(57)【要約】可変圧縮比機構（５）は、ピストン４とクランクシャフト（６）とを連係する複数のリンクで構成された複リンク式ピストンクランク機構であるため、燃焼荷重がピストン（４）を押し下げる方向に作用する。そのため、圧縮比を高圧縮比側に変更する場合よりも、圧縮比を低圧縮比側に変更する場合の応答速度が速くなる。そこで、低圧縮比側への応答速度を、高圧縮比側への応答速度よりも速く設定する。これによって、低圧縮比側への変更については、高圧縮比側の応答速度に合わせることなく、高圧縮比側よりも速い応答速度で変更するので、応答性の悪化を抑制できる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮比を変更可能な可変圧縮比機構を有し、上記可変圧縮比機構は、内燃機関のピストンと当該内燃機関のクランクシャフトとを連係する複数のリンクで構成された複リンク式ピストンクランク機構である内燃機関の制御方法であって、
低圧縮比側への応答速度を、高圧縮比側への応答速度よりも速く設定する内燃機関の制御方法。
【請求項２】
単位時間当たりの変化量が所定の変化量閾値以下となるように制限された制御用目標圧縮比を用いて圧縮比を制御し、
上記制御用目標圧縮比の単位時間当たりの高圧縮比側への変化量閾値である第１変化量閾値は、上記制御用目標圧縮比の単位時間当たりの低圧縮比側への変化量閾値である第２変化量閾値よりも小さく設定されている請求項１に記載の内燃機関の制御方法。
【請求項３】
上記内燃機関の負荷が高いほど上記第１変化量閾値を小さくする請求項２に記載の内燃機関の制御方法。
【請求項４】
上記内燃機関の負荷が高いほど上記第２変化量閾値を大きくする請求項２に記載の内燃機関の制御方法。
【請求項５】
上記内燃機関の運転状態に基づいて、上記第１変化量閾値及び上記第２変化量閾値の少なくとも一方を変更する請求項２〜４のいずれかに記載の内燃機関の制御方法。
【請求項６】
上記内燃機関の油温が低いほど上記第１変化量閾値及び上記第２変化量閾値を小さくする請求項２〜５のいずれかに記載の内燃機関の制御方法。
【請求項７】
上記制御用目標圧縮比は、上記制御用目標圧縮比の前回値と上記内燃機関の運転状態に基づいて算出された基本目標圧縮比との差が上記所定の変化量閾値以下となるように制限されたものである請求項２〜６のいずれかに記載の内燃機関の制御方法。
【請求項８】
単位時間当たりの変化量が変化量閾値以下となるよう制限された制御用目標圧縮比を算出する制御用目標圧縮比算出部と、
上記制御用目標圧縮比を用いて内燃機関の圧縮比を変更可能な可変圧縮比機構と、を有し、
上記制御用目標圧縮比の単位時間当たりの高圧縮比側への変化量閾値である第１変化量閾値は上記制御用目標圧縮比の単位時間当たりの低圧縮比側への変化量閾値である第２変化量閾値よりも小さく設定されている内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮比を変更可能な内燃機関の制御方法及び圧縮比を変更可能な内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１、２には、圧縮比を変更可能な内燃機関において、圧縮比を変更する際に、目標圧縮比の変化量を制限して、急激なトルク変化の回避や運転性の悪化を回避する技術が開示されている。【０００３】
ここで、アクセルペダルの踏み込み解放を繰り返す運転を行うと、負荷の変動により、目標圧縮比が変動する。すなわち目標圧縮比は、高圧縮比から低圧縮比、低圧縮比から高圧縮比へと高低を繰り返すように変化する。このとき、特許文献１、２に開示されているように、目標圧縮比の変化量に制限を設けていると、目標圧縮比と実圧縮比の乖離が抑制されるため、可変圧縮比機構を駆動するためのモータの消費電力を少なくできる。【０００４】
また、可変圧縮比機構が、ピストンとクランクシャフトとを連係する複数のリンクで構成された複リンク式ピストンクランク機構である場合、燃焼荷重がピストンを押し下げる方向に作用するため、圧縮比を高圧縮比側に変更する場合よりも、圧縮比を低圧縮比側に変更する場合の応答速度が速くなる。このように、可変圧縮比機構の応答速度が低圧縮比側への変更と高圧縮比側への変更とで異なる場合において、例えば、応答速度が遅い高圧縮比側に合わせて目標圧縮比の変化量に制限を設けると、低圧縮比側への変更については本来変化できる量に対して制限してしまい、応答性が悪化してしまうという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−７９６０７号公報
【特許文献２】特開２００５−９３６６号公報
【発明の概要】
【０００６】
本発明は、圧縮比を変更可能な複リンク式ピストンクランク機構からなる可変圧縮比機構を有する内燃機関の制御方法であって、低圧縮比側への応答速度を、高圧縮比側への応答速度よりも速く設定することを特徴としている。
【０００７】
本発明によれば、低圧縮比側への変更については、高圧縮比側の応答速度に合わせることなく、高圧縮比側よりも速い応答速度で変更するので、応答性の悪化を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明が適用される内燃機関を模式的に示した説明図。
【図２】本発明が適用される可変圧縮比機構の駆動源を模式的に示した説明図。
【図３】実圧縮比の目標値に対する追従性の限界を考慮することなく可変圧縮比機構を制御した場合の一例を示すタイミングチャート。
【図４】本発明に係る内燃機関の制御の流れを示すフローチャート。
【図５】第１変化量閾値の算出に使用するマップの概略を示す説明図。
【図６】第２変化量閾値の算出に使用するマップの概略を示す説明図。
【図７】実圧縮比の目標値に対する追従性の限界を考慮して可変圧縮比機構を制御した場合の一例を示すタイミングチャート。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
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は本発明が適用される内燃機関１の概略構成を模式的に示した説明図であり、図２は本発明が適用される内燃機関１の可変圧縮比機構５の駆動源の概略構成を模式的に示した説明図である。
【００１０】
図１に示すように、内燃機関１は、機関本体を構成するシリンダブロック２のシリンダ３内を往復動するピストン４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５を有している。
【００１１】
可変圧縮比機構５は、ピストン４とクランクシャフト６のクランクピン７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７に回転可能に装着されたロアリンク８と、このロアリンク８とピストン４とを連結するアッパリンク９と、偏心軸部１１が設けられた制御軸１０と、偏心軸部１１とロアリンク８とを連結するコントロールリンク１２と、を有している。
【００１２】
クランクシャフト６は、複数のジャーナル部１３及びクランクピン７を備えている。ジャーナル部１３は、シリンダブロック２とクランク軸受ブラケット１４との間に回転可能に支持されている。
【００１３】
アッパリンク９は、一端がピストンピン１５に回転可能に取り付けられ、他端が第１連結ピン１６によりロアリンク８と回転可能に連結されている。コントロールリンク１２は、一端が第２連結ピン１７によりロアリンク８と回転可能に連結されており、他端が制御軸１０の偏心軸部１１に回転可能に取り付けられている。第１連結ピン１６及び第２連結ピン１７は、ロアリンク８に対して圧入固定されている。
【００１４】
制御軸１０は、クランクシャフト６と平行に配置され、かつシリンダブロック２に回転可能に支持されている。詳述すると、制御軸１０は、クランク軸受ブラケット１４と制御軸軸受ブラケット１８との間に回転可能に支持されている。
【００１５】
シリンダブロック２の下部には、オイルパンアッパ１９が取り付けられている。また、オイルパンアッパ１９の下部にはオイルパンロア２０が取り付けられている。
【００１６】
制御軸１０には、アクチュエータリンク２１及び駆動軸アーム部材２２を介して駆動軸２３の回転が伝達されている。駆動軸２３は、オイルパンアッパ１９の外側にあって制御軸１０と平行に配置されている。駆動軸２３には、駆動軸アーム部材２２が圧入固定されている。駆動軸アーム部材２２は、駆動軸２３に圧入される筒状の基部２２ａと、基部２２ａから基部径方向外側へ向かって延出するアーム部２２ｂと、を有している。駆動軸アーム部材２２のアーム部２２ｂには、アクチュエータリンク２１の一端がピン部材２４を介して回転可能に連結されている。アクチュエータリンク２１は、制御軸１０と直交するように配置された細長い棒状の部材であって、他端が制御軸１０の回転中心Ｃから偏心した位置にピン部材２５を介して回転可能に連結されている。
【００１７】
駆動軸２３、駆動軸アーム部材２２及びアクチュエータリンク２１の一端側は、オイルパンアッパ１９の側面に取り付けられたハウジング２６に収容されている。
【００１８】
駆動軸２３は、図２に示すように、一端が減速機２７を介してアクチュエータとしての電動モータ２８に連結されている。すなわち、駆動軸２３は、電動モータ２８により回転駆動可能となっている。駆動軸２３の回転数は、電動モータ２８の回転数を減速機２７により減速したものとなっている。
【００１９】
電動モータ２８の駆動により駆動軸２３が回転すると、アクチュエータリンク２１が駆動軸２３に直交する平面に沿って往復運動する。そして、アクチュエータリンク２１の往復運動に伴いアクチュエータリンク２１の他端と制御軸１０との連結位置が揺動し、制御軸１０が回転する。制御軸１０が回転してその回転位置が変化すると、コントロールリンク１２の揺動支点となる偏心軸部１１の位置が変化する。つまり、電動モータ２８により制御軸１０の回転位置を変更することで、ロアリンク８の姿勢が変化し、ピストン４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４の上死点位置及び下死点位置の変化を伴って、内燃機関１の圧縮比が連続的に変更される。
【００２０】
電動モータ２８は、ハウジング２６の後端側に取り付けられている。ハウジング２６の前端側には、駆動軸２３の回転角度を検出する回転角度センサ２９が取り付けられている。
【００２１】
回転角度センサ２９の検出信号は、コントロールユニット３１に入力されている。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、内燃機関１の要求負荷状態を表すアクセルペダル踏み込み量（アクセル開度ＡＰＯ）を検出するアクセル開度センサ３２、クランクシャフト６のクランク角度と共に機関回転数を検出可能なクランク角センサ３３、内燃機関１の油温を検出する油温センサ３４等の各種センサからの検出信号が入力されている。
【００２２】
そして、コントロールユニット３１は、これら各種センサ類等から入力される信号等に基づいて、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５の電動モータ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、機関回転数、圧縮比等を統括的に制御する。
【００２３】
上述した可変圧縮比機構５は、ピストン４とクランクシャフト６とを連係する複数のリンクで構成された複リンク式ピストンクランク機構であるため、燃焼荷重がピストン４を押し下げる方向に作用する。そこで、本実施例の可変圧縮比機構５においては、圧縮比を高圧縮比側に変更する場合よりも、圧縮比を低圧縮比側に変更する場合の可変圧縮比機構５の応答速度が速くなるよう設定する。そのため、可変圧縮比機構５は、圧縮比の低圧縮比側への変更の際に、圧縮比の高圧縮比側への変更の際の応答速度に合わせることなく、高圧縮比側への変更の際の応答速度よりも速い応答速度で変更するので、応答性の悪化を抑制できる。
【００２４】
また、このような可変圧縮比機構５を有する内燃機関１で圧縮比を変更する場合、目標圧縮比に対する実圧縮比の追従性（応答性）には限界がある。そのため、例えば目標圧縮比の値が大きく変化するような変更が連続して頻繁に行われると、実圧縮比が目標圧縮比に追従できないまま可変圧縮比機構５を駆動する電動モータ２８の消費電力が多くなる。これは、実圧縮比と目標圧縮比との乖離が大きいほど電動モータ２８の消費電力が多くなるからである。
【００２５】
図３は、実圧縮比の目標値に対する追従性の限界を考慮することなく可変圧縮比機構５を制御した場合の一例（参考例）を示すタイミングチャートである。
【００２６】
時刻ｔ１以前は、圧縮比が所定の高圧縮比に保持された定常状態なので、電動モータ２８の消費電力は相対的に少なくなる。
【００２７】
時刻ｔ１において、目標圧縮比（図３中の破線）が所定の中間圧縮比に変更されている。時刻ｔ１から電動モータ２８が規定の最高回転数に到達する時刻ｔ２の間は、電動モータ２８の回転数が上昇している期間である。つまり、時刻ｔ１〜時刻ｔ２の期間は、電動モータ２８に回転速度が加速している期間であり、電動モータ２８に大きなトルクが要求されるので、電動モータ２８の消費電力は相対的に多くなる。
【００２８】
電動モータ２８の回転数が最高回転数に達すると、電動モータ２８の回転数は、実圧縮比（図３中の実線）が目標圧縮比にある程度近づく時刻ｔ３まで最高回転数に維持される。つまり、時刻ｔ２〜時刻ｔ３の期間は、電動モータ２８の回転速度が一定となる期間であり、電動モータ２８の回転数が略一定の状態で圧縮比が変更（低圧縮比化）されるため、電動モータ２８の消費電力は相対的に少なくなる。
【００２９】
時刻ｔ３〜時刻ｔ４の期間は、実圧縮比と目標圧縮比との差が小さくなる期間であり、実圧縮比が目標圧縮比を超えて小さくならないように電動モータ２８の回転数を低下させるので（回転速度を減速するので）、電動モータ２８の消費電力が相対的に多くなる。
【００３０】
時刻ｔ４〜時刻ｔ５の期間は、圧縮比を低圧縮比に保持している状態なので、電動モータ２８の消費電力は相対的に少なくなる。
【００３１】
時刻ｔ５以降は、目標圧縮比の値が大きく変化するような変更が繰り返し頻繁に行われている。すなわち、目標圧縮比が中間圧縮比から所定の低圧縮比へと変更されるとともに、その後目標圧縮比が所定の低圧縮比から所定の高圧縮比へ、または所定の高圧縮比から所定の低圧縮比へと短期間に繰り返し連続して変更されている。つまり、時刻ｔ５以降は、目標圧縮比が実圧縮比の追従を許さないようなレベルで小刻みに高低を繰り返す状態となっている。そのため、時刻ｔ５以降は、目標圧縮比と実圧縮比との差が総じて大きい状態が続くことになり、電動モータ２８は回転速度が加速している状態が長くなるため、電動モータ２８の消費電力が相対的に多くなる。例えば、アクセルペダルの踏み込み解放を繰り返す運転を行うと、時刻ｔ６以降のように、目標圧縮比が小刻みに高低を繰り返す状態となる。
【００３２】
なお、時刻ｔ６〜時刻ｔ７においては、実圧縮比が目標圧縮比に近づくため、電動モータ２８の消費電力が一時的に少なくなっている。
【００３３】
このように、実圧縮比の目標値に対する追従性の限界を考慮することなく可変圧縮比機構５を制御すると、目標圧縮比の値が大きく変化するような変更が繰り返し頻繁に行われ、目標圧縮比と実圧縮比との乖離が大きい状態が続くため、電動モータ２８は回転速度を加速または減速している状態が結果として続くことになり、電動モータ２８の消費電力が増加する。
【００３４】
そこで、本実施例においては、実圧縮比の目標値に対する追従性の限界を考慮して圧縮比を制御する。
【００３５】
図４は、本発明に係る内燃機関１の制御の流れを示すフローチャートである。Ｓ１では、内燃機関１の運転状態を読み込む。具体的には、内燃機関１の機関回転数、負荷（スロットル開度）、内燃機関１の油温を読み込む。
【００３６】
Ｓ２では、運転状態に基づいて基本目標圧縮比である第１目標圧縮比を算出する。すなわち、機関回転数と負荷から第１目標圧縮比を算出する。本実施例では、機関回転数と負荷に応じて第１目標圧縮比が割り付けられた第１目標圧縮比算出マップ（図示せず）がコントロールユニット３１に記憶されており、第１目標圧縮比算出マップに基づいて第１目標圧縮比が算出される。
【００３７】
Ｓ３では、負荷と油温から変化量閾値を算出する。ここで、変化量閾値には、第１変化量閾値と第２変化量閾値とがある。第１変化量閾値は、制御用目標圧縮比である第２目標圧縮比の単位時間当たりの高圧縮比側への変化量閾値である。第２変化量閾値は、制御用目標圧縮比である第２目標圧縮比の単位時間当たりの低圧縮比側への変化量閾値である。
【００３８】
本実施例では、負荷と油温に応じて第１変化量閾値が割り付けられた第１変化量閾値算出マップがコントロールユニット３１に記憶されており、第１変化量閾値算出マップに基づいて第１変化量閾値が算出される。第１変化量閾値算出マップは、図５に示すように、負荷が低く油温が高いほど算出される第１変化量閾値が大きくなるよう設定されている。換言すれば、第１変化量閾値算出マップは、負荷が高く油温が低いほど算出される第１変化量閾値が小さくなるよう設定されている。
【００３９】
本実施例では、負荷と油温に応じて第２変化量閾値が割り付けられた第２変化量閾値算出マップがコントロールユニット３１に記憶されており、第２変化量閾値算出マップに基づいて第２変化量閾値が算出される。第２変化量閾値算出マップは、図６に示すように、負荷が高く油温が高いほど算出される第２変化量閾値が大きくなるよう設定されている。換言すれば、第２変化量閾値算出マップは、負荷が低く油温が低いほど算出される第２変化量閾値が小さくなるよう設定されている。また、第２変化量閾値は、運転状態が同じであれば、第１変化量閾値よりも大きくなるように設定される。
【００４０】
Ｓ４では、第１目標圧縮比と第２目標圧縮比の前回値との差が所定の許容値以下であるか否かを判定し、所定の許容値以下であればＳ５へ進み、所定の許容値より大きければＳ６へ進む。ここで、所定の許容値とは、圧縮比が高くなる方向に変化している場合は第１変化量閾値であり、圧縮比が低くなる方向に変化している場合は第２変化量閾値である。
【００４１】
Ｓ５では、第１目標圧縮比を第２目標圧縮比とする。Ｓ６では、変化量閾値を用いて第２目標圧縮比を算出する。すなわち、圧縮比が高くなる方向に変化している場合には、第２目標圧縮比の前回値に第１変化量閾値を加えた値を第２目標圧縮比とする。圧縮比が低くなる方向に変化している場合には、第２目標圧縮比の前回値から第２変化量閾値を減じた値を第２目標圧縮比とする。このように、第２目標圧縮比は、単位時間当たりの変化量が第１変化量閾値以下もしくは第２変化量閾値以下となるように制限されたものである。
【００４２】
第２目標圧縮比は、第１目標圧縮比と実圧縮比とが一致する定常状態では第１目標圧縮比と同じ値となる。
【００４３】
なお、第１目標圧縮比及び第２目標圧縮比の算出は、コントロールユニット３１内で行われる。従って、コントロールユニット３１は、第１目標圧縮比算出部や第２目標圧縮比算出部に相当する。また、第１目標圧縮比算出部は基本目標圧縮比算出部と同義であり、第２目標圧縮比算出部は制御用目標圧縮比算出部と同義である。
【００４４】
図７は、実圧縮比の目標値に対する追従性の限界を考慮して可変圧縮比機構５を制御した場合の一例を示すタイミングチャートである。すなわち、図７は、単位時間当たりの変化量が制限された第２目標圧縮比を用いて可変圧縮比機構５を制御した場合の一例を示すタイミングチャートである。
【００４５】
時刻ｔ１’までは、圧縮比が所定の高圧縮比に保持された定常状態なので、電動モータ２８の消費電力は相対的に少なくなる。
【００４６】
時刻ｔ１’において、第１目標圧縮比（図７中の細破線）が所定の中間圧縮比に変更されている。可変圧縮比機構５は、第２目標圧縮比（図７中の破線）の前回値からの変化量を第２変化量閾値で制限した第２目標圧縮比を用いて制御されている。そのため、時刻ｔ１’直後から第２目標圧縮比と実圧縮比（図７中の実線）との差が相対的に小さくなり、消費電力は第１目標圧縮比を用いて可変圧縮比機構５を制御する場合に比べて緩やかに増加する。
【００４７】
時刻ｔ１’から電動モータ２８が規定の最高回転数に到達する時刻ｔ２’の間は、電動モータ２８の回転数が上昇している期間である。つまり、時刻ｔ１’〜時刻ｔ２’の期間は、電動モータ２８に回転速度が加速している期間であり、電動モータ２８に大きなトルクが要求されるので、電動モータ２８の消費電力は相対的に多くなる。
【００４８】
電動モータ２８の回転数が最高回転数に達すると、電動モータ２８の回転数は、実圧縮比が目標圧縮比にある程度近づく時刻ｔ３’まで最高回転数に維持される。つまり、時刻ｔ２’〜時刻ｔ３’の期間は、電動モータ２８の回転速度が一定となる期間であり、電動モータ２８の回転数が略一定の状態で圧縮比が変更（低圧縮比化）されるため、電動モータ２８の消費電力は相対的に少なくなる。
【００４９】
時刻ｔ３’〜時刻ｔ４’の期間は、実圧縮比と第２目標圧縮比との差が小さくなる期間であり、実圧縮比が第２目標圧縮比を超えて小さくならないように電動モータ２８の回転数を低下させるので（回転速度を減速するので）、電動モータ２８の消費電力が相対的に多くなる。
【００５０】
なお、第１目標圧縮比の変更後、実圧縮比が第１目標圧縮比と一致するまで第１目標圧縮比の変更が無いような場合、可変圧縮比機構５を第１目標圧縮比で制御したときの電動モータ２８の消費電力と、可変圧縮比機構５を第２目標圧縮比で制御したとき電動モータ２８の消費電力とは、略同等の値となる。すなわち、図３における時刻ｔ１〜ｔ４間の圧縮比変化量と、図７における時刻ｔ１’〜ｔ４’間の圧縮比変化量とが略同値であれば、図３における時刻ｔ１〜ｔ４間の電動モータ２８の消費電力と、図７における時刻ｔ１’〜ｔ４’間の電動モータ２８の消費電力とは略同等となる。
【００５１】
時刻ｔ４’〜時刻ｔ５’の期間は、圧縮比を低圧縮比に保持している状態なので、電動モータ２８の消費電力は相対的に少なくなる。
【００５２】
時刻ｔ５’以降は、第１目標圧縮比の値が大きく変化するような変更が繰り返し頻繁に行われている。すなわち、第１目標圧縮比が中間圧縮比から所定の低圧縮比へと変更されるとともに、その後第１目標圧縮比が所定の低圧縮比から所定の高圧縮比へ、または所定の高圧縮比から所定の低圧縮比へと短期間に繰り返し変更されている。つまり、時刻ｔ５’以降は、第１目標圧縮比が実圧縮比の追従を許さないようなレベルで小刻みに高低を繰り返す状態となっている。
【００５３】
しかしながら、本実施例では、単位時間当たりの変化量が制限された第２目標圧縮比を用いて可変圧縮比機構５を制御するため、時刻ｔ５’以降において、第２目標圧縮比と実圧縮比との差を相対的に小さい状態にすることができる。そのため、可変圧縮比機構５は、第１目標圧縮比を用いて制御する場合に比べて電動モータ２８の消費電力を少なくすることができる。
【００５４】
すなわち、時刻ｔ５’〜時刻ｔ６’の期間の第２目標圧縮比は、時刻ｔ５’〜時刻ｔ６’間の第１目標圧縮比よりも高く、実圧縮比が追従しやすくなっているため、第１目標圧縮比を用いて可変圧縮比機構５を制御する場合に比べて電動モータ２８の消費電力を抑制することができる。時刻ｔ５’〜時刻ｔ６’の期間における第２目標圧縮比は、第２目標圧縮比の前回値からの変化量が第２変化量閾値となるように制限されたものである。
【００５５】
また、時刻ｔ６’〜時刻ｔ７’間の第２目標圧縮比は、時刻ｔ６’〜時刻ｔ７’間の第１目標圧縮比よりも低く、実圧縮比が追従しやすくなっているため、第１目標圧縮比を用いて可変圧縮比機構５を制御する場合に比べて電動モータ２８の消費電力を抑制することができる。時刻ｔ６’〜時刻ｔ７’の期間における第２目標圧縮比は、第２目標圧縮比の前回値の変化量が第１変化量閾値となるように制限されたものである。
【００５６】
本実施例において、第２目標圧縮比を算出する際に用いられる第１変化量閾値及び第２変化量閾値は、互いに異なる値に設定されている。すなわち、圧縮比を高圧縮比側に変更する場合と、圧縮比を低圧縮比側に変更する場合とで、第２目標圧縮比の単位時間当たりの変化量の制限値が異なるように設定されている。
【００５７】
そのため、第２目標圧縮比は、単位時間当たりの変化量を過度に制限することなく設定することが可能となる。つまり、圧縮比を高圧縮比側に変更する場合と、圧縮比を低圧縮比側に変更する場合と、に応じて第２目標圧縮比を設定することが可能となり、可変圧縮比機構５の応答性の悪化を抑制しつつ、可変圧縮比機構５を駆動するモータの消費電力を少なくすることができる。
【００５８】
また、第２変化量閾値を第１変化量閾値に比べて大きく設定することにより、圧縮比を低圧縮比側に変更する際の可変圧縮比機構５の応答性の悪化を抑制することができる。
【００５９】
内燃機関１の負荷が高くなるほど筒内圧力が高くなり、ピストン４が受ける力（ピストン４を押す力）が相対的に大きくなる。つまり、可変圧縮比機構５に作用する圧縮比を低圧縮比側にしようとする力が相対的に大きくなる。そのため、可変圧縮比機構５は、圧縮比の高圧縮比側への変更がしにくくなり、圧縮比を高圧縮比側に変更する際の応答速度が相対的に遅くなる。
【００６０】
そこで、内燃機関１の負荷が高いほど第１変化量閾値を小さくすることで、第２目標圧縮比をより実際に追従可能な目標値にすることが可能となり、可変圧縮比機構５を駆動する電動モータ２８の消費電力を一層抑制することができる。
【００６１】
また、内燃機関１の負荷が高いほど第２変化量閾値を大きくすることで、第２目標圧縮比は、より実際に追従可能な目標値にすることが可能となり、必要以上に第２変化量閾値が小さくなって可変圧縮比機構５の応答性（応答速度）が必要以上に制限されてしまうことを抑制することができる。
【００６２】
内燃機関１の油温が低いほど、オイルの粘度が高くなり、圧縮比変更の際の可変圧縮比機構５の応答速度が遅くなる。
【００６３】
そこで、内燃機関１の油温が低いほど第１変化量閾値及び第２変化量閾値を小さくすることで、第２目標圧縮比をより実際に追従可能な目標値にすることが可能となり、可変圧縮比機構５を駆動する電動モータ２８の消費電力を一層抑制することができる。
【００６４】
なお、上述した実施例においては、第１変化量閾値及び第２変化量閾値が運転状態に応じて変更されるが、第１変化量閾値及び第２変化量閾値のうちのどちらか一方のみを運転状態に応じて変更し、他方を運転状態によらず予め設定した所定値に固定してもよい。この場合にも、第２目標圧縮比は、第１目標圧縮比より実際に追従可能な目標値となる。そのため、可変圧縮比機構５は、第１目標圧縮比を用いて制御する場合に比べて過渡時における電動モータ２８の消費電力を少なくすることができる。
【００６５】
また、上述した実施例は、内燃機関１の制御方法及び制御装置に関するものである。
【図１】
2017154269.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2017154269.tif 000007
【図６】
2017154269.tif 000008
【図７】
2017154269.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成29年5月18日(2017.5.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮比を変更可能な可変圧縮比機構を有し、上記可変圧縮比機構は、内燃機関のピストンと当該内燃機関のクランクシャフトとを連係する複数のリンクで構成された複リンク式ピストンクランク機構である内燃機関の制御方法であって、
単位時間当たりの変化量が所定の変化量閾値以下となるように制限された制御用目標圧縮比を用いて圧縮比を制御し、
上記制御用目標圧縮比の単位時間当たりの高圧縮比側への変化量閾値である第１変化量閾値は、上記制御用目標圧縮比の単位時間当たりの低圧縮比側への変化量閾値である第２変化量閾値よりも小さく設定され、
上記内燃機関の負荷が高いほど上記第１変化量閾値を小さくする内燃機関の制御方法。
【請求項２】
（削除）
【請求項３】
（削除）
【請求項４】
上記内燃機関の負荷が高いほど上記第２変化量閾値を大きくする請求項１に記載の内燃機関の制御方法。
【請求項５】
上記内燃機関の運転状態に基づいて、上記第１変化量閾値及び上記第２変化量閾値の少なくとも一方を変更する請求項４に記載の内燃機関の制御方法。
【請求項６】
上記内燃機関の油温が低いほど上記第１変化量閾値及び上記第２変化量閾値を小さくする請求項４または５に記載の内燃機関の制御方法。
【請求項７】
上記制御用目標圧縮比は、上記制御用目標圧縮比の前回値と上記内燃機関の運転状態に基づいて算出された基本目標圧縮比との差が上記所定の変化量閾値以下となるように制限されたものである請求項４〜６のいずれかに記載の内燃機関の制御方法。
【請求項８】
単位時間当たりの変化量が変化量閾値以下となるよう制限された制御用目標圧縮比を算出する制御用目標圧縮比算出部と、
上記制御用目標圧縮比を用いて内燃機関の圧縮比を変更可能な可変圧縮比機構と、を有し、
上記制御用目標圧縮比の単位時間当たりの高圧縮比側への変化量閾値である第１変化量閾値は、上記制御用目標圧縮比の単位時間当たりの低圧縮比側への変化量閾値である第２変化量閾値よりも小さく設定され、
上記内燃機関の負荷が高いほど上記第１変化量閾値を小さくする内燃機関の制御装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
うに電動モータ２８の回転数を低下させるので（回転速度を減速するので）、電動モータ２８の消費電力が相対的に多くなる。
［００５０］
なお、第１目標圧縮比の変更後、実圧縮比が第１目標圧縮比と一致するまで第１目標圧縮比の変更が無いような場合、可変圧縮比機構５を第１目標圧縮比で制御したときの電動モータ２８の消費電力と、可変圧縮比機構５を第２目標圧縮比で制御したときの電動モータ２８の消費電力とは、略同等の値となる。すなわち、図３における時刻ｔ１〜ｔ４間の圧縮比変化量と、図７における時刻ｔ１’〜ｔ４’間の圧縮比変化量とが略同値であれば、図３における時刻ｔ１〜ｔ４間の電動モータ２８の消費電力と、図７における時刻ｔ１’〜ｔ４’間の電動モータ２８の消費電力とは略同等となる。
［００５１］
時刻ｔ４’〜時刻ｔ５’の期間は、圧縮比を低圧縮比に保持している状態なので、電動モータ２８の消費電力は相対的に少なくなる。
［００５２］
時刻ｔ５’以降は、第１目標圧縮比の値が大きく変化するような変更が繰り返し頻繁に行われている。すなわち、第１目標圧縮比が中間圧縮比から所定の低圧縮比へと変更されるとともに、その後第１目標圧縮比が所定の低圧縮比から所定の高圧縮比へ、または所定の高圧縮比から所定の低圧縮比へと短期間に繰り返し変更されている。つまり、時刻ｔ５’以降は、第１目標圧縮比が実圧縮比の追従を許さないようなレベルで小刻みに高低を繰り返す状態となっている。
［００５３］
しかしながら、本実施例では、単位時間当たりの変化量が制限された第２目標圧縮比を用いて可変圧縮比機構５を制御するため、時刻ｔ５’以降において、第２目標圧縮比と実圧縮比との差を相対的に小さい状態にすることができる。そのため、可変圧縮比機構５は、第１目標圧縮比を用いて制御する場合に比べて電動モータ２８の消費電力を少なくすることができる。
［００５４］
すなわち、時刻ｔ５’〜時刻ｔ６’の期間の第２目標圧縮比は、時刻ｔ５’〜時刻ｔ６’間の第１目標圧縮比よりも高く、実圧縮比が追従しやすくなっているため、第１目標圧縮比を用いて可変圧縮比機構５を制御する場合に比べて電動モータ２８の消費電力を抑制することができる。時刻ｔ５’〜時
【手続補正書】
【提出日】平成29年10月26日(2017.10.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮比を変更可能な可変圧縮比機構を有し、圧縮比が変更される場合、実圧縮比が追従できないような目標圧縮比の変更が行われる内燃機関の制御方法であって、
上記目標圧縮比の代わりに単位時間当たりの変化量が所定の変化量閾値以下となるように制限された制御用目標圧縮比を用いて圧縮比を制御し、
上記制御用目標圧縮比の単位時間当たりの高圧縮比側への変化量閾値である第１変化量閾値は、上記制御用目標圧縮比の単位時間当たりの低圧縮比側への変化量閾値である第２変化量閾値よりも小さく設定される内燃機関の制御方法。
【請求項２】
（削除）
【請求項３】
（削除）
【請求項４】
上記内燃機関の負荷が高いほど上記第１変化量閾値を小さくする請求項１に記載の内燃機関の制御方法。
【請求項５】
上記内燃機関の負荷が高いほど上記第２変化量閾値を大きくする請求項１に記載の内燃機関の制御方法。
【請求項６】
上記内燃機関の運転状態に基づいて、上記第１変化量閾値及び上記第２変化量閾値の少なくとも一方を変更する請求項４または５に記載の内燃機関の制御方法。
【請求項７】
上記内燃機関の油温が低いほど上記第１変化量閾値及び上記第２変化量閾値を小さくする請求項４〜６のいずれかに記載の内燃機関の制御方法。
【請求項８】
上記制御用目標圧縮比は、上記制御用目標圧縮比の前回値と上記内燃機関の運転状態に基づいて算出された基本目標圧縮比との差が上記所定の変化量閾値以下となるように制限されたものである請求項４〜７のいずれかに記載の内燃機関の制御方法。
【請求項９】
圧縮比が変更される場合、実圧縮比が追従できないような目標圧縮比の変更が行われる内燃機関であって、
上記目標圧縮比の代わりに単位時間当たりの変化量が変化量閾値以下となるよう制限された制御用目標圧縮比を算出する制御用目標圧縮比算出部と、
上記制御用目標圧縮比を用いて内燃機関の圧縮比を変更可能な可変圧縮比機構と、を有し、
上記制御用目標圧縮比の単位時間当たりの高圧縮比側への変化量閾値である第１変化量閾値は、上記制御用目標圧縮比の単位時間当たりの低圧縮比側への変化量閾値である第２変化量閾値よりも小さく設定される内燃機関の制御装置。
【国際調査報告】
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