(57)【要約】【課題】内燃機関の制御装置において、吸気制御弁の開閉異常に適切に対応可能とする。【解決手段】内燃機関の制御装置（１）は、吸気を気筒に導くための吸気通路（２０４や２０６）と、吸気通路に設けられ、開閉状態に応じて吸気の流れの脈動を生成可能な吸気制御弁（２２４）と、吸気制御弁の開度を変化させる開度変化手段（１０１）と、吸気制御弁に開弁又は閉弁するように指示する開閉指示信号を出力する出力手段（１００）と、吸気制御弁の開閉異常の発生又は開閉異常が発生する発生可能性を特定する特定手段（１００や２０６ｓ等）と、発生又は発生可能性が特定される場合、所定タイミングで開閉指示信号を出力するように出力手段を制御することに加えて、吸気制御弁の開度を所定開度にさせるように開度変化手段を制御する制御手段（１００）とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気を気筒に導くための吸気通路と、
前記吸気通路に設けられ、開閉状態に応じて前記吸気の流れの脈動を生成可能な吸気制御弁と、
前記吸気制御弁の開度を変化させる開度変化手段と、
前記吸気制御弁に開弁又は閉弁するように指示する開閉指示信号を出力する出力手段と、
前記吸気制御弁の開閉異常の発生又は前記開閉異常が発生する発生可能性を特定する特定手段と、
前記発生又は前記発生可能性が特定される場合、所定タイミングで前記開閉指示信号を出力するように前記出力手段を制御することに加えて、前記吸気制御弁の開度を所定開度にさせるように前記開度変化手段を制御する制御手段と
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記内燃機関の運転を直接的又は間接的に補助する電気系を更に備え、
前記特定手段は、前記電気系の動作が始動する始動状態及び前記電気系の動作が停止する停止状態のうち一方の状態から他方の状態へ変化する場合、前記開閉異常の発生又は前記発生可能性を特定し、前記電気系が前記一方の状態又は前記他方の状態を維持する場合、前記発生又は前記発生可能性を特定しない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】
前記吸気通路内の圧力を検出する検出手段と、
前記内燃機関の機関回転数を測定する測定手段とを更に備え、
前記特定手段は、前記検出された圧力若しくは前記検出された圧力の変化率と、前記測定された機関回転数との相関関係に基づいて、前記開閉異常の発生又は前記発生可能性を特定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制御装置。
【請求項４】
前記吸気の流量を検出する流量検出手段を更に備え、
前記特定手段は、前記検出された圧力若しくは前記検出された圧力の変化率と、前記測定された機関回転数と、前記検出された流量との相関関係に基づいて、前記開閉異常の発生又は前記発生可能性を特定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】
前記制御手段は、前記所定タイミングとして、クランク周期に同期したタイミングで、前記開閉指示信号を出力するように前記出力手段を制御することを特徴とする請求項１から４のうちのいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記所定タイミングとして、前記気筒の吸気行程内で少なくとも一回、前記開閉指示信号を出力するように前記出力手段を制御することを特徴とする請求項１から５のうちのいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項７】
前記吸気通路は、複数の気筒に共有され、
前記吸気制御弁は、前記共有される吸気通路に一つ設けられることを特徴とする請求項１から６のうちのいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項８】
前記吸気通路として、複数の気筒に夫々有される吸気のための複数の吸気通路と、
前記吸気制御弁として、前記複数の吸気通路に夫々設けられ、開閉状態に応じて前記吸気の脈動を夫々生成可能な複数の吸気制御弁とを備えることを特徴とする請求項１から７のうちのいずれか一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】
本発明は、吸気流量を制御する内燃機関の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、例えばインパルス弁等の吸気流量を制御する吸気制御弁、所謂、パルス過給弁を備えるものが提案されている。この内燃機関の吸気制御弁によれば、内燃機関の低回転領域において、吸気制御弁の開タイミングを各気筒の吸気弁の開タイミングより遅くし、且つ吸気制御弁の閉タイミングを吸気弁の閉タイミングより早くすることにより、バルブオーバラップ期間における排気の吸気への逆流が防止され、且つ吸気の導入を促進可能であると共に、吸気の吹き戻しを抑制することが可能であるとされている。
【０００３】
特許文献１では、気筒の吸気弁の上流側にある吸気通路に設けられた吸気制御弁に有される回転角センサによって、当該吸気制御弁の閉弁異常を検出し、当該吸気制御弁の開閉異常を判定する装置について開示されている。
【０００４】
また、吸気マニフォールド内の圧力を検出し、吸気制御弁の正常動作時に予測される圧力値と、実際に測定された圧力値との偏差に基づいて、パルス過給弁の開閉異常を判定する手法についても提案されている。
【０００５】
また、特許文献２では、吸気系に設置した弁体（可変吸気弁体）の異常により吸気負圧又はエンジン回転数の実測値が予測値からかけ離れることを検知することによって、弁体の開閉異常を判定する手法について開示されている。
【０００６】
また、特許文献３では、スロットル弁の開閉異常が発生したと判断される場合においても、スロットル弁を強制的に開閉駆動させることによって、電気的なノイズ等による瞬間的な異常に対応する手法について開示されている。
【０００７】
また、特許文献４では、スロットル弁の開度センサにおける、電気的なノイズを原因とする異常に対応する手法について開示されている。
【０００８】
また、特許文献５では、２つのロータリー弁のうち一方が故障したとき、もう一方のロータリー弁によって吸気流量を制御する手法について開示されている。
【０００９】
【特許文献１】特開平３−２２９９４６号公報
【特許文献２】特開２００５−２４８８２５号公報
【特許文献３】特開２００１−３０３９７６号公報
【特許文献４】特開２００５−３３７２１１号公報
【特許文献５】特開平１１−３２４６８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上述した特許文献１等によれば、吸気をインパルスチャージ（パルス過給）させるために、高速に吸気制御弁を開閉させる場合、エンジンＥＣＵだけでは演算処理が時間的に間に合わないため、別途専用のＥＤＵ（Electrical Driving Unit）が必要であり、エンジンＥＣＵからＥＤＵへ出力される開閉指示信号にノイズが混入することで開閉指示信号自体がＥＤＵに誤判断されてしまい、吸気制御弁が予期しない動作を行う可能性があるという技術的な問題点がある。
【００１１】
また、上述した特許文献５では、２つのロータリー弁のいずれか一方でも全閉する異常が発生する場合、正常な一方の弁だけではエンジンストールを回避できないため、エンジンストールが発生してしまうという技術的な問題点がある。何故ならば、２つのロータリー弁が直列に配置されているため、いずれか一方の弁が全閉する異常が発生する場合、必要な新気がシリンダに入らなくなりエンジンがストールしてしまうからである。また、上述した特許文献５では、電気的なノイズによる誤動作から正常な開閉駆動へ復帰することができないという技術的な問題点がある。何故ならば、電気的なノイズによる誤動作のために、弁が全閉する異常が発生している場合、故障とみなされてその弁が誤動作から復帰されないからである。
【００１２】
そこで、本発明は、例えば上記の問題点に鑑みなされたものであり、吸気制御弁の開閉異常に適切に対応できる内燃機関の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】
【００１３】
上記課題を解決するために、本発明に係る内燃機関の制御装置は、吸気を気筒に導くための吸気通路と、前記吸気通路に設けられ、開閉状態に応じて前記吸気の流れの脈動を生成可能な吸気制御弁と、前記吸気制御弁の開度を変化させる開度変化手段と、前記吸気制御弁に開弁又は閉弁するように指示する開閉指示信号を出力する出力手段と、前記吸気制御弁の開閉異常の発生又は前記開閉異常が発生する発生可能性を特定する特定手段と、前記発生又は前記発生可能性が特定される場合、所定タイミングで前記開閉指示信号を出力するように前記出力手段を制御することに加えて、前記吸気制御弁の開度を所定開度にさせるように前記開度変化手段を制御する制御手段とを備える。
【００１４】
本発明に係る「内燃機関」とは、一又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、軽油或いは各種アルコール等の燃料、又は当該燃料を含む混合気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。典型的には、２サイクル或いは４サイクルレシプロエンジン等を指す。
【００１５】
また、本発明に係る内燃機関は、吸気を気筒に導くための吸気通路を備えている。吸気制御弁は、吸気通路に設けられ、開弁及び閉弁に応じて空気の流れの脈動を生成可能である。この吸気制御弁は、典型的には、二値的、段階的及び連続的を問わずその開閉状態に応じて、外界から導かれる吸入空気を含む吸気の脈動を少なくとも生成可能な、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んでなる動弁機構又は動弁装置等の形態を有する手段である。ここに、本発明に係る「吸気」とは、気筒内に吸入される気体を指し、好適な一形態としては、吸入空気そのものであるが、例えばＥＧＲ装置等の排気還流装置が備わる場合等には、場合によりＥＧＲガス（即ち、排気）と吸入空気の混合体であってもよい。
【００１６】
本発明に係る内燃機関の制御装置によれば、開度変化手段によって、吸気制御弁の開度は変化される。出力手段によって、吸気制御弁に開弁又は閉弁するように指示する開閉指示信号が出力される。特定手段によって、吸気制御弁の開閉異常の発生又は開閉異常が発生する発生可能性が特定される。ここに、本発明に係る開閉異常の発生とは、内燃機関の出力制御のための吸気制御弁の意図した開閉動作を除く他の何らかの原因によって吸気制御弁の意図されない開閉動作が発生したことを意味する。典型的には、上述した開閉指示信号に電気的なノイズが重畳されることにより、吸気制御弁が内燃機関の出力制御の観点上、意図されない開閉動作が行われたことを意味する。或いは、典型的には、上述した開閉指示信号の一部又は全部が打ち消されることにより、吸気制御弁が内燃機関の出力制御の観点上、意図されない開閉動作が行われたことを意味する。
【００１７】
また、本発明に係る吸気制御弁の開閉異常が発生する発生可能性とは、上述した吸気制御弁の開閉異常が発生する可能性や確率が所定レベルより高いことを意味する。この所定レベルは、典型的には、内燃機関の運転を直接的又は間接的に補助する電気的な補機類の動作状態に起因しないで、吸気制御弁の開閉異常が発生する可能性や確率を意味してよい。この所定レベルは、補機類の動作の一部又は全部を停止させた環境下で、吸気制御弁の開閉異常が発生する可能性や確率を理論的、実験的、経験上、又はシミュレーション等により求めることで得ることができる。
【００１８】
また、本発明に係る「特定」とは、典型的には、上述した吸気制御弁の開閉異常を示す何らかの物理量やパラメータの範囲から開閉異常が発生するタイミングや開閉異常の程度を直接的又は間接的に「特定」「推定」等することを意味する。このことに加えて又は代えて、本発明に係る特定とは、上述した開閉異常を示す何らかの物理量やパラメータの範囲から開閉異常が発生したタイミングや開閉異常の程度を直接的又は間接的に「検知」「検出」「測定」等することを意味する。
【００１９】
特に、吸気制御弁の開閉異常の発生又は開閉異常が発生する発生可能性が特定される場合、制御手段の制御下で、出力手段によって、所定タイミングで開閉指示信号を出力されることに加えて、開度変化手段によって、吸気制御弁の開度が所定開度になるようにされる。
【００２０】
ここに、本発明に係る所定タイミングとは、吸気制御弁の開閉異常を回避することを主目的とした吸気制御弁の開弁タイミング又は閉弁タイミングを意味しており、典型的には、ピストンの上死点や下死点を基準にして定義可能なタイミング、所謂、クランク周期を意味する。この所定タイミングは、内燃機関の出力トルクの制御若しくは内燃機関の機関回転数の制御のために吸気制御弁を開閉させるタイミングとは異なる趣旨である。しかしながら、この所定タイミングは、吸気制御弁の開閉異常を回避することを主目的としつつ、内燃機関の出力トルクの制御若しくは内燃機関の機関回転数の制御を副次的な目的としてもよい。
【００２１】
また、本発明に係る所定開度とは、吸気制御弁の開閉異常を回避することを主目的とした吸気制御弁の開度を意味しており、典型的には、全開の開度又は全閉の開度などの開度制御の負荷が小さい開度を意味する。この所定開度は、内燃機関の出力トルクの制御若しくは内燃機関の機関回転数の制御のための吸気制御弁の開度とは異なる趣旨である。
【００２２】
これにより、吸気制御弁の開閉異常が発生した場合でも、内燃機関の出力制御のために意図された吸気制御弁の開閉が誤動作する頻度や誤動作の度合いを顕著に低減させることができる。或いは、これにより、吸気制御弁の開閉異常が発生する発生可能性が事前に特定されることで、内燃機関の出力制御のために意図された吸気制御弁の開閉が誤動作することを効果的に防止することができる。
【００２３】
この結果、吸気制御弁の開閉における誤動作に起因して、意図した吸気の脈動が生成されなくなり、内燃機関の出力トルクが顕著に低下してしまったり、空気の気筒への吸気量が顕著に小さくなりエンジンストールが発生してしまったりしてしまうことを適切且つ効果的に防止することが可能である。
【００２４】
本発明に係る内燃機関の制御装置の一の態様では、前記内燃機関の運転を直接的又は間接的に補助する電気系を更に備え、前記特定手段は、前記電気系の動作が始動する始動状態及び前記電気系の動作が停止する停止状態のうち一方の状態から他方の状態へ変化する場合、前記開閉異常の発生又は前記発生可能性を特定し、前記電気系が前記一方の状態又は前記他方の状態を維持する場合、前記発生又は前記発生可能性を特定しない。
【００２５】
この態様によれば、電気系における始動状態、停止状態及び２つの状態の移り変わりを識別することで、吸気制御弁の開閉異常の発生又は吸気制御弁の開閉異常が発生する発生可能性を簡便且つ適切に特定することができる。電気系は、典型的には、開閉指示信号に電気的なノイズを与える内燃機関の補機類、電動機、発電機などを含む電気機器を意味する。
【００２６】
本発明に係る内燃機関の制御装置の他の態様では、前記吸気通路内の圧力を検出する検出手段と、前記内燃機関の機関回転数を測定する測定手段とを更に備え、前記特定手段は、前記検出された圧力若しくは前記検出された圧力の変化率と、前記測定された機関回転数との相関関係に基づいて、前記開閉異常の発生又は前記発生可能性を特定する。
【００２７】
この態様によれば、吸気制御弁の開閉異常の発生又は吸気制御弁の開閉異常が発生する発生可能性を、吸気制御弁の開閉指示信号の信号制御処理とは殆ど又は完全に無関係である吸気通路内の圧力若しくは圧力の変化率並びに内燃機関の機関回転数によって特定することができる。ここに、本発明に係る圧力の変化率とは、単位時間当たりの圧力の変化量を意味する。
【００２８】
これにより、開閉指示信号の信号制御処理と、開閉異常の発生又は発生可能性の特定処理とを機能的に区別することができるので、開閉異常の発生又は発生可能性が特定された後、出力手段によって所定タイミングで開閉指示信号を出力させると共に、開度変化手段によって吸気制御弁の開度を所定開度にさせるフェイルセーフ処理を迅速且つ適切に行うことができる。
【００２９】
仮に、開度変化手段によって、吸気制御弁の開閉異常を特定して、その開閉異常を制御手段に通知する通信処理を介して、上述したフェイルセーフ処理を行う場合、信号制御処理と、開閉異常を制御手段に通知する通信処理とが行われるため、フェイルセーフ処理が遅延してしまう可能性が生じる。
【００３０】
上述した制御手段に係る態様では、前記吸気の流量を検出する流量検出手段を更に備え、前記特定手段は、前記検出された圧力若しくは前記検出された圧力の変化率と、前記測定された機関回転数と、前記検出された流量との相関関係に基づいて、前記開閉異常の発生又は前記発生可能性を特定するように構成してよい。
【００３１】
このように構成すれば、より多くの物理量や変数パラメータを用いて、より高精度に開閉異常の発生又は前記発生可能性を特定することができる。
【００３２】
本発明に係る内燃機関の制御装置の他の態様では、前記制御手段は、前記所定タイミングとして、クランク周期に同期したタイミングで、前記開閉指示信号を出力するように前記出力手段を制御する。
【００３３】
この態様によれば、ピストンの上死点や下死点を基準にして定義可能なクランク周期に同期したタイミングで開閉指示信号を出力できるので、開閉指示信号の出力信号処理の負荷を低減し、より迅速に吸気制御弁の開閉異常を回避することができる。
【００３４】
本発明に係る内燃機関の制御装置の他の態様では、前記制御手段は、前記所定タイミングとして、前記気筒の吸気行程内で少なくとも一回、前記開閉指示信号を出力するように前記出力手段を制御する。
【００３５】
この態様によれば、吸気行程内で少なくとも一回、吸気制御弁の開閉異常を回避する開閉指示信号が出力されるので、吸気制御弁によって生成可能な吸気の流れの脈動を維持することができる。これにより、吸気制御弁の開閉異常の回避と、内燃機関の出力トルクの制御若しくは内燃機関の機関回転数の制御との両立を実現することができる。
【００３６】
本発明に係る内燃機関の制御装置の他の態様では、前記吸気通路は、複数の気筒に共有され、前記吸気制御弁は、前記共有される吸気通路に一つ設けられる。
【００３７】
この態様によれば、典型的には、複数の気筒のうち少なくとも一つの気筒は、吸気行程であるので、吸気制御弁の開閉異常を回避するために開閉指示信号を出力させる所定タイミングを設定する自由度を高めることができる。
【００３８】
本発明に係る内燃機関の制御装置の他の態様では、前記吸気通路として、複数の気筒に夫々有される吸気のための複数の吸気通路と、前記吸気制御弁として、前記複数の吸気通路に夫々設けられ、開閉状態に応じて前記吸気の脈動を夫々生成可能な複数の吸気制御弁とを備える。
【００３９】
この態様によれば、典型的には、複数の吸気制御弁によって、複数の気筒の吸気行程に夫々対応して、吸気の脈動を夫々生成させつつ、吸気制御弁の開閉異常を回避する開閉指示信号が出力される。これにより、複数の気筒の全ての気筒において個別に吸気制御弁の開閉異常を回避することができるので、複数の気筒によって夫々出力される出力トルクの総量の制御若しくは内燃機関の機関回転数の制御を実現することができる。
【００４０】
本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施するための最良の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】
【００４１】
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。
【００４２】
（第１実施形態）  
（基本構成）
先ず、図１を参照して、本発明の実施形態に係るエンジンシステム１０の構成について説明する。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。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。
【００４３】
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「内燃機関の制御装置」の一例である。ＥＣＵ１００は、ＲＯＭに格納される制御プログラムに従って、後述する各種の制御処理を実行することが可能に構成されている。ＥＣＵ１００は、後述のインパルス弁ＥＤＵ（Electrical Drive Unit）１０１、後述のインジェクタＥＤＵ（Electrical Drive Unit）１０１、及び、各種のセンサーと各種の信号を入出力する。
【００４４】
尚、ＥＣＵ１００は、本発明に係る「制御手段」として機能する一体の電子制御ユニットであるが、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。
【００４５】
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、シリンダブロックに４本のシリンダ２０２が並列して配置された構成を有している。そして、各シリンダ内における圧縮行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。クランクシャフトには、エンジンの始動用のスタートモータＭが接続されている。
【００４６】
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、個々のシリンダ２０２の構成は相互に等しいため、ここでは一のシリンダ２０２についてのみ説明することとする。但し、各シリンダを区別して表す場合には、これら４本のシリンダの各々を適宜「第１シリンダ＃１」、「第２シリンダ＃２」、「第３シリンダ＃３」及び「第４シリンダ＃４」と表現することにする。
【００４７】
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を介して供給される。吸気管２０４には、サージタンク２０５が設置されており、その内部において吸気管２０４と連通している。サージタンク２０５は、吸入空気を安定してシリンダ２０２側に供給するための貯留手段であり、吸気管２０４内を流れる吸入空気は、サージタンク２０５に一時的に貯留され、その不規則な脈動等が抑制される構成となっている。
【００４８】
サージタンク２０５の下流側（即ちこの場合、シリンダ２０２側）において、吸気管２０４は吸気枝管２０６に連通している。吸気枝管２０６は、各シリンダ２０２の吸気ポート（不図示）の各々に連通しており、吸気管２０４を流れる吸入空気は、吸気枝管２０６を介して、各シリンダに対応する不図示の吸気ポートに導かれる構成となっている。吸気ポートは、一のシリンダ２０２について二個ずつ備わっており、夫々がシリンダ２０２内部に連通可能に構成されている。吸気ポートとシリンダ２０２内部との連通状態は、各吸気ポートに対し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（不図示）に固定された、吸気カムシャフトの伸長方向と垂直な断面が楕円形状をなす吸気カム（不図示）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シリンダ２０２内部とを連通させることが可能に構成されている。このように、エンジン２００では、吸気管２０４及び吸気枝管２０６が４本のシリンダ２０２に共有されており、本発明に係る「吸気通路」の一例をなしている。
【００４９】
吸気ポートには、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シリンダ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。特に、インジェクタによる燃料の噴射量及び噴射タイミングは、インジェクタＥＤＵ（Electrical Drive Unit）１０２によって制御される
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、高温高圧のシリンダ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。
【００５０】
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（不図示）に固定された、排気カムシャフトの伸長方向と垂直な断面が楕円形状をなす排気カム（不図示）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シリンダ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。排気管２１４には触媒ＳＨが備えられている。
【００５１】
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。特に、この回転軸は、過給機用の電動機２１５ｍによって回転可能である。尚、タービンハウジング２１５の内部には、タービン２１６を流れる流量を変化可能な可変ノズルベーンを備えてよい。
【００５２】
コンプレッサ２１８は、エアクリーナ２１９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上述したサージタンク２０５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２１８を含む過給器の総称として適宜「ターボチャージャ」なる言葉を使用することとする。
【００５３】
エアクリーナ２１９とコンプレッサ２１８との間には、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２２０が設置されている。エアフローメータ２２０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、シリンダ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。
【００５４】
コンプレッサ２１８とサージタンク２０５との間には、インタークーラ２２１が設置され、過給された吸入空気を冷却することによって過給効率の向上が図られる構成となっている。また、インタークーラ２２１とサージタンク２０５との間には、サージタンク２０５へ供給される吸入空気の量を（即ち、一義的に吸気量を）調節可能なスロットルバルブ２２２が配設されている。このスロットルバルブ２２２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２２３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２２２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２２２及びスロットルバルブモータ２２３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。
【００５５】
スロットルバルブ２２２の開度たるスロットル開度は、不図示のアクセルペダルの操作量たるアクセル開度に応じて制御される。アクセル開度は、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スロットル開度は小さく（即ち、吸入空気量が絞られる方向に制御され）、アクセル開度が大きい程スロットル開度が大きく（即ち、吸入空気量が絞られない方向に制御され）なるように、ＥＣＵ１００により、検出されたアクセル開度に応じてスロットルバルブモータ２２３が制御される。ここで特に、スロットル開度が、吸入空気量に影響を与える指標である（即ち、スロットル開度の大小は、吸入空気量の大小に夫々対応する）ことに鑑みれば、本実施形態において、内燃機関の負荷状態は結局、アクセル開度により規定される。
【００５６】
一方、サージタンク２０５と吸気バルブ２０７との間、より具体的には、吸気管２０４と各吸気ポートに連通する吸気枝管２０６との接続部位近傍には、インパルス弁２２４が設けられている。インパルス弁２２４は、サージタンク２０５と吸気枝管２０６との連通を遮断する全閉状態と、サージタンク２０５と吸気枝管２０６とをほぼ全面的に連通させる全開状態との二値的な開閉状態を採るように構成され、吸気の脈動、所謂、インパルスチャージを実現可能である。インパルス弁２２４は、本発明に係る「吸気制御弁」の一例たる電磁制御弁である。インパルス弁２２４を回転駆動する回転駆動系２２４ｍは、インパルス弁ＥＤＵ（Electrical Drive Unit）１０１と電気的に接続されている。この回転駆動系２２４ｍは、例えばレゾルバ等の回転角センサを有する。インパルス弁２２４の開閉タイミングは、ＥＣＵ１００によって出力され駆動パルス信号により制御される構成となっている。尚、この駆動パルス信号によって、本発明に係る「開閉指示信号」の一具体例が構成されている。加えて、インパルス弁２２４の開度は、インパルス弁ＥＤＵによって制御される。詳細には、ＥＣＵ１００の制御下で、インパルス弁ＥＤＵによって、インパルス弁の開度を決定する回転角に対応した電流が流れるように電流制御が行われる。インパルス弁ＥＤＵに有される演算部によって、インパルス弁の回転角に応じた電流の値が演算される。
【００５７】
このように、スロットルバルブ２２２よりも下流側においてインパルス弁２２４を備えることにより、エンジン２００では、各シリンダ２０２への吸入空気の供給の有無が、インパルス弁２２４の開閉状態に応じて制御される。
【００５８】
インパルス弁２２４は、このように二値的な開閉状態を採り得るため、例えば開閉動作を繰り返すことによって、サージタンク２０５から供給される吸入空気を脈動させつつ吸気枝管２０６に供給することが可能である。サージタンク２０５とインパルス弁２２４との間の吸気管の長さを変化させて設定することで、吸入空気の脈動の発生状態を変化させてよい。吸入空気は吸気を構成する要素であり、吸入空気が脈動波として供給され得ることに鑑みれば、吸気もまた脈動波としてシリンダ２０２内部へ吸入される。本実施形態では、吸気は、噴霧状態の燃料が混合される点を除けば、吸入空気と等しいとも言える。
【００５９】
尚、吸気を脈動させるためのインパルス弁２２４の動作は、このような開閉動作の繰り返しに限定されず、インパルス弁２２４上下流の圧力が相違すれば、例えば一回の開閉動作によっても、吸気の脈動は好適に生成される。
【００６０】
特に、本実施形態では、吸気通路に一つのインパルス弁を供えた構成について説明するが、この限りではない。４つのインパルス弁が、上述した４つのシリンダに夫々有される４つの吸気ポートに夫々備えられていてよい。
【００６１】
インパルス弁２２４の下流側であり且つ吸気枝管２０６の上流側である吸気通路の一部と、排気マニホールド２１３とはＥＧＲ通路２１３ｅによって連通している。このＥＧＲ通路２１３ｅには、還流ガス、所謂ＥＧＲガスの流れる方向を基準として、上流側から下流側へ向かって、ＥＧＲクーラ２１３ｃ、及びＥＧＲ弁２１３ｖが設けられている。
【００６２】
サージタンク２０５の内部には、吸入空気の温度を測定する温度センサー２０５ｓを備える。
【００６３】
吸気枝管２０６の内部には、吸気通路の内部の圧力を測定する圧力センサー２０６ｓを備える。
【００６４】
クランク角度を測定するクランク角度センサーＣＳを備える。
【００６５】
エンジンの冷却水の温度を測定する温度センサーＴＳを備える。
【００６６】
加えて、エンジンシステム１０には、電気系として、エンジンを冷却する冷却水を循環させる電動式の水ポンプ、エンジンを潤滑させるエンジンオイルを循環させる電動式の油ポンプ、エンジンが搭載された車両のドライバーが居る空間を冷却するエアコン（Air Condition）、ドライバーのハンドル操作を補助する電動式のパワーステアリング装置、ラジエータファンを回転駆動させるファンモータを備えて構成されてよい。
【００６７】
（動作原理）
次に、図２及び図３を参照して、本発明の第１実施形態に係る内燃機関の制御装置の動作原理について説明する。ここに、図２は、本発明の第１実施形態に係る内燃機関を統括制御するＥＣＵの制御処理の流れを、インパルス弁の開弁及び閉弁を行うか否かを示すフラグに着目して示したフローチャートである。尚、この図２で示された制御処理は、ＥＣＵ１００によって、第１の所定周期Ｔｉｍｅ１で繰り返し実行される。
【００６８】
特に、本実施形態では、フラグ情報が「ＯＮ」である場合、条件の肯定を意味し、フラグ情報が「ＯＦＦ」である場合、条件の否定を意味する。
【００６９】
（インパルス弁の開弁及び閉弁を行うか否かを示すフラグに着目した制御処理）
図２に示されるように、先ず、ＥＣＵ１００の制御下で、変数ｔｗに格納されている値が変数ｔｗ＿０に代入される（ステップＳ１０１）。ここに、変数ｔｗは、ＥＣＵ１００の制御下で、現在時刻において取得されたエンジンの冷却水の温度の値を格納する変数を意味する。また、変数ｔｗ＿０は現在時刻より所定周期Ｔｉｍｅ１だけ過去の時刻において取得されたエンジンの冷却水の温度の値を格納する変数を意味する。尚、本実施形態に係る取得とは、各種のセンサーによって測定され、ＥＣＵ１００の記憶装置に記憶されることを意味する。
【００７０】
次に、ＥＣＵ１００の制御下で、現在時刻において、エンジンの冷却水の温度が取得され、変数ｔｗに格納される（ステップＳ１０２）。
【００７１】
次に、ＥＣＵ１００の制御下で、現在時刻より所定周期Ｔｉｍｅ１だけ過去の時刻において取得されたエンジンの冷却水の温度を示す変数ｔｗ＿０がラジエータファンを駆動する必要性のあるエンジンの冷却水の温度Ｔ１より小さく、且つ、現在時刻において取得されたエンジンの冷却水の温度を示す変数ｔｗがラジエータファンを駆動する必要性のあるエンジンの冷却水の温度Ｔ１以上であるか否かが判定される（ステップＳ１０３）。この判断処理によりラジエータファンを駆動する必要性があるか否かを判定することができる。
【００７２】
ここで、変数ｔｗ＿０がラジエータファンを駆動する必要のあるエンジンの冷却水の温度Ｔ１より小さく、且つ、変数ｔｗがラジエータファンを駆動する必要のあるエンジンの冷却水の温度Ｔ１以上であると判定される場合（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１００の制御下で、ラジエータファンを駆動させることを意味するフラグ情報であるＦＡＮ駆動フラグに「ＯＮ」が代入される（ステップＳ１０４）。
【００７３】
次に、ＥＣＵ１００の制御下で、インパルス弁を駆動させることを意味するフラグ情報であるＩＰＶ駆動フラグに「ＯＮ」が代入される（ステップＳ１０５）。
【００７４】
次に、ＥＣＵ１００の制御下で、インパルス弁を駆動させる回数を意味するカウンタ情報であるＩＰＶ駆動カウンタに「０」が代入される（ステップＳ１０６）。尚、このＩＰＶ駆動カウンタは、インパルス弁が開弁及び閉弁を行う必要性のある、例えば５回等の所定回数を設定するために用いられる。
【００７５】
他方、上述したステップＳ１０３の判定の結果、変数ｔｗ＿０がラジエータファンを駆動する必要のあるエンジンの冷却水の温度Ｔ１より小さくなく、又は、変数ｔｗがラジエータファンを駆動する必要のあるエンジンの冷却水の温度Ｔ１以上でないと判定される場合（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）、更に、ＥＣＵ１００の制御下で、現在時刻より所定周期Ｔｉｍｅ１だけ過去の時刻において取得されたエンジンの冷却水の温度を示す変数ｔｗ＿０がラジエータファンを停止する必要性のあるエンジンの冷却水の温度Ｔ２より大きく、且つ、現在時刻において取得されたエンジンの冷却水の温度を示す変数ｔｗがラジエータファンを停止する必要性のあるエンジンの冷却水の温度Ｔ２以下であり、且つ、ＦＡＮ駆動フラグに「ＯＮ」が代入されているか否かが判定される（ステップＳ１０７）。
【００７６】
尚、このラジエータファンを停止する必要性のあるエンジンの冷却水の温度Ｔ２は、典型的にはセ氏９４度であり、上述したラジエータファンを駆動する必要性のあるエンジンの冷却水の温度Ｔ１の典型例であるセ氏９７度より小さいことが、ラジエータファンを効率的且つ省電力で駆動させることができるので好ましい。
【００７７】
特に、ラジエータファンの駆動するタイミングは、上述した、エンジンの冷却水の温度が、所定値より大きくなったタイミング又は所定値より小さくなったタイミングを考慮することに加えて又は代えて、エンジンの電気系の負荷、所謂、オルタデューティが、所定値より大きくなったタイミング又は所定値より小さくなったタイミングを考慮してよい。
【００７８】
上述したステップＳ１０７の判定の結果、変数ｔｗ＿０がラジエータファンを停止する必要性のあるエンジンの冷却水の温度Ｔ２より大きく、且つ、変数ｔｗがラジエータファンを停止する必要性のあるエンジンの冷却水の温度Ｔ２以下であり、且つ、ＦＡＮ駆動フラグに「ＯＮ」が代入されていると判定される場合（ステップＳ１０７：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１００の制御下で、ラジエータファンを駆動させることを意味するフラグ情報であるＦＡＮ駆動フラグに「ＯＦＦ」が代入される（ステップＳ１０８）。
【００７９】
次に、ＥＣＵ１００の制御下で、インパルス弁を駆動させることを意味するフラグ情報であるＩＰＶ駆動フラグに「ＯＮ」が代入される（ステップＳ１０９）。
【００８０】
次に、ＥＣＵ１００の制御下で、インパルス弁を駆動させる回数を意味するカウンタ情報であるＩＰＶ駆動カウンタに「０」が代入される（ステップＳ１１０）。
【００８１】
他方、上述したステップＳ１０７の判定の結果、変数ｔｗ＿０がラジエータファンを停止する必要性のあるエンジンの冷却水の温度Ｔ２より大きくない、又は、変数ｔｗがラジエータファンを停止する必要性のあるエンジンの冷却水の温度Ｔ２以下でない、又は、ＦＡＮ駆動フラグに「ＯＮ」が代入されていないと判定される場合（ステップＳ１０７：Ｎｏ）、ＥＣＵ１００の制御下で、ラジエータファンを駆動させることを意味するフラグ情報であるＦＡＮ駆動フラグに「ＯＦＦ」が代入される（ステップＳ１１１）。
【００８２】
次に、ＥＣＵ１００の制御下で、インパルス弁を駆動させることを意味するフラグ情報であるＩＰＶ駆動フラグに「ＯＦＦ」が代入される（ステップＳ１１２）。
【００８３】
次に、ＥＣＵ１００の制御下で、インパルス弁を駆動させる回数を意味するカウンタ情報であるＩＰＶ駆動カウンタに「０」が代入される（ステップＳ１１３）。
【００８４】
（インパルス弁の開弁及び閉弁の動作に着目した制御処理）
次に図３を参照してインパルス弁の開弁及び閉弁の動作に着目した制御処理、言い換えると、インパルス弁のフェイルセーフ処理について説明する。ここに、図３は、本発明の第１実施形態に係る内燃機関を統括制御するＥＣＵの制御処理の流れを、インパルス弁の開弁及び閉弁の動作に着目して示したフローチャートである。尚、この図３で示された制御処理は、ＥＣＵ１００によって、第２の所定周期Ｔｉｍｅ２で繰り返し実行される。この第２の所定周期Ｔｉｍｅ２は、上述した第１の所定周期Ｔｉｍｅ１より小さいことが好ましい。
【００８５】
図３に示されるように、ＥＣＵ１００の制御下で、インパルス弁を駆動させることを意味するフラグ情報であるＩＰＶ駆動フラグが取得される（ステップＳ２０１）。
【００８６】
次に、ＥＣＵ１００の制御下で、エンジン回転数、即ち、機関回転数が取得され、変数Ｎｅに格納される（ステップＳ２０２）。
【００８７】
次に、ＥＣＵ１００の制御下で、ＩＰＶ駆動フラグに「ＯＮ」が代入されており、且つ、ＩＰＶ駆動カウンタの値が閾値Ｎｉｐｖより小さいか否かが判定される（ステップＳ２０３）。ここに、閾値Ｎｉｐｖは、ＩＰＶ駆動フラグが「ＯＮ」である期間において、インパルス弁が開弁及び閉弁を行う必要性のある回数を意味する。
【００８８】
ステップＳ２０３の判定の結果、ＩＰＶ駆動フラグに「ＯＮ」が代入されており、且つ、ＩＰＶ駆動カウンタの値が閾値Ｎｉｐｖより小さいと判定される場合（ステップＳ２０３：Ｙｅｓ）、更に、ＥＣＵ１００の制御下で、変数Ｎｅが閾値Ｎｅｍａｘより小さいか否かが判定される（ステップＳ２０４）。ここに、閾値Ｎｅｍａｘは、各気筒の吸気行程内でインパルス弁の開弁を行うことに加えて閉弁を行うことが可能なエンジン回転数の最大値を意味する。
【００８９】
ここで、変数Ｎｅが閾値Ｎｅｍａｘより小さいと判定される場合（ステップＳ２０４：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１００の制御下で、インパルス弁を開弁するタイミングが算出される（ステップＳ２０５）。特に、インパルス弁を開弁するタイミングは、吸気の脈動の作用が最大となるタイミング（所謂、インパルスチャージが全負荷となるタイミング）よりも、クランク角度でＴＤＣ（Top Dead Center）に近づくタイミングであってよい。これにより、シリンダ内の負圧を低減させ、ポンプピングロスを低減させることができる。
【００９０】
次に、ＥＣＵ１００の制御下で、インパルス弁を閉弁するタイミングが算出される（ステップＳ２０６）。特に、インパルス弁を閉弁するタイミングは、クランク角度でＢＤＣ（Bottom Dead Center）付近のタイミングであってよい。尚、インパルス弁を開弁又は閉弁するタイミングについては後述される。
【００９１】
次に、ＥＣＵ１００の制御下で、各気筒の吸気行程内の所定タイミングで、インパルス弁を開弁させる駆動パルス信号（又は指示信号）が出力され、インパルス弁の開弁が行われると共に、インパルス弁を閉弁させる駆動パルス信号が出力され、インパルス弁の閉弁が行われる（ステップＳ２０７）。
【００９２】
次に、ＥＣＵ１００の制御下で、ＩＰＶ駆動カウンタの値が１だけ増加（インクリメント）される（ステップＳ２０８）。
【００９３】
他方、上述したステップＳ２０４の判定の結果、変数Ｎｅが閾値Ｎｅｍａｘより小さいと判定されない場合、即ち、変数Ｎｅが閾値Ｎｅｍａｘより大きい又は等しいと判定さる場合（ステップＳ２０４：Ｎｏ）、ＥＣＵ１００の制御下で、インパルス弁を閉弁するタイミングが算出される（ステップＳ２０９）。特に、インパルス弁を閉弁するタイミングは、例えばクランク同期のタイミング、言い換えると、クランク角度がＢＤＣであるタイミングでよい。
【００９４】
次に、ＥＣＵ１００の制御下で、変数Ｎｅに対応されるインパルス弁の開弁状態を実際に維持可能な最小作用角を実現するためのパルス幅、即ち、駆動パルス信号がＬＯＷレベルである時間間隔が算出される（ステップＳ２１０）。具体的には、この時間隔は、例えば４（ｍｓｅｃ）でよい。
【００９５】
このように、変数Ｎｅが閾値Ｎｅｍａｘより大きい又は等しいと判定される場合、インパルス弁の開弁状態を維持するための算出された作用角は、実際にインパルス弁を開弁させ、且つ、インパルス弁を閉弁させるように指示可能な最小作用角より小さくなるため、算出された開弁のタイミングでインパルス弁を開弁することができない。
【００９６】
このため、インパルス弁の閉弁は、例えばクランク同期で、言い換えると、クランク角度がＢＤＣのタイミングで指示し、インパルス弁の開弁状態を実際に維持可能な最小作用角に対応される時間間隔だけ確保して、インパルス弁を開弁するように指示してよい。
【００９７】
尚、上述したステップＳ２０９においては、インパルス弁を閉弁するタイミングの代わりに、インパルス弁を開弁するタイミングが算出されることに加えて、インパルス弁を開弁するタイミングは、例えばクランク同期のタイミング、言い換えると、クランク角度がＴＤＣであるタイミングでよい。
【００９８】
次に、ＥＣＵ１００の制御下で、４気筒型エンジンの場合、所定の気筒の吸気行程内の所定タイミングで、インパルス弁を閉弁させる駆動パルス信号が出力され、上述した変数Ｎｅに対応されるインパルス弁の開弁状態を実際に維持可能な最小作用角に対応されるパルス幅だけ以前に、インパルス弁の開弁が行われる（ステップＳ２１１）。詳細には、例えばインパルス弁を一つ有する１弁式のインパルスチャージの場合、４つの気筒の吸気行程で夫々開弁することが好ましい。しかしながら、変数Ｎｅが閾値Ｎｅｍａｘより大きい又は等しいと判定される場合、４つ吸気行程の全てにおいて、インパルス弁を開弁することは時間的に困難である。そこで、一の気筒の吸気行程内で、インパルス弁の開弁及び閉弁している。
【００９９】
次に、ＥＣＵ１００の制御下で、ＩＰＶ駆動カウンタの値が１だけ増加（インクリメント）される（ステップＳ２１２）。
【０１００】
他方、上述したステップＳ２０３の判定の結果、ＩＰＶ駆動フラグに「ＯＮ」が代入されていない、又は、ＩＰＶ駆動カウンタの値が閾値Ｎｉｐｖより小さくないと判定される場合（ステップＳ２０３：Ｎｏ）、上述したステップＳ２０４乃至Ｓ２１２の処理は省略される。
【０１０１】
これにより、インパルス弁の開閉異常が発生する発生可能性が事前に或いは未然に特定され、積極的に或いは意図的にインパルス弁を開閉させることで、駆動パルス信号が電気系のノイズに起因して内燃機関の出力制御のために意図された吸気制御弁の開閉が誤動作することを効果的に防止することができる。
【０１０２】
この結果、インパルス弁の開閉における誤動作に起因して、意図した吸気の脈動が生成されなくなり、内燃機関の出力トルクが顕著に低下してしまったり、空気の気筒への吸気量が顕著に小さくなりエンジンストールが発生してしまったりしてしまうことを適切且つ効果的に防止することが可能である。
【０１０３】
（インパルス弁の開閉タイミング）  
ここで、図４を参照し、インパルス弁の開閉制御の詳細について説明する。ここに、図４は、本実施形態に係るインパルス弁の開閉時期を表すタイミングチャートである。
【０１０４】
図４において、横軸には時刻が表されており、縦軸には、上段から順に、第１シリンダ（図示♯１）、第２シリンダ（図示♯２）、第３シリンダ（図示♯３）及び第４シリンダ（図示♯４）における吸気バルブ２０７の開閉状態、並びにインパルス弁２２４の開閉状態が表される。尚、エンジン２００では、吸気バルブ２０７及びインパルス弁２２４の動作が、クランク角により制御される。従って、クランク角は、角度概念であると同時に、時間概念として扱うことが可能である。また、図４では、経過時刻とクランク角との相対的な位置関係を維持するために、機関回転数Ｎｅが一定であるとする。
【０１０５】
図４において、第１シリンダ＃１を例に採って説明すると、時刻ｔｉ１０、ｔｉ２０、ｔｉ３０、ｔｉ４０及びｔｉ５０は、夫々圧縮ＴＤＣ（圧縮行程におけるＴＤＣであり、膨張行程の開始時期である）、膨張ＢＤＣ（膨張行程におけるＢＤＣであり、排気行程の開始時期である）、排気ＴＤＣ（排気行程におけるＴＤＣであり、吸気行程の開始時期である）、吸気ＢＤＣ（吸気行程におけるＢＤＣであり、圧縮行程の開始時期である）及び圧縮ＴＤＣに相当する時刻である。
【０１０６】
尚、エンジン２００では、第１シリンダ、第３シリンダ、第４シリンダ及び第２シリンダの順に（表現は一例であり、一の行程が相前後して行われるシリンダが等しい限りにおいて、どのように表現されてもよい。例えば第４シリンダ、第２シリンダ、第１シリンダ及び第３シリンダの順と表現してもよい）膨張行程を迎えるように爆発順序が規定されている。
【０１０７】
エンジン２００では、吸気バルブ２０７は、排気ＴＤＣにおいて開弁し、吸気ＢＤＣよりも進角側（即ち、圧縮行程初期である）において閉弁する（そのように、吸気カムのカムプロフィールが決定されている）。
【０１０８】
上述したＥＣＵ１００からインパルス弁ＥＤＵに、図４（ａ）の下側部に示される、インパルス弁を開弁又は閉弁させる駆動パルス信号が出力される。即ち、インパルス弁ＥＤＵは、例えば電圧値が０ＶであるＬＯＷレベルの駆動パルス信号が入力されると、
全開状態になるようにインパルス弁を駆動させる。或いは、インパルス弁ＥＤＵは、例えば電圧値が５ＶであるＨＩレベルの駆動パルス信号が入力されると、全閉状態になるようにインパルス弁を駆動させる。
【０１０９】
第１シリンダを例に採って説明すると、インパルス弁ＥＤＵは、時刻ｔｉ３１においてＬＯＷレベルの駆動パルス信号が入力されると、インパルス弁を開弁させる。インパルス弁は、時刻ｔｉ３２に全開状態になる。インパルス弁ＥＤＵは、時刻ｔｉ４０においてＨＩレベルの駆動パルス信号が入力されると、インパルス弁を閉弁させる。インパルス弁は、時刻ｔｉ４１に全閉状態になる。
【０１１０】
図４（ｂ）に示されると共に、上述したように、インパルス弁を開弁するタイミングは、吸気の脈動の作用が最大となるタイミング（所謂、インパルスチャージが全負荷となるタイミング）よりも、クランク角度でＴＤＣ（Top Dead Center）に近づくタイミングであってよい。これにより、シリンダ内の負圧を低減させ、ポンプピングロスを低減させることができる。具体的には、図４（ｂ）では、インパルス弁ＥＤＵに開弁させる信号である、例えば電圧値が０ＶであるＬＯＷレベルの駆動パルス信号、所謂、開弁トリガが、時刻ｔ３１よりＴＤＣよりも時刻ｔ３１ａにおいて入力されている。
【０１１１】
（第２実施形態の動作原理）
次に、図５から図７を参照して、本発明の第２実施形態に係る内燃機関の制御装置の動作原理について説明する。ここに、図５は、本発明の第２実施形態に係る内燃機関を統括制御するＥＣＵの制御処理の流れを、インパルス弁が意図しない閉弁を行ったか否かを示すフラグ、言い換えると、インパルス弁で閉弁異常が発生したか否かを示すフラグに着目して示したフローチャートである。この閉弁異常によって、本発明に係る開閉異常の一具体例が構成されている。尚、この図で示された制御処理は、ＥＣＵ１００によって、所定の周期で繰り返し実行される。
【０１１２】
図６は、本発明の第２実施形態に係る閉弁異常の発生を検知するための吸気管の圧力の所定閾値と、エンジン回転数との相関関係を示したグラフ（図６（ａ）及び図６（ｂ））である。尚、図６（ａ）は、内燃機関がディーゼルエンジンである場合に対応し、図６（ｂ）は、内燃機関がガソリンエンジンである場合に対応する。また、図６（ａ）及び図６（ｂ）中で、実線は、アクセル開度がゼロ、即ち、アクセルがオフの場合の所定閾値を示し、点線は、アクセル開度が最大値、即ち、アクセルがオンの場合の所定閾値を示す。これらのグラフは、本発明に係る開閉異常の一具体例である閉弁異常の発生を吸気管の圧力の値と所定閾値との比較に基づいて検知する検知手法の一具体例を示している。
【０１１３】
また、図６中の縦軸は、吸気管の圧力の絶対圧（ｋＰａ：kilo pascal）を示し、図５中の横軸はエンジン回転数Ｎｅ（ｒｐｍ：revolution per minute）を示す。
【０１１４】
（インパルス弁で閉弁異常が発生したか否かを示すフラグに着目した制御処理）
図５に示されるように、先ず、ＥＣＵ１００の制御下で、吸気管の圧力が取得され、変数ｐｉｍに格納される（ステップＳ３０１）。
【０１１５】
次に、ＥＣＵ１００の制御下で、エンジン回転数が取得され、変数Ｎｅに格納される（ステップＳ３０２）。
【０１１６】
次に、ＥＣＵ１００の制御下で、アクセル開度が取得され、変数ａｃｃｐに格納される（ステップＳ３０３）。
【０１１７】
次に、ＥＣＵ１００の制御下で、変数ａｃｃｐがゼロであるか否かが判定される（ステップＳ３０４）。ここで、変数ａｃｃｐがゼロであると判定される場合、即ち、アクセルがオフの場合、言い換えると、アクセルが踏み込まれていない場合（ステップＳ３０４：Ｙｅｓ）、図６（ａ）又は図６（ｂ）中の実線と、エンジン回転数Ｎｅとの交点における吸気管の圧力が読み取られ、所定閾値を示す変数Ｐｆ＿ａｃｏｆｆに格納される（ステップＳ３０５）。
【０１１８】
次に、ＥＣＵ１００の制御下で、変数Ｐｆ＿ａｃｏｆｆの値が、変数Ｐｆに格納される（ステップＳ３０５）。
【０１１９】
他方、上述したステップＳ３０４の判定の結果、変数ａｃｃｐがゼロであると判定されない場合、即ち、アクセルがオンの場合、言い換えると、アクセルが踏み込まれている場合（ステップＳ３０４：Ｎｏ）、図６（ａ）又は図６（ｂ）中の点線と、エンジン回転数Ｎｅとの交点における吸気管の圧力が読み取られ、所定閾値を示す変数Ｐｆ＿ａｃｏｎに格納される（ステップＳ３０７）。
【０１２０】
次に、ＥＣＵ１００の制御下で、変数Ｐｆ＿ａｃｏｎの値が、変数Ｐｆに格納される（ステップＳ３０８）。
【０１２１】
次に、ＥＣＵ１００の制御下で、上述した吸気管の圧力を示す変数ｐｉｍが、所定閾値を示す変数Ｐｆより小さいか否かが判定される（ステップＳ３０９）。ここで、上述した吸気管の圧力を示す変数ｐｉｍが、所定閾値を示す変数Ｐｆより小さい場合（ステップＳ３０９：Ｙｅｓ）、インパルス弁で閉弁異常が発生したことを示す閉弁異常フラグに「ＯＮ」が代入される（ステップＳ３１０）。
【０１２２】
他方、上述したステップＳ３０９の判定の結果、上述した吸気管の圧力を示す変数ｐｉｍが、所定閾値を示す変数Ｐｆより小さくない場合（ステップＳ３０９：Ｎｏ）、インパルス弁で閉弁異常が発生したことを示す閉弁異常フラグに「ＯＦＦ」が代入される（ステップＳ３１１）。
【０１２３】
（インパルス弁の開弁及び閉弁の動作に着目した制御処理）
次に図７を参照して、第２実施形態に係る、インパルス弁の開弁及び閉弁の動作に着目した制御処理、言い換えると、インパルス弁のフェイルセーフ処理について説明する。ここに、図７は、本発明の第２実施形態に係る内燃機関を統括制御するＥＣＵの制御処理の流れを、インパルス弁の開弁及び閉弁の動作に着目して示したフローチャートである。尚、この図７で示された制御処理は、ＥＣＵ１００によって、所定の周期で繰り返し実行される。また、図７に示された第２実施形態に係るインパルス弁の開弁及び閉弁の制御処理において、上述した図３において示された第１実施形態に係るインパルス弁の開弁及び閉弁の制御処理と概ね同様の処理には同一のステップ番号を付し、それらの説明は適宜、省略する。
【０１２４】
図７に示されるように、ＥＣＵ１００の制御下で、インパルス弁で閉弁異常が発生したことを示す閉弁異常フラグが取得される（ステップＳ４０１）。
【０１２５】
次に、上述したステップＳ２０２を経て、ＥＣＵ１００の制御下で、閉弁異常フラグに「ＯＮ」が代入されており、且つ、ＩＰＶ駆動カウンタの値が閾値Ｎｉｐｖより小さいか否かが判定される（ステップＳ４０２）。ここで、閉弁異常フラグに「ＯＮ」が代入されており、且つ、ＩＰＶ駆動カウンタの値が閾値Ｎｉｐｖより小さいと判定される場合（ステップＳ４０２：Ｙｅｓ）、上述したステップＳ２０４乃至Ｓ２１２の処理が行われる。
【０１２６】
他方、上述したステップＳ４０２の判定の結果、閉弁異常フラグに「ＯＮ」が代入されていない、又は、ＩＰＶ駆動カウンタの値が閾値Ｎｉｐｖより小さくないと判定される場合（ステップＳ４０２：Ｎｏ）、上述したステップＳ２０４乃至Ｓ２１２の処理は省略される。
【０１２７】
これにより、インパルス弁の閉弁異常が発生した場合でも、内燃機関の出力制御のために意図されたインパルス弁の開閉が誤動作する頻度や誤動作の度合いを顕著に低減させることができる。
【０１２８】
尚、上述した第２実施形態では、本発明に係る開閉異常の一具体例である閉弁異常の発生を吸気管の圧力の値と所定閾値との比較に基づいて検知する検知手法について説明したが、吸気管の圧力の値の代わりに、吸気管の圧力の変化率の絶対値を用いて、閉弁異常の発生を検知してよい。ここに、本実施形態に係る圧力の変化率とは、吸気管の圧力の単位時間当たりの変化量（ｄＰｉｍ／ｄｔ）を意味し、この値の急激な増大によって、インパルス弁の閉弁異常を検知してよい。この測定され取得された吸気管の圧力の変化率と、所定閾値との比較に基づいて、インパルス弁の閉弁異常を検知する場合、次のように所定閾値を設定することが好ましい。即ち、アクセル開度がゼロ、即ち、アクセル開度がオフの場合はエンジンブレーキが発生しているので、所定閾値は、エンジンブレーキで発生する吸気管の圧力の変化率よりも小さく設定してよい。他方で、アクセルがオンの場合には、所定閾値はアクセルがオフの場合の所定閾値よりも大きく設定することで、閉弁異常の発生をより迅速に検知することができる。尚、アクセル開度の代わりにスロットル開度をもちいてよい。また、吸気管の圧力の変化率の絶対値を用いて、閉弁異常の発生を検知する場合も、内燃機関がディーゼルエンジンであるかガソリンエンジンであるかに応じて、異なる種類の所定閾値を示した相関関係のマップを用いてよい。
【０１２９】
具体的には、内燃機関がディーゼルエンジンの場合、エンジン負荷の調整時やエンジンブレーキの作動時は、スロットル弁による吸気流量の調節、所謂、スロットルリングをあまり用いられず、正常運転の時では吸気管の圧力の値が比較的大きいため、吸気管の圧力の変化率よりも吸気管の圧力を用いて、閉弁異常の発生を検知することが好ましい。
【０１３０】
他方で、内燃機関がガソリンエンジンの場合、エンジン負荷の調整時やエンジンブレーキの作動時は、スロットリングを行う為、正常運転の時では吸気管の圧力の値が比較的小さい、言い換えると、吸気管の負圧が大きいので、吸気管の圧力よりも吸気管の圧力の変化率を用いて、閉弁異常の発生を検知することが好ましい。加えて、実際に閉弁異常が発生してから、吸気管の圧力が所定閾値より小さくなる時間よりも吸気管の圧力の変化率が所定閾値より小さくなる時間の方が小さいので、閉弁異常をより迅速に検知することができると共に、インパルス弁のフェイルセーフ処理を迅速に実行できる。
【０１３１】
このように、吸気管の圧力の変化率の絶対値を用いて、閉弁異常の発生を検知した方が、吸気管の圧力を用いて閉弁異常の発生を検知する場合よりも、インパルス弁の閉弁異常をより迅速に検知することができる。何故ならば、吸気管の圧力の変化率の絶対値を用いて、閉弁異常の発生を検知する場合、吸気管の容積とサージタンクの容積とを考慮しない分だけ、吸気管の圧力を用いて閉弁異常の発生を検知する場合よりも、吸気管の圧力の変化率が所定閾値より低下するまでにかかる時間が短いためである。
【０１３２】
（第３実施形態の動作原理）
次に、図８を参照して、本発明の第３実施形態に係る内燃機関の制御装置の動作原理について説明する。ここに、図８は、本発明の第３実施形態に係る内燃機関を統括制御するＥＣＵの制御処理の流れを、インパルス弁で閉弁異常が発生したか否かを示すフラグに着目して示したフローチャートである。尚、この図で示された制御処理は、ＥＣＵ１００によって、所定の周期で繰り返し実行される。
【０１３３】
図８に示されるように、先ず、ＥＣＵ１００の制御下で、内燃機関がアイドル運転している場合における、エンジン回転数が取得され、変数Ｎｅに格納される（ステップＳ５０１）。
【０１３４】
次に、ＥＣＵ１００の制御下で、内燃機関がアイドル運転している場合における変数Ｎｅの値が、目標アイドル回転数から１００（ｒｐｍ）を差し引いた値より小さいか否かが判定される（ステップＳ５０２）。尚、この目標アイドル回転数は、典型的には、補機類の動作の一部又は全部を停止させるなどして、吸気制御弁の閉弁異常を殆ど又は完全に発生させない環境下でのアイドル回転数を理論的、実験的、経験的、又はシミュレーション等により求めることで得ることができる。また、定数である１００ｒｐｍは、目標アイドル回転数の許容範囲の一具体例を示している。
【０１３５】
上述したステップＳ５０２の判定の結果、ＥＣＵ１００の制御下で、内燃機関がアイドル運転している場合における変数Ｎｅの値が、目標アイドル回転数から１００（ｒｐｍ）を差し引いた値より小さいと判定される場合（ステップＳ５０２：Ｙｅｓ）、インパルス弁で閉弁異常が発生したことを示す閉弁異常フラグに「ＯＮ」が代入される（ステップＳ５０３）。
【０１３６】
他方、上述したステップＳ５０２の判定の結果、ＥＣＵ１００の制御下で、内燃機関がアイドル運転している場合における変数Ｎｅの値が、目標アイドル回転数から１００（ｒｐｍ）を差し引いた値より小さいと判定されない場合（ステップＳ５０２：：Ｎｏ）、インパルス弁で閉弁異常が発生したことを示す閉弁異常フラグに「ＯＦＦ」が代入される（ステップＳ５０４）。
【０１３７】
これにより、インパルス弁の開閉異常を、アイドル運転時に高精度に検知することができる。
【０１３８】
（第４実施形態の動作原理）
次に、図９を参照して、本発明の第４実施形態に係る内燃機関の制御装置の動作原理について説明する。ここに、図９は、本発明の第４実施形態に係る内燃機関を統括制御するＥＣＵの制御処理の流れを、インパルス弁の開弁及び閉弁を行うか否かを示すフラグに着目して示したフローチャートである。尚、この図９で示された制御処理は、ＥＣＵ１００によって、所定の周期で繰り返し実行される。
【０１３９】
（インパルス弁の開弁及び閉弁を行うか否かを示すフラグに着目した制御処理）
図９に示されるように、先ず、ＥＣＵ１００の制御下で、エンジン回転数が取得され、変数Ｎｅに格納される（ステップＳ６０１）。
【０１４０】
次に、ＥＣＵ１００の制御下で、始動モードが「０」であり、且つ、取得されたエンジン回転数が１００（ｒｐｍ）より小さいか否かが判定される（ステップＳ６０２）。
【０１４１】
ここに、本実施形態に係る始動モードとは、スタートモータを用いて内燃機関を始動させる際のエンジン回転数及びエンジンの点火の成功の可否によって定義される内燃機関の始動状態を識別する識別情報である。具体的には、始動モードが「１」である場合、エンジン回転数が１００（ｒｐｍ）より小さく、且つ、エンジンの点火は成功していない内燃機関の始動状態を示す。始動モードが「２」である場合、エンジン回転数が１００から８００（ｒｐｍ）の範囲にあり、且つ、エンジンの点火は成功していない内燃機関の始動状態を示す。始動モードが「３」である場合、エンジン回転数が８００（ｒｐｍ）より大きい範囲にあり、且つ、エンジンの点火は成功している内燃機関の始動状態を示す。尚、始動モードは、ドライバーによる点火スイッチ、所謂、イングニションスイッチがオンされて場合、初期値として「０」に設定される。
【０１４２】
ここで、始動モードが「０」であり、且つ、取得されたエンジン回転数が１００（ｒｐｍ）より小さいと判定される場合（ステップＳ６０２：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１００の制御下で、始動モードに「１」が代入される（ステップＳ６０３）。
【０１４３】
次に、ＥＣＵ１００の制御下で、インパルス弁を駆動させることを意味するフラグ情報であるＩＰＶ駆動フラグに「ＯＦＦ」が代入される（ステップＳ６０４）。言い換えると、スタートモーターによってエンジン回転数が１００（ｒｐｍ）より小さい始動状態では、スタートモーターの駆動によるノイズに起因されるインパルス弁の開閉異常の発生は殆ど又は完全にないので、ＩＰＶ駆動フラグに「ＯＦＦ」が代入され、インパルス弁のフェイルセーフ処理を省略させる。
【０１４４】
次に、ＥＣＵ１００の制御下で、インパルス弁を駆動させる回数を意味するカウンタ情報であるＩＰＶ駆動カウンタに「０」が代入される（ステップＳ６０５）。
【０１４５】
他方、上述したステップＳ６０２の判定の結果、始動モードが「０」でない、又は、取得されたエンジン回転数が１００（ｒｐｍ）より小さくないと判定される場合（ステップＳ６０２：Ｎｏ）、更に、ＥＣＵ１００の制御下で、始動モードが「１」であり、且つ、取得されたエンジン回転数が８００（ｒｐｍ）より小さいか否かが判定される（ステップＳ６０６）。ここで、始動モードが「１」であり、且つ、取得されたエンジン回転数が８００（ｒｐｍ）より小さいと判定される場合（ステップＳ６０６：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１００の制御下で、始動モードに「２」が代入される（ステップＳ６０７）。
【０１４６】
次に、ＥＣＵ１００の制御下で、インパルス弁を駆動させることを意味するフラグ情報であるＩＰＶ駆動フラグに「ＯＮ」が代入される（ステップＳ６０８）。
【０１４７】
次に、ＥＣＵ１００の制御下で、インパルス弁を駆動させる回数を意味するカウンタ情報であるＩＰＶ駆動カウンタに「０」が代入される（ステップＳ６０９）。
【０１４８】
他方、上述したステップＳ６０６の判定の結果、始動モードが「１」でない、又は、取得されたエンジン回転数が８００（ｒｐｍ）より小さくないと判定される場合（ステップＳ６０６：Ｎｏ）、更に、ＥＣＵ１００の制御下で、取得されたエンジン回転数が８００（ｒｐｍ）より大きいか否かが判定される（ステップＳ６１０）。ここで、取得されたエンジン回転数が８００（ｒｐｍ）より大きいと判定される場合（ステップＳ６１０：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１００の制御下で、始動モードに「３」が代入される（ステップＳ６１１）。
【０１４９】
次に、ＥＣＵ１００の制御下で、インパルス弁を駆動させることを意味するフラグ情報であるＩＰＶ駆動フラグに「ＯＦＦ」が代入される（ステップＳ６１２）。言い換えると、エンジン回転数が８００（ｒｐｍ）より大きい始動状態では、点火が成功し、スタートモーターの駆動は停止され、スタートモーターの駆動によるノイズに起因されるインパルス弁の開閉異常の発生は殆ど又は完全にないので、ＩＰＶ駆動フラグに「ＯＦＦ」が代入され、インパルス弁のフェイルセーフ処理を省略させる。
【０１５０】
次に、ＥＣＵ１００の制御下で、インパルス弁を駆動させる回数を意味するカウンタ情報であるＩＰＶ駆動カウンタに「０」が代入される（ステップＳ６１３）。
【０１５１】
尚、第４実施形態において、インパルス弁の開弁及び閉弁の動作に着目した制御処理、言い換えると、インパルス弁のフェイルセーフ処理については、上述の図３で説明した第１実施形態と概ね同様であるので、説明を省略する。
【０１５２】
（第５実施形態の動作原理）
次に、図１０を参照して、本発明の第５実施形態に係る内燃機関の制御装置の動作原理について説明する。ここに、図１０は、本発明の第５実施形態に係る内燃機関を統括制御するＥＣＵの制御処理の流れを、インパルス弁の開弁及び閉弁を行うか否かを示すフラグに着目して示したフローチャートである。尚、この図１０で示された制御処理は、ＥＣＵ１００によって、所定の周期で繰り返し実行される。
【０１５３】
（インパルス弁の開弁及び閉弁を行うか否かを示すフラグに着目した制御処理）
図１０に示されるように、先ず、ＥＣＵ１００の制御下で、変数Ｆａｃに格納されている値が変数Ｆａｃ＿０に代入される（ステップＳ７０１）。ここに、変数Ｆａｃは現在時刻において車載用のエアコン（エアーコンデション）が駆動しているか否かを示すフラグ情報を意味する。また、変数Ｆａｃ＿０は現在時刻より上述の所定の周期だけ過去の時刻においてエアコンが駆動しているか否かを示すフラグ情報を意味する。
【０１５４】
次に、ＥＣＵ１００の制御下で、現在時刻においてエアコンが駆動しているか否かを示すフラグ情報である変数Ｆａｃが取得される（ステップＳ７０２）。
【０１５５】
次に、ＥＣＵ１００の制御下で、現在時刻より所定の周期だけ過去の時刻においてエアコンが駆動しているか否かを示すフラグ情報である変数Ｆａｃ＿０が「ＯＦＦ」であり、且つ、現在時刻においてエアコンが駆動しているか否かを示すフラグ情報である変数Ｆａｃが「ＯＮ」であるか否かが判定される（ステップＳ７０３）。
【０１５６】
ここで、変数Ｆａｃ＿０が「ＯＦＦ」であり、且つ、変数Ｆａｃが「ＯＮ」であると判定される場合（ステップＳ７０３：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１００の制御下で、インパルス弁を駆動させることを意味するフラグ情報であるＩＰＶ駆動フラグに「ＯＮ」が代入される（ステップＳ７０４）。
【０１５７】
次に、ＥＣＵ１００の制御下で、インパルス弁を駆動させる回数を意味するカウンタ情報であるＩＰＶ駆動カウンタに「０」が代入される（ステップＳ７０５）。
【０１５８】
他方、上述したステップＳ７０３の判定の結果、変数Ｆａｃ＿０が「ＯＦＦ」でない、又は、変数Ｆａｃが「ＯＮ」でないと判定される場合（ステップＳ７０３：Ｎｏ）、更に、ＥＣＵ１００の制御下で、現在時刻より所定の周期だけ過去の時刻においてエアコンが駆動しているか否かを示すフラグ情報である変数Ｆａｃ＿０が「ＯＮ」であり、且つ、現在時刻においてエアコンが駆動しているか否かを示すフラグ情報である変数Ｆａｃが「ＯＦＦ」であるか否かが判定される（ステップＳ７０６）。
【０１５９】
ここで、変数Ｆａｃ＿０が「ＯＮ」であり、且つ、変数Ｆａｃが「ＯＦＦ」であると判定される場合（ステップＳ７０６：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１００の制御下で、インパルス弁を駆動させることを意味するフラグ情報であるＩＰＶ駆動フラグに「ＯＮ」が代入される（ステップＳ７０７）。
【０１６０】
次に、ＥＣＵ１００の制御下で、インパルス弁を駆動させる回数を意味するカウンタ情報であるＩＰＶ駆動カウンタに「０」が代入される（ステップＳ７０８）。
【０１６１】
他方、上述したステップＳ７０６の判定の結果、変数Ｆａｃ＿０が「ＯＮ」でない、又は、変数Ｆａｃが「ＯＦＦ」でないと判定される場合（ステップＳ７０６：Ｎｏ）、ＥＣＵ１００の制御下で、インパルス弁を駆動させることを意味するフラグ情報であるＩＰＶ駆動フラグに「ＯＦＦ」が代入される（ステップＳ７０９）。
【０１６２】
次に、ＥＣＵ１００の制御下で、インパルス弁を駆動させる回数を意味するカウンタ情報であるＩＰＶ駆動カウンタに「０」が代入される（ステップＳ７１０）。
【０１６３】
尚、第５実施形態において、インパルス弁の開弁及び閉弁の動作に着目した制御処理、言い換えると、インパルス弁のフェイルセーフ処理については、上述の図３で説明した第１実施形態と概ね同様であるので、説明を省略する。
【０１６４】
上述した第４実施形態においては、エンジン始動用のスタートモータが駆動されているか否かによって、インパルス弁のフェイルセーフ処理を行うか否かを決定する手法について説明した。また、第５実施形態においては、車載用のエアコンが駆動されているか否かによって、インパルス弁のフェイルセーフ処理を行うか否かを決定する手法について説明した。しかしながら、本実施形態では、この限りではない。典型的には、次に示される車載用の電気系又は電気装置が駆動されているか否かによって、インパルス弁のフェイルセーフ処理を行うか否かを決定してよい。即ち、車載用の電気系又は電気装置としては、電動パワーステアリング、電動式の水ポンプ、電動式の油ポンプ、及び電動式の過給ターボ装置、所謂、モーターアシストターボなどの駆動状態及び停止状態のうちいずれか一方の状態からいずれか他方の状態へ変化する際に電気的なノイズを発生する各種の電気系又は電気装置を挙げることができる。
【０１６５】
（本実施形態に係る作用と効果との検討）
次に、図１１を参照して、本実施形態に係る作用と効果との検討を行う。ここに、図１１は、本実施形態に係るインパルス弁が全閉状態から全開状態へ正常に駆動する場合でのリフト量とクランク角度との関係を示したグラフ（図１１（ａ））及び本実施形態に係るインパルス弁で開閉異常が発生した場合での、インパルス弁が全閉状態から全開状態へ駆動するリフト量とクランク角度との関係を示したグラフ（図１１（ｂ））である。
【０１６６】
上述したように、インパルス弁ＥＤＵは、例えばエンジンＥＣＵ等のＥＣＵ１００からインパルス弁を開弁又は閉弁させる駆動パルス信号が入力され、例えば電圧値が０ＶであるＬＯＷレベルでは全開状態になるように、或いは、例えば電圧値が５ＶであるＨＩレベルでは全閉状態になるようにインパルス弁の駆動を制御する。インパルス弁の全開状態と全閉状態との間の状態が遷移する時間は約３ｍｓから約５ｍｓ程度で行われ、インパルス弁が開閉するタイミングは非常に高速である。インパルス弁の開閉は、駆動パルス信号のＨＩレベルとＬＯＷレベルとが切り替わるエッジが検出される毎に、インパルス弁を開閉するモータの駆動が開始される。このエッジの検出は、例えば、電圧値が２．５Ｖを超えた瞬間の時刻又は電圧値が２．５Ｖより低下した瞬間の時刻を用いることで検出することができる。
【０１６７】
駆動パルス信号のエッジの検出の時刻は、内燃機関の出力制御と密接に関係するため、エンジンＥＣＵ等のＥＣＵ１００で演算され、仮に通信処理において時間遅れが発生した場合、例えば出力トルクの低下や排気エミッションの悪化等の内燃機関の出力制御に多大な影響を与える。このため、シリアル通信ではなく、電圧変化による通信によって、ＥＣＵ１００からインパルス弁ＥＤＵ（ＥＣＵ）に出力される。このような電圧変化による通信は、例えばインジェクタや点火プラグの制御と概ね同様の通信手法である。
【０１６８】
このように、ＥＣＵ１００において、駆動パルス信号のエッジの検出の時刻を演算することで、インパルス弁ＥＤＵにおいて、エンジン回転数のタイミングを演算する回路を設ける必要が無くなり、インパルス弁ＥＤＵの製造工程上、インパルス弁ＥＤＵの専用のクランク角センサを追加する必要がなくなるため、低コスト化を実現することができる。詳細には、汎用的な内燃機関を制御するＥＣＵ１００に、インパルス弁専用のインパルス弁ＥＤＵを追加することで、インパルス弁を有する内燃機関を制御することができるので、製造コストを低コスト化することができる。
【０１６９】
駆動パルス信号のエッジが検出されて、インパルス弁が開弁又は閉弁するため、図１１（ａ）に示されるように、正常時では、例えばクランク角度ａ２以降において、駆動パルス信号がＬＯＷレベルで全開状態へ駆動制御される必要のある場合に、図１１（ｂ）に示されるように、上述した電気的なノイズによって上述した２．５Ｖの電圧閾値を超える電圧を検知した場合に、例えばクランク角度ａ２以降において、インパルス弁が閉じてしまう。このようにインパルス弁の開閉異常が発生した場合、全開状態へ遷移するための駆動パルス信号のエッジであるＨＩレベルからＬＯＷレベルが検知されるまでインパルス弁が全閉状態に維持される場合が起こりうる。この場合、インパルス弁は全閉状態であり、吸気の漏れ流量が小さいため気筒に新しい吸気が吸入されることなく、出力トルクが低下してしまい、ひいてはエンジンストールを起こってしまう。
【０１７０】
これに対して、上述した第１、第４及び第５実施形態によれば、インパルス弁の開閉異常が発生する発生可能性が事前に特定されることで、内燃機関の出力制御のために意図された吸気制御弁の開閉が誤動作することを効果的に防止することができる。特に、第１、第４及び第５実施形態によれば、開閉異常の発生の検知処理と、検知した開閉異常の発生をＥＣＵ１００へ通知する通信処理、及び、上述したフェイルセーフ処理を省略できる。これにより、インパルス弁の開閉状態の遷移時間（典型的には３から５ｍｓ）と比較して大きい時間である、開閉異常の発生の検知処理と、検知した開閉異常の発生をＥＣＵ１００へ通知する通信処理、及び、上述したフェイルセーフ処理に掛かる時間に相当する数サイクルにおいて開閉異常が発生したことによる出力トルクの低下を殆ど又は完全に回避することができる。
【０１７１】
或いは、上述した第２及び第３実施形態によれば、インパルス弁の開閉異常が発生した場合でも、内燃機関の出力制御のために意図された吸気制御弁の開閉が誤動作する頻度や誤動作の度合いを顕著に低減させることができる。
【０１７２】
この結果、インパルス弁の開閉における誤動作に起因して、意図した吸気の脈動が生成されなくなり、内燃機関の出力トルクが顕著に低下してしまったり、空気の気筒への吸気量が顕著に小さくなりエンジンストールが発生してしまったりしてしまうことを適切且つ効果的に防止することが可能である。
【０１７３】
本発明は、上述した実施形態に限定されることなく、種々の形態にて実施してよい。例えば、本発明はガソリンエンジンに限らず、ディーゼルガソリンその他の燃料を利用する各種の内燃機関に適用してよい。
【０１７４】
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】
【０１７５】
【図１】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。
【図２】本実施形態に係る内燃機関を統括制御するＥＣＵの制御処理の流れを、インパルス弁の開弁及び閉弁を行うか否かを示すフラグに着目して示したフローチャートである。
【図３】本実施形態に係る内燃機関を統括制御するＥＣＵの制御処理の流れを、インパルス弁の開弁及び閉弁の動作に着目して示したフローチャートである。
【図４】本実施形態に係るインパルス弁の開閉時期を表すタイミングチャートである。
【図５】第２実施形態に係る内燃機関を統括制御するＥＣＵの制御処理の流れを、インパルス弁で閉弁異常が発生したか否かを示すフラグに着目して示したフローチャートである。
【図６】第２実施形態に係る閉弁異常の発生を検知するための吸気管の圧力の所定閾値と、エンジン回転数との相関関係を示したグラフ（図６（ａ）及び図６（ｂ））である。
【図７】第２実施形態に係る内燃機関を統括制御するＥＣＵの制御処理の流れを、インパルス弁の開弁及び閉弁の動作に着目して示したフローチャートである。
【図８】第３実施形態に係る内燃機関を統括制御するＥＣＵの制御処理の流れを、インパルス弁で閉弁異常が発生したか否かを示すフラグに着目して示したフローチャートである。
【図９】第４実施形態に係る内燃機関を統括制御するＥＣＵの制御処理の流れを、インパルス弁の開弁及び閉弁を行うか否かを示すフラグに着目して示したフローチャートである。
【図１０】第５実施形態に係る内燃機関を統括制御するＥＣＵの制御処理の流れを、インパルス弁の開弁及び閉弁を行うか否かを示すフラグに着目して示したフローチャートである。
【図１１】本実施形態に係るインパルス弁が全閉状態から全開状態へ正常に駆動する場合でのリフト量とクランク角度との関係を示したグラフ（図１１（ａ））及び本実施形態に係るインパルス弁で開閉異常が発生した場合での、インパルス弁が全閉状態から全開状態へ駆動するリフト量とクランク角度との関係を示したグラフ（図１１（ｂ））である。
【符号の説明】
【０１７６】
１０…エンジンシステム、１００…ＥＣＵ、１０１…インパルス弁ＥＤＵ、１０１…インジェクタＥＤＵ、２００…エンジン、２０２…シリンダ、２０４…吸気管、２０５…サージタンク、２０６…吸気枝管、２０６ｓ…圧力センサー、２０７…吸気バルブ、２２２…スロットルバルブ、２２４…インパルス弁、ＣＳ…クランク角度センサー、ＴＳ…温度センサー。
【図１】
2009250037.tif 000003
【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】
2009250037.tif 000008
【図７】
2009250037.tif 000009
【図８】
2009250037.tif 000010
【図９】
2009250037.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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