JP6998418B2 - ウェイストゲート弁の全閉位置学習装置 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関において吸気を過給する過給機のタービンをバイパスするバイパス通路に設けられ、過給圧を調整するためのウェイストゲート弁の全閉位置を学習するウェイストゲート弁の全閉位置学習装置に関する。

従来のこの種の学習装置として、例えば特許文献１に記載されたものが知られている。この学習装置では、学習対象のウェイストゲート弁（以下「ＷＧ弁」という）は、アクチュエータを有する駆動機構によって駆動される。ＷＧ弁の開度は、駆動機構を構成する構成部材の位置を介して、ＷＧ弁から離れた位置で検出される。また、アクチュエータを駆動し、ＷＧ弁を全閉位置に制御する全閉制御を行うとともに、全閉制御中に検出された検出開度の変化量が小さくなったときに、ＷＧ弁が全閉位置に到達したと判定し、そのときの検出開度がＷＧ弁の全閉位置として学習される。

特開２０１８－９６２２３号公報

上記の学習装置のように、アクチュエータにより駆動機構を介してＷＧ弁を駆動するとともに、ＷＧ弁の開度を、駆動機構の構成部材の位置を介し、ＷＧ弁から離れた位置で検出するような場合には特に、構成部材としてのばね部材の存在や変位の伝達ロスなどにより、アクチュエータの駆動に対してＷＧ弁の検出開度が変化しないヒステリシスを有する場合がある。

これに対し、上記の従来の学習装置では、全閉制御の開始後、検出開度の変化量が小さくなったときに、ＷＧ弁が全閉位置に到達したと判定する。このため、全閉制御中、ヒステリシスの影響で検出開度の変化量が小さくなった場合には、ＷＧ弁が全閉位置に到達していないにもかかわらず、到達したと誤判定されてしまい、全閉位置の学習精度が低下するおそれがある。

本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、アクチュエータに対するウェイストゲート弁のヒステリシスの影響を有効に回避し、ウェイストゲート弁の全閉位置をより精度良く学習することができるウェイストゲート弁の全閉位置学習装置を提供することを目的とする。

この目的を達成するために、本願の請求項１による発明は、内燃機関１の吸気を過給する過給機（実施形態における（以下、本項において同じ）ターボチャージャ１２）のタービン１２ａをバイパスするバイパス通路１１に設けられるとともに、アクチュエータ３１を駆動源とする駆動機構３０によりヒステリシスをもって駆動され、過給機による過給圧を調整するためのウェイストゲート弁１４の全閉位置を学習するウェイストゲート弁の全閉位置学習装置であって、駆動機構３０を構成する構成部材（ロッド３２）の位置を介してウェイストゲート弁１４の開度（検出開度ＷＧ）を検出する開度検出手段（弁開度センサ２３）と、アクチュエータ３１を駆動し、ウェイストゲート弁１４を全閉位置に制御する全閉制御手段（ＥＣＵ２０、図６のステップ１１、１２、１７）と、ウェイストゲート弁１４が全閉位置に制御された状態で開度検出手段により検出された開度を、ウェイストゲート弁１４の全閉位置（全閉開度学習値ＷＧＦＣ）として学習する学習手段（ＥＣＵ２０、図６のステップ２０、２１）と、全閉制御に先立ち、ヒステリシスの影響を回避するために、ヒステリシスの幅を上回るようにアクチュエータ３１を駆動し、ウェイストゲート弁１４を全閉位置よりも開放側の所定の開度位置に制御するヒステリシス回避制御手段（ＥＣＵ２０、図６のステップ７、８）と、を備えることを特徴とする。

この構成によれば、ウェイストゲート弁は、アクチュエータを駆動源とする駆動機構によりヒステリシスをもって駆動され、ウェイストゲート弁の開度は、駆動機構を構成する構成部材の位置を介して検出される。ウェイストゲート弁の全閉位置を学習する際には、アクチュエータを駆動し、ウェイストゲート弁を全閉位置に制御した状態で検出された検出開度が、ウェイストゲート弁の全閉位置として学習される。

また、本発明によれば、全閉制御に先立ち、ヒステリシス回避制御が実行される。このヒステリシス回避制御では、ヒステリシスの幅を上回るようにアクチュエータを駆動することによって、ウェイストゲート弁を全閉位置よりも開放側の所定の開度位置に制御する。これにより、アクチュエータに対するウェイストゲート弁のヒステリシスの影響を有効に回避し、ウェイストゲート弁を全閉位置に精度良く制御することによって、全閉位置の学習をより精度良く行うことができる。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載のウェイストゲート弁の全閉位置学習装置において、全閉制御の開始後、検出されたウェイストゲート弁１４の開度の変化量（開度変化量ΔＷＧ）が所定量ΔＷＧＲＥＦを上回ることを条件として、学習手段による全閉位置の学習を許可する学習許可手段（ＥＣＵ２０、図６のステップ１５、１６）を備えることを特徴とする。

この構成によれば、全閉制御の開始後、ウェイストゲート弁の開度の変化量が所定量を上回ることを条件として、全閉位置の学習が許可される。これにより、全閉制御において、ヒステリシスの影響を受けることなく、ウェイストゲート弁がアクチュエータの駆動に応じて動いていることを確認した上で、全閉位置の学習を適切に許可でき、それにより、全閉位置の学習精度をさらに高めることができる。

内燃機関の構成を模式的に示す図である。 ウェイストゲート弁及びその駆動機構に関し、（ａ）全体概略図、（ｂ）弁体及びポペット以外の部分側面図、（ｃ）弁体及びポペットの部分側面図である。 ウェイストゲート弁の動作を、（ａ）ロッド及びクランク、（ｂ）ポペット及び弁体について示す図である。 アクチュエータの通電デューティ比－ウェイストゲート弁の開度の特性を、ヒステリシス特性を含めて示す図である。 内燃機関の制御装置の構成を示すブロック図である。 ウェイストゲート弁の全閉位置の学習処理を示すフローチャートである。 図４の通電デューティ比－ウェイストゲート弁の開度の特性と、図６の全閉位置学習との関係を説明するための図である。 図６の全閉位置の学習処理によって得られる動作例を示すタイミングチャートである。 比較例によって得られる動作例を示すタイミングチャートである。

以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。図１に示す内燃機関（以下「エンジン」という）１は、例えば直列の４つの気筒６を有し、気筒６の燃焼室（図示せず）内に燃料を直接、噴射する直噴エンジンであり、車両（図示せず）に動力源として搭載されている。各気筒６には、燃料噴射弁７、点火プラグ８、吸気弁及び排気弁（いずれも図示せず）が設けられている。

また、エンジン１は、吸気通路２、排気通路１０、及び過給機としてのターボチャージャ１２を備えている。吸気通路２はサージタンク４に接続され、サージタンク４は、吸気マニホルド５を介して各気筒６の燃焼室に接続されている。

吸気通路２には、上流側から順に、ターボチャージャ１２の後述するコンプレッサ１２ｃ、ターボチャージャ１２で加圧された空気を冷却するためのインタークーラ３、及びスロットル弁１３が設けられている。スロットル弁１３は、スロットル（ＴＨ）アクチュエータ１３ａによって駆動される。サージタンク４には、吸気圧ＰＢを検出する吸気圧センサ２１が設けられ、吸気通路２には、吸入空気流量ＧＡＩＲを検出する吸入空気流量センサ２２が設けられている。

ターボチャージャ１２は、排気通路１０に設けられ、排ガスの運動エネルギにより回転駆動されるタービン１２ａと、吸気通路２に設けられ、シャフト１２ｂを介してタービン１２ａに連結されたコンプレッサ１２ｃを備えている。コンプレッサ１２ｃは、エンジン１に吸入される空気（吸気）を加圧し、過給を行う。吸気通路２には、コンプレッサ１２ｃをバイパスするバイパス通路１６が接続されており、バイパス通路１６には、バイパス通路１６を通過する空気の流量を調整するためのエアバイパス弁（以下「ＡＢ弁」という）１７が設けられている。

排気通路１０は、排気マニホルド９を介して各気筒６の燃焼室に接続されている。排気通路１０には、タービン１２ａをバイパスするバイパス通路１１が接続されており、バイパス通路１１の下流側の接続部には、バイパス通路１１を通過する排ガスの流量を調整するためのウェイストゲート弁（以下「ＷＧ弁」という）１４が設けられている。ＷＧ弁１４は、弁体１５を有しており、駆動機構３０によって駆動される。

図２に示すように、駆動機構３０は、アクチュエータ３１、ロッド３２、クランク３３、及びポペット３４を有する。アクチュエータ３１は、例えばダイヤフラムラム式の負圧アクチュエータで構成されている。具体的には、アクチュエータ３１は、ケース３１ａ内に設けられ、ロッド３２と反対側に負圧室を画成するダイヤフラム（いずれも図示せず）と、負圧室内に配置され、ダイヤフラムをロッド３２側に付勢するコイルばね（図示せず）と、負圧室と負圧源３１ｂを結ぶ負圧供給路３１ｃに設けられた負圧調整弁３１ｄを有する。

負圧調整弁３１ｄは、電磁弁で構成されており、後述するＥＣＵ２０による制御の下、通電パルスのデューティ比（以下「通電デューティ比」という）Ｅｄｕｔｙに応じて、負圧室に導入される負圧の大きさが制御され、通電デューティ比Ｅｄｕｔｙが大きいほど、負圧はより大きくなる。

ロッド３２は、一端部がダイヤフラムに連結され、ケース３１ａの外部に延びている。クランク３３は、一端部がロッド３２の他端部に回動自在にピン結合され、他端部において支軸３５に回動自在に支持されている。また、ポペット３４は、一端側のポペット軸３４ａの部分でクランク３３と一体に連結され、他端側に弁体１５を一体に保持している。弁体１５は、タービンハウジング１２ｄの開口（図示せず）を開閉する。

以上の構成により、通電デューティ比Ｅｄｕｔｙが０％で、負圧調整弁３１ｄが通電されていないときには、アクチュエータ３１の負圧室には負圧は導入されない。このため、ダイヤフラムに連結されたロッド３２は、コイルばねのばね力によって、アクチュエータ３１のケース３１ａから突出する方向（図３の下方）に移動する。それに伴い、クランク３３及びこれと一体のポペット３４が時計方向に回動することによって、ＷＧ弁１４が開弁し、弁体１５がタービンハウジング１２ｄを開放する（図３の点線）。この点線位置はＷＧ弁１４の全開位置である。

この開弁状態から、負圧調整弁３１ｄが通電されると、その通電デューティ比Ｅｄｕｔｙに応じた負圧が、アクチュエータ３１の負圧室に導入される。この負圧により、ロッド３２は、コイルばねのばね力に抗し、ダイヤフラムを介してケース３１ａ内に退避する方向（図３の上方）に引き寄せられ（矢印Ａ）、それに伴い、クランク３３及びポペット３４が反時計方向に回動する（矢印Ｂ）。これにより、ＷＧ弁１４が閉弁し、弁体１５がタービンハウジング１２ｄの開口を閉鎖する（図３の実線）。この実線位置は、弁体１５がタービンハウジング１２ｄの開口を完全に閉鎖する全閉位置に達した直後の状態を示しており、以下、クランク３３などのたわみが発生していないという意味で「たわみ無し全閉位置」という。

この閉弁状態から、通電デューティ比Ｅｄｕｔｙがさらに増加すると、増大した負圧によってロッド３２がより強い力で上方に引き寄せられ、弁体１５はタービンハウジング１２ｄに押し付けられる。その結果、図３に破線で示すように、クランク３３が上方にたわむとともに、それに応じて、ロッド３２が上方に変位量Ｃだけ移動する（図３の破線）。このように、破線位置は、クランク３３のたわみを含んでおり、以下、この意味において、「たわみ有り全閉位置」という。

また、ロッド３２の弁体１５と反対側の端部には、弁開度センサ２３が設けられている。弁開度センサ２３は、ロッド３２の軸線方向（図２（ｂ）の矢印Ｄ方向）の位置を検出することによって、ＷＧ弁１４の開度（以下「検出開度」という）ＷＧを検出する。この検出開度ＷＧは、ＷＧ弁１４が全開位置（図３の点線）にあるときに０で表され、たわみ無し全閉位置（同実線）にあるときに１００％で表され、たわみ有り全閉位置（同破線）にあるときに、１００％よりも大きな値で表される。

また、前述したように、アクチュエータ３１は、負圧で吸引されるダイヤフラムと、復帰ばねとして機能するコイルばねを有するため、図４に示すように、通電デューティ比Ｅｄｕｔｙの変更によって負圧が変化しても、その負圧変化分がコイルばねの伸縮に消費される結果、ＷＧ弁１４の検出開度ＷＧを変化しないというヒステリシス特性を有する。図４のΔＨはヒステリシス幅を表す。

図５は、エンジン１の制御装置の構成を示す。ＥＣＵ２０には、前述した吸気圧センサ２１、吸入空気流量センサ２２及び弁開度センサ２３の他、エンジン１の回転数（以下「エンジン回転数」という）ＮＥを検出する回転数センサ２４、車両Ｖのアクセルペダルの操作量（以下「アクセル開度」という）ＡＰを検出するアクセル開度センサ２５や、エンジン１の冷却水の温度（以下「エンジン水温」という）ＴＷを検出する水温センサ２６などが接続されており、それらの検出信号が入力される。ＥＣＵ２０の出力側には、燃料噴射弁７、点火プラグ８、ＴＨアクチュエータ１３ａ、アクチュエータ３１の負圧調整弁３１ｄ、及びＡＢ弁１７が接続されている。

ＥＣＵ２０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ及び入力インターフェース（いずれも図示せず）などから成るマイクロコンピュータで構成されている。ＥＣＵ２０は、上述した各種のセンサ２１～２６の検出信号などに応じ、エンジン制御として、エンジン１の運転状態（主としてエンジン回転数ＮＥ及び要求トルクＴＲＱＤ）に応じて、燃料噴射弁７による燃料噴射制御、点火プラグ８による点火制御、スロットル弁１３による吸入空気量制御、及びＷＧ弁１４による過給圧制御などを実行する。要求トルクＴＲＱＤは、主としてアクセル開度ＡＰに応じ、アクセル開度ＡＰが増加するほど、より大きくなるように算出される。

また、上記の過給圧制御では、エンジン１の運転状態に応じて、ＷＧ弁１４の目標開度ＷＧＣＭＤが設定されるとともに、弁開度センサ２３で検出された検出開度ＷＧが目標開度ＷＧＣＭＤに一致するように、アクチュエータ３１の負圧調整弁３１ｄの通電デューティ比制御が行われる。このため、ＷＧ弁１４の実際の開度を目標開度ＷＧＣＭＤに正確に一致させ、所望の過給圧を精度良く得るためには、弁開度センサ２３で検出される開度の精度を高めることが必要である。また、ＷＧ弁１４は、前述した駆動機構３０の構成上、ＷＧ弁１４の全閉位置付近において、弁開度の変化に対する過給圧の変化度合が大きいという特性を有するため、全閉位置の精度が特に要求される。

一方、弁開度センサ２３は、前述したように、ＷＧ弁１４の弁体１５の開度を直接、検出するのではなく、弁体１５に連結された駆動機構３０のロッド３２の軸線方向の位置を介して、検出開度ＷＧを間接的に得るように構成されている。このため、弁開度センサ２３で検出される検出開度ＷＧには、前述したヒステリシスによる誤差、クランク３３などの構成部材のたわみによる誤差や、温度依存誤差、経年的誤差などの様々な要因による多くの種類の誤差が含まれる。

本実施形態では、特にヒステリシスによる誤差の影響を回避するように、ＷＧ弁１４の全閉位置学習が行われる。具体的には、以下に述べるように、弁体１５が全閉位置に到達したときに弁開度センサ２３で検出された検出開度ＷＧを全閉開度学習値ＷＧＦＣとして学習し、記憶する。そして、その後に弁開度センサ２３で検出された検出開度ＷＧから全閉開度学習値ＷＧＦＣを減算した値を、そのときのＷＧ弁１４の開度（以下「弁開度」という）ＷＧＯとして算出する。ＷＧ弁１４の開度制御では、以上のように学習補正された弁開度ＷＧＯが用いられる。

実施形態では、全閉位置学習の処理がＥＣＵ２０によって実行され、ＥＣＵ２０が、全閉制御手段、学習手段、ヒステリシス回避制御手段、及び学習許可手段に相当する。

次に、図６を参照しながら、ＷＧ弁１４の全閉位置学習の処理について説明する。本処理は、ＥＣＵ２０において、所定時間ごとに繰り返し実行される。

本処理では、まずステップ１（「Ｓ１」と図示。以下同じ）において、学習ステータスＳ＿ＬＲＮが、学習の待機状態を表す「０」であるか否かを判別する。この答えがＹＥＳで、学習待機状態のときには、全閉位置の学習条件が成立しているか否かを判別する（ステップ２）。この学習条件として、例えば、エンジン３のアイドル運転状態や、アイドルストップ制御が行われる場合のアイドルストップ中など、学習の実行によるエンジン３の安定性への影響が小さいと推定される運転状態が挙げられる。ステップ２の答えがＮＯのときには、そのまま本処理を終了する。

一方、ステップ２の答えがＹＥＳで、全閉位置の学習条件が成立しているときには、ＷＧ弁１４を一旦、大きく開いた所定の開弁位置に駆動する初期開弁制御を実行するものとし、そのことを表すために学習ステータスＳ＿ＬＲＮを「１」にセットする（ステップ３）とともに、負圧調整弁３１ｄの通電デューティ比Ｅｄｕｔｙを所定の開弁位置に対応する小さい第１所定値Ｅｄ１に設定し（ステップ４）、本処理を終了する。この設定により、ＷＧ弁１４が大きく開いた開度に制御される（図７及び図８のｔ１～ｔ２）。

上記ステップ３の実行に伴い、前記ステップ１の答えがＮＯになり、その場合にはステップ５に進み、学習ステータスＳ＿ＬＲＮが「１」であるか否かを判別する。この場合には、その答えがＹＥＳになるので、ステップ６に進み、第１タイマ値ＴＭ＿Ｌ１が第１所定時間ＴＲＥＦ１以上であるか否かを判別する。この答えがＮＯで、初期開弁制御の開始後、第１所定時間ＴＲＥＦ１が経過していないときには、そのまま本処理を終了し、初期開弁制御を継続する。

一方、ステップ６の答えがＹＥＳで、初期開弁制御の開始後、第１所定時間ＴＲＥＦ１が経過したときには、前述したＷＧ弁１４のヒステリシスの影響を回避するためのヒステリシス回避制御に移行するものとし、そのことを表すために学習ステータスＳ＿ＬＲＮを「２」にセットする（ステップ７）とともに、通電デューティ比Ｅｄｕｔｙを第１所定値Ｅｄ１よりも大きい第２所定値Ｅｄ２に設定し（ステップ８）、本処理を終了する。この設定により、図７及び図８のｔ２～ｔ３間に示されるように、通電デューティ比Ｅｄｕｔｙが増加し、ヒステリシス幅ΔＨを上回ることによって、ヒステリシスの影響が回避される。

上記ステップ７の実行に伴い、前記ステップ５の答えがＮＯになり、その場合にはステップ９に進み、学習ステータスＳ＿ＬＲＮが「２」であるか否かを判別する。この場合には、その答えがＹＥＳになるので、ステップ１０に進み、第２タイマ値ＴＭ＿Ｌ２が第２所定時間ＴＲＥＦ２以上であるか否かを判別する。この答えがＮＯで、ヒステリシス回避制御の開始後、第２所定時間ＴＲＥＦ２が経過していないときには、そのまま本処理を終了し、ヒステリシス回避制御を継続する。

一方、ステップ１０の答えがＹＥＳで、ヒステリシス回避制御の開始後、第２所定時間ＴＲＥＦ２が経過したときには、ＷＧ弁１４を全閉位置に制御するための全閉制御に移行するものとし、そのことを表すために学習ステータスＳ＿ＬＲＮを「３」にセットする（ステップ１１）とともに、そのときの通電デューティ比Ｅｄｕｔｙに所定の増分量ΔＥｄを加算し（ステップ１２）、本処理を終了する。この設定により、図７及び図８のｔ３～ｔ４間に示されるように、本処理が実行されるごとに、通電デューティ比Ｅｄｕｔｙが増分量ΔＥｄずつ増加し、それに応じて、ＷＧ弁１４が全閉位置に向かって徐々に閉弁し、検出開度ＷＧは徐々に増加する。

上記ステップ１１の実行に伴い、前記ステップ９の答えがＮＯになり、その場合にはステップ１３に進み、今回のＷＧ弁１４の検出開度ＷＧとその前回値ＷＧＺとの差（＝ＷＧ－ＷＧＺ）を、ＷＧ弁１４の開度変化量ΔＷＧとして算出する。次に、学習許可フラグＦ＿ＬＲＮＯＫが「１」であるか否かを判別し（ステップ１４）、その答えがＮＯのときには、開度変化量ΔＷＧが所定量ΔＷＧＲＥＦよりも大きいか否かを判別する（ステップ１５）。

このステップ１５の答えがＹＥＳのときには、開度変化量ΔＷＧが所定量ΔＷＧＲＥＦ一旦、上回り、ＷＧ弁１４が動いていること（ヒステリシス幅ΔＨを脱したこと）が確認されたため、全閉位置の学習を許可するものとし、学習許可フラグＦ＿ＬＲＮＯＫを「１」にセットする（ステップ１６）。この状況は、図７の矢印Ｘと図８のｔ３直後に示されている。次に、通電デューティ比Ｅｄｕｔｙに増分量ΔＥｄを引き続き加算し（ステップ１７）、本処理を終了する。

ステップ１５の答えがＮＯで、開度変化量ΔＷＧが所定量ΔＷＧＲＥＦ以下のときには、ステップ１８に進み、第３タイマ値ＴＭ＿Ｌ３が第３所定時間ＴＲＥＦ３以上であるか否かを判別する。この答えがＮＯのときには、前記ステップ１７を実行し、本処理を終了する。一方、ステップ１８の答えがＹＥＳのとき、すなわち、全閉制御の開始後、第３所定時間ＴＲＥＦ３が経過しても、開度変化量ΔＷＧが所定量ΔＷＧＲＥＦを上回ったことが確認されなかったときには、今回の学習を許可しないものとして、学習ステータスＳ＿ＬＲＮを「０」にセットし（ステップ１９）、本処理を終了する。

前記ステップ１６が実行され、全閉位置の学習が許可されたときには、ステップ１４の答えがＹＥＳになり、その場合には、ステップ２０に進み、開度変化量ΔＷＧが所定量ΔＷＧＲＥＦよりも小さいか否かを判別する。この答えがＮＯのときには、前記ステップ１７を実行し、本処理を終了する。

一方、ステップ２０の答えがＹＥＳで、開度変化量ΔＷＧが所定量ΔＷＧＲＥＦを下回ったとき（図８のｔ３）には、ＷＧ弁１４が全閉位置に制御されたとして、そのときの検出開度ＷＧを全閉開度学習値ＷＧＦＣとして学習する（ステップ２１）。そして、全閉位置の学習が完了したことを表すために、学習完了フラグＦ＿ＬＲＮＤＯＮＥを「１」にセットする（ステップ２２）とともに、学習ステータスＳ＿ＬＲＮを「０」にセットし（ステップ２３）、本処理を終了する。

以上のように、本実施形態によれば、ＷＧ弁１４を全閉制御により全閉位置に制御した状態で弁開度センサ２３により検出された検出開度ＷＧを、全閉開度学習値ＷＧＦＣとして学習する全閉位置学習が実行される。また、全閉制御に先立ち、ヒステリシス回避制御を実行し、ＷＧ弁１４のヒステリシス幅ΔＨを上回るように、負圧調整弁３１ｄの通電デューティ比Ｅｄｕｔｙを第２所定値Ｅｄ２に設定し、アクチュエータ３１を駆動することによって、ＷＧ弁１４を全閉位置よりも開放側の所定の開度位置に制御する。これにより、アクチュエータ３１に対するＷＧ弁１４のヒステリシスの影響を有効に回避し、ＷＧ弁１４を全閉位置に精度良く制御することによって、全閉位置の学習を精度良く行うことができる。

また、全閉制御の開始後、ＷＧ弁１４の検出開度ＷＧの変化量Δが所定量ΔＷＧＲＥＦを上回ることを条件として、全閉位置の学習を許可する。これにより、全閉制御において、ヒステリシスの影響を受けることなく、ＷＧ弁１４がアクチュエータ３１の駆動に応じて動いていることを確認した上で、全閉位置の学習を適切に許可でき、それにより、全閉位置の学習精度をさらに高めることができる。

これに対し、図９は、本実施形態のようなヒステリシス回避制御を行わない場合の動作例を示す。この例では、全閉制御（ｔ１２～ｔ１３）に先立ち、ヒステリシス回避制御は行われないため、全閉制御の初期において、ヒステリシスの影響により開度変化量ΔＷＧが小さくなっており、この状態がＷＧ弁１４が全閉位置に制御された状態と誤認され、学習が行われるおそれがある。本実施形態によれば、このような全閉位置の誤認とそれに基づく全閉位置の学習を確実に回避することができる。

なお、本発明は、説明した実施形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。例えば、実施形態では、ウェイストゲート弁を駆動するアクチュエータとして、ダイヤフラム式の負圧アクチュエータを用いているが、これに限らず、駆動機構を含めて、ウェイストゲート弁の開度との間にヒステリシスを有するものである限り、他のタイプのアクチュエータを採用することができる。

また、実施形態では、全閉位置学習の許可の判定に用いる所定量ΔＷＧＲＥＦと、ＷＧ弁１４の全閉位置への到達の判定に用いる所定量ΔＷＧＲＥＦを、互いに同じ値に設定しているが、異なる値としてもよく、例えば、前者をより大きな値に設定してもよい。

さらに、実施形態は、電動機を有しない車両用のエンジンの例であるが、本発明は、これに限らず、ハイブリッド車両に電動機とともに搭載されたエンジンに適用してもよく、また、車両用以外のエンジン、例えば、クランクシャフトを鉛直に配置した船外機用のエンジンにも適用可能である。その他、本発明の趣旨の範囲内で、細部の構成を適宜、変更することが可能である。

１ エンジン（内燃機関）
１１ バイパス通路
１２ ターボチャージャ（過給機）
１２ａ タービン
１４ ＷＧ弁（ウェイストゲート弁）
２０ ＥＣＵ（全閉制御手段、学習手段、ヒステリシス回避制御手段、及び学習許可手 段）
２３ 弁開度センサ（開度検出手段）
３０ 駆動機構
３１ アクチュエータ
３２ ロッド（駆動機構の構成部材）
ＷＧ 検出開度（検出されたウェイストゲート弁の開度）
ＷＧＦＣ 全閉開度学習値（全閉位置）
ΔＷＧ 開度変化量（ウェイストゲート弁の開度の変化量）
ΔＷＧＲＥＦ 所定量

Claims (2)

1. 内燃機関の吸気を過給する過給機のタービンをバイパスするバイパス通路に設けられるとともに、アクチュエータを駆動源とする駆動機構によりヒステリシスをもって駆動され、前記過給機による過給圧を調整するためのウェイストゲート弁の全閉位置を学習するウェイストゲート弁の全閉位置学習装置であって、
   前記駆動機構を構成する構成部材の位置を介して前記ウェイストゲート弁の開度を検出する開度検出手段と、
   前記アクチュエータを駆動し、前記ウェイストゲート弁を全閉位置に制御する全閉制御を実行する全閉制御手段と、
   前記ウェイストゲート弁が全閉位置に制御された状態で前記開度検出手段により検出された開度を、前記ウェイストゲート弁の全閉位置として学習する学習手段と、
   前記全閉制御に先立ち、前記ヒステリシスの影響を回避するために、当該ヒステリシスの幅を上回るように前記アクチュエータを駆動し、前記ウェイストゲート弁を全閉位置よりも開放側の所定の開度位置に制御するヒステリシス回避制御手段と、
   を備えることを特徴とするウェイストゲート弁の全閉位置学習装置。
2. 前記全閉制御の開始後、前記検出されたウェイストゲート弁の開度の変化量が所定量を上回ることを条件として、前記学習手段による全閉位置の学習を許可する学習許可手段をさらに備えることを特徴とする、請求項１に記載のウェイストゲート弁の全閉位置学習装置。

Images