JP2913640B2 - 内燃機関の圧縮比制御装置 - Google Patents
内燃機関の圧縮比制御装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は圧縮比を運転条件に応じて可変とした内燃
機関における圧縮比制御装置に関する。 〔従来の技術〕 オットーサイクル内燃機関においては圧縮比を上げる
と燃焼効率が向上し燃料小比率を改善できると共に、出
力を高くすることができる。しかし、圧縮比を高くする
とノッキングが発生し易くなる。そこで、ノッキングが
発生しない範囲で圧縮比を可能な限り高くすることが行
われ、圧縮比が変わると点火時期の要求値も変わるた
め、圧縮比に応じて点火時期の制御も併せて実行され
る。即ち、具体的には機関回転数、及び吸入空気量、吸
気管圧力、スロットル開度等に代表される機関負荷の検
出値から予め定められた圧縮比マップのマップサーチに
よって決定された圧縮比を以って機関を運転することに
なる。（例えば実開昭61−192541号参照）尚、圧縮比を
可変とする機構としては、色々あるがピストンのストロ
ーク自体を機械的に変えるもの（例えば特開昭58−9134
0号参照）が代表的である。 〔発明が解決しようとする問題点〕 上述したような圧縮比制御装置では、全ての運転領域
において運転条件に応じて圧縮比を切り換えているため
即座に再び元の圧縮比領域に復帰されるような運転条
件、即ち換言すれば圧縮比を瞬間、瞬間の運転条件に応
じて切り換える必要がない状態でも圧縮比が小こざみに
切り換わり、従って切り換わり回数が増加し圧縮比可変
機構の耐久性が低下するというような問題があった。 本発明は圧縮比を可変とする内燃機関において、上述
したような運転状態、例えばニュートラルレンジ時、無
負荷レーシング時、シフトチェンジ時、圧縮比切り換え
が連続した時、ノイズ信号が入った時等において短時間
圧縮比を所定値に保持して切り換えを禁止し、圧縮比可
変機構の耐久性を高めることにある。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明の圧縮比制御装置は、機関の運転状態を検出す
る運転状態検出手段と、該運転状態検出手段により検出
された運転状態に応じて圧縮比を設定する圧縮比設定手
段と、変速機がニュートラルレンジ時である間は圧縮比
の切り換えを禁止する圧縮比切り換え禁止手段とを有す
る。 〔実施例〕 第２図に一例としてピストンのストローク自体を油圧
により機械的に変えることによって圧縮比を可変とする
圧縮比可変機構を有した内燃機関を示す。本図において
10は内燃機関の本体、12は点火栓、14はディストリビュ
ータ、15はクランク角センサ、16は吸気管、18はエアク
リーナ、20はスロットル弁、22はスロットルポジション
センサ、24は、吸気圧力センサ（バキュームセンサ）、
26は水温センサ、28はノックセンサ、30はこれらセンサ
群の信号を入力する制御回路（エンジンコントロールコ
ンピュータ）である。 第３図及び第４図はその圧縮比可変機構部分の拡大図
であって、ピストン32に連結されたコネクティングロッ
ド34の小端穴36の内周とピストンピン38の外周との間
に、内周面と外周面とを互に偏心された筒状の偏心ベア
リング40が回転可能に介装され、偏心ベアリング40に設
けたロック穴42に、コネクティングロッド34のロックピ
ン穴44に摺動自在かつ出没自在に挿入したロックピン46
を係合、離脱させて、偏心ベアリング40の回転をロック
したりフリーにしたりする。偏心ベアリング40には肉厚
部にロック穴42が設けてあるので、ロック位置ではピス
トン32のコネクティングロッド34に対する相対位置が高
く、高圧縮比にロックされ、ロック解除では、ピストン
32が圧縮比上死点で爆発力を受けて自然にコネティング
ロッド34に対する相対位置を低位置に保つので、低圧縮
比にロックされる。ロックピン46のロック穴42への係合
または解除は、ロック用油圧通路48への油圧をかけた
り、アンロック用油圧通路50に油圧をかけることで行な
い、その機構は第２図に示すようにオイルポンプ52によ
ってオイルパン54よりくみ上げられたオイルが切換弁56
を介して、コネクティングロッド34に内装されたロック
ピン46を作動させることになる。尚、58は切換弁56と共
に制御回路30によって制御される開閉弁であり、ロック
ピン46作動の際、動弁系への潤滑油供給を一時的に阻止
することにより油圧を上昇させロックピン作動を確実に
している。又、60は過剰な油分をオイルパン54へと戻す
ためのリリーフ弁である。 第２図は切換弁56の位置からも明らかなように油圧に
よってロックピン46が上方に押し込まれ、機関としては
高圧縮比状態を示しており、これより切換弁56が左右90
度回転すると、逆にロックピン46を下方に作動し低圧縮
比状態になる。即ち、以上説明した圧縮比可変機構はピ
ストンストローク２段階に変えることにより、圧縮比を
可変としているが、本発明の適用対象となる圧縮比可変
機構はこれに限定されず、後述する圧縮比無段階（多段
階）制御機構においても適用可能である。制御回路30に
は上述した各センサの他、シフト位置センサ62、車速セ
ンサ64、アイドルスイッチ66及び参照番号を付さない各
種センサ（吸排気温センサ、O2センサ等）が接続される
が、第５図はそのようなセンサ群によって検出された運
転状態により、後述する特定の運転条件を識別して圧縮
比の切り換えを実行、或いは禁止する制御回路を示すブ
ロック図である。この制御回路30はマイクロコンピュー
タシステムとして構成され、中央処理装置（CPU）68
と、リードオンリメモリ（ROM）70と、ランダムアクセ
スメモリ（RAM）72と、入力ポート74と、出力ポート76
と、A/D変換器78と、これら要素を接続するバス80とよ
り成る。従って前述した各種センサからの信号は入口ポ
ート74に送られ、CPU68で圧縮比、点火時期、燃料噴射
量、の演算や、運転条件の判定を行ない、その結果を以
って出力ポート76よりインジェクタや圧縮比可変機構に
信号を送り制御する。 以下、制御回路30の作動をフローチャートによって説
明する。尚、本実施例によるフローは前述した運転条件
に加え、始動時や暖機中において予想され選る圧縮比切
り換えを禁止することも企図している。この作動を実現
するためのプログラムはROM70の所定領域に格納されて
おり、第６図は本発明の概念としての圧縮比制御ルーチ
ンを示している。このルーチンは所定時間毎に実行され
る時間割り込みルーチンである。 即ち、ステップS300では機関が始動時であるか否か、
ステップS400では機関が暖機中であるか否か、ステップ
S500ではニュートラルレンジ時か否か、ステップS600で
はレーシング時であるか否か、ステップS700ではシフト
チェンジ時であるか否か、ステップS800では圧縮比切り
換えが連続している時か否か、ステップS900ではノイズ
信号が入った時か否か等を判定し、圧縮比を切り換える
必要がない場合、即ちこれらのステップS300〜S900にお
いて少くとも１つのステップでYesと判定された場合、
ステップ101にて圧縮比を低圧縮比領域（以下、Loと呼
ぶ）、或いは高圧縮比領域（以下、Hiと呼ぶ）に固定す
ることにより切り換え回数を低減する。又上記のいずれ
にも該当しない場合、即ち各ステップS300〜900におい
て全てNOと判定された場合、ステップS1000にて通常の
圧縮比可変制御を実行する。 次に圧縮比可変制御について説明する。一般に可変機
構２を高圧縮比にするか、低圧縮比にするかの判定はエ
ンジン回転数NEやエンジン負荷（吸入空気量Ｑ、吸気管
圧力PM、スロットル開度TA等）の大小により設定すべき
圧縮比が決定される。即ちROM70の所定領域には上述し
たこれらのエンジン特性の組合わせによって求められる
圧縮比のマップがある。従ってCPU68は入力されたこれ
らのデータより所望の圧縮比を選定することになる。 第７図は第６図ステップS1000での圧縮比可変制御ル
ーチンの一例であって、本実施例によれば、エンジン回
転数NE、吸気管圧力PM、及びスロットル開度TAの３つの
特性により第８図−（イ）に示すような３次元のマップ
を以って圧縮比（Hi又はLo）が決定される。尚、本制御
ルーチンは第８図−（ロ）に示すように圧縮比切り換え
の基準となる境界値をLo→Hi,Hi→Loの２つの場合に応
じて２つ設定し（例えばNEL-H,NEH-L）、これらの値の
間に所定の幅を設け、ヒステリシス特性を持たせること
により境界値１つの場合に生じる境界値近傍の運転条件
の際のハンチング現象を防いでいる。 以下、第７図の制御ルーチンを説明する。ステップS1
001ではエンジン回転数NEをディストリビュータ14（第
２図）に内蔵されたクランク角センサ15により周知の方
法で読み込み、次にステップS1002では吸気管圧力PMを
吸気圧力センサ24により、又ステップS1003ではストッ
トル開度TAをスロットルポジションセンサ22より夫々読
み込む。次にステップS1004では前回のルーチン実行の
際、圧縮比がHi条件（高圧縮比領域）であったか否かを
見て、Yesと判定されたならばステップS1005に、Noと判
定されたならばステップS1008に進む。ステップS1005に
おいてはステップS1001で読み込まれたNEの値が第８図
−（ロ）のNEH-Lの値、即ち、高圧縮比から低圧縮比に
切り換える回転数より大きいか否かを判定し、同様にス
テップS1006ではステップS1002で読み込まれたPMの値が
第８図−（ロ）、PMH-Lより大きいか否か、ステップS10
07ではステップS1003でのTAが第８図−（ロ）、TAH-Lよ
り大きいか否かを夫々判定する。これらのステップS100
5〜1007において少なくとも１つ以上がYesと判定された
ならば圧縮比をHiからLoに切り換えるべくステップS101
1に進み出力ポート76より切換弁56を高圧縮比を実現す
る位置（以下、Hi位置）より低圧縮比位置（Lo位置）へ
と作動させ、次いでステップS1012にて開閉弁46をONに
してロックピン46作動油圧を上昇させ、本ルーチンを終
了する。 （Hi→Loの場合） ステップS1005〜1007において全てがNoと判定された
場合、それまでのHiを保持することになるため、先ずス
テップS1020にて圧縮比の切り換え処理中であるか否
か、即ち切換弁56及び開閉弁58がON状態であるか否かを
見て、NOと判定されたならば既に前の実行処理段階に
て、高圧縮比状態が達成され切換弁38及び開閉弁58への
通電がOFFされたと判断し、後述する各ステップS1020〜
1024をバイパスして復帰する。一方Yesと判定されたな
らばステップS1021に進み、周知の圧縮比検出手段、例
えば燃焼圧センサやピストン位置センサ等により実際に
圧縮比がHiに切り換わったかを判定する。ステップS102
1にてYesと判定されたならばステップS1022で切換弁38
への通電をOFFにし、次いでステップS1023に進み同様に
開閉弁58をOFFにする。 一般に、上述したような運転状態に応じて圧縮比を変
える機関においては、切り換えられた圧縮比の大小に応
じて点火時期を変える必要がある。即ち、具体的には高
圧縮比の場合は点火時期を遅れ側にし、低圧縮比の場合
は点火時期を進み側にして夫々の燃焼に応じた最適の点
火時期に設定する。本実施例によれば前述した圧縮比マ
ップに加え、ROM70の所定領域には高圧縮比用点火時期
マップと低圧縮比用点火時期マップがあり、従ってCPU6
8は上述したエンジン特性（NE,PM,TA）等の組合わせに
より高圧縮比又は低圧縮比の基本点火時期を演算するこ
とになる。 従ってステップS1023に続くステップS1024では圧縮比
切り換えに同期して点火時期マップをHi用に切り換え復
帰する。 前後するが、ステップS1004でNOと判定された場合、
ステップS1008以降へと進むがこれは前回のルーチン実
行時圧縮比がLo条件であった場合の処理であるため、ス
テップS1008ではNEがNEL-Hの値、即ち、低圧縮比から高
圧縮比に切り換える回転数の値より大きいか否か、ステ
ップS1009では同様にPMがPML-Hより大きいか否か、ステ
ップS1010ではTAがTAL-Hより大きいか否かを夫々判定す
る。これらのステップS1080〜1010において少くとも１
つ以上がYesと判定されたならば、それまでのLo圧縮比
を保持することになるため、ステップS1013〜1017にて
前述したステップS1020〜1024と同様の処理をして次の
ルーチンへと復帰することになる。尚、ステップS1015
における処理は切換弁56のHi位置からLo位置への作動を
実行終了した後通電OFFするものであって、又ステップS
1017では点火時期マップをLo用に切り換える処理を示
す。ステップS1008〜1010において全てがNOと判定され
た場合は圧縮比をそれまでのLoからHiに切り換えるべ
く、ステップS1012及び1013と同様に、ステップS1018及
び1019にて切換弁56及び開閉弁58への通電をONにして復
帰することになる。 以上説明した本ルーチンを総括するとステップS1001
〜1007,1020〜1024へと続くルーチンはHi→Hi、ステッ
プS1001〜1007,1011,1012はHi→Lo、ステップS1001〜10
04,1008〜1010,1018,1019はLo→Hi、ステップS1001〜10
04,1008〜1010,1013〜1017はLo→Loへと圧縮比が変化す
る（又はしない）ルーチンとなる。 以下第６図ステップS300〜900について説明する。 （始動時か否かの判定） 運転者がエンジンを始動する際には、クランキング時
アクセルペダルを煽る場合がある。従って、従来の圧縮
比可変機構を具えた機関においては圧縮比がHi→Loと小
刻みに変化し、機構の耐久性を悪化させる恐れがある。
本処理は係る現状を加味し、機関が始動後となるまでは
圧縮比を固定するものであって、好ましくはLo側に固定
し、ピストン−シリンダ間の摩擦損失を低下してクラン
キング回転数を上昇せしめ、始動性を改善する。尚、本
願明細書ではイグニッションキー作動からクランキング
状態を経てエンジン完爆となるまでを始動時と呼ぶこと
にする。本実施例によれば、始動時であるか否かの判定
は第９図に示すようにエンジン回転数NEより判別する。
尚本実施例において始動時か始動後であるかの判定基準
となる回転数は第８図（ロ）に示す各エンジン特性同
様、ヒステリシスを持たせており始動→始動後の判定回
転数NES-ASは例えば500r.p.m.、始動後→始動の判定回
転数NEAS-Sは300r.p.m.と仮定する。 最初にステップS301において、エンジン回転数NEを読
み込む。次にステップS302では前回本ルーチンを実行し
た際、始動時であったか、即ち後述する処理によって既
に始動時フラグFSが立っているか（FS＝１）、否か（FS
＝０）を見る。本ステップにおいてYes（始動時）であ
るならばステップS303に進みNEがNES-AS（500r.p.m.）
より大きいか否かを判定する。NE＞500r.p.m.の場合（Y
es）、既に機関は始動後となる領域に到達したと判定さ
れるため、続くステップS304にて始動時フラグFSをリセ
ットして第６図に示すステップS400に進むことになる。
又、ステップS303でNoと判定された場合には、現時点に
おいても始動時であり未だ始動後とは認められないため
以降のステップをバイパスして第６図に示すステップS1
100に進むことになる。前後するがステップS302をNO、
即ち前回本ルーチンを実行した際始動後と判定されてい
るならば、ステップS305に進みNEがNEAS-S、即ち本例で
は300r.p.m.より大か否かを判定し、Yes（NE＞300r.p.
m.）ならば、現在も引き続き始動後の状態であるため次
のステップS400と進み、NOと判定されたならば何らかの
原因で始動後の状態から始動時の状態に戻ったと判断
し、ステップS306において始動時フラグFSをセット（FS
＝１）してステップS1100に進むことになる。ステップS
1100では前述したように圧縮比をいずれか一方に固定、
或いは好ましくはLo側に固定する処理が実行されるが、
この処理については後述する。 （暖機中か否かの判定） 機関が暖機中の状態では運転条件に応じて圧縮比が変
化するのは圧縮比可変機構の耐久性を悪化するのに加え
低温時の燃焼効率が悪いためドライバビリティ悪化を招
きやすい。従って機関が暖機状態になるまでは圧縮比を
いずれか一方に固定すべきであり、好ましくはHi側に固
定して燃焼効率を向上せしめ同時に燃料霧化を促進して
燃焼を改善し、ドライバビリティを改善する。 本実施例によれば暖機中であるか否かの判定は第10図
に示すように冷却水温THWより判別し、この水温THWは水
温センサ26により検出される。尚、本実施例において暖
機中か否かの判定基準となる水温は始動時同様、ヒステ
リシスを持たせており暖機中→暖機後の判定水温THW
W-AWは例えば50℃、暖機後→暖機中の判定水温THWAW-W
は30℃と仮定する。 最初にステップS401において、冷却水温THWを読み込
む。次にステップS402では前回本ルーチンを実行した
際、暖機中であったか、即ち後述する処理によって既に
暖機中フラグＦW.UPが立っているか（ＦW.UP＝１）か否
か（ＦW.UP＝０）を見る。本ステップにおいてYes（暖
機中）であるなばステップS403に進みTHWがTHWW-AW（50
℃）より大きいか否かを判定する。THW＞50℃の場合（Y
es）、既に機関は暖機後となる領域に到達したと判定さ
れるため、続くステップS404にて暖機中フラグＦW.UPを
リセットして第６図に示すステップS500に進むことにな
る。又、ステップS403でNoと判定された場合には、現時
点においても暖機中であり未だ暖機後とは認められない
ため以降のステップをバイパスして第６図に示ステップ
S1100に進むことになる。前後するがステップS402をN
O、即ち、前回本ルーチンを実行した際暖機後と判定さ
れているならば、ステップS405に進みTHWがTHWAW-W即ち
本例では30℃より大か否かを判定し、Yes（THW＞30℃）
ならば、現在も引き続き暖機後の状態であるため次のス
テップS500へと進み、NOと判定されたならば何らかの原
因で暖機後の状態から暖機中の状態に戻ったと判断し、
ステップS406において暖機中フラグＦW.UPをセット（Ｆ
W.UP＝１）してステップS1100に進むことになる。 （ニュートラルレンジ時か否かの判定） 車両がニュートラルレンジの際に運転者がアクセルを
空ぶかしすると、それに伴い機関の圧縮比がHiLoと変
化し機構の耐久性を悪化させる恐れがある。従って、車
両がニュートラルレンジの際には圧縮比をいずれか一方
に固定すべきであり、好ましくはHi側に固定して燃費を
向上せしめ、アイドル安定性を改善する。 本実施例によれば車両がニュートラルレンジ時である
か否かの判定は第２図に示すシフト位置センサ62により
検出され、鈴えばシフトバーがニュートラルレンジに位
置している間は、センサ62は信号を出力し、その場合は
第６図ステップS1100に進むようにする。一方その他の
場合はセンサ62は信号を発せず、ステップS600に進むよ
うにする。これによりニュートラルレンジ時のアクセル
空ぶかしに伴う圧縮比可変機構の耐久性悪化を防止する
ことができる。 （レーシング時か否かの判定） 車両が無負荷レーシング（無負荷状態でアクセルを踏
み戻すこと）の状態においては圧縮比がHi→Lo→Hiと変
化し、機構の耐久性が悪化する。加えて、無負荷状態で
は車両は走行していないため、圧縮比切り換えに伴う機
構発生音が顕在化し切り換えショックや揺れと共に運転
者に不快感を与えることになる。本処理は係る現状を加
味し、機関が無負荷レーシングの際は圧縮比をいずれか
一方に固定するものである。そして好ましくはHi側に固
定し燃焼効率及び燃費、吸き上がり特性を改善する。以
下、レーシング時か否かの判定法を第11図及び第12図を
参照して説明する。 第11図に関し、本ルーチンは所定時間毎に実行される
時間割り込みルーチンである。ステップS601で車速セン
サ64により車速SPDを読み込み、続くステップS602では
車速SPDが０か否かを判定する。NOの場合は走行中と見
なすことができるので以下のステップをバイパスして第
６図ステップS700へと進むことになるが、一方Yesと判
定されたならばステップS603へと進む。ステップS603で
は前回のフロー実行の際、アイドルスイッチ66がONであ
ったか否か即ち換言すればスロットル全閉か否かを判定
する。本ステップS603でYesと判定された場合は、前
回、機関がアイドル状態で、レーシング状態でなかった
ことを意味するため、ステップS604に進むことになる。
一方NOと判定された場合、ステップS607に進む。ところ
で本ルーチンは、第12図タイムチャートに示すように機
関がレーシング状態にあるか否かをアイドルスイッチ66
がONでなくなった時点からの経過時間で見、実験的に予
め定められた時間ｄ（例えば２秒）以内においてはレー
シング状態にあると仮定し、その間は圧縮比を固定する
こととする。従ってステップS604では現在アイドルスイ
ッチ66がONであるか否かを判定し、Noならばレーシング
状態に入ったと判定してステップS605に進み、レーシン
グカウンタCRACをリセットして、次のステップS606でレ
ーシングフラグFRACを１にセットしてステップS1100に
進むことになる。尚、ステップS603でNoの場合と同様に
ステップS604でYesの場合、即ち今回アイドル状態であ
ると判定された時にもステップS607に進む。ステップS6
07では今回の実行に至るまで既にレーシングフラグFRAC
が立っているか否かの判定をする。本ステップS607にお
いてFRAC＝０と判定された場合、即ちNoの時はレーシン
グ状態にあらずと判断し、以下のステップをバイパスし
てステップS700に進む。一方ステップS607でYesの場合
はステップS608に進みレーシングカウンタCRACが前述し
た所定時間（例えば２秒）に相当する判定値ｄより大で
あるか否かを判定する。レーシングカウンタCRACがｄよ
り小さい場合には本フロー実行の時点においても未だレ
ーシング状態にあるとして、ステップS609でレーシング
カウンタCRACをインクリメントしてステップS1100に進
むことになる。ステップS608でYesの場合、即ち所定時
間を経過していると判定された時にはステップS610に進
みレーシングカウンタCRACをリセット（クリア）して、
次のステップS611でレーシングフラグFRACをリセットし
て（FRAC＝０）、ステップS700に進む。その後はステッ
プS607でNoと判定されるためステップS700以降の処理を
することになる。尚、以上説明したルーチンにおいては
ステップS603やステップS604にかわるものとして、スロ
ットルポジションセンサ22からのスロットル開度TAを読
み込み、開度TAが０であるか（スロットル全閉）否かに
よっても判定可能である。 第13図に上述したレーシング判定の別実施例を示す。
本実施例は上述した判定方法を簡略化したものであり、
即ち、ステップS601′で車速SPDを読み込み、ステップS
602′において車速SPDが０の場合、レーシングと判定
し、ステップS1010に進みその他の場合はレーシングに
非ずと判定してステップS700へ進むこととしたものであ
る。 （シフトチェンジ時か否かの判定） 従来の圧縮非可変制御において圧縮比の切り換えは、
原則として例えば第14図圧縮比マップ（２次元の場合）
に示すように軽中負荷域ではHi側に、高負荷域において
Lo側に制御しているため、例えば加速に伴うシフトチェ
ンジの際には通常、1.圧縮比Lo（高負荷域）より、2.ア
クセルペダルを戻して（軽負荷域）シフトチェンジし、
3.再び高負荷域までアクセルペダルを踏み込むことにな
る。従って第14図→→に示すように負荷変化に伴
って圧縮比がLo→Hi→Loに切り換わるため機構の耐久性
が悪化する。加えて切り換え時の制御遅れによるショッ
クやノッキング等の可能性がありドライバビリティの悪
化をまねく恐れがある。本処理は以上のような問題点を
防止するため、高負荷域からのシフトチェンジの際圧縮
比をいずれか一方、好ましくはLo側に固定する。尚、
軽、中負荷域からのシフトチェンジは、第８図−（イ）
Hi圧縮比領域内で行なわれるので従来の圧縮比可変制御
においても圧縮比は切り換らず対象外となる。以下、第
15図及び第16図を参照してシフトチェンジ時の判別方法
を説明する。 第15図はシフトチェンジの際のスロットル開度TAと吸
気管圧力PMの推移を示す概念図であって、シフトチェン
ジが行なわれると（第14図→）、アクセルペダルの
戻しによりスロットル開度TAは、第15図下段→のよ
うに変化し、単位時間当たりのスロットル開度変化ΔTA
/Δｔはマイナス側で絶対値が大きくなる。従ってシフ
トチェンジ判定の基準はこのΔTA/Δｔの大小を見れば
よい。シフトチェンジの制御法としては→へのシフ
トチェンジと判定された時点より所定時間（例えば２
秒）だけ圧縮比の切り換えを禁止すれば良い。 第６図は以上説明した制御プログラムを示すフローチ
ャート図であって、所定時間毎に実行される時間割り込
みルーチンとすることもできる。最初にステップS701で
現在の運転条件（エンジン回転数NE、吸気管圧力PMスロ
ットル開度TA等）を読み込む。次にステップS702では前
回のルーチン実行の際、圧縮比がHi条件であったか否か
を見て、NOと判定されたならばステップS704に進み今回
ステップS701で読み込んだ運転条件が圧縮比Hi条件、即
ち中・低負荷領域であるか否かを判定する。ステップS7
04においてYesと判定されるならば、前回のLo条件よりH
i条件に変化したと判断されるため続くステップS705に
おいて単位時間当たりのスロットル開度変化ΔTAを求
め、ステップS706で所定値（−ａ）より大きいか否かを
判定する。ところでΔTAは前述したように負の値である
ためシフトチェンジ時や、或いは急激な減速時程ΔTAは
小さくなる。（絶対値大）従ってステップS706でYesと
判定されたならば緩やかな減速と判断し、ステップS711
にてシフトチェンジフラグFSFTをリセットして（FSFT＝
０）、ステップS800（第６図）へと進むことになる。一
方、ステップS706でNoの場合にはステップS707に進みタ
イマをリセットし、ステップS708でシフトチェンジフラ
グFSFTをセット（FSFT＝１）としてステップS1100に進
むことになる。前後するがステップS702においてYes、
即ち前回のルーチンにおいて運転条件が圧縮比Hiの領域
の場合には、ステップS703に進みステップS704同様、今
回の運転条件が圧縮比Hi条件か否かを判定する。ステッ
プS703でYesと判定された場合、運転条件がHi→Hiとな
るため、ステップS709に進み、シフトチェンジ制御中で
あるか（FSFT＝１）、否かを見て、NOの場合（FSFT＝
０）、ステップ800に進むことになる。一方、ステップS
709でYesの場合は現在シフトチェンジ制御中であるた
め、次くステップS710でステップS707での処理からの時
間が所定時間（例えば２秒）を経過したか否かを判定す
る。ステップS710でYesの場合は、即ちシフトチェンジ
が終了したことを意味するので以下ステップS711に進み
フラグFSFT＝０にしてステップS800へと進むことにな
る。一方Noの場合は引き続きステップS1100に進み圧縮
比固定処理をすることになる。又、ステップS702でNO、
かつステップS704でNOの場合は運転条件が圧縮比Lo→L
o、ステップS702でYes、かつステップS703でNOの場合
は、同様にHi→Loと変化する時なのでステップS711に進
みフラグFSFT＝０にして次のステップS800に進むことに
なる。 尚、本制御法によれば急激な減速時においては前述し
たように所定時間内はステップS1100が実行され圧縮比
は固定されるが急減速時自体はエンジン出力が不要な運
転条件であるため実行が短時間であることと併せ問題は
ない。 （圧縮比切り換えが連続しているか否かの判定） 例えば車両走行中運転者が故意に加速、減速を繰り返
したり、或いは何らかの原因により圧縮比切り換え条件
のハンチング現象が発生した場合等は、圧縮比がHi→Lo
と小刻みに変化し機構の耐久性の悪化に加え、切り換え
時の制御遅れによるショック等によりドライバビリティ
を悪化する恐れがある。第17図及び第18図は、圧縮比の
切り換えが連続するような運転条件、或いは現象の場合
の制御である。 先に、第17図のタイムチャートで、本制御の概念につ
いて説明する、本図において最上段は、従来の圧縮比可
変制御において、例えば第８図−（イ）や第14図に示す
ような圧縮比マップから求めた圧縮比変化の一モデルを
示す。又、上から２段目は、タイマ（カウンタ）であ
り、運転条件によって設定された圧縮比がHiLoと切り
換わる度にクリアされ、その後は後述するプラグラムが
実行される時間ごとにインクリメントされる。尚、Cmax
は上限値、ｂは判定値（例えば２秒間に相当）である。
３段目は本制御法における圧縮比切り換え禁止フラグF
INHのセット、リセットを示しており、各運転条件から
マップにより求められる圧縮比が切り換わった時点での
カウンタＣを見て、判定値ｂより小さければ、前回の切
り換えから短時間に再び圧縮比切り換え信号が入ったこ
とを意味するので、現時点では圧縮比を切り換えるがそ
の後の切り換えを禁止するフラグFINHをセットする。こ
の切り換え禁止フラグ（FINH）は、カウンタＣがクリア
されてから判定値ｂに到達するまでの時間（例えば２秒
間）内に、切り換えがなかったらリセットされる。その
結果、最終的な目標圧縮比は、最下段のようになる。以
下、第18図により具体的な制御方法について説明する。
尚、本プログラムは所定時間毎に実行される時間割り込
みルーチンである、最初にステップS801で現在の運転条
件（エンジン回転数NE、吸気管圧力PMスロットル開度TA
等）を読み込む。次にステップS802では前回のルーチン
実行の際、圧縮比がHi条件であったか否かを見て、NOと
判定されたならばステップS804に進み、今回ステップS8
01で読み込んだ運転条件が圧縮比Hi条件であるか否かを
判定する。ステップS804においてYesと判定されるなら
ば、前回のLo条件よりHi条件に変化したと判断されるた
めステップ808に進む。一方、ステップS802でYesと判定
されたならばステップS803に進みステップS804同様、今
回の運転条件が圧縮比Hi条件か否かを判定する。ステッ
プS803でNoと判定されるならば前回のHi条件よりLo条件
に変化したと判断されるため、前述のLo→Hiと同様にス
テップS808に進む。ステップS808では先に説明したよう
にカウンタＣが予め定められた判定値ｂより大きいか否
か、即ち前回の圧縮比切り換え時点から、判定値ｂに相
当する時間（例えば２秒）が経過したか否かを見て、NO
の場合はステップS809に進み、既に切り換え禁止フラグ
FINHが立っているか否かを見る。そして本ステップS809
でNO、即ちフラグFINH＝０の場合にはステップS810に進
みフラグFINHをセットして、ステップS812でカウンタＣ
を０にリセットしてステップS900に進むことになり、従
って現時点では圧縮比を切り換えることになる、これに
対しステップS809でYesの場合は、既に切り換え禁止フ
ラグFINHが立っていることを意味するためステップS813
でカウンタＣをクリアしてステップS1100に進み圧縮比
を固定することになる。 前後するがステップS808でYesの場合には、前回の圧
縮比切り換えから判定値ｂに相当する時間（例えば２
秒）以上経過しており圧縮比切り換えが連続している状
態ではないと判断し、ステップS811でフラグFINHをリセ
ット、ステップS812でカウンタＣをリセットして次のス
テップS900に進むことになる。又、ステップS802でYe
s、かつステップS803でYesの場合は圧縮比がHi→Hiの時
であり、ステップS802でNO、かつステップS804でNOの場
合はLo→Loの時であるためいずれの場合にもステップS8
05に進みカウンタＣをインクリメントしてステップS806
に進みカウンタＣの上限値Cmaxより大きいか否かを判定
する。ステップS806でNoの場合はステップS900へ、Yes
の場合はカウンタがオーバーフローしたのでステップS8
07でカウンタＣをCmaxにしてステップS900へ進むことに
なる。 （ノイズ発生時か否かの判定） 可変圧縮比機構の制御回路にノイズ等の外乱が入ると
実際の運転条件から定められるべき圧縮比と異なる圧縮
比で機関が運転されることがある。通常、ノイズは連続
して入ることはなく従ってこのような不正制御を防止す
るため１回の切り換え信号ではノイズの可能性大として
それまでの圧縮比を切り換えず、切り換え信号が複数回
（例えば２回以上）入った時に圧縮比可変制御を実行す
る。以下第19図を参照して具体的な制御法について説明
する。前述した第18図同様、最初にステップS901〜S904
にて前回及び今回の運転条件を判別する。即ち、ステッ
プS902でYes、かつステップS903でNoの時は圧縮比がHi
→Loに切り換わった時であって、ステップS902でNo、か
つステップS904でYesの場合、逆に圧縮比がLo→Hiと切
り換わった時であるため、双方の場合にもステップS905
に進む。ステップS905ではノイズのカウント数CNOIが１
以上であるか否かを判定し、今回が初めての切り換え要
求の場合にはCNOi＝０であるためNOと判定し、ステップ
S906でカウンタCNOIをインクリメントしてステップS110
0に進む。尚、この場合ステップS1100での処理はいずれ
か一方に固定するというよりは前回の圧縮比を保持する
ことを意味しており、別実施例としてはステップS1000
やステップS1100をバイパスして復帰するプログラムで
も良い。ステップS905においてYesの場合は、即ち今回
の切り換え要求を含め２回以上連続したことを意味して
いるためノイズではないと判定しステップS1000で通常
の圧縮比可変制御を実行することになる。尚、ステップ
S902でNO、かつステップS904でNOの場合は圧縮比がLo→
Loの時であり、ステップS902でYes、かつステップS903
でYesの場合はHi→Hiの時であるため、いずれの場合に
もステップS907でCNOIをクリアしてステップS1000に進
む。 以上、運転状態検出手段としてのステップS300〜900
の判定方法を説明したが、これら各ステップにおいて少
くとも１つのステップでYesと判定された場合には必ず
ステップS1100に進み圧縮比をLo,Hiいずれか一方に固定
する処理が実行される。従って単に圧縮比可変機構の耐
久性向上を考慮する場合には前回のフロー実行の際に決
定された圧縮比を保持すれば良い。一方、耐久性向上に
加え夫々の場合において前述した特有の効果をも生ぜし
める場合には各ステップS300〜900において固定される
べき圧縮比は限定されることになる。（例えば、始動時
は始動性改善のために圧縮比Lo側に固定する等） 以下、第20図及び第21図を参照して上述した２つの圧
縮比切り換え禁止処理について説明する。 第20図は圧縮比を前回の圧縮比に保持する場合におけ
る圧縮比切り換え禁止処理であって本プログラムは第６
図ステップS1100にそのまま置き換えることができる。 まずステップS1101では前回のルーチン実行の際圧縮
比がHi条件であったか否かを見て、Yesと判定されたな
らばステップS1102にて圧縮比の切り換え処理中である
か否か、即ち切換弁56及び開閉弁58がON状態であるか否
かを見て、NOと判定されたならば既に前の実行処理段階
にて高圧縮比状態が達成され、切換弁56及び開閉弁58へ
の通電がOFFされたと判断し、後述する各ステップをバ
イパスして復帰する。 一方Yesと判定されたならばステップS1103に進み、周
知の圧縮比検出手段、例えば燃焼圧センサやピストン位
置センサ等により現時点において実際に圧縮比がHiに切
り換わったか否かを判定する。従ってステップS1103に
てNoと判定されたならば復帰するが、一方Yesと判定さ
れたならば、ステップS1104で切換弁56への通電をOFF、
次いでステップS1105に進み同様に開閉弁58をOFFにして
ステップS1106で点火時期マップをHi用に切り換え復帰
することになる。以上はHi圧縮比保持のためのプログラ
ムであって、第７図で説明した圧縮比可変制御ステップ
S1000でのステップS1020〜S1024と同等である。 一方、ステップS1101でNO、即ちLo条件の場合にはそ
れまでのLo圧縮比を保持することになるためステップS1
107〜S1111でステップS1102〜S1106と同様の処理をして
復帰することになるが、ステップS1109は切換弁56をHi
位置からLo位置にと切り換える処理であり、ステップS1
111は点火時期をLo用に切り換える処理を示している。 第21図は圧縮比をステップS300〜700夫々の場合にお
いて下表に示すようにLo,Hiいずれかに限定し、圧縮比
可変機構の耐久性向上に加えて特有の効果を得ることを
企図したプログラム全体図である。 本図からも明らかなように各ステップS300〜900にお
いて夫々Yesと判定された場合、ステップS1112,1120、
及び1121で前回のルーチン実行の際圧縮比がHi条件であ
ったか否かを見て、Yesと判定されたならば、始動時及
びシフトチェンジ時の場合においてHi→Loへの処理（ス
テップS1118及び1119）が実行され、一方、暖機中後、
ニュートラルレンジ時、レーシング時、切り換え連続
時、及びノイズ発生時）の場合にはHi→Hiと保持する処
理（ステップS1124〜1128）が実行される。これらのス
テップは夫々先に説明した第７図ステップS1011及び101
2、ステップS1020〜1024と同じであるため説明を省略す
る。一方、ステップS1112,1120、及び1121でNOと判定さ
れたならば始動時、シフトチェンジ時切り換え連続時、
及びノイズ発生時の場合においてLo→Loと保持する処理
（ステップS1113〜1117）が実行され、一方暖機中時、
ニュートラルレンジ時及びレーシング時の場合において
はLo→Hiへの処理（ステップS1122及び1123）が実行さ
れる。これらのステップも夫々、第７図ステップS1013
〜1017、ステップS1018及び1019と同じである。尚、ス
テップS1112,1120,1121から以降の流れは以上説明した
ように多岐に亘るため第６図ステップS1100にそのまま
置き換えることは困難であるが、概念として第21図点線
で囲まれた処理内容がステップS1100に相当すると考え
ることができる。先にも述べたように本発明は運転条件
に応じて圧縮比を無段階（多段階）に変える機構におい
ても適用可能である。第22図は機関の回転数及び負荷に
応じて燃焼室容積を無段階に変えることにより圧縮比を
変化させるようにしたエンジンの部分的概略図であっ
て、燃焼室80の上部には上方に向って突出した副シリン
ダ82が形成され、副シリンダ82内にはその内部を摺動す
る副ピストン84が配設されて、運転条件に応じて副ピス
トン84を制御回路30からの指令を受けたピストン駆動装
置86が上下動させることにより、燃焼室80の容積、即ち
圧縮比を無段階に変化させている。 以上のような圧縮比可変制御機構を備えたエンジンに
対し本発明を適用する場合の制御方法を第23図を参照し
て以下説明する。尚、本実施例においては目標となる圧
縮比を決定する因子としてエンジン回転数NEと吸気管圧
力PMを使用し、通常の圧縮比制御は第24図に示すような
圧縮比マップにより決定されることとする。当然、この
因子に関しては先の実施例でもとり上げたようにスロッ
トル開度TAを加えても良く、その場合第24図圧縮比マッ
プは３次元マップとなる。 第23図に関し、ステップS300〜900における処理は、
第９図〜第19図等を参照した処理内容と同様であるため
本実施例においては説明を省略する。ステップS300〜90
0において全くNoと判定されたならば、ステップS1200に
進みエンジン回転数NEを読み込む。次にステップS1201
では吸気管圧力PMを読み込み、ステップS1202で第24図
圧縮比マップより目標とする圧縮比CRを求める。従っ
て、続くステップS1205では上記圧縮比CRを達成すべく
制御回路30によりピストン駆動装置86を介して副ピスト
ン84を作動して適切な位置に保持し、次くステップS120
6で今回設定された圧縮比CRをCROLDとして記憶して復帰
することになる。 一方、ステップS300〜900の内、少くとも１つのステ
ップでYesと判定された場合には、ステップS1203に進み
前回、ステップS1206で記憶された圧縮比CROLDを読み込
み、次くステップS1204で前回の圧縮比CROLDを今回の圧
縮比CRとして保持し、ステップS1205に進み実行処理を
することになる。尚、以上説明したプログラムは圧縮比
可変機構の耐久性向上のみを目的とするものであり圧縮
比切り換えを禁止することを主眼としているが、各ステ
ップS300〜900でYesの場合夫々において設定されるべく
好ましい圧縮比を予め制御回路30内にメモリし先に実施
例において述べた付加的効果を持たせても良い。 最後に、本実施例は圧縮比を切り換える必要がない運
転条件として、始動時、暖機中…等の各条件を掲げたが
本発明はこれに限定されることはない。 〔効 果〕 以上説明したように本発明によれば圧縮比可変機構を
備えた圧縮比制御装置において、不要な圧縮比の切り換
え回数が低減されるため、可変機構の耐久性が向上し、
又これに伴って切り換えに伴う騒音等も低減されること
になる。
機関における圧縮比制御装置に関する。 〔従来の技術〕 オットーサイクル内燃機関においては圧縮比を上げる
と燃焼効率が向上し燃料小比率を改善できると共に、出
力を高くすることができる。しかし、圧縮比を高くする
とノッキングが発生し易くなる。そこで、ノッキングが
発生しない範囲で圧縮比を可能な限り高くすることが行
われ、圧縮比が変わると点火時期の要求値も変わるた
め、圧縮比に応じて点火時期の制御も併せて実行され
る。即ち、具体的には機関回転数、及び吸入空気量、吸
気管圧力、スロットル開度等に代表される機関負荷の検
出値から予め定められた圧縮比マップのマップサーチに
よって決定された圧縮比を以って機関を運転することに
なる。（例えば実開昭61−192541号参照）尚、圧縮比を
可変とする機構としては、色々あるがピストンのストロ
ーク自体を機械的に変えるもの（例えば特開昭58−9134
0号参照）が代表的である。 〔発明が解決しようとする問題点〕 上述したような圧縮比制御装置では、全ての運転領域
において運転条件に応じて圧縮比を切り換えているため
即座に再び元の圧縮比領域に復帰されるような運転条
件、即ち換言すれば圧縮比を瞬間、瞬間の運転条件に応
じて切り換える必要がない状態でも圧縮比が小こざみに
切り換わり、従って切り換わり回数が増加し圧縮比可変
機構の耐久性が低下するというような問題があった。 本発明は圧縮比を可変とする内燃機関において、上述
したような運転状態、例えばニュートラルレンジ時、無
負荷レーシング時、シフトチェンジ時、圧縮比切り換え
が連続した時、ノイズ信号が入った時等において短時間
圧縮比を所定値に保持して切り換えを禁止し、圧縮比可
変機構の耐久性を高めることにある。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明の圧縮比制御装置は、機関の運転状態を検出す
る運転状態検出手段と、該運転状態検出手段により検出
された運転状態に応じて圧縮比を設定する圧縮比設定手
段と、変速機がニュートラルレンジ時である間は圧縮比
の切り換えを禁止する圧縮比切り換え禁止手段とを有す
る。 〔実施例〕 第２図に一例としてピストンのストローク自体を油圧
により機械的に変えることによって圧縮比を可変とする
圧縮比可変機構を有した内燃機関を示す。本図において
10は内燃機関の本体、12は点火栓、14はディストリビュ
ータ、15はクランク角センサ、16は吸気管、18はエアク
リーナ、20はスロットル弁、22はスロットルポジション
センサ、24は、吸気圧力センサ（バキュームセンサ）、
26は水温センサ、28はノックセンサ、30はこれらセンサ
群の信号を入力する制御回路（エンジンコントロールコ
ンピュータ）である。 第３図及び第４図はその圧縮比可変機構部分の拡大図
であって、ピストン32に連結されたコネクティングロッ
ド34の小端穴36の内周とピストンピン38の外周との間
に、内周面と外周面とを互に偏心された筒状の偏心ベア
リング40が回転可能に介装され、偏心ベアリング40に設
けたロック穴42に、コネクティングロッド34のロックピ
ン穴44に摺動自在かつ出没自在に挿入したロックピン46
を係合、離脱させて、偏心ベアリング40の回転をロック
したりフリーにしたりする。偏心ベアリング40には肉厚
部にロック穴42が設けてあるので、ロック位置ではピス
トン32のコネクティングロッド34に対する相対位置が高
く、高圧縮比にロックされ、ロック解除では、ピストン
32が圧縮比上死点で爆発力を受けて自然にコネティング
ロッド34に対する相対位置を低位置に保つので、低圧縮
比にロックされる。ロックピン46のロック穴42への係合
または解除は、ロック用油圧通路48への油圧をかけた
り、アンロック用油圧通路50に油圧をかけることで行な
い、その機構は第２図に示すようにオイルポンプ52によ
ってオイルパン54よりくみ上げられたオイルが切換弁56
を介して、コネクティングロッド34に内装されたロック
ピン46を作動させることになる。尚、58は切換弁56と共
に制御回路30によって制御される開閉弁であり、ロック
ピン46作動の際、動弁系への潤滑油供給を一時的に阻止
することにより油圧を上昇させロックピン作動を確実に
している。又、60は過剰な油分をオイルパン54へと戻す
ためのリリーフ弁である。 第２図は切換弁56の位置からも明らかなように油圧に
よってロックピン46が上方に押し込まれ、機関としては
高圧縮比状態を示しており、これより切換弁56が左右90
度回転すると、逆にロックピン46を下方に作動し低圧縮
比状態になる。即ち、以上説明した圧縮比可変機構はピ
ストンストローク２段階に変えることにより、圧縮比を
可変としているが、本発明の適用対象となる圧縮比可変
機構はこれに限定されず、後述する圧縮比無段階（多段
階）制御機構においても適用可能である。制御回路30に
は上述した各センサの他、シフト位置センサ62、車速セ
ンサ64、アイドルスイッチ66及び参照番号を付さない各
種センサ（吸排気温センサ、O2センサ等）が接続される
が、第５図はそのようなセンサ群によって検出された運
転状態により、後述する特定の運転条件を識別して圧縮
比の切り換えを実行、或いは禁止する制御回路を示すブ
ロック図である。この制御回路30はマイクロコンピュー
タシステムとして構成され、中央処理装置（CPU）68
と、リードオンリメモリ（ROM）70と、ランダムアクセ
スメモリ（RAM）72と、入力ポート74と、出力ポート76
と、A/D変換器78と、これら要素を接続するバス80とよ
り成る。従って前述した各種センサからの信号は入口ポ
ート74に送られ、CPU68で圧縮比、点火時期、燃料噴射
量、の演算や、運転条件の判定を行ない、その結果を以
って出力ポート76よりインジェクタや圧縮比可変機構に
信号を送り制御する。 以下、制御回路30の作動をフローチャートによって説
明する。尚、本実施例によるフローは前述した運転条件
に加え、始動時や暖機中において予想され選る圧縮比切
り換えを禁止することも企図している。この作動を実現
するためのプログラムはROM70の所定領域に格納されて
おり、第６図は本発明の概念としての圧縮比制御ルーチ
ンを示している。このルーチンは所定時間毎に実行され
る時間割り込みルーチンである。 即ち、ステップS300では機関が始動時であるか否か、
ステップS400では機関が暖機中であるか否か、ステップ
S500ではニュートラルレンジ時か否か、ステップS600で
はレーシング時であるか否か、ステップS700ではシフト
チェンジ時であるか否か、ステップS800では圧縮比切り
換えが連続している時か否か、ステップS900ではノイズ
信号が入った時か否か等を判定し、圧縮比を切り換える
必要がない場合、即ちこれらのステップS300〜S900にお
いて少くとも１つのステップでYesと判定された場合、
ステップ101にて圧縮比を低圧縮比領域（以下、Loと呼
ぶ）、或いは高圧縮比領域（以下、Hiと呼ぶ）に固定す
ることにより切り換え回数を低減する。又上記のいずれ
にも該当しない場合、即ち各ステップS300〜900におい
て全てNOと判定された場合、ステップS1000にて通常の
圧縮比可変制御を実行する。 次に圧縮比可変制御について説明する。一般に可変機
構２を高圧縮比にするか、低圧縮比にするかの判定はエ
ンジン回転数NEやエンジン負荷（吸入空気量Ｑ、吸気管
圧力PM、スロットル開度TA等）の大小により設定すべき
圧縮比が決定される。即ちROM70の所定領域には上述し
たこれらのエンジン特性の組合わせによって求められる
圧縮比のマップがある。従ってCPU68は入力されたこれ
らのデータより所望の圧縮比を選定することになる。 第７図は第６図ステップS1000での圧縮比可変制御ル
ーチンの一例であって、本実施例によれば、エンジン回
転数NE、吸気管圧力PM、及びスロットル開度TAの３つの
特性により第８図−（イ）に示すような３次元のマップ
を以って圧縮比（Hi又はLo）が決定される。尚、本制御
ルーチンは第８図−（ロ）に示すように圧縮比切り換え
の基準となる境界値をLo→Hi,Hi→Loの２つの場合に応
じて２つ設定し（例えばNEL-H,NEH-L）、これらの値の
間に所定の幅を設け、ヒステリシス特性を持たせること
により境界値１つの場合に生じる境界値近傍の運転条件
の際のハンチング現象を防いでいる。 以下、第７図の制御ルーチンを説明する。ステップS1
001ではエンジン回転数NEをディストリビュータ14（第
２図）に内蔵されたクランク角センサ15により周知の方
法で読み込み、次にステップS1002では吸気管圧力PMを
吸気圧力センサ24により、又ステップS1003ではストッ
トル開度TAをスロットルポジションセンサ22より夫々読
み込む。次にステップS1004では前回のルーチン実行の
際、圧縮比がHi条件（高圧縮比領域）であったか否かを
見て、Yesと判定されたならばステップS1005に、Noと判
定されたならばステップS1008に進む。ステップS1005に
おいてはステップS1001で読み込まれたNEの値が第８図
−（ロ）のNEH-Lの値、即ち、高圧縮比から低圧縮比に
切り換える回転数より大きいか否かを判定し、同様にス
テップS1006ではステップS1002で読み込まれたPMの値が
第８図−（ロ）、PMH-Lより大きいか否か、ステップS10
07ではステップS1003でのTAが第８図−（ロ）、TAH-Lよ
り大きいか否かを夫々判定する。これらのステップS100
5〜1007において少なくとも１つ以上がYesと判定された
ならば圧縮比をHiからLoに切り換えるべくステップS101
1に進み出力ポート76より切換弁56を高圧縮比を実現す
る位置（以下、Hi位置）より低圧縮比位置（Lo位置）へ
と作動させ、次いでステップS1012にて開閉弁46をONに
してロックピン46作動油圧を上昇させ、本ルーチンを終
了する。 （Hi→Loの場合） ステップS1005〜1007において全てがNoと判定された
場合、それまでのHiを保持することになるため、先ずス
テップS1020にて圧縮比の切り換え処理中であるか否
か、即ち切換弁56及び開閉弁58がON状態であるか否かを
見て、NOと判定されたならば既に前の実行処理段階に
て、高圧縮比状態が達成され切換弁38及び開閉弁58への
通電がOFFされたと判断し、後述する各ステップS1020〜
1024をバイパスして復帰する。一方Yesと判定されたな
らばステップS1021に進み、周知の圧縮比検出手段、例
えば燃焼圧センサやピストン位置センサ等により実際に
圧縮比がHiに切り換わったかを判定する。ステップS102
1にてYesと判定されたならばステップS1022で切換弁38
への通電をOFFにし、次いでステップS1023に進み同様に
開閉弁58をOFFにする。 一般に、上述したような運転状態に応じて圧縮比を変
える機関においては、切り換えられた圧縮比の大小に応
じて点火時期を変える必要がある。即ち、具体的には高
圧縮比の場合は点火時期を遅れ側にし、低圧縮比の場合
は点火時期を進み側にして夫々の燃焼に応じた最適の点
火時期に設定する。本実施例によれば前述した圧縮比マ
ップに加え、ROM70の所定領域には高圧縮比用点火時期
マップと低圧縮比用点火時期マップがあり、従ってCPU6
8は上述したエンジン特性（NE,PM,TA）等の組合わせに
より高圧縮比又は低圧縮比の基本点火時期を演算するこ
とになる。 従ってステップS1023に続くステップS1024では圧縮比
切り換えに同期して点火時期マップをHi用に切り換え復
帰する。 前後するが、ステップS1004でNOと判定された場合、
ステップS1008以降へと進むがこれは前回のルーチン実
行時圧縮比がLo条件であった場合の処理であるため、ス
テップS1008ではNEがNEL-Hの値、即ち、低圧縮比から高
圧縮比に切り換える回転数の値より大きいか否か、ステ
ップS1009では同様にPMがPML-Hより大きいか否か、ステ
ップS1010ではTAがTAL-Hより大きいか否かを夫々判定す
る。これらのステップS1080〜1010において少くとも１
つ以上がYesと判定されたならば、それまでのLo圧縮比
を保持することになるため、ステップS1013〜1017にて
前述したステップS1020〜1024と同様の処理をして次の
ルーチンへと復帰することになる。尚、ステップS1015
における処理は切換弁56のHi位置からLo位置への作動を
実行終了した後通電OFFするものであって、又ステップS
1017では点火時期マップをLo用に切り換える処理を示
す。ステップS1008〜1010において全てがNOと判定され
た場合は圧縮比をそれまでのLoからHiに切り換えるべ
く、ステップS1012及び1013と同様に、ステップS1018及
び1019にて切換弁56及び開閉弁58への通電をONにして復
帰することになる。 以上説明した本ルーチンを総括するとステップS1001
〜1007,1020〜1024へと続くルーチンはHi→Hi、ステッ
プS1001〜1007,1011,1012はHi→Lo、ステップS1001〜10
04,1008〜1010,1018,1019はLo→Hi、ステップS1001〜10
04,1008〜1010,1013〜1017はLo→Loへと圧縮比が変化す
る（又はしない）ルーチンとなる。 以下第６図ステップS300〜900について説明する。 （始動時か否かの判定） 運転者がエンジンを始動する際には、クランキング時
アクセルペダルを煽る場合がある。従って、従来の圧縮
比可変機構を具えた機関においては圧縮比がHi→Loと小
刻みに変化し、機構の耐久性を悪化させる恐れがある。
本処理は係る現状を加味し、機関が始動後となるまでは
圧縮比を固定するものであって、好ましくはLo側に固定
し、ピストン−シリンダ間の摩擦損失を低下してクラン
キング回転数を上昇せしめ、始動性を改善する。尚、本
願明細書ではイグニッションキー作動からクランキング
状態を経てエンジン完爆となるまでを始動時と呼ぶこと
にする。本実施例によれば、始動時であるか否かの判定
は第９図に示すようにエンジン回転数NEより判別する。
尚本実施例において始動時か始動後であるかの判定基準
となる回転数は第８図（ロ）に示す各エンジン特性同
様、ヒステリシスを持たせており始動→始動後の判定回
転数NES-ASは例えば500r.p.m.、始動後→始動の判定回
転数NEAS-Sは300r.p.m.と仮定する。 最初にステップS301において、エンジン回転数NEを読
み込む。次にステップS302では前回本ルーチンを実行し
た際、始動時であったか、即ち後述する処理によって既
に始動時フラグFSが立っているか（FS＝１）、否か（FS
＝０）を見る。本ステップにおいてYes（始動時）であ
るならばステップS303に進みNEがNES-AS（500r.p.m.）
より大きいか否かを判定する。NE＞500r.p.m.の場合（Y
es）、既に機関は始動後となる領域に到達したと判定さ
れるため、続くステップS304にて始動時フラグFSをリセ
ットして第６図に示すステップS400に進むことになる。
又、ステップS303でNoと判定された場合には、現時点に
おいても始動時であり未だ始動後とは認められないため
以降のステップをバイパスして第６図に示すステップS1
100に進むことになる。前後するがステップS302をNO、
即ち前回本ルーチンを実行した際始動後と判定されてい
るならば、ステップS305に進みNEがNEAS-S、即ち本例で
は300r.p.m.より大か否かを判定し、Yes（NE＞300r.p.
m.）ならば、現在も引き続き始動後の状態であるため次
のステップS400と進み、NOと判定されたならば何らかの
原因で始動後の状態から始動時の状態に戻ったと判断
し、ステップS306において始動時フラグFSをセット（FS
＝１）してステップS1100に進むことになる。ステップS
1100では前述したように圧縮比をいずれか一方に固定、
或いは好ましくはLo側に固定する処理が実行されるが、
この処理については後述する。 （暖機中か否かの判定） 機関が暖機中の状態では運転条件に応じて圧縮比が変
化するのは圧縮比可変機構の耐久性を悪化するのに加え
低温時の燃焼効率が悪いためドライバビリティ悪化を招
きやすい。従って機関が暖機状態になるまでは圧縮比を
いずれか一方に固定すべきであり、好ましくはHi側に固
定して燃焼効率を向上せしめ同時に燃料霧化を促進して
燃焼を改善し、ドライバビリティを改善する。 本実施例によれば暖機中であるか否かの判定は第10図
に示すように冷却水温THWより判別し、この水温THWは水
温センサ26により検出される。尚、本実施例において暖
機中か否かの判定基準となる水温は始動時同様、ヒステ
リシスを持たせており暖機中→暖機後の判定水温THW
W-AWは例えば50℃、暖機後→暖機中の判定水温THWAW-W
は30℃と仮定する。 最初にステップS401において、冷却水温THWを読み込
む。次にステップS402では前回本ルーチンを実行した
際、暖機中であったか、即ち後述する処理によって既に
暖機中フラグＦW.UPが立っているか（ＦW.UP＝１）か否
か（ＦW.UP＝０）を見る。本ステップにおいてYes（暖
機中）であるなばステップS403に進みTHWがTHWW-AW（50
℃）より大きいか否かを判定する。THW＞50℃の場合（Y
es）、既に機関は暖機後となる領域に到達したと判定さ
れるため、続くステップS404にて暖機中フラグＦW.UPを
リセットして第６図に示すステップS500に進むことにな
る。又、ステップS403でNoと判定された場合には、現時
点においても暖機中であり未だ暖機後とは認められない
ため以降のステップをバイパスして第６図に示ステップ
S1100に進むことになる。前後するがステップS402をN
O、即ち、前回本ルーチンを実行した際暖機後と判定さ
れているならば、ステップS405に進みTHWがTHWAW-W即ち
本例では30℃より大か否かを判定し、Yes（THW＞30℃）
ならば、現在も引き続き暖機後の状態であるため次のス
テップS500へと進み、NOと判定されたならば何らかの原
因で暖機後の状態から暖機中の状態に戻ったと判断し、
ステップS406において暖機中フラグＦW.UPをセット（Ｆ
W.UP＝１）してステップS1100に進むことになる。 （ニュートラルレンジ時か否かの判定） 車両がニュートラルレンジの際に運転者がアクセルを
空ぶかしすると、それに伴い機関の圧縮比がHiLoと変
化し機構の耐久性を悪化させる恐れがある。従って、車
両がニュートラルレンジの際には圧縮比をいずれか一方
に固定すべきであり、好ましくはHi側に固定して燃費を
向上せしめ、アイドル安定性を改善する。 本実施例によれば車両がニュートラルレンジ時である
か否かの判定は第２図に示すシフト位置センサ62により
検出され、鈴えばシフトバーがニュートラルレンジに位
置している間は、センサ62は信号を出力し、その場合は
第６図ステップS1100に進むようにする。一方その他の
場合はセンサ62は信号を発せず、ステップS600に進むよ
うにする。これによりニュートラルレンジ時のアクセル
空ぶかしに伴う圧縮比可変機構の耐久性悪化を防止する
ことができる。 （レーシング時か否かの判定） 車両が無負荷レーシング（無負荷状態でアクセルを踏
み戻すこと）の状態においては圧縮比がHi→Lo→Hiと変
化し、機構の耐久性が悪化する。加えて、無負荷状態で
は車両は走行していないため、圧縮比切り換えに伴う機
構発生音が顕在化し切り換えショックや揺れと共に運転
者に不快感を与えることになる。本処理は係る現状を加
味し、機関が無負荷レーシングの際は圧縮比をいずれか
一方に固定するものである。そして好ましくはHi側に固
定し燃焼効率及び燃費、吸き上がり特性を改善する。以
下、レーシング時か否かの判定法を第11図及び第12図を
参照して説明する。 第11図に関し、本ルーチンは所定時間毎に実行される
時間割り込みルーチンである。ステップS601で車速セン
サ64により車速SPDを読み込み、続くステップS602では
車速SPDが０か否かを判定する。NOの場合は走行中と見
なすことができるので以下のステップをバイパスして第
６図ステップS700へと進むことになるが、一方Yesと判
定されたならばステップS603へと進む。ステップS603で
は前回のフロー実行の際、アイドルスイッチ66がONであ
ったか否か即ち換言すればスロットル全閉か否かを判定
する。本ステップS603でYesと判定された場合は、前
回、機関がアイドル状態で、レーシング状態でなかった
ことを意味するため、ステップS604に進むことになる。
一方NOと判定された場合、ステップS607に進む。ところ
で本ルーチンは、第12図タイムチャートに示すように機
関がレーシング状態にあるか否かをアイドルスイッチ66
がONでなくなった時点からの経過時間で見、実験的に予
め定められた時間ｄ（例えば２秒）以内においてはレー
シング状態にあると仮定し、その間は圧縮比を固定する
こととする。従ってステップS604では現在アイドルスイ
ッチ66がONであるか否かを判定し、Noならばレーシング
状態に入ったと判定してステップS605に進み、レーシン
グカウンタCRACをリセットして、次のステップS606でレ
ーシングフラグFRACを１にセットしてステップS1100に
進むことになる。尚、ステップS603でNoの場合と同様に
ステップS604でYesの場合、即ち今回アイドル状態であ
ると判定された時にもステップS607に進む。ステップS6
07では今回の実行に至るまで既にレーシングフラグFRAC
が立っているか否かの判定をする。本ステップS607にお
いてFRAC＝０と判定された場合、即ちNoの時はレーシン
グ状態にあらずと判断し、以下のステップをバイパスし
てステップS700に進む。一方ステップS607でYesの場合
はステップS608に進みレーシングカウンタCRACが前述し
た所定時間（例えば２秒）に相当する判定値ｄより大で
あるか否かを判定する。レーシングカウンタCRACがｄよ
り小さい場合には本フロー実行の時点においても未だレ
ーシング状態にあるとして、ステップS609でレーシング
カウンタCRACをインクリメントしてステップS1100に進
むことになる。ステップS608でYesの場合、即ち所定時
間を経過していると判定された時にはステップS610に進
みレーシングカウンタCRACをリセット（クリア）して、
次のステップS611でレーシングフラグFRACをリセットし
て（FRAC＝０）、ステップS700に進む。その後はステッ
プS607でNoと判定されるためステップS700以降の処理を
することになる。尚、以上説明したルーチンにおいては
ステップS603やステップS604にかわるものとして、スロ
ットルポジションセンサ22からのスロットル開度TAを読
み込み、開度TAが０であるか（スロットル全閉）否かに
よっても判定可能である。 第13図に上述したレーシング判定の別実施例を示す。
本実施例は上述した判定方法を簡略化したものであり、
即ち、ステップS601′で車速SPDを読み込み、ステップS
602′において車速SPDが０の場合、レーシングと判定
し、ステップS1010に進みその他の場合はレーシングに
非ずと判定してステップS700へ進むこととしたものであ
る。 （シフトチェンジ時か否かの判定） 従来の圧縮非可変制御において圧縮比の切り換えは、
原則として例えば第14図圧縮比マップ（２次元の場合）
に示すように軽中負荷域ではHi側に、高負荷域において
Lo側に制御しているため、例えば加速に伴うシフトチェ
ンジの際には通常、1.圧縮比Lo（高負荷域）より、2.ア
クセルペダルを戻して（軽負荷域）シフトチェンジし、
3.再び高負荷域までアクセルペダルを踏み込むことにな
る。従って第14図→→に示すように負荷変化に伴
って圧縮比がLo→Hi→Loに切り換わるため機構の耐久性
が悪化する。加えて切り換え時の制御遅れによるショッ
クやノッキング等の可能性がありドライバビリティの悪
化をまねく恐れがある。本処理は以上のような問題点を
防止するため、高負荷域からのシフトチェンジの際圧縮
比をいずれか一方、好ましくはLo側に固定する。尚、
軽、中負荷域からのシフトチェンジは、第８図−（イ）
Hi圧縮比領域内で行なわれるので従来の圧縮比可変制御
においても圧縮比は切り換らず対象外となる。以下、第
15図及び第16図を参照してシフトチェンジ時の判別方法
を説明する。 第15図はシフトチェンジの際のスロットル開度TAと吸
気管圧力PMの推移を示す概念図であって、シフトチェン
ジが行なわれると（第14図→）、アクセルペダルの
戻しによりスロットル開度TAは、第15図下段→のよ
うに変化し、単位時間当たりのスロットル開度変化ΔTA
/Δｔはマイナス側で絶対値が大きくなる。従ってシフ
トチェンジ判定の基準はこのΔTA/Δｔの大小を見れば
よい。シフトチェンジの制御法としては→へのシフ
トチェンジと判定された時点より所定時間（例えば２
秒）だけ圧縮比の切り換えを禁止すれば良い。 第６図は以上説明した制御プログラムを示すフローチ
ャート図であって、所定時間毎に実行される時間割り込
みルーチンとすることもできる。最初にステップS701で
現在の運転条件（エンジン回転数NE、吸気管圧力PMスロ
ットル開度TA等）を読み込む。次にステップS702では前
回のルーチン実行の際、圧縮比がHi条件であったか否か
を見て、NOと判定されたならばステップS704に進み今回
ステップS701で読み込んだ運転条件が圧縮比Hi条件、即
ち中・低負荷領域であるか否かを判定する。ステップS7
04においてYesと判定されるならば、前回のLo条件よりH
i条件に変化したと判断されるため続くステップS705に
おいて単位時間当たりのスロットル開度変化ΔTAを求
め、ステップS706で所定値（−ａ）より大きいか否かを
判定する。ところでΔTAは前述したように負の値である
ためシフトチェンジ時や、或いは急激な減速時程ΔTAは
小さくなる。（絶対値大）従ってステップS706でYesと
判定されたならば緩やかな減速と判断し、ステップS711
にてシフトチェンジフラグFSFTをリセットして（FSFT＝
０）、ステップS800（第６図）へと進むことになる。一
方、ステップS706でNoの場合にはステップS707に進みタ
イマをリセットし、ステップS708でシフトチェンジフラ
グFSFTをセット（FSFT＝１）としてステップS1100に進
むことになる。前後するがステップS702においてYes、
即ち前回のルーチンにおいて運転条件が圧縮比Hiの領域
の場合には、ステップS703に進みステップS704同様、今
回の運転条件が圧縮比Hi条件か否かを判定する。ステッ
プS703でYesと判定された場合、運転条件がHi→Hiとな
るため、ステップS709に進み、シフトチェンジ制御中で
あるか（FSFT＝１）、否かを見て、NOの場合（FSFT＝
０）、ステップ800に進むことになる。一方、ステップS
709でYesの場合は現在シフトチェンジ制御中であるた
め、次くステップS710でステップS707での処理からの時
間が所定時間（例えば２秒）を経過したか否かを判定す
る。ステップS710でYesの場合は、即ちシフトチェンジ
が終了したことを意味するので以下ステップS711に進み
フラグFSFT＝０にしてステップS800へと進むことにな
る。一方Noの場合は引き続きステップS1100に進み圧縮
比固定処理をすることになる。又、ステップS702でNO、
かつステップS704でNOの場合は運転条件が圧縮比Lo→L
o、ステップS702でYes、かつステップS703でNOの場合
は、同様にHi→Loと変化する時なのでステップS711に進
みフラグFSFT＝０にして次のステップS800に進むことに
なる。 尚、本制御法によれば急激な減速時においては前述し
たように所定時間内はステップS1100が実行され圧縮比
は固定されるが急減速時自体はエンジン出力が不要な運
転条件であるため実行が短時間であることと併せ問題は
ない。 （圧縮比切り換えが連続しているか否かの判定） 例えば車両走行中運転者が故意に加速、減速を繰り返
したり、或いは何らかの原因により圧縮比切り換え条件
のハンチング現象が発生した場合等は、圧縮比がHi→Lo
と小刻みに変化し機構の耐久性の悪化に加え、切り換え
時の制御遅れによるショック等によりドライバビリティ
を悪化する恐れがある。第17図及び第18図は、圧縮比の
切り換えが連続するような運転条件、或いは現象の場合
の制御である。 先に、第17図のタイムチャートで、本制御の概念につ
いて説明する、本図において最上段は、従来の圧縮比可
変制御において、例えば第８図−（イ）や第14図に示す
ような圧縮比マップから求めた圧縮比変化の一モデルを
示す。又、上から２段目は、タイマ（カウンタ）であ
り、運転条件によって設定された圧縮比がHiLoと切り
換わる度にクリアされ、その後は後述するプラグラムが
実行される時間ごとにインクリメントされる。尚、Cmax
は上限値、ｂは判定値（例えば２秒間に相当）である。
３段目は本制御法における圧縮比切り換え禁止フラグF
INHのセット、リセットを示しており、各運転条件から
マップにより求められる圧縮比が切り換わった時点での
カウンタＣを見て、判定値ｂより小さければ、前回の切
り換えから短時間に再び圧縮比切り換え信号が入ったこ
とを意味するので、現時点では圧縮比を切り換えるがそ
の後の切り換えを禁止するフラグFINHをセットする。こ
の切り換え禁止フラグ（FINH）は、カウンタＣがクリア
されてから判定値ｂに到達するまでの時間（例えば２秒
間）内に、切り換えがなかったらリセットされる。その
結果、最終的な目標圧縮比は、最下段のようになる。以
下、第18図により具体的な制御方法について説明する。
尚、本プログラムは所定時間毎に実行される時間割り込
みルーチンである、最初にステップS801で現在の運転条
件（エンジン回転数NE、吸気管圧力PMスロットル開度TA
等）を読み込む。次にステップS802では前回のルーチン
実行の際、圧縮比がHi条件であったか否かを見て、NOと
判定されたならばステップS804に進み、今回ステップS8
01で読み込んだ運転条件が圧縮比Hi条件であるか否かを
判定する。ステップS804においてYesと判定されるなら
ば、前回のLo条件よりHi条件に変化したと判断されるた
めステップ808に進む。一方、ステップS802でYesと判定
されたならばステップS803に進みステップS804同様、今
回の運転条件が圧縮比Hi条件か否かを判定する。ステッ
プS803でNoと判定されるならば前回のHi条件よりLo条件
に変化したと判断されるため、前述のLo→Hiと同様にス
テップS808に進む。ステップS808では先に説明したよう
にカウンタＣが予め定められた判定値ｂより大きいか否
か、即ち前回の圧縮比切り換え時点から、判定値ｂに相
当する時間（例えば２秒）が経過したか否かを見て、NO
の場合はステップS809に進み、既に切り換え禁止フラグ
FINHが立っているか否かを見る。そして本ステップS809
でNO、即ちフラグFINH＝０の場合にはステップS810に進
みフラグFINHをセットして、ステップS812でカウンタＣ
を０にリセットしてステップS900に進むことになり、従
って現時点では圧縮比を切り換えることになる、これに
対しステップS809でYesの場合は、既に切り換え禁止フ
ラグFINHが立っていることを意味するためステップS813
でカウンタＣをクリアしてステップS1100に進み圧縮比
を固定することになる。 前後するがステップS808でYesの場合には、前回の圧
縮比切り換えから判定値ｂに相当する時間（例えば２
秒）以上経過しており圧縮比切り換えが連続している状
態ではないと判断し、ステップS811でフラグFINHをリセ
ット、ステップS812でカウンタＣをリセットして次のス
テップS900に進むことになる。又、ステップS802でYe
s、かつステップS803でYesの場合は圧縮比がHi→Hiの時
であり、ステップS802でNO、かつステップS804でNOの場
合はLo→Loの時であるためいずれの場合にもステップS8
05に進みカウンタＣをインクリメントしてステップS806
に進みカウンタＣの上限値Cmaxより大きいか否かを判定
する。ステップS806でNoの場合はステップS900へ、Yes
の場合はカウンタがオーバーフローしたのでステップS8
07でカウンタＣをCmaxにしてステップS900へ進むことに
なる。 （ノイズ発生時か否かの判定） 可変圧縮比機構の制御回路にノイズ等の外乱が入ると
実際の運転条件から定められるべき圧縮比と異なる圧縮
比で機関が運転されることがある。通常、ノイズは連続
して入ることはなく従ってこのような不正制御を防止す
るため１回の切り換え信号ではノイズの可能性大として
それまでの圧縮比を切り換えず、切り換え信号が複数回
（例えば２回以上）入った時に圧縮比可変制御を実行す
る。以下第19図を参照して具体的な制御法について説明
する。前述した第18図同様、最初にステップS901〜S904
にて前回及び今回の運転条件を判別する。即ち、ステッ
プS902でYes、かつステップS903でNoの時は圧縮比がHi
→Loに切り換わった時であって、ステップS902でNo、か
つステップS904でYesの場合、逆に圧縮比がLo→Hiと切
り換わった時であるため、双方の場合にもステップS905
に進む。ステップS905ではノイズのカウント数CNOIが１
以上であるか否かを判定し、今回が初めての切り換え要
求の場合にはCNOi＝０であるためNOと判定し、ステップ
S906でカウンタCNOIをインクリメントしてステップS110
0に進む。尚、この場合ステップS1100での処理はいずれ
か一方に固定するというよりは前回の圧縮比を保持する
ことを意味しており、別実施例としてはステップS1000
やステップS1100をバイパスして復帰するプログラムで
も良い。ステップS905においてYesの場合は、即ち今回
の切り換え要求を含め２回以上連続したことを意味して
いるためノイズではないと判定しステップS1000で通常
の圧縮比可変制御を実行することになる。尚、ステップ
S902でNO、かつステップS904でNOの場合は圧縮比がLo→
Loの時であり、ステップS902でYes、かつステップS903
でYesの場合はHi→Hiの時であるため、いずれの場合に
もステップS907でCNOIをクリアしてステップS1000に進
む。 以上、運転状態検出手段としてのステップS300〜900
の判定方法を説明したが、これら各ステップにおいて少
くとも１つのステップでYesと判定された場合には必ず
ステップS1100に進み圧縮比をLo,Hiいずれか一方に固定
する処理が実行される。従って単に圧縮比可変機構の耐
久性向上を考慮する場合には前回のフロー実行の際に決
定された圧縮比を保持すれば良い。一方、耐久性向上に
加え夫々の場合において前述した特有の効果をも生ぜし
める場合には各ステップS300〜900において固定される
べき圧縮比は限定されることになる。（例えば、始動時
は始動性改善のために圧縮比Lo側に固定する等） 以下、第20図及び第21図を参照して上述した２つの圧
縮比切り換え禁止処理について説明する。 第20図は圧縮比を前回の圧縮比に保持する場合におけ
る圧縮比切り換え禁止処理であって本プログラムは第６
図ステップS1100にそのまま置き換えることができる。 まずステップS1101では前回のルーチン実行の際圧縮
比がHi条件であったか否かを見て、Yesと判定されたな
らばステップS1102にて圧縮比の切り換え処理中である
か否か、即ち切換弁56及び開閉弁58がON状態であるか否
かを見て、NOと判定されたならば既に前の実行処理段階
にて高圧縮比状態が達成され、切換弁56及び開閉弁58へ
の通電がOFFされたと判断し、後述する各ステップをバ
イパスして復帰する。 一方Yesと判定されたならばステップS1103に進み、周
知の圧縮比検出手段、例えば燃焼圧センサやピストン位
置センサ等により現時点において実際に圧縮比がHiに切
り換わったか否かを判定する。従ってステップS1103に
てNoと判定されたならば復帰するが、一方Yesと判定さ
れたならば、ステップS1104で切換弁56への通電をOFF、
次いでステップS1105に進み同様に開閉弁58をOFFにして
ステップS1106で点火時期マップをHi用に切り換え復帰
することになる。以上はHi圧縮比保持のためのプログラ
ムであって、第７図で説明した圧縮比可変制御ステップ
S1000でのステップS1020〜S1024と同等である。 一方、ステップS1101でNO、即ちLo条件の場合にはそ
れまでのLo圧縮比を保持することになるためステップS1
107〜S1111でステップS1102〜S1106と同様の処理をして
復帰することになるが、ステップS1109は切換弁56をHi
位置からLo位置にと切り換える処理であり、ステップS1
111は点火時期をLo用に切り換える処理を示している。 第21図は圧縮比をステップS300〜700夫々の場合にお
いて下表に示すようにLo,Hiいずれかに限定し、圧縮比
可変機構の耐久性向上に加えて特有の効果を得ることを
企図したプログラム全体図である。 本図からも明らかなように各ステップS300〜900にお
いて夫々Yesと判定された場合、ステップS1112,1120、
及び1121で前回のルーチン実行の際圧縮比がHi条件であ
ったか否かを見て、Yesと判定されたならば、始動時及
びシフトチェンジ時の場合においてHi→Loへの処理（ス
テップS1118及び1119）が実行され、一方、暖機中後、
ニュートラルレンジ時、レーシング時、切り換え連続
時、及びノイズ発生時）の場合にはHi→Hiと保持する処
理（ステップS1124〜1128）が実行される。これらのス
テップは夫々先に説明した第７図ステップS1011及び101
2、ステップS1020〜1024と同じであるため説明を省略す
る。一方、ステップS1112,1120、及び1121でNOと判定さ
れたならば始動時、シフトチェンジ時切り換え連続時、
及びノイズ発生時の場合においてLo→Loと保持する処理
（ステップS1113〜1117）が実行され、一方暖機中時、
ニュートラルレンジ時及びレーシング時の場合において
はLo→Hiへの処理（ステップS1122及び1123）が実行さ
れる。これらのステップも夫々、第７図ステップS1013
〜1017、ステップS1018及び1019と同じである。尚、ス
テップS1112,1120,1121から以降の流れは以上説明した
ように多岐に亘るため第６図ステップS1100にそのまま
置き換えることは困難であるが、概念として第21図点線
で囲まれた処理内容がステップS1100に相当すると考え
ることができる。先にも述べたように本発明は運転条件
に応じて圧縮比を無段階（多段階）に変える機構におい
ても適用可能である。第22図は機関の回転数及び負荷に
応じて燃焼室容積を無段階に変えることにより圧縮比を
変化させるようにしたエンジンの部分的概略図であっ
て、燃焼室80の上部には上方に向って突出した副シリン
ダ82が形成され、副シリンダ82内にはその内部を摺動す
る副ピストン84が配設されて、運転条件に応じて副ピス
トン84を制御回路30からの指令を受けたピストン駆動装
置86が上下動させることにより、燃焼室80の容積、即ち
圧縮比を無段階に変化させている。 以上のような圧縮比可変制御機構を備えたエンジンに
対し本発明を適用する場合の制御方法を第23図を参照し
て以下説明する。尚、本実施例においては目標となる圧
縮比を決定する因子としてエンジン回転数NEと吸気管圧
力PMを使用し、通常の圧縮比制御は第24図に示すような
圧縮比マップにより決定されることとする。当然、この
因子に関しては先の実施例でもとり上げたようにスロッ
トル開度TAを加えても良く、その場合第24図圧縮比マッ
プは３次元マップとなる。 第23図に関し、ステップS300〜900における処理は、
第９図〜第19図等を参照した処理内容と同様であるため
本実施例においては説明を省略する。ステップS300〜90
0において全くNoと判定されたならば、ステップS1200に
進みエンジン回転数NEを読み込む。次にステップS1201
では吸気管圧力PMを読み込み、ステップS1202で第24図
圧縮比マップより目標とする圧縮比CRを求める。従っ
て、続くステップS1205では上記圧縮比CRを達成すべく
制御回路30によりピストン駆動装置86を介して副ピスト
ン84を作動して適切な位置に保持し、次くステップS120
6で今回設定された圧縮比CRをCROLDとして記憶して復帰
することになる。 一方、ステップS300〜900の内、少くとも１つのステ
ップでYesと判定された場合には、ステップS1203に進み
前回、ステップS1206で記憶された圧縮比CROLDを読み込
み、次くステップS1204で前回の圧縮比CROLDを今回の圧
縮比CRとして保持し、ステップS1205に進み実行処理を
することになる。尚、以上説明したプログラムは圧縮比
可変機構の耐久性向上のみを目的とするものであり圧縮
比切り換えを禁止することを主眼としているが、各ステ
ップS300〜900でYesの場合夫々において設定されるべく
好ましい圧縮比を予め制御回路30内にメモリし先に実施
例において述べた付加的効果を持たせても良い。 最後に、本実施例は圧縮比を切り換える必要がない運
転条件として、始動時、暖機中…等の各条件を掲げたが
本発明はこれに限定されることはない。 〔効 果〕 以上説明したように本発明によれば圧縮比可変機構を
備えた圧縮比制御装置において、不要な圧縮比の切り換
え回数が低減されるため、可変機構の耐久性が向上し、
又これに伴って切り換えに伴う騒音等も低減されること
になる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の構成図；第２図は本発明の実施例のシ
ステム構成図；第３図は第２図の圧縮比可変機構部分の
拡大断面図；第４図は第３図をさらに拡大し矢印IV方向
より見た断面図；第５図は制御回路内部を示す本発明の
ブロック図；第６図は本発明の制御回路の作動を概念的
に示すフローチャート図；第７図は第６図ステップS100
0を具体的に示すフローチャート図；第８図−（イ）は
ステップS1000にて使用される３次元の圧縮比マップ
図；第８図−（ロ）はステップS1000にて使用される圧
縮比を決定するためのヒステリシス図；第９図は第６図
ステップS300を具体的に示すフローチャート図（含む、
ヒステリシス図）；第10図は第６図ステップS400を具体
的に示すフローチャート図（含む、ヒステリシス図）；
第11図は第６図ステップS600を具体的に示すフローチャ
ート図；第12図は第11図のタイミングチャート；第13図
は第11図とは異なる第６図ステップS600のフローチャー
ト図；第14図はシフトチェンジ（第６図ステップ700）
の概念を示す２次元の圧縮比マップ図；第15図はシフト
チェンジ時のスロットル開度及び吸気管圧力の経時的変
化を示す図；第16図は第６図ステップS700を具体的に示
すフローチャート図；第17図は圧縮比切り換え信号が連
続した時（第６図ステップS800）のタイミングチャー
ト；第18図は第６図ステップS800を具体的に示すフロー
チャート図；第19図は第６図ステップS900を具体的に示
すフローチャート図；第20図は第６図ステップS1100を
具体的に示すフローチャート図；第21図は第20図とは異
なる圧縮比固定処理を含むプログラム全体を示すフロー
チャート図；第22図は圧縮比を無段階（多段階）で可変
とする機構を示す概略的断面図；第23図は第22図に示す
圧縮比可変機構を有した制御装置のフローチャート図；
第24図は圧縮比無段階制御に使用される２次元の圧縮比
マップ図。 10……エンジン本体、12……点火栓、 14……ディストリビュータ、 16……吸気管、 18……エアフローメータ、 20……スロットル弁、30……制御回路、 32……ピストン、 34……コネクティングロッド、 38……ピストンピン、 40……偏心ベアリング、 44……ロックピン穴、46……ロックピン、 48……ロック用油圧通路、 50……アンロック用油圧通路、 56……切換弁、58……開閉弁。
ステム構成図；第３図は第２図の圧縮比可変機構部分の
拡大断面図；第４図は第３図をさらに拡大し矢印IV方向
より見た断面図；第５図は制御回路内部を示す本発明の
ブロック図；第６図は本発明の制御回路の作動を概念的
に示すフローチャート図；第７図は第６図ステップS100
0を具体的に示すフローチャート図；第８図−（イ）は
ステップS1000にて使用される３次元の圧縮比マップ
図；第８図−（ロ）はステップS1000にて使用される圧
縮比を決定するためのヒステリシス図；第９図は第６図
ステップS300を具体的に示すフローチャート図（含む、
ヒステリシス図）；第10図は第６図ステップS400を具体
的に示すフローチャート図（含む、ヒステリシス図）；
第11図は第６図ステップS600を具体的に示すフローチャ
ート図；第12図は第11図のタイミングチャート；第13図
は第11図とは異なる第６図ステップS600のフローチャー
ト図；第14図はシフトチェンジ（第６図ステップ700）
の概念を示す２次元の圧縮比マップ図；第15図はシフト
チェンジ時のスロットル開度及び吸気管圧力の経時的変
化を示す図；第16図は第６図ステップS700を具体的に示
すフローチャート図；第17図は圧縮比切り換え信号が連
続した時（第６図ステップS800）のタイミングチャー
ト；第18図は第６図ステップS800を具体的に示すフロー
チャート図；第19図は第６図ステップS900を具体的に示
すフローチャート図；第20図は第６図ステップS1100を
具体的に示すフローチャート図；第21図は第20図とは異
なる圧縮比固定処理を含むプログラム全体を示すフロー
チャート図；第22図は圧縮比を無段階（多段階）で可変
とする機構を示す概略的断面図；第23図は第22図に示す
圧縮比可変機構を有した制御装置のフローチャート図；
第24図は圧縮比無段階制御に使用される２次元の圧縮比
マップ図。 10……エンジン本体、12……点火栓、 14……ディストリビュータ、 16……吸気管、 18……エアフローメータ、 20……スロットル弁、30……制御回路、 32……ピストン、 34……コネクティングロッド、 38……ピストンピン、 40……偏心ベアリング、 44……ロックピン穴、46……ロックピン、 48……ロック用油圧通路、 50……アンロック用油圧通路、 56……切換弁、58……開閉弁。
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭60−142020（ＪＰ，Ａ)
特開 昭60−230549（ＪＰ，Ａ)
特開 昭62−237043（ＪＰ，Ａ)
特開 昭60−230523（ＪＰ，Ａ)
特開 昭62−174515（ＪＰ，Ａ)
実開 昭61−2009（ＪＰ，Ｕ)
実公 平４−15959（ＪＰ，Ｙ２)
(58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名)
F02D 15/00 - 15/04
F02D 29/00 - 29/02
F02D 13/02
F01L 13/08
F02F 3/00
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、該
運転状態検出手段により検出された運転状態に応じて圧
縮比を設定する圧縮比設定手段と、変速機がニュートラ
ルレンジ時である間は圧縮比の切り換えを禁止する圧縮
比切り換え禁止手段とを有する、内燃機関の圧縮比制御
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62171256A JP2913640B2 (ja) | 1987-07-10 | 1987-07-10 | 内燃機関の圧縮比制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62171256A JP2913640B2 (ja) | 1987-07-10 | 1987-07-10 | 内燃機関の圧縮比制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6415438A JPS6415438A (en) | 1989-01-19 |
| JP2913640B2 true JP2913640B2 (ja) | 1999-06-28 |
Family
ID=15919951
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62171256A Expired - Fee Related JP2913640B2 (ja) | 1987-07-10 | 1987-07-10 | 内燃機関の圧縮比制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2913640B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010265885A (ja) * | 2008-08-01 | 2010-11-25 | Honda Motor Co Ltd | 可変圧縮比内燃機関における圧縮比切換判定装置 |
| JP2016217296A (ja) * | 2015-05-22 | 2016-12-22 | トヨタ自動車株式会社 | 可変圧縮比内燃機関 |
| JP2017122405A (ja) * | 2016-01-07 | 2017-07-13 | ヤンマー株式会社 | エンジン制御装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0639912B2 (ja) * | 1983-12-29 | 1994-05-25 | 本田技研工業株式会社 | 車両用内燃機関における圧縮比可変制御装置 |
| JPS60230549A (ja) * | 1984-04-28 | 1985-11-16 | Mazda Motor Corp | 圧縮比可変式エンジン |
-
1987
- 1987-07-10 JP JP62171256A patent/JP2913640B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6415438A (en) | 1989-01-19 |
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