(57)【要約】【課題】吸気制御弁に対するデポジットの付着及び堆積を効果的に抑制する。【解決手段】エンジン２００は、吸気管２０４にインパルス弁２２４を備える。インパルス弁２２４は、吸気管２０４内部で回動可能に構成されており、特に、その閉弁側に、インパルス弁開度に対し吸入空気量がほとんど変化しない不感帯領域を有している。エンジン２００を制御するＥＣＵ１００は、基本制御を実行する過程において、エンジン２００の機関回転速度Ｎｅを取得し、この取得された機関回転速度Ｎｅに応じてインパルス弁閉弁位置を決定する。この際、インパルス弁閉弁位置は、機関回転速度Ｎｅが高い程、インパルス弁２２４の不感帯領域のうち閉弁時にインパルス弁２２４が通過する領域が小さくなるように設定される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に備わり、複数の気筒、該複数の気筒に連通する吸気通路、及び該吸気通路に回動可能に設置され、回動状態に応じて吸気の流量を制御可能な、且つ回動範囲として前記吸気の流れを遮断するための不感帯領域を有する吸気制御弁を備え、該吸気制御弁の回動状態に応じて吸気の脈動を利用した慣性過給が可能に構成されてなる内燃機関の吸気制御装置であって、
前記内燃機関の機関回転速度を含む前記車両の運転条件を特定する特定手段と、
前記特定された運転条件に基づいて前記不感帯領域内で前記吸気制御弁の閉弁位置を設定する第１の設定手段と、
前記吸気制御弁の閉弁時に前記設定された閉弁位置に前記吸気制御弁を制御する第１の制御手段と
を具備することを特徴とする内燃機関の吸気制御装置。
【請求項２】
前記第１の設定手段は、前記吸気制御弁が前記設定された閉弁位置へ向けて回動する過程で前記不感帯領域内を通過する通過範囲が、前記内燃機関の機関回転速度の上昇に伴い小さくなるように、前記閉弁位置を設定する
ことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の吸気制御装置。
【請求項３】
前記特定された運転条件に基づいて前記吸気制御弁の回動方向を正転方向又は逆転方向に設定する第２の設定手段と、
前記吸気制御弁の回動方向が前記設定された回動方向となるように前記吸気制御弁を制御する第２の制御手段と
を更に具備する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関の吸気制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸気制御弁の開閉制御による慣性過給が可能に構成された内燃機関の吸気制御装置の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の装置として、吸気管壁に軸を有するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に開示されたインパルス過給内燃機関の吸気装置（以下、「従来の技術」と称する）によれば、インパルス弁を開くための揺動方向を吸気流方向に合致させる旨が開示されている。
【０００３】
尚、インパルス弁が異常と判定された場合に強制駆動を実施するものも提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１９３８４５号公報
【特許文献２】特開２００５−２４８８２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
慣性過給効果を向上させるためには、吸気管と吸気制御弁との間隙を狭める必要があるが、この場合、当該間隙付近にデポジットが付着し易く、吸気制御弁の固着が生じる可能性が高くなる。ところが、従来の技術には、このような慣性過給効果の向上を図る上で必要とされる固着の抑制或いは防止に関する提案は一切なされておらず、とりわけ閉弁時において顕著に生じ得る各種デポジットの付着堆積を回避することが困難である。
【０００６】
本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであり、吸気制御弁に対するデポジットの付着及び堆積を効果的に抑制し得る内燃機関の吸気制御装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決するため、本発明に係る内燃機関の吸気制御装置は、車両に備わり、複数の気筒、該複数の気筒に連通する吸気通路、及び該吸気通路に回動可能に設置され、回動状態に応じて吸気の流量を制御可能な、且つ回動範囲として前記吸気の流れを遮断するための不感帯領域を有する吸気制御弁を備え、該吸気制御弁の回動状態に応じて吸気の脈動を利用した慣性過給が可能に構成されてなる内燃機関の吸気制御装置であって、前記内燃機関の機関回転速度を含む前記車両の運転条件を特定する特定手段と、前記特定された運転条件に基づいて前記不感帯領域内で前記吸気制御弁の閉弁位置を設定する第１の設定手段と、前記吸気制御弁の閉弁時に前記設定された閉弁位置に前記吸気制御弁を制御する第１の制御手段とを具備することを特徴とする。
【０００８】
本発明に係る「内燃機関」とは、複数の気筒を有し、当該気筒の各々における燃焼室において、例えばガソリン、軽油、各種アルコール若しくは各種アルコールとガソリンとの混合燃料等各種の燃料が、又は当該各種燃料を含む混合気等が爆発或いは燃焼した際に生じる力を、例えばピストン、コネクティングロッド及びクランク軸等の物理的な又は機械的な伝達経路を経て駆動力として取り出すことが可能に構成された機関を包括する概念である。また、この種の内燃機関に係る「内燃機関の吸気制御装置」とは、気筒内部に対する、吸気（即ち、外界から吸入される空気たる吸入空気を少なくとも概念の一部として含み、当該吸入空気そのもの、或いは例えばＥＧＲ装置等の排気再循環装置が備わる場合等には例えばＥＧＲバルブ等の流量調整手段の開閉状態等に応じてＥＧＲガス（即ち、排気の一部）と当該吸入空気の混合体等の各種形態を採り得る）の供給を例えば物理的に、機械的に又は電気的制御する装置である。
【０００９】
本発明に係る内燃機関の吸気制御装置における「吸気通路」とは、即ち、上述した吸気の通路であって、好適な一形態として、例えばエアクリーナ、エアフローメータ、スロットルバルブ（即ち、吸気絞り弁）、サージタンク及び吸気ポート等を相互に且つ適宜に連結又は連通せしめ得る、例えば単一又は複数の管状部材の形態を採り得る。また、好適な一形態として、本発明に係る内燃機関は、この吸気通路に、例えばターボチャージャ等の過給器（無論、タービン等、排気系に備わるべき一部を除外してなる一部であってもよい）が備わっていてもよく、その場合、更にその下流側（尚、「下流」及び「上流」とは、吸気の流れる方向を基準とする方向概念の一であり、この場合、下流側とは即ち気筒側である）に、例えばインタークーラ等の吸気冷却手段を備えていてもよい。尚、吸気冷却手段は、過給器を介して供給される（過給器による過給が実践上有意に行われているか否かとは無関係であってもよい）吸気を冷却可能な物理的、機械的、機構的、電気的、磁気的又は化学的態様を有する手段であって、少なくとも幾らかなり且つ相対的に吸気が冷却されることによって、吸気の密度は相対的に上昇し、吸気の充填効率は向上し得る。
【００１０】
本発明に係る内燃機関は、吸気通路に回動可能（尚、「回動」とは、回転を伴って動作することを指し、「回動可能」とは、即ち「回転可能」なる概念を含む趣旨である）に設置され、例えば二値的に、段階的に或いは連続的に制御され得る回動状態に応じて吸気の量たる吸気量を制御可能な、例えば弁体、或いは当該弁体に加え更に当該弁体を駆動する駆動装置等を適宜に含み得る動弁機構又は動弁装置等の各種形態を採り得る手段としての吸気制御弁を備える。この吸気制御弁は、内燃機関にスロットルバルブ等の所謂吸気絞り弁が備わる場合には、好適な一形態として、この吸気絞り弁の下流側に設置される。尚、吸気制御弁の設置態様は、吸気通路の構造等に応じて適宜変化し得る。例えば、吸気通路が、例えばサージタンクと各気筒との間の区間において、例えば各気筒又は気筒群に対応して適宜に分岐する構成を有する場合等には、その分岐位置又はその上流側に複数の気筒に共有される形で単一の吸気制御弁が備わっていてもよいし（この場合、好適な一形態として吸気系は、所謂一弁式のインマニレス吸気系を採り得る）、このような吸気通路の構成においても、各気筒に対応する複数の吸気通路（即ち、分岐位置下流側）に各気筒個別に複数の吸気制御弁が備わっていてもよい。或いは吸気通路の一部が、所謂吸気マニホールド等、例えばサージタンク下流側において気筒毎に独立した構成とされる場合等には、無論これら独立した管路の各々に（或いは一部に）吸気制御弁が備わっていてもよい。
【００１１】
本発明に係る内燃機関は、吸気制御弁の回動状態に応じて、吸気の脈動を利用した慣性過給（パルス過給又はインパルスチャージ等とも称される）が可能に構成されている。ここで、「慣性過給」とは、好適な一形態として、例えば吸気弁の開弁に相前後して吸気制御弁を閉弁し、例えば吸気弁の開弁後然るべき時間経過（クランク角等により角度概念として規定されてもよい）を経て吸気制御弁を開弁させる（即ち、吸気制御弁の下流側が負圧であり、且つ吸気制御弁の上流側が大気圧以上である状態で開弁させる）こと等によって正圧波を生成し、この正圧波を開放端とみなし得る各気筒の燃焼室入り口近傍で負圧波として反射させると共に、この負圧波が、例えば吸気通路に対し直列又は並列に配置された、例えばサージタンク等の開口部で再び開放端反射されて生じる、言わば二次的な正圧波等の形態を採り得る吸気の脈動を利用して、自然吸気がなされる場合（好適な一形態として、吸気は吸気制御弁の有無にかかわらず基本的に脈動波として気筒内に取り込まれ得るが、吸気制御弁に施される開閉制御により生じる脈動とは、好適な一形態として、この種の脈動よりも強い脈動である）と比較して多量の吸気を吸気行程で気筒内に取り込む（即ち、過給する）こと等を指す。
【００１２】
この種の慣性過給を実現させるべくなされる吸気制御弁の回動状態の制御は、各種の態様を採り得るものであって、例えば吸気制御弁の開閉時期、開弁期間又は開度（即ち、開弁の度合いであり、一義的に開閉状態を規定する）の制御、吸気弁の開閉時期又は開弁期間の制御、或いは更に吸気の充填効率の変化に伴う吸気量の変化に応じた燃料噴射量の補正等を包括する概念であって、例えば吸気弁（即ち、好適な一形態として燃焼室と吸気通路との連通状態を制御する弁）の閉弁時期と、吸気の脈動波（正圧波）のピークが吸気弁に到達する時期とを同期させる（必ずしも一致させることのみを表すものではない）旨の制御等を含む趣旨である。
【００１３】
ここで特に、本発明に係る吸気制御弁は、その回動範囲として、吸気の流れを遮断するための（即ち、完全に遮断されるか否かは限定されない）不感帯領域を有している。
【００１４】
ここで、「不感帯領域」とは、吸気制御弁を介した吸気の流量変化が厳密に又は実質的に生じない、或いは流量変化が生じないものと扱ったところで実践上問題が生じない旨の有限な領域を指す。吸気制御弁の閉弁位置の制御態様は各種あるが、例えば、位置制御のための突き当てに供すべき突き当て部を有さぬ、或いは有するにせよ閉弁時に使用されぬ場合等には、この種の不感帯領域内での弁体の挙動を許容することにより閉弁状態が形成されることがある。
【００１５】
即ち、「不感帯領域」とは、好適には予め実験的に、経験的に、理論的に又はシミュレーション等に基づいて、閉弁時における吸気制御弁の位置制御精度が少なくとも実践上不足しないように設定される設計事項的意味合いを有するものであって、実際に吸気量変化がどの程度であるか、或いは不感帯領域に相当する開度が如何なる範囲にあるか等、不感帯領域を明確に規定する指標は、本発明の本質とは無関係である。
【００１６】
一方、閉弁時における吸気制御弁の位置が係る不感帯領域内で設定される場合、不感帯領域の少なくとも一部に、各種のデポジットが付着或いは堆積し易い。或いは吸気制御弁に各種のデポジットが固着し易い。特に、内燃機関が、ＥＧＲ装置等、排気を吸気系に再循環させる装置やＰＣＶ等ブローバイガスを吸気系に循環させる装置を有する場合等には、排気中のＰＭ（Particulate Matter：粒子状物質）、或いはブローバイガス中のＨＣ等の影響により、この種の問題が顕在化し易い。
【００１７】
本発明に係る内燃機関の吸気制御装置によれば、その動作時には、例えばＥＣＵ（Electronic Control Unit：電子制御ユニット）等の各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等として構成され得る特定手段により、内燃機関の機関回転速度を含む車両の運転条件が特定される。
【００１８】
尚、本発明における「特定」とは、例えば、特定対象を何らかの検出手段を介して直接的に又は間接的に物理的数値又は物理的数値に対応する電気信号等として検出すること、何らかの検出手段を介して直接的に又は間接的に例えば電気信号等の形で検出された、特定対象と対応関係を有する物理的数値に基づいて予め然るべき記憶手段等に記憶されたマップ等から該当する数値を選択すること、このような物理的数値又は選択された数値等から、予め設定されたアルゴリズムや計算式に従って導出すること、或いはこのように検出、選択又は導出された数値等を、例えば電気信号等の形で単に取得すること等を包括する広い概念であって、特定手段は、係る概念の範囲内において、例えば、クランクポジションセンサの出力信号を時間処理することによって機関回転速度を特定してもよいし、回転速度センサの出力信号として機関回転速度を直接特定してもよい。
【００１９】
車両の運転条件が特定されると、例えばＥＣＵ等の各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等として構成され得る第１の設定手段により、吸気制御弁の閉弁位置が、係る特定された運転条件に基づいて、上述した不感帯領域内で設定される。
【００２０】
ここで、不感帯領域は、吸気量変化が、閉弁位置として許容し得る範囲に収まる領域であり、不感帯領域内で閉弁位置が規定される限りにおいて閉弁時に要求される吸気の特性は担保される。一方で、閉弁位置が不感帯領域内で車両の運転条件に応じて可変とされる場合、吸気制御弁を閉弁させるに際しての不感帯領域の使用頻度がランダムに変化するから、デポジットの付着特性或いは堆積特性に明確な変化が現れる。
【００２１】
即ち、閉弁位置が幾らかなり変化すれば、少なくとも微視的に見た場合の、吸気制御弁周辺の吸気の流れが変化するため、付着或いは堆積するデポジットの量は、何らの指針も持たぬまま吸気制御弁を閉弁させる場合と較べて明らかに低減されるのである。即ち、本発明によれば、閉弁時に確実に吸気制御弁を閉弁させつつ、吸気制御弁に対するデポジットの付着及び堆積を効果的に抑制することが可能となるのである。
【００２２】
本発明に係る内燃機関の吸気制御装置の一の態様では、前記第１の設定手段は、前記吸気制御弁が前記設定された閉弁位置へ向けて回動する過程で前記不感帯領域内を通過する通過範囲が、前記内燃機関の機関回転速度の上昇に伴い小さくなるように、前記閉弁位置を設定する。
【００２３】
閉弁時に閉弁位置へ向けて吸気制御弁が回動する過程で吸気制御弁が通過する不感帯領域の少なくとも一部として規定される通過範囲は、設定された閉弁位置に応じて変化する。例えば、開弁時の位置（即ち、開弁位置であり、好適には全開位置である）に最も近接した閉弁位置では、係る通過範囲は最小となり、同様に最も乖離した閉弁位置では、係る通過範囲が最大（即ち、好適には、不感帯領域全域を吸気制御弁が通過する）となる。一方で、吸気制御弁が、開弁時と閉弁時とで相互いに反転関係にある一の回動方向に回動する限りにおいて、通過範囲が最大となる閉弁位置では、開弁位置への移行が遅れ易い。
【００２４】
この態様によれば、機関回転速度の上昇に伴って二値的に、段階的に又は連続的に、係る通過範囲が狭くなるため、吸気制御弁に対するデポジットの付着或いは堆積を抑制しつつ、吸気制御弁の応答速度を可及的に担保することが可能となる。機関回転速度が高ければ、その分吸気行程に要する時間は減少するから、好適な一形態として吸気行程中の開閉が要求される（特に、一弁式インマニレス吸気系等、吸気制御弁が複数気筒で共有される場合）吸気制御弁には、より高い応答速度が要求される。従って、この態様は実践上明らかに有益である。
【００２５】
本発明に係る内燃機関の吸気制御装置の他の態様では、前記特定された運転条件に基づいて前記吸気制御弁の回動方向を正転方向又は逆転方向に設定する第２の設定手段と、前記吸気制御弁の回動方向が前記設定された回動方向となるように前記吸気制御弁を制御する第２の制御手段とを更に具備する。
【００２６】
この態様によれば、ＥＣＵ等の各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等として構成され得る第２の設定手段により、吸気制御弁の回動方向が正転方向又は逆転方向に設定される。またＥＣＵ等の各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等として構成され得る第２の制御手段により、吸気制御弁の回動方向が、この設定された回動方向となるように吸気制御弁が制御される。好適な一形態として、吸気管に回動可能に設置されている時点で吸気制御弁の回動方向は二値的であり、いずれが正方向であり逆方向であるかは設計事項に過ぎないが、いずれか一方の回動方向のみが継続的に使用されれば、不感帯領域の使用頻度に偏差が生じ易く、不感帯領域内にデポジットが付着或いは堆積し易い部分が生じ得る。
【００２７】
この態様によれば、車両の運転条件、例えば、上述した機関回転速度、各種の指標値により規定される内燃機関の負荷、任意に設定される基準時刻からの経過時間、或いは予め設定された運転条件に該当するか否かの判断等に基づいて回動方向が適宜設定され、第２の制御手段による吸気制御弁の駆動制御に供される。このため、不感帯領域を少なくともこの種の回動方向の設定がなされない場合と較べて幾らかなり均一に使用することが可能となり、不感帯領域近傍におけるデポジットの付着或いは堆積が効果的に抑制されるのである。
【００２８】
本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施形態から明らかにされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
＜発明の実施形態＞
以下、図面を参照して、本発明の好適な各種実施形態について説明する。
＜第１実施形態＞
＜実施形態の構成＞
始めに、図１を参照して、本発明の第１実施形態に係るエンジンシステム１０の構成について一部その動作を交えて説明する。ここに、図１は、エンジンシステム１０の構成を概念的に表してなる概略構成図である。
【００３０】
図１において、エンジンシステム１０は、図示せぬ車両に搭載され、ＥＣＵ１００及びエンジン２００を備える。
【００３１】
ＥＣＵ１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）等を備え、エンジン２００の動作全体を制御することが可能に構成された電子制御ユニットであり、本発明に係る「内燃機関の吸気制御装置」の一例である。ＥＣＵ１００は、ＲＯＭに格納された制御プログラムに従って、後述する基本制御を実行することが可能に構成されている。
【００３２】
尚、ＥＣＵ１００は、本発明に係る「特定手段」、「第１の設定手段」及び「第１の制御手段」の一例として機能するように構成された一体の電子制御ユニットであり、これら各手段に係る動作は、全てＥＣＵ１００によって実行されるように構成されている。但し、本発明に係るこれら各手段の物理的、機械的及び電気的な構成はこれに限定されるものではなく、例えばこれら各手段は、複数のＥＣＵ、各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等として構成されていてもよい。
【００３３】
エンジン２００は、ガソリンを燃料とする、本発明に係る「内燃機関」の一例たる直列４気筒ガソリンエンジンである。エンジン２００の概略について説明すると、エンジン２００は、シリンダブロック２０１に４本の気筒２０２が並列して配置された構成を有している。そして、各気筒内における圧縮工程において燃料を含む混合気が圧縮され、点火装置２０３の点火動作により着火した際に生じる力が、夫々不図示のピストン及びコネクティングロッドを介してクランクシャフト（不図示）の回転運動に変換される構成となっている。このクランクシャフトの回転は、エンジンシステム１０を搭載する車両の駆動輪に伝達され、当該車両の走行が可能となる。
【００３４】
以下に、エンジン２００の要部構成を、その動作の一部と共に説明する。尚、個々の気筒２０２の構成は相互に等しいため、ここでは一の気筒２０２についてのみ説明することとする。但し、各気筒を区別して表す場合には、これら４本の気筒の各々を適宜「第１気筒」、「第２気筒」、「第３気筒」及び「第４気筒」と表現する。尚、補足すると、エンジン２００では、各行程が、第１気筒→第３気筒→第４気筒→第２気筒の順に繰り返し実行される構成となっている。即ち、第１気筒において吸気行程がなされている場合、時系列上相前後して吸気行程を迎える気筒は第３気筒である。
【００３５】
図１において、外界から導かれる空気たる吸入空気は、吸気管２０４に導かれる構成となっている。この吸気管２０４には、吸気管２０４に導かれる吸入空気の量を調節可能なスロットルバルブ２０５が配設されている。このスロットルバルブ２０５は、ＥＣＵ１００と電気的に接続され且つＥＣＵ１００により上位に制御されるスロットルバルブモータ（不図示）から供給される駆動力により回転可能に構成された回転弁であり、スロットルバルブ２０５を境にした吸気管２０４の上流部分と下流部分とをほぼ遮断する全閉位置から、ほぼ全面的に連通させる全開位置まで、その回転位置が連続的に制御される構成となっている。このように、エンジン２００では、スロットルバルブ２０５及びスロットルバルブモータにより、一種の電子制御式スロットル装置が構成されている。
【００３６】
吸気管２０４は、スロットルバルブ２０５の下流側において連通管２０６に接続され、その内部において連通管２０６と連通する構成となっている。連通管２０６は、各気筒２０２の吸気ポート（不図示）の各々に連通しており、吸気管２０４に導かれた吸入空気は、連通管２０６を介して、各気筒に対応する吸気ポートに導かれる構成となっている。吸気ポートは、一の気筒２０２について夫々二個ずつ備わっており、夫々が気筒２０２内部に連通可能に構成されている。尚、吸気管２０４及び連通管２０６により、本発明に係る「吸気通路」の一例が構成されている。
【００３７】
吸気ポートには、燃料噴射用の不図示のインジェクタの噴射弁が露出しており、吸気ポートに燃料たるガソリンを噴射可能に構成されている。このインジェクタの駆動系は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、ＥＣＵ１００により上位に制御される。即ち、インジェクタは、ＥＣＵ１００によりその動作が制御される構成となっている。インジェクタを介して噴射された燃料は、吸気ポートにおいて吸入空気とある程度混合され、上述した混合気として吸気行程に気筒２０２内部へ吸入される。即ち、この混合気は、本発明に係る「吸気」の一例である。尚、吸入された混合気は、吸気行程及びそれに引き続く圧縮行程において更に混合が促進され、圧縮ＴＤＣ付近においてなされる点火装置２０３の点火制御（尚、ＥＣＵ１００により制御される）により点火及び着火する（即ち、爆発する）構成となっている。
【００３８】
本実施形態では、このようにインジェクタは所謂電子制御式のポートインジェクタであり、燃料は吸気ポートに噴射されるが、燃料の噴射形態は何ら限定されるものではなく、例えば、この種のポートインジェクタに代えて又は加えて、高温高圧の気筒２０２内部に直接燃料を噴射可能な、例えばコモンレールシステムやユニットインジェクタ等からなる筒内直噴システムが採用されてもよい。
【００３９】
吸気ポートと気筒２０２内部との連通状態は、各吸気ポートに設けられた吸気バルブ２０７により制御される。吸気バルブ２０７は、クランクシャフトに連動して回転する吸気カムシャフト２０８に固定された、吸気カムシャフト２０８の伸長方向と垂直な断面が楕円形状をなす吸気カム２０９のカムプロフィール（端的に言えば、形状）に応じてその開閉特性が規定されており、開弁時に吸気ポートと気筒２０２内部とを連通させることが可能に構成されている。
【００４０】
一方、燃焼した混合気或いは一部未燃の混合気は、吸気バルブ２０７の開閉に連動して開閉する排気バルブ２１０の開弁時に、不図示の排気ポートを介して排気として排気マニホールド２１３に導かれる構成となっている。排気バルブ２１０は、クランクシャフトに連動して回転する排気カムシャフト２１１に固定された、排気カムシャフト２１１の伸長方向と垂直な断面が楕円形状をなす排気カム２１２のカムプロフィール（端的に言えば、形状）に応じてその開閉特性が規定されており、開弁時に排気ポートと気筒２０２内部とを連通させることが可能に構成されている。排気マニホールド２１３に集約された排気は、排気マニホールド２１３に連通する排気管２１４に供給される。
【００４１】
排気管２１４には、タービンハウジング２１５に収容される形でタービン２１６が設置されている。タービン２１６は、排気管２１４に導かれた排気の圧力（即ち、排気圧）により所定の回転軸を中心として回転可能に構成された、セラミック製の回転翼車である。このタービン２１６の回転軸は、コンプレッサハウジング２１７に収容される形で吸気管２０４に設置されたコンプレッサ２１８と共有されており、タービン２１６が排気圧により回転すると、コンプレッサ２１８も当該回転軸を中心として回転する構成となっている。
【００４２】
コンプレッサ２１８は、不図示のエアクリーナを介して外界から吸気管２０４に吸入される吸入空気を、その回転に伴う圧力により下流側へ圧送供給することが可能に構成されており、このコンプレッサ２１８による吸入空気の圧送効果により、所謂過給が実現される構成となっている。即ち、エンジン２００では、タービン２１６とコンプレッサ２１８とにより、一種のターボチャージャが構成されている。尚、これ以降の説明において、タービン２１６及びコンプレッサ２１７を含む包括概念として、適宜「ターボチャージャ」なる言葉を使用することとする。
【００４３】
また、排気管２１４には、三元触媒２１９が設置されている。三元触媒２１９は、排気中のＨＣ（炭化水素）、ＣＯ（一酸化炭素）及びＮＯｘ（窒素酸化物）を同時に或いは連続的に浄化することが可能に構成された触媒コンバータである。更に、気筒２０２を収容するシリンダブロック２０１には、水温センサ２２０が配設されている。シリンダブロック２０１内部には、気筒２０２を冷却するための冷却水流路たるウォータジャケットが張り巡らされており、当該ウォータジャケット内部において、冷却水としてのＬＬＣが不図示の循環系の作用により循環供給されている。水温センサ２２０は、このウォータジャケット内部に検出端子の一部が露出した構成を有しており、冷却水の温度を検出することが可能に構成されている。水温センサ２２０は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、検出された冷却水温は、ＥＣＵ１００により一定又は不定の周期で把握される構成となっている。
【００４４】
コンプレッサ２１８の上流側には、吸入空気の質量流量を検出可能なホットワイヤ式のエアフローメータ２２１が設置されている。エアフローメータ２２１は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、検出された吸入空気量は、ＥＣＵ１００により一定又は不定の周期で把握される構成となっている。尚、本実施形態において、検出された吸入空気量は、気筒２０２に吸入される吸気の量（即ち、吸気量）と一義的な関係を有しており、エンジン２００の実負荷を規定する指標値として扱われる。
【００４５】
また、吸気管２０４において、コンプレッサ２１８の下流側、且つスロットルバルブ２０５の上流側には、インタークーラ２２２が設置されている。インタークーラ２２２は、その内部に熱交換壁を有しており、過給された吸入空気が（コンプレッサ２１８が実質的にみて有意に作用しない低回転領域においても同様である）通過する際に、係る熱交換壁を介した熱交換により吸入空気を冷却することが可能に構成されている。エンジン２００は、このインタークーラ２２２による冷却によって吸入空気の密度を増大させることが可能となるため、コンプレッサ２１８を介した過給がより効率的になされ得る構成となっている。
【００４６】
ここで、吸気管２０４における、スロットルバルブ２０５の下流側には、サージタンク２２３が設置されている。サージタンク２２３は、上述したターボチャージャの過給作用を適宜受けつつ供給される吸入空気の不規則な脈動を抑制し、且つ下流側（即ち、気筒２０２側）に安定して吸入空気を供給すると共に、後述する慣性過給制御の実行時において、負圧波の位相を反転させることが可能に構成された貯留手段であり、上述した連通管２０６は、このサージタンク２２３の下流側において吸気管２０４に接続されている。但し、吸入空気は基本的に大なり小なり脈動しつつ気筒２０２側へ供給されるため、サージタンク２２３を通過する吸入空気もまた、一種の脈動波である。
【００４７】
吸気管２０４に設置されたサージタンク２２３の下流側における、連通管２０６との接続部位近傍には、単一のインパルス弁２２４が設けられている。インパルス弁２２４は、吸気管２０４内部で弁体が回動することによって開度が変化する構成を有する、本発明に係る「吸気制御弁」の一例である。尚、インパルス弁２２４の詳細について後述する。
【００４８】
インパルス弁２２４の近傍には、インパルス弁２２４に対し、上述した弁体位置の変化に供される駆動力を付与可能なアクチュエータ２２５が設置されている。アクチュエータ２２５は、駆動モータ、モータ駆動回路及び回転角センサ（いずれも不図示）を備える。
【００４９】
駆動モータは、インパルス弁２２４の弁体の回転軸に連結され且つ永久磁石が付設されてなる、回転子たる不図示のロータと、固定子であるステータとを備えるＤＣブラシレスモータであり、駆動回路を介したステータへの通電により駆動モータ内に形成される回転磁界の作用によってロータが回転することにより、その回転方向に駆動力を発生する構成となっている。
【００５０】
モータ駆動回路は、ステータへの通電を介して駆動モータ内部に形成される磁界の状態を制御することが可能に構成された、インバータを含む電流制御回路である。モータ駆動回路は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、ＥＣＵ１００によりその動作が上位に制御される構成となっている。駆動モータは、ＤＣブラシレスモータであり、その駆動電圧は、直流電圧たる駆動電圧Ｖｄｃであるが、その駆動電流は、モータ駆動回路内のインバータにより生成される、ｕ相、ｖ相及びｗ相に対応する三相交流電流として制御される構成となっている。
【００５１】
回転角センサは、駆動モータにおけるロータの２相コイルから出力される電圧の位相が変化することを利用してロータの回転角を検出することが可能に構成された、所謂レゾルバである。既に述べたように、ロータはインパルス弁２２４の弁体の回転軸と連結されており、回転角センサにより検出されるロータ回転角は、インパルス弁２２４の開度と一義的な関係にある。回転角センサは、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、検出されたロータ回転角は、インパルス弁２２４の開度を表す指標値として、ＥＣＵ１００により一定又は不定の周期で把握される構成となっている。尚、インパルス弁２２４の開度を検出する手段は、レゾルバに限定されず、例えば、ホールセンサやロータリエンコーダ等であってもよい。
【００５２】
尚、エンジン２００では、連通管２０６が、個々の気筒２０２（より具体的には吸気ポート）に対応する部分の上流側において集約され、所謂一弁式のインマニレス吸気系が実現されているが、吸気系の構成はこれに限定されるものではなく、例えばサージタンク２２３から個々の気筒２０２に対し吸気マニホールドが分岐する構成を有していてもよい。この場合、個々の吸気マニホールドに、インパルス弁２２４が夫々独立して制御可能に設置されていてもよい。
【００５３】
尚、本実施形態に係るエンジンシステム１０では、本発明に係る「内燃機関」の一例として、ガソリンエンジンたるエンジン２００が採用されているが、本発明に係る内燃機関とはガソリンエンジンのみを指すものではなく、無論ディーゼルエンジンや、アルコール混合燃料を使用するエンジン等であってもよい。また、説明の煩雑化を防ぐ目的から、本実施形態に係るエンジン２００には、ＥＧＲ装置等の排気再循環装置が装着されないが、無論好適な一形態としてエンジン２００に排気再循環装置が装着されていてもよい。ここで、排気再循環装置が装着されない構成に鑑みれば、本実施形態におけるエンジン２００において、各気筒２０２に吸気ポートを介して吸入される吸気は、インジェクタによる噴射燃料を除けば、吸気管２０４を介して導かれる吸入空気のみにより構成される。
【００５４】
尚、エンジン２００の要求負荷は、不図示のアクセルペダルの操作量（即ち、ドライバによる操作量）たるアクセル開度Ｔａに応じて決定される。アクセル開度Ｔａは、アクセル開度センサ１１により検出され、アクセル開度センサ１１と電気的に接続されたＥＣＵ１００により一定又は不定の周期で把握される構成となっている。総体的には、アクセル開度が小さい程要求負荷は小さく、アクセル開度が大きい程要求負荷は大きくなる。要求負荷の大小とは、要求出力の大小と相関するから、エンジンシステム１０において、エンジン要求出力は、アクセル開度Ｔａに応じて変化する。
【００５５】
尚、アクセル開度Ｔａにより規定される要求負荷も、要求負荷に応じたスロットル開度の変化或いは機関回転速度の変化により変化する上述した実負荷も、本発明に係る「負荷」の一例であるが、本実施形態では特に、アクセル開度Ｔａを本発明に係る負荷の一例として扱うこととする。
【００５６】
ここで、図２を参照し、インパルス弁２２４の詳細について説明する。ここに、図２は、インパルス弁２２４付近における吸気管２０４の模式的な断面図である。尚、同図において、図１と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。
【００５７】
図２において、インパルス弁２２４は、吸気管２２４内において、図示する面内で回動可能に構成されている。尚、図示白抜き矢線は、吸入空気の流れ方向を示している。
【００５８】
ここで、インパルス弁２２４の回動状態を規定する指標値として、インパルス弁開度Ａｉｐを導入すると、インパルス弁開度Ａｉｐ＝０°の場合（実線で示されるインパルス弁の位置に相当する開度）が、全閉位置ＣＬに相当しており、インパルス弁開度Ａｉｐ＝９０°の場合（太破線で示されるインパルス弁の位置に相当する開度）が、全開位置ＯＰに相当している。
【００５９】
一方、インパルス弁２２４の動作範囲のうち、インパルス弁開度Ａｉｐが、−Ａｉｐｔｈ≦Ａｉｐ≦Ａｉｐｔｈに相当する領域は、不感帯領域となっている。
【００６０】
ここで、不感帯領域について説明すると、不感帯領域において、吸気管２０４は若干拡幅されており、インパルス弁２２４が回動した場合に、吸気管２０４の内壁部分とインパルス弁２２４の端部との間隙が、概略一定に維持される構成となっている。このため、不感帯領域では、インパルス弁２２４がどの位置にあっても、吸入空気の流れは実質的に遮断される。即ち、図中インパルス弁２２４を境にして右側の領域への吸入空気の流れが遮断される構成となっている。
【００６１】
＜実施形態の動作＞
以下、本実施形態の動作について説明する。
【００６２】
上述したように、吸気管２０４には不感帯領域が設けられる。この場合、インパルス弁２２４の閉弁時において、インパルス弁２２４は、不感帯領域内であれば必ずしも全閉位置ＣＬに位置制御されずともよく、閉弁時の位置制御精度が好適に担保される。即ち、慣性過給の実現には、後述するように連通管２０６における負圧の形成が必須であり、吸入空気を確実に遮断する必要があるため、このように不感帯領域が利用されるのである。
【００６３】
一方、インパルス弁２２４は、構造的にみれば時計回りにも反時計回りにも回動可能であるが、開弁時と閉弁時とで相互いに反転関係にある回動方向に回動する場合（要するに、開弁位置と閉弁位置とで往復するようにインパルス弁２２４が位置制御される場合であり、本実施形態ではこの態様が採用されている）には、閉弁時のインパルス弁開度Ａｉｐが減少側に推移する程、開弁時に開弁位置に到達するのに要する時間が長大化する。即ち、相対的にみてインパルス弁２２４の動作速度が低下する。
【００６４】
他方、閉弁位置が固定されている（即ち、通過範囲が固定されている）場合、例えば、ＰＣＶ装置等を介して吸気系にブローバイガスが循環される場合、或いはＥＧＲ装置を介して吸気系にＥＧＲガス（即ち、排気）が循環される場合等に（尚、図１に示すエンジン２００には、これらの装置が備わっていないが、これら公知の装置は、エンジン２００に対しても好適に適用可能である）おいて、不感帯領域のうちインパルス弁２２４が使用しない領域（即ち、不感帯領域であって、且つ通過範囲でない領域）には、各種のデポジットが付着或いは堆積し易い。そこで、本実施形態では、ＥＣＵ１００により実行される基本制御の実行過程で、インパルス弁２２４の閉弁位置が効果的に決定される構成となっている。
【００６５】
ここで、図３を参照し、基本制御の詳細について説明する。ここに、図３は、基本制御のフローチャートである。
【００６６】
図３において、ＥＣＵ１００は、車両の運転条件を取得する（ステップＳ１０１）。尚、本実施形態では、係る運転条件として機関回転速度Ｎｅ及びアクセル開度Ｔａが取得される。機関回転速度Ｎｅ及びアクセル開度Ｔａが取得されると、インパルス弁閉弁位置が決定される（ステップＳ１０２）。
【００６７】
ここで、図４を参照し、インパルス弁閉弁位置の特性について説明する。ここに、図４は、インパルス弁閉弁位置の特性を表す模式図である。
【００６８】
図４において、機関回転速度Ｎｅに対するインパルス弁閉弁位置の特性は、図示ＰＲＦ＿Ａｃｌとして表される。即ち、本実施形態によれば、機関回転速度が後述する最低回転速度ＮｅＬである場合に、インパルス弁閉弁位置が上述した−Ａｉｐｔｈに設定され、機関回転速度が後述する基準値Ｎｅｔｈである場合に、インパルス弁閉弁位置が上述したＡｉｐｔｈに設定される。ＰＲＦ＿Ａｃｌはリニアな特性であり、機関回転速度Ｎｅの上昇に応じてインパルス弁閉弁位置は連続的に増加する。例えば、インパルス弁解度Ａｉｐ＝０°に相当する機関回転速度は、Ｎｅ０（ＮｅＬ＜Ｎｅ０＜Ｎｅｔｈ）である。このように、本実施形態では、機関回転速度Ｎｅの上昇に応じて、通過範囲は徐々に減少する。尚、図４に例示する特性は、予め数値化されて制御マップとしてＲＯＭに格納されている。
【００６９】
図３に戻り、ステップＳ１０２に係る処理においてＥＣＵ１００は、ＲＯＭに格納されたマップを参照し、ステップＳ１０１に係る処理において取得された機関回転速度Ｎｅに対応する一のインパルス弁閉弁位置を選択的に取得することにより、インパルス弁閉弁位置を決定する。尚、本実施形態では連続的であるが、インパルス弁閉弁位置は、機関回転速度Ｎｅの上昇に応じて二値的或いは段階的に増加（即ち、通過範囲としては減少）されてもよい。
【００７０】
インパルス弁閉弁位置が決定されると、ステップＳ１０１に係る処理において取得された運転条件が慣性過給領域に該当するか否かが判別される（ステップＳ１０３）。
【００７１】
ここで、図５を参照し、慣性過給領域について説明する。ここに、図５は、慣性過給領域の模式図である。
【００７２】
図５において、慣性過給領域は、縦軸及び横軸に夫々アクセル開度Ｔａ及び機関回転速度Ｎｅを配してなる二次元座標系において、図示ハッチング領域に相当する領域である。より具体的には、エンジン２００の採り得る機関回転速度の範囲を、最低回転速度ＮｅＬ（自立回転可能な最低回転速度である）以上、且つ最高回転速度ＮｅＨ（所謂レブリミットである）以下であるとし、アクセル開度Ｔａが０％（即ち、全閉）から１００％（即ち、全開）まで変化するとした場合、慣性過給領域は、ＮｅＬ≦Ｎｅ≦Ｎｅｔｈ（Ｎｅｔｈ＜ＮｅＨ）、且つＴａｔｈ≦Ｔａ≦１００となる領域であり、定性的に言えば低回転高負荷領域となる。
【００７３】
尚、最低回転速度ＮｅＬは、例えば８００ｒｐｍ程度の値であり、Ｎｅｔｈは判断基準値であり概ね２０００ｒｐｍ程度の値である。また、Ｔａｔｈはアクセル開度の基準値であり、要求負荷の点から慣性過給が必要である旨の判断を下し得る値である。別言すれば、基準値Ｔａｔｈ未満の低負荷領域においては、元より吸気の充填量を増大させる必要がないため、慣性過給制御の実行が必要とされないのである。
【００７４】
図２に戻り、取得した運転条件が慣性過給領域に該当しない場合（ステップＳ１０３：ＮＯ）、ＥＣＵ１００は、非慣性過給制御を実行する（ステップＳ１０５）。
【００７５】
ここで、非慣性過給制御とは、インパルス弁２２４を全開位置ＯＰに位置制御することを指す。尚、インパルス弁２２４を全開位置に制御するに際してのインパルス弁２２４の駆動態様は特に限定されず、例えば、アクチュエータ２２５の非通電時におけるインパルス弁２２４の位置が、インパルス弁２２４の全開位置に対応している場合には、単にアクチュエータ２２５への通電を停止することによりインパルス弁２２４を全開位置に固定してもよいし、アクチュエータ２２５の非通電時におけるインパルス弁２２４の位置が全開位置と異なる場合には、インパルス弁２２４が全開位置で維持固定されるようにアクチュエータ２２５に対し然るべき通電を行ってもよい。
【００７６】
一方、運転条件が慣性過給領域に該当する場合（ステップＳ１０３：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、慣性過給制御を実行する（ステップＳ１０４）。
【００７７】
ここで、慣性過給制御とは、インパルス弁２２４を開閉（即ち、回動）させることにより吸気の脈動を生成し、吸気の充填効率を向上させる一連の制御を指し、その概要は概ね以下のようになる。
【００７８】
即ち、一の気筒２０２（例えば、第１気筒）について、吸気行程の開始前に（即ち、好適には他気筒（例えば、第２気筒）の吸気行程終期において）、或いは吸気行程初期においてインパルス弁２２４を閉弁すると、インパルス弁２２４が閉弁しているため、当該気筒２０２のピストンの下降に従って、連通管２０６の管内圧は負圧となり、大気圧又は過給により大気圧以上に維持される吸気管２０４の管内圧との圧力差が拡大する。このように十分に連通管２０６内部に負圧が形成された状態においてインパルス弁２２４を開弁する（即ち、吸気バルブ２０７の開弁タイミング以降の開弁期間において開弁する）と、吸気管２０４と該当する気筒２０２（即ち、ここでは、第１気筒）の内部とが連通し、インパルス弁２２４を介して吸入空気が吸気として一気に気筒２０２内部の燃焼室に流入することとなる。
【００７９】
一方、燃焼室との連通部位において連通管２０６は所謂開放端となっており、燃焼室への吸入空気の流入に惹起された正圧波は、燃焼室で反射することによって、位相が反転した負圧波となる。この負圧波は、連通管２０６及びインパルス弁２２４を順次介してサージタンク２２３に到達し、開放端となる連通孔において開放端反射して位相が反転した正圧波として再び燃焼室に到達する。この正圧波のピークが燃焼室に（或いは吸気バルブ２０７に）到達した時点で（必ずしも、当該時点のみに限定されるものではなく、吸気の充填効率を幾らかなり向上させ得る限りにおいて当該時点を含む一定又は不定の期間であってよい）吸気バルブ２０７を閉弁することにより、或いは、吸気バルブ２０７が閉弁するタイミングで、この正圧波が燃焼室に到達するようにインパルス弁２２４の開弁時期を制御することにより、燃焼室内の圧力は上昇し、吸気の充填効率が向上する。インパルス弁２２４を利用した慣性過給は、このように実行される。
【００８０】
ステップＳ１０４に係る慣性過給制御の実行に際しては、ＥＣＵ１００は、予め実験的に、経験的に、理論的に又はシミュレーション等に基づいて車両の運転条件毎に吸気の充填効率を可及的に向上させ得るように定められた開閉特性でインパルス弁２２４が開閉するように、アクチュエータ２２５を制御する。また、この際、気筒２０２内部に取り込まれる吸気の量が変化するため、空燃比を所定値に維持すべく燃料噴射量が補正される。燃料噴射量の補正に際しては、予め上述した車両の運転条件とインパルス弁２２４の開閉時期とに対応付けられてマップ化された燃料噴射量の補正量（慣性過給による吸気の充填効率向上に係る効果が生じることが前提である）が参照され、基準となる燃料噴射量が適宜に増量補正される。このため、慣性過給制御の実行に際し、エミッションの悪化は生じない。ステップＳ１０４又はステップＳ１０５に係る処理が実行されると、処理はステップＳ１０１に戻され、一連の処理が繰り返される。基本制御は、このようにして実行される。
【００８１】
ここで、ステップＳ１０２に係る処理で決定されたインパルス弁閉弁位置は、ステップＳ１０４に係る慣性過給制御の実行に際して参照される。上述したように、慣性過給制御の実行に際しては、連通管２０６内に負圧を形成する必要が生じるため、インパルス弁２２４は開弁位置と閉弁位置との間で繰り返し位置制御される。インパルス弁２２４を閉弁させるに際して、インパルス弁２２４は、ステップＳ１０２に係る処理で決定されたインパルス弁閉弁位置に位置制御される。
【００８２】
ここで特に、ステップＳ１０２に係る処理では、機関回転速度Ｎｅが高い程（より実践的にみれば、図５に例示するように慣性過給は機関回転速度がＮｅｔｈ以上となる領域では実行されないから、インパルス弁閉弁位置もまた、機関回転速度Ｎｅｔｈ以上の領域（即ち、基本的にインパルス弁２２４が全開位置ＯＰに位置制御される領域）では設定されずともよい（或いは、一定値であってよい））、通過範囲が縮小するようにインパルス弁閉弁時期が設定される。より具体的には、通過範囲の大きさは、機関回転速度Ｎｅが最低回転速度ＮｅＬである場合にインパルス弁開度にして２Ａｉｐであるのに対し、機関回転速度Ｎｅが基準値Ｎｅｔｈであればゼロである。
【００８３】
この通過範囲の大きさは、開弁時のインパルス弁２２４の応答速度に直結する。即ち、通過範囲が大きければ、それだけ開弁位置への到達が遅延する。本実施形態では、高回転である程通過範囲が縮小側に変更されるため、インパルス弁２２４の応答速度が好適に担保されているのである。
【００８４】
また、機関回転速度Ｎｅに応じて通過範囲が可変となるため、不感帯領域を広範囲（本実施形態では全域）にわたって使用することができ、不感帯領域におけるデポジットの付着或いは堆積が抑制され、インパルス弁２２４の固着等、所謂フェイルの発生が防止される。即ち、本実施形態によれば、インパルス弁２２４へのデポジットの付着或いは堆積が効果的に抑制されるのである。
【００８５】
＜第２実施形態＞
第１実施形態では、インパルス弁２２４の回動方向は、開弁時と閉弁時とで相互に反転する方向に規定されているが、回動方向を変化させることにより、第１実施形態に係る通過範囲の大きさの制御と協調する形でインパルス弁２２４へのデポジットの付着を更に抑制することが可能となる。
【００８６】
ここで、図６を参照し、このような趣旨に基づいた本発明の第２実施形態に係る回動方向設定処理ついて説明する。ここに、図６は、回動方向設定処理のフローチャートである。尚、同図において、図３と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。尚、第２実施形態に係るエンジンシステムの構成は、エンジンシステム１０と同等である。また、回動方向設定処理は、図３に係る基本制御とは別ルーチンとして、相互に独立を保って実行される。
【００８７】
図６において、ＥＣＵ１００は、ステップＳ１０１に係る処理において取得された車両の運転条件に基づいて、インパルス弁回動方向を決定する（ステップＳ２０１）。インパルス弁回動方向を決定すると、ＥＣＵ１００は、処理をステップＳ１０１に戻し、一連の処理を繰り返す。回動方向設定処理は、以上の如くに実行される。ここで設定されたインパルス弁２２４の回動方向は、先に述べた基本制御におけるインパルス弁２２４の位置制御の際に参照され、適用される。即ち、本実施形態において、ＥＣＵ１００は、本発明に係る「第２の設定手段」及び「第２の制御手段」の一例としても機能するように構成されている。
【００８８】
尚、機関回転速度Ｎｅ及びアクセル開度Ｔａ（負荷を規定する指標値として、アクセル開度Ｔａ以外の指標値、例えば、吸入空気量やスロットル開度等が使用されてもよい）に応じたインパルス弁回動方向の設定態様は、インパルス弁２２４へのデポジットの付着或いは堆積を、少なくとも実践上問題の生じない範囲で抑制し得る限りにおいて限定されない。
【００８９】
また、回動方向を変化させることにより不感帯領域を幾らかなり均一に使用し得る、或いはその旨が期待出来る限りにおいて、回動方向設定処理において設定されるインパルス弁２２４の回動方向とは、開弁時のみの回動方向であってもよいし、閉弁時のみの回動方向であってもよいし、その両方であってもよい。
【００９０】
＜第３実施形態＞
次に、図７を参照し、本発明の第３実施形態に係る回動方向設定処理について説明する。ここに、図７は、本発明の第３実施形態に係る回動方向設定処理のフローチャートである。尚、第３実施形態に係るエンジンシステムの構成は、エンジンシステム１０と同等である。また、回動方向設定処理は、図３に係る基本制御とは別ルーチンとして、相互に独立を保って実行される。
【００９１】
図７において、ＥＣＵ１００は、反転後経過時間Ｔｒｅｖを取得する（ステップＳ３０１）。ここで、「反転後経過時間Ｔｒｅｖ」とは、インパルス弁２２４の回動方向が反転されてからの経過時間である。反転後経過時間Ｔｒｅｖは、ＥＣＵ１００が、内蔵タイマ等を使用することにより、直接計測し記憶している。
【００９２】
ＥＣＵ１００は、取得した反転後経過時間Ｔｒｅｖが所定値Ｔｒｅｖｔｈ以上であるか、即ち、回動方向が反転されてから所定の時間が経過したか否かを判別する（ステップＳ３０２）。反転後経過時間Ｔｒｅｖが所定値Ｔｒｅｖｔｈ未満である場合（ステップＳ３０２：ＮＯ）、ＥＣＵ１００は、処理をステップＳ３０１に戻し、一連の処理を繰り返すと共に、反転後経過時間Ｔｒｅｖが所定値Ｔｒｅｖｔｈ以上である場合（ステップＳ３０２：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、インパルス弁２２４の回動方向を反転させる（ステップＳ３０３）。
【００９３】
インパルス弁２２４の回動方向が反転されると、ＥＣＵ１００は、それまで計測していた反転後経過時間Ｔｒｅｖをリセットし（ステップＳ３０４）、再び反転後経過時間Ｔｒｅｖの計測を開始すると共に、処理をステップＳ３０１に戻して一連の処理を繰り返す。
【００９４】
即ち、本実施形態によれば、インパルス弁２２４の回動方向が、時間によって切り替えられる。このため、制御上の負荷を著しく軽減しつつ、インパルス弁２２４の回動方向を反転させることにより、不感帯領域でのデポジットの付着或いは堆積を確実に防止し得る。
【００９５】
＜第４実施形態＞
次に、図８を参照し、本発明の第４実施形態に係る回動方向設定処理について説明する。ここに、図８は、本発明の第４実施形態に係る回動方向設定処理のフローチャートである。尚、第４実施形態に係るエンジンシステムの構成は、エンジンシステム１０と同等である。また、回動方向設定処理は、図３に係る基本制御とは別ルーチンとして、相互に独立を保って実行される。
【００９６】
図８において、ＥＣＵ１００は、エンジン２００が作動中であるか否かを判別する（ステップＳ４０１）。エンジン２００が作動中である場合（ステップＳ４０１：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は更に、エンジン２００がフューエルカット（以下、適宜「Ｆ／Ｃ」と称する）期間中でないか否かを判別する（ステップＳ４０２）。尚、エンジン２００では、減速期間等において燃料の供給をカットするＦ／Ｃ制御が実行される。
【００９７】
Ｆ／Ｃ期間でない場合（ステップＳ４０２：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、インパルス弁２２４の回動方向を正方向に設定する（ステップＳ４０３）。
【００９８】
ここで、「正転方向」とは、インパルス弁２２４の基本的な回動方向として設定されてなる方向であり、例えば、図２において、開弁時にインパルス弁開度Ａｉｐが増加し、且つ閉弁時にインパルス弁開度Ａｉｐが減少する方向であってもよい。また、その逆であってもよい。また、いずれを正転方向として採用するかは、例えば、吸気管２０４における吸入空気の流れを可及的に担保し得るように設定されていてもよい。
【００９９】
一方、ステップＳ４０１に係る処理でエンジン２００が機関停止中である旨が判別された場合（ステップＳ４０１：ＮＯ）、或いはステップＳ４０２に係る処理においてＦ／Ｃ期間である旨が判別された場合（ステップＳ４０２：ＮＯ）、ＥＣＵ１００は、インパルス弁２２４の回動方向を逆転方向に設定し（ステップＳ４０４）、インパルス弁２２４を連続回転制御する（ステップＳ４０５）。
【０１００】
ここで、「逆転方向」とは、上述した正転方向を、インパルス弁２２４の開弁時又は閉弁時或いはその両方について反転させた方向であり、「連続回転制御」とは、設定された回動方向に従って絶えずインパルス弁２２４を回動させる旨の制御を指す。即ち、反対方向として設定された回動方向が、インパルス弁２２４を一方向に回転させる旨に相当する場合には、係る連続回転制御によりインパルス弁２２４は連続的に回転する。また、反対方向として設定された回動方向が、インパルス弁２２４を閉弁位置と開弁位置との間で往復回動させる旨に相当する場合には、係る連続回転制御によりインパルス弁２２４は往復運動する。
【０１０１】
尚、本実施形態では、回動方向の設定に留まらず、インパルス弁２２４の回動制御も実行されるが、これは、エンジン２００が機関停止中又はＦ／Ｃ期間中である場合（即ち、いずれにおいてもエンジン２００は自発的に回転しない）に回動方向を反転させる旨が規定されていることに対応するものである。即ち、この場合、エンジン２００が機関停止状態であるために、図３に示す基本処理において慣性過給制御が実行されることはないのである。
【０１０２】
ステップＳ４０３又はステップＳ４０５に係る処理が実行されると、処理はステップＳ４０１に移行し、一連の処理が繰り返される。本実施形態では、このように、エンジン２００が実質的に稼動していない期間を利用して、不感帯領域の全域を均一に使用することができ、デポジットの付着又は堆積が効率的に抑制されるのである。
【０１０３】
＜第５実施形態＞
次に、図９を参照し、本発明の第５実施形態に係る回動方向設定処理について説明する。ここに、図９は、本発明に第５実施形態に係る回動方向設定処理のフローチャートである。
【０１０４】
図９において、ＥＣＵ１００は、インパルス弁２２４の閉弁時期であるか否かを判別する（ステップＳ５０１）。インパルス弁２２４の閉弁時期である場合（ステップＳ５０１：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００はインパルス弁２２４の回動方向を逆転方向に設定し（ステップＳ５０２）、インパルス弁２２４の閉弁時期でない場合（ステップＳ５０１：ＮＯ）、インパルス弁２２４の回動方向を正転方向に設定する（ステップＳ５０３）。ステップＳ５０２又はステップＳ５０３に係る処理が実行されると、処理はステップＳ５０１に戻され、一連の処理が繰り返される。
【０１０５】
ここで、ステップＳ５０２及びステップＳ５０３に係る処理は、第４実施形態におけるステップＳ４０４及びステップＳ４０３に係る処理と基本的には同等であるが、インパルス弁２２４の閉弁時期に限ってインパルス弁２２４の回動方向が逆転方向に設定されるため、開弁時の回動方向には変化が生じない。この場合、正転方向において、閉弁時及び開弁時におけるインパルス弁２２４の回動方向が一致している（即ち、回転する）場合には、インパルス弁２２４は往復運動し、閉弁時及び開弁時におけるインパルス弁２２４の回動方向が相互に反転している（即ち、往復運動する）場合には、インパルス弁２２４は回転する。いずれにせよ、不感帯領域のうち正転方向において使用されていない部分が使用されるため、不感帯領域におけるデポジットの付着或いは堆積が好適に抑制される。
【０１０６】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う内燃機関の吸気制御装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】本発明の第１実施形態に係るエンジンシステムの構成を概念的に表してなる概略構成図である。
【図２】図１のエンジンシステムにおけるインパルス弁付近における吸気管の模式的な断面図である。
【図３】図１のエンジンシステムにおいて実行される基本制御のフローチャートである。
【図４】図３の基本制御において設定されるインパルス弁閉弁位置の特性を表す模式図である。
【図５】図３の基本制御において参照される慣性過給領域の模式図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る回動方向設定処理のフローチャートである。
【図７】本発明の第３実施形態に係る回動方向設定処理のフローチャートである。
【図８】本発明の第４実施形態に係る回動方向設定処理のフローチャートである。
【図９】本発明の第５実施形態に係る回動方向設定処理のフローチャートである。
【符号の説明】
【０１０８】
１０…エンジンシステム、１００…ＥＣＵ、２００…エンジン、２０２…気筒、２０４…吸気管、２０５…スロットルバルブ、２０６…連通管、２０７…吸気バルブ、２１６…タービン、２１８…コンプレッサ、２２２…インタークーラ、２２３…サージタンク、２２４…インパルス弁、２２５…アクチュエータ。
【図１】
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【図２】
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【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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