JP4058927B2 - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、機関圧縮比を変更可能な可変圧縮比機構を備えた内燃機関の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、レシプロ式内燃機関におけるピストン行程つまり燃焼室容積を変化させることにより機関圧縮比を変更制御する技術として、例えば以下の▲１▼〜▲６▼に示す技術が知られている。
【０００３】
▲１▼ノッキングが検出されると先ず機関圧縮比を低下させ、それでもノッキングが検出される場合には点火時期を遅らせる（特公平５−５９２７３号公報）。
【０００４】
▲２▼検出される圧縮比の目標圧縮比からの偏差に応じて、燃焼状態支配要因を制御する（特公平６−９２７４６号公報）。
【０００５】
▲３▼機関運転条件を検出して目標圧縮比を設定し、現在の圧縮比から目標圧縮比までの変化を段階的に行う（特公平７−１１３３３２号公報）。
【０００６】
▲４▼機関運転条件を検出して目標圧縮比を設定し、現在の圧縮比と目標圧縮比との差が所定値よりも大きい場合に、目標圧縮比の補正幅を、圧縮比増加側よりも圧縮比低下側で大きくする（特公平７−１１６９５６号公報）。
【０００７】
▲５▼ノッキングの発生頻度に応じて圧縮比の補正値を決定し、その補正値を記憶・保持して圧縮比制御を行う（特公平８−３３１１２号公報）。
【０００８】
▲６▼燃焼圧力センサ出力が第１設定圧力値を超えた場合には低圧縮比化し、第２設定圧力値を下回った場合は高圧縮比化する（特公平６−３５８４２号公報）。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
機関圧縮比を変更可能な可変圧縮比機構を備える構成では、機関速度が増加する加速時に、ノッキングの発生を回避するために、好ましくは機関圧縮比を低下させる。しかしながら、可変圧縮比機構を駆動する圧縮比可変アクチュエータは、電動式又は油圧駆動式等にかかわらず、所定の応答速度で作動し、当然のことながら、その応答速度には限界がある。従って、急加速状態のように、速度の変化に対して圧縮比可変アクチュエータの応答速度が追いつかない場合、すなわち圧縮比可変アクチュエータの応答速度が要求速度に間に合わない場合、加速中（加速過渡期）にノッキングを生じるおそれがある。一方、緩加速状態のように、速度の変化に対して圧縮比可変アクチュエータの応答速度が速すぎると、十分に加速していない状態で機関圧縮比が大きく低下してしまい、所望のトルクを得ることができなくなる。
【００１０】
また、上述した従来技術▲１▼〜▲６▼等においては、機関加速中にノッキングに対応する燃焼圧力等を検出し、その検出結果に応じて圧縮比の低下制御を開始するか、もしくは機関運転条件を検出して目標圧縮比を設定し、目標圧縮比に近づくように圧縮比制御を行うようになっている。そのため、加速に対応した圧縮比の低下開始時期が遅れ易い。従って、圧縮比可変アクチュエータの応答速度が要求速度に間に合わないためにノッキングに至るおそれがあり、点火時期の遅角化（リタード）等のノッキング回避制御を頻繁に行う心要がある。もしくは、圧縮比の変更速度を十分に速くする必要があり、この場合、圧縮比可変アクチュエータの大型化や消費エネルギーの増加を招いてしまう。また、加速中の圧縮比の低下に伴うトルク変動を少なくするために、加速中の圧縮比の低下速度を段階的に変化させる制御を行う場合、理想的な圧縮比低下速度から外れてノッキングに至るおそれがあり、これを回避するために、やはり点火時期のリタード等を頻繁に行う必要がある。
【００１１】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、加速中におけるノッキングを確実に回避しつつトルク変動や燃費の低下を十分に抑制し得る新規な内燃機関の制御装置を提供することを一つの目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る内燃機関の制御装置は、機関圧縮比を変更可能な可変圧縮比機構と、機関速度の変化に対応する加速パラメータを取得する手段と、機関加速開始時に、上記加速パラメータに基づいて、緩加速状態か急加速状態かを判定する加速判定手段と、この加速判定手段の判定結果に基づいて、少なくとも加速中における機関圧縮比の変更速度又は変更開始時期を制御する制御手段と、を有することを特徴としている。
【００１３】
このように本発明では、機関速度の変化に対応する加速パラメータに基づいて、加速開始時に直ちに急加速状態か緩加速状態かを判定し、この判定結果に基づいて機関圧縮比を制御している。従って、加速開始直後から迅速かつ的確な制御を行うことができ、燃費やトルク等の機関運転性能の向上を図ることができる。
【００１４】
上記の加速パラメータとしては、アクセル踏み込み速度、スロットル開速度、可変動弁機構による作動角やリフト量などのバルブリフト特性の変化速度等が挙げられる。一例として、アクセル踏み込み速度は、アクセルペダルの踏み込み量を検出するセンサにより所定期間をあけて得られる２つの検出値の差に基づいて算出される。
【００１５】
典型的には、上記加速度判定手段が、上記加速パラメータに基づいて、その加速パラメータに関連するアクセル踏み込み量，スロットル開度又はバルブリフト特性が加速により所定値（目標値）に達するまでに必要とする加速期間を算出するとともに、上記機関圧縮比が上記所定値に対応する圧縮比（目標圧縮比）に達するまでに必要とする最短の圧縮比変化期間を算出し、これら加速期間と圧縮比変化期間とを比較し、上記加速期間が圧縮比変化期間よりも長い場合に上記緩加速状態と判定し、上記加速期間が圧縮比変化期間よりも短い場合に上記急加速状態と判定する。
【００１６】
上記緩加速状態では、加速中に機関圧縮比が低くなり過ぎることを回避するために、少なくとも上記機関圧縮比の低下速度を小さくするか、又は低下開始時期遅くする。一方、上記急加速状態では、機関圧縮比を速やかに低下させるために、好ましくは加速中の機関圧縮比を終始最高速度で低下させる。また、この急加速状態では、ノッキングの発生を回避するために、例えば加速中にノッキングが起こり得るノッキング開始時期を算出し、このノッキング開始時期以降に、点火時期を遅らせるか、あるいは上記機関速度の増加速度を小さくする。
【００１７】
【発明の効果】
本発明によれば、機関速度の変化に対応する加速パラメータに基づいて緩加速状態か急加速状態かを判定し、この加速状態に基づいて機関圧縮比の制御を行うようにしたので、加速開始直後から迅速かつ正確に制御を行うことができ、燃費やトルク等の機関運転性能を向上することができる。
【００１８】
特に、急加速状態では、加速中にノッキングが起こり得るノッキング開始時期を算出し、このノッキング開始時期以降に、点火時期を遅らせるか、あるいは上記機関速度の増加速度を小さくすることにより、ノッキングを確実に回避しつつ、燃費やトルク等の機関運転性能を向上することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態を図面を参照して説明する。図８は、機関圧縮比を変更可能な可変圧縮比機構１９を示している。この可変圧縮比機構１９は、クランクシャフト１のクランクピン１１に回転可能に外嵌・支持されるロアリンク２と、一端がピストン３にピストンピン４を介して回転可能に連結されるとともに、他端が第１連結ピン１０を介してロアリンク２に回転可能に連結されるアッパーリンク５と、を有している。クランクシャフト１は、内燃機関のシリンダブロックに主軸受を介して回転可能に支持されている。ピストン３には燃焼荷重が作用し、この燃焼荷重がピストン３からアッパーリンク５及びロアリンク２を経由してクランクシャフト１へ回転動力として伝達される。
【００２０】
ロアリンク２には、制御リンク６の一端が第２連結ピン９を介して回転可能に連結されている。この制御リンク６の他端は、偏心カム８に回転可能に外嵌・支持されている。この偏心カム８は、シリンダブロックに回転可能に支持される制御軸７に偏心して固定又は一体形成されている。この制御軸７を回動及び保持する電動式の圧縮比可変アクチュエータ１６は、軸回りに回転駆動される略筒状のスレッドドライブ１４と、このスレッドドライブ１４の内周ギア部に噛合し、スレッドドライブ１４の回転に応じて軸方向に進退駆動される棒状のスレッドドリブン１３と、を有している。スレッドドリブン１３の先端に設けられるコントロールシャフトピン１２は、制御軸７の一端に設けられた制御プレート１５のスライド溝１５ａに摺動可能に嵌合している。この圧縮比可変アクチュエータ１６により制御軸７を機関運転状態に応じて回転駆動することにより、クランク角に対するピストン行程が変化して、機関圧縮比が変化する。
【００２１】
図９及び図１０には、吸気弁のバルブリフト特性を変更可能な可変動弁機構として、吸気弁のバルブリフト量及び作動角（リフト・作動角）を連続的に変更可能なリフト変更機構２０と、吸気弁のリフト・作動角の中心位相を進角側及び遅角側へ変更可能な位相変更機構３０と、が示されている。
【００２２】
吸気駆動軸２１は、プーリ又はスプロケットを介してクランクシャフト１（図８参照）から回転動力が伝達され、このクランクシャフトの回転に連動して自身の軸回りに回転する。この吸気駆動軸２１には、各気筒毎に揺動カム２２が揺動自在に外嵌・支持されている。揺動カム２２は、図９にも示すように一対のカム本体２２ａを円筒状のジャーナル部２２ｂで一体的に連結した構造となっており、各カム本体２２ａと吸気弁４１のバルブステムとの間にバルブリフタ４２が介装されている。揺動カム２２は、後述するリフト変更機構２０により吸気駆動軸２１と連携され、吸気駆動軸２１の回転に連動して所定の揺動範囲内を揺動する。
【００２３】
リフト変更機構２０は、吸気駆動軸２１に偏心して固定又は一体形成された円筒状又は円柱状の駆動偏心軸部２３と、吸気駆動軸２１と平行に気筒列方向へ延びる制御軸２４と、この制御軸２４に偏心して固定又は一体形成された円筒状又は円柱状の制御偏心軸部２５と、この制御偏心軸部２５に回転可能に外嵌・支持されるロッカーアーム２６と、このロッカーアーム２６の一端と駆動偏心軸部２３とを連携するリング状の第１リンク２７と、ロッカーアーム２６の他端と揺動カム２２の先端とを連携するロッド状の第２リンク２８と、を有している。
【００２４】
クランクシャフト１に連動して吸気駆動軸２１が回転すると、駆動偏心軸部２３に支持される第１リンク２７の一端が吸気駆動軸２１の軸心に対して回転変位して、この第１リンク２７が全体としてほぼ並進作動し、この第１リンク２７に連携するロッカーアーム２６及び第２リンク２８を介して揺動カム２２が所定の揺動角度範囲内で揺動し、バルブリフタ４２を介して吸気弁が開閉駆動される。また、作動角制御アクチュエータ４４により制御軸２４の角度を変化させると、制御偏心軸部２５に外嵌するロッカーアーム２６の揺動中心が制御軸２４の軸心に対して回転変位し、リンク２７，２８を介して揺動カム２２の初期姿勢（揺動範囲の中心位相）が変化する。この結果、クランク角度に対する吸気弁の作動角の中心位相が略一定のままで、吸気弁の作動角及びバルブリフト量が連続的に変化する。
【００２５】
このようなリフト変更機構２０は、ロッカーアーム２６や各リンク２７，２８が吸気駆動軸２１の周囲に集約されており、コンパクトで機関搭載性に優れている。また、駆動偏心軸部２３と第１リンク２７との軸受部や、制御偏心軸部２５とロッカーアーム２６との軸受部のように、部材間の連結部の多くが面接触となっているため、潤滑が行いやすいことに加え、リターンスプリング等の付勢手段を敢えて必要とせず、耐久性，信頼性にも優れている。更に、実質的に直動式の動弁レイアウトとなっているため、簡素かつコンパクトな構成で回転限界の向上を図れるとともに、従来の固定カムを用いた固定動弁系の内燃機関にも少ない変更で容易に適用できる。
【００２６】
図１０を参照して、吸気駆動軸２１の一端外周には、カムプーリ３２が同軸状に配設されている。カムプーリ（又はカムスプロケット）３２は、タイミングベルト（又はタイミングチェーン）を介してクランクシャフト１（図８参照）に連携され、このクランクシャフトと同期して回転する。位相変更機構３０は、吸気駆動軸２１と一体的に回転する内周側ギア（第２回転体）３１と、カムプーリ３２と一体的に回転する外周側ギア（第１回転体）３３と、これら内周側ギア３１及び外周側ギア３３にそれぞれ噛合するヘリカルギア３４を有し、外周側ギア３３から内周側ギア３１へ回転動力を伝達する筒状のプランジャ３５と、を有している。プランジャ３５の一側には油圧室３６が液密に形成されている。この油圧室３６の油圧を油圧切換弁のような第２油圧装置４６（図９参照）により切換・調整することにより、プランジャ３５がリターンスプリング３７の付勢力に抗して軸方向へ移動して、このプランジャ３５に噛合するカムプーリ３２と吸気駆動軸２１との相対的な回転位相が変化する。これにより、クランク角に対する吸気弁のリフト作動角の中心位相が進角側又は遅角側に変化する。
【００２７】
再び図９を参照して、ＥＣＵ（エンジン・コントロール・ユニット）４０は、各種センサより検出されるバルブリフト信号，機関負荷，機関回転数，及び油水温等に基づいて、燃料噴射制御等の一般的な機関制御を行う他、油圧駆動式の作動角制御アクチュエータ４４への油圧を切換・調節する油圧切換弁のような第１油圧装置４５及び上記の第２油圧装置４６へ制御信号を出力して、リフト変更機構２０及び位相変更機構３０の動作を制御する。また、ＥＣＵ４０は、図８に示す圧縮比可変アクチュエータへ制御信号を出力して、スレッドドライブ１４を駆動制御している。なお、リフト変更機構２０及び位相変更機構３０を電動式としても良く、可変圧縮比機構１９を油圧駆動式としても良い。
【００２８】
次に、図１〜７を参照して、上記のＥＣＵ４０により実行される本実施形態の特徴的な制御内容について説明する。なお、最終的な実圧縮比はリフト変更機構２０や位相変更機構３０により吸気弁のバルブリフト特性を変更することによっても変化するが、この実施形態では可変圧縮比機構１９によるピストン行程の変化により変更される圧縮比を機関圧縮比又は単に圧縮比と称している。この機関圧縮比は、例えば適宜なセンサにより圧縮比可変アクチュエータ１６の変位や制御軸７の位相を検出し、その検出結果に基づいて算出される。
【００２９】
図１及び図２を参照して、低負荷運転時には主に燃費を向上するために高圧縮比に設定されているが、加速を始めると、負荷上昇によりノッキングに至るのを防ぐために機関圧縮比を速やかに低下する必要がある。ここで、本実施形態では、加速開始時点（又は加速中のある時点）ｔ０に、機関速度の変化に対応するアクセル踏み込み速度等の加速パラメータに基づいて、緩加速状態か急加速状態かを判定する。より具体的には、図１に示すように、例えばアクセル開度が目標値（例えば１００％）に達するまでに必要とする加速期間Ｔ１（Ｔ１ｓ，Ｔ１ｆ）を算出するとともに、図２に示すように、機関圧縮比が目標圧縮比（例えば約１０）に達するまでに必要とする最短の圧縮比変化期間（圧縮比低下期間）Ｔ２を算出する。そして、これら加速期間Ｔ１と圧縮比変化期間Ｔ２とを比較し、加速期間Ｔ１ｓが圧縮比変化期間Ｔ２よりも長い場合（Ｔ１ｓ＞Ｔ２）、緩加速状態と判定し、加速期間Ｔ１ｓが圧縮比変化期間Ｔ２よりも短い場合（Ｔ１ｆ＜Ｔ２）、急加速状態と判定する。なお、図３に示すように、実際の圧縮比可変アクチュエータ１６による圧縮比の低下特性は必ずしも完全な直線状ではない。
【００３０】
図４〜７を参照する。なお、図４〜６において、実線Ｌ１，Ｌ５，Ｌ６及びＬ８は、参考としての理想的な特性を示しており、破線Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４及びＬ９は、圧縮比可変アクチュエータ１６により機関圧縮比を終始最高速度で低下させた場合の特性を示している。
【００３１】
緩加速状態（Ｔ１ｓ＞Ｔ２）では、圧縮比可変アクチュエータ１６の応答速度が速すぎるので、ノッキングが発生することのない範囲で、加速中における機関圧縮比の低下速度を小さくするか、あるいは図５の破線Ｌ４に示すように機関圧縮比の低下開始時期をΔＴ２だけ遅らせる。いずれの場合でも、加速期間Ｔ１の終了時期ｔ１ｓとほぼ同時期に圧縮比の変化を終了させる。これにより、加速中のノッキングの発生を確実に回避しつつ、加速中の機関トルクを迅速かつ滑らかに増加させることができ、トルク変動や燃費の低下を十分に抑制することができる。
【００３２】
急加速状態（Ｔ１ｆ＜Ｔ２）では、圧縮比可変アクチュエータ１６を最高速度で作動させても、圧縮比低下速度が速すぎることはないので、加速中には終始最高速度で圧縮比を低下させる。それでも十分な圧縮比低下速度が得られず、ノッキングを生じるおそれがある場合、点火時期の遅角化等によりノッキングを回避する必要がある。具体的には、ノッキングが生じ得るノッキング開始時期（ノッキング限界）までは、各瞬間の機関圧縮比に応じて最大トルクを発生する最適な点火時期に設定し、ノッキング開始時期に達すると、そのときの機関圧縮比に基づいて、ノッキングを回避するための必要最小限の点火時期のリタード量を算出し、点火時期のリタードを行う。これにより、ノッキングを確実に回避しつつ、燃費やトルクの低下を最小限に抑制することができる。この場合、加速過渡期における機関速度及び機関圧縮比の双方を終始最高速度で変化させることができ、加速を迅速に終了することができる。なお、機関圧縮比と目標圧縮比との差が一定レベルを超えたときに、上記ノッキング開始時期に達したと判断し、上記の差に基づいて点火時期のリタード量を算出するようにしても良い。
【００３３】
上記の加速パラメータとして、アクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセルセンサ等に基づいて取得されるアクセル踏み込み速度（１）、スロットル弁の開度を検出するスロットルセンサ等に基づいて取得されるスロットル開速度（２）、あるいはリフト変更機構２０の制御軸２４の角度を検出する角度センサ等により取得される吸気弁の作動角またはリフト量の変化速度（３）を用いた場合について、それぞれ詳述する。
【００３４】
（１）加速開始時期ｔ０において、アクセル踏み込み速度に基づいて、アクセル最大踏み込み量（目標値）に達するまでの期間Ｔ１を算出するとともに、加速開始時ｔ０における圧縮比から最低圧縮比（目標圧縮比）まで低下させるのに要する最低限の圧縮比変化期間Ｔ２を算出し、これらＴ１とＴ２を比較する。Ｔ１＞Ｔ２（緩加速状態）の場合、加速開始から加速終了までの各瞬間における最大トルクを発生するように、少なくとも機関圧縮比の低下速度を小さくするか、又は低下開始時期を遅らせる。Ｔｌ＜Ｔ２（急加速状態）の場合には、終始最高速度で機関圧縮比を低下させる。
【００３５】
（２）加速開始時期ｔ０において、スロットル開速度に基づいて、スロットル全開（目標値）に達するまでの期間Ｔ１を算出するとともに、加速開始時ｔ０における圧縮比から目標圧縮比まで低下させるのに要する最低限の圧縮比変化期間Ｔ２を算出し、これらＴ１とＴ２を比較する。Ｔ１＞Ｔ２（緩加速状態）の場合、加速開始から加速終了までの各瞬間における最大トルクを発生するように、少なくとも機関圧縮比の低下速度を小さくするか、又は低下開始時期を遅らせる。Ｔ１＜Ｔ２（急加速状態）の場合、機関圧縮比を終始最高速度で低下させる。
【００３６】
スロットル開度が電子制御で行われる場合、上記の急加速状態では、図６（ａ）の破線Ｌ７で示すように、ノッキングが発生する可能性のあるノッキング開始時期ｔｋまではスロットル開度を最高速度で開く制御を行い、ノッキング開始時期ｔｋ以降は、各瞬間の圧縮比に対応してノッキングが起こらない速度までスロットル開速度を低下させる。このように加速開始直後からノッキング開始時期ｔｋまではスロットル開速度を最大にすることで、トルクと燃費を同時に向上することができる。また、ノッキング開始時期ｔｋ以降には、圧縮比変化期間Ｔ２の終了時期ｔ２にスロットル開度が目標値に達するように、スロットル開速度を小さくすることにより、スロットル開度の増加に対して圧縮比の低下が遅れることによるノッキングの発生を防ぎつつ、圧縮比低下完了時（最大トルク）まで滑らかにトルクを増大していくことができる。
【００３７】
（３）加速開始時期ｔ０において、吸気側のリフト変更機構２０の作動角またはリフト量の増加速度に基づいて、作動角又はリフト量が最大値（目標値）に達するまでの期間Ｔ１を算出する。また、機関圧縮比を最低機関圧縮比まで低下させるのに要する最短の期間Ｔ２を算出する。次いで、これらＴ１とＴ２を比較し、Ｔ１＞Ｔ２の場合は、加速開始から加速終了までの各瞬間における最大トルクを発生するように、少なくとも機関圧縮比の低下速度を小さくするか又は低下開始時期を遅らせる。Ｔ１＜Ｔ２の場合には、最低機関圧縮比まで終始最高速度で機関圧縮比を低下させる。
【００３８】
急加速状態（Ｔ１＜Ｔ２）で、圧縮比可変アクチュエータ１６の応答速度が作動角やリフト量の変化に対して遅い場合、図６（ｂ）の破線Ｌ９に示すように、機関圧縮比は常に最高速度で低下させる。一方、図６（ａ）の破線Ｌ７に示すように、リフト変更機構２０による作動角またはリフト量の増加速度は、ノッキングが生じるおそれのないノッキング開始時期ｔｋまでは最高速度とし、ノッキング開始時期ｔｋ以降では、圧縮比低下中の各瞬間の圧縮比に対応して、ノッキングが起こらない速度まで小さくする。これにより、作動角またはリフト量の増加に対する圧縮比の低下遅れによるノッキング発生を未然に防ぎつつ、圧縮比低下完了時の最大トルクに達するまで滑らかにトルクを増大していくことができる。
【００３９】
圧縮比可変アクチュエータ１６の応答速度が作動角やリフト量の変化に対して速すぎる場合（Ｔ１＞Ｔ２）、吸気弁の作動角またはリフト量を開始直後から最高速度で拡大する。一方、図７（ａ）の実線Ｌ１０で示すように圧縮比の低下速度を小さくするか、あるいは図５の破線Ｌ４で示すように、圧縮比の低下開始時期をΔＴ２だけ遅らせる。いずれの場合でも、加速期間Ｔ１ｓの終了時期ｔ１ｓとほぼ同時期に圧縮比の変化を終了させる。これにより、ノッキングの発生を確実に回避しつつ、各瞬間の吸気弁の作動角またはリフト量に対応して、加速終了時期ｔ１ｓまで滑らかにトルクを増大していくことができる。
【００４０】
なお、本実施形態の可変圧縮比機構１９においては、図８に示すように、ピストンピン４とクランクピン１１とがアッパーリンク５とロアリンク２とにより機械的に連携されており、かつ、ロアリンク２に制御リンク６及び制御軸７を介して圧縮比可変アクチュエータ１６が連携しているため、ピストン３の燃焼荷重がアッパーリンク５，ロアリンク２，制御リンク６及び制御軸７を介して圧縮比可変アクチュエータ１６にも作用する。従って、低圧縮比方向へ向かうときの圧縮比の変更速度（応答速度）が、高圧縮比方向へ向かうときの圧縮比の変更速度に比して速く、最高圧縮比から中間圧縮比までの圧縮比低下速度が中間圧縮比から最低圧縮比（目標圧縮比）までの圧縮比低下速度よりも高速となる傾向にある。この点からも、加速中に機関圧縮比を迅速に低下させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】緩加速状態及び急加速状態のアクセル開度等の増加特性を示す特性図。
【図２】機関圧縮比の低下特性を示す特性図。
【図３】圧縮比可変アクチュエータによる実際の機関圧縮比の低下特性を示す特性図。
【図４】急加速状態における機関圧縮比の低下特性を示す特性図。
【図５】緩加速状態における機関圧縮比の低下特性を示す特性図。
【図６】（ａ）がスロットル開度等の増加特性、（ｂ）が機関圧縮比の低下特性を示す特性図。
【図７】（ａ）が機関圧縮比の低下特性、（ｂ）がスロットル開度等の増加特性を示す特性図。
【図８】可変圧縮比機構を示す構成図。
【図９】可変動弁機構としてのリフト変更機構及び位相変更機構を示す概略斜視図。
【図１０】図９の位相変更機構の断面図及び特性図。
【符号の説明】
１９…可変圧縮比機構
２０…リフト変更機構
３０…位相変更機構
４０…ＥＣＵ（加速判定手段，制御手段）

Claims (7)

  1. 機関圧縮比を変更可能な可変圧縮比機構と、
    機関速度の変化に対応する加速パラメータを取得する手段と、
    機関加速開始時に、上記加速パラメータに基づいて、緩加速状態か急加速状態かを判定する加速判定手段と、
    この加速判定手段の判定結果に基づいて、少なくとも加速中の機関圧縮比の変更速度を制御する制御手段と、を有し、
    上記可変圧縮比機構が、クランクシャフトのクランクピンに回転可能に取り付けられるロアリンクと、一端がピストンとロアリンクとを連結するアッパーリンクと、一端がロアリンクに連結される制御リンクと、この制御リンクの他端の位置を変更・保持する圧縮比可変アクチュエータと、を有し、
    上記加速度判定手段が、上記機関加速開始時に、上記加速パラメータに基づいて、その加速パラメータに関連するアクセル踏み込み量，スロットル開度又はバルブリフト特性が加速により所定値に達するまでに必要とする加速期間を算出するとともに、上記機関圧縮比が上記所定値における圧縮比に達するまでに必要とする最短の圧縮比変化期間を算出し、これら加速期間と圧縮比変化期間とを比較し、上記加速期間が圧縮比変化期間よりも長い場合に上記緩加速状態と判定し、上記加速期間が圧縮比変化期間よりも短い場合に上記急加速状態と判定し、
    かつ、上記制御手段が、上記急加速状態では、加速中の機関圧縮比を終始最高速度で低下させるとともに、加速中にノッキングが起こり得るノッキング開始時期を算出し、このノッキング開始時期までは、スロットル開度又はバルブリフト特性を最高速度で増加し、ノッキング開始時期以降には、スロットル開度又はバルブリフト特性の増加速度を小さくすることを特徴とする内燃機関の制御装置。
  2. 機関圧縮比を変更可能な可変圧縮比機構と、
    機関速度の変化に対応する加速パラメータを取得する手段と、
    機関加速開始時に、上記加速パラメータに基づいて、緩加速状態か急加速状態かを判定する加速判定手段と、
    この加速判定手段の判定結果に基づいて、少なくとも加速中の機関圧縮比の変更速度を制御する制御手段と、を有し、
    上記可変圧縮比機構が、クランクシャフトのクランクピンに回転可能に取り付けられるロアリンクと、一端がピストンとロアリンクとを連結するアッパーリンクと、一端がロアリンクに連結される制御リンクと、この制御リンクの他端の位置を変更・保持する圧縮比可変アクチュエータと、を有し、
    上記加速度判定手段が、上記機関加速開始時に、上記加速パラメータに基づいて、その加速パラメータに関連するアクセル踏み込み量，スロットル開度又はバルブリフト特性が加速により所定値に達するまでに必要とする加速期間を算出するとともに、上記機関圧縮比が上記所定値における圧縮比に達するまでに必要とする最短の圧縮比変化期間を算出し、これら加速期間と圧縮比変化期間とを比較し、上記加速期間が圧縮比変化期間よりも長い場合に上記緩加速状態と判定し、上記加速期間が圧縮比変化期間よりも短い場合に上記急加速状態と判定し、
    かつ、上記制御手段が、上記急加速状態では、加速中の機関圧縮比を終始最高速度で低下させるとともに、加速中にノッキングが起こり得るノッキング開始時期を算出し、このノッキング開始時期までは、スロットル開度又はバルブリフト特性を最高速度で増加し、ノッキング開始時期以降には、点火時期を遅角化することを特徴とする内燃機関の制御装置。
  3. 上記加速パラメータが、アクセル踏み込み速度であることを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関の制御装置。
  4. 上記加速パラメータが、スロットル開速度であることを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関の制御装置。
  5. 吸気弁のバルブリフト特性を変更可能な可変動弁機構を有し、
    上記加速パラメータが、吸気弁のバルブリフト特性の変化速度であることを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関の制御装置。
  6. 上記制御手段は、上記緩加速状態では、上記加速期間の終了時期とほぼ同時期に機関圧縮比の変化を終了させることを特徴とする請求項４又は５に記載の内燃機関の制御装置。
  7. 上記制御手段は、上記緩加速状態では、少なくとも加速中の機関圧縮比の低下速度を小さくするか、又は低下開始時期を遅くすることを特徴とする請求項４〜６のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
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