WO2015093604A1 - 内燃機関の制御装置及び圧縮比の推定方法 - Google Patents

内燃機関の制御装置及び圧縮比の推定方法 Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a control device for an internal combustion engine provided with a variable compression ratio mechanism that makes a compression ratio variable, and a compression ratio estimation method.
  • Patent Document 1 discloses an ignition control device that corrects a basic ignition timing in accordance with a change rate of a compression ratio in an internal combustion engine having a variable compression ratio mechanism.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a control device and a compression ratio estimation method capable of estimating a compression ratio in an internal combustion engine equipped with a variable compression ratio mechanism.
  • the control device includes an estimation unit that estimates the compression ratio based on the correlation between the ignition timing and the knocking strength.
  • the compression ratio estimation method according to the present invention includes a step of advancing the ignition timing of the internal combustion engine, a step of detecting the knocking strength, a step of detecting that the knocking strength has reached a set value, Estimating the compression ratio based on the ignition timing when the knocking intensity reaches a set value.
  • the compression ratio can be estimated based on the change in the correlation between the ignition timing and the knocking intensity due to the difference in the compression ratio.
  • FIG. 1 is a system diagram of an internal combustion engine in an embodiment of the present invention. It is a flowchart which shows the flow of the estimation process of the compression ratio in embodiment of this invention. It is a diagram which shows the correlation with the ignition timing from which the compression ratio and knocking intensity
  • FIG. 1 shows an example of a vehicle internal combustion engine to which a control device and a compression ratio estimation method according to the present invention are applied.
  • the internal combustion engine 1 includes a cylinder block 2, a piston 4 provided in a cylinder bore 3 formed in the cylinder block 2, a cylinder head 10 in which an intake port 5 and an exhaust port 6 are formed, an intake port 5 and an exhaust port.
  • a pair of intake valves 7 and 7 and exhaust valves 8 and 8 are provided for each cylinder that opens and closes the opening end of the port 6.
  • the piston 4 is connected to the crankshaft 9 via a connecting rod 13 including a lower link 11 and an upper link 12.
  • a combustion chamber 14 is formed between the crown surface 4 a of the piston 4 and the lower surface of the cylinder head 10.
  • a spark plug 15 is provided substantially at the center of the cylinder head 10 forming the combustion chamber 14.
  • the spark plug 15 is spark-discharged when a high voltage is supplied from the ignition coil 41 to ignite the air-fuel mixture, and the ignition timing is controlled by controlling the supply timing of the high voltage from the ignition coil 41. Further, the internal combustion engine 1 changes the compression ratio by changing the top dead center position of the variable valve timing mechanism (VTCS) 22 that changes the phase with respect to the crankshaft 9 during the opening period of the intake valves 7 and 7 and the piston 4.
  • VTCS variable valve timing mechanism
  • VCRS variable compression ratio mechanism
  • the variable valve timing mechanism 22 which is a variable valve mechanism, changes the phase of the intake camshaft 24 with respect to the crankshaft 9, so that the operation angle of the intake valves 7, 7 is kept constant and the central phase of the operation angle is continuously maintained. It is a mechanism that advances and retards automatically.
  • the variable valve timing mechanism 22 for example, an electric variable valve timing that adjusts the relative rotational phase angle of the intake camshaft 24 with respect to the crankshaft 9 by an electric motor as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2013-033691.
  • a mechanism can be used.
  • the variable valve timing mechanism 22 is not limited to a mechanism in which the actuator is an electric motor, and a known mechanism using a hydraulic actuator or the like can be appropriately employed.
  • variable compression ratio mechanism 23 has a function of changing the compression ratio of the internal combustion engine 1 by changing the top dead center position of the piston 4 with a structure disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-276446. It is. Below, an example of the structure of the compression ratio variable mechanism 23 is demonstrated.
  • the crankshaft 9 includes a plurality of journal portions 9 a and a crankpin portion 9 b, and the journal portion 9 a is rotatably supported by the main bearing of the cylinder block 2.
  • the crankpin portion 9b is eccentric from the journal portion 9a, and the lower link 11 is rotatably connected thereto.
  • the lower link 11 is divided into two parts, and the crank pin portion 9b is fitted into a connecting hole provided substantially at the center.
  • the upper link 12 is rotatably connected to one end of the lower link 11 by a connecting pin 25 at the lower end side, and is rotatably connected to the piston 4 by a piston pin 26 at the upper end side.
  • the control link 27 is pivotally connected to the other end of the lower link 11 by a connecting pin 28 at the upper end side, and is pivotally connected to the lower part of the cylinder block 2 via the control shaft 29 at the lower end side.
  • the control shaft 29 is rotatably supported by the internal combustion engine body (cylinder block 2), and has an eccentric cam portion 29a that is eccentric from the center of rotation, and the control link 27 is attached to the eccentric cam portion 29a.
  • the lower end of the is fitted so as to be rotatable.
  • the rotation position of the control shaft 29 is controlled by a compression ratio control actuator 30 using an electric motor.
  • a compression ratio control actuator 30 using an electric motor.
  • the swing support position of the lower end of the control link 27 changes.
  • the stroke of the piston 4 changes, and the position of the piston 4 at the top dead center becomes higher or lower.
  • the compression ratio of the internal combustion engine 1 is changed. That is, the position of the piston 4 at the top dead center changes according to the angular position of the control shaft 29, and the compression ratio of the internal combustion engine 1 is changed.
  • the ignition coil 41 and the fuel injection valve are controlled by the engine control unit 31A, the compression ratio variable mechanism 23 is controlled by the VCR control unit 31B, and the variable valve timing mechanism 22 is controlled by the VTC control unit 31C.
  • the engine control unit 31A, the VCR control unit 31B, and the VTC control unit 31C each include a microcomputer and are connected to each other by a CAN (Controller Area Network) 43 so as to communicate with each other. Then, the engine control unit 31A calculates the target compression ratio of the variable compression ratio mechanism 23 and the target phase conversion angle of the variable valve timing mechanism 22 based on the operating state of the internal combustion engine 1, and calculates the data of the target compression ratio as VCR. The data is transmitted toward the control unit 31B, and the target phase angle conversion angle data is transmitted toward the VTC control unit 31C. The target phase conversion angle corresponds to the target advance value of the valve timing of the intake valves 7 and 7.
  • the VCR control unit 31B receives target compression ratio data output from the engine control unit 31A, in other words, target angular position data of the control shaft 29. Further, the VCR control unit 31B inputs an output signal of an angle sensor 29A that detects an angular position of the control shaft 29, in other words, an actual compression ratio. Then, the VCR control unit 31B calculates and outputs the operation amount of the actuator 30 so that the angular position of the control shaft 29 detected by the angle sensor 29A approaches the target angular position corresponding to the target compression ratio. That is, the VCR control unit 31B performs feedback control of the compression ratio.
  • the VTC control unit 31C receives data of a target phase conversion angle output from the engine control unit 31A.
  • the VTC control unit 31C also includes a crank angle signal POS output from the crank angle sensor 32 that detects the angular position of the crankshaft 9, and a cam angle output from the cam angle sensor 36 that detects the angular position of the intake camshaft 24.
  • the signal CAM is input.
  • the VTC control unit 31C detects the relative rotational phase angle of the intake camshaft 24 with respect to the crankshaft 9 based on the crank angle signal POS and the cam angle signal CAM, and the detected relative rotational phase angle becomes the target phase conversion angle.
  • the operation amount of the actuator of the variable valve timing mechanism 22 is calculated and output so as to approach. That is, the VTC control unit 31C performs feedback control of the valve timings of the intake valves 7 and 7.
  • the VCR control unit 31B outputs information on the angular position of the control shaft 29 detected based on the output of the angle sensor 29A, in other words, information on the actual compression ratio, to the engine control unit 31A.
  • the VTC control unit 31C outputs information on the relative rotational phase angle of the intake camshaft 24 to the crankshaft 9 detected based on the output of the crank angle sensor 32 and the output of the cam angle sensor 36 to the engine control unit 31A.
  • the output of the crank angle sensor 32 and the output of the cam angle sensor 36 are input to both the engine control unit 31A and the VTC control unit 31C.
  • the output of the angle sensor 29A can be input to both the engine control unit 31A and the VCR control unit 31B.
  • the engine control unit 31A includes an air flow sensor 33 that detects the intake air flow rate QA of the internal combustion engine 1, an accelerator opening sensor 34 that detects an accelerator opening ACC that is the amount of depression of the accelerator pedal, and the internal combustion engine 1.
  • a vehicle speed sensor 35 for detecting the traveling speed VSP of the vehicle, a water temperature sensor 37 for detecting the coolant temperature TW of the internal combustion engine 1, an air-fuel ratio sensor 42 for detecting the oxygen concentration in the exhaust gas correlated with the air-fuel ratio of the internal combustion engine, knocking
  • a signal output from various sensors such as a knock sensor 43 that detects vibration due to the vibration is input.
  • the engine control unit 31A sets the advance side limit value of the target phase conversion angle based on the actual compression ratio information, and exceeds the advance side limit value. Set the target phase conversion angle within the range.
  • the engine control unit 31A does not cause interference between the piston 4 and the intake valve 7 in the variable range of the phase conversion angle of the variable valve timing mechanism 22 in accordance with the compression ratio that is variable by the compression ratio variable mechanism 23. Change as follows. In other words, the engine control unit 31A changes the limit value on the advance side of the valve timing of the intake valve 7 to the retard side as the compression ratio that is made variable by the compression ratio variable mechanism 23 becomes higher. While suppressing the occurrence of interference with the valve 7, the change of the valve timing to the advance side is prevented from being excessively limited.
  • the engine control unit 31A sends the actual value of the compression ratio that is variable by the compression ratio variable mechanism 23, that is, the detection result of the compression ratio by the angle sensor 29A from the VCR control unit 31B to the CAN (Controller Area Network) 43, etc. Get through the communication line.
  • CAN Controller Area Network
  • the engine control unit 31A appropriately sets the variable range of the valve timing when a failure occurs in the angle sensor 29A, the CAN communication circuit, the VCR control unit 31B, etc., and the input of the detection value of the compression ratio becomes abnormal. become unable. Therefore, when an abnormality occurs in the input of the detection value of the compression ratio, the engine control unit 31A estimates the actual compression ratio from the operating state of the internal combustion engine 1, and changes the variable range of the valve timing according to the estimated value. . Thus, even if the engine control unit 31A cannot use the detection result of the compression ratio by the angle sensor 29A, the target phase conversion angle of the variable valve timing mechanism 22 is set within a range where interference between the piston 4 and the intake valve 7 does not occur. It can be changed to the advance side as much as possible. For this reason, when an abnormality occurs in the input of the detection value of the compression ratio, it is possible to suppress the decrease in drivability of the internal combustion engine 1 while suppressing the occurrence of valve interference.
  • step S101 the engine control unit 31A determines whether or not an abnormality has occurred in the input of the compression ratio detection result by the angle sensor 29A. Specifically, the engine control unit 31A determines whether an abnormality has occurred in communication with the VCR control unit 31B. Further, the engine control unit 31A determines whether or not a diagnostic signal notifying the abnormality of the angle sensor 29A is transmitted from the VCR control unit 31B. Here, when the engine control unit 31A directly inputs the output signal of the angle sensor 29A, the engine control unit 31A determines whether or not an abnormality of the angle sensor 29A has been diagnosed. Based on the determination result, the engine control unit 31A detects whether or not the detection result of the compression ratio by the angle sensor 29A can be used for setting the target phase conversion angle.
  • the engine control unit 31A detects the compression detected based on the output of the angle sensor 29A.
  • a target phase conversion angle limiting process or the like can be performed according to the ratio, and a compression ratio estimation process is not required. Therefore, when the angle sensor 29A, the CAN communication circuit, the VCR control unit 31B, etc. are normal, the engine control unit 31A ends this routine without proceeding to the processing after step S102.
  • step S102 the engine control unit 31A cuts off power supply to the actuator 30 of the compression ratio variable mechanism 23. In other words, the engine control unit 31A stops the control of the actuator 30.
  • the interruption of the power supply to the actuator 30 can be realized by the engine control unit 31A instructing the VCR control unit 31B to interrupt the power supply.
  • the relay provided in the power supply line that supplies power to the actuator 30 is turned off when an off command is output from at least one of the engine control unit 31A and the VCR control unit 31B, and an on command is output from both. To be turned on when
  • the VCR control unit 31B diagnoses the failure of the angle sensor 29A, the VCR control unit 31B can independently cut off the power supply to the actuator 30, and the engine due to a communication abnormality although the angle sensor 29A is normal.
  • the engine control unit 31A can independently cut off the power supply to the actuator 30.
  • the compression ratio variable mechanism 23 Since the combustion pressure acts in a direction to push down the position of the piston 4 at the top dead center, when the power supply to the actuator 30 of the compression ratio variable mechanism 23 is interrupted and the actuator 30 does not generate torque, the compression ratio variable mechanism 23 The compression ratio, which is variable at, decreases. That is, when the compression ratio information cannot be obtained, the engine control unit 31A reduces the compression ratio by cutting off the power supply to the actuator 30, and the internal combustion engine 1 is operated at an excessively high compression ratio. To suppress that.
  • step S103 the ignition timing by the ignition plug 15 is gradually advanced from the ignition timing in the normal state where the compression ratio information was obtained. Horn.
  • the engine control unit 31A reads the output of the knock sensor 43 in step S104.
  • step S105 the engine control unit 31A determines whether or not knocking has occurred, that is, whether or not the knocking intensity exceeds the set value. Judgment based on the output of.
  • step S103 If the engine control unit 31A determines that knocking strength is lower than the set value and knocking has not occurred, the engine control unit 31A returns to step S103 to continue the ignition timing advance control and change the ignition timing to a more advanced ignition timing. .
  • the engine control unit 31A detects a knocking occurrence state in which the knocking intensity exceeds the set value, the engine control unit 31A proceeds to step S106, and sets the ignition timing at that time, that is, the ignition timing when the predetermined knocking intensity is reached. Based on this, the compression ratio at that time is estimated.
  • the correlation between the knocking strength and the ignition timing changes according to the compression ratio.
  • the ignition timing at which the predetermined knocking strength is reached becomes more advanced as the compression ratio decreases. Therefore, the compression ratio at that time can be estimated from the ignition timing when the ignition timing is advanced to reach a predetermined knocking intensity.
  • the actual compression ratio gradually decreases with the combustion pressure, and the ignition timing at which the predetermined knocking strength is gradually increased as the compression ratio decreases.
  • the angle of advance changes and the estimation result of the compression ratio gradually changes toward a lower compression ratio.
  • the engine control unit 31A can correct the estimation result of the compression ratio based on the ignition timing according to the intake air temperature and / or the fuel property. In other words, knocking is more likely to occur as the intake air temperature is higher, and therefore the engine control unit 31A changes the estimation result of the compression ratio based on the ignition timing when the predetermined knocking strength is reached to be lower as the intake air temperature is higher. .
  • the engine control unit 31A changes the estimation result of the compression ratio based on the ignition timing when the predetermined knocking strength is higher as the octane becomes higher. .
  • the engine control unit 31A can obtain information on the intake air temperature TA from the output of the intake air temperature sensor 44. Further, the engine control unit 31A detects the ignition timing and compression ratio when the predetermined knocking strength is obtained in the state where the angle sensor 29A is normal and the detection result of the compression ratio can be obtained. It can be determined based on the value.
  • the engine control unit 31A includes a correlation table between the ignition timing and the compression ratio for each intake air temperature, and a correlation table between the ignition timing and the compression ratio for each octane number, according to the conditions of the intake air temperature and the octane number.
  • a table to be referred to is selected, and the compression ratio can be estimated based on the selected table.
  • the engine control unit 31A learns the characteristic that the ignition timing at which a predetermined knocking intensity is changed according to the intake air temperature and the octane number when the angle sensor 29A is normal and the detection value of the compression ratio is normally input. I can leave.
  • step S107 the engine control unit 31A proceeds to step S107, whether or not the change in the compression ratio estimation result has converged, that is, the power supply to the actuator 30 is cut off. It is determined whether or not the compression ratio that is variable by the compression ratio variable mechanism 23 has decreased to the minimum compression ratio in the variable range.
  • the minimum compression ratio in the variable range of the compression ratio is an initial value or a default value of the compression ratio.
  • the engine control unit 31A determines that the change in the compression ratio estimated based on the ignition timing has stopped and / or that the compression ratio estimated based on the ignition timing has reached the minimum compression ratio. It is determined that the reduction of the compression ratio has stopped.
  • the compression ratio is maintained at the minimum compression ratio until the power supply to the actuator 30 is restarted thereafter, so the engine control unit 31A estimates the compression ratio by advance-controlling the ignition timing. End the process. That is, the engine control unit 31A performs the compression ratio estimation process based on the ignition timing when the predetermined knocking strength is reached after the power supply to the actuator 30 is stopped until the compression ratio reaches the minimum compression ratio. Repeatedly, a change in the actual compression ratio is estimated until the compression ratio reaches the minimum compression ratio.
  • the engine control unit 31A then advances the advance angle so that the variable range of the phase conversion angle of the variable valve timing mechanism 22 is an angle range in which interference between the piston 4 and the intake valve 7 does not occur under the estimated compression ratio condition.
  • the engine control unit 31A limits the target phase conversion angle so that it does not advance beyond the advance angle limit value, and outputs the target phase conversion angle that is retarded from the advance angle limit value to the VTC control unit 31C. To do.
  • the advance angle is advanced as much as possible while suppressing the occurrence of interference between the piston 4 and the intake valve 7. Therefore, it is possible to control the valve timing so that a decrease in the operability of the internal combustion engine 1 can be suppressed.
  • the time chart of FIG. 4 shows an example of changes in the compression ratio and the target phase conversion angle when the engine control unit 31A cannot acquire the detection data of the compression ratio.
  • the engine control unit 31A detects an abnormality in which the compression ratio detection data cannot be acquired at time t1, the compression ratio becomes unknown until the estimated value of the compression ratio is acquired. Therefore, the engine control unit 31A retards the advance angle limit of the phase conversion angle of the variable valve timing mechanism 22 to a value ADmax1 suitable for the state in which the compression ratio is unknown, and sets the target on the retard side of the advance angle limit value ADmax1. Sets the phase conversion angle.
  • the compression ratio gradually decreases due to the action of the combustion pressure from the value before the power supply is cut off.
  • the engine control unit 31A advances the ignition timing until the knocking intensity reaches a predetermined value, and estimates the actual compression ratio from the ignition timing when the knocking intensity reaches the predetermined value. Note that the initial value of the estimated value of the compression ratio is the compression ratio detected by the angle sensor 29A immediately before failure detection.
  • the advance limit of the phase conversion angle is updated to a more advanced side based on this estimated value, so that a more advanced value can be set as the target phase conversion angle. It is possible to suppress a drop in the effective compression ratio.
  • the engine control unit 31A sets a retard limit of the valve timing of the exhaust valve 8 based on the estimated compression ratio, and By changing the valve timing of the exhaust valve 8 within a range that does not exceed the retard limit, interference between the piston 4 and the exhaust valve 8 can be suppressed.
  • the knock sensor 43 a sensor that detects the knocking intensity by detecting the fluctuation of the combustion pressure can be used.
  • the octane number of the fuel can be a value designated by the driver using an octane selector or the like.
  • one control unit that includes all the functions of the engine control unit 31A, the VCR control unit 31B, and the VTC control unit 31C can be provided. In this case, when the angle sensor 29A fails, the knocking strength is monitored. The actual compression ratio is estimated based on the advanced ignition timing.
  • variable valve mechanism a variable valve lift mechanism can be provided that, together with the variable valve timing mechanism 22, allows the operating angle of the intake valve 7 to be continuously variable, and the maximum valve lift amount increases as the operating angle increases.
  • the engine control unit 31A determines the advance limit of the phase conversion angle of the variable valve timing mechanism 22 and / or the variable valve based on the estimated compression ratio. The upper limit value of the operating angle of the lift mechanism can be changed.
  • the knocking intensity is detected by the knock sensor 43.
  • the knocking intensity can be estimated without using the knock sensor 43, and the compression ratio can be estimated. That is, when the compression ratio is lowered by shutting off the power supply to the actuator 30 of the variable compression ratio mechanism 23, if the ignition timing is not changed, the rotational fluctuation of the internal combustion engine 1 increases due to deterioration of combustion. Therefore, the engine control unit 31A can advance the ignition timing so that the magnitude of the rotation fluctuation is less than the set value, and can estimate the compression ratio from the ignition timing when the rotation fluctuation becomes the set value. That is, the engine control unit 31A can estimate the compression ratio based on the fact that the ignition timing at which stable combustibility is obtained changes according to the compression ratio.

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Abstract

　本発明は、可変圧縮比機構を備えた内燃機関において、圧縮比の推定を行える制御装置及び圧縮比の推定方法に関する。エンジン制御ユニットは、センサ出力に基づく圧縮比の検出値の入力に異常が発生すると(S101)、可変圧縮比機構のアクチュエータへの電源供給を遮断し(S102)、圧縮比が燃焼圧力によって低下する過程において、ノッキング強度が設定値になるまで点火時期を進角する(S103)。そして、エンジン制御ユニットは、ノッキング強度が設定値になったときの点火時期に基づいて圧縮比を推定し(S105, S106)、推定した圧縮比に基づいて可変バルブタイミング機構におけるバルブタイミングの可変範囲を変更する。

Description

内燃機関の制御装置及び圧縮比の推定方法
　本発明は、圧縮比を可変とする可変圧縮比機構を備えた内燃機関の制御装置及び圧縮比の推定方法に関する。
　特許文献１には、可変圧縮比機構を備えた内燃機関において、圧縮比の変化速度に応じて基本点火時期を補正する点火制御装置が開示されている。
特許第４４００１１６号公報
　可変圧縮比機構で可変とされる圧縮比のセンサによる検出結果を用いて各種制御が行われる内燃機関においては、センサの故障や、制御ユニット間でセンサ検出値を送受信する通信機能の故障などによって圧縮比の検出結果の入力に異常が生じると、実際の圧縮比に適合しない状態に内燃機関が制御されたり、安全側に内燃機関を制御することで内燃機関の性能が低下したりするという問題が生じる。
　本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、可変圧縮比機構を備えた内燃機関において、圧縮比の推定を行える制御装置及び圧縮比の推定方法を提供することを目的とする。
　そのため、本願発明に係る制御装置は、点火時期とノッキング強度との相関に基づいて圧縮比を推定する推定部を備える。
　また、本願発明に係る圧縮比の推定方法は、内燃機関の点火時期を進角させるステップと、ノッキングの強度を検出するステップと、ノッキングの強度が設定値になったことを検出するステップと、ノッキングの強度が設定値になったときの点火時期に基づいて圧縮比を推定するステップと、を含む。
　上記発明によると、圧縮比の違いによって点火時期とノッキング強度との相関が変化することに基づいて圧縮比を推定することができる。
本発明の実施形態における内燃機関のシステム図である。 本発明の実施形態における圧縮比の推定処理の流れを示すフローチャートである。 本発明の実施形態における圧縮比とノッキング強度が所定値となる点火時期との相関を示す線図である。 本発明の実施形態における圧縮比の検出系が故障したときの実際の圧縮比及び位相角変換角（バルブタイミング）の変化を示すタイムチャートである。
　以下に本発明の実施の形態を説明する。
　図１は、本発明に係る制御装置及び圧縮比の推定方法を適用する車両用内燃機関の一例を示す。
　内燃機関１は、シリンダブロック２と、シリンダブロック２内に形成されたシリンダボア３内に設けられたピストン４と、吸気ポート５及び排気ポート６が形成されたシリンダヘッド１０と、吸気ポート５，排気ポート６の開口端を開閉する１気筒当たりそれぞれ１対の吸気バルブ７，７及び排気バルブ８，８と、を備えている。
　ピストン４は、クランクシャフト９に対して、ロアリンク１１とアッパリンク１２とからなるコンロッド１３を介して連結されている。
　そして、ピストン４の冠面４ａとシリンダヘッド１０の下面との間に、燃焼室１４が形成される。燃焼室１４を形成するシリンダヘッド１０の略中央には、点火プラグ１５を設けてある。
　点火プラグ１５は、点火コイル４１から高電圧が供給されることで火花放電して混合気を点火させ、点火コイル４１からの高電圧の供給タイミングを制御することで点火時期が制御される。
　また、内燃機関１は、吸気バルブ７，７の開期間のクランクシャフト９に対する位相を可変とする可変バルブタイミング機構（ＶＴＣＳ）２２と、ピストン４の上死点位置を変更することで圧縮比を可変とする圧縮比可変機構（ＶＣＲＳ）２３とを備えている。
　可変動弁機構である可変バルブタイミング機構２２は、クランクシャフト９に対する吸気カムシャフト２４の位相を変更することで、吸気バルブ７，７の作動角を一定としたまま、作動角の中心位相を連続的に進角、遅角させる機構である。
　可変バルブタイミング機構２２としては、例えば、特開２０１３－０３６３９１号公報に開示されるような、クランクシャフト９に対する吸気カムシャフト２４の相対回転位相角を電動モータによって調整する、電動式の可変バルブタイミング機構を用いることができる。
　但し、可変バルブタイミング機構２２を、アクチュエータが電動モータである機構に限定するものではなく、油圧アクチュエータなどを用いる公知の機構を適宜採用できる。
　圧縮比可変機構２３は、例えば、特開２００２－２７６４４６号公報に開示されるような構造によってピストン４の上死点位置を変化させることで、内燃機関１の圧縮比を可変とする機能のものである。
　以下に、圧縮比可変機構２３の構造の一例を説明する。
　クランクシャフト９は、複数のジャーナル部９ａとクランクピン部９ｂとを備えており、シリンダブロック２の主軸受に、ジャーナル部９ａが回転自在に支持される。
　クランクピン部９ｂは、ジャーナル部９ａから偏心しており、ここにロアリンク１１が回転自在に連結される。
　ロアリンク１１は、２分割に構成され、略中央に設けた連結孔にクランクピン部９ｂが嵌合する。
　アッパリンク１２は、下端側が連結ピン２５によりロアリンク１１の一端に回動可能に連結され、上端側がピストンピン２６によりピストン４に回動可能に連結される。
　コントロールリンク２７は、上端側が連結ピン２８によりロアリンク１１の他端に回動可能に連結され、下端側が制御シャフト２９を介してシリンダブロック２の下部に回動可能に連結される。
　詳しくは、制御シャフト２９は、回転可能に内燃機関本体（シリンダブロック２）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２９ａを有し、この偏心カム部２９ａにコントロールリンク２７の下端部が回転可能に嵌合する。
　制御シャフト２９は、電動モータを用いた圧縮比制御アクチュエータ３０によって回動位置が制御される。
　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圧縮比可変機構２３においては、制御シャフト２９が圧縮比制御アクチュエータ３０によって回動されると、偏心カム部２９ａの中心位置、つまり、シリンダブロック２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２７の下端の揺動支持位置が変化し、コントロールリンク２７の揺動支持位置が変化すると、ピストン４の行程が変化し、上死点におけるピストン４の位置が高くなったり低くなったりして、内燃機関１の圧縮比が変更される。つまり、制御シャフト２９の角度位置に応じて、上死点におけるピストン４の位置が変わり、内燃機関１の圧縮比が変更される。
　点火コイル４１や図示省略した燃料噴射弁などはエンジン制御ユニット３１Ａによって制御され、圧縮比可変機構２３はＶＣＲ制御ユニット３１Ｂによって制御され、可変バルブタイミング機構２２はＶＴＣ制御ユニット３１Ｃによって制御される。
　エンジン制御ユニット３１Ａ、ＶＣＲ制御ユニット３１Ｂ、ＶＴＣ制御ユニット３１Ｃはそれぞれマイクロコンピュータを備え、ＣＡＮ（Controller Area Network）４３によって相互に通信可能に接続される。
　そして、エンジン制御ユニット３１Ａは、圧縮比可変機構２３の目標圧縮比、及び、可変バルブタイミング機構２２の目標位相変換角を内燃機関１の運転状態に基づいて演算し、目標圧縮比のデータをＶＣＲ制御ユニット３１Ｂに向けて送信し、目標位相角変換角のデータをＶＴＣ制御ユニット３１Ｃに向けて送信する。
　なお、目標位相変換角は、吸気バルブ７，７のバルブタイミングの目標進角値に相当する。
　ＶＣＲ制御ユニット３１Ｂは、エンジン制御ユニット３１Ａが出力する目標圧縮比のデータ、換言すれば、制御シャフト２９の目標角度位置のデータを入力する。また、ＶＣＲ制御ユニット３１Ｂは、制御シャフト２９の角度位置、換言すれば、実際の圧縮比を検出する角度センサ２９Ａの出力信号を入力する。
　そして、ＶＣＲ制御ユニット３１Ｂは、角度センサ２９Ａで検出される制御シャフト２９の角度位置が目標圧縮比に相応する目標角度位置に近づくようにアクチュエータ３０の操作量を演算して出力する。つまり、ＶＣＲ制御ユニット３１Ｂは、圧縮比のフィードバック制御を実施する。
　また、ＶＴＣ制御ユニット３１Ｃは、エンジン制御ユニット３１Ａが出力する目標位相変換角のデータを入力する。また、ＶＴＣ制御ユニット３１Ｃは、クランクシャフト９の角度位置を検出するクランク角センサ３２が出力するクランク角信号ＰＯＳ、及び、吸気カムシャフト２４の角度位置を検出するカム角センサ３６が出力するカム角信号ＣＡＭを入力する。
　そして、ＶＴＣ制御ユニット３１Ｃは、クランク角信号ＰＯＳとカム角信号ＣＡＭとに基づき、クランクシャフト９に対する吸気カムシャフト２４の相対回転位相角を検出し、検出した相対回転位相角が目標位相変換角に近づくように可変バルブタイミング機構２２のアクチュエータの操作量を演算して出力する。つまり、ＶＴＣ制御ユニット３１Ｃは、吸気バルブ７，７のバルブタイミングのフィードバック制御を実施する。
　一方、ＶＣＲ制御ユニット３１Ｂは、角度センサ２９Ａの出力に基づき検出した制御シャフト２９の角度位置の情報、換言すれば、実際の圧縮比の情報をエンジン制御ユニット３１Ａに出力する。また、ＶＴＣ制御ユニット３１Ｃは、クランク角センサ３２の出力及びカム角センサ３６の出力に基づき検出したクランクシャフト９に対する吸気カムシャフト２４の相対回転位相角の情報をエンジン制御ユニット３１Ａに出力する。
　なお、クランク角センサ３２の出力及びカム角センサ３６の出力は、エンジン制御ユニット３１Ａ及びＶＴＣ制御ユニット３１Ｃの双方に入力される。また、角度センサ２９Ａの出力を、エンジン制御ユニット３１Ａ及びＶＣＲ制御ユニット３１Ｂの双方に入力させることができる。
　また、エンジン制御ユニット３１Ａは、内燃機関１の吸入空気流量ＱＡを検出するエアーフローセンサ３３、アクセルペダルの踏み込み量であるアクセル開度ＡＣＣを検出するアクセル開度センサ３４、内燃機関１が搭載される車両の走行速度ＶＳＰを検出する車速センサ３５、内燃機関１の冷却水温度ＴＷを検出する水温センサ３７、内燃機関の空燃比に相関する排気中の酸素濃度を検出する空燃比センサ４２、ノッキングによる振動を検出するノックセンサ４３などの各種センサが出力する信号を入力する。
　ここで、エンジン制御ユニット３１Ａは、目標位相変換角を設定する処理において、実際の圧縮比の情報に基づき目標位相変換角の進角側の限界値を設定し、進角側の限界値を超えない範囲で目標位相変換角を設定する。
　上死点におけるピストン４の位置が高くなる圧縮比の高い状態では、吸気バルブ７のバルブタイミングを進角して上死点におけるバルブリフト量が大きくなると、ピストン４と吸気バルブ７との干渉が発生する可能性がある。
　そこで、エンジン制御ユニット３１Ａは、圧縮比可変機構２３により可変とされる圧縮比に応じて、可変バルブタイミング機構２２の位相変換角の可変範囲を、ピストン４と吸気バルブ７との干渉が発生しないように変更する。
　つまり、エンジン制御ユニット３１Ａは、圧縮比可変機構２３により可変とされる圧縮比が高くなるほど、吸気バルブ７のバルブタイミングの進角側の限界値をより遅角側に変更し、ピストン４と吸気バルブ７との干渉が発生することを抑制しつつ、バルブタイミングの進角側への変化が過剰に制限されることがないようにする。
　なお、エンジン制御ユニット３１Ａは、圧縮比可変機構２３により可変とされる圧縮比の実際値、つまり、角度センサ２９Ａによる圧縮比の検出結果を、ＶＣＲ制御ユニット３１ＢからＣＡＮ（Controller Area Network）４３などの通信ラインを介して取得する。
　このため、エンジン制御ユニット３１Ａは、角度センサ２９ＡやＣＡＮ通信回路やＶＣＲ制御ユニット３１Ｂなどに故障が発生して圧縮比の検出値の入力に異常が生じると、バルブタイミングの可変範囲を適切に設定できなくなる。
　そこで、エンジン制御ユニット３１Ａは、圧縮比の検出値の入力に異常が生じると、実際の圧縮比を内燃機関１の運転状態から推定し、係る推定値に応じてバルブタイミングの可変範囲を変更する。
　これにより、エンジン制御ユニット３１Ａは、角度センサ２９Ａによる圧縮比の検出結果を利用できなくなっても、可変バルブタイミング機構２２の目標位相変換角を、ピストン４と吸気バルブ７との干渉が発生しない範囲内で可及的に進角側に変化させることができる。このため、圧縮比の検出値の入力に異常が生じたときに、バルブ干渉の発生を抑制しつつ内燃機関１の運転性の低下を抑制できる。
　以下では、エンジン制御ユニット３１Ａによる圧縮比の推定処理を、図２のフローチャートに従って詳細に説明する。
　なお、図２のフローチャートに示すルーチンは、エンジン制御ユニット３１Ａにより時間割り込みで実行される。
　ステップＳ１０１で、エンジン制御ユニット３１Ａは、角度センサ２９Ａによる圧縮比の検出結果の入力に異常が生じているか否かを判定する。
　具体的には、エンジン制御ユニット３１Ａは、ＶＣＲ制御ユニット３１Ｂとの間の通信に異常が発生しているか否かを判定する。また、エンジン制御ユニット３１Ａは、ＶＣＲ制御ユニット３１Ｂから角度センサ２９Ａの異常を知らせる診断信号が送信されているか否かを判定する。
　ここで、エンジン制御ユニット３１Ａが角度センサ２９Ａの出力信号を直接入力する場合、エンジン制御ユニット３１Ａは、角度センサ２９Ａの異常を診断しているか否かなどを判定する。
　そして、エンジン制御ユニット３１Ａは、上記の判定結果に基づき、角度センサ２９Ａによる圧縮比の検出結果を目標位相変換角の設定などに利用できる状態であるか否かを検出する。
　角度センサ２９Ａ、ＣＡＮ通信回路、ＶＣＲ制御ユニット３１Ｂなどが正常で、角度センサ２９Ａによる圧縮比の検出結果の入力が正常である場合、エンジン制御ユニット３１Ａは、角度センサ２９Ａの出力に基づき検出した圧縮比に応じて目標位相変換角の制限処理などを行え、圧縮比の推定処理は不要となる。そこで、角度センサ２９Ａ、ＣＡＮ通信回路、ＶＣＲ制御ユニット３１Ｂなどが正常である場合、エンジン制御ユニット３１Ａは、ステップＳ１０２以降の処理に進むことなく本ルーチンを終了させる。
　一方、角度センサ２９Ａ、ＣＡＮ通信回路、ＶＣＲ制御ユニット３１Ｂなどに異常が発生し、角度センサ２９Ａによる圧縮比の検出結果の入力に異常が生じると、エンジン制御ユニット３１Ａは、ステップＳ１０２に進む。
　ステップＳ１０２で、エンジン制御ユニット３１Ａは、圧縮比可変機構２３のアクチュエータ３０への電源供給を遮断する。換言すれば、エンジン制御ユニット３１Ａは、アクチュエータ３０の制御を停止する。
　ここで、アクチュエータ３０への電源供給の遮断は、ＶＣＲ制御ユニット３１Ｂが正常であれば、エンジン制御ユニット３１ＡがＶＣＲ制御ユニット３１Ｂに電源供給の遮断を指令することで実現できる。しかし、ＶＣＲ制御ユニット３１Ｂに異常が生じると、エンジン制御ユニット３１ＡがＶＣＲ制御ユニット３１Ｂに指令を出力しても実際にはアクチュエータ３０への電源供給が遮断されない可能性がある。
　そこで、アクチュエータ３０に電源を供給する電源ラインに設けたリレーが、エンジン制御ユニット３１ＡとＶＣＲ制御ユニット３１Ｂとの少なくとも一方からオフ指令が出力されたときにオフになり、双方からオン指令が出力されたときにオンになるように構成する。
　これにより、ＶＣＲ制御ユニット３１Ｂが角度センサ２９Ａの故障を診断したときに、ＶＣＲ制御ユニット３１Ｂが独自にアクチュエータ３０への電源供給を遮断でき、また、角度センサ２９Ａは正常であるものの通信異常によってエンジン制御ユニット３１Ａが圧縮比の情報を取得できないときには、エンジン制御ユニット３１Ａが独自にアクチュエータ３０への電源供給を遮断できる。
　燃焼圧力は上死点におけるピストン４の位置を押し下げる方向に作用するため、圧縮比可変機構２３のアクチュエータ３０への電源供給が遮断されてアクチュエータ３０がトルクを発生しなくなると、圧縮比可変機構２３で可変とされる圧縮比は減少する。
　つまり、エンジン制御ユニット３１Ａは、圧縮比の情報が得られない状態になると、アクチュエータ３０への電源供給を遮断することで圧縮比を低下させ、内燃機関１が過剰に高い圧縮比で運転されることを抑制する。
　エンジン制御ユニット３１Ａは、アクチュエータ３０への電源供給を遮断すると、次いで、ステップＳ１０３へ進み、点火プラグ１５による点火時期を、圧縮比の情報が得られていた正常状態での点火時期から徐々に進角させる。
　そして、エンジン制御ユニット３１Ａは、ステップＳ１０４でノックセンサ４３の出力を読み込み、ステップＳ１０５では、ノッキングが発生しているか否か、つまり、ノッキングの強度が設定値を超えているか否かをノックセンサ４３の出力に基づいて判定する。
　エンジン制御ユニット３１Ａは、ノッキングの強度が設定値を下回っていてノッキングが発生していないと判定すると、ステップＳ１０３に戻って点火時期の進角制御を継続させ、より進角した点火時期に変更する。
　一方、エンジン制御ユニット３１Ａは、ノッキングの強度が設定値を超えているノッキング発生状態を検出すると、ステップＳ１０６へ進み、そのときの点火時期、つまり、所定のノッキング強度になったときの点火時期に基づいてそのときの圧縮比を推定する。
　ノッキング強度と点火時期との相関は圧縮比に応じて変化し、図３に示したように、所定のノッキング強度となる点火時期は、圧縮比が低下するほどより進角側となる。
　従って、点火時期を進角させて所定のノッキング強度となったときの点火時期からそのときの圧縮比を推定することができる。
　ここで、アクチュエータ３０への電源供給を遮断することで、実際の圧縮比は燃焼圧力によって徐々に低下することになり、係る圧縮比の低下に伴って所定のノッキング強度となる点火時期も徐々により進角側に変化し、圧縮比の推定結果も徐々により低い圧縮比に向けて変化することになる。
　なお、圧縮比が同じでも、そのときの吸気温度やオクタン価などの燃料性状によって所定のノッキング強度となる点火時期が変化する。そこで、エンジン制御ユニット３１Ａは、吸気温度及び／又は燃料性状に応じて点火時期に基づく圧縮比の推定結果を補正することができる。
　即ち、吸気温度が高いほどノッキングが発生し易くなるので、エンジン制御ユニット３１Ａは、所定のノッキング強度となったときの点火時期に基づく圧縮比の推定結果を、吸気温度が高いほどより低く変更する。
　また、燃料のオクタン価が高くなるほどノッキングが発生し難くなるので、エンジン制御ユニット３１Ａは、所定のノッキング強度となったときの点火時期に基づく圧縮比の推定結果を、オクタンが高いほどより高く変更する。
　これにより、吸気温度や燃料のオクタン価が異なっても、圧縮比の推定精度が低下することを抑制できる。
　なお、エンジン制御ユニット３１Ａは、吸気温度ＴＡの情報を吸気温度センサ４４の出力から得ることができる。また、エンジン制御ユニット３１Ａは、燃料のオクタン価の情報を、角度センサ２９Ａが正常であって圧縮比の検出結果を取得できる状態において、所定のノッキング強度となったときの点火時期及び圧縮比の検出値に基づき判定することができる。
　また、エンジン制御ユニット３１Ａは、点火時期と圧縮比との相関テーブルを吸気温度毎に備え、また、点火時期と圧縮比との相関テーブルをオクタン価毎に備え、吸気温度やオクタン価の条件に応じて参照するテーブルを選択し、選択したテーブルに基づき圧縮比の推定を行うことができる。
　更に、エンジン制御ユニット３１Ａは、所定のノッキング強度となる点火時期が吸気温度やオクタン価によって変化する特性を、角度センサ２９Ａが正常でかつ圧縮比の検出値が正常に入力されるときに学習しておくことができる。
　エンジン制御ユニット３１Ａは、ステップＳ１０６で圧縮比を推定した後は、ステップＳ１０７へ進み、圧縮比の推定結果の変化が収束したか否か、つまり、アクチュエータ３０への電源供給を遮断することで、圧縮比可変機構２３で可変とされる圧縮比が可変範囲の最小圧縮比にまで低下したか否かを判断する。
　なお、圧縮比の可変範囲の最小圧縮比は、圧縮比の初期値又はデフォルト値である。
　ここで、エンジン制御ユニット３１Ａは、点火時期に基づき推定した圧縮比の変化が停止しているか、及び／又は、点火時期に基づき推定した圧縮比が前記最小圧縮比に達していると判定すると、圧縮比の低下が停止したと判断する。
　この場合、その後アクチュエータ３０への電源供給が再開されるまで、圧縮比は最小圧縮比に保持されることになるので、エンジン制御ユニット３１Ａは、点火時期を進角制御しての圧縮比の推定処理を終了させる。
　つまり、エンジン制御ユニット３１Ａは、アクチュエータ３０への電源供給を停止してから圧縮比が最小圧縮比に達するまでの間、所定のノッキング強度となったときの点火時期に基づく圧縮比の推定処理を繰り返し、圧縮比が最小圧縮比に達するまでの間での実圧縮比の変化を推定する。
　そして、エンジン制御ユニット３１Ａは、可変バルブタイミング機構２２の位相変換角の可変範囲が、推定した圧縮比の条件でピストン４と吸気バルブ７との干渉が発生しない角度範囲となるように、進角側の限界値を設定する。そして、エンジン制御ユニット３１Ａは、目標位相変換角が前記進角限界値を超えて進角しないように制限し、進角限界値よりも遅角側の目標位相変換角をＶＴＣ制御ユニット３１Ｃに出力する。
　これにより、エンジン制御ユニット３１Ａが、角度センサ２９Ａの故障などによって実圧縮比の検出データを入手できなくなっても、ピストン４と吸気バルブ７との干渉の発生を抑制しつつ可及的に進角したバルブタイミングに制御することが可能となり、内燃機関１の運転性の低下を抑制できる。
　図４のタイムチャートは、エンジン制御ユニット３１Ａが圧縮比の検出データを取得できなくなったときの圧縮比、目標位相変換角の変化の一例を示す。
　図４のタイムチャートにおいて、エンジン制御ユニット３１Ａは、時刻ｔ１で圧縮比の検出データを取得できなくなった異常を検知すると、圧縮比の推定値を取得するまでの間において圧縮比が不明となる。そこで、エンジン制御ユニット３１Ａは、可変バルブタイミング機構２２の位相変換角の進角限界を圧縮比の不明状態に適合する値ＡＤmax1にまで遅角させ、進角限界値ＡＤmax1よりも遅角側で目標位相変換角を設定する。
　そして、時刻ｔ２でエンジン制御ユニット３１Ａが圧縮比可変機構２３のアクチュエータ３０への電源供給を遮断すると、圧縮比は電源供給の遮断前の値から燃焼圧力の作用で徐々に低下する。この圧縮比が低下する過程において、エンジン制御ユニット３１Ａは、ノッキング強度が所定値になるまで点火時期を進角し、ノッキング強度が所定値になったときの点火時期から実圧縮比を推定する。なお、圧縮比の推定値の初期値は、故障検知の直前に角度センサ２９Ａで検出された圧縮比とする。
　圧縮比が推定されるようになると、この推定値に基づいて位相変換角の進角限界がより進角側に更新される結果、目標位相変換角としてより進角した値を設定できるようになり、有効圧縮比の落ち込みを抑制できる。
　以上、好ましい実施形態を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば種々の変形態様を採り得ることは自明である。
　エンジン制御ユニット３１ＡとＶＴＣ制御ユニット３１Ｃとの間の通信が正常に行え、角度センサ２９Ａが故障している場合に、エンジン制御ユニット３１ＡがＶＴＣ制御ユニット３１Ｃに向けて圧縮比の推定結果及び目標圧縮比のデータを送信し、ＶＴＣ制御ユニット３１Ｃは、圧縮比の推定結果と目標圧縮比とを比較してアクチュエータ３０を制御する構成とすることができる。
　また、排気バルブ８のバルブタイミングを可変とする可変バルブタイミング機構を備える内燃機関の場合、エンジン制御ユニット３１Ａは、推定した圧縮比に基づき排気バルブ８のバルブタイミングの遅角限界を設定し、当該遅角限界を超えない範囲で排気バルブ８のバルブタイミングを変更することで、ピストン４と排気バルブ８との干渉を抑制できる。
　また、ノックセンサ４３として、燃焼圧の変動を検出することでノッキング強度を検出するセンサを用いることができる。
　また、燃料のオクタン価は、オクタンセレクタなどによって運転者が指定した値を用いることができる。
　また、エンジン制御ユニット３１Ａ、ＶＣＲ制御ユニット３１Ｂ、ＶＴＣ制御ユニット３１Ｃそれぞれの機能を包括的に備える１つの制御ユニットを設けることができ、この場合、角度センサ２９Ａが故障したときに、ノッキング強度を監視しながら進角させた点火時期に基づき実圧縮比を推定する。
　また、可変動弁機構として、可変バルブタイミング機構２２と共に、吸気バルブ７の作動角を連続的に可変とし、作動角を大きくするほど最大バルブリフト量を大きくする可変バルブリフト機構を備えることができる。
　そして、可変バルブタイミング機構２２と可変バルブリフト機構とを備える場合には、エンジン制御ユニット３１Ａは、推定した圧縮比に基づき、可変バルブタイミング機構２２の位相変換角の進角限界及び／又は可変バルブリフト機構の作動角の上限値を変更することができる。
　また、上記実施形態では、ノッキングの強度をノックセンサ４３で検出したが、ノックセンサ４３を用いずにノッキングの強度を推定し、圧縮比を推定する構成とすることができる。
　すなわち、圧縮比可変機構２３のアクチュエータ３０への電源供給を遮断することで圧縮比が低下するときに、点火時期を変更しないと燃焼悪化によって内燃機関１の回転変動が増加する。
　そこで、エンジン制御ユニット３１Ａは、回転変動の大きさが設定値を下回るように点火時期を進角し、回転変動が設定値となったときの点火時期から圧縮比を推定することができる。つまり、エンジン制御ユニット３１Ａは、安定した燃焼性が得られる点火時期が圧縮比に応じて変化することに基づいて圧縮比を推定することが可能である。
　１…内燃機関、４…ピストン、７…吸気バルブ、１５…点火プラグ、２２…可変バルブタイミング機構（可変動弁機構）、２３…圧縮比可変機構、２９Ａ…角度センサ、３０…アクチュエータ、３１Ａ…エンジン制御ユニット、３１Ｂ…ＶＣＲ制御ユニット、３１Ｃ…ＶＴＣ制御ユニット、４１…点火コイル、４３…ノックセンサ

Claims (14)

  1. 　圧縮比を可変とする可変圧縮比機構を備えた内燃機関において、
    　点火時期とノッキング強度との相関に基づいて圧縮比を推定する推定部を備える、内燃機関の制御装置。
  2. 　前記推定部は、ノッキング強度が設定値になる点火時期に基づいて圧縮比を推定する、請求項１記載の内燃機関の制御装置。
  3. 　前記推定部は、吸気温度と燃料性状との少なくとも一方に応じて圧縮比の推定結果を変更する、請求項１記載の内燃機関の制御装置。
  4. 　前記推定部は、前記可変圧縮比機構で可変とされる圧縮比を検出するセンサによる検出結果の入力に異常が生じたときに前記可変圧縮比機構のアクチュエータの制御を停止し、制御の停止によって圧縮比が初期値に戻る過程において点火時期を変更して圧縮比を推定する、請求項１記載の内燃機関の制御装置。
  5. 　前記内燃機関は、機関バルブの開特性を可変とする可変動弁機構を備え、
    　前記推定部が推定した圧縮比の推定値に基づき前記可変動弁機構の制御量の可変範囲を変更する制御部を備える、請求項１記載の内燃機関の制御装置。
  6. 　前記推定部は、点火時期を進角させ、ノッキング強度が設定値になったときの点火時期に基づいて圧縮比を推定する、請求項１記載の内燃機関の制御装置。
  7. 　前記推定部は、圧縮比を検出するセンサの検出値が異常であるときに、点火時期を進角させて圧縮比を推定する、請求項６記載の内燃機関の制御装置。
  8. 　前記推定部は、圧縮比を検出するセンサの検出値が異常になったときに、前記可変圧縮比機構のアクチュエータであるモータへの電源供給を遮断し、電源供給の遮断によって圧縮比が初期値に戻る過程において点火時期を進角させて圧縮比を推定する、請求項７記載の内燃機関の制御装置。
  9. 　前記推定部は、前記内燃機関の吸気の温度が高いほど圧縮比の推定値をより低く変更する、請求項１記載の内燃機関の制御装置。
  10. 　前記推定部は、前記内燃機関の燃料のオクタン価が高いほどより高く変更する、請求項１記載の内燃機関の制御装置。
  11. 　前記制御部は、前記推定部が推定した圧縮比において前記内燃機関のピストンと前記機関バルブとが干渉しないように、前記可変動弁機構の制御量の可変範囲を変更する、請求項５記載の内燃機関の制御装置。
  12. 　圧縮比を可変とする可変圧縮比機構を備えた内燃機関において圧縮比を推定する方法であって、
    　前記内燃機関の点火時期を進角させるステップと、
    　ノッキングの強度を検出するステップと、
    　ノッキングの強度が設定値になったことを検出するステップと、
    　ノッキングの強度が設定値になったときの点火時期に基づいて圧縮比を推定するステップと、
    　を含む、内燃機関の圧縮比の推定方法。
  13. 　前記内燃機関は、機関バルブの開特性を可変とする可変動弁機構を備え、
    　推定された圧縮比において前記内燃機関のピストンと前記機関バルブとが干渉しないように、前記可変動弁機構の制御量の可変範囲を変更するステップを更に含む、請求項１２記載の内燃機関の圧縮比の推定方法。
  14. 　圧縮比を検出するセンサの検出値の異常の有無を検出するステップと、
    　圧縮比を検出するセンサの検出値が異常になったときに、前記可変圧縮比機構のアクチュエータであるモータへの電源供給を遮断するステップと、
    　を更に含み、
    　前記点火時期を進角させるステップは、
    　前記モータへの電源供給の遮断によって圧縮比が初期値に戻る過程において点火時期を進角させる、請求項１２記載の内燃機関の圧縮比の推定方法。
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