(57)【要約】【課題】運転状態に応じて選択した吸気カムとＥＧＲ率の組み合わせに基づいてエンジン出力の向上を図る過給エンジンにおいて、ＥＧＲ率の目標値が高い領域から低い領域に運転状態が移るときのエンジン出力の低下を抑制する。【解決手段】図４に示すように、多くの運転領域では通常カムが選択され、高トルク・高回転速度域のみにおいて小カムが選択される。高トルク・高回転速度域で小カムを選択するのは、この運転領域で通常カムを選択するとノッキングが発生し易くなるためである。この点、高トルク・高回転速度域で小カムを選択すれば、実圧縮比が高い状態を解消して吸入効率を低下させることができる。従って、ノッキング限界の低下を抑えることができる。【選択図】図４
2018115591.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気バルブを駆動するカムプロフィールの異なる複数の吸気カムと、排気系を流れる排気を外部ＥＧＲガスとして吸気系に導入するＥＧＲ装置と、筒内の混合気に点火する点火装置と、を備える過給エンジンを制御する内燃機関の制御装置であって、
エンジントルクとエンジン回転速度とで特定される運転状態に応じて、吸気に占める外部ＥＧＲガスの割合として表されるＥＧＲ率の目標値を設定し、
前記ＥＧＲ率の目標値が所定の高ＥＧＲ率に設定される第１運転領域において、前記吸気バルブの駆動カムとして第１カムを選択すると共に、前記吸気バルブの閉じ時期を、エンジン回転速度と過給圧を固定した条件下で吸入効率が最も高くなるクランク角を含む第１クランク角区間に設定し、
前記第１運転領域よりも高回転速度側に位置し、尚且つ、前記ＥＧＲ率の目標値が前記所定の高ＥＧＲ率よりも低い値に設定される第２運転領域において、前記第１カムよりも作用角およびリフト量の小さい第２カムを前記駆動カムとして選択し、前記閉じ時期を、前記第１クランク角区間よりも進角側に位置し、尚且つ、前記第１クランク角区間よりも吸入効率が低い第２クランク角区間に設定すると共に、前記点火装置の点火時期を、前記第１運転領域における前記点火装置の点火時期に比べて進角側に変更することを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記第１運転領域から前記第２運転領域への運転状態の移行に伴って前記駆動カムを前記第１カムから前記第２カムに切り換える場合、実際のＥＧＲ率の変更が完了するまで前記駆動カムの切り換えを待機することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記過給エンジンが、筒内に燃料を供給するインジェクタを更に備え、
運転状態が前記第１運転領域にある場合は、圧縮行程において燃料を噴射するように前記インジェクタを制御し、
運転状態が前記第２運転領域にある場合は、吸気行程において燃料を噴射するように前記インジェクタを制御することを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記第１運転領域から前記第２運転領域への運転状態の移行に伴って前記駆動カムを前記第１カムから前記第２カムに切り換える場合、前記インジェクタの噴射時期の変更が完了するまで前記駆動カムの切り換えを待機することを特徴とする請求項３に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記過給エンジンが、前記複数の吸気カムを支持するカムシャフトと、前記カムシャフトのクランクシャフトに対する回転位相を変更する回転位相変更機構と、を更に備え、
前記第１運転領域から前記第２運転領域への運転状態の移行に伴って前記駆動カムを前記第１カムから前記第２カムに切り換える場合、前記駆動カムの切り換え前後の吸入効率が一致するように前記回転位相を変更すると共に、前記回転位相の変更が完了するまで前記駆動カムの切り換えを待機することを特徴とする請求項１乃至４何れか１項に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
前記過給エンジンが、前記吸気系を流れる吸気を冷却する水冷式のインタークーラと、前記インタークーラと冷却水を共有する熱交換器と、を更に備え、
前記第１運転領域から前記第２運転領域への運転状態の移行に伴って前記駆動カムを前記第１カムから前記第２カムに切り換える場合において、前記インタークーラと前記熱交換器に流す冷却水の温度が所定温度よりも高いときは、前記駆動カムの切り換え自体を禁止することを特徴とする請求項１乃至５何れか１項に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項７】
前記第１運転領域よりも低回転速度側に位置し、尚且つ、前記ＥＧＲ率の目標値が前記所定の高ＥＧＲ率よりも低い値に設定される第３運転領域において、前記第１カムよりもリフト量が小さく、尚且つ、前記第２カムよりも作用角が小さい第３カムを前記駆動カムとして選択し、前記閉じ時期を、前記第１クランク角区間よりも進角側に位置し、尚且つ、前記第２クランク角区間よりも狭い第３クランク角区間に設定すると共に、前記点火装置の点火時期を、前記第１運転領域における前記点火装置の点火時期に比べて進角側に変更することを特徴とする請求項１乃至６何れか１項に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項８】
前記過給エンジンの幾何学的圧縮比が１１以上であることを特徴とする請求項１乃至７何れか１項に記載の内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、内燃機関の制御装置に関し、詳しくは、吸気バルブの作動特性の変更によってエンジン出力を制御する内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特開平６−１０８８６０号公報には、過給機付きエンジンの運転状態に応じて２種類の吸気カムを切り換えて、吸気バルブの閉じ時期を変更する内燃機関の制御装置が開示されている。この従来の制御装置は、高負荷域の低回転側では低速用の吸気カムを選択し、高負荷域の高回転側で高速用の吸気カムを選択する。低速用カムが選択されると、下死点よりも早い所定時期に吸気バルブが閉じられる。高速用カムが選択されると、上記所定時期よりも遅い時期に吸気バルブが閉じられる。
【０００３】
低速用カムの使用時は、吸気バルブの閉じ時期が下死点よりも早くなるので、圧縮端温度が下がることになる。そのため、ノッキング限界を高めることができる。加えて、過給機による過給作用により筒内充填量を高めることもできる。従って、従来の制御装置によれば、高負荷域の低回転側において、エンジン出力を向上させることができる。但し、エンジン回転速度が上昇して運転状態が高負荷域の高回転側に移ると、実質的な吸入期間が短くなり、筒内充填量が減少する。また、過給機による空気の吐出に対して、エンジンによる吸い込み量の減少分だけ過給圧が上昇する。この点、高速用カムの使用時は、低速用カムの使用時に比して吸気バルブの閉じ時期を遅くすることができる。従って、従来の制御装置によれば、高負荷域の高回転側において、上述した筒内充填量の減少を補うことができ、また、上述した過給圧の過剰な上昇を抑えることもできる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−１０８８６０号公報
【特許文献２】特開２００６−５２８７４５号公報
【特許文献３】特開２００２−３３９７７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述したノッキング限界の改善は、外部ＥＧＲガスを筒内に導入することによっても実現できる。更に言うと、外部ＥＧＲガスを導入すれば、上述した低速用カムを使用した吸気バルブの早閉じに頼ることなく、ノッキング限界を高めることができる。即ち、外部ＥＧＲガスによれば、仮に、上述した高負荷域の低回転側において上述した高速用カムを使用して吸気バルブを遅閉じしたとしても、筒内充填量を増やすことができる。これに加えて過給機を駆動すれば、過給作用によって筒内充填量を更に高めることができる。従って、上述した高負荷域の低回転側における過給エンジンの出力を更に向上させることができる。
【０００６】
しかし、吸気に占める外部ＥＧＲガスの割合として表されるＥＧＲ率は、上述した２種類の吸気カムと同様、エンジンの運転状態に応じて最適な目標値が選択されるように設計されているのが一般的である。また、この目標ＥＧＲ率は、上述した高負荷域に隣接する中負荷域において最も高い値に設定されるのが一般的である。そのため、中負荷域から高負荷域にエンジンの運転状態が移行する際に問題が生じる。具体的に述べると、エンジンの運転状態が中負荷域から高負荷域に移ると、目標ＥＧＲ率の減少に伴いノッキング限界が下がってしまう。このように、複数種の吸気カムの切り換えにＥＧＲ率を組み合わせる過給エンジンの出力を向上させるためには、従来とは異なる改良を行う必要がある。
【０００７】
本発明は、上述のような課題に鑑みてなされたものである。即ち、運転状態に応じて選択した吸気カムとＥＧＲ率の組み合わせに基づいてエンジン出力の向上を図る過給エンジンにおいて、ＥＧＲ率の目標値が高い運転領域から低い運転領域に運転状態が移るときのエンジン出力の低下を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の発明は、上述した課題を解決するため、吸気バルブを駆動するカムプロフィールの異なる複数の吸気カムと、排気系を流れる排気を外部ＥＧＲガスとして吸気系に導入するＥＧＲ装置と、筒内の混合気に点火する点火装置と、を備える過給エンジンを制御する内燃機関の制御装置であって、
エンジントルクとエンジン回転速度とで特定される運転状態に応じて、吸気に占める外部ＥＧＲガスの割合として表されるＥＧＲ率の目標値を設定し、
前記ＥＧＲ率の目標値が所定の高ＥＧＲ率に設定される第１運転領域において、前記吸気バルブの駆動カムとして第１カムを選択すると共に、前記吸気バルブの閉じ時期を、エンジン回転速度と過給圧を固定した条件下で吸入効率が最も高くなるクランク角を含む第１クランク角区間に設定し、
前記第１運転領域よりも高回転速度側に位置し、尚且つ、前記ＥＧＲ率の目標値が前記所定の高ＥＧＲ率よりも低い値に設定される第２運転領域において、前記第１カムよりも作用角およびリフト量の小さい第２カムを前記駆動カムとして選択し、前記閉じ時期を、前記第１クランク角区間よりも進角側に位置し、尚且つ、前記第１クランク角区間よりも吸入効率が低い第２クランク角区間に設定すると共に、前記点火装置の点火時期を、前記第１運転領域における前記点火装置の点火時期に比べて進角側に変更することを特徴とする。
【０００９】
第２の発明は、第１の発明において、
前記第１運転領域から前記第２運転領域への運転状態の移行に伴って前記駆動カムを前記第１カムから前記第２カムに切り換える場合、実際のＥＧＲ率の変更が完了するまで前記駆動カムの切り換えを待機することを特徴とする。
【００１０】
第３の発明は、第１または第２の発明において、
前記過給エンジンが、筒内に燃料を供給するインジェクタを更に備え、
運転状態が前記第１運転領域にある場合は、圧縮行程において燃料を噴射するように前記インジェクタを制御し、
運転状態が前記第２運転領域にある場合は、吸気行程において燃料を噴射するように前記インジェクタを制御することを特徴とする。
【００１１】
第４の発明は、第３の発明において、
前記第１運転領域から前記第２運転領域への運転状態の移行に伴って前記駆動カムを前記第１カムから前記第２カムに切り換える場合、前記インジェクタの噴射時期の変更が完了するまで前記駆動カムの切り換えを待機することを特徴とする。
【００１２】
第５の発明は、第１乃至第４の発明の何れかにおいて、
前記過給エンジンが、前記複数の吸気カムを支持するカムシャフトと、前記カムシャフトのクランクシャフトに対する回転位相を変更する回転位相変更機構と、を更に備え、
前記第１運転領域から前記第２運転領域への運転状態の移行に伴って前記駆動カムを前記第１カムから前記第２カムに切り換える場合、前記駆動カムの切り換え前後の吸入効率が一致するように前記回転位相を変更すると共に、前記回転位相の変更が完了するまで前記駆動カムの切り換えを待機することを特徴とする。
【００１３】
第６の発明は、第１乃至第５の発明の何れかにおいて、
前記過給エンジンが、前記吸気系を流れる吸気を冷却する水冷式のインタークーラと、前記インタークーラと冷却水を共有する熱交換器と、を更に備え、
前記第１運転領域から前記第２運転領域への運転状態の移行に伴って前記駆動カムを前記第１カムから前記第２カムに切り換える場合において、前記インタークーラと前記熱交換器に流す冷却水の温度が所定温度よりも高いときは、前記駆動カムの切り換え自体を禁止することを特徴とする。
【００１４】
第７の発明は、第１乃至第６の発明の何れかにおいて、
前記第１運転領域よりも低回転速度側に位置し、尚且つ、前記ＥＧＲ率の目標値が前記所定の高ＥＧＲ率よりも低い値に設定される第３運転領域において、前記第１カムよりもリフト量が小さく、尚且つ、前記第２カムよりも作用角が小さい第３カムを前記駆動カムとして選択し、前記閉じ時期を、前記第１クランク角区間よりも進角側に位置し、尚且つ、前記第２クランク角区間よりも狭い第３クランク角区間に設定すると共に、前記点火装置の点火時期を、前記第１運転領域における前記点火装置の点火時期に比べて進角側に変更することを特徴とする。
【００１５】
第９の発明は、第１乃至第７の発明の何れかにおいて、
前記過給エンジンの幾何学的圧縮比が１１以上であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
第１の発明によれば、運転状態が第１運転領域にある場合、吸気バルブの駆動カムとして第１カムを選択し、第１クランク角区間で吸気バルブを閉じることができる。運転状態が第１運転領域にある場合は、ＥＧＲ率の目標値が高い値に設定されるので、ノッキング限界は高い。また、第１クランク角区間は、エンジン回転速度と過給圧を固定した条件下で吸入効率が最も高くなるクランク角を含む。そのため、第１カムを選択して第１クランク角区間で吸気バルブを閉じれば、エンジン出力を向上させることができる。
【００１７】
また、第１の発明によれば、運転状態が第２運転領域にある場合、吸気バルブの駆動カムとして第２カムを選択し、第２クランク角区間で吸気バルブを閉じると共に、第１運転領域における点火時期に比べて進角側の点火時期で混合気に点火できる。運転状態が第２運転領域にある場合は、運転状態が第１運転領域にある場合よりもＥＧＲ率の目標値が低い値に設定される。そのため、ノッキング限界としては下がることになる。この点、第２カムは第１カムよりも作用角およびリフト量が小さく、また、第２クランク角区間は第１クランク角区間よりも進角側に位置し、尚且つ、第１クランク角区間よりも吸入効率が低い。そのため、第２カムを選択して第２クランク角区間で吸気バルブを閉じれば、吸入効率を下げてノッキング限界の低下を抑えることができる。また、第１運転領域における点火時期に比べて進角側の点火時期で混合気に点火すれば、吸入効率の低下分を補ってエンジン出力の低下を抑えることができる。
【００１８】
ＥＧＲ率の目標値が変更されると、実際のＥＧＲ率が時間遅れをもって変化する。実際のＥＧＲ率の変化中に駆動カムを切り換えると、燃焼が不安定になりトルク変動が大きくなる。この点、第２の発明によれば、実際のＥＧＲ率の変更が完了するまで第１カムから第２カムへの切り換えを待機することができる。従って、燃焼を安定化してトルク変動を小さくできる。
【００１９】
第２カムは第１カムよりも作用角およびリフト量が小さいので、駆動カムに第２カムを選択すると、駆動カムに第１カムを選択する場合に比べて筒内乱れが小さくなり、燃焼速度が低下する。この点、第３の発明によれば、運転状態が第２運転領域にある場合に、吸気行程において燃料が噴射されるようにインジェクタを制御することができる。従って、吸気と燃料の混合を促進して、エンジン出力の低下を抑えることができる。
【００２０】
インジェクタの噴射時期の変更中に駆動カムを切り換えると、燃焼が不安定になりトルク変動が大きくなる。この点、第４の発明によれば、インジェクタの噴射時期の変更が完了するまで第１カムから第２カムへの切り換えを待機することができる。従って、燃焼を安定化してトルク変動を小さくできる。
【００２１】
第５の発明によれば、駆動カムの切り換え前後の吸入効率が一致するようにカムシャフトのクランクシャフトに対する回転位相を変更することができる。また、この回転位相の変更が完了するまで駆動カムの切り換えを待機することができる。従って、駆動カムの切り換え前後の燃焼を安定化してトルク変動を小さくできる。
【００２２】
第６の発明によれば、インタークーラと熱交換器に流す冷却水の温度が所定温度よりも高いときに、駆動カムの切り換え自体を禁止することができる。従って、熱交換器の過剰な温度上昇を抑制することができる。
【００２３】
第７の発明によれば、運転状態が第３運転領域にある場合、吸気バルブの駆動カムとして第３カムを選択し、第３クランク角区間で吸気バルブを閉じると共に、第１運転領域における点火時期に比べて進角側の点火時期で混合気に点火できる。運転状態が第３運転領域にある場合は、運転状態が第１運転領域にある場合よりもＥＧＲ率の目標値が低い値に設定される。そのため、ノッキング限界としては下がることになる。この点、第３カムは第１カムよりもリフト量が小さく、尚且つ、第２カムよりも作用角が小さい。また、第３クランク角区間は、第１クランク角区間よりも進角側に位置し、尚且つ、第２クランク角区間よりも狭い。そのため、第３カムを選択して第３クランク角区間で吸気バルブを閉じれば、吸入効率を下げてノッキング限界の低下を抑えることができる。また、第１運転領域における点火時期に比べて進角側の点火時期で混合気に点火すれば、吸入効率の低下分を補ってエンジン出力の低下を抑えることができる。
【００２４】
第８の発明によれば、幾何学的圧縮比が１１以上の高圧縮の過給エンジンのエンジン出力を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施の形態１に係るシステムの構成例を示す概略図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係るシステムが備える２種類の吸気カムのカムプロフィールの一例を説明する図である。
【図３】エンジンの運転領域と目標ＥＧＲ率の関係の一例を示す図である。
【図４】エンジンの運転領域と、吸気バルブを駆動するカムとの関係の一例を示す図である。
【図５】吸気バルブの閉じ時期の一例を説明する図である。
【図６】本発明の実施の形態１のエンジン制御による効果を説明する図である。
【図７】吸気バルブの閉じ時期と筒内乱れとの関係の一例を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態１のエンジン制御例を説明するタイムチャートである。
【図９】吸気バルブの閉弁時期と、吸入効率との関係の一例を示した図である。
【図１０】本発明の実施の形態１において、ＥＣＵが実行する処理ルーチンの一例を示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態２に係るシステムが備える３種類の吸気カムのカムプロフィールの一例を説明する図である。
【図１２】エンジンの運転領域と、吸気バルブを駆動するカムとの関係の一例を示す図である。
【図１３】吸気バルブの閉じ時期の一例を説明する図である。
【図１４】本発明の実施の形態３に係るシステムの冷却系を説明する図である。
【図１５】本発明の実施の形態３に係るシステムの冷却系を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、図面に基づいてこの発明の実施の形態について説明する。尚、各図において共通する要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。また、以下の実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００２７】
実施の形態１．
先ず、本発明の実施の形態１について図１乃至図１０を参照しながら説明する。
【００２８】
［システム構成例の説明］
図１は、本発明の実施の形態１に係るシステムの構成例を示す概略図である。図１に示すシステムは、車両に搭載される内燃機関のシステムである。図１に示すシステムは、駆動源としての内燃機関１０を備えている。内燃機関１０は、４ストローク型のレシプロエンジンであり、直列３気筒型のエンジンでもある。なお、内燃機関１０の気筒数および気筒配列は特に限定されない。内燃機関１０の幾何学的圧縮比は、比較的高い１１以上とされている。内燃機関１０の各気筒には、吸気管１２および排気管１４が連通している。
【００２９】
先ず、内燃機関１０の吸気系について説明する。吸気管１２の入口近傍には、エアクリーナ１６が取り付けられている。エアクリーナ１６の下流には、ターボ過給機１８のコンプレッサ１８ａが設けられている。コンプレッサ１８ａは、排気管１４に設けられたタービン１８ｂの回転により駆動して、吸気を圧縮する。コンプレッサ１８ａの下流には、電子制御式のスロットルバルブ２０が設けられている。スロットルバルブ２０の下流には、各気筒の吸気ポートに接続される吸気マニホールド２２が設けられている。吸気マニホールド２２には、水冷式のインタークーラ２４が内蔵されている。インタークーラ２４に流入した吸気は、冷却管２６を流れる冷却水との熱交換によって冷却される。
【００３０】
次に、内燃機関１０の排気系について説明する。排気管１４には、ターボ過給機１８のタービン１８ｂが取り付けられている。タービン１８ｂはコンプレッサ１８ａと連結されている。排気管１４を流れる排気のエネルギによりタービン１８ｂが回転する。排気管１４の途中には、タービン１８ｂを迂回するバイパス管２８が設けられている。バイパス管２８には、ＷＧＶ（ウェイストゲートバルブ）３０が設けられている。ＷＧＶ３０は、タービン１８ｂよりも上流側の排気管圧（背圧）が規定値よりも高くなると開かれる。ＷＧＶ３０が開かれると、タービン１８ｂの上流を流れる排気の一部がバイパス管２８を経由してタービン１８ｂの下流に流入する。タービン１８ｂの下流には、排気を浄化するための触媒３２，３４が備えられている。
【００３１】
次に、内燃機関１０のＥＧＲ系について説明する。内燃機関１０は、ＬＰＬ−ＥＧＲ（低圧ループ−ＥＧＲ）装置３６を備えている。ＬＰＬ−ＥＧＲ装置３６は、触媒３２，３４の間の排気管１４と、コンプレッサ１８ａよりも上流側の吸気管１２とを接続するＥＧＲ管３８を備えている。ＥＧＲ管３８の途中には、水冷式のＥＧＲクーラ４０が設けられている。ＥＧＲクーラ４０に流入した排気（即ち、外部ＥＧＲガス）は、冷却管４２を流れる冷却水との熱交換によって冷却される。ＥＧＲクーラ４０の下流には、電子制御式のＥＧＲバルブ４４が設けられている。ＥＧＲバルブ４４の開度を変更すると、ＥＧＲ管３８から吸気管１２に流入する外部ＥＧＲガスの流量が変化する。ＥＧＲバルブ４４の開度が大きくなると、ＥＧＲ率が高くなる。
【００３２】
次に、内燃機関１０の動弁系について説明する。図２は、本発明の実施の形態１に係るシステムが備える２種類の吸気カムのカムプロフィール（リフト量および作用角の少なくとも一方を意味する。以下同じ。）の一例を説明する図である。図２に示すように、本実施の形態１に係るシステムは、通常カムと小カムの２種類の吸気カムを備えている。小カムは、通常カムよりも小さい作用角とリフト量を有している。通常カムと小カムは、クランクシャフトと同期して回転するカムシャフトに支持されている。また、通常カムと小カムは、１気筒あたり２組支持されている。この理由は、１気筒あたり２つの吸気バルブが配設されているためである。但し、本発明における１気筒あたりの吸気バルブの数は１つでもよいし、３つ以上でもよい。
【００３３】
通常カムと小カムを支持するカムシャフトには、ＶＶＴ（可変バルブタイミング機構）が設けられている。ＶＶＴは、クランクシャフトに対するカムシャフトの回転位相差を変更することによって、吸気バルブの開弁特性を変更する機構である。ＶＶＴは、タイミングチェーン等を介してクランクシャフトと連結されたハウジングと、ハウジング内に設けられてカムシャフトの端部に取り付けられたベーン体と、を備えている。ハウジングとベーン体とによって区画された油圧室内に油圧を供給することで、ベーン体をハウジングに対して相対回転させ、ひいては、クランクシャフトに対するカムシャフトの回転位相差を変更することができる。ＶＶＴに供給する油圧の制御は、油圧供給ラインに設けた油圧制御弁によって行われる。ＶＶＴの仕組みは公知であり、また、本発明においてその構成に限定はないので、ＶＶＴに関するこれ以上の説明は省略する。
【００３４】
図１に戻り、システムの構成例の説明を続ける。図１に示すシステムは、制御装置としてのＥＣＵ（Electronic Control Unit）５０を備えている。ＥＣＵ５０は、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）、ＣＰＵ（マイクロプロセッサ）等を備えている。ＥＣＵ５０は、車両に搭載された各種センサの信号を取り込み処理する。各種センサには、エアフローメータ５２、クランク角センサ５４、過給圧センサ５６、水温センサ５８、背圧センサ６０およびガス温センサ６２が含まれる。エアフローメータ５２は、エアクリーナ１６の近傍に設けられて吸入空気量を検出する。クランク角センサ５４は、クランクシャフトの回転角度に応じた信号を出力する。過給圧センサ５６は、スロットルバルブ２０よりも上流側の吸気管圧（過給圧）を検出する。水温センサ５８は、内燃機関１０の冷却水温を検出する。背圧センサ６０は、タービン１８ｂよりも上流側の排気管圧（背圧）を検出する。ガス温センサ６２は、ＥＧＲクーラ４０の出口部の排気の温度を検出する。
【００３５】
ＥＣＵ５０は、取り込んだ各種センサの信号を処理して所定の制御プログラムに従って各種アクチュエータを操作する。各種アクチュエータには、上述したスロットルバルブ２０およびＷＧＶ３０が含まれる。また、各種アクチュエータには、筒内に燃料を噴射するインジェクタ７０、筒内の混合気に点火する点火装置７２、ＶＶＴ７４、および吸気バルブを駆動する吸気カム（以下、「駆動カム」ともいう。）を切り換えるカム切り換え機構７６も含まれる。
【００３６】
［実施の形態１の制御の特徴］
図３は、エンジンの運転領域と目標ＥＧＲ率（ＥＧＲ率の目標値）の関係の一例を示す図である。図３の関係は、事前のシミュレーションに基づいて作成されたものである。図３に等高線で示すように、目標ＥＧＲ率は、中トルク・中回転速度域において最も高い値に設定されている。これは、使用頻度が特に高い中トルク・中回転速度域のＥＧＲ率を高めて熱効率を向上させるためである。また、目標ＥＧＲ率は、使用頻度が相対的に低い周辺の領域ほど低い値に設定されている。具体的に、高トルク域や低トルク域では、中トルク域に比べて目標ＥＧＲ率が低い値に設定されている。同様に、高回転速度域や低回転速度域では、中回転速度域に比べて目標ＥＧＲ率が低い値に設定されている。本実施の形態１では、図３に示した関係がＥＣＵのＲＯＭに記憶されており、この関係に実際の運転状態を適用することによってＥＧＲバルブの開度が制御される。
【００３７】
また、本実施の形態１では、エンジン出力を向上させる目的で、上述した目標ＥＧＲ率に、吸気バルブの閉じ時期を組み合わせるエンジン制御が行われる。図４は、エンジンの運転領域と、吸気バルブを駆動するカムとの関係の一例を示す図である。図４に示すように、多くの運転領域では通常カムが選択され、高トルク・高回転速度域のみにおいて小カムが選択される。本実施の形態１では、図４に示した関係がＥＣＵのＲＯＭに記憶されており、この関係に実際の運転状態を適用することによってカム切り換え機構による切り換え動作が制御される。
【００３８】
図５は、吸気バルブの閉じ時期の一例を説明する図である。図５に示すように、駆動カムが通常カムの場合は、下死点（ＡＢＤＣ＝０）よりも遅いクランク角区間ＣＡ１において吸気バルブが閉じられる。一方、駆動カムが小カムの場合は、下死点を含むクランク角区間ＣＡ２において吸気バルブが早閉じされる。図５に示すクランク角区間ＣＡ１，ＣＡ２に幅があるのは、ＶＶＴによって吸気バルブの閉じ時期が変更されるためである。但し、使用頻度の高い運転領域でのエンジン出力を向上させるため、リフト量の大きい通常カムを駆動カムとする場合は、吸入効率が最大となるクランク角が含まれるようにクランク角区間ＣＡ１が設定される。一方、リフト量の小さい小カムを駆動カムとする場合は、吸入効率が最大となるクランク角が含まれないようにクランク角区間ＣＡ２が設定される。なお、図５に示す吸入効率は、例えば、エンジン回転速度と過給圧を固定した運転条件下で求めることができる。
【００３９】
図５において高トルク・高回転速度域で小カムを選択するのは、この運転領域で通常カムを選択するとノッキングが発生し易くなるためである。ノッキングは、中トルク〜高トルク域において発生し易い。但し、図３で説明したように、中トルク・中回転速度域においては目標ＥＧＲ率が高い値に設定されている。これは、ノッキング限界が高められていることを意味している。また、図３で説明したように、高トルク・高回転速度域では、中トルク・中回転速度域に比べて目標ＥＧＲ率が低い値に設定される。そのため、図３の動作線に示すようにエンジンの運転状態が推移した場合、目標ＥＧＲ率が徐々に上がって最大値に達し、その後、減少に転じて現作動点に至ることになる。従って仮に、この期間に亘って通常カムを選択し続けた場合には、目標ＥＧＲ率の低下に伴いノッキング限界が下がっているにも関わらず、実圧縮比が高い状態が続くことになる。故に、点火時期を遅角化せざるを得ず、エンジン出力の低下が避けられなくなる。
【００４０】
この点、本実施の形態１では、高トルク・高回転速度域で小カムを選択するので、実圧縮比が高い状態を解消して吸入効率を低下させることができる。従って、ノッキング限界の低下を抑えて、点火時期の遅角化を回避することができる。また、高トルク・高回転速度域では背圧が高く、通常カムを選択した場合は背圧が規定値を大きく上回ることでＷＧＶが開かれることになる。しかし、小カムに切り換えれば、吸入効率の意図的な低下に伴い背圧も低下するので、背圧が規定値を下回ることでＷＧＶの開度が小さくなる。そのため、過給圧を高めることが可能となり、小カムの選択による吸入効率の低下を補うことができるようになる。従って、エンジン出力を向上させることが可能となる。
【００４１】
図６は、本発明の実施の形態１のエンジン制御による効果を説明する図である。図６に示すように、ＥＧＲ率の低下時に通常カムを選択し続ける場合は、ＥＧＲ率の低下後にエンジンの最大出力が低下する（破線矢印）。これに対し、本実施の形態１では、ＥＧＲ率の低下時に通常カムから小カムに切り換えるので、エンジンの最大出力の低下を抑えることができる（実線矢印）。なお、低下後のＥＧＲ率の値は、ゼロでもよいし、ゼロより大きくてもよい。
【００４２】
ところで、駆動カムを通常カムから小カムに切り換えて吸気バルブの閉じ時期を変更すると、吸入効率だけでなく燃焼速度も低下する。図７は、吸気バルブの閉じ時期と筒内乱れとの関係の一例を示す図である。図７に示すように、駆動カムが小カムの場合は、駆動カムが通常カムの場合に比べて筒内乱れが小さくなる。そのため、駆動カムを通常カムから小カムに切り換えた場合は、燃焼速度が遅くなり、エンジン出力が低下する可能性がある。しかし、本実施の形態１のように幾何学的圧縮比が高い内燃機関においては、燃焼速度の低下よりも吸入効率の低下に伴う過給圧の上昇の方が強く影響するので、エンジン出力の低下が抑えられている（図６参照）。因みに、幾何学的圧縮比が１０程度の通常の過給エンジンの場合は、燃焼速度の低下の影響が相対的に強くなり、エンジン出力が低下し易くなる。
【００４３】
次に、図８を参照しながら、本実施の形態１のエンジン制御の具体例を説明する。図８は、本発明の実施の形態１のエンジン制御例を説明するタイムチャートである。図８のタイムチャートには、図３で説明した動作線に沿ってエンジンの運転状態が目標ＥＧＲ率の高い領域（即ち、中トルク・中回転速度域）から目標ＥＧＲ率の低い領域（即ち、高トルク・高回転速度域）に移行するときの各種物理量や制御パラメータの推移が描かれている。そのため、図８に示すＥＧＲ率は時刻ｔ１を境に低下し、その一方で同図に示す過給圧や筒内空気量は概ね上昇し続ける。
【００４４】
図８に示すように、時刻ｔ１から時刻ｔ２にかけてＥＧＲ率が低下する。これは、図３で説明した目標ＥＧＲ率の低下に伴い、ＥＧＲバルブの開度が閉じ側に変更されるためである。ＥＧＲ率が低下するとノッキング限界が下がるので、ＥＧＲ率の変更中は点火時期が遅角側に変更され続ける。また、点火時期の遅角化に伴い、筒内圧が最大となるクランク角θ＿Ｐｍａｘが遅角側に移動する。
【００４５】
本実施の形態１では、ＥＧＲ率の変更中に駆動カムの切り換えを行わない。この理由は、通常カムから小カムへの切り換えをＥＧＲバルブの変更と同時並行で行うと、燃焼が不安定になりトルク変動が大きくなるためである。更に言うと、駆動カムの切り換えは、ＥＧＲ率の変更が完了する時刻ｔ２でも開始されず、時刻ｔ３まで待機状態とされる。駆動カムを切り換える代わりに、時刻ｔ２では、燃料の噴射時期が進角側に変更される。噴射時期は、圧縮行程中のクランク角から吸気行程中のクランク角に変更される。この理由は、駆動カムが通常カムの場合は筒内乱れが確保できエンジン出力が向上できる一方で、駆動カムを小カムに切り換えた後は筒内乱れが低下するためである。この点、時刻ｔ２で噴射時期を進角して吸気行程中のクランク角に変更すれば、吸気と燃料の混合を促進できるので、エンジン出力の低下を抑えることが可能となる。
【００４６】
また、本実施の形態１では、時刻ｔ２において吸気バルブの閉弁時期の遅角側への変更が開始される。閉弁時期の遅角側への変更は、駆動カムの切り換え前後で吸入効率が一致するように、駆動カムが通常カムである間にＶＶＴの油圧制御弁を制御することにより行われる。図９は、吸気バルブの閉弁時期と、吸入効率との関係の一例を示した図である。図９に示すように、吸入効率は、下死点付近のクランク角を中心として略対称となる特性を示す。対称中心のクランク角が下死点と一致していないのは過給圧が影響している。通常カムと小カムの作用角差はカムの設計段階で既に分かっている。そのため、図９に示す特性に基づけば、駆動カムの切り換え前後で吸入効率が一致する吸気バルブの閉弁時期を特定できる。
【００４７】
駆動カムの切り換えは、ＶＶＴによる吸気バルブの閉弁時期の変更が完了した時刻ｔ３において開始される。この理由は、通常カムから小カムへの切り換えを噴射時期の変更、または、吸気バルブの閉弁時期の変更と同時並行で行うと、燃焼が不安定になりトルク変動が大きくなるためである。また、時刻ｔ３では、点火時期が進角側に変更される。時刻ｔ３での点火時期の進角度合いは、筒内圧が最大となるクランク角θ＿Ｐｍａｘが時刻ｔ１でのクランク角θ＿Ｐｍａｘと略等しくなるような値に設定される。但し、時刻ｔ３での点火時期は、時刻ｔ１での点火時期よりも進角側に変更される。このような点火時期の進角側の変更により、駆動カムの切り換えに伴う吸入効率と燃焼速度の低下が補われて、エンジン出力の低下が抑えられる。
【００４８】
既に述べたように、トルク・高回転速度域で小カムを選択すると、ノッキング限界の低下を抑えることができる。そのため、時刻ｔ３で変更された点火時期は、時刻ｔ３から暫くの間、更に進角側に変更され続けることになる。また、小カムへの切り換えが完了した時刻ｔ４以降は、吸入効率の意図的な低下に伴ってＷＧＶの開度が小さくなる。そのため、時刻ｔ３まで上昇傾向にあった過給圧が、時刻ｔ４以降も更に上昇する。また、時刻ｔ４以降の過給圧の上昇に伴い、筒内空気量も増える。従って、図８の最上段に示すように、通常カムから小カムへの切り換え前後において、エンジン出力を上昇し続けることが可能となる。
【００４９】
［具体的処理］
図１０は、本発明の実施の形態１において、ＥＣＵが実行する処理ルーチンの一例を示す図である。本ルーチンは所定の制御周期ごと（例えば、クランクシャフトが１２０°回転するごと）に実行されるものとする。
【００５０】
図１０に示すルーチンでは、先ず、ＥＧＲガスの導入可否が判定される（ステップＳ１０）。ＥＧＲガスの導入可否は、例えば、ＥＧＲクーラの冷却制約と凝縮水制約とに基づいて判定される。ＥＧＲクーラの冷却制約としては、ＥＧＲクーラの出口部のガス温、ＥＧＲクーラの出口部の冷却水温、または、コンプレッサの上流部のガス温が、所定温度以下であることが挙げられる。凝縮水制約としては、インタークーラの出口部のガス温が露点温度以上であることが挙げられる。ＥＧＲ冷却制約に抵触する場合は、ＥＧＲガスの導入による熱効率の向上が見込めないと判断される。凝縮水制約に抵触する場合は、インタークーラの出口部に凝縮水が発生していると判断される。よって、冷却制約または凝縮水制約に抵触する場合は、外部ＥＧＲガスに関する制約が存在すると判断し、ステップＳ１２以降の処理を行う（詳細は後述）。
【００５１】
ステップＳ１０の判定結果が肯定的である場合は、外部ＥＧＲガスに関する制約が存在すると判断し、ステップＳ１４以降の処理を行う。ステップＳ１４では、エンジンの運転状態が高トルク・高回転速度域にあるか否かが判定される。高トルク・高回転速度域は、図４で説明した運転領域に相当する。ステップＳ１４の判定結果が否定的である場合は、目標ＥＧＲ率の上限値が最大値に設定され（ステップＳ１６）、圧縮行程のクランク角に噴射時期が設定され（ステップＳ１８）、駆動カムに通常カムが選択される（ステップＳ２０）。これにより、図３乃至図４で説明した高トルク・高回転速度域以外の運転領域でのエンジン制御が行われる。
【００５２】
ステップＳ１４の判定結果が肯定的である場合は、小カムの使用可否が判定される（ステップＳ２２）。小カムの使用可否は、例えば、過給仕事制約に基づいて判定される。過給仕事制約としては、大気圧が所定値以上であること、または、背圧が所定圧力以下であることが挙げられる。過給仕事制約に抵触する場合は、通常カムから小カムに切り換えたとしても、エンジン出力の向上が見込めないと判断される。よって、過給仕事制約に抵触する場合は、ステップＳ２４以降の処理を行う。即ち、目標ＥＧＲ率の上限値が比較的小さい値に設定され（ステップＳ２４）、圧縮行程のクランク角に噴射時期が設定され（ステップＳ２６）、駆動カムに通常カムが選択される（ステップＳ２８）。
【００５３】
ステップＳ２２の判定結果が肯定的である場合は、目標ＥＧＲ率の上限値が比較的小さな値に設定され（ステップＳ３０）、吸気行程のクランク角に噴射時期が設定され（ステップＳ３２）、駆動カムに小カムが選択される（ステップＳ３４）。これにより、図３乃至図４で説明した高トルク・高回転速度域でのエンジン制御が行われる。なお、中トルク・中回転速度域から高トルク・高回転速度域へ運転状態が移行するときは、図９で説明した手順に従って目標ＥＧＲ率の変更等が行われる。即ち、小カムへの切り換えに先駆けて、目標ＥＧＲ率と噴射時期が変更される。そして、吸気バルブの閉弁時期の変更が完了した段階で、小カムへの切り換えが開始される。
【００５４】
ステップＳ１２以降の処理について説明する。ステップＳ１２の処理は、上述したステップＳ１４の処理と同じである。また、ステップＳ１２に続くステップＳ３６〜Ｓ５４の処理は、上述したステップＳ１６〜Ｓ３４の処理と基本的に同じである。従って、ステップＳ１２，Ｓ３６〜Ｓ５４の処理内容については、対応するステップの記載を参照されたい。なお、Ｓ１６〜Ｓ３４の処理内容と異なる点として、ステップＳ３６，Ｓ４４，Ｓ５０において、目標ＥＧＲ率の上限値がゼロに設定されることが挙げられる。これは、ステップＳ１０の判定結果を踏まえたものである。
【００５５】
以上、図１０に示したルーチンによれば、ＥＧＲガスの導入条件と小カムの使用条件の両方が成立するときに、図３乃至図４で説明した運転領域に基づいたエンジン制御を行うことができる。従って、中トルク・中回転速度域から高トルク・高回転速度域へ運転状態が移行するときのエンジン出力の低下を抑えることが可能となる。
【００５６】
なお、上述した実施の形態１においては、図１に示したＬＰＬ−ＥＧＲ装置３６が第１の発明の「ＥＧＲ装置」に相当する。また、図３乃至図４で説明した中トルク・中回転速度域が第１の発明の「第１運転領域」に相当している。また、図３乃至図４で高トルク・高回転速度域が同発明の「第２運転領域」に相当している。また、通常カムが同発明の「第１カム」に相当している。また、小カムが同発明の「第２カム」に相当している。また、図５で説明したクランク角区間ＣＡ１が同発明の「第１クランク角区間」に相当している。また、クランク角区間ＣＡ２が同発明の「第２クランク角区間」に相当している。
【００５７】
また、上述した実施の形態１においては、図１に示したＶＶＴ７４が第５の発明の「回転位相変更機構」に相当する。
【００５８】
実施の形態２．
次に、本発明の実施の形態２について図１１乃至図１３を参照しながら説明する。なお、本実施の形態２のシステムの基本的な構成は、図１で説明した構成例と共通する。従って、システム構成の共通部分に関する説明については省略する。
【００５９】
［動弁系の説明］
図１１は、本発明の実施の形態２に係るシステムが備える３種類の吸気カムのカムプロフィールの一例を説明する図である。図１１に示すように、本実施の形態２に係るシステムは、通常カムと２種類の小カムの合計３種類の吸気カムを備えている。２種類の小カムは、通常カムよりも小さい作用角とリフト量を有している。但し、小カムの一方は、上記実施の形態１の小カムと同じ作用角とリフト量を有している。他方の小カムは、上記実施の形態１の小カムよりも小さい作用角を有し、尚且つ、上記実施の形態１の小カムのリフト量以上のリフト量を有している。以下、説明の便宜上、上記実施の形態１の小カムと同じカムプロフィールを有する小カムを「小カム（大作用角）」とも称す。また、もう一方の小カムを「小カム（小作用角）」とも称す。
【００６０】
通常カム、小カム（大作用角）および小カム（小作用角）は、クランクシャフトと同期して回転するカムシャフトに支持されている。このカムシャフトにＶＶＴが設けられていることは上記実施の形態１と同じである。
【００６１】
［実施の形態２の制御の特徴］
本実施の形態２では、図３で説明した目標ＥＧＲ率と、３種類の吸気カムに基づいた吸気バルブの閉じ時期とを組み合わせるエンジン制御が行われる。図１２は、エンジンの運転領域と、吸気バルブを駆動するカムとの関係の一例を示す図である。図１２に示すように、多くの運転領域では通常カムが選択され、高トルク・高回転速度域において小カム（大作用角）が選択される。ここまでは上記実施の形態１のエンジン制御と同じである。本実施の形態２のエンジン制御では、低回転速度域において小カム（小作用角）が選択される。具体的に述べると、高トルク・低回転速度域、および低トルク・低回転速度域において小カム（小作用角）が選択される。本実施の形態２では、図１２に示した関係がＥＣＵのＲＯＭに記憶されており、この関係に実際の運転状態を適用することによってカム切り換え機構による切り換え動作が制御される。
【００６２】
図１３は、吸気バルブの閉じ時期の一例を説明する図である。図１３に示すように、駆動カムが通常カムの場合はクランク角区間ＣＡ１において吸気バルブが閉じられる。一方、駆動カムが小カム（大作用角）の場合はクランク角区間ＣＡ２において吸気バルブが早閉じされる。ここまでは上記実施の形態１のエンジン制御と同じである。本実施の形態２のエンジン制御では、駆動カムが小カム（小作用角）の場合は、クランク角区間ＣＡ２よりも狭いクランク角区間ＣＡ３において吸気バルブが早閉じされる。なお、図１３に示す吸入効率は、例えば、エンジン回転速度と過給圧を固定した運転条件下で求めることができる。低エンジン回転速度の場合においては、高エンジン回転速度の場合に比べて吸入効率が最大となるクランク角が進角側に位置することになる。そのため、区間長さ自体は変わらないものの、低エンジン回転速度の場合においては、高エンジン回転速度の場合に比べてクランク角区間ＣＡ３が進角側に位置することになる。
【００６３】
上記実施の形態１で説明したように、ノッキングは、中トルク〜高トルク域において発生し易い。この点、本実施の形態２では、図３で説明した目標ＥＧＲ率の設定が行われ、更に、上記実施の形態１で説明した小カムと同じカムプロフィールを有する小カム（大作用角）が高トルク・高回転速度域で選択される。従って、高トルク・高回転速度域においてノッキング限界の低下を抑えることができる。しかし、ノッキングが高トルク域で発生し易いということは、高トルク・低回転速度域も対象領域に含まれることを意味している。そのため、図１２の動作線に示すようにエンジンの運転状態が推移した場合は、目標ＥＧＲ率が最大値から減少して現作動点に至ることになる。従って仮に、この期間に亘って通常カムを選択し続けた場合には、目標ＥＧＲ率の低下に伴いノッキング限界が下がっているにも関わらず、実圧縮比が高い状態が続くことになる。故に、ノッキングの発生を回避するために点火時期を遅角化せざるを得ず、エンジン出力の低下が避けられなくなる。
【００６４】
この点、本実施の形態２では、高トルク・低回転速度域において小カム（小作用角）を選択するので、実圧縮比が高い状態を解消することができる。また、既に説明したように、小カム（小作用角）は小カム（大作用角）よりも作用角が小さい。そのため、小カム（小作用角）を駆動カムとする場合は、小カム（大作用角）を駆動カムとする場合に比べて吸気バルブを早閉じして実圧縮比や吸入効率を大きく下げることができる。従って、ノッキング限界の低下を抑えることができる。なお、高トルク・低回転速度域では背圧が規定値を下回っており、小カム（小作用角）への切り換え前後においてＷＧＶが開かれることは殆どない。つまり、高トルク・低回転速度域では、小カム（小作用角）への切り換えによる吸入効率の意図的な低下と、点火時期の遅角化の回避とによって、エンジン出力を向上させる。
【００６５】
また、本実施の形態２では、低トルク・低回転速度域においても小カム（小作用角）を選択する。従って、低トルク・低回転速度域でのポンピングロスを低減して、この運転領域でのエンジン出力を向上させることも可能となる。
【００６６】
高トルク・高回転速度域において小カム（大作用角）を選択するエンジン制御の具体例は、上述した図８乃至図１０の説明において、「小カム」を「小カム（大作用角）」と読み替えることで説明できる。また、高トルク・低回転速度域において小カム（小作用角）を選択するエンジン制御の具体例は、上述した図８乃至図１０の説明において、「小カム」を「小カム（小作用角）」と読み替え、更に、「高トルク・高回転速度域」を「高トルク・低回転速度域」と読み替えることで説明できる。また、低トルク・低回転速度域において小カム（小作用角）を選択するエンジン制御の具体例は、上述した図８乃至図１０の説明において、「小カム」を「小カム（小作用角）」と読み替え、更に、「高トルク・高回転速度域」を「低トルク・低回転速度域」と読み替えることで説明できる。
【００６７】
なお、上述した実施の形態２においては、図１２で説明した高トルク・低回転速度域が第７の発明の「第３運転領域」に相当している。小カム（大作用角）が同発明の「第２カム」に相当している。また、小カム（小作用角）が同発明の「第３カム」に相当している。また、図１３で説明したクランク角区間ＣＡ３が同発明の「第３クランク角区間」に相当している。
【００６８】
実施の形態３．
次に、本発明の実施の形態３について図１４乃至図１５を参照しながら説明する。なお、本実施の形態３のシステムの基本的な構成は、図１で説明した構成例と共通する。従って、システム構成の共通部分に関する説明については省略する。
【００６９】
［システム構成例の説明］
本実施の形態３のシステムは、車両の駆動源として内燃機関の他にＭＧ（モータジェネレータ）を備えるハイブリッドシステムである。ハイブリッドシステムは、ＭＧの他に、駆動軸、動力分割装置、ＰＣＵ（Power Control Unit）、バッテリといった公知の構成を備えている。ハイブリッドシステムの構成は公知であり、また、本発明においてその構成に限定はないので、ハイブリッドシステムに関するこれ以上の説明は省略する。
【００７０】
図１４乃至図１５は、本発明の実施の形態３に係るシステムの冷却系を説明する図である。本実施の形態３のシステムは、２つの冷却系を備えている。図１４に示す冷却系は、内燃機関１０およびＥＧＲクーラ４０と、ラジエータ７８との間に比較的高温の冷却水を循環させるものである。この冷却系では、ラジエータ７８からウォータポンプ８０に流入した冷却水が、内燃機関１０とＥＧＲクーラ４０に送り出され、再びラジエータ７８に戻される。図１５に示す冷却系は、ＨＶ系デバイス８２（例えばＰＣＵの昇圧コンバータ、インバータ）およびインタークーラ２４と、ラジエータ８４との間に比較的低温の冷却水を循環させるものである。この冷却系では、ラジエータ８４からウォータポンプ８６に流入した冷却水が、ＨＶ系デバイス８２とインタークーラ２４に送り出され、再びラジエータ８４に戻される。
【００７１】
［実施の形態３の制御の特徴］
上記実施の形態１で説明したように、高トルク・高回転速度域で駆動カムを小カムに切り換えると、吸入効率の低下に伴って背圧が低下する。また、背圧が低下すると、ＷＧＶの開度が小さくなるので、過給圧を高めることが可能となる。しかし、過給圧が高くなれば、それだけインタークーラでの冷却要求が高くなることになる。そのため、図１５に示した冷却系のように、インタークーラ２４とＨＶ系デバイス８２とで冷却水を共有する冷却系の場合、ＨＶ系デバイス８２の冷却が不十分となる可能性がある。そこで、本実施の形態３では、上述した実施の形態１の小カムの使用条件に、図１５に示す冷却系に流す水温が所定温度以下であることを追加する。このような小カムの使用条件にすれば、ＨＶ系デバイスの冷却不足を回避することが可能となる。
【００７２】
なお、本実施の形態３のエンジン制御の具体例は、上述した図１０のステップＳ２２の処理において、過給仕事制約に関する判定に、図１５に示す冷却系に流す水温に関する判定を追加することにより説明できる。
【００７３】
その他の実施の形態．
ところで、上述した実施の形態１乃至３では、排気エネルギによりタービンを回転させるターボ過給機を例として説明した。しかし、ターボ過給機の代わりに、モータによってコンプレッサを駆動する電動過給機でもよいし、内燃機関によってコンプレッサを駆動する機械式過給機でもよい。
【００７４】
また、上述した実施の形態３では、インタークーラとＨＶ系デバイスが冷却水を共有する冷却系を例として説明した。しかし、インタークーラと冷却水を共有する熱交換器は、ＨＶ系デバイスに限られない。他の熱交換器を図１５に示した冷却系に組み込む場合は、上記実施の形態３と同様にして、小カムの使用条件に図１５に示した冷却系に流す水温に関する判定を追加すればよい。
【符号の説明】
【００７５】
１０  内燃機関
１２  吸気管
１４  排気管
１８  ターボ過給機
１８ａ  コンプレッサ
１８ｂ  タービン
２４  インタークーラ
２６，４２  冷却管
２８  バイパス管
３６  ＬＰＬ−ＥＧＲ装置
３８  ＥＧＲ管
４０  ＥＧＲクーラ
４４  ＥＧＲバルブ
５０  ＥＣＵ
７０  インジェクタ
７２  点火装置
７４  ＶＶＴ
７６  カム切り換え機構
７８，８４  ラジエータ
８２  ＨＶ系デバイス
【図１】
2018115591.tif 000003
【図２】
2018115591.tif 000004
【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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