内燃机控制装置的制作方法

专利名称：内燃机控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及具备调整内燃机的进气门的气门关闭正时的气门关闭正时调整机构、 调整内燃机的机械压缩比的机械压缩比调整机构和对内燃机的燃烧室内的混合气进行点火的点火机构的内燃机的控制装置。以下，把“将在进气下止点的燃烧室的容积除以在进气上止点的燃烧室的容积而得到的值”定义为“机械压缩比”，把“将进气门的气门关闭正时的燃烧室的容积除以进气上止点的燃烧室的容积而得到的值”定义为“实际压缩比”，把“将排气门的气门打开正时的燃烧室的容积除以膨胀上止点的燃烧室的容积而得到的值”定义为 “膨胀比”。基于机械压缩比和进气气门关闭正时来计算实际压缩比。
背景技术：
以往，对于火花点火式内燃机，已知如下的控制模式通过把机械压缩比设定为非常大的值(例如，20以上)，并且使进气门的气门关闭正时从进气下止点大幅度地延迟(例如，从进气下止点延迟100° CA)，由此，在把实际压缩比维持在适当的范围(例如，8 9) 内的同时，把膨胀比控制为非常大的值(例如，20以上)(例如，参照日本特开2007-303423 号公报等)。该控制模式，也称作阿特金森循环(Atkinson-cycle)。机械压缩比越大则膨胀比越大。由于膨胀比越大，则在膨胀冲程中下按力对活塞作用的期间越长，所以热效率提高。 从而，在阿特金森循环中，能够在确保适当的燃烧的同时(具体地说，不产生由于实际压缩比过大引起的爆燃、由于实际压缩比过小引起的失火)，提高内燃机的热效率(从而，燃油效率)。在上述的阿特金森循环中，通常，机械压缩比及进气门气门关闭正时被固定，主要通过调整节气门的开度来实现在进气门气门关闭正时吸入到燃烧室的空气量(以下，称作 “汽缸内进气量”。)的调整。对此，也可以通过调整进气门气门关闭正时来调整汽缸内进气量。一般地，进气门气门关闭正时越是从进气下止点向延迟侧转移，则汽缸内进气量变得越小。但是，若在固定了机械压缩比的状态下调整进气门气门关闭正时，则实际压缩比也发生变化。从而，为了在调整进气门气门关闭正时的同时，将实际压缩比维持为大致恒定，也需要调整机械压缩比。具体地说，在进气门气门关闭正时被延迟(提前)的情况下，需要增大 (减小)机械压缩比。近年来，在内燃机的领域中，对于调整进气门的气门关闭正时的气门关闭正时调整机构及调整内燃机的机械压缩比的机械压缩比调整机构，能够比较容易并且廉价地制造控制精度高的调整机构的环境开始完善。因此，提出了如下的控制模式使用气门关闭正时调整机构及机械压缩比调整机构，在阿特金森循环中，通过将节气门开度维持于最大状态的同时，根据内燃机的运转状态 (所要求的负载等)对进气门气门关闭正时及机械压缩比都进行调整，由此，在将实际压缩比维持为大致恒定的同时调整汽缸内进气量(从而，内燃机的输出转矩)。该控制模式也称作超高膨胀循环。在超高膨胀循环中，在低负载运转状态(即，汽缸内进气量小的状态)下将进气门气门关闭正时的延迟量调整得特别大并且将机械压缩比调整得特别大。即，膨胀比能够被调整得特别大。从而，特别地，能够使低负载运转状态下的内燃机的热效率显著地提高。在超高膨胀循环中，通常，调整进气门气门关闭正时及机械压缩比，以使与与内燃机的运转状态(由驾驶员所调整的油门开度、发动机旋转速度等)相应的最佳的组合(以下，“进气门气门关闭正时的基准正时”及“机械压缩比的基准值”)一致。通过实验等预先决定了进气门气门关闭正时的基准正时及机械压缩比的基准值和内燃机的运转状态之间的关系。在由于气门关闭正时调整机构及机械压缩比调整机构适当地进行作动，而使进气门气门关闭正时的实际正时与进气门气门关闭正时的基准正时一致并且机械压缩比的实际值与机械压缩比的基准值一致的情况下，实际压缩比的实际值(根据进气门气门关闭正时的实际正时及机械压缩比的实际值来计算)与实际压缩比的基准值(根据进气门气门关闭正时的基准正时及机械压缩比的基准值来计算)一致。然而，在过渡运转状态等情况下，由于气门关闭正时调整机构及机械压缩比调整机构的响应延迟等，可能产生进气门气门关闭正时的实际正时从进气门气门关闭正时的基准正时偏离或者机械压缩比的实际值从机械压缩比的基准值偏离的情况。在这种情况下， 实际压缩比的实际值从实际压缩比的基准值偏离。能够产生如下问题若实际压缩比的实际值向大的方向偏离，则容易发生爆燃，若实际压缩比的实际值向小的方向偏离，则容易使燃烧状态恶化(包含失火的产生)。以下，在由于进气门气门关闭正时及机械压缩比的一方从对应的基准状态偏离而使实际压缩比的实际值从实际压缩比的基准值偏离的情况下，为了使实际压缩比的实际值返回到实际压缩比的基准值，可考虑将进气门气门关闭正时及机械压缩比的另一方控制为与对应的基准状态不同的状态。把将进气门气门关闭正时的实际正时向进气门气门关闭正时的基准正时的延迟侧(提前侧)控制称为“进气门气门关闭正时延迟修正(进气门气门关闭正时提前修正)”或者只称作“进气门气门关闭正时修正”，把将机械压缩比的实际值向机械压缩比的基准值大的值(小的值)控制称作“机械压缩比增大修正(机械压缩比减少修正)”或者只称作“机械压缩比修正”。具体地说，例如，在机械压缩比的实际值相对于机械压缩比的基准值向大的(小的)方向偏离的情况下，进行进气门气门关闭正时延迟修正 (进气门气门关闭正时提前修正)。在进气门气门关闭正时的实际正时相对于进气门气门关闭正时的基准正时向延迟侧(提前侧)偏离的情况下，进行机械压缩比增大修正(机械压缩比减少修正)。在此，例如，在进行进气门气门关闭正时延迟修正的情况下，如上述那样直接减少汽缸内进气量，可能产生所谓内燃机的输出转矩降低的问题。另一方面，在进行进气门气门关闭正时提前修正的情况下，为了防止汽缸内进气量的增大，需要同时进行将节气门的开度从最大状态减小的控制(以下，称作“节气门开度减少修正”。)。若进行了节气门开度减少修正，则可能产生所谓进气通路内的进气阻力增大(所谓抽吸动力损失增大)、燃油效率恶化的问题。另外，在进行机械压缩比减少修正的情况下，可能产生所谓由于膨胀比直接减少而使燃油效率恶化的问题。根据以上所述，在实际压缩比的实际值从实际压缩比的基准值偏离了的情况下，为了使实际压缩比的实际值返回到实际压缩比的基准值，从确保输出转矩、抑制燃油效率恶化等观点来看，不优选直接进行进气门气门关闭正时修正或者机械压缩比修正。

发明内容
本发明，是为了对这样的课题进行处理而完成的。其目的在于，提供如下的内燃机的控制装置该内燃机的控制装置采用如下的控制模式，即通过根据内燃机的运转状态对进气门气门关闭正时及机械压缩比都进行调整，而使实际压缩比的实际值与实际压缩比的基准值一致的同时调整汽缸内进气量(从而，内燃机的输出转矩)的控制模式，在实际压缩比的实际值从实际压缩比的基准值偏离了的情况下，能够在实现确保输出转矩、抑制燃油效率恶化等的同时，抑制由于实际压缩比的实际值从实际压缩比的基准值偏离引起的爆燃的产生及燃烧状态的恶化。本发明的控制装置，应用于具备上述的气门关闭正时调整机构及机械压缩比调整机构和对内燃机的燃烧室内的混合气进行点火的点火机构的内燃机。本发明的控制装置， 具备基准状态决定单元和控制单元。在基准状态决定单元中，根据内燃机的运转状态，决定进气门气门关闭正时的基准正时、机械压缩比的基准值及点火正时的基准正时。在采用超高膨胀循环的情况下(即， 将进气门气门关闭正时设定为进气下止点的超延迟侧的情况下)，将进气门气门关闭正时的基准正时，例如，决定为从进气下止点向延迟侧延迟90° CA以上的区域内。另外，在将进气门气门关闭正时设定为进气下止点的超提前侧的情况下，将进气门气门关闭正时的基准正时，例如，决定为从进气下止点向提前侧提前90° CA以上的区域内。将机械压缩比的基准值，例如，决定为20以上的区域内。将点火正时的基准正时，例如，决定为紧挨着进气上止点之前的附近的区域。控制单元控制气门关闭正时调整机构，原则上以使进气门的气门关闭正时的实际正时与气门关闭正时的基准正时一致的方式来控制(例如，反馈控制)。另外，控制机械压缩比调整机构，原则上以使机械压缩比的实际值与机械压缩比的基准值一致的方式来控制 (例如，反馈控制)。由此，以使实际压缩比的实际值与实际压缩比的基准值一致的方式来控制。在此，能够根据进气门气门关闭正时的实际正时及机械压缩比的实际值来计算实际压缩比的实际值，能够根据进气门气门关闭正时的基准正时及机械压缩比的基准值来计算实际压缩比的基准值。为了抑制爆燃的产生及燃烧状态的恶化，将实际压缩比的基准值决定为8 9左右的区域内(以成为大致恒定的方式)。另外，控制单元控制点火机构，原则上把点火正时调整为点火正时的基准正时。此外，控制单元控制节气门调整机构，原则上把节气门的开度控制为最大值。本发明的控制装置的特征在于上述控制单元以以下的方式来构成的点。S卩，在于构成为，在实际压缩比的实际值从实际压缩比的基准值偏离并且实际压缩比的实际值处于规定的下限值和上限值之间的范围内(包含实际压缩比的基准值的规定的范围内)的情况下，代替控制为点火正时的基准正时，而将点火正时控制为与点火正时的基准正时不同的正时。如上述那样，若实际压缩比的实际值从实际压缩比的基准值向大的方向偏离了， 则容易产生爆燃。只要实际压缩比的实际值未从实际压缩比的基准值向大的方向过度偏离，通过将点火正时控制为比点火正时的基准正时延迟的延迟侧，就能够抑制该爆燃的产生。若实际压缩比的实际值从实际压缩比的基准值向小的方向偏离了，则燃烧状态容易恶化(包含失火的产生)。只要实际压缩比的实际值未从实际压缩比的基准值向小的方向过度偏离，通过将点火正时控制为比点火正时的基准正时提前的提前侧，就能够抑制该燃烧状态的恶化(包含失火的产生)。以下，把将点火正时控制为点火正时的基准正时的延迟侧 (提前侧)称作“点火正时延迟修正(点火正时提前修正)”，或者只称作“点火正时修正”。另一方面，详细情况将后述，但是，只要实际压缩比的实际值未从实际压缩比的基准值过度偏离，与为了抑制由于实际压缩比的实际值从实际压缩比的基准值偏离引起的爆燃的产生及燃烧状态的恶化，进行进气门气门关闭正时修正或者机械压缩比修正以使实际压缩比的实际值返回到实际压缩比的基准值比较，从确保输出转矩、抑制燃油效率恶化等观点来看，有时维持实际压缩比的实际值从实际压缩比的基准值偏离了的状态的同时进行点火正时修正更有利。上述本发明的控制装置的特征基于这样的见解。具体地说，在实际压缩值的实际值相对于实际压缩比的基准值向大的方向偏离了并且实际压缩比的实际值处于规定的下限值和上限值之间的范围内的情况下，进行点火正时延迟修正。另一方面，在实际压缩值的实际值相对于实际压缩比的基准值向小的方向偏离了并且实际压缩比的实际值处于规定的下限值和上限值之间的范围内的情况下，进行点火正时提前修正。对于该规定的上限值，例如，能够设定为通过点火正时延迟修正能够抑制爆燃的产生的实际压缩比的范围的上限，对于该规定的下限值，例如，能够设定为通过点火正时提前修正能够抑制燃烧状态恶化(包含失火的产生)的实际压缩比的范围的下限。例如，因为受到机械压缩比的实际值影响，所以能够基于机械压缩比的实际值来决定该规定的上限值/下限值。实际压缩值的实际值从实际压缩比的基准值向大的方向偏离的偏离量越大，则越能够把点火正时延迟修正的修正量设得更大。同样地，实际压缩值的实际值从实际压缩比的基准值向小的方向偏离的偏离量越大，则越能够将点火正时提前修正的修正量设得更大。当进气门气门关闭正时在下止点的延迟侧(提前侧)的情况下，作为实际压缩值的实际值相对于实际压缩比的基准值向大的方向偏离的情况，可以列举机械压缩比的实际值相对于机械压缩比的基准值向大的方向偏离了的情况以及进气门气门关闭正时的实际正时相对于进气门气门关闭正时的基准正时向提前侧(延迟侧)偏离了的情况。另一方面， 作为实际压缩值的实际值相对于实际压缩比的基准值向小的方向偏离的情况，可以列举机械压缩比的实际值相对于机械压缩比的基准值向小的方向偏离了的情况以及进气门气门关闭正时的实际正时相对于进气门气门关闭正时的基准正时向延迟侧(提前侧)偏离了情况。即，作为实际压缩值的实际值相对于实际压缩比的基准值偏离的要因，有4个要因。以下，为了说明的方便，只对进气门气门关闭正时位于下止点的延迟侧的情况进行说明。以下，对在实际压缩值的实际值从实际压缩比的基准值偏离了的情况下，“最优先确保由驾驶员要求的输出转矩，选择其中燃油效率更好的模式”的情况进行说明。此外，关于进气门气门关闭正时，所谓“接近上止点(下止点)的一侧”，在进气门气门关闭正时位于下止点的延迟侧的情况下是指“延迟侧(提前侧)”，在进气门气门关闭正时位于下止点的提前侧的情况下是指“提前侧(延迟侧)”。首先，对机械压缩比的实际值相对于机械压缩比的基准值向大的方向偏离了的情况进行说明。在这种情况下，因为实际压缩值的实际值与实际压缩比的基准值相比变大，所以为了抑制爆燃的产生，可选择进气门气门关闭正时延迟修正或点火正时延迟修正。在此， 如上述那样，若进行了进气门气门关闭正时延迟修正，则汽缸内进气量直接减少，从而容易使内燃机的输出转矩降低。另一方面，即使进行点火正时延迟修正，输出转矩也难以降低。 根据以上所述，在这种情况下，只要实际压缩比的实际值在规定的上限值以下，则选择/执行点火正时延迟修正。另一方面，当实际压缩比的实际值比规定的上限值大时，只进行点火正时延迟修正不能抑制爆燃的产生。从而，为了使实际压缩比的实际值处于规定的上限值以下，除了点火正时延迟修正以外，还进行进气门气门关闭正时延迟修正。或者只进行进气门气门关闭正时延迟修正。接着，对进气门气门关闭正时的实际正时相对于进气门气门关闭正时的基准正时向提前侧偏离了的情况进行说明。在这种情况下，因为实际压缩值的实际值与实际压缩比的基准值相比变大，所以为了抑制爆燃的产生，可选择机械压缩比减少修正或者点火正时延迟修正。在此，即使进行机械压缩比减少修正及点火正时延迟修正的某一种，输出转矩也难以产生差异。另一方面，若如上述那样进行了机械压缩比减少修正，则膨胀比直接减少， 从而燃油效率容易恶化。另一方面，即使进行点火正时延迟修正，燃油效率也难以恶化。根据以上所述，在这种情况下，只要实际压缩比的实际值处于规定的上限值以下，就选择/执行点火正时延迟修正。另一方面，当实际压缩比的实际值比规定的上限值大时，只进行点火正时延迟修正不能抑制爆燃的产生。从而，为了使实际压缩比的实际值处于规定的上限值以下，除了点火正时延迟修正以外，还进行机械压缩比减少修正。或者只进行机械压缩比减少修正。接着，对机械压缩比的实际值相对于机械压缩比的基准值向小的方向偏离了的情况进行说明。在这种情况下，因为实际压缩值的实际值与实际压缩比的基准值相比变小，所以为了抑制燃烧状态的恶化(包含失火的产生)，可选择进气门气门关闭正时提前修正或者点火正时提前修正。在此，即使进行进气门气门关闭正时提前修正及点火正时提前修正的某一种，输出转矩也难以产生差异。另一方面，在如上述那样进行进气门气门关闭正时提前修正的情况下，一并进行节气门开度减少修正。若进行了节气门开度减少修正，则进气通路内的进气阻力增大从而燃油效率容易恶化。另一方面，即使进行点火正时提前修正，燃油效率也难以恶化。根据以上所述，在这种情况下，只要实际压缩比的实际值处于规定的下限值以上，就选择/执行点火正时提前修正。另一方面，当实际压缩比的实际值比规定的下限值小时，只进行点火正时提前修正不能抑制燃烧状态的恶化(包含失火的产生)。从而，为了使实际压缩比的实际值为规定的下限值以上，除了点火正时提前修正以外，还进行进气门气门关闭正时提前修正(及节气门开度减少修正)。或者只进行进气门气门关闭正时提前修正(及节气门开度减少修正)。最后，对进气门气门关闭正时的实际正时相对于进气门气门关闭正时的基准正时向延迟侧偏离了的情况进行说明。在这种情况下，因为实际压缩值的实际值与实际压缩比的基准值相比变小，所以为了抑制燃烧状态的恶化(包含失火的产生)，可选择机械压缩比增大修正或者点火正时提前修正。在这种情况下，起因于进气门气门关闭正时向延迟侧偏离了的情况其本身，处于由于汽缸内进气量的减少而使输出转矩降低的状态。在此，即使进行点火正时提前修正，输出转矩也难以增大(难以恢复)。另一方面，若进行了机械压缩比增大修正，则膨胀比直接增大，从而热效率提高，该结果是，输出转矩容易增大(容易恢复)。根据以上所述，在这种情况下，不论实际压缩比的实际值是否处于规定的下限值以上， 都只进行机械压缩比增大修正，以使实际压缩比的实际值与实际压缩比的基准值一致。以上，对“最优先确保由驾驶员要求的输出转矩，选择其中燃油效率更优的模式”的情况进行了说明。以下，对具备用于对由于进气门气门关闭正时的实际正时向比气门关闭正时的基准正时接近上止点的一侧偏离(由于汽缸内进气量降低)引起的输出转矩(输出)的降低进行补偿的输出补偿单元(输出转矩补偿单元)，在实际压缩值的实际值从实际压缩比的基准值偏离了的情况下，对“选择最优先抑制燃油效率恶化的模式”的情况进行说明。在此，作为输出补偿单元，例如，可列举以下2种单元等通过使搭载于搭载了内燃机的车辆的马达的输出转矩增大，来补偿内燃机的输出转矩(输出)的降低的单元；和通过使搭载于搭载了内燃机的车辆的变速机(特别地无级变速机)的减速比增大并且使内燃机的运转速度增大而使内燃机的输出转矩其本身增大，来补偿内燃机的输出转矩的降低的单元。以下，也把使输出转矩补偿单元作动的控制称作“转矩增大修正”。首先，对机械压缩比的实际值相对于机械压缩比的基准值向大的方向偏离了的情况进行说明。在这种情况下，如上述那样，可选择进气门气门关闭正时延迟修正或点火正时延迟修正。在这种情况下，因为起因于机械压缩比向大的方向偏离了的情况其本身而使膨胀比大，所以燃油效率处于本来良好的状态。在此，存在若进行了点火正时延迟修正，则燃油效率会恶化的倾向。另一方面，即使进行进气门气门关闭正时延迟修正，也能够维持燃油效率。根据以上所述，在这种情况下，不论实际压缩比的实际值是否处于规定的上限值以下，都进行进气门气门关闭正时延迟修正，以使实际压缩比的实际值与实际压缩比的基准值一致。但是，如上述那样，若进行了进气门气门关闭正时延迟修正，则内燃机的输出转矩容易降低。为了补偿该内燃机的输出转矩的降低，在这种情况下，除了进气门气门关闭正时延迟修正以外，还一并进行转矩增大修正。接着，对进气门气门关闭正时的实际正时相对于进气门气门关闭正时的基准正时向提前侧偏离了的情况进行说明。在这种情况下，如上述那样，可选择机械压缩比减少修正或点火正时延迟修正。在此，若如上述那样进行了机械压缩比减少修正，则燃油效率容易恶化，另一方面，即使进行点火正时延迟修正，燃油效率也难以恶化。根据以上所述，在这种情况下，进行与上述的“最优先确保由驾驶员要求的输出转矩，选择其中燃油效率更优的模式”的情况相同的修正。此外，在这种情况下，即使进行机械压缩比减少修正及点火正时延迟修正的某一种，内燃机的输出转矩也难以降低。从而，不进行转矩增大修正。接着，对机械压缩比的实际值相对于机械压缩比的基准值向小的方向偏离了的情况进行说明。在这种情况下，如上述那样，可选择进气门气门关闭正时提前修正或点火正时提前修正。在此，如上述那样，若进行了进气门气门关闭正时提前修正，则由于一并进行节气门开度减少修正而使燃油效率容易恶化。另一方面，即使进行点火正时提前修正，燃油效率也难以恶化。根据以上所述，在这种情况下，进行与上述的“最优先确保由驾驶员要求的输出转矩，选择其中燃油效率更优的模式”的情况相同的修正。此外，在这种情况下，即使进行进气门气门关闭正时提前修正及点火正时提前修正的某一种，内燃机的输出转矩也难以降低。从而，不进行转矩增大修正。最后，对进气门气门关闭正时的实际正时相对于进气门气门关闭正时的基准正时向延迟侧偏离了的情况进行说明。在这种情况下，如上述那样，可选择机械压缩比增大修正或点火正时提前修正。在此，即使进行点火正时提前修正，燃油效率也难变优。另一方面，若进行了机械压缩比增大修正，则膨胀比直接增大，从而热效率提高，其结果是，燃油效率容易变优。根据以上所述，在这种情况下，进行与上述的“最优先确保由驾驶员要求的输出转矩，选择其中燃油效率更优的模式”的情况相同的修正。但是，如上述那样，在这种情况下， 起因于进气门气门关闭正时向延迟侧偏离的情况其本身，处于由于汽缸内进气量的减少而使输出转矩降低的状态。在这种情况下，为了补偿该内燃机的输出转矩的降低，除了机械压缩比增大修正以外，还一并进行转矩增大修正。以上，对“选择最优先抑制燃油效率恶化的模式”的情况进行了说明。另外，可以从上述的本发明的控制装置提取本发明的以下的2个控制装置。第1， 具备与上述同样的基准状态决定单元和控制单元，控制单元，其在进气门气门关闭正时的实际正时向比气门关闭正时的基准正时接近上止点一侧偏离了的情况下，进行机械压缩比增大修正。由此，能够利用“伴随于机械压缩比增大而膨胀比增大引起的热效率的提高”来补偿上述的“由于进气门气门关闭正时向延迟侧偏离引起的汽缸内进气量减少而导致的输出转矩降低”。另外，第2，具备与上述同样的基准状态决定单元和控制单元，控制单元，在机械压缩比的实际值比机械压缩比的基准值大的情况下，进行进气门气门关闭正时延迟修正及转矩增大修正。由此，能够通过选择进气门气门关闭正时延迟修正而维持燃油效率的同时，利用转矩增大修正来补偿由于进气门气门关闭正时延迟修正引起的内燃机的输出降低。


图1是将本发明的第1实施方式的内燃机的控制装置应用于火花点火式多气缸内燃机的系统的概略构成图。图2是表示在机械压缩比的实际值相对于机械压缩比的基准值向大的方向偏离的情况下进行了进气门气门关闭正时延迟修正时的实际压缩比和机械压缩比之间的关系的曲线图。图3是表示与图2相对应的进气门气门关闭正时和机械压缩比之间的关系的变化的曲线图。图4是表示针对在机械压缩比的实际值相对于机械压缩比的基准值向大的方向偏离了的情况下由图1所示的控制装置进行各种修正时的机械压缩比的实际值相对于机械压缩比的基准值的偏离量的增大的、进气门气门关闭正时和机械压缩比之间的关系的变化的曲线图。图5是表示在进气门气门关闭正时的实际正时相对于进气门气门关闭正时的基准正时向提前侧偏离了的情况下进行了机械压缩比减少修正时的实际压缩比和机械压缩比之间的关系的变化的曲线图。图6是表示与图5相对应的进气门气门关闭正时和机械压缩比之间的关系的变化的曲线图。图7是表示针对在进气门气门关闭正时的实际正时相对于进气门气门关闭正时的基准正时向提前侧偏离了的情况下由图1所示的控制装置进行各种修正时的进气门气门关闭正时的实际正时相对于进气门气门关闭正时的基准正时的偏离量的增大的、进气门气门关闭正时和机械压缩比之间的关系的变化的曲线图。图8是表示在机械压缩比的实际值相对于机械压缩比的基准值向小的方向偏离了的情况下进行了进气门气门关闭正时提前修正时的实际压缩比和机械压缩比之间的关系的变化的曲线图。图9是表示与图8相对应的进气门气门关闭正时和机械压缩比之间的关系的变化的曲线图。图10是表示针对在机械压缩比的实际值相对于机械压缩比的基准值向小的方向偏离了的情况下由图1所示的控制装置进行各种修正时的机械压缩比的实际值相对于机械压缩比的基准值的偏离量的增大的、进气门气门关闭正时和机械压缩比之间的关系的变化的曲线图。图11是表示进气门气门关闭正时的实际正时相对于进气门气门关闭正时的基准正时向延迟侧偏离了的情况下进行了机械压缩比增大修正时的实际压缩比和机械压缩比之间的关系的变化的曲线图。图12是表示与图11相对应的进气门气门关闭正时和机械压缩比之间的关系的变化的曲线图。图13是表示针对在进气门气门关闭正时的实际正时相对于进气门气门关闭正时的基准正时向延迟侧偏离了的情况下由图1所示的控制装置进行各种修正时的进气门气门关闭正时的实际正时相对于进气门气门关闭正时的基准正时的偏离量的增大的、进气门气门关闭正时和机械压缩比之间的关系的变化的曲线图。图14是共同表示了图4和图10所示的、针对机械压缩比的实际值相对于机械压缩比的基准值的偏离量的增大的进气门气门关闭正时和机械压缩比之间的关系的变化的曲线图。图15是共同表示了图7和图13所示的、针对进气门气门关闭正时的实际正时相对于进气门气门关闭正时的基准正时的偏离量的增大的进气门气门关闭正时和机械压缩比之间的关系的变化的曲线图。图16是表示利用图1所示的控制装置进行点火正时修正时、机械压缩比的实际值相对于机械压缩比的基准值的偏离量和点火正时修正量之间的关系的曲线图。图17是表示利用图1所示的控制装置进行点火正时修正时、进气门气门关闭正时的实际正时相对于进气门气门关闭正时的基准正时的偏离量和点火正时修正量之间的关系的曲线图。图18是表示利用图1所示的控制装置进行关于机械压缩比、进气门气门关闭正时及点火正时的通常控制时的处理的流程的流程图。图19是表示利用图1所示的控制装置进行各种修正时的处理的流程的流程图。图20是在应用本发明的第1实施方式的变形例的内燃机控制装置时的与图14相对应的曲线图。
图21是在应用本发明的第1实施方式的变形例的内燃机控制装置时的与图15相对应的曲线图。图22是表示在机械压缩比的实际值相对于机械压缩比的基准值向大的方向偏离了的情况下进行了进气门气门关闭正时延迟修正时的实际压缩比和机械压缩比之间的关系的变化的与图2相对应的曲线图。图23是与图22相对应的表示进气门气门关闭正时和机械压缩比之间的关系的变化的曲线图。图M是表示在机械压缩比的实际值相对于机械压缩比的基准值向大的方向偏离了的情况下利用本发明的第2实施方式的内燃机控制装置进行了各种修正时的、针对机械压缩比的实际值相对于机械压缩比的基准值的偏离量的增大的、进气门气门关闭正时和机械压缩比之间的关系的变化的曲线图。图25是在应用本发明的第2实施方式的内燃机控制装置时的与图14相对应的曲线图。图沈是在应用本发明的第2实施方式的内燃机控制装置时的与图15相对应的曲线图。图27是表示利用本发明的第2实施方式的内燃机控制装置进行点火正时修正时的、机械压缩比的实际值相对于机械压缩比的基准值的偏离量和点火正时修正量之间的关系的曲线图。图观是表示利用本发明的第2实施方式的内燃机控制装置进行点火正时修正时的、进气门气门关闭正时的实际正时相对于进气门气门关闭正时的基准正时的偏离量和点火正时修正量之间的关系的曲线图。图四是表示利用本发明的第2实施方式的内燃机控制装置进行各种修正时的处理的流程的流程图。图30是应用本发明的第2实施方式的变形例的内燃机控制装置时的与图25相对应的曲线图。图31是应用本发明的第2实施方式的变形例的内燃机控制装置时的与图沈相对应的曲线图。
具体实施例方式以下，对本发明的内燃机控制装置的第1实施方式，参照附图进行说明。《第1实施方式》(构成)图1是表示包含串联多个气缸的火花点火式内燃机1和作为本发明的第1实施方式的控制装置2的作为本发明的应用对象的系统S(车辆)的整体构成的概略构成图。此外，图1表示与气缸排列方向正交的面的内燃机1的截面图。内燃机1具备气缸体11、汽缸盖12、曲轴箱13和可变压缩比机构14。另外，进气通路15及排气通路16与内燃机1连接。在气缸体11中，形成了大致圆柱形状的贯通孔即汽缸筒111。如上述那样，在该气缸体11中，沿着气缸排列方向成一列地配置了多个汽缸筒111。在各汽缸筒111的内侧，以能够沿着汽缸筒111的中心轴线(以下，称作“汽缸中心轴CCA。)往复移动的方式容纳了活塞112。汽缸盖12与气缸体11的一端部(图中上端部)接合。气缸体11和汽缸盖12， 以相互不相对移动的方式，被未图示的螺栓等固定。在汽缸盖12的气缸体11侧的端部(图中下端部)，在与各汽缸筒111的一端部 (图中上端部)相对应的位置设置了多个凹部。即，由汽缸盖12与气缸体11接合并被固定的状态下的、比活塞112的顶面靠近汽缸盖12侧(图中上侧)的汽缸筒111的内侧的空间和上述的凹部的内侧的空间，形成了燃烧室CC。以与该燃烧室CC连通的方式，在汽缸盖12 形成了进气口 121及排气口 122。在汽缸盖12安装了进气门123、排气门124、可变进气门正时装置125、可变排气门正时装置1 和喷射器127。进气门123是用于控制进气口 121和燃烧室CC之间的连通状态的阀门。排气门1 是用于控制排气口 122和燃烧室CC之间的连通状态的阀门。可变进气门正时装置125及可变排气门正时装置1 构成为，能够变更进气门123及排气门 124的气门打开和关闭正时(及最大升程量)。因为这样的可变进气门正时装置125及可变排气门正时装置126的具体的构成是周知的，所以省略其说明。喷射器127构成为，能够把用于向燃烧室CC内供给的燃料在进气口 121内喷射。在曲轴箱13内，曲轴131在与气缸排列方向平行地被配置的同时，以能够旋转的方式被支撑。该曲轴131，以基于活塞112沿着汽缸中心轴CCA往复移动而被旋转驱动的方式，借助于连杆132与活塞112连结。本实施方式的内燃机1中的可变压缩比机构14构成为，通过使气缸体11和汽缸盖12的接合体相对于曲轴箱13沿着汽缸中心轴CCA相互地相对移动，来变更进气上止点的燃烧室的容积(间隙容积)，能够变更机械压缩比。此外，该可变压缩比机构14，具备与日本特开2003-206771号公报和特开2008-19799号公报等记载的构成相同的构成。从而， 在本说明书中，省略该机构的详细说明，只对其概要情况进行说明。可变压缩比机构14具备连结机构141和驱动机构142。连结机构141构成为，将气缸体11和曲轴箱13以能够沿着汽缸中心轴CCA相互相对移动的方式进行连结。驱动机构142构成为，具备马达和齿轮机构等，能够使气缸体11和曲轴箱13沿着汽缸中心轴CCA 相互地相对移动。包含进气岐管和浪涌调整槽等的进气通路15与进气口 121连接。另外，包含排气岐管的排气通路16与排气口 122连接。在进气通路15中安装了节气门151。节气门151构成为，被由DC电机构成的节气门致动器152旋转驱动。排气通路16是通过排气口 122从燃烧室CC排出的废气的通路。在该排气通路16 中安装了催化转换器161。催化转换器161构成为，在其内部具备具有氧吸留功能的三元催化剂，能够净化废气中的HC、CO及NOx。系统S具备冷却水温传感器171、曲轴位置传感器172、进气凸轮位置传感器173、 排气凸轮位置传感器174、空气滤清器175、相对位置传感器176、节气门位置传感器177、上游侧空燃比传感器178a、下游侧空燃比传感器178b、油门开度传感器179等各种传感器。冷却水温传感器171被安装于气缸体11。该冷却水温传感器171构成为，输出与气缸体11内的冷却水温Tw相对应的信号。
曲轴位置传感器172被安装于曲轴箱13内。该曲轴位置传感器172构成为，输出具有与曲轴131的旋转角度相应的脉冲的波形信号。即，曲轴位置传感器172构成为，输出与发动机旋转速度NE相对应的信号。进气凸轮位置传感器173及排气凸轮位置传感器174被安装在汽缸盖12。进气凸轮位置传感器173构成为，输出具有与未图示的进气凸轮轴(包含于可变进气门正时装置 125)的旋转角度相应的脉冲的波形信号，该进气凸轮轴用于使进气门123往复移动。S卩，进气凸轮位置传感器173构成为，输出与进气门123的气门打开和关闭正时(从而，与进气门 123的气门关闭正时的实际正时)相对应的信号。排气凸轮位置传感器174，也同样地构成为，输出具有与未图示的排气凸轮轴的旋转角度相应的脉冲的波形信号。即，排气凸轮位置传感器174构成为，输出与排气门124的气门打开和关闭正时相对应的信号。空气滤清器175被安装在进气通路15上。空气滤清器175构成为，输出与在进气通路15内流过的进气的质量流量即进气流量( 相对应的信号。相对位置传感器176被安装于可变压缩比机构14。相对位置传感器176构成为， 输出与气缸体11和曲轴箱13之间的相对位置相对应的信号。即，相对位置传感器176构成为，输出与机械压缩比的实际值相对应的信号。节气门位置传感器177被安装在进气通路15。节气门位置传感器177构成为，输出与节气门151的旋转相位(节气门开度TA)相对应的信号。上游侧空燃比传感器178a及下游侧空燃比传感器178b，被安装于排气通路16。上游侧空燃比传感器178a，被配置在废气的流动方向上的催化转换器161的上游侧。下游侧空燃比传感器178b，被配置在废气的流动方向上的催化转换器161的下游侧。上游侧空燃比传感器178a构成为，是极限电流型氧浓度传感器，在较宽的空燃比的范围内具有比较线性的输出特性。下游侧空燃比传感器178b构成为，是固体电解质型的氧化锆传感器，具有在与理论空燃比相比的浓空燃比侧及稀空燃比侧大致固定，而在理论空燃比的前后急剧地变化的输出特性。油门开度传感器179构成为，输出与由驾驶员操作的油门踏板181的操作量(油门操作量Accp)相对应的信号。本实施方式的控制装置2具备CPU201、R0M202、RAM203、备份RAM204、接口 205和总线206。CPU201、R0M202、RAM203、备份RAM204及接口 205通过总线206而相互连接。CPU201执行的程序(程序)及该程序执行时所参照的表(查找表、映射)和参数等被预先保存于R0M202。RAM203构成为，在CPU201执行程序时，能够根据需要暂时性地保存数据。备份RAM204构成为，在电源被投入的状态下，在CPU201执行程序时保存数据，并且该被保存的数据在电源切断后也能够被保持。接口 205构成为，与冷却水温传感器171、曲轴位置传感器172、进气凸轮位置传感器173、排气凸轮位置传感器174、空气滤清器175、相对位置传感器176、节气门位置传感器 177、上游侧空燃比传感器178a、下游侧空燃比传感器178b和油门开度传感器179等各种传感器电连接，能够将来自这些传感器的信号向CPU201传递。另外，接口 205构成为，与可变进气门正时装置125、可变排气门正时装置126、 喷射器127、驱动机构142等动作部电连接，能够将用于使这些动作部动作的动作信号从
15CPU201向这些动作部传递。即，控制装置2构成为，通过接口 205接受来自上述的各种传感器的信号，并且基于与该信号相应的CPU201的运算结果，将上述的动作信号向各动作部发送。(节气门开度的控制)在本实施方式中，如后述的那样，作为进气门气门关闭正时和机械压缩比的控制模式，采用与上述的超高膨胀循环相对应的模式。与此相伴，由控制装置2控制的节气门开度TA，通常被固定于最大状态，在进行后述的IVC提前修正的情况下，只是在处于极低旋转极低负载状态的情况等特殊的情况下，被调整为比最大状态小的值。(燃料喷射控制)在本实施方式中，除了预热运转过程中、加速时等的特殊的情况，将目标空燃比设定为理论空燃比。控制装置2，基于该目标空燃比、进气流量( 和发动机旋转速度NE等来计算基本燃料喷射量。基于来自上游侧空燃比传感器178a及下游侧空燃比传感器178b的输出来对该基本燃料喷射量进行反馈修正，并计算出最终燃料喷射量。控制装置2对喷射器127进行最终燃料喷射量的燃料的喷射指示。由此，以在规定的正时从喷射器127喷射最终燃料喷射量的燃料，而使空燃比与目标空燃比一致的方式来控制。(进气门气门关闭正时、机械压缩比及点火正时的控制)以下，将进气门123的气门关闭正时称作“IVC”，将IVC的实际正时称作“IVCa”。 将机械压缩比称作“ ε m”，将em的实际值称作“ ε ma”。将实际压缩比称作“ ε c”，将ec 的实际值称作“ε ca”。将点火正时称作“SA”。根据IVCa和ε ma来计算ε ca。在本实施方式中，作为IVC及em的控制模式，采用与在“发明内容”的栏中所述的超高膨胀循环相对应的模式。即，在将节气门开度TA原则上维持于最大状态的状态下， 使用可变进气门正时装置125及可变压缩比机构14，根据由(系统S(车辆))的驾驶员要求的负载(要求负载、与后述的要求汽缸内进气量Mct相当)及发动机旋转速度NE来调整 IVC 及 em。对于IVC，在从进气下止点大幅度地延迟的区域(例如，从进气下止点延迟了 90° CA以上的区域)内，Mct (及服)越小则越向延迟侧调整。对于em，在非常大的区域 (例如，20以上的区域)内，Mct(及服)越小则越调整为大的值。由此，在将膨胀比维持在非常大的值(例如，20以上)并且将ε c维持在使燃烧状态良好的适当的范围(例如，8 9)的同时，根据Mct来调整汽缸内进气量(从而，调整内燃机1的输出转矩)。更具体地说，在本实施方式中，通常，将IVC、em及SA控制为，与当前IVCt、当前 ε mt及当前SAt —致。在此，IVCt、ε mt及SAt是IVC的基准正时、ε m的基准值及SA的基准正时。当前IVCt、当前ε mt及当前SAt是在以当前“Met及NE”的组合而处于稳定运转状态的情况下，依照燃烧状态、燃油效率、输出转矩等为最佳的进气门气门关闭正时(稳定适当正时)、机械压缩比(稳定适当值)及点火正时(稳定适当正时)。根据当前“Met 及NE”的组合、规定“Met及NE”的组合和IVCt之间的关系的预先通过实验等所生成的映射来决定当前IVCt。根据当前“Met及NE”的组合、规定“Met及NE”的组合和emt之间的关系的预先通过实验等所生成的映射来决定当前emt。根据当前“Met及NE”的组合、规定 "Met及NE”的组合和SAt之间的关系的预先通过实验等所生成的映射来决定当前SAt。另外，将根据IVCt和emt计算的实际压缩比称作￡(的基准值(稳定适当值，ect)。ε ct,例如，成为8 9。在通过可变进气门正时装置125及可变压缩比机构14适当地进行作动，而使IVCa 与IVCt —致并且ε ma与ε mt —致的情况下，ε ca与ε ct —致。由此，得到依照燃烧状态、燃油效率、输出转矩等为最佳的运转状态。然而，在过渡运转状态等状态下，由于可变进气门正时装置125及可变压缩比机构14的响应延迟等，可能会产生IVCa从IVCt偏离或者ε ma从ε mt偏离的情况。在这种情况下，eca从ε ct偏离。在此，若eca相对于ε Ct向大的方向偏离了，则容易产生爆燃。另一方面，若eca相对ε Ct向小的方向偏离了，则燃烧状态容易恶化(包含失火的产生)。从而，在ε ca相对于ε ct向大的方向偏离了的情况下，为了抑制爆燃的产生而需要进行应对。在eca相对于ε ct向小的方向偏离了的情况下，为了抑制燃烧状态的恶化 (包含失火的产生)而需要进行应对。作为ε ca相对于ε ct向大的方向偏离的情况，假定ε ma相对于ε mt向大的方向偏离的情况及IVCa相对于IVCt向提前侧偏离的情况、这2种情况。另外，作为eca相对于ε ct向小的方向偏离的情况，假定ε ma相对于ε mt向小的方向偏离的情况及IVCa 相对于IVCt向延迟侧偏离的情况、这2种情况。以上，作为eca相对于ε ct偏离的情况， 假定了 4种情况。以下，为了说明方便，把代替IVCt以使IVCa与IVCt的延迟侧(提前侧)一致的方式进行控制称作“ IVC延迟修正(IVC提前修正)”或者只称作“ IVC修正”。把代替emt以使ema与比emt大的值(小的值)一致的方式进行控制称作“ ε m增大修正(ε m减少修正)，，或者只称作“ ε m修正”。把代替SAt将SA控制为SAt的延迟侧(提前侧)称作“SA 延迟修正(SA提前修正)”或者只称作“SA修正”。另外，把代替将节气门开度TA维持于最大状态而是控制为比最大状态小的值称作“TA减少修正”。作为ε ca相对于ε ct向大的方向偏离了的情况(即，需要抑制爆燃的产生的情况)下的处理方法的第一处理方法，为了使eca返回到ε ct，可以考虑代替基准值(IVCt 及ε mt之中对应的一方)以使IVCa及ε ma之中未产生偏离的一方与不同于该基准值的值一致的方式来进行控制。具体地说，在ε ma相对于ε mt向大的方向偏离了的情况下，可考虑进行IVC延迟修正来使ε ca返回到ε ct，在IVCa相对于IVCt向提前侧偏离了的情况下，可考虑进行επ 减少修正来使eca返回到set。另一方面，只要ε ca未从ε ct向大的方向过度偏离，通过将SA向SAt的延迟侧控制能够抑制爆燃的产生。g卩，作为eca相对于ε Ct向大的方向偏离了的情况(S卩，需要抑制爆燃的产生的情况)下的处理方法的第二处理方法，可以考虑维持eca从ε Ct偏离的同时进行SA延迟修正。另一方面，作为ε ca相对于ε ct向小的方向偏离了的情况(即，需要抑制燃烧状态的恶化(包含失火的产生)的情况)下的处理方法的第1处理方法，为了使eca返回到 ε ct，可以考虑代替基准值(IVCt及emt之中对应的一方)以使IVCa及ema之中未产生偏离的一方与不同于该基准值的值一致的方式来进行控制。具体地说，在ε ma相对于ε mt 向小的方向偏离了的情况下，可以考虑进行IVC提前修正来使eca返回到ε ct，在IVCa相对于IVCt向延迟侧偏离了的情况下，可以考虑进行em增大修正来使eca返回到set。
另一方面，只要ε ca未从ε ct向小的方向过度偏离，通过将SA向SAt的提前侧控制，能够抑制燃烧状态的恶化(包含失火的产生)。即，作为eca相对于ε Ct向小的方向偏离了的情况(即，需要抑制燃烧状态的恶化(包含失火的产生)的情况)下的处理方法的第2处理方法，可考虑维持eca从ε ct偏离的同时进行SA提前修正。如以上那样，对于eca相对于set偏离的上述的4种情况的每一种，存在“进行 IVC修正或ε m修正来使ε ca返回到ε ct”和“(当ε ca的偏离量在通过SA修正能够处理的范围内的情况下)维持eca从set偏离的同时进行SA修正” 2种处理方法。从而， 对于上述的4种情况的每一种，选择哪种处理方法成为问题。以下，关于4种情况的每一种，参照图2 图17对在本实施方式中采用哪种处理方法按顺序进行说明。在本实施方式中，选择“最优先确保由驾驶员要求的输出转矩，其中燃油效率更优的模式”。以下，设为当前IVCt、ernt, ￡(^分别是1￥0)、ε m0、ecO，继续说明。< ε ma相对于ε mt向大的方向偏离的情况(IVCa与IVCt —致)>图2表示在(ε ct，ε mt)与点0( ε cO，ε m0)相对应的情况下，由于随着ε ma相对于ε mt向大的方向偏离，ε ca也相对于ε ct向大的方向偏离，而使(ε ca，ε ma)从点 0偏离到点A或点B的情况(IVCa与IVCt—致)。在IVC恒定的情况下，起因于ε m的变化的(ε c，em)的轨迹成为与图2所示的“ ε m的变化线”平行的直线。图3表示在(IVCt，emt)与点0(IVC0，ε m0)相对应的情况下，作为ε ma相对于 ε mt向大的方向偏离了的结果，(IVCa，ε ma)从点0偏离到点A或点B的情况(IVCa与 IVCt 一致)。图2、图3所示的ε cup及ε clow分别是即使进行SA修正也能够继续适当的燃烧状态的ε ca的范围的上限值及下限值。ε cup与通过SA延迟修正能够抑制爆燃的产生的ε ca的范围的上限相对应。更具体地说，因为ε ma向相对于^mt的大的方向的偏离量越大(从而，eca向相对ε ct的大的方向的偏离量越大)，则爆燃的产生的程度越大，所以需要增大SA的延迟量。根据这样的观点，若在ε ma相对于￡mt(从而，ε ca相对于ε ct) 向大的方向逐渐偏离的情况下逐渐增大SA延迟修正的延迟量，则由于SA的延迟量变得过大，而在某个时间点产生失火。与该时间点相对应的eca相当于ε cup。另一方面，ε clow与通过SA提前修正能够抑制燃烧状态的恶化(包含失火的产生)的ε ca的范围的下限相对应。更具体地说，因为ε ma向相对于ε mt的小的方向的偏离量越大(从而，ε ca向相对于ε ct的小的方向的偏离量越大)，则燃烧状态恶化的程度就越大，所以需要增大SA的提前量。根据这样的观点，若在ema相对于￡mt(从而，ε ca 相对于ε ct)向小的方向逐渐偏离的情况下逐渐增大SA提前修正的提前量，则由于eca 变得过小，而在某个时间点产生失火。与该时间点相对应的eca与ε clow相当。如从图 2能够理解的那样，ε cup及ε clow依赖于ε ma, ε ma越大则ε cup及ε clow越小。如从图2、图3能够理解的那样，点A与ε ca在ε up以下的情况相对应，点B与ε ca超过了 ε up的情况相对应。以下，首先，对在图2中(ε ca，ε ma)从点0偏离到点A的情况(S卩，在图3中 (IVCa, ε ma)从点0偏离到点A的情况)进行说明。如上述那样，在ε ma相对于ε mt向大的方向偏离的情况下，eca变得比ε ct大，为了抑制爆燃的产生，可以选择IVC延迟修
18正或SA延迟修正。在通过进行IVC延迟修正使ε ca返回到ε ct ( = ε c0)的情况下，在图2中(ε ca，ε ma)从点A向点Α，转移，在图3中(IVCa，ε ma)从点A向点Α，转移。这样，在επ 恒定的情况下，起因于IVC的变化的(ε c，em)的轨迹成为与图2所示的“IVC 的变化线”平行的直线。另一方面，因为在进行SA延迟修正的情况下，将ε ca及ε ma维持为恒定，所以在图2中将(ε ca, ε ma)维持为点A，在图3中将(IVCa，ε ma)维持为点A。在此，若进行了 IVC延迟修正，则汽缸内进气量直接减少，从而内燃机1的输出转矩容易降低。另一方面，即使进行SA延迟修正，内燃机1的输出转矩也难以降低。根据以上所述，进行SA延迟修正比起IVC延迟修正，容易实现确保内燃机1的输出转矩。从而，在本实施方式中，只要eca在ε cup以下，就选择/执行SA延迟修正。S卩，在图2中将(ε ca， ε ma)维持为点A，在图3中将(IVCa, ε ma)维持为点Α。此外，如上述那样，ε ma向相对于 ε mt的(从而，ε ca相对于ε ct的)大的方向的偏离量越大，则将SA延迟修正的延迟量设置得越大。接着，对在图2中(ε ca，ε ma)从点0偏离到点B的情况(即，在图3中(IVCa， ε ma)从点0偏离到点B的情况)进行说明。在这种情况下，ε ca比ε cup大。从而，只通过SA延迟修正不能抑制爆燃的产生(失火产生了)。从而，在本实施方式中，以使eca不超过ε cup的方式(S卩，以使eca与ε cup—致的方式)，除了 SA延迟修正以外，还进行 IVC延迟修正。S卩，在图2中(ε ca，ε ma)从点B向点B’转移，在图3中(IVCa，ε ma)从点B向点B’转移。在这种情况下，根据ε ma和ε cup来计算IVC延迟修正的延迟量，ε ca 从ε cup向大的方向的偏离量越大则IVC延迟修正的延迟量成为越大的值。另一方面，若设为和IVCa与IVCO —致并且ε ca与ε cup 一致的情况相对应的ε ma是ε ml (参照图2、 3,4),则将SA延迟修正的延迟量设定为和ε ma与ε ml —致的情况相对应的恒定值。图4表示ema相对于ε mt ( = ε m0)向大的方向逐渐偏离时的(IVCa，ε ma)的推移。因为在ema从ε m0增大而到达ε ml的过程中，只进行SA延迟修正，所以将IVCa 以IVCO维持为恒定，并且SA延迟修正的延迟量逐渐增大。因为在ema从ε ml逐渐增大的过程中，进行SA延迟修正及IVC延迟修正，所以随着ema增大，在将ε ca维持为ε cup 的同时，IVCa从IVCO逐渐延迟。此外，如上述那样，将SA延迟修正的延迟量设定为和ε ma 与ε ml —致的情况相对应的恒定值。<IVCa相对于IVCt向提前侧偏离的情况(ε ma与ε mt —致)>图5与图2相对应表示在(ε ct，ε mt)与点0( ε cO，ε m0)相对应的情况下，由于随着IVCa相对于IVCt向提前侧偏离，ε ca也相对于ε ct向大的方向偏离，(ε ca，ε ma) 从点0偏离到点A或点B的情况(ε ma与ε mt —致)。图6与图3相对应表示在(IVCt，ε mt)与点0(IVC0，ε m0)相对应的情况下，IVCa 相对于IVCt向提前侧偏离了，其结果，(IVCa, ε ma)从点O偏离到点A或点B的情况(ε ma 与emt—致)。与图2、图3同样，在图5、图6中，点A与ε ca在ε CUp以下的情况相对应，点B与eca超过了 ε cup的情况相对应。以下，首先，对在图5中(ε ca，ε ma)从点0偏离到点A的情况(SP，在图6中 (IVCa, ε ma)从点O偏离到点A的情况)进行说明。如上述那样，因为在IVCa相对于IVCt 向提前侧偏离的情况下，eca变得比ε ct大，所以为了抑制爆燃的产生，可选择em减少修正或者SA延迟修正。在进行em减少修正使eca返回到ect(= ε c0)的情况下，在图5中(ε ca，ε ma)从点A向点Α’转移，在图6中(IVCa，ε ma)从点A向点Α’转移。另一方面，在进行SA延迟修正的情况下，因为将eca及ε ma维持为恒定，所以在图5中将(ε ca， ε ma)维持为点A，在图6中将(IVCa，ε ma)维持为点A。在此，即使进行ε m减少修正及SA延迟修正的某一种，内燃机1的输出转矩也难以产生差异。另一方面，若如上述那样进行了 επ 减少修正，则膨胀比直接减少，从而燃油效率容易恶化。另一方面，即使进行SA延迟修正，燃油效率也难以恶化。根据以上所述，进行SA延迟修正比起进行IVC延迟修正，内燃机1的燃油效率容易变优。从而，在本实施方式中，只要ε ca在ε cup以下，就选择/执行SA延迟修正。S卩，在图5中将(ε ca，ε ma) 维持为点A，在图6中将(IVCa，ε ma)维持为点Α。此外，IVCa向相对于IVCt的提前侧的 (从而，eca向相对于set的大的方向的)偏离量越大，则将SA延迟修正的延迟量设置得越大。接着，对在图5中(ε ca，ε ma)从点0偏离到点B的情况(即，在图6中(IVCa， ε ma)从点0偏离到点B的情况)进行说明。在这种情况下，^ca变得比ε cup大。从而， 只通过SA延迟修正不能抑制爆燃的产生(失火产生了)。从而，在本实施方式中，以使ε ca 不超过ecup的方式(S卩，以使eca与ε cup—致的方式)，除了 SA延迟修正以外，还进行 ε m减少修正。S卩，在图5中(ε ca，ε ma)从点B向点B，转移，在图6中(IVCa，ε ma)从点B向点B’转移。在这种情况下，根据IVCa和ecup来计算em减少修正的减少量，ε ca 从ε cup向大的方向的偏离量越大则em减少修正的减少量成为越大的值。另一方面，若设和ε ma与ε m0 —致并且ε ca与ε cup 一致的情况相对应的IVCa为IVCl (参照图6、 7)，则将SA延迟修正的延迟量设定为和IVCa与IVCl —致的情况相对应的恒定值。图7与图4相对应表示在IVCa相对于IVCt ( = IVC0)向提前侧逐渐偏离时的 (IVCa, ε ma)的推移。因为在IVCa从IVCO提前而到达IVCl的过程中，只进行SA延迟修正，所以将ema以ε mO维持为恒定，并且SA延迟修正的延迟量逐渐增大。因为在IVCa从 IVCl逐渐提前的过程中，进行SA延迟修正和em减少修正，所以随着IVCa提前，在将ε ca 维持为ε cup的同时，ε ma从ε mO逐渐减少。此外，如上述那样，将SA延迟修正的延迟量设定为和IVCa与IVCl —致的情况相对应的恒定值。< ε ma相对于ε mt向小的方向偏离的情况(IVCa与IVCt —致)>图8与图2相对应表示在(ε ct，ε mt)与点0( ε cO，ε m0)相对应的情况下，随着 ε ma相对于ε mt向小的方向偏离，ε ca也相对于ε ct向小的方向偏离，而使(ε ca，ε ma) 从点O偏离到点A或点B的情况(IVCa与IVCt —致)。图9与图3相对应表示在(IVCt，ε mt)与点0(IVC0，ε m0)相对应的情况下，ε ma 相对于emt向小的方向偏离了，其结果，(IVCa, ε ma)从点O偏离到点A或点B的情况 (IVCa与IVCt —致)。在图8、图9中，点A与ε ca在ε clow以上的情况相对应，点B与 ε ca低于ε clow的情况相对应。以下，首先，对在图8中(ε ca，ε ma)从点0偏离到点A的情况(SP，在图9中 (IVCa, ε ma)从点0偏离到点A的情况)进行说明。如上述那样，因为在ε ma相对于ε mt 向小的方向偏离的情况下，eca变得比ε ct小，所以为了抑制燃烧状态的恶化(包含失火的产生)，可选择IVC提前修正或SA提前修正。在进行IVC提前修正来使eca返回到 ε ct(= ε c0)的情况下，在图8中(ε ca, ε ma)从点A向点Α，转移，在图9中(IVCa, ε ma)从点A向点A’转移。此外，在进行IVC提前修正的情况下，为了防止汽缸内进气量增大，一并进行TA减少修正。另一方面，因为在进行SA提前修正的情况下，将ε ca及ε ma维持为恒定，所以在图8中将(ε ca, ε ma)维持为点A，在图9中将(IVCa，ε ma)维持为点A。在此，即使进行IVC提前修正及SA提前修正的某一种，内燃机1的输出转矩也难以产生差异。另一方面，如上述那样，在进行IVC提前修正的情况下，一并进行TA减少修正。若进行了 TA减少修正，则进气通路内的进气阻力增大而使燃油效率容易恶化。另一方面，即使进行SA提前修正，燃油效率也难恶化。根据以上所述，进行SA提前修正比起进行IVC提前修正，更容易使内燃机1的燃油效率变优。从而，在本实施方式中，只要eca在 ε clow以上，就选择/执行SA提前修正。S卩，在图8中将(ε ca，ε ma)维持为点A，在图9 中将(IVCa，ε ma)维持为点Α。此外，ε ma向相对于ε mt的小的方向的(从而，ε ca向相对于ε ct的小的方向的)偏离量越大，则将SA提前修正的提前量设得越大。接着，对在图8中(ε ca，ε ma)从点0偏离到点B的情况(即，在图9中(IVCa， ε ma)从点0偏离到点B的情况)进行说明。在这种情况下，ε ca比ε clow小。从而，只通过SA提前修正不能抑制燃烧状态的恶化(失火产生了)。从而，在本实施方式中，除了 SA提前修正以外，还进行IVC提前修正(和TA减少修正)，以使eca不低于ε clow (S卩，使ε ca 与ε clow—致)。SP，在图8中(eca，ε ma)从点B向点B，转移，在图9中(IVCa，ε ma) 从点B向点B’转移。在这种情况下，根据ema和ε clow来计算IVC提前修正的提前量， eca从ε clow向小的方向的偏离量越大则IVC提前修正的提前量成为越大的值。另一方面，若设为和IVCa与IVCO —致并且ε ca与ε clow 一致的情况相对应的ε ma为ε m2 (参照图8、9、10)，则将SA提前修正的提前量设为和ema与ε m2 —致的情况相对应的恒定值。图10与图4相对应表示在ε ma相对于ε mt ( = ε mO)向小的方向逐渐偏离时的 (IVCa, ema)的推移。在ema从ε mO减少而到达ε m2的过程中，因为只进行SA提前修正， 所以将IVCa以IVCO维持为恒定，并且SA提前修正的提前量逐渐增大。在ε ma从ε m2逐渐减少的过程中，因为进行SA提前修正和IVC提前修正(和TA减少修正)，所以随着ema 减少，将eca维持为eclow的同时，IVCa从IVCO逐渐提前。此外，如上述那样，将SA提前修正的提前量设为和ema与ε m2 —致的情况相对应的恒定值。<IVCa相对于IVCt向延迟侧偏离的情况(ε ma与ε mt —致)>图11与图2相对应表示在(ε ct，ε mt)与点0( ε c0，ε m0)相对应的情况下，由于随着IVCa相对于IVCt向延迟侧偏离ε ca也相对于ε ct向小的方向偏离，而使(ε ca, ε ma)从点0偏离到点A或点B的情况(ε ma与ε mt —致)。图12与图3相对应表示在(IVCt，ε mt)与点0(IVC0，ε m0)相对应的情况下， IVCa相对于IVCt向延迟侧偏离了，其结果，(IVCa，ε ma)从点0偏离到点A或点B的情况 (ema与ε mt—致)。与图8、图9同样，在图11、图12中，点A与ε ca在ε clow以上的情况相对应，点B与ε ca低于ε clow的情况相对应。以下，首先，对在图11中(ε ca, ε ma)从点0偏离到点A的情况(即在图12中 (IVCa, ε ma)从点0偏离到点A的情况)进行说明。如上述那样，在IVCa相对于IVCt向延迟侧偏离的情况下，因为eca变得比ε ct小，所以为了抑制燃烧状态的恶化(包含失火的产生)，可选择επ 增大修正或者SA提前修正。在进行em增大修正来使eca返回到 ε ct( = ε c0)的情况下，在图11中(ε ca，ε ma)从点A向点A’转移，在图12中(IVCa，ε ma)从点A向点A’转移。另一方面，在进行SA提前修正的情况下，ε ca及ε ma被维持为恒定，所以在图11中(ε ca，ε ma)维持在点A，在图12中(IVCa，ε ma)维持在点A。在IVCa相对于IVCt向延迟侧偏离的情况下，起因于IVC向延迟侧偏离了的情况本身，处于汽缸内进气量减少，从而内燃机1的输出转矩降低的状态。在此，即使进行SA 提前修正，内燃机1的输出转矩也难以增大(难以恢复)。另一方面，若进行了 em增大修正，则膨胀比直接增大，从而热效率提高，其结果是，内燃机1的输出转矩容易增大(容易恢复)。根据以上所述，在本实施方式中，在eca为ε clow以上的情况下，选择/执行em增大修正。S卩，在图11中(ε ca，ε ma)从点A转移到点A，，在图12中(IVCa，ε ma)从点A 转移到点A’。由此，ε ca返回到ε ct ( = ε c0)。根据IVCa和ε ct ( = ε c0)来计算ε m 增大修正的增大量，eca从ε cO向小的方向的偏离量越大则em增大修正的增大量成为越大的值。接着，对在图11中(ε ca，ε ma)从点0偏离到点B的情况(S卩，在图12中(IVCa， ε ma)从点0偏离到点B的情况)进行说明。在这种情况下(即，ε ca低于ε clow的情况下)，由于与在上述的图11中(ε ca，ε ma)从点0偏离到点A的情况同样的理由，在本实施方式中，选择/执行επ 增大修正。S卩，在图11中(eca，ε ma)从点B转移到点B’，在图12中(IVCa，ε ma)从点B转移到点B’。由此，ε ca返回到ε ct ( = ε c0)。根据IVCa 和ε ct( = ε cO)来计算ε m增大修正的增大量，ε ca从ε cO向小的方向的偏离量越大则em增大修正的增大量成为越大的值。图13与图4相对应表示IVCa相对于IVCt ( = IVC0)向提前侧逐渐偏离时的 (IVCa, ε ma)的推移。设为和ε ma与ε mO —致并且ε ca与ε clow—致的情况相对应的 IVCa为IVC2(参照图12、1；3)。在这种情况下，不论IVCa和IVC2的大小如何，在IVCa从 IVCO逐渐延迟的过程中，只进行em增大修正，所以随着IVCa延迟，在将ε ca维持为ε cO 的同时，ε ma从ε m0逐渐增大。此外，在这种情况下，因为未进行SA修正，所以SA维持为 SAt。以上，关于上述4种情况的每一种，对选择“最优先确保由驾驶员要求的输出转矩，其中燃油效率更优的模式”的本实施方式中的处理方法进行了说明。以下，参照图14 图17对本实施方式进行整理。图14 一并表示图4及图10所示的(IVCa，ε ma)的推移。即图14表示在ε ma 相对于￡mt(= emO)向大的方向或小的方向逐渐偏离的情况下应用了本实施方式时的 (IVCa, ε ma)的推移。图15—并表示图7及图13所示的(IVCa，ε ma)的推移。S卩，图14表示在IVCa相对于IVCt ( = IVCO)向延迟侧或向提前侧逐渐偏离的情况下应用了本实施方式时的(IVCa， ε ma)的推移。图16表示在ε ma从ε m0偏离并处于ε ml ε m2的范围内(参照图14)的情况下在本实施方式中执行SA修正时的ε ma的偏离量Δ ε m( = ε ma- ε m0)和SA距SAt 的修正量(延迟量及提前量)之间的关系。图17表示在IVCa从IVCO偏离并处于IVCl IVCO的范围内(参照图15)的情况下，在本实施方式中执行SA修正时的IVCa的偏离量Δ IVC( = IVCa-IVCO)和SA距SAt 的修正量(只是延迟量)之间的关系。
<进气门气门关闭正时、机械压缩比及点火正时控制涉及的处理的流程>接着，参照图18、图19对IVC、ε m及SA控制涉及的处理的流程进行说明。首先， 对未进行IVC修正、ε m修正、SA修正等的“通常的情况”的处理的流程，参照图18进行说明。在步骤1805中，根据油门操作量Accp等车辆状态及发动机旋转速度NE等发动机状态来计算由驾驶员要求的汽缸内进气量即要求汽缸内进气量Met。接着，在步骤1810中， 根据发动机旋转速度NE及Mct的组合，利用上述的方法来计算当前IVCt及当前ε mt。接着，在步骤1815中，根据当前IVCt及当前ε mt来计算ε ct。接着，在步骤1820 中，对可变进气门正时装置125进行反馈控制以使IVCa与IVCt —致，并且对可变压缩比机构14进行反馈控制以使ε ma与ε mt—致。然后，在步骤1825中，根据发动机旋转速度NE及Mct的组合，利用上述的方法，来计算当前SAt，并且将SA控制为SAt。通过以上的处理，可实现与上述的超高膨胀循环相对应的控制模式。接着，对进行IVC修正、em修正、SA修正等情况下的处理流程，参照图19进行说明。与执行图18所示的处理配合执行图19所示的处理。首先，在步骤1905中，检测当前IVCa及ε ma。接着，在步骤1910中，根据当前 IVCa及当前ε ma来计算ε ca。接着，在步骤1915中，判定ε ca (在步骤1910中计算)是否从ε ct (在图18的步骤1815中计算)偏移了(偏离了)。在此，例如，在ε ca相对于 ε ct偏移了规定的微小量以上的情况下，判定为“是”。当在步骤1915中判定为“否”的情况下，处理结束。即，在这种情况下，因为eca 未从ε ct偏离，所以不进行IVC修正、em修正、SA修正等。换言之，为了使IVCa与IVCt 一致、为了使ε ma与ε mt —致，分别地将SA控制为SAt。另一方面，当在步骤1915中判定为“是”的情况下(即在eca从ε Ct偏离了的情况下)，如以下那样继续处理。首先，在步骤1920中，根据当前ema，如上述那样来计算 ε cup及ε clow。接着，在步骤1925中，判定ε ma是否相对于ε mt向大的方向偏离了。首先，对在步骤1925中判定为“是”的情况进行说明。在这种情况下，在步骤1930 中，判定eca是否处于ε cup ε clow的范围内，在判定为“是”的情况下，在步骤1935 中，只进行SA延迟修正。在图4中，这种情况与ε ma处于ε m0 ε ml的范围内的情况相对应。另一方面，当在步骤1930中判定为“否”的情况下，在步骤1940中，进行SA延迟修正和IVC延迟修正。在图4中，这种情况与ε ma比ε ml大的情况相对应。接着，对在步骤1925中判定为“否”的情况进行说明。在这种情况下，在步骤1945 中，判定IVCa是否相对于IVCt向提前侧偏离了。首先，对在步骤1945中判定为“是”的情况进行说明。在这种情况下，在步骤1950 中，判定eca是否处于ε cup ε clow的范围内，在判定为“是”的情况下，在步骤1955 中，只进行SA延迟修正。在图7中，这种情况与IVCa处于IVCO IVCl的范围内的情况相对应。另一方面，当在步骤1950中判定为“否”的情况下，在步骤1960中，进行SA延迟修正和ε m减少修正。在图7中，这种情况与IVCa处于IVCl的提前侧的情况相对应。
接着，对在步骤1945中判定为“否”的情况进行说明。在这种情况下，在步骤1965 中判定ε ma是否相对于ε mt向小的方向偏离了。首先，对在步骤1965中判定为“是”的情况进行说明。在这种情况下，在步骤1970 中判定ε ca是否处于ε cup ε clow的范围内，在判定为“是”的情况下，在步骤1975中只进行SA提前修正。在图10中，这种情况与ε ma处于ε m0 ε m2的范围内的情况相对应。另一方面，当在步骤1970中判定为“否”的情况下，在步骤1980中，进行SA提前修正和IVC提前修正，并且在步骤1985中，进行TA减少修正。在图10中，这种情况与ε ma 比ε m2小的情况相对应。接着，对在步骤1965中判定为“否”的情况进行说明。这种情况与判定为IVCa相对于IVCt向延迟侧偏离了的情况相当。在这种情况下，在步骤1990中只进行em增大修正。在图13中，这种情况与IVCa处于IVCO的延迟侧的情况相对应。直到消除成为在步骤1915中判定为“是”的原因的“ ε ma从ε mt的偏离”或“IVCa 从IVCt的偏离”为止，继续执行通过图19所示的处理所开始的IVC修正、em修正、SA修正等修正处理。以上，根据上述第1实施方式的内燃机控制装置，执行与超高膨胀循环相对应的控制模式，并为了使IVCa与IVCt—致、为了使ema与ε mt —致，分别地将SA控制为SAt。 能够产生由于可变进气门正时装置125的响应延迟等而使IVCa相对于IVCt向延迟侧或向提前侧偏离的情况以及由于可变压缩比机构14的响应延迟等而使ε ma相对于ε mt向大的方向或向小的方向偏离的情况共4种情况。对于这样的4种情况的每一种，存在“进行 IVC修正或ε m修正来使ε ca返回到ε ct”和“维持ε ca从ε ct偏离的同时，进行SA修正” 2种处理方法。在第1实施方式中，从所谓选择“最优先确保由驾驶员所要求的输出转矩且其中燃油效率更优的模式”的观点来看，对于这样的4种情况的每一种，可选择2种处理方法之中的一种。本发明不限定于上述第1实施方式，在本发明的范围内可以采用各种变形例。例如，在上述第1实施方式中，如图14所示那样，在ema相对于ε mt ( = emO)偏离了的情况下，在ε ma位于ε m2 ε ml的范围外的情况下(即eca位于ε clow ε cup的范围外的情况)，除了 SA修正以外还进行IVC修正，来控制ε ca以使ε ca与ε clow或ε cup 一致。相对于此，如图20所示那样，在ε ma位于ε m2 ε ml的范围外的情况下(即ε ca 位于ε clow ε cup的范围外的情况下)，也可以不进行SA修正，而是进行IVC修正来控制 ε ca 以使 ε ca 与 ε ct ( = ε c0) 一致。另外，在上述第1实施方式中，如图15所示那样，在IVCa相对于IVCt ( = IVC0) 向提前侧偏离了的情况下，在IVCa处于IVCl的提前侧的情况下(即eca比ecup大的情况下)，除了 SA延迟修正以外，还进行ε m减少修正来控制ε ca以使ε ca与ε cup 一致。 相对于此，如图21所示那样，在IVCa处于IVCl的提前侧的情况下(即ε ca比ε cup大的情况下)，也可以不进行SA修正，而是进行em减少修正来控制eca以使eca与ect( = ε c0) 一致。《第2实施方式》接着，对基于本发明的内燃机控制装置的第2实施方式，参照附图进行说明。该第
242实施方式，应用于搭载了图1以虚线表示的马达3的车辆，即将内燃机1和马达3作为车辆的输出源的所谓混合动力车辆。在执行上述的超高膨胀循环的情况下，在由于IVCa向延迟侧偏离而使内燃机1的输出转矩降低了的情况下，可以通过使马达3的输出转矩增大来补偿内燃机1的输出转矩的降低。将这样通过使马达3的输出转矩增大来补偿内燃机1的输出转矩的降低的控制称作“转矩增大修正”。该第2实施方式，只是在如上述那样应用于混合动力车辆的点，以及从所谓选择 “选择最优先抑制燃油效率恶化的模式”的观点来看，对于上述的“4种情况”的每一种，选择 2种处理方法之中的一方的点上，与不应用于混合动力车辆并且采用所谓选择“最优先确保由驾驶员要求的输出转矩，其中燃油效率更优的模式”的观点的上述第1实施方式不同。以下，只是对这样的不同点进行说明。以下，对上述的“4种情况”的每一种，对在第2实施方式中采用哪种处理方法，按顺序逐步说明。< ε ma相对于ε mt向大的方向偏离的情况(IVCa与IVCt —致)>因为图22 图M与图2 图4分别对应，所以省略这些详细的说明。首先，对在图22中(ε ca，ε ma)从点0偏离到点A的情况(即在图23中(IVCa，ε ma)从点0偏离到点A的情况)进行说明。如上述那样，在这种情况下，因为eca变得比set大，所以为了抑制爆燃的产生，可选择IVC延迟修正或者SA延迟修正。在进行IVC延迟修正来使ε ca 返回到ε ct( = ε c0)的情况下，在图22中(ε ca，ε ma)从点A向点Α’转移，在图23中 (IVCa, ε ma)从点A向点Α’转移。另一方面，在进行SA延迟修正的情况下，因为将ε ca及 ε ma维持为恒定，所以在图22中将(ε ca，ε ma)维持为点A，在图23中将(IVCa，ε ma)维持为点A。在ema相对于ε mt向大的方向偏离的情况下，因为由于em向大的方向偏离了的情况本身使膨胀比大，所以燃油效率处于本来良好的状态。在此，若进行了 SA延迟修正， 则燃油效率有恶化的倾向。另一方面，即使进行IVC延迟修正，也能够维持燃油效率。根据以上所述，在第2实施方式中，在eca处于ε cup以下的情况下，选择/执行IVC延迟修正。 即，在图22中(ε ca, ε ma)从点A转移到点A，，在图23中(IVCa, ε ma)从点A转移到点 A’。由此，ε ca返回到ε ct ( = ε c0)。根据ε ma和ε ct ( = ε c0)来计算IVC延迟修正的延迟量，ε ca从ε c0向大的方向的偏离量越大则IVC延迟修正的延迟量成为更大的值。接着，对在图22中(ε ca，ε ma)从点0偏离到点B的情况(即在图23中(IVCa， ε ma)从点0偏离到点B的情况)进行说明。即使在这种情况下(即ε ca超过了 ε cup的情况下)，由于与在上述的图22中(eca，ε ma)从点0偏离到点A的情况同样的理由，在第2实施方式中，选择/执行IVC延迟修正。即在图22中(eca，ema)从点B转移到点 B’，在图23中(IVCa, ε ma)从点B转移到点B’。由此，ε ca返回到ε ct ( = ε cO)。根据 ema和ε ct ( = ε c0)来计算IVC延迟修正的延迟量，ε ca从ε c0向大的方向的偏离量越大则IVC延迟修正的延迟量成为更大的值。图M表示在ε ma相对于ε mt ( = ε m0)向大的方向逐渐偏离时的(IVCa，ε ma) 的推移。在这种情况下，不论ema和ε ml的大小如何，在ε ma从ε m0逐渐增大的过程中， 因为只进行IVC延迟修正，所以随着ε ma增大，将ε ca维持在ε c0的同时IVCa从IV⑶ 逐渐延迟。此外，在这种情况下，因为不进行SA修正，所以将SA维持在SAt。
但是，若如上述那样进行了 IVC延迟修正，则内燃机1的输出转矩降低。为了补偿该内燃机1的输出转矩的降低，在这种情况下，除了 IVC延迟修正以外，还一并进行转矩增大修正。<IVCa相对于IVCt向提前侧偏离的情况(ε ma与ε mt —致)>在这种情况下，如上述那样，可选择em减少修正或SA延迟修正。在此，若如上述那样进行了 ε m减少修正，则燃油效率容易恶化，另一方面，即使进行SA延迟修正，燃油效率也难以恶化。根据以上所述，在这种情况下，选择与上述第1实施方式相同的处理方法 (即，与图7所示的处理方法相同的处理方法)。此外，在这种情况下，即使进行em减少修正及SA延迟修正的某一种，内燃机1的输出转矩也难以降低。从而，不进行转矩增大修正。< ε ma相对于ε mt向小的方向偏离的情况(IVCa与IVCt —致)>在这种情况下，如上述那样，可选择IVC提前修正或SA提前修正。在此，如上述那样，若进行了 IVC提前修正，则由于一并进行TA减少修正，燃油效率容易恶化。另一方面， 即使进行SA提前修正，燃油效率也难以恶化。根据以上所述，在这种情况下，可选择与上述第1实施方式相同的处理方法(即，与图10所示的处理方法相同的处理方法)。此外，在这种情况下，即使进行IVC提前修正及SA提前修正的某一种，内燃机1的输出转矩也难以降低。从而，不进行转矩增大修正。<IVCa相对于IVCt向延迟侧偏离的情况(ε ma与ε mt —致)>在这种情况下，如上述那样，可选择em增大修正或SA提前修正。在此，即使进行 SA提前修正，燃油效率也难以变优。另一方面，若进行了 em增大修正，则膨胀比直接增大而使热效率提高，其结果是，燃油效率容易变优。根据以上所述，在这种情况下，选择与上述第1实施方式相同的处理方法(即，与图13所示的处理方法相同的处理方法)。但是，如上述那样，在这种情况下，起因于IVC向延迟侧偏离了的情况本身，由于汽缸内进气量减少而处于内燃机1的输出转矩降低了的状态。为了补偿该内燃机1的输出转矩的降低，在这种情况下，除了 ε m增大修正以外，也一并进行转矩增大修正。以上，关于上述4种情况的每一种，对选择“选择最优先抑制燃油效率恶化的模式”的第2实施方式中的处理方法，进行了说明。以下，参照图25 图观对本实施方式进
行整理。图25与图14相对应地一并表示图24及图10所示的(IVCa，ε ma)的推移。艮口， 图25表示在ema相对于ε mt ( = ε m0)向大的方向或小的方向逐渐偏离的情况下，应用了第2实施方式时的(IVCa，ema)的推移。图沈与图15相对应地一并表示图7及图13所示的(IVCa，ε ma)的推移。即图沈表示在IVCa相对于IVCt (= IVC0)向延迟侧或提前侧逐渐偏离的情况下，应用了第2实施方式时的(IVCa，ε ma)的推移。在这种情况下，在第1、第2实施方式中，(IVCa, ε ma)的推移完全相同。图27表示在ε ma从ε m0偏离并处于ε m2 ε m0的范围内(参照图25)的情况下，在第2实施方式中执行SA修正时的ε ma的偏离量Δ ε m( = ε ma- ε m0)和SA距SAt 的修正量(只是提前量)之间的关系。图观表示在IVCa从IVCO偏离并处于IVCl IVCO的范围内(参照图26)的情况下，在第2实施方式中执行SA修正时的IVCa的偏离量Δ IVC( = IVCa-IVCO)和SA距SAt的修正量(只是延迟量)之间的关系。图四与图19相对应地表示在第2实施方式中，在进行IVC修正、em修正、SA修正等的情况下的处理的流程。在第2实施方式中，只是在代替图19中的步骤1930、1935、 1940而是设置步骤四05、2910的点以及在步骤1990之后设置步骤四15的点上，与上述第 1实施方式不同。从而，省略对其他的处理的详细情况的说明。以上，对第2实施方式进行了说明。本发明不限定于上述第2实施方式，在本发明的范围内可以采用各种变形例。例如，在上述第2实施方式中，如图25所示那样，在ε ma相对于￡mt(= emO)向小的方向偏离了的情况下，在ε ma比ε m2小的情况下(即，ε ca比 ε clow小的情况下)，除了 SA提前修正以外，还进行IVC提前修正来控制ε ca以使ε ca与 ε clow—致。相对于此，如图30所示那样，在ε ma比ε m2小的情况下(即ε ca比ε clow 小的情况下)，也可以不进行SA提前修正而是进行IVC提前修正来控制ε ca以使ε ca与 ε ct( = ε c0) 一致。另外，在上述第2实施方式中，如图26所示那样，在IVCa相对于IVCt ( = IVC0) 向提前侧偏离了的情况下，在IVCa处于IVCl的提前侧的情况下(即ε ca比ε cup大的情况下)，除了 SA延迟修正以外，还进行ε m减少修正来控制ε ca以使ε ca与ε cup 一致。 相对于此，如图31所示那样，在IVCa处于IVCl的提前侧的情况下(即ε ca比ε cup大的情况下)，也可以不进行SA修正，而是进行em减少修正来控制￡(^以使￡(^与￡(^(= ε c0) 一致。另外，在上述第2实施方式中，在由于IVCa向延迟侧偏离而使内燃机1的输出转矩降低了的情况下，通过使马达3的输出转矩增大来实现了转矩增大修正。相对于此，在由于IVCa向延迟侧偏离而使内燃机1的输出转矩降低了的情况下，也可以通过增大搭载于搭载了内燃机1的车辆的变速机(特别地无级变速机)的减速比并且增大内燃机1的发动机旋转速度来实现转矩增大修正。另外，在上述第1、第2实施方式中，在进行SA修正的情况下，将SA决定为，相对于根据Mct和NE的组合通过映射检索所决定的SAt，修正了根据Δ ε m或Δ IVC (参照图16、 图17、图27、图28)通过映射检索所决定的修正量Δ SA后的正时。相对于此，在进行SA修正的情况下，也可以将SA决定为根据Mct、NE、Δ em, Δ IVC通过1次映射检索所决定的正时。另外，在上述第1、第2实施方式中，采用超高膨胀循环，将IVC设定为进气下止点的延迟侧。相对于此，也可以将IVC设定为相对于进气下止点成为对称的正时(即进气下止点的提前侧)。在这种情况下，在上述第1、第2实施方式中，通过分别将“IVC延迟”替换为“IVC提前”，将“IVC提前”替换为“IVC延迟”，可以得到与上述第1、第2实施方式完全相同的作用或效果。另外，在上述第1、第2实施方式中，分别地将ε cup及ε clow设定为即使进行SA 修正也能够继续适当的燃烧状态的ε ca的范围的上限值及下限值。相对于此，也可以按如下的方式来设定ε cup及ε clow 在ε ca处于ε clow ε cup的范围内的情况下，“在维持ε ca从ε ct偏离的同时，进行SA修正”比起“进行IVC修正或ε m修正而使ε ca返回到ε ct”，内燃机1的输出转矩变大或燃油效率(热效率)变优。另外，在上述第1、第2实施方式中，在图19的步骤1915中，通过判定“ ε ca是否
27从ε ct偏移了”，判定是否需要进行IVC修正、em修正、SA修正等。相对于此，也可以通过判定“IVCa是否从IVCt偏移了或ema是否从ε mt偏移了”，来判定是否需要进行IVC修正、em修正、SA修正等。另外，本发明的应用对象，不限定于车辆。另外，本发明能够应用于汽油发动机、柴油发动机、甲醇发动机、生物乙醇发动机等其他的任意类型的发动机。也不特别地限定气缸数、气缸排列方式(串联、V型、水平相对)、燃料喷射方式(端口喷射、汽缸内直接喷射)。此外，包含可变压缩比机构14的内燃机1的构成也不限定于上述的实施方式的构成。例如，连杆132具有多连接构造，即使在以通过变更该连杆132的弯曲状态而变更机械压缩比的方式来构成了内燃机1的情况下(参照日本特开2004-156541号公报等)，也可良好地应用本发明。
权利要求
1.一种内燃机控制装置，应用于内燃机，该内燃机具备调整内燃机的进气门的气门关闭正时的气门关闭正时调整机构、调整上述内燃机的机械压缩比的机械压缩比调整机构和对上述内燃机的燃烧室内的混合气进行点火的点火机构，该内燃机控制装置具备基准状态决定单元，根据上述内燃机的运转状态，决定上述进气门的气门关闭正时的基准正时、上述机械压缩比的基准值及对上述混合气进行点火的点火正时的基准正时；和控制单元，以使上述进气门的气门关闭正时的实际正时与上述气门关闭正时的基准正时一致的方式且以使上述机械压缩比的实际值与上述机械压缩比的基准值一致的方式，控制上述气门关闭正时调整机构及上述机械压缩比调整机构，将上述内燃机的实际压缩比控制为大致恒定，并且控制上述点火机构，将上述点火正时控制为上述点火正时的基准正时， 其中，上述控制单元构成为，在根据上述进气门的气门关闭正时的实际正时及上述机械压缩比的实际值所得到的实际压缩比的实际值偏离了根据上述进气门的气门关闭正时的基准正时及上述机械压缩比的基准值所得到的实际压缩比的基准值并且上述实际压缩比的实际值处于规定的下限值和上限值之间的范围内的情况下，不是将上述点火正时控制为上述点火正时的基准正时，而是将上述点火正时控制为与上述点火正时的基准正时不同的正时。
2.根据权利要求1所述的内燃机控制装置，其中，上述控制单元构成为，在上述实际压缩值的实际值比上述实际压缩比的基准值大且上述实际压缩比的实际值处于上述规定的下限值和上限值之间的范围内的情况下，将上述点火正时控制为比上述点火正时的基准正时延迟的延迟侧的正时；在上述实际压缩值的实际值比上述实际压缩比的基准值小且上述实际压缩比的实际值处于上述规定的下限值和上限值之间的范围内的情况下，将上述点火正时控制为比上述点火正时的基准正时提前的提前侧的正时。
3.根据权利要求1所述的内燃机控制装置，其中，上述控制单元构成为，在上述机械压缩比的实际值比上述机械压缩比的基准值大的情况下，当上述实际压缩比的实际值处于上述规定的上限值以下时，将上述点火正时控制为比上述点火正时的基准正时延迟的延迟侧的正时；当上述实际压缩比的实际值比上述规定的上限值大时，将上述点火正时控制为比上述点火正时的基准正时延迟的延迟侧的正时或上述点火正时的基准正时，并且将上述进气门的气门关闭正时的实际正时控制为比上述气门关闭正时的基准正时接近上止点一侧的正时，由此将上述实际压缩比的实际值控制成为上述规定的上限值以下。
4.根据权利要求3所述的内燃机控制装置，其中，上述控制单元构成为，在上述进气门的气门关闭正时的实际正时处于比上述气门关闭正时的基准正时接近下止点一侧的情况下，当上述实际压缩比的实际值处于上述规定的上限值以下时，将上述点火正时控制为比上述点火正时的基准正时延迟的延迟侧的正时；当上述实际压缩比的实际值比上述规定的上限值大时，将上述点火正时控制为比上述点火正时的基准正时延迟的延迟侧的正时或上述点火正时的基准正时，并且将上述机械压缩比的实际值控制为比上述机械压缩比的基准值小的值，由此，将上述实际压缩比的实际值控制成为上述规定的上限值以下。
5.根据权利要求3或4所述的内燃机控制装置，其中，上述控制单元构成为，在上述机械压缩比的实际值比上述机械压缩比的基准值小的情况下，当上述实际压缩比的实际值处于上述规定的下限值以上时，将上述点火正时控制为比上述点火正时的基准正时提前的提前侧的正时；当上述实际压缩比的实际值比上述规定的下限值小时，将上述点火正时控制为比上述点火正时的基准正时提前的提前侧的正时或上述点火正时的基准正时，并且将上述进气门的气门关闭正时的实际正时控制为比上述气门关闭正时的基准正时接近下止点一侧的正时，由此，将上述实际压缩比的实际值控制成为上述规定的下限值以上。
6.根据权利要求3 5的任意一项所述的内燃机控制装置，其中，上述控制单元构成为，在上述进气门的气门关闭正时的实际正时处于比上述气门关闭正时的基准正时接近上止点一侧的情况下，不论上述实际压缩比的实际值是否处于上述规定的下限值以上，都将上述机械压缩比的实际值控制为比上述机械压缩比的基准值大的值，由此，将上述实际压缩比的实际值控制成为上述实际压缩比的基准值。
7.根据权利要求1所述的内燃机控制装置，其中，上述内燃机具备输出补偿单元，该输出补偿单元用于补偿由于上述进气门的气门关闭正时的实际正时向比上述气门关闭正时的基准正时接近上止点一侧偏离而引起的上述内燃机的输出降低，上述控制单元构成为，在上述机械压缩比的实际值比上述机械压缩比的基准值大的情况下，不论上述实际压缩比的实际值是否处于上述规定的上限值以下，都将上述进气门的气门关闭正时的实际正时控制为比上述气门关闭正时的基准正时接近上止点一侧的正时， 由此，将上述实际压缩比的实际值控制成为上述实际压缩比的基准值，并且使上述输出补偿单元作动。
8.根据权利要求7所述的内燃机控制装置，其中，上述控制单元构成为，在上述进气门的气门关闭正时的实际正时处于比上述气门关闭正时的基准正时接近下止点一侧的情况下，当上述实际压缩比的实际值处于上述规定的上限值以下时，将上述点火正时控制为比上述点火正时的基准正时延迟的延迟侧的正时；当上述实际压缩比的实际值比上述规定的上限值大时，将上述点火正时控制为比上述点火正时的基准正时延迟的延迟侧的正时或上述点火正时的基准正时，并且将上述机械压缩比的实际值控制为比上述机械压缩比的基准值小的值，由此，将上述实际压缩比的实际值控制成为上述规定的上限值以下。
9.根据权利要求7或8所述的内燃机控制装置，其中，上述控制单元构成为，在上述机械压缩比的实际值比上述机械压缩比的基准值小的情况下，当上述实际压缩比的实际值处于上述规定的下限值以上时，将上述点火正时控制为比上述点火正时的基准正时提前的提前侧的正时；当上述实际压缩比的实际值比上述规定的下限值小时，将上述点火正时控制为比上述点火正时的基准正时提前的提前侧的正时或上述点火正时的基准正时，并且将上述进气门的气门关闭正时的实际正时控制为比上述气门关闭正时的基准正时接近下止点一侧的正时，由此，将上述实际压缩比的实际值控制成为上述规定的下限值以上。
10.根据权利要求7 9的任意一项所述的内燃机控制装置，其中，上述控制单元构成为，在上述进气门的气门关闭正时的实际正时处于比上述气门关闭正时的基准正时接近上止点一侧的情况下，不论上述实际压缩比的实际值是否处于上述规定的下限值以上，都将上述机械压缩比的实际值控制为比上述机械压缩比的基准值大的值，由此，将上述实际压缩比的实际值控制成为上述实际压缩比的基准值，并且使上述输出补偿单元作动。
11.一种内燃机控制装置，应用于内燃机，该内燃机具备调整内燃机的进气门的气门关闭正时的气门关闭正时调整机构、调整上述内燃机的机械压缩比的机械压缩比调整机构和对上述内燃机的燃烧室内的混合气进行点火的点火机构，该内燃机控制装置，具备基准状态决定单元，根据上述内燃机的运转状态，决定上述进气门的气门关闭正时的基准正时、上述机械压缩比的基准值及对上述混合气进行点火的点火正时的基准正时；和控制单元，以使上述进气门的气门关闭正时的实际正时与上述气门关闭正时的基准正时一致的方式且以使上述机械压缩比的实际值与上述机械压缩比的基准值一致的方式，控制上述气门关闭正时调整机构及上述机械压缩比调整机构，将上述内燃机的实际压缩比控制为大致恒定，并且控制上述点火机构，将上述点火正时控制为上述点火正时的基准正时， 上述控制单元构成为，当上述进气门的气门关闭正时的实际正时向比上述气门关闭正时的基准正时接近上止点一侧偏离了的情况下，将上述机械压缩比的实际值控制为比上述机械压缩比的基准值大的值。
12.一种内燃机控制装置，应用于内燃机，该内燃机具备调整内燃机的进气门的气门关闭正时的气门关闭正时调整机构、调整上述内燃机的机械压缩比的机械压缩比调整机构、 对上述内燃机的燃烧室内的混合气进行点火的点火机构和对由于上述进气门的气门关闭正时的实际正时向接近上止点一侧偏离而引起的上述内燃机的输出降低进行补偿的输出补偿单元，该内燃机控制装置具备基准状态决定单元，根据上述内燃机的运转状态，决定上述进气门的气门关闭正时的基准正时、上述机械压缩比的基准值及对上述混合气进行点火的点火正时的基准正时；和控制单元，以使上述进气门的气门关闭正时的实际正时与上述气门关闭正时的基准正时一致的方式且以使上述机械压缩比的实际值与上述机械压缩比的基准值一致的方式，控制上述气门关闭正时调整机构及上述机械压缩比调整机构，将上述内燃机的实际压缩比控制为大致恒定，并且控制上述点火机构，将上述点火正时控制为上述点火正时的基准正时， 上述控制单元构成为，在上述机械压缩比的实际值比上述机械压缩比的基准值大的情况下，将上述进气门的气门关闭正时的实际正时控制为比上述气门关闭正时的基准正时接近上止点一侧的正时，并且使上述输出补偿单元作动。
全文摘要
执行与超高膨胀循环对应的控制模式，并以使进气门气门关闭正时的实际正时IVCa与稳定适当值IVCt一致的方式，以使机械压缩比的实际值εma与稳定适当值εmt一致的方式，分别将点火正时SA控制成稳定适当正时SAt。能够发生如下4种情况由于可变进气门正时装置的响应延迟等使IVCa相对于IVCt向延迟侧或提前侧偏离的情况，以及由于可变压缩比机构的响应延迟等使εma相对于εmt向大的方向或小的方向偏离的情况。关于这4种情况的每种情况，存在“进行进气气门关闭正时修正和机械压缩比修正来使实际压缩比的实际值εca返回到稳定适当值εct”和“维持εca从εct偏离的同时进行点火正时修改”这两种处理方法。在第一实施方式中，从选择“最优先确保驾驶员要求的输出转矩，其中燃油效率更好的模式”，关于这样的4种情况的每种情况，选择两种处理方法中的一方。
文档编号F02D41/02GK102265014SQ200880132519
公开日2011年11月30日 申请日期2008年12月25日 优先权日2008年12月25日
发明者中坂幸博 申请人:丰田自动车株式会社