JP2016048040A - Control device of waste gate valve - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a control device of a waste gate valve which can suppress an increase of the vibration of a valve body of the waste gate valve in an opening/closing direction accompanied by the action of the exhaust pulsation of an internal combustion engine.SOLUTION: On condition that an opening command value of a waste gate valve 14 is constant, and when a valve body 17 of the valve 14 receives an influence of an internal combustion engine 1, and a variation amount (magnitude of vibration in an opening/closing direction) of the valve body 17 is not smaller than a determination value, an electronic control device 21 performs minimum vibration opening investigation processing for searching for an opening (minimum vibration opening) of the valve body 17 in which a magnitude of the vibration reaches a minimum value. Furthermore, the electronic control device 21 adds the adjustment of the opening of the valve body 17 of the waste gate valve 14 to the minimum vibration opening which is searched for via the minimum vibration opening investigation processing. By this constitution, an increase of the vibration of the valve body 17 of the waste gate valve 14 can be suppressed, and the generation of noise accompanied by the increase of the vibration can be also suppressed.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、ウェイストゲートバルブの制御装置に関する。   The present invention relates to a control device for a waste gate valve.

特許文献1に示されるように、排気タービン式の過給機を備える内燃機関では、排気通路に過給機のタービンホイールが設けられており、そのタービンホイールと一体回転するコンプレッサホイールによって吸気通路内の空気の過給が行われる。   As disclosed in Patent Document 1, in an internal combustion engine including an exhaust turbine type supercharger, a turbine wheel of the supercharger is provided in an exhaust passage, and the compressor wheel that rotates integrally with the turbine wheel is provided in the intake passage. The air is supercharged.

上記内燃機関の排気通路には上記タービンホイールを迂回するバイパス通路が接続されており、そのバイパス通路にはウェイストゲートバルブが設けられている。そして、ウェイストゲートバルブの弁体の開度を調節すると、過給機のタービンホイールを通過する排気の流量が変化し、それに伴ってタービンホイール(コンプレッサホイール)の回転速度が変わる。このようにタービンホイール(コンプレッサホイール)の回転速度を変えることによって過給圧が調整される。   A bypass passage that bypasses the turbine wheel is connected to the exhaust passage of the internal combustion engine, and a waste gate valve is provided in the bypass passage. And if the opening degree of the valve body of a waste gate valve is adjusted, the flow volume of the exhaust gas which passes the turbine wheel of a supercharger will change, and the rotational speed of a turbine wheel (compressor wheel) will change in connection with it. In this way, the supercharging pressure is adjusted by changing the rotational speed of the turbine wheel (compressor wheel).

なお、特許文献1には、内燃機関の排気通路に設けられた空燃比センサの異常を検出する際、ウェイストゲートバルブの弁体を開いた状態に制御することが開示されている。   Patent Document 1 discloses that when detecting an abnormality of an air-fuel ratio sensor provided in an exhaust passage of an internal combustion engine, the waste gate valve is controlled to be opened.

特開2013−241892公報JP2013-241892A

ところで、内燃機関の排気通路では排気脈動が生じるため、ウェイストゲートバルブの弁体が開弁しているときには上記排気脈動が同弁体に作用し、その排気脈動の作用に伴ってウェイストゲートバルブの弁体が開閉方向に振動する。   By the way, since exhaust pulsation occurs in the exhaust passage of the internal combustion engine, when the valve body of the waste gate valve is opened, the exhaust pulsation acts on the valve body, and the waste gate valve operates along with the exhaust pulsation. The valve body vibrates in the opening / closing direction.

このときのウェイストゲートバルブの弁体の開閉方向の振動の大きさは、同弁体における排気の圧力を受ける部分(受圧面)の角度、及び、同弁体がスプリングの弾性力を利用して開閉するものにあっては同スプリングの伸縮度合いなどによって変わる。なお、ウェイストゲートバルブの弁体における排気の圧力を受ける部分(受圧面)の角度、及び、同バルブのスプリングの伸縮度合いは、ウェイストゲートバルブの弁体の開度によって変わる。   The magnitude of the vibration in the opening / closing direction of the valve body of the waste gate valve at this time depends on the angle of the portion (pressure receiving surface) that receives the exhaust pressure in the valve body, and the valve body uses the elastic force of the spring. The thing that opens and closes depends on the degree of expansion and contraction of the spring. It should be noted that the angle of the portion (pressure receiving surface) that receives the exhaust pressure in the valve body of the waste gate valve and the degree of expansion and contraction of the spring of the valve vary depending on the opening degree of the valve body of the waste gate valve.

従って、ウェイストゲートバルブの弁体の開度によっては、言い換えれば同弁体における排気の圧力を受ける部分(受圧面)の角度、及び、同バルブのスプリングの伸縮度合いによっては、排気脈動に起因するウェイストゲートバルブの弁体の上記振動が大きくなるおそれがあり、更には同振動に伴う異音が発生するおそれもある。   Therefore, depending on the degree of opening of the valve body of the waste gate valve, in other words, depending on the angle of the portion (pressure receiving surface) that receives the exhaust pressure in the valve body, and depending on the degree of expansion and contraction of the spring of the valve, it is caused by exhaust pulsation. There is a possibility that the vibration of the valve body of the waste gate valve becomes large, and there is also a possibility that an abnormal noise accompanying the vibration is generated.

本発明の目的は、排気脈動の作用に伴うウェイストゲートバルブの弁体の開閉方向の振動の増大を抑制できるウェイストゲートバルブの制御装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a control device for a waste gate valve that can suppress an increase in vibration in the opening / closing direction of the valve body of the waste gate valve due to the action of exhaust pulsation.

以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決するウェイストゲートバルブの制御装置は、内燃機関の排気通路に対し過給機のタービンホイールを迂回するよう接続されたバイパス通路に設けられるウェイストゲートバルブと、そのウェイストゲートバルブの弁体の開度を検出するセンサと、ウェイストゲートバルブの開度指令値を求めて同開度指令値に基づき弁体の開度を制御する制御部と、を備える。
Hereinafter, means for solving the above-described problems and the effects thereof will be described.
A waste gate valve control device that solves the above problems includes a waste gate valve provided in a bypass passage connected to bypass an exhaust passage of an internal combustion engine to bypass a turbine wheel of a supercharger, and a valve body of the waste gate valve And a control unit that obtains an opening command value of the waste gate valve and controls the opening of the valve body based on the opening command value.

上記ウェイストゲートバルブの弁体が開弁しているときには、同弁体に内燃機関の排気通路で生じた排気脈動が作用することによって同弁体が開閉方向に振動する。このときのウェイストゲートバルブの弁体における開閉方向の振動の大きさは同弁体の開度によって変わるため、その開度によっては上記振動が大きくなるおそれがある。   When the valve body of the waste gate valve is opened, exhaust pulsation generated in the exhaust passage of the internal combustion engine acts on the valve body, so that the valve body vibrates in the opening / closing direction. Since the magnitude of the vibration in the opening / closing direction of the valve body of the waste gate valve at this time varies depending on the opening degree of the valve body, the vibration may increase depending on the opening degree.

このため、上記制御部は、開度指令値が一定である条件下で、上記センサを用いて求められるウェイストゲートバルブの弁体の開度の変動量(弁体の開閉方向の振動の大きさに対応)が判定値以上であるとき、定められた範囲で上記弁体の開度を変化させる。更に、上記制御部は、そうした弁体の開度の変化過程において、同変化過程での異なる開度毎に弁体の上記変動量を求め、ウェイストゲートバルブの弁体の開度を上記変動量が最小値になるときの開度に制御すべく開度指令値を上記開度に対応する値に調整する。   For this reason, the control unit determines the amount of fluctuation of the opening degree of the waste gate valve body obtained by using the sensor under the condition that the opening degree command value is constant (the magnitude of vibration in the opening and closing direction of the valve body). ) Is equal to or greater than the determination value, the opening of the valve body is changed within a predetermined range. Further, in the process of changing the opening degree of the valve body, the control unit obtains the fluctuation amount of the valve body for each different opening degree in the changing process, and determines the opening degree of the valve body of the waste gate valve. The opening command value is adjusted to a value corresponding to the opening degree so that the opening degree is controlled to be the minimum value.

従って、排気脈動の作用によりウェイストゲートバルブの弁体の開度の上記変動量(弁体の開閉方向の振動の大きさ)が上記判定値以上になるとしても、上述したようにウェイストゲートバルブの弁体の開度を最小振動開度に制御することにより、同弁体の上記振動の増大を抑制することができる。更に、ウェイストゲートバルブの弁体の上記振動の増大に伴って異音が発生することも抑制できる。   Therefore, as described above, even if the fluctuation amount (the magnitude of vibration in the opening / closing direction of the valve body) of the valve body opening degree of the waste gate valve becomes equal to or greater than the determination value due to the exhaust pulsation, By controlling the opening degree of the valve body to the minimum vibration opening degree, an increase in the vibration of the valve body can be suppressed. Furthermore, it is possible to suppress the generation of abnormal noise accompanying the increase in the vibration of the valve body of the waste gate valve.

ウェイストゲートバルブの制御装置が適用される内燃機関を示す略図。1 is a schematic diagram showing an internal combustion engine to which a waste gate valve control device is applied. ウェイストゲートバルブの開度を最小振動開度に調整する手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the procedure which adjusts the opening degree of a waste gate valve to the minimum vibration opening degree. 最小振動開度調査処理の詳細な実行手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the detailed execution procedure of the minimum vibration opening degree investigation process.

以下、ウェイストゲートバルブの制御装置の一実施形態について、図1〜図3を参照して説明する。
図1に示す内燃機関1では、燃焼室2に接続された吸気通路3に排気タービン式過給機(ターボチャージャ)4のコンプレッサホイール4aが設けられている。更に、吸気通路3におけるコンプレッサホイール4aの下流には、燃焼室2に供給される空気の量(吸入空気量)を調整すべく開閉動作するスロットルバルブ6が設けられている。内燃機関1の燃焼室2には、上記吸気通路3を通過した空気が供給されるとともに、その空気の量に対応した量の燃料が燃料噴射弁7から噴射供給される。そして、この燃料を燃焼室2内で燃焼させたときの燃焼エネルギによるピストン8の往復動を通じて、内燃機関1の出力軸であるクランクシャフト10が回転する。内燃機関1においては、燃焼室2に供給される空気の量を多くするとともに、それに対応して燃焼室2に供給される燃料の量を多くすることによって出力トルクが大きくなる。
Hereinafter, an embodiment of a control device for a waste gate valve will be described with reference to FIGS.
In the internal combustion engine 1 shown in FIG. 1, a compressor wheel 4 a of an exhaust turbine supercharger (turbocharger) 4 is provided in an intake passage 3 connected to a combustion chamber 2. Further, a throttle valve 6 that opens and closes to adjust the amount of air supplied to the combustion chamber 2 (intake air amount) is provided downstream of the compressor wheel 4 a in the intake passage 3. Air that has passed through the intake passage 3 is supplied to the combustion chamber 2 of the internal combustion engine 1, and an amount of fuel corresponding to the amount of air is injected from the fuel injection valve 7. Then, the crankshaft 10 that is the output shaft of the internal combustion engine 1 rotates through the reciprocation of the piston 8 by the combustion energy when the fuel is burned in the combustion chamber 2. In the internal combustion engine 1, the output torque is increased by increasing the amount of air supplied to the combustion chamber 2 and correspondingly increasing the amount of fuel supplied to the combustion chamber 2.

一方、燃焼室2内で燃料が燃焼した後の排気は、その燃焼室2に接続された排気通路9に送り出される。この排気通路9には、ターボチャージャ4のタービンホイール4bが設けられている。そして、排気通路9を流れる排気がタービンホイール4bを通過することにより、同タービンホイール4bが回転するとともにコンプレッサホイール4aも併せて回転し、そのコンプレッサホイール4aの回転を通じて燃焼室2に対する空気の過給が行われる。このようにターボチャージャ4による空気の過給を受ける内燃機関1においては、ターボチャージャ4の回転速度が高くなるほど、吸気通路3におけるスロットルバルブ6の上流の圧力(過給圧)が上昇する。そして、過給圧が上昇するほど、燃焼室2に供給可能な燃料及び空気の量が多くなるため、内燃機関1の出力トルクを上昇させることが可能になる。   On the other hand, the exhaust gas after the fuel combusts in the combustion chamber 2 is sent out to an exhaust passage 9 connected to the combustion chamber 2. The exhaust passage 9 is provided with a turbine wheel 4 b of the turbocharger 4. When the exhaust gas flowing through the exhaust passage 9 passes through the turbine wheel 4b, the turbine wheel 4b rotates and the compressor wheel 4a also rotates. Is done. Thus, in the internal combustion engine 1 that receives supercharging of air by the turbocharger 4, the pressure (supercharging pressure) upstream of the throttle valve 6 in the intake passage 3 increases as the rotational speed of the turbocharger 4 increases. As the boost pressure increases, the amount of fuel and air that can be supplied to the combustion chamber 2 increases, so that the output torque of the internal combustion engine 1 can be increased.

内燃機関1には、排気通路9におけるタービンホイール4bの上流側の部分と下流側の部分とを繋ぐバイパス通路13と、そのバイパス通路13のガス流通面積を可変とすべく開度調節されるウェイストゲートバルブ14と、が設けられている。このウェイストゲートバルブ14の開度を大きくするほどタービンホイール4bに流れる排気の流量が少なくなるため、ターボチャージャ4の回転速度が低く抑えられて内燃機関1の過給圧が低下する。逆に、ウェイストゲートバルブ14の開度を小さくするほどタービンホイール4bに流れる排気の流量が多くなるため、ターボチャージャ4の回転速度が高くなって内燃機関1の過給圧が上昇する。   The internal combustion engine 1 includes a bypass passage 13 that connects an upstream portion and a downstream portion of the turbine wheel 4 b in the exhaust passage 9, and a waste whose opening is adjusted so that the gas flow area of the bypass passage 13 can be varied. And a gate valve 14. As the opening degree of the waste gate valve 14 is increased, the flow rate of the exhaust gas flowing through the turbine wheel 4b is decreased. Therefore, the rotational speed of the turbocharger 4 is suppressed low, and the supercharging pressure of the internal combustion engine 1 is decreased. Conversely, as the opening degree of the waste gate valve 14 is decreased, the flow rate of the exhaust gas flowing through the turbine wheel 4b increases, so that the rotational speed of the turbocharger 4 increases and the supercharging pressure of the internal combustion engine 1 increases.

ウェイストゲートバルブ14は、ピン16を中心に回動可能な弁体17と、その弁体17に係合されたロッド18と、そのロッド18を長手方向に移動可能なアクチュエータ19と、を備えている。そして、ウェイストゲートバルブ14では、アクチュエータ19でロッド18を長手方向に移動させることにより、弁体17がピン16を中心に回動してバイパス通路13のガス流通面積を可変とするための開度調節が行われる。なお、アクチュエータ19としては、内燃機関1で生じる負圧とスプリングとを利用して駆動される負圧式のもの、内燃機関1の吸気通路3で生じる正圧とスプリングとを利用して駆動される正圧式のもの、及び、モータ等によって駆動される電動式のものなど、を用いることが考えられる。   The waste gate valve 14 includes a valve body 17 that can rotate around a pin 16, a rod 18 that is engaged with the valve body 17, and an actuator 19 that can move the rod 18 in the longitudinal direction. Yes. In the waste gate valve 14, the opening degree for the valve body 17 to rotate around the pin 16 to change the gas flow area of the bypass passage 13 by moving the rod 18 in the longitudinal direction by the actuator 19. Adjustments are made. The actuator 19 is a negative pressure type driven by using a negative pressure and a spring generated in the internal combustion engine 1, and is driven by using a positive pressure and a spring generated in the intake passage 3 of the internal combustion engine 1. It is conceivable to use a positive pressure type or an electric type driven by a motor or the like.

次に、ウェイストゲートバルブ14の制御装置の電気的構成について説明する。
同装置は、内燃機関1の各種制御を行うための電子制御装置21を備えている。この電子制御装置21は、上記各種制御に係る演算処理を実行するCPU、その制御に必要なプログラムやデータの記憶されたROM、CPUの演算結果等が一時記憶されるRAM、外部との間で信号を入・出力するための入・出力ポート等を備えている。
Next, the electrical configuration of the control device for the waste gate valve 14 will be described.
The apparatus includes an electronic control device 21 for performing various controls of the internal combustion engine 1. The electronic control device 21 includes a CPU that executes arithmetic processing related to the various controls, a ROM that stores programs and data necessary for the control, a RAM that temporarily stores arithmetic results of the CPU, and the like. It has input / output ports for inputting / outputting signals.

電子制御装置21の入力ポートには、以下に示す各種センサ等が接続されている。
・内燃機関1を搭載した車両の運転者によって操作されるアクセルペダル15の操作量(アクセル操作量)を検出するアクセルポジションセンサ22。
Various sensors shown below are connected to the input port of the electronic control unit 21.
An accelerator position sensor 22 that detects an operation amount (accelerator operation amount) of the accelerator pedal 15 that is operated by a driver of the vehicle on which the internal combustion engine 1 is mounted.

・スロットルバルブ6の開度(スロットル開度)を検出するスロットルポジションセンサ23。
・吸気通路3におけるスロットルバルブ6上流の部分、かつコンプレッサホイール4a下流の部分の圧力(過給圧)を検出する過給圧センサ24。
A throttle position sensor 23 that detects the opening of the throttle valve 6 (throttle opening).
A supercharging pressure sensor 24 that detects the pressure (supercharging pressure) of the upstream portion of the throttle valve 6 and the downstream portion of the compressor wheel 4a in the intake passage 3.

・内燃機関1のクランクシャフト10の回転速度を検出するためのクランクポジションセンサ25。
・吸気通路3におけるコンプレッサホイール4a上流の空気の温度(吸気温)を検出する吸気温センサ26。
A crank position sensor 25 for detecting the rotational speed of the crankshaft 10 of the internal combustion engine 1.
An intake air temperature sensor 26 that detects the temperature (intake air temperature) of the air upstream of the compressor wheel 4a in the intake passage 3.

・大気圧を検出するための大気圧センサ27。
・ウェイストゲートバルブ14におけるロッド18の移動範囲の端からの移動距離(ウェイストゲートバルブ14の開度に対応)を検出するストロークセンサ28。
An atmospheric pressure sensor 27 for detecting atmospheric pressure.
A stroke sensor 28 that detects the movement distance (corresponding to the opening degree of the waste gate valve 14) from the end of the movement range of the rod 18 in the waste gate valve 14.

電子制御装置21の出力ポートには、スロットルバルブ6の駆動回路、燃料噴射弁7の駆動回路、及びウェイストゲートバルブ14(正確にはアクチュエータ19)の駆動回路等が接続されている。   Connected to the output port of the electronic control unit 21 are a drive circuit for the throttle valve 6, a drive circuit for the fuel injection valve 7, a drive circuit for the waste gate valve 14 (actually the actuator 19), and the like.

電子制御装置21は、上記各種センサから入力した検出信号に基づき、要求される機関運転状態及び実際の機関運転状態を把握し、それらに基づいて上記出力ポートに接続された各種駆動回路に指令信号を出力する。こうして内燃機関1における過給圧制御、スロットル開度制御、及び燃料噴射量制御等が電子制御装置21を通じて実施される。   Based on the detection signals input from the various sensors, the electronic control device 21 grasps the required engine operating state and the actual engine operating state, and based on these, command signals are sent to various drive circuits connected to the output port. Is output. In this way, the supercharging pressure control, the throttle opening control, the fuel injection amount control, and the like in the internal combustion engine 1 are performed through the electronic control device 21.

ターボチャージャ4が設けられた内燃機関1では、その出力トルクが電子制御装置21を通じて次のように制御される。
すなわち、アクセルポジションセンサ22によって検出されるアクセル操作量、及び、クランクポジションセンサ25の検出信号から求められる機関回転速度に基づき、内燃機関1に要求される出力トルクである目標出力トルクToが求められる。更に、目標出力トルクToに基づき内燃機関1の目標吸入空気量GAt及び目標過給圧Ptが求められる。この目標過給圧Ptは、内燃機関1の実過給圧を調整する際の指標(目標値)として用いられる。そして、内燃機関1の吸入空気量が上記目標吸入空気量GAtに制御され、且つ、過給圧センサ24によって検出される実過給圧が上記目標過給圧Ptに制御されるよう、スロットルバルブ6の開度及びターボチャージャ4の回転速度が調整される。
In the internal combustion engine 1 provided with the turbocharger 4, the output torque is controlled through the electronic control device 21 as follows.
That is, a target output torque To that is an output torque required for the internal combustion engine 1 is obtained based on the accelerator operation amount detected by the accelerator position sensor 22 and the engine rotational speed obtained from the detection signal of the crank position sensor 25. . Further, the target intake air amount GAt and the target boost pressure Pt of the internal combustion engine 1 are obtained based on the target output torque To. This target boost pressure Pt is used as an index (target value) when adjusting the actual boost pressure of the internal combustion engine 1. The throttle valve is controlled so that the intake air amount of the internal combustion engine 1 is controlled to the target intake air amount GAt and the actual boost pressure detected by the boost pressure sensor 24 is controlled to the target boost pressure Pt. The opening degree of 6 and the rotational speed of the turbocharger 4 are adjusted.

なお、ここでのターボチャージャ4の回転速度の調整は、ウェイストゲートバルブ14のアクチュエータ19の動作による弁体17の開度変更を通じて行われる。また、ウェイストゲートバルブ14の弁体17の開度を制御するためのアクチュエータ19の動作は、上記目標過給圧Pt等から定められた開度指令値に基づいて行われる。こうしたアクチュエータ19の動作により、ウェイストゲートバルブ14の弁体17の開度が上記開度指令値に対応した開度に調整される。   The rotation speed of the turbocharger 4 is adjusted here by changing the opening degree of the valve body 17 by the operation of the actuator 19 of the waste gate valve 14. The operation of the actuator 19 for controlling the opening degree of the valve element 17 of the waste gate valve 14 is performed based on an opening degree command value determined from the target supercharging pressure Pt and the like. By the operation of the actuator 19, the opening degree of the valve body 17 of the waste gate valve 14 is adjusted to an opening degree corresponding to the opening degree command value.

一方、内燃機関1における燃料噴射弁7の燃料噴射量は、同機関1の吸入空気量及び目標空燃料比に基づいて行われる。内燃機関1の吸入空気量は、例えば実過給圧、スロットル開度、及び機関回転速度に基づいて求められる。また、上記目標空燃比は、内燃機関1の燃焼室2内で燃料を燃焼させる際の空燃比の目標値であって、アクセル操作量及び機関回転速度といった機関運転状態に基づいて可変設定される。そして、内燃機関1の吸入空気量及び目標空燃料比に基づき、燃料噴射弁7から噴射する燃料量の指令値である噴射量指令値Qを算出する。この噴射量指令値Qに対応した量の燃料が噴射されるよう燃料噴射弁7を駆動することにより、内燃機関1の空燃比が上記目標空燃比に調整されるように吸入空気量に対応した量の燃料が燃料噴射弁7から噴射される。   On the other hand, the fuel injection amount of the fuel injection valve 7 in the internal combustion engine 1 is performed based on the intake air amount and the target air fuel ratio of the engine 1. The intake air amount of the internal combustion engine 1 is obtained based on, for example, the actual boost pressure, the throttle opening, and the engine speed. The target air-fuel ratio is a target value of the air-fuel ratio when fuel is burned in the combustion chamber 2 of the internal combustion engine 1, and is variably set based on the engine operating state such as the accelerator operation amount and the engine speed. . Then, based on the intake air amount of the internal combustion engine 1 and the target air fuel ratio, an injection amount command value Q that is a command value of the fuel amount injected from the fuel injection valve 7 is calculated. By driving the fuel injection valve 7 so that an amount of fuel corresponding to the injection amount command value Q is injected, the air-fuel ratio of the internal combustion engine 1 corresponds to the intake air amount so that it is adjusted to the target air-fuel ratio. An amount of fuel is injected from the fuel injection valve 7.

従って、運転者によるアクセル操作量の変化に基づき目標出力トルクToが変化すると、そのときの目標出力トルクToに対応して吸入空気量、実過給圧、及び燃料噴射量が調整されることにより、内燃機関1の出力トルクが上記目標出力トルクToに制御されるようになる。   Accordingly, when the target output torque To changes based on the change in the accelerator operation amount by the driver, the intake air amount, the actual boost pressure, and the fuel injection amount are adjusted in accordance with the target output torque To at that time. The output torque of the internal combustion engine 1 is controlled to the target output torque To.

次に、電子制御装置21を通じて行われるウェイストゲートバルブ14の弁体17の開度の制御について詳しく説明する。なお、このときの電子制御装置21は、ウェイストゲートバルブ14の弁体17の開度を制御するための制御部として機能する。   Next, the control of the opening degree of the valve body 17 of the waste gate valve 14 performed through the electronic control device 21 will be described in detail. At this time, the electronic control device 21 functions as a control unit for controlling the opening degree of the valve body 17 of the waste gate valve 14.

ウェイストゲートバルブ14の弁体17の開度は、上記開度指令値に基づきアクチュエータ19を動作させることによって制御される。ウェイストゲートバルブ14の弁体17の開度制御を通じて同バルブ14(弁体17)が開弁しているときには、内燃機関1の排気通路9で生じる排気脈動がウェイストゲートバルブ14の弁体17等に作用し、その排気脈動の作用に伴ってウェイストゲートバルブ14の弁体17が開閉方向に振動する。   The opening degree of the valve body 17 of the waste gate valve 14 is controlled by operating the actuator 19 based on the opening degree command value. When the valve 14 (valve element 17) is opened through the opening degree control of the valve element 17 of the waste gate valve 14, the exhaust pulsation generated in the exhaust passage 9 of the internal combustion engine 1 causes the valve element 17 of the waste gate valve 14 and the like. The valve element 17 of the wastegate valve 14 vibrates in the opening / closing direction with the action of the exhaust pulsation.

このときのウェイストゲートバルブ14の弁体17の開閉方向の振動の大きさは、同バルブ14における排気の圧力を受ける部分(弁体17)の受圧面の角度等によって変わる。また、ウェイストゲートバルブ14のアクチュエータ19がスプリングの弾性力を利用して開閉する圧力式(負圧式もしくは正圧式)のものにあっては、同スプリングの伸縮度合いなどによって変わる。なお、ウェイストゲートバルブ14における弁体17の上記受圧面の角度、及び、同バルブ14(アクチュエータ19)のスプリングの伸縮度合いは、ウェイストゲートバルブ14の開度によって変わる。   The magnitude of the vibration in the opening / closing direction of the valve body 17 of the waste gate valve 14 at this time varies depending on the angle of the pressure receiving surface of the portion (valve body 17) receiving the exhaust pressure in the valve 14. Further, in the case of a pressure type (negative pressure type or positive pressure type) in which the actuator 19 of the waste gate valve 14 opens and closes by using the elastic force of the spring, it varies depending on the degree of expansion and contraction of the spring. The angle of the pressure receiving surface of the valve element 17 in the waste gate valve 14 and the degree of expansion and contraction of the spring of the valve 14 (actuator 19) vary depending on the opening of the waste gate valve 14.

従って、ウェイストゲートバルブ14の弁体17の開度によっては、言い換えれば同弁体17の上記受圧面の角度、及び、同バルブ14(アクチュエータ19)のスプリングの伸縮度合いによっては、弁体17の開閉方向の振動が大きくなるおそれがあり、更には振動に伴う異音が発生するおそれもある。   Therefore, depending on the opening degree of the valve body 17 of the waste gate valve 14, in other words, depending on the angle of the pressure receiving surface of the valve body 17 and the degree of expansion and contraction of the spring of the valve 14 (actuator 19), There is a possibility that the vibration in the opening and closing direction becomes large, and there is also a possibility that abnormal noise accompanying the vibration is generated.

このことに対処するため、電子制御装置21は、ウェイストゲートバルブ14の開度指令値が一定である条件下で、ストロークセンサ28を用いてウェイストゲートバルブ14の弁体17の開度の変動量(弁体17の開閉方向の振動の大きさに対応)を求める。こうして求めた変動量が判定値以上であるときには、上記変動量が最小値になる弁体17の開度(以下、最小振動開度という)を探し出す最小振動開度調査処理を実行し、その後にウェイストゲートバルブ14の弁体17の開度を上記最小振動開度に制御すべく開度指令値を上記最小振動開度に対応する値に調整する。   In order to deal with this, the electronic control unit 21 uses the stroke sensor 28 to change the opening degree of the valve body 17 of the waste gate valve 14 under the condition that the opening command value of the waste gate valve 14 is constant. (Corresponding to the magnitude of vibration in the opening and closing direction of the valve body 17) is obtained. When the fluctuation amount thus obtained is equal to or larger than the determination value, a minimum vibration opening degree investigation process for searching for the opening degree of the valve body 17 (hereinafter referred to as the minimum vibration opening degree) at which the fluctuation amount becomes the minimum value is executed. The opening command value is adjusted to a value corresponding to the minimum vibration opening in order to control the opening of the valve element 17 of the waste gate valve 14 to the minimum vibration opening.

従って、排気脈動の作用によりウェイストゲートバルブ14の弁体17の上記変動量(弁体17の開閉方向の振動の大きさ)が上記判定値以上になったとしても、同弁体17の開度を上述したように最小振動開度に調整することにより、上記振動の増大を抑制することができる。更に、ウェイストゲートバルブ14の上記振動の増大に伴って異音が発生することも抑制できる。   Therefore, even if the fluctuation amount of the valve element 17 of the waste gate valve 14 (the magnitude of vibration in the opening / closing direction of the valve element 17) exceeds the determination value due to the exhaust pulsation, the opening degree of the valve element 17 is increased. As described above, the increase in vibration can be suppressed by adjusting to the minimum vibration opening. Furthermore, it is possible to suppress the generation of abnormal noise accompanying the increase in the vibration of the waste gate valve 14.

次に、ウェイストゲートバルブ14の制御装置の動作について説明する。
図2は、上記最小振動開度調査処理を通じて探し出された最小振動開度にウェイストゲートバルブ14の弁体17の開度を調整するためのバルブ制御ルーチンを示すフローチャートである。同ルーチンは、電子制御装置21を通じて、所定時間毎の時間割り込みにて周期的に実行される。
Next, the operation of the control device for the waste gate valve 14 will be described.
FIG. 2 is a flowchart showing a valve control routine for adjusting the opening of the valve element 17 of the waste gate valve 14 to the minimum vibration opening found through the minimum vibration opening investigation process. This routine is periodically executed through the electronic control device 21 with a time interrupt at predetermined intervals.

電子制御装置21は、同ルーチンのステップ101(S101)の処理として、最小振動開度の調査中であるか否かの判断に用いられるフラグFが「0(調査中でない)」であるか否かを判断する。ここでフラグFが「0」であることに基づき否定判断がなされた場合には、最小振動開度の調査を実行すべき状況であるか否かを判断するための処理(S102、S103)に進む。   The electronic control unit 21 determines whether or not the flag F used for determining whether or not the minimum vibration opening is being investigated as “0 (not under investigation)” as the process of step 101 (S101) of the routine. Determine whether. Here, when a negative determination is made based on the flag F being “0”, the process (S102, S103) for determining whether or not the investigation of the minimum vibration opening is to be performed is performed. move on.

電子制御装置21は、S102の処理として、ウェイストゲートバルブ14の弁体17が開弁しており、かつ、同バルブ14の開度指令値が一定であるか否かを判断する。ここで、ウェイストゲートバルブ14が閉弁状態であれば、もしくは同バルブ14の開度指令値が一定でなければ、S102で否定判断がなされる。この場合、電子制御装置21は、バルブ制御ルーチンを一旦終了する。一方、S102で肯定判断であればS103に進む。   The electronic control unit 21 determines whether or not the valve body 17 of the waste gate valve 14 is opened and the opening command value of the valve 14 is constant as the process of S102. If the waste gate valve 14 is closed or if the opening command value of the valve 14 is not constant, a negative determination is made in S102. In this case, the electronic control unit 21 once ends the valve control routine. On the other hand, if a positive determination is made in S102, the process proceeds to S103.

電子制御装置21は、S103の処理として、ウェイストゲートバルブ14の弁体17の開度の変動量(弁体17の開閉方向の振動の大きさに対応)が判定値以上であるか否かを判断する。なお、上記判定値としては、予め実験等によって定められた最適値、例えば上記振動が異音の発生に繋がるほど大きいことを判断するうえでの最適値とすることが考えられる。また、ウェイストゲートバルブ14の弁体17の開度の上記変動量は、例えば次の(A)もしくは(B)のように求めることが可能である。   The electronic control unit 21 determines whether or not the amount of change in the opening degree of the valve body 17 of the waste gate valve 14 (corresponding to the magnitude of vibration in the opening / closing direction of the valve body 17) is greater than or equal to the determination value as the process of S103. to decide. Note that the determination value may be an optimal value determined in advance through experiments or the like, for example, an optimal value for determining that the vibration is large enough to cause abnormal noise. Moreover, the said fluctuation | variation amount of the opening degree of the valve body 17 of the wastegate valve 14 can be calculated | required like following (A) or (B), for example.

(A)ストロークセンサ28の検出値の変化方向がプラス方向とマイナス方向との間で反転したときから次に反転するまでの上記検出値の変動量を、弁体17の開度の上記変動量として求める。なお、上記変動量は、ストロークセンサ28による一度の測定で求めた値であってもよいし、同センサ28による複数回の測定で求めた値の平均値であってもよい。   (A) The fluctuation amount of the detection value from when the change direction of the detection value of the stroke sensor 28 is reversed between the plus direction and the minus direction until the next reversal is represented by the fluctuation amount of the opening degree of the valve element 17. Asking. The fluctuation amount may be a value obtained by one measurement by the stroke sensor 28 or may be an average value of values obtained by a plurality of measurements by the sensor 28.

(B)ストロークセンサ28の検出値の変化方向がプラス方向とマイナス方向との間で反転してから次に反転するまでの上記検出値の変化の加速度の最大値から、弁体17の開度の上記変動量を推定して求める。なお、上記加速度の最大値は、ストロークセンサ28による一度の測定で求めた値であってもよいし、同センサ28による複数回の測定で求めた値の平均値であってもよい。   (B) From the maximum value of the acceleration of the change in the detected value until the change direction of the detection value of the stroke sensor 28 is reversed between the plus direction and the minus direction, the opening degree of the valve element 17 The above fluctuation amount is estimated and obtained. The maximum value of the acceleration may be a value obtained by one measurement by the stroke sensor 28, or may be an average value of values obtained by a plurality of measurements by the sensor 28.

ウェイストゲートバルブ14の弁体17の開度の変動量が判定値未満であれば、S103で否定判断がなされる。この場合、電子制御装置21は、バルブ制御ルーチンを一旦終了する。一方、ウェイストゲートバルブ14の弁体17の開度の変動量が判定値以上であれば、S103で肯定判断がなされてS104に進む。電子制御装置21は、S104の処理として、上記変動量(弁体17の開閉方向の振動の大きさ)が最小値になる弁体17の開度(最小振動開度)を探し出す最小振動開度調査処理を実行する。   If the variation amount of the opening degree of the valve body 17 of the waste gate valve 14 is less than the determination value, a negative determination is made in S103. In this case, the electronic control unit 21 once ends the valve control routine. On the other hand, if the fluctuation amount of the opening degree of the valve body 17 of the waste gate valve 14 is equal to or larger than the determination value, an affirmative determination is made in S103 and the process proceeds to S104. As the process of S104, the electronic control unit 21 searches for the opening degree (minimum vibration opening degree) of the valve body 17 at which the fluctuation amount (the magnitude of vibration in the opening / closing direction of the valve body 17) becomes the minimum value. Execute investigation processing.

その後、電子制御装置21は、S105の処理として、上記フラグFを「1(調査中)」に設定する。従って、最小振動開度調査処理が開始されてフラグFが「1」に設定されると、以後のS101では否定判断がなされるため、S102〜S105をスキップしてS106に進むようになる。なお、フラグFは、最小振動開度調査処理が終了するまで「1」に設定された状態となるため、最小振動開度調査処理の実行中はS102〜S105の処理がスキップされる。   Thereafter, the electronic control unit 21 sets the flag F to “1 (under investigation)” as the process of S105. Accordingly, when the minimum vibration opening degree investigation process is started and the flag F is set to “1”, a negative determination is made in the subsequent S101, so that S102 to S105 are skipped and the process proceeds to S106. Since the flag F is set to “1” until the minimum vibration opening degree investigation process ends, the processes of S102 to S105 are skipped during the execution of the minimum vibration opening degree investigation process.

S104の最小振動開度調査処理では、定められた範囲でウェイストゲートバルブ14の弁体17の開度を変化させる一方、その変化過程での異なる開度毎に同弁体17の開度の上記変動量(弁体17の開閉方向の振動の大きさに対応)を求めることが行われる。なお、上記定められた範囲としては、その範囲内での弁体17の開度変化によって過給圧が許容できないほど上昇することがない範囲、例えばウェイストゲートバルブ14の全開開度FOから所定の開度SOまでという範囲があげられる。所定の開度SOとしては、最小始動開度調査の実行直前の弁体17の開度よりも閉じ側の固定値としたり、上記開度に基づき同開度よりも閉じ側にて可変設定する可変値としたりすることが考えられる。   In the minimum vibration opening degree investigation process of S104, the opening degree of the valve element 17 of the waste gate valve 14 is changed within a predetermined range, while the opening degree of the valve element 17 is changed for each different opening degree in the changing process. A fluctuation amount (corresponding to the magnitude of vibration in the opening / closing direction of the valve body 17) is obtained. The predetermined range is a range in which the boost pressure does not rise unacceptably due to a change in the opening degree of the valve body 17 within the range, for example, a predetermined opening degree FO of the waste gate valve 14 from a predetermined opening degree FO. The range up to the opening degree SO is raised. The predetermined opening degree SO is set to a fixed value on the closing side with respect to the opening degree of the valve body 17 immediately before the execution of the minimum starting opening degree investigation, or is variably set on the closing side with respect to the opening degree based on the opening degree. It can be considered to be a variable value.

最小振動開度調査処理は、次の(a)〜(d)の処理を実行することによって実現される。(a)ウェイストゲートバルブ14の弁体17を全開開度FOまで調整した後に開度を固定。(b)上記(A)もしくは上記(B)の手法によって弁体17の開度の上記変動量(弁体17の開閉方向の振動の大きさ)を求め、その変動量を記憶。(c)弁体17の開度を所定量だけ閉じ側に調整した後に固定。(d)上記(b)及び上記(c)を弁体17の開度が上記開度SOに達するまで繰り返す。   The minimum vibration opening degree investigation process is realized by executing the following processes (a) to (d). (A) After adjusting the valve body 17 of the waste gate valve 14 to the fully opened opening degree FO, the opening degree is fixed. (B) The amount of fluctuation of the opening degree of the valve body 17 (the magnitude of vibration in the opening and closing direction of the valve body 17) is obtained by the method of (A) or (B), and the fluctuation amount is stored. (C) Fixed after adjusting the opening degree of the valve body 17 to the closed side by a predetermined amount. (D) The above (b) and (c) are repeated until the opening degree of the valve body 17 reaches the opening degree SO.

図3は、上記最小振動開度調査処理を実行するための最小振動開度調査ルーチンを示すフローチャートである。最小振動開度調査ルーチンは、図2のS104に進む毎に電子制御装置21を通じて実行される。なお、同ルーチンのS201〜S204の処理は、上記(a)〜(d)の処理に相当する。   FIG. 3 is a flowchart showing a minimum vibration opening degree investigation routine for executing the minimum vibration opening degree investigation process. The minimum vibration opening degree investigation routine is executed through the electronic control device 21 every time the process proceeds to S104 in FIG. Note that the processing of S201 to S204 of the routine corresponds to the processing of (a) to (d) above.

電子制御装置21は、S201の処理として、ウェイストゲートバルブ14の弁体17を全開開度FOまで調整し、その後に弁体17の所定量分の閉じ側への開度変化と、その変化後の位置での弁体17の所定の停止時間分の停止とを交互に行うことにより、同バルブ14をステップ的に閉動作させる。電子制御装置21は、続くS202の処理として上記停止時間中にウェイストゲートバルブ14の弁体17の開度の変動量(弁体17の開閉方向の振動の大きさ)を求め、その求めた変動量をS203の処理を通じて上記変動量を求めたときの開度と関連づけてメモリに記憶する。   As a process of S201, the electronic control unit 21 adjusts the valve body 17 of the waste gate valve 14 to the fully opened opening degree FO, and then changes the opening degree of the valve body 17 to the closing side by a predetermined amount, and after that change. By alternately stopping the valve body 17 for a predetermined stop time at the position, the valve 14 is closed in a stepwise manner. The electronic control unit 21 obtains the amount of change in the opening degree of the valve body 17 of the waste gate valve 14 (the magnitude of vibration in the opening / closing direction of the valve body 17) during the stop time as the subsequent processing of S202, and the obtained fluctuation. The amount is stored in the memory in association with the opening when the amount of variation is obtained through the process of S203.

更に、電子制御装置21は、S204の処理として、ウェイストゲートバルブ14の弁体17の上記ステップ的な閉動作が完了したか否かを判断する。詳しくは、弁体17の開度が上記開度SOに達したか否かを判断する。弁体17の開度が上記開度SOに達しておらず、S204で否定判断がなされる場合にはS201に戻る。一方、弁体17の開度が上記開度SOに達してS204で肯定判断がなされる場合にはS205に進む。   Furthermore, the electronic control unit 21 determines whether or not the above-described stepwise closing operation of the valve body 17 of the waste gate valve 14 is completed as the process of S204. Specifically, it is determined whether or not the opening degree of the valve body 17 has reached the opening degree SO. If the opening degree of the valve body 17 has not reached the opening degree SO and a negative determination is made in S204, the process returns to S201. On the other hand, when the opening degree of the valve body 17 reaches the opening degree SO and a positive determination is made in S204, the process proceeds to S205.

電子制御装置21は、S205の処理として、メモリに記憶した開度及び振動の大きさに関するデータを参照して、ウェイストゲートバルブ14の弁体17における上記定められた範囲内の開度のうち、弁体17の開度の変動量(弁体17の開閉方向の振動の大きさ)が最小値となる開度を最小振動開度にする。電子制御装置21は、こうして最小振動開度を決定することで最小振動開度の調査を終了し、この最小振動開度調査処理ルーチンを終了する。   The electronic control unit 21 refers to the data on the opening degree and the magnitude of vibration stored in the memory as the process of S205, and among the opening degrees within the above-defined range in the valve body 17 of the waste gate valve 14, The opening at which the amount of change in the opening of the valve body 17 (the magnitude of vibration in the opening / closing direction of the valve body 17) becomes the minimum value is set as the minimum vibration opening. The electronic control device 21 thus ends the investigation of the minimum vibration opening by determining the minimum vibration opening, and ends this minimum vibration opening investigation processing routine.

電子制御装置21は、図2のバルブ制御ルーチンにおけるS106の処理として、上述した最小振動開度の調査が終了したか否かの判断を行う。ここで否定判断であれば、電子制御装置21は、バルブ制御ルーチンを一旦終了する。一方、肯定判断であればS107に進む。電子制御装置21は、S107の処理として、最小振動開度調査処理(図3)を通じて決定された最小振動開度での弁体17の開度の変動量が、最小振動開度調査前の上記変動量、すなわちS103で肯定判断がなされた時点での変動量よりも小さいか否かを判断する。   The electronic control unit 21 determines whether or not the above-described investigation of the minimum vibration opening has been completed as the processing of S106 in the valve control routine of FIG. If the determination is negative, the electronic control unit 21 once ends the valve control routine. On the other hand, if it is affirmation determination, it will progress to S107. As the processing of S107, the electronic control device 21 determines that the amount of change in the opening degree of the valve body 17 at the minimum vibration opening degree determined through the minimum vibration opening degree investigation process (FIG. 3) is the above before the minimum vibration opening degree investigation. It is determined whether or not the fluctuation amount is smaller than the fluctuation amount at the time when an affirmative determination is made in S103.

S107で肯定判断であればS108に進む。電子制御装置21は、S108の処理として、弁体17の開度を上記最小振動開度に制御すべくウェイストゲートバルブ14の開度指令値を上記最小振動開度に対応した値に調整する。一方、S107で否定判断であればS109に進む。電子制御装置21は、S109の処理として、ウェイストゲートバルブ14の開度指令値を最小振動開度調査前の値(S103で肯定判断がなされた時点での値)に戻す。   If a positive determination is made in S107, the process proceeds to S108. The electronic control unit 21 adjusts the opening command value of the waste gate valve 14 to a value corresponding to the minimum vibration opening in order to control the opening of the valve body 17 to the minimum vibration opening as the process of S108. On the other hand, if a negative determination is made in S107, the process proceeds to S109. As the process of S109, the electronic control unit 21 returns the opening command value of the waste gate valve 14 to the value before the minimum vibration opening degree investigation (the value when the affirmative determination is made in S103).

S108の処理が実行された後、またはS109の処理が実行された後、S110に進む。電子制御装置21は、S110の処理としてフラグFを「0(調査中でない)」にリセットする。その後、電子制御装置21は、バルブ制御ルーチンを一旦終了する。   After the process of S108 is executed, or after the process of S109 is executed, the process proceeds to S110. The electronic control unit 21 resets the flag F to “0 (not under investigation)” as the process of S110. Thereafter, the electronic control unit 21 once ends the valve control routine.

以上詳述した本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
(1)電子制御装置21は、ウェイストゲートバルブ14の開度指令値が一定である条件下で、弁体17の開度の変動量(弁体17の開閉方向の振動の大きさ)が判定値以上であるときには、上記変動量が最小値になる弁体17の開度(最小振動開度)を探し出す最小振動開度調査処理を実行する。更に、電子制御装置21は、最小振動開度調査処理を通じて探し出された最小振動開度に弁体17の開度を調整する。従って、排気脈動の作用により弁体17の開度の上記変動量(弁体17の開閉方向の振動の大きさ)が上記判定値以上になったとしても、弁体17の開度を上述したように最小振動開度に調整することにより、上記振動の増大を抑制することができる。更に、ウェイストゲートバルブ14の弁体17の上記振動の増大に伴って異音が発生することも抑制できる。
According to the embodiment described in detail above, the following effects can be obtained.
(1) The electronic control device 21 determines the amount of fluctuation in the opening degree of the valve body 17 (the magnitude of vibration in the opening and closing direction of the valve body 17) under the condition that the opening command value of the waste gate valve 14 is constant. When the value is equal to or greater than the value, the minimum vibration opening degree investigation process for searching for the opening degree (minimum vibration opening degree) of the valve body 17 at which the fluctuation amount becomes the minimum value is executed. Furthermore, the electronic control unit 21 adjusts the opening degree of the valve body 17 to the minimum vibration opening degree found through the minimum vibration opening degree investigation process. Therefore, even when the amount of fluctuation of the opening degree of the valve element 17 due to the exhaust pulsation (the magnitude of vibration in the opening and closing direction of the valve element 17) is equal to or greater than the above-described determination value, the opening degree of the valve element 17 is described above. Thus, by adjusting to the minimum vibration opening, the increase in the vibration can be suppressed. Furthermore, it is possible to suppress the generation of abnormal noise accompanying the increase in the vibration of the valve element 17 of the waste gate valve 14.

(2)最小振動開度調査処理では、最小振動開度を探し出すために弁体17の開度が定められた範囲で変化させられる。この定められた範囲としては、同範囲内でのウェイストゲートバルブ14の開度変化によって過給圧が許容できないほど上昇することがない範囲(FO〜SO)が採用される。このため、最小振動開度を探し出す際の上記定められた範囲での弁体17の開度変化の際、過給圧の許容レベル以上の上昇が生じて車両の運転者が違和感を覚えることを抑制できる。   (2) In the minimum vibration opening degree investigation process, the opening degree of the valve body 17 is changed within a predetermined range in order to find the minimum vibration opening degree. As this determined range, a range (FO to SO) in which the boost pressure does not rise unacceptably due to the change in the opening of the waste gate valve 14 within the same range is employed. For this reason, when the opening degree of the valve body 17 is changed within the predetermined range when searching for the minimum vibration opening degree, an increase beyond the allowable level of the supercharging pressure occurs, and the driver of the vehicle feels uncomfortable. Can be suppressed.

(3)内燃機関1の排気脈動の作用によって弁体17の開閉方向に生じる振動の特性は、同バルブ14(ピン16及び弁体17)の経年変化に伴って大きく変化する。このように振動の特性の変化が生じたとしても、最小振動開度調査処理によって探した最小振動開度に弁体17の開度を調整することにより、ウェイストゲートバルブ14の経年変化に関係なく上記振動を効果的に抑制することができる。   (3) The characteristics of the vibration generated in the opening / closing direction of the valve body 17 by the action of the exhaust pulsation of the internal combustion engine 1 vary greatly with the aging of the valve 14 (the pin 16 and the valve body 17). Even if the vibration characteristic changes as described above, the opening degree of the valve body 17 is adjusted to the minimum vibration opening degree searched for by the minimum vibration opening degree investigation process, regardless of the secular change of the waste gate valve 14. The vibration can be effectively suppressed.

(4)ウェイストゲートバルブ14の弁体17の開閉方向の振動を抑制することを意図して、弁体17の支持構造の剛性を高めるなど同バルブ14の構造の変更が行われることはないため、その構造の変更に伴って重量の増加や制御性の悪化が生じることもない。   (4) The structure of the valve 14 is not changed, such as increasing the rigidity of the support structure of the valve body 17 with the intention of suppressing vibration in the opening / closing direction of the valve body 17 of the waste gate valve 14. In addition, there is no increase in weight or deterioration in controllability with the change of the structure.

なお、上記実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・上記定められた範囲でのウェイストゲートバルブ14の弁体17の開度の変化は、必ずしも全開開度FOから開度SOに向けて行う必要はなく、開度SOから全開開度FOに向けて行うことも可能である。
In addition, the said embodiment can also be changed as follows, for example.
The change in the opening degree of the valve element 17 of the waste gate valve 14 in the predetermined range is not necessarily performed from the fully opened opening degree FO to the opening degree SO, but from the opening degree SO to the fully opened opening degree FO. It is also possible to do this.

・最小振動開度調査処理において、ウェイストゲートバルブ14の弁体17の開度の変動量(弁体17の開閉方向の振動の大きさ)を同弁体17の開度変化の加速度に基づき推定して求めるのであれば、弁体17の開度を定められた範囲で変化させる際、必ずしもステップ的に変化させる必要はなく、リニアに変化させることも可能である。   In the minimum vibration opening degree investigation process, the amount of fluctuation in the opening degree of the valve body 17 of the waste gate valve 14 (the magnitude of vibration in the opening / closing direction of the valve body 17) is estimated based on the acceleration of the opening change of the valve body 17 Therefore, when the opening degree of the valve body 17 is changed within a predetermined range, it is not always necessary to change it stepwise, and it is also possible to change it linearly.

この場合、弁体17の開度を上述したようにリニアに変化させる際の変化速度を「V」とすると、その変化中に排気脈動の影響による弁体17の開閉方向の振動に伴って同弁体17の開度変化に加減速が生じる。そして、このときの弁体17の開度変化の加速度には、上記変化速度Vの影響が含まれるようになる。従って、変化速度Vでの上記開度の変化中にストロークセンサ28の検出値に基づき求められる上記加速度から変化速度Vの影響を除去すれば、その影響の除去後の加速度は、排気脈動による弁体17の開閉方向の振動の大きさに対応する値になる。   In this case, if the rate of change when the opening degree of the valve element 17 is linearly changed as described above is “V”, the change is caused by the vibration in the opening / closing direction of the valve element 17 due to the influence of exhaust pulsation during the change. Acceleration / deceleration occurs in the opening change of the valve body 17. The acceleration of the change in the opening degree of the valve body 17 at this time includes the influence of the change speed V. Therefore, if the influence of the change speed V is removed from the acceleration obtained based on the detection value of the stroke sensor 28 during the change of the opening degree at the change speed V, the acceleration after the removal of the influence is a valve caused by exhaust pulsation. The value corresponds to the magnitude of vibration in the opening / closing direction of the body 17.

従って、弁体17の開度を上記定められた範囲で変化させる際、変化速度Vの影響を除去した上記加速度に基づき、上記開度の変化過程での異なる開度毎の上記変動量(弁体17の開閉方向の振動の大きさ)を求めることができる。   Therefore, when the opening degree of the valve element 17 is changed within the predetermined range, the fluctuation amount (valve for each different opening degree in the changing process of the opening degree is based on the acceleration from which the influence of the changing speed V is removed. The magnitude of vibration in the opening / closing direction of the body 17 can be obtained.

1…内燃機関、2…燃焼室、3…吸気通路、4…ターボチャージャ、4a…コンプレッサホイール、4b…タービンホイール、6…スロットルバルブ、7…燃料噴射弁、8…ピストン、9…排気通路、10…クランクシャフト、13…バイパス通路、14…ウェイストゲートバルブ、15…アクセルペダル、16…ピン、17…弁体、18…ロッド、19…アクチュエータ、21…電子制御装置、22…アクセルポジションセンサ、23…スロットルポジションセンサ、24…過給圧センサ、25…クランクポジションセンサ、26…吸気温センサ、27…大気圧センサ、28…ストロークセンサ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Internal combustion engine, 2 ... Combustion chamber, 3 ... Intake passage, 4 ... Turbocharger, 4a ... Compressor wheel, 4b ... Turbine wheel, 6 ... Throttle valve, 7 ... Fuel injection valve, 8 ... Piston, 9 ... Exhaust passage, DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Crankshaft, 13 ... Bypass passage, 14 ... Waste gate valve, 15 ... Accelerator pedal, 16 ... Pin, 17 ... Valve body, 18 ... Rod, 19 ... Actuator, 21 ... Electronic control unit, 22 ... Accelerator position sensor, 23 ... Throttle position sensor, 24 ... Supercharging pressure sensor, 25 ... Crank position sensor, 26 ... Intake air temperature sensor, 27 ... Atmospheric pressure sensor, 28 ... Stroke sensor.

Claims (1)

内燃機関の排気通路に対し過給機のタービンホイールを迂回するよう接続されたバイパス通路に設けられるウェイストゲートバルブと、そのウェイストゲートバルブの弁体の開度を検出するセンサと、前記ウェイストゲートバルブの開度指令値を求めて同開度指令値に基づき前記弁体の開度を制御する制御部と、を備えるウェイストゲートバルブの制御装置において、
前記制御部は、前記開度指令値が一定である条件下で、前記センサを用いて求められる前記弁体の開度の変動量が判定値以上であるとき、定められた範囲で前記弁体の開度を変化させる一方、その変化過程での異なる開度毎に前記変動量を求め、前記弁体の開度を前記変動量が最小値になるときの開度に制御すべく前記開度指令値を前記開度に対応する値に調整する
ことを特徴とするウェイストゲートバルブの制御装置。
A waste gate valve provided in a bypass passage connected to bypass the turbine wheel of the supercharger with respect to an exhaust passage of the internal combustion engine, a sensor for detecting an opening degree of the waste gate valve, and the waste gate valve A controller for controlling the opening degree of the valve body based on the opening degree command value, and a waste gate valve control device comprising:
The control unit is configured such that the valve body is within a predetermined range when a variation amount of the opening degree of the valve body obtained using the sensor is equal to or greater than a determination value under a condition that the opening degree command value is constant The amount of fluctuation is obtained for each different degree of opening in the changing process, and the degree of opening of the valve body is controlled to the degree of opening when the amount of fluctuation is a minimum value. The waste gate valve control device, wherein the command value is adjusted to a value corresponding to the opening degree.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109736933A (en) * 2018-12-29 2019-05-10 义乌吉利发动机有限公司 A kind of adjusting method and device of booster exhaust by-pass valve
JP2020133415A (en) * 2019-02-13 2020-08-31 株式会社豊田自動織機 Control device for internal combustion engine

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