JP2018009524A - Control device for internal combustion engine - Google Patents

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啓介 佐々木
Keisuke Sasaki
啓介 佐々木
永楽 玲
Rei Eiraku
玲 永楽
義之 影浦
Yoshiyuki Kageura
義之 影浦
正憲 服部
Masanori Hattori
正憲 服部
哲平 吉岡
Teppei Yoshioka
哲平 吉岡
真一 平岡
Shinichi Hiraoka
真一 平岡
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve abnormality detection accuracy of a variable compression ratio mechanism.SOLUTION: A control device for controlling an internal combustion engine equipped with a variable compression ratio mechanism which can vary a compression ratio for each cylinder of the internal combustion engine having a plurality of cylinders includes an in-cylinder pressure sensor provided for each of the cylinders so as to detect a pressure in the cylinder, an ignition delay calculating section for calculating physical quantity having a correlation with an ignition delay of each of the cylinders based on the pressure in the cylinder detected by the in-cylinder pressure sensor, and a detecting section for detecting abnormality of the variable compression ratio mechanism based on the physical quantity calculated by the ignition delay calculating section.SELECTED DRAWING: Figure 9

Description

本発明は、内燃機関の制御装置に関する。   The present invention relates to a control device for an internal combustion engine.

内燃機関の気筒内の圧力を検出する筒内圧センサを備え、所定クランク角度における筒内圧の全気筒平均値と、所定クランク角度における各気筒の筒内圧と、を比較して、気筒毎の圧縮比のばらつきを検出する技術が知られている(例えば、特許文献1参照。)。   An in-cylinder pressure sensor that detects the pressure in the cylinder of the internal combustion engine, and compares the average value of all the cylinder pressures at a predetermined crank angle with the in-cylinder pressure of each cylinder at a predetermined crank angle. There is known a technique for detecting the variation in (see, for example, Patent Document 1).

特開平01−106958号公報JP-A-01-106958 特開2015−094339号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2015-094339 特開2016−118181号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2006-118181

ここで、筒内圧センサは、経年変化やデポジットの付着などによって感度が変化する。すなわち、筒内圧センサによって検出される筒内圧は、感度の変化の影響を受ける。そのため、筒内圧センサの検出値がばらついた場合に、圧縮比のばらつきによるものなのか、または、筒内圧センサの感度の変化によるものなのか区別することが困難となり得る。   Here, the sensitivity of the in-cylinder pressure sensor changes due to secular change or deposit adhesion. That is, the in-cylinder pressure detected by the in-cylinder pressure sensor is affected by the sensitivity change. Therefore, when the detection value of the in-cylinder pressure sensor varies, it may be difficult to distinguish whether it is due to variations in the compression ratio or due to a change in sensitivity of the in-cylinder pressure sensor.

本発明は、上記したような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、可変圧縮比機構の異常検出の精度を向上することにある。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to improve the accuracy of abnormality detection of the variable compression ratio mechanism.

上記課題を解決するために、複数の気筒を有する内燃機関の気筒毎に圧縮比を変更可能な可変圧縮比機構を備えた内燃機関を制御する制御装置において、各気筒に設けられ気筒内の圧力を検出する筒内圧センサと、前記筒内圧センサにより検出される気筒内の圧力に基づいて、各気筒の着火遅れと相関関係のある物理量を算出する着火遅れ算出部と、前記着火遅れ算出部により算出される前記物理量に基づいて前記可変圧縮比機構の異常を検出する検出部と、を備える。   In order to solve the above problems, in a control device for controlling an internal combustion engine having a variable compression ratio mechanism capable of changing the compression ratio for each cylinder of the internal combustion engine having a plurality of cylinders, the pressure in each cylinder is provided in each cylinder. An in-cylinder pressure sensor for detecting the in-cylinder pressure, an ignition delay calculating unit for calculating a physical quantity correlated with the ignition delay of each cylinder based on the pressure in the cylinder detected by the in-cylinder pressure sensor, and the ignition delay calculating unit A detection unit that detects an abnormality of the variable compression ratio mechanism based on the calculated physical quantity.

本発明によれば、可変圧縮比機構の異常検出の精度を向上することができる。   According to the present invention, it is possible to improve the accuracy of abnormality detection of the variable compression ratio mechanism.

実施例に係る内燃機関とその吸排気系の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the internal combustion engine which concerns on an Example, and its intake / exhaust system. 実施例に係る内燃機関の断面模式図を示す図である。It is a figure which shows the cross-sectional schematic diagram of the internal combustion engine which concerns on an Example. 実施例に係る可変長コンロッドの構成について示す図である。It is a figure shown about the structure of the variable-length connecting rod which concerns on an Example. 実施例に係る第一状態の切換機構を示す図である。It is a figure which shows the switching mechanism of the 1st state which concerns on an Example. 実施例に係る第二状態の切換機構を示す図である。It is a figure which shows the switching mechanism of the 2nd state which concerns on an Example. クランク角度と筒内圧との関係を示した図である。It is the figure which showed the relationship between a crank angle and a cylinder pressure. 着火遅れと内部EGRガス量との関係を示した図である。It is the figure which showed the relationship between ignition delay and internal EGR gas amount. 内部EGRガス量と圧縮比の関係を示した図である。It is the figure which showed the relationship between internal EGR gas amount and compression ratio. 実施例1に係る可変長コンロッドの異常を検出するためのフローを示したフローチャートである。3 is a flowchart illustrating a flow for detecting an abnormality of the variable-length connecting rod according to the first embodiment. 圧縮比の推移を示したタイムチャートである。It is a time chart which showed transition of compression ratio. 実施例2に係る燃焼制御を実施しつつ可変長コンロッドの異常を検出するためのフローを示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the flow for detecting abnormality of a variable-length connecting rod, implementing the combustion control which concerns on Example 2. FIG. 実施例2に係る可変圧縮比機構の異常検出のフローを示したフローチャートである。6 is a flowchart illustrating a flow of abnormality detection of a variable compression ratio mechanism according to a second embodiment.

以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be exemplarily described in detail with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention only to those unless otherwise specified.

<実施例1>
以下、図面を用いて本発明の実施例について説明する。図1は、本実施例に係る内燃機関とその吸排気系の概略構成を示す図である。図1に示す内燃機関1は、4つの気筒2を備えた火花点火式の内燃機関(ガソリンエンジン)である。内燃機関1の各気筒2には、各気筒2内に燃料を直接噴射する燃料噴射弁3および混合気を着火させるための点火プラグ4が設けられている。また、内燃機関1の各気筒2には、各気筒2内の圧力を検出する筒内圧センサ102が設けられている。なお、筒内圧センサ102は、本実施例及び後述する実施例2においては省略することもできる。ここで、内燃機関1では、1運転サイクル(クランク角度720°)において、#1気筒、#3気筒、#4気筒、#2気筒の順に気筒2内での燃焼が行われる。
<Example 1>
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an internal combustion engine and its intake / exhaust system according to the present embodiment. An internal combustion engine 1 shown in FIG. 1 is a spark ignition type internal combustion engine (gasoline engine) having four cylinders 2. Each cylinder 2 of the internal combustion engine 1 is provided with a fuel injection valve 3 for directly injecting fuel into each cylinder 2 and an ignition plug 4 for igniting an air-fuel mixture. Each cylinder 2 of the internal combustion engine 1 is provided with an in-cylinder pressure sensor 102 that detects the pressure in each cylinder 2. Note that the in-cylinder pressure sensor 102 can be omitted in the present embodiment and in Embodiment 2 described later. Here, in the internal combustion engine 1, in one operating cycle (crank angle 720 °), combustion in the cylinder 2 is performed in the order of # 1 cylinder, # 3 cylinder, # 4 cylinder, and # 2 cylinder.

内燃機関1には、吸気通路400および排気通路500が接続されている。吸気通路400には、エアフローメータ401およびスロットル402が設けられている。エアフローメータ401は、吸気通路400内を流れる吸気(空気)の量(質量)に応じた電気信号を出力する。スロットル402は、吸気通路400におけるエアフローメータ401よりも下流側に配置されている。スロットル402は、吸気通路400内の通路断面積を変更することで、内燃機関1の吸入空気量を調整する。また、排気通路500は、図示しない触媒や消音器を経由して大気中に開放されている。   An intake passage 400 and an exhaust passage 500 are connected to the internal combustion engine 1. An air flow meter 401 and a throttle 402 are provided in the intake passage 400. The air flow meter 401 outputs an electrical signal corresponding to the amount (mass) of intake air (air) flowing through the intake passage 400. The throttle 402 is disposed downstream of the air flow meter 401 in the intake passage 400. The throttle 402 adjusts the intake air amount of the internal combustion engine 1 by changing the passage cross-sectional area in the intake passage 400. The exhaust passage 500 is opened to the atmosphere via a catalyst and a silencer (not shown).

更に、内燃機関1の断面模式図を図2に示す。図2は、図1のS−S線に沿った内燃機関1の断面模式図である。図2に示すように、内燃機関1は、シリンダブロック7と、シリンダヘッド8と、を備えている。シリンダブロック7には、クランクシャフト200が回転自在に収容されている。シリンダブロック7には、円柱状の気筒2が形成されている。該気筒2内には、ピストン5が摺動自在に収容されている。ピストン5とクランクシャフト200とは、後述する可変長コンロッド6により連結されている。シリンダヘッド8には、吸気ポート11と排気ポート14とが形成されている。シリンダヘッド8は、燃焼室300における吸気ポート11の開口端を開閉するための吸気バルブ9と、該吸気バルブ9を開閉駆動するための吸気カムシャフト10とを備えている。また、シリンダヘッド8は、燃焼室300における排気ポート14の開口端を開閉するための排気バルブ12と、該排気バルブ12を開閉駆動するための排気カムシャフト13とを備えている。さらに、シリンダヘッド8は、燃焼室300内に燃料を直接噴射する燃料噴射弁3および燃焼室300内の混合気を着火させるための点火プラグ4を備えている。   Furthermore, the cross-sectional schematic diagram of the internal combustion engine 1 is shown in FIG. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the internal combustion engine 1 taken along the line SS of FIG. As shown in FIG. 2, the internal combustion engine 1 includes a cylinder block 7 and a cylinder head 8. A crankshaft 200 is rotatably accommodated in the cylinder block 7. A cylindrical cylinder 2 is formed in the cylinder block 7. A piston 5 is slidably accommodated in the cylinder 2. The piston 5 and the crankshaft 200 are connected by a variable length connecting rod 6 described later. An intake port 11 and an exhaust port 14 are formed in the cylinder head 8. The cylinder head 8 includes an intake valve 9 for opening and closing the opening end of the intake port 11 in the combustion chamber 300 and an intake camshaft 10 for opening and closing the intake valve 9. In addition, the cylinder head 8 includes an exhaust valve 12 for opening and closing the opening end of the exhaust port 14 in the combustion chamber 300, and an exhaust camshaft 13 for opening and closing the exhaust valve 12. Further, the cylinder head 8 includes a fuel injection valve 3 that directly injects fuel into the combustion chamber 300 and an ignition plug 4 for igniting the air-fuel mixture in the combustion chamber 300.

ここで、可変長コンロッド6は、その小端部においてピストンピン21によりピストン5と連結されるとともに、その大端部においてクランクシャフト200のクランクピン22と連結されている。可変長コンロッド6は、ピストンピン21の軸心からクランクピン22の軸心までの距離、すなわち有効長を変更することができる。   Here, the variable length connecting rod 6 is connected to the piston 5 by a piston pin 21 at a small end portion thereof, and is connected to the crank pin 22 of the crankshaft 200 at a large end portion thereof. The variable length connecting rod 6 can change the distance from the axial center of the piston pin 21 to the axial center of the crank pin 22, that is, the effective length.

可変長コンロッド6の有効長が長くなると、クランクピン22の軸心からピストンピン
21の軸心までの長さが長くなるため、図2中の実線で示すようにピストン5が上死点にあるときの燃焼室300の容積が小さくなる。一方、可変長コンロッド6の有効長が短くなると、クランクピン22の軸心からピストンピン21の軸心までの長さが短くなるため、図2中の破線で示すようにピストン5が上死点にあるときの燃焼室300の容積が大きくなる。なお、上記したように可変長コンロッド6の有効長が変化しても、ピストン5のストロークが変化しないため、ピストン5が上死点に位置するときの筒内容積(燃焼室容積)とピストン5が下死点に位置するときの筒内容積との比(機械圧縮比)が変化することになる。
When the effective length of the variable length connecting rod 6 is increased, the length from the axis of the crank pin 22 to the axis of the piston pin 21 is increased, so that the piston 5 is at the top dead center as shown by the solid line in FIG. When the volume of the combustion chamber 300 becomes small. On the other hand, when the effective length of the variable length connecting rod 6 is shortened, the length from the axial center of the crank pin 22 to the axial center of the piston pin 21 is shortened, so that the piston 5 is at the top dead center as shown by the broken line in FIG. The volume of the combustion chamber 300 when it is at is increased. As described above, even if the effective length of the variable-length connecting rod 6 changes, the stroke of the piston 5 does not change. Therefore, the in-cylinder volume (combustion chamber volume) and the piston 5 when the piston 5 is located at the top dead center. The ratio (mechanical compression ratio) with the in-cylinder volume at the time when is located at the bottom dead center changes.

(可変長コンロッド6の構成)
ここで、本実施例における可変長コンロッド6の構成について図3に基づいて説明する。可変長コンロッド6は、コンロッド本体31と、コンロッド本体31に回動可能に取り付けられた偏心部材32と、コンロッド本体31に設けられた第一ピストン機構33と、コンロッド本体31に設けられた第二ピストン機構34と、これら両ピストン機構33、34への作動油の流れの切換を行う切換機構35と、を具備する。
(Configuration of variable length connecting rod 6)
Here, the structure of the variable-length connecting rod 6 in a present Example is demonstrated based on FIG. The variable length connecting rod 6 includes a connecting rod body 31, an eccentric member 32 rotatably attached to the connecting rod body 31, a first piston mechanism 33 provided on the connecting rod body 31, and a second provided on the connecting rod body 31. A piston mechanism 34 and a switching mechanism 35 that switches the flow of hydraulic oil to the piston mechanisms 33 and 34 are provided.

コンロッド本体31は、その一方の端部にクランクシャフト200のクランクピン22を受容するクランク受容開口41を有し、他方の端部に後述する偏心部材32のスリーブを受容するスリーブ受容開口42を有する。クランク受容開口41はスリーブ受容開口42よりも大きいことから、クランク受容開口41が設けられている側のコンロッド本体31の端部を大端部31aと称し、スリーブ受容開口42が設けられている側のコンロッド本体31の端部を小端部31bと称する。   The connecting rod body 31 has a crank receiving opening 41 for receiving the crankpin 22 of the crankshaft 200 at one end thereof, and a sleeve receiving opening 42 for receiving a sleeve of an eccentric member 32 described later at the other end. . Since the crank receiving opening 41 is larger than the sleeve receiving opening 42, the end of the connecting rod body 31 on the side where the crank receiving opening 41 is provided is referred to as the large end 31a, and the side on which the sleeve receiving opening 42 is provided. The end of the connecting rod body 31 is referred to as a small end 31b.

なお、本明細書では、クランク受容開口41の軸心(すなわち、クランク受容開口41に受容されるクランクピン22の軸心)と、スリーブ受容開口42の軸心(すなわち、スリーブ受容開口42に受容されるスリーブの軸心)との間で延びる仮想直線を、可変長コンロッド6の軸線Xと称す。また、可変長コンロッド6の軸線Xに対して垂直であってクランク受容開口41の軸心に垂直な方向における可変長コンロッド6の長さを、該可変長コンロッド6の幅と称する。加えて、クランク受容開口41の軸心に平行な方向における可変長コンロッド6の長さを、該可変長コンロッド6の厚さと称する。   In the present specification, the axis of the crank receiving opening 41 (ie, the axis of the crank pin 22 received in the crank receiving opening 41) and the axis of the sleeve receiving opening 42 (ie, received in the sleeve receiving opening 42). An imaginary straight line extending between the axial center of the variable-length connecting rod 6 and the axis of the sleeve is referred to as an axis X of the variable-length connecting rod 6. The length of the variable length connecting rod 6 in the direction perpendicular to the axis X of the variable length connecting rod 6 and perpendicular to the axis of the crank receiving opening 41 is referred to as the width of the variable length connecting rod 6. In addition, the length of the variable length connecting rod 6 in the direction parallel to the axis of the crank receiving opening 41 is referred to as the thickness of the variable length connecting rod 6.

次に、偏心部材32は、コンロッド本体31に形成されたスリーブ受容開口42内に受容される円筒状のスリーブ32aと、スリーブ32aからコンロッド本体31の幅方向において一方の方向に延びる第一アーム32bと、スリーブ32aからコンロッド本体31の幅方向において他方の方向(上記一方の方向とは概して反対方向)に延びる第二アーム32cとを具備する。スリーブ32aはスリーブ受容開口42内で回動可能であるため、偏心部材32はコンロッド本体31の小端部31bにおいてコンロッド本体31に対して小端部31bの周方向に回動可能に取り付けられることになる。   Next, the eccentric member 32 includes a cylindrical sleeve 32a received in a sleeve receiving opening 42 formed in the connecting rod body 31, and a first arm 32b extending from the sleeve 32a in one direction in the width direction of the connecting rod body 31. And a second arm 32c extending from the sleeve 32a in the other direction (generally opposite to the one direction) in the width direction of the connecting rod body 31. Since the sleeve 32 a is rotatable in the sleeve receiving opening 42, the eccentric member 32 is attached to the connecting rod body 31 so as to be rotatable in the circumferential direction of the small end portion 31 b at the small end portion 31 b of the connecting rod body 31. become.

また、偏心部材32のスリーブ32aは、ピストンピン21を受容するためのピストンピン受容開口32dを有する。このピストンピン受容開口32dは円筒状に形成されている。円筒状のピストンピン受容開口32dは、その軸心がスリーブ32aの軸心に対して偏心するように形成される。   The sleeve 32 a of the eccentric member 32 has a piston pin receiving opening 32 d for receiving the piston pin 21. The piston pin receiving opening 32d is formed in a cylindrical shape. The cylindrical piston pin receiving opening 32d is formed such that its axis is eccentric with respect to the axis of the sleeve 32a.

このように、本実施例では、スリーブ32aのピストンピン受容開口32dの軸心がスリーブ32aの軸心から偏心しているため、偏心部材32が回転すると、スリーブ受容開口42内でのピストンピン受容開口32dの位置が変化する。スリーブ受容開口42内においてピストンピン受容開口32dの位置が大端部31a側にあるときには、コンロッドの有効長が短くなる。逆に、スリーブ受容開口42内においてピストンピン受容開口32dの位置が大端部31a側とは反対側にあるときには、コンロッドの有効長が長くなる。
したがって本実施形態によれば、偏心部材32を回動させることによって、コンロッドの有効長を変更することができる。
Thus, in this embodiment, since the axis of the piston pin receiving opening 32d of the sleeve 32a is eccentric from the axis of the sleeve 32a, when the eccentric member 32 rotates, the piston pin receiving opening in the sleeve receiving opening 42 is rotated. The position of 32d changes. When the position of the piston pin receiving opening 32d is on the large end portion 31a side in the sleeve receiving opening 42, the effective length of the connecting rod is shortened. Conversely, when the position of the piston pin receiving opening 32d is in the sleeve receiving opening 42 on the side opposite to the large end portion 31a side, the effective length of the connecting rod is increased.
Therefore, according to this embodiment, the effective length of the connecting rod can be changed by rotating the eccentric member 32.

次に、第一ピストン機構33は、コンロッド本体31に形成された第一シリンダ33aと、第一シリンダ33a内で摺動する第一ピストン33bとを有する。第一シリンダ33aは、そのほとんど又はその全てがコンロッドの軸線Xに対して第一アーム32b側に配置される。また、第一シリンダ33aは、小端部31bに近づくほどコンロッド本体31の幅方向に突出するように軸線Xに対して或る程度の角度だけ傾斜して配置される。また、第一シリンダ33aは、第一ピストン連通油路51を介して切換機構35と連通する。   Next, the first piston mechanism 33 includes a first cylinder 33a formed on the connecting rod body 31 and a first piston 33b that slides within the first cylinder 33a. Most or all of the first cylinder 33a is arranged on the first arm 32b side with respect to the axis X of the connecting rod. In addition, the first cylinder 33a is arranged to be inclined at a certain angle with respect to the axis X so as to protrude in the width direction of the connecting rod body 31 as it approaches the small end portion 31b. The first cylinder 33 a communicates with the switching mechanism 35 via the first piston communication oil passage 51.

第一ピストン33bは、第一連結部材45により偏心部材32の第一アーム32bに連結される。第一ピストン33bは、ピンによって第一連結部材45に回転可能に連結される。第一アーム32bは、スリーブ32aに結合されている側とは反対側の端部において、ピンによって第一連結部材45に回転可能に連結される。   The first piston 33 b is connected to the first arm 32 b of the eccentric member 32 by the first connecting member 45. The first piston 33b is rotatably connected to the first connecting member 45 by a pin. The first arm 32b is rotatably connected to the first connecting member 45 by a pin at the end opposite to the side connected to the sleeve 32a.

一方、第二ピストン機構34は、コンロッド本体31に形成された第二シリンダ34aと、第二シリンダ34a内で摺動する第二ピストン34bとを有する。第二シリンダ34aは、そのほとんど又はその全てがコンロッドの軸線Xに対して第二アーム32c側に配置される。また、第二シリンダ34aは、小端部31bに近づくほどコンロッド本体31の幅方向に突出するように軸線Xに対して或る程度の角度だけ傾斜して配置される。また、第二シリンダ34aは、第二ピストン連通油路52を介して切換機構35と連通する。   On the other hand, the second piston mechanism 34 has a second cylinder 34a formed in the connecting rod body 31 and a second piston 34b that slides in the second cylinder 34a. Most or all of the second cylinder 34a is disposed on the second arm 32c side with respect to the axis X of the connecting rod. In addition, the second cylinder 34a is disposed so as to be inclined at a certain angle with respect to the axis X so as to protrude in the width direction of the connecting rod body 31 as it approaches the small end portion 31b. The second cylinder 34 a communicates with the switching mechanism 35 via the second piston communication oil passage 52.

第二ピストン34bは、第二連結部材46により偏心部材32の第二アーム32cに連結される。第二ピストン34bは、ピンによって第二連結部材46に回転可能に連結される。第二アーム32cは、スリーブ32aに連結されている側とは反対側の端部において、ピンによって第二連結部材46に回転可能に連結される。   The second piston 34 b is connected to the second arm 32 c of the eccentric member 32 by the second connecting member 46. The second piston 34b is rotatably connected to the second connecting member 46 by a pin. The second arm 32c is rotatably connected to the second connecting member 46 by a pin at the end opposite to the side connected to the sleeve 32a.

次に、切換機構35は、後述するように、第一シリンダ33aから第二シリンダ34aへの作動油の流れを遮断し、且つ第二シリンダ34aから第一シリンダ33aへの作動油の流れを許容する第一状態と、第一シリンダ33aから第二シリンダ34aへの作動油の流れを許容し且つ第二シリンダ34aから第一シリンダ33aへの作動油の流れを遮断する第二状態と、を切り換える機構である。   Next, as will be described later, the switching mechanism 35 blocks the flow of hydraulic oil from the first cylinder 33a to the second cylinder 34a and allows the hydraulic oil to flow from the second cylinder 34a to the first cylinder 33a. The first state to be switched and the second state that allows the flow of hydraulic oil from the first cylinder 33a to the second cylinder 34a and blocks the flow of hydraulic oil from the second cylinder 34a to the first cylinder 33a. Mechanism.

ここで、切換機構35が前記第一状態にあるときは、第一シリンダ33a内に作動油が供給され、且つ第二シリンダ34aから作動油が排出されることになる。このため、第一ピストン33bが上昇し、それに伴って第一ピストン33bに連結された偏心部材32の第一アーム32bも上昇する。一方、第二ピストン34bが下降し、それに伴って第二ピストン34bに連結された第二アーム32cも下降する。その結果、偏心部材32が図2中の時計回りに回動するため、ピストンピン受容開口32dの位置がクランクピン22の位置から離間する。すなわち、可変長コンロッド6の有効長が長くなる。そして、第二ピストン34bが第二シリンダ34aの底面と当接すると、偏心部材32の回動が規制されて、該偏心部材32の回動位置がその位置に保持される。   Here, when the switching mechanism 35 is in the first state, the hydraulic oil is supplied into the first cylinder 33a, and the hydraulic oil is discharged from the second cylinder 34a. For this reason, the 1st piston 33b raises and the 1st arm 32b of the eccentric member 32 connected with the 1st piston 33b also rises in connection with it. On the other hand, the second piston 34b is lowered, and accordingly, the second arm 32c connected to the second piston 34b is also lowered. As a result, the eccentric member 32 rotates clockwise in FIG. 2, so that the position of the piston pin receiving opening 32 d is separated from the position of the crank pin 22. That is, the effective length of the variable length connecting rod 6 is increased. When the second piston 34b comes into contact with the bottom surface of the second cylinder 34a, the rotation of the eccentric member 32 is restricted, and the rotation position of the eccentric member 32 is held at that position.

なお、切換機構35が第一状態にあるときには、基本的には外部から作動油を供給することなく、第一ピストン33b及び第二ピストン34bが上記した位置まで移動する。これは、内燃機関1の気筒2内でピストン5が往復動してピストン5に上向きの慣性力が作用したときに第二ピストン34bが押し込まれ、これによって第二シリンダ34a内の作動油が第一シリンダ33aに移動するためである。一方、内燃機関1の気筒2内でピストン5が往復動してピストン5に下向きの慣性力が作用したときや、燃焼室300内で混合気の燃焼が起きてピストン5に下向きの力が作用したときには、第一ピストン33bを押
し込む力が働くが、切換機構35により第一シリンダ33aから第二シリンダ34aへの作動油の流れが遮断されているため、第一シリンダ33a内の作動油は流出せず、よって第一ピストン33bは押し込まれない。
When the switching mechanism 35 is in the first state, basically, the first piston 33b and the second piston 34b move to the positions described above without supplying hydraulic oil from the outside. This is because when the piston 5 reciprocates in the cylinder 2 of the internal combustion engine 1 and an upward inertia force acts on the piston 5, the second piston 34b is pushed in, so that the hydraulic oil in the second cylinder 34a is This is to move to one cylinder 33a. On the other hand, when the piston 5 reciprocates in the cylinder 2 of the internal combustion engine 1 and a downward inertial force acts on the piston 5, or when the air-fuel mixture burns in the combustion chamber 300 and a downward force acts on the piston 5. In this case, a force for pushing the first piston 33b is applied, but the flow of hydraulic oil from the first cylinder 33a to the second cylinder 34a is blocked by the switching mechanism 35, so that the hydraulic oil in the first cylinder 33a flows out. Therefore, the first piston 33b is not pushed in.

次に、切換機構35が前記第二状態にあるときは、第二シリンダ34a内に作動油が供給され、且つ第一シリンダ33aから作動油が排出されることになる。このため、第二ピストン34bが上昇し、それに伴って第二ピストン34bに連結された偏心部材32の第二アーム32cも上昇する。一方、第一ピストン33bが下降し、第一ピストン33bに連結された第一アーム32bも下降する。その結果、偏心部材32が図3中の反時計回りに回動するため、ピストンピン受容開口32dの位置がクランクピン22の位置に接近する。すなわち、可変長コンロッド6の有効長が短くなる。そして、第一ピストン33bが第一シリンダ33aの底面に当接すると、偏心部材32の回動が規制されて、該偏心部材32の回動位置がその位置に保持される。よって、切換機構35が前記第二状態にあるときは前記第一状態にあるときに比べ、内燃機関1の機械圧縮比が低くなる。以下では、切換機構35が前記第一状態にあるときの機械圧縮比を第一圧縮比と称し、切換機構35が前記第二状態にあるときの機械圧縮比を第二圧縮比と称する。第一圧縮比は第二圧縮比よりも大きくなる。   Next, when the switching mechanism 35 is in the second state, the hydraulic oil is supplied into the second cylinder 34a, and the hydraulic oil is discharged from the first cylinder 33a. For this reason, the 2nd piston 34b rises and the 2nd arm 32c of the eccentric member 32 connected with the 2nd piston 34b also rises in connection with it. On the other hand, the first piston 33b is lowered, and the first arm 32b connected to the first piston 33b is also lowered. As a result, the eccentric member 32 rotates counterclockwise in FIG. 3, so that the position of the piston pin receiving opening 32 d approaches the position of the crank pin 22. That is, the effective length of the variable length connecting rod 6 is shortened. When the first piston 33b comes into contact with the bottom surface of the first cylinder 33a, the rotation of the eccentric member 32 is restricted, and the rotation position of the eccentric member 32 is held at that position. Therefore, the mechanical compression ratio of the internal combustion engine 1 is lower when the switching mechanism 35 is in the second state than when it is in the first state. Hereinafter, the mechanical compression ratio when the switching mechanism 35 is in the first state is referred to as a first compression ratio, and the mechanical compression ratio when the switching mechanism 35 is in the second state is referred to as a second compression ratio. The first compression ratio is greater than the second compression ratio.

なお、切換機構35が第二状態にあるときも、基本的には外部から作動油を供給することなく、第一ピストン33b及び第二ピストン34bが上記した位置まで移動する。これは、内燃機関1の気筒2内でピストン5が往復動してピストン5に下向きの慣性力が作用したときや、燃焼室300内で混合気の燃焼が起きてピストン5に下向きの力が作用したときに、第一ピストン33bが押し込まれ、これによって第一シリンダ33a内の作動油が第二シリンダ34aに移動するためである。一方、内燃機関1の気筒2内でピストン5が往復動してピストン5に上向きの慣性力が作用したときには、第二ピストン34bを押し込む力が働くが、切換機構35により第二シリンダ34aから第一シリンダ33aへの作動油の流れが遮断されているため、第二シリンダ34a内の作動油は流出せず、よって第二ピストン34bは押し込まれない。   Even when the switching mechanism 35 is in the second state, basically, the first piston 33b and the second piston 34b move to the positions described above without supplying hydraulic oil from the outside. This is because when the piston 5 reciprocates in the cylinder 2 of the internal combustion engine 1 and a downward inertial force acts on the piston 5 or when the air-fuel mixture burns in the combustion chamber 300 and the downward force is exerted on the piston 5. This is because the first piston 33b is pushed in when acted, and the hydraulic oil in the first cylinder 33a moves to the second cylinder 34a. On the other hand, when the piston 5 reciprocates in the cylinder 2 of the internal combustion engine 1 and an upward inertial force is applied to the piston 5, a force that pushes the second piston 34b works. Since the flow of hydraulic oil to the one cylinder 33a is blocked, the hydraulic oil in the second cylinder 34a does not flow out, and therefore the second piston 34b is not pushed in.

(切換機構35の構成)
次に、切換機構35の一実施態様について、図4、図5に基づいて説明する。なお、図4は、第一状態の切換機構35を示し、図5は、第二状態の切換機構35を示す。切換機構35は、二つの切換ピン61、62と一つの逆止弁63とを具備する。二つの切換ピン61、62は、それぞれ円筒状のピン収容空間64、65内に摺動自在に収容される。
(Configuration of switching mechanism 35)
Next, one embodiment of the switching mechanism 35 will be described with reference to FIGS. 4 shows the switching mechanism 35 in the first state, and FIG. 5 shows the switching mechanism 35 in the second state. The switching mechanism 35 includes two switching pins 61 and 62 and one check valve 63. The two switching pins 61 and 62 are slidably accommodated in cylindrical pin accommodating spaces 64 and 65, respectively.

上記した二つの切換ピン61、62のうちの一方の切換ピン61(第一切換ピン61)は、その周方向に延びる二つの円周溝61a、61bを有する。これら円周溝61a、61bは、第一切換ピン61内に形成された連通路61cによって互いに連通している。また、第一切換ピン61を収容する第一ピン収容空間64内には、第一切換ピン61を付勢するための第一付勢バネ67が収容されている。   One switching pin 61 (first switching pin 61) of the two switching pins 61, 62 described above has two circumferential grooves 61a, 61b extending in the circumferential direction thereof. These circumferential grooves 61 a and 61 b communicate with each other through a communication path 61 c formed in the first switching pin 61. A first biasing spring 67 for biasing the first switching pin 61 is housed in the first pin housing space 64 that houses the first switching pin 61.

上記した二つの切換ピン61、62のうちの他方の切換ピン62(第二切換ピン62)も、その周方向に延びる二つの円周溝62a、62bを有する。これら円周溝62a、62bは、第二切換ピン62内に形成された連通路62cによって互いに連通している。また、第二切換ピン62を収容する第二ピン収容空間65内にも、第二切換ピン62を付勢するための第二付勢バネ68が収容されている。   The other switching pin 62 (second switching pin 62) of the two switching pins 61 and 62 described above also has two circumferential grooves 62a and 62b extending in the circumferential direction thereof. These circumferential grooves 62 a and 62 b communicate with each other through a communication path 62 c formed in the second switching pin 62. A second biasing spring 68 for biasing the second switching pin 62 is also housed in the second pin housing space 65 that houses the second switching pin 62.

逆止弁63は、円筒状の逆止弁収容空間66内に収容される。逆止弁63は、一次側(図4中の上側)から二次側(図4中の下側)への流れを許容するとともに、二次側から一次側への流れを遮断するように構成される。   The check valve 63 is accommodated in a cylindrical check valve accommodation space 66. The check valve 63 is configured to allow the flow from the primary side (upper side in FIG. 4) to the secondary side (lower side in FIG. 4) and to block the flow from the secondary side to the primary side. Is done.

第一切換ピン61を収容する第一ピン収容空間64は、第一ピストン連通油路51を介して第一シリンダ33aに連通せしめられる。第一ピン収容空間64は、二つの空間連通油路53、54を介して逆止弁収容空間66に連通せしめられる。このうち一方の第一空間連通油路53は、第一ピン収容空間64と逆止弁収容空間66の二次側とを連通せしめる。他方の第二空間連通油路54は、第一ピン収容空間64と逆止弁収容空間66の一次側とを連通せしめる。   The first pin accommodating space 64 that accommodates the first switching pin 61 is communicated with the first cylinder 33 a via the first piston communication oil passage 51. The first pin housing space 64 is communicated with the check valve housing space 66 via the two space communication oil passages 53 and 54. One of the first space communication oil passages 53 communicates the first pin accommodation space 64 and the secondary side of the check valve accommodation space 66. The other second space communication oil passage 54 allows the first pin accommodation space 64 and the primary side of the check valve accommodation space 66 to communicate with each other.

第二切換ピン62を収容する第二ピン収容空間65は、第二ピストン連通油路52を介して第二シリンダ34aに連通せしめられる。第二ピン収容空間65は、二つの空間連通油路55、56を介して逆止弁収容空間66に連通せしめられる。このうち一方の第三空間連通油路55は、第二ピン収容空間65と逆止弁収容空間66の二次側とを連通せしめる。他方の第四空間連通油路56は、第二ピン収容空間65と逆止弁収容空間66の一次側とを連通せしめる。   The second pin accommodation space 65 that accommodates the second switching pin 62 is communicated with the second cylinder 34 a via the second piston communication oil passage 52. The second pin housing space 65 is communicated with the check valve housing space 66 via the two space communication oil passages 55 and 56. Among these, one third space communication oil passage 55 communicates the second pin accommodation space 65 and the secondary side of the check valve accommodation space 66. The other fourth space communication oil passage 56 allows the second pin accommodation space 65 and the primary side of the check valve accommodation space 66 to communicate with each other.

また、第一ピン収容空間64は、コンロッド本体31内に形成された第一制御用油路57と連通している。その際、第一制御用油路57は、第一付勢バネ67が設けられた端部とは反対側の端部において第一ピン収容空間64に連通せしめられるものとする。また、第二ピン収容空間65は、コンロッド本体31内に形成された第二制御用油路58と連通している。その際、第二制御用油路58は、第二付勢バネ68が設けられた端部とは反対側の端部において第二ピン収容空間65に連通せしめられるものとする。上記した第一制御用油路57及び第二制御用油路58は、クランク受容開口41に連通するように形成されるとともに、クランクピン22内に形成された油路(図示せず)を介して外部の切換弁(OSV)75に連通される。ここでいう切換弁75は、例えば、二つの制御用油路57、58と図示しないオイルポンプとの導通と遮断とを切り換える弁機構である。   Further, the first pin housing space 64 communicates with a first control oil passage 57 formed in the connecting rod body 31. At this time, the first control oil passage 57 is communicated with the first pin housing space 64 at the end opposite to the end where the first biasing spring 67 is provided. The second pin housing space 65 communicates with a second control oil passage 58 formed in the connecting rod body 31. At this time, the second control oil passage 58 is communicated with the second pin housing space 65 at the end opposite to the end provided with the second urging spring 68. The first control oil passage 57 and the second control oil passage 58 are formed so as to communicate with the crank receiving opening 41 and through an oil passage (not shown) formed in the crank pin 22. And communicated with an external switching valve (OSV) 75. The switching valve 75 here is, for example, a valve mechanism that switches between conduction and cutoff between two control oil passages 57 and 58 and an oil pump (not shown).

逆止弁収容空間66の一次側は、コンロッド本体31内に形成された補充用油路59を介して、オイルポンプ等の作動油供給源76に連通せしめられる。補充用油路59は、切換機構35の各部から外部へ漏れた作動油を補充するための油路である。   The primary side of the check valve accommodating space 66 is communicated with a hydraulic oil supply source 76 such as an oil pump through a supplementary oil passage 59 formed in the connecting rod body 31. The replenishing oil passage 59 is an oil passage for replenishing hydraulic oil leaking from each part of the switching mechanism 35 to the outside.

(切換機構35の動作)
上記したように構成される切換機構35において、切換弁75が制御用油路57、58と作動油供給源76とを導通させているときは、図4に示したように、切換ピン61、62に作用する油圧によって付勢バネ67、68が縮められるため、切換ピン61、62が、第一切換ピン61の連通路61cを介して第一ピストン連通油路51と第一空間連通油路53とが連通せしめられ、且つ第二切換ピン62の連通路62cを介して第二ピストン連通油路52と第四空間連通油路56とが連通せしめられる位置に移動及び保持される。その場合、第一シリンダ33aが逆止弁63の二次側に接続され、且つ第二シリンダ34aが逆止弁63の一次側に接続されることになる。そのため、第二シリンダ34a内の作動油は、第二ピストン連通油路52、第四空間連通油路56、第一空間連通油路53、及び第一ピストン連通油路51を介して第一シリンダ33aへ移動可能になるが、第一シリンダ33a内の作動油は、第二シリンダ34aへ移動することができなくなる。したがって、切換弁75が制御用油路57、58と作動油供給源76とを導通させているときは、切換機構35は、第一シリンダ33aから第二シリンダ34aへの作動油の流れを遮断し、且つ第二シリンダ34aから第一シリンダ33aへの作動油の流れを許容する状態(第一状態)になる。
(Operation of switching mechanism 35)
In the switching mechanism 35 configured as described above, when the switching valve 75 connects the control oil passages 57, 58 and the hydraulic oil supply source 76, as shown in FIG. Since the urging springs 67 and 68 are contracted by the hydraulic pressure acting on 62, the switching pins 61 and 62 are connected to the first piston communication oil passage 51 and the first space communication oil passage via the communication passage 61c of the first switching pin 61. 53, and the second piston communication oil passage 52 and the fourth space communication oil passage 56 are moved and held at a position where they can communicate with each other via the communication passage 62c of the second switching pin 62. In that case, the first cylinder 33 a is connected to the secondary side of the check valve 63, and the second cylinder 34 a is connected to the primary side of the check valve 63. Therefore, the hydraulic oil in the second cylinder 34 a passes through the second cylinder communication oil passage 52, the fourth space communication oil passage 56, the first space communication oil passage 53, and the first piston communication oil passage 51. Although it becomes possible to move to 33a, the hydraulic oil in the first cylinder 33a cannot move to the second cylinder 34a. Therefore, when the switching valve 75 connects the control oil passages 57 and 58 and the hydraulic oil supply source 76, the switching mechanism 35 blocks the flow of hydraulic oil from the first cylinder 33a to the second cylinder 34a. And it will be in the state (first state) which permits the flow of hydraulic oil from the 2nd cylinder 34a to the 1st cylinder 33a.

一方、切換弁75が制御用油路57、58と作動油供給源76とを遮断させているときは、図5に示したように、付勢バネ67、68が伸長するため、切換ピン61、62が、第一切換ピン61の連通路61cを介して第一ピストン連通油路51と第二空間連通油路
54とが連通せしめられ、且つ第二切換ピン62の連通路62cを介して第二ピストン連通油路52と第三空間連通油路55とが連通せしめられる位置に移動及び保持される。その場合、第一シリンダ33aが逆止弁63の一次側に接続され、且つ第二シリンダ34aが逆止弁63の二次側に接続されることになる。そのため、第一シリンダ33a内の作動油は、第一ピストン連通油路51、第二空間連通油路54、第三空間連通油路55、及び第二ピストン連通油路52を介して第二シリンダ34aへ移動可能になるが、第二シリンダ34a内の作動油は、第一シリンダ33aへ移動することができなくなる。したがって、切換弁75が制御用油路57、58と作動油供給源76とを遮断させているときは、切換機構35は、第一シリンダ33aから第二シリンダ34aへの作動油の流れを許容し、且つ第二シリンダ34aから第一シリンダ33aへの作動油の流れを遮断する状態(第二状態)になる。
On the other hand, when the switching valve 75 blocks the control oil passages 57, 58 and the hydraulic oil supply source 76, the biasing springs 67, 68 extend as shown in FIG. , 62 is connected to the first piston communication oil passage 51 and the second space communication oil passage 54 via the communication passage 61 c of the first switching pin 61, and via the communication passage 62 c of the second switching pin 62. The second piston communication oil passage 52 and the third space communication oil passage 55 are moved and held at a position where they can communicate with each other. In that case, the first cylinder 33 a is connected to the primary side of the check valve 63, and the second cylinder 34 a is connected to the secondary side of the check valve 63. Therefore, the hydraulic oil in the first cylinder 33 a passes through the first cylinder communication oil passage 51, the second space communication oil passage 54, the third space communication oil passage 55, and the second piston communication oil passage 52 through the second cylinder. Although it becomes possible to move to 34a, the hydraulic oil in the second cylinder 34a cannot move to the first cylinder 33a. Therefore, when the switching valve 75 blocks the control oil passages 57, 58 and the hydraulic oil supply source 76, the switching mechanism 35 allows the hydraulic oil to flow from the first cylinder 33a to the second cylinder 34a. And it will be in the state (2nd state) which interrupts | blocks the flow of the hydraulic fluid from the 2nd cylinder 34a to the 1st cylinder 33a.

上記したように、切換弁75によって第一ピン収容空間64及び第二ピン収容空間65に対する油圧の供給と遮断とが切り換えられると、切換機構35を第一状態と第二状態とを切り換えることができ、それに伴って内燃機関1の機械圧縮比を第一圧縮比(高圧縮比)と第二圧縮比(低圧縮比)との何れか一方に切り換えることができる。   As described above, when the switching of the hydraulic pressure to the first pin accommodating space 64 and the second pin accommodating space 65 is switched by the switching valve 75, the switching mechanism 35 can be switched between the first state and the second state. Accordingly, the mechanical compression ratio of the internal combustion engine 1 can be switched to either the first compression ratio (high compression ratio) or the second compression ratio (low compression ratio).

ここで、図1に戻り、上記したように構成される内燃機関1には電子制御ユニット(ECU)100が併設されている。ECU100は、内燃機関1の運転状態等を制御するユニットである。ECU100には、上記のエアフローメータ401、筒内圧センサ102に加え、アクセルポジションセンサ201、およびクランクポジションセンサ202等の各種センサが電気的に接続されている。アクセルポジションセンサ201は、アクセルペダルの操作量(アクセル開度)に相関した電気信号を出力するセンサである。クランクポジションセンサ202は、内燃機関1の機関出力軸(クランクシャフト)の回転位置に相関する電気信号を出力するセンサである。そして、これらのセンサの出力信号がECU100に入力される。ECU100は、アクセルポジションセンサ201の出力信号に基づいて内燃機関1の機関負荷を導出する。また、ECU100は、クランクポジションセンサ202の出力信号に基づいて内燃機関1の機関回転速度を導出する。   Here, referring back to FIG. 1, an electronic control unit (ECU) 100 is additionally provided in the internal combustion engine 1 configured as described above. The ECU 100 is a unit that controls the operating state and the like of the internal combustion engine 1. In addition to the air flow meter 401 and the in-cylinder pressure sensor 102, the ECU 100 is electrically connected to various sensors such as an accelerator position sensor 201 and a crank position sensor 202. The accelerator position sensor 201 is a sensor that outputs an electrical signal correlated with the amount of operation of the accelerator pedal (accelerator opening). The crank position sensor 202 is a sensor that outputs an electrical signal correlated with the rotational position of the engine output shaft (crankshaft) of the internal combustion engine 1. Then, the output signals of these sensors are input to the ECU 100. ECU 100 derives the engine load of internal combustion engine 1 based on the output signal of accelerator position sensor 201. Further, the ECU 100 derives the engine speed of the internal combustion engine 1 based on the output signal of the crank position sensor 202.

また、ECU100には、燃料噴射弁3、点火プラグ4、スロットル402、および切換弁75等の各種装置が電気的に接続されている。ECU100によって、これら各種装置が制御される。例えば、ECU100は、機関負荷に応じて切換弁75を制御する。詳細には、ECU100は、機関負荷が所定の閾値未満であるときは、内燃機関1の機械圧縮比が上記第一圧縮比となる(切換機構35が第一状態となる、すなわち高圧縮比状態となる)ように、切換弁75を制御する。一方、ECU100は、機関負荷が前記所定の閾値以上であるときは、内燃機関1の機械圧縮比が上記第二圧縮比となる(切換機構35が第二状態となる、すなわち低圧縮比状態となる)ように、切換弁75を制御する。そして、可変長コンロッド6の有効長の変化により各気筒2内に収容されたピストン5の上死点位置が変更される本実施例に係る内燃機関1では、各気筒2の可変長コンロッド6のそれぞれについて切換弁75が設けられることによって、気筒2のそれぞれについて機械圧縮比が変更され得る。なお、本実施例においては可変長コンロッド6が、本発明における可変圧縮比機構に相当する。   Various devices such as the fuel injection valve 3, the spark plug 4, the throttle 402, and the switching valve 75 are electrically connected to the ECU 100. These various devices are controlled by the ECU 100. For example, the ECU 100 controls the switching valve 75 according to the engine load. Specifically, when the engine load is less than a predetermined threshold, the ECU 100 sets the mechanical compression ratio of the internal combustion engine 1 to the first compression ratio (the switching mechanism 35 is in the first state, that is, the high compression ratio state). The switching valve 75 is controlled as follows. On the other hand, when the engine load is equal to or greater than the predetermined threshold, the ECU 100 sets the mechanical compression ratio of the internal combustion engine 1 to the second compression ratio (the switching mechanism 35 is in the second state, that is, the low compression ratio state is The switching valve 75 is controlled as follows. In the internal combustion engine 1 according to this embodiment in which the top dead center position of the piston 5 accommodated in each cylinder 2 is changed by the change in the effective length of the variable length connecting rod 6, the variable length connecting rod 6 of each cylinder 2 is changed. By providing the switching valve 75 for each, the mechanical compression ratio can be changed for each of the cylinders 2. In this embodiment, the variable length connecting rod 6 corresponds to the variable compression ratio mechanism in the present invention.

また、ECU100は、筒内圧センサ102の検出値に基づいて可変長コンロッド6の異常を検出する。可変長コンロッド6の異常を検出するために、ECU100は、筒内圧センサ102の検出値に基づいて各気筒2における着火遅れと相関関係にある物理量を算出する。ここで、図6は、クランク角度と筒内圧との関係を示した図である。図6中の、SAは点火プラグ4による点火時期を示しており、PMAXは筒内圧が最大となる時期を示している。本実施例では、各気筒2において、点火プラグ4による点火時期から筒内圧が最大となる時期までのクランク角度を着火遅れと相関関係のある物理量として算出する
。なお、本実施例では、点火プラグ4による点火時期から筒内圧が最大となる時期までのクランク角度を単に着火遅れと称する。すなわち、ECU100は、着火遅れDIを以下の式によって算出している。
DI=PMAX−SA
なお、本実施例では、ECU100が着火遅れを算出することにより、本発明における着火遅れ算出部として機能する。以下では、#i番気筒の着火遅れをDI(#i)とする。#iは、#1気筒から#4気筒までの何れかの気筒2である。点火プラグ4による点火時期は、ECU100により例えば機関回転速度及び機関負荷に応じて設定される。着火遅れDIは、筒内圧センサ102の感度の変化に影響を受けない値といえる。すなわち、筒内圧センサ102の感度が変化して検出される最大圧力が変化しても、最大圧力が検出される時期は変化しないため、点火プラグ4による点火時期から筒内圧が最大となる時期までのクランク角度は変化しない。
Further, the ECU 100 detects an abnormality of the variable length connecting rod 6 based on the detection value of the in-cylinder pressure sensor 102. In order to detect an abnormality in the variable-length connecting rod 6, the ECU 100 calculates a physical quantity that is correlated with the ignition delay in each cylinder 2 based on the detection value of the in-cylinder pressure sensor 102. Here, FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the crank angle and the in-cylinder pressure. In FIG. 6, SA indicates the ignition timing by the spark plug 4, and PMAX indicates the timing when the in-cylinder pressure becomes maximum. In this embodiment, in each cylinder 2, the crank angle from the ignition timing by the spark plug 4 to the timing when the in-cylinder pressure becomes maximum is calculated as a physical quantity correlated with the ignition delay. In this embodiment, the crank angle from the ignition timing by the spark plug 4 to the timing at which the in-cylinder pressure becomes maximum is simply referred to as ignition delay. That is, the ECU 100 calculates the ignition delay DI by the following formula.
DI = PMAX-SA
In this embodiment, the ECU 100 functions as an ignition delay calculation unit according to the present invention by calculating the ignition delay. Hereinafter, the ignition delay of the #i cylinder is DI (#i). #I is any cylinder 2 from # 1 cylinder to # 4 cylinder. The ignition timing by the spark plug 4 is set by the ECU 100 according to, for example, the engine speed and the engine load. It can be said that the ignition delay DI is a value that is not affected by a change in sensitivity of the in-cylinder pressure sensor 102. That is, even when the maximum pressure detected by the sensitivity of the in-cylinder pressure sensor 102 changes, the timing at which the maximum pressure is detected does not change, and therefore, from the ignition timing by the spark plug 4 to the timing at which the in-cylinder pressure becomes maximum. The crank angle does not change.

このようにして算出された着火遅れは、圧縮比と相関関係にある。ここで、図7は、着火遅れと内部EGRガス量との関係を示した図である。このように、着火遅れと内部EGRガス量とには相関関係があり、着火遅れが大きいほど内部EGRガス量が多いといえる。また、図8は、内部EGRガス量と圧縮比の関係を示した図である。内部EGRガス量と圧縮比とには相関系があり、内部EGRガス量が多いほど圧縮比が低いといえる。すなわち、圧縮比が低くなることで、ピストン5がTDCに位置するときの燃焼室300の容積が大きくなる。この燃焼室300の容積に応じて、内部EGRガス量も多くなる。このような関係から、着火遅れが大きいほど、圧縮比が低いといえる。   The ignition delay calculated in this way is correlated with the compression ratio. Here, FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the ignition delay and the internal EGR gas amount. Thus, there is a correlation between the ignition delay and the internal EGR gas amount, and it can be said that the larger the ignition delay, the larger the internal EGR gas amount. FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the internal EGR gas amount and the compression ratio. There is a correlation system between the internal EGR gas amount and the compression ratio, and it can be said that the compression ratio decreases as the internal EGR gas amount increases. That is, as the compression ratio decreases, the volume of the combustion chamber 300 when the piston 5 is located at TDC increases. Depending on the volume of the combustion chamber 300, the amount of internal EGR gas also increases. From this relationship, it can be said that the greater the ignition delay, the lower the compression ratio.

以上より、本実施例に係るECU100は、各気筒2の着火遅れDI(#i)を算出し、さらに全気筒2の着火遅れの平均値である平均着火遅れDI_AVEを算出し、各気筒2の着火遅れDI(#i)と平均着火遅れDI_AVEとを比較して、圧縮比の異常を検出する。すなわち、各気筒2の圧縮比と相関関係のある各気筒2の着火遅れDI(#i)を平均着火遅れDI_AVEと比較することにより、着火遅れが他の気筒2から大きくずれている気筒2を、可変圧縮比機構に異常がある気筒2として検出する。   From the above, the ECU 100 according to the present embodiment calculates the ignition delay DI (#i) of each cylinder 2, and further calculates the average ignition delay DI_AVE that is the average value of the ignition delays of all the cylinders 2. The ignition delay DI (#i) and the average ignition delay DI_AVE are compared to detect an abnormality in the compression ratio. That is, by comparing the ignition delay DI (#i) of each cylinder 2 correlated with the compression ratio of each cylinder 2 with the average ignition delay DI_AVE, the cylinder 2 in which the ignition delay greatly deviates from the other cylinders 2 is obtained. The cylinder 2 is detected as having an abnormality in the variable compression ratio mechanism.

図9は、本実施例に係る可変長コンロッド6の異常を検出するためのフローを示したフローチャートである。本フローチャートはECU100により例えばクランク角度で720度毎に実行される。すなわち、全気筒2において筒内圧データが得られる毎に実行される。   FIG. 9 is a flowchart showing a flow for detecting an abnormality of the variable-length connecting rod 6 according to the present embodiment. This flowchart is executed by the ECU 100, for example, every 720 degrees in crank angle. That is, it is executed every time in-cylinder pressure data is obtained in all cylinders 2.

ステップS101では、各気筒2の筒内圧のデータが読み込まれる。ECU100は、気筒2毎に筒内圧センサ102の検出値をクランク角度と関連付けてサイクル毎に記憶している。本ステップS101では、そのデータが読み込まれる。   In step S101, in-cylinder pressure data of each cylinder 2 is read. The ECU 100 stores the detection value of the in-cylinder pressure sensor 102 for each cylinder 2 in association with the crank angle for each cycle. In step S101, the data is read.

ステップS102では、各気筒2の点火時期SAが読み込まれる。ECU100は、各気筒2の点火時期SAをクランク角度と関連付けてサイクル毎に記憶している。本ステップS101では、そのデータが読み込まれる。   In step S102, the ignition timing SA of each cylinder 2 is read. The ECU 100 stores the ignition timing SA of each cylinder 2 in association with the crank angle for each cycle. In step S101, the data is read.

ステップS103では、各気筒2の着火遅れDI(#i)が算出される。ECU100は、気筒2毎に、ステップS101で読み込まれた筒内圧データの最大値から、ステップS102で読み込まれた点火時期SAを減算することにより、各気筒2の着火遅れDI(#i)を算出する。なお、本実施例においてはECU100が着火遅れDI(#i)を算出することで、本発明における着火遅れ算出部として機能する。   In step S103, the ignition delay DI (#i) of each cylinder 2 is calculated. The ECU 100 calculates the ignition delay DI (#i) of each cylinder 2 by subtracting the ignition timing SA read in step S102 from the maximum value of the in-cylinder pressure data read in step S101 for each cylinder 2. To do. In the present embodiment, the ECU 100 calculates the ignition delay DI (#i), thereby functioning as an ignition delay calculation unit in the present invention.

ステップS104では、平均着火遅れDI_AVEが算出される。ECU100は、ステップS104で算出される各気筒2の着火遅れDI(#i)の平均値を算出する。その
後、ステップS105では、#iに1が代入される。
In step S104, an average ignition delay DI_AVE is calculated. The ECU 100 calculates the average value of the ignition delay DI (#i) of each cylinder 2 calculated in step S104. Thereafter, in step S105, 1 is assigned to #i.

ステップS106では、着火遅れDI(#i)から平均着火遅れDI_AVEを減算した値(DI(#i)−DI_AVE)が閾値A1以上であるか否か判定される。閾値A1は、圧縮比が正常といえる範囲よりも低い側にずれているときの(DI(#i)−DI_AVE)である。本ステップS106では、#i気筒の圧縮比が正常といえる範囲よりも低い側にずれているか否か判定しているといえる。閾値A1は、予め実験またはシミュレーション等により求めておく。ステップS106で肯定判定がなされた場合にはステップS107へ進み、一方、否定判定がなされた場合にはステップS109へ進む。   In step S106, it is determined whether or not a value (DI (#i) -DI_AVE) obtained by subtracting the average ignition delay DI_AVE from the ignition delay DI (#i) is equal to or greater than the threshold value A1. The threshold value A1 is (DI (#i) -DI_AVE) when the compression ratio is shifted to a lower side than a normal range. In step S106, it can be said that it is determined whether or not the compression ratio of the #i cylinder is shifted to a lower side than the normal range. The threshold A1 is obtained in advance by experiments or simulations. If an affirmative determination is made in step S106, the process proceeds to step S107. On the other hand, if a negative determination is made, the process proceeds to step S109.

ステップS107では、#i気筒の内部EGRガス量が正常といえる範囲よりも多いと判定される。そして、ステップS108では、#i気筒の圧縮比が正常といえる範囲よりも低い側にずれていると判定される。   In step S107, it is determined that the internal EGR gas amount of the #i cylinder is larger than the normal range. In step S108, it is determined that the compression ratio of the #i cylinder is shifted to a lower side than a normal range.

一方、ステップS109では、着火遅れDI(#i)から平均着火遅れDI_AVEを減算した値(DI(#i)−DI_AVE)が閾値B1以下であるか否か判定される。閾値B1は、負の値であって、圧縮比が正常といえる範囲よりも高い側にずれているときの(DI(#i)−DI_AVE)である。本ステップS109では、#i気筒の圧縮比が正常といえる範囲よりも高い側にずれているか否か判定しているといえる。閾値B1は、予め実験またはシミュレーション等により求めておく。ステップS109で肯定判定がなされた場合にはステップS110へ進み、一方、否定判定がなされた場合にはステップS112へ進む。ステップS109で否定判定がなされた場合には可変圧縮比機構に異常はない。   On the other hand, in step S109, it is determined whether or not a value (DI (#i) −DI_AVE) obtained by subtracting the average ignition delay DI_AVE from the ignition delay DI (#i) is equal to or less than the threshold value B1. The threshold value B1 is a negative value (DI (#i) −DI_AVE) when the compression ratio is shifted to a higher side than a normal range. In this step S109, it can be said that it is determined whether or not the compression ratio of the #i cylinder is shifted to a higher side than the normal range. The threshold value B1 is obtained in advance by experiments or simulations. If an affirmative determination is made in step S109, the process proceeds to step S110. On the other hand, if a negative determination is made, the process proceeds to step S112. If a negative determination is made in step S109, there is no abnormality in the variable compression ratio mechanism.

ステップS110では、#i気筒の内部EGRガス量が正常といえる範囲よりも少ないと判定される。そして、ステップS111では、#i気筒の圧縮比が正常といえる範囲よりも高い側にずれていると判定される。   In step S110, it is determined that the internal EGR gas amount of the #i cylinder is less than the normal range. In step S111, it is determined that the compression ratio of the #i cylinder is shifted to a higher side than the normal range.

ステップS112では、#iに1を加えた値を新たな#iとして設定する。そして、ステップS113では、#iが内燃機関1の気筒2の数よりも多くなったか否か判定される。本ステップS113では、全気筒において平均着火遅れDI_AVEとの比較が終了したか否か判定されている。なお、本実施例においてはECU100がステップS105からステップS113を処理することにより、本発明における検出部として機能する。   In step S112, a value obtained by adding 1 to #i is set as a new #i. In step S113, it is determined whether or not #i is larger than the number of cylinders 2 of the internal combustion engine 1. In step S113, it is determined whether or not the comparison with the average ignition delay DI_AVE has been completed for all the cylinders. In this embodiment, the ECU 100 functions as a detection unit in the present invention by processing steps S105 to S113.

以上説明したように本実施例によれば、筒内圧センサ102の感度の変化に影響を受けない各気筒2の着火遅れに基づいて各気筒2の圧縮比の異常を検出することができる。このため、可変圧縮比機構の異常検出の精度を向上させることができる。   As described above, according to this embodiment, an abnormality in the compression ratio of each cylinder 2 can be detected based on the ignition delay of each cylinder 2 that is not affected by the change in sensitivity of the in-cylinder pressure sensor 102. For this reason, the accuracy of abnormality detection of the variable compression ratio mechanism can be improved.

なお、本実施例においては、着火遅れDI(#i)を平均着火遅れDI_AVEと比較しているが、これに代えて、着火遅れDI(#i)を正常値と比較してもよい。この正常値は、予め実験またはシミュレーション等により求めてマップ介してECU100に記憶させておく。また、本実施例では、着火遅れDI(#i)を求めるときに筒内圧が最大となる時期PMAXを用いているが、これに代えて、他の時期を用いることもできる。この時期は、着火遅れと相関関係にある時期として実験またはシミュレーション等により求めておけばよい。また、本実施例では、図2から図5に示した構造を有する可変圧縮比機構について説明したが、これに代えて、気筒毎に圧縮比を変更可能な他の構造を有する可変圧縮比機構についても適用可能である。   In the present embodiment, the ignition delay DI (#i) is compared with the average ignition delay DI_AVE, but instead, the ignition delay DI (#i) may be compared with a normal value. This normal value is obtained in advance through experiments or simulations and stored in the ECU 100 via a map. In the present embodiment, the time PMAX when the in-cylinder pressure becomes maximum is used when obtaining the ignition delay DI (#i), but other time can be used instead. This time may be obtained by experiment or simulation as a time correlated with the ignition delay. In the present embodiment, the variable compression ratio mechanism having the structure shown in FIGS. 2 to 5 has been described. Instead, the variable compression ratio mechanism having another structure capable of changing the compression ratio for each cylinder. Is also applicable.

<実施例2>
本実施例では、圧縮比の変更時に筒内圧センサ102を用いた燃焼制御を実施し、圧縮
比の変更終了後の所定期間経過時に可変圧縮比機構の異常検出を実施する。その他の装置等は実施例1と同じため説明を省略する。
<Example 2>
In this embodiment, combustion control using the in-cylinder pressure sensor 102 is performed when the compression ratio is changed, and abnormality detection of the variable compression ratio mechanism is performed when a predetermined period has elapsed after completion of the change of the compression ratio. Since other devices are the same as those in the first embodiment, the description thereof is omitted.

ここで、圧縮比の変更中には、燃焼室300の容積が変化するため、内部EGRガス量が変化する。各気筒2で圧縮比を変更可能な可変圧縮比機構を備えている場合には、可変長コンロッド6に供給される油圧や経年変化によって、気筒2毎に圧縮比の変化速度が異なる場合がある。そうすると、圧縮比の変更中に気筒2毎に内部EGRガス量が異なる場合があり、その結果、燃焼状態にばらつきを生じることでトルク変動が増大する虞がある。この場合、筒内圧も気筒2毎にばらつくため、筒内圧に基づいて算出される着火遅れもばらついてしまう。このような着火遅れに基づいて可変圧縮比機構の異常検出を実施した場合に、誤判定の虞がある。   Here, since the volume of the combustion chamber 300 changes during the change of the compression ratio, the internal EGR gas amount changes. When each cylinder 2 is provided with a variable compression ratio mechanism that can change the compression ratio, the change speed of the compression ratio may differ for each cylinder 2 depending on the hydraulic pressure supplied to the variable length connecting rod 6 and the secular change. . As a result, the internal EGR gas amount may be different for each cylinder 2 during the change of the compression ratio. As a result, there is a possibility that torque fluctuations increase due to variations in the combustion state. In this case, since the in-cylinder pressure varies for each cylinder 2, the ignition delay calculated based on the in-cylinder pressure also varies. When abnormality detection of the variable compression ratio mechanism is performed based on such ignition delay, there is a risk of erroneous determination.

そこで、本実施例では、圧縮比の変更開始時から、変更完了後所定期間までは、筒内圧センサ102の検出値に基づいて燃料噴射量のフィードバック制御を実施することで、気筒2間の燃焼ばらつきを抑制する。なお、気筒2毎に圧縮比の変更速度が異なり、しかも、この圧縮比の変更速度を実際に検出するのは困難であるため、全気筒2で圧縮比が完了するまでの期間として余裕を持たせて所定期間を設定している。   Therefore, in this embodiment, the fuel injection amount feedback control is performed based on the detected value of the in-cylinder pressure sensor 102 from the start of the change of the compression ratio until a predetermined period after the change is completed, thereby combusting between the cylinders 2. Reduce variation. It should be noted that the compression ratio change speed varies from cylinder 2 to cylinder 2 and it is difficult to actually detect the compression ratio change speed, so there is a margin as to the period until the compression ratio is completed in all cylinders 2. A predetermined period is set.

図10は、圧縮比の推移を示したタイムチャートである。TAが圧縮比の変更開始時であり、TBが圧縮比の変更完了から所定期間の経過時である。TBは、圧縮比の変更速度が低下したとしても、圧縮比の変更が完了していると考えられる時点である。実線は、圧縮比が正常であって、圧縮比の変更速度が標準的な場合を示し、破線は、圧縮比が正常であって、圧縮比の変更速度が標準的な場合よりも速い場合を示し、一点鎖線は、圧縮比が正常の場合よりも低くなる異常が生じており且つ圧縮比の変更速度が標準的な場合よりも遅い場合を示している。本実施例では、TAからTBの期間、筒内圧センサ102の検出値に基づいて燃料噴射量のフィードバック制御(以下、燃焼制御ともいう。)を実施している。   FIG. 10 is a time chart showing the transition of the compression ratio. TA is the start of changing the compression ratio, and TB is the time when a predetermined period has elapsed since the change of the compression ratio was completed. TB is a point in time at which it is considered that the change of the compression ratio has been completed even if the change speed of the compression ratio has decreased. The solid line shows the case when the compression ratio is normal and the compression ratio change rate is standard, and the broken line shows the case when the compression ratio is normal and the compression ratio change speed is faster than the standard case. The alternate long and short dash line indicates a case where an abnormality that is lower than that in the case where the compression ratio is normal occurs and the change rate of the compression ratio is lower than that in the standard case. In the present embodiment, during the period from TA to TB, the fuel injection amount feedback control (hereinafter also referred to as combustion control) is performed based on the detection value of the in-cylinder pressure sensor 102.

このような燃焼制御を実施することにより、トルク変動の増大を抑制している。ここで、各気筒2の着火遅れDI(#i)は、内部EGRガス量と相関関係にあり、圧縮比と相関関係にある。例えば、圧縮比が低くなると、内部EGRガス量が増加するため、着火遅れDI(#i)が大きくなる。このため、各気筒2の着火遅れDI(#i)は、各気筒2における燃焼状態の指標として用いることができる。そこで、本実施例では、各気筒2の着火遅れDI(#i)が目標着火遅れDI_TRに近付くように、燃料噴射量をフィードバック制御することで、燃焼状態のばらつきを抑制してトルク変動の増大を抑制する。例えば、着火遅れDIが目標着火遅れDI_TRよりも大きな場合には、内部EGRガス量の増加により、着火遅れDIが大きくなっているものと考えられる。この場合には、燃料噴射量を増加させることにより、着火遅れDIを小さくする。一方、着火遅れDIが目標着火遅れDI_TRよりも小さな場合には、内部EGRガス量の減少により着火遅れが小さくなっているものと考えられる。この場合には、燃料噴射量を減少させることにより、着火遅れDIを大きくする。   By implementing such combustion control, an increase in torque fluctuation is suppressed. Here, the ignition delay DI (#i) of each cylinder 2 has a correlation with the internal EGR gas amount and has a correlation with the compression ratio. For example, when the compression ratio becomes low, the amount of internal EGR gas increases, so that the ignition delay DI (#i) becomes large. For this reason, the ignition delay DI (#i) of each cylinder 2 can be used as an indicator of the combustion state in each cylinder 2. Therefore, in this embodiment, the fuel injection amount is feedback-controlled so that the ignition delay DI (#i) of each cylinder 2 approaches the target ignition delay DI_TR, thereby suppressing variation in the combustion state and increasing torque fluctuation. Suppress. For example, when the ignition delay DI is larger than the target ignition delay DI_TR, it is considered that the ignition delay DI is increased due to an increase in the internal EGR gas amount. In this case, the ignition delay DI is reduced by increasing the fuel injection amount. On the other hand, when the ignition delay DI is smaller than the target ignition delay DI_TR, it is considered that the ignition delay is reduced due to a decrease in the internal EGR gas amount. In this case, the ignition delay DI is increased by reducing the fuel injection amount.

また、燃焼制御を実施したときの着火遅れDI(#i)と目標着火遅れDI_TRとの差RI(#i)は、各気筒2の実際の内部EGRガス量と正常時の内部EGRガス量とのずれに相関するため、各気筒2の実際の圧縮比と正常時の圧縮比とのずれに相関する。このため、着火遅れDI(#i)と目標着火遅れDI_TRとの差RI(#i)に応じて各気筒2における可変圧縮比機構の異常を検出することができる。   Further, the difference RI (#i) between the ignition delay DI (#i) and the target ignition delay DI_TR when the combustion control is performed is the actual internal EGR gas amount and normal internal EGR gas amount of each cylinder 2. Is correlated with the difference between the actual compression ratio of each cylinder 2 and the compression ratio at the normal time. Therefore, the abnormality of the variable compression ratio mechanism in each cylinder 2 can be detected according to the difference RI (#i) between the ignition delay DI (#i) and the target ignition delay DI_TR.

図11は、本実施例に係る燃焼制御を実施しつつ可変長コンロッド6の異常を検出するためのフローを示したフローチャートである。本フローチャートはECU100により圧
縮比の変更開始後の例えばクランク角度で720度毎に実行される。図9に示したフローチャートと同じ処理がなされるステップについては、同じ符号を付して説明を省略する。
FIG. 11 is a flowchart showing a flow for detecting abnormality of the variable length connecting rod 6 while performing the combustion control according to the present embodiment. This flowchart is executed by the ECU 100 every 720 degrees, for example, at a crank angle after the start of changing the compression ratio. Steps in which the same processing as in the flowchart shown in FIG. 9 is performed are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

ステップS201では、圧縮比の変更完了後から所定期間が経過したか否か判定される。ステップS201で肯定判定がなされた場合にはステップS205へ進み、一方、否定判定がなされた場合にはステップS202へ進む。ステップS201で否定判定がなされた場合には、図10におけるTAからTBまでの期間内であり、燃焼制御が実施される。   In step S201, it is determined whether or not a predetermined period has elapsed since the completion of changing the compression ratio. If an affirmative determination is made in step S201, the process proceeds to step S205, whereas if a negative determination is made, the process proceeds to step S202. If a negative determination is made in step S201, the combustion control is performed within the period from TA to TB in FIG.

ステップS202では、目標着火遅れDI_TRが算出される。目標着火遅れDI_TRは、予め実験またはシミュレーション等により求めてマップ化してECU100に記憶させておく。ステップS202が終了すると、ステップS101からステップS103までが処理され、その後にステップS203へ進む。   In step S202, a target ignition delay DI_TR is calculated. The target ignition delay DI_TR is obtained in advance through experiments or simulations, mapped, and stored in the ECU 100. When step S202 is completed, steps S101 to S103 are processed, and then the process proceeds to step S203.

ステップS203では、着火遅れDI(#i)と目標着火遅れDI_TRとの差(RI(#i)=DI(#i)−DI_TR)が算出される。   In step S203, the difference (RI (#i) = DI (#i) −DI_TR) between the ignition delay DI (#i) and the target ignition delay DI_TR is calculated.

ステップS204では、着火遅れDI(#i)と目標着火遅れDI_TRとの差RI(#i)に基づいて燃料噴射量が補正される。本ステップS204では、着火遅れDI(#i)と目標着火遅れDI_TRとの差RI(#i)がなくなるように、燃料噴射量の補正量が決定される。例えば、PI制御によって燃料噴射量を補正してもよい。   In step S204, the fuel injection amount is corrected based on the difference RI (#i) between the ignition delay DI (#i) and the target ignition delay DI_TR. In step S204, the correction amount of the fuel injection amount is determined so that the difference RI (#i) between the ignition delay DI (#i) and the target ignition delay DI_TR is eliminated. For example, the fuel injection amount may be corrected by PI control.

一方、ステップS205では、可変圧縮比機構の異常検出が実施される。ここで、図12は、本実施例に係る可変圧縮比機構の異常検出のフローを示したフローチャートである。図12に示したフローチャートは、ステップS205においてECU100により実行される。なお、図9に示したフローチャートと同じ処理がなされるステップについては、同じ符号を付して説明を省略する。   On the other hand, in step S205, abnormality detection of the variable compression ratio mechanism is performed. Here, FIG. 12 is a flowchart showing a flow of abnormality detection of the variable compression ratio mechanism according to the present embodiment. The flowchart shown in FIG. 12 is executed by the ECU 100 in step S205. In addition, about the step in which the same process as the flowchart shown in FIG. 9 is made, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.

図12に示したフローチャートでは、ステップS105の処理が終了すると、ステップS301へ進む。ステップS301では、着火遅れDI(#i)と目標着火遅れDI_TRとの差RI(#i)が閾値C1以上であるか否か判定される。閾値C1は、圧縮比が正常といえる範囲よりも低い側にずれているときの差RI(#i)である。本ステップS301では、#i気筒の圧縮比が正常といえる範囲よりも低い側にずれているか否か判定しているといえる。閾値C1は、予め実験またはシミュレーション等により求めておく。ステップS301で肯定判定がなされた場合にはステップS107へ進み、一方、否定判定がなされた場合にはステップS302へ進む。   In the flowchart shown in FIG. 12, when the process of step S105 is completed, the process proceeds to step S301. In step S301, it is determined whether or not the difference RI (#i) between the ignition delay DI (#i) and the target ignition delay DI_TR is greater than or equal to the threshold value C1. The threshold value C1 is a difference RI (#i) when the compression ratio is shifted to a lower side than a range where it can be said that the compression ratio is normal. In this step S301, it can be said that it is determined whether or not the compression ratio of the #i cylinder is shifted to a lower side than the normal range. The threshold value C1 is obtained in advance by experiments or simulations. If an affirmative determination is made in step S301, the process proceeds to step S107. On the other hand, if a negative determination is made, the process proceeds to step S302.

ステップS302では、着火遅れDI(#i)と目標着火遅れDI_TRとの差RI(#i)が閾値D1以下であるか否か判定される。閾値D1は、負の値であって、圧縮比が正常といえる範囲よりも高い側にずれているときの差RI(#i)である。本ステップS302では、#i気筒の圧縮比が正常といえる範囲よりも高い側にずれているか否か判定しているといえる。閾値D1は、予め実験またはシミュレーション等により求めておく。ステップS302で肯定判定がなされた場合にはステップS110へ進み、一方、否定判定がなされた場合にはステップS112へ進む。   In step S302, it is determined whether or not a difference RI (#i) between the ignition delay DI (#i) and the target ignition delay DI_TR is equal to or less than a threshold value D1. The threshold value D1 is a negative value and is a difference RI (#i) when the compression ratio is shifted to a higher side than a normal range. In step S302, it can be said that it is determined whether or not the compression ratio of the #i cylinder is shifted to a higher side than the normal range. The threshold value D1 is obtained in advance by experiments or simulations. If an affirmative determination is made in step S302, the process proceeds to step S110. On the other hand, if a negative determination is made, the process proceeds to step S112.

そして、ステップS113で肯定判定がなされると、図11のフローチャートに戻ってステップS206へ進む。ステップS206では、本実施例に係る燃料噴射量の補正、すなわち、燃焼制御を終了させる。このステップS206が処理された後に、ECU100は、本フローチャートの繰り返しの実行を終了し、次回の圧縮比の変更まで本フローチャートは実行されなくなる。   If an affirmative determination is made in step S113, the process returns to the flowchart of FIG. 11 and proceeds to step S206. In step S206, the correction of the fuel injection amount according to this embodiment, that is, the combustion control is terminated. After step S206 is processed, the ECU 100 ends the repeated execution of the flowchart, and the flowchart is not executed until the next change of the compression ratio.

以上説明したように本実施例によれば、圧縮比の変更時に筒内圧センサ102を用いた燃焼制御を実施して燃焼状態の気筒間ばらつきを抑制できる。そして、圧縮比の変更完了後所定期間経過時に、筒内圧センサ102の感度の変化に影響を受けない各気筒2の着火遅れに基づいて各気筒2の圧縮比の異常を検出することができる。このため、可変圧縮比機構の異常検出の精度を向上させることができる。なお、本実施例では、燃焼制御を図10におけるTAからTBまでの期間のみ実施しているが、これに代えて、燃焼制御を常時実施してもよい。   As described above, according to this embodiment, the combustion control using the in-cylinder pressure sensor 102 can be performed when the compression ratio is changed to suppress the variation between the cylinders in the combustion state. Then, when a predetermined period has elapsed after completion of the change of the compression ratio, an abnormality in the compression ratio of each cylinder 2 can be detected based on the ignition delay of each cylinder 2 that is not affected by the change in sensitivity of the in-cylinder pressure sensor 102. For this reason, the accuracy of abnormality detection of the variable compression ratio mechanism can be improved. In the present embodiment, the combustion control is performed only during the period from TA to TB in FIG. 10, but instead of this, the combustion control may be performed constantly.

1 内燃機関
2 気筒
3 燃料噴射弁
4 点火プラグ
5 ピストン
6 可変長コンロッド
7 シリンダブロック
8 シリンダヘッド
21 ピストンピン
22 クランクピン
31 コンロッド本体
32 偏心部材
35 切換機構
75 切換弁
76 作動油供給源
100 ECU
102 筒内圧センサ
200 クランクシャフト
201 アクセルポジションセンサ
202 クランクポジションセンサ
300 燃焼室
400 吸気通路
401 エアフローメータ
402 スロットル
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Internal combustion engine 2 Cylinder 3 Fuel injection valve 4 Spark plug 5 Piston 6 Variable length connecting rod 7 Cylinder block 8 Cylinder head 21 Piston pin 22 Crank pin 31 Connecting rod main body 32 Eccentric member 35 Switching mechanism 75 Switching valve 76 Hydraulic oil supply source 100 ECU
102 In-cylinder pressure sensor 200 Crankshaft 201 Accelerator position sensor 202 Crank position sensor 300 Combustion chamber 400 Intake passage 401 Air flow meter 402 Throttle

Claims (1)

複数の気筒を有する内燃機関の気筒毎に圧縮比を変更可能な可変圧縮比機構を備えた内燃機関を制御する制御装置において、
各気筒に設けられ気筒内の圧力を検出する筒内圧センサと、
前記筒内圧センサにより検出される気筒内の圧力に基づいて、各気筒の着火遅れと相関関係のある物理量を算出する着火遅れ算出部と、
前記着火遅れ算出部により算出される前記物理量に基づいて前記可変圧縮比機構の異常を検出する検出部と、
を備える内燃機関の制御装置。
In a control device for controlling an internal combustion engine having a variable compression ratio mechanism capable of changing a compression ratio for each cylinder of an internal combustion engine having a plurality of cylinders,
An in-cylinder pressure sensor provided in each cylinder for detecting the pressure in the cylinder;
An ignition delay calculating unit that calculates a physical quantity correlated with the ignition delay of each cylinder based on the pressure in the cylinder detected by the in-cylinder pressure sensor;
A detection unit that detects an abnormality of the variable compression ratio mechanism based on the physical quantity calculated by the ignition delay calculation unit;
A control device for an internal combustion engine.
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