(57)【要約】【課題】過給圧を適正に制御しつつ、しかも燃費の改善を図る。【解決手段】目標過給圧算出部６１は、その都度のスロットル開度ＴＡとエンジン回転速度ＮＥとをパラメータとして目標過給圧ＰＭＴＧを算出し、ＷＧＶ開度補正量算出部６２は、目標過給圧ＰＭＴＧと実過給圧ＰＭとの偏差ΔＰＭに基づいてＷＧＶ開度補正量を算出する。また、ベースＷＧＶ開度算出部６３は、その都度のスロットル開度ＴＡとエンジン回転速度ＮＥとをパラメータとしてベースＷＧＶ開度を算出する。この場合特に、ベースＷＧＶ開度は５０〜８０％の範囲内で設定される。目標ＷＧＶ開度算出部６４は、ベースＷＧＶ開度とＷＧＶ開度補正量とにより目標ＷＧＶ開度を算出し、ＷＧＶ開度制御部６５は、目標ＷＧＶ開度と実ＷＧＶ開度とに基づいてＷＧＶ制御量を算出する。そして、このＷＧＶ制御量によりＷＧＶアクチュエータ４２が駆動される。【選択図】      図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気通路に設けられ吸入空気量を調整するスロットルバルブと、排気タービン及び吸気コンプレッサを有してなるターボチャージャと、前記排気タービンを迂回するバイパス通路に設けられ該バイパス通路の開口面積を可変とするウエストゲートバルブと、該ウエストゲートバルブを駆動する電動アクチュエータとを備えた内燃機関に適用され、前記スロットルバルブの開度操作により内燃機関の出力トルクを目標トルクに制御する制御装置であって、
前記内燃機関の通常運転時において前記ウエストゲートバルブの全閉領域を除くバルブ開度を該ウエストゲートバルブの目標開度として設定する設定手段と、
前記設定手段により設定される前記目標開度となるよう前記ウエストゲートバルブの開度を制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とするターボチャージャ付き内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記設定手段は、前記目標開度を２０〜１００％の範囲内で設定することを特徴とする請求項１に記載のターボチャージャ付き内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記設定手段は、内燃機関の運転状態に基づいて前記目標開度を可変設定することを特徴とする請求項１又は２に記載のターボチャージャ付き内燃機関の制御装置。
【請求項４】
内燃機関の運転状態に基づいて目標過給圧を設定する手段と、実過給圧を検出する手段とを備え、
前記制御手段は、目標過給圧と実過給圧との差である過給圧偏差に基づいて前記ウエストゲートバルブの開度を制御することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のターボチャージャ付き内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記過給圧偏差が所定値以上である場合に、同偏差が所定値未満である場合に比べて前記ウエストゲートバルブが高応答で動作するように当該ウエストゲートバルブの開度を制御することを特徴とする請求項４に記載のターボチャージャ付き内燃機関の制御装置。
【請求項６】
前記設定手段は、内燃機関の運転状態に基づいて前記ウエストゲートバルブの目標開度のベース値を設定する手段と、前記過給圧偏差に基づいて前記目標開度のベース値を補正する手段とを有し、
前記過給圧偏差が所定値以上である場合に、同偏差が所定値未満である場合に比べて前記目標開度のベース値の補正度合を大きくすることを特徴とする請求項４に記載のターボチャージャ付き内燃機関の制御装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記過給圧偏差が所定値以上である場合に、所定期間、前記ウエストゲートバルブを全開又は全閉の状態に制御することを特徴とする請求項４に記載のターボチャージャ付き内燃機関の制御装置。
【請求項８】
前記制御手段は、ドライバによるアクセル操作の変化量又はそのアクセル操作に伴うスロットル開度の変化量が所定値以上である場合に、同変化量が所定値未満である場合に比べて前記ウエストゲートバルブが高応答で動作するように当該ウエストゲートバルブの開度を制御することを特徴とする請求項４に記載のターボチャージャ付き内燃機関の制御装置。
【請求項９】
前記設定手段は、内燃機関の運転状態に基づいて前記ウエストゲートバルブの目標開度のベース値を設定する手段と、前記過給圧偏差に基づいて前記目標開度のベース値を補正する手段とを有し、
ドライバによるアクセル操作の変化量又はそのアクセル操作に伴うスロットル開度の変化量が所定値以上である場合に、同変化量が所定値未満である場合に比べて前記目標開度のベース値の補正度合を大きくすることを特徴とする請求項４に記載のターボチャージャ付き内燃機関の制御装置。
【請求項１０】
前記制御手段は、ドライバによるアクセル操作の変化量又はそのアクセル操作に伴うスロットル開度の変化量が所定値以上である場合に、所定期間、前記ウエストゲートバルブを全開又は全閉の状態に制御することを特徴とする請求項４に記載のターボチャージャ付き内燃機関の制御装置。
【請求項１１】
前記過給圧偏差が所定値以上である場合に、同偏差に応じて前記スロットルバルブの開度を制御する手段を備えたことを特徴とする請求項４に記載のターボチャージャ付き内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ターボチャージャ付き内燃機関の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ターボチャージャ等の過給機を設けた内燃機関が種々実用化されており、この過給機の作動により吸気効率が改善され内燃機関の出力向上が図られている。また、こうした過給機付き内燃機関において、過給機の過給状態を調整するための過給状態可変装置を備えた構成が提案されており、その一つとして、排気管に設けた排気タービンを迂回するようにしてバイパス通路を設けるとともに該バイパス通路にウエストゲートバルブを配設した技術がある。このウエストゲートバルブの作動により排気タービンに流れ込む排気流量が調整され、その都度の過給圧が目標過給圧に制御できるようになっていた（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
一般に、ウエストゲートバルブは正圧式アクチュエータを用いて駆動される。その構成の一例を図１０を用いて簡単に説明する。
【０００４】
図１０において、ターボチャージャ８０は吸気コンプレッサ８１と排気タービン８２とを有し、吸気管８５と排気管８６とを跨ぐようにして設けられている。排気管８６には排気タービン８２を迂回するようにしてバイパス通路８７が設けられ、そのバイパス通路８７にはウエストゲートバルブ８８が設けられている。
【０００５】
ウエストゲートバルブ８８には、同バルブ８８を開閉動作させるためのアクチュエータ９０が接続されている。アクチュエータ９０は、ダイアフラム９１により区画形成された圧力室９２を有し、その圧力室９２内の圧力変化に応じてウエストゲートバルブ８８が動作する。圧力室９２には、配管９３を介して吸気コンプレッサ８１よりも下流側の吸気管圧力（すなわち過給圧）が導入されるとともに、マイコン等によって圧力制御弁（バキュームスイッチングバルブ）９４が開閉制御されることにより圧力室９２に作用する圧力が制御されるようになっている。
【０００６】
この場合、圧力制御弁９４が閉じていれば過給圧が直に圧力室９２に作用し、過給圧に応じてウエストゲートバルブ８８が動作する。すなわち、過給圧が高くなり圧力室９２の圧力が上昇すると、それに伴いウエストゲートバルブ８８が開側に動作しタービン動力が低下する。タービン動力が低下することで、コンプレッサ動力も低下し過給圧が低下する。逆に、圧力制御弁９４が開くとその分圧力室９２に作用する圧力が減じられるため、過給圧が高くなっても圧力室９２の圧力が上昇せず、ウエストゲートバルブ８８は閉状態のままで保持される。従って、過給圧が上昇してもタービン動力は維持され、過給圧が維持されるか又は過給圧の上昇が促される。
【０００７】
従来の構成では、基本的に過給圧が上昇した場合にウエストゲートバルブ８８が開放され、それにより過過給（過給圧の過上昇）の抑制が図られている。つまり、ウエストゲートバルブ８８は通常閉じた状態で保持され、高負荷・高回転域で僅かに開放するようにして作動される。かかる場合、ウエストゲートバルブ８８の開度は過給圧により制限される。そのため、ターボチャージャによる過給を行う上で、燃費改善を図ることの要望があってもその要望に応えることができなかった。
【特許文献１】特開平７−３３２０９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、過給圧を適正に制御しつつ、しかも燃費の改善を図ることができるターボチャージャ付き内燃機関の制御装置を提供することを主たる目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の制御装置では、吸気通路に設けられたスロットルバルブの開度操作により吸入空気量が調整され、それに伴い内燃機関の出力トルクが目標トルクに制御される。また、排気タービンを迂回するバイパス通路にはウエストゲートバルブが設けられ、電動アクチュエータによってウエストゲートバルブが駆動されることによりバイパス通路の開口面積、すなわち同通路を流れる排気流量が可変とされる。この場合特に、内燃機関の通常運転時においてウエストゲートバルブの全閉領域を除くバルブ開度がウエストゲートバルブの目標開度として設定されるとともに、該設定された目標開度となるようにしてウエストゲートバルブの開度が制御される。
【００１０】
要するに、電動アクチュエータの駆動によりウエストゲートバルブの開度が任意に制御されることで排気タービンに流れる排気流量が調整され、それに伴い過給圧が望みとおりに制御される。ここで、ウエストゲートバルブが電動アクチュエータによって駆動されることにより、例えば従来の正圧式アクチュエータを用いてウエストゲートバルブの開度操作が行われる構成とは異なり、過給圧に依存せず任意の開度操作が可能となる。つまり、上記とおりウエストゲートバルブの開度を全閉領域を除くバルブ開度に制御することが可能となる。同じトルクを実現しようとする場合において、通常運転時にほぼ全閉状態でウエストゲートバルブを制御していた従来制御と比べて、ウエストゲートバルブの開度を大きくし、それにより排気圧力を低下させることができる。この場合、排気圧力の低下によりポンプ損失が低減され、燃費向上効果を得ることができる（これは、図４に示すＰ−Ｖ線図上でも確認できる）。以上により、過給圧を適正に制御しつつ、しかも燃費の改善を図ることができる。
【００１１】
ここで、ウエストゲートバルブの目標開度を２０〜１００％の範囲内で設定すると良い（ただし０％が全閉、１００％が全開である）。より望ましくは、５０〜８０％の範囲内で同目標開度を設定すると良い。
【００１２】
また、同じくウエストゲートバルブの目標開度を内燃機関の運転状態に基づいて可変設定すると良い。これにより、内燃機関の運転状態が変化してもそれに追従させて適正なウエストゲートバルブの開度制御が可能となる。
【００１３】
内燃機関の運転状態に基づいて目標過給圧を設定するとともに、実過給圧を検出し、それら目標過給圧と実過給圧との差である過給圧偏差に基づいてウエストゲートバルブの開度を制御すると良い。これにより、実過給圧を目標過給圧に合致させるようにしてウエストゲートバルブの開度操作が行われ、所望とする過給圧が実現できる。
【００１４】
上記のとおりウエストゲートバルブの目標開度として、全閉領域を除くバルブ開度を設定する構成では、例えば加速などの過渡時においてウエストゲートバルブを閉側に操作するための操作量が大きくなり、その際電動アクチュエータの作動遅れ等により過給圧応答の悪化が懸念される。そこで過給圧応答への影響をなくすため、以下の（１）〜（６）を適宜実施して過給圧応答を確保すると良い。
【００１５】
（１）過給圧偏差が所定値以上である場合に、同偏差が所定値未満である場合に比べてウエストゲートバルブが高応答で動作するように当該ウエストゲートバルブの開度を制御する。
【００１６】
（２）内燃機関の運転状態に基づいてウエストゲートバルブの目標開度のベース値を設定するとともに、過給圧偏差に基づいて目標開度のベース値を補正する構成において、過給圧偏差が所定値以上である場合に、同偏差が所定値未満である場合に比べて前記目標開度のベース値の補正度合を大きくする。
【００１７】
（３）過給圧偏差が所定値以上である場合に、所定期間、ウエストゲートバルブを全開又は全閉の状態に制御する。
【００１８】
（４）ドライバによるアクセル操作の変化量又はそのアクセル操作に伴うスロットル開度の変化量が所定値以上である場合に、同変化量が所定値未満である場合に比べてウエストゲートバルブが高応答で動作するように当該ウエストゲートバルブの開度を制御する。
【００１９】
（５）内燃機関の運転状態に基づいてウエストゲートバルブの目標開度のベース値を設定するとともに、過給圧偏差に基づいて目標開度のベース値を補正する構成において、ドライバによるアクセル操作の変化量又はそのアクセル操作に伴うスロットル開度の変化量が所定値以上である場合に、同変化量が所定値未満である場合に比べて前記目標開度のベース値の補正度合を大きくする。
【００２０】
（６）ドライバによるアクセル操作の変化量又はそのアクセル操作に伴うスロットル開度の変化量が所定値以上である場合に、所定期間、ウエストゲートバルブを全開又は全閉の状態に制御する。
【００２１】
また、過給圧偏差が所定値以上である場合に、同偏差に応じてスロットルバルブの開度を制御するようにしても良い。本構成によっても、加速などの過渡時における過給圧応答を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明を具体化した一実施の形態を図面に従って説明する。本実施の形態は、内燃機関である車載多気筒ガソリンエンジンを対象にエンジン制御システムを構築するものであり、当該制御システムのエンジンには過給手段としてのターボチャージャが設けられている。先ずは、図１を用いてエンジン制御システムの全体概略構成図を説明する。
【００２３】
図１に示すエンジン１０において、吸気管１１には、ＤＣモータ等のスロットルアクチュエータ１５によって開度調節される空気量調整手段としてのスロットルバルブ１４が設けられている。スロットルアクチュエータ１５には、スロットル開度を検出するためのスロットル開度センサが内蔵されている。スロットルバルブ１４の下流側にはサージタンク１６が設けられ、このサージタンク１６にはスロットル下流側の吸気圧を検出する吸気圧センサ１７が設けられている。また、サージタンク１６には、エンジン１０の各気筒に空気を導入する吸気マニホールド１８が接続されており、吸気マニホールド１８において各気筒の吸気ポート近傍には燃料を噴射供給する電磁駆動式の燃料噴射弁１９が取り付けられている。
【００２４】
エンジン１０の吸気ポート及び排気ポートにはそれぞれ吸気バルブ２１及び排気バルブ２２が設けられており、吸気バルブ２１の開動作により空気と燃料との混合気が燃焼室２３内に導入され、排気バルブ２２の開動作により燃焼後の排ガスが排気管２４に排出される。エンジン１０のシリンダヘッドには各気筒毎に点火プラグ２５が取り付けられており、点火プラグ２５には、点火コイル等よりなる図示しない点火装置を通じて、所望とする点火時期において高電圧が印加される。この高電圧の印加により、各点火プラグ２５の対向電極間に火花放電が発生し、燃焼室２３内に導入した混合気が着火され燃焼に供される。
【００２５】
エンジン１０のシリンダブロックには、エンジン冷却水の温度を検出する水温センサ２６と、エンジン１０の回転に伴い所定クランク角毎に（例えば３０°ＣＡ周期で）矩形状のクランク角信号を出力するクランク角度センサ２７とが取り付けられている。
【００２６】
吸気管１１と排気管２４との間にはターボチャージャ３０が配設されている。ターボチャージャ３０は、吸気管１１に設けられたコンプレッサインペラ（吸気コンプレッサ）３１と、排気管２４に設けられたタービンホイール（排気タービン）３２とを有し、それらが回転軸３３にて連結されている。タービンホイール３２を挟んで排気管２４の上流部と下流部との間にはバイパス通路３６が設けられており、このバイパス通路３６にはウエストゲートバルブ（ＷＧＶ）３７が設けられている。
【００２７】
ウエストゲートバルブ３７にはロッド４１を介してモータ（電動機）付きアクチュエータ４２（以下、ＷＧＶアクチュエータという）が接続されており、ＷＧＶアクチュエータ４２を駆動することによりウエストゲートバルブ３７が開閉動作し、それに伴いバイパス通路３６の開口面積、すなわちバイパス通路３６を流れる排気流量が可変調整される。この場合、ウエストゲートバルブ３７は過給状態可変手段として機能し、任意の状態で過給圧の調整が可能な構成となっている。
【００２８】
図２は、ＷＧＶアクチュエータ４２の機械的構成を模式的に示す図面である。ＷＧＶアクチュエータ４２のケース（図示略）にはモータ４３が配設されており、モータ回転軸４３ａの先端部にはモータギア４４が取り付けられている。モータギア４４には平ギア４５が噛み合っており、その平ギア４５の軸部にはウォーム４６が連結されている。また、ウォーム４６に噛み合うようにしてヘリカルギア４７が設けられており、ヘリカルギア４７は軸部４８を中心に回動可能となっている。軸部４８にはヘリカルギア４７と一体回転するアーム４９が設けられており、アーム４９の一端にはロッド４１を介してウエストゲートバルブ３７が連結されている。また、ヘリカルギア４７を囲むケース（図示略）には、当該ギア４７の回転位置を検出することでＷＧＶ開度を検出するＷＧＶ開度センサ５０が設けられている。
【００２９】
上記構成のＷＧＶアクチュエータ４２では、モータ４３が通電されることでモータギア４４が正逆いずれかの方向に回転し、その回転が平ギア４５及びウォーム４６を介してヘリカルギア４７に伝達される。そして、ヘリカルギア４７が回転することに伴いロッド４１が連動し、結果としてウエストゲートバルブ３７が開閉動作する。
【００３０】
従来の正圧式アクチュエータを用いた構成では、過給圧に応じてＷＧＶ開度が制御されるが、上記のように電動式のＷＧＶアクチュエータ４２を用いることで、過給圧に依存せずにＷＧＶ開度を任意に設定できるようになっている。
【００３１】
図１の説明に戻り、ターボチャージャ３０では、タービンホイール３２に供給される排気によって同タービンホイール３２が回転し、その回転力が回転軸３３を介してコンプレッサインペラ３１に伝達される。そして、コンプレッサインペラ３１により、吸気管１１内を流れる吸入空気が圧縮されて過給が行われる。このとき、その都度のエンジン運転状態等に基づいてウエストゲートバルブ３７が開閉されることにより、所望とする過給圧が実現できるようになっている。
【００３２】
ターボチャージャ３０にて過給された空気は、インタークーラ３８によって冷却された後、その下流側に給送される。インタークーラ３８によって吸入空気が冷却されることで、吸入空気の充填効率が高められる。
【００３３】
また、本制御システムでは、ドライバによるアクセルペダルの踏み込み操作量（アクセル開度）を検出するアクセル開度センサ５１が設けられている。
【００３４】
ＥＣＵ（電子制御ユニット）６０は、周知の通りＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等よりなるマイクロコンピュータを主体として構成され、ＲＯＭに記憶された各種の制御プログラムを実行することで、その都度のエンジン運転状態に応じてエンジン１０の各種制御を実施する。すなわち、ＥＣＵ６０には、前述した各種センサから各々検出信号が入力される。そして、ＥＣＵ６０は、随時入力される各種の検出信号に基づいて燃料噴射量や点火時期等を演算し、燃料噴射弁１９や点火装置等の駆動を制御する。
【００３５】
また、ＥＣＵ６０は、各種検出信号に基づいて目標スロットル開度を演算し、その目標スロットル開度に基づいてスロットルアクチュエータ１５を駆動することで所望とする空気量制御を実施する。この場合特に、アクセル開度等に基づいて目標空気量を算出するとともに、該目標空気量をパラメータとして目標スロットル開度を算出し、この目標スロットル開度を基にスロットル開度を制御する。更に、ＥＣＵ６０は、スロットル開度制御に並行して、その都度要求されるＷＧＶ開度となるようＷＧＶ開度制御を実施する。上述したスロットル開度制御とＷＧＶ開度制御により、ドライバが要求する要求トルクが実現できるようになる。
【００３６】
ところで、スロットル開度、ＷＧＶ開度及びエンジン１０の出力トルクは図３に示す関係を有しており、同図によれば等トルク線Ｌ１〜Ｌ４が図示のように規定されている。等トルク線は、トルクが小さいものから順にＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４となっている。
【００３７】
例えば等トルク線Ｌ２上においてＰ１，Ｐ２の各点でトルク制御を実施した場合の違いを述べる。点Ｐ１でのトルク制御は従来制御に相当し、点Ｐ２でのトルク制御は本実施の形態の制御に相当する。なお、点Ｐ１では、ＷＧＶ開度＝ａ１（ほぼ全閉値）、スロットル開度＝ｂ１であり、点Ｐ２では、ＷＧＶ開度＝ａ２、スロットル開度＝ｂ２である。
【００３８】
点Ｐ１，Ｐ２での各トルク制御を比較すると、点Ｐ２でのトルク制御の方がスロットル開度が大きくなっている。これにより、図４のＰ−Ｖ線図（圧力容積図）に示すように、排気圧力が低くなり、結果としてポンプ損失の低減が図られる。なお図４において、二点鎖線はＷＧＶ開度を略全閉とした状態の特性を示し、実線はＷＧＶ開度を所定開度に開放した状態での特性を示す。したがって、点Ｐ２でのトルク制御により燃費向上効果が得られる。本実施の形態では、所定の全閉領域を除くバルブ開度でＷＧＶ開度を制御することとしており、具体的には、エンジン１０の通常運転時において２０〜１００％の範囲内（望ましくは５０〜８０％の範囲内）でＷＧＶ開度を制御する。
【００３９】
ただし、加速操作が行われる場合を想定すると、点Ｐ１から加速時には、図３の矢印Ｘ１に示すようにスロットル開度を大きくすることでトルクアップが可能となる。これに対し、点Ｐ２からの加速時において、トルクアップを図るには、図３の矢印Ｘ２に示すようにスロットル開度を大きくすることに加え、ＷＧＶ開度を小さくする必要が生じる。すなわち、本実施の形態では、従来制御に比べてウエストゲートバルブ３７の開閉操作量が多くなる。故に、ＷＧＶアクチュエータ４２の応答遅れ等を考えると、過給圧の応答が遅れ、トルク制御の応答性にも影響が及ぶこととなる。
【００４０】
そこで本実施の形態では、過給圧応答を改善すべく、目標過給圧と実過給圧との差である過給圧偏差に基づいて目標ＷＧＶ開度を設定するとともに、実ＷＧＶ開度を目標ＷＧＶ開度に一致させるようなＷＧＶ開度フィードバック制御を実施する。
【００４１】
次に、ＥＣＵ６０により実現される制御内容について詳しく説明する。図５は、過給圧制御に関し、ＥＣＵ６０による制御機能の概要を示す制御ブロック図である。図５では、ＥＣＵ６０内のＣＰＵにより実現される演算機能をブロックごとに示している。なお本実施の形態では、スロットル下流側の吸気管圧力を「過給圧」と称し、吸気圧センサ１７により検出される圧力を「実過給圧ＰＭ」として説明を進めることとする。
【００４２】
図５において、目標過給圧算出部６１は、例えば図６の（ａ）に示すマップを用い、その都度のスロットル開度ＴＡとエンジン回転速度ＮＥとをパラメータとして目標過給圧ＰＭＴＧを算出する。上記マップによれば、エンジン回転速度ＮＥが大きいほど、又はスロットル開度ＴＡが大きいほど、目標過給圧ＰＭＴＧとして大きい値が算出される。
【００４３】
ＷＧＶ開度補正量算出部６２は、前記算出した目標過給圧ＰＭＴＧと、吸気圧センサ１７により検出した実過給圧ＰＭとの偏差ΔＰＭを算出するとともに（ΔＰＭ＝ＰＭＴＧ−ＰＭ）、周知のフィードバック手法を用いてＷＧＶ開度補正量を算出する。具体的には、例えばＰＩＤ手法を用い、過給圧偏差ΔＰＭ等に基づいてＷＧＶ開度補正量を算出する。
【００４４】
また、ベースＷＧＶ開度算出部６３は、例えば図６の（ｂ）に示すマップを用い、その都度のスロットル開度ＴＡとエンジン回転速度ＮＥとをパラメータとしてベースＷＧＶ開度を算出する。上記マップによれば、エンジン回転速度ＮＥが大きいほど、又はスロットル開度ＴＡが大きいほど、ベースＷＧＶ開度として大きい値が算出される。この場合特に、ベースＷＧＶ開度は５０〜８０％の範囲内で設定される。
【００４５】
目標ＷＧＶ開度算出部６４は、ベースＷＧＶ開度とＷＧＶ開度補正量とにより目標ＷＧＶ開度を算出する（目標ＷＧＶ開度＝ベースＷＧＶ開度＋ＷＧＶ開度補正量）。
【００４６】
ＷＧＶ開度制御部６５は、前記算出した目標ＷＧＶ開度と、ＷＧＶ開度センサ５０により検出した実ＷＧＶ開度とに基づいてＷＧＶ制御量を算出する。そして、ＷＧＶ開度算出部６５で算出したＷＧＶ制御量が駆動回路６６に出力され、該駆動回路６６によってＷＧＶアクチュエータ４２が駆動される。
【００４７】
図７は、ＷＧＶ開度制御処理を示すフローチャートであり、本処理はＥＣＵ６０により所定の時間周期で繰り返し実行される。
【００４８】
図７において、まずステップＳ１０１では、本処理に必要なパラメータ（エンジン回転速度ＮＥ、スロットル開度ＴＡ、実過給圧ＰＭ）を読み込む。また、ステップＳ１０２では、ＷＧＶ開度マップ（例えば図６の（ｂ））を参照してベースＷＧＶ開度を算出し、続くステップＳ１０３では、目標過給圧マップ（例えば図６の（ａ））を参照して目標過給圧ＰＭＴＧを算出する。
【００４９】
その後、ステップＳ１０４では、過給圧偏差ΔＰＭを算出し（ΔＰＭ＝ＰＭＴＧ−ＰＭ）、続くステップＳ１０５では、過給圧偏差ΔＰＭが所定の判定値α以上であるか否かを判定する。ΔＰＭ＜αであればステップＳ１０６に進み、第１の開度補正量を算出するとともにその算出値をＷＧＶ開度補正量とする。また、ΔＰＭ≧αであればステップＳ１０７に進み、第２の開度補正量を算出するとともにその算出値をＷＧＶ開度補正量とする。ここで、第１，第２の開度補正量は、いずれもＰＩＤ等のフィードバック手法を用いて過給圧偏差ΔＰＭに基づいて算出されるものであるが、それら両開度補正量を比較すると、過給圧偏差ΔＰＭに対する目標ＷＧＶ開度の補正度合（補正ゲイン）が相違し、第２の開度補正量の方が補正度合が大きいものとなっている。
【００５０】
上記のとおりＷＧＶ開度補正量を算出した後、ステップＳ１０８では、ベースＷＧＶ開度にＷＧＶ開度補正量を加算して目標ＷＧＶ開度を算出する。最後に、ステップＳ１０９では、目標ＷＧＶ開度と実ＷＧＶ開度とに基づいてＷＧＶ制御量を算出する。そして、こうして算出されたＷＧＶ制御量によりＷＧＶアクチュエータ４２（モータ４３）の駆動が制御される。
【００５１】
図８は、上記ＷＧＶ開度制御の概要をより具体的に説明するためのタイムチャートである。図８では、ドライバによるアクセル操作により加速要求が出される場合について例示している。
【００５２】
さて、タイミングｔ１以前においては、エンジン１０は通常運転状態（過渡でない状態）にあり、目標ＷＧＶ開度が所定のバルブ開度（所定の全閉領域を除くバルブ開度）に設定されている。なおこのとき、過給圧偏差ΔＰＭはほぼ０であり、ベースＷＧＶ開度≒目標ＷＧＶ開度である。そして、実ＷＧＶ開度が目標ＷＧＶ開度となるようＷＧＶアクチュエータ４２が駆動されている。
【００５３】
タイミングｔ１では、加速要求に伴い目標過給圧が上昇し、それにより図示の如く過給圧偏差ΔＰＭが増加する。そして、過給圧偏差ΔＰＭに基づいて目標ＷＧＶ開度が算出される。このとき、過給圧偏差ΔＰＭを基にＷＧＶ開度補正量（第１の開度補正量）が算出され、このＷＧＶ開度補正量によりベースＷＧＶ開度が補正されることで目標ＷＧＶ開度が算出される。これにより、ウエストゲートバルブ３７が閉じ側に制御される。
【００５４】
タイミングｔ２〜ｔ３ではΔＰＭ≧αになり、過給圧偏差ΔＰＭを基にＷＧＶ開度補正量（第２の開度補正量）が算出され、このＷＧＶ開度補正量によりベースＷＧＶ開度が補正されることで目標ＷＧＶ開度が算出される。このタイミングｔ２〜ｔ３では目標ＷＧＶ開度がオーバーシュートするように変化する。このとき、図示の例では、目標ＷＧＶ開度が概ね０％とされている。かかる場合、ｔ１〜ｔ２でのＷＧＶ開度補正量（第１の開度補正量）と、ｔ２〜ｔ３でのＷＧＶ開度補正量（第２の開度補正量）とを比べると、後者の方がΔＰＭに対する補正度合が大きくなっており、これにより過給圧偏差大となった場合の過給圧の収束性が高められている。その後、実過給圧が目標過給圧に収束する。
【００５５】
以上詳述した本実施の形態によれば、以下の優れた効果が得られる。
【００５６】
ウエストゲートバルブ３７を電動式のＷＧＶアクチュエータ４２によって駆動する構成としたため、例えば従来の正圧式アクチュエータを用いてウエストゲートバルブの開度操作が行われる構成とは異なり、過給圧に依存せず任意の開度操作が可能となる。そしてこの場合、ＷＧＶ開度を全閉領域を除くバルブ開度に制御することにより、ほぼ全閉状態でウエストゲートバルブを制御していた従来制御と比べて排気圧力が低下し、その排気圧力の低下によりポンプ損失が低減される。したがって、燃費向上効果を得ることができる。以上により、過給圧を適正に制御しつつ、しかも燃費の改善を図ることができる。
【００５７】
また、実過給圧と目標過給圧との偏差に応じて目標ＷＧＶ開度を設定してその目標ＷＧＶ開度によりＷＧＶ開度制御を実施したため、所望とする過給圧が実現できる。
【００５８】
過給圧偏差ΔＰＭ≧判定値αの場合に、ΔＰＭ＜αである場合に比べて目標ＷＧＶ開度の補正度合を大きくし、ウエストゲートバルブ３７が高応答で動作するようにしたため、例えば加速などの過渡時においてウエストゲートバルブ３７を閉側に操作するための操作量が大きくなっても、過給圧応答を確保することができる。
【００５９】
なお、本発明は上記実施の形態の記載内容に限定されず、例えば次のように実施しても良い。
【００６０】
上記実施の形態では、過給圧偏差ΔＰＭが判定値α以上であるか否かに応じて、ＷＧＶ開度補正量として過給圧偏差に対する補正度合（補正ゲイン）の異なる第１の開度補正量又は第２の開度補正量のいずれかを選択的に算出したが、これを変更する。例えば、過給圧偏差ΔＰＭの大きさにかかわらず一定の補正度合（補正ゲイン）でＷＧＶ開度補正量（前記第１の開度補正量に相当する補正量）を算出する。またこれに加えて、過給圧偏差ΔＰＭが判定値α以上である場合には、過給圧偏差ΔＰＭに基づいてスロットル開度補正量を算出し、該補正量により目標スロットル開度やスロットル制御量を補正してスロットル開度を制御する。これを図９のタイムチャートで説明する。
【００６１】
図９において、タイミングｔ１１では、加速要求に伴い目標過給圧が上昇し、それにより図示の如く過給圧偏差ΔＰＭが増加する。そして、過給圧偏差ΔＰＭに基づいて目標ＷＧＶ開度が算出される。このとき、過給圧偏差ΔＰＭを基にＷＧＶ開度補正量が算出され、このＷＧＶ開度補正量によりベースＷＧＶ開度が補正されることで目標ＷＧＶ開度が算出される。これにより、ウエストゲートバルブ３７が閉じ側に制御される。
【００６２】
タイミングｔ１２〜ｔ１３ではΔＰＭ≧αになり、過給圧偏差ΔＰＭに基づいてスロットル開度補正量が算出され、更にこのスロットル開度補正量を用いてスロットル制御が実施される。このタイミングｔ１２〜ｔ１３ではスロットル開度がオーバーシュートするように変化する。上記のようにＷＧＶ開度制御とスロットル開度制御とが実施されることにより、過給圧偏差大となった場合の過給圧の収束性が高められている。本構成によっても、加速などの過渡時における過給圧応答を確保することができる。
【００６３】
上記実施の形態では、過給圧偏差ΔＰＭの大小に応じて（具体的には判定値α以上であるか否かに応じて）、補正度合の異なる第１，第２の開度補正量のいずれか一方をＷＧＶ開度補正量としたが、これを変更しても良い。例えば、過給圧偏差ΔＰＭの大きさに応じて、徐々に補正度合（補正ゲイン）を変更して都度のＷＧＶ開度補正量を算出する。
【００６４】
過給圧偏差が所定値以上である場合に、所定期間、ウエストゲートバルブ３７を全開又は全閉の状態に制御するようにしても良い。かかる場合、出力アップの際にはウエストゲートバルブ３７を全閉（ＷＧＶ開度＝０％）とし、出力ダウンの際にはウエストゲートバルブ３７を全開（ＷＧＶ開度＝１００％）とする。
【００６５】
上記実施の形態では、過給圧偏差が大きくなった場合に、過給圧応答を向上させるべく目標ＷＧＶ開度の補正度合を大きくしたりしたが、これを以下のように変更する。ドライバにより操作されるアクセル開度の変化量又はアクセル操作に伴うスロットル開度の変化量が大きくなった場合に、過給圧応答を向上させるべく目標ＷＧＶ開度の補正度合を大きくしたりしたりしても良い。
【００６６】
より具体的には、アクセル開度の変化量又はスロットル開度の変化量が所定値以上である場合において、同変化量が所定値未満である場合に比べて目標ＷＧＶ開度の補正度合を大きくし、ウエストゲートバルブ３７が高応答で動作するように当該ウエストゲートバルブ７３の開度を制御する。又は、アクセル開度の変化量又はスロットル開度の変化量が所定値以上である場合に、所定期間、ウエストゲートバルブ３７を全開又は全閉の状態に制御する。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】発明の実施の形態におけるエンジン制御システムの概略を示す構成図である。
【図２】ＷＧＶアクチュエータの機械的構成を示す図である。
【図３】等トルク特性を示す図である。
【図４】エンジンのＰ−Ｖ線図である。
【図５】過給圧制御に関してＥＣＵによる制御機能の概要を示す制御ブロック図である。
【図６】（ａ）は目標過給圧マップを示す図であり、（ｂ）はベースＷＧＶ開度マップを示す図である。
【図７】ＷＧＶ開度制御処理を示すフローチャートである。
【図８】ＷＧＶ開度制御の概要を具体的に説明するためのタイムチャートである。
【図９】別の形態においてＷＧＶ開度制御の概要を具体的に説明するためのタイムチャートである。
【図１０】ウエストゲートバルブの正圧式アクチュエータの構成を示す図である。
【符号の説明】
【００６８】
１０…エンジン、１１…吸気管、２４…排気管、３０…ターボチャージャ、３１…コンプレッサインペラ、３２…タービンホイール、３６…バイパス通路、３７…ウエストゲートバルブ、４２…ＷＧＶアクチュエータ、６０…ＥＣＵ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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