WO2016067375A1 - 内燃機関の制御装置 - Google Patents
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- F02P5/145—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions using electrical means
- F02P5/15—Digital data processing
Definitions
- the present invention relates to a control device for an internal combustion engine having a variable compression ratio mechanism.
- Patent Documents 1 and 2 disclose a variable compression ratio mechanism capable of continuously changing the compression ratio of the internal combustion engine in accordance with the rotational position (rotation angle) of the control shaft.
- a variable compression ratio mechanism it is possible to detect the compression ratio by detecting the rotational position of the control shaft. Therefore, if the detection accuracy of the rotational position of the control shaft is lowered, the compression ratio may be higher than the target value and knocking may occur, or the compression ratio may be lower than the target value and the fuel efficiency may be reduced.
- Patent Document 1 during idle operation or cranking, the control shaft of the variable compression ratio mechanism is rotated until it abuts against a stopper on the high compression ratio side, and the state of abutment with the stopper is learned as a reference position.
- Patent Document 2 the control shaft of the variable compression ratio mechanism is rotated to the low compression ratio side until it abuts against the stopper before cranking, and the state of abutting against the stopper is learned as the reference position.
- the control device for an internal combustion engine of the present invention has a variable compression ratio mechanism capable of continuously changing the compression ratio of the internal combustion engine according to the rotational position of the control shaft, and sets the ignition timing for catalyst warm-up. During the retarded combustion at the start of retarding, the control shaft is rotated so that the rotational position of the control shaft becomes a predetermined reference position, and the reference position is learned.
- variable compression ratio mechanism even if the variable compression ratio mechanism is operated for learning the reference position, the operating sound at this time is drowned out by the combustion sound of the internal combustion engine, etc., so that the variable compression can be performed without giving the driver a sense of incongruity.
- the reference position of the control axis of the ratio mechanism can be learned.
- FIG. 1 is an explanatory view schematically showing a control device for an internal combustion engine according to the present invention.
- the internal combustion engine 10 has a variable compression ratio mechanism 14 that can change the engine compression ratio by changing the top dead center position of a piston 13 that reciprocates in the cylinder 12 of the cylinder block 11.
- the variable compression ratio mechanism 14 uses a multi-link type piston crank mechanism in which the piston 13 and the crankpin 16 of the crankshaft 15 are linked by a plurality of links.
- the variable compression ratio mechanism 14 is rotatably mounted on the crankpin 16.
- a link 17, an upper link 18 for connecting the lower link 17 and the piston 13, a control shaft 19 provided with an eccentric shaft portion 20, a control link 21 for connecting the eccentric shaft portion 20 and the lower link 17, have.
- crankshaft 15 is rotatably supported on the cylinder block 11 by a crank bearing bracket 22.
- the upper link 18 has one end rotatably attached to the piston pin 23 and the other end rotatably connected to the lower link 17 by the first connecting pin 24.
- One end of the control link 21 is rotatably connected to the lower link 17 by the second connecting pin 25, and the other end is rotatably attached to the eccentric shaft portion 20 of the control shaft 19.
- the control shaft 19 is disposed in parallel with the crankshaft 15 and is rotatably supported by the cylinder block 11. Specifically, the control shaft 19 is rotatably supported between the crank bearing bracket 22 and the control bearing bracket 26.
- the control shaft 19 is rotationally driven by an actuator 28 made of an electric motor via a gear mechanism 27, and its rotational position is controlled.
- the actuator 28 is controlled based on a command from the control unit 31.
- the control shaft 19 may be rotationally driven by a hydraulic actuator.
- control shaft 19 has a protruding piece portion 32 protruding toward the outer peripheral side as shown in FIG. 2 at a predetermined position in the longitudinal direction.
- the protruding piece 32 has a fan shape as a whole when viewed in the control axis direction.
- the protruding piece 32 is abutted against a stopper member 33 fixed to the cylinder block 11 as the control shaft 19 rotates.
- the rotation range of the control shaft 19 that is actually used for varying the compression ratio is normally a range that is narrower than the rotation range limited by the stopper member 33.
- the protruding piece 32 may be formed of a member different from the control shaft 19 and may be fixed by being press-fitted into the control shaft 19.
- the control unit 31 is a well-known digital computer having a CPU, a ROM, a RAM, and an input / output interface.
- the control unit 31 includes a crank angle sensor 36 capable of detecting the engine rotational speed together with the crank angle of the crankshaft 15, and the coolant temperature of the internal combustion engine 10. Signals from various sensors such as a water temperature sensor 37 for detecting the angle and an angular position sensor 38 for detecting the rotation position (rotation angle) of the control shaft 19 are input.
- the control unit 31 sends control signals to a fuel injection valve (not shown), a spark plug (not shown), the actuator 28 of the variable compression ratio mechanism 14 and the like based on signals input from these various sensors. Outputs and comprehensively controls the fuel injection amount, fuel injection timing, ignition timing, compression ratio, and the like.
- the internal combustion engine 10 in this embodiment includes a catalytic converter (not shown) for purifying exhaust gas in an exhaust passage (not shown).
- a catalytic converter for purifying exhaust gas in an exhaust passage (not shown).
- retard combustion is performed with the ignition timing retarded during idle operation during cold start in order to warm up the catalyst.
- variable compression ratio mechanism 14 can detect the compression ratio by detecting the rotational position (rotation angle) of the control shaft 19. Therefore, if the detection accuracy of the rotational position of the control shaft 19 is lowered, the compression ratio may be higher than the target value and knocking may occur, or the compression ratio may be lower than the target value and fuel efficiency may be reduced. .
- the retard combustion for warming up the catalyst is performed during the idling operation at the time of cold start, and the rotational position (reference position) serving as the reference of the control shaft 19 is learned during the retard combustion. .
- the control shaft 19 is rotated in the direction in which the compression ratio is lowered, and the protruding piece portion 32 of the control shaft 19 is abutted against the low compression ratio side stopper portion 34 of the stopper member 33. Then, the detected value of the angular position sensor 38 in a state in which the protruding piece 32 is abutted against the low compression ratio side stopper 34 is learned (stored) as a learning value, and compression is performed with the learning value as a reference until the next learning. Detect the ratio.
- variable compression ratio mechanism 14 is operated to learn the rotational position (reference position) serving as the reference for the control shaft 19, the operating sound at this time is drowned out by the combustion sound of the internal combustion engine 10 or the like.
- the rotational position (reference position) that serves as a reference for the control shaft 19 of the variable compression ratio mechanism 14 without causing the driver to feel uncomfortable.
- FIG. 3 shows a timing chart at the time of learning the reference position in this embodiment described above.
- the key operation by the driver is performed, and the internal combustion engine 10 is started.
- the retarded combustion in which the ignition timing is retarded for catalyst warm-up is started.
- learning of the rotational position (reference position) that becomes the reference of the control shaft 19 of the variable compression ratio mechanism 14 is started on the low compression ratio side.
- the rotational position (reference position) serving as a reference for the control shaft 19 the control shaft 19 rotates until the protruding piece 32 hits the low compression ratio side stopper 34 of the stopper member 33. Therefore, the compression ratio decreases to the lowest compression ratio of the variable compression ratio mechanism 14.
- the compression ratio is controlled to be the target compression ratio corresponding to the operating state, and increases toward the target compression ratio.
- the cooling water is The protruding piece portion 32 of the control shaft 19 may be kept in contact with the low compression ratio side stopper portion 34 of the stopper member 33 until the temperature becomes equal to or higher than a predetermined value and the catalyst does not need to be warmed up.
- FIG. 4 is a flowchart showing a flow of control at the time of learning the reference position in the above-described embodiment.
- the coolant temperature is read.
- the operation mode of the internal combustion engine 10 is set to a retarded combustion mode in which the ignition timing is retarded to warm up the catalyst.
- the ignition timing is retarded as compared with the idling operation in the normal combustion mode.
- the control shaft 19 is rotated so that the compression ratio becomes a predetermined low compression ratio side learning target value.
- the low compression ratio side learning target value is set to a compression ratio lower than the compression ratio in a state where the protruding piece portion 32 of the control shaft 19 is abutted against the low compression ratio side stopper portion 34 of the stopper member 33, for example. That is, the actuator 28 of the variable compression ratio mechanism 14 generates a rotational driving force such that the rotation angle of the control shaft 19 is directed to the low compression ratio side exceeding the low compression ratio side stopper portion 34.
- the rotational position (reference position) serving as the reference of the control shaft 19 is learned on the low compression ratio side, but the rotational position (reference position) serving as the reference of the control shaft 19 on the high compression ratio side. May be learned. In this way, if the rotational position (reference position) serving as the reference of the control shaft 19 is learned on the high compression ratio side, the combustion of the internal combustion engine 10 being learned can be stabilized.
- FIG. 5 shows a timing chart at the time of learning the reference position in the other embodiments.
- the key operation by the driver is performed, and the internal combustion engine 10 is started.
- the rotational position (reference position) that becomes the reference of the control shaft 19 of the variable compression ratio mechanism 14 is started on the high compression ratio side.
- the compression ratio rises to the maximum compression ratio of the variable compression ratio mechanism 14.
- learning of the rotational position (reference position) that serves as a reference for the control shaft 19 ends. Therefore, the compression ratio is controlled to be the target compression ratio corresponding to the operating state, and decreases toward the target compression ratio.
- FIG. 6 is a flowchart showing the flow of control when learning the reference position in other embodiments.
- the coolant temperature is read.
- the process proceeds to S24 because it is considered that the catalyst needs to be warmed up.
- S24 it is determined whether or not the engine is in the idle operation state. If the engine is in the idle operation state, the process proceeds to S25, and if not, the process proceeds to S30.
- S30 the routine of this time is ended by setting the operation mode of the internal combustion engine 10 to the normal combustion mode in which the retarded combustion is not performed.
- the operation mode of the internal combustion engine 10 is set to a retarded combustion mode in which the ignition timing is retarded to warm up the catalyst.
- the ignition timing is retarded as compared with the idling operation in the normal combustion mode.
- the control shaft 19 is rotated so that the compression ratio becomes a predetermined high compression ratio side learning target value.
- the high compression ratio side learning target value is set to a compression ratio higher than, for example, the compression ratio in a state where the protruding piece portion 32 of the control shaft 19 is abutted against the high compression ratio side stopper portion 35 of the stopper member 33. That is, the actuator 28 of the variable compression ratio mechanism 14 generates a rotational driving force such that the rotation angle of the control shaft 19 is directed to the high compression ratio side exceeding the high compression ratio side stopper portion 35.
- S28 it is determined whether or not the protruding piece portion 32 of the control shaft 19 is abutted against the high compression ratio side stopper portion 35 of the stopper member 33. For example, when the angle detected by the angular position sensor 38 does not change, it is determined that the protruding piece 32 has been abutted against the high compression ratio stopper 35. If it is determined that the protruding piece portion 32 is abutted against the high compression ratio side stopper portion 35, the process proceeds to S29, and if it is not determined that the protruding piece portion 32 is abutted against the high compression ratio side stopper portion 35, this time This routine ends. In S 29, the current output value of the angular position sensor 38 is learned as a rotational position (reference position) serving as a reference for the control shaft 19.
- the catalytic converter it is determined whether or not the catalytic converter is in a cold state from the temperature of the cooling water of the internal combustion engine 10, but instead of the temperature of the cooling water, the temperature of the engine oil of the internal combustion engine 10 It is also possible to determine whether or not the catalytic converter is in a cold state. Further, a temperature sensor capable of detecting the temperature of the catalytic converter may be provided, and it may be determined whether or not the catalytic converter is in a cold state from a detection value of the temperature sensor.
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Abstract
冷機始動時のアイドル運転中に触媒暖機のためのリタード燃焼を実施するとともに、このリタード燃焼中に制御軸の基準となる回転位置を学習する。例えば、制御軸を圧縮比が低くなる方向に回転させ、制御軸の突出片部をストッパ部材の低圧縮比側ストッパ部に突き当て、この状態における角度位置センサの検出値を学習値として学習し、この学習値を基準として次回の学習時まで圧縮比を検出する。これにより、学習のために可変圧縮比機構を作動させても、このときの作動音は、内燃機関の燃焼音等によってかき消されるため、運転者に違和感を与えることはない。また、始動時のリタード燃焼中に制御軸の基準となる回転位置の学習を実施するため、排気性能の悪化を抑制できる。
Description
本発明は、可変圧縮比機構を有する内燃機関の制御装置に関する。
例えば、特許文献１、２には、制御軸の回転位置（回転角）に応じて内燃機関の圧縮比を連続的に変化させることが可能な可変圧縮比機構が開示されている。 このような可変圧縮比機構においては、制御軸の回転位置を検出することで圧縮比を検出すること可能である。そのため、制御軸の回転位置の検出精度が低下すると、圧縮比が目標値よりも高くなってノッキングが発生したり、圧縮比が目標値より低くなって燃費性能が低下したりする虞がある。
特許文献１においては、アイドル運転時や、クランキング時に、可変圧縮比機構の制御軸を高圧縮比側のストッパに突き当たるまで回転させ、ストッパに突き合った状態を基準位置として学習している。また、特許文献２においては、クランキング前に可変圧縮比機構の制御軸をストッパに突き当たるまで低圧縮比側に回転させ、ストッパに突き合った状態を基準位置として学習している。
しかしながら、特許文献１のように運転中に可変圧縮比機構の制御軸を基準位置まで回転させると、基準位置の学習前に内燃機関が運転されることになるため、基準位置が学習されるまで排気性能が悪化する虞がある。また、特許文献２のように、クランキング前に可変圧縮比機構の制御軸を基準位置まで回転させると、内燃機関が停止しているため可変圧縮比機構の駆動音が運転者に聞こえてしまい、運転者に違和感を与えてしまう虞がある。
つまり、可変圧縮比機構の制御軸の基準位置を学習するタイミングについては、改善の余地がある。
本発明の内燃機関の制御装置は、制御軸の回転位置に応じて内燃機関の圧縮比を連続的に変化させることが可能な可変圧縮比機構を有し、触媒暖機のために点火時期をリタードさせた始動時のリタード燃焼中に、上記制御軸の回転位置が所定の基準位置となるよう上記制御軸を回転させ、上記基準位置を学習する。
本発明によれば、基準位置の学習のために可変圧縮比機構を作動させても、このときの作動音が内燃機関の燃焼音等によってかき消されるため、運転者に違和感を与えることなく可変圧縮比機構の制御軸の基準位置の学習を実施できる。
また、始動時のリタード燃焼中に基準位置の学習を実施するため、排気性能の悪化を抑制できる。
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明に係る内燃機関の制御装置を模式的に示した説明図である。
内燃機関１０は、シリンダブロック１１のシリンダ１２内を往復動するピストン１３の上死点位置を変更することで機関圧縮比を変更可能な可変圧縮比機構１４を有している。
可変圧縮比機構１４は、ピストン１３とクランクシャフト１５のクランクピン１６とを複数のリンクで連係した複リンク式ピストンクランク機構を利用したものであって、クランクピン１６に回転可能に装着されたロアリンク１７と、このロアリンク１７とピストン１３とを連結するアッパリンク１８と、偏心軸部２０が設けられた制御軸１９と、偏心軸部２０とロアリンク１７とを連結するコントロールリンク２１と、を有している。
クランクシャフト１５は、クランク軸受ブラケット２２によってシリンダブロック１１に回転可能に支持されている。
アッパリンク１８は、一端がピストンピン２３に回転可能に取り付けられ、他端が第１連結ピン２４によりロアリンク１７と回転可能に連結されている。コントロールリンク２１は、一端が第２連結ピン２５によりロアリンク１７と回転可能に連結されており、他端が制御軸１９の偏心軸部２０に回転可能に取り付けられている。
制御軸１９は、クランクシャフト１５と平行に配置され、かつシリンダブロック１１に回転可能に支持されている。詳述すると、制御軸１９は、クランク軸受ブラケット２２と制御軸受ブラケット２６との間に回転可能に支持されている。
そして、この制御軸１９は、歯車機構２７を介して電動モータからなるアクチュエータ２８によって回転駆動され、その回転位置が制御されている。アクチュエータ２８は、コントロールユニット３１からの指令に基づき制御される。なお、制御軸１９を油圧アクチュエータによって回転駆動するようにしてもよい。
アクチュエータ２８により制御軸１９の回転位置を変更することで、コントロールリンク２１の揺動支点となる偏心軸部２０の位置が変化する。これにより、コントロールリンク２１によるロアリンク１７の姿勢が変化し、ピストン１３のピストンモーション（ストローク特性）、すなわちピストン１３の上死点位置及び下死点位置の変化を伴って、圧縮比が連続的に変更される。
また、制御軸１９は、その長手方向の所定位置に、図２に示すように、外周側に突出する突出片部３２を有している。この突出片部３２は、制御軸軸方向視で、全体が扇形状を呈している。この突出片部３２は、制御軸１９の回転に伴い、シリンダブロック１１に固定されたストッパ部材３３に突き当てられる。
すなわち、制御軸１９を低圧縮比側（図２において反時計回り）に回転させるとストッパ部材３３の低圧縮比側ストッパ部３４に突出片部３２が突き当たり、制御軸１９を高圧縮比側（図２において時計回り）に回転させるとストッパ部材３３の高圧縮比側ストッパ部３５に突出片部３２が突き当たる。つまり、制御軸１９の回転範囲はストッパ部材３３によって制限されている。
なお、圧縮比を可変する上で実際に使用される制御軸１９の回転範囲は、通常、ストッパ部材３３によって制限される回転範囲よりもさらに狭い範囲である。また、突出片部３２は、制御軸１９とは別部材で構成し、制御軸１９に圧入する等して固定してもよい。
コントロールユニット３１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及び入出力インターフェースを備えた周知のデジタルコンピュータであり、クランクシャフト１５のクランク角度と共に機関回転速度を検出可能なクランク角センサ３６、内燃機関１０の冷却水温度を検出する水温センサ３７、制御軸１９の回転位置（回転角）を検出する角度位置センサ３８等の各種センサ類からの信号が入力されている。
そして、コントロールユニット３１は、これら各種センサ類から入力される信号に基づいて、燃料噴射弁（図示せず）、点火プラグ（図示せず）、可変圧縮比機構１４のアクチュエータ２８等へ制御信号を出力して、燃料噴射量、燃料噴射時期、点火時期、圧縮比等を統括的に制御する。
本実施例における内燃機関１０は、排気通路（図示せず）に排気浄化用の触媒コンバータ（図示せず）を備えている。冷機始動時のように上記触媒コンバータが冷機状態の場合には、触媒暖機のために、冷機始動時のアイドル運転中に点火時期をリタードさせたリタード燃焼を実施している。
可変圧縮比機構１４は、制御軸１９の回転位置（回転角）を検出することで圧縮比を検出すること可能である。そのため、制御軸１９の回転位置の検出精度が低下すると、圧縮比が目標値よりも高くなってノッキングが発生したり、圧縮比が目標値より低くなって燃費性能が低下したりする虞がある。
そこで、本実施例においては、冷機始動時のアイドル運転中に触媒暖機のためのリタード燃焼を実施するとともに、このリタード燃焼中に制御軸１９の基準となる回転位置（基準位置）を学習する。
具体的には、制御軸１９を圧縮比が低くなる方向に回転させ、制御軸１９の突出片部３２をストッパ部材３３の低圧縮比側ストッパ部３４に突き当てる。そして、突出片部３２が低圧縮比側ストッパ部３４に突き当てられた状態における角度位置センサ３８の検出値を学習値として学習（記憶）し、この学習値を基準として次回の学習時まで圧縮比を検出する。
これによって、制御軸１９の基準となる回転位置（基準位置）の学習のために可変圧縮比機構１４を作動させても、このときの作動音は、内燃機関１０の燃焼音等によってかき消されるため、運転者に違和感を与えることなく可変圧縮比機構１４の制御軸１９の基準となる回転位置（基準位置）の学習を実施できる。
そして、始動時のリタード燃焼中に制御軸１９の基準となる回転位置（基準位置）の学習を実施するため、排気性能の悪化を抑制できる。
また、低圧縮比側で可変圧縮比機構１４の制御軸１９の基準となる回転位置（基準位置）の学習を実施することで、学習中の排気温度が上昇し、学習中に触媒暖機を促進できる。
図３は、上述した本実施例における基準位置の学習時のタイミングチャートを示している。時刻ｔ０において、運転者によるキー操作が行われ、内燃機関１０が始動する。時刻ｔ１では、検出された冷却水の温度が所定値よりも低くかったため、触媒暖機のために点火時期をリタードさせたリタード燃焼を開始する。また、この時刻ｔ１において、低圧縮比側で可変圧縮比機構１４の制御軸１９の基準となる回転位置（基準位置）の学習を開始する。この制御軸１９の基準となる回転位置（基準位置）の学習により、制御軸１９は、突出片部３２がストッパ部材３３の低圧縮比側ストッパ部３４に突き当たるまで回転する。そのため、圧縮比は可変圧縮比機構１４の最低圧縮比まで低下する。
時刻ｔ２では、制御軸１９の基準となる回転位置（基準位置）の学習が終了する。また、時刻ｔ２で冷却水の温度が所定値以上となり上記リタード燃焼を終了している。そのため、圧縮比は、運転状態に応じた目標圧縮比となるように制御され、目標圧縮比に向かって上昇する。
なお、制御軸１９の基準となる回転位置（基準位置）の学習が終了した時点で、冷却水の温度が所定値以上となっておらず引き続き触媒暖機が必要な場合には、冷却水の温度が所定値以上となって触媒暖機が必要なくなるタイミングまで制御軸１９の突出片部３２をストッパ部材３３の低圧縮比側ストッパ部３４に突き当てた状態に維持するようにしてもよい。
図４は、上述した本実施例における基準位置の学習時の制御の流れを示すフローチャートである。
Ｓ１では、冷却水の水温を読み込む。Ｓ２では、冷却水の温度が所定値以上であるか否かを判定する。冷却水の温度が所定値以上であれば、始動時アイドル運転中に触媒暖機のために点火時期をリタードさせる必要はないので、Ｓ３へ進み、内燃機関１０の運転モードをリタード燃焼しない通常燃焼モードとして今回のルーチンを終了する。
冷却水の温度が所定値以上でなければ、触媒暖機の必要な冷機始動時と考えられるのでＳ４へ進む。Ｓ４では、アイドル運転状態であるか否かを判定し、アイドル運転状態であればＳ５へ進み、アイドル運転状態でなければＳ１０へ進む。Ｓ１０では、内燃機関１０の運転モードをリタード燃焼しない通常燃焼モードとして今回のルーチンを終了する。
Ｓ５では、内燃機関１０の運転モードを触媒暖機のために点火時期をリタードさせるリタード燃焼モードとする。リタード燃焼モードにおいては、通常燃焼モードでのアイドル運転時よりも点火時期がリタードしている。
Ｓ６では、可変圧縮比機構１４の制御軸１９の基準となる回転位置（基準位置）の学習が完了しているか否かを判定し、学習が完了していない場合にはＳ７へ進み、学習が完了している場合には今回のルーチンを終了する。
Ｓ７では、圧縮比が所定の低圧縮比側学習目標値となるように制御軸１９を回転させる。低圧縮比側学習目標値は、例えば制御軸１９の突出片部３２がストッパ部材３３の低圧縮比側ストッパ部３４に突き当てられた状態の圧縮比よりも低い圧縮比に設定されている。つまり、可変圧縮比機構１４のアクチュエータ２８には、制御軸１９の回転角度が低圧縮比側ストッパ部３４を越える低圧縮比側に向かうような回転駆動力を発生させる。
Ｓ８では、制御軸１９の突出片部３２がストッパ部材３３の低圧縮比側ストッパ部３４に突き当てられたか否かを判定する。例えば、角度位置センサ３８での検出角度が変化しなくなったら、突出片部３２が低圧縮比側ストッパ部３４に突き当てられたと判定する。突出片部３２が低圧縮比側ストッパ部３４に突き当てられたと判定されるとＳ９へ進み、突出片部３２が低圧縮比側ストッパ部３４に突き当てられたと判定されなかった場合には今回のルーチンを終了する。Ｓ９では、現在の角度位置センサ３８の出力値を制御軸１９の基準となる回転位置（基準位置）として学習する。
上述した実施例においては、低圧縮比側で制御軸１９の基準となる回転位置（基準位置）を学習しているが、高圧縮比側で制御軸１９の基準となる回転位置（基準位置）を学習するようにしてもよい。このように、高圧縮比側で制御軸１９の基準となる回転位置（基準位置）を学習すれば、学習中の内燃機関１０の燃焼を安定させることができる。
図５は、その他の実施例における基準位置の学習時のタイミングチャートを示している。時刻Ｔ０において、運転者によるキー操作が行われ、内燃機関１０が始動する。時刻Ｔ１では、検出された冷却水の温度が所定値よりも低かったため、触媒暖機のために点火時期をリタードさせたリタード燃焼を開始する。また、この時刻Ｔ１において、高圧縮比側で可変圧縮比機構１４の制御軸１９の基準となる回転位置（基準位置）の学習を開始する。この制御軸１９の基準となる回転位置（基準位置）の学習により、制御軸１９は、突出片部３２がストッパ部材３３の高圧縮比側ストッパ部３５に突き当たるまで回転する。そのため、圧縮比は可変圧縮比機構１４の最高圧縮比まで上昇する。時刻Ｔ２では、制御軸１９の基準となる回転位置（基準位置）の学習が終了する。そのため、圧縮比は、運転状態に応じた目標圧縮比となるように制御され、目標圧縮比に向かって低下する。
図６は、その他の実施例における基準位置の学習時の制御の流れを示すフローチャートである。
Ｓ２１では、冷却水の水温を読み込む。Ｓ２２では、冷却水の温度が所定値以上であるか否かを判定する。冷却水の温度が所定値以上であれば、始動時アイドル運転中に触媒暖機のために点火時期をリタードさせる必要はないので、Ｓ２３へ進み、内燃機関１０の運転モードをリタード燃焼しない通常燃焼モードとして今回のルーチンを終了する。
冷却水の温度が所定値以上でなければ、触媒暖機の必要な冷機始動時と考えられるのでＳ２４へ進む。Ｓ２４では、アイドル運転状態であるか否かを判定し、アイドル運転状態であればＳ２５へ進み、アイドル運転状態でなければＳ３０へ進む。Ｓ３０では、内燃機関１０の運転モードをリタード燃焼しない通常燃焼モードとして今回のルーチンを終了する。
Ｓ２５では、内燃機関１０の運転モードを触媒暖機のために点火時期をリタードさせるリタード燃焼モードとする。リタード燃焼モードにおいては、通常燃焼モードでのアイドル運転時よりも点火時期がリタードしている。
Ｓ２６では、可変圧縮比機構１４の制御軸１９の基準となる回転位置（基準位置）の学習が完了しているか否かを判定し、学習が完了していない場合にはＳ２７へ進み、学習が完了している場合には今回のルーチンを終了する。
Ｓ２７では、圧縮比が所定の高圧縮比側学習目標値となるように制御軸１９を回転させる。高圧縮比側学習目標値は、例えば制御軸１９の突出片部３２がストッパ部材３３の高圧縮比側ストッパ部３５に突き当てられた状態の圧縮比よりも高い圧縮比に設定されている。つまり、可変圧縮比機構１４のアクチュエータ２８には、制御軸１９の回転角度が高圧縮比側ストッパ部３５を越える高圧縮比側に向かうような回転駆動力を発生させる。
Ｓ２８では、制御軸１９の突出片部３２がストッパ部材３３の高圧縮比側ストッパ部３５に突き当てられたか否かを判定する。例えば、角度位置センサ３８での検出角度が変化しなくなったら、突出片部３２が高圧縮比側ストッパ部３５に突き当てられたと判定する。突出片部３２が高圧縮比側ストッパ部３５に突き当てられたと判定されるとＳ２９へ進み、突出片部３２が高圧縮比側ストッパ部３５に突き当てられたと判定されなかった場合には今回のルーチンを終了する。Ｓ２９では、現在の角度位置センサ３８の出力値を制御軸１９の基準となる回転位置（基準位置）として学習する。
なお、暖機始動時に可変圧縮比機構１４の制御軸１９の基準となる回転位置（基準位置）の学習を行う必要がある場合、すなわち冷却水の温度が高いときに制御軸１９の基準となる回転位置（基準位置）の学習を行う必要がある場合には、高圧縮比側で可変圧縮比機構１４の制御軸１９の基準位置の学習を行うのが好適である。
上述して実施例では、内燃機関１０の冷却水の温度から上記触媒コンバータが冷機状態であるか否かを判定しているが、冷却水の温度に替えて、内燃機関１０のエンジンオイルの温度を用いて上記触媒コンバータが冷機状態であるか否かを判定することも可能である。また、上記触媒コンバータの温度を検出可能な温度センサを設けて、この温度センサの検出値から上記触媒コンバータが冷機状態であるか否かを判定するようにしてもよい。
Claims (3)
- 制御軸の回転位置に応じて内燃機関の圧縮比を連続的に変化させることが可能な可変圧縮比機構を有する内燃機関の制御装置において、
触媒暖機のために点火時期をリタードさせた始動時のリタード燃焼中に、上記制御軸の回転位置が所定の基準位置となるよう上記制御軸を回転させ、上記基準位置を学習する内燃機関の制御装置。 - 上記基準位置は、上記制御軸を圧縮比が低くなる方向に回転させた低圧縮比側に位置する請求項１に記載の内燃機関。
- 上記基準位置は、上記制御軸を圧縮比が高くなる方向に回転させた高圧縮比側に位置する請求項１に記載の内燃機関。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| PCT/JP2014/078696 WO2016067375A1 (ja) | 2014-10-29 | 2014-10-29 | 内燃機関の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
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| PCT/JP2014/078696 WO2016067375A1 (ja) | 2014-10-29 | 2014-10-29 | 内燃機関の制御装置 |
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| WO (1) | WO2016067375A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
2014
- 2014-10-29 WO PCT/JP2014/078696 patent/WO2016067375A1/ja active Application Filing
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