(57)【要約】【課題】動力部により開度が調整される開閉部の開度変更の応答性を改善することができる制御装置および制御方法を提供すること。【解決手段】全開と全閉との間の開度で経路を開閉する開閉部56と、 電力により駆動され、開閉部の開度を変更する動力部57と、目標とする開閉部の開度である目標開度を決定する目標開度決定部701と、開閉部の実際の開度である実開度を取得する実開度取得部702と、目標開度と実開度との偏差が第１の値よりも大きい場合、開閉部の開度が実開度から目標開度となるまで動力部を駆動するために必要となる必要電力量を偏差に基づいて算出し、動力部を駆動する電力の積算値が必要電力量に達するまで、動力部を駆動するフィードフォワード制御部703と、を備えるよう、制御装置7を構成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
全開と全閉との間の開度で経路を開閉する開閉部と、
電力により駆動され、前記開閉部の開度を変更する動力部と、
目標とする前記開閉部の開度である目標開度を決定する目標開度決定部と、
前記開閉部の実際の開度である実開度を取得する実開度取得部と、
前記目標開度と前記実開度との偏差が第１の値よりも大きい場合、前記開閉部の開度が前記実開度から前記目標開度となるまで前記動力部を駆動するために必要となる必要電力量を前記偏差に基づいて算出し、前記動力部を駆動する電力の積算値が前記必要電力量に達するまで、前記動力部を駆動するフィードフォワード制御部と、
を備える、制御装置。
【請求項２】
前記フィードフォワード制御部は、前記動力部を駆動する電力を供給する電源の電圧に応じて、前記動力部を駆動する電流量および駆動時間を決定する、請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記フィードフォワード制御部は、前記電圧が高いほど前記電流量を少なく制御する、請求項２に記載の制御装置。
【請求項４】
前記フィードフォワード制御部は、前記電圧が高いほど前記駆動時間を短く制御する、請求項２または３に記載の制御装置。
【請求項５】
前記フィードフォワード制御部による前記動力部の駆動が終了した時点である駆動終了時点から待機時間が経過した後であり、かつ、前記偏差が前記第１の値よりも小さい第２の値よりも大きい場合、前記必要電力量よりも小さい電力量で、前記偏差が小さくなるよう前記動力部を駆動するフィードバック制御部をさらに備える、請求項１ないし４のいずれか一項に記載の制御装置。
【請求項６】
前記フィードバック制御部は、前記駆動終了時点から前記開閉部の前記実開度が前記目標開度に達すると予測される時点までの時間である所要時間よりも長く前記待機時間を定める、請求項５に記載の制御装置。
【請求項７】
前記フィードバック制御部は、前記必要電力量に基づいて前記所要時間を予測する、請求項６に記載の制御装置。
【請求項８】
前記フィードバック制御部は、前記必要電力量が所定値より小さい場合、前記必要電力量が大きいほど前記所要時間を長く予測し、前記必要電力量が前記所定値より大きい場合、前記必要電力量によらず前記所要時間を一定と予測する、請求項７に記載の制御装置。
【請求項９】
前記フィードバック制御部は、少なくとも２つの時点における前記開閉部の前記実開度に基づいて前記所要時間を予測する、請求項６に記載の制御装置。
【請求項１０】
前記開閉部は、エンジンの排気により回転するタービンと、前記タービンの回転に応じて回転し前記エンジンの吸気を圧縮するコンプレッサと、前記コンプレッサに圧縮された吸気の流量を調整するスロットルと、前記スロットルにより調整された吸気が流入するサージタンクと、前記タービンを経由せずに前記エンジンの排気を排出するためのバイパス排気経路を全開と全閉との間のいずれかの開度で開閉するウェイストゲートバルブと、を有する過給機構における前記ウェイストゲートバルブであり、
前記動力部は、前記ウェイストゲートバルブの開度を変更するアクチュエータである、請求項１ないし９のいずれか一項に記載の制御装置。
【請求項１１】
目標とする開閉部の開度である目標開度を決定する目標開度決定ステップと、
前記開閉部の実際の開度である実開度を取得する実開度取得ステップと、
前記目標開度と前記実開度との差が第１の値よりも大きいときに、前記開閉部の開度が前記実開度から前記目標開度となるまで前記開閉部の開度を変更する動力部を駆動するために必要となる電力として算出される必要電力で前記動力部を駆動するフィードフォワード制御ステップと、
前記フィードフォワード制御ステップにおける前記動力部の駆動が終了してから所定時間経過後において、前記開閉部の前記目標開度と前記実開度との差が、前記第１の値よりも小さい第２の値よりも大きい場合、前記実開度から前記目標開度となるまで前記動力部を駆動するために必要となる電力として算出される電力よりも小さい電力で、前記実開度が前記目標開度となるまで前記動力部を駆動するフィードバック制御ステップと、
を含む、制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バルブの開度を変更するための電動アクチュエータを制御する制御装置および制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガソリンエンジンまたはディーゼルエンジンに用いられる過給機は、エンジンの排気によって回転するタービンを有する。そして、過給機は、タービンと接続されたコンプレッサによってエンジンに供給される吸気の圧力を上昇させる。圧力の上昇した吸気は、スロットルによって流量を調整され、サージタンク内で平滑化された後にエンジンに供給される。
【０００３】
エンジンの排気は、一部はウェイストゲートバルブ（本明細書において、「ＷＧＶ」ともいう。）によって流量を調整されて排出され、残りはタービンを駆動してから排出される。
【０００４】
ウェイストゲートバルブは、電動アクチュエータによって開度を調整される。サージタンクの圧力が大気圧を超える過給領域では、スロットルが全開で固定され、ウェイストゲートバルブの開度によってサージタンクの圧力が制御される。サージタンクの圧力に応じてエンジンの出力が変更されるため、ウェイストゲートバルブの所望の開度への迅速な変更は、エンジン出力の制御に重要である。
【０００５】
特許文献１には、ウェイストゲートバルブの開度を、開閉制御弁に対する印加電圧のデューティ比によってフィードバック制御することにより過給圧を制御する過給圧制御方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３１０５４０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ウェイストゲートバルブの開度が目標値を超えるオーバーシュートが発生すると、エンジンの過給圧が急上昇してエンジンの損傷を来たすおそれがある。そのため、ウェイストゲートバルブの開度を目標値となるように制御する場合、オーバーシュートが発生しないように、実開度から目標開度まで開度を変更させるために必要な電力よりも小さい電力で電動アクチュエータを動作させる。
【０００８】
図１０は、ウェイストゲートバルブの開度と動作電力との関係を示す図である。
【０００９】
図１０に示すグラフ１００では、時間を横軸とし、ウェイストゲートバルブの開度（％）を領域１００ａにおける縦軸で示し、ウェイストゲートバルブの開度の変更動作を行うための電力（Ｗ）を領域１００ｂにおける縦軸で示している。
【００１０】
領域１００ａにおいて、系列１００１は、ウェイストゲートバルブの目標開度を示しており、ウェイストゲートバルブの目標開度はt0の時点でウェイストゲートバルブの目標開度がW2からW0に変更される。
【００１１】
領域１００ｂにおいて、系列１００４は、ウェイストゲートバルブの開度の変更動作を行うための電力を示しており、ウェイストゲートバルブの実開度W2をt0の時点で変更された目標開度W0に一致させるため、電動アクチュエータの動作電力がE0からE1に変更される。
【００１２】
電動アクチュエータをE1の電力でt0からt1まで駆動すると、ウェイストゲートバルブの実開度はW1となる。領域１００ａにおける系列１００２に示すように、電動アクチュエータをそのままE1の電力で駆動すると、ウェイストゲートバルブの実開度は、t2の時点で目標開度であるW0となる。しかし、そのように制御した場合、オーバーシュートが発生して実開度が一時的にW0よりも小さくなる可能性がある。
【００１３】
そこで、領域１００ｂにおける系列１００４に示すように、t1の時点以降は電動アクチュエータを駆動する電力はE1から漸減される。このため、ウェイストゲートバルブの実際の開度の変更はゆるやかとなり、領域１００ａにおける系列１００３に示すように、実開度がW0となるのは、t2よりも後のt3の時点である。
【００１４】
このように、ウェイストゲートバルブの開度が目標値に収束するまでには、計算上の所要時間以上の時間がかかるため、ウェイストゲートバルブの開度変更の応答性が悪化する。
【００１５】
本発明は、バルブの開度を変更するための電動アクチュエータの応答性を改善することができる制御装置および制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明にかかる制御装置は、全開と全閉との間の開度で経路を開閉する開閉部と、 電力により駆動され、開閉部の開度を変更する動力部と、目標とする開閉部の開度である目標開度を決定する目標開度決定部と、開閉部の実際の開度である実開度を取得する実開度取得部と、目標開度と実開度との偏差が第１の値よりも大きい場合、開閉部の開度が実開度から目標開度となるまで動力部を駆動するために必要となる必要電力量を偏差に基づいて算出し、動力部を駆動する電力の積算値が必要電力量に達するまで、動力部を駆動するフィードフォワード制御部と、を備えることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明にかかる制御装置では、フィードフォワード制御部は、動力部を駆動する電力を供給する電源の電圧に応じて、動力部を駆動する電流量および駆動時間を決定することが好ましい。
【００１８】
また、本発明にかかる制御装置では、フィードフォワード制御部は、電圧が高いほど前記電流量を少なく制御することが好ましい。
【００１９】
また、本発明にかかる制御装置では、フィードフォワード制御部は、電圧が高いほど駆動時間を短く制御することが好ましい。
【００２０】
また、本発明にかかる制御装置では、フィードフォワード制御部による動力部の駆動が終了した時点である駆動終了時点から待機時間が経過した後であり、かつ、偏差が前記第１の値よりも小さい第２の値よりも大きい場合、必要電力量よりも小さい電力量で、偏差が小さくなるよう動力部を駆動するフィードバック制御部をさらに備えることが好ましい。
【００２１】
また、本発明にかかる制御装置では、フィードバック制御部は、駆動終了時点から開閉部の実開度が目標開度に達すると予測される時点までの時間である所要時間よりも長く前記待機時間を定めることが好ましい。
【００２２】
また、本発明にかかる制御装置では、フィードバック制御部は、必要電力量に基づいて所要時間を予測することが好ましい。
【００２３】
また、本発明にかかる制御装置では、フィードバック制御部は、必要電力量が所定値より小さい場合、必要電力量が大きいほど所要時間を長く予測し、必要電力量が所定値より大きい場合、必要電力量によらず所要時間を一定と予測することが好ましい。
【００２４】
また、本発明にかかる制御装置では、フィードバック制御部は、少なくとも２つの時点における開閉部の実開度に基づいて所要時間を予測することが好ましい。
【００２５】
また、本発明にかかる制御装置では、開閉部は、エンジンの排気により回転するタービンと、タービンの回転に応じて回転しエンジンの吸気を圧縮するコンプレッサと、コンプレッサに圧縮された吸気の流量を調整するスロットルと、スロットルにより調整された吸気が流入するサージタンクと、タービンを経由せずにエンジンの排気を排出するためのバイパス排気経路を全開と全閉との間のいずれかの開度で開閉するウェイストゲートバルブと、を有する過給機構におけるウェイストゲートバルブであり、 動力部は、ウェイストゲートバルブの開度を変更するアクチュエータであることが好ましい。
【００２６】
さらに、本発明にかかる制御方法は、目標とする開閉部の開度である目標開度を決定する目標開度決定ステップと、開閉部の実際の開度である実開度を取得する実開度取得ステップと、目標開度と実開度との差が第１の値よりも大きいときに、開閉部の開度が実開度から目標開度となるまで開閉部の開度を変更する動力部を駆動するために必要となる電力として算出される必要電力で動力部を駆動するフィードフォワード制御ステップと、フィードフォワード制御ステップにおける動力部の駆動が終了してから所定時間経過後において、開閉部の目標開度と実開度との差が、第１の値よりも小さい第２の値よりも大きい場合、実開度から目標開度となるまで動力部を駆動するために必要となる電力として算出される電力よりも小さい電力で、実開度が目標開度となるまで動力部を駆動するフィードバック制御ステップと、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２７】
上記の制御装置によれば、動力部により開度が調整される開閉部の開度変更の応答性を改善することができる。
【００２８】
また、上記の制御方法によれば、動力部により開度が調整される開閉部の開度変更の応答性を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】実施形態にかかる制御装置を含む動力装置のハードウェア模式図である。
【図２】ウェイストゲートバルブの構成を示す模式図である。
【図３】制御装置のハードウェア構成を示す図である。
【図４】制御装置の機能ブロックを示す図である。
【図５】目標開度と実開度との偏差と必要電力量との関係を説明する図である。
【図６】必要電力量と所要時間との関係を説明する図である。
【図７】制御装置の処理フローチャートである。
【図８】フィードフォワード制御の処理フローチャートである。
【図９】フィードバック制御の処理フローチャートである。
【図１０】ウェイストゲートバルブの開度と動作電力との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、図面を参照して制御装置および制御方法について詳細に説明する。ただし、本発明は図面または以下に記載される実施形態には限定されないことを理解されたい。
【００３１】
本発明にかかる制御装置および制御方法は、開閉部の目標開度と実開度との偏差が第１の値よりも大きい場合、開閉部の開度を変更する動力部を、実開度から目標開度となるまで駆動するために必要となる必要電力量で駆動するフィードフォワード制御を行うことにより、開閉部の開度変更の応答性を改善する。
【００３２】
図１は、実施形態にかかる制御装置を含む動力装置のハードウェア模式図である。
【００３３】
動力装置１は、エンジン２と、吸気経路３と、排気経路４と、過給機構５と、アクセル６と、制御装置７とを有する。動力装置１は、車両に搭載され、車両の駆動輪に動力を供給する。
【００３４】
エンジン２は、ガソリンを燃焼させて生ずる圧力を運動エネルギーとして出力するガソリンエンジンである。エンジン２は、吸気経路３から吸気として空気を供給され、燃焼により生じた排気を排気経路４に排出する。エンジン２は、ディーゼルエンジンであってもよい。
【００３５】
吸気経路３は、エンジン２の吸気が通過する経路である。吸気経路は、過給機構５を介してエンジン２に接続される。
【００３６】
排気経路４は、エンジン２の排気が通過する経路である。排気経路４は、過給機構５を介してエンジン２に接続される。
【００３７】
過給機構５は、エンジン２の排気の流れによってエンジン２の吸気を圧縮する機構である。過給機構５は、コンプレッサ５０と、スロットル５１と、スロットル用電動アクチュエータ５２と、サージタンク５３と、タービン５４と、バイパス排気経路５５と、ウェイストゲートバルブ５６と、ウェイストゲートバルブ用電動アクチュエータ５７と、ウェイストゲートバルブ開度センサ５８とを有する。
【００３８】
コンプレッサ５０は、吸気経路３によってエンジン２に向かう吸気が通過する位置に配置される、回転軸を中心に回転する回転体の周囲に羽根の形成された羽根車である。コンプレッサ５０は、回転することによって、エンジン２に向かう吸気を圧縮する。
【００３９】
スロットル５１は、エンジン２の吸気の流量を調整する弁である。スロットル５１は、エンジン２に供給される吸気の流量を調整し、その結果、エンジン２の出力を変動させる。スロットル５１は、コンプレッサ５０とエンジン２との間の吸気経路３に配置される。
【００４０】
スロットル用電動アクチュエータ５２は、電力により駆動されるアクチュエータである。スロットル用電動アクチュエータ５２は、供給された電力によって動作するロッドを有し、ロッドに接続されたスロットル５１の開度を変動させる。
【００４１】
サージタンク５３は、スロットル５１とエンジン２との間の吸気経路３に設けられた空間であり、スロットル５１により流量を調整された吸気が流入する。サージタンク５３は、流入した吸気を一時的に保持することにより、平滑化された吸気をエンジン２に供給する。
【００４２】
タービン５４は、排気経路４においてエンジン２の排気が通過する位置に配置される、回転軸を中心に回転する回転体の周囲に羽根の形成された羽根車であり、エンジン２の排気により回転する。タービン５４は、コンプレッサ５０と接続されており、タービン５４の回転に応じてコンプレッサ５０が回転する。
【００４３】
バイパス排気経路５５は、タービン５４を経由せずにエンジン２の排気を排気経路４に排出する経路である。バイパス排気経路５５は、排気経路４におけるタービン５４の上流と下流とを接続する。
【００４４】
ウェイストゲートバルブ５６は、バイパス排気経路５５を経由するエンジン２の排気の流量を調整する弁である。ウェイストゲートバルブ５６は、バイパス排気経路５５に設けられ、バイパス排気経路５５を全開と全閉との間のいずれかの開度で開閉する。ウェイストゲートバルブ５６は、タービン５４を経由するエンジン２の排気の流量を調整し、その結果、エンジン２の出力を変動させる。ウェイストゲートバルブ５６は、本発明における開閉部に対応する。
【００４５】
ウェイストゲートバルブ用電動アクチュエータ５７は、電力により駆動されるアクチュエータである。ウェイストゲートバルブ用電動アクチュエータ５７は、供給された電力によって動作するロッドを有し、ロッドに接続されたウェイストゲートバルブ５６の開度を所定の開度に変更する。ウェイストゲートバルブ用電動アクチュエータ５７は、本発明における動力部に対応する。
【００４６】
ウェイストゲートバルブ開度センサ５８は、ウェイストゲートバルブ５６の開度を検出するセンサである。
【００４７】
アクセル６は、操作者によるエンジン２の出力を調整する操作を受け付ける入力装置である。アクセル６は、アクセルペダル６０とアクセル開度センサ６１とを有する。
【００４８】
アクセルペダル６０は、運転席の前方の床近傍に配置され、運転者の足により踏み込まれるペダルである。アクセル開度センサ６１は、アクセルペダル６０の踏み込み量であるアクセル開度を検出するセンサである。
【００４９】
制御装置７は、スロットル用電動アクチュエータ５２およびウェイストゲートバルブ用電動アクチュエータ５７に対して駆動電力を供給する。制御装置７は、エンジン２、ウェイストゲートバルブ開度センサ５８、アクセル６からの入力を受け付ける。
【００５０】
図２は、ウェイストゲートバルブの構成を示す模式図である。
【００５１】
ウェイストゲートバルブ５６は、排気経路４とバイパス排気経路５５との間の穴を塞ぐように設けられる板状の弁である。ウェイストゲートバルブ５６は、一端が回動可能に固定される。
【００５２】
ウェイストゲートバルブ用電動アクチュエータ５７のロッド５７ａは、ウェイストゲートバルブ用電動アクチュエータ５７に供給された電力によって動作する。ロッド５７ａが実線の位置から破線の位置に移動すると、ウェイストゲートバルブ５６は、閉状態である実線の位置から開方向にある破線の位置に移動する。
【００５３】
ウェイストゲートバルブ開度センサ５８は、ロッド５７ａの位置に基づいてウェイストゲートバルブ５６の開度を検出する。
【００５４】
図３は、実施形態にかかる制御装置のハードウェア構成を示す図である。
【００５５】
制御装置７は、入力部７１と、出力部７２と、演算部７３とを有する。制御装置７は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）として車両に搭載される。
【００５６】
入力部７１は、動力装置１の各部から信号を受信する回路である。入力部７１は、エンジン２に取りつけられた回転数センサからエンジン２の回転数を受信し、ウェイストゲートバルブ開度センサ５８からウェイストゲートバルブ５６の実開度を受信し、アクセル６からアクセル開度を受信する。入力部７１は、受信した信号を演算部７３に供給する。
【００５７】
出力部７２は、動力装置１の各部を動作させる電力を供給する回路である。出力部７２は、演算部７３から受信した制御信号に基づいて、スロットル用電動アクチュエータ５２に電力を供給し、ウェイストゲートバルブ用電動アクチュエータ５７に電力を供給する。
【００５８】
演算部７３は、入力部７１から供給された信号に基づき演算を行い、出力部７２に制御信号を出力する。演算部７３は、所定のプログラムを実行することにより演算を実行する。演算部７３は、専用回路により実現されてもよい。
【００５９】
図４は、実施形態にかかる制御装置の機能ブロックを示す図である。
【００６０】
制御装置７は、機能ブロックとして、目標開度決定部７０１と、実開度取得部７０２と、フィードフォワード制御部７０３と、フィードバック制御部７０４とを有する。各機能ブロックは、所定のプログラムを実行する演算部７３と制御装置７とにより実現することができる。各機能ブロックは、専用回路により実現されてもよい。
【００６１】
目標開度決定部７０１は、目標とするウェイストゲートバルブ５６の開度である目標開度を決定する。
【００６２】
実開度取得部７０２は、ウェイストゲートバルブ５６の実際の開度である実開度を取得する。
【００６３】
フィードフォワード制御部７０３は、ウェイストゲートバルブ５６の目標開度と実開度との偏差が第１の値よりも大きい場合、ウェイストゲートバルブ５６の開度が実開度から目標開度となるまでウェイストゲートバルブ用電動アクチュエータ５７を駆動するために必要となる必要電力量を偏差に基づいて計算する。フィードフォワード制御部７０３は、ウェイストゲートバルブ用電動アクチュエータ５７を駆動する電力の積算値が必要電力量に達するまで、ウェイストゲートバルブ用電動アクチュエータ５７を駆動する。
【００６４】
図５は、目標開度と実開度との偏差と必要電力量との関係を説明する図である。
【００６５】
図５に示すグラフ８０において、横軸はウェイストゲートバルブ５６の目標開度と実開度との偏差を、縦軸はウェイストゲートバルブ５６の開度が実開度から目標開度となるまでウェイストゲートバルブ用電動アクチュエータ５７を駆動するために必要な電力量（Ｗｓ）を、それぞれ示している。
【００６６】
必要電力量は、偏差がd1より大きい場合は偏差が大きいほど大きい値となり、偏差がd1より小さい場合はほぼ一定の値RE1となる。これは、ウェイストゲートバルブ用電動アクチュエータ５７の駆動を開始するときに、偏差にかかわらずある程度の電力が必要となるためである。
【００６７】
フィードフォワード制御部７０３は、ウェイストゲートバルブ用電動アクチュエータ５７を駆動する電力を供給する電源の電圧に応じて、ウェイストゲートバルブ用電動アクチュエータ５７を駆動する電流量および駆動時間を決定してよい。このように制御すると、電源電圧の変動にかかわらず、ウェイストゲートバルブ用電動アクチュエータ５７を適切な電力量で駆動することができる。
【００６８】
本実施形態では、ウェイストゲートバルブ用電動アクチュエータ５７は、制御装置７に接続された電源から、制御装置７を介して電圧を供給される。ウェイストゲートバルブ用電動アクチュエータ５７は、制御装置から受信した電流量および駆動時間を指定する情報に基づき、直接接続された電源から供給される電力で駆動されてもよい。
【００６９】
フィードフォワード制御部７０３は、電源の電圧が高いほど、ウェイストゲートバルブ用電動アクチュエータ５７を駆動する電流を少なく制御してよい。このように制御すると、電源の電圧が必要電力量の計算に用いた電圧よりも高いときであっても、必要電力量を超えることなくウェイストゲートバルブ用電動アクチュエータ５７を駆動することができる。
【００７０】
また、フィードフォワード制御部７０３は、電源の電圧が高いほど、ウェイストゲートバルブ用電動アクチュエータ５７を駆動する時間を短く制御してよい。このように制御すると、電源の電圧が必要電力量の計算に用いた電圧よりも高いときであっても、必要電力量を超えることなくウェイストゲートバルブ用電動アクチュエータ５７を駆動することができる。
【００７１】
フィードバック制御部７０４は、フィードフォワード制御部７０３によるウェイストゲートバルブ用電動アクチュエータ５７の駆動が終了した時点である駆動終了時点から所定の待機時間が経過した後であり、かつ、目標開度と実開度との偏差が第１の値より小さい第２の値よりも大きい場合、必要電力量よりも小さい電力量で、目標開度と実開度との偏差が小さくなるようウェイストゲートバルブ用電動アクチュエータ５７を駆動する。
【００７２】
フィードフォワード制御部７０３は目標開度と実開度との偏差が第１の値よりも大きいときに偏差が小さくなるよう制御を行うので、駆動終了時点では、偏差は通常第１の値よりも小さくなっている。したがって、フィードバック制御部７０４は、フィードフォワード制御部７０３による制御を開始する偏差の条件となる第１の値よりも小さく、かつ、なお制御が必要と判断される偏差の大きさである第２の値よりも、目標開度と実開度との偏差が大きい場合に、制御を実行する。
【００７３】
このようなフィードバック制御部７０４によると、制御装置７は、より正確にウェイストゲートバルブ５６の開度を制御することができる。
【００７４】
フィードバック制御部７０４は、フィードフォワード制御部７０３による駆動が終了してから制御を開始するまで待機する待機時間を、駆動終了時点からウェイストゲートバルブ用電動アクチュエータ５７の実開度が目標開度に達すると予測される時点までの時間である所要時間よりも長く定めてよい。このように待機時間を定めると、フィードバック制御部７０４は、駆動終了時点以降の慣性によるウェイストゲートバルブ５６の動作が終了してから制御を開始することができる。
【００７５】
フィードバック制御部７０４は、必要電力量に基づいて所要時間を予測してよい。必要電力量は、フィードフォワード制御部７０３がウェイストゲートバルブ用電動アクチュエータ５７を介してウェイストゲートバルブ５６に供給する運動エネルギーに対応するため、供給された運動エネルギーによってウェイストゲートバルブ５６が目標開度に達する時点を適切に予測し、フィードバック制御を実行することができる。
【００７６】
このとき、フィードバック制御部７０４は、必要電力量が所定値より小さい場合、必要電力量が大きいほど所要時間を長く予測し、必要電力量が所定値より大きい場合、必要電力量によらず所要時間を一定と予測してよい。
【００７７】
図６は、必要電力量と所要時間との関係を説明する図である。
【００７８】
図６に示すグラフ９０において、横軸はウェイストゲートバルブ５６の開度が実開度から目標開度となるまでウェイストゲートバルブ用電動アクチュエータ５７を駆動するために必要な電力量（Ｗｓ）を、縦軸は駆動終了時点からウェイストゲートバルブ５６の実開度が目標開度に達すると予測される時点までの時間である所要時間を、それぞれ示している。
【００７９】
供給された電力量に応じた運動エネルギーで運動するウェイストゲートバルブ５６は、ある時点で一定の速度に達し、それ以上に電力を供給しても速度は変わらない。したがって、それ以降は、駆動終了時点以降の慣性による運動量は、供給される電力量によらず一定となる。このとき、駆動終了時点から目標開度に達すると予測される時点までの時間も一定である。
【００８０】
ウェイストゲートバルブ５６が一定の速度に達するまでに必要となる電力量をRE2とすると、所要時間は、必要電力量がRE2より小さい場合、必要電力量が大きいほど長く予測され、必要電力量がRE2より大きい場合、必要電力量によらず所要時間が一定のRT1と予測される。フィードバック制御部７０４は、ウェイストゲートバルブ５６が目標開度に達する時点を適切に予測し、制御を実行することができる。
【００８１】
また、フィードバック制御部７０４は、少なくとも２つの時点におけるウェイストゲートバルブ５６の実開度に基づいて所要時間を予測してよい。フィードバック制御部７０４は、ウェイストゲートバルブ５６が目標開度に達する時点を適切に予測し、制御を実行することができる。
【００８２】
なお、実開度を取得する少なくとも２つの時点は、駆動終了時点の後であってよい。駆動終了時点の後の時点における実開度を採用することにより、フィードバック制御部７０４は、電力で駆動されている状態よりも外的要因の影響を受けやすい駆動終了時点の後のウェイストゲートバルブ５６の動作に基づく予測を行うことができる。
【００８３】
また、フィードバック制御部７０４は、少なくとも２つの時点におけるウェイストゲートバルブ５６の実開度に基づいて、ウェイストゲートバルブ５６の開度が目標開度に達しないと予測した場合に、制御を実行してもよい。
【００８４】
図７は、制御装置の処理フローチャートである。
【００８５】
まず、目標開度決定部７０１は、ウェイストゲートバルブ５６の目標開度を決定する（ステップＳ１）。
【００８６】
次に、実開度取得部７０２は、ウェイストゲートバルブ５６の実開度を取得する（ステップＳ２）。
【００８７】
次に、フィードフォワード制御部７０３は、ウェイストゲートバルブ５６の目標開度と実開度との差である偏差が第１の値より大きいか否かを判断する（ステップＳ３）。偏差が第１の値よりも大きくない場合（ステップＳ３：Ｎ）、制御装置７の処理は後述するステップＳ６に進む。
【００８８】
偏差が第１の値よりも大きい場合（ステップＳ３：Ｙ）、フィードフォワード制御部７０３は、フィードフォワード制御を実行する（ステップＳ４）。フィードフォワード制御の詳細は後述する。
【００８９】
次に、フィードバック制御部７０４は、フィードフォワード制御部７０３によるウェイストゲートバルブ用電動アクチュエータ５７の駆動が終了した時点である駆動終了時点から所定の待機時間が経過したか否かを判断する（ステップＳ５）。待機時間が経過していない場合（ステップＳ５：Ｎ）、制御装置７の制御はステップＳ５に戻る。
【００９０】
待機時間が経過した場合、フィードバック制御部７０４は、ウェイストゲートバルブ５６の目標開度と実開度との差である偏差が第２の値より大きいか否かを判断する（ステップＳ６）。偏差が第２の値よりも大きくない場合（ステップＳ６：Ｎ）、制御装置７の処理は終了する。
【００９１】
偏差が第２の値よりも大きい場合（ステップＳ６：Ｙ）、フィードバック制御部７０４は、フィードバック制御を実行し（ステップＳ４）、その後、処理を終了する。フィードフォワード制御の詳細は後述する。
【００９２】
図８は、フィードフォワード制御の処理フローチャートである。
【００９３】
ステップＳ４において、フィードフォワード制御部７０３は、まず、必要電力量を偏差に基づいて算出する（ステップＳ４１）。
【００９４】
次に、フィードフォワード制御部７０３は、出力電流量を算出する（ステップＳ４２）。出力電流量は、フィードフォワード制御部７０３がウェイストゲートバルブ用電動アクチュエータ５７を駆動するときの電流量である。
【００９５】
次に、フィードフォワード制御部７０３は、ステップＳ４２で算出した出力電流量で電流を出力し、ウェイストゲートバルブ用電動アクチュエータ５７を駆動する（ステップＳ４３）。フィードフォワード制御部７０３は、あわせて、出力した電流量とその時点での電圧値とからアクチュエータ５７を駆動する実際の電力量を算出し、この算出した実際の電力量を積算する。
【００９６】
次に、フィードフォワード制御部７０３は、積算した電力量が必要電力量よりも小さいか否かを判断する（ステップＳ４４）。積算した電力量が必要電力量よりも小さい場合（ステップＳ４４：Ｙ）、フィードフォワード制御部７０３の処理はステップＳ４３に戻る。
【００９７】
積算した電力量が必要電力量よりも小さくない場合（ステップＳ４４：Ｎ）、フィードフォワード制御は終了する。
【００９８】
図９は、フィードバック制御の処理フローチャートである。
【００９９】
ステップＳ７において、フィードバック制御部７０４は、まず、所定の電流量で電流を出力し、ウェイストゲートバルブ用電動アクチュエータ５７を駆動する（ステップＳ７１）。所定の電流量は、予め定められた電流量である。また、ウェイストゲートバルブ５６の目標開度と実開度との偏差が大きいほど大きくなるように、所定の電流量を定めてもよい。
【０１００】
次に、フィードバック制御部７０４は、ウェイストゲートバルブ５６の実開度を取得する（ステップＳ７２）。
【０１０１】
次に、フィードバック制御部７０４は、ウェイストゲートバルブ５６の目標開度と実開度との偏差が第２の値よりも大きいか否かを判断する（ステップＳ７３）。
【０１０２】
偏差が第２の値よりも大きい場合（ステップＳ７３：Ｙ）、フィードバック制御部７０４の処理はステップＳ７１に戻る。偏差が第２の値よりも大きくない場合（ステップＳ７３：Ｎ）、フィードバック制御は終了する。
【０１０３】
なお、フィードフォワード制御部７０３およびフィードバック制御部７０４は、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御を行い、電流量に対応するデューティ比でウェイストゲートバルブ用電動アクチュエータ５７を駆動してもよい。
【０１０４】
以上の制御方法によって、制御装置７は、動力部により開度が調整される開閉部の開度変更の応答性を改善することができる。本実施形態においては、ウェイストゲートバルブ用電動アクチュエータ５７により開度が調整されるウェイストゲートバルブ５６の開度変更の応答性が改善される。
【０１０５】
なお、制御装置７は、ウェイストゲートバルブ５６の開度以外の制御にも適用可能である。例えば、電動アクチュエータによる操作に対して応答が大きく遅れるような制御対象の制御に適用すると、応答性を改善することができるため好適である。
【０１０６】
また、制御装置７は、フィードバック制御部７０４を省略しても、上述の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【０１０７】
１    動力装置
２    エンジン
５０    コンプレッサ
５１    スロットル
５４    タービン
５６    ウェイストゲートバルブ
５７    ウェイストゲートバルブ用電動アクチュエータ
７    制御装置
７０１    目標開度決定部
７０２    実開度取得部
７０３    フィードフォワード制御部
７０４    フィードバック制御部
【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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