(57)【要約】【課題】凝縮水の発生を抑制しながら、吸気切替弁により吸気通路に導入する吸気を低温空気と高温空気との間で切り替えることができる吸気切替弁の制御装置を提供する。【解決手段】本発明の一態様は、エンジン１１に接続される吸気通路１２に導入する吸気をクールエアとホットエアとの間で切り替える吸気切替弁２１の制御装置において、吸気切替弁２１により吸気をクールエアとホットエアとの間で切り替える切り替えタイミングを水温Ｔｗにて判断し、前記切り替えタイミングを外気温Ｔｏにて補正する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関に接続される吸気通路に導入する吸気を低温空気と高温空気との間で切り替える吸気切替弁の制御装置において、
前記吸気切替弁により前記吸気を前記低温空気と前記高温空気との間で切り替える切り替えタイミングを前記内燃機関の冷却水の温度にて判断し、
前記切り替えタイミングを外気温にて補正すること、
を特徴とする吸気切替弁の制御装置。
【請求項２】
請求項１の吸気切替弁の制御装置において、
前記切り替えタイミングを規定する前記内燃機関の冷却水の温度が、前記吸気切替弁により前記吸気を前記高温空気から前記低温空気に切り替える場合と、前記吸気切替弁により前記吸気を前記低温空気から前記高温空気に切り替える場合とで異なること、
を特徴とする吸気切替弁の制御装置。
【請求項３】
請求項１または２の吸気切替弁の制御装置において、
前記切り替えタイミングを更に車両の走行速度によって補正すること、
を特徴とする吸気切替弁の制御装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１つの吸気切替弁の制御装置において、
前記吸気切替弁により前記吸気を前記低温空気と前記高温空気との間で切り替える前後にて前記吸気切替弁の下流側に設けられる吸気温センサで検出される吸気温の差をもとに、前記吸気温センサの故障の有無を判定すること、
を特徴とする吸気切替弁の制御装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１つの吸気切替弁の制御装置において、
前記吸気切替弁により前記吸気を前記高温空気としているときに、外気温と、前記吸気切替弁の下流側に設けられる吸気温センサで検出される吸気温とを比較して、前記吸気温センサの故障の有無を判定すること、
を特徴とする吸気切替弁の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関に接続される吸気通路に導入する吸気を低温空気と高温空気との間で切り替える吸気切替弁の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
吸気切替弁の制御装置に関する技術として、特許文献１には、内燃機関に吸入される吸気を外気と暖気との間で切り替えるバルブを制御する内燃機関の吸気温度制御装置が開示されている。この特許文献１に開示される装置は、バルブの開度を制御して、吸気温を、エンジンの低負荷運転時および中負荷運転時に略８０°Ｃ以上の高温に保持し、エンジンの高負荷運転時および加速運転時に常温に保持する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平３−２２５０５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、特許文献１に開示される装置において、外気温が低いときには、内燃機関に接続される吸気通路が冷却されて、吸気通路内の温度が低下する。そのため、吸気通路内に排気還流ガス（ＥＧＲガス）が導入された場合には、排気還流ガスが冷却されて凝縮水が発生するおそれがある。
【０００５】
そこで、本発明は上記した問題点を解決するためになされたものであり、凝縮水の発生を抑制しながら、吸気切替弁により吸気通路に導入する吸気を低温空気と高温空気との間で切り替えることができる吸気切替弁の制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するためになされた本発明の一形態は、内燃機関に接続される吸気通路に導入する吸気を低温空気と高温空気との間で切り替える吸気切替弁の制御装置において、前記吸気切替弁により前記吸気を前記低温空気と前記高温空気との間で切り替える切り替えタイミングを前記内燃機関の冷却水の温度にて判断し、前記切り替えタイミングを外気温にて補正すること、を特徴とする。
【０００７】
この態様によれば、内燃機関の冷却水の温度に応じて吸気切替弁により吸気を低温空気と高温空気との間で切り替えるときに、外気温も考慮する。これにより、外気温が低いときには、吸気切替弁により吸気を高温空気とし、吸気通路内に導入される排気還流ガスの露点温度よりも吸気通路内の温度を高くすることができる。そのため、排気還流ガスの凝縮水の発生を抑制できる。したがって、凝縮水の発生を抑制しながら、内燃機関の冷却水の温度に応じて吸気切替弁により吸気を低温空気と高温空気との間で切り替えることができる。
【０００８】
上記の態様においては、前記切り替えタイミングを規定する前記内燃機関の冷却水の温度が、前記吸気切替弁により前記吸気を前記高温空気から前記低温空気に切り替える場合と、前記吸気切替弁により前記吸気を前記低温空気から前記高温空気に切り替える場合とで異なること、が好ましい。
【０００９】
この態様によれば、内燃機関の冷却水の温度が切り替えタイミングを規定する温度付近で変動しても、吸気切替弁により吸気が低温空気と高温空気の間で頻繁に切り替わり難くすることができる。そのため、吸気切替弁により吸気が低温空気と高温空気の間で頻繁に切り替わるハンチングの発生を抑制できる。
【００１０】
上記の態様においては、前記切り替えタイミングを更に車両の走行速度によって補正すること、が好ましい。
【００１１】
この態様によれば、吸気切替弁により吸気を低温空気と高温空気との間で切り替えるときに、車両の走行速度も考慮する。これにより、車両の走行速度が高いときには、吸気切替弁により吸気を高温空気とし、走行風により吸気通路内の温度が排気還流ガスの露点温度以下に冷却されないようにして、排気還流ガスの凝縮水の発生を抑制できる。そのため、走行風の影響により排気還流ガスの凝縮水が発生することを抑制できる。
【００１２】
上記の態様においては、前記吸気切替弁により前記吸気を前記低温空気と前記高温空気との間で切り替える前後にて前記吸気切替弁の下流側に設けられる吸気温センサで検出される吸気温の差をもとに、前記吸気温センサの故障の有無を判定すること、が好ましい。
【００１３】
この態様によれば、吸気切替弁により吸気を低温空気と高温空気との間で切り替えて吸気温を変化させたときの吸気温センサの検出温度の挙動を見ることにより、吸気温センサの故障の有無を判定することができる。このようにして、吸気切替弁を利用して、吸気温センサの故障を検出することができる。
【００１４】
上記の態様においては、前記吸気切替弁により前記吸気を前記高温空気としているときに、外気温と、前記吸気切替弁の下流側に設けられる吸気温センサで検出される吸気温とを比較して、前記吸気温センサの故障の有無を判定すること、が好ましい。
【００１５】
この態様によれば、吸気切替弁により吸気を高温空気としているときに、外気温と吸気温センサの検出温度との差を見ることにより、吸気温センサの故障の有無を判定することができる。このようにして、吸気切替弁と外気温とを利用して、吸気温センサの故障を検出することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の吸気切替弁の制御装置によれば、凝縮水の発生を抑制しながら、吸気切替弁により吸気通路に導入する吸気を低温空気と高温空気との間で切り替えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】エンジンシステムの概略構成図である。
【図２】第１実施形態における第１実施例のフローチャート図である。
【図３】外気温と切替温度との対応を規定したマップを示す図である。
【図４】第１実施形態における第２実施例のフローチャート図である。
【図５】外気温と切替車速との対応を規定したマップを示す図である。
【図６】第１実施形態における第３実施例のフローチャート図である。
【図７】第１実施形態における第３実施例のフローチャート図である。
【図８】第２実施形態における第１実施例において、吸気温センサの故障判定の手法を示すフローチャート図である。
【図９】吸気切替弁の作動と吸気温の推移を示すタイムチャート図である。
【図１０】第２実施形態における第１実施例において、故障判定要求の有無の判断手法を示すフローチャート図である。
【図１１】平均車速と判定禁止時間との対応を規定したマップを示す図である。
【図１２】第２実施形態における第２実施例のフローチャート図である。
【図１３】平均車速と判定禁止時間との対応を規定したマップを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
［第１実施形態］
まず、第１実施形態について説明する。なお、以下の説明においては、まず、本実施形態の吸気切替弁の制御装置を有するエンジンシステムについて説明した後に、吸気切替弁の制御装置の作用（吸気切替弁の制御方法）について説明する。
【００１９】
図１に示すように、エンジンシステム１は、内燃機関であるエンジン１１に接続し当該エンジン１１へ吸気を導入するための吸気通路１２と、エンジン１１から排気を導出するための排気通路１３を有する。吸気通路１２には、吸気の流れ方向の上流側（図１の左側）から順に、エアクリーナ１４、電子スロットル装置１５及び吸気マニホルド１６が設けられている。また、吸気通路１２には、排気還流通路であるＥＧＲ通路２３が接続している。また、排気通路１３には、排気を浄化するための触媒コンバータ１７が設けられている。
【００２０】
また、エンジンシステム１は、クールエア（低温空気、外気）を、または、ホットエア（高温空気）を、または、クールエアとホットエアとの混合空気を、吸気通路１２の下流側へ選択的に流して吸気温を制御するための吸気温度制御装置１８を有する。この吸気温度制御装置１８は、排気通路１３（排気マニホルド）の周辺のホットエアを回収するシュラウド１９と、そのシュラウド１９にて回収されたホットエアをエアクリーナ１４より上流の吸気通路１２へ導入するためのホットエア導入路２０と、エアクリーナ１４の上流側にて吸気通路１２とホットエア導入路２０との接続部に設けられた吸気切替弁２１とを備える。吸気切替弁２１には、ホットエア導入路２０の一端と、吸気通路１２へクールエアを導入するための吸気入口２２が接続される。吸気切替弁２１は、吸気通路１２に導入する吸気をクールエアとホットエアとの間で切り替える。
【００２１】
また、エンジンシステム１は、排気通路１３へ導出される排気の一部をＥＧＲガス（排気還流ガス）として吸気通路１２へ還流させるＥＧＲ通路２３と、ＥＧＲガスを冷却するためのＥＧＲクーラ（排気還流クーラ）２４と、ＥＧＲ通路２３におけるＥＧＲガスの流量を調節するためのＥＧＲ弁（排気還流弁）２５と、を備える。また、エンジンシステム１は、エンジン１１と吸気通路１２との間に形成されるブローバイガス通路２６や新気導入通路２７を有する。また、エンジンシステム１は、電子スロットル装置１５より上流の吸気通路１２に、エアフローメータ２８を有する。
【００２２】
本実施形態においては、エンジンシステム１は、さらに、制御部２９と、吸気温センサ３０を有する。制御部２９は、吸気切替弁２１とともに吸気切替弁２１の制御装置を構成するものであり、吸気切替弁２１の作動を制御するプロセッサとして作用する。また、制御部２９は、吸気温センサ３０の故障の有無を判定する判定部としても作用する。吸気温を検出する吸気温センサ３０は、吸気通路１２に設けられ、吸気切替弁２１に対して吸気の流れ方向の下流側の位置に設けられている。なお、図１に示す例では、一例として、吸気温センサ３０は、エアフローメータ２８内に搭載されている。
【００２３】
次に、本実施形態の吸気切替弁２１の制御装置の作用、すなわち、制御部２９による吸気切替弁２１の制御方法について説明する。
【００２４】
＜第１実施例＞
まず、第１実施例について説明する。本実施例では、吸気切替弁２１により吸気通路１２に導入する吸気をクールエアとホットエアとの間で切り替える切り替えタイミング（以下、単に「吸気切替弁２１による吸気の切り替えタイミング」という。）を、エンジン１１の冷却水の温度（以下、単に「水温Ｔｗ」という。）によって判断する。
【００２５】
ここで、外気温Ｔｏが低いときには吸気通路１２が冷却されるので、吸気通路１２内の温度が低下して、吸気通路１２に導入されるＥＧＲガスの凝縮水が発生するおそれがある。そして、このとき、吸気切替弁２１により吸気通路１２にクールエアが導入されていると、吸気通路１２内の温度が低下して、ＥＧＲガスの凝縮水が発生し易くなる。
【００２６】
そこで、本実施例では、吸気切替弁２１による吸気の切り替えタイミングを水温Ｔｗによって判断するときに、その切り替えタイミングを外気温Ｔｏによって補正する。具体的には、吸気切替弁２１による吸気の切り替えタイミングを規定する切替温度Ｔｔ１と切替温度Ｔｔ２を、外気温Ｔｏにて補正する。そして、このようにして、本実施例では、水温Ｔｗに応じて吸気切替弁２１により吸気をクールエアとホットエアとの間で切り替えるときに、外気温Ｔｏも考慮する。
【００２７】
そこで、制御部２９は、図２に示すようなフローチャート図に基づき、吸気切替弁２１を制御する。図２に示すように、まず、外気温Ｔｏと水温Ｔｗを取得し（ステップＳ１，Ｓ２）、高温吸気フラグＨＡｆｌｇがＯＮであるか否かを判断する（ステップＳ３）。なお、外気温Ｔｏは不図示の外気温センサにより検出され、水温Ｔｗは不図示の水温センサにより検出される。
【００２８】
そして、高温吸気フラグＨＡｆｌｇがＯＮである場合（ステップＳ３：ＹＥＳ）、すなわち、吸気切替弁２１により吸気通路１２にホットエアが導入されている場合には、外気温Ｔｏをもとに図３に示すマップから切替温度Ｔｔ１を取得する（ステップＳ４）。そして、水温Ｔｗが切替温度Ｔｔ１よりも高いか否かを判断する（ステップＳ５）。
【００２９】
ここで、図３に示すマップは、外気温Ｔｏと切替温度Ｔｔ１の対応を規定している。切替温度Ｔｔ１は、吸気切替弁２１による吸気の切り替えタイミングを規定する温度であり、詳しくは、吸気切替弁２１により吸気をホットエアからクールエアに切り替えるときの境界の温度である。そして、水温Ｔｗが切替温度Ｔｔ１以下である領域（図３において切替温度Ｔｔ１の線上および当該線よりも下側の領域）は、吸気切替弁２１により吸気をホットエアとする領域を示す。一方、水温Ｔｗが切替温度Ｔｔ１よりも高い領域（図３において切替温度Ｔｔ１の線よりも上側の領域）は、吸気切替弁２１により吸気をクールエアとする領域を示す。
【００３０】
そして、図３に示すマップにおいては、外気温Ｔｏが高いほど切替温度Ｔｔ１が低く、外気温Ｔｏが低いほど切替温度Ｔｔ１が高く規定されている。なお、外気温Ｔｏが０℃以下では、切替温度Ｔｔ１は一定に規定されている。これにより、外気温Ｔｏが低いほど、吸気は、水温Ｔｗが高くならないとホットエアからクールエアに切り替えられ難くなるので、ホットエアに維持され易くなる。また、外気温Ｔｏが高いほど、吸気は、水温Ｔｗが低くてもホットエアからクールエアに切り替えられ易くなる。
【００３１】
このような図３に示すマップは、本実施例においては、ＥＧＲガスの凝縮水が発生するＥＧＲガスの露点温度を基準に構築する。すなわち、切替温度Ｔｔ１と後述する切替温度Ｔｔ２は、吸気通路１２内の温度がＥＧＲガスの露点温度以下にならないように吸気切替弁２１による吸気の切り替えタイミングが調整される温度に規定されている。
【００３２】
そして、図２に示すフローチャート図の説明に戻って、ステップＳ５において、水温Ｔｗが切替温度Ｔｔ１以下の場合（ステップＳ５：ＮＯ）には、吸気切替弁２１により吸気をホットエアに維持する。一方、ステップＳ５において、水温Ｔｗが切替温度Ｔｔ１よりも高い場合（ステップＳ５：ＹＥＳ）には、高温吸気フラグＨＡｆｌｇをＯＦＦとし（ステップＳ６）、吸気切替弁２１により吸気をホットエアからクールエアに切り替える。
【００３３】
また、ステップＳ３において、高温吸気フラグＨＡｆｌｇがＯＦＦである場合（ステップＳ３：ＮＯ）、すなわち、吸気切替弁２１により吸気通路１２にクールエアが導入されている場合には、外気温Ｔｏをもとに図３に示すマップから切替温度Ｔｔ２を取得する（ステップＳ７）。そして、水温Ｔｗが切替温度Ｔｔ２よりも低いか否かを判断する（ステップＳ８）。
【００３４】
ここで、図３に示す切替温度Ｔｔ２は、吸気切替弁２１による吸気の切り替えタイミングを規定する温度であり、詳しくは、吸気切替弁２１により吸気をクールエアからホットエアに切り替えるときの境界の温度である。そして、水温Ｔｗが切替温度Ｔｔ２以上である領域（図３において切替温度Ｔｔ２の線上および当該線よりも上側の領域）は、吸気切替弁２１により吸気をクールエアとする領域を示す。一方、水温Ｔｗが切替温度Ｔｔ２よりも低い領域（図３において切替温度Ｔｔ２の線よりも下側の領域）は、吸気切替弁２１により吸気をホットエアとする領域を示す。
【００３５】
そして、図３に示すマップにおいては、外気温Ｔｏが高いほど切替温度Ｔｔ２が低く、外気温Ｔｏが低いほど切替温度Ｔｔ２が高く規定されている。なお、外気温Ｔｏが０℃以下では、切替温度Ｔｔ２は一定に規定されている。このようにして、外気温Ｔｏが低いほど、吸気は、水温Ｔｗが高くてもクールエアからホットエアに切り替えられ易くなる。また、外気温Ｔｏが高いほど、吸気は、水温Ｔｗが低くならないとクールエアからホットエアに切り替えられ難くなるので、クールエアに維持され易くなる。
【００３６】
ここで、切替温度Ｔｔ２は、外気温Ｔｏの全体に亘って、切替温度Ｔｔ１よりも低く規定されている。そして、切替温度Ｔｔ１と切替温度Ｔｔ２との間に、温度差ΔＴ１を設けている。このように、本実施例では、吸気切替弁２１による吸気の切り替えタイミングを規定する切替温度が、吸気をホットエアからクールエアに切り替える場合（切替温度Ｔｔ１）と、吸気をクールエアからホットエアに切り替える場合（切替温度Ｔｔ２）とで異なる。すなわち、吸気切替弁２１による吸気の切り替えタイミングを規定する切替温度について、ヒステリシス特性を持たせている。なお、図３においては、一例として、温度差ΔＴ１は、１０℃としている。
【００３７】
そして、図２に示すフローチャート図の説明に戻って、ステップＳ８において、水温Ｔｗが切替温度Ｔｔ２よりも低い場合（ステップＳ８：ＹＥＳ）には、高温吸気フラグＨＡｆｌｇをＯＮとし（ステップＳ９）、吸気切替弁２１により吸気をクールエアからホットエアに切り替える。一方、ステップＳ８において、水温Ｔｗが切替温度Ｔｔ２以上の場合（ステップＳ８：ＮＯ）には、吸気切替弁２１により吸気をクールエアに維持する。
【００３８】
以上のように、本実施例において、制御部２９は、吸気切替弁２１による吸気の切り替えタイミングを水温Ｔｗにて判断し、前記切り替えタイミングを外気温Ｔｏにて補正する。具体的には、制御部２９は、吸気切替弁２１による吸気の切り替えタイミングを、切替温度Ｔｔ１と切替温度Ｔｔ２にて規定する。そして、制御部２９は、図３に示すマップを用いて、切替温度Ｔｔ１と切替温度Ｔｔ２を外気温Ｔｏによって補正する。
【００３９】
このようにして、本実施例においては、水温Ｔｗに応じて吸気切替弁２１により吸気をクールエアとホットエアとの間で切り替えるときに、外気温Ｔｏも考慮する。そして、外気温Ｔｏが低いときには、切替温度Ｔｔ１と切替温度Ｔｔ２を高くするように補正して、吸気切替弁２１により吸気を、ホットエアからクールエアに切り替え難くしてホットエアに維持し、あるいは、クールエアからホットエアに切り替え易くする。これにより、外気温Ｔｏが低いときには、吸気切替弁２１により吸気をホットエアとし、ＥＧＲ通路２３から吸気通路１２内に導入されるＥＧＲガスの露点温度よりも吸気通路１２内の温度を高くすることができる。そのため、ＥＧＲガスの凝縮水の発生を抑制できる。したがって、本実施例によれば、凝縮水の発生を抑制しながら、水温Ｔｗに応じて吸気切替弁２１により吸気をクールエアとホットエアとの間で切り替えることができる。
【００４０】
また、制御部２９は、外気温Ｔｏが高いときには、切替温度Ｔｔ１と切替温度Ｔｔ２を低くするように補正して、吸気切替弁２１により吸気を、ホットエアからクールエアに切り替え易くし、あるいは、クールエアからホットエアに切り替え難くしてクールエアに維持する。これにより、夏場などの外気温Ｔｏが高いときには、吸気切替弁２１により吸気をクールエアとし、ノッキングの発生を抑制できる。
【００４１】
また、吸気切替弁２１による吸気の切り替えタイミングを規定する切替温度が、吸気をホットエアからクールエアに切り替える場合（切替温度Ｔｔ１）と、吸気をクールエアからホットエアに切り替える場合（切替温度Ｔｔ２）とで異なる。
【００４２】
これにより、例えば走行風の強さやエンジン１１の出力の変化により、水温Ｔｗが切替温度付近で変動しても、吸気切替弁２１により吸気がクールエアとホットエアの間で頻繁に切り替わり難くすることができる。そのため、吸気切替弁２１により吸気がクールエアとホットエアの間で頻繁に切り替わるハンチングの発生を抑制できる。
【００４３】
＜第２実施例＞
次に、第２実施例について説明するが、第１実施例と同等の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略し、異なった点を中心に述べる。
【００４４】
吸気通路１２は、車両の走行時の走行風によって冷却される（エンコパ内の雰囲気により冷却される）。そのため、例えば車両がアイドル状態である時と車両が高速で走行している時のように車両の走行速度が異なると、走行風の強さが異なるため、走行風によって吸気通路１２が冷却される影響の大きさが異なる。そして、車両の走行速度が高いときには吸気通路１２が冷却され易いので、吸気通路１２内の温度が低下して、吸気通路１２に導入されるＥＧＲガスの凝縮水が発生するおそれがある。
【００４５】
そこで、本実施例では、吸気切替弁２１による吸気の切り替えタイミングを、車両の走行速度によって補正する。
【００４６】
具体的には、制御部２９は、図４に示すようなフローチャート図に基づき、吸気切替弁２１を制御する。図４に示すように、第１実施例と異なる点として、水温Ｔｗが切替温度Ｔｔ１よりも高い場合（ステップＳ１５：ＹＥＳ）に、図５に示すマップから切替車速Ｓｐｄｘ（車速判定値）を取得する（ステップＳ１６）。
【００４７】
ここで、図５に示すマップは、外気温Ｔｏと切替車速Ｓｐｄｘの対応を規定している。切替車速Ｓｐｄｘは、吸気切替弁２１による吸気の切り替えタイミングを規定する車速であり、詳しくは、吸気切替弁２１により吸気をホットエアからクールエアに切り替えるときの境界の車速である。そして、車速Ｓｐｄが切替車速Ｓｐｄｘよりも低い領域（図５において切替車速Ｓｐｄｘの線よりも下側の領域）は、吸気切替弁２１により吸気をクールエアとする領域を示す。一方、車速Ｓｐｄが切替車速Ｓｐｄｘ以上である領域（図５において切替車速Ｓｐｄｘの線上および当該線よりも上側の領域）は、吸気切替弁２１により吸気をホットエアとする領域を示す。
【００４８】
そして、図５に示すマップにおいて、外気温Ｔｏが高いほど切替車速Ｓｐｄｘが高く、外気温Ｔｏが低いほど切替車速Ｓｐｄｘが低く規定されている。なお、外気温Ｔｏが０℃以下では、切替車速Ｓｐｄｘは一定（０［ｋｍ／ｈ］）に規定されている。
【００４９】
そして、図４に示すフローチャート図の説明に戻って、次に、車速Ｓｐｄを取得し（ステップＳ１７）、車速Ｓｐｄが切替車速Ｓｐｄｘ以上の場合（ステップＳ１８：ＮＯ）には、吸気切替弁２１により吸気をホットエアに維持する。一方、ステップＳ１８において、車速Ｓｐｄが切替車速Ｓｐｄｘよりも低い場合（ステップＳ１８：ＹＥＳ）には、高温吸気フラグＨＡｆｌｇをＯＦＦとし（ステップＳ１９）、吸気切替弁２１により吸気をホットエアからクールエアに切り替える。
【００５０】
また、ステップＳ１３において、高温吸気フラグＨＡｆｌｇがＯＦＦである場合（ステップＳ１３：ＮＯ）、すなわち、吸気切替弁２１により吸気通路１２にクールエアが導入されている場合には、図３に示すマップから切替温度Ｔｔ２を取得する（ステップＳ２０）。次に、水温Ｔｗが切替温度Ｔｔ２よりも低い場合（ステップＳ２１：ＹＥＳ）には、高温吸気フラグＨＡｆｌｇをＯＮとし（ステップＳ２２）、吸気切替弁２１により吸気をクールエアからホットエアに切り替える。このように、吸気切替弁２１により吸気をクールエアからホットエアに切り替える際の判定は、車速Ｓｐｄに関わらず、水温Ｔｗのみで判定する。これにより、水温Ｔｗが低いときには、車速Ｓｐｄに関わらず、吸気切替弁２１により吸気をクールエアからホットエアに切り替えることができる。
【００５１】
以上のような本実施例によれば、例えば、外気温Ｔｏが低く、かつ、車両が高速で走行しているときには、吸気切替弁２１により吸気をホットエアにすることができる。また、例えば、外気温Ｔｏが高く、かつ、車両がアイドル状態であるときには、吸気切替弁２１により吸気をクールエアにすることができる。
【００５２】
なお、吸気切替弁２１による吸気の切り替えタイミングを、その他、電動ファンの駆動の有無を考慮して判断してもよい。例えば、電動ファンの駆動時には、吸気切替弁２１による吸気の切り替えタイミングを、吸気がよりクールエアからホットエアへ切り替えられ易いように、あるいは、吸気がよりホットエアに維持され易いように補正する。また、吸気切替弁２１による吸気の切り替えタイミングを、より的確なタイミングとするために、ＥＧＲ通路２３に設けた壁温センサ（不図示）や吸気入口２２に設けた吸気温センサ（不図示）の検出値を考慮して判断してもよい。例えば、各温度センサの検出値が所定値よりも低い場合には、吸気切替弁２１による吸気の切り替えタイミングを、吸気がよりクールエアからホットエアへ切り替えられ易いように、あるいは、吸気がよりホットエアに維持され易いように補正する。
【００５３】
以上のように、本実施例において、制御部２９は、吸気切替弁２１による吸気の切り替えタイミングを、更に車速Ｓｐｄによって補正する。具体的には、制御部２９は、吸気切替弁２１により吸気をホットエアからクールエアへ切り替える切り替えタイミングを、更に車速Ｓｐｄによって補正する。さらに具体的には、制御部２９は、吸気切替弁２１により吸気をホットエアとしている場合に、水温Ｔｗが切替温度Ｔｔ１よりも高くなっても、車速Ｓｐｄが切替車速Ｓｐｄｘ以上であるときには、吸気切替弁２１により吸気をクールエアへ切り替えないようにしてホットエアに維持する。そして、制御部２９は、車速Ｓｐｄが切替車速Ｓｐｄｘよりも低くなったときに、吸気切替弁２１により吸気をホットエアからクールエアへ切り替える。
【００５４】
このようにして、本実施例においては、吸気切替弁２１により吸気をクールエアとホットエアとの間で切り替えるときに、車速Ｓｐｄも考慮する。これにより、車速Ｓｐｄが高いときには、吸気切替弁２１により吸気をホットエアとし、走行風により吸気通路１２内の温度がＥＧＲガスの露点温度以下に冷却されないようにして、ＥＧＲガスの凝縮水の発生を抑制できる。そのため、走行風の影響によりＥＧＲガスの凝縮水が発生することを抑制できる。
【００５５】
＜第３実施例＞
次に、第３実施例について説明するが、第１実施例と第２実施例と同等の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略し、異なった点を中心に述べる。
【００５６】
高出力要求時（エンジン１１の高出力運転が要求される時、例えば、車両の登坂走行時や急加速時）においては、必要な吸気量が多くなることから、吸気の充填効率を高めるために、吸気切替弁２１により吸気をクールエアとして吸気温を可能な限り低くすることが望ましい。しかしながら、前記の第１実施例や第２実施例においては、高出力要求時において、吸気切替弁２１により吸気がクールエアに切り替えられずに、吸気の充填効率を高めることができず、エンジン１１の出力が低くなるおそれがある。
【００５７】
そこで、本実施例では、要求される吸気量が所定値以上の場合は、吸気切替弁２１により吸気をホットエアからクールエアに切り替える。
【００５８】
具体的には、制御部２９は、図６や図７に示すようなフローチャート図に基づき、吸気切替弁２１を制御する。図６または図７に示すように、第１実施例や第２実施例と異なる点として、高温吸気フラグＨＡｆｌｇがＯＮである場合（ステップＳ３３，Ｓ５３：ＹＥＳ）において、要求される吸気量が所定値Ａ以上の場合（ステップＳ３４，Ｓ５４：ＮＯ）には、高温吸気フラグＨＡｆｌｇをＯＦＦとして（ステップＳ３８，Ｓ６１）、吸気切替弁２１により吸気をクールエアに切り替える。なお、一例として、車両が排気量１３００ｃｃのガソリン車である場合には、所定値Ａは６０ｇ／ｓとする。
【００５９】
以上のように、本実施例において、制御部２９は、吸気切替弁２１により吸気通路１２にホットエアが導入されている場合に、要求される吸気量が所定値Ａ以上であるときは、吸気切替弁２１により吸気をクールエアに切り替える。これにより、吸気の充填効率を高めることができ、高出力要求時にエンジン１１の出力を高めることができる。
【００６０】
［第２実施形態］
次に、第２実施形態について説明する。本実施形態では、制御部２９は、吸気温センサ３０の故障の有無を判定する。
【００６１】
＜第１実施例＞
本実施例においては、吸気切替弁２１を利用して、吸気温センサ３０の故障の有無を判定する。なお、吸気温センサ３０の故障の有無の判定は、ホットエアとクールエアの温度差が小さい始動直後や吸気を行わないエンジン１１の停止中を除く、任意のタイミングにおいて行われる。
【００６２】
具体的には、制御部２９は、図８に示すようなフローチャート図に基づき、吸気温センサ３０の故障の有無を判定する。図８に示すように、まず、故障判定要求の有無を判断する（ステップＳ７１）。そして、故障判定要求が有る場合（ステップＳ７１：ＹＥＳ）には、故障判定モードがＯＮであるか否かを判断する（ステップＳ７２）。そして、故障判定モードがＯＦＦである場合（ステップＳ７２：ＮＯ）には、故障判定モードをＯＮとし（ステップＳ７９）、吸気温センサ３０で検出される吸気温Ｔ１を取得し（ステップＳ８０）、判定カウンタをリセットし（ステップＳ８１）、吸気切替弁２１を作動させる（ステップＳ８２）。このとき、吸気通路１２に導入する吸気をホットエアからクールエアに切り替えるように、吸気切替弁２１を作動させる。
【００６３】
また、ステップＳ７２において、故障判定モードがＯＮである場合（ステップＳ７２：ＹＥＳ）には、判定カウンタのカウントアップを行い（ステップＳ７３）、判定カウンタが所定値Ｃ以上である場合（ステップＳ７４：ＹＥＳ）には、吸気温センサ３０で検出される吸気温Ｔ２を取得する（ステップＳ７５）。
【００６４】
次に、吸気温Ｔ２と吸気温Ｔ１の温度差｜Ｔ２−Ｔ１｜が所定温度差ΔＴ２よりも大きいか否かを判断する（ステップＳ７６）。そして、温度差｜Ｔ２−Ｔ１｜が所定温度差ΔＴ２よりも大きい場合（ステップＳ７６：ＹＥＳ）には、吸気温センサ３０は正常であると判定する（ステップＳ７７）。一方、温度差｜Ｔ２−Ｔ１｜が所定温度差ΔＴ２以下の場合（ステップＳ７６：ＮＯ）には、吸気温センサ３０は故障していると判定する（ステップＳ７８）。
【００６５】
なお、故障判定要求が無い場合（ステップＳ７１：ＮＯ）には、故障判定モードをＯＦＦにする（ステップＳ８３）。
【００６６】
なお、変形例として、ステップＳ８２において、吸気通路１２に導入する吸気をクールエアからホットエアに切り替えるように、吸気切替弁２１を作動させてもよい。
【００６７】
このようにして、本実施例では、吸気切替弁２１により吸気をクールエアとホットエアとの間で切り替える前後にて吸気温センサ３０で検出される吸気温の温度差｜Ｔ２−Ｔ１｜をもとに、吸気温センサ３０の故障の有無を判定する。すなわち、吸気切替弁２１により、吸気通路１２にホットエアが導入される高温モードと、吸気通路１２にクールエアが導入される低温モードとを切り替えたときに、吸気温の温度差｜Ｔ２−Ｔ１｜（図９参照）が小さい場合、または、吸気温の温度差｜Ｔ２−Ｔ１｜が０である場合に、制御部２９は、吸気温センサ３０が故障していると判定する。具体的には、吸気切替弁２１により高温モードと低温モードとを切り替えたときに、吸気温の温度差｜Ｔ２−Ｔ１｜が所定温度差ΔＴ２以下の場合に、制御部２９は、吸気温センサ３０が故障していると判定する。
【００６８】
以上のように、本実施例によれば、制御部２９は、吸気切替弁２１により吸気をクールエアとホットエアとの間で切り替える前後にて吸気温センサ３０で検出される吸気温の温度差｜Ｔ２−Ｔ１｜をもとに、吸気温センサ３０の故障の有無を判定する。
【００６９】
これにより、吸気切替弁２１により吸気をクールエアとホットエアとの間で切り替えて吸気温を変化させたときの吸気温センサ３０の検出温度の挙動を見ることにより、吸気温センサ３０の故障の有無を判定することができる。このようにして、吸気切替弁２１を利用して、吸気温センサ３０の故障を検出することができる。
【００７０】
ここで、図８のステップＳ７１において判断される故障判定要求の有無の判断手法について説明する。具体的には、制御部２９は、図１０に示すようなフローチャート図に基づき、故障判定要求の有無を判断する。
【００７１】
図１０に示すように、まず、エンジン１１が始動し（ステップＳ９１：ＹＥＳ）、吸気切替弁２１が正常である場合には（ステップＳ９２：ＹＥＳ）、水温Ｔｗと平均車速Ｓｐｄａを取得し（ステップＳ９３，Ｓ９４）、図１１に示すマップにより平均車速Ｓｐｄａに対応する判定禁止時間ｔ＿ｐｈ１を取得する（ステップＳ９５）。
【００７２】
ここで、図１１に示すマップは、平均車速Ｓｐｄａと判定禁止時間ｔ＿ｐｈ１との対応を規定している。そして、図１１に示すマップにおいては、車速が高い場合はホットエアとクールエアの温度差が出るまでに時間を要するため、平均車速Ｓｐｄａが高いほど判定禁止時間ｔ＿ｐｈ１が長く規定されている。また、図１１に示すマップにおいては、水温Ｔｗの高さに応じて、マップ値が規定されている。具体的には、水温Ｔｗが高い温度のとき（Ｔｗ：Ｈｉ）はマップ値Ｍ１が規定され、水温Ｔｗが中間温度のとき（Ｔｗ：Ｍｉｄ）はマップ値Ｍ２が規定され、水温Ｔｗが低い温度のとき（Ｔｗ：Ｌｏ）はマップ値Ｍ３が規定されている。このようにして、水温Ｔｗが高く、ホットエアの温度が高いときは、判定禁止時間ｔ＿ｐｈ１は短く規定されている。
【００７３】
なお、例えば、吸気切替弁２１がＤＣモータで作動する場合には、ステップＳ９２において、開度センサ（不図示）の検出値とＤＣモータの電流値とをもとに、吸気切替弁２１が正常に作動するか否かを判定する。
【００７４】
そして、図１０に示すフローチャート図の説明に戻って、次に、始動後経過時間（エンジン１１が始動してからの経過時間）が判定禁止時間ｔ＿ｐｈ１よりも経過している場合（ステップＳ９６：ＹＥＳ）には、吸気切替弁２１の切替要求がある場合（ステップＳ９７：ＹＥＳ）、または、車両がアイドル状態である場合（ステップＳ９８：ＹＥＳ）、または、車両の車速変化量が所定量以下である場合（ステップＳ９９：ＹＥＳ）に、故障判定要求が有ると判断する（ステップＳ１００）。
【００７５】
なお、ステップＳ９７において、吸気切替弁２１の切替要求がある場合とは、吸気切替弁２１により吸気をクールエアまたはホットエアに切り替える要求がある場合である。また、ステップＳ９９において、車両の車速変化量が所定量以下である場合とは、例えば高速道路や郊外の一般道において、車両がある車速範囲で定常走行する場合が想定される。また、図１０に示すフローチャート図において、平均車速Ｓｐｄａの代わりに積算車速を用いてもよい。
【００７６】
＜第２実施例＞
次に、第２実施例について説明するが、第１実施例と同等の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略し、異なった点を中心に述べる。
【００７７】
本実施例では、判定禁止時間経過後において、吸気切替弁２１により吸気をホットエアとしているときに、外気温センサで検出される外気温Ｔｏと、吸気温センサ３０で検出される吸気温Ｔａとを比較して、吸気温センサ３０の故障の有無を判定する。
【００７８】
具体的には、制御部２９は、図１２に示すようなフローチャート図に基づき、吸気温センサ３０の故障の有無を判定する。図１２に示すように、まず、エンジン１１が始動し（ステップＳ１１１：ＹＥＳ）、吸気切替弁２１が正常である場合には（ステップＳ１１２：ＹＥＳ）、水温Ｔｗと平均車速Ｓｐｄａを取得し（ステップＳ１１３，Ｓ１１４）、図１１に示すマップにより平均車速Ｓｐｄａに対応する判定禁止時間ｔ＿ｐｈ１を取得し、かつ、図１３に示すマップにより平均車速Ｓｐｄａに対応する判定禁止時間ｔ＿ｐｈ２を取得する（ステップＳ１１５）。
【００７９】
ここで、図１３に示すマップは、平均車速Ｓｐｄａと判定禁止時間ｔ＿ｐｈ２との対応を規定している。そして、図１３に示すマップにおいては、車速が高い場合はホットエアとクールエアの温度差が出るまでに時間を要するため、平均車速Ｓｐｄａが高いほど判定禁止時間ｔ＿ｐｈ２は長く規定されている。また、図１３に示すマップにおいては、水温Ｔｗの高さに応じて、マップ値が規定されている。具体的には、水温Ｔｗが高い温度のとき（Ｔｗ：Ｈｉ）はマップ値Ｍ１１が規定され、水温Ｔｗが中間温度のとき（Ｔｗ：Ｍｉｄ）はマップ値Ｍ１２が規定され、水温Ｔｗが低い温度のとき（Ｔｗ：Ｌｏ）はマップ値Ｍ１３が規定されている。このようにして、水温Ｔｗが高く、ホットエアの温度が高いときは、判定禁止時間ｔ＿ｐｈ２は短く規定されている。
【００８０】
そして、図１２に示すフローチャート図の説明に戻って、次に、始動後経過時間が判定禁止時間ｔ＿ｐｈ１よりも経過しており、かつ、判定禁止時間ｔ＿ｐｈ２よりも経過していない場合（ステップＳ１１６：ＹＥＳ）であって、高温吸気中である場合（ステップＳ１１７：ＹＥＳ）、すなわち、吸気切替弁２１により吸気通路１２にホットエアが導入されている場合には、外気温Ｔｏと吸気温Ｔａを取得する（ステップＳ１１８，Ｓ１１９）。
【００８１】
次に、外気温Ｔｏと吸気温Ｔａの温度差（Ｔａ−Ｔｏ）が所定温度差ΔＴ３よりも大きいか否かを判断する（ステップＳ１２０）。そして、温度差（Ｔａ−Ｔｏ）が所定温度差ΔＴ３よりも大きい場合（ステップＳ１２０：ＹＥＳ）には、吸気温センサ３０は正常であると判定する（ステップＳ１２１）。一方、温度差（Ｔａ−Ｔｏ）が所定温度差ΔＴ３以下の場合（ステップＳ１２０：ＮＯ）には、吸気温センサ３０は故障していると判定する（ステップＳ１２２）。
【００８２】
なお、外気温Ｔｏや車両の走行条件により、暖機後はクールエアを吸気通路１２に導入しても吸気温は高くなってしまうことが考えられる。そのため、始動後経過時間が判定禁止時間ｔ＿ｐｈ２以降経過している場合（ステップＳ１１６：ＮＯ）には、吸気温センサ３０の故障の有無の判定を行わない。したがって、本実施例では、エンジン１１の始動後における所定時間内、例えば暖機中に、吸気温センサ３０の故障の有無の判定を行う。
【００８３】
なお、図１２に示すフローチャート図において、平均車速Ｓｐｄａの代わりに積算車速を用いてもよい。また、車速と水温Ｔｗで規定される温度差（Ｔａ−Ｔｏ）のマップを用いて、吸気温センサ３０の故障の有無の判定を行ってもよい。
【００８４】
以上のように、本実施例によれば、制御部２９は、吸気切替弁２１により吸気をホットエアとしているときに、外気温センサで検出される外気温Ｔｏと、吸気温センサ３０で検出される吸気温Ｔａと、を比較して、吸気温センサ３０の故障の有無を判定する。
【００８５】
これにより、吸気切替弁２１により吸気をホットエアとしているときに、外気温センサで検出される外気温Ｔｏと吸気温センサ３０の検出温度との差を見ることにより、吸気温センサ３０の故障の有無を判定することができる。このようにして、吸気切替弁２１と外気温センサで検出される外気温Ｔｏとを利用して、吸気温センサ３０の故障を検出することができる。
【００８６】
なお、上記した実施の形態は単なる例示にすぎず、本発明を何ら限定するものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることはもちろんである。
【符号の説明】
【００８７】
１    エンジンシステム
１１  エンジン
１２  吸気通路
１３  排気通路
１８  吸気温度制御装置
１９  シュラウド
２０  ホットエア導入路
２１  吸気切替弁
２２  吸気入口
２３  ＥＧＲ通路
２９  制御部
３０  吸気温センサ
Ｔｏ  外気温
Ｔｗ  水温
Ｔｔ１  切替温度
Ｔｔ２  切替温度
ΔＴ１  温度差
ΔＴ２  所定温度差
ΔＴ３  所定温度差
ＨＡｆｌｇ  高温吸気フラグ
Ｓｐｄ  車速
Ｓｐｄｘ  切替車速
Ｓｐｄａ  平均車速
Ｔ１  吸気温
Ｔ２  吸気温
Ｔａ  吸気温
Ａ  所定値
Ｃ  所定値
ｔ＿ｐｈ１  判定禁止時間
ｔ＿ｐｈ２  判定禁止時間
【図１】
2018084166.tif 000003
【図２】
2018084166.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】
2018084166.tif 000009
【図８】
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【図９】
2018084166.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
2018084166.tif 000013
【図１２】
2018084166.tif 000014
【図１３】
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