JP6623117B2 - エンジンの制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、ターボチャージャを備えたエンジンの制御装置に係わり、特に、排気バイパス通路上にウエストゲートバルブを備えたエンジンの制御装置に関する。

従来から、ターボチャージャを備えるエンジンにおいて、ターボチャージャのタービンを迂回させて排気ガスを流す排気バイパス通路と、この排気バイパス通路を流れる排気ガスの流量を調整するウエストゲートバルブとが設けられたシステムが知られている。また、近年、ウエストゲートバルブを開閉動作させるよう駆動されるアクチュエータを電動化して、エンジンの吸気通路の圧力に依らず、必要に応じてウエストゲートバルブを開閉動作させ、ターボチャージャによる過給圧を自在に制御できるようなシステムが開発されている。なお、以下では、ウエストゲートバルブを適宜「ＷＧＶ」と表記し、このＷＧＶを動作させるアクチュエータを適宜「ＷＧＡ」と表記する。

しかしながら、このようなシステムにおいては、ＷＧＶの開閉動作が長期にわたって繰り返し実施されることによる経時的な変化や、ＷＧＶ開度を検出するＷＧＶ開度センサ（ポジションセンサなど）の温度特性や、ＷＧＶを構成する部材の熱膨張などの影響に起因して、ＷＧＶ開度センサによって検出されるＷＧＶ開度と真のＷＧＶ開度との間に誤差が生じる場合がある。その結果、ＷＧＶ開度センサによって検出されたＷＧＶ開度が０％となるときのＷＧＶの位置に相当する「ＷＧＶの基準位置」は、真のＷＧＶ開度が０％となるときのＷＧＶの位置に相当する「ＷＧＶの全閉位置」に対してずれることとなる。そのため、ＷＧＡを同じ操作量で動作させた場合であっても、ＷＧＶ開度にずれが生じ、ＷＧＶを所望の開閉状態に制御できないことがある。また、過給圧が目標値に到達しない、あるいはＷＧＶを全閉状態からさらに閉側に動作させようと制御してＷＧＡの駆動電流が過電流となる可能性もある。

このような問題に対処するために、ＷＧＶが全閉位置に収束すると、そのときのＷＧＶ開度センサの出力値に基づいて全閉位置の学習を行う技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１に記載された技術では、学習機会の少ない状況や全閉位置に収束していない場合には、全閉学習値を更新した時点からの温度変化に応じて、センサ出力特性変化に見合う値に全閉学習値を修正している。これによって、温度条件が変化してもＷＧＶ機構の制御精度を安定して維持させるようにしている。

特開２０１５−５９５４９号公報

しかしながら、上記の特許文献１に記載された技術では、ＷＧＶ開度センサおよびＷＧＶの個々の特性ばらつきの影響まで考慮しておらず、ＷＧＶ開度センサの検出値と真のＷＧＶ開度との誤差を完全に補正することはできない。そのため、ＷＧＶ開度センサによって検出されたＷＧＶ開度が全閉になっていないにも関わらず、真のＷＧＶ開度が全閉になっている場合が起こり得る。このような場合には、制御上は全閉を目標開度としてＷＧＡを高速駆動させている最中に、突然、真の全閉位置にＷＧＶが突き当たる状態となる。さらに、全閉への駆動速度が速すぎて、ＷＧＶの衝突限界速度を超えた状態でＷＧＶが弁座に衝突することにより、可動部の部材の摩耗や疲労が早まるおそれがある。また、ＷＧＶが高速で弁座へ衝突することによる不快な衝突音を生じるおそれもある。

したがって、ＷＧＶ開度センサの検出値と真のＷＧＶ開度との誤差を考慮して、全閉となる可能性がある開度以下では、ＷＧＶ駆動速度が衝突限界速度を超えることがないよう制御することが望ましい。その方法の一つとして、例えば、ＷＧＶを全閉開度へ駆動する際に、一旦、全閉開度よりも僅かに開側の開度（仮全閉開度）をウエストゲートバルブの目標開度に設定してＷＧＡを駆動し、センサによって検出されたＷＧＶ開度（ＷＧＶ実開度）が仮全閉開度に到達した後に、目標開度を仮全閉開度から全閉開度へと切り替えてＷＧＡを駆動して、ＷＧＶの開弁位置の変化速度が衝突限界速度を超えて全閉位置に突き当たることを回避する方法が考えられる。

上記の方法においては、仮全閉開度に向かってアクチュエータを駆動するときに、センサによって検出されたＷＧＶ実開度と仮全閉開度とに基づきフィードバック制御することが考えられる。ところが、このフィードバック制御において用いるフィードバックゲインの設定によっては、ＷＧＶ実開度の変化速度が仮全閉開度付近において大きく減速し、ＷＧＶ実開度が仮全閉開度に完全に到達するまでに時間がかかる傾向にある。その結果、過給圧上昇の応答性が低下してしまう。

本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、高速で全閉位置に突き当たることがないようにウエストゲートバルブを動作させつつ、このときの過給圧上昇の応答性低下を改善することができるエンジンの制御装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明は、エンジンの制御装置であって、エンジンの排気通路上に設けられたタービンと、エンジンの吸気通路上に設けられ、タービンと一体に回転するコンプレッサとを備えるターボチャージャと、タービンの上流側と下流側とを連通する排気バイパス通路上に設けられ、この排気バイパス通路を流れる排気ガスの流量を調整するウエストゲートバルブと、ウエストゲートバルブの開弁位置を変更して、その開度を調整するように駆動されるアクチュエータと、ウエストゲートバルブの開弁位置を検出するポジションセンサと、エンジンの運転状態に応じたターボチャージャによる目標過給圧が実現されるように、アクチュエータを駆動する制御を行ってウエストゲートバルブの開度を調整するコントローラと、を有し、コントローラは、ウエストゲートバルブをほぼ全閉開度に向けてアクチュエータによって駆動する場合に、最初に、全閉開度よりも開側の第１仮全閉開度をウエストゲートバルブの目標開度に設定してアクチュエータを駆動し、このアクチュエータの駆動によって、ポジションセンサにより検出されたウエストゲートバルブの開弁位置に対応する実開度が、第１仮全閉開度よりも更に開側の第２仮全閉開度に到達した後に、目標開度を第１仮全閉開度よりも閉側の開度に切り替えてアクチュエータを駆動して、前記ウエストゲートバルブがほぼ全閉開度に設定されるようにする、ことを特徴とする。
このように構成された本発明によれば、ウエストゲートバルブ（ＷＧＶ）をほぼ全閉開度に設定する場合に、まず、第１仮全閉開度を目標開度に設定してアクチュエータ（ＷＧＡ）を駆動し、この駆動により、ＷＧＶ開度が第２仮全閉開度に到達したときに（つまり第１仮全閉開度に到達していなくても第２仮全閉開度に到達したときに）、第１仮全閉開度から、この第１仮全閉開度よりも少なくとも閉側の開度を目標開度に設定して、ＷＧＶがほぼ全閉開度に設定されるようにＷＧＡを駆動する。これにより、ＷＧＶが衝突限界速度を超えて全閉位置に突き当たることを回避することができると共に、そのように衝突限界速度を超えないように制御したことに起因する過給圧上昇の応答性低下を改善することができる。よって、加速レスポンスなどを改善することができる。

本発明において、好ましくは、第１仮全閉開度には、ウエストゲートバルブが排気バイパス通路を完全に塞ぐ位置である基準位置のばらつき範囲の上限位置に対応する開度が適用される。
このように構成された本発明によれば、第１仮全閉開度として、基準位置のばらつき範囲の上限位置（ばらつき範囲における開側の境界位置）に対応するＷＧＶ開度を適用するので、ＷＧＶが高速駆動された状態で全閉位置へ突き当たることをより確実に回避できる。

本発明において、好ましくは、コントローラは、ウエストゲートバルブをほぼ全閉開度に向けてアクチュエータによって駆動する場合に、ポジションセンサにより検出されたウエストゲートバルブの開弁位置に基づき、ウエストゲートバルブが排気バイパス通路を完全に塞ぐ位置である基準位置を学習する全閉位置学習部を備える。
このように構成された本発明によれば、ＷＧＶをほぼ全閉開度に設定すべく上記したような制御を行うときに、ＷＧＶの基準位置を学習するので、この後、学習されたＷＧＶの基準位置に基づき、ＷＧＶ開度を精度良く検出することができると共に、ＷＧＶ開度を精度良く制御することができる。

本発明において、好ましくは、第１仮全閉開度には、コントローラの全閉位置学習部による基準位置の学習が完了していない場合には、基準位置のばらつき範囲の上限位置に対応する開度が適用され、全閉位置学習部による基準位置の学習が完了している場合には、学習された基準位置に対して温度変化による基準位置のばらつきを適用した位置に対応する開度が適用される。
このように構成された本発明によれば、上記のような基準位置の学習が完了している場合には、第１仮全閉開度として、基準位置のばらつき範囲の上限位置に替えて、学習された基準位置に対して温度変化による基準位置のばらつき（具体的には基準位置の開側への温度による変化量）のみを加算した位置に対応するＷＧＶ開度を適用する。これにより、第１仮全閉開度が小さくなる（閉側になる）ので、第１仮全閉開度を目標開度に設定して制御した後にＷＧＶ開度をほぼ全閉開度に向けて制御する時間を短縮することができ、過給圧上昇の応答性低下を効果的に改善することができる。

本発明において、好ましくは、第２仮全閉開度には、予め定めた所定開度を第１仮全閉開度に対して加算した開度が適用される。
このように構成された本発明によれば、上記のように第１仮全閉開度を変更した場合にも、変更後の第１仮全閉開度に応じた適切な第２仮全閉開度を設定することができる、具体的には、ＷＧＶ開度を第１仮全閉開度に向かって制御するときの過給圧上昇の応答性低下を抑制可能な第２仮全閉開度を設定することができる。

本発明において、好ましくは、コントローラは、エンジンの運転状態に基づき目標過給圧を演算する目標過給圧演算部と、実過給圧を目標過給圧に到達させるためにウエストゲートバルブに設定すべき開度である機関要求目標開度を演算する機関要求目標開度演算部と、ウエストゲートバルブが排気バイパス通路を完全に塞ぐ位置である基準位置に基づき、ポジションセンサにより検出されたウエストゲートバルブの開弁位置を実開度に変換する実開度演算部と、実開度を所定の目標開度に到達させるためにアクチュエータを操作すべき量であるアクチュエータ操作量を演算するアクチュエータ操作量演算部と、アクチュエータ操作量をアクチュエータに出力するアクチュエータ駆動部と、を備え、アクチュエータ操作量演算部は、機関要求目標開度が第１仮全閉開度以下で、且つ実開度が第２仮全閉開度よりも大きい場合には、第１仮全閉開度を所定の目標開度に設定して、実開度を第１仮全閉開度に到達させるようにアクチュエータ操作量を演算し、機関要求目標開度が第１仮全閉開度以下で、且つ実開度が第２仮全閉開度以下である場合には、第１仮全閉開度よりも閉側の開度を所定の目標開度に設定して、実開度を機関要求目標開度に到達させるようにアクチュエータ操作量を演算する。
このように構成された本発明によれば、高速で全閉位置に突き当たることがないようにＷＧＶを動作させつつ、このときの過給圧上昇の応答性低下を適切に改善することができる。

本発明において、好ましくは、コントローラのアクチュエータ操作量演算部は、機関要求目標開度が第１仮全閉開度以下で、且つ実開度が第２仮全閉開度以下である場合には、実開度を機関要求目標開度に到達させようとしている間、実開度の変化速度を所定の基準速度によって制限するようにアクチュエータ操作量を演算する。
このように構成された本発明によれば、実開度が第２仮全閉開度に到達した後に、ＷＧＶが衝突限界速度を超えて全閉位置に突き当たることを確実に回避することができる。

本発明のエンジンの制御装置によれば、高速で全閉位置に突き当たることがないようにウエストゲートバルブを動作させつつ、このときの過給圧上昇の応答性低下を改善することができる。

本発明の実施形態によるエンジンの制御装置が適用されたエンジンのシステム構成図である。 本発明の実施形態によるエンジンの制御装置を示すブロック図である。 本発明の実施形態によるエンジンの制御装置において目標過給圧を決定するためのマップの一例である。 本発明の実施形態において、フィードバック制御を用いてＷＧＶの目標開度を変化させたときの実開度の挙動及び各演算結果についての説明図である。 本発明の実施形態によるＷＧＶ開度の制御方法についての説明図である。 本発明の実施形態によるＷＧＶ開度の制御方法と比較例によるＷＧＶ開度の制御方法との比較結果についての説明図である。 本発明の実施形態によるＷＧＶ開度の制御方法を実行した場合と比較例によるＷＧＶ開度の制御方法を実行した場合との過給圧の挙動についての説明図である。 本発明の実施形態によるエンジンの制御装置の動作を示すフローチャートである。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態によるエンジンの制御装置について説明する。

図１は、本発明の実施形態によるエンジンの制御装置が適用されたエンジンのシステム構成図である。

図１において、エンジン１０の吸気通路１１の入口には、エアクリーナ１２が取り付けられている。エアクリーナ１２の下流側には、吸入空気量を検出するためのエアフローセンサ５１が設けられている。エアフローセンサ５１の下流側には、ターボチャージャ２０が設けられている。ターボチャージャ２０は、コンプレッサ２０１とタービン２０２とを備えている。コンプレッサ２０１とタービン２０２とは、連結軸によって一体に連結されている。コンプレッサ２０１は、タービン２０２に入力される排気ガスのエネルギーによって回転駆動される。

そして、コンプレッサ２０１のさらに下流側には、圧縮された空気を冷却するためのインタークーラ１３が配置されている。インタークーラ１３のさらに下流側には、スロットルバルブ１４が配置されている。なお、インタークーラ１３とスロットルバルブ１４との間には、ターボチャージャ２０によって過給された吸入空気の圧力を検出するための過給圧センサ５２が設けられている。

また、エンジン１０の排気系は、排気通路１５を備えている。排気通路１５の途中には、前述したターボチャージャ２０のタービン２０２が設けられている。また、排気通路１５には、タービン２０２をバイパスしてタービン２０２の入口側と出口側とを接続する排気バイパス通路３０が設けられている。排気バイパス通路３０には、排気バイパス弁としてのウエストゲートバルブ（ＷＧＶ）３１が配置されている。また、タービン２０２の下流側には、排気ガスを浄化するための排気浄化触媒１６が配置されている。

排気バイパス通路３０に配置されているＷＧＶ３１は、ジョイント部材３２の一端に機械的に接続されている。ジョイント部材３２の他端は、ＷＧＶ３１を駆動するウエストゲートアクチュエータ（ＷＧＡ）３４の出力軸（ＷＧＡ出力軸）３３に機械的に接続されている。そして、ＷＧＡ出力軸３３の近傍には、ＷＧＶ３１の開弁位置に相関する位置情報を検出するＷＧＶ開度センサとしてのポジションセンサ５３が備えられている。なお、図１に示すポジションセンサ５３は、ＷＧＡ３４とは別体に構成されているが、ＷＧＡ３４に内蔵されていてもよい。

また、本実施形態によるエンジンの制御装置は、制御装置（コントローラ）５０を備えている。制御装置５０の入力部には、前述したエアフローセンサ５１、過給圧センサ５２、ポジションセンサ５３のほか、図示を省略しているが、クランク角センサやスロットル開度センサやアクセル開度センサといった種々のセンサからなるセンサ群が、エンジン１０の運転状態を検出するために接続されている。一方、制御装置５０の出力部には、ＷＧＡ３４のほか、図示を省略しているが、インジェクタや点火コイルといった種々のアクチュエータが、エンジン１０の運転状態を制御するために接続されている。制御装置５０は、前述の各種入力情報に基づいて、前述の各種アクチュエータを駆動することにより、コンプレッサ２０１によって加圧される吸入空気の圧力を所望の過給圧に制御する他、エンジン１０の燃焼状態や出力トルクを最適に制御する。なお、制御装置５０は、例えばＥＣＵ（Electronic Control Unit）やＰＣＭ（Powertrain Control Module）などによって実現される。

ここで、ＷＧＶ３１及びＷＧＡ３４についてより具体的に説明する。ＷＧＶ３１は、排気通路１５内に配置されるため、エンジン１０から排出された排気ガスにさらされて数百度の高温状態になる。従って、モータ等の電子部品を内蔵したＷＧＡ３４の耐熱性を考慮すると、ＷＧＡ３４をＷＧＶ３１に近接して配置することができないため、ＷＧＶ３１とＷＧＡ３４との間にジョイント部材３２を介在させ、ＷＧＡ３４が高温になり過ぎないようにしている。また、ジョイント部材３２を介してＷＧＡ３４とＷＧＶ３１とを機械的に接続することにより、ＷＧＡ３４の車両への搭載位置の自由度が増してレイアウトがしやすくなることも、ジョイント部材３２を介在させる理由の１つである。

ＷＧＡ３４には、正転又は逆転可能なモータが内蔵されており、また、このモータの回転運動を直線運動に変換して出力するＷＧＡ出力軸３３を有している。このＷＧＡ出力軸３３は、モータの通電方向に応じて軸方向に移動可能となっている。ＷＧＡ出力軸３３をＷＧＡ３４の外側に押し出す方向にモータを通電すれば、ジョイント部材３２を介してＷＧＶ３１を開弁側（図１の右側）へ移動させることができる。この場合、過給圧が低下する。これとは逆に、ＷＧＡ出力軸３３をＷＧＡ３４の内側に引き込む方向にモータを通電すれば、ジョイント部材３２を介してＷＧＶ３１を閉弁側（図１の左側）へ移動させることができる。この場合、過給圧が上昇する。

また、ＷＧＡ出力軸３３の側部の近傍には、ポジションセンサ５３が備えられており、このポジションセンサ５３によって検出されるＷＧＡ出力軸３３の軸方向位置が、ＷＧＶ３１の作動位置、つまりＷＧＶ３１の開弁位置若しくは閉弁位置、又はそれらの中間位置として制御装置５０に電気信号で取り込まれるように構成されている。

図２は、本発明の実施形態によるエンジンの制御装置を示すブロック図である。図２に基づいて、先ず、ＷＧＶ３１の基本制御に関連する構成と動作について説明する。

制御装置５０は、前述した各種センサの検出結果に基づいて、エンジン１０の統括制御を行う。制御装置５０は、ＷＧＶ３１の制御部として、目標過給圧演算部５０１と、機関要求目標開度演算部５０２と、全閉位置学習部５０３と、実開度演算部５０４と、ＷＧＡ操作量演算部５０５と、ＷＧＡ駆動部５０６とを有する。

目標過給圧演算部５０１は、エンジン回転数や、アクセル開度や、エアフローセンサ５１により検出される吸入空気量や、過給圧センサ５２により検出される過給圧などの、エンジン１０の運転状態を示す複数の情報が入力される。そして、目標過給圧演算部５０１は、これらの運転状態を示す複数の情報に基づいて、コンプレッサ２０１により圧縮される吸入空気圧力の制御目標値である目標過給圧Ｓｐを設定する。

ここで、図３を参照して、目標過給圧演算部５０１が目標過給圧を算出する方法の一例について説明する。図３は、本発明の実施形態によるエンジンの制御装置において、目標過給圧を決定するためのマップの一例を示した図である。なお、図３に示したマップにおいては、目標過給圧の単位を［ｋＰａ］としている。

図３に示すように、目標過給圧マップは、エンジン回転数［ｒ／ｍｉｎ］と、アクセル開度［％］と、目標過給圧［ｋＰａ］とを関連付けたものである。目標過給圧演算部５０１は、このマップに従って、エンジン回転数と、アクセル開度とに対応した目標過給圧を決定する。

具体的には、例えば、エンジン回転数が２０００［ｒ／ｍｉｎ］であり、かつアクセル開度が５０［％］である場合を想定する。このような運転状態の場合、目標過給圧演算部５０１は、このマップに従って、目標過給圧を１４０［ｋＰａ］に決定する。なお、目標過給圧演算部５０１は、図３のような目標過給圧マップを用いず、例えば、予め規定した物理モデルに従って、計算で目標過給圧を求めるようにしてもよい。

機関要求目標開度演算部５０２は、目標過給圧演算部５０１で演算された目標過給圧Ｓｐと、過給圧センサ５２で検出された実過給圧Ｐｐとが入力され、実過給圧Ｐｐを目標過給圧Ｓｐに一致させるために必要な機関要求目標開度Ｓｖを演算する。

実開度演算部５０４では、ポジションセンサ５３により検出された電圧Ｖｓが入力され、ＷＧＶ３１が排気バイパス通路３０を完全に塞ぐ作動位置にあるときをＷＧＶ３１の基準位置と定め、それらの情報に基づいて実開度Ｐｖを演算する。例えば、ＷＧＶ３１の開度を全閉から全開まで変化させたときのポジションセンサ５３の出力電圧幅を「Ｖｒｎｇ［Ｖ］」とし、基準位置を「Ｖｍｉｎ［Ｖ］」とし、ポジションセンサ５３の出力電圧（ＷＧＶ３１の作動位置）を「Ｖｓ［Ｖ］」とし、ＷＧＶ３１の実開度を「Ｐｖ［％］」とすると、実開度Ｐｖは、以下の式（１）により演算される。なお、Ｖｒｎｇ［Ｖ］およびＶｍｉｎ［Ｖ］は、設計上の初期値として、予め制御装置５０に記憶されている。

Ｐｖ＝（Ｖｓ−Ｖｍｉｎ）／Ｖｒｎｇ×１００ 式（１）

また、ＷＧＶ開度（実開度）が目標開度と一致するようにＷＧＡ３４を制御する方法としては、一般的には、目標開度と実開度とに基づいた比例積分演算、或いは、比例積分演算に微分演算やＦＦ（フィードフォワード）演算を組み合わせたフィードバック制御が用いられる。このようなフィードバック制御を用いるのは、目標開度と実開度とに偏差が生じたときでも、目標開度と実開度とが一致するようにＷＧＡ３４の操作量が自動的に補正され、目標開度と実開度との偏差が解消できるからである。

ここで、図４を参照して、本発明の実施形態において、フィードバック制御を用いてＷＧＶ３１の目標開度を変化させたときの実開度の挙動及び各演算結果について説明する。図４は、比例積分演算にＦＦ演算を組み合わせたフィードバック制御（説明を簡単にするため、微分演算は省略）を用いて、ＷＧＶ３１の目標開度をステップ的に変化させたときの目標開度と実開度の挙動及びフィードバック制御の各演算結果の一例を示したタイムチャート図である。

具体的には、図４は、上から順に、目標開度Ｓｖ（破線のグラフＧ１１参照）及び実開度Ｐｖ（実線のグラフＧ１２参照）の挙動、積分項、比例項、ＦＦ項、フィードバック補正量、ＷＧＡ操作量の各演算結果を示している。ここで、以下のように各種の記号を定義するものとする。

［ｎ］：今回の制御タイミングでの演算値
［ｎ−１］：前回の制御タイミングでの演算値
Ｍｖ［ｎ］：ＷＧＡ操作量（今回値）
Ｍｖ［ｎ−１］：ＷＧＡ操作量（前回値）
△Ｍｖ［ｎ］：フィードバック補正量（今回値）
Ｓｖ［ｎ］：目標開度（今回値）
Ｓｖ［ｎ−１］：目標開度（前回値）
Ｐｖ［ｎ］：実開度（今回値）
Ｐｖ［ｎ−１］：実開度（前回値）
Ｋｉ：積分ゲイン
Ｋｐ：比例ゲイン（但し、Ｋｐ＜０）
Ｋｆ：ＦＦゲイン

ＷＧＡ操作量（今回値）であるＭｖ［ｎ］は、以下の式（２）に示すように、ＷＧＡ操作量（前回値）であるＭｖ［ｎ−１］に対してフィードバック補正量（今回値）である△Ｍｖ［ｎ］を加算することで求められる。また、この△Ｍｖ［ｎ］は、以下の式（３）に示すように、（i）目標開度Ｓｖ［ｎ］と実開度Ｐｖ［ｎ］との偏差に対して積分ゲインＫｉを乗じて求められる積分項と、（ii）実開度の今回値Ｐｖ［ｎ］と前回値Ｐｖ［ｎ−１］との偏差に対して比例ゲインＫｐを乗じて求められる比例項と、（iii）目標開度の今回値Ｓｖ［ｎ］と前回値Ｓｖ［ｎ−１］との偏差にＦＦゲインＫｆを乗じて求められるＦＦ項と、の３つの演算項の合計として求められる。

Ｍｖ［ｎ］＝Ｍｖ［ｎ−１］＋△Ｍｖ［ｎ］ 式（２）
△Ｍｖ［ｎ］＝積分項＋比例項＋ＦＦ項
＝（Ｓｖ［ｎ］−Ｐｖ［ｎ］）×Ｋｉ＋（Ｐｖ［ｎ−１］−Ｐｖ［ｎ］）×Ｋｐ＋（Ｓｖ［ｎ］−Ｓｖ［ｎ−１］）×Ｋｆ 式（３）

このようなフィードバック制御では、（i）積分項は、目標開度と実開度との定常的な偏差を解消するように作用し、（ii）比例項は、実開度の変化量に応じて実開度の変化を抑制するように作用し、（iii）ＦＦ項は、目標開度が変化したときに目標開度の変化量に応じて発生する目標開度と実開度との偏差を解消するように作用する。そのような積分項と比例項とＦＦ項とが合算されたフィードバック補正量△Ｍｖ［ｎ］により、ＷＧＡ操作量が補正され、ＷＧＶ３１の目標開度と実開度とが一致するように制御される。

図２に戻って、残りの全閉位置学習部５０３、実開度演算部５０４、ＷＧＡ操作量演算部５０５及びＷＧＡ駆動部５０６について説明する。

ＷＧＡ操作量演算部５０５は、機関要求目標開度演算部５０２で演算された目標開度がほぼ０％（すなわち全閉要求）であることが判定されると、ＷＧＶ３１を確実に全閉状態にするために、仮想的な目標開度を設定し、機関要求目標開度演算部５０２で演算された目標開度（０％）に代えて、この仮想的な目標開度と、実開度演算部５０４で演算されたＷＧＶ３１の実開度とに基づいてＷＧＡ操作量を演算して、ＷＧＡ駆動部５０６に出力する。
上記の仮想的な目標開度は、ＷＧＶ３１の基準位置のばらつき範囲として設定されている所定範囲の下限の作動位置（ばらつき範囲における閉側の境界位置）に相当する電圧値を、式（１）のＶｓに代入することで求められる。例えば、基準位置のばらつき範囲の下限の作動位置に相当する電圧値が１．０［Ｖ］であり、Ｖｒｎｇが２．５［Ｖ］であり、Ｖｍｉｎが１．５［Ｖ］である場合には、式（１）より、仮想的な目標開度は、（１．０−１．５）／２．５×１００＝−２０［％］として求められる。こうして求められた仮想的な目標開度と実開度とに基づいて演算されるＷＧＡ操作量がＷＧＡ駆動部５０６に出力されてＷＧＡ３４が駆動されると、ＷＧＶ３１が全閉側に向かって作動し、ＷＧＶ３１が排気バイパス通路３０を完全に塞ぐ状態となる。

全閉位置学習部５０３は、機関要求目標開度演算部５０２で演算された目標開度がほぼ０％（すなわち全閉要求）であることが判定されると、ポジションセンサ５３により検出されるＷＧＶ３１の作動位置が、予め設定されている全閉位置ばらつきの範囲内になっているか否かを判定する。そして、全閉位置学習部５０３は、ポジションセンサ５３により検出されるＷＧＶ３１の作動位置が全閉位置ばらつきの範囲内にあり、かつ、ＷＧＶ３１の作動位置が所定率以上で減少しなくなったときに、ＷＧＶ３１が排気バイパス通路３０を完全に塞ぐ状態になっていると判定する。そして、全閉位置学習部５０３は、現在のポジションセンサ５３の出力電圧Ｖｓを、上記の基準位置Ｖｍｉｎとして更新（学習）する。この後、実開度演算部５０４は、更新された基準位置Ｖｍｉｎを用いて、式（１）により、ポジションセンサ５３の出力電圧ＶｓをＷＧＶ３１の開度Ｐｖ［％］に変換することで実開度を求める。

また、ＷＧＡ操作量演算部５０５は、機関要求目標開度演算部５０２にて演算された機関要求目標開度Ｓｖと、実開度演算部５０３にて演算された実開度Ｐｖとが入力される。そして、ＷＧＡ操作量演算部５０５は、これらの機関要求目標開度Ｓｖ及び実開度Ｐｖのそれぞれと、全閉開度よりも開側の開度として予め設定された第１仮全閉開度と、この第１仮全閉開度よりも更に開側の開度として予め設定された第２仮全閉開度とを比較する。

具体的には、ＷＧＡ操作量演算部５０５は、機関要求目標開度Ｓｖが第１仮全閉開度以下で且つ実開度Ｐｖが第２仮全閉開度よりも大きい場合には（以下では当該条件を適宜「第１条件」と呼ぶ）、第１仮全閉開度と実開度Ｐｖとに基づいて、実開度Ｐｖを第１仮全閉開度に一致させるために必要なＷＧＡ操作量を演算する。この場合、ＷＧＡ操作量演算部５０５は、第１仮全閉開度を目標開度に設定して、実開度Ｐｖを徐々に第１仮全閉開度に到達させるようにＷＧＡ操作量を演算する。

他方で、ＷＧＡ操作量演算部５０５は、機関要求目標開度Ｓｖが第１仮全閉開度以下で且つ実開度Ｐｖが第２仮全閉開度以下である場合には（以下では当該条件を適宜「第２条件」と呼ぶ）、機関要求目標開度Ｓｖと実開度Ｐｖとに基づいて、実開度Ｐｖを機関要求目標開度Ｓｖに一致させるために必要なＷＧＡ操作量を演算する。この場合、ＷＧＡ操作量演算部５０５は、第１仮全閉開度よりも少なくとも閉側の開度を目標開度に設定して、実開度Ｐｖを徐々に機関要求目標開度Ｓｖに到達させるようにＷＧＡ操作量を演算する。より詳しくは、ＷＧＡ操作量演算部５０５は、実開度Ｐｖの変化速度を所定の基準速度によって制限するように（つまり実開度Ｐｖの変化速度が基準速度を超えないように）、例えば実開度Ｐｖの変化速度がほぼ基準速度となるように、適用する目標開度を機関要求目標開度Ｓｖに向けて徐々に低下させていく。

なお、具体的なＷＧＡ操作量は、図４で説明したフィードバック制御により演算される。加えて、ＷＧＡ操作量とは、ＷＧＡ３４に内蔵されたモータの通電方向および電流を指示するパラメータであり、例えば、ＰＷＭ信号（−１００％から＋１００％までのデューティ信号など）で与えられる。

ＷＧＡ駆動部５０６は、ＷＧＡ操作量演算部５０４からＷＧＡ操作量が入力され、このＷＧＡ操作量に基づいてＷＧＡ３４を駆動する。これにより、ＷＧＡ３４が駆動されて、ＷＧＶ３１の作動位置（開度）が変化する。

次に、図５を参照して、機関要求目標開度Ｓｖが全閉付近に変化したときの、本発明の実施形態によるＷＧＶ開度の制御方法について説明する。図５は、機関要求目標開度Ｓｖが全開開度（ＷＧＶ開度１００％）からほぼ全閉開度（例えばＷＧＶ開度５％）に変化したときに、本発明の実施形態によるＷＧＶ開度の制御方法を実行した場合のタイムチャートである。

図５において、グラフＧ２１は、機関要求目標開度Ｓｖの時間変化を示し、グラフＧ２２は、上記したようにＷＧＡ操作量演算部５０５がＷＧＡ操作量を演算するときに適用する目標開度（以下では適宜「最終目標開度」と呼ぶ。）の時間変化を示し、グラフＧ２３は、この最終目標開度に基づき演算されたＷＧＡ操作量によってＷＧＡ３４を駆動したときのＷＧＶ３１の開度（実開度）の時間変化を示している。また、符号Ａ１１で示す開度は、制御上で認識している基準位置に対応する開度であり、符号Ａ１２で示す開度は、真の全閉位置に対応する開度であり、符号Ａ１３で示す開度は、第１仮全閉開度であり、符号Ａ１４で示す開度は、第２仮全閉開度である。ここでは、真の全閉位置に対応する開度が、制御上で認識している基準位置に対応する開度よりも大きい場合（具体的には５％よりも大きい場合）を例示する。

なお、第１仮全閉開度には、基本的には、ＷＧＶ３１が排気バイパス通路３０を完全に塞ぐ位置である基準位置のばらつき範囲の上限位置（ばらつき範囲における開側の境界位置）に対応する開度が適用される。この第１仮全閉開度は、組み付け公差や、熱膨張や、摩耗や、温度変化によるポジションセンサ５３の特性変化などの全てのばらつきの合計を基準位置に適用したものである。
但し、上記した全閉位置学習部５０３による学習が一度でも完了している場合には、第１仮全閉開度には、このような基準位置のばらつき範囲の上限位置に替えて、学習された基準位置に対して温度変化による基準位置のばらつきを加算した位置に対応する開度が適用される。つまり、全閉位置学習部５０３による学習が一度でも完了している場合の基準位置は、組み付け公差や摩耗による変化などの定常でのばらつき要素が補正された値とみなすことができるので、この基準位置に対して温度変化によるばらつき（具体的には基準位置の開側への温度による変化量）のみを加算した位置に対応する開度を、第１仮全閉開度として適用するのである。こうすることで、第１仮全閉開度を小さくして、第１仮全閉開度を目標開度に設定して制御した後に実開度Ｐｖを機関要求目標開度Ｓｖに向かって制御する時間を短縮して、過給圧上昇の応答性低下を改善するようにしている。
他方で、第２仮全閉開度には、このような第１仮全閉開度に対して予め設定した開度を加算した開度が適用される。この第１仮全閉開度に対して加算する開度は、フィードバック制御において用いるフィードバックゲインの設定などを考慮して定めるとよい。

図５に示すように、まず、時刻ｔ１１において、機関要求目標開度Ｓｖが全開開度からほぼ全閉開度へ変化すると（つまり全閉要求があったとき）、このときには機関要求目標開度Ｓｖが第１仮全閉開度以下で且つ実開度Ｐｖが第２仮全閉開度よりも大きいという第１条件が成立するため、最終目標開度が第１仮全閉開度に設定される。そして、最終目標開度としての第１仮全閉開度と実開度Ｐｖとに基づいて、実開度Ｐｖを徐々に第１仮全閉開度に到達させるようにＷＧＡ３４がフィードバック制御により駆動される。この場合、実開度Ｐｖが第２仮全閉開度よりも大きい期間Ｔ１１において（時刻ｔ１１から時刻ｔ１２まで）、最終目標開度が第１仮全閉開度に設定されて、この第１仮全閉開度に基づきＷＧＡ３４が継続的にフィードバック制御により駆動される。これにより、ＷＧＶ３１が衝突限界速度を超える速度で全閉位置に突き当たることが回避される。

この後、時刻ｔ１２において、実開度Ｐｖが第２仮全閉開度以下となることで、機関要求目標開度Ｓｖが第１仮全閉開度以下で且つ実開度Ｐｖが第２仮全閉開度以下であるという第２条件が成立する。そのため、機関要求目標開度Ｓｖと実開度Ｐｖとに基づいて、実開度Ｐｖを徐々に機関要求目標開度Ｓｖに到達させるようにＷＧＡ３４がフィードバック制御により駆動される。この場合、第１仮全閉開度よりも少なくとも閉側の開度が最終目標開度に設定され、この最終目標開度が徐々に低下されていく。具体的には、実開度Ｐｖの変化速度が所定の基準速度によって制限されるように、より詳しくは実開度Ｐｖがほぼ基準速度で低下していくように、最終目標開度が機関要求目標開度Ｓｖに向けて徐々に低下されて、この最終目標開度と実開度Ｐｖとに基づきＷＧＡ３４がフィードバック制御される。
以下では、このような制御を適宜「テーリング制御」と呼び、また、テーリング制御において適用される目標開度を適宜「テーリング時目標開度」と呼ぶ。テーリング制御は、実開度Ｐｖが第１仮全閉開度以下となった時点で既に真の開度が全閉となっている可能性があるので、実開度Ｐｖが第２仮全閉開度以下となった後の実開度Ｐｖの変化速度を制限するために行っている。これにより、フィードバック制御でＷＧＶ３１を再駆動させた後に再び衝突限界速度を超えることを確実に回避するようにしている。

このようなテーリング制御により、時刻ｔ１３において、実開度ＰｖがＷＧＶ３１の真の全閉位置に対応する開度に到達し、当該開度に実開度Ｐｖが固定されて変化しなくなる。このときに、ポジションセンサ５３によって検出されたＷＧＶ３１の開弁位置（作動位置）が、ＷＧＶ３１が排気バイパス通路３０を完全に塞ぐ基準位置として学習される。

以上の本実施形態によれば、ＷＧＶ３１の全閉要求が発せられてからＷＧＶ３１が全閉開度に設定されるまでの時間が「Ｔ１」となる。なお、図５中の期間Ｔ１２は、機関要求目標開度Ｓｖが第１仮全閉開度以下で且つ実開度Ｐｖが第２仮全閉開度以下であるという第２条件が成立する期間である。

次に、図６を参照して、本発明の実施形態によるＷＧＶ開度の制御方法と比較例によるＷＧＶ開度の制御方法とを比較する。図６（ａ）及び（ｂ）は、機関要求目標開度Ｓｖが全開開度（ＷＧＶ開度１００％）からほぼ全閉開度（例えばＷＧＶ開度５％）に変化したときに、本発明の実施形態によるＷＧＶ開度の制御方法を実行した場合のタイムチャートと、比較例によるＷＧＶ開度の制御方法を実行した場合のタイムチャートとをそれぞれ示している。図６（ａ）は、図５と同様の図である。他方で、図６（ｂ）において、グラフＧ３１は、比較例での機関要求目標開度Ｓｖの時間変化を示し、グラフＧ３２は、比較例での最終目標開度の時間変化を示し、グラフＧ３３は、比較例でのＷＧＶ３１の開度（実開度）の時間変化を示している。また、図６（ｂ）でも、符号Ａ１１で示す開度は、制御上で認識している基準位置に対応する開度であり、符号Ａ１２で示す開度は、真の全閉位置に対応する開度であり、符号Ａ１３で示す開度は、第１仮全閉開度である。

図６（ｂ）に示すように、比較例でも、時刻ｔ１１において機関要求目標開度Ｓｖが全開開度からほぼ全閉開度へ変化すると（つまり全閉要求があったとき）、最終目標開度が第１仮全閉開度に設定され、最終目標開度としての第１仮全閉開度と実開度Ｐｖとに基づいて、実開度Ｐｖを徐々に第１仮全閉開度に到達させるようにＷＧＡ３４がフィードバック制御される。しかしながら、比較例では、本実施形態と異なり、実開度Ｐｖが第２仮全閉開度ではなく第１仮全閉開度に完全に到達するまで、このフィードバック制御が継続して行われる。そして、比較例では、実開度Ｐｖが第１仮全閉開度に到達してから（時刻ｔ１４）、実開度Ｐｖを機関要求目標開度Ｓｖに到達させるようにフィードバック制御（テーリング制御）が行われる。その結果、比較例では、時刻ｔ１５において、実開度ＰｖがＷＧＶ３１の真の全閉位置に対応する開度に到達し、当該開度に実開度Ｐｖが固定されて変化しなくなる。

このような比較例では、ＷＧＶ３１の全閉要求が発せられてからＷＧＶ３１が全閉開度に設定されるまでの時間が「Ｔ２」となっており、この時間Ｔ２は、本実施形態において、ＷＧＶ３１の全閉要求が発せられてからＷＧＶ３１が全閉開度に設定されるまでの時間Ｔ１よりも長い。これは、比較例では、実開度Ｐｖが第１仮全閉開度に到達するまでに遅れが発生したからである、つまり実開度Ｐｖを第１仮全閉開度に到達させるためのフィードバック制御が行われた期間Ｔ２１が長かったためである。
一般的に、フィードバック制御では、過渡時の動作において目標開度に対して実開度がオーバーシュート及びアンダーシュートをしないようにフィードバックゲインマッチングを行うが、このときにフィードバックゲインをブレーキ効果が大きくなる設定としている場合には、目標到達直前の減速が大きくなる。そのため、比較例では、実開度Ｐｖを第１仮全閉開度に一致させるようにＷＧＡ３４をフィードバック制御しているときに、オーバーシュート及びアンダーシュートは発生せずに実開度Ｐｖが最終目標値である第１仮全閉開度にほぼ近づいている状態であるが、この最終目標開度へ完全に到達するまでの遅れが大きくなったのである。つまり、実開度Ｐｖが第１仮全閉開度付近で停滞する期間が長くなったのである。

これに対して、本実施形態では、実開度Ｐｖが第１仮全閉開度ではなく、第１仮全閉開度に予め設定した量を加算した開度として定めた第２仮全閉開度に到達したときに、実開度Ｐｖを第１仮全閉開度に到達させようとするフィードバック制御を終了して、実開度Ｐｖを機関要求目標開度Ｓｖに到達させようとするフィードバック制御（テーリング制御）へと切り替えている。したがって、本実施形態によれば、比較例のように実開度Ｐｖが第１仮全閉開度付近で停滞することが回避されて、ＷＧＶ３１の全閉要求が発せられてからＷＧＶ３１が全閉開度に設定されるまでの時間が短縮されたのである。

次に、図７を参照して、本発明の実施形態によるＷＧＶ開度の制御方法を実行した場合と比較例によるＷＧＶ開度の制御方法を実行した場合の過給圧の挙動について説明する。図７では、グラフＧ４１は、本実施形態によるＷＧＶ開度の制御方法を実行した場合の過給圧の時間変化を示し、グラフＧ４２は、比較例によるＷＧＶ開度の制御方法を実行した場合の過給圧の時間変化を示している。図７に示すように、比較例によれば、過給圧上昇に遅れが発生しているが、本実施形態によれば、過給圧が速やかに上昇していることがわかる。これは、本実施形態によれば、上述したように、ＷＧＶ３１の全閉要求が発せられてからＷＧＶ３１が全閉開度に設定されるまでの時間が短縮されたからである。

次に、図８を参照して、本発明の実施形態によるエンジンの制御装置の具体的な動作を、フローチャートに従って説明する。図８は、本発明の実施形態によるエンジンの制御装置の動作を示すフローチャートである。このフローは、制御装置５０によって所定の周期で繰り返し実行される。

まず、ステップＳ１０１では、制御装置５０は、全閉位置学習部５０３による全閉位置学習が完了しているか否かを判定する。つまり、制御装置５０は、例えば今回イグニッションがオンにされてから、ＷＧＶ３１が排気バイパス通路３０を完全に塞ぐ作動位置である基準位置の学習が完了しているか否かを判定する（この場合、前回イグニッションがオンにされたときに学習された基準位置は含まないものとする）。

ステップＳ１０１の判定の結果、全閉位置学習が完了していると判定された場合（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）、処理はステップＳ１０２に進む。ステップＳ１０２では、制御装置５０は、全閉位置学習部５０３による全閉位置学習によって学習された基準位置に対して温度変化による基準位置のばらつき（具体的には基準位置の開側への温度による変化量）のみを加算した位置に対応する開度を、第１仮全閉開度として設定する。そして、処理はステップＳ１０４に進む。

他方で、全閉位置学習が完了していないと判定された場合（ステップＳ１０１：Ｎｏ）、処理はステップＳ１０３に進む。ステップＳ１０３では、制御装置５０は、基準位置のばらつき範囲の上限位置（ばらつき範囲における開側の境界位置）に対応する開度を、第１仮全閉開度として設定する。つまり、制御装置５０は、組み付け公差や、熱膨張や、摩耗や、温度変化によるポジションセンサ５３の特性変化などの全てのばらつきの合計を基準位置に適用した開度を、第１仮全閉開度として設定する。そして、処理はステップＳ１０４に進む。なお、全閉位置学習が完了していない状況としては、例えばエンジン１０の始動時などが該当する。

次いで、ステップＳ１０４では、制御装置５０は、機関要求目標標開度Ｓｖが第１仮全閉開度以下であるか否かを判定する。この判定は、機関要求目標開度Ｓｖが、全閉位置のばらつきや温度特性などを考慮したときに真のＷＧＶ開度が全閉となっている可能性がある開度（第１仮全閉開度）であるか否かを判定することに相当する。

ステップＳ１０４の判定の結果、機関要求目標標開度Ｓｖが第１仮全閉開度よりも大きいと判定された場合には（ステップＳ１０４：Ｎｏ）、真のＷＧＶ開度が全閉となっている可能性はない。この場合には、上記した第１条件も第２条件も成立していないので、処理はステップＳ１０９に進み、制御装置５０は、通常通り、実開度Ｐｖが機関要求目標開度Ｓｖとなるようにフィードバック制御を行う。そして、処理は終了する。

他方で、機関要求目標標開度Ｓｖが第１仮全閉開度以下であると判定された場合には（ステップＳ１０４：Ｙｅｓ）、真のＷＧＶ開度が全閉となっている可能性がある開度であると考えられる。この場合、処理はステップＳ１０５に進み、制御装置５０は、実開度Ｐｖが第２仮全閉開度よりも大きいか否かを判定する。この判定では、実開度Ｐｖが、フィードバック制御による収束遅れを考慮して、全閉位置のばらつきや温度特性などを考慮したときに真のＷＧＶ開度が全閉となっている可能性がある開度（第１仮全閉開度）に予め設定した量を加算した開度（第２仮全閉開度）よりも大きいか否かを判定している。

ステップＳ１０５の判定の結果、実開度Ｐｖが第２仮全閉開度よりも大きいと判定された場合（ステップＳ１０５：Ｙｅｓ）、処理はステップＳ１０６に進む。この場合には、第１条件が成立しているため、制御装置５０は、最終目標開度を第１仮全閉開度に設定して、最終目標開度としての第１仮全閉開度と実開度Ｐｖとに基づいて、実開度Ｐｖを徐々に第１仮全閉開度に到達させるようにＷＧＡ３４をフィードバック制御する（ステップＳ１０６）。そして、処理は終了する。

他方で、実開度Ｐｖが第２仮全閉開度以下であると判定された場合（ステップＳ１０５：Ｎｏ）、処理はステップＳ１０７に進む。この場合には、第１条件が成立していない。ステップＳ１０７では、制御装置５０は、機関要求目標開度Ｓｖが、実開度Ｐｖの変化速度がほぼ基準速度となるようにテーリング制御するときの目標開度（テーリング時目標開度）以下であるか否かを判定する。この判定は、テーリング制御を継続するか否かを判定するために行っている。上記したようにテーリング制御ではテーリング時目標開度を機関要求目標開度Ｓｖに向けて徐々に低下させていくが、低下させたテーリング時目標開度が機関要求目標開度Ｓｖを下回った場合にはテーリング制御を継続すべきではないと言える。

ステップＳ１０７の判定の結果、機関要求目標開度Ｓｖがテーリング時目標開度以下であると判定された場合（ステップＳ１０７：Ｙｅｓ）、処理はステップＳ１０８に進む。この場合には、テーリング時目標開度が機関要求目標開度Ｓｖを下回っていないので、テーリング制御を継続すべきである。したがって、ステップＳ１０８において、制御装置５０は、テーリング制御を実行する。具体的には、制御装置５０は、実開度Ｐｖの変化速度を所定の基準速度によって制限するように、つまり実開度Ｐｖをほぼ基準速度で低下させるように、最終目標開度を機関要求目標開度Ｓｖに向けて徐々に低下させて、この最終目標開度と実開度Ｐｖとに基づきＷＧＡ３４をフィードバック制御する。そして、処理は終了する。

他方で、機関要求目標開度Ｓｖがテーリング時目標開度よりも大きいと判定された場合（ステップＳ１０７：Ｎｏ）、処理はステップＳ１０９に進む。この場合には、テーリング時目標開度が機関要求目標開度Ｓｖを下回っているので、テーリング制御を実行すべきではない。したがって、ステップＳ１０９において、制御装置５０は、実開度Ｐｖが機関要求目標開度Ｓｖとなるようにフィードバック制御を行う。そして、処理は終了する。

次に、本発明の実施形態によるエンジンの制御装置の作用効果について説明する。

本実施形態によれば、ＷＧＶ３１をほぼ全閉開度に駆動するときに、最初に、全閉開度よりも開側の第１仮全閉開度を目標開度に設定してＷＧＡ３４を駆動し、この駆動によってＷＧＶ開度が第１仮全閉開度よりも更に開側の第２仮全閉開度に到達した後に、目標開度を第１仮全閉開度よりも閉側の開度に切り替えてＷＧＡ３４を駆動する。これにより、ＷＧＶ３１が衝突限界速度を超えて全閉位置に突き当たることを回避することができると共に、そのように衝突限界速度を超えないように制御したことに起因する過給圧上昇の応答性低下を改善することができる。よって、加速レスポンスなどを改善することができる。

また、本実施形態によれば、第１仮全閉開度として、基準位置のばらつき範囲の上限位置に対応するＷＧＶ開度を適用するので、ＷＧＶ３１が高速駆動された状態で全閉位置へ突き当たることをより確実に回避できる。

また、本実施形態によれば、ＷＧＶ３１をほぼ全閉開度に設定すべく上記したような制御を行うときに、ＷＧＶ３１の基準位置を学習するので、この後、学習されたＷＧＶ３１の基準位置に基づき、ＷＧＶ開度を精度良く検出することができると共に、ＷＧＶ開度を精度良く制御することができる。

また、本実施形態によれば、上記のような基準位置の学習が完了している場合には、第１仮全閉開度として、基準位置のばらつき範囲の上限位置に替えて、学習された基準位置に対して温度変化による基準位置のばらつきを加算した位置に対応するＷＧＶ開度を適用する。これにより、第１仮全閉開度が小さくなる（閉側になる）ので、第１仮全閉開度を目標開度に設定して制御した後にＷＧＶ開度を機関要求目標開度Ｓｖに向かって制御する時間を短縮することができ、過給圧上昇の応答性低下を効果的に改善することができる。

また、本実施形態によれば、機関要求目標開度Ｓｖが第１仮全閉開度以下で且つ実開度Ｐｖが第２仮全閉開度よりも大きい場合には、第１仮全閉開度を目標開度に設定して実開度Ｐｖを第１仮全閉開度に一致させるようにアクチュエータ操作量を演算し、他方で、機関要求目標開度Ｓｖが第１仮全閉開度以下で且つ実開度Ｐｖが第２仮全閉開度以下である場合には、第１仮全閉開度よりも閉側の開度を目標開度に設定して実開度Ｐｖを機関要求目標開度Ｓｖに一致させるようにアクチュエータ操作量を演算する。これにより、高速で全閉位置に突き当たることがないようにＷＧＶ３１を動作させつつ、このときの過給圧上昇の応答性低下を適切に改善することができる。

また、本実施形態によれば、機関要求目標開度Ｓｖが第１仮全閉開度以下で且つ実開度Ｐｖが第２仮全閉開度以下である場合には、実開度Ｐｖを機関要求目標開度Ｓｖに到達させるように制御している間、実開度Ｐｖの変化速度を所定の基準速度によって制限するようにアクチュエータ操作量を演算する。これにより、実開度Ｐｖが第２仮全閉開度に到達した後に、ＷＧＶ３１が衝突限界速度を超えて全閉位置に突き当たることを確実に回避することができる。

１０ エンジン
１１ 吸気通路
１５ 排気通路
２０ ターボチャージャ
２０１ コンプレッサ
２０２ タービン
３０ 排気バイパス通路
３１ ウエストゲートバルブ（ＷＧＶ）
３４ ウエストゲートアクチュエータ（ＷＧＡ）
５０ 制御装置
５３ ポジションセンサ
５０１ 目標過給圧演算部
５０２ 機関要求目標開度演算部
５０３ 全閉位置学習部
５０４ 実開度演算部
５０５ ＷＧＡ操作量演算部
５０６ ＷＧＡ駆動部

Claims (7)

1. エンジンの制御装置であって、
   エンジンの排気通路上に設けられたタービンと、エンジンの吸気通路上に設けられ、前記タービンと一体に回転するコンプレッサとを備えるターボチャージャと、
   前記タービンの上流側と下流側とを連通する排気バイパス通路上に設けられ、この排気バイパス通路を流れる排気ガスの流量を調整するウエストゲートバルブと、
   前記ウエストゲートバルブの開弁位置を変更して、その開度を調整するように駆動されるアクチュエータと、
   前記ウエストゲートバルブの開弁位置を検出するポジションセンサと、
   エンジンの運転状態に応じた前記ターボチャージャによる目標過給圧が実現されるように、前記アクチュエータを駆動する制御を行って前記ウエストゲートバルブの開度を調整するコントローラと、
   を有し、
   前記コントローラは、前記ウエストゲートバルブをほぼ全閉開度に向けて前記アクチュエータによって駆動する場合に、最初に、全閉開度よりも開側の第１仮全閉開度を前記ウエストゲートバルブの目標開度に設定して前記アクチュエータを駆動し、このアクチュエータの駆動によって、前記ポジションセンサにより検出された前記ウエストゲートバルブの開弁位置に対応する実開度が、前記第１仮全閉開度よりも更に開側の第２仮全閉開度に到達した後に、前記目標開度を前記第１仮全閉開度よりも閉側の開度に切り替えて前記アクチュエータを駆動して、前記ウエストゲートバルブがほぼ全閉開度に設定されるようにする、ことを特徴とするエンジンの制御装置。
2. 前記第１仮全閉開度には、前記ウエストゲートバルブが前記排気バイパス通路を完全に塞ぐ位置である基準位置のばらつき範囲の上限位置に対応する開度が適用される、請求項１に記載のエンジンの制御装置。
3. 前記コントローラは、前記ウエストゲートバルブをほぼ全閉開度に向けて前記アクチュエータによって駆動する場合に、前記ポジションセンサにより検出された前記ウエストゲートバルブの開弁位置に基づき、前記ウエストゲートバルブが前記排気バイパス通路を完全に塞ぐ位置である基準位置を学習する全閉位置学習部を備える、請求項１又は２に記載のエンジンの制御装置。
4. 前記第１仮全閉開度には、前記コントローラの前記全閉位置学習部による前記基準位置の学習が完了していない場合には、前記基準位置のばらつき範囲の上限位置に対応する開度が適用され、前記全閉位置学習部による前記基準位置の学習が完了している場合には、学習された基準位置に対して温度変化による基準位置のばらつきを適用した位置に対応する開度が適用される、請求項３に記載のエンジンの制御装置。
5. 前記第２仮全閉開度には、予め定めた所定開度を前記第１仮全閉開度に対して加算した開度が適用される、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のエンジンの制御装置。
6. 前記コントローラは、
   エンジンの運転状態に基づき前記目標過給圧を演算する目標過給圧演算部と、
   実過給圧を前記目標過給圧に到達させるために前記ウエストゲートバルブに設定すべき開度である機関要求目標開度を演算する機関要求目標開度演算部と、
   前記ウエストゲートバルブが前記排気バイパス通路を完全に塞ぐ位置である基準位置に基づき、前記ポジションセンサにより検出された前記ウエストゲートバルブの開弁位置を実開度に変換する実開度演算部と、
   前記実開度を所定の目標開度に到達させるために前記アクチュエータを操作すべき量であるアクチュエータ操作量を演算するアクチュエータ操作量演算部と、
   前記アクチュエータ操作量を前記アクチュエータに出力するアクチュエータ駆動部と、
   を備え、
   前記アクチュエータ操作量演算部は、
   前記機関要求目標開度が前記第１仮全閉開度以下で、且つ前記実開度が前記第２仮全閉開度よりも大きい場合には、前記第１仮全閉開度を前記所定の目標開度に設定して、前記実開度を前記第１仮全閉開度に到達させるように前記アクチュエータ操作量を演算し、
   前記機関要求目標開度が前記第１仮全閉開度以下で、且つ前記実開度が前記第２仮全閉開度以下である場合には、前記第１仮全閉開度よりも閉側の開度を前記所定の目標開度に設定して、前記実開度を前記機関要求目標開度に到達させるように前記アクチュエータ操作量を演算する、請求項１乃至５のいずれか一項に記載のエンジンの制御装置。
7. 前記コントローラの前記アクチュエータ操作量演算部は、前記機関要求目標開度が前記第１仮全閉開度以下で、且つ前記実開度が前記第２仮全閉開度以下である場合には、前記実開度を前記機関要求目標開度に到達させようとしている間、前記実開度の変化速度を所定の基準速度によって制限するように前記アクチュエータ操作量を演算する、請求項６に記載のエンジンの制御装置。

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