(57)【要約】【課題】内燃機関の構成を複雑にすることなく、運転者の操作意思に対する内燃機関の応答性を向上させることが可能な内燃機関制御装置を提供する。【解決手段】エンジンＥＣＵのマイコンが実行する実圧縮比調整処理では、車両の自動停止条件が成立すると（Ｓ１１０；ＹＥＳ）、シリンダ２内における実圧縮比を減少させながらエンジン２０を停止させ（Ｓ１４０）、車両の始動条件が成立すると（Ｓ２１０；ＹＥＳ）、実圧縮比を減少させた状態でエンジンを再始動させる。そして、車両の再発進時において運転者により加速操作がなされると（Ｓ２５０；ＹＥＳ）、吸気制御弁の開閉制御状態（吸気通路弁；閉状態）から、吸気通路弁、及び、吸気通路弁と比較して小さい形状である吸気制御弁を共に開状態に戻す（Ｓ２６０）ことで、吸気制御弁の形状に応じた速い応答時間で実圧縮比を基準設計値に引き上げる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダ内の圧縮比が予め設定された基準設計値となるタイミングに、クランク軸の回転に連動する吸気バルブの開閉タイミングが固定された車両用の内燃機関に用いられる内燃機関制御方法であって、
該内燃機関のシリンダに接続された吸気管内を開閉する吸気通路弁、及び、前記吸気管と比較して小さい開口面積で前記吸気通路弁を迂回して前記吸気管内に連通するバイパス管内を開閉する吸気制御弁を制御対象として、
予め設定された操作条件が成立した場合、前記吸気通路弁を閉状態にする共に、前記内燃機関のクランク軸の回転に基づく四つの行程のうち吸気行程の開始時に前記吸気制御弁を開き、前記吸気バルブの閉じるタイミングと比較して早いタイミングで前記吸気制御弁を閉じることで、前記内燃機関のシリンダ内における実際の圧縮比である実圧縮比を変化させることを特徴とする内燃機関制御方法。
【請求項２】
シリンダ内の圧縮比が予め設定された基準設計値となるタイミングに、クランク軸の回転に連動する吸気バルブの開閉タイミングが固定された車両用の内燃機関に用いられる内燃機関制御装置であって、
該内燃機関のシリンダに接続された吸気管内に設けられた吸気通路弁を用いて、該吸気管内の吸気通路であるメイン通路を開閉する通路弁開閉手段と、
前記吸気管と比較して小さい開口面積で前記吸気通路弁を迂回して前記吸気管内に連通するバイパス管内に設けられた吸気制御弁を用いて、該バイパス管内の吸気通路であるバイパス通路を開閉する制御弁開閉手段と、
予め設定された操作条件が成立した場合、前記通路弁開閉手段を介して前記吸気通路弁を閉状態にし、前記制御弁開閉手段を介して、前記内燃機関のクランク軸の回転に基づく四つの行程のうち吸気行程の開始時に前記吸気制御弁を開くと共に、前記吸気バルブの閉じるタイミングと比較して早いタイミングで前記吸気制御弁を閉じることで、前記内燃機関のシリンダ内における実際の圧縮比である実圧縮比を変化させる処理を行う実圧縮比可変手段と、
予め設定された解除条件が成立した場合、前記通路弁開閉手段を介して前記吸気通路弁を開状態にすると共に、前記制御弁開閉手段を介して前記吸気制御弁を開状態にすることで、前記実圧縮比を前記基準設計値に復帰させる処理を行う実圧縮比復帰手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関制御装置。
【請求項３】
前記吸気通路弁および前記吸気制御弁は、アクセルの操作量に応じて開閉するスロットル弁よりも前記シリンダ側の位置に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の内燃機関制御装置。
【請求項４】
前記実圧縮比可変手段により前記吸気制御弁を閉じるタイミングは、前記吸気バルブの閉じるタイミングに対して前記実圧縮比が減少するように変更したタイミングであり、
前記解除条件は、前記アクセルの操作量が予め設定された加速閾値を上回ることであることを特徴とする請求項３に記載の内燃機関制御装置。
【請求項５】
予め設定された自動停止条件が成立した場合に前記内燃機関を停止させると共に、予め設定された始動条件が成立した場合に前記内燃機関を作動させる自動再始動手段を備えることを特徴とする請求項４に記載の内燃機関制御装置。
【請求項６】
前記操作条件は、前記自動再始動手段を介して前記内燃機関を作動することであることを特徴とする請求項５に記載の内燃機関制御装置。
【請求項７】
前記操作条件は、前記自動再始動手段を介して前記内燃機関を停止することであることを特徴とする請求項５に記載の内燃機関制御装置。
【請求項８】
前記内燃機関において予め設定された状態条件が成立した場合に、前記実圧縮比可変手段による処理を禁止する禁止手段を備えることを特徴とする請求項４ないし請求項７のいずれかに記載の内燃機関制御装置。
【請求項９】
前記実圧縮比可変手段により前記吸気制御弁を閉じるタイミングは、前記吸気バルブの閉じるタイミングに対して前記実圧縮比が増大するように変更したタイミングであり、
前記操作条件は、前記アクセルの操作量が予め設定された加速閾値を上回ることであることを特徴とする請求項３に記載の内燃機関制御装置。
【請求項１０】
前記解除条件は、前記アクセルの操作量が予め設定された定速閾値以下であることを特徴とする請求項９に記載の内燃機関制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関のシリンダ内における実際の圧縮比（実圧縮比）を変化させる内燃機関制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、エンジンにおいてクランク軸に対する吸気カム軸の回転位相差（以下、カム軸位相差という）を油圧またはモータにより進角または遅角させることで、吸気バルブの開閉タイミングを変化させる吸気バルブタイミング可変機構、及びこの機構を適用したエンジン制御装置が知られている。なお、ここでのエンジンは、シリンダ内に設けられたピストンが二往復運動する間に、吸気行程，圧縮行程，燃焼行程，及び排気行程からなる四つの行程を行う点火式内燃機関（所謂、４ストロークサイクルエンジン）をいう。
【０００３】
また、エンジン制御装置は、吸気バルブタイミング可変機構を用いて、吸気バルブの閉じるタイミング（以下、バルブ閉じタイミングという）を調整することにより、シリンダ内の圧縮比を変化させる制御（以下、圧縮比可変制御という）を実行する。なお、ここでの圧縮比は、ピストンが上死点に到達した時におけるシリンダ内容積を燃焼室容積、バルブ閉じタイミングにおけるシリンダ内容積を圧縮容積として、燃焼室容積に対する圧縮容積の比をいう。
【０００４】
具体的に言うと、圧縮比可変制御は、バルブ閉じタイミングの初期設定を、吸気行程の終了時（換言すれば、圧縮行程の開始時）とする一般的な四つの行程を行うエンジン（以下、オットーサイクルエンジンという）と、圧縮行程の途中時とする四つの行程を行うエンジン（以下、アトキンソンサイクルエンジンという）とにおいて異なる制御が要求される。
【０００５】
前者の場合、即ち、オットーサイクルエンジンにおける圧縮比可変制御では、エンジンの始動時（車両の発進時）といったスタータによるクランク軸の回転駆動時に、カム軸位相差を遅角させて（バルブ閉じタイミングを圧縮行程の途中まで遅らせて）、圧縮比を減少させることにより、シリンダ内の圧力変動を低減させておく。そして、カム軸位相差を徐々に進角させることで、圧縮比をエンジンが自力回転することが可能なレベルまで増加させることにより、車両振動を抑制することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
後者の場合、即ち、アトキンソンサイクルエンジンにおける圧縮比可変制御では、熱効率を向上させるために、通常時には初期設定としてバルブ閉じタイミングを予め遅らせて、圧縮比を減少（換言すれば、膨張比を圧縮比に対して増加）させておくことにより、車両走行に係る燃費を抑制することが可能となる。また、車両の加速時には、バルブ閉じタイミングが吸気行程の終了時となるまでカム軸位相差を進角させて、圧縮比をエンジンの高出力が可能なレベルまで増加させることにより、加速応答性を高めようとしている。
【特許文献１】特開２００７−３２３８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、近年では、排気ガス対策やＣＯ2削減といった環境面を考慮し、エンジン制御装置として、車両がアイドル状態で停止している時に、所定の自動停止条件を満たすとエンジンを自動的に停止させ、所定の始動条件を満たすと自動的にエンジンを再始動する制御（以下、自動再始動制御という）を実行するものが実用化されている。
【０００８】
しかし、特許文献１の圧縮比可変制御（即ち、オットーサイクルエンジンにおける圧縮比可変制御）では、吸気バルブタイミング可変機構によりカム軸位相差を急速に大きく変更することができないため、車両の発進時に運転者によるアクセルの踏込みに応じて、必ずしも適切なタイミングで適切な量だけ圧縮比が高くならない場合があった。つまり、運転者の操作意思に対して応答性が遅れてドライバビリティが悪化する場合があるという問題があった。
【０００９】
また、特にアトキンソンサイクルエンジンにおける圧縮比可変制御では、車両の発進時だけでなく、走行時であっても運転者の操作意思に対して応答性が遅れてドライバビリティが悪化する場合があるという問題があった。
【００１０】
さらに言うと、モータ駆動式の吸気バルブタイミング可変機構では、カム軸位相差を進角または遅角させることが可能な大きさのモータを備えることで、モータ自体の製造コストや消費電力が増大したり、モータの設置分だけエンジン（内燃機関）が大型化することになるため、広い設置スペースを確保しなければならなかったりするという問題もあった。また、油圧式の吸気バルブタイミング可変機構では、そもそもエンジンの始動時に油圧がかからないため、それを補うための装置（例えば、リターンスプリング等）を別途組み込む必要があった。
【００１１】
このため、吸気バルブタイミング可変機構を備える代わりに、シリンダに接続される吸気管内に吸気弁を設け、この吸気弁を適切なタイミングで閉じることにより、バルブ閉じタイミングを一定に保ったままシリンダ内における実際の圧縮比（実圧縮比）を変化させることが考えられる。ところが、この場合であっても、吸気管の開口面積に応じた大きな吸気弁を駆動させる必要があるため、制御指令を受けてから吸気弁を閉じるまでのタイムラグが生じてしまい、運転者の操作意思に対する応答性があまり改善されない可能性があった。
【００１２】
本発明は、上記問題点を解決するために、内燃機関の構成を複雑にすることなく、運転者の操作意思に対する内燃機関の応答性を向上させることが可能な内燃機関制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するためになされた第一発明である請求項１に記載の内燃機関制御方法は、シリンダ内の圧縮比が予め設定された基準設計値となるタイミングに、クランク軸の回転に連動する吸気バルブの開閉タイミングが固定された車両用の内燃機関に用いられる方法である。
【００１４】
ここで、本発明の内燃機関制御方法では、内燃機関のシリンダに接続された吸気管内を開閉する吸気通路弁、及び、吸気管と比較して小さい開口面積で吸気通路弁を迂回して吸気管内に連通するバイパス管内を開閉する吸気制御弁を制御対象とする。
【００１５】
そして、予め設定された操作条件が成立した場合、吸気通路弁を閉状態にする共に、内燃機関のクランク軸の回転に基づく四つの行程（吸気行程，圧縮行程，燃焼行程，排気工程）のうち吸気行程の開始時（厳密に言うと、吸気行程の開始直前時）に吸気制御弁を開き、吸気バルブの閉じるタイミングと比較して早いタイミングで吸気制御弁を閉じることで、内燃機関のシリンダ内における実際の圧縮比である実圧縮比を変化させることを要旨とする。
【００１６】
つまり、本発明の内燃機関制御方法では、運転者により第一の車両操作がなされる（操作条件が成立する）と、吸気バルブの開閉タイミングを変更することなく、吸気管の開口面積に応じた大きな吸気通路弁を閉じておき、バイパス管の開口面積に応じた小さな吸気制御弁を開閉し、その開閉タイミングを吸気バルブの開閉タイミングに対して変更することで、シリンダ内への吸気量を変化させる。
【００１７】
このため、本発明の内燃機関制御方法によれば、吸気バルブの開閉タイミングを変更するための機構を内燃機関に備える必要がなく、吸気制御弁の形状に応じた速い応答時間で吸気通路を開閉することが可能となり、運転者による車両操作に応じてシリンダ内における実圧縮比を直ちに変化させることができる。従って、内燃機関の構成を複雑にすることなく、運転者の操作意思に対する内燃機関の応答性を向上させることができる。
【００１８】
次に、第二発明である内燃機関制御装置は、シリンダ内の圧縮比が予め設定された基準設計値となるタイミングに、クランク軸の回転に連動する吸気バルブの開閉タイミングが固定された車両用の内燃機関に用いられる装置である。
【００１９】
ここで、本発明の内燃機関制御装置では、通路弁開閉手段が、内燃機関のシリンダに接続された吸気管内に設けられた吸気通路弁を用いて、その吸気管内の吸気通路であるメイン通路を開閉し、制御弁開閉手段が、吸気管と比較して小さい開口面積で吸気通路弁を迂回して吸気管内に連通するバイパス管内に設けられた吸気制御弁を用いて、そのバイパス管内の吸気通路であるバイパス通路を開閉する。
【００２０】
そして、実圧縮比可変手段が、予め設定された操作条件が成立した場合、通路弁開閉手段を介して吸気通路弁を閉状態にし、制御弁開閉手段を介して、内燃機関のクランク軸の回転に基づく四つの行程（吸気行程，圧縮行程，燃焼行程，排気工程）のうち吸気行程の開始時（厳密に言うと、吸気工程の開始直前時）に吸気制御弁を開くと共に、吸気バルブの閉じるタイミングと異なるタイミングで吸気制御弁を閉じる。このようにして内燃機関のシリンダ内における実際の圧縮比である実圧縮比を変化させる処理を行う。
【００２１】
また、実圧縮比復帰手段が、予め設定された解除条件が成立した場合、通路弁開閉手段を介して吸気通路弁を開状態にすると共に、制御弁開閉手段を介して吸気制御弁を開状態にすることで、実圧縮比を基準設計値に復帰させる処理を行う。
【００２２】
つまり、本発明の内燃機関制御装置は、第一発明の内燃機関制御方法を実現する装置であり、従って、この方法を実施した場合に得られる効果と同様の効果を得ることができ、運転者により第二の車両操作がなされる（解除条件が成立する）と、シリンダ内における実圧縮比を基準設計値に直ちに戻すことができる。
【００２３】
ここで、本発明の内燃機関制御装置では、請求項３に記載のように、吸気通路弁および吸気制御弁が、アクセルの操作量に応じて開閉するスロットル弁よりもシリンダ側の位置に設けられていることが望ましい。
【００２４】
このように構成された内燃機関制御装置によれば、吸気制御弁が内燃機関のシリンダに近接しているため、吸気制御弁の開閉に対してシリンダへの吸気量が直ちに変化反応を起こすことになり、運転者による車両操作に応じてシリンダ内における実圧縮比をより早く変化させることができる。
【００２５】
ところで、本発明の内燃機関制御装置は、請求項４に記載のように、実圧縮比可変手段により吸気制御弁を閉じるタイミングが、吸気バルブの閉じるタイミングに対して実圧縮比が減少するように変更したタイミングであり、解除条件が、アクセルの操作量が予め設定された加速閾値を上回ることであってもよい。
【００２６】
このように構成された内燃機関制御装置では、運転者により第一の車両操作がなされると、実圧縮比可変手段によりシリンダ内における実圧縮比を減少させ、運転者により加速操作（第二の車両操作）がなされると、実圧縮比復帰手段によりシリンダ内における実圧縮比を基準設計値に引き上げることになる。
【００２７】
したがって、このように構成された内燃機関制御装置によれば、運転者による加速操作に応じてシリンダ内における実圧縮比をより早く増大させることができ、ひいてはドライバビリティを損なうことを防止することができる。
【００２８】
また、本発明の内燃機関制御装置では、請求項５に記載のように、自動再始動手段が、予め設定された自動停止条件が成立した場合に内燃機関を停止させると共に、予め設定された始動条件が成立した場合に内燃機関を作動させることが望ましい。
【００２９】
この場合、運転者による特別な操作（通常の運転操作とかけ離れた不自然な操作）を要することなく、排気ガス対策やＣＯ2削減といった環境面からの要請に応えることができる。
【００３０】
なお、このように構成された内燃機関制御装置では、操作条件が、請求項６に記載のように、自動再始動手段を介して内燃機関を作動すること（即ち、車両の始動条件が成立すること）であってもよいし、請求項７に記載のように自動再始動手段を介して内燃機関を停止すること（即ち、車両の自動停止条件が成立すること）であってもよい。
【００３１】
特に後者の場合、内燃機関が停止する前にシリンダへの吸気量を予め減少させておくことで、クランク軸の回転に基づく四つの行程（吸気行程，圧縮行程，燃焼行程，排気工程）のうちいずれの行程を起点として内燃機関が再始動する場合にも、シリンダにおける実圧縮比を減少させた状態から行うことができ、ひいては車両の振動を抑制する確実性を上げることができる。
【００３２】
また、本発明の内燃機関制御装置では、請求項８に記載のように、禁止手段が、内燃機関において予め設定された状態条件が成立した場合に、実圧縮比可変手段による処理を禁止することが望ましい。
【００３３】
この場合、内燃機関の状態に応じて無理に実圧縮比を減少させてしまうことを防ぎ、ひいては内燃機関の過負荷を抑制することができる。
【００３４】
一方で、本発明の内燃機関制御装置は、請求項９に記載のように、実圧縮比可変手段により吸気制御弁を閉じるタイミングが、吸気バルブの閉じるタイミングに対して実圧縮比が増大するように変更したタイミングであり、操作条件が、アクセルの操作量が予め設定された加速閾値を上回ることであってもよい。
【００３５】
このように構成された内燃機関制御装置では、運転者により加速操作（第一の車両操作）がなされると、実圧縮比可変手段によりシリンダ内における実圧縮比を、基準設計値を上回る値に引き上げることになる。従って、この場合においても、運転者による加速操作に応じてシリンダ内における実圧縮比をより早く増大させることができ、ひいてはドライバビリティを損なうことを防止することができる。
【００３６】
なお、このように構成された内燃機関制御装置では、請求項１０に記載のように、解除条件が、アクセルの操作量が予め設定された定速閾値以下であることが望ましい。
【００３７】
この場合、運転者により加速操作がなされない（即ち、定速操作または減速操作がなされる）と、シリンダ内における実圧縮比をより早く減少させる（基準設計値に戻す）ことができ、従って、内燃機関の高出力が要求されていなければ直ちに熱効率を向上させて、車両走行に係る燃費をより抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下に、本発明の実施形態を図面と共に説明する。
【００３９】
［第１実施形態］
図１は、本発明が適用された第１実施形態としての内燃機関制御装置の全体構成を示す概略図である。
【００４０】
＜全体構成＞
図１に示すように、本実施形態の内燃機関制御装置は、車両に搭載されるエンジン２０、及びこのエンジン２０のシリンダ２に接続される吸気管３の内部に設けられた吸気弁開閉機構３０（後述する）を制御するための処理を実行するマイコン（マイクロコンピュータ）１０と、マイコン１０からの制御信号に従って各種アクチュエータを作動させる駆動回路４０と、各種信号をマイコン１０に入力させる入力回路５０とを備えた電子制御装置（以下、エンジンＥＣＵという）１を中心に構成されている。
【００４１】
なお、本実施形態の吸気弁開閉機構３０は、説明をわかりやすくするために、２気筒（気筒＃１，気筒＃２；図示省略）のエンジン２０に対して適用されるものとするが、２気筒に限らず他の気筒数のエンジンに対しても同様に適用される。
【００４２】
また、本実施形態のエンジン２０は、いわゆるオットーサイクルとして、吸気バルブの閉じるタイミングが、四つの行程（吸気行程，圧縮行程，燃焼行程，排気工程）のうち吸気行程の終了時（換言すれば、圧縮行程の開始時）に予め固定され、シリンダ２内の圧縮比が膨張比に対してほぼ同一である基準設計値となるように構成されている。ちなみに、ここでの圧縮比は、ピストンが上死点に到達した時におけるシリンダ２内の容積を燃焼室容積、吸気バルブが閉じた時におけるシリンダ２内の容積を圧縮容積として、燃焼室容積に対する圧縮容積の比をいう。
【００４３】
そして、エンジンＥＣＵ１のマイコン１０には、エンジン２０及びエンジン２０周辺に設けられた各種センサ（各種スイッチを含む）からの信号、運転者によって操作されるアクセルペダル５の操作量を検出するアクセル操作量センサ６からの信号、車両の速度を検出する車速センサ（図示省略）からの信号、車両のイグニッションスイッチ７，ブレーキスイッチ，スタータスイッチ，及びシフトレバースイッチ（共に図示省略）といった各種スイッチのオン／オフ状態を表すスイッチ信号等が、入力回路５０を介して入力される。
【００４４】
具体的に言うと、エンジン２０に設けられたセンサとしては、エンジン２０の冷却水温を検出する水温センサ１１、エンジン２０のノッキングを検出するためのノックセンサ１２、クランク軸１３ａの回転に応じた信号を出力するクランク軸センサ１３、吸気バルブを作動させるカム軸（吸気カム軸）１４の回転に応じた信号を出力する吸気カム軸センサ１５、排気バルブを作動させるカム軸（排気カム軸）１６の回転に応じた信号を出力する排気カム軸センサ１７等がある。なお、クランク軸１３ａとカム軸（吸気カム軸１４，排気カム軸１６）とは、図示しないタイミングベルトを介して連動するように構成されている。
【００４５】
さらに、エンジン２０周辺に設けられたセンサやスイッチとしては、エンジン２０の排気管４に設けられた酸素濃度センサ２１、アクセルペダル５の操作量に応じて開閉するスロットル弁２２の開度を検出するスロットル開度センサ２３、スロットル弁２２に対して吸気管３の上流側に設けられた吸入空気量センサ２４、スロットル弁２２に対して吸気管３の下流側に設けられた吸気管圧力センサ２５、後述する通路弁スイッチ２６及び制御弁スイッチ２７等がある。
【００４６】
また、エンジンＥＣＵ１のマイコン１０は、入力回路５０を介して入力される上記各信号に基づいてエンジン２０や車両の状態を検出すると共に、その検出結果に基づいて駆動回路４０に制御信号を出力することにより、スロットル弁２２の開度を変えるスロットルモータ３１、各気筒（気筒＃１，気筒＃２）の点火プラグに通電して着火させるための点火コイル３２、各気筒（気筒＃１，気筒＃２）のインジェクタ３３、クランキングを行うためのスタータモータ３４、以下の吸気弁開閉機構３０といった各種アクチュエータを制御してエンジン２０を作動させる。
【００４７】
ここで、吸気弁開閉機構３０は、図２に示すように、吸気管圧力センサ２５に対して吸気管３（内部）の下流側に位置してシリンダ２に近接する箇所（吸気近接部）４１ａに設けられた吸気通路弁４１と、その吸気通路弁４１を迂回して吸気管３（内部）に連通するバイパス管３ａ内で吸気近接部４１ａに隣接する箇所（吸気隣接部）４２ａに設けられて吸気通路弁４１と比較して小さい吸気制御弁４２とを備えている。
【００４８】
このうち、吸気通路弁４１は、例えば一端を支持されて９０°回動する平板からなり、この平板の回転軸に連結されるモータにより、吸気管３内の吸気通路（以下、メイン通路という）を開閉するように構成されている。そして、吸気近接部４１ａに設けられたスイッチ（以下、通路弁スイッチという）２６により、このメイン通路の開閉状態（即ち、吸気通路弁４１の開閉状態）を表す信号を出力するように構成されている。
【００４９】
一方、吸気制御弁４２は、例えば中央を支持されて９０°回動する平板からなり、この平板の回転軸に連結されるモータにより、吸気管３と比較して開口面積が小さいバイパス管３ａ内の吸気通路（以下、バイパス通路という）を開閉するように構成されている。そして、吸気隣接部４２ａに設けられたスイッチ（以下、制御弁スイッチという）２７により、このバイパス通路の開閉状態（即ち、吸気制御弁４２の開閉状態）を表す信号を出力するように構成されている。
【００５０】
なお、エンジンＥＣＵ１の外部には、給電用のメインリレー５１が設けられており、イグニッションスイッチ７がオンされると、そのメインリレー５１がオンして、当該エンジンＥＣＵ１の電源ライン５２にバッテリ電圧（車載バッテリ５３のプラス端子の電圧）ＶＢが供給される。そして、マイコン１０や駆動回路４０及び入力回路５０等の各部が動作するように構成されている。
【００５１】
＜実圧縮比調整処理＞
次に、マイコン１０がシリンダ２内における実際の圧縮比（以下、実圧縮比という）を変化させるために実行する処理（実圧縮比調整処理）について、図３のフローチャートを用いて説明する。なお、マイコン１０は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，Ｉ／Ｏ及びバスライン等からなる周知の構成を備えるものであり、このうちＣＰＵが、ＲＡＭを作業エリアとして、ＲＯＭに記憶されたプログラムに基づき、本処理を実行する。また、本処理は、車載バッテリ５３からバッテリ電圧が供給される（即ち、イグニッションスイッチ７がオン状態になる）と起動し、イグニッションスイッチ７がオフ状態になるまで繰り返し実行される。ちなみに、本処理の起動時には、吸気通路弁４１及び吸気制御弁４２が共に開状態となるように初期設定されている。
【００５２】
まず、本処理が開始されると、Ｓ１１０では、車速センサやブレーキスイッチ、シフトレバースイッチ等からの検出信号（及びスイッチ信号）に基づいて、アイドリングストップ用に予め設定された自動停止条件を満たすか否かを判断し、ここで肯定判断した場合にはＳ１２０に進み、否定判断した場合にはＳ２１０に進む。なお、ここでの自動停止条件は、例えば車速が０ｋｍ／ｈ（或いは、０ｋｍ／ｈ付近），ブレーキスイッチがオン状態，シフトレバーの操作位置がニュートラル（Ｎ）位置（或いは、図示しない自動停止用のスイッチがオン状態）であることが所定時間継続すること等がある。
【００５３】
Ｓ１２０では、水温センサ１１からの検出信号に基づいて、エンジン２０の冷却水温が予め設定された第一閾温度ＴＷ１以上であるか否かを判断し、ここで肯定判断した場合には、エンジン２０が自動停止および自動再始動に対応可能な状態であるとみなしてＳ１３０に移行する。一方、ここで否定判断した場合には、エンジン２０が自動停止および自動再始動に対応可能な状態でないとみなしてＳ１１０に戻る。
【００５４】
Ｓ１３０では、クランク軸センサ１３からの検出信号に基づいて、エンジン２０の回転数が予め設定された回転数ＦＥ以下であるか否かを判断し、ここで肯定判断した場合にはＳ１４０に進み、否定判断した場合には、エンジン２０の回転数が回転数ＦＥ以下になるまで待機する（即ち、エンジン２０の回転数が回転数ＦＥ以下になるように、エンジン２０を減速させる停止処理を行う）。なお、ここでの回転数ＦＥとは、エンジン２０を停止させることが可能なレベルにまで減速されたエンジン２０の回転数をいう。
【００５５】
Ｓ１４０では、駆動回路４０を介して吸気通路弁４１を閉状態にすると共に、予め設定された開閉タイミングで吸気制御弁４２を開閉する（吸気制御弁４２の開閉制御を行う）ことで、シリンダ２内における実圧縮比を減少させると共に、エンジン２０が停止するまでクランク軸１３ａの回転数を徐々に低下させて、Ｓ１１０に移行する。つまり、シリンダ２内の実圧縮比を、後述するエンジン２０の再始動時に車両の振動を抑制可能なレベルに減少させた状態で、エンジン２０を停止させる。
【００５６】
なお、ここでの吸気制御弁４２の開閉タイミングは、図４の（但し、図中の丸付き数字は、図５との対応関係を表している）タイミング図に示すように、エンジン２０の各気筒（気筒＃１，気筒＃２）の排気行程の途中時に吸気制御弁４２が閉状態から開状態に移行し、吸気行程の途中時に吸気制御弁４２が開状態から閉状態に移行するように設定されている。但し、エンジン２０は、気筒＃１が圧縮行程および燃焼行程を行う際に、気筒＃２が排気行程および吸気行程を行うように設計されているものとする。
【００５７】
例えばエンジン２０の気筒＃１について具体的に説明すると、図５の概略図に示すように、排気行程におけるピストンの上昇時で吸気バルブが閉じられている間に、吸気制御弁４２を閉状態から開状態に移行し、吸気行程におけるピストンの下降時で吸気バルブが開かれている間に、吸気制御弁４２を開状態から閉状態に移行する。つまり、吸気バルブが閉じる前に吸気制御弁４２が閉じられることにより、シリンダ２内への吸気量を低下させて、ひいては実圧縮比を減少させている。
【００５８】
また、圧縮行程（気筒＃２の排気行程）におけるピストンの下降時で吸気バルブが閉じられている間に、吸気制御弁４２を閉状態から開状態に移行し、燃焼行程（気筒＃２の吸気行程）におけるピストンの下降時で吸気バルブが開かれている間に、吸気制御弁４２を開状態から閉状態に移行することで、気筒＃２におけるシリンダ２内への吸気量を同様に低下させて、実圧縮比を減少させている。
【００５９】
図３に戻り、先のＳ１１０で自動停止条件を満たさない場合に進むＳ２１０では、車速センサ等からの検出信号や、ブレーキスイッチ、シフトレバースイッチからのスイッチ信号に基づいて、車両の発進用に予め設定された始動条件を満たすか否かを判断し、ここで肯定判断した場合にはＳ２２０に進み、否定判断した場合にはＳ１１０に戻る。なお、ここでの始動条件は、例えば車速が０ｋｍ／ｈ，ブレーキスイッチがオン状態，シフトレバーの操作位置がニュートラル（Ｎ）位置から走行（１，２，Ｄ，Ｒ）位置に切り替わること等がある。或いは、ブレーキスイッチがオフ状態で、アクセル操作量センサ６によりアクセル操作を検出することであってもよい。
【００６０】
Ｓ２２０では、通路弁スイッチ２６からのスイッチ信号に基づいて、吸気通路弁４１が閉状態であるか否かを判断する。ここで肯定判断した場合には、先のＳ１４０で吸気制御弁４２の開閉制御を伴ってエンジン２０が停止されたもの（例えば、短期間停止後のエンジン２０の再始動時など）とみなしてＳ２３０に進み、否定判断した場合には、吸気通路弁４１及び吸気制御弁４２を共に開状態に保持したままエンジン２０が停止されたもの（例えば、長期間停止後のエンジン２０の始動時）とみなしてＳ２７０に移行する。
【００６１】
Ｓ２３０では、水温センサ１１からの検出信号に基づいて、エンジン２０の冷却水温が予め設定された第二閾温度ＴＷ２以上であるか否かを判断し、ここで肯定判断した場合には、エンジン２０がシリンダ２内への吸気量の低下（即ち、シリンダ２内における実圧縮比の低下）に対応可能な状態であるとみなしてＳ２４０に移行する。一方、ここで否定判断した場合には、エンジン２０がシリンダ２内における実圧縮比の低下に対応可能な状態でないとみなしてＳ２３５に進む。なお、ここでの第二閾温度ＴＷ２は、前述の第一閾温度ＴＷ１とは異なる値であってもよいし、第一閾温度ＴＷ１と同じ値であってもよい。
【００６２】
Ｓ２３５では、駆動回路４０を介して吸気通路弁４１及び吸気制御弁４２を共に開状態にすることで、シリンダ２内における実圧縮比を基準設計値に復帰（即ち、実圧縮比を増大）させて、Ｓ２７０に移行する。
【００６３】
一方、Ｓ２４０では、駆動回路４０を介してスタータモータ３４を作動させると共に、先のＳ１４０における開閉タイミングで吸気制御弁４２の開閉制御を行うことで、シリンダ２内における実圧縮比を減少させたままエンジン２０を始動（クランキング）させる。
【００６４】
続くＳ２５０では、アクセル操作量センサ６からの検出信号に基づいて、アクセル操作量が予め設定された加速閾値を上回るか否かを判断し、ここで肯定判断した場合にはＳ２６０に進み、否定判断した場合には、アクセル操作量が加速閾値を上回るまで待機する。なお、ここでの加速閾値は、運転者に加速意思のあることが反映された値として設定されたアクセル操作量（アクセルペダル５の操作量）をいう。
【００６５】
Ｓ２６０では、駆動回路４０を介して吸気通路弁４１及び吸気制御弁４２を共に開状態にすることで、シリンダ２内における実圧縮比を基準設計値に復帰（即ち、実圧縮比を増大）させて、Ｓ１１０に移行する。つまり、運転者による加速操作がなされた場合に、シリンダ２内における実圧縮比を増大させることで、エンジン２０の高出力を実現する。
【００６６】
一方、先のＳ２２０又はＳ２３５で吸気通路弁４１及び吸気制御弁４２が共に開状態にされたまま進むＳ２７０では、駆動回路４０を介してスタータモータ３４を作動させることで、シリンダ２内における実圧縮比を基準設計値に保持したままエンジン２０を始動（クランキング）させて、Ｓ１１０に移行する。つまり、エンジン２０が実圧縮比の低下に対応可能な状態でないため、シリンダ２内における実圧縮比を減少させることなく、エンジン２０を作動させる。
【００６７】
なお、上記実施形態において、Ｓ１４０又はＳ２４０が実圧縮比可変手段、Ｓ２３５又はＳ２６０が実圧縮比復帰手段、Ｓ１１０（Ｓ１４０）及びＳ２１０（Ｓ２４０，Ｓ２７０）が自動再始動手段、Ｓ１２０及びＳ２３０禁止手段に相当する。
【００６８】
＜本実施形態の効果＞
以上説明したように、本実施形態のエンジンＥＣＵ１では、実圧縮比調整処理において、車両の自動停止条件を満たすと、シリンダ２内における実圧縮比を減少させながらエンジン２０を停止させ、始動条件を満たすと、実圧縮比を減少させた状態でエンジン２０を再始動させるため、再発進時における車両の振動を抑制することが可能となる。
【００６９】
また、実圧縮比調整処理では、車両の再発進時において、運転者により加速操作がなされると、吸気制御弁４２の開閉制御状態（吸気通路弁；閉状態）から、吸気通路弁４１、及び、吸気通路弁４１と比較して小さい形状である吸気制御弁４２を共に開状態に戻すことで、実圧縮比が基準設計値に復帰（増大）し、ひいてはエンジン２０の高出力を実現する。
【００７０】
このため、本実施形態のエンジンＥＣＵ１によれば、吸気バルブの開閉タイミングを変更するための機構をエンジン２０に備える必要がなく、少なくともバイパス通路を吸気制御弁の形状に応じた速い応答時間で開状態に戻すことができる。従って、エンジン２０の構成を複雑にすることなく、運転者の操作意思に対するエンジン２０の応答性を向上させることができる。
【００７１】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
【００７２】
なお、本実施形態の内燃機関制御装置（エンジンＥＣＵ１）は、第１実施形態と比較して、マイコン１０が実行する実圧縮比調整処理が異なるだけであるため、この相違する部分を中心に説明する。また、本実施形態のエンジン２０は、いわゆるアトキンソンサイクルとして、吸気バルブの閉じるタイミングが、四つの行程のうち圧縮行程の途中時に予め固定され、シリンダ２内の圧縮比が膨張比に対して低くなる基準設計値となるように構成されている。
【００７３】
＜実圧縮比調整処理＞
ここで、マイコン１０がシリンダ２内における実際の圧縮比（以下、実圧縮比という）を変化させるために実行する処理（実圧縮比調整処理）について、図６のフローチャートを用いて説明する。なお、本処理は、車載バッテリ５３からバッテリ電圧が供給される（即ち、イグニッションスイッチ７がオン状態になる）と起動し、イグニッションスイッチ７がオフ状態になるまで繰り返し実行される。ちなみに、本処理の起動時には、吸気通路弁４１及び吸気制御弁４２が共に開状態となるように初期設定されている。
【００７４】
まず、本処理が開始されると、Ｓ３１０では、アクセル操作量センサ６からの検出信号に基づいて、アクセル操作量が加速閾値を上回るか否かを判断し、ここで肯定判断した場合にはＳ３３０に移行し、否定判断した場合にはＳ３２０に進む。
【００７５】
Ｓ３２０では、先のＳ３１０と同様にアクセル操作量センサ６からの検出信号に基づいて、アクセル操作量が予め設定された定速閾値以下であるか否かを判断し、ここで肯定判断した場合にはＳ３５０に移行し、否定判断した場合にはＳ３１０に移行する。なお、ここでの定速閾値は、運転者に加速意思のないことが反映された値として設定されたアクセル操作量（アクセルペダル５の操作量）をいう。
【００７６】
一方、Ｓ３３０では、通路弁スイッチ２６からのスイッチ信号に基づいて、吸気通路弁４１が閉状態であるか否かを判断し、ここで肯定判断した場合にはＳ３１０に移行し、否定判断した場合にはＳ３４０に進む。
【００７７】
Ｓ３４０では、駆動回路４０を介して吸気通路弁４１を閉状態にすると共に、予め設定された開閉タイミングで吸気制御弁４２を開閉する（吸気制御弁４２の開閉制御を行う）ことで、シリンダ２内における実圧縮比を増大させて、Ｓ３１０に移行する。つまり、シリンダ２内の実圧縮比を、エンジンの高出力が得られるレベルに増大させた状態で、エンジン２０を動作させる。
【００７８】
なお、ここでの吸気制御弁４２の開閉タイミングは、図７に示すように、エンジン２０の各気筒（気筒＃１，気筒＃２）の排気行程の終了時に吸気制御弁４２が閉状態から開状態に移行し、吸気行程の終了時に吸気制御弁４２が開状態から閉状態に移行するように設定されている。
【００７９】
例えばエンジン２０の気筒＃１について具体的に説明すると、排気行程におけるピストンの上昇時で吸気バルブが閉じられている間に、吸気制御弁４２を閉状態から開状態に移行し、吸気行程におけるピストンの最下降時（吸気バルブが開かれている間）に、吸気制御弁４２を開状態から閉状態に移行する。つまり、ピストンが下死点に位置している時に吸気制御弁４２が閉じられることにより、シリンダ２内から吸気管３に押し戻される空気量を減少させて、ひいては実圧縮比を増大させている。
【００８０】
図６に戻り、先のＳ３２０でアクセル操作量が定速閾値以下である場合、即ち、運転者に加速意思がない場合に進むＳ３５０では、通路弁スイッチ２６からのスイッチ信号に基づいて、吸気通路弁４１が閉状態であるか否かを判断し、ここで肯定判断した場合にはＳ３６０に進み、否定判断した場合にはＳ３１０に移行する。
【００８１】
Ｓ３６０では、駆動回路４０を介して吸気通路弁４１及び吸気制御弁４２を共に開状態にすることで、シリンダ２内における実圧縮比を基準設計値に復帰（即ち、実圧縮比を減少）させて、Ｓ３１０に移行する。つまり、運転者による定速操作（又は、減速操作）がなされた場合に、シリンダ２内における実圧縮比を減少させることで、熱効率（即ち、燃費）の向上を実現させる。
【００８２】
なお、上記実施形態において、Ｓ３４０が実圧縮比可変手段、Ｓ３６０が実圧縮比復帰手段に相当する。
【００８３】
＜本実施形態の効果＞
以上説明したように、本実施形態のエンジンＥＣＵ１では、実圧縮比調整処理において、運転者により加速操作がなされると、吸気通路弁４１および吸気制御弁４２の開状態から、吸気通路弁４１を閉状態にすると共に、吸気通路弁４１と比較して小さい形状である吸気制御弁４２を開閉制御状態にすることで、シリンダ２内における実圧縮比が基準設計値を上回る値に増大し、ひいてはエンジン２０の高出力を実現する。
【００８４】
このため、本実施形態のエンジンＥＣＵ１によれば、吸気バルブの開閉タイミングを変更するための機構をエンジン２０に備える必要がなく、少なくともバイパス通路を吸気制御弁の形状に応じた速い応答時間で開閉することができる。従って、エンジン２０の構成を複雑にすることなく、運転者の操作意思に対するエンジン２０の応答性を向上させることができる。
【００８５】
また、実圧縮比調整処理では、運転者により定速操作または減速操作がなされると、実圧縮比を減少させる（基準設計値に戻す）ため、エンジン２０の高出力が要求されていなければ直ちに熱効率を向上させて、車両走行に係る燃費をより抑制することができる。
【００８６】
［他の実施形態］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、様々な態様にて実施することが可能である。
【００８７】
例えば、第１実施形態の実圧縮比調整処理では、自動停止および自動再始動時に限らず、運転者により定速操作または減速操作がなされたときであっても、エンジン２０の高出力を必要としていない部分負荷時であるとみなし、直ちに実圧縮比を低下させるようにしてもよい。この場合、部分負荷時に熱効率が向上することになり、ひいては車両走行に係る燃費をより抑制することができる。
【００８８】
また、第２実施形態の実圧縮比調整処理では、アクセル操作量が加速閾値を上回る場合に実圧縮比を増大させ、アクセル操作量が定速閾値以下である場合に実圧縮比を基準設計値に復帰させているが、ここでの加速閾値と定速閾値とは異なる値に限らず、同じ値であってもよい。なお、アクセル操作量が加速閾値を上回る場合における実圧縮比の変化量（増大量）は、一律の値に設定されることに限らず、アクセル操作量に応じて可変設定されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明の内燃機関制御装置の全体構成を例示する概略図。
【図２】吸気弁開閉機構３０の構成を説明するための概略図。
【図３】第１実施形態においてマイコン１０が実行する実圧縮比調整処理の詳細を示すフローチャート。
【図４】第１実施形態において吸気制御弁４２の開閉タイミングを示すタイミング図。
【図５】吸気制御弁４２の開閉タイミングの具体例を示す概略図。
【図６】第２実施形態においてマイコン１０が実行する実圧縮比調整処理の詳細を示すフローチャート。
【図７】第２実施形態において吸気制御弁４２の開閉タイミングを示すタイミング図。
【符号の説明】
【００９０】
１…エンジンＥＣＵ、２…シリンダ、３…吸気管、３ａ…バイパス管、１０…マイコン、１３…クランク軸センサ、１３ａ…クランク軸、１４…吸気カム軸、１５…吸気カム軸センサ、２０…エンジン、２２…スロットル弁、２３…スロットル開度センサ、２６…通路弁スイッチ、３０…吸気弁開閉機構、３２…点火コイル、３３…インジェクタ、３４…スタータモータ、４０…駆動回路、４１…吸気通路弁、４２…吸気制御弁、５０…入力回路。
【図１】
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【図３】
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【図４】
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【図６】
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【図７】
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【図２】
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【図５】
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