[go: up one dir, main page]

WO2015141037A1 - 内燃機関の制御装置及び制御方法 - Google Patents

内燃機関の制御装置及び制御方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2015141037A1
WO2015141037A1 PCT/JP2014/074706 JP2014074706W WO2015141037A1 WO 2015141037 A1 WO2015141037 A1 WO 2015141037A1 JP 2014074706 W JP2014074706 W JP 2014074706W WO 2015141037 A1 WO2015141037 A1 WO 2015141037A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
compression ratio
control
internal combustion
combustion engine
electric actuator
Prior art date
Application number
PCT/JP2014/074706
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
祐也 篠▲崎▼
岡本　直樹
章 清村
Original Assignee
日立オートモティブシステムズ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日立オートモティブシステムズ株式会社 filed Critical 日立オートモティブシステムズ株式会社
Priority to DE112014006487.4T priority Critical patent/DE112014006487B4/de
Priority to CN201480077290.8A priority patent/CN106133296B/zh
Priority to US15/126,783 priority patent/US10012152B2/en
Publication of WO2015141037A1 publication Critical patent/WO2015141037A1/ja

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D15/00—Varying compression ratio
    • F02D15/02—Varying compression ratio by alteration or displacement of piston stroke
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/04—Engines with variable distances between pistons at top dead-centre positions and cylinder heads
    • F02B75/045—Engines with variable distances between pistons at top dead-centre positions and cylinder heads by means of a variable connecting rod length
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D13/00—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
    • F02D13/02—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/22—Safety or indicating devices for abnormal conditions
    • F02D41/221—Safety or indicating devices for abnormal conditions relating to the failure of actuators or electrically driven elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P5/00—Advancing or retarding ignition; Control therefor
    • F02P5/04—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/22—Safety or indicating devices for abnormal conditions
    • F02D2041/227—Limping Home, i.e. taking specific engine control measures at abnormal conditions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2700/00—Mechanical control of speed or power of a single cylinder piston engine
    • F02D2700/03—Controlling by changing the compression ratio
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Definitions

  • the present invention relates to a control device and control method for an internal combustion engine that changes the compression ratio of the internal combustion engine.
  • variable compression ratio mechanism in which the compression ratio becomes the lowest compression ratio when an electric actuator such as a motor in the variable compression ratio mechanism stops.
  • variable compression ratio mechanism for example, when the electric actuator is stopped to protect the electric actuator when an abnormality occurs in the electric actuator, the compression ratio changes to the lowest compression ratio against the intention of the driver.
  • the torque may fluctuate suddenly.
  • an object of the present invention is to provide a control device and a control method for an internal combustion engine that protects an electric actuator while suppressing a sudden torque fluctuation.
  • the control device for an internal combustion engine having a variable compression ratio mechanism that changes the compression ratio by an electric actuator prohibits control of the compression ratio toward the high compression ratio when an abnormality occurs in the variable compression ratio mechanism.
  • the electric actuator can be protected while suppressing sudden torque fluctuation.
  • FIG. 1 is a system diagram of an internal combustion engine in an embodiment. It is a flowchart for demonstrating embodiment of fail safe control. It is a figure which shows the specific example which abnormality generate
  • an internal combustion engine 100 includes a cylinder block 110, a piston 120 fitted in a cylinder bore 112 of the cylinder block 110 so as to reciprocate, a cylinder head 130 formed with an intake port 130A and an exhaust port 130B, An intake valve 132 and an exhaust valve 134 that open and close the open ends of the port 130A and the exhaust port 130B are provided.
  • 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 120 ⁇ / b> A of the piston 120 and the lower surface of the cylinder head 130.
  • An ignition plug 170 that ignites an air-fuel mixture of fuel and air is attached to substantially the center of the cylinder head 130 that forms the combustion chamber 160.
  • the spark plug 170 is ignited by spark discharge when a high voltage is supplied from an ignition coil (not shown), and the ignition timing is controlled by controlling the supply timing of the high voltage from the ignition coil.
  • the internal combustion engine 100 includes a variable valve timing (VTC: Valve Timing Control) mechanism 180 that makes the phase of the intake valve 132 open relative to the crankshaft 140 variable, that is, the valve timing is variable, and the piston 120. And a variable compression ratio (VCR) mechanism 190 that makes the compression ratio variable by changing the dead center position.
  • VTC Valve Timing Control
  • VCR variable compression ratio
  • the VTC mechanism 180 which is an example of a variable valve mechanism, changes the phase of the intake camshaft 200 with respect to the crankshaft 140, thereby continuously setting the central phase of the operating angle while keeping the operating angle of the intake valve 132 constant. Advance or retard.
  • this VTC mechanism 180 for example, an electric VTC mechanism that adjusts the relative rotational phase angle of the intake camshaft 200 with respect to the crankshaft 140 by an electric motor as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2013-033691 is used. be able to.
  • the VTC mechanism 180 is not limited to a mechanism in which the actuator is a motor, and a known mechanism using a hydraulic actuator or the like can be appropriately employed.
  • the VCR mechanism 190 changes the compression ratio of the internal combustion engine 100 by changing the top dead center position of the piston 120, for example, by a mechanism as disclosed in JP-A-2002-276446. Hereinafter, an example of the VCR mechanism 190 will be described.
  • the crankshaft 140 has a plurality of journal portions 140A and a crankpin portion 140B, and the journal portion 140A is rotatably supported by a main bearing (not shown) of the cylinder block 110.
  • the crankpin portion 140B is eccentric from the journal portion 140A, and a lower link 150A is rotatably connected thereto.
  • Upper link 150B has a lower end side rotatably connected to one end of lower link 150A by connecting pin 152, and an upper end side rotatably connected to piston 120 by piston pin 154.
  • the upper end side of the control link 192 is rotatably connected to the other end of the lower link 150 ⁇ / b> A by a connecting pin 194, and the lower end side is rotatably connected to the lower portion of the cylinder block 110 via the control shaft 196.
  • 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 includes a control link 192.
  • a lower end part fits rotatably.
  • the rotation position of the control shaft 196 is controlled by a compression ratio control actuator (hereinafter referred to as an electric actuator) 198 using a motor.
  • the electric actuator 198 increases the compression ratio by increasing the motor drive current, and decreases the compression ratio by decreasing the motor drive current. That is, the load on the electric actuator 198 is high on the high compression ratio side, and the load on the electric actuator 198 is low on the low compression ratio side.
  • the electric actuator 198 can maintain the compression ratio by setting the drive current to a current value having a magnitude corresponding to the actual compression ratio.
  • the control link 192 is rotated with respect to the eccentric cam portion 196A of the control shaft 196 by the reciprocation of the piston 120, and the compression ratio is shifted to the low compression ratio side. In other words, the compression ratio is changed to the low compression ratio side by the operation of the internal combustion engine 100.
  • ignition coils and fuel injection valves are controlled by an ECM (Engine Control Module) 216
  • the VCR mechanism 190 is controlled by a VCR controller 214
  • the VTC mechanism 180 is controlled by a VTC controller 212. Is done.
  • the ECM 216, the VCR controller 214, and the VTC controller 212 each include a processor P such as a microcomputer, and are connected to each other by a CAN (Controller Area Network) 218 that is an example of an in-vehicle network. Therefore, arbitrary data can be transmitted and received between the VTC controller 212, the VCR controller 214, and the ECM 216 via the CAN 218.
  • the in-vehicle network is not limited to CAN 218, and various networks such as FlexRay (registered trademark) can be used.
  • the ECM 216 calculates the target compression ratio of the VCR mechanism 190 and the target phase angle of the VTC mechanism 180 based on the operating state of the internal combustion engine 100. Then, the ECM 216 transmits the target compression ratio toward the VCR controller 214 and transmits the target phase angle toward the VTC controller 212. Further, the ECM 216 can include a timer for measuring time.
  • the VCR controller 214 receives the target compression ratio transmitted from the ECM 216 and the output signal of the angle sensor 198A that detects the actual compression ratio via the angular position of the control shaft 196.
  • the VCR controller 214 controls the drive current output to the electric actuator 198 of the VCR mechanism 190 so that the angular position of the control shaft 196 detected by the angle sensor 198A converges to a target angular position corresponding to the target compression ratio.
  • the VCR controller 214 can include a timer for measuring time.
  • the VTC controller 212 receives the target phase angle transmitted from the ECM 216 and detects the output signal of a crank angle sensor (not shown) that detects the angular position of the crankshaft 140 and the angular position of the intake camshaft 200. An output signal of a cam angle sensor (not shown) is input. The VTC controller 212 detects the relative rotation phase angle of the intake camshaft 200 with respect to the crankshaft 140 from the output signal of the crank angle sensor and the output signal of the cam angle sensor, and the detected relative rotation phase angle is the target phase angle. The drive current output to the actuator of the VTC mechanism 180 is controlled so as to converge to. As described above, the VTC mechanism 180 and the VCR mechanism 190 are controlled according to the operating state of the internal combustion engine 100.
  • an abnormality may occur in the VCR mechanism 190, and appropriate control may become impossible.
  • Examples of abnormalities that make it impossible to perform appropriate control include occurrence of sticking of the electric actuator 198, abnormalities in which the drive current of the electric actuator 198 is excessive, abnormalities in the motor resolver of the electric actuator 198, and the like.
  • the abnormality in which the drive current of the electric actuator 198 becomes excessive is an abnormality in which the drive current becomes an overcurrent, or an abnormality in which the allowable current in consideration of heat resistance (hereinafter referred to as a heat-resistant allowable current) is exceeded. is there.
  • FIG. 2 shows a processing flow in which the VCR controller 214 controls the VCR mechanism 190 and changes the compression ratio when an abnormality occurs in the VCR mechanism 190 in the internal combustion engine 100.
  • the processor P executes processing.
  • the VCR controller 214 can control the angular position of the control shaft 196 in the VCR mechanism 190 (hereinafter referred to as position control) when detecting an abnormality such as the occurrence of sticking of the electric actuator 198 in the VCR mechanism 190. It is determined whether or not there is.
  • the VCR controller 214 determines that position control is possible if the drive current of the electric actuator 198 is changed and the angle detected by the angle sensor 198A is changed, and position control is impossible unless the angle is changed. Can be determined.
  • the process proceeds to step 102, and when it is determined that position control is possible, the process proceeds to step 103.
  • the abnormalities that can be detected may be registered in advance separately in groups that can be position-controlled or groups that cannot be position-controlled. As a result, the VCR controller 214 determines that position control is possible if the detected abnormality belongs to a group in which position control is possible, and if the detected abnormality belongs to a group in which position control is not possible It may be determined that position control is impossible.
  • the VCR controller 214 controls the compression ratio based on the compression ratio set by the VCR controller 214, not the target compression ratio transmitted from the ECM 216.
  • step 102 when it is determined that the position control is impossible, the VCR controller 214 determines whether or not the electric actuator 198 can be energized. For example, the VCR controller 214 determines that the electric actuator 198 cannot be energized if the drive current of the electric actuator 198 is higher than a predetermined value (for example, a rated current value), and determines that the electric actuator 198 can be energized if it is lower than the predetermined value. can do.
  • a predetermined value for example, a rated current value
  • abnormalities that can be detected may be registered in advance in the VCR controller 214 separately for groups that can be energized or groups that cannot be energized.
  • the VCR controller 214 determines that the electric actuator 198 can be energized when the detected abnormality belongs to a group that can be energized, and belongs to the group that the detected abnormality is not energized. In this case, it may be determined that the electric actuator 198 cannot be energized.
  • the VCR controller 214 performs control to stop the output of the drive current of the electric actuator 198.
  • the VCR controller 214 may transmit the actual compression ratio detected by the angle sensor 198A to the ECM 216.
  • the ECM 216 that has received the actual compression ratio controls the ignition timing based on the actual compression ratio in the retarded direction so as to suppress the occurrence of heavy knock or in the advanced direction so as to suppress the deterioration of combustion. May be.
  • the ECM 216 advances the center phase of the operating angle so as to maintain the effective compression ratio at the effective compression ratio at the time of detecting an abnormality, or to increase or decrease the effective compression ratio from the effective compression ratio at the time of detecting an abnormality.
  • the target phase angle to be angled or retarded may be calculated based on the actual compression ratio. Then, the ECM 216 transmits the target phase angle to the VTC controller 212. Thereby, the VTC controller 212 controls the VTC mechanism 180 based on the target phase angle.
  • the VCR controller 214 performs control to maintain the compression ratio at a compression ratio equal to or lower than a predetermined compression ratio (compression ratio threshold). For example, the VCR controller 214 stops energizing the electric actuator 198 when the actual compression ratio detected by the angle sensor 198A is higher than the compression ratio threshold. The VCR controller 214 maintains the compression ratio at the predetermined compression ratio by energizing the electric actuator 198 with a drive current according to the actual compression ratio when the actual compression ratio decreases to the predetermined compression ratio. Take control.
  • a predetermined compression ratio compression ratio threshold
  • the VCR controller 214 when the actual compression ratio is equal to or less than the compression ratio threshold, the VCR controller 214 performs control to maintain the compression ratio at the actual compression ratio.
  • the compression ratio threshold value can be set to, for example, a compression ratio that does not cause knocking.
  • the VCR controller 214 may maintain the stop of the output of the drive current when the actual compression ratio is equal to or less than a value near the minimum compression ratio of the VCR mechanism 190, for example, and set the compression ratio to the minimum compression ratio.
  • the VCR controller 214 stops energization of the electric actuator 198 when an abnormality is detected, and sets the predetermined compression ratio to a predetermined value (allowable torque fluctuation) with respect to the actual compression ratio detected at the time of abnormality detection. It may be set to a value lower than the maximum change width corresponding to.
  • the VCR controller 214 energizes the electric actuator 198 with a drive current corresponding to the actual compression ratio when the actual compression ratio decreases to a predetermined compression ratio after the energization of the electric actuator 198 is stopped. Control to maintain the compression ratio may be performed.
  • the VCR controller 214 may transmit the actual compression ratio to the ECM 216. Then, the ECM 216 may control the ignition timing based on the actual compression ratio as in Step 105. Further, the ECM 216 may calculate the target phase angle based on the actual compression ratio and transmit the target phase angle to the VTC controller 212. Thereby, the VTC controller 212 controls the VTC mechanism 180 based on the target phase angle.
  • the VCR controller 214 changes the target compression ratio from the target compression ratio at the time of detecting an abnormality to the low compression ratio side. For example, the VCR controller 214 may set the target compression ratio to a value that is a predetermined value lower than the target compression ratio at the time of abnormality detection. Further, the VCR controller 214 may limit the speed of changing the compression ratio in order to minimize the influence on the performance of the internal combustion engine 100. In step 104, the VCR controller 214 determines whether or not the state where the drive current of the electric actuator 198 is equal to or greater than a predetermined current (for example, allowable heat-resistant current) for a first predetermined time or longer.
  • a predetermined current for example, allowable heat-resistant current
  • the VCR controller 214 advances the process to step 106 to maintain the compression ratio at the predetermined compression ratio.
  • the process for performing the fail-safe control when the position control is possible and the abnormality in which the drive current of the electric actuator 198 is greater than or equal to a predetermined current after the compression ratio is changed occurs for a predetermined time or more is completed. .
  • the VCR controller 214 proceeds to step 107 and performs control to maintain the compression ratio at the target compression ratio. I do.
  • the VCR controller 214 may transmit the actual compression ratio to the ECM 216.
  • the ECM 216 may control the ignition timing based on the actual compression ratio.
  • the ECM 216 may calculate a target phase angle based on the actual compression ratio and transmit the target phase angle to the VTC controller 212. Thereby, the VTC controller 212 controls the VTC mechanism 180 based on the target phase angle.
  • the process for performing fail-safe control when the position control is possible and an abnormality has occurred in which the state where the drive current of the electric actuator 198 is equal to or higher than the predetermined current after the compression ratio is changed does not continue for the predetermined time ends. .
  • the VCR controller 214 when an abnormality occurs in the VCR mechanism 190, the VCR controller 214 performs control to lower the compression ratio or maintain the compression ratio at the compression ratio at the time of occurrence of the abnormality. In other words, the VCR controller 214 prohibits the control of the compression ratio toward the high compression ratio when an abnormality occurs in the variable compression ratio mechanism.
  • VCR controller 214 performs abnormality detection and fail-safe control along the flowchart of FIG. 2 will be described in detail.
  • an abnormality is detected when it is detected that the angle detected by the angle sensor 198A does not substantially change.
  • the VCR controller 214 detects that the drive current of the electric actuator 198 has exceeded a predetermined overcurrent determination threshold value (for example, a value lower than the rated current value and a nearby value) has continued for a predetermined time. Detect abnormalities. For example, the VCR controller 214 measures the time during which the state in which the drive current of the electric actuator 198 is equal to or greater than the overcurrent determination threshold is measured by a timer, and detects an abnormality when the duration of the state reaches a predetermined time. be able to. That is, the VCR controller 214 detects that an abnormality has occurred in the VCR mechanism 190 based on the drive current of the electric actuator 198.
  • a predetermined overcurrent determination threshold value for example, a value lower than the rated current value and a nearby value
  • the VCR controller 214 determines that the position control is impossible because the abnormality is an abnormality in which the electric actuator 198 is stuck or the driving current of the electric actuator 198 becomes an overcurrent. The VCR controller 214 determines that the electric actuator 198 cannot be energized in this abnormality. Then, the VCR controller 214 prohibits the control to the high compression ratio side and stops the output of the drive current of the electric actuator 198.
  • the VCR controller 214 may transmit the actual compression ratio detected by the angle sensor 198A to the ECM 216.
  • the ECM 216 that has received the actual compression ratio may control the ignition timing in the retard direction based on the actual compression ratio so as to suppress the occurrence of heavy knock accompanying an increase in the actual effective compression ratio.
  • the ECM 216 delays the central phase of the operating angle so as to maintain the effective compression ratio at the effective compression at the time of abnormality detection or to make the effective compression ratio capable of suppressing the occurrence of heavy knock.
  • the angle may be calculated based on the actual compression ratio.
  • the ECM 216 transmits the target phase angle to the VTC controller 212.
  • the VTC controller 212 that has received the target phase angle controls the VTC mechanism 180 based on the target phase angle.
  • the ECM 216 that has received the actual compression ratio may control the ignition timing in the advance direction based on the actual compression ratio so as to suppress the deterioration of combustion accompanying the decrease in the actual effective compression ratio.
  • the ECM 216 maintains the effective compression ratio at the effective compression ratio at the time of abnormality detection, or reduces the amount of decrease in the effective compression ratio from the effective compression ratio at the time of abnormality detection, so that the center phase of the operating angle is reduced.
  • the target phase angle for advancing the angle may be calculated based on the actual compression ratio.
  • the ECM 216 transmits the target phase angle to the VTC controller 212.
  • the VTC controller 212 that has received the target phase angle controls the VTC mechanism 180 based on the target phase angle.
  • the VCR controller 214 determines that position control is impossible because the abnormality is a motor resolver abnormality. Next, the VCR controller 214 determines that the electric actuator 198 can be energized in this abnormality.
  • the VCR controller 214 prohibits the control of the compression ratio toward the high compression ratio side. Then, the VCR controller 214 detects the actual compression ratio by the angle sensor 198A and determines whether or not the actual compression ratio is equal to or less than a predetermined compression ratio threshold.
  • the VCR controller 214 maintains the compression ratio with the drive current of the electric actuator 198 as a current value corresponding to the actual compression ratio.
  • the VCR controller 214 stops outputting the drive current of the electric actuator 198. If it does in this way, as mentioned above, the action
  • the VCR controller 214 maintains the compression ratio by energizing the electric actuator 198 with a drive current corresponding to the actual compression ratio when the actual compression ratio becomes a predetermined compression ratio.
  • the VCR controller 214 may transmit the actual compression ratio to the ECM 216.
  • the ECM 216 that has received the actual compression ratio may control the ignition timing based on the actual compression ratio in the advance direction so as to suppress the deterioration of combustion accompanying the decrease in the actual effective compression ratio.
  • the ECM 216 maintains the effective compression ratio at the effective compression ratio at the time of abnormality detection, or reduces the amount of decrease in the effective compression ratio from the effective compression ratio at the time of abnormality detection, so that the center phase of the operating angle is reduced.
  • the target phase angle for advancing the angle may be calculated based on the actual compression ratio.
  • the ECM 216 transmits the target phase angle to the VTC controller 212.
  • the VTC controller 212 that has received the target phase angle controls the VTC mechanism 180 based on the target phase angle.
  • the action of the fail safe control in the specific example 2 will be described with reference to an example of the transition of the compression ratio and the drive current of the electric actuator 198 shown in FIG.
  • the actual compression ratio 1 and the drive current 1 show an example of the transition of the current value and the compression ratio when the compression ratio when an abnormality occurs is higher than the predetermined compression ratio.
  • the drive current 2 and the actual compression ratio 2 show an example of changes in the current value and the compression ratio when the compression ratio when an abnormality occurs is equal to or less than a predetermined compression ratio.
  • the VCR controller 214 determines that the generated abnormality is not position-controllable and that the electric actuator 198 can be energized, and detects the actual compression ratio by the angle sensor 198A.
  • the VCR controller 214 performs control to maintain the compression ratio.
  • the VCR controller 214 stops outputting the drive current of the electric actuator 198.
  • the drive current of the electric actuator 198 decreases as the drive current 1 shown in FIG. 3, and the actual compression ratio decreases to the low compression ratio side as the actual compression ratio 1 by the operation of the internal combustion engine 100. Transition to.
  • the VCR controller 214 performs control to maintain the compression ratio at time t2 when the actual compression ratio is equal to or less than the compression ratio threshold.
  • the drive current is set in accordance with the actual compression ratio even if the compression ratio cannot be changed by the rotation control using the motor resolver. It is possible to maintain the compression ratio by controlling the current value. In addition, by controlling the actual compression ratio below the compression ratio threshold, it is possible to suppress the occurrence of heavy knock or the like caused by the compression ratio being fixed on the high compression ratio side. As described above, by controlling the ignition timing and the VTC mechanism 180 based on the compression ratio together with such control, deterioration of combustion can be suppressed according to the maintained compression ratio.
  • the VCR controller 214 detects that an abnormality has occurred by detecting that the state in which the drive current of the electric actuator 198 is equal to or greater than the heat resistant allowable current threshold has continued for a predetermined time (heat allowable allowable over determination time). For example, the VCR controller 214 measures the time during which the state where the drive current of the electric actuator 198 is equal to or greater than the heat-resistant allowable current threshold by a timer, and detects an abnormality when the duration of the state reaches a predetermined time. be able to. That is, the VCR controller 214 detects that an abnormality has occurred in the VCR mechanism 190 based on the drive current of the electric actuator 198.
  • the VCR controller 214 determines that the position can be controlled because the abnormality is an abnormality in which the drive current of the electric actuator 198 is equal to or higher than the heat-resistant allowable current.
  • the VCR controller 214 prohibits the control of the compression ratio to the high compression ratio side, and changes the target compression ratio to the low compression ratio side from the target compression ratio at the time of detecting an abnormality.
  • the state where the drive current of the electric actuator 198 is equal to or greater than the heat resistant allowable current threshold is further equal to or longer than the first predetermined time (post-control determination time). Determine if it continues.
  • the VCR controller 214 determines that the state in which the drive current of the electric actuator 198 is equal to or greater than the heat resistant allowable current threshold has not continued for the first predetermined time or longer, the VCR controller 214 changes or maintains the compression ratio to the target compression ratio. To continue. Thereafter, the VCR controller 214 controls the VCR mechanism 190 according to the operating state of the internal combustion engine 100 when a second predetermined time longer than the first predetermined time has elapsed since the control to the high compression ratio side is prohibited. Return to normal control. At this time, the VCR controller 214 may transmit a command to the ECM 216 so that the ECM 216 returns to the normal control. This command causes the ECM 216 to return to normal control.
  • the ECM 216 controls the ignition timing based on the operation status of the internal combustion engine 100. In addition, the ECM 216 calculates a target phase angle of the VTC mechanism 180 based on the operating state of the internal combustion engine 100 and transmits the target phase angle to the VTC controller 212.
  • the second predetermined time may be set in advance to a time sufficient for the temperature of the motor of the electric actuator 198 to decrease, for example.
  • the second predetermined time may be set to a time calculated by the ECM 216 based on a load state of the electric actuator 198 (for example, a drive current value of the electric actuator 198 when an abnormality is detected) or a selected time.
  • the VCR controller 214 instead of returning to the normal control described above, makes the variable range of the compression ratio, in other words, the movable range of the control shaft 196 narrower than that during the normal control, and the drive current of the electric actuator 198 is reduced. You may perform the return exclusive control which restrict
  • the VCR controller 214 determines that the state where the drive current of the electric actuator 198 is equal to or greater than the heat resistant allowable current threshold has continued for the first predetermined time or longer, the VCR controller 214 stops outputting the drive current of the electric actuator 198.
  • the VCR controller 214 controls to maintain the compression ratio by energizing the electric actuator 198 with a drive current according to the actual compression ratio when the actual compression ratio detected by the angle sensor 198A reaches a predetermined compression ratio threshold. I do. Thereafter, the state in which the drive current of the electric actuator 198 is equal to or higher than the heat-resistant allowable current may be a predetermined time after the control for maintaining the compression ratio (for example, the same time as the first predetermined time or a time different from that) In the case where the operation is continued, the VCR controller 214 can perform control to stop the output of the drive current to the electric actuator 198 again.
  • the VCR controller 214 If the actual compression ratio when the output of the drive current of the electric actuator 198 is stopped is higher than the compression ratio threshold, but the output of the drive current does not fall below the compression ratio threshold even if the output of the drive current is stopped, the VCR controller 214 The current stop can be maintained. Further, when the actual compression ratio when the output of the drive current of the electric actuator 198 is stopped is equal to or less than a predetermined compression ratio threshold, the VCR controller 214 can maintain the stop of the drive current.
  • a plurality of threshold values can be set in the VCR controller 214 as compression ratio threshold values.
  • the actual compression ratio is lower than the actual compression ratio when the drive current of the electric actuator 198 is stopped among the plurality of compression ratio thresholds, and
  • the electric actuator 198 can be controlled to maintain the compression ratio by energizing the drive current according to the actual compression ratio.
  • the VCR controller 214 detects that the state in which the drive current of the electric actuator 198 is equal to or higher than the heat-resistant allowable current continues for a predetermined time or longer after performing control to maintain the compression ratio at the first compression ratio threshold.
  • the control is performed to maintain the compression ratio when the actual compression ratio decreases and becomes the second compression ratio threshold lower than the first compression ratio. It can be performed. Even when a plurality of compression ratio threshold values are set, the VCR controller 214 does not resume output of the drive current of the electric actuator 198 until the compression ratio becomes the compression ratio threshold value.
  • the VCR controller 214 maintains the stop of the output of the drive current when the actual compression ratio when the drive current of the electric actuator 198 is stopped is equal to or less than the value set in the vicinity of the minimum compression ratio of the VCR mechanism 190. You may make it do.
  • the VCR controller 214 may transmit the actual compression ratio to the ECM 216.
  • the ECM 216 that has received the actual compression ratio may control the ignition timing in the advance direction based on the actual compression ratio so as to suppress the deterioration of combustion accompanying the decrease in the actual effective compression ratio.
  • the ECM 216 maintains the effective compression ratio at the effective compression ratio at the time of abnormality detection, or reduces the amount of decrease in the effective compression ratio from the effective compression ratio at the time of abnormality detection, so that the center phase of the operating angle is reduced.
  • the target phase angle for advancing the angle may be calculated based on the actual compression ratio.
  • the ECM 216 transmits the target phase angle to the VTC controller 212.
  • the VTC controller 212 that has received the target phase angle controls the VTC mechanism 180 based on the target phase angle.
  • FIG. 4 shows an example of changes in the actual compression ratio and the drive current when the drive current of the electric actuator 198 after the change of the target compression ratio does not continue to exceed the heat resistant allowable current threshold.
  • the VCR controller 214 detects that the drive current of the electric actuator 198 exceeds the allowable heat resistant threshold at time t3.
  • the VCR controller 214 starts a timer, and when the heat-resistant allowable over determination time has elapsed from time t3 without the drive current of the electric actuator 198 dropping below the heat-resistant allowable current threshold (time t4 after a predetermined time has elapsed from time t3). In addition, it detects that an abnormality has occurred.
  • the VCR controller 214 that has detected the abnormality determines that position control is possible.
  • the VCR controller 214 prohibits the control of the compression ratio to the high compression ratio side, changes the target compression ratio from the target compression ratio at the time of abnormality detection to the low compression ratio side, and changes the compression ratio to the low compression ratio side. Control.
  • the compression ratio is reduced to the target compression ratio, and accordingly, the drive current is also reduced.
  • the VCR controller 214 performs control to change or maintain the compression ratio to the target compression ratio. Then, at the time t6 when a second predetermined time (necessary time for temperature reduction) that is sufficient for the motor temperature of the electric actuator 198 to drop after the change of the compression ratio to the high compression ratio side is prohibited, the VCR The controller 214 performs control of the compression ratio by normal control.
  • FIG. 5 shows an example of transition of the actual compression ratio and the drive current when the drive current of the electric actuator 198 after changing the target compression ratio continues to exceed the heat-resistant allowable current threshold when a plurality of compression ratio thresholds are set.
  • the compression ratio threshold 1 is larger than the compression ratio threshold 2.
  • the actual compression ratio 3 and the drive current 3 correspond to each other, and the actual compression ratio 4 and the drive current 4 correspond to each other.
  • the VCR controller 214 detects that the drive current of the electric actuator 198 exceeds the heat-resistant allowable current threshold at time t6.
  • the VCR controller 214 activates a timer and detects that an abnormality has occurred at time t8 when the heat-resistant allowable over determination time has elapsed from time t7 without the drive current of the electric actuator 198 dropping below the heat-resistant allowable current threshold. .
  • the VCR controller 214 that has detected the abnormality determines that position control is possible.
  • the VCR controller 214 prohibits the control of the compression ratio to the high compression ratio side, changes the target compression ratio from the target compression ratio at the time of abnormality detection to the low compression ratio side, and changes the compression ratio to the low compression ratio side.
  • Control This control is performed in order to reduce the drive current of the electric actuator 198 by reducing the compression ratio.
  • the drive current decreases as shown by the drive current 3 and the drive current 4 in FIG. May not.
  • the VCR controller 214 performs control to stop the output of the drive current of the electric actuator 198.
  • the VCR controller 214 When the actual compression ratio is higher than the compression ratio threshold 1 as in the actual compression ratio 3, the VCR controller 214 performs control to maintain the compression ratio at time t11 when the actual compression ratio has decreased to the compression ratio threshold 1. On the other hand, when the actual compression ratio is lower than the compression ratio threshold 1 and higher than the compression ratio threshold 2 as in the actual compression ratio 4, it is lower than the actual compression ratio when output of the drive current of the electric actuator 198 is stopped, and The VCR controller 214 performs control to maintain the compression ratio at time t10 when the actual compression ratio has decreased to the compression ratio threshold 2 that is the value closest to the actual compression ratio.
  • the ETC 216, the VTC controller 212, and the VCR controller 214 control the VTC mechanism 180, the VCR mechanism 190, and the ignition timing in the internal combustion engine 100. You may control the VCR mechanism, VTC mechanism, and ignition timing in an internal combustion engine with two control apparatuses.
  • the VCR controller 214 performs the compression ratio maintenance control due to the occurrence of an abnormality.
  • the operation is stopped.
  • the compression ratio maintenance control for maintaining the compression ratio is started.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

　圧縮比を電動アクチュエータによって変更する可変圧縮比機構を備える内燃機関の制御装置が、可変圧縮比機構に異常が発生したときに、高圧縮比側への圧縮比の制御を禁止する。このようにして、可変圧縮比機構の圧縮比を異常が発生したときの圧縮比で維持するか又はその圧縮比より低い圧縮比とすることにより、トルク急変動を抑制しつつ電動アクチュエータの保護を図る。

Description

内燃機関の制御装置及び制御方法
　本発明は、内燃機関の圧縮比を変更する内燃機関の制御装置及び制御方法に関する。
　内燃機関において、特許文献１に記載されるように、可変圧縮比機構におけるモータなどの電動アクチュエータが停止したとき、圧縮比が最低圧縮比となる可変圧縮比機構が開示されている。
特開２００５－１１３８８４号公報
　このような可変圧縮比機構において、例えば、電動アクチュエータに異常が発生したときに電動アクチュエータを保護するために電動アクチュエータを停止させると、運転者の意思に反して圧縮比が最低圧縮比に変化してしまいトルクが急変動するおそれがある。
　そこで、本発明は、トルク急変動を抑制しつつ電動アクチュエータの保護を図った内燃機関の制御装置及び制御方法を提供することを目的とする。
　圧縮比を電動アクチュエータによって変更する可変圧縮比機構を備える内燃機関の制御装置が、可変圧縮比機構に異常が発生したときに、高圧縮比側への圧縮比の制御を禁止する。
　本発明によれば、トルク急変動を抑制しつつ電動アクチュエータを保護することができる。
実施形態における内燃機関のシステム図である。 フェイルセーフ制御の実施形態を説明するためのフローチャートである。 図１に示す実施形態における可変圧縮比機構に異常が発生した具体例を示し、該具体例における圧縮比及び電動アクチュエータ駆動電流の推移の一例を示す図である。 図３とは異なる他の具体例における圧縮比及び電動アクチュエータ駆動電流の推移の一例を示す図である。 更に他の具体例における圧縮比及び電動アクチュエータ駆動電流の推移の一例を示す図である。
　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において、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，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。
　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。
　点火栓１７０は、図示していない点火コイル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、点火コイルからの高電圧の供給タイミングが制御されることで点火時期が制御される。
　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、すなわち、バルブタイミングを可変とする可変バルブタイミング（ＶＴＣ：Valve Timing Control）機構１８０と、ピストン１２０の上死点位置を変更することで、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。
　可変動弁機構の一例であるＶＴＣ機構１８０は、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、作動角の中心位相を連続的に進角又は遅角させる。
　このＶＴＣ機構１８０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１４０に対する吸気カムシャフト２００の相対回転位相角度を電気モータによって調整する、電動式のＶＴＣ機構を用いることができる。
　但し、ＶＴＣ機構１８０を、アクチュエータが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。
　ＶＣＲ機構１９０は、例えば、特開２００２－２７６４４６号公報に開示されるような機構によって、ピストン１２０の上死点位置を変化させることで、内燃機関１００の圧縮比を可変とする。以下に、ＶＣＲ機構１９０の一例を説明する。
　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の下端部が回転可能に嵌合する。制御シャフト１９６は、モータを用いた圧縮比制御アクチュエータ（以下、電動アクチュエータという）１９８によって回動位置が制御される。
　このような複リンク式ピストン－クランク機構を用いたＶＣＲ機構１９０においては、制御シャフト１９６が電動アクチュエータ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１２０の行程が変化し、ピストン上死点におけるピストン１２０の位置が高くなったり低くなったりして、内燃機関１００の圧縮比が変更される。つまり、制御シャフト１９６の角度位置に応じて、上死点におけるピストン１２０の位置が変わり、内燃機関１００の圧縮比が変更される。
　ここで、電動アクチュエータ１９８は、モータの駆動電流を大きくすることにより圧縮比を高くし、モータの駆動電流を小さくすることにより圧縮比を低くする。つまり、高圧縮比側は電動アクチュエータ１９８の負荷が高く、低圧縮比側は電動アクチュエータ１９８の負荷が低い。また、電動アクチュエータ１９８は、駆動電流を、実圧縮比に応じた大きさの電流値とすることによって、圧縮比を維持することができる。
　また、電動アクチュエータ１９８の作動が停止すると、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、圧縮比が低圧縮比側へと推移する。換言すると、内燃機関１００の作動により圧縮比が低圧縮比側に変更される。
　このような内燃機関１００において、図示省略した点火コイルや燃料噴射弁などはＥＣＭ（Engine Control Module）２１６によって制御され、ＶＣＲ機構１９０はＶＣＲコントローラ２１４によって制御され、ＶＴＣ機構１８０はＶＴＣコントローラ２１２によって制御される。
　ＥＣＭ２１６、ＶＣＲコントローラ２１４、ＶＴＣコントローラ２１２はそれぞれマイクロコンピュータなどのプロセッサＰを内蔵し、車載ネットワークの一例であるＣＡＮ（Controller Area Network）２１８によって相互に通信可能に接続されている。従って、ＶＴＣコントローラ２１２、ＶＣＲコントローラ２１４及びＥＣＭ２１６の間では、ＣＡＮ２１８を介して任意のデータを送受信することが可能である。なお、車載ネットワークとしては、ＣＡＮ２１８に限らず、ＦｌｅｘＲａｙ（登録商標）などの各種ネットワークを使用することができる。
　ＥＣＭ２１６は、ＶＣＲ機構１９０の目標圧縮比、及びＶＴＣ機構１８０の目標位相角度を内燃機関１００の運転状態に基づいて演算する。そして、ＥＣＭ２１６は、目標圧縮比をＶＣＲコントローラ２１４に向けて送信し、目標位相角度をＶＴＣコントローラ２１２に向けて送信する。また、ＥＣＭ２１６は、時間を計測するタイマを備えることができる。
　ＶＣＲコントローラ２１４には、ＥＣＭ２１６から送信された目標圧縮比が入力されると共に、制御シャフト１９６の角度位置を介して実圧縮比を検出する角度センサ１９８Ａの出力信号が入力される。
　そして、ＶＣＲコントローラ２１４は、角度センサ１９８Ａで検出される制御シャフト１９６の角度位置が目標圧縮比に相当する目標角度位置に収束するように、ＶＣＲ機構１９０の電動アクチュエータ１９８に出力する駆動電流を制御する。
　ここで、ＶＣＲコントローラ２１４は、時間を計測するタイマを備えることができる。
　ＶＴＣコントローラ２１２には、ＥＣＭ２１６から送信された目標位相角度が入力されると共に、クランクシャフト１４０の角度位置を検出するクランク角センサ（図示せず）の出力信号及び吸気カムシャフト２００の角度位置を検出するカム角センサ（図示せず）の出力信号が入力される。
　そして、ＶＴＣコントローラ２１２は、クランク角センサの出力信号とカム角センサの出力信号とから、クランクシャフト１４０に対する吸気カムシャフト２００の相対回転位相角度を検出し、検出した相対回転位相角度が目標位相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。
　以上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の運転状態に応じて制御される。
　ここで、ＶＣＲ機構１９０に異常が発生して、適切な制御が不可能となることがある。適切な制御が不可能となる異常としては、例えば、電動アクチュエータ１９８の固着の発生、電動アクチュエータ１９８の駆動電流が過大となる異常、電動アクチュエータ１９８のモータレゾルバの異常などが考えられる。電動アクチュエータ１９８の駆動電流が過大となる異常とは、具体的には、駆動電流が過電流となる異常、又は耐熱性を考慮した許容電流（以下、耐熱許容電流という）以上となる異常などである。
　以下、ＶＣＲコントローラ２１４が内燃機関１００におけるＶＣＲ機構１９０の異常を検出してフェイルセーフ制御を行う処理について、図２のフローチャートを参照して説明する。図２は、ＶＣＲコントローラ２１４が、内燃機関１００におけるＶＣＲ機構１９０に異常が発生した際に、ＶＣＲ機構１９０を制御して圧縮比を変更する処理フローを示すものである。なお、プロセッサＰが処理を実行する。
　ステップ１０１では、ＶＣＲコントローラ２１４は、ＶＣＲ機構１９０における電動アクチュエータ１９８の固着発生などの異常を検知したときに、ＶＣＲ機構１９０における制御シャフト１９６の角度位置の制御（以下、位置制御という）が可能であるか否かを判定する。ＶＣＲコントローラ２１４は、電動アクチュエータ１９８の駆動電流を変更して、角度センサ１９８Ａで検出される角度が変更すれば位置制御可能であると判断し、前記角度が変更しなければ位置制御不可能であると判定することができる。そして、ＶＣＲコントローラ２１４は、位置制御不可能であると判定したときは処理をステップ１０２に進め、位置制御可能であると判定したときは処理をステップ１０３に進める。
　なお、ＶＣＲコントローラ２１４には、予め、検知可能な異常が、それぞれ、位置制御可能であるグループ、又は位置制御不可能であるグループに分けられて登録されてもよい。これにより、ＶＣＲコントローラ２１４は、検知された異常が位置制御可能であるグループに属している場合には位置制御可能と判定し、検知された異常が位置制御不可能であるグループに属している場合には位置制御不可能と判定してもよい。
　ここで、ＶＣＲコントローラ２１４は、ステップ１０１で異常を検知した後には、ＥＣＭ２１６から送信される目標圧縮比ではなく、ＶＣＲコントローラ２１４が設定する圧縮比に基づいて圧縮比を制御する。
　ＶＣＲコントローラ２１４は、位置制御不可能であると判定した場合のステップ１０２では、電動アクチュエータ１９８に通電可能であるか否かを判定する。例えば、ＶＣＲコントローラ２１４は、電動アクチュエータ１９８の駆動電流が所定値（例えば、定格電流値）より高ければ通電不可能であると判定し、所定値より低ければ電動アクチュエータ１９８に通電可能であると判定することができる。そして、ＶＣＲコントローラ２１４は、通電不可能であると判定した場合には、処理をステップ１０５に進め、電動アクチュエータ１９８に通電可能であると判定した場合には処理をステップ１０６に進める。
　なお、ＶＣＲコントローラ２１４に、予め、検知可能な異常が、それぞれ、通電可能であるグループ、又は通電不可能であるグループに分けられて登録されてもよい。これにより、ＶＣＲコントローラ２１４は、検知された異常が通電可能であるグループに属している場合には電動アクチュエータ１９８に通電可能と判定し、検知された異常が通電不可能であるグループに属している場合には電動アクチュエータ１９８に通電不可能と判定してもよい。
　ステップ１０５では、ＶＣＲコントローラ２１４は電動アクチュエータ１９８の駆動電流の出力を停止する制御を行う。このような制御と共に、ＶＣＲコントローラ２１４は、角度センサ１９８Ａにより検出した実圧縮比をＥＣＭ２１６に送信してもよい。そして、実圧縮比を受信したＥＣＭ２１６は、点火時期を、ヘビーノックの発生を抑制するように遅角方向に、又は燃焼悪化を抑制するように進角方向に、実圧縮比に基づいて制御してもよい。また、ＥＣＭ２１６は、有効圧縮比を異常検知時の有効圧縮比に維持するように、又は、有効圧縮比を異常検知時の有効圧縮比より増加若しくは減少させるように、作動角の中心位相を進角又は遅角させる目標位相角度を実圧縮比に基づいて演算してもよい。そして、ＥＣＭ２１６は、ＶＴＣコントローラ２１２にその目標位相角度を送信する。これにより、ＶＴＣコントローラ２１２は、その目標位相角度に基づいて、ＶＴＣ機構１８０を制御する。
　以上により、位置制御不可能であり、かつ、通電不可能である異常が発生した場合における、フェイルセーフ制御を行う処理は終了する。
　ステップ１０６では、ＶＣＲコントローラ２１４は、圧縮比を所定圧縮比（圧縮比閾値）以下の圧縮比に維持する制御を行う。
　例えば、ＶＣＲコントローラ２１４は、角度センサ１９８Ａにより検出した実圧縮比が圧縮比閾値より高い場合には、電動アクチュエータ１９８への通電を停止する。そして、ＶＣＲコントローラ２１４は、実圧縮比が低下して所定圧縮比となったときに、電動アクチュエータ１９８に実圧縮比に応じた駆動電流を通電することにより、所定圧縮比に圧縮比を維持する制御を行う。
　一方、ＶＣＲコントローラ２１４は、実圧縮比が圧縮比閾値以下の場合には、その実圧縮比に圧縮比を維持する制御を行う。ここで、圧縮比閾値は、例えば、ノッキングが生じない圧縮比などに設定されうる。なお、ＶＣＲコントローラ２１４は、実圧縮比が例えば、ＶＣＲ機構１９０の最低圧縮比近傍の値以下であるときには駆動電流の出力の停止を維持して、圧縮比を最低圧縮比としてもよい。また、ステップ１０６でＶＣＲコントローラ２１４は、例えば、異常検知時に電動アクチュエータ１９８への通電を停止すると共に、所定圧縮比を、異常検知時に検出した実圧縮比に対して、所定値（許容できるトルク変動に対応する最大変化幅以下の値）下げた値に設定してもよい。そして、ＶＣＲコントローラ２１４は、電動アクチュエータ１９８の通電を停止してから、実圧縮比が下がって所定圧縮比となったときに、電動アクチュエータ１９８に実圧縮比に応じた駆動電流を通電することにより、圧縮比を維持する制御を行ってもよい。
　このようなステップ１０６における制御によれば、圧縮比の変動を抑制すると共に、制御シャフト１９６が、この制御シャフト１９６の回動位置を規制するストッパ機構（図示せず）に干渉することを避けて、干渉によって制御シャフト１９６及びストッパ機構が傷つくことを抑制することができる。
　ここで、ステップ１０６での制御において、ＶＣＲコントローラ２１４はＥＣＭ２１６に実圧縮比を送信してもよい。そして、ＥＣＭ２１６は、ステップ１０５と同様に、点火時期を実圧縮比に基づいて制御してもよい。また、ＥＣＭ２１６は、実圧縮比に基づいて目標位相角度を演算し、ＶＴＣコントローラ２１２に目標位相角度を送信してもよい。これにより、ＶＴＣコントローラ２１２は、ＶＴＣ機構１８０をその目標位相角度に基づいて制御する。
　以上により、位置制御不可能であり、かつ、電動アクチュエータ１９８に通電可能である異常が発生した場合における、フェイルセーフ制御を行う処理は終了する。
　ステップ１０１で位置制御可能であると判定された場合のステップ１０３では、ＶＣＲコントローラ２１４は、目標圧縮比を異常検知時の目標圧縮比から低圧縮比側に変更する。例えば、ＶＣＲコントローラ２１４は、目標圧縮比を、異常検知時の目標圧縮比に対して、所定値下げた値に設定してもよい。また、ＶＣＲコントローラ２１４は、内燃機関１００の性能への影響を最小限とするために、圧縮比の変更速度を制限してもよい。
　そして、ステップ１０４では、ＶＣＲコントローラ２１４は、電動アクチュエータ１９８の駆動電流が所定電流（例えば、耐熱許容電流）以上である状態が第１の所定時間以上継続しているかを判定する。
　前記状態が第１の所定時間以上継続している場合には、ＶＣＲコントローラ２１４は、処理を、圧縮比を所定圧縮比に維持するステップ１０６に進める。
　以上により、位置制御可能であり、かつ、圧縮比変更後に電動アクチュエータ１９８の駆動電流が所定電流以上である状態が所定時間以上継続する異常が発生した場合における、フェイルセーフ制御を行う処理は終了する。
　また、電動アクチュエータ１９８の駆動電流が所定電流以上である状態が第１の所定時間以上継続しない場合には、ＶＣＲコントローラ２１４は、処理をステップ１０７に進め、目標圧縮比に圧縮比を維持する制御を行う。また、このような制御と共に、ＶＣＲコントローラ２１４がＥＣＭ２１６に実圧縮比を送信してもよい。そして、ＥＣＭ２１６は、点火時期を実圧縮比に基づいて制御してもよい。また、ＥＣＭ２１６は、ステップ１０５と同様に、実圧縮比に基づいて目標位相角度を演算し、ＶＴＣコントローラ２１２に目標位相角度を送信してもよい。これにより、ＶＴＣコントローラ２１２は、ＶＴＣ機構１８０をその目標位相角度に基づいて制御する。
　以上により、位置制御可能であり、かつ、圧縮比変更後に電動アクチュエータ１９８の駆動電流が所定電流以上である状態が所定時間以上継続しない異常が発生した場合における、フェイルセーフ制御を行う処理は終了する。
　以上のようにして、ＶＣＲコントローラ２１４は、ＶＣＲ機構１９０に異常が発生したときに、圧縮比を低下させるか、又は、圧縮比を異常発生時の圧縮比に維持する制御を行う。換言すると、ＶＣＲコントローラ２１４は、可変圧縮比機構に異常が発生したときに、高圧縮比側への圧縮比の制御を禁止する。
　ここで、図２のフローチャートに沿った、ＶＣＲコントローラ２１４が異常検知及びフェイルセーフ制御を行う複数の具体例について以下に詳細に説明する。
　［具体例１］
　位置制御不可能かつ通電不可能な異常が発生した場合、特に電動アクチュエータ１９８の固着、又は電動アクチュエータ１９８の駆動電流が過電流となる異常が発生した場合の異常の検出及びフェイルセーフ制御について説明する。
　まず、ＶＣＲコントローラ２１４が、電動アクチュエータ１９８の固着、又は電動アクチュエータ１９８の駆動電流が過電流となる異常を検知する。
　具体的には、ＶＣＲコントローラ２１４は、電動アクチュエータ１９８の駆動電流を制御して、圧縮比を変更、すなわち、ＥＣＭ２１６から受信した目標角度に基づいて制御シャフト１９６の角度位置を変更する制御を行った場合に、角度センサ１９８Ａにより検出した角度がほぼ変化しないことを検出したときに異常を検知する。また、ＶＣＲコントローラ２１４は、電動アクチュエータ１９８の駆動電流が所定の過電流判定閾値（例えば、定格電流値より低く、かつ、近傍の値）を超えた状態が所定時間継続したことを検出したときに異常を検知する。例えば、ＶＣＲコントローラ２１４は、タイマにより電動アクチュエータ１９８の駆動電流が過電流判定閾値以上である状態が継続する時間を計測して、前記状態の継続時間が所定時間に達したときに異常を検知することができる。すなわち、ＶＣＲコントローラ２１４は、電動アクチュエータ１９８の駆動電流に基づいてＶＣＲ機構１９０に異常が発生したことを検知する。
　次にＶＣＲコントローラ２１４は、異常が電動アクチュエータ１９８の固着、又は電動アクチュエータ１９８の駆動電流が過電流となる異常であるので、位置制御不可能であると判定する。そして、ＶＣＲコントローラ２１４は、この異常においては、電動アクチュエータ１９８に通電不可能であると判定する。そして、ＶＣＲコントローラ２１４は、高圧縮比側への制御を禁止して、電動アクチュエータ１９８の駆動電流の出力を停止する。
　このようなフェイルセーフ制御と共に、ＶＣＲコントローラ２１４は、ＥＣＭ２１６に、角度センサ１９８Ａによって検出した実圧縮比を送信してもよい。
　実圧縮比を受信したＥＣＭ２１６は、点火時期を、実有効圧縮比増加に伴うヘビーノックの発生を抑制するように遅角方向に、実圧縮比に基づいて制御してもよい。また、ＥＣＭ２１６は、有効圧縮比を異常検知時の有効圧縮に維持するように、又は、ヘビーノックの発生を抑制可能な有効圧縮比とするように、作動角の中心位相を遅角させる目標位相角度を実圧縮比に基づいて演算してもよい。そして、ＥＣＭ２１６は、ＶＴＣコントローラ２１２にその目標位相角度を送信する。この目標位相角度を受信したＶＴＣコントローラ２１２は、ＶＴＣ機構１８０をその目標位相角度に基づいて制御する。
　あるいは、実圧縮比を受信したＥＣＭ２１６は、点火時期を、実有効圧縮比低下に伴う燃焼悪化を抑制するように進角方向に、実圧縮比に基づいて制御してもよい。また、ＥＣＭ２１６は、有効圧縮比を異常検知時の有効圧縮比に維持するように、又は、異常検知時の有効圧縮比からの有効圧縮比の低下量を小さくするように、作動角の中心位相を進角させる目標位相角度を実圧縮比に基づいて演算してもよい。そして、ＥＣＭ２１６は、ＶＴＣコントローラ２１２に目標位相角度を送信する。この目標位相角度を受信したＶＴＣコントローラ２１２は、ＶＴＣ機構１８０をその目標位相角度に基づいて制御する。
　以上のような制御によれば、通電不可能であると判定して電動アクチュエータ１９８への駆動電流の出力を停止することにより、過電流が流れることなどを原因とする更なる異常の発生を抑制することができる。また、位置制御不可能な場合においても、実圧縮比に基づいて点火時期及びＶＴＣ機構１８０の制御を行い、異常の影響を減少させることが可能である。
［具体例２］
　位置制御不可能かつ電動アクチュエータ１９８に通電可能な異常が発生した場合、特に電動アクチュエータ１９８のモータレゾルバの異常が発生した場合の異常の検出及びフェイルセーフ制御について説明する。
　まず、ＶＣＲコントローラ２１４が電動アクチュエータ１９８のモータレゾルバの異常を検知する。この異常の検知には、レゾルバ異常を検出する種々の周知の方法を利用することができる。
　次に、ＶＣＲコントローラ２１４は、異常がモータレゾルバの異常であるので、位置制御不可能であると判定する。そして次に、ＶＣＲコントローラ２１４は、この異常においては、電動アクチュエータ１９８に通電可能であると判定する。
　次にＶＣＲコントローラ２１４は、高圧縮比側への圧縮比の制御を禁止する。そして、ＶＣＲコントローラ２１４は、角度センサ１９８Ａにより実圧縮比を検出し、その実圧縮比が所定の圧縮比閾値以下であるか否かを判定する。
　検出した実圧縮比が所定の圧縮比閾値以下である場合には、ＶＣＲコントローラ２１４は、電動アクチュエータ１９８の駆動電流を実圧縮比に応じた電流値として圧縮比を維持する。
　一方、検出した実圧縮比が圧縮比閾値より高い場合には、ＶＣＲコントローラ２１４は、電動アクチュエータ１９８の駆動電流の出力を停止する。このようにすると、前述したように、電動アクチュエータ１９８の作動が停止して圧縮比が低圧縮比側へと推移する。そして、ＶＣＲコントローラ２１４は、実圧縮比が所定の圧縮比となったときに、電動アクチュエータ１９８に実圧縮比に応じた駆動電流を通電することにより、圧縮比を維持する。
　このような制御と共に、ＶＣＲコントローラ２１４は、ＥＣＭ２１６に、実圧縮比を送信してもよい。実圧縮比を受信したＥＣＭ２１６は、点火時期を、実有効圧縮比低下に伴う燃焼悪化を抑制するように進角方向に、実圧縮比に基づいて制御してもよい。また、ＥＣＭ２１６は、有効圧縮比を異常検知時の有効圧縮比に維持するように、又は、異常検知時の有効圧縮比からの有効圧縮比の低下量を小さくするように、作動角の中心位相を進角させる目標位相角度を実圧縮比に基づいて演算してもよい。そして、ＥＣＭ２１６は、ＶＴＣコントローラ２１２に目標位相角度を送信する。この目標位相角度を受信したＶＴＣコントローラ２１２は、ＶＴＣ機構１８０をその目標位相角度に基づいて制御する。
　ここで、具体例２における前記フェイルセーフ制御の作用について、図３に示した圧縮比及び電動アクチュエータ１９８の駆動電流の推移の一例を参照して説明する。
　図３において、実圧縮比１及び駆動電流１は、異常が発生したときの圧縮比が所定圧縮比より高い場合の電流値及び圧縮比の推移の一例を示す。また、駆動電流２及び実圧縮比２は、異常が発生したときの圧縮比が所定圧縮比以下の場合の電流値及び圧縮比の推移の一例を示す。
　まず、時間ｔ１でＶＣＲコントローラ２１４は、発生した異常が位置制御不可能かつ電動アクチュエータ１９８に通電可能であると判定して、角度センサ１９８Ａによって実圧縮比を検出する。そして、実圧縮比２のように実圧縮比が圧縮比閾値以下である場合には、ＶＣＲコントローラ２１４は圧縮比を維持する制御を行う。一方、実圧縮比１のように実圧縮比が圧縮比閾値より高い場合には、ＶＣＲコントローラ２１４は電動アクチュエータ１９８の駆動電流の出力を停止する。このようにすると、図３に示された駆動電流１のように電動アクチュエータ１９８の駆動電流が低下すると共に、内燃機関１００の作動により実圧縮比１のように実圧縮比が低圧縮比側に推移する。そして、実圧縮比１に示されるように、実圧縮比が圧縮比閾値以下となる時間ｔ２で、ＶＣＲコントローラ２１４は圧縮比を維持する制御を行う。
　このように、位置制御不可能であるが電動アクチュエータ１９８に通電可能であると判定できれば、モータレゾルバを用いた回転制御による圧縮比の変更を行えないとしても、駆動電流を実圧縮比に応じた電流値に制御して圧縮比を維持することは可能である。また、圧縮比閾値以下に実圧縮比を制御することにより、圧縮比が高圧縮比側に固定されることを要因とするヘビーノックなどの発生を抑制することができる。
　そして、前述したように、このような制御と共に点火時期及びＶＴＣ機構１８０を圧縮比に基づいて制御することにより、維持した圧縮比に応じて燃焼悪化を抑制することができる。
［具体例３］
　位置制御可能な異常が発生した場合、特に電動アクチュエータ１９８の駆動電流が耐熱許容電流以上となる異常が発生した場合の異常の検出及びフェイルセーフ制御について説明する。
　ＶＣＲコントローラ２１４は、電動アクチュエータ１９８の駆動電流がその耐熱許容電流閾値以上となる状態が所定時間（耐熱許容オーバ判定時間）継続したことを検出して、異常が発生したことを検知する。例えば、ＶＣＲコントローラ２１４は、タイマにより電動アクチュエータ１９８の駆動電流が耐熱許容電流閾値以上である状態が継続する時間を計測して、前記状態の継続時間が所定時間に達したときに異常を検知することができる。すなわち、ＶＣＲコントローラ２１４は、電動アクチュエータ１９８の駆動電流に基づいてＶＣＲ機構１９０に異常が発生したことを検知する。
　次に、ＶＣＲコントローラ２１４は、異常が電動アクチュエータ１９８の駆動電流が耐熱許容電流以上となる異常であるので、位置制御可能であると判定する。
　ＶＣＲコントローラ２１４は、高圧縮比側への圧縮比の制御を禁止して、目標圧縮比を異常検出時の目標圧縮比より低圧縮比側に変更する。
　ＶＣＲコントローラ２１４は、高圧縮比側への圧縮比の制御を禁止してから、電動アクチュエータ１９８の駆動電流が耐熱許容電流閾値以上である状態が更に第１の所定時間（制御後判定時間）以上継続しているかを判定する。
　ＶＣＲコントローラ２１４は、電動アクチュエータ１９８の駆動電流が耐熱許容電流閾値以上である状態が第１の所定時間以上継続しなかったと判定した場合には、圧縮比を目標圧縮比に、変更又は維持する制御を継続して行う。
　その後、ＶＣＲコントローラ２１４は、高圧縮比側への制御を禁止してから第１の所定時間より長い第２の所定時間経過したときに、内燃機関１００の運転状態に応じてＶＣＲ機構１９０を制御する通常制御に復帰する。このとき、ＶＣＲコントローラ２１４は、ＥＣＭ２１６に、ＥＣＭ２１６が通常制御に復帰するように指令を送信してもよい。この指令により、ＥＣＭ２１６は、通常制御に復帰する。そして、ＥＣＭ２１６は、内燃機関１００の運転状況に基づいて点火時期を制御する。また、ＥＣＭ２１６は、内燃機関１００の運転状況に基づいてＶＴＣ機構１８０の目標位相角度を演算して、ＶＴＣコントローラ２１２に目標位相角度を送信する。
　ここで第２の所定時間は、例えば、電動アクチュエータ１９８のモータの温度が低下するのに十分な時間に、予め設定されていてもよい。又は、第２の所定時間は、ＥＣＭ２１６が電動アクチュエータ１９８の負荷状態（例えば、異常検知時の電動アクチュエータ１９８の駆動電流値など）に基づいて算出した時間あるいは選択した時間に設定されていてもよい。
　なお、ＶＣＲコントローラ２１４は、前述の通常制御への復帰に代えて、圧縮比の可変域、換言すると、制御シャフト１９６の可動域を通常制御時よりも狭くして、電動アクチュエータ１９８の駆動電流を通常制御よりも制限する復帰時専用制御を行ってもよい。
　一方、ＶＣＲコントローラ２１４は、電動アクチュエータ１９８の駆動電流が耐熱許容電流閾値以上である状態が第１の所定時間以上継続したと判定した場合には、電動アクチュエータ１９８の駆動電流の出力を停止する。
　電動アクチュエータ１９８の駆動電流の出力が停止されると、前述したように、圧縮比が低圧縮比側へと推移する。ＶＣＲコントローラ２１４は、角度センサ１９８Ａによって検出した実圧縮比が所定の圧縮比閾値になったときに、電動アクチュエータ１９８に実圧縮比に応じた駆動電流を通電することにより、圧縮比を維持する制御を行う。その後、電動アクチュエータ１９８の駆動電流が耐熱許容電流以上である状態が、圧縮比を維持する制御を行ってから所定時間（例えば、第１の所定時間と同じ時間でもよいし、それとは異なる時間でもよい）以上継続する場合には、再度、ＶＣＲコントローラ２１４は、電動アクチュエータ１９８への駆動電流の出力を停止する制御を行うことができる。
　なお、電動アクチュエータ１９８の駆動電流の出力を停止したときの実圧縮比が圧縮比閾値より高いが駆動電流の出力を停止しても圧縮比閾値以下とならない場合には、ＶＣＲコントローラ２１４は、駆動電流の停止を維持することができる。また、電動アクチュエータ１９８の駆動電流の出力を停止したときの実圧縮比が所定の圧縮比閾値以下であるときには、ＶＣＲコントローラ２１４は、駆動電流の停止を維持することができる。
　ここで、ＶＣＲコントローラ２１４には、圧縮比閾値として、複数の閾値が設定されうる。これにより、ＶＣＲコントローラ２１４は、電動アクチュエータ１９８の駆動電流を停止した後に、実圧縮比が、複数の圧縮比閾値のうち、電動アクチュエータ１９８の駆動電流を停止したときの実圧縮比より低く、かつ、その実圧縮比に最も近い値である圧縮比閾値となったときに、電動アクチュエータ１９８に実圧縮比に応じた駆動電流を通電することにより、圧縮比を維持する制御を行うことができる。そして、例えば、ＶＣＲコントローラ２１４は、第１の圧縮比閾値に圧縮比を維持する制御を行った後に電動アクチュエータ１９８の駆動電流が耐熱許容電流以上である状態が所定時間以上継続したことを検出して電動アクチュエータ１９８への駆動電流の出力の停止を行った場合において、実圧縮比が低下して第１の圧縮比より低い第２の圧縮比閾値となったときに、圧縮比を維持する制御を行うことができる。なお、複数の圧縮比閾値が設定された場合にも、圧縮比が圧縮比閾値となるまで、ＶＣＲコントローラ２１４は、電動アクチュエータ１９８の駆動電流の出力を再開しない。
　また、ＶＣＲコントローラ２１４は、電動アクチュエータ１９８の駆動電流を停止したときの実圧縮比が、ＶＣＲ機構１９０の最低圧縮比近傍の値に設定された値以下であるときには駆動電流の出力の停止を維持するようにしてもよい。
　このような制御と共に、ＶＣＲコントローラ２１４は、ＥＣＭ２１６に、実圧縮比を送信してもよい。実圧縮比を受信したＥＣＭ２１６は、実有効圧縮比低下に伴う燃焼悪化を抑制するように点火時期を進角方向に、実圧縮比に基づいて制御してもよい。また、ＥＣＭ２１６は、有効圧縮比を異常検知時の有効圧縮比に維持するように、又は、異常検知時の有効圧縮比からの有効圧縮比の低下量を小さくするように、作動角の中心位相を進角させる目標位相角度を実圧縮比に基づいて演算してもよい。そして、ＥＣＭ２１６は、ＶＴＣコントローラ２１２に目標位相角度を送信する。この目標位相角度を受信したＶＴＣコントローラ２１２は、ＶＴＣ機構１８０をその目標位相角度に基づいて制御する。
　ここで、具体例３における制御の作用について、図４及び図５に示した圧縮比及び電動アクチュエータ１９８の駆動電流の推移の一例を参照して説明する。
　図４は、目標圧縮比変更後の電動アクチュエータ１９８の駆動電流が耐熱許容電流閾値を超える状態が継続しない場合の実圧縮比及び駆動電流の推移の一例を示す。
　まず、ＶＣＲコントローラ２１４が時間ｔ３で電動アクチュエータ１９８の駆動電流が耐熱許容電流閾値を超えたことを検出する。そして、ＶＣＲコントローラ２１４は、タイマを起動し、電動アクチュエータ１９８の駆動電流が耐熱許容電流閾値より低下することなく時間ｔ３から耐熱許容オーバ判定時間経過したとき（時間ｔ３から所定時間経過した時間ｔ４）に、異常が発生したことを検知する。
　そして、異常を検知したＶＣＲコントローラ２１４は、位置制御可能であると判定する。次に、ＶＣＲコントローラ２１４は、高圧縮比側への圧縮比の制御を禁止し、目標圧縮比を異常検知時の目標圧縮比から低圧縮比側に変更して圧縮比を低圧縮比側に制御する。この制御により、図４に示すように、圧縮比が目標圧縮比まで低下して、それに伴い駆動電流も低下する。
　その後、図４に示すように時間ｔ４から第１の所定時間が経過した時間ｔ５の時点より前に駆動電流が低下した場合、すなわち、高圧縮比側への圧縮比の制御が禁止されてから第１の所定時間経過する前に駆動電流が耐熱許容電流閾値より低下した場合には、ＶＣＲコントローラ２１４は圧縮比を目標圧縮比に変更又は維持する制御を行う。そして、圧縮比の高圧縮比側への変更が禁止されてから電動アクチュエータ１９８のモータの温度が低下するのに十分な第２の所定時間（温度低下必要時間）が経過した時間ｔ６で、ＶＣＲコントローラ２１４は、圧縮比の制御を通常制御で行う。
　図５は、圧縮比閾値を複数設定した際に、目標圧縮比変更後の電動アクチュエータ１９８の駆動電流が耐熱許容電流閾値を超える状態が継続する場合の実圧縮比及び駆動電流の推移の例を示す。
　図５において、圧縮比閾値１は、圧縮比閾値２より大きい。また、実圧縮比３と駆動電流３とが対応しており、実圧縮比４と駆動電流４とが対応している。
　まず、ＶＣＲコントローラ２１４は、時間ｔ６で電動アクチュエータ１９８の駆動電流が耐熱許容電流閾値を超えたことを検出する。そして、ＶＣＲコントローラ２１４は、タイマを起動し、電動アクチュエータ１９８の駆動電流が耐熱許容電流閾値より低下することなく時間ｔ７から耐熱許容オーバ判定時間経過した時間ｔ８に、異常が発生したことを検知する。
　そして、異常を検知したＶＣＲコントローラ２１４は、位置制御が可能であると判定する。次にＶＣＲコントローラ２１４は、高圧縮比側への圧縮比の制御を禁止し、目標圧縮比を異常検知時の目標圧縮比から低圧縮比側に変更して圧縮比を低圧縮比側に変更する制御を行う。この制御は、圧縮比を低下させることにより電動アクチュエータ１９８の駆動電流を低下させるために行われるが、発生した異常によっては図５の駆動電流３、駆動電流４に示されるように駆動電流が低下しない場合がある。
　その後、時間ｔ８から第１の所定時間経過した時間ｔ９において、電動アクチュエータ１９８の駆動電流が耐熱許容電流閾値より低下せずに、高圧縮比側への圧縮比の制御を禁止してから電動アクチュエータ１９８の駆動電流が耐熱許容電流閾値以上である状態が第１の所定時間継続しているので、ＶＣＲコントローラ２１４は、電動アクチュエータ１９８の駆動電流の出力を停止する制御を行う。
　実圧縮比３のように実圧縮比が圧縮比閾値１より高い場合には、実圧縮比が圧縮比閾値１まで低下した時間ｔ１１で、ＶＣＲコントローラ２１４は圧縮比を維持する制御を行う。一方、実圧縮比４のように実圧縮比が圧縮比閾値１より低く、圧縮比閾値２より高い場合には、電動アクチュエータ１９８の駆動電流の出力を停止したときの実圧縮比より低く、かつ、その実圧縮比に最も近い値である圧縮比閾値２まで実圧縮比が低下した時間ｔ１０で、ＶＣＲコントローラ２１４は圧縮比を維持する制御を行う。
　このような制御によれば、電動アクチュエータ１９８の駆動電流を調整することによって、更なる異常を抑制して電動アクチュエータ１９８の保護をすることができる。また、可能な限り圧縮比を制御することによって、トルクの急変動を抑制することができる。
　なお、本実施形態においては、ＥＣＭ２１６、ＶＴＣコントローラ２１２、及びＶＣＲコントローラ２１４の３つの制御装置で、内燃機関１００におけるＶＴＣ機構１８０、ＶＣＲ機構１９０、及び点火時期を制御しているが、１つ又は２つの制御装置で内燃機関におけるＶＣＲ機構、ＶＴＣ機構、及び点火時期を制御してもよい。
　また、ＶＣＲコントローラ２１４は、内燃機関１００の運転を停止するときに、異常発生による圧縮比維持制御を行っている場合は、次に、内燃機関１００の運転を始動するときには、運転を停止したときの圧縮比を維持する圧縮比維持制御を開始する。
　１００…内燃機関
　１９０…ＶＣＲ機構
　１９８…電動アクチュエータ
　２１４…ＶＣＲコントローラ
　２１６…ＥＣＭ

Claims (14)

  1. 　圧縮比を電動アクチュエータによって変更する可変圧縮比機構を備えた内燃機関の制御装置であって、
    　前記可変圧縮比機構に異常が発生したときには、高圧縮比側への圧縮比の制御を禁止する内燃機関の制御装置。
  2. 　高圧縮比側への圧縮比の制御を禁止してから第１の所定時間が経過する前に前記電動アクチュエータの駆動電流が所定値より低くなった後、高圧縮比側への圧縮比の制御を禁止してから第１の所定時間より長い第２の所定時間経過したときに、前記内燃機関の運転状況に応じて前記圧縮比を制御する請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
  3. 　高圧縮比側への圧縮比の制御を禁止してから、前記電動アクチュエータの駆動電流が所定値以上である状態が所定時間継続したときに、前記電動アクチュエータの通電を停止する請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
  4. 　高圧縮比側への圧縮比の制御を禁止する際に、前記圧縮比が所定圧縮比より高い場合には前記電動アクチュエータへの通電を停止した後に前記圧縮比が前記所定圧縮比になったときに前記電動アクチュエータへの通電を再開して圧縮比を維持し、前記圧縮比が前記所定圧縮比以下である場合には現状の圧縮比を維持する請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
  5. 　前記電動アクチュエータの駆動電流に基づいて前記可変圧縮比機構に異常が発生したことを検知する請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
  6. 　前記内燃機関は、更に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、
    　前記可変圧縮比機構に異常が発生したときには、高圧縮比側への圧縮比の制御を禁止すると共に、前記圧縮比に基づいて前記可変バルブタイミング機構を制御する請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
  7. 　前記内燃機関は、更に点火時期が変更可能な点火栓を備え、
    　前記可変圧縮比機構に異常が発生したときには、高圧縮比側への圧縮比の制御を禁止すると共に、前記圧縮比に基づいて前記点火時期を変更する請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
  8. 　内燃機関において、圧縮比を電動アクチュエータによって変更する可変圧縮比機構を制御する制御装置が、前記可変圧縮比機構に異常が発生したときに、高圧縮比側への圧縮比の制御を禁止する内燃機関の制御方法。
  9. 　前記制御装置が、高圧縮比側への圧縮比の制御を禁止してから、第１の所定時間が経過する前に前記電動アクチュエータの駆動電流が所定値より低くなった後、高圧縮比側への圧縮比の制御を禁止してから第１の所定時間より長い第２の所定時間経過したときに、前記内燃機関の運転状況に応じて前記圧縮比を制御する請求項８に記載の内燃機関の制御方法。
  10. 　前記制御装置が、高圧縮比側への圧縮比の制御を禁止してから、前記電動アクチュエータの駆動電流が所定値以上である状態が所定時間継続したときに、前記電動アクチュエータの通電を停止する請求項８に記載の内燃機関の制御方法。
  11. 　前記制御装置が、高圧縮比側への圧縮比の制御を禁止する際に、前記内燃機関の圧縮比が所定圧縮比より高い場合には前記電動アクチュエータへの通電を停止した後に前記圧縮比が前記所定圧縮比になったときに前記電動アクチュエータへの通電を再開して圧縮比を維持し、前記圧縮比が前記所定圧縮比以下である場合には現状の圧縮比を維持する請求項８に記載の内燃機関の制御方法。
  12. 　前記制御装置が、前記電動アクチュエータの駆動電流に基づいて前記可変圧縮比機構に異常が発生したことを検知する請求項８に記載の内燃機関の制御方法。
  13. 　前記制御装置が、前記可変圧縮比機構に異常が発生したときには、高圧縮比側への圧縮比の制御を禁止すると共に、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、前記圧縮比に基づいて制御する請求項８に記載の内燃機関の制御方法。
  14. 　前記制御装置が、前記可変圧縮比機構に異常が発生したときには、高圧縮比側への圧縮比の制御を禁止すると共に、点火時期が変更可能な点火栓により前記点火時期を前記圧縮比に基づいて変更する請求項８に記載の内燃機関の制御方法。
PCT/JP2014/074706 2014-03-20 2014-09-18 内燃機関の制御装置及び制御方法 WO2015141037A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE112014006487.4T DE112014006487B4 (de) 2014-03-20 2014-09-18 Steuerungsvorrichtung und Steuerverfahren für einen Verbrennungsmotor
CN201480077290.8A CN106133296B (zh) 2014-03-20 2014-09-18 内燃机的控制装置及控制方法
US15/126,783 US10012152B2 (en) 2014-03-20 2014-09-18 Control device and control method for internal combustion engine

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014058324A JP6259332B2 (ja) 2014-03-20 2014-03-20 内燃機関の制御装置
JP2014-058324 2014-03-20

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2015141037A1 true WO2015141037A1 (ja) 2015-09-24

Family

ID=54144035

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2014/074706 WO2015141037A1 (ja) 2014-03-20 2014-09-18 内燃機関の制御装置及び制御方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10012152B2 (ja)
JP (1) JP6259332B2 (ja)
CN (1) CN106133296B (ja)
DE (1) DE112014006487B4 (ja)
WO (1) WO2015141037A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017144268A1 (de) * 2016-02-26 2017-08-31 Continental Automotive Gmbh Betriebsverfahren und brennkraftmaschine

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10125679B2 (en) * 2016-03-29 2018-11-13 GM Global Technology Operations LLC Independent compression and expansion ratio engine with variable compression ratio
JP6967860B2 (ja) 2017-03-09 2021-11-17 日立Astemo株式会社 内燃機関の制御装置
US10378459B2 (en) * 2017-03-23 2019-08-13 Ford Global Technologies, Llc Method and system for engine control
US10935462B2 (en) * 2018-04-26 2021-03-02 Ford Global Technologies, Llc Method for variable compression ratio engine
JP6644340B1 (ja) * 2019-04-17 2020-02-12 株式会社中嶋製作所 畜舎の予防保全システム

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0772515B2 (ja) * 1987-07-30 1995-08-02 トヨタ自動車株式会社 可変圧縮比内燃機関の制御装置
JP2006105031A (ja) * 2004-10-06 2006-04-20 Honda Motor Co Ltd プラントの制御装置
JP2006161583A (ja) * 2004-12-03 2006-06-22 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関の制御装置
JP2007247536A (ja) * 2006-03-16 2007-09-27 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関の可変圧縮比機構
JP2009185629A (ja) * 2008-02-04 2009-08-20 Nissan Motor Co Ltd 可変圧縮比エンジン
JP2010255460A (ja) * 2009-04-22 2010-11-11 Toyota Motor Corp 内燃機関の可変圧縮比システム

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01125528A (ja) * 1987-11-10 1989-05-18 Toyota Motor Corp 可変圧縮比内燃機関の制御装置
JP4581273B2 (ja) * 2001-03-19 2010-11-17 日産自動車株式会社 内燃機関の起動制御装置
US6745619B2 (en) * 2001-10-22 2004-06-08 Ford Global Technologies, Llc Diagnostic method for variable compression ratio engine
US6612288B2 (en) * 2001-11-06 2003-09-02 Ford Global Technologies, Llc Diagnostic method for variable compression ratio engine
JP2004308510A (ja) * 2003-04-04 2004-11-04 Toyota Motor Corp 圧縮比変更機構の故障を検知して制御を行う内燃機関
JP2004308618A (ja) * 2003-04-10 2004-11-04 Toyota Motor Corp 圧縮比変更機構を備えた内燃機関および内燃機関の制御方法
JP4200860B2 (ja) * 2003-08-28 2008-12-24 日産自動車株式会社 可変圧縮比機構付き内燃機関
JP4186782B2 (ja) 2003-10-10 2008-11-26 日産自動車株式会社 内燃機関
JP4170893B2 (ja) * 2003-12-17 2008-10-22 本田技研工業株式会社 自在動弁系と可変圧縮機構を備えた内燃機関を制御する装置
JP4376119B2 (ja) * 2004-04-28 2009-12-02 本田技研工業株式会社 内燃機関の制御装置
JP4598474B2 (ja) * 2004-10-07 2010-12-15 本田技研工業株式会社 プラントの制御装置
JP2007056835A (ja) * 2005-08-26 2007-03-08 Toyota Motor Corp 可変圧縮比内燃機関
JP2007224927A (ja) * 2007-06-11 2007-09-06 Toyota Motor Corp 圧縮比変更機構の故障を検知して制御を行う内燃機関
JP5177221B2 (ja) * 2008-10-20 2013-04-03 トヨタ自動車株式会社 内燃機関システム用モータ制御装置、及びモータ制御装置
JP5146536B2 (ja) * 2008-11-25 2013-02-20 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
JP5131397B2 (ja) * 2010-01-28 2013-01-30 トヨタ自動車株式会社 火花点火式内燃機関
JP5288048B2 (ja) * 2010-05-24 2013-09-11 トヨタ自動車株式会社 火花点火式内燃機関
DE102010032487A1 (de) * 2010-07-28 2012-02-02 Daimler Ag Verfahren zum Betreiben einer Hubkolbenmaschine
DE102010032486A1 (de) * 2010-07-28 2012-02-02 Daimler Ag Verfahren zum Betreiben einer Hubkolbenmaschine
CN103477052B (zh) * 2011-04-15 2016-03-02 戴姆勒股份公司 对用于可变压缩比的调节单元进行检查的方法和装置
JP5472195B2 (ja) * 2011-04-22 2014-04-16 トヨタ自動車株式会社 可変圧縮比機構を備える内燃機関
JP5598444B2 (ja) * 2011-08-08 2014-10-01 株式会社デンソー 電動バルブタイミング可変装置
JP5765494B2 (ja) * 2013-01-17 2015-08-19 日産自動車株式会社 内燃機関の制御装置および制御方法
JP6027516B2 (ja) * 2013-10-23 2016-11-16 日立オートモティブシステムズ株式会社 内燃機関の制御装置
JP5708772B1 (ja) * 2013-12-10 2015-04-30 トヨタ自動車株式会社 内燃機関
JP2015117652A (ja) * 2013-12-19 2015-06-25 日立オートモティブシステムズ株式会社 内燃機関の制御装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0772515B2 (ja) * 1987-07-30 1995-08-02 トヨタ自動車株式会社 可変圧縮比内燃機関の制御装置
JP2006105031A (ja) * 2004-10-06 2006-04-20 Honda Motor Co Ltd プラントの制御装置
JP2006161583A (ja) * 2004-12-03 2006-06-22 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関の制御装置
JP2007247536A (ja) * 2006-03-16 2007-09-27 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関の可変圧縮比機構
JP2009185629A (ja) * 2008-02-04 2009-08-20 Nissan Motor Co Ltd 可変圧縮比エンジン
JP2010255460A (ja) * 2009-04-22 2010-11-11 Toyota Motor Corp 内燃機関の可変圧縮比システム

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017144268A1 (de) * 2016-02-26 2017-08-31 Continental Automotive Gmbh Betriebsverfahren und brennkraftmaschine

Also Published As

Publication number Publication date
JP6259332B2 (ja) 2018-01-10
DE112014006487T5 (de) 2016-12-01
US20170096949A1 (en) 2017-04-06
US10012152B2 (en) 2018-07-03
CN106133296A (zh) 2016-11-16
CN106133296B (zh) 2019-11-22
JP2015183523A (ja) 2015-10-22
DE112014006487B4 (de) 2017-10-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2015141037A1 (ja) 内燃機関の制御装置及び制御方法
JP2014040775A (ja) エンジンの制御装置
WO2013118244A1 (ja) 内燃機関の制御装置
WO2015093604A1 (ja) 内燃機関の制御装置及び圧縮比の推定方法
WO2016072454A1 (ja) 内燃機関の制御装置及びその制御方法
WO2010073411A1 (ja) 内燃機関の制御装置
WO2014046141A1 (ja) 内燃機関の制御装置
RU2016139984A (ru) Способ и система для управления двигателем
EP2436902B1 (en) Engine controlling apparatus
JP6065451B2 (ja) 内燃機関の制御装置
US8739762B2 (en) Engine controlling apparatus
JP2018100599A (ja) 内燃機関の制御装置及び燃焼室壁温推定方法
JP5900701B2 (ja) 内燃機関の制御装置および制御方法
JP6326728B2 (ja) 内燃機関の制御装置および制御方法
KR102394850B1 (ko) 포지티브 노킹 학습을 통한 엔진의 점화각 결정 방법
JP6191230B2 (ja) 内燃機関の制御装置および制御方法
RU2656072C1 (ru) Устройство управления для двигателя внутреннего сгорания с переменной степенью сжатия
JP2006291712A (ja) 内燃機関のアイドル回転速度制御装置
JP6450587B2 (ja) 内燃機関の制御装置
US10233848B2 (en) Control apparatus for internal combustion engine
JP5108799B2 (ja) 内燃機関の制御装置
JP4442440B2 (ja) 内燃機関の制御装置
JP2015045296A (ja) 内燃機関の制御装置
CN117677765A (zh) 用于运行尤其是机动车的内燃机的方法
JP2007009835A (ja) 内燃機関の制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14886475

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

DPE1 Request for preliminary examination filed after expiration of 19th month from priority date (pct application filed from 20040101)
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 15126783

Country of ref document: US

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 112014006487

Country of ref document: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 14886475

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1