(57)【要約】  精度の高いタービン回転数を算出可能とする内燃機関の制御装置を提供する。  内燃機関（１０）の排気エネルギーにより作動するタービン（２０ｂ）を排気通路（１４）に備えるターボ過給機（２０）が備えられている。タービン回転数Ｎｔｂを算出するタービン回転数モデル（７０）が備えられている。タービン回転数モデル７０が備える排気エネルギー補正部（７２）によって、タービン回転数Ｎｔｂが補正される。
2012060006.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気エネルギーにより作動するタービンを排気通路に備えるターボ過給機と、
前記タービンのタービン回転数を算出するタービン回転数算出手段と、
前記タービン回転数算出手段により算出される前記タービン回転数を、点火時期、吸気弁およびまたは排気弁の開き時期およびまたは閉じ時期、並びに空燃比のうちの少なくとも１つに基づいて補正する回転数補正手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記内燃機関は、
前記タービンをバイパスする排気バイパス通路と、
前記排気バイパス通路の開閉を担うウェイストゲートバルブと、
を更に備え、
前記内燃機関の制御装置は、
前記ウェイストゲートバルブの開閉状態を示すＷＧＶ状態量を取得するＷＧＶ状態量取得手段と、
前記タービン回転数と前記ＷＧＶ状態量との関係に基づいて現在の前記タービン回転数を維持するために必要なタービン回転数維持流量を定めた関係情報を備え、当該関係情報に従って前記タービン回転数維持流量を算出する回転数維持流量算出手段と、
を更に備え、
前記回転数補正手段は、前記タービン回転数維持流量の算出の基礎として用いる前記タービン回転数を補正する手段であることを特徴とする請求項１記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記内燃機関の制御装置は、
前記内燃機関の筒内から排出される排気ガス流量を取得する排気ガス流量取得手段と、
前記排気ガス流量と前記タービン回転数維持流量との差分であるタービン流量変化量を算出する流量変化量算出手段と、
前記流量変化量算出手段により算出された前記タービン流量変化量に基づいて、前記タービン回転数の変化量であるタービン回転数変化量を算出する回転数変化量算出手段と、
を更に備え、
前記回転数算出手段は、前記回転数変化量算出手段により今回の算出サイクルで算出された前記タービン回転数変化量と、前回の算出サイクルで算出された前記タービン回転数とに基づいて、今回の算出サイクルにおける前記タービン回転数を算出する手段であることを特徴とする請求項２記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記内燃機関は、
前記タービンをバイパスする排気バイパス通路と、
前記排気バイパス通路の開閉を担うウェイストゲートバルブと、
を更に備え、
前記内燃機関の制御装置は、
前記内燃機関の筒内から排出される排気ガス流量を取得する排気ガス流量取得手段と、
前記ウェイストゲートバルブの開閉状態を示すＷＧＶ状態量を取得するＷＧＶ状態量取得手段と、
を更に備え、
前記回転数算出手段は、前記排気ガス流量と前記ＷＧＶ状態量との関係に基づいて定常時の前記タービン回転数である定常タービン回転数を定めた関係情報を備え、当該関係情報に従って前記定常タービン回転数を算出する手段であり、
前記回転数補正手段は、前記関係情報に従って算出される前記定常タービン回転数を補正する手段であることを特徴とする請求項１記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記ウェイストゲートバルブは、当該ウェイストゲートバルブと連動するダイアフラムに作用するダイアフラム圧力に応じて開閉するバルブであり、
前記ＷＧＶ状態量は、前記ダイアフラム圧力であり、
前記ＷＧＶ状態量取得手段は、前記ダイアフラム圧力を検出または推定する手段であることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項記載の内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、内燃機関の制御装置に係り、特に、ターボ過給機を備える内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特許文献１には、ターボ過給機を備える内燃機関の制御装置が開示されている。この従来の制御装置は、ターボ過給機をその構成要素毎にモデル化し、タービンモデル、シャフトモデルおよびコンプレッサモデルを設定するようにしている。
尚、出願人は、本発明に関連するものとして、上記の文献を含めて、以下に記載する文献を認識している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】日本特開２００６−２２７６３号公報
【特許文献２】日本特開２００８−３０９００４号公報
【特許文献３】日本特開２００８−２７４７９７号公報
【特許文献４】日本特開２０００−２２０４６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ターボ過給機のタービン回転数（ターボ回転数）は、タービンに供給される排気エネルギーの変化に伴って変化する。従って、タービン回転数を算出するシステムを構築する場合には、排気エネルギーの変化を考慮しないと、タービン回転数の算出精度が悪化するという問題がある。【０００５】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、ターボ過給機付き内燃機関において、精度の高いタービン回転数を算出可能とする内燃機関の制御装置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】
【０００６】
第１の発明は、内燃機関の制御装置であって、
内燃機関の排気エネルギーにより作動するタービンを排気通路に備えるターボ過給機と、
前記タービンのタービン回転数を算出するタービン回転数算出手段と、
前記タービン回転数算出手段により算出される前記タービン回転数を、点火時期、吸気弁およびまたは排気弁の開き時期およびまたは閉じ時期、並びに空燃比のうちの少なくとも１つに基づいて補正する回転数補正手段と、
を備えることを特徴とする。【０００７】
また、第２の発明は、第１の発明において、
前記内燃機関は、
前記タービンをバイパスする排気バイパス通路と、
前記排気バイパス通路の開閉を担うウェイストゲートバルブと、
を更に備え、
前記内燃機関の制御装置は、
前記ウェイストゲートバルブの開閉状態を示すＷＧＶ状態量を取得するＷＧＶ状態量取得手段と、
前記タービン回転数と前記ＷＧＶ状態量との関係に基づいて現在の前記タービン回転数を維持するために必要なタービン回転数維持流量を定めた関係情報を備え、当該関係情報に従って前記タービン回転数維持流量を算出する回転数維持流量算出手段と、
を更に備え、
前記回転数補正手段は、前記タービン回転数維持流量の算出の基礎として用いる前記タービン回転数を補正する手段であることを特徴とする。【０００８】
また、第３の発明は、第２の発明において、
前記内燃機関の制御装置は、
前記内燃機関の筒内から排出される排気ガス流量を取得する排気ガス流量取得手段と、
前記排気ガス流量と前記タービン回転数維持流量との差分であるタービン流量変化量を算出する流量変化量算出手段と、
前記流量変化量算出手段により算出された前記タービン流量変化量に基づいて、前記タービン回転数の変化量であるタービン回転数変化量を算出する回転数変化量算出手段と、
を更に備え、
前記回転数算出手段は、前記回転数変化量算出手段により今回の算出サイクルで算出された前記タービン回転数変化量と、前回の算出サイクルで算出された前記タービン回転数とに基づいて、今回の算出サイクルにおける前記タービン回転数を算出する手段であることを特徴とする。【０００９】
また、第４の発明は、第１の発明において、
前記内燃機関は、
前記タービンをバイパスする排気バイパス通路と、
前記排気バイパス通路の開閉を担うウェイストゲートバルブと、
を更に備え、
前記内燃機関の制御装置は、
前記内燃機関の筒内から排出される排気ガス流量を取得する排気ガス流量取得手段と、
前記ウェイストゲートバルブの開閉状態を示すＷＧＶ状態量を取得するＷＧＶ状態量取得手段と、
を更に備え、
前記回転数算出手段は、前記排気ガス流量と前記ＷＧＶ状態量との関係に基づいて定常時の前記タービン回転数である定常タービン回転数を定めた関係情報を備え、当該関係情報に従って前記定常タービン回転数を算出する手段であり、
前記回転数補正手段は、前記関係情報に従って算出される前記定常タービン回転数を補正する手段であることを特徴とする。【００１０】
また、第５の発明は、第１乃至第４の発明の何れかにおいて、
前記ウェイストゲートバルブは、当該ウェイストゲートバルブと連動するダイアフラムに作用するダイアフラム圧力に応じて開閉するバルブであり、
前記ＷＧＶ状態量は、前記ダイアフラム圧力であり、
前記ＷＧＶ状態量取得手段は、前記ダイアフラム圧力を検出または推定する手段であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
第１の発明によれば、排気エネルギーの変化の影響を考慮して、精度の良いタービン回転数を算出することが可能となる。【００１２】
第２の発明によれば、タービン回転数維持流量の算出の基礎として用いるタービン回転数に対して、排気エネルギーの変化の影響を考慮した補正が行われる。これにより、排気エネルギーおよびＷＧＶ状態量の影響が加味されたタービン回転数維持流量が得られるので、これを利用して、例えば、過渡的なタービン回転数の推定が可能となる。【００１３】
第３の発明によれば、排気ガス流量と上記タービン回転数維持流量との差分であるタービン流量変化量からタービン回転数変化量を算出し、今回のタービン回転数変化量と前回のタービン回転数とに基づいて今回のタービン回転数を算出するシステムにおいて、排気エネルギーおよびＷＧＶ状態量の影響が加味された精度の良いタービン回転数の算出が可能となる。【００１４】
第４の発明によれば、排気エネルギーおよびＷＧＶ状態量の影響が加味された精度の良い定常タービン回転数の算出が可能となる。【００１５】
第５の発明によれば、実装上計測が難しいＷＧＶ開度ではなく、上記ダイアフラム圧力をＷＧＶ状態量として利用して、タービン回転数の算出においてＷＧＶ状態量の影響を良好に反映させられるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態１の内燃機関のシステム構成を説明するための模式図である。
【図２】図１に示すＥＣＵが備えるタービン回転数モデルの構成を示すブロック図である。
【図３】タービン回転数Ｎｔｂと、ＷＧＶの開閉状態を示すＷＧＶ状態量と、吸気弁流量Ｍｃとの間の定常時の関係を定めた定常線を表した図である。
【図４】ダイアフラム圧力Ｐｗｇｖの設定を説明するための図である。
【図５】図２に示すタービン回転数Ｎｔｂの排気エネルギー補正部を使用したタービン回転数維持流量Ｍｔｂ０の算出の流れを説明するための図である。
【図６】ベース点火時期の設定、およびベース点火時期と最終点火時期の関係を説明するための図である。
【図７】タービン回転数Ｎｔｂと吸気弁流量Ｍｃ（排気ガス流量Ｍｔｂ）との間の定常時の関係を定めた定常線に対するフューエルカットの実施気筒数の影響を説明するための図である。
【図８】本発明の実施の形態１のタービン回転数モデルの処理による効果を説明するための図である。
【図９】本発明の実施の形態２における定常タービン回転数Ｎｔｂｓの算出の流れを説明するための図である。
【図１０】本発明の実施の形態２のシステムの処理による効果を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
実施の形態１．
［システム構成の説明］
図１は、本発明の実施の形態１の内燃機関１０のシステム構成を説明するための模式図である。本実施形態のシステムは、火花点火式の内燃機関（ガソリンエンジン）１０を備えている。内燃機関１０の各気筒には、吸気通路１２および排気通路１４が連通している。
【００１８】
吸気通路１２の入口近傍には、エアクリーナ１６が取り付けられている。エアクリーナ１６の下流近傍には、吸気通路１２に吸入される空気の流量に応じた信号を出力するエアフローメータ１８が設けられている。エアフローメータ１８の下流には、ターボ過給機２０のコンプレッサ２０ａが設置されている。コンプレッサ２０ａは、排気通路１４に配置されたタービン２０ｂと連結軸を介して一体的に連結されている。
【００１９】
コンプレッサ２０ａの下流には、圧縮された空気を冷却するインタークーラ２２が設けられている。インタークーラ２２の下流には、電子制御式のスロットルバルブ２４が設けられている。また、内燃機関１０の各気筒には、吸気ポートに燃料を噴射するための燃料噴射弁２６が設けられている。更に、内燃機関１０の各気筒には、混合気に点火するための点火プラグ２８が設けられている。
【００２０】
また、内燃機関１０は、吸気弁（図示省略）および排気弁（図示省略）を開閉駆動するための吸気可変動弁機構３０および排気可変動弁機構３２を備えている。ここでは、これらの可変動弁機構３０、３２は、吸気弁または排気弁の開閉時期を変更可能な機構であるものとする。このような可変動弁機構３０、３２を実現する具体的な構成は、特に限定されるものではないが、例えば、クランクシャフト（図示省略）の回転位相に対するカムシャフト３４、３６の回転位相を変更することで、吸気弁または排気弁の開閉時期を変更可能な位相可変機構（ＶＶＴ（Variable Valve Timing）機構）（図示省略）を用いることができる。また、吸気可変動弁機構３０の近傍には、吸気カムシャフト３４の回転位置（進角量）を検出するための吸気カム角センサ３６が設けられており、排気可変動弁機構３２の近傍には、排気カムシャフト３８の回転位置（進角量）を検出するための排気カム角センサ４０が設けられている。
【００２１】
また、排気通路１４には、タービン２０ｂをバイパスしてタービン２０ｂの入口側と出口側とを接続する排気バイパス通路４２が接続されている。排気バイパス通路４２の途中には、排気バイパス通路４２の開閉を担うウェイストゲートバルブ（ＷＧＶ）４４が設けられている。ＷＧＶ４４の開度は、調圧式のアクチュエータ４６により制御される。
【００２２】
より具体的には、アクチュエータ４６の内部には、ＷＧＶ４４と連動するダイアフラム（図示省略）が設けられている。このダイアフラムによって２つに区画された圧力室（図示省略）の一方には、負圧ポンプ４８により生成された負圧が負圧通路５０を介して供給されている。負圧通路５０の途中には、この負圧通路５０の開閉を担うバキュームスイッチングバルブ（ＶＳＶ）５２が設けられている。また、ダイアフラムは、スプリング（図示省略）によってＷＧＶ４４を開く方向に付勢されている。このような構成によれば、ＶＳＶ５２を任意のデューティ比で駆動することによりダイアフラムに供給する負圧を調整し、ＷＧＶ４４の開度を調整することができる。尚、ウェイストゲートバルブは、必ずしも調圧式のものに限らず、例えば、電動式のバルブであってもよい。
【００２３】
また、タービン２０ｂよりも下流側の排気通路１４には、排気ガスを浄化するための触媒５４が配置されている。触媒５４の上流には、排気ガスの空燃比を検出するためのＡ／Ｆセンサ５６が配置されている。また、クランクシャフトの近傍には、エンジン回転数を検出するためのクランク角センサ５８が設けられている。
【００２４】
更に、図１に示すシステムは、ＥＣＵ(Electronic Control Unit)６０を備えている。ＥＣＵ６０の入力部には、上述したエアフローメータ１８、カム角センサ３６、４０、Ａ／Ｆセンサ５６およびクランク角センサ５８等の内燃機関１０の運転状態を検知するための各種センサが接続されている。また、ＥＣＵ６０の出力部には、上述したスロットルバルブ２４、燃料噴射弁２６、点火プラグ２８、可変動弁機構３０、３２、およびＶＳＶ５２等の内燃機関１０の運転状態を制御するための各種アクチュエータが接続されている。
【００２５】
［タービン回転数モデルの構成］
図２は、図１に示すＥＣＵ６０が備えるタービン回転数モデル７０の構成を示すブロック図である。
上述したＥＣＵ６０の内部には、図２に示す構成を有するタービン回転数モデル７０が仮想的に構築されている。タービン回転数モデル７０は、内燃機関１０の運転状態の過渡的な変化（より具体的には、吸気弁を通過するガス流量（以下、「吸気弁流量」と称する）の変化）に伴って変化する過渡的なタービン回転数（ターボ回転数）Ｎｔｂを推定可能とするモデルである。
【００２６】
図２に示すように、タービン回転数モデル７０には、吸気弁流量Ｍｃが入力される。吸気弁流量Ｍｃは、エアフローメータ１８の出力を用いて取得することができる値である。タービン回転数モデル７０に入力された吸気弁流量Ｍｃは、吸気弁を通過するガスが排気通路１４に排出されるまでの時間的な遅れを考慮して、排気ガス流量Ｍｔｂに変換される。尚、ここでいう排気ガス流量Ｍｔｂは、厳密には、タービン２０ｂの上流側における排気バイパス通路４２との接続点よりも上流側の排気通路１４における排気ガスの流量のことである。
【００２７】
図３は、タービン回転数Ｎｔｂと、ＷＧＶ４４の開閉状態を示すＷＧＶ状態量と、吸気弁流量Ｍｃとの間の定常時の関係を定めた定常線を表した図である。
タービン回転数Ｎｔｂと吸気弁流量Ｍｃ（＝排気ガス流量Ｍｔｂ）との間には相関があり、両者の定常時の関係は、ＷＧＶ状態量（図３ではＷＧＶ開度）をパラメータとして、図３に示すような関係情報（ここでは、「定常線」と称する）によって表すことができる。
【００２８】
すなわち、ＷＧＶ状態量が同一の条件下では、吸気弁流量Ｍｃ（排気ガス流量Ｍｔｂ）が高くなるにつれ、タービン回転数Ｎｔｂが高くなっていく。また、ＷＧＶ４４が開かれると、排気ガス流量Ｍｔｂのうちの排気バイパス通路４２を流れるガス流量が増えるので、タービン２０ｂを流れるガス流量（以下、「タービン流量」と称することがある）が少なくなる。このため、ＷＧＶ４４が開かれた場合には、図３に示すように、吸気弁流量Ｍｃが同一の条件下では、ＷＧＶ４４が閉じられている場合と比べ、タービン回転数Ｎｔｂ（定常タービン回転数Ｎｔｂｓ）が低下することとなる。
【００２９】
また、タービン２０ｂに供給される排気エネルギーが変化すると、タービン回転数Ｎｔｂが変化するので、図３に示すように、定常線が変化する。より具体的には、図３は、排気エネルギーが増加した場合の例を示している。本実施形態では、図４を参照して後述するように、排気エネルギー補正部７２において、このような排気エネルギーの変化として、点火時期、吸排気弁の開閉時期（バルブオーバーラップ期間を含む）、および空燃比（フューエルカット情報を含む）の変化を考慮するようにしている。尚、タービン回転数モデル７０では、所定の基準状態（すなわち、点火時期が後述するベース点火時期であり、吸気開閉時期ＩｎＶＴおよび排気開閉時期ＥｘＶＴがバルブオーバーラップ期間をゼロとする所定の吸気基準開閉時期ＩｎＶＴ０および排気基準開閉時期ＥｘＶＴ０であり、かつ、空燃比が理論空燃比（ストイキ）である時）における定常線を、基準定常線として備えているようにしている。また、タービン回転数モデル７０では、ＷＧＶ状態量（図３の例ではＷＧＶ開度）に応じた基準定常線を備えるようにしている。
【００３０】
更に、タービン回転数モデル７０では、遅れ要素（１／Ｚ）を利用して得た前回の算出サイクル（すなわち、１ステップ前）のタービン回転数Ｎｔｂを、排気エネルギー補正部７２において排気エネルギー補正タービン回転数（以下、単に「補正タービン回転数」と称する）Ｎｔｂａに補正している。そして、タービン回転数モデル７０では、補正タービン回転数Ｎｔｂａを定常線（基準定常線）に入力している。
【００３１】
ここでは、定常線に用いるＷＧＶ状態量として、実装上計測が難しいＷＧＶ開度ではなく、ＷＧＶ４４を制御するためのダイアフラム圧力Ｐｗｇｖを用いるようにしている。図４を参照して後で詳述するが、ダイアフラム圧力Ｐｗｇｖとの関係においても、タービン回転数Ｎｔｂと吸気弁流量Ｍｃ（排気ガス流量Ｍｔｂ）についての定常線が得られる。ダイアフラム圧力Ｐｗｇｖの変化に伴うＷＧＶ開度変化には時間の遅れがあるので、ここでは、この遅れを１次遅れとして考慮しながらダイアフラム圧力Ｐｗｇｖを用いるようにしている。尚、ダイアフラム圧力Ｐｗｇｖは、例えば、ＶＳＶ５２を制御するためのデューティ比との関係で予め設定したマップ（図示省略）に従って推定するようにしてもよいし、或いは、別途圧力センサを備えて計測するようにしてもよい。
【００３２】
また、タービン回転数モデル７０では、上記定常線は、タービン回転数Ｎｔｂとダイアフラム圧力Ｐｗｇｖとの関係に基づいてタービン回転数維持流量Ｍｔｂ０を定めたマップとしてＥＣＵ６０に記憶されているものとする。ただし、上記定常線（本発明でいう関係情報）は、このようなマップとして記憶されたものに限らず、例えば、所定の関係式としてＥＣＵ６０に記憶されたものであってもよい。
【００３３】
また、タービン回転数モデル７０では、上記排気ガス流量Ｍｔｂと、現在のタービン回転数Ｎｔｂを定常的に維持するために必要なタービン回転数維持流量Ｍｔｂ０との差分であるタービン流量変化量ΔＭｔｂが算出される。このタービン流量変化量ΔＭｔｂは、タービン２０ｂを増速または減速させるエネルギーに関係すると考えられる。より具体的には、タービン流量変化量ΔＭｔｂが正である場合、すなわち、現在の排気ガス流量Ｍｔｂがタービン回転数維持流量Ｍｔｂ０よりも多い場合には、タービン回転数Ｎｔｂが増加する。一方、タービン流量変化量ΔＭｔｂが負である場合、すなわち、現在の排気ガス流量Ｍｔｂがタービン回転数維持流量Ｍｔｂ０よりも少ない場合には、タービン回転数Ｎｔｂが減少する。
【００３４】
そこで、タービン回転数モデル７０では、上記タービン流量変化量ΔＭｔｂに所定の変化量係数Ａを掛け合わせることによって、タービン流量変化量ΔＭｔｂに応じたタービン回転数Ｎｔｂの変化量であるタービン回転数変化量ΔＮｔｂを算出するようにしている。この変化量係数Ａは、排気ガス流量Ｍｔｂとダイアフラム圧力Ｐｗｇｖ（上記定常線の場合と同様に１次遅れとして扱う）との関係で予め設定された値である。このような変化量係数Ａを用いることで、排気ガス流量Ｍｔｂおよびダイアフラム圧力Ｐｗｇｖの影響を考慮しながら、タービン流量変化量ΔＭｔｂからタービン回転数変化量ΔＮｔｂを算出することができる。そして、タービン回転数モデル７０では、上記のように算出されたタービン回転数変化量ΔＮｔｂを、前回の算出サイクル（１ステップ前）に算出されたタービン回転数Ｎｔｂと足し合わせることにより、今回の算出サイクルにおけるタービン回転数Ｎｔｂが算出される。
【００３５】
以上説明したタービン回転数モデル７０によれば、内燃機関１０の運転状態が変化する場合において、時々刻々と変化する吸気弁流量Ｍｃ（排気ガス流量Ｍｔｂ）およびダイアフラム圧力Ｐｗｇｖが逐次入力されることによって、過渡的なタービン回転数Ｎｔｂを逐次算出することが可能となる。また、内燃機関１０の運転状態が変化しない定常時には、タービン流量変化量ΔＭｔｂがゼロになるので、タービン回転数変化量ΔＮｔｂもゼロとなる。このため、タービン回転数Ｎｔｂが現在の排気ガス流量ＭｔｂおよびＷＧＶ状態量に応じた値に収束することとなる。つまり、上記タービン回転数モデル７０によれば、定常時のタービン回転数Ｎｔｂの算出を保障することもできる。
【００３６】
［ダイアフラム圧力Ｐｗｇｖの設定について］
図４は、ダイアフラム圧力Ｐｗｇｖの設定を説明するための図である。
図４（Ａ）に示すように、タービン回転数Ｎｔｂと吸気弁流量Ｍｃ（排気ガス流量Ｍｔｂ）との関係を定めた定常線は、ダイアフラム圧力Ｐｗｇｖとの関係においても得ることができる。既述したように、本実施形態で用いるアクチュエータ４６は、一例として、ダイアフラム圧力Ｐｗｇｖがより大きく負圧化するほど、ＷＧＶ４４を閉じる力が強くなるように構成されたものである。アクチュエータ４６がＷＧＶ４４を全閉状態で維持するためには、上記スプリングの付勢力に抗してＷＧＶ４４を閉じる力と、ＷＧＶ４４に作用する排気圧力に抗してＷＧＶ４４を閉じる力とが必要とされる。従って、ダイアフラム圧力Ｐｗｇｖが高いほど（負圧が小さいほど）、図４（Ａ）に示すように、アクチュエータ４６がＷＧＶ４４を閉じる力が弱くなることに起因して吸気弁流量Ｍｃがより少ない（より低負荷側の）条件下においてＷＧＶ４４が開き始めるようになる。
【００３７】
ここで、図４（Ｂ）における「閉切り領域」とは、ダイアフラム圧力Ｐｗｇｖの変化に対してＷＧＶ開度が変化しない領域のことであり、「不感帯」とは、ＷＧＶ開度の変化に対してタービン回転数Ｎｔｂ（タービン流量）が変化しない領域のことである。本実施形態では、予め実験等により得られたデータに基づいて、上記定常線の入力として用いるダイアフラム圧力Ｐｗｇｖの下限値（ＷＧＶ４４が全閉であることを判断する値）として、図４（Ｂ）に示すように上記閉切り領域の上限値を用いるようにした。また、上記定常線の入力として用いるダイアフラム圧力Ｐｗｇｖの上限値（排気バイパス通路４２を流れる排気ガス流量が最大であることを判断する値）として、図４（Ｂ）に示すように上記不感帯の下限値を用いるようにした。
【００３８】
上記のダイアフラム圧力Ｐｗｇｖの上下限値の設定とは異なり、ダイアフラム圧力Ｐｗｇｖの下限値として、例えば上記閉切り領域の上限値に対して余裕をもって低い値（例えば、２０ｋＰａ）を設定した場合には、ダイアフラム圧力Ｐｗｇｖが実際にはＷＧＶ４４を全閉にできる値（例えば、４０ｋＰａ）であった場合であっても、上記定常線（マップ）を補間してＷＧＶ４４が開かれているものとしてタービン回転数維持流量Ｍｔｂ０を誤って算出してしまうことが考えられる。これに対し、上記設定によれば、ＷＧＶ４４の開閉特性を考慮して、このような弊害なしにダイアフラム圧力Ｐｗｇｖの値に応じた正確なタービン回転数維持流量Ｍｔｂ０を算出することができる。これにより、タービン回転数モデル７０の精度を良好に確保することができる。
【００３９】
［排気エネルギー補正部について］
図５は、図２に示すタービン回転数Ｎｔｂの排気エネルギー補正部７２を使用したタービン回転数維持流量Ｍｔｂ０の算出の流れを説明するための図である。
図５に示すように、排気エネルギー補正部７２は、点火時期補正量を算出する点火時期補正量算出部７４と、ＶＶＴ（Variable Valve Timing）補正量を算出するＶＶＴ補正量算出部７６と、Ａ／Ｆ補正量（フューエルカット情報に基づく補正量を含む）を算出するＡ／Ｆ補正量算出部７８とからなる。
【００４０】
本実施形態のタービン回転数モデル７０では、図５に示すように、各補正量算出部７４、７６、７８によって算出された各補正量が足しあわされたうえで、現在の（前回の算出サイクルで算出された）タービン回転数Ｎｔｂに掛け合わされる。これにより、排気エネルギーに基づく補正が反映された排気エネルギー補正タービン回転数（以下、単に「補正タービン回転数」と称する）Ｎｔｂａが算出される。そして、この補正タービン回転数Ｎｔｂａとダイアフラム圧力Ｐｗｇｖとを入力とする定常線（より具体的には当該定常線の傾向に従って設定されたマップ）を用いて、タービン回転数維持流量Ｍｔｂ０が算出される。
【００４１】
次に、上記の各補正量算出部７４、７６、７８の具体的な処理内容について説明する。
【００４２】
（点火時期補正量算出部について）
点火時期補正量算出部７４は、ベース点火時期と最終点火時期との差分に応じた点火時期補正量を算出する要素である。
図６は、ベース点火時期の設定、およびベース点火時期と最終点火時期の関係を説明するための図である。
【００４３】
図６におけるＭＢＴ（Minimum advance for the Best Torque）点火時期は、トルクが最大となるような点火時期、言い換えれば、排気エネルギーが最小となるような点火時期のことである。また、図６に示すように、ノック限界点火時期は、高負荷（高負荷率ＫＬ）側では、遅角側の値をとる。このため、ノック回避を考慮しつつ最適トルクを得るための点火時期は、図６中に破線で示すベース点火時期のようになる。ＥＣＵ６０は、図６に示すような傾向を有するベース点火時期が負荷率ＫＬ等との関係でマップとして記憶されている。
【００４４】
一方、図６における最終点火時期は、ベース点火時期に対して遅角制御による点火時期の遅角が行われた場合の値である。図６においては、この遅角制御は加速時や始動時などにおいて一時的に行われるものであり、当該遅角制御が行われた場合に限って、点火時期がベース点火時期から最終点火時期に補正されるようになる。
【００４５】
上記遅角制御が行われると、ベース点火時期を用いた制御時と比べ、排気エネルギーが高くなる。すなわち、排気エネルギーの増加代は、ベース点火時期からの遅角量に依存することになる。そこで、点火時期補正量算出部７４では、ベース点火時期と最終点火時期との差分に応じた点火時期補正量を算出するようにしている。そのうえで、タービン回転数モデル７０では、既述したように、ベース点火時期制御時との関係で基準定常線を備えるようにしたうえで、点火時期補正量算出部７４により算出された点火時期補正量に基づいて、タービン回転数Ｎｔｂを補正するようにしている。
【００４６】
（ＶＶＴ補正量算出部について）
ＶＶＴ補正量算出部７６は、吸気開閉時期ＩｎＶＴおよび排気開閉時期ＥｘＶＴの変化に応じたタービン回転数ＮｔｂのＶＶＴ補正量を算出する要素である。ここでは、排気上死点において吸気弁が開くように設定された吸気開閉時期ＩｎＶＴを吸気基準開閉時期ＩｎＶＴ０とし、排気上死点において排気弁が閉じるように設定された排気開閉時期ＥｘＶＴを排気基準開閉時期ＥｘＶＴ０とする。
【００４７】
例えば、排気ガス流量Ｍｔｂが同一の条件下において、吸気開閉時期ＩｎＶＴが進角され、かつ、排気開閉時期ＥｘＶＴが遅角されることによってバルブオーバーラップ期間が拡大された場合には、排気エネルギーが高くなる。すなわち、排気エネルギーの変化代は、吸気開閉時期ＩｎＶＴおよび排気開閉時期ＥｘＶＴ（またはバルブオーバーラップ期間）の変化に依存することになる。
【００４８】
そこで、ＶＶＴ補正量算出部７６では、予め実験等によって基準開閉時期ＩｎＶＴ０およびＥｘＶＴ０に対する吸気開閉時期ＩｎＶＴおよび排気開閉時期ＥｘＶＴ（またはバルブオーバーラップ期間）の変化との関係で取得しておいたタービン回転数Ｎｔｂの変化量に基づいて、ＶＶＴ補正量を算出するようにしている。そのうえで、タービン回転数モデル７０では、既述したように、バルブオーバーラップ期間をゼロとする所定の吸気基準開閉時期ＩｎＶＴ０および排気基準開閉時期ＥｘＶＴ０との関係（またはバルブオーバーラップ期間の最小値との関係）で基準定常線を備えるようにしたうえで、ＶＶＴ補正量算出部７６により算出されたＶＶＴ補正量に基づいて、タービン回転数Ｎｔｂを補正するようにしている。
【００４９】
（Ａ／Ｆ補正量算出部について）
Ａ／Ｆ補正量算出部７８は、タービン２０ｂに流れる排気ガスの空燃比（Ａ／Ｆ）の変化（フューエルカットの実行に伴う空燃比の変化も含む）に応じたタービン回転数ＮｔｂのＡ／Ｆ補正量を算出する要素である。
【００５０】
空燃比が変化すると、排気エネルギーが変化する。すなわち、排気エネルギーの変化代は、空燃比の変化に依存することになる。そこで、Ａ／Ｆ補正量算出部７８では、予め実験等によってストイキに対する空燃比の変化量との関係で取得しておいたタービン回転数Ｎｔｂの変化量に基づいて、Ａ／Ｆ補正量を算出するようにしている。そのうえで、タービン回転数モデル７０では、既述したように、空燃比がストイキである時の定常線を基準定常線として備えるようにしたうえで、Ａ／Ｆ補正量算出部７８により算出されたＡ／Ｆ補正量に基づいて、タービン回転数Ｎｔｂを補正するようにしている。
【００５１】
図７は、タービン回転数Ｎｔｂと吸気弁流量Ｍｃ（排気ガス流量Ｍｔｂ）との間の定常時の関係を定めた定常線に対するフューエルカットの実施気筒数の影響を説明するための図である。尚、図７は、ＷＧＶ状態量が同一の条件下における関係を表した図である。
フューエルカット（ＦＣ）が実行されると、フューエルカットが実行されていない場合と比べ、排気エネルギーが低下する。従って、図７に示すように、フューエルカットの実施気筒数が増えるほど、吸気弁流量Ｍｃが同一となる条件下におけるタービン回転数Ｎｔｂがより大きく低下することになる。
【００５２】
Ａ／Ｆ補正量算出部７８では、フューエルカットが実行されていない通常の発火運転時の空燃比に応じた前述の補正だけでなく、予め実験等によってフューエルカットの実施気筒数割合との関係で取得しておいたタービン回転数Ｎｔｂの変化量にも基づいて、Ａ／Ｆ補正量を算出するようにしている。
【００５３】
図８は、本発明の実施の形態１のタービン回転数モデル７０の処理による効果を説明するための図である。
以上説明した排気エネルギー補正部７２を備えるタービン回転数モデル７０の処理によれば、排気エネルギーの変化と関係のある３つのパラメータ（すなわち、点火時期、吸排気弁の開閉時期および空燃比）の変化の影響が、３つ補正量算出部７４、７６、７８において算出した３つの補正量を用いて足し合わされる。そのうえで、足しあわされた３つの補正量によって上記３つのパラメータの変化の影響をタービン回転数Ｎｔｂに反映させることによって、排気エネルギー補正タービン回転数Ｎｔｂａが算出される。そして、図８に示すように、この補正タービン回転数Ｎｔｂａと、ＷＧＶ状態量に応じた基準定常線（マップ）とを利用して、タービン回転数維持流量Ｍｔｂ０が算出される。このような処理によれば、図８に示すように、排気エネルギーの変化の影響が考慮された定常線（実線）上における現在のタービン回転数Ｎｔｂと対応するタービン回転数維持流量Ｍｔｂ０が実質的に求められていることになる。
【００５４】
つまり、本実施形態の処理によれば、タービン回転数維持流量Ｍｔｂ０の算出の基礎として用いるタービン回転数Ｎｔｂに対して排気エネルギーの影響を反映させることによって、タービン回転数維持流量Ｍｔｂ０の算出に用いるマップ（関係情報）としては、ＥＣＵ６０が備える標準のマップ（現在のＷＧＶ状態量に応じた基準定常線の傾向を有するマップ）のみを利用して、排気エネルギーおよびＷＧＶ状態量の影響が加味されたタービン回転数維持流量Ｍｔｂ０を算出することが可能となる。このため、本実施形態の処理によれば、マップ数や処理の増加を最小限に抑えつつ、タービン回転数モデル７０におけるタービン回転数Ｎｔｂの推定精度を向上させることができる。更には、本タービン回転数モデル７０によって算出されたタービン回転数Ｎｔｂを、吸入空気量（例えば、コンプレッサ通過流量）または過給圧などの算出の基礎として用いることにより、これらの吸入空気量や過給圧などの推定精度を向上させることができる。
【００５５】
尚、上述した実施の形態１においては、ＥＣＵ６０が、タービン回転数モデル７０を用いてタービン回転数Ｎｔｂを算出することにより前記第１の発明における「タービン回転数算出手段」が、タービン回転数モデル７０の排気エネルギー補正部７２を用いて排気エネルギー補正タービン回転数Ｎｔｂａを算出することにより前記第１の発明における「回転数補正手段」が、それぞれ実現されている。
また、上述した実施の形態１においては、タービン回転数モデル７０が備える定常線（基準定常線の傾向に従って設定されたマップ）が前記第２の発明における「関係情報」に相当している。また、ＥＣＵ６０が、ＶＳＶ５２を制御するためのデューティ比との関係で予め設定した前述のマップに従ってダイアフラム圧力Ｐｗｇｖを推定することにより前記第２の発明における「ＷＧＶ状態量取得手段」が、基準定常線の関係を利用してタービン回転数維持流量Ｍｔｂ０を算出することにより前記第２の発明における「回転数維持流量算出手段」が、それぞれ実現されている。
また、上述した実施の形態１においては、ＥＣＵ６０が、エアフローメータ１８を用いて吸気弁流量Ｍｃ（排気ガス流量Ｍｔｂ）を取得することにより前記第３の発明における「排気ガス流量取得手段」が、タービン回転数モデル７０を用いてタービン流量変化量ΔＭｔｂを算出することにより前記第３の発明における「流量変化量算出手段」が、タービン回転数モデル７０を用いてタービン回転数変化量ΔＮｔｂを算出することにより前記第３の発明における「回転数変化量算出手段」が、それぞれ実現されている。
【００５６】
実施の形態２．
次に、図９および図１０を参照して、本発明の実施の形態２について説明する。
図９は、本発明の実施の形態２における定常タービン回転数Ｎｔｂｓの算出の流れを説明するための図である。
本実施形態のシステムでは、図１に示すハードウェア構成を用いて、以下の手法によって現在の吸気弁流量Ｍｃ（排気ガス流量Ｍｔｂ）から定常タービン回転数Ｎｔｂｓの算出を行う。
【００５７】
具体的には、本実施形態のシステムでは、図９に示すように、吸気弁流量Ｍｃ（排気ガス流量Ｍｔｂ）とダイアフラム圧力Ｐｗｇｖ（ＷＧＶ状態量）との関係に基づいて既述した基準状態における定常タービン回転数Ｎｔｂｒを定めた基準定常線（マップ）に従って、基準定常タービン回転数Ｎｔｂｒが算出される。また、本実施形態のシステムにおいても、上述した実施の形態１と同様に、点火時期補正量算出部７４とＶＶＴ補正量算出部７６とＡ／Ｆ補正量算出部７８とからなる排気エネルギー補正部７２が備えられている。
【００５８】
本実施形態では、これら３つの補正量算出部７４等において算出された３つの補正量が足し合わされたうえで、基準定常タービン回転数Ｎｔｂｒに掛け合わされる。これにより、排気エネルギー補正後の定常タービン回転数Ｎｔｂｓが算出される。
【００５９】
図１０は、本発明の実施の形態２のシステムの処理による効果を説明するための図である。
以上説明したように、排気エネルギー補正部７２を備える本実施形態のシステムの処理によれば、現在の吸気弁流量Ｍｃと、ＷＧＶ状態量に応じた基準定常線とを利用して算出された基準定常タービン回転数Ｎｔｂｒが、排気エネルギー補正部７２により算出された補正量を用いて補正される。これにより、排気エネルギーの変化と関係のある３つのパラメータ（すなわち、点火時期、吸排気弁の開閉時期および空燃比）の変化の影響が反映された排気エネルギー補正後の定常タービン回転数Ｎｔｂｓが算出される。このような処理によれば、図１０に示すように、排気エネルギーの変化の影響が考慮された定常線（実線）上における現在の吸気弁流量Ｍｃと対応する定常タービン回転数Ｎｔｂｓが実質的に求められていることになる。
【００６０】
つまり、本実施形態の処理によれば、基準定常線を用いて算出された基準定常タービン回転数Ｎｔｂｒに対して排気エネルギーの影響を反映させることによって、定常タービン回転数Ｎｔｂｓの算出に用いるマップ（関係情報）としては、ＥＣＵ６０が備える標準のマップ（現在のＷＧＶ状態量に応じた基準定常線の傾向を有するマップ）のみを利用して、排気エネルギーの影響が加味された定常タービン回転数Ｎｔｂｓを算出することが可能となる。このため、本実施形態の処理によれば、マップ数や処理の増加を最小限に抑えつつ、定常タービン回転数Ｎｔｂｓの推定精度を向上させることができる。更には、このようにして算出された定常タービン回転数Ｎｔｂｓを、吸入空気量（例えば、コンプレッサ通過流量）または過給圧などの算出の基礎として用いることにより、これらの吸入空気量や過給圧などの推定精度を向上させることができる。
【００６１】
尚、上述した実施の形態２においては、図９および図１０に示すような基準定常線（当該基準定常線の傾向に従って設定されたマップ）が前記第４の発明における「関係情報」に相当している。また、ＥＣＵ６０が、エアフローメータ１８を用いて吸気弁流量Ｍｃ（排気ガス流量Ｍｔｂ）を取得することにより前記第４の発明における「排気ガス流量取得手段」が、ＶＳＶ５２を制御するためのデューティ比との関係で予め設定した前述のマップに従ってダイアフラム圧力Ｐｗｇｖを推定することにより前記第４の発明における「ＷＧＶ状態量取得手段」が、それぞれ実現されている。
【符号の説明】
【００６２】
１０  内燃機関
１２  吸気通路
１４  排気通路
１８  エアフローメータ
２０  ターボ過給機
２０ａ  コンプレッサ
２０ｂ  タービン
２４  スロットルバルブ
２６  燃料噴射弁
２８  点火プラグ
３０  吸気可変動弁機構
３２  排気可変動弁機構
３６  吸気カム角センサ
４０  排気カム角センサ
４２  排気バイパス通路
４４  ウェイストゲートバルブ（ＷＧＶ）
４６  ＷＧＶのアクチュエータ
４８  負圧ポンプ
５０  負圧通路
５２  バキュームスイッチングバルブ（ＶＳＶ）
５４  触媒
５６  Ａ／Ｆセンサ
５８  クランク角センサ
６０  ＥＣＵ(Electronic Control Unit)
７０  タービン回転数モデル
７２  排気エネルギー補正部
７４  点火時期補正量算出部
７６  ＶＶＴ補正量算出部
７８  Ａ／Ｆ補正量算出部
【図１】
2012060006.tif 000003
【図２】
2012060006.tif 000004
【図３】
2012060006.tif 000005
【図４】
2012060006.tif 000006
【図５】
2012060006.tif 000007
【図６】
2012060006.tif 000008
【図７】
2012060006.tif 000009
【図８】
2012060006.tif 000010
【図９】
2012060006.tif 000011
【図１０】
2012060006.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成24年6月22日(2012.6.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気エネルギーにより作動するタービンを排気通路に備えるターボ過給機と、
前記タービンをバイパスする排気バイパス通路と、
前記排気バイパス通路の開閉を担うウェイストゲートバルブと、
前記タービンのタービン回転数を算出するタービン回転数算出手段と、
前記ウェイストゲートバルブの開閉状態を示すＷＧＶ状態量を取得するＷＧＶ状態量取得手段と、
前記タービン回転数と前記ＷＧＶ状態量との関係に基づいて現在の前記タービン回転数を維持するために必要なタービン回転数維持流量を定めた関係情報を備え、当該関係情報に従って前記タービン回転数維持流量を算出する回転数維持流量算出手段と、
前記タービン回転数算出手段により算出される前記タービン回転数を、点火時期、吸気弁およびまたは排気弁の開き時期およびまたは閉じ時期、並びに空燃比のうちの少なくとも１つに基づいて補正する回転数補正手段と、
を備え、
前記回転数補正手段は、前記タービン回転数維持流量の算出の基礎として用いる前記タービン回転数を補正する手段であることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記内燃機関の制御装置は、
前記内燃機関の筒内から排出される排気ガス流量を取得する排気ガス流量取得手段と、
前記排気ガス流量と前記タービン回転数維持流量との差分であるタービン流量変化量を算出する流量変化量算出手段と、
前記流量変化量算出手段により算出された前記タービン流量変化量に基づいて、前記タービン回転数の変化量であるタービン回転数変化量を算出する回転数変化量算出手段と、
を更に備え、
前記回転数算出手段は、前記回転数変化量算出手段により今回の算出サイクルで算出された前記タービン回転数変化量と、前回の算出サイクルで算出された前記タービン回転数とに基づいて、今回の算出サイクルにおける前記タービン回転数を算出する手段であることを特徴とする請求項１記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記ウェイストゲートバルブは、当該ウェイストゲートバルブと連動するダイアフラムに作用するダイアフラム圧力に応じて開閉するバルブであり、
前記ＷＧＶ状態量は、前記ダイアフラム圧力であり、
前記ＷＧＶ状態量取得手段は、前記ダイアフラム圧力を検出または推定する手段であることを特徴とする請求項１または２記載の内燃機関の制御装置。
【手続補正書】
【提出日】平成25年4月12日(2013.4.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気エネルギーにより作動するタービンを排気通路に備えるターボ過給機と、
前記タービンをバイパスする排気バイパス通路と、
前記排気バイパス通路の開閉を担うウェイストゲートバルブと、
前記タービンのタービン回転数を算出するタービン回転数算出手段と、
前記ウェイストゲートバルブの開閉状態を示すＷＧＶ状態量を取得するＷＧＶ状態量取得手段と、
前記タービン回転数と前記ＷＧＶ状態量との関係に基づいて現在の前記タービン回転数を維持するために必要なタービン回転数維持流量を定めた関係情報を備え、当該関係情報に従って前記タービン回転数維持流量を算出する回転数維持流量算出手段と、
前記タービン回転数算出手段により算出される前記タービン回転数を、点火時期、吸気弁およびまたは排気弁の開き時期およびまたは閉じ時期、並びに空燃比のうちの少なくとも１つに基づいて補正する回転数補正手段と、
を備え、
前記回転数補正手段は、前記タービン回転数維持流量の算出の基礎として用いる前記タービン回転数を補正する手段であることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記内燃機関の制御装置は、
前記内燃機関の筒内から排出される排気ガスの排気ガス流量を取得する排気ガス流量取得手段と、
前記排気ガス流量と前記タービン回転数維持流量との差分であるタービン流量変化量を算出する流量変化量算出手段と、
前記流量変化量算出手段により算出された前記タービン流量変化量に基づいて、前記タービン回転数の変化量であるタービン回転数変化量を算出する回転数変化量算出手段と、
を更に備え、
前記タービン回転数算出手段は、前記回転数変化量算出手段により今回の算出サイクルで算出された前記タービン回転数変化量と、前回の算出サイクルで算出された前記タービン回転数とに基づいて、今回の算出サイクルにおける前記タービン回転数を算出する手段であることを特徴とする請求項１記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記ウェイストゲートバルブは、当該ウェイストゲートバルブと連動するダイアフラムに作用するダイアフラム圧力に応じて開閉するバルブであり、
前記ＷＧＶ状態量は、前記ダイアフラム圧力であり、
前記ＷＧＶ状態量取得手段は、前記ダイアフラム圧力を検出または推定する手段であることを特徴とする請求項１または２記載の内燃機関の制御装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
第１の発明は、内燃機関の制御装置であって、
内燃機関の排気エネルギーにより作動するタービンを排気通路に備えるターボ過給機と、
前記タービンをバイパスする排気バイパス通路と、
前記排気バイパス通路の開閉を担うウェイストゲートバルブと、
前記タービンのタービン回転数を算出するタービン回転数算出手段と、
前記ウェイストゲートバルブの開閉状態を示すＷＧＶ状態量を取得するＷＧＶ状態量取得手段と、
前記タービン回転数と前記ＷＧＶ状態量との関係に基づいて現在の前記タービン回転数を維持するために必要なタービン回転数維持流量を定めた関係情報を備え、当該関係情報に従って前記タービン回転数維持流量を算出する回転数維持流量算出手段と、
前記タービン回転数算出手段により算出される前記タービン回転数を、点火時期、吸気弁およびまたは排気弁の開き時期およびまたは閉じ時期、並びに空燃比のうちの少なくとも１つに基づいて補正する回転数補正手段と、
を備え、
前記回転数補正手段は、前記タービン回転数維持流量の算出の基礎として用いる前記タービン回転数を補正する手段であることを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
また、第２の発明は、第１の発明において、
前記内燃機関の制御装置は、
前記内燃機関の筒内から排出される排気ガスの排気ガス流量を取得する排気ガス流量取得手段と、
前記排気ガス流量と前記タービン回転数維持流量との差分であるタービン流量変化量を算出する流量変化量算出手段と、
前記流量変化量算出手段により算出された前記タービン流量変化量に基づいて、前記タービン回転数の変化量であるタービン回転数変化量を算出する回転数変化量算出手段と、
を更に備え、
前記タービン回転数算出手段は、前記回転数変化量算出手段により今回の算出サイクルで算出された前記タービン回転数変化量と、前回の算出サイクルで算出された前記タービン回転数とに基づいて、今回の算出サイクルにおける前記タービン回転数を算出する手段であることを特徴とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
また、第３の発明は、第１または第２の発明において、
前記ウェイストゲートバルブは、当該ウェイストゲートバルブと連動するダイアフラムに作用するダイアフラム圧力に応じて開閉するバルブであり、
前記ＷＧＶ状態量は、前記ダイアフラム圧力であり、
前記ＷＧＶ状態量取得手段は、前記ダイアフラム圧力を検出または推定する手段であることを特徴とする。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
第１の発明によれば、排気エネルギーの変化の影響を考慮して、精度の良いタービン回転数を算出することが可能となる。また、本発明によれば、タービン回転数維持流量の算出の基礎として用いるタービン回転数に対して、排気エネルギーの変化の影響を考慮した補正が行われる。これにより、排気エネルギーおよびＷＧＶ状態量の影響が加味されたタービン回転数維持流量が得られるので、これを利用して、例えば、過渡的なタービン回転数の推定が可能となる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
第２の発明によれば、排気ガス流量と上記タービン回転数維持流量との差分であるタービン流量変化量からタービン回転数変化量を算出し、今回のタービン回転数変化量と前回のタービン回転数とに基づいて今回のタービン回転数を算出するシステムにおいて、排気エネルギーおよびＷＧＶ状態量の影響が加味された精度の良いタービン回転数の算出が可能となる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
第３の発明によれば、実装上計測が難しいＷＧＶ開度ではなく、上記ダイアフラム圧力をＷＧＶ状態量として利用して、タービン回転数の算出においてＷＧＶ状態量の影響を良好に反映させられるようになる。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５５】
尚、上述した実施の形態１においては、ＥＣＵ６０が、タービン回転数モデル７０を用いてタービン回転数Ｎｔｂを算出することにより前記第１の発明における「タービン回転数算出手段」が、タービン回転数モデル７０の排気エネルギー補正部７２を用いて排気エネルギー補正タービン回転数Ｎｔｂａを算出することにより前記第１の発明における「回転数補正手段」が、それぞれ実現されている。
また、上述した実施の形態１においては、タービン回転数モデル７０が備える定常線（基準定常線の傾向に従って設定されたマップ）が前記第１の発明における「関係情報」に相当している。また、ＥＣＵ６０が、ＶＳＶ５２を制御するためのデューティ比との関係で予め設定した前述のマップに従ってダイアフラム圧力Ｐｗｇｖを推定することにより前記第１の発明における「ＷＧＶ状態量取得手段」が、基準定常線の関係を利用してタービン回転数維持流量Ｍｔｂ０を算出することにより前記第１の発明における「回転数維持流量算出手段」が、それぞれ実現されている。
また、上述した実施の形態１においては、ＥＣＵ６０が、エアフローメータ１８を用いて吸気弁流量Ｍｃ（排気ガス流量Ｍｔｂ）を取得することにより前記第２の発明における「排気ガス流量取得手段」が、タービン回転数モデル７０を用いてタービン流量変化量ΔＭｔｂを算出することにより前記第３の発明における「流量変化量算出手段」が、タービン回転数モデル７０を用いてタービン回転数変化量ΔＮｔｂを算出することにより前記第２の発明における「回転数変化量算出手段」が、それぞれ実現されている。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
2012060006.tif 000013
【国際調査報告】
2012060006.tif 000014
2012060006.tif 000015
2012060006.tif 000016
2012060006.tif 000017