(57)【要約】【課題】インタークーラの冷却能力の変化に起因する車両の走行性能の変動を抑え、この走行性能の変動により生じる運転者の違和感を緩和することのできる車載内燃機関の制御装置を提供する。【解決手段】内燃機関には、吸気バルブの最大リフト量を変更する最大リフト量変更機構、排気通路を流れる排気により駆動されて吸入空気を燃焼室に圧送する過給機及び過給機によって圧送される吸入空気が燃焼室に流入するのに先立ち該吸入空気を走行風により冷却するインタークーラが設けられている。内燃機関の電子制御装置は、車両のアクセルペダルの踏込量Ａｃｃｐに応じて吸気バルブの最大リフト量Ｐを設定するとともに、インタークーラの冷却能力を推定し、インタークーラの冷却能力の変化による吸入空気の質量流量変化を緩和すべく推定される冷却能力が低いときには高いときと比較して大きくなるようにその設定される最大リフト量Ｐを補正する。【選択図】図３
2009057904.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気バルブの最大リフト量を変更する最大リフト量変更機構と、排気通路を流れる排気により駆動されて吸入空気を燃焼室に圧送する過給機と、前記過給機によって圧送された吸入空気が前記燃焼室に流入するのに先立ち該吸入空気を走行風により冷却するインタークーラとを備える車載内燃機関の制御装置において、
アクセルペダルの踏込量に基づいて前記吸気バルブの最大リフト量を設定する設定手段と、
前記インタークーラの冷却能力を推定する推定手段と、
前記インタークーラの冷却能力の変化による吸入空気の質量流量変化を緩和すべく前記推定される冷却能力が低いときには高いときと比較して大きくなるように前記設定される最大リフト量を補正する補正手段とを備える
ことを特徴とする車載内燃機関の制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車載内燃機関の制御装置において、
前記推定手段は前記過給機により圧送される前の吸入空気の温度θｂと前記過給機により圧送されるとともに前記インタークーラにより冷却された吸入空気の温度θａとをそれぞれ検出する検出手段を備え、それらの差（θａ−θｂ）が大きいときほど前記インタークーラの冷却能力が低い旨推定する
ことを特徴とする車載内燃機関の制御装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の車載内燃機関の制御装置において、
前記補正手段は、運転者の加速要求があるときに、前記推定される冷却能力に基づいて前記設定される値よりも大きくなるように最大リフト量を補正する
ことを特徴とする車載内燃機関の制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載の車載内燃機関の制御装置において、
前記補正手段は、運転者の加速要求があるときに、前記推定される冷却能力が所定の下限値よりも低下したことを条件に前記補正を実行する
ことを特徴とする車載内燃機関の制御装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の車載内燃機関の制御装置において、
前記補正手段は、運転者の加速要求がないとき、前記推定される冷却能力に基づいて前記設定される値よりも小さくなるように最大リフト量を補正する
ことを特徴とする車載内燃機関の制御装置。
【請求項６】
請求項５に記載の車載内燃機関の制御装置において、
前記補正手段は、運転者の加速要求がないときに、前記推定される冷却能力が所定の上限値よりも増大したことを条件に前記補正を実行する
ことを特徴とする車載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、吸気バルブの最大リフト量を変更する最大リフト量変更機構と、排気通路を流れる排気により駆動されて吸入空気を燃焼室に圧送する過給機と、その過給機によって圧送される吸入空気が燃焼室に流入するのに先立ち吸入空気を走行風により冷却するインタークーラとを備える車載内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、吸気バルブの最大リフト量を変更する最大リフト量変更機構を備える車載内燃機関が実用化されている（特許文献１参照）。こうした車載内燃機関の制御装置としては、以下の構成が通常採用される。すなわち、この制御装置は、車両のアクセルペダルの近傍に設けられたアクセルセンサを通じて同アクセルペダルの踏込量を検出するとともに、その踏込量に基づき吸気バルブの最大リフト量を変更することにより吸入空気量を制御するようにしている。このように、スロットルバルブ開度の代わりに吸気バルブの最大リフト量を変更して吸入空気量、換言すれば内燃機関の出力を制御することにより、アクセルペダルの操作に基づいて出力を変化させる際の応答性を高めることができるようになる。
【０００３】
また、特許文献２に示されるように、排気通路を流れる排気により駆動されて吸入空気を燃焼室に圧送する過給機と上述の最大リフト量変更機構とを併用する内燃機関も提案されている。こうした過給機を採用することにより、排気のエネルギを利用して吸入空気の圧力を上昇させ、燃焼室に吸入される空気の質量流量を増大させることができ、内燃機関の出力の向上を図ることができるようになる。また、過給機による過給効果を更に高めるために、その過給機によって圧送される吸入空気を走行風により冷却するインタークーラが通常採用される。過給機によって圧縮されて高温になった吸入空気をこうしたインタークーラによって冷却することにより、同吸入空気の密度を高めて燃焼室に流入する吸入空気の質量流量を更に増大させることができるようになる。
【特許文献１】特開２００４−１６９５７５号公報
【特許文献２】特開２００５−２４０７５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、走行風の風量が多くなると、換言すれば車速が高くなると、インタークーラの冷却能力が増大する一方、車速が低くなると、同インタークーラの冷却能力が低下するようになる。そのため、過給機によって圧送される吸入空気の圧力、すなわち過給機の過給圧が同じである状態において運転者がアクセルペダルを同じ量だけ踏み込んだとしても、車速が低いときには吸入空気の密度が低くなり、燃焼室に吸入される空気の質量流量が減少することとなる。
【０００５】
したがって、例えば登坂時等、車速が相対的に低い場合には、インタークーラの冷却能力が低いため、内燃機関の出力が小さくなり、所望の加速感が得られないおそれがある。これに対して、車速が相対的に高い場合には、インタークーラの冷却能力が高いため、内燃機関の出力が大きくなり、意図しない加速感を運転者が感じるおそれもある。その結果、インタークーラの冷却能力の変化に起因して車両の走行性能が変動することとなり、これに対して運転者が違和感を覚えることとなる。特に、吸気バルブの最大リフト量を変更することにより吸入空気量を調節するようにした内燃機関においては、スロットルバルブによって吸入空気量を調節するようにした内燃機関と比較して、アクセルペダルの操作に対して内燃機関の出力が高い応答性をもって変化するため、こうした問題が顕在化しやすい傾向にある。
【０００６】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、インタークーラの冷却能力の変化に起因する車両の走行性能の変動を抑え、この走行性能の変動により生じる運転者の違和感を緩和することのできる車載内燃機関の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の発明は、吸気バルブの最大リフト量を変更する最大リフト量変更機構と、排気通路を流れる排気により駆動されて吸入空気を燃焼室に圧送する過給機と、前記過給機によって圧送された吸入空気が前記燃焼室に流入するのに先立ち該吸入空気を走行風により冷却するインタークーラとを備える車載内燃機関の制御装置において、アクセルペダルの踏込量に基づいて前記吸気バルブの最大リフト量を設定する設定手段と、前記インタークーラの冷却能力を推定する推定手段と、前記インタークーラの冷却能力の変化による吸入空気の質量流量変化を緩和すべく前記推定される冷却能力が低いときには高いときと比較して大きくなるように前記設定される最大リフト量を補正する補正手段とを備えることをその要旨とする。
【０００８】
同構成によれば、車速変化等によりインタークーラの冷却能力が変化した場合であっても、その冷却能力の変化に起因する内燃機関の出力変動、ひいては車両の走行性能の変動を抑えることができ、そうした走行性能の変動により生じる運転者の違和感を緩和することができるようになる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車載内燃機関の制御装置において、前記推定手段は前記過給機により圧送される前の吸入空気の温度θｂと前記過給機により圧送されるとともに前記インタークーラにより冷却された吸入空気の温度θａとをそれぞれ検出する検出手段を備え、それらの差（θａ−θｂ）が大きいときほど前記インタークーラの冷却能力が低い旨推定することをその要旨とする。
【００１０】
車速の低下等によりインタークーラの冷却能力が低下すると、過給機によって圧送されて高温になった吸入空気の温度が下がりにくくなり、過給機により圧送される前の吸入空気の温度θｂとインタークーラにより冷却された吸入空気の温度θａとの差（θａ−θｂ）が大きくなる。
【００１１】
したがって、上記構成によれば、温度差（θａ−θｂ）に基づいてインタークーラの冷却能力を推定する、具体的には、その温度差（θａ−θｂ）が大きいときほどインタークーラの冷却能力が低い旨推定することにより、インタークーラの冷却能力を正確に推定することができるようになる。そしてこの推定されたインタークーラの冷却能力に基づいて吸気バルブの最大リフト量を適切に補正することができるようになる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の車載内燃機関の制御装置において、前記補正手段は、運転者の加速要求があるときに、前記推定される冷却能力に基づいて前記設定される値よりも大きくなるように最大リフト量を補正することをその要旨とする。
【００１３】
インタークーラの冷却能力が低いときほど、内燃機関の出力が小さくなる。したがって、運転者の加速要求があるときに、インタークーラの冷却能力の低下に伴って内燃機関の出力が小さくなると、所望の加速感が得られないおそれがある。
【００１４】
この点、上記構成によれば、推定される冷却能力に基づいて設定される値よりも大きくなるように最大リフト量が補正されることにより、内燃機関の出力が増大する。その結果、インタークーラの冷却能力の変化に起因する車両の走行性能の変動を抑え、この走行性能の変動により生じる運転者の違和感を緩和することができる。
【００１５】
また、このように最大リフト量を補正する場合には、運転者の加速要求があるときに常に最大リフト量を補正することもできるが、例えば請求項４に記載されるように、その冷却能力が所定の下限値よりも低下したとき、換言すればインタークーラの冷却能力の低下による走行性能の変動が無視できないようなときにのみ同補正を実行するようにしてもよい。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の車載内燃機関の制御装置において、前記補正手段は、運転者の加速要求がないとき、前記推定される冷却能力に基づいて前記設定される値よりも小さくなるように最大リフト量を補正することをその要旨とする。
【００１７】
インタークーラの冷却能力が高いほど、内燃機関の出力が大きくなる。したがって、運転車の減速要求又は低速走行要求があるときに、インタークーラの冷却能力の増大に伴って内燃機関の出力が相対的に大きくなると、意図しない加速感を運転者が感じるおそれがある。
【００１８】
この点、上記構成によれば、推定される冷却能力に基づいて設定される値よりも小さくなるように最大リフト量を補正することにより、内燃機関の出力が小さくなるように補正される。これにより、内燃機関の出力が大きくなることを抑え、意図しない加速感を運転者が感じることを抑制することができるようになる。
【００１９】
また、このように最大リフト量を補正する場合には、運転者の加速要求がないときに常に最大リフト量を補正することもできるが、例えば請求項６に記載されるように、その冷却能力が所定の上限値よりも増大したとき、換言すればインタークーラの冷却能力の向上による走行性能の変動が無視できないようなときにのみ同補正を実行するようにしてもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
（第１の実施形態）
以下、本発明にかかる車載内燃機関の制御装置の第１の実施形態について、図１〜図７を参照して説明する。
【００２１】
図１に、車両に搭載される内燃機関及び同内燃機関の制御装置についてそれらの概要を模式的に示す。同図１に示されるように、車載内燃機関（以下、単に「内燃機関」と称する）１のシリンダブロック１０には、その内部に複数のシリンダ１１（図１にはその１つを示す）が形成されるとともに、各シリンダ１１の内部には同シリンダ１１内で往復動するピストン１２が設けられている。ピストン１２は、コネクティングロッド１３を介してクランクシャフト１４に連結されている。
【００２２】
車両の走行中には、クランクシャフト１４の回転力が駆動力伝達機構１５を通じて駆動輪１６に伝達される。なお、この駆動力伝達機構１５は、自動変速機（又は手動変速機）、ディファレンシャルギヤユニット、及びアクセルシャフト等によって構成される。
【００２３】
また、クランクシャフト１４の近傍には、同クランクシャフト１４の回転速度（以下、「機関回転速度」と称する）ＮＥを検出するためのクランクセンサ１１１が設けられるとともに、駆動輪１６の近傍には、同駆動輪１６の回転速度、換言すれば車両の走行速度（以下、「車速」と称する）Ｖを検出するための車速センサ１１２が設けられている。さらに、車両のアクセルペダル１７の近傍には、同アクセルペダル１７の踏込量Ａｃｃｐを検出するためのアクセルセンサ１１３が設けられている。これらクランクセンサ１１１、車速センサ１１２及びアクセルセンサ１１３の検出信号は、マイクロコンピュータを備えて内燃機関１の制御を統括的に実行する電子制御装置１００に取り込まれる。電子制御装置１００、特にその中枢となるマイクロコンピュータは、各種制御にかかる制御プログラムによって数値計算や情報処理等を行う中央演算処理装置１００ａ、及びそれら制御プログラムやその実行に必要となる各種関数マップ、及びそれに基づく制御結果等を記憶するメモリ１００ｂを備えている。
【００２４】
一方、シリンダブロック１０の上方にはシリンダヘッド２０が組み付けられており、これらシリンダブロック１０、シリンダヘッド２０及びピストン１２によって燃焼室１８が区画されている。また、シリンダヘッド２０には、この燃焼室１８に接続される吸気ポート２１及び排気ポート２２が形成されている。吸気ポート２１は、吸気通路２３に接続される一方、排気ポート２２は、排気通路２４に接続されている。内燃機関１の吸気行程において、大気から吸気通路２３及び吸気ポート２１を通じて空気が燃焼室１８に吸入される一方、内燃機関１の排気行程においては、燃焼室１８内の既燃焼ガスが排気ポート２２及び排気通路２４を通じて大気に排出される。
【００２５】
これら吸気通路２３及び排気通路２４は、排気通路２４を流れる排気のエネルギを利用して吸気通路２３の吸入空気の圧力を上昇させる過給機７０に接続されている。この過給機７０は、吸気通路２３及び排気通路２４に跨って配置されたハウジング７１を備えており、このハウジング７１にはシャフト７２が回転自在に支持されている。シャフト７２の各端部には、吸気通路２３に露呈するコンプレッサホイール７３と排気通路２４に露呈するタービンホイール７４とが一体回転可能にそれぞれ設けられている。そして、排気通路２４を流れる排気がタービンホイール７４に吹き付けられて同ホイール７４が回転させられると、その回転力はシャフト７２を介してコンプレッサホイール７３に伝達される。こうしてコンプレッサホイール７３が回転することにより、吸気通路２３内の空気の圧力が高められ、その空気が強制的に燃焼室１８に圧送される。その結果、燃焼室１８に吸入される空気の質量流量を増大させることができ、内燃機関の出力の向上を図ることができるようになる。
【００２６】
吸気通路２３においてコンプレッサホイール７３の上流側に位置する部分には、吸入空気を浄化するためのエアクリーナ２５が設けられており、エアクリーナ２５の内部には、過給機７０によって圧送される前の吸入空気の温度（以下、「圧送前温度」と称する）θｂを検出する温度センサ１１４が設けられている。この温度センサ１１４の検出信号は、電子制御装置１００に取り込まれる。
【００２７】
また、吸気通路２３においてコンプレッサホイール７３の下流側に位置する部分には、過給機７０によって圧送される吸入空気が燃焼室１８に流入するのに先立ち該吸入空気を走行風により冷却するインタークーラ２６が設けられる。このように、インタークーラ２６により過給機７０によって圧縮されて高温になった吸入空気を冷却することにより、同吸入空気の密度を高めて燃焼室１８に流入する吸入空気の質量流量を増大させることができる。
【００２８】
このインタークーラ２６の下流側には、同インタークーラ２６により冷却された吸入空気の温度（以下、「冷却後温度」と称する）θａを検出する温度センサ１１５が設けられており、温度センサ１１５の検出信号は、電子制御装置１００に取り込まれる。
【００２９】
また、吸気通路２３において温度センサ１１５の下流側には、吸入空気量を検出するための空気量センサ１１６が設けられるとともに、排気通路２４には、排気中の酸素濃度を検出するための空燃比センサ１１７が設けられている。これら空気量センサ１１６及び空燃比センサ１１７の検出信号も、上記電子制御装置１００に取り込まれる。また、シリンダヘッド２０には、燃料供給装置によって供給される燃料を吸気ポート２１に噴射するインジェクタ２７が設けられている。このインジェクタ２７によって噴射される燃料は、吸気通路２３を通じて吸入される空気と混合されて燃焼室１８に導入される。
【００３０】
ここで、インジェクタ２７の燃料噴射量は、電子制御装置１００によって制御されている。具体的には、電子制御装置１００は、機関運転状態に基づき空燃比の目標値（例えば理論空燃比）を設定するとともに、空燃比センサ１１７の検出信号に基づき空燃比の実際値を算出し、この空燃比の実際値が目標値と一致するようにインジェクタ２７の燃料噴射量をフィードバック制御している。さらに、シリンダヘッド２０には、燃焼室１８に吸入される混合気に着火する点火プラグ２８が設けられている。この点火プラグ２８の点火時期も電子制御装置１００により制御される。
【００３１】
また、シリンダヘッド２０には、一対の排気バルブ３０と一対の吸気バルブ４０とが往復動可能にそれぞれ設けられている。排気バルブ３０の基端部の近傍には、ラッシュアジャスタ３１が設けられるとともに、ラッシュアジャスタ３１と排気バルブ３０との間にはロッカーアーム３２が架設されている。ロッカーアーム３２は、その基端がラッシュアジャスタ３１に支持されるとともに先端が排気バルブ３０の基端部に当接されている。また、シリンダヘッド２０には、排気カムシャフト３３が回転可能に支持されており、この排気カムシャフト３３は、上記クランクシャフト１４の回転に連動して回転される。排気カムシャフト３３には複数のカム３４が形成されるとともに、それらカム３４の外周面にはロッカーアーム３２の中間部分に設けられたローラ３２ａが当接されている。排気バルブ３０にはリテーナ３５が設けられるとともに、このリテーナ３５とシリンダヘッド２０との間にはバルブスプリング３６が設けられている。なお、このバルブスプリング３６の付勢力によって排気バルブ３０は閉弁方向に付勢されている。そしてこれにより、ロッカーアーム３２のローラ３２ａはカム３４の外周面に押圧されている。機関運転時にカム３４が回転すると、ロッカーアーム３２はラッシュアジャスタ３１により支持される部分を支点として揺動する。その結果、排気バルブ３０はロッカーアーム３２によって開閉駆動されるようになる。
【００３２】
一方、吸気バルブ４０側にも、上述した排気側と同様にラッシュアジャスタ４１をはじめ、ロッカーアーム４２、リテーナ４５及びバルブスプリング４６が設けられている。シリンダヘッド２０には、カム４４が形成された吸気カムシャフト４３が回転可能に支持されており、この吸気カムシャフト４３も、クランクシャフト１４の回転に連動して回転される。ここで、排気バルブ３０側とは異なり、カム４４とロッカーアーム４２との間には吸気バルブ４０の最大リフト量を変更する最大リフト量変更機構５０が設けられている。この最大リフト量変更機構５０は入力部５１と一対の出力部５２とを有しており、これら入力部５１及び出力部５２はシリンダヘッド２０に固定された支持パイプ５３に揺動可能に支持されている。ロッカーアーム４２は、ラッシュアジャスタ４１及びバルブスプリング４６の付勢力によって出力部５２側に付勢され、同ロッカーアーム４２の中間部分に設けられたローラ４２ａが出力部５２の外周面に当接されている。これにより、入力部５１が出力部５２とともに左回り方向Ｗ１に揺動付勢され、入力部５１においてその径方向に延出した部分の先端に設けられたローラ５１ａがカム４４の外周面に押圧される。
【００３３】
機関運転時にカム４４が回転すると、同カム４４はローラ５１ａに摺接しつつ入力部５１を押圧し、これにより出力部５２が支持パイプ５３の周方向に揺動するようになる。そして出力部５２が揺動すると、ロッカーアーム４２はラッシュアジャスタ４１により支持される部分を支点として揺動する。その結果、吸気バルブ４０はロッカーアーム４２によって開閉駆動されるようになる。
【００３４】
また、支持パイプ５３には、その軸方向に沿って駆動可能なコントロールシャフト５４が挿入されている。このコントロールシャフト５４は、連結部材を介して入力部５１及び出力部５２に駆動連結されている。コントロールシャフト５４がその軸方向に沿って駆動すると、それら入力部５１及び出力部５２が相対的に揺動するようになる。次に、図２を参照して最大リフト量変更機構５０について詳述する。なお、図２は最大リフト量変更機構５０の内部構造を示す一部破断斜視図である。
【００３５】
図２に示されるように、入力部５１は一対の出力部５２の間に設けられており、これら入力部５１と出力部５２との内部には略円柱状の連通空間が形成されている。また、入力部５１の内周面にはヘリカルスプライン５１ｈが形成されるとともに、出力部５２の内周面には入力部５１のヘリカルスプライン５１ｈとその歯すじが逆向きに傾斜するヘリカルスプライン５２ｈが形成されている。
【００３６】
入力部５１と出力部５２との内部に形成された空間には、略円筒状のスライダギア５５が設けられている。このスライダギア５５の外周面の中央部分には、入力部５１のヘリカルスプライン５１ｈに噛合するヘリカルスプライン５５ａが形成されるとともに、その外周面の両端部には出力部５２のヘリカルスプライン５２ｈに噛合するヘリカルスプライン５５ｂが形成されている。
【００３７】
また、この略円筒状のスライダギア５５の内壁には、その周方向に沿って延伸する溝５５ｃが形成されており、この溝５５ｃにはブッシュ５６が嵌合されている。なお、このブッシュ５６は、溝５５ｃの伸びる方向に沿って同溝５５ｃの内周面を摺動することができるが、スライダギア５５に対するその軸方向の相対変位は溝５５ｃによって規制されている。
【００３８】
そして、支持パイプ５３はスライダギア５５の内部に形成された貫通空間に挿入されるとともに、コントロールシャフト５４はその支持パイプ５３に挿入されている。また、支持パイプ５３の管壁にはその軸方向に延伸する長孔５３ａが形成されている。スライダギア５５とコントロールシャフト５４との間には、長孔５３ａを通じてこれらスライダギア５５とコントロールシャフト５４とを連結する係止ピン５７が設けられている。この係止ピン５７の一端がコントロールシャフト５４に形成された凹部（図示略）に挿入されるとともに、他端がブッシュ５６に形成された貫通孔５６ａに挿入されている。
【００３９】
こうした最大リフト量変更機構５０にあって、コントロールシャフト５４がその軸方向に沿って変位すると、これに連動してスライダギア５５が軸方向に変位する。スライダギア５５の外周面に形成されたヘリカルスプライン５５ａ，５５ｂは、入力部５１及び出力部５２の内周面に形成されたヘリカルスプライン５１ｈ、５２ｈとそれぞれ噛合されているため、スライダギア５５がその軸方向に変位すると、入力部５１と出力部５２とは逆の方向に回転する。その結果、入力部５１と出力部５２との相対位相差が変更され、吸気バルブ４０の最大リフト量Ｐが変更される。
【００４０】
また、先の図１に示されるように、コントロールシャフト５４の基端部には、同コントロールシャフト５４をその軸方向に駆動可能なアクチュエータ６０が設けられている。電子制御装置１００は、このアクチュエータ６０を通じてコントロールシャフト５４を往復駆動することにより、吸気バルブ４０の最大リフト量Ｐ、換言すれば吸入空気量を制御する。このように、スロットルバルブの開度の代わりに吸気バルブ４０の最大リフト量Ｐを変更して吸入空気量、換言すれば車載内燃機関の出力を制御することにより、アクセルペダル１７の操作に基づいて出力を変化させる際の応答性を高めることができるようになる。
【００４１】
ここで、前述した従来の制御装置のように、アクセルセンサ１１３によって検出された踏込量Ａｃｃｐに基づいて吸気バルブ４０の最大リフト量Ｐを設定する場合には、一定の踏込量Ａｃｃｐに対応してその最大リフト量Ｐが一定の値に設定される。ところで、上述したように、過給機７０によって圧縮された吸入空気が走行風により冷却されるため、走行風の風量が多くなると、換言すれば車速が高くなると、そのインタークーラ２６の冷却能力が増大する一方、車速が低くなると、同インタークーラ２６の冷却能力が低下するようになる。そのため、過給機７０によって圧縮された吸入空気の圧力、すなわち過給機７０の過給圧が同じである状態において運転者がアクセルペダル１７を同じ量だけ踏み込んだとしても、車速が低いときには吸入空気の密度が低くなり、燃焼室１８に吸入される空気の質量流量が減少することとなる。
【００４２】
したがって、例えば登坂時等、車速が相対的に低い場合には、インタークーラ２６の冷却能力が低いため、内燃機関１の出力が小さくなり、所望の加速感が得られないおそれがある。これに対して、車速が相対的に高い場合には、インタークーラ２６の冷却能力が高いため、内燃機関１の出力が大きくなり、意図しない加速感を運転者が感じるおそれもある。その結果、インタークーラ２６の冷却能力の変化に起因して車両の走行性能が変動することとなり、これに対して運転者が違和感を覚えることとなる。特に、本実施形態において例示するように、吸気バルブ４０の最大リフト量Ｐを変更することにより吸入空気量を調節するようにした内燃機関１においては、スロットルバルブによって吸入空気量を調節するようにした内燃機関と比較して、アクセルペダル１７の操作に対して内燃機関１の出力が高い応答性をもって変化するため、こうした問題が顕在化しやすい傾向にある。
【００４３】
そこで、本実施形態では、以下に説明する処理を実行することによりインタークーラ２６の冷却能力の変化に起因する車両の走行性能の変動を抑制するようにしている。
以下、図３のフローチャートを参照して電子制御装置１００による最大リフト量制御の処理手順について説明する。なお、同図３に示される一連の処理は、電子制御装置１００に内蔵されるマイクロコンピュータにより所定の制御周期をもって繰り返し実行される。
【００４４】
この処理ではまず、アクセルセンサ１１３の検出信号に基づいてその時点のアクセルペダル１７の踏込量Ａｃｃｐを検出し、この検出された踏込量Ａｃｃｐに基づいて吸気バルブ４０の最大リフト量Ｐを演算用マップを参照して設定する（ステップＳ１０）。ここで、この演算用マップは、予めメモリ１００ｂに記憶されており、アクセルペダル１７の踏込量Ａｃｃｐが与えられることにより、その踏込量Ａｃｃｐに対応して予め適合された最大リフト量Ｐを読み出すことができる。図４は、この演算マップにおける踏込量Ａｃｃｐと最大リフト量Ｐとの関係を示している。同図４に示されるように、踏込量Ａｃｃｐが大きいときほど最大リフト量Ｐは大きな値に設定される。
【００４５】
そして次に、温度センサ１１４により圧送前温度θｂを検出するとともに、温度センサ１１５により冷却後温度θａを検出し、更にこれらの温度差Δθ（＝θａ−θｂ）を算出する（ステップＳ２０）。ここで、この温度差Δθは、インタークーラ２６の冷却能力を表すものであり、インタークーラ２６の冷却能力が低いほど、該温度差Δθが大きくなる。
【００４６】
次に、車両の運転状態に基づいて運転者の加速要求があるか否かを判断する（ステップＳ３０）。具体的には、例えば車速センサ１１２によって検出された車速が増大するとともにアクセルセンサ１１３によって検出された踏込量Ａｃｃｐが増大し、又は維持されている場合には、運転者の加速要求があると判断し、車速が減少するとともに踏込量Ａｃｃｐが減少し、又は維持されている場合には、運転者の加速要求がないと判断される。
【００４７】
そして、運転者の加速要求がある旨判断された場合には（ステップＳ３０：ＹＥＳ）、ステップＳ２０において算出された温度差Δθが上限値Ｂ１よりも大きいか否かを判断する（ステップＳ４０）。なお、この上限値Ｂ１は、インタークーラ２６の冷却能力の低下による走行性能の変動が無視できるとしたときの同インタークーラ２６の冷却能力の下限値に対応する温度差Δθであり、予めメモリ１００ｂに記憶されている。
【００４８】
ここで、温度差Δθが上限値Ｂ１以下である旨判断された場合には（ステップＳ４０：ＮＯ）、インタークーラ２６の冷却能力の低下による走行性能の変動が無視できると判断し、最大リフト量Ｐの補正を実行することなくこの一連の処理を一旦終了する。
【００４９】
一方、温度差Δθが上限値Ｂ１よりも大きい旨判断された場合には（ステップＳ４０：ＹＥＳ）、インタークーラ２６の冷却能力の低下による走行性能の変動が無視できないと判断し、最大リフト量Ｐの補正を実行する。
【００５０】
すなわち、インタークーラ２６の冷却能力の低下により吸入空気の質量流量が変化した量を補償するように、下記式（１）に基づいて最大リフト量Ｐを増量補正する（ステップＳ５０）。
【００５１】
Ｐ←Ｐ＋ΔＰ１  …（１）
ΔＰ１：増量補正量
なお、この最大リフト量Ｐに対する増量補正量ΔＰ１は、演算用マップを参照して算出される。この演算用マップは、予めメモリ１００ｂに記憶されており、温度差Δθが与えられることにより、その温度差Δθに対応して予め適合された増量補正量ΔＰ１を読み出すことができる。図５は、この演算用マップにおける温度差Δθと増量補正量ΔＰ１との関係を示している。同図５に示されるように、温度差Δθが上限値Ｂ１よりも大きくなった場合には、その温度差Δθが大きいときほどインタークーラ２６の冷却能力が低いと推定し、増量補正量ΔＰ１が大きな値に設定される。
【００５２】
一方、上記ステップＳ３０において、運転者の加速要求がない旨判断された場合には（ステップＳ３０：ＮＯ）、ステップＳ２０において算出された温度差Δθが下限値Ｂ２よりも小さいか否かを判断する（ステップＳ１４０）。なお、この下限値Ｂ２は、インタークーラ２６の冷却能力の増大による走行性能の変動が無視できるとしたときの同インタークーラ２６の冷却能力の上限値に対応する温度差Δθであり、予めメモリ１００ｂに記憶されている。
【００５３】
ここで、温度差Δθが下限値Ｂ２以上である旨判断された場合には（ステップＳ１４０：ＮＯ）、インタークーラ２６の冷却能力の増大による走行性能の変動が無視できると判断し、最大リフト量Ｐの補正を実行することなくこの一連の処理を一旦終了する。
【００５４】
一方、温度差Δθが下限値Ｂ２よりも小さい旨判断された場合には（ステップＳ１４０：ＹＥＳ）、インタークーラ２６の冷却能力の増大による走行性能の変動が無視できないと判断し、最大リフト量Ｐの補正を実行する。
【００５５】
すなわち、インタークーラ２６の冷却能力の増大により吸入空気の質量流量が変化した量を補償するように、下記式（２）に基づいて最大リフト量Ｐを減量補正する（ステップＳ１５０）。
【００５６】
Ｐ←Ｐ−ΔＰ２  …（２）
ΔＰ２：減量補正量
なお、この最大リフト量Ｐに対する減量補正量ΔＰ２は、演算用マップを参照して算出される。この演算用マップは、予めメモリ１００ｂに記憶されており、温度差Δθが与えられることにより、その温度差Δθに対応して予め適合された減量補正量ΔＰ２を読み出すことができる。図６は、この演算用マップにおける温度差Δθと減量補正量ΔＰ２との関係を示している。同図６に示されるように、温度差Δθが下限値Ｂ２よりも小さくなった場合には、その温度差Δθが小さいときほどインタークーラ２６の冷却能力が高いと推定し、減量補正量ΔＰ２が大きな値に設定される。
【００５７】
図７に、一定の走行状態下において温度差Δθの変化に対応する吸入空気の質量流量の推移態様、換言すれば内燃機関１の出力の推移態様を示す。図７（ａ）に示されるように、温度差Δθが上限値Ｂ１よりも大きいときに運転者による加速要求がある場合には、インタークーラ２６の冷却能力の低下により吸入空気の質量流量が変化した量を補償するように最大リフト量Ｐを増量補正することにより、内燃機関１の出力が一定の値に維持されるようになる。また、図７（ｂ）に示されるように、温度差Δθが下限値Ｂ２よりも小さいときに運転者による加速要求がない場合には、インタークーラ２６の冷却能力の増大により吸入空気の質量流量が変化した量を補償するように最大リフト量Ｐを減量補正することにより、内燃機関１の出力が一定の値に維持されるようになる。
【００５８】
以上説明した第１の実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
（１）運転者の加速要求があるときに、インタークーラ２６の冷却能力の低下により吸入空気の質量流量が変化した量を補償するように、最大リフト量Ｐを増量補正することとした。すなわち、吸入空気の密度が低下することに合わせて最大リフト量Ｐを大きくして吸入空気の体積流量を増やすことにより、燃焼室に流入する空気の質量流量が変化しないように補正するようにした。これにより、インタークーラ２６の冷却能力の低下により内燃機関１の出力が小さくなることを抑え、所望の加速感が得られないことを抑制することができる。
【００５９】
また、運転者の加速要求がないときに、インタークーラ２６の冷却能力の増大により吸入空気の質量流量が変化した量を補償するように、最大リフト量Ｐを減量補正することとした。すなわち、吸入空気の密度が増大することに合わせて最大リフト量Ｐを小さくして吸入空気の体積流量を減らすことにより、燃焼室に流入する空気の質量流量が変化しないように補正するようにした。これにより、インタークーラ２６の冷却能力の増大により内燃機関１の出力が相対的に大きくなることを抑え、意図しない加速感を運転者が感じることを抑制することができるようになる。
【００６０】
つまり、車速変化等によりインタークーラ２６の冷却能力が変化した場合であっても、その冷却能力の変化に起因する内燃機関１の出力変動、ひいては車両の走行性能の変動を抑えることができ、そうした走行性能の変動により生じる運転者の違和感を緩和することができるようになる。
【００６１】
（２）冷却後温度θａと圧送前温度θｂとの温度差Δθに基づいてインタークーラ２６の冷却能力を推定する、具体的には、温度差Δθが大きいほどインタークーラ２６の冷却能力が低い旨推定することとした。これにより、インタークーラ２６の冷却能力を正確に推定することができるようになる。そしてこの推定されたインタークーラ２６の冷却能力に基づいて吸気バルブ４０の最大リフト量Ｐを正確に補正することができるようになる。
（第２の実施形態）
以下、本発明にかかる第２の実施形態について、上記第１の実施形態との相違点を中心に説明する。この第２の実施形態の制御装置は、その基本的な構成は先に説明した第１の実施形態の制御装置と同様であり、最大リフト量Ｐに対する補正方法が第１の実施形態の制御装置と異なっている。
【００６２】
通常、運転者による加速要求があるときに、排気の流れが強くなるとともに過給機７０の過給圧が高くなり、上記温度差Δθが大きくなる傾向にある。一方、運転者による加速要求がないときに、排気の流れが弱くなるとともに過給機７０の過給圧が低くなり、温度差Δθが小さくなる傾向にある。
【００６３】
したがって、上記第１の実施形態のように、温度差Δθが上限値Ｂ１よりも大きいときに運転者による加速要求がある場合には、最大リフト量Ｐを増量補正する一方、温度差Δθが下限値Ｂ２よりも小さいときに運転者による加速要求がない場合には、最大リフト量Ｐを減量補正することにより、通常の走行状態においてインタークーラ２６の冷却能力の変化に起因する車両の走行性能の変動を抑制することができる。
【００６４】
ただし、第１の実施形態では、温度差Δθが上限値Ｂ１以下であるときに運転者による加速要求がある場合、及び温度差Δθが下限値Ｂ２以上であるときに運転者による加速要求がない場合には、最大リフト量Ｐに対する補正が実行されない。このため、例えば車速が相対的に高いときに運転者による加速要求がある場合には、インタークーラ２６の冷却効果の増大によりその温度差Δθが上限値Ｂ１以下になり、内燃機関１の出力が同温度差Δθの減少に伴って増大し、所望以上の加速感を運転者に与えることが懸念される。また、例えば車速が相対的に低いときに運転者による減速要求がある場合には、インタークーラ２６の冷却効果の低下によりその温度差Δθが下限値Ｂ２以上になり、内燃機関１の出力が同温度差Δθの増大に伴って減少し、所望以上の減速感を運転者に与えることが懸念される。
【００６５】
本実施形態では、以下に説明する処理を実行することによりこうした不都合を抑制し、インタークーラ２６の冷却能力の変化に起因する車両の走行性能の変動を更に好適に抑制するようにしている。
【００６６】
図８は、本実施形態にかかる最大リフト量制御の処理手順を示すフローチャートである。図８に示されるように、この処理も、上記第１の実施形態の最大リフト量制御と同様に、まずアクセルセンサ１１３の検出信号に基づいてその時点のアクセルペダル１７の踏込量Ａｃｃｐを検出し、この検出された踏込量Ａｃｃｐに基づいて吸気バルブ４０の最大リフト量Ｐを演算用マップを参照して設定する（ステップＳ１０）。そして、温度センサ１１４により圧送前温度θｂを検出するとともに、温度センサ１１５により冷却後温度θａを検出し、これらの温度差Δθ（＝θａ−θｂ）を算出する（ステップＳ２０）。
【００６７】
次に、車両の運転状態に基づいて運転者の加速要求があるか否かを判断する（ステップＳ３０）。運転者の加速要求がある旨判断された場合には（ステップＳ３０：ＹＥＳ）、吸入空気の質量流量が同走行状態下において温度差Δθが所定の基準値Ｂ３であるときの質量流量になるように、換言すれば、同走行状態において温度差Δθが所定の基準値Ｂ３である場合と比較してインタークーラ２６の冷却能力の変化により吸入空気の質量流量が変化した量を補償するように、下記式（３）に基づいて最大リフト量Ｐを補正する（ステップＳ６０）。ここで、この基準値Ｂ３は、運転者の加速要求があるときに基準走行状態に対応する温度差Δθであり、予めメモリ１００ｂに記憶されている。
【００６８】
Ｐ←Ｐ＋ΔＰ３  …（３）
ΔＰ３：補正量
ここで、最大リフト量Ｐに対する補正量ΔＰ３は、演算用マップを参照して算出される。この演算用マップは、予めメモリ１００ｂに記憶されており、温度差Δθが与えられることにより、その温度差Δθに対応して予め適合された補正量ΔＰ３を読み出すことができる。図９（ａ）は、この演算用マップにおいて温度差Δθと補正量ΔＰ３との関係を示している。同図９（ａ）に示されるように、温度差Δθが大きいときほど補正量ΔＰ３が大きく設定される。なお、温度差Δθが基準値Ｂ３以下である場合に、補正量ΔＰ３が負の値に設定される一方、温度差Δθが基準値Ｂ３よりも大きい場合には、補正量ΔＰ３が正の値に設定される。
【００６９】
一方、運転者の加速要求がない旨判断された場合には（ステップＳ３０：ＹＥＳ）、吸入空気の質量流量が同走行状態下において温度差Δθが所定の基準値Ｂ４であるときの質量流量になるように、換言すれば、同走行状態において温度差Δθが所定の基準値Ｂ４である場合と比較してインタークーラ２６の冷却能力の変化により吸入空気の質量流量が変化した量を補償するように、下記式（４）に基づいて最大リフト量Ｐを補正する（ステップＳ１６０）。ここで、この基準値Ｂ４は、運転者の加速要求がないときに基準の走行状態に対応する温度差Δθであり、予めメモリ１００ｂに記憶されている。
【００７０】
Ｐ←Ｐ−ΔＰ４  …（３）
ΔＰ４：補正量
ここで、最大リフト量Ｐに対する補正量ΔＰ４は、演算用マップを参照して算出される。この演算用マップは、予めメモリ１００ｂに記憶されており、温度差Δθが与えられることにより、その温度差Δθに対応して予め適合された補正量ΔＰ４を読み出すことができる。図９（ｂ）は、この演算用マップにおける温度差Δθと補正量ΔＰ４との関係を示している。同図に示されるように、温度差Δθが大きいときほど補正量ΔＰ４が小さく設定される。なお、温度差Δθが基準値Ｂ４以下である場合に、補正量ΔＰ４が正の値に設定される一方、温度差Δθが基準値Ｂ４よりも大きい場合には、補正量ΔＰ４が負の値に設定される。
【００７１】
図１０に、一定の走行状態下において温度差Δθの変化に対応して吸入空気の質量流量の推移態様、換言すれば内燃機関１の出力の推移態様を示す。図１０（ａ）に示されるように、運転者による加速要求がある場合には、吸入空気の質量流量が同走行状態において温度差Δθが基準値Ｂ３であるときの質量流量になるように温度差Δθ全域にわたって最大リフト量Ｐを補正することにより、内燃機関１の出力が温度差Δθ全域において一定の値に維持されるようになる。また、図１０（ｂ）に示されるように、運転者による加速要求がない場合には、吸入空気の質量流量が同走行状態において温度差Δθが基準値Ｂ４であるときの質量流量になるように温度差Δθ全域にわたって最大リフト量Ｐを補正することにより、内燃機関１の出力が温度差Δθ全域において一定の値に維持されるようになる。
【００７２】
以上説明した第２の実施形態によれば、第１の実施形態の効果（１）、（２）に加え、更に以下の効果が得られるようになる。
（３）車速が相対的に高いときに運転者による加速要求がある場合に、インタークーラ２６の冷却効果の増大に起因して所望以上の加速感を運転者に与えることを抑制することができる。また、車速が相対的に低いときに運転者による加速要求がない場合に、インタークーラ２６の冷却効果の低下に起因して所望以上の減速感を運転者に与えることを抑制することもできる。したがって、インタークーラ２６の冷却能力の変化に起因する車両の走行性能の変動を更に好適に抑制することができるようになる。
【００７３】
なお、上記各実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
・上記各実施形態では、冷却後温度θａと圧送前温度θｂとの温度差Δθ（＝θａ−θｂ）に基づいてインタークーラ２６の冷却能力を推定するようにしているが、これに限らず、例えば車速や冷却後温度θａ等、他のパラメータに基づいてインタークーラ２６の冷却能力を推定することもできる。
【００７４】
・上記各実施形態では、運転者の加速要求がある場合と加速要求がない場合とにおいて、最大リフト量Ｐの補正を実行するようにしている。例えば運転者の加速要求がないときにインタークーラ２６の冷却能力の変化による走行性能の変動が無視できる場合には、運転者の加速要求があるときのみに最大リフト量Ｐの補正を実行するようにしてもよい。また一方、運転者の加速要求があるときにインタークーラ２６の冷却能力の変化による走行性能の変動が無視できる場合には、運転者の加速要求がないときのみに最大リフト量Ｐの補正を実行するようにしてもよい。
【００７５】
・上記第２の実施形態では、運転者の加速要求がある場合と加速要求がない場合とにおいて、温度差Δθ全域にわたって最大リフト量Ｐの補正を実行するようにしている。これに限らず、例えば運転者の加速要求がある場合には、温度差Δθ全域にわたって最大リフト量Ｐを補正する一方、運転者の加速要求がない場合には、温度差Δθが上記下限値Ｂ２よりも小さいときのみに最大リフト量Ｐを補正するようにしてもよい。また、運転者の加速要求がない場合には、温度差Δθ全域にわたって最大リフト量Ｐを補正する一方、運転者の加速要求がある場合には、温度差Δθが上記上限値Ｂ１よりも大きいときのみに最大リフト量Ｐを補正するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】この発明にかかる車載内燃機関の制御装置の第１の実施形態についてその概要を示す断面及びブロック図。
【図２】同実施形態の制御装置によって制御される最大リフト量変更機構の内部構造を示す一部破断斜視図。
【図３】同実施形態の制御装置による最大リフト量制御についてその処理手順を示すフローチャート。
【図４】同実施形態の制御装置が用いる最大リフト量演算マップを示すグラフ。
【図５】同実施形態の制御装置が用いる最大リフト量の増量補正量演算マップにおいて温度差の変化に対応してその増量補正量が変化する傾向を示すグラフ。
【図６】同実施形態の制御装置が用いる最大リフト量の減量補正量演算マップにおいて温度差の変化に対応してその減量補正量が変化する傾向を示すグラフ。
【図７】（ａ）、（ｂ）同実施形態の制御装置の最大リフト量制御が実行された場合、一定の走行状態下で温度差の変化に対応する燃焼室に吸入される空気の質量流量（内燃機関の出力）が推移する態様を示すグラフ。
【図８】本発明にかかる第２の実施形態の制御装置による最大リフト量制御についてその処理手順を示すフローチャート。
【図９】（ａ）、（ｂ）同実施形態の制御装置が用いる最大リフト量の補正量演算マップにおいて温度差の変化に対応してその補正量が変化する傾向を示すグラフ。
【図１０】（ａ）、（ｂ）同実施形態の制御装置の最大リフト量制御が実行された場合、一定の走行状態下で温度差の変化に対応する燃焼室に吸入される空気の質量流量（内燃機関の出力）が推移する態様を示すグラフ。
【符号の説明】
【００７７】
１…車載内燃機関、１０…シリンダブロック、１１…シリンダ、１２…ピストン、１３…コネクティングロッド、１４…クランクシャフト、１５…駆動力伝達機構、１６…駆動輪、１７…アクセルペダル、１８…燃焼室、２０…シリンダヘッド、２１…吸気ポート、２２…排気ポート、２３…吸気通路、２４…排気通路、２５…エアクリーナ、２６…インタークーラ、２７…インジェクタ、２８…点火プラグ、３０…排気バルブ、３１…ラッシュアジャスタ、３２…ロッカーアーム、３２ａ…ローラ、３３…排気カムシャフト、３４…カム、３５…リテーナ、３６…バルブスプリング、４０…吸気バルブ、４１…ラッシュアジャスタ、４２…ロッカーアーム、４２ａ…ローラ、４３…吸気カムシャフト、４４…カム、４５…リテーナ、４６…バルブスプリング、５０…最大リフト量変更機構、５１…入力部、５１ａ…ローラ、５１ｈ…ヘリカルスプライン、５２…出力部、５２ｈ…ヘリカルスプライン、５３…支持パイプ、５３ａ…長孔、５４…コントロールシャフト、５５…スライダギア、５５ａ…ヘリカルスプライン、５５ｂ…ヘリカルスプライン、５５ｃ…溝、５６…ブッシュ、５６ａ…貫通孔、５７…係止ピン、６０…アクチュエータ、７０…過給機、７１…ハウジング、７２…シャフト、７３…コンプレッサホイール、７４…タービンホイール、１００…電子制御装置、１００ａ…中央演算処理装置、１００ｂ…メモリ、１１１…クランクセンサ、１１２…車速センサ、１１３…アクセルセンサ、１１４…温度センサ、１１５…温度センサ、１１６…空気量センサ、１１７…空燃比センサ。
【図１】
2009057904.tif 000003
【図２】
2009057904.tif 000004
【図３】
2009057904.tif 000005
【図４】
2009057904.tif 000006
【図５】
2009057904.tif 000007
【図６】
2009057904.tif 000008
【図７】
2009057904.tif 000009
【図８】
2009057904.tif 000010
【図９】
2009057904.tif 000011
【図１０】
2009057904.tif 000012