CN101018935A - 车辆的控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种车辆的控制装置，其能够通过在减速请求时获得适当的发动机制动力，来延长脚制动器的寿命。在具有变速装置(90)的车辆(V)中，在对气门升程(Liftin)、凸轮相位(Cain)以及内燃机(3)的压缩比(Cr)中的至少一个进行控制的车辆(V)的控制装置(1)中，预先将气门升程(Liftin)、凸轮相位(Cain)以及压缩比(Cr)中的所述至少一个设定成针对多个变速比中的每一个而彼此不同的值(图27、图28、图29)，检测变速装置(90)的变速比(步骤20，图21)，判断是否有减速请求(步骤31～35，图23)，在判断为有减速请求时，根据检测到的变速装置(90)的变速比(NGEAR)、基于上述设定，确定气门升程(Liftin)、凸轮相位(Cain)以及压缩比(Cr)中的所述至少一个(步骤26～28)。

Description

车辆的控制装置
技术领域
本发明涉及对内燃机的进/排气门的气门升程、进/排气凸轮的凸轮相位以及内燃机的压缩比等进行控制的车辆的控制装置。
背景技术
以往，作为对进气门的气门升程和进气凸轮的凸轮相位进行控制的控制装置，公知有专利文献1所公开的控制装置。在该控制装置中，当内燃机处于预定的减速状态时，将气门升程控制于减少侧，并且将凸轮相位控制于滞后角侧。由此，通过使抽吸动力损失增大来获得充分的发动机制动力。
在具有上述那样的可变升程机构的内燃机中，由于通过气门升程来控制向内燃机的吸入空气量，因此很多情况下在进气管上没有设置节气门，这种情况下，即使是处于减速状态时，在进气管内也基本不产生负压，因此与设置了节气门的情况相比，抽吸动力损失小。因此无论变速装置的变速比如何，发动机制动力都比较小，变速比之间的差也小，因此驾驶者难以根据从发动机制动器获得的感觉来把握当时所设定的齿轮级。因此，例如在车辆下坡行驶而需要减速时，存在驾驶者没有注意到已经是高速侧的齿轮级而没有进行换低速档操作的情况。如上所述，不仅发动机制动力本来就小，而且在减速时没打算使用高速侧齿轮级却使用了高速侧齿轮级的情况很多，因此在这种情况下，几乎无法获得发动机制动力，其结果导致脚制动器的使用频度变高，而且其寿命可能缩短。
另外，当内燃机的转速(以下称为“发动机转速”)较低时，相对于发动机转速变化的发动机制动力变化较大，这种倾向在具有可变升程机构的内燃机中尤其显著。因此，由于低速旋转时的发动机制动力的剧烈变化，容易产生滞涩感，可能会导致驾驶性能降低。
本发明是为了上述问题而完成的，其第一目的在于提供一种车辆的控制装置，能够通过在驾驶者的减速请求时获得适当的发动机制动力，来延长脚制动器的寿命。另外，本发明的第二目的在于提供一种车辆的控制装置，在驾驶者的减速请求时，在内燃机转速较低的情况下，能够抑制因发动机制动力的剧烈变化而产生的滞涩感，由此能够确保良好的驾驶性能。
专利文献1：日本特开2002-89302号公报
发明内容
为了实现上述第一目的，第一方面的发明为一种车辆V的控制装置1，所述车辆V具有按照驾驶者的意图根据预定的多个变速比中的一个对内燃机3的动力进行变速的变速装置90，在该车辆V中，车辆V的控制装置1对气门升程Liftin、凸轮相位Cain以及内燃机3的压缩比Cr中的至少一个进行控制，所述气门升程Liftin是内燃机3的进气门4和排气门7中的至少一方的升程，所述凸轮相位Cain是分别对进气门4和排气门7进行驱动的进气凸轮6和排气凸轮9中的至少一方相对于曲轴3d的相位，所述车辆V的控制装置1的特征在于，所述车辆V的控制装置1具有：设定装置(实施方式中的(以下在本项中相同)ECU2、图27、图28、图29)，其预先将气门升程Liftin、凸轮相位Cain和压缩比Cr中的所述至少一个预先设定为针对多个变速比中的每一个而彼此不同的值；检测装置(ECU2、图20的步骤20、图21)，其检测变速装置90的变速比；减速请求判断装置(ECU2、图22)，其判断是否有来自驾驶者的减速请求发生；和确定装置(ECU2、图20中的步骤26～28)，在通过减速请求判断装置判断为发生了减速请求时，根据检测到的变速装置90的变速比(齿轮级估计值NGEAR)、基于设定装置进行的设定，来确定气门升程Liftin、凸轮相位Cain和压缩比Cr中的所述至少一个。
根据该车辆的控制装置，通过设定装置将气门升程、凸轮相位以及压缩比中的至少一个预先设定为针对多个变速比中的每一个而彼此不同的值。另外，通过减速请求判断装置来判断是否有驾驶者的减速请求发生，在判断为发生了驾驶者的减速请求时，通过确定装置根据检测到的变速比、基于设定装置进行的设定，来确定气门升程、凸轮相位以及压缩比中的至少一个。气门升程、凸轮相位以及压缩比由于分别是影响发动机制动力的参数，因此，如上所述通过将它们中的至少一个参数预先设定为针对多个变速比中的每一个而彼此不同的值，并且在驾驶者的减速请求时，根据所设定的参数来选择和确定与所检测到的变速比对应的值，能够获得在多个变速比之间不同的发动机制动力。由此，在减速请求时，当驾驶者感受到当时的发动机制动力不足的情况下，能够促使驾驶者变更为可获得更大的发动机制动力的其他变速比。由此，能够获得适当的发动机制动力，因此脚制动器的使用频度减小，从而能够延长脚制动器的寿命。
第二方面的发明根据第一方面所述的车辆V的控制装置1，其特征在于，设定装置对气门升程Liftin、凸轮相位Cain和压缩比Cr中的所述至少一个进行设定，以使得变速装置90的变速比越大，内燃机3的发动机制动力就越大(图27、图28、图29)。
一般变速比越大、越是低速侧的变速比，相对于车辆的速度就需要越大的内燃机的旋转速度，由此发动机制动力变大。与此相对，根据本发明，设定气门升程、凸轮相位以及压缩比中的至少一个，使得变速比越大，发动机制动力就越大。由此，通过将变速比和发动机制动力的关系设定为与通常相同的倾向，在减速请求时，能够使驾驶者容易把握当时的变速比。另外，通过将变速比变更为低速侧，可获得更大的发动机制动力，而通过将变速比变更为高速侧则可获得较小的发动机制动力，因此通过与通常相同的变速操作，就能够平顺地获得适当的发动机制动力。
为了实现所述第二目的，第三方面的发明为一种车辆V的控制装置1，所述车辆V的控制装置1对气门升程Liftin、凸轮相位Cain以及内燃机3的压缩比Cr中的至少一个进行控制，所述气门升程Liftin是内燃机3的进气门4和排气门7中的至少一方的升程，所述凸轮相位Cain是分别对进气门4和排气门7进行驱动的进气凸轮6和排气凸轮9中的至少一方相对于曲轴3d的相位，其特征在于，所述车辆V的控制装置1具有：转速检测装置(曲轴转角传感器20、ECU2)，其检测内燃机3的转速；减速请求判断装置，其判断是否有来自驾驶者的减速请求发生；设定装置(ECU2、图20中的步骤26～28、图27、图28、图29)，在由减速请求判断装置判断为发生了减速请求时，该设定装置对气门升程Liftin、凸轮相位Cain和压缩比Cr中的所述至少一个进行设定，使得检测到的内燃机3的转速(发动机转速NE)越低，内燃机3的发动机制动力就越小。
根据该车辆的控制装置，由减速请求判断装置来判断是否发生了驾驶者的减速请求，当判断为发生了驾驶者的减速请求发生时，通过设定装置对气门升程、凸轮相位和压缩比中的至少一个进行设定，使得检测到的内燃机转速越低，发动机制动力就越小。由此，在驾驶者请求减速时，当内燃机转速较低时，发动机制动力降低，因此能够抑制由于所述的发动机制动力急剧变化而引起的滞涩感，从而能够确保良好的驾驶性能。
为了实现所述第二目的，第四方面的发明为一种车辆V的控制装置1，所述车辆V的控制装置1对气门升程Liftin、凸轮相位Cain以及内燃机3的压缩比Cr中的至少一个进行控制，所述气门升程Liftin是内燃机3的进气门4和排气门7中的至少一方的升程，所述凸轮相位Cain是分别对进气门4和排气门7进行驱动的进气凸轮6和排气凸轮9中的至少一方相对于曲轴3d的相位，其特征在于，所述车辆V的控制装置1具有：转速检测装置，其检测内燃机3的转速；减速请求判断装置，其判断是否有来自驾驶者的减速请求发生；设定装置(ECU2、图20中的步骤26～28、图27、图28、图29)，当通过减速请求判断装置判断为发生了减速请求、而且检测到的内燃机3的转速处在预定的转速域(第一转速域A1、第二转速域A2、第三转速域A3)内时，该设定装置对气门升程Liftin、凸轮相位Cain和压缩比Cr中的所述至少一个进行设定，使得其相对于内燃机3转速的变化量比未发生减速请求时小。
根据该车辆的控制装置，通过减速请求判断装置来判断是否发生了驾驶者的减速请求。另外，在判断为发生了驾驶者的减速请求、而且检测到的内燃机转速处在预定的转速域内时，对气门升程、凸轮相位和压缩比中的至少一个进行设定，使得其相对于内燃机转速的变化量比未发生减速请求时小。
通常在减速时气门升程越大，吸入空气和排出空气的通气阻力越小，因而抽吸动力损失较小，因此发动机制动力变小。另外，进气门和排气门的气门重叠越大，从排气行程结束到进气行程开始附近的、进气门和排气门对燃烧室的密闭程度就越小，因此抽吸动力损失较小，所以发动机制动力变小。此外，由于压缩比越大，压缩所吸入的空气时相对于车辆的内燃机侧的转矩抵抗越大，因此发动机制动力变大。
另外，当内燃机负载比较低时，内燃机转速在低～中速旋转域时，为了提高燃烧率，转速越低，越倾向于将气门升程控制于高升程侧，将凸轮相位控制于气门重叠增大的方向，将压缩比控制于高压缩比侧。因此若将上述控制直接应用于减速时，则对应于转速的急速降低，气门升程急剧向高升程侧变动、凸轮相位急剧向使气门重叠增大的方向变动，因而发动机制动力急剧减小，并且由于压缩比急剧向高压缩比侧变动，因而发动机制动力急剧增大，因此发动机制动力变化不自然，产生了滞涩感。
针对于此，根据本发明，当存在驾驶者的减速请求、而且内燃机的转速在预定的转速域例如低～中速旋转域内时，分别对气门升程、凸轮相位以及压缩比中的至少一个进行设定，使得其相对于内燃机转速的变化量比未发生减速请求时小。在这样设定了气门升程或凸轮相位的情况下，能够防止发动机制动力急剧减小，在这样设定了压缩比的情况下，能够防止发动机制动力急剧增大，由此能够使发动机制动力平滑地变化，所以能够确保良好的驾驶性能。
为了实现所述第一目的，第五方面的发明，为一种车辆V的控制装置1，所述车辆V的控制装置1对内燃机3的进气门4和排气门7中的至少一方的升程即气门升程Liftin进行控制，并且通过使内燃机3的行程变化来控制内燃机3的压缩比Cr，其特征在于，所述车辆V的控制装置1具有：减速请求判断装置，其判断是否有来自驾驶者的减速请求发生；设定装置(ECU2，图20中的步骤26、28，图27，图29)，当通过减速请求判断装置判断为发生了减速请求时，该设定装置将气门升程Liftin设定于减少侧，并且将压缩比Cr设定于增加侧。
根据该车辆的控制装置，通过减速请求判断装置来判断是否发生了驾驶者的减速请求，当判断为发生了驾驶者的减速请求时，通过设定装置将气门升程设定于减少侧，并且将压缩比设定于增加侧。通过这样将气门升程设定于减少侧，抽吸动力损失增大，因此发动机制动力增大。另外，通过将压缩比控制于增加侧，压缩所吸入的空气时相对于车辆的内燃机侧的转矩抵抗(以下称为“发动机摩擦”)增大，因此通过这样的控制发动机制动力也会增大。如上所述，与将通过气门升程设定而获得的发动机制动力和通过压缩比设定而获得的发动机制动力合起来相比，能够获得更大的发动机制动力，因此能够延长脚制动器的寿命。
第六方面的发明根据第五方面所述的车辆V的控制装置1，其特征在于，所述车辆V的控制装置1还具有检测内燃机3的转速的转速检测装置，所检测到的内燃机3的转速越低，设定装置越将气门升程Liftin设定为更大值，和/或将压缩比Cr设定为更小值(图20中的步骤26、28，图27，图29)。
根据该结构，所检测到的内燃机转速越低，越将气门升程设定为更大值，和/或将压缩比设定为更小值。由此，在内燃机转速较低时，抽吸动力损失和/或发动机摩擦减小，因此能够降低发动机制动力，从而能够抑制由于前述的发动机制动力剧烈变化而引起的滞涩感。由此能够确保良好的驾驶性能。
附图说明
图1是表示使用了本发明的控制装置的车辆的概略结构图。
图2是表示图1中的内燃机的概略结构的示意图。
图3是表示控制装置的概略结构的方框图。
图4是表示内燃机的可变式进气门传动机构和排气门传动机构的概略结构的剖面图。
图5是表示可变式进气门传动机构的可变气门升程机构的概略结构的剖面图。
图6中，(a)是表示升程驱动器的短臂与最大升程挡块抵接的状态的图，(b)是表示与最小升程挡块抵接的状态的图。
图7中，(a)是表示可变气门升程机构的下联杆处于最大升程位置时进气门的打开状态的图，(b)是表示可变气门升程机构的下联杆处于最小升程位置时进气门的打开状态的图。
图8是表示可变气门升程机构的下联杆处于最大升程位置时进气门的气门升程曲线(实线)、和处于最小升程位置时的气门升程曲线(双点划线)的图。
图9是示意性地表示可变凸轮相位机构的概略结构的图。
图10是从图9中的A-A线方向观察行星齿轮装置而得到的示意图。
图11是从图9中的B-B线方向观察电磁制动器而得到的示意图。
图12是表示可变凸轮相位机构的动作特性的特性曲线。
图13是表示通过可变凸轮相位机构将凸轮相位设定于最滞后角值时进气门的气门升程曲线(实线)、和凸轮相位设定于最提前角值时进气门的气门升程曲线(双点划线)的图。
图14中，(a)是示意性地表示压缩比设定于最小值时可变压缩比机构的整体结构的图，(b)是表示压缩比设定于最高值时可变压缩比机构中的压缩比驱动器附近的结构的图。
图15是表示可变机构控制处理的流程图。
图16是表示用于计算发动机起动时用的目标气门升程Liftin_cmd的表的一例的图。
图17是表示用于计算发动机起动时用的目标凸轮相位Cain_cmd的一例的图。
图18是表示用于计算催化剂暖机控制时用的目标气门升程Liftin_cmd的映射图的一例的图。
图19是表示用于计算催化剂暖机控制时用的目标凸轮相位Cain_cmd的映射图的一例的图。
图20是表示通常时用目标值计算处理的流程图。
图21是表示用于齿轮级估计值NGEAR的设定的映射图的一例的图。
图22是表示减速请求判断处理的流程图。
图23是表示用于计算减速请求判断值AP_EBK的映射图的一例的图。
图24是表示用于计算通常时用的目标气门升程Liftin_cmd的映射图的一例的图。
图25是表示用于计算通常时用的目标凸轮相位Cain_cmd的映射图的一例的图。
图26是表示用于计算通常时用的目标压缩比Cr_cmd的映射图的一例的图。
图27是表示用于计算减速请求时用的目标气门升程Liftin_cmd的映射图的一例的图。
图28是表示用于计算减速请求时用的目标凸轮相位Cain_cmd的映射图的一例的图。
图29是表示用于计算减速请求时用的目标压缩比Cr_cmd的映射图的一例的图。
具体实施方式
以下参照附图对本发明的优选实施方式进行说明。图1表示使用了本发明的车辆的控制装置1的车辆V的概略结构。车辆V安装有内燃机(以下称为“发动机”)3和变速装置90。该变速装置90为自动式变速装置，其根据预定的多个变速比中的一个对发动机3的动力进行变速，并传递至驱动轮W、W。另外，变速装置90构成为有选择地设定由第一速～第五速和倒车档构成的六个齿轮级，变速装置90的动作对应于驾驶者所操作的变速杆(未图示)的档位而由控制装置1的后述的ECU2控制(参照图3)。
如图2和图4所示，发动机3为具有四个气缸3a和活塞3b(在图中均仅示出一个)的直列四气缸DOHC型的汽油发动机。另外，发动机3包括：分别开闭各个气缸3a的进气口和排气口的进气门4和排气门7；用于驱动进气门4的、具有进气凸轮轴5和进气凸轮6的可变式进气门传动机构40；用于驱动排气门7的、具有排气凸轮轴8和排气凸轮9的排气门传动机构30；变更压缩比的可变压缩比机构80；燃料喷射阀10；以及火花塞11(参照图3)。
进气门4的杆4a可自由滑动地配合于导向件4b，该导向件4b固定于气缸盖3c。在进气门4上设有上下弹簧座4c、4d以及配置于所述弹簧座4c、4d之间的气门弹簧4e(参照图5)，进气门4通过该气门弹簧4e被向气门关闭方向施力。
进气凸轮轴5和排气凸轮轴8分别经由未图示的保持器可自由旋转地安装于气缸盖3c。另外，在进气凸轮轴5的一端部上同轴地配置有进气链轮5a，该进气链轮5a设置成可自由旋转(参照图9)。该进气链轮5a经由正时齿带5b与曲轴3d连接，并且经由后述的可变凸轮相位机构70与进气凸轮轴5连接(参照图9)。由此，每当曲轴3d旋转两周，进气凸轮轴5旋转一周。进气凸轮6与按每个气缸3a与进气凸轮轴5设成一体。
可变式进气门传动机构40随着进气凸轮6的旋转而开闭各个气缸3a的进气门4，并且使进气门4的升程和气门开闭正时无级变化。其详细情况将在以后叙述。另外，在本实施方式中，进气门4的升程(以下称为“气门升程”)Liftin表示进气门4的最大行程。
排气门7的杆7a可自由滑动地配合于导向件7b，该导向件7b固定于气缸盖3c。另外，在排气门7上设有上下弹簧座7c、7d以及配置于上述弹簧座7c、7d之间的气门弹簧7e。排气门7通过该气门弹簧7e被朝气门关闭方向施力。
排气凸轮轴8具有与其一体的排气链轮(未图示)，并经由该排气链轮和正时齿带5b与曲轴3d连接，由此，每当曲轴3d旋转两周，排气凸轮轴8旋转一周。排气凸轮9按每个气缸3a与排气凸轮轴8设为一体。
排气门传动机构30具有摇臂31，该摇臂31随着排气凸轮9的旋转而转动，从而克服气门弹簧7e的作用力使排气门7开闭。
燃料喷射阀10对应于每个气缸3a设置，并安装成相对于气缸盖3c倾斜的状态，直接向燃烧室内喷射燃料。即，发动机3构成为直喷发动机。另外，燃料喷射阀10的开阀时间和闭阀正时由ECU2控制。
火花塞11也对应于每个气缸3a设置，并安装于气缸盖3c，该火花塞11的点火时间也由ECU2控制。
在发动机3上设有曲轴转角传感器20(转速检测装置)和水温传感器21。该曲轴转角传感器20由磁转子和MRE传感器构成，随着曲轴3d的旋转，该曲轴转角传感器20向ECU2输出均为脉冲信号的CRK信号和TDC信号。
CRK信号在每转过预定曲轴转角(例如10度)时输出，ECU2基于该CRK信号来计算出发动机3的转速(以下称为“发动机转速”)NE。TDC信号作为表示各个气缸3a的活塞3b处于比进气行程开始时的TDC位置略微超前的预定曲轴转角位置的情况的信号，在四气缸型的本示例中，每转过曲轴转角180度时进行输出。
水温传感器21例如由热敏电阻等构成，将表示发动机水温TW的检测信号输出到ECU2。该发动机水温TW表示在发动机3的气缸体3h内循环的冷却水的温度。
另外，在发动机3的进气管12中没有设置节气门机构，其进气通道12a形成为大口径，由此将通气阻力被设定为小于通常的发动机。另外，在进气管12中设有空气流量传感器22。该空气流量传感器22由热线式气流计构成，其将表示在进气通道12a内流动的空气流量Gin的检测信号输出到ECU2。
下面参照图5～图8对前述可变式进气门传动机构40进行说明。该可变式进气门传动机构40由进气凸轮轴5、进气凸轮6、可变气门升程机构50以及可变凸轮相位机构70等构成。
该可变气门升程机构50伴随着进气凸轮6的旋转而使进气门4开闭，并且使气门升程Liftin在预定的最大值Liftin_H和预定的最小值Liftin_L之间无级变化，该可变气门升程机构50具有对应每个气缸3a设置的四节联杆式摇臂机构51，以及同时驱动这些摇臂机构51的升程驱动器60。
各个摇臂机构51由摇臂52和上下联杆53、54等构成。该上联杆53的一端部可自由转动地安装在固定于气缸盖3c的摇臂轴56，而另一端部则经由上销55可自由转动地安装于摇臂52的上端部。
另外，在摇臂52的上销55上可自由转动地设置有滚子57。该滚子57与进气凸轮6的凸轮面抵接，当进气凸轮6旋转时，该滚子57由该凸轮面引导着在进气凸轮6上滚动。由此，摇臂52被向上下方向驱动，并且上联杆53以摇臂轴56为中心转动。
另外，在摇臂52的进气门4侧的端部上设有调整螺栓52a。该调整螺栓52a抵接于进气门4的杆4a，当摇臂52伴随着进气凸轮6的旋转而在上下方向上移动时，该调整螺栓52a克服气门弹簧4e的作用力，沿上下方向驱动杆4a，从而开闭进气门4。
另外，下联杆54的一端部经由下销58可自由转动地安装于摇臂52的下端部，在下联杆54的另一端部上可自由转动地安装有连接轴59。下联杆54经由该连接轴59连接于升程驱动器60的后述的短臂65。
升程驱动器60由ECU2驱动，如图6所示，升程驱动器60具有电动机61、螺母62、联杆63、长臂64和短臂65。该电动机61与ECU2连接，并配置于发动机3的气缸盖罩3g的外侧。电动机61的旋转轴为形成有外螺纹的螺纹轴61a，在该螺纹轴61a上螺合有螺母62。联杆63的一端部经由销63a可自由转动地安装于螺母62，联杆63的另一端部经由销63b可自由转动地安装于长臂64的一端部。另外，长臂64的另一端部经由转动轴66固定于短臂65的一端部。该转动轴66形成为截面为圆形，并可自由转动地支撑于发动机3的气缸盖罩3g。长臂64和短臂65以转动轴66为中心与转动轴66一体地转动。
另外，在短臂65的与转动轴66相反的一侧的端部上可自由转动地安装有前述连接轴59，由此，短臂65经由连接轴59而连接于下联杆54。另外，在短臂65附近彼此可开间隔地设置有最小升程挡块67a和最大升程挡块67b，由于这两个挡块67a、67b，短臂65的转动范围如后所述受到限制。
下面对如上构成的可变气门升程机构50的动作进行说明。在该可变气门升程机构50中，当来自ECU2的后述的升程控制输入Uliftin输入到升程驱动器60中时，电动机61的螺纹轴61a旋转，通过与此相伴的螺母62的移动，长臂64和短臂65以转动轴66为中心转动，并且通过伴随该短臂65的转动而进行的连接轴59的移动，摇臂机构51的下联杆54以下销58为中心转动。即，通过升程驱动器60，下联杆54被驱动。
如图6(a)所示，当短臂65沿着图中的逆时针方向转动时，短臂65与最大升程挡块67b抵接而卡定。由此，下联杆54也卡定于图5中实线所示的最大升程位置。另一方面，如图6(b)所示，当短臂65沿着图中的顺时针方向转动时，短臂65与最小升程挡块67a抵接而卡定。由此，下联杆54也卡定于图5中双点划线所示的最小升程位置。
如上所述，短臂65的转动范围由两个挡块67a、67b限制于图6(a)所示的最大升程位置和图6(b)所示的最小升程位置之间，由此使得下联杆54的转动范围也限制于图5中实线所示的最大升程位置和双点划线所示的最小升程位置之间。
当下联杆54处于最大升程位置时，在摇臂机构51中构成为：上销55和下销58的中心间距离比摇臂轴56与连接轴59的中心间距离长，由此，如图7(a)所示，当进气凸轮6旋转时，调整螺栓52a的移动量比进气凸轮6与滚子57的抵接点的移动量大。
另一方面，当下联杆54处于最小升程位置时，在摇臂机构51中构成为：上销55和下销58的中心间距离比摇臂轴56与连接轴59的中心间距离短，由此，如图7(b)所示，当进气凸轮6旋转时，调整螺栓52a的移动量比进气凸轮6与滚子57的抵接点的移动量小。
根据上述内容，当下联杆54处于最大升程位置时，进气门4以比处于最小升程位置时大的气门升程Liftin打开。具体而言，在进气凸轮6的旋转过程中，当下联杆54处于最大升程位置时，进气门4按照图8中实线所示的气门升程曲线打开，气门升程Liftin表示其最大值Liftin_H。另一方面，当下联杆54处于最小升程位置时，进气门4按照图8中的双点划线所示的气门升程曲线打开，气门升程Liftin表示其最小值Liftin_L。
如上所述，在该可变气门升程机构50中，通过经由驱动器60使下联杆54在最大升程位置和最小升程位置之间转动，能够使气门升程Liftin在最大值Liftin_H和最小值Liftin_L之间无级变化。
另外，在该可变气门升程机构50中设有未图示的锁定机构，通过该锁定机构，在升程控制输入Uliftin设定于后述的故障时用值Uliftin_fs时，或由于断线等而使得升程控制输入Uliftin不能输入到升程驱动器60中时，锁定可变气门升程机构50的动作。即，禁止气门升程Liftin通过可变气门升程机构50变更，将气门升程Liftin保持于最小值Liftin_L。另外，该最小值Liftin_L设定成：在凸轮相位Cain保持于后述的最滞后角值Cain_L、且压缩比Cr保持于最小值Cr_L的情况下，能够确保预定的故障时用吸入空气量。另外，该故障时用吸入空气量设定成：在停车过程中能够适当地进行怠速运转或发动机起动，并且在行驶过程中能够维持低速行驶状态。
另外，在发动机3上设有转动角传感器23(参照图3)，该转动角传感器23检测短臂65的转动角θlift，并将表示该转动角θlift的检测信号输出到ECU2。该短臂65的转动角θlift表示短臂65处于最大升程位置和最小升程位置之间的哪个位置，ECU2基于该转动角θlift来计算出气门升程Liftin。
下面参照图9～图11对前述的可变凸轮相位机构70进行说明。如下所述，该可变凸轮相位机构70为通过电磁力使凸轮相位Cain无级变化的电磁式机构，其具有行星齿轮装置71和电磁制动器72。
该行星齿轮装置71在进气凸轮轴5和链轮5a之间传递旋转，其具有齿圈71a、三个行星齿轮71b、太阳齿轮71c以及行星架71d。该齿圈71a与电磁制动器72的后述的外壳73连接并与其同轴且一体地旋转。太阳齿轮71c在进气凸轮轴5的前端部安装成与进气凸轮轴5同轴且一体地旋转。
行星架71d形成为大致三角形，在三个角部上分别突出设有轴71e。另外，行星架71d经由这些轴71e与链轮5a连接，由此构成为与链轮5同轴且一体地旋转。
各行星齿轮71b可自由旋转地支撑于行星架71d的各个轴71e，各行星齿轮71b配置于太阳齿轮71c和齿圈71a之间，并始终与它们啮合。
所述电磁制动器72由ECU2驱动，电磁制动器72具有外壳73、芯74、电磁铁75以及复位弹簧76。外壳73形成为中空，在其内部可相对自由转动地设置有芯74。芯74具有截面为圆形的基部74a、从基部74a放射状延伸的两个臂74b、74b。芯74的基部74a安装于行星架71d，从而芯74与行星架71d同轴且一体地旋转。
另外，在外壳73的内周面上沿径向彼此对置地设置有合计两组挡块，所述挡块以最滞后角挡块73a和最提前角挡块73b为一组。各组挡块73a、73b彼此间隔设置，在它们之间配置有芯74的各个臂74b。通过该结构，芯74构成为：在最滞后角位置(图11中实线所示位置)和最提前角位置(图11中双点划线所示位置)之间能够相对于外壳73相对转动，所述最滞后角位置是臂74b与最滞后角挡块73a抵接并卡定的位置，所述最提前角位置是臂74b与最提前角挡块73b抵接并卡定的位置。
复位弹簧76以压缩状态设于一个最提前角挡块73b和与其相对的臂74b之间，通过该复位弹簧76的作用力Fspr，臂74b被向最滞后角挡块73a侧施力。
电磁铁75安装在复位弹簧76相反侧的最提前角挡块73b上，并以与该最提前角挡块73b处于一个面上的状态设置于该最提前角挡块73b的与臂74b对置的一侧的端部。该电磁铁75当根据来自ECU2的相位控制输入Ucain而被励磁时，利用其电磁力Fsol克服复位弹簧76的作用力Fspr而吸引对置的臂74b，使该臂74b向最提前角挡块73b侧转动。
对如上构成的可变凸轮相位机构70的动作进行说明。在该可变凸轮相位机构70中，当电磁制动器72的电磁铁75没有励磁时，芯74通过复位弹簧76的作用力Fspr保持于使其臂74与最滞后角挡块73a抵接的最滞后角位置，由此，凸轮相位Cain保持于最滞后角值Cain_L(参照图12)。
在该状态下，当链轮5a伴随着发动机运转过程中的曲轴3d的旋转而朝图11中的箭头Y1方向旋转时，行星架71d和齿圈71a一体地旋转，由此，不使行星齿轮71b旋转而使太阳齿轮71c与行星架71d和齿圈71a一体旋转。即，链轮5a和进气凸轮轴5朝箭头Y1方向一体地旋转。
另外，在芯74保持于最滞后角位置的状态下，当电磁铁75通过来自ECU2的相位控制输入Ucain而被励磁时，借助于电磁铁75的电磁力Fsol，芯74的臂74b克服复位弹簧76的作用力Fspr被吸引向最提前角挡块73b侧，即最提前角位置侧，并转动至电磁力Fsol和作用力Fspr相互平衡的位置。换言之，外壳73相对于芯74向箭头Y1的相反方向相对转动。
由此，齿圈71a相对于行星架71d向图10中箭头Y2方向相对转动，与此相伴随地，行星齿轮71b向图10中的箭头Y3方向转动，从而使太阳齿轮71c向图10中的箭头Y4方向转动。其结果是，进气凸轮轴5相对于链轮5a向链轮的旋转方向(即图10中的箭头Y2的相反方向)相对转动，由此凸轮相位Cain为提前角。
此时，外壳73的转动经由齿圈71a、行星齿轮71b和太阳齿轮71c而传递至进气凸轮轴5，因此通过行星齿轮装置70的增速作用，进气凸轮轴5相对于链轮5a转动，并且转动量相当于外壳73的转动角度放大后所得的角度部分。即，进气凸轮5的凸轮相位Cain的实际提前角量为外壳73的转动角度放大后所获得的值。这是因为：由于电磁铁75的电磁力Fsol的可作用距离存在极限，因此要对其进行补偿以使凸轮相位Cain在更大范围内变化。
如上所述，在可变凸轮相位机构70中，电磁力Fsol向使凸轮相位提前的方向作用，复位弹簧76的作用力Fspr向使凸轮相位Cain滞后的方向作用，并且当电磁力Fsol不变时，凸轮相位Cain保持为电磁力Fsol与作用力Fspr相互平衡的值。另外，芯74的转动范围由两个挡块73a、73b限制在图11中实线所示的最滞后角位置和双点划线所示的最提前角位置之间的范围内，由此，凸轮相位Cain的控制范围也限制在最滞后角值Cain_L和最提前角值Cain_H之间的范围内。
下面对如上构成的可变凸轮相位机构70的动作特性进行说明。如图12所示，在可变凸轮相位机构70中，在对电磁铁75的相位控制输入Ucain比预定值Ucain1小的范围内，凸轮相位Cain保持于最滞后角值Cain_L(例如凸轮转角0度)，而在对电磁铁75的相位控制输入Ucain比预定值Ucain2大的范围内，凸轮相位Cain保持于最提前角值Cain_H(例如凸轮转角55度)。另外，在Ucain1≤Ucain≤Ucain2的范围内，凸轮相位Cain在最滞后角值Cain_L和最提前角值Cain_H之间连续变化，由此，进气门4的气门正时在图13中实线所示的最滞后角正时和双点划线所示最提前角正时之间无级变化。另外，虽然没有图示，该可变凸轮相位机构70具有所谓的滞后特性，即，针对相位控制输入Ucain的凸轮相位Cain的值在相位输入Ucain增大时和减小时彼此略有不同。
另外，在该可变凸轮相位机构70中，在相位控制输入Ucain设定为后述的故障时用值Ucain_fs时、和在相位控制输入Ucain由于断线等而无法输入到电磁铁75时，凸轮相位Cain保持于最滞后角值Cain_L。该最滞后角值Cain_L设定为：当如前所述气门升程Liftin保持于最小值liftin_L、且压缩比Cr保持于最小值Cr_L时，能够确保前述的故障时用吸入空气量。
如上所述，在本实施方式的可变式进气门传动机构40中，通过可变气门升程机构50，气门升程Liftin在前述的最大值Liftin_H和最小值Liftin_L之间无级变化，并且通过可变凸轮相位机构70，凸轮相位Cain在前述的最滞后角值Cain_L和最提前角值Cain_H之间无级变化。
在进气凸轮轴5的与可变凸轮相位机构70相反的一侧的端部上设有凸轮转角传感器24(参照图3)。该凸轮转角传感器24例如由磁转子和MRE传感器构成，随着进气凸轮轴5的旋转，该凸轮转角传感器24在每转过预定的凸轮转角(例如1度)时向ECU2输出作为脉冲信号的CAM信号。ECU2基于该CAM信号和前述的CRK信号来计算出凸轮相位Cain。
下面参照图14对前述的可变压缩比机构80进行说明。该可变压缩比机构80通过改变活塞3b的上死点位置即活塞3b的行程，来使压缩比Cr在预定的最大值Cr_H和预定的最小值Cr_L之间无级变化，可变压缩比机构80具有连接于各气缸3a的活塞3b和曲轴3d之间的复合联杆机构81，以及与该复合联杆机构81连接的压缩比驱动器85。
复合联杆机构81由上联杆82、下联杆83和控制联杆84等构成。上联杆82相当于所谓的联接杆，其上端部经由活塞销3f与活塞3b可自由转动地连接，其下端部经由销83a可自由转动地连接于下联杆83的一端部。
下联杆83为三角形，其除了与上联杆82的连接部以外的两个端部分别经由曲轴销83b与曲轴3d可自由转动地连接，以及经由控制销83c与控制联杆84的一端部可自由转动地连接。通过上述结构，活塞3b的往复运动经由复合联杆机构81传递至曲轴3d，转换为曲轴3d的旋转运动。
另外，压缩比驱动器85是将与ECU2连接的电动机和减速机构(均未图示)组合而成的部件，该压缩比驱动器85由ECU2如后所述地进行驱动。压缩比驱动器85具有壳体85a、臂85和控制轴85c等，在其壳体85a中内置有电动机和减速机构。臂85b的一端部固定于减速机构的旋转轴85d的前端部，由此，臂85b随着电动机的旋转而以旋转轴85d为中心转动。另外，在臂85b的另一端部上可自由转动地连接有控制轴85c。控制轴85c与曲轴3d同样地沿纸面的进深方向延伸，在该控制轴85c上连接有控制联杆84的、在控制销83c的相反侧的端部。
另外，在臂85b的附近彼此隔开间隔地设有最小压缩比挡块86a和最大压缩比挡块86b，通过这两个挡块86a、86b对臂85b的转动范围进行限制。即，当根据来自ECU2的后述压缩比控制输入Ucr向正转方向和反转方向驱动电动机时，臂85b在位于与最小压缩比挡块86a抵接并卡定的最小压缩比位置(图14(a)所示的位置)、以及与最大压缩比挡块86b抵接并卡定的最大压缩比位置(图14(b)所示的位置)之间的范围内转动。
根据上述结构，在可变压缩比机构80中，在臂85b处于最小压缩比挡块86a侧的状态下，当压缩比驱动器85的旋转轴85d朝图14中的逆时针方向旋转时，臂85伴随该旋转而朝该图中的逆时针方向转动。由此，伴随着控制联杆84被整体下压，下联杆83以曲轴销83b为中心顺时针转动，并且上联杆82以活塞销3f为中心逆时针转动。其结果是，活塞销3f、上销83a和曲轴销83b与处于最小压缩比位置时相比更接近直线状，由此，连接活塞3b到达上死点时的活塞销3f和曲轴销83b的直线距离变长(即活塞3b的行程变长)，燃烧室的容积减小，从此压缩比Cr提高。
另一方面，与上述相反地，在臂85b处于最大压缩比挡块86b侧的状态下，当驱动器85的旋转轴85d顺时针旋转时，臂85b伴随该旋转而顺时针转动，从而控制联杆84被整体上推。由此，通过与上述相反的动作，下联杆83逆时针转动，并且上联杆82顺时针转动。其结果是，连接活塞3b到达上死点时的活塞销3f和曲轴销83b的直线距离变短(即活塞3b的行程变短)，燃烧室的容积增大，由此，压缩比Cr降低。如上所述，在该可变压缩比机构80中，通过臂85在最小压缩比挡块86a和最大压缩比挡块86b之间的转动，压缩比Cr在所述最小值Cr_L和最大值Cr_H之间无级变化。
另外，在该可变压缩比机构80中设有未图示的锁定机构，通过该锁定机构，在压缩比控制输入Ucr被设定为后述的故障时用值Ucr_fs时，和在压缩比控制输入Ucr由于断线等而无法输入到压缩比驱动器85时，可变压缩比机构80的动作被锁定。即，禁止通过可变压缩比机构80改变压缩比Cr，压缩比Cr被保持为最小值Cr_L。如前所述，该最小值Cr_L设定成：在气门升程Liftin保持于最小值Liftin_L、且凸轮相位Cain保持于最滞后角值Cain_L的情况下，能够确保故障时用吸入空气量。
另外，在压缩比驱动器85的壳体85a内设有控制角传感器25(参照图3)，该控制角传感器25将表示旋转轴85d即臂85b的转动角θcr的检测信号向ECU2输出。ECU2基于该控制角传感器25的检测信号来计算出压缩比Cr。
另外，如图3所示，从油门开度传感器26向ECU2输出表示油门踏板(未图示)的踏入量(以下称为“油门开度”)AP的检测信号，并从车速传感器27向ECU2输出表示车速VP的检测信号。
另外，在车辆V上设有点火开关(以下称为“IG·SW”)28和制动开关(以下称为“BK·SW”)29。该IG·SW 28对应于点火开关钥匙(未图示)的操作，向ECU2输出表示其ON/OFF状态的信号。BK·SW 29在制动踏板(未图示)踏入预定量以上时向ECU2输出ON信号，而在除此之外的其它情况下向ECU2输出OFF信号。
ECU2由微型电子计算机构成，该微型电子计算机由CPU、RAM、ROM以及I/O接口(均未图示)等构成。另外，ECU2根据前述的各种传感器和开关20～29的检测信号等来判别发动机3的运转状态，并经由可变气门升程机构50、可变凸轮相位机构70和可变压缩比机构80，分别控制气门升程Liftin、凸轮相位Cain和压缩比Cr。另外，在本实施方式中，由ECU2来构成设定装置、变速比检测装置、减速请求判断装置、确定装置和转速检测装置。另外，在以下的说明中可以将可变气门升程机构50、可变凸轮相位机构70以及可变压缩比机构80适当地总称为“三个可变机构”。
下面参照图15对由ECU2执行的可变机构控制处理进行说明。本处理计算出用于控制三个可变机构的三个控制输入Uliftin、Ucain、Ucr，并按照预定的控制周期(例如5msec)执行。
首先，在步骤1中，判别可变机构故障标记F VDNG是否为“1”。该可变机构故障标记F_VDNG在故障判断处理(未图示)中，当判断为三个可变机构均为正常时设为“1”，而在除此之外的其它情况时设为“0”。当该步骤1的回答为NO、F_VDNG＝0时，即三个可变机构均为正常时，判别发动机起动标记F_ENGSTART是否为“1”(步骤2)。
该发动机起动标记F_ENGSTART是这样的标记：在判断处理(未图示)中，根据发动机转速NE和IG·SW 28的检测信号来判断是否为发动机正在起动控制中，即判断是否为曲轴正在转动中，据此来设定该发动机起动标记F_ENGSTART。具体而言，发动机起动标记F_ENGSTART在发动机正在起动控制中时设为“1”，而在除此之外的其它情况时设为“0”。
当上述步骤2的回答为YES、发动机正在起动控制中时，根据发动机水温TW，通过检索图16所示的表来计算出目标气门升程Liftin_cmd(步骤3)。在该表中，在发动机水温TW比预定值TWREF1高的范围内，发动机水温TW越低，目标气门升程Liftin_cmd越被设定为更大值，而在TW≤TWREF1的范围内，目标气门升程Liftin_cmd被设定为预定值Liftinref。这是由于在发动机水温TW较低时可变气门升程机构50的摩擦增大，因此要对其进行补偿。
下面根据发动机水温TW，通过检索图17所示的表来计算出目标凸轮相位Cain_cmd(步骤4)。在该表中，在发动机水温TW比预定值TWREF2高的范围内，发动机水温TW越低，目标凸轮相位Cain_cmd越被设定为滞后角侧的值，而在TW≤TWREF2的范围内，目标凸轮相位Cain_cmd被设定为预定值Cainref。这是为了在发动机水温TW较低时，通过与发动机水温TW较高时相比将凸轮相位Cain控制于滞后角侧，减小气门重叠，来使进气流速上升、使燃烧稳定。
接着，将目标压缩比Cr_cmd设定为预定的起动时用值Cr_cmd_crk(步骤5)。该起动时用值Cr_cmd_crk设定为能够使曲轴正在转动过程中的发动机转速NE上升以抑制未燃HC的产生那样的低压缩比侧的值。
然后，在计算出所述三个控制输入即升程控制输入Uliftin、相位控制输入Ucain和压缩比控制输入Ucr(步骤6)之后结束本处理。这三个控制输入Uliftin、Ucain和Ucr分别基于实际的气门升程Liftin和目标气门升程Liftin_cmd、实际的凸轮相位Cain和目标凸轮相位Cain_cmd、实际的压缩比Cr和目标压缩比Cr_cmd，并利用预定的反馈控制算法，例如目标值滤波器型双自由度滑动模式控制算法计算出来。由此，分别计算出三个控制输入Uliftin、Ucain、Ucr，使气门升程Liftin跟随/收敛于目标气门升程Liftin_cmd、凸轮相位Cain跟随/收敛于目标凸轮相位Cain_cmd、压缩比Cr跟随/收敛于目标压缩比Cr_cmd。
另一方面，当所述步骤2的回答为ON、发动机不是正在起动控制中时，判别油门开度AP是否比预定值APREF小(步骤7)。当该回答为YES、油门踏板未踏入时，判别催化剂暖机计时器的计时值Tcat是否比预定值Tcatlmt小(步骤8)。该催化剂暖机计时器对催化剂暖机控制处理的执行时间进行计时，其由加法计数器式计时器构成。另外，催化剂暖机控制处理是为了激活设于发动机3的排气管的排气净化用催化剂而执行的处理。
当该步骤8的回答为YES、Tcat＜Tcatlmt时，即当正在执行催化剂暖机控制中时，根据催化剂暖机计时器的计时值Tcat和发动机水温TW，通过检索图18所示的映射图来计算出目标气门升程Liftin_cmd(步骤9)。在该图中，TW1～TW3为发动机水温TW的预定值(TW1＜TW2＜TW3)。
在该映射图中，发动机水温TW越低，目标气门升程Liftin_cmd越被设定为更大值。这是由于发动机水温TW越低，激活催化剂所需的时间越长，因此要通过增大排气量来缩短激活催化剂所需的时间。在该基础上，在该映射图中，在催化剂暖机计时器的计时值Tcat较小的区域内，计时值Tcat越大，目标气门升程Liftin_cmd越被设定为更大值，而在计时值Tcat较大的区域内，计时值Tcat越大，目标气门升程Liftin_cmd越被设定为更小值。这是由于随着催化剂暖机控制的执行时间的变长，发动机3的暖机不断进行，因而在摩擦降低了的情况下，如果不减少吸入空气量，为了将发动机转速NE保持于目标值，则成为点火时间被过度延迟控制的状态，会导致燃烧状态不稳定，所以要避免该情况的发生。
接着，根据催化剂暖机计时器的计时值Tcat和发动机水温TW，通过检索图19所示的映射图来计算出目标凸轮相位Cain_cmd(步骤10)。
在该映射图中，发动机水温TW越低，目标凸轮相位Cain_cmd越被设定为提前角侧的值。这是因为发动机水温TW越低，如上所述催化剂激活所需的时间越长，因此要通过使吸入空气量增大来缩短催化剂激活所需的时间。在该基础上，在该映射图中，在催化剂暖机计时器的计时值Tcat较小的区域内，计时值Tcat越大，目标凸轮相位Cain_cmd越被设定为滞后角侧的值，在计时值Tcat较大的区域内，计时值Tcat越大，目标凸轮相位Cain_cmd越被设定为提前角侧的值。这是由与通过图18的说明而叙述的情况基于相同的原因所致。
接着，将目标压缩比Cr_cmd设定为预定的暖机控制用值Cr_cmd_ast(步骤11)。为了缩短催化剂激活所需的时间，使热效率降低、并升高排气温度，为此，该暖机控制用值Cr_cmd_ast设定为低压缩比侧的值。接着，在执行所述步骤6之后结束本处理。
另一方面，当前述步骤7或8的回答为NO时，即在踏入了油门踏板时，或者在Tcat≥Tcatlmt时，执行后述的通常时用目标值计算处理(步骤12)，并且在执行前述步骤6之后结束本处理。
另一方面，当前述步骤1的回答为YES、三个可变机构中的至少一个故障时，分别将升程控制输入Uliftin设定为预定的故障时用值Uliftlin_fs、将相位控制输入Ucain设定为预定的故障时用值Ucain_fs、将压缩比控制输入Ucr设定为预定的故障时用值Ucr_fs(步骤13)，然后结束本处理。由此，如前所述，气门升程Liftin保持于最小值Liftin_L、凸轮相位Cain保持于最滞后角值Cain_L、压缩比Cr保持于最小值Cr_L，由此，确保了故障时用吸入空气量，其结果为，能够在停车过程中适当地执行怠速运转或发动机起动，并且能够在行驶过程中维持低速行驶状态。
下面参照图20对上述步骤12的通常时用目标值计算处理进行说明。首先，在步骤20中，根据车速VP和发动机转速NE，通过检索图21所示的NGEAR映射图，来计算出齿轮级估计值NGEAR(检测到的变速装置的变速比)。该齿轮级估计值NGEAR表示估计到的当前的变速装置90的齿轮级。
NGEAR映射图确定多个区域，所述多个区域表示根据车速VP和发动机转速NE之间的关系所估计的六个齿轮级，并且，该NGEAR映射图针对各个齿轮级分配齿轮级估计值NGEAR。具体而言，当齿轮级为第一～第五速时，齿轮级估计值NGEAR分别设定为值1～值5，而在倒车时，齿轮级估计值NGEAR设定为值-1。另外，发动机转速NE比预定值NEREF(例如450rpm)低的区域，以及车速比相当于第五速的区域高的高车速侧区域视为空档，齿轮级估计值NGEAR设定为值0。另外，在比预定值NEREF低的极低旋转区域中，将齿轮级估计值NGEAR一律设定为值0，这是由于在极低旋转区域中，发动机3的旋转不稳定，因此若根据发动机转速NE来设定齿轮级估计值NGEAR，则齿轮级估计值NGEAR会频繁变化，所以要避免这种情况。
下面执行减速请求判断处理(步骤21)。本处理判断是否发生驾驶者的减速请求。以下参照图22对减速请求判断处理进行说明。首先，在步骤30中，根据车速VP和齿轮级估计值NGEAR，通过检索图23所示的AP_EBK映射图，来计算出减速请求判断值AP_EBK。在该映射图中，减速请求判断值AP_EBK被分别针对与第一速～第五速相当的齿轮级估计值NGEAR＝1～5进行设定，在与倒车、空档相当的、NGEAR＝-1、0的情况下，减速请求判断值AP_EBK与NGEAR＝1时相同地进行设定。另外，齿轮级估计值NGEAR越大，即齿轮级越为高速侧，或者车速VP越高，减速请求判断值AP_EBK越被设定为更大值。
接着，判别油门开度AP是否比计算出的减速请求判断值AP_EBK小(步骤31)。在该回答为YES时，判断为发生了驾驶者的减速请求，为表示该情况，在将减速请求标记F_EBK_MODE设为“1”(步骤32)之后，结束本处理。在没有发生减速请求时，通常是齿轮级越为高速侧，或车速VP越高，越以油门开度AP较大的状态进行运转。因此，根据齿轮级估计值NGEAR和车速VP，通过如上所述地设定减速请求判断值AP_EBK，能够对应于减速请求发生时的油门开度AP适当地判断减速请求。
另一方面，在上述步骤31的回答为NO时，判别F/C标记F_FC是否为“1”(步骤33)。该F/C标记F_FC在减速时的燃料切断(以下称为“F/C”)因执行条件成立而被执行时设为“1”。
在该步骤33的回答为YES、F_FC＝1时，即在F/C正在执行中时，判断为发生了减速请求，在执行前述步骤32之后结束本处理。另一方面，在步骤33的回答为NO时，判别制动动作标记F_BK是否为“1”(步骤34)。该制动动作标记F_BK在从前述BK·SW 29输出ON信号时设为“1”。
在该步骤34的回答为YES时，由于制动踏板被踏入了预定量以上，因此判断为发生了减速请求，在执行前述步骤32之后结束本处理。另一方面，当前述步骤31、33和34的回答均为NO时，判断为为发生减速请求。另外，为了表示该情况，在将减速请求标记F_EBK_MODE设为“0”(步骤35)之后结束本处理。
返回图20，在接着前述步骤21的步骤22中，判别在前述步骤32或35中设定的减速请求标记F_EBK_MODE是否为“1”。在其回答为NO、没有发生减速请求时，在下一步骤23以后，分别计算出通常时用的目标气门升程Liftin_cmd、目标凸轮相位Cain_cmd和目标压缩比Cr_cmd。首先，在步骤23中，根据发动机转速NE和油门开度AP，通过检索图24所示的映射图，来计算出目标气门升程Liftin_cmd。在该图中，AP1～AP3为油门开度AP的第一～第三预定值(AP1＜AP2＜AP3)。另外，当油门开度AP在第一～第三预定值AP1、AP2、AP3以外的情况下，通过内插运算来求出目标气门升程Liftin_cmd。
在该映射图中，油门开度AP越大，目标气门升程Liftin_cmd越被设定为更大值。另外，当AP＝第二预定值AP2、第三预定值AP3、发动机3的负载为中负载或高负载的情况下，发动机转速NE越高，目标气门升程Liftin_cmd越被设定为更大值。这是因为发动机转速NE越高，或者油门开度AP越大，对发动机3的请求输出越大，因而需要更大的吸入空气量。
另外，当AP＝第一预定值AP1、发动机3的负载较低时，目标气门升程Liftin_cmd设定为：对应于发动机转速NE的降低，在NE＞第二预定值NE2(例如3500rpm)的中～高旋转域内，目标气门升程Liftin_cmd减少，在由第一和第二预定值NE1(例如2500rpm)、NE2所限定的预定的低～中旋转域(以下称为“第一转速域”)A1(预定的转速域)内，目标气门升程Liftin_cmd以较大的变化量增大，在NE＜NE1的极低～低旋转域内，目标气门升程Liftin_cmd以比NE＞NE2的区域大的斜率减小。另外，目标气门升程Liftin_cmd在第一和第二预定值NE1、NE2时分别设定为预定值Liftin_α和Liftin_β。目标气门升程Liftin_cmd在第一旋转域A1中之所以如上所述地进行设定，是为了：通过将气门升程Liftin控制在高升程侧，来减小进气的通气阻力和降低抽吸动力损失，从而使燃烧率提高。
下面根据发动机转速NE和油门开度AP，通过检索图25所示的映射图，来计算出目标凸轮相位Cain_cmd(步骤24)。
在该映射图中，当AP＝AP1、发动机3负载较低时，目标凸轮相位Cain_cmd设定为：对应于发动机转速NE的降低，在NE＞第四转速NE4(例如5000rpm)的中～高旋转域中，目标凸轮相位Cain_cmd设定成大致恒定的值，并且在由第三和第四预定值NE3(例如3000rpm)、NE4限定的预定的低～中旋转域(以下称为“第二转速域”)A2(预定的转速域)内，目标凸轮相位Cain_cmd设定为以非常大的变化量向提前角侧变化。另外，目标凸轮相位Cain_cmd在第三预定值NE3时设定为相当于最提前角值的预定值Cain_α，在第四预定值NE4时设定为预定值Cain_β。目标凸轮相位Cain_cmd在第二转速域A2内之所以如上所述的进行设定，是为了：通过将凸轮相位Cain较大程度地控制于提前角侧来使内部EGR量增大，由此使抽吸动力损失降低，从而使燃烧率提高。另外，在NE＜NE3的极低～低旋转域内，为了确保稳定的燃烧，发动机转速NE越低，目标凸轮相位Cain_cmd越被设定为滞后角侧的值。
下面根据发动机转速NE和油门开度AP，通过检索图26所示的映射图来计算出目标压缩比Cr_cmd(步骤25)，然后结束本处理。
在该映射图中，发动机转速NE越高，或者油门开度AP越大，目标压缩比Cr_cmd越被设定为更小值。这是由于负载越大，越容易发生爆震，因此通过将压缩比Cr控制于低压缩比侧，以避免由于点火时期被过度滞后控制而引起的燃烧效率降低，和防止爆震的发生。
另外，在AP＝AP1、发动机3负载较低时，目标压缩比Cr_cmd设定为：在由第五和第六预定值NE5、NE6(例如分别为1500rpm、4500rpm)限定的预定的低～中旋转域(以下称为“第三转速域”)A3(预定的转速域)内，对应于发动机转速NE的降低，目标压缩比Cr_cmd以比其它区域大的变化量增大，在第五和第六预定值NE5、NE6时，目标压缩比Cr_cmd设定为预定值Cr_α、Cr_β。这样，在第三转速域A3内，目标压缩比Cr_cmd设定为：对应于发动机转速NE的降低，目标压缩比Cr_cmd以非常大的变化量增大。这是由于如上所述，在作为低～中旋转域的第二转速域A2内，由于凸轮相位Cain被较大地控制在提前角侧，可能使燃烧不稳定，因此要通过较大程度地增加压缩比Cr，以避免这种不良情形。
另一方面，当前述步骤22的回答为YES、F_EBK_MODE＝1时，即发生了减速请求时，在下一步骤26以后，计算出减速请求时用的目标气门升程Liftin_cmd、目标凸轮相位Cain_cmd和目标压缩比Cr_cmd。首先，在步骤26中，根据发动机转速NE和齿轮级估计值NGEAR，通过检索图27所示的映射图，来计算出目标气门升程Liftin_cmd。
在该映射图中，目标气门升程Liftin_cmd分别针对齿轮级估计值NGEAR＝1～5进行设定，在NGEAR＝-1、0的情况下，与NGEAR＝1时同样地进行设定。这种情况在确定目标凸轮相位Cain_cmd和目标压缩比Cr_cmd的后述的映射图中也是同样的。齿轮级估计值NGEAR越小，即变速装置90的齿轮级越为低速侧，目标气门升程Liftin_cmd越被设定为更小值。由此，通过使齿轮级越为低速侧，越将气门升程Liftin控制于低升程侧，使得进气的通气阻力增大，从而抽吸动力损失增大，因此可以获得更大的发动机制动力。
另外，针对各个齿轮级估计值NGEAR，发动机转速NE越低，目标气门升程Liftin_cmd越被设定为更大值。由此，由于发动机转速NE越低，越将气门升程Liftin控制于高升程侧，因而减小了抽吸动力损失，结果使得发动机制动力减小。另外，在发动机转速NE高于第七预定值NE7(NE7＜NE1，例如1800rpm＝的低～高旋转域内，与齿轮级估计值NGEAR无关，目标气门升程Liftin_cmd设定为比前述图24所示的低负载时(AP＝AP1)的通常时用目标气门升程Liftin_cmd更小的值。由此，当发生减速请求时，在低～高旋转域中，通过将气门升程Liftin控制于减少侧，使得发动机制动力增大。
另外，如前所述，对应于发动机转速NE的降低，在第一转速域A1中，低负载时的通常时用目标气门升程Liftin_cmd设定为增大，而在第一转速域两侧的区域内，则设定为减小。因此，在减速请求时，在直接使用通常时用的目标气门升程Liftin_cmd的情况下，当发动机转速NE急速降低时，在比第一转速域A1高速旋转的区域中，发动机制动力急剧增大，在第一转速域A1内，发动机制动力急剧减小，在比第一转速域A1低速旋转的区域内，发动机制动力急剧增大。这样，发动机制动力对应于发动机转速NE的急速降低而反复急剧增减，变化不自然，给驾驶者带来不舒服感。
针对于此，减速请求时用的目标气门升程Liftin_cmd设定为：在第一转速域A1中，相对于发动机转速NE的变化量比通常时用的情况小，在包含第一转速域A1的整个转速域中，对应于发动机转速NE的降低而逐渐增大。由此，即使发动机转速NE急速降低，也能够平缓地减小发动机制动力。其结果是，在减速请求时，与使用通常时用的目标气门升程Liftin_cmd的情况不同，能够使发动机制动力平滑地变化而不会伴随不舒服感。
接着，根据发动机转速NE和齿轮级估计值NGEAR，通过检索图28所示的映射图，来计算出目标凸轮相位Cain_cmd(步骤27)。在该映射图中，齿轮级估计值NGEAR越小，目标凸轮相位Cain_cmd越被设定为滞后角侧。由此，由于齿轮级越为低速侧，越将凸轮相位Cain控制在滞后角侧，即控制在使进气门4和排气门7的气门重叠减小的方向上，进气行程的开始附近的、进气门4的燃烧室的密闭程度提高。由此，伴随着活塞3b的下降，用于使气缸3a内的空气膨胀的能量增大，抽吸动力损失增大，因此能够活得更大的发动机制动力。
另外，针对各个齿轮级估计值NGEAR，发动机转速NE越低，目标凸轮相位Cain_cmd越被设定在提前角侧。由此，由于发动机转速NE越低，越将凸轮相位Cain控制于提前角侧，因而减少了抽吸动力损失，结果使得发动机制动力降低。另外，在整个转速域内，与齿轮级估计值NGEAR无关，目标凸轮相位Cain_cmd与前述的图25所示低负载时的通常时用的目标凸轮相位Cain_cmd相比，设定在滞后角侧。由此，在发生减速请求时，将凸轮相位Cain控制在滞后角侧，由此，发动机制动力增大。
另外，如前所述，低负载时的通常时用的目标凸轮相位Cain_cmd，对应于发动机转速NE的降低，在第二转速域A2内设定为以非常大的变化量向提前角侧变化，而在比第二转速域A2低速旋转的区域内，设定为向滞后角侧变化。因此，当减速请求时，如果直接使用通常时用的目标气门升程Liftin_cmd，则，伴随着发动机转速NE的急速降低，发动机制动力在急剧减小之后增大，呈现不自然的变化。
针对于此，减速请求时用的目标凸轮相位Cain_cmd设定为：在第二转速于A2内，相对于发动机转速NE的变化量比通常时用的情况小，在包含第二转速域A2的整个转速域内，对应于发动机转速NE的降低，逐渐地向提前角侧变化。由此，即使在发动机转速NE急速降低的情况下，也能够使发动机制动力平缓地减小。其结果是，在减速请求时，与使用通常时用的目标凸轮相位Cain_cmd的情况不同，能够使发动机制动力平滑地变化而不会伴随不舒服感。
接着，根据发动机转速NE和齿轮级估计值NGEAR，通过检索图29所示的映射图，来计算出目标压缩比Cr_cmd(步骤28)，然后结束本处理。在该映射图中，齿轮级估计值NGEAR越小，目标压缩比Cr_cmd越被设定为更大值。由此，由于齿轮级越为低速侧，越将压缩比Cr控制于高压缩比侧，因此相对于压缩所吸入的空气时的车辆V的发动机3侧的转矩抵抗、即发动机摩擦增大，因此能够获得更大的发动机制动力。
另外，针对各个齿轮级估计值NGEAR，发动机转速NE越低，目标压缩比Cr_cmd越被设定为更小值。由此，由于发动机转速NE越低，越将压缩比Cr控制在低压缩比侧，因而减小了发动机摩擦，结果使得发动机制动力减小。另外，在发动机转速NE比第八转速NE8(NE5＜NE8＜NE6)(例如4000rpm)高的中～高旋转域中，与齿轮级估计值NGEAR无关，目标压缩比Cr_cmd设定为比前述的图26所示低负载时的通常时用的目标压缩比Cr_cmd更大的值。由此，在发生了减速请求时，在中～高旋转域内，压缩比Cr被控制于增加侧，由此发动机制动力增大。
另外，如前所述，低负载时的通常时用的目标压缩比Cr_cmd设定为：对应于发动机转速NE的降低，在第三转速域A3内，以非常大的变化程度向较大值变化。因此，在减速请求时，如果直接使用通常时用的目标压缩比Cr_cmd，则伴随着发动机转速NE的急速降低，发动机制动力会急剧增加，呈现不自然的变化。
针对于此，减速请求时用的目标压缩比Cr_cmd设定为：在第三转速域A3内，相对于发动机转速NE的变化量比通常时用的情况小，在包含第三转速域A3的整个转速域内，对应于发动机转速NE的降低，目标压缩比Cr_cmd逐渐减小。由此，即使在发动机转速NE急速降低的情况下，也能够使发动机制动力平缓地减小。其结果是，在减速请求时，与使用通常时用的目标压缩比Cr_cmd的情况不同，能够使发动机制动力平滑地变化而不会伴随不舒服感。
如上所述，根据本实施方式，当判断为发生了驾驶者的减速请求时，由于齿轮级越为低速侧，即变速比越大，越将气门升程Liftin设定在低升程侧、将凸轮相位Cain设定在滞后角侧、将压缩比Cr设定为高压缩比侧，因此能够获得更大的发动机制动力。由此，在减速请求时，能够使驾驶者容易把握当时的齿轮级，并且通过与通常相同的档位操作，能够平顺地获得适当的发动机制动力，因此脚制动器的使用频度减小，从而能够沿长其寿命。另外，在减速请求时，将气门升程Liftin设定在减少侧，并且将压缩比Cr设定在增加侧，因此与将通过气门升程Liftin的设定而获得的发动机制动力、和通过压缩比Cr的设定而获得的发动机制动力合起来相比，能够获得更大的发动机制动力，所以能够进一步延长脚制动器的寿命。
另外，在减速请求时，发动机转速NE越低，越将气门升程Liftin设定在高升程侧、将凸轮相位Cain设定在提前角侧、将压缩比Cr设定在低压缩比侧，由此降低了发动机制动力。这样，在减速请求时，能够抑制在发动机转速NE较低时由于发动机制动力的急剧变化所引起的滞涩感，从而能够确保良好的驾驶性能。
另外，在减速请求时，分别将气门升程Liftin、凸轮相位Cain、压缩比Cr设定成：在发动机转速NE处于第一、第二和第三转速域A1、A2、A3时，相对于发动机转速NE的变化量比没有减速请求的通常时小。通过这样设定气门升程Liftin和凸轮相位Cain，能够防止发动机制动力的急剧减小，并且通过上述的压缩比Cr的设定，能够防止发动机制动力的急剧增大。由此，能够使发动机制动力平滑地变化，从而能够确保良好的驾驶性能。
另外，本发明不限于已说明的实施方式，其可以通过各种方式实施。例如，在实施方式中对进气门4的气门升程进行了控制，但是也可以控制排气门4的气门升程以代替进气门4，或者也可以控制进气门4和排气门7两者的气门升程。另外，在实施方式中对进气凸轮6的凸轮相位Cain进行了控制，但是也可以控制排气凸轮9的凸轮相位以代替进气凸轮6，或者也可以控制进气凸轮6和排气凸轮9两者的凸轮相位。此外，在实施方式中设定了目标气门升程Liftin_cmd、目标凸轮相位Cain_cmd和目标压缩比Cr_cmd，并使齿轮级估计值NGEAR越小，即变速比越大，发动机制动力越大，但是只要是将目标气门升程Liftin_cmd、目标凸轮相位Cain_cmd和目标压缩比Cr_cmd设定成针对变速装置90的变速比中的每一个而彼此不同的值，则其它设定方法也落入本发明的范围内。
另外，实施方式中，对气门升程Liftin、凸轮相位Cain和压缩比Cr都进行了控制，但是也可以控制其中的至少一个。另外，实施方式例示了自动式变速装置90，但是本发明并不限于此，也可以使用于手动式或无级变速式的变速装置。另外，在实施方式中，使用车速VP和发动机转速NE通过估计来求出变速装置90的变速比，但是也可以通过传感器等直接进行检测以代替上述估计。另外，图27～图29中的映射图例示了目标气门升程Liftin_cmd、目标凸轮相位Cain_cmd和目标压缩比Cr_cmd的设定，在第一～第三转速域A1、A2、A3中，只要满足变化量小于通常时用的情况的条件，则可以是其它任意设定。另外，在本发明的主旨范围内可以对细节结构进行适当的变更。
本发明的控制装置在车辆中，通过在驾驶者请求减速时获得适当的发动机制动力，来延长脚致动器的寿命，并且在驾驶者请求减速时，在内燃机转速较低的情况下，抑制由于发动机制动力剧烈变化而引起的滞涩感，由此不仅确保了良好的驾驶性能够，而且极具使用价值。

Claims (6)

1、一种车辆的控制装置，所述车辆具有按照驾驶者的意图根据预定的多个变速比中的一个对内燃机的动力进行变速的变速装置，在所述车辆中，所述车辆的控制装置对气门升程、凸轮相位以及所述内燃机的压缩比中的至少一个进行控制，所述气门升程是所述内燃机的进气门和排气门中的至少一方的升程，所述凸轮相位是分别对所述进气门和所述排气门进行驱动的进气凸轮和排气凸轮中的至少一方相对于曲轴的相位，其特征在于，
所述车辆的控制装置具有：
设定装置，其将所述气门升程、所述凸轮相位和所述压缩比中的所述至少一个预先设定为针对所述多个变速比中的每一个而彼此不同的值；
变速比检测装置，其检测所述变速装置的变速比；
减速请求判断装置，其判断是否有来自驾驶者的减速请求发生；和确定装置，在通过所述减速请求判断装置判断为发生了所述减速请求时，所述确定装置根据所述检测到的变速装置的变速比、基于所述设定装置所进行的设定来确定所述气门升程、所述凸轮相位和所述压缩比中的所述至少一个。
2、根据权利要求1所述的车辆的控制装置，其特征在于，所述设定装置对所述气门升程、所述凸轮相位和所述压缩比中的所述至少一个进行设定，以使得所述变速装置的变速比越大，所述内燃机的发动机制动力就越大。
3、一种车辆的控制装置，所述车辆的控制装置对气门升程、凸轮相位以及内燃机的压缩比中的至少一个进行控制，所述气门升程是所述内燃机的进气门和排气门中的至少一方的升程，所述凸轮相位是分别对所述进气门和所述排气门进行驱动的进气凸轮和排气凸轮中的至少一方相对于曲轴的相位，其特征在于，
所述车辆的控制装置具有：
转速检测装置，其检测所述内燃机的转速；
减速请求判断装置，其判断是否有来自驾驶者的减速请求发生；和设定装置，当通过所述减速请求判断装置判断为发生了所述减速请求时，所述设定装置对所述气门升程、所述凸轮相位和所述压缩比中的所述至少一个进行设定，以使得所述检测到的内燃机的转速越低，所述内燃机的发动机制动力就越小。
4、一种车辆的控制装置，所述车辆的控制装置对气门升程、凸轮相位以及内燃机的压缩比中的至少一个进行控制，所述气门升程是所述内燃机的进气门和排气门中的至少一方的升程，所述凸轮相位是分别对所述进气门和所述排气门进行驱动的进气凸轮和排气凸轮中的至少一方相对于曲轴的相位，其特征在于，
所述车辆的控制装置具有：
转速检测装置，其检测所述内燃机的转速；
减速请求判断装置，其判断是否有来自驾驶者的减速请求发生；和设定装置，在通过所述减速请求判断装置判断为发生了所述减速请求、而且所述检测到的内燃机的转速处在预定的转速域内时，所述设定装置对所述气门升程、所述凸轮相位和所述压缩比中的所述至少一个进行设定，以使得其相对于所述内燃机转速的变化量比未发生所述减速请求时小。
5、一种车辆的控制装置，所述车辆的控制装置对内燃机的进气门和排气门中的至少一方的升程即气门升程进行控制，并且通过使所述内燃机的行程变化来控制所述内燃机的压缩比，其特征在于，
所述车辆的控制装置具有：
减速请求判断装置，其判断是否有来自驾驶者的减速请求发生；和设定装置，在通过所述减速请求判断装置判断为发生了所述减速请求时，所述设定装置将所述气门升程设定于减少侧，并且将所述压缩比设定于增加侧。
6、根据权利要求5所述的车辆的控制装置，其特征在于，所述车辆的控制装置还具有用于检测所述内燃机的转速的转速检测装置，
所述检测到的内燃机的转速越低，所述设定装置越将所述气门升程设定为更大值，和/或将所述压缩比设定为更小值。
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