(57)【要約】【課題】内燃機関の過渡運転時などにおけるトルクの過不足を解消し、ひいてはドライバビリティの向上を図る。【解決手段】エンジン１０の吸気管１１にはターボチャージャ３０が設けられ、その下流側にはスロットルバルブ１４が設けられている。また、ターボチャージャ３０のタービンホイール３２を挟んで排気管２４の上流部と下流部との間にはバイパス通路３６が設けられ、そのバイパス通路３６には過給状態可変手段としてのウエストゲートバルブ３７が設けられている。ＥＣＵ５０は、エンジン１０が過渡運転状態にある時に、スロットルバルブ１４を制御するための第１目標トルクと、ウエストゲートバルブ３７を制御するための第２目標トルクとを個別に設定する。【選択図】      図１
2006125352.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気系に設けた空気量調整手段よりも上流側に設けられ、排気エネルギにより作動して吸入空気を圧縮する過給手段と、該過給手段の過給状態を調整するための過給状態可変手段とを備えた内燃機関に適用され、ドライバ要求に応じた目標トルクを基に当該内燃機関の運転状態を制御するようにした制御装置において、
前記内燃機関が特定の運転状態である時に、前記空気量調整手段を制御するための第１目標トルクと、前記過給状態可変手段を制御するための第２目標トルクとを個別に設定することを特徴とする過給機付き内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記内燃機関の運転状態が過渡状態である時に、前記第１目標トルクを、ドライバ要求に合致したトルク値とするのに対し、前記第２目標トルクを、前記第１目標トルクに対し過渡時増量を行ったトルク値とする請求項１に記載の過給機付き内燃機関の制御装置。
【請求項３】
ドライバが要求するドライバ要求トルクと実トルクとの関係に基づいて前記第２目標トルクの過渡時増量分を算出する請求項２に記載の過給機付き内燃機関の制御装置。
【請求項４】
ドライバが要求するドライバ要求トルクの変化量に基づいて前記第２目標トルクの過渡時増量分を算出する請求項２に記載の過給機付き内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記空気量調整手段としてスロットルバルブを設け、該スロットルバルブの上流側及び下流側の圧力の関係と、前記第１目標トルクから算出される目標空気量とに基づいて目標スロットル開度を算出するようにした制御装置であって、
前記目標スロットル開度の算出パラメータとして、その都度の機関運転状態に基づいて算出される目標スロットル上流圧と実際のスロットル上流圧との間の中間値を用いることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の過給機付き内燃機関の制御装置。
【請求項６】
前記空気量調整手段としてスロットルバルブを設け、該スロットルバルブの上流側及び下流側の圧力の関係と、前記第１目標トルクから算出される目標空気量とに基づいて目標スロットル開度を算出するようにした制御装置であって、
前記目標スロットル開度の算出パラメータとして、その都度の機関運転状態に基づいて算出される目標スロットル上流圧になまし処理を施した値を用いることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の過給機付き内燃機関の制御装置。
【請求項７】
前記空気量調整手段としてスロットルバルブを設け、該スロットルバルブの上流側及び下流側の圧力の関係と、前記第１目標トルクから算出される目標空気量とに基づいて目標スロットル開度を算出するようにした制御装置であって、
前記目標スロットル開度の算出パラメータとして、実際のスロットル上流圧の変化を先読みした値を用いることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の過給機付き内燃機関の制御装置。
【請求項８】
前記内燃機関の過渡運転時において前記第１目標トルクに対して過渡時増量を行ったトルク値を基に過渡時目標空気量を算出すると共に、この過渡時目標空気量を基に算出した目標スロットル上流圧を前記目標スロットル開度の算出パラメータとして用いる請求項５乃至７の何れかに記載の過給機付き内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、過給機付き内燃機関の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ターボチャージャ等の過給機を設けた内燃機関が種々実用化されており、この過給機の作動により吸気効率が改善され内燃機関の出力向上が図られている。また、こうした過給機付き内燃機関において、過給機の過給状態を調整するための過給状態可変装置を備えた構成が提案されており、その一つとして、排気管に設けたタービンホイールを迂回するようにしてバイパス通路を設けると共に、該バイパス通路にウエストゲートバルブを配設した技術がある。このウエストゲートバルブの作動により、過給圧がその都度の目標過給圧に制御できるようになっていた。
【０００３】
ところで、内燃機関の過渡運転時には、その過渡運転状態に応じて過給機の過給状態が変更されることが考えられている。例えば特許文献１では、内燃機関の過渡運転時において過給圧増加実施条件が成立する場合に、過給機による過給圧を目標過給圧よりも高い高側過給圧に制御すると共に、過給圧減衰実施条件が成立する場合に、前記高側過給圧を目標過給圧に漸次減衰させるよう制御することとしている。これにより、過渡運転時の出力を向上させて追従性を改善し、車両の走行フィーリングを向上させるようにしていた。
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１の場合、過渡運転時において過給圧が見込みで高側過給圧とされ、その高側過給圧は必ずしも最適量ではないと考えられる。つまり、過給圧の上昇が見込みで行われるため、その都度の運転条件等によって予期しないトルク変動が生じる。そのため、所望とする走行フィーリング（ドライバビリティ）が得られない場合もあり、その改善が望まされている。
【０００５】
また近年では、トルクを統一のパラメータとして車両の各種制御を実施する、いわゆるトルクベース制御を車両制御システムに採用することが検討されており、内燃機関やトランスミッションなどの各種制御間でトルクの調整・配分が行われるようになっている。かかる場合、上記のとおり見込みで過給状態が制御される構成ではトルクの調整・配分を適正に行うことができない。そのため、トルクの過不足が生じてしまい、ドライバビリティの悪化を招くおそれがあった。
【特許文献１】特開平６−１４６９１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、内燃機関の過渡運転時などにおけるトルクの過不足を解消し、ひいてはドライバビリティの向上を図ることができる過給機付き内燃機関の制御装置を提供することを主たる目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明では、内燃機関が特定の運転状態である時に、空気量調整手段（例えばスロットルバルブ）を制御するための第１目標トルクと、過給状態可変手段（例えばウエストゲートバルブ）を制御するための第２目標トルクとを個別に設定する。これにより、例えば共通の目標トルクに基づいて空気量調整手段と過給状態可変手段とを各々制御する場合とは異なり、その都度の過渡運転状態に応じて空気量と過給状態（過給圧）とが各々適正に制御できるようになる。またこの場合、空気量調整手段と過給状態可変手段は共にトルクを基本パラメータとして制御されるため、予期せぬトルク変動が抑制できる。従って、内燃機関の過渡運転時などにおけるトルクの過不足を解消し、ひいてはドライバビリティの向上を図ることができる。
【０００８】
例えば、内燃機関の運転状態が過渡状態である時に、前記第１目標トルクと前記第２目標トルクとを個別に設定すると良い。
【０００９】
内燃機関の運転状態が過渡状態である時に、前記第１目標トルクを、ドライバ要求に合致したトルク値とするのに対し、前記第２目標トルクを、前記第１目標トルクに対し過渡時増量を行ったトルク値とすると良い。つまり、第２目標トルクだけが過渡時増量され、この第２目標トルクにより過給状態可変手段が制御されることで、過渡運転時における過給圧上昇を早めることができる。このとき、第１目標トルクについては過渡時増量が行われず、ドライバ要求に合致したトルク値なるため、空気量過剰となることはなく、トルクのオーバーシュートが抑制できる。
【００１０】
ここで、ドライバ要求トルクと実トルクとの関係（例えば両トルクの比率、両トルクの差など）に基づいて第２目標トルクの過渡時増量分を算出すると良い。具体的には、トルク比（＝実トルク／ドライバ要求トルク）が小さいほど過渡時増量分を大きくする。又は、ドライバ要求トルクの変化量に基づいて第２目標トルクの過渡時増量分を算出すると良い。具体的には、ドライバ要求トルクの変化量が大きいほど過渡時増量分を大きくする。
【００１１】
スロットル上流側で吸入空気が過給される内燃機関では、過給状態によってスロットル上流圧が変化し、そのスロットル上流圧の変化により、同じスロットル開度でも通過空気量が変化する。そこで、スロットル制御において、スロットルバルブの上流側及び下流側の圧力の関係（例えば、圧力比＝スロットル下流圧／スロットル上流圧）と、前記第１目標トルクから算出される目標空気量とに基づいてスロットルバルブの目標開度を算出するようにしている。この場合特に、目標スロットル開度の算出パラメータとして用いるスロットル上流圧を以下のように決定すると良い。
（１）目標スロットル開度の算出パラメータとして、その都度の機関運転状態に基づいて算出される目標スロットル上流圧と実際のスロットル上流圧との間の中間値を用いる。
（２）目標スロットル開度の算出パラメータとして、その都度の機関運転状態に基づいて算出される目標スロットル上流圧になまし処理を施した値を用いる。
（３）目標スロットル開度の算出パラメータとして、実際のスロットル上流圧の変化を先読みした値を用いる。
【００１２】
上記の各構成によれば、内燃機関の過渡運転時において、実際のスロットル上流圧の変化に対してスロットルバルブの挙動が低応答となる。従って、トルクのオーバーシュートがより確実に抑制できる。なお、上記（２）のように目標スロットル上流圧になまし処理を施す場合、実スロットル上流圧をガード値として設定しておくと良い。また、上記（３）のように実スロットル上流圧の変化を先読みする場合、目標スロットル上流圧をガード値として設定しておくと良い。
【００１３】
また、内燃機関の過渡運転時において前記第１目標トルクに対して過渡時増量を行ったトルク値を基に過渡時目標空気量を算出すると共に、この過渡時目標空気量を基に算出した目標スロットル上流圧を前記目標スロットル開度の算出パラメータとして用いると良い。この場合、過渡時目標空気量を目標スロットル上流圧の算出パラメータとしているため、第１目標トルク（過渡時増量していない目標トルク）を基に算出した目標空気量を使う場合に比べて過渡運転状態に対する応答性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を具体化した一実施の形態を図面に従って説明する。本実施の形態は、内燃機関である車載多気筒ガソリンエンジンを対象にエンジン制御システムを構築するものであり、当該制御システムのエンジンには過給手段としてのターボチャージャが設けられている。先ずは、図１を用いてエンジン制御システムの全体概略構成図を説明する。
【００１５】
図１に示すエンジン１０において、吸気管１１には、ＤＣモータ等のスロットルアクチュエータ１５によって開度調節されるスロットルバルブ１４（空気量調整手段）が設けられている。スロットルアクチュエータ１５には、スロットル開度を検出するためのスロットル開度センサが内蔵されている。スロットルバルブ１４の上流側には、スロットル上流側の吸気圧を検出する吸気圧センサ１２と、吸気温を検出する吸気温センサ１３とが設けられている。
【００１６】
スロットルバルブ１４の下流側にはサージタンク１６が設けられ、このサージタンク１６にはスロットル下流側の吸気圧を検出する吸気圧センサ１７が設けられている。また、サージタンク１６には、エンジン１０の各気筒に空気を導入する吸気マニホールド１８が接続されており、吸気マニホールド１８において各気筒の吸気ポート近傍には燃料を噴射供給する電磁駆動式の燃料噴射弁１９が取り付けられている。
【００１７】
エンジン１０の吸気ポート及び排気ポートにはそれぞれ吸気バルブ２１及び排気バルブ２２が設けられており、吸気バルブ２１の開動作により空気と燃料との混合気が燃焼室２３内に導入され、排気バルブ２２の開動作により燃焼後の排ガスが排気管２４に排出される。エンジン１０のシリンダヘッドには各気筒毎に点火プラグ２５が取り付けられており、点火プラグ２５には、点火コイル等よりなる図示しない点火装置を通じて、所望とする点火時期において高電圧が印加される。この高電圧の印加により、各点火プラグ２５の対向電極間に火花放電が発生し、燃焼室２３内に導入した混合気が着火され燃焼に供される。
【００１８】
エンジン１０のシリンダブロックには、エンジン冷却水の温度を検出する水温センサ２６と、エンジン１０の回転に伴い所定クランク角毎に（例えば３０°ＣＡ周期で）矩形状のクランク角信号を出力するクランク角度センサ２７とが取り付けられている。
【００１９】
吸気管１１と排気管２４との間にはターボチャージャ３０が配設されている。ターボチャージャ３０は、吸気管１１に設けられたコンプレッサインペラ３１と、排気管２４に設けられたタービンホイール３２とを有し、それらが回転軸３３にて連結されている。コンプレッサインペラ３１を挟んで吸気管１１の上流部と下流部との間にはバイパス通路３４が設けられており、このバイパス通路３４にはエアバイパスバルブ（ＡＢＶ）３５が設けられている。また、タービンホイール３２を挟んで排気管２４の上流部と下流部との間にはバイパス通路３６が設けられており、このバイパス通路３６にはウエストゲートバルブ（ＷＧ）３７が設けられている。
【００２０】
ターボチャージャ３０では、排気管２４を流れる排気によってタービンホイール３２が回転し、その回転力が回転軸３３を介してコンプレッサインペラ３１に伝達される。そして、コンプレッサインペラ３１により、吸気管１１内を流れる吸入空気が圧縮されて過給が行われる。この場合、エアバイパスバルブ３５が開放されることにより、圧縮されたターボチャージャ下流側の圧力が抜かれ、過給圧が制御される。また、ウエストゲートバルブ３７が開放されることにより、過剰な過給圧の発生が防止される。
【００２１】
ここで、ウエストゲートバルブ３７は過給状態可変手段として機能し、任意の状態から過給状態の調整が可能な構成となっている。その構成の一例を簡単に説明すると、ウエストゲートバルブ３７には、ダイアフラム式の可動部と、ダイアフラムにより区画形成された圧力室の圧力を調整するための圧力制御弁（バキュームスイッチングバルブ）とからなるアクチュエータが付随して設けられている。圧力室には、コンプレッサインペラ３１よりも下流側の吸気管圧力（すなわち過給圧）が導入され、ＥＣＵ５０によって圧力制御弁がデューティ制御されることにより圧力室に作用する圧力が制御される。これにより、ウエストゲートバルブ３７が変位し、過給状態が調整されるようになっている。
【００２２】
この場合、制御デューティ比が小さく圧力制御弁が閉じていれば吸気管圧力が直に圧力室に作用する。そのため、過給圧に応じてウエストゲートバルブ３７が動作する。すなわち、過給圧が高くなり吸気管圧力が上昇すると、圧力室の圧力が上昇し、それに伴いウエストゲートバルブ３７が開側に動作しタービン動力が低下する。タービン動力が低下することで、コンプレッサ動力も低下し過給圧が低下する。逆に、制御デューティ比が大きく圧力制御弁が開くと、その分圧力室に作用する圧力が減じられる。そのため、過給圧が高くなり吸気管圧力が上昇しても、圧力室の圧力が上昇せず、ウエストゲートバルブ３７は閉状態のままで保持される。従って、過給圧が上昇してもタービン動力は維持され、過給圧が維持されるか又は過給圧の上昇が促される。
【００２３】
ターボチャージャ３０にて過給された空気は、インタークーラ３８によって冷却された後、その下流側に給送される。インタークーラ３８によって吸入空気が冷却されることで、吸入空気の充填効率が高められる。
【００２４】
また、ターボチャージャ３０の上流側には、吸入空気量を検出するエアフロメータ４１や、吸気上流部の吸気温を検出する吸気温センサ４２が設けられている。その他、本制御システムでは、アクセルペダルの踏み込み操作量（アクセル開度）を検出するアクセル開度センサ４３や、大気圧を検出する大気圧センサ４４が設けられている。
【００２５】
ＥＣＵ（電子制御ユニット）５０は、周知の通りＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等よりなるマイクロコンピュータを主体として構成され、ＲＯＭに記憶された各種の制御プログラムを実行することで、その都度のエンジン運転状態に応じてエンジン１０の各種制御を実施する。すなわち、ＥＣＵ５０には、前述した各種センサから各々検出信号が入力される。そして、ＥＣＵ５０は、随時入力される各種の検出信号に基づいて燃料噴射量や点火時期等を演算し、燃料噴射弁１９や点火プラグ２５の駆動を制御する。
【００２６】
また本実施の形態では、車両の各種制御においていわゆるトルクベース制御を採用しており、例えば電子スロットル制御においてドライバ要求トルクを基本パラメータとしてスロットル開度を目標値に制御することとしている。概略を説明すると、ＥＣＵ５０は、アクセル開度等に基づいて算出した要求トルクを基に目標空気量を演算し、その目標空気量に基づいて目標スロットル開度を算出する。そして、目標スロットル開度に基づいてスロットルアクチュエータ１５を駆動することで所望とする空気量制御を実施する。
【００２７】
なお、本車両においてはスロットル制御以外でも同様にトルクを統一のパラメータとして制御が実施される。例えば、トランスミッション制御、クルーズ制御等においてもトルクベース制御が実施される。こうしてトルクを統一のパラメータとすることで、エンジン制御とそれ以外の車両制御とでパラメータの共通化が可能となり、各制御の協調性が高められる。また、相異なる車両やエンジンに対して制御が展開しやすいというメリットもある。
【００２８】
次に、ＥＣＵ５０により実現される制御内容について説明する。図２は、目標スロットル開度算出と目標ＷＧ開度算出に関する演算ロジックを示す機能ブロック図であり、本ロジックにより目標スロットル開度と目標ＷＧ開度（目標ウエストゲートバルブ開度）とが算出される。かかる場合、スロットル通過吸気量Ｇａを算出するための次の基礎式（１）をもとに目標スロットル開度を算出することとしている。
【００２９】
Ｇａ＝ｆ（Ｔｈｒ）×Ｐｂ／√Ｔ×ｆ（Ｐｍ／Ｐｂ）      …（１）
なお、式（１）において、Ｔｈｒはスロットル開度、Ｐｂはスロットル上流圧、Ｐｍはスロットル下流圧、Ｔは吸気温である。但し図２では、前記基礎式のスロットル通過吸気量Ｇａを目標空気量に、スロットル開度Ｔｈｒを目標スロットル開度に、スロットル上流圧Ｐｂを中間目標スロットル上流圧に、スロットル下流圧Ｐｍを目標スロットル下流圧にそれぞれ置き換えており、これら目標空気量、中間目標スロットル上流圧、目標スロットル下流圧等を基に目標スロットル開度が算出される。
【００３０】
以下詳しくは、目標空気量算出部５１では、エンジン回転数、目標トルク及び吸気温をパラメータとして目標空気量を算出する。目標トルクは、ドライバのアクセル操作に対応するドライバ要求トルクに該当するものであり、エンジン回転数やアクセル開度等に基づいて算出される。
【００３１】
また、中間目標スロットル上流圧算出部５２では、目標スロットル上流圧と実スロットル上流圧とに基づいて中間目標スロットル上流圧を算出する。ここで、目標スロットル上流圧は、例えば図４の関係を用いてその都度の目標空気量やエンジン回転数に基づいて算出される。実スロットル上流圧は、吸気圧センサ１２の検出信号を基に算出される。図３には、該算出部５２の構成例を示す。図３において、中間目標スロットル上流圧算出部５２では、目標スロットル上流圧と実スロットル上流圧との圧力偏差を算出する。また、エンジン回転数、負荷（吸入空気量）、ＡＢＶ実行フラグ、アクセル開度をパラメータとして圧力比率補正値を算出する。具体的には、例えば図５の関係を用い、吸入空気量とエンジン回転数とに基づいて圧力比率補正値を算出する。図５によれば、吸入空気量が小さいほど、圧力比率補正値が大きい値とされ、逆に吸入空気量が大きいほど、圧力比率補正値が小さい値とされる。但し、圧力比率補正値の最大値は１である。また、圧力比率補正値の算出に際してアクセル開度により過渡判定を実施し、定常状態であれば、圧力比率補正値を０とする。更に、ＡＢＶ実行フラグによりエアバイパスバルブ３５が開放状態にあるかどうかを判定し、エアバイパスバルブ３５が開放状態にあれば（ＡＢＶ実行フラグ＝ＯＮであれば）、圧力比率補正値を０とする。スロットル下流圧の応答遅れの要因は、吸気系ボリュームやスロットルバルブ１４の制御応答遅れであるため、吸気系ボリュームとスロットルバルブの制御応答性と反映して前記図５の特性が設定されると良い。
【００３２】
そして、圧力偏差と圧力比率補正値との積に、実スロットル上流圧を加算し、中間目標スロットル上流圧を算出する。このとき、圧力比率補正値によって、中間目標スロットル上流圧をどの程度目標スロットル上流圧側とするか又は実スロットル上流圧側とするかが決定される。なお、中間目標スロットル上流圧に対しては、実スロットル上流圧、目標スロットル上流圧をそれぞれ上限値、下限値として上下限ガードが実施される（実スロットル上流圧、目標スロットル上流圧のうち、大きい方を上限値、小さい方を下限値とする）。以上のようにして、中間目標スロットル上流圧算出部５２では、目標スロットル上流圧と実スロットル上流圧との間で中間目標スロットル上流圧を算出する。
【００３３】
また、圧力比算出部５３では、中間目標スロットル上流圧と目標スロットル下流圧との圧力比（＝目標スロットル下流圧／中間目標スロットル上流圧）を算出する。このとき、目標スロットル下流圧は、例えば図４の関係を用いてその都度の目標空気量やエンジン回転数に基づいて算出される。
【００３４】
そして、目標スロットル開度算出部５４では、目標空気量算出部５１にて算出した目標空気量、中間目標スロットル上流圧算出部５２にて算出した中間目標スロットル上流圧、圧力比算出部５３で算出した圧力比に基づいて目標スロットル開度を算出する。
【００３５】
一方、目標ＷＧ開度の算出に関しては、ＷＧ制御用の目標トルク（以下、ＷＧ用目標トルクという）を新たに算出する。そして、このＷＧ用目標トルクに基づいて目標ＷＧ開度を算出することとしている。すなわち、車両加速時などの過渡時には過渡トルクを設定し、ＷＧ用目標トルク算出部５５では、目標トルクと過渡トルクとの加算によりＷＧ用目標トルクを算出する。過渡トルクは、例えば図６の関係に基づいて算出される。図６によれば、推定トルクと目標トルクとのトルク比（＝推定トルク／目標トルク）をパラメータとし、そのトルク比が大きいほど、過渡トルクが小さい値として算出される。また、吸入空気量が多いほど過渡トルクが小さい値として算出される。推定トルクは実トルクを推定したものであり、例えばエンジン回転数と吸入空気量とに基づいて算出される。このとき、エンジン回転数が高いほど、又は吸入空気量が多いほど推定トルクとして大きい値が算出される。過渡時でなければ過渡トルク＝０であり、目標トルク＝ＷＧ用目標トルクである。
【００３６】
そして、ＷＧ用目標スロットル上流圧算出部５６では、ＷＧ用目標トルクに基づいてＷＧ用目標スロットル上流圧（ＷＧ開度制御で目標とする過給圧）を算出する。このとき、スロットル制御用の目標スロットル上流圧を算出した時と同様の処理を行えば良く、ＷＧ用目標トルクに基づいてＷＧ制御用の目標空気量を算出し、更に前記図４の関係を用いてその目標空気量に基づいてＷＧ用目標スロットル上流圧を算出する。
【００３７】
また、目標ＷＧ開度算出部５７では、例えば図７の関係を用い、ＷＧ用目標スロットル上流圧に基づいて目標ＷＧ開度を算出する。図７では、ＷＧ用目標スロットル上流圧が大きいほど目標ＷＧ開度が小さくなるような関係が設定されている。なお本実施の形態では、目標トルク（ドライバ要求トルク）が「第１目標トルク」に、ＷＧ用目標トルクが「第２目標トルク」にそれぞれ相当する。
【００３８】
図８は、目標スロットル開度の算出手順を示すフローチャートであり、本処理は所定の時間周期（例えば８ｍｓｅｃ周期）でＥＣＵ５０により実行される。
【００３９】
ステップＳ１０１では、エンジン回転数、目標トルク等に基づいて目標空気量を算出する。ステップＳ１０２では、エンジン回転数、負荷（吸入空気量）、ＡＢＶ実行フラグ、アクセル開度をパラメータとして圧力比率補正値を算出する。ステップＳ１０３では、目標空気量とエンジン回転数とに基づいて目標スロットル上流圧を算出する。ステップＳ１０４では、目標空気量とエンジン回転数とに基づいて目標スロットル下流圧を算出する。ステップＳ１０５では、目標スロットル上流圧、実スロットル上流圧、圧力比率補正値に基づいて中間目標スロットル上流圧を算出する。
【００４０】
最後に、ステップＳ１０６では、目標空気量、中間目標スロットル上流圧、スロットル上流側及び下流側の圧力比（＝目標スロットル下流圧／中間目標スロットル上流圧）、スロットル上流吸気温に基づいて目標スロットル開度を算出する。
【００４１】
また、図９は、目標ＷＧ開度の算出手順を示すフローチャートであり、本処理は前記図８の処理と同様、所定の時間周期（例えば８ｍｓｅｃ周期）でＥＣＵ５０により実行される。例えば前記図８の処理に引き続いて実行される。
【００４２】
図９において、ステップＳ２０１では、エンジン回転数と吸入空気量とに基づいて推定トルク（実トルク）を算出し、続くステップＳ２０２では、推定トルクと目標トルク（前記図８のステップＳ１０１の算出値）とからトルク比を算出する。
【００４３】
その後、ステップＳ２０３では、トルク比が所定値以下であるか否かにより過渡判別を実施する。所定値は１未満の値であり、本実施の形態では０．５とする。トルク比≦所定値であれば過渡時であると判断し、ステップＳ２０４に進む。ステップＳ２０４では、前記図６の関係に基づいて過渡トルクを算出する。また、トルク比＞所定値であれば過渡時でない、又は過渡であってもその程度が軽微であるとみなし、ステップＳ２０５に進んで過渡トルクをリセットする（過渡トルク＝０とする）。
【００４４】
その後、ステップＳ２０６では、目標トルクと過渡トルクとの加算によりＷＧ用目標トルクを算出する。更に、ステップＳ２０７では、ＷＧ用目標トルクに基づいてＷＧ用目標スロットル上流圧を算出し、ステップＳ２０８では、ＷＧ用目標スロットル上流圧に基づいて目標ＷＧ開度を算出する。
【００４５】
図１０は、エンジン１０の過渡運転時におけるスロットル開度制御とＷＧ開度制御の様子を示すタイムチャートである。図１０中、目標値の挙動を一点鎖線で示し、実際値の挙動を実線で示している。（ｂ）のスロットル上流圧を示すチャート部分には中間目標スロットル上流圧を点線で示している。
【００４６】
さて、図１０において、タイミングｔ１では、ドライバによる加速操作等に伴い目標トルクが増加する（（ａ）参照）。また、その時の過渡運転状態に応じて過渡トルクが算出され、ＷＧ用目標トルク（＝目標トルク＋過渡トルク）が図示の如く算出される（（ｅ）参照）。このとき、スロットル開度制御に関しては、目標トルクの増加に伴い目標空気量（図示略）が増加することにより、目標スロットル上流圧及び目標スロットル下流圧も増加する（（ｂ），（ｃ）参照）。実スロットル上流圧と実スロットル下流圧とは目標値に対して遅れを伴いつつ図示の如く変化する。そして、目標スロットル上流圧と実スロットル上流圧との間で中間目標スロットル上流圧が算出され（（ｂ）参照）、この中間目標スロットル上流圧やその他目標スロットル下流圧、目標空気量等に基づいて算出した目標スロットル開度によりスロットル開度が制御される（（ｄ）参照）。
【００４７】
一方、ＷＧ開度制御に関しては、ＷＧ用目標トルクに基づいてＷＧ用目標スロットル上流圧が算出され、更に該ＷＧ用目標スロットル上流圧に基づいて目標ＷＧ開度が算出される。そして、この目標ＷＧ開度に対応する制御ＤｕｔｙによりＷＧ開度が制御される。このとき、図の斜線部分は、エンジンの過渡運転状態に対応してウエストゲートバルブ３７が余計に閉じ側に制御されることを表しており、それに伴い過給圧がいち早く上昇する。
【００４８】
以上詳述した本実施の形態によれば、以下の優れた効果が得られる。
【００４９】
エンジンが過渡運転状態にある時に、スロットル開度制御のための目標トルクと、ＷＧ開度制御のための目標トルクとを個別に設定するようにしたため、共通の目標トルクに基づいてそれら各制御を実施する場合とは異なり、その都度の過渡運転状態に応じて空気量と過給状態（過給圧）とが各々適正に制御できるようになる。またこの場合、スロットル開度制御とＷＧ開度制御は共にトルクを基本パラメータとして実施されるため、予期せぬトルク変動が抑制できる。従って、エンジンの過渡運転時におけるトルクの過不足を解消し、ひいてはドライバビリティの向上を図ることができる。
【００５０】
スロットル開度制御のための目標トルクをドライバ要求トルクとするのに対し、ＷＧ開度制御のための目標トルクをドライバ要求トルクに対して過渡時増量を行ったトルクとしたため、過渡運転時における過給圧上昇を早めることができる。故に、加速性能が向上する。この場合、スロットル制御用の目標トルクについても過渡時増量すると、空気量過剰となりトルクのオーバーシュートが発生すると考えられるが、本実施の形態によればこうした不都合が解消できる。
【００５１】
スロットル制御において、目標スロットル上流圧と実スロットル上流圧との間で中間目標スロットル上流圧を設定し、その中間目標スロットル上流圧を基に目標スロットル開度を算出する構成としたため、エンジンの過渡運転時において、実スロットル上流圧の変化に対してスロットルバルブ１４の挙動が低応答となる。従って、トルクのオーバーシュートがより確実に抑制できる。
【００５２】
なお、本発明は上記実施の形態の記載内容に限定されず、例えば次のように実施しても良い。
【００５３】
上記実施の形態では、目標スロットル開度算出と目標ＷＧ開度算出に関する演算ロジックを図２のように構成したが、これを図１１や図１２のように変更しても良い。図１１では、前記図２との違いとして、中間目標スロットル上流圧算出部５２を無くし、圧力比算出部５３で実スロットル上流圧と目標スロットル下流圧との圧力比（＝目標スロットル下流圧／実スロットル上流圧）を算出する構成としている。本構成においても、エンジンが過渡運転状態にある時に、スロットル開度制御のための目標トルクと、ＷＧ開度制御のための目標トルクとが個別に設定されることで、その都度の過渡運転状態に応じて空気量と過給状態（過給圧）とが各々適正に制御できるようになる。従って、エンジンの過渡運転時におけるトルクの過不足を解消し、ひいてはドライバビリティの向上を図ることができる。但し、トルクのオーバーシュートを抑制する観点からすれば、前記図２の方が優れると言える。
【００５４】
また、図１２では、前記図２との違いとして、目標スロットル上流圧算出部６１において、目標トルクと過渡トルクとの加算トルク（過渡時目標トルク）をパラメータとして目標スロットル上流圧を算出する。中間目標スロットル上流圧算出部５２では、前記目標スロットル上流圧算出部６１で算出した目標スロットル上流圧を基に中間目標スロットル上流圧を算出する。すなわちこのとき、過渡時増量を行ったトルク値を基に過渡時目標空気量が算出されると共に、この過渡時目標空気量を基に算出された目標スロットル上流圧（ベース目標値に相当）を低応答に変化させるようにして中間目標スロットル上流圧が算出される。
【００５５】
上記図１２の構成とした場合の動作を図１３のタイムチャートに示す。図１３中、目標値の挙動を一点鎖線で示し、実際値の挙動を実線で示している。（ｂ）のスロットル上流圧を示すチャート部分には中間目標スロットル上流圧を点線で示している。
【００５６】
図１３において、タイミングｔ１１では、ドライバによる加速操作等に伴い目標トルクが増加する（（ａ）参照）。図には、過渡トルク（斜線部分）を加算した目標トルクを示している。このとき、過渡時増量分を加算した目標トルクを基に、目標空気量の算出、目標スロットル上流圧の算出（（ｂ）参照）が行われる。そして、目標スロットル上流圧と実スロットル上流圧との間で中間目標スロットル上流圧が算出され（（ｂ）参照）、この中間目標スロットル上流圧やその他目標スロットル下流圧、目標空気量等に基づいて算出した目標スロットル開度によりスロットル開度が制御される（（ｄ）参照）。一方、ＷＧ開度制御に関しては、前記図１０と同等である。
【００５７】
この場合、過渡時目標空気量（過渡時増量トルク）を目標スロットル上流圧の算出パラメータとしているため、過渡時増量していない目標トルクを基に算出した目標空気量を使う場合に比べて過渡運転状態に対する応答性が向上する。また、中間目標スロットル上流圧が大きくなるため、前記図１０と比べてスロットルバルブ１４が閉じ側で制御され、トルクのオーバーシュートがより確実に抑制できる。
【００５８】
上記実施の形態では、中間目標スロットル上流圧（目標スロットル開度の算出パラメータとして用いるスロットル上流圧）を、目標スロットル上流圧と実スロットル上流圧との間の中間値として算出したが、これを変更しても良い。例えば、目標スロットル上流圧になまし処理を施した値を目標スロットル開度の算出パラメータとして用いたり、実スロットル上流圧の変化を先読みした値を目標スロットル開度の算出パラメータとして用いたりしても良い。かかる構成であっても、前記同様、エンジンの過渡運転時において、実スロットル上流圧の変化に対してスロットルバルブの挙動が低応答となり、トルクのオーバーシュートがより確実に抑制できる。なお、目標スロットル上流圧になまし処理を施す場合、実スロットル上流圧をガード値として設定しておくと良く、実スロットル上流圧の変化を先読みする場合、目標スロットル上流圧をガード値として設定しておくと良い。
【００５９】
上記実施の形態では、トルク比（＝推定トルク／目標トルク）に基づいて過渡状態を判定したが、これを変更しても良い。例えば、推定トルクと目標トルクとの偏差に基づいて過渡状態を判定したり、目標トルク（ドライバ要求トルク）の変化量に基づいて過渡状態を判定したりしても良い。目標トルクの変化量に基づいて過渡状態を判定する場合、目標トルク（ドライバ要求トルク）の変化量が大きいほど過渡トルクを大きくする。その他、吸入空気量やアクセル開度などにより決まる過給圧応答性に基づいて過渡トルクを算出することも可能である。
【００６０】
また、エンジンの過渡運転時には、最初にトルク比等に基づいて過渡トルクを算出し、その後時間の経過に伴い所定量ずつ過渡トルクを減衰させるようにしても良い。
【００６１】
上記実施の形態では、実トルクを、その都度のエンジン運転状態を基に推定トルクとして算出したが、これに代えて、トルクセンサ等を用いて実トルクを検出するようにしても良い。
【００６２】
エンジン１０が過渡運転状態である時以外において、スロットル開度制御のための目標トルク（第１目標トルク）と、ＷＧ開度制御のための目標トルク（第２目標トルク）とを個別に設定する構成とすることも可能である。
【００６３】
空気量調整手段として、スロットルバルブ以外の構成を採用しても良い。例えば、吸気バルブの動作を制御することで空気量を調整する構成を採用することも可能である。
【００６４】
上記実施の形態では、過給状態可変手段としてウエストゲートバルブ３７を用い、このウエストゲートバルブ３７の開度を制御することで過給状態を調整したが、これを変更しても良い。例えば、過給状態可変手段としてターボチャージャ３０に内蔵した電動モータを用い、該電動モータを制御することで過給状態を調整する。かかる場合、スロットル開度制御のための目標トルクと、モータ制御のための目標トルクとを個別に設定することで、前記同様、その都度の過渡運転状態に応じて空気量と過給状態（過給圧）とが各々適正に制御できるようになる。従って、エンジンの過渡運転時におけるトルクの過不足を解消し、ひいてはドライバビリティの向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】発明の実施の形態におけるエンジン制御システムの概略を示す構成図である。
【図２】目標スロットル開度算出と目標ＷＧ開度算出に関する演算ロジックを示す機能ブロック図である。
【図３】中間目標スロットル上流圧算出部の構成を示す機能ブロック図である。
【図４】目標スロットル上流圧と目標スロットル下流圧とを算出するための図である。
【図５】圧力比率補正値を算出するための図である。
【図６】過渡トルクを算出するための図である。
【図７】目標ＷＧ開度を算出するための図である。
【図８】目標スロットル開度の算出処理を示すフローチャートである。
【図９】目標ＷＧ開度の算出処理を示すフローチャートである。
【図１０】エンジンの過渡運転時におけるスロットル開度制御とＷＧ開度制御の様子を示すタイムチャートである。
【図１１】目標スロットル開度算出と目標ＷＧ開度算出に関する演算ロジックを示す機能ブロック図である。
【図１２】目標スロットル開度算出と目標ＷＧ開度算出に関する演算ロジックを示す機能ブロック図である。
【図１３】エンジンの過渡運転時におけるスロットル開度制御とＷＧ開度制御の様子を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
【００６６】
１０…エンジン、１４…スロットルバルブ、３０…ターボチャージャ、３７…ウエストゲートバルブ、５０…ＥＣＵ。
【図１】
2006125352.tif 000003
【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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【図１３】
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