JP2009270440A - Intake control device of internal combustion engine - Google Patents

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Hideyuki Nishida
秀之 西田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To avoid falling into an uncontrollable state of at least an intake control valve, when driving voltage is reduced, in driving control of the intake control valve for performing inertial supercharging. <P>SOLUTION: An engine system 10 has an engine 200 having an impulse valve 224 common to the whole cylinders equipped in the engine 200 in a communicating tube 206 arranged downstream of a surge tank 223, and executes driving control of an impulse valve in an impulse charge area. In valve opening control in this control, an ECU 100 corrects a valve opening side switching angle ζ1 for expressing a rotation angle of a rotor for transferring a driving current Iq to PID control, to the reduction side in response to a reduction degree of driving voltage Vdc, and similarly in valve closing control, corrects a valve closing side control switching angle ζ2 for expressing the rotation angle of the rotor for transferring the driving current Iq to the PID control, to the increase side in response to the reduction degree of the driving voltage Vdc. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、吸気の脈動を生成可能な吸気制御弁を備え、該吸気の脈動により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。   The present invention relates to a technical field of an intake control device for an internal combustion engine that includes an intake control valve capable of generating intake air pulsation and is configured to be capable of inertial supercharging by the intake pulsation.

この種の吸気制御弁とは異なるバルブの駆動制御に関してPIDによるフィードバック制御を行う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に開示された連量制御方法(以下、「従来の技術」と称する)によれば、テーブル記憶部中のバルブ駆動電圧と実際のバルブ駆動電圧との比に基づいてPIDの比例定数及び積分定数のうち少なくとも一方、或いは記憶された学習値を書き換えることにより、良好な追従性が確保される旨が開示されている。   A valve that performs feedback control by PID has been proposed for driving control of a valve different from this type of intake control valve (see, for example, Patent Document 1). According to the continuous quantity control method disclosed in Patent Document 1 (hereinafter referred to as “prior art”), the PID proportional constant is based on the ratio between the valve drive voltage in the table storage unit and the actual valve drive voltage. In addition, it is disclosed that good followability is ensured by rewriting at least one of the integration constant and the stored learning value.

尚、スロットルバルブの駆動制御に関し、駆動電圧が低い場合に、デューティ駆動オンタイムを長く制御する技術も提案されている(例えば、特許文献2参照)。   Regarding throttle valve drive control, a technique has also been proposed in which the duty drive on-time is controlled to be long when the drive voltage is low (see, for example, Patent Document 2).

また、同じくスロットルバルブの駆動制御に関し、モータ駆動電圧低下時に、モータ駆動速度を低減する技術も提案されている(例えば、特許文献3参照)。   Similarly, regarding the drive control of the throttle valve, a technique for reducing the motor drive speed when the motor drive voltage is reduced has been proposed (see, for example, Patent Document 3).

更に、駆動電圧低下時に、開度目標を固定値とする技術も提案されている(例えば、特許文献4参照)。   Furthermore, a technique has been proposed in which the opening target is a fixed value when the drive voltage is reduced (see, for example, Patent Document 4).

更に、開弁駆動と閉弁駆動とで駆動速度を変更し応答性及び駆動トルクを確保する技術も提案されている(例えば、特許文献5参照)。   Furthermore, a technique for changing the driving speed between valve opening driving and valve closing driving to ensure responsiveness and driving torque has been proposed (see, for example, Patent Document 5).

特開平9−217898号公報JP-A-9-217898 特開平10−176549号公報JP-A-10-176549 特開昭61−226540号公報JP-A-61-226540 特開平11−294194号公報JP-A-11-294194 特開平11−294196号公報JP 11-294196 A

慣性過給を行うための吸気制御弁は、例えば全開位置及び全閉位置の間で二値的に且つ繰り返し制御されるため、弁の追従性に加えて、目標開度(例えば、全開開度又は全閉開度等)への収束性が求められる。ここで、吸気制御弁を駆動する、例えばアクチュエータ等の駆動電圧は、内燃機関或いは周辺装置の作動状態に左右され易いが、アクチュエータ等の制御パラメータは、予め想定された駆動電圧に適合されており、この種の駆動電圧の変化、特に駆動電圧の低下が生じると、例えばPID制御等のフィードバック制御が有効に作用し難くなって、弁を目標開度に停止させることが困難となることがある。場合によっては更に、弁が制御不能状態に陥ることがある。   Since the intake control valve for performing the inertia supercharging is, for example, binary and repeatedly controlled between the fully open position and the fully closed position, in addition to the followability of the valve, the target opening (for example, the fully open position) Alternatively, convergence to a fully closed opening degree is required. Here, the drive voltage for driving the intake control valve, such as an actuator, is easily influenced by the operating state of the internal combustion engine or the peripheral device, but the control parameters for the actuator and the like are adapted to the drive voltage assumed in advance. When this type of drive voltage change, particularly a decrease in drive voltage, feedback control such as PID control becomes difficult to work effectively, and it may be difficult to stop the valve at the target opening. . In some cases, the valve can also become uncontrollable.

ここで特に、従来の技術では、流量設定値に応じて学習値(又は初期値)としての駆動電圧が設定され、実際の駆動電圧に応じて適宜この初期値又は学習値が、或いはPID制御のパラメータが更新されるに過ぎないから、その都度ランダムに生じ得る駆動電圧の低下は全く考慮されていない。従って、慣性過給を行うための吸気制御弁の駆動制御に対し、従来の技術を、その適用が容易であるか否かにかかわらず如何に適用したところで、駆動電圧の低下により吸気制御弁が制御不能状態に陥る事態を回避することは、実践上著しく困難である。   Here, in particular, in the conventional technique, a driving voltage as a learning value (or initial value) is set according to the flow rate setting value, and this initial value or learning value is appropriately set according to the actual driving voltage, or PID control. Since only the parameters are updated, no decrease in drive voltage that can occur randomly each time is taken into account. Therefore, when the conventional technology is applied to the drive control of the intake control valve for performing the inertia supercharging regardless of whether the application is easy or not, the intake control valve is It is extremely difficult in practice to avoid a situation where an uncontrollable state occurs.

本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであり、慣性過給を行うための吸気制御弁の駆動制御に際し、駆動電圧が低下した場合に、少なくとも吸気制御弁が制御不能状態に陥ることを回避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。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and at the time of drive control of the intake control valve for performing inertia supercharging, when the drive voltage decreases, at least the intake control valve falls into an uncontrollable state. An object of the present invention is to provide an intake control device for an internal combustion engine that can avoid this.

上述した課題を解決するため、本発明に係る第1の内燃機関の吸気制御装置は、複数の気筒、該複数の気筒に連通する吸気通路に少なくとも一つ設置され、所定の開閉制御に伴う開閉状態の変化により吸気の脈動を利用した慣性過給が可能に構成された吸気制御弁、及び該吸気制御弁に対し前記開閉状態の変化に供される駆動力を付与可能な駆動手段を備える内燃機関の吸気制御装置であって、前記吸気制御弁の開度を特定する特定手段と、前記開閉制御において、前記特定された開度及び所定種類の制御パラメータに基づいて、前記吸気制御弁の開度が目標値に収束するように前記駆動手段を制御する制御手段と、前記駆動手段における駆動電圧の低下の度合いに応じて、前記吸気制御弁の開度を前記目標値に収束させるに際しての収束性の低下が抑制される方向へ前記制御パラメータを変更する変更手段とを具備することを特徴とする。   In order to solve the above-described problems, at least one intake control device for an internal combustion engine according to the present invention is installed in a plurality of cylinders and an intake passage communicating with the plurality of cylinders, and opens and closes with predetermined opening / closing control. An internal combustion engine comprising an intake control valve configured to be capable of inertia supercharging utilizing intake air pulsation in accordance with a change in state, and drive means capable of applying a drive force for the change in the open / close state to the intake control valve An intake control device for an engine, the specifying means for specifying the opening degree of the intake control valve, and the opening / closing control, in the opening / closing control, based on the specified opening degree and a predetermined type of control parameter. The control means for controlling the drive means so that the degree converges to the target value, and the convergence when the opening of the intake control valve converges to the target value according to the degree of decrease in the drive voltage in the drive means sex Characterized by comprising a changing means for changing the control parameters in a direction which decreases is suppressed.

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)の供給を制御する装置である。   The "internal combustion engine" according to the present invention has a plurality of cylinders, and various fuels such as gasoline, light oil, various alcohols, or a mixed fuel of various alcohols and gasoline, or the like in each of the cylinders, or The force generated when an air-fuel mixture containing various fuels explodes or burns can be taken out as a driving force through a physical or mechanical transmission path such as a piston, a connecting rod and a crankshaft. It is a concept that encompasses various institutions. An “intake engine control device for an internal combustion engine” relating to this type of internal combustion engine includes intake air (ie, intake air as air sucked from the outside world) as a part of the concept, and the intake air itself. Or, for example, when an exhaust gas recirculation device such as an EGR device is provided, for example, a mixture of EGR gas (that is, a part of exhaust gas) and the intake air according to the open / close state of a flow rate adjusting means such as an EGR valve, etc. The device can control the supply of various forms of the above.

本発明に係る「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。   The “intake passage” according to the present invention is the intake passage described above. As a preferable form, for example, an air cleaner, an air flow meter, a throttle valve (ie, an intake throttle valve), a surge tank, an intake port, etc. Can be connected or communicated with each other as appropriate, for example, in the form of a single or multiple tubular members. Further, as a preferred embodiment, the internal combustion engine according to the present invention is a part formed by excluding a part to be provided in an exhaust system such as a turbocharger (of course, a turbine or the like) in the intake passage. In this case, the downstream side (in addition, “downstream” and “upstream” is one of the directional concepts based on the direction of intake air flow. In this case, An intake air cooling means such as an intercooler may be provided on the downstream side (that is, the cylinder side). The intake air cooling means is a physical unit capable of cooling intake air supplied via a supercharger (may be irrelevant whether or not supercharging by the supercharger is performed in practice). Means having mechanical, mechanical, electrical, magnetic or chemical aspects, at least somewhat more and relatively cooling the intake air, thereby increasing the intake air density relatively Efficiency can be improved.

本発明に係る内燃機関は、吸気通路に、例えば二値的に、段階的に或いは連続的に制御され得る開閉状態に応じて吸気の量たる吸気量を調整可能な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(所謂多弁式のインマニレス吸気系)。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。   An internal combustion engine according to the present invention is provided with an intake control valve in an intake passage, which can adjust an intake air amount as an intake air amount according to an open / close state that can be controlled, for example, in a binary, stepwise or continuous manner. When the internal combustion engine is provided with a so-called intake throttle valve such as a throttle valve, the intake control valve is installed on the downstream side of the intake throttle valve as a preferred form. The installation mode of the intake control valve can be appropriately changed according to the structure of the intake passage. For example, in the case where the intake passage has a configuration that appropriately branches in the section between the surge tank and each cylinder, for example, corresponding to each cylinder or cylinder group, a plurality of intake passages are provided at the branch position or upstream thereof. A single intake control valve may be provided so as to be shared by the cylinders (in this case, the intake system may be a so-called single valve intake manifold intake system). Also in the configuration of a simple intake passage, a plurality of intake control valves may be provided for each cylinder individually in a plurality of intake passages corresponding to each cylinder (that is, downstream of the branch position) (so-called multi-valve in-maniless intake system) ). Alternatively, when a part of the intake passage is a so-called intake manifold or the like, for example, an independent configuration for each cylinder on the downstream side of the surge tank, it is needless to say that intake control is performed on each (or part of) these independent pipes. A valve may be provided.

本発明に係る吸気制御弁は、単一であれ複数であれ、その開閉状態を制御すべくなされる所定の開閉制御を介して吸気の脈動を生成可能に構成されており、吸気の脈動を利用した慣性過給(或いはパルス過給又はインパルスチャージ等とも称される)を実現可能に構成される。   The intake control valve according to the present invention is configured to be capable of generating intake air pulsation through predetermined opening / closing control for controlling the open / closed state of the intake valve, whether single or plural, and uses the intake pulsation. Inertia supercharging (also referred to as pulse supercharging or impulse charge) can be realized.

ここで、「所定の開閉制御」とは、この種の慣性過給を実現させるべくなされる、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。   Here, the “predetermined opening / closing control” is, for example, the opening / closing timing, opening period or opening degree of the intake control valve (that is, the degree of opening of the intake control valve) to achieve this kind of inertia supercharging. The control of the intake valve opening and closing timing or valve opening period, or the correction of the fuel injection amount according to the change in the intake amount accompanying the change in the intake charging efficiency For example, the closing timing of the intake valve (that is, a valve for controlling the communication state between the combustion chamber and the intake passage as a preferred embodiment) and the peak of the intake pulsation wave (positive pressure wave) reach the intake valve. This includes the control to synchronize with the time to be performed (it does not necessarily represent only matching).

より具体的には、開閉制御とは、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、この負圧波が当該タンク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を利用して、例えば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べくなされる制御等を含む趣旨である。   More specifically, the open / close control is, for example, that the intake control valve is opened after an appropriate time elapse (may be defined as an angle concept by a crank angle or the like) after the intake valve is opened (that is, the intake control). Combustion chamber of each cylinder that generates a positive pressure wave by opening the valve in a state where the downstream side of the valve is negative pressure and the upstream side of the intake control valve is at or above atmospheric pressure, etc. When a negative pressure wave is reflected in the vicinity of the entrance and this negative pressure wave is reflected at the open end of the tank again at the open end, so-called secondary positive pressure wave is used, for example, when natural intake is performed (a suitable one) As a form, the intake air can be basically taken into the cylinder as a pulsation wave regardless of the presence or absence of the intake control valve, but the pulsation caused by the opening / closing control applied to the intake control valve is a suitable form. The pulsation of Also meant to comprise control, etc. to be made to incorporate a strong pulsation in a) compared to the cylinder in the intake stroke a large amount of intake air.

本発明に係る第1の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吸気制御弁の開度が特定される。   The intake control device for a first internal combustion engine according to the present invention is configured as various processing units such as an ECU (Electronic Control Unit), various controllers, various computer systems such as a microcomputer device, or the like when operating. The opening degree of the intake control valve is specified by specifying means that can be used.

本発明における「特定」とは、例えば、特定対象(ここでは、吸気制御弁の開度)又は特定対象と相関する物理量若しくは制御量を何らかの検出手段を介して直接的に又は間接的に検出すること、このように検出された物理量又は制御量に基づいて、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特定対象、物理量又は制御量を選択すること、このような検出又は選択された物理量又は制御量等から、予め設定されたアルゴリズムや計算式等に従って該当する特定対象、物理量又は制御量を導出すること、或いは然るべき手段によりこのように検出、選択又は導出された特定対象、物理量又は制御量等を、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、レゾルバ、ホールセンサ又はロータリエンコーダ等、吸気制御弁の回転角度或いは回転位相等を検出可能に構成された各種の検出手段を介して取得される当該回転角度或いは回転位相等に基づいて開度を特定してもよいし、当該回転角度或いは回転位相そのものが開度の指標値として用いられてもよい。   “Specific” in the present invention refers to, for example, detecting a specific target (here, the opening degree of the intake control valve) or a physical quantity or control amount correlated with the specific target directly or indirectly via some detection means. Based on the physical quantity or control amount detected in this way, selecting a specific target object, physical quantity or control amount from a map or the like stored in advance in an appropriate storage means or the like, such detection or selection Deriving a specific target, physical quantity or control quantity from a physical quantity or control quantity according to a preset algorithm or calculation formula, etc., or a specific target, physical quantity or This is a broad concept including simply acquiring control amounts in the form of, for example, electrical signals, etc., and the specifying means is, for example, within the scope of the concept. The opening degree is determined based on the rotational angle or rotational phase obtained through various detecting means configured to detect the rotational angle or rotational phase of the intake control valve, such as a resolver, a hall sensor, or a rotary encoder. The rotation angle or the rotation phase itself may be used as the opening index value.

一方、本発明に係る第1の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制御手段が、上述した概念により規定される開閉制御において、この特定された開度及び所定種類の制御パラメータに基づいて、吸気制御弁の開度が目標値に収束するように、吸気制御弁に対し然るべき駆動力を付与可能に構成されてなる例えば電気駆動式のモータやアクチュエータ等を含む形態を採り得る本発明に係る駆動手段を制御する。   On the other hand, according to the intake control device for the first internal combustion engine according to the present invention, the control means that can be configured as various processing units such as an ECU, various controllers or various computer systems such as a microcomputer device, etc. In the open / close control defined by the above concept, based on the specified opening and a predetermined type of control parameter, an appropriate driving force is applied to the intake control valve so that the opening of the intake control valve converges to a target value. The driving means according to the present invention, which can take a form including, for example, an electrically driven motor or an actuator configured to be impartable, is controlled.

ここで、「所定種類の制御パラメータ」とは、吸気制御弁の開度を目標値に収束させる際の収束性(例えば、遷移時間、収束し易さ、或いは収束精度等により規定されてもよい)を幾らかなり規定し得るパラメータを包括する概念であって、収束制御の態様により各種の態様を採り得る。   Here, the “predetermined type of control parameter” may be defined by convergence (for example, transition time, ease of convergence, convergence accuracy, etc.) when the opening of the intake control valve is converged to a target value. ) Is a concept encompassing parameters that can define quite a considerable amount, and various modes can be adopted depending on the mode of convergence control.

例えば、吸気制御弁の開度を目標値に収束させるに際して、例えば目標値と現在値との偏差に応じたPID制御等のフィードバック制御を利用した駆動電流の制御がなされる場合には、制御パラメータとは、比例項(以下、適宜「P項」と称する)、積分項(以下、適宜「I項」と称する)又は微分項(以下、適宜「D項」と称する)の各々における比例ゲイン、積分ゲイン又は微分ゲイン等を適宜に含むものであってもよい。或いは、例えばこの種のPID制御の前段階として、少なくとも目標値に対するオーバシュートを生じない範囲で(即ち、現時点の開度と目標値との間で設定される、言わば暫定的な目標値まで)吸気制御弁の開度が可及的に理論的に、実質的に又は何らかの制約の下で現実的に最速で駆動されてもよく、その場合には、この種の暫定的な目標値、或いは吸気制御弁の開閉速度(それを規定する駆動手段の駆動力或いは駆動力に対応する各種の物理量又は制御量であってもよい)が、制御パラメータとして採用されてもよい。尚、駆動電流の制御態様は、吸気制御弁の開度を目標値に収束させ得る限りにおいて、例えば、矩形波電流制御やベクトル制御等各種の態様を採り得る。   For example, when the opening of the intake control valve is converged to the target value, the control parameter is used when the drive current is controlled using feedback control such as PID control according to the deviation between the target value and the current value. Is a proportional gain in each of a proportional term (hereinafter referred to as “P term” as appropriate), an integral term (hereinafter referred to as “I term” as appropriate) or a differential term (hereinafter referred to as “D term” as appropriate), An integral gain or a differential gain may be included as appropriate. Alternatively, for example, as a pre-stage of this type of PID control, at least in a range in which no overshoot with respect to the target value occurs (that is, set between the current opening degree and the target value, that is, to a provisional target value). The opening of the intake control valve may be driven as fast as theoretically, practically or practically under some constraints, in which case this kind of provisional target value, or The opening / closing speed of the intake control valve (which may be a driving force of a driving means that defines the intake control valve or various physical amounts or control amounts corresponding to the driving force) may be adopted as a control parameter. In addition, as long as the opening degree of the intake control valve can be converged to the target value, various modes such as rectangular wave current control and vector control can be adopted as the drive current control mode.

尚、制御手段に係るこのような駆動手段の制御は、開閉制御の一部として実行されてもよいし、開閉制御とは別系統で実行されてもよい。また、制御手段は、この種の駆動手段の制御が開閉制御の一部として実行されるにせよ、別系統で実行されるにせよ、この種の駆動手段の制御に加えて、上述した開閉制御を更に実行可能に構成されていてもよい。   It should be noted that such control of the driving means related to the control means may be executed as part of the opening / closing control, or may be executed in a separate system from the opening / closing control. In addition to the control of this type of drive means, the control means may control the above-described open / close control whether the control of this type of drive means is executed as a part of the open / close control. May be further executable.

ここで、駆動手段による付与される駆動力は、駆動手段の駆動力源が、例えばロータ及びステータコイルを備えた、例えばDCブラシレスモータ等の各種電動機を含む場合には特に、その駆動電圧(例えば、DCブラシレスモータの場合、直流印加電圧)に影響を受ける。より具体的な一例としては、例えば、駆動電圧が事前に規定された設計値(又は設計範囲)にない場合、ステータコイルのインダクタンスが変化して、例えば三相交流電流等の印加電流値が、特にその立ち上がり特性において変化する。   Here, the driving force applied by the driving means is the driving voltage (for example, when the driving force source of the driving means includes various electric motors such as a DC brushless motor having a rotor and a stator coil, for example). In the case of a DC brushless motor, it is affected by the DC applied voltage). As a more specific example, for example, when the drive voltage is not in the design value (or design range) defined in advance, the inductance of the stator coil changes, and the applied current value such as a three-phase alternating current is, for example, In particular, the rise characteristic changes.

この場合、ロータに設計値通りの回転駆動力が付与されず、この種の設計値に対し適合された上述した各種の制御パラメータが有効に機能し難くなって、吸気制御弁の開度が目標値に収束し難くなる。或いは、その収束に要する遷移時間が長大化する。   In this case, the rotor is not provided with the rotational driving force as designed, and the above-described various control parameters adapted to this type of designed value are difficult to function effectively, and the opening degree of the intake control valve becomes the target. It becomes difficult to converge to the value. Or, the transition time required for the convergence becomes longer.

このような収束性の低下は、とりわけ、主として吸気行程(それに要する時間は、車両の運転条件、特に機関回転速度に応じて変化し得る)において全開状態(全開とみなし得る程度に吸気の流れを阻害しない開弁状態を含む)と全閉状態(吸気制御弁下流側に実践上問題ない程度に負圧を形成し得る閉弁状態を含む)との間で実質的に二値的に開閉状態を繰り返し制御する必要がある吸気制御弁の開閉制御においては、吸気制御弁を、実質的に制御不能状態に陥れかねない。吸気制御弁が制御不能状態になると、吸気制御弁を全開から全閉へ切り替えるにせよ、全閉から全開へ切り替えるにせよ、慣性過給による吸気の充填効率向上に係る効果が阻害されるばかりか、場合によっては、吸気の流れが遮断されることによる内燃機関の機関停止(所謂、エンジンストール)を生じかねない。   Such a decrease in convergence is, in particular, the flow of intake air to a fully open state (to the extent that it can be regarded as fully open) mainly in the intake stroke (the time required for this can vary depending on the vehicle operating conditions, particularly the engine speed). Open / close state substantially binary between a fully closed state (including a valve open state that does not obstruct) and a fully closed state (including a closed state that can create a negative pressure to the extent that there is no practical problem downstream of the intake control valve) In the opening / closing control of the intake control valve that needs to be repeatedly controlled, the intake control valve may substantially fall into an uncontrollable state. If the intake control valve becomes uncontrollable, whether the intake control valve is switched from fully open to fully closed or from fully closed to fully open, the effect of improving the charging efficiency of the intake air due to inertia supercharging is hindered. In some cases, the engine flow of the internal combustion engine may be stopped (so-called engine stall) due to interruption of the flow of intake air.

ところが、駆動手段の駆動電圧は、好適な一形態として、車載用のバッテリから供給される。またこの種の車載用のバッテリは、好適な一形態として、オルタネータ及びDC/DCコンバータ等を含む発電系統から適宜の電力供給を受け蓄電する構成を有することが多い。従って、駆動手段の駆動電圧は、内燃機関の動作状態或いは車両の走行状態等各種の条件により頻繁に変化し易い。また、ハイブリッド自動車のように、所謂車載用のバッテリと異なる比較的大容量のバッテリを有していたところで、この種の駆動電圧の低下が、必ずしも排除できるとは限らない。即ち、吸気制御弁が少なくとも制御不能状態に陥ることを回避するためには、駆動手段の駆動電圧の低下に対し、吸気制御弁の開度の収束性を担保する必要がある。   However, the drive voltage of the drive means is supplied from an in-vehicle battery as a preferred form. In addition, this type of vehicle-mounted battery often has a configuration in which an appropriate power supply is received and stored from a power generation system including an alternator, a DC / DC converter, and the like as a preferred embodiment. Accordingly, the drive voltage of the drive means is likely to change frequently depending on various conditions such as the operating state of the internal combustion engine or the running state of the vehicle. Further, when a battery having a relatively large capacity different from a so-called vehicle-mounted battery is provided like a hybrid vehicle, this kind of decrease in driving voltage is not necessarily eliminated. That is, in order to avoid at least the intake control valve from going into an uncontrollable state, it is necessary to ensure the convergence of the opening degree of the intake control valve against a decrease in the drive voltage of the drive means.

そこで、本発明に係る第1の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変更手段により、駆動手段における駆動電圧の低下の度合いに応じて、吸気制御弁の開度を目標値に収束させるに際しての収束性が向上する方向へ制御パラメータが変更される。   Therefore, according to the intake control device of the first internal combustion engine according to the present invention, during its operation, it is driven by changing means that can be configured as various processing units such as an ECU, various controllers or various computer systems such as a microcomputer device. The control parameter is changed in a direction in which the convergence is improved when the opening of the intake control valve is converged to the target value in accordance with the degree of decrease in the drive voltage in the means.

上述したように、制御パラメータは、吸気制御弁の収束性に幾らかなり影響を与える制御量であるから、駆動電圧の低下(好適な一形態としては、予め設計値等として定められた基準値としての駆動電圧に対する低下)の度合いに応じて二値的に、段階的に又は連続的に、収束性の低下が抑制される方向へ変更されることによって、駆動電圧の低下が収束性に与える影響が幾らかなり低減され、吸気制御弁の収束性を担保することが可能となる。その結果、本発明に係る第1の内燃機関の吸気制御装置によれば、吸気制御弁が制御不能状態に陥る事態が回避されるのである。尚、「収束性の低下が抑制される方向」とは、制御パラメータの種類及び性質等に応じて個別具体的に規定されるものであって、その個別具体的な態様の各々は、各種の態様を採り得る。   As described above, the control parameter is a control amount that has a considerable influence on the convergence of the intake control valve. Therefore, a decrease in the drive voltage (as a preferred form, a reference value determined in advance as a design value or the like). The change in drive voltage has an effect on the convergence by changing in a direction that suppresses the decrease in convergence in a binary, stepwise or continuous manner according to the degree of the decrease in the drive voltage. However, the convergence of the intake control valve can be ensured. As a result, according to the intake control device for the first internal combustion engine of the present invention, a situation in which the intake control valve falls into an uncontrollable state is avoided. The “direction in which the decrease in convergence” is suppressed is specifically defined according to the type and nature of the control parameter, and each of the individual specific modes includes various types. Embodiments can be taken.

本発明に係る第1の内燃機関の吸気制御装置の一の態様では、前記制御手段は、前記特定された開度が所定の閾値に到達するまでの第1期間において前記駆動手段の駆動電流を所定の最大値に維持すると共に、該閾値に到達して以降の第2期間において前記特定された開度に基づいて前記駆動電流をPID制御することにより前記吸気制御弁の開度を前記目標値に収束させ、前記変更手段は、前記制御パラメータとして、前記閾値、前記PID制御に係るPIDゲイン及び前記駆動電流の最大値のうち少なくとも一つを変更する。   In one aspect of the intake control apparatus for a first internal combustion engine according to the present invention, the control means generates a drive current of the drive means in a first period until the specified opening degree reaches a predetermined threshold value. While maintaining the predetermined maximum value, the opening of the intake control valve is set to the target value by performing PID control of the drive current based on the specified opening in the second period after the threshold is reached. The changing means changes at least one of the threshold, the PID gain related to the PID control, and the maximum value of the driving current as the control parameter.

この態様によれば、制御手段は、吸気制御弁の開度が閾値に到達して以降の第2期間において、特定された開度に基づいて、駆動電流をPID制御により目標値へ向けてフィードバック制御する。従って、変更手段が、PIDゲイン(即ち、比例ゲイン、積分ゲイン及び微分ゲインのうち少なくとも一つ)を変更する(好適には、いずれも駆動電圧の低下に対し増加側に変更する)ことにより、吸気制御弁の開度を収束させるに際しての収束性の低下を好適に抑制させることが可能となる。   According to this aspect, the control means feeds back the drive current toward the target value by PID control based on the specified opening in the second period after the opening of the intake control valve reaches the threshold. Control. Therefore, the changing means changes the PID gain (that is, at least one of the proportional gain, the integral gain, and the differential gain) (preferably, all change to the increase side with respect to the decrease in the drive voltage). It is possible to suitably suppress a decrease in convergence when the opening of the intake control valve is converged.

また、駆動電圧の低下時において、第1期間と第2期間とを区分する閾値を、PID制御がより早期に開始されるように変更した場合(閾値の変化方向は、好適には開弁側と閉弁側とで異なり、例えば開弁側であれば閾値はより小さく、閉弁側であれば閾値はより大きく変更されてもよい)、慣性過給のように、限られた時間内での収束性が要求される用途において収束精度(即ち、弁の位置制御精度)を向上させることができ、弁を制御不能状態に陥れることが好適に回避され得る。   Further, when the drive voltage is decreased, the threshold value for dividing the first period and the second period is changed so that the PID control is started earlier (the change direction of the threshold is preferably the valve opening side). For example, the threshold value may be changed to be smaller on the valve opening side and larger on the valve closing side.) The convergence accuracy (that is, the valve position control accuracy) can be improved in applications that require a high convergence, and the valve can be suitably avoided from being in an uncontrollable state.

尚、「駆動電流」とは駆動手段の物理的、機械的、電気的又は磁気的な構成等に応じて、或いは制御手段の制御態様又は開閉制御に際しての制御態様に応じて各種の態様を採り得る。例えば、所謂ベクトル制御がなされる場合、駆動電流とは、駆動手段を構成するモータにおけるロータの磁極対の方向にd軸を、またその直角方向にq軸を設定してなるd−q軸モデル上で設定されるd軸電流又はq軸電流であってもよい。或いは、それらをステータの固定座標変換を介してu相、v相及びw相の三相電流に変換したものであってもよい。また、駆動電流について設定される「所定の最大値」とは、理論的な又は実質的な最大値でなくともよく、好適な一形態としては、何らかの制約に鑑みて或いは事前の適合に基づいて決定される制御上の最大値である。   Note that “driving current” refers to various modes depending on the physical, mechanical, electrical, or magnetic configuration of the driving means, or depending on the control mode of the control unit or the control mode during open / close control. obtain. For example, when so-called vector control is performed, the drive current is a dq axis model in which the d axis is set in the direction of the magnetic pole pair of the rotor in the motor constituting the drive means and the q axis is set in the perpendicular direction. The d-axis current or the q-axis current set above may be used. Alternatively, they may be converted into u-phase, v-phase, and w-phase three-phase currents through fixed coordinate conversion of the stator. Further, the “predetermined maximum value” set for the drive current does not have to be a theoretical or substantial maximum value, and as a preferable form, in consideration of some restrictions or based on prior adaptation The maximum control value to be determined.

従って、駆動電圧の低下時に、係る駆動電流の最大値が変更(この場合、好適には上昇側に変更)されることによって、ロータに付与される駆動エネルギを可及的に確保し、駆動電圧の低下による駆動電流の立ち上がりの遅延を補うことが可能となって、収束性の低下を好適に抑制することが可能となる。また、これら変更手段によりなされる吸気制御弁の収束性の低下抑制(相対的には収束性の向上)に係る各種の変更制御は、適宜に組み合わされて実行されてもよい。   Therefore, when the drive voltage is reduced, the maximum value of the drive current is changed (in this case, preferably changed to the increase side), thereby ensuring the drive energy applied to the rotor as much as possible. It is possible to compensate for the delay in the rise of the drive current due to the decrease in the current, and it is possible to suitably suppress the decrease in convergence. In addition, various types of change control related to the suppression of the decrease in convergence of the intake control valve (relatively improved convergence) performed by these changing means may be executed in combination as appropriate.

上述した課題を解決するため、本発明に係る第2の内燃機関の吸気制御装置は、複数の気筒、該複数の気筒に連通する吸気通路に少なくとも一つ設置され、所定の開閉制御に伴う開閉状態の変化により吸気の脈動を生成可能な吸気制御弁、及び該吸気制御弁に対し前記開閉状態の変化に供される駆動力を付与可能な駆動手段を備える内燃機関の吸気制御装置であって、前記吸気制御弁の開度を特定する特定手段と、前記開閉制御において、前記特定された開度及び所定種類の制御パラメータに基づいて、前記吸気制御弁の開度が目標値に収束するように前記駆動手段を制御する制御手段と、前記駆動手段における駆動電圧の低下の度合いに応じて、前記吸気制御弁の作動を制限する制限手段とを具備することを特徴とする。   In order to solve the above-described problems, at least one intake control device for a second internal combustion engine according to the present invention is installed in a plurality of cylinders and an intake passage communicating with the plurality of cylinders, and opens and closes with predetermined opening / closing control. An intake control device for an internal combustion engine, comprising: an intake control valve capable of generating intake air pulsation by a change in state; and drive means capable of applying a drive force used for the change in the open / closed state to the intake control valve. A means for specifying the opening degree of the intake control valve; and in the opening / closing control, the opening degree of the intake control valve converges to a target value based on the specified opening degree and a predetermined type of control parameter. And a control unit for controlling the driving unit, and a limiting unit for limiting the operation of the intake control valve according to the degree of decrease in the driving voltage in the driving unit.

本発明に係る第2の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制限手段が、駆動手段における駆動電圧の低下の度合いに応じて、吸気制御弁の作動を制限する。ここで、「作動を制限する」とは、何らこの種の制限がなされない場合と比較して幾らかなり作動態様が限定されることを包括する概念である。   According to the intake control device of the second internal combustion engine of the present invention, during the operation, the limiting means that can be configured as various processing units such as an ECU, various controllers or various computer systems such as a microcomputer device, The operation of the intake control valve is limited according to the degree of decrease in the drive voltage. Here, “restricting the operation” is a concept encompassing that the operation mode is somewhat limited as compared with the case where this kind of limitation is not made.

駆動電圧が低下した場合、本発明に係る第1の内燃機関の吸気制御装置において述べたように、例えば制御手段による駆動電流の制御に影響が及び、吸気制御弁の開度の収束性が低下するが、例えばこのような収束性の低下が実践上看過し得ない問題として顕在化し得る程度に駆動電圧が低下している場合等に、吸気制御弁の作動を制限することによって、言わば収束性の低下自体が問題とならないようにすることが可能となり、上述した、収束性の低下を抑制する旨のアプローチとは異なるアプローチによって、吸気制御弁が制御不能状態に陥ることを回避することが可能となる。   When the drive voltage is lowered, as described in the intake control device for the first internal combustion engine according to the present invention, for example, the control of the drive current by the control means is affected, and the convergence of the opening degree of the intake control valve is lowered. However, by limiting the operation of the intake control valve, for example, when the drive voltage is reduced to such an extent that such a decrease in convergence can be manifested as a problem that cannot be overlooked in practice, so-called convergence can be said. This makes it possible to prevent the intake control valve from falling into an uncontrollable state by an approach different from the above-described approach for suppressing the decrease in convergence. It becomes.

本発明に係る第2の内燃機関の吸気制御装置の一の態様では、前記制限手段は、前記駆動電圧が所定の上下限値により規定される作動許可範囲にない場合に前記吸気制御弁を初期位置で固定するか又は前記駆動電圧に応じて前記吸気制御弁の作用角を変更することにより、前記吸気制御弁の作動を制限する。   In one aspect of the intake control device for a second internal combustion engine according to the present invention, the restriction means initially sets the intake control valve when the drive voltage is not within an operation permission range defined by a predetermined upper and lower limit value. The operation of the intake control valve is limited by fixing the position or changing the operating angle of the intake control valve in accordance with the drive voltage.

この態様によれば、制限手段は、駆動電圧が、例えば予め実験的に、経験的に、理論的に又はシミュレーション等に基づいて、それ以上(或いはそれよりも大きい)又はそれ以下(又はそれ未満)の領域において吸気制御弁の収束性の悪化が実践上看過し難い何らかの問題を顕在化させ得るものとして規定される上限値及び下限値により規定される作動許可範囲内に無い場合に、吸気制御弁を好適な一形態として全開位置である初期位置に固定するか、又は駆動電圧に応じて吸気制御弁の作用角を変更する。   According to this aspect, the limiting means is configured such that the driving voltage is higher (or higher) or lower (or lower), for example, experimentally, empirically, theoretically or based on simulation. ) In the area of (), if the deterioration of the convergence of the intake control valve is not within the operation permission range defined by the upper limit value and the lower limit value defined as something that can hardly be overlooked in practice, intake control As a preferred embodiment, the valve is fixed at the initial position which is the fully open position, or the operating angle of the intake control valve is changed according to the drive voltage.

例えば、前者の場合、開閉制御自体が禁止されることになり、慣性過給の効果は得られないものの、吸気制御弁が制御不能状態に陥る可能性は限りなくゼロに近くなる。一方、後者の場合、吸気制御弁に要求される収束性が緩和される方向に、吸気制御弁の開弁期間の作用角或いは閉弁期間の作用角を変更する(無論、これらは表裏一体であり、一方の作用角の増減は、夫々他方の作用角の減増を生じる)ことによって、収束性の低下が制御不能状態を招く可能性を低下させることが可能となる。即ち、定性的に言えば、吸気制御弁の駆動に、より時間的な余裕を持たせることが可能となる。いずれにせよ、吸気制御弁が制御不能状態に陥る事態を好適に防止することが可能となる。   For example, in the former case, the opening / closing control itself is prohibited, and although the effect of inertia supercharging cannot be obtained, the possibility that the intake control valve falls into an uncontrollable state is almost zero. On the other hand, in the latter case, the operating angle during the valve opening period or the valve operating period during the valve closing period is changed so that the convergence required for the intake control valve is eased. Yes, the increase / decrease in one working angle causes a decrease in the other working angle), thereby reducing the possibility that a decrease in convergence results in an uncontrollable state. That is, qualitatively speaking, it is possible to give more time to drive the intake control valve. In any case, a situation in which the intake control valve falls into an uncontrollable state can be suitably prevented.

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。   Such an operation and other advantages of the present invention will become apparent from the embodiments described below.

<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。
<Embodiment of the Invention>
Various preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
<First Embodiment>
<Configuration of Embodiment>
First, the configuration of the engine system 10 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic configuration diagram conceptually showing the configuration of the engine system 10.

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。   In FIG. 1, an engine system 10 is mounted on a vehicle (not shown) and includes an ECU 100 and an engine 200.

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、後述する基本制御及びインパルス弁駆動制御を実行することが可能に構成されている。   The ECU 100 is an electronic control unit that includes a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and the like, and is configured to be able to control the entire operation of the engine 200. 1 is an example of an “intake control device for an internal combustion engine”. The ECU 100 is configured to execute basic control and impulse valve drive control, which will be described later, in accordance with a control program stored in the ROM.

尚、ECU100は、本発明に係る「特定手段」、「制御手段」及び「変更手段」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。   The ECU 100 is an integrated electronic control unit configured to function as an example of the “specifying unit”, “control unit”, and “change unit” according to the present invention. The ECU 100 is configured to be executed. However, the physical, mechanical, and electrical configurations of each of the units according to the present invention are not limited to this. For example, each of these units includes a plurality of ECUs, various processing units, various controllers, a microcomputer device, and the like. It may be configured as various computer systems.

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。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。   The engine 200 is an in-line four-cylinder gasoline engine that is an example of an “internal combustion engine” according to the present invention that uses gasoline as fuel. The outline of the engine 200 will be described. The engine 200 has a configuration in which four cylinders 202 are arranged in parallel in a cylinder block 201. Then, the air-fuel mixture containing the fuel is compressed in the compression process in each cylinder, and the force generated when ignited by the ignition operation of the ignition device 203 is applied to the crankshaft (not shown) via a piston and a connecting rod (not shown), respectively. It is configured to be converted into a rotational motion. The rotation of the crankshaft is transmitted to drive wheels of a vehicle on which the engine system 10 is mounted, and the vehicle can travel. Below, the principal part structure of the engine 200 is demonstrated with a part of the operation | movement. Since the configurations of the individual cylinders 202 are equal to each other, only one cylinder 202 will be described here. However, when the cylinders are distinguished from each other, each of these four cylinders is appropriately expressed as “first cylinder”, “second cylinder”, “third cylinder”, and “fourth cylinder”. Note that supplementarily, the engine 200 is configured such that each stroke is repeatedly executed in the order of the first cylinder → the third cylinder → the fourth cylinder → the second cylinder.

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。   In FIG. 1, intake air as air guided from the outside world is guided to the intake pipe 204. The intake pipe 204 is provided with a throttle valve 205 capable of adjusting the amount of intake air guided to the intake pipe 204. The throttle valve 205 is a rotary valve that is configured to be rotatable by a driving force supplied from a throttle valve motor (not shown) that is electrically connected to the ECU 100 and controlled by the ECU 100 at the upper level. The rotational position is continuously controlled from a fully closed position where the upstream and downstream portions of the intake pipe 204 at the boundary are substantially blocked to a fully open position where the intake pipe 204 communicates almost entirely. As described above, in the engine 200, the throttle valve 205 and the throttle valve motor constitute a kind of electronically controlled throttle device.

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。   The intake pipe 204 is connected to the communication pipe 206 on the downstream side of the throttle valve 205 and is configured to communicate with the communication pipe 206 therein. The communication pipe 206 communicates with each intake port (not shown) of each cylinder 202, and the intake air guided to the intake pipe 204 is guided to the intake port corresponding to each cylinder via the communication pipe 206. It is configured to be written. Two intake ports are provided for each cylinder 202, and each intake port is configured to communicate with the inside of the cylinder 202. The intake pipe 204 and the communication pipe 206 constitute an example of the “intake passage” according to the present invention.

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。   An injection valve of an injector (not shown) for fuel injection is exposed at the intake port, and is configured to be able to inject gasoline as fuel into the intake port. The injector drive system is electrically connected to the ECU 100 and is controlled by the ECU 100 to the upper level. That is, the operation of the injector is controlled by the ECU 100. The fuel injected through the injector is mixed to some extent with the intake air at the intake port, and is sucked into the cylinder 202 in the intake stroke as the above-described mixture. That is, this air-fuel mixture is an example of “intake” according to the present invention. Note that the intake air-fuel mixture is further mixed in the intake stroke and the subsequent compression stroke, and ignited and ignited by ignition control of the ignition device 203 (controlled by the ECU 100) performed in the vicinity of the compression TDC ( That is, it is configured to explode).

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。   In this embodiment, the injector is a so-called electronically controlled port injector, and fuel is injected into the intake port. However, the fuel injection mode is not limited in any way. For example, this type of port injector is used. Instead of or in addition, an in-cylinder direct injection system composed of, for example, a common rail system or a unit injector that can inject fuel directly into the high-temperature and high-pressure cylinder 202 may be employed.

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。   The communication state between the intake port and the cylinder 202 is controlled by an intake valve 207 provided in each intake port. The intake valve 207 is fixed to the intake camshaft 208 that rotates in conjunction with the crankshaft. The cam profile of the intake cam 209 that has an elliptical cross section perpendicular to the extending direction of the intake camshaft 208 (in short, The opening / closing characteristics are defined according to the shape), and the intake port and the inside of the cylinder 202 can communicate with each other when the valve is opened.

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。   On the other hand, the burned mixture or the partially unburned mixture is led to the exhaust manifold 213 through the exhaust port (not shown) as exhaust when the exhaust valve 210 that opens and closes in conjunction with the opening and closing of the intake valve 207 is opened. It is configured to be written. The exhaust valve 210 is fixed to the exhaust camshaft 211 that rotates in conjunction with the crankshaft, and the cam profile of the exhaust cam 212 having an elliptical cross section perpendicular to the extending direction of the exhaust camshaft 211 (in short, The opening / closing characteristics are defined according to the shape), and the exhaust port and the cylinder 202 can be communicated with each other when the valve is opened. The exhaust gas collected in the exhaust manifold 213 is supplied to the exhaust pipe 214 communicating with the exhaust manifold 213.

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。   A turbine 216 is installed in the exhaust pipe 214 so as to be accommodated in the turbine housing 215. The turbine 216 is a ceramic impeller configured to be rotatable about a predetermined rotation axis by the pressure of exhaust gas (that is, exhaust pressure) guided to the exhaust pipe 214. The rotating shaft of the turbine 216 is shared with the compressor 218 installed in the intake pipe 204 so as to be accommodated in the compressor housing 217. When the turbine 216 is rotated by exhaust pressure, the compressor 218 is also centered on the rotating shaft. It is configured to rotate.

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。   The compressor 218 is configured to be able to pump and supply intake air sucked into the intake pipe 204 from the outside via the air cleaner 219 to the downstream side by the pressure accompanying its rotation. A so-called supercharging is realized by the pumping effect. That is, in the engine 200, the turbine 216 and the compressor 218 constitute a kind of turbocharger. In the following description, the term “turbocharger” will be used as appropriate as a comprehensive concept including the turbine 216 and the compressor 217.

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。   A three-way catalyst 219 is installed in the exhaust pipe 214. The three-way catalyst 219 is a catalytic converter that can purify HC (hydrocarbon), CO (carbon monoxide), and NOx (nitrogen oxide) in the exhaust gas simultaneously or continuously. Further, a water temperature sensor 220 is disposed in the cylinder block 201 that accommodates the cylinder 202. Inside the cylinder block 201, a water jacket as a cooling water flow path for cooling the cylinder 202 is stretched. Inside the water jacket, LLC as cooling water is circulated and supplied by the action of a circulation system (not shown). ing. The water temperature sensor 220 has a configuration in which a part of the detection terminal is exposed inside the water jacket, and is configured to be able to detect the temperature of the cooling water. The water temperature sensor 220 is electrically connected to the ECU 100, and the detected coolant temperature is grasped by the ECU 100 at a constant or indefinite period.

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。   A hot wire type air flow meter 221 capable of detecting the mass flow rate of the intake air is installed on the upstream side of the compressor 218. The air flow meter 221 is electrically connected to the ECU 100, and the detected intake air amount is grasped by the ECU 100 at a constant or indefinite period. In the present embodiment, the detected intake air amount is uniquely related to the amount of intake air (ie, the intake air amount) sucked into the cylinder 202, and is an index that defines the actual load of the engine 200. Treated as a value.

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。   In the intake pipe 204, an intercooler 222 is installed on the downstream side of the compressor 218 and the upstream side of the throttle valve 205. The intercooler 222 has a heat exchange wall inside thereof, and when supercharged intake air passes (the same is true even in a low rotation region where the compressor 218 does not act substantially), The intake air can be cooled by heat exchange via the heat exchange wall. The engine 200 can increase the density of the intake air by the cooling by the intercooler 222, so that the supercharging via the compressor 218 can be performed more efficiently.

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。   Here, a surge tank 223 is installed on the downstream side of the throttle valve 205 in the intake pipe 204. The surge tank 223 suppresses irregular pulsation of the intake air supplied while appropriately receiving the above-described turbocharger supercharging action, and stably supplies the intake air to the downstream side (that is, the cylinder 202 side). At the same time, the storage means is configured to be able to invert the phase of the negative pressure wave during the execution of inertia supercharging control, which will be described later, and the above-described communication pipe 206 is located on the downstream side of the surge tank 223. It is connected to the. However, since the intake air is basically supplied to the cylinder 202 while pulsating to a greater or lesser extent, the intake air passing through the surge tank 223 is also a kind of pulsating wave.

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、弁体の位置により規定される開度が、吸気管204と連通管206との連通を遮断する全閉開度と、吸気管204と連通管206とをほぼ全面的に連通させる全開開度との間で連続的に変化するように構成された、本発明に係る「吸気制御弁」の一例たる弁装置である。   A single impulse valve 224 is provided in the vicinity of the connection portion with the communication pipe 206 on the downstream side of the surge tank 223 installed in the intake pipe 204. The impulse valve 224 has an opening degree defined by the position of the valve body, a fully-closed opening degree that blocks communication between the intake pipe 204 and the communication pipe 206, and almost complete communication between the intake pipe 204 and the communication pipe 206. 1 is a valve device that is an example of an “intake control valve” according to the present invention that is configured to continuously change between the fully opened opening.

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周辺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。   Here, the details of the impulse valve 224 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view around the impulse valve 224. In the figure, the same reference numerals are given to the same portions as those in FIG. 1, and the description thereof will be omitted as appropriate.

図2において、インパルス弁224は、弁体224A及び回転軸224Bを備える。   In FIG. 2, the impulse valve 224 includes a valve body 224A and a rotating shaft 224B.

弁体224Aは、図示断面における面内で回転可能に構成された回転体である。弁体224Aは、後述するIPVEDU225を介した駆動制御により、サージタンク223と連通管206との連通を遮断する図示全閉位置CLと、サージタンク223と連通管206とをほぼ全面的に連通させる図示全開位置OPとの間でその回転位置が制御されるように構成されている。   The valve body 224A is a rotating body configured to be rotatable in a plane in the illustrated cross section. The valve body 224 </ b> A allows the fully closed position CL illustrated in FIG. 5 to block communication between the surge tank 223 and the communication pipe 206, and the surge tank 223 and the communication pipe 206 almost entirely through drive control via the IPVEDU 225 described later. The rotational position is controlled between the fully open position OP shown in the figure.

尚、図示より明らかな通り、全開位置OPと全閉位置CLとの間の弁体224Aの開角の差は90°である。また、これ以降、弁体224Aの開閉の度合を適宜「開度」なる言葉で表すこととし、全閉位置CLに対応する開度を適宜「全閉開度」、また全開位置OPに対応する開度を適宜「全閉開度」と表現することとする。尚、便宜的に、全閉開度に対応する弁体224Aの開角を0度とし、全開開度に対応する弁体224Aの開角を90度であるとする。尚、これ以降の説明においては、説明の煩雑化を防ぐ目的から、特に断りのない限り、弁体224Aとインパルスバルブ224とを区別なく用いることとする。即ち、例えば「インパルス弁224の開度」或いは「インパルス弁224の開角」とは、「弁体224Aの開度」或いは「弁体224Aの開角」と等価であるものとする。   As is apparent from the drawing, the difference in the opening angle of the valve body 224A between the fully open position OP and the fully closed position CL is 90 °. In addition, hereinafter, the degree of opening and closing of the valve body 224A will be appropriately expressed by the term “opening”, and the opening corresponding to the fully closed position CL corresponds to “fully closed opening” as appropriate, and also corresponds to the fully open position OP. The opening is appropriately expressed as “fully closed opening”. For convenience, it is assumed that the opening angle of the valve body 224A corresponding to the fully closed opening is 0 degree and the opening angle of the valve body 224A corresponding to the fully opening is 90 degrees. In the following description, the valve body 224A and the impulse valve 224 are used without distinction unless otherwise specified for the purpose of preventing the description from becoming complicated. That is, for example, “the opening degree of the impulse valve 224” or “the opening angle of the impulse valve 224” is equivalent to “the opening degree of the valve body 224A” or “the opening angle of the valve body 224A”.

回転軸224Bは、弁体224Aの回転中心を規定する軸体であり、後述するIPVEDU225における駆動モータの回転軸に連結されている。   The rotation shaft 224B is a shaft body that defines the rotation center of the valve body 224A, and is connected to the rotation shaft of the drive motor in the IPVEDU 225 described later.

図1に戻り、IPVEDU(Impulse Valve-Electric Drive Unit:インパルスバルブ用電気駆動ユニット )225は、インパルスバルブ224に対し駆動力を付与することによって、その開度を制御することが可能に構成された、本発明に係る「駆動手段」の一例たる電気駆動式のアクチュエータである。IPVEDU225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、且つ符号は省略)を備える。   Returning to FIG. 1, the IPVEDU (Impulse Valve-Electric Drive Unit) 225 is configured to be able to control the opening degree by applying a driving force to the impulse valve 224. This is an electrically driven actuator as an example of the “driving means” according to the present invention. The IPVEDU 225 includes a drive motor, a motor drive circuit, and a rotation angle sensor (all not shown and reference numerals omitted).

駆動モータは、上述した回転軸224B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。   The drive motor is a DC brushless motor that is connected to the rotary shaft 224B described above and is provided with a permanent magnet and includes a rotor (not shown) as a rotor and a stator as a stator, and a stator via a drive circuit. When the rotor is rotated by the action of a rotating magnetic field formed in the drive motor by energizing the motor, a driving force is generated in the rotation direction.

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、ステータへの通電に供される電流は、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なっている。   The motor drive circuit is a current control circuit including an inverter configured to be able to control a state of a magnetic field formed inside the drive motor through energization of the stator. The motor drive circuit is electrically connected to the ECU 100, and the operation of the motor drive circuit is controlled by the ECU 100. The drive motor is a DC brushless motor, and the drive voltage is a drive voltage Vdc, which is a direct current voltage, but the current supplied to the stator is generated by an inverter in the motor drive circuit, It is a three-phase alternating current corresponding to the v phase and the w phase.

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の回転軸224B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ζ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、検出されたロータの回転角ζは、インパルス弁224の開度を表す物理量として、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。即ち、ロータ回転角ζが0°である場合がインパルス弁224の全閉位置CL(全閉開度)に対応し、ロータ回転角ζが90°である場合がインパルス弁224の全開位置OP(全開開度)に対応す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。   The rotation angle sensor is a so-called resolver configured to be able to detect the rotation angle of the rotor by utilizing the change of the phase of the voltage output from the two-phase coil of the rotor in the drive motor. As described above, the rotor is connected to the rotation shaft 224B of the impulse valve 224, and the rotor rotation angle ζ detected by the rotation angle sensor is uniquely related to the opening of the impulse valve 224. The rotation angle sensor is electrically connected to the ECU 100, and the detected rotation angle ζ of the rotor is configured to be grasped by the ECU 100 at a constant or indefinite cycle as a physical quantity representing the opening degree of the impulse valve 224. ing. That is, the case where the rotor rotation angle ζ is 0 ° corresponds to the fully closed position CL (full opening degree) of the impulse valve 224, and the case where the rotor rotation angle ζ is 90 ° is the fully open position OP ( (Fully open position). The means for detecting the opening degree of the impulse valve 224 is not limited to the resolver, and may be, for example, a hall sensor, a rotary encoder, or the like.

DC/DCコンバータ226は、不図示のオルタネータから供給される直流電圧を所定の高電圧に昇圧する昇圧手段である。尚、「高電圧」とは、所謂車載バッテリとしての低圧バッテリに蓄積される、直流12Vバッテリよりも高い電圧を意味し、本実施形態においては概ね40V程度の値に設定されている。DC/DCコンバータ226により昇圧された直流高電圧は、上述した駆動電圧Vdcとして、IPVEDU225に供給されると共に、適宜高電圧蓄積用の高圧バッテリ227への蓄電に供される構成となっている。   The DC / DC converter 226 is a boosting unit that boosts a DC voltage supplied from an unillustrated alternator to a predetermined high voltage. Note that “high voltage” means a voltage higher than a DC 12V battery, which is stored in a low voltage battery as a so-called in-vehicle battery, and is set to a value of about 40V in this embodiment. The DC high voltage boosted by the DC / DC converter 226 is supplied to the IPVEDU 225 as the above-described drive voltage Vdc, and is appropriately supplied to the high voltage battery 227 for high voltage storage.

エンジン200は、作用角可変型VVT228を備える。作用角可変型VVT228は、吸気バルブ207の位相及び作用角を連続的に変化させることが可能に構成された装置である。作用角可変型VVT228は、ベーン駆動用の油圧アクチュエータ及び揺動カム駆動用のモータ等、複数の駆動系を含み、当該駆動系がECU100と電気的に接続され且つECU100によりその動作状態を制御されることによって、その動作状態がECU100により上位に制御される構成となっている。作用角可変型VVT228は、油圧アクチュエータを利用した公知のベーン方式の位相可変機能と、モータにより駆動される揺動カムを使用した公知のロストモーション方式の作用角(即ち、バルブリフト量)可変機能とを併有する装置である。   Engine 200 includes variable working angle type VVT 228. The variable working angle type VVT 228 is a device configured to be able to continuously change the phase and the working angle of the intake valve 207. The variable working angle type VVT 228 includes a plurality of drive systems such as a vane drive hydraulic actuator and a swing cam drive motor. The drive system is electrically connected to the ECU 100 and its operation state is controlled by the ECU 100. Thus, the operation state is controlled by the ECU 100 to the upper level. The variable working angle type VVT 228 has a known vane type phase variable function using a hydraulic actuator and a known lost motion type working angle (ie, valve lift amount) variable function using a swing cam driven by a motor. It is a device having both.

尚、上記吸気バルブ207の説明においては、吸気バルブ207が、吸気カム208のカムプロフィールにより規定される一の開閉特性を有する旨が記述されているが、これは、作用角可変型VVT228の作用と矛盾するものではなく、作用角可変型VVT228の一の動作状態(即ち、ベーン位置及び揺動カムの軸支点位置等)に対して、吸気カム208のカムプロフィールが吸気バルブ207の開閉特性を規定することを意味している。   In the description of the intake valve 207, it is described that the intake valve 207 has one opening / closing characteristic defined by the cam profile of the intake cam 208. This is because the operation of the variable operating angle VVT 228 is described. The cam profile of the intake cam 208 affects the opening / closing characteristics of the intake valve 207 with respect to one operating state of the variable working angle type VVT 228 (that is, the vane position, the pivot point position of the swing cam, etc.). It means to prescribe.

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。   In the engine system 10 according to the present embodiment, the engine 200 that is a gasoline engine is employed as an example of the “internal combustion engine” according to the present invention. However, the internal combustion engine according to the present invention refers only to the gasoline engine. Of course, a diesel engine, an engine using an alcohol mixed fuel, or the like may be used. Further, for the purpose of preventing the explanation from being complicated, the engine 200 according to the present embodiment is not equipped with an exhaust gas recirculation device such as an EGR device. It may be. Here, in view of the configuration in which the exhaust gas recirculation device is not mounted, in the engine 200 according to the present embodiment, the intake air sucked into each cylinder 202 through the intake port passes through the intake pipe 204 except for the fuel injected by the injector. It is comprised only by the intake air led through.

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。   The required load of the engine 200 is determined according to an accelerator opening degree Ta that is an operation amount (that is, an operation amount by a driver) of an accelerator pedal (not shown). The accelerator opening degree Ta is detected by the accelerator opening degree sensor 11 and is grasped at a constant or indefinite period by the ECU 100 electrically connected to the accelerator opening degree sensor 11. In general, the smaller the accelerator opening, the smaller the required load, and the larger the accelerator opening, the larger the required load. Since the magnitude of the required load correlates with the magnitude of the required output, in the engine system 10, the engine required output changes according to the accelerator opening degree Ta.

<実施形態の動作>
エンジン200では、ECU100による、後述する基本制御及びインパルス弁駆動制御の実行過程において、インパルスチャージが実現される。ここで、インパルスチャージとは、インパルス弁224を開閉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、本発明に係る「慣性過給」の一例であり、その概要は概ね以下のようになる。尚、本実施形態において、インパルス弁224の開度は、開弁時には全開開度を、また閉弁時には全閉開度を夫々制御目標として制御される。
<Operation of Embodiment>
In engine 200, impulse charge is realized in the execution process of basic control and impulse valve drive control, which will be described later, by ECU 100. Here, the impulse charge is an example of “inertia supercharging” according to the present invention, which generates the pulsation of intake air by opening and closing the impulse valve 224 and improves the charging efficiency of the intake air. become that way. In the present embodiment, the opening degree of the impulse valve 224 is controlled with the fully opened opening degree when the valve is opened and the fully closed opening degree when the valve is closed.

インパルスチャージを実現するにあたっては、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が閉弁される。インパルス弁224が閉弁されている期間では、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。   In realizing the impulse charge, for one cylinder 202 (for example, the first cylinder), before the start of the intake stroke (that is, preferably at the end of the intake stroke of another cylinder (for example, the second cylinder)), or The impulse valve 224 is closed at the beginning of the intake stroke. During the period in which the impulse valve 224 is closed, the internal pressure of the communication pipe 206 becomes negative as the piston of the cylinder 202 descends, and the internal pressure of the intake pipe 204 maintained above atmospheric pressure by atmospheric pressure or supercharging. The pressure difference from the pressure increases. When the impulse valve 224 is opened in a state where the negative pressure is sufficiently formed in the communication pipe 206 in this manner (that is, the valve is opened in a valve opening period after the valve opening timing of the intake valve 207), the intake pipe 204 is opened. And the inside of the corresponding cylinder 202 (that is, the first cylinder in this case) communicate with each other, and the intake air flows into the combustion chamber inside the cylinder 202 at once as the intake air via the impulse valve 224.

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を利用したインパルスチャージは、このように実現される。   On the other hand, the communication pipe 206 is a so-called open end at the communication part with the combustion chamber, and the positive pressure wave caused by the inflow of the intake air into the combustion chamber is reflected by the combustion chamber, so that the phase is inverted. It becomes a pressure wave. The negative pressure wave reaches the surge tank 223 sequentially through the communication pipe 206 and the impulse valve 224, and reaches the combustion chamber again as a positive pressure wave whose phase is inverted by reflection at the open end at the open hole. When the peak of the positive pressure wave reaches the combustion chamber (or to the intake valve 207) (not necessarily limited to that point in time, but includes that point as long as the charging efficiency of the intake can be improved to some extent) The valve opening timing of the impulse valve 224 may be such that the positive pressure wave reaches the combustion chamber by closing the intake valve 207 or at the timing when the intake valve 207 is closed. By controlling this, the pressure in the combustion chamber rises, and the charging efficiency of the intake air is improved. Impulse charging using the impulse valve 224 is realized in this way.

次に、ECU100により実行される、基本制御及びインパルス弁駆動制御の詳細について説明する。   Next, details of basic control and impulse valve drive control executed by the ECU 100 will be described.

始めに、図3を参照し、基本制御について説明する。ここに、図3は、基本制御のフローチャートである。   First, basic control will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a flowchart of basic control.

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、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S102)。   In FIG. 3, the ECU 100 acquires the driving conditions of the vehicle (step S101). In the present embodiment, the engine speed Ne and the accelerator opening degree Ta are acquired as the operating conditions. When the engine rotation speed Ne and the accelerator opening degree Ta are acquired, it is determined whether or not the acquired operating condition corresponds to the inertial supercharging region (step S102).

ここで、図4を参照し、インパルスチャージ領域について説明する。ここに、図4は、インパルスチャージ領域の模式図である。   Here, the impulse charge region will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a schematic diagram of the impulse charge region.

図4において、インパルスチャージ領域は、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、インパルスチャージ領域は、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。   In FIG. 4, the impulse charge region is a region corresponding to the hatched region shown in the two-dimensional coordinate system in which the accelerator opening degree Ta and the engine rotational speed Ne are arranged on the vertical axis and the horizontal axis, respectively. More specifically, it is assumed that the range of engine rotation speeds that can be taken by the engine 200 is not less than the minimum rotation speed NeL (which is the minimum rotation speed at which self-rotation is possible) and not more than the maximum rotation speed NeH (which is a so-called rev limit). When the accelerator opening degree Ta changes from 0% (that is, fully closed) to 100% (that is, fully opened), the impulse charge region has NeL ≦ Ne ≦ Neth (Neth <NeH) and Tath ≦ Ta ≦ 100. Qualitatively speaking, it is a low rotation and high load region.

尚、最低回転速度NeLは、例えば800rpm程度の値であり、Nethはインパルス弁224の動作速度の限界を考慮して規定される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、要求負荷の点からインパルスチャージ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、インパルスチャージが必要とされないのである。   The minimum rotational speed NeL is, for example, a value of about 800 rpm, and Neth is a determination reference value that is defined in consideration of the limit of the operation speed of the impulse valve 224, and is a value of about 2000 rpm. Also, Tath is a reference value for the accelerator opening, and is a value that can be used to determine that impulse charging is necessary in terms of required load. In other words, in the low load region less than the reference value Tath, it is not necessary to increase the intake charge amount from the beginning, so that impulse charge is not required.

図2に戻り、取得した運転条件がインパルスチャージ領域に該当しない場合(ステップS102:NO)、ECU100は、インパルスチャージの実行要否を表す実行フラグFg_ip1を、インパルスチャージが不要である旨を表すOFF状態に設定し(ステップS106)、処理をステップS101に戻す。   Returning to FIG. 2, when the acquired operation condition does not correspond to the impulse charge region (step S <b> 102: NO), the ECU 100 sets an execution flag Fg_ip <b> 1 indicating whether or not to perform the impulse charge to OFF indicating that the impulse charge is unnecessary. The state is set (step S106), and the process returns to step S101.

一方、運転条件がインパルスチャージ領域に該当する場合(ステップS102:YES)、ECU100は、インパルス弁224の開弁時期であるインパルス弁開弁時期Aopを算出し(ステップS103)、またインパルス弁224の閉弁時期であるインパルス弁閉弁時期Aclを算出する(ステップS104)。インパルス弁開弁時期Aop及びインパルス弁閉弁時期Aclは、夫々予めROMに、機関回転速度Neに対応付けられた値としてマップ化されて格納されており、ECU100は、取得した運転条件(開弁時期及び閉弁時期の決定に際しては、機関回転速度Neのみが参照される)に該当する一の値を選択的に取得することにより、各時期を算出する。尚、「算出」とは、このように、マップから一の値を選択的に取得することも好適に含む概念である。   On the other hand, when the operating condition corresponds to the impulse charge region (step S102: YES), the ECU 100 calculates an impulse valve opening timing Aop that is the opening timing of the impulse valve 224 (step S103). The impulse valve closing timing Acl, which is the valve closing timing, is calculated (step S104). The impulse valve opening timing Aop and the impulse valve closing timing Acl are preliminarily mapped and stored in the ROM as values associated with the engine rotational speed Ne, and the ECU 100 acquires the operating conditions (valve opening) In determining the timing and the valve closing timing, each timing is calculated by selectively acquiring one value corresponding to only the engine speed Ne). The “calculation” is a concept that preferably includes selectively acquiring one value from the map as described above.

インパルス弁開弁時期Aop及びインパルス弁閉弁時期Aclが算出されると、ECU100は、上述した実行フラグFg_ip1を、インパルスチャージが必要である旨を表すON状態に設定し(ステップS105)、処理をステップS101に戻して一連の処理を繰り返す。基本制御は、このようにループ処理として繰り返し実行される。   When the impulse valve opening timing Aop and the impulse valve closing timing Acl are calculated, the ECU 100 sets the execution flag Fg_ip1 described above to an ON state indicating that the impulse charge is necessary (step S105), and performs processing. Returning to step S101, a series of processing is repeated. The basic control is repeatedly executed as a loop process in this way.

次に、図5を参照し、インパルス弁駆動制御の詳細について説明する。ここに、図5は、インパルス弁駆動制御のフローチャートである。尚、インパルス弁駆動制御は、上述した基本制御から独立して実行される制御である。   Next, details of the impulse valve drive control will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a flowchart of the impulse valve drive control. The impulse valve drive control is a control executed independently of the basic control described above.

図5において、ECU100は、実行フラグFg_ip1がON状態にあるか否かを判別する(ステップS201)。実行フラグFg_ip1がOFF状態にある場合(ステップS201:NO)、ECU100は、インパルス弁224を全開開度に制御し(ステップS203)、処理をステップS201に戻して一連の処理を繰り返す。尚、既にインパルス弁224の開度が全開開度である場合、ステップS203では単にインパルス弁224の開度が全開に維持されるのみである。   In FIG. 5, the ECU 100 determines whether or not the execution flag Fg_ip1 is in an ON state (step S201). When the execution flag Fg_ip1 is in the OFF state (step S201: NO), the ECU 100 controls the impulse valve 224 to the fully open position (step S203), returns the process to step S201, and repeats a series of processes. If the opening of the impulse valve 224 is already a fully opened opening, the opening of the impulse valve 224 is simply maintained fully opened in step S203.

一方、実行フラグFg_ip1がON状態にある場合(ステップS201:YES)、ECU100は、図1には不図示のクランクポジションセンサによるクランク角の検出結果に基づいて、エンジン200のクランク角を取得すると共に、取得したクランク角が、先に述べたインパルス弁開弁時期Aopであるか否かを判別する(ステップS202)。クランク角がインパルス弁開弁時期Aopである場合(ステップS202:YES)、ECU100は、後述する開弁制御を実行し、IPVEDU225の動作状態の制御を介してインパルス弁224の開閉状態を制御する(ステップS300)。   On the other hand, when the execution flag Fg_ip1 is in the ON state (step S201: YES), the ECU 100 acquires the crank angle of the engine 200 based on the detection result of the crank angle by a crank position sensor not shown in FIG. Then, it is determined whether or not the acquired crank angle is the impulse valve opening timing Aop described above (step S202). When the crank angle is the impulse valve opening timing Aop (step S202: YES), the ECU 100 executes valve opening control to be described later, and controls the opening / closing state of the impulse valve 224 through control of the operation state of the IPVEDU 225 ( Step S300).

ステップS202に係る処理において、クランク角が開弁時期に該当しない場合(ステップS202:NO)、ECU100は更に、クランク角が先に述べたインパルス弁閉弁時期Aclに該当するか否かを判別する(ステップS204)。クランク角がインパルス弁閉弁時期Aclに該当する場合(ステップS204:YES)、ECU100は、後述する閉弁制御を実行し、IPVEDU225の動作状態の制御を介してインパルス弁224の開閉状態を制御する(ステップS400)。   When the crank angle does not correspond to the valve opening timing in the process according to step S202 (step S202: NO), the ECU 100 further determines whether or not the crank angle corresponds to the impulse valve closing timing Acl described above. (Step S204). When the crank angle corresponds to the impulse valve closing timing Acl (step S204: YES), the ECU 100 executes valve closing control to be described later, and controls the open / close state of the impulse valve 224 through control of the operation state of the IPVEDU 225. (Step S400).

ステップS300に係る開弁制御又はステップS400に係る閉弁制御が完了すると、処理はステップS201に戻され、一連の処理が繰り返される。また、クランク角がインパルス弁開弁時期Aop及びインパルス弁閉弁時期Aclのいずれにも該当しない場合(ステップS204:NO)、ECU100は、インパルス弁224の開度を現時点の開度に維持し、処理をステップS201に移行して一連の処理を繰り返す。   When the valve opening control according to step S300 or the valve closing control according to step S400 is completed, the process returns to step S201, and a series of processes is repeated. If the crank angle does not correspond to either the impulse valve opening timing Aop or the impulse valve closing timing Acl (step S204: NO), the ECU 100 maintains the opening of the impulse valve 224 at the current opening, The process proceeds to step S201, and a series of processes is repeated.

ここで、図6を参照し、開弁制御及び閉弁制御の概要について説明する。ここに、図6は、開弁制御及び閉弁制御の実行過程におけるPCVEDU225の動作状態を表すタイミングチャートである。   Here, the outline of the valve opening control and the valve closing control will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a timing chart showing the operation state of the PCVEDU 225 in the execution process of the valve opening control and the valve closing control.

図6において、横軸には時刻が採られており、縦軸には、上段から順に、ロータ回転角ζ、インパルス弁開閉指示信号(図中の表記は、「開閉指示信号」である)、及び駆動モータのq軸電流Iq(後述する駆動電流Iqと等価であり、適宜「駆動電流Iq」と表現する)が表されている。   In FIG. 6, time is taken on the horizontal axis, and on the vertical axis, the rotor rotation angle ζ, the impulse valve opening / closing instruction signal (notation in the figure is “open / close instruction signal”), And a q-axis current Iq of the drive motor (which is equivalent to a drive current Iq described later, and is appropriately expressed as “drive current Iq”).

ここで、ロータ回転角ζは、既に述べたように、IPVEDU225に備わる回転角センサにより検出される、IPVEDU225を構成する駆動モータにおけるロータの回転角であり、当該ロータが連結された、インパルス弁224における弁体224Aの回転角に等しい。即ち、ロータ回転角ζは、インパルス弁224の開度を規定する物理量である。   Here, as described above, the rotor rotation angle ζ is the rotation angle of the rotor in the drive motor constituting the IPVEDU 225 detected by the rotation angle sensor provided in the IPVEDU 225, and the impulse valve 224 to which the rotor is connected. Is equal to the rotation angle of the valve body 224A. That is, the rotor rotation angle ζ is a physical quantity that defines the opening degree of the impulse valve 224.

また、インパルス弁開閉指示信号とは、ECU100がIPVEDU225に対し供給する制御用のパルス信号である。インパルス弁開閉指示信号は、低圧側のLO状態がインパルス弁224を閉弁する旨に相当し、高圧側のHI状態がインパルス弁224を開弁する旨に相当する信号となっている。   The impulse valve opening / closing instruction signal is a control pulse signal supplied from the ECU 100 to the IPVEDU 225. The impulse valve opening / closing instruction signal is a signal corresponding to the low pressure side LO state closing the impulse valve 224 and the high pressure side HI state opening the impulse valve 224.

また、q軸電流Iqとは、本発明に係る「駆動電流」の一例であって、ロータの磁極対の方向にd軸を、またその直角方向にq軸を設定してなるd−q軸モデル上で設定される電流である。尚、ロータの構成によっては、d軸電流が駆動電流として採用されてもよい。本実施形態では、係るq軸電流Iqに基づいて、最終的にu相、v相及びw相に対応する三相電流が算出され、駆動モータのステータに通電される構成となっている。即ち、本実施形態では、所謂ベクトル制御による電流制御が採用されている。尚、電流制御形態は、必ずしもベクトル制御に限定されず、例えば、矩形波電流制御が採用されてもよい。   The q-axis current Iq is an example of the “drive current” according to the present invention, and is a dq axis formed by setting the d axis in the direction of the magnetic pole pair of the rotor and the q axis in the direction perpendicular thereto. This is the current set on the model. Depending on the configuration of the rotor, a d-axis current may be employed as the drive current. In the present embodiment, a three-phase current corresponding to the u-phase, v-phase, and w-phase is finally calculated based on the q-axis current Iq, and the stator of the drive motor is energized. That is, in this embodiment, current control based on so-called vector control is employed. The current control mode is not necessarily limited to vector control, and, for example, rectangular wave current control may be employed.

図6において、時刻T1にインパルス弁開閉指示信号がHI状態、即ち、インパルス弁224を開弁する旨の状態に変化すると、IPVEDU225は、駆動モータの駆動電流たるq軸電流Iqを、所定の最大値Iq_max(以下、適宜「最大電流値Iq_max」と称する)に制御する。ここで、最大電流値Iq_maxとは、制御上規定された最大値であって、駆動モータの物理的、機械的、機構的、電気的又は磁気的な制約により規定される実質的な上限値とは異なる。   In FIG. 6, when the impulse valve opening / closing instruction signal changes to the HI state, that is, the state in which the impulse valve 224 is opened at time T1, the IPVEDU 225 changes the q-axis current Iq, which is the drive current of the drive motor, to a predetermined maximum value. It is controlled to a value Iq_max (hereinafter referred to as “maximum current value Iq_max” as appropriate). Here, the maximum current value Iq_max is a maximum value defined in terms of control, and a substantial upper limit value defined by physical, mechanical, mechanical, electrical, or magnetic restrictions of the drive motor. Is different.

駆動モータのステータに最大電流値Iq_maxに対応する三相電流が印加されると、駆動モータは制御上最速で駆動され、ロータ回転角ζは、実質的に最速で変化する。その結果、時刻T2においてζ1(0<ζ1<90)に到達する。尚、既に述べたように、本実施形態では、ロータの回転角の目標値は、インパルス弁224の開弁時において90°(即ち、全開開度)であり、同じく閉弁時において0°(即ち、全閉開度)である。   When a three-phase current corresponding to the maximum current value Iq_max is applied to the stator of the drive motor, the drive motor is driven at the highest speed in terms of control, and the rotor rotation angle ζ changes substantially at the highest speed. As a result, ζ1 (0 <ζ1 <90) is reached at time T2. As already described, in the present embodiment, the target value of the rotation angle of the rotor is 90 ° (that is, fully opened) when the impulse valve 224 is opened, and is also 0 ° (when the valve is closed). That is, the fully closed opening).

ここで、ζ1は、電流の制御形態(ベクトル制御である点には変わりない)の切り替え時期を規定する、開弁側制御切り替え角度であり、ζ1以下の角度範囲では、上述した最大電流値Iq_maxに対応したインパルス弁224の最速駆動がなされ(以下、係る電流制御形態を適宜「最大電流制御」と称する)、ζ1よりも大きい角度範囲では、現時点のロータ回転角ζと目標回転角(即ち、90°又は0°)との偏差に基づいた駆動電流Iqのフィードバック制御がなされる。尚、係る駆動電流Iqのフィードバック制御は、P項(比例項)、I項(積分項)及びD項(微分項)に基づいた所謂PID制御として実行されるため、以下の説明では適宜「PID制御」と称することとする。   Here, ζ1 is a valve-opening side control switching angle that defines the switching timing of the current control mode (which does not change to the point of vector control), and in the angle range below ζ1, the above-described maximum current value Iq_max (Hereinafter, the current control mode is appropriately referred to as “maximum current control”), and in an angle range larger than ζ1, the current rotor rotation angle ζ and the target rotation angle (ie, The feedback control of the drive current Iq is performed based on the deviation from 90 ° or 0 °. The feedback control of the driving current Iq is executed as so-called PID control based on the P term (proportional term), the I term (integral term), and the D term (differential term). It will be referred to as “control”.

時刻T2において、ロータ回転角ζが開弁側制御切り替え角度ζ1に到達して以降はPID制御が実行され、ロータ回転角ζは、迅速且つ正確に、またオーバシュートを生じることなく、時刻T3において、目標値(ここでは、90°)に収束する。この際、PID制御が実行される期間(以下、適宜「PID制御期間」と称する)において、駆動モータの駆動電流Iqは、減速のため一旦所定の最小値Iq_min(以下、適宜「最小電流値Iq_min」と称する。尚、ここでは、最小値は、最大値と絶対値が等しく且つ符合の異なる値であるとする)に減少制御され、当該最小電流値Iq_minから徐々に増加する。尚、時刻T1から時刻T2に至る期間は、本発明に係る「第1期間」の一例であり、時刻T2から時刻T3に至る期間(図示ハッチング領域であり、PID制御期間である)は、本発明に係る「第2期間」の一例である。   After the rotor rotational angle ζ reaches the valve opening side control switching angle ζ1 at time T2, the PID control is executed, and the rotor rotational angle ζ is quickly and accurately generated at time T3 without causing overshoot. , And converges to the target value (here, 90 °). At this time, during the period in which PID control is executed (hereinafter referred to as “PID control period” as appropriate), the drive current Iq of the drive motor is temporarily reduced to a predetermined minimum value Iq_min (hereinafter referred to as “minimum current value Iq_min” as appropriate). Note that, here, the minimum value is controlled to be reduced to a value that has the same absolute value as the maximum value but a different sign, and gradually increases from the minimum current value Iq_min. The period from the time T1 to the time T2 is an example of the “first period” according to the present invention, and the period from the time T2 to the time T3 (shown hatched area and PID control period) is It is an example of the “second period” according to the invention.

一方、インパルス弁224の閉弁時期Aclに相当する時刻T4において、ECU100は、インパルス弁開閉指示信号をLO状態、即ち、インパルス弁224を閉弁する旨の状態に変化させると、IPVEDU225は、再び駆動モータの駆動電流Iqを最大電流値Iq_maxに制御し、インパルス弁224を実質的に最速で閉弁させる。ロータ回転角ζは、このインパルス弁224が最速で閉弁される過程における、時刻T5において、閉弁側制御切り替え角度ζ2(0<ζ2<ζ1)に到達する。   On the other hand, at time T4 corresponding to the closing timing Acl of the impulse valve 224, when the ECU 100 changes the impulse valve opening / closing instruction signal to the LO state, that is, the state in which the impulse valve 224 is closed, the IPVEDU 225 again The drive current Iq of the drive motor is controlled to the maximum current value Iq_max, and the impulse valve 224 is closed at a substantially maximum speed. The rotor rotation angle ζ reaches the valve closing side control switching angle ζ2 (0 <ζ2 <ζ1) at time T5 in the process of closing the impulse valve 224 at the highest speed.

ロータ回転角ζが閉弁側制御切り替え角度ζ2に到達すると、IPVEDU225は、駆動電流Iqの制御形態を最大電流制御からPID制御(目標値は0°)へ切り替え、ロータ回転角ζを迅速且つ正確に、またオーバシュートを生じさせることなく目標値(ここでは、0°)に収束させる。その結果、時刻T6において、ロータ回転角ζが目標値に到達する。尚、時刻T5から時刻T6に至る期間(図示ハッチング領域)もまた、本発明に係る「第2期間」の一例である。尚、この際、駆動電流Iqは、開弁時と同様に、PID制御期間において最小電流値Iq_minから徐々に増加し、時刻T6においてゼロとなる。インパルス弁駆動制御における、開弁制御及び閉弁制御は、基本的にこのように実行される。尚、時刻T1から時刻T3に至る期間が、開弁制御が実行される期間に相当し、時刻T4から時刻T6に至る期間が、閉弁制御が実行される期間に相当する。   When the rotor rotation angle ζ reaches the valve closing side control switching angle ζ2, the IPVEDU 225 switches the control mode of the drive current Iq from maximum current control to PID control (target value is 0 °), and the rotor rotation angle ζ is quickly and accurately controlled. In addition, the target value (here, 0 °) is converged without causing overshoot. As a result, at time T6, the rotor rotation angle ζ reaches the target value. The period from the time T5 to the time T6 (shown hatched area) is also an example of the “second period” according to the present invention. At this time, the drive current Iq gradually increases from the minimum current value Iq_min during the PID control period and becomes zero at time T6, as in the valve opening. The valve opening control and the valve closing control in the impulse valve drive control are basically executed in this way. A period from time T1 to time T3 corresponds to a period during which valve opening control is executed, and a period from time T4 to time T6 corresponds to a period during which valve closing control is executed.

ここで、IPVEDU225の駆動電圧Vdcは、DC/DCコンバータ226から供給されるにせよ、高圧バッテリ227から供給されるにせよ、必ずしも常に安定している訳ではなく、オルタネータの発電状態や高圧バッテリ227の蓄電状態によって、少なからず変動し得る。ここで特に、駆動電圧Vdcが、予め設定された設計電圧又は当該設計電圧を含む所定の範囲に無い場合、駆動モータへの通電時におけるステータのインダクタンスが設計値から変化するため、駆動電流Iqの立ち上がり特性が変化し、特に駆動電圧Vdcが低下することによりこの種の事態が発生した場合には、駆動電流Iqの立ち上がりが緩慢となる。   Here, whether the drive voltage Vdc of the IPVEDU 225 is supplied from the DC / DC converter 226 or supplied from the high voltage battery 227 is not always stable, and the power generation state of the alternator and the high voltage battery 227 are not always stable. Depending on the storage state of the battery, it may fluctuate. In particular, when the drive voltage Vdc is not within a predetermined design voltage or a predetermined range including the design voltage, the inductance of the stator when the drive motor is energized changes from the design value. When this type of situation occurs due to a change in the rise characteristic, particularly when the drive voltage Vdc decreases, the rise of the drive current Iq becomes slow.

この際、ロータの駆動エネルギが不十分となるから、例えば開弁側制御切り替え角度ζ1(閉弁側制御切り替え角度ζ2も同様である)におけるロータの回転速度が設計範囲から逸脱し、PID制御が必ずしも有効に作用しなくなる。そのため、結果的に、ロータ回転角ζを目標値に収束させることが困難となり、開弁制御及び閉弁制御が実質的に実行不能となり、インパルスチャージが不可能となりかねない。場合によっては、インパルス弁224が全閉位置CLで制御不能となり、エンジンストールやエミッションの悪化等を生じかねない。   At this time, since the driving energy of the rotor becomes insufficient, for example, the rotational speed of the rotor at the valve opening side control switching angle ζ1 (the same applies to the valve closing side control switching angle ζ2) deviates from the design range, and PID control is performed. It does not necessarily work effectively. Therefore, as a result, it is difficult to converge the rotor rotation angle ζ to the target value, the valve opening control and the valve closing control become substantially impossible to execute, and the impulse charge may be impossible. In some cases, the impulse valve 224 becomes uncontrollable at the fully closed position CL, which may cause engine stall, deterioration of emissions, and the like.

そこで、本実施形態において、インパルス弁駆動制御に実行過程で選択的に実行される開弁制御及び閉弁制御では、この種の駆動電圧Vdcの変化時(特に、低下時)におけるインパルス弁224の制御性が好適に担保される構成となっている。   Therefore, in the present embodiment, in the valve opening control and the valve closing control that are selectively executed during the execution process of the impulse valve drive control, the impulse valve 224 is changed when the drive voltage Vdc of this type changes (particularly, when it decreases). Controllability is suitably secured.

ここで、図7を参照し、開弁制御の詳細について説明する。ここに、図7は、開弁制御のフローチャートである。   Here, the details of the valve opening control will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a flowchart of the valve opening control.

図7において、ECU100は、先に述べたようにDC/DCコンバータ226又は高圧バッテリ227から供給される、IPVEDU225の駆動電圧Vdcの値を取得する(ステップS301)。ここで、駆動電圧Vdcは、ECU100により、IPVEDU225を介し一定又は不定の周期で繰り返しモニタされており、駆動電圧Vdcを検出或いは推定する等の特別な処理過程は必要とされない。   In FIG. 7, the ECU 100 acquires the value of the drive voltage Vdc of the IPVEDU 225 supplied from the DC / DC converter 226 or the high voltage battery 227 as described above (step S301). Here, the drive voltage Vdc is repeatedly monitored by the ECU 100 via the IPVEDU 225 at a constant or indefinite period, and a special processing step such as detecting or estimating the drive voltage Vdc is not required.

駆動電圧Vdcを取得すると、ECU100は、先に述べた回転角センサの出力結果に基づいてロータ回転角ζを取得する(ステップS302)。ステップS302に係る処理により、本発明に係る「吸気制御弁の開度を特定する」旨の特定手段の動作の一例が実現される。   When the drive voltage Vdc is acquired, the ECU 100 acquires the rotor rotation angle ζ based on the output result of the rotation angle sensor described above (step S302). By the processing according to step S302, an example of the operation of the specifying means of “specifying the opening of the intake control valve” according to the present invention is realized.

ロータ回転角ζを取得すると、ECU100は、上述した開弁側制御切り替え角度ζ1を算出する(ステップS303)。ここで、図8を参照し、開弁側制御切り替え角度ζ1の特性について説明する。ここに、図8は、開弁側制御切り替え角度ζ1の特性を概念的に表してなる模式的な特性図である。   When acquiring the rotor rotation angle ζ, the ECU 100 calculates the valve opening side control switching angle ζ1 described above (step S303). Here, the characteristics of the valve opening side control switching angle ζ1 will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a schematic characteristic diagram conceptually showing the characteristic of the valve opening side control switching angle ζ1.

図8において、縦軸及び横軸には、開弁側制御切り替え角度ζ1及び駆動電圧Vdcが夫々表されており、図示するように、開弁側制御切り替え角度ζ1は、駆動電圧Vdcの増加に対し増加する増加関数として設定されている。例えば、上述した事前に適合された設計値としての駆動電圧Vdc0(以下、適宜「基準駆動電圧Vdc0」と称する)に対し、開弁側制御切り替え角度ζ1はζ10であり、基準駆動電圧Vdc0未満の駆動電圧Vdc1に対し、開弁側制御切り替え角度ζ1は、ζ10未満のζ11である。ECU100のROMには、予め図8に相当する関係を数値的に表してなる、開弁側制御切り替え角度マップが格納されている。   In FIG. 8, the vertical axis and the horizontal axis represent the valve opening side control switching angle ζ1 and the drive voltage Vdc, respectively. As shown in the figure, the valve opening side control switching angle ζ1 increases the drive voltage Vdc. It is set as an increasing function that increases. For example, the valve-opening side control switching angle ζ1 is ζ10 with respect to the drive voltage Vdc0 (hereinafter referred to as “reference drive voltage Vdc0” as appropriate) as the design value adapted in advance, which is less than the reference drive voltage Vdc0. With respect to the drive voltage Vdc1, the valve opening side control switching angle ζ1 is ζ11 less than ζ10. The ROM of the ECU 100 stores a valve opening side control switching angle map that numerically represents the relationship corresponding to FIG.

図7に戻り、ステップS303に係る処理において、ECU100は、ROMに格納された開弁側制御切り替え角度マップを参照し、取得された駆動電圧Vdcに対応する一の値を、開弁側制御切り替え角度ζ1として設定することにより、開弁側制御切り替え角度ζ1を算出する。   Returning to FIG. 7, in the processing according to step S <b> 303, the ECU 100 refers to the valve-opening side control switching angle map stored in the ROM and sets one value corresponding to the acquired drive voltage Vdc to the valve-opening side control switching. By setting as the angle ζ1, the valve opening side control switching angle ζ1 is calculated.

開弁側制御切り替え角度ζ1を算出すると、ECU100は、現時点のロータ回転角ζが、係る開弁側制御切り替え角度ζ1未満であるか否かを判別する(ステップS304)。ロータ回転角ζが開弁側制御切り替え角度ζ1未満である場合(ステップS304:YES)、即ち、図6で言えば、時刻がT1とT2との間である場合、ECU100は、駆動モータの駆動電流Iqを最大電流値Iq_maxに設定する(ステップS305)。   When the valve opening side control switching angle ζ1 is calculated, the ECU 100 determines whether or not the current rotor rotation angle ζ is less than the valve opening side control switching angle ζ1 (step S304). When the rotor rotation angle ζ is less than the valve opening side control switching angle ζ1 (step S304: YES), that is, in FIG. 6, when the time is between T1 and T2, the ECU 100 drives the drive motor. The current Iq is set to the maximum current value Iq_max (step S305).

続いて、ECU100は、ロータを基準とした座標系(即ち、q軸及びd軸により規定される座標系)から、ステータを基準とした固定座標系(α及びβの二相)への座標変換を実行する(ステップS306)。更に、ECU100は、二相から三相への相変換処理を実行し、ステータに印加される三相電流Iu、Iv及びIwを算出する(ステップS307)。三相電流を算出すると、ECU100は、この三相電流がステータに印加されるようにIPVEDU225を制御し、通電処理を実行する(ステップS308)。その結果、上述した最大電流制御が実現され、駆動モータのロータは、実質的に最速で駆動される。   Subsequently, the ECU 100 converts the coordinate system from the coordinate system based on the rotor (that is, the coordinate system defined by the q axis and the d axis) to the fixed coordinate system (two phases α and β) based on the stator. Is executed (step S306). Further, the ECU 100 executes a phase conversion process from two phases to three phases, and calculates three-phase currents Iu, Iv, and Iw applied to the stator (step S307). When the three-phase current is calculated, the ECU 100 controls the IPVEDU 225 so that the three-phase current is applied to the stator, and executes energization processing (step S308). As a result, the above-described maximum current control is realized, and the rotor of the drive motor is substantially driven at the highest speed.

ステップS308に係る通電処理が終了すると、処理がステップS304に戻され、ロータ回転角ζが開弁側制御切り替え角度ζ1に到達するまで最大電流制御が継続される。一方、ロータ回転角ζが開弁側制御切り替え角度ζ1未満でなくなると(ステップS304:YES)、図6で述べたPID制御期間に入り、ECU100は、駆動電流Iqの、ロータ回転角ζとロータ回転角の目標値(90°)との偏差に基づいたPID制御を開始する。先ず、ECU100は、駆動電流Iqを算出する(ステップS309)。尚、PID制御は、比例ゲインKp、積分ゲインKi及び微分ゲインKdに基づいた公知の態様でなされてよく、ここではその詳細を割愛することとする。   When the energization process according to step S308 ends, the process returns to step S304, and the maximum current control is continued until the rotor rotation angle ζ reaches the valve opening side control switching angle ζ1. On the other hand, when the rotor rotation angle ζ is not less than the valve opening side control switching angle ζ1 (step S304: YES), the PID control period described in FIG. 6 is entered, and the ECU 100 determines the rotor rotation angle ζ and the rotor of the drive current Iq. PID control based on the deviation from the target value (90 °) of the rotation angle is started. First, the ECU 100 calculates a drive current Iq (step S309). The PID control may be performed in a known manner based on the proportional gain Kp, the integral gain Ki, and the differential gain Kd, and details thereof will be omitted here.

駆動電流Iqが算出されると、ECU100は、先に述べたステップS306乃至ステップS308の処理過程と同様に、固定軸変換(ステップS310)処理及び三相変換処理(ステップS311)を経て通電処理を実行する(ステップS312)。その結果、駆動電流Iqの絶対値は徐々に減少を開始する。   When the drive current Iq is calculated, the ECU 100 performs the energization process through the fixed axis conversion (step S310) process and the three-phase conversion process (step S311), as in the process of steps S306 to S308 described above. Execute (step S312). As a result, the absolute value of the drive current Iq starts to gradually decrease.

ECU100は、ロータ回転角ζが、目標値である90°に到達したか否かを判別する(ステップS313)。ロータ回転角ζが未だζ1以上90°未満の範囲に存在する場合(ステップS313:NO)、処理はステップS309に戻され、一連の処理が繰り返される。即ち、PID制御期間が継続される。ロータ回転角ζが目標値である90°に収束すると(ステップS313:YES)、開弁制御は終了する。   The ECU 100 determines whether or not the rotor rotation angle ζ has reached the target value of 90 ° (step S313). If the rotor rotation angle ζ is still in the range of ζ1 or more and less than 90 ° (step S313: NO), the process returns to step S309, and a series of processes is repeated. That is, the PID control period is continued. When the rotor rotation angle ζ converges to the target value of 90 ° (step S313: YES), the valve opening control ends.

続いて、図9を参照し、閉弁制御の詳細について説明する。ここに、図9は、閉弁制御のフローチャートである。尚、同図において、図7と重複する箇所について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。   Next, details of the valve closing control will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a flowchart of the valve closing control. In the figure, the same parts as those in FIG. 7 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted as appropriate.

図9において、ステップS302に係る処理においてロータ回転角ζが取得されると、ECU100は、閉弁側制御切り替え角度ζ2を算出する(ステップS401)。ここで、図10を参照し、閉弁側制御切り替え角度ζ2の特性について説明する。ここに、図10は、閉弁側制御切り替え角度ζ2の特性を概念的に表してなる模式的な特性図である。   In FIG. 9, when the rotor rotation angle ζ is acquired in the processing according to step S302, the ECU 100 calculates the valve closing side control switching angle ζ2 (step S401). Here, the characteristics of the valve closing side control switching angle ζ2 will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a schematic characteristic diagram conceptually showing the characteristic of the valve closing side control switching angle ζ2.

図10において、縦軸及び横軸には、閉弁側制御切り替え角度ζ2及び駆動電圧Vdcが夫々表されており、図示するように、閉弁側制御切り替え角度ζ2は、駆動電圧Vdcの増加に対し減少する減少関数として設定されている。例えば、上述した基準駆動電圧Vdc0に対し、閉弁側制御切り替え角度ζ2はζ20であり、基準駆動電圧Vdc0未満の駆動電圧Vdc1に対し、閉弁側制御切り替え角度ζ2は、ζ20よりも大きいζ21である。ECU100のROMには、予め図10に相当する関係を数値的に表してなる、閉弁側制御切り替え角度マップが格納されている。   In FIG. 10, the vertical axis and the horizontal axis represent the valve closing side control switching angle ζ2 and the drive voltage Vdc, respectively. As illustrated, the valve closing side control switching angle ζ2 increases the drive voltage Vdc. It is set as a decreasing function that decreases. For example, the valve closing side control switching angle ζ2 is ζ20 with respect to the reference driving voltage Vdc0 described above, and the valve closing side control switching angle ζ2 is ζ21 larger than ζ20 with respect to the driving voltage Vdc1 less than the reference driving voltage Vdc0. is there. The ROM of the ECU 100 stores a valve closing side control switching angle map that numerically represents the relationship corresponding to FIG.

図9に戻り、ステップS401に係る処理において、ECU100は、ROMに格納された閉弁側制御切り替え角度マップを参照し、取得された駆動電圧Vdcに対応する一の値を、閉弁側制御切り替え角度ζ2として設定することにより、閉弁側制御切り替え角度ζ2を算出する。   Returning to FIG. 9, in the process according to step S <b> 401, the ECU 100 refers to the valve closing side control switching angle map stored in the ROM, and sets the one value corresponding to the acquired drive voltage Vdc to the valve closing side control switching. By setting as the angle ζ2, the valve closing side control switching angle ζ2 is calculated.

閉弁側制御切り替え角度ζ2を算出すると、ECU100は、現時点のロータ回転角ζが、係る閉弁側制御切り替え角度ζ2よりも大きいか否かを判別する(ステップS402)。ロータ回転角ζが閉弁側制御切り替え角度ζ2よりも大きい場合(ステップS402:YES)、ステップS305乃至ステップS308に係る最大電流制御が実行され、ロータ回転角ζが閉弁側制御切り替え角度ζ2以下である場合(ステップS402:NO)、ステップS309乃至ステップS312に係るPID制御が実行される。   When the valve closing side control switching angle ζ2 is calculated, the ECU 100 determines whether or not the current rotor rotation angle ζ is larger than the valve closing side control switching angle ζ2 (step S402). When the rotor rotation angle ζ is larger than the valve closing side control switching angle ζ2 (step S402: YES), the maximum current control according to steps S305 to S308 is executed, and the rotor rotation angle ζ is equal to or smaller than the valve closing side control switching angle ζ2. (Step S402: NO), the PID control according to Steps S309 to S312 is executed.

ECU100は、閉弁側のPID制御期間において、ロータ回転角ζが目標値である0°に到達したか否かを判別する(ステップS403)。ロータ回転角ζが目標値である0°に未だ収束しない場合(ステップS403:NO)、処理はステップS309に戻され、PID制御に係る一連の処理が繰り返されると共に、ロータ回転角ζが目標値に収束すると(ステップS403:YES)、閉弁制御は終了する。   The ECU 100 determines whether or not the rotor rotation angle ζ has reached the target value of 0 ° during the valve closing side PID control period (step S403). When the rotor rotation angle ζ has not yet converged to the target value of 0 ° (step S403: NO), the process is returned to step S309, a series of processes relating to PID control is repeated, and the rotor rotation angle ζ is the target value. (Step S403: YES), the valve closing control ends.

ここで、本実施形態の効果を説明するために、再び図6を参照すると、上述した開弁制御及び閉弁制御によれば、駆動電圧Vdcが基準電圧Vdc0に対し(実践上は、基準電圧Vdcを含む一定の範囲であってもよい)低下した場合に、開弁側制御切り替え角度ζ1が減少側へ、閉弁側制御切り替え角度ζ2が増加側へ変化する。これは、開弁制御及び閉弁制御いずれの場合にも、電流の制御形態が、より早期にPID制御に移行することを意味する。   Here, in order to explain the effect of the present embodiment, referring to FIG. 6 again, according to the above-described valve opening control and valve closing control, the drive voltage Vdc is compared with the reference voltage Vdc0 (in practice, the reference voltage). When it decreases, the valve opening side control switching angle ζ1 changes to the decreasing side, and the valve closing side control switching angle ζ2 changes to the increasing side. This means that the current control mode shifts to PID control earlier in both the valve opening control and the valve closing control.

駆動電圧Vdcが低下した場合、PID制御が有効に機能し難くなるが、このように相対的にみて早期にPID制御が開始されることによって、駆動電圧Vdcの低下時においても、ロータ回転角を目標値へ収束させることが可能となる。即ち、インパルス弁224の収束性が担保される。   When the drive voltage Vdc decreases, the PID control becomes difficult to function effectively. However, since the PID control is started at an early stage in this way, the rotor rotation angle is reduced even when the drive voltage Vdc is decreased. It is possible to converge to the target value. That is, the convergence of the impulse valve 224 is ensured.

インパルス弁駆動制御においては、実行フラグFg_ipがON状態であれば、各気筒の主として吸気行程においてインパルス弁224は全開開度と全閉開度との間で繰り返し開閉される。従って、インパルス弁224の開度は、定められた期間内に目標値に収束している必要があるが、駆動電圧Vdcの低下に対し何らの対策も講じられずに収束性が低下したまま放置されると、例えばインパルス弁224の開度が目標値に収束する前に、次なる動作タイミング(例えば、開弁時期又は閉弁時期)が訪れる等の事態が発生し、例えば、インパルス弁224の開度が設計範囲(例えば、0°〜90°或いはそれに適度にマージンを設けた範囲)を逸脱する等によりインパルス弁224が制御不能な状態に陥る可能性が高くなる。即ち、インパルス弁駆動制御においては、一般的な弁制御(即ち、遷移時間の長短はさておき開度が目標値に収束すればよい旨の制御)とは異なり、遷移時間等を好適に含む収束性の低下を可及的に抑制する必要がある。   In the impulse valve drive control, if the execution flag Fg_ip is in the ON state, the impulse valve 224 is repeatedly opened and closed between the fully open position and the fully closed position mainly in the intake stroke of each cylinder. Therefore, the opening of the impulse valve 224 needs to converge to the target value within a predetermined period, but no measures are taken against the decrease of the drive voltage Vdc, and the convergence is left lowered. Then, for example, the next operation timing (for example, valve opening timing or valve closing timing) occurs before the opening of the impulse valve 224 converges to the target value. There is a high possibility that the impulse valve 224 falls into an uncontrollable state because the opening degree deviates from a design range (for example, a range with 0 ° to 90 ° or an appropriate margin). That is, in the impulse valve drive control, unlike general valve control (that is, control that the opening only needs to converge to the target value aside from the length of the transition time), the convergence property that suitably includes the transition time and the like. It is necessary to suppress the decrease in the amount as much as possible.

その点、本実施形態によれば、PID制御により多くの時間が割かれ、インパルス弁開閉指示信号が切り替わってからロータ回転角ζが目標値に収束するのに要する遷移時間は、駆動電圧Vdcが基準電圧Vdcにある場合と較べて長くなるにせよ、少なくとも駆動電圧Vdcの低下に対し何らの対策も講じられぬ場合と較べて短くなる。即ち、本実施形態によれば、インパルス弁224が制御不能状態に陥る事態を好適に回避することが可能となるのである。   In that respect, according to the present embodiment, a lot of time is spent by the PID control, and the transition time required for the rotor rotation angle ζ to converge to the target value after the impulse valve opening / closing instruction signal is switched is the drive voltage Vdc. Although it becomes longer compared to the case where it is at the reference voltage Vdc, at least it becomes shorter than the case where no measures are taken against the decrease in the drive voltage Vdc. That is, according to the present embodiment, it is possible to suitably avoid a situation in which the impulse valve 224 falls into an uncontrollable state.

尚、補足すると、開弁側制御切り替え角度ζ1及び閉弁側制御切り替え角度ζ2は、夫々インパルス弁224の収束性を規定する、本発明に係る「制御パラメータ」の一例であり、本発明に係る「収束性の低下が抑制される方向」の一例として、夫々減少側及び増加側へ変更される(即ち、ステップS303及びステップS401に係る処理は、夫々本発明に係る「変更手段」の動作の一例である)。   Note that, supplementarily, the valve opening side control switching angle ζ1 and the valve closing side control switching angle ζ2 are examples of “control parameters” according to the present invention that define the convergence of the impulse valve 224, respectively. As an example of “the direction in which the decrease in convergence is suppressed”, the direction is changed to a decrease side and an increase side, respectively (that is, the processes according to step S303 and step S401 are respectively the operations of the “change means” according to the present invention. An example).

尚、上述した開弁制御及び閉弁制御において、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時期でインパルス弁224が開閉するようにIPVEDU225を制御するが、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、インパルスチャージの実行に際し、エミッションの悪化は生じない。
<第2実施形態>
インパルス弁224の収束性を担保する態様は、第1実施形態のものに限定されない。ここで、図11を参照し、このような趣旨に基づいた本発明の第2実施形態に係る開弁制御の詳細について説明する。ここに、図11は、本発明の第2実施形態に係る開弁制御のフローチャートである。尚、同図において、図7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実施形態に係る閉弁制御については、説明の煩雑化を防ぐ目的から割愛するが、開弁制御と同様の概念を適用可能である。
In the valve opening control and the valve closing control described above, the ECU 100 improves the intake charging efficiency as much as possible for each vehicle operating condition in advance experimentally, empirically, theoretically, or based on simulation or the like. The IPVEDU 225 is controlled so that the impulse valve 224 opens and closes at an opening / closing timing determined so that the intake air is taken into the cylinder 202 at this time, so that the air-fuel ratio is maintained at a predetermined value. The fuel injection amount is corrected. When correcting the fuel injection amount, the fuel injection amount correction amount mapped in advance in association with the vehicle operating conditions and the opening / closing timing of the impulse valve 224 (related to the improvement in the charging efficiency of intake air by inertia supercharging) The reference fuel injection amount is appropriately increased and corrected. For this reason, when the impulse charge is executed, the emission does not deteriorate.
Second Embodiment
The aspect which ensures the convergence of the impulse valve 224 is not limited to that of the first embodiment. Here, with reference to FIG. 11, the detail of the valve opening control which concerns on 2nd Embodiment of this invention based on such a meaning is demonstrated. FIG. 11 is a flowchart of the valve opening control according to the second embodiment of the present invention. In the figure, the same reference numerals are assigned to the same parts as those in FIG. 7, and the description thereof is omitted as appropriate. In addition, about the valve closing control which concerns on 2nd Embodiment, although omitted for the purpose of preventing complication of explanation, the concept similar to valve opening control is applicable.

図11において、ロータ回転角ζを取得すると、ECU100は、開弁側制御切り替え角度ζ1を設定する(ステップS501)。但し、ステップS501では、開弁側制御切り替え角度ζ1は、予め設定された固定値(ここでは、基準駆動電圧Vdcに対応するζ10であるとする)。   In FIG. 11, when the rotor rotation angle ζ is acquired, the ECU 100 sets the valve opening side control switching angle ζ1 (step S501). However, in step S501, the valve opening side control switching angle ζ1 is a preset fixed value (here, it is assumed that it is ζ10 corresponding to the reference drive voltage Vdc).

一方、ECU100は、ロータ回転角ζが開弁側制御切り替え角度ζ1よりも大きい場合に(ステップS304:NO)、PID制御に係るPIDゲインを算出する(ステップS502)。   On the other hand, when the rotor rotation angle ζ is larger than the valve opening side control switching angle ζ1 (step S304: NO), the ECU 100 calculates a PID gain related to PID control (step S502).

ここで、図12乃至図14を参照し、本実施形態に係るPIDゲインの特性について説明する。ここに、図12は、比例ゲインKpの特性を概念的に表してなる模式的な特性図であり、図13は、積分ゲインKiの特性を概念的に表してなる模式的な特性図であり、図14は、微分ゲインKdの特性を概念的に表してなる模式的な特性図である。これら各図において、図8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。   Here, the characteristics of the PID gain according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 12 is a schematic characteristic diagram conceptually showing the characteristic of the proportional gain Kp, and FIG. 13 is a schematic characteristic diagram conceptually showing the characteristic of the integral gain Ki. FIG. 14 is a schematic characteristic diagram conceptually showing the characteristic of the differential gain Kd. In these drawings, the same reference numerals are given to the same portions as those in FIG. 8, and the description thereof will be omitted as appropriate.

図12において、縦軸及び横軸には、比例ゲインKp及び駆動電圧Vdcが夫々表されており、図示するように、比例ゲインKpは、駆動電圧Vdcの増加に対し減少する減少関数として設定されている。例えば、基準駆動電圧Vdc0に対し、比例ゲインKpはKp0であり、基準駆動電圧Vdc0未満の駆動電圧Vdc1に対し、比例ゲインKpは、Kp0よりも大きいKp1である。ECU100のROMには、予め図12に相当する関係を数値的に表してなる、比例ゲインマップが格納されている。   In FIG. 12, the ordinate and the abscissa represent the proportional gain Kp and the drive voltage Vdc, respectively. As illustrated, the proportional gain Kp is set as a decreasing function that decreases with an increase in the drive voltage Vdc. ing. For example, the proportional gain Kp is Kp0 with respect to the reference drive voltage Vdc0, and the proportional gain Kp is Kp1 larger than Kp0 with respect to the drive voltage Vdc1 less than the reference drive voltage Vdc0. The ROM of the ECU 100 stores a proportional gain map that numerically represents the relationship corresponding to FIG.

図13において、縦軸及び横軸には、積分ゲインKi及び駆動電圧Vdcが夫々表されており、図示するように、積分ゲインKiは、駆動電圧Vdcの増加に対し減少する減少関数として設定されている。例えば、基準駆動電圧Vdc0に対し、積分ゲインKiはKi0であり、基準駆動電圧Vdc0未満の駆動電圧Vdc1に対し、積分ゲインKiは、Ki0よりも大きいKi1である。ECU100のROMには、予め図13に相当する関係を数値的に表してなる、積分ゲインマップが格納されている。   In FIG. 13, the vertical axis and the horizontal axis represent the integral gain Ki and the drive voltage Vdc, respectively. As illustrated, the integral gain Ki is set as a decreasing function that decreases with an increase in the drive voltage Vdc. ing. For example, the integral gain Ki is Ki0 with respect to the reference drive voltage Vdc0, and the integral gain Ki is Ki1 larger than Ki0 with respect to the drive voltage Vdc1 less than the reference drive voltage Vdc0. In the ROM of the ECU 100, an integral gain map is previously stored that numerically represents the relationship corresponding to FIG.

図14において、縦軸及び横軸には、微分ゲインKd及び駆動電圧Vdcが夫々表されており、図示するように、微分ゲインKdは、駆動電圧Vdcの増加に対し減少する減少関数として設定されている。例えば、基準駆動電圧Vdc0に対し、微分ゲインKdはKd0であり、基準駆動電圧Vdc0未満の駆動電圧Vdc1に対し、微分ゲインKdは、Kd0よりも大きいKd1である。ECU100のROMには、予め図14に相当する関係を数値的に表してなる、微分ゲインマップが格納されている。   In FIG. 14, the vertical axis and the horizontal axis represent the differential gain Kd and the drive voltage Vdc, respectively. As illustrated, the differential gain Kd is set as a decreasing function that decreases with an increase in the drive voltage Vdc. ing. For example, the differential gain Kd is Kd0 with respect to the reference drive voltage Vdc0, and the differential gain Kd is Kd1 larger than Kd0 with respect to the drive voltage Vdc1 less than the reference drive voltage Vdc0. The ROM of the ECU 100 stores a differential gain map that numerically represents the relationship corresponding to FIG. 14 in advance.

図11に戻り、ECU100は、比例ゲインKp、積分ゲインKi及び微分ゲインKdの各々に対応するマップから、駆動電圧Vdcに対応する一の値を、夫々比例ゲインKp、積分ゲインKi及び微分ゲインKdとして選択的に取得することによりステップS502に係るPIDゲインの算出を実行する。また、PIDゲインの算出が終了すると、ECU100は、算出されたPIDゲインに基づいて、第1実施形態と同様に、ステップS309乃至ステップS312に係るPID制御を実行する。   Returning to FIG. 11, the ECU 100 determines one value corresponding to the drive voltage Vdc from the map corresponding to each of the proportional gain Kp, the integral gain Ki, and the differential gain Kd, and the proportional gain Kp, the integral gain Ki, and the differential gain Kd, respectively. As a result, the calculation of the PID gain according to step S502 is executed. When the calculation of the PID gain is completed, the ECU 100 executes PID control according to steps S309 to S312 based on the calculated PID gain, similarly to the first embodiment.

本実施形態によれば、駆動電圧Vdcの低下時において、比例ゲインKpが増加側に変更されるため、ロータ回転角ζと目標値との偏差に対する駆動電流Iqの絶対値が大きくなり、インパルス弁224の駆動エネルギが確保される。また、同様に積分ゲインKiが増加側に変更されるため、比例ゲインKpの増加によるオーバシュートが抑制される。更に、微分ゲインKdが増加側に変更されることにより、収束性の低下抑制が図られる。このため、第1実施形態と同様に、インパルス弁224の収束性が担保され、インパルス弁224が制御不能状態に陥ることが回避される。この際、第1実施形態と較べて、最大電流制御は駆動電圧Vdcに関係なく行われる分、遷移時間が短縮化される。   According to the present embodiment, when the drive voltage Vdc is decreased, the proportional gain Kp is changed to the increase side, so that the absolute value of the drive current Iq with respect to the deviation between the rotor rotation angle ζ and the target value increases, and the impulse valve 224 driving energy is secured. Similarly, since the integral gain Ki is changed to the increasing side, overshoot due to an increase in the proportional gain Kp is suppressed. Further, the derivative gain Kd is changed to the increasing side, thereby suppressing the convergence from being lowered. For this reason, as in the first embodiment, the convergence of the impulse valve 224 is ensured, and the impulse valve 224 is prevented from falling into an uncontrollable state. At this time, as compared with the first embodiment, the maximum current control is performed regardless of the drive voltage Vdc, so that the transition time is shortened.

尚、補足すると、比例ゲインKp、積分ゲインKi及び微分ゲインKdは、夫々インパルス弁224の収束性を規定する、本発明に係る「制御パラメータ」の他の一例であり、本発明に係る「収束性の低下が抑制される方向」の一例として、夫々増加側へ変更される(即ち、ステップS502に係る処理は、本発明に係る「変更手段」の動作の他の一例である)。   Supplementally, the proportional gain Kp, the integral gain Ki, and the differential gain Kd are other examples of the “control parameter” according to the present invention that defines the convergence of the impulse valve 224, respectively. As an example of “the direction in which the deterioration of the property is suppressed”, each is changed to an increase side (that is, the process according to step S502 is another example of the operation of the “change means” according to the present invention).

<第3実施形態>
インパルス弁224の収束性を担保する態様は、第1実施形態及び第2実施形態のものに限定されない。ここで、図15を参照し、このような趣旨に基づいた本発明の第3実施形態に係る開弁制御の詳細について説明する。ここに、図15は、本発明の第3実施形態に係る開弁制御のフローチャートである。尚、同図において、図11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3実施形態に係る閉弁制御については、説明の煩雑化を防ぐ目的から割愛するが、開弁制御と同様の概念を適用可能である。
<Third Embodiment>
The aspect which ensures the convergence of the impulse valve 224 is not limited to that of the first embodiment and the second embodiment. Here, with reference to FIG. 15, the details of the valve opening control according to the third embodiment of the present invention based on such a purpose will be described. FIG. 15 is a flowchart of the valve opening control according to the third embodiment of the present invention. In the figure, the same reference numerals are given to the same portions as those in FIG. 11, and the description thereof will be omitted as appropriate. In addition, about the valve closing control which concerns on 3rd Embodiment, although omitted for the purpose of preventing complication of explanation, the concept similar to valve opening control is applicable.

図15において、ロータ回転角ζが開弁側制御切り替え角度ζ1未満である場合(ステップS304:YES)、ECU100は、駆動電流Iqの最大電流値Iq_maxを算出する(ステップS601)。ここで、図16を参照し、最大電流値Iq_maxの特性について説明する。ここに、図16は、最大電流値Iq_maxの特性を概念的に表してなる模式的な特性図である。尚、同図において、図8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。   In FIG. 15, when the rotor rotation angle ζ is less than the valve opening side control switching angle ζ1 (step S304: YES), the ECU 100 calculates the maximum current value Iq_max of the drive current Iq (step S601). Here, the characteristics of the maximum current value Iq_max will be described with reference to FIG. FIG. 16 is a schematic characteristic diagram conceptually showing the characteristic of the maximum current value Iq_max. In the figure, the same reference numerals are given to the same portions as those in FIG. 8, and the description thereof will be omitted as appropriate.

図16において、縦軸及び横軸には、最大電流値Iq_max及び駆動電圧Vdcが夫々表されており、図示するように、最大電流値Iq_maxは、駆動電圧Vdcの増加に対し減少する減少関数として設定されている。例えば、基準駆動電圧Vdc0に対し、最大電流値Iq_maxはIq0であり、基準駆動電圧Vdc0未満の駆動電圧Vdc1に対し、最大電流値Iq_maxは、Iq0よりも大きいIq1である。ECU100のROMには、予め図16に相当する関係を数値的に表してなる、最大電流値マップが格納されている。   In FIG. 16, the vertical axis and the horizontal axis represent the maximum current value Iq_max and the drive voltage Vdc, respectively. As shown in the figure, the maximum current value Iq_max is expressed as a decreasing function that decreases with an increase in the drive voltage Vdc. Is set. For example, the maximum current value Iq_max is Iq0 with respect to the reference drive voltage Vdc0, and the maximum current value Iq_max is Iq1 larger than Iq0 with respect to the drive voltage Vdc1 less than the reference drive voltage Vdc0. The ROM of ECU 100 stores in advance a maximum current value map that numerically represents the relationship corresponding to FIG.

図15に戻り、ECU100は、最大電流値マップから、駆動電圧Vdcに対応する一の値を選択的に取得することによりステップS601に係る最大電流値Iq_maxの算出を実行する。最大電流値Iq_maxの算出が終了すると、ECU100は、算出された最大電流値Iq_maxに基づいて、第1実施形態と同様に、ステップS305乃至ステップS308に係る最大電流制御を実行する。   Returning to FIG. 15, the ECU 100 executes the calculation of the maximum current value Iq_max according to step S601 by selectively acquiring one value corresponding to the drive voltage Vdc from the maximum current value map. When the calculation of the maximum current value Iq_max is completed, the ECU 100 executes the maximum current control according to steps S305 to S308 based on the calculated maximum current value Iq_max, as in the first embodiment.

本実施形態によれば、駆動電圧Vdcの低下時において、駆動電流Iqの最大電流値Iq_maxが増加側に変更されるため、駆動電圧Vdcの低下によるロータの回転エネルギの不足が補われ、駆動電圧Vdcが基準駆動電圧Vdc0にある場合と較べた、PID制御への移行時におけるロータの回転速度の変化を抑制することが可能となる。従って、PID制御が機能し得、駆動電圧Vdcの低下がインパルス弁224の遷移時間に与える影響を抑制することが可能となる。即ち、インパルス弁224の収束性の低下が抑制され、インパルス弁224が制御不能状態に陥る事態が回避されるのである。   According to the present embodiment, when the drive voltage Vdc is decreased, the maximum current value Iq_max of the drive current Iq is changed to the increase side, so that the shortage of the rotational energy of the rotor due to the decrease of the drive voltage Vdc is compensated for. Compared to the case where Vdc is at the reference drive voltage Vdc0, it is possible to suppress a change in the rotational speed of the rotor when shifting to PID control. Therefore, PID control can function, and it is possible to suppress the influence of the decrease in the drive voltage Vdc on the transition time of the impulse valve 224. That is, a decrease in convergence of the impulse valve 224 is suppressed, and a situation where the impulse valve 224 falls into an uncontrollable state is avoided.

尚、補足すると、最大電流値Iq_maxは、インパルス弁224の収束性を規定する、本発明に係る「制御パラメータ」の他の一例であり、本発明に係る「収束性の低下が抑制される方向」の一例として、増加側へ変更される(即ち、ステップS601に係る処理は、本発明に係る「変更手段」の動作の他の一例である)。
<第4実施形態>
上述した第1乃至第3実施形態では、開弁制御及び閉弁制御におけるIPVEDU225の制御パラメータを変更することにより、インパルス弁224の収束性の低下抑制が図られたが、これらとは異なる手法によっても、インパルス弁224が制御不能状態に陥る事態を回避することが可能である。ここで、本発明の第4実施形態として、このような趣旨に基づいてECU100により実行される、フェイル電圧学習処理及び制限処理について説明する。始めに、図17を参照し、フェイル電圧学習処理の詳細について説明する。ここに、図17は、フェイル電圧学習処理のフローチャートである。尚、同図において、図7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4実施形態に係るエンジンシステムの構成は、第1乃至第3実施形態に係るエンジンシステム10と等しいものとする。
In addition, supplementally, the maximum current value Iq_max is another example of the “control parameter” according to the present invention that defines the convergence of the impulse valve 224, and the “direction in which a decrease in convergence is suppressed according to the present invention”. As an example (ie, the process according to step S601 is another example of the operation of the “change means” according to the present invention).
<Fourth embodiment>
In the first to third embodiments described above, the convergence of the impulse valve 224 is suppressed from being lowered by changing the control parameter of the IPVEDU 225 in the valve opening control and the valve closing control. However, it is possible to avoid a situation in which the impulse valve 224 falls into an uncontrollable state. Here, as a fourth embodiment of the present invention, a fail voltage learning process and a restriction process that are executed by the ECU 100 based on such a purpose will be described. First, details of the fail voltage learning process will be described with reference to FIG. FIG. 17 is a flowchart of the fail voltage learning process. In the figure, the same parts as those in FIG. 7 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted as appropriate. In addition, the structure of the engine system which concerns on 4th Embodiment shall be the same as the engine system 10 which concerns on 1st thru | or 3rd embodiment.

図17において、ロータ回転角ζを取得すると、ECU100は、取得したロータ回転角ζが、予めROMに格納された上限値ζmaxよりも大きいか否か、又は同様に格納された下限値ζmin未満であるか否かを判別する(ステップS701)。ここで、上限値ζmaxは、開弁側の目標値(即ち、90°)であってもよいが、当該目標値に対し一定のマージンが付与された値であってもよい。例えば、上限値ζmaxは、110°前後の値であってもよい。同様に、下限値ζminは、閉弁側の目標値(即ち、0°)であってもよいが、当該目標値に対し一定のマージンが付与された値であってもよい。例えば、下限値ζminは、−20°前後の値であってもよい。   In FIG. 17, when the rotor rotation angle ζ is acquired, the ECU 100 determines whether the acquired rotor rotation angle ζ is larger than the upper limit value ζmax stored in the ROM in advance or less than the lower limit value ζmin stored in the same manner. It is determined whether or not there is (step S701). Here, the upper limit value ζmax may be a target value on the valve opening side (that is, 90 °), or may be a value obtained by adding a certain margin to the target value. For example, the upper limit value ζmax may be a value around 110 °. Similarly, the lower limit value ζmin may be a target value on the valve closing side (that is, 0 °), but may be a value obtained by adding a certain margin to the target value. For example, the lower limit value ζmin may be a value around −20 °.

ロータ回転角ζが、この上下限値により規定される範囲内に存在する場合(ステップS701:NO)、処理はステップS301に戻され、一連の処理が繰り返されると共に、ロータ回転角ζが、上限値ζmaxよりも大きいか又は下限値ζmin未満である場合(ステップS701:YES)、ECU100は、ステップS301において取得された駆動電圧Vdcが、基準駆動電圧Vdc0未満であるか否かを判別する(ステップS702)。   When the rotor rotation angle ζ is within the range defined by the upper and lower limit values (step S701: NO), the process returns to step S301, and a series of processes are repeated, and the rotor rotation angle ζ is increased to the upper limit. If it is greater than value ζmax or less than lower limit value ζmin (step S701: YES), ECU 100 determines whether or not drive voltage Vdc acquired in step S301 is less than reference drive voltage Vdc0 (step S701). S702).

駆動電圧Vdcが基準駆動電圧Vdc0未満である場合(ステップS702:YES)、ECU100は、予めRAM或いはフラッシュメモリ等に更新可能に記憶されてなる駆動電圧下限値Vdc_lowを、現時点の駆動電圧Vdcの値に更新する(ステップS703)。一方、駆動電圧Vdcが基準駆動電圧Vdc0以上である場合(ステップS702:NO)、ECU100は、同じく然るべき記憶手段に更新可能に記憶されてなる駆動電圧上限値Vdc_highを、現時点の駆動電圧Vdcの値に更新する(ステップS704)。ステップS703又はステップS704に係る処理が実行されると、処理はステップS301に戻され、一連の処理が繰り返される。   When the drive voltage Vdc is less than the reference drive voltage Vdc0 (step S702: YES), the ECU 100 sets the drive voltage lower limit value Vdc_low stored in advance in the RAM or flash memory or the like as the value of the current drive voltage Vdc. (Step S703). On the other hand, when the drive voltage Vdc is equal to or higher than the reference drive voltage Vdc0 (step S702: NO), the ECU 100 sets the drive voltage upper limit value Vdc_high that is stored in the appropriate storage means so as to be updatable, as the current drive voltage Vdc value. (Step S704). If the process which concerns on step S703 or step S704 is performed, a process will be returned to step S301 and a series of processes will be repeated.

次に、図18を参照し、制限処理の詳細について説明する。ここに、図18は、制限処理のフローチャートである。尚、同図において、図7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、フェイル電圧学習処理及び制限処理は相互いに独立して実行される処理である。   Next, details of the restriction process will be described with reference to FIG. FIG. 18 is a flowchart of the restriction process. In the figure, the same reference numerals are assigned to the same parts as those in FIG. 7, and the description thereof is omitted as appropriate. Note that the fail voltage learning process and the limit process are executed independently of each other.

図18において、駆動電圧Vdcを取得すると、ECU100は、先のフェイル電圧学習処理において適宜に更新される駆動電圧上限値Vdc_high及び駆動電圧下限値Vdc_lowを取得する(ステップS801)。これら上下限値を取得すると、ECU100は更に、駆動電圧Vdcが、取得された駆動電圧下限値Vdc_lowよりも大きく、且つ取得された駆動電圧上限値Vdc_high未満であるか否かを判別する(ステップS802)。   In FIG. 18, when the drive voltage Vdc is acquired, the ECU 100 acquires the drive voltage upper limit value Vdc_high and the drive voltage lower limit value Vdc_low that are appropriately updated in the previous fail voltage learning process (step S801). Upon acquiring these upper and lower limit values, the ECU 100 further determines whether or not the drive voltage Vdc is greater than the acquired drive voltage lower limit value Vdc_low and less than the acquired drive voltage upper limit value Vdc_high (step S802). ).

駆動電圧Vdcがこれら上下限値により規定される範囲内に存在する場合(ステップS802:YES)、ECU100は、インパルスチャージの許可状態を規定する許可フラグFg_ip2を、インパルスチャージの実行が許可される旨のON状態に設定する(ステップS803)。一方で、駆動電圧Vdcがこれら上下限値により規定される範囲内に存在しない場合(ステップS802:NO)、ECU100は、当該許可フラグFg_ip2を、インパルスチャージの実行を禁止する旨のOFF状態に設定する(ステップS804)。ステップS803又はステップS804が実行されることにより許可フラグFg_ip2の設定が終了すると、処理はステップS301に戻され、一連の処理が繰り返される。   If drive voltage Vdc is within the range defined by these upper and lower limits (step S802: YES), ECU 100 indicates that permission flag Fg_ip2 that defines the permitted state of impulse charge is permitted to perform impulse charge. Is set to the ON state (step S803). On the other hand, when the drive voltage Vdc does not exist within the range defined by these upper and lower limits (step S802: NO), the ECU 100 sets the permission flag Fg_ip2 to an OFF state that prohibits execution of impulse charge. (Step S804). When the setting of the permission flag Fg_ip2 is completed by executing step S803 or step S804, the process returns to step S301, and a series of processes is repeated.

ここで、許可フラグFg_ip2がOFF状態である場合、ECU100は、先に述べた実行フラグFg_ip1がON状態であっても、インパルスチャージを実行しない。即ち、第4実施形態においては、図5に例示するインパルス弁駆動制御において実行フラグFg_ip1が参照されるのに相前後して、許可フラグFg_ip2が参照され、許可フラグFg_ip2がOFF状態であれば、処理がステップS203に移行される。その結果、インパルス弁224は全開開度に維持される。無論、上述した燃料噴射量の補正も停止される。   Here, when the permission flag Fg_ip2 is in the OFF state, the ECU 100 does not execute the impulse charge even if the execution flag Fg_ip1 described above is in the ON state. That is, in the fourth embodiment, immediately after the execution flag Fg_ip1 is referred to in the impulse valve drive control illustrated in FIG. 5, the permission flag Fg_ip2 is referred to, and the permission flag Fg_ip2 is in the OFF state. The process proceeds to step S203. As a result, the impulse valve 224 is maintained at the fully open position. Of course, the correction of the fuel injection amount described above is also stopped.

本実施形態によれば、インパルス弁駆動制御(開弁制御及び閉弁制御を含む)の実行過程において、インパルス弁224の開度が目標値から大きく逸脱した場合に、IPVEDU225の駆動電圧Vdcが、上限駆動電圧Vdc_high又は下限駆動電圧Vdc_lowとして適宜更新されることにより学習され、駆動電圧Vdcがこの学習に係る学習値により規定される許可範囲内にない場合にはインパルス弁224の開閉が禁止される。即ち、ECU100が、本発明に係る「制限手段」の一例として機能し、本発明に係る「吸気制御弁の作動が制限される」旨の処理の一例が実行される。このため、インパルス弁224が、正常動作がある程度保証された範囲でのみ駆動されることとなり、制御不能状態に陥る事態を可及的に回避することが可能となる。
<第5実施形態>
次に、図19を参照し、本発明の第5実施形態として、本発明に係る「吸気制御弁の作動を制限する」旨の他の例について説明する。ここに、図19は、本発明の第5実施形態に係る基本制御のフローチャートである。尚、同図において、図3及び図7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。
According to this embodiment, when the opening degree of the impulse valve 224 greatly deviates from the target value in the execution process of the impulse valve drive control (including valve opening control and valve closing control), the drive voltage Vdc of the IPVEDU 225 is Learning is performed by appropriately updating the upper limit drive voltage Vdc_high or the lower limit drive voltage Vdc_low, and when the drive voltage Vdc is not within the permitted range defined by the learned value related to this learning, the opening and closing of the impulse valve 224 is prohibited. . That is, the ECU 100 functions as an example of the “restricting unit” according to the present invention, and an example of the processing that “the operation of the intake control valve is limited” according to the present invention is executed. For this reason, the impulse valve 224 is driven only within a range in which normal operation is guaranteed to some extent, and it is possible to avoid as much as possible the situation of being in an uncontrollable state.
<Fifth Embodiment>
Next, another example of “restricting the operation of the intake control valve” according to the present invention will be described as a fifth embodiment of the present invention with reference to FIG. FIG. 19 is a flowchart of basic control according to the fifth embodiment of the present invention. In the figure, the same reference numerals are given to the same portions as those in FIGS. 3 and 7, and the description thereof is omitted as appropriate.

図19において、インパルス弁開弁時期Aop及びインパルス弁閉弁時期Aclを取得すると、ECU100は、駆動電圧Vdcを取得し(ステップS301)、この取得された駆動電圧Vdcに基づいてインパルス弁開弁時期Aopを補正する(ステップS901)と共に、同様に、取得された駆動電圧Vdcに基づいてインパルス弁閉弁時期Aclを補正する(ステップS902)。   In FIG. 19, when the impulse valve opening timing Aop and the impulse valve closing timing Acl are acquired, the ECU 100 acquires the driving voltage Vdc (step S301), and the impulse valve opening timing based on the acquired driving voltage Vdc. Aop is corrected (step S901), and similarly, the impulse valve closing timing Acl is corrected based on the acquired drive voltage Vdc (step S902).

ここで、図20及び図21を参照し、インパルス弁開弁時期Aop及びインパルス弁閉弁時期Aclの補正態様について説明する。ここに、図20は、駆動電圧Vdcに対するインパルス弁開弁時期Aopの補正特性を概念的に表してなる模式的な特性図である。同様に、図21は、駆動電圧Vdcに対するインパルス弁閉弁時期Aclの補正特性を概念的に表してなる模式的な特性図である。尚、これら各図において、図8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。   Here, with reference to FIG. 20 and FIG. 21, the correction | amendment aspect of the impulse valve opening timing Aop and the impulse valve closing timing Acl is demonstrated. FIG. 20 is a schematic characteristic diagram conceptually showing the correction characteristic of the impulse valve opening timing Aop with respect to the drive voltage Vdc. Similarly, FIG. 21 is a schematic characteristic diagram conceptually showing the correction characteristic of the impulse valve closing timing Acl with respect to the drive voltage Vdc. In these drawings, portions overlapping those in FIG. 8 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted as appropriate.

図20において、駆動電圧Vdcに対するインパルス弁開弁時期Aopの特性は、機関回転速度Ne(或いは、機関回転速度Neのグループ)に対応付けられる形で複数設定されており、定性的な傾向としては、一の機関回転速度Ne(或いはNeのグループ)について、駆動電圧Vdcの低下に対し遅角側(図示上昇側)に推移する特性となる。また、図示するように、インパルス弁開弁時期Aopは、機関回転速度Neの上昇に応じて、より進角側で設定される。   In FIG. 20, a plurality of characteristics of the impulse valve opening timing Aop with respect to the drive voltage Vdc are set in association with the engine rotational speed Ne (or a group of engine rotational speed Ne). For one engine rotational speed Ne (or Ne group), the engine speed is shifted toward the retarded side (the increased side in the figure) with respect to the decrease in the drive voltage Vdc. Further, as illustrated, the impulse valve opening timing Aop is set on the more advanced side in accordance with the increase in the engine rotational speed Ne.

一方、図21において、駆動電圧Vdcに対するインパルス弁閉弁時期Aclの特性は、機関回転速度Ne(或いは、機関回転速度Neのグループ)に対応付けられる形で複数設定されており、定性的な傾向としては、一の機関回転速度Ne(或いはNeのグループ)について、駆動電圧Vdcの低下に対し進角側(図示低下側)に推移する特性となる。また、図示するように、インパルス弁閉弁時期Aclは、機関回転速度Neの上昇に応じて、より遅角側で設定される。尚、図21において、一の機関回転速度Neにおける基準駆動電圧Vdc0に対するインパルス弁閉弁時期AclはAcl0Aであるが、この値は、無論、図20における、同様のインパルス弁開弁時期Aop0Aよりも遅角側の値である。   On the other hand, in FIG. 21, a plurality of characteristics of the impulse valve closing timing Acl with respect to the drive voltage Vdc are set in association with the engine rotational speed Ne (or a group of the engine rotational speed Ne), and a qualitative tendency As for one engine rotation speed Ne (or Ne group), it is a characteristic that shifts to the advance side (illustration decrease side) with respect to the decrease of the drive voltage Vdc. Further, as shown in the figure, the impulse valve closing timing Acl is set on the more retarded side as the engine rotational speed Ne increases. In FIG. 21, the impulse valve closing timing Acl with respect to the reference drive voltage Vdc0 at one engine rotational speed Ne is Acl0A. Of course, this value is higher than the similar impulse valve opening timing Aop0A in FIG. The value on the retard side.

このように、本実施形態によれば、駆動電圧Vdcの低下に伴い、インパルス弁224の閉弁側の作用角が拡張側に変更され(即ち、本発明に係る「吸気制御弁の作動が制限される」旨の他の一例である)、駆動電圧Vdcの低下に伴うインパルス弁224の遷移時間の長大化が、開弁制御或いは閉弁制御に与える影響が緩和される。即ち、この種の制御がなされない場合と較べて、インパルス弁224が制御不能状態に陥る事態が回避されるのである。   Thus, according to the present embodiment, as the drive voltage Vdc decreases, the operating angle on the valve closing side of the impulse valve 224 is changed to the expansion side (that is, “the operation of the intake control valve according to the present invention is restricted). The increase in the transition time of the impulse valve 224 accompanying the decrease in the drive voltage Vdc is alleviated from the influence on the valve opening control or the valve closing control. That is, the situation where the impulse valve 224 falls into an uncontrollable state is avoided as compared with the case where this kind of control is not performed.

尚、エンジン200のように、複数の気筒でインパルス弁224が共用される一弁式の吸気系では、相互いに吸気行程が隣接する気筒各々における吸気行程において、インパルス弁224を繰り返し開閉する必要があり、インパルスチャージを有効に機能させるためには、開弁側の作用角よりも閉弁側の作用角を確保する必要がある。   In the one-valve intake system in which the impulse valve 224 is shared by a plurality of cylinders as in the engine 200, it is necessary to repeatedly open and close the impulse valve 224 in the intake strokes of the cylinders adjacent to each other. In order to make impulse charge function effectively, it is necessary to secure a valve operating angle on the valve closing side rather than a valve operating angle on the valve opening side.

この際、駆動電圧Vdcの低下に対してインパルス弁開弁時期Aopの補正及びインパルス弁閉弁時期Aclの補正を行うに際し、図20に例示する特性に従って開弁時期を補正しても、図21に例示する特性に従って閉弁時期を補正しても、閉弁側の作用角が拡張される方向に作用するが、好適な一形態として、インパルス弁開弁時期Aopの遅角制御がインパルス弁閉弁時期Aclの進角に先んじて実行され、閉弁時期が可及的に維持されてもよい。   At this time, when correcting the impulse valve opening timing Aop and correcting the impulse valve closing timing Acl with respect to the decrease in the drive voltage Vdc, even if the valve opening timing is corrected according to the characteristics illustrated in FIG. Even if the valve closing timing is corrected in accordance with the characteristics illustrated in Fig. 4, the valve closing side operating angle acts in the direction of expansion. However, as a preferred form, the retarding control of the impulse valve opening timing Aop is the impulse valve closing. It is executed prior to the advance of the valve timing Acl, and the valve closing timing may be maintained as much as possible.

この際、インパルス弁開弁時期Aopの遅角により、駆動電圧Vdcの低下に起因するインパルス弁224の遷移時間の長大化による影響が少なくとも実践上キャンセルされ得る場合には、必ずしもインパルス弁閉弁時期Aclの進角制御はなされずともよい。即ち、インパルス弁開弁時期Aopの遅角のみでは駆動電圧Vdcの低下に伴う遷移時間の長大化の影響を補償しきれない場合に、図21に示す特性に従って、インパルス弁閉弁時期Aclの進角がなされてもよい。但し、無論これらを同時に行ってもよい。   At this time, when the influence of the increase in the transition time of the impulse valve 224 caused by the decrease in the drive voltage Vdc can be canceled at least in practice by the delay of the impulse valve opening timing Aop, the impulse valve closing timing is not necessarily limited. The advance control of Acl may not be performed. That is, when the impulse valve opening timing Aop alone is not enough to compensate for the effect of the lengthening of the transition time associated with the decrease in the drive voltage Vdc, the advance of the impulse valve closing timing Acl according to the characteristics shown in FIG. Corners may be made. Of course, these may be performed simultaneously.

また、予めインパルスチャージ領域において、ポンピングロスの低減を図る等の目的から、吸気バルブ207の開弁時期を遅角(遅開き)する、又は吸気弁の207の閉弁時期を進角(早閉じ)する等の制御が行われている場合、元よりインパルス弁224の開弁側の作用角が十分に小さくなっている場合がある。例えば、そのような場合には、開弁側の作用角を担保するために、開弁側の作用角が拡張されてもよい。いずれにせよ、インパルス弁224が制御不能状態に陥ることを幾らかなり防止し得る限りにおいて、駆動電圧Vdcに応じたインパルス弁224の開閉時期の補正は、ここに例示するものに限らず如何なる態様を有していてもよい。   Further, in order to reduce the pumping loss in the impulse charge region in advance, the opening timing of the intake valve 207 is delayed (slowly opened), or the closing timing of the intake valve 207 is advanced (early closed). ), The operating angle on the valve opening side of the impulse valve 224 may be sufficiently small. For example, in such a case, the operating angle on the valve opening side may be expanded in order to secure the operating angle on the valve opening side. In any case, the correction of the opening / closing timing of the impulse valve 224 according to the drive voltage Vdc is not limited to the example illustrated here, as long as the impulse valve 224 can be prevented considerably from falling into an uncontrollable state. You may have.

尚、ここでは、駆動電圧Vdcが基準駆動電圧Vdc0未満に低下している状態について説明したが、駆動電圧Vdcが何らかの理由により基準駆動電圧Vdc0よりも大きい場合には、インパルス弁224の遷移時間が短くなるため、エンジン200の動力性能又は環境性能が実践上有意な程度に向上し得る値まで、開弁側の作用角或いは閉弁側の作用角を縮小してもよい。   Here, the state in which the drive voltage Vdc has decreased below the reference drive voltage Vdc0 has been described, but when the drive voltage Vdc is greater than the reference drive voltage Vdc0 for some reason, the transition time of the impulse valve 224 is Therefore, the operating angle on the valve opening side or the operating angle on the valve closing side may be reduced to a value at which the power performance or environmental performance of the engine 200 can be improved to a practically significant level.

尚、エンジン200のような一弁式の吸気系とは異なる、インパルス弁224を複数備えた多弁式の吸気系を有するエンジンの場合、インパルス弁開弁時期Aop及びインパルス弁閉弁時期Aclの補正態様は、一弁式の場合と異なり得る。   In the case of an engine having a multi-valve intake system having a plurality of impulse valves 224, which is different from the one-valve intake system such as the engine 200, the correction of the impulse valve opening timing Aop and the impulse valve closing timing Acl is corrected. The embodiment may be different from the single valve type.

ここで、図22及び図23を参照し、本実施形態の変形例として、多弁式(例えば、4気筒2弁式或いは4気筒4弁式等)のエンジンに対する、インパルス弁開弁時期Aop及びインパルス弁閉弁時期Aclの補正態様について説明する。ここに、図22は、駆動電圧Vdcに対するインパルス弁開弁時期Aopの他の補正特性を概念的に表してなる模式的な特性図である。同様に、図23は、駆動電圧Vdcに対するインパルス弁閉弁時期Aclの他の補正特性を概念的に表してなる模式的な特性図である。尚、これら各図において、図20及び図21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。   Here, referring to FIGS. 22 and 23, as a modification of the present embodiment, the impulse valve opening timing Aop and the impulse for a multi-valve engine (for example, a 4-cylinder 2-valve system or a 4-cylinder 4-valve system). A correction mode of the valve closing timing Acl will be described. FIG. 22 is a schematic characteristic diagram conceptually showing another correction characteristic of the impulse valve opening timing Aop with respect to the drive voltage Vdc. Similarly, FIG. 23 is a schematic characteristic diagram conceptually showing another correction characteristic of the impulse valve closing timing Acl with respect to the drive voltage Vdc. In these drawings, portions overlapping those in FIGS. 20 and 21 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted as appropriate.

図22において、駆動電圧Vdcに対するインパルス弁開弁時期Aopの特性は、機関回転速度Ne(或いは、機関回転速度Neのグループ)に対応付けられる形で複数設定されており、定性的な傾向としては、一の機関回転速度(或いは、グループ)について、駆動電圧Vdcの低下に対し進角側に推移する特性となる。また、図示するように、インパルス弁開弁時期Aopは、機関回転速度Neの上昇に応じて、より進角側で設定される。   In FIG. 22, a plurality of characteristics of the impulse valve opening timing Aop with respect to the drive voltage Vdc are set in association with the engine rotational speed Ne (or a group of the engine rotational speed Ne). As a qualitative tendency, For one engine rotation speed (or group), the characteristics shift toward the advance side with respect to the decrease in the drive voltage Vdc. Further, as illustrated, the impulse valve opening timing Aop is set on the more advanced side in accordance with the increase in the engine rotational speed Ne.

一方、図23において、駆動電圧Vdcに対するインパルス弁閉弁時期Aclの特性は、機関回転速度Ne(或いは、機関回転速度Neのグループ)に対応付けられる形で複数設定されており、定性的な傾向としては、一の機関回転速度Neについて、駆動電圧Vdcの低下に対し遅角側に推移する特性となる。また、図示するように、インパルス弁閉弁時期Aclは、機関回転速度Neの上昇に応じて、より遅角側で設定される。尚、図23において、一の機関回転速度Neにおける基準駆動電圧Vdc0に対するインパルス弁閉弁時期AclはAcl0Bであるが、この値は、無論、図22における、同様のインパルス弁開弁時期Aop0Bよりも遅角側の値である。   On the other hand, in FIG. 23, a plurality of characteristics of the impulse valve closing timing Acl with respect to the drive voltage Vdc are set in association with the engine rotational speed Ne (or a group of the engine rotational speed Ne), and a qualitative tendency As for the one engine rotation speed Ne, the characteristic shifts to the retard side with respect to the decrease of the drive voltage Vdc. Further, as shown in the figure, the impulse valve closing timing Acl is set on the more retarded side as the engine rotational speed Ne increases. In FIG. 23, the impulse valve closing timing Acl with respect to the reference drive voltage Vdc0 at one engine rotational speed Ne is Acl0B. Of course, this value is more than the same impulse valve opening timing Aop0B in FIG. The value on the retard side.

図22及び図23に示すように、多弁式の吸気系を有するエンジンでは、インパルス弁の閉弁時期に関する制約が、一弁式の場合と較べて大幅に少なく(即ち、インパルス弁の開閉状態が、他気筒の吸気行程に影響を及ぼす度合いが小さい)、駆動電圧Vdcの低下によるインパルス弁の遷移時間の長大化による影響を補償すべく、インパルス弁の開弁側の作用角が拡張側に補正される。   As shown in FIGS. 22 and 23, in an engine having a multi-valve intake system, restrictions on the closing timing of the impulse valve are significantly less than in the case of the single valve type (that is, the open / close state of the impulse valve is less). The degree of influence on the intake stroke of other cylinders is small), and the operating angle on the valve opening side of the impulse valve is corrected to the expansion side in order to compensate for the effect of the longer transition time of the impulse valve due to the decrease in the drive voltage Vdc. Is done.

この際、好適な一形態として、インパルス弁開弁時期Aopの進角制御がインパルス弁閉弁時期Aclの遅角に先んじて実行され、閉弁時期が可及的に維持されてもよい。この際、インパルス弁開弁時期Aopの進角により、駆動電圧Vdcの低下に起因するインパルス弁224の遷移時間の長大化による影響が少なくとも実践上キャンセルされ得る場合には、必ずしもインパルス弁閉弁時期Aclの遅角制御はなされずともよい。即ち、インパルス弁開弁時期Aopの進角のみでは駆動電圧Vdcの低下に伴う遷移時間の長大化の影響を補償しきれない場合に、図23に示す特性に従って、インパルス弁閉弁時期Aclの遅角がなされてもよい。但し、無論これらを同時に行ってもよい。   At this time, as a preferred embodiment, the advance control of the impulse valve opening timing Aop may be executed prior to the delay of the impulse valve closing timing Acl, and the valve closing timing may be maintained as much as possible. At this time, when the influence of the increase in the transition time of the impulse valve 224 caused by the decrease in the drive voltage Vdc can be canceled at least practically by the advance angle of the impulse valve opening timing Aop, the impulse valve closing timing is not necessarily limited. Acl retardation control may not be performed. That is, when the influence of the lengthening of the transition time due to the decrease in the drive voltage Vdc cannot be compensated only by the advance angle of the impulse valve opening timing Aop, the impulse valve closing timing Acl is delayed according to the characteristics shown in FIG. Corners may be made. Of course, these may be performed simultaneously.

尚、第1、第2及び第3実施形態と、第4及び第5実施形態とは、インパルス弁224を制御不能状態に陥ることを回避する点については同じであっても、そのアプローチが異なっており、前者はインパルス弁224の開度の収束性の低下を抑制させ、後者はインパルス弁224の作動を制限している。これらは、無論相容れないものではなく、相互に協調して実行されることにより、より実践上の高い利益を提供し得るものである。即ち、例えば、第1、第2及び第3の実施形態のうち少なくとも一に係る制御(無論、複数が組み合わされてもよい)を実践しつつ、それらによってもインパルス弁224の異常な駆動状態(制御不能状態或いはそれを招きかねない状態)が回避されない場合(無論、可能性は著しく低い)に、第4及び第5実施形態のうち少なくとも一方に係る制御によりインパルス弁224の作動が制限されるようにECU100が各部を制御してもよく、その場合、インパルス弁224が制御不能状態に陥る可能性を著しく低下させることが可能となる。   Although the first, second and third embodiments are the same as the fourth and fifth embodiments in that the impulse valve 224 is prevented from falling into an uncontrollable state, the approach is different. The former suppresses a decrease in convergence of the opening degree of the impulse valve 224, and the latter restricts the operation of the impulse valve 224. These are, of course, incompatible, and can provide higher practical benefits when executed in concert with each other. That is, for example, while performing the control according to at least one of the first, second, and third embodiments (of course, a plurality of them may be combined), the abnormal drive state of the impulse valve 224 (by means of them) ( In a case where an uncontrollable state or a state that may cause it is not avoided (of course, the possibility is extremely low), the operation of the impulse valve 224 is limited by the control according to at least one of the fourth and fifth embodiments. Thus, the ECU 100 may control each part, and in that case, the possibility that the impulse valve 224 falls into an uncontrollable state can be significantly reduced.

尚、上述した各種実施形態において、「より大きい」及び「以下」とは、比較に係る基準値の設定如何により容易に「以上」及び「未満」と置換し得る(無論、双方向である)概念であって、総体的な大小関係が規定される限りにおいて、基準値がいずれに含まれるかについては、本発明の本質的部分ではない。   In the various embodiments described above, “greater than” and “less than” can be easily replaced with “more than” and “less than” depending on the setting of the reference value for comparison (of course, it is bidirectional). As long as it is a concept and the overall magnitude relationship is defined, it is not an essential part of the present invention that the reference value is included.

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。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be changed as appropriate without departing from the spirit or concept of the invention that can be read from the claims and the entire specification. The control device is also included in the technical scope of the present invention.

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。1 is a schematic configuration diagram conceptually showing a configuration of an engine system according to a first embodiment of the present invention. 図1のエンジンシステムにおけるインパルス弁周辺の模式的な断面図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view around an impulse valve in the engine system of FIG. 1. 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。It is a flowchart of the basic control performed in the engine system of FIG. 図3の基本制御の実行過程において参照されるインパルスチャージ領域の模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram of an impulse charge region referred to in the execution process of the basic control of FIG. 3. 図1のエンジンシステムにおいて実行されるインパルス弁駆動制御のフローチャートである。It is a flowchart of the impulse valve drive control executed in the engine system of FIG. 図5のインパルス弁駆動制御において選択的に実行される開弁制御及び閉弁制御の実行過程におけるPCVEDUの動作状態を表すタイミングチャートである。It is a timing chart showing the operation state of PCVEDU in the execution process of the valve opening control and valve closing control selectively performed in the impulse valve drive control of FIG. 図5のインパルス弁駆動制御において選択的に実行される開弁制御のフローチャートである。6 is a flowchart of valve opening control selectively executed in the impulse valve drive control of FIG. 5. 図7の開弁制御において参照される開弁側制御切り替え角度特性を表してなる模式的な特性図である。It is a typical characteristic view showing the valve opening side control switching angle characteristic referred in the valve opening control of FIG. 図5のインパルス弁駆動制御において選択的に実行される閉弁制御のフローチャートである。6 is a flowchart of valve closing control that is selectively executed in the impulse valve drive control of FIG. 5. 図9の閉弁制御において参照される閉弁側制御切り替え角度の特性を概念的に表してなる模式的な特性図である。FIG. 10 is a schematic characteristic diagram conceptually showing characteristics of a valve closing side control switching angle referred to in the valve closing control of FIG. 9. 本発明の第2実施形態に係る開弁制御のフローチャートである。It is a flowchart of the valve opening control which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 図11の開弁制御において参照される比例ゲインKpの特性を概念的に表してなる模式的な特性図である。FIG. 12 is a schematic characteristic diagram conceptually showing a characteristic of a proportional gain Kp referred to in the valve opening control of FIG. 11. 図11の開弁制御において参照される積分ゲインKiの特性を概念的に表してなる模式的な特性図である。FIG. 12 is a schematic characteristic diagram conceptually showing a characteristic of an integral gain Ki referred to in the valve opening control of FIG. 11. 図11の開弁制御において参照される微分ゲインKdの特性を概念的に表してなる模式的な特性図である。FIG. 12 is a schematic characteristic diagram conceptually showing the characteristic of a differential gain Kd referred to in the valve opening control of FIG. 11. 本発明の第3実施形態に係る開弁制御のフローチャートである。It is a flowchart of the valve opening control which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 図15の開弁制御において参照される最大電流値Iq_maxの特性を概念的に表してなる模式的な特性図である。FIG. 16 is a schematic characteristic diagram conceptually showing a characteristic of a maximum current value Iq_max referred to in the valve opening control of FIG. 15. 本発明の第4実施形態に係るフェイル電圧学習処理のフローチャートである。It is a flowchart of the fail voltage learning process which concerns on 4th Embodiment of this invention. 本発明の第4実施形態に係る制限処理のフローチャートである。It is a flowchart of the restriction | limiting process which concerns on 4th Embodiment of this invention. 本発明の第5実施形態に係る基本制御のフローチャートである。It is a flowchart of basic control concerning a 5th embodiment of the present invention. 図19の基本制御において参照される駆動電圧Vdcに対するインパルス弁開弁時期Aopの補正特性を概念的に表してなる模式的な特性図である。FIG. 20 is a schematic characteristic diagram conceptually showing a correction characteristic of an impulse valve opening timing Aop with respect to a drive voltage Vdc referred to in the basic control of FIG. 19. 図19の基本制御において参照される駆動電圧Vdcに対するインパルス弁閉弁時期Aclの補正特性を概念的に表してなる模式的な特性図である。FIG. 20 is a schematic characteristic diagram conceptually showing a correction characteristic of an impulse valve closing timing Acl with respect to a drive voltage Vdc referred to in the basic control of FIG. 19. 第5実施形態の変形例に係り、駆動電圧Vdcに対するインパルス弁開弁時期Aopの他の補正特性を概念的に表してなる模式的な特性図であるFIG. 16 is a schematic characteristic diagram conceptually showing another correction characteristic of the impulse valve opening timing Aop with respect to the drive voltage Vdc according to a modification of the fifth embodiment. 第5実施形態の変形例に係り、駆動電圧Vdcに対するインパルス弁閉弁時期Aclの他の補正特性を概念的に表してなる模式的な特性図である。FIG. 16 is a schematic characteristic diagram conceptually showing another correction characteristic of the impulse valve closing timing Acl with respect to the drive voltage Vdc according to a modification of the fifth embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

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、223…サージタンク、224…インパルス弁、224A…弁体、224B…回転軸、225…IPVEDU。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Engine system, 100 ... ECU, 200 ... Engine, 202 ... Cylinder, 204 ... Intake pipe, 205 ... Throttle valve, 206 ... Communication pipe, 207 ... Intake valve, 223 ... Surge tank, 224 ... Impulse valve, 224A ... Valve Body, 224B ... rotating shaft, 225 ... IPVEDU.

Claims (4)

複数の気筒、該複数の気筒に連通する吸気通路に少なくとも一つ設置され、所定の開閉制御に伴う開閉状態の変化により吸気の脈動を利用した慣性過給が可能に構成された吸気制御弁、及び該吸気制御弁に対し前記開閉状態の変化に供される駆動力を付与可能な駆動手段を備える内燃機関の吸気制御装置であって、
前記吸気制御弁の開度を特定する特定手段と、
前記開閉制御において、前記特定された開度及び所定種類の制御パラメータに基づいて、前記吸気制御弁の開度が目標値に収束するように前記駆動手段を制御する制御手段と、
前記駆動手段における駆動電圧の低下の度合いに応じて、前記吸気制御弁の開度を前記目標値に収束させるに際しての収束性の低下が抑制される方向へ前記制御パラメータを変更する変更手段と
を具備することを特徴とする内燃機関の吸気制御装置。
A plurality of cylinders, an intake control valve installed in at least one intake passage communicating with the plurality of cylinders, and configured to be able to perform inertial supercharging utilizing a pulsation of intake air by a change in an open / close state accompanying a predetermined open / close control, And an intake control device for an internal combustion engine comprising drive means capable of applying a drive force used to change the open / close state to the intake control valve,
Specifying means for specifying the opening of the intake control valve;
In the opening / closing control, based on the specified opening and a predetermined type of control parameter, control means for controlling the drive means so that the opening of the intake control valve converges to a target value;
Changing means for changing the control parameter in a direction in which a decrease in convergence when the opening of the intake control valve is converged to the target value is suppressed according to the degree of decrease in the drive voltage in the drive means. An intake control device for an internal combustion engine, comprising:
前記制御手段は、前記特定された開度が所定の閾値に到達するまでの第1期間において前記駆動手段の駆動電流を所定の最大値に維持すると共に、該閾値に到達して以降の第2期間において前記特定された開度に基づいて前記駆動電流をPID制御することにより前記吸気制御弁の開度を前記目標値に収束させ、
前記変更手段は、前記制御パラメータとして、前記閾値、前記PID制御に係るPIDゲイン及び前記駆動電流の最大値のうち少なくとも一つを変更する
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。
The control means maintains the driving current of the driving means at a predetermined maximum value in a first period until the specified opening degree reaches a predetermined threshold value, and the second time after the threshold value is reached. The opening of the intake control valve is converged to the target value by performing PID control of the drive current based on the specified opening in the period,
2. The intake of the internal combustion engine according to claim 1, wherein the change unit changes at least one of the threshold value, a PID gain related to the PID control, and a maximum value of the drive current as the control parameter. Control device.
複数の気筒、該複数の気筒に連通する吸気通路に少なくとも一つ設置され、所定の開閉制御に伴う開閉状態の変化により吸気の脈動を生成可能な吸気制御弁、及び該吸気制御弁に対し前記開閉状態の変化に供される駆動力を付与可能な駆動手段を備える内燃機関の吸気制御装置であって、
前記吸気制御弁の開度を特定する特定手段と、
前記開閉制御において、前記特定された開度及び所定種類の制御パラメータに基づいて、前記吸気制御弁の開度が目標値に収束するように前記駆動手段を制御する制御手段と、
前記駆動手段における駆動電圧の低下の度合いに応じて、前記吸気制御弁の作動を制限する制限手段と
を具備することを特徴とする内燃機関の吸気制御装置。
A plurality of cylinders, an intake control valve installed in at least one intake passage communicating with the plurality of cylinders, and capable of generating an intake pulsation by a change in an open / close state associated with a predetermined open / close control, and the intake control valve An intake control device for an internal combustion engine comprising a driving means capable of applying a driving force provided for a change in an open / close state,
Specifying means for specifying the opening of the intake control valve;
In the opening / closing control, based on the specified opening and a predetermined type of control parameter, control means for controlling the drive means so that the opening of the intake control valve converges to a target value;
An intake control device for an internal combustion engine, comprising: restriction means for restricting the operation of the intake control valve in accordance with a degree of decrease in drive voltage in the drive means.
前記制限手段は、前記駆動電圧が所定の上下限値により規定される作動許可範囲にない場合に前記吸気制御弁を初期位置で固定するか又は前記駆動電圧に応じて前記吸気制御弁の作用角を変更することにより、前記吸気制御弁の作動を制限する
ことを特徴とする請求項3に記載の内燃機関の吸気制御装置。
The limiting means fixes the intake control valve at an initial position when the drive voltage is not within an operation permission range defined by a predetermined upper and lower limit value, or an operating angle of the intake control valve according to the drive voltage The intake control device for an internal combustion engine according to claim 3, wherein the operation of the intake control valve is limited by changing.
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