WO2006030707A1 - 車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

　減速要求時に、適正なエンジンブレーキ力が得られることで、フットブレーキの寿命を延ばすことができる車両の制御装置を提供する。変速装置９０を備える車両Ｖにおいて、バルブリフトＬｉｆｔｉｎ、カム位相Ｃａｉｎ、および内燃機関３の圧縮比Ｃｒの少なくとも１つを制御する車両Ｖの制御装置１であって、バルブリフトＬｉｆｔｉｎ、カム位相Ｃａｉｎおよび圧縮比Ｃｒの前記少なくとも１つを、複数の変速比ごとに互いに異なる値に予め設定し（図２７、図２８、図２９）、変速装置９０の変速比を検出し（ステップ２０、図２１）、減速要求の有無を判定し（ステップ３１～３５、図２３）、減速要求が有ると判定されたときに、バルブリフトＬｉｆｔｉｎ、カム位相Ｃａｉｎおよび圧縮比Ｃｒの前記少なくとも１つを、検出された変速装置９０の変速比ＮＧＥＡＲに応じ、上記の設定に基づいて決定する（ステップ２６～２８）。

Description

明 細 書

車両の制御装置

技術分野

[0001] 本発明は、内燃機関の吸 ·排気弁のバルブリフト、および吸 ·排気カムのカム位相、 および内燃機関の圧縮比などを制御する車両の制御装置に関する。

背景技術

[0002] 従来、吸気弁のバルブリフトや吸気カムのカム位相を制御する制御装置として、特 許文献 1に開示されたものが知られている。この制御装置では、内燃機関が所定の 減速状態にあるときに、バルブリフトを減少側に制御するとともに、カム位相を遅角側 に制御する。これにより、ボンビングロスを増加させることによって、エンジンブレーキ 力を十分に得るようにしている。

[0003] 上記のような可変リフト機構付の内燃機関には、内燃機関への吸入空気量をバル ブリフトによって制御するため、吸気管にスロットル弁が設けられていないものが多 その場合、減速状態にあるときでも、吸気管内に負圧がほとんど発生しないため、ス ロットル弁が設けられている場合と比較して、ポンピンダロスが小さレ、。このため、ェン ジンブレーキ力は、変速装置のどの変速比でも、比較的小さぐ変速比間の差も小さ いので、運転者は、エンジンブレーキから得られる感覚によっては、そのときに設定さ れているギヤ段を把握しにくい。このため、例えば、車両が下り坂を走行しており、減 速する必要があるときに、運転者は高速側のギヤ段になっていることに気付かないま ま、シフトダウン操作を行わない場合がある。以上のように、エンジンブレーキ力がもと もと小さいことに加えて、減速時に高速側のギヤ段が図らずも用いられることが多くな るため、その場合には、エンジンブレーキ力がほとんど得られず、その結果、フットブ レーキの使用頻度が高くなり、その寿命が短くなるおそれがある。

[0004] また、内燃機関の回転数（以下「エンジン回転数」という）が比較的低いときには、ェ ンジン回転数の変化に対するエンジンブレーキ力の変化が大きぐこのような傾向は 、可変リフト機構付の内燃機関では特に顕著である。このため、低回転時におけるェ ンジンブレーキ力の急激な変化によって、ギクシャク感が発生しやすぐドライバピリ ティーが悪化するおそれがある。

[0005] 本発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであり、運転者の減速 要求時に、適正なエンジンブレーキ力が得られることによって、フットブレーキの寿命 を延ばすことができる車両の制御装置を提供することを第 1の目的とする。また、運転 者の減速要求時において、内燃機関の回転数が比較的低い場合に、エンジンブレ ーキ力の急激な変化によるギクシャク感を抑制でき、それにより、良好なドライバビリ ティーを確保することができる車両の制御装置を提供することを第 2の目的とする。

[0006] 特許文献 1 :特開 2002— 89302号公報

発明の開示

[0007] 上記第 1の目的を達成するため、請求項 1に係る発明は、運転者の意思に従い、内 燃機関 3の動力を所定の複数の変速比の 1つによって変速する変速装置 90を備え る車両 Vにおいて、内燃機関 3の吸気弁 4および排気弁 7の少なくとも一方のリフトで あるバルブリフト Liftin、吸気弁 4および排気弁 7をそれぞれ駆動する吸気カム 6およ び排気カム 9の少なくとも一方のクランクシャフト 3dに対する位相であるカム位相 Cai n、および内燃機関 3の圧縮比 Crの少なくとも 1つを制御する車両 Vの制御装置 1で あって、バルブリフト Liftin、カム位相 Cainおよび圧縮比 Crの前記少なくとも 1つを、 複数の変速比ごとに互いに異なる値に予め設定する設定手段（実施形態における（ 以下、本項において同じ） ECU2、図 27、図 28、図 29)と、変速装置 90の変速比を 検出する変速比検出手段 (ECU2、図 20のステップ 20、図 21)と、運転者からの減 速要求の発生の有無を判定する減速要求判定手段 (ECU2、図 22)と、減速要求判 定手段によって減速要求が発生していると判定されたときに、バルブリフト Liftin、力 ム位相 Cainおよび圧縮比 Crの前記少なくとも 1つを、検出された変速装置 90の変速 比 (ギヤ段推定値 NGEAR)に応じ、設定手段による設定に基づいて決定する決定 手段（ECU2、図 20のステップ 26〜28)と、を備えることを特徴とする。

[0008] この車両の制御装置によれば、設定手段によって、バルブリフト、カム位相および 圧縮比の少なくとも 1つを、複数の変速比ごとに互いに異なる値に予め設定する。ま た、運転者の減速要求の発生の有無を減速要求判定手段によって判定し、運転者 の減速要求が発生していると判定されたときに、バルブリフト、カム位相および圧縮比 の少なくとも 1つを、検出された変速比に応じ、設定手段による設定に基づいて決定 手段により決定する。バルブリフト、カム位相および圧縮比はそれぞれ、エンジンブレ ーキ力に影響を及ぼすパラメータであるため、上記のように、これらのうちの少なくとも 1つのパラメータを、複数の変速比ごとに互いに異なる値に予め設定するとともに、運 転者の減速要求時に、設定したパラメータから、検出された変速比に対応するものを 選択し、決定することによって、複数の変速比間で異なるエンジンブレーキ力を得る こと力 Sできる。これにより、減速要求時に、運転者がそのときのエンジンブレーキ力が 不足していると感じる場合には、より大きなエンジンブレーキ力が得られる他の変速 比に変更するよう、運転者に促すことができる。それにより、適正なエンジンブレーキ 力を得ることができるので、フットブレーキの使用頻度が少なくなり、フットブレーキの 寿命を延ばすことができる。

[0009] 請求項 2に係る発明は、請求項 1に記載の車両 Vの制御装置 1において、設定手 段は、変速装置 90の変速比が大きいほど、内燃機関 3のエンジンブレーキ力が大き くなるように、バルブリフト Liftin、カム位相 Cainおよび圧縮比 Crの前記少なくとも 1 つを設定する（図 27、図 28、図 29)ことを特徴とする。

[0010] 一般に、変速比が大きぐ低速側の変速比であるほど、車両の速度に対してより大 きな内燃機関の回転速度を必要とすることによって、エンジンブレーキ力が大きくなる 。これに対して、本発明によれば、変速比が大きいほど、エンジンブレーキ力が大きく なるように、バルブリフト、カム位相および圧縮比の少なくとも 1つを設定する。これに より、変速比とエンジンブレーキ力の関係を、通常と同じ傾向に設定することによって 、減速要求時に、そのときの変速比を運転者に容易に把握させることができる。また、 変速比を低速側に変更することによってより大きなエンジンブレーキ力が、高速側に 変更することによってより小さなエンジンブレーキ力が得られるので、通常と同じ変速 操作によって、適正なエンジンブレーキ力を円滑に得ることができる。

[0011] 前記第 2の目的を達成するため、請求項 3に係る発明は、内燃機関 3の吸気弁 4お よび排気弁 7の少なくとも一方のリフトであるバルブリフト Liftin、吸気弁 4および排気 弁 7をそれぞれ駆動する吸気カム 6および排気カム 9の少なくとも一方のクランタシャ フト 3dに対する位相であるカム位相 Cain、および内燃機関 3の圧縮比 Crの少なくと も 1つを制御する車両 Vの制御装置 1であって、内燃機関 3の回転数を検出する回転 数検出手段（クランク角センサ 20、 ECU2)と、運転者からの減速要求の発生の有無 を判定する減速要求判定手段と、減速要求判定手段によって減速要求が発生して レ、ると判定されたときに、検出された内燃機関 3の回転数 (エンジン回転数 NE)が低 レ、ほど、内燃機関 3のエンジンブレーキ力が小さくなるように、バルブリフト Liftin、力 ム位相 Cainおよび圧縮比 Crの前記少なくとも 1つを設定する設定手段 (ECU2、図 20のステップ 26〜28、図 27、図 28、図 29)と、を備免ることを特 ί敷とする。

[0012] この車両の制御装置によれば、運転者の減速要求の発生の有無を減速要求判定 手段によって判定し、運転者の減速要求が発生していると判定されたときに、検出さ れた内燃機関の回転数が低いほど、エンジンブレーキ力がより小さくなるように、バル ブリフト、カム位相および圧縮比の少なくとも 1つを設定手段によって設定する。これ により、運転者の減速要求時において、内燃機関の回転数が低いときに、エンジンブ レーキ力が低減されるので、前述したエンジンブレーキ力の急激な変化によるギクシ ャク感を抑制でき、したがって、良好なドライバピリティーを確保することができる。

[0013] 前記第 2の目的を達成するため、請求項 4に係る発明は、内燃機関 3の吸気弁 4お よび排気弁 7の少なくとも一方のリフトであるバルブリフト Liftin、吸気弁 4および排気 弁 7をそれぞれ駆動する吸気カム 6および排気カム 9の少なくとも一方のクランタシャ フト 3dに対する位相であるカム位相 Cain、および内燃機関 3の圧縮比 Crの少なくと も 1つを制御する車両 Vの制御装置 1であって、内燃機関 3の回転数を検出する回転 数検出手段と、運転者からの減速要求の発生の有無を判定する減速要求判定手段 と、減速要求判定手段によって減速要求が発生していると判定され、かつ検出された 内燃機関 3の回転数が所定の回転数域 (第 1回転数域 Al、第 2回転数域 A2、第 3 回転数域 A3)にあるときに、バルブリフト Liftin、カム位相 Cainおよび圧縮比 Crの前 記少なくとも 1つを、減速要求が発生していないときよりも、内燃機関 3の回転数に対 する変化量が小さくなるように設定する設定手段 (ECU2、図 20のステップ 26〜28、 図 27、図 28、図 29)と、を備えることを特徴とする。

[0014] この車両の制御装置によれば、運転者の減速要求の発生の有無を減速要求判定 手段によって判定する。また、運転者の減速要求が発生していると判定され、かつ検 出された内燃機関の回転数が所定の回転数域にあるときに、バルブリフト、カム位相 および圧縮比の少なくとも 1つを、減速要求が発生していないときよりも、内燃機関の 回転数に対する変化量が小さくなるように設定する。

[0015] 一般に、減速時においては、バルブリフトが大きいほど、吸入空気および排出空気 の通気抵抗が小さいことで、ポンピンダロスが小さいので、エンジンブレーキ力はより 小さくなる。また、吸気弁と排気弁とのバルブオーバーラップが大きいほど、排気工程 の終了から吸気行程の開始付近における、吸気弁および排気弁による燃焼室の密 閉度合が小さいため、ポンビングロスが小さいので、エンジンブレーキ力はより小さく なる。さらに、圧縮比が大きいほど、吸入した空気を圧縮する際の車両に対する内燃 機関側のトルク抵抗が大きいので、エンジンブレーキ力はより大きくなる。

[0016] さらに、内燃機関の負荷が比較的低いときには、内燃機関の回転数が低〜中回転 域では、燃費向上のため、回転数が低いほど、バルブリフトを高リフト側に、カム位相 をバルブオーバーラップが増加する方向に、圧縮比を高圧縮比側に制御する傾向 にある。このため、上記の制御を減速時にそのまま適用すると、回転数が急速に低下 するのに応じて、バルブリフトが高リフト側に、カム位相がバルブオーバーラップが増 加する方向に、急激に変動することによって、エンジンブレーキ力が急激に減少し、 圧縮比が高圧縮比側に急激に変動することによってエンジンブレーキ力が急激に増 大するので、エンジンブレーキ力が不自然に変化し、ギクシャク感が発生する。

[0017] これに対して、本発明によれば、運転者の減速要求があり、かつ内燃機関の回転 数が所定の回転数域、例えば低〜中回転域にあるときに、バルブリフト、カム位相、 および圧縮比の少なくとも 1つをそれぞれ、減速要求が発生していないときよりも、内 燃機関の回転数に対する変化量が小さくなるように設定する。バルブリフトまたはカム 位相をこのように設定した場合には、エンジンブレーキ力の急激な減少を防止でき、 圧縮比を上記のように設定した場合には、エンジンブレーキ力の急激な増大を防止 でき、それにより、エンジンブレーキ力を滑らかに変化させることができるので、良好 なドライバピリティーを確保することができる。

[0018] 前記第 1の目的を達成するため、請求項 5に係る発明は、内燃機関 3の吸気弁 4お よび排気弁 7の少なくとも一方のリフトであるバルブリフト Liftinを制御するとともに、 内燃機関 3の行程を変化させることによって内燃機関 3の圧縮比 Crを制御する車両 Vの制御装置 1であって、運転者からの減速要求の発生の有無を判定する減速要求 判定手段と、減速要求判定手段によって減速要求が発生していると判定されたとき に、バルブリフト Liftinを減少側に設定するとともに、圧縮比 Crを増加側に設定する 設定手段（ECU2、図 20のステップ 26、 28、図 27、図 29)と、を備えることを特 ί敷と する。

[0019] この車両の制御装置によれば、運転者の減速要求の発生の有無を減速要求判定 手段によって判定し、運転者の減速要求が発生していると判定されたときに、設定手 段によって、バルブリフトを減少側に設定するとともに、圧縮比を増加側に設定する。 このようにバルブリフトを減少側に設定することによって、ボンビングロスが増大するの で、エンジンブレーキ力が増大する。また、圧縮比を増加側に制御することによって、 吸入した空気を圧縮する際の車両に対する内燃機関側のトルク抵抗（以下「エンジン フリクション」という）が増大するので、このことによつても、エンジンブレーキ力が増大 する。以上のように、バルブリフトの設定によるエンジンブレーキ力と圧縮比の設定に よるエンジンブレーキ力を合わせたより大きなエンジンブレーキ力が得られるので、フ ットブレーキの寿命を延ばすことができる。

[0020] 請求項 6に係る発明は、請求項 5に記載の車両 Vの制御装置 1において、内燃機 関 3の回転数を検出する回転数検出手段をさらに備え、設定手段は、検出された内 燃機関 3の回転数が低いほど、バルブリフト Liftinをより大きな値に、および/または 圧縮比 Crをより小さな値に設定する（図 20のステップ 26、 28、図 27、図 29)ことを特 徴とする。

[0021] この構成によれば、検出された内燃機関の回転数が低いほど、バルブリフトをより大 きな値に、および/または圧縮比をより小さな値に設定する。これにより、内燃機関の 回転数が低いときに、ボンピンダロスおよび/またはエンジンフリクションが低減され るので、エンジンブレーキ力を低減でき、それにより、前述したエンジンブレーキ力の 急激な変化によるギクシャク感を抑制できる。したがって、良好なドライバビリティーを 確保すること力 Sできる。

図面の簡単な説明 [図 1]本発明の制御装置を適用した車両の概略構成を示す図である。

[図 2]図 1の内燃機関の概略構成を示す模式図である。

[図 3]制御装置の概略構成を示すブロック図である。

[図 4]内燃機関の可変式吸気動弁機構および排気動弁機構の概略構成を示す断面 図である。

[図 5]可変式吸気動弁機構の可変バルブリフト機構の概略構成を示す断面図である

[図 6] (a)リフトァクチユエ一タの短アームが最大リフトストツバに当接している状態、お よび (b)最小リフトストツバに当接している状態を示す図である。

[図 7] (a)可変バルブリフト機構の下リンクが最大リフト位置にあるときの吸気弁の開弁 状態、および (b)最小リフト位置にあるときの吸気弁の開弁状態を示す図である。

[図 8]可変バルブリフト機構の下リンクが最大リフト位置にあるときの吸気弁のバルブリ フト曲線 (実線）と、最小リフト位置にあるときのバルブリフト曲線（2点鎖線）を示す図 である。

[図 9]可変カム位相機構の概略構成を模式的に示す図である。

[図 10]遊星歯車装置を図 9の A— A線に沿う方向から見た模式図である。

[図 11]電磁ブレーキを図 9の B— B線に沿う方向から見た模式図である。

[図 12]可変カム位相機構の動作特性を示す特性曲線である。

[図 13]可変カム位相機構により、カム位相が最遅角値に設定されているときの吸気弁 のバルブリフト曲線 (実線）と、カム位相が最進角値に設定されているときの吸気弁の バルブリフト曲線（2点鎖線）を示す図である。

[図 14] (a)圧縮比が最小値に設定されているときの可変圧縮比機構の全体構成を模 式的に示す図、および (b)圧縮比が最高値に設定されているときの可変圧縮比機構 における圧縮比ァクチユエータ付近の構成を示す図である。

[図 15]可変機構制御処理を示すフローチャートである。

[図 16]エンジン始動時用の目標バルブリフト Liftin_cmdの算出に用いるテーブル の一例を示す図である。

[図 17]エンジン始動時用の目標カム位相 Cain— cmdの算出に用いるテーブルの一 例を示す図である。

[図 18]触媒暖機制御時用の目標バルブリフト Liftin_cmdの算出に用いるマップの 一例を示す図である。

[図 19]触媒暖機制御時用の目標カム位相 Cain_cmdの算出に用いるマップの一例 を示す図である。

[図 20]通常時用目標値算出処理を示すフローチャートである。

[図 21]ギヤ段推定値 NGEARの設定に用いるマップの一例を示す図である。

[図 22]減速要求判定処理を示すフローチャートである。

[図 23]減速要求判定値 AP—EBKの算出に用いられるマップの一例を示す図である

[図 24]通常時用の目標バルブリフト Liftin—cmdの算出に用いるマップの一例を示 す図である。

[図 25]通常時用の目標カム位相 Cain— cmdの算出に用いるマップの一例を示す図 である。

[図 26]通常時用の目標圧縮比 Cr— cmdの算出に用いるマップの一例を示す図であ る。

[図 27]減速要求時用の目標バルブリフト Liftin—cmdの算出に用いるマップの一例 を示す図である。

[図 28]減速要求時用の目標カム位相 Cain_cmdの算出に用いるマップの一例を示 す図である。

[図 29]減速要求時用の目標圧縮比 Cr_cmdの算出に用いるマップの一例を示す図 である。

発明を実施するための最良の形態

以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態について説明する。図 1は 、本発明の車両の制御装置 1を適用した車両 Vの概略構成を示している。車両 Vに は、内燃機関（以下「エンジン」という） 3および変速装置 90が搭載されている。この変 速装置 90は、オートマチック式のものであり、エンジン 3の動力を、所定の複数の変 速比の 1つによって変速し、駆動輪 W, Wに伝達する。また、変速装置 90は、第 1速 〜第 5速およびリバースから成る 6つのギヤ段を選択的に設定するように構成されて おり、変速装置 90の動作は、運転者によって操作されるシフトレバー（図示せず）の シフト位置に応じ、制御装置 1の後述する ECU2によって制御される（図 3参照）。

[0024] 図 2および図 4に示すように、エンジン 3は、 4つの気筒 3aおよびピストン 3b (いずれ も 1つのみ図示）を有する直歹 IJ4気筒 DOHC型のガソリンエンジンである。また、ェン ジン 3は、各気筒 3aの吸気ポートおよび排気ポートをそれぞれ開閉する吸気弁 4およ び排気弁 7と、吸気弁 4を駆動するための、吸気カムシャフト 5および吸気カム 6を有 する可変式吸気動弁機構 40と、排気弁 7を駆動するための、排気カムシャフト 8およ び排気カム 9を有する排気動弁機構 30と、圧縮比を変更する可変圧縮比機構 80と、 燃料噴射弁 10と、点火プラグ 11 (図 3参照）を備えている。

[0025] 吸気弁 4のステム 4aは、ガイド 4bに摺動自在に嵌合しており、このガイド 4bは、シリ ンダヘッド 3cに固定されている。吸気弁 4には、上下のスプリングシート 4c, 4dと、こ れらの間に配置されたバルブスプリング 4eが設けられており（図 5参照）、吸気弁 4は 、このバルブスプリング 4eによって、閉弁方向に付勢されている。

[0026] 吸気カムシャフト 5および排気カムシャフト 8はそれぞれ、図示しないホルダを介して 、シリンダヘッド 3cに回転自在に取り付けられている。また、吸気カムシャフト 5の一端 部には、吸気スプロケット 5aが同軸に配置され、回転自在に設けられている（図 9参 照）。この吸気スプロケット 5aは、タイミングベルト 5bを介してクランクシャフト 3dに連 結されるとともに、後述する可変カム位相機構 70を介して吸気カムシャフト 5に連結さ れている（図 9参照）。これにより、吸気カムシャフト 5は、クランクシャフト 3dが 2回転す るごとに 1回転する。吸気カム 6は、気筒 3aごとに、吸気カムシャフト 5と一体に設けら れている。

[0027] 可変式吸気動弁機構 40は、吸気カム 6の回転に伴って、各気筒 3aの吸気弁 4を開 閉するとともに、吸気弁 4のリフトおよびバルブタイミングを無段階に変更する。その詳 細については後述する。なお、本実施形態では、吸気弁 4のリフト（以下「バノレブリフト 」とレ、う） Liftinは、吸気弁 4の最大ストロークを表すものとする。

[0028] 排気弁 7のステム 7aは、ガイド 7bに摺動自在に嵌合しており、このガイド 7bは、シリ ンダヘッド 3cに固定されている。また、排気弁 7には、上下のスプリングシート 7c, 7d と、これらの間に配置されたバルブスプリング 7eが設けられている。排気弁 7は、この バルブスプリング 7eにより、閉弁方向に付勢されている。

[0029] 排気カムシャフト 8は、これと一体の排気スプロケット（図示せず）を有し、この排気ス プロケットおよびタイミングベルト 5bを介して、クランクシャフト 3dに連結されており、そ れにより、クランクシャフト 3dが 2回転するごとに 1回転する。排気カム 9は、気筒 3aご とに、排気カムシャフト 8と一体に設けられている。

[0030] 排気動弁機構 30は、ロッカアーム 31を有しており、このロッカアーム 31が排気カム

9の回転に伴って回動することにより、バルブスプリング 7eの付勢力に抗しながら、排 気弁 7を開閉する。

[0031] 燃料噴射弁 10は、気筒 3aごとに設けられ、シリンダヘッド 3cに傾斜した状態で取り 付けられており、燃料を燃焼室内に直接、噴射する。すなわち、エンジン 3は直噴ェ ンジンとして構成されている。また、燃料噴射弁 10の開弁時間および開弁タイミング は ECU2によって制御される。

[0032] 点火プラグ 11も、気筒 3aごとに設けられ、シリンダヘッド 3cに取り付けられており、 この点火プラグ 11の点火時期もまた、 ECU2によって制御される。

[0033] エンジン 3には、クランク角センサ 20 (回転数検出手段）および水温センサ 21が設 けられている。このクランク角センサ 20は、マグネットロータおよび MREピックアップ で構成されており、クランクシャフト 3dの回転に伴レ、、いずれもパルス信号である CR K信号および TDC信号を ECU2に出力する。

[0034] CRK信号は、所定クランク角（例えば 10° )ごとに出力され、 ECU2は、この CRK信 号に基づき、エンジン 3の回転数（以下「エンジン回転数」という） NEを算出する。 TD C信号は、各気筒 3aのピストン 3bが吸気行程の開始時の TDC位置よりも若干、手前 の所定のクランク角位置にあることを表す信号であり、 4気筒タイプの本例では、クラ ンク角 180°ごとに出力される。

[0035] 水温センサ 21は、例えばサーミスタなどで構成されており、エンジン水温 TWを表 す検出信号を ECU2に出力する。このエンジン水温 TWは、エンジン 3のシリンダブ ロック 3h内を循環する冷却水の温度を表すものである。

[0036] さらに、エンジン 3の吸気管 12には、スロットル弁機構は設けられておらず、その吸 気通路 12aが大口径に形成されており、それにより、通気抵抗が通常のエンジンより も小さく設定されている。また、吸気管 12には、エアフローセンサ 22が設けられてい る。このエアフローセンサ 22は、熱線式エアフローメータで構成されており、吸気通 路 12a内を流れる空気の流量 Ginを表す検出信号を ECU2に出力する。

[0037] 次に、図 5〜図 8を参照しながら、前述した可変式吸気動弁機構 40について説明 する。この可変式吸気動弁機構 40は、吸気カムシャフト 5、吸気カム 6、可変バルブリ フト機構 50および可変カム位相機構 70などで構成されている。

[0038] この可変バルブリフト機構 50は、吸気カム 6の回転に伴って吸気弁 4を開閉するとと もに、バルブリフト Liftinを所定の最大値 Liftin— Hと所定の最小値 Liftin— Lとの 間で無段階に変更するものであり、気筒 3aごとに設けられた四節リンク式の口ッカァ ーム機構 51と、これらのロッカアーム機構 51を同時に駆動するリフトァクチユエータ 6 0を有している。

[0039] 各ロッカアーム機構 51は、ロッカアーム 52および上下のリンク 53, 54などで構成さ れている。この上リンク 53の一端部は、シリンダヘッド 3cに固定されたロッカアームシ ャフト 56に回動自在に取り付けられるとともに、他端部は、上ピン 55を介して、ロッカ アーム 52の上端部に回動自在に取り付けられている。

[0040] また、ロッカアーム 52の上ピン 55には、ローラ 57が回動自在に設けられている。こ のローラ 57は、吸気カム 6のカム面に当接しており、吸気カム 6が回転する際、その力 ム面に案内されながら吸気カム 6上を転動する。これにより、ロッカアーム 52は上下 方向に駆動されるとともに、上リンク 53力 ロッカアームシャフト 56を中心として回動 する。

[0041] さらに、ロッカアーム 52の吸気弁 4側の端部には、アジャストボルト 52aが取り付けら れている。このアジャストボルト 52aは、吸気弁 4のステム 4aに当接しており、吸気カム 6の回転に伴ってロッカアーム 52が上下方向に移動すると、バルブスプリング 4eの付 勢力に抗しながら、ステム 4aを上下方向に駆動し、吸気弁 4を開閉する。

[0042] また、下リンク 54の一端部は、下ピン 58を介して、ロッカアーム 52の下端部に回動 自在に取り付けられており、下リンク 54の他端部には、連結軸 59が回動自在に取り 付けられている。下リンク 54は、この連結軸 59を介して、リフトァクチユエータ 60の後 述する短アーム 65に連結されている。

[0043] リフトァクチユエータ 60は、 ECU2により駆動されるものであり、図 6に示すように、モ ータ 61、ナット 62、リンク 63、長アーム 64および短アーム 65を有している。このモー タ 61は、 ECU2に接続され、エンジン 3のヘッドカバー 3gの外側に配置されている。 モータ 61の回転軸は、雄ねじが形成されたねじ軸 61aになっており、このねじ軸 61a に、ナット 62が螺合している。リンク 63の一端部は、ピン 63aを介してナット 62に回動 自在に取り付けられ、他端部は、ピン 63bを介して長アーム 64の一端部に回動自在 に取り付けられている。また、長アーム 64の他端部は、回動軸 66を介して短アーム 6 5の一端部に固定されている。この回動軸 66は、断面円形に形成され、エンジン 3の ヘッドカバー 3gに回動自在に支持されている。長アーム 64および短アーム 65は、回 動軸 66を中心として、これと一体に回動する。

[0044] さらに、短アーム 65の回転軸 66と逆側の端部には、前述した連結軸 59が回動自 在に取り付けられており、これにより、短アーム 65は、連結軸 59を介して、下リンク 54 に連結されている。また、短アーム 65の付近には、最小リフトストッパ 67aおよび最大 リフトストッパ 67bが互いに間隔を存して設けられており、これらの 2つのストッパ 67a, 67bにより、短アーム 65の回動範囲が後述するように規制される。

[0045] 次に、以上のように構成された可変バルブリフト機構 50の動作について説明する。

この可変バルブリフト機構 50では、 ECU2からの後述するリフト制御入力 Uliftinがリ フトァクチユエータ 60に入力されると、モータ 61のねじ軸 61aが回転し、それに伴うナ ット 62の移動により、長アーム 64および短アーム 65が回動軸 66を中心として回動す るとともに、この短アーム 65の回動に伴う連結軸 59の移動により、ロッカアーム機構 5 1の下リンク 54力 下ピン 58を中心として回動する。すなわち、リフトァクチユエータ 6 0により、下リンク 54が駆動される。

[0046] 図 6 (a)に示すように、短アーム 65が同図の反時計回りに回動すると、短アーム 65 は、最大リフトストツバ 67bに当接し、係止される。それにより、下リンク 54も、図 5に実 線で示す最大リフト位置に係止される。一方、図 6 (b)に示すように、短アーム 65が同 図の時計回りに回動すると、短アーム 65は、最小リフトストツバ 67aに当接し、係止さ れる。それにより、下リンク 54も、図 5に 2点鎖線で示す最小リフト位置に係止される。 [0047] 以上のように、短アーム 65の回動範囲は、 2つのストッパ 67a， 67bにより、図 6 (a) に示す最大リフト位置と図 6 (b)に示す最小リフト位置との間に規制され、それにより、 下リンク 54の回動範囲も、図 5に実線で示す最大リフト位置と、 2点鎖線で示す最小リ フト位置との間に規制される。

[0048] 下リンク 54が最大リフト位置にある場合、ロッカアーム機構 51では、上ピン 55およ び下ピン 58の中心間の距離が、ロッカアームシャフト 56および連結軸 59の中心間の 距離よりも長くなるように構成されており、それにより、図 7 (a)に示すように、吸気カム 6が回転すると、これとローラ 57との当接点の移動量よりも、アジャストボルト 52aの移 動量の方が大きくなる。

[0049] 一方、下リンク 54が最小リフト位置にある場合、ロッカアーム機構 51では、上ピン 5 5および下ピン 58の中心間の距離が、ロッカアームシャフト 56および連結軸 59の中 心間の距離よりも短くなるように構成されており、それにより、図 7 (b)に示すように、吸 気カム 6が回転すると、これとローラ 57との当接点の移動量よりも、アジャストボルト 52 aの移動量の方が小さくなる。

[0050] 以上により、吸気弁 4は、下リンク 54が最大リフト位置にあるときには、最小リフト位 置にあるときよりも大きなバルブリフト Liftinで開弁する。具体的には、吸気カム 6の回 転中、吸気弁 4は、下リンク 54が最大リフト位置にあるときには、図 8の実線で示すバ ルブリフト曲線に従って開弁し、バルブリフト Liftinは、その最大値 Liftin_Hを示す 。一方、下リンク 54が最小リフト位置にあるときには、図 8の 2点鎖線で示すバルブリ フト曲線に従って開弁し、バルブリフト Liftinは、その最小値 Liftin_Lを示す。

[0051] 以上のように、この可変バルブリフト機構 50では、ァクチユエータ 60を介して、下リ ンク 54を最大リフト位置と最小リフト位置との間で回動させることにより、バルブリフト L iftinを、最大値 Liftin_Hと最小値 Liftin_Lとの間で無段階に変更することができ る。

[0052] なお、この可変バルブリフト機構 50には、図示しないロック機構が設けられており、 このロック機構により、リフト制御入力 Uliftin力 後述する故障時用値 Uliftin_fsに 設定されているときや、断線などによりリフトァクチユエータ 60に入力されないときに は、可変バルブリフト機構 50の動作がロックされる。すなわち、可変バルブリフト機構 50によるバルブリフト Liftinの変更が禁止され、バルブリフト Liftinが最小値 Liftin_ Lに保持される。なお、この最小値 Liftin_Lは、カム位相 Cainが後述する最遅角値 Cain_Lに保持され、かつ圧縮比 Crが最小値 Cr_Lに保持されている場合におい て、所定の故障時用吸入空気量が確保されるように設定されている。なお、この故障 時用吸入空気量は、停車中ではアイドル運転やエンジン始動を適切に行うことがで きるとともに、走行中では低速走行状態を維持できるように設定されている。

[0053] また、エンジン 3には、回動角センサ 23が設けられており（図 3参照）、この回動角セ ンサ 23は、短アーム 65の回動角 Θ liftを検出して、それを表す検出信号を ECU2に 出力する。この短アーム 65の回動角 Θ liftは、短アーム 65が最大リフト位置と最小リ フト位置との間のどの位置にあるかを表すものであり、 ECU2は、この回動角 Θ liftに 基づき、バルブリフト Liftinを算出する。

[0054] 次に、図 9〜図 11を参照しながら、前述した可変カム位相機構 70について説明す る。この可変カム位相機構 70は、以下に述べるように、カム位相 Cainを電磁力により 無段階に変更する電磁式のものであり、遊星歯車装置 71および電磁ブレーキ 72を 備えている。

[0055] この遊星歯車装置 71は、吸気カムシャフト 5とスプロケット 5aの間で回転を伝達する ものであり、リングギヤ 71a、 3つのプラネタリピニオンギヤ 71b、サンギヤ 71cおよび プラネタリキャリア 71dを有している。このリングギヤ 71aは、電磁ブレーキ 72の後述 するァゥタケ一シング 73に連結されており、これと同軸かつ一体に回転する。サンギ ャ 71cは、吸気カムシャフト 5の先端部に同軸かつ一体に回転するように取り付けら れている。

[0056] プラネタリキャリア 71dは、ほぼ三角形に形成され、それらの 3つの角部にシャフト 7 leがそれぞれ突設されている。また、プラネタリキャリア 71dは、これらのシャフト 71e を介してスプロケット 5aに連結されており、それにより、スプロケット 5aと同軸かつ一体 に回転するように構成されてレ、る。

[0057] 各プラネタリピニオンギヤ 71bは、プラネタリキャリア 71dの各シャフト 71eに回転自 在に支持され、サンギヤ 71cとリングギヤ 71aの間に配置され、これらと常に嚙み合つ ている。 [0058] 前記電磁ブレーキ 72は、 ECU2により駆動されるものであり、ァゥタケ一シング 73、 コア 74、電磁石 75およびリターンスプリング 76を有している。ァゥタケ一シング 73は 、中空に形成され、その内部には、コア 74が相対的に回動自在に設けられている。 コア 74は、断面円形の基部 74aと、これ力 放射状に延びる 2つのアーム 74b, 74b を備えている。コア 74は、その基部 74aがプラネタリキャリア 71dに取り付けられてお り、それにより、プラネタリキャリア 71dと同軸かつ一体に回転する。

[0059] また、ァゥタケ一シング 73の内周面には、最遅角ストッパ 73aおよび最進角ストッパ

73bを 1組とする、計 2組のストツバが径方向に互いに対向するように設けられている 。各組のストッパ 73a, 73bは、互いに間隔を存して設けられており、これらの間に、コ ァ 74の各アーム 74bが配置されている。この構成により、コア 74は、アーム 74bが最 遅角ストッパ 73aに当接し、係止される最遅角位置（図 11に実線で示す位置）と、最 進角ストッパ 73bに当接し、係止される最進角位置（図 11に 2点鎖線で示す位置）と の間で、ァゥタケ一シング 73に対して相対的に回動可能に構成されている。

[0060] リターンスプリング 76は、圧縮された状態で、 1つの最進角ストッパ 73bと、これに対 向するアーム 74bとの間に掛け渡されており、このリターンスプリング 76の付勢力 Fsp rにより、アーム 74bは最遅角ストッパ 73a側に付勢されている。

[0061] 電磁石 75は、リターンスプリング 76と反対側の最進角ストッパ 73bに取り付けられて おり、この最進角ストツバ 73bの、アーム 74bと対向する側の端部に面一の状態で設 けられている。この電磁石 75は、 ECU2からの位相制御入力 Ucainにより励磁される と、その電磁力 Fsolにより、対向するアーム 74bを、リターンスプリング 76の付勢力 Fs prに抗しながら吸引し、最進角ストツバ 73b側に回動させる。

[0062] 以上のように構成された可変カム位相機構 70の動作について説明する。この可変 カム位相機構 70では、電磁ブレーキ 72の電磁石 75が励磁されていないときには、コ ァ 74は、リターンスプリング 76の付勢力 Fsprにより、そのアーム 74bが最遅角ストツ ノ 73aに当接する最遅角位置に保持され、それにより、カム位相 Cainは、最遅角値 Cain_L (図 12参照）に保持される。

[0063] この状態で、エンジン運転中のクランクシャフト 3dの回転に伴って、スプロケット 5a が図 11の矢印 Y1方向に回転すると、プラネタリキャリア 71dおよびリングギヤ 71aが 一体に回転することにより、プラネタリピニオンギヤ 71bが回転せず、サンギヤ 71 cが プラネタリキャリア 71dおよびリングギヤ 71aと一体に回転する。すなわち、スプロケッ ト 5aと吸気カムシャフト 5がー体に矢印 Y1方向に回転する。

[0064] また、コア 74が最遅角位置に保持されている状態で、電磁石 75が ECU2からの位 相制御入力 Ucainにより励磁されると、電磁石 75の電磁力 Fsolにより、コア 74のァ ーム 74bが、リターンスプリング 76の付勢力 Fsprに抗しながら、最進角ストッパ 73b側 すなわち最進角位置側に吸引され、電磁力 Fsolと付勢力 Fsprとが互いに釣り合う位 置まで回動する。言い換えれば、ァゥタケ一シング 73が、コア 74に対して相対的に 矢印 Y1と逆方向に回動する。

[0065] これにより、リングギヤ 71aがプラネタリキャリア 71dに対して相対的に図 10の矢印 Y 2方向に回動し、それに伴い、プラネタリピニオンギヤ 71bが図 10の矢印 Y3方向に 回動することで、サンギヤ 71 cが図 10の矢印 Y4方向に回動する。その結果、吸気力 ムシャフト 5力 スプロケット 5aに対して相対的にスプロケットの回転方向（すなわち図 10の矢印 Y2と逆方向）に回動することになり、カム位相 Cainが進角される。

[0066] この場合、ァゥタケ一シング 73の回動がリングギヤ 71a、プラネタリピニオンギヤ 71 bおよびサンギヤ 71cを介して、吸気カムシャフト 5に伝達されるので、遊星歯車装置 70の增速作用により、吸気カムシャフト 5は、スプロケット 5aに対してァゥタケ一シング 73の回動角度が増幅された角度分、回動することになる。すなわち、吸気カム 5の力 ム位相 Cainの実際の進角量は、ァゥタケ一シング 73の回動角度を増幅した値にな る。これは、電磁石 75の電磁力 Fsolが作用可能な距離には限界があるので、それを 補償し、カム位相 Cainをより広範囲で変化させるためである。

[0067] 以上のように、可変カム位相機構 70では、電磁力 Fsolがカム位相 Cainを進角させ る方向に作用し、リターンスプリング 76の付勢力 Fsprがカム位相 Cainを遅角させる 方向に作用するとともに、電磁力 Fsolが変化しない場合、カム位相 Cainは、電磁力 Fsolと付勢力 Fsprとが互いに釣り合う値に保持される。また、コア 74の回動範囲は、 2つのストツバ 73a， 73bにより、図 11に実線で示す最遅角位置と 2点鎖線で示す最 進角位置との間の範囲に規制され、それにより、カム位相 Cainの制御範囲も、最遅 角値 Cain Lと最進角値 Cain Hとの間の範囲に規制される。 [0068] 次に、以上のように構成された可変カム位相機構 70の動作特性を説明する。図 12 に示すように、可変カム位相機構 70においては、カム位相 Cainは、電磁石 75への 位相制御入力 Ucainが所定値 Ucainlよりも小さい範囲では、最遅角値 Cain_L ( 例えばカム角 0° )に保持され、所定値 Ucain2よりも大きい範囲では、最進角値 Cain _H (例えばカム角 55° )に保持される。また、 Ucainl≤Ucain≤Ucain2の範囲で は、最遅角値 Cain_Lと最進角値 Cain_Hの間で連続的に変化し、それにより、吸 気弁 4のバルブタイミングは、図 13に実線で示す最遅角タイミングと、 2点鎖線で示 す最進角タイミングとの間で、無段階に変更される。なお、図示しないが、この可変力 ム位相機構 70は、位相制御入力 Ucainに対するカム位相 Cainの値力 S、位相制御入 力 Ucainが増大するときと減少するときとで互いに若干異なる、いわゆるヒシテリシス 特性を有している。

[0069] また、この可変カム位相機構 70では、位相制御入力 Ucainが、後述する故障時用 値 Ucain— fsに設定されているとき、および断線などにより電磁石 75に入力されない ときには、カム位相 Cainが最遅角値 Cain— Lに保持される。この最遅角値 Cain— L は、前述したようにバルブリフト Liftinが最小値 Liftin— Lに保持され、かつ圧縮比 C rが最小値 Cr—Lに保持されている場合において、前述した故障時用吸入空気量を 確保できるように設定されてレ、る。

[0070] 以上のように、本実施形態の可変式吸気動弁機構 40では、可変バルブリフト機構 5 0により、バルブリフト Liftin力 前述した最大値 Liftin_Hと最小値 Liftin_Lとの間 で無段階に変更されるとともに、可変カム位相機構 70により、カム位相 Cainが、前述 した最遅角値 Cain_Lと最進角値 Cain_Hとの間で無段階に変更される。

[0071] 吸気カムシャフト 5の可変カム位相機構 70と反対側の端部には、カム角センサ 24 ( 図 3参照）が設けられている。このカム角センサ 24は、例えばマグネットロータおよび MREピックアップで構成されており、吸気カムシャフト 5の回転に伴レ、、パルス信号で ある CAM信号を所定のカム角（例えば 1° )ごとに ECU2に出力する。 ECU2は、こ の CAM信号および前述した CRK信号に基づき、カム位相 Cainを算出する。

[0072] 次に、図 14を参照しながら、前述した可変圧縮比機構 80について説明する。この 可変圧縮比機構 80は、ピストン 3bの上死点位置、すなわちピストン 3bのストロークを 変更することにより、圧縮比 Crを所定の最大値 Cr_Hと所定の最小値 Cr_Lとの間 で無段階に変更するものであり、各気筒 3aのピストン 3bとクランクシャフト 3dの間に 連結された複合リンク機構 81と、この複合リンク機構 81に連結された圧縮比ァクチュ エータ 85を有している。

[0073] 複合リンク機構 81は、上リンク 82、下リンク 83および制御リンク 84などで構成されて いる。上リンク 82は、いわゆるコンロッドに相当するものであり、その上端部がピストン ピン 3fを介してピストン 3bに回動自在に連結され、下端部がピン 83aを介して、下リン ク 83の一端部に回動自在に連結されている。

[0074] 下リンク 83は、三角形状のものであり、上リンク 82との連結部以外の 2つの端部は それぞれ、クランクピン 83bを介してクランクシャフト 3dに、制御ピン 83cを介して制御 リンク 84の一端部に、回動自在に連結されている。以上の構成により、ピストン 3bの 往復運動が、複合リンク機構 81を介してクランクシャフト 3dに伝達され、クランタシャ フト 3dの回転運動に変換される。

[0075] また、圧縮比ァクチユエータ 85は、 ECU2に接続されたモータと減速機構（レ、ずれ も図示せず）を組み合わせたものであり、 ECU2により後述するように駆動される。圧 縮比ァクチユエータ 85は、ケーシング 85a、アーム 85bおよび制御軸 85cなどを備え ており、このケーシング 85a内には、モータおよび減速機構が内蔵されている。ァー ム 85bの一端部は、減速機構の回転軸 85dの先端部に固定されており、それにより、 アーム 85bは、モータの回転に伴い、回転軸 85dを中心として回動する。また、ァー ム 85bの他端部には、制御軸 85cが回動自在に連結されている。制御軸 85cは、クラ ンクシャフト 3dと同様、図面の奥行き方向に延びており、この制御軸 85cには、制御リ ンク 84の制御ピン 83cと逆側の端部が連結されている。

[0076] さらに、アーム 85bの付近には、最小圧縮比ストッパ 86aおよび最大圧縮比ストッパ 86bが互いに間隔を存して設けられており、これらの 2つのストッパ 86a， 86bにより、 アーム 85bの回動範囲が規制される。すなわち、アーム 85bは、 ECU2からの後述す る圧縮比制御入力 Ucrによって、モータが正逆回転方向に駆動されると、最小圧縮 比ストッパ 86aに当接し、係止される最小圧縮比位置（図 14 (a)に示す位置）と、最大 圧縮比ストッパ 86bに当接し、係止される最大圧縮比位置（図 14 (b)に示す位置）と の間の範囲内で回動する。

[0077] 以上の構成により、可変圧縮比機構 80では、アーム 85bが最小圧縮比ストッパ 86a 側にある状態で、圧縮比ァクチユエータ 85の回転軸 85dが、図 14の反時計回りに回 転すると、それに伴ってアーム 85bが同図の反時計回りに回動する。それにより、制 御リンク 84全体が押し下げられるのに伴レ、、下リンク 83がクランクピン 83bを中心とし て時計回りに回動するとともに、上リンク 82がピストンピン 3fを中心として反時計回り に回動する。その結果、ピストンピン 3f、上ピン 83aおよびクランクピン 83bが、最小圧 縮比位置のときよりも直線状に近づくことで、ピストン 3bが上死点に到達したときのピ ストンピン 3fとクランクピン 83bを結ぶ直線距離が長くなり（すなわちピストン 3bのスト ローク (行程)が長くなり）、燃焼室の容積が小さくなることによって、圧縮比 Crが高く なる。

[0078] 一方、上記とは逆に、アーム 85bが最大圧縮比ストッパ 86b側にある状態で、ァクチ ユエータ 85の回転軸 85dが、時計回りに回転すると、それに伴ってアーム 85bが時 計回りに回動することで、制御リンク 84全体が押し上げられる。これにより、上記とは 逆の動作により、下リンク 83が、反時計回りに回動するとともに、上リンク 82が時計回 りに回動する。その結果、ピストン 3bが上死点に到達したときのピストンピン 3fとクラン クピン 83bを結ぶ直線距離が短くなり（すなわちピストン 3bのストロークが短くなり）、 燃焼室の容積が大きくなることによって、圧縮比 Crが低くなる。以上のように、この可 変圧縮比機構 80では、アーム 85bが最小圧縮比ストツバ 86aと最大圧縮比ストツバ 8 6bとの間で回動することにより、圧縮比 Crが前記最小値 Cr_Lと最大値 Cr_Hとの 間で無段階に変更される。

[0079] なお、この可変圧縮比機構 80には、図示しないロック機構が設けられており、この口 ック機構により、圧縮比制御入力 Ucrが後述する故障時用値 Ucr_fsに設定されて レ、るとき、および断線などにより圧縮比制御入力 Ucrが圧縮比ァクチユエータ 85に入 力されないときには、可変圧縮比機構 80の動作がロックされる。すなわち、可変圧縮 比機構 80による圧縮比 Crの変更が禁止され、圧縮比 Crが最小値 Cr_Lに保持され る。前述したように、この最小値 Cr_Lは、バルブリフト Liftinが最小値 Liftin_Lに、 カム位相 Cainが最遅角値 Cain— Lに、それぞれ保持されている場合に、故障時用 吸入空気量を確保できるように設定されてレ、る。

[0080] また、圧縮比ァクチユエータ 85のケーシング 85a内には、制御角センサ 25が設けら れており（図 3参照）、この制御角センサ 25は、回転軸 85dすなわちアーム 85bの回 動角 Θ crを表す検出信号を ECU2に出力する。 ECU2は、この制御角センサ 25の 検出信号に基づき、圧縮比 Crを算出する。

[0081] さらに、図 3に示すように、 ECU2には、アクセル開度センサ 26力 アクセルペダル

(図示せず）の踏み込み量 (以下「アクセル開度」とレ、う) APを表す検出信号が、車速 センサ 27から車速 VPを表す検出信号が、それぞれ出力される。

[0082] また、車両 Vには、イダニッシヨン'スィッチ（以下「IG' SW」という） 28およびブレー キ 'スィッチ（以下「BK' SW」という） 29が設けられている。この IG. SW28は、ィグニ ッシヨンキー（図示せず）の操作に応じ、その ON/OFF状態を表す信号を ECU2に 出力する。 BK. SW29は、ブレーキペダル（図示せず）が所定量以上、踏み込まれた ときに ON信号を、それ以外のときに OFF信号を、 ECU2に出力する。

[0083] ECU2は、 CPU, RAM, ROMおよび I/Oインターフェース（レ、ずれも図示せず） などからなるマイクロコンピュータで構成されている。また、 ECU2は、前述した各種 のセンサおよびスィッチ 20〜29の検出信号などに応じて、エンジン 3の運転状態を 判別するとともに、可変バルブリフト機構 50、可変カム位相機構 70および可変圧縮 比機構 80を介して、バルブリフト Liftin、カム位相 Cainおよび圧縮比 Crをそれぞれ 制御する。なお、本実施形態では、 ECU2によって、設定手段、変速比検出手段、 減速要求判定手段、決定手段および回転数検出手段が構成されている。また、以下 の説明では、可変バルブリフト機構 50、可変カム位相機構 70および可変圧縮比機 構 80を適宜、総称し、「3つの可変機構」という。

[0084] 次に、図 15を参照しながら、 ECU2により実行される可変機構制御処理について 説明する。本処理は、 3つの可変機構を制御するための 3つの制御入力 Uliftin, Uc ain, Ucrを算出するものであり、所定の制御周期（例えば 5msec)で実行される。

[0085] まず、ステップ 1では、可変機構故障フラグ F_VDNGが「1」であるか否かを判別 する。この可変機構故障フラグ F_VDNGは、故障判定処理（図示せず）において、 3つの可変機構がいずれも正常であると判定されたときに「1」に、それ以外のときに「 0」に、それぞれセットされるものである。このステップ 1の答が N〇で、 F_VDNG = 0 、すなわち、 3つの可変機構がいずれも正常であるときには、エンジン始動フラグ F_ ENGSTART力 S「1」であるか否かを判別する（ステップ 2)。

[0086] このエンジン始動フラグ F_ENGSTARTは、判定処理（図示せず）におレ、て、ェ ンジン回転数 NEおよび IG . SW28の検出信号に応じて、エンジン始動制御中、すな わちクランキング中であるか否かを判定することによってセットされるものである。具体 的には、エンジン始動フラグ F_ENGSTARTは、エンジン始動制御中であるときに 「1」に、それ以外のときに「0」に、それぞれセットされる。

[0087] 上記ステップ 2の答が YESで、エンジン始動制御中であるときには、 目標バルブリ フト Liftin— cmdを、エンジン水温 TWに応じ、図 16に示すテーブルを検索すること によって算出する（ステップ 3)。このテーブルでは、 目標バルブリフト Liftin— cmdは 、エンジン水温 TWが所定値 TWREF1よりも高い範囲では、エンジン水温 TWが低 レ、ほど、より大きな値に設定されるとともに、 TW≤TWREF1の範囲では、所定値 Lif tinrefに設定されている。これは、エンジン水温 TWが低い場合、可変バルブリフト機 構 50のフリクションが増大するので、それを補償するためである。

[0088] 次いで、 目標カム位相 Cain— cmdを、エンジン水温 TWに応じ、図 17に示すテー ブルを検索することによって算出する (ステップ 4)。このテーブルでは、 目標カム位相 Cain_cmdは、エンジン水温 TWが所定値 TWREF2よりも高い範囲では、エンジン 水温 TWが低いほど、より遅角側の値に設定されるとともに、 TW≤TWREF2の範囲 では、所定値 Cainrefに設定されている。これは、エンジン水温 TWが低い場合、力 ム位相 Cainをエンジン水温 TWが高い場合よりも遅角側に制御し、バルブオーバー ラップを小さくすることで、吸気流速を上昇させ、燃焼の安定化を図るためである。

[0089] 次に、 目標圧縮比 Cr_cmdを所定の始動時用値 Cr_cmd_crkに設定する（ステ ップ 5)。この始動時用値 Cr_cmd_crkは、クランキング中のエンジン回転数 NEを 上昇させ、未燃 HCの発生を抑制できるような低圧縮比側の値に設定されてレ、る。

[0090] 次いで、前記 3つの制御入力であるリフト制御入力 Uliftin、位相制御入力 Ucain および圧縮比制御入力 Ucrを算出した (ステップ 6)後、本処理を終了する。これらの 3つの制御入力 Uliftin、 Ucainおよび Ucrはそれぞれ、実際のバルブリフト Liftinと 目標バルブリフト Liftin_cmd、実際のカム位相 Cainと目標カム位相 Cain_cmd、 および実際の圧縮比 Crと目標圧縮比 Cr_cmdに基づき、所定のフィードバック制御 アルゴリズム、例えば目標値フィルタ型 2自由度スライディングモード制御アルゴリズ ムによって算出される。これにより、 3つの制御入力 Uliftin、 Ucainおよび Ucrはそ れぞれ、バルブリフト Liftinが目標バルブリフト Liftin_cmdに、カム位相 Cainが目 標カム位相 Cain_cmdに、および圧縮比 Crが目標圧縮比 Cr_cmdに、追従 '収束 するように算出される。

[0091] 一方、前記ステップ 2の答が NOで、エンジン始動制御中でないときには、アクセル 開度 APが所定値 APREFよりも小さレ、か否かを判別する (ステップ 7)。この答が YE Sで、アクセルペダルが踏み込まれていないときには、触媒暖機タイマの計時値 Teat が所定値 Tcatlmはり小さいか否かを判別する（ステップ 8)。この触媒暖機タイマは、 触媒暖機制御処理の実行時間を計時するものであり、アップカウント式のタイマで構 成されている。なお、触媒暖機制御処理は、エンジン 3の排気管に設けられた排ガス 浄化用の触媒を活性化するために行われるものである。

[0092] このステップ 8の答が YESで、 Teatく Tcatlmtのとき、すなわち、触媒暖機制御の 実行中のときには、 目標バルブリフト Liftin— cmdを、触媒暖機タイマの計時値 Teat およびエンジン水温 TWに応じ、図 18に示すマップを検索することによって算出する (ステップ 9)。同図において、 TW1〜TW3は、エンジン水温 TWの所定値である（T WKTW2く TW3)。

[0093] このマップでは、 目標バルブリフト Liftin_cmdは、エンジン水温 TWが低いほど、 より大きな値に設定されている。これは、エンジン水温 TWが低いほど、触媒の活性 化に要する時間が長くなるので、排気ガスボリュームを大きくすることで、触媒の活性 化に要する時間を短縮するためである。これに加えて、このマップでは、 目標バルブ リフト Liftin_cmdは、触媒暖機タイマの計時値 Teatが小さい領域では、計時値 Tc atが大きいほど、より大きな値に設定され、計時値 Teatが大きい領域では、計時値 T catが大きいほど、より小さな値に設定されている。これは、触媒暖機制御の実行時 間が長くなるのに伴レ、、エンジン 3の暖機が進むことで、フリクションが低下した場合 には、吸入空気量を低減しないと、エンジン回転数 NEを目標値に維持するために 点火時期が過剰にリタード制御された状態となり、燃焼状態が不安定になってしまう ので、それを回避するためである。

[0094] 次いで、 目標カム位相 Cain_cmdを、触媒暖機タイマの計時値 Teatおよびェンジ ン水温 TWに応じ、図 19に示すマップを検索することによって算出する（ステップ 10)

[0095] このマップでは、 目標カム位相 Cain_cmdは、エンジン水温 TWが低いほど、より 進角側の値に設定されている。これは、エンジン水温 TWが低いほど、上述したよう に触媒の活性化に要する時間が長くなるので、吸入空気量を増大させることで、触媒 の活性化に要する時間を短縮するためである。これに加えて、このマップでは、 目標 カム位相 Cain— cmdは、触媒暖機タイマの計時値 Teatが小さレ、領域では、計時値 Teatが大きいほど、より遅角側の値に設定され、計時値 Teatが大きい領域では、計 時値 Teatが大きいほど、より進角側の値に設定されている。これは、図 18の説明で 述べたのと同じ理由による。

[0096] 次に、 目標圧縮比 Cr— cmdを所定の暖機制御用値 Cr— cmd— astに設定する (ス テツプ 11)。この暖機制御用値 Cr— cmd— astは、触媒の活性化に要する時間を短 縮すベぐ熱効率を低下させ、排ガス温度を高めるために、低圧縮比側の値に設定 されている。次いで、前記ステップ 6を実行した後、本処理を終了する。

[0097] 一方、前記ステップ 7または 8の答が N〇のとき、すなわち、アクセルペダルが踏み 込まれているとき、または Tcat≥Tcatlmtであるときには、後述する通常時用目標値 算出処理を実行する（ステップ 12)とともに、前記ステップ 6を実行した後、本処理を 終了する。

[0098] 一方、前記ステップ 1の答が YESで、 3つの可変機構の少なくとも 1つが故障してい るときには、リフト制御入力 Uliftinを所定の故障時用値 Uliftin_fsに、位相制御入 力 Ucainを所定の故障時用値 Ucain_fsに、圧縮比制御入力 Ucrを所定の故障時 用値 Ucr_fsにそれぞれ設定した (ステップ 13)後、本処理を終了する。これにより、 前述したように、バルブリフト Liftinが最小値 Liftin_Lに、カム位相 Cainが最遅角 値 Cain_Lに、圧縮比 Crが最小値 Cr_Lにそれぞれ保持され、それにより、故障時 用吸入空気量が確保される結果、停車中はアイドル運転やエンジン始動を適切に実 行できるとともに、走行中は低速走行状態を維持することができる。

[0099] 次に、上記ステップ 12の通常時用目標値算出処理について、図 20を参照しながら 説明する。まず、ステップ 20では、車速 VPおよびエンジン回転数 NEに応じ、図 21 に示す NGEARマップを検索することによって、ギヤ段推定値 NGEAR (検出された 変速装置の変速比）を算出する。このギヤ段推定値 NGEARは、推定された現在の 変速装置 90のギヤ段を表すものである。

[0100] NGEARマップは、車速 VPとエンジン回転数 NEとの関係力 推定される 6つのギ ャ段を表す複数の領域を定めるとともに、各ギヤ段に対してギヤ段推定値 NGEAR を割り当てたものである。具体的には、ギヤ段推定値 NGEARは、ギヤ段が第 1〜第 5速のときに値 1〜値 5に、リバースのときに値 1にそれぞれ設定されている。また、 エンジン回転数 NEが所定値 NEREF (例えば 450rpm)よりも低レ、領域と、第 5速に 相当する領域よりも高車速側の領域は、ニュートラルとみなされ、ギヤ段推定値 NGE ARは値 0に設定されている。なお、所定値 NEREFよりも低い極低回転域において 、ギヤ段推定値 NGEARを値 0に一律に設定するのは、極低回転域では、エンジン 3 の回転が不安定であるため、ギヤ段推定値 NGEARをエンジン回転数 NEに応じて 設定すると、ギヤ段推定値 NGEARが頻繁に変化するので、これを回避するためで ある。

[0101] 次いで、減速要求判定処理を実行する（ステップ 21)。本処理は、運転者の減速要 求の発生の有無を判定するものである。以下、図 22を参照しながら、減速要求判定 処理について説明する。まず、ステップ 30では、車速 VPおよびギヤ段推定値 NGE ARに応じ、図 23に示す AP_EBKマップを検索することによって、減速要求判定値 AP_EBKを算出する。同マップでは、減速要求判定値 AP_EBKは、第 1速〜第 5 速に相当するギヤ段推定値 NGEAR= 1〜5に対してそれぞれ設定されており、リバ ース、ニュートラルに相当する NGEAR=— 1、 0の場合には、 NGEAR= 1と同じに 設定されている。また、減速要求判定値 AP_EBKは、ギヤ段推定値 NGEARが大 きいほど、すなわちギヤ段が高速側であるほど、または車速 VPが高いほど、より大き な値に設定されている。

[0102] 次いで、アクセル開度 AP力 S、算出した減速要求判定値 AP EBKよりも小さいか 否力を判別する (ステップ 31)。この答が YESのときには、運転者の減速要求が発生 していると判定し、そのことを表すために、減速要求フラグ F_EBK_MODEを「1」 にセットした (ステップ 32)後、本処理を終了する。減速要求が発生していないときに は、一般に、ギヤ段が高速側であるほど、または車速 VPが高いほど、アクセル開度 A Pがより大きい状態で運転が行われる。したがって、減速要求判定値 AP_EBKを、 ギヤ段推定値 NGEARおよび車速 VPに応じて、上述したように設定することによつ て、減速要求発生時のアクセル開度 APに対応して、減速要求を適正に判定すること ができる。

[0103] 一方、上記ステップ 31の答が NOのときには、 F/Cフラグ F— FCが「1」であるか否 かを判別する（ステップ 33)。この F/Cフラグ F— FCは、減速時のフューエルカツト（ 以下「F/C」という）がその実行条件の成立によって実行されているときに「1」にセッ トされるものである。

[0104] このステップ 33の答が YESで、 F— FC = 1、すなわち F/Cの実行中であるときに は、減速要求が発生していると判定し、前記ステップ 32を実行した後、本処理を終了 する。一方、ステップ 33の答が NOのときには、ブレーキ作動フラグ F— BKが「1」で あるか否かを判別する（ステップ 34)。このブレーキ作動フラグ F_BKは、前述した B K- SW29から ON信号が出力されているときに「1」にセットされるものである。

[0105] このステップ 34の答が YESのときには、ブレーキペダルが所定量以上、踏み込ま れているため、減速要求が発生していると判定し、前記ステップ 32を実行した後、本 処理を終了する。一方、前記ステップ 31、 33および 34の答がいずれも N〇のときに は、減速要求が発生していないと判定する。そして、そのことを表すために、減速要 求フラグ F_EBK_MODEを「0」にセットした（ステップ 35)後、本処理を終了する。

[0106] 図 20に戻り、前記ステップ 21に続くステップ 22では、前記ステップ 32または 35で セットした減速要求フラグ F_EBK_MODEが、「1」であるか否かを判別する。この 答が N〇で、減速要求が発生していないときには、次のステップ 23以降において、通 常時用の目標バルブリフト Liftin_cmd、 目標カム位相 Cain_cmdおよび目標圧縮 比 Cr_cmdをそれぞれ算出する。まず、ステップ 23では、 目標バルブリフト Liftin_ cmdを、エンジン回転数 NEおよびアクセル開度 APに応じ、図 24に示すマップを検 索することによって算出する。同図において、 AP 1〜AP3は、アクセル開度 APの第 1〜第 3の所定値 (APIく AP2く AP3)である。なお、アクセル開度 APが第 1〜第 3 の所定値 API , AP2, AP3以外のときには、 目標バルブリフト Liftin_cmdは、補間 演算によって求められる。

[0107] このマップでは、 目標バルブリフト Liftin_cmdは、アクセル開度 APが大きいほど、 より大きな値に設定されている。また、 AP =第 2所定値 AP2、第 3所定値 AP3で、ェ ンジン 3の負荷が中負荷または高負荷の場合には、 目標バルブリフト Liftin_cmdは 、エンジン回転数 NEが高いほど、より大きな値に設定されている。これは、エンジン 回転数 NEが高いほど、またはアクセル開度 APが大きいほど、エンジン 3に対する要 求出力が大きいことで、より大きな吸入空気量が要求されることによる。

[0108] また、 AP =第 1所定値 AP Iで、エンジン 3の負荷が低い場合、 目標バルブリフト Lif tin— cmdは、エンジン回転数 NEが低下するのに応じて、 NE >第 2所定値 NE2 (例 えば 3500i"pm)の中〜高回転域では、減少し、第 1および第 2の所定値 NE1 (例え ば 2500rpm) , NE2で規定される所定の低〜中回転域（以下「第 1回転数域」とレ、う ) A1 (所定の回転数域)では、比較的大きな変化量で増大し、 NE< NE1の極低〜 低回転域では、 NE > NE2の領域よりも大きな傾きで減少するように設定されている 。また、 目標バルブリフト Liftin— cmdは、第 1および第 2の所定値 NE1 , NE2のとき に、所定値 Liftin_ aおよび Liftin_ βにそれぞれ設定されてレ、る。 目標バルブリフ ト Liftin_cmdが第 1回転数域 A1におレ、て上記のように設定されてレ、るのは、バノレ ブリフト Liftinを高リフト側に制御することによって、吸気の通気抵抗を低減し、ポンピ ングロスを低減することで、燃費を向上させるためである。

[0109] 次いで、 目標カム位相 Cain_cmdを、エンジン回転数 NEおよびアクセル開度 AP に応じ、図 25に示すマップを検索することによって算出する (ステップ 24)。

[0110] このマップでは、 AP =AP1で、エンジン 3の負荷が低い場合、 目標カム位相 Cain _cmdは、エンジン回転数 NEが低下するのに応じて、 NE >第 4回転数 NE4 (例え ば 5000rpm)の中〜高回転域では、ほぼ一定の値に設定されるとともに、第 3および 第 4の所定値 NE3 (例えば 3000rpm) , NE4で規定される所定の低〜中回転域（以 下「第 2回転数域」という) A2 (所定の回転数域)では、非常に大きな変化量で進角側 に変化するように設定されている。また、 目標カム位相 Cain_cmdは、第 3所定値 N E3のときに最進角値に相当する所定値 Cain_ひに、第 4所定値 NE4のときに所定 値 Cain_ /3にそれぞれ設定されている。 目標カム位相 Cain_cmdが第 2回転数域 A2において上記のように設定されているのは、カム位相 Cainを大きく進角側に制御 することにより内部 EGR量を増加させることによって、ボンビングロスを低減することで 、燃費を向上させるためである。また、 目標カム位相 Cain_cmdは、 NEく NE3の極 低〜低回転域では、安定した燃焼を確保するために、エンジン回転数 NEが低いほ ど、より遅角側の値に設定されている。

[0111] 次に、 目標圧縮比 Cr— cmdを、エンジン回転数 NEおよびアクセル開度 APに応じ 、図 26に示すマップを検索することによって算出した (ステップ 25)後、本処理を終了 する。

[0112] このマップでは、 目標圧縮比 Cr— cmdは、エンジン回転数 NEが高いほど、または アクセル開度 APが大きいほど、より小さな値に設定されている。これは、負荷が高い ほど、ノッキングが発生しやすくなるので、圧縮比 Crを低圧縮比側に制御することに よって、点火時期が過剰にリタード制御されることによる燃焼効率の低下を回避しな がら、ノッキングの発生を防止するためである。

[0113] また、 AP=AP1で、エンジン 3の負荷が低い場合、 目標圧縮比 Cr— cmdは、第 5 および第 6の所定値 NE5, NE6 (例えば、それぞれ 1500i"pm、 4500rpm)で規定さ れる所定の低〜中回転域（以下「第 3回転数域」とレ、う） A3 (所定の回転数域)では、 エンジン回転数 NEの低下に応じて、他の領域よりも大きな変化量で増大し、第 5お よび第 6の所定値 NE5, NE6のときに、所定値 Cr_ひ， Cr_ j3にそれぞれ設定さ れている。このように、第 3回転数域 A3では、 目標圧縮比 Cr_cmdは、エンジン回 転数 NEの低下に応じて、非常に大きな変化量で増大するように設定されている。こ れは、上述したように、低〜中回転域である第 2回転数域 A2では、カム位相 Cainが 大きく進角側に制御されることによって燃焼が不安定になるおそれがあるので、圧縮 比 Crを大きく増大させることによって、そのような不具合を回避するためである。

[0114] —方、前記ステップ 22の答が YESで、 F_EBK_M〇DE= 1、すなわち減速要 求が発生しているときには、次のステップ 26以降において、減速要求時用の目標バ ルブリフト Liftin_cmd、 目標カム位相 Cain_cmdおよび目標圧縮比 Cr_cmdを 算出する。まず、ステップ 26では、 目標バルブリフト Liftin_cmdを、エンジン回転数 NEおよびギヤ段推定値 NGEARに応じ、図 27に示すマップを検索することによって 算出する。

[0115] このマップでは、 目標バルブリフト Liftin_cmdは、ギヤ段推定値 NGEAR= 1〜5 に対してそれぞれ設定されており、 NGEAR= _ 1、 0の場合には、 NGEAR= 1と同 じに設定されている。このことは、 目標カム位相 Cain_cmdおよび目標圧縮比 Cr_ cmdを定めた後述するマップについても同様である。 目標バルブリフト Liftin— cmd は、ギヤ段推定値 NGEARが小さいほど、すなわち変速装置 90のギヤ段が低速側 であるほど、より小さな値に設定されている。これにより、ギヤ段が低速側であるほど、 バルブリフト Liftinがより低リフト側に制御されることによって、吸気の通気抵抗が増 カロすることにより、ポンビングロスが増加するので、より大きなエンジンブレーキ力が得 られる。

[0116] また、 目標バルブリフト Liftin— cmdは、各ギヤ段推定値 NGEARに対して、ェン ジン回転数 NEが低いほど、より大きな値に設定されている。これにより、エンジン回 転数 NEが低いほど、バルブリフト Liftinがより高リフト側に制御されることによって、ポ ンビングロスが減少する結果、エンジンブレーキ力が減少する。さらに、 目標バルブリ フト Liftin_cmdは、エンジン回転数 NEが第 7所定値 NE7 (く NE1) (例えば 1800 rpm)よりも高い低〜高回転域では、ギヤ段推定値 NGEARにかかわらず、前述した 図 24に示す低負荷時 (AP=AP1)における通常時用の目標バルブリフト Liftin_c mdよりも小さな値に設定されている。これにより、減速要求の発生時に、低〜高回転 域において、バルブリフト Liftinが減少側に制御されることによって、エンジンブレー キ力が増大する。

[0117] また、前述したように、低負荷時における通常時用の目標バルブリフト Liftin_cm dは、エンジン回転数 NEの低下に応じて、第 1回転数域 A1では、増大するように設 定され、その両側の領域では、減少するように設定されている。このため、減速要求 時に、通常時用の目標バルブリフト Liftin_cmdをそのまま用いた場合、エンジン回 転数 NEが急速に低下したときには、エンジンブレーキ力は、第 1回転数域 A1よりも 高回転の領域では急激に増加し、第 1回転数域 A1では急激に減少し、第 1回転数 域 A1よりも低回転の領域では急激に増加する。このように、エンジンブレーキ力は、 エンジン回転数 NEの急速な低下に応じて、急激な増減を繰り返し、不自然に変化し 、運転者に違和感を与える。

[0118] これに対して、減速要求時用の目標バルブリフト Liftin_cmdは、第 1回転数域 A1 では、エンジン回転数 NEに対する変化量が通常時用のものよりも小さぐ第 1回転数 域 A1を含む全回転数域において、エンジン回転数 NEの低下に応じて漸増するよう に設定されている。これにより、エンジン回転数 NEが急速に低下しても、エンジンブ レーキ力を緩やかに減少させることができる。その結果、減速要求時において、通常 時用の目標バルブリフト Liftin— cmdを用いた場合と異なり、エンジンブレーキ力を、 違和感を伴うことなぐ滑らかに変化させることができる。

[0119] 次いで、 目標カム位相 Cain— cmdを、エンジン回転数 NEおよびギヤ段推定値 N GEARに応じ、図 28に示すマップを検索することによって算出する（ステップ 27)。こ のマップでは、 目標カム位相 Cain— cmdは、ギヤ段推定値 NGEARが小さいほど、 より遅角側に設定されている。これにより、ギヤ段が低速側であるほど、カム位相 Cai nがより遅角側に、すなわち吸気弁 4と排気弁 7とのバルブオーバーラップが減少する 方向に、制御されることによって、吸気行程の開始付近における、吸気弁 4による燃 焼室の密閉度合が大きくなる。それにより、ピストン 3bの下降に伴って気筒 3a内の空 気を膨張させるのに用いられるエネルギーが増加し、ボンピンダロスが増加するので 、より大きなエンジンブレーキ力が得られる。

[0120] また、 目標カム位相 Cain_cmdは、各ギヤ段推定値 NGEARに対して、エンジン 回転数 NEが低いほど、より進角側に設定されている。これにより、エンジン回転数 N Eが低いほど、カム位相 Cainがより進角側に制御されることによって、ボンピンダロス が減少する結果、エンジンブレーキ力が低減される。さらに、 目標カム位相 Cain_c mdは、全回転数域において、ギヤ段推定値 NGEARにかかわらず、前述した図 25 に示す低負荷時における通常時用の目標カム位相 Cain_cmdよりも遅角側に設定 されている。これにより、減速要求の発生時に、カム位相 Cainが遅角側に制御される ことによって、エンジンブレーキ力が増大する。 [0121] また、前述したように、低負荷時における通常時用の目標カム位相 Cain_cmdは、 エンジン回転数 NEの低下に応じて、第 2回転数域 A2では、非常に大きな変化量で 進角側に変化するように設定され、第 2回転数域 A2よりも低回転の領域では、遅角 側に変化するように設定されている。このため、減速要求時に、通常時用の目標バル ブリフト Liftin_cmdをそのまま用いると、エンジンブレーキ力は、エンジン回転数 N Eの急速な低下に伴って、急激に減少した後に増加し、不自然に変化する。

[0122] これに対して、減速要求時用の目標カム位相 Cain_cmdは、第 2回転数域 A2で は、エンジン回転数 NEに対する変化量が通常時用のものよりも小さぐ第 2回転数 域 A2を含む全回転数域において、エンジン回転数 NEの低下に応じて、徐々に進 角側に変化するように設定されている。これにより、エンジン回転数 NEが急速に低下 した場合でも、エンジンブレーキ力を緩やかに減少させることができる。その結果、減 速要求時において、通常時用の目標カム位相 Cain— cmdを用いた場合と異なり、ェ ンジンブレーキ力を、違和感を伴うことなぐ滑らかに変化させることができる。

[0123] 次に、 目標圧縮比 Cr— cmdを、エンジン回転数 NEおよびギヤ段推定値 NGEAR に応じ、図 29に示すマップを検索することによって算出した (ステップ 28)後、本処理 を終了する。このマップでは、 目標圧縮比 Cr— cmdは、ギヤ段推定値 NGEARが小 さレ、ほど、より大きな値に設定されている。これにより、ギヤ段が低速側であるほど、圧 縮比 Crがより高圧縮比側に制御されることによって、吸入した空気を圧縮する際の車 両 Vに対するエンジン 3側のトルク抵抗であるエンジンフリクションが増加するので、よ り大きなエンジンブレーキ力が得られる。

[0124] また、 目標圧縮比 Cr_cmdは、各ギヤ段推定値 NGEARに対して、エンジン回転 数 NEが低いほど、より小さな値に設定されている。これにより、エンジン回転数 NEが 低いほど、圧縮比 Crがより低圧縮比側に制御されることによって、エンジンフリクショ ンが減少する結果、エンジンブレーキ力が減少する。さらに、 目標圧縮比 Cr_cmd は、エンジン回転数 NEが第 8回転数 NE8 (NE5く NE8く NE6) (例えば 4000rpm )よりも高い中〜高回転域では、ギヤ段推定値 NGEARにかかわらず、前述した図 2 6に示す低負荷時における通常時用の目標圧縮比 Cr_cmdよりも大きな値に設定さ れている。これにより、減速要求の発生時に、中〜高回転域において、圧縮比 Crが 増加側に制御されることによって、エンジンブレーキ力が増大する。

[0125] また、前述したように、低負荷時における通常時用の目標圧縮比 Cr_cmdは、ェン ジン回転数 NEの低下に応じて、第 3回転数域 A3では、非常に大きな変化度合で大 きな値に変化するように設定されている。このため、減速要求時に、通常時用の目標 圧縮比 Cr_cmdをそのまま用いると、エンジンブレーキ力は、エンジン回転数 NEの 急速な低下に伴って、急激に増加し、不自然に変化する。

[0126] これに対して、減速要求時用の目標圧縮比 Cr_cmdは、第 3回転数域 A3では、 エンジン回転数 NEに対する変化量が通常時用のものよりも小さぐ第 3回転数域 A3 を含む全回転数域において、エンジン回転数 NEの低下に応じて漸減するように設 定されている。これにより、エンジン回転数 NEが急速に低下した場合でも、エンジン ブレーキ力を緩やかに減少させることができる。その結果、減速要求時において、通 常時用の目標圧縮比 Cr—cmdを用いた場合と異なり、エンジンブレーキ力を、違和 感を伴うことなぐ滑らかに変化させることができる。

[0127] 以上のように、本実施形態によれば、運転者の減速要求が発生していると判定され たときに、ギヤ段が低速側であるほど、すなわち、変速比が大きいほど、バルブリフト Lif tinをより低リフト側に、力ム位相 Cainをより遅角側に、圧縮比 Crをより高圧縮比側 に設定するので、より大きなエンジンブレーキ力が得られる。これにより、減速要求時 に、そのときのギヤ段を運転者に容易に把握させることができるとともに、通常と同じ シフト操作によって、適正なエンジンブレーキ力を円滑に得ることができるので、フット ブレーキの使用頻度が少なくなり、その寿命を延ばすことができる。また、減速要求 時に、バルブリフト Liftinを減少側に設定するとともに、圧縮比 Crを増加側に設定す るので、バルブリフト Liftinの設定によるエンジンブレーキ力と、圧縮比 Crの設定によ るエンジンブレーキ力を合わせたより大きなエンジンブレーキ力が得られ、したがって

、フットブレーキの寿命をさらに延ばすことができる。

[0128] さらに、減速要求時に、エンジン回転数 NEが低いほど、バルブリフト Liftinをより高 リフト側に、カム位相 Cainをより進角側に、圧縮比 Crをより低圧縮比側に設定するこ とによって、エンジンブレーキ力を低減する。これにより、減速要求時に、エンジン回 転数 NEが低いときにおけるエンジンブレーキ力の急激な変化によるギクシャク感を 抑制できるので、良好なドライバピリティーを確保することができる。

[0129] また、減速要求時にぉレ、て、バルブリフト Liftin、カム位相 Cainおよび圧縮比 Crを それぞれ、エンジン回転数 NEが第 1、第 2および第 3の回転数域 Al , A2, A3にあ るときに、減速要求のない通常時よりも、エンジン回転数 NEに対する変化量が小さく なるように設定する。このようなバルブリフト Liftinおよびカム位相 Cainの設定によつ てエンジンブレーキ力の急激な減少を防止できるとともに、上記の圧縮比 Crの設定 によってエンジンブレーキ力の急激な増大を防止できる。これにより、エンジンブレー キカを滑らかに変化させることができるので、良好なドライバビリティーを確保すること ができる。

[0130] なお、本発明は、説明した実施形態に限定されることなぐ種々の態様で実施する ことができる。例えば、実施形態では、吸気弁 4のバルブリフト Liftinを制御した力 \こ れに代えて、またはこれとともに、排気弁 7のバルブリフトを制御してもよい。また、実 施形態では、吸気カム 6のカム位相 Cainを制御した力 これに代えて、またはこれと ともに、排気カム 9のカム位相を制御してもよい。さらに、実施形態では、 目標バルブ リフト Liftin— cmd、 目標カム位相 Cain— cmdおよび目標圧縮比 Cr— cmdを、ギヤ 段推定値 NGEARが小さいほど、すなわち変速比が大きいほど、エンジンブレーキ 力が大きくなるように設定したが、変速装置 90の変速比ごとに互いに異なる値に設 定するものであれば、他の設定手法もまた本発明の範囲内である。

[0131] また、実施形態では、バルブリフト Liftin、カム位相 Cainおよび圧縮比 Crをいずれ も制御した力 これらのうちの少なくとも 1つを制御してもよレ、。さらに、実施形態は、 オートマチック式の変速装置 90の例である力 本発明はこれに限らず、マニュアル式 や無段変速式の変速装置に適用してもよい。さらに、実施形態では、変速装置 90の 変速比を車速 VPおよびエンジン回転数 NEを用いて推定により求めた力 これに代 えて、センサなどにより直接、検出してもよレ、。また、図 27〜図 29のマップは、 目標バ ルブリフト Liftin_cmd、 目標カム位相 Cain_cmdおよび目標圧縮比 Cr_cmdの 設定の例示であり、第 1〜第 3の回転数域 Al , A2, A3において、通常時用のものよ りも変化量が小さいという条件を満たす限り、他の任意の設定が可能である。その他 、本発明の趣旨の範囲内で、細部の構成を適宜、変更することが可能である。 産業上の利用の可能性

本発明の制御装置は、車両において、運転者の減速要求時に、適正なエンジンブ レーキ力を得ることによって、フットブレーキの寿命を延ばす上で、また、運転者の減 速要求時において、内燃機関の回転数が比較的低い場合に、エンジンブレーキ力 の急激な変化によるギクシャク感を抑制し、それにより、良好なドライバビリティーを確 保する上で、極めて有用である。

Claims

請求の範囲

[1] 運転者の意思に従い、内燃機関の動力を所定の複数の変速比の 1つによって変速 する変速装置を備える車両において、前記内燃機関の吸気弁および排気弁の少な くとも一方のリフトであるバルブリフト、前記吸気弁および前記排気弁をそれぞれ駆動 する吸気カムおよび排気カムの少なくとも一方のクランクシャフトに対する位相である カム位相、および前記内燃機関の圧縮比の少なくとも 1つを制御する車両の制御装 置であって、

前記バルブリフト、前記カム位相および前記圧縮比の前記少なくとも 1つを、前記複 数の変速比ごとに互いに異なる値に予め設定する設定手段と、

前記変速装置の変速比を検出する変速比検出手段と、

運転者からの減速要求の発生の有無を判定する減速要求判定手段と、 当該減速要求判定手段によって前記減速要求が発生していると判定されたときに

、前記バルブリフト、前記カム位相および前記圧縮比の前記少なくとも 1つを、前記検 出された変速装置の変速比に応じ、前記設定手段による設定に基づいて決定する 決定手段と、

を備えることを特徴とする車両の制御装置。

[2] 前記設定手段は、前記変速装置の変速比が大きいほど、前記内燃機関のエンジン ブレーキ力が大きくなるように、前記バルブリフト、前記カム位相および前記圧縮比の 前記少なくとも 1つを設定することを特徴とする、請求項 1に記載の車両の制御装置。

[3] 内燃機関の吸気弁および排気弁の少なくとも一方のリフトであるバルブリフト、前記 吸気弁および前記排気弁をそれぞれ駆動する吸気カムおよび排気カムの少なくとも 一方のクランクシャフトに対する位相であるカム位相、および前記内燃機関の圧縮比 の少なくとも 1つを制御する車両の制御装置であって、

前記内燃機関の回転数を検出する回転数検出手段と、

運転者からの減速要求の発生の有無を判定する減速要求判定手段と、 当該減速要求判定手段によって前記減速要求が発生していると判定されたときに 、前記検出された内燃機関の回転数が低いほど、前記内燃機関のエンジンブレーキ 力が小さくなるように、前記バルブリフト、前記カム位相および前記圧縮比の前記少 なくとも 1つを設定する設定手段と、

を備えることを特徴とする車両の制御装置。

[4] 内燃機関の吸気弁および排気弁の少なくとも一方のリフトであるバルブリフト、前記 吸気弁および前記排気弁をそれぞれ駆動する吸気カムおよび排気カムの少なくとも 一方のクランクシャフトに対する位相であるカム位相、および前記内燃機関の圧縮比 の少なくとも 1つを制御する車両の制御装置であって、

前記内燃機関の回転数を検出する回転数検出手段と、

運転者からの減速要求の発生の有無を判定する減速要求判定手段と、 当該減速要求判定手段によって前記減速要求が発生していると判定され、かつ前 記検出された内燃機関の回転数が所定の回転数域にあるときに、前記バルブリフト、 前記カム位相および前記圧縮比の前記少なくとも 1つを、前記減速要求が発生して いないときよりも、前記内燃機関の回転数に対する変化量が小さくなるように設定す る設定手段と、

を備えることを特徴とする車両の制御装置。

[5] 内燃機関の吸気弁および排気弁の少なくとも一方のリフトであるバルブリフトを制御 するとともに、前記内燃機関の行程を変化させることによって前記内燃機関の圧縮比 を制御する車両の制御装置であって、

運転者からの減速要求の発生の有無を判定する減速要求判定手段と、 当該減速要求判定手段によって前記減速要求が発生していると判定されたときに

、前記バルブリフトを減少側に設定するとともに、前記圧縮比を増加側に設定する設 定手段と、

を備えることを特徴とする車両の制御装置。

[6] 前記内燃機関の回転数を検出する回転数検出手段をさらに備え、

前記設定手段は、前記検出された内燃機関の回転数が低いほど、前記バルブリフ トをより大きな値に、および Zまたは前記圧縮比をより小さな値に設定することを特徴 とする、請求項 5に記載の車両の制御装置。