(57)【要約】【課題】可変圧縮比エンジンの可動部が固着した際にその固着を検知し、引き続き所定の圧縮比でエンジンを稼働できるようにすることである。【解決手段】シリンダ１内に収容されるピストン２と、ピストン２に接続されるコネクティングロッド５と、シリンダ１内の燃焼室３に臨む点火プラグ４と、点火プラグ４へ点火の指令を発する点火制御手段１３を備え、ピストン２を構成する複数の部材同士の相対移動により、運転中に圧縮比を変更できるようになっている可変圧縮比エンジンの制御装置において、燃焼室３内の筒内圧又はピストン２の上死点位置の情報により圧縮比を検知する圧縮比検知手段を備え、圧縮比検知手段が、シリンダ１内の圧縮比が予め設定された圧縮比の領域にないと検知した場合に、点火プラグ４の点火時期を進角させ強制的なノッキングを発生させる指令を点火制御手段１３に発するノッキング発生指令手段１２を備える構成とした。【選択図】図２
2015021433.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダ内に収容されるピストンと、
前記ピストンに接続されるコネクティングロッドと、
前記シリンダ内の燃焼室に臨む点火プラグと、
前記点火プラグへ点火の指令を発する点火制御手段を備え、
前記ピストンを構成する複数の部材同士の相対移動、又は、前記ピストンと前記コネクティングロッドとの相対移動により、運転中に圧縮比を変更できるようになっている可変圧縮比エンジンの制御装置において、
前記燃焼室内の圧縮比を検知する圧縮比検知手段を備え、
前記圧縮比検知手段が、前記シリンダ内の圧縮比が予め設定された圧縮比の領域にないと検知した場合に、前記点火プラグの点火時期を進角させ強制的なノッキングを発生させる指令を前記点火制御手段に発するノッキング発生指令手段を備える可変圧縮比エンジンの制御装置。
【請求項２】
前記強制的なノッキングの発生後、前記圧縮比検知手段が、前記シリンダ内の圧縮比がなお予め設定された圧縮比の領域にないと検知した場合に、前記点火プラグの点火時期を遅角させる指令を前記点火制御手段に発する出力制限指令手段を備える請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記燃焼室内へ通じる吸気ポートのスロットル弁の開度を制御するスロットル制御手段を備え、前記強制的なノッキングの発生後、前記圧縮比検知手段が、前記シリンダ内の圧縮比がなお予め設定された圧縮比の領域にないと検知した場合に、前記スロットル弁の開度を制限する指令を前記スロットル制御手段に発する出力制限指令手段を備える請求項１又は２に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記圧縮比検知手段が、前記シリンダ内の圧縮比が予め設定された圧縮比の領域よりも低いと判断した場合に、前記出力制限指令手段が発する指令に基づいて行われる出力の制限率を、前記圧縮比検知手段が、前記シリンダ内の圧縮比が予め設定された圧縮比の領域よりも高いと判断した場合に、前記出力制限指令手段が発する指令に基づいて行われる出力の制限量よりも少なく設定されている請求項２又は３に記載の内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、運転状況等に応じて圧縮比を変化させることができる可変圧縮比エンジンの制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、運転状況等に応じて圧縮比を変化させることができるよう、種々の可変圧縮比エンジンが提案されている。
この可変圧縮比エンジンを採用することにより、例えば、ガソリンエンジンにおいては、エンジンの高負荷時には、圧縮比を下げてノッキングの発生を防止することができる。また、低負荷時には、圧縮比を上げて燃費の向上を図ることができる。一方、ディーゼルエンジンにおいては、エンジンの高速域では圧縮比を下げてフリクションを低減し、低速域では圧縮比を上げて燃費を向上させることができる。
【０００３】
可変圧縮比エンジンとしては、例えば、特許文献１に示すものがある。この可変圧縮比エンジンは、ピストンとコンロッド（コネクティングロッド）との位置を、そのコンロッドの小端部とピストンピンとの間に設けられた偏心スリーブによって調整可能としたものである。
【０００４】
偏心スリーブには、その偏心スリーブと一体回転するピニオンが設けられている。また、ピストンには、そのピニオンに噛み合うラック、そのラックを油圧の動作により進退運動させて、ラックを所定の位置に固定するラック駆動及び固定機構が設けられている。ラックの進退動作により偏心スリーブが軸周り回転すると、その偏心スリーブの偏心位置に応じて、ピストンのストローク方向に対するコンロッドとピストンとの相対位置が変化する。これにより、コンロッドの有効長が変化するので、燃焼室内の圧縮比を適宜変更することができる。
【０００５】
なお、ピストンのコンロッドに対する相対位置を可変とした技術として、例えば、特許文献２に示すものがある。ピストンは、コンロッドに連結されるピストンボス部を有するピストン基部と、そのピストン基部に対して相対移動が可能なピストン移動部とを備えている。ピストンヘッドは、ピストン移動部の頂部に設けられている。
【０００６】
ピストン移動部は環状の壁部を有し、その壁部の内側にピストン基部が収容されている。また、ピストン基部とピストン移動部との間には皿バネが収容されている。燃焼室内の圧力が大きくなると、その圧力によって皿バネが縮むことでピストン移動部がピストン基部側に移動する。これにより、燃焼室内が意図する圧力を超えないようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平６−２１２９９３号公報
【特許文献２】特開２０１２−１３７０６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記特許文献１，２に記載のような各種の可変圧縮比エンジンでは、ピストンを構成する部材同士の接続部や、ピストンとコンロッドとの接続部等、シリンダ内の部材に可動部が多く存在する。
【０００９】
このため、例えば、エンジンが長年に亘って継続して使用された際、燃焼室内にデポジット等の異物が堆積することによって、これらの可動部が動かないように固着する場合がある。可動部の固着は、エンジンが引き続き稼働することには支障がない場合もあるが、その場合、所定の圧縮比で稼働していない可能性がある。
【００１０】
そこで、この発明は、可変圧縮比エンジンの可動部が固着した際にその固着を検知し、引き続き所定の圧縮比でエンジンを稼働できるようにすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するために、この発明は、シリンダ内に収容されるピストンと、前記ピストンに接続されるコネクティングロッドと、前記シリンダ内の燃焼室に臨む点火プラグと、前記点火プラグへ点火の指令を発する点火制御手段を備え、前記ピストンを構成する複数の部材同士の相対移動、又は、前記ピストンと前記コネクティングロッドとの相対移動により、運転中に圧縮比を変更できるようになっている可変圧縮比エンジンの制御装置において、前記燃焼室内の圧縮比を検知する圧縮比検知手段を備え、前記圧縮比検知手段が、前記シリンダ内の圧縮比が予め設定された圧縮比の領域にないと検知した場合に、前記点火プラグの点火時期を進角させ強制的なノッキングを発生させる指令を前記点火制御手段に発するノッキング発生指令手段を備える構成を採用したのである。
【００１２】
この構成において、前記強制的なノッキングの発生後、前記圧縮比検知手段が、前記シリンダ内の圧縮比がなお予め設定された圧縮比の領域にないと検出した場合に、前記点火プラグの点火時期を遅角させる指令を前記点火制御手段に発する出力制限指令手段を備えるものとすることができる。ここで、圧縮比検知手段としては、筒内圧の情報やピストンの上死点位置の情報、その他種々の情報により圧縮比を検知できる手段を採用できる。
【００１３】
また、前記燃焼室内へ通じる吸気ポートのスロットル弁の開度を制御するスロットル制御手段を備え、前記強制的なノッキングの発生後、前記圧縮比検知手段が、前記シリンダ内の圧縮比がなお予め設定された圧縮比の領域にないと検出した場合に、前記スロットル弁の開度を制限する指令を前記スロットル制御手段に発する出力制限指令手段を備えるものとすることができる。
【００１４】
前記圧縮比検知手段が、前記シリンダ内の圧縮比が予め設定された圧縮比の領域よりも低いと判断した場合に、前記出力制限指令手段が発する指令に基づいて行われる出力の制限率を、前記圧縮比検知手段が、前記シリンダ内の圧縮比が予め設定された圧縮比の領域よりも高いと判断した場合に、前記出力制限指令手段が発する指令に基づいて行われる出力の制限量よりも少なく設定されていることが望ましい。
【発明の効果】
【００１５】
この発明によれば、可変圧縮比エンジンの可動部、すなわち、ピストンを構成する複数の部材同士を相対移動可能に支持する部分や、ピストンとコネクティングロッドとを相対移動可能に支持する部分が、デポジット等の異物の堆積によって固着した際に、その固着を圧縮比の変化によって検知し、強制的なノッキングを発生させることで固着部分を切り離すことができる。これにより、引き続き所定の圧縮比でエンジンを稼働することができる。
【００１６】
また、強制的なノッキングの発生によっても、固着部分を切り離すことができない場合に、エンジンの出力を制限する制御を行うことができるので、エンジンを保護することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】（ａ）（ｂ）は、この発明の一実施形態を示す可変圧縮比エンジンの構成を示す正面模式図である。
【図２】この実施形態の可変圧縮比エンジンの制御プロセスを示すフローチャートである。
【図３】同じく、この実施形態の可変圧縮比エンジンの制御プロセスを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
この発明の実施形態を、図面に基づいて説明する。ここでは、自動車用の４サイクルガソリンエンジンを例に、可変圧縮比エンジンの制御装置及びその制御方法を説明する。なお、図面では、理解がしやすいように、ピストンの細部やエンジンの構成など、その一部を簡略化して示している。
【００１９】
エンジンは、図１（ａ）に示すように、シリンダ１内に収容されるピストン２と、前記ピストン２に接続されるコネクティングロッド５（以下、「コンロッド５」と称する。）と、シリンダ１内の燃焼室３に臨む点火プラグ４とを備えている。
【００２０】
また、エンジンは、燃焼室３内に混合気を導入するための吸気ポート８を備えている。吸気ポート８の燃焼室３への開口には、その開口を開閉するための吸気弁（吸気弁は図示せず）を備えている。また、エンジンは、燃焼室３内の燃焼ガスを外部に排出するための排気ポートと、その排気ポートを開閉するための排気弁（排気ポートと排気弁は図示せず）を備えている。
【００２１】
ピストン２は、ピストン基部２ｂと、ピストン基部２ｂとは別部材で構成されるピストン移動部２ａとを備えている。
【００２２】
ピストン基部２ｂには、ピストンピン２ｄを介してコンロッド５が接続される。また、ピストン移動部２ａは、ピストン基部２ｂに対して、ピストン２のストローク方向に相対移動可能となっている。
【００２３】
ピストン基部２ｂとピストン移動部２ａとの間には、バネ等からなる弾性部材２ｃが収容されている。弾性部材２ｃは、ピストン移動部２ａを、ピストン基部２ｂに対してシリンダヘッド側へ付勢する。
【００２４】
すなわち、この可変圧縮比エンジンでは、ピストン移動部２ａと弾性部材２ｃ、弾性部材２ｃとピストン基部２ｂとの接続部が可動部となっている。また、ピストン移動部２ａの周縁に設けられる環状の壁部２ｅの内側に、ピストン基部２ｂが入り込んでおり、ピストン基部２ｂの外周と、ピストン移動部２ａの壁部２ｅの内周とが摺動して、ガイドの役割を果たしている。この摺動部分も可動部に該当する。
【００２５】
燃焼室３内での燃料の燃焼により、ピストン２がシリンダ１内で進退を繰り返す。燃焼行程において、ピストン２がクランクシャフト側へ後退する際に、燃焼室３内の圧力が高まる。燃焼室３内の圧力が一定以上になると、その圧力によって弾性部材２ｃが縮むことで、ピストン移動部２ａがピストン基部２ｂ側へ移動する。これにより、燃焼室３内が意図する圧力を超えないようになっている。また、排気行程に移行した後、燃焼室３内の圧力が低くなり、弾性部材２ｃの弾性力で、ピストン移動部２ａがピストン基部２ｂから遠ざかる側へ移動する。
【００２６】
いま、燃焼室３内におけるデポジット等の異物の堆積により、前記可動部のいずれかに固着が生じた場合を想定する。可動部に固着が生じると、上述のような圧縮比の適応作用は期待できなくなる。
【００２７】
そこで、このエンジンのシリンダ１には、図１（ａ）に示すように、燃焼室３内の圧力を検知することができる筒内圧センサ６を備え付けている。
【００２８】
この筒内圧センサ６が、点火時期直前の燃焼室３内の圧力を検知することにより、所定の圧縮比でエンジンが可動しているかどうかを検知することができる。筒内圧センサ６で取得した情報は、シリンダ１外において、このエンジンを搭載する自動車の電子制御ユニット（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）１０が備えるセンサ制御手段１１によって取得することができる。
【００２９】
センサ制御手段１１は、筒内圧センサ６が検知した情報に基づいて、シリンダ１内における圧縮比を算定する。すなわち、筒内圧センサ６とセンサ制御手段１１とが、圧縮比検知手段として機能する。
【００３０】
電子制御ユニット１０は、圧縮比検知手段のセンサ制御手段１１が、シリンダ１内の圧縮比が予め設定された圧縮比の領域にないと検出した場合に、点火プラグ４の点火時期を進角させ強制的なノッキングを発生させる指令を、同じ電子制御ユニット１０が備える点火制御手段１３に対して発するノッキング発生指令手段１２を備える。点火制御手段１３は、点火プラグ４へ点火の指令を発する機能を備えており、通常の運転時における点火プラグ４の点火を制御するとともに、ノッキング発生指令手段１２からの指令に対応して、必要に応じて点火時期の進角及びその進角の解除を行う。
【００３１】
また、電子制御ユニット１０は、ノッキング発生指令手段１２からの指令に基づく強制的なノッキングの発生後、圧縮比検知手段が、シリンダ１内の圧縮比がなお予め設定された圧縮比の領域にないと検出した場合に、点火プラグ４の点火時期を遅角させる指令を点火制御手段１３に発する出力制限指令手段１４を備える。点火制御手段１３は、出力制限指令手段１４からの指令に対応して、必要に応じて点火時期の遅角及びその遅角の解除を行う。
【００３２】
さらに、出力制限指令手段１４は、ノッキング発生指令手段１２からの指令に基づく強制的なノッキングの発生後、圧縮比検知手段が、シリンダ１内の圧縮比がなお予め設定された圧縮比の領域にないと検出した場合に、スロットル弁９の開度を制限する指令を、電子制御ユニット１０が備えるスロットル制御手段１５に発する。スロットル制御手段１５は、通常の運転時におけるスロットル弁９の開度を制御するとともに、出力制限指令手段１４からの指令に対応して、スロットル弁９の開度の制限及びその制限の解除を行う。
【００３３】
出力制限指令手段１４からの指令に基づく点火時期の遅角やスロットル弁９の開度の制限は、いずれか一方を実施することで、エンジンを保護するための出力抑制を行うことができるが、この実施形態では、エンジンの出力を抑制する際に、点火時期の遅角とスロットル弁９の開度の制限の両方の制御を行っている。
【００３４】
なお、吸気ポート８の吸気弁、排気ポートの排気弁、インジェクタ等、エンジンの動作に必要な他の機器は、それぞれケーブルを通じて、電子制御ユニット１０のコンピュータに備えられた制御手段によって制御される。この実施形態では、電子制御ユニット１０のコンピュータの一部を、エンジンの制御手段として用いている。
【００３５】
図１（ｂ）に示す変形例では、筒内圧センサ６に代えて、ピストン２の上死点位置を検知する近接センサ７を備えている。近接センサ７は、検出対象物に接触することなくその物体の有無や位置を検出する機能を有する。近接センサ７は、検出対象物の有無や位置を、電磁誘導や磁力の作用を利用して認識することができる。
【００３６】
近接センサ７が、点火時期直前の燃焼室３内におけるピストンの位置を検知することで、所定の圧縮比でエンジンが可動しているかどうかを検知することができる。近接センサ７で取得した情報は、同じくセンサ制御手段１１が取得することができる。
【００３７】
センサ制御手段１１は、近接センサ７が検知した情報に基づいて、シリンダ１内における圧縮比を算定する。すなわち、近接センサ７とセンサ制御手段１１とが、圧縮比検知手段として機能する。
【００３８】
この可変圧縮比エンジンの制御装置を用いたエンジンの制御方法を、図２に基づいて説明する。なお、図２は、圧縮比検知手段として筒内圧センサ６を用いたものであり、図３は、圧縮比検知手段として近接センサ７を用いたものであるので、センサによる取得情報の差異を除けば、制御の方法は共通である。このため、以下、図２を中心に説明する。
【００３９】
まず、エンジンの運転中、圧縮比の異常を検出した場合を想定する（図２のステップＳ１参照）。このとき、圧縮比検知手段は、その取得した情報に基づいて、シリンダ１内の圧縮比が予め設定された圧縮比の領域にないと検出した場合に、現在、エンジンに要求している圧縮比が高圧縮比領域か、低圧縮比領域かを判別する（図２のステップＳ２参照）。このとき、圧縮比領域の判別に、エンジン回転数、エンジン負荷、冷却水温度等の情報を活用することができる。
【００４０】
要求する圧縮比が高圧縮比領域になっている場合は、燃料室３内の点火前筒内圧が、予め設定されたしきい値以下の領域である場合は、ノッキング発生指令手段１２は、点火プラグ４の点火時期を進角させ強制的なノッキングを発生させる指令を点火制御手段１３に発する。しきい値は、エンジンに要求している圧縮比の数値に基づいて、一定の誤差等を考慮して定められる。これは、以下の各しきい値についても同様である。燃料室３内の点火前筒内圧が、予め設定されたしきい値以上である場合は、ノッキング発生指令手段１２は、圧縮比が許容される範囲であると認識し、進角を指令しない（図２のステップＳ３参照）。
【００４１】
ノッキング発生指令手段１２の指令に基づき、点火プラグ４の点火時期が進角されると（図２のステップＳ４参照）、強制的なノッキングが発生したかどうかが確認される（図２のステップＳ５参照）。ノッキングの発生の有無は、シリンダの振動等を検知するセンサの情報により、電子制御ユニット１０が判断することができる。
【００４２】
強制的なノッキングが発生すれば、すぐに進角が解除される。これにより、点火時期は、もとの状態に復帰し、強制的なノッキングの禁止行程へ移行する（図２のステップＳ６参照）。強制的なノッキングが発生しない場合は、このままでは固着を解消できないので、後述の出力制限の行程へ移行する。なお、このとき、さらに進角を進めて、異なる点火時期で再度強制的なノッキングを生じさせるように試みてもよい。強制的なノッキングを発生させる行程では、予め指定された角度の限度内において、段階的に複数の角度で試行してもよい。
【００４３】
強制的なノッキングの発生後、圧縮比検知手段が、シリンダ１内の圧縮比が予め設定された圧縮比の領域にある（点火前筒内圧がしきい値以上である）と判断した場合は、既に固着は解消されているので、処理を終了して通常の運転モードに復帰する（図２のステップＳ７，Ｓ１０参照）。圧縮比検知手段が、シリンダ１内の圧縮比がなお予め設定された圧縮比の領域にない（点火前筒内圧がしきい値以下である）と検出した場合、ノッキングによって固着が解消していないと考えられる。この場合、ノッキングでは固着を解消できないことから、出力制限の行程へ移行する（図２のステップＳ７，Ｓ８参照）。
【００４４】
出力制限は、出力制限指令手段１４が、点火プラグ４の点火時期を遅角させる指令を点火制御手段１３に発することで行われる。また、同時に、出力制限指令手段１４が、スロットル弁９の開度を制限する指令をスロットル制御手段１５に発することで行われる。これにより、エンジンは出力が制限された状態での運転となるので、可動部の固着に伴うエンジンへの影響を最小限に抑え、運転を継続することができる。ここで、運転者に対しては、音や視覚で認識できるエンジン異常表示を通知し、早期の対処を促すこととしている（図２のステップＳ１０参照）。
【００４５】
つぎに、図２のステップＳ２において、要求する圧縮比が高圧縮比領域になっておらず、低圧縮比領域になっている場合を想定する。
【００４６】
この場合、燃料室３内の点火前筒内圧が、予め設定されたしきい値以上の領域である場合は、ノッキング発生指令手段１２は、点火プラグ４の点火時期を進角させ強制的なノッキングを発生させる指令を点火制御手段１３に発する。燃料室３内の点火前筒内圧が、予め設定されたしきい値以下である場合は、ノッキング発生指令手段１２は、圧縮比が許容される範囲にあると認識し、進角を指令しない（図２のステップＳ１１参照）。
【００４７】
ノッキング発生指令手段１２の指令に基づき、点火プラグ４の点火時期が進角された後の流れは、前述の高圧縮比領域の場合と同様である。すなわち、図２の左側に示すステップＳ４~Ｓ９の各行程は、図２の右側に示すステップＳ１２~Ｓ１７に相当する。ただし、ステップ７では、点火前筒内圧がしきい値以下かどうかを判断していたのに対し、ステップＳ１５は、点火前筒内圧がしきい値以上かどうかを判断している。その他については、説明を省略する。
【００４８】
ここで、圧縮比検知手段が、シリンダ１内の圧縮比が予め設定された圧縮比の領域よりも低いと判断した場合に、出力制限指令手段１４が発する指令に基づいて行われる出力の制限率を、圧縮比検知手段が、シリンダ１内の圧縮比が予め設定された圧縮比の領域よりも高いと判断した場合に、出力制限指令手段１４が発する指令に基づいて行われる出力の制限量よりも少なく設定することができる。
【００４９】
すなわち、上記実施形態では、可動部によって固着が発生し圧縮比の異常が生じている場合、その固着が、エンジンに対する要求が高圧縮比側である場合、低圧縮比側である場合、いずれの場合にも出力制限を行っている。
【００５０】
しかし、例えば、ピストン２の弾性部材２ｃが縮んだ状態で固着するなどして，要求は高圧縮比モードの低負荷運転領域であるにもかかわらず、実際は低圧縮比となっている場合は、点火時期の遅角やスロットル弁９の開度制限をしなくとも、エンジンは安全側である。このため、出力制限は行わずに、運転者にエンジンの異常を知らせる通知をするだけでよい場合も考えられる。
【００５１】
また、機構に異常が生じている以上、何らかのリンプフォーム（非常時回避）を行い、フェイルセーフモードに移行する必要がある場合には、本来、エンジンに要求している圧縮比よりも高圧縮比側で固着した場合と低圧縮比側で固着した場合とで、スロットル弁９の開度の制限値、あるいは、点火時期の遅角の度合いなどに差を付けることができる。
【００５２】
例えば、本来、エンジンに要求している圧縮比が低圧縮領域であるにもかかわらず、高圧縮比側で可動部が固着した場合は、スロットル弁９の開度制限を厳しくし、全開１に対する開度１／５までを許容するものとする。また、本来、エンジンに要求している圧縮比が高圧縮領域であるにもかかわらず、低圧縮比側で可動部が固着した場合は安全側であるので、スロットル弁９の開度制限を緩やかにし、全開１に対する開度１／４まで許容するものとする。
【００５３】
また、本来、エンジンに要求している圧縮比と、可動部の固着により実際に発生している圧縮比との差の大小に基づいて、スロットル弁９の開度の制限、あるいは、点火時期の遅角などによる出力制限の度合い（前記出力の制限率）に段階的な差異を設けることもできる。すなわち、要求する圧縮比と実際の圧縮比との差が大きければ出力制限を大きくし、要求する圧縮比と実際の圧縮比との差が小さければ出力制限を小さくすることができる。特に、シリンダ１内の圧縮比が、要求される圧縮比の領域よりも高い場合には、この手法が有効である。
【００５４】
筒内圧センサ６に代えて近接センサ７を用いた図１（ｂ）の例においては、エンジンの制御方法を示すフロー図は、図３のとおりである。
【００５５】
図３のフロー図では、図２におけるステップＳ３，Ｓ１１の筒内圧の検知に代えて、シリンダ１内における近接センサ位置でのピストントップの検出の有無によって、可動部の固着が高圧縮比側であるか低圧縮比側であるかを判断している。その他の内容は、図２のステップＳ１〜Ｓ１７の内容が、図３のステップＳ１’〜Ｓ１７’に対応しているので説明を省略する。
【００５６】
なお、可変圧縮比エンジンを構成する前記可動部の機構は、上記実施形態には限定されず、ピストン移動部２ａや弾性部材２ｃを備えないピストンを用いた可変圧縮比エンジンに対しても、本発明を適用可能である。例えば、特許文献１に記載のように、任意の圧縮比状態に調整できる可動機構、その圧縮比の状態で保持できる固定機構を備えたエンジンに対して、本発明を適用可能である。
【００５７】
このような可動機構、固定機構を備えた可変圧縮比エンジンの場合、エンジンは、任意の圧縮比に設定できる圧縮比調整手段を備えたものとなる。圧縮比調整手段は、運転状況に応じて、ピストン基部２ｂとコンロッド５のピストン側端部とをストローク方向に相対移動させる機能を有する。また、ピストン基部２ｂとコンロッド５とを任意のストローク方向位置で固定する機能を有する。ピストン基部２ｂとコンロッド５との相対移動や、ピストン基部２ｂとコンロッド５との固定には、前述のような機械的手段等を用いることができる。このとき、ストローク方向に相対移動するピストン基部２ｂとコンロッド５との間、あるいは、その間に介在する部材が可動部に相当する。
【００５８】
この可変圧縮比エンジンによれば、エンジンへの回転数に対応して、圧縮比を調整する制御が可能である。一般に、エンジンの低回転域は、ノッキングを生じやすい状況であるので、例えば、低回転域では、自動車が備える電子制御ユニット１０からの指令に基づいて、自動的に圧縮比を下げて所定の低圧縮比状態に設定し、また、エンジンの高回転域では、燃費の向上を図るため、電子制御ユニット１０からの指令に基づいて、自動的に圧縮比を上げて所定の高圧縮比状態に設定することができる。
【００５９】
また、エンジンへの負荷に対応して、圧縮比を調整する制御も可能である。自動車のエンジンは、例えば、上り坂でアクセルペダルを大きく踏み込んだような高負荷状態から、下り坂を惰性で下るような、あるいは、自動車が完全に停止してエンジンがアイドリングしているような低負荷状態まで、様々な状況下で使用される。このため、例えば、エンジン１の高負荷状態では、自動的に圧縮比を下げてノッキングの発生を防止し、低負荷状態には、自動的に圧縮比を上げて燃費の向上を図ることができる。
【００６０】
この発明によれば、可変圧縮比エンジンの可動部、すなわち、ピストン２を構成する複数の部材同士を相対移動可能に支持する部分や、ピストン２とコンロッド５とを相対移動可能に支持する部分が、デポジット等の異物の堆積によって固着した際に、その固着を圧縮比の変化によって検知し、強制的なノッキングを発生させることで固着部分を切り離すことができる。これにより、引き続き所定の圧縮比でエンジンを稼働することができる。
【００６１】
また、強制的なノッキングの発生によっても、固着部分を切り離すことができない場合に、エンジンの出力を制限する制御を行うことができるので、エンジンを保護することができる。
【００６２】
上記の各実施形態では、自動車用の４サイクルガソリンエンジンを例に説明したが、この実施形態には限定されず、この発明は、例えば、２サイクルガソリンエンジンにも適用できる。また、自動車以外の各種輸送機器、産業機械に用いられるレシプロエンジンにも、この発明を適用することができる。
【符号の説明】
【００６３】
１  シリンダ
２  ピストン
２ａ  ピストン移動部
２ｂ  ピストン基部
２ｃ  弾性部材
５  コンロッド（コネクティングロッド）
６  筒内圧センサ
７  近接センサ
１０  電子制御ユニット(Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ)
１１  センサ制御手段
１２  ノッキング発生指令手段
１３  点火制御手段
１４  出力制限指令手段
１５  スロットル制御手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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