JP2009185702A - Intake air control device for internal combustion engine - Google Patents

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Yasushi Ito
泰志 伊藤
Masaji Katsumata
正司 勝間田
Keiji Yotsueda
啓二 四重田
Hideyuki Nishida
秀之 西田
Shiro Tanno
史朗 丹野
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress the overall deterioration in performance of a vehicle when the necessity of inertia supercharging control is switched. <P>SOLUTION: In an engine system 10 provided with an engine 200 having an impulse valve 224 arranged in an intake system provided with an intake pipe 204 and a communication pipe 206, an ECU 100 performs valve drive control. In the control, if a variation ΔTa of a load is a reference value ΔTath1 or more when the operating condition of the engine 200 is transferred from a non-inertia supercharging area to an inertia supercharging area, the ECU 100 starts the inertia supercharging control from an intake cylinder if the progress condition of the intake stroke corresponds to a predetermined initial stage in a cylinder 202 (intake cylinder) being in an intake stroke. Meanwhile, in the case other than that, the ECU 100 starts the inertia supercharging control from the next cylinder reaching the intake stroke almost simultaneously with the intake cylinder. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、吸気制御弁の開閉制御による慣性過給が可能に構成された内燃機関の吸気制御装置の技術分野に関する。   The present invention relates to a technical field of an intake control device for an internal combustion engine configured to be capable of inertia supercharging by opening / closing control of an intake control valve.

この種の技術分野において、吸気弁のバルブタイミングを可変制御する装置を備えた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に開示された内燃機関の吸気制御装置（以下、「従来の技術」と称する）によれば、吸気弁及び吸気制御弁が共に開弁している有効吸気期間を、吸気制御弁と可変バルブタイミング機構との協調制御によって内燃機関の運転状態に応じて制御することにより、理想的な吸気特性を得ることが可能であるとされている。   In this type of technical field, a device having a device for variably controlling the valve timing of the intake valve has been proposed (see, for example, Patent Document 1). According to the intake control device for an internal combustion engine disclosed in Patent Document 1 (hereinafter referred to as “prior art”), an effective intake period in which both the intake valve and the intake control valve are open is set as an intake control valve. It is said that an ideal intake characteristic can be obtained by controlling according to the operating state of the internal combustion engine by cooperative control with the variable valve timing mechanism.

特開２００６−４６２９３号公報JP 2006-46293 A

従来の技術では、慣性過給の要否が切り替わる過渡期間において、慣性過給を開始する気筒を的確に決定するための手段を有さぬ故、例えば慣性過給の開始時期が遅延することによる動力性能の相対的な低下、或いは例えば実質的に見込める慣性過給効果の大小を鑑みることなく慣性過給を即座に開始することによる制御負荷の増大又はエミッションの悪化等といった問題が生じかねない。即ち、従来の技術には、慣性過給の要否が切り替わる過渡期間において、車両の総合的な性能が低下しかねないという技術的な問題点がある。   In the prior art, there is no means for accurately determining the cylinder to start inertia supercharging in the transition period in which the necessity of inertia supercharging is switched. For example, the start timing of inertia supercharging is delayed. Problems such as a relative decrease in power performance or an increase in control load or a deterioration in emissions due to immediately starting inertia supercharging without considering the magnitude of the inertia supercharging effect that can be substantially expected, for example, may occur. In other words, the conventional technique has a technical problem that the overall performance of the vehicle may deteriorate during a transition period in which the necessity of inertia supercharging is switched.

本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであり、車両の総合的な性能低下を抑制することが可能な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 an object of the present invention is to provide an intake control device for an internal combustion engine that is capable of suppressing a reduction in the overall performance of the vehicle.

上述した課題を解決するため、本発明に係る内燃機関の吸気制御装置は、車両に備わり、複数の気筒、該複数の気筒に連通する吸気通路及び該吸気通路に設置された吸気制御弁を備え、該吸気制御弁の開閉を伴う所定種類の慣性過給制御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てなる内燃機関の吸気制御装置であって、前記内燃機関の負荷を含む前記車両の運転条件に基づいて前記慣性過給制御の要否を判別する判別手段と、前記判別された要否が変化した場合に、前記複数の気筒のうち吸気行程に対応する吸気気筒における該吸気行程の進捗状態及び前記内燃機関の負荷のうち少なくとも一方に応じて前記慣性過給制御の開始時期及び停止時期のうち少なくとも一方を制御する制御手段とを具備することを特徴とする。   In order to solve the above-described problem, an intake control device for an internal combustion engine according to the present invention includes a plurality of cylinders, an intake passage communicating with the plurality of cylinders, and an intake control valve installed in the intake passage. An intake air control apparatus for an internal combustion engine configured to be capable of inertia supercharging utilizing intake air pulsation by a predetermined type of inertial supercharging control involving opening and closing of the intake control valve, including a load of the internal combustion engine Determining means for determining whether or not the inertial supercharging control is necessary based on an operating condition of the vehicle; and when the determined necessity changes, the intake cylinder corresponding to the intake stroke among the plurality of cylinders And control means for controlling at least one of the start timing and the stop timing of the inertia supercharging control according to at least one of the progress state of the intake stroke and the load of the internal combustion engine.

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.

本発明に係る内燃機関の吸気制御装置における「吸気通路」とは、即ち、上述した吸気の通路であって、好適な一形態として、例えばエアクリーナ、エアフローメータ、スロットルバルブ（即ち、吸気絞り弁）、サージタンク及び吸気ポート等を相互に且つ適宜に連結又は連通せしめ得る、例えば単一又は複数の管状部材の形態を採り得る。また、好適な一形態として、本発明に係る内燃機関は、この吸気通路に、例えばターボチャージャ等の過給器（無論、タービン等、排気系に備わるべき一部を除外してなる一部であってもよい）が備わっていてもよく、その場合、更にその下流側（尚、「下流」及び「上流」とは、吸気の流れる方向を基準とする方向概念の一であり、この場合、下流側とは即ち気筒側である）に、例えばインタークーラ等の吸気冷却手段を備えていてもよい。尚、吸気冷却手段は、過給器を介して供給される（過給器による過給が実践上有意に行われているか否かとは無関係であってもよい）吸気を冷却可能な物理的、機械的、機構的、電気的、磁気的又は化学的態様を有する手段であって、少なくとも幾らかなり且つ相対的に吸気が冷却されることによって、吸気の密度は相対的に上昇し、吸気の充填効率は向上し得る。   The “intake passage” in the intake control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention is the intake passage described above. As a preferred embodiment, for example, an air cleaner, an air flow meter, a throttle valve (ie, an intake throttle valve). The surge tank, the intake port, and the like can be connected or communicated with each other as appropriate, for example, in the form of a single or a plurality of 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、例えば弁体、或いは当該弁体に加え更に当該弁体を駆動する駆動装置等を適宜に含んでなる動弁機構又は動弁装置等の各種形態を採り得る手段としての吸気制御弁を備える。この吸気制御弁は、内燃機関にスロットルバルブ等の所謂吸気絞り弁が備わる場合には、好適な一形態として、この吸気絞り弁の下流側に設置される。尚、吸気制御弁の設置態様は、吸気通路の構造等に応じて適宜変化し得る。例えば、吸気通路が、例えばサージタンクと各気筒との間の区間において、例えば各気筒又は気筒群に対応して適宜に分岐する構成を有する場合等には、その分岐位置又はその上流側に複数の気筒に共有される形で単一の吸気制御弁が備わっていてもよいし（この場合、好適な一形態として吸気系は、所謂一弁式のインマニレス吸気系を採り得る）、このような吸気通路の構成においても、各気筒に対応する複数の吸気通路（即ち、分岐位置下流側）に各気筒個別に複数の吸気制御弁が備わっていてもよい。或いは吸気通路の一部が、所謂吸気マニホールド等、例えばサージタンク下流側において気筒毎に独立した構成とされる場合等には、無論これら独立した管路の各々に（或いは一部に）吸気制御弁が備わっていてもよい。   An internal combustion engine according to the present invention can adjust an intake air amount, which is an intake air amount, according to an open / close state that can be controlled, for example, in a binary, stepwise or continuous manner, for example, a valve body, or the like In addition to the valve body, an intake control valve is provided as means that can take various forms such as a valve operating mechanism or a valve operating apparatus that appropriately includes a drive device that drives the valve body. 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 such an 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). 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.

本発明に係る内燃機関は、吸気制御弁の開閉を伴う所定種類の慣性過給制御が実行された場合に、吸気の脈動を利用した慣性過給（パルス過給又はインパルスチャージ等とも称される）が可能に構成されている。ここで、慣性過給とは、好適な一形態として、例えば吸気弁の開弁に相前後して吸気制御弁を閉弁し、例えば吸気弁の開弁後然るべき時間経過（クランク角等により角度概念として規定されてもよい）を経て吸気制御弁を開弁させる（即ち、吸気制御弁の下流側が負圧であり、且つ吸気制御弁の上流側が大気圧以上である状態で開弁させる）こと等によって正圧波を生成し、この正圧波を開放端とみなし得る各気筒の燃焼室入り口近傍で負圧波として反射させると共に、この負圧波が、例えば吸気通路に対し直列又は並列に配置された、例えばサージタンク等の開口部で再び開放端反射されて生じる、言わば二次的な正圧波等の形態を採り得る吸気の脈動を利用して、自然吸気がなされる場合（好適な一形態として、吸気は吸気制御弁の有無にかかわらず基本的に脈動波として気筒内に取り込まれ得るが、吸気制御弁に施される開閉制御により生じる脈動とは、好適な一形態として、この種の脈動よりも強い脈動である）と比較して多量の吸気を吸気行程で気筒内に取り込む（即ち、過給する）こと等を指す。   The internal combustion engine according to the present invention is also referred to as inertial supercharging (pulse supercharging or impulse charge) using the pulsation of intake air when a predetermined type of inertial supercharging control involving opening and closing of the intake control valve is executed. ) Is configured to be possible. Here, the inertia supercharging is, as a preferred form, for example, closing the intake control valve in tandem with the opening of the intake valve and, for example, an appropriate time elapse (opening angle according to the crank angle or the like) after the intake valve is opened. The intake control valve may be opened through a valve (that may be defined as a concept) (that is, the intake control valve is opened in a state where the downstream side of the intake control valve is negative pressure and the upstream side of the intake control valve is equal to or higher than atmospheric pressure). A positive pressure wave is generated by, for example, and reflected as a negative pressure wave in the vicinity of the combustion chamber entrance of each cylinder that can be regarded as an open end, and the negative pressure wave is disposed in series or in parallel with the intake passage, for example. For example, when natural intake is performed using the pulsation of intake that can take the form of a secondary positive pressure wave or the like, which is reflected by the open end again at an opening of a surge tank or the like (as a preferable form, With or without intake control valve Regardless, it can be basically taken into the cylinder as a pulsating wave, but the pulsation caused by the opening / closing control applied to the intake control valve is a pulsation stronger than this type of pulsation as a preferred form) In other words, a large amount of intake air is taken into the cylinder (that is, supercharged) in the intake stroke.

ここで、「所定種類の慣性過給制御」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 type of inertial supercharging control” refers to, for example, the opening / closing timing, the valve opening period or the opening degree (that is, the degree of valve opening) of the intake control valve that is performed to realize this type of inertial supercharging. Control that uniquely defines the opening / closing state), control of the opening / closing timing or opening period of the intake valve, or correction of the fuel injection amount in response to changes in the intake amount accompanying changes in intake charging efficiency, etc. Comprehensive concept, for example, the closing timing of the intake valve (that is, a valve that controls 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) This is intended to include control and the like that synchronizes with the timing of reaching the valve (not necessarily representing only matching).

本発明に係る内燃機関の吸気制御装置によれば、その動作時には、例えばＥＣＵ（Electronic Control Unit：電子制御ユニット）等の各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等として構成され得る判別手段により、内燃機関の負荷（負荷に対応する各種の指標値等を含み得る）を少なくとも含む車両の運転条件に基づいて、慣性過給制御の要否（一義的に慣性過給の要否）が判別される。この際、当該車両の運転条件と慣性過給制御の実行の要否とは、如何なる対応付けがなされていてもよく、如何なる対応付けがなされているにせよ、判別手段に係る判別動作に実践上問題となる程度の影響が及ぶことはない。但し、好適な一形態として、この種の慣性過給制御は、例えば機関回転速度が低く（例えば、機関回転速度が、吸気制御弁の動作速度が追従し得る領域としての、或いは吸気が元々有する脈動と吸気制御弁の開閉制御により生成される脈動との間に有意な効果の差が現れ難い領域としての高回転領域を除く領域としての低回転領域に属する場合）、且つ負荷が、例えば元々過給を必要としない旨の低負荷領域を除いてなる高負荷領域に属する場合等に行われ得るから、判別手段は、当該負荷に加えて、機関回転速度（機関回転速度に対応する各種の指標値等を含み得る）を参照してもよい。   According to the intake control device for an internal combustion engine according to the present invention, during operation thereof, for example, various processing units such as an ECU (Electronic Control Unit), various controllers, or various computer systems such as a microcomputer device can be configured. By means, the necessity of inertia supercharging control (primarily the necessity of inertia supercharging) based on the driving conditions of the vehicle including at least the load of the internal combustion engine (which may include various index values corresponding to the load, etc.) Is determined. At this time, the driving conditions of the vehicle and the necessity of execution of the inertia supercharging control may be associated with each other, and whatever the association is made, the determination operation related to the determination unit is practically used. There is no impact to the extent that is problematic. However, as a preferred embodiment, this kind of inertial supercharging control is, for example, a low engine rotation speed (for example, the engine rotation speed is an area where the operation speed of the intake control valve can follow, or the intake air originally has The difference between the pulsation and the pulsation generated by the intake control valve opening / closing control belongs to a low rotation region excluding the high rotation region as a region in which a significant difference is difficult to appear), and the load is originally, for example, Since it can be performed, for example, in the case of belonging to a high load region excluding a low load region indicating that supercharging is not required, the determination means, in addition to the load, determines the engine speed (various types corresponding to the engine Reference values may be included.

ここで、慣性過給制御の要否は、吸気気筒（吸気行程にある気筒を指すが、必ずしも常に少なくとも一の気筒が吸気行程にある必要はない）における吸気行程の進捗過程とは無関係に適宜変化し得る性質のものであるから、慣性過給制御が新規に必要となる場合（車両の運転条件が非慣性過給領域から慣性過給領域へ移行した場合）或いは慣性過給制御が不要となる場合（車両の運転条件が慣性過給領域から非慣性過給領域へ移行した場合）を含む、慣性過給制御の要否の切り替え期間において、吸気行程の進捗状態（定性的な状態であっても定量的な状態であってもよい）は多種多様である。   Here, the necessity of the inertia supercharging control is appropriately determined irrespective of the progress of the intake stroke in the intake cylinder (which indicates a cylinder in the intake stroke, but it is not always necessary that at least one cylinder is always in the intake stroke). Because it is a property that can change, when inertial supercharging control is newly required (when the vehicle operating conditions shift from the non-inertial supercharging region to the inertial supercharging region) or when inertial supercharging control is unnecessary In the intake stroke progress state (qualitative state) during the switching period of necessity of inertia supercharging control, including the case where the vehicle operating condition shifts from the inertia supercharging region to the non-inertial supercharging region. Or may be in a quantitative state).

ここで特に、この種の進捗状態を何ら考慮することなく慣性過給制御の実行状態を切り替える（即ち、端的に言えば、開始させる或いは停止させる）場合、動力性能の低下或いはエミッションの悪化等といった問題が顕在化し易い。例えば、吸気行程の終期において吸気制御弁の開閉を行ったとしても、元より十分な負圧を形成することが難しいため十分な脈動は生成され難い。場合によっては、吸気制御弁を閉弁することによる吸気量の減少すら招き得る。従って、慣性過給による吸気の充填効率向上に係る効果は、少なくとも平常の慣性過給制御の実行時と較べて幾らかなり低下し易い。   In particular, when the execution state of the inertia supercharging control is switched without taking into account this type of progress state (that is, to start or stop in short), the power performance is deteriorated or the emission is deteriorated. Problems are likely to manifest. For example, even if the intake control valve is opened and closed at the end of the intake stroke, it is difficult to generate sufficient pulsation because it is difficult to form a sufficient negative pressure. In some cases, even a reduction in intake air amount due to closing of the intake control valve can be caused. Accordingly, the effect of improving the charging efficiency of the intake air by inertia supercharging is likely to be somewhat reduced as compared with at least normal inertia supercharging control.

一方で、慣性過給制御を実行する場合、単なる自然吸気がなされる場合と較べて吸気量に幾らかなり変化が生じ得るから、好適な一形態としては、慣性過給制御の一環として先に述べた燃料噴射量の補正が必要となるが、例えば吸気行程初期における吸気制御弁の閉弁時期（吸気行程開始時点で吸気制御弁が開弁している場合）或いは吸気行程終期における吸気制御弁の閉弁時期、及び例えば吸気行程中期における吸気制御弁の開弁時期等（以下、これらを包括する概念として適宜「吸気制御弁の開閉特性」なる言葉を使用する）により支配的に定まり得る吸気量（又は吸気量の変化）を、このような過渡的な吸気制御弁の開閉がなされた場合について正確に且つ迅速に検出或いは推定するに際しては、実践上の困難が伴うか、或いは事前の適合等に要する人的、時間的又は物理的なコストの増加が避け難い。特に、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、このような吸気制御弁の開閉特性に対応付ける形で、吸気量の変化量等を考慮した燃料噴射量の補正量を適合値として保持しておき、慣性過給制御の開始に伴い、係る適合値に基づいて予測的に燃料噴射量の補正がなされる場合、上述したように慣性過給の効果が現れ難い場合に、燃料噴射量が過剰となってエミッションが悪化しかねない。   On the other hand, when the inertial supercharging control is executed, the intake air amount may change somewhat compared with the case where the natural intake is simply performed. However, for example, the intake control valve closing timing at the beginning of the intake stroke (when the intake control valve is open at the start of the intake stroke) or the intake control valve at the end of the intake stroke is required. Intake amount that can be determined predominantly by the closing timing and, for example, the opening timing of the intake control valve in the middle of the intake stroke (hereinafter, the term “intake control valve opening / closing characteristics” is used as appropriate) It is difficult to detect or estimate (or change in intake air amount) accurately and quickly when such a transient intake control valve is opened or closed. Human required for engagement or the like, it is difficult to avoid an increase in temporal or physical cost. In particular, correction of the fuel injection amount in consideration of the amount of change in the intake air amount, for example, in advance, experimentally, empirically, theoretically, or based on simulation, etc. If the fuel injection amount is predicted and corrected based on the adaptive value when the inertial supercharging control is started while the amount is held as the adaptive value, the effect of the inertial supercharging hardly appears as described above. In some cases, the fuel injection amount becomes excessive, and the emission may deteriorate.

ところが、この種のエミッションの悪化を回避するために、吸気気筒の吸気行程における慣性過給制御の開始を諦めて吸気気筒に相前後して吸気行程が行われる気筒（即ち、後述する次気筒）から新規に慣性過給制御を開始しようとすれば、吸気気筒における吸気行程の進捗状態によっては、例えばクランク角にして限りなく１８０度に近い時間遅延が発生し得、トルク応答が遅れて動力性能の低下が顕在化し易い。反面、慣性過給制御の実行要否が切り替わったとして、上述した内燃機関の負荷が不変であれば、慣性過給制御の実行状態を必ずしも即座に変化させる必要はない。即ち、負荷が変化しなければ、ドライバの要求自体は、少なくともドライバに違和感を抱かせない程度には担保されている可能性が高く、幾らかなりエミッションの悪化を招き得る可能性を生じさせてまで、吸気気筒から慣性過給制御を開始する必要は生じ難い。   However, in order to avoid this type of emission deterioration, the cylinder in which the intake stroke is performed in succession to the intake cylinder without giving up the start of the inertia supercharging control in the intake stroke of the intake cylinder (that is, the next cylinder described later) If a new inertial supercharging control is to be started, a time delay close to 180 degrees, for example, can be caused by the crank angle, depending on the progress of the intake stroke in the intake cylinder. It is easy to make a decrease in On the other hand, if the necessity of execution of inertial supercharging control is switched, if the load of the internal combustion engine described above is unchanged, it is not always necessary to immediately change the execution state of inertial supercharging control. In other words, if the load does not change, the driver's request itself is likely to be secured at least to the extent that the driver does not feel uncomfortable, and there is a possibility that the emission may be considerably deteriorated. Therefore, it is unlikely that the inertia supercharging control needs to be started from the intake cylinder.

即ち、慣性過給制御の実行要否が切り替わる過渡期間において、如何なるタイミングで慣性過給制御の実行状態を変化させるか（開始させる場合も、停止させる場合も含む）を決定するに際しては、吸気気筒における吸気行程の進捗状態或いは内燃機関の負荷を考慮する必要がある。   That is, in determining the timing at which the execution state of inertial supercharging control is to be changed (including when it is started and when it is stopped) during a transition period in which the necessity of executing inertial supercharging control is switched, the intake cylinder It is necessary to consider the progress of the intake stroke or the load on the internal combustion engine.

そこで、本発明に係る内燃機関の吸気制御装置によれば、その動作時には、例えばＥＣＵ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、判別手段により判別された要否が変化した場合に（即ち、時系列上の差異はあるにせよ、慣性過給を近未来的に開始又は停止させる必要が生じた場合に）、吸気気筒における吸気行程の進捗状態及び内燃機関の負荷のうち少なくとも一方に応じて、慣性過給制御の開始時期及び停止時期のうち少なくとも一方を制御する。このため、慣性過給の開始時期或いは停止時期を的確に制御することが可能となり、エミッションの悪化を回避しつつ、可及的にトルク応答の追従性を向上させることが可能となる。即ち、車両の総合的な性能低下を抑制することが可能となるのである。   Therefore, according to the intake control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention, during the operation, 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 is determined by the determination means. The progress of the intake stroke in the intake cylinder when the required change has occurred (ie, there is a need to start or stop inertial supercharging in the near future, albeit with time series differences) And, at least one of the start timing and the stop timing of the inertia supercharging control is controlled according to at least one of the loads of the internal combustion engine. For this reason, it is possible to accurately control the start timing or the stop timing of the inertia supercharging, and it is possible to improve the follow-up performance of the torque response as much as possible while avoiding the deterioration of the emission. That is, it is possible to suppress the overall performance degradation of the vehicle.

本発明に係る内燃機関の吸気制御装置の他の態様では、前記制御手段は、前記判別された要否が、前記慣性過給制御が必要とされる側へ変化した場合において、前記進捗状態が前記吸気行程について設定される所定の初期段階に該当する場合には前記吸気気筒から前記慣性過給制御が開始されるように前記開始時期を制御すると共に、前記進捗状態が前記初期段階に該当しない場合には時系列上前記吸気気筒と相前後して吸気行程を迎える次気筒から前記慣性過給制御が開始されるように前記開始時期を制御する。   In another aspect of the intake air control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention, the control means indicates that the progress state is changed when the determined necessity changes to a side where the inertia supercharging control is required. When it corresponds to a predetermined initial stage set for the intake stroke, the start timing is controlled so that the inertia supercharging control is started from the intake cylinder, and the progress state does not correspond to the initial stage. In this case, the start timing is controlled so that the inertia supercharging control is started from the next cylinder that reaches the intake stroke before and after the intake cylinder in time series.

この態様によれば、慣性過給制御が必要とされる側への運転条件の変化に際し、吸気気筒における吸気行程の進捗状態が所定の初期段階に該当する場合には吸気気筒から慣性過給が開始され、当該初期段階に該当しない場合には吸気気筒に引き続いて吸気行程が行われる次気筒から慣性過給が開始される。従って、エミッションの悪化を招くことなく、可及的に早期に慣性過給制御を開始することが可能となる。   According to this aspect, when the operating condition changes to the side where the inertia supercharging control is required, when the progress of the intake stroke in the intake cylinder corresponds to a predetermined initial stage, the inertia supercharging is performed from the intake cylinder. In the case where the initial stage is not satisfied, inertia supercharging is started from the next cylinder in which the intake stroke is performed following the intake cylinder. Therefore, it is possible to start the inertia supercharging control as early as possible without deteriorating emissions.

尚、「初期段階」とは、慣性過給制御を開始することにより少なくとも実践上有意な慣性過給が実現される（例えば、幾らかなり吸気の充填効率を向上させ得る）吸気行程の進捗段階を包括する概念であり、必ずしもクランク角等により一義的に決定されずともよいが、慣性過給の効果（例えば、吸気の充填効率の向上等）が、吸気制御弁の上述した開閉特性により影響されることに鑑みれば、「初期段階」とは、好適な一形態として、少なくとも吸気制御弁下流側に有意な負圧が形成され得る程度に、更には吸気の脈動に係る正圧波を吸気弁又はその近傍領域に幾らかなり到達せしめ得る程度に、吸気ＴＤＣ（Top Death Center：上死点）に近接した領域として、一義的でないにせよクランク角等により規定されていてもよい。   The “initial stage” refers to a progress stage of the intake stroke in which at least a practically significant inertia charge is realized by starting the inertia charge control (for example, the intake charge efficiency can be improved considerably). Although it is a comprehensive concept and may not necessarily be uniquely determined by the crank angle or the like, the effect of inertia supercharging (for example, improvement of the charging efficiency of intake air) is influenced by the above-described opening / closing characteristics of the intake control valve. In view of the above, the “initial stage” is a preferred embodiment in which a positive pressure wave related to the pulsation of the intake air or an intake valve or an intake valve The area close to the intake TDC (Top Death Center) may be defined by a crank angle or the like, although it is not unambiguous, to such an extent that it can reach the vicinity area to some extent.

本発明に係る内燃機関の吸気制御装置の他の態様では、前記制御手段は、前記判別された要否が、前記慣性過給制御が必要とされる側へ変化した場合において、前記負荷が所定の増加状態にあり且つ前記進捗状態が前記吸気行程について設定される所定の初期段階に該当する場合には前記吸気気筒から前記慣性過給制御が開始されるように前記開始時期を制御する。   In another aspect of the intake control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention, the control means is configured such that the load is predetermined when the determined necessity changes to a side where the inertia supercharging control is required. The start timing is controlled so that the inertia supercharging control is started from the intake cylinder when the progress state corresponds to a predetermined initial stage set for the intake stroke.

この態様によれば、慣性過給制御が必要とされる側へ要否が変化した場合において、負荷が所定の増加状態にあり且つ吸気行程が上述した初期段階にある場合に限って、そのような場合に優先的に、或いは少なくともそのような場合に、吸気気筒から慣性過給制御が開始される。従って、慣性過給の要否の度合いに応じた適切なタイミングで慣性過給制御を開始することが可能となり、トルク応答の追従性を効率的且つ効果的に向上させることが可能となる。   According to this aspect, only when the load is in a predetermined increasing state and the intake stroke is in the initial stage described above when the necessity changes to the side where inertia supercharging control is required. In that case, or at least in such a case, the inertia supercharging control is started from the intake cylinder. Therefore, it is possible to start the inertia supercharging control at an appropriate timing according to the degree of necessity of inertia supercharging, and it is possible to efficiently and effectively improve the follow-up performance of the torque response.

ここで、負荷について規定される「所定の増加状態」とは、比較基準（適宜設定されてもよいし、一サンプル時刻前の検出値又は推定値等であってもよい）に対する正の変化量が生じている状態を包括する概念であるが、好適な一形態としては、例えば、負荷の変化量が、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トルク応答に追従性が顕著に要求され得る（言い換えれば、慣性過給制御を次気筒から開始することにより動力性能の不足（ドライバの体感上のものであってもよい）が顕在化し得る）ものとして規定される一定又は不定の基準値を超えた状態として規定されてもよい。尚、負荷が増加状態にあるか否かは、必ずしも吸入空気量や吸気量等の実測値又は検出値等に基づいて判断されるものでなくともよく、アクセル開度等、負荷を規定する各種の指標値に基づいて判断されるものであってもよい。   Here, the “predetermined increase state” defined for the load is a positive change amount with respect to a comparison criterion (which may be set as appropriate or may be a detected value or an estimated value one sample time before). However, as a preferred form, for example, the amount of change in the load follows the torque response in advance experimentally, empirically, theoretically, or based on simulation. Performance can be remarkably required (in other words, a lack of power performance (may be in terms of the driver's experience) can be manifested by starting inertial supercharging control from the next cylinder). It may be defined as a state exceeding a certain or undefined reference value. Note that whether or not the load is in an increasing state does not necessarily have to be determined based on actually measured values or detected values such as the intake air amount or the intake air amount. It may be determined based on the index value.

尚、この態様では、前記制御手段は、前記判別された要否が、前記慣性過給制御が必要とされる側へ変化した場合において、前記負荷が前記増加状態にない場合又は前記進捗状態が前記初期段階に該当しない場合には時系列上前記吸気気筒と相前後して吸気行程を迎える次気筒から前記慣性過給制御が開始されるように前記開始時期を制御してもよい。   In this aspect, the control means, when the determined necessity has changed to the side where the inertial supercharging control is required, when the load is not in the increasing state or the progress state is If the initial stage is not applicable, the start timing may be controlled so that the inertia supercharging control is started from the next cylinder that reaches the intake stroke before and after the intake cylinder in time series.

この態様によれば、負荷が増加状態にない場合又は吸気行程の進捗状態が初期段階に該当しない場合には、慣性過給制御が次気筒から開始される。慣性過給制御が必要とされる側への運転条件の変化に際し負荷が増加状態にない場合とは、好適な一形態として、例えば減速時等、機関回転速度が低下する場合であり、トルク応答に追従性が要求されない場合である可能性が高い。従って、このように次気筒から慣性過給制御を開始したとして、動力性能の不足が顕在化する可能性は極めて低く、例えば燃料噴射量補正等に要する制御負荷、制御コスト、事前の適合に要するコスト等の増大を抑制し得る点において実践上有益である。   According to this aspect, when the load is not in the increasing state or when the progress state of the intake stroke does not correspond to the initial stage, the inertia supercharging control is started from the next cylinder. The case where the load is not in the increased state when the operating condition is changed to the side where the inertia supercharging control is required is a case where the engine rotational speed decreases, for example, during deceleration, and the torque response There is a high possibility that followability is not required. Therefore, even if inertia supercharging control is started from the next cylinder in this way, it is very unlikely that a deficiency in power performance will be manifested. For example, control load required for fuel injection amount correction, control cost, and prior adaptation are required. It is useful in practice in that the increase in cost and the like can be suppressed.

本発明に係る内燃機関の吸気制御装置の他の態様では、前記制御手段は、前記判別された要否が、前記慣性過給制御が必要とされない側へ変化した場合において、前記負荷が所定の減少状態にある場合には前記吸気気筒から前記慣性過給制御が停止されるように前記停止時期を制御する。   In another aspect of the intake control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention, the control means is configured such that when the determined necessity changes to a side where the inertia supercharging control is not required, the load is a predetermined value. When in a decreasing state, the stop timing is controlled so that the inertia supercharging control is stopped from the intake cylinder.

この態様によれば、慣性過給制御が必要とされない側へ要否が変化した場合において、負荷が所定の減少状態にある場合には、吸気気筒から慣性過給制御が停止される。慣性過給制御の停止に際しては、吸気制御弁は、デフォルト位置（好適な一形態としては、全開位置であるが、必ずしも全開位置でなくともよく、積極的に固定又は維持するための駆動制御がなされてもよいし、単に非駆動状態の位置であってもよい）に復帰せしめられるが、負荷が減少状態にある場合、積極的にトルクの低下が要求されている可能性が高いため、慣性過給制御を可及的に早期に停止するのが望ましい。   According to this aspect, when the necessity changes to the side where the inertia supercharging control is not required and the load is in a predetermined reduction state, the inertia supercharging control is stopped from the intake cylinder. When stopping the inertia supercharging control, the intake control valve is in the default position (preferably in the fully open position, but not necessarily in the fully open position, and the drive control for positively fixing or maintaining the intake control valve is not necessary. May be made, or it may simply be in the non-driven position), but when the load is in a reduced state, there is a high possibility that a reduction in torque is actively demanded. It is desirable to stop the supercharging control as early as possible.

この態様によれば、負荷が減少状態にある場合に限って、そのような場合に優先的に、或いは少なくともそのような場合に、吸気気筒から慣性過給制御が停止される（即ち、定性的に言えば、即座に停止される）ため、減少側へのトルク応答の追従性を効率的且つ効果的に担保することが可能となる。   According to this aspect, only when the load is in a reduced state, the inertia supercharging control is stopped from the intake cylinder preferentially in such a case, or at least in such a case (that is, qualitative). Therefore, it is possible to efficiently and effectively secure the follow-up performance of the torque response to the decreasing side.

ここで、負荷について規定される「所定の減少状態」とは、比較基準（適宜設定されてもよいし、一サンプル時刻前の検出値又は推定値等であってもよい）に対する負の変化量が生じている状態を包括する概念であるが、好適な一形態としては、例えば、負荷の変化量が、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トルク応答に追従性が顕著に要求され得る（言い換えれば、慣性過給制御を次気筒から停止することにより動力性能が過剰となる（ドライバの体感上のものであってもよい））ものとして規定される一定又は不定の基準値を超えた状態として規定されてもよい。尚、負荷が減少状態にあるか否かは、必ずしも吸入空気量や吸気量等の実測値又は検出値等に基づいて判断されるものでなくともよく、アクセル開度等、負荷を規定する各種の指標値に基づいて判断されるものであってもよい。   Here, the “predetermined decrease state” defined for the load is a negative change amount with respect to a comparison reference (which may be set as appropriate, or may be a detected value or an estimated value before one sample time). However, as a preferred form, for example, the amount of change in the load follows the torque response in advance experimentally, empirically, theoretically, or based on simulation. The power performance can be remarkably required (in other words, the inertial supercharging control is stopped from the next cylinder so that the power performance becomes excessive (may be on the driver's feeling)) or It may be defined as a state exceeding an indefinite standard value. It should be noted that whether or not the load is decreasing is not necessarily determined based on the actually measured value or the detected value such as the intake air amount or the intake air amount. It may be determined based on the index value.

尚、この態様では、前記制御手段は、前記判別された要否が、前記慣性過給制御が必要とされない側へ変化した場合において、前記負荷が前記減少状態にない場合には、時系列上前記吸気気筒と相前後して吸気行程を迎える次気筒から前記慣性過給制御が停止されるように前記停止時期を制御してもよい。   Note that in this aspect, the control means determines whether the determined necessity has changed to a side where the inertia supercharging control is not required and the load is not in the reduced state. The stop timing may be controlled so that the inertia supercharging control is stopped from the next cylinder that reaches the intake stroke before and after the intake cylinder.

この態様によれば、負荷が減少状態にない場合には、慣性過給制御が次気筒から停止される。即ち、負荷が減少状態にない場合、トルクを必ずしも即座に減少させる必要はなく、次気筒から慣性過給制御を停止したとしても、実践的にみれば何らの問題も生じないことが多い。また、この場合、吸気気筒について実行中の慣性過給制御を即座に停止させることによる吸気量の過渡的な変動を考慮する必要がなくなるため、制御負荷、制御コスト、事前の適合に要するコスト等の増大を抑制し得る点において実践上有益である。   According to this aspect, when the load is not in the reduced state, the inertia supercharging control is stopped from the next cylinder. That is, when the load is not in a reduced state, it is not always necessary to reduce the torque immediately, and even if the inertia supercharging control is stopped from the next cylinder, there is often no problem in practice. In this case, it is not necessary to take into account the transient fluctuation of the intake air amount caused by immediately stopping the inertial supercharging control being executed for the intake cylinder, so the control load, the control cost, the cost required for prior adaptation, etc. This is useful in practice in that it can suppress the increase in

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 be able to execute later-described valve drive control in accordance with a control program stored in the ROM.

尚、ＥＣＵ１００は、本発明に係る「判別手段」及び「制御手段」の一例として機能するように構成された一体の電子制御ユニットであり、これら各手段に係る動作は、全てＥＣＵ１００によって実行されるように構成されている。但し、本発明に係るこれら各手段の物理的、機械的及び電気的な構成はこれに限定されるものではなく、例えばこれら各手段は、複数のＥＣＵ、各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等として構成されていてもよい。   The ECU 100 is an integrated electronic control unit configured to function as an example of the “discriminating means” and the “control means” according to the present invention, and the operations related to these means are all executed by the ECU 100. It is configured as follows. 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。即ち、第１気筒において吸気行程がなされている場合（第１気筒が本発明に係る「吸気気筒」の一例である場合）、時系列上相前後して吸気行程を迎える気筒（即ち、本発明に係る「次気筒」の一例）は、第３気筒である。   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. That is, when the intake stroke is performed in the first cylinder (when the first cylinder is an example of the “intake cylinder” according to the present invention), the cylinder that reaches the intake stroke before and after the time series upper phase (that is, the present invention). An example of the “next cylinder” is a third 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、不図示のエアクリーナを介して外界から吸気管２０４に吸入される吸入空気を、その回転に伴う圧力により下流側へ圧送供給することが可能に構成されており、このコンプレッサ２１８による吸入空気の圧送効果により、所謂過給が実現される構成となっている。即ち、エンジン２００では、タービン２１６とコンプレッサ２１８とにより、一種のターボチャージャが構成されている。尚、これ以降の説明において、タービン２１６及びコンプレッサ２１７を含む包括概念として、適宜「ターボチャージャ」なる言葉を使用することとする。   The compressor 218 is configured to be able to pump and supply intake air sucked into the intake pipe 204 from the outside through an air cleaner (not shown) to the downstream side by the pressure accompanying its rotation. The so-called supercharging is realized by the air 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」の一例たる電磁制御弁である。インパルス弁２２４は、アクチュエータ２２５から供給される駆動力によりその開度が制御される構成となっている。このアクチュエータ２２５は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、ＥＣＵ１００によりその駆動状態が制御される構成となっている。即ち、インパルス弁２２４の開度は、ＥＣＵ１００により制御される構成となっている。   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. It is an electromagnetic control valve as an example of the “intake control valve” according to the present invention, which is configured to continuously change between the fully opened opening. The impulse valve 224 is configured such that its opening degree is controlled by the driving force supplied from the actuator 225. The actuator 225 is electrically connected to the ECU 100, and the driving state is controlled by the ECU 100. That is, the opening degree of the impulse valve 224 is controlled by the ECU 100.

尚、エンジン２００では、連通管２０６が、個々の気筒２０２（より具体的には吸気ポート）に対応する部分の上流側において集約され、所謂一弁式のインマニレス吸気系が実現されているが、吸気系の構成はこれに限定されるものではなく、例えばサージタンク２２３から個々の気筒２０２に対し吸気マニホールドが分岐する構成を有していてもよい。この場合、個々の吸気マニホールドに、インパルス弁２２４が夫々独立して制御可能に設置されていてもよい。   In the engine 200, the communication pipe 206 is integrated upstream of a portion corresponding to each cylinder 202 (more specifically, an intake port), so that a so-called single valve type intake manifold intake system is realized. The configuration of the intake system is not limited to this. For example, the intake manifold may branch from the surge tank 223 to the individual cylinders 202. In this case, the impulse valve 224 may be installed in each intake manifold so as to be independently controllable.

エンジン２００は、作用角可変型ＶＶＴ２２６を備える。作用角可変型ＶＶＴ２２６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ＶＶＴ２２６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ＶＶＴ２２６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 a variable working angle type VVT 226. The variable operating angle type VVT 226 is a device configured to be able to continuously change the phase and operating angle of the intake valve 207. The variable working angle type VVT 226 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 226 has a known vane 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ＶＶＴ２２６の作用と矛盾するものではなく、作用角可変型ＶＶＴ２２６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 working angle type VVT 226 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 operating angle VVT 226 (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.

尚、アクセル開度Ｔａにより規定される要求負荷も、要求負荷に応じたスロットル開度の変化或いは機関回転速度の変化により変化する上述した実負荷も、本発明に係る「負荷」の一例であるが、本実施形態では特に、アクセル開度Ｔａを本発明に係る負荷の一例として扱うこととする。   Note that the required load defined by the accelerator opening Ta and the above-described actual load that changes according to the change in the throttle opening or the engine speed according to the required load are examples of the “load” according to the present invention. However, in the present embodiment, the accelerator opening degree Ta is treated as an example of the load according to the present invention.

＜実施形態の動作＞
次に、図２を参照し、本実施形態の動作として、ＥＣＵ１００により実行される弁駆動制御の詳細について説明する。ここに、図２は、弁駆動制御のフローチャートである。 <Operation of Embodiment>
Next, details of the valve drive control executed by the ECU 100 will be described as operations of the present embodiment with reference to FIG. FIG. 2 is a flowchart of the valve drive control.

図２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）。尚、ステップＳ１０２に係る処理は、本発明に係る「慣性過給制御の要否を判別する」処理の一例である。   In FIG. 2, 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). The process according to step S102 is an example of the “determining whether inertia supercharging control is necessary” according to the present invention.

ここで、図３を参照し、慣性過給領域について説明する。ここに、図３は、慣性過給領域の模式図である。   Here, the inertia supercharging region will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a schematic diagram of the inertia supercharging region.

図３において、慣性過給領域は、縦軸及び横軸に夫々アクセル開度Ｔａ及び機関回転速度Ｎｅを配してなる二次元座標系において、図示ハッチング領域に相当する領域である。より具体的には、エンジン２００の採り得る機関回転速度の範囲を、最低回転速度ＮｅＬ（自立回転可能な最低回転速度である）以上、且つ最高回転速度ＮｅＨ（所謂レブリミットである）以下であるとし、アクセル開度Ｔａが０％（即ち、全閉）から１００％（即ち、全開）まで変化するとした場合、慣性過給領域は、ＮｅＬ≦Ｎｅ≦Ｎｅｔｈ（Ｎｅｔｈ＜ＮｅＨ）、且つＴａｔｈ≦Ｔａ≦１００となる領域であり、定性的に言えば低回転高負荷領域となる。   In FIG. 3, the inertia supercharging 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% (ie, fully closed) to 100% (ie, fully open), the inertial supercharging region is NeL ≦ Ne ≦ Neth (Neth <NeH) and Tath ≦ Ta ≦. 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は判断基準値であり概ね２０００ｒｐｍ程度の値である。また、Ｔａｔｈはアクセル開度の基準値であり、要求負荷の点から慣性過給が必要である旨の判断を下し得る値である。別言すれば、基準値Ｔａｔｈ未満の低負荷領域においては、元より吸気の充填量を増大させる必要がないため、慣性過給制御の実行が必要とされないのである。   The minimum rotation speed NeL is a value of about 800 rpm, for example, and Neth is a judgment reference value, which is a value of about 2000 rpm. Further, Tath is a reference value for the accelerator opening, and is a value that can be used to determine that inertial supercharging 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 it is not necessary to execute the inertia supercharging control.

図２に戻り、取得した運転条件が慣性過給領域に該当しない場合（ステップＳ１０２：ＮＯ）、ＥＣＵ１００は、非慣性過給制御を実行する（ステップＳ１０６）。   Returning to FIG. 2, when the acquired operating condition does not correspond to the inertial supercharging region (step S102: NO), the ECU 100 executes non-inertial supercharging control (step S106).

ここで、非慣性過給制御とは、車両の運転条件が非慣性過給領域に該当する（慣性過給領域に該当しない）場合に対応するインパルス弁の駆動制御であり、本実施形態では、インパルス弁２２４がデフォルト位置たる全開位置に固定される制御を指す。尚、インパルス弁２２４を全開位置に固定するに際してのインパルス弁２２４の駆動態様は特に限定されず、例えば、アクチュエータ２２５の非通電時におけるインパルス弁２２４の位置が、インパルス弁２２４の全開位置に対応している場合には、単にアクチュエータ２２５への通電を停止することによりインパルス弁２２４を全開位置に固定してもよいし、アクチュエータ２２５の非通電時におけるインパルス弁２２４の位置が全開位置と異なる場合には、インパルス弁２２４が全開位置で維持固定されるようにアクチュエータ２２５に対し然るべき通電を行ってもよい。   Here, the non-inertia supercharging control is an impulse valve drive control corresponding to a case where the driving condition of the vehicle corresponds to the non-inertia supercharging region (does not correspond to the inertial supercharging region). This refers to control in which the impulse valve 224 is fixed at the fully open position which is the default position. The driving mode of the impulse valve 224 when the impulse valve 224 is fixed at the fully opened position is not particularly limited. For example, the position of the impulse valve 224 when the actuator 225 is not energized corresponds to the fully opened position of the impulse valve 224. The impulse valve 224 may be fixed at the fully open position by simply stopping the energization of the actuator 225, or when the position of the impulse valve 224 when the actuator 225 is not energized is different from the fully open position. The actuator 225 may be energized appropriately so that the impulse valve 224 is maintained and fixed in the fully open position.

一方、運転条件が慣性過給領域に該当する場合（ステップＳ１０２：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、更に前回の取得タイミングにおける車両の運転条件が、非慣性過給領域に該当するか否かを判別する（ステップＳ１０３）。前回の取得時において既に車両の運転条件が慣性過給領域に該当していた場合（ステップＳ１０３：ＮＯ）、即ち、現時点が、非慣性過給領域から慣性過給領域への切り替え期間に該当しない場合、ＥＣＵ１００は、慣性過給制御を実行する（ステップＳ１０７）。   On the other hand, when the driving condition corresponds to the inertia supercharging region (step S102: YES), the ECU 100 further determines whether or not the driving condition of the vehicle at the previous acquisition timing corresponds to the non-inertial supercharging region ( Step S103). When the driving condition of the vehicle already corresponds to the inertial supercharging region at the time of the previous acquisition (step S103: NO), that is, the current time does not correspond to the switching period from the non-inertial supercharging region to the inertial supercharging region. In this case, the ECU 100 executes inertial supercharging control (step S107).

ここで、慣性過給制御とは、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一連の制御を指し、その概要は概ね以下のようになる。   Here, the inertia supercharging control refers to a series of controls for generating intake air pulsation by opening and closing the impulse valve 224 and improving the charging efficiency of the intake air, and the outline thereof is roughly as follows.

即ち、一の気筒２０２（例えば、第１気筒）について、吸気行程の開始前に（即ち、好適には他気筒（例えば、第２気筒）の吸気行程終期において）、或いは吸気行程初期においてインパルス弁２２４を閉弁すると、インパルス弁２２４が閉弁しているため、当該気筒２０２のピストンの下降に従って、連通管２０６の管内圧は負圧となり、大気圧又は過給により大気圧以上に維持される吸気管２０４の管内圧との圧力差が拡大する。このように十分に連通管２０６内部に負圧が形成された状態においてインパルス弁２２４を開弁する（即ち、吸気バルブ２０７の開弁タイミング以降の開弁期間において開弁する）と、吸気管２０４と該当する気筒２０２（即ち、ここでは、第１気筒）の内部とが連通し、インパルス弁２２４を介して吸入空気が吸気として一気に気筒２０２内部の燃焼室に流入することとなる。   That is, for one cylinder 202 (for example, the first cylinder), the impulse valve is used 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 at the beginning of the intake stroke. When the valve 224 is closed, since the impulse valve 224 is closed, the pipe pressure of the communication pipe 206 becomes negative as the piston of the cylinder 202 descends, and is maintained at atmospheric pressure or higher by atmospheric pressure or supercharging. The pressure difference with the pipe internal pressure of the intake pipe 204 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を利用した慣性過給は、このように実行される。   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. Inertia supercharging using the impulse valve 224 is executed in this way.

ステップＳ１０７に係る慣性過給制御の実行に際しては、ＥＣＵ１００は、予め実験的に、経験的に、理論的に又はシミュレーション等に基づいて車両の運転条件毎に吸気の充填効率を可及的に向上させ得るように定められた開閉特性でインパルス弁２２４が開閉するように、アクチュエータ２２５を制御する。また、この際、気筒２０２内部に取り込まれる吸気の量が変化するため、空燃比を所定値に維持すべく燃料噴射量が補正される。燃料噴射量の補正に際しては、予め上述した車両の運転条件とインパルス弁２２４の開閉時期とに対応付けられてマップ化された燃料噴射量の補正量（慣性過給による吸気の充填効率向上に係る効果が生じることが前提である）が参照され、基準となる燃料噴射量が適宜に増量補正される。このため、慣性過給制御の実行に際し、エミッションの悪化は生じない。   When executing the inertia supercharging control according to step S107, the ECU 100 increases 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 actuator 225 is controlled so that the impulse valve 224 opens and closes with an opening / closing characteristic determined to be able to be controlled. At this time, since the amount of intake air taken into the cylinder 202 changes, the fuel injection amount is corrected to maintain the air-fuel ratio at a predetermined value. 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 inertia supercharging control is executed, the emission does not deteriorate.

ＥＣＵ１００は、前回取得された車両の運転条件が慣性過給領域に該当する場合（ステップＳ１０３：ＮＯ）、即ち、慣性過給が必要とされる側へ慣性過給制御の実行の要否が新規に切り替わる、言わば過渡期間に該当する期間において、その時点で吸気行程にある気筒２０２（即ち、本発明に係る「吸気気筒」の一例であり、以下、適宜「吸気気筒」と表現する。尚、ここでは、一例として第１気筒である）における当該吸気行程が初期段階であるか否かを判別する（ステップＳ１０４）。   The ECU 100 newly determines whether or not the inertial supercharging control needs to be executed to the side where the inertial supercharging is required when the previously obtained vehicle operating condition corresponds to the inertial supercharging region (step S103: NO). In other words, in the period corresponding to the transition period, it is an example of the cylinder 202 that is in the intake stroke at that time (that is, an “intake cylinder” according to the present invention, and is hereinafter referred to as “intake cylinder” as appropriate). Here, it is determined whether or not the intake stroke in the first cylinder is an initial stage (step S104).

慣性過給制御による、吸気の充填効率向上に係る実践上の効果の大小は、インパルス弁２２４の閉弁時期と開弁時期とにより支配的に定まる。ここで、この種の過渡期間においてインパルス弁２２４はデフォルト位置たる全開位置にあり、慣性過給制御を新規に開始するに際して最初に実行すべき処理は、インパルス弁２２４の閉弁である。ところが、吸気行程の進捗状態によっては、インパルス弁２２４を閉弁したところで連通管２０６内部に十分な負圧を形成することが困難となる場合がある。或いは、吸気バルブ２０７の閉弁時期に同期するように（少なくとも実践上有意な正圧波を吸気バルブ２０７に到達させ得るタイミングで）インパルス弁２２４を開弁することが困難となる場合がある。このような場合、負圧の形成が困難であるにせよ、正圧波の到着タイミングの制御が困難であるにせよ、吸気の充填効率を向上させる旨の効果は著しく阻害され易い。   The magnitude of the practical effect related to the improvement of the intake charging efficiency by the inertia supercharging control is determined mainly by the closing timing and opening timing of the impulse valve 224. Here, in this kind of transition period, the impulse valve 224 is in the fully open position which is the default position, and the process to be executed first when the inertial supercharging control is newly started is the closing of the impulse valve 224. However, depending on the progress state of the intake stroke, it may be difficult to form a sufficient negative pressure inside the communication pipe 206 when the impulse valve 224 is closed. Alternatively, it may be difficult to open the impulse valve 224 in synchronization with the closing timing of the intake valve 207 (at least at a timing at which a positive pressure wave that is practically significant can reach the intake valve 207). In such a case, even if it is difficult to form a negative pressure or it is difficult to control the arrival timing of the positive pressure wave, the effect of improving the intake charging efficiency is remarkably easily inhibited.

一方で、十分に慣性過給の効果が得られない場合、上述した如く、吸気の充填効率が向上することを前提として予測的に実行される燃料噴射量の補正により燃料噴射量が過剰となって、エミッションが悪化する可能性がある。従って、吸気行程の進捗状態を何ら考慮することなく、慣性過給制御が必要とされた時点で即座に慣性過給制御を実行すると、慣性過給による吸気の充填効率向上に係る効果が得られないばかりか、エミッションの悪化を招きかねない。ステップＳ１０４に係る「初期段階」とは、この種の問題の発生を回避するために設定される判断条件であって、慣性過給制御を即座に開始することにより少なくとも実践上有意な慣性過給が実現される旨の判断を下し得る吸気行程の進捗状態を包括する概念である。吸気行程が初期段階にあるか否かの判別は、車両の運転条件、吸気バルブ２０７の開閉特性及びクランク角（即ち、進捗状態を定量的に規定する指標値）等に基づいてその都度個別具体的になされるが、その際の判断基準は、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、少なくとも実践上の不具合が生じないように設定されている。或いは、ＥＣＵ１００の処理負荷を軽減する観点から、吸気ＴＤＣよりも固定値（例えば、数十度）だけ遅角側に設定された閾値を判断基準値として、それよりも吸気行程が進角側（即ち、初期側）にあれば初期段階にある旨の判断を下してもよい。   On the other hand, if the effect of inertia supercharging cannot be obtained sufficiently, as described above, the fuel injection amount becomes excessive due to the correction of the fuel injection amount that is executed predictively on the assumption that the charging efficiency of intake air is improved. Emission may be worsened. Therefore, if the inertial supercharging control is executed immediately when the inertial supercharging control is required without considering the progress state of the intake stroke, the effect of improving the charging efficiency of the intake air by the inertial supercharging is obtained. Not only that, it can lead to worse emissions. The “initial stage” relating to step S104 is a determination condition set to avoid the occurrence of this type of problem, and at least a practically significant inertia supercharge is obtained by immediately starting the inertia supercharge control. This is a concept encompassing the progress state of the intake stroke that can be judged to be realized. Whether or not the intake stroke is in the initial stage is determined on a case-by-case basis based on the driving conditions of the vehicle, the opening / closing characteristics of the intake valve 207, the crank angle (that is, the index value that quantitatively defines the progress state), etc. However, the determination criteria at that time are set in advance so as not to cause at least a practical problem based on experiments, experience, theory, simulation, or the like. Alternatively, from the viewpoint of reducing the processing load of the ECU 100, a threshold set on the retard side by a fixed value (for example, several tens of degrees) from the intake TDC is used as a determination reference value, and the intake stroke is advanced ( That is, if it is on the initial side), it may be determined that it is in the initial stage.

吸気気筒について吸気行程が初期段階にない場合（ステップＳ１０４：ＮＯ）、ＥＣＵ１００は、エミッションの悪化を回避する観点から、処理をステップＳ１０６に移行し、既に述べた非慣性過給制御を実行する。即ち、慣性過給制御を即座に開始することなく、現在吸気行程にある第１気筒に対してはインパルス弁２２４が全開状態に維持される。一方、吸気行程が初期段階にある場合（ステップＳ１０４：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、過渡慣性過給制御を実行する（ステップＳ１０５）。   When the intake stroke is not in the initial stage for the intake cylinder (step S104: NO), the ECU 100 shifts the process to step S106 from the viewpoint of avoiding the deterioration of the emission, and executes the already described non-inertia supercharging control. That is, the impulse valve 224 is maintained in the fully opened state for the first cylinder that is currently in the intake stroke without immediately starting the inertia supercharging control. On the other hand, when the intake stroke is in the initial stage (step S104: YES), the ECU 100 executes transient inertia supercharging control (step S105).

過渡慣性過給制御とは、吸気気筒（ここでは、第１気筒）に適用される、本来の開閉特性とは異なる開閉特性でインパルス弁２２４を開閉させる制御を指す。過渡慣性過給制御においては、ＥＣＵ１００は、連通管２０６に負圧を形成するため、全開状態にあるインパルス弁２２４を即座に閉弁する。その後、予め設定された開弁時期（即ち、慣性過給制御に準じた開閉特性における開弁時期）でインパルス弁２２４を開弁する（即ち、閉弁時期の遅延の度合いに応じて、慣性過給の効果が適宜に低下する）。尚、ここでは、インパルス弁２２４の開弁時期は不変とされるが、負圧の形成を助長すべく、開弁時期が通常と較べて遅角されてもよい。   The transient inertia supercharging control refers to control applied to the intake cylinder (here, the first cylinder) to open and close the impulse valve 224 with an opening / closing characteristic different from the original opening / closing characteristic. In the transient inertia supercharging control, the ECU 100 immediately closes the impulse valve 224 in the fully opened state in order to form a negative pressure in the communication pipe 206. Thereafter, the impulse valve 224 is opened at a preset valve opening timing (that is, the valve opening timing according to the opening / closing characteristics in accordance with the inertia supercharging control) (that is, according to the degree of delay of the valve closing timing). The effect of pay will be reduced accordingly). Here, the valve opening timing of the impulse valve 224 is not changed, but the valve opening timing may be retarded as compared with the normal time in order to promote the formation of the negative pressure.

また、この際、本来の閉弁時期とは異なる時期にインパルス弁２２４が閉弁されるため、慣性過給による吸気量の変化量は、通常の変化量とは異なっており、通常時とは異なる燃料噴射量の補正が必要となる。このため、過渡慣性過給制御において、ＥＣＵ１００は、予め設定される、慣性過給制御の実行時における補正量に対し、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過渡期間における吸気量を実践上不足無い範囲で推定し得るよう設定されてなるアルゴリズム又は数値演算式等に従ってインパルス弁２２４の閉弁時期の遅延量に応じた補正量を導出し、燃料噴射量の減量補正を行う（この際、インパルス弁２２４の開弁時期も遅角される場合には、その分が適宜補償されてもよい）。   At this time, since the impulse valve 224 is closed at a time different from the original valve closing time, the amount of change in the intake air amount due to inertia supercharging is different from the normal amount of change. Correction of different fuel injection amounts is required. For this reason, in the transient inertial supercharging control, the ECU 100 performs transient, experimentally, empirically, theoretically, or simulation based on a preset correction amount when executing the inertial supercharging control. The correction amount corresponding to the delay amount of the closing timing of the impulse valve 224 is derived in accordance with an algorithm or numerical operation formula that is set so that the intake amount in the period can be estimated within a practically short range, and the fuel injection amount is reduced. Correction is performed (at this time, when the valve opening timing of the impulse valve 224 is also retarded, the amount may be compensated accordingly).

ステップＳ１０６、ステップＳ１０７又はステップＳ１０５に係る処理が実行されると、処理はステップＳ１０１に戻される。この際、ステップＳ１０４に係る処理で吸気行程が初期段階にない旨が判別された場合には、次なるタイミングでステップＳ１０３が「ＮＯ」となり、処理はステップＳ１０７に移行して、吸気気筒行程にあった第１気筒と時系列上相前後して吸気行程が行われる第３気筒（即ち、本発明に係る「次気筒」の一例）から慣性過給制御が開始される。   When the process related to step S106, step S107, or step S105 is executed, the process returns to step S101. At this time, if it is determined in the process related to step S104 that the intake stroke is not in the initial stage, step S103 becomes “NO” at the next timing, and the process shifts to step S107 to enter the intake cylinder stroke. Inertia supercharging control is started from the third cylinder (ie, an example of the “next cylinder” according to the present invention) in which the intake stroke is performed before and after the first cylinder in time series.

このように、本実施形態に係る弁駆動制御によれば、車両の運転条件が非慣性過給領域から慣性過給領域に移行する過渡期間において、吸気行程が初期段階にある場合には、吸気行程にある気筒から即座に慣性過給制御が開始され、慣性過給による吸気の充填効率向上に係る実践上の利益を可及的に早期に享受し得ると共に、吸気行程が初期段階にない場合には、次気筒から慣性過給制御が開始され、慣性過給効果が生じないことによるエミッションの悪化が回避される。即ち、慣性過給制御の開始時期を的確に制御することによって、当該過渡期間における車両の総合的な性能低下を抑制することが可能となるのである。
＜第２実施形態＞
次に、図４を参照し、本発明の第２実施形態に係る弁駆動制御について説明する。ここに、図４は、第２実施形態に係る弁駆動制御のフローチャートである。尚、同図において図２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。 As described above, according to the valve drive control according to the present embodiment, when the intake stroke is in the initial stage in the transition period in which the driving condition of the vehicle shifts from the non-inertia supercharging region to the inertial supercharging region, the intake air Inertia supercharging control is started immediately from the cylinder in the stroke, and the practical benefits of improving the charging efficiency of the intake air by the inertia supercharging can be enjoyed as soon as possible, and the intake stroke is not in the initial stage First, the inertia supercharging control is started from the next cylinder, and the deterioration of the emission due to the absence of the inertia supercharging effect is avoided. In other words, by accurately controlling the start timing of the inertia supercharging control, it is possible to suppress the overall performance degradation of the vehicle during the transition period.
Second Embodiment
Next, the valve drive control according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a flowchart of the valve drive control according to the second embodiment. In addition, in the same figure, the same code | symbol is attached | subjected to the location which overlaps with FIG. 2, and the description is abbreviate | omitted suitably.

図４において、前回取得された運転条件が非慣性過給領域に該当する場合（ステップＳ１０３：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、エンジン２００の負荷の変化量ΔＴａが基準値ΔＴａｔｈ１以上であるか否かを判別する（ステップＳ２０１）。ここで、本実施形態に係る負荷の変化量とは、要求負荷の変化量であり、即ち、アクセル開度Ｔａの変化量である。この場合、アクセル開度Ｔａにはドライバの意思が最も早く反映されるため、また、アクセル開度Ｔａの変化は、結局実際の吸入空気量の変化に対応するためトルク応答の追従性を高める観点からは効果的である。但し、ステップＳ２０１に係る負荷の変化量としては、エアフローメータ２２１により検出される、実負荷としての吸入空気量の変化量が使用されてもよい。   In FIG. 4, when the operation condition acquired last time corresponds to the non-inertia supercharging region (step S103: YES), the ECU 100 determines whether or not the change amount ΔTa of the load of the engine 200 is equal to or greater than a reference value ΔTath1. (Step S201). Here, the change amount of the load according to the present embodiment is a change amount of the required load, that is, a change amount of the accelerator opening degree Ta. In this case, since the driver's intention is reflected in the accelerator opening Ta the earliest, and the change in the accelerator opening Ta eventually corresponds to the actual change in the intake air amount, the viewpoint of improving the follow-up performance of the torque response Is effective. However, as the load change amount according to step S201, the change amount of the intake air amount as the actual load detected by the air flow meter 221 may be used.

負荷の変化量ΔＴａが基準値ΔＴａｔｈ１未満である場合（ステップＳ２０１：ＮＯ）、ＥＣＵ１００は、非慣性過給制御を実行する（ステップＳ１０６）。即ち、インパルス弁２２４は全開位置に維持される。一方、負荷の変化量ΔＴａが基準値ΔＴａｔｈ１以上である場合（ステップＳ２０１：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、第１実施形態と同様にステップＳ１０４以降の処理を実行する。負荷の変化量ΔＴａが基準値ΔＴａｔｈ１以上である状態とは、本発明に係る「負荷が所定の増加状態にある」旨の一例である。   When the load change amount ΔTa is less than the reference value ΔTath1 (step S201: NO), the ECU 100 executes non-inertia supercharging control (step S106). That is, the impulse valve 224 is maintained in the fully open position. On the other hand, when the load change amount ΔTa is equal to or greater than the reference value ΔTath1 (step S201: YES), the ECU 100 executes the processing from step S104 onward as in the first embodiment. The state in which the load change amount ΔTa is equal to or greater than the reference value ΔTath1 is an example of “the load is in a predetermined increase state” according to the present invention.

慣性過給制御が必要とされる側へ慣性過給制御の要否が切り替わるに際し、負荷が増加状態にある場合、トルク応答の追従性を可及的に担保する必要があるが、負荷が増加状態にない（ここでは、増加量が所定値未満である）場合、慣性過給制御が要求されているとは言え、過渡慣性過給制御のような、通常時の制御態様を逸脱したインパルス弁２２４の制御を行ってまで即時性を追及すると、トルク応答の追従性を向上させる旨の実践上の利益よりも、ＥＣＵ１００の処理負荷の増加や事前の適合工数が増加することによる不利益の方が顕在化しかねない。   When the necessity of inertial supercharging control is switched to the side where inertial supercharging control is required, if the load is in an increasing state, it is necessary to ensure the followability of torque response as much as possible, but the load increases. If the engine is not in a state (in this case, the increase amount is less than a predetermined value), an impulse valve deviating from a normal control mode, such as transient inertia supercharging control, although inertia supercharging control is required. If the immediacy is pursued until the control of 224 is performed, the disadvantage due to an increase in the processing load of the ECU 100 and an increase in the number of pre-adapted man-hours, rather than the practical benefit of improving the follow-up performance of the torque response May become obvious.

その点、本実施形態によれば、慣性過給制御が必要とされる側へ慣性過給制御の要否が切り替わった際、負荷の変化量がある程度大きく、且つ吸気行程が初期段階である場合に限り、過渡慣性過給制御により吸気気筒から慣性過給制御が開始され、それ以外の場合については、次気筒から慣性過給制御が開始される。即ち、過渡慣性過給制御を、トルク応答の追従性が真に要求されている場合に限定的に実行することにより、トルク応答の追従性向上に係る利益と、制御系に加わる負担や事前の適合工数増加によるコストの増加を抑制する旨の利益とを相互に協調的に享受することが可能となり、実践上極めて有益である。   In that respect, according to the present embodiment, when the necessity of the inertial supercharging control is switched to the side where the inertial supercharging control is required, the load change amount is large to some extent and the intake stroke is in the initial stage. Only in this case, the inertial supercharging control is started from the intake cylinder by the transient inertial supercharging control. In other cases, the inertial supercharging control is started from the next cylinder. In other words, by executing transient inertia supercharging control only when the followability of torque response is truly required, the benefit of improving the followability of torque response, the burden on the control system, and the advance It is possible to mutually enjoy the benefits of suppressing the increase in cost due to the increase in the number of man-hours, which is extremely useful in practice.

尚、基準値ΔＴａｔｈ１は事前に適合により決定された固定値であってもよいし、段階的又は連続的に可変な値であってもよい。また、極端な場合ゼロ（即ち、幾らかなり負荷が増加していれば分岐が「ＹＥＳ」となる旨の値）であってもよい。
＜第３実施形態＞
次に、図５を参照し、本発明の第３実施形態に係る弁駆動制御について説明する。ここに、図５は、第３実施形態に係る弁駆動制御のフローチャートである。尚、同図において、図４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。 The reference value ΔTath1 may be a fixed value determined in advance by adaptation, or may be a value that can be changed stepwise or continuously. In an extreme case, it may be zero (that is, a value indicating that the branch is “YES” if the load is increased considerably).
<Third Embodiment>
Next, the valve drive control according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a flowchart of the valve drive control according to the third embodiment. In the figure, the same reference numerals are given to the same portions as those in FIG. 4, and the description thereof will be omitted as appropriate.

図５において、車両の運転条件が慣性過給領域に該当しない場合（ステップＳ１０２：ＮＯ）、ＥＣＵ１００は、前回の取得タイミングにおいて当該運転条件が非慣性過給領域に該当していたか否かを判別する（ステップＳ３０１）。即ち、ステップＳ３０１では、慣性過給制御が必要とされる側から不要とされる側へ慣性過給制御の要否が切り替わったか否かが判別される。   In FIG. 5, when the driving condition of the vehicle does not correspond to the inertial supercharging region (step S102: NO), the ECU 100 determines whether or not the driving condition corresponds to the non-inertial supercharging region at the previous acquisition timing. (Step S301). That is, in step S301, it is determined whether or not the necessity of inertial supercharging control has been switched from the side where inertial supercharging control is required to the side where it is not necessary.

前回の取得タイミングにおいて車両の運転条件が非慣性過給領域に該当していた場合（ステップＳ３０１：ＹＥＳ）、即ち、現時点が、慣性過給領域から非慣性過給領域への過渡移行期間にない場合、ＥＣＵ１００は、非慣性過給制御を実行する（ステップＳ１０６）。一方、前回の取得タイミングにおいて車両の運転条件が慣性過給領域に該当していた場合（ステップＳ３０１：ＮＯ）、即ち、現時点が、慣性過給領域から非慣性過給領域への過渡移行期間にある場合、ＥＣＵ１００は、過渡非慣性過給制御を実行する（ステップＳ３０２）。   When the driving condition of the vehicle corresponds to the non-inertia supercharging region at the previous acquisition timing (step S301: YES), that is, the current time is not in the transient transition period from the inertia supercharging region to the non-inertial supercharging region. In this case, the ECU 100 performs non-inertia supercharging control (step S106). On the other hand, when the driving condition of the vehicle corresponds to the inertial supercharging region at the previous acquisition timing (step S301: NO), that is, the current time is in the transient transition period from the inertial supercharging region to the non-inertial supercharging region. If there is, the ECU 100 executes transient non-inertia supercharging control (step S302).

ここで、過渡非慣性過給制御とは、吸気気筒（別言すれば、慣性過給が行われている気筒）に適用される、即座にインパルス弁２２４を全開させる旨の制御を指す。この際、本来の開弁時期とは異なる時期にインパルス弁２２４が開弁され、慣性過給が言わば強制終了する形となるため、吸気量の変化量は、通常の慣性過給制御における変化量とは異なっており、通常の慣性過給制御とは異なる燃料噴射量の補正が必要となる。このため、過渡非慣性過給制御において、ＥＣＵ１００は、予め設定される慣性過給制御の実行時における補正量に対し、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過渡期間における吸気量を実践上不足無い範囲で推定し得るよう設定されてなるアルゴリズム又は数値演算式等に従ってインパルス弁２２４の開弁時期の前倒し量に応じた補正量を導出し、燃料噴射量の減量補正を行う。ステップＳ３０２に係る処理が実行されると、処理はステップＳ１０１に戻される。   Here, the transient non-inertia supercharging control refers to control that is applied to an intake cylinder (in other words, a cylinder in which inertia supercharging is performed) and that the impulse valve 224 is immediately fully opened. At this time, since the impulse valve 224 is opened at a time different from the original valve opening time and the inertia supercharging is forcibly terminated, the amount of change in the intake air amount is the amount of change in the normal inertia supercharging control. Therefore, it is necessary to correct the fuel injection amount which is different from the normal inertia supercharging control. For this reason, in the transient non-inertia supercharging control, the ECU 100 performs transient, experimentally, empirically, theoretically, or simulation based on a preset correction amount when executing the inertial supercharging control. A correction amount corresponding to the advance amount of the opening timing of the impulse valve 224 is derived in accordance with an algorithm or numerical operation formula that is set so that the intake amount during the period can be estimated within a practically short range, and the fuel injection amount is reduced. Make corrections. If the process which concerns on step S302 is performed, a process will be returned to step S101.

このように、本実施形態によれば、第１及び第２実施形態に例示した、非慣性過給領域から慣性過給領域への過渡移行時のみならず、慣性過給領域から非慣性過給領域への過渡移行時についても、慣性過給制御の実行状態（ここでは、停止時期）を的確に制御することができる。この際、非慣性過給領域からの過渡移行時と異なり、吸気行程の進捗状態を考慮する必要は生じないため、より迅速に慣性過給制御の実行状態を切り替えることが可能である。
＜第４実施形態＞
次に、図６を参照し、本発明の第４実施形態に係る弁駆動制御について説明する。ここに、図６は、第４実施形態に係る弁駆動制御のフローチャートである。尚、同図において、図５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。 As described above, according to the present embodiment, not only during the transitional transition from the non-inertia supercharging region to the inertial supercharging region exemplified in the first and second embodiments, but also from the inertia supercharging region to the non-inertial supercharging. Even at the time of transition to the region, it is possible to accurately control the execution state (here, the stop timing) of the inertia supercharging control. At this time, unlike the transient transition from the non-inertia supercharging region, it is not necessary to consider the progress state of the intake stroke, so it is possible to switch the execution state of the inertia supercharging control more quickly.
<Fourth embodiment>
Next, with reference to FIG. 6, the valve drive control according to the fourth embodiment of the present invention will be described. FIG. 6 is a flowchart of the valve drive control according to the fourth embodiment. In the figure, the same reference numerals are assigned to the same parts as those in FIG. 5, and the description thereof is omitted as appropriate.

図６において、前回取得された運転条件が慣性過給領域に該当する場合（ステップＳ３０１：ＮＯ）、ＥＣＵ１００は、エンジン２００の負荷の変化量ΔＴａが基準値ΔＴａｔｈ２以下であるか否かを判別する（ステップＳ４０１）。ここで、基準値ΔＴａｔｈ２は、負荷が減少している旨を表す負値であり、基準値ΔＴａｔｈ１と同様に、事前に適合により決定された固定値であってもよいし、段階的又は連続的に可変な値であってもよい。また、極端な場合ゼロ（即ち、幾らかなり負荷が減少していれば分岐が「ＹＥＳ」となる旨の値）であってもよい。   In FIG. 6, when the previously acquired operating condition corresponds to the inertial supercharging region (step S301: NO), the ECU 100 determines whether or not the change amount ΔTa of the load of the engine 200 is equal to or less than a reference value ΔTath2. (Step S401). Here, the reference value ΔTath2 is a negative value indicating that the load is decreasing. Like the reference value ΔTath1, the reference value ΔTath2 may be a fixed value determined in advance by adaptation, or stepwise or continuous. It may be a variable value. In an extreme case, it may be zero (that is, a value indicating that the branch is “YES” if the load is considerably reduced).

負荷の変化量ΔＴａが基準値ΔＴａｔｈ２よりも大きい場合（ステップＳ４０１：ＮＯ）、ＥＣＵ１００は、非慣性過給制御を実行する（ステップＳ１０６）。即ち、インパルス弁２２４は全開位置に維持される。但し、この際、吸気気筒（ここでは、第１気筒）について実行中の慣性過給制御が終了した後に、インパルス弁２２４が全開位置に維持される。言い換えれば、次気筒（ここでは、第３気筒）から非慣性過給制御が適用される。より具体的には、吸気気筒については、インパルス弁２２４の開弁時期として、慣性過給制御における開弁時期が適用され、それ以降、インパルス弁２２４は閉じられることなく全開状態に維持される。一方、負荷の変化量ΔＴａが基準値ΔＴａｔｈ２以下である場合（ステップ４２０１：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、第３実施形態と同様に過渡非慣性過給制御を実行する（ステップＳ３０２）。即ち、吸気気筒において慣性過給制御が中止される。尚、負荷の変化量ΔＴａが基準値ΔＴａｔｈ２以下である状態とは、本発明に係る「負荷が所定の減少状態にある」旨の一例である。   When the load change amount ΔTa is larger than the reference value ΔTath2 (step S401: NO), the ECU 100 executes non-inertia supercharging control (step S106). That is, the impulse valve 224 is maintained in the fully open position. However, at this time, the impulse valve 224 is maintained in the fully open position after the inertia supercharging control being executed for the intake cylinder (here, the first cylinder) is completed. In other words, non-inertial supercharging control is applied from the next cylinder (here, the third cylinder). More specifically, for the intake cylinder, the valve opening timing in the inertia supercharging control is applied as the valve opening timing of the impulse valve 224, and thereafter, the impulse valve 224 is maintained in a fully opened state without being closed. On the other hand, when the load change amount ΔTa is equal to or smaller than the reference value ΔTath2 (step 4201: YES), the ECU 100 executes the transient non-inertia supercharging control as in the third embodiment (step S302). That is, the inertia supercharging control is stopped in the intake cylinder. The state in which the load change amount ΔTa is equal to or less than the reference value ΔTath2 is an example of “the load is in a predetermined decrease state” according to the present invention.

慣性過給制御が不要とされる側へ慣性過給制御の要否が切り替わるに際し、負荷が減少状態にある場合、トルク応答の追従性を可及的に担保する必要があるが、負荷の減少（ここでは、所定値以上の減少）を伴わない場合、慣性過給制御が不要であるとされているとは言え、過渡非慣性過給制御のように、吸気量の過渡的変動を伴う制御を実行してまで即時性を追及する必要性は低く、トルク応答の追従性を向上させる旨の実践上の利益よりも、ＥＣＵ１００の処理負荷の増加や事前の適合工数が増加することによる不利益の方が顕在化しかねない。   When the necessity of inertial supercharging control is switched to the side where inertial supercharging control is not required, if the load is in a reduced state, it is necessary to ensure the followability of torque response as much as possible. (In this case, inertia supercharging control is not necessary if it is not reduced by more than a predetermined value), but control that involves transient fluctuations in intake air amount, such as transient non-inertial supercharging control. The necessity of pursuing the immediacy until the execution of the process is low, and there is a disadvantage due to an increase in the processing load of the ECU 100 and an increase in the number of pre-compliance steps, rather than the practical benefit of improving the followability of the torque response May become obvious.

その点、本実施形態によれば、慣性過給制御が不要とされる側へ慣性過給制御の要否が切り替わった際、負荷の減少量がある程度大きい場合に限り、過渡非慣性過給制御により吸気気筒において慣性過給制御が停止され、それ以外の場合については、次気筒から慣性過給制御が停止される。即ち、過渡非慣性過給制御を、トルク応答の追従性が真に要求されている場合に限定的に実行することにより、減少側へのトルク応答の追従性向上に係る利益と、制御系に加わる負担や事前の適合工数増加によるコストの増加を抑制する旨の利益とを相互に協調的に享受することが可能となり、実践上極めて有益である。   In that respect, according to the present embodiment, when the necessity of the inertia supercharging control is switched to the side where the inertia supercharging control is not required, the transient non-inertia supercharging control is performed only when the amount of decrease in the load is large to some extent. Thus, the inertia supercharging control is stopped in the intake cylinder, and in other cases, the inertia supercharging control is stopped from the next cylinder. In other words, the transient non-inertia supercharging control is executed only when torque response follow-up is truly required, and the benefits related to the improvement in follow-up of torque response to the decreasing side and the control system It is possible to mutually enjoy the benefit of suppressing the increase in cost due to the additional burden and the increase in the number of pre-conformance steps, which is extremely useful in practice.

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いてＥＣＵにより実行される弁駆動制御のフローチャートである。It is a flowchart of the valve drive control performed by ECU in the engine system of FIG. 慣性過給領域の模式図である。It is a schematic diagram of an inertial supercharging region. 本発明の第２実施形態に係る弁駆動制御のフローチャートである。It is a flowchart of valve drive control concerning a 2nd embodiment of the present invention. 本発明の第３実施形態に係る弁駆動制御のフローチャートである。It is a flowchart of valve drive control concerning a 3rd embodiment of the present invention. 本発明の第４実施形態に係る弁駆動制御のフローチャートである。It is a flowchart of valve drive control concerning a 4th embodiment of the present invention.

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、２１６…タービン、２１８…コンプレッサ、２２２…インタークーラ、２２３…サージタンク、２２４…インパルス弁、２２５…アクチュエータ、２２６…作用角可変型ＶＶＴ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Engine system, 100 ... ECU, 200 ... Engine, 202 ... Cylinder, 204 ... Intake pipe, 205 ... Throttle valve, 206 ... Communication pipe, 207 ... Intake valve, 216 ... Turbine, 218 ... Compressor, 222 ... Intercooler, 223 ... Surge tank, 224 ... Impulse valve, 225 ... Actuator, 226 ... Variable working angle VVT.

Claims (6)

車両に備わり、複数の気筒、該複数の気筒に連通する吸気通路及び該吸気通路に設置された吸気制御弁を備え、該吸気制御弁の開閉を伴う所定種類の慣性過給制御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てなる内燃機関の吸気制御装置であって、
前記内燃機関の負荷を含む前記車両の運転条件に基づいて前記慣性過給制御の要否を判別する判別手段と、
前記判別された要否が変化した場合に、前記複数の気筒のうち吸気行程に対応する吸気気筒における該吸気行程の進捗状態及び前記内燃機関の負荷のうち少なくとも一方に応じて前記慣性過給制御の開始時期及び停止時期のうち少なくとも一方を制御する制御手段と
を具備することを特徴とする内燃機関の吸気制御装置。 The vehicle has a plurality of cylinders, an intake passage communicating with the plurality of cylinders, and an intake control valve installed in the intake passage, and pulsation of intake air by a predetermined type of inertial supercharging control that opens and closes the intake control valve An intake control device for an internal combustion engine configured to enable inertial supercharging using
A discriminating means for discriminating whether or not the inertial supercharging control is necessary based on an operating condition of the vehicle including a load of the internal combustion engine;
When the determined necessity changes, the inertia supercharging control according to at least one of a progress state of the intake stroke and a load of the internal combustion engine in the intake cylinder corresponding to the intake stroke among the plurality of cylinders And a control means for controlling at least one of the start timing and the stop timing of the engine. 前記制御手段は、前記判別された要否が、前記慣性過給制御が必要とされる側へ変化した場合において、前記進捗状態が前記吸気行程について設定される所定の初期段階に該当する場合には前記吸気気筒から前記慣性過給制御が開始されるように前記開始時期を制御すると共に、前記進捗状態が前記初期段階に該当しない場合には時系列上前記吸気気筒と相前後して吸気行程を迎える次気筒から前記慣性過給制御が開始されるように前記開始時期を制御する
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, when the determined necessity changes to the side where the inertia supercharging control is required, and the progress state corresponds to a predetermined initial stage set for the intake stroke. Controls the start timing so that the inertia supercharging control is started from the intake cylinder, and if the progress state does not correspond to the initial stage, the intake stroke before and after the intake cylinder in time series 2. The intake control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the start timing is controlled such that the inertia supercharging control is started from a next cylinder that reaches 前記制御手段は、前記判別された要否が、前記慣性過給制御が必要とされる側へ変化した場合において、前記負荷が所定の増加状態にあり且つ前記進捗状態が前記吸気行程について設定される所定の初期段階に該当する場合には前記吸気気筒から前記慣性過給制御が開始されるように前記開始時期を制御する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関の吸気制御装置。 The control means, when the determined necessity changes to the side where the inertia supercharging control is required, the load is in a predetermined increasing state and the progress state is set for the intake stroke. 3. The intake control for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the start timing is controlled so that the inertia supercharging control is started from the intake cylinder when a predetermined initial stage is satisfied. apparatus. 前記制御手段は、前記判別された要否が、前記慣性過給制御が必要とされる側へ変化した場合において、前記負荷が前記増加状態にない場合又は前記進捗状態が前記初期段階に該当しない場合には時系列上前記吸気気筒と相前後して吸気行程を迎える次気筒から前記慣性過給制御が開始されるように前記開始時期を制御する
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。 In the case where the determined necessity has changed to a side where the inertial supercharging control is required, the control means does not correspond to the initial stage when the load is not in the increasing state. 4. The internal combustion engine according to claim 3, wherein the start timing is controlled so that the inertia supercharging control is started from a next cylinder that reaches an intake stroke before and after the intake cylinder in time series. Engine intake control device. 前記制御手段は、前記判別された要否が、前記慣性過給制御が必要とされない側へ変化した場合において、前記負荷が所定の減少状態にある場合には前記吸気気筒から前記慣性過給制御が停止されるように前記停止時期を制御する
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の内燃機関の吸気制御装置。 In the case where the determined necessity changes to a side where the inertia supercharging control is not required and the load is in a predetermined decreasing state, the control means controls the inertial supercharging control from the intake cylinder. The intake control apparatus for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 4, wherein the stop timing is controlled so that the engine is stopped. 前記制御手段は、前記判別された要否が、前記慣性過給制御が必要とされない側へ変化した場合において、前記負荷が前記減少状態にない場合には、時系列上前記吸気気筒と相前後して吸気行程を迎える次気筒から前記慣性過給制御が停止されるように前記停止時期を制御する
ことを特徴とする請求項５に記載の内燃機関の吸気制御装置。 In the case where the determined necessity changes to a side where the inertia supercharging control is not required and the load is not in the decreasing state, the control means is in time series with the intake cylinder. 6. The intake control apparatus for an internal combustion engine according to claim 5, wherein the stop timing is controlled so that the inertia supercharging control is stopped from the next cylinder that reaches the intake stroke.
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