JP6848840B2 - 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タービンホイール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、排気タービン式過給機のウェイストゲートバルブの制御装置として、ウェイストゲートバルブの開度制御を通じてエンジンの過給圧を制御するものがある。

特開平５−２３１１６５号公報

ところで、ウェイストゲートバルブの駆動は、同バルブやその駆動機構の摺動部のフリクションに抗して行われる。そのため、ウェイストゲートバルブの各個体のフリクションにばらつきがあると、ウェイストゲートバルブの駆動制御の応答性も個体毎にばらついてしまい、制御性の悪化を招く要因となる。

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、応答性のばらつきが生じにくい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の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を制御する。同制御装置が制御するウェイストゲートバルブには、タービンホイールを通過する際の圧力損失により生じる排気の差圧が作用している。そのため、ウェイストゲートバルブの開度の保持には、そうした差圧に対抗できるだけの大きさの駆動力が必要となる。また、ウェイストゲートバルブに作用する差圧は、過給圧の上昇に応じて大きくなる。そのため、より高い過給圧の実現には、より大きい駆動力が必要となる。

一方、ウェイストゲートバルブやその駆動機構のフリクションには個体毎のばらつきがあり、そのばらつきがウェイストゲートバルブの制御の応答性にばらつきを生じさせる。フリクションがウェイストゲートバルブの駆動制御の応答性に与える影響は、ウェイストゲートバルブを小さい駆動力で駆動するときほど大きくなる。そのため、フリクションのばらつきは、小さい駆動力で駆動するときのウェイストゲートバルブの駆動制御の応答性のばらつきを大きくする要因となる。

これに対して上記ウェイストゲートバルブの制御装置では、エンジンの過給領域での運転中に、同エンジンの運転状況に応じて要求過給圧を設定する。そして、その要求過給圧が既定圧力よりも高いときには同要求過給圧を実現する大きさにウェイストゲートバルブの駆動力を制御し、要求過給圧が上記既定圧力以下のときには要求過給圧よりも高い過給圧を実現する大きさにウェイストゲートバルブの駆動力を制御している。すなわち、要求過給圧として高い過給圧が設定されており、その実現に必要な駆動力が大きいときには、要求過給圧の実現に必要な大きさにウェイストゲートバルブの駆動力を制御している。その一方で、要求過給圧として低い過給圧が設定されており、その実現に必要な駆動力が小さくなるときには、要求過給圧よりも高い過給圧を実現する大きさにウェイストゲートバルブの駆動力を制御している。そのため、フリクションのばらつきが制御の応答性に大きく影響する小さい駆動力でのウェイストゲートバルブの駆動が行われにくくなる。したがって、上記ウェイストゲートバルブの制御装置では、応答性のばらつきが生じにくくなる。

過給圧を制御するためのウェイストゲートバルブの駆動力の制御を、駆動力を入力とし、過給圧を出力としたフィードバック制御を通じて行うことがある。そうした場合、要求過給圧が既定圧力より高い場合には同要求過給圧をフィードバック制御の目標値として設定し、要求過給圧が既定圧力以下の場合には同要求過給圧よりも高い圧力をフィードバック制御の目標値として設定することで、上記ウェイストゲートバルブの制御装置における駆動力の制御を実現できる。

なお、そうした場合における要求過給圧が既定圧力以下の場合のフィードバック制御の目標値として上記既定圧力を設定すれば、要求過給圧が既定圧力を跨いで変化したときの目標値の変化が連続的となり、フィードバック制御の連続性が保たれる。

なお、複数のバンクに排気タービン式過給機がそれぞれ個別に設けられたマルチバンク構成のエンジンでは、上記応答性のばらつきにより、各バンクの排気タービン式過給機のウェイストゲートバルブの開度にばらつきが生じてしまうことがある。そして、その結果、背圧の違いによるバンク間の内部ＥＧＲ量や気筒内の残留ガス量のばらつきが生じて、燃焼の悪化を招く虞がある。各バンクのウェイストゲートバルブの制御を上記制御装置により行えば、各バンクのウェイストゲートバルブにフリクションのばらつきがあっても、応答性のばらつきが生じにくいため、燃焼悪化を招くバンク間の開度のばらつきが生じにくくなる。

ウェイストゲートバルブの制御装置の一実施形態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部分断面図。 同実施形態の制御装置が実行する過給圧制御ルーチンのフローチャート。 同過給圧制御ルーチンの処理において値が設定される要求過給圧、及び目標過給圧の２つの値の関係を示すグラフ。 常に要求過給圧の値を目標過給圧の値として設定して過給圧制御を行った場合の制御態様を示すタイムチャート。 本実施形態の制御装置における過給圧制御の実施態様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６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、以下の説明における過給圧ＰＢの値は、過給圧センサ２４Ａ、２４Ｂの設置箇所における吸気の絶対圧力を表している。

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おり、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。

制御装置３７は、エンジン１０が自然吸気領域で運転されているときには、タービン１４Ａ、１４Ｂを通過する際の排気の圧力損失による背圧の上昇を抑えるため、ウェイストゲートバルブ３０Ａ、３０Ｂを全開とするように制御している。一方、制御装置３７は、エンジン１０が過給領域で運転されているときには、過給圧ＰＢを制御すべくウェイストゲートバルブ３０Ａ、３０Ｂの駆動制御を行っている。このときの駆動制御は、ウェイストゲートバルブ３０Ａ、３０Ｂの駆動力を入力とし、過給圧ＰＢを出力としたフィードバック制御を通じて行われる。以下、こうした過給圧ＰＢの制御のためのウェイストゲートバルブ３０Ａ、３０Ｂの駆動制御（以下、過給圧制御と記載する）の詳細を説明する。

図３に、過給圧制御のために制御装置３７が実行する過給圧制御ルーチンのフローチャートを示す。制御装置３７は、過給圧制御よりも優先度の高い、故障診断や触媒装置２７Ａ、２７Ｂの過熱防止等のための制御の実行が要求されていないことを条件として、過給領域でのエンジン１０の運転中、既定の制御周期ごとに本ルーチンの処理を繰り返し実行する。

本ルーチンの処理が開始されると、まずステップＳ１００において、エンジン１０の運転状況を示すアクセル開度ＡＣＣＰや車速ＳＰＤ等の検出値に基づき、エンジントルクの目標値である目標トルクＴＲが演算される。続いてステップＳ１１０において、目標トルクＴＲに基づき、同目標トルクＴＲ分のエンジントルクの発生に必要な過給圧が、要求過給圧ＰＢＲの値として演算される。なお、自然吸気領域では、標準大気圧（101.325［hPa］）が要求過給圧ＰＢＲの値として設定されている。

なお、制御装置３７は、本ルーチンとは別ルーチンの処理において、目標トルクＴＲから、スロットルバルブ２２Ａ、２２Ｂの下流側の吸気の圧力（インマニ圧）の目標値である目標インマニ圧ＰＭＴを演算している。目標インマニ圧ＰＭＴの値は、自然吸気領域では大気圧以下の圧力となるように演算され、過給領域では要求過給圧ＰＢＲと等しい圧力となるように演算される。そして、制御装置３７は、目標インマニ圧ＰＭＴを実現する開度となるようにスロットルバルブ２２Ａ、２２Ｂの開度制御を行っている。

上記ステップＳ１１０において要求過給圧ＰＢＲが演算されると、続くステップＳ１２０において、演算した要求過給圧ＰＢＲが既定圧力α以下であるか否かの判定が行われる。既定圧力αの値には、標準大気圧よりも高い圧力が設定されている。そして、要求過給圧ＰＢＲが既定圧力αよりも高い場合には（ＮＯ）、ステップＳ１３０に処理が進められ、そのステップＳ１３０において要求過給圧ＰＢＲの値が、上記フィードバック制御の目標値である目標過給圧ＰＢＴの値として設定される。一方、要求過給圧ＰＢＲが既定圧力α以下の場合には（ＹＥＳ）、ステップＳ１４０に処理が進められ、そのステップＳ１４０において既定圧力αの値が目標過給圧ＰＢＴの値として設定される。

ステップＳ１３０に処理が進められた場合、ステップＳ１４０に処理が進められた場合のいずれにおいても、その後はステップＳ１５０に処理が進められる。そしてステップＳ１５０において、目標過給圧ＰＢＴに基づき、目標駆動力ＦＴの値が演算される。目標駆動力ＦＴの演算に際してはまず、予め実験等で求められた過給圧とその実現に必要なウェイストゲートバルブ３０Ａ、３０Ｂの駆動力との関係を記憶した演算マップを参照して、目標過給圧ＰＢＴから目標駆動力ＦＴのフィードフォワード項の値が求められる。続いて、目標過給圧ＰＢＴと過給圧ＰＢとの差から目標駆動力ＦＴ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駆動力ＦＴの値として演算される。なお、本実施形態では、ここでのフィードバック項の演算に用いる過給圧ＰＢの値として、２つの過給圧センサ２４Ａ、２４Ｂの検出値を平均した値を使用している。

そして、ステップＳ１６０において、目標駆動力ＦＴに基づき、同目標駆動力ＦＴ分の駆動力の発生に必要な直流モータ３５の駆動電流が電流指令値ＩＦの値として演算された後、今回の本ルーチンの処理が終了される。制御装置３７は、こうして演算した電流指令値ＩＦを直流モータ３５に出力することで、過給圧制御のためのウェイストゲートバルブ３０Ａ、３０Ｂの駆動制御を行っている。こうした駆動制御中のアクチュエータ３４がウェイストゲートバルブ３０Ａ、３０Ｂに加える閉じ方向の駆動力は、電流指令値ＩＦに設定された値が大きいほど大きくなる。

本実施形態の作用及び効果について説明する。
上記のようにエンジン１０の過給領域において制御装置３７は、ウェイストゲートバルブ３０Ａ、３０Ｂの駆動力（電流指令値ＩＣ）を入力とし、過給圧ＰＢを出力としたフィードバック制御を行うことで、過給圧ＰＢを制御している。そして、制御装置３７は、エンジン１０の運転状況に応じて設定した要求過給圧ＰＢＲに応じて、上記フィードバック制御の目標値である目標過給圧ＰＢＴを設定している。

図４に示すように、本実施形態の制御装置３７では、要求過給圧ＰＢＲが既定圧力αよりも高いときには、要求過給圧ＰＢＲの値をそのまま目標過給圧ＰＢＴの値として設定している。これに対して、要求過給圧ＰＢＲが既定圧力α以下のときには、既定圧力αを目標過給圧ＰＢＴの値として設定している。そのため、過給圧制御においてウェイストゲートバルブ３０Ａ、３０Ｂの駆動力は、要求過給圧ＰＢＲが既定圧力αよりも高いときには同要求過給圧を実現する大きさに制御され、要求過給圧ＰＢＲが既定圧力α以下のときには要求過給圧ＰＢＲよりも高い過給圧（既定圧力α）を実現する大きさに制御される。

図５は、要求過給圧ＰＢＲの高低に拘らず、常に要求過給圧ＰＢＲの値を目標過給圧ＰＢＴの値として設定した場合の過給圧制御の態様を示している。同図には、目標インマニ圧ＰＭＴが、時刻ｔ１から時刻ｔ３までの期間、大気圧未満の圧力から大気圧を超える圧力へと単調増加していき、時刻ｔ３から時刻ｔ５までの期間、大気圧を超過する圧力から大気圧未満の圧力へと単調減少していったときの状況が示されている。こうした場合の過給圧制御は、目標インマニ圧ＰＭＴが大気圧以上に増加した時刻ｔ２から、その後に目標インマニ圧ＰＭＴが再び大気圧以下に減少した時刻ｔ４までの期間行われる。

過給圧制御を開始する時刻ｔ２よりも前のエンジン１０が自然吸気領域で運転されている期間には、ウェイストゲートバルブ３０Ａ、３０Ｂは全開とされている。そのため、時刻ｔ２における過給圧制御の開始の直後にウェイストゲートバルブ３０Ａ、３０Ｂは閉じ方向に駆動される。

なお、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生じる排気の差圧により開き方向の力が加わっている。こうしたウェイストゲートバルブ３０Ａ、３０Ｂを閉じ方向に駆動するには、上記差圧による開き方向の力よりも大きい閉じ方向の駆動力が必要となる。また、上記差圧は、過給圧ＰＢが高いときには大きくなり、同過給圧ＰＢが低いときには小さくなる。そのため、過給圧制御では、目標過給圧ＰＢＴに低い過給圧が設定されているときには、高い過給圧が設定されているときよりも、ウェイストゲートバルブ３０Ａ、３０Ｂの駆動力（電流指令値ＩＣ）が小さくされる。

過給圧制御の開始直後のウェイストゲートバルブ３０Ａ、３０Ｂの閉じ方向への駆動は、要求過給圧ＰＢＲに低い過給圧が設定された状態で行われる。そのため、要求過給圧ＰＢＲの値をそのまま目標過給圧ＰＢＴの値に設定した場合、このときの閉じ方向への駆動を小さい駆動力（電流指令値ＩＣ）で行わなければならなくなる。

なお、ウェイストゲートバルブ３０Ａ、３０Ｂやアクチュエータ３４のフリクションにはばらつきがあり、そのばらつきがウェイストゲートバルブ３０Ａ、３０Ｂの制御の応答性にばらつきを生じさせる。フリクションのばらつきにより生じる応答性のばらつきは、ウェイストゲートバルブ３０Ａ、３０Ｂを小さい駆動力で駆動するときほど大きくなる。

図５には、フリクションが小さい個体のＷＧＶ開度の推移が実線により、フリクションが大きい個体のＷＧＶ開度の推移が二点鎖線により、それぞれ示されている。同図に示すように、常に要求過給圧ＰＢＲを目標過給圧ＰＢＴに設定して駆動力を制御した場合、要求過給圧ＰＢＲが低い状態では、小さい駆動力で行われる過給制御の開始直後のウェイストゲートバルブ３０Ａ、３０Ｂの閉じ方向への駆動に際し、フリクションのばらつきによるＷＧＶ開度のばらつきが大きくなる。そして、両バンクのウェイストゲートバルブ３０Ａ、３０Ｂの間にフリクションのばらつきが存在し、上記２つの排気タービン式過給機１２Ａ、１２ＢのＷＧＶ開度にずれが生じると、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。

図６は、図５の場合と同様に目標インマニ圧ＰＭＴが推移したときの、本実施形態の制御装置３７の過給圧制御の実施態様を示す。本実施形態では、時刻ｔ２から時刻ｔ４までの過給圧制御の実行期間のうち、要求過給圧ＰＢＲが既定圧力α以下となる時刻ｔ２から時刻ｔａまでの期間及び時刻ｔｂから時刻ｔ４までの期間には、要求過給圧ＰＢＲではなく、既定圧力αが目標過給圧ＰＢＴの値として設定される。こうした本実施形態では、要求過給圧ＰＢＲが低い過給圧に設定されているときにも、大きい駆動力（電流指令値ＩＣ）でウェイストゲートバルブ３０Ａ、３０Ｂの駆動が行われる。そのため、過給圧制御におけるウェイストゲートバルブ３０Ａ、３０Ｂの駆動制御において、フリクションのばらつきによる応答性のばらつきが抑えられる。そしてその結果、燃焼の悪化を招くバンク間のＷＧＶ開度のずれも生じにくくなる。

なお、本実施形態では、要求過給圧ＰＢＲが既定圧力α以下の圧力であるときの目標過給圧ＰＢＴの値として既定圧力αを設定している。そのため、要求過給圧ＰＢＲが既定圧力αを跨いで変化したときの目標過給圧ＰＢＴの値の変化が連続的となり、フィードバック制御の連続性が保たれる。

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。
・要求過給圧ＰＢＲが既定圧力α以下のときの目標過給圧ＰＢＴは、既定圧力α以外の過給圧を設定してもよい。また、要求過給圧ＰＢＲが既定圧力α以下のときの目標過給圧ＰＢＴを固定した値とせず、要求過給圧ＰＢＲ等に応じて変化する値としてもよい。こうした場合にも、目標過給圧ＰＢＴとして要求過給圧ＰＢＲよりも高い過給圧が設定されていれば、フリクションのばらつきが応答性に大きく影響する小さい駆動力でのウェイストゲートバルブ３０Ａ、３０Ｂの駆動が行われにくくなる。

・上記実施形態では、フィードバック制御を通じて過給圧制御でのウェイストゲートバルブ３０Ａ、３０Ｂの駆動制御を行うようにしていたが、同駆動制御を目標過給圧ＰＢＴに基づくオープン制御で行うようにしてもよい。

・上記実施形態では、第１バンク１１Ａ側、第２バンク１１Ｂ側にそれぞれ設けられた２つのウェイストゲートバルブ３０Ａ、３０Ｂを制御していたが、同実施形態におけるウェイストゲートバルブの制御は、単一或いは３つ以上のウェイストゲートバルブの制御にも同様に適用することができる。

・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。発生する駆動力の制御が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 (4)

1. 排気タービン式過給機の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制御装置において、
   エンジンの運転状況に応じて設定した要求過給圧が既定圧力よりも高いときには同要求過給圧を実現する大きさに前記ウェイストゲートバルブの駆動力を制御し、前記要求過給圧が前記既定圧力以下のときには前記要求過給圧よりも高い過給圧を実現する大きさに前記駆動力を制御する
   ウェイストゲートバルブの制御装置。
2. 前記駆動力の制御は、同駆動力を入力とし、前記過給圧を出力としたフィードバック制御を通じて行われ、且つ前記要求過給圧が前記既定圧力より高い場合には同要求過給圧を前記フィードバック制御の目標値として設定し、前記要求過給圧が前記既定圧力以下の場合には同要求過給圧よりも高い圧力を前記フィードバック制御の目標値として設定する
   請求項１に記載のウェイストゲートバルブの制御装置。
3. 前記要求過給圧が前記既定圧力以下の場合の前記フィードバック制御の目標値として前記既定圧力を設定する
   請求項２に記載のウェイストゲートバルブの制御装置。
4. 前記排気タービン式過給機は、マルチバンク構成のエンジンの各バンクにそれぞれ設けられている請求項１〜３の何れか１項に記載のウェイストゲートバルブの制御装置。

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