(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピストンとシリンダとの相対的位置関係を変化させることにより機械的な圧縮比を可変とする可変圧縮比機構を備えるとともに、所定の減速時に燃料カットを実行する燃料カット手段を備えた内燃機関の制御装置であって、
上記可変圧縮比機構の故障を検知する故障検知手段と、
上記可変圧縮比機構の故障中でかつ上記燃料カット手段による燃料カット運転のときに、上記可変圧縮比機構が正常であるときの燃料カット運転時に比較して、吸気行程における筒内負圧の減少、または圧縮行程ないし膨張行程における筒内正圧の増加、の少なくとも一方を行う故障時制御手段と、
を備えてなる内燃機関の制御装置。
【請求項２】
吸入空気量を制御するスロットルバルブを備えており、
上記故障時制御手段は、上記スロットルバルブの開度を可変圧縮比機構の正常時に比較して増加させる、請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
吸気弁の閉時期を可変とする吸気側可変動弁機構を備えており、
上記故障時制御手段は、吸気弁閉時期を、可変圧縮比機構の正常時に比較して吸気下死点に近付くように進角させる、請求項１または２に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
排気弁の開時期を可変とする排気側可変動弁機構を備えており、
上記故障時制御手段は、排気弁開時期を、可変圧縮比機構の正常時に比較して膨張下死点に近付くように遅角させる、請求項１〜３のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
排気弁の開時期を可変とする排気側可変動弁機構を備えており、
上記故障時制御手段は、吸気行程における筒内負圧の減少を行い、さらに、排気弁開時期を、可変圧縮比機構の正常時に比較して膨張下死点から離れるように進角させる、請求項１〜３のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
吸気弁の開時期を可変とする吸気側可変動弁機構と、
上記可変圧縮比機構における実圧縮比を検出する実圧縮比検出手段と、
を備えており、
上記故障時制御手段は、実圧縮比が所定の圧縮比以上のときに、吸気弁開時期の遅角を優先的に行う、請求項１〜５のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項７】
排気弁の閉時期を可変とする排気側可変動弁機構と、
上記可変圧縮比機構における実圧縮比を検出する実圧縮比検出手段と、
を備えており、
上記故障時制御手段は、実圧縮比が所定の圧縮比以上のときに、排気弁閉時期の進角を優先的に行う、請求項１〜５のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項８】
ピストンとシリンダとの相対的位置関係を変化させることにより機械的な圧縮比を可変とする可変圧縮比機構を備えるとともに、所定の減速時に燃料カットを実行する内燃機関において、
上記可変圧縮比機構の故障の検知を行い、
上記可変圧縮比機構の故障中でかつ上記燃料カット手段による燃料カット運転のときに、上記可変圧縮比機構が正常であるときの燃料カット運転時に比較して、吸気行程における筒内負圧の減少、または圧縮行程ないし膨張行程における筒内正圧の増加、の少なくとも一方を行う、内燃機関の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ピストンとシリンダとの相対的位置関係を変化させることにより機械的な圧縮比を可変とする可変圧縮比機構を備えた内燃機関に関し、特に、可変圧縮比機構の駆動機構の故障に対する処理を行う制御装置および制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の分野においては、従来から種々の形式の可変圧縮比機構が知られている。例えば、複リンク式ピストンクランク機構のリンクジオメトリの変更によってピストン上死点位置を上下に変位させるようにした可変圧縮比機構が本出願人らによって多数提案されている。また、特許文献１，２には、クランクシャフトの中心位置に対しシリンダの位置を上下に変位させることで同様に機械的圧縮比を変化させるようにした可変圧縮比機構が記載されている。【０００３】
このような可変圧縮比機構においては、圧縮比を変更するための駆動機構の故障時に、圧縮比の制御が不能となり、意図しない高圧縮比状態となる懸念がある。【０００４】
このような駆動機構の故障時のフェールセーフ機構として、特許文献１には、油圧駆動機構によりシリンダ側とクランクケース側とを相対移動させる構成において、異常時用の油圧回路を付加することが記載されている。この異常時用の油圧回路は、油圧駆動機構の異常時に、圧縮比が低圧縮比側へのみ変化するように２つの油圧室の間で作動油を案内する構成となっている。【０００５】
また特許文献２は、駆動機構として電動モータを用いた可変圧縮比機構において、低圧縮比側へ向かう付勢力を可変圧縮比機構に与える捩りコイルばねを備えた構成を開示している。このものでは、圧縮比が最高圧縮比にあるときに最大の付勢力が付与されており、電動モータの故障時には、この捩りコイルばねの付勢力でもって、可変圧縮比機構が低圧縮比状態に復帰しようとする。【０００６】
しかし、特許文献１の構成では、異常時用の特別な油圧回路が必要であり、構成が複雑になるとともに、油圧の漏洩などの駆動機構そのものの異常に対しては対処することができない。また、駆動機構が油圧機構以外（例えば電動モータを用いた構成など）の場合には、適用することができない。【０００７】
一方、特許文献２のようにばねでもって低圧縮比側へ付勢する構成では、正常時のアクチュエータ（電動モータなど）の駆動の際に、駆動負荷が大きくなり、従って、大型のアクチュエータが必要となったり、燃費悪化の要因となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１０−１８５３９３号公報
【特許文献２】特開２００９−６２９２６号公報
【発明の概要】
【０００９】
この発明は、ピストンとシリンダとの相対的位置関係を変化させることにより機械的な圧縮比を可変とする可変圧縮比機構を備えるとともに、所定の減速時に燃料カットを実行する燃料カット手段を備えた内燃機関の制御装置であって、
上記可変圧縮比機構の故障を検知する故障検知手段と、
上記可変圧縮比機構の故障中でかつ上記燃料カット手段による燃料カット運転のときに、上記可変圧縮比機構が正常であるときの燃料カット運転時に比較して、吸気行程における筒内負圧の減少、または圧縮行程ないし膨張行程における筒内正圧の増加、の少なくとも一方を行う故障時制御手段と、
を備えている。
【００１０】
燃料の燃焼を伴う通常の運転時は、吸気行程では筒内が負圧となるものの、その後は燃焼圧によって筒内が高圧となり、この燃焼圧がピストンおよび燃焼室天井壁面に作用するので、可変圧縮比機構は、基本的に、燃焼室容積が拡大する方向つまり圧縮比が低下する方向に付勢される。従って、何らかの故障により可変圧縮比機構が積極的に制御されない状況下においても、圧縮比は徐々に低下する。しかしながら、燃焼を伴わない減速時の燃料カット運転の際には、吸気行程において筒内が負圧となり、この負圧がピストンおよび燃焼室天井壁面に作用する状況が支配的となるので、可変圧縮比機構が高圧縮比側へ変位する懸念がある。
【００１１】
これに対し、本発明では、可変圧縮比機構の故障を検知した場合には、燃料カット運転時に、吸気行程における筒内負圧を正常時よりも減少させることで、可変圧縮比機構を高圧縮比側へ変位させる負圧の影響が弱まる。また、圧縮行程ないし膨張行程における筒内正圧の増加は、燃焼室容積を拡大する方向へ作用し、従って、可変圧縮比機構の高圧縮比側への変位が抑制される。
【００１２】
この発明によれば、可変圧縮比機構の故障時に、燃料カット運転によって可変圧縮比機構が高圧縮比側へ変位する現象を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】この発明の一実施例に係る制御装置のシステム構成を示す構成説明図。
【図２】この実施例における故障検知制御のフローチャート。
【図３】制御全体の流れを示すメインフローチャート。
【図４】燃料カット運転時の筒内圧変化を可変圧縮比機構の正常時と故障時とで対比して示す特性図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、この発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１５】
図１は、この発明が適用された自動車用内燃機関１のシステム構成を示している。この内燃機関１は、例えば複リンク式ピストンクランク機構を利用した可変圧縮比機構２を備えた４ストロークサイクルの火花点火式内燃機関であって、各シリンダ３の天井壁面に、一対の吸気弁４および一対の排気弁５が配置されているとともに、これらの吸気弁４および排気弁５に囲まれた中央部に点火プラグ６が配置されている。
【００１６】
上記吸気弁４は、該吸気弁４の開閉時期を可変制御できる吸気側可変動弁機構７を備えており、上記排気弁５は、該排気弁５の開閉時期を可変制御できる排気側可変動弁機構８を備えている。これらの可変動弁機構７，８は、開時期および閉時期を個々に独立して変更できるものであってもよく、開時期および閉時期が同時に遅進する構成のものであってもよい。本実施例では、カムシャフトの位相を遅進させる後者の形式のものが用いられている。
【００１７】
上記吸気弁４を介して燃焼室９に接続される吸気通路１０には、各気筒毎に燃料噴射弁１１が配置されている。また、吸気通路１０の吸気コレクタ１２よりも上流側には、エンジンコントローラ１３からの制御信号によって開度が制御される電子制御型スロットルバルブ１４が介装されており、さらにその上流側に、吸入空気量を検出するエアフロメータ１５が配設されている。
【００１８】
上記排気弁５を介して燃焼室９に接続される排気通路１６には、三元触媒からなる触媒装置１７が介装されており、その上流側に、空燃比を検出する空燃比センサ１８が配置されている。
【００１９】
上記エンジンコントローラ１３には、上記のエアフロメータ１５、空燃比センサ１８のほか、機関回転速度を検出するためのクランク角センサ１９、冷却水温を検出する水温センサ２０、運転者により操作されるアクセルペダルの踏込量を検出するアクセル開度センサ２１、等のセンサ類の検出信号が入力されている。エンジンコントローラ１３は、これらの検出信号に基づき、燃料噴射弁１１による燃料噴射量および噴射時期、点火プラグ６による点火時期、吸気弁４および排気弁５の開閉時期、スロットルバルブ１４の開度、等を最適に制御している。
【００２０】
一方、可変圧縮比機構２は、特開２００４−１１６４３４号公報等に記載の公知の複リンク式ピストンクランク機構を利用したものであって、クランクシャフト２１のクランクピン２１ａに回転自在に支持されたロアリンク２２と、このロアリンク２２の一端部のアッパピン２３とピストン２４のピストンピン２４ａとを互いに連結するアッパリンク２５と、ロアリンク２２の他端部のコントロールピン２６に一端が連結されたコントロールリンク２７と、このコントロールリンク２７の他端を揺動可能に支持するコントロールシャフト２８と、を主体として構成されている。上記クランクシャフト２１および上記コントロールシャフト２８は、シリンダブロック２９下部のクランクケース２９ａ内で図示せぬ軸受構造を介して回転自在に支持されている。上記コントロールシャフト２８は、該コントロールシャフト２８の回動に伴って位置が変化する偏心軸部２８ａを有し、上記コントロールリンク２７の端部は、詳しくは、この偏心軸部２８ａに回転可能に嵌合している。上記の可変圧縮比機構２においては、コントロールシャフト２８の回動に伴ってピストン２４の上死点位置が上下に変位し、従って、機械的な圧縮比が変化する。
【００２１】
また、上記可変圧縮比機構２の圧縮比を可変制御する駆動機構として、この実施例では、クランクシャフト２１と平行な回転中心軸を有する電動モータ３１がクランクケース２９ａの外壁面に配置されており、この電動モータ３１と軸方向に直列に並ぶように減速機３２が接続されている。この減速機３２としては、減速比の大きな例えば波動歯車機構が用いられており、その減速機出力軸３２ａは、電動モータ３１の出力軸（図示せず）と同軸上に位置している。従って、減速機出力軸３２ａとコントロールシャフト２８とは互いに平行に位置しており、両者が連動して回動するように、減速機出力軸３２ａに固定された第１アーム３３とコントロールシャフト２８に固定された第２アーム３４とが中間リンク３５によって互いに連結されている。
【００２２】
すなわち、電動モータ３１が回転すると、減速機３２により大きく減速された形で減速機出力軸３２ａの角度が変化する。この減速機出力軸３２ａの回動は第１アーム３３から中間リンク３５を介して第２アーム３４へ伝達され、コントロールシャフト２８が回動する。これにより、上述したように、内燃機関１の機械的な圧縮比が変化する。図示例では、第１アーム３３および第２アーム３４が互いに逆方向に延びており、従って、例えば減速機出力軸３２ａが時計回り方向に回動するとコントロールシャフト２８が反時計回り方向に回動する関係となっているが、勿論、同方向に回動するように構成することも可能である。
【００２３】
上記のようにして可変圧縮比機構２により可変制御される機械的圧縮比の実際の値つまり実圧縮比は、実圧縮比検出センサ３６によって検出される。この実圧縮比検出センサ３６は、例えば、コントロールシャフト２８の回動角あるいは減速機出力軸３２ａの回動角を検出するロータリ型ポテンショメータやロータリエンコーダなどから構成される。あるいは、電動モータ３１への指令信号から該電動モータ３１の回転量を求め、この回転量からコントロールシャフト２８の回動角を求めることで、別個のセンサを用いることなく実圧縮比を検知するようにしてもよい。
【００２４】
上記電動モータ３１は、上記のようにして求められる実圧縮比が運転条件に対応した目標圧縮比となるように、エンジンコントローラ１３によって駆動制御される。
【００２５】
上記のような構成の可変圧縮比機構２においては、アッパリンク２５を介して支持されるピストン２４に、筒内の圧力による力と慣性力とが作用する。筒内圧力は、吸気行程では負圧となり、圧縮行程および膨張行程ではモータリングであっても正圧となる。燃焼を伴う通常の運転時には、膨張行程で燃焼圧が作用する。また慣性力は、上下の２方向に作用する。このような力がピストン２４に作用する結果、偏心軸部２８ａを具備するコントロールシャフト２８には、該コントロールシャフト２８を圧縮比低下方向に回転させようとするトルクと逆に圧縮比上昇方向に回転させようとするトルクとが、所謂交番トルクとして交互に作用する。
【００２６】
ここで電動モータ３１を含む上述の駆動機構が正常であれば、上記の交番トルクに打ち勝ってコントロールシャフト２８の回動角位置が所望の位置（目標圧縮比に対応する位置）に保持される。これに対し、電動モータ３１の断線など駆動機構の故障によりコントロールシャフト２８に対する駆動トルクが失われると、上記の交番トルクによってコントロールシャフト２８が回転方向に振動し、かつ振動しながら、そのときの２方向のトルクのバランスによって徐々に低圧縮比側もしくは高圧縮比側へ変位していってしまう。
【００２７】
筒内で燃焼が行われる通常の運転時には、膨張行程で大きな燃焼圧がピストン２４に作用するため、コントロールシャフト２８を圧縮比低下方向に回転させようとするトルクが相対的に大きく、従って、徐々に低圧縮比側へ変位する。
【００２８】
しかし、燃焼を伴わない減速時の燃料カット運転においては、燃焼圧が作用せず、吸気行程における筒内負圧の影響が大きくなることから、コントロールシャフト２８を圧縮比上昇方向に回転させようとするトルクが相対的に大きくなる。従って、この場合は、徐々に高圧縮比側へ変位することとなる。
【００２９】
このように本来の目標圧縮比よりも過度に高い圧縮比となることは、異常燃焼の招来などの点で好ましくない。また、吸気弁４や排気弁５の開閉特性に対して過度に高い圧縮比となると、吸気弁４や排気弁５とピストン２４との干渉が問題となり、これを避けるために正常時には不要な過度に大きなバルブリセスを設ける必要が生じてしまう。
【００３０】
本実施例では、電動モータ３１を用いた駆動機構を含む可変圧縮比機構２の故障の診断を行い、故障を検知した状況下で減速時の燃料カットが実行されるときに、吸気行程における筒内負圧を正常時に比較して減少させ、あるいは圧縮行程ないし膨張行程における筒内正圧を正常時に比較して増加させる。
【００３１】
以下、具体的な処理を図２および図３のフローチャートに基づいて説明する。
【００３２】
図２は、故障検知処理の流れを示すフローチャートであって、ステップ１において、前述した実圧縮比の時系列データを読み込む。この実圧縮比時系列データは、所定のサンプリング時間間隔で実圧縮比を検出し、かつエンジンコントローラ１３のＲＡＭ内に直近の所定個数のデータとしてストアされているものである。この直近の複数の実圧縮比のデータに基づき、ステップ２では、この時系列データによって示される実圧縮比の振動振幅（つまり最大値と最小値の差）が正常範囲内であるか否かを判定する。
【００３３】
実圧縮比の振動振幅が過度に大きければ、ステップ６へ進み、故障判定フラグｆＦに「２」をセットする。この「ｆＦ＝２」は、駆動機構による正常な圧縮比制御が行われずに可変圧縮比機構２が実質的に自由状態となっている制御不能故障であることを表す。
【００３４】
実圧縮比の振動振幅が正常範囲内であれば、ステップ３へ進み、さらに、実圧縮比と目標圧縮比との乖離が正常範囲内であるか否かを判定する。
【００３５】
両者の乖離が正常範囲内であれば、ステップ４へ進み、故障判定フラグｆＦに「０」をセットする。この「ｆＦ＝０」は可変圧縮比機構２が故障していないことを表す。これに対し、両者の乖離が過度に大きければ、ステップ５へ進み、故障判定フラグｆＦに「１」をセットする。この「ｆＦ＝１」は、電動モータ３１からコントロールシャフト２８に至る駆動機構がいずれかの箇所で固着していて圧縮比の変更が不可能な固着故障であることを表す。なお、このように圧縮比が固定された固着故障は、燃料カット運転による高圧縮比化がないことから、本実施例による処理の対象外となる。
【００３６】
図３は、制御全体の流れを示すメインフローチャートであって、ステップ１１において、そのときの機関回転速度Ｎｅ、燃料カットの実行を示す燃料カット実行フラグｆＦＣ、上記の故障判定フラグｆＦ、をそれぞれ読み込む。なお、「ｆＦＣ＝１」は燃料カット実行中であることを表し、「ｆＦＣ＝０」は燃料カットを実行していない状態であることを表す。
【００３７】
ステップ１２では、燃料カット実行フラグｆＦＣが１であるか否か、つまり燃料カット実行中であるか否か、を判定する。ステップ１３では、故障判定フラグｆＦが２であるか否か、つまり制御不能故障であるか否か、を判定する。これらのステップ１２，１３のいずれかでＮＯであれば、ステップ１４〜１８の処理は行わず、後述するステップ１９へ進む。
【００３８】
ステップ１２，１３の双方がＹＥＳの場合、つまり可変圧縮比機構２が制御不能故障であり、かつ燃料カットが実行中であれば、ステップ１４へ進み、前述した実圧縮比の時系列データを読み込む。さらに、ステップ１５へ進み、そのときの機関回転速度Ｎｅに基づき、基本スロットルバルブ開度ＴＶＯ０、基本吸気ＶＴＣ進角量ＶＴＣｉ０、基本排気ＶＴＣ遅角量ＶＴＣｅ０、をそれぞれ算出する。上記基本スロットルバルブ開度ＴＶＯ０は、燃料カット運転中に機関回転速度Ｎｅに応じた最低限必要な最小空気量が得られる最小開度に相当する。
【００３９】
次のステップ１６では、ステップ１４で読み込んだ実圧縮比の時系列データに基づき、実圧縮比が高圧縮比側へ変化しているか否かを判定する。
【００４０】
ステップ１６で実圧縮比が高圧縮比側へ変化していると判定した場合には、ステップ１７へ進み、目標スロットルバルブ開度ＴＶＯとして、基本スロットルバルブ開度ＴＶＯ０に所定のスロットルバルブ開度増加補正値ｈＴＶＯを加えた値をセットする。スロットルバルブ１４の開度はこの目標スロットルバルブ開度ＴＶＯに沿って制御される。なお、目標スロットルバルブ開度ＴＶＯの値が大きいほどスロットルバルブ１４の開度が大となる。
【００４１】
また、目標吸気ＶＴＣ進角量ＶＴＣｉとして、基本吸気ＶＴＣ進角量ＶＴＣｉ０に所定の吸気ＶＴＣ進角補正値ｈＶＴＣｉを加えた値をセットする。吸気弁４の開閉時期を遅進させる吸気側可変動弁機構７は、この目標吸気ＶＴＣ進角量ＶＴＣｉに沿って制御される。目標吸気ＶＴＣ進角量ＶＴＣｉは、最遅角位置を基準とし、その値が大きいほど吸気弁４の開閉時期が進角する。なお、基本吸気ＶＴＣ進角量ＶＴＣｉ０による吸気弁閉時期は吸気下死点よりも遅れ側であり、上記吸気ＶＴＣ進角補正値ｈＶＴＣｉの付加により進角することで、吸気弁閉時期は吸気下死点に近付く。
【００４２】
さらにステップ１７では、目標排気ＶＴＣ遅角量ＶＴＣｅとして、基本排気ＶＴＣ遅角量ＶＴＣｅ０に所定の排気ＶＴＣ遅角補正値ｈＶＴＣｅ１を加えた値をセットする。排気弁５の開閉時期を遅進させる排気側可変動弁機構８は、この目標排気ＶＴＣ遅角量ＶＴＣｅに沿って制御される。目標排気ＶＴＣ遅角量ＶＴＣｅは、最進角位置を基準とし、その値が大きいほど排気弁５の開閉時期が遅角する。なお、基本排気ＶＴＣ遅角量ＶＴＣｅ０による排気弁開時期は膨張下死点よりも進み側であり、上記排気ＶＴＣ遅角補正値ｈＶＴＣｅ１の付加により遅角することで、排気弁開時期は膨張下死点に近付く。
【００４３】
このようなステップ１７の処理により、燃料カット運転中の筒内圧が図４に示すように得られる。すなわち、図４は、可変圧縮比機構２が正常なときの筒内圧の特性（つまり基本スロットルバルブ開度ＴＶＯ０、基本吸気ＶＴＣ進角量ＶＴＣｉ０、基本排気ＶＴＣ遅角量ＶＴＣｅ０による特性）と、可変圧縮比機構２が制御不能故障であるとしてステップ１７の補正処理を加えた場合の特性と、を対比して示しているが、故障時には、まず、目標スロットルバルブ開度ＴＶＯの増加補正によって筒内圧が全体として高くなる。これにより、吸気行程における筒内の負圧が減少し、ピストン２４を上死点側へ引き上げようとする力が弱くなる。さらに、吸気弁閉時期（ＩＶＣ）が吸気下死点に近付き、かつ排気弁開時期（ＥＶＯ）が膨張下死点に近付くため、圧縮行程および膨張行程における筒内の正圧が増加する。これにより、ピストン２４を下死点側へ付勢する力が強くなる。
【００４４】
上述したように、制御不能時に可変圧縮比機構２は、コントロールシャフト２８に反力として作用する２方向の交番トルクのバランスによって低圧縮比側もしくは高圧縮比側へ変位しようとするのであるが、上記のように筒内圧を正常時に比較して変化させることで、低圧縮比側へ向かわせる傾向が増大し、可変圧縮比機構２は、徐々に低圧縮比となる。仮にピストン慣性力などとの関係から低圧縮比側へ変化し得ない状況においても、少なくとも高圧縮比側への変位が抑制される。
【００４５】
一方、図３のステップ１６において実圧縮比が高圧縮比側へ変化していない場合（その多くは、ステップ１７の処理により低圧縮比側へ向かっている場合である）には、ステップ１８へ進む。このステップ１８においては、目標スロットルバルブ開度ＴＶＯおよび目標吸気ＶＴＣ進角量ＶＴＣｉについては、ステップ１７と同様に処理する。つまり目標スロットルバルブ開度ＴＶＯは可変圧縮比機構２の正常時よりも増加させ、目標吸気ＶＴＣ進角量ＶＴＣｉは可変圧縮比機構２の正常時よりも進角させる。
【００４６】
これに対し、目標排気ＶＴＣ遅角量ＶＴＣｅとしては、基本排気ＶＴＣ遅角量ＶＴＣｅ０から所定の排気ＶＴＣ進角補正値ｈＶＴＣｅ２を減じた値をセットする。前述したように基本排気ＶＴＣ遅角量ＶＴＣｅ０による排気弁開時期は膨張下死点よりも進み側であり、上記排気ＶＴＣ遅角補正値ｈＶＴＣｅ２を減じて進角させることで、排気弁開時期は正常時よりもさらに進角側となる。
【００４７】
このように膨張行程における排気弁開時期を進角させることで、吸入負圧を増大することなくエンジンブレーキ作用を増大させることができる。つまり、例えばステップ１７の処理により高圧縮比化が回避された状態では、目標スロットルバルブ開度ＴＶＯの増加および目標吸気ＶＴＣ進角量ＶＴＣｉの進角によって高圧縮比側への変化を回避しつつ、目標排気ＶＴＣ遅角量ＶＴＣｅの進角によってエンジンブレーキトルクの確保を行うのである。
【００４８】
次のステップ１９およびステップ２０は、上死点付近での吸気弁４および排気弁５とピストン２４との万一の干渉を回避するための処理である。ステップ１９では、そのときの実圧縮比が干渉回避の上で定まる上限圧縮比以上であるか否かを判定する。上記上限圧縮比は、例えば実際の吸気ＶＴＣ進角量ｒＶＴＣｉおよび排気ＶＴＣ遅角量ｒＶＴＣｅから算出される。そして、実圧縮比が上限圧縮比に達していれば、ステップ２０において、干渉回避制御を優先的に実行する。具体的には、目標吸気ＶＴＣ進角量ＶＴＣｉを遅角側に補正し、かつ目標排気ＶＴＣ遅角量ＶＴＣｅを進角側に補正する。つまり、吸気弁開時期を遅角させ、かつ排気弁閉時期を進角させて、ピストン２４との干渉を回避する。この干渉回避制御は、可変圧縮比機構２の故障の有無や燃料カットの有無に拘わらず、かつステップ１７，１８の処理に優先して実行される。なお、干渉回避制御としては、上記のように吸気弁４や排気弁５とピストン２４との距離を積極的に拡大する制御のほか、実圧縮比に応じたリミッタとして目標吸気ＶＴＣ進角量ＶＴＣｉおよび目標排気ＶＴＣ遅角量ＶＴＣｅの最大値を実圧縮比に応じて制限する制御としてもよい。
【００４９】
以上、この発明の一実施例を詳細に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。例えば、上記実施例では、高圧縮比化を回避するために、ステップ１７においてスロットルバルブ開度の増大と吸気弁閉時期の進角と排気弁開時期の遅角との３つを同時に実行するが、いずれか１つもしくは２つを実行するものであってもよい。例えば、可変動弁機構７，８を具備しない内燃機関においても本発明は適用が可能である。
【００５０】
また上記実施例では、ピストン２４の上死点位置を上下に変位させることで圧縮比を変化させる可変圧縮比機構２が用いられているが、例えば特許文献１，２に開示されているようなシリンダ側を上下に移動させる形式の可変圧縮比機構においても、本発明は同様に適用が可能である。さらに、可変圧縮比機構２において圧縮比を変化させるためのアクチュエータとしては、上記実施例のような電動モータ３１に限定されず、液圧式のアクチュエータなどの場合にも適用が可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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