DE112014006487B4

DE112014006487B4 - Steuerungsvorrichtung und Steuerverfahren für einen Verbrennungsmotor

Info

Publication number: DE112014006487B4
Application number: DE112014006487.4T
Authority: DE
Inventors: Yuya Shinozaki; Naoki Okamoto; Akira Kiyomura
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2014-03-20
Filing date: 2014-09-18
Publication date: 2017-10-26
Anticipated expiration: 2034-09-19
Also published as: US20170096949A1; JP6259332B2; DE112014006487T5; JP2015183523A; CN106133296B; US10012152B2; WO2015141037A1; CN106133296A

Abstract

Eine Steuerungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit einem variablen Verdichtungsverhältnismechanismus zum Ändern eines Verdichtungsverhältnisses unter Verwendung eines elektrischen Aktuators verhindert eine Änderungssteuerung des Verdichtungsverhältnisses auf ein höheres Verdichtungsverhältnis, wenn ein Ausfall im variablen Verdichtungsverhältnismechanismus auftritt. Nach einem Ausfallauftreten wird dadurch das Verdichtungsverhältnis des variablen Verdichtungsverhältnismechanismus zum Zeitpunkt des Ausfallauftretens aufrechterhalten oder auf höchstens dieses Verdichtungsverhältnis reduziert, um so den elektrischen Aktuator zu schützen und um abrupte Drehmomentänderungen zu verhindern.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Steuerungsvorrichtung und ein Steuerverfahren, die das Verdichtungsverhältnis eines Verbrennungsmotors ändern.
Wie in JP 2005-113 884 A beschrieben, ist ein variabler Verdichtungsverhältnismechanismus offenbart worden, der das Verdichtungsverhältnis eines Verbrennungsmotors auf ein minimales Verdichtungsverhältnis nach dem Stopp eines elektrischen Aktuators, wie zum Beispiel einem Motor, des variablen Verdichtungsverhältnismechanismus ändert.
US 2013 / 0 055 989 A1 offenbart eine fremdgezündete Brennkraftmaschine, welche einen durch einen elektrischen Aktuator verstellbaren variablen Verdichtungsverhältnismechanismus aufweist. Der Zustand des elektrischen Aktuators wird anhand der Leistungsaufnahme und des Verstellwinkels überwacht. Im Fall eines festgestellten Defekts des Aktuators wird die Stromversorgung zum Aktuator gestoppt, wodurch das Verdichtungsverhältnis selbständig sinkt.
Wenn der elektrische Aktuator gestoppt wird, um den elektrischen Aktuator nach zum Beispiel einem Auftreten eines darin auftretenden Ausfalls zu schützen, wird in diesem variablen Verdichtungsverhältnismechanismus das Verdichtungsverhältnis auf ein minimales Verdichtungsverhältnis gegen den Willen des Fahrers geändert, was zu abrupten Änderungen im Drehmoment führt.
Zur Beseitigung dieses Risikos ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Steuerungsvorrichtung und ein Steuerverfahren für einen Verbrennungsmotor zu schaffen, die einen elektrischen Aktuator schützen können, während abrupte Drehmomentänderungen verhindert werden.
Angesichts des Obigen verhindert in einer Steuerungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor gemäß der vorliegenden Erfindung, die einen variablen Verdichtungsverhältnismechanismus zum Ändern eines Verdichtungsverhältnisses unter Verwendung eines elektrischen Aktuators umfasst, wenn ein Ausfall im variablen Verdichtungsverhältnismechanismus auftritt, die Steuerungsvorrichtung eine Änderungssteuerung des Verdichtungsverhältnisses auf ein höheres Verdichtungsverhältnis, und
die Steuerungsvorrichtung stoppt die Stromzufuhr zum elektrischen Aktuator, wenn ein Antriebsstrom für den elektrischen Aktuator nicht um einen vorbestimmten Wert reduziert wird, nachdem die Änderungssteuerung des Verdichtungsverhältnisses auf ein höheres Verdichtungsverhältnis verhindert wird.
In einem Steuerverfahren für einen Verbrennungsmotor gemäß der vorliegenden Erfindung verhindert eine Steuerungsvorrichtung, die einen variablen Verdichtungsverhältnismechanismus zum Ändern eines Verdichtungsverhältnisses des Verbrennungsmotors unter Verwendung eines elektrischen Aktuators steuert, eine Änderungssteuerung des Verdichtungsverhältnisses auf eine höheres Verdichtungsverhältnis, wenn ein Ausfall im variablen Verdichtungsverhältnismechanismus auftritt, und die Steuerungsvorrichtung stoppt die Stromzufuhr zum elektrischen Aktuator, wenn ein Antriebsstrom für den elektrischen Aktuator nicht um einen vorbestimmten Wert reduziert wird, nachdem die Änderungssteuerung des Verdichtungsverhältnisses auf ein höheres Verdichtungsverhältnis verhindert wird.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht ein Schützen des elektrischen Aktuators und verhindert abrupte Drehmomentänderungen.
1 ist ein Systemdiagramm eines Verbrennungsmotors gemäß einer Ausführungsform.
2 ist ein Ablaufdiagramm zum Darstellen einer Ausführung einer ausfallsicheren Steuerung.
3 stellt beispielhafte Änderungen in einem Verdichtungsverhältnis und in einem Antriebsstrom für einen elektrischen Aktuator in einem konkreten Beispiel dar, in dem ein Ausfall im variablen Verdichtungsverhältnismechanismus in der ersten Ausführungsform auftritt, die in 1 dargestellt ist.
4 stellt beispielhafte Änderungen im Verdichtungsverhältnis und im Antriebsstrom für den elektrischen Aktuator in einem weiteren konkreten Beispiel dar, das sich von dem in 3 unterscheidet.
5 stellt beispielhafte Änderungen im Verdichtungsverhältnis und im Antriebsstrom für den elektrischen Aktuator in einem noch weiteren konkreten Beispiel dar.
Nachstehend wird eine Ausführungsform zum Ausführen der vorliegenden Erfindung detailliert bezüglich der beigefügten Zeichnungen beschrieben.
In 1 weist ein Verbrennungsmotor 100 einen Zylinderblock 110, Kolben 120, einen Zylinderkopf 130, Ansaugventile 132 und Abgasventile 134 auf. Die Kolben 120 sind in Zylinderbohrungen 112 des Zylinderblocks 110 umgekehrt eingesetzt und eingepasst. Im Zylinderkopf 130 sind Ansaugöffnungen 130A und Abgasöffnungen 130B ausgebildet. Jedes Ansaugventil 132 öffnet und schließt ein Öffnungsende der jeweiligen Ansaugöffnung 130A, während jedes Abgasventil 134 ein Öffnungsende der jeweiligen Abgasöffnung 130B öffnet und schließt.
Die Kolben 120 sind mit einer Kurbelwelle 140 durch Pleuelstangen 150 (Verbindungsstangen) verbunden, wobei jede von ihnen eine untere Verbindung 150A und eine obere Verbindung 150B umfasst. Die Verbrennungskammern 160 sind zwischen einer unteren Fläche des Zylinderkopfs 130 und Kronenflächen 120A des Kolbens 120 ausgebildet. Zündkerzen 170 zum Zünden eines Kraftstoff-Luft-Gemisches sind auf dem Zylinderkopf 130 befestigt, sodass jede Zündkerze 170 im Wesentlichen am Mittelpunkt von einer der Verbrennungskammern 160 angeordnet ist.
Nach Zuführung einer Hochspannung von einer nicht dargestellten Zündspule erzeugt jede Zündkerze 170 einen Funken, der zum Zünden des Kraftstoff-Luft-Gemisches abgegeben wird. Der Zündzeitpunkt wird durch die Steuerung eines Zuführzeitpunkts der Hochspannung von der Zündspule gesteuert.
Zusätzlich umfasst der Verbrennungsmotor 100 einen variablen Ventileinstellungsmechanismus 180 (Ventilsteuerung: VTC) und einen variablen Verdichtungsverhältnismechanismus 190 (VCR). Der VTC-Mechanismus 180 variiert die Phase des Öffnungszeitpunkts eines Ansaugventils 132 bezüglich der Kurbelwelle 140, mit anderen Worten variiert die Ventilsteuerung. Der VCR-Mechanismus 190 variiert ein Verdichtungsverhältnis durch Ändern der Position des oberen Totpunkts von jedem Kolben 120.
Der VTC-Mechanismus 180, der ein Beispiel eines variablen Ventilmechanismus ist, rückt die mittlere Phase eines Betätigungswinkels eines Ansaugventils 132 vor oder verzögert sie, während der Betätigungswinkel durch Ändern einer Phase einer Ansaugnockenwelle 200 relativ zur Kurbelwelle 140 konstant gehalten wird.
Ein elektrischer VTC-Mechanismus kann zum Beispiel als VTC-Mechanismus 180 verwendet werden. Wie in der JP 2013-036391A offenbart, verwendet der elektrische VTC-Mechanismus einen Elektromotor, um den Drehphasenwinkel einer Ansaugnockenwelle 200 relativ zur Kurbelwelle 140 einzustellen.
Jedoch ist zu beachten, dass der VTC-Mechanismus 180 keinen Motor als Aktuator verwenden muss und andere Anordnungen möglich sind. Ein bekannter Mechanismus, der zum Beispiel einen hydraulischen Aktuator oder dergleichen verwendet, kann als VTC-Mechanismus 180 angemessen verwendet werden.
Der VCR-Mechanismus 190 variiert das Verdichtungsverhältnis eines Verbrennungsmotors 100 unter Verwendung von zum Beispiel einem Mechanismus, wie in der JP 2002-276446A offenbart, um die Position des oberen Totpunkts von jedem Kolben 120 zu ändern. Nachstehend wird ein Beispiel eines VCR-Mechanismus 190 beschrieben.
Die Kurbelwelle 140 weist mehrere Zapfenbereiche 140A und Kurbelzapfenbereiche 140B auf, wobei die Zapfenbereiche 140A drehbeweglich durch Hauptlager (nicht dargestellt) des Zylinderblocks 110 gelagert werden. Die Kurbelzapfenbereiche 140B sind bezüglich der Zapfenbereiche 140A exzentrisch, und untere Verbindungen 150A sind drehbeweglich mit den Kurbelzapfenbereichen 140B verbunden. In jeder Verbindungsstange 150A ist ein unteres Ende einer oberen Verbindung 150B mit dem einen Ende einer unteren Verbindung 150A mittels eines Verbindungsstifts 152 verbunden, und ein oberes Ende einer oberen Verbindung 150B ist drehbeweglich mit dem Kolben 120 mittels eines Kolbenbolzens 154 verbunden. Die oberen Enden von Steuerungsverbindungen 192 sind drehbeweglich mit den anderen Enden von unteren Verbindungen 150A durch Verbindungsstifte 194 verbunden, und untere Enden von Steuerungsverbindungen 192 sind drehbeweglich mit einem unteren Bereich des Zylinderblocks 110 mittels einer Steuerwelle 196 verbunden. Insbesondere wird die Steuerwelle 196 durch den Motorhauptkörper (Zylinderblock 110) abgestützt, und weist exzentrische Nockenbereiche 196A auf, deren Drehmittelpunkte außerhalb des Mittelpunkts sind. Die unteren Enden von Steuerungsverbindungen 192 sind drehbeweglich an die exzentrischen Nockenbereiche 196A angeordnet. Die Drehposition der Steuerwelle 196 wird durch einen Verdichtungsverhältnis-Steuerungsaktuator 198 (nachstehend als elektrischer Aktuator bezeichnet) unter Verwendung eines Motors gesteuert.
Im VCR-Mechanismus 190, der diesen Mehrfachverbindungs-Kolben-Kurbelmechanismus verwendet, wie oben beschrieben, ändert sich die mittlere Position, das heißt, die Position relativ zum Motorhauptkörper (Zylinderblock 110) von jedem exzentrischen Nockenbereich 196A, wenn die Steuerwelle 196 durch den elektrischen Aktuator 198 gedreht wird.
Dies ändert die Schwenk-Abstützposition am unteren Ende von jeder Steuerungsverbindung 192. Dadurch wird der Hub jedes Kolbens 120 geändert, um die obere Totpunktposition des Kolbens 120 anzuheben oder zu senken, und somit wird das Verdichtungsverhältnis des Verbrennungsmotors 100 geändert. Mit anderen Worten, die obere Totpunktposition des Kolbens 120 ändert sich gemäß der Winkelposition der Steuerwelle 196 und somit ändert sich das Verdichtungsverhältnis des Verbrennungsmotors 100.
Hier erhöht der elektrische Aktuator 198 das Verdichtungsverhältnis durch Erhöhen eines Antriebsstroms für den Motor und reduziert das Verdichtungsverhältnis durch Reduzieren des Antriebsstroms für den Motor. Mit anderen Worten, je höher das Verdichtungsverhältnis ist, umso höher ist die Last auf den elektrischen Aktuator 198, und je niedriger das Verdichtungsverhältnis ist, umso niedriger ist die Last auf den elektrischen Aktuator 198. Der elektrische Aktuator 198 kann das Verdichtungsverhältnis durch Festlegen der Größenordnung des Antriebsstroms auf einen Wert gemäß einem tatsächlichen Verdichtungsverhältnis konstant halten.
Wenn der Betrieb eines elektrischen Aktuators 198 stoppt, dreht die umgekehrte Bewegung der Kolben 120 die Steuerungsverbindung 192 bezüglich des exzentrischen Nockenbereichs 196A der Steuerwelle 196, und ändert das Verdichtungsverhältnis auf ein niedrigeres Verdichtungsverhältnis. Mit anderen Worten ändert die Aktivierung eines Verbrennungsmotors 100 das Verdichtungsverhältnis auf ein niedrigeres Verdichtungsverhältnis.
Im Verbrennungsmotor 100 werden, wie oben beschrieben, eine nicht dargestellte Zündspule, ein nicht dargestelltes Kraftstoffeinspritzventil und dergleichen durch ein Motorsteuerungsmodul 216 (ECM) gesteuert, der VCR-Mechanismus 190 wird durch ein VCR-Steuergerät 214 gesteuert und der VTC-Mechanismus 180 durch ein VTC-Steuergerät 212 gesteuert.
Das ECM 216, VCR-Steuergerät 214 und VTC-Steuergerät 212, wobei jeder einen Prozessor P als Mikrocomputer umfasst, sind kommunikativ miteinander durch ein Steuergerätenetz 218 (CAN) verbunden, das ein Beispiel eines Fahrzeugbordnetzes ist. Folglich können das VTC-Steuergerät 212, VCR-Steuergerät 214 und ECM 216 Daten durch das CAN 218 zueinander/voneinander übertragen und empfangen. Zu beachten ist, dass das bordeigene Netzwerk nicht auf das CAN 218 begrenzt ist, sondern jede Art von variablen Netzwerken, wie zum Beispiel ein FlexRay (eingetragene Marke), sein kann.
Das ECM 216 berechnet ein Soll-Verdichtungsverhältnis eines VCR-Mechanismus 190 und einen Soll-Phasenwinkel des VTC-Mechanismus 180 auf der Basis der Betriebszustände des Verbrennungsmotors 100. Das ECM 216 überträgt das Soll-Verdichtungsverhältnis zum VCR-Steuergerät 214, und überträgt den Soll-Phasenwinkel zum VTC-Steuergerät 212. Das ECM 216 kann einen Timer zum Messen einer Zeit umfassen.
Das VCR-Steuergerät 214 empfängt das Soll-Verdichtungsverhältnis, das durch das ECM 216 übertragen wird, und ein Ausgangssignal eines Winkelsensors 198A, der das tatsächliche Verdichtungsverhältnis durch Erfassen der Winkelposition der Steuerwelle 196 erfasst.
Das VCR-Steuergerät 214 steuert den Antriebsstrom, der zum elektrischen Aktuator 198 des VCR-Mechanismus 190 auszugeben ist, um so die Winkelposition der Steuerwelle 196, die durch den Winkelsensor 198A erfasst wird, auf eine Soll-Winkelposition gemäß dem Soll-Verdichtungsverhältnis zu regeln.
Hier kann das VCR-Steuergerät 214 einen Timer zum Messen einer Zeit umfassen.
Das VTC-Steuergerät 212 empfängt den Soll-Phasenwinkel, der durch das ECM 216 übertragen wird, als auch ein Ausgangssignal von einem Kurbelwinkelsensor (nicht dargestellt) zum Erfassen einer Winkelposition der Kurbelwelle 140 und ein Ausgangssignal von einem Nockenwinkelsensor (nicht dargestellt) zum Erfassen einer Winkelposition einer Ansaugnockenwelle 200.
Von den Ausgangssignalen vom Kurbelwinkelsensor und Nockenwinkelsensor erfasst das VTC-Steuergerät 212 den Drehphasenwinkel der Ansaugnockenwelle 200 bezüglich der Kurbelwelle 140. Das VTC-Steuergerät 212 steuert den Antriebsstrom, der zum Aktuator des VTC-Mechanismus 180 auszugeben ist, um so den erfassten relativen Drehphasenwinkel auf den Soll-Phasenwinkel festzulegen.
Die obige Konfiguration ermöglicht dem VTC-Mechanismus 180 und VCR-Mechanismus 190, um gemäß den Betriebszuständen des Verbrennungsmotors 100 gesteuert zu werden.
Wenn ein Ausfall im VCR-Mechanismus 190 auftritt, kann der VCR-Mechanismus 190 nicht ordnungsgemäß gesteuert werden. Denkbare Beispiele, wie zum Beispiel ein Ausfall, der die ordnungsgemäße Steuerung unmöglich macht, umfassen ein Festsetzen des elektrischen Aktuators 198, einen Ausfall, der einen Antriebsstrom für einen elektrischen Aktuator 198 überhöht, und einen Ausfall in einem Motordrehmelder des elektrischen Aktuators 198. Konkrete Beispiele dieses Ausfalls, der den Antriebsstrom für den elektrischen Aktuator 198 überhöht, umfassen einen Ausfall, der einen Überstromzustand des Antriebsstroms bewirkt, und einen Ausfall, der bewirkt, dass der Antriebsstrom nicht kleiner als ein zulässiger Strom wird (nachstehend als zulässiger Wärmebeständigkeitsstrom bezeichnet), der hinsichtlich von wärmebeständigen Eigenschaften festgelegt wird.
Nachstehend wird eine Beschreibung bezüglich des Ablaufdiagramms von 2 zum Verarbeiten vorgegeben, in dem das VCR-Steuergerät 214 einen Ausfall eines VCR-Mechanismus 190 im Verbrennungsmotor 100 erfasst und eine ausfallsichere Steuerung ausführt. 2 stellt einen Verarbeitungsablauf dar, durch den das VCR-Steuergerät 214 den VCR-Mechanismus 190 steuert, um so das Verdichtungsverhältnis nach Auftreten eines Ausfalls eines VCR-Mechanismus 190 im Verbrennungsmotor 100 zu ändern. Zu beachten ist, dass der Prozessor P die Verarbeitung ausführt.
Nach Erfassung eines Ausfalls, wie zum Beispiel ein Festsetzen des elektrischen Aktuators 198 im VCR-Mechanismus 190, bestimmt im Schritt 101 das VCR-Steuergerät 214, ob es möglich ist oder nicht, eine Steuerung (nachstehend als Positioniersteuerung bezeichnet) der Winkelposition der Steuerwelle 196 im VCR-Mechanismus 190 auszuführen. Wenn ein Winkel, der durch den Winkelsensor 198A erfasst wird, durch Ändern des Antriebsstroms für den elektrischen Aktuator 198 geändert wird, kann das VCR-Steuergerät 214 bestimmen, dass die Positioniersteuerung möglich ist. Wenn der Winkel nicht durch Ändern des Antriebsstroms geändert wird, kann das VCR-Steuergerät 214 bestimmen, dass die Positioniersteuerung unmöglich ist. Wenn das VCR-Steuergerät 214 bestimmt, dass die Positioniersteuerung unmöglich ist, geht der Ablauf zum Schritt 102 über. Wenn das VCR-Steuergerät 214 bestimmt, dass die Positioniersteuerung möglich ist, geht der Ablauf zum Schritt 103 über.
Zu beachten ist, dass erfassbare Ausfälle vorab in zwei Gruppen, das heißt, in eine Gruppe, in der eine Positioniersteuerung möglich ist, und in eine Gruppe, in der eine Positioniersteuerung unmöglich ist, eingeteilt und im VCR-Steuergerät 214 registriert werden können. Wenn der erfasste Ausfall zu der Gruppe, bei der die Positioniersteuerung möglich ist, gehört, kann das VCR-Steuergerät 214 bestimmen, dass die Positioniersteuerung möglich ist. Wenn der erfasste Ausfall zur Gruppe, bei der die Positioniersteuerung unmöglich ist, gehört, kann das VCR-Steuergerät 214 bestimmen, dass die Positioniersteuerung unmöglich ist.
Nach Erfassen eines Ausfalls im Schritt 101 steuert das VCR-Steuergerät 214 das Verdichtungsverhältnis nicht auf der Basis des Soll-Verdichtungsverhältnisses, das durch das ECM 216 übertragen wird, sondern auf der Basis des Verdichtungsverhältnisses, das durch das VCR-Steuergerät 214 festgelegt ist.
Wenn ein Bestimmen der Positioniersteuerung unmöglich ist, bestimmt dann das VCR-Steuergerät 214, ob ein Strom dem elektrischen Aktuator 198 im Schritt 102 zugeführt werden kann oder nicht. Wenn zum Beispiel der Antriebsstrom für den elektrischen Aktuator 198 größer als ein vorbestimmter Wert ist (zum Beispiel ein Nennstromwert), kann das VCR-Steuergerät 214 bestimmen, dass die Stromzufuhr unmöglich ist. Wenn dieser Antriebsstrom kleiner als der vorbestimmte Wert ist, kann das VCR-Steuergerät 214 bestimmen, dass die Stromzufuhr zum elektrischen Aktuator 198 möglich ist. Wenn das VCR-Steuergerät 214 bestimmt, dass die Stromzufuhr unmöglich ist, geht der Ablauf zum Schritt 105 über. Wenn das VCR-Steuergerät 214 bestimmt, dass die Stromzufuhr zum elektrischen Aktuator 198 möglich ist, geht der Ablauf zum Schritt 106 über.
Zu beachten ist, dass erfassbare Ausfälle in zwei Gruppen, das heißt, in eine Gruppe, in der eine Stromzufuhr möglich ist, und in eine Gruppe, in der eine Stromzufuhr unmöglich ist, eingeteilt und im VCR-Steuergerät 214 registriert werden können. Wenn der erfasste Fehler zur Gruppe gehört, bei der die Stromzufuhr möglich ist, kann dadurch das VCR-Steuergerät 214 bestimmen, dass die Stromzufuhr zum elektrischen Aktuator 198 möglich ist. Wenn der erfasste Ausfall zur Gruppe gehört, bei der die Stromzufuhr unmöglich ist, kann das VCR-Steuergerät 214 bestimmen, dass die Stromzufuhr zum elektrischen Aktuator 198 unmöglich ist.
Im Schritt 105 führt das VCR-Steuergerät 214 eine Steuerung zum Stoppen der Ausgabe des Antriebsstroms für den elektrischen Aktuator 198 aus. Um darüber hinaus diese Steuerung auszuführen, kann das VCR-Steuergerät 214 das tatsächliche Verdichtungsverhältnis, das durch den Winkelsensor 198A erfasst wird, zum ECM 216 übertragen. Nach Empfang des tatsächlichen Verdichtungsverhältnisses kann das ECM 216 den Zündzeitpunkt auf der Basis des tatsächlichen Verdichtungsverhältnisses in eine Verzögerungsrichtung steuern, um so ein Auftreten eines starken Klopfens zu unterdrücken, oder in eine Vorrückrichtung steuern, um so eine Verbrennungsverschlechterung zu unterdrücken. Auf der Basis des tatsächlichen Verdichtungsverhältnisses kann zusätzlich das ECM 216 den Soll-Phasenwinkel berechnen, auf den die mittlere Phase des Betätigungswinkels vorgerückt oder verzögert wird, um so das effektive Verdichtungsverhältnis zum Zeitpunkt einer Ausfallerfassung aufrechtzuerhalten, oder um das effektive Verdichtungsverhältnis im Vergleich mit dem zum Zeitpunkt einer Ausfallerfassung zu erhöhen oder zu reduzieren. Danach überträgt das ECM 216 den Soll-Phasenwinkel zum VTC-Steuergerät 212. Als Reaktion steuert das VTC-Steuergerät 212 den VTC-Mechanismus 180 auf der Basis des Soll-Phasenwinkels.
Dies ist das Ende der Verarbeitung für die ausfallsichere Steuerung, die nach Auftreten eines Ausfalls, der die Positioniersteuerung und die Stromzufuhr unmöglich macht, ausgeführt wird.
Im Schritt 106 führt das VCR-Steuergerät 214 eine Steuerung zum Aufrechterhalten des Verdichtungsverhältnisses bei höchstens dem vorbestimmten Verdichtungsverhältnis aus (Verdichtungsverhältnisschwellenwert).
Wenn zum Beispiel das tatsächliche Verdichtungsverhältnis, das durch den Winkelsensor 198A erfasst wird, größer als der Verdichtungsverhältnisschwellenwert ist, stoppt das VCR-Steuergerät 214 die Stromzufuhr zum elektrischen Aktuator 198. Wenn das tatsächliche Verdichtungsverhältnis auf das vorbestimmte Verdichtungsverhältnis reduziert wird, führt das VCR-Steuergerät 214 eine Steuerung zum Aufrechterhalten des Verdichtungsverhältnisses zum vorbestimmten Verdichtungsverhältnis durch Zuführen des Antriebsstroms gemäß dem tatsächlichen Verdichtungsverhältnis zum elektrischen Aktuator 198 aus.
Wenn andererseits das tatsächliche Verdichtungsverhältnis höchstens der Verdichtungsverhältnisschwellenwert ist, führt das VCR-Steuergerät 214 eine Steuerung zum Aufrechterhalten des Verdichtungsverhältnisses zu diesem tatsächlichen Verdichtungsverhältnis aus. Hier kann der Verdichtungsverhältnisschwellenwert auf das Verdichtungsverhältnis festgelegt werden, das zum Beispiel kein Klopfen bewirkt. Wenn das tatsächliche Verdichtungsverhältnis zum Beispiel höchstens ungefähr ein minimales Verdichtungsverhältnis des VCR-Mechanismus 190 ist, kann das VCR-Steuergerät 214 das Verdichtungsverhältnis auf das minimale Verdichtungsverhältnis durch ständiges Stoppen der Ausgabe des Antriebsstroms festlegen. Im Schritt 106 kann das VCR-Steuergerät 214 die Stromzufuhr zum elektrischen Aktuator 198 zum Zeitpunkt einer Ausfallerfassung stoppen, während das vorbestimmte Verdichtungsverhältnis auf einen Wert festgelegt wird, der zum Beispiel durch Reduzieren des tatsächlichen Verdichtungsverhältnisses, das zum Zeitpunkt einer Ausfallerfassung erfasst wird, um einen vorbestimmten Wert (um höchstens die maximale Änderung, die einer maximal zulässigen Drehmomentänderung entspricht) erhalten wird. Wenn das tatsächliche Verdichtungsverhältnis auf das vorbestimmte Verdichtungsverhältnis nach dem Stoppen der Stromzufuhr zum elektrischen Aktuator 198 reduziert wird, kann das VCR-Steuergerät 214 eine Steuerung zum Aufrechterhalten des Verdichtungsverhältnisses durch Zuführen des Antriebsstroms zum elektrischen Aktuator 198 gemäß dem tatsächlichen Verdichtungsverhältnis ausführen.
Die Steuerung im Schritt 106, wie oben beschrieben, kann eine Schwankung im Verdichtungsverhältnis unterdrücken, und kann verhindern, dass die Steuerwelle 196 von einem Anschlagmechanismus (nicht dargestellt) zum Regulieren der Drehposition der Steuerwelle 196 beeinflusst wird, wodurch verhindert wird, dass die Steuerwelle 196 und der Anschlagmechanismus durch diese Beeinflussung beschädigt werden.
In der Steuerung im Schritt 106 kann das VCR-Steuergerät 214 das tatsächliche Verdichtungsverhältnis zum ECM 216 übertragen. Als Reaktion kann das ECM 216 einen Zündzeitpunkt auf der Basis des tatsächlichen Verdichtungsverhältnisses in ähnlicher Weise wie im Schritt 105 steuern. Zusätzlich kann das ECM 216 den Soll-Phasenwinkel auf der Basis des tatsächlichen Verdichtungsverhältnisses berechnen und den Soll-Phasenwinkel zum VTC-Steuergerät 212 übertragen. Als Reaktion steuert das VTC-Steuergerät 212 den VTC-Mechanismus 180 auf der Basis des Soll-Phasenwinkels.
Dies ist das Ende des Ablaufs für die ausfallsichere Steuerung, die nach Auftreten eines Ausfalls ausgeführt wird, der die Positioniersteuerung unmöglich macht, aber die Stromzufuhr zum elektrischen Aktuator 198 zulässt.
Wenn bestimmt ist, dass die Positioniersteuerung im Schritt 101 möglich ist, ändert das VCR-Steuergerät 214 das Soll-Verdichtungsverhältnis auf ein niedrigeres Verdichtungsverhältnis als das zum Zeitpunkt einer Ausfallerfassung im Schritt 103. Das VCR-Steuergerät 214 kann zum Beispiel das Soll-Verdichtungsverhältnis auf einen Wert festlegen, der durch Reduzieren um einen vorbestimmten Wert des Soll-Verdichtungsverhältnisses zum Zeitpunkt einer Ausfallerfassung erhalten wird. Außerdem kann das VCR-Steuergerät 214 die Änderungsgeschwindigkeit des Verdichtungsverhältnisses begrenzen, um so eine Auswirkung auf die Leistung des Verbrennungsmotors 100 zu minimieren.
Im Schritt 104 bestimmt das VCR-Steuergerät 214, ob sich der Zustand, in dem der Antriebsstrom für den elektrischen Aktuator 198 höchstens der vorbestimmte Strom ist (zum Beispiel der zulässige Wärmebeständigkeitsstrom), um höchstens eine erste vorbestimmte Zeit fortsetzt.
Wenn bestimmt ist, dass sich der Zustand um höchstens die erste vorbestimmte Zeit fortsetzt, geht der Ablauf zum Schritt 106 über, indem das VCR-Steuergerät 214 das Verdichtungsverhältnis zum vorbestimmten Verdichtungsverhältnis aufrechterhält.
Dies ist das Ende der Verarbeitung für die ausfallsichere Steuerung, die nach Auftreten eines Ausfalls ausgeführt wird, die die Positioniersteuerung ermöglicht, und die bewirkt, dass der Zustand, in dem der Antriebsstrom für den elektrischen Aktuator 198 höchstens der vorbestimmte Strom ist, um höchstens die vorbestimmte Zeit fortzufahren, nachdem das Verdichtungsverhältnis geändert ist.
Wenn bestimmt ist, dass sich der Zustand, in dem der Antriebsstrom für den elektrischen Aktuator 198 höchstens der vorbestimmte Strom ist, nicht um die erste vorbestimmte Zeit oder länger fortsetzt, geht der Ablauf zum Schritt 107 über, in dem das VCR-Steuergerät 214 eine Steuerung zum Aufrechterhalten des Verdichtungsverhältnisses beim Soll-Verdichtungsverhältnis ausführt. Zusätzlich zum Ausführen dieser Steuerung kann das VCR-Steuergerät 214 ein tatsächliches Verdichtungsverhältnis zum ECM 216 übertragen. Als Reaktion kann das ECM 216 einen Zündzeitpunkt auf der Basis des tatsächlichen Verdichtungsverhältnisses steuern. In einer ähnlichen Weise zum Schritt 105 kann das ECM 216 außerdem den Soll-Phasenwinkel auf der Basis des tatsächlichen Verdichtungsverhältnisses berechnen und den Soll-Phasenwinkel zum VTC-Steuergerät 212 übertragen. Als Reaktion steuert das VTC-Steuergerät 212 den VTC-Mechanismus 180 auf der Basis des Soll-Phasenwinkels.
Dies ist das Ende der Verarbeitung für die ausfallsichere Steuerung, die nach Auftreten eines Ausfalls ausgeführt wird, die die Positioniersteuerung ermöglicht und nicht bewirkt, dass sich der Zustand, in dem der Antriebsstrom für den elektrischen Aktuator 198 höchstens der vorbestimmte Strom ist, für die vorbestimmte Zeit oder länger fortsetzt.
Wie oben beschrieben, führt das VCR-Steuergerät 214 nach Auftreten eines Ausfalls eines VCR-Mechanismus 190 eine Steuerung zum Reduzieren des Verdichtungsverhältnisses oder Aufrechterhalten des Verdichtungsverhältnisses zum Zeitpunkt des Ausfallsauftretens aus. Mit anderen Worten verhindert das VCR-Steuergerät 214 die Änderungssteuerung des Verdichtungsverhältnisses auf ein höheres Verdichtungsverhältnis, wenn ein Ausfall im VCR-Mechanismus 190 auftritt.
Nachstehend wird eine detaillierte Beschreibung von konkreten Beispielen zur Verarbeitung gemäß dem Ablaufdiagramm von 2 vorgegeben, durch die das VCR-Steuergerät 214 einen Ausfall erfasst und eine ausfallsichere Steuerung ausführt.
[Konkretes Beispiel 1]
Die folgende Beschreibung wird zur Ausfallerfassung und ausfallsicheren Steuerung vorgegeben, die nach Auftreten eines Ausfalls, der sowohl die Positioniersteuerung als auch die Stromzufuhr unmöglich macht, insbesondere nach Auftreten eines Festsetzens eines elektrischen Aktuators 198 oder eines Ausfalls ausgeführt wird, der einen Überstromzustand des Antriebsstroms für den elektrischen Aktuator 198 bewirkt.
Zuerst erfasst das VCR-Steuergerät 214 ein Festsetzen eines elektrischen Aktuators 198 oder einen Ausfall, der einen Überstromzustand des Antriebsstroms für den elektrischen Aktuator 198 bewirkt.
Insbesondere bestimmt das VCR-Steuergerät 214 die Erfassung eines Ausfalls, wenn erfasst wird, dass der Winkel, der durch den Winkelsensor 198A erfasst wird, im Wesentlichen unverändert ist, selbst nachdem das VCR-Steuergerät 214 den Antriebsstrom für den elektrischen Aktuator 198 so steuert, um das Verdichtungsverhältnis zu ändern, das heißt, die Winkelposition der Steuerwelle 196 auf der Basis des Soll-Winkels zu ändern, der vom ECM 216 empfangen wird. Zusätzlich bestimmt das VCR-Steuergerät 214 die Erfassung eines Ausfalls, wenn erfasst wird, dass der Zustand, in dem der Antriebsstrom für den elektrischen Aktuator 198 oberhalb eines vorbestimmten Überstrom-Bestimmungsschwellenwerts ist (ein Wert, der z. B. etwas kleiner als der Nennstromwert ist), für eine vorbestimmte Zeit fortfährt. Das VCR-Steuergerät 214 kann z. B. unter Verwendung des Timers eine Dauer des Zustands messen, indem der Antriebsstrom für den elektrischen Aktuator 198 nicht kleiner als der Überstrom-Bestimmungsschwellenwert ist, und die Erfassung eines Ausfalls bestimmen, wenn die Dauer des Zustands die vorbestimmte Zeit erreicht. So erfasst das VCR-Steuergerät 214 ein Auftreten eines Ausfalls im VCR-Mechanismus 190 auf der Basis des Antriebsstroms für den elektrischen Aktuator 198.
Weil der erfasste Ausfall den elektrischen Aktuator 198 festsetzt oder ein Ausfall ist, der einen Überstromzustand des Antriebsstroms für den elektrischen Aktuator 198 bewirkt, bestimmt dann das VCR-Steuergerät 214, dass die Positioniersteuerung unmöglich ist. Zusätzlich bestimmt das VCR-Steuergerät 214, dass die Stromzufuhr zum elektrischen Aktuator 198 bei diesem Ausfallzustand unmöglich ist. Danach verhindert das VCR-Steuergerät 214 die Änderungssteuerung des Verdichtungsverhältnisses auf ein höheres Verdichtungsverhältnis, und stoppt die Ausgabe des Antriebsstroms für den elektrischen Aktuator 198.
Zusätzlich zum Ausführen der ausfallsicheren Steuerung kann das VCR-Steuergerät 214 das tatsächliche Verdichtungsverhältnis, das durch den Winkelsensor 198A erfasst wird, zum ECM 216 übertragen.
Nach Empfang des tatsächlichen Verdichtungsverhältnis kann das ECM 216 einen Zündzeitpunkt auf der Basis des tatsächlichen Verdichtungsverhältnisses in die Verzögerungsrichtung steuern, um so ein Auftreten eines starken Klopfens infolge einer Zunahme des tatsächlichen effektiven Verdichtungsverhältnis zu unterdrücken. Zusätzlich kann das ECM 216 auf der Basis des tatsächlichen Verdichtungsverhältnis den Soll-Phasenwinkel berechnen, auf den die mittlere Phase des Betätigungswinkels verzögert wird, um somit das effektive Verdichtungsverhältnis zum Zeitpunkt einer Ausfallerfassung aufrechtzuerhalten, oder um das effektive Verdichtungsverhältnis auf einen Wert zu ändern, der ein Auftreten eines starken Klopfens unterdrücken kann. Dann übertragt das ECM 216 den Soll-Phasenwinkel zum VTC-Steuergerät 212. Nach Empfang des Soll-Phasenwinkels steuert das VTC-Steuergerät 212 den VTC-Mechanismus 180 auf der Basis des Soll-Phasenwinkels.
Alternativ kann das ECM 216 nach Empfang des tatsächlichen Verdichtungsverhältnis einen Zündzeitpunkt auf der Basis des tatsächlichen Verdichtungsverhältnis in die Vorrückrichtung steuern, um so eine Verbrennungsverschlechterung infolge einer Reduzierung im tatsächlichen effektiven Verdichtungsverhältnis zu unterdrücken. Zusätzlich kann das ECM 216 auf der Basis des tatsächlichen Verdichtungsverhältnis den Soll-Phasenwinkel berechnen, auf den die mittlere Phase des Betätigungswinkels vorgerückt wird, um so das effektive Verdichtungsverhältnis zum Zeitpunkt einer Ausfallerfassung aufrechtzuerhalten, oder um eine Reduzierung im effektiven Verdichtungsverhältnis vom Zeitpunkt der Ausfallerfassung zu unterdrücken. Danach überträgt das ECM 216 den Soll-Phasenwinkel zum VTC-Steuergerät 212. Nach Empfang des Soll-Phasenwinkels steuert das VTC-Steuergerät 212 den VTC-Mechanismus 180 auf der Basis des Soll-Phasenwinkels.
Die oben beschriebene Steuerung kann einen weiteren Ausfall infolge eines Überstroms oder dergleichen beim Auftreten im elektrischen Aktuator 198 durch Stoppen des Antriebsstroms für den elektrischen Aktuator 198 auf der Basis der Bestimmung, dass die Stromzufuhr dafür unmöglich ist, verhindern. Auch wenn der Ausfall die Positioniersteuerung unmöglich macht, kann die Steuerung außerdem die Auswirkung des Ausfalls durch Steuern des Zündzeitpunkts und des VTC-Mechanismus 180 auf der Basis des tatsächlichen Verdichtungsverhältnisses reduzieren.
[Konkretes Beispiel 2]
Die folgende Beschreibung wird zur Ausfallerfassung und ausfallsicheren Steuerung abgegeben, die nach Auftreten eines Ausfalls, der die Positioniersteuerung unmöglich macht, aber die Stromzufuhr zum elektrischen Aktuator 198 ermöglicht, insbesondere nach Auftreten eines Ausfalls im Motordrehmelder des elektrischen Aktuators 198 ausgeführt wird.
Zuerst erfasst das VCR-Steuergerät 214 einen Ausfall im Motordrehmelder des elektrischen Aktuators 198. Die Ausfallerfassung kann unter Verwendung einer von verschiedenen bekannten Verfahren zum Erfassen eines Ausfalls des Drehmelders durchgeführt werden.
Weil der erfasste Ausfall ein Ausfall im Motordrehmelder ist, bestimmt dann das VCR-Steuergerät 214, dass die Positioniersteuerung unmöglich ist. Zusätzlich bestimmt danach das VCR-Steuergerät 214, dass die Stromzufuhr zum elektrischen Aktuator 198 bei diesem Ausfallzustand möglich ist.
Anschließend verhindert das VCR-Steuergerät 214 die Steuerung des Verdichtungsverhältnis auf ein höheres Verdichtungsverhältnis. Dann erfasst das VCR-Steuergerät 214 das tatsächliche Verdichtungsverhältnis unter Verwendung eines Winkelsensors 198A, und bestimmt, ob das tatsächliche Verdichtungsverhältnis höchstens der vorbestimmte Verdichtungsverhältnisschwellenwert ist oder nicht.
Wenn bestimmt ist, dass das erfasste tatsächliche Verdichtungsverhältnis höchstens der vorbestimmte Verdichtungsverhältnisschwellenwert ist, hält das VCR-Steuergerät 214 dieses Verdichtungsverhältnis durch Festlegen des Antriebsstroms für den elektrischen Aktuator 198 auf einen Wert gemäß dem tatsächlichen Verdichtungsverhältnis aufrecht.
Wenn bestimmt ist, dass das erfasste tatsächliche Verdichtungsverhältnis höchstens der Verdichtungsverhältnisschwellenwert ist, stoppt das VCR-Steuergerät 214 die Ausgabe des Antriebsstroms für den elektrischen Aktuator 198. Wie oben beschrieben, stoppt dies den Betrieb des elektrischen Aktuators 198, und ändert so das Verdichtungsverhältnis auf ein niedrigeres Verdichtungsverhältnis. Wenn das tatsächliche Verdichtungsverhältnis gleich das vorbestimmte Verdichtungsverhältnis ist, hält das VCR-Steuergerät 214 dieses Verdichtungsverhältnis durch Zuführen des Antriebsstroms zum elektrischen Aktuator 198 gemäß dem tatsächlichen Verdichtungsverhältnis aufrecht.
Zusätzlich zum Ausführen dieser Steuerung kann das VCR-Steuergerät 214 das tatsächliche Verdichtungsverhältnis zum ECM 216 übertragen. Nach Empfang des tatsächlichen Verdichtungsverhältnisses kann das ECM 216 einen Zündzeitpunkt auf der Basis des tatsächlichen Verdichtungsverhältnisses in die Vorrückrichtung steuern, um so eine Verbrennungsverschlechterung infolge einer Reduzierung im tatsächlichen effektiven Verdichtungsverhältnis zu unterdrücken. Zusätzlich kann das ECM 216 auf der Basis des tatsächlichen Verdichtungsverhältnis den Soll-Phasenwinkel berechnen, auf den die mittlere Phase des Betätigungswinkels vorgerückt wird, um so das effektive Verdichtungsverhältnis zum Zeitpunkt einer Ausfallerfassung aufrechtzuerhalten, oder um eine Reduzierung im effektiven Verdichtungsverhältnis zum Zeitpunkt der Ausfallerfassung zu unterdrücken. Danach übertragt das ECM 216 den Soll-Phasenwinkel zum VTC-Steuergerät 212. Nach Empfang des Soll-Phasenwinkels steuert das VTC-Steuergerät 212 den VTC-Mechanismus 180 auf der Basis des Soll-Phasenwinkels.
Nachstehend werden Effekte der ausfallsicheren Steuerung im konkreten Beispiel 2 bezüglich 3 beschrieben, die beispielhafte Änderungen im Verdichtungsverhältnis und im Antriebsstrom für den elektrischen Aktuator 198 darstellt.
In 3 zeigt das tatsächliche Verdichtungsverhältnis 1 eine beispielhafte Änderung im Verdichtungsverhältnis und der Antriebsstrom 1 eine beispielhafte Änderung im elektrischen Stromwert bei dem Zustand an, in dem das Verdichtungsverhältnis beim Auftreten eines Ausfalls größer als das vorbestimmte Verdichtungsverhältnis ist. Inzwischen zeigt das tatsächliche Verdichtungsverhältnis 2 eine beispielhafte Änderung im Verdichtungsverhältnis und der Antriebsstrom 2 eine beispielhafte Änderung im elektrischen Stromwert bei dem Zustand an, in dem das Verdichtungsverhältnis beim Auftreten eines Ausfalls nicht größer als das vorbestimmte Verdichtungsverhältnis ist.
Zuerst bestimmt das VCR-Steuergerät 214 zum Zeitpunkt t1, dass der vorliegende Ausfall die Positioniersteuerung unmöglich macht, aber die Stromzufuhr zum elektrischen Aktuator 198 ermöglicht, und somit das tatsächliche Verdichtungsverhältnis unter Verwendung des Winkelsensors 198A erfasst. Wenn das tatsächliche Verdichtungsverhältnis höchstens der Verdichtungsverhältnisschwellenwert ist, wie durch das tatsächliche Verdichtungsverhältnis 2 angezeigt, führt das VCR-Steuergerät 214 eine Steuerung zum Aufrechterhalten dieses Verdichtungsverhältnisses aus. Wenn andererseits das tatsächliche Verdichtungsverhältnis höchstens der Verdichtungsverhältnisschwellenwert ist, wie durch das tatsächliche Verdichtungsverhältnis 1 angezeigt, stoppt das VCR-Steuergerät 214 die Ausgabe des Antriebsstroms für den elektrischen Aktuator 198. Dadurch wird der Antriebsstrom für den elektrischen Aktuator 198 reduziert, wie durch den Antriebsstrom 1 von 3 angezeigt, und das tatsächliche Verdichtungsverhältnis wird auf ein geringeres Verdichtungsverhältnis, wie durch das tatsächliche Verdichtungsverhältnis 1 angezeigt, durch den Betrieb des Verbrennungsmotors 100 geändert. Wie durch das tatsächliche Verdichtungsverhältnis 1 angezeigt, führt dann das VCR-Steuergerät 214 eine Steuerung zum Aufrechterhalten des Verdichtungsverhältnisses zum Zeitpunkt t2 aus, wenn das tatsächliche Verdichtungsverhältnis höchstens der Verdichtungsverhältnisschwellenwert ist.
Die Fähigkeit zum Bestimmen, dass die Stromzufuhr zum elektrischen Aktuator 198 weiterhin möglich ist, obwohl die Positioniersteuerung unmöglich ist, wie oben beschrieben, ermöglicht ein Aufrechterhalten des Verdichtungsverhältnisses durch Steuern des Antriebsstroms bei einem Wert gemäß dem tatsächlichen Verdichtungsverhältnis, auch wenn das Verdichtungsverhältnis nicht durch die Rotationssteuerung unter Verwendung des Motordrehmelders geändert werden kann. Außerdem ermöglicht ein Steuern des tatsächlichen Verdichtungsverhältnisses bei höchstens dem Verdichtungsverhältnisschwellenwert ein Unterdrücken eines Auftretens eines starken Klopfens, das bewirkt wird, wenn das Verdichtungsverhältnis bei einem höheren Verdichtungsverhältnis gehalten wird.
Zusammen mit dieser Steuerung werden außerdem der Zündzeitpunkt und der VTC-Mechanismus 180 auf der Basis des tatsächlichen Verdichtungsverhältnisses gesteuert, wie oben beschrieben. Dies ermöglicht ein Unterdrücken einer Verbrennungsverschlechterung gemäß dem aufrechterhaltenden Verdichtungsverhältnis.
[Konkretes Beispiel 3]
Die folgende Beschreibung wird zur Ausfallerfassung und ausfallsicheren Steuerung abgegeben, die nach Auftreten eines Ausfalls, der die Positioniersteuerung ermöglicht, insbesondere einem Ausfall, der den Zustand bewirkt, in dem der Antriebsstrom für den elektrischen Aktuator 198 höchstens der zulässige Wärmebeständigkeitsstrom ist, ausgeführt werden.
Das VCR-Steuergerät 214 bestimmt die Erfassung eines Ausfallauftretens, wenn erfasst wird, dass sich der Zustand, in dem der Antriebsstrom für den elektrischen Aktuator 198 höchstens der zulässige Wärmebeständigkeits-Stromschwellenwert ist, für die vorbestimmte Zeit fortsetzt (Zeit für eine Bestimmung, ob dieser über der Wärmebeständigkeitszulässigkeit liegt). Das VCR-Steuergerät 214 kann z. B. unter Verwendung des Timers eine Dauer des Zustands messen, indem der Antriebsstrom für den elektrischen Aktuator 198 höchstens der zulässige Wärmebeständigkeits-Stromschwellenwert ist, und einen Ausfall erfassen, wenn die Dauer des Zustands die vorbestimmte Zeit erreicht. So erfasst das VCR-Steuergerät 214 ein Auftreten eines Ausfalls im VCR-Mechanismus 190 auf der Basis des Antriebsstroms für den elektrischen Aktuator 198.
Weil der erfasste Ausfall ein Ausfall ist, der den Antriebsstrom für den elektrischen Aktuator 198 nicht kleiner als den zulässigen Wärmebeständigkeitsstrom macht, bestimmt dann das VCR-Steuergerät 214, dass die Positioniersteuerung möglich ist.
Das VCR-Steuergerät 214 verhindert die Änderungssteuerung des Verdichtungsverhältnisses auf ein höheres Verdichtungsverhältnis, und ändert das Soll-Verdichtungsverhältnis auf ein niedrigeres Verdichtungsverhältnis als das zum Zeitpunkt einer Ausfallerfassung.
Das VCR-Steuergerät 214 bestimmt, ob der Zustand, in dem der Antriebsstrom für den elektrischen Aktuator 198 höchstens der zulässige Wärmebeständigkeits-Stromschwellenwert ist, weiter um höchstens die erste vorbestimmte Zeit fortfährt (Zeit zur Nachsteuerungsbestimmung), nachdem die Änderungssteuerung des Verdichtungsverhältnisses auf ein höheres Verdichtungsverhältnis verhindert wird.
Wenn bestimmt ist, dass sich der Zustand, in dem der Antriebsstrom für den elektrischen Aktuator 198 höchstens der zulässige Wärmebeständigkeits-Stromschwellenwert ist, nicht für die erste vorbestimmte Zeit (Zeit für die Nachsteuerungsbestimmung) oder länger fortsetzt, setzt das VCR-Steuergerät 214 ein Ausführen der Steuerung oder Aufrechterhalten des Verdichtungsverhältnisses auf das Soll-Verdichtungsverhältnis fort.
Wenn danach bestimmt ist, dass eine zweite vorbestimmte Zeit, die größer als die erste vorbestimmte Zeit ist, verstreicht, nachdem die Änderungssteuerung des Verdichtungsverhältnisses auf ein höheres Verdichtungsverhältnis verhindert wird, kehrt das VCR-Steuergerät 214 zur normalen Steuerung zurück, in der der VCR-Mechanismus 190 gemäß den Betriebszuständen des Verbrennungsmotors 100 gesteuert wird. Zu diesem Zeitpunkt kann das VCR-Steuergerät 214 einen Befehl zum ECM 216 übertragen, um zu bewirken, dass das ECM 216 zur normalen Steuerung zurückkehrt. Als Reaktion auf den Befehl kehrt das ECM 216 zur normalen Steuerung zurück. Das ECM 216 steuert einen Zündzeitpunkt auf der Basis von Betriebszuständen des Verbrennungsmotors 100. Zusätzlich berechnet das ECM 216 den Soll-Phasenwinkel des VTC-Mechanismus 180 auf der Basis der Betriebszustände des Verbrennungsmotors 100 und überträgt den Soll-Phasenwinkel zum VTC-Steuergerät 212.
Hier kann die zweite vorbestimmte Zeit auf eine Zeit voreingestellt werden, die z. B. groß genug ist, um die Temperatur des Motors des elektrischen Aktuators 198 zu reduzieren. Alternativ kann die zweite vorbestimmte Zeit auf eine Zeit festgelegt werden, die das ECM 216 auf der Basis des Lastzustands (z. B. der Wert des Antriebsstroms zum elektrischen Aktuator 198 zum Zeitpunkt einer Ausfallerfassung) des elektrischen Aktuators 198 berechnet oder auswählt.
Statt einer Rückkehr zur normalen Steuerung kann das VCR-Steuergerät 214 eine speziell vorgesehene Steuerung zur Rückkehr ausführen. In der speziell vorgesehenen Steuerung zur Rückkehr schreibt das VCR-Steuergerät 214 einen strengeren Grenzwert für den Antriebsstrom für den elektrischen Aktuator 198 als während einer normalen Steuerung durch Einengen des Bereichs zur Änderung des Verdichtungsverhältnisses, mit anderen Worten, den Bereich einer Bewegung einer Steuerwelle 196, im Vergleich zu demjenigen während der normalen Steuerung vor.
Wenn andererseits bestimmt ist, dass sich der Zustand, in dem der Antriebsstrom für einen elektrischen Aktuator 198 höchstens der zulässige Wärmebeständigkeitsstrom ist, für höchstens die erste vorbestimmte Zeit fortsetzt, stoppt das VCR-Steuergerät 214 die Ausgabe des Antriebsstroms für den elektrischen Aktuator 198.
Wenn die Ausgabe des Antriebsstroms für den elektrischen Aktuator 198 stoppt, ändert sich das Verdichtungsverhältnis auf ein geringeres Verdichtungsverhältnis, wie oben beschrieben. Wenn das tatsächliche Verdichtungsverhältnis, das durch den Winkelsensor 198A erfasst wird, gleich dem vorbestimmten Verdichtungsverhältnis-Schwellenwert ist, führt das VCR-Steuergerät 214 eine Steuerung zum Aufrechterhalten des Verdichtungsverhältnisses durch Zuführen des Antriebsstroms zum elektrischen Aktuator 198 gemäß dem tatsächlichen Verdichtungsverhältnis aus. Wenn sich danach der Zustand, in dem der Antriebsstrom für den elektrischen Aktuator 198 höchstens der zulässige Wärmebeständigkeitsstrom ist, um höchstens eine vorbestimmte Zeit (die eine Größe aufweist, die gleich der ersten vorbestimmten Zeit ist oder sich von dieser unterscheidet) fortsetzt, nachdem die Steuerung zum Aufrechterhalten des Verdichtungsverhältnisses ausgeführt wird, kann das VCR-Steuergerät 214 die Steuerung zum Stoppen der Ausgabe des Antriebsstroms zum elektrischen Aktuator 198 wieder ausführen.
Wenn das tatsächliche Verdichtungsverhältnis, welches größer als der Verdichtungsverhältnis-Schwellenwert zum Zeitpunkt des Stoppens der Ausgabe des Antriebsstroms für den elektrischen Aktuator 198 ist, nicht auf höchstens den Verdichtungsverhältnis-Schwellenwert reduziert wird, auch nachdem der Antriebsstrom stoppt, kann das VCR-Steuergerät 214 den gestoppten Zustand des Antriebsstroms aufrechterhalten. Wenn zusätzlich das tatsächliche Verdichtungsverhältnis höchstens der vorbestimmte Verdichtungsverhältnis-Schwellenwert zum Zeitpunkt des Stoppens der Ausgabe des Antriebsstroms zum elektrischen Aktuator 198 ist, kann das VCR-Steuergerät 214 den gestoppten Zustand des Antriebsstroms aufrechterhalten.
Mehrere Verdichtungsverhältnisse-Schwellenwerte können hier im VCR-Steuergerät 214 festgelegt werden. Dies ermöglicht dem VCR-Steuergerät 214, eine Steuerung zum Aufrechterhalten des Verdichtungsverhältnisses durch Zuführen des Antriebsstroms zum elektrischen Aktuator 198 gemäß dem tatsächlichen Verdichtungsverhältnis auszuführen, wenn das tatsächliche Verdichtungsverhältnis einen der Verdichtungsverhältnis-Schwellenwerte erreicht, der kleiner als das tatsächliche Verdichtungsverhältnis zum Zeitpunkt des Stoppens des Antriebsstroms für den elektrischen Aktuator 198 ist und der am nächsten zum tatsächlichen Verdichtungsverhältnis ist, nachdem der Antriebsstrom für den elektrischen Aktuator 198 gestoppt wird. Für den Fall, dass das VCR-Steuergerät 214 die Ausgabe des Antriebsstroms für den elektrischen Aktuator 198 nach einem Erfassen stoppt, dass sich hier der Zustand, in dem der Antriebsstrom für den elektrischen Aktuator 198 höchstens der zulässige Wärmebeständigkeitsstrom ist, um höchstens die vorbestimmte Zeit fortsetzt, nachdem das VCR-Steuergerät 214 die Steuerung zum Aufrechterhalten des Verdichtungsverhältnisses beim ersten Verdichtungsverhältnis-Schwellenwert ausführt. In diesem Fall ermöglicht z. B. die Mehrfach-Schwellenwertkonfiguration dem VCR-Steuergerät 214, eine Steuerung zum Aufrechterhalten des Verdichtungsverhältnisses auszuführen, wenn das tatsächliche Verdichtungsverhältnis auf den zweiten Verdichtungsverhältnis-Schwellenwert, der höchstens der erste Verdichtungsverhältnis-Schwellenwert ist, reduziert wird. Zu beachten ist, dass, auch wenn mehrere Verdichtungsverhältnis-Schwellenwerte im VCR-Steuergerät 214 festgelegt sind, das VCR-Steuergerät 214 die Ausgabe des Antriebsstroms für den elektrischen Aktuator 198 nicht wieder startet, bis das Verdichtungsverhältnis einen vorbestimmten Verdichtungsverhältnis-Schwellenwert erreicht.
Wenn das tatsächliche Verdichtungsverhältnis zum Zeitpunkt eines Stoppens des Antriebsstroms für den elektrischen Aktuator 198 nicht größer als ein festgelegter Wert ist, der ungefähr gleich dem minimalen Verdichtungsverhältnis des VCR-Mechanismus 190 ist, kann das VCR-Steuergerät 214 den gestoppten Zustand der Antriebsstromausgabe aufrechterhalten.
Das VCR-Steuergerät 214 kann zusätzlich zum Ausführen der oben beschriebenen Steuerung das tatsächliche Verdichtungsverhältnis zum ECM 216 übertragen. Nach Empfang des tatsächlichen Verdichtungsverhältnisses kann das ECM 216 einen Zündzeitpunkt auf der Basis des tatsächlichen Verdichtungsverhältnisses in die Vorrückrichtung steuern, um so eine Verbrennungsverschlechterung infolge einer Reduzierung im tatsächlichen effektiven Verdichtungsverhältnis zu unterdrücken. Das ECM 216 kann zusätzlich auf der Basis des tatsächlichen Verdichtungsverhältnisses den Soll-Phasenwinkel berechnen, auf den die mittlere Phase des Betätigungswinkels vorgerückt wird, um so das effektive Verdichtungsverhältnis zum Zeitpunkt einer Ausfallerfassung aufrechtzuerhalten, oder um eine Reduzierung im effektiven Verdichtungsverhältnis zum Zeitpunkt der Ausfallerfassung zu unterdrücken. Danach überträgt das ECM 216 den Soll-Phasenwinkel zum VTC-Steuergerät 212. Nach Empfang des Soll-Phasenwinkels steuert das VTC-Steuergerät 212 den VTC-Mechanismus 180 auf der Basis des Soll-Phasenwinkels.
Nachstehend werden Effekte der Steuerung im konkreten Beispiel 3 bezüglich von 4 und 5 beschrieben, die beispielhafte Änderungen im Verdichtungsverhältnis und im Antriebsstrom für den elektrischen Aktuator 198 darstellen.
4 stellt beispielhafte Änderungen im Verdichtungsverhältnis und im Antriebsstrom für den elektrischen Aktuator 198 dar, wenn der Antriebsstrom nicht oberhalb des zulässigen Wärmebeständigkeits-Stromschwellenwerts bleibt, nachdem das Soll-Verdichtungsverhältnis geändert wird.
Zuerst erfasst das VCR-Steuergerät 214 zum Zeitpunkt t3, dass der Antriebsstrom für den elektrischen Aktuator 198 den zulässigen Wärmebeständigkeits-Stromschwellenwert überschreitet. Danach aktiviert das VCR-Steuergerät 214 den Timer. Nachdem die Zeit für eine Bestimmung, ob dieser über der Wärmebeständigkeitszulässigkeit liegt, vom Zeitpunkt t3 in einer Situation verstreicht, in der der Antriebsstrom für den elektrischen Aktuator 198 nicht unter den zulässigen Wärmebeständigkeits-Stromschwellenwert fällt (d. h., zum Zeitpunkt t4, wenn die vorbestimmte Zeit vom Zeitpunkt t3 verstreicht), erfasst das VCR-Steuergerät 214 ein Auftreten eines Ausfalls.
Nach Erfassen des Ausfalls bestimmt das VCR-Steuergerät 214, dass die Positioniersteuerung möglich ist. Dann verhindert das VCR-Steuergerät 214 die Änderungssteuerung des Verdichtungsverhältnisses auf ein höheres Verdichtungsverhältnis, und steuert das Verdichtungsverhältnis auf ein niedrigeres Verdichtungsverhältnis durch Ändern des Soll-Verdichtungsverhältnisses auf ein niedrigeres Verdichtungsverhältnis als das zum Zeitpunkt einer Ausfallerfassung. Diese Steuerung reduziert das Verdichtungsverhältnis auf das Soll-Verdichtungsverhältnis, wobei der Antriebsstrom entsprechend verringert wird, wie in 4 dargestellt.
Wenn danach der Antriebsstrom vor dem Zeitpunkt t5 ausreichend reduziert wird, wenn die erste vorbestimmte Zeit vom Zeitpunkt t4 verstreicht, wie in 4 dargestellt, mit anderen Worten, wenn der Antriebsstrom unter den zulässigen Wärmebeständigkeits-Stromschwellenwert fällt, bevor die erste vorbestimmte Zeit verstreicht, nachdem die Änderungssteuerung des Verdichtungsverhältnisses auf ein höheres Verdichtungsverhältnis verhindert wird, führt das VCR-Steuergerät 214 die Steuerung zum Ändern oder Aufrechterhalten des Verdichtungsverhältnisses auf das Soll-Verdichtungsverhältnis aus. Wenn dann zum Zeitpunkt t6 die zweite vorbestimmte Zeit (die Zeit, die zur Temperaturreduzierung erforderlich ist), die groß genug zum Reduzieren der Temperatur des Motors des elektrischen Aktuators 198 ist, verstreicht, nachdem die Änderungssteuerung des Verdichtungsverhältnisses auf ein höheres Verdichtungsverhältnis verhindert wird, führt das VCR-Steuergerät 214 die normale Steuerung für das Verdichtungsverhältnis aus.
5 stellt beispielhafte Änderungen im Verdichtungsverhältnis und im Antriebsstrom für den elektrischen Aktuator 198 dar, wenn die Mehrfach-Verdichtungsverhältnisschwellenwerte im VCR-Steuergerät 214 festgelegt sind, und wenn der Antriebsstrom oberhalb des zulässigen Wärmebeständigkeits-Stromschwellenwerts bleibt, nachdem das Soll-Verdichtungsverhältnis geändert wurde.
In 5 ist der Verdichtungsverhältnisschwellenwert 1 größer als der Verdichtungsverhältnisverhältnisschwellenwert 2, und die tatsächlichen Verdichtungsverhältnisse 3 und 4 entsprechen jeweils den Antriebsströmen 3 und 4.
Das VCR-Steuergerät 214 erfasst zuerst zum Zeitpunkt t7, dass der Antriebsstrom für den elektrischen Aktuator 198 den zulässigen Wärmebeständigkeits-Stromschwellenwert überschreitet. Danach aktiviert das VCR-Steuergerät 214 den Timer. Zum Zeitpunkt t8, wenn die Zeit für eine Bestimmung, ob diese über der Wärmebeständigkeitszulässigkeit liegt, vom Zeitpunkt t7 in einer Situation verstreicht, in der der Antriebsstrom für den elektrischen Aktuator 198 nicht unter den zulässigen Wärmebeständigkeits-Stromschwellenwert fällt, erfasst das VCR-Steuergerät 214 ein Auftreten eines Ausfalls.
Nach Erfassen des Ausfalls bestimmt das VCR-Steuergerät 214, dass die Positioniersteuerung möglich ist. Dann verhindert das VCR-Steuergerät 214 die Änderungssteuerung des Verdichtungsverhältnisses auf ein höheres Verdichtungsverhältnis, und führt eine Änderungssteuerung des Verdichtungsverhältnisses auf ein geringeres Verdichtungsverhältnis durch Ändern des Soll-Verdichtungsverhältnisses auf ein geringeres Verdichtungsverhältnis als das zum Zeitpunkt einer Ausfallerfassung aus. Obwohl diese Steuerung mit dem Ziel zum Reduzieren des Verdichtungsverhältnisses ausgeführt wird, um so den Antriebsstrom für den elektrischen Aktuator 198 zu reduzieren, könnte der Antriebsstrom, je nachdem, welcher Ausfall auftritt, nicht reduziert werden, wie durch die Antriebsströme 3 und 4 von 5 angezeigt.
Wenn angenommen wird, dass hier der Antriebsstrom für den elektrischen Aktuator 198 nicht unter den zulässigen Wärmebeständigkeits-Schwellenwert nach dem Zeitpunkt t8 fällt, sodass zum Zeitpunkt t9, wenn die erste vorbestimmte Zeit vom Zeitpunkt t8 verstreicht, sich der Zustand, in dem der Antriebsstrom für den elektrischen Aktuator 198 höchstens der zulässige Wärmebeständigkeits-Stromschwellenwert ist, um höchstens die erste vorbestimmte Zeit fortsetzt, nachdem die Änderungssteuerung des Verdichtungsverhältnisses auf ein höheres Verdichtungsverhältnis verhindert wird. In diesem Fall führt das VCR-Steuergerät 214 eine Steuerung zum Stoppen der Ausgabe des Antriebsstroms für den elektrischen Aktuator 198 zum Zeitpunkt t9 aus.
Wenn das tatsächliche Verdichtungsverhältnis größer als der Verdichtungsverhältnis-Schwellenwert 1 ist, wie durch das tatsächliche Verdichtungsverhältnis 3 angezeigt, führt das VCR-Steuergerät 214 eine Steuerung zum Aufrechterhalten des Verdichtungsverhältnisses zum Zeitpunkt t11 aus, wenn das tatsächliche Verdichtungsverhältnis auf den Verdichtungsverhältnis-Schwellenwert 1 reduziert wird. Wenn andererseits das tatsächliche Verdichtungsverhältnis kleiner als der Verdichtungsverhältnis-Schwellenwert 1, aber größer als der Verdichtungsverhältnis-Schwellenwert 2 ist, wie durch das tatsächliche Verdichtungsverhältnis 4 angezeigt, für das VCR-Steuergerät 214 eine Steuerung zum Aufrechterhalten des Verdichtungsverhältnisses zum Zeitpunkt t10 aus, wenn das tatsächliche Verdichtungsverhältnis auf den Verdichtungsverhältnis-Schwellenwert 2 reduziert wird, welcher kleiner als das tatsächliche Verdichtungsverhältnis zum Zeitpunkt eines Stoppens des Antriebsstroms für den elektrischen Aktuator 198 ist, und der am nächsten zum tatsächlichen Verdichtungsverhältnis ist.
Die oben beschriebene Steuerung macht es möglich, den Antriebsstrom für den elektrischen Aktuator 198 einzustellen, um somit einen weiteren darin auftretenden Ausfall zu verhindern, und um somit zu ermöglichen, den elektrischen Aktuator 198 zu schützen. Außerdem kann die obige Steuerung abrupte Änderungen im Drehmoment durch Steuern des Verdichtungsverhältnisses im Rahmen des Möglichen verhindern.
In dieser Ausführungsform steuern die drei Steuergeräte, das heißt, das ECM 216, VTC-Steuergerät 212 und VCR-Steuergerät 214 jeweils den Zündzeitpunkt, den VTC-Mechanismus 180 und den VCR-Mechanismus 190 des Verbrennungsmotors 100. Alternativ können jedoch ein oder zwei Steuergeräte einen VCR-Mechanismus, einen VTC-Mechanismus und einen Zündzeitpunkt in einem Verbrennungsmotor steuern.
Wenn das VCR-Steuergerät 214 den Betrieb des Verbrennungsmotors 100 nach dem Stoppen des Betriebs des Verbrennungsmotors 100 wieder startet, während die ein Verdichtungsverhältnis wahrende Steuerung als Reaktion zum Auftreten eines Ausfalls ausgeführt wird, startet das VCR-Steuergerät 214 die ein Verdichtungsverhältnis wahrende Steuerung zum Aufrechterhalten des Verdichtungsverhältnisses zum Zeitpunkt eines Stoppens des Betriebs.
Bezugszeichenliste

100: Verbrennungsmotor
190: VRC-Mechanismus
198: elektrischen Aktuator
214: VCR-Steuergerät
216: ECM

Claims

Steuerungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit einem variablen Verdichtungsverhältnismechanismus zum Ändern eines Verdichtungsverhältnisses unter Verwendung eines elektrischen Aktuators, wobei die Steuerungsvorrichtung eine Änderungssteuerung des Verdichtungsverhältnisses auf ein höheres Verdichtungsverhältnis verhindert, wenn ein Ausfall im variablen Verdichtungsverhältnismechanismus auftritt, und die Steuerungsvorrichtung die Stromzufuhr zum elektrischen Aktuator stoppt, wenn ein Antriebsstrom für den elektrischen Aktuator nicht um einen vorbestimmten Wert reduziert wird, nachdem die Änderungssteuerung des Verdichtungsverhältnisses auf ein höheres Verdichtungsverhältnis verhindert wird.
Steuerungsvorrichtung für den Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 1, wobei die Steuerungsvorrichtung eine Stromzufuhr zum elektrischen Aktuator stoppt, wenn sich ein Zustand, in dem der Antriebsstrom für den elektrischen Aktuator höchstens ein vorbestimmter Wert ist, um eine erste vorbestimmte Zeit fortsetzt, nachdem die Änderungssteuerung des Verdichtungsverhältnisses auf ein höheres Verdichtungsverhältnis verhindert wird.
Steuerungsvorrichtung für den Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 2, wobei die Steuerungsvorrichtung das Verdichtungsverhältnis gemäß einem Betriebszustand des Verbrennungsmotors steuert, wenn, nachdem ein Antriebsstrom für den elektrischen Aktuator unter einen vorbestimmten Wert fällt, bevor eine erste vorbestimmte Zeit verstreicht, nachdem die Änderungssteuerung des Verdichtungsverhältnisses auf ein höheres Verdichtungsverhältnis verhindert wird, eine zweite vorbestimmte Zeit, die größer als die erste vorbestimmte Zeit ist, verstreicht, nachdem die Änderungssteuerung des Verdichtungsverhältnisses auf ein höheres Verdichtungsverhältnis verhindert wird.
Steuerungsvorrichtung für den Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 1, wobei, zum Zeitpunkt eines Verhinderns der Änderungssteuerung des Verdichtungsverhältnisses auf ein höheres Verdichtungsverhältnis, die Steuerungsvorrichtung das Verdichtungsverhältnis durch Stoppen einer Stromzufuhr zum elektrischen Aktuator aufrechterhält, wenn das Verdichtungsverhältnis größer als ein vorbestimmtes Verdichtungsverhältnis ist, und danach die Stromzufuhr zum elektrischen Aktuator zu dem Zeitpunkt neu startet, wenn das Verdichtungsverhältnis das vorbestimmte Verdichtungsverhältnis erreicht, und die Steuerungsvorrichtung das Verdichtungsverhältnis so, wie es ist, aufrechterhält, wenn das Verdichtungsverhältnis nicht größer als das vorbestimmte Verdichtungsverhältnis ist.
Steuerungsvorrichtung für den Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 1, wobei die Steuerungsvorrichtung erfasst, dass ein Ausfall im variablen Verdichtungsverhältnismechanismus auf der Basis eines Antriebsstroms für den elektrischen Aktuator auftritt.
Steuerungsvorrichtung für den Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 1, wobei der Verbrennungsmotor ferner einen variablen Ventilsteuerungsmechanismus zur variablen Ventilsteuerung umfasst, und die Steuerungsvorrichtung die Änderungssteuerung des Verdichtungsverhältnisses auf ein höheres Verdichtungsverhältnis verhindert und den variablen Ventilsteuerungsmechanismus auf der Basis des Verdichtungsverhältnisses steuert, wenn ein Ausfall im variablen Verdichtungsverhältnismechanismus auftritt.
Steuerungsvorrichtung für den Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 1, wobei der Verbrennungsmotor ferner eine Zündkerze umfasst, die einen zu ändernden Zündzeitpunkt ermöglicht, und die Steuerungsvorrichtung die Änderungssteuerung des Verdichtungsverhältnisses auf ein höheres Verdichtungsverhältnis verhindert und den Zündzeitpunkt auf der Basis des Verdichtungsverhältnisses ändert, wenn ein Ausfall im variablen Verdichtungsverhältnismechanismus auftritt.
Steuerverfahren für einen Verbrennungsmotor, wobei eine Steuerungsvorrichtung, die einen variablen Verdichtungsverhältnismechanismus zum Ändern eines Verdichtungsverhältnisses des Verbrennungsmotors unter Verwendung eines elektrischen Aktuators steuert, eine Änderungssteuerung des Verdichtungsverhältnisses auf ein höheres Verdichtungsverhältnis verhindert, wenn ein Ausfall im variablen Verdichtungsverhältnismechanismus auftritt, und die Steuerungsvorrichtung die Stromzufuhr zum elektrischen Aktuator stoppt, wenn ein Antriebsstrom für den elektrischen Aktuator nicht um einen vorbestimmten Wert reduziert wird, nachdem die Änderungssteuerung des Verdichtungsverhältnisses auf ein höheres Verdichtungsverhältnis verhindert wird.
Steuerverfahren für den Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 8, wobei die Steuerungsvorrichtung eine Stromzufuhr zum elektrischen Aktuator stoppt, wenn sich ein Zustand, in dem der Antriebsstrom für den elektrischen Aktuator höchstens ein vorbestimmter Wert ist, um eine erste vorbestimmte Zeit fortsetzt, nachdem die Änderungssteuerung des Verdichtungsverhältnisses auf ein höheres Verdichtungsverhältnis verhindert wird.
Steuerverfahren für den Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 9, wobei die Steuerungsvorrichtung das Verdichtungsverhältnis gemäß einem Betriebszustand des Verbrennungsmotors steuert, wenn, nachdem ein Antriebsstrom für den elektrischen Aktuator unter einen vorbestimmten Wert fällt, bevor eine erste vorbestimmte Zeit verstreicht, nachdem die Änderungssteuerung des Verdichtungsverhältnisses auf ein höheres Verdichtungsverhältnis verhindert wird, eine zweite vorbestimmte Zeit, die größer als die erste vorbestimmte Zeit ist, verstreicht, nachdem die Änderungssteuerung des Verdichtungsverhältnisses auf ein höheres Verdichtungsverhältnis verhindert wird.
Steuerverfahren für den Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 8, wobei, zum Zeitpunkt eines Verhinderns der Änderungssteuerung des Verdichtungsverhältnisses auf ein höheres Verdichtungsverhältnis, die Steuerungsvorrichtung das Verdichtungsverhältnis durch Stoppen einer Stromzufuhr zum elektrischen Aktuator aufrechterhält, wenn das Verdichtungsverhältnis größer als ein vorbestimmtes Verdichtungsverhältnis ist, und danach die Stromzufuhr zum elektrischen Aktuator zu dem Zeitpunkt neu startet, wenn das Verdichtungsverhältnis das vorbestimmte Verdichtungsverhältnis erreicht, und die Steuerungsvorrichtung das Verdichtungsverhältnis so, wie es ist, aufrechterhält, wenn das Verdichtungsverhältnis nicht größer als das vorbestimmte Verdichtungsverhältnis ist.
Steuerverfahren für den Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 8, wobei die Steuerungsvorrichtung erfasst, dass ein Ausfall im variablen Verdichtungsverhältnismechanismus auf der Basis eines Antriebsstroms für den elektrischen Aktuator auftritt.
Steuerverfahren für den Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 8, wobei, wenn ein Ausfall im variablen Verdichtungsverhältnismechanismus auftritt, die Steuerungsvorrichtung die Änderungssteuerung des Verdichtungsverhältnisses auf ein höheres Verdichtungsverhältnis verhindert, und einen variablen Ventilsteuerungsmechanismus zum variablen Ausführen einer Ventilsteuerung auf der Basis des Verdichtungsverhältnisses steuert.
Steuerverfahren für den Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 8, wobei, wenn ein Ausfall im variablen Verdichtungsverhältnismechanismus auftritt, die Steuerungsvorrichtung die Änderungssteuerung des Verdichtungsverhältnisses auf ein höheres Verdichtungsverhältnis verhindert, und einen Zündzeitpunkt auf der Basis des Verdichtungsverhältnisses unter Verwendung einer Zündkerze ändert, die den zu ändernden Zündzeitpunkt ermöglicht.