JP4403958B2 - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関の制御装置に関する。

一般的に圧縮比をあげるとエンジンの熱効率が向上することが知られている。しかし、圧縮比を上げすぎるとノッキング（異常燃焼）が発生するため、特に高負荷領域ではあまり圧縮比を上げることができない。そのため、圧縮比を可変とし得るエンジンにおいて、目標圧縮比を低負荷域で大きく、高負荷域で小さく設定することで、ノッキングを発生させずに燃料消費率を向上させようとする手法が特許文献１等により従来から知られている。

また、特許文献２には、内燃機関の圧縮比を可変するいわゆる可変圧縮比機構の故障を検知する手法が開示されている。
特開平７−２２９４３１号公報 特開２００１−１８２５７１号公報

しかしながら、特許文献２においては、圧縮比を可変する可変圧縮比機構が何らかの理由で故障した場合、実際の圧縮比と検出した圧縮比との間に乖離が生じ、空気量制御や点火時期制御が適切に行われなくなり、ノッキングが頻繁に発生してしまう虞がある。

そこで、本発明は、圧縮比操作が可能な可変圧縮比機構を備えたエンジンにおいて、可変圧縮比機構の故障時に、エンジンのノッキング等の問題を回避することを主たる狙いとしている。

本発明は、機関運転状態に応じて機関圧縮比を変更する可変圧縮比機構を備え、可変圧縮比機構は、機関圧縮比を検出する圧縮比検出手段を有するものであって、圧縮比検出手段で検出された検出圧縮比を用いて内燃機関の各種制御を行う内燃機関の制御装置において、可変圧縮比機構の異常の有無を判定する異常判定手段を有し、可変圧縮比機構に異常があると判定された際には、圧縮比検出手段で検出された検出圧縮比に所定値を上乗せした異常時制御用圧縮比を用いて内燃機関の各種制御を行うことを特徴としている。

本発明によれば、可変圧縮比機構に異常が生じた場合には、異常時制御用圧縮比を用いて内燃機関の各種制御が行われるので、ノッキングの発生や、極端な燃費な悪化及び運転性低下を回避することができる。

本発明の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、本発明に係る内燃機関の制御装置のシステム構成の概略を示す説明図である。内燃機関は、機関運転状態に応じて機関圧縮比を変更する可変圧縮比機構１０２を備えている。この可変圧縮比機構１０２は、基本的には、エンジンコントロールユニット（以下、ＥＣＵと記す）３１で機関運転状態に応じて演算された目標圧縮比ｔεとなるように制御されている。

まず、可変圧縮比機構１０２について説明する。クランクシャフト５１は、複数のジャーナル部５２とクランクピン部５３とを備えており、シリンダブロック５０の主軸受に、ジャーナル部５２が回転自在に支持されている。クランクピン部５３は、ジャーナル部５２から所定量偏心しており、ロアリンク５４が回転自在に連結されている。

ロアリンク５４は、左右の２部材に分割可能に構成されているとともに、略中央の連結孔に上記クランクピン部５３が嵌合している。

アッパリンク５５は、下端側が連結ピン５６によりロアリンク５４の一端に回動可能に連結され、上端側がピストンピン５７によりピストン５８に回動可能に連結されている。ピストン５８は、燃焼圧力を受け、シリンダブロック５０のシリンダ５９内を往復動する。尚、シリンダ５９の上部には、図示せぬ吸気弁および排気弁が配置されている。

コントロールリンク６０は、上端側が連結ピン６１によりロアリンク５４の他端に回動可能に連結され、下端側が制御軸６２を介して機関本体の一部となるシリンダブロック５０の下部に回動可能に連結されている。詳しくは、制御軸６２は、回転可能に機関本体に支持されているとともに、その回転中心から偏心している偏心カム部６２ａを有し、この偏心カム部６２ａにコントロールリンク６０下端部が回転可能に嵌合している。

制御軸６２は、ＥＣＵ３１からの制御信号（目標圧縮比ｔεに相当）に基づき、電動モータを用いた圧縮比制御アクチュエータ６３によって回動位置が制御される。

また、制御軸６２には、その回動位置を検出する位置検出センサ３２が設けられている。この位置検出センサ３２の検出信号は、ＥＣＵ３１に入力されており、位置検出センサ３２の検出信号に基づいてＥＣＵ３１内で可変圧縮比機構１０２の現在の機関圧縮比（検出圧縮比ε１）が演算されている。つまり、位置検出センサ３２と、位置検出センサ３２のセンサ検出値を基に可変圧縮比機構１０２の現在の機関圧縮比を演算するＥＣＵ３１内の演算プログラムと、によって機関圧縮比（検出圧縮比ε１）を検出する圧縮比検出手段が構成されている。尚、図１中の３３はノックセンサである。

上記のような複リンク式ピストン−クランク機構を用いた可変圧縮比機構１０２においては、制御軸６２が圧縮比制御アクチュエータ６３によって回動されると、偏心カム部６２ａの中心位置、特に、機関本体に対する相対位置が変化する。これにより、コントロールリンク６０の下端の揺動支持位置が変化する。そして、コントロールリンク６０の揺動支持位置が変化すると、ピストン５８の行程が変化し、ピストン上死点（ＴＤＣ）におけるピストンの位置が高くなったり低くなったりする。これにより、機関圧縮比を変えることが可能となる。

可変圧縮比機構１０２の制御に用いられる目標圧縮比ｔεは、ＥＣＵ３１内で演算されている。図２は及び図３は、この目標圧縮比ｔεの演算手順をブロック線図とフローチャートでそれぞれ示したものである。

まず、アクセル開度ＡＰＯとエンジン回転数Ｎｅとから要求負荷となる目標トルクｔＴ１を求める（図２のＢ１１、図３のＳ１１）。次に、この目標トルクｔＴ１とエンジン回転数Ｎｅとから可変圧縮比機構１０２の目標圧縮比ｔεを求める（図２のＢ１２、図３のＳ１２）。目標圧縮比ｔεは、具体的には、図４に示すようなマップを用いて求められる。また、この目標圧縮比ｔεは、図５に示すように、エンジン回転数を一定とすれば、目標トルクｔＴ１が大きくなるにつれて小さくなるよう設定されるものである。

図６は、可変圧縮比機構１０２の圧縮比制御アクチュエータ６３の制御の手順を示すブロック線図である。

可変圧縮比機構１０２の検出圧縮比ε１は、位置検出センサ３２のセンサ検出値を単位変換し（Ｂ２１）、可変圧縮比機構１０２で実現可能な最大圧縮比から最小圧縮比までの上下限処理を施す（Ｂ２２）ことによって演算される。そして、検出圧縮比ε１と目標圧縮比ｔεとの差分に応じて圧縮比制御アクチュエータ６３への制御指令値が決定されている（Ｂ２３）。

また、ＥＣＵ３１は、可変圧縮比機構１０２で設定された圧縮比に基づいて、目標スロットル開度、点火時期等のエンジンの各種制御を実施している。

図７は、ＥＣＵ３１で行われる目標スロットル開度の演算手順を示すブロック線図である。

要求負荷演算部であるＢ３１では、アクセル開度ＡＰＯとエンジン回転数Ｎｅに応じて目標トルクｔＴ１を演算する。具体的には、例えば、アクセル開度ＡＰＯとエンジン回転数Ｎｅとに応じて目標トルクｔＴ１が割り付けられたマップを用いて、目標トルクｔＴ１を演算する。

Ｂ３２では、目標トルクｔＴ１とエンジン回転数Ｎｅに応じて要求空気量ｒＰを演算する。具体的には、例えば、目標トルクｔＴ１とエンジン回転数Ｎｅとに応じて要求空気量ｒＰが割り付けられたマップを用いて、要求空気量ｒＰを演算する。

Ｂ３３では、制御用圧縮比ε（詳細は後述）に応じてノッキングを回避可能な空気量である上限空気量ｔＰｍａｘを演算する。この上限空気量ｔＰｍａｘは、例えば、制御用圧縮比εと上限空気量ｔＰｍａｘとが割り付けられたマップを用いて演算される。尚、上限空気量ｔＰｍａｘは、制御用圧縮比εが小さいほど大きくなるよう設定されるものである。

Ｂ３４では、Ｂ３２で演算された要求空気量ｒＰと、Ｂ３３で演算された上限空気量ｔＰｍａｘの大小を比較し、小さい方を目標空気量ｔＰとする。

Ｂ３５では、目標空気量ｔＰを実現可能なスロットル開度を目標スロットル開度とする。尚、図７において、Ｂ３２〜Ｂ３５が目標スロットル開度演算部となる。

図８は、ＥＣＵ３１で行われる点火時期の演算手順を示すブロック線図である。エンジン負荷演算部であるＢ４１では、エアフローメータの出力値とエンジン回転数Ｎｅを用いてエンジン負荷Ｔを演算する。具体的には、例えば、エアフローメータの出力値とエンジン回転数Ｎｅとに応じてエンジン負荷が割り付けられたマップを用いて、エンジン負荷Ｔを演算する。

そして、点火時期演算部であるＢ４２において、Ｂ４１で演算されたエンジン負荷Ｔと、エンジン回転数Ｎｅと、制御用圧縮比εと、を用いて要求点火時期を演算する。この要求点火時期は、例えば、制御用圧縮比ε毎に、エンジン負荷Ｔとエンジン回転数Ｎｅとが割り付けられた複数のマップを用いて演算される。

図９は、上述した制御用圧縮比εの演算手順の概略を示すブロック線図である。この制御用圧縮比εは、可変圧縮比機構１０２の異常の有無に応じて決定されるものである。

可変圧縮比機構異常判定部であるＢ５１では、可変圧縮比機構１０２に異常があるかないか、また異常が有る場合にはどうのような異常であるのかを判定する。すなわち、Ｂ５１では、可変圧縮比機構１０２の異常の有無及び異常の種類を判別する。

異常時制御用圧縮比演算部であるＢ５２では、検出圧縮比ε１とＢ５１での判定結果とを用いて、異常時制御用圧縮比ｅεを演算する。

Ｂ５３では、検出圧縮比ε１と異常時制御用圧縮比ｅεのどちらを制御用圧縮比εと用いるかを決定する。すなわち、Ｂ５３では、可変圧縮比機構１０２に異常があると判定された際には、Ｂ５２で演算された異常時制御用圧縮比ｅεを制御用圧縮比εとして選択し、可変圧縮比機構１０２に異常がない場合には、検出圧縮比ε１を制御用圧縮比εとして選択する。

図１０は、上述した図９の可変圧縮比機構異常判定部（Ｂ５１）内で行われる演算手順を具体的に示すブロック線図である。

アクチュエータ駆動電流時間演算手段であるＢ６１では、圧縮比制御アクチュエータ６３を流れるアクチュエータ駆動電流が、予め設定された所定値よりも大きい値に連続してなっている時間、すなわち駆動電流大時間Ｉｍａｘｔｉｍｅを計測する。換言すれば、アクチュエータ駆動電流が連続して大となっている時間を計測する。

圧縮比ズレ量演算手段であるＢ６２では、検出圧縮比ε１と目標圧縮比ｔεとの偏差であるΔεを演算する。

圧縮比ズレ時間演算手段であるＢ６３では、Ｂ６２で演算されたΔεが予め設定された所定値よりも大きい値に連続してなっている時間、すなわち検出圧縮比ε１と目標圧縮比ｔεとの偏差Δεが大となっている時間Δｔｉｍｅを計測する。

ノッキング頻度演算手段であるＢ６４では、ノックセンサ３３からの信号に基づいて、ノッキングの発生頻度を演算する。

可変圧縮比機構異常判定手段であるＢ６５では、Ｂ６１、Ｂ６３及びＢ６４からの入力に基づいて、予備判別フラグｆＮＧ１、ｆＮＧ２及びｆＮＧ３のフラグ判定を実施する。具体的は、駆動電流大時間Ｉｍａｘｔｉｍｅが予め設定された所定値よりも大きい場合には、予備判別フラグであるｆＮＧ１を「１」とし、所定値以下の場合にはｆＮＧ１を「０」とする。Δεが予め設定された所定値よりも大きい場合には、予備判別フラグであるｆＮＧ２を「１」とし、所定値以下の場合にはｆＮＧ２を「０」とする。そして、ノッキングの発生頻度が予め設定された所定値より大きい場合には、予備判別フラグであるｆＮＧ３を「１」とし、所定値以下の場合にはｆＮＧ３を「０」とする。

故障モード判定手段であるＢ６６では、予備判別フラグｆＮＧ１、ｆＮＧ２及びｆＮＧ３を用いて、可変圧縮比機構１０２の故障モード（詳細は後述）を推定し、故障モードに対応した判別フラグＦＮＧ（詳細は後述）を出力する。

図１１は、予備判別フラグｆＮＧ１、ｆＮＧ２及びｆＮＧ３と推定される故障モードとの相関関係をまとめたものである。

予備判別フラグｆＮＧ１、ｆＮＧ２及びｆＮＧ３が全て「０」の場合には、可変圧縮比機構１０２に異常はなく正常と判定され、判別フラグＦＮＧを「０」とする。

予備判別フラグｆＮＧ１が「１」、ｆＮＧ２及びｆＮＧ３が「０」の場合には、可変圧縮比機構１０２に機械的な固着が生じて圧縮比の変更操作が出来ないメカ固着による異常と判定され、判別フラグＦＮＧを「１」とする。尚、このメカ固着という概念は、本明細書においては、断線等による圧縮比制御用アクチュエータ６３の動作不良により圧縮比の変更操作が出来ない場合を含むものとする。

予備判別フラグｆＮＧ１及びｆＮＧ３が「０」、ｆＮＧ２が「１」の場合には、位置検出センサ３２の断線により検出圧縮比ε１が可変圧縮比機構１０２の最小圧縮比になっている異常（センサ断線による異常）と判定され、判別フラグＦＮＧを「２」とする。

予備判別フラグｆＮＧ１及びｆＮＧ２が「０」、ｆＮＧ３が「１」の場合には、経年変化により位置検出センサ３３の出力レンジが変化した、いわゆるセンサドリフトによる異常と判定され、判別フラグＦＮＧを「３」とする。尚、位置検出センサ３３のセンサドリフトは、厳密に言えば、検出圧縮比ε１が低圧縮側にずれた場合のみ検出可能である。

予備判別フラグｆＮＧ１及びｆＮＧ２が「１」、ｆＮＧ３が「０」の場合には、上述したメカ固着による異常と判定され、判別フラグＦＮＧを「１」とする。

予備判別フラグｆＮＧ１及びｆＮＧ３が「１」、ｆＮＧ２が「０」の場合には、上述したセンサドリフトによる異常と判定され、判別フラグＦＮＧを「３」とする。

予備判別フラグｆＮＧ１が「０」、ｆＮＧ２及びｆＮＧ３が「１」の場合には、位置検出センサ３３の断線による異常と判定され、判別フラグＦＮＧを「２」とする。

予備判別フラグｆＮＧ１、ｆＮＧ２及びｆＮＧ３が全て「１」の場合には、位置検出センサ３３の断線による異常と判定され、判別フラグＦＮＧを「２」とする。

図１２は、上述した可変圧縮比機構異常判定手段（図１０におけるＢ６５）内で行われる演算手順を具体的に示すフローチャートである。

Ｓ２１では、駆動電流大時間が予め設定された所定値よりも大きいか否かを判定し、大きい場合にはＳ２２に進んで予備判別フラグｆＮＧ１を「１」とし、そうでない場合には予備判別フラグｆＮＧ１を「０」とした状態でＳ２３へ進む。

Ｓ２３では、Δｔｉｍｅが予め設定された所定値よりも大きいか否かを判定し、大きい場合にはＳ２４に進んで予備判別フラグｆＮＧ２を「１」とし、そうでない場合には予備判別フラグｆＮＧ２を「０」とした状態でＳ２５へ進む。

Ｓ２５では、ノッキングの発生頻度が予め設定された所定値よりも大きいか否かを判定し、大きい場合にはＳ２６へ進んで予備判別フラグｆＮＧ３を「１」とし、そうでない場合には予備判別フラグｆＮＧ３を「０」とした状態で終了する。

図１３は、上述した図９の異常時制御用圧縮比演算部（Ｂ５２）内で行われる演算手順を具体的に示すブロック線図である。

圧縮比上乗せ量演算手段であるＢ７１では、上述した判別フラグＦＮＧとノッキング強度（ノックセンサのセンサ出力信号の大きさ）等に応じて、検出圧縮比εに上乗せさせる圧縮比上乗せ量を決定する。

具体的には、判別フラグＦＮＧが「１」の場合には、圧縮比上乗せ量をゼロとする。判別フラグＦＮＧが「２」の場合には、可変圧縮比機構１０２で実現可能な最大圧縮比と最小圧縮比との差分を圧縮比上乗せ量とする。判別フラグＦＮＧが「３」の場合には、上述したセンサドリフトによる実際の圧縮比（実圧縮比）に対しての検出圧縮比ε１のズレ量を圧縮比上乗せ量とする。このズレ量は、例えば、ノッキング強度との相関を予め実験適合等により求めてマップ化しておくことで演算される。図１４に、判別フラグＦＮＧに応じた圧縮比上乗せ量をまとめた説明図を示す。

上述した本願発明の実施形態においては、内燃機関の各種制御に用いられる制御用圧縮比εが、可変圧縮比機構１０２の異常の有無に応じて決定される。

制御用圧縮比εとして常に検出圧縮比ε１を用いた場合、位置検出センサ３３が断線すると検出圧縮比１εが最小圧縮比となってしまい、目標圧縮比ｔεが検出圧縮比ε１に対して大きな値となって、圧縮比制御アクチュエータ６３は圧縮比を上げる方向に制御される。つまり、図１５に示すように、検出圧縮比εが小さい値で動かなくなった場合、圧縮比制御アクチュエータ６３は、圧縮比を上げる方向に制御されるため、可変圧縮比機構１０２の実際の圧縮比（実圧縮比）は高い値になっている可能性が高い。そのため、このような状態で、検出圧縮比ε１を制御用圧縮比εとして使用すると、実際の圧縮比（実圧縮比）と検出圧縮比ε１との間に乖離が生じ、空気量制御や点火時期制御等が適切に行われなくなり、高負荷域でノッキングが発生し易くなる。

しかしながら、本実施形態においては、位置検出センサ３３が断線したと推定される場合（ＦＮＧ＝２）には、図１６に示すように、検出圧縮比ε１に対して可変圧縮比機構１０２で実現可能な最大圧縮比と最小圧縮比との差分を加算した値を制御用圧縮比εとして用いている。すなわち、制御用圧縮比εが可変圧縮比機構１０２で実現し得る最大圧縮比に設定される。そのため、制御用圧縮比εを用いた各種制御が最大圧縮比相当で実施されることになり、空気量制御では最大空気量が絞られ、点火時期制御ではリタード側に設定がなされるため、確実にノッキングの発生を回避することができる。

位置検出センサ３３が上述したセンサドリフト状態となっており、検出圧縮比ε１が実際の圧縮比（実圧縮比）に対して小さめな値となっていると推定される場合（ＦＮＧ＝３）には、図１７に示すように、検出圧縮比ε１に、実際の圧縮比（実圧縮比）に対する検出圧縮比ε１のズレ量を圧縮比上乗せしたものを制御用圧縮比εとして用いる。そのため、空気量制御では最大空気量が絞られ、点火時期制御ではリタード側に設定がなされるため、確実にノッキングの発生を回避することができる。また、制御用圧縮比εを用いた各種制御が実際の圧縮比（実圧縮比）により近い状態で実施されることになるため、燃費や最高出力の低下を最低限に抑えることができる。

圧縮比可変機構１０２が故障して圧縮比の可変操作ができないと推定される場合（ＦＮＧ＝１）には、図１８に示すように、可変圧縮比機構１０２による圧縮比可変操作を禁止し、圧縮比を固定して、実圧縮比ε１を制御用圧縮比εとして用いる。すなわち、目標圧縮比ｔεによる可変圧縮比機構１０２の操作を行わない。そのため、圧縮比制御アクチュエータ６３の操作量を減らすことが可能となり、消費エネルギーの低減を図ることができる。尚、判別フラグＦＮＧが「１」の場合、検出圧縮比ε１と目標圧縮比ｔεとの間には差がないため、圧縮比の上乗せを行わずともノッキングの発生は回避できる。

尚、上述した実施形態においては、判別フラグＦＮＧが「１」の場合に制御用圧縮比εとして検出圧縮比ε１を用いているが、制御用圧縮比εとして可変圧縮比機構１０２で実現可能な最大圧縮比や検出圧縮比ε１にノッキング強度に応じて所定値を上乗せした値を用いることも可能である（図１９を参照）。そして、判別フラグＦＮＧが「２」の場合に制御用圧縮比εとして可変圧縮比機構１０２で実現可能な最大圧縮比を用いているが、制御用圧縮比εとして検出圧縮比ε１にノッキング強度に応じて所定値を上乗せした値を用いることも可能である（図１９を参照）。また、判別フラグＦＮＧが「３」の場合に制御用圧縮比εとして検出圧縮比ε１にノッキング強度に応じて所定値を上乗せした値を用いているが、制御用圧縮比εとして可変圧縮比機構１０２で実現可能な最大圧縮比を用いることも可能である（図１９を参照）。

上記実施形態から把握し得る本発明の技術的思想について、その効果とともに列記する。

（１） 機関運転状態に応じて機関圧縮比を変更する可変圧縮比機構を備え、可変圧縮比機構は、機関圧縮比を検出する圧縮比検出手段を有するものであって、
圧縮比検出手段で検出された検出圧縮比を用いて内燃機関の各種制御を行う内燃機関の制御装置において、可変圧縮比機構の異常の有無を判定する異常判定手段を有し、可変圧縮比機構に異常があると判定された際には、圧縮比検出手段で検出された検出圧縮比に所定値を上乗せした異常時制御用圧縮比を用いて内燃機関の各種制御を行う。これによって、可変圧縮比機構に異常が生じた場合には、異常時制御用圧縮比を用いて内燃機関の各種制御が行われるので、ノッキングの発生や、極端な燃費な悪化及び運転性低下を回避することができる。

（２） 上記（１）に記載の内燃機関の制御装置において、異常時制御用圧縮比は、可変圧縮比機構が実現可能な最大圧縮比である。

（３） 上記（１）に記載の内燃機関の制御装置において、異常判定手段は、可変圧縮比機構の異常の種類を判別可能なものであって、検出圧縮比に上乗せされる所定値は、故障の種類に応じて設定されている。

これによって、可変圧縮比機構の故障モードに応じた異常時制御用圧縮比を用いて内燃機関の各種制御が行われるので、ノッキングの発生や、極端な燃費な悪化及び運転性低下を一層効果的に回避することができる。

（４） 上記（３）に記載の内燃機関の制御装置において、異常判定手段により内燃機関の実際の圧縮比と検出圧縮比との偏差が大きいと推定される異常時には、異常時制御用圧縮比を可変圧縮比機構が実現可能な最大圧縮比とする。これによって、異常時制御用圧縮比を用いた内燃機関の各種制御が最大圧縮比相当で実施されることになり、空気量制御では最大空気量が絞られ、点火時期制御ではリタード側に設定がなされるため、確実にノッキングの発生を回避することができる。また、可変圧縮比機構の故障に起因して内燃機関全体の性能が悪化してしまうことを回避できる。

（５） 上記（３）または（４）に記載の内燃機関の制御装置において、内燃機関のノッキングを検出するノッキング検出手段を有し、異常判定手段により内燃機関の実際の圧縮比と検出圧縮比との偏差が小さいと推定されるにも関わらずノッキングが発生する異常時には、検出圧縮比に上乗せされる所定値がノッキングの強度に応じて決定される。これによって、異常時制御用圧縮比は検出圧縮比よりも大きな値となるため、空気量制御では最大空気量が絞られ、点火時期制御ではリタード側に設定がなされ、確実にノッキングの発生を回避することができる。

（６） 上記（３）〜（５）のいずれかに記載の内燃機関の制御装置において、異常判定手段により内燃機関の実際の圧縮比と検出圧縮比との偏差がほとんどないと推定されるにも関わらず可変圧縮比機構による圧縮比可変操作が不可能な異常時には、可変圧縮比機構による圧縮比可変操作を禁止し、検出圧縮比を異常時制御用圧縮比とする。これによって、消費エネルギーの低減を図ることができる。

本発明に係る内燃機関の制御装置のシステム構成の概略を示す説明図。 目標圧縮比ｔεの演算手順を示すブロック線図。 目標圧縮比ｔεの演算手順を示すフローチャート。 目標圧縮比ｔε算出用のマップ図。 目標圧縮比ｔε算出用のマップ図。 圧縮比制御アクチュエータの制御の手順を示すブロック線図。 目標スロットル開度の演算手順を示すブロック線図。 点火時期の演算手順を示すブロック線図。 制御用圧縮比εの演算手順の概略を示すブロック線図。 図９の可変圧縮比機構異常判定部（Ｂ５１）内で行われる演算手順を具体的に示すブロック線図。 予備判別フラグｆＮＧ１、ｆＮＧ２及びｆＮＧ３と推定される故障モードとの相関関係を示す説明図。 図１０の可変圧縮比機構異常判定手段（Ｂ６５）内で行われる演算手順を具体的に示すフローチャート。 図９の異常時制御用圧縮比演算部（Ｂ５２）内で行われる演算手順を具体的に示すブロック線図。 判別フラグＦＮＧに応じた圧縮比上乗せ量をまとめた説明図。 制御用圧縮比εとして常に検出圧縮比ε１を用いた際に、検出圧縮比εが小さい値で動かなくなった場合のアクセル開度、各種圧縮比及びトルクの変化の一例を示すタイミングチャート。 ＦＮＧ＝２の場合のアクセル開度、各種圧縮比及びトルクの変化の一例を示すタイミングチャート。 ＦＮＧ＝３の場合のアクセル開度、各種圧縮比及びトルクの変化の一例を示すタイミングチャート。 ＦＮＧ＝１の場合のアクセル開度、各種圧縮比及びトルクの変化の一例を示すタイミングチャート。 故障モードに対応して設定される制御用圧縮比εの設定可能例をまとめた説明図。

符号の説明

３１…エンジンコントロールユニット
３２…位置検出センサ
６３…圧縮比制御アクチュエータ
１０２…可変圧縮比機構

Claims (6)

1. 機関運転状態に応じて機関圧縮比を変更する可変圧縮比機構を備え、可変圧縮比機構は、機関圧縮比を検出する圧縮比検出手段を有するものであって、
   圧縮比検出手段で検出された検出圧縮比を用いて内燃機関の各種制御を行う内燃機関の制御装置において、
   可変圧縮比機構の異常の有無を判定する異常判定手段を有し、可変圧縮比機構に異常があると判定された際には、圧縮比検出手段で検出された検出圧縮比に所定値を上乗せした異常時制御用圧縮比を用いて内燃機関の各種制御を行うことを特徴とする内燃機関の制御装置。
2. 異常時制御用圧縮比は、可変圧縮比機構が実現可能な最大圧縮比であることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
3. 異常判定手段は、可変圧縮比機構の異常の種類を判別可能なものであって、検出圧縮比に上乗せされる所定値は、異常の種類に応じて設定されていることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
4. 異常判定手段により圧縮比検出手段を構成するセンサが断線したと推定される異常時には、異常時制御用圧縮比を可変圧縮比機構が実現可能な最大圧縮比とすることを特徴とする請求項３に記載の内燃機関の制御装置。
5. 内燃機関のノッキングを検出するノッキング検出手段を有し、
   異常判定手段により検出圧縮比が実際の圧縮比に対して小さめな値となっていると推定される異常時には、検出圧縮比に上乗せされる所定値がノッキングの強度に応じて決定されることを特徴とする請求項３または４に記載の内燃機関の制御装置。
6. 異常判定手段により可変圧縮比機構による圧縮比の可変操作ができないと推定される異常時には、可変圧縮比機構による圧縮比可変操作を禁止し、検出圧縮比を異常時制御用圧縮比とすることを特徴とする請求項３〜５のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。

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