(57)【要約】【課題】車両のコーナリング中やブレーキング中の重心位置変化を極力抑制し、車両の操縦性および安定性を向上する。【解決手段】本発明に係る車両は、車両の重心位置を上下に変更するように圧縮比が可変である内燃機関と、車両の横加速度（横Ｇ）および前加速度の少なくとも一つを取得する取得手段と、取得手段によって取得された少なくとも一つが所定値αを超えている間、その少なくとも一つが最初に所定値を超えた時点ｔ０での圧縮比ε０に対し、圧縮比εの変化幅を所定範囲±β内に制限する制限手段とを備える。【選択図】図５
2013079607.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の重心位置を上下に変更するように圧縮比が可変である内燃機関と、
前記車両の横加速度および前加速度の少なくとも一つを取得する取得手段と、
前記取得手段によって取得された少なくとも一つが所定値を超えている間、圧縮比の変化幅を所定範囲内に制限する制限手段と、
を備えたことを特徴とする車両。
【請求項２】
前記制限手段は、前記取得手段によって取得された少なくとも一つが所定値を超えている間、その少なくとも一つが最初に所定値を超えた時点での圧縮比に対し、圧縮比の変化幅を所定範囲内に制限する
ことを特徴とする請求項１に記載の車両。
【請求項３】
前記制限手段は、前記少なくとも一つが所定値を超えている間の前記少なくとも一つの値に応じて前記所定範囲を変更する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の車両。
【請求項４】
前記制限手段は、前記少なくとも一つが所定値を超えている間の前記少なくとも一つの値が大きいほど、前記所定範囲を狭くする
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の車両。
【請求項５】
前記取得手段は、前記車両の横加速度を検出するセンサおよび前加速度を検出するセンサの少なくとも一つからなる
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の車両。
【請求項６】
前記内燃機関は、
クランクシャフトが組み付けられるクランクケースと、
シリンダが形成されたシリンダブロックと、
クランクケースおよびシリンダブロックを上下方向に近接離反移動可能に連結する圧縮比可変機構と、
を備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は自動車等の車両に係り、特に圧縮比が可変である内燃機関を搭載した車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、内燃機関の燃費性能や出力性能などを向上させることを目的として、内燃機関の圧縮比を可変にする技術が提案されている。この種の技術としては、シリンダブロックとクランクケースとを相対的に上下方向に近接離反移動可能に連結する圧縮比可変機構を設け、圧縮比可変機構を作動させあるいは制御することで、圧縮比を変更する技術が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２３９５９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、かかる可変圧縮比内燃機関を車両に搭載すると、圧縮比の変化に応じて車両の重心位置が上下に変化し、車両の走行特性が変化する。すると例えば、車両のコーナリング（旋回）中やブレーキング（制動）中の重心位置変化により、ドライバーが、車両挙動（旋回特性やブレーキング力）が変化したものと錯覚し、本来の車両挙動に即した運転操作とは異なる修正操作を行う可能性がある。これは車両の操縦性および安定性を向上する上で不利である。
【０００５】
そこで本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、車両のコーナリング中やブレーキング中の重心位置変化を極力抑制し、車両の操縦性および安定性を向上することができる車両を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様によれば、
車両の重心位置を上下に変更するように圧縮比が可変である内燃機関と、
前記車両の横加速度および前加速度の少なくとも一つを取得する取得手段と、
前記取得手段によって取得された少なくとも一つが所定値を超えている間、圧縮比の変化幅を所定範囲内に制限する制限手段と、
を備えたことを特徴とする車両が提供される。
【０００７】
好ましくは、前記制限手段は、前記取得手段によって取得された少なくとも一つが所定値を超えている間、その少なくとも一つが最初に所定値を超えた時点での圧縮比に対し、圧縮比の変化幅を所定範囲内に制限する。
【０００８】
好ましくは、前記制限手段は、前記少なくとも一つが所定値を超えている間の前記少なくとも一つの値に応じて前記所定範囲を変更する。
【０００９】
好ましくは、前記制限手段は、前記少なくとも一つが所定値を超えている間の前記少なくとも一つの値が大きいほど、前記所定範囲を狭くする。
【００１０】
好ましくは、前記取得手段は、前記車両の横加速度を検出するセンサおよび前加速度を検出するセンサの少なくとも一つからなる。
【００１１】
好ましくは、前記内燃機関は、
クランクシャフトが組み付けられるクランクケースと、
シリンダが形成されたシリンダブロックと、
クランクケースおよびシリンダブロックを上下方向に近接離反移動可能に連結する圧縮比可変機構と、
を備える。
【００１２】
本発明の他の態様によれば、
車両の重心位置を上下に変更するように圧縮比が可変である内燃機関と、
前記車両の緊急制動状態を検出する検出手段と、
前記検出手段によって緊急制動状態が検出されたとき、車両の重心位置を下げるよう圧縮比を制御する緊急制動時制御手段と、
を備えたことを特徴とする車両が提供される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、車両のコーナリング中やブレーキング中の重心位置変化を極力抑制し、車両の操縦性および安定性を向上することができるという、優れた作用効果が発揮される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係る内燃機関の概略構成を示す分解斜視図である。
【図２】シリンダブロックがクランクケースに対して相対移動する様子を示す断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る車両の概略構成を示す図である。
【図４】圧縮比変化幅制限制御の第１例にかかるルーチンのフローチャートである。
【図５】ルーチン実行時の圧縮比の変化の様子を示すタイムチャートである。
【図６】旋回時制限範囲規定値を可変設定するためのマップを示す。
【図７】圧縮比変化幅制限制御の第２例にかかるルーチンのフローチャートである。
【図８】制動時制限範囲規定値を可変設定するためのマップを示す。
【図９】圧縮比変化幅制限制御の第３例にかかるルーチンのフローチャートである。
【図１０】圧縮比制御の好適例にかかるルーチンのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の好適実施形態を説明する。
【００１６】
図１に示すように、内燃機関（エンジン）１は、可変圧縮比内燃機関であり、シリンダ２が形成されたシリンダブロック３を、クランクシャフト２０（図３参照）が組み付けられるクランクケース４に対して、シリンダ２の中心軸方向に相対移動させることによって圧縮比を変更するものである。クランクケース４およびシリンダブロック３は、圧縮比可変機構２１により、車両の上下方向に近接離反移動可能に連結される。なお本実施形態の内燃機関１はガソリンエンジン（火花点火式内燃機関）であるが、本発明はディーゼルエンジン（圧縮着火式内燃機関）にも適用可能である。
【００１７】
ここで圧縮比可変機構２１の構成について説明する。図示されるように、シリンダブロック３の両側下部に複数の隆起部が形成されており、この各隆起部に軸受収納孔５が形成されている。軸受収納孔５は、円形をしており、シリンダ２の軸方向に対して直角に、かつ複数のシリンダ２の配列方向に平行になるようにそれぞれ形成されている。シリンダブロック３の片側の軸受収納孔５はすべて同軸上に位置している。またシリンダブロック３の両側の軸受収納孔５の一対の中心軸は互いに平行である。
【００１８】
クランクケース４には、上述した軸受収納孔５が形成された複数の隆起部の間に位置するように、立壁部が形成されている。各立壁部のクランクケース４外側に向けられた表面には、半円形の凹部が形成されている。また、各立壁部には、ボルト６によって取り付けられるキャップ７が用意されており、キャップ７も半円形の凹部を有している。各立壁部にキャップ７を取り付けると、円形のカム収納孔８が形成される。カム収納孔８の形状は、上述した軸受収納孔５と同一である。
【００１９】
複数のカム収納孔８は、軸受収納孔５と同様に、シリンダブロック３をクランクケース４に取り付けたときにシリンダ２の軸方向に対して直角に、且つ、複数のシリンダ２の配列方向に平行になるようにそれぞれ形成されている。これら複数のカム収納孔８も、シリンダブロック３の両側に配置されることとなり、片側の複数のカム収納孔８はすべて同軸上に位置している。シリンダブロック３の両側のカム収納孔８の一対の中心軸は互いに平行である。また、両側の軸受収納孔５の間の距離と、両側のカム収納孔８との間の距離は同一である。
【００２０】
交互に配置される両側二列の軸受収納孔５とカム収納孔８には、それぞれカム軸９が挿通される。これによりシリンダブロック３とクランクケース４は互いに連結される。カム軸９は、軸部９ａと、軸部９ａの中心軸に対して偏心された状態で軸部９ａに固定され、正円形のカムプロフィールを有するカム部９ｂと、カム部９ｂと同一外形を有し軸部９ａに対して回転可能に取り付けられる可動軸受部９ｃとを有する。カム部９ｂと可動軸受部９ｃとは交互に配置される。一対のカム軸９は鏡像の関係を有している。また、カム軸９の端部には、後述するギア１０の取り付け部９ｄが形成されている。軸部９ａの中心と取り付け部９ｄの中心とは偏心しており、カム部９ｂの中心と取り付け部９ｄの中心とは互いに一致している。
【００２１】
可動軸受部９ｃも、軸部９ａに対して偏心されており、その偏心量はカム部９ｂと同一である。また、各カム軸９において、複数のカム部９ｂの偏心方向は同一である。また、可動軸受部９ｃの外形は、カム部９ｂと同一直径の正円である。可動軸受部９ｃを軸部９ａに対し回転させることで、カム部９ｂの外周面と可動軸受部９ｃの外周面とを一致させることができる。
【００２２】
各カム軸９の取り付け部９ｄにはギア１０が取り付けられる。一対のカム軸９の端部に固定された一対のギア１０には、それぞれウォームギア１１ａ、１１ｂが噛合される。ウォームギア１１ａ、１１ｂは単一のモータ１２の一本の出力軸に取り付けられている。ウォームギア１１ａ、１１ｂは、互いに逆方向に回転する螺旋溝を有している。このため、モータ１２を一方向に回転させると、一対のカム軸９、９は、ウォームギア１１ａ、１１ｂおよびギア１０、１０を介して互いに逆方向に回転する。モータ１２はシリンダブロック３に固定されている。
【００２３】
次に、内燃機関１の圧縮比を変更する際の作動を説明する。図２（ａ）〜（ｃ）に、シリンダブロック３と、クランクケース４と、これら両者の間に配設されたカム軸９との関係を示した断面図を示す。軸部９ａの中心軸をａ、カム部９ｂの中心をｂ、可動軸受部９ｃの中心をｃとして示す。図２（ａ）は、軸部９ａの延長線上から見て全てのカム部９ｂ及び可動軸受部９ｃの外周面が一致した状態を示す。このとき、一対の軸部９ａは、軸受収納孔５及びカム収納孔８の中で外側に位置している。
【００２４】
図２(ａ)の状態から、モータ１２を駆動して軸部９ａを矢印方向に回転させると、図２(ｂ)の状態になる。このとき、軸部９ａに対して、カム部９ｂと可動軸受部９ｃの偏心方向にずれが生じるので、クランクケース４に対してシリンダブロック３を相対的に上死点側にスライドさせる、すなわち離反方向に移動することができる。そして、そのスライド量は、図２(ｃ)のような状態となるまでカム軸９を回転させたときが最大となり、カム部９ｂや可動軸受部９ｃの偏心量の２倍となる。カム部９ｂ及び可動軸受部９ｃは、それぞれカム収納孔８及び軸受収納孔５の内部で回転し、それぞれカム収納孔８及び軸受収納孔５の内部で軸部９ａの位置が移動するのを許容している。
【００２５】
図示しないが、図２(ｃ)の状態からモータ１２を駆動して軸部９ａを矢印方向と逆の方向に回転させると、図２(ｂ)または図２（ａ）の状態へと、クランクケース４に対してシリンダブロック３を相対的に下死点側にスライドさせ、すなわち近接方向に移動することができる。
【００２６】
上述したような機構を用いることによって、シリンダブロック３をクランクケース４に対して、シリンダ２の軸線方向に相対移動させることが可能となり、圧縮比を可変制御することができる。
【００２７】
次に、図３を用いて、上述の内燃機関１が搭載された車両について説明する。図３は車両を前方から見たときの正面図である。図示するように、本実施形態においては、内燃機関１のクランクケース４が、マウント２２ａ及び２２ｂを介して車両５０に固定されている。特に内燃機関１は、シリンダ２の中心軸が車両５０の上下方向に延び、クランクケース４及びシリンダブロック３間の上述の近接離反移動すなわち圧縮比変更動作が、車両５０の重心の高さ位置を変更するように、車両５０に固定されている。
【００２８】
そして、内燃機関１にはクランクポジションセンサ１６が設けられており機関回転数が取得可能となっている。また、車両５０には、車両５０の横加速度（横Ｇ、左右Ｇまたは旋回Ｇ）を検出する横加速度センサ１７と、車両５０の前加速度（前Ｇまたは制動Ｇ）および後加速度（後Ｇ）を検出する前後加速度センサ１８と、運転者から要求される機関負荷が取得可能なアクセルポジションセンサ１５とが設けられている。さらに車両５０には、運転者によるブレーキ操作に応じて変化するブレーキペダルストロークおよびブレーキ液圧をそれぞれ検出するブレーキペダルストロークセンサ２４および液圧センサ２５と、運転者によるステアリング操作に応じて変化する車輪の舵角を検出する舵角センサ２６と、車速を検出する車速センサ２７とが設けられている。
【００２９】
車両５０には、内燃機関１を主に制御するための制御手段として電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）３５が設けられている。ＥＣＵ３５は、内燃機関１の運転条件や運転者の要求に応じて内燃機関１の運転状態等を制御するユニットである。
【００３０】
ＥＣＵ３５には、クランクポジションセンサ１６やアクセルポジションセンサ１５などの内燃機関１の運転状態の制御に係るセンサ類が電気配線を介して接続され、出力信号がＥＣＵ３５に入力されるようになっている。また、横加速度センサ１７など車両５０の走行状態の制御に係るセンサ類も接続されている。一方、ＥＣＵ３５には、内燃機関１内の図示しない燃料噴射弁等が電気配線を介して接続される他、モータ１２が電気配線を介して接続され、ＥＣＵ３５からの指令により内燃機関１の圧縮比が制御されるようになっている。
【００３１】
また、ＥＣＵ３５には、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等が備えられており、ＲＯＭには、内燃機関１の種々の制御を行うためのプログラムや、データを格納したマップが記憶されている。ＥＣＵ３５は、モータ１２を適宜作動させることにより、内燃機関１の圧縮比を、内燃機関１の運転状態（特に機関回転数と機関負荷）に応じて制御する。このような内燃機関１の運転状態に応じた圧縮比の制御を通常制御または基本制御という。
【００３２】
圧縮比制御においては、車両５０に固定されたクランクケース４に対して、シリンダブロック３を近接移動（下降）させたり離反移動（上昇）させたりする。これによりシリンダ容積が実質的に変更され、圧縮比が変更される。シリンダブロック３を近接移動させると圧縮比は増大し、内燃機関および車両の重心位置は下がる。シリンダブロック３を離反移動させると、圧縮比は低下し、内燃機関および車両の重心位置は上がる。
【００３３】
ところで、本実施形態の車両５０においては、圧縮比の変化に応じて車両の重心位置が上下に変化し、車両の走行特性が変化する。すると例えば、車両のコーナリング（旋回）中やブレーキング（制動）中の重心位置変化により、ドライバーが、車両挙動（旋回特性やブレーキング力）が変化したものと錯覚し、本来の車両挙動に即した運転操作とは異なる修正操作を行う可能性がある。これは車両の操縦性および安定性を向上する上で不利である。
【００３４】
そこで本実施形態では、車両のコーナリング中やブレーキング中に圧縮比の変化幅を制限することとした。これによりコーナリング中やブレーキング中の車両の重心位置変化を極力抑制し、車両の操縦性および安定性を向上することができる。
【００３５】
具体的には、車両の横加速度および前加速度の少なくとも一つを取得し、この取得された少なくとも一つが所定値を超えている間、その少なくとも一つが最初に所定値を超えた時点の圧縮比（初期圧縮比という）に対し、圧縮比の変化幅を制限する。
【００３６】
こうすると、少なくとも一つが所定値を超えているようなコーナリングおよび／またはブレーキングの間、内燃機関の圧縮比が初期圧縮比付近に制限され、車両の重心高さ位置の変化が抑制される。これにより、ドライバーが、車両挙動が変化したものと錯覚することを防止し、ドライバーによる修正操作を免れることができる。そして車両の操縦性および安定性を向上することが可能である。
【００３７】
ここで、車両の横加速度は横加速度センサ１７により検出される。横加速度とは車両の横方向ないし左右いずれかの方向の加速度をいい、主に車両の旋回時に発生する加速度である。横加速度は推定してもよい。これら「検出」および「推定」を含めて「取得」という。推定の場合、例えば舵角センサ２６により検出された舵角と、車速センサ２７により検出された車速とに基づき、所定のマップ（関数でもよい。以下同様）に従い、ＥＣＵ３５が横加速度を推定する。
【００３８】
車両の前加速度は前後加速度センサ１８により検出される。ここで前加速度とは車両前方向の加速度をいい、主に車両のブレーキング時に発生する加速度である。他方、後加速度とは車両後方向の加速度をいう。ここでは前後加速度の両方を検出可能な前後加速度センサ１８により前加速度を検出するが、前加速度のみを検出可能なセンサにより前加速度を検出してもよい。
【００３９】
前加速度は推定することも可能である。この場合、例えばブレーキペダルストロークセンサ２４により検出されたブレーキペダルストロークまたはその変化速度に基づき、所定のマップに従い、ＥＣＵ３５が前加速度を推定する。ブレーキペダルストロークの代わりに、液圧センサ２５により検出されたブレーキ液圧を用いてもよい。
【００４０】
以下に、圧縮比変化幅制限制御の幾つかの好適例を説明する。これら制御はＥＣＵ３５により実行されるものである。
【００４１】
図４には圧縮比変化幅制限制御の第１例にかかるルーチンを示す。このルーチンはＥＣＵ３５により所定の演算周期（例えば１６ｍｓｅｃ）で繰り返し実行される。
【００４２】
ステップＳ１０１では、横加速度センサ１７により検出された横加速度すなわち横Ｇが、所定の旋回時しきい値αを超えているか否かが判断される。横Ｇが旋回時しきい値αを超えていなければルーチンが終了され、横Ｇが旋回時しきい値αを超えていればステップＳ１０２に進む。
【００４３】
ステップＳ１０２では、横Ｇが最初に旋回時しきい値αを超えた時点の圧縮比すなわち初期圧縮比ε０に対し、圧縮比εの変化幅が所定範囲内すなわち旋回時制限範囲±β（但しβ＞０）内に制限される。
【００４４】
このルーチンを実行したときの圧縮比εの変化の様子を図５に示す。図５（Ａ）は、図示期間中に横Ｇが旋回時しきい値αを超えることがなく、圧縮比変化幅制限がかからなかった場合を示す。図示するように、圧縮比εは、通常制御に従い、エンジン運転状態に応じた自由な値に変更されている。
【００４５】
これに対し、図５（Ｂ）は、図示期間中の一定期間、横Ｇが旋回時しきい値αを超え、圧縮比変化幅制限がかかった場合を示す。なお図示例の圧縮比変化は図５（Ａ）に示したような圧縮比変化をベースとする。
【００４６】
図示例において、時刻ｔ０で横Ｇが最初に旋回時しきい値αを超え、この状態がその後の時刻ｔ６まで継続されている。これは、時刻ｔ０で比較的大きな横Ｇを発生させるような車両のコーナリング動作が発生し、このコーナリング動作が時刻ｔ６まで継続していることに対応する。通常制御に従った時刻ｔ０での圧縮比εが初期圧縮比ε０である。時刻ｔ０〜ｔ６の制限期間内では、圧縮比εの変化幅が、初期圧縮比ε０を基準ないし中心として、これから±βの旋回時制限範囲内に制限される。
【００４７】
この結果、本来の通常制御によると圧縮比εがε０＋βを超えるような期間ｔ１〜ｔ２，ｔ５〜ｔ６内で、圧縮比εがε０＋βに維持、制限される。また、本来の通常制御によると圧縮比εがε０−βを下回るような期間ｔ３〜ｔ４内で、圧縮比εがε０−βに維持、制限される。なおその他の期間内では圧縮比εは通常制御に従った値となる。
【００４８】
ここで図４を再び参照して、ステップＳ１０１で横Ｇが旋回時しきい値αを超えていない場合、ステップＳ１０２の制限が実行されないので、圧縮比εは通常制御通りに自由に制御されることとなる。他方、ステップＳ１０１で横Ｇが旋回時しきい値αを超えている場合、ステップＳ１０２の制限が実行される。その結果、圧縮比εは、通常制御に従う値が旋回時制限範囲（ε０±β）を外れてなければその通常制御に従う値に制御され、通常制御に従う値が旋回時制限範囲を外れていれば旋回時制限範囲の直近の上限値（ε０＋β）または下限値（ε０−β）に制御されることとなる。
【００４９】
ここで、制限された圧縮比εの変化幅を規定する所定範囲すなわち旋回時制限範囲は、圧縮比の変化が、ドライバーに認知されるようなコーナリング中の車両挙動（すなわち車両ロール）として発現しない程度で、圧縮比変化を許容するような範囲とするのが好ましい。こうすることで、ドライバーが意図しない車両挙動すなわちロール変化による旋回フィーリングの変化を効果的に抑制することができる。なお、圧縮比変化による実際のコーナリング半径変化は微小なため、圧縮比変化はドライバーの違和感に繋がることが多い。
【００５０】
また、旋回時制限範囲は、予め定められた一定値としてもよいが、横Ｇが旋回時しきい値αを超えている間の横Ｇの値ないし大きさに応じて変更するのが好ましい。具体的には、旋回時制限範囲を規定する値β（旋回時制限範囲規定値という）は、横Ｇが旋回時しきい値αを超えている間（図５（Ｂ）の制限期間ｔ０〜ｔ６）の横Ｇの検出値に応じて、例えば図６に示すようなマップに従い、ＥＣＵ３５により可変設定するのが好ましい。なおマップ中の横Ｇの値は旋回時しきい値αより大きい値である。
【００５１】
図６に示すように、横Ｇの値が大きくなるほど、βの値を小さくし、旋回時制限範囲を狭くするのが好ましい。横Ｇの値が大きいほど、より高速でコーナリングが行われていることが想定され、圧縮比変化すなわち車両重心変化が車両挙動やドライバー違和感に及ぼす影響が大きくなるからである。
【００５２】
次に、図７には圧縮比変化幅制限制御の第２例にかかるルーチンを示す。この第２例にかかるルーチンは第１例にかかるルーチンと大略同様である。
【００５３】
ステップＳ２０１では、前後加速度センサ１８により検出された前加速度すなわち前Ｇが、所定の制動時しきい値γを超えているか否かが判断される。前Ｇが制動時しきい値γを超えていなければルーチンが終了され、前Ｇが制動時しきい値γを超えていればステップＳ２０２に進む。
【００５４】
ステップＳ２０２では、前Ｇが最初に制動時しきい値γを超えた時点の圧縮比すなわち初期圧縮比ε０に対し、圧縮比εの変化幅が所定範囲内すなわち制動時制限範囲±δ（但しδ＞０）内に制限される。
【００５５】
このルーチンを実行したときの圧縮比εの変化の様子も図５に示したのと大略同様である。すなわち、図５（Ａ）に示した如く、前Ｇが制動時しきい値γを超えなければ、圧縮比変化幅制限がかからず、圧縮比εはエンジン運転状態に応じた値に自由に制御される。
【００５６】
これに対し、図５（Ｂ）に示した如く、車両のブレーキング動作に応答して前Ｇが制動時しきい値γを超えたならば、圧縮比変化幅制限がかかり、圧縮比εの変化幅が、初期圧縮比ε０を基準ないし中心として、これから±δの制動時制限範囲内に制限される。
【００５７】
この結果、本来の通常制御によると圧縮比εがε０＋δを超えるような期間内で、圧縮比εがε０＋δに維持、制限される。また、本来の通常制御によると圧縮比εがε０−δを下回るような期間内で、圧縮比εがε０−δに維持、制限される。なおその他の期間内では圧縮比εは通常制御に従った値となる。
【００５８】
図７を再び参照して、ステップＳ２０１で前Ｇが制動時しきい値γを超えていない場合、ステップＳ２０２の制限が実行されないので、圧縮比εは通常制御通りに自由に制御されることとなる。他方、ステップＳ２０１で前Ｇが制動時しきい値γを超えている場合、ステップＳ２０２の制限が実行される。その結果、圧縮比εは、通常制御に従う値が制動時制限範囲（ε０±δ）を外れてなければその通常制御に従う値に制御され、通常制御に従う値が制動時制限範囲を外れていれば制動時制限範囲の直近の上限値（ε０＋δ）または下限値（ε０−δ）に制御されることとなる。
【００５９】
ここで、制限された圧縮比εの変化幅を規定する所定範囲すなわち制動時制限範囲は、圧縮比の変化が、ドライバーに認知されるようなブレーキング中の車両挙動（すなわちノーズダイブ）として発現しない程度で、圧縮比変化を許容するような範囲とするのが好ましい。こうすることで、ドライバーが意図しない車両挙動すなわちノーズダイブによる減速感ないし制動感の変化を効果的に抑制することができる。なお、圧縮比変化による実際の減速度変化は微小なため、圧縮比変化はドライバーの違和感に繋がることが多い。
【００６０】
前記同様、制動時制限範囲は、予め定められた一定値としてもよいが、前Ｇが制動時しきい値γを超えている間の前Ｇの値ないし大きさに応じて変更するのが好ましい。具体的には、制動時制限範囲を規定する値δ（制動時制限範囲規定値という）は、前Ｇが制動時しきい値γを超えている間の前Ｇの検出値に応じて、例えば図８に示すようなマップに従い、ＥＣＵ３５により可変設定するのが好ましい。なおマップ中の前Ｇの値は制動時しきい値γより大きい値である。
【００６１】
図８に示すように、前Ｇの値が大きくなるほど、δの値を小さくし、制動時制限範囲を狭くするのが好ましい。前Ｇの値が大きいほど、より強力にブレーキングが行われていることが想定され、圧縮比変化すなわち車両重心変化が車両挙動やドライバー違和感に及ぼす影響が大きくなるからである。
【００６２】
次に、図９には圧縮比変化幅制限制御の第３例にかかるルーチンを示す。この第３例は、第１例と第２例の組み合わせに該当する。
【００６３】
ステップＳ３０１では、前後加速度センサ１８により検出された前Ｇが制動時しきい値γを超えているか否かが判断される。前Ｇが制動時しきい値γを超えていなければステップＳ３０２に進み、前Ｇが制動時しきい値γを超えていればステップＳ３０４に進む。
【００６４】
ステップＳ３０２では、横加速度センサ１７により検出された横Ｇが旋回時しきい値αを超えているか否かが判断される。横Ｇが旋回時しきい値αを超えていなければルーチンが終了され、圧縮比εは通常制御に従い自由に変更ないし制御される。
【００６５】
他方、横Ｇが旋回時しきい値αを超えていればステップＳ３０３に進み、圧縮比εの変化幅が旋回時制限範囲±β内に制限される。
【００６６】
ステップＳ３０４では、ステップＳ３０２と同様、横加速度センサ１７により検出された横Ｇが旋回時しきい値αを超えているか否かが判断される。横Ｇが旋回時しきい値αを超えていなければ、ステップＳ３０５に進み、圧縮比εの変化幅が制動時制限範囲±δ内に制限される。
【００６７】
他方、横Ｇが旋回時しきい値αを超えていれば、ステップＳ３０６に進み、圧縮比εの変化幅が、旋回時制限範囲±βおよび制動時制限範囲±δのいずれか狭い方に制限される。
【００６８】
この第３例は、特に、車両のブレーキング動作とコーナリング動作が連係して同時に行われているときに有効である。かかる動作中でもドライバーの違和感を効果的に抑制し、車両の操縦性および安定性を向上することができる。特にステップＳ３０６において、圧縮比εの変化幅を旋回時制限範囲±βおよび制動時制限範囲±δのいずれか狭い方に制限するので、ブレーキング動作とコーナリング動作の両方を同時に行っている最中のドライバーの違和感やフィーリング変化を確実に抑制することができる。
【００６９】
この第３例における制限範囲の基準となる初期圧縮比ε０は、前Ｇおよび横Ｇの少なくとも一方が最初にしきい値γ，αを超えた時点での圧縮比である。この最初に超えた時点以降、前Ｇのみがしきい値γを超える状態と、横Ｇのみがしきい値αを超える状態と、両者がしきい値γ，αを超える状態とが交互に且つ連続的に起きることがあるが、初期圧縮比ε０を上記のように定めることで制御上の不都合をなくすことができる。
【００７０】
次に、圧縮比制御の好適な一例を説明する。本例においては、車両の緊急制動状態が検出されたとき、車両の重心位置を下げるよう圧縮比を制御する。
【００７１】
一般的に、車両走行中でのブレーキング時にはアクセルペダルが解放され、アクセルポジションセンサ１５により検出される機関負荷はゼロである。また機関回転数は所定のフューエルカット復帰回転数より高回転である。よってフューエルカット条件が成立し、内燃機関１はフューエルカット状態（燃料噴射停止状態）に制御される。
【００７２】
このフューエルカット中、内燃機関の圧縮比は、通常制御に従い、フューエルカット復帰後のファイアリングに備えて最低圧縮比に制御される。しかしこうすると、車両の重心位置が高くなり、ブレーキング中の制動力向上に幾分不利である。
【００７３】
そこで本例では、フューエルカット中であっても、車両の緊急制動時には、車両の重心位置を下げるように圧縮比を制御する。具体的には、車両の緊急制動時には無条件に内燃機関の圧縮比を最高圧縮比に制御する。
【００７４】
こうすると、圧縮比に基づく車両の重心位置が低くなり、特に最低となり、ブレーキング中のノーズダイブを軽減して後輪荷重を増加し、車両の制動力を高めることが可能となる。
【００７５】
図１０には本例にかかるルーチンを示す。ステップＳ４０１では、車両が緊急制動中であるか否か、すなわち車両の緊急制動状態が検出されたか否かが判断される。例えば、前後加速度センサ１８により検出された前Ｇが、所定の緊急制動時しきい値γ’を超えている場合や、車両に搭載されたアンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）が作動している場合等に、車両が緊急制動中であると判断される。なお、緊急制動時しきい値γ’は前記制動時しきい値γより大きい値である。
【００７６】
緊急制動中でない場合すなわち緊急制動状態が検出されてない場合にはルーチンが終了され、これにより圧縮比εは通常制御に従い変更ないし制御される。
【００７７】
他方、緊急制動中である場合すなわち緊急制動状態が検出された場合には、ステップＳ４０２において、圧縮比εを最高圧縮比とする緊急制動時制御が実行される。これにより車両の重心位置を最低とし、車両の制動力を高めることが可能となる。
【００７８】
なお、圧縮比εは必ずしも車両重心位置を最低にするよう、すなわち最高圧縮比にするよう制御する必要はない。例えば、緊急制動状態検出直前の値から所定値だけ圧縮比を上げてもよい。これにより車両重心位置はその直前の位置から所定量下がることとなる。
【００７９】
以上、本発明の好適な実施形態を詳細に述べたが、本発明の実施形態は他にも様々なものが考えられる。例えば、車両５０に対する内燃機関１のマウント方法を逆にし、シリンダブロック３を車両５０に固定し、クランクケース４をシリンダブロック３に対し近接離反移動できるようにしてもよい。この場合、クランクケース４を近接移動させると圧縮比は増大し、車両の重心位置は上がる。クランクケース４を離反移動させると、圧縮比は低下し、車両の重心位置は下がる。
【００８０】
また、内燃機関は、上記とは別の方法で圧縮比を変化させる内燃機関であってもよい。例えば、コンロッドを２分割し、クランクシャフトに連結された方のコンロッド部分に所定の揺動中心を中心に揺動可能な揺動部材を連結し、揺動中心がカム軸を回転させることによって移動することで燃焼室の容積及びピストンのストロークを変更する可変圧縮比機構を備えた内燃機関にも、本発明は適用可能である。
【００８１】
本発明の実施形態は前述の実施形態のみに限らず、特許請求の範囲によって規定される本発明の思想に包含されるあらゆる変形例や応用例、均等物が本発明に含まれる。従って本発明は、限定的に解釈されるべきではなく、本発明の思想の範囲内に帰属する他の任意の技術にも適用することが可能である。上述の各例は可能な限りにおいて組み合わせ可能である。
【符号の説明】
【００８２】
１  内燃機関
２  シリンダ
３  シリンダブロック
４  クランクケース
９  カム軸
１０  ギア
１１ａ、１１ｂ  ウォームギア
１２  モータ
１５  アクセルポジションセンサ
１６  クランクポジションセンサ
１７  横加速度センサ
１８  前後加速度センサ
２１  圧縮比可変機構
２２ａ、２２ｂ  マウント
２４  ブレーキペダルストロークセンサ
２５  液圧センサ
２６  舵角センサ
２７  車速センサ
３５  電子制御ユニット（ＥＣＵ）
５０  車両
【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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