(57)【要約】【課題】モータの負荷が過大になることを防止することができる吸気切替弁を提供すること。【解決手段】エンジン１１に接続する吸気通路１２にクールエアを導入するためのクールエア通路部３２と、吸気通路１２にホットエアを導入するためのホットエア通路部３３と、クールエア通路部３２とホットエア通路部３３を開閉する弁体３５と、弁体３５を回動駆動するモータ３６と、モータ３６をデューティ制御して弁体３５の開度を制御する制御部３７とを有する吸気切替弁２１において、制御部３７は、ホットエアの導入要求時に、弁体３５によりクールエア通路部３２が閉じられてホットエア通路部３３が開かれる全開位置に弁体３５を配置して保持するために必要なトルクをモータ３６に発生させる通電デューティである全開保持デューティを、エンジン１１に吸入される吸入空気量に基づいて算出される全開位置保持に最低限必要な最低限デューティにする。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンに接続する吸気通路に低温空気を導入するための低温空気通路部と、前記吸気通路に高温空気を導入するための高温空気通路部と、前記低温空気通路部と前記高温空気通路部を開閉する弁体と、前記弁体を回動駆動するモータと、前記モータをデューティ制御して前記弁体の開度を制御する制御部とを有する吸気切替弁において、
前記制御部は、高温空気の導入要求時に、前記弁体により前記低温空気通路部が閉じられて前記高温空気通路部が開かれる全開位置に前記弁体を配置して保持するために必要なトルクを前記モータに発生させる通電デューティである全開保持デューティを、前記エンジンに吸入される吸入空気量に基づいて算出される全開位置保持に最低限必要な最低限デューティにする
ことを特徴とする吸気切替弁。
【請求項２】
請求項１に記載する吸気切替弁において、
前記制御部は、エンジンの出力要求値が予め定められた第１所定値より大きくなった場合、前記全開保持デューティを、前記最低限デューティより小さい所定デューティとする
ことを特徴とする吸気切替弁。
【請求項３】
請求項１に記載する吸気切替弁において、
前記制御部は、前記全開保持デューティが所定値以上で所定時間継続する高デューティ状態になると、前記弁体の全開位置を閉弁側に徐々に移動させる全開開度補正を行う
ことを特徴とする吸気切替弁。
【請求項４】
請求項３に記載する吸気切替弁において、
前記制御部は、前記全開開度補正を実施している場合に、前記高デューティ状態でなくなるとともに、エンジンの出力要求値が前記第１所定値より小さくなると、前記全開開度補正を解除して前記弁体の全開位置を開弁側に徐々に移動させる
ことを特徴とする吸気切替弁。
【請求項５】
請求項１又は請求項２に記載する吸気切替弁において、
前記制御部は、前記全開保持デューティを、前記モータの温度に基づいて補正する
ことを特徴とする吸気切替弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの吸気通路に導入される吸気を、低温空気と高温空気との間で切り替えるために使用される吸気切替弁に関し、より詳細には、低温空気と高温空気との切り替えを行う弁体をモータによって駆動する吸気切替弁に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
吸気切替弁として、例えば特許文献１に、外気（低温空気）と暖気（高温空気）の各取入口を開閉するホットエアバルブ（弁体）が設けられている吸入空気温度制御装置が開示されている。この吸入空気温度制御装置では、ホットエアバルブを回動させることにより、エンジンに接続するインテークチャンバーに導入される吸気を、外気と暖気との間で切り替えている。つまり、ホットエアバルブを開くことにより、暖気を導入するようになっている。そして、ある特定条件（例えば、全負荷運転時）では、吸入空気の温度に関係なく、ホットエアバルブを強制的に外気導入状態にするようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２３４５６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、モータによって弁体を駆動（回動）する場合、全負荷運転時以外でも高温空気導入中は弁体を全開に維持するため、弁体の前後差圧（吸気通路の圧力変動）の影響を加味して、モータへの通電デューティが大きめ（余剰）に設定されている。そのため、モータの負荷が過大となり、消費電力の増加やモータの損傷を生じさせるおそれがある。また、高温空気導入中にエンジンの出力要求値が大きくなった場合には、出力低下を防止するために低温空気を早期に導入することが望まれている。
【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、モータの負荷が過大になることを防止することができる吸気切替弁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、エンジンに接続する吸気通路に低温空気を導入するための低温空気通路部と、前記吸気通路に高温空気を導入するための高温空気通路部と、前記低温空気通路部と前記高温空気通路部を開閉する弁体と、前記弁体を回動駆動するモータと、前記モータをデューティ制御して前記弁体の開度を制御する制御部とを有する吸気切替弁において、前記制御部は、高温空気の導入要求時に、前記弁体により前記低温空気通路部が閉じられて前記高温空気通路部が開かれる全開位置に前記弁体を配置して保持するために必要なトルクを前記モータに発生させる通電デューティである全開保持デューティを、前記エンジンに吸入される吸入空気量に基づいて算出される全開位置保持に最低限必要な最低限デューティにすることを特徴とする。
【０００７】
この吸気切替弁では、高温空気の導入要求時において、制御部により、弁体を全開位置に保持するための全開保持デューティが、吸入空気量（質量流量）に基づいて算出される。具体的には、全開保持デューティが、吸入空気量に基づいて算出される全開位置保持に最低限必要な最低限デューティとされる。つまり、全開保持デューティが、吸入空気量に応じて弁体を全開位置に保持するためのトルクをモータが発生するために必要な最低限の通電デューティとされる。そのため、モータへの通電デューティが大きく（余剰に）なることがないので、モータの負荷が過大になることを防止することができる。これにより、消費電力の低減を図るとともに、モータの損傷を防止することができる。
【０００８】
上記した吸気切替弁において、前記制御部は、エンジンの出力要求値が予め定められた第１所定値より大きくなった場合、前記全開保持デューティを、前記最低限デューティより小さい所定デューティとすることが望ましい。
【０００９】
このようにすることにより、エンジンの出力要求値が第１所定値より大きくなった場合、つまり出力要求が大きくなり必要な吸入空気量が増加するとともに全開保持デューティが大きくなる場合には、制御部により、全開保持デューティが、最低限デューティより小さい所定デューティとされる。そのため、モータの出力（トルク）が低下して弁体を全開位置に保持することができなくなり、弁体が閉弁側へ回動する。
【００１０】
これにより、低温空気通路部も開かれるため、吸気通路には高温空気に加えて低温空気通路部から低温空気が導入されるので、出力要求に応じた必要な吸入空気量を確保することができる。すなわち、必要な吸入空気量を確保しつつ、最大限の高温空気を導入することができる。また、モータへの通電デューティが小さくなるため、モータの負荷が軽減される。このように、高温空気導入中にエンジンの出力要求値が大きくなった場合には、モータへの負荷が軽減されるとともに、低温空気が早期に導入されて必要な吸入空気量を確保することができるので、出力低下を防止することができる。
【００１１】
また、上記した吸気切替弁において、前記制御部は、前記全開保持デューティが所定値以上で所定時間継続する高デューティ状態になると、前記弁体の全開位置を閉弁側に徐々に移動させる全開開度補正を行うようにしてもよい。
なお、高デューティ状態の判断を行うための所定時間は、デューティ値に対して異なる所定時間を設定しておくことが好ましい。例えば、デューティ値が大きくなるに従って、判定時間（所定時間）が短くなるように設定すればよい。
【００１２】
エンジンの出力要求が大きくなり必要な吸入空気量が増加すると、吸気切替弁における前後差圧の影響を受けて全開保持デューティが大きくなる。そのため、モータに過度の負荷がかかるおそれがある。そこで、この吸気切替弁では、全開保持デューティが所定値以上で所定時間継続する高デューティ状態になると、制御部により、弁体の全開位置を閉弁側に移動させる全開開度補正が行われる。具体的には、全開保持デューティが最低限デューティ以下になるように、弁体の全開位置が徐々に閉弁側に移動させられる。そのため弁体は徐々に閉弁側へ回動していき、全開保持デューティが小さくなっていく。
【００１３】
そして最終的には、モータへの通電デューティが最低限デューティ以下になるため、モータの負荷が軽減される。また、弁体が閉弁側へ回動して低温空気通路部が開かれるため、吸気通路には高温空気に加えて低温空気通路部から低温空気が導入されるので、出力要求に応じた必要な吸入空気量を確保することができる。このように、高温空気導入中にエンジンの出力要求値が大きくなって高デューティ状態になった場合には、徐々に開度が閉じられて通電デューティが下がるので、モータへの負荷が軽減されるとともに、低温空気が早期に導入されて必要な吸入空気量を確保することができるので、出力低下を防止することができる。
【００１４】
この場合には、前記制御部は、前記全開開度補正を実施している場合に、前記高デューティ状態でなくなるとともに、エンジンの出力要求値が前記第１所定値より小さくなると、前記全開開度補正を解除して前記弁体の全開位置を開弁側に徐々に移動させることが好ましい。
【００１５】
このようにすることにより、全開開度補正を実施している場合に、高デューティ状態でなくなるとともにエンジンの出力要求値が第１所定値より小さくなる、つまり出力要求が小さくなり必要な吸入空気量が減少すると、制御部により、弁体の全開開度位置の補正が解除されて、前記弁体の全開位置が開弁側に徐々に移動させられる。これにより、弁体の全開位置が、全開開度補正前の位置へと徐々に戻っていく。そのため、弁体は、開弁側へ回動していき、最終的には通常の全開位置（低温空気通路部が全閉にされる位置）に復帰するので、高温空気を十分に吸気通路へ導入することができる。
【００１６】
そして、上記した吸気切替弁において、前記制御部は、エンジンの出力要求値が前記第１所定値より大きい第２所定値を越えた場合、前記弁体を全閉にすることが好ましい。
【００１７】
このようにすることにより、エンジンの出力要求値がさらに大きくなった場合には、制御部により、弁体が全閉にされるため、高温空気の導入が停止されて低温空気が早期に導入されるので、出力要求に応じた吸入空気量を確保すること、また、低温空気の導入に伴い酸素濃度を向上させることができ、出力低下を防止することができる。
【００１８】
また、上記した吸気切替弁において、前記制御部は、前記全開保持デューティを、前記モータの温度に基づいて補正してもよい。
なお、全開保持デューティの補正に利用するモータの温度は、実測値の他、推定値であってもよい。
【００１９】
このようにすることにより、モータの温度変化に伴うモータ出力（トルク）の変化に対応して、全開保持デューティを精度良く算出することができる。そのため、モータの温度が通常時から変化している場合でも、確実に全開状態を維持するとともに、モータへの通電デューティが大きく（余剰に）なることを防ぐことができる。これにより、確実に全開状態を維持しつつ、消費電力の低減を図ることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る吸気切替弁によれば、モータの負荷が過大になることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】エンジンシステムを示す概略構成図である。
【図２】吸気切替弁の外観斜視図である。
【図３】吸気切替弁の正面図である。
【図４】吸気切替弁の背面図である。
【図５】図３のＡ−Ａ断面図であり、弁体が全閉位置に配置された状態を示す図である。
【図６】図３のＡ−Ａ断面図であり、弁体が全開位置に配置された状態を示す図である。
【図７】第１実施形態における制御フローチャートを示す図である。
【図８】全開保持デューティ算出マップを示す図である。
【図９】第１実施形態における制御タイムチャートを示す図である。
【図１０】モータ温度により全開保持デューティを補正する場合の全開保持デューティ算出マップを示す図である。
【図１１】モータ温度により全開保持デューティを補正する場合の制御フローチャートを示す図である。
【図１２】第２実施形態における制御フローチャートを示す図である。
【図１３】第２実施形態における全開保持デューティ算出マップを示す図である。
【図１４】図３のＡ−Ａ断面図であり、弁体が全開位置から全閉位置側に回動した状態を示す図である。
【図１５】第２実施形態の変形例における制御フローチャートを示す図である。
【図１６】第２実施形態においてモータ温度により全開保持デューティを補正する場合の全開保持デューティ算出マップを示す図である。
【図１７】第３実施形態における制御フローチャートを示す図である。
【図１８】第３実施形態における制御フローチャートを示す図である。
【図１９】高デューティ状態を判定するための各デューティ値に対する所定時間を算出するマップを示す図である。
【図２０】第３実施形態における制御タイムチャートを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
＜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、最初に、本実施形態の吸気切替弁２１を有するエンジンシステム１について説明した後に、本実施形態の吸気切替弁２１について説明する。
【００２３】
図１に示すように、エンジンシステム１は、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、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。
【００２４】
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度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。なお、吸気切替弁２１については、さらに後述する。
【００２５】
その他、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（排気還流通路）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、吸入空気量（質量流量）を検出するエアフローメータ２８を有する。
【００２６】
次に、本実施形態の吸気切替弁２１について説明する。図２〜図６に示すように、吸気切替弁２１は、吸気通路部３１と、クールエア通路部３２（低温空気通路部の一例）と、ホットエア通路部３３（高温空気通路部の一例）と、シャフト３４と、弁体３５と、モータ３６と、制御部３７などを有する。
【００２７】
吸気通路部３１は、エアクリーナ１４とエアフローメータ２８（図１参照）を介して、吸気通路１２（図１参照）と連通している。そして、吸気通路部３１は、吸気の流れ方向の下流側（図５の右側）から見たときの断面の外形が、図３に示すように、略矩形（角部を円弧状（Ｒ状）に形成した矩形）に形成されている。
【００２８】
クールエア通路部３２は、図５に示すように、吸気通路部３１に対して、クールエアの流れ方向の上流側（図５の左側）の位置に形成されている。そして、クールエア通路部３２は、クールエアの流れ方向の上流側（図５の左側）から見たときの断面の外形が、図４に示すように、略矩形に形成されている。このクールエア通路部３２は、吸気入口２２（図１参照）から導入されるクールエアを、吸気通路部３１を介して、吸気通路１２に導入するための通路である。なお、クールエア通路部３２は、吸気通路部３１と同軸になるように形成されている。
【００２９】
ホットエア通路部３３は、図５に示すように、吸気通路部３１に対して、ホットエアの流れ方向の上流側（図５の下側）の位置に形成されている。そして、ホットエア通路部３３は、ホットエアの流れ方向から見たときの断面の外形が、例えば、円形に形成されている。このホットエア通路部３３は、ホットエア導入路２０（図１参照）から導入されるホットエアを、吸気通路部３１を介して、吸気通路１２に導入するための通路である。なお、ホットエア通路部３３は、当該ホットエア通路部３３の軸方向が吸気通路部３１の軸方向と交わるように形成されている。
【００３０】
シャフト３４は、図５に示すように、クールエア通路部３２とホットエア通路部３３の接続部分付近に設けられている。シャフト３４は、当該シャフト３４の軸方向がクールエア通路部３２の軸方向と直交するように配置されている。
【００３１】
弁体３５は、シャフト３４に一体化されており、モータ３６によりギヤ（不図示）を介してシャフト３４を中心に回動する。なお、弁体３５は、略長方形の平板状に形成されている。
【００３２】
モータ３６は、ギヤ（不図示）を介してシャフト３４に接続している。モータ３６は、ギヤを介してシャフト３４を中心に回転させることにより、弁体３５を回動（駆動）させる。なお、本実施形態では、モータ３６としてＤＣモータを用いている。
【００３３】
制御部３７は、例えば中央処理装置（ＣＰＵ）や各種メモリ等を備え、モータ３６を含めた吸気切替弁２１全体を制御するＥＣＵである。そして、制御部３７には、エンジンシステム１に備わる各種センサの出力信号が入力されており、制御部３７は、それらの信号に基づいて吸気切替弁２１の開度制御を実施する。また、制御部３７は、後述する全開保持デューティ算出マップ（図８参照）を記憶している。
【００３４】
以上のような構成の吸気切替弁２１は、モータ３６によりシャフト３４を回転させて弁体３５を回動させることにより、吸気通路１２に連通させる通路を、クールエア通路部３２またはホットエア通路部３３に切り替える。そして、このようにして、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。
【００３５】
詳しくは、吸気切替弁２１において、弁体３５は、図５に示す全閉位置（クールエア導入位置）と、図６に示す全開位置（ホットエア導入位置）との間で切り替え配置可能であると共に、全閉位置と全開位置との間の任意の中間位置に保持可能である。ここで、図５に示すように、全閉位置では、クールエア通路部３２が吸気通路部３１を介して吸気通路１２と連通され、ホットエア通路部３３が吸気通路１２（吸気通路部３１）と遮断される。また、図６に示す全開位置では、クールエア通路部３２が吸気通路１２（吸気通路部３１）と遮断され、ホットエア通路部３３が吸気通路部３１を介して吸気通路１２と連通される。
【００３６】
そして、クールエア導入時において、弁体３５が図５に示す全閉位置に配置されることで、ホットエア通路部３３（ホットエア導入路２０）からのホットエアを遮断し、クールエア通路部３２（吸気入口２２）からのクールエアをエアクリーナ１４以降の吸気通路１２へ導入する。一方、ホットエア導入時において、弁体３５が図６に示す全開位置に配置されることで、クールエア通路部３２からのクールエアを遮断し、ホットエア通路部３３からのホットエアをエアクリーナ１４以降の吸気通路１２へ導入する。また、混合空気導入時において、弁体３５が全閉位置と全開位置との間の任意の中間位置に保持されることで、クールエア通路部３２からのクールエアとホットエア通路部３３からのホットエアとの混合空気をエアクリーナ１４以降の吸気通路１２へ導入する。
【００３７】
このような吸気切替弁２１の開度制御は、制御部３７がエンジン１１の運転状態に基づいて、モータ３６をデューティ制御することにより行われる。具体的には、制御部３７が図７に示す制御フローチャートに基づく制御を実行する。すなわち、制御部３７は、まず、ホットエアを導入する要求、つまり高温吸気要求があるか否かを判断する。具体的には、制御部３７は、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Ｓ１）。高温吸気フラグＨＡｆｌｇがＯＮである場合には（ステップＳ１：ＹＥＳ）、吸気切替弁２１に対する開度指令値を全開にして（ステップＳ２）、吸気切替弁２１の弁体３５が全開位置に配置されているか否かを判断する全開判定を行う（ステップＳ３）。この全開判定では、指令値（開度）と吸気切替弁２１の実開度との差（偏差）が、所定値より小さいか否かが判断される。すなわち、指令値（開度）と吸気切替弁２１の実開度との差（偏差）が、所定値より小さい場合に全開になっていると判定され、所定値より大きい場合に全開になっていないと判定される。なお、このような全開判定を行う所定値としては、１°以下（例えば０．５°）に設定すればよい。
【００３８】
そして、制御部３７は、全開判定において吸気切替弁２１が全開になっていると判定した場合（ステップＳ３：ＹＥＳ）、エアフローメータ２８の出力信号から吸入空気量（質量流量）を取得する（ステップＳ５）。次に、制御部３７は、図８に示す全開保持デューティ算出マップを用いて、取得した吸入空気量からモータ３６に印加する全開保持デューティを算出し（ステップＳ６）、固定デューティ制御にてモータ３６を制御する（ステップＳ７）。すなわち、ステップＳ６で算出された全開保持デューティによって、モータ３６がデューティ制御される。
【００３９】
全開保持デューティ算出マップは、図８に示すように、吸入空気量（質量流量）に基づいて、弁体３５を全開位置に保持するために最低限必要な最低限デューティ（ＤＵＴＹ）を算出するためのマップである。この全開保持デューティ算出マップは、エンジン１１の仕様ごとに実験などにより最適なものに調整されている。なお、図８の破線は、従来の固定デューティ制御を行う際の通電デューティを示している。
【００４０】
このようにして、弁体３５が図６に示す全開位置に配置されて、クールエア通路部３２からのクールエアが遮断され、ホットエア通路部３３からのホットエアがエアクリーナ１４以降の吸気通路１２に導入される。そして、このときのモータ３６への全開保持デューティが、弁体３５を全開位置に保持するための最低限のトルクをモータ３６が発生するために必要な通電デューティ（最低限デューティ）とされている。そのため、モータ３６への通電デューティが大きく（余剰に）なることがないので、モータ３６の負荷が過大になることを防止することができる。これにより、消費電力の低減を図るとともに、モータ３６の損傷を防止することができる。
【００４１】
一方、高温吸気フラグＨＡｆｌｇがＯＦＦである場合には（ステップＳ１：ＮＯ）、制御部３７は、吸気切替弁２１に対する開度指令値を全閉にして（ステップＳ８）、開度フィードバック制御を実施する（ステップＳ９）。これにより、弁体３５が図５に示す全閉位置に配置されて、ホットエア通路部３３（ホットエア導入路２０）からのホットエアが遮断され、クールエア通路部３２（吸気入口２２）からのクールエアがエアクリーナ１４以降の吸気通路１２に導入される。
【００４２】
上記の制御フローチャートに基づく制御が実行されることにより、例えば、図９に示すような制御タイムチャートで表される制御が実施される。すなわち、図９に示すように、時刻Ｔ１にて高温吸気フラグＨＡｆｌｇがオンになると、開度指令値が全開となり開度フィードバック制御が実施される。これにより、吸気切替弁２１の実開度が全開に近づいていく。そして、時刻Ｔ２にて実開度が全開になると、吸入空気量（質量流量）に基づいて、図８に示す全開保持デューティ算出マップにより算出された全開保持デューティ（ＤＵＴＹ）にて固定デューティ制御が実施される。その後、時刻Ｔ３以降で吸入空気量が減少すると、それに伴って全開保持デューティが小さくなって、吸入空気量に応じた全開保持デューティにより固定デューティ制御が実施される。これにより、従来の全開保持デューティ（破線）よりも小さい通電デューティで吸気切替弁２１の全開状態を維持することができる。
【００４３】
ここで、モータ３６の出力は、モータ３６の温度によって変化する。すなわち、モータ３６の温度が高くなるとモータ３６の出力は小さくなり、モータ３６の温度が低くなるとモータ３６の出力は大きくなる。そのため、上記のように吸入空気量のみから全開保持デューティを決定すると、モータ３６の温度が高くなると弁体３５を全開位置に保持することができなくなったり、モータ３６の温度が低くなると必要以上の通電デューティがモータ３６に印加されるおそれがある。
【００４４】
そこで、制御部３７は、吸入空気量の他にモータ３６の温度を取得し、全開保持デューティを、モータ３６の温度に基づいて補正することが好ましい。モータ３６の温度は、モータ３６に温度センサを取り付けて検出することもできるし、次式により推測することもできる。
【００４５】
Ｔ（ｔ＋Δｔ）
＝Ｔ（ｔ）＋（Ｒ・Ｉ（ｔ）2−ｈ（ｔ）・Ｓ（Ｔ（ｔ）−Ｔｏ（ｔ）））Δｔ／Ｍ
なお、ｔ＝０のとき（イグニッションスイッチがＯＮされた時）のモータ温度Ｔ（０）を、Ｔ（０）＝Ｔｉとする。
Ｔ（ｔ）：モータ温度
ｔ：時間
Δｔ：時間ステップ
Ｉ（ｔ）：電流
Ｒ：モータ全体の抵抗
Ｍ：モータ全体の熱マス（熱容量）
Ｔｉ：モータの初期温度
Ｓ：モータ表面積
Ｔｏ（ｔ）：雰囲気温度
ｈ（ｔ）：雰囲気との熱伝達率
Ｔｉ：イグニッションスイッチＯＮ時のエンジン水温
【００４６】
ここで、放熱項「ｈ（ｔ）・Ｓ（Ｔ（ｔ）−Ｔｏ（ｔ））」は、モータとモータ周りの筐体で算出することが望ましいが、計算が複雑になるため、モータが外部雰囲気中にあるとする。そして、Ｔｏ（ｔ）、ｈ（ｔ）が不明確であるため、エンジン水温Ｔｗ（ｔ）と外気温Ｔａ（ｔ）と車速ｓｐｄ（ｔ）とで推定して、重回帰分析によりｈ（ｔ）、Ｔｏ（ｔ）を求めると、次のようになる。
Ｔｏ（ｔ）＝ａ・Ｔｗ（ｔ）＋ｂ・Ｔａ（ｔ）＋ｃ・ｓｐｄ（ｔ）
ｈ（ｔ）＝ｄ・Ｔ（ｔ−Δｔ）＋ｅ・Ｔｏ（ｔ）＋ｆ・ｓｐｄ（ｔ）
なお、ａ〜ｄは定数であり、モータ温度のみ前回値を利用する。
【００４７】
このようにモータ３６の温度を取得（推定）する場合には、制御部３７は、図８に示す全開保持デューティ算出マップの代わりに、図１０に示す全開保持デューティ算出マップを記憶している。このマップは、図１０に示すように、弁体３５を全開位置に保持するために最低限必要な最低限デューティを、吸入空気量（質量流量）のみならずモータ温度も考慮して算出するためのマップである。つまり、図８に示すマップをモータ温度に応じて補正するようにしたものである。詳細には、図１０に示すように、モータ温度が低い場合には全開保持デューティ（ＤＵＴＹ）が小さくなるように補正され、モータ温度が高い場合には全開保持デューティ（ＤＵＴＹ）が大きくなるように補正される。なお、図１０に示す常温時のマップが、図８に示すマップに相当する。
【００４８】
そして、制御部３７は、図１１に示す制御フローチャートに基づく制御を実行する。すなわち、制御部３７は、基本的に図７に示す制御フローチャートに基づく制御を実行するが、吸入空気量を取得する他にモータ３６の温度を推定する。具体的には、モータ３６の温度を上記の式を用いて推定するとともに（ステップＳ４）、吸入空気量（質量流量）を取得する（ステップＳ５）。なお、ステップＳ４とステップＳ５の処理順序は逆になってもよい。
【００４９】
そうすると、制御部３７は、モータ３６の温度及び吸入空気量に基づいて、図１０に示す全開保持デューティ算出マップを用いて全開保持デューティ（ＤＵＴＹ）を算出し（ステップＳ６ａ）、固定デューティ制御にてモータ３６を制御する（ステップＳ７）。すなわち、ステップＳ６ａで算出した全開保持デューティによってモータ３６がデューティ制御される。
【００５０】
これにより、モータ温度が高くモータ出力が小さくなる場合には、全開保持デューティが常温時よりも大きめに算出される。逆に、モータ温度が低くモータ出力が大きくなる場合には、全開保持デューティが常温時よりも小さめに算出される。そのため、モータ温度が高い場合でも弁体３５を全開位置に確実に保持することができるとともに、モータ温度が低い場合には必要以上の通電デューティがモータ３６に印加されることがない。従って、消費電力をさらに低減することができる。
【００５１】
以上、詳細に説明したように本実施形態に係る吸気切替弁２１によれば、高温空気の導入要求時において、制御部３７により、弁体３５を全開位置に保持するための全開保持デューティが、吸入空気量に応じて弁体３５を全開位置に保持するためのトルクをモータ３６が発生するために必要な最低限の通電デューティとされる。そのため、モータ３６への通電デューティが大きく（余剰に）なることがないので、モータの負荷が過大になることを防止することができる。これにより、消費電力の低減を図るとともに、モータ３６の損傷を防止することができる。
【００５２】
＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態について説明するが、第１実施形態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。本実施形態のシステム構成は、第１実施形態と同一であるが、吸気切替弁２１の開度制御の内容が第１実施形態と異なっている。すなわち、エンジン１１の出力要求値が大きくなった場合には、第１実施形態とは異なり、制御部３７は、全開保持デューティを、吸入空気量（質量流量）に応じて算出される最低限デューティより小さい所定デューティに制限する開度制御を実施する。具体的には、制御部３７が、図１２に示す制御フローチャートに基づく制御を実行する。
【００５３】
そのため、制御部３７は、図８に示す全開保持デューティ算出マップの代わりに、図１３に示す全開保持デューティ算出マップを記憶している。このマップは、図１３に示すように、弁体３５を全開位置に保持するために最低限必要な最低限デューティ（ＤＵＴＹ）を、基本的には吸入空気量に基づき算出しつつ、吸入空気量が所定値Ｂ（第１所定値）よりも大きい領域では、最低限デューティより小さい所定デューティに制限するためのマップである。なお、所定値Ｂ（第１所定値）としては、例えば、排気量１．３Ｌ程度のエンジンの場合であれば、Ｂ＝３０ｇ／ｓと設定しておけばよい。所定値Ｂは、大排気量ほど大きくなる。なお、図１３の破線は、第１実施形態の全開保持デューティ算出マップを示している。
【００５４】
まず、制御部３７は、図１２に示すように、ホットエアを導入する要求、つまり高温吸気要求があるか否かを判断する。具体的には、制御部３７は、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Ｓ１０）。高温吸気フラグＨＡｆｌｇがＯＮである場合には（ステップＳ１０：ＹＥＳ）、制御部３７は、エンジン１１に対する出力要求値が所定値Ａより小さいか否かを判断する（ステップＳ１１）。
【００５５】
ここで、出力要求値は、負荷率、スロットル開度、吸入空気量、エンジン回転数などを複数条件で組み合わせて算出することが好ましいが、本実施形態では単純化するため、出力要求値と吸入空気量（質量流量）には相関関係があることから、出力要求値を吸入空気量（質量流量）で判断するようにしている。そして、所定値Ａ（第２所定値）としては、例えば、排気量１．３Ｌ程度のエンジンの場合であれば、Ａ＝６０ｇ／ｓと設定しておけばよい。なお、所定値Ａは、大排気量ほど大きくなる。
【００５６】
そして、出力要求値が所定値Ａより小さい場合には（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、制御部３７は、吸気切替弁２１に対する開度指令値を全開にして（ステップＳ１２）、全開フラグがＯＮであるか否かを判断する（ステップＳ１３）。なお、全開フラグは、イグニッションスイッチＯＮ時にはＯＦＦになっている。
【００５７】
一方、高温吸気フラグＨＡｆｌｇがＯＦＦである場合には（ステップＳ１０：ＮＯ）、制御部３７は、吸気切替弁２１に対する開度指令値を全閉にして（ステップＳ２５）、開度フィードバック制御を実施し（ステップＳ２６）、全開フラグをＯＦＦにする（ステップＳ２７）。これにより、弁体３５が図５に示す全閉位置に配置されて、ホットエア通路部３３（ホットエア導入路２０）からのホットエアが遮断され、クールエア通路部３２（吸気入口２２）からのクールエアがエアクリーナ１４以降の吸気通路１２に導入される。
【００５８】
また、出力要求値が所定値Ａより大きい場合にも（ステップＳ１１：ＮＯ）、制御部３７は、ステップＳ２５〜Ｓ２７の処理を実行する。これにより、エンジン１１の出力要求値が大きくなって大流量の吸入空気が必要になる場合には、吸気切替弁２１が全閉にされるため、ホットエアの導入が停止されてクールエアが早期に導入されて、出力要求に応じた吸入空気量を確保することができ、出力低下を防止することができる。
【００５９】
そして、全開フラグがＯＮになっている場合には（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、制御部３７は、図１３に示す全開保持デューティ算出マップを用いて、吸入空気量（質量流量）に基づいてモータ３６に印加する全開保持デューティ（ＤＵＴＹ）を算出し（ステップＳ１５）、固定デューティ制御にてモータ３６を制御する（ステップＳ１６）。すなわち、ステップＳ１５で算出された全開保持デューティによってモータ３６がデューティ制御される。
【００６０】
これにより、エンジン１１の出力要求値が所定値Ｂより大きくなり、必要な吸入空気量が増加するとともに全開保持デューティが大きくなる場合には、全開保持デューティが、最低限デューティより小さい所定デューティとされる。そのため、モータ３６の出力（トルク）が低下して弁体３５を全開位置に保持することができなくなり、図１４に示すように、弁体３５が閉弁側へ回動する。その結果、クールエア通路部３２が少し開かれるため、吸気通路１２にはホットエアに加えてクールエア通路部３２からクールエアが導入されるので、出力要求に応じた必要な吸入空気量を確保することができる。
【００６１】
すなわち、必要な吸入空気量を確保しつつ、最大限のホットエアを導入することができる。また、モータ３６への通電デューティが小さくなるため、モータ３６の負荷が軽減される。このように、ホットエア導入中にエンジン１１の出力要求値が大きくなった場合には、モータ３６への負荷が過大になることを防止しつつ、ホットエアに加えてクールエアも導入して必要な吸入空気量を確保することができる。
【００６２】
一方、全開フラグがＯＦＦになっている場合には（ステップＳ１３：ＮＯ）、制御部３７は、開度フィードバック制御を実施して（ステップＳ２０）、吸気切替弁２１の弁体３５が全開位置に配置されているか否かを判断する全開判定を行う（ステップＳ２１）。この全開判定では、指令値（開度）と吸気切替弁２１の実開度との差（偏差）が、所定値より小さいか否かが判断される。すなわち、指令値（開度）と吸気切替弁２１の実開度との差（偏差）が、所定値より小さい場合に全開になっていると判定され、所定値より大きい場合に全開になっていないと判定される。なお、このような全開判定を行う所定値としては、１°以下（例えば０．５°）に設定すればよい。
【００６３】
そして、制御部３７は、全開判定において、全開になっていると判定すると（ステップＳ２１：ＹＥＳ）、全開フラグをＯＮにする（ステップＳ２２）。一方、全開になっていないと判定すると（ステップＳ２１：ＮＯ）、全開フラグをＯＦＦにする（ステップＳ２３）。
【００６４】
このように本実施形態によれば、制御部３７が、高温吸気フラグＨＡｆｌｇがＯＮであって、出力要求値が所定値Ａよりも小さい場合に、開度フィードバック制御を行って吸気切替弁２１を一度全開まで開き、その後、図１３に示すマップに基づいて固定デューティ制御を実行する。そのため、出力要求値が所定値Ｂより大きく所定値Ａよりも小さい中負荷領域では、モータ３６への通電デューティが、最低限デューティよりも小さい所定デューティにされる結果、弁体３５が閉弁側へ回動してクールエア通路部３２も開かれて、吸気通路１２にはホットエアに加えてクールエア通路部３２からクールエアが導入される。これにより、中負荷領域では、モータ３６への通電デューティを小さくして負荷を軽減しつつ、最大限のホットエアを導入しながら必要な吸入空気量を確保することができる。
【００６５】
また、高温吸気フラグＨＡｆｌｇがＯＮであって、出力要求値が所定値Ａよりも大きい高負荷領域では、制御部３７が、吸気切替弁２１を全閉にする。これにより、吸気通路１２には、クールエア通路部３２からクールエアが導入されるため、出力要求に応じた吸入空気量を確保すること、また、クールエアの導入に伴い酸素濃度を向上させることができ、出力低下を防止することができる。
【００６６】
ここで、高温吸気フラグＨＡｆｌｇがＯＮであって、吸入空気量（質量流量）が小さい場合には、弁体３５を全開位置に確実に維持しておき、吸気通路１２にクールエアが導入されることを回避することが望ましい。ところが、図１３に示すマップに基づき固定デューティ制御にて、弁体３５を全開位置に保持しているため、弁体３５の開度は成り行きで制御されるので、吸気切替弁２１の前後差圧の一時的な変化に伴って弁体３５が閉弁側へ回動してしまうこともあり得る。
【００６７】
そこで、吸入空気量（質量流量）が小さい場合に、弁体３５が閉弁側へ回動しないようにするために、制御部３７が、出力要求値に応じて固定デューティ制御を行うか、開度フィードバック制御を行うかを選択するようにすることが好ましい。具体的には、制御部３７が、図１５に示す制御フローチャートに基づく制御を実行すればよい。なお、図１５に示す制御フローチャートにおいて、図１２に示す制御フローチャートと同じ処理を行うステップには同符号を付して、適宜、説明を省略する。
【００６８】
すなわち、図１５に示すように、制御部３７は、全開フラグがＯＮになっていると判定した場合に（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、エンジン１１の出力要求値が所定値Ｃより小さいか否かを判定する（ステップＳ１４）。なお、所定値Ｃとしては、例えば、排気量１．３Ｌ程度のエンジンの場合であれば、Ｃ＝２０ｇ／ｓと設定しておけばよい。なお、所定値Ｃは、大排気量ほど大きくなる。
【００６９】
そして、エンジン１１の出力要求値が所定値Ｃより小さい場合には（ステップＳ１４：ＹＥＳ）、制御部３７は、開度フィードバック制御を行う（ステップＳ１７）。これにより、弁体３５が全開位置に確実に維持される。そのため、吸入空気量（質量流量）が小さい場合に、吸気切替弁２１の前後差圧の一時的な変化があっても、弁体３５が閉弁側へ回動することを防止することができるため、吸気通路１２にクールエアが導入されることを回避することができる。
【００７０】
一方、エンジン１１の出力要求値が所定値Ｃより大きい場合には（ステップＳ１４：ＮＯ）、制御部３７は、上記と同様に、図１３に示す全開保持デューティ算出マップを用いて、吸入空気量に基づいてモータ３６に印加する全開保持デューティ（ＤＵＴＹ）を算出し（ステップＳ１５）、固定デューティ制御にてモータ３６を制御する（ステップＳ１６）。すなわち、ステップＳ１５で算出された全開保持デューティによって、モータ３６がデューティ制御される。
【００７１】
また、本実施形態でも、第１実施形態で述べたように、制御部３７が、吸入空気量の他にモータ３６の温度を取得（推定）し、全開保持デューティを、モータ３６の温度に基づいて補正するようにしてもよい。この場合、制御部３７は、図１３に示す全開保持デューティ算出マップの代わりに、図１６に示す全開保持デューティ算出マップを記憶しておけばよい。これにより、モータ温度に応じた適切な全開保持デューティ（ＤＵＴＹ）が算出されるので、モータ温度が高い場合でも弁体３５を全開位置に確実に保持することができるとともに、モータ温度が低い場合には必要以上の通電デューティがモータ３６に印加されることがないため、消費電力をさらに低減することができる。
【００７２】
＜第３実施形態＞
最後に、第３実施形態について説明するが、第２実施形態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。本実施形態のシステム構成は、第２実施形態と同一であるが、吸気切替弁２１の開度制御の内容が第２実施形態と異なっている。すなわち、第２実施形態とは異なり、エンジンの出力要求が大きくなった場合などで高デューティ状態になったときに、制御部３７は、弁体の全開位置を閉弁側に徐々に移動させる全開開度補正を実施し、その後、高デューティ状態でなくなったときに全開開度補正を解除する。具体的には、制御部３７が、図１７及び図１８に示す制御フローチャートに基づく制御を実行する。
【００７３】
まず、制御部３７は、図１７に示すように、ホットエアを導入する要求、つまり高温吸気要求があるか否かを判断する。具体的には、制御部３７は、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Ｓ３０）。高温吸気フラグＨＡｆｌｇがＯＮである場合には（ステップＳ３０：ＹＥＳ）、制御部３７は、エンジン１１に対する出力要求値が所定値Ａ（例えば、Ａ＝６０ｇ／ｓ）より小さいか否かを判断する（ステップＳ３１）。
【００７４】
そして、出力要求値が所定値Ａより小さい場合には（ステップＳ３１：ＹＥＳ）、制御部３７は、吸気切替弁２１に対する開度指令値を全開にして（ステップＳ３２）、全開フラグがＯＮであるか否かを判断する（ステップＳ３３）。なお、全開フラグは、イグニッションスイッチＯＮ時にはＯＦＦになっている。
【００７５】
一方、高温吸気フラグＨＡｆｌｇがＯＦＦである場合には（ステップＳ３０：ＮＯ）、制御部３７は、図１８に示すように、吸気切替弁２１に対する開度指令値を全閉にして（ステップＳ４５）、全開フラグをＯＦＦにする（ステップＳ４６）。これにより、弁体３５が図５に示す全閉位置に配置されて、ホットエア通路部３３（ホットエア導入路２０）からのホットエアが遮断され、クールエア通路部３２（吸気入口２２）からのクールエアがエアクリーナ１４以降の吸気通路１２に導入される。
【００７６】
また、出力要求値が所定値Ａより大きい場合にも（ステップＳ３１：ＮＯ）、制御部３７は、ステップＳ４５，Ｓ４６の処理を実行する。これにより、エンジン１１の出力要求値が大きくなって大流量の吸入空気が必要になる場合には、吸気切替弁２１が全閉にされるため、ホットエアの導入が停止されてクールエアが早期に導入されて、出力要求に応じた吸入空気量を確保すること、また、クールエアの導入に伴い酸素濃度を向上させることができ、出力低下を防止することができる。
【００７７】
そして、全開フラグがＯＮになっている場合には（ステップＳ３３：ＹＥＳ）、制御部３７は、図１７に示すように、全開保持デューティが予め定めた所定値（高デューティ状態を判定するためのデューティ値）より大きいか否かを判断する（ステップＳ３４）。なお、ここでの所定値として、例えば、３０％を設定しておけばよい。これにより、全開保持デューティが３０％より大きい場合に、以下の高デューティ状態の判断を行うようになっている。
【００７８】
すなわち、全開保持デューティが予め定めた所定値より大きい場合には（ステップＳ３４：ＹＥＳ）、制御部３７は、高デューティカウンタのカウントアップを開始し（ステップＳ３５）、図１９に示すマップに基づいて、高デューティ状態を判定するための所定時間を取得する（ステップＳ３６）。
【００７９】
ここで、図１９に示すマップは、高デューティ状態の判定を行うための各デューティ値（ＤＵＴＹ）に対する所定時間（判定時間）を算出するための判定時間算出マップである。この判定時間算出マップでは、デューティ値が大きくなる従って、判定時間（所定時間）が短く算出されるようになっており、エンジン１１の仕様ごとに実験などにより最適なものに調整されている。例えば、本実施形態では、デューティ３０％では８００ｍｓ、デューティ５０％では４００ｍｓ、デューティ８０％では３００ｍｓと設定されている。
【００８０】
そして、制御部３７は、高デューティカウンタが、ステップＳ３６で取得した所定時間を越えたか否かを判断する（ステップＳ３７）。このとき、高デューティカウンタが、ステップＳ３６で取得した所定時間を越えた場合に（ステップＳ３７：ＹＥＳ）、制御部３７は、高デューティ状態になっていると判定して、全開開度補正を開始し（ステップＳ３８）、高デューティカウンタをリセットする（ステップＳ３９）。なお、高デューティ状態は、基本的に、エンジン１１の出力要求が大きくなり必要な吸入空気量が増加して、吸気切替弁２１における前後差圧が大きくなったときに生じる。
一方、高デューティカウンタが、ステップＳ３６で取得した所定時間を越えていない場合（ステップＳ３７：ＮＯ）、制御部３７は、高デューティ状態でないと判定して、ステップＳ６１の処理を行う。
【００８１】
高デューティ状態になっていると、モータ３６に過度の負荷がかかるおそれがある。そこで、制御部３７は、弁体３５の全開位置を閉弁側に移動させる全開開度補正を開始する。具体的には、開度指令値を現状の指令値に対して、閉じ側に１°ずつ補正していく。この補正は、全開保持デューティが所定値より小さくなるまで行われるため、弁体３５の全開位置が徐々に閉弁側に移動させられて、弁体３５は徐々に閉弁側へ回動していき、全開保持デューティが小さくなっていく。そして最終的には、モータ３６への通電デューティが最低限デューティ以下になるため、モータ３６の負荷が軽減される。
【００８２】
その後、制御部３７は、エンジン１１の出力要求値が所定値Ｂ（例えば、Ｂ＝３０ｇ／ｓ）より小さい否かを判断する（ステップＳ４０）。そして、出力要求値が所定値Ｂより小さい場合には（ステップＳ４０：ＹＥＳ）、全開開度が更新される（ステップＳ４１）。すなわち、現在の開度指令値に対応する開度が全開開度とされる。これにより、出力要求が小さいときに高デューティ状態となる異物の噛み混みや温度変化による変形などで全開開度位置が閉弁側へ変化した場合に、全開開度が閉じ側へ更新されるので、モータ３６への通電デューティが大きめ（余剰）に設定されることがない。そのため、このような場合にも、モータ３６の負荷が軽減される。なお、出力要求値が所定値Ｂより大きい場合には（ステップＳ４０：ＮＯ）、高出力フラグがＯＮにされて（ステップＳ７０）、復帰カウンタがリセットされる（ステップＳ７１）。
【００８３】
一方、全開フラグがＯＦＦになっている場合には（ステップＳ３３：ＮＯ）、制御部３７は、図１８に示すように、吸気切替弁２１の弁体３５が全開位置に配置されているか否かを判断する全開判定を行う（ステップＳ５０）。この全開判定は、第２実施形態と同様の処理が行われる。そして、制御部３７は、全開になっていると判定すると（ステップＳ５０：ＹＥＳ）、全開フラグをＯＮにして（ステップＳ５１）、高デューティカウンタをリセットするとともに（ステップＳ５２）、高出力フラグをＯＦＦにする（ステップＳ５３）。一方、制御部３７は、全開になっていないと判定すると（ステップＳ５０：ＮＯ）、全開フラグをＯＦＦにする（ステップＳ５４）。
【００８４】
また、高デューティ状態になっていない場合、つまり全開保持デューティが予め定めた所定値より小さい場合、又は高デューティカウンタがステップＳ３６で取得した所定時間を越えていない場合には、制御部３７は、図１７に示すように、以下の処理を実施する。全開保持デューティが予め定めた所定値より小さい場合には（ステップＳ３４：ＮＯ）、制御部３７は、高デューティカウンタをリセットして（ステップＳ６０）、エンジン１１の出力要求値が所定値Ｂ（例えば、Ｂ＝３０ｇ／ｓ）より大きいか否かを判断する（ステップＳ６１）。そして、出力要求値が所定値Ｂより小さい場合には（ステップＳ６１：ＹＥＳ）、制御部３７は、高出力フラグがＯＮであるか否かを判断する（ステップＳ６２）。このとき、高出力フラグがＯＮである場合（ステップＳ６２：ＹＥＳ）、復帰カウンタのカウントアップを行う（ステップＳ６３）。
【００８５】
そして、制御部３７は、復帰カウンタが、エンジン１１の出力要求値が低下した後に所定時間（例えば、１秒）が経過したか否かを判断する（ステップＳ６４）。このような所定時間（ディレイ時間）を設けているのは、出力要求値が低下した後に吸気切替弁２１の前後差圧が安定するまでの時間を確保して、前後差圧が安定した後に、全開開度補正の解除処理が実施されるようにするためである。
【００８６】
所定時間が経過している場合（ステップＳ６４：ＹＥＳ）、制御部３７は、現在の開度指令値が全開開度より小さいか否かを判断する（ステップＳ６５）。このとき、現在の開度指令値が全開開度より小さい場合に（ステップＳ６５：ＹＥＳ）、制御部３７は、全開開度補正を解除する（ステップＳ６６）。具体的には、全開開度を元に戻すために、開度指令値を現状の指令値に対して、開き側に１°ずつ補正していく。この補正は、開度指令値が全開開度になるまで行われ、開度指令値が全開開度になると（ステップＳ６５：ＮＯ）、制御部３７は、高出力フラグをＯＦＦにする（ステップＳ６７）。
また、高デューティカウンタがステップＳ３６で取得した所定時間を越えていない場合には（ステップＳ３７：ＮＯ）、ステップＳ６１〜Ｓ６７の処理を実施する。
【００８７】
これにより、出力要求が小さくなって高デューティ状態でなくなると、弁体３５の全開位置が、全開開度補正前の位置へと徐々に戻っていく。そのため、弁体３５は、開弁側へ回動していき、通常の全開位置（クールエア通路部３２が全閉にされる位置）に復帰するので、ホットエアを十分に吸気通路１２へ導入することができる。
【００８８】
上記の制御フローチャートに基づく制御が実行されることにより、例えば、図２０に示すような制御タイムチャートで表される制御が実施される。すなわち、図２０に示すように、高温吸気フラグＨＡｆｌｇがオンになっている状態で、時刻Ｔ１０にてエンジン１１の出力要求値が所定値Ｂを越えて大きくなると、吸気切替弁２１における差圧が大きくなるため全開保持デューティが大きくなっていく。そして、時刻Ｔ１１にて高デューティ状態になると、全開開度補正が実施される。これにより、開度指令値が徐々に小さくされていく。そのため、弁体３５が閉弁側へ回動して実開度が小さくなっていくため、全開保持デューティも小さくなっていく。その後、時刻Ｔ１２にて高デューティ状態でなくなると、そのときの全開保持デューティにて弁体３５の開度が維持される。
【００８９】
そして、時刻Ｔ１３にてエンジン１１の出力要求値が所定値Ｂより小さくなってから、復帰用カウンタが所定時間を越える時刻Ｔ１４にて、全開開度補正が解除される。これにより、開度指令値が徐々に大きくされていく。そのため、弁体３５が開弁側へ回動して実開度が大きくなっていく。その後、時刻Ｔ１５にて開度指令値が全開開度になって、弁体３５の全開位置が補正前の位置に戻る。
【００９０】
このように本実施形態によれば、制御部３７が、高温吸気フラグＨＡｆｌｇがＯＮであって、出力要求値が所定値Ａよりも小さい場合に、吸気切替弁２１を一度全開まで開き、その後、高デューティ状態を検出すると、全開開度補正を実施する。そのため、出力要求値が所定値Ｂより大きく所定値Ａよりも小さい中負荷領域において、高デューティ状態になると、開度指令値が徐々に小さくなっていくので、弁体３５が閉弁側へ回動してクールエア通路部３２も開かれて、吸気通路１２にはホットエアに加えてクールエア通路部３２からクールエアが導入される。そして、モータ３６への通電デューティが、最終的には最低限デューティ以下となる。これらにより、中負荷領域では、モータ３６への通電デューティを小さくして負荷を一層軽減しつつ、最大限のホットエアを導入しながら必要な吸入空気量を確保することができる。
【００９１】
そして、高デューティ状態でなくなって出力要求値が所定値Ｂより小さくなると、制御部３７が、全開開度補正を解除して弁体３５の全開位置を開弁側に徐々に移動させる。そのため、弁体３５は、開弁側へ回動していき、元の全開位置に復帰するので、ホットエアを十分に吸気通路１２へ導入することができる。
【００９２】
また、高温吸気フラグＨＡｆｌｇがＯＮであって、出力要求値が所定値Ａよりも大きい高負荷領域では、制御部３７が、吸気切替弁２１を全閉にする。これにより、吸気通路１２には、クールエア通路部３２からクールエアが導入されるため、出力要求に応じた吸入空気量を確保すること、また、クールエアの導入に伴い酸素濃度を向上させることができ、出力低下を防止することができる。
【００９３】
なお、上記した実施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。例えば、上記の実施形態では、吸入空気量（質量流量）に基づいてモータ３６への通電デューティを算出しているが、吸気切替弁２１の前後差圧に基づいて通電デューティを算出してもよい。この場合には、吸気切替弁２１（弁体３５）の上流側と下流側にそれぞれ圧力センサを設けて前後差圧を検出すればよい。
【符号の説明】
【００９４】
１    エンジンシステム
１１  エンジン
１２  吸気通路
１３  排気通路
１４  エアクリーナ
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
３１  吸気通路部
３２  クールエア通路部
３３  ホットエア通路部
３４  シャフト
３５  弁体
３６  モータ
３７  制御部
【図１】
2018076784.tif 000003
【図２】
2018076784.tif 000004
【図３】
2018076784.tif 000005
【図４】
2018076784.tif 000006
【図５】
2018076784.tif 000007
【図６】
2018076784.tif 000008
【図７】
2018076784.tif 000009
【図８】
2018076784.tif 000010
【図９】
2018076784.tif 000011
【図１０】
2018076784.tif 000012
【図１１】
2018076784.tif 000013
【図１２】
2018076784.tif 000014
【図１３】
2018076784.tif 000015
【図１４】
2018076784.tif 000016
【図１５】
2018076784.tif 000017
【図１６】
2018076784.tif 000018
【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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