JP4027681B2

JP4027681B2 - Actuator power supply

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Publication number: JP4027681B2
Application number: JP2002046594A
Authority: JP
Inventors: 嘉康伊藤; 裕二成田
Original assignee: Toyota Industries Corp; Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp; Toyota Motor Corp
Priority date: 2002-02-22
Filing date: 2002-02-22
Publication date: 2007-12-26
Anticipated expiration: 2022-02-22
Also published as: JP2003250287A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アクチュエータに電力を供給及び遮断する電源装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
エンジンの出力を向上させる手段として可変ノズルターボチャージャが知られている。このタイプのターボチャージャでは、排気通路に配置されるタービンが可変ノズル機構を備え、この可変ノズル機構を構成するノズルベーンが直流（ＤＣ）モータ等のアクチュエータにより開閉される。そして、可変ノズルターボチャージャでは、ノズルベーンの開度を所望の開度に制御することにより、排気ガスの流速を変えてタービンホイールの回転速度を調整し、コンプレッサにより過給される空気量を調整している。このように可変ノズルターボチャージャは、過給される空気量を、ノズルベーンの開度を制御することにより調整でき、もってエンジンの出力をきめ細かく調整できる利点を有している。さらに、可変ノズルターボチャージャには、ノズルベーンの可動範囲を規制するストッパが設けられており、ノズルベーンがストッパに突当てられることにより全閉又は全開状態とされる。
【０００３】
図８には、可変ノズルターボチャージャを制御する駆動回路の概略が示されている。この駆動回路では、可変ノズルターボチャージャを制御するターボコントローラ１０１が、主としてエンジンの作動を制御する電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）１０２と別体で配置されている。そして、この駆動回路は、ターボコントローラ１０１及びエンジンＥＣＵ１０２間の通信により、アクチュエータとしてのＤＣモータ１０３を制御する、いわゆる通信式可変ノズルターボチャージャの駆動回路として構成されている。この通信式可変ノズルターボチャージャでは、ノズルベーン１０４の実開度が開度情報として開度センサ１０５によって検出される。ターボコントローラ１０１は、この開度情報をエンジンＥＣＵ１０２に送信する。エンジンＥＣＵ１０２は、実開度と目標開度との偏差を演算し、ノズルベーン１０４の開度が目標開度となるようにターボコントローラ１０１に制御指令値（開度指令値）をフィードバックする。ターボコントローラ１０１は、エンジンＥＣＵ１０２からの開度指令値に基づく駆動電流をＤＣモータ１０３に出力する。かくしてノズルベーン１０４の開度が目標開度に制御される。
【０００４】
また、ターボコントローラ１０１は、ＤＣモータ１０３を保護するための電流検出回路１０１ａを備えている。ターボコントローラ１０１は、ＤＣモータ１０３に所定値を越える駆動電流（過電流）が流れたことが電流検出回路１０１ａによって検出されると、ＤＣモータ１０３への電力供給を遮断する。この遮断は、エンジンＥＣＵ１０２によってメインリレー１０６がオフされて、バッテリ１００からエンジンＥＣＵ１０２及びターボコントローラ１０１への電力供給が遮断される前に行われる。
【０００５】
一方、可変ノズルターボチャージャでは、エンジン停止時には、ノズルベーン１０４をストッパ１０７に突当てた状態（すなわち、ノズルベーン全閉状態）でＤＣモータ１０３が停止される。この際、エンジン停止のためにイグニションスイッチ１０８がオフ操作されても、いきなりメインリレー１０６がオフされてターボコントローラ１０１への電力供給が遮断されることはない。従って、ターボコントローラ１０１は、ノズルベーン１０４がストッパ１０７に突当たってもなおＤＣモータ１０３を駆動し続ける。そして、駆動電流が所定値を越えて、そのこと（過電流が発生したこと）が電流検出回路１０１ａによって検出されると、ターボコントローラ１０１は全閉突当て完了と判断し、ＤＣモータ１０３への電力供給を遮断する。その後にメインリレー１０６がエンジンＥＣＵ１０２によってオフされ、ターボコントローラ１０１への電力供給が遮断される。
【０００６】
従って、例えば図９（ａ）に示すようにイグニションスイッチ１０８がオフされると（タイミングｔ１）、エンジンＥＣＵ１０２は、ノズルベーン１０４を全閉にするための制御指令値を出力する。ターボコントローラ１０１は、この制御指令値に従ってＤＣモータ１０３を制御する。この制御によりノズルベーン１０４が閉じ側へ変位し、図９（ｂ）に示すようにノズル開度が全閉に近づく（タイミングｔ３）。ノズルベーン１０４がストッパ１０７に突当たった後にもＤＣモータ１０３に通電され続けると、図９（ｃ）に示すように電流検出回路１０１ａによって過電流が検出される（タイミングｔ５〜ｔ６）。この検出により、図９（ｄ）に示すように、ＤＣモータ１０３への電力供給が遮断される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前述した技術では、ＤＣモータ１０３への電力供給が遮断（タイミングｔ６）された後にも、図９（ｅ）に示すようにメインリレー１０６がオンされ続けた場合、再度イグニションスイッチ１０８がオンされても（タイミングｔ７）、ＤＣモータ１０３への電力供給が遮断されたままである。この状態は、二点鎖線で示すように、タイミングｔ９でメインリレー１０６が一旦オフされ、その後、次回のエンジン始動のためにイグニションスイッチ１０８がオンされて、メインリレー１０６が再びオンされるまでの期間にわたって続く。これは、ターボコントローラ１０１側では、イグニションスイッチ１０８のオン・オフの状態を把握することができず、メインリレー１０６のオンにともなうターボコントローラ１０１への電力供給開始のみを、ＤＣモータ１０３への電力供給開始の条件としているからである。そして、この電力供給の遮断期間にはＤＣモータ１０３が作動しないことから、ノズルベーン１０４の開度を変化させることができない。
【０００８】
なお、このような問題は、可変ノズル機構のＤＣモータ１０３に限らず、メインリレーがオフされる前に、電力供給が遮断されるアクチュエータであれば同様に起こり得る。
【０００９】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、アクチュエータへの電力供給が遮断されているが、メインリレー等の電力供給遮断手段が接続されている状況下で、再度電力供給のためのスイッチ操作が行われた場合にも、アクチュエータを作動させることである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の発明では、第１制御手段からの制御指令値に従いアクチュエータを駆動制御する第２制御手段と、前記第２制御手段へ電力を供給又は遮断する電力供給遮断手段とを備え、前記第１制御手段への電力供給を遮断する際、前記アクチュエータが所定状態にされたことを条件に、前記第２制御手段による前記アクチュエータへの電力供給を遮断し、その後、前記電力供給遮断手段による前記第２制御手段への電力供給を遮断するアクチュエータの電源装置であって、前記アクチュエータへの電力供給の再開に際し、前記第２制御手段は、前記第１制御手段からの前回の制御指令値と今回の制御指令値とを比較し、その比較結果に基づいて前記アクチュエータへの電力供給を開始するものとする。
【００１１】
上記の構成によれば、第１制御手段から第２制御手段へは制御指令値が出力される。また、電力供給遮断手段により、第２制御手段に対し電力が供給又は遮断される。第２制御手段は、アクチュエータに電力を供給するとともに、前記制御指令値に従いアクチュエータを駆動制御する。そして、第２制御手段は、第１制御手段への電力供給遮断に際し、アクチュエータが所定状態にされることを条件として、アクチュエータへの電力供給を遮断する。
【００１２】
ところで、アクチュエータが所定状態となり、第２制御手段によりアクチュエータへの電力供給が遮断された後も、第２制御手段への電力供給が継続される場合が起こり得る。この状況下で、再度電力供給のためのスイッチ操作が行われると、第２制御手段において、アクチュエータを駆動制御するための前回の制御指令値と今回の制御指令値とが比較される。そして、この比較結果に基づいてアクチュエータへの電力供給が開始される。このため、今回の制御指令値に従ってアクチュエータを駆動制御することができる。
【００１３】
ちなみに、請求項１に記載の発明を可変ノズルターボチャージャに適用した場合には、上述した作用及び効果は以下のようになる。
この場合、従来技術で説明した可変ノズル機構のノズルベーンを駆動するＤＣモータは「アクチュエータ」に相当する。イグニションスイッチのオン操作は「電力供給のためのスイッチ操作」に相当し、オフ操作は「電力供給遮断のためのスイッチ操作」に相当する。また、主としてエンジンを制御し、かつ第２制御手段に対し、制御指令値として開度指令値を出力する電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）は「第１制御手段」に相当する。加えて、メインリレー制御を行うエンジンＥＣＵは「電力供給遮断手段」にも相当する。さらに、ＤＣモータを制御するターボコントローラは「第２制御手段」に相当する。ノズルベーンがストッパに突当てられて、ターボコントローラからＤＣモータに出力される駆動電流が所定値よりも大きくなる現象、すなわち過電流が流れること（ノズルベーンがストッパに突当たって全閉状態となること）は、「アクチュエータの所定状態」に相当する。
【００１４】
具体的には、エンジンＥＣＵからターボコントローラへは開度指令値が出力される。また、エンジンＥＣＵのメインリレー制御により、ターボコントローラに対し電力が供給又は遮断される。ターボコントローラは、ＤＣモータに電力を供給するとともに、エンジンＥＣＵからの開度指令値に従いＤＣモータを駆動制御する。そして、ターボコントローラは、イグニションスイッチのオフ操作にともなうエンジンＥＣＵへの電力供給遮断に際し、ＤＣモータが所定状態にされることを条件として、ＤＣモータへの電力供給を遮断する。
【００１５】
ところで、ノズルベーンの全閉突当てによりＤＣモータに過電流が流された後も、ターボコントローラへの電力供給が継続される場合が起こり得る。この状況で、再度イグニションスイッチがオン操作されると、ターボコントローラにおいて、ＤＣモータを駆動制御するための前回の開度指令値と今回の開度指令値とが比較される。そして、この比較結果に基づいてＤＣモータへの電力供給が開始される。このため、今回の開度指令値に従ってＤＣモータを制御して作動させることができる。
【００１６】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、前記アクチュエータ駆動制御用の前記制御指令値は、前記第１制御手段への電力供給遮断のためのスイッチ操作に応じて前記アクチュエータが前記所定状態となるときに、非所定状態時とは異なる値を採り、前記第２制御手段は前記比較により、前回の制御指令値と今回の制御指令値とが異なるときに前記アクチュエータへの電力供給を開始するものとする。
【００１７】
上記の構成によれば、アクチュエータは、所定状態時には非所定状態時とは異なる制御指令値に従って駆動制御される。従って、アクチュエータへの電力供給が遮断され、かつ第２制御手段への電力供給が継続されている状況のもと、前回の制御指令値と今回の制御指令値とが異なっている場合には、電力供給のためのスイッチ操作が行われているものと考えられる。この点を踏まえ、請求項２に記載の発明では、比較の結果、前回の制御指令値と今回の制御指令値とが異なっていると、第２制御手段によりアクチュエータに電力が供給される。このため、アクチュエータを確実に作動させることができる。
【００１８】
請求項３に記載の発明では、請求項２に記載の発明において、前記アクチュエータはエンジンに搭載されており、前記第１制御手段への電力供給遮断のためのスイッチ操作は前記エンジンの停止に際し行われるものであるとする。
【００１９】
上記の構成によれば、エンジン停止に際し、電力供給遮断のためのスイッチ操作が行われると、第２制御手段によってアクチュエータが所定状態にされた後に、電力供給遮断手段により第２制御手段への電力供給が遮断される。
【００２０】
ところで、前記アクチュエータが所定状態となった後も、第２制御手段への電力供給が継続される場合が起こり得る。この状態で、エンジンの始動に際し電力供給のためのスイッチ操作が行われると、第２制御手段において、アクチュエータを駆動制御するための前回の制御指令値と今回の制御指令値とが比較される。そして、この比較結果に基づいてアクチュエータへの電力供給が開始される。このため、今回の制御指令値に従ってアクチュエータを制御して同アクチュエータを確実に作動させることができる。
【００２１】
このように、アクチュエータがエンジンに搭載されている場合にも、請求項２に記載の発明と同様の効果が得られる。すなわち、エンジンが停止されて、アクチュエータへの電力供給が遮断されているが、第２制御手段への電力供給が継続されている状況のもと、エンジン始動のためのスイッチ操作が行われた場合、アクチュエータに電力を供給して作動させることができる。
【００２２】
請求項４に記載の発明では、請求項３に記載の発明において、前記アクチュエータにより駆動される被駆動体の可動範囲を規制するストッパをさらに備え、前記第２制御手段は前記エンジンの停止に際し、前記被駆動体を前記ストッパに突当てるための制御指令値に従い前記アクチュエータを駆動制御し、さらに、前記第２制御手段は前記エンジンの運転に際し、前記被駆動体を前記ストッパから離間させるための制御指令値に従い前記アクチュエータを駆動制御するものとする。
【００２３】
上記の構成によれば、エンジン停止に際し、電力供給遮断のためのスイッチ操作が行われると、第２制御手段では、被駆動体をストッパに突当てるための制御指令値に従いアクチュエータが駆動制御される。この制御によりアクチュエータが所定状態にされる。また、エンジンの運転時には、第２制御手段では、被駆動体をストッパから離間させるための制御指令値に従いアクチュエータが駆動制御される。このようにエンジンの運転時と停止時とでは制御指令値が異なる。このため、第２制御手段側では、どのようなスイッチ操作が行われているかを把握することができないが、両制御指令値を比較することで、エンジンの始動時であるかどうかを把握することができる。その結果、エンジン始動時にはアクチュエータに電力を供給して、これを確実に作動させることができる。
【００２４】
請求項５に記載の発明では、請求項４に記載の発明において、前記被駆動体の前記ストッパへの突当てを検出する突当て検出手段をさらに備え、前記第２制御手段は、前記突当て検出手段による突当て検出に応じ前記アクチュエータへの電力供給を遮断するものとする。
【００２５】
上記の構成によれば、第２制御手段では、被駆動体をストッパに突当てるための制御指令値に従ってアクチュエータが駆動制御される。この制御により被駆動体がストッパに突当たると、そのことが突当て検出手段によって検出される。そして、第２制御手段では、この突当て検出に基づき、エンジン停止後にアクチュエータが所定状態になったとして、アクチュエータへの電力供給が遮断される。従って、被駆動体がストッパに突当たった後にもアクチュエータに電力が供給され続けると、同アクチュエータに過負荷がかかるが、請求項５に記載の発明ではこのような不具合を抑制することができる。
【００２６】
請求項６に記載の発明では、請求項５に記載の発明において、前記突当て検出手段は、前記アクチュエータに流される電流を検出し、その電流が所定値を越えると前記被駆動体が前記ストッパに突当たったことを検出するものとする。
【００２７】
上記の構成によれば、被駆動体がストッパに突当たった後にもアクチュエータに電力が供給され続けると、同アクチュエータに過剰な電流が流れる。一方、突当て検出手段では、アクチュエータに流される電流が検出される。そして、通常時よりも多くの電流が流れ、その電流が所定値を越えると、被駆動体がストッパに突当たったことが突当て検出手段によって検出される。このように、アクチュエータに流される電流に基づき、被駆動体がストッパに突当たったかどうかを確実に検出することができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のアクチュエータの電源装置を具体化した一実施形態について、図１〜図７に従って説明する。
【００２９】
図１に示すように、車両には、原動機としてエンジン１１が搭載されている。エンジン１１では、その外部の空気が吸入空気として吸気通路１２を通り、燃焼室に取込まれる。また、燃料噴射弁から供給された燃料が燃焼室内で燃焼される。そして、燃焼にともない発生したエネルギーによって、出力軸であるクランク軸１３が回転駆動される。燃焼により生じたガス（排気ガス）は、排気通路１４を通ってエンジン１１の外部に排出される。
【００３０】
また、車両には、各種電気機器の電源としてバッテリ１５が搭載されている。各種電気機器には、後述するエンジンＥＣＵ４６やターボコントローラ５１も含まれている。バッテリ１５から各種電気機器への電力の供給・停止は、運転者によるイグニションスイッチ１６のスイッチ操作に応じて行われる。イグニションスイッチ１６がオンされると各種電気機器に電力が供給され、オフされるとその供給が停止される。
【００３１】
エンジン１１には、過給機の一形態である可変ノズルターボチャージャ２２が設けられている。可変ノズルターボチャージャ２２は、排気通路１４を流れる排気ガスによって回転するタービンホイール２３と、吸気通路１２に配置され、かつロータシャフト２５を介してタービンホイール２３に一体回転可能に連結されたコンプレッサホイール２４とを備えている。可変ノズルターボチャージャ２２では、タービンホイール２３に排気ガスが吹付けられて同ホイール２３が回転する。この回転は、ロータシャフト２５を介してコンプレッサホイール２４に伝達される。その結果、エンジン１１では、ピストンの移動にともなって燃焼室内に発生する負圧によって空気が燃焼室に送り込まれるだけでなく、その空気がコンプレッサホイール２４の回転によって強制的に燃焼室に送り込まれる（過給される）。このようにして、燃焼室への空気の充填効率が高められる。
【００３２】
また、可変ノズルターボチャージャ２２では、タービンホイール２３の外周を囲うように、そのホイール２３の回転方向に沿って排気ガス経路が形成されている。このため、排気ガスは排気ガス経路を通過し、タービンホイール２３の軸線に向かって吹付けられる。排気ガス経路には、弁機構からなる可変ノズル機構２６が設けられている。可変ノズル機構２６は開閉動作することで、排気ガス経路の排気ガス流通面積を変更し、タービンホイール２３に吹付けられる排気ガスの流速を可変とする。このように可変とすることで、タービンホイール２３の回転速度が調整され、ひいては燃焼室に強制的に送り込まれる空気の量が調整される。
【００３３】
次に、可変ノズル機構２６の構造について図２及び図３を参照して説明する。なお、図２は、可変ノズル機構２６をコンプレッサホイール２４側（図１の上側）から見た正面図であり、図３は図２のＸ−Ｘ線断面図である。図３中、可変ノズル機構２６の中心付近については図示が省略されている。
【００３４】
これら図２及び図３に示すように、可変ノズル機構２６は、リング状のノズルバックプレート２７を備えている。ノズルバックプレート２７には、複数の軸２８が、同プレート２７の円心Ｏを中心として略等角度毎に設けられている。各軸２８は、ノズルバックプレート２７に回動可能に挿通されている。各軸２８について、ノズルバックプレート２７から露出する一方の端部（図３の下端部）には、ノズルベーン（可変ノズル）２９が固定されている。また、各軸２８について、ノズルバックプレート２７から露出する他方の端部（図３の上端部）には、被駆動体として開閉レバー３１が固定されている。各開閉レバー３１は、軸２８と直交してノズルバックプレート２７の外縁部に延びている。各開閉レバー３１の先端部には、二股状に分岐した一対の挟持部３１ａが形成されている。
【００３５】
各開閉レバー３１とノズルバックプレート２７との間には、そのノズルバックプレート２７に重なった状態でリングプレート３２が配置されている。リングプレート３２には、リンク機構３３等の伝達手段を介して、直流（ＤＣ）モータ３４が駆動連結されている（図１参照）。ＤＣモータ３４は、リングプレート３２を周方向に回動させるためのアクチュエータとして用いられている。リングプレート３２には、円心Ｏを中心として略等角度毎に複数のピン３５が固定されている。各ピン３５は、前述した開閉レバー３１の挟持部３１ａによって回動可能に挟持されている。このようにして、全ノズルベーン２９は、軸２８、開閉レバー３１及びピン３５を介して共通のリングプレート３２に連結されている。
【００３６】
そのため、ＤＣモータ３４によってリングプレート３２が円心Ｏを中心に回動されると、各ピン３５も同方向へ変位する。この変位により、各ピン３５が各開閉レバー３１の挟持部３１ａをリングプレート３２の回動方向へ押す。この押圧に応じて、各開閉レバー３１が軸２８を中心とし、その軸２８と一体となって回動する。この回動にともない、各ノズルベーン２９が軸２８を中心にして各々同期した状態で開閉動作する。これにともない、隣合うノズルベーン２９間の隙間が、各ノズルベーン２９の回動角度（開度）に応じた大きさとなり、排気ガス経路を介してタービンホイール２３に吹付けられる排気ガスの流速が調整される。例えば、ノズルベーン２９が閉じ側に回動すると、タービンホイール２３に吹付けられる排気ガスの流速が大となる。反対に、ノズルベーン２９が開き側に回動すると、タービンホイール２３に吹付けられる排気ガスの流速が小となる。
【００３７】
各ノズルベーン２９の可動範囲（開閉範囲）は、ノズルバックプレート２７に設けられたストッパ３６によって規制される。図２ではストッパ３６が３つ設けられているが、この数は適宜変更可能である。ストッパ３６は、図４に示すように、隣合う開閉レバー３１の間に位置している。そして、ノズルベーン２９を最大限に開き側に回動させると、隣合う開閉レバー３１の一方（図４では下方）が、実線で示すようにストッパ３６に突当てられる。また、ノズルベーン２９を最大限に閉じ側に回動させると、隣合う開閉レバー３１の他方（図４では上方）が、二点鎖線で示すようにストッパ３６に突当てられる。このようにストッパ３６によって規制された開閉範囲内で、ノズルベーン２９の開度制御が行われる。なお、以降の記載において「開閉レバー３１の突当て」という場合には、ノズルベーン２９を閉じ側へ回動させて開閉レバー３１をストッパ３６に押付けることを意味するものとする。
【００３８】
図１に示すように、車両には、エンジン１１の運転状態を検出するための各種センサ４１〜４３が設けられている。例えば、クランク軸１３の近傍には、同軸１３が所定角度回転する毎にパルス信号を出力するクランク角センサ４１が配置されている。このパルス信号は、クランク軸１３の時間当りの回転数であるエンジン回転速度ＮＥの検出に用いられる。シリンダブロックには、冷却水の温度である冷却水温を検出する水温センサ４２が取付けられている。アクセルペダルの近傍には、運転者による同ペダルの踏込み量であるアクセル開度を検出するアクセル開度センサ４３が配置されている。
【００３９】
また、これらのセンサ４１〜４３の検出値等に基づき、エンジン１１の各部の作動を制御する手段として、車両にはエンジン電子制御ユニット（以下「エンジンＥＣＵ」という）４６が設けられている。エンジンＥＣＵ４６は、メインリレー４７及びイグニションスイッチ１６を介してバッテリ１５に接続されている。メインリレー４７は、接点４８と、この接点４８を開閉制御するための励磁コイル４９とを備えている。
【００４０】
エンジンＥＣＵ４６は、マイクロコンピュータを中心として構成されている。エンジンＥＣＵ４６では、中央処理装置（ＣＰＵ）が前記各種センサ４１〜４３の検出値等に基づき、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）に記憶されている制御プログラムや初期データに従って演算処理を行い、その演算結果に基づいて各種制御を実行する。ＣＰＵによる演算結果は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）において一時的に記憶される。
【００４１】
エンジンＥＣＵ４６は、前記各種制御として、例えばイグニションスイッチ１６の操作に応じてメインリレー４７を制御することにより、エンジンＥＣＵ４６自身への電力供給を制御する。具体的には、イグニションスイッチ１６がオンされると、メインリレー４７の励磁コイル４９を励磁する。この励磁により接点４８が閉成（メインリレー４７がオン）され、エンジンＥＣＵ４６にはバッテリ１５から電力が供給される。一方、イグニションスイッチ１６がオフされると、所定の条件が満たされた後に励磁コイル４９を消磁する。
【００４２】
所定の条件とは、エンジン停止後も所定状態となるために電力を必要とする各種アクチュエータ４５について、それらの全てが所定状態になることである。このような各種アクチュエータ４５としては、例えば燃料噴射弁や、吸気絞り（スロットル）弁を駆動するモータ等が挙げられる。例えば、スロットル弁が全閉又は全開にされた状態で始動されるタイプのエンジン１１では、同エンジン１１が停止されたときにスロットル弁が中間の開度になっていると、全閉又は全開にするためにモータを作動させる必要がある。ここで、スロットル弁が全閉又は全開となるときのモータの状態が、前述したエンジン停止後の所定状態に該当する。この所定状態とするために、エンジン停止後も電力が供給され続ける。なお、エンジン停止後に所定状態となるアクチュエータには、前述したＤＣモータ３４も含まれる。このＤＣモータ３４は、ノズルベーン２９が全閉になるまで駆動される。
【００４３】
そして、前記メインリレー４７のオンにより、イグニションスイッチ１６のオフ後もしばらくはエンジンＥＣＵ４６に電力が供給される。所定の条件が満たされた後、接点４８が開成（メインリレー４７がオフ）され、バッテリ１５からエンジンＥＣＵ４６への電力供給が遮断される。このように、エンジンＥＣＵ４６は、メインリレー４７の制御を行うことにより、バッテリ１５から同エンジンＥＣＵ４６及び後述するターボコントローラ５１に電力を供給及び遮断する手段（電力供給遮断手段）として機能する。
【００４４】
また、エンジンＥＣＵ４６は燃料噴射制御を実行する。この燃料噴射制御では、燃料噴射弁から噴射される燃料の量及び噴射時期（いずれも目標値）を、クランク角センサ４１によるエンジン回転速度ＮＥ、アクセル開度センサ４３によるアクセル開度、水温センサ４２による冷却水温等に基づき決定する。そして、クランク角センサ４１の出力信号が燃料噴射開始時期と一致した時点で、燃料噴射弁への通電を開始する。この開始時点から、前記燃料噴射量に対応した燃料噴射時間が経過した時点で通電を停止する。このように、エンジンＥＣＵ４６は燃料噴射弁等を駆動制御する手段（第１制御手段）としても機能する。
【００４５】
また、エンジンＥＣＵ４６は、開度指令値を算出する手段として機能する。この開度指令値は、ＤＣモータ３４の駆動制御に際し用いられる制御指令値に相当する。詳しくは、エンジンＥＣＵ４６はノズルベーン２９の目標開度として、０〜１１０％の間で開度指令値を算出し出力する。開度指令値は、ノズルベーン２９を開き側に制御しようとするほど０％寄りの値とされ、ノズルベーン２９を閉じ側に制御しようとするほど１００％寄りの値とされる。開度指令値１００％では、開閉レバー３１がストッパ３６から若干離間し、ノズルベーン２９が全閉直前の状態となる。また、開度指令値１１０％では、開閉レバー３１がストッパ３６に付当てられ、ノズルベーン２９が全閉となる。
【００４６】
なお、エンジン運転時には、０〜１００％の間の値が開度指令値として算出及び出力される。そして、エンジン停止のためにイグニションスイッチ１６がオフされた場合にのみ、１１０％が開度指令値として算出及び出力される。
【００４７】
さらに、前記エンジンＥＣＵ４６とは別にターボコントローラ５１が、ノズルベーン２９の開度を直接制御するための手段として設けられている。ターボコントローラ５１は、前記メインリレー４７を介してバッテリ１５に接続されており、前記メインリレー制御によるメインリレー４７のオン・オフにともない、バッテリ１５からターボコントローラ５１に電力が供給・遮断される。なお、エンジンＥＣＵ４６とは異なり、ターボコントローラ５１にはイグニションスイッチ１６が直接接続されていない。このため、ターボコントローラ５１には、イグニションスイッチ１６のオン・オフに関する情報が入力されない。
【００４８】
また、ターボコントローラ５１はエンジンＥＣＵ４６に接続されており、同エンジンＥＣＵ４６から通信により前記開度指令値を受信する。さらに、ターボコントローラ５１には、可変ノズル（ノズルベーン２９）の開度を検出する手段としてノズル開度センサ５２が接続されている。ターボコントローラ５１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを備えている点でエンジンＥＣＵ４６と共通する。しかし、突当て検出手段として、ＤＣモータ３４に流される電流値を検出する電流検出回路５０を備えている点等でエンジンＥＣＵ４６と異なっている。そして、電流検出回路５０の検出値はエンジンＥＣＵ４６に送信される。
【００４９】
ターボコントローラ５１は、前記メインリレー４７のオフからオンへの切替えにともないＤＣモータ３４への電力供給を開始し、エンジンＥＣＵ４６から受信した開度指令値と、ノズル開度センサ５２の検出値とに基づきＤＣモータ３４に流される電流を制御し、ノズルベーン２９の開度を制御する。このようにターボコントローラ５１は、開度指令値に従ってＤＣモータ３４を制御するとともに、同ＤＣモータ３４への電力の供給及び遮断を制御する手段（第２制御手段）として機能する。
【００５０】
なお、エンジン停止のためにイグニションスイッチ１６がオフされた場合には、前述したように１１０％の開度指令値を受信する。このことから、開閉レバー３１がストッパ３６に突当てられるまでノズルベーン２９が回動される。開閉レバー３１がストッパ３６に突当たったところで、ノズルベーン２９は止まる。この状態では、ノズルベーン２９は全閉となる。
【００５１】
次に、前記のように構成されたアクチュエータの電源装置の作用について説明する。図５のフローチャートは、エンジンＥＣＵ４６によって行われる各処理のうち、開度指令値を算出するためのルーチンを示している。また、図６のフローチャートは、ターボコントローラ５１によって行われる処理のうち、ノズルベーン２９の開度を制御するためのルーチンを示している。
【００５２】
図５の開度指令値算出ルーチンでは、エンジンＥＣＵ４６は、まずステップ１１０において、エンジン停止のためにイグニションスイッチ１６がオフされているかどうかを判定する。この判定条件が満たされていない（ＩＧオン）と、ステップ１７０において、開度指令値の初期値が既に設定されているかどうかを判定する。別の表現をすると、イグニションスイッチ１６のオン操作に応じて電力供給が開始されて最初（初回）の制御周期であるかどうかを判定する。この判定条件が満たされていないと、ステップ１９０において、開度指令値の初期値（例えば１００％）を設定しＲＡＭに記憶する。そして、この開度指令値をターボコントローラ５１に送信した後、開度指令値算出ルーチンを一旦終了する。
【００５３】
これに対し、ステップ１７０の判定条件が満たされていると、すなわち、既に開度指令値の初期値が設定されていると、ステップ１８０において通常運転時用の開度指令値を算出する。例えば、エンジン回転速度ＮＥ、燃料噴射量等に基づき、所定のマップ、所定の演算式等に従って開度指令値を求める。そして、この開度指令値をターボコントローラ５１に送信した後、開度指令値算出ルーチンを一旦終了する。
【００５４】
ところで、前記ステップ１１０の判定条件が満たされている（ＩＧオフ）と、ステップ１２０において、イグニションスイッチ１６がオフされてから所定時間Ｔが経過しているかどうかを判定する。ここで、所定時間Ｔは、開度指令値が１００％とされてからノズルベーン２９が全閉直前（開閉レバー３１がストッパ３６に突当たる直前）の角度まで回動するのに十分な時間に設定されている。
【００５５】
ステップ１２０の判定条件が満たされていない（所定時間Ｔ未経過）と、ステップ１４０において、開度指令値として１００％を設定し、これをターボコントローラ５１に送信する。また、ステップ１２０の判定条件が満たされている（所定時間Ｔ経過）と、ステップ１３０において、開度指令値として１１０％を設定し、これをターボコントローラ５１に送信する。
【００５６】
なお、ステップ１２０，１３０は、開閉レバー３１がストッパ３６に突当てられるときの衝撃を緩和するための処理である。詳しくは、イグニションスイッチ１６のオフから所定時間Ｔが経過するまでは開度指令値を１００％とすることで、開閉レバー３１がストッパ３６に突当たる直前に、その開閉レバー３１の変位を一時的に停止させる。この一時停止により、開閉レバー３１のストッパ３６側への変位の勢いを弱める。そして、所定時間Ｔ経過後に開度指令値を１１０％とすることで、開閉レバー３１をストッパ３６との突当て位置まで変位させるようにしている。このため、ステップ１２０の判定条件が満たされていれば経過時間に関係なく開度指令値を１１０％とする場合に比べて、開閉レバー３１の突当てにともなう衝撃が弱まる。その結果、衝撃に起因するストッパ３６の変形等の不具合が解消される。
【００５７】
ステップ１３０，１４０の処理を経た後、ステップ１５０において、ターボコントローラ５１内の電流検出回路５０によって、後述する方法で検出された結果により、開閉レバー３１がストッパ３６に突当たったかどうかを判定する。
【００５８】
ステップ１５０の判定条件が満たされていないと、開閉レバー３１が未だストッパ３６に突当たっておらず、すなわち、ノズルベーン２９が閉じ方向に回動している途中である。このため、ステップ１５０の処理を経た後は、そのまま開度指令値算出ルーチンを一旦終了する。
【００５９】
これに対し、ステップ１５０の判定条件が満たされていると、開閉レバー３１をストッパ３６に突当てるための制御が終了していることから、ステップ１６０において、メインリレー４７をオフさせるための要求信号を出力する。この要求信号は、メインリレー制御に際し用いられる。ただし、ステップ１６０での要求信号はＤＣモータ３４についての信号である。そのため、各種アクチュエータ４５がエンジン停止後に所定状態となることに基づき、メインリレー４７をオフさせるための要求信号が、全ての各種アクチュエータ４５について出力されるまでは、メインリレー４７はオフされない。そして、ステップ１６０の処理を経た後、開度指令値算出ルーチンを一旦終了する。
【００６０】
次に、図６の開度制御ルーチンの各処理について説明する。ターボコントローラ５１はまずステップ２１０において、エンジンＥＣＵ４６から受信した開度指令値が１１０％であるかどうかを判定する。前述したようにエンジンＥＣＵ４６がこの値を送信するのは、エンジン停止に際しイグニションスイッチ１６がオフされた場合のみである。ステップ２１０の判定条件が満たされていると、ステップ２２０において、ＤＣモータ３４をエンジン停止時の所定状態にさせる。すなわち、前記開度指令値（１１０％）に従ってＤＣモータ３４を駆動制御する。この制御に応じてＤＣモータ３４が作動すると、ノズルベーン２９が開じ側へ回動し、開閉レバー３１がストッパ３６に接近する。開閉レバー３１がストッパ３６に突当たり、その後もＤＣモータ３４に通電が継続されて開閉レバー３１がストッパ３６に押付けられると、ＤＣモータ３４に流される電流が、通常時よりも高くなり、ＤＣモータ３４に過負荷がかかる。
【００６１】
次に、ステップ２３０において、開閉レバー３１がストッパ３６に突当たったかどうかを判定する。具体的には、電流検出回路５０によって検出された電流と所定値αとを比較し、電流が所定値αを越えている場合に、ＤＣモータ３４に過電流が流されていると判定する。ここで、所定値αは、０〜１００％の開度指令値に従ってノズルベーン２９の開度を変更させる場合にＤＣモータ３４に流される電流よりも大きな値に設定されている。
【００６２】
ステップ２３０の判定条件が満たされていないと、開閉レバー３１が未だストッパ３６に突当たっていないことから、そのまま開度制御ルーチンを一旦終了する。この場合、ＤＣモータ３４への通電が継続されることとなる。これに対し、ステップ２３０の判定条件が満たされていると、ステップ２４０において、ＤＣモータ３４への電力供給を遮断し、その後、開度制御ルーチンを一旦終了する。このように過電流が検出された場合に、すぐにＤＣモータ３４への電力供給が遮断されることで、過電流がＤＣモータ３４の製品寿命に及ぼす悪影響を少なくすることができる。
【００６３】
ところで、前記ステップ２１０の判定条件が満たされていないと、ステップ２５０において、前回の開度指令値が１１０％であるかどうかを判定する。この処理は、前回の制御周期において、エンジン停止のために、イグニションスイッチ１６がオフされた後に、開閉レバー３１をストッパ３６に突当てる制御を行っているかどうかを判定するための処理である。
【００６４】
ステップ２５０の判定条件が満たされていないと、前回も今回も開度指令値が１１０％でないことから、エンジン１１が運転中であることになる。そこで、この場合には、ステップ２７０において、そのときの開度指令値に従ってＤＣモータ３４を駆動制御する。この制御によりＤＣモータ３４が駆動されることで、ノズルベーン２９がそのときのエンジン１１の運転状態に適したノズル開度となる。そして、ステップ２７０の処理を経た後、開度制御ルーチンを一旦終了する。
【００６５】
これに対し、前記ステップ２５０の判定条件が満たされていると、エンジン停止後の所定状態にするための途中の状態、又は完了している状態で、エンジン始動のための開度指令値が出力されていると考えられる。そこで、この場合にはステップ２６０において、ＤＣモータ３４への電力供給を開始（復帰）し、その後、開度制御ルーチンを一旦終了する。
【００６６】
前述した開度指令値算出ルーチン及び開度制御ルーチンによると、ＤＣモータ３４に対する電力供給等は、例えば図７に示すように変化する。図７は、タイミングｔ１でイグニションスイッチ１６がオンからオフに切替えられ、本来ならばメインリレー４７がオフされるタイミングｔ９よりも前のタイミングｔ７で、再びイグニションスイッチ１６がオンに切替えられた場合を示している（図７（ａ），（ｇ）参照）。なお、図７（ｇ）中の二点鎖線は、エンジン停止に際し通常のメインリレー制御が行われた場合（イグニションスイッチ１６のオフ直後にオンされない場合）に、メインリレー４７がオフされた場合を示している。このイグニションスイッチ１６の操作に応じて、エンジン回転速度は、図７（ｂ）に示すように、タイミングｔ１以降低下し、タイミングｔ３で「０」となる（エンジン停止）。また、エンジン回転速度はタイミングｔ７よりも後で上昇し始める（エンジン始動）。
【００６７】
タイミングｔ１でイグニションスイッチ１６がオフされると、このときには所定時間Ｔが経過していないため、開度指令値算出ルーチンでは、ステップ１２０の判定条件が満たされない。このため、ステップ１１０→１２０→１４０→１５０→リターンの順に処理が行われる。
【００６８】
また、開度指令値が１００％である（ステップ１３０）ことから、図６の開度制御ルーチンでは、ステップ２１０→２５０→２７０→リターンの順に処理が行われ、１００％に設定された開度指令値に従ってＤＣモータ３４が制御される。このため、ノズルベーン２９のノズル開度は閉じ側に変化する。
【００６９】
タイミングｔ１から所定時間Ｔが経過してタイミングｔ２になると、図５の開度指令値算出ルーチンでは、ステップ１２０の判定条件が満たされる。このため、ステップ１１０→１２０→１３０→１５０→リターンの順に処理が行われる。また、図６の開度制御ルーチンでは、ステップ２１０→２２０→２３０→リターンの順に処理が行われる。このようにして開閉レバー３１をストッパ３６に突当てるための制御が開始される。
【００７０】
開閉レバー３１がストッパ３６に突当たるとノズル開度が全閉になる（タイミングｔ４）。その後も、ＤＣモータ３４に通電が行われ、図７（ｄ）に示すようにタイミングｔ５〜ｔ６で過電流が検出されると、ステップ１５０，２３０の判定条件が満たされる。このため、図５の開度指令値算出ルーチンでは、ステップ１１０→１２０→１３０→１５０→１６０→リターンの順に処理が行われ、メインリレー４７をオフさせるための要求信号が出される。また、図６の開度制御ルーチンでは、ステップ２１０→２２０→２３０→２４０→リターンの順に処理が行われる。図７（ｅ）に示すように、ＤＣモータ３４への電力供給が遮断される。
【００７１】
タイミングｔ７でイグニションスイッチ１６がオフからオンに切替えられると、図５の開度指令値算出ルーチンでは、ステップ１１０→１７０→１９０→リターンの順に処理が行われる。図７（ｆ）に示すように、１１０％とは異なる値、例えば１００％が開度指令値の初期値として設定される。今回の開度指令値が１００％であり、前回の開度指令値が１１０％であることから、図６の開度制御ルーチンでは、ステップ２１０→２５０→２６０→リターンの順に処理が行われる。エンジンＥＣＵ４６及びターボコントローラ５１間での通信時間等により、１００％の開度指令値が送信されたタイミングｔ７から若干遅れたタイミングｔ８で、ＤＣモータ３４への電力供給が再開される。
【００７２】
タイミングｔ８以後は、図５の開度指令値算出ルーチンでは、ステップ１１０→１７０→１８０→リターンの順に処理が行われる。また、図６の開度制御ルーチンでは、ステップ２１０→２５０→２７０→リターンの順に処理が行われる。その結果、図７（ｃ）に示すように、タイミングｔ１０以降にノズルベーン２９のノズル開度が開き側に変化する。
【００７３】
以上詳述した本実施形態によれば、次の効果が得られる。
（１）エンジン１１の停止に際しイグニションスイッチ１６がオフされると、ＤＣモータ３４及び各種アクチュエータ４５がそれぞれエンジン停止後の所定状態となる。このときにはメインリレー４７がオンされており、ＤＣモータ３４及び各種アクチュエータ４５が全て所定状態となるまでは、エンジンＥＣＵ４６及びターボコントローラ５１への電力供給が継続される。そして、基本的には、全て所定状態となった後にメインリレー４７がオフされて、エンジンＥＣＵ４６及びターボコントローラ５１への電力供給が遮断される。また、ＤＣモータ３４が所定状態になると、同ＤＣモータ３４への電力供給が遮断される。
【００７４】
しかし、所定状態となってＤＣモータ３４への電力供給が遮断された後も、各種アクチュエータ４５が所定状態となるべく動作を継続している場合があり得る。この継続期間には、エンジンＥＣＵ４６及びターボコントローラ５１への電力供給が継続される。この状態で、エンジン１１の始動に際しイグニションスイッチ１６がオンされると、ＤＣモータ３４には電力が供給されない。これは、ターボコントローラ５１側では、イグニションスイッチ１６のオン・オフの状態を把握することができず、メインリレー４７のオンにともなうターボコントローラ５１への電力供給開始を、ＤＣモータ３４への電力供給開始の条件としているからである。
【００７５】
これに対し、本実施形態では、上記のような状況下でイグニションスイッチ１６がオンされると、前回の開度指令値と今回の開度指令値とを比較する（ステップ２１０，２５０）。そして、この比較結果に基づいてＤＣモータ３４への電力供給を開始するようにしている（ステップ２６０）。このため、今回の開度指令値に従ってＤＣモータ３４を制御することが可能となる。従って、イグニションスイッチ１６がオフされた直後に再度オンされた場合には、前述した状況が起こり得るが、このような場合でもＤＣモータ３４を作動させることができる。
【００７６】
（２）ＤＣモータ３４の所定状態時には非所定状態時とは異なる開度指令値（１１０％）に従って同ＤＣモータ３４が駆動制御される。従って、ＤＣモータ３４への電力供給が遮断され、かつエンジンＥＣＵ４６及びターボコントローラ５１への電力供給が継続されている状況のもと、前回の開度指令値（１１０％）と今回の開度指令値とが異なっている場合には、イグニションスイッチ１６がオンされているものと考えられる。この点を踏まえ、本実施形態では、両開度指令値の比較の結果、前回の開度指令値と今回の開度指令値とが異なっていると、ＤＣモータ３４に電力を供給するようにしている（ステップ２１０，２５０，２６０）。このため、ＤＣモータ３４を確実に作動させることができる。
【００７７】
（３）エンジン１１の停止に際し、電力供給遮断のためにイグニションスイッチ１６がオフされると、ターボコントローラ５１では、ノズルベーン２９を全閉にするための開度指令値に従いＤＣモータ３４を駆動制御する（ステップ２１０，２２０）。この制御により、エンジン停止後の所定状態にするために、開閉レバー３１がストッパ３６側に変位され、同ストッパ３６に突当てられる。また、エンジン１１の運転時には、ターボコントローラ５１では、ノズルベーン２９を全閉よりも開き側へ回動させるための開度指令値に従いＤＣモータ３４を駆動制御する（ステップ２１０，２５０，２６０）。この制御により、開閉レバー３１がストッパ３６から離間する。このようにエンジン１１の運転時と停止時とでは開度指令値が異なる。このため、ターボコントローラ５１側ではイグニションスイッチ１６の状態を把握できないが、両開度指令値を比較する（ステップ２１０，２５０）ことで、エンジン１１の始動時であるかどうかを把握することができる。その結果、エンジン始動時にはＤＣモータ３４に電力を供給して、同ＤＣモータ３４を確実に作動させることができる。
【００７８】
（４）ターボコントローラ５１では、ノズルベーン２９を全閉にするための開度指令値に従ってＤＣモータ３４を駆動制御する（ステップ２１０，２２０）。この制御により開閉レバー３１がストッパ３６に突当たると、そのことを電流検出回路５０によって検出する（ステップ２３０）。そして、ターボコントローラ５１では、この突当て検出に基づき、エンジン始動後の所定状態になったとして、ＤＣモータ３４への電力供給を遮断する（ステップ２４０）。従って、開閉レバー３１がストッパ３６に突当たった後にもＤＣモータ３４に電力が供給され続けると、同ＤＣモータ３４に過負荷がかかるが、本実施形態ではこのような不具合を抑制することができる。
【００７９】
（５）開閉レバー３１がストッパ３６に突当たった後にもＤＣモータ３４に電力が供給され続けると、同ＤＣモータ３４に過剰な電流が流れる。この点に着目し、ＤＣモータ３４に流される電流を電流検出回路５０によって検出する。そして、通常時よりも多くの電流が流れ、その電流が所定値αを越えたことを検出することで、開閉レバー３１がストッパ３６に突当たったことを検出している。このように、ＤＣモータ３４に流される電流の大きさによって、開閉レバー３１がストッパ３６に突当たったかどうかを確実に検出することができる。
【００８０】
なお、本発明は次に示す別の実施形態に具体化することができる。
・開度指令値算出ルーチンのステップ１６０の処理を、開度制御ルーチンにおいてステップ２３０の判定条件が満たされた場合に行ってもよい。
【００８１】
・本発明におけるアクチュエータの適用対象となるのは、メインリレー４７がオフされる前に電力供給が遮断され得るアクチュエータである。従って、前述したＤＣモータ３４以外にも、例えば、排気ガス再循環（ＥＧＲ）弁、吸気絞り（スロットル）弁、アイドル回転速度制御（ＩＳＣ）弁等を駆動するモータ等のアクチュエータであってもよい。
【００８２】
・上記各種アクチュエータの場合、そのアクチュエータへの電力供給の遮断、及びメインリレーオフの実行条件となる「所定状態」を、例えば以下のように設定することができる。
【００８３】
（ａ）吸気絞り弁（スロットル弁）を駆動するアクチュエータ
このアクチュエータの場合、例えば、イグニションスイッチがオフ操作されると、開度センサの検出値に基づき同アクチュエータが駆動制御されることにより、吸気絞り弁が一旦全閉にされ、その後若干開き側の開度にされる。このときのアクチュエータの状態が「所定状態」となる。
【００８４】
（ｂ）ＥＧＲ弁を駆動するアクチュエータ
このアクチュエータの場合、例えば、イグニションスイッチがオフ操作されると、開度センサの検出値に基づきアクチュエータが駆動制御されることにより、ＥＧＲ弁が全閉にされる。このときのアクチュエータの状態が「所定状態」となる。
【００８５】
（ｃ）ＩＳＣ弁を駆動するアクチュエータ
このアクチュエータの場合、例えば、イグニションスイッチがオフ操作されると、開度センサの検出値に基づきアクチュエータが駆動制御されることにより、ＩＳＣ弁が全閉よりも開き側の所定開度にされる。このときのアクチュエータの状態が「所定状態」となる。
【００８６】
・ＤＣモータをアクチュエータとして用いる場合、一般に、そのＤＣモータに流される電流と、ＤＣモータによって駆動される被駆動体の作動量とが比例する。従って、ＤＣモータに流される電流と所定値とを比較し、電流が所定値を越えている場合、そのときのＤＣモータの状態を「所定状態」としてもよい。そして、ＤＣモータがこの所定状態にされたことを条件に、ＤＣモータへの電力供給を遮断し、その後メインリレーをオフする。
【００８７】
・ステップモータをアクチュエータとして用いる場合、所定のステップ位置を確認したことをもって、ステップモータの「所定状態」としてもよい。この場合、ステップモータがこの所定状態にされたことを条件に、ステップモータへの電力供給を遮断し、その後メインリレーをオフする。
【００８８】
・イグニションスイッチがオフ操作されてからの経過時間をカウンタ等によって計時し、その経過時間が所定値になることをもって、アクチュエータの「所定状態」としてもよい。
【００８９】
・可変ノズル機構２６を駆動するアクチュエータとして、ＤＣモータ３４以外にも、トルクモータ、ロータリソレノイド等を用いてもよい。
・前記実施形態では、開閉レバー３１がストッパ３６に突当たる直前に開閉レバー３１の変位を一旦止めているが、これに代えて、開閉レバー３１の変位を減速させるようにしてもよい。また、上記のような開閉レバー３１の一時的な停止や減速を割愛してもよい。
【００９０】
・開閉レバー３１がストッパ３６に突当たったかどうかの判断を、電流検出回路５０に代えて、ノズル開度センサ５２の検出値に基づいて行うようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態についてその構成を示す略図。
【図２】可変ノズル機構の正面図。
【図３】図２のＸ−Ｘ線断面図。
【図４】可変ノズル機構の開閉レバーがストッパに突当てられる様子を示す部分拡大図。
【図５】開度指令値を算出する手順を示すフローチャート。
【図６】ノズル開度を制御する手順を示すフローチャート。
【図７】ＤＣモータへの電力の供給・遮断等の変動態様を示すタイミングチャート。
【図８】従来の電源装置についてその構成を示す略図。
【図９】図８の電源装置についてＤＣモータへの電力供給・遮断等の変動態様を示すタイミングチャート。
【符号の説明】
１１…エンジン、１５…バッテリ（電源）、１６…イグニションスイッチ、３１…開閉レバー（被駆動体）、３４…ＤＣモータ（アクチュエータ）、３６…ストッパ、４６…エンジンＥＣＵ（第１制御手段、電力供給遮断手段）、５０…電流検出回路（突当て検出手段）、５１…ターボコントローラ（第２制御手段）。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a power supply device that supplies and cuts off electric power to an actuator.
[0002]
[Prior art]
A variable nozzle turbocharger is known as means for improving the engine output. In this type of turbocharger, a turbine disposed in an exhaust passage includes a variable nozzle mechanism, and nozzle vanes constituting the variable nozzle mechanism are opened and closed by an actuator such as a direct current (DC) motor. In the variable nozzle turbocharger, the nozzle vane opening is controlled to a desired opening to adjust the turbine wheel rotation speed by changing the exhaust gas flow rate, and to adjust the amount of air supercharged by the compressor. ing. As described above, the variable nozzle turbocharger has an advantage that the amount of supercharged air can be adjusted by controlling the opening degree of the nozzle vane, and the engine output can be finely adjusted. Furthermore, the variable nozzle turbocharger is provided with a stopper that regulates the movable range of the nozzle vane, and is fully closed or fully opened when the nozzle vane abuts against the stopper.
[0003]
FIG. 8 schematically shows a drive circuit that controls the variable nozzle turbocharger. In this drive circuit, a turbo controller 101 that controls a variable nozzle turbocharger is arranged separately from an electronic control unit (engine ECU) 102 that mainly controls the operation of the engine. This drive circuit is configured as a so-called communication type variable nozzle turbocharger drive circuit that controls the DC motor 103 as an actuator by communication between the turbo controller 101 and the engine ECU 102. In this communication type variable nozzle turbocharger, the actual opening of the nozzle vane 104 is detected by the opening sensor 105 as opening information. The turbo controller 101 transmits this opening degree information to the engine ECU 102. The engine ECU 102 calculates the deviation between the actual opening and the target opening, and feeds back a control command value (opening command value) to the turbo controller 101 so that the opening of the nozzle vane 104 becomes the target opening. The turbo controller 101 outputs a drive current based on the opening command value from the engine ECU 102 to the DC motor 103. Thus, the opening degree of the nozzle vane 104 is controlled to the target opening degree.
[0004]
Further, the turbo controller 101 includes a current detection circuit 101 a for protecting the DC motor 103. When the current detection circuit 101 a detects that a drive current (overcurrent) exceeding a predetermined value has flowed through the DC motor 103, the turbo controller 101 cuts off the power supply to the DC motor 103. This interruption is performed before the main relay 106 is turned off by the engine ECU 102 and the power supply from the battery 100 to the engine ECU 102 and the turbo controller 101 is interrupted.
[0005]
On the other hand, in the variable nozzle turbocharger, when the engine is stopped, the DC motor 103 is stopped in a state where the nozzle vane 104 abuts against the stopper 107 (that is, the nozzle vane is fully closed). At this time, even if the ignition switch 108 is turned off to stop the engine, the main relay 106 is not suddenly turned off and the power supply to the turbo controller 101 is not cut off. Therefore, the turbo controller 101 continues to drive the DC motor 103 even when the nozzle vane 104 hits the stopper 107. When the drive current exceeds a predetermined value and this (the occurrence of an overcurrent) is detected by the current detection circuit 101a, the turbo controller 101 determines that the fully closed contact is complete, Shut off the power supply. Thereafter, the main relay 106 is turned off by the engine ECU 102 and the power supply to the turbo controller 101 is cut off.
[0006]
Therefore, for example, as shown in FIG. 9A, when the ignition switch 108 is turned off (timing t1), the engine ECU 102 outputs a control command value for fully closing the nozzle vane 104. The turbo controller 101 controls the DC motor 103 according to this control command value. By this control, the nozzle vane 104 is displaced to the closing side, and the nozzle opening degree is almost fully closed as shown in FIG. 9B (timing t3). If the DC motor 103 continues to be energized even after the nozzle vane 104 hits the stopper 107, an overcurrent is detected by the current detection circuit 101a as shown in FIG. 9C (timing t5 to t6). By this detection, power supply to the DC motor 103 is cut off as shown in FIG.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the technique described above, when the main relay 106 continues to be turned on as shown in FIG. 9E even after the power supply to the DC motor 103 is cut off (timing t6), the ignition switch 108 is turned on again. Even if it is performed (timing t7), the power supply to the DC motor 103 remains cut off. In this state, as indicated by a two-dot chain line, the main relay 106 is temporarily turned off at timing t9, and then the ignition switch 108 is turned on for the next engine start until the main relay 106 is turned on again. Lasts over a period of time. This is because the turbo controller 101 side cannot grasp the on / off state of the ignition switch 108, and only the start of power supply to the turbo controller 101 when the main relay 106 is turned on is the power to the DC motor 103. This is because it is a condition for starting supply. Since the DC motor 103 does not operate during this power supply interruption period, the opening degree of the nozzle vane 104 cannot be changed.
[0008]
Such a problem is not limited to the DC motor 103 of the variable nozzle mechanism, and may similarly occur in the case of an actuator that cuts off the power supply before the main relay is turned off.
[0009]
The present invention has been made in view of such a situation, and its purpose is that the power supply to the actuator is interrupted, but in a situation where a power supply interrupting means such as a main relay is connected, Even when the switch operation for power supply is performed again, the actuator is operated.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In the following, means for achieving the above object and its effects are described.
In the first aspect of the present invention, the apparatus includes second control means for driving and controlling the actuator in accordance with a control command value from the first control means, and power supply cutoff means for supplying or cutting power to the second control means, When the power supply to the first control means is cut off, the power supply to the actuator by the second control means is cut off on condition that the actuator is in a predetermined state, and then the power supply cut-off means A power supply device for an actuator that cuts off the power supply to the second control means according to the above, wherein when the power supply to the actuator is resumed, the second control means sends a previous control command value from the first control means. And the current control command value are compared, and power supply to the actuator is started based on the comparison result.
[0011]
According to the above configuration, the control command value is output from the first control means to the second control means. Further, power is supplied to or cut off from the second control means by the power supply cutoff means. The second control means supplies electric power to the actuator and drives and controls the actuator according to the control command value. The second control means shuts off the power supply to the actuator on condition that the actuator is brought into a predetermined state when the power supply to the first control means is cut off.
[0012]
By the way, there is a possibility that the power supply to the second control means is continued even after the actuator is in a predetermined state and the power supply to the actuator is cut off by the second control means. Under this circumstance, when a switch operation for power supply is performed again, the second control means compares the previous control command value for driving and controlling the actuator with the current control command value. Then, power supply to the actuator is started based on the comparison result. For this reason, it is possible to drive and control the actuator according to the current control command value.
[0013]
Incidentally, when the invention according to claim 1 is applied to a variable nozzle turbocharger, the above-described operations and effects are as follows.
In this case, the DC motor that drives the nozzle vanes of the variable nozzle mechanism described in the prior art corresponds to an “actuator”. The ignition switch ON operation corresponds to “switch operation for power supply”, and the OFF operation corresponds to “switch operation for power supply interruption”. An electronic control unit (engine ECU) that mainly controls the engine and outputs an opening degree command value as a control command value to the second control means corresponds to the “first control means”. In addition, the engine ECU that performs the main relay control also corresponds to “power supply cutoff means”. Furthermore, the turbo controller that controls the DC motor corresponds to “second control means”. A phenomenon in which the nozzle vane hits against the stopper and the drive current output from the turbo controller to the DC motor becomes larger than a predetermined value, that is, an overcurrent flows (the nozzle vane hits the stopper and becomes fully closed) Corresponds to “a predetermined state of the actuator”.
[0014]
Specifically, the opening command value is output from the engine ECU to the turbo controller. Further, power is supplied to or cut off from the turbo controller by main relay control of the engine ECU. The turbo controller supplies power to the DC motor and controls the driving of the DC motor in accordance with the opening command value from the engine ECU. The turbo controller cuts off the power supply to the DC motor on condition that the DC motor is brought into a predetermined state when the power supply to the engine ECU is cut off when the ignition switch is turned off.
[0015]
By the way, there may occur a case where the power supply to the turbo controller is continued even after an overcurrent is caused to flow through the DC motor due to the fully closed abutment of the nozzle vanes. In this situation, when the ignition switch is turned on again, the turbo controller compares the previous opening command value for driving and controlling the DC motor with the current opening command value. Then, power supply to the DC motor is started based on the comparison result. For this reason, the DC motor can be controlled and operated according to the current opening command value.
[0016]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the control command value for controlling the actuator drive is determined according to a switch operation for cutting off power supply to the first control means. Takes a value different from that in the non-predetermined state, and the second control means determines that when the previous control command value differs from the current control command value by the comparison, Power supply shall be started.
[0017]
According to the above configuration, the actuator is driven and controlled in a predetermined state according to a control command value different from that in the non-predetermined state. Therefore, when the power supply to the actuator is interrupted and the power supply to the second control means is continued, when the previous control command value and the current control command value are different, It is considered that a switch operation for power supply is being performed. In view of this point, in the second aspect of the present invention, if the previous control command value and the current control command value are different as a result of comparison, electric power is supplied to the actuator by the second control means. For this reason, an actuator can be operated reliably.
[0018]
According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the actuator is mounted on an engine, and a switch operation for cutting off power supply to the first control means is performed when the engine is stopped. It is assumed that
[0019]
According to the above configuration, when the switch operation for cutting off the power supply is performed when the engine is stopped, the power is supplied to the second control unit by the power supply cutoff unit after the actuator is brought into a predetermined state by the second control unit. Supply is cut off.
[0020]
By the way, there is a possibility that the power supply to the second control means is continued even after the actuator is in a predetermined state. In this state, when a switch operation for supplying power is performed at the time of starting the engine, the second control means compares the previous control command value for driving and controlling the actuator with the current control command value. Then, power supply to the actuator is started based on the comparison result. Therefore, the actuator can be reliably operated by controlling the actuator according to the current control command value.
[0021]
Thus, even when the actuator is mounted on the engine, the same effect as that of the second aspect of the invention can be obtained. That is, when the engine is stopped and the power supply to the actuator is cut off, but the switch operation for starting the engine is performed under the condition that the power supply to the second control means is continued. The actuator can be operated by supplying electric power.
[0022]
According to a fourth aspect of the invention, there is provided a stopper according to the third aspect of the invention, further comprising a stopper for restricting a movable range of a driven body driven by the actuator, wherein the second control means is configured to stop the engine. The actuator is driven and controlled in accordance with a control command value for abutting the driven body against the stopper, and the second control means is a control for separating the driven body from the stopper during operation of the engine. The actuator is driven and controlled according to the command value.
[0023]
According to the above configuration, when the switch operation for shutting off the power supply is performed at the time of stopping the engine, the second control means drives and controls the actuator according to the control command value for abutting the driven body against the stopper. . By this control, the actuator is brought into a predetermined state. When the engine is in operation, the second control means drives and controls the actuator according to a control command value for separating the driven body from the stopper. Thus, the control command value differs between when the engine is running and when it is stopped. For this reason, on the second control means side, it is impossible to grasp what switch operation is performed, but it is possible to grasp whether or not the engine is starting by comparing both control command values. Can do. As a result, when the engine is started, electric power can be supplied to the actuator, which can be reliably operated.
[0024]
According to a fifth aspect of the present invention, in the fourth aspect of the present invention, the invention further includes a collision detection unit that detects a collision of the driven body with the stopper, and the second control unit includes the bumping unit. It is assumed that the power supply to the actuator is cut off in response to the bump detection by the detection means.
[0025]
According to the above configuration, in the second control means, the actuator is driven and controlled according to the control command value for abutting the driven body against the stopper. When the driven body hits the stopper by this control, this is detected by the hit detection means. Then, in the second control means, based on the abutting detection, the power supply to the actuator is cut off, assuming that the actuator is in a predetermined state after the engine is stopped. Accordingly, if power is continuously supplied to the actuator even after the driven body hits the stopper, the actuator is overloaded. However, the invention according to claim 5 can suppress such a problem.
[0026]
According to a sixth aspect of the present invention, in the fifth aspect of the present invention, the abutting detection means detects a current flowing through the actuator, and when the current exceeds a predetermined value, the driven body becomes the stopper. It shall be detected that the vehicle has been hit.
[0027]
According to the above configuration, if electric power continues to be supplied to the actuator even after the driven body hits the stopper, an excessive current flows through the actuator. On the other hand, the contact detection means detects the current flowing through the actuator. When more current flows than normal, and the current exceeds a predetermined value, it is detected by the abutting detection means that the driven body has abutted against the stopper. In this way, it is possible to reliably detect whether the driven body has hit the stopper based on the current flowing through the actuator.
[0028]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of a power supply device for an actuator according to the present invention will be described with reference to FIGS.
[0029]
As shown in FIG. 1, an engine 11 is mounted on the vehicle as a prime mover. In the engine 11, the outside air passes through the intake passage 12 as intake air and is taken into the combustion chamber. Further, the fuel supplied from the fuel injection valve is burned in the combustion chamber. And the crankshaft 13 which is an output shaft is rotationally driven by the energy generated by combustion. The gas (exhaust gas) generated by the combustion is discharged to the outside of the engine 11 through the exhaust passage 14.
[0030]
In addition, a battery 15 is mounted on the vehicle as a power source for various electric devices. Various electric devices also include an engine ECU 46 and a turbo controller 51 which will be described later. Supply / stop of electric power from the battery 15 to various electric devices is performed according to the switch operation of the ignition switch 16 by the driver. When the ignition switch 16 is turned on, power is supplied to various electrical devices, and when the ignition switch 16 is turned off, the supply is stopped.
[0031]
The engine 11 is provided with a variable nozzle turbocharger 22 that is one form of a supercharger. The variable nozzle turbocharger 22 is rotated by exhaust gas flowing through the exhaust passage 14 and a compressor wheel 24 disposed in the intake passage 12 and connected to the turbine wheel 23 via the rotor shaft 25 so as to be integrally rotatable. And. In the variable nozzle turbocharger 22, exhaust gas is blown onto the turbine wheel 23 and the wheel 23 rotates. This rotation is transmitted to the compressor wheel 24 via the rotor shaft 25. As a result, in the engine 11, not only air is sent into the combustion chamber by the negative pressure generated in the combustion chamber as the piston moves, but also the air is forcibly sent into the combustion chamber by the rotation of the compressor wheel 24 ( Supercharged). In this way, the efficiency of filling the combustion chamber with air is increased.
[0032]
In the variable nozzle turbocharger 22, an exhaust gas path is formed along the rotation direction of the wheel 23 so as to surround the outer periphery of the turbine wheel 23. For this reason, the exhaust gas passes through the exhaust gas path and is sprayed toward the axis of the turbine wheel 23. A variable nozzle mechanism 26 comprising a valve mechanism is provided in the exhaust gas path. The variable nozzle mechanism 26 opens and closes to change the exhaust gas flow area of the exhaust gas path and to change the flow rate of the exhaust gas blown to the turbine wheel 23. By making it variable in this way, the rotational speed of the turbine wheel 23 is adjusted, and as a result, the amount of air forcedly fed into the combustion chamber is adjusted.
[0033]
Next, the structure of the variable nozzle mechanism 26 will be described with reference to FIGS. 2 is a front view of the variable nozzle mechanism 26 as viewed from the compressor wheel 24 side (upper side in FIG. 1), and FIG. 3 is a sectional view taken along line XX in FIG. In FIG. 3, the illustration of the vicinity of the center of the variable nozzle mechanism 26 is omitted.
[0034]
As shown in FIGS. 2 and 3, the variable nozzle mechanism 26 includes a ring-shaped nozzle back plate 27. The nozzle back plate 27 is provided with a plurality of shafts 28 at substantially equal angles around the center O of the plate 27. Each shaft 28 is rotatably inserted into the nozzle back plate 27. For each shaft 28, a nozzle vane (variable nozzle) 29 is fixed to one end portion (lower end portion in FIG. 3) exposed from the nozzle back plate 27. In addition, an opening / closing lever 31 as a driven body is fixed to the other end portion (upper end portion in FIG. 3) of each shaft 28 exposed from the nozzle back plate 27. Each open / close lever 31 extends to the outer edge of the nozzle back plate 27 perpendicular to the shaft 28. A pair of sandwiching portions 31 a that are bifurcated are formed at the tip of each open / close lever 31.
[0035]
A ring plate 32 is disposed between each open / close lever 31 and the nozzle back plate 27 so as to overlap the nozzle back plate 27. A direct current (DC) motor 34 is drivingly connected to the ring plate 32 via transmission means such as a link mechanism 33 (see FIG. 1). The DC motor 34 is used as an actuator for rotating the ring plate 32 in the circumferential direction. A plurality of pins 35 are fixed to the ring plate 32 at substantially equal angles with the circle center O as the center. Each pin 35 is rotatably held by the holding portion 31 a of the opening / closing lever 31 described above. In this way, all the nozzle vanes 29 are connected to the common ring plate 32 via the shaft 28, the opening / closing lever 31 and the pin 35.
[0036]
Therefore, when the ring plate 32 is rotated around the center O by the DC motor 34, each pin 35 is also displaced in the same direction. Due to this displacement, each pin 35 pushes the clamping portion 31 a of each opening / closing lever 31 in the rotation direction of the ring plate 32. In response to this pressing, each open / close lever 31 rotates around the shaft 28 as a unit. Along with this rotation, each nozzle vane 29 opens and closes in a synchronized state around the shaft 28. Accordingly, the gap between the adjacent nozzle vanes 29 becomes a size corresponding to the rotation angle (opening) of each nozzle vane 29, and the flow rate of the exhaust gas blown to the turbine wheel 23 through the exhaust gas path is adjusted. Is done. For example, when the nozzle vane 29 rotates to the closing side, the flow rate of the exhaust gas sprayed to the turbine wheel 23 increases. On the contrary, when the nozzle vane 29 rotates to the opening side, the flow rate of the exhaust gas sprayed to the turbine wheel 23 becomes small.
[0037]
The movable range (open / close range) of each nozzle vane 29 is regulated by a stopper 36 provided on the nozzle back plate 27. In FIG. 2, three stoppers 36 are provided, but this number can be changed as appropriate. As shown in FIG. 4, the stopper 36 is located between the adjacent open / close levers 31. When the nozzle vane 29 is rotated to the maximum open side, one of the adjacent opening / closing levers 31 (downward in FIG. 4) is abutted against the stopper 36 as indicated by a solid line. Further, when the nozzle vane 29 is rotated to the maximum closed side, the other of the adjacent open / close levers 31 (upper in FIG. 4) abuts against the stopper 36 as shown by a two-dot chain line. Thus, the opening degree control of the nozzle vane 29 is performed within the opening / closing range regulated by the stopper 36. In the following description, the term “abutment of the opening / closing lever 31” means that the opening / closing lever 31 is pressed against the stopper 36 by rotating the nozzle vane 29 toward the closing side.
[0038]
As shown in FIG. 1, the vehicle is provided with various sensors 41 to 43 for detecting the operating state of the engine 11. For example, a crank angle sensor 41 that outputs a pulse signal every time the coaxial shaft 13 rotates a predetermined angle is disposed in the vicinity of the crankshaft 13. This pulse signal is used to detect the engine rotational speed NE, which is the rotational speed of the crankshaft 13 per time. A water temperature sensor 42 that detects the cooling water temperature, which is the temperature of the cooling water, is attached to the cylinder block. In the vicinity of the accelerator pedal, an accelerator opening sensor 43 that detects an accelerator opening that is an amount of depression of the pedal by the driver is disposed.
[0039]
The vehicle is provided with an engine electronic control unit (hereinafter referred to as “engine ECU”) 46 as means for controlling the operation of each part of the engine 11 based on the detection values of these sensors 41 to 43. The engine ECU 46 is connected to the battery 15 via the main relay 47 and the ignition switch 16. The main relay 47 includes a contact 48 and an excitation coil 49 for controlling the opening / closing of the contact 48.
[0040]
The engine ECU 46 is configured around a microcomputer. In the engine ECU 46, the central processing unit (CPU) performs arithmetic processing according to the control program and initial data stored in the read-only memory (ROM) based on the detection values of the various sensors 41 to 43, and the calculation result is Various controls are executed based on this. The calculation result by the CPU is temporarily stored in a random access memory (RAM).
[0041]
The engine ECU 46 controls the power supply to the engine ECU 46 itself, for example, by controlling the main relay 47 in accordance with the operation of the ignition switch 16 as the various controls. Specifically, when the ignition switch 16 is turned on, the exciting coil 49 of the main relay 47 is excited. By this excitation, the contact 48 is closed (the main relay 47 is turned on), and electric power is supplied from the battery 15 to the engine ECU 46. On the other hand, when the ignition switch 16 is turned off, the exciting coil 49 is demagnetized after a predetermined condition is satisfied.
[0042]
The predetermined condition is that all of the various actuators 45 that require electric power to be in a predetermined state even after the engine is stopped are in a predetermined state. Examples of such various actuators 45 include a fuel injection valve and a motor that drives an intake throttle (throttle) valve. For example, in an engine 11 of a type that is started with the throttle valve fully closed or fully opened, if the throttle valve is at an intermediate opening when the engine 11 is stopped, the engine 11 is fully closed or fully opened. In order to do this, it is necessary to operate the motor. Here, the state of the motor when the throttle valve is fully closed or fully open corresponds to the predetermined state after the engine stop described above. In order to achieve this predetermined state, power is continuously supplied even after the engine is stopped. The above-described DC motor 34 is also included in the actuator that is in a predetermined state after the engine is stopped. The DC motor 34 is driven until the nozzle vane 29 is fully closed.
[0043]
When the main relay 47 is turned on, electric power is supplied to the engine ECU 46 for a while after the ignition switch 16 is turned off. After the predetermined condition is satisfied, the contact 48 is opened (the main relay 47 is turned off), and the power supply from the battery 15 to the engine ECU 46 is interrupted. In this way, the engine ECU 46 functions as means (power supply cutoff means) for supplying and shutting off electric power from the battery 15 to the engine ECU 46 and a turbo controller 51 described later by controlling the main relay 47.
[0044]
Further, the engine ECU 46 performs fuel injection control. In this fuel injection control, the amount of fuel injected from the fuel injection valve and the injection timing (both are target values) are determined based on the engine rotational speed NE by the crank angle sensor 41, the accelerator opening by the accelerator opening sensor 43, and the water temperature sensor 42. Determined based on the cooling water temperature, etc. Then, when the output signal of the crank angle sensor 41 coincides with the fuel injection start timing, energization to the fuel injection valve is started. The energization is stopped when the fuel injection time corresponding to the fuel injection amount has elapsed from the start time. Thus, the engine ECU 46 also functions as a means (first control means) for driving and controlling the fuel injection valve and the like.
[0045]
The engine ECU 46 functions as a means for calculating the opening command value. This opening command value corresponds to a control command value used in driving control of the DC motor 34. Specifically, the engine ECU 46 calculates and outputs an opening command value between 0 and 110% as the target opening of the nozzle vane 29. The opening command value is set to a value closer to 0% as the nozzle vane 29 is controlled to the opening side, and is set to a value closer to 100% as the nozzle vane 29 is controlled to the closing side. When the opening command value is 100%, the opening / closing lever 31 is slightly separated from the stopper 36, and the nozzle vane 29 is in a state immediately before full closing. When the opening command value is 110%, the opening / closing lever 31 is applied to the stopper 36, and the nozzle vane 29 is fully closed.
[0046]
During engine operation, a value between 0 and 100% is calculated and output as the opening command value. Only when the ignition switch 16 is turned off to stop the engine, 110% is calculated and output as the opening command value.
[0047]
Further, separately from the engine ECU 46, a turbo controller 51 is provided as means for directly controlling the opening degree of the nozzle vane 29. The turbo controller 51 is connected to the battery 15 via the main relay 47, and power is supplied to and cut off from the battery 15 to the turbo controller 51 as the main relay 47 is turned on and off by the main relay control. Unlike the engine ECU 46, the ignition switch 16 is not directly connected to the turbo controller 51. For this reason, the turbo controller 51 is not input with information regarding on / off of the ignition switch 16.
[0048]
The turbo controller 51 is connected to the engine ECU 46 and receives the opening command value from the engine ECU 46 by communication. Further, a nozzle opening sensor 52 is connected to the turbo controller 51 as means for detecting the opening of the variable nozzle (nozzle vane 29). The turbo controller 51 is common to the engine ECU 46 in that it includes a CPU, a ROM, and a RAM. However, the engine ECU 46 is different from the engine ECU 46 in that it includes a current detection circuit 50 that detects a current value flowing through the DC motor 34 as a bump detection means. Then, the detection value of the current detection circuit 50 is transmitted to the engine ECU 46.
[0049]
The turbo controller 51 starts supplying power to the DC motor 34 in accordance with the switching of the main relay 47 from off to on, and uses the opening command value received from the engine ECU 46 and the detection value of the nozzle opening sensor 52. Based on this, the current supplied to the DC motor 34 is controlled, and the opening degree of the nozzle vane 29 is controlled. As described above, the turbo controller 51 functions as means (second control means) for controlling the DC motor 34 in accordance with the opening command value and for controlling supply and interruption of power to the DC motor 34.
[0050]
When the ignition switch 16 is turned off to stop the engine, the opening command value of 110% is received as described above. Accordingly, the nozzle vane 29 is rotated until the opening / closing lever 31 is abutted against the stopper 36. When the open / close lever 31 hits the stopper 36, the nozzle vane 29 stops. In this state, the nozzle vane 29 is fully closed.
[0051]
Next, the operation of the power supply device for an actuator configured as described above will be described. The flowchart of FIG. 5 shows a routine for calculating the opening command value among the processes performed by the engine ECU 46. The flowchart of FIG. 6 shows a routine for controlling the opening degree of the nozzle vane 29 among the processes performed by the turbo controller 51.
[0052]
In the opening command value calculation routine of FIG. 5, the engine ECU 46 first determines in step 110 whether or not the ignition switch 16 is turned off to stop the engine. If this determination condition is not satisfied (IG on), it is determined in step 170 whether the initial value of the opening command value has already been set. In other words, it is determined whether or not the power supply is started in response to the ON operation of the ignition switch 16 and is the first (first) control cycle. If this determination condition is not satisfied, in step 190, an initial value (for example, 100%) of the opening command value is set and stored in the RAM. And after transmitting this opening degree command value to the turbo controller 51, an opening degree command value calculation routine is once complete | finished.
[0053]
On the other hand, if the determination condition of step 170 is satisfied, that is, if the initial value of the opening command value has already been set, the opening command value for normal operation is calculated in step 180. For example, based on the engine speed NE, the fuel injection amount, etc., the opening command value is obtained according to a predetermined map, a predetermined arithmetic expression, and the like. And after transmitting this opening degree command value to the turbo controller 51, an opening degree command value calculation routine is once complete | finished.
[0054]
By the way, if the determination condition of step 110 is satisfied (IG off), it is determined in step 120 whether or not a predetermined time T has elapsed since the ignition switch 16 was turned off. Here, the predetermined time T is set to a time sufficient for the nozzle vane 29 to turn to an angle immediately before the fully closed position (just before the opening / closing lever 31 hits the stopper 36) after the opening command value is set to 100%. Has been.
[0055]
If the determination condition in step 120 is not satisfied (predetermined time T has not elapsed), in step 140, 100% is set as the opening degree command value, and this is transmitted to the turbo controller 51. If the determination condition of step 120 is satisfied (predetermined time T has elapsed), 110% is set as the opening degree command value in step 130, and this is transmitted to the turbo controller 51.
[0056]
Steps 120 and 130 are processes for reducing the impact when the opening / closing lever 31 is abutted against the stopper 36. Specifically, by setting the opening degree command value to 100% until the predetermined time T has elapsed after the ignition switch 16 is turned off, the displacement of the opening / closing lever 31 is temporarily changed immediately before the opening / closing lever 31 hits the stopper 36. To stop. This temporary stop weakens the momentum of the displacement of the opening / closing lever 31 toward the stopper 36. Then, the opening / closing lever 31 is displaced to the abutting position with the stopper 36 by setting the opening command value to 110% after the predetermined time T has elapsed. For this reason, if the determination condition of step 120 is satisfied, the impact due to the abutment of the opening / closing lever 31 is weaker than when the opening degree command value is set to 110% regardless of the elapsed time. As a result, problems such as deformation of the stopper 36 due to impact are eliminated.
[0057]
After the processing of Steps 130 and 140, in Step 150, it is determined whether or not the opening / closing lever 31 has hit the stopper 36 based on the result detected by the current detection circuit 50 in the turbo controller 51 by a method described later.
[0058]
If the determination condition of step 150 is not satisfied, the opening / closing lever 31 has not yet hit the stopper 36, that is, the nozzle vane 29 is turning in the closing direction. For this reason, after the process of step 150, the opening degree command value calculation routine is once ended as it is.
[0059]
On the other hand, if the determination condition of step 150 is satisfied, the control for abutting the opening / closing lever 31 against the stopper 36 has been completed. Therefore, in step 160, a request signal for turning off the main relay 47 Is output. This request signal is used for main relay control. However, the request signal in step 160 is a signal for the DC motor 34. Therefore, the main relay 47 is not turned off until a request signal for turning off the main relay 47 is output for all the various actuators 45 based on the fact that the various actuators 45 are in a predetermined state after the engine is stopped. Then, after the processing of step 160, the opening command value calculation routine is once terminated.
[0060]
Next, each process of the opening degree control routine of FIG. 6 will be described. First, in step 210, the turbo controller 51 determines whether the opening degree command value received from the engine ECU 46 is 110%. As described above, the engine ECU 46 transmits this value only when the ignition switch 16 is turned off when the engine is stopped. If the determination condition of step 210 is satisfied, in step 220, the DC motor 34 is brought into a predetermined state when the engine is stopped. That is, the DC motor 34 is driven and controlled according to the opening command value (110%). When the DC motor 34 operates according to this control, the nozzle vane 29 rotates to the opening side, and the opening / closing lever 31 approaches the stopper 36. When the opening / closing lever 31 hits the stopper 36 and the DC motor 34 is continuously energized and the opening / closing lever 31 is pressed against the stopper 36, the current flowing through the DC motor 34 becomes higher than normal, and the DC motor 34 is overloaded.
[0061]
Next, in step 230, it is determined whether the opening / closing lever 31 has hit the stopper 36. Specifically, the current detected by the current detection circuit 50 is compared with a predetermined value α, and when the current exceeds the predetermined value α, it is determined that an overcurrent is flowing through the DC motor 34. Here, the predetermined value α is set to a value larger than the current passed through the DC motor 34 when the opening degree of the nozzle vane 29 is changed according to the opening degree command value of 0 to 100%.
[0062]
If the determination condition of step 230 is not satisfied, the opening / closing lever 31 has not yet hit the stopper 36, and thus the opening degree control routine is temporarily terminated. In this case, energization to the DC motor 34 is continued. On the other hand, if the determination condition of step 230 is satisfied, in step 240, the power supply to the DC motor 34 is interrupted, and then the opening degree control routine is temporarily terminated. Thus, when an overcurrent is detected, the power supply to the DC motor 34 is immediately cut off, so that the adverse effect of the overcurrent on the product life of the DC motor 34 can be reduced.
[0063]
By the way, if the determination condition of step 210 is not satisfied, it is determined in step 250 whether or not the previous opening command value is 110%. This process is a process for determining whether or not the control for abutting the opening / closing lever 31 against the stopper 36 is performed after the ignition switch 16 is turned off to stop the engine in the previous control cycle.
[0064]
If the determination condition of step 250 is not satisfied, the opening degree command value is not 110% both in the previous time and this time, and the engine 11 is in operation. Therefore, in this case, in step 270, the DC motor 34 is driven and controlled in accordance with the opening command value at that time. By driving the DC motor 34 by this control, the nozzle vane 29 has a nozzle opening degree suitable for the operating state of the engine 11 at that time. And after passing through the process of step 270, an opening degree control routine is once complete | finished.
[0065]
On the other hand, if the determination condition of step 250 is satisfied, an opening degree command value for starting the engine is output in a state in the middle of completing the predetermined state after the engine is stopped or in a completed state. It is thought that. Therefore, in this case, in step 260, power supply to the DC motor 34 is started (returned), and thereafter, the opening degree control routine is once ended.
[0066]
According to the opening command value calculation routine and the opening control routine described above, the power supply to the DC motor 34 changes as shown in FIG. 7, for example. FIG. 7 shows a case where the ignition switch 16 is switched from on to off at timing t1, and the ignition switch 16 is switched on again at timing t7 before the timing t9 when the main relay 47 is turned off. This is shown (see FIGS. 7A and 7G). In FIG. 7 (g), a two-dot chain line indicates a case where the main relay 47 is turned off when normal main relay control is performed when the engine is stopped (when the main switch 47 is not turned on immediately after the ignition switch 16 is turned off). Show. In response to the operation of the ignition switch 16, the engine rotation speed decreases after timing t1 and becomes “0” at timing t3 (engine stop) as shown in FIG. 7B. Further, the engine rotation speed starts to increase after the timing t7 (engine start).
[0067]
When the ignition switch 16 is turned off at the timing t1, the predetermined time T has not elapsed at this time, and therefore the determination condition of step 120 is not satisfied in the opening degree command value calculation routine. For this reason, processing is performed in the order of step 110 → 120 → 140 → 150 → return.
[0068]
Since the opening command value is 100% (step 130), the opening control routine of FIG. 6 performs processing in the order of step 210 → 250 → 270 → return, and the opening set to 100%. The DC motor 34 is controlled according to the command value. For this reason, the nozzle opening degree of the nozzle vane 29 changes to the closing side.
[0069]
When the predetermined time T elapses from the timing t1 and becomes the timing t2, the determination condition of step 120 is satisfied in the opening degree command value calculation routine of FIG. For this reason, processing is performed in the order of step 110 → 120 → 130 → 150 → return. Further, in the opening degree control routine of FIG. 6, processing is performed in the order of step 210 → 220 → 230 → return. In this way, control for abutting the opening / closing lever 31 against the stopper 36 is started.
[0070]
When the opening / closing lever 31 hits the stopper 36, the nozzle opening is fully closed (timing t4). After that, when the DC motor 34 is energized and an overcurrent is detected at timings t5 to t6 as shown in FIG. 7D, the determination conditions of steps 150 and 230 are satisfied. For this reason, in the opening command value calculation routine of FIG. 5, processing is performed in the order of step 110 → 120 → 130 → 150 → 160 → return, and a request signal for turning off the main relay 47 is issued. Further, in the opening degree control routine of FIG. 6, processing is performed in the order of step 210 → 220 → 230 → 240 → return. As shown in FIG. 7E, the power supply to the DC motor 34 is interrupted.
[0071]
When the ignition switch 16 is switched from OFF to ON at timing t7, the opening command value calculation routine of FIG. 5 performs processing in the order of step 110 → 170 → 190 → return. As shown in FIG. 7F, a value different from 110%, for example, 100% is set as the initial value of the opening command value. Since the current opening command value is 100% and the previous opening command value is 110%, the opening control routine of FIG. 6 performs processing in the order of step 210 → 250 → 260 → return. Due to the communication time between the engine ECU 46 and the turbo controller 51, the power supply to the DC motor 34 is resumed at a timing t8 slightly delayed from the timing t7 at which the 100% opening degree command value is transmitted.
[0072]
After timing t8, the opening command value calculation routine of FIG. 5 performs processing in the order of step 110 → 170 → 180 → return. Further, in the opening degree control routine of FIG. 6, processing is performed in the order of step 210 → 250 → 270 → return. As a result, as shown in FIG. 7C, the nozzle opening degree of the nozzle vane 29 changes to the open side after the timing t10.
[0073]
According to the embodiment described in detail above, the following effects can be obtained.
(1) When the ignition switch 16 is turned off when the engine 11 is stopped, the DC motor 34 and various actuators 45 are in a predetermined state after the engine is stopped. At this time, the main relay 47 is turned on, and power supply to the engine ECU 46 and the turbo controller 51 is continued until all of the DC motor 34 and the various actuators 45 are in a predetermined state. Basically, the main relay 47 is turned off after all are in a predetermined state, and the power supply to the engine ECU 46 and the turbo controller 51 is shut off. Further, when the DC motor 34 is in a predetermined state, power supply to the DC motor 34 is cut off.
[0074]
However, even after the power supply to the DC motor 34 is cut off in a predetermined state, the various actuators 45 may continue to operate as much as possible in the predetermined state. During this continuation period, power supply to the engine ECU 46 and the turbo controller 51 is continued. In this state, when the ignition switch 16 is turned on when the engine 11 is started, power is not supplied to the DC motor 34. This is because the turbo controller 51 cannot grasp the on / off state of the ignition switch 16, and starts supplying power to the turbo controller 51 when the main relay 47 is turned on. This is because it is a condition for starting.
[0075]
On the other hand, in the present embodiment, when the ignition switch 16 is turned on under the above situation, the previous opening command value is compared with the current opening command value (steps 210 and 250). Based on the comparison result, power supply to the DC motor 34 is started (step 260). For this reason, the DC motor 34 can be controlled in accordance with the current opening command value. Accordingly, when the ignition switch 16 is turned on again immediately after it is turned off, the above-described situation can occur. Even in such a case, the DC motor 34 can be operated.
[0076]
(2) When the DC motor 34 is in a predetermined state, the DC motor 34 is driven and controlled according to an opening command value (110%) different from that in the non-predetermined state. Therefore, the previous opening command value (110%) and the current opening command are supplied under the situation where the power supply to the DC motor 34 is interrupted and the power supply to the engine ECU 46 and the turbo controller 51 is continued. If the values are different, it is considered that the ignition switch 16 is turned on. In view of this point, in this embodiment, if the previous opening command value and the current opening command value are different as a result of the comparison between the two opening command values, power is supplied to the DC motor 34. (Steps 210, 250, 260). For this reason, the DC motor 34 can be operated reliably.
[0077]
(3) When the ignition switch 16 is turned off to shut off the power supply when the engine 11 is stopped, the turbo controller 51 drives and controls the DC motor 34 in accordance with the opening command value for fully closing the nozzle vane 29. (Steps 210 and 220). By this control, the opening / closing lever 31 is displaced toward the stopper 36 and abuts against the stopper 36 in order to obtain a predetermined state after the engine stops. Further, when the engine 11 is operated, the turbo controller 51 drives and controls the DC motor 34 in accordance with an opening command value for rotating the nozzle vane 29 from the fully closed position to the open side (steps 210, 250, and 260). By this control, the opening / closing lever 31 is separated from the stopper 36. Thus, the opening command value differs between when the engine 11 is in operation and when it is stopped. For this reason, although the state of the ignition switch 16 cannot be grasped on the turbo controller 51 side, it is possible to grasp whether or not the engine 11 is being started by comparing both opening degree command values (steps 210 and 250). . As a result, when the engine is started, power is supplied to the DC motor 34 so that the DC motor 34 can be operated reliably.
[0078]
(4) The turbo controller 51 drives and controls the DC motor 34 in accordance with the opening command value for fully closing the nozzle vane 29 (steps 210 and 220). When the control lever 31 hits the stopper 36 by this control, this is detected by the current detection circuit 50 (step 230). The turbo controller 51 then cuts off the power supply to the DC motor 34 based on the collision detection, assuming that the engine is in a predetermined state after the engine is started (step 240). Accordingly, if power is continuously supplied to the DC motor 34 even after the opening / closing lever 31 hits the stopper 36, the DC motor 34 is overloaded. In this embodiment, such a problem can be suppressed. .
[0079]
(5) If power is continuously supplied to the DC motor 34 even after the opening / closing lever 31 hits the stopper 36, an excessive current flows through the DC motor 34. Focusing on this point, the current flowing through the DC motor 34 is detected by the current detection circuit 50. Then, it is detected that the opening / closing lever 31 has hit the stopper 36 by detecting that a larger amount of current flows than normal and the current exceeds a predetermined value α. In this way, whether or not the opening / closing lever 31 has hit the stopper 36 can be reliably detected based on the magnitude of the current flowing through the DC motor 34.
[0080]
Note that the present invention can be embodied in another embodiment described below.
The processing of step 160 of the opening command value calculation routine may be performed when the determination condition of step 230 is satisfied in the opening control routine.
[0081]
The actuator of the present invention is applicable to an actuator that can cut off the power supply before the main relay 47 is turned off. Therefore, in addition to the DC motor 34 described above, for example, an actuator such as a motor that drives an exhaust gas recirculation (EGR) valve, an intake throttle (throttle) valve, an idle rotation speed control (ISC) valve, or the like may be used. .
[0082]
In the case of the various actuators described above, the “predetermined state” that is an execution condition for shutting off the power supply to the actuator and turning off the main relay can be set as follows, for example.
[0083]
(A) Actuator for driving an intake throttle valve (throttle valve)
In the case of this actuator, for example, when the ignition switch is turned off, the actuator is driven and controlled based on the detection value of the opening sensor, whereby the intake throttle valve is once fully closed and then opened slightly on the opening side. Done. The state of the actuator at this time is a “predetermined state”.
[0084]
(B) Actuator for driving the EGR valve
In the case of this actuator, for example, when the ignition switch is turned off, the actuator is driven and controlled based on the detection value of the opening sensor, whereby the EGR valve is fully closed. The state of the actuator at this time is a “predetermined state”.
[0085]
(C) Actuator for driving the ISC valve
In the case of this actuator, for example, when the ignition switch is turned off, the actuator is driven and controlled based on the detection value of the opening sensor, so that the ISC valve has a predetermined opening on the opening side rather than the fully closed state. The state of the actuator at this time is a “predetermined state”.
[0086]
When a DC motor is used as an actuator, in general, the current flowing through the DC motor is proportional to the operation amount of the driven body driven by the DC motor. Therefore, the current flowing through the DC motor is compared with a predetermined value, and when the current exceeds the predetermined value, the state of the DC motor at that time may be set to the “predetermined state”. Then, on condition that the DC motor is in this predetermined state, the power supply to the DC motor is cut off, and then the main relay is turned off.
[0087]
-When using a step motor as an actuator, it is good also as a "predetermined state" of a step motor having confirmed the predetermined step position. In this case, on the condition that the step motor is brought into this predetermined state, the power supply to the step motor is cut off, and then the main relay is turned off.
[0088]
The “predetermined state” of the actuator may be obtained by measuring the elapsed time from when the ignition switch is turned off with a counter or the like and setting the elapsed time to a predetermined value.
[0089]
In addition to the DC motor 34, a torque motor, a rotary solenoid, or the like may be used as an actuator that drives the variable nozzle mechanism 26.
In the above-described embodiment, the displacement of the opening / closing lever 31 is temporarily stopped immediately before the opening / closing lever 31 hits the stopper 36. Alternatively, the displacement of the opening / closing lever 31 may be decelerated. Further, the temporary stop and deceleration of the opening / closing lever 31 as described above may be omitted.
[0090]
The determination as to whether the opening / closing lever 31 has hit the stopper 36 may be performed based on the detection value of the nozzle opening sensor 52 instead of the current detection circuit 50.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a front view of a variable nozzle mechanism.
3 is a cross-sectional view taken along line XX in FIG.
FIG. 4 is a partially enlarged view showing a state where an opening / closing lever of a variable nozzle mechanism is abutted against a stopper.
FIG. 5 is a flowchart showing a procedure for calculating an opening command value.
FIG. 6 is a flowchart showing a procedure for controlling the nozzle opening.
FIG. 7 is a timing chart showing fluctuation modes such as supply / cutoff of electric power to a DC motor.
FIG. 8 is a schematic diagram showing the configuration of a conventional power supply device.
9 is a timing chart showing fluctuation modes such as power supply to and interruption of a DC motor in the power supply device of FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Engine, 15 ... Battery (power supply), 16 ... Ignition switch, 31 ... Opening / closing lever (driven body), 34 ... DC motor (actuator), 36 ... Stopper, 46 ... Engine ECU (first control means, power supply) Blocking means), 50... Current detection circuit (abutting detection means), 51... Turbo controller (second control means).

Claims

Supplying power to the first control means, comprising: second control means for driving and controlling the actuator in accordance with a control command value from the first control means; and power supply cutoff means for supplying or interrupting power to the second control means. When the power is cut off, the power supply to the actuator by the second control means is cut off on condition that the actuator is in a predetermined state, and then the power to the second control means by the power supply cut-off means An actuator power supply device that cuts off supply,
When the power supply to the actuator is resumed, the second control unit compares the previous control command value from the first control unit with the current control command value, and based on the comparison result, A power supply device for an actuator, characterized by starting power supply.

The control command value for the actuator drive control has a value different from that in a non-predetermined state when the actuator enters the predetermined state in response to a switch operation for cutting off power supply to the first control means. 2. The actuator power supply apparatus according to claim 1, wherein the second control means starts power supply to the actuator when a previous control command value and a current control command value are different from each other by the comparison.

3. The actuator power supply device according to claim 2, wherein the actuator is mounted on an engine, and a switch operation for cutting off power supply to the first control means is performed when the engine is stopped.

A stopper for restricting a movable range of a driven body driven by the actuator;
When the engine is stopped, the second control means drives and controls the actuator according to a control command value for abutting the driven body against the stopper, and the second control means operates the engine. 4. The actuator power supply device according to claim 3, wherein the actuator is driven and controlled according to a control command value for separating the driven body from the stopper.

A bump detecting means for detecting a bump of the driven body against the stopper;
5. The actuator power supply device according to claim 4, wherein the second control unit cuts off the power supply to the actuator in response to the bump detection by the bump detection unit.

6. The actuator power supply device according to claim 5, wherein the abutting detection means detects a current flowing through the actuator, and detects that the driven body has abutted against the stopper when the current exceeds a predetermined value. .