JP7003810B2 - 内燃機関の過給圧制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関の過給圧を制御する装置に関する。

特開２００６－２７４８３４号公報には、電動式のアクチュエータによって操作されるウエストゲートバルブ（ＷＧＶ）が開示されている。このＷＧＶアクチュエータの回転軸には、回転軸の回転と連動して回転するレバーが設けられている。レバーの一端には、ピンを介してロッドが連結されている。ＷＧＶは、このロッドの先に接続されている。ＷＧＶアクチュエータによってレバーを回転させるとロッドが軸方向に移動し、この結果、ＷＧＶが開閉動作する。

特開２００６－２７４８３４号公報 特開２０１５－０４０４８８号公報 特開２０１５－０４０４８７号公報

ロッドの他端に別のレバーを追加したリンク機構を考える。このリンク機構は、ＷＧＶアクチュエータ側のレバー（以下、「ＡＣＴレバー」ともいう。）と、ＷＧＶ側のレバー（以下、「ＷＧＶレバー」ともいう。）と、を備える４節型の構成となる。このような４節型の構成によれば、設計の自由度が増す。そのため、例えば、ＷＧＶアクチュエータをコンプレッサのハウジングに取り付けて、エンジンルームのスペースの有効活用を図ることができる。一方、節の総数が増えるため、リンク機構の構成に起因した機差間ばらつきの影響が大きくなる可能性がある。

本発明は、上述のような課題に鑑みてなされたものであり、ＷＧＶとＷＧＶアクチュエータとが４節型のリンク機構を介して連結される構成において、リンク機構の構成に起因した機差間ばらつきの影響を抑えることを目的とする。

第１の発明は、上述した課題を解決するための内燃機関の過給圧制御装置であり、次の特徴を有する。
前記過給圧制御装置は、ウエストゲートバルブと、電動式のアクチュエータと、リンク機構と、回転角度取得手段と、制御ユニットと、を備えている。
前記ウエストゲートバルブは、過給機のタービンをバイパスする経路に設けられている。
前記アクチュエータは、前記ウエストゲートバルブに接続されている。
前記リンク機構は、前記アクチュエータと前記ウエストゲートバルブの間に設けられる。前記リンク機構は、前記アクチュエータの出力を前記ウエストゲートバルブに伝達する。前記リンク機構は、ロッドと、第１レバーと、第２レバーと、を備えている。前記第１レバーは、前記ロッドの一端に連結されている。前記第２レバーは、前記ロッドの他端に連結されている。
前記回転角度取得手段は、前記第１レバーまたは前記第２レバーの回転角度を取得する。
前記制御ユニットは、前記アクチュエータの駆動力を制御する。
前記制御ユニットは、
前記回転角度に基づいて前記リンク機構のリンク比の実際の値を示す実リンク比を算出し、
前記リンク比は、前記第１レバーの長さ、前記第２レバーの長さ、前記第１レバーと前記ロッドがなす角度、及び前記第２レバーと前記ロッドがなす角度を用いて定義され、
内燃機関の運転状態に基づいて、前記リンク比の目標の値を示す目標リンク比および前記アクチュエータの目標駆動力を設定し、
前記実リンク比を前記目標リンク比で除した値を用いて、前記目標駆動力を補正する。

第２の発明は、第１の発明において更に次の特徴を有する。
前記実リンク比は、下記式（１）により算出される。
実リンク比＝（Ｌ２／Ｌ１）×（ｓｉｎβ／ｓｉｎα） ・・・（１）
ただし、Ｌ１は前記第１レバーの長さであり、Ｌ２は前記第２レバーの長さであり、αは前記第１レバーと前記ロッドがなす角度であり、βは前記第２レバーと前記ロッドがなす角度である。

第３の発明は、第１または第２の発明において更に次の特徴を有する。
前記タービンは少なくとも２つ設けられる。
前記タービンのそれぞれは、少なくとも２つの排気通路に並列に設けられる。
前記実リンク比は、前記リンク機構ごとに算出された実リンク比の平均値である。

第４の発明は、第１または第２の発明において更に次の特徴を有する。
前記第１レバーは、前記ロッドの前記アクチュエータ側の一端に位置する。
前記回転角度取得手段は、前記第１レバーの回転角度を取得する。
前記制御ユニットは、前記第１レバーの回転角度に基づいて前記実リンク比を算出する。

第５の発明は、第１または第２の発明において更に次の特徴を有する。
前記第２レバーは、前記ロッドの前記ウエストゲートバルブ側の一端に位置する。
前記回転角度取得手段は、前記第２レバーの回転角度を取得する。
前記制御ユニットは、前記第２レバーの回転角度に基づいて前記実リンク比を算出する。

第１および第２の発明によれば、実リンク比を目標リンク比で除した値によって目標駆動力が補正される。実リンク比はリンク機構のリンク比の実際の値を示し、目標リンク比はリンク機構のリンク比の目標の値を示す。リンク比は、第１レバーの長さ、第２レバーの長さ、第１レバーとロッドがなす角度、及び第２レバーとロッドがなす角度を用いて定義される。リンク比は、第１レバーまたは第２レバーの回転角度と相関を有し、実リンク比は、第１レバーまたは第２レバーの回転角度に基づいて算出される。そのため、実リンク比によれば、リンク機構の実際の作動状態を検出できる。したがって、機差間ばらつきの影響を抑えて過給圧の制御性を高めることができる。

第２の発明によれば、式（１）により実リンク比を算出することができる。

第３の発明によれば、リンク機構ごとに実リンク比が算出され、これらの平均値を用いて、各アクチュエータの目標駆動力が補正される。したがって、内燃機関が複数の過給機を備える場合に、これらの過給機に対応して設けられる複数のリンク機構の機差間ばらつきの影響を抑えることができる。

第４の発明によれば、内燃機関が単一の過給機を備える場合に、第１レバーの回転角度に基づいて、リンク機構の実際の作動状態を検出できる。

第５の発明によれば、内燃機関が単一の過給機を備える場合に、第２レバーの回転角度に基づいて、リンク機構の実際の作動状態を検出できる。

本発明の各実施の形態に係る過給圧制御装置に適用されるＷＧＶ駆動装置の構成を説明する図である。 電動ＡＣＴの構成を説明する図である。 ＤＣモータの電流指令値と、ＤＣモータの出力トルクとの関係を示す図である。 リンク比と、過給圧制御装置の概要とを説明する図である。 ＡＣＴ開度とリンク比のデータをプロットした図である。 本発明の実施の形態１において、ＥＣＵが駆動電流Ｉ_ＤＣＭを設定するときの制御構造を説明するブロック図である。 ＷＧＶ開度を説明する図である。 本発明の実施の形態２において、ＥＣＵが駆動電流Ｉ_ＤＣＭを設定するときの制御構造を説明するブロック図である。 ツインターボシステムの構成を説明する図である。 本発明の実施の形態３において、ＥＣＵ５０が電動ＡＣＴ１８Ｒおよび１８Ｌを駆動するときの処理の流れを説明するフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。ただし、以下に示す実施の形態において各要素の個数、数量、量、範囲等の数に言及した場合、特に明示した場合や原理的に明らかにその数に特定される場合を除いて、その言及した数に、この発明が限定されるものではない。また、以下に示す実施の形態において説明する構造やステップ等は、特に明示した場合や明らかに原理的にそれに特定される場合を除いて、この発明に必ずしも必須のものではない。

実施の形態１．
先ず、図１乃至図６を参照して、本発明の実施の形態１について説明する。

１．ＷＧＶ駆動装置の構成
本発明の実施の形態１に係る内燃機関の過給圧制御装置は、ＷＧＶの開閉動作に基づいて過給圧を調整する内燃機関に適用される。図１は、実施の形態１に係る過給圧制御装置に適用されるＷＧＶ駆動装置の構成を説明する図である。図１に示すＷＧＶ駆動装置は、過給機１０に取り付けられている。過給機１０は、コンプレッサ１２と、タービン１４とを備えている。コンプレッサ１２は内燃機関の吸気通路に設けられており、タービン１４は同内燃機関の排気通路に設けられる。このような過給機１０の構成は公知であるため、詳細な説明は省略する。

タービン１４のハウジングには、タービン１４の上流側と下流側を連通する開口部（ウエストゲート）が形成されている。このウエストゲートを開閉するために設けられるのがＷＧＶである。ＷＧＶは、タービン１４のハウジングに取り付けられた従動回転軸１６などを介して電動アクチュエータ（以下、「電動ＡＣＴ」ともいう。）１８に接続されている。

電動ＡＣＴ１８のカバーには、原動回転軸２０が取り付けられている。原動回転軸２０には、原動回転軸２０と一体に回転するＡＣＴレバー２２が設けられている。ＡＣＴレバー２２は、原動ピン２４を介してロッド２６に連結されている。ロッド２６は、従動ピン２８を介してＷＧＶレバー３０に連結されている。ＷＧＶレバー３０は、従動回転軸１６と一体的に回転する。

従動回転軸１６、原動回転軸２０、ＡＣＴレバー２２、原動ピン２４、ロッド２６、従動ピン２８およびＷＧＶレバー３０は、「リンク機構」を構成する。従動回転軸１６、原動回転軸２０、原動ピン２４および従動ピン２８は節と見なせるため、このリンク機構は４節式のリンク機構とも呼ばれる。

原動回転軸２０が回転するとＡＣＴレバー２２が回転し、その回転がロッド２６、ＷＧＶレバー３０に伝達される。そして、ＷＧＶレバー３０が回転すると従動回転軸１６が回転し、ＷＧＶが開閉動作を行う。

図２は、電動ＡＣＴ１８の構成を説明する図である。図２に示すように、電動ＡＣＴ１８はＤＣモータを備えており、図２にはこのＤＣモータの軸に連結されたピニオン３２が描かれている。ピニオン３２は原動平歯ギヤ３４と噛み合うように設けられている。原動平歯ギヤ３４は、従動平歯ギヤ３６を介して出力ギヤ３８に連結されている。出力ギヤ３８には、原動回転軸２０の回転角度を検出する開度センサ４０が取り付けられている。

ＤＣモータが通電されることでピニオン３２が正逆いずれかの方向に回転し、ピニオン３２の回転が原動平歯ギヤ３４、従動平歯ギヤ３６および出力ギヤ３８に伝達される。そして、出力ギヤ３８が回転すると原動回転軸２０が回転する。

２．ＷＧＶ駆動装置を用いた過給圧制御
本実施の形態１では、内燃機関の過給圧を目標過給圧にするために、ＷＧＶの閉じ力またはＷＧＶ開度（以下、「ＷＧＶの駆動力」と総称する。）を制御する。ＷＧＶの駆動力は、具体的に、ＤＣモータに入力する電流値（以下、「駆動電流Ｉ_ＤＣＭ」ともいう。）に基づいて制御する。図３は、ＤＣモータの電流指令値と、ＤＣモータの出力トルクとの関係を示す図である。図３に示すように、電流指令値とモータ出力トルクの関係が線形となる。よって、適切な駆動電流Ｉ_ＤＣＭを設定すれば、ＤＣモータの出力トルクをＷＧＶに伝達してＷＧＶの駆動力を制御できる。

２．１ リンク比について
ただし、４節式のリンク機構を使用する場合は、その構成に起因した機差間ばらつきを考慮する必要がある。そこで、本実施の形態１では、リンク機構のリンク比を用いてＷＧＶの駆動力を制御する。このリンク比について、図４を参照して説明する。図４に示すように、リンク比は下記式（１）により定義される。
リンク比＝（Ｌｗｇ／Ｌａｃｔ）＊（ｓｉｎβ／ｓｉｎα） ・・・（１）
ただし、ＬｗｇはＷＧＶレバー３０の長さであり、ＬａｃｔはＡＣＴレバー２２の長さであり、βはＷＧＶレバー３０とロッド２６がなす角度であり、αはＡＣＴレバー２２とロッド２６がなす角度である。

原動回転軸２０の回転角度を「ＡＣＴ開度」と定義する。ＡＣＴ開度とリンク比の間には相関がある。図５は、ＡＣＴ開度とリンク比のデータをプロットした図である。この図から分かるように、過給圧制御に使用する回転角度の範囲においては、ＡＣＴ開度に対するリンク比のばらつきが、所望のＷＧＶの駆動力の制御の実行に十分な範囲に収まる。したがって、ＡＣＴ開度とリンク比の間には相関があると言える。図５の関係は、ＡＣＴ開度からリンク比を算出するための制御マップとしてＥＣＵ５０（入出力インターフェース、ＣＰＵ、メモリなどを備える電子制御ユニットをいう。図４参照）のメモリに格納されている。

２．２ リンク比を用いた駆動電流Ｉ_ＤＣＭの設定手法
図６は、本実施の形態１において、ＥＣＵ５０が駆動電流Ｉ_ＤＣＭを設定するときの制御構造を説明するブロック図である。なお、この制御構造は、ＥＣＵ５０のメモリに記憶されているプログラムをＥＣＵ５０のＣＰＵが実行することにより実現される。

図５に示すように、ＥＣＵ５０は、基本駆動電流Ｉ_{ＤＣＭ_ＢＡＳＥ}にハード補償電流Ｉ_{ＤＣＭ_ＣＯＭ}を加える。基本駆動電流Ｉ_{ＤＣＭ_ＢＡＳＥ}は、目標過給圧に基づいて設定されるＤＣモータの電流値である。目標過給圧は、内燃機関の運転状態（例えば、回転速度と負荷）に基づいて設定される過給圧の目標値である。ハード補償電流Ｉ_{ＤＣＭ_ＣＯＭ}は、全開状態にあるＷＧＶを閉じ方向に動かすために最低限必要なＤＣモータの電流値である。

ＥＣＵ５０は、また、リンク比の推定を行う。リンク比の推定は、実際のＡＣＴ開度Ｄ_{ＡＣＴ_Ａ}に対してだけでなく、目標とするＡＣＴ開度Ｄ_{ＡＣＴ_Ｔ}に対しても行われる。ＡＣＴ開度Ｄ_{ＡＣＴ_Ｔ}は、目標過給圧に基づいて設定されるＡＣＴ開度の目標値である。これらのＡＣＴ開度を制御マップ（図５参照）に適用することで、実際のリンク比Ｒ_{ＬＮＫ_Ａ}および目標のリンク比Ｒ_{ＬＮＫ_Ｔ}が算出される。

リンク比Ｒ_{ＬＮＫ_Ａ}およびＲ_{ＬＮＫ_Ｔ}の算出後、ＥＣＵ５０は、補正係数を算出する。補正係数は、リンク比Ｒ_{ＬＮＫ_Ａ}をリンク比Ｒ_{ＬＮＫ_Ｔ}で除した値である。この補正係数の算出後、ＥＣＵ５０は、電流値（Ｉ_{ＤＣＭ_ＢＡＳＥ}＋Ｉ_{ＤＣＭ_ＣＯＭ}）に補正係数（Ｒ_{ＬＮＫ_Ａ}／Ｒ_{ＬＮＫ_Ｔ}）を乗じる。さらに、この乗算値に対して上限ガード値と下限ガード値を用いたガード処理を行い、最終的な駆動電流Ｉ_ＤＣＭを得る。

３．効果
以上説明した実施の形態１によれば、ＡＣＴ開度と相関関係を有するリンク比を用いることで、４節式のリンク機構の構成に起因した機差間ばらつきを小さくすることができる。したがって、４節式のリンク機構を用いる場合においても、過給圧制御の制御性を高めることができる。

なお、上記実施の形態１では、ＡＣＴレバー２２が上記第１の発明の「第１レバー」に相当している。また、ＷＧＶレバー３０が上記第１の発明の「第２レバー」に相当している。また、開度センサ４０が上記第１の発明の「回転角度取得手段」に相当している。また、ＥＣＵ５０が上記第１の発明の「制御ユニット」に相当している。また、リンク比Ｒ_{ＬＮＫ_Ａ}が上記第１の発明の「実リンク比」に相当している。リンク比Ｒ_{ＬＮＫ_Ｔ}が上記第１の発明の「目標リンク比」に相当している。

実施の形態２．
次に、図７乃至図８を参照して、本発明の実施の形態２について説明する。なお、上記実施の形態１と重複する内容の説明については適宜省略する。

１．実施の形態２の過給圧制御の特徴
上記実施の形態１では、原動回転軸２０の回転角度（ＡＣＴ開度）に基づいて駆動電流Ｉ_ＤＣＭを設定した。本実施の形態２では、従動回転軸１６の回転角度に基づいて駆動電流Ｉ_ＤＣＭを設定する。ＷＧＶの全閉位置を基準とした従動回転軸１６の回転角度を「ＷＧＶ開度」と定義する。図７は、ＷＧＶ開度を説明する図である。図７に示すバイパス経路をＷＧＶが閉塞するときの位置が、ＷＧＶの全閉位置である。この全閉位置から反時計回りに進む方向がＷＧＶ開度である。ＷＧＶ開度は、従動回転軸１６の回転角度を検出する開度センサを別途設けて直接取得してもよい。ＷＧＶを全閉操作しているときのＡＣＴ開度を学習し、従動回転軸１６の回転角度を推定してもよい。なお、ＷＧＶ開度の取得処理は、ＥＣＵ５０が行う。

上記実施の形態１では、ＡＣＴ開度とリンク比が相関関係を有することに基づいて制御マップを作成した。本実施の形態２では、ＷＧＶ開度とリンク比との相関関係に基づいて制御マップを作成する。ＡＣＴ開度とリンク比が相関関係を有することから分かるように、ＷＧＶ開度とリンク比も相関関係を有する。したがって、図５と同様の相関関係を求めることで、ＷＧＶ開度からリンク比を算出するための制御マップが作成できる。この制御マップは、ＥＣＵ５０のメモリに格納される。

２ リンク比を用いた駆動電流Ｉ_ＤＣＭの設定手法
図８は、本実施の形態２において、ＥＣＵ５０が駆動電流Ｉ_ＤＣＭを設定するときの制御構造を説明するブロック図である。なお、この制御構造は、ＥＣＵ５０のメモリに記憶されているプログラムをＥＣＵ５０のＣＰＵが実行することにより実現される。

図８の内容は、基本的には図６の内容と同じである。図６と異なるのは、リンク比の推定が実際のＷＧＶ開度Ｄ_{ＷＧＶ_Ａ}と、目標とするＷＧＶ開度Ｄ_{ＷＧＶ_Ｔ}と、に対して行われる点である。これらのＷＧＶ開度を制御マップに適用すると、実際のリンク比Ｒ_{ＬＮＫ_Ａ}および目標のリンク比Ｒ_{ＬＮＫ_Ｔ}が算出される。

３．効果
以上説明した実施の形態２によれば、ＷＧＶ開度と相関関係を有するリンク比を用いることで、４節式のリンク機構の構成に起因した機差間ばらつきを小さくすることができる。したがって、上記実施の形態１と同じ効果を得ることができる。

実施の形態３．
次に、図９乃至図１０を参照して、本発明の実施の形態３について説明する。なお、上記実施の形態１と重複する内容の説明については適宜省略する。

１．実施の形態３のシステムの構成
上記実施の形態１および２では、シングルターボシステムを前提とした。本実施の形態３では、ツインターボシステムを前提とする。図９は、ツインターボシステムの構成を説明する図である。図９に示すシステムは、並列する２つのＷＧＶ駆動装置を備えている。これらのＷＧＶ駆動装置の構成は、図１および図２で説明したとおりである。なお、図９においては、説明の便宜上、これらのＷＧＶ駆動装置の構成要素を「Ｒ」および「Ｌ」を用いて表現している。

図９に示すシステムは、タービン１４Ｒに接続されたエンジン６０Ｒと、タービン１４Ｌに接続されたエンジン６０Ｌとを備えている。エンジン６０Ｒおよび６０Ｌは、サージタンク６２およびインタークーラ６４を共有している。インタークーラ６４の上流側の吸気通路は分岐している。コンプレッサ１２Ｒ側の吸気通路には、スロットル６６Ｒとエアクリーナー６８Ｒが設けられており、コンプレッサ１２Ｌ側の吸気通路には、スロットル６６Ｌとエアクリーナー６８Ｌが設けられている。タービン１４Ｒの下流側の排気通路とタービン１４Ｌの下流側の排気通路は独立している。タービン１４Ｒの下流側の排気通路には触媒マフラ７０Ｒが設けられており、タービン１４Ｌの下流側の排気通路には触媒マフラ７０Ｌが設けられている。

２．実施の形態３の過給圧制御の特徴
上記実施の形態１では、リンク比Ｒ_{ＬＮＫ_Ａ}をリンク比Ｒ_{ＬＮＫ_Ｔ}で除すことにより補正係数を算出した。本実施の形態３では、リンク比Ｒ_{ＬＮＫ_Ａ}とリンク比Ｒ_{ＬＮＫ_Ｔ}がＷＧＶ駆動装置ごとに算出される。また、本実施の形態３では、各リンク比Ｒ_{ＬＮＫ_Ａ}の平均値を求める。そして、この平均値を各リンク比Ｒ_{ＬＮＫ_Ｔ}で除すことにより補正係数を算出する。以下、説明の便宜上、タービン１４Ｒ側のリンク比Ｒ_{ＬＮＫ_Ａ}およびＲ_{ＬＮＫ_Ｔ}を「リンク比Ｒ_{ＬＮＫ_ＡＲ}」および「リンク比Ｒ_{ＬＮＫ_ＴＲ}」ともいう。また、タービン１４Ｌ側のリンク比Ｒ_{ＬＮＫ_Ａ}およびＲ_{ＬＮＫ_Ｔ}を「リンク比Ｒ_{ＬＮＫ_ＡＬ}」および「リンク比Ｒ_{ＬＮＫ_ＴＬ}」ともいう。また、平均値を「平均リンク比Ｒ_{ＬＮＫ_ＡＶＥ}」ともいう。

図１０は、本実施の形態３において、ＥＣＵ５０が電動ＡＣＴ１８Ｒおよび１８Ｌを駆動するときの処理の流れを説明するフローチャートである。なお、この図に示すルーチンは、ＥＣＵ５０のメモリに記憶されているプログラムをＥＣＵ５０のＣＰＵが実行することにより実現される。

図１０に示すルーチンにおいて、ＥＣＵ５０は、先ず、ＡＣＴ開度Ｄ_{ＡＣＴ_ＡＲ}およびＡＣＴ開度_{ＡＣＴ_ＡＬ}を読み込む（ステップＳ１）。これらのＡＣＴ開度は、各ＷＧＶ駆動装置の開度センサ４０から取得された原動回転軸２０の回転角度である。

ステップＳ１に続き、ＥＣＵ５０は、リンク比Ｒ_{ＬＮＫ_ＡＲ}およびＲ_{ＬＮＫ_ＡＬ}を算出する（ステップＳ２）。これらのリンク比は、ステップＳ１で読み込んだＡＣＴ開度をそれぞれ制御マップ（図５参照）に適用することにより算出される。なお、このステップＳ２の処理と同時に、リンク比Ｒ_{ＬＮＫ_ＴＲ}およびＲ_{ＬＮＫ_ＴＬ}を算出してもよい。

ステップＳ２に続き、ＥＣＵ５０は、平均リンク比Ｒ_{ＬＮＫ_ＡＶＥ}を算出する（ステップＳ３）。ＥＣＵ５０は、下記式（２）を用いて平均リンク比Ｒ_{ＬＮＫ_ＡＶＥ}を算出する。
平均リンク比Ｒ_{ＬＮＫ_ＡＶＥ}＝（Ｒ_{ＬＮＫ_ＡＲ}＋Ｒ_{ＬＮＫ_ＡＬ}）／２ ・・・（２）

ステップＳ３に続き、ＥＣＵ５０は、駆動電流Ｉ_ＤＣＭを算出する（ステップＳ４）。ＥＣＵ５０は、先ず、リンク比Ｒ_{ＬＮＫ_ＴＲ}およびＲ_{ＬＮＫ_ＴＬ}を算出する。そして、ＥＣＵ５０は、下記式（３）および（４）を用いて駆動電流Ｉ_{ＤＣＭ_Ｒ}およびＩ_{ＤＣＭ_Ｌ}を算出する。なお、駆動電流Ｉ_{ＤＣＭ_Ｒ}はタービン１４Ｒ側のＤＣモータに入力する電流値であり、駆動電流Ｉ_{ＤＣＭ_Ｌ}はタービン１４Ｌ側のＤＣモータに入力する電流値である。
駆動電流Ｉ_{ＤＣＭ_Ｒ}＝（Ｒ_{ＬＮＫ_ＡＶＥ}／Ｒ_{ＬＮＫ_ＴＲ}）×Ｉ_{ＤＣＭ_ＢＡＳＥ} ・・・（３）
駆動電流Ｉ_{ＤＣＭ_Ｌ}＝（Ｒ_{ＬＮＫ_ＡＶＥ}／Ｒ_{ＬＮＫ_ＴＬ}）×Ｉ_{ＤＣＭ_ＢＡＳＥ} ・・・（４）

ステップＳ４に続き、ＥＣＵ５０は、駆動電流Ｉ_{ＤＣＭ_Ｒ}およびＩ_{ＤＣＭ_Ｌ}を出力する（ステップＳ５）。これにより、左右の電動ＡＣＴ１８Ｒおよび１８Ｌが駆動される。

３．効果
以上説明した実施の形態３によれば、リンク比Ｒ_{ＬＮＫ_ＡＲ}およびＲ_{ＬＮＫ_ＡＬ}ではなく、これらの平均値である平均リンク比Ｒ_{ＬＮＫ_ＡＶＥ}を用いて駆動電流Ｉ_{ＤＣＭ_Ｒ}およびＩ_{ＤＣＭ_Ｌ}が設定される。上記実施の形態１と同様にリンク比Ｒ_{ＬＮＫ_ＡＲ}やＲ_{ＬＮＫ_ＡＬ}を用いた場合は、左右のリンク比に差が生じることになる。そのため、タービン１４Ｒの上流の背圧とタービン１４Ｌの上流の背圧に差が生じ、または、タービン１４Ｒとタービン１４Ｌの膨張比に差が生じる可能性がある。

この点、平均リンク比Ｒ_{ＬＮＫ_ＡＶＥ}を用いることで、左右のリンク比に差が生じている場合であっても、背圧差や膨張比を揃えることができる。したがって、リンク比に差が生じている場合に比べて内部ＥＧＲを増やし、燃費を向上させることができる。また、リンク比に差が生じている場合に比べてスカベンジ量を増やし、過給レスポンスを向上させることもできる。更に、それぞれの過給機の回転速度を上限近くまで上昇して出力性能を向上させることもできる。

その他の実施の形態．
上記実施の形態３に係る過給圧制御装置は、以下のように変形することもできる。

上記実施の形態３においては、並列配置される過給機が２つのシステムを前提として説明した。しかしながら、並列配置される過給機の数は３以上でもよい。過給機の数が３以上の場合においても平均リンク比Ｒ_{ＬＮＫ_ＡＶＥ}を算出すれば、リンク機構間のリンク比の差に起因した不具合の発生を抑えることができる。

上記実施の形態３においては、実施の形態１を前提としてＡＣＴ開度のリンク比の相関関係に基づいてリンク比Ｒ_{ＬＮＫ_ＡＲ}およびＲ_{ＬＮＫ_ＡＬ}を求めた。しかしながら、上記実施の形態２と同様に、ＷＧＶ開度とリンク比の相関関係に基づいてリンク比Ｒ_{ＬＮＫ_ＡＲ}およびＲ_{ＬＮＫ_ＡＬ}を求めてもよい。

１０ 過給機
１２ コンプレッサ
１４ タービン
１６ 従動回転軸
１８ 電動アクチュエータ
２０ 原動回転軸
２２ ＡＣＴレバー
２４ 原動ピン
２６ ロッド
２８ 従動ピン
３０ ＷＧＶレバー
４０ 開度センサ
５０ ＥＣＵ

Claims (5)

1. 過給機のタービンをバイパスする経路に設けられたウエストゲートバルブと、
   前記ウエストゲートバルブに接続された電動式のアクチュエータと、
   前記アクチュエータと前記ウエストゲートバルブの間に設けられて前記アクチュエータの出力を前記ウエストゲートバルブに伝達するリンク機構であって、ロッドと、前記ロッドの一端に連結された第１レバーと、前記ロッドの他端に連結された第２レバーと、を備えるリンク機構と、
   前記第１レバーまたは前記第２レバーの回転角度を取得する回転角度取得手段と、
   前記アクチュエータの駆動力を制御する制御ユニットと、
   を備え、
   前記制御ユニットは、
   前記回転角度に基づいて前記リンク機構のリンク比の実際の値を示す実リンク比を算出し、
   前記リンク比は、前記第１レバーの長さ、前記第２レバーの長さ、前記第１レバーと前記ロッドがなす角度、及び前記第２レバーと前記ロッドがなす角度を用いて定義され、
   内燃機関の運転状態に基づいて、前記リンク比の目標の値を示す目標リンク比および前記アクチュエータの目標駆動力を設定し、
   前記実リンク比を前記目標リンク比で除した値を用いて、前記目標駆動力を補正する
   ことを特徴とする内燃機関の過給圧制御装置。
2. 前記実リンク比が、下記式（１）により算出されることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の過給圧制御装置。
   実リンク比＝（Ｌ２／Ｌ１）×（ｓｉｎβ／ｓｉｎα） ・・・（１）
   ただし、Ｌ１は前記第１レバーの長さであり、Ｌ２は前記第２レバーの長さであり、αは前記第１レバーと前記ロッドがなす角度であり、βは前記第２レバーと前記ロッドがなす角度である。
3. 前記タービンは少なくとも２つ設けられ、
   前記タービンのそれぞれは、少なくとも２つの排気通路に並列に設けられ、
   前記実リンク比は、前記リンク機構ごとに算出された実リンク比の平均値である
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関の過給圧制御装置。
4. 前記第１レバーは、前記ロッドの前記アクチュエータ側の一端に位置し、
   前記回転角度取得手段は、前記第１レバーの回転角度を取得し、
   前記制御ユニットは、前記第１レバーの回転角度に基づいて前記実リンク比を算出する
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関の過給圧制御装置。
5. 前記第２レバーは、前記ロッドの前記ウエストゲートバルブ側の一端に位置し、
   前記回転角度取得手段は、前記第２レバーの回転角度を取得し、
   前記制御ユニットは、前記第２レバーの回転角度に基づいて前記実リンク比を算出する
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関の過給圧制御装置。

Images