JP5423780B2 - 可変容量ターボチャージャの流量調整方法及び可変容量ターボチャージャ - Google Patents

Description

本発明は、排気ガスの流路の開度を調節するバリアブルノズルを有する可変容量ターボチャージャに関し、可変容量ターボチャージャの流量調整方法及び可変容量ターボチャージャに関する。

従来より、エンジンの出力特性の改善等を目的として、排気ガスの流速を利用してタービンを回転させて吸入空気を過給する種々のターボチャージャが開発されている。
近年では、エンジンの回転数等に応じて（排気ガスの量に応じて）、排気ガスの流入口から排気側タービンに至る流路の開度を、アクチュエータから駆動されるバリアブルノズルを用いて調節し、エンジンが低回転時であって排気ガスの量が少ない場合であっても、適切に流速を増加させてタービン回転数を確保し、適切な過給を行うことができる、種々の可変容量ターボチャージャが開示されている。
なお、アクチュエータの駆動力をバリアブルノズルに伝達するまでの経路には数多くの構成部品を必要としており、それぞれの構成部品の寸法誤差や、それぞれの構成部品の組み付け誤差を有している。従って、可変容量ターボチャージャ毎のバリアブルノズルの開度の誤差のバラツキが比較的大きいため、組み付けを終えた可変容量ターボチャージャ毎に、バリアブルノズルの開度の誤差を許容値内に収める調整を必要としている。

例えば特許文献１に記載された従来技術には、内燃機関の出力トルクを制御するトルク制御手段であって過給圧の制御状態に基づいて可変容量ターボチャージャの個体差を学習する学習手段を有するトルク制御手段を備えた内燃機関システム制御装置が開示されている。またトルク制御手段は、可変容量ターボチャージャの過渡時の過給圧の変化が標準品よりも大きい場合はトルク制御値の初期値が大きくなるように学習し、不用意なトルク段差の発生を抑制している。また、過渡時の過給圧の変化が標準品よりも小さい場合はトルク制御値の初期値が小さくなるように学習し、不必要なトルク制御を回避している。
また、特許文献２に記載された従来技術には、複数のバリアブルノズルの組み付けを簡単且つ確実に行って、バリアブルノズルの組み付け誤差の低減を期待できる、可変ノズルベーン付きターボチャージャの組み付け方法が開示されている。
また、特許文献３に記載された従来技術には、バリアブルノズルの全開位置及び全閉位置の調整作業を簡単化してバリアブルノズル機構の組み立て工数、調整作業工数及び組み立てコスト、調整作業コストを低減し、全開位置及び全閉位置の設定部の構造を簡単化して部品コストを低減できる、可変ノズル機構のノズル開度規制装置およびその製造方法が開示されている。

特開２０１０−２７０６３１号公報 特開２００２−３８９６４号公報 特開２００２−２５６８７７号公報

特許文献１に記載された従来技術では、可変容量ターボチャージャの過渡時の過給圧の変化に基づいてトルク制御値の初期値を学習しているが、可変容量ターボチャージャの過渡時の動作が行われた後に学習するので、学習が完了するまでは個体差によるトルク段差が発生する可能性がある。
また特許文献２に記載された従来技術では、バリアブルノズルの組み付け誤差の低減は期待できるが、アクチュエータの駆動力をバリアブルノズルに伝達する経路を構成する数多くの動力伝達部材の寸法誤差及び組み付け誤差の総和である総合誤差を吸収できるものではない。
また特許文献３に記載された従来技術では、バリアブルノズルの全開位置及び全閉位置の調整作業を簡単化しているが、アクチュエータの駆動力をバリアブルノズルに伝達する経路を構成する数多くの動力伝達部材の寸法誤差及び組み付け誤差の総和である総合誤差を吸収できるものではない。
本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、アクチュエータからバリアブルノズルを駆動する動力伝達部材を含めた、バリアブルノズルの駆動に関連する全ての部材の寸法誤差及び組み付け誤差の総和である総合誤差を吸収する流量調整作業を、より効率良く行うことができる可変容量ターボチャージャの流量調整方法、及びその流量調整方法によって調整された可変容量ターボチャージャを提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明に係る可変容量ターボチャージャの流量調整方法及び可変容量ターボチャージャは次の手段をとる。
まず、本発明の第１の発明は、排気側タービン及び吸気側タービンと、前記排気側タービンへの排気ガスの流路の開度を調節可能なバリアブルノズルと、前記バリアブルノズルを駆動するアクチュエータと、前記アクチュエータの駆動力を前記バリアブルノズルに伝達する動力伝達部材と、前記バリアブルノズルを駆動した際に前記動力伝達部材が突き当たる位置に設けられたストッパ部材と、前記バリアブルノズルの開度を検出可能な開度検出手段と、を有する可変容量ターボチャージャにおいて、前記バリアブルノズルの開度を調整する、可変容量ターボチャージャの流量調整方法である。
そして、可変容量ターボチャージャの流量調整方法は、前記動力伝達部材が前記ストッパ部材に突き当たるまで前記アクチュエータを駆動して前記動力伝達部材が前記ストッパ部材に突き当たった位置である突き当て位置における前記開度検出手段からの検出信号に基づいた突き当て位置開度量を取り込んで記憶する突き当て位置記憶ステップと、前記開度検出手段からの検出信号に基づいた検出量が、予め設定された仮管理位置開度量となるまで、前記アクチュエータを駆動して前記動力伝達部材を仮管理位置まで移動させる仮管理位置移動ステップと、前記排気側タービンに調整用ガスを流入可能な調整用ガス流入手段と、流入させた調整用ガスの流量を測定可能な流量測定手段を用い、前記仮管理位置において前記調整用ガス流入手段から前記排気側タービンに調整用ガスを流入するとともに、流入させた調整用ガスの流量を前記流量測定手段にて測定し、測定した前記調整用ガスの流量である仮管理位置流量を記憶する仮管理位置流量記憶ステップと、測定した仮管理位置流量と、前記仮管理位置開度量に対応する本来あるべき流量である真管理位置流量との差分に基づいて補正量を求める補正量算出ステップと、を有する。

この第１の発明によれば、仮管理位置における仮管理位置流量を測定し、仮管理位置開度量に対応する本来あるべき流量である真管理位置流量と、実際の仮管理位置流量との差分に基づいて補正量を求める。
これにより、アクチュエータからバリアブルノズルを駆動する動力伝達部材を含めた、バリアブルノズルの駆動に関連する全ての部材の寸法誤差及び組み付け誤差の総和である総合誤差を、適切に吸収するように調整することができる。
また、可変容量ターボチャージャの製造時に実施することで、過渡時の過給圧の変化を検出する必要がなく、最初から不用意なトルク段差の発生や、不必要なトルク制御を適切に回避することができる。

次に、本発明の第２の発明は、排気側タービン及び吸気側タービンと、前記排気側タービンへの排気ガスの流路の開度を調節可能なバリアブルノズルと、前記バリアブルノズルを駆動するアクチュエータと、前記アクチュエータの駆動力を前記バリアブルノズルに伝達する動力伝達部材と、前記バリアブルノズルを駆動した際に前記動力伝達部材が突き当たる位置に設けられたストッパ部材と、前記バリアブルノズルの開度を検出可能な開度検出手段と、を有する可変容量ターボチャージャにおいて、前記バリアブルノズルの開度を調整する、可変容量ターボチャージャの流量調整方法である。
そして、可変容量ターボチャージャの流量調整方法は、前記動力伝達部材が前記ストッパ部材に突き当たるまで前記アクチュエータを駆動して前記動力伝達部材が前記ストッパ部材に突き当たった位置である突き当て位置における前記開度検出手段からの検出信号に基づいた突き当て位置開度量を取り込んで記憶する突き当て位置記憶ステップと、前記排気側タービンに調整用ガスを流入可能な調整用ガス流入手段と、流入させた調整用ガスの流量を測定可能な流量測定手段を用い、前記流量測定手段にて測定した流量が、予め設定された仮管理位置開度量に対応する流量となるまで、前記アクチュエータを駆動して前記動力伝達部材を移動させ真管理位置とし、当該真管理位置における前記開度検出手段からの検出信号に基づいた真管理位置開度量を取り込んで記憶する真管理位置記憶ステップと、前記仮管理位置開度量と前記真管理位置開度量との差分に基づいて補正量を求める補正量算出ステップと、を有する。

この第２の発明によれば、仮管理位置開度量に対応する本来あるべき流量である真管理位置流量となる真管理位置に対応する真管理位置開度量を求め、求めた実際の真管理位置開度量と、仮管理位置開度量との差分に基づいて補正量を求める。
これにより、アクチュエータからバリアブルノズルを駆動する動力伝達部材を含めた、バリアブルノズルの駆動に関連する全ての部材の寸法誤差及び組み付け誤差の総和である総合誤差を、適切に吸収するように調整することができる。
また、可変容量ターボチャージャの製造時に実施することで、過渡時の過給圧の変化を検出する必要がなく、最初から不用意なトルク段差の発生や、不必要なトルク制御を適切に回避することができる。

次に、本発明の第３の発明は、上記第１の発明または第２の発明に係る可変容量ターボチャージャの流量調整方法であって、前記流量調整方法は、前記補正量を当該可変容量ターボチャージャに固有の固有補正情報として記録した記録媒体を、当該可変容量ターボチャージャに取り付ける補正情報取付ステップをさらに含み、前記開度検出手段からの検出信号に基づいた検出量が目標開度に応じた検出量となるように前記アクチュエータを制御する制御手段に、前記可変容量ターボチャージャに取り付けられている前記記録媒体に記録されている固有補正情報を記憶させ、前記固有補正情報を記憶させた制御手段を、前記アクチュエータと前記開度検出手段に接続し、前記制御手段にて、記憶させた固有補正情報に基づいて前記バリアブルノズルの開度を補正させる。

この第３の発明によれば、車両に可変容量ターボチャージャを組み付けた際、組み付けた可変容量ターボチャージャの固体差を適切に吸収することができる。

次に、本発明の第４の発明は、上記第１の発明〜第３の発明のいずれか１つに係る可変容量ターボチャージャの流量調整方法を用いて調整された可変容量ターボチャージャである。

この第４の発明によれば、より効率良く流量調整された可変容量ターボチャージャを提供できる。

次に、本発明の第５の発明は、上記第４の発明に係る可変容量ターボチャージャであって、前記ストッパ部材が、前記突き当て位置を調整可能に構成されていることなく固定した突き当て位置を規定している。

この第５の発明によれば、突き当て位置の微調整を必要とする従来の調整方法とは異なり、突き当て位置の微調整が不要であり、上記第１の発明〜第３の発明のいずれか１つの流量調整方法を適用するだけで、可変容量ターボチャージャの部品点数を削減することができる。

可変容量ターボチャージャ１の一実施の形態の概略構成を説明する図である。 可変容量ターボチャージャ１において、アクチュエータ５０の駆動力をバリアブルノズル６３に伝達する動力伝達部材の構成の例、及びストッパ部材６４の配置を説明する斜視図である。 可変容量ターボチャージャ１の流量を調整する際の調整用ガス流入手段８１、流量測定手段８３、調整装置８０の接続等を説明する図である。 第１の実施の形態において、可変容量ターボチャージャ１の流量を調整する手順を説明する図である。 第２の実施の形態において、可変容量ターボチャージャ１の流量を調整する手順を説明する図である。 従来の、可変容量ターボチャージャの流量を調整する手順を説明する図である。

以下に本発明を実施するための形態を図面を用いて説明する。
●［可変容量ターボチャージャ１の概略全体構造（図１）］
まず図１の概略図を用いて、可変容量ターボチャージャ１の全体構造について説明する。
可変容量ターボチャージャ１は、タービンシャフト２３、吸気側タービン２１、排気側タービン２２、吸気側ハウジング１１、排気側ハウジング１２、軸受ハウジング１３、バリアブルノズル６３等を備えている。そして、バリアブルノズル６３を駆動するアクチュエータ５０、動力伝達部材５３、４３、４２、バリアブルノズル６３の開度（アクチュエータ５０の動作量）を検出する開度検出手段５１等も備えている。

タービンシャフト２３の軸方向の一方端には吸気側タービン２１が設けられ、タービンシャフト２３の他方端には排気側タービン２２が設けられている。
吸気側ハウジング１１は、吸気側タービン２１の周囲を覆い、エアクリーナ等からの空気が流入する吸気側流入口３１Ａと、吸気側タービン２１にて過給した空気をエンジンに向けて吐出する吸気側流出口３１Ｂと、を有している。
排気側ハウジング１２は、排気側タービン２２の周囲を覆い、エンジンからの排気ガスが流入する排気側流入口３２Ａと、排気側タービン２２を回転駆動した後の排気ガスを浄化装置等に向けて吐出する排気側流出口３２Ｂと、を有している。
軸受ハウジング１３は、タービンシャフト２３を回転可能に支持してタービンシャフト２３の周囲を覆い、軸方向の一方端が吸気側ハウジング１１に接続され、他方端が排気側ハウジング１２に接続されている。

バリアブルノズル６３は、排気側ハウジング１２内に設けられて、排気側流入口３２Ａから排気側タービン２２に至る流路の開度を調節する。一般的には、エンジンが比較的高回転時の場合は排気ガスの流量が多いため高開度に調節することで排気抵抗を下げタービンシャフト２３の回転数が低減され、エンジンが比較的低回転時の場合は排気ガスの流量が少ないため低開度に調節されて排気ガスの流速を増すことで、タービンシャフト２３の回転数を増加させ過給圧を確保する。
アクチュエータ５０は、例えば電動モータであり、吸気側ハウジング１１に設けられ、動力伝達部材５３、４３、４２を介してバリアブルノズル６３を駆動する。
開度検出手段５１は、バリアブルノズル６３の開度を検出するためのセンサであり、例えばアクチュエータ５０の動作量（回転角度等）を検出し、間接的にバリアブルノズル６３の開度を検出する。
なお、動力伝達部材５３、４３、４２については以下に説明する。

●［動力伝達部材５３、４３、４２の構成（図２）］
次に図２を用いて、アクチュエータ５０の駆動力をバリアブルノズル６３に伝達する動力伝達部材５３、４３、４２の構成の例と、ストッパ部材６４の配置について説明する。
なお、動力伝達部材４２は、アーム４２Ａ、支持軸４２Ｂ、メインアーム４２Ｃ、駆動外輪４２Ｄ、サブアーム６１にて構成されている。
また図２の例は、動力伝達部材及びバリアブルノズル６３を説明するために排気側ハウジング１２の記載を省略しているとともに、支持体６０の一部を切り欠いている。

動力伝達部材５３は、アクチュエータ５０の駆動軸５２に取り付けられており、駆動軸５２とともに回転し、動力伝達部材４３の一方端が接続されている。
動力伝達部材４３の他方端にはアーム４２Ａの一方端が接続されている。
アーム４２Ａの他方端の支持軸４２Ｂは支持体６０に支持されており、アーム４２Ａは支持軸４２Ｂを回転軸として回転可能である。また支持軸４２Ｂにはメインアーム４２Ｃが取り付けられており、アーム４２Ａが回転するとメインアーム４２Ｃも一緒に回転する。そしてメインアーム４２Ｃの端部は駆動外輪４２Ｄの凹部に係合されている。
駆動外輪４２Ｄは支持体６０に対して回転可能に設けられて複数の凹部が形成されており、各凹部にはサブアーム６１の端部が係合されている。
各サブアーム６１には、支持体６０に対して回転可能に支持された支持軸６２が取り付けられている。
そして各支持軸６２には、バリアブルノズル６３が取り付けられている。
以上の構成により、アクチュエータ５０の駆動軸５２が開側に回転すると、駆動外輪４２Ｄが開側に回転し、バリアブルノズル６３が開方向に回転して隣り合うバリアブルノズル６３との隙間（開口部）が大きくなる。また、アクチュエータ５０の駆動軸５２が閉側に回転すると、駆動外輪４２Ｄが閉側に回転し、バリアブルノズル６３が閉方向に回転して隣り合うバリアブルノズル６３との隙間（開口部）が小さくなる。

ストッパ部材６４は、バリアブルノズル６３を閉側に駆動した際に動力伝達部材（この場合、アーム４２Ａ）が突き当たる位置に設けられている。これにより、アクチュエータ５０を閉側に回転させた場合、アーム４２Ａがストッパ部材６４に突き当たる位置までしか回転させることができない。バリアブルノズル６３の開度量を制御する際、この突き当て位置に基づいてバリアブルノズル６３の開度量を制御している。

上述したように、アクチュエータ５０からバリアブルノズル６３に至る動力伝達部材は数多くの部材で構成されているので、それぞれの部品の寸法誤差及び組み付け誤差の総和である総合誤差は、許容誤差を超える場合がある。
従って、製造した可変容量ターボチャージャ毎に固有の総合誤差を吸収する必要があり、総合誤差を吸収するための流量調整に用いる調整装置８０、調整用ガス流入手段８１、流量測定手段８３等の接続状態を図３に示す。

●［流量調整の際の各機器の接続等（図３）］
次に図３を用いて、可変容量ターボチャージャ１の流量を調整する際の各機器の接続等について説明する。
図３に示すように、ダクト８２の一方端を排気側流入口３２Ａに接続し、ダクト８２の他方端を調整用ガス流入手段８１に接続する。
調整用ガス流入手段８１は、例えば所定温度且つ所定圧力の調整用ガスを、ダクト８２を介して可変容量ターボチャージャ１の排気側流入口３２Ａに向けて供給可能である。
またダクト８２の内部には、調整用ガスの流量を検出可能な流量測定手段８３が配置されている。
また調整装置８０には、開度検出手段５１からの検出信号と、流量測定手段８３からの検出信号が入力される。また調整装置８０は、アクチュエータ５０を駆動する駆動信号と、調整用ガス流入手段８１を駆動する駆動信号を出力する。
この接続状態は、本願の流量調整方法も、従来の流量調整方法も同じである。
まず、従来の流量調整方法の例について説明する。

●［従来の流量調整方法（図６）］
次に図６を用いて従来の流量調整方法について説明する。
従来では、以下の手順にて「ストッパ部材１６４の位置を微調整」することで、固有の総合誤差を吸収していた。つまり、従来のストッパ部材１６４は、突き当て位置を調整可能な構造及び調整した位置を封印可能な構造を有している。
なお、図６（Ａ）〜（Ｅ）では、従来の流量調整方法を説明するために、可変容量ターボチャージャのストッパ部材１６４とアーム４２Ａと支持軸４２Ｂのみを抜き出して記載している。
図６（Ａ）はアーム４２Ａの可動範囲θＡと、可動範囲における閉側の下限位置にストッパ部材１６４が配置されていることを表している。アーム４２Ａをストッパ部材１６４に近づけるとバリアブルノズルを閉側に駆動し、アーム４２Ａをストッパ部材１６４から遠ざけるとバリアブルノズルを開側に駆動することになる。

流量調整の最初のステップでは、ストッパ部材１６４の位置を暫定位置に設定し、図６（Ｂ）に示すように、調整装置８０を用いて、アクチュエータ５０を閉側に駆動してストッパ部材１６４に突き当たる突き当て位置Ｐ０までアーム４２Ａを移動させる。そして、調整装置８０にて、開度検出手段５１からの検出信号を取り込み、検出信号に基づいた開度量である突き当て位置開度量を記憶する。
次のステップでは、図６（Ｃ）に示すように、調整装置８０を用いて、突き当て位置Ｐ０から予め設定された第１所定開度量となる所定角度θ１だけアーム４２Ａを移動させ、アーム４２Ａを仮基準位置Ｐ１まで移動させる。この場合、調整装置８０にて開度検出手段５１からの検出信号に基づいた検出量が、突き当て位置開度量＋第１所定開度量となるまでアクチュエータ５０を開側に駆動する。なお、仮基準位置Ｐ１が、例えば制御上の０［％］開度位置（仮）に相当する。

次のステップでは、図６（Ｄ）に示すように、調整装置８０を用いて、仮基準位置Ｐ１から予め設定された第２所定開度量（例えば制御上の２０［％］開度量）となる所定角度θ２だけアーム４２Ａを移動させ、アーム４２Ａを仮管理位置Ｐ２まで移動させる。この場合、調整装置８０にて開度検出手段５１からの検出信号に基づいた検出量が、突き当て位置開度量＋第１所定開度量＋第２所定開度量となるまでアクチュエータ５０を開側に駆動する。
そして、調整装置８０を用いて、調整用ガス流入手段８１を動作させて調整用ガスを可変容量ターボチャージャに流入させ、流量測定手段８３の検出信号に基づいて調整用ガスの流量を測定する。
測定した流量が仮管理位置Ｐ２に対応する本来あるべき所定範囲内の流量である場合（ＯＫの場合）、調整完了であり、ストッパ部材１６４の位置が変更されないようにストッパ部材１６４の位置調整部を封印する。
測定した調整用ガスの流量が所定範囲内の流量でない場合（ＮＧの場合）、図６（Ｅ）に示すステップに進み、ストッパ部材１６４の位置を微調整する。この際、測定した実際の流量と、本来あるべき流量と、の誤差に基づいて、ストッパ部材１６４の位置を、どの方向に、どれだけ調整すればよいか、予め表やテーブル等を用意しておくと便利である。そしてストッパ部材１６４の位置を微調整した後、図６（Ｂ）のステップ、図６（Ｃ）のステップ、図６（Ｄ）のステップを再度行い、図６（Ｄ）のステップにて測定した流量が、本来あるべき所定範囲内の流量である場合（ＯＫ）、調整完了であり、ストッパ部材１６４の位置調整部を封印する。

以上に説明したように、従来の流量調整方法では、図６（Ｄ）のステップまで実施した後、ＮＧの場合は再度、図６（Ｂ）〜図６（Ｄ）のステップを繰り返していたので、効率が悪い。また、ストッパ部材１６４も微調整可能な構造と封印可能な構造が必要であり、且つ調整後は封印処理も必要としていた。
本願の流量調整方法では、以降の第１の実施の形態及び第２の実施の形態に説明するように、繰り返しが不要で非常に効率的であり、且つストッパ部材６４の微調整も封印処理も不要でコストメリットも大きい。

●［第１の実施の形態における流量調整方法（図４）］
次に図４を用いて第１の実施の形態における流量調整方法について説明する。
なお、図４（Ａ）〜（Ｅ）では、第１の実施の形態の流量調整方法を説明するために、可変容量ターボチャージャのストッパ部材６４とアーム４２Ａと支持軸４２Ｂのみを抜き出して記載している。また図４（Ａ）はアーム４２Ａの可動範囲θＡと、可動範囲における閉側の下限位置にストッパ部材６４が配置されていることを表している。また本願のストッパ部材６４は、位置を微調整可能に構成されておらず、固定した突き当て位置を規定している。

（１）突き当て位置記憶ステップ
流量調整の最初のステップ（突き当て位置記憶ステップ）では、図４（Ｂ）に示すように、調整装置８０を用いて、アクチュエータ５０を閉側に駆動して、アーム４２Ａを、ストッパ部材６４に突き当たる突き当て位置Ｐ０まで移動させる。そして、調整装置８０にて、開度検出手段５１からの検出信号を取り込み、検出信号に基づいた開度量である突き当て位置開度量を記憶する。

（２）仮管理位置移動ステップ
次のステップ（仮管理位置移動ステップ）では、図４（Ｃ）に示すように、調整装置８０を用いて、突き当て位置Ｐ０から予め設定された第１所定開度量となる所定角度θ１だけアーム４２Ａを移動させ、アーム４２Ａを仮基準位置Ｐ１まで移動させる。この場合、調整装置８０にて開度検出手段５１からの検出信号に基づいた検出量が、突き当て位置開度量＋第１所定開度量となるまでアクチュエータ５０を開側に駆動する。なお、仮基準位置Ｐ１が、例えば制御上の０［％］開度位置（仮）に相当する。
更に、図４（Ｄ）に示すように、調整装置８０を用いて、アーム４２Ａを、仮基準位置Ｐ１から予め設定された第２所定開度量（例えば制御上の２０［％］開度量）となる所定角度θ２だけ移動させて仮管理位置Ｐ２まで移動させる。この場合、調整装置８０にて開度検出手段５１からの検出信号に基づいた検出量が、突き当て位置開度量＋第１所定開度量＋第２所定開度量である仮管理位置開度量となるまでアクチュエータ５０を開側に駆動する。
なお、第１所定開度量＋第２所定開度量＝第３所定開度量として、図４（Ｃ）の動作と図４（Ｄ）の動作を、突き当て位置開度量＋第３所定開度量までアーム４２Ａを移動させる１回の動作で行うようにしてもよい。

（３）仮管理位置流量記憶ステップ
次のステップ（仮管理位置流量記憶ステップ）では、図４（Ｄ）の状態（アーム４２Ａの位置を仮管理位置Ｐ２にした状態）にて、調整装置８０を用いて、調整用ガス流入手段８１を動作させて調整用ガスを可変容量ターボチャージャ１に流入させ、流量測定手段８３の検出信号に基づいて調整用ガスの流量を測定する。そして測定した調整用ガスの流量である仮管理位置流量を記憶する。

（４）補正量算出ステップ
次のステップ（補正量算出ステップ）では、測定した仮管理位置流量と、仮管理位置開度量（この場合、２０［％］開度位置）に対応する本来あるべき流量である真管理位置流量と、の差分に基づいて補正量を求める。なお真管理位置流量は、予め設定されている。
例えば図４（Ｅ）に示すように、補正角度Δθに相当する補正開度量を求める。この場合、仮管理位置流量と真管理位置流量との差分から補正開度量に換算する表やマップ等を予め作成しておくと便利である。
なお図４（Ｅ）に示すように、仮基準位置Ｐ１から補正角度Δθだけアーム４２Ａを移動させた位置が、突き当て位置開度量＋第１所定開度量（この場合、制御上の０［％］開度位置）に対応する本来あるべきアーム４２Ａの位置である真基準位置Ｐ１ａであることがわかる。同様に、仮管理位置Ｐ２から補正角度Δθだけアーム４２Ａを移動させた位置が、突き当て位置開度量＋第１所定開度量＋第２所定開度量（この場合、制御上の２０［％］開度位置）である仮管理位置開度量に対応する本来あるべきアーム４２Ａの位置である真管理位置Ｐ２ａであることがわかる。

（５）補正情報取付ステップ
次のステップ（補正情報取付ステップ）では、求めた補正量であって可変容量ターボチャージャ１に固有の補正量を示す固有補正情報（上記の補正開度量に基づいた情報）を記録媒体（例えばバーコードや２次元コード）に記録する。そして固有補正情報を記録した記録媒体を、当該可変容量ターボチャージャ１に取り付ける。記録媒体を取り付ける際は、例えば、予め可変容量ターボチャージャ１に設けられた補正記録個所に貼り付ける等して取り付ける。

（６）車両組み付けステップ
次のステップ（車両組み付けステップ）では、車両に可変容量ターボチャージャ１を組み付ける際、まず可変容量ターボチャージャ１の開度検出手段５１及びアクチュエータ５０に接続される制御手段（当該車両に組み付けられる制御手段）に、可変容量ターボチャージャ１に取り付けられている記録媒体に記録されている固有補正情報を記憶させる。この場合、例えばバーコードや２次元コードのデータをコードリーダ等にて読み出して記憶させる。そして固有補正情報を記憶させた制御手段と、当該固有補正情報に対応する可変容量ターボチャージャを、車両に組み付ける。
（７）補正ステップ
車両に可変容量ターボチャージャと制御手段とを組み付けた後のステップ（補正ステップ）では、制御手段にて、記憶した固有補正情報に基づいてアクチュエータ５０の開度量を補正させる。

以上、第１の実施の形態では、アクチュエータ５０に付加する電流とバリアブルノズル６３の開度量とにほぼ直線的な相関関係があるのを利用して、任意の制御上の開度量における流量と本来あるべき流量との差分に基づいて算出した補正量をすべてのバリアブルノズル６３の開度に対して適用している。これにより、従来の流量調整方法に対して、繰り返しが不要で非常に効率的である。また、ストッパ部材６４の微調整も封印処理も不要であり、ストッパ部材６４は固定した突き当て位置を規定できればよいので、コストをより低減することができる。

●［第２の実施の形態における流量調整方法（図５）］
次に図５を用いて第２の実施の形態における流量調整方法について説明する。
なお、図５（Ａ）〜（Ｄ）では、第１の実施の形態と同様に、ストッパ部材６４とアーム４２Ａと支持軸４２Ｂのみを抜き出して記載している。また図５（Ａ）も第１の実施の形態と同様に、アーム４２Ａの可動範囲θＡと、可動範囲における閉側の下限位置にストッパ部材６４が配置されていることを表している。また本願のストッパ部材６４は、位置を微調整可能に構成されておらず、固定した突き当て位置を規定している。

（１）突き当て位置記憶ステップ
流量調整の最初のステップ（突き当て位置記憶ステップ）である図５（Ｂ）のステップは、図４（Ｂ）に示す第１の実施の形態と同一であるので説明を省略する（突き当て位置開度量を記憶する）。
（２）真管理位置記憶ステップ
次のステップ（真管理位置記憶ステップ）では、図５（Ｃ）に示すように、調整装置８０を用いて、調整用ガス流入手段８１を動作させて調整用ガスを可変容量ターボチャージャ１に流入させ、流量測定手段８３の検出信号に基づいて調整用ガスの流量を測定しながらアーム４２Ａを移動させる。このとき、測定した調整用ガスの流量が、突き当て位置開度量＋第１所定開度量＋第２所定開度量（この場合、０［％］開度位置＋２０［％］開度量＝２０［％］開度位置）である仮管理位置開度量に対応する本来あるべき流量である真管理位置流量となるまで、アクチュエータ５０を開側に駆動してアーム４２Ａを真管理位置Ｐ２ａまで移動させる。そして調整用ガスの流量が真管理位置流量となったアーム４２Ａの位置である真管理位置Ｐ２ａにおいて、開度検出手段５１からの検出信号に基づいた検出量を真管理位置開度量として記憶する。なお真管理位置流量は、予め設定されている。

（３）補正量算出ステップ
次のステップ（補正量算出ステップ）では、突き当て位置開度量＋第１所定開度量＋第２所定開度量である仮管理位置開度量と、真管理位置開度量と、の差分に基づいて補正量を求める。なお仮管理位置開度量＝突き当て位置開度量＋第１所定開度量（この場合、０［％］開度位置）＋第２所定開度量（この場合、２０［％］開度量）である。
例えば図５（Ｄ）に示すように、補正角度Δθに相当する補正開度量を求める。この場合、仮管理位置開度量と真管理位置開度量の差分から補正開度量に換算する表やマップ等を予め作成しておくと便利である。
なお図５（Ｄ）に示すように、突き当て位置Ｐ０から第１所定開度量に相当する所定角度θ１だけ開側にアーム４２Ａを移動させた仮基準位置Ｐ１から、更にΔθだけアーム４２Ａを移動させた位置が、突き当て位置開度量＋第１所定開度量（＝仮基準位置Ｐ１）に対応する本来あるべきアーム４２Ａの位置である真基準位置Ｐ１ａであることがわかる。あるいは、真管理位置Ｐ２ａから第２所定開度量に相当する所定角度θ２だけ閉側にアーム４２Ａを移動させた位置が、突き当て位置開度量＋第１所定開度量（＝仮基準位置Ｐ１）に対応する本来あるべきアーム４２Ａの位置である真基準位置Ｐ１ａであることがわかる。

以降、補正情報取付ステップ、車両組み付けステップ、補正ステップ、は第１の実施の形態と同一であるので説明を省略する。
以上、第２の実施の形態も、第１の実施の形態と同様に、従来の流量調整方法に対して、繰り返しが不要で非常に効率的である。また、ストッパ部材６４の微調整も封印処理も不要であり、ストッパ部材６４は固定した突き当て位置を規定できればよいので、コストをより低減することができる。

本発明の可変容量ターボチャージャ１の流量調整方法及び可変容量ターボチャージャ１は、本実施の形態で説明した外観、構成、構造、形状、手順等に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。
例えば、第１及び第２の実施の形態においては、ストッパ部材６４によって、閉側の下限位置を規定していたが、これに限られず、ストッパ部材６４は、バリアブルノズル６３を開側に駆動した際に動力伝達部材のいずれが突き当たる位置に設けられていてもよい。これにより、アクチュエータ５０を開側に回転させた場合、動力伝達部材がストッパ部材６４に突き当たることにより開側の上限位置が規定される。バリアブルノズル６３の開度量を制御する際、この突き当て位置に基づいてバリアブルノズル６３の開度量を制御することも可能である。
また、第１及び第２の実施の形態においては、制御上の２０［％］開度量における流量においてのみ、仮管理位置流量と真管理位置流量との差分から補正開度量を算出していたが、複数の制御上の開度量においてそれぞれ補正開度量を算出することも可能である。

１ 可変容量ターボチャージャ
１０ ターボハウジング
１１ 吸気側ハウジング
１２ 排気側ハウジング
１３ 軸受ハウジング
２１ 吸気側タービン
２２ 排気側タービン
２３ タービンシャフト
３１Ａ 吸気側流入口
３１Ｂ 吸気側流出口
３２Ａ 排気側流入口
３２Ｂ 排気側流出口
４２、４３、５３ 動力伝達部材
４２Ａ アーム
４２Ｂ 支持軸
５０ アクチュエータ
５１ 開度検出手段
６３ バリアブルノズル
６４ ストッパ部材
８０ 調整装置
８１ 調整用ガス流入手段
８２ ダクト
８３ 流量測定手段
Ｐ０ 突き当て位置
Ｐ１ 仮基準位置
Ｐ１ａ 真基準位置
Ｐ２ 仮管理位置
Ｐ２ａ 真管理位置

Claims (5)

1. 排気側タービン及び吸気側タービンと、
   前記排気側タービンへの排気ガスの流路の開度を調節可能なバリアブルノズルと、
   前記バリアブルノズルを駆動するアクチュエータと、
   前記アクチュエータの駆動力を前記バリアブルノズルに伝達する動力伝達部材と、
   前記バリアブルノズルを駆動した際に前記動力伝達部材が突き当たる位置に設けられたストッパ部材と、
   前記バリアブルノズルの開度を検出可能な開度検出手段と、を有する可変容量ターボチャージャにおいて、前記バリアブルノズルの開度を調整する、可変容量ターボチャージャの流量調整方法であって、
   前記動力伝達部材が前記ストッパ部材に突き当たるまで前記アクチュエータを駆動して前記動力伝達部材が前記ストッパ部材に突き当たった位置である突き当て位置における前記開度検出手段からの検出信号に基づいた突き当て位置開度量を取り込んで記憶する突き当て位置記憶ステップと、
   前記開度検出手段からの検出信号に基づいた検出量が、予め設定された仮管理位置開度量となるまで、前記アクチュエータを駆動して前記動力伝達部材を仮管理位置まで移動させる仮管理位置移動ステップと、
   前記排気側タービンに調整用ガスを流入可能な調整用ガス流入手段と、流入させた調整用ガスの流量を測定可能な流量測定手段を用い、前記仮管理位置において前記調整用ガス流入手段から前記排気側タービンに調整用ガスを流入するとともに、流入させた調整用ガスの流量を前記流量測定手段にて測定し、測定した前記調整用ガスの流量である仮管理位置流量を記憶する仮管理位置流量記憶ステップと、
   測定した仮管理位置流量と、前記仮管理位置開度量に対応する本来あるべき流量である真管理位置流量との差分に基づいて補正量を求める補正量算出ステップと、を有する、
   可変容量ターボチャージャの流量調整方法。
2. 排気側タービン及び吸気側タービンと、
   前記排気側タービンへの排気ガスの流路の開度を調節可能なバリアブルノズルと、
   前記バリアブルノズルを駆動するアクチュエータと、
   前記アクチュエータの駆動力を前記バリアブルノズルに伝達する動力伝達部材と、
   前記バリアブルノズルを駆動した際に前記動力伝達部材が突き当たる位置に設けられたストッパ部材と、
   前記バリアブルノズルの開度を検出可能な開度検出手段と、を有する可変容量ターボチャージャにおいて、前記バリアブルノズルの開度を調整する、可変容量ターボチャージャの流量調整方法であって、
   前記動力伝達部材が前記ストッパ部材に突き当たるまで前記アクチュエータを駆動して前記動力伝達部材が前記ストッパ部材に突き当たった位置である突き当て位置における前記開度検出手段からの検出信号に基づいた突き当て位置開度量を取り込んで記憶する突き当て位置記憶ステップと、
   前記排気側タービンに調整用ガスを流入可能な調整用ガス流入手段と、流入させた調整用ガスの流量を測定可能な流量測定手段を用い、前記流量測定手段にて測定した流量が、予め設定された仮管理位置開度量に対応する流量となるまで、前記アクチュエータを駆動して前記動力伝達部材を移動させ真管理位置とし、当該真管理位置における前記開度検出手段からの検出信号に基づいた真管理位置開度量を取り込んで記憶する真管理位置記憶ステップと、
   前記仮管理位置開度量と前記真管理位置開度量との差分に基づいて補正量を求める補正量算出ステップと、を有する、
   可変容量ターボチャージャの流量調整方法。
3. 請求項１または２に記載の可変容量ターボチャージャの流量調整方法であって、
   前記流量調整方法は、前記補正量を当該可変容量ターボチャージャに固有の固有補正情報として記録した記録媒体を、当該可変容量ターボチャージャに取り付ける補正情報取付ステップをさらに含み、
   前記開度検出手段からの検出信号に基づいた検出量が目標開度に応じた検出量となるように前記アクチュエータを制御する制御手段に、前記可変容量ターボチャージャに取り付けられている前記記録媒体に記録されている固有補正情報を記憶させ、
   前記固有補正情報を記憶させた制御手段を、前記アクチュエータと前記開度検出手段に接続し、
   前記制御手段にて、記憶させた固有補正情報に基づいて前記バリアブルノズルの開度を補正させる、
   可変容量ターボチャージャの流量調整方法。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の可変容量ターボチャージャの流量調整方法を用いて調整された可変容量ターボチャージャ。
5. 請求項４に記載の可変容量ターボチャージャであって、
   前記ストッパ部材が、前記突き当て位置を調整可能に構成されていることなく固定した突き当て位置を規定している、
   可変容量ターボチャージャ。
   
   

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