, por exemplo, após uma parada do motor de combustão in-terna 1 e, portanto, isso é um problema pequeno.

[055]A propósito, na modalidade mostrada, o diagnóstico usando o batente lateral com baixa taxa de compressão 50 (ver Figura 3) e o diagnóstico usando o batente lateral com alta taxa de compressão 60 (ver Figura 4) são realizados em pa-ralelo entre si. Em seu lugar, um desses dois diagnósticos pode ser realizado. Nesse caso, se alguma anormalidade tiver sido detectada, o atuador 24 é interrompido e, então, a rotina termina.

[056]Além disso, na modalidade mostrada, o valor de decisão para o lado de baixa taxa de compressão sendo definido para “normalidade” (ou seja, “A”), é consi-derado um caso em que não existe ocorrência de rotação relativa e, assim, o diag-nóstico sobre rotação relativa usando o batente lateral com alta taxa de compressão 60 é omitido. Em seu lugar, a fim de diagnosticar mais seguramente a rotação relati- va, mesmo no caso em que o valor de decisão é definido para “A”, o diagnóstico so-bre rotação relativa usando o batente lateral com alta taxa de compressão 60 pode ser realizado em paralelo.

[057]Além disso, na modalidade mostrada, quando o valor de decisão para o lado de baixa taxa de compressão é “C”, é feita uma determinação de que alguma anormalidade ocorre. Em seu lugar, pode ser feita uma determinação de que rotação relativa para o lado de baixa taxa de compressão ocorre.

Claims

1. Motor de combustão interna com taxa de compressão variável, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: um mecanismo com taxa de compressão variável (2), em que uma taxa de compressão mecânica do motor de combustão interna (1) muda de acordo com uma posição de rotação de um membro de controle de taxa de compressão (18) girado por um atuador (24); uma ligação mecânica (30, 32, 34) incluindo um braço (30) encaixado em um eixo de transmissão (22) do atuador (24) para transmitir movimento rotativo do eixo de transmissão (22), enquanto converte o movimento rotativo do eixo de transmissão (22) em movimento rotativo do membro de controle de taxa de compressão (18); um sensor (42) para detecção de uma posição de rotação do eixo de transmissão (22) como um parâmetro correspondente à taxa de compressão; e pelo menos um batente (50, 60) para restringir o movimento do membro de controle de taxa de compressão (18) ou movimento da ligação (30, 32, 34) em uma posição correspondente a uma taxa de compressão de limite superior (SH) ou uma taxa de compressão de limite inferior (SL), em que: um controlador (40) é provido para executar um diagnóstico, com base em um valor detectado do sensor (42) em um estado onde o membro de controle de taxa de compressão (18) ou da ligação (30, 32, 34) tenha sido restringido pelo batente (50, 60), sobre se a rotação relativa de uma porção encaixada do braço (30) com relação ao eixo de transmissão (22) está presente ou não; e o pelo menos um batente compreende um batente (50) provido na posição correspondente à taxa de compressão de limite superior (sH) e um batente (60) provido na posição correspondente à taxa de compressão de limite inferior (sL); em que o controlador (40) é configurado para fazer com que o membro de controle de taxa de compressão (18) e da ligação (30, 32, 34) se movam para posições de restrição restringidas pelos respectivos batentes (50, 60) e, então, distinguir a rotação relativa de qualquer outra anormalidade, com base nos valores detectados do sensor (42) nas respectivas posições de restrição; em que o controlador (40) é configurado para: diagnosticar que uma anormalidade que é diferente da rotação relativa ocorre em um caso onde um valor detectado do sensor (42), quando o membro de controle de taxa de compressão (18) e a ligação (30, 32, 34) são movidos para a posição de restrição restringida pelo batente (50) correspondente à taxa de compressão de limite inferior (eu), é um valor do lado de baixa taxa de compressão inferior a um valor normal, diagnosticar uma normalidade em um caso onde um valor detectado do sensor (42), quando o membro de controle de taxa de compressão (18) e a ligação (30, 32, 34) são movidos para a posição de restrição restringida pelo batente (50) correspondente à taxa de compressão de limite inferior (eL), é o valor normal, diagnosticar que uma faixa da taxa de compressão é limitada devido a matéria estranha presa no eixo de controle (18) em um caso onde: um valor detectado do sensor (42), quando o membro de controle de taxa de compressão (18) e a ligação (30, 32, 34) são movidos para a posição de restrição restringida pelo batente (50) correspondente à taxa de compressão de limite inferior (eL), é um valor do lado de alta taxa de compressão maior do que o valor normal, e um valor detectado do sensor (42), quando o membro de controle de taxa de compressão (18) e a ligação (30, 32, 34) são movidos para a posição de restrição restringida pelo batente (60) correspondente à taxa de compressão de limite superior (SH), é o valor normal, e diagnosticar que a rotação relativa da porção encaixada do braço (30) com relação ao eixo de transmissão (22) está presente em um caso onde: um valor detectado do sensor (42), quando o membro de controle de taxa de compressão (18) e a ligação (30, 32, 34) são movidos para a posição de restrição restringida pelo batente (50) correspondente à taxa de compressão de limite inferior (sL), é um valor do lado de alta taxa de compressão maior do que o valor normal, e um valor detectado do sensor (42), quando o membro de controle de taxa de compressão (18) e a ligação (30, 32, 34) são movidos para a posição de restrição restringida pelo batente (60) correspondente à taxa de compressão de limite superior (sH), não é o valor normal.

2. Motor de combustão interna com taxa de compressão variável, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que: o batente (50) é provido na posição correspondente à taxa de compressão de limite inferior (sL); e o controlador (40) é configurado para fazer com que o membro de controle de taxa de compressão (18) e a ligação (30, 32, 34) se movam para uma posição de restrição restringida pelo batente (50) e, em seguida, executar o diagnóstico.

3. Motor de combustão interna com taxa de compressão variável, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que: o controlador (40) é configurado para executar o diagnóstico durante aquecimento do catalisador após o motor ter sido iniciado do frio.

4. Motor de combustão interna com taxa de compressão variável, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que: o batente (60) é provido na posição correspondente à taxa de compressão de limite superior (sH); e o controlador (40) é configurado para executar um movimento do membro de controle de taxa de compressão (18) e da ligação (30, 32, 34) para uma posição de restrição restringida pelo batente (60) e, em seguida, executar o diagnóstico.

5. Motor de combustão interna com taxa de compressão variável, de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fato de que: o controlador (40) é configurado para executar o movimento para a posição de restrição e o diagnóstico após uma parada de operação do motor de combustão interna (1).

6. Motor de combustão interna com taxa de compressão variável, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que: o controlador (40) é configurado para permitir que o valor detectado do sensor (42) seja calibrado quando é feita uma determinação de que a rotação relativa ocorre.