JP6275181B2 - 電動ウェイストゲートバルブ制御装置 - Google Patents

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Description

本発明は、エンジンに設けられるターボ過給器の電動ウェイストゲートを制御する制御装置に関し、特にエンジンの始動直後からウェイストゲートバルブの開度を適切に制御可能なものに関する。
自動車等に搭載されるエンジンに設けられるターボ過給器は、排気によって駆動されるタービン、及び、タービンによって駆動され新気（燃焼用空気）を圧縮するコンプレッサを有して構成される。
一般に、ターボシステムには、過給圧が上昇しすぎることを防止するため、タービンの上流側と下流側とをバイパスするウェイストゲート流路及びこれを開閉するウェイストゲートバルブ（ＷＧＶ）を設け、過給圧上昇時には、ウェイストゲートバルブを開くことで、タービン側に流れる排気ガスを低減し、タービンの仕事量を減らして過給圧を抑制する構成となっている。
このようなウェイストゲートバルブは、従来は過給圧が所定の正圧となった場合に開弁される機械式のバルブである場合が多かったが、近年では制御性により優れた電動アクチュエータによって開閉される電動ウェイストゲートバルブを用いることが提案されている。
電動アクチュエータによって開閉される電動ウェイストゲートバルブとした場合、ウェイストゲートバルブを過給圧に関わらず、中間開度も含む任意の開度に設定することが可能となる。
例えば、エンジンの冷間始動直後（エンジンの暖気が終了していない状態）に、ウェイストゲートバルブを所定開度だけ開き、排ガスの一部を高温のままバイパスさせてタービンの下流側に設けられた触媒に導入し、触媒暖機を促進して排ガス処理性能を向上することができる。
電動ウェイストゲートバルブの開度制御を行なう場合、ウェイストゲートバルブは排ガスに直接さらされることから高温となり、部材の熱膨張によって全閉位置が変化する。
このため、開度制御の基準点となる全閉位置の学習を適切に行わなければ、精度よく開度を制御することができない。
電動ウェイストゲートバルブの全閉位置学習等に関する従来技術として、例えば、特許文献１には、エンジンの始動前に、ウェイストゲートバルブを全閉にして検出手段により検出された位置から、ウェイストゲートバルブの初期全閉位置を学習する第一学習と、エンジンの始動後に、ウェイストゲートバルブを全閉にして検出手段により検出された位置から、ウェイストゲートバルブのゼロ点を学習する第二学習とを実施する学習手段と、第一学習で得られた学習値と第二学習で得られた学習値との差異を算出することが記載されている。
また、特許文献２には、基準位置学習装置では、内燃機関の排気又は吸気の流れを調整するためのバルブの基準位置が、内燃機関の始動時には、第１の基準位置学習手段によって学習され、内燃機関の始動後、所定の学習条件が成立したときには、第２の基準位置学習手段によって学習されること、及び、学習されたこれらの基準位置に基づいて、基準位置が更新されるとともに、更新された基準位置を用いてバルブが制御されること等が記載されている。
特開２０１５−０２５４０９号公報 特開２０１５−１３２２０４号公報
上述した従来技術においては、エンジンの始動時にウェイストゲートバルブを一度全閉状態まで駆動して全閉位置学習を行うことが必要であり、全閉位置学習が行われている間は、ウェイストゲートバルブの開弁による排気バイパス（触媒暖機促進）を行うことができない。
特に、近年普及しているプッシュ式のスタータスイッチを有する車両においては、イグニッションオン後、直ちにエンジンが始動されるため、始動前に全閉位置学習を行う時間的な余裕がなく、触媒の暖機促進という観点からは不利となる。
始動直後の排ガス処理性能を向上するため、エンジンの始動直後からウェイストゲートバルブの開度制御を実行可能とすることが求められている。
上述した問題に鑑み、本発明の課題は、エンジンの始動直後からウェイストゲートバルブの開度を適切に制御可能な電動ウェイストゲートバルブ制御装置を提供することである。
本発明は、以下のような解決手段により、上述した課題を解決する。
請求項１に係る発明は、エンジンの排気により駆動されるタービンの上流側と下流側とをバイパスさせるウェイストゲート流路に設けられ、電動アクチュエータにより前記ウェイストゲート流路を開閉するウェイストゲートバルブを制御する電動ウェイストゲートバルブ制御装置であって、前記ウェイストゲートバルブの位置を検出する位置センサと、前記ウェイストゲートバルブの開度が目標開度となるよう前記電動アクチュエータを制御するアクチュエータ制御手段と、前記ウェイストゲートバルブが全閉状態となるよう前記電動アクチュエータを駆動した際の前記ウェイストゲートバルブの位置を取得する全閉位置学習を行なう全閉位置学習手段とを備え、前記全閉位置学習手段は、前記エンジンの停止中に前記全閉位置学習を行って第１の全閉位置を取得するとともに、前記エンジンの運転中に前記全閉位置学習を行なって第２の全閉位置を取得し、前記アクチュエータ制御手段は、前記エンジンを始動する際、当該始動よりも前に取得された前記第１の全閉位置と、当該始動よりも前に取得された前記第２の全閉位置との差分が所定の閾値以内であった場合は前記第１の全閉位置に基づいて前記電動アクチュエータを制御し、その他の場合は前記第２の全閉位置に基づいて前記電動アクチュエータを制御することを特徴とする電動ウェイストゲートバルブ制御装置である。
これによれば、第１の全閉位置と第２の全閉位置との乖離が小さく、冷間時に予め取得した第１の全閉位置の信頼性が高いと考えられる場合には、第１の全閉位置を基準としてウェイストゲートバルブの開度を制御することによって、エンジンの始動直後からウェイストゲートバルブを精度よく制御し、触媒暖機の促進等を図ることができる。
また、第１の全閉位置と第２の全閉位置との乖離が大きく、第１の全閉位置の信頼性に疑いがある場合には、第２の全閉位置を基準としてウェイストゲートバルブの開度を制御することによって、信頼性を確保するとともに早期に触媒暖機を開始することができる。
請求項２に係る発明は、前記全閉位置学習手段は、前記エンジンの停止時であって燃料蒸発ガス処理装置のリークチェック中に前記全閉位置学習を行って前記第１の全閉位置を取得することを特徴とする請求項１に記載の電動ウェイストゲートバルブ制御装置である。
これによれば、車両のソーク（エンジン停止時から次に始動するまでの時間）中にエンジン制御装置を起動して行われる処理を同時期にまとめて実行することによって、エンジン制御装置の起動頻度を増加させることがなく、制御の煩雑化や消費電力の増加を防止することができる。
請求項３に係る発明は、前記第２の全閉位置に基づいて前記電動アクチュエータを制御する場合に、前記第２の全閉位置に所定の温度補正を施して現在の全閉位置を推定する温度補正手段を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電動ウェイストゲートバルブ制御装置である。
これによれば、前回のドライビングサイクル中に温間（暖機終了後）状態で取得した第２の全閉位置を、部材の熱変形等を考慮して補正することによって、第１の全閉位置に基づいた制御が不可能な場合であっても、ウェイストゲートバルブを精度よく制御することができる。
請求項４に係る発明は、前記全閉位置学習手段は、イグニッションオン後、前記エンジンが始動されるまでの間に、前記全閉位置学習を行なって第３の全閉位置の取得を試み、前記アクチュエータ制御手段は、前記エンジンが始動されるまでの間に前記第３の全閉位置が取得された場合は、前記第１の全閉位置及び前記第２の全閉位置に関わらず前記第３の全閉位置に基づいて前記電動アクチュエータを制御することを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の電動ウェイストゲートバルブ制御装置である。
これによれば、イグニッションオン後に直ちにエンジンが始動されない場合には、エンジンが始動されるまでの時間を利用して全閉位置学習を行ない、ここで取得した第３の全閉位置に基づいてウェイストゲートバルブの制御を行うことによって、最新の学習値を用いてより精度よく制御を行うことができる。
以上説明したように、本発明によれば、エンジンの始動直後からウェイストゲートバルブの開度を適切に制御可能な電動ウェイストゲートバルブ制御装置を提供することができる。
本発明を適用した電動ウェイストゲートバルブ制御装置の実施例１を有するエンジンの構成を模式的に示す図である。 図１の電動ウェイストゲートバルブ制御装置におけるドライビングサイクル中の全閉位置学習時の動作を示すフローチャートである。 図１の電動ウェイストゲートバルブ制御装置におけるソーク中の全閉位置学習時の動作を示すフローチャートである。 図１の電動ウェイストゲートバルブ制御装置におけるエンジン始動時の動作を示すフローチャートである。
本発明は、エンジンの始動直後からウェイストゲートバルブの開度を適切に制御可能な電動ウェイストゲートバルブ制御装置を提供する課題を、前回ドライビングサイクル中の学習値とソーク中の学習値との差分が所定値以内である場合はソーク中の学習値に基づいてウェイストゲートバルブの開度制御を行ない、所定値を超えた場合には前回ドライビングサイクル中の学習値を温度補正して用いることによって解決した。
以下、本発明を適用した電動ウェイストゲートバルブ制御装置の実施例について説明する。
実施例の電動ウェイストゲートバルブ制御装置は、例えば、走行用動力源として水平対向４気筒のガソリン直噴ターボ過給エンジンを搭載する乗用車等の自動車に搭載されるものである。
図１は、実施例１の電動ウェイストゲートバルブ制御装置を有するエンジンの構成を模式的に示す図である。
エンジン１は、クランクシャフト１０、シリンダブロック２０、シリンダヘッド３０、ターボチャージャ４０、インテークシステム５０、エキゾーストシステム６０、キャニスタ７０、エンジン制御ユニット（ＥＣＵ）１００等を有して構成されている。
クランクシャフト１０は、エンジン１の出力軸となる回転軸である。
クランクシャフト１０の一方の端部には、図示しない変速機等の動力伝達機構が接続されている。
クランクシャフト１０には、図示しないコンロッドを介してピストンが連結されている。
クランクシャフト１０の端部には、クランクシャフトの角度位置を検出するクランク角センサ１１が設けられている。
クランク角センサ１１の出力は、ＥＣＵ１００に伝達される。
シリンダブロック２０は、クランクシャフト１０を、車体に縦置き搭載する場合における左右方向から挟みこむように二分割として構成されている。
シリンダブロック２０の中央部には、クランクシャフト１０を収容するとともに、クランクシャフト１０を回転可能に支持するメインベアリングを有するクランクケース部が設けられている。
クランクケース部を挟んで左右に配置されるシリンダブロック２０の左右バンクの内部には、ピストンが挿入され内部で往復するシリンダが例えば一対ずつ（４気筒の場合）形成されている。
シリンダヘッド３０は、シリンダブロック２０のクランクシャフト１０とは反対側の端部（左右端部）にそれぞれ設けられている。
シリンダヘッド３０は、燃焼室３１、点火プラグ３２、吸気ポート３３、排気ポート３４、吸気バルブ３５、排気バルブ３６、吸気カムシャフト３７、排気カムシャフト３８等を備えて構成されている。
燃焼室３１は、シリンダヘッド３０のピストン冠面と対向する箇所を、例えばペントルーフ状に凹ませて形成されている。
点火プラグ３２は、燃焼室３１の中央に設けられ、ＥＣＵ１００からの点火信号に応じてスパークを発生し、混合気に点火するものである。
吸気ポート３３は、燃焼用空気（新気）を燃焼室３１に導入する流路である。
排気ポート３４は、燃焼室３１から既燃ガス（排ガス）を排出する流路である。
吸気バルブ３５、排気バルブ３６は、吸気ポート３３、排気バルブ３４を所定のバルブタイミングで開閉するものである。
吸気バルブ３５、排気バルブ３６は、各気筒に例えば２本ずつ設けられる。
吸気バルブ３５、排気バルブ３６は、クランクシャフト１０の１／２の回転数で同期して回転する吸気カムシャフト３７、排気カムシャフト３８によって開閉される。
吸気カムシャフト３７、排気カムシャフト３８のカムスプロケット部には、各カムシャフトの位相を進角・遅角させて各バルブの開弁時期、閉弁時期を変化させる図示しないバルブタイミング可変機構が設けられている。
ターボチャージャ４０は、エンジン１の排気が有するエネルギを利用して、燃焼用空気（新気）を圧縮し、過給する過給機である。
ターボチャージャ４０は、タービン４１、コンプレッサ４２、エアバイパス流路４３、エアバイパスバルブ４４、ウェイストゲート流路４５、ウェイストゲートバルブ４６等を備えている。
タービン４１は、エンジン１の排ガスによって回転駆動される。
コンプレッサ４２は、タービン４１に同軸に取り付けられ、タービン４１によって回転駆動され空気を圧縮する。
エアバイパス流路４３は、コンプレッサ４２の下流側から空気の一部を抽出し、コンプレッサ４２の上流側に還流させるものである。
エアバイパスバルブ４４は、エアバイパス流路４３に設けられ、ＥＣＵ１００からの指令に応じてエアバイパス流路４３を実質的に閉塞する閉状態と、エアバイパス流路４３を空気が通過可能な開状態とを、二段階に切換えるものである。
エアバイパスバルブ４４は、電動アクチュエータによって開閉駆動される弁体を有する電動バルブとなっている。
エアバイパスバルブ４４は、例えば、スロットルバルブ５６を急激に閉じた場合等に、ターボチャージャ４０のサージング防止やブレードの保護等を図るため開状態とされ、コンプレッサ４２よりも下流側の吸気管内の空気をコンプレッサ４２の上流側に還流させ、余剰圧力を低減させる。
ウェイストゲート流路４５は、過給圧制御や触媒の昇温等を目的として、タービン４１の上流側から排ガスの一部を抽出し、タービン４１の下流側にバイパスさせるものである。
ウェイストゲート流路４５は、タービン４１のハウジングに一体に形成されている。
ウェイストゲートバルブ４６は、ウェイストゲート流路４５に設けられ流路を開閉する弁体を有し、ウェイストゲート流路４５を通過する排ガスの流量を制御するものである。
ウェイストゲートバルブ４６は、ＥＣＵ１００からの指令に応じて弁体を開閉駆動する電動アクチュエータを有する電動ウェイストゲートバルブである。
ウェイストゲートバルブ４６には、その開度位置を検出する位置エンコーダである位置センサ４６ａが設けられる。
位置センサ４６ａの出力は、ＥＣＵ１００に伝達される。
電動アクチュエータは、ＥＣＵ１００によって、位置センサ４６ａにより検出される位置が所定の目標位置に近付くようフィードバック制御される。
ウェイストゲートバルブ４６は、全開状態と全閉状態とを切換可能であるとともに、これらの中間位置においても任意の開度設定が可能となっている。
インテークシステム５０は、空気を導入して吸気ポート３３に導入するものである。
インテークシステム５０は、インテークダクト５１、チャンバ５２、エアクリーナ５３、エアフローメータ５４、インタークーラ５５、スロットルバルブ５６、インテークマニホールド５７、吸気圧センサ５８、インジェクタ５９等を備えて構成されている。
インテークダクト５１は、外気を導入して吸気ポート３３に導入する流路である。
チャンバ５２は、インテークダクト５１の入口部近傍に連通して設けられた空間部である。
エアクリーナ５３は、インテークダクト５１におけるチャンバ５２との連通箇所の下流側に設けられ、空気を濾過してダスト等を取り除くものである。
エアフローメータ５４は、エアクリーナ５３の出口近傍に設けられ、インテークダクト５１内を通過する空気流量を計測するものである。
エアフローメータ５４の出力は、ＥＣＵ１００に伝達される。
ターボチャージャ４０のコンプレッサ４２は、エアフローメータ５４の下流側に設けられている。
インタークーラ５５は、インテークダクト５１におけるコンプレッサ４２の下流側に設けられ、例えば走行風等との熱交換によって、圧縮され高温となった空気を冷却する熱交換器である。
スロットルバルブ５６は、インテークダクト５１におけるインタークーラ５５の下流側に設けられ、空気の流量を調節してエンジン１の出力を制御するバタフライバルブである。
スロットルバルブ５６は、ドライバによる図示しないアクセルペダル操作等に応じて、図示しないスロットルアクチュエータによって開閉駆動される。
また、スロットルバルブ５６には、その開度を検出するスロットルセンサが設けられ、その出力はＥＣＵ１００に伝達される。
インテークマニホールド５７は、スロットルバルブ５６の下流側に設けられ、空気を各気筒の吸気ポート３３に分配する分岐管である。
吸気圧センサ５８は、インテークマニホールド５７内の空気の圧力（吸気圧力）を検出するものである。
吸気圧センサ５８の出力は、ＥＣＵ１００に伝達される。
インジェクタ５９は、インテークマニホールド５７のシリンダヘッド３０側の端部に設けられ、ＥＣＵ１００が発する開弁信号に応じて、燃焼室３１内に燃料を噴射して混合気を形成するものである。
エキゾーストシステム６０は、排気ポート３４から排出された排ガスを外部に排出するものである。
エキゾーストシステム６０は、エキゾーストマニホールド６１、エキゾーストパイプ６２、フロント触媒６３、リア触媒６４、サイレンサ６５、空燃比センサ６６、リアＯ２センサ６７等を有して構成されている。
エキゾーストマニホールド６１は、各気筒の排気ポート３４から出た排ガスを集合させる集合管である。
ターボチャージャ４０のタービン４１は、エキゾーストマニホールド６１の下流側に配置されている。
エキゾーストパイプ６２は、タービン４１から出た排ガスを外部に排出する管路である。
フロント触媒６３、リア触媒６４は、エキゾーストパイプ６２の中間部分に設けられ、排ガス中のＨＣ、ＮＯｘ、ＣＯ等を浄化する三元触媒をそれぞれ備えている。
フロント触媒６３は、タービン４１の出口に隣接して設けられ、リア触媒６４はフロント触媒の出口側に設けられている。
サイレンサ６５は、エキゾーストパイプ６２の出口近傍に設けられ、排ガスの音響エネルギを低減するものである。
空燃比センサ６６は、タービン４１の出口とフロント触媒６３の入口との間に設けられている。
リアＯ２センサ６７は、フロント触媒６３の出口とリア触媒６４の入口との間に設けられている。
空燃比センサ６６、リアＯ２センサ６７は、ともに排ガス中の酸素濃度に応じた出力電圧を発生することによって、排ガス中の酸素量を検出するものである。
空燃比センサ６６は、リアＯ２センサ６７に対してより広範囲の空燃比における酸素濃度を検出可能なリニア出力センサとなっている。
空燃比センサ６６、リアＯ２センサ６７の出力は、ともにＥＣＵ１００に伝達される。
キャニスタ（チャコールキャニスタ）７０は、エンジン１の燃料として用いられるガソリンが貯留される図示しない燃料タンクで発生した燃料蒸発ガス（エバポ）が導入され、一時的に吸蔵されるものである。
キャニスタ７０は、燃料蒸発ガスを一時的に吸着可能な活性炭を、樹脂製の筐体であるキャニスタケース内に収容して構成されている。
キャニスタ７０は、主に非過給時用のパージライン７１、パージコントロールバルブ７２、及び、主に過給時用のパージライン７３、パージコントロールバルブ７４等を備えて構成されている。
パージライン７１は、両端部がキャニスタ７０、及び、インテークマニホールド５７にそれぞれ接続され、これらの内部間を連通させる流路である。
パージライン７１は、インテークマニホールド５７内が負圧となる非過給時に、キャニスタ７０から放出された燃料蒸発ガスからなるパージガスを、インテークマニホールド５７内に導入するものである。
パージコントロールバルブ（ＰＣＶ）７２は、パージライン７１の途中に設けられたデューティ制御ソレノイドバルブである。
ＰＣＶ７２は、ＥＣＵ１００からの指令に応じて、開状態と閉状態との切換、及び、開状態における開度の設定が可能となっている。
パージライン７３は、両端部がキャニスタ７０、及び、インテークダクト５１におけるコンプレッサ４２の入口部に隣接する領域に接続され、これらの内部間を連通させる流路である。
パージライン７３は、インテークマニホールド５７内が正圧となり、パージライン７１によるパージガスの導入が困難となる過給時に、パージガスをコンプレッサ４２よりも上流側のインテークダクト５１内に導入するものである。
パージコントロールバルブ（ＰＣＶ）７４は、パージライン７３の途中に設けられた電磁弁である。
ＰＣＶ７４は、ＥＣＵ１００からの指令に応じて、開状態と閉状態との切換が可能となっている。
エンジン制御ユニット（ＥＣＵ）１００は、エンジン１及びその補機類を統括的に制御するものである。
ＥＣＵ１００は、ＣＰＵ等の情報処理手段、ＲＡＭやＲＯＭ等の記憶手段、入出力インターフェイス及びこれらを接続するバス等を備えて構成されている。
また、ＥＣＵ１００には、ドライバによる図示しないアクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセルペダルセンサ１０１が設けられている。
ＥＣＵ１００は、アクセルペダルセンサ１０１の出力等に基づいて、ドライバ要求トルクを設定する機能を備えている。
ＥＣＵ１００は、エンジン１が実際に発生するトルクが、設定されたドライバ要求トルクに近づくよう、スロットルバルブ開度、過給圧、燃料噴射量、点火時期、バルブタイミング等を制御する。
また、ＥＣＵ１００は、ウェイストゲートバルブ４６の電動アクチュエータを制御する、電動ウェイストゲートバルブ制御装置としても機能し、さらに、開度制御の基準（ゼロ点）となる全閉位置を学習補正する機能を備えている。
さらに、ＥＣＵ１００は、本発明にいうアクチュエータ制御手段、全閉位置学習手段、温度補正手段としても機能する。
以下、この機能について詳細に説明する。
実施例の電動ウェイストゲートバルブ制御装置においては、ウェイストゲートバルブ４６の全閉位置を、前回ドライビングサイクルにおける暖機終了時、及び、前回ドライビングサイクル終了後におけるソーク時であってウェイストゲートバルブ４６周辺の温度が実質的に常温（雰囲気温度）まで冷却された際にそれぞれ取得（学習）している。
図２は、図１の電動ウェイストゲートバルブ制御装置におけるドライビングサイクル中の全閉位置学習時の動作を示すフローチャートである。
以下、ステップ毎に順を追って説明する。
＜ステップＳ１１：ドライビングサイクル開始判断＞
ＥＣＵ１００は、エンジン１が始動され、ドライビングサイクル（エンジン１が始動されてから、搭載車両の運行が終了してエンジン１が停止するまでの期間）が開始されたか否かを判別する。
ドライビングサイクルが開始されている場合はステップＳ１２に進み、その他の場合はステップＳ１１を繰り返す。
＜ステップＳ１２：暖気終了判断＞
ＥＣＵ１００は、例えば、エンジン１の冷却水温、潤滑油温、外気温、始動後の累積吸入空気量等に基づいて、エンジン１及びターボチャージャ４０の暖気状態を判別する。
所定の暖気終了条件が充足した場合には、暖気が終了したものとしてステップＳ１３に進み、その他の場合にはステップＳ１２を繰り返す。
＜ステップＳ１３：ウェイストゲートバルブ全閉位置学習＞
ＥＣＵ１００は、ウェイストゲートバルブ４６を電動アクチュエータによって、閉方向に駆動可能な限度まで駆動し、全閉状態とする。
その後、ステップＳ１４に進む。
＜ステップＳ１４：前回ドライビングサイクル時学習値取得＞
ＥＣＵ１００は、全閉状態におけるウェイストゲートバルブ４６の位置センサ４６ａの出力値を、「前回ドライビングサイクル時学習値」として取得し、保持（記憶）する。
その後、一連の処理を終了する。
図３は、図１の電動ウェイストゲートバルブ制御装置におけるソーク中の全閉位置学習時の動作を示すフローチャートである。
以下、ステップ毎に順を追って説明する。
＜ステップＳ２１：ドライビングサイクル終了判断＞
ＥＣＵ１００は、エンジン１の運転が終了（アイドルストップ制御など数秒から数分間程度で再始動される一時的なものを除く）し、ドライビングサイクルが終了したか否かを判別する。
ドライビングサイクルが終了した場合は、ＥＣＵ１００は、ステップＳ２２の処理を可能とするタイマ機能等の一部の機能を残し、他の機能が休眠するスリープ状態に入り、その後、ステップＳ２２に進む。一方、その他の場合はステップＳ２１を繰り返す。
＜ステップＳ２２：所定ソーク期間経過判断＞
ＥＣＵ１００は、スリープ状態において、エンジン１の運転終了後のソーク期間が、予め設定された所定期間（例えば５時間程度）を経過したか否かを判別する。
この所定期間は、例えば、エンジン１及びウェイストゲートバルブ４６を含む補機類の温度が、実質的に常温（雰囲気温度）まで冷却される時間を考慮して設定される。
所定ソーク時間を経過した場合にはステップＳ２３に進み、その他の場合はステップＳ２２を繰り返す。
＜ステップＳ２３：ＥＣＵ起動＞
ＥＣＵ１００は、スリープ状態から復帰して起動する。
その後、ステップＳ２４に進む。
＜ステップＳ２４：エバポリークチェック実行＞
ＥＣＵ１００は、キャニスタ７０、パージライン７１，７３、ＰＣＶ７２，７４等からの燃料蒸発ガス（エバポ）のリーク有無を判別する公知のエバポリークチェック処理を実行する。
エバポリークチェックは、例えば、エンジン停止時に燃料タンク内をポンプによって負圧とし、燃料タンク内の圧力変化を検出することによって、燃料タンクやパージラインからの燃料蒸発ガスのリークを検出するものである。
その後、ステップＳ２５に進む。
＜ステップＳ２５：ウェイストゲートバルブ全閉位置学習＞
ＥＣＵ１００は、ウェイストゲートバルブ４６を電動アクチュエータによって、閉方向に駆動可能な限度まで駆動し、全閉状態とする。
その後、ステップＳ２６に進む。
＜ステップＳ２６：ソーク時学習値取得＞
ＥＣＵ１００は、全閉状態におけるウェイストゲートバルブ４６の位置センサ４６ａの出力値を、「ソーク時学習値」として取得し、保持（記憶）する。
その後、ステップＳ２７に進む。
＜ステップＳ２７：ＥＣＵシャットダウン＞
ＥＣＵ１００はシャットダウンし、一連の処理を終了する。
図４は、図１の電動ウェイストゲートバルブ制御装置におけるエンジン始動時の動作を示すフローチャートである。
以下、ステップ毎に順を追って説明する。
＜ステップＳ３１：イグニッションオン判断＞
ＥＣＵ１００は、ユーザ（ドライバ）による車両の主電源投入操作であるイグニッションオン操作が行われたか否かを判別する。
イグニッションオン操作が行われた場合には、ＥＣＵ１００は起動し、その後ステップＳ３２に進む。その他の場合は、ステップＳ３１を繰り返す。
＜ステップＳ３２：ウェイストゲートバルブ全閉位置学習＞
ＥＣＵ１００は、ウェイストゲートバルブ４６を電動アクチュエータによって、閉方向に駆動可能な限度まで駆動し、全閉状態とする。
その後、ステップＳ３３に進む。
＜ステップＳ３３：所定期間スタータ駆動有無判断＞
ＥＣＵ１００は、イグニッションオン操作後、所定期間（例えば数秒間程度）にわたってスタータ駆動（スタータモータへの通電）がないか判別する。
この判断は、ステップＳ３２で開始したウェイストゲートバルブ全閉位置学習を完了するのに必要な時間にわたり、スタータ駆動されなかったか否か、すなわち、エンジン１が始動されなかったか否かを判断することに相当する。
所定期間以上にわたってスタータ駆動がない場合はステップＳ３４に進み、その他の場合はステップＳ３６に進む。
＜ステップＳ３４：始動直前学習値取得＞
ＥＣＵ１００は、全閉状態におけるウェイストゲートバルブ４６の位置センサ４６ａの出力値を、「始動直前学習値」として取得し、保持（記憶）する。
その後、ステップＳ３５に進む。
このように、ステップＳ３２からステップＳ３４において、ＥＣＵ１００は、ユーザによるイグニッションオン後、エンジン１が始動されるまでの間に、ウェイストゲートバルブ４６の全閉位置学習を行なって「始動直前学習値」の取得を試み、エンジン１が始動する前に全閉位置学習が完了すれば、「始動直前学習値」を取得する。
＜ステップＳ３５：始動直前学習値に基づいてウェイストゲートバルブ制御実行＞
ＥＣＵ１００は、始動直前学習値に相当するウェイストゲートバルブ４６の位置を、目標開度設定の基準となる全閉位置として、ウェイストゲートバルブ４６の開度制御を開始する。
ウェイストゲートバルブ４６の目標開度は、例えば、エンジン１の運転状態を示す各種パラメータを用いて、予め準備された目標開度マップより読み出される。
ウェイストゲートバルブ４６の目標開度は、エンジン１の始動直後においては、触媒の昇温を考慮して所定以上の開度を保つよう設定されるが、開度を大きくしすぎると、タービン４１に導入される排ガス量が低減し、加速時等における過給圧、トルクの時間応答遅れが大きくなってしまうため、ドライバビリティと触媒暖機とのバランスを考慮して、ウェイストゲートバルブ４６の開度を精度よく制御することが重要となる。
ＥＣＵ１００は、全閉状態における位置センサ４６ａの出力を示す全閉位置学習値（この場合には始動直前学習値）に基づいて、目標開度に相当する目標位置センサ出力を算出するとともに、位置センサ４６ａの実際の出力が目標位置センサ出力に近づくよう電動アクチュエータのフィードバック制御を行う。
その後、一連の処理を終了する。
＜ステップＳ３６：学習値差分判断＞
ＥＣＵ１００は、ソーク時学習値と前回ドライビングサイクル時学習値との差分を算出し、この差分が所定の閾値以内（所定範囲内）である場合は、ステップＳ３７に進み、その他の場合はステップＳ３８に進む。
＜ステップＳ３７：ソーク時学習値に基づいてウェイストゲートバルブ制御実行＞
ＥＣＵ１００は、ソーク時学習値に相当するウェイストゲートバルブ４６の位置を、目標開度設定の基準となる全閉位置として、ウェイストゲートバルブ４６の開度制御を開始する。
その後、一連の処理を終了する。
＜ステップＳ３８：前回ドライビングサイクル時学習値温度補正＞
ＥＣＵ１００は、前回ドライビングサイクル時学習値を、当該学習時におけるウェイストゲートバルブ４６の温度と現在の温度との差分に基づいて、温度補正した補正値を算出する。
これによって、ウェイストゲートバルブ４６及びその周辺部品の熱変形の影響を排除した適切な全閉位置設定を行うことができる。
温度変化に応じた全閉位置の補正量は、例えば、実験やシミュレーションによって予め求めておくことが可能である。
その後、ステップＳ３９に進む。
＜ステップＳ３９：補正後前回ドライビングサイクル時学習値に基づいてウェイストゲートバルブ制御実行＞
ＥＣＵ１００は、ステップＳ３８において補正した後の前回ドライビングサイクル時学習値に相当するウェイストゲートバルブ４６の位置を、目標開度設定の基準となる全閉位置として、ウェイストゲートバルブ４６の開度制御を開始する。
その後、一連の処理を終了する。
以上説明した実施例によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）ソーク時学習値と前回ドライビングサイクル時学習値との乖離が小さく、ソーク時学習値の信頼性が高いと考えられる場合には、ソーク時学習値を基準としてウェイストゲートバルブ４６の開度を制御することによって、エンジン１の始動直後からウェイストゲートバルブ４６を精度よく制御し、触媒暖機の促進等を図ることができる。
また、ソーク時学習値と前回ドライビングサイクル時学習値との乖離が大きく、ソーク時学習値の信頼性に疑いがある（ソーク時学習値が異常値であると推定される）場合には、前回ドライビングサイクル時学習値を基準としてウェイストゲートバルブ４６の開度を制御することによって、信頼性を確保するとともに早期に触媒暖機を開始することができる。
（２）冷間時の全閉位置学習を、エバポリークチェックと同時、あるいは、エバポリークチェックに引き続いて行ない、車両のソーク中にＥＣＵ１００を起動して行われる処理を同時期にまとめて実行することによって、ＥＣＵ１００の起動頻度を低下させ、制御の煩雑化や消費電力の増加を防止することができる。
（３）ソーク時学習時を使用しない場合に、前回ドライビングサイクル時学習値を温度補正して使用することによって、ソーク時学習値に基づいた制御が不可能な場合であっても、ウェイストゲートバルブ４６を精度よく制御することができる。
（４）イグニッションオン後に直ちにエンジン１が始動されない場合には、始動までの時間を利用して全閉位置学習を行ない、ここで取得した始動直前学習値に基づいてウェイストゲートバルブの制御を行うことによって、最新の学習値を用いてより精度よく制御を行うことができる。
（変形例）
本発明は、以上説明した実施例に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。
例えば、エンジン及び電動ウェイストゲートバルブ制御装置の構成は、上述した実施例の構成に限定されず、適宜変更することが可能である。
例えば、エンジンのシリンダレイアウト、気筒数、ターボチャージャの個数等は、上述した実施例に限定されず適宜変更することが可能である。
また、実施例のエンジンは、一例として直噴ガソリンエンジンであるが、本発明はポート噴射のガソリンエンジンや、ディーゼルエンジン、その他の燃料を用いるターボ過給エンジンにも適用することが可能である。
また、実施例においては、ソーク中の全閉位置学習をエバポリークチェック時に行っているが、これとは別のタイミングで全閉位置学習を行ってもよい。
１ エンジン １０ クランクシャフト
１１ クランク角センサ ２０ シリンダブロック
３０ シリンダヘッド ３１ 燃焼室
３２ 点火プラグ ３３ 吸気ポート
３４ 排気ポート ３５ 吸気バルブ
３６ 排気バルブ ３７ 吸気カムシャフト
３８ 排気カムシャフト ４０ ターボチャージャ
４１ タービン ４２ コンプレッサ
４３ エアバイパス流路 ４４ エアバイパスバルブ
４５ ウェイストゲート流路 ４６ ウェイストゲートバルブ
４６ａ 位置センサ
５０ インテークシステム ５１ インテークダクト
５２ チャンバ ５３ エアクリーナ
５４ エアフローメータ ５５ インタークーラ
５６ スロットルバルブ ５７ インテークマニホールド
５８ 吸気圧センサ ５９ インジェクタ
６０ エキゾーストシステム ６１ エキゾーストマニホールド
６２ エキゾーストパイプ ６３ フロント触媒
６４ リア触媒 ６５ サイレンサ
６６ 空燃比センサ ６７ リアＯ２センサ
７０ キャニスタ ７１ パージライン
７２ パージコントロールバルブ ７３ パージライン
７４ パージコントロールバルブ
１００ エンジン制御ユニット（ＥＣＵ）
１０１ アクセルペダルセンサ

Claims (4)

  1. エンジンの排気により駆動されるタービンの上流側と下流側とをバイパスさせるウェイストゲート流路に設けられ、電動アクチュエータにより前記ウェイストゲート流路を開閉するウェイストゲートバルブを制御する電動ウェイストゲートバルブ制御装置であって、
    前記ウェイストゲートバルブの位置を検出する位置センサと、
    前記ウェイストゲートバルブの開度が目標開度となるよう前記電動アクチュエータを制御するアクチュエータ制御手段と、
    前記ウェイストゲートバルブが全閉状態となるよう前記電動アクチュエータを駆動した際の前記ウェイストゲートバルブの位置を取得する全閉位置学習を行なう全閉位置学習手段とを備え、
    前記全閉位置学習手段は、前記エンジンの停止中に前記全閉位置学習を行って第１の全閉位置を取得するとともに、前記エンジンの運転中に前記全閉位置学習を行なって第２の全閉位置を取得し、
    前記アクチュエータ制御手段は、前記エンジンを始動する際、当該始動よりも前に取得された前記第１の全閉位置と、当該始動よりも前に取得された前記第２の全閉位置との差分が所定の閾値以内であった場合は前記第１の全閉位置に基づいて前記電動アクチュエータを制御し、その他の場合は前記第２の全閉位置に基づいて前記電動アクチュエータを制御すること
    を特徴とする電動ウェイストゲートバルブ制御装置。
  2. 前記全閉位置学習手段は、前記エンジンの停止時であって燃料蒸発ガス処理装置のリークチェック中に前記全閉位置学習を行って前記第１の全閉位置を取得すること
    を特徴とする請求項１に記載の電動ウェイストゲートバルブ制御装置。
  3. 前記第２の全閉位置に基づいて前記電動アクチュエータを制御する場合に、前記第２の全閉位置に所定の温度補正を施して現在の全閉位置を推定する温度補正手段を備えること
    を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電動ウェイストゲートバルブ制御装置。
  4. 前記全閉位置学習手段は、イグニッションオン後、前記エンジンが始動されるまでの間に、前記全閉位置学習を行なって第３の全閉位置の取得を試み、
    前記アクチュエータ制御手段は、前記エンジンが始動されるまでの間に前記第３の全閉位置が取得された場合は、前記第１の全閉位置及び前記第２の全閉位置に関わらず前記第３の全閉位置に基づいて前記電動アクチュエータを制御すること
    を特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の電動ウェイストゲートバルブ制御装置。
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