(57)【要約】【課題】加速時に過給圧のオーバーシュートが生じないような過給圧制御を提供する。【解決手段】ＥＧＲ装置の制御目標値を運転条件に応じて演算する手段と、このＥＧＲ装置の制御目標値となるようにＥＧＲ装置を制御する手段と、目標過給圧及び実際の過給圧に基づいて、可変容量過給機の定常時の制御目標値を減少補正する値としての可変容量過給機の加速時の制御目標値を演算する手段と、この可変容量過給機の加速時の制御目標値と、ＥＧＲ装置の制御目標値またはＥＧＲ装置の制御実際値とに基づいて可変容量過給機の作動目標値を設定する手段と、この可変容量過給機の作動目標値となるように可変容量過給機を制御する手段とをエンジンコントローラ（３１）が備える。【選択図】図２
2010185415.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可変容量過給機とＥＧＲ装置とを備え、
前記ＥＧＲ装置の制御目標値を運転条件に応じて演算するＥＧＲ装置制御目標値演算手段と、
このＥＧＲ装置の制御目標値となるように前記ＥＧＲ装置を制御するＥＧＲ装置制御手段と、
目標背圧または目標過給圧を運転条件に応じて演算する目標値演算手段と、
実際の背圧または実際の過給圧を検出する実際値検出手段と、
これら目標背圧及び実際の背圧に基づいてまたは目標過給圧及び実際の過給圧に基づいて、前記可変容量過給機の定常時の制御目標値を減少補正する値としての前記可変容量過給機の加速時の制御目標値を演算する加速時制御目標値演算手段と、
この可変容量過給機の加速時の制御目標値と、前記ＥＧＲ装置の制御目標値または前記ＥＧＲ装置の制御実際値とに基づいて前記可変容量過給機の作動目標値を設定する作動目標値設定手段と、
この可変容量過給機の作動目標値となるように前記可変容量過給機を制御する過給機制御手段と
を設けたことを特徴とするエンジンの制御装置。
【請求項２】
前記可変容量過給機の加速時の制御目標値を、前記目標過給圧及び実際の過給圧の過給圧偏差に基づいて演算することを特徴とする請求項１に記載のエンジンの制御装置。
【請求項３】
前記可変容量過給機の加速時の制御目標値を、実排気流量に基づいても演算することを特徴とする請求項２に記載のエンジンの制御装置。
【請求項４】
前記可変容量過給機の定常時の制御目標値として定常時の目標吸入空気量を演算する定常時目標吸入空気量演算手段を備え、
前記可変容量過給機の加速時の制御目標値はこの定常時の目標吸入空気量よりも小さな値の過給機制御目標吸入空気量であることを特徴とする請求項３に記載のエンジンの制御装置。
【請求項５】
実吸入空気量を検出する実吸入空気量検出手段を備え、
前記過給圧偏差が相対的に大きくかつ前記実排気流量が相対的に小さい加速初期に、前記過給機制御目標吸入空気量を前記実吸入空気量とするかまたは前記実吸入空気量を下回らない範囲で実吸入空気量に近い値にすることを特徴とする請求項４に記載のエンジンの制御装置。
【請求項６】
前記過給圧偏差が相対的に小さくかつ前記実排気流量が相対的に大きい加速後期に、前記過給機制御目標吸入空気量を前記定常時の目標吸入空気量とするかまたは前記定常時の目標吸入空気量を超えない範囲で定常時の目標吸入空気量に近い値にすることを特徴とする請求項４に記載のエンジンの制御装置。
【請求項７】
実吸入空気量を検出する実吸入空気量検出手段を備え、
前記過給圧偏差が相対的に大きくかつ前記実排気流量が相対的に小さい加速初期に、前記過給機制御目標吸入空気量を前記実吸入空気量とするかまたは前記実吸入空気量を下回らない範囲で実吸入空気量に近い値にすると共に、
前記過給圧偏差が相対的に小さくかつ前記実排気流量が相対的に大きい加速後期に、前記過給機制御目標吸入空気量を前記定常時の目標吸入空気量とするかまたは前記定常時の目標吸入空気量を超えない範囲で定常時の目標吸入空気量に近い値にし、かつ
加速初期と加速後期の過給機制御目標吸入空気量は、加速初期での値と加速後期での値との間を滑らかにつないだ値とすることを特徴とする請求項４に記載のエンジンの制御装置。
【請求項８】
実吸入空気量を検出する実吸入空気量検出手段を備え、
前記過給機制御目標吸入空気量を、この実吸入空気量と前記定常時の目標吸入空気量との差分にゼロから１までの値であるゲインを乗算した値に前記定常時の目標吸入空気量を加算して算出することを特徴とする請求項４に記載のエンジンの制御装置。
【請求項９】
前記ゲインは前記過給圧偏差及び前記実排気流量に応じた値であることを特徴とする請求項８に記載のエンジンの制御装置。
【請求項１０】
前記定常時の目標吸入空気量を、ＥＧＲ領域以外ではエンジンの回転速度と負荷とに応じて、ＥＧＲ領域ではエンジンの回転速度とＥＧＲ率とに基づいて演算することを特徴とする請求項４に記載のエンジンの制御装置。
【請求項１１】
前記可変容量過給機の作動目標値は、可変ノズルの開口面積相当値または可変ノズルの目標開口割合であることを特徴とする請求項１に記載のエンジンの制御装置。
【請求項１２】
前記ＥＧＲ装置の制御目標値は、目標ＥＧＲガス量または目標ＥＧＲ率であることを特徴とする請求項１に記載のエンジンの制御装置。
【請求項１３】
前記ＥＧＲ装置の制御実際値は、シリンダ吸入ＥＧＲガス量または実ＥＧＲ率であることを特徴とする請求項１に記載のエンジンの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はエンジンの制御装置、特に可変容量過給機とＥＧＲ装置とを備えるエンジンの加速時の制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
可変ノズルを有するターボ過給機とＥＧＲ装置とを備えるディーゼルエンジンにおいて、加速時の対策として、エンジン回転速度Ｎｅと目標燃料噴射量Ｑｓｏｌの積Ｐｓｅを計算し、この値と、前回の積の値であるＰｓｅn-1との差ｄＰｓｅ（＝Ｐｓｅ−Ｐｓｅn-1）を計算し、この差ｄＰｓｅから所定のテーブルを検索することにより開口割合の補正係数ｋＲｖｎｔを演算し、この補正係数ｋＲｖｎｔを目標開口割合基本値に乗算した値を可変ノズルの目標開口割合Ｒｖｎｔとして演算するものがある（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１２３８７３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、加速時には目標過給圧（あるいは吸入空気量）が得られるようにターボ過給機の可変ノズルを制御しても、実際の過給圧（実際の吸入空気量）はすぐには立ち上がらず、目標過給圧（目標吸入空気量）から大きく遅れて立ち上がり、いわゆる過給圧のオーバーシュートが生じる。これは、アクセルペダルの動きに応じて目標過給圧がステップ的に変化しても、これがタービン仕事の増加→コンプレッサ仕事の増加→実過給圧の上昇→実吸入空気量の増加となって現れるまでに大きな応答遅れが存在するためである。このため、こうした加速初期の過給圧の応答遅れや加速後期での過給圧のオーバーシュートを回避したいという要求がある。
【０００５】
しかしながら、加速時に過給圧のオーバーシュートが生じないような過給圧制御は未だ開示されていない。過給圧のオーバーシュートが生じることを前提として、その防止を行う技術は提案されているものの、過給圧のオーバーシュートそのものが生じないように過給圧を制御できれば、そもそもこうした技術は必要ない。上記特許文献１の技術も、開口割合の開側補正は加速初期に限られており、その対策も加速初期の過給圧の立ち上がり遅れのみで、加速後期での過給圧のオーバーシュートには未対応である。
【０００６】
そこで本発明は、加速時に過給圧のオーバーシュートが生じないような過給圧制御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】
【０００７】
本発明は以下のような解決手段によって前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために本発明の実施形態に対応する符号を付するが、これに限定されるものではない。
【０００８】
本発明は、可変容量過給機（２１）とＥＧＲ装置（１４）とを備え、ＥＧＲ装置の制御目標値を運転条件に応じて演算し、このＥＧＲ装置の制御目標値となるようにＥＧＲ装置（１４）を制御し、目標背圧または目標過給圧を運転条件に応じて演算し、実際の背圧または実際の過給圧を検出し、これら目標背圧及び実際の背圧に基づいてまたは目標過給圧及び実際の過給圧に基づいて、可変容量過給機（２１）の定常時の制御目標値を減少補正する値としての前記可変容量過給機（２１）の加速時の制御目標値を演算し、この可変容量過給機（２１）の加速時の制御目標値と、ＥＧＲ装置（１４）の制御目標値またはＥＧＲ装置（１４）の制御実際値とに基づいて可変容量過給機（２１）の作動目標値を設定し、この可変容量過給機（２１）の作動目標値となるように可変容量過給機（２１）を制御するように構成する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、可変容量過給機とＥＧＲ装置とを備え、ＥＧＲ装置の制御目標値を運転条件に応じて演算し、このＥＧＲ装置の制御目標値となるようにＥＧＲ装置を制御し、目標背圧または目標過給圧を運転条件に応じて演算し、実際の背圧または実際の過給圧を検出し、これら目標背圧及び実際の背圧に基づいてまたは目標過給圧及び実際の過給圧に基づいて、可変容量過給機の定常時の制御目標値を減少補正する値としての可変容量過給機の加速時の制御目標値を演算し、この可変容量過給機の加速時の制御目標値と、ＥＧＲ装置の制御目標値またはＥＧＲ装置の制御実際値とに基づいて可変容量過給機の作動目標値を設定し、この可変容量過給機の作動目標値となるように可変容量過給機を制御するので、可変容量過給機の加速時の制御目標値が加速時に最適な目標吸入空気量を与えることとなり、加速時に過給圧のオーバーシュートがそもそも生じないような過給圧制御を実現できた。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１実施形態のエンジンの制御装置の概略構成図である。
【図２】第１実施形態のエンジン制御系のブロック図である。
【図３Ａ】加速時の目標吸入空気量、吸入空気量、可変ノズルの目標開口割合、実際開口割合の変化を表すタイミングチャートである。
【図３Ｂ】加速時の目標過給圧、実過給圧、可変ノズルの目標開口割合、実開口割合の変化を表すタイミングチャートである。
【図４】第１実施形態の過給圧制御のブロック図である。
【図５】目標吸入空気量の特性図である。
【図６】目標過給圧の特性図である。
【図７】目標吸入空気量偏差の特性図である。
【図８】目標開口割合の特性図である。
【図９】第２実施形態の目標開口割合の演算を説明するためのフローチャートである。
【図１０】第２実施形態の過給機制御用目標吸入空気量の特性図である。
【図１１】第２実施形態の目標開口割合の特性図である。
【図１２】第３実施形態の目標開口割合の演算を説明するためのフローチャートである。
【図１３】第３実施形態のゲインの特性図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は本発明の一実施形態のディーゼルエンジンの制御装置の概略構成図、図２はエンジン制御系のブロック図である。
【００１２】
図１、図２においてエンジン１にはコモンレール式燃料噴射装置２を備える。コモンレール式燃料噴射装置２では、サプライポンプ３により加圧された燃料が燃料供給通路４を介してコモンレール５に一旦蓄えられた後、コモンレール５の高圧燃料が気筒数分の燃料噴射弁６によって分配供給される。燃料噴射弁６には図示しない三方弁（電磁弁）を有しており、三方弁のＯＦＦ時には、針弁が着座状態にあるが、三方弁がＯＮ状態になると、針弁がシートから離れ燃料が噴射するようになっている。つまり、三方弁のＯＮ時間により燃料噴射量が調整され、コモンレール５内の圧力が同じで有れば、ＯＮ時間が長くなるほど燃料噴射量が多くなる。
【００１３】
アクセル開度センサ３２（アクセルペダルの踏み込み量に比例した出力Ｃｌを発生）、クランク角センサ３３（エンジン回転速度とクランク角度を検出）、カム角センサ３４（気筒判別を行う）、水温センサ３５からの信号が入力されるエンジンコントローラ３１では、エンジン回転速度Ｎｅとアクセル開度Ｃｌに応じて目標燃料噴射量Ｑｓｏｌ［ｍｇ／ｓｔ］を演算し、演算した目標燃料噴射量Ｑｓｏｌに対応して上記三方弁のＯＮ時間を制御する。
【００１４】
エンジン１には、排気通路１２の排気の一部を吸気通路１１に還流するＥＧＲ通路１３と、ＥＧＲ通路１３を流れる排気（ＥＧＲガス）の流量を調整するＥＧＲ弁１４とからなるＥＧＲ装置（排気還流装置）を備える。ＥＧＲ弁１４はステップモータの回転によってリフト量が変化し、ＥＧＲ弁１４の開度が調整され、ＥＧＲ弁１４の開度に応じてＥＧＲガス流量が増減する。１５はＥＧＲクーラである。
【００１５】
ＥＧＲ通路１３の開口部下流の排気通路１２に可変容量ターボ過給機２１（可変容量過給機）を備える。これは、吸気コンプレッサ２１ａと同軸配置される排気タービン２１ｂのスクロール入口に、ステップモータ２１ｃにより駆動される可変ノズル２１ｄを設けたもので、可変ノズル２１ｄは低回転域から所定の過給圧が得られるように、低回転域では排気タービン２１ｂに導入される排気の流速を高めるノズル開度（傾動状態）に、高回転側では排気を抵抗無く排気タービン２１ｂに導入させるノズル開度（全開状態）に制御することができる。２２はインタークーラである。
【００１６】
本実施形態では、可変ノズル２１ｄのノズル開度をステップモータ２１ｃにより駆動する方式で説明するが、ダイアフラムアクチュエータ及びこのダイアフラムアクチュエータへの制御負圧を調整する電磁ソレノイドで可変ノズル２１ｄを駆動する方式や直流モータで可変ノズル２１ｄを駆動する方法を用いてもよい。
【００１７】
可変容量ターボ過給機２１を用いた過給圧制御と、ＥＧＲ弁１４を用いたＥＧＲ制御とを共に行う場合、過給圧制御という観点からみると、ＥＧＲ制御も、過給圧制御の役割を物理的に果たしている。つまり、ＥＧＲガス量を変化させることにより過給圧も変化する。逆に、過給圧を変化させると、排気圧力が変化するため、ＥＧＲガス量も変化することになり、過給圧とＥＧＲガス量とは独立に制御できない。また、ややもするとお互いに制御上の外乱となっている。このように、過給圧とＥＧＲガス量とはお互いに影響を与え、ＥＧＲガス量を変えると、ノズル開度を変える必要があるなど適切な適合が困難な上に、特に過渡時は双方の制御精度が低下するので、エンジンコントローラ３１では、運転条件に応じて目標吸入空気量ｔＱａｃを演算し、この目標吸入空気量ｔＱａｃと目標ＥＧＲガス量や目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒに遅れ処理を施した値である実ＥＧＲガス量Ｑｅｃや実ＥＧＲ率Ｍｅｇｒｄからターボ過給機２１の作動目標値である可変ノズル２１ｄの目標開口割合Ｒｖｎｔを設定するようにしている。
【００１８】
ここで、可変ノズル２１ｄの開口割合とは、可変ノズル２１ｄの全開時のノズル開口面積に対する現在のノズル開口面積の比のことである。従って、可変ノズル２１ｄの全開時に開口割合は１００％、全閉時に開口割合は０％となる。
【００１９】
さて、図３Ａは加速時、例えばアイドル状態からの全開加速時に現状制御での目標吸入空気量ｔＱａｃ、吸入空気量Ｑａｃ（実際の吸入空気量）、可変ノズル２１ｄの目標開口割合Ｒｖｎｔ、可変ノズル２１ｄの実際の開口割合がどのように変化するのかをモデルで示している。加速のためアクセルペダルが踏み込まれると、これを受けて目標吸入空気量ｔＱａｃが、図３Ａ上段破線で示したようにステップ的に多くなる。この目標吸入空気量ｔＱａｃの変化を受けて現状制御での目標開口割合Ｒｖｎｔは図３Ａ下段破線で示したようにステップ的に大きくなる（可変ノズル２１ｄが全閉状態から全開状態へとステップ的に開かれる）。しかしながら、図３Ａ上段太実線で示したように現状制御での吸入空気量Ｑａｃの応答は遅く、現状制御での目標吸入空気量ｔＱａｃの変化より大きく遅れてやっと立ち上がり、その後に吸入空気量Ｑａｃが目標吸入空気量ｔＱａｃを超えてしまう現象が生じている。吸入空気量と過給圧はほぼ等価な値であるので、これを過給圧でみると、図３Ｂ上段太実線で示したように実過給圧ｒＰｂが目標過給圧ｔＰｂを超えてしまう、いわゆる過給圧のオーバーシュートが生じる。これは、現状制御においては、定常の目標吸入空気量ｔＱａｃに応じて可変ノズル２１ｄの目標開口割合Ｒｖｎｔを設定しているが、加速運転中は目標吸入空気量ｔＱａｃに対して実際の吸入空気量Ｑａｃは遅れを伴うため過給がかかっていないにも拘わらず可変ノズル２１ｄの目標開口割合Ｒｖｎｔを開口側に設定してしまう。すると、過給圧がなかなか上昇しないために加速の後半になってフィードバック制御が強く働いてしまい、オーバーシュートを招くことになる。目標吸入空気量ｔＱａｃに対する実際の吸入空気量Ｑａｃの遅れは、タービン仕事の増加→コンプレッサ仕事の増加→実過給圧の上昇→吸入空気量Ｑａｃの増加となって現れるまでである。なお、上記の図３Ｂは図３Ａに対応させて現状制御での目標過給圧ｔＰｂ、実過給圧ｒＰｂ、可変ノズル２１ｄの目標開口割合Ｒｖｎｔ、可変ノズル２１ｄの実際の開口割合がどのように変化するのかをモデルで示している。
【００２０】
こうした加速時の対策として、エンジン回転速度Ｎｅと目標燃料噴射量Ｑｓｏｌの積Ｐｓｅを計算し、この値と、前回の積の値であるＰｓｅn-1との差ｄＰｓｅ（＝Ｐｓｅ−Ｐｓｅn-1）を計算し、この差ｄＰｓｅから所定のテーブルを検索することにより開口割合の補正係数ｋＲｖｎｔを演算し、この補正係数ｋＲｖｎｔを目標開口割合基本値に乗算した値を目標開口割合Ｒｖｎｔとして演算する従来装置がある。これは、加速時には排気圧の上昇に遅れて過給圧が立つ（過給圧の立ち上がりが遅れる分、充填効率が低下する）ことに対処するものである。つまり、負荷の変化が大きい加速時には過給圧の立ち上がりより排気圧の上昇スピードのほうが速く、排気圧と過給圧との差の圧力分だけ充填効率の低下を起こしやすくなるため、差ｄＰｓｅが大きくなるほど補正係数ｋＲｖｎｔを大きくして、開口割合が小さくなる側に補正することにより、加速時の過給圧の立ち上がり遅れに伴う充填効率の低下を回避するものである。
【００２１】
しかしながら、差ｄＰｓｅは加速初期の一瞬かつ微小時間の鋭い動きとなり、ターボ過給機２１の加速応答性から考えてもターボ過給機２１の動きが補正値に追従できず、ターボ過給機２１の制御性を悪くすると考えられる。また、開口割合の開側補正は加速初期に限られており、その対策も過給圧の立ち上がり遅れのみで、過給圧のオーバーシュートには未対応である。
【００２２】
そこで本発明は、図３Ａ上段一点鎖線で示したように、現状制御での目標吸入空気量ｔＱａｃと、現状制御での吸入空気量Ｑａｃのちょうど中間の特性、つまり加速初期にゆっくり立ち上がり、加速後期に急激に立ち上がる特性となる目標吸入空気量を、現状制御での目標吸入空気量ｔＱａｃとは別に新たに導入する。この新たに導入する目標吸入空気量を、現状制御での目標吸入空気量ｔＱａｃと区別するため「過給機制御目標吸入空気量」で定義する。この新たに導入した過給機制御目標吸入空気量ｃｔＱａｃを用いて可変ノズル２１ｄの目標開口割合Ｒｖｎｔ（可変容量過給機の作動目標値）を設定すると、本発明での目標開口割合Ｒｖｎｔは、図３Ａ下段一点鎖線で示したように、加速初期にあまり変化することなく相対的に小さいまま、つまり可変ノズル２１ｄが閉じ側にとどまり、加速後期に急激に相対的に大きくなる、つまり可変ノズル２１ｄが急激に開く特性となる。さらに述べると、現状制御での目標吸入空気量ｔＱａｃはマップ値であるため、定常状態では最適な目標吸入空気量を与えるものの、加速状態になると、もはや最適な目標吸入空気量を与えられないと考えられるのである。そこで、定常時の目標吸入空気量を減少補正する値としての加速時の目標吸入空気量、つまり過給機制御目標吸入空気量ｃｔＱａｃを新たに導入したのである。
【００２３】
そして、このように可変容量過給機の加速時の制御目標値としての過給機制御目標吸入空気量ｃｔＱａｃを設定したとき、本発明の吸入空気量Ｑａｃ（実際の吸入空気量）は、図３Ａ上段細実線で示したように、現状制御での吸入空気量Ｑａｃと相違して、加速時の目標吸入空気量である過給機制御目標吸入空気量ｃｔＱａｃに対してあまり応答遅れなく応答することが可能となり過給圧のオーバーシュートが避けられていることがわかる。言い換えると、加速時に大きな応答遅れを有するターボ過給機２１であっても、過給圧のオーバーシュートがそもそも生じることがないように可変ノズル２１ｄに対して制御目標値を初めて与えることが可能となったのである。
【００２４】
図４はエンジンコントローラ３１により行われるこの過給圧制御のブロック図である。図４においては、各機能を表すブロック４２〜５４が、ＲＥＦ信号（クランク角の基準位置信号で、４気筒エンジンでは１８０度毎、６気筒エンジンでは１２０度毎の信号）の入力毎に各ブロックの有する機能を一斉に実行することとなる。
【００２５】
本実施形態では、過給圧制御とＥＧＲ制御とを協調制御しているので、ＥＧＲ制御を先に簡単に説明しておく。エンジン回転速度Ｎｅと目標燃料噴射量Ｑｓｏｌとに応じて基本目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒｂ［無名数］を演算し、この基本目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒｂに対して水温補正を行って目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒ［無名数］を求めている。基本目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒｂはエンジン使用頻度の高い側、つまり低回転速度側や低負荷側ほど大きくなり、スモークが発生しやすくなる高出力側で小さくなるようにしている。このような基本目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒｂと、コレクタ部１１ａ位置における１シリンダ当たりの吸入空気量Ｑａｃｎ［ｍｇ／ｓｔ］（後述する）とを用いて、
Ｍｑｅｃ＝Ｑａｃｎ×Ｍｅｇｒｂ                          …（１）
の式により要求ＥＧＲガス量Ｍｑｅｃ［ｍｇ／ｓｔ］を演算する。この要求ＥＧＲガス量Ｍｑｅｃは、運転状態に応じて定められる１シリンダ当たりのＥＧＲガスの要求量を表す。そして、この要求ＥＧＲガス量Ｍｑｅｃに対して、ＫＩＮ×ＫＶＯＬを加重平均係数とする、
Ｒｑｅｃ＝Ｍｑｅｃ×ＫＩＮ×ＫＶＯＬ＋Ｒｑｅｃn-1×（１−ＫＩＮ×ＫＶＯＬ）
…（２）
ただし、ＫＩＮ：体積効率相当値、
ＫＶＯＬ：ＶＥ／ＮＣ／ＶＭ、
ＶＥ：排気量、
ＮＣ：気筒数、
ＶＭ：吸気系容積、
Ｒｑｅｃn-1：前回の中間処理値、
の式（一次遅れの式）により、中間処理値（加重平均値）Ｒｑｅｃ［ｍｇ／ｓｔ］を演算し、このＲｑｅｃと要求ＥＧＲガス量Ｍｑｅｃとを用いて、
Ｔｑｅｃ＝Ｍｑｅｃ×ＧＫＱＥＣ＋Ｒｑｅｃn-1×（１−ＧＫＱＥＣ）
…（３）
ただし、ＧＫＱＥＣ：進み補正ゲイン、
の式により進み補正を行って、１シリンダ当たりの目標ＥＧＲガス量Ｔｑｅｃ［ｍｇ／ｓｔ］を演算する。上記の（２）式及び（３）式は、要求値に対して吸気系の遅れ（すなわちＥＧＲ弁１４→コレクタ部１１ａ→吸気マニホールド→吸気弁８の容量の遅れ）があるので、この遅れ分の進み処理を行うものである。
【００２６】
そして、１シリンダ当たりの目標ＥＧＲガス量Ｔｑｅｃに対して、
Ｔｑｅｋ＝Ｔｑｅｃ×（Ｎｅ／ＫＣＯＮ＃）                …（４）
ただし、ＫＣＯＮ＃：定数、
の式により単位変換（１シリンダ当たり→単位時間当たり）を行って、目標ＥＧＲガス量Ｔｑｅｋ［ｇ／ｓｅｃ］を算出し、この目標ＥＧＲガス量ＴｑｅｋとＥＧＲガス流速Ｃｑｅとから、
Ａｅｖ＝Ｔｑｅｋ／Ｃｑｅ                                …（５）
の式によりＥＧＲ弁開口面積Ａｅｖを計算する。このＥＧＲ弁開口面積ＡｅｖをＥＧＲ弁１４のリフト量に変換し、このＥＧＲ弁リフト量となるようにステップモータへの制御信号を作って出力する。
【００２７】
これで、ＥＧＲ制御の概説を終了する。
【００２８】
図４に戻り、本発明では、過給機制御目標吸入空気量ｃｔＱａｃを演算するために過給機制御目標吸入空気量演算部４１を新たに設けている。この過給機制御目標吸入空気量演算部４１は、減算器４２、減算器４３、演算部４４、最小値選択部４５、加算器４６からなっている。
【００２９】
まず、減算器４２では、目標吸入空気量Ｑａｃ［ｍｇ／ｓｔ］から吸入空気量Ｑａｃ［ｍｇ／ｓｔ］を減算して吸入空気量偏差ｄＱａｃ［ｍｇ／ｓｔ］を算出する。
【００３０】
ここで、実際にシリンダに吸入される空気量の検出値である吸入空気量Ｑａｃは、次のようにして求める。すなわち、エンジン回転速度Ｎｅとエアフローメータ３６により得られる吸入空気量Ｑａｓ０［ｇ／ｓｅｃ］とから、
Ｑａｃ０＝Ｑａｓ０／Ｎｅ×ＫＣＯＮＴ＃                  …（６）
ただし、ＫＣＯＮＴ＃：定数、
の式により１シリンダ当たりの吸入空気量Ｑａｃ０［ｍｇ／ｓｔ］を演算する。エアフローメータ３６は吸気コンプレッサ２１ａ上流に設けており、エアフローメータ３６位置よりコレクタ部１１ａまでの輸送遅れ分のディレイ処理を行うため、Ｌ（Ｌは定数）回前のＱａｃ０の値をコレクタ部１１ａ位置における１シリンダ当たりの吸入空気量Ｑａｃｎ［ｍｇ／ｓｔ］として求める。そして、この吸入空気量Ｑａｃｎに対して、
Ｑａｃ＝Ｑａｃn-1×（１−ＫＩＮ×ＫＶＯＬ）＋Ｑａｃｎ×ＫＩＮ×ＫＶＯＬ
…（７）
ただし、ＫＩＮ：体積効率相当値、
ＫＶＯＬ：ＶＥ／ＮＣ／ＶＭ、
ＶＥ：排気量、
ＮＣ：気筒数、
ＶＭ：吸気系容積、
Ｑａｃn-1：前回のＱａｃ、
の式（一次遅れの式）により吸気弁８位置における１シリンダ当たりの吸入空気量Ｑａｃ［ｍｇ／ｓｔ］を演算する。これは、コレクタ部１１ａから吸気弁８までのダイナミクスを補償するためのものである。このように本実施形態での吸入空気量Ｑａｃは、実際にシリンダ（燃焼室９）に流入する空気量を算出（検出）している。
【００３１】
次に、上記の目標吸入空気量ｔＱａｃ、つまりシリンダ流入空気量の目標値としての目標吸入空気量ｔＱａｃは、例えばエンジン回転速度Ｎｅ［ｒｐｍ］と目標燃料噴射量Ｑｓｏｌ［ｍｇ／ｓｔ］とから、図５を内容とするマップを検索することにより求めればよい。なお、特開２００１−１２３８７３号公報に記載されているように、ＥＧＲ領域になると、エンジン回転速度Ｎｅと実ＥＧＲ率Ｍｅｇｒｄとから所定のマップを検索することにより目標吸入空気量基本値ｔＱａｃｂを算出し、エンジン回転速度Ｎｅと目標燃料噴射量Ｑｓｏｌとから所定のマップを検索することにより目標吸入空気量補正係数ｋｔＱａｃを算出し、この補正係数ｋｔＱａｃを目標吸入空気量基本値ｔＱａｃｂに乗算した値を目標吸入空気量Ｑａｃとしてもかまわない。ここでの目標吸入空気量ｔＱａｃはマップ値（適合値）であることから、基本的に定常時の目標吸入空気量を表している。従って、定常状態では最適な目標吸入空気量を与えても、加速状態になると、もはや最適な目標吸入空気量を与えられなくなる。
【００３２】
減算器４３では、目標過給圧ｔＰｂ［ｋＰａ］から実過給圧ｒＰｂ［ｋＰａ］を減算して過給圧偏差ｄＰｂ［ｋＰａ］（＝ｔＰｂ−ｒＰｂ）を計算する。ここで、目標過給圧ｔＰｂは、例えばエンジン回転速度Ｎｅと目標燃料噴射量Ｑｓｏｌとから、図６を内容とするマップを検索することにより求めればよい。実過給圧ｒＰｂはインタークーラ２２下流の吸気通路１１に設けている過給圧センサ３７により検出する。
【００３３】
目標吸入空気量偏差演算部４４ではこの過給圧偏差ｄＰｂと実排気流量ｒＱｅｘｈ［ｇ／ｓｅｃ］とから図７を内容とするマップを検索することにより目標吸入空気量偏差ｔｄＱａｃ［ｍｇ／ｓｔ］を算出し、最小部選択部４５で、目標吸入空気量偏差ｔｄＱａｃと吸入空気量偏差ｄＱａｃとのうち小さい方を選択して出力させる。加算器４６では選択部４５より出力された値を吸入空気量Ｑａｃに加算した値を過給機制御目標吸入空気量ｃｔＱａｃ［ｍｇ／ｓｔ］として算出する。
【００３４】
ここで、可変値としての目標吸入空気量偏差ｔｄＱａｃは加速時に算出される吸入空気量偏差ｄＱａｃよりも全体として小さな値としている。このため、加速時には吸入空気量偏差ｄＱａｃに代えて目標吸入空気量偏差ｔｄＱａｃが最小値選択部４５から出力される。
【００３５】
ただし、目標吸入空気量偏差ｔｄＱａｃを可変値として構成しているため、その値の傾向は次のようになる。すなわち、図７に示したように実排気流量ｒＱｅｘｈが一定の条件で過給圧偏差ｄＰｂが相対的に大きくなる側に向かうほど目標吸入空気量偏差ｔｄＱａｃが相対的に小さくなるように、また過給圧偏差ｄＰｂが一定の条件で実排気流量ｒＱｅｘｈが相対的に大きくなる側に向かうほど目標吸入空気量偏差ｔｄＱａｃが相対的に大きくなるようにしている。このため、加速初期から加速後期までの全体で考えると、目標吸入空気量偏差ｔｄＱａｃは次のように変化する。すなわち、過給圧偏差ｄＰｂが相対的に大きくかつ実排気流量ｒＱｅｘｈが相対的に小さい加速初期には相対的に小さな値となり、過給圧偏差ｄＰｂが相対的に小さくなりかつ実排気流量ｒＱｅｘｈが相対的に大きくなる加速後期には相対的に大きな値となる。また、加速初期及び加速後期の間では加速初期の値から加速初期の値へと滑らかに変化する値となる。言い換えると、上記図３Ａ上段一点鎖線に示した過給機制御目標吸入空気量ｃｔＱａｃの変化波形が得られるように、つまり加速初期にゆっくり立ち上がり、加速後期に急激に立ち上がる特性となる過給機制御目標吸入空気量ｃｔＱａｃが得られるように図７に示した目標吸入空気量偏差ｔｄＱａｃのマップ値を適合により設定する。
【００３６】
さらに述べると、加速初期にゆっくり立ち上がり、加速後期に急激に立ち上がる特性となる過給機制御目標吸入空気量ｃｔＱａｃを得たいわけであるから、過給圧偏差ｄＰｂが相対的に大きくかつ実排気流量ｒＱｅｘｈが相対的に小さい加速初期にはほぼゼロに近い正の値を目標吸入空気量偏差ｔｄＱａｃとして、また過給圧偏差ｄＰｂが相対的に小さくかつ実排気流量ｒＱｅｘｈが相対的に大きい加速後期には現状制御での吸入空気量偏差ｄＱａｃを超えない範囲で現状制御での吸入空気量偏差ｄＱａｃに近い値を設定し、加速初期と加速後期のあいだはほぼゼロに近い値と現状制御での吸入空気量偏差ｄＱａｃに近い値とを滑らかにつなぐ値を設定することとなる。最終的には適合により設定する。
【００３７】
図４において過給機制御目標吸入空気量演算部４１以外の残りの部分は、現状の制御と同じである。すなわち、乗算器４７では目標燃料噴射量ＱｓｏｌにゲインＱＦＧＡＮ＃を乗算し、加算器４８、乗算器４９、割算器５０で、
ｔＱａｓ０＝（ｃｔＱａｃ＋Ｑｓｏｌ×ＱＦＧＡＮ＃）×Ｎｅ／ＫＣＯＮ＃
…（８）
ただし、ＫＣＯＮ＃：定数、
の式により計算排気流量ｔＱａｓ０［ｇ／ｓｅｃ］を算出する。
【００３８】
（８）式において、過給機制御目標吸入空気量ｃｔＱａｃにＱｓｏｌ×ＱＦＧＡＮ＃を加算しているのは、計算排気流量に対して負荷補正を行えるようにし、かつその感度をゲインＱＦＧＡＮ＃で調整するようにしたものである。また、Ｎｅ／ＫＣＯＮ＃は単位時間当たりの吸入空気量に変換するための値である。
【００３９】
目標開口割合設定部５１では、このようにして求めた計算排気流量ｔＱａｓ０と、計算ＥＧＲガス量ｔＱｅｓ０［ｇ／ｓｅｃ］とから図８を内容とするマップを検索することにより、可変ノズル２１ｄの目標開口割合Ｒｖｎｔ［％］を算出する。図８に示したように、目標開口割合Ｒｖｎｔは、計算ＥＧＲガス量ｔＱｅｓ０が一定の条件のとき、低負荷側で少しだけ大きくなり、これより負荷（つまり計算排気流量ｔＱａｓ０）が大きくなると、一旦小さくなった後に負荷に応じて大きくなる値である。また、計算排気流量ｔＱａｓ０が一定の条件のとき、目標開口割合Ｒｖｎｔは計算ＥＧＲガス量ｔＱｅｓ０が多くなるほど小さくなる。
【００４０】
上記の計算ＥＧＲガス量ｔＱｅｓ０は、シリンダ吸入ＥＧＲガス量Ｑｅｃ［ｍｇ／ｓｔ］を用いて、
ｔＱｅｓ０＝（Ｑｅｃ＋Ｑｓｏｌ×ＱＦＧＡＮ＃）×Ｎｅ／ＫＣＯＮ＃
…（９）
ただし、ＫＣＯＮ＃：定数、
の式により算出する。
【００４１】
上記（９）式右辺第１項のシリンダ吸入ＥＧＲガス量Ｑｅｃの計算方法は、吸入空気量Ｑａｃと同様である。すなわち、コレクタ部１１ａ位置における１シリンダ当たりの吸入空気量Ｑａｃｎ（Ｑａｃの算出に用いている）と、目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒ［無名数］から、コレクタ部１１ａ位置における１シリンダ当たりのＥＧＲガス量Ｑｅｃ０［ｍｇ／ｓｔ］を、
Ｑｅｃ０＝Ｑａｃｎ×Ｍｅｇｒ                           …（１０）
の式により算出し、このコレクタ部１１ａ位置における１シリンダ当たりのＥＧＲ量Ｑｅｃ０を用いて、
Ｑｅｃ＝Ｑｅｃ０×Ｋｋｉｎ×Ｎｅ×ＫＥ＃
＋Ｑｅｃn-1×（１−Ｋｋｉｎ×Ｎｅ×ＫＥ＃）  …（１１）
ただし、Ｋｋｉｎ：ｋｉｎ×ＫＶＯＬ、
ＫＶＯＬ：ＶＥ／ＮＣ／ＶＭ、
ＶＥ：排気量、
ＮＣ：気筒数、
ＶＭ：吸気系容積、
ＫＥ＃：定数、
Ｑｅｃn-1：前回のＱｅｃ、
の式（一次遅れの式）により、上記の（７）式と同様に遅れ処理と単位変換（１シリンダ当たり→単位時間当たり）を同時に行ってシリンダ吸入ＥＧＲガス量Ｑｅｃ［ｍｇ／ｓｔ］を算出する。上記の実ＥＧＲ率Ｍｅｇｒｄも、（１１）式と同様の式、つまり、目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒを用いて、
Ｍｅｇｒｄ＝Ｍｅｇｒ×Ｋｋｉｎ×Ｎｅ×ＫＥ２＃
＋Ｍｅｇｒｄn-1×（１−Ｋｋｉｎ×Ｎｅ×ＫＥ２＃）
…（１２）
ただし、Ｋｋｉｎ：ｋｉｎ×ＫＶＯＬ、
ＫＶＯＬ：ＶＥ／ＮＣ／ＶＭ、
ＶＥ：排気量、
ＮＣ：気筒数、
ＶＭ：吸気系容積、
ＫＥ２＃：定数、
Ｍｅｇｒｄn-1：前回のＭｅｇｒｄ、
の式（一次遅れの式）により求めている。
【００４２】
本実施形態では、計算排気流量ｔＱａｓ０と計算ＥＧＲガス量ｔＱｅｓ０とから目標開口割合Ｒｖｎｔを算出しているが、計算排気流量ｔＱａｓ０に代えて（８）式右辺第１項の過給機制御目標吸入空気量ｃｔＱａｃを、計算ＥＧＲガス量ｔＱｅｓ０に代えて（９）式右辺第１項のシリンダ吸入ＥＧＲガス量Ｑｅｃを用いることができる（図８参照）。
【００４３】
また、加算器５２、乗算器５３、割算器５４では、吸入空気量Ｑａｃ［ｍｇ／ｓｔ］を用いて、
ｒＱｅｘｈ＝（Ｑａｃ＋Ｑｓｏｌ×ＱＦＧＡＮ＃）×Ｎｅ／ＫＣＯＮ＃
…（１３）
ただし、ＫＣＯＮ＃：定数、
の式により、実排気流量ｒＱｅｘｈ［ｇ／ｓｅｃ］を算出する。（１３）式は上記の（８）式、（９）式と同様の式である。このようにして求めた実排気流量ｒＱｅｘｈが目標吸入空気量偏差演算部４４で用いられる。
【００４４】
ここで、本実施形態の作用効果を説明する。
【００４５】
本実施形態（請求項１に記載の発明の実施形態）によれば、可変ノズル２１ｄを有するターボ過給機２１とＥＧＲ弁１４（ＥＧＲ装置）とを備え、目標ＥＧＲガス量Ｔｑｅｃ（ＥＧＲ装置の制御目標値）を運転条件に応じて演算し、この目標ＥＧＲガス量ＴｑｅｃとなるようにＥＧＲ弁１４を制御し、目標過給圧ｔＰｂを運転条件に応じて演算し、実際の過給圧ｒＰｂを検出し、これら目標過給圧ｔＰｂ及び実際の過給圧ｒＰｂに基づいて、目標吸入空気量ｔＱａｃ（可変容量過給機の定常時の制御目標値）を減少補正する値としての過給機制御目標吸入空気量ｃｔＱａｃ（可変容量過給機の加速時の制御目標値）を演算し、この過給機制御目標吸入空気量ｃｔＱａｃとシリンダ吸入ＥＧＲガス量Ｑｅｃ（ＥＧＲ装置の制御実際値）とに基づいて可変ノズル２１ｄの目標開口割合Ｒｖｎｔ（可変容量過給機の作動目標値）を設定し、この目標開口割合Ｒｖｎｔとなるようにターボ過給機２１の可変ノズル２１ｄを制御するので、過給機制御目標吸入空気量ｃｔＱａｃが加速時に最適な目標吸入空気量を与えることとなり、加速時に過給圧のオーバーシュートがそもそも生じないような過給圧制御を実現できた。
【００４６】
加速初期には過給圧偏差ｄＰｂが相対的に大きく、加速後期には過給圧偏差ｄＰｂが相対的に小さくなることに対応し、本実施形態（請求項２に記載の発明の実施形態）によれば、過給機制御目標吸入空気量ｃｔＱａｃ（可変容量過給機の加速時の制御目標値）を、目標過給圧ｔＰｂ及び実際の過給圧ｒＰｂの過給圧偏差ｄＰｂに基づいて演算するので、こうした過給圧偏差ｄＰｂの変化によく対応した過給機制御目標吸入空気量ｃｔＱａｃを与えることができる。
【００４７】
実排気流量ｒＱｅｘｈが相対的に小さい加速初期と、実排気流量ｒＱｅｘｈが相対的に大きくなる加速後期とでは、ターボ仕事が異なることに対応し、本実施形態（請求項３に記載の発明の実施形態）によれば、過給機制御目標吸入空気量ｃｔＱａｃ（可変容量過給機の加速時の制御目標値）を、実排気流量ｒＱｅｘｈに基づいても演算するので、加速初期から加速後期までの加速全体での実排気流量ｒＱｅｘｈの変化によく対応した過給機制御目標吸入空気量ｃｔＱａｃを与えることができる。
【００４８】
本実施形態（請求項４に記載の発明の実施形態）によれば、ターボ過給機２１の定常時の制御目標値として定常時の目標吸入空気量ｔＱａｃを演算する定常時目標吸入空気量演算手段を備え、可変容量過給機の加速時の制御目標値は目標吸入空気量ｔＱａｃ（定常時の目標吸入空気量を表している）よりも小さな値の過給機制御目標吸入空気量ｃｔＱａｃであるので、加速初期にゆっくり立ち上がり、加速後期に急激に立ち上がる特性となる過給機制御目標吸入空気量ｃｔＱａｃを与えることができる。
【００４９】
図９、図１２のフローチャートは第２、第３の実施形態の目標開口割合Ｒｖｎｔを演算するためのものである。各フローはＲＥＦ信号の入力毎に実行する。図１２において図９と同一のステップには同一番号を付している。
【００５０】
第１実施形態では、過給圧偏差ｄＰｂと実排気流量ｒＱｅｘｈとに基づいて目標吸入空気量偏差ｔｄＱａｃを演算し、この演算した目標吸入空気量偏差ｔｄＱａｃを吸入空気量Ｑａｃに加算することによって過給機制御目標吸入空気量ｃｔＱａｃを演算したが、第２実施形態は、過給圧偏差ｄＰｂと実排気流量ｒＱｅｘｈとに基づいて、過給機制御目標吸入空気量ｃｔＱａｃを直接演算させるものである。第３実施形態は第２実施形態のバリエーションである。
【００５１】
まず、第２実施形態から説明すると、図９においてステップ１では目標過給圧ｔＰｂ、実過給圧ｒＰｂ、実排気流量ｒＱｅｘｈ、目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒを読み込む。これらの値は、全て第１実施形態で求められている。
【００５２】
ステップ２では目標過給圧ｔＰｂから実過給圧ｒＰｂを差し引いて過給圧偏差ｄＰｂを算出し、この過給圧偏差ｄＰｂと実排気流量ｒＱｅｘｈとから図１０を内容とするマップを検索することにより、過給機制御目標吸入空気量ｃｔＱａｃを算出する。図１０に示したように、過給機制御目標吸入空気量ｃｔＱａｃは実排気流量ｒＱｅｘｈが一定の条件で過給圧偏差ｄＰｂが相対的に大きいほど相対的に小さくなり、また過給圧偏差ｄＰｂが一定の条件で実排気流量ｒＱｅｘｈが相対的に大きくなるほど相対的に大きくなる値である。
【００５３】
この場合、過給機制御目標吸入空気量ｃｔＱａｃの最小値は吸入空気量Ｑａｃと一致させるかまたは吸入空気量Ｑａｃを下回らない範囲で吸入空気量Ｑａｃに近い値にする。過給機制御目標吸入空気量ｃｔＱａｃの最大値は目標吸入空気量ｔＱａｃと一致させるかまたは目標吸入空気量ｔＱａｃを超えない範囲で目標吸入空気量ｔＱａｃに近い値にする。実排気流量ｒＱｅｘｈが相対的に小さくかつ過給圧偏差ｄＰｂが相対的に大きい加速初期に過給機制御目標吸入空気量ｃｔＱａｃを相対的に小さくしている理由は、図３Ａ上段一定鎖線で示したように加速初期に過給機制御目標吸入空気量ｃｔＱａｃをゆっくり立ち上がらせるためである。一方、実排気流量ｒＱｅｘｈが相対的に大きくかつ過給圧偏差ｄＰｂが相対的に小さくなる加速後期に過給機制御目標吸入空気量ｃｔＱａｃを相対的に大きくしている理由は、図３Ａ上段一定鎖線で示したように加速後期に過給機制御目標吸入空気量ｃｔＱａｃを急激に立ち上がらせるためである。
【００５４】
ステップ４では、このようにして求めた過給機制御目標吸入空気量ｃｔＱａｃと目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒとから図１１を内容とするマップを検索することにより目標開口割合Ｒｖｎｔを設定する。
【００５５】
このように、第２実施形態（請求項５に記載の発明の実施形態）によれば、過給圧偏差ｄＰｂが相対的に大きくかつ実排気流量ｒＱｅｘｈが相対的に小さい加速初期に、過給機制御目標吸入空気量ｃｔＱａｃを吸入空気量Ｑａｃとするかまたは吸入空気量Ｑａｃを下回らない範囲で吸入空気量Ｑａｃに近い値にするので、加速初期にゆっくり立ち上がる過給機制御目標吸入空気量ｃｔＱａｃを与えることができる。
【００５６】
また、第２実施形態（請求項６に記載の発明の実施形態）によれば、過給圧偏差ｄＰｂが相対的に小さくかつ実排気流量ｒＱｅｘｈが相対的に大きい加速後期に、過給機制御目標吸入空気量ｃｔＱａｃを目標吸入空気量ｔＱａｃとするかまたは目標吸入空気量ｔＱａｃを超えない範囲で目標吸入空気量ｔＱａｃに近い値にするので、加速後期に急激に立ち上がる過給機制御目標吸入空気量ｃｔＱａｃを与えることができる。
【００５７】
次に、第３実施形態に移る。第３実施形態では、第２実施形態と相違する部分を主に説明する。図１２において、ステップ１１では目標過給圧ｔＰｂ、実過給圧ｒＰｂ、実排気流量ｒＱｅｘｈ、目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒのほか、吸入空気量Ｑａｃ、目標吸入空気量ｔＱａｃを読み込む。これら吸入空気量Ｑａｃ、目標吸入空気量ｔＱａｃの値も第１実施形態で求められている。
【００５８】
ステップ１２では過給圧偏差ｄＰｂと実排気流量ｒＱｅｘｈとから図１３を内容とするマップを検索することにより、ゲインｋｔＱａｃを算出し、ステップ１３でこのゲインｋｔＱａｃを用いて、
ｃｔＱａｃ＝（Ｑａｃ−ｔＱａｃ）×ｋｔＱａｃ＋ｔＱａｃ  …（１４）
の式により過給機制御目標吸入空気量ｃｔＱａｃを算出する。
【００５９】
図１３に示したように、ゲインｋｔＱａｃは０から１までの可変値で、実排気流量ｒＱｅｘｈが一定の条件で過給圧偏差ｄＰｂが相対的に大きいほど１に近づき、また過給圧偏差ｄＰｂが一定の条件で実排気流量ｒＱｅｘｈが相対的に大きくなるほどゼロに近づく。実排気流量ｒＱｅｘｈが相対的に小さくかつ過給圧偏差ｄＰｂが相対的に大きい加速初期にはゲインｋｔＱａｃが１となる。このとき、（１４）式より過給機制御目標吸入空気量ｃｔＱａｃは吸入空気量Ｑａｃと一致する。このように、加速初期にゲインｋｔＱａｃを１とするのは、図３Ａ上段一定鎖線で示したように加速初期に過給機制御目標吸入空気量ｃｔＱａｃをゆっくり立ち上がらせるためである。一方、実排気流量ｒＱｅｘｈが相対的に大きくかつ過給圧偏差ｄＰｂが相対的に小さい加速後期にゲインｋｔＱａｃがゼロとなる。このとき、（１４）式より過給機制御目標吸入空気量ｃｔＱａｃは目標吸入空気量ｔＱａｃと一致する。このように、加速後期にゲインｋｔＱａｃをゼロとするのは、図３Ａ上段一定鎖線で示したように加速後期に過給機制御目標吸入空気量ｃｔＱａｃを急激に立ち上がらせるためである。
【００６０】
ステップ４では、このようにして求めた過給機制御目標吸入空気量ｃｔＱａｃと目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒとから図１１を内容とするマップを検索することにより目標開口割合Ｒｖｎｔを設定する。
【００６１】
このように、第３実施形態（請求項８に記載の発明の実施形態）によれば、過給機制御目標吸入空気量ｃｔＱａｃを、吸入空気量Ｑａｃと目標吸入空気量ｔＱａｃとの差分（＝Ｑａｃ−ｔＱａｃ）にゼロから１までの値であるゲインｋｔＱａｃを乗算した値に目標吸入空気量ｔＱａｃを加算して算出するので、第２実施形態と同じに、加速初期にゆっくり立ち上がり、加速後期に急激に立ち上がる特性となる過給機制御目標吸入空気量ｃｔＱａｃを与えることができる。
【００６２】
加速初期には過給圧偏差ｄＰｂが相対的に大きくかつ実排気流量が相対的に小さく、加速後期には過給圧偏差ｄＰｂが相対的に小さくかつ実排気流量が相対的に大きくなることに対応し、第３実施形態（請求項９に記載の発明の実施形態）によれば、ゲインｋｔＱａｃが過給圧偏差ｄＰｂ及び実排気流量ｒＱｅｘｈに応じた値であるので、こうした過給圧偏差ｄＰｂ及び実排気流量ｒＱｅｘｈの変化によく対応した過給機制御目標吸入空気量ｃｔＱａｃを与えることができる。
【００６３】
実施形態では、「過給圧」を用いた場合（目標過給圧ｔＰｂを運転条件に応じて演算すると共に、実際の過給圧をセンサにより検出する）場合で説明したが、背圧を用いる（目標背圧を運転条件に応じて演算すると共に、実際の背圧をセンサにより検出する）ことが望ましい。ここで、「背圧」とは排気タービン２１ｂ上流の排気圧力のことである。これは排気タービン２１ｂに直接作用する背圧のほうが、吸気コンプレッサ２１ａ下流の圧力である「過給圧」よりもタービン仕事に直接関係する値であるからである。目標背圧の特性は、図６に示した目標過給圧ｔＰｂの特性と同様の特性となると考えられる。
【００６４】
実施形態では、可変容量過給機が、可変ノズルを有するターボ過給機２１である場合で説明したが、可変容量過給機が排気タービンをバイパスする通路にウェイストゲートバルブを設けているターボ過給機である場合にも適用がある。可変ノズルを有するターボ過給機では可変ノズルの開度を制御するが、ウェイストゲートバルブを設けているターボ過給機ではウェイストゲートバルブの開度を制御してやればよい。
【００６５】
実施形態では、可変ノズルを有するターボ過給機とＥＧＲ装置とを備えるディーゼルエンジンの場合で説明したが、可変ノズルを有するターボ過給機とＥＧＲ装置とを備えるガソリンエンジンの場合にも本発明の適用がある。
【００６６】
実施形態では、可変容量過給機の作動目標値が可変ノズルの目標開口割合Ｒｖｎｔである場合で説明したが、可変容量過給機の作動目標値が可変ノズルの開口面積相当値である場合であってもかまわない。
【００６７】
実施形態では、ＥＧＲ装置の制御目標値が目標ＥＧＲガス量Ｔｑｅｃである場合で説明したが、ＥＧＲ装置の制御目標値が目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒである場合であってもかまわない。
【００６８】
実施形態では、ＥＧＲ装置の制御実際値がシリンダ吸入ＥＧＲガス量Ｑｅｃである場合で説明したが、ＥＧＲ装置の制御実際値が実ＥＧＲ率Ｍｅｇｒｄである場合であってもかまわない。
【符号の説明】
【００６９】
１  エンジン本体
６  燃料噴射弁
１４  ＥＧＲ弁（ＥＧＲ装置）
２１  ターボ過給機（可変容量過給機）
３１  エンジンコントローラ
３７  過給圧センサ
【図１】
2010185415.tif 000003
【図２】
2010185415.tif 000004
【図３Ａ】
2010185415.tif 000005
【図３Ｂ】
2010185415.tif 000006
【図４】
2010185415.tif 000007
【図５】
2010185415.tif 000008
【図６】
2010185415.tif 000009
【図７】
2010185415.tif 000010
【図８】
2010185415.tif 000011
【図９】
2010185415.tif 000012
【図１０】
2010185415.tif 000013
【図１１】
2010185415.tif 000014
【図１２】
2010185415.tif 000015
【図１３】
2010185415.tif 000016