JP2009144560A - 可変圧縮比装置 - Google Patents

Abstract

【課題】圧縮比を検出するセンサに大きなずれが生じた場合であっても障害を発生させることなく作動する可変圧縮比装置を提供する。
【解決手段】可変圧縮比装置Ａは機構部材１、２、５４、５５を変位させることでピストンが圧縮上死点にあるときの燃焼室容積を変更して圧縮比を変化させる。機構部材の位置又は角度を検出することによって圧縮比を検出する圧縮比センサ４３と、圧縮比センサによって検出された圧縮比に基づいて機構部材の位置又は角度を変更する変更機構とを具備する。機構部材が基準位置又は基準角度にあるときの圧縮比センサの出力値に基づいて、圧縮比センサの出力値を補正するためのセンサ出力補正値が算出される。基準位置又は基準角度は最大圧縮比と最小圧縮比との間の圧縮比に対応する機構部材の位置又は角度である。
【選択図】図２

Description

本発明は、可変圧縮比装置に関する。

近年、内燃機関の燃費向上や出力性能の向上等を目的として、内燃機関の圧縮比を変更する技術が提案されている。このような技術としては、例えば、クランクシャフトのクランクピンとコンロッドとの間にロアーリンクを設けると共に制御リンクを介してこのロアーリンクの端部を偏心軸に連結したものが挙げられる（特許文献１）。この技術では、偏心軸をアクチュエータによって回転させることにより、クランクピンとコンロッドとの間の相対位置が変化し、その結果、ピストンが圧縮上死点にあるときの燃焼室容積が変化する。

特許文献１に開示された可変圧縮比装置では、圧縮比を正確に目標圧縮比に制御するために、制御軸の回転角度を検出する圧縮比センサにより圧縮比を検出し、その検出された圧縮比に基づいてアクチュエータを制御している。ここで、上記可変圧縮比装置では、圧縮比センサによって検出された圧縮比が実際の圧縮比からずれてしまう場合がある。このため、特許文献１に開示された可変圧縮比装置では、このような事態を防止すべく、制御軸の回転を規制するストッパを設け、このストッパにより制御軸が停止した状態における圧縮比センサの出力値に基づいて、圧縮比センサの出力値を補正するようにしている。

特開２００６−２２６１３３号公報 特開２００６−１０５０９５号公報

ところで、特許文献１に開示されているようにして圧縮比センサの出力値を補正しようとすると、圧縮比センサの出力値が実際の圧縮比から大きくずれている場合に、ストッパや制御軸の破損を招いたり、検出不良を招いたりする。すなわち、通常は制御軸がストッパに停止せしめられそうな回転角度になると制御軸の回転速度が低下せしめられることになるが、圧縮比センサの出力値が実際の圧縮比から大きくずれていると、制御軸の回転速度が低下せしめられる前に制御軸がストッパに停止せしめられ、ストッパや制御軸の破損を招くことになる。また、圧縮比センサの出力値が実際の圧縮比から大きくずれていると、制御軸がストッパに停止せしめられるまで制御軸が回転せず、その結果、制御軸がストッパに停止せしめられるときの圧縮比センサの出力値を検出することができなくなり、よって圧縮比センサの出力値を補正することができなくなる。

上記問題に鑑みて、本発明の目的は、圧縮比を検出するセンサに大きなずれが生じた場合であっても障害を発生させることなく作動する可変圧縮比装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、第１の発明では、機構部材を変位させることでピストンが圧縮上死点にあるときの燃焼室容積を変更して圧縮比を変化させる可変圧縮比装置において、機構部材の位置又は角度を検出することによって圧縮比を検出する圧縮比センサと、該圧縮比センサによって検出された圧縮比に基づいて圧縮比が目標圧縮比となるように機構部材の位置又は角度を変更する変更機構とを具備し、上記機構部材が基準位置又は基準角度にあるときの圧縮比センサの出力値に基づいて、圧縮比センサの出力値を補正するためのセンサ出力補正値が算出され、前記基準位置又は基準角度が最大圧縮比と最小圧縮比との間の圧縮比に対応する機構部材の位置又は角度である。
第１の発明によれば、最大圧縮比と最小圧縮比との間の圧縮比に対応する機構部材の位置又は角度である基準位置又は基準角度に機構部材があるときの圧縮比センサの出力値に基づいてセンサ出力補正値が算出される。このため、最大圧縮比又は最小圧縮比に対応する位置又は角度における圧縮比センサの出力値に基づいてセンサ出力補正値を算出するような場合に生じる機構部材の破損、検出不良や、出力値を補正することができなくなる事態を抑制することができる。

第２の発明では、第１の発明において、上記基準位置又は基準角度は、最大圧縮比と最小圧縮比との中央の圧縮比に対応する位置又は角度である。

第３の発明では、第１又は第２の発明において、上記センサ出力補正値を算出するために上記機構部材が基準位置又は基準角度にあるときに上記機構部材の作動をロックするロック機構を更に具備する。

第４の発明では、第１〜第３のいずれか一つの発明において、上記圧縮比センサの出力値に基づいて算出された出力値の変化率に基づいてセンサ出力補正値を算出する。

第５の発明では、第１〜第４のいずれか一つの発明において、上記センサ出力補正値の算出は、上記機構部材が基準位置又は基準角度にあるときの圧縮比センサの出力値に加えて、上記機構部材が最大圧縮比又は最小圧縮比に対応する位置又は角度付近にあるときの圧縮比センサの複数の出力値に基づいて行われる。

第６の発明では、第１〜第５のいずれか一つの発明において、上記機構部材は、シリンダブロックとシリンダケースである。

第７の発明では、第１〜第５のいずれか一つの発明において、上記機構部材は、偏心軸である。

本発明によれば、圧縮比を検出するセンサに大きなずれが生じた場合であっても障害を発生させることなく可変圧縮比装置を作動させることができる。

以下、図面を参照して本発明の第一実施形態の可変圧縮比内燃機関について詳細に説明する。図１に火花点火式内燃機関の側面断面図を示す。

図１を参照すると、１はクランクケース、２はシリンダブロック、３はシリンダヘッド、４はピストン、５は燃焼室、６は燃焼室５の頂面中央部に配置された点火プラグ、７は吸気弁、８は吸気ポート、９は排気弁、１０は排気ポートをそれぞれ示す。吸気ポート８は吸気枝管１１を介してサージタンク１２に連結され、各吸気枝管１１にはそれぞれ対応する吸気ポート８内に向けて燃料を噴射するための燃料噴射弁１３が配置される。なお、燃料噴射弁１３は各吸気枝管１１に取付ける代りに各燃焼室５内に配置してもよい。

サージタンク１２は吸気ダクト１４を介してエアクリーナ１５に連結され、吸気ダクト１４内にはアクチュエータ１６によって駆動されるスロットル弁１７と例えば熱線を用いた吸入空気量検出器１８とが配置される。一方、排気ポート１０は排気マニホルド１９を介して例えば三元触媒を内蔵した触媒コンバータ２０に連結され、排気マニホルド１９内には空燃比センサ２１が配置される。

一方、図１に示した実施形態ではクランクケース１とシリンダブロック２との連結部にクランクケース１とシリンダブロック２のシリンダ軸線方向の相対位置を変化させることによりピストン４が圧縮上死点に位置するときの燃焼室５の容積を変更可能な可変圧縮比機構Ａが設けられており、更に実際の圧縮作用の開始時期を変更するために吸気弁７の閉弁時期を制御可能な可変バルブタイミング機構Ｂが設けられている。

電子制御ユニット３０はデジタルコンピュータからなり、双方向性バス３１によって互いに接続されたＲＯＭ（リードオンリメモリ）３２、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）３３、ＣＰＵ（マイクロプロセッサ）３４、入力ポート３５及び出力ポート３６を具備する。吸入空気量検出器１８の出力信号及び空燃比センサ２１の出力信号はそれぞれ対応するＡＤ変換器３７を介して入力ポート３５に入力される。また、アクセルペダル４０にはアクセルペダル４０の踏込み量に比例した出力電圧を発生する負荷センサ４１が接続され、負荷センサ４１の出力電圧は対応するＡＤ変換器３７を介して入力ポート３５に入力される。更に入力ポート３５にはクランクシャフトが例えば３０°回転する毎に出力パルスを発生するクランク角センサ４２が接続される。さらに、シリンダブロック２にはシリンダブロック２とクランクケース１との相対位置（リフト量）を検出するためのリフト量センサ４３が設けられており、リフト量センサ４３の出力電圧は対応するＡＤ変換器３７を介して入力ポート３５に入力される。一方、出力ポート３６は対応する駆動回路３８を介して点火プラグ６、燃料噴射弁１３、スロットル弁駆動用アクチュエータ１６、可変圧縮比機構Ａ及び可変バルブタイミング機構Ｂに接続される。

次に、本実施形態の可変圧縮比機構Ａの構成について図２及び図３を参照して説明する。図２は図１に示す可変圧縮比機構Ａの分解斜視図を示しており、図３は図解的に表した内燃機関の側面断面図を示している。

図２を参照すると、シリンダブロック２の両側壁の下方には互いに間隔を隔てた複数個のブロック側突出部５０が形成されており、各ブロック側突出部５０内にはそれぞれ断面円形のブロック側カム挿入孔５１が形成されている。これらブロック側カム挿入孔５１はシリンダの配列方向に平行になるように同一軸線上に形成される。

一方、クランクケース１の上壁面上には互いに間隔を隔ててそれぞれ対応するブロック側突出部５０の間に嵌合せしめられる複数個のケース側突出部５２が形成されており、これら各ケース側突出部５２内にもそれぞれ断面円形のケース側カム挿入孔５３が形成されている。これらケース側カム挿入孔５３も、ブロック側カム挿入孔５１と同様にシリンダの配列方向に平行になるように同一軸線上に形成される。

図２に示したように一対のカムシャフト５４、５５が設けられており、各カムシャフト５４、５５上には一つおきに各ケース側カム挿入孔５３内に回転可能に挿入されるケース側円形カム５６が固定されている。これらケース側円形カム５６は各カムシャフト５４、５５の回転軸線と共軸をなす。一方、各ケース側円形カム５６間には図３に示したように各カムシャフト５４、５５の回転軸線に対して偏心配置された偏心軸５７が延びており、この偏心軸５７上にブロック側円形カム５８が偏心して回転可能に取付けられている。図２に示したようにこれらブロック側円形カム５８は各ケース側円形カム５６間に配置されており、これらブロック側円形カム５８は対応する各ブロック側カム挿入孔５１内に回転可能に挿入されている。

図２に示したように各カムシャフト５４、５５をそれぞれ反対方向に回転させるために駆動モータ５９の回転軸６０にはそれぞれ螺旋方向が逆向きの一対のウォームギア６１、６２が取付けられており、これらウォームギア６１、６２と噛合する歯車６３、６４がそれぞれ各カムシャフト５４、５５の端部に固定されている。本実施形態では駆動モータ５９を駆動することによってピストン４が圧縮上死点に位置するときの燃焼室の容積を広い範囲に亘って変更することができる。

次に、上述した構成の可変圧縮比機構Ａにより圧縮比を変更する方法について図３及び図４を参照して詳述する。図４は、ケース側円形カム５６、偏心軸５７及びブロック側円形カム５８の中心の運動をモデル化した図である。図３及び図４において、ａはケース側円形カム５６の中心、ｂは偏心軸５７の中心、ｃはブロック側円形カム５８の中心をそれぞれ示している。なお、本実施形態では、図３に示したようにブロック側円形カム５８の直径はケース側円形カム５６の直径よりも大きく、よって図４に示したようにブロック側円形カム５８の中心ｃと偏心軸５７の中心ｂとの間の距離ｍがケース側円形カム５６の中心ａと偏心軸５７の中心ｂとの間の距離ｎよりも長い。

図３（Ａ）及び図４（Ａ）に示したような状態から駆動モータ５９を駆動して、ケース側円形カム５６を図３（Ａ）において矢印で示したように互いに反対方向に回転させるべく各カムシャフト５４、５５を回転させると、偏心軸５７がケース側円形カム５６の中心ａ回りで下方へ向かって移動する。この偏心軸５７の移動に伴ってブロック側円形カム５８は図３（Ａ）において矢印で示した方向とは反対方向に回転せしめられる。図３（Ａ）及び図４（Ａ）に示したような状態からケース側円形カム５６が９０°回転すると図３（Ｂ）及び図４（Ｂ）に示したような状態となる。

さらに駆動モータ５９を駆動して、ケース側円形カム５６を図３（Ｂ）において矢印で示したように互いに反対方向に回転させるべく各カムシャフト５４、５５を回転させると、偏心軸５７がケース側円形カム５６の中心ａ回りで更に下方へ向かって移動する。この偏心軸５７の移動に伴ってブロック側円形カム５８も図３（Ｂ）において矢印で示した方向に回転せしめられる。図３（Ｂ）及び図４（Ｂ）に示したような状態からケース側円形カム５６が９０°回転すると図３（Ｃ）及び図４（Ｃ）に示したような状態となる。

ここで、ブロック側円形カム５８及びケース側円形カム５６はそれぞれブロック側カム挿入口５１及びケース側カム挿入口５３内に収容されており、シリンダの軸線と垂直な方向へは移動することができない。従って、ブロック側円形カム５８又はケース側円形カム５６はシリンダの軸線と平行な方向にのみ相対移動が可能であり、従ってこれらカム５６、５８は常にシリンダの軸線と平行な同一直線ｌ上に位置する。従って、図３（Ａ）に示したような状態から各カムシャフト５４、５５上に固定されたケース側円形カム５６を図３（Ａ）において実線の矢印で示したように互いに反対方向に回転させると、ブロック側円形カム５８の中心ｃは下方に、ケース側円形カム５６の中心ａに近づくように移動せしめられる。

図３（Ａ）〜図３（Ｃ）を比較するとわかるようにクランクケース１に対するシリンダブロック２の相対位置（リフト量）はケース側円形カム５６の中心ａとブロック側円形カム５８の中心ｃとの距離によって定まり、ケース側円形カム５６の中心ａとブロック側円形カム５８の中心ｃとの距離が大きくなるほどシリンダブロック２はクランクケース１から離れる。シリンダブロック２がクランクケース１から離れるとピストン４が圧縮上死点に位置するときの燃焼室５の容積は増大する。従って、各カムシャフト５４、５５を回転させることによってピストン４が圧縮上死点に位置するときの燃焼室５の容積（以下、「燃焼室容積」という）を変更することができる。

このようにカムシャフト５４、５５を回転させることによってピストン４が圧縮上死点に位置するときの燃焼室５の容積を変化させたとしても、圧縮行程時のピストン４の行程容積（ピストン４が吸気下死点から圧縮上死点まで移動するときに変化する燃焼室５の容積）は変化しない。したがって、（燃焼室容積＋行程容積）／燃焼室容積で表される圧縮比は、燃焼室容積の変化に応じて変化する。すなわち、本実施形態の可変圧縮比機構Ａによれば、駆動モータ５９によってカムシャフト５４、５５を回転させることによって、内燃機関の圧縮比を変更することができる。

なお、図１〜図４に示した可変圧縮比機構Ａは一例を示すものであって、駆動モータ等のアクチュエータを駆動させることによって圧縮比を変更することができればいかなる形式の可変圧縮比機構でも用いることができる。

ところで、このように構成された可変圧縮比機構Ａを有する内燃機関では、カムシャフト５４、５５又は駆動モータ５９の回転角度と圧縮比は比例していない。以下では、この理由について簡単に説明する。なお、本明細書では、カムシャフト５４、５５の回転角度と圧縮比との関係を例にとって説明するが、駆動モータ５９の回転角度と圧縮比との関係にも同じことが言える。

図４に示したモデルを参照して説明すると、図３（Ａ）及び図４（Ａ）に示した状態からのカムシャフト５４、５５の回転角度をθとすると、クランクケース１に対するシリンダブロック３のリフト量Ｌは下記式（１）のように表される。なお、図３（Ｃ）及び図４（Ｃ）に示した状態（すなわち、θ＝１８０°の状態）におけるクランクケース１に対するシリンダブロック３のリフト量をゼロとする。

図５はｍ：ｎを２：１とした場合における回転角度θに対するリフト量Ｌを示す図である。図５からわかるように、カムシャフト５４、５５の回転角度θに対してリフト量Ｌは比例しない。

また、図６（Ａ）に示したようなモデルにおいて、圧縮比εは、リフト量Ｌに応じて定まる燃焼室５の高さｈとピストン４のストロークｓとを用いて下記式（２）のように表される。
ε＝（（π・（Ｄ／２）²・（ｈ＋ｓ）／（π・（Ｄ／２）²・ｈ）
＝（ｈ＋ｓ）／ｈ …（２）

図６（Ｂ）に示すように、高圧縮比になって燃焼室５の高さｈが小さくなるほど高さｈの変化に対する圧縮比εの変化率が大きくなる。すなわち、圧縮比εは燃焼室５の高さに比例して変化しない。

このような二つの原理の相乗効果により、カムシャフト５４、５５の回転角度と圧縮比は比例しない。具体的には、カムシャフト５４、５５の回転角度θと圧縮比εとの関係は例えば図７（Ａ）に示したようになり、カムシャフト５４、５５の単位回転角度当たりの圧縮比εの変化量（以下、「圧縮比変化率」という）は図７（Ｂ）に示したようになる。すなわち、カムシャフト５４、５５の回転角度θが小さいとき、すなわち圧縮比が低いとき及びカムシャフト５４、５５の回転角度θが大きいとき、すなわち圧縮比が高いときには、圧縮比変化率が小さい。逆に、カムシャフト５４、５５の回転角度θが９０°付近であるとき、すなわち圧縮比が中程度であるときには、圧縮比変化率が大きい。なお、図７は、ｍ：ｎを２：１とした場合における回転角度と圧縮比及び圧縮比変化率との関係を示しているが、ｍ：ｎを他の比率にした場合にも基本的に同様な傾向となる。

ところで、本第一実施形態の可変圧縮比機構Ａでは、圧縮比が目標圧縮比となるようにリフト量センサ４３の出力に基づいて駆動モータ５９をフィードバック制御している。フィードバック制御としては、如何なる制御方法が用いられてもよい。以下では、フィードバック制御としてＰＩＤ制御を用いた場合を例にとって説明する。

図８は、駆動モータ５９の回転角度制御の制御ルーチンを示すフローチャートである。図示した制御ルーチンは、所定時間間隔の割り込みによって行われる。

まず、ステップＳ１１では、機関負荷等に基づいて算出された目標圧縮比に対応する目標リフト量Ｌｔ（ｎ）を算出する。次いで、ステップＳ１２では、リフト量センサ４３により現在のリフト量Ｌ（ｎ）が取得せしめられる。なお、ｎは回転角度θの算出回数を表す値であり、例えばｎ−１は前回の制御ルーチンにおいて算出された回転角度θを意味する。

ステップＳ１３では、ステップＳ１１で算出された目標リフト量Ｌｔ（ｎ）と、ステップＳ１２で取得された現在のリフト量Ｌ（ｎ）との差分ΔＬ（ｎ）が算出される（ΔＬ（ｎ）＝Ｌｔ（ｎ）−Ｌ（ｎ））。次いで、ステップＳ１４では、ステップＳ１３で算出された差分ΔＬ（ｎ）に基づいて下記式（３）により比例項Ｖｐが算出される。次いで、ステップＳ１５では、ステップＳ１３で算出された差分ΔＬ（ｎ）に基づいて下記式（４）により積分項Ｖｉが算出される。さらに、ステップＳ１６では、ステップＳ１３で算出された差分ΔＬ（ｎ）に基づいて下記式（５）により微分項Ｖｄが算出される。なお、式（３）〜（５）におけるＫｐ、Ｋｉ、Ｋｄはそれぞれ比例係数、積分係数、微分係数を示しており、本実施形態では一定の値とされる。

ステップＳ１７では、ステップＳ１４で算出された比例項Ｖｐ、ステップＳ１５で算出された積分項Ｖｉ、ステップＳ１６で算出された微分項Ｖｄが加算されて駆動モータ５９の駆動電圧Ｖｍが算出される。次いで、ステップＳ１８において駆動モータ５９にはステップＳ１７で算出された駆動電圧Ｖｍが印可され、駆動モータ５９によりカムシャフト５４、５５が回転せしめられる。

ところで、リフト量センサ４３はシリンダブロック２とクランクケース１との相対位置を検出しており、従ってリフト量センサ４３の取付時等には必ずしもリフト量センサ４３のゼロ点が合っているとは限らない。すなわち、リフト量センサ４３のゼロ点の合わせ方によっては、シリンダブロック２とクランクケース１とがリフト量ゼロとして検出すべき相対位置にあるときにリフト量センサ４３によって検出されるリフト量がゼロとなっていない場合がある。また、リフト量センサ４３の経時変化等によってもリフト量センサ４３の出力にずれが生じてしまう。

このように、リフト量センサ４３の出力にずれが生じて、リフト量センサ４３によって検出されるリフト量に誤差が生じていると、リフト量を目標リフト量にすることができず、このため圧縮比を目標圧縮比にすることができない。このため内燃機関の燃焼の悪化や失火、燃費の悪化等を招いてしまうことになる。

そこで、本発明の実施形態では、リフト量センサ４３の出力を補償すべく、リフト量センサ４３の出力値を補正することとしている。

図９は図解的に表した内燃機関の側面断面図を示している。図９から分かるように、シリンダブロック２及びクランクケース１にはロック機構６９が設けられる。具体的には、クランクケース１の上部の側面にはピン挿入孔７０が設けられており、一方シリンダブロック２の側面にも同様にピン受容孔７１が設けられている。ピン挿入孔７０内にはロックピン７２が挿入されており、ロックピン７２は例えば油圧によりピン挿入孔７０からシリンダブロック２の側面に向かって突出させることができる。油圧によりロックピン７２をピン挿入孔７０から突出させようとしたときに、クランクケース１とシリンダブロック２とが所定の相対位置関係になっていると、すなわちリフト量が所定のリフト量（以下、「ロック時リフト量」という）になっていると、ロックピン７２はシリンダブロック２のピン受容孔７１内に挿入せしめられる。これにより、クランクケース１とシリンダブロック２とは所定の相対位置関係に固定されることになる。このようにロックピン７２によりクランクケース１とシリンダブロック２とがロックされたときには、実際のリフト量はロック時リフト量となっている。

本実施形態では、リフト量センサ４３の出力値を補正するにあたり、まずロック機構６９によりクランクケース１とシリンダ部録２とがロックされる。その後、両者がロックされた状態でリフト量センサ４３によってリフト量が検出せしめられる。上述したように、クランクケース１とシリンダブロック２とがロックされたときには実際のリフト量はロック時リフト量Ｌlckとなっている。リフト量センサ４３の出力にずれが生じていなければ、リフト量センサ４３によって検出せしめられるリフト量Ｌもこのロック時リフト量Ｌlckと同じ値になるが、リフト量センサ４３の出力にずれが生じていると、リフト量センサ４３によって検出されたリフト量Ｌはこのロック時リフト量Ｌlckと同じ値にはならない。

そこで、本実施形態では、ロック機構６９によりロックされているときにリフト量センサ４３によって検出されたリフト量Ｌsenが上記ロック時リフト量Ｌlckとなっていない場合には、検出されたリフト量Ｌsenとロック時リフト量Ｌlckとの誤差に基づいてリフト量センサ４３の出力値を補正することとしている。具体的には、検出されたリフト量Ｌsenとロック時リフト量Ｌlckとの差分（Ｌlck−Ｌsen）を補正値ＡＬとして算出し、次回からのリフト量の検出時にはリフト量センサ４３によって検出されたリフト量Ｌsenに補正値ＡＬを加算したものを現在のリフト量Ｌとして図８のステップＳ１２で取得することとしている。

このようにして、リフト量センサ４３によって検出されたリフト量Ｌsenをリフト量センサ４３に生じたずれに対応する補正値ＡＬを用いて補正することにより、現在のリフト量Ｌを正確に算出することができるようになり、圧縮比を正確に目標圧縮比に到達させることができるようになる。

なお、本実施形態では、ロック機構６９は、ロック機構６９によりロックされたときのリフト量、すなわち上記ロック時リフト量Ｌlck（基準リフト量）が最小圧縮比に対応するリフト量（最大リフト量Ｌmax）と最大圧縮比に対応するリフト量（最小リフト量Ｌmin。本実施形態では０）との中間の所定のリフト量となるように形成される。特に、本実施形態では、ロック機構６９は、ロック時リフト量Ｌlckが最大リフト量Ｌmaxと最小リフト量Ｌminとの中央のリフト量Ｌmid（＝（Ｌmax＋Ｌmin）／２）となるように、或いは最小圧縮比と最大圧縮比との中央の圧縮比に対応するリフト量となるように形成される。

以下、ロック時リフト量をこのように設定している理由について説明する。ロック機構６９によりロックを行うときには、リフト量センサ４３の出力を利用して、リフト量センサ４３によって検出されるリフト量が最大リフト量Ｌmaxになるような状態から最小リフト量Ｌminになるような状態となるまでリフト量を変化させる。すなわち、リフト量を最大リフト量Ｌmax付近から最小リフト量Ｌmin付近まで変化させる。そして、そのリフト量の変化の過程で実際のリフト量がロック時リフト量Ｌlckとなったときにロックピン７２がピン受容孔７１内に挿入されることになる。

ここで、リフト量センサ４３の出力に大きなずれが生じていると、リフト量を最大リフト量Ｌmax付近から最小リフト量Ｌmin付近にまで変化させようとしても、例えば最大リフト量Ｌmaxよりも小さいリフト量から最小リフト量Ｌmin付近にまでしかリフト量を変化させることができない。この場合、例えばロック時リフト量Ｌlckを最大リフト量Ｌmax付近に設定すると、リフト量を変化させても実際のリフト量がロック時リフト量Ｌlckとなることはなく、よってロック機構６９によるロックを行うことができなくなってしまう。このような事態を防止するために、本実施形態では、ロック時リフト量Ｌlckが最大リフト量Ｌmaxと最小リフト量Ｌminとの中間のリフト量に設定されている。

なお、上記実施形態では、リフト量センサ４３以外のリフト量を検出又は特定するための手段としてロック機構を用いているが、それ以外の機械的又は電気的な機構を用いてもよい。また、上記補正値が予め定められた限界値を超えた場合には、リフト量センサ４３に異常が生じているとしてドライバーに知らせるようにしても良い。

図１０は、リフト量センサ４３の補正値を検出するための補正値検出制御における制御ルーチンを示すフローチャートである。図示した制御ルーチンは一定時間間隔の割り込みによって行われる。

まず、ステップＳ２１では、イグニッションキーのオン・オフ、機関回転数、機関負荷、機関冷却水温等の機関運転状態が検出せしめられる。次いで、ステップＳ２２では、補正値算出条件が成立しているか否かが判定される。補正値算出条件が成立していると判定される場合としては、例えば内燃機関が十分に暖機された後に内燃機関が停止せしめられた場合、すなわち機関冷却水温が一定以上であって機関回転数がゼロになっている場合が挙げられる。内燃機関が十分に暖機された後としているのは、十分な暖機がされていない状態では、シリンダブロックのひずみ等によって検出された値に誤差が生じてしまう可能性があるためである。

或いは、補正値算出条件が成立していると判定される場合としては、例えば、内燃機関がアイドル運転をしている場合、すなわち機関回転数が低く且つ機関負荷がほぼゼロである場合が挙げられる。アイドル運転中としているのは、アイドル運転中であればリフト量を変更しても内燃機関の運転に対する影響が小さいためである。

ステップＳ２２において、補正値算出条件が成立していないと判定された場合には制御ルーチンが終了せしめられる。従って、この場合には補正値ＡＬの算出は行われない。

一方、ステップＳ２２において、補正値算出条件が成立していると判定された場合には、ステップＳ２３へと進む。ステップＳ２３では、油圧によりロックピン７２をシリンダブロック２のピン受容孔７１内に挿入させることで、クランクケース１とシリンダブロック２とをロックさせるロック処理が行われる。次いで、ステップＳ２４では、ロック処理が行われている状態で、リフト量センサ４３によってリフト量Ｌsenが検出せしめられる。

次いで、ステップＳ２５において、ロック処理が行われたときの実際のリフト量であるロック時リフト量ＬlckからステップＳ２４において検出されたリフト量Ｌsenを減算することによって、補正値ＡＬの算出が行われる。このようにして算出された補正値ＡＬは、図８のステップＳ１２において現在のリフト量Ｌ（ｎ）を算出する際に利用される（Ｌ（ｎ）＝Ｌsen＋ＡＬ）。

次に、本発明の第二実施形態の可変圧縮比機構について説明する。上記第一実施形態では、リフト量が目標リフト量となるようにリフト量センサ４３の出力に基づいてフィードバック制御が行われている。しかしながら本実施形態では、カムシャフト５４、５５の回転角度を検出する回転角度センサ（図示せず）が設けられていると共に、カムシャフト５４、５５の回転角度が目標回転角度となるように回転角度センサの出力に基づいてフィードバック制御が行われる。以下では、フィードバック制御としてＰＩＤ制御を用いた場合を例にとって説明する。

図１１は、駆動モータ５９の回転角度制御の制御ルーチンを示すフローチャートである。図示した制御ルーチンは、所定時間間隔の割り込みによって行われる。

まず、ステップＳ３１では、機関負荷等に基づいて算出された目標圧縮比に基づいて図７（Ａ）に示したようなマップを用いて目標回転角度θｔを算出する。次いで、ステップＳ３２では、回転角度センサの出力によりカムシャフト５４、５５の現在の回転角度θ（ｎ）を検出する。なお、ｎは回転角度θの算出回数を表す値であり、例えばｎ−１は前回の制御ルーチンにおいて算出された回転角度θを意味する。

ステップＳ３３では、ステップＳ３１で算出された目標回転角度θｔと、ステップＳ３２で検出された現在の回転角度θ（ｎ）との差分Δθ（ｎ）が算出される（Δθ（ｎ）＝θｔ−θ（ｎ））。次いで、ステップＳ３４では、ステップＳ３３で算出された差分Δθ（ｎ）に基づいて下記式（６）により比例項Ｖｐが算出される。次いで、ステップＳ３５では、ステップＳ３３で算出された差分Δθ（ｎ）に基づいて下記式（７）により積分項Ｖｉが算出される。さらに、ステップＳ３６では、ステップＳ３３で算出された差分Δθ（ｎ）に基づいて下記式（８）により微分項Ｖｄが算出される。なお、式（６）〜（８）におけるＫｐ、Ｋｉ、Ｋｄはそれぞれ比例係数、積分係数、微分係数を示しており、本実施形態では一定の値とされる。

ステップＳ３７では、ステップＳ３４で算出された比例項Ｖｐ、ステップＳ３５で算出された積分項Ｖｉ、ステップＳ３６で算出された微分項Ｖｄが加算されて駆動モータ５９の駆動電圧Ｖｍが算出される。次いで、ステップＳ３８において駆動モータ５９にはステップＳ３７で算出された駆動電圧Ｖｍが印可され、駆動モータ５９によりカムシャフト５４、５５が回転せしめられる。

ところで、回転角度センサはカムシャフト５４、５５の回転角度を検出しており、従って回転角度センサの取付時等には必ずしも回転角度センサのゼロ点が合っているとは限らない。すなわち、回転角度センサのゼロ点の合わせ方によっては、カムシャフト５４、５５の回転角度を０°として検出すべき位置にあるときに回転角度センサによって検出される回転角度が０°となっていない場合がある。また、回転角度センサの経時変化等によっても回転角度センサの出力にずれが生じてしまう。

このように、回転角度センサの出力にずれが生じて、回転角度センサによって検出される回転角度に誤差が生じていると、回転角度を目標回転角度にすることができず、よって圧縮比を目標圧縮比にすることができない。このため、内燃機関の燃焼の悪化や失火、燃費の悪化等を招いてしまうことになる。

そこで、本発明の第二実施形態では、回転角度センサの出力を補償すべく、回転角度センサの出力を補正することとしている。

本実施形態においても、シリンダブロック２及びクランクケース１には第一実施形態と同様にロック機構６９が設けられる。ロック機構６９によりクランクケース１とシリンダブロック２とがロックされたときには、実際のリフト量はロック時リフト量となっており、このときカムシャフト５４、５５の実際の回転角度はこのロック時リフト量に対応した回転角度（以下、「ロック時回転角度」という）となっている。

本実施形態では、このロック時回転角度（基準角度）を利用して回転角度センサの出力を補正する。回転角度センサの出力を補正するにあたり、まずロック機構６９によりクランクケース１とシリンダブロック２とがロックせしめられる。その後、両者がロックされた状態で回転角度センサによって回転角度が検出せしめられる。上述したように、クランクケース１とシリンダブロック２とがロックされたときにはリフト量はロック時リフト量Ｌlckとなっていると共にカムシャフト５４、５５の実際の回転角度はロック時回転角度θlckとなっている。回転角度センサの出力にずれが生じていなければ、回転角度センサによって検出せしめられる回転角度θsenもこのロック時回転角度Ｌlckと同じ値となるが、回転角度センサの出力にずれが生じていると、回転角度センサによって検出された回転角度θsenはこのロック時回転角度Ｌlckと同じ値にはならない。

そこで、本実施形態では、ロック機構６９によりロックされているときに回転角度センサによって検出された回転角度θsenが上記ロック時回転角度θlckとなっていない場合には、検出された回転角度θsenとロック時回転角度θlckとの誤差に基づいて回転角度センサの出力を補正することとしている。具体的には、検出された回転角度θsenとロック時回転角度θlckとの差分（θlck−θsen）をセンサ誤差補正値Ａθとして算出し、次回からの回転角度の検出時には回転角度センサによって検出された回転角度θsenにセンサ誤差補正値Ａθを加算したものを現在の回転角度θとして図１１のステップ３２で取得することとしている。

このようにして、回転角度センサによって検出された回転角度θsenを回転角度センサに生じたずれに対応するセンサ誤差補正値Ａθを用いて補正することにより、カムシャフト５４、５５の現在の回転角度θを正確に算出することができるようになり、圧縮比を正確に目標圧縮比に到達することができるようになる。

なお、本実施形態では、ロック機構６９は、ロック時回転角度θlckが最小圧縮比に対応する回転角度（０°）と最大圧縮比に対応する回転角度（１８０°）との中間の所定の回転角度となるように形成される。特に、本実施形態では、ロック機構６９は、ロック時回転角度θlckが最小圧縮比に対応する回転角度と最大圧縮比に対応する回転角度との中央の回転角度（９０°）となるように、或いは最小圧縮比と最大圧縮比との中央の圧縮比に対応する回転角度となるように形成される。

以下、ロック時回転角度をこのように設定している理由について説明する。このような理由の一つとしては、上述した第一実施形態の場合と同様に、ロック時回転角度を最小圧縮比に対応する回転角度又は最大圧縮比に対応する回転角度付近に設定すると、ロック機構６９によりロックさせることができなくなってしまう場合があることが挙げられる。

また、他の理由としては、図５から分かるように、最小圧縮比付近又は最大圧縮比付近、すなわち最大リフト量Ｌmax付近又は最小リフト量Ｌmin付近では、リフト量の変化量に対する回転角度の変化量が大きいことが挙げられる。このため、例えば、最大リフト量Ｌmax付近でロック機構６９によりロックを行った場合、ロック時リフト量Ｌlckにわずかな誤差が生じると、ロック時回転角度θlckに大きな誤差が生じてしまう。一方、最小圧縮比と最大圧縮比との中間領域、すなわち最大リフト量と最小リフト量との中間領域では、リフト量の変化量に対する回転角度の変化量が小さい。このため、斯かる領域でロック機構６９によりロックを行った場合、ロック時リフト量Ｌlckにわずかな誤差が生じても、ロック時回転角度θlckには大きな誤差は生じない。

なお、上記実施形態では、ロック機構６９を用いてリフト量を所定のリフト量（ロック時リフト量）とし、そのときのカムシャフト５４、５５の回転角度を検出することとしているが、ロック機構６９を用いずにリフト量センサ４３を用いてリフト量を所定のリフト量とするようにしてもよい。この場合、リフト量センサ４３の出力値は上記第一実施形態における方法と同様な方法で補正することができる。

ところで、実際のリフト量とカムシャフト５４、５５の回転角度との関係は一定ではない。例えば、クランクケース１、シリンダブロック２及びカムシャフト５４、５５の製造時に発生する公差や、ケース側円形カム５６、偏心軸５７又はブロック側円形カム５８の摩耗や、ブロック側カム挿入孔５１又はケース側カム挿入孔５３の摩耗といった経時変化によって、実際のリフト量とカムシャフト５４、５５の回転角度との関係は変化する。

このように実際のリフト量とカムシャフト５４、５５の回転角度との関係にずれが生じた場合のリフト量と回転角度との関係の例を図１２に示す。図１２に示した例では、リフト量と回転角度との関係が公差や経時変化等によって全ての回転角度においてリフト量が増大する方向にずれてしまった場合における例を示している。図１２中の実線はずれが生じていない場合におけるリフト量と回転角度との関係を、図１２中の破線はリフト量が増大する方向にずれが生じて場合における実際のリフト量と回転角度との関係をそれぞれ示している。

図１２に破線で示したようにリフト量が増大する方向にずれが生じている場合、ロック機構６９によりロックされているときの実際の回転角度がロック時回転角度θlckとは異なる角度となってしまう。すなわち、図１２に示したように、ロック機構６９によりロックが行われているときのリフト量（ロック時リフト量）をＬlckとすると、リフト量と回転角度との関係にずれが生じていない場合にはカムシャフト５４、５５の実際の回転角度はロック時回転角度θlckとなる。ところが、リフト量と回転角度との関係に図１２に破線で示したようなずれが生じている場合、ロック機構６９によりロックが行われているときにおけるカムシャフト５４、５５の実際の回転角度はθ₁となってしまい、ロック時回転角度θlckとは異なる値となってしまう。このとき、回転角度センサの出力にずれがなくても、回転角度センサによって検出される回転角度はロック時回転角度θlckとは異なる値となるため、回転角度センサの出力にずれがあるものとして検出されてしまうことになる。

そこで、本実施形態では、リフト量と回転角度との関係にずれが生じている場合には、このずれを補償すべく、ロック機構６９によりロックが行われたときのカムシャフト５４、５５の回転角度を補正することとしている。

ここで、図１２に示したように、リフト量とカムシャフト５４、５５の回転角度との間にずれが生じていない場合には、回転角度が１８０°のときにはリフト量が最小リフト量Ｌmin（本実施形態では０）になると共に、回転角度が０°のときにリフト量が最大リフト量Ｌmaxとなる。一方、リフト量とカムシャフト５４、５５の回転角度との間にずれが生じている場合には、回転角度１８０°付近におけるリフト量の最小値が最小リフト量Ｌminとは異なる値となる。図１２に示した例では、リフト量の最小値は０よりも大きい値となる。また、リフト量とカムシャフト５４、５５の回転角度との間にずれが生じていない場合には、回転角度０°付近におけるリフト量の最大値が最大リフト量Ｌmaxよりも大きい値となる。

そこで、本実施形態では、例えば１８０°付近の回転角度領域（図１２にＸで示した領域）においてカムシャフト５４、５５を回転させると共に、このときのリフト量をリフト量センサ４３によって検出する。そして、この回転角度領域Ｘにおいて検出されたリフト量のうち最小検出値Ｌsenminを算出する。リフト量と回転角度との関係にずれが生じていない場合にはこのリフト量の最小検出値Ｌsenminは上記最小リフト量Ｌminと等しい値となるが、リフト量と回転角度との関係にずれが生じている場合にはリフト量の最小検出値Ｌsenminと最小リフト量Ｌminとは異なる値となり、この最小検出値Ｌsenminと最小リフト量Ｌminとの差分δＬ（＝Ｌmin−Ｌsenmin）はリフト量と回転角度との関係におけるずれを示している。そこで、本実施形態では、この差分δＬに基づいてロック時回転角度θlckを補正することとしている。具体的には、差分δＬに基づいて図１３に示したようなマップを用いてリフト量・回転角度誤差補正値Ａθlckを算出する。そして、上記回転角度θsenとロック時回転角度θlckとの差分（θlck−θsen）をセンサ誤差補正値Ａθとして算出する際に、ロック時回転角度θlckの代わりにこのロック時回転角度θlckにリフト量・回転角度誤差補正値Ａθlckを加算した値を用いることとしている。なお、図１３に示したマップは、予め実験により又は計算によって求められる。

このように、本実施形態によれば、リフト量と回転角度との関係にずれが生じた場合であっても、ロック機構６９によりロックが行われているときにおけるカムシャフト５４、５５の実際の回転角度を正確に算出ことができ、よって回転角度センサの出力のずれを適切に修正することができるようになる。

図１４は、本実施形態の上記補正値を算出するための補正値算出制御の制御ルーチンを示すフローチャートである。図示した制御ルーチンは一定時間間隔の割り込みによって行われる。なお、ステップＳ４１及びＳ４２は、図１０に示したステップＳ２１及びＳ２２と同様であるため説明を省略する。

ステップＳ４３では、カムシャフト５４、５５の回転角度が１８０°近傍である回転角度領域（例えば、１６０°〜２００°）において、すなわち最小リフト量Ｌmin近傍のリフト量領域に対応する回転角度領域においてカムシャフト５４、５５を回転させると共に、このときのリフト量がリフト量センサ４３によって検出される。

次いで、ステップＳ４４では、ステップＳ４３において検出されたリフト量の最小検出値Ｌsenminが算出される。ステップＳ４５では、ステップＳ４４で算出されたリフト量の最小検出値Ｌsenminと最小リフト量Ｌminとの差分δＬが算出され（δＬ＝Ｌmin−Ｌsenmin）、ステップＳ４６ではステップＳ４５で算出された差分δＬに基づいて図１３に示したマップを用いてリフト量・回転角度誤差補正値Ａθlckが算出され、ステップＳ４７へと進む。

ステップＳ４７では、油圧によりロックピン７２をシリンダブロック２のピン受容孔７１に挿入させることで、クランクケース１とシリンダブロック２とをロックさせるロック処理が行われる。次いでステップＳ４８では、ロック処理が行われている状態で、回転角度センサによってカムシャフト５４、５５の回転角度θsenが検出せしめられる。

次いで、ステップ４９において、ロック時回転角度θlckにステップ４６で算出されたリフト量・回転角度誤差補正値Ａθlckを加算した値からステップＳ４８で検出された回転角度θsenを減算することで、センサ誤差補正値Ａθが算出される（Ａθ＝（θlck＋Ａθlck）−Ｌsen）。

次に、本発明の第三実施形態の可変圧縮比機構について説明する。本実施形態の可変圧縮比機構の構成は基本的に第二実施形態の構成と同様である。本実施形態では、第二実施形態と同様にカムシャフト５４、５５の回転角度が目標回転角度となるように回転角度センサの出力に基づいてフィードバック制御が行われる。ただし、本実施形態は、リフト量と回転角度との関係にずれが生じた場合におけるずれの補償方法が第二実施形態とは異なる。

ところで、単位回転角度当たりのリフト量の変化量（以下、「リフト量変化率」という）は、図１５（Ａ）に示したようにカムシャフト５４、５５の回転角度に応じて変化する。このリフト量変化率とカムシャフト５４、５５の回転角度との関係は、リフト量とカムシャフト５４、５５の回転角度との関係に応じて変化し、よってリフト量と回転角度との関係にずれが生じると、リフト量変化率と回転角度との関係も変化する。

ここで、例えば或る特定のリフト量変化率Ｒ₁について考えると、リフト量と回転角度との関係にずれが生じていない場合、この特定のリフト量変化率Ｒ₁となる場合におけるリフト量及び回転角度は特定の値（例えば、Ｌ₃、θ₃）となる（図１５（Ａ）参照）。ところが、リフト量と回転角度との関係にずれが生じている場合、この特定のリフト量変化率Ｒ₁となる場合におけるリフト量及び回転角度は上記特定の値Ｌ₃、θ₃にはならず、これら特定の値とは異なる値（例えば、Ｌ₄、θ₄）となる。この場合、両リフト量における差分（Ｌ₃−Ｌ₄）及び両回転角度における差分（θ₃−θ₄）はリフト量に関するずれ及び回転角度に関するずれをそれぞれ表している。

そこで、本実施形態では、このようにして算出されるリフト量における差分（Ｌ₃−Ｌ₄）及び回転角度における差分（θ₃−θ₄）に基づいて、リフト量及び回転角度の補正をすることとしている。具体的には、リフト量における差分（Ｌ₃−Ｌ₄）に基づいて図１３に示したようなマップを用いてリフト量誤差補正値Ａθlck-liftを算出する。また、回転角度における差分（θ₃−θ₄）を回転角度誤差補正値Ａθlck-angとする。そして、上記回転角度θsenとロック時回転角度θlckとの差分（θlck−θsen）をセンサ誤差補正値Ａθとして算出する際に、ロック時回転角度θlckの代わりにこのロック時回転角度θlckにリフト量誤差補正値Ａθlck-lift及び回転角度誤差補正値Ａθlck-angを加算した値を用いることとしている。

なお、本実施形態においても、特定のリフト量変化率Ｒ₁は最小圧縮比に対応する回転角度（０°）と最大圧縮比に対応する回転角度（１８０°）との中間の所定の回転角度に対応するリフト量変化率となるように形成される。特に、本実施形態では、リフト量変化率Ｒ₁は最小圧縮比に対応する回転角度と最大圧縮比に対応する回転角度との中央の回転角度（９０°）に対応するリフト量変化率となるように、或いは最小圧縮比と最大圧縮比との中央の圧縮比に対応するリフト量変化率となるように設定される。

図１６は、リフト量及び回転角度の補正を行う補正制御の制御ルーチンを示すフローチャートである。図示した制御ルーチンは一定時間間隔の割り込みによって行われる。なお、ステップＳ５１、Ｓ５２、Ｓ５７、Ｓ５８及びＳ５９は、図１４に示したステップＳ４１、Ｓ４２、Ｓ４６、Ｓ４７及びＳ４８と同様であるため説明を省略する。

ステップＳ５３では、最小圧縮比に対応する回転角度と最大圧縮比に対応する回転角度との中央の回転角度（９０°）領域内、或いは最小圧縮比と最大圧縮比との中央の圧縮比に対応する回転角度領域内において、カムシャフト５４、５５が回転せしめられ、この時のリフト量がリフト量センサ４３によって検出され、カムシャフト５４、５５の回転角度が回転角度センサによって検出される。

次いで、ステップＳ５４においてステップＳ５３において検出されたリフト量及び回転角度からリフト量変化率が算出せしめられる。次いで、ステップＳ５５において、ステップＳ５４において算出されたリフト量変化率が特定のリフト量変化率Ｒ₁となるときに検出されたリフト量Ｌ_R1と回転角度θ_R1とを取得する。次いで、ステップＳ５６において、ステップＳ５５において取得されたリフト量変化率が特定のリフト量変化率となったときに検出されたリフト量Ｌ_R1と、リフト量と回転角度との関係にずれが生じていない場合にこの特定のリフト量変化率となったときにリフト量がとるべき値Ｌbaseとの差分δＬ（＝Ｌbase−Ｌ_R1）が算出されると共に、ステップＳ５５において取得されたリフト量変化率が特定のリフト量変化率となったときに検出された回転角度θ_R1と、リフト量と回転角度との関係にずれが生じていない場合にこの特定のリフト量変化率となったときにリフト量がとるべき値θbaseとの差分が回転角度誤差補正値Ａθlck-angとして算出される。

ステップＳ６０では、ロック時回転角度θlckにステップ５６で算出されたリフト量誤差補正値Ａθlck-lift及び回転角度誤差補正値Ａθlck-angを加算した値からステップＳ５９で検出された回転角度θsenを減算することで、センサ誤差補正値Ａθが算出される（Ａθ＝（θlck＋Ａθlck-lift＋Ａθlck-ang）−Ｌsen）。

火花点火式内燃機関の全体図である。 可変圧縮比機構の分解斜視図である。 図解的に表した内燃機関の側面断面図である。 ブロック側円形カム、偏心軸、ケース側円形カムの中心の運動をモデル化した図である。 回転角度に対するリフト量を示す図である。 燃焼室の高さと圧縮比との関係を説明するための図である。 回転角度と圧縮比及び圧縮比変化率との関係を示す図である。 駆動モータの回転角度制御の制御ルーチンを示すフローチャートである。 ロック機構を示す概略側面断面図である。 回転角度の補正値を算出する補正値算出制御の制御ルーチンを示すフローチャートである。 駆動モータの回転角度制御の制御ルーチンを示すフローチャートである。 第二実施形態における回転角度補正の原理を説明するための図である。 回転角度の差分に基づいて補正値を算出する際に用いられるマップを示す図である。 回転角度の補正値を算出する補正値算出制御の制御ルーチンを示すフローチャートである。 回転角度とリフト量及びリフト量変化率との関係を示す図である。 回転角度の補正値を算出する補正値算出制御の制御ルーチンを示すフローチャートである。

符号の説明

１ クランクケース
２ シリンダブロック
３ シリンダヘッド
４ ピストン
５ 燃焼室
７ 吸気弁
５４、５５ カムシャフト
５６ ケース側円形カム
５７ 偏心軸
５８ ブロック側円形カム
５９ 駆動モータ
６３、６４ 歯車
Ａ 可変圧縮比機構
Ｂ 可変バルブタイミング機構

Claims (7)

1. 機構部材を変位させることでピストンが圧縮上死点にあるときの燃焼室容積を変更して圧縮比を変化させる可変圧縮比装置において、
   機構部材の位置又は角度を検出することによって圧縮比を検出する圧縮比センサと、
   該圧縮比センサによって検出された圧縮比に基づいて圧縮比が目標圧縮比となるように機構部材の位置又は角度を変更する変更機構とを具備し、
   上記機構部材が基準位置又は基準角度にあるときの圧縮比センサの出力値に基づいて、圧縮比センサの出力値を補正するためのセンサ出力補正値が算出され、
   前記基準位置又は基準角度が最大圧縮比と最小圧縮比との間の圧縮比に対応する機構部材の位置又は角度である、可変圧縮比装置。
2. 上記基準位置又は基準角度は、最大圧縮比と最小圧縮比との中央の圧縮比に対応する位置又は角度である、請求項１に記載の可変圧縮比装置。
3. 上記センサ出力補正値を算出するために上記機構部材が基準位置又は基準角度にあるときに上記機構部材の作動をロックするロック機構を更に具備する、請求項１又は２に記載の可変圧縮比装置。
4. 上記圧縮比センサの出力値に基づいて算出された出力値の変化率に基づいてセンサ出力補正値を算出する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の可変圧縮比装置。
5. 上記センサ出力補正値の算出は、上記機構部材が基準位置又は基準角度にあるときの圧縮比センサの出力値に加えて、上記機構部材が最大圧縮比又は最小圧縮比に対応する位置又は角度付近にあるときの圧縮比センサの複数の出力値に基づいて行われる、請求項１〜４のいずれか１項に記載の可変圧縮比装置。
6. 上記機構部材は、シリンダブロックとシリンダケースである、請求項１〜５のいずれか１項に記載の可変圧縮比装置。
7. 上記機構部材は、偏心軸である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の可変圧縮比装置。

Images