(57)【要約】【課題】過渡状態において高速応答を可能にする。【解決手段】燃料噴射量の設定値等に応じたエンジンの過渡応答特性を補償して所定の過渡応答特性を実現するための、可変ノズルターボのノズル開度及び排気循環器のバルブ開度に対する動的フィードフォワード量を算出し、当該動的フィードフォワード量を用いて、可変ノズルターボのノズル開度の指令値及び排気循環器のバルブ開度の指令値を算出する。これによって、過渡状態において、目標値への追従性が向上する。【選択図】図７
2011074793.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気循環器及び可変ノズルターボを有するエンジンに対する燃料噴射量の設定値、エンジン回転数の設定値、前記エンジンの吸気圧の測定値及び新気量の測定値を取得するステップと、
前記燃料噴射量の設定値と前記燃料噴射量の設定値及び前記エンジン回転数の設定値に対応する前記吸気圧の目標値及び前記新気量の目標値とのいずれかに応じた前記エンジンの過渡応答特性を補償して所定の過渡応答特性を実現するための、前記可変ノズルターボのノズル開度及び前記排気循環器のバルブ開度に対する動的フィードフォワード量を算出する動的フィードフォワード量算出ステップと、
前記吸気圧の目標値及び前記新気量の目標値と前記吸気圧の測定値及び前記新気量の測定値とから算出される、前記可変ノズルターボのノズル開度の制御量及び前記排気循環器のバルブ開度の制御量と、前記燃料噴射量の設定値及び前記エンジン回転数の設定値に対応する前記可変ノズルターボのノズル開度の目標値及び前記排気循環器のバルブ開度の目標値と、前記可変ノズルターボのノズル開度及び前記排気循環器のバルブ開度に対する前記動的フィードフォワード量とから、前記可変ノズルターボのノズル開度の指令値及び前記排気循環器のバルブ開度の指令値を算出する指令値算出ステップと、
を、プロセッサに実行させるためのエンジン制御プログラム。
【請求項２】
前記動的フィードフォワード量算出ステップが、
前記燃料噴射量の設定値と前記燃料噴射量の設定値及び前記エンジン回転数の設定値とのいずれかに対応する前記吸気圧の目標値及び前記新気量の目標値に対して、前記エンジンの過渡応答特性のモデルに従った、前記可変ノズルターボのノズル開度及び前記排気循環器のバルブ開度に対する第１の値を算出するステップと、
前記燃料噴射量の設定値と前記燃料噴射量の設定値及び前記エンジン回転数の設定値とのいずれかに対応する前記吸気圧の目標値及び前記新気量の目標値に対して、前記所定の過渡応答特性のモデルに従った、前記可変ノズルターボのノズル開度及び前記排気循環器のバルブ開度に対する第２の値を算出するステップと、
前記第１の値と前記第２の値との差に対して、前記エンジンの定常特性の影響を除去するためのモデルに従った、前記可変ノズルターボのノズル開度及び前記排気循環器のバルブ開度に対する第３の値を、前記動的フィードフォワード量として算出するステップと、
を含む請求項１記載のエンジン制御プログラム。
【請求項３】
前記所定の過渡応答特性が、所定の時定数を有する一次遅れ特性を有する
請求項１又は２記載のエンジン制御プログラム。
【請求項４】
前記燃料噴射量の値及び前記エンジン回転数の値に対応して前記吸気圧の目標値及び前記新気量の目標値が登録されているテーブルから、前記燃料噴射量の設定値及び前記エンジン回転数の設定値に対応する前記吸気圧の目標値及び前記新気量の目標値を読み出すステップ
をさらに前記プロセッサに実行させるための請求項１乃至３のいずれか１つ記載のエンジン制御プログラム。
【請求項５】
前記燃料噴射量の値及び前記エンジン回転数の値に対応して前記可変ノズルターボのノズル開度の目標値及び前記排気循環器のバルブ開度の目標値が登録されているテーブルから、前記燃料噴射量の設定値及び前記エンジン回転数の設定値に対応する前記可変ノズルターボのノズル開度の目標値及び前記排気循環器のバルブ開度の目標値を読み出すステップ
をさらに前記プロセッサに実行させるための請求項１乃至４のいずれか１つ記載のエンジン制御プログラム。
【請求項６】
排気循環器及び可変ノズルターボを有するエンジンに対する燃料噴射量の設定値、エンジン回転数の設定値、前記エンジンの吸気圧の測定値及び新気量の測定値を取得するデータ取得部と、
前記燃料噴射量の設定値と前記燃料噴射量の設定値及び前記エンジン回転数の設定値に対応する前記吸気圧の目標値及び前記新気量の目標値とのいずれかに応じた前記エンジンの過渡応答特性を補償して所定の過渡応答特性を実現するための、前記可変ノズルターボのノズル開度及び前記排気循環器のバルブ開度に対する動的フィードフォワード量を算出する動的フィードフォワード量算出部と、
前記吸気圧の目標値及び前記新気量の目標値と前記吸気圧の測定値及び前記新気量の測定値とから算出される、前記可変ノズルターボのノズル開度の制御量及び前記排気循環器のバルブ開度の制御量と、前記燃料噴射量の設定値及び前記エンジン回転数の設定値に対応する前記可変ノズルターボのノズル開度の目標値及び前記排気循環器のバルブ開度の目標値と、前記可変ノズルターボのノズル開度及び前記排気循環器のバルブ開度に対する前記動的フィードフォワード量とから、前記可変ノズルターボのノズル開度の指令値及び前記排気循環器のバルブ開度の指令値を算出する指令値算出部と、
を有するエンジン制御装置。
【請求項７】
排気循環器及び可変ノズルターボを有するエンジンに対する燃料噴射量の設定値、エンジン回転数の設定値、前記エンジンの吸気圧の測定値及び新気量の測定値を取得するステップと、
前記燃料噴射量の設定値と前記燃料噴射量の設定値及び前記エンジン回転数の設定値に対応する前記吸気圧の目標値及び前記新気量の目標値とのいずれかに応じた前記エンジンの過渡応答特性を補償して所定の過渡応答特性を実現するための、前記可変ノズルターボのノズル開度及び前記排気循環器のバルブ開度に対する動的フィードフォワード量を算出する動的フィードフォワード量算出ステップと、
前記吸気圧の目標値及び前記新気量の目標値と前記吸気圧の測定値及び前記新気量の測定値とから算出される、前記可変ノズルターボのノズル開度の制御量及び前記排気循環器のバルブ開度の制御量と、前記燃料噴射量の設定値及び前記エンジン回転数の設定値に対応する前記可変ノズルターボのノズル開度の目標値及び前記排気循環器のバルブ開度の目標値と、前記可変ノズルターボのノズル開度及び前記排気循環器のバルブ開度に対する前記動的フィードフォワード量とから、前記可変ノズルターボのノズル開度の指令値及び前記排気循環器のバルブ開度の指令値を算出する指令値算出ステップと、
を含むエンジン制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、エンジンの制御技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年のエンジン（例えばディーゼルエンジン）においては、エミッションの低減及び燃費の向上を目的として、吸気制御系により新気流量（ＭＡＦ：Mass Air Flow）及び吸気圧（ＭＡＰ：Manifold Air Pressure）が最適にコントロールされている。
【０００３】
一般的に、ディーゼルエンジンの吸気制御系は、吸気圧制御系と新気量制御系を含み、吸気圧と新気量は、互いに独立に制御されている。吸気圧制御系は、排気中のスス（ＰＭ：Particulate Matter）を低減するために、可変ノズルターボＶＮＴ（Variable Nozzle Turbo）のノズル径を制御して吸気圧をコントロールしている。一方、新気量制御系は、排気中の窒素酸化物（ＮＯｘ）を低減するために、排気をシリンダ内に再循環させる排気循環器ＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）のバルブ開度を制御して新気量をコントロールしている。これらの制御系に対し、運転条件（例えば、燃料噴射量、エンジン回転数）に応じて実験的に決められた最適な吸気圧及び新気量を目標値として、定常状態における外乱抑制を目的とした設計が行われている。
【０００４】
このような従来の制御系は、目標値一定の定常状態における外乱抑制を目的としているため、目標値自体が変化する過渡状態においては応答に遅れが発生する。例えば燃料噴射量をＡからＢに増大させた場合に、状態Ａの吸気圧から状態Ｂの吸気圧に瞬時に変化し、その間の外乱抑制を行うのが理想であるが、実際は排気圧増大によりターボ回転数が増大し、結果的に吸気圧が増大する一連のプロセスには１次遅れ等の動特性が存在する。このため、変化する運転条件に応じて与えられる吸気圧の目標値及び新気量の目標値に対し、制御系は完全に追従することが出来ず、これによって過渡状態における最適な吸気圧及び新気量からの誤差が生じ、排ガス中のエミッションの増加や燃費の悪化が起こるという問題点がある。
【０００５】
これに対して、アクセル開度過渡時に排気タービン過給機の制御によりエンジン応答性の最適化を行うような従来技術が存在している。この従来技術では、エンジン回転数と燃料噴射量によって排気タービン過給機の可変ノズル開度基本マップとフィードフォワード項を演算する過渡マップとによって演算して出力した、可変ノズル基本開度信号とフィードフォワード項信号を合流回路で合流し、この合流信号とアクセル開度過渡信号とによって可変ノズル絞り遅延時間演算回路により可変ノズル開度をアクセル開度過渡前の値で保持させ、アクセル開度過渡時に可変ノズル絞り遅延信号により可変ノズルの絞りを遅延させて最適なエンジン応答性を得るよう排気タービン過給機を制御する。但し、排気循環器ＥＧＲのバルブ開度については考察されていない。
【０００６】
また、ＥＧＲ率フィードバック制御系と吸気圧フィードバック系とを有し、エンジンの運転状態の過渡時においても適切なＥＧＲを行って排気ガス中のＮＯｘやスモークを減少させることができるＥＧＲ装置付き過給式エンジンについての従来技術も存在している。この従来技術のＥＧＲ率フィードバック制御系では、エンジン回転速度と燃料の基本噴射量とマップデータとから目標ＥＧＲ率を算出し、測定値から算出される値との差でＰＩ制御を実施すると共に、エンジン回転速度と燃料の基本噴射量と他のマップデータとから基本ＥＧＲバブルリフトを算出して、ＰＩ制御の結果値に加算することによって目標ＥＧＲバルブリフトを算出している。また、吸気圧フィードバック系では、エンジン回転速度と燃料の基本噴射量とマップデータとから目標吸気圧を算出し、吸気圧センサの測定値との差でＰＩ制御を実施すると共に、エンジン回転速度と燃料の基本噴射量と他のマップデータとから基本ＶＮＴリフトを算出して、ＰＩ制御の結果値に加算することによって目標ＶＮＴリフトを算出している。しかしながら、基本ＥＧＲバブルリフトを求めるためのマップデータと基本ＶＮＴリフトを求めるためのマップデータについては、その詳細は開示されておらず、どのような値が算出されるのかについては不明である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−１５５７５３号公報
【特許文献２】特開２００１−２１４８１３号公報
【特許文献３】特開２００５−２１４１５３号公報
【特許文献４】特開平１１−１３２０４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
以上のように、過渡状態において、可変ノズルターボのノズル開度及び排気循環器のバルブ開度をどのように制御すれば追従性が向上して高速応答が可能となるのか明らかにしている従来技術は存在しない。
【０００９】
従って、本技術の目的は、可変ノズルターボ及び排気循環器を有するエンジンの過渡状態において追従性を向上させるための技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本エンジン制御方法は、エンジンに対する燃料噴射量の設定値、エンジン回転数の設定値、エンジンの吸気圧の測定値及び新気量の測定値を取得するステップと、燃料噴射量の設定値と燃料噴射量の設定値及びエンジン回転数の設定値に対応する吸気圧の目標値及び新気量の目標値とのいずれかに応じたエンジンの過渡応答特性を補償して所定の過渡応答特性を実現するための、可変ノズルターボのノズル開度及び排気循環器のバルブ開度に対する動的フィードフォワード量を算出する動的フィードフォワード量算出ステップと、吸気圧の目標値及び新気量の目標値と吸気圧の測定値及び新気量の測定値とから算出される、可変ノズルターボのノズル開度の制御量及び排気循環器のバルブ開度の制御量と、燃料噴射量の設定値及びエンジン回転数の設定値に対応する可変ノズルターボのノズル開度の目標値及び排気循環器のバルブ開度の目標値と、可変ノズルターボのノズル開度及び排気循環器のバルブ開度に対する動的フィードフォワード量とから、可変ノズルターボのノズル開度の指令値及び排気循環器のバルブ開度の指令値を算出する指令値算出ステップとを含む。
【発明の効果】
【００１１】
可変ノズルターボ及び排気循環器を有するエンジンの過渡状態において追従性を向上されることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、エンジンの模式図である。
【図２】図２は、従来のエンジンの制御系を説明するためのブロック線図である。
【図３】図３は、第１の実施の形態の前提を説明するための図である。
【図４】図４は、第１の実施の形態におけるブロック線図の一部を示す図である。
【図５】図５は、第１の実施の形態における、エンジン制御系のブロック線図である。
【図６】図６は、図５のブロック線図を詳細化したブロック線図である。
【図７】図７は、第１の実施の形態におけるエンジン制御装置の機能ブロック図である。
【図８】図８は、第１の実施の形態におけるエンジン制御装置の処理の処理フローを示す図である。
【図９】図９は、第２の実施の形態の前提を説明するための図を示す図である。
【図１０】図１０は、第２の実施の形態における、エンジン制御系のブロック線図である。
【図１１】図１１は、第２の実施の形態における、エンジン制御系のブロック線図である。
【図１２】図１２は、第２の実施の形態におけるエンジン制御装置の機能ブロック図である。
【図１３】図１３は、第２の実施の形態におけるエンジン制御装置の処理の処理フローを示す図である。
【図１４】図１４は、燃料噴射量Ｑの時間変化の一例を示す図である。
【図１５】図１５は、ＭＡＦ目標値に対する従来技術及び本実施の形態のＭＡＦ測定値との関係を表す図である。
【図１６】図１６は、ＥＧＲバルブのバルブ開度の時間変化を表す図である。
【図１７】図１７は、コンピュータの機能ブロック図である。
【図１８】図１８は、エンジン制御装置の機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１に、本技術の実施の形態に係るエンジンの一例としてディーゼルエンジンを示す。エンジン本体１には、エンジン本体１からの排ガスを供給する排気循環器ＥＧＲと、排ガスの圧力にてタービンを回して新気（Fresh Air）を圧縮してエンジン本体１に供給する可変ノズルターボＶＮＴとが接続されている。可変ノズルターボＶＮＴのノズル開度を調整することによって、可変ノズルターボＶＮＴのタービンの回転が調整され、吸気圧（ＭＡＰ）センサで測定される吸気圧（ＭＡＰ）が調整される。一方、排気循環器ＥＧＲに設けられているＥＧＲバルブのバルブ開度を調整することによって、新気量（ＭＡＦ）センサで測定される新気量（ＭＡＦ）が調整される。
【００１４】
［実施の形態１］
このようなエンジンに対する従来の制御系は、図２に示すようなブロック線図で示される。すなわち、燃料噴射量Ｑの設定値とエンジン回転数ＲＰＭの設定値とが入力されて、燃料噴射量Ｑの値及びエンジン回転数ＲＰＭの値に対応付けてＥＧＲバルブ開度の目標値及びＶＮＴノズル開度の目標値の組み合わせＵref（＝［ＥＧＲバルブ開度の目標値，ＶＮＴノズル開度の目標値］）と新気量ＭＡＦの目標値及び吸気圧ＭＡＰの目標値の組み合わせＸref（＝［ＭＡＦref，ＭＡＰref］）が登録されているテーブル１１から、燃料噴射量Ｑの設定値及びエンジン回転数ＲＰＭの設定値に対応するＵref及びＸrefを読み出す。そして、Ｘrefと新気量ＭＡＦの測定値及び吸気圧ＭＡＰの測定値の組み合わせＸとの差Ｘerrを、コントローラ１２に入力し、コントローラ１２は、ＥＧＲバルブ開度のフィードバック制御値及びＶＮＴノズル開度のフィードバック制御値の組み合わせＵfbを算出する。さらに、ＵrefとＵfbとの和である指令値Ｕを算出し、指令値Ｕは、エンジン本体１の定常特性モデルの伝達関数Ｇpnに入力される。指令値Ｕは、排気循環器ＥＧＲに設けられているＥＧＲバルブのバルブ開度と、可変ノズルターボＶＮＴのノズル開度との組み合わせ（＝［ＥＧＲバルブのバルブ開度，可変ノズルターボＶＮＴのノズル開度］）である。ここで、ΔＸは、Ｕに対してＧpnを作用させると得られる。一方、燃料噴射量Ｑの設定値に対して、エンジン本体１の過渡応答特性（又は動特性）モデルの伝達関数Ｇpqを作用させると、Ｘqが得られる。そして、エンジン本体１の動作は、新気量センサによる新気量ＭＡＦの測定値と吸気圧センサによる吸気圧ＭＡＰの測定値との組み合わせＸ＝Ｘq＋ΔＸとして観測される。
【００１５】
このように、指令値Ｕは、エンジン本体１の定常特性のみを考慮したものであるので、エンジン本体１の過渡応答特性は何ら制御されていない。
【００１６】
よって、本実施の形態では、エンジン本体１の過渡応答特性を補償して希望の特性Ｇdを実現する。Ｇdは、通常ある時定数を有する一次遅れ系で表されるのが一般的である。時定数は小さいほど応答性が良くなるが、ノイズ等の影響により制御系が不安定になるため、適当な値に設定する必要がある。
【００１７】
単純には、図３に示すように、エンジン本体１の過渡応答特性モデルの直前に伝達関数Ｇd／Ｇpqを導入して、Ｘq＝Ｇpq＊Ｇd／Ｇpq＊Ｑ＝Ｇd＊Ｑを実現することが考えられる。しかしながら、実際にはエンジン本体１の過渡応答特性は結果的に生ずるものであるから、直接エンジン本体１の過渡応答特性を制御することはできない。
【００１８】
従って、図４に示すように、燃料噴射量Ｑに対して伝達関数Ｆを作用させた上で、ＵfbとＵrefとの和に伝達関数Ｆの出力を加算して指令値Ｕを調整する。そして、結果的にΔＸを調整して、最終的に新気量ＭＡＦの測定値及び吸気圧ＭＡＰの測定値の組み合わせＸが所望の値になるようにする。
【００１９】
制御系全体を示すと、図５に示すようになる。すなわち、燃料噴射量Ｑの設定値とエンジン回転数ＲＰＭの設定値とが入力されて、図２と同じテーブル１１から、燃料噴射量Ｑの設定値及びエンジン回転数ＲＰＭの設定値に対応するＵref及びＸrefを読み出す。そして、Ｘrefと新気量ＭＡＦの測定値及び吸気圧ＭＡＰの測定値の組み合わせＸとの差Ｘerrを、図２と同じコントローラ１２に入力し、コントローラ１２は、ＥＧＲバルブ開度のフィードバック制御値及びＶＮＴノズル開度のフィードバック制御値の組み合わせＵfbを算出する。そして、ＵrefとＵfbとの和に、さらに、燃料噴射量Ｑに対して新たに導入された伝達関数Ｆを作用させた結果Ｕffを加算して新たな指令値Ｕを算出する。指令値Ｕは、エンジン本体１の定常特性モデルの伝達関数Ｇpnに入力される。ここで、ΔＸは、Ｕに対してＧpnを作用させると得られる。一方、燃料噴射量Ｑの設定値は、エンジン本体１の過渡応答特性モデルの伝達関数Ｇpqに入力される。ここで、Ｘqは、Ｑに対してＧpqを作用させると得られる。そして、エンジン本体１の動作は、新気量センサによる新気量ＭＡＦの測定値と吸気圧センサによる吸気圧ＭＡＰの測定値との組み合わせＸ＝Ｘq＋ΔＸとして観測される。
【００２０】
ここで伝達関数Ｆは、過渡状態では、図３から、Ｘ＝Ｇd／Ｇpq＊Ｇd＊Ｑ＝Ｇd＊Ｑという関係が得られる。一方、図４から、過渡状態では、Ｘ＝Ｇpq＊Ｑ＋Ｆ＊Ｇpn＊Ｑという関係も得られる。そうすると、Ｇd＊Ｑ＝Ｇpq＊Ｑ＋Ｆ＊Ｇpn＊Ｑであるから、
Ｇd＝Ｇpq＋Ｆ＊Ｇpn
Ｆ＝（Ｇd−Ｇpq）／Ｇpn
【００２１】
このように所望の特性の伝達関数Ｇdと、エンジン本体１の過渡応答特性の伝達関数Ｇpq及び定常特性の伝達関数Ｇpnとから、設定すべき伝達関数Ｆが特定される。
【００２２】
このような伝達関数Ｆの分解結果を反映させると、図５は図６のように変換される。すなわち、燃料噴射量Ｑの設定値とエンジン回転数ＲＰＭの設定値とが入力されて、図２と同じテーブル１１から、燃料噴射量Ｑの設定値及びエンジン回転数ＲＰＭの設定値に対応するＵref及びＸrefを読み出す。そして、Ｘrefと新気量ＭＡＦの測定値及び吸気圧ＭＡＰの測定値の組み合わせＸとの差Ｘerrを、図２と同じコントローラ１２に入力し、コントローラ１２は、ＥＧＲバルブ開度のフィードバック制御値及びＶＮＴノズル開度のフィードバック制御値の組み合わせＵfb（フィードバック量とも呼ぶ）を算出する。さらに、ＵrefとＵfbとの和が算出される。
【００２３】
一方、燃料噴射量Ｑの設定値に対して、新たに導入された伝達関数Ｇdを作用させて第１の中間出力Ｘq1が得られる。また、燃料噴射量Ｑの設定値に対して、エンジン本体１の過渡応答特性に相当する伝達関数Ｇpqを作用させて第２の中間出力Ｘq2が得られる。そして、第３の中間出力Ｘq3を第１の中間出力Ｘq1と第２の中間出力Ｘq2の差として算出し、当該第３の中間出力Ｘq3に対して、エンジン本体１の定常特性に相当する伝達関数Ｇpnの逆変換１／Ｇpnを作用させて、動的フィードフォワード量Ｕffを算出する。
【００２４】
そして、ＵrefとＵfbとＵffとを加算して新たな指令値Ｕを算出する。指令値Ｕは、エンジン本体１の定常特性モデルの伝達関数Ｇpnへの入力である。
【００２５】
ここで、ΔＸは、指令値Ｕに対してＧpnを作用させると得られる。一方、燃料噴射量Ｑの設定値に対して、エンジン本体１の過渡応答特性モデルの伝達関数Ｇpqを作用させれば、Ｘqが得られる。そして、エンジン本体１の動作は、新気量センサによる新気量ＭＡＦの測定値と吸気圧センサによる吸気圧ＭＡＰの測定値との組み合わせＸ（＝Ｘq＋ΔＸ）として観測される。
【００２６】
ここで、Ｇpnは以下のような式で表される。
ΔＸ［ｔ］＝Ａp・ΔＸ［t-1］＋Ｂp・Ｕ［ｔ］    （１）
このように、１単位時間前の値ΔＸ［t-1］に依存した値にＵ［ｔ］に応じた値を加算したものとなっている。なお、Ａp及びＢpは、実際のエンジン本体１の定常特性を反映させた行列である。
【数１】
2011074793.tif 000003
【００２７】
また、Ｇpqは以下のような式で表される。
Ｘq2［ｔ］＝Ａq・Ｘq2［t-1］＋Ｂq・Ｑ［ｔ］    （２）
このように、１単位時間前の値Ｘq2［t-1］に依存した値にＱ［ｔ］に応じた値を加算したものとなっている。なお、Ａq及びＢqは、実際のエンジン本体１の過渡応答特性を反映させた行列である。
【数２】
2011074793.tif 000004
【００２８】
さらに、Ｇdは以下のような式で表される。
Ｘq1［ｔ］＝Ａd・Ｘq1［t-1］＋Ｂd・Ｑ［ｔ］    （３）
このように、１単位時間前の値Ｘq1［t-1］に依存した値にＱ［ｔ］に応じた値を加算したものとなっている。なお、Ａd及びＢdは、得たい特性に応じた行列である。
【数３】
2011074793.tif 000005
【００２９】
さらに、以下の関係式を定義する。
Ｘq3［ｔ］＝Ｘq1［ｔ］−Ｘq2［ｔ］    （４）
【００３０】
そして、１／Ｇpnは、（１）式を変形して以下のように得られる。
Ｂp・Ｕ［ｔ］＝ΔＸ［ｔ］−Ａp・ΔＸ［t-1］
Ｕ［ｔ］＝Ｂp-1｛ΔＸ［ｔ］−Ａp・ΔＸ［t-1］｝
よって、以下のような式が得られる。
Ｕff［ｔ］＝Ｂp-1｛Ｘq3［ｔ］−Ａp・Ｘq3［t-1］｝    （５）
【００３１】
このような前提の下、本実施の形態に係るエンジン制御装置１００は、図７に示すような構成を有する。なお、エンジン１には、吸気圧センサ２及び新気量センサ３が含まれているものとする。また、燃料噴射量の設定値及びエンジン回転数の設定値は、運転者等からの指示に応じて設定されるものであって、エンジン制御装置１００には外部から与えられるものとする。なお、場合によっては、燃料噴射量測定部及びエンジン回転数測定部を設けて、それらから値が与えられる場合もある。
【００３２】
エンジン制御装置１００は、燃料噴射量Ｑの設定値を取得する燃料噴射量取得部１０１と、エンジン回転数ＲＰＭの設定値を取得するエンジン回転数取得部１０２と、吸気圧センサ２及び新気量センサ３から吸気圧の測定値及び新気量の測定値の組み合わせＸを取得するセンサ値取得部１０３と、燃料噴射量の値及びエンジン回転数の値の組み合わせに対応付けてＵref及びＸrefが登録されている目標値テーブル１０４と、燃料噴射量取得部１０１から出力される燃料噴射量Ｑの設定値とエンジン回転数取得部１０２から出力されるエンジン回転数ＲＰＭの設定値とを受け取り、目標値テーブル１０４から対応するＵref及びＸrefを読み出す目標値生成部１０５と、燃料噴射量取得部１０１から出力される燃料噴射量Ｑの設定値を受け取り、以下で述べるような演算を実施してフィードフォワード量Ｕffを算出する動的フィードフォワード量生成部１０６と、センサ値取得部１０３が出力するＸと目標値生成部１０５が出力するＸrefとを用いてフィードバック量Ｕfbを算出するフィードバック量生成部１０７と、動的フィードフォワード量生成部１０６からの出力Ｕffと目標値生成部１０５からの出力Ｕrefとフィードバック量生成部１０７からの出力Ｕfbを受け取り、指令値Ｕを生成して、エンジン１に出力する指令値生成部１０８とを有する。
【００３３】
なお、上でも述べたが、ＥＧＲバルブ開度の値及びＶＮＴノズル開度の値の組み合わせをＵ（＝［ＥＧＲバルブ開度の値，ＶＮＴノズル開度の値］）と記し、新気量ＭＡＦの値及び吸気圧ＭＡＰの値の組み合わせをＸ（＝［ＭＡＰ，ＭＡＦ］）と記すものとする。
【００３４】
次に、エンジン制御装置１００の処理内容について図８を用いて説明する。まず、動作開始時には、時刻はｔ＝１に設定される（ステップＳ１）。そして、燃料噴射量取得部１０１、エンジン回転数取得部１０２及びセンサ値取得部１０３は、燃料噴射量の設定値Ｑ［ｔ］、エンジン回転数の設定値ＲＰＭ［ｔ］及びセンサ値Ｘ［ｔ］を取得する（ステップＳ３）。
【００３５】
そして、目標値生成部１０５は、燃料噴射量の設定値Ｑ［ｔ］及びエンジン回転数の設定値ＲＰＭ［ｔ］に対応する目標値Ｘref［ｔ］及びＵref［ｔ］を、目標値テーブル１０４から読み出すことによって生成する（ステップＳ５）。また、フィードバック量生成部１０７は、目標値生成部１０５が生成した目標値Ｘref［ｔ］と、センサ値取得部１０３が取得したセンサ値Ｘ［ｔ］とから、フィードバック量Ｕfb［ｔ］（＝ｆ（Ｘ［ｔ］，Ｘref［ｔ］）を生成する（ステップＳ７）。なお、フィードバック量Ｕfb［ｔ］は、従来と同じコントローラ１２によって生成される値であるので、詳細な説明は省略する。
【００３６】
一方、ステップＳ５及びＳ７に並行して、動的フィードフォワード量生成部１０６は、燃料噴射量取得部１０１から燃料噴射量の設定値Ｑ［ｔ］を用いて動的フィードフォワード量Ｕff［ｔ］を生成する（ステップＳ９）。Ｕff［ｔ］＝ｇ（Ｑ［ｔ］）と表されるが、ｇ（Ｑ［ｔ］）は、（２）乃至（５）式で示される演算である。
【００３７】
そして、指令値生成部１０８は、目標値生成部１０５の出力Ｕref［ｔ］と、動的フィードフォワード量生成部１０６の出力Ｕff［ｔ］と、フィードバック量生成部１０７の出力Ｕfb［ｔ］とを加算して、指令値Ｕ［ｔ］を算出する（ステップＳ１１）。すなわち、Ｕ［ｔ］＝Ｕfb［ｔ］＋Ｕref［ｔ］＋Ｕff［ｔ］が算出される。Ｕ［ｔ］は、上でも述べたように、排気循環器ＥＧＲに設けられているＥＧＲバルブのバルブ開度と、可変ノズルターボＶＮＴのノズル開度との組み合わせ（＝［ＥＧＲバルブのバルブ開度，可変ノズルターボＶＮＴのノズル開度］）である。
【００３８】
最後に、指令値生成部１０８は、指令値Ｕ［ｔ］をエンジン本体１に出力して（ステップＳ１３）、エンジン本体１は、指令値Ｕ［ｔ］に従って、ＥＧＲバルブのバルブ開度と、可変ノズルターボＶＮＴのノズル開度とを調整する。
【００３９】
そして、時刻ｔを１インクリメントして（ステップＳ１５）、エンジン本体１の動作が停止されるまでステップＳ３に戻る。
【００４０】
以上のような処理を実施することによって、過渡状態において、エンジン本体１の過渡応答特性を補償して所望の特性を与えることができるようになる。具体的には、過渡状態における追従性を向上させ、高速応答を可能にする。
【００４１】
［実施の形態２］
第１の実施の形態では、図２に示したように、エンジン本体１の過渡応答特性は、燃料噴射量Ｑに応じた出力値Ｘqを生じさせるものとして定義されていた。一方、図２にも示したように、燃料噴射量Ｑ及びエンジン回転数ＲＰＭに対応して、テーブル１１から新気量ＭＡＦの目標値及び吸気圧ＭＡＰの目標値の組み合わせＸref（＝［ＭＡＦref，ＭＡＰref］）が得られるので、エンジン本体１の過渡応答特性を、図９に示すように、Ｘrefに応じた出力値Ｘqを生じさせるものとしてモデル化することもできる。
【００４２】
具体的には、燃料噴射量Ｑの設定値とエンジン回転数ＲＰＭの設定値とが入力されて、燃料噴射量Ｑの値及びエンジン回転数ＲＰＭの値に対応付けてＥＧＲバルブ開度の目標値及びＶＮＴノズル開度の目標値の組み合わせＵref（＝［ＥＧＲバルブ開度の目標値，ＶＮＴノズル開度の目標値］）と新気量ＭＡＦの目標値及び吸気圧ＭＡＰの目標値の組み合わせＸref（＝［ＭＡＦref，ＭＡＰref］）が登録されているテーブル１１から、燃料噴射量Ｑの設定値及びエンジン回転数ＲＰＭの設定値に対応するＵref及びＸrefを読み出す。そして、Ｘrefと新気量ＭＡＦの測定値及び吸気圧ＭＡＰの測定値の組み合わせＸとの差Ｘerrを、コントローラ１２に入力し、コントローラ１２は、ＥＧＲバルブ開度のフィードバック制御値及びＶＮＴノズル開度のフィードバック制御値の組み合わせＵfbを算出する。さらに、ＵrefとＵfbとの和である指令値Ｕを算出し、指令値Ｕは、エンジン本体１の定常特性モデルの伝達関数Ｇpnに入力される。指令値Ｕは、排気循環器ＥＧＲに設けられているＥＧＲバルブのバルブ開度と、可変ノズルターボＶＮＴのノズル開度との組み合わせ（＝［ＥＧＲバルブのバルブ開度，可変ノズルターボＶＮＴのノズル開度］）である。ここで、ΔＸは、Ｕに対してＧpnを作用させると得られる。
【００４３】
一方、新気量ＭＡＦの目標値及び吸気圧ＭＡＰの目標値の組み合わせＸref（＝［ＭＡＦref，ＭＡＰref］）は、エンジン本体１の過渡応答特性モデルの伝達関数Ｇpq2に入力される。ここで、Ｘqは、Ｘrefに対してＧpq2を作用させると得られる。そして、エンジン本体１の動作は、新気量センサによる新気量ＭＡＦの測定値と吸気圧センサによる吸気圧ＭＡＰの測定値との組み合わせＸ＝Ｘq＋ΔＸとして観測される。
【００４４】
このように、指令値Ｕは、エンジン本体１の定常特性のみを考慮したものであるので、エンジン本体１の過渡応答特性は何ら制御されていない。
【００４５】
そこで第１の実施の形態と同じように、Ｘrefに対して伝達関数Ｆ2を作用させた上で、ＵfbとＵrefとの和に伝達関数Ｆ2の出力をさらに加算して指令値Ｕを調整する。そして、結果的にΔＸを調整して、最終的に新気量ＭＡＦの測定値及び吸気圧ＭＡＰの測定値の組み合わせＸが所望の値になるようにする。
【００４６】
本実施の形態に係る制御系全体を示すと、図１０に示すようになる。すなわち、燃料噴射量Ｑの設定値とエンジン回転数ＲＰＭの設定値とが入力されて、図９と同じテーブル１１から、燃料噴射量Ｑの設定値及びエンジン回転数ＲＰＭの設定値に対応するＵref及びＸrefを読み出す。そして、Ｘrefと新気量ＭＡＦの測定値及び吸気圧ＭＡＰの測定値の組み合わせＸとの差Ｘerrを、図９と同じコントローラ１２に入力し、コントローラ１２は、ＥＧＲバルブ開度のフィードバック制御値及びＶＮＴノズル開度のフィードバック制御値の組み合わせＵfbを算出する。さらに、ＵrefとＵfbとの和に、さらに、Ｘrefに対して新たに導入された伝達関数Ｆ2を作用させた結果Ｕffを加算して新たな指令値Ｕを算出する。指令値Ｕは、エンジン本体１の定常特性モデルの伝達関数Ｇpnに入力される。ここで、ΔＸは、Ｕに対してＧpnを作用させると得られる。一方、Ｘrefは、エンジン本体１の過渡応答特性モデルの伝達関数Ｇpq2に入力される。ここで、Ｘqは、Ｘrefに対してＧpq2を作用させると得られる。そして、エンジン本体１の動作は、新気量センサによる新気量ＭＡＦの測定値と吸気圧センサによる吸気圧ＭＡＰの測定値との組み合わせＸ＝Ｘq＋ΔＸとして観測される。
【００４７】
ここで伝達関数Ｆ2は、第１の実施の形態と同様に表される。
Ｆ2＝（Ｇd2−Ｇpq2）／Ｇpn
【００４８】
このように所望の特性の伝達関数Ｇd2と、エンジン本体１の過渡応答特性の伝達関数Ｇpq2及び定常特性の伝達関数Ｇpnとから、設定すべき伝達関数Ｆ2が特定される。
【００４９】
このような伝達関数Ｆ2の分解結果を反映させると、図１０は図１１のように変換される。すなわち、燃料噴射量Ｑの設定値とエンジン回転数ＲＰＭの設定値とが入力されて、図９と同じテーブル１１から、燃料噴射量Ｑの設定値及びエンジン回転数ＲＰＭの設定値に対応するＵref及びＸrefを読み出す。そして、Ｘrefと新気量ＭＡＦの測定値及び吸気圧ＭＡＰの測定値の組み合わせＸとの差Ｘerrを、図９と同じコントローラ１２に入力し、コントローラ１２は、ＥＧＲバルブ開度のフィードバック制御値及びＶＮＴノズル開度のフィードバック制御値の組み合わせＵfb（フィードバック量とも呼ぶ）を算出する。さらに、ＵrefとＵfbとの和が算出される。
【００５０】
一方、Ｘrefに対して、新たに導入された伝達関数Ｇd2を作用させて第１の中間出力Ｘq1が得られる。また、Ｘrefに対して、エンジン本体１の過渡応答特性に相当する伝達関数Ｇpq2を作用させて第２の中間出力Ｘq2が得られる。そして、第３の中間出力Ｘq3を第１の中間出力Ｘq1と第２の中間出力Ｘq2の差として算出し、当該第３の中間出力Ｘq3に対して、エンジン本体１の定常特性に相当する伝達関数Ｇpnの逆変換１／Ｇpnを作用させて、動的フィードフォワード量Ｕffを算出する。
【００５１】
そして、ＵrefとＵfbとＵffとを加算して新たな指令値Ｕを算出する。指令値Ｕは、エンジン本体１の定常特性モデルの伝達関数Ｇpnへの入力である。
【００５２】
ここで、ΔＸは、指令値Ｕに対してＧpnを作用させると得られる。一方、Ｘrefに対して、エンジン本体１の過渡応答特性モデルの伝達関数Ｇpq2を作用させると、Ｘqが得られる。そして、エンジン本体１の動作は、新気量センサによる新気量ＭＡＦの測定値と吸気圧センサによる吸気圧ＭＡＰの測定値との組み合わせＸ（＝Ｘq＋ΔＸ）として観測される。
【００５３】
ここで、Ｇpnは、第１の実施の形態と同様で（１）式で表される。
【００５４】
また、Ｇpq2は以下のような式で表される。
Ｘq2［ｔ］＝Ａq・Ｘq2［t-1］＋Ｂq2・Ｘref［ｔ］    （６）
このように、１単位時間前の値Ｘq2［t-1］に依存した値にＸref［ｔ］に応じた値を加算したものとなっている。なお、Ａq及びＢq2は、実際のエンジン本体１の過渡応答特性を反映させた行列である。
【数４】
2011074793.tif 000006
【００５５】
さらに、Ｇd2は以下のような式で表される。
Ｘq1［ｔ］＝Ａd・Ｘq1［t-1］＋Ｂd2・Ｘref［ｔ］    （７）
このように、１単位時間前の値Ｘq1［t-1］に依存した値にＸref［ｔ］に応じた値を加算したものとなっている。なお、Ａd及びＢd2は、得たい特性に応じた行列である。
【数５】
2011074793.tif 000007
【００５６】
さらに、以下の関係式を定義する。
Ｘq3［ｔ］＝Ｘq1［ｔ］−Ｘq2［ｔ］    （４）
【００５７】
そうすると、第１の実施の形態と同様に、（５）式が得られる。
【００５８】
このような前提の下、本実施の形態に係るエンジン制御装置２００は、図１２に示すような構成を有する。なお、第１の実施の形態と同じ機能の構成要素には同じ参照番号が付されている。また、エンジン１には、吸気圧センサ２及び新気量センサ３が含まれているものとする。また、燃料噴射量Ｑの設定値及びエンジン回転数ＲＰＭの設定値は、運転者等からの指示に応じて設定されるものであって、エンジン制御装置２００には外部から与えられるものとする。なお、場合によっては、燃料噴射量測定部及びエンジン回転数測定部を設けて、それらから値が与えられる場合もある。
【００５９】
エンジン制御装置２００は、燃料噴射量Ｑの設定値を取得する燃料噴射量取得部１０１と、エンジン回転数ＲＰＭの設定値を取得するエンジン回転数取得部１０２と、吸気圧センサ２及び新気量センサ３から吸気圧の測定値及び新気量の測定値の組み合わせＸを取得するセンサ値取得部１０３と、燃料噴射量の値及びエンジン回転数の値の組み合わせに対応付けてＵref及びＸrefが登録されている目標値テーブル１０４と、燃料噴射量取得部１０１から出力される燃料噴射量Ｑの設定値とエンジン回転数取得部１０２から出力されるエンジン回転数ＲＰＭの設定値とを受け取り、目標値テーブル１０４から対応するＵref及びＸrefを読み出す目標値生成部１０５と、目標値生成部１０５から出力されるＸrefを受け取り、以下で述べるような演算を実施してフィードフォワード量Ｕffを算出する動的フィードフォワード量生成部２０６と、センサ値取得部１０３が出力するＸと目標値生成部１０５が出力するＸrefとを用いてフィードバック量Ｕfbを算出するフィードバック量生成部１０７と、動的フィードフォワード量生成部２０６からの出力Ｕffと目標値生成部１０５からの出力Ｕrefとフィードバック量生成部１０７からの出力Ｕfbを受け取り、指令値Ｕをエンジン１に出力する指令値生成部１０８とを有する。
【００６０】
なお、上でも述べたが、ＥＧＲバルブ開度の値及びＶＮＴノズル開度の値の組み合わせをＵ（＝［ＥＧＲバルブ開度の値，ＶＮＴノズル開度の値］）と記し、新気量ＭＡＦの値及び吸気圧ＭＡＰの値の組み合わせをＸ（＝［ＭＡＰ，ＭＡＦ］）と記すものとする。
【００６１】
次に、エンジン制御装置２００の処理内容について図１３を用いて説明する。まず、動作開始時には、時刻はｔ＝１に設定される（ステップＳ２１）。そして、燃料噴射量取得部１０１、エンジン回転数取得部１０２及びセンサ値取得部１０３は、燃料噴射量の設定値Ｑ［ｔ］、エンジン回転数の設定値ＲＰＭ［ｔ］及びセンサ値Ｘ［ｔ］を取得する（ステップＳ２３）。
【００６２】
そして、目標値生成部１０５は、燃料噴射量の設定値Ｑ［ｔ］及びエンジン回転数の設定値ＲＰＭ［ｔ］に対応する目標値Ｘref［ｔ］及びＵref［ｔ］を、目標値テーブル１０４から読み出すことによって生成する（ステップＳ２５）。また、フィードバック量生成部１０７は、目標値生成部１０５が生成した目標値Ｘref［ｔ］と、センサ値取得部１０３が取得したセンサ値Ｘ［ｔ］とから、フィードバック量Ｕfb［ｔ］（＝ｆ（Ｘ［ｔ］，Ｘref［ｔ］）を生成する（ステップＳ２７）。なお、フィードバック量Ｕfb［ｔ］は、従来と同じコントローラ１２によって生成される値であるので、詳細な説明は省略する。
【００６３】
一方、ステップＳ２７に並行して、動的フィードフォワード量生成部２０６は、目標値生成部１０５からのＸrefを用いて動的フィードフォワード量Ｕff［ｔ］を生成する（ステップＳ２９）。Ｕff［ｔ］＝ｇ2（Ｘref[t]）と表されるが、ｇ2（Ｘref［ｔ］）は、（４）乃至（７）式で示される演算である。
【００６４】
そして、指令値生成部１０８は、目標値生成部１０５の出力Ｕref［ｔ］と、動的フィードフォワード量生成部２０６の出力Ｕff［ｔ］と、フィードバック量生成部１０７の出力Ｕfb［ｔ］とを加算して、指令値Ｕ［ｔ］を算出する（ステップＳ３１）。すなわち、Ｕ［ｔ］＝Ｕfb［ｔ］＋Ｕref［ｔ］＋Ｕff［ｔ］が算出される。Ｕ［ｔ］は、上でも述べたように、排気循環器ＥＧＲに設けられているＥＧＲバルブのバルブ開度と、可変ノズルターボＶＮＴのノズル開度との組み合わせ（＝［ＥＧＲバルブのバルブ開度，可変ノズルターボＶＮＴのノズル開度］）である。
【００６５】
最後に、指令値生成部１０８は、指令値Ｕ［ｔ］をエンジン本体１に出力して（ステップＳ３３）、エンジン本体１は、指令値Ｕ［ｔ］に従って、ＥＧＲバルブのバルブ開度と、可変ノズルターボＶＮＴのノズル開度とを調整する。
【００６６】
そして、時刻ｔを１インクリメントして（ステップＳ３５）、エンジン本体１の動作が停止されるまでステップＳ２３に戻る。
【００６７】
以上のような処理を実施することによって、過渡状態において、エンジン本体１の過渡応答特性を補償して所望の特性を与えることができるようになる。具体的には、過渡状態における追従性を向上させ、高速応答を可能にする。
【００６８】
本技術の実施の形態の効果の一例を図１４乃至図１６を用いて説明する。例えば図１４に示すように、従来技術を用いた場合でも本実施の形態を用いた場合でもほぼ同じように燃料噴射量Ｑを変化させる。そうすると、図１５に示すように、新気量ＭＡＦの目標値は時間変化するようになる。ここで、従来技術を実施すると、新気量ＭＡＦの測定値は、目標値にあまり追従できていない。一方、本実施の形態を実施すると、新気量ＭＡＦの測定値は、目標値にほぼ追従できている。図１６には、ＥＧＲバルブのバルブ開度の時間変化を示しているが、その制御量は従来技術と本実施の形態では大きく異なっていることが分かる。本実施の形態では、バルブ開度は、新気量ＭＡＦの目標値が変化し始める時点から大きな変化が生じており、これによって新気量ＭＡＦの目標値への追従性が向上し、高速応答が可能となっている。
【００６９】
以上本技術の実施の形態を説明したが、本技術はこれに限定されるものではない。例えば、図７及び図１２のような機能ブロック図は一例であって、必ずしも実際にプログラムモジュール構成と一致するわけではない。
【００７０】
また、エンジンはディーゼルエンジンに限定されるものではなく、排気循環器ＥＧＲと、可変ノズルターボＶＮＴとを有するエンジンであれば、適用可能である。
【００７１】
なお、図７及び図１２に示したようなエンジン制御装置は、コンピュータ装置であって、図１７に示すように、ＲＡＭ（Random Access Memory）２５０１とプロセッサ２５０３とＲＯＭ（Read Only Memory）２５０７とセンサ群２５１５とがバス２５１９で接続されている。本実施の形態における処理を実施するための制御プログラム（及び存在している場合にはオペレーティング・システム（ＯＳ：Operating System））は、ＲＯＭ２５０７に格納されており、プロセッサ２５０３により実行される際にはＲＯＭ２５０７からＲＡＭ２５０１に読み出される。必要に応じてプロセッサ２５０３は、センサ群（吸気圧センサ２及び新気量センサ３。場合によっては燃料噴射量測定部及びエンジン回転数測定部など。）を制御して、必要な測定値を取得する。また、処理途中のデータについては、ＲＡＭ２５０１に格納される。なお、プロセッサ２５０３は、ＲＯＭ２５０７を含む場合もあり、さらに、ＲＡＭ２５０１を含む場合もある。本技術の実施の形態では、上で述べた処理を実施するための制御プログラムは、コンピュータ読み取り可能なリムーバブル・ディスクに格納されて頒布され、ＲＯＭライタによってＲＯＭ２５０７に書き込まれる場合もある。このようなコンピュータ装置は、上で述べたプロセッサ２５０３、ＲＡＭ２５０１、ＲＯＭ２５０７などのハードウエアと制御プログラム（場合によってはＯＳも）とが有機的に協働することにより、上で述べたような各種機能を実現する。
【００７２】
但し、エンジン制御装置全体をハードウエアのみにて実装することも可能である。以上述べた本実施の形態をまとめると以下のようになる。
【００７３】
本エンジン制御方法は、排気循環器及び可変ノズルターボを有するエンジンに対する燃料噴射量の設定値、エンジン回転数の設定値、エンジンの吸気圧の測定値及び新気量の測定値を取得するステップと、燃料噴射量の設定値と燃料噴射量の設定値及びエンジン回転数の設定値に対応する吸気圧の目標値及び新気量の目標値とのいずれかに応じたエンジンの過渡応答特性を補償して所定の過渡応答特性を実現するための、可変ノズルターボのノズル開度及び排気循環器のバルブ開度に対する動的フィードフォワード量を算出する動的フィードフォワード量算出ステップと、吸気圧の目標値及び新気量の目標値と吸気圧の測定値及び新気量の測定値とから算出される、可変ノズルターボのノズル開度の制御量及び排気循環器のバルブ開度の制御量と、燃料噴射量の設定値及びエンジン回転数の設定値に対応する可変ノズルターボのノズル開度の目標値及び排気循環器のバルブ開度の目標値と、可変ノズルターボのノズル開度及び排気循環器のバルブ開度に対する動的フィードフォワード量とから、可変ノズルターボのノズル開度の指令値及び排気循環器のバルブ開度の指令値を算出する指令値算出ステップとを含む。
【００７４】
このようにエンジンが備える過渡応答特性を補償して所定の過渡応答特性を実現させることができるようになるので、例えば吸気圧や新気量の目標値が急激に変化する際にも、目標値追従性が向上して高速応答が可能となる。
【００７５】
また、上で述べた動的フィードフォワード量算出ステップが、燃料噴射量の設定値と燃料噴射量の設定値及びエンジン回転数の設定値とに対応する吸気圧の目標値及び新気量の目標値に対して、エンジンの過渡応答特性のモデルに従った、可変ノズルターボのノズル開度及び排気循環器のバルブ開度に対する第１の値を算出するステップと、燃料噴射量の設定値と燃料噴射量の設定値及びエンジン回転数の設定値とのいずれかに対応する吸気圧の目標値及び新気量の目標値に対して、上記所定の過渡応答特性のモデルに従った、可変ノズルターボのノズル開度及び排気循環器のバルブ開度に対する第２の値を算出するステップと、第１の値と第２の値との差に対して、エンジンの定常特性の影響を除去するためのモデルに従った、可変ノズルターボのノズル開度及び排気循環器のバルブ開度に対する第３の値を、動的フィードフォワード量として算出するステップとを含むようにしてもよい。
【００７６】
このような演算を実施することによって、エンジンの元々の過渡応答特性及び定常特性の影響を除去した上で、所定の過渡応答特性を実現できるようになる。
【００７７】
なお、上で述べた所定の過渡応答特性が、所定の時定数を有する一次遅れ特性を有するようにしてもよい。時定数を適切に設定することにより、安定的に高速応答が可能となる。
【００７８】
さらに、燃料噴射量の値及びエンジン回転数の値に対応して吸気圧の目標値及び新気量の目標値が登録されているテーブルから、燃料噴射量の設定値及びエンジン回転数の設定値に対応する吸気圧の目標値及び新気量の目標値を読み出すステップをさらに含むようにしても良い。このようなテーブルを設けても良いし、演算によって算出するようにしても良い。
【００７９】
また、燃料噴射量の値及びエンジン回転数の値に対応して可変ノズルターボのノズル開度の目標値及び排気循環器のバルブ開度の目標値が登録されているテーブルから、燃料噴射量の設定値及びエンジン回転数の設定値に対応する可変ノズルターボのノズル開度の目標値及び排気循環器のバルブ開度の目標値を読み出すステップをさらに含むようにしても良い。このようなテーブルを設けても良いし、演算によって算出するようにしても良い。
【００８０】
本エンジン制御装置（図１８）は、（Ａ）排気循環器及び可変ノズルターボを有するエンジンに対する燃料噴射量の設定値、エンジン回転数の設定値、エンジンの吸気圧の測定値及び新気量の測定値を取得するデータ取得部と、（Ｂ）燃料噴射量の設定値と燃料噴射量の設定値及びエンジン回転数の設定値に対応する吸気圧の目標値及び新気量の目標値とのいずれかに応じたエンジンの過渡応答特性を補償して所定の過渡応答特性を実現するための、可変ノズルターボのノズル開度及び排気循環器のバルブ開度に対する動的フィードフォワード量を算出する動的フィードフォワード量算出部と、（Ｃ）吸気圧の目標値及び新気量の目標値と吸気圧の測定値及び新気量の測定値とから算出される、可変ノズルターボのノズル開度の制御量及び排気循環器のバルブ開度の制御量と、燃料噴射量の設定値及びエンジン回転数の設定値に対応する可変ノズルターボのノズル開度の目標値及び排気循環器のバルブ開度の目標値と、可変ノズルターボのノズル開度及び排気循環器のバルブ開度に対する動的フィードフォワード量とから、可変ノズルターボのノズル開度の指令値及び排気循環器のバルブ開度の指令値を算出する指令値算出部とを有する。
【００８１】
なお、上記方法による処理をプロセッサに行わせるためのプログラムを作成することができ、当該プログラムは、例えばフレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、光磁気ディスク、半導体メモリ、ハードディスク等のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体又は記憶装置に格納される。尚、中間的な処理結果はメインメモリ等の記憶装置に一時保管される。
【００８２】
以上の実施例を含む実施形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
【００８３】
（付記１）
排気循環器及び可変ノズルターボを有するエンジンに対する燃料噴射量の設定値、エンジン回転数の設定値、前記エンジンの吸気圧の測定値及び新気量の測定値を取得するステップと、
前記燃料噴射量の設定値と前記燃料噴射量の設定値及び前記エンジン回転数の設定値に対応する前記吸気圧の目標値及び前記新気量の目標値とのいずれかに応じた前記エンジンの過渡応答特性を補償して所定の過渡応答特性を実現するための、前記可変ノズルターボのノズル開度及び前記排気循環器のバルブ開度に対する動的フィードフォワード量を算出する動的フィードフォワード量算出ステップと、
前記吸気圧の目標値及び前記新気量の目標値と前記吸気圧の測定値及び前記新気量の測定値とから算出される、前記可変ノズルターボのノズル開度の制御量及び前記排気循環器のバルブ開度の制御量と、前記燃料噴射量の設定値及び前記エンジン回転数の設定値に対応する前記可変ノズルターボのノズル開度の目標値及び前記排気循環器のバルブ開度の目標値と、前記可変ノズルターボのノズル開度及び前記排気循環器のバルブ開度に対する前記動的フィードフォワード量とから、前記可変ノズルターボのノズル開度の指令値及び前記排気循環器のバルブ開度の指令値を算出する指令値算出ステップと、
を、プロセッサに実行させるためのエンジン制御プログラム。
【００８４】
（付記２）
前記動的フィードフォワード量算出ステップが、
前記燃料噴射量の設定値と前記燃料噴射量の設定値及び前記エンジン回転数の設定値とのいずれかに対応する前記吸気圧の目標値及び前記新気量の目標値に対して、前記エンジンの過渡応答特性のモデルに従った、前記可変ノズルターボのノズル開度及び前記排気循環器のバルブ開度に対する第１の値を算出するステップと、
前記燃料噴射量の設定値と前記燃料噴射量の設定値及び前記エンジン回転数の設定値とのいずれかに対応する前記吸気圧の目標値及び前記新気量の目標値に対して、前記所定の過渡応答特性のモデルに従った、前記可変ノズルターボのノズル開度及び前記排気循環器のバルブ開度に対する第２の値を算出するステップと、
前記第１の値と前記第２の値との差に対して、前記エンジンの定常特性の影響を除去するためのモデルに従った、前記可変ノズルターボのノズル開度及び前記排気循環器のバルブ開度に対する第３の値を、前記動的フィードフォワード量として算出するステップと、
を含む付記１記載のエンジン制御プログラム。
【００８５】
（付記３）
前記所定の過渡応答特性が、所定の時定数を有する一次遅れ特性を有する
付記１又は２記載のエンジン制御プログラム。
【００８６】
（付記４）
前記燃料噴射量の値及び前記エンジン回転数の値に対応して前記吸気圧の目標値及び前記新気量の目標値が登録されているテーブルから、前記燃料噴射量の設定値及び前記エンジン回転数の設定値に対応する前記吸気圧の目標値及び前記新気量の目標値を読み出すステップ
をさらに前記プロセッサに実行させるための付記１乃至３のいずれか１つ記載のエンジン制御プログラム。
【００８７】
（付記５）
前記燃料噴射量の値及び前記エンジン回転数の値に対応して前記可変ノズルターボのノズル開度の目標値及び前記排気循環器のバルブ開度の目標値が登録されているテーブルから、前記燃料噴射量の設定値及び前記エンジン回転数の設定値に対応する前記可変ノズルターボのノズル開度の目標値及び前記排気循環器のバルブ開度の目標値を読み出すステップ
をさらに前記プロセッサに実行させるための付記１乃至４のいずれか１つ記載のエンジン制御プログラム。
【００８８】
（付記６）
排気循環器及び可変ノズルターボを有するエンジンに対する燃料噴射量の設定値、エンジン回転数の設定値、前記エンジンの吸気圧の測定値及び新気量の測定値を取得するデータ取得部と、
前記燃料噴射量の設定値と前記燃料噴射量の設定値及び前記エンジン回転数の設定値に対応する前記吸気圧の目標値及び前記新気量の目標値とのいずれかに応じた前記エンジンの過渡応答特性を補償して所定の過渡応答特性を実現するための、前記可変ノズルターボのノズル開度及び前記排気循環器のバルブ開度に対する動的フィードフォワード量を算出する動的フィードフォワード量算出部と、
前記吸気圧の目標値及び前記新気量の目標値と前記吸気圧の測定値及び前記新気量の測定値とから算出される、前記可変ノズルターボのノズル開度の制御量及び前記排気循環器のバルブ開度の制御量と、前記燃料噴射量の設定値及び前記エンジン回転数の設定値に対応する前記可変ノズルターボのノズル開度の目標値及び前記排気循環器のバルブ開度の目標値と、前記可変ノズルターボのノズル開度及び前記排気循環器のバルブ開度に対する前記動的フィードフォワード量とから、前記可変ノズルターボのノズル開度の指令値及び前記排気循環器のバルブ開度の指令値を算出する指令値算出部と、
を有するエンジン制御装置。
【００８９】
（付記７）
排気循環器及び可変ノズルターボを有するエンジンに対する燃料噴射量の設定値、エンジン回転数の設定値、前記エンジンの吸気圧の測定値及び新気量の測定値を取得するステップと、
前記燃料噴射量の設定値と前記燃料噴射量の設定値及び前記エンジン回転数の設定値に対応する前記吸気圧の目標値及び前記新気量の目標値とのいずれかに応じた前記エンジンの過渡応答特性を補償して所定の過渡応答特性を実現するための、前記可変ノズルターボのノズル開度及び前記排気循環器のバルブ開度に対する動的フィードフォワード量を算出する動的フィードフォワード量算出ステップと、
前記吸気圧の目標値及び前記新気量の目標値と前記吸気圧の測定値及び前記新気量の測定値とから算出される、前記可変ノズルターボのノズル開度の制御量及び前記排気循環器のバルブ開度の制御量と、前記燃料噴射量の設定値及び前記エンジン回転数の設定値に対応する前記可変ノズルターボのノズル開度の目標値及び前記排気循環器のバルブ開度の目標値と、前記可変ノズルターボのノズル開度及び前記排気循環器のバルブ開度に対する前記動的フィードフォワード量とから、前記可変ノズルターボのノズル開度の指令値及び前記排気循環器のバルブ開度の指令値を算出する指令値算出ステップと、
を含むエンジン制御方法。
【符号の説明】
【００９０】
１０１  燃料噴射量取得部    １０２  エンジン回転数取得部
１０３  センサ値取得部    １０４  目標値テーブル
１０５  目標値生成部    １０６，２０６  動的フィードフォワード量生成部
１０７  フィードバック量生成部    １０８  指令値生成部
１  エンジン    ２  吸気圧センサ    ３  新気量センサ
【図１】
2011074793.tif 000008
【図２】
2011074793.tif 000009
【図３】
2011074793.tif 000010
【図４】
2011074793.tif 000011
【図５】
2011074793.tif 000012
【図６】
2011074793.tif 000013
【図７】
2011074793.tif 000014
【図８】
2011074793.tif 000015
【図９】
2011074793.tif 000016
【図１０】
2011074793.tif 000017
【図１１】
2011074793.tif 000018
【図１２】
2011074793.tif 000019
【図１３】
2011074793.tif 000020
【図１４】
2011074793.tif 000021
【図１５】
2011074793.tif 000022
【図１６】
2011074793.tif 000023
【図１７】
2011074793.tif 000024
【図１８】
2011074793.tif 000025