JP6904233B2 - ウェイストゲートバルブの制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、排気タービン式過給機における排気タービンを迂回して排気を流すバイパス流路に設置されたウェイストゲートバルブの開度を制御するウェイストゲートバルブの制御装置に関する。

特許文献１に見られるように、ウェイストゲートバルブを採用する排気タービン式過給機において、ウェイストゲートバルブの開度調整を通じて過給圧の制御を行うものがある。

特開平５−２３１１６５号公報

上記のようなウェイストゲートバルブの開度変更の抗力となるフリクションの大きさには、同バルブやその駆動機構の構成部品の製造公差による個体差が存在する。そのため、開度制御の応答性にも個体差があり、ウェイストゲートバルブの開度制御の制御性を悪化させる要因となっている。

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、フリクションの個体差による開度制御の制御性の悪化を抑えられるウェイストゲートバルブの制御装置を提供することにある。

上記課題を解決するウェイストゲートバルブの制御装置は、排気タービン式過給機におけるタービンホイールを迂回して排気を流す排気バイパス通路に設置されたウェイストゲートバルブの開度を制御するものであって、ウェイストゲートバルブの開度変更を開始する際に同ウェイストゲートバルブの開度を微小振動させる微小振動制御を行う。

上記ウェイストゲートバルブの制御装置では、ウェイストゲートバルブの開度変更を開始する際に同ウェイストゲートバルブの開度を微小振動させる微小振動制御が行われる。微小振動が開始すると、静摩擦から動摩擦への移行により、ウェイストゲートバルブの開度変更の抗力となるフリクションが小さくなる。そして、その結果、個体差によるフリクションのばらつきの幅も小さくなるため、フリクションの個体差による開度制御の応答性のばらつきが抑えられる。したがって、上記ウェイストゲートバルブの制御装置によれば、フリクションの個体差による開度制御の制御性の悪化を抑えられる。

ウェイストゲートバルブの制御装置の一実施形態が制御対象とするウェイストゲートバルブが設置されたエンジンの吸排気系の構成を示す模式図。 同実施形態の制御装置が適用されるエンジンの排気タービン式過給機の断面構造を模式的に示す図。 上記実施形態の制御装置におけるウェイストゲートバルブの開度制御に係る制御構造を示すブロック図。 同制御装置が実行する微小振動制御ルーチンのフローチャート。 微小振動制御電流の波形を示すグラフ。 微小振動制御を実施しない場合のウェイストゲートバルブの開度制御の実施態様の一例を示すタイムチャート。 上記実施形態のウェイストゲートバルブの制御装置による開度制御の実施態様の一例を示すタイムチャート。

以下、ウェイストゲートバルブの制御装置の一実施形態を、図１〜図７を参照して詳細に説明する。

まず、図１を参照して、本実施形態のウェイストゲートバルブの制御装置が適用されたエンジン１０の吸排気系の構成を説明する。なお、同図における白矢印はエンジン１０の吸気系における吸気の流れ方向を示しており、黒矢印はエンジン１０の排気系における排気の流れ方向を示している。

同図に示すように、本実施形態のウェイストゲートバルブの制御装置は、６つの気筒＃１〜＃６が第１バンク１１Ａ及び第２バンク１１Bの２つのバンクに分かれて配置されたＶ型６気筒のエンジン１０に適用されている。なお、エンジン１０の気筒の点火順序は、気筒＃１、気筒＃２、気筒＃３、気筒＃４、気筒＃５、気筒＃６の順となっている。そして、気筒＃１、気筒＃３、気筒＃５の３つの気筒が第１バンク１１Ａに、気筒＃２、気筒＃４、気筒＃６の３つの気筒が第２バンク１１Ｂに、それぞれ配置されている。

エンジン１０は、第１バンク１１Ａ側、第２バンク１１Ｂ側の２つの排気タービン式過給機１２Ａ、１２Ｂを備えている。各排気タービン式過給機１２Ａ、１２Ｂには、吸気を圧縮するコンプレッサ１３Ａ、１３Ｂと、排気を受けてコンプレッサ１３Ａ、１３Ｂを駆動するタービン１４Ａ、１４Ｂと、がそれぞれ設けられている。

エンジン１０は、第１バンク１１Ａ側の排気タービン式過給機１２Ａのコンプレッサ１３Ａが設けられた第１吸気通路１５Ａと、第２バンク１１Ｂ側の排気タービン式過給機１２Ｂのコンプレッサ１３Ｂが設けられた第２吸気通路１５Ｂと、を備えている。第１吸気通路１５Ａ及び第２吸気通路１５Ｂは、合流した上でサージタンク１６に接続されており、吸気はこのサージタンク１６から各気筒＃１〜＃６に分配供給される。

各コンプレッサ１３Ａ、１３Ｂには、回転に応じて吸気を圧縮するコンプレッサホイール１７Ａ、１７Ｂがそれぞれ設けられている。また、コンプレッサ１３Ａ、１３Ｂには、コンプレッサホイール１７Ａ、１７Ｂを迂回して吸気を流す吸気バイパス通路１８Ａ、１８Ｂと、吸気バイパス通路１８Ａ、１８Ｂを開閉するエアバイパスバルブ１９Ａ、１９Ｂと、がそれぞれ設けられている。

第１吸気通路１５Ａ及び第２吸気通路１５Ｂにおけるコンプレッサ１３Ａ、１３Ｂよりも上流側の部分には、第１吸気通路１５Ａ及び第２吸気通路１５Ｂを流れる吸気の流量を検出するエアフローメータ２０Ａ、２０Ｂと、大気圧を検出する大気圧センサ２１Ａ、２１Ｂと、がそれぞれ設けられている。また、第１吸気通路１５Ａ及び第２吸気通路１５Ｂにおけるコンプレッサ１３Ａ、１３Ｂよりも下流側の部分には、吸気の流量を調整するための弁であるスロットルバルブ２２Ａ、２２Ｂと、吸気を冷却するインタークーラ２３Ａ、２３Ｂと、がそれぞれ設けられている。さらに、第１吸気通路１５Ａ及び第２吸気通路１５Ｂにおけるコンプレッサ１３Ａ、１３Ｂよりも下流側、且つスロットルバルブ２２Ａ、２２Ｂよりも上流側の部分には、過給圧ＰＢを検出する過給圧センサ２４Ａ、２４Ｂがそれぞれ設けられている。なお、以下の説明では、過給圧ＰＢの値を、コンプレッサ１３Ａ、１３Ｂよりも下流側、且つスロットルバルブ２２Ａ、２２Ｂよりも上流側の部分の吸気の圧力の絶対値で表している。

また、エンジン１０は、第１バンク１１Ａの各気筒＃１、＃３、＃５の排気が流れる第１排気通路２５Ａと、第２バンク１１Ｂの各気筒＃２、＃４、＃６の排気を流す第２排気通路２５Ｂと、を備えている。そして、第１排気通路２５Ａには、第１バンク１１Ａ側の排気タービン式過給機１２Ａのタービン１４Ａが設けられており、第２排気通路２５Ｂには、第２バンク１１Ｂ側の排気タービン式過給機１２Ｂのタービン１４Ｂが設けられている。第１排気通路２５Ａ及び第２排気通路２５Ｂにおけるタービン１４Ａ、１４Ｂよりも下流側の部分には、各気筒＃１〜＃６で燃焼した混合気の空燃比を検出するための空燃比センサ２６Ａ、２６Ｂがそれぞれ設けられている。さらに、第１排気通路２５Ａ及び第２排気通路２５Ｂにおける空燃比センサ２６Ａ、２６Ｂよりも下流側の部分には、排気を浄化するための触媒装置２７Ａ、２７Ｂがそれぞれ設けられている。

各タービン１４Ａ、１４Ｂには、通過する排気を受けて回転するタービンホイール２８Ａ、２８Ｂがそれぞれ設けられている。各排気タービン式過給機１２Ａ、１２Ｂにおいてタービンホイール２８Ａ、２８Ｂはコンプレッサホイール１７Ａ，１７Ｂに一体回転可能に連結されている。そして、タービンホイール２８Ａ、２８Ｂの回転を受けてコンプレッサホイール１７Ａ、１７Ｂが回転することで、コンプレッサ１３Ａ、１３Ｂが駆動する。また、各タービン１４Ａ、１４Ｂには、タービンホイール２８Ａ、２８Ｂを迂回して排気を流す排気バイパス通路２９Ａ、２９Ｂと、排気バイパス通路２９Ａ、２９Ｂを開閉するウェイストゲートバルブ３０Ａ、３０Ｂと、がそれぞれ設けられている。

図２に、第１バンク１１Ａ側の排気タービン式過給機１２Ａの部分断面構造を示す。なお、第２バンク１１Ｂ側の排気タービン式過給機１２Ｂも、第１バンク１１Ａ側の排気タービン式過給機１２Ａと同様の構成となっている。

排気タービン式過給機１２Ａ（１２Ｂ）のタービン１４Ａ（１４Ｂ）には、タービンホイール２８Ａ（２８Ｂ）の径方向外側の部分を周回するスクロール通路３１と、外部に排気を排出するための排気流出口３２と、が設けられている。また、タービン１４Ａ（１４Ｂ）には、スクロール通路３１と排気流出口３２とを直接連通するように上述の排気バイパス通路２９Ａ（２９Ｂ）が設けられている。そして、排気バイパス通路２９Ａ（２９Ｂ）における排気流出口３２側の開口に、ウェイストゲートバルブ３０Ａ（３０Ｂ）が設けられている。

ウェイストゲートバルブ３０Ａ（３０Ｂ）は、排気バイパス通路２９Ａ（２９Ｂ）の排気流出口３２側の開口から離れる方向（以下、開き方向と記載する）、及び同開口に近づく方向（以下、閉じ方向と記載する）に動作可能にタービン１４Ａ（１４Ｂ）に取り付けられている。以下の説明では、ウェイストゲートバルブ３０Ａ（３０Ｂ）が上記開口を閉塞するまで閉じられた状態を同ウェイストゲートバルブ３０Ａ（３０Ｂ）の全閉という。また、ウェイストゲートバルブ３０Ａ、３０Ｂがその動作範囲の開き方向における限界となる動作位置に位置している状態を同ウェイストゲートバルブ３０Ａ（３０Ｂ）の全開という。さらに、全閉となる動作位置（以下、全閉位置と記載する）からの開き方向へのウェイストゲートバルブ３０Ａ（３０Ｂ）の動作位置の変化量を、同ウェイストゲートバルブ３０Ａ（３０Ｂ）の開度という。

ウェイストゲートバルブ３０Ａ（３０Ｂ）には、ロッド３３を介してアクチュエータ３４が連結されている。アクチュエータ３４には、直流モータ３５が内蔵されている。そして、通電に応じて直流モータ３５が発生する動力を、ロッド３３を介して伝達することで、ウェイストゲートバルブ３０Ａ（３０Ｂ）に駆動力が加えられるようになっている。さらに、アクチュエータ３４には、ウェイストゲートバルブ３０Ａ（３０Ｂ）の開度（以下、ＷＧＶ開度と記載する）を検出するための開度センサ３６が設けられている。

本実施形態の制御装置３７は、エンジン制御用のマイクロコンピュータとして構成されており、エンジン１０の吸気制御の一環として、ウェイストゲートバルブ３０Ａ（３０Ｂ）の駆動制御を行っている。制御装置３７には、上述のエアフローメータ２０Ａ、２０Ｂ、大気圧センサ２１Ａ、２１Ｂ、過給圧センサ２４Ａ、２４Ｂ、空燃比センサ２６Ａ、２６Ｂ、及び開度センサ３６の検出結果が入力されている。さらに制御装置３７には、エンジン１０が搭載された車両の走行速度（車速ＳＰＤ）を検出する車速センサ３８、同車両の運転者のアクセルペダル踏込量（アクセル開度ＡＣＣＰ）を検出するアクセル開度センサ３９などの検出結果も入力されている。

なお、エンジン１０の運転中のウェイストゲートバルブ３０Ａ（３０Ｂ）には、タービンホイール２８Ａ（２８Ｂ）を通過する際の圧力損失により発生するスクロール通路３１と排気流出口３２との排気の差圧により、開き方向の力が加わっている。そのため、ＷＧＶ開度は、アクチュエータ３４から加えられた閉じ方向の駆動力と、上記差圧による開き方向の力との釣り合いにより定まる。なお、スクロール通路３１、排気流出口３２間の排気の差圧は、エンジン１０の背圧に、ひいては過給圧に応じて変化する値となる。また、アクチュエータ３４が発生する駆動力は、直流モータ３５に流す駆動電流に応じて変化する値となる。よって、ＷＧＶ開度は、過給圧と駆動電流との関係により定まるようになっている。これに対して制御装置３７は、エンジン１０の吸気制御の一環として行うウェイストゲートバルブ３０Ａ（３０Ｂ）の開度制御に際して、直流モータ３５の駆動電流を調整することで、ＷＧＶ開度を調整している。

図３に、エンジン１０の吸気制御にかかる制御装置３７の制御構造を示す。吸気制御に際して制御装置３７はまず、目標トルク演算処理Ｐ１００において、アクセル開度や車速等に基づき、エンジン１０が発生するトルクの目標値である目標トルクを演算する。そして、制御装置３７は、吸気目標値演算処理Ｐ１１０において、目標トルクに基づき、吸気制御の制御量であるインマニ圧、過給圧、及び吸気流量の目標値（目標インマニ圧、目標過給圧、目標吸気流量）を演算する。インマニ圧は、サージタンク１６における吸気の圧力を表している。

過給圧が大気圧以下となる自然吸気領域でエンジン１０が運転される場合の目標過給圧は、大気圧の標準値として予め設定された標準大気圧（1013.25［hPa］）に設定される。また、過給圧が大気圧を超過する過給領域でエンジン１０が運転される場合の目標インマニ圧、目標過給圧には同じ値が設定される。そして、制御装置３７は、スロットル駆動制御Ｐ１２０において、目標インマニ圧の実現に必要なスロットルバルブ２２Ａ、２２Ｂの開度を求め、その開度となるようにスロットルバルブ２２Ａ、２２Ｂの駆動制御を行う。

一方、制御装置３７は、目標電流演算処理Ｐ１３０において、目標過給圧の実現に必要な直流モータ３５の駆動電流を目標電流の値として演算する。目標電流の演算に際してはまず、予め実験等で求められた目標過給圧とその実現に必要な駆動電流との関係を記憶した演算マップを参照して、目標過給圧から目標電流のフィードフォワード項が求められる。続いて、目標過給圧と過給圧との差から目標電流のフィードバック項が求められ、このフィードバック項をフィードフォワード項に加算した和が目標電流の値として演算される。

また、制御装置３７は、目標開度演算処理Ｐ１４０において、目標過給圧を実現するウェイストゲートバルブ３０Ａ、３０Ｂの開度を目標開度として演算する。制御装置３７には、予め実験等で求めた過給圧と同過給圧を実現するウェイストゲートバルブ３０Ａ、３０Ｂの開度との関係を記憶したマップが記憶されており、目標開度の演算は、このマップを参照して行われる。

さらに、制御装置３７は、後述する微小振動制御Ｐ１５０において、微小振動制御電流を演算する。そして、制御装置３７は、ウェイストゲートバルブ（ＷＧＶ）駆動制御Ｐ１６０において、両排気タービン式過給機１２Ａ、１２Ｂの直流モータ３５に流す駆動電流を、目標電流に微小振動制御電流を加えた和となるように制御する。

図４に、微小振動制御Ｐ１５０において制御装置３７が実行する微小振動制御ルーチンのフローチャートを示す。なお、本ルーチンの処理は、既定の制御周期毎に繰り返し実行される。

本ルーチンの処理が開始されると、まずステップＳ２００において、過給圧制御中であるか否かが判定される。過給圧制御は、過給圧の制御を目的としたウェイストゲートバルブ３０Ａ、３０Ｂの制御であり、エンジン１０が過給領域で運転されているときに、過給圧制御よりも優先度の高い、触媒急速暖機や故障診断等を目的としたウェイストゲートバルブ３０Ａ、３０Ｂの制御の実行が要求されていないことを条件に実行される。ここで、過給圧制御の実行中であれば（ＹＥＳ）、ステップＳ２１０に処理が進められ、過給圧制御の実行中でなければ（ＮＯ）、ステップＳ２５０に処理が進められる。

ステップＳ２５０に処理が進められると、そのステップＳ２５０において微小振動制御電流の値として「０」が設定された後、今回の本ルーチンの処理が終了される。すなわち、この場合には、目標電流演算処理Ｐ１３０において演算した目標電流の値がそのまま、直流モータ３５に流す駆動電流の値となる。

ステップＳ２１０に処理が進められると、そのステップＳ２１０において、過給圧が既定の判定値α以上であるか否かが判定される。そして、過給圧が判定値α以上の場合には（ＹＥＳ）ステップＳ２２０に処理が進められ、過給圧が判定値α未満の場合には（ＮＯ）上述のステップＳ２５０に処理が進められる。

ステップＳ２２０に処理が進められると、そのステップＳ２２０において、目標吸気流量が既定の判定値β以上であるか否かが判定される。そして、目標吸気流量が判定値β以上の場合には（ＹＥＳ）ステップＳ２３０に処理が進められ、目標吸気流量が判定値β未満の場合には（ＮＯ）上述のステップＳ２５０に処理が進められる。

ステップＳ２３０に処理が進められると、そのステップＳ２３０において、目標開度の変化速度の絶対値が既定の判定値γ以上であるか否かが判定される。そして、目標開度の変化速度が判定値γ未満の場合には（ＮＯ）上述のステップＳ２５０に処理が進められ、同変化速度が判定値γ以上の場合には（ＹＥＳ）ステップＳ２４０に処理が進められる。ステップＳ２４０に処理が進められると、そのステップＳ２４０において、微小振動制御電流生成処理が実施された後、今回の本ルーチンの処理が終了される。微小振動制御電流生成処理では、下記の態様で微小振動制御電流が生成される。

図５に示すように、微小振動制御処理において微小振動制御電流は、振幅中心を０とした既定の振幅ε、既定の周期Ｔａのパルス波形を描いて推移する値となるように生成される。よって、微小振動制御ルーチンにおいてステップＳ２４０に処理が進められる場合の直流モータ３５に流す駆動電流の値は、目標電流演算処理Ｐ１３０において演算した目標電流の値を中心に微小振動する値となる。なお、微小振動制御電流の振幅ε、及び周期Ｔａは、フリクションが製造公差の上限値となったウェイストゲートバルブ３０Ａ、３０Ｂの直流モータ３５に対して、同微小振動制御電流を駆動電流として流した場合に、ＷＧＶ開度の微小振動が発生するように設定されている。

こうした微小振動制御Ｐ１５０では、過給圧が判定値α以上、且つ目標吸気流量が判定値β以上であり（Ｓ２１０：ＹＥＳ、且つＳ２２０：ＹＥＳ）、更に目標開度の変化速度が判定値γ以上であること（Ｓ２３０：ＹＥＳ）を条件に微小振動制御電流生成処理（Ｓ２４０）が実施される。高過給域で過給圧が目標過給圧をオーバーシュートすると、過給圧が過大となってタービンホイール２８Ａ、２８Ｂが過回転する虞がある。そのため、高過給域では、過給圧が目標過給圧をオーバーシュートしないように過給圧制御を行う必要がある。これに対して過給圧が判定値α以上、且つ目標吸気流量が判定値β以上であることは、過給圧制御での過給圧のオーバーシュートを許容できない高過給域でエンジン１０が運転されていることを表している。一方、ＷＧＶ開度を変更する際には、目標開度の値も変化するため、目標開度の変化速度が判定値γ以上であることは、ＷＧＶ開度の変更が要求されていることを表している。
（本実施形態の作用効果）
本実施形態の作用及び効果について説明する。

ウェイストゲートバルブ３０Ａ、３０Ｂの開度変更に際しては、同バルブ３０Ａ、３０Ｂやその駆動機構の各摺動部のフリクションが抗力として作用する。こうしたフリクションの大きさには製造公差による個体差が存在し、その差が開度制御の応答性にばらつきを生じさせる虞がある。本実施形態では、こうしたフリクションの個体差による開度制御の応答性のばらつきを抑えるため、微小振動制御Ｐ１５０を実施している。

図６は、微小振動制御Ｐ１５０を実施せずにウェイストゲートバルブ３０A、３０Ｂの開度制御を行った場合の加速時における過給圧制御の実施態様を示す。この場合には常に、目標電流演算処理Ｐ１３０で演算した目標電流の値がそのまま、直流モータ３５に流す駆動電流の値として設定される。なお、同図には、排気タービン式過給機１２Ａ、１２Ｂに設置されたウェイストゲートバルブ３０Ａ、３０Ｂのフリクションが、製造公差の中央値である場合の過給圧及びＷＧＶ開度の推移が実線で、製造公差の上限値である場合の過給圧及びＷＧＶ開度の推移が一点鎖線で、それぞれ示されている。

同図では、過給圧と目標過給圧との差が一定の値以下となる時刻ｔ１までの期間はＷＧＶ開度を全閉位置に保持し、時刻ｔ１から過給圧が目標過給圧に到達するまでは、過給圧の上昇に応じてＷＧＶ開度を次第に大きくするように、ウェイストゲートバルブ３０Ａ、３０Ｂの開度制御が行われている。ＷＧＶ開度の変更を開始する際には、ウェイストゲートバルブ３０Ａ、３０Ｂのフリクション（静摩擦）が抗力として作用する。そのため、フリクションが大きい個体ほど、開度変更を指令した時刻ｔ１から実際にＷＧＶ開度が変化し始めるまでの遅延時間が長くなる。こうした遅延時間が長い場合、同図に一点鎖線で示すフリクションが製造公差の上限値である個体の場合のように、過給圧が目標過給圧をオーバーシュートする虞がある。このように、微小振動制御Ｐ１５０を実施しない場合には、ウェイストゲートバルブ３０Ａ、３０Ｂのフリクションの個体差により、開度制御の応答性にばらつきが生じる虞がある。そして、そうした応答性のばらつきが過給圧のオーバーシュートやアンダーシュートを招くことから、開度制御の制御性が悪化することになる。

図７は、本実施形態の場合の加速時における過給圧制御の実施態様を示す。同図の場合も、過給圧と目標過給圧との差が一定の値以下となる時刻ｔ１までの期間はＷＧＶ開度を全閉位置に保持し、時刻ｔ１から過給圧が目標過給圧に到達するまでは、過給圧の上昇に応じてＷＧＶ開度を次第に大きくするように、ウェイストゲートバルブ３０Ａ、３０Ｂの開度制御が行われている。なお、ここでは、時刻ｔ１の時点で、過給圧は判定値αを超えており、且つ目標吸気流量は判定値βを超えているものとする。

こうした場合、時刻ｔ１にＷＧＶ開度の変更が要求されると、微小振動制御電流生成処理が実施されて、直流モータ３５に流す駆動電流の値が、目標電流演算処理Ｐ１３０において演算した目標電流の値を中心に微小振動する値となる。ここで、このときの駆動電流の微小振動の振幅が十分に大きい値に設定されていれば、フリクションの大小に拘らず、駆動電流の微小振動に応じてＷＧＶ開度も微小振動するようになる。こうしたＷＧＶ開度の微小振動は、その後の時刻ｔ２において、過給圧が目標過給圧の近傍まで上昇して、目標開度の変化速度が判定値γ未満となるまで継続される。すなわち、時刻ｔ１から時刻ｔ２までのＷＧＶ開度の変更が要求されている期間、ＷＧＶ開度を微小振動させる微小振動制御が実施されている。

なお、ＷＧＶ開度の変化が一旦始まれば、静摩擦から動摩擦への移行により、ウェイストゲートバルブ３０Ａ、３０Ｂのフリクションは小さくなり、同フリクションの個体差によるばらつきの幅も小さくなる。そのため、ＷＧＶ開度の変更を開始する時刻ｔ１に微小振動制御を行っていれば、フリクションの個体差による開度制御の応答性のばらつきが抑えられる。

なお、微小振動制御の実施は、アクチュエータ３４に大きな負荷を掛けるため、その長時間、或いは高頻度の実施は、アクチュエータ３４の耐久性の低下を招く虞がある。これに対して、本実施形態では、開度制御の応答性のばらつきが特に問題となる高過給域において、ＷＧＶ開度の変更が要求されている場合に限り、微小振動制御を行うようにしている。
以上の本実施形態のウェイストゲートバルブの制御装置によれば、以下の効果を奏することができる。

（１）本実施形態では、ウェイストゲートバルブ３０Ａ、３０Ｂの開度変更を開始する際にＷＧＶ開度を微小振動させる微小振動制御を行っている。そのため、フリクションの個体差による開度制御の制御性の悪化を抑えられる。

（２）フリクションの個体差により両ウェイストゲートバルブ３０Ａ、３０Ｂの開度制御の応答性にばらつきが生じると、バンク間のＷＧＶ開度のずれが生じるようになる。そして、その結果、バンク間に背圧の違いによる内部ＥＧＲ量や気筒内の残留ガス量のばらつきが生じて、燃焼が悪化する虞がある。その点、本実施形態では、フリクションの個体差による開度制御の応答性のばらつきを抑制することで、燃焼の悪化を招くバンク間のＷＧＶ開度のずれを抑えられるようになる。

（３）本実施形態では、過給圧のオーバーシュートがタービンホイール２８Ａ、２８Ｂの過回転を招くことから開度制御の応答性のばらつきが特に問題となる高過給域に限り、微小振動制御を実施するようにしている。また、本実施形態では、ＷＧＶ開度の変更が要求されているときに限り、微小振動制御を実施するようにしている。そのため、微小振動制御の実施に伴う負荷の増加によるアクチュエータ３４の耐久性の低下を抑えられる。

本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。

・上記実施形態では、高過給域であるか否かの判定を、過給圧と目標吸気流量とに基づいて行っていたが、それらのいずれか一方に基づいて同判定を行うようにしてもよい。また、目標吸気流量の代わりにエアフローメータ２０Ａ、２０Ｂの検出値に基づいて同判定を行うようにしてもよい。

・上記実施形態では、ＷＧＶ開度の変更が要求されているか否かを目標開度の変化速度に基づいて判定していたが、目標開度とＷＧＶ開度との差に基づいて同判定を行うようにしてもよい。
・上記実施形態では、高過給域に限り、微小振動制御を実施するようにしていたが、それ以外の運転域でも微小振動制御を行うようにしてもよい。

・上記実施形態では、ＷＧＶ開度の変更が要求されている間、微小振動制御を実施していたが、少なくともウェイストゲートバルブ３０Ａ、３０Ｂの開度変更の開始時を含むように微小振動制御を実施すれば、フリクションの個体差による開度制御の制御性の悪化を抑えることが可能である。

・上記実施形態では、ウェイストゲートバルブ３０Ａ、３０Ｂのアクチュエータ３４として、直流モータ３５への通電に応じて駆動力を発生する電動式のアクチュエータを採用していた。ＷＧＶ開度を微小振動させるように駆動力を制御可能なアクチュエータであれば、例えば真空ダイアフラム式等のそれ以外の方式のアクチュエータをその替わりに採用してもよい。

１０…エンジン、１１Ａ…第１バンク、１１Ｂ…第２バンク、１２Ａ、１２Ｂ…排気タービン式過給機、１４Ａ、１４Ｂ…タービン、２８Ａ、２８Ｂ…タービンホイール、２９Ａ、２９Ｂ…排気バイパス通路、３０Ａ、３０Ｂ…ウェイストゲートバルブ、３３…ロッド、３４…アクチュエータ、３５…直流モータ、３６…開度センサ、３７…制御装置。

Claims (1)

1. 排気タービン式過給機におけるタービンホイールを迂回して排気を流す排気バイパス通路に設置されたウェイストゲートバルブの開度を制御するウェイストゲートバルブの制御装置において、
   過給圧が既定の第１判定値以上であること、目標吸気流量が既定の第２判定値以上であること、前記ウェイストゲートバルブの目標開度の変化速度の絶対値が既定の第３判定値以上であることのすべてを満たした場合に、前記ウェイストゲートバルブの開度を微小振動させる微小振動制御を行う
   ウェイストゲートバルブの制御装置。

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