(57)【要約】【課題】制御操作量の調節に伴う制御対象状態量の目標値に対するオーバーシュートを抑制し得、ハンチングの収束時間を短縮して制御を安定化し得るフィードバック制御装置を提供する。【解決手段】  目標制御対象状態量としての目標吸入空気量Ｑ0及び目標ブースト圧Ｐ0と、制御対象状態量としての吸入空気量Ｑ及びブースト圧Ｐとの偏差ΔＱ，ΔＰをなくすよう制御操作量としての制御ＥＧＲバルブ開度α01及び制御ノズルベーン開度β01を出力するフィードバック制御装置において、制御ＥＧＲバルブ開度α01及び制御ノズルベーン開度β01を設定された上下限の範囲内に制限して出力するよう構成する。【選択図】図２
2006016975.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
目標制御対象状態量と制御対象状態量との偏差をなくすよう制御操作量を出力するフィードバック制御装置において、
制御操作量を設定された上下限の範囲内に制限して出力するよう構成したことを特徴とするフィードバック制御装置。
【請求項２】
制御対象状態量を検出する制御対象状態量検出手段と、
他の状態量を検出する状態量検出手段と、
該状態量検出手段で検出された他の状態量に基づいて目標制御対象状態量を設定する目標制御対象状態量設定手段と、
該目標制御対象状態量設定手段で設定された目標制御対象状態量と前記制御対象状態量検出手段で検出された制御対象状態量との偏差を算出する減算手段と、
該減算手段で算出された偏差を比例積分微分処理して該偏差をなくすための操作量を出力するＰＩＤ調節手段と、
前記他の状態量に基づいて基本操作量を設定する基本操作量設定手段と、
該基本操作量設定手段で設定された基本操作量に対し前記ＰＩＤ調節手段から出力される操作量を加算して制御操作量を出力する加算手段と、
前記他の状態量に基づいて制御操作量の上下限を設定する上下限設定手段と、
前記加算手段から出力される制御操作量が前記上下限設定手段で設定された上下限の範囲内にある場合には制御操作量をそのまま最終指示制御操作量として出力する一方、前記加算手段から出力される制御操作量が前記上下限設定手段で設定された上下限の範囲を逸脱している場合には制御操作量を上限又は下限に制限した最終指示制御操作量として出力する制御操作量制限手段と
を備えた請求項１記載のフィードバック制御装置。
【請求項３】
制御対象状態量を吸入空気量とし、他の状態量をエンジン回転数及び燃料噴射量とし、操作量をＥＧＲバルブ開度とし、吸入空気量がエンジン回転数及び燃料噴射量に基づく目標吸入空気量となるよう、ＥＧＲバルブ開度を上下限の範囲内でフィードバック制御する請求項２記載のフィードバック制御装置。
【請求項４】
制御対象状態量をブースト圧とし、他の状態量をエンジン回転数及び燃料噴射量とし、操作量を可変容量ターボチャージャのノズルベーン開度とし、ブースト圧がエンジン回転数及び燃料噴射量に基づく目標ブースト圧となるよう、可変容量ターボチャージャのノズルベーン開度を上下限の範囲内でフィードバック制御する請求項２記載のフィードバック制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィードバック制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、自動車のディーゼルエンジンでは、排気側から排気ガスの一部を抜き出して吸気側へ戻し、その吸気側に戻された排気ガスでエンジン内での燃料の燃焼を抑制させて燃焼温度を下げることによりＮＯxの発生を低減するようにした、いわゆる排気ガス再循環（ＥＧＲ：Exhaust Gas Recirculation）が行われている。
【０００３】
一般に、この種の排気ガス再循環を行う場合には、排気マニホールドから排気管に亘る排気通路の適宜位置と、吸気管から吸気マニホールドに亘る吸気通路の適宜位置との間をＥＧＲパイプにより接続し、該ＥＧＲパイプを通して排気ガスを再循環させるようにしている。
【０００４】
尚、エンジンに再循環させる排気ガスをＥＧＲパイプの途中で冷却すると、排気ガスの温度が下がり且つその容積が小さくなることにより、エンジンの出力を余り低下させずに燃焼温度を低下して効果的に窒素酸化物の発生を低減させることができるため、エンジンに排気ガスを再循環するＥＧＲパイプの途中に水冷式のＥＧＲクーラを装備したものもある。
【０００５】
又、前述の如きエンジンの場合、タービンスクロール流路のスロート部に角度調整可能な多数のノズルベーンを配設した、いわゆる可変容量（ＶＧ：Variable Geometry）ターボチャージャを装備したものが多い。
【０００６】
図５は一般的なエンジンの一例を示す全体概略図であって、図５中、１はエンジンを示し、該エンジン１は、可変容量ターボチャージャ２を備えており、エアクリーナ３から導かれた吸気４を吸気管５を通し前記可変容量ターボチャージャ２のコンプレッサ２ａへ送り、該コンプレッサ２ａで加圧された吸気４をインタクーラ６へ送って冷却し、該インタクーラ６から更に吸気マニホールド７へ吸気４を導いてエンジン１の各気筒８（図５では直列６気筒の場合を例示している）に分配するようになっている。
【０００７】
又、前記エンジン１の各気筒８から排出された排気ガス９を排気マニホールド１０を介して前記可変容量ターボチャージャ２のタービン２ｂへ送り、該タービン２ｂを駆動した排気ガス９を排気管１１を介し車外へ排出するようになっている。
【０００８】
そして、前記排気マニホールド１０における各気筒８の並び方向の両端部と、吸気マニホールド７に接続されている吸気管５の一端部との間をＥＧＲパイプ１３で接続し、排気マニホールド１０から抜き出した排気ガス９の一部を、水冷式のＥＧＲクーラ１４とＥＧＲバルブ１５を介して吸気管５に再循環させ、該再循環させた排気ガス９によって各気筒８内での燃料の燃焼を抑制させて燃焼温度を下げることによりＮＯxの発生を低減するようになっている。
【０００９】
一方、前記エアクリーナ３と可変容量ターボチャージャ２のコンプレッサ２ａとの間の吸気管５途中には、制御対象状態量としての吸入空気量Ｑを検出するエアフローセンサ１６を設けると共に、前記インタクーラ６とＥＧＲバルブ１５との間の吸気管５途中には、制御対象状態量としてのブースト圧Ｐを検出するブーストセンサ２０を設け、更に、他の状態量としてのエンジン回転数Ｎを検出する回転センサ１８と、他の状態量としての燃料噴射量に対応するアクセル開度Ｗを検出するアクセルセンサ１９とを設け、前記エアフローセンサ１６で検出した吸入空気量Ｑと、前記ブーストセンサ２０で検出したブースト圧Ｐと、前記回転センサ１８で検出したエンジン回転数Ｎと、前記アクセルセンサ１９で検出したアクセル開度Ｗ（燃料噴射量に対応）とをエンジン制御コンピュータ（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）を成す制御装置１７に入力し、該制御装置１７において、前記吸入空気量Ｑを後述する目標吸入空気量Ｑ0と比較する演算を行い、その偏差に応じて制御装置１７から出力される制御ＥＧＲバルブ開度によりＥＧＲバルブ１５の制御を行うと共に、前記ブースト圧Ｐを後述する目標ブースト圧Ｐ0と比較する演算を行い、その偏差に応じて制御装置１７から出力される制御ノズルベーン開度により可変容量ターボチャージャ２のノズルベーン開度の制御を行うようになっている。
【００１０】
前記制御装置１７は、図６に示される如く、
状態量検出手段としての前記回転センサ１８で検出された他の状態量としてのエンジン回転数Ｎ及び状態量検出手段としての前記アクセルセンサ１９で検出された他の状態量としてのアクセル開度Ｗ（燃料噴射量に対応）に基づいて目標制御対象状態量としての目標吸入空気量Ｑ0を設定する目標制御対象状態量設定手段としての目標吸入空気量設定手段２１と、
該目標吸入空気量設定手段２１で設定された目標吸入空気量Ｑ0と制御対象状態量検出手段としての前記エアフローセンサ１６で検出された吸入空気量Ｑとの偏差ΔＱを算出する減算手段２２と、
該減算手段２２で算出された偏差ΔＱを比例積分微分処理して該偏差ΔＱをなくすための操作量としてのＥＧＲバルブ開度α1を出力するＰＩＤ調節手段２３と、
前記回転センサ１８で検出されたエンジン回転数Ｎ及び前記アクセルセンサ１９で検出されたアクセル開度Ｗ（燃料噴射量に対応）に基づいて基本操作量としての基本ＥＧＲバルブ開度α0を設定する基本操作量設定手段としての基本ＥＧＲバルブ開度設定手段２４と、
該基本ＥＧＲバルブ開度設定手段２４で設定された基本ＥＧＲバルブ開度α0に対し前記ＰＩＤ調節手段２３から出力されるＥＧＲバルブ開度α1を加算して制御操作量としての制御ＥＧＲバルブ開度α01をＥＧＲバルブ１５のアクチュエータ１５ａへ出力する加算手段２５と、
状態量検出手段としての前記回転センサ１８で検出された他の状態量としてのエンジン回転数Ｎ及び状態量検出手段としての前記アクセルセンサ１９で検出された他の状態量としてのアクセル開度Ｗ（燃料噴射量に対応）に基づいて目標制御対象状態量としての目標ブースト圧Ｐ0を設定する目標制御対象状態量設定手段としての目標ブースト圧設定手段２６と、
該目標ブースト圧設定手段２６で設定された目標ブースト圧Ｐ0と制御対象状態量検出手段としての前記ブーストセンサ２０で検出されたブースト圧Ｐとの偏差ΔＰを算出する減算手段２７と、
該減算手段２７で算出された偏差ΔＰを比例積分微分処理して該偏差ΔＰをなくすための操作量としての可変容量ターボチャージャ２のノズルベーン開度β1を出力するＰＩＤ調節手段２８と、
前記回転センサ１８で検出されたエンジン回転数Ｎ及び前記アクセルセンサ１９で検出されたアクセル開度Ｗ（燃料噴射量に対応）に基づいて基本操作量としての基本ノズルベーン開度β0を設定する基本操作量設定手段としての基本ノズルベーン開度設定手段２９と、
該基本ノズルベーン開度設定手段２９で設定された基本ノズルベーン開度β0に対し前記ＰＩＤ調節手段２８から出力されるノズルベーン開度β1を加算して制御操作量としての制御ノズルベーン開度β01を可変容量ターボチャージャ２のアクチュエータ２ｃへ出力する加算手段３０と
を備えてなる構成を有している。
【００１１】
これにより、図５及び図６に示されるエンジン１の制御系統においては、運転時、エアフローセンサ１６によって制御対象状態量としての吸入空気量Ｑが検出されて減算手段２２へ出力されると共に、回転センサ１８によって他の状態量としてのエンジン回転数Ｎが検出され、アクセルセンサ１９によって他の状態量としての燃料噴射量に対応するアクセル開度Ｗが検出され、前記エンジン回転数Ｎ及びアクセル開度Ｗ（燃料噴射量に対応）が目標制御対象状態量設定手段としての目標吸入空気量設定手段２１と、基本操作量設定手段としての基本ＥＧＲバルブ開度設定手段２４とへそれぞれ出力され、前記目標吸入空気量設定手段２１において、前記回転センサ１８で検出されたエンジン回転数Ｎ及び前記アクセルセンサ１９で検出されたアクセル開度Ｗ（燃料噴射量に対応）に基づいて目標制御対象状態量としての目標吸入空気量Ｑ0が設定されて減算手段２２へ出力され、該減算手段２２において、前記目標吸入空気量設定手段２１で設定された目標吸入空気量Ｑ0と前記エアフローセンサ１６で検出された吸入空気量Ｑとの偏差ΔＱが算出されてＰＩＤ調節手段２３へ出力され、該ＰＩＤ調節手段２３において、前記減算手段２２で算出された偏差ΔＱが比例積分微分処理されて該偏差ΔＱをなくすための操作量としてのＥＧＲバルブ開度α1が加算手段２５へ出力される一方、前記基本ＥＧＲバルブ開度設定手段２４において、前記回転センサ１８で検出されたエンジン回転数Ｎ及び前記アクセルセンサ１９で検出されたアクセル開度Ｗ（燃料噴射量に対応）に基づいて基本操作量としての基本ＥＧＲバルブ開度α0が設定されて前記加算手段２５へ出力され、該加算手段２５において、前記基本ＥＧＲバルブ開度設定手段２４で設定された基本ＥＧＲバルブ開度α0に対し前記ＰＩＤ調節手段２３から出力されるＥＧＲバルブ開度α1が加算されて制御操作量としての制御ＥＧＲバルブ開度α01がＥＧＲバルブ１５のアクチュエータ１５ａへ出力され、該ＥＧＲバルブ１５が前記偏差ΔＱをなくすように開度調節される。
【００１２】
これと同時に、ブーストセンサ２０によって制御対象状態量としてのブースト圧Ｐが検出されて減算手段２７へ出力されると共に、前記エンジン回転数Ｎ及びアクセル開度Ｗ（燃料噴射量に対応）が目標制御対象状態量設定手段としての目標ブースト圧設定手段２６と、基本操作量設定手段としての基本ノズルベーン開度設定手段２９とへそれぞれ出力され、前記目標ブースト圧設定手段２６において、前記回転センサ１８で検出されたエンジン回転数Ｎ及び前記アクセルセンサ１９で検出されたアクセル開度Ｗ（燃料噴射量に対応）に基づいて目標制御対象状態量としての目標ブースト圧Ｐ0が設定されて減算手段２７へ出力され、該減算手段２７において、前記目標ブースト圧設定手段２６で設定された目標ブースト圧Ｐ0と前記ブーストセンサ２０で検出されたブースト圧Ｐとの偏差ΔＰが算出されてＰＩＤ調節手段２８へ出力され、該ＰＩＤ調節手段２８において、前記減算手段２７で算出された偏差ΔＰが比例積分微分処理されて該偏差ΔＰをなくすための操作量としての可変容量ターボチャージャ２のノズルベーン開度β1が加算手段３０へ出力される一方、前記基本ノズルベーン開度設定手段２９において、前記回転センサ１８で検出されたエンジン回転数Ｎ及び前記アクセルセンサ１９で検出されたアクセル開度Ｗ（燃料噴射量に対応）に基づいて基本操作量としての基本ノズルベーン開度β0が設定されて前記加算手段３０へ出力され、該加算手段３０において、前記基本ノズルベーン開度設定手段２９で設定された基本ノズルベーン開度β0に対し前記ＰＩＤ調節手段２８から出力されるノズルベーン開度β1が加算されて制御操作量としての制御ノズルベーン開度β01が可変容量ターボチャージャ２のアクチュエータ２ｃへ出力され、該可変容量ターボチャージャ２のノズルベーンが前記偏差ΔＰをなくすように開度調節される。
【００１３】
尚、所定の運転条件でＥＧＲバルブによりＥＧＲを行う場合に、エアフローセンサによって検出される吸入空気量を目標吸入空気量に一致させるように可変容量ターボチャージャのノズルベーン開度をフィードバック制御するものとしては、例えば、特許文献１がある。
【特許文献１】特開２００１−１４０６５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、前述の如きエンジン１において、目標制御対象状態量としての目標吸入空気量Ｑ0と制御対象状態量としての吸入空気量Ｑとの偏差ΔＱをなくすよう制御操作量としての制御ＥＧＲバルブ開度α01を出力すると共に、目標制御対象状態量としての目標ブースト圧Ｐ0と制御対象状態量としてのブースト圧Ｐとの偏差ΔＰをなくすよう制御操作量としての制御ノズルベーン開度β01を出力するといったフィードバック制御を単に行うのみでは、種々のパターンの過渡運転時に、図７及び図８に示される如く、制御操作量としてのＥＧＲバルブ開度の調節に伴う制御対象状態量としての吸入空気量Ｑの目標値に対するオーバーシュート、並びに制御操作量としてのノズルベーン開度の調節に伴う制御対象状態量としてのブースト圧Ｐの目標値に対するオーバーシュートが大きくなり、各々のハンチングが収束するまでの時間が長くなって制御が不安定となり、結果的に排気ガスの悪化につながるという欠点を有していた。
【００１５】
尚、特許文献１に開示されたものの場合、フィードバック制御自体を完全に禁止する領域を設定しているため、この禁止領域では制御が全く行われないこととなり、排気ガス規制に適応できなくなる虞があった。
【００１６】
本発明は、斯かる実情に鑑み、制御操作量の調節に伴う制御対象状態量の目標値に対するオーバーシュートを抑制し得、ハンチングの収束時間を短縮して制御を安定化し得るフィードバック制御装置を提供すると共に、特に、エンジンの制御に適用した場合に、将来的な厳しい排気ガス規制にも対応し得るフィードバック制御装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
請求項１に係る発明は、目標制御対象状態量と制御対象状態量との偏差をなくすよう制御操作量を出力するフィードバック制御装置において、
制御操作量を設定された上下限の範囲内に制限して出力するよう構成したことを特徴とするフィードバック制御装置である。
【００１８】
請求項２に係る発明は、制御対象状態量を検出する制御対象状態量検出手段と、
他の状態量を検出する状態量検出手段と、
該状態量検出手段で検出された他の状態量に基づいて目標制御対象状態量を設定する目標制御対象状態量設定手段と、
該目標制御対象状態量設定手段で設定された目標制御対象状態量と前記制御対象状態量検出手段で検出された制御対象状態量との偏差を算出する減算手段と、
該減算手段で算出された偏差を比例積分微分処理して該偏差をなくすための操作量を出力するＰＩＤ調節手段と、
前記他の状態量に基づいて基本操作量を設定する基本操作量設定手段と、
該基本操作量設定手段で設定された基本操作量に対し前記ＰＩＤ調節手段から出力される操作量を加算して制御操作量を出力する加算手段と、
前記他の状態量に基づいて制御操作量の上下限を設定する上下限設定手段と、
前記加算手段から出力される制御操作量が前記上下限設定手段で設定された上下限の範囲内にある場合には制御操作量をそのまま最終指示制御操作量として出力する一方、前記加算手段から出力される制御操作量が前記上下限設定手段で設定された上下限の範囲を逸脱している場合には制御操作量を上限又は下限に制限した最終指示制御操作量として出力する制御操作量制限手段と
を備えた請求項１記載のフィードバック制御装置である。
【００１９】
請求項３に係る発明は、制御対象状態量を吸入空気量とし、他の状態量をエンジン回転数及び燃料噴射量とし、操作量をＥＧＲバルブ開度とし、吸入空気量がエンジン回転数及び燃料噴射量に基づく目標吸入空気量となるよう、ＥＧＲバルブ開度を上下限の範囲内でフィードバック制御する請求項２記載のフィードバック制御装置である。
請求項４に係る発明は、制御対象状態量をブースト圧とし、他の状態量をエンジン回転数及び燃料噴射量とし、操作量を可変容量ターボチャージャのノズルベーン開度とし、ブースト圧がエンジン回転数及び燃料噴射量に基づく目標ブースト圧となるよう、可変容量ターボチャージャのノズルベーン開度を上下限の範囲内でフィードバック制御する請求項２記載のフィードバック制御装置である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の請求項１、２記載のフィードバック制御装置によれば、制御操作量の調節に伴う制御対象状態量の目標値に対するオーバーシュートを抑制し得、ハンチングの収束時間を短縮して制御を安定化し得るという優れた効果を奏し得る。
【００２１】
又、本発明の請求項３、４記載のフィードバック制御装置によれば、上記効果に加え更に、エンジンの制御に適用することにより、将来的な厳しい排気ガス規制にも対応し得るという優れた効果を奏し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
【００２３】
図１〜図４は本発明を実施する形態の一例であって、図中、図５〜図８と同一の符号を付した部分は同一物を表わしており、基本的な構成は図５〜図８に示す従来のものと同様であるが、本図示例の特徴とするところは、図１〜図４に示す如く、他の状態量としてのエンジン回転数Ｎ及びアクセル開度Ｗ（燃料噴射量に対応）に基づいて制御操作量としての制御ＥＧＲバルブ開度α01の上下限を設定する上下限設定手段としてのＥＧＲバルブ開度上下限設定手段３１と、
加算手段２５から出力される制御操作量としての制御ＥＧＲバルブ開度α01が前記ＥＧＲバルブ開度上下限設定手段３１で設定された上下限の範囲内にある場合には制御ＥＧＲバルブ開度α01をそのまま最終指示制御操作量としての最終指示制御ＥＧＲバルブ開度α01’として出力する一方、前記加算手段２５から出力される制御ＥＧＲバルブ開度α01が前記ＥＧＲバルブ開度上下限設定手段３１で設定された上下限の範囲を逸脱している場合には制御ＥＧＲバルブ開度α01を上限又は下限に制限した最終指示制御操作量としての最終指示制御ＥＧＲバルブ開度α01’として出力する制御操作量制限手段としての制御ＥＧＲバルブ開度制限手段３２と、
他の状態量としてのエンジン回転数Ｎ及びアクセル開度Ｗ（燃料噴射量に対応）に基づいて制御操作量としての制御ノズルベーン開度β01の上下限を設定する上下限設定手段としてのノズルベーン開度上下限設定手段３３と、
加算手段３０から出力される制御操作量としての制御ノズルベーン開度β01が前記ノズルベーン開度上下限設定手段３３で設定された上下限の範囲内にある場合には制御ノズルベーン開度β01をそのまま最終指示制御操作量としての最終指示制御ノズルベーン開度β01’として出力する一方、前記加算手段３０から出力される制御ノズルベーン開度β01が前記ノズルベーン開度上下限設定手段３３で設定された上下限の範囲を逸脱している場合には制御ノズルベーン開度β01を上限又は下限に制限した最終指示制御操作量としての最終指示制御ノズルベーン開度β01’として出力する制御操作量制限手段としての制御ノズルベーン開度制限手段３４と
を追加装備した点にある。
【００２４】
次に、上記図示例の作用を説明する。
【００２５】
図１及び図２に示されるエンジン１の制御系統においては、運転時、エアフローセンサ１６によって制御対象状態量としての吸入空気量Ｑが検出されて減算手段２２へ出力されると共に、回転センサ１８によって他の状態量としてのエンジン回転数Ｎが検出され、アクセルセンサ１９によって他の状態量としての燃料噴射量に対応するアクセル開度Ｗが検出され、前記エンジン回転数Ｎ及びアクセル開度Ｗ（燃料噴射量に対応）が目標制御対象状態量設定手段としての目標吸入空気量設定手段２１と、基本操作量設定手段としての基本ＥＧＲバルブ開度設定手段２４と、上下限設定手段としてのＥＧＲバルブ開度上下限設定手段３１とへそれぞれ出力され、前記目標吸入空気量設定手段２１において、前記回転センサ１８で検出されたエンジン回転数Ｎ及び前記アクセルセンサ１９で検出されたアクセル開度Ｗ（燃料噴射量に対応）に基づいて目標制御対象状態量としての目標吸入空気量Ｑ0が設定されて減算手段２２へ出力され、該減算手段２２において、前記目標吸入空気量設定手段２１で設定された目標吸入空気量Ｑ0と前記エアフローセンサ１６で検出された吸入空気量Ｑとの偏差ΔＱが算出されてＰＩＤ調節手段２３へ出力され、該ＰＩＤ調節手段２３において、前記減算手段２２で算出された偏差ΔＱが比例積分微分処理されて該偏差ΔＱをなくすための操作量としてのＥＧＲバルブ開度α1が加算手段２５へ出力される一方、前記基本ＥＧＲバルブ開度設定手段２４において、前記回転センサ１８で検出されたエンジン回転数Ｎ及び前記アクセルセンサ１９で検出されたアクセル開度Ｗ（燃料噴射量に対応）に基づいて基本操作量としての基本ＥＧＲバルブ開度α0が設定されて前記加算手段２５へ出力され、該加算手段２５において、前記基本ＥＧＲバルブ開度設定手段２４で設定された基本ＥＧＲバルブ開度α0に対し前記ＰＩＤ調節手段２３から出力されるＥＧＲバルブ開度α1が加算されて制御操作量としての制御ＥＧＲバルブ開度α01が制御ＥＧＲバルブ開度制限手段３２へ出力される。
【００２６】
ここで、前記ＥＧＲバルブ開度上下限設定手段３１においては、前記エンジン回転数Ｎ及びアクセル開度Ｗ（燃料噴射量に対応）に基づいて制御操作量としての制御ＥＧＲバルブ開度α01の上下限が設定されて制御ＥＧＲバルブ開度制限手段３２へ出力されており、該制御ＥＧＲバルブ開度制限手段３２において、前記加算手段２５から出力される制御操作量としての制御ＥＧＲバルブ開度α01が前記ＥＧＲバルブ開度上下限設定手段３１で設定された上下限の範囲内にある場合には制御ＥＧＲバルブ開度α01がそのまま最終指示制御操作量としての最終指示制御ＥＧＲバルブ開度α01’としてＥＧＲバルブ１５のアクチュエータ１５ａへ出力され、該ＥＧＲバルブ１５が前記偏差ΔＱをなくすように開度調節されるが、前記加算手段２５から出力される制御ＥＧＲバルブ開度α01が前記ＥＧＲバルブ開度上下限設定手段３１で設定された上下限の範囲を逸脱している場合には制御ＥＧＲバルブ開度α01が上限（例えば、６０［％］）又は下限（例えば、２０［％］）に制限された最終指示制御操作量としての最終指示制御ＥＧＲバルブ開度α01’としてＥＧＲバルブ１５のアクチュエータ１５ａへ出力される形となり、この結果、種々のパターンの過渡運転時にも、図３において実線で示す如く、制御操作量としてのＥＧＲバルブ開度の調節に伴う制御対象状態量としての吸入空気量Ｑの目標値に対するオーバーシュートが、図３において仮想線で示す従来の場合に比べて小さくなり、ハンチングが収束するまでの時間が短くなって制御が安定し、結果的に排気ガスの改善につながることとなる。
【００２７】
これと同時に、ブーストセンサ２０によって制御対象状態量としてのブースト圧Ｐが検出されて減算手段２７へ出力されると共に、前記エンジン回転数Ｎ及びアクセル開度Ｗ（燃料噴射量に対応）が目標制御対象状態量設定手段としての目標ブースト圧設定手段２６と、基本操作量設定手段としての基本ノズルベーン開度設定手段２９と、ノズルベーン開度上下限設定手段３３とへそれぞれ出力され、前記目標ブースト圧設定手段２６において、前記回転センサ１８で検出されたエンジン回転数Ｎ及び前記アクセルセンサ１９で検出されたアクセル開度Ｗ（燃料噴射量に対応）に基づいて目標制御対象状態量としての目標ブースト圧Ｐ0が設定されて減算手段２７へ出力され、該減算手段２７において、前記目標ブースト圧設定手段２６で設定された目標ブースト圧Ｐ0と前記ブーストセンサ２０で検出されたブースト圧Ｐとの偏差ΔＰが算出されてＰＩＤ調節手段２８へ出力され、該ＰＩＤ調節手段２８において、前記減算手段２７で算出された偏差ΔＰが比例積分微分処理されて該偏差ΔＰをなくすための操作量としての可変容量ターボチャージャ２のノズルベーン開度β1が加算手段３０へ出力される一方、前記基本ノズルベーン開度設定手段２９において、前記回転センサ１８で検出されたエンジン回転数Ｎ及び前記アクセルセンサ１９で検出されたアクセル開度Ｗ（燃料噴射量に対応）に基づいて基本操作量としての基本ノズルベーン開度β0が設定されて前記加算手段３０へ出力され、該加算手段３０において、前記基本ノズルベーン開度設定手段２９で設定された基本ノズルベーン開度β0に対し前記ＰＩＤ調節手段２８から出力されるノズルベーン開度β1が加算されて制御操作量としての制御ノズルベーン開度β01が制御ノズルベーン開度制限手段３４へ出力される。
【００２８】
ここで、前記ノズルベーン開度上下限設定手段３３においては、前記エンジン回転数Ｎ及びアクセル開度Ｗ（燃料噴射量に対応）に基づいて制御操作量としての制御ノズルベーン開度β01の上下限が設定されて制御ノズルベーン開度制限手段３４へ出力されており、該制御ノズルベーン開度制限手段３４において、前記加算手段３０から出力される制御操作量としての制御ノズルベーン開度β01が前記制御ノズルベーン開度制限手段３４で設定された上下限の範囲内にある場合には制御ノズルベーン開度β01がそのまま最終指示制御操作量としての最終指示制御ノズルベーン開度β01’として可変容量ターボチャージャ２のアクチュエータ２ｃへ出力され、該可変容量ターボチャージャ２のノズルベーンが前記偏差ΔＰをなくすように開度調節されるが、前記加算手段３０から出力される制御ノズルベーン開度β01が前記ノズルベーン開度上下限設定手段３３で設定された上下限の範囲を逸脱している場合には制御ノズルベーン開度β01が上限（例えば、６０［％］）又は下限（例えば、２０［％］）に制限された最終指示制御操作量としての最終指示制御ノズルベーン開度β01’として可変容量ターボチャージャ２のアクチュエータ２ｃへ出力される形となり、この結果、種々のパターンの過渡運転時にも、図４において実線で示す如く、制御操作量としてのノズルベーン開度の調節に伴う制御対象状態量としてのブースト圧Ｐの目標値に対するオーバーシュートが、図４において仮想線で示す従来の場合に比べて小さくなり、ハンチングが収束するまでの時間が短くなって制御が安定し、結果的に排気ガスの改善につながることとなる。
【００２９】
尚、前記制御ＥＧＲバルブ開度α01の上下限と、制御ノズルベーン開度β01の上下限についてはそれぞれ、前記エンジン回転数Ｎ及びアクセル開度Ｗ（燃料噴射量に対応）に基づくマップ値として設定することにより、あらゆる運転領域でのＥＧＲ率を緻密にコントロールすることが可能となる。
【００３０】
こうして、制御操作量の調節に伴う制御対象状態量の目標値に対するオーバーシュートを抑制し得、ハンチングの収束時間を短縮して制御を安定化し得、将来的な厳しい排気ガス規制にも対応し得る。
【００３１】
尚、本発明のフィードバック制御装置は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、自動車のエンジンの制御に限らず、さまざまな用途の制御に適用可能なこと等、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明を実施する形態の一例を示す全体概略図である。
【図２】本発明を実施する形態の一例を示す制御ブロック図である。
【図３】本発明を実施する形態の一例における制御対象状態量としての吸入空気量偏差に基づいて操作量としてのＥＧＲバルブ開度を調節した場合の両者の推移を示す線図である。
【図４】本発明を実施する形態の一例における制御対象状態量としてのブースト圧偏差に基づいて操作量としての可変容量ターボチャージャのノズルベーン開度を調節した場合の両者の推移を示す線図である。
【図５】従来例を示す全体概略図である。
【図６】従来例を示す制御ブロック図である。
【図７】従来例における制御対象状態量としての吸入空気量偏差に基づいて操作量としてのＥＧＲバルブ開度を調節した場合の両者の推移を示す線図である。
【図８】従来例における制御対象状態量としてのブースト圧偏差に基づいて操作量としての可変容量ターボチャージャのノズルベーン開度を調節した場合の両者の推移を示す線図である。
【符号の説明】
【００３３】
１    エンジン
２    可変容量ターボチャージャ
２ｃ  アクチュエータ
１３    ＥＧＲパイプ
１４    ＥＧＲクーラ
１５    ＥＧＲバルブ
１５ａ  アクチュエータ
１６    エアフローセンサ（制御対象状態量検出手段）
１７    制御装置
１８    回転センサ（状態量検出手段）
１９    アクセルセンサ（状態量検出手段）
２０    ブーストセンサ（制御対象状態量検出手段）
２１    目標吸入空気量設定手段（目標制御対象状態量設定手段）
２２    減算手段
２３    ＰＩＤ調節手段
２４    基本ＥＧＲバルブ開度設定手段（基本操作量設定手段）
２５    加算手段
２６    目標ブースト圧設定手段（目標制御対象状態量設定手段）
２７    減算手段
２８    ＰＩＤ調節手段
２９    基本ノズルベーン開度設定手段（基本操作量設定手段）
３０    加算手段
３１    ＥＧＲバルブ開度上下限設定手段（上下限設定手段）
３２    制御ＥＧＲバルブ開度制限手段（制御操作量制限手段）
３３    ノズルベーン開度上下限設定手段（上下限設定手段）
３４    制御ノズルベーン開度制限手段（制御操作量制限手段）
Ｑ0    目標吸入空気量（目標制御対象状態量）
Ｑ    吸入空気量（制御対象状態量）
ΔＱ    偏差
Ｐ0    目標ブースト圧（目標制御対象状態量）
Ｐ    ブースト圧（制御対象状態量）
ΔＰ    偏差
Ｎ    エンジン回転数（他の状態量）
Ｗ    アクセル開度（燃料噴射量）（他の状態量）
α0    基本ＥＧＲバルブ開度（基本操作量）
α1    ＥＧＲバルブ開度（操作量）
α01    制御ＥＧＲバルブ開度（制御操作量）
α01’  最終指示制御ＥＧＲバルブ開度（最終指示制御操作量）
β0    基本ノズルベーン開度（基本操作量）
β1    ノズルベーン開度（操作量）
β01    制御ノズルベーン開度（制御操作量）
β01’  最終指示制御ノズルベーン開度（最終指示制御操作量）
【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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