(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガソリンにアルコールを含有した燃料中のアルコール濃度を検出するアルコール濃度検出手段と、
前記内燃機関の圧縮比を変更する圧縮比可変機構と、
を備え、
前記アルコール濃度検出手段が検出するアルコール濃度に応じて、前記圧縮比可変機構を用いた前記内燃機関の圧縮比処理を変更する可変圧縮比内燃機関において、
前記アルコール濃度検出手段の故障を検出する故障検出手段と、
前記故障検出手段が前記アルコール濃度検出手段の故障を検出した場合に、前記内燃機関の圧縮比処理を、燃料にガソリンだけを用いる際の圧縮比処理に設定する故障時圧縮比処理設定手段と、
を備えたことを特徴とする可変圧縮比内燃機関。
【請求項２】
前記圧縮比可変機構は、クランクケースに対してシリンダブロックを相対変位させるものであることを特徴とする請求項１に記載の可変圧縮比内燃機関。
【請求項３】
前記内燃機関に発生するノッキングを検出するノッキング検出手段を備え、
前記故障時圧縮比処理設定手段は、前記故障検出手段が前記アルコール濃度検出手段の故障を検出した場合に、前記アルコール濃度検出手段が故障検出前に検出したアルコール濃度に応じて前記内燃機関の圧縮比処理を変更し、その後に前記ノッキング検出手段がノッキングを検出すると、前記内燃機関の圧縮比処理を、燃料にガソリンだけを用いる際の圧縮比処理に設定することを特徴とする請求項１又は２に記載の可変圧縮比内燃機関。
【請求項４】
前記故障時圧縮比処理設定手段は、前記内燃機関の圧縮比処理を、燃料にガソリンだけを用いる際の圧縮比処理に設定するときに、前記内燃機関の圧縮比を、燃料にガソリンだけを用いる際の圧縮比処理で用いる圧縮比に固定することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の可変圧縮比内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可変圧縮比内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
可変圧縮比内燃機関において、内燃機関に供給される燃料中のアルコール濃度を検出するアルコール濃度センサを備え、アルコール濃度センサが検出するアルコール濃度に応じて、内燃機関の圧縮比を最適に設定する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開昭６３−２８９２３４号公報
【特許文献２】特開平５−７１４００号公報
【特許文献３】特開昭６２−１０１８４９号公報
【特許文献４】実開平２−５６８３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで燃料中のアルコール濃度を検出するアルコール濃度センサが故障する場合がある。アルコール濃度センサが故障すると、燃料中のアルコール濃度に応じて内燃機関の圧縮比を変更できなくなる。そうすると、例えば燃料中のアルコール濃度に対して内燃機関の圧縮比が過度に高くなり、内燃機関でノッキングが発生してしまうことがある。
【０００４】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、可変圧縮比内燃機関において、アルコール濃度検出手段が故障した場合に、燃料中のアルコール濃度に対して内燃機関の圧縮比が過度に高くなることを抑制し、内燃機関でノッキングが発生することを防止する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明にあっては、以下の構成を採用する。すなわち、本発明は、
ガソリンにアルコールを含有した燃料中のアルコール濃度を検出するアルコール濃度検出手段と、
前記内燃機関の圧縮比を変更する圧縮比可変機構と、
を備え、
前記アルコール濃度検出手段が検出するアルコール濃度に応じて、前記圧縮比可変機構を用いた前記内燃機関の圧縮比処理を変更する可変圧縮比内燃機関において、
前記アルコール濃度検出手段の故障を検出する故障検出手段と、
前記故障検出手段が前記アルコール濃度検出手段の故障を検出した場合に、前記内燃機関の圧縮比処理を、燃料にガソリンだけを用いる際の圧縮比処理に設定する故障時圧縮比処理設定手段と、
を備えたことを特徴とする可変圧縮比内燃機関である。
【０００６】
ガソリンにアルコールを含有する燃料中のアルコール濃度を検出するアルコール濃度検出手段が故障する場合がある。アルコール濃度検出手段が故障すると、燃料中のアルコール濃度に応じて内燃機関の圧縮比を変更できなくなる。そうすると、例えば燃料中のアルコール濃度に対して内燃機関の圧縮比が過度に高くなり、内燃機関でノッキングが発生してしまうことがある。
【０００７】
そこで本発明では、アルコール濃度検出手段の故障を検出した場合に、内燃機関の圧縮比処理を、燃料にガソリンだけを用いる際の圧縮比処理に設定するようにした。
【０００８】
本発明によると、アルコール濃度検出手段の故障を検出した場合に、内燃機関の圧縮比処理が、燃料にガソリンだけを用いる際の圧縮比処理に設定される。ここで燃料にガソリンだけを用いる際の圧縮比処理は、燃料にアルコールが含有される際の圧縮比処理に比して最も高圧縮比側が用いられない圧縮比処理となる。このようにアルコール濃度検出手段の故障を検出した場合には、最低領域での圧縮比処理が設定される。これによると、燃料中のアルコール濃度にかかわらず、最低領域の圧縮比処理が行われるため、燃料中のアルコール濃度に対して内燃機関の圧縮比が過度に高くなることがない。したがって燃料中のアルコール濃度に対して内燃機関の圧縮比が過度に高くなることに起因して発生する内燃機関のノッキングが防止できる。
【０００９】
前記圧縮比可変機構は、クランクケースに対してシリンダブロックを相対変位させるものであるとよい。
【００１０】
本発明によると、クランクケースに対してシリンダブロックを相対変位させて、内燃機関の圧縮比を変更することができる。
【００１１】
前記内燃機関に発生するノッキングを検出するノッキング検出手段を備え、前記故障時圧縮比処理設定手段は、前記故障検出手段が前記アルコール濃度検出手段の故障を検出した場合に、前記アルコール濃度検出手段が故障検出前に検出したアルコール濃度に応じて前記内燃機関の圧縮比処理を変更し、その後に前記ノッキング検出手段がノッキングを検出すると、前記内燃機関の圧縮比処理を、燃料にガソリンだけを用いる際の圧縮比処理に設定するとよい。
【００１２】
本発明によると、アルコール濃度検出手段の故障を検出した場合に、アルコール濃度検出手段が故障検出前に検出したアルコール濃度に応じて内燃機関の圧縮比処理を変更し、圧縮比処理の好適化を図ることができる。これにより内燃機関の圧縮比が低くなり過ぎることを抑制でき、燃費や動力性能をより好適化できる。しかしその後にノッキング検出手段がノッキングを検出すると、内燃機関の圧縮比処理を、燃料にガソリンだけを用いる際の圧縮比処理に設定し、燃料に含有されるアルコール濃度にかかわらず、最低領域の圧縮比処理を行う。これにより内燃機関のノッキングが防止できる。
【００１３】
前記故障時圧縮比処理設定手段は、前記内燃機関の圧縮比処理を、燃料にガソリンだけを用いる際の圧縮比処理に設定するときに、前記内燃機関の圧縮比を、燃料にガソリンだけを用いる際の圧縮比処理で用いる圧縮比に固定するとよい。
【００１４】
本発明によると、アルコール濃度検出手段の故障を検出した場合に、内燃機関の圧縮比が、燃料にガソリンだけを用いる際の圧縮比処理で用いる圧縮比に固定される。ここで燃料にガソリンだけを用いる際の圧縮比処理は、燃料にアルコールが含有される際の圧縮比処理に比して最も高圧縮比側が用いられない圧縮比処理となる。そして燃料にガソリンだけを用いる際の圧縮比処理で用いる圧縮比は、内燃機関が運転状態で採りうる圧縮比の中での低圧縮比である。このようにアルコール濃度検出手段の故障を検出した場合には、低圧縮比に固定されて内燃機関が運転される。これによると、燃料中のアルコール濃度にかかわらず、低圧縮比に固定されるため、燃料中のアルコール濃度に対して内燃機関の圧縮比が過度に高くなることがない。したがって燃料中のアルコール濃度に対して内燃機関の圧縮比が過度に高くなることに起因して発生する内燃機関のノッキングが防止できる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によると、可変圧縮比内燃機関において、アルコール濃度検出手段が故障した場合に、燃料中のアルコール濃度に対して内燃機関の圧縮比が過度に高くなることを抑制で
き、内燃機関でノッキングが発生することを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に本発明の具体的な実施例を説明する。
【００１７】
＜実施例１＞
図１は、本実施例に係る可変圧縮比内燃機関を適用する内燃機関の概略構成を示す図である。図１に示す内燃機関１は、気筒２を４つ有する４ストロークサイクル・ガソリンエンジンである。内燃機関１は、車両に搭載されている。内燃機関１の気筒２内の燃焼室には、シリンダヘッド３に設けられた吸気ポート４を介して吸気管５が接続されている。吸気ポート４から気筒２内の燃焼室への吸気の流入は吸気弁６によって制御される。また気筒２内の燃焼室には、シリンダヘッド３に設けられた排気ポート７を介して排気管８が接続されている。気筒２内の燃焼室から気筒２外の排気ポート７への排気の排出は、排気弁９によって制御される。
【００１８】
吸気ポート４には、燃料噴射弁１０が配置されている。この燃料噴射弁１０へ燃料供給管１１を介して燃料が燃料タンク１２から供給される。本実施例での内燃機関１に供給される燃料は、ガソリンにアルコールを含有している。燃料供給管１１の途中には、アルコール濃度センサ１３が配置されている。アルコール濃度センサ１３は、燃料中のアルコール濃度を検出する。アルコール濃度センサ１３が本発明のアルコール濃度検出手段に相当する。
【００１９】
気筒２の頂部には、点火プラグ１４が配置されている。点火プラグ１４は、気筒２内の燃焼室の燃料と空気が混合された混合気に着火を行う。
【００２０】
そして内燃機関１のクランクシャフト１５にコンロッド１６を介して連結されたピストン１７が、気筒２内で往復動を行う。
【００２１】
ここで内燃機関１においては、圧縮比可変機構１８によって、シリンダブロック１９をクランクケース２０に対して気筒２の軸線方向に相対移動させることで、内燃機関１の圧縮比を変更するようにしている。すなわち圧縮比可変機構１８が、シリンダブロック１９と共にシリンダヘッド３を、気筒２の軸線方向にクランクケース２０に対して相対移動させることによって、シリンダブロック１９、シリンダヘッド３及びピストン１７によって構成される燃焼室の容積が変更され、その結果、内燃機関１の圧縮比が変更される。例えば、シリンダブロック１９がクランクケース２０から遠ざかる方向に相対移動されると、燃焼室容積が増えて圧縮比が低下する。シリンダブロック１９がクランクケース２０に近づく方向に相対移動されると、燃焼室容積が減って圧縮比が上昇する。
【００２２】
圧縮比可変機構１８は、軸部１８ａと、軸部１８ａの中心軸に対して偏心された状態で軸部１８ａに固定された正円形のカムプロフィールを有するカム部１８ｂと、カム部１８ｂと同一外形を有し軸部１８ａに対して回転可能且つカム部１８ｂと同じように偏心状態で取り付けられた可動軸受部１８ｃと、軸部１８ａと同心状に設けられたウォームホイール１８ｄと、ウォームホイール１８ｄと噛み合うウォーム１８ｅと、ウォーム１８ｅを回転駆動させるモータ１８ｆによって構成される。そしてカム部１８ｂは、シリンダブロック１９に設けられた収納孔内に設置され、可動軸受部１８ｃはクランクケース２０に設けられた収納孔内に設置され、また、モータ１８ｆは、シリンダブロック１９に固定されており、シリンダブロック１９と一体的に移動する。ここでモータ１８ｆからの駆動力は、ウォーム１８ｅとウォームホイール１８ｄとを介して軸部１８ａに伝えられる。そして偏心状態にあるカム部１８ｂ、可動軸受部１８ｃが駆動されることで、シリンダブロック１９がクランクケース２０に対して気筒２の軸線方向に相対移動させられる。
【００２３】
以上述べたように構成された内燃機関１には、該内燃機関１を制御するための電子制御ユニットであるＥＣＵ２１が併設されている。このＥＣＵ２１は、内燃機関１の運転条件や運転者の要求に応じて内燃機関１の運転状態を制御するユニットである。
【００２４】
ＥＣＵ２１には、アルコール濃度センサ１３、クランクポジションセンサ２２、及びアクセルポジションセンサ２３などの各種センサが電気配線を介して接続され、これら各種センサの出力信号がＥＣＵ２１に入力されるようになっている。一方、ＥＣＵ２１には、燃料噴射弁１０、点火プラグ１４、及びモータ１８ｆが電気配線を介して接続されており、該ＥＣＵ２１によりこれらの機器が制御される。
【００２５】
そして、本実施例における内燃機関１は、燃料中のアルコール濃度及び内燃機関１の運転状態に応じて内燃機関１の圧縮比を変更する圧縮比処理を行う。以下に本実施例における内燃機関１の圧縮比処理について説明する。
【００２６】
まず、内燃機関１の運転状態に応じて変更される圧縮比処理について説明する。図２は、本実施例における内燃機関１の運転状態に応じた圧縮比を例示した概略図である。図２の横軸は内燃機関１の機関回転数を表し、縦軸は内燃機関１の機関負荷を表している。内燃機関１の機関回転数は、クランクポジションセンサ２２の出力値から求められ、内燃機関１の機関負荷は、アクセルポジションセンサ２３の出力値から求められる。
【００２７】
図２において、内燃機関１の運転状態が低負荷であると、内燃機関１の圧縮比は高圧縮比に設定される。一方、内燃機関１の運転状態が高負荷であると、内燃機関１の圧縮比は低圧縮比に設定される。このように内燃機関１の運転状態に応じて圧縮比を変更する圧縮比処理を行うことで、燃費や動力性能を改善するようにしている。
【００２８】
次に、燃料中のアルコール濃度に応じて変更される圧縮比処理について説明する。図３は、本実施例における燃料中のアルコール濃度に応じて選択可能な圧縮比を例示した概略図である。図３の横軸は燃料中のアルコール濃度を表し、縦軸は内燃機関１の圧縮比を表し、図示斜線領域は内燃機関１が選択可能な圧縮比を示している。燃料中のアルコール濃度は、アルコール濃度センサ１３の出力値から求められる。
【００２９】
図３において、燃料中のアルコール濃度が低濃度であると、低圧縮比側だけの圧縮比が選択可能となり選択幅が狭い。一方、燃料中のアルコール濃度が高濃度であると、高圧縮比側の圧縮比も選択可能となり選択幅が広がる。
【００３０】
このように内燃機関１の圧縮比は、内燃機関１の運転状態に応じるだけでなく、燃料中のアルコール濃度にも応じて変更される。このため例えば燃料中のアルコール濃度が０％（ガソリンだけの燃料）の場合や、燃料中のアルコール濃度が１００％（アルコールだけの燃料）の場合などの燃料中のアルコール濃度に応じて、圧縮比処理のマップを、複数予め実験等により求め、ＥＣＵ２１が格納している。これらのマップは、それぞれ内燃機関１の運転状態に応じて圧縮比を求めることができるものである。
【００３１】
ここで例えば、燃料中のアルコール濃度が０％の場合のマップを図４に示し、燃料中のアルコール濃度が１００％の場合のマップを図５に示す。図４のマップでは選択可能となる圧縮比が８〜１２であり選択可能圧縮比が少なく選択幅が狭い。これに対し図５のマップでは選択可能となる圧縮比が８〜１５であり選択可能圧縮比が多く選択幅が広い。これは、燃料中のアルコール濃度が０％の場合のように燃料中のガソリンの割合が多いと、高圧縮比ではノッキングが発生するため、選択可能となる圧縮比が低圧縮比に限られるからである。
【００３２】
これら図４や図５のようなアルコール濃度で分けられた複数のマップから燃料中のアルコール濃度に応じて一つのマップを選定し、当該選定されたマップに基づき内燃機関１の運転状態に応じて内燃機関１の圧縮比を変更し、圧縮比処理を行う。
【００３３】
ところで燃料中のアルコール濃度は、アルコール濃度センサ１３によって検出されるが、アルコール濃度センサ１３が故障する場合がある。
【００３４】
アルコール濃度センサ１３が故障すると、燃料中のアルコール濃度に応じた一つのマップを選定できない等の弊害が生じ、燃料中のアルコール濃度に応じて内燃機関１の圧縮比を変更できなくなる。そうすると、例えば燃料中のアルコール濃度に対して内燃機関１の圧縮比が過度に高くなり、内燃機関１でノッキングが発生してしまうことがある。
【００３５】
そこで本実施例では、アルコール濃度センサ１３の故障を検出した場合に、内燃機関１の圧縮比処理を、燃料中のアルコール濃度が０％、つまり燃料にガソリンだけを用いる際の圧縮比処理に設定するようにした。
【００３６】
本実施例によると、アルコール濃度センサ１３の故障を検出した場合に、内燃機関１の圧縮比処理が、燃料にガソリンだけを用いる際の圧縮比処理に設定される。具体的に本実施例では、燃料中のアルコール濃度が０％の場合の図４のマップが強制的に選定されることになる。そして図４のマップに基づき内燃機関１の運転状態に応じて圧縮比を変更する圧縮比処理を行う。
【００３７】
ここで燃料中のアルコール濃度が０％、つまり燃料にガソリンだけを用いる際の圧縮比処理は、図４のマップを用いることになり、燃料にアルコールが含有される際の圧縮比処理に比して最も高圧縮比側が用いられない低圧縮比側での圧縮比処理となる。つまりアルコール濃度センサ１３の故障を検出した場合には、最低領域の圧縮比処理が設定される。これによると、燃料中のアルコール濃度にかかわらず、最低領域の圧縮比処理が行われるため、燃料中のアルコール濃度に対して内燃機関１の圧縮比が過度に高くなることがない。したがって燃料中のアルコール濃度に対して内燃機関１の圧縮比が過度に高くなることに起因して発生する内燃機関１のノッキングが防止できる。
【００３８】
次に、本実施例による故障時圧縮比処理設定制御ルーチンについて説明する。図６は、本実施例による故障時圧縮比処理設定制御ルーチンを示したフローチャートである。本ルーチンは、所定の時間毎に繰り返し実行される。本ルーチンを実行するＥＣＵ２１が本発明の故障時圧縮比処理設定手段に相当する。
【００３９】
ステップＳ１０１では、ＥＣＵ２１は、アルコール濃度センサ１３が故障しているか否かを判別する。例えば内燃機関１への燃料噴射量等の制御量が安定せずに変動する場合や、アルコール濃度センサ１３の出力値が所定範囲を超えてしまう場合等にアルコール濃度センサ１３が故障したと判断する。本ステップを処理するＥＣＵ２１が本発明の故障検出手段に相当する。ステップＳ１０１においてアルコール濃度センサ１３が故障していると肯定判定された場合には、ステップＳ１０２へ移行する。ステップＳ１０１においてアルコール濃度センサ１３が故障していないと否定判定された場合には、ステップＳ１０５へ移行する。
【００４０】
ステップＳ１０２では、ＥＣＵ２１は、燃料中のアルコール濃度が０％、つまり燃料にガソリンだけを用いる場合の図４のマップを選定する。
【００４１】
ステップＳ１０３では、ＥＣＵ２１は、内燃機関１の運転状態を取得する。
【００４２】
ステップＳ１０４では、ＥＣＵ２１は、燃料にガソリンだけを用いる場合の図４のマップに基づき、ステップＳ１０３で取得した内燃機関１の運転状態に応じて内燃機関１の圧縮比を変更し、アルコール濃度０％での圧縮比処理を行う。そして本ステップの処理の後、本ルーチンを一旦終了する。
【００４３】
一方、ステップＳ１０５では、ＥＣＵ２１は、アルコール濃度センサ１３によって燃料中のアルコール濃度を検出し、当該検出アルコール濃度のマップを選定する。
【００４４】
ステップＳ１０６では、ＥＣＵ２１は、内燃機関１の運転状態を取得する。
【００４５】
ステップＳ１０７では、ＥＣＵ２１は、ステップＳ１０５で選定したマップに基づき、ステップＳ１０６で取得した内燃機関１の運転状態に応じて内燃機関１の圧縮比を変更し、検出アルコール濃度での圧縮比処理を行う。そして本ステップの処理の後、本ルーチンを一旦終了する。
【００４６】
以上説明した本ルーチンによれば、アルコール濃度センサ１３の故障が検出できると共に、アルコール濃度センサ１３の故障を検出した場合に、燃料にガソリンだけを用いる場合のマップに基づき圧縮比処理を行うことができる。
【００４７】
＜実施例２＞
次に実施例２について説明する。本実施例では、燃料中のアルコール濃度及び内燃機関１の運転状態に応じた内燃機関１の圧縮比の３次元マップを有し、このマップから直接内燃機関１の圧縮比を求めるようにしている。本実施例ではその特徴部分を説明し、その他は上記実施例と同様であるので説明を省略する。
【００４８】
本実施例でも、アルコール濃度センサ１３の故障を検出した場合に、内燃機関１の圧縮比処理を、燃料中のアルコール濃度が０％、つまり燃料にガソリンだけを用いる際の圧縮比処理に設定するようにした。
【００４９】
本実施例によると、アルコール濃度センサ１３の故障を検出した場合に、内燃機関１の圧縮比処理が、燃料にガソリンだけを用いる際の圧縮比処理に設定される。具体的に本実施例では、内燃機関１の圧縮比の３次元マップに取り込む燃料中のアルコール濃度が０％に設定されることになる。そして内燃機関１の圧縮比の３次元マップに基づき圧縮比を変更する圧縮比処理を行う。
【００５０】
ここでも燃料中のアルコール濃度が０％、つまり燃料にガソリンだけを用いる際の圧縮比処理は、図４のマップのように燃料にアルコールが含有される際の圧縮比処理に比して最も高圧縮比側が用いられない低圧縮比側での圧縮比処理となる。つまりアルコール濃度センサ１３の故障を検出した場合には、最低領域の圧縮比処理が設定される。これによると、燃料中のアルコール濃度にかかわらず、最低領域の圧縮比処理が行われるため、燃料中のアルコール濃度に対して内燃機関１の圧縮比が過度に高くなることがない。したがって燃料中のアルコール濃度に対して内燃機関１の圧縮比が過度に高くなることに起因して発生する内燃機関１のノッキングが防止できる。
【００５１】
次に、本実施例による故障時圧縮比処理設定制御ルーチンについて説明する。図７は、本実施例による故障時圧縮比処理設定制御ルーチンを示したフローチャートである。本ルーチンは、所定の時間毎に繰り返し実行される。本ルーチンを実行するＥＣＵ２１が本発明の故障時圧縮比処理設定手段に相当する。
【００５２】
ステップＳ２０１では、ＥＣＵ２１は、アルコール濃度センサ１３が故障しているか否かを判別する。ステップＳ２０１においてアルコール濃度センサ１３が故障していると肯定判定された場合には、ステップＳ２０２へ移行する。ステップＳ２０１においてアルコール濃度センサ１３が故障していないと否定判定された場合には、ステップＳ２０３へ移行する。
【００５３】
ステップＳ２０２では、ＥＣＵ２１は、内燃機関１の圧縮比の３次元マップへ取り込む燃料中のアルコール濃度を、アルコール濃度０％に設定する。
【００５４】
ステップＳ２０３では、ＥＣＵ２１は、アルコール濃度センサ１３によって燃料中のアルコール濃度を検出し、内燃機関１の圧縮比の３次元マップへ取り込むアルコール濃度を、当該検出したアルコール濃度に設定する。
【００５５】
ステップＳ２０４では、ＥＣＵ２１は、内燃機関１の運転状態を取得する。
【００５６】
ステップＳ２０５では、ＥＣＵ２１は、内燃機関１の圧縮比の３次元マップに基づき、ステップＳ２０２又はステップＳ２０３で設定したアルコール濃度及びステップ２０４で取得した内燃機関１の運転状態に応じて内燃機関１の圧縮比を変更し、設定アルコール濃度での圧縮比処理を行う。そして本ステップの処理の後、本ルーチンを一旦終了する。
【００５７】
以上説明した本ルーチンによれば、アルコール濃度センサ１３の故障が検出できると共に、アルコール濃度センサ１３の故障を検出した場合に、燃料にガソリンだけを用いる場合の圧縮比処理を行うことができる。
【００５８】
＜実施例３＞
次に実施例３について説明する。本実施例では、アルコール濃度センサ１３の故障を検出した場合に、故障検出前のアルコール濃度に応じて内燃機関１の圧縮比処理を変更し、その後にノッキングを検出すると、内燃機関１の圧縮比処理を、燃料にガソリンだけを用いる際の圧縮比処理に設定するようにした。本実施例ではその特徴部分を説明し、その他は上記実施例と同様であるので説明を省略する。
【００５９】
本実施例では、図１に示すように内燃機関１に発生するノッキングを検出するノックセンサ２４を備えている。ＥＣＵ２１には、ノックセンサ２４が電気配線を介して接続され、ノックセンサ２４の出力信号がＥＣＵ２１に入力されるようになっている。本実施例のノックセンサ２４は本発明のノッキング検出手段に相当する。
【００６０】
そして本実施例では、アルコール濃度センサ１３の故障を検出した場合に、アルコール濃度センサ１３が故障検出前に検出したアルコール濃度に応じて内燃機関１の圧縮比処理を変更し、その後にノックセンサ２４がノッキングを検出すると、内燃機関１の圧縮比処理を、燃料中のアルコール濃度が０％、つまり燃料にガソリンだけを用いる際の圧縮比処理に設定するようにした。
【００６１】
本実施例によると、アルコール濃度センサ１３の故障を検出した場合に、アルコール濃度センサ１３が故障検出前に検出したアルコール濃度に応じて内燃機関１の圧縮比処理を変更し、圧縮比処理の好適化を図ることができる。これにより内燃機関１の圧縮比が低くなり過ぎることを抑制でき、燃費や動力性能をより好適化できる。しかしその後にノックセンサ２４がノッキングを検出すると、内燃機関１の圧縮比処理を、燃料にガソリンだけを用いる際の圧縮比処理に設定し、燃料に含有されるアルコール濃度にかかわらず、最低領域の圧縮比処理を行う。これにより内燃機関１のノッキングが防止できる。
【００６２】
次に、本実施例による故障時圧縮比処理設定制御ルーチンについて説明する。図８は、本実施例による故障時圧縮比処理設定制御ルーチンを示したフローチャートである。本ルーチンは、所定の時間毎に繰り返し実行される。本ルーチンを実行するＥＣＵ２１が本発明の故障時圧縮比処理設定手段に相当する。
【００６３】
ステップＳ３０１では、ＥＣＵ２１は、アルコール濃度センサ１３が故障しているか否かを判別する。ステップＳ３０１においてアルコール濃度センサ１３が故障していると肯定判定された場合には、ステップＳ３０２へ移行する。ステップＳ３０１においてアルコール濃度センサ１３が故障していないと否定判定された場合には、ステップＳ３０３へ移行する。
【００６４】
ステップＳ３０２では、ＥＣＵ２１は、内燃機関１の圧縮比の３次元マップへ取り込む燃料中のアルコール濃度を、アルコール濃度センサ１３が故障検出前に検出したアルコール濃度に設定する。
【００６５】
ステップＳ３０３では、ＥＣＵ２１は、アルコール濃度センサ１３によって燃料中のアルコール濃度を検出し、内燃機関１の圧縮比の３次元マップへ取り込むアルコール濃度を、当該検出したアルコール濃度に設定する。
【００６６】
ステップＳ３０４では、ＥＣＵ２１は、内燃機関１の運転状態を取得する。
【００６７】
ステップＳ３０５では、ＥＣＵ２１は、内燃機関１の圧縮比の３次元マップに基づき、ステップＳ３０２又はステップＳ３０３で設定したアルコール濃度及びステップ３０４で取得した内燃機関１の運転状態に応じて内燃機関１の圧縮比を変更し、設定アルコール濃度での圧縮比処理を行う。
【００６８】
ステップＳ３０６では、ＥＣＵ２１は、内燃機関１にノッキングが発生しているか否かを判別する。ノッキングはノックセンサ２４によって検出する。ステップＳ３０６においてノッキングが発生していると肯定判定された場合には、ステップＳ３０７へ移行する。ステップＳ３０６においてノッキングが発生していないと否定判定された場合には、本ルーチンを一旦終了する。
【００６９】
ステップＳ３０７では、ＥＣＵ２１は、内燃機関１の圧縮比の３次元マップへ取り込む燃料中のアルコール濃度を、アルコール濃度０％に設定する。
【００７０】
ステップＳ３０８では、ＥＣＵ２１は、内燃機関１の運転状態を取得する。
【００７１】
ステップＳ３０９では、ＥＣＵ２１は、内燃機関１の圧縮比の３次元マップに基づき、ステップＳ３０７で設定した０％のアルコール濃度及びステップ３０８で取得した内燃機関１の運転状態に応じて内燃機関１の圧縮比を変更し、アルコール濃度０％での圧縮比処理を行う。そして本ステップの処理の後、本ルーチンを一旦終了する。
【００７２】
以上説明した本ルーチンによれば、アルコール濃度センサ１３の故障が検出できると共に、アルコール濃度センサ１３の故障を検出した場合に、一旦故障検出前に検出したアルコール濃度に応じて内燃機関１の圧縮比処理を変更し、圧縮比処理の好適化を図ることができる。しかしその後にノッキングを検出する場合には、燃料にガソリンだけを用いる場合の圧縮比処理を行うことができる。
【００７３】
＜実施例４＞
次に実施例４について説明する。本実施例では、アルコール濃度センサ１３の故障を検
出した場合に、内燃機関１の圧縮比を、燃料にガソリンだけを用いる際の圧縮比処理内の最低圧縮比に固定するようにした。本実施例ではその特徴部分を説明し、その他は上記実施例と同様であるので説明を省略する。
【００７４】
本実施例では、アルコール濃度センサ１３の故障を検出した場合に、内燃機関１の圧縮比を、燃料中のアルコール濃度が０％、つまり燃料にガソリンだけを用いる際の圧縮比処理で用いる最低圧縮比に固定するようにした。
【００７５】
本実施例によると、アルコール濃度センサ１３の故障を検出した場合に、内燃機関１の圧縮比が、燃料にガソリンだけを用いる際の圧縮比処理で用いる最低圧縮比に固定される。具体的に本実施例では、アルコール濃度センサ１３の故障を検出した場合に、内燃機関１の圧縮比が燃料中のアルコール濃度が０％、且つ、最高機関負荷での最低圧縮比を採用し、内燃機関１は圧縮比を変更する圧縮比処理を行わず、当該最低圧縮比に固定された状態で運転される。
【００７６】
ここで燃料中のアルコール濃度が０％、つまり燃料にガソリンだけを用いる際の圧縮比処理で用いる最低圧縮比は、図４のマップのように、燃料にアルコールが含有される際の圧縮比処理に比して最も高圧縮比側が用いられない低圧縮比側での圧縮比処理のマップ中、内燃機関１が最高機関負荷となる領域での最低圧縮比である。例えば図４のマップを用いれば、最低圧縮比は８である。このようにアルコール濃度センサ１３の故障を検出した場合には、最低圧縮比に固定されて内燃機関１が運転される。これによると、燃料中のアルコール濃度にかかわらず、最低圧縮比に固定されるため、燃料中のアルコール濃度に対して内燃機関１の圧縮比が過度に高くなることがない。したがって燃料中のアルコール濃度に対して内燃機関１の圧縮比が過度に高くなることに起因して発生する内燃機関１のノッキングが防止できる。
【００７７】
次に、本実施例による故障時圧縮比処理設定制御ルーチンについて説明する。図９は、本実施例による故障時圧縮比処理設定制御ルーチンを示したフローチャートである。本ルーチンは、所定の時間毎に繰り返し実行される。本ルーチンを実行するＥＣＵ２１が本発明の故障時圧縮比処理設定手段に相当する。
【００７８】
ステップＳ４０１では、ＥＣＵ２１は、アルコール濃度センサ１３が故障しているか否かを判別する。ステップＳ４０１においてアルコール濃度センサ１３が故障していると肯定判定された場合には、ステップＳ４０２へ移行する。ステップＳ４０１においてアルコール濃度センサ１３が故障していないと否定判定された場合には、ステップＳ４０３へ移行する。
【００７９】
ステップＳ４０２では、ＥＣＵ２１は、内燃機関１の圧縮比の３次元マップから、燃料中のアルコール濃度０％且つ最高機関負荷で採用する最低圧縮比を算出し、内燃機関１の圧縮比を当該最低圧縮比に固定する。そして内燃機関１の運転状態にかかわらず、内燃機関１の圧縮比を当該最低圧縮比に維持する。本ステップの処理の後、本ルーチンを一旦終了する。
【００８０】
ステップＳ４０３では、ＥＣＵ２１は、アルコール濃度センサ１３によって燃料中のアルコール濃度を検出し、内燃機関１の圧縮比の３次元マップへ取り込むアルコール濃度を、当該検出したアルコール濃度に設定する。
【００８１】
ステップＳ４０４では、ＥＣＵ２１は、内燃機関１の運転状態を取得する。
【００８２】
ステップＳ４０５では、ＥＣＵ２１は、内燃機関１の圧縮比の３次元マップに基づき、
ステップＳ４０３で設定したアルコール濃度及びステップ４０４で取得した内燃機関１の運転状態に応じて内燃機関１の圧縮比を変更し、検出アルコール濃度での圧縮比処理を行う。そして本ステップの処理の後、本ルーチンを一旦終了する。
【００８３】
以上説明した本ルーチンによれば、アルコール濃度センサの故障が検出できると共に、アルコール濃度センサの故障を検出した場合に、燃料にガソリンだけを用いる場合の内の最低圧縮比に固定することができる。
【００８４】
なお上記実施例では、アルコール濃度センサ１３の故障を検出した場合に、すぐに内燃機関１の圧縮比を、燃料にガソリンだけを用いる際の圧縮比処理内の最低圧縮比に固定するようにした。しかし本発明はこれに限られない。実施例３のようにアルコール濃度センサ１３の故障を検出した場合に、故障検出前のアルコール濃度に応じて内燃機関１の圧縮比処理を変更し、その後にノッキングを検出すると、内燃機関１の圧縮比を、燃料にガソリンだけを用いる際の圧縮比処理で用いる最低圧縮比に固定するようにしてもよい。
【００８５】
また上記実施例では、内燃機関１の圧縮比を、燃料にガソリンだけを用いる際の圧縮比処理で用いる最低圧縮比に固定するようにした。しかし本発明はこれに限られない。内燃機関１の圧縮比を、燃料にガソリンだけを用いる際の圧縮比処理で用いるいずれの圧縮比に固定するようにしてもよい。燃料にガソリンだけを用いる際の圧縮比処理で用いる圧縮比であれば、いずれも低圧縮比であるので、燃料中のアルコール濃度に対して内燃機関１の圧縮比が過度に高くなることがない。したがって燃料中のアルコール濃度に対して内燃機関１の圧縮比が過度に高くなることに起因して発生する内燃機関１のノッキングが防止できる。
【００８６】
また上記実施例では、アルコール濃度センサ１３を配置し、当該アルコール濃度センサ１３の出力値から燃料中のアルコール濃度を検出していた。しかしこれに限られない。例えば、空燃比センサの出力値から燃料中のアルコール濃度を検出してもよい。
【００８７】
本発明に係る可変圧縮比内燃機関は、上述の実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を加えてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】実施例１に係る内燃機関の概略構成を示す図。
【図２】実施例１に係る内燃機関の運転状態に応じた圧縮比を示す図。
【図３】実施例１に係る燃料中のアルコール濃度に応じた圧縮比を示す図。
【図４】実施例１に係る燃料中のアルコール濃度０％の選択可能圧縮比を示す図。
【図５】実施例１に係る燃料中のアルコール濃度１００％の選択可能圧縮比を示す図。
【図６】実施例１に係る故障時圧縮比処理設定制御ルーチンを示すフローチャート。
【図７】実施例２に係る故障時圧縮比処理設定制御ルーチンを示すフローチャート。
【図８】実施例３に係る故障時圧縮比処理設定制御ルーチンを示すフローチャート。
【図９】実施例４に係る故障時圧縮比処理設定制御ルーチンを示すフローチャート。
【符号の説明】
【００８９】
１     内燃機関
２     気筒
３     シリンダヘッド
４     吸気ポート
５     吸気管
６     吸気弁
７     排気ポート
８     排気管
９     排気弁
１０   燃料噴射弁
１１   燃料供給管
１２   燃料タンク
１３   アルコール濃度センサ
１４   点火プラグ
１５   クランクシャフト
１６   コンロッド
１７   ピストン
１８   圧縮比可変機構
１８ａ 軸部
１８ｂ カム部
１８ｃ 可動軸受部
１８ｄ ウォームホイール
１８ｅ ウォーム
１８ｆ モータ
１９   シリンダブロック
２０   クランクケース
２１   ＥＣＵ
２２   クランクポジションセンサ
２３   アクセルポジションセンサ
２４   ノックセンサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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