(57)【要約】【課題】本発明は、内燃機関の機関始動を好適に行うことを目的とする。【解決手段】３つ以上の気筒と、３つ以上の気筒の夫々に設けられた可変圧縮比機構であって、燃焼室の容積を変化させることによって該気筒の圧縮比を変更する可変圧縮比機構と、を備える内燃機関の制御装置は、内燃機関を所定のクランク角度で停止させる機関停止処理を実行する機関停止処理手段と、機関停止処理の実行条件の成立後であって、且つ内燃機関が次回に機関始動されるまでに、可変圧縮比機構を用いて、３つ以上の気筒のうち、内燃機関が機関始動されるときに初爆が行われる初爆気筒と、該初爆気筒の圧縮行程の直前に圧縮行程となる気筒の少なくともいずれかの圧縮比を、該初爆気筒の圧縮行程の直後に圧縮行程となる気筒の圧縮比よりも小さくする圧縮比制御手段と、を備える。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
３つ以上の気筒と、
前記３つ以上の気筒の夫々に設けられた可変圧縮比機構であって、燃焼室の容積を変化させることによって該気筒の圧縮比を変更する可変圧縮比機構と、
を備える内燃機関の制御装置であって、
内燃機関を所定のクランク角度で停止させる機関停止処理を実行する機関停止処理手段と、
前記機関停止処理の実行条件の成立後であって、且つ前記内燃機関が次回に機関始動されるまでに、前記可変圧縮比機構を用いて、前記３つ以上の気筒のうち、前記内燃機関が機関始動されるときに初爆が行われる初爆気筒と、該初爆気筒の圧縮行程の直前に圧縮行程となる気筒の少なくともいずれかの圧縮比を、該初爆気筒の圧縮行程の直後に圧縮行程となる気筒の圧縮比よりも小さくする圧縮比制御手段と、
を備える、内燃機関の制御装置。
【請求項２】
２つの気筒と、
前記２つの気筒の夫々に設けられた可変圧縮比機構であって、燃焼室の容積を変化させることによって該気筒の圧縮比を変更する可変圧縮比機構と、
を備える内燃機関の制御装置であって、
内燃機関を所定のクランク角度で停止させる機関停止処理を実行する機関停止処理手段と、
前記機関停止処理の実行条件の成立後であって、且つ前記内燃機関が次回に機関始動されるまでに、前記可変圧縮比機構を用いて、前記２つの気筒のうち、前記内燃機関が機関始動されるときに初爆が行われる初爆気筒と、該初爆気筒の圧縮行程の直前に圧縮行程となる気筒のいずれか一方のみの圧縮比を、他方の気筒の圧縮比よりも小さくする圧縮比制御手段と、
を備える、内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可変圧縮比機構を備えた内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
可変圧縮比内燃機関において、該内燃機関の始動時の圧縮比を低圧縮比側に制御する技術が開示されている（特許文献１、２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２３９４９０号公報
【特許文献２】特開２００４−２９３４１１号公報
【特許文献３】特開２０１６−１１８１８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
内燃機関の始動時において、初爆が行われる気筒である初爆気筒では充填効率が高くなり易いため、該初爆気筒ではノッキングが発生し易くなる。また、初爆気筒で初爆が行われる前に、該初爆気筒と異なる気筒が圧縮行程となり且つ当該気筒の圧縮比が高い場合には、モータリングに要するエネルギが比較的大きくなるため、クランキング不良を引き起こす虞がある。
【０００５】
また、可変圧縮比内燃機関の従来技術（特許文献１）では、該内燃機関の始動時の圧縮比を低圧縮比側に制御することで、始動時の初爆気筒の燃焼行程でノッキングが発生してしまうことを抑制しているものの、その後の他の気筒での燃焼行程（このときは、ノッキングが発生し難くなる。）においても気筒の圧縮比が低いまま燃焼が行われることになる。このことは、内燃機関の始動時の燃焼不良や燃焼トルクの低下を引き起こす虞がある。つまり、内燃機関の始動不良を引き起こす虞がある。
【０００６】
このように従来技術では、機関始動時のノッキングが抑制されるものの、始動不良が生じる虞がある。本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、内燃機関の機関始動を好適に行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために本発明に係る内燃機関の制御装置は、３つ以上の気筒と、前記３つ以上の気筒の夫々に設けられた可変圧縮比機構であって、燃焼室の容積を変化させることによって該気筒の圧縮比を変更する可変圧縮比機構と、を備える内燃機関の制御装置であって、内燃機関を所定のクランク角度で停止させる機関停止処理を実行する機関停止処理手段と、前記機関停止処理の実行条件の成立後であって、且つ前記内燃機関が次回に機関始動されるまでに、前記可変圧縮比機構を用いて、前記３つ以上の気筒のうち、前記内燃機関が機関始動されるときに初爆が行われる初爆気筒と、該初爆気筒の圧縮行程の直前に圧縮行程となる気筒の少なくともいずれかの圧縮比を、該初爆気筒の圧縮行程の直後に圧縮行程となる気筒の圧縮比よりも小さくする圧縮比制御手段と、を備える。
【０００８】
また、本発明に係る内燃機関の制御装置は、２つの気筒と、前記２つの気筒の夫々に設けられた可変圧縮比機構であって、燃焼室の容積を変化させることによって該気筒の圧縮比を変更する可変圧縮比機構と、を備える内燃機関の制御装置であって、内燃機関を所定のクランク角度で停止させる機関停止処理を実行する機関停止処理手段と、前記機関停止
処理の実行条件の成立後であって、且つ前記内燃機関が次回に機関始動されるまでに、前記可変圧縮比機構を用いて、前記２つの気筒のうち、前記内燃機関が機関始動されるときに初爆が行われる初爆気筒と、該初爆気筒の圧縮行程の直前に圧縮行程となる気筒のいずれか一方のみの圧縮比を、他方の気筒の圧縮比よりも小さくする圧縮比制御手段と、を備えてもよい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、内燃機関の機関始動を好適に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施例に係る内燃機関とその吸排気系の概略構成を示す図である。
【図２】本発明の実施例に係る内燃機関の断面模式図を示す図である。
【図３】本発明の実施例に係る可変長コンロッドの構成について示す図である。
【図４】本発明の実施例に係る第一状態の切換機構を示す図である。
【図５】本発明の実施例に係る第二状態の切換機構を示す図である。
【図６】各気筒におけるピストンの変位の概略を示す第一の図である。
【図７】本発明の実施例１に係るタイムチャートを示す図である。
【図８】本発明の実施例１に係る内燃機関の制御装置が実行する制御フローを示すフローチャートである。
【図９】本発明の変形例１に係る内燃機関の制御装置が実行する制御フローを示すフローチャートである。
【図１０】各気筒におけるピストンの変位の概略を示す第二の図である。
【図１１】本発明の実施例２に係るタイムチャートを示す図である。
【図１２】本発明の実施例２に係る内燃機関の制御装置が実行する制御フローを示すフローチャートである。
【図１３】本発明の実施例３に係る内燃機関とその吸排気系の概略構成を示す図である。
【図１４】本発明の実施例３に係る内燃機関において、クランクピンの位相が３６０°の場合における各気筒のピストンの変位の概略を示す図である。
【図１５】本発明の実施例３に係る内燃機関において、クランクピンの位相が１８０°の場合における各気筒のピストンの変位の概略を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００１２】
＜実施例１＞
以下、図面を用いて本発明の実施例について説明する。図１は、本実施例に係る内燃機関とその吸排気系の概略構成を示す図である。図１に示す内燃機関１は、４つの気筒２を備えた火花点火式の内燃機関（ガソリンエンジン）である。内燃機関１には、各気筒２内に燃料を直接噴射する燃料噴射弁３および混合気を着火させるための点火プラグ４が設けられている。ここで、内燃機関１では、１運転サイクル（クランク角度７２０°）において、＃１気筒、＃３気筒、＃４気筒、＃２気筒の順に気筒２内での燃焼が行われる。
【００１３】
内燃機関１には、吸気通路４００および排気通路５００が接続されている。吸気通路４００には、エアフローメータ４０１およびスロットル弁４０２が設けられている。エアフローメータ４０１は、吸気通路４００内を流れる吸気（空気）の量（質量）に応じた電気信号を出力する。スロットル弁４０２は、吸気通路４００におけるエアフローメータ４０
１よりも下流側に配置されている。スロットル弁４０２は、吸気通路４００内の通路断面積を変更することで、内燃機関１の吸入空気量を調整する。また、排気通路５００は、図示しない触媒や消音器を経由して大気中に開放されている。
【００１４】
更に、内燃機関１の断面模式図を図２に示す。図２は、図１のＳ−Ｓ線に沿った内燃機関１の断面模式図である。図２に示すように、内燃機関１は、シリンダブロック７と、シリンダヘッド８と、を備えている。シリンダブロック７には、クランクシャフト２００が回転自在に収容されている。シリンダブロック７には、円柱状の気筒２が形成されている。該気筒２内には、ピストン５が摺動自在に収容されている。ピストン５とクランクシャフト２００とは、後述する可変長コンロッド６により連結されている。シリンダヘッド８には、吸気ポート１１と排気ポート１４とが形成されている。シリンダヘッド８は、燃焼室３００における吸気ポート１１の開口端を開閉するための吸気バルブ９と、該吸気バルブ９を開閉駆動するための吸気カムシャフト１０とを備えている。また、シリンダヘッド８は、燃焼室３００における排気ポート１４の開口端を開閉するための排気バルブ１２と、該排気バルブ１２を開閉駆動するための排気カムシャフト１３とを備えている。さらに、シリンダヘッド８は、燃焼室３００内に燃料を直接噴射する燃料噴射弁３および燃焼室３００内の混合気を着火させるための点火プラグ４を備えている。
【００１５】
ここで、可変長コンロッド６は、その小端部においてピストンピン２１によりピストン５と連結されるとともに、その大端部においてクランクシャフト２００のクランクピン２２と連結されている。可変長コンロッド６は、ピストンピン２１の軸心からクランクピン２２の軸心までの距離、すなわち有効長を変更することができる。
【００１６】
可変長コンロッド６の有効長が長くなると、クランクピン２２の軸心からピストンピン２１の軸心までの長さが長くなるため、図２中の実線で示すようにピストン５が上死点にあるときの燃焼室３００の容積が小さくなる。一方、可変長コンロッド６の有効長が短くなると、クランクピン２２の軸心からピストンピン２１の軸心までの長さが短くなるため、図２中の破線で示すようにピストン５が上死点にあるときの燃焼室３００の容積が大きくなる。なお、上記したように可変長コンロッド６の有効長が変化しても、ピストン５のストロークが変化しないため、ピストン５が上死点に位置するときの筒内容積（燃焼室容積）とピストン５が下死点に位置するときの筒内容積との比（機械圧縮比）が変化することになる。
【００１７】
（可変長コンロッド６の構成）
ここで、本実施例における可変長コンロッド６の構成について図３に基づいて説明する。可変長コンロッド６は、コンロッド本体３１と、コンロッド本体３１に回動可能に取り付けられた偏心部材３２と、コンロッド本体３１に設けられた第１ピストン機構３３と、コンロッド本体３１に設けられた第２ピストン機構３４と、これら両ピストン機構３３、３４への作動油の流れの切換を行う切換機構３５と、を具備する。
【００１８】
コンロッド本体３１は、その一方の端部にクランクシャフト２００のクランクピン２２を受容するクランク受容開口４１を有し、他方の端部に後述する偏心部材３２のスリーブを受容するスリーブ受容開口４２を有する。クランク受容開口４１はスリーブ受容開口４２よりも大きいことから、クランク受容開口４１が設けられている側のコンロッド本体３１の端部を大端部３１ａと称し、スリーブ受容開口４２が設けられている側のコンロッド本体３１の端部を小端部３１ｂと称する。
【００１９】
なお、本明細書では、クランク受容開口４１の軸心（すなわち、クランク受容開口４１に受容されるクランクピン２２の軸心）と、スリーブ受容開口４２の軸心（すなわち、スリーブ受容開口４２に受容されるスリーブの軸心）とを通る仮想直線を、可変長コンロッ
ド６の軸線Ｘと称す。また、可変長コンロッド６の軸線Ｘに対して垂直であってクランク受容開口４１の軸心に垂直な方向における可変長コンロッド６の長さを、該可変長コンロッド６の幅と称する。加えて、クランク受容開口４１の軸心に平行な方向における可変長コンロッド６の長さを、該可変長コンロッド６の厚さと称する。
【００２０】
次に、偏心部材３２は、コンロッド本体３１に形成されたスリーブ受容開口４２内に受容される円筒状のスリーブ３２ａと、スリーブ３２ａからコンロッド本体３１の幅方向において一方の方向に延びる第１アーム３２ｂと、スリーブ３２ａからコンロッド本体３１の幅方向において他方の方向（上記一方の方向とは概して反対方向）に延びる第２アーム３２ｃとを具備する。スリーブ３２ａはスリーブ受容開口４２内で回動可能であるため、偏心部材３２はコンロッド本体３１の小端部３１ｂにおいてコンロッド本体３１に対して小端部３１ｂの周方向に回動可能に取り付けられることになる。
【００２１】
また、偏心部材３２のスリーブ３２ａは、ピストンピン２１を受容するためのピストンピン受容開口３２ｄを有する。このピストンピン受容開口３２ｄは円筒状に形成されている。円筒状のピストンピン受容開口３２ｄは、その軸心がスリーブ３２ａの軸心に対して偏心するように形成される。
【００２２】
このように、本実施例では、スリーブ３２ａのピストンピン受容開口３２ｄの軸心がスリーブ３２ａの軸心から偏心しているため、偏心部材３２が回転すると、スリーブ受容開口４２内でのピストンピン受容開口３２ｄの位置が変化する。スリーブ受容開口４２内においてピストンピン受容開口３２ｄの位置が大端部３１ａ側にあるときには、可変長コンロッド６の有効長が短くなる。逆に、スリーブ受容開口４２内においてピストンピン受容開口３２ｄの位置が大端部３１ａ側とは反対側にあるときには、可変長コンロッド６の有効長が長くなる。したがって本実施形態によれば、偏心部材３２を回動させることによって、可変長コンロッド６の有効長を変更することができる。
【００２３】
次に、第１ピストン機構３３は、コンロッド本体３１に形成された第１シリンダ３３ａと、第１シリンダ３３ａ内で摺動する第１ピストン３３ｂとを有する。第１シリンダ３３ａは、そのほとんど又はその全てがコンロッドの軸線Ｘに対して第１アーム３２ｂ側に配置される。また、第１シリンダ３３ａは、小端部３１ｂに近づくほどコンロッド本体３１の幅方向に突出するように軸線Ｘに対して或る程度の角度だけ傾斜して配置される。また、第１シリンダ３３ａは、第１ピストン連通油路５１を介して切換機構３５と連通する。
【００２４】
第１ピストン３３ｂは、第１連結部材４５により偏心部材３２の第１アーム３２ｂに連結される。第１ピストン３３ｂは、ピンによって第１連結部材４５に回転可能に連結される。第１アーム３２ｂは、スリーブ３２ａに結合されている側とは反対側の端部において、ピンによって第１連結部材４５に回転可能に連結される。
【００２５】
一方、第２ピストン機構３４は、コンロッド本体３１に形成された第２シリンダ３４ａと、第２シリンダ３４ａ内で摺動する第２ピストン３４ｂとを有する。第２シリンダ３４ａは、そのほとんど又はその全てがコンロッドの軸線Ｘに対して第２アーム３２ｃ側に配置される。また、第２シリンダ３４ａは、小端部３１ｂに近づくほどコンロッド本体３１の幅方向に突出するように軸線Ｘに対して或る程度の角度だけ傾斜して配置される。また、第２シリンダ３４ａは、第２ピストン連通油路５２を介して切換機構３５と連通する。
【００２６】
第２ピストン３４ｂは、第２連結部材４６により偏心部材３２の第２アーム３２ｃに連結される。第２ピストン３４ｂは、ピンによって第２連結部材４６に回転可能に連結される。第２アーム３２ｃは、スリーブ３２ａに連結されている側とは反対側の端部において、ピンによって第２連結部材４６に回転可能に連結される。
【００２７】
次に、切換機構３５は、後述するように、第１シリンダ３３ａから第２シリンダ３４ａへの作動油の流れを遮断し、且つ第２シリンダ３４ａから第１シリンダ３３ａへの作動油の流れを許容する第一状態と、第１シリンダ３３ａから第２シリンダ３４ａへの作動油の流れを許容し且つ第２シリンダ３４ａから第１シリンダ３３ａへの作動油の流れを遮断する第二状態と、を切り換える機構である。
【００２８】
ここで、切換機構３５が前記第一状態にあるときは、第１シリンダ３３ａ内に作動油が供給され、且つ第２シリンダ３４ａから作動油が排出されることになる。このため、第１ピストン３３ｂが上昇し、それに伴って第１ピストン３３ｂに連結された偏心部材３２の第１アーム３２ｂも上昇する。一方、第２ピストン３４ｂが下降し、それに伴って第２ピストン３４ｂに連結された第２アーム３２ｃも下降する。その結果、偏心部材３２が図２中の時計回りに回動するため、ピストンピン受容開口３２ｄの位置がクランクピン２２の位置から離間する。すなわち、可変長コンロッド６の有効長が長くなる。そして、第２ピストン３４ｂが第２シリンダ３４ａの底面と当接すると、偏心部材３２の回動が規制されて、該偏心部材３２の回動位置がその位置に保持される。
【００２９】
なお、切換機構３５が第一状態にあるときには、基本的には外部から作動油を供給することなく、第１ピストン３３ｂ及び第２ピストン３４ｂが上記した位置まで移動する。これは、内燃機関１の気筒２内でピストン５が往復動してピストン５に上向きの慣性力が作用したときに第２ピストン３４ｂが押し込まれ、これによって第２シリンダ３４ａ内の作動油が第１シリンダ３３ａに移動するためである。一方、内燃機関１の気筒２内でピストン５が往復動してピストン５に下向きの慣性力が作用したときや、燃焼室３００内で混合気の燃焼が起きてピストン５に下向きの力が作用したときには、第１ピストン３３ｂを押し込む力が働くが、切換機構３５により第１シリンダ３３ａから第２シリンダ３４ａへの作動油の流れが遮断されているため、第１シリンダ３３ａ内の作動油は流出せず、よって第１ピストン３３ｂは押し込まれない。
【００３０】
次に、切換機構３５が前記第二状態にあるときは、第２シリンダ３４ａ内に作動油が供給され、且つ第１シリンダ３３ａから作動油が排出されることになる。このため、第２ピストン３４ｂが上昇し、それに伴って第２ピストン３４ｂに連結された偏心部材３２の第２アーム３２ｃも上昇する。一方、第１ピストン３３ｂが下降し、第１ピストン３３ｂに連結された第１アーム３２ｂも下降する。その結果、偏心部材３２が図３中の反時計回りに回動するため、ピストンピン受容開口３２ｄの位置がクランクピン２２の位置に接近する。すなわち、可変長コンロッド６の有効長が短くなる。そして、第１ピストン３３ｂが第１シリンダ３３ａの底面に当接すると、偏心部材３２の回動が規制されて、該偏心部材３２の回動位置がその位置に保持される。よって、切換機構３５が前記第二状態にあるときは前記第一状態にあるときに比べ、内燃機関１の機械圧縮比が低くなる。以下では、切換機構３５が前記第一状態にあるときの機械圧縮比を第一圧縮比と称し、切換機構３５が前記第二状態にあるときの機械圧縮比を第二圧縮比と称し、第一圧縮比は第二圧縮比よりも大きくなる。
【００３１】
なお、切換機構３５が第二状態にあるときも、基本的には外部から作動油を供給することなく、第１ピストン３３ｂ及び第２ピストン３４ｂが上記した位置まで移動する。これは、内燃機関１の気筒２内でピストン５が往復動してピストン５に下向きの慣性力が作用したときや、燃焼室３００内で混合気の燃焼が起きてピストン５に下向きの力が作用したときに、第１ピストン３３ｂが押し込まれ、これによって第１シリンダ３３ａ内の作動油が第２シリンダ３４ａに移動するためである。一方、内燃機関１の気筒２内でピストン５が往復動してピストン５に上向きの慣性力が作用したときには、第２ピストン３４ｂを押し込む力が働くが、切換機構３５により第２シリンダ３４ａから第１シリンダ３３ａへの
作動油の流れが遮断されているため、第２シリンダ３４ａ内の作動油は流出せず、よって第２ピストン３４ｂは押し込まれない。
【００３２】
（切換機構３５の構成）
次に、切換機構３５の一実施態様について、図４、図５に基づいて説明する。なお、図４は、第一状態の切換機構３５を示し、図５は、第二状態の切換機構３５を示す。切換機構３５は、二つの切換ピン６１、６２と一つの逆止弁６３とを具備する。二つの切換ピン６１、６２は、それぞれ円筒状のピン収容空間６４、６５内に摺動自在に収容される。
【００３３】
上記した二つの切換ピン６１、６２のうちの一方の切換ピン６１（第１切換ピン６１）は、その周方向に延びる二つの円周溝６１ａ、６１ｂを有する。これら円周溝６１ａ、６１ｂは、第１切換ピン６１内に形成された連通路６１ｃによって互いに連通している。また、第１切換ピン６１を収容する第１ピン収容空間６４内には、第１切換ピン６１を付勢するための第１付勢バネ６７が収容されている。
【００３４】
上記した二つの切換ピン６１、６２のうちの他方の切換ピン６２（第２切換ピン６２）も、その周方向に延びる二つの円周溝６２ａ、６２ｂを有する。これら円周溝６２ａ、６２ｂは、第２切換ピン６２内に形成された連通路６２ｃによって互いに連通している。また、第２切換ピン６２を収容する第２ピン収容空間６５内にも、第２切換ピン６２を付勢するための第２付勢バネ６８が収容されている。
【００３５】
逆止弁６３は、円筒状の逆止弁収容空間６６内に収容される。逆止弁６３は、一次側（図４中の上側）から二次側（図４中の下側）への流れを許容するとともに、二次側から一次側への流れを遮断するように構成される。
【００３６】
第１切換ピン６１を収容する第１ピン収容空間６４は、第１ピストン連通油路５１を介して第１シリンダ３３ａに連通せしめられる。第１ピン収容空間６４は、二つの空間連通油路５３、５４を介して逆止弁収容空間６６に連通せしめられる。このうち一方の第１空間連通油路５３は、第１ピン収容空間６４と逆止弁収容空間６６の二次側とを連通せしめる。他方の第２空間連通油路５４は、第１ピン収容空間６４と逆止弁収容空間６６の一次側とを連通せしめる。
【００３７】
第２切換ピン６２を収容する第２ピン収容空間６５は、第２ピストン連通油路５２を介して第２シリンダ３４ａに連通せしめられる。第２ピン収容空間６５は、二つの空間連通油路５５、５６を介して逆止弁収容空間６６に連通せしめられる。このうち一方の第３空間連通油路５５は、第２ピン収容空間６５と逆止弁収容空間６６の二次側とを連通せしめる。他方の第４空間連通油路５６は、第２ピン収容空間６５と逆止弁収容空間６６の一次側とを連通せしめる。
【００３８】
また、第１ピン収容空間６４は、コンロッド本体３１内に形成された第１制御用油路５７と連通している。その際、第１制御用油路５７は、第１付勢バネ６７が設けられた端部とは反対側の端部において第１ピン収容空間６４に連通せしめられるものとする。また、第２ピン収容空間６５は、コンロッド本体３１内に形成された第２制御用油路５８と連通している。その際、第２制御用油路５８は、第２付勢バネ６８が設けられた端部とは反対側の端部において第２ピン収容空間６５に連通せしめられるものとする。上記した第１制御用油路５７及び第２制御用油路５８は、クランク受容開口４１に連通するように形成されるとともに、クランクピン２２内に形成された油路（図示せず）を介して外部の切換弁７５に連通される。ここでいう切換弁７５は、例えば、二つの制御用油路５７、５８と図示しないオイルポンプとの導通と遮断とを切り換える弁機構である。
【００３９】
逆止弁収容空間６６の一次側は、コンロッド本体３１内に形成された補充用油路５９を介して、オイルポンプ等の作動油供給源７６に連通せしめられる。補充用油路５９は、切換機構３５の各部から外部へ漏れた作動油を補充するための油路である。
【００４０】
（切換機構３５の動作）
上記したように構成される切換機構３５において、切換弁７５が制御用油路５７、５８とオイルポンプとを導通させているときは、図４に示したように、切換ピン６１、６２に作用する油圧によって付勢バネ６７、６８が縮められるため、切換ピン６１、６２が、第１切換ピン６１の連通路６１ｃを介して第１ピストン連通油路５１と第１空間連通油路５３とが連通せしめられ、且つ第２切換ピン６２の連通路６２ｃを介して第２ピストン連通油路５２と第４空間連通油路５６とが連通せしめられる位置に移動及び保持される。その場合、第１シリンダ３３ａが逆止弁６３の二次側に接続され、且つ第２シリンダ３４ａが逆止弁６３の一次側に接続されることになる。そのため、第２シリンダ３４ａ内の作動油は、第２ピストン連通油路５２、第４空間連通油路５６、第１空間連通油路５３、及び第１ピストン連通油路５１を介して第１シリンダ３３ａへ移動可能になるが、第１シリンダ３３ａ内の作動油は、第２シリンダ３４ａへ移動することができなくなる。したがって、切換弁７５が制御用油路５７、５８とオイルポンプとを導通させているときは、切換機構３５は、第１シリンダ３３ａから第２シリンダ３４ａへの作動油の流れを遮断し、且つ第２シリンダ３４ａから第１シリンダ３３ａへの作動油の流れを許容する状態（第一状態）になる。
【００４１】
一方、切換弁７５が制御用油路５７、５８とオイルポンプとを遮断させているときは、図５に示したように、付勢バネ６７、６８が伸長するため、切換ピン６１、６２が、第１切換ピン６１の連通路６１ｃを介して第１ピストン連通油路５１と第２空間連通油路５４とが連通せしめられ、且つ第２切換ピン６２の連通路６２ｃを介して第２ピストン連通油路５２と第３空間連通油路５５とが連通せしめられる位置に移動及び保持される。その場合、第１シリンダ３３ａが逆止弁６３の一次側に接続され、且つ第２シリンダ３４ａが逆止弁６３の二次側に接続されることになる。そのため、第１シリンダ３３ａ内の作動油は、第１ピストン連通油路５１、第２空間連通油路５４、第３空間連通油路５５、及び第２ピストン連通油路５２を介して第２シリンダ３４ａへ移動可能になるが、第２シリンダ３４ａ内の作動油は、第１シリンダ３３ａへ移動することができなくなる。したがって、切換弁７５が制御用油路５７、５８とオイルポンプとを遮断させているときは、切換機構３５は、第１シリンダ３３ａから第２シリンダ３４ａへの作動油の流れを許容し、且つ第２シリンダ３４ａから第１シリンダ３３ａへの作動油の流れを遮断する状態（第二状態）になる。
【００４２】
上記したように、切換弁７５によって第１ピン収容空間６４及び第２ピン収容空間６５に対する油圧の供給と遮断とが切り換えられると、切換機構３５を第一状態と第二状態とを切り換えることができ、それに伴って内燃機関１の機械圧縮比を第一圧縮比と第二圧縮比との何れか一方に切り換えることができる。
【００４３】
ここで、図１に戻り、上記したように構成される内燃機関１には電子制御ユニット（ＥＣＵ）１００が併設されている。ＥＣＵ１００は、内燃機関１の運転状態等を制御するユニットである。ＥＣＵ１００には、上記のエアフローメータ４０１に加え、アクセルポジションセンサ２０１、およびクランクポジションセンサ２０２等の各種センサが電気的に接続されている。アクセルポジションセンサ２０１は、アクセルペダルの操作量（アクセル開度）に相関した電気信号を出力するセンサである。クランクポジションセンサ２０２は、内燃機関１の機関出力軸（クランクシャフト）の回転位置に相関する電気信号を出力するセンサである。そして、これらのセンサの出力信号がＥＣＵ１００に入力される。ＥＣＵ１００は、アクセルポジションセンサ２０１の出力信号に基づいて内燃機関１の機関
負荷を導出する。また、ＥＣＵ１００は、クランクポジションセンサ２０２の出力信号に基づいて内燃機関１の機関回転速度を導出する。
【００４４】
また、ＥＣＵ１００には、燃料噴射弁３、点火プラグ４、スロットル弁４０２、および切換弁７５等の各種装置が電気的に接続されている。ＥＣＵ１００によって、これら各種装置が制御される。例えば、ＥＣＵ１００は、機関負荷に応じて切換弁７５を制御する。詳細には、ＥＣＵ１００は、機関負荷が所定の閾値未満であるときは、内燃機関１の機械圧縮比が上記第一圧縮比となる（切換機構３５が第一状態となる）ように、切換弁７５を制御する。一方、ＥＣＵ１００は、機関負荷が前記所定の閾値以上であるときは、内燃機関１の機械圧縮比が上記第二圧縮比となる（切換機構３５が第二状態となる）ように、切換弁７５を制御する。そして、可変長コンロッド６の有効長の変化により各気筒２内に収容されたピストン５の上死点位置が変更される本実施例に係る内燃機関１では、各気筒２の可変長コンロッド６のそれぞれについて切換弁７５が設けられることによって、気筒２のそれぞれについて機械圧縮比が変更され得る。なお、本実施例においては可変長コンロッド６が、本発明における可変圧縮比機構に相当する。
【００４５】
また、ＥＣＵ１００は、内燃機関１の運転中に、次回に内燃機関１が機関始動されるときに初爆が行われる気筒２（以下、「初爆気筒」と称する場合もある。）を予め決定する。このようにして決定された初爆気筒を、以下「決定初爆気筒」と称する。また、ＥＣＵ１００は、内燃機関１を所定のクランク角度で停止させる機関停止処理を実行する。本実施例では、ＥＣＵ１００は、内燃機関１の機関始動時に決定初爆気筒で初爆が行われるように、内燃機関１を停止させる。なお、ＥＣＵ１００が機関停止処理を実行することで、本発明に係る機関停止処理手段として機能する。
【００４６】
ところで、内燃機関１の始動時にスロットル弁４０２による吸気絞りを大きくしたとしても、該スロットル弁４０２よりも下流側の吸気通路４００には始動前に導入された新気が残っている。そのため、上述したように、初爆気筒では充填効率が高くなり易く、ノッキングが発生し易くなる。一方、初爆以降に初爆気筒と異なる気筒で行われる燃焼では、該気筒に充填されている新気の量が比較的少ないためノッキングが発生し難くなる。そこで、本実施例に係るＥＣＵ１００は、機関停止処理の実行条件の成立後であって、且つ内燃機関１が次回に機関始動されるまでに、可変長コンロッド６を用いて、初爆気筒の機械圧縮比を低下させる。なお、後述する本発明の第２の実施例に示すように、ＥＣＵ１００は、機関停止処理の実行条件の成立後であって、且つ内燃機関１が次回に機関始動されるまでに、可変長コンロッド６を用いて、初爆気筒の圧縮行程の直前に圧縮行程となる気筒２の機械圧縮比を低下させることもできる。詳細は、第２の実施例で後述する。
【００４７】
そして、機関停止処理の実行条件は、ドライバーからの停止要求（例えば、イグニッションオフ）があったときに成立する。通常、停止要求があるときには、内燃機関１はアイドル状態となっているので、このときＥＣＵ１００は各気筒２の機械圧縮比を第一圧縮比に制御している。したがって、機関停止処理の実行条件の成立後であって、且つ内燃機関１が次回に機関始動されるまでに、ＥＣＵ１００が可変長コンロッド６を用いて決定初爆気筒の機械圧縮比を低下させると、すなわち決定初爆気筒の機械圧縮比が第一圧縮比から第二圧縮比となるようにＥＣＵ１００が決定初爆気筒の可変長コンロッド６に対する切換弁７５を制御すると、該決定初爆気筒の機械圧縮比がその他の気筒２の機械圧縮比（第一圧縮比）よりも小さい第二圧縮比とされる。つまり、このことは、本発明において、初爆気筒の圧縮比が該初爆気筒の圧縮行程の直後に圧縮行程となる気筒の圧縮比よりも小さくなることに相当する。このことにより、初爆気筒におけるノッキングの発生が抑制され、更に、ノッキングが発生し難いその他の気筒２における燃焼が良好に行われ、始動時の燃焼不良や燃焼トルクの低下が抑制される。ＥＣＵ１００が実行する上記制御を、以下「始動前圧縮比制御」と称する。なお、本実施例においては、ＥＣＵ１００が決定初爆気筒の
可変長コンロッド６に対する切換弁７５を制御し、該決定初爆気筒の機械圧縮比を低下させることで、本発明に係る圧縮比制御手段として機能する。また、以下の説明において、停止要求があるときには、内燃機関１がアイドル運転されていることにより、ＥＣＵ１００は各気筒２の機械圧縮比を第一圧縮比に制御しているものとする。
【００４８】
ここで、各気筒２におけるピストン５の変位の概略を図６に示す。図６に示すように、クランク角度０°のときに、＃１気筒および＃４気筒におけるピストン５は下死点（ＢＤＣ）に位置していて、＃２気筒および＃３気筒におけるピストン５は上死点（ＴＤＣ）に位置している。そして、クランク角度０°から１８０°までの期間が＃１気筒の圧縮行程となる。また、クランク角度１８０°から３６０°までの期間が＃３気筒、クランク角度３６０°から５４０°までの期間が＃４気筒、クランク角度５４０°から７２０°までの期間が＃２気筒、の圧縮行程となる。そして、初爆気筒が＃１気筒である場合には、ＥＣＵ１００は、機関停止処理の実行条件の成立後であって、且つ内燃機関１が次回に機関始動されるまでに、＃１気筒の機械圧縮比が第一圧縮比から第二圧縮比となるように、＃１気筒の切換弁７５を制御する。その結果、初爆気筒である＃１気筒の機械圧縮比（第二圧縮比）は、＃１気筒の圧縮行程の直後に圧縮行程となる＃３気筒の機械圧縮比（第一圧縮比）よりも小さくなる。なお、ＥＣＵ１００は、＃１気筒で初爆が行われた直後に、＃１気筒の機械圧縮比が第二圧縮比から第一圧縮比となるように、＃１気筒の切換弁７５を制御することで、可及的速やかに＃１気筒の機械圧縮比がその他の気筒２の機械圧縮比と同一の第一圧縮比となるようにする。
【００４９】
また、始動前圧縮比制御と機関停止処理との関係について、図７に示すタイムチャートを用いて説明する。図７には、機関回転速度、および各気筒２の機械圧縮比の推移が示される。ここで、本実施例に係る内燃機関１では、可変長コンロッド６を用いて各気筒２の圧縮比を変更させるためには、内燃機関１が運転をされている必要がある。そこで、図７に示す制御処理では、ＥＣＵ１００は、機関停止処理の完了前に始動前圧縮比制御が完了するように制御を実行する。
【００５０】
図７に示す制御処理では、時刻ｔ１において、機関停止処理の実行条件が成立すると、次回始動時の初爆気筒が決定され、決定初爆気筒の機械圧縮比が第一圧縮比から第二圧縮比となるように該決定初爆気筒の可変長コンロッド６に対する切換弁７５の制御が実行される。そして、当該制御が実行されると決定初爆気筒の機械圧縮比が第一圧縮比から低下し始める。詳しくは、当該制御によって、切換機構３５が第二状態にされると、内燃機関１の気筒２内でピストン５が往復動してピストン５に下向きの慣性力が作用したときや、燃焼室３００内で混合気の燃焼が起きてピストン５に下向きの力が作用したときに、第１ピストン３３ｂが押し込まれ、これによって第１シリンダ３３ａ内の作動油が第２シリンダ３４ａに移動する。このことにより、決定初爆気筒の機械圧縮比が第一圧縮比から低下していく。そして、時刻ｔ１から所定期間Δｔ１経過後の時刻ｔ３において、決定初爆気筒の機械圧縮比が第二圧縮比となり、始動前圧縮比制御が完了する。なお、このとき、決定初爆気筒以外の気筒２については、第一圧縮比に維持される。
【００５１】
一方、機関停止処理では、図７に示すように、機関停止処理の実行条件が成立しても、期間ｔｓが経過するまでは機関停止処理が実行されない。これは、機関停止処理の開始から完了までの期間（図７に示すΔｔ２）は、始動前圧縮比制御の開始から完了までの期間（図７に示すΔｔ１）よりも短いこと、および、内燃機関１の運転中に圧縮比を変更する必要があるため機関停止処理の完了前に始動前圧縮比制御を完了させること、によるものである。すなわち、期間ｔｓは、始動前圧縮比制御を機関停止処理の完了よりも前に完了させる（決定初爆気筒の機械圧縮比を機関停止処理の完了よりも前に第二圧縮比にする）ための、機関停止処理を開始するまでの待ち時間ということができる。ここで、上記の所定期間Δｔ１およびΔｔ２は、実験等に基づき予め定めることができる。したがって、期
間ｔｓも実験等に基づき予め定められＥＣＵ１００のＲＯＭに記憶される。そして、時刻ｔ１から期間ｔｓが経過した時刻ｔ２において、機関停止処理が開始される。
【００５２】
そして、機関停止処理では、内燃機関１が所定のクランク角度で停止するように、機関停止される。本実施例では、機関始動時に決定初爆気筒で初爆が行われるように、内燃機関１が機関停止される。そして、前記所定のクランク角度は、各気筒２におけるピストン５の変位と吸気バルブ９の変位との関係において、内燃機関１が次回に機関始動されるときに最初に吸気通路４００の新気を吸入する気筒２が決定初爆気筒となるクランク角度である。このようにして機関停止処理が実行され、時刻ｔ２から所定期間Δｔ２経過後の時刻ｔ４において機関回転速度が０となる。そして、このようにして機関停止処理が実行されることで、機関始動時に充填効率が高くなってしまう気筒２を、機械圧縮比が第二圧縮比になっている決定初爆気筒とすることができ、機関始動時における初爆気筒でのノッキングの発生が抑制される。
【００５３】
本実施例に係る内燃機関１の制御装置は、以上のように始動前圧縮比制御および機関停止処理を実行することによって、機関始動時に初爆気筒でノッキングが発生してしまうことを抑制し、更に、その後の他の気筒２での燃焼行程における燃焼不良や燃焼トルクの低下を抑制する。よって、始動時の燃焼を安定して行うことができ、以て、内燃機関１の機関始動を好適に行うことが可能となる。
【００５４】
ここで、本実施例に係る内燃機関１の制御装置が実行する制御フローについて図８に基づいて説明する。図８は、本実施例に係る内燃機関１の制御装置における、制御フローを示すフローチャートである。本実施例では、ＥＣＵ１００によって、本フローが内燃機関１の運転中に所定の演算周期で繰り返し実行される。
【００５５】
本フローでは、先ず、Ｓ１０１において、機関停止処理の実行条件が成立したか否かが判別される。機関停止処理の実行条件は、ドライバーからの停止要求（例えば、イグニッションオフ）があったときに成立する。そして、Ｓ１０１において肯定判定された場合、ＥＣＵ１００はＳ１０２の処理へ進み、Ｓ１０１において否定判定された場合、本フローの実行が終了される。
【００５６】
Ｓ１０１において肯定判定された場合、次に、Ｓ１０２において、次回始動時の初爆気筒が決定される。Ｓ１０２で決定される決定初爆気筒は、次回始動時に初爆が行われる気筒２であるとともに、次回始動時に最初に吸気通路４００の新気を吸入する気筒２である。Ｓ１０２では、現在のクランク角度（各気筒２における現在のピストン５の変位）において、膨張行程にある気筒２が初爆気筒に決定される。つまり、可及的速やかに第一圧縮比から第二圧縮比への機械圧縮比の変更が可能な気筒２が初爆気筒に決定される。また、Ｓ１０２では、各気筒２のうち、任意の気筒２が初爆気筒に決定されてもよい。
【００５７】
次に、Ｓ１０３において、切換機構３５について第二状態が形成される。Ｓ１０３では、Ｓ１０２で決定した決定初爆気筒の可変長コンロッド６に対する切換弁７５が、該可変長コンロッド６の制御用油路５７、５８とオイルポンプとを遮断させることにより、該可変長コンロッド６の切換機構３５について第二状態が形成される。つまり、決定初爆気筒の機械圧縮比が第一圧縮比から第二圧縮比となるように、該決定初爆気筒の可変長コンロッド６に対する切換弁７５が制御される。このように、決定初爆気筒の可変長コンロッド６に対する切換弁７５が制御されることで、始動前圧縮比制御が開始される。
【００５８】
次に、Ｓ１０４において、Ｓ１０３で切換機構３５について第二状態が形成されてから期間ｔｓが経過したか否かが判別される。Ｓ１０４における期間ｔｓは、上記の図７に示した期間ｔｓに相当する。すなわち、この期間ｔｓは、始動前圧縮比制御を機関停止処理
の完了よりも前に完了させる（決定初爆気筒の機械圧縮比を機関停止処理の完了よりも前に第二圧縮比にする）ための、機関停止処理を開始するまでの待ち時間であり、実験等に基づき予め定められＥＣＵ１００のＲＯＭに記憶されている。そして、Ｓ１０４において肯定判定された場合、ＥＣＵ１００はＳ１０５の処理へ進み、Ｓ１０４において否定判定された場合、ＥＣＵ１００はＳ１０４の処理を繰り返す。
【００５９】
Ｓ１０４において肯定判定された場合、次に、Ｓ１０５において、機関停止処理が実行される。Ｓ１０５では、各気筒２におけるピストン５の変位と吸気バルブ９の変位との関係において、内燃機関１が次回に機関始動されるときに最初に吸気通路４００の新気を吸入する気筒２がＳ１０２で決定した決定初爆気筒となるクランク角度で、機関が停止される。そして、Ｓ１０５の処理の後、本フローの実行が終了される。なお、機関停止処理は、切換機構３５についての第二状態の形成開始から期間ｔｓが経過した後に開始されるため、内燃機関１が機関停止する前に始動前圧縮比制御が完了することになる。つまり、内燃機関１が機関停止する前に決定初爆気筒の機械圧縮比が第二圧縮比にされることになる。
【００６０】
本実施例に係る内燃機関１の制御装置が、上述した制御フローを実行することによって、機関始動時の初爆気筒が第二圧縮比とされ、その他の気筒２が第一圧縮比とされる。このことにより、機関始動時に初爆気筒でノッキングが発生してしまうことが抑制され、更に、その後の他の気筒２での燃焼行程における燃焼不良や燃焼トルクの低下が抑制される。
【００６１】
［変形例１］
実施例１は、内燃機関１が機関停止する前に決定初爆気筒の機械圧縮比を第二圧縮比とする例である。これに対し、本変形例は、内燃機関１が機関停止した後に決定初爆気筒の機械圧縮比を第二圧縮比とする例である。本変形例に係る内燃機関１では、可変長コンロッド６を用いて各気筒２の圧縮比を変更させるために、内燃機関１が運転をされている必要はない。なお、本変形例においても、内燃機関１は、４つの気筒２を備えている。そして、上記実施例１と実質的に同一の構成、実質的に同一の制御処理については、その詳細な説明を省略する。
【００６２】
本変形例に係る内燃機関１の制御装置が実行する制御フローについて図９に基づいて説明する。図９は、本変形例に係る内燃機関１の制御装置における、制御フローを示すフローチャートである。本変形例では、ＥＣＵ１００によって、本フローが内燃機関１の運転中に所定の演算周期で繰り返し実行される。
【００６３】
図９に示すフローでは、Ｓ１０２の処理の後、Ｓ１０５において、機関停止処理が実行される。Ｓ１０５では、各気筒２におけるピストン５の変位と吸気バルブ９の変位との関係において、内燃機関１が次回に機関始動されるときに最初に吸気通路４００の新気を吸入する気筒２がＳ１０２で決定した決定初爆気筒となるクランク角度で、機関が停止される。ただし、このときには上記実施例１と異なり、Ｓ１０２で決定した決定初爆気筒の可変長コンロッド６に対する切換弁７５の制御は実行されていない。そして、Ｓ１０５の処理の後、Ｓ２０１において、内燃機関１が機関停止したか否かが判別される。Ｓ２０１において肯定判定された場合、ＥＣＵ１００はＳ２０２の処理へ進み、Ｓ２０１において否定判定された場合、ＥＣＵ１００はＳ２０１の処理を繰り返す。
【００６４】
Ｓ２０１において肯定判定された場合、次に、Ｓ２０２において、始動前圧縮比制御が実行される。Ｓ２０２では、Ｓ１０２で決定した決定初爆気筒の機械圧縮比が第一圧縮比から第二圧縮比となるように制御が実行される。ここで、上記実施例１は、切換機構３５を第二状態にした後に、ピストン５に作用する慣性力や燃焼圧力を用いて第１ピストン３
３ｂおよび第２ピストン３４ｂを移動させることで、機械圧縮比を第一圧縮比から第二圧縮比に変更するものである。これに対して、本変形例に係る始動前圧縮比制御では、内燃機関１が機関停止しているため、ピストン５に作用する慣性力や燃焼圧力を用いることができない。したがって、本変形例に係る始動前圧縮比制御では、例えば、コンロッド本体３１内に形成された補充用油路５９を用いて、逆止弁収容空間６６の一次側に作動油を供給することで、および逆止弁収容空間６６の一次側から作動油を排出することで、機関停止中に機械圧縮比を第一圧縮比から第二圧縮比に変更する。そして、補充用油路５９に繋がる作動油供給源７６は、例えば、電動ポンプである。ただし、これら構成や機械圧縮比の変更手法は一例であって、本変形例に係る始動前圧縮比制御を実現し得る構成や手法はこれに限らず、周知の技術を用いることもできる。そして、Ｓ２０２の処理の後、図９に示すフローの実行が終了される。
【００６５】
本変形例に係る内燃機関１の制御装置が、上述した制御フローを実行することによって、機関始動時の初爆気筒が第二圧縮比とされ、その他の気筒２が第一圧縮比とされる。このことにより、機関始動時に初爆気筒でノッキングが発生してしまうことが抑制され、更に、その後の他の気筒２での燃焼行程における燃焼不良や燃焼トルクの低下が抑制される。
【００６６】
＜実施例２＞
次に、本発明の第２の実施例について図１０から図１２に基づいて説明する。なお、本実施例においても、内燃機関１は、４つの気筒２を備えている。そして、上述した第１の実施例と実質的に同一の構成、実質的に同一の制御処理については、その詳細な説明を省略する。
【００６７】
上述した第１の実施例は、機関停止処理の実行条件の成立後であって、且つ内燃機関１が次回に機関始動されるまでに、可変長コンロッド６を用いて、初爆気筒の機械圧縮比を低下させるものである。これに対し、本実施例は、機関停止処理の実行条件の成立後であって、且つ内燃機関１が次回に機関始動されるまでに、可変長コンロッド６を用いて、初爆気筒の圧縮行程の直前に圧縮行程となる気筒２の機械圧縮比を低下させるものである。ここで、ＥＣＵ１００は、内燃機関１の運転中に、初爆気筒の圧縮行程の直前に圧縮行程となる気筒２（以下、「初爆前圧縮気筒」と称する場合もある。）を予め決定する。このようにして決定された初爆前圧縮気筒を、以下「決定初爆前圧縮気筒」と称する。
【００６８】
ここで、上記の図６と同様に各気筒２におけるピストン５の変位の概略を図１０に示す。図１０において、初爆気筒を＃１気筒とし、初爆前圧縮気筒を＃２気筒とし、クランク角度ＣＡ１のときに機関始動されるとする。このとき、図１０に示すように、＃１気筒によって最初に吸気通路４００の新気が吸入され、＃２気筒において燃焼室３００内の空気（前回の機関停止時に吸入されていた新気）が圧縮される。ここで、＃２気筒の圧縮比が高い場合には、上述したように、モータリングに要するエネルギが比較的大きくなるため、クランキング不良を引き起こす虞がある。そこで、本実施例に係るＥＣＵ１００は、機関停止処理の実行条件の成立後であって、且つ内燃機関１が次回に機関始動されるまでに、初爆前圧縮気筒である＃２気筒の機械圧縮比が第一圧縮比から第二圧縮比となるように切換弁７５を制御する。このことにより、機関始動時の＃２気筒における燃焼室３００内の空気の圧縮に要するエネルギが比較的小さくなるため、クランキング不良が抑制される。なお、ＥＣＵ１００は、＃２気筒で圧縮が行われた直後に、＃２気筒の機械圧縮比が第二圧縮比から第一圧縮比となるように、＃２気筒の切換弁７５を制御することで、可及的速やかに＃２気筒の機械圧縮比がその他の気筒２の機械圧縮比と同一の第一圧縮比となるようにする。
【００６９】
そして、上述したことは、本発明において、初爆気筒の圧縮行程の直前に圧縮行程とな
る気筒の圧縮比が、該初爆気筒の圧縮行程の直後に圧縮行程となる気筒の圧縮比よりも小さくなることに相当する。なお、本実施例においては、ＥＣＵ１００が初爆前圧縮気筒の可変長コンロッド６に対する切換弁７５を制御し、該初爆前圧縮気筒の機械圧縮比を低下させることで、本発明に係る圧縮比制御手段として機能する。
【００７０】
また、上述した初爆前圧縮気筒についての制御と機関停止処理との関係について、図１１に示すタイムチャートを用いて説明する。図１１には、図７と同様に、機関回転速度、および各気筒２の機械圧縮比の推移が示される。ここで、本実施例に係る内燃機関１では、可変長コンロッド６を用いて各気筒２の圧縮比を変更させるためには、内燃機関１が運転をされている必要がある。そこで、図１１に示す制御処理では、ＥＣＵ１００は、機関停止処理の完了前に始動前圧縮比制御が完了するように制御を実行する。
【００７１】
図１１に示す制御処理では、時刻ｔ１において、機関停止処理の実行条件が成立すると、次回始動時の初爆前圧縮気筒が決定され、決定初爆前圧縮気筒の機械圧縮比が第一圧縮比から第二圧縮比となるように該決定初爆前圧縮気筒の可変長コンロッド６に対する切換弁７５の制御が実行される。そして、当該制御が実行されると決定初爆前圧縮気筒の機械圧縮比が第一圧縮比から低下し始める。そして、時刻ｔ１から所定期間Δｔ１経過後の時刻ｔ３において、決定初爆前圧縮気筒の機械圧縮比が第二圧縮比となる。なお、このとき、決定初爆前圧縮気筒以外の気筒２については、第一圧縮比に維持される。
【００７２】
また、機関停止処理では、上記の図７に示した機関停止処理と同様に、時刻ｔ１から期間ｔｓが経過した時刻ｔ２において、機関停止処理が開始される。ここで、図１１に示す期間ｔｓは、上記の図７に示した期間ｔｓと実質的に同一である。そして、機関停止処理では、内燃機関１が所定のクランク角度で停止するように、機関停止される。本実施例では、機関始動時に決定初爆前圧縮気筒で圧縮が行われるように、内燃機関１が機関停止される。そして、前記所定のクランク角度は、各気筒２におけるピストン５の変位と吸気バルブ９および排気バルブ１２の変位との関係において、内燃機関１が次回に機関始動されるときに最初に燃焼室３００内の空気を圧縮する気筒２が決定初爆前圧縮気筒となるクランク角度である。ただし、本実施例の機関停止処理においては、上述した第１の実施例で説明したように、次回始動時の初爆気筒が決定され、内燃機関１が次回に機関始動されるときに最初に吸気通路４００の新気を吸入する気筒２が決定初爆気筒となるクランク角度で、機関が停止されてもよい。このように機関停止された場合でも、内燃機関１が次回に機関始動されるときに最初に燃焼室３００内の空気を圧縮する気筒２が決定初爆前圧縮気筒となるからである。
【００７３】
本実施例に係る内燃機関１の制御装置は、以上のようにして、機関始動時のモータリングに要するエネルギを低減させ、クランキング不良を抑制する。このことにより、内燃機関１の機関始動を好適に行うことが可能となる。
【００７４】
ここで、本実施例に係る内燃機関１の制御装置が実行する制御フローについて図１２に基づいて説明する。図１２は、本実施例に係る内燃機関１の制御装置における、制御フローを示すフローチャートである。本実施例では、ＥＣＵ１００によって、本フローが内燃機関１の運転中に所定の演算周期で繰り返し実行される。
【００７５】
図１２に示すフローでは、Ｓ１０１において肯定判定された場合、次に、Ｓ３０２において、次回始動時の初爆前圧縮気筒が決定される。Ｓ３０２で決定される決定初爆前圧縮気筒は、次回始動時に最初に燃焼室３００内の空気を圧縮する気筒２である。Ｓ３０２では、現在のクランク角度（各気筒２における現在のピストン５の変位）において、膨張行程にある気筒２が初爆前圧縮気筒に決定される。つまり、可及的速やかに第一圧縮比から第二圧縮比への機械圧縮比の変更が可能な気筒２が初爆前圧縮気筒に決定される。また、
Ｓ３０２では、各気筒２のうち、任意の気筒２が初爆前圧縮気筒に決定されてもよい。
【００７６】
次に、Ｓ１０３において、Ｓ３０２で決定した決定初爆前圧縮気筒の可変長コンロッド６に対する切換弁７５が、該可変長コンロッド６の制御用油路５７、５８とオイルポンプとを遮断させることにより、該可変長コンロッド６の切換機構３５について第二状態が形成される。つまり、決定初爆前圧縮気筒の機械圧縮比が第一圧縮比から第二圧縮比となるように、該決定初爆前圧縮気筒の可変長コンロッド６に対する切換弁７５が制御される。そして、Ｓ１０３の処理の後、ＥＣＵ１００はＳ１０４の処理へ進む。
【００７７】
また、図１２に示すフローでは、Ｓ１０４において肯定判定された場合、次に、Ｓ１０５において、機関停止処理が実行される。Ｓ１０５では、各気筒２におけるピストン５の変位と吸気バルブ９および排気バルブ１２の変位との関係において、内燃機関１が次回に機関始動されるときに最初に燃焼室３００内の空気を圧縮する気筒２がＳ３０２で決定した決定初爆前圧縮気筒となるクランク角度で、機関が停止される。そして、Ｓ１０５の処理の後、本フローの実行が終了される。なお、上述したように、機関停止処理において、内燃機関１が次回に機関始動されるときに最初に吸気通路４００の新気を吸入する気筒２が決定初爆気筒となるクランク角度で、機関が停止されてもよい。このときには、Ｓ３０２において、初爆前圧縮気筒とともに初爆気筒が決定される。
【００７８】
本実施例は、内燃機関１が機関停止する前に決定初爆前圧縮気筒の機械圧縮比を第二圧縮比とする例であるが、内燃機関１が機関停止した後に決定初爆前圧縮気筒の機械圧縮比を第二圧縮比としてもよい。また、内燃機関１が機関停止する前に決定初爆気筒および決定初爆前圧縮気筒の機械圧縮比を第二圧縮比としてもよいし、内燃機関１が機関停止した後に決定初爆気筒および決定初爆前圧縮気筒の機械圧縮比を第二圧縮比としてもよい。
【００７９】
＜実施例３＞
次に、本発明の第３の実施例について図１３から図１５に基づいて説明する。図１３は、本実施例に係る内燃機関１とその吸排気系の概略構成を示す図である。図１３に示すように、本実施例においては、内燃機関１は、２つの気筒２を備えている。なお、上述した第１の実施例と実質的に同一の構成、実質的に同一の制御処理については、その詳細な説明を省略する。
【００８０】
先ず、クランクピンの位相が３６０°の場合における、各気筒２におけるピストン５の変位の概略を図１４に示す。図１４に示すように、クランク角度０°のときに、＃１気筒および＃２気筒におけるピストン５は下死点（ＢＤＣ）に位置している。そして、クランク角度０°から１８０°までの期間が＃１気筒の圧縮行程となる。また、クランク角度３６０°から５４０°までの期間が＃２気筒の圧縮行程となる。そして、初爆気筒が＃１気筒である場合には、ＥＣＵ１００は、機関停止処理の実行条件の成立後であって、且つ内燃機関１が次回に機関始動されるまでに、＃１気筒の機械圧縮比が第一圧縮比から第二圧縮比となるように、＃１気筒の切換弁７５を制御する。その結果、初爆気筒である＃１気筒の機械圧縮比（第二圧縮比）は、他方の気筒である＃２気筒の機械圧縮比（第一圧縮比）よりも小さくなる。
【００８１】
このとき、ＥＣＵ１００によって、上記の図８に示した制御フローが実行される。ここで、上記の図８に示したＳ１０２において、本実施例では現在のクランク角度によっては気筒２が膨張行程にない場合もあり得る。したがって、Ｓ１０２では、可及的速やかに第一圧縮比から第二圧縮比への機械圧縮比の変更が可能な気筒２が初爆気筒に決定される。そして、上記の図８に示した制御フローが実行され、機関始動時の初爆気筒が第二圧縮比とされるとともに他方の気筒２が第一圧縮比とされることで、機関始動時に初爆気筒でノッキングが発生してしまうことが抑制され、更に、その後の他方の気筒２での燃焼行程に
おける燃焼不良や燃焼トルクの低下が抑制される。
【００８２】
次に、クランクピンの位相が１８０°の場合における、各気筒２におけるピストン５の変位の概略を図１５に示す。図１５に示すように、クランク角度０°のときに、＃１気筒におけるピストン５は下死点（ＢＤＣ）に位置していて、＃２気筒におけるピストン５は上死点（ＴＤＣ）に位置している。そして、クランク角度０°から１８０°までの期間が＃１気筒の圧縮行程となる。また、クランク角度５４０°から７２０°までの期間が＃２気筒の圧縮行程となる。図１５において、初爆気筒を＃１気筒とし、初爆前圧縮気筒を＃２気筒とし、クランク角度ＣＡ１のときに機関始動されるとする。このとき、ＥＣＵ１００は、機関停止処理の実行条件の成立後であって、且つ内燃機関１が次回に機関始動されるまでに、初爆前圧縮気筒である＃２気筒の機械圧縮比が第一圧縮比から第二圧縮比となるように切換弁７５を制御する。その結果、初爆前圧縮気筒である＃２気筒の機械圧縮比（第二圧縮比）は、他方の気筒である＃１気筒の機械圧縮比（第一圧縮比）よりも小さくなる。
【００８３】
このとき、ＥＣＵ１００によって、上記の図１２に示した制御フローが実行される。ここで、上記の図１２に示したＳ３０２では、上記と同様の理由により、可及的速やかに第一圧縮比から第二圧縮比への機械圧縮比の変更が可能な気筒２が初爆前圧縮気筒に決定される。そして、上記の図１２に示した制御フローが実行され、機関始動時の初爆前圧縮気筒が第二圧縮比とされることで、機関始動時のモータリングに要するエネルギが低減され、クランキング不良が抑制される。
【００８４】
本実施例は、内燃機関１が機関停止する前に、初爆気筒と初爆前圧縮気筒のいずれか一方のみの機械圧縮比を、他方の気筒２の機械圧縮比よりも小さくする例であるが、内燃機関１が機関停止した後に、初爆気筒と初爆前圧縮気筒のいずれか一方のみの機械圧縮比を、他方の気筒２の機械圧縮比よりも小さくしてもよい。
【符号の説明】
【００８５】
１・・・・内燃機関
２・・・・気筒
３・・・・燃料噴射弁
４・・・・点火プラグ
５・・・・ピストン
６・・・・可変長コンロッド
３２・・・偏心部材
３３ａ・・第１シリンダ
３３ｂ・・第１ピストン
３４ａ・・第２シリンダ
３４ｂ・・第２ピストン
３５・・・切換機構
７５・・・切換弁
１００・・ＥＣＵ
３００・・燃焼室
４００・・吸気通路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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