JP6683560B2 - Control device for internal combustion engine and control method thereof - Google Patents

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本発明は、内燃機関の制御装置及びその制御方法に関する。   The present invention relates to a control device for an internal combustion engine and a control method thereof.

可変圧縮比機構の制御においては、特開2006−226133号公報(特許文献1)に記載されるように、複リンク機構の駆動軸の回転角度から圧縮比を検出する圧縮比センサが使用されている。圧縮比センサは、アクチュエータの出力軸に減速機を介して連結された駆動軸の回転角度を、アクチュエータの回転角度に対して減速機の減速比を考慮した相対角度として検出する相対角度センサと、駆動軸の絶対角度を検出する絶対角度センサと、を含んでいる。そして、内燃機関の始動時に、絶対角度センサの出力値が基点として求められ、その後、基点を考慮して相対角度センサの出力値から駆動軸の回転角度が求められている。   In the control of the variable compression ratio mechanism, a compression ratio sensor that detects the compression ratio from the rotation angle of the drive shaft of the multi-link mechanism is used, as described in JP 2006-226133 A (Patent Document 1). There is. The compression ratio sensor is a relative angle sensor that detects the rotation angle of the drive shaft connected to the output shaft of the actuator through the reduction gear, as a relative angle in consideration of the reduction ratio of the reduction gear with respect to the rotation angle of the actuator, And an absolute angle sensor for detecting the absolute angle of the drive shaft. Then, when the internal combustion engine is started, the output value of the absolute angle sensor is obtained as a base point, and then the rotation angle of the drive shaft is obtained from the output value of the relative angle sensor in consideration of the base point.

特開2006−226133号公報JP, 2006-226133, A

ところで、絶対角度センサには、例えば、公差,熱膨張に起因するばらつき、センサ自体の精度に起因するばらつき、コントローラの入力回路に起因するばらつきがある。このため、絶対角度センサにおいては、複数のばらつきが積み上げられることで、絶対角度の検出精度が低下し、基点の精度が低下するおそれがあった。そして、基点の精度が低下すると、基点を考慮して相対角度センサの出力値から求められる駆動軸の回転角度の精度も低下し、例えば、機関運転状態に応じた目標圧縮比に制御することが困難となる。   By the way, the absolute angle sensor has, for example, tolerance, variation due to thermal expansion, variation due to accuracy of the sensor itself, and variation due to input circuit of the controller. For this reason, in the absolute angle sensor, since a plurality of variations are accumulated, the detection accuracy of the absolute angle may decrease, and the accuracy of the base point may decrease. When the accuracy of the base point decreases, the accuracy of the drive shaft rotation angle obtained from the output value of the relative angle sensor in consideration of the base point also decreases. It will be difficult.

そこで、本発明は、制御対象機器の制御精度を向上させた、内燃機関の制御装置及びその制御方法を提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a control device for an internal combustion engine and a control method for the same, in which the control accuracy of a controlled device is improved.

このため、内燃機関の制御装置は、アクチュエータの出力軸に減速機を介して連結された駆動軸の回転角度を、前記アクチュエータの回転角度に対して前記減速機の減速比を考慮した相対角度として検出する相対角度センサの出力値と、駆動軸の絶対角度を検出する絶対角度センサの出力値と、に基づいて制御対象機器を制御する。このとき、内燃機関の制御装置は、内燃機関の始動時の絶対角度センサの出力値を基点として、相対角度センサの出力値から駆動軸の回転角度を求める。そして、内燃機関の制御装置は、駆動軸の回転角度が第1の所定角度より大きい場合、駆動軸の回転角度に基づいて制御対象機器を制御し、駆動軸の回転角度が第1の所定角度以下である場合、絶対角度センサの出力値に基づいて制御対象機器を制御する。   Therefore, the control device of the internal combustion engine uses the rotation angle of the drive shaft connected to the output shaft of the actuator through the speed reducer as a relative angle in consideration of the reduction ratio of the speed reducer with respect to the rotation angle of the actuator. The control target device is controlled based on the output value of the relative angle sensor for detecting and the output value of the absolute angle sensor for detecting the absolute angle of the drive shaft. At this time, the control device of the internal combustion engine obtains the rotation angle of the drive shaft from the output value of the relative angle sensor, with the output value of the absolute angle sensor at the start of the internal combustion engine as a base point. Then, when the rotation angle of the drive shaft is larger than the first predetermined angle, the control device of the internal combustion engine controls the control target device based on the rotation angle of the drive shaft, and the rotation angle of the drive shaft is the first predetermined angle. In the following cases, the controlled device is controlled based on the output value of the absolute angle sensor.

本発明によれば、制御対象機器の制御精度を向上させることができる。   According to the present invention, it is possible to improve the control accuracy of the control target device.

車両用内燃機関の一例を示すシステム図である。FIG. 1 is a system diagram showing an example of a vehicle internal combustion engine. ストッパ機構の一例を示す部分拡大図である。It is a partial enlarged view showing an example of a stopper mechanism. 基準位置及び作動範囲の学習処理の一例を示すフローチャートである。It is a flow chart which shows an example of learning processing of a standard position and an operating range. 学習処理の一例を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows an example of learning processing. 制御シャフトの回転角度と圧縮比との関係の一例を示す線図である。It is a diagram which shows an example of the relationship between the rotation angle of a control shaft, and a compression ratio. 絶対角度算出処理の一例を示すフローチャートである。It is a flow chart which shows an example of absolute angle calculation processing. 相対角度算出処理の一例を示すフローチャートである。It is a flow chart which shows an example of relative angle calculation processing. 通常制御処理の第1実施形態を示すフローチャートである。It is a flow chart which shows a 1st embodiment of normal control processing. 第1実施形態による制御角度の切替処理の説明図である。It is explanatory drawing of the switching process of the control angle by 1st Embodiment. 第1実施形態による相対角度の補正処理の説明図である。It is explanatory drawing of the correction process of the relative angle by 1st Embodiment. 通常制御処理の第2実施形態を示すフローチャートである。It is a flow chart which shows a 2nd embodiment of normal control processing. 通常制御処理の第2実施形態を示すフローチャートである。It is a flow chart which shows a 2nd embodiment of normal control processing. 第2実施形態による制御角度の切替処理の説明図である。It is explanatory drawing of the switching process of the control angle by 2nd Embodiment. 制御角度の切替処理の変形例を示すフローチャートである。It is a flow chart which shows the modification of switching processing of a control angle. 変形例による制御角度の切替処理の説明図である。It is explanatory drawing of the switching process of the control angle by a modification. ストッパ機構への干渉を回避する処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process which avoids interference with a stopper mechanism. 回避処理による制御角度の切替処理の説明図である。It is an explanatory view of switching processing of a control angle by avoidance processing.

以下、添付された図面を参照し、本発明を実施するための実施形態について詳述する。
図1は、車両用内燃機関の一例を示す。
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 shows an example of an internal combustion engine for a vehicle.

内燃機関100は、シリンダブロック110と、シリンダブロック110のシリンダボア112に往復動可能に嵌挿されたピストン120と、吸気ポート130A及び排気ポート130Bが形成されたシリンダヘッド130と、吸気ポート130A及び排気ポート130Bの開口端を開閉する吸気バルブ132及び排気バルブ134と、を有している。   The internal combustion engine 100 includes a cylinder block 110, a piston 120 reciprocally fitted in a cylinder bore 112 of the cylinder block 110, a cylinder head 130 having an intake port 130A and an exhaust port 130B, an intake port 130A and an exhaust port. It has an intake valve 132 and an exhaust valve 134 that open and close the opening end of the port 130B.

ピストン120は、クランクシャフト140に対して、ロアリンク150A及びアッパリンク150Bを含むコンロッド(コネクティングロッド)150を介して連結されている。そして、ピストン120の冠面120Aとシリンダヘッド130の下面との間に、燃焼室160が形成されている。燃焼室160を形成するシリンダヘッド130の略中央には、燃料と空気との混合気を着火する点火栓170が取り付けられている。   The piston 120 is connected to the crankshaft 140 via a connecting rod (connecting rod) 150 including a lower link 150A and an upper link 150B. A combustion chamber 160 is formed between the crown surface 120A of the piston 120 and the lower surface of the cylinder head 130. A spark plug 170 for igniting a mixture of fuel and air is attached to a substantially central portion of the cylinder head 130 forming the combustion chamber 160.

また、内燃機関100は、吸気バルブ132の開期間のクランクシャフト140に対する位相を可変とする可変バルブタイミング(VTC:Valve Timing Control)機構180と、燃焼室160の容積を変更することで、圧縮比を可変とする可変圧縮比(VCR:Variable Compression Ratio)機構190と、を備えている。ここで、VCR機構190が、制御対象機器の一例として挙げられる。   Further, the internal combustion engine 100 changes the compression ratio by changing the volume of the variable valve timing (VTC: Valve Timing Control) mechanism 180 that changes the phase with respect to the crankshaft 140 during the opening period of the intake valve 132, and the combustion chamber 160. And a variable compression ratio (VCR) mechanism 190 that makes variable. Here, the VCR mechanism 190 is given as an example of the control target device.

VTC機構180は、例えば、電動モータなどのアクチュエータによって、クランクシャフト140に対する吸気カムシャフト200の位相を変更することで、吸気バルブ132の作動角を一定としたまま、吸気バルブ132の作動角の中心位相を進角又は遅角させる。なお、VTC機構180は、吸気バルブ132の位相に限らず、吸気バルブ132及び排気バルブ134の少なくとも一方の位相を可変とすることもできる。   The VTC mechanism 180 changes the phase of the intake camshaft 200 with respect to the crankshaft 140 by, for example, an actuator such as an electric motor, thereby keeping the operating angle of the intake valve 132 constant and maintaining the center of the operating angle of the intake valve 132. Advance or retard the phase. It should be noted that the VTC mechanism 180 is not limited to the phase of the intake valve 132, and can change the phase of at least one of the intake valve 132 and the exhaust valve 134.

VCR機構190は、例えば、特開2002−276446号公報に開示されるような複リンク機構によって、燃焼室160の容積を変更させることで、内燃機関100の圧縮比を可変とする。以下、VCR機構190の一例について説明する。   The VCR mechanism 190 makes the compression ratio of the internal combustion engine 100 variable by changing the volume of the combustion chamber 160 by, for example, a multi-link mechanism disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2002-276446. Hereinafter, an example of the VCR mechanism 190 will be described.

クランクシャフト140は、複数のジャーナル部140Aとクランクピン部140Bとを有し、シリンダブロック110の主軸受(図示せず)に、ジャーナル部140Aが回転自在に支持されている。クランクピン部140Bは、ジャーナル部140Aから偏心しており、ここにロアリンク150Aが回転自在に連結されている。アッパリンク150Bは、下端側が連結ピン152によりロアリンク150Aの一端に回動可能に連結され、上端側がピストンピン154によりピストン120に回動可能に連結されている。コントロールリンク192は、上端側が連結ピン194によりロアリンク150Aの他端に回動可能に連結され、下端側が制御シャフト196を介してシリンダブロック110の下部に回動可能に連結されている。詳しくは、制御シャフト196は、回転可能に機関本体(シリンダブロック110)に支持されていると共に、その回転中心から偏心している偏心カム部196Aを有し、この偏心カム部196Aにコントロールリンク192の下端側が回転可能に嵌合している。制御シャフト196は、電動モータを用いた圧縮比制御アクチュエータ198によって回動位置が制御される。ここで、制御シャフト196が、駆動軸の一例として挙げられる。また、圧縮比制御アクチュエータ198が、アクチュエータの一例として挙げられる。   The crankshaft 140 has a plurality of journal parts 140A and a crank pin part 140B, and the journal part 140A is rotatably supported by a main bearing (not shown) of the cylinder block 110. The crank pin portion 140B is eccentric from the journal portion 140A, and the lower link 150A is rotatably connected thereto. The lower end of the upper link 150B is rotatably connected to one end of the lower link 150A by a connecting pin 152, and the upper end thereof is rotatably connected to the piston 120 by a piston pin 154. The control link 192 has an upper end side rotatably connected to the other end of the lower link 150A by a connecting pin 194, and a lower end side rotatably connected to a lower portion of the cylinder block 110 via a control shaft 196. More specifically, the control shaft 196 is rotatably supported by the engine body (cylinder block 110) and has an eccentric cam portion 196A that is eccentric from the center of rotation, and the eccentric cam portion 196A has a control link 192. The lower end is rotatably fitted. The rotational position of the control shaft 196 is controlled by the compression ratio control actuator 198 using an electric motor. Here, the control shaft 196 is cited as an example of the drive shaft. Further, the compression ratio control actuator 198 is given as an example of the actuator.

このような複リンク機構を用いたVCR機構190においては、制御シャフト196が圧縮比制御アクチュエータ198によって回動されると、偏心カム部196Aの中心位置、つまり、機関本体(シリンダブロック110)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192の下端の搖動支持位置が変化すると、ピストン上死点(TDC)におけるピストン120の位置が高くなったり低くなったりして、燃焼室160の容積が増減し、内燃機関100の圧縮比が変更される。このとき、圧縮比制御アクチュエータ198の作動を停止させると、ピストン120の往復動によって、制御シャフト196の偏心カム部196Aに対してコントロールリンク192が回転し、圧縮比が低圧縮側へと推移する。   In the VCR mechanism 190 using such a multiple link mechanism, when the control shaft 196 is rotated by the compression ratio control actuator 198, the center position of the eccentric cam portion 196A, that is, relative to the engine body (cylinder block 110). The position changes. As a result, when the swing support position at the lower end of the control link 192 changes, the position of the piston 120 at the piston top dead center (TDC) increases or decreases, and the volume of the combustion chamber 160 increases or decreases, and the internal combustion engine 100 The compression ratio of is changed. At this time, when the operation of the compression ratio control actuator 198 is stopped, the reciprocating motion of the piston 120 causes the control link 192 to rotate with respect to the eccentric cam portion 196A of the control shaft 196, and the compression ratio shifts to the low compression side. .

VCR機構190には、図2に示すように、通常の制御範囲を越えて制御シャフト196が回転したときに、その変位(回転)を規制するストッパ機構210が取り付けられている。ストッパ機構210は、制御シャフト196に要の部分が固定された略扇形状の第1の部材210Aと、シリンダブロック110に固定された板形状の第2の部材210Bと、を有する。第1の部材210Aは、制御シャフト196と一体となって回転する。第2の部材210Bは、通常の制御範囲である最高圧縮比(上限)又は最低圧縮比(下限)を越えて制御シャフト196が回転したときに、第1の部材210Aの中心角を規定する2辺と当接し、機構部材の一例である制御シャフト196の変位を規制する。ここで、ストッパ機構210は、制御シャフト196が通常の制御範囲を越えたときに機能するため、通常制御においては第1の部材210Aと第2の部材210Bとが当接することがなく、例えば、異音発生などを抑制することができる。なお、ストッパ機構210は、制御シャフト196の変位を規制するだけでなく、後述するように、制御シャフト196の基準位置を学習するためにも使用される。   As shown in FIG. 2, the VCR mechanism 190 is provided with a stopper mechanism 210 that restricts the displacement (rotation) of the control shaft 196 when the control shaft 196 rotates beyond the normal control range. The stopper mechanism 210 has a substantially fan-shaped first member 210A in which essential parts are fixed to the control shaft 196, and a plate-shaped second member 210B fixed in the cylinder block 110. The first member 210A rotates integrally with the control shaft 196. The second member 210B defines the central angle of the first member 210A when the control shaft 196 rotates beyond the maximum compression ratio (upper limit) or the minimum compression ratio (lower limit), which is a normal control range. It comes into contact with the side and regulates the displacement of the control shaft 196, which is an example of a mechanical member. Here, since the stopper mechanism 210 functions when the control shaft 196 exceeds the normal control range, the first member 210A and the second member 210B do not come into contact with each other in the normal control. It is possible to suppress the generation of abnormal noise. The stopper mechanism 210 is used not only for restricting the displacement of the control shaft 196, but also for learning the reference position of the control shaft 196 as described later.

ストッパ機構210としては、制御シャフト196の回転に関して、最高圧縮比側及び最低圧縮比側の少なくとも一方の変位を規制できればよい。また、ストッパ機構210は、略扇形状の第1の部材210A及び板形状の第2の部材210Bに限らず、他の形状をなす2つ以上の部材によって制御シャフト196の変位を規制できればよい。   The stopper mechanism 210 only needs to be able to regulate the displacement of at least one of the maximum compression ratio side and the minimum compression ratio side with respect to the rotation of the control shaft 196. Further, the stopper mechanism 210 is not limited to the substantially fan-shaped first member 210A and the plate-shaped second member 210B, and it is sufficient that the displacement of the control shaft 196 is restricted by two or more members having other shapes.

VTC機構180及びVCR機構190は、マイクロコンピュータなどのプロセッサを内蔵した、VTCコントローラ220及びVCRコントローラ230によって夫々電子制御される。VTCコントローラ220及びVCRコントローラ230は、例えば、車載ネットワークの一例であるCAN(Controller Area Network)240を介して、内燃機関100を電子制御する、マイクロコンピュータなどのプロセッサを内蔵したエンジンコントローラ250に接続されている。従って、VTCコントローラ220、VCRコントローラ230及びエンジンコントローラ250の間では、CAN240を介して任意のデータを送受信できる。なお、車載ネットワークとしては、CAN240に限らず、FlexRay(登録商標)などの公知のネットワークを使用することができる。ここで、VCRコントローラ230が、制御装置の一例として挙げられる。   The VTC mechanism 180 and the VCR mechanism 190 are electronically controlled by a VTC controller 220 and a VCR controller 230, which incorporate a processor such as a microcomputer. The VTC controller 220 and the VCR controller 230 are connected to an engine controller 250 that incorporates a processor such as a microcomputer that electronically controls the internal combustion engine 100 via a CAN (Controller Area Network) 240 that is an example of an in-vehicle network, for example. ing. Therefore, between the VTC controller 220, the VCR controller 230, and the engine controller 250, arbitrary data can be transmitted and received via the CAN 240. The vehicle-mounted network is not limited to the CAN 240, and a known network such as FlexRay (registered trademark) can be used. Here, the VCR controller 230 is mentioned as an example of a control device.

エンジンコントローラ250には、内燃機関100の運転状態の一例として、内燃機関100の回転速度Neを検出する回転速度センサ260、及び、内燃機関100の負荷Qを検出する負荷センサ270の各出力信号が入力されている。ここで、内燃機関100の負荷Qとしては、例えば、吸気負圧、吸気流量、過給圧力、アクセル開度、スロットル開度など、トルクと密接に関連する状態量を使用することができる。エンジンコントローラ250は、例えば、回転速度及び負荷に適合した目標値が設定されたマップを参照し、内燃機関100の回転速度Ne及び負荷Qに応じた、VTC機構180の目標角度及びVCR機構190の目標圧縮比を夫々求める。そして、エンジンコントローラ250は、CAN240を介して、目標角度及び目標圧縮比をVTCコントローラ220及びVCRコントローラ230へと夫々送信する。なお、エンジンコントローラ250は、回転速度センサ260及び負荷センサ270の各出力信号に限らず、CAN240を介して接続された他のコントローラ(図示せず)から内燃機関100の回転速度Ne及び負荷Qを読み込むこともできる。   As an example of the operating state of the internal combustion engine 100, the engine controller 250 receives output signals of a rotational speed sensor 260 that detects a rotational speed Ne of the internal combustion engine 100 and a load sensor 270 that detects a load Q of the internal combustion engine 100. It has been entered. Here, as the load Q of the internal combustion engine 100, for example, a state quantity that is closely related to torque, such as intake negative pressure, intake flow rate, supercharging pressure, accelerator opening, throttle opening, etc., can be used. The engine controller 250 refers to, for example, a map in which target values that match the rotation speed and the load are set, and the target angle of the VTC mechanism 180 and the VCR mechanism 190 according to the rotation speed Ne and the load Q of the internal combustion engine 100. The target compression ratios are calculated respectively. Then, the engine controller 250 transmits the target angle and the target compression ratio to the VTC controller 220 and the VCR controller 230 via the CAN 240, respectively. Note that the engine controller 250 is not limited to the output signals of the rotation speed sensor 260 and the load sensor 270, but also outputs the rotation speed Ne and the load Q of the internal combustion engine 100 from another controller (not shown) connected via the CAN 240. It can also be read.

目標角度を受信したVTCコントローラ220は、図示しないセンサにより検出された実際の角度(実角度)が目標角度に収束するように、VTC機構180のアクチュエータに出力する駆動電流を制御する。また、目標圧縮比を受信したVCRコントローラ230は、後述するセンサにより検出された実際の圧縮比(実圧縮比)が目標圧縮比に収束するように、VCR機構190の圧縮比制御アクチュエータ198に出力する駆動電流を制御する。このようにすることで、VTC機構180及びVCR機構190は、内燃機関100の運転状態に応じた目標値に制御される。   The VTC controller 220 that has received the target angle controls the drive current output to the actuator of the VTC mechanism 180 so that the actual angle (real angle) detected by the sensor (not shown) converges to the target angle. Further, the VCR controller 230 that has received the target compression ratio outputs it to the compression ratio control actuator 198 of the VCR mechanism 190 so that the actual compression ratio (actual compression ratio) detected by the sensor described later converges to the target compression ratio. Drive current is controlled. By doing so, the VTC mechanism 180 and the VCR mechanism 190 are controlled to target values according to the operating state of the internal combustion engine 100.

内燃機関100の実圧縮比を検出する圧縮比センサは、圧縮比制御アクチュエータ198の出力軸に減速機198Aを介して連結された制御シャフト196の回転角度を、圧縮比制御アクチュエータ198の回転角度に対して減速機198Aの減速比を考慮した相対角度として検出する相対角度センサ280と、制御シャフト196の絶対角度を検出する絶対角度センサ290と、を含む。ここで、相対角度センサ280は、例えば、圧縮比制御アクチュエータ198に内蔵されたレゾルバセンサなどからなり、その出力軸の回転角度を0〜360°の範囲で検出する。また、絶対角度センサ290は、例えば、制御シャフト196に付設されたレゾルバセンサなどからなり、その回転角度を0〜360°の範囲で検出する。   The compression ratio sensor that detects the actual compression ratio of the internal combustion engine 100 uses the rotation angle of the control shaft 196 connected to the output shaft of the compression ratio control actuator 198 via the speed reducer 198A as the rotation angle of the compression ratio control actuator 198. On the other hand, it includes a relative angle sensor 280 that detects a relative angle in consideration of the reduction ratio of the speed reducer 198A, and an absolute angle sensor 290 that detects an absolute angle of the control shaft 196. Here, the relative angle sensor 280 is composed of, for example, a resolver sensor incorporated in the compression ratio control actuator 198, and detects the rotation angle of its output shaft in the range of 0 to 360 °. The absolute angle sensor 290 is composed of, for example, a resolver sensor attached to the control shaft 196, and detects its rotation angle within a range of 0 to 360 °.

そして、VCRコントローラ230は、機関始動時の絶対角度センサ290の出力値を基点として、相対角度センサ280の出力値から制御シャフト196の回転角度、要するに、内燃機関100の圧縮比を検出する。これは、相対角度センサ280は、分解能が高い反面、例えば、同一位相の0°と360°とを区別できず、また、絶対角度センサ290は、制御シャフト196の絶対角度を検出できる反面、分解能が低いためである。   Then, the VCR controller 230 detects the rotation angle of the control shaft 196, that is, the compression ratio of the internal combustion engine 100, from the output value of the relative angle sensor 280, with the output value of the absolute angle sensor 290 at the time of engine start as a base point. This is because the relative angle sensor 280 has a high resolution, for example, 0 ° and 360 ° of the same phase cannot be distinguished, and the absolute angle sensor 290 can detect the absolute angle of the control shaft 196, but the resolution is high. Is low.

なお、相対角度センサ280及び絶対角度センサ290は、夫々、相対角度検出手段及び絶対角度検出手段の一例として挙げられる。但し、相対角度検出手段としては、圧縮比制御アクチュエータ198の操作量から、制御シャフト196の相対角度を間接的に検出することもできる。   The relative angle sensor 280 and the absolute angle sensor 290 are examples of the relative angle detection means and the absolute angle detection means, respectively. However, the relative angle detecting means may indirectly detect the relative angle of the control shaft 196 from the operation amount of the compression ratio control actuator 198.

VCRコントローラ230は、例えば、車両の組立工場において、CAN240に接続された診断ツールから出力される初期化要求フラグがLOWからHIになったことを契機として、制御の基準位置を学習する。即ち、VCRコントローラ230は、内燃機関100の圧縮比を高圧縮比側へと変化させ、制御シャフト196が、ストッパ機構210により高圧縮比側への変位が規制された状態となったときに、絶対角度センサ290の出力値を基準位置として設定する。この基準位置は、その後の制御で参照され得るため、例えば、フラッシュROM(Read Only Memory)などの不揮発性メモリに書き込まれる。   The VCR controller 230 learns the reference position for control, for example, when the initialization request flag output from the diagnostic tool connected to the CAN 240 changes from LOW to HI in a vehicle assembly plant. That is, the VCR controller 230 changes the compression ratio of the internal combustion engine 100 to the high compression ratio side, and when the control shaft 196 is in a state where the stopper mechanism 210 restricts the displacement to the high compression ratio side, The output value of the absolute angle sensor 290 is set as the reference position. Since this reference position can be referred to in the subsequent control, it is written in a non-volatile memory such as a flash ROM (Read Only Memory).

図3は、VCRコントローラ230のプロセッサが、不揮発性メモリに格納された制御プログラムに従って実行する、基準位置及び作動範囲の学習処理の一例を示す。なお、この学習処理は、診断ツールの初期化要求フラグがLOWからHIになったことを契機とする他、例えば、車両が所定時間又は所定距離走行したことを契機として、セルフシャットダウン中に実行することもできる。   FIG. 3 shows an example of the learning process of the reference position and the operating range, which is executed by the processor of the VCR controller 230 according to the control program stored in the nonvolatile memory. Note that this learning process is executed when the initialization request flag of the diagnostic tool changes from LOW to HI, and is executed during self-shutdown, for example, when the vehicle travels for a predetermined time or for a predetermined distance. You can also

ステップ1(図では「S1」と略記する。以下同様。)では、VCRコントローラ230のプロセッサが、例えば、VCR機構190の圧縮比制御アクチュエータ198に駆動信号を出力することで、内燃機関100の圧縮比が高圧縮比側に推移されるように圧縮比制御アクチュエータ198を回転させる。このとき、VCRコントローラ230のプロセッサは、例えば、速度フィードバック制御により圧縮比制御アクチュエータ198の回転を制御する(以下同様)。   In step 1 (abbreviated as “S1” in the figure. The same applies hereinafter), the processor of the VCR controller 230 outputs a drive signal to the compression ratio control actuator 198 of the VCR mechanism 190, thereby compressing the internal combustion engine 100. The compression ratio control actuator 198 is rotated so that the ratio is changed to the high compression ratio side. At this time, the processor of the VCR controller 230 controls the rotation of the compression ratio control actuator 198 by, for example, speed feedback control (hereinafter the same).

ステップ2では、VCRコントローラ230のプロセッサが、例えば、相対角度センサ280の出力値が変化したか否かを介して、圧縮比制御アクチュエータ198が停止したか否かを判定する。圧縮比制御アクチュエータ198が停止したときには、ストッパ機構210の第1の部材210Aが第2の部材210Bに当接し、高圧縮比側への制御シャフト196の変位が規制された状態となっている。そして、VCRコントローラ230のプロセッサは、圧縮比制御アクチュエータ198が停止したと判定すれば処理をステップ3へと進める一方(Yes)、圧縮比制御アクチュエータ198が停止していないと判定すれば処理をステップ1へと戻す(No)。   In step 2, the processor of the VCR controller 230 determines whether or not the compression ratio control actuator 198 is stopped, for example, via whether or not the output value of the relative angle sensor 280 has changed. When the compression ratio control actuator 198 stops, the first member 210A of the stopper mechanism 210 contacts the second member 210B, and the displacement of the control shaft 196 toward the high compression ratio side is restricted. Then, if the processor of the VCR controller 230 determines that the compression ratio control actuator 198 is stopped, the process proceeds to step 3 (Yes), while if it is determined that the compression ratio control actuator 198 is not stopped, the process is performed. Return to 1 (No).

ステップ3では、VCRコントローラ230のプロセッサが、例えば、内蔵された計時機能を利用して、圧縮比制御アクチュエータ198が停止してから第1の所定時間経過したか否かを判定する。ここで、第1の所定時間は、高圧縮比側への制御シャフト196の変位が確実に規制された状態となるまでの時間を確保するものであって、例えば、圧縮比制御アクチュエータ198の出力特性及び減速比などに応じて適宜設定することができる。そして、VCRコントローラ230のプロセッサは、第1の所定時間経過したと判定すれば処理をステップ4へと進める一方(Yes)、第1の所定時間経過していないと判定すれば待機する(No)。   In step 3, the processor of the VCR controller 230 determines whether or not the first predetermined time has elapsed since the compression ratio control actuator 198 was stopped, for example, using the built-in timing function. Here, the first predetermined time period secures a time period until the displacement of the control shaft 196 toward the high compression ratio side is reliably regulated, and for example, the output of the compression ratio control actuator 198. It can be appropriately set according to the characteristics and the reduction ratio. Then, the processor of the VCR controller 230 advances the processing to step 4 if it determines that the first predetermined time has elapsed (Yes), and waits if it determines that the first predetermined time has not elapsed (No). .

ステップ4では、VCRコントローラ230のプロセッサが、絶対角度センサ290の出力値を不揮発性メモリに書き込む。即ち、ストッパ機構210の第1の部材210Aが第2の部材210Bに押し付けられた状態では、制御シャフト196の絶対角度が一意に特定可能であるため、その状態における絶対角度センサ290の出力値を基準位置(0°)として学習する。   In step 4, the processor of the VCR controller 230 writes the output value of the absolute angle sensor 290 in the non-volatile memory. That is, in the state where the first member 210A of the stopper mechanism 210 is pressed against the second member 210B, the absolute angle of the control shaft 196 can be uniquely specified, so the output value of the absolute angle sensor 290 in that state is Learn as the reference position (0 °).

ステップ5では、VCRコントローラ230のプロセッサが、例えば、VCR機構190の圧縮比制御アクチュエータ198に駆動信号を出力することで、内燃機関100の圧縮比が低圧縮比側に推移されるように圧縮比制御アクチュエータ198を回転させる。   In step 5, the processor of the VCR controller 230 outputs a drive signal to the compression ratio control actuator 198 of the VCR mechanism 190, for example, so that the compression ratio of the internal combustion engine 100 shifts to the low compression ratio side. The control actuator 198 is rotated.

ステップ6では、VCRコントローラ230のプロセッサが、例えば、相対角度センサ280の出力値が変化したか否かを介して、圧縮比制御アクチュエータ198が停止したか否かを判定する。圧縮比制御アクチュエータ198が停止したときには、ストッパ機構210の第1の部材210Aが第2の部材210Bに当接し、低圧縮比側への制御シャフト196の変位が規制された状態となっている。そして、VCRコントローラ230のプロセッサは、圧縮比制御アクチュエータ198が停止したと判定すれば処理をステップ7へと進める一方(Yes)、圧縮比制御アクチュエータ198が停止していないと判定すれば処理をステップ5へと戻す(No)。   In step 6, the processor of the VCR controller 230 determines whether or not the compression ratio control actuator 198 has stopped, for example, through whether or not the output value of the relative angle sensor 280 has changed. When the compression ratio control actuator 198 is stopped, the first member 210A of the stopper mechanism 210 contacts the second member 210B, and the displacement of the control shaft 196 toward the low compression ratio side is restricted. Then, if the processor of the VCR controller 230 determines that the compression ratio control actuator 198 is stopped, the process proceeds to step 7 (Yes), while if it is determined that the compression ratio control actuator 198 is not stopped, the process is performed. Return to 5 (No).

ステップ7では、VCRコントローラ230のプロセッサが、例えば、内蔵された計時機能を利用して、圧縮比制御アクチュエータ198が停止してから第2の所定時間経過したか否かを判定する。ここで、第2の所定時間は、低圧縮比側への制御シャフト196の変位が確実に規制された状態となるまでの時間を確保するものであって、例えば、圧縮比制御アクチュエータ198の出力特性及び減速比などに応じて適宜設定することができる。この第2の所定時間は、第1の所定時間と同一であってもよく、第1の所定時間と異なっていてもよい。そして、VCRコントローラ230のプロセッサは、第2の所定時間経過したと判定すれば処理をステップ8へと進める一方(Yes)、第2の所定時間経過していないと判定すれば待機する(No)。   In step 7, the processor of the VCR controller 230 determines whether or not the second predetermined time has elapsed since the compression ratio control actuator 198 was stopped, for example, using the built-in timing function. Here, the second predetermined time period secures a time period until the displacement of the control shaft 196 toward the low compression ratio side is surely restricted, and for example, the output of the compression ratio control actuator 198. It can be appropriately set according to the characteristics and the reduction ratio. The second predetermined time may be the same as the first predetermined time or may be different from the first predetermined time. Then, the processor of the VCR controller 230 advances the process to step 8 if it determines that the second predetermined time has elapsed (Yes), and waits if it determines that the second predetermined time has not elapsed (No). .

ステップ8では、VCRコントローラ230のプロセッサが、制御シャフト196の作動範囲として、圧縮比の高圧縮比側への変位が規制された状態と圧縮比の低圧縮比側への変位が規制された状態とにより画定される範囲を設定し、これを不揮発性メモリに書き込む。この作動範囲は、例えば、制御シャフト196が作動範囲を越えて回転しようとすることを抑制し、圧縮比制御アクチュエータ198の発熱量、消費電力などを低減することに寄与する。   In step 8, the processor of the VCR controller 230 sets the operating range of the control shaft 196 such that the displacement of the compression ratio to the high compression ratio side is restricted and the displacement of the compression ratio to the low compression ratio side is restricted. The range defined by and is set, and this is written in the non-volatile memory. This operating range contributes to, for example, suppressing the control shaft 196 from attempting to rotate beyond the operating range, and reducing the amount of heat generation and power consumption of the compression ratio control actuator 198.

かかる学習処理によれば、図4に示すように、診断ツールから出力される初期化要求フラグがLOWからHIになると、VCR機構190の制御シャフト196が高圧縮比側に回転し、相対角度センサ280及び絶対角度センサ290の各出力値が高圧縮比側の変位規制位置に向かって徐々に変化し始める。制御シャフト196が高圧縮比側の規制位置に向かって変化した結果、ストッパ機構210の第1の部材210Aが第2の部材210Bに当接し、高圧縮比側への変位が規制された状態で第1の所定時間経過すると、絶対角度センサ290の出力値が基準位置として学習(記憶)される。   According to this learning processing, as shown in FIG. 4, when the initialization request flag output from the diagnostic tool changes from LOW to HI, the control shaft 196 of the VCR mechanism 190 rotates toward the high compression ratio side, and the relative angle sensor The output values of the 280 and the absolute angle sensor 290 start to gradually change toward the displacement restriction position on the high compression ratio side. As a result of the control shaft 196 changing toward the restriction position on the high compression ratio side, the first member 210A of the stopper mechanism 210 abuts on the second member 210B, and the displacement to the high compression ratio side is restricted. When the first predetermined time has elapsed, the output value of the absolute angle sensor 290 is learned (stored) as the reference position.

基準位置の学習が完了すると、VCR機構190の制御シャフト196が低圧縮比側に回転し、相対角度センサ280及び絶対角度センサ290の各出力値が低圧縮比側の変位規制位置に向かって徐々に変化し始める。制御シャフト196が低圧縮比側の規制位置に向かって変化した結果、ストッパ機構210の第1の部材210Aが第2の部材210Bに当接し、低圧縮比側への変位が規制された状態で第2の所定時間経過すると、圧縮比制御アクチュエータ198の作動範囲が設定される。   When the learning of the reference position is completed, the control shaft 196 of the VCR mechanism 190 rotates to the low compression ratio side, and the output values of the relative angle sensor 280 and the absolute angle sensor 290 gradually move toward the displacement restriction position on the low compression ratio side. Begins to change to. As a result of the control shaft 196 changing toward the restriction position on the low compression ratio side, the first member 210A of the stopper mechanism 210 contacts the second member 210B, and the displacement to the low compression ratio side is restricted. When the second predetermined time has elapsed, the operating range of the compression ratio control actuator 198 is set.

ここで、VCR機構190の制御概要について説明する。
VCRコントローラ230は、内燃機関100の始動時の絶対角度センサ290の出力値を基点として、相対角度センサ280の出力値から制御シャフト196の回転角度を求める。そして、VCRコントローラ230は、制御シャフト196の回転角度が目標圧縮比に応じた目標角度となるように、圧縮比制御アクチュエータ198をフィードバック制御する。
Here, the control outline of the VCR mechanism 190 will be described.
The VCR controller 230 obtains the rotation angle of the control shaft 196 from the output value of the relative angle sensor 280 with the output value of the absolute angle sensor 290 at the time of starting the internal combustion engine 100 as a base point. Then, the VCR controller 230 feedback-controls the compression ratio control actuator 198 so that the rotation angle of the control shaft 196 becomes a target angle according to the target compression ratio.

絶対角度センサ290は分解能が低いため、その出力値から求められた基点には、真値に対してプラス側又はマイナス側にオフセットした、その分解能に応じた誤差が含まれている。制御シャフト196の回転角度と内燃機関100の圧縮比との関係が、図5に示すように、制御シャフト196の回転角度が小さくなるに伴って、圧縮比が非線形に大きくなる場合を考える。基点にプラス側の誤差が含まれていると、これから求められた制御シャフト196の回転角度も真値より大きくなり、最大圧縮比になっているにもかかわらず、制御シャフト196の回転角度をさらに小さくしようと制御されてしまう。この場合、誤差の大きさによっては、制御シャフト196がストッパ機構210によって変位が規制されている状態にあるにもかかわらず、圧縮比制御アクチュエータ198の作動が継続されてしまうおそれがある。   Since the absolute angle sensor 290 has a low resolution, the base point obtained from the output value thereof includes an error that is offset to the plus side or the minus side with respect to the true value and that corresponds to the resolution. Consider a case where the relationship between the rotation angle of the control shaft 196 and the compression ratio of the internal combustion engine 100 increases non-linearly as the rotation angle of the control shaft 196 decreases, as shown in FIG. If the base point includes an error on the plus side, the rotation angle of the control shaft 196 obtained from this also becomes larger than the true value, and the rotation angle of the control shaft 196 is further increased despite the maximum compression ratio. It is controlled to make it smaller. In this case, depending on the magnitude of the error, the operation of the compression ratio control actuator 198 may be continued even though the displacement of the control shaft 196 is restricted by the stopper mechanism 210.

そこで、VCRコントローラ230は、以下に詳細を説明するように、内燃機関100の始動時の絶対角度センサ290の出力値を基点として、相対角度センサ280の出力値から求められた制御シャフト196の回転角度が第1の所定角度(所定角度)より大きい場合、この回転角度に基づいてVCR機構190を制御する。また、VCRコントローラ230は、制御シャフト196の回転角度が第1の所定角度以下である場合、この回転角度に代えて、絶対角度センサ290の出力値に基づいてVCR機構190を制御する。   Therefore, the VCR controller 230 rotates the control shaft 196 obtained from the output value of the relative angle sensor 280 with the output value of the absolute angle sensor 290 at the start of the internal combustion engine 100 as a base point, as described in detail below. When the angle is larger than the first predetermined angle (predetermined angle), the VCR mechanism 190 is controlled based on this rotation angle. Further, when the rotation angle of the control shaft 196 is equal to or smaller than the first predetermined angle, the VCR controller 230 controls the VCR mechanism 190 based on the output value of the absolute angle sensor 290 instead of this rotation angle.

図6は、VCRコントローラ230のプロセッサが、絶対角度センサ290の出力値から制御シャフト196の回転角度(絶対角度θa)を算出する絶対角度算出処理の一例を示す。なお、VCRコントローラ230のプロセッサは、所定時間t1ごとに繰り返し、又は、絶対角度θaを参照するたびに、絶対角度算出処理を実行する。   FIG. 6 shows an example of an absolute angle calculation process in which the processor of the VCR controller 230 calculates the rotation angle (absolute angle θa) of the control shaft 196 from the output value of the absolute angle sensor 290. The processor of the VCR controller 230 executes the absolute angle calculation process repeatedly every predetermined time t1 or each time the absolute angle θa is referred to.

ステップ11では、VCRコントローラ230のプロセッサが、不揮発性メモリから基準位置を読み込む。
ステップ12では、VCRコントローラ230のプロセッサが、絶対角度センサ290の出力値を読み込む。
In step 11, the processor of the VCR controller 230 reads the reference position from the non-volatile memory.
In step 12, the processor of the VCR controller 230 reads the output value of the absolute angle sensor 290.

ステップ13では、VCRコントローラ230のプロセッサが、基準位置を考慮して、絶対角度センサ290の出力値から絶対角度θaを算出する。
かかる絶対角度算出処理によれば、学習済みの基準位置を考慮して、絶対角度センサ290の出力値から絶対角度θaが求められる。
In step 13, the processor of the VCR controller 230 calculates the absolute angle θa from the output value of the absolute angle sensor 290 in consideration of the reference position.
According to the absolute angle calculation process, the absolute angle θa is obtained from the output value of the absolute angle sensor 290, taking into consideration the learned reference position.

図7は、VCRコントローラ230のプロセッサが、相対角度センサ280の出力値から制御シャフト196の回転角度(相対角度θr)を算出する相対角度算出処理の一例を示す。なお、VCRコントローラ230のプロセッサは、所定時間t2ごとに繰り返し、又は、相対角度θrを参照するたびに、相対角度算出処理を実行する。ここで、所定時間t2は、所定時間t1と同一でもよく、また、所定時間t1と異なっていてもよい。   FIG. 7 shows an example of a relative angle calculation process in which the processor of the VCR controller 230 calculates the rotation angle (relative angle θr) of the control shaft 196 from the output value of the relative angle sensor 280. The processor of the VCR controller 230 executes the relative angle calculation process repeatedly every predetermined time t2 or every time when the relative angle θr is referred to. Here, the predetermined time t2 may be the same as the predetermined time t1 or may be different from the predetermined time t1.

ステップ21では、VCRコントローラ230のプロセッサが、制御シャフト196の絶対角度θaが算出済みであるか否かを判定する。即ち、絶対角度θaが算出されていなければ、これを基点とした相対角度θrを算出することができないため、VCRコントローラ230のプロセッサは、相対角度θrを算出するために必要な絶対角度θaが算出済みであるか否かを判定する。そして、VCRコントローラ230のプロセッサは、絶対角度θaが算出済みであると判定すれば処理をステップ22へと進める一方(Yes)、絶対角度θaが算出されていないと判定すれば処理を終了させる(No)。   In step 21, the processor of the VCR controller 230 determines whether or not the absolute angle θa of the control shaft 196 has been calculated. That is, if the absolute angle θa has not been calculated, the relative angle θr based on this point cannot be calculated. Therefore, the processor of the VCR controller 230 calculates the absolute angle θa necessary for calculating the relative angle θr. It is determined whether it has been completed. Then, the processor of the VCR controller 230 advances the process to step 22 if it determines that the absolute angle θa has been calculated (Yes), while ending the process if it determines that the absolute angle θa has not been calculated (Yes). No).

ステップ22では、VCRコントローラ230のプロセッサが、VCRコントローラ230の起動後の初回の処理であるか否かを判定する。ここで、初回の処理であるか否かは、例えば、初回の処理であることを示すフラグによって判定できる。そして、VCRコントローラ230のプロセッサは、初回の処理であると判定すれば処理をステップ23へと進める一方(Yes)、初回の処理でない(2回目以降の処理)と判定すれば処理をステップ24へと進める(No)。   In step 22, the processor of the VCR controller 230 determines whether or not this is the first process after the activation of the VCR controller 230. Here, whether or not it is the first process can be determined by, for example, a flag indicating that it is the first process. Then, the processor of the VCR controller 230 advances the process to step 23 if it determines that it is the first process (Yes), and advances the process to step 24 if it determines that it is not the first process (process after the second time). And proceed (No).

ステップ23では、VCRコントローラ230のプロセッサが、制御シャフト196の相対角度θrとして絶対角度θaを採択する(相対角度θr=絶対角度θa)。
ステップ24では、VCRコントローラ230のプロセッサが、相対角度センサ280の出力値を読み込む。
In step 23, the processor of the VCR controller 230 adopts the absolute angle θa as the relative angle θr of the control shaft 196 (relative angle θr = absolute angle θa).
In step 24, the processor of the VCR controller 230 reads the output value of the relative angle sensor 280.

ステップ25では、VCRコントローラ230のプロセッサが、例えば、今回の処理における相対角度センサ280の出力値から前回の処理における相対角度センサ280の出力値を減算することで、相対角度センサ280の出力変化量を算出する。   In step 25, the processor of the VCR controller 230 subtracts the output value of the relative angle sensor 280 in the previous process from the output value of the relative angle sensor 280 in the current process, for example, to thereby determine the output change amount of the relative angle sensor 280. To calculate.

ステップ26では、VCRコントローラ230のプロセッサが、例えば、相対角度センサ280の出力変化量に減速機198Aの減速比を乗算することで、角度変化量を算出する。   In step 26, the processor of the VCR controller 230 calculates the angle change amount by, for example, multiplying the output change amount of the relative angle sensor 280 by the reduction ratio of the speed reducer 198A.

ステップ27では、VCRコントローラ230のプロセッサが、例えば、算出済みの相対角度θrに角度変化量を加算することで、制御シャフト196の相対角度θrを更新する。要するに、VCRコントローラ230のプロセッサは、前回の処理において算出した相対角度θrに対して、前回の処理から今回の処理までの間に変化した角度変化量を加算することで、最新の相対角度θrを算出する。   In step 27, the processor of the VCR controller 230 updates the relative angle θr of the control shaft 196 by adding the angle change amount to the calculated relative angle θr, for example. In short, the processor of the VCR controller 230 adds the angle change amount changed between the previous processing and the current processing to the relative angle θr calculated in the previous processing to obtain the latest relative angle θr. calculate.

かかる相対角度算出処理によれば、VCRコントローラ230の起動後の初回の処理であれば、制御シャフト196の相対角度θrとして絶対角度θaが採択される。即ち、初回の処理においては、相対角度θrを算出する基点として、絶対角度θaが採用される。そして、その後の相対角度算出処理においては、この基点を考慮して、相対角度センサ280の出力値の変化から角度変化量が算出され、前回の処理において算出された相対角度θrに角度変化量を加算することで、最新の相対角度θrが逐次算出される。   According to the relative angle calculation process, the absolute angle θa is adopted as the relative angle θr of the control shaft 196 in the first process after the activation of the VCR controller 230. That is, in the first process, the absolute angle θa is used as the base point for calculating the relative angle θr. Then, in the subsequent relative angle calculation process, the angle change amount is calculated from the change in the output value of the relative angle sensor 280 in consideration of this base point, and the angle change amount is added to the relative angle θr calculated in the previous process. By adding, the latest relative angle θr is sequentially calculated.

図8は、VCRコントローラ230のプロセッサが所定時間Δtごとに繰り返し実行する、VCR機構190の通常制御処理の第1実施形態を示す。なお、第1実施形態の前提として、制御シャフト196の相対角度θrを補正したか否かを示す、補正フラグが未補正になっているものとする(以下同様)。   FIG. 8 shows a first embodiment of the normal control processing of the VCR mechanism 190, which is repeatedly executed by the processor of the VCR controller 230 every predetermined time Δt. As a premise of the first embodiment, it is assumed that the correction flag indicating whether or not the relative angle θr of the control shaft 196 has been corrected is uncorrected (the same applies hereinafter).

ステップ31では、VCRコントローラ230のプロセッサが、制御シャフト196の相対角度θrが第1の所定角度θ1以下であるか否かを判定する。ここで、第1の所定角度θ1は、基点に最大誤差が含まれていても、通常制御範囲において(図2参照)、制御シャフト196がストッパ機構210に当たらない回転角度を規定する閾値であって、例えば、絶対角度センサ290の出力誤差及び余裕などを考慮して適宜設定することができる。そして、VCRコントローラ230のプロセッサは、相対角度θrが第1の所定角度θ1以下、即ち、制御シャフト196がストッパ機構210に当たる可能性があると判定すれば、処理をステップ32へと進める(Yes)。一方、VCRコントローラ230のプロセッサは、相対角度θrが第1の所定角度より大きい、即ち、制御シャフト196がストッパ機構210に当たる可能性がないと判定すれば、処理をステップ33へと進める(No)。   In step 31, the processor of the VCR controller 230 determines whether the relative angle θr of the control shaft 196 is less than or equal to the first predetermined angle θ1. Here, the first predetermined angle θ1 is a threshold value that defines the rotation angle at which the control shaft 196 does not hit the stopper mechanism 210 in the normal control range (see FIG. 2) even if the base point includes the maximum error. Then, for example, it can be appropriately set in consideration of the output error and the margin of the absolute angle sensor 290. Then, if the processor of the VCR controller 230 determines that the relative angle θr is the first predetermined angle θ1 or less, that is, the control shaft 196 may hit the stopper mechanism 210, the process proceeds to step 32 (Yes). . On the other hand, if the processor of the VCR controller 230 determines that the relative angle θr is larger than the first predetermined angle, that is, there is no possibility that the control shaft 196 hits the stopper mechanism 210, the process proceeds to step 33 (No). .

ステップ32では、VCRコントローラ230のプロセッサが、制御シャフト196の絶対角度θaに基づいて、圧縮比制御アクチュエータ198を制御する。具体的には、VCRコントローラ230のプロセッサは、制御シャフト196の絶対角度θaが目標圧縮比に応じた目標角度に収束するように、圧縮比制御アクチュエータ198の操作量をフィードバック制御する。   In step 32, the processor of the VCR controller 230 controls the compression ratio control actuator 198 based on the absolute angle θa of the control shaft 196. Specifically, the processor of the VCR controller 230 feedback-controls the operation amount of the compression ratio control actuator 198 so that the absolute angle θa of the control shaft 196 converges to a target angle according to the target compression ratio.

ステップ33では、VCRコントローラ230のプロセッサが、制御シャフト196の相対角度θrに基づいて、圧縮比制御アクチュエータ198を制御する。具体的には、VCRコントローラ230のプロセッサは、制御シャフト196の相対角度θrが目標圧縮比に応じた目標角度に収束するように、圧縮比制御アクチュエータ198の操作量をフィードバック制御する。   In step 33, the processor of the VCR controller 230 controls the compression ratio control actuator 198 based on the relative angle θr of the control shaft 196. Specifically, the processor of the VCR controller 230 feedback-controls the operation amount of the compression ratio control actuator 198 so that the relative angle θr of the control shaft 196 converges to a target angle according to the target compression ratio.

ステップ34では、VCRコントローラ230のプロセッサが、制御シャフト196の絶対角度θaが通常制御範囲の下限(制御下限)であるか否かを判定する。ここで、制御下限は、内燃機関100の圧縮比が最大になっているか否かを判定するための閾値であって、例えば、VCR機構190の作動特性に応じて適宜設定することができる。そして、VCRコントローラ230のプロセッサは、絶対角度θaが制御下限であると判定すれば処理をステップ35へと進める一方(Yes)、絶対角度θaが制御下限より大きいと判定すれば処理を終了させる(No)。   In step 34, the processor of the VCR controller 230 determines whether or not the absolute angle θa of the control shaft 196 is the lower limit (control lower limit) of the normal control range. Here, the control lower limit is a threshold value for determining whether or not the compression ratio of the internal combustion engine 100 is maximized, and can be appropriately set, for example, according to the operating characteristics of the VCR mechanism 190. Then, the processor of the VCR controller 230 advances the process to step 35 if it determines that the absolute angle θa is the control lower limit (Yes), and ends the process if it determines that the absolute angle θa is larger than the control lower limit (Yes). No).

ステップ35では、VCRコントローラ230のプロセッサが、制御シャフト196の絶対角度θaが制御下限である状態が所定時間持続しているか否かを判定する。ここで、所定時間は、制御シャフト196が目標角度に収束されているか否かを判定するための閾値であって、例えば、VCR機構190の作動特性及び絶対角度センサ290の出力特性を考慮して適宜設定することができる。そして、VCRコントローラ230のプロセッサは、絶対角度θaが制御下限である状態が所定時間継続していると判定すれば処理をステップ36へと進める一方(Yes)、絶対角度θaが制御下限である状態が所定時間持続していないと判定すれば処理を終了させる(No)。   In step 35, the processor of the VCR controller 230 determines whether or not the state where the absolute angle θa of the control shaft 196 is the control lower limit continues for a predetermined time. Here, the predetermined time is a threshold value for determining whether or not the control shaft 196 has converged to the target angle, and, for example, in consideration of the operating characteristic of the VCR mechanism 190 and the output characteristic of the absolute angle sensor 290. It can be set appropriately. If the processor of the VCR controller 230 determines that the state where the absolute angle θa is the control lower limit continues for the predetermined time, the process proceeds to step 36 (Yes) while the absolute angle θa is the control lower limit. If it is determined that does not last for the predetermined time, the process is terminated (No).

ステップ36では、VCRコントローラ230のプロセッサが、補正フラグを参照することで、制御シャフト196の相対角度θrが未補正であるか否かを判定する。そして、VCRコントローラ230のプロセッサは、相対角度θrが未補正であると判定すれば処理をステップ37へと進める一方(Yes)、相対角度θrが補正済みであると判定すれば処理を終了させる(No)。   In step 36, the processor of the VCR controller 230 determines whether or not the relative angle θr of the control shaft 196 is uncorrected by referring to the correction flag. Then, the processor of the VCR controller 230 advances the process to step 37 if it determines that the relative angle θr has not been corrected (Yes), and ends the process if it determines that the relative angle θr has been corrected (Yes). No).

ステップ37では、VCRコントローラ230のプロセッサが、制御シャフト196の相対角度θrとして絶対角度θaを採択する。
ステップ38では、VCRコントローラ230のプロセッサが、補正フラグを補正済みに変更する。
In step 37, the processor of the VCR controller 230 adopts the absolute angle θa as the relative angle θr of the control shaft 196.
At step 38, the processor of the VCR controller 230 changes the correction flag to corrected.

かかる通常制御処理の第1実施形態によれば、図9に示すように、制御シャフト196の相対角度θrが第1の所定角度θ1より大きければ、通常制御範囲において、制御シャフト196がストッパ機構210に当たる可能性がないため、相対角度θrに基づいて圧縮比制御アクチュエータ198が制御される(同図の太線参照)。一方、制御シャフト196の相対角度θrが第1の所定角度θ1以下であれば、通常制御範囲において、制御シャフト196がストッパ機構210に当たる可能性があるため、相対角度θrに代えて、絶対角度θaに基づいて圧縮比制御アクチュエータ198が制御される(同図の太線参照)。   According to the first embodiment of the normal control process, as shown in FIG. 9, when the relative angle θr of the control shaft 196 is larger than the first predetermined angle θ1, the control shaft 196 causes the stopper mechanism 210 to fall within the normal control range. Therefore, the compression ratio control actuator 198 is controlled based on the relative angle θr (see the thick line in the figure). On the other hand, if the relative angle θr of the control shaft 196 is equal to or smaller than the first predetermined angle θ1, the control shaft 196 may hit the stopper mechanism 210 in the normal control range. Therefore, instead of the relative angle θr, the absolute angle θa. The compression ratio control actuator 198 is controlled based on the above (see the thick line in the figure).

従って、制御シャフト196の相対角度θrが第1の所定角度θ1以下の場合、誤差を含んだ基点を考慮しない、制御シャフト196の絶対角度θaが採択されるので、制御シャフト196の回転角度の検出精度を向上させることができる。そして、制御シャフト196の回転角度の検出精度が向上することから、VCR機構190の制御精度が向上すると共に、吸気バルブ132及び排気バルブ134とピストン120との干渉を抑制することができる。   Therefore, when the relative angle θr of the control shaft 196 is less than or equal to the first predetermined angle θ1, the absolute angle θa of the control shaft 196 that does not consider the base point including the error is adopted, and thus the detection of the rotation angle of the control shaft 196 is performed. The accuracy can be improved. Further, since the detection accuracy of the rotation angle of the control shaft 196 is improved, the control accuracy of the VCR mechanism 190 is improved and the interference between the intake valve 132 and the exhaust valve 134 and the piston 120 can be suppressed.

また、制御シャフト196の絶対角度θaが制御下限である状態が所定時間持続すると、相対角度θrが未補正である場合に限り、図10に示すように、相対角度θrとして絶対角度θaが再設定される。即ち、上記条件が成立した場合、そのときの絶対角度θaを初期値として相対角度θrを補正することで、基点の誤差が小さくなり、制御シャフト196の回転角度の検出精度をさらに向上させることができる。なお、相対角度θrを補正した後では、その検出精度が向上していることから、相対角度θrのみに基づいて圧縮比制御アクチュエータ198を制御するようにしてもよい。   When the absolute angle θa of the control shaft 196 remains at the control lower limit for a predetermined time, the absolute angle θa is reset as the relative angle θr as shown in FIG. 10 only when the relative angle θr is uncorrected. To be done. That is, when the above condition is satisfied, the relative angle θr is corrected by using the absolute angle θa at that time as an initial value, thereby reducing the error of the base point and further improving the detection accuracy of the rotation angle of the control shaft 196. it can. Since the detection accuracy is improved after the relative angle θr is corrected, the compression ratio control actuator 198 may be controlled based on only the relative angle θr.

ところで、制御シャフト196の相対角度θrが徐々に小さくなって第1の所定角度θ1に達したときに、制御シャフト196の回転角度として、相対角度θrから絶対角度θaへと切り替えると、図9に示すように、制御シャフト196の回転角度が連続しない段差が生じてしまう。そこで、以下で説明するように、制御シャフト196の相対角度θrが第1の所定角度θ1より大きくかつこれよりも大きい第2の所定角度θ2未満である場合、制御シャフト196の回転角度を徐々に変化させることで、切替時の段差を小さくすることができる。   By the way, when the relative angle θr of the control shaft 196 gradually decreases and reaches the first predetermined angle θ1, the rotation angle of the control shaft 196 is switched from the relative angle θr to the absolute angle θa. As shown, a step in which the rotation angle of the control shaft 196 is not continuous occurs. Therefore, as described below, when the relative angle θr of the control shaft 196 is larger than the first predetermined angle θ1 and less than the second predetermined angle θ2 which is larger than this, the rotation angle of the control shaft 196 is gradually increased. By changing it, the step difference at the time of switching can be made small.

図11及び図12は、VCRコントローラ230のプロセッサが所定時間Δtごとに繰り返し実行する、VCR機構190の通常制御処理の第2実施形態を示す。なお、先の第1実施形態と共通する処理については、重複説明を排除する目的で、その説明を簡略化する。必要があれば、第1実施形態の説明を参照されたい(以下同様)。   11 and 12 show a second embodiment of the normal control process of the VCR mechanism 190, which is repeatedly executed by the processor of the VCR controller 230 every predetermined time Δt. The description of the processing common to the first embodiment will be simplified for the purpose of eliminating duplicate description. If necessary, refer to the description of the first embodiment (same below).

ステップ41では、VCRコントローラ230のプロセッサが、制御シャフト196の相対角度θrが第1の所定角度θ1以下であるか否かを判定する。そして、VCRコントローラ230のプロセッサは、相対角度θrが第1の所定角度θ1以下であると判定すれば処理をステップ42へと進める一方(Yes)、相対角度θrが第1の所定角度θ1より大きいと判定すれば処理をステップ48へと進める(No)。   In step 41, the processor of the VCR controller 230 determines whether the relative angle θr of the control shaft 196 is less than or equal to the first predetermined angle θ1. Then, if the processor of the VCR controller 230 determines that the relative angle θr is equal to or smaller than the first predetermined angle θ1, the process proceeds to step 42 (Yes), while the relative angle θr is larger than the first predetermined angle θ1. If so, the process proceeds to step 48 (No).

ステップ42では、VCRコントローラ230のプロセッサが、圧縮比制御アクチュエータ198を制御するための制御角度θとして、制御シャフト196の絶対角度θaを採択する(制御角度θ=絶対角度θa)。   In step 42, the processor of the VCR controller 230 adopts the absolute angle θa of the control shaft 196 as the control angle θ for controlling the compression ratio control actuator 198 (control angle θ = absolute angle θa).

ステップ43では、VCRコントローラ230のプロセッサが、制御シャフト196の絶対角度θaが制御下限であるか否かを判定する。そして、VCRコントローラ230のプロセッサは、絶対角度θaが制御下限であると判定すれば処理をステップ44へと進める一方(Yes)、絶対角度θaが制御下限より大きいと判定すれば処理をステップ51へと進める(No)。   In step 43, the processor of the VCR controller 230 determines whether the absolute angle θa of the control shaft 196 is the control lower limit. Then, if the processor of the VCR controller 230 determines that the absolute angle θa is the control lower limit, the process proceeds to step 44 (Yes), while if it determines that the absolute angle θa is larger than the control lower limit, the process proceeds to step 51. And proceed (No).

ステップ44では、VCRコントローラ230のプロセッサが、制御シャフト196の絶対角度θaが制御下限である状態が所定時間持続しているか否かを判定する。そして、VCRコントローラ230のプロセッサは、絶対角度θaが制御下限である状態が所定時間持続していると判定すれば処理をステップ45へと進める一方(Yes)、絶対角度θaが制御下限である状態が所定時間持続していないと判定すれば処理をステップ51へと進める(No)。   In step 44, the processor of the VCR controller 230 determines whether or not the state where the absolute angle θa of the control shaft 196 is the control lower limit continues for a predetermined time. If the processor of the VCR controller 230 determines that the state where the absolute angle θa is the control lower limit continues for the predetermined time, the process proceeds to step 45 (Yes), while the absolute angle θa is the control lower limit. If it is determined that does not last for the predetermined time, the process proceeds to step 51 (No).

ステップ45では、VCRコントローラ230のプロセッサが、制御シャフト196の相対角度θrが未補正であるか否かを判定する。そして、VCRコントローラ230のプロセッサは、相対角度θrが未補正であると判定すれば処理をステップ46へと進める一方(Yes)、相対角度θrが補正済みであると判定すれば処理をステップ51へと進める(No)。   At step 45, the processor of the VCR controller 230 determines whether the relative angle θr of the control shaft 196 is uncorrected. Then, if the processor of the VCR controller 230 determines that the relative angle θr is not corrected, the process proceeds to step 46 (Yes), while if it is determined that the relative angle θr is corrected, the process proceeds to step 51. And proceed (No).

ステップ46では、VCRコントローラ230のプロセッサが、制御シャフト196の相対角度θrとして絶対角度θaを採択する。
ステップ47では、VCRコントローラ230のプロセッサが、補正フラグを補正済みに変更する。その後、VCRコントローラ230のプロセッサは、処理をステップ51へと進める。
At step 46, the processor of the VCR controller 230 adopts the absolute angle θa as the relative angle θr of the control shaft 196.
In step 47, the processor of the VCR controller 230 changes the correction flag to corrected. After that, the processor of the VCR controller 230 advances the process to step 51.

ステップ48では、VCRコントローラ230のプロセッサが、制御シャフト196の相対角度θrが第2の所定角度θ2未満であるか否かを判定する。そして、VCRコントローラ230のプロセッサは、相対角度θrが第2の所定角度θ2未満であると判定すれば処理をステップ49へと進める一方(Yes)、相対角度θrが第2の所定角度θ2以上であると判定すれば処理をステップ50へと進める(No)。   At step 48, the processor of the VCR controller 230 determines whether the relative angle θr of the control shaft 196 is less than the second predetermined angle θ2. If the processor of the VCR controller 230 determines that the relative angle θr is less than the second predetermined angle θ2, the process proceeds to step 49 (Yes), while the relative angle θr is the second predetermined angle θ2 or more. If so, the process proceeds to step 50 (No).

ステップ49では、VCRコントローラ230のプロセッサが、例えば、以下に示す式から、制御シャフト196の相対角度θrに応じて、制御シャフト196の回転角度を徐々に変化させる制御角度θ(中間値)を算出する。なお、以下の式において、θr(θ2)は、回転角度がθ2であるときの相対角度θr、θa(θ1)は、回転角度がθ1であるときの絶対角度θaを表す。
制御角度θ=C1−C2(θ2−θr)
C1=θr(θ2)
C2={θr(θ2)−θa(θ1)}/(θ2−θ1)
In step 49, the processor of the VCR controller 230 calculates a control angle θ (intermediate value) that gradually changes the rotation angle of the control shaft 196 according to the relative angle θr of the control shaft 196, for example, from the formula shown below. To do. In the following equation, θr (θ2) represents the relative angle θr when the rotation angle is θ2, and θa (θ1) represents the absolute angle θa when the rotation angle is θ1.
Control angle θ = C1-C2 (θ2-θr)
C1 = θr (θ2)
C2 = {θr (θ2) -θa (θ1)} / (θ2-θ1)

ステップ50では、VCRコントローラ230のプロセッサが、圧縮比制御アクチュエータ198を制御する制御角度θとして、制御シャフト196の相対角度θrを採択する(制御角度θ=相対角度θr)。   In step 50, the processor of the VCR controller 230 adopts the relative angle θr of the control shaft 196 as the control angle θ for controlling the compression ratio control actuator 198 (control angle θ = relative angle θr).

ステップ51では、VCRコントローラ230のプロセッサが、制御シャフト196の制御角度θに基づいて、圧縮比制御アクチュエータ198を制御する。具体的には、VCRコントローラ230のプロセッサは、制御シャフト196の制御角度θが目標圧縮比に応じた目標角度に収束するように、圧縮比制御アクチュエータ198の操作量をフィードバック制御する。   In step 51, the processor of the VCR controller 230 controls the compression ratio control actuator 198 based on the control angle θ of the control shaft 196. Specifically, the processor of the VCR controller 230 feedback-controls the operation amount of the compression ratio control actuator 198 so that the control angle θ of the control shaft 196 converges to the target angle according to the target compression ratio.

かかる通常制御処理の第2実施形態によれば、図13に示すように、制御シャフト196の相対角度θrが第1の所定角度θ1より大きくかつ第2の所定角度θ2未満の場合、圧縮比制御アクチュエータ198を制御するための制御角度θが徐々に変化する(太線参照)。このため、相対角度θrから絶対角度θaへと切り替えるときの段差が小さくなり、圧縮比制御アクチュエータ198の制御性を向上させることができる。なお、他の作用及び効果については、先の第1実施形態と同様であるので、その説明は省略する。必要があれば、第1実施形態の説明を参照されたい。   According to the second embodiment of the normal control process, as shown in FIG. 13, when the relative angle θr of the control shaft 196 is larger than the first predetermined angle θ1 and smaller than the second predetermined angle θ2, the compression ratio control is performed. The control angle θ for controlling the actuator 198 gradually changes (see the thick line). Therefore, the step difference when switching from the relative angle θr to the absolute angle θa becomes small, and the controllability of the compression ratio control actuator 198 can be improved. Note that other operations and effects are similar to those of the first embodiment described above, and thus description thereof will be omitted. If necessary, refer to the description of the first embodiment.

切替時の段差を小さくするためには、図12の処理に代えて、次のように、制御シャフト196の相対角度θrが第1の所定角度θ1より大きくかつ第2の所定角度θ2未満の範囲において、相対角度θrと絶対角度θaのうち小さいものを採択してもよい。   In order to reduce the step difference at the time of switching, instead of the process of FIG. 12, a range in which the relative angle θr of the control shaft 196 is larger than the first predetermined angle θ1 and smaller than the second predetermined angle θ2 is as follows. In, the smaller one of the relative angle θr and the absolute angle θa may be adopted.

図14は、切替時の段差を小さくする変形例の一例を示す。
ステップ48では、VCRコントローラ230のプロセッサが、制御シャフト196の相対角度θrが第2の所定角度θ2未満であるか否かを判定する。そして、VCRコントローラ230のプロセッサは、相対角度θrが第2の所定角度θ2未満であると判定すれば処理をステップ49へと進める一方(Yes)、相対角度θrが第2の所定角度θ2以上であると判定すれば処理をステップ50’へと進める(No)。
FIG. 14 shows an example of a modification in which the step difference at the time of switching is reduced.
At step 48, the processor of the VCR controller 230 determines whether the relative angle θr of the control shaft 196 is less than the second predetermined angle θ2. If the processor of the VCR controller 230 determines that the relative angle θr is less than the second predetermined angle θ2, the process proceeds to step 49 (Yes), while the relative angle θr is the second predetermined angle θ2 or more. If so, the process proceeds to step 50 '(No).

ステップ49では、VCRコントローラ230のプロセッサが、制御シャフト196の相対角度θrが絶対角度θa未満であるか否かを判定する。そして、VCRコントローラ230のプロセッサは、相対角度θrが絶対角度θa未満であると判定すれば処理をステップ50へと進める一方(Yes)、相対角度θrが絶対角度θa以上であると判定すれば処理をステップ50’へと進める(No)。   At step 49, the processor of the VCR controller 230 determines whether the relative angle θr of the control shaft 196 is less than the absolute angle θa. Then, the processor of the VCR controller 230 advances the process to step 50 if it determines that the relative angle θr is less than the absolute angle θa (Yes), and executes the process if it determines that the relative angle θr is equal to or greater than the absolute angle θa. To Step 50 '(No).

ステップ50では、VCRコントローラ230のプロセッサが、圧縮比制御アクチュエータ198を制御する制御角度θとして、制御シャフト196の相対角度θrを採択する(制御角度θ=相対角度θr)。   In step 50, the processor of the VCR controller 230 adopts the relative angle θr of the control shaft 196 as the control angle θ for controlling the compression ratio control actuator 198 (control angle θ = relative angle θr).

ステップ50’では、VCRコントローラ230のプロセッサが、圧縮比制御アクチュエータ198を制御する制御角度θとして、制御シャフト196の絶対角度θaを採択する(制御角度θ=絶対角度θa)。   In step 50 ', the processor of the VCR controller 230 adopts the absolute angle θa of the control shaft 196 as the control angle θ for controlling the compression ratio control actuator 198 (control angle θ = absolute angle θa).

かかる変形例によれば、図15に示すように、制御シャフト196の相対角度θrが第1の所定角度θ1より大きくかつ第2の所定角度θ2未満の場合、相対角度θrと絶対角度θaのうち小さい角度に基づいて、圧縮比制御アクチュエータ198がフィードバック制御される(太線参照)。このため、制御負荷の増加を抑制しつつ、相対角度θrから絶対角度θaへと切り替えるときの段差を小さくすることができる。   According to this modified example, as shown in FIG. 15, when the relative angle θr of the control shaft 196 is larger than the first predetermined angle θ1 and less than the second predetermined angle θ2, of the relative angle θr and the absolute angle θa. The compression ratio control actuator 198 is feedback-controlled based on the small angle (see the bold line). Therefore, it is possible to reduce the step when switching from the relative angle θr to the absolute angle θa while suppressing an increase in control load.

ところで、制御シャフト196がストッパ機構210に当たることのみを回避するのであれば、図16に示すように、通常制御範囲の全域において、制御シャフト196の相対角度θrと絶対角度θaのうち小さい角度に基づいて、圧縮比制御アクチュエータ198を制御してもよい。   By the way, if only the control shaft 196 is prevented from hitting the stopper mechanism 210, as shown in FIG. 16, based on the smaller one of the relative angle θr and the absolute angle θa of the control shaft 196 in the entire normal control range. Thus, the compression ratio control actuator 198 may be controlled.

ステップ61では、VCRコントローラ230のプロセッサが、制御シャフト196の相対角度θrが絶対角度θa未満であるか否かを判定する。そして、VCRコントローラ230のプロセッサは、相対角度θrが絶対角度θa未満であると判定すれば処理をステップ62へと進める一方(Yes)、相対角度θrが絶対角度θa以上であると判定すれば処理をステップ63へと進める(No)。   At step 61, the processor of the VCR controller 230 determines whether the relative angle θr of the control shaft 196 is less than the absolute angle θa. Then, the processor of the VCR controller 230 advances the process to step 62 if it determines that the relative angle θr is less than the absolute angle θa (Yes), and executes the process if it determines that the relative angle θr is equal to or greater than the absolute angle θa. To Step 63 (No).

ステップ62では、VCRコントローラ230のプロセッサが、制御シャフト196の相対角度θrに基づいて、圧縮比制御アクチュエータ198を制御する。
ステップ63では、VCRコントローラ230のプロセッサが、制御シャフト196の絶対角度θaに基づいて、圧縮比制御アクチュエータ198を制御する。
In step 62, the processor of the VCR controller 230 controls the compression ratio control actuator 198 based on the relative angle θr of the control shaft 196.
In step 63, the processor of the VCR controller 230 controls the compression ratio control actuator 198 based on the absolute angle θa of the control shaft 196.

このようにすれば、図17に示すように、制御シャフト196の相対角度θrと絶対角度θaのうち、ストッパ機構210に当たる可能性が大きい角度で圧縮比制御アクチュエータ198が制御されるので、制御シャフト196とストッパ機構210との干渉を回避することができる。また、先の実施形態より制御負荷が小さいので、高速処理が可能なVCRコントローラ230でなくても実装することができる。   By doing so, as shown in FIG. 17, the compression ratio control actuator 198 is controlled at an angle of the relative angle θr and the absolute angle θa of the control shaft 196 that is likely to hit the stopper mechanism 210. Interference between 196 and the stopper mechanism 210 can be avoided. Further, since the control load is smaller than that of the previous embodiment, the VCR controller 230 capable of high-speed processing can be mounted.

制御対象機器としては、VCR機構190に限らず、アクチュエータの出力軸に対して減速機を介して連結された駆動軸の回転角度を、アクチュエータの回転角度に対して減速機の減速比を考慮した相対角度として検出する相対角度センサの出力値と、駆動軸の絶対角度を検出する絶対角度センサの出力値と、に基づいて制御されるものであればよい。   The equipment to be controlled is not limited to the VCR mechanism 190, and the rotation angle of the drive shaft connected to the output shaft of the actuator via the speed reducer and the reduction ratio of the speed reducer to the rotation angle of the actuator are considered. It may be controlled as long as it is controlled based on the output value of the relative angle sensor that detects the relative angle and the output value of the absolute angle sensor that detects the absolute angle of the drive shaft.

ここで、上述した実施形態から把握し得る技術的思想について、以下に記載する。
(1)アクチュエータの出力軸に対して減速機を介して連結された駆動軸の相対角度を、前記アクチュエータの回転角度に対して前記減速機の減速比を考慮した相対角度として検出する相対角度センサの出力値と、前記駆動軸の絶対角度を検出する絶対角度センサの出力値と、に基づいて制御対象機器を制御する内燃機関の制御装置であって、内燃機関の始動時の前記絶対角度センサの出力値を基点として、前記相対角度センサの出力値から求められた前記駆動軸の回転角度が第1の所定角度より大きい場合、前記駆動軸の回転角度に基づいて前記制御対象機器を制御し、前記駆動軸の回転角度が前記第1の所定角度以下である場合、前記絶対角度センサの出力値に基づいて前記制御対象機器を制御する。
Here, the technical idea that can be understood from the above-described embodiment will be described below.
(1) A relative angle sensor that detects a relative angle of a drive shaft connected to an output shaft of an actuator via a speed reducer as a relative angle in consideration of a reduction ratio of the speed reducer with respect to a rotation angle of the actuator. And an output value of an absolute angle sensor that detects an absolute angle of the drive shaft, and a control device for an internal combustion engine that controls a device to be controlled based on the absolute angle sensor when the internal combustion engine is started. When the rotation angle of the drive shaft obtained from the output value of the relative angle sensor is larger than a first predetermined angle with respect to the output value of, the control target device is controlled based on the rotation angle of the drive shaft. When the rotation angle of the drive shaft is less than or equal to the first predetermined angle, the control target device is controlled based on the output value of the absolute angle sensor.

(2)前記駆動軸の回転角度が前記第1の所定角度より大きくかつ当該第1の所定角度より大きい第2の所定角度未満である場合、前記第1の所定角度における前記絶対角度センサの出力値と前記第2の所定角度における前記駆動軸の回転角度との中間値に基づいて、前記制御対象機器を制御する。 (2) When the rotation angle of the drive shaft is greater than the first predetermined angle and less than a second predetermined angle that is greater than the first predetermined angle, the output of the absolute angle sensor at the first predetermined angle The control target device is controlled based on an intermediate value between the value and the rotation angle of the drive shaft at the second predetermined angle.

(3)前記中間値は、前記駆動軸の回転角度と前記絶対角度センサの出力値とに応じて前記駆動軸の回転角度を補正した角度である。
(4)前記中間値は、前記駆動軸の回転角度と前記絶対角度センサの出力値とのうち、小さい方の角度である。
(3) The intermediate value is an angle obtained by correcting the rotation angle of the drive shaft according to the rotation angle of the drive shaft and the output value of the absolute angle sensor.
(4) The intermediate value is the smaller of the rotation angle of the drive shaft and the output value of the absolute angle sensor.

(5)前記絶対角度センサの出力値が制御下限にある状態が所定時間持続したら、前記絶対角度センサの出力値を基点として再設定する。
(6)前記基点は、前記内燃機関が始動されてから停止されるまでの間に1回だけ再設定される。
(5) When the output value of the absolute angle sensor remains at the control lower limit for a predetermined time, the output value of the absolute angle sensor is reset as a base point.
(6) The base point is reset only once between the time when the internal combustion engine is started and the time when the internal combustion engine is stopped.

(7)前記基点が再設定された後は、前記駆動軸の回転角度に基づいて前記制御対象機器を制御する。
(8)前記絶対角度センサの出力値は、前記駆動軸をその回転を規制するストッパに当接して学習した基準角度に基づいて補正される。
(9)前記制御対象機器は、前記内燃機関の圧縮比を可変とする可変圧縮比機構である。
(7) After the base point is reset, the control target device is controlled based on the rotation angle of the drive shaft.
(8) The output value of the absolute angle sensor is corrected based on the reference angle learned by contacting the drive shaft with a stopper that restricts the rotation of the drive shaft.
(9) The device to be controlled is a variable compression ratio mechanism that makes the compression ratio of the internal combustion engine variable.

(10)アクチュエータの出力軸に対して減速機を介して連結された駆動軸の相対角度を、前記アクチュエータの回転角度に対して前記減速機の減速比を考慮した相対角度として検出する相対角度センサの出力値と、前記駆動軸の絶対角度を検出する絶対角度センサの出力値と、に基づいて制御対象機器を制御する内燃機関の制御装置が、内燃機関の始動時の前記絶対角度センサの出力値を基点として、前記相対角度センサの出力値から求められた前記駆動軸の回転角度が第1の所定角度より大きい場合、前記駆動軸の回転角度に基づいて前記制御対象機器を制御し、前記駆動軸の回転角度が前記第1の所定角度以下である場合、前記絶対角度センサの出力値に基づいて前記制御対象機器を制御する。 (10) A relative angle sensor for detecting a relative angle of a drive shaft connected to an output shaft of an actuator via a speed reducer as a relative angle in consideration of a reduction ratio of the speed reducer with respect to a rotation angle of the actuator. Output value of the absolute angle sensor for detecting the absolute angle of the drive shaft, and the control device of the internal combustion engine for controlling the device to be controlled based on the output of the absolute angle sensor when the internal combustion engine is started. When the rotation angle of the drive shaft obtained from the output value of the relative angle sensor is larger than a first predetermined angle with a value as a base point, the control target device is controlled based on the rotation angle of the drive shaft, When the rotation angle of the drive shaft is equal to or less than the first predetermined angle, the control target device is controlled based on the output value of the absolute angle sensor.

(11)アクチュエータの出力軸に対して減速機を介して連結された駆動軸の相対角度を、前記アクチュエータの回転角度に対して前記減速機の減速比を考慮した相対角度として検出する相対角度センサの出力値と、前記駆動軸の絶対角度を検出する絶対角度センサの出力値と、に基づいて制御対象機器を制御する内燃機関の制御装置であって、内燃機関の始動時の前記絶対角度センサの出力値を基点として前記相対角度センサの出力値から求められた前記駆動軸の回転角度と、前記絶対角度センサの出力値と、のうち小さい角度に基づいて前記制御対象を制御する。 (11) A relative angle sensor that detects a relative angle of a drive shaft connected to an output shaft of an actuator via a speed reducer as a relative angle in consideration of a reduction ratio of the speed reducer with respect to a rotation angle of the actuator. And an output value of an absolute angle sensor that detects an absolute angle of the drive shaft, and a control device for an internal combustion engine that controls a device to be controlled based on the absolute angle sensor when the internal combustion engine is started. The control target is controlled based on the smaller one of the rotation angle of the drive shaft obtained from the output value of the relative angle sensor and the output value of the absolute angle sensor with the output value of 1 as the base point.

(12)アクチュエータの出力軸に対して減速機を介して連結された駆動軸の相対角度を、前記アクチュエータの回転角度に対して前記減速機の減速比を考慮した相対角度として検出する相対角度センサの出力値と、前記駆動軸の絶対角度を検出する絶対角度センサの出力値と、に基づいて制御対象機器を制御する内燃機関の制御装置が、内燃機関の始動時の前記絶対角度センサの出力値を基点として前記相対角度センサの出力値から求められた前記駆動軸の回転角度と、前記絶対角度センサの出力値と、のうち小さい角度に基づいて前記制御対象を制御する。 (12) A relative angle sensor that detects a relative angle of a drive shaft connected to an output shaft of an actuator via a speed reducer as a relative angle in consideration of a reduction ratio of the speed reducer with respect to a rotation angle of the actuator. Output value of the absolute angle sensor for detecting the absolute angle of the drive shaft, and the control device of the internal combustion engine for controlling the device to be controlled based on the output of the absolute angle sensor when the internal combustion engine is started. The controlled object is controlled based on a smaller angle of the rotation angle of the drive shaft obtained from the output value of the relative angle sensor and the output value of the absolute angle sensor with the value as a base point.

(13)アクチュエータの出力軸に対して減速機を介して連結された駆動軸の相対角度を、前記アクチュエータの回転角度に対して前記減速機の減速比を考慮した相対角度として検出する相対角度検出手段の出力値と、前記駆動軸の絶対角度を検出する絶対角度検出手段の出力値と、に基づいて制御対象機器を制御する内燃機関の制御装置であって、
内燃機関の始動時の前記絶対角度検出手段の出力値を基点として、前記相対角度検出手段の出力値から求められた前記駆動軸の回転角度が所定角度より大きい場合、前記駆動軸の回転角度に基づいて前記制御対象機器を制御し、前記駆動軸の回転角度が前記所定角度以下である場合、前記絶対角度検出手段の出力値に基づいて前記制御対象機器を制御する。
(13) Relative angle detection for detecting the relative angle of the drive shaft connected to the output shaft of the actuator through the speed reducer as the relative angle in consideration of the reduction ratio of the speed reducer with respect to the rotation angle of the actuator. An output value of the means, an output value of an absolute angle detection means for detecting the absolute angle of the drive shaft, and a control device for an internal combustion engine for controlling a device to be controlled,
When the rotation angle of the drive shaft obtained from the output value of the relative angle detection means is larger than a predetermined angle with the output value of the absolute angle detection means at the time of starting the internal combustion engine as a base point, the rotation angle of the drive shaft Based on the output value of the absolute angle detection means, the control target device is controlled based on the output value of the absolute angle detecting means when the rotation angle of the drive shaft is equal to or less than the predetermined angle.

100 内燃機関
190 VCR機構(制御対象機器)
196 制御シャフト(駆動軸)
198 圧縮比制御アクチュエータ(アクチュエータ)
198A 減速機
230 VCRコントローラ(制御装置)
280 相対角度センサ(相対角度検出手段)
290 絶対角度センサ(絶対角度検出手段)
100 Internal combustion engine 190 VCR mechanism (controlled device)
196 Control shaft (drive shaft)
198 Compression ratio control actuator (actuator)
198A Reducer 230 VCR controller (control device)
280 Relative angle sensor (relative angle detection means)
290 Absolute angle sensor (Absolute angle detection means)

Claims (5)

アクチュエータの出力軸に対して減速機を介して連結された駆動軸の回転角度を、前記アクチュエータの回転角度に対して前記減速機の減速比を考慮した相対角度として検出する相対角度センサの出力値と、前記駆動軸の絶対角度を検出する絶対角度センサの出力値と、に基づいて制御対象機器を制御する内燃機関の制御装置であって、
内燃機関の始動時の前記絶対角度センサの出力値を基点として、前記相対角度センサの出力値から求められた前記駆動軸の回転角度が第1の所定角度より大きい場合、前記駆動軸の回転角度に基づいて前記制御対象機器を制御し、前記駆動軸の回転角度が前記第1の所定角度以下である場合、前記絶対角度センサの出力値に基づいて前記制御対象機器を制御する、
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
Output value of a relative angle sensor that detects a rotation angle of a drive shaft connected to an output shaft of an actuator via a speed reducer as a relative angle in consideration of a reduction ratio of the speed reducer with respect to a rotation angle of the actuator. And an output value of an absolute angle sensor that detects an absolute angle of the drive shaft, and a control device for an internal combustion engine that controls a control target device based on the:
When the rotation angle of the drive shaft obtained from the output value of the relative angle sensor is larger than a first predetermined angle with the output value of the absolute angle sensor at the time of starting the internal combustion engine as a base point, the rotation angle of the drive shaft Based on the output value of the absolute angle sensor, when the rotation angle of the drive shaft is less than or equal to the first predetermined angle, the control target device is controlled based on the output value of the absolute angle sensor.
A control device for an internal combustion engine, characterized in that:
前記駆動軸の回転角度が前記第1の所定角度より大きくかつ当該第1の所定角度より大きい第2の所定角度未満である場合、前記第1の所定角度における前記絶対角度センサの出力値と前記第2の所定角度における前記駆動軸の回転角度との中間値に基づいて、前記制御対象機器を制御する、
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。
When the rotation angle of the drive shaft is larger than the first predetermined angle and smaller than a second predetermined angle that is larger than the first predetermined angle, the output value of the absolute angle sensor at the first predetermined angle and the output value Controlling the device to be controlled based on an intermediate value between the rotation angle of the drive shaft and the second predetermined angle;
The control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein:
前記絶対角度センサの出力値が制御下限にある状態が所定時間持続したら、前記絶対角度センサの出力値を基点として再設定する、
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の内燃機関の制御装置。
When the state in which the output value of the absolute angle sensor is at the control lower limit lasts for a predetermined time, the output value of the absolute angle sensor is reset as a base point,
The control device for an internal combustion engine according to claim 1 or 2, characterized in that.
アクチュエータの出力軸に対して減速機を介して連結された駆動軸の回転角度を、前記アクチュエータの回転角度に対して前記減速機の減速比を考慮した相対角度として検出する相対角度センサの出力値と、前記駆動軸の絶対角度を検出する絶対角度センサの出力値と、に基づいて制御対象機器を制御する内燃機関の制御装置が、
内燃機関の始動時の前記絶対角度センサの出力値を基点として、前記相対角度センサの出力値から求められた前記駆動軸の回転角度が第1の所定角度より大きい場合、前記駆動軸の回転角度に基づいて前記制御対象機器を制御し、前記駆動軸の回転角度が前記第1の所定角度以下である場合、前記絶対角度センサの出力値に基づいて前記制御対象機器を制御する、
ことを特徴とする内燃機関の制御方法。
Output value of a relative angle sensor that detects a rotation angle of a drive shaft connected to an output shaft of an actuator via a speed reducer as a relative angle in consideration of a reduction ratio of the speed reducer with respect to a rotation angle of the actuator. And an output value of an absolute angle sensor that detects the absolute angle of the drive shaft, and a control device for an internal combustion engine that controls a device to be controlled based on the output value,
When the rotation angle of the drive shaft obtained from the output value of the relative angle sensor is larger than a first predetermined angle with the output value of the absolute angle sensor at the time of starting the internal combustion engine as a base point, the rotation angle of the drive shaft Based on the output value of the absolute angle sensor, when the rotation angle of the drive shaft is less than or equal to the first predetermined angle, the control target device is controlled based on the output value of the absolute angle sensor.
A method for controlling an internal combustion engine, comprising:
アクチュエータの出力軸に対して減速機を介して連結された駆動軸の回転角度を、前記アクチュエータの回転角度に対して前記減速機の減速比を考慮した相対角度として検出する相対角度検出手段の出力値と、前記駆動軸の絶対角度を検出する絶対角度検出手段の出力値と、に基づいて制御対象機器を制御する内燃機関の制御装置であって、
内燃機関の始動時の前記絶対角度検出手段の出力値を基点として、前記相対角度検出手段の出力値から求められた前記駆動軸の回転角度が所定角度より大きい場合、前記駆動軸の回転角度に基づいて前記制御対象機器を制御し、前記駆動軸の回転角度が前記所定角度以下である場合、前記絶対角度検出手段の出力値に基づいて前記制御対象機器を制御する、
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
Output of relative angle detecting means for detecting the rotation angle of the drive shaft connected to the output shaft of the actuator via the speed reducer as the relative angle in consideration of the reduction ratio of the speed reducer with respect to the rotation angle of the actuator. A control device for an internal combustion engine that controls a device to be controlled based on a value and an output value of an absolute angle detection means that detects an absolute angle of the drive shaft,
When the rotation angle of the drive shaft obtained from the output value of the relative angle detection means is larger than a predetermined angle, using the output value of the absolute angle detection means at the time of starting the internal combustion engine as a base point, the rotation angle of the drive shaft Controlling the control target device based on, when the rotation angle of the drive shaft is less than or equal to the predetermined angle, to control the control target device based on the output value of the absolute angle detection means,
A control device for an internal combustion engine, characterized in that:
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