JP2016089685A - ターボチャージャ - Google Patents

Abstract

【課題】過給圧制御を行う流量調整バルブとウエストゲートバルブを１つのアクチュエータで駆動するターボチャージャの過給圧制御性とドライバビリティの向上を図る。
【解決手段】「流量調整バルブの開度変化途中でウエストゲートバルブが開き始める迂回開始開度θα」を「流量調整バルブを調整弁最小開度θ０から調整弁最大開度θｎへ変化させた際にタービン修正流量が最大となる飽和範囲θＬのうちで流量調整バルブが最小となる飽和最小開度θＬ０」よりも「流量調整バルブの調整弁最小開度θ０側」に設定する。即ち、ウエストゲートバルブが開弁を開始するアクチュエータ作動角ηα１を、飽和最小開度θＬ０の時のアクチュエータ作動角ηＬ０より小さい作動角に設定する。これにより、アクチュエータの変化範囲内に過給圧不感帯が存在せず、過給圧制御性とドライバビリティを向上できる。
【選択図】 図４

Description

本発明は、１つのアクチュエータにより流量調整バルブとウエストゲートバルブを開閉駆動するターボチャージャに関する。

（従来技術）
タービン羽根車へ排気ガスを導く排気ガス導入路の開度調整を行う流量調整バルブと、タービン羽根車を迂回させるバイパス路の開度調整を行うウエストゲートバルブとを備え、流量調整バルブとウエストゲートバルブの開度調整により過給圧のコントロールを行うターボチャージャが知られている。

この種のターボチャージャとして、搭載性の向上やコスト低減等を目的として、１つのアクチュエータにより流量調整バルブとウエストゲートバルブを開閉駆動するターボチャージャが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に開示されるターボチャージャは、アクチュエータにより流量調整バルブを駆動するとともに、アクチュエータの出力をリンク装置によって変換し、リンク装置の出力によってウエストゲートバルブを駆動するものであり、リンク装置は流量調整バルブの開度変化途中でウエストゲートバルブを開弁するように設けられている。

（従来技術の問題点）
一般的に、流路の開閉を行う開閉バルブは、開き始め直後の流量変化感度が高く、開度が大きくなると流量変化感度が下がる。
このため、アクチュエータの作動角を徐々に増加させた場合、流量調整バルブの開度の増加途中で過給圧の変化がなくなるとともに、その過給圧変化が無くなった流量調整バルブの開度変化途中においてウエストゲートバルブが開き初めることで過給圧が急激に下がる。

具体的に、アクチュエータの作動角に対する過給圧の変化特性は、図５（ｂ）に示すように、「過給圧が変化しない範囲（過給圧不感帯Ｚ）」と「過給圧が急激に変化する部位」が隣接して存在し、変化特性は明確な階段状になる。すると、過給圧制御のためにアクチュエータを変化させた際に「明確な階段状の過給圧特性」が過給圧制御性の悪化要因になり、ドライバビリティの低下を招いてしまう。

さらに、アクチュエータを圧力フィードバックする例を用いて説明すると、アクチュエータの作動角の変化途中に「過給圧が変化しない過給圧不感帯Ｚ」が存在する場合、目標過給圧が変化し、実過給圧を目標過給圧に収束させる際に、実過給圧の変動幅が大きくなるとともに、収束時間が長くなってしまう不具合がある｛図５（ａ）の上段のタイムチャートの破線Ｊ３参照｝。

特開２０１２−５７５４６号公報

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、過給圧のコントロールを行う流量調整バルブとウエストゲートバルブを１つのアクチュエータで駆動するターボチャージャにおける過給圧の制御性を向上することを目的とする。

本発明のターボチャージャは、ウエストゲートバルブが開き始める迂回開始開度θαを、飽和最小開度θＬ０より調整弁最小開度θ０側に設定するものである。
これにより、アクチュエータの変化範囲内に上述した過給圧不感帯Ｚを無くすことができる。このため、アクチュエータを変化させることで、過給圧を連続的に変化させることができ、過給圧の制御性を高めることができる。

エンジンの吸排気システムの概略図である（実施例１）。 流量調整バルブとウエストゲートバルブの駆動機構の説明図である（実施例１）。 （ａ）流量調整バルブを変化させた場合におけるタービン膨張比とタービン修正流量の関係を示すグラフ、（ｂ）流量調整バルブの開度変化に対するタービン修正流量の変化を示すグラフである（実施例１）。 （ａ）アクチュエータ作動角の変化に対する流量調整バルブとウエストゲートバルブの開度変化を示すグラフ、（ｂ）アクチュエータ作動角の変化に対する過給圧変化を示すグラフである（実施例１）。 （ａ）圧力フィードバックによる制御例を示すタイムチャート、（ｂ）アクチュエータ作動角の変化に対する過給圧変化を示すグラフである（実施例１、実施例２、従来例の比較例）。 （ａ）アクチュエータ作動角の変化に対する流量調整バルブとウエストゲートバルブの開度変化を示すグラフ、（ｂ）アクチュエータ作動角の変化に対する過給圧変化を示すグラフ、（ｃ）アクチュエータ作動角の変化に対する過給圧感度の絶対値の関係を示すグラフである（実施例２）。

以下において発明を実施するための形態を、図面に基づいて詳細に説明する。

本発明を適用したターボチャージャの具体例を説明する。なお、以下で開示する実施例は、一例を開示するものであって、本発明が実施例に限定されないことは言うまでもない。

［実施例１］
図１〜図５を参照して実施例１を説明する。
車両走行用のエンジン１（燃料の燃焼により回転動力を発生する内燃機関：燃料の種類は問わない、またレシプロエンジン、ロータリーエンジン等のエンジン形式を問わない）は、ターボチャージャ２を搭載する。

エンジン１は、吸気をエンジン気筒内へ導く吸気通路３を備えるとともに、気筒内で発生した排気ガスを浄化して大気中に排出する排気通路４を備える。
ターボチャージャ２は、エンジン１から排出される排気ガスのエネルギーによって、エンジン１に吸い込まれる吸気を加圧する過給器であり、エンジン１の排気ガスによって駆動される排気タービン５と、この排気タービン５により駆動されてエンジン１に吸い込まれる吸気を加圧する吸気コンプレッサ６とを備える。

排気タービン５は、エンジン１から排出された排気ガスによって回転駆動されるタービン羽根車５ａと、このタービン羽根車５ａを収容する渦巻形状のタービンハウジング５ｂとを備えて構成される。なお、排気タービン５の詳細は後述する。
吸気コンプレッサ６は、タービン羽根車５ａの回転力により駆動されて吸気通路３内の吸気を加圧するコンプレッサ羽根車６ａと、このコンプレッサ羽根車６ａを収容する渦巻形状のコンプレッサハウジングとを備えて構成される。
そして、タービン羽根車５ａとコンプレッサ羽根車６ａはシャフト７を介して結合されるものであり、このシャフト７はセンターハウジングによって高速回転自在に支持される。

吸気通路３は、吸気管、インテークマニホールド、吸気ポートの各内部通路によって構成される。
具体的に、吸気通路３には、エンジン１に吸い込まれる吸気中に含まれる塵や埃を除去するエアクリーナ１１、ターボチャージャ２の吸気コンプレッサ６、この吸気コンプレッサ６により圧縮されて昇温した吸気を強制冷却するインタークーラ１２、エンジン１へ吸引される吸気量の調整を行うスロットルバルブ１３、サージタンク等に設置されて過給圧を検出する過給圧センサ１４などが設けられている。

排気通路４は、排気ポート、エキゾーストマニホールド、排気管の各内部通路によって構成される。
具体的に、排気通路４には、ターボチャージャ２の排気タービン５、排気タービン５を通過した排気ガスの浄化装置１５（具体的には触媒等）、排気音を消音させて排気ガスを大気中に排出するマフラー１６などが設けられている。

ターボチャージャ２は、容量可変タイプであり、タービンハウジング５ｂには、タービン羽根車５ａへ排気ガスを導く排気ガス導入路１７の開度調整を行う流量調整バルブ１８と、タービン羽根車５ａを迂回させて排気ガスをタービン羽根車５ａの排気下流側へ導くバイパス路１９の開度調整を行うウエストゲートバルブ２０とが設けられる。

具体的に、タービンハウジング５ｂの内部にはエンジン１から排出された排気ガスを旋回させてタービン羽根車５ａへ吹き付ける独立した第１、第２排気スクロール２１、２２が設けられている。この第１、第２排気スクロール２１、２２は、それぞれタービン羽根車５ａの周囲に形成されるものであり、第１排気スクロール２１にはエンジン１の排出した排気ガスが常時流入するように設けられている。

また、タービンハウジング５ｂには、タービンハウジング５ｂ内に流入した排気ガスを第２排気スクロール２２へ導く排気ガス導入路１７が設けられている。この排気ガス導入路１７は、タービンハウジング５ｂに形成された連通穴であり、流量調整バルブ１８によって開閉される。
この流量調整バルブ１８は、排気ガス導入路１７の開度調整を行なうものであり、流量調整バルブ１８の開度調整を行うことにより、第２排気スクロール２２からタービン羽根車５ａに向かう排気ガス量をコントロールして過給圧を制御する。

一方、タービンハウジング５ｂには、タービンハウジング５ｂ内へ流入した排気ガスの一部を、タービン羽根車５ａを迂回（バイパス）させて排気下流側（マフラー側）に導くバイパス路１９が形成されている。
このバイパス路１９は、ウエストゲートバルブ２０によって開閉される。このウエストゲートバルブ２０は、バイパス路１９の開度調整を行なうものであり、ウエストゲートバルブ２０の開度調整を行うことにより、タービン羽根車５ａを迂回する排気ガス量をコントロールして過給圧を制御する。

次に、図２を参照して、流量調整バルブ１８とウエストゲートバルブ２０の駆動機構を説明する。
流量調整バルブ１８とウエストゲートバルブ２０は、１つのアクチュエータ２３により開閉駆動される。
アクチュエータ２３とウエストゲートバルブ２０の間には、アクチュエータ２３の出力を変換してウエストゲートバルブ２０を駆動するリンク装置２４が設けられており、このリンク装置２４によって流量調整バルブ１８の開度変化途中でウエストゲートバルブ２０が開弁する。

流量調整バルブ１８は、リンク機構を介すことなくアクチュエータ２３によって直接的に駆動されるものであっても良いが、この実施例では図２に示すように、リンク機構を介して駆動される例を示す。

アクチュエータ２３は、通電制御により回転出力またはストローク出力を発生するものであり、一例として回転出力を発生する電動アクチュエータを採用する。
電動アクチュエータの具体例は、通電により回転出力を発生する電動モータ（例えば、ＤＣモータ）と、この電動モータの回転出力を減速して出力トルクを増大させる減速装置（例えば歯車減速装置）とを組み合わせたものであり、電動モータに印加される通電量に応じた回転トルクを発生するものである。

アクチュエータ２３は、出力軸を初期位置へ戻すリターンスプリングを内蔵するものであっても良いし、内蔵しないものであっても良い。
アクチュエータ２３にリターンスプリングを内蔵させなくても、流量調整バルブ１８およびウエストゲートバルブ２０のそれぞれにリターンスプリングを設けることにより、それぞれのリターンスプリングの復元力がリンク装置２４を介してアクチュエータ２３に伝達されるため、アクチュエータ２３の停止時にアクチュエータ２３の出力軸を初期位置に戻すことができる。
もちろん、アクチュエータ２３に付勢力の小さい補助リターンスプリングを設けて、アクチュエータ２３の出力軸を初期位置に戻す力を発生させても良い。

また、アクチュエータ２３は、出力変位を検出するアクチュエータ位置センサ２５を備える。
アクチュエータ位置センサ２５の具体例は、出力軸の作動角（回転角度）を検出する回転角センサである。なお、回転角センサは、磁気センサ等を用いた非接触型であっても良いし、ポテンショメータなどを用いた接触型であっても良い。そして、アクチュエータ位置センサ２５のセンサ出力は、流量調整バルブ１８およびウエストゲートバルブ２０の開度制御を行なうＥＣＵ２６に出力される。

リンク装置２４は、
（ｉ）図４（ａ）の実線ＦＬに示すように、アクチュエータ２３の作動角（具体的には、出力軸の変位角度）が大きくなるに従い流量調整バルブ１８の開度を全閉状態から全開方向へ向けて徐々に大きくするとともに、
（ｉｉ）図４（ａ）の実線ＷＧに示すように、アクチュエータ２３の作動角が大きくなる途中でウエストゲートバルブ２０を開弁させ、開弁以降はアクチュエータ２３の作動角が大きくなるに従いウエストゲートバルブ２０の開度を全開方向へ向けて徐々に大きくするものである。

リンク装置２４の具体的な構造は限定するものでななく、例えばカム溝を用いたカムリンク機構、ワイヤに設けた遊び量で開弁開始位置をコントロールするとともにプーリ径で駆動トルクを調整するワイヤ機構、バネ力を用いたロック機構と解除機構を組み合わせて開弁開始位置をコントロールする伝達機構など、種々適用可能なものである。

アクチュエータ２３とリンク装置２４は、排気ガスの熱影響を受け難い吸気コンプレッサ６側に取り付けられており（一例であり、限定しない）、図２に示すように、リンク装置２４から流量調整バルブ１８へ第１ロッド２７を介して出力が伝達されるとともに、リンク装置２４からウエストゲートバルブ２０へ第２ロッド２８を介して出力が伝達されるものである。

流量調整バルブ１８およびウエストゲートバルブ２０の具体的な構造は限定するものではないが、一例として図２に示すように、弁体が回動操作されるヒンジバルブ構造を採用する。

具体的に、流量調整バルブ１８は、排気ガス導入路１７を直接開閉する弁体と、タービンハウジング５ｂに対して回転自在に支持される回動軸と、この回動軸と弁体を結合する内部アームと、タービンハウジング５ｂの外部に配置されて回動軸と第１ロッド２７の端部を連結する外部アームとを備えるものであり、第１ロッド２７のストローク変位により流量調整バルブ１８が開閉操作される。

ウエストゲートバルブ２０は、上述した流量調整バルブ１８と同様の構造を備えるものであり、バイパス路１９を直接開閉する弁体と、タービンハウジング５ｂに対して回転自在に支持される回動軸と、この回動軸と弁体を結合する内部アームと、タービンハウジング５ｂの外部に配置されて回動軸と第２ロッド２８の端部を連結する外部アームとを備えるものであり、第２ロッド２８のストローク変位によりウエストゲートバルブ２０が開閉操作される。

上述したように、この実施例のターボチャージャ２は、
・コンプレッサ羽根車６ａを駆動するタービン羽根車５ａと、
・排気ガス導入路１７の開度調整を行う流量調整バルブ１８と、
・バイパス路１９の開度調整を行うウエストゲートバルブ２０と、
・流量調整バルブ１８を駆動するアクチュエータ２３と、
・このアクチュエータ２３の出力を変換して流量調整バルブ１８の開度変化途中でウエストゲートバルブ２０を開弁させるリンク装置２４とを具備する。
そして、アクチュエータ２３がＥＣＵ２６により通電制御される構成を採用する。

次に、以下で用いる用語を一括で説明する。
以下では、
・流量調整バルブ１８の最小開度（この実施例では全閉開度）を調整弁最小開度θ０、
・流量調整バルブ１８の最大開度を調整弁最大開度θｎ、
・流量調整バルブ１８を調整弁最小開度θ０から調整弁最大開度θｎへ変化させた際にタービン修正流量が最大となる流量調整バルブ１８の開度範囲を飽和範囲θＬ、
・この飽和範囲θＬのうちで流量調整バルブ１８が最小となる開度を飽和最小開度θＬ０、
・流量調整バルブ１８を調整弁最小開度θ０から調整弁最大開度θｎへ変化させた際にウエストゲートバルブ２０が閉弁から開弁に変化する開度を迂回開始開度θαと称する。
なお、タービン修正流量は、タービンに流入する排気ガスの流量を、排気ガスの圧力と排気ガスの温度で修正したものである。

流量調整バルブ１８の開度を変化させると、図３（ａ）に示すように、高開度になるほど、等膨張比でのタービン修正流量が大きくなる。
しかし、流量調整バルブ１８の開度とタービン修正流量との関係は、図３（ｂ）に示すように、流量調整バルブ１８の開度が飽和最小開度θＬ０に達すると、タービン修正流量が最大値に達してしまい、飽和範囲θＬでは流量調整バルブ１８の開度を変化させてもタービンの容量特性が変化しなくなる。

ここで、本発明とは異なり、ウエストゲートバルブ２０が開弁を開始する迂回開始開度θαが飽和範囲θＬ内に設定された場合は、図５（ｂ）の破線Ｐｊ（過給圧の変化特性）に示すように、アクチュエータ２３を変化させて流量調整バルブ１８の開度を変化させても、過給圧が変化しない過給圧不感帯Ｚが生じてしまう。
即ち、ウエストゲートバルブ２０が開弁を開始するアクチュエータ作動角ηαｊ（迂回開始開度θαの時のアクチュエータ２３の出力角）が、飽和最小開度θＬ０の時のアクチュエータ作動角ηＬ０より大きい作動角に設定される場合は、アクチュエータ２３の変化範囲内に過給圧不感帯Ｚが生じてしまう。

話は一旦外れるが、この実施例のＥＣＵ２６は、アクチュエータ２３を圧力フィードバックにより制御する（一例であり、限定しない）。
具体的に、ＥＣＵ２６は、マイクロコンピュータを搭載するエンジン・コントロール・ユニットであり、エンジン１の運転状態（エンジン１に設けられたエンジン回転数センサ２９によって検出されるエンジン回転数や、スロットルバルブ１３の開度など）からエンジン１の運転状態に適した目標過給圧を算出する。そして、過給圧センサ１４で検出した実過給圧（吸気圧）がＥＣＵ２６が算出した目標過給圧に合致するように、ＥＣＵ２６がアクチュエータ２３をフィードバック制御する。なお、フィードバック制御は、ＰＩＤ制御やＰＩ制御などの周知技術を採用するものである。

話を戻し、上述したように、アクチュエータ２３の変化範囲内に過給圧不感帯Ｚが存在する場合で、目標過給圧が変化した場合の不具合を図５（ａ）を参照して説明する。
先ず、図５（ａ）の上段のタイムチャートの実線Ｘに示すように、目標過給圧が変化する。
すると、図５（ａ）の下段のタイムチャートにおける「ウエストゲートバルブ２０が開弁を開始するアクチュエータ作動角ηαｊ」が大きく、破線Ｊ１に示すようにアクチュエータ作動角の変化幅が大きくなり、図５（ａ）の中段のタイムチャートの破線Ｊ２に示すようにフィードバック補正量が大きく変動する。
その結果、図５（ａ）の上段のタイムチャートの破線Ｊ３に示すように、実過給圧の変動が大きくなってドライバビリティの悪化を招くとともに、実過給圧が目標過給圧に収束するのに時間がかかってしまう。即ち、アクチュエータ２３の変化範囲内に過給圧不感帯Ｚが存在することで、ドライバビリティの悪化と過給圧制御性の悪化を招いてしまう。

上記の不具合を解決する手段として、この実施例１のターボチャージャ２は、「流量調整バルブ１８の開度変化途中でウエストゲートバルブ２０が開き始める迂回開始開度θα」を、「流量調整バルブ１８を調整弁最小開度θ０から調整弁最大開度θｎへ変化させた際にタービン修正流量が最大となる飽和範囲θＬのうちで流量調整バルブ１８が最小となる飽和最小開度θＬ０」よりも「流量調整バルブ１８の調整弁最小開度θ０側」に設定している。即ち、迂回開始開度θαを、飽和最小開度θＬ０より調整弁最小開度θ０側に設定するものである。

このことを、アクチュエータ２３の作動角で説明すると、ウエストゲートバルブ２０が開弁を開始するアクチュエータ作動角ηα１（迂回開始開度θαの時のアクチュエータ２３の出力角）を、飽和最小開度θＬ０の時のアクチュエータ作動角ηＬ０より小さい作動角に設定するものである。

このように設けることで、アクチュエータ２３の変化範囲内に上述した過給圧不感帯Ｚが生じる不具合を回避することができる。
具体的には、アクチュエータ２３の作動角に対する過給圧の変化特性を、従来技術の「明確な階段状の過給圧特性」に比較して、図４（ｂ）の実線Ｐ１に示すように「連続的な過給圧特性」に近づけることができる。
なお、図４（ｂ）の破線Ｐｆｌは、流量調整バルブ１８のみによる過給圧特性を示すものであり、図４（ｂ）の破線Ｐｗｇは、ウエストゲートバルブ２０のみによる過給圧特性を示すものである。

実施例１の作動例を説明する。
この実施例１では、上記構成を採用することで、アクチュエータ２３の変化範囲内に過給圧不感帯Ｚが存在しない。この場合で、目標過給圧が変化した場合の作動例を図５（ａ）を参照して説明する。
先ず、図５（ａ）の上段のタイムチャートの実線Ｘに示すように、目標過給圧が変化する。
すると、図５（ａ）の下段のタイムチャートにおける「ウエストゲートバルブ２０が開弁を開始するアクチュエータ作動角ηα１」が従来技術（作動角ηαｊ参照）より小さい側に設定される。このため、実線Ｈ１に示すようにアクチュエータ作動角の変化幅を小さくでき、図５（ａ）の中段のタイムチャートの実線Ｈ２に示すようにフィードバック補正量を小さくできる。
その結果、図５（ａ）の上段のタイムチャートの実線Ｈ３に示すように、実過給圧の変動を抑えることができるとともに、実過給圧が目標過給圧に収束する時間を従来技術（破線Ｊ３参照）より短縮できる。

（実施例１の効果）
実施例１のターボチャージャ２は、上述したように、ウエストゲートバルブ２０が開き始める迂回開始開度θαを、飽和最小開度θＬ０より調整弁最小開度θ０側に設定したものである。即ち、「ウエストゲートバルブ２０が開弁を開始するアクチュエータ作動角ηα１」を、「飽和最小開度θＬ０の時のアクチュエータ作動角ηＬ０より小さい作動角」に設定したものである。
これにより、アクチュエータ２３の変化範囲内に上述した過給圧不感帯Ｚを無くすことができるため、アクチュエータ２３を変化させることで、過給圧を途切れなく連続的に変化させることができる。その結果、目標過給圧が変化した際に、実過給圧の変動を抑ることができるとともに、実過給圧を目標過給圧に収束する時間を短縮することができる。即ち、本発明を採用することにより、ドライバビリティの向上と過給圧制御性の向上を図ることができる。

［実施例２］
図５、図６を参照して実施例２を説明する。なお、以下の実施例において上記実施例１と同一符合は同一機能物を示すものである。
上記の実施例１では、ウエストゲートバルブ２０が開き始める迂回開始開度θαの上限値（即ち、ウエストゲートバルブ２０が開弁を開始するアクチュエータ作動角ηα１の上限値）の設定技術を開示した。
これに対し、この実施例は、ウエストゲートバルブ２０が開き始める迂回開始開度θαのより好ましい設定技術（即ち、ウエストゲートバルブ２０が開弁を開始するアクチュエータ作動角ηα２の好ましい設定技術）を示すものである。

上述したように、アクチュエータ２３は、出力変位を検出するアクチュエータ位置センサ２５（具体的な一例として回転角センサ）を備える。
そして、ＥＣＵ２６によるアクチュエータ２３の制御分解能は、アクチュエータ位置センサ２５の検出分解能により決定される。即ち、迂回開始開度θα付近におけるアクチュエータ２３の制御分解能は、アクチュエータ位置センサ２５の最小検出角度で決定される最小制御開度Δである。

迂回開始開度θαから最小制御開度Δだけ調整弁最大開度θｎ側にアクチュエータ２３を駆動した際における過給圧感度の変化幅の絶対値を開弁側変化幅Ａとする。
即ち、ウエストゲートバルブ２０が開弁を開始するアクチュエータ作動角ηα２から最小制御開度Δだけ作動角を大きくする側にアクチュエータ２３を駆動した際における過給圧感度の変化幅の絶対値を開弁側変化幅Ａとする。

一方、迂回開始開度θαから最小制御開度Δだけ調整弁最小開度θ０側にアクチュエータ２３を駆動した際における過給圧感度の変化幅の絶対値を閉弁側変化幅Ｂと称する。
即ち、ウエストゲートバルブ２０が開弁を開始するアクチュエータ作動角ηα２から最小制御開度Δだけ作動角を小さくする側にアクチュエータ２３を駆動した際における過給圧感度の変化幅の絶対値を閉弁側変化幅Ｂとする。

開弁側変化幅Ａと閉弁側変化幅Ｂの比が小さいほど、アクチュエータ作動角の変化に対する過給圧の変化特性が滑らかになり、過給圧制御性を向上できる。
そこで、この実施例では、開弁側変化幅Ａを閉弁側変化幅Ｂの所定値倍以内に設定する構成を採用する。具体的に、過給圧の変化特性の連続性を確保するために、開弁側変化幅Ａを閉弁側変化幅Ｂの３倍以内に設定することが望ましい。さらに好ましい形態は、過給圧の変化特性が滑らかにする目的で、開弁側変化幅Ａを閉弁側変化幅Ｂの１倍以内に設定するものである。

このように、開弁側変化幅Ａを閉弁側変化幅Ｂの３倍以内に設定することで、アクチュエータ２３の作動角に対する過給圧の変化特性を、図６（ｂ）の実線Ｐ２に示すように、「連続的で滑らかな過給圧特性」に近づけることができる。
なお、図６（ｃ）の実線Ｋは、アクチュエータ作動角に対する過給圧感度特性（アクチュエータ２３を変化させた際における過給圧の変化量の絶対値の変化特性）を示すものであり、図６（ｃ）の破線Ｋｆｌは、流量調整バルブ１８のみによる過給圧感度特性を示すものであり、図６（ｃ）の破線Ｋｗｇは、ウエストゲートバルブ２０のみによる過給圧感度特性を示すものである。

実施例２の作動例を説明する。
図５（ａ）の上段のタイムチャートの実線Ｘに示すように、目標過給圧が変化する。
すると、図５（ａ）の下段のタイムチャートにおける「ウエストゲートバルブ２０が開弁を開始するアクチュエータ作動角ηα２」が上記実施例１（作動角ηα１参照）より小さい側に設定される。これにより、破線Ｉ１に示すようにアクチュエータ作動角の変化幅を小さくでき、図５（ａ）の中段のタイムチャートの破線Ｉ２に示すようにフィードバック補正量を小さくできる。

その結果、図５（ａ）の上段のタイムチャートの破線Ｉ３に示すように、実過給圧の変動を実施例１よりさらに抑えることができるとともに、実過給圧が目標過給圧に収束する時間を実施例１よりさらに短縮することができる。
即ち、この実施例２を採用することにより、目標過給圧が変化した際の実過給圧の変動を抑ることができるとともに、実過給圧を目標過給圧に収束する時間を短縮することができる。

上記の実施例では、圧力フィードバックによりアクチュエータ２３を制御する例を示したが、アクチュエータ２３の機械的出力値のフィードバックによりアクチュエータ２３を制御しても良い。具体的な一例として、目標過給圧からアクチュエータ２３の目標作動角を算出し、アクチュエータ位置センサ２５によって検出される実作動角が目標作動角に合致するように、ＥＣＵ２６がアクチュエータ２３をフィードバック制御しても良い。

上記の実施例では、アクチュエータ２３をフィードバック制御する例を示したが、アクチュエータ２３をフィードフォワード制御（オープン制御）しても良い。具体的な一例として、目標過給圧からアクチュエータ２３の目標作動角を算出し、目標作動角に応じた目標通電量を算出し、その目標通電量に応じた電力を電動モータに付与しても良い。

５ａ タービン羽根車
６ａ コンプレッサ羽根車
１７ 排気ガス導入路
１８ 流量調整バルブ
１９ バイパス路
２０ ウエストゲートバルブ
２３ アクチュエータ
２４ リンク装置

Claims (5)

1. 吸気圧縮用のコンプレッサ羽根車（６ａ）を駆動するタービン羽根車（５ａ）と、
   このタービン羽根車（５ａ）へ排気ガスを導く排気ガス導入路（１７）の開度調整を行う流量調整バルブ（１８）と、
   前記タービン羽根車（５ａ）を迂回させて排気ガスを排気下流側へ導くバイパス路（１９）の開度調整を行うウエストゲートバルブ（２０）と、
   前記流量調整バルブ（１８）を直接または間接的に駆動する通電制御可能なアクチュエータ（２３）と、
   このアクチュエータ（２３）の出力を変換して前記ウエストゲートバルブ（２０）を駆動するものであり、前記流量調整バルブ（１８）の開度変化途中で前記ウエストゲートバルブ（２０）を開弁させるリンク装置（２４）と、
   を具備するターボチャージャ（２）において、
   前記流量調整バルブ（１８）の最小開度を調整弁最小開度θ０、
   前記流量調整バルブ（１８）の最大開度を調整弁最大開度θｎ、
   前記流量調整バルブ（１８）を調整弁最小開度θ０から調整弁最大開度θｎへ変化させた際にタービン修正流量が最大となる前記流量調整バルブ（１８）の開度範囲を飽和範囲θＬ、
   この飽和範囲θＬのうちで前記流量調整バルブ（１８）が最小となる開度を飽和最小開度θＬ０、
   前記流量調整バルブ（１８）を調整弁最小開度θ０から調整弁最大開度θｎへ変化させた際に前記ウエストゲートバルブ（２０）が閉弁から開弁に変化する開度を迂回開始開度θαとした場合、
   前記迂回開始開度θαを、前記飽和最小開度θＬ０より前記調整弁最小開度θ０側に設定したことを特徴とするターボチャージャ（２）。
2. 請求項１に記載のターボチャージャ（２）において、
   前記迂回開始開度θαにおける前記アクチュエータ（２３）の制御分解能を最小制御開度Δ、
   前記迂回開始開度θαから最小制御開度Δだけ前記調整弁最大開度θｎ側に前記アクチュエータ（２３）を駆動した際における過給圧感度の変化幅の絶対値を開弁側変化幅Ａ、
   前記迂回開始開度θαから最小制御開度Δだけ前記調整弁最小開度θ０側に前記アクチュエータ（２３）を駆動した際における過給圧感度の変化幅の絶対値を閉弁側変化幅Ｂとした場合、
   前記開弁側変化幅Ａは、前記閉弁側変化幅Ｂの所定値倍以内に設定されることを特徴とするターボチャージャ（２）。
3. 請求項２に記載のターボチャージャ（２）において、
   前記開弁側変化幅Ａは、前記閉弁側変化幅Ｂの３倍以内に設定されることを特徴とするターボチャージャ（２）。
4. 請求項２または請求項３に記載のターボチャージャ（２）において、
   前記アクチュエータ（２３）は、当該アクチュエータ（２３）の出力変位を検出するアクチュエータ位置センサ（２５）を備えるものであり、
   前記アクチュエータ（２３）の制御分解能は、前記アクチュエータ位置センサ（２５）における検出分解能であることを特徴とするターボチャージャ（２）。
5. 請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載のターボチャージャ（２）において、
   このターボチャージャ（２）は、エンジン（１）から排出された排気ガスを旋回させて前記タービン羽根車（５ａ）へ吹き付ける独立した第１、第２排気スクロール（２１、２２）を有するタービンハウジング（５ｂ）を備え、
   前記流量調整バルブ（１８）により開度調整される前記排気ガス導入路（１７）は、前記第２排気スクロール（２２）へ排気ガスを導く連通穴であることを特徴とするターボチャージャ（２）。

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