(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）流路を開閉するバルブと、
（ｂ）このバルブを駆動するロッドを有し、このロッドをその軸線方向に往復移動させるアクチュエータと、
（ｃ）前記バルブと前記ロッドとを連結するレバーを有し、前記ロッドの直線運動を前記バルブの回転運動に変換するリンク機構と、
（ｄ）前記ロッドの軸線方向への移動量を検出するストローク検出手段と
を備え、
前記ロッドの軸線方向への移動量に応じて前記バルブの開閉制御を行うバルブ制御装置において、
前記レバーは、前記バルブの回転中心軸と同一軸心上に回転軸（回転中心）を有し、且つ前記ロッドと結合すると共に、前記バルブが回転動作する際、前記レバーの回転軸を中心にした所定の曲率半径の曲線である前記レバーの回転作動線上を移動する結合部を有し、
前記バルブが全閉開度となる前記レバーの回転作動線上の回転作動点を、前記レバーの回転作動線上の全閉点として設定し、
前記バルブが全開開度となる前記レバーの回転作動線上の回転作動点を、前記レバーの回転作動線上の全開点として設定し、
前記バルブが全閉開度と全開開度との中間の開度となる前記レバーの回転作動線上の回転作動点を、前記レバーの回転作動線上の中間開度点として設定し、
前記全閉点と前記全開点とを結ぶ直線から半径方向の外側に向けて最も遠く、しかも前記全閉点と前記全開点との間にある前記レバーの回転作動線上の回転作動点を、前記レバーの回転作動線上の振れ幅の端点として設定したとき、
前記バルブが開閉動作する際、前記レバーの回転作動線上の振れ幅の端点が、前記全閉点と前記中間開度点との中央に位置するように設定されていることを特徴とするバルブ制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載のバルブ制御装置において、
前記バルブとは、内燃機関より流出する排気ガスを制御する排気ガス制御弁の弁体のことであることを特徴とするバルブ制御装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のバルブ制御装置において、
前記アクチュエータは、前記ロッドの軸振れを許容しつつ、前記ロッドをその軸線方向（ロッド軸方向）に摺動自在に支持するロッド軸受を有していることを特徴とするバルブ制御装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のうちのいずれか１つに記載のバルブ制御装置において、
前記レバーの回転作動線とは、前記レバーの回転作動線上の全閉点と前記レバーの回転作動線上の全開点とを、前記バルブの回転中心軸または前記レバーの回転軸を中心にした所定の曲率半径の曲線で結んだ円弧軌跡のことであることを特徴とするバルブ制御装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のうちのいずれか１つに記載のバルブ制御装置において、
前記アクチュエータは、動力源であるモータの回転を減速する減速機構と、この減速機構の回転運動を前記ロッドの直線運動に変換する変換機構とを備えたことを特徴とするバルブ制御装置。
【請求項６】
請求項５に記載のバルブ制御装置において、
前記減速機構は、前記モータによって回転駆動される駆動ギヤ、およびこの駆動ギヤと噛み合って回転する最終ギヤを有していることを特徴とするバルブ制御装置。
【請求項７】
請求項５または請求項６に記載のバルブ制御装置において、
前記変換機構は、前記バルブの動作パターンに対応した形状のカム溝を有し、前記減速機構（最終ギヤ）の回転に伴って回転するカムと、前記カム溝に移動自在に挿入されるフォロワとを備え、
前記ロッドは、前記フォロワを回転自在に支持する支軸を有し、一端側が前記フォロワおよび前記支軸を介して前記カムに連結し、他端側が前記バルブに連結することを特徴とするバルブ制御装置。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のうちのいずれか１つに記載のバルブ制御装置において、
前記ストローク検出手段は、前記ロッドに一体的に設置されて、一定の磁束密度の磁界を発生する磁石を含む磁性移動体、およびこの磁性移動体のストローク方向への移動に伴って変化する磁束に対応した電気信号を出力するセンサを有していることを特徴とするバルブ制御装置。
【請求項９】
請求項８に記載のバルブ制御装置において、
前記ストローク検出手段は、前記センサから出力された電気信号に基づいて、前記ロッドのストローク量を検出することを特徴とするバルブ制御装置。
【請求項１０】
請求項８または請求項９に記載のバルブ制御装置において、
前記センサは、前記磁性移動体から印加される磁界の磁束を感磁する感磁面を有していることを特徴とするバルブ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バルブを駆動するロッドをその軸線方向に往復移動させるアクチュエータを備え、ロッドのストローク量に応じてバルブの開閉制御を行うバルブ制御装置に関するもので、特にウェイストゲートバルブの開閉制御を行うバルブ制御装置に係わる。
【背景技術】
【０００２】
［従来の技術］
従来より、ターボチャージャのウェイストゲート流路を開閉するウェイストゲートバルブによる過給圧制御装置が公知である（例えば、特許文献１参照）。
この過給圧制御装置は、図７ないし図９に示したように、ウェイストゲートバルブ１０１を支持開閉する回転軸１０２が設置されている。この回転軸１０２には、リンクレバー１０３が連結され、このリンクレバー１０３には、ダイヤフラムアクチュエータ１０４のロッド１０５が連結されている。また、ウェイストゲート流路１０６には、ウェイストゲートバルブ１０１を着座させるための弁座１０７が設置されている。
なお、図８の矢印は、リンクレバー１０３の可動範囲（作動角度）を示す。
【０００３】
また、ターボチャージャの排気バイパス流路を開閉する排気バイパスバルブを駆動するダイヤフラムアクチュエータが公知である（例えば、特許文献２参照）。
このダイヤフラムアクチュエータ２０４は、図１０ないし図１２に示したように、排気バイパスバルブ２０１を支持開閉する回転軸２０２が設置されている。この回転軸２０２には、リンクレバー２０３が連結され、このリンクレバー２０３には、ダイヤフラムアクチュエータ２０４のロッド２０５が連結されている。また、排気バイパス流路２０６には、排気バイパスバルブ２０１を着座させるための弁座２０７が設置されている。
なお、図１１の矢印は、リンクレバー２０３の可動範囲（作動角度）を示す。
【０００４】
［従来の技術の不具合］
ところで、近年、自動車に搭載される内燃機関（エンジン）の排気ガスの規制強化に伴い、排出ガス関係のＯＢＤ（車載診断装置による故障診断機能）装着が義務づけされている。
ここで、特許文献１及び２に記載のダイヤフラムアクチュエータ１０４、２０４を、ウェイストゲートバルブ１０１の開閉制御および排気バイパスバルブ２０１の開閉制御用のアクチュエータとして使用する場合、ＯＢＤ要件として、ロッド１０５、２０５のストローク量を直接検出する必要がある。
そこで、ロッド１０５、２０５に、磁石やヨークにより構成される磁気回路を装着し、磁気回路から印加される磁界の磁束密度を磁気センサによって検出して、磁気センサから出力される電気信号に基づいて、ロッド１０５、２０５のストローク量を求める方法が考えられる。
【０００５】
ところが、特許文献１に記載の過給圧制御装置においては、ウェイストゲートバルブ１０１の回転軸１０２とダイヤフラムアクチュエータ１０４のロッド１０５とを連結するリンクレバー１０３の可動範囲が明確ではなく、リンクレバー１０３が動くとロッド１０５がその軸線周りに振れる。
具体的には、ウェイストゲートバルブ１０１が全閉位置（図８（ａ）参照）から全開位置（図８（ｂ）参照）に至るまでの作動範囲で開閉制御する際、つまりリンクレバー１０３のロッド１０５との結合部１０８が、回転軸１０２を中心にした所定の曲率半径の曲線である回転軌跡（リンクレバー１０３の回転作動線）上を移動する際に、ロッド軸振れ量δ分だけロッド１０５が軸振れする。
これにより、磁気センサを用いてロッド１０５のストローク量を直接検出する場合、ロッド１０５の軸振れに伴って検出誤差が大きくなるという問題が生じている。
【０００６】
また、特許文献１に記載の過給圧制御装置においては、図９（ａ）に示したように、ウェイストゲートバルブ１０１の中間開度よりも全閉側の低開度領域でロッド１０５の移動量に対する排気ガスの流量の変化率が最も大きく、ウェイストゲートバルブ１０１の中間開度よりも全開側の高開度領域でロッド１０５の移動量に対する排気ガスの流量の変化率が小さい。
また、図９（ｂ）に示したように、ウェイストゲートバルブ１０１の全閉開度から中間開度を経て全開開度に至るまでの全領域でロッド軸振れ量δの変化率が小さい。
これにより、ロッド１０５の移動量に対する排気ガスの流量の変化率が最も大きい低開度領域において、ロッド１０５の軸振れ量を小さくして、ロッド１０５のストローク量の検出精度を向上させる必要がある。
【０００７】
一方、特許文献２に記載のダイヤフラムアクチュエータ２０４においては、特許文献１に記載のダイヤフラムアクチュエータ１０４と比べて、図１１（ａ）に示したように、リンクレバー２０３の回転開始角度が異なるが、特許文献１と同様な問題が生じている。
すなわち、排気バイパスバルブ２０１が全閉位置（図１１（ａ）参照）から全開位置（図１１（ｂ）参照）に至るまでの作動範囲で開閉制御する際に、つまりリンクレバー２０３のロッド２０５との結合部２０８が、回転軸２０２を中心にした所定の曲率半径の曲線である回転軌跡（リンクレバー１０３の回転作動線）上を移動する際に、ロッド軸振れ量δ分だけロッド２０５が軸振れする。
これにより、磁気センサを用いてロッド２０５のストローク量を直接検出する場合、ロッド２０５の軸振れに伴って検出誤差が大きくなるという問題が生じている。
【０００８】
また、特許文献２に記載のダイヤフラムアクチュエータ２０４においては、図１２（ａ）に示したように、排気バイパスバルブ２０１の中間開度よりも全閉側の低開度領域でロッド２０５の移動量に対する排気ガスの流量の変化率が最も大きく、排気バイパスバルブ２０１の中間開度よりも全開側の高開度領域でロッド２０５の移動量に対する排気ガスの流量の変化率が小さい。
また、図１２（ｂ）に示したように、排気バイパスバルブ２０１の全閉開度から中間開度を経て全開開度に至るまでの全領域でロッド軸振れ量δの変化率が小さい。
これにより、ロッド２０５の移動量に対する排気ガスの流量の変化率が最も大きい低開度領域において、ロッド２０５の軸振れ量を小さくして、ロッド２０５のストローク量の検出精度を向上させる必要がある。
【０００９】
また、特許文献１に記載の過給圧制御装置、および特許文献２に記載のダイヤフラムアクチュエータ２０４において、ロッド１０５、２０５をその軸線方向に摺動自在に支持するロッド軸受を備えている場合には、ロッド１０５、２０５の軸振れによってロッド軸受に力が加わり、ロッド１０５、２０５がロッド軸受の内周をこじり、ロッド１０５、２０５とロッド軸受とが偏摩耗したり、ロッド１０５、２０５が作動不能に陥ったりするという問題が生じている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平１０−１０３０６９号公報
【特許文献２】特開２０１０−９０７６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の目的は、アクチュエータのロッドのストローク量を直接検出する際の、ロッドの軸振れによる検出誤差を小さくすることのできるバルブ制御装置を提供することにある。また、ロッドの移動量に対する流量（圧力）の変化率が最も大きい低開度領域でのロッド軸振れ量を最小にすることで、センサの検出精度の向上およびロッドの制御性の向上を図ることのできるバルブ制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１に記載の発明は、アクチュエータのロッドの直線運動をバルブの回転運動に変換するリンク機構のレバーに、バルブの回転中心軸と同一軸心上に回転軸（回転中心）を有し、且つロッドと結合する結合部を有することを特徴としている。
そして、レバーの結合部は、バルブが回転動作する際、レバーの回転軸を中心にした所定の曲率半径の曲線であるレバーの回転作動線上を移動するように構成されている。
そして、バルブが全閉開度となるレバーの回転作動線上の回転作動点が、レバーの回転作動線上の全閉点として設定されている。また、バルブが全開開度となるレバーの回転作動線上の回転作動点が、レバーの回転作動線上の全開点として設定されている。また、バルブが全閉開度と全開開度との中間の開度となるレバーの回転作動線上の回転作動点が、レバーの回転作動線上の中間開度点として設定されている。また、全閉点と全開点とを結ぶ直線から半径方向の外側に向けて最も遠く、しかも全閉点と全開点との間にあるレバーの回転作動線上の回転作動点が、レバーの回転作動線上の振れ幅の端点として設定されている。
以上のようにレバーの回転作動線上の各回転作動点を設定したとき、バルブが回転動作する際、レバーの回転作動線上の振れ幅の端点が、全閉点と中間開度点との間に位置するように設定されている。
【００１３】
請求項１に記載の発明によれば、バルブが回転動作する際、レバーの回転作動線上の振れ幅の端点が、全閉点と中間開度点との間に位置するように設定されることにより、ロッド軸振れ量を小さくすることができる。特に、レバーの回転作動線上の振れ幅の端点が、全閉点と中間開度点との中央に位置するように設定されることにより、精度が必要な、全閉点から中間開度点までのロッドの振れ幅を最小に設定することができる。これによって、ロッドのストローク量を直接検出する際におけるロッドの軸振れによる検出誤差を小さくすることができる。
また、レバーの回転作動線上の振れ幅の端点を、全閉点と中間開度点との中央に位置させることにより、バルブにおいてロッドの移動量に対する流量（または圧力）の変化率が最も大きい低開度領域でのロッド軸振れ量（レバーの回転角度当たりに対するロッドの軸振れ幅）を最小値に設定できるので、センサによるロッドのストローク量の検出精度の向上およびロッドのストローク量の制御性の向上を図ることができる。
【００１４】
請求項２に記載の発明によれば、バルブとは、内燃機関（エンジン）より流出する排気ガスを制御する排気ガス制御弁の弁体のことである。バルブを、例えば内燃機関（エンジン）に搭載されるターボチャージャのウェイストゲート流路（またはＥＧＲガス流路）を流れる排気ガス（またはＥＧＲガス）の流量を制御する排気ガス流量（またはＥＧＲガス流量）制御弁の弁体に適用しても良い。
請求項３に記載の発明によれば、アクチュエータに、ロッドの軸振れを許容しつつ、ロッドをその軸線方向（ロッド軸方向）に摺動自在に支持するロッド軸受を設置している。そして、バルブが回転動作する際、レバーの回転作動線上の振れ幅の端点が、全閉点と中間開度点との間に位置するように設定されることにより、ロッド軸振れ量を小さくすることができる。これにより、ロッド軸受に大きな力が加わったり、ロッドがロッド軸受の内周をこじったり、ロッドとロッド軸受とが偏摩耗したり、ロッドが作動不能に陥ったりするという不具合の発生を抑えることができる。
【００１５】
請求項４に記載の発明によれば、レバーの回転作動線とは、レバーの回転作動線上の全閉点とレバーの回転作動線上の全開点とを、レバーの回転軸（バルブの回転中心軸）を中心にした所定の曲率半径の曲線で結んだ円弧軌跡のことである。
【００１６】
請求項５に記載の発明によれば、アクチュエータは、動力源であるモータの回転を減速する減速機構と、この減速機構の回転運動を前記ロッドの直線運動に変換する変換機構とを備えたことを特徴としている。
請求項６に記載の発明によれば、減速機構は、モータによって回転駆動される駆動ギヤ、およびこの駆動ギヤと噛み合って回転する最終ギヤを有することを特徴としている。
請求項７に記載の発明によれば、変換機構は、バルブの動作パターンに対応した形状のカム溝を有し、減速機構（最終ギヤ）の回転に伴って回転するカムと、カム溝に移動自在に挿入されるフォロワとを備えている。また、ロッドは、フォロワを回転自在に支持する支軸を有し、一端側がフォロワおよび支軸を介してカムに連結し、他端側がバルブに連結することを特徴としている。
【００１７】
請求項８に記載の発明によれば、ロッドの軸線方向への移動量（ストローク量）を検出するストローク検出手段とを備えている。このストローク検出手段は、ロッドに一体的に設置されて、（平行な）一定の磁束密度の磁界を発生する磁石を含む磁性移動体、およびこの磁性移動体のストローク方向への移動に伴って変化する磁束（密度）に対応した電気信号を出力するセンサを有することを特徴としている。
請求項９に記載の発明によれば、センサから出力された電気信号に基づいて、ロッドの直線的なストローク量を検出するストローク検出手段を備えたことを特徴としている。
請求項１０に記載の発明によれば、センサは、磁性移動体から印加される磁界の磁束を感磁する感磁面を有することを特徴としている。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】ウェイストゲートバルブ制御装置を示した説明図である（実施例１）。
【図２】ウェイストゲートバルブ制御装置を示した説明図である（実施例１）。
【図３】リンクレバーの振り幅の端点を示した説明図である（実施例１）。
【図４】ウェイストゲートバルブの全閉時におけるリンクレバーとロッドとの位置関係を示した概略図である（実施例１）。
【図５】（ａ）、（ｂ）はロッド軸振れ量の推定線を示した概略図である（実施例１）。
【図６】（ａ）はバルブ開度に対する流量の変化を示したグラフで、（ｂ）はバルブ開度に対するロッド軸振れ量の変化を示したグラフである（実施例１）。
【図７】ウェイストゲートバルブによる過給圧制御装置を示した部分断面図である（従来例１）。
【図８】（ａ）、（ｂ）はロッド軸振れ量の推定線を示した概略図である（従来例１）。
【図９】（ａ）はバルブ開度に対する流量の変化を示したグラフで、（ｂ）はバルブ開度に対するロッド軸振れ量の変化を示したグラフである（従来例１）。
【図１０】排気バイパスバルブを駆動するダイヤフラムアクチュエータを示した断面図である（従来例２）。
【図１１】（ａ）、（ｂ）はロッド軸振れ量の推定線を示した概略図である（従来例２）。
【図１２】（ａ）はバルブ開度に対する流量の変化を示したグラフで、（ｂ）はバルブ開度に対するロッド軸振れ量の変化を示したグラフである（従来例２）。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。
本発明は、アクチュエータのロッドのストローク量を直接検出する際の、ロッドの軸振れによる検出誤差を小さくするという目的を、レバーの回転作動線上の振れ幅の端点を、全閉点と中間開度点との間に位置させることで実現した。
また、ロッドの移動量に対する流量（圧力）の変化率が最も大きい低開度領域でのロッド軸振れ量を最小にすることで、センサの検出精度の向上およびロッドの制御性の向上を図るという目的を、レバーの回転作動線上の振れ幅の端点を、全閉点と中間開度点との間に位置させることで実現した。
【実施例１】
【００２０】
［実施例１の構成］
図１ないし図６は本発明の実施例１を示したもので、図１はウェイストゲートバルブの全閉時におけるリンクレバーとロッドとの位置関係を示した図で、図２はウェイストゲートバルブの全開時におけるリンクレバーとロッドとの位置関係を示した図である。
【００２１】
本実施例の内燃機関のウェイストゲートバルブ制御装置は、内燃機関の過給圧制御装置として使用されるシステムであって、内燃機関（エンジン）の排気ガスの流量を制御するウェイストゲートバルブ１と、このウェイストゲートバルブ１のシャフト２に連結するリンクレバー３等のリンク機構と、リンクレバー３を介してウェイストゲートバルブ１に駆動連結するロッド４を有する電動アクチュエータと、内燃機関（エンジン）の運転状況に基づいてウェイストゲートバルブ１の開閉制御を行ってエンジンの過給圧を可変制御するエンジン制御ユニット（ＥＣＵ）とを備えている。
【００２２】
ウェイストゲートバルブ１は、エンジンに搭載されるターボチャージャのウェイストゲート流路９を流れる排気ガスの流量を制御する排気ガス流量制御弁の弁体である。このウェイストゲートバルブ１は、エンジン運転時に、ＥＣＵからの制御信号に基づいて、ウェイストゲートバルブ１の全閉位置から全開位置に至るまでのバルブ作動範囲で回転動作されることで、ウェイストゲート流路９の開口面積（排気ガス流通面積）を変更する。
ウェイストゲートバルブ１の背面（隔壁：バルブシートに着座する着座面に対して反対側の端面）には、Ｌ字状のシャフト２が一体的に設けられている。
なお、ウェイストゲートバルブ１の詳細は後述する。
【００２３】
電動アクチュエータは、ロッド４のストローク方向（荷重作用方向）への移動量（ロッド４のストローク量）に応じてウェイストゲートバルブ１の開閉制御を行う。
電動アクチュエータは、ロッド軸中心線方向（軸線方向）に往復移動するロッド４の他に、ロッド４の揺動（振れ）を許容しつつ、ロッド４をその往復移動方向（ロッド４のストローク方向）に摺動自在に支持するロッド軸受（スラスト軸受）５と、ロッド４に対して、ウェイストゲートバルブ１を閉じる側（バルブ全閉側）に付勢する付勢力（スプリング荷重）を発生するコイルスプリング６と、スラスト軸受５およびコイルスプリング６等の構成部品を収容するアクチュエータケースとを備えている。ここで、電動アクチュエータのロッド４は、そのストローク方向の先端側が、アクチュエータケースの円環状の端面よりアクチュエータケース外部側に突出している。
なお、電動アクチュエータの詳細は、後述する。
【００２４】
エンジンは、複数の気筒を有する多気筒ディーゼルエンジンが採用されている。このエンジンの複数（各気筒毎）の吸気ポートには、吸入空気が流れる吸気管が接続されている。この吸気管の途中には、ターボチャージャのコンプレッサ、インタークーラ、スロットルバルブおよびインテークマニホールド等が設置されている。
また、エンジンの複数（各気筒毎）の排気ポートには、排気ガスが流れる排気管が接続されている。この排気管の途中には、エキゾーストマニホールドおよびターボチャージャのタービン等が設置されている。
【００２５】
ターボチャージャは、タービンとコンプレッサとを備え、吸入空気をコンプレッサで圧縮し、圧縮された空気をエンジンの各気筒毎の燃焼室に送り込むターボ過給機である。
タービンは、渦巻形状のタービンハウジング７を備えている。このタービンハウジング７内には、タービンインペラ（タービンホイール）が設置されている。
コンプレッサは、渦巻形状のコンプレッサハウジングを備えている。このコンプレッサハウジング内には、コンプレッサインペラ（コンプレッサホイール）が設置されている。  また、タービンインペラとコンプレッサインペラとは、ロータシャフトによって一体となって回転するように連結されている。
ターボチャージャは、タービンインペラが排気ガスにより回転駆動されると、コンプレッサインペラも回転し、このコンプレッサインペラが吸入空気を圧縮する。
【００２６】
ここで、本実施例のターボチャージャのタービンハウジング７には、ウェイストゲートバルブ１およびウェイストゲート流路９が設けられている。
ウェイストゲート流路９は、タービンハウジング７に導入された排気ガスを、タービンインペラを経由しないで、つまりタービンインペラを迂回（バイパス）してタービンインペラよりも下流側の排気通路へ流すためのバイパス通路（流体通路）である。
あるいはウェイストゲート流路９は、エンジンより流出した排気ガスを、エキゾーストマニホールドの集合部よりも下流側から分岐して、ターボチャージャのタービンよりも排気ガス流方向の下流側で排気通路に合流させる、つまり排気ガスをタービンハウジング７よりバイパスさせるためのバイパス通路（流体通路）である。
【００２７】
本実施例のウェイストゲート流路９は、タービンハウジング７の入口部の隔壁で開口した上流側連通孔（ウェイストゲートポート）と、タービンハウジング７の出口部の隔壁で開口した下流側連通孔とを連通する。また、ウェイストゲート流路９には、ウェイストゲートバルブ１を着座させるための弁座（バルブシート）１０が設置されている。
ウェイストゲートバルブ１は、例えばステンレス鋼等の金属材料によって円板形状に形成されている。このウェイストゲートバルブ１は、電動アクチュエータのロッド４のロッド軸中心線方向の先端部に接続されて、タービンハウジング７の入口部の隔壁（バルブシート１０）に対して着座、離脱して、ウェイストゲート流路９、特にウェイストゲートポートを開閉する排気ガス制御弁である。
【００２８】
ウェイストゲートバルブ１のシャフト２と電動アクチュエータのロッド４との間には、電動アクチュエータのロッド４の直線運動をウェイストゲートバルブ１の回転運動に変換するリンク機構が設置されている。
このリンク機構は、図１および図２に示したように、一端側が電動アクチュエータのロッド４のストローク方向（往復移動方向）の先端側に連結し、且つ他端側がウェイストゲートバルブ１のシャフト２の先端側（バルブ側に対して反対側）に連結したリンクレバー３等を有している。
ここで、ロッド４のストローク方向の先端側には、ロッド４の裏面側から打ち込まれて表面側に突出した第１ヒンジピン（第１支持軸）１１が固定（または一体的に形成）されている。また、ウェイストゲートバルブ１のシャフト２には、第１ヒンジピン１１の突出方向と同一方向に突出した第２ヒンジピン（第２支持軸）１２が一体的に形成（または固定）されている。
【００２９】
リンクレバー３は、ロッド４のストローク方向（ロッド軸中心線方向）の先端部と結合（連結）する第１結合部、およびウェイストゲートバルブ１のシャフト２と結合（連結）する第２結合部を有している。
リンクレバー３の第１結合部には、第１ヒンジピン１１が貫通する貫通孔が形成されている。また、第１結合部は、第１ヒンジピン１１の外周に回転自在に支持されている。
リンクレバー３の第２結合部には、第２ヒンジピン１２が嵌合する嵌合孔が形成されている。また、第２結合部は、第２ヒンジピン１２に固定されている。
なお、リンク機構、特にリンクレバー３の詳細は、後述する。
【００３０】
第１ヒンジピン１１は、ウェイストゲートバルブ１、シャフト２およびリンクレバー３等を回転自在に支持している。また、第１ヒンジピン１１の回転中心は、ウェイストゲートバルブ１の回転中心軸（回転軸）を構成する。
第２ヒンジピン１２は、途中で直角に屈曲したシャフト２の電動アクチュエータ側端部に固定されている。この第２ヒンジピン１２は、ターボチャージャのタービンハウジング７の側壁部に回転自在に支持されている。また、第２ヒンジピン１２の中心は、ウェイストゲートバルブ１の回転中心となっている。
以上によって、ウェイストゲートバルブ１は、第１ヒンジピン１１、リンクレバー３、第２ヒンジピン１２を介して、ロッド４のストローク方向の先端側に連結されるヒンジバルブを構成する。
【００３１】
次に、本実施例の電動アクチュエータの詳細を図１および図２に基づいて説明する。
電動アクチュエータは、ロッド４、スラスト軸受５およびコイルスプリング６の他に、電力の供給を受けて駆動力（モータトルク）を発生する電動モータＭと、この電動モータＭの回転を２段減速する減速機構と、この減速機構の回転運動を往復直線運動に変換する変換機構と、電動アクチュエータのロッド４のストローク位置を検出するストローク量検出装置（磁性移動体８、ストロークセンサＳ）と、これらの各構成部品を収容するアクチュエータケースとを備えている。
【００３２】
減速機構は、３つの減速ギヤにより構成されている。減速機構は、電動モータＭのモータシャフト（回転軸、出力軸）１３、このモータシャフト１３に対して並列配置された２つの第１、第２支持軸（中間ギヤシャフト、最終ギヤシャフト）１４、１５、モータシャフト１３に固定されたピニオンギヤ（モータギヤ）１６、このピニオンギヤ１６と噛み合って回転する中間ギヤ（駆動ギヤ、第１ギヤ）１７、およびこの中間ギヤ１７と噛み合って回転する最終ギヤ（従動ギヤ、第２ギヤ、平歯車）１８等によって構成されている。
変換機構は、回転するプレートカム２１、このプレートカム２１のカム溝２２内に移動自在に挿入されるフォロワ２３、およびこのフォロワ２３を回転自在に支持するピボットピン２４等によって構成されている。
【００３３】
ここで、電動アクチュエータのアクチュエータケースは、電動モータＭを収容保持すると共に、減速機構および変換機構を回転自在に収容するギヤハウジング２６と、このギヤハウジング２６の開口部を塞ぐセンサカバー（蓋体）とを備えている。
ギヤハウジング２６は、ステンレス鋼等の非磁性材料によって形成されている。また、センサカバーは、電気絶縁性に優れる樹脂材料等の非磁性材料によって形成されている。  ここで、ギヤハウジング２６の側壁よりバルブ側に位置する円筒状のベアリングホルダ２８には、ロッド４の軸方向に貫通する軸受孔が形成されている。この軸受孔の孔壁面には、スラスト軸受５が圧入嵌合されている。また、ギヤハウジング２６の側壁よりバルブ側に突出する円筒状のスプリングホルダ２９内には、コイルスプリング６が収容されている。
【００３４】
電動アクチュエータのロッド４は、そのロッド軸中心線方向と同一方向のストローク方向に真っ直ぐに延びている。このロッド４は、フォロワ２３およびピボットピン２４を介して、プレートカム２１に連結（接続）するプレート（平板）状の第１ロッド３１と、リンク機構（リンクレバー３等）を介して、ウェイストゲートバルブ１のシャフト２に連結（接続）するプレート（平板）状の第２ロッド３２と、第１ロッド３１と第２ロッド３２とを連結する断面円形状の接続ロッド３３とによって構成されている。なお、第１ロッド３１、第２ロッド３２および接続ロッド３３は、例えばステンレス鋼等の金属材料（非磁性体）によって形成されており、溶接等により接続されて一体部品となっている。
【００３５】
第１ロッド３１は、フォロワ２３およびピボットピン２４を介して、プレートカム２１から荷重を受ける入力部である。この第１ロッド３１の表面は、磁性移動体８をネジ締結固定するための磁性移動体搭載面となっている。なお、磁性移動体８をロッド４の第１ロッド３１に樹脂モールド成形することで固定しても良い。
また、第１ロッド３１の一端部（接続ロッド３３側に対して反対側の端部）には、ピボットピン２４が嵌合する嵌合孔が形成されている。なお、ピボットピン２４は、第１ロッド３１の裏面側から打ち込まれて表面側に突出して第１ロッド３１に接続（固定）されている。
また、第１ロッド３１の他端部には、接続ロッド３３の軸線方向の一端側と溶接により接続される第１連結部３５が設けられている。
【００３６】
第２ロッド３２は、リンクレバー３および第１、第２ヒンジピン１１、１２を介して、ウェイストゲートバルブ１に荷重を与える出力部である。この第２ロッド３２の一端部（接続ロッド３３側の端部）には、接続ロッド３３の軸線方向の他端側と溶接により接続される第２連結部３６が設けられている。
第２ロッド３２の他端部（接続ロッド３３側に対して反対側の端部）には、第１ヒンジピン１１が嵌合する嵌合孔（図示せず）が形成されている。なお、第１ヒンジピン１１は、第２ロッド３２の裏面側から打ち込まれて表面側に突出して第２ロッド３２に接続（固定）されている。
【００３７】
接続ロッド３３は、第１ロッド３１の第１連結部３５と第２ロッド３２の第２連結部３６とを連結する中継部である。この接続ロッド３３の第１ロッド３１側端部の外周には、コイルスプリング６からストローク方向のバルブ全閉側に付勢する荷重を受け止める荷重受け部である円環状（鍔状、フランジ状）のスプリングシート３７が装着されている。また、接続ロッド３３は、スラスト軸受５の軸受中心を中心に揺動自在で、且つスラスト軸受５の軸線方向に摺動自在に支持されている。なお、スプリングシート３７は、ロッド４の第１ロッド３１の第１連結部３５の端面に係止されている。
【００３８】
スラスト軸受５は、ロッド４の接続ロッド３３をそのストローク方向（往復移動方向）に摺動自在に支持するものである。このスラスト軸受５の内部には、ロッド４の軸方向に貫通する貫通孔（摺動孔）が形成されている。また、スラスト軸受５の内周面（ロッド４の接続ロッド３３と摺動する摺動面）は、スラスト軸受５の軸受中心付近で最もロッド軸中心線側に突出する凸曲面となっている。これにより、ロッド４の接続ロッド３３の揺動（振れ）が許容される。
【００３９】
コイルスプリング６は、ロッド４に対して、ウェイストゲートバルブ１を閉じる側（ロッド軸中心線方向のバルブ全閉側）に付勢する付勢力（荷重）を発生するロッド（バルブ）付勢手段である。このコイルスプリング６の一端は、スプリングシート３７に保持され、コイルスプリング６の他端は、ベアリングホルダ２８の端部とスプリングホルダ２９とを連結する円環状の隔壁（閉鎖壁）３８に保持されている。
これによって、電動アクチュエータのロッド４、特に第１ロッド３１には、コイルスプリング６からのスプリング荷重（バルブ全閉側に付勢する荷重）が作用している。
【００４０】
減速機構は、電動モータＭのトルクを変換機構に伝達する動力伝達機構を構成する。この減速機構は、上述したように、中間ギヤシャフト１４、最終ギヤシャフト１５、ピニオンギヤ１６、中間ギヤ１７および最終ギヤ１８等によって構成されている。
中間ギヤシャフト１４および最終ギヤシャフト１５は、互いに並列配置されている。また、３つのギヤ１６〜１８は、ギヤハウジング２６の減速ギヤ収納空間内において回転自在に収容されている。
【００４１】
中間ギヤシャフト１４は、ギヤハウジング２６の嵌合孔に打ち込まれてギヤハウジング２６の嵌合部に圧入固定されている。この中間ギヤシャフト１４の軸方向中心線は、中間ギヤ１７の回転中心を構成している。また、中間ギヤシャフト１４の外周には、２つのベアリング（軸受：図示せず）を介して、中間ギヤ１７が回転自在に支持されている。なお、２つのベアリングは設けなくても良い。
また、中間ギヤシャフト１４の中間ギヤ１７の端面より突出した突出部の外周には、円環状の周方向溝が形成されている。この周方向溝には、中間ギヤシャフト１４の外周に中間ギヤ１７を嵌め合わせた際に、中間ギヤシャフト１４からの中間ギヤ１７の抜け止めを行うワッシャおよびＣリング等の中間ギヤ抜け止め手段が装着されている。
【００４２】
最終ギヤシャフト１５は、ギヤハウジング２６の嵌合孔に打ち込まれて円筒状の嵌合部に圧入固定されている。この最終ギヤシャフト１５の軸方向中心線は、最終ギヤ１８の回転中心を構成している。また、最終ギヤシャフト１５の外周には、２つのベアリング（軸受）を介して、最終ギヤ１８が回転自在に支持されている。なお、２つのベアリングは設けなくても良い。
また、最終ギヤシャフト１５の最終ギヤ１８の端面より突出した突出部の外周には、円環状の周方向溝が形成されている。この周方向溝には、最終ギヤシャフト１５の外周に最終ギヤ１８を嵌め合わせた際に、最終ギヤシャフト１５からの最終ギヤ１８の抜け止めを行うワッシャおよびＣリング等の最終ギヤ抜け止め手段が装着されている。
【００４３】
ピニオンギヤ１６は、金属材料または樹脂材料によって形成されている。このピニオンギヤ１６は、モータシャフト１３の外周に圧入固定されている。ピニオンギヤ１６の外周には、中間ギヤ１７と噛み合う複数の凸状歯（ピニオンギヤ部）４１が周方向全体に形成されている。
中間ギヤ１７は、金属材料または樹脂材料によって形成されており、中間ギヤシャフト１４の外周に回転自在に嵌め合わされている。この中間ギヤ１７は、中間ギヤシャフト１４の周囲を周方向に取り囲むように設置された円筒部を有している。この円筒部の外周には、円環状の最大外径部（径大部）が一体的に形成されている。
【００４４】
中間ギヤ１７の径大部の外周には、ピニオンギヤ１６の凸状歯４１と噛み合う複数の凸状歯（大径ギヤ部）４２が周方向全体に形成されている。また、円筒部（径小部）の外周には、最終ギヤ１８と噛み合う複数の凸状歯（小径ギヤ部）４３が周方向全体に形成されている。
最終ギヤ１８は、金属材料または樹脂材料によって形成されており、２つのベアリングを介して、最終ギヤシャフト１５の外周に回転自在に嵌め合わされている。この最終ギヤ１８は、最終ギヤシャフト１５の周囲を周方向に取り囲むように設置された円筒部を有している。この円筒部には、円筒部の外周面より扇状に広がるフランジ４４を有している。  最終ギヤ１８のフランジ４４の外周部には、中間ギヤ１７の凸状歯４３と噛み合う複数の凸状歯（扇状の大径ギヤ部）４５が所定の角度分だけ扇状に形成されている。
【００４５】
変換機構は、最終ギヤ１８の回転運動をロッド４の直線運動に変換する運動方向変換機構である。この変換機構は、最終ギヤ１８の最終ギヤシャフト１５を中心にして最終ギヤ１８と一体的に回転するプレートカム２１、このプレートカム２１のカム溝２２内に移動自在に挿入されるフォロワ２３、およびこのフォロワ２３を回転自在に支持するピボットピン２４等によって構成されている。
【００４６】
プレートカム２１は、金属材料によって所定の形状に形成されており、最終ギヤ１８のカム装着部に固定されている。なお、最終ギヤ１８が樹脂材料で形成されている場合、プレートカム２１は最終ギヤ１８にインサート成形される。また、最終ギヤ１８が金属材料で形成されている場合、最終ギヤ１８とプレートカム２１とを焼結金属等で一体化しても良い。このように構成することで、最終ギヤ１８の回転軸とプレートカム２１の回転軸とが共通化されるため、最終ギヤ１８の回転中心（最終ギヤシャフト１５の回転中心）とプレートカム２１の回転中心とが一致する。また、最終ギヤ１８の作動角度（最終ギヤ作動角）とプレートカム２１の回転角度（カム回転角）とが等しくなる。
プレートカム２１のカム溝２２は、ウェイストゲートバルブ１の動作パターンに対応した湾曲形状のガイド部である。
ここで、プレートカム２１のカム形状およびプレートカム２１の回転角度は、ウェイストゲートバルブ１を全閉位置から全開位置まで駆動するのに必要なロッドストローク量に対して決定される。
【００４７】
フォロワ２３は、金属材料によって円筒形状に形成されており、ピボットピン２４の外周に回転自在に嵌め合わされている。このフォロワ２３は、ピボットピン２４の周囲を周方向に取り囲むように円筒部を有している。
ピボットピン２４は、ロッド４の嵌合孔に打ち込まれてロッド４に圧入固定されている。なお、ピボットピン２４のフォロワ２３の円筒部の端面より突出した突出部には、フォロワ２３の抜け止めを行うために潰されて鍔状にカシメられたフランジが形成されている。
また、フォロワ２３の回転中心は、プレートカム２１の回転中心と共に、ロッド４のストローク方向の中心線上、つまりロッド軸中心線上に設置されている。
【００４８】
電動モータＭは、電動アクチュエータの動力源であって、ギヤハウジング２６のモータ収納空間内に収容保持されている。この電動モータＭは、ＥＣＵによって通電制御されるように構成されている。
そして、ＥＣＵには、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等の機能を含んで構成される周知の構造のマイクロコンピュータが設けられている。そして、ＥＣＵは、ストロークセンサＳ、クランク角度センサ、アクセル開度センサ、スロットル開度センサ、過給圧センサおよび車速センサ等の各種センサのセンサ出力信号に基づいて、スロットルバルブの電動アクチュエータ、ウェイストゲートバルブ１の電動アクチュエータを制御する。
【００４９】
次に、本実施例のストローク量検出装置の詳細を図１ないし図６に基づいて簡単に説明する。
ストローク量検出装置は、ロッド４に一体的に設置された磁性移動体８と、この磁性移動体８のストローク位置を検出するストロークセンサＳとを備えている。
なお、ＥＣＵは、ストロークセンサＳから出力される出力値（センサ出力値）に基づいて、電動アクチュエータのロッド４の直線的なストローク位置を演算（検出）するロッドストローク検出手段としての機能を有している。
【００５０】
磁性移動体８は、検出対象物であるロッド４のストローク方向への移動に伴って直線変位（移動）するように、ロッド４に一体的に設置（締結一体化）されている。この磁性移動体８は、平行な一定の磁束密度の磁界を発生する２つの第１、第２マグネット（磁石）５１、５２、およびこれらの磁石５１、５２の磁極面から放出された磁束（磁界）をストロークセンサＳに対して集中させる長方形枠体状の磁性フレーム（磁性体）等によって構成されている。  ２つの磁石５１、５２は、直方体形状に形成されており、ストロークセンサＳに向けて磁束（磁界）を放出する永久磁石である。これらの磁石５１、５２は、板長さ方向および板幅方向に対して直交する板厚さ方向の両端部が互いに極性が逆向きになるようにＮ極とＳ極とが着磁されている。また、２つの磁石５１、５２は、磁石内部の磁力線の向きが互いに平行となるように平行着磁されている。また、２つの磁石５１、５２は、所定のエアギャップを隔てて対向して配置されている。
【００５１】
また、２つの磁石５１、５２は、ロッド軸中心線に対して直交する垂直方向に着磁されている。また、２つの磁石５１、５２は、互いに対向する磁極面同士が同一極性（例えばＮ極）となるように着磁されている。なお、図１に示した矢印方向は、２つの磁石５１、５２の磁極面から放出される磁束線の方向（磁界方向）を示す。
これにより、磁石５１の着磁方向（板厚さ方向）は、ロッド軸中心線に対して直交する垂直方向と一致しており、磁石５１の板厚さ方向の一方側（図１において図示上方側）の磁極面がＳ極とされ、また、磁石５１の板厚さ方向の他方側（図１において図示下方側）の磁極面がＮ極とされている。また、磁石５２の着磁方向（板厚さ方向）は、ロッド軸中心線に対して直交する垂直方向と一致しており、磁石５２の板厚さ方向の一方側（図１において図示上方側）の磁極面がＮ極とされ、また、磁石５２の板厚さ方向の他方側（図１において図示下方側）の磁極面がＳ極とされている。
【００５２】
磁性体は、閉磁路を形成する鉄、ニッケル、フェライト等の磁性材料によって形成されている。この磁性体は、長手方向、つまりロッド軸中心線に沿うように延びる直方体形状の上下ブロック（ロッド軸方向ブロック：以下ブロックと略す）５４、５５、および短手方向、つまりロッド軸中心線に対して直交する垂直線に沿うように延びる直方体形状の左右ブロック（ロッド垂直方向ブロック：以下ブロックと略す）５６、５７によって構成されている。また、磁性体は、ロッド４の第１ロッド３１の磁性移動体搭載面上に締結ネジや締結ボルト等のスクリュー５８を用いて締め付け固定される複数のブラケット５９を有している。
ブロック５４、５５の中央部は、エアギャップを隔てて対向して配置されたマグネット（磁石）保持部を有している。ブロック５４、５５のマグネット保持部の内側面（対向面）には、磁石５１、５２の磁極面（極性が共にＳ極）が接触した状態で磁石５１、５２が接着剤等の固定手段を用いて保持固定されている。
なお、磁石をストロークセンサＳ側に設置して磁性移動体８を磁性体のみで構成しても良い。
【００５３】
ストロークセンサＳは、磁性移動体８を構成する２つの磁石５１、５２および磁性体を伴って構成される磁気回路の途中に位置するように、つまり磁性移動体８で周囲を囲まれたセンサ収容空間内に位置するようにセンサカバーのセンサ搭載部（センサホルダ）に保持されている。このストロークセンサＳは、センサカバーのセンサ搭載部（センサホルダ）からロッド４の第１ロッド３１側に突出するように設置されている。
また、ストロークセンサＳは、磁性移動体８のストローク方向への移動に伴って変化する磁束（磁束密度、磁界分布、磁界強さ）を検出する非接触式の磁気検出素子であるホール素子を有している。このホール素子には、磁性移動体８、特に２つの磁石５１、５２の磁極面（Ｎ極）から印加される磁界の磁束密度を感磁する感磁面Ｆが設けられている。
【００５４】
そして、ストロークセンサＳは、ホール素子の感磁面Ｆを鎖交する磁束密度に対応した電気信号（電圧信号、センサ出力信号：以下センサ出力値と言う）をＥＣＵに向けて出力するホールＩＣを主体に構成されている。このホールＩＣは、ホール素子と増幅回路とを一体化したＩＣチップのことであって、磁性体の内部に形成される長方形状のセンサ収容空間内において、磁性移動体８に対して相対的に移動可能に設置されている。なお、非接触式の磁気検出素子として、ホールＩＣの代わりに、ホール素子単体または磁気抵抗素子（ＭＲ素子）を使用しても良い。
【００５５】
ここで、磁性移動体８およびストロークセンサＳにより構成される磁気回路は、ウェイストゲートバルブ１が全閉位置にある時、図１に実線で示した位置に保持される。また、磁気回路は、ウェイストゲートバルブ１が全開閉位置にある時、図１に二点鎖線で示した位置および図２で実線で示した位置に保持される。
また、磁気回路は、磁石５１、ホール素子を有するホールＩＣ、磁性体のブロック５７およびブロック５４により構成される閉磁路型の第１磁気回路、磁石５１、磁性体のブロック５６およびブロック５４により構成される閉磁路型の第２磁気回路、磁石５２、ホール素子を有するホールＩＣ、磁性体のブロック５７およびブロック５５により構成される閉磁路型の第３磁気回路、並びに磁石５２、磁性体のブロック５６およびブロック５５により構成される閉磁路型の第４磁気回路等を有している。
【００５６】
また、ストロークセンサＳは、ウェイストゲートバルブ１が全閉位置と全開位置との間にある場合、磁性移動体８のストローク位置（基準位置に対する相対位置）とロッド４のストローク量とが対応しており、また、ロッド４のストローク位置とウェイストゲートバルブ１のバルブ開度とが対応している。このため、ＥＣＵは、磁性移動体８のストローク位置、つまり磁束密度の変化に対応して出力されるセンサ出力信号を測定して、ロッド４のストローク量を求め、このロッド４のストローク量からウェイストゲートバルブ１のバルブ開度を求め、このバルブ開度からウェイストゲート流路９を流れる排気ガスの流量を求めることが可能である。
【００５７】
ここで、磁性移動体８のストローク位置をセンシングする方式として、ホールＩＣ、ホール素子またはＭＲ素子を使用して、非接触での磁気検出で実施する場合、磁性移動体８とストロークセンサＳのホールＩＣとで構成される第１、第２磁気回路の近傍に鉄等の磁性体があると、非接触式の磁気検出素子が検出する磁場が安定して確保できない可能性がある。そこで、本実施例の電動アクチュエータを構成する機能部品、つまり第１、第２磁気回路に近接配置される機能部品であるロッド４、最終ギヤ１８、プレートカム２１、フォロワ２３、ピボットピン２４、最終ギヤシャフト１５を非磁性材料（ステンレス鋼等の非磁性金属、非磁性樹脂等）で構成することで、第１、第２磁気回路への外乱磁界の影響を回避している。
【００５８】
次に、本実施例のリンクレバー３およびロッド４の詳細を図１ないし図６に基づいて説明する。
リンクレバー３の第１結合部（ロッド４のストローク方向の先端部との結合部である第１ヒンジピン１１）は、ウェイストゲートバルブ１を動かすと、つまり全閉位置から全開位置に至るまで回転動作（開閉）すると、ウェイストゲートバルブ１の回転中心軸と同一軸心上に位置する回転軸（リンクレバー３の回転中心、第２ヒンジピン１２の中心）を中心にした所定の曲率半径の曲線である回転作動線（リンクレバー３の回転作動線：図示二点鎖線）上を移動する。
【００５９】
そして、リンクレバー３の回転作動線とは、ウェイストゲートバルブ１が全閉開度となるリンクレバー３の回転作動線上の回転作動点を、リンクレバー３の回転作動線上の全閉点とし、ウェイストゲートバルブ１が全開開度となるリンクレバー３の回転作動線上の回転作動点を、リンクレバー３の回転作動線上の全開点としたとき、リンクレバー３の回転作動線上の全閉点とリンクレバー３の回転作動線上の全開点とを、ウェイストゲートバルブ１の回転中心軸（リンクレバー３の回転軸、第２ヒンジピン１２の中心）Ｏを中心にした所定の曲率半径の曲線で結んだ円弧軌跡のことである。
【００６０】
ここで、ウェイストゲートバルブ１の全閉位置とは、図４および図５（ａ）に示したように、ウェイストゲートバルブ１がバルブシート１０に着座してウェイストゲート流路９を閉鎖している全閉開度の状態のことである。
また、ウェイストゲートバルブ１の全開位置とは、図５（ｂ）に示したように、ウェイストゲートバルブ１がバルブシート１０より離脱してウェイストゲート流路９を開放している全開開度の状態のことである。
また、図６に示した中間開度とは、ウェイストゲートバルブ１の全閉開度と全開開度との中間の開度（中央値）のことである。
【００６１】
そして、本実施例では、図４に示したように、ウェイストゲートバルブ１が全閉開度となるリンクレバー３の回転作動線上の回転作動点が、リンクレバー３の回転作動線上の全閉点Ａとして設定されている。
また、ウェイストゲートバルブ１が全開開度となるリンクレバー３の回転作動線上の回転作動点は、リンクレバー３の回転作動線上の全開点Ｂとして設定されている。
また、ウェイストゲートバルブ１が全閉位置と全開位置との中間の開度となるリンクレバー３の回転作動線上の回転作動点は、リンクレバー３の回転作動線上の中間開度点Ｃとして設定されている。
また、全閉点Ａと全開点Ｂとを結ぶ直線から半径方向の外側に向けて最も遠く、しかも全閉点Ａと全開点Ｂとの間にあるリンクレバー３の回転作動線上の回転作動点は、リンクレバー３の回転作動線上の振れ幅の端点Ｐとして設定されている。
【００６２】
以上のように、リンクレバー３の回転作動線上に各回転作動点を設定したとき、リンクレバー３の回転作動線上の振れ幅の端点Ｐが、全閉点Ａと中間開度点Ｃとの間、特に全閉点Ａと中間開度点Ｃとの中央（値）に位置するように設定されている。
また、リンクレバー３の回転軸（リンクレバー３の回転中心Ｏ）とリンクレバー３の回転作動線上の振れ幅の端点Ｐとを結ぶ直線と、電動アクチュエータのロッド４の軸線方向の中心線（ロッド軸中心線）との交差角度は、直角（９０°）となるように設定されている。
なお、リンクレバー３の回転作動線とは、リンクレバー３の回転作動線上の全閉点Ａとリンクレバー３の回転作動線上の全開点Ｂとを、リンクレバー３の回転軸（ウェイストゲートバルブ１の回転中心軸）Ｏを中心にした所定の曲率半径の曲線で結んだ円弧軌跡のことである。
また、図５の矢印は、リンクレバー３の可動範囲（リンクレバー３の回転（動作）可能な回転角度）を示す。
【００６３】
［実施例１の作用］
次に、本実施例のウェイストゲートバルブ１の開閉制御を行う電動アクチュエータの作動を図１ないし図６に基づいて簡単に説明する。
【００６４】
ＥＣＵは、過給圧センサにより検出される過給圧が設定値に満たない場合、ウェイストゲートバルブ１が全閉状態となるように、電動モータＭへの電力供給を制御する。
これによって、電動アクチュエータの構成部品が、全閉状態に止まるため、ウェイストゲートバルブ１が全閉状態を継続する。これにより、ウェイストゲート流路９は閉鎖される。この結果、エンジンより排出された排気ガスの全量は、ターボチャージャのタービンハウジング７の入口部から流入してタービンインペラを回転させ、タービンハウジング７の出口部から排出される。
一方、吸気管内に吸い込まれた吸入空気は、タービンインペラの回転により駆動されるコンプレッサインペラによって圧縮されて圧力（過給圧）が上昇する。そして、圧力が上昇した吸入空気は、エンジンに吸い込まれる。
【００６５】
ＥＣＵは、過給圧センサにより検出される過給圧が設定値以上に上昇した場合、つまり予め設定された最大過給圧を超える場合、ウェイストゲートバルブ１が全開状態となるように、電動モータＭへの電力供給を制御する。
これによって、電動モータＭのモータシャフト１３が全開方向に回転する。これにより、モータトルクが、ピニオンギヤ１６、中間ギヤ１７、最終ギヤ１８に伝達される。そして、最終ギヤ１８からモータトルクが伝達されたプレートカム２１が、最終ギヤ１８の回転に伴って所定の回転角度（最終ギヤ１８の作動角度と等しい回転角度）だけ全開方向に回転する。
すると、ピボットピン２４がカム溝２２を摺動（滑動）して、カム溝２２の全閉位置から全開位置まで移動することにより、ロッド４の第１ロッド３１がコイルスプリング６を圧縮しながらロッド４のストローク方向のバルブ開側に直線移動する（押し出される）。すると、ロッド４の直線移動に伴って、第１、第２ロッド３１、３２および接続ロッド３３がロッド４のストローク方向のバルブ開側に直線移動する。
【００６６】
さらに、第２ロッド３２の直線移動に伴って、第１ヒンジピン１１がロッド４のストローク方向のバルブ開側にロッド４が直線移動することにより、リンクレバー３が第２ヒンジピン１２を中心にして全開方向に回転する。すると、第２ヒンジピン１２の回転に伴ってウェイストゲートバルブ１も第２ヒンジピン１２を中心にして全開方向に回転する。これにより、ウェイストゲートバルブ１がバルブシートより離脱して全開状態となるため、ウェイストゲート流路９が開放される。
この結果、エンジンからタービンハウジング７の入口部に流入した排気ガスの一部がタービンインペラをバイパスするウェイストゲート流路９を通ってタービンハウジング７の出口部に排出される。これにより、タービンインペラに作用する排気エネルギーが減少し、タービンインペラの回転速度が低下するので、ターボチャージャの過回転が防止される。
また、過給圧または排気圧が過大とならないようになる。また、タービンインペラの過回転に伴うタービンインペラの破損等を防止できる。
【００６７】
ＥＣＵは、過給圧センサにより検出される過給圧が設定値よりも低下した場合、ウェイストゲートバルブ１が全閉状態となるように、電動モータＭへの電力供給を制御する。
これによって、電動モータＭのモータシャフト１３が全閉方向に回転する。これにより、モータトルクが、ピニオンギヤ１６、中間ギヤ１７、最終ギヤ１８、プレートカム２１に伝達される。そして、プレートカム２１が、最終ギヤ１８の回転に伴って所定の回転角度だけ全閉方向に回転する。
すると、ピボットピン２４がカム溝２２を摺動（滑動）して、カム溝２２の全開位置から全閉位置まで移動することにより、ロッド４のストローク方向のバルブ閉側にロッド４が直線移動する（引き戻される）。すると、ロッド４の直線移動に伴って第１、第２ロッド３１、３２および接続ロッド３３がロッド４のストローク方向のバルブ閉側に直線移動する。
【００６８】
さらに、第２ロッド３２の直線移動に伴って、第１ヒンジピン１１がロッド４のストローク方向のバルブ閉側に直線移動することにより、リンクレバー３が第２ヒンジピン１２を中心にして全閉方向に回転する。すると、第２ヒンジピン１２の回転に伴ってウェイストゲートバルブ１も第２ヒンジピン１２を中心にして全閉方向に回転する。これにより、ウェイストゲートバルブ１がバルブシートに着座して全閉状態となるため、ウェイストゲート流路９が閉鎖される。
また、ウェイストゲートバルブ１は、エンジンの運転状況、特に過給圧センサにより検出される過給圧に基づいて、全閉位置と全開位置との中間の中間開度に設定するように制御される。この場合、ウェイストゲートバルブ１のバルブ開度が過給圧に基づいて連続的または段階的に変更されるため、ウェイストゲート流路９を通過する排気ガスの流量を連続的または段階的に微調整できる。これにより、エンジンの過給圧を連続的または段階的に可変制御できる。
【００６９】
［実施例１の特徴１］
以上のように、本実施例のウェイストゲートバルブ制御装置においては、ウェイストゲートバルブ１のシャフト２と電動アクチュエータのロッド４との間に、ロッド４の直線運動をウェイストゲートバルブ１の回転運動に変換するリンクレバー３等のリンク機構を設置している。また、電動アクチュエータにおいては、リンクレバー３を介して、ウェイストゲートバルブ１に連結するロッド４に磁性移動体８を一体的に設置している。
そして、ストロークセンサＳのホールＩＣによってロッド４の第１ロッド３１と一体で動く磁性移動体８のストローク位置を検出しているので、電動アクチュエータの最終作動段であるロッド４のストローク位置を直接検出することができる。この結果、ロッド４のストローク位置の検出精度が向上するため、ロッド４のストローク量の制御性、つまりウェイストゲートバルブ１の開度制御の制御性を向上することができる。
また、ストロークセンサＳのホールＩＣで検出される磁性移動体８のストローク位置が、所定時間が経過しても設定された目標位置に到達または接近しない場合には、ロッド４または電動アクチュエータの故障（例えばウェイストゲートバルブ１またはロッド４の作動不能状態等）と判断することができる。つまりウェイストゲートバルブ１、ロッド４または電動アクチュエータの故障診断を実施できる。これにより、ＯＢＤ要件を満足できる。
【００７０】
［実施例１の特徴２］
また、本実施例のウェイストゲートバルブ制御装置においては、リンクレバー３の結合部（電動アクチュエータのロッド４との結合部である第１ヒンジピン１１）が、ウェイストゲートバルブ１が回転動作（開閉）する際に、全閉点Ａと全開点Ｂとを円弧状曲線（円弧軌跡）で結ぶ回転作動線上を移動するように構成されている。
ここで、リンクレバー３の回転作動線上の各回転作動点は、図４に示したように、リンクレバー３の回転作動線上の全閉点Ａ、リンクレバー３の回転作動線上の全開点Ｂ、リンクレバー３の回転作動線上の中間開度点Ｃ、およびリンクレバー３の回転作動線上の振れ幅の端点Ｐのように設定されている。
以上のように、リンクレバー３の回転作動線上に各回転作動点を設定したとき、ウェイストゲートバルブ１が回転動作（開閉）する際、リンクレバー３の回転作動線上の振れ幅の端点Ｐを、全閉点Ａと中間開度点Ｃとの間、特に全閉点Ａと中間開度点Ｃとの中央に位置するように設定している。
【００７１】
以上のように、ウェイストゲートバルブ制御装置においては、ウェイストゲートバルブ１が回転動作（開閉）する際、リンクレバー３の回転作動線上の振れ幅の端点Ｐが、全閉点Ａと中間開度点Ｃとの間、特に全閉点Ａと中間開度点Ｃとの中央に位置するように設定されているので、図５に示したように、従来例１及び２と比べて、電動アクチュエータのロッド４の軸振れ量（ロッド軸振れ量δ）を小さくすることができる。これによって、ロッド４のストローク量を直接検出する際におけるロッド４の軸振れによる検出誤差を小さくすることができる。
また、リンクレバー３の回転作動線上の振れ幅の端点Ｐを、全閉点Ａと中間開度点Ｃとの中央に位置するように設定されているので、図６に示したように、ウェイストゲートバルブ１においてロッド４のストローク方向への移動量（ストローク量）に対する排気ガス流量（または圧力）Ｑの変化率（流量変化率）が最も大きい低開度領域（中間開度よりも全閉側の領域）でのロッド４の軸振れ量（リンクレバー３の回転角度当たりに対するロッド４の軸振れ幅）、つまり高い精度が必要な全閉点Ａから中間開度点Ｃまでの領域でのロッド４の軸振れ量（リンクレバー３の回転角度当たりに対するロッド４の軸振れ幅）を最小に設定できる。これにより、ストロークセンサＳによるロッド４のストローク量の検出精度の向上およびロッド４のストローク量の制御性の向上を図ることができる。
【００７２】
［実施例１の特徴３］
また、ウェイストゲートバルブ制御装置においては、リンクレバー３の回転中心点Ｏとリンクレバー３の回転作動線上の振れ幅の端点Ｐとを結ぶ直線と、ロッド４の軸線方向の中心線（ロッド軸中心線）との交差角度を直角となるように設定している。これにより、ロッド４の振れ幅を最小に設定することができる。これによって、ロッド４のストローク量を直接検出する際におけるロッド４の軸振れによる検出誤差を小さくすることができる。また、ストロークセンサＳによるロッド４のストローク量の検出精度の向上およびロッド４のストローク量の制御性の向上を図ることができる。
また、電動アクチュエータには、ロッド４の軸振れを許容しつつ、ロッド４をその軸線方向（ロッド軸方向）に摺動自在に支持するスラスト軸受５が設置されている。そして、上述したように、リンクレバー３の回転作動線上の振れ幅の端点Ｐを、全閉点Ａと中間開度点Ｃとの間に位置するように設定することにより、ロッド４の軸振れ量を小さくすることができる。これにより、スラスト軸受５に大きな力が加わったり、ロッド４がスラスト軸受５の内周をこじったり、ロッド４とスラスト軸受５とが偏摩耗したり、ロッド４が作動不能に陥ったりするという不具合の発生を抑えることができる。
【００７３】
［変形例］
本実施例では、本発明のバルブ制御装置を、ウェイストゲートバルブ１を駆動する電動アクチュエータを制御するウェイストゲートバルブ制御装置に適用しているが、本発明のバルブ制御装置を、ＥＧＲガス等の排気ガスの流量を制御（調整）する排気ガス流量制御弁の弁体（バルブ）、ＥＧＲクーラを通過するＥＧＲガス量とＥＧＲクーラを迂回するＥＧＲガス量との比率を制御（調整）する排気ガス温度制御弁の弁体（バルブ）を駆動する電動アクチュエータを制御するバルブ制御装置に適用しても良い。
【００７４】
本実施例では、アクチュエータとして、リンクレバー３を介してウェイストゲートバルブ１に連結するロッド４を、電動モータＭの駆動力を利用して軸線方向（ストローク方向）に往復移動させることでウェイストゲートバルブ１を駆動する電動アクチュエータを用いているが、アクチュエータとして、レバーを介してバルブに連結するロッドを、電磁力または流体圧力を利用して軸線方向（ストローク方向）に往復移動させることでバルブを駆動する電磁アクチュエータまたは流体圧アクチュエータを用いても良い。
なお、ウェイストゲートバルブ１の他に、流路を流れる流体を制御する流体制御弁の弁体（バルブ）を開閉制御するバルブ制御装置としても使用できる。
また、エンジンとして、ディーゼルエンジンだけでなく、ガソリンエンジンを用いても良い。
【符号の説明】
【００７５】
Ａ  リンクレバーの回転作動線上の全閉点
Ｂ  リンクレバーの回転作動線上の全開点
Ｃ  リンクレバーの回転作動線上の中間開度点
Ｍ  電動モータ（動力源）
Ｐ  リンクレバーの回転作動線上の振れ幅の端点
Ｓ  ストロークセンサ（ロッドストローク検出手段、ホールＩＣ）
１  ウェイストゲートバルブ（流量制御弁の弁体）
２  ウェイストゲートバルブのシャフト
３  リンク機構のリンクレバー
４  電動アクチュエータのロッド
５  スラスト軸受（ロッド軸受）
６  コイルスプリング（ロッド（バルブ）付勢手段）
７  タービンハウジング
８  磁性移動体（ロッドストローク検出手段）
９  ウェイストゲート流路
１０  バルブシート（弁座）
１１  第１ヒンジピン（第１結合部）
１２  第２ヒンジピン（第２結合部）
１６  減速機構のピニオンギヤ
１７  減速機構の中間ギヤ（第１ギヤ）
１８  減速機構の最終ギヤ（第２ギヤ）
２１  変換機構のプレートカム
２２  プレートカムのカム溝
２３  変換機構のフォロワ
２４  変換機構のピボットピン（ロッドの支軸）
５１  磁石（第１マグネット）
５２  磁石（第２マグネット）
【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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【図１１】
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【図１２】
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