JP3809361B2

JP3809361B2 - アクチュエータの制御装置

Info

Publication number: JP3809361B2
Application number: JP2001323231A
Authority: JP
Inventors: 嘉康伊藤; 裕生衣畑; 裕二成田
Original assignee: Toyota Industries Corp; Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp; Toyota Motor Corp
Priority date: 2001-10-22
Filing date: 2001-10-22
Publication date: 2006-08-16
Anticipated expiration: 2021-10-22
Also published as: JP2003129853A; EP1304462B1; EP1304462A3; DE60216696T2; EP1304462A2; ES2278854T3; DE60216696D1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関に設けられた被駆動体を変位させるアクチュエータの制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、自動車用等の内燃機関には、アクチュエータにより駆動される各種の被駆動体が設けられている。こうした被駆動体としては、例えば可変ノズル型ターボチャージャの可変ノズル（ノズルベーン）があげられる。
【０００３】
上記可変ノズルは、ターボチャージャのタービンホイールへと内燃機関の排気を吹き付けるための排気経路に設けられ、開閉動作して同排気経路の排気流通面積を変更することで上記排気の流速を可変とするものである。このように排気の流速を可変とすることで、ターボチャージャの回転速度が変更され、内燃機関の過給圧（吸気圧）が調整されるようになる。
【０００４】
可変ノズルを開閉動作させるためのアクチュエータとしては、例えば直流（ＤＣ）モータを採用することが考えられる。そして、ＤＣモータを駆動して可変ノズルを所定の位置を基準位置として変位させることで、内燃機関の過給圧を変更するための可変ノズルの開度調整が行われることとなる。なお、可変ノズルの変位範囲における全閉側及び全開側の境界はそれぞれストッパによって決められ、これにより可変ノズルが過度に開き側や閉じ側に変位しないようにされる。
【０００５】
可変ノズルを変位させる際の基準位置としては、例えば可変ノズルが全開となったときの位置を採用することができる。この場合、機関始動直後に可変ノズルをストッパに突き当たるまで開き側に変位させ、同ストッパに突き当たったときの可変ノズルの位置（全開位置）が上記基準位置とされる。なお、機関始動直後など機関運転時に可変ノズルを全開側に変位させることができるのは、同変位によってタービンホイールに吹き付けられる排気の流速が過度に大となり、内燃機関の過給圧が異常に高くなるおそれはないためである。
【０００６】
上記のように機関始動毎に可変ノズルの基準位置を決めることで、機関停止中に可変ノズルが点検などのために手動で操作されたりしたときでも、機関運転時においては基準位置をもとに可変ノズルを適切に変位させることができる。
【０００７】
ただし、全開位置を可変ノズルの変位の基準位置とした場合、可変ノズルを全閉付近で変位させて開度調整する際には、同変位が基準位置である全開位置から大きく離れた状態での変位となる。可変ノズルの変位は基準位置から離れた位置での変位ほど精度良く行うことは困難になることから、上記全閉付近での可変ノズルの変位については必ずしも精度良く行えるとは限らず、同変位が過給圧の調整にとって適切なものでなくなるおそれがある。また、可変ノズルが全閉付近にあるときには、可変ノズルの適正位置からのずれがターボチャージャの回転に及ぼす影響が大きいため、可変ノズルを精度良く変位させることが特に重要になる。
【０００８】
これらのことを考慮し、可変ノズルの基準位置を決める仕方として、例えばトヨタ技術公開集（発行番号１１４８６）に示されるような仕方も提案されている。ここで、上記公開集に示される可変ノズルの基準位置の決め方について図８のタイムチャートを参照して説明する。図８において（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ機関回転速度、可変ノズルの開度、及び吸気圧の時間経過に対する推移を示している。
【０００９】
可変ノズルの基準位置決めは内燃機関のアイドル運転中に行われる。例えば機関始動直後のアイドル運転中において、可変ノズルは徐々に閉じ側に変位させられ、それに伴いタービンホイールに吹き付けられる排気の流速が大となって吸気圧が徐々に高くなってゆく。そして、上記のような可変ノズルの変位により、吸気圧が予め定められた規定値まで上昇すると、そのときの可変ノズルの位置が基準位置として決められるようになる。
【００１０】
このように基準位置を決めた場合には、当該基準位置として全閉付近の位置が用いられるようになるため、可変ノズルを全閉付近で変位させて開度調整する場合に同変位が基準位置から近い状態での変位となる。従って、可変ノズルの適正位置からのずれがターボチャージャの回転に大きな影響を及ぼす全閉付近にあっても、可変ノズルを精度良く変位させることができ、同変位を過給圧の調整にとって適切なものとすることができる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のように可変ノズルを閉じ側に変位させることは、内燃機関の排気流通面積が小になり、且つ、タービンホイールに吹き付けられる排気の流速が大となってターボチャージャの回転速度が大となることに繋がるため、負荷運転中に実施すると内燃機関に悪影響を及ぼす可能性がある。そのため、基準位置を決めるために可変ノズルを閉じ側へと変位させることは、同変位による内燃機関への悪影響を最小限に抑えることの可能なアイドル運転中に行うことが好ましい。
【００１２】
また、内燃機関の始動直後における早期から基準位置をもとにした可変ノズルの変位を行うためには、上記基準位置を決めるための可変ノズルの閉じ側への変位を、特に内燃機関の始動直後におけるアイドル運転中の早期に行うことが好ましい。
【００１３】
しかしながら、内燃機関の始動直後に自動車を発進させる場合などには、機関始動直後にアイドル運転が行われないことから、始動直後の早期に可変ノズルを閉じ側に変位させて基準位置を決めることはできない。従って、可変ノズルを変位させて過給圧を調整する際に同変位が可変ノズルの基準位置を決めないまま行われ、それが原因で可変ノズルを精度良く変位させることができなくなるおそれがある。
【００１４】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、可変ノズル等の被駆動体を精度良く変位させることのできるアクチュエータの制御装置を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明では、内燃機関に設けられたターボチャージャのタービンホイールに排気を吹き付けるための排気経路上に設けられ、同経路の排気流通面積を増減すべくストッパによって決められた開閉範囲内で可変ノズルを開閉動作させるアクチュエータの制御装置において、機関停止時に前記可変ノズルが前記ストッパに突き当たるまで閉じ側に変位するよう前記アクチュエータを駆動し、次回の機関運転開始時には前記可変ノズルが前記ストッパに突き当てられたときの位置を基準位置に設定して同可変ノズルを開閉動作させる制御手段を備え、前記可変ノズルが前記ストッパに突き当てられたときの位置を通常の機関運転時における開閉範囲よりも閉じ側に設定し、前記制御手段は、前記次回の機関運転の開始時に前記可変ノズルの位置が、前記ストッパに突き当てられたときの理論上の位置に誤差分を加味した最も開き側の位置である初期位置よりも開き側にあるときには、次回の機関運転時に前記初期位置を基準位置として設定するものとした。
【００１６】
機関運転中に可変ノズルをストッパに突き当たるまで閉じ側に変位させると、内燃機関の排気流通面積が小になり、タービンホイールに吹き付けられる排気の流速が大となってターボチャージャの回転速度が過度に大となることから、機関運転状態に悪影響が生じるようになる。しかし、上記構成によれば、機関停止時に上記のように可変ノズルを変位させることで、機関運転状態に悪影響を与えることなく次回の機関運転開始時には可変ノズルの基準位置を決めることができる。従って、機関始動直後においては、既に可変ノズルの基準位置が決められた状態となり、その基準位置をもとに可変ノズルを精度良く変位させることができるようになる。
【００１８】
更に、上記可変ノズルを開閉動作させるアクチュエータとしては、直流（ＤＣ）モータやロータリソレノイドといった電動モータがあげられる。
また、次回の機関運転の開始時に何らかの理由により可変ノズルがストッパまで閉じ側に変位していない場合でも、その次回の機関運転時には初期位置が基準位置とされるため、機関始動直後の早期から可変ノズルを上記基準位置をもとに精度良く変位させることができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を可変ノズル型ターボチャージャを備える車載エンジンに適用した一実施形態について図１〜図７を参照して説明する。
【００２８】
図１に示されるように、エンジン１における吸気通路２の上流部分、及び排気通路３の下流部分は、それぞれターボチャージャ４に繋がっている。このターボチャージャ４は、吸気通路２の下流側へ空気を送り出すためのコンプレッサホイール５と、排気通路３を通過する排気の吹き付けに基づいて回転するタービンホイール６とを備えている。そして、タービンホイール６が回転すると、それと一体にコンプレッサホイール５が回転し、これによりエンジン１の吸入空気量が増加して同エンジン１の出力を向上させることが可能となる。
【００２９】
ターボチャージャ４において、タービンホイール６に排気を吹き付けるための排気経路上には可変ノズル機構７が設けられている。この可変ノズル機構７は、上記排気経路の排気流通面積を変更すべく開閉動作する弁機構であって、その排気流通面積の変更によってタービンホイール６に吹き付けられる排気の流速を可変とするものである。このように排気の流速を可変とすることで、ターボチャージャ４の回転速度が変更され、エンジン１の過給圧（吸気圧）が調整されるようになる。
【００３０】
可変ノズル機構７を動作させるためのアクチュエータとしては、コントローラ８を通じて駆動制御される直流（ＤＣ）モータ９が採用される。このＤＣモータ９を駆動させることにより、可変ノズル機構７に設けられたノズルベーン（可変ノズル）１０が開閉するようになる。ノズルベーン１０が閉じ側に変位すると、タービンホイール６に吹き付けられる排気の流速が大となってターボチャージャ４の回転速度が高くなり、エンジン１の過給圧は上昇する。また、ノズルベーン１０が開き側に変位すると、タービンホイール６に吹き付けられる排気の流速が小となってターボチャージャ４の回転速度が低くなり、エンジン１の過給圧は低下する。
【００３１】
ＤＣモータ９を駆動制御するコントローラ８には、ノズルベーン１０の位置を検出するノズル位置センサ１１からの信号が入力されるとともに、ＤＣモータ９の電流値を検出する電流検出回路８ａが設けられている。このコントローラ８は、エンジン１の運転を制御するためのエンジン用電子制御装置（エンジンＥＣＵ）１２に接続され、エンジンＥＣＵ１２から通信により指令を受ける構造となっている。エンジンＥＣＵ１２には、エンジン回転速度を検出する回転速度センサ１３からの信号、及び車両の運転者によってエンジン１の始動や停止のための操作がなされるイグニッションスイッチ１４からの信号が入力される。
【００３２】
次に、可変ノズル機構７の詳細な構造について図２及び図３を参照して説明する。なお、図２は可変ノズル機構７をコンプレッサホイール５側（図１の上側）から見た正面図であり、図３は図２の可変ノズル機構７を矢印Ａ−Ａ方向から見た側断面図である。
【００３３】
これら図２及び図３に示されるように、可変ノズル機構７は、リング状に形成されたノズルバックプレート２１を備えている。ノズルバックプレート２１には、複数の軸２２が同プレート２１の円心を中心として等角度毎に設けられている。各軸２２は、ノズルバックプレート２１をその厚さ方向に貫通して回動可能に支持されている。これら軸２２の一端部（図３の下端部）には、ノズルベーン１０が固定されている。また、軸２２の他端部（図３の上端部）には、同軸２２と直交してノズルバックプレート２１の外縁部へ延びる開閉レバー２３が固定されている。
【００３４】
各開閉レバー２３とノズルバックプレート２１との間には、ノズルバックプレート２１と重なるように環状のリングプレート２４が設けられている。このリングプレート２４は、ＤＣモータ９の駆動に基づき周方向に回動するようになっている。また、リングプレート２４には、その円心を中心として等角度毎に複数のピン２５が設けられている。それらピン２５は、各開閉レバー２３に対して回動可能に連結されている。
【００３５】
そして、ＤＣモータ９の駆動によりリングプレート２４がその円心を中心に回動すると、各ピン２５が各開閉レバー２３をリングプレート２４の回動方向へ押す。その結果、それら開閉レバー２３は軸２２を回動させることとなり、軸２２の回動に伴い各ノズルベーン１０は同軸２２を中心にして各々同期した状態で開閉動作する。こうした隣合うノズルベーン１０の開閉動作に基づき、各ノズルベーン１０間の隙間の大きさ、即ちタービンホイール６に排気を吹き付けるための排気経路の排気流通面積が変化し、同排気の流速が可変とされるようになる。
【００３６】
ノズルベーン１０の開閉範囲は、ノズルバックプレート２１においてその円心を中心とする等角度毎に設けられた合計三つのストッパ２６によって決められる。これらストッパ２６は、図４に示されるように、隣合う開閉レバー２３の間に位置している。そして、ノズルベーン１０を最大限に開き側に変位させると、隣合う開閉レバー２３のうちの一方（図中においては下側のもの）が、実線で示されるようにストッパ２６に突き当てられる。また、ノズルベーン１０を最大限に閉じ側に変位させると、隣合う開閉レバー２３のうちの他方（図中においては上側のもの）が、二点鎖線で示されるようにストッパ２６に突き当てられる。
【００３７】
このようにストッパ２６によってノズルベーン１０の開閉範囲が決められるようになり、当該開閉範囲内で通常のエンジン運転時におけるノズルベーン１０の開度制御が行われるようになる。ノズルベーン１０の開度制御は、エンジンＥＣＵ１２から出力された開度指令値に基づき、コントローラ８を通じてＤＣモータ９が駆動制御されることで実現される。上記開度指令値は、通常のエンジン運転時には０％〜１００％の間で変更される値であって、ノズルベーン１０を開き側に制御しようとするほど０％寄りの値とされ、ノズルベーン１０を閉じ側に制御しようとするほど１００％寄りの値とされるようになる。
【００３８】
なお、開度指令値が１００％とされたときであっても、開閉レバー２３がストッパ２６に突き当たるまでノズルベーン１０が閉じ側に変位させられることはない。従って、通常のエンジン運転時におけるノズルベーン１０の開度制御においては、開度指令値が０％〜１００％の間で変化することから、ノズルベーン１０が全開位置から全閉直前の位置までの範囲で変位させられる。そして、開度指令値が１００％に保持されたときには、ノズルベーンの位置が開閉レバー２３を閉じ側へとストッパ２６に突き当てるときの直前の位置、即ち上記全閉直前の位置に保持されることとなる。
【００３９】
ところで、ノズルベーン１０の開度制御によって同ベーン１０を変位させるときには、その変位が所定の位置を基準位置として行われることとなるが、ノズルベーン１０を全閉付近で精度良く変位させる上では、上記基準位置として全閉付近の位置を採用することが好ましい。
【００４０】
この基準位置を決めるためのノズルベーン１０の制御が各種提案されており、コントローラ８に不揮発性のメモリであるバックアップＲＡＭ等が設けられている場合には、上記制御による基準位置決めが完了したときに基準位置情報がバックアップＲＡＭに記憶される。そして、以後はバックアップＲＡＭに記憶された基準位置情報をもとにノズルベーン１０の開度制御が行われることとなる。
【００４１】
しかし、コスト削減を意図してコントローラ８にバックアップＲＡＭ等を設けないこともあり、この場合にはエンジン停止中におけるコントローラ８への非通電時に基準位置情報を記憶しておくことができなくなることから、例えば一回のエンジン運転毎に基準位置決めを実行することが要求されるようになる。
【００４２】
本実施形態では、上記バックアップＲＡＭを備えていないので、エンジン停止時に開度指令値を１００％よりも閉じ側の値（例えば１１０％）とすることにより、開閉レバー２３がストッパ２６に突き当たるまでノズルベーン１０を閉じ側に変位させ、次回のエンジン運転の開始時には開閉レバー２３がストッパ２６に突き当てられたときのノズルベーン１０の位置に基づき基準位置の設定を行う（この設定の詳細については後述する）。これにより、エンジン始動直後からノズルベーン１０を変位させる際の基準位置が全閉付近の位置に決められた状態となり、その基準位置をもとにノズルベーン１０を精度良く変位させることができるようになる。
【００４３】
次に、エンジン停止時にノズルベーン１０を開閉レバー２３がストッパ２６に突き当たるまで閉じ側に変位させる手順について、ノズル突当ルーチンを示す図５のフローチャートを参照して説明する。このノズル突当ルーチンはエンジンＥＣＵ１２を通じて例えば所定時間毎の時間割り込みにて実行される。
【００４４】
ノズル突当ルーチンにおいては、イグニッションスイッチ１４が停止操作（オフ）されている場合（Ｓ１０１：ＹＥＳ）に、ノズルベーン１０を閉じ側に突き当てるためのステップＳ１０２以降の処理が実行される。ステップＳ１０２の処理では、ノズルベーン１０の閉じ側への突き当てが完了しているか否かが判断される。ここで突き当て完了の旨の判断は、ノズルベーン１０を閉じ側に変位させるべく駆動されるＤＣモータ９の電流値が所定値ｘ以上になったことに基づいてなされる。
【００４５】
ステップＳ１０２で肯定判定がなされると、開度指令値が１１０％でないこと（Ｓ１０３：ＹＥＳ）を条件に、上記ノズルベーン１０の閉じ側への突き当ての前処理としてステップＳ１０４〜Ｓ１０６の処理が実行される。この処理においては、エンジン１が停止開始してから所定時間ａが経過していないとき（Ｓ１０４：ＮＯ）開度指令値が０％とされ（Ｓ１０５）、上記所定時間ａが経過しているとき（Ｓ１０４：ＹＥＳ）には開度指令値が１００％とされる（Ｓ１０６）。なお、上記所定時間ａはエンジン１の停止開始後にノズルベーン１０が全開となるのに十分な時間に設定されている。
【００４６】
上記のように開度指令値が１００％とされてから所定時間ｂが経過すると（Ｓ１０７：ＹＥＳ）、開度指令値が１１０％とされる（Ｓ１０８）。なお、上記所定時間ｂは、開度指令値が１００％とされてからノズルベーン１０が全閉直前の位置まで変位するのに十分な時間に設定されている。また、開度指令値が１１０％にされた後、ノズルベーン１０の閉じ側への突き当てが完了した旨判断されると（Ｓ１０２：ＮＯ）、開度指令が停止される（Ｓ１０９）。
【００４７】
ここで、エンジン停止に際し、上記のようにノズルベーン１０の開度指令がなされた場合、ノズルベーン１０がどのように推移するかについて、図６のタイムチャートを参照して説明する。なお、図６において（ａ）〜（ｄ）は、それぞれイグニッションスイッチ１４の操作態様、エンジン回転速度、ノズルベーン１０の位置、及びＤＣモータ９の電流値の時間経過に伴う変化を示している。
【００４８】
エンジン停止のためにイグニッションスイッチ１４がオンからオフに操作（停止操作）されると（タイミングＴ１）、エンジン回転速度が徐々に低下する。このときには開度指令値が０％とされるため、ノズルベーン１０が全開位置に向けて変位させられる。このノズルベーン１０の全開位置への変位により、仮にターボチャージャ４の排気経路におけるノズルベーン１０の移動軌道上の全開位置寄りの部分に付着物が存在していたとしても、それを除去することができるようになる。
【００４９】
イグニッションスイッチ１４がオフ操作されてから所定時間ａが経過してノズルベーン１０が全開位置まで変位した状態になると（タイミングＴ２）、今度は開度指令値が１００％とされてノズルベーン１０が全閉直前の位置に向けて閉じ側に変位させられる。そして、開度指令値が１００％とされてから所定時間ｂが経過するまでは開度指令値が１００％に保持されるため、ノズルベーン１０も全閉直前の位置でしばらく保持される。その後、上記所定時間ｂが経過した時点（タイミングＴ３）で開度指令値が１１０％とされ、開閉レバー２３がストッパ２６に突き当てられるまで閉じ側に変位させられることとなる。
【００５０】
上記のように、ノズルベーン１０を閉じ側に突き当てるに際し、同ベーン１０が一旦全閉直前の位置で保持されるため、その閉じ側への変位が一時的に停止され、開閉レバー２３がストッパ２６に突き当てられるときの衝撃が弱められるようになる。
【００５１】
なお、ノズルベーン１０が閉じ側に突き当てられた後にもＤＣモータ９への通電が継続され、同ＤＣモータ９の電流値が所定値ｘを越えて大きくなるので、これによってノズルベーン１０が閉じ側に突き当てられた旨判断される。そして、上記突き当て完了の旨判断されると、ＤＣモータ９は駆動停止される。この突当位置がノズルベーン１０の全閉位置となる。
【００５２】
次に、ノズルベーン１０を変位させる際の基準位置を設定する手順について、基準位置設定ルーチンを示す図７のフローチャートを参照して説明する。この基準位置設定ルーチンは、コントローラ８を通じて例えば所定時間毎の時間割り込みにて実行される。
【００５３】
基準位置設定ルーチンにおいては、イグニッションスイッチ１４の始動操作に基づきエンジン始動指令がなされると（Ｓ２０１：ＹＥＳ）、このときの実際のノズルベーン１０の位置）が、後述する初期位置よりも開き側にあるか否かが判断される（Ｓ２０２）。
【００５４】
なお、ここで用いられる実際のノズルベーン１０の位置は、エンジン始動開始時にノズル位置センサ１１からの検出信号に基づき求められるものであって、通常は前回のエンジン運転でのエンジン停止時にノズルベーン１０が閉じ側に突き当てられたと判断されたときの位置（突当位置）である。また、上記初期位置は図６（ｃ）に示されるように、突当位置の製品毎のバラツキ幅ΔＡを考慮して、最も開き側の位置に設定されている。即ち、初期位置は全閉直前の保持位置と突当位置である全閉位置の間の位置に設定されている。このように、初期位置を製品毎のバラツキを考慮した最も開き側の位置に設定するのは、エンジン運転時に、多少出力性能を犠牲にしても過給圧の異常な上昇を防ぎ、信頼性を向上させるためである。仮に初期位置を突当位置の製品毎のバラツキを考慮した最も閉じ側の位置に設定すると、ノズルベーン１０の開度制御範囲が全体的に閉じ側にずれて過給圧な異常な上昇が起こり得るため、信頼性の上では不利となる。
【００５５】
エンジン始動開始時点で、何らかの理由によりノズルベーン１０が初期位置よりも開き側にある場合には、ステップＳ２０２で肯定判定がなされ、上述した初期位置が基準位置として設定される（Ｓ２０４）。一方、ステップＳ２０２で否定判定がなされた場合には、そのときの実際のノズルベーン１０の位置（突当位置）が基準位置として設定される（Ｓ２０５）。
【００５６】
以上詳述した本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）ノズルベーン１０を変位させる際の基準位置を決めるために、エンジン運転中にノズルベーン１０を閉じ側に変位させると、ターボチャージャ４の回転速度が過度に大となることからエンジン１の過給圧が過度に高くなる。しかし、上記基準位置を決めるためのノズルベーン１０の閉じ側への変位はエンジン停止時に行われるため、上記のような不都合を生じさせることなく、開閉レバー２３がストッパ２６に突き当たるまでノズルベーン１０を閉じ側に変位させることができる。そして、このようにノズルベーン１０が閉じ側に突き当てられたときの位置（突当位置）をエンジン始動開始時の基準位置の設定に用いることで、次回のエンジン運転での開始直後から基準位置を決めることができ、その基準位置をもとにノズルベーン１０を精度良く変位させることができるようになる。
【００５７】
（２）エンジン始動開始時点において、何らかの理由によりノズルベーン１０が初期位置よりも開き側にある場合には、エンジン始動開始時に上記初期位置が基準位置として設定される。このため、上記のような場合でもエンジン始動開始直後の早期から、ノズルベーン１０を基準位置をもとに精度良く変位させることができるようになる。
【００５８】
（３）ノズルベーン１０が閉じ側に突き当てられた旨の判断は、同ベーン１０を変位させるべく駆動されるＤＣモータ９の電流値が所定値ｘを越えて大きくなったことに基づきなされるため、同判断を正確に行うことができる。
【００５９】
（４）ノズルベーン１０を閉じ側に突き当てられるまで変位させることで基準位置を決めるようにすると、エンジン運転中にノズルベーン１０が一度もある程度以上は開き側に変位しないという状況が生じる可能性がある。こうしたときには、ターボチャージャ４の排気経路におけるノズルベーン１０の移動軌道上の全開寄りの部分に付着物等が存在していたとしても、それをエンジン運転中のノズルベーン１０の変位によっては除去することはできない。しかし、エンジン停止時にノズルベーン１０を閉じ側に突き当てる前処理としてノズルベーン１０が全開位置まで変位させられ、こうしてノズルベーン１０が全開位置へと変位させられる機会が強制的に作り出されることから、上記付着物が除去されなくなるのを抑制することができる。
【００６０】
（５）エンジン停止時にノズルベーン１０を閉じ側に突き当てる直前には、同ベーン１０の閉じ側への変位が一時的に停止されるため、開閉レバー２３がストッパ２６に突き当てられるときの衝撃を弱めることができる。
【００６１】
なお、上記実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・エンジン停止時にノズルベーン１０を閉じ側に突き当てる直前に、同ベーン１０の閉じ側への変位を一時的に停止させたが、これに代えて同ベーン１０の変位速度を減速させるようにしてもよい。
【００６２】
・また、ノズルベーン１０を閉じ側に突き当てる際、必ずしも上記のようなノズルベーン１０の一時的な停止や減速を行う必要はない。
・エンジン停止時にノズルベーン１０をその変位範囲の境界である全開位置まで開き側に変位させたが、必ずしも全開位置まで変位させる必要はなく、例えばある程度まで開き側に変位させるだけでもよい。なお、上記実施形態のようにノズルベーン１０を全開位置まで変位させれば、同ベーン１０の移動軌道上にある付着物等を確実に除去することができる。
【００６３】
・また、上記のようなノズルベーン１０の全開位置への変位を必ずしも行う必要はない。
・可変ノズル機構７を駆動するアクチュエータとしてＤＣモータ９以外のアクチュエータを採用することもできる。例えば、トルクモータあるいはロータリソレノイドなど他の電動モータを上記アクチュエータとして採用してもよい。
【００６４】
・ノズルベーン１０の閉じ側への突き当てが完了した旨の判断を、ノズル位置センサ１１からの検出信号から求められるノズルベーン１０の位置に基づいて行ってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態のエンジンに設けられた可変ノズル型ターボチャージャ、及びその可変ノズル機構を駆動制御する制御装置の全体構成を示す略図。
【図２】可変ノズル機構の詳細構造を示す正面図。
【図３】図２の可変ノズル機構を矢印Ａ−Ａ方向から見た断面図。
【図４】可変ノズル機構の開閉レバーがストッパに突き当てられる態様を示す拡大図。
【図５】ノズルベーンを閉じ側に突き当てる手順を示すフローチャート。
【図６】エンジン停止時に上記突き当てが行われる際のイグニッションスイッチの操作態様、エンジン回転速度、ノズルベーンの位置、及びＤＣモータの電流値の時間経過に対する変化を示すタイムチャート。
【図７】基準位置の設定手順を示すフローチャート。
【図８】従来の基準位置の決め方を説明するための時間経過に対する機関回転速度、可変ノズルの開度、及び吸気圧の推移を示すタイムチャート。
【符号の説明】
１…エンジン、２…吸気通路、３…排気通路、４…ターボチャージャ、５…コンプレッサホイール、６…タービンホイール、７…可変ノズル機構、８…コントローラ、９…ＤＣモータ、１０…ノズルベーン、１１…ノズル位置センサ、１２…エンジンＥＣＵ、１３…回転速度センサ、１４…イグニッションスイッチ、２１…ノズルバックプレート、２２…軸、２３…開閉レバー、２４…リングプレート、２５…ピン、２６…ストッパ。

Claims

内燃機関に設けられたターボチャージャのタービンホイールに排気を吹き付けるための排気経路上に設けられ、同経路の排気流通面積を増減すべくストッパによって決められた開閉範囲内で可変ノズルを開閉動作させるアクチュエータの制御装置において、
機関停止時に前記可変ノズルが前記ストッパに突き当たるまで閉じ側に変位するよう前記アクチュエータを駆動し、次回の機関運転時には前記可変ノズルが前記ストッパに突き当てられたときの位置を基準位置に設定して同可変ノズルを開閉動作させる制御手段を備え、前記可変ノズルが前記ストッパに突き当てられたときの位置は通常の機関運転時における開閉範囲よりも閉じ側に設定され、
前記制御手段は、前記次回の機関運転の開始時に前記可変ノズルの位置が、前記ストッパに突き当てられたときの理論上の位置に誤差分を加味した最も開き側の位置である初期位置よりも開き側にあるときには、次回の機関運転時に前記初期位置を基準位置として設定する
ことを特徴とするアクチュエータの制御装置。