(57)【要約】      （修正有）【課題】積分項を含むフィードバック制御アルゴリズムを用いた場合において、経年変化などの影響や動作状態の急変の影響を抑制しながら、応答遅れ特性を備えた制御対象を制御でき、制御精度を向上させることができる制御装置を提供する。【解決手段】過給機5を制御する制御装置は、ECUを備える。ECUは、1次遅れの式を用いて、基準FB目標圧を算出し、これに所定の許容幅値を加算した値に基づき、許容上限値を算出し、実過給圧が許容上限値を超えないように、FB目標圧を算出し（S4）、実過給圧がFB目標圧になるように、PI制御アルゴリズムを用いて、フィードバック補正項DPBfbを算出し(S5)、ドライバ要求過給圧PBdsrdとフィードバック補正項DPBfbを用いて、実過給圧PBactを制御する。【選択図】図３
2015187401.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関及び当該内燃機関の付属装置を含む、応答遅れ特性を備えた制御対象を制御する制御装置であって、
前記制御対象の制御量を検出する制御量検出手段と、
前記応答遅れ特性を反映させた所定の制御アルゴリズムを用いて、フィードバック制御用の目標値であるフィードバック目標値の基準となる基準目標値を算出する基準目標値算出手段と、
当該算出された基準目標値に所定の許容値を加算することにより、許容上限値を算出する許容上限値算出手段と、
前記検出された制御量が前記許容上限値を超えないように、前記フィードバック目標値を算出するフィードバック目標値算出手段と、
前記検出された制御量が前記算出されたフィードバック目標値になるように、積分項を含む所定のフィードバック制御アルゴリズムを用いて、前記制御対象を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする制御装置。
【請求項２】
前記フィードバック目標値算出手段は、前記内燃機関が減速状態にあるときに、前記フィードバック目標値を前記制御量に漸近するように算出することを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記制御対象は、過給機であり、
前記制御量は、当該過給機の過給圧であることを特徴とする請求項１又は２に記載の制御装置。
【請求項４】
前記制御対象は、ＥＧＲ装置であり、
前記制御量は、当該ＥＧＲ装置のＥＧＲ量であることを特徴とする請求項１又は２に記載の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関及び当該内燃機関の付属装置を含む、応答遅れ特性を備えた制御対象を制御する制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、制御装置として、特許文献１に記載されたものが知られている。この制御装置は、制御対象としての可変ノズル式ターボチャージャを制御することで、過給圧を制御するものである。この制御装置では、内燃機関の運転状態に応じて、目標過給圧epimtrgを算出し、積分項を含むフィードバック制御アルゴリズムを用いて、実過給圧epimが目標過給圧epimtrgになるようにフィードバック制御される。
【０００３】
このフィードバック制御アルゴリズムでは、実過給圧epimと目標過給圧epimtrgとの偏差である過給圧偏差epimdltを算出し、これとＰＩＤ制御手法に基づき、比例項epvnpmpと積分項epvnpmiと微分項epvnpmdとの総和として、フィードバック制御項epvnpmfbが算出される。さらに、このフィードバック制御項epvnpmfbと過給圧の基本値epbnbseとの和epbnbse＋epvnpmfbを所定の最小制限値epvnpminと比較し、両者の大きい方の値を、所定の最大制限値epvnpmaxと比較するとともに、両者の大きい方の値を最終開度epvnfinに設定する。そして、この最終開度epvnfinに応じて、ＤＣモータへの供給電流を制御することで、実過給圧epimが目標過給圧epimtrgになるようにフィードバック制御される。
【０００４】
また、積分項epvnpmiの算出において、過渡運転状態で所定の更新禁止条件が成立したときには、積分項epvnpmiの更新が禁止され、積分項epvnpmiがその前回値に維持される。これは、可変ノズル式ターボチャージャの場合、その応答遅れに起因して、実過給圧epimが目標過給圧epimtrgに対してオーバーシュートしやすい特性を有しており、この問題は過渡運転状態のときにより顕著になるので、それを回避するためである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１７１８９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記従来の制御装置によれば、所定の更新禁止条件が成立したときに、積分項epvnpmiの更新が禁止されるものの、実過給圧epimが目標過給圧epimtrgを下回っている状態で、所定の更新条件が不成立と判定された場合、その判定タイミングから積分項の更新が開始されることになる。その場合、積分項の更新開始以降、積分項が増大してしまうことで、結果的に、実過給圧epimが目標過給圧epimtrgに対してオーバーシュートしてしまう可能性がある。
【０００７】
これを回避するために、積分項の更新禁止期間を長く設定した場合、積分項の更新開始以降において、実過給圧epimが目標過給圧epimtrgに到達しなかったり、これとは逆に、実過給圧epimを目標過給圧epimtrgに急激に近づけようとすることで、過大なオーバーシュートを発生したりするおそれがある。以上の問題は、可変ノズル式ターボチャージャにおいて、固体間の特性ばらつきや経年変化などが発生している場合には、より顕著になってしまうとともに、運転者による内燃機関への要求出力が急減／急増を繰り返すような条件下でも、より顕著になってしまう。
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、積分項を含むフィードバック制御アルゴリズムを用いた場合において、経年変化などの影響や動作状態の急変の影響を抑制しながら、応答遅れ特性を備えた制御対象を制御でき、制御精度を向上させることができる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】
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、内燃機関３及び内燃機関３の付属装置を含む、応答遅れ特性を備えた制御対象（過給機５、ＥＧＲ装置８）を制御する制御装置１，１Ａであって、制御対象の制御量を検出する制御量検出手段（ＥＣＵ２、過給圧センサ２２、ＥＧＲ量センサ、ステップ１）と、応答遅れ特性を反映させた所定の制御アルゴリズム［式（２）］を用いて、フィードバック制御用の目標値であるフィードバック目標値（ＦＢ目標圧ＰＢｃｍｄ、ＦＢ目標量ＥＧＲｃｍｄ）の基準となる基準目標値（基準ＦＢ目標圧ＰＢｃｍｄ＿ｂｓ、基準ＦＢ量ＥＧＲｃｍｄ＿ｂｓ）を算出する基準目標値算出手段（ＥＣＵ２、ステップ２３，２４）と、算出された基準目標値に所定の許容幅値ＤＰＢ＿ＡＣＰ，ＤＥＧＲ＿ＡＣＰを加算することにより、許容上限値ＰＢｌｍｔ＿ａｃｐ，ＥＧＲｌｍｔ＿ａｃｐを算出する許容上限値算出手段（ＥＣＵ２、ステップ２５，２６）と、検出された制御量（実過給圧ＰＢａｃｔ、ＥＧＲ量ＥＧＲｅｓｔ）が許容上限値ＰＢｌｍｔ＿ａｃｐ，ＥＧＲｌｍｔ＿ａｃｐを超えないように、フィードバック目標値（ＦＢ目標圧ＰＢｃｍｄ、ＦＢ目標量ＥＧＲｃｍｄ）を算出するフィードバック目標値算出手段（ＥＣＵ２、ステップ２７〜３０）と、検出された制御量が算出されたフィードバック目標値になるように、積分項を含む所定のフィードバック制御アルゴリズム［式（１０），（１１）］を用いて、制御対象を制御する制御手段（ＥＣＵ２、ステップ５〜８）と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
この制御装置によれば、応答遅れ特性を反映させた制御アルゴリズムを用いて、フィードバック制御用の目標値であるフィードバック目標値の基準となる基準目標値が算出されるので、この基準目標値を、制御対象における応答遅れ特性を反映した値として算出することができる。また、そのように算出された基準目標値に所定の許容幅値を加算することにより、許容上限値が算出され、検出された制御量が許容上限値を超えないように、フィードバック目標値が算出される。さらに、検出された制御量が算出されたフィードバック目標値になるように、積分項を含む所定のフィードバック制御アルゴリズムを用いて、制御対象が制御されるので、この所定の許容幅値を適切に設定することによって、フィードバック制御の実行中、積分項が増大するような条件下においても、制御量がフィードバック目標値から離間するのを抑制しながら、制御量をフィードバック目標値に精度よく追従させることができ、その制御精度を向上させることができる。さらに、同じ理由により、制御対象において固体間の特性ばらつきや経年変化が発生している場合や、運転者による内燃機関への要求出力が急減／急増を繰り返すことなどに起因して、制御対象の動作状態が急変を繰り返すような条件下でも、その影響を抑制しながら、制御量をフィードバック目標値に精度よく追従させることができる。以上により、高い制御精度を実現することができ、高い商品性を確保することができる（なお、本明細書における「制御量の検出」における「検出」は、センサなどによって制御量を直接検出することに限らず、制御量を他のパラメータに基づいて算出／推定することを含む）。
【００１１】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の制御対象（過給機５、ＥＧＲ装置８）の制御装置１，１Ａにおいて、フィードバック目標値算出手段は、内燃機関３が減速状態にあるときに、フィードバック目標値（ＦＢ目標圧ＰＢｃｍｄ、ＦＢ目標量ＥＧＲｃｍｄ）を制御量（実過給圧ＰＢａｃｔ、ＥＧＲ量ＥＧＲｅｓｔ）に漸近するように算出する（ステップ２８〜３０）ことを特徴とする。
【００１２】
この制御装置によれば、内燃機関が減速状態にあるときに、フィードバック目標値が制御量に漸近するように算出されるので、制御量が内燃機関の減速中にフィードバック目標値から大きく離間しやすい特性を有している場合でも、内燃機関の減速中における積分項の増大を回避することができる。それにより、内燃機関が減速状態から加速状態に移行したときのフィードバック制御において、高い安定性及び応答性を確保することができる。
【００１３】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載の制御装置１において、制御対象は、過給機５であり、制御量は、過給機５の過給圧（実過給圧ＰＢａｃｔ）であることを特徴とする。
【００１４】
一般に、過給機の過給圧をフィードバック目標値になるようにフィードバック制御した場合、応答遅れを生じやすく、それに起因して、過渡運転状態のときに、過給圧がフィードバック目標値に対して大きく離間しやすくなるとともに、過給機において固体間の特性ばらつきや経年変化が発生している場合や、運転者による内燃機関への要求出力が急減／急増を繰り返すような条件下では、その離間度合いがより増大する可能性がある。これに対して、この制御装置によれば、過給圧をフィードバック目標値になるようにフィードバック制御する際、前述したように、フィードバック目標値が、過給圧が許容上限値を超えないように算出されるので、上記のような条件下でも、過給圧がフィードバック目標値から離間するのを抑制しながら、過給圧をフィードバック目標値に迅速に収束させることができ、過給圧の制御精度を向上させることができる
【００１５】
請求項４に係る発明は、請求項１又は２に記載の制御装置１Ａにおいて、制御対象は、ＥＧＲ装置８であり、制御量は、ＥＧＲ装置８のＥＧＲ量ＥＧＲｅｓｔであることを特徴とする。
【００１６】
一般に、ＥＧＲ装置のＥＧＲ量をフィードバック目標値になるようにフィードバック制御した場合、ＥＧＲ量がフィードバック目標値に対して応答遅れを生じやすく、それに起因して、過渡運転状態のときにＥＧＲ量がフィードバック目標値に対して大きく離間しやすくなるとともに、ＥＧＲ装置において固体間の特性ばらつきや経年変化が発生している場合や、運転者による内燃機関への要求出力が急減／急増を繰り返すような条件下では、その離間度合いがより増大する可能性がある。これに対して、この制御装置によれば、ＥＧＲ量をフィードバック目標値にフィードバック制御する際、前述したように、フィードバック目標値が、ＥＧＲ量が許容上限値を超えないように算出されるので、上記のような条件下でも、ＥＧＲ量がフィードバック目標値から離間するのを抑制しながら、ＥＧＲ量をフィードバック目標値に迅速に収束させることができ、ＥＧＲ量の制御精度を向上させることができる
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る制御装置及びこれを適用した過給機を備える内燃機関の構成を模式的に示す図である。
【図２】制御装置の電気的な構成を示すブロック図である。
【図３】過給制御処理を示すフローチャートである。
【図４】ドライバ要求過給圧ＰＢｄｓｒｄの算出に用いるマップの一例を示す図である。
【図５】ＦＢ目標圧算出処理を示すフローチャートである。
【図６】むだ時間ｄｂの算出に用いるマップの一例を示す図である。
【図７】遅れ係数ＫＢの算出に用いるマップの一例を示す図である。
【図８】減速時重み係数Ｋｍの算出に用いるマップの一例を示す図である。
【図９】目標ベーン開度ＶＧＴｃｍｄの算出に用いるマップの一例を示す図である。
【図１０】第１実施形態の過給制御処理のシミュレーション結果を示すタイミングチャートである。
【図１１】比較のために、ＦＢ目標圧ＰＢｃｍｄの算出式として、式（７）の左辺の「ＦＢ目標圧の第１暫定値ＰＢｃｍｄ＿ｔｍｐ１」を「ＦＢ目標圧ＰＢｃｍｄ」に置き換えた式を用いたときの過給制御処理のシミュレーション結果を示すタイミングチャートである。
【図１２】車両の加速開始以降において、ＰＢａｃｔ＜ＰＢｃｍｄ＿ｂｓが成立しているときの過給制御処理のシミュレーション結果を示すタイミングチャートである。
【図１３】車両の加速開始以降において、ＰＢｃｍｄ＿ｂｓ＜ＰＢａｃｔ＜ＰＢｌｍｔ＿ａｃｐが成立しているときの過給制御処理のシミュレーション結果を示すタイミングチャートである。
【図１４】車両の加速開始以降において、ＰＢｌｍｔ＿ａｃｐ＜ＰＢａｃｔが一時的に成立したときの過給制御処理のシミュレーション結果を示すタイミングチャートである。
【図１５】第２実施形態に係る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】
【００１８】
以下、図面を参照しながら、本発明の第１実施形態に係る制御装置について説明する。図１に示すように、内燃機関（以下「エンジン」という）３には、制御対象としての過給機５が設けられており、本実施形態の制御装置１は、この過給機５を制御することで、制御量としての過給圧を制御するものである。制御装置１は、図２に示すように、ＥＣＵ２を備えており、このＥＣＵ２によって、後述するように、過給制御処理などが実行される。
【００１９】
エンジン３は、４気筒ディーゼルエンジンタイプのものであり、図示しない車両に動力源として搭載されている。このエンジン３には、燃料噴射弁３ａが気筒ごとに設けられており（図２に１つのみ図示）、この燃料噴射弁３ａはＥＣＵ２に電気的に接続されている。ＥＣＵ２は、燃料噴射弁３ａの開閉タイミングを制御することによって、燃料噴射弁３ａによる燃料噴射量および噴射時期を制御する。
【００２０】
また、エンジン３の吸気通路４の途中には、前述した過給機５及びインタークーラ６が設けられている。この過給機５は、可変容量式ターボチャージャで構成されており、吸気通路４のインタークーラ６よりも上流側に設けられたコンプレッサブレード５ａと、排気通路７の途中に設けられ、コンプレッサブレード５ａと一体に回転するタービンブレード５ｂと、複数の可変ベーン５ｃ（２つのみ図示）と、可変ベーン５ｃを駆動するベーンアクチュエータ５ｄなどを備えている。
【００２１】
この過給機５では、排気通路７内の排ガスによってタービンブレード５ｂが回転駆動されると、これと一体のコンプレッサブレード５ａも同時に回転することにより、吸気通路４内の空気が加圧される。すなわち、過給動作が実行される。
【００２２】
また、可変ベーン５ｃは、過給機５が発生する過給圧を変化させるためのものであり、ＥＣＵ２に接続されたベーンアクチュエータ５ｄに機械的に連結されている。ＥＣＵ２は、ベーンアクチュエータ５ｄを介して可変ベーン５ｃの開度を変化させ、タービンブレード５ｂの回転速度すなわちコンプレッサブレード５ａの回転速度を変化させることによって、過給圧を制御する。
【００２３】
さらに、インタークーラ６は、水冷式のものであり、その内部を吸気が通過する際、過給機５での過給動作によって温度が上昇した吸気を冷却する。
【００２４】
一方、エンジン３の排気通路７には、上流側から順に、前述したタービンブレード５ｂ及び触媒装置９が設けられている。この触媒装置９は、排気通路７内を流れる排ガスを浄化するものであり、ＤＯＣ（Diesel Oxidation Catalyst）とＣＳＦ（Catalyzed Soot Filter）とを組み合わせて構成されている。
【００２５】
また、エンジン３には、ＥＧＲ装置８が設けられている。このＥＧＲ装置８は、排気通路７内の排ガスの一部を吸気通路４側に還流させるものであり、吸気通路４及び排気通路７の間に接続されたＥＧＲ通路８ａと、ＥＧＲ通路８ａ内を流れる還流ガスを冷却するＥＧＲクーラ８ｂと、このＥＧＲ通路８ａを開閉するＥＧＲ制御弁８ｃなどで構成されている。ＥＧＲ通路８ａの一端は、排気通路７の触媒装置９よりも下流側の部位に開口し、他端は、吸気通路４のコンプレッサブレード５ａよりも上流側の部位に開口している。
【００２６】
ＥＧＲ制御弁８ｃは、その開度が全開状態と全閉状態との間でリニアに変化するリニア電磁弁で構成され、ＥＣＵ２に電気的に接続されている。ＥＣＵ２は、ＥＧＲ制御弁８ｃの開度を変化させることにより、還流ガス量（以下「ＥＧＲ量」という）を制御する。
【００２７】
一方、図２に示すように、ＥＣＵ２には、クランク角センサ２０、エアフローセンサ２１、過給圧センサ２２、大気圧センサ２３及びアクセル開度センサ２４が電気的に接続されている。
【００２８】
このクランク角センサ２０は、マグネットロータ及びＭＲＥピックアップで構成されており、図示しないクランクシャフトの回転に伴い、パルス信号であるＣＲＫ信号をＥＣＵ２に出力する。このＣＲＫ信号は、所定クランク角（例えば２゜）毎に１パルスが出力され、ＥＣＵ２は、このＣＲＫ信号に基づき、エンジン３の回転数（以下「エンジン回転数」という）ＮＥを算出する。
【００２９】
また、エアフローセンサ２１は、熱線式エアフローメータで構成されており、吸気通路４内を流れる空気の流量（以下「吸気流量」という）を検出して、それを表す検出信号をＥＣＵ２に出力する。ＥＣＵ２は、このエアフローセンサ２１の検出信号に基づき、吸気流量Ｇａｉｒを算出する。
【００３０】
さらに、過給圧センサ２２は、吸気通路４のインタークーラ６よりも下流側に設けられており、過給機５によって昇圧された吸気通路４内の実際の圧力（以下「実過給圧」という）ＰＢａｃｔを検出して、それを表す検出信号をＥＣＵ２に出力する。
【００３１】
一方、大気圧センサ２３は、半導体圧力センサで構成されており、大気圧ＰＡを検出して、それを表す検出信号をＥＣＵ２に出力する。
【００３２】
また、アクセル開度センサ２４は、車両の図示しないアクセルペダルの踏み込み量（以下「アクセル開度」という）ＡＰを検出して、それを表す検出信号をＥＣＵ２に出力する。
【００３３】
さらに、ＥＣＵ２は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ及びＩ／Ｏインターフェース（いずれも図示せず）などからなるマイクロコンピュータで構成されており、前述した各種のセンサ２０〜２４の検出信号などに応じて、以下に述べるように、過給制御処理などの各種の制御処理を実行する。
【００３４】
なお、本実施形態では、ＥＣＵ２が、制御量検出手段、基準目標値算出手段、許容上限値算出手段、フィードバック目標値算出手段及び制御手段に相当する。
【００３５】
次に、図３を参照しながら、過給制御処理について説明する。この過給制御処理は、ベーンアクチュエータ５ｄを駆動することによって、実過給圧ＰＢａｃｔを制御するものであり、ＥＣＵ２によって所定の制御周期ΔＴ（例えば１０ｍｓｅｃ）で実行される。
【００３６】
まず、ステップ１（図では「Ｓ１」と略す。以下同じ）で、過給圧センサ２２の検出信号に基づき、実過給圧ＰＢａｃｔを算出する。
【００３７】
次いで、ステップ２に進み、ドライバ要求過給圧ＰＢｄｓｒｄを算出する。このドライバ要求過給圧ＰＢｄｓｒｄは、運転者によって要求されている過給圧であり、具体的には、要求トルクＴＲＱ及びエンジン回転数ＮＥに応じて、図４に示すマップを検索することによって算出される。
【００３８】
同図において、ＰＢ１は所定過給圧であり、ＮＥ１〜３は、ＮＥ１＜ＮＥ２＜ＮＥ３が成立するように設定されるエンジン回転数ＮＥの所定値である。また、要求トルクＴＲＱは、運転者によって要求されているエンジントルクであり、図示しない燃料制御処理において、エンジン回転数ＮＥ及びアクセル開度ＡＰに応じて算出される。なお、このマップにおいて、負値の要求トルクＴＲＱは、アクセルペダルが踏まれていない、減速フューエルカット運転中でのエンジンブレーキ状態におけるエンジントルクに相当する。
【００３９】
次に、ステップ３で、下式（１）により、排気エネルギＨｅｘを算出する。この排気エネルギＨｅｘは、排ガスから過給機５のタービンブレード５ｂに付与されるエネルギに相当する。
【数１】
2015187401.tif 000003
【００４０】
この式（１）のＧｆｕｅｌは、燃料噴射弁３ａから噴射される燃料量であり、図示しない燃料制御処理において算出される。また、αは、エンジン３の運転状態に応じて設定される補正係数である。さらに、上式（１）における記号（ｋ）付きの各離散データは、前述した所定周期ΔＴに同期して算出（又はサンプリング）されたデータであることを示しており、記号ｋ（ｋは正の整数）は各離散データの算出（又はサンプリング）サイクルの順番を表している。
【００４１】
例えば、記号ｋは今回の算出タイミングで算出された今回値であることを、記号ｋ−１は前回の算出タイミングで算出された前回値であることをそれぞれ示している。この点は、以下の離散データにおいても同様である。また、以下の説明では、各離散データにおける記号（ｋ）を適宜省略する。
【００４２】
ステップ３に続くステップ４で、ＦＢ目標圧算出処理を実行する。この処理は、実過給圧ＰＢａｃｔをフィードバック制御するときの目標となるフィードバック目標圧（以下「ＦＢ目標圧」という）ＰＢｃｍｄを算出するものであり、具体的には、図５に示す手法によって、ＦＢ目標圧ＰＢｃｍｄが算出される。まず、ステップ２０で、排気エネルギＨｅｘに応じて、図６に示すマップを検索することにより、むだ時間ｄｂを算出する。
【００４３】
このむだ時間ｄｂは、ドライバ要求過給圧ＰＢｄｓｒｄが実過給圧ＰＢａｃｔに反映されるのに要する時間に相当するものであり、後述する基準ＦＢ目標圧の暫定値ＰＢｃｍｄ＿ｂｓ＿ｔｍｐの算出などで用いられる。このマップでは、むだ時間ｄｂは、排気エネルギＨｅｘが所定値Ｈｅｘ１以上の領域では所定値ｄｂ１に設定されているとともに、Ｈｅｘ＜Ｈｅｘ１の領域では、排気エネルギＨｅｘが小さいほど、より大きい値に設定されている。これは、排気エネルギＨｅｘが小さいほど、過給機５の応答性が低下し、むだ時間がより大きくなることによる。
【００４４】
次いで、ステップ２１に進み、排気エネルギＨｅｘに応じて、図７に示すマップを検索することにより、遅れ係数ＫＢを算出する。
【００４５】
同図に示すように、この遅れ係数ＫＢは、後述する基準ＦＢ目標圧の暫定値ＰＢｃｍｄ＿ｂｓ＿ｔｍｐの算出などで用いられるものであり、排気エネルギＨｅｘが所定値Ｈｅｘ２以上の領域では一定値ＫＢ１（＜１）に設定されているとともに、Ｈｅｘ＜Ｈｅｘ２の領域では、排気エネルギＨｅｘが小さいほど、より小さい値に設定されている。この理由については後述する。
【００４６】
次に、ステップ２２で、要求トルクＴＲＱに応じて、図８に示すマップを検索することにより、減速時重み係数Ｋｍを算出する。
【００４７】
この減速時重み係数Ｋｍは、後述する基準ＦＢ目標圧ＰＢｃｍｄ＿ｂｓの算出などで用いるものであり、同図に示すように、ＴＲＱ≧０の領域では値１に設定されているとともに、ＴＲＱ＜０の領域では、要求トルクＴＲＱが小さいほど、より小さい値に設定されている。この理由については後述する。
【００４８】
ステップ２２に続くステップ２３で、下式（２）に示す１次遅れ演算によって、基準ＦＢ目標圧の暫定値ＰＢｃｍｄ＿ｂｓ＿ｔｍｐを算出する。
【数２】
2015187401.tif 000004
【００４９】
ここで、基準ＦＢ目標圧の暫定値ＰＢｃｍｄ＿ｂｓ＿ｔｍｐを上式（２）で算出した理由は、フィードフォワード制御項としてのドライバ要求過給圧ＰＢｄｓｒｄを用いて、過給機５を制御した場合、実過給圧ＰＢａｃｔが、むだ時間ｄｂ前のドライバ要求過給圧ＰＢｄｓｒｄに対して１次遅れ特性を示すので、それを反映させるためである。すなわち、基準ＦＢ目標圧の暫定値ＰＢｃｍｄ＿ｂｓ＿ｔｍｐは、ドライバ要求過給圧ＰＢｄｓｒｄに対する実過給圧ＰＢａｃｔの応答遅れ特性を反映した値として算出される。
【００５０】
また、式（２）を参照すると明らかなように、基準ＦＢ目標圧の暫定値ＰＢｃｍｄ＿ｂｓ＿ｔｍｐの算出結果に反映される度合いは、遅れ係数ＫＢが小さいほど、基準ＦＢ目標圧の前回値ＰＢｃｍｄ＿ｂｓ（ｋ−１）の方が、むだ時間ｄｂ前のドライバ要求過給圧ＰＢｄｓｒｄ（ｋ−（ｄｂ（ｋ））よりも大きいことになる。このように、排気エネルギＨｅｘが小さく、過給機５の応答性が低下している条件下において、基準ＦＢ目標圧の前回値ＰＢｃｍｄ＿ｂｓ（ｋ−１）の方を、基準ＦＢ目標圧の暫定値ＰＢｃｍｄ＿ｂｓ＿ｔｍｐの算出結果により反映させるために、遅れ係数ＫＢは前述した図７のように設定されている。
【００５１】
次いで、ステップ２４に進み、下式（３）に示す加重平均演算によって、基準ＦＢ目標圧ＰＢｃｍｄ＿ｂｓを算出する。
【数３】
2015187401.tif 000005
【００５２】
上式（３）を参照すると明らかなように、基準ＦＢ目標圧ＰＢｃｍｄ＿ｂｓの算出結果に反映される度合いは、減速時重み係数Ｋｍが小さいほど、実過給圧ＰＢａｃｔの方が基準ＦＢ目標圧の暫定値ＰＢｃｍｄ＿ｂｓ＿ｔｍｐよりも大きいことになる。すなわち、基準ＦＢ目標圧の暫定値ＰＢｃｍｄ＿ｂｓ＿ｔｍｐが実過給圧ＰＢａｃｔに近づくことになる。このように、要求トルクＴＲＱが負値領域にあって、減速フューエルカット運転中のときに、基準ＦＢ目標圧ＰＢｃｍｄ＿ｂｓを実過給圧ＰＢａｃｔに漸近させるために、減速時重み係数Ｋｍは前述した図８のように設定されている。
【００５３】
次に、ステップ２５で、下式（４）により、許容上限値の暫定値ＰＢｌｍｔ＿ａｃｐ＿ｔｍｐを算出する。
【数４】
2015187401.tif 000006
この式（４）のＤＰＢ＿ＡＣＰは、所定の許容幅値であり、正の一定値に設定されている。
【００５４】
ステップ２５に続くステップ２６で、下式（５）により、許容上限値ＰＢｌｍｔ＿ａｃｐを算出する。
【数５】
2015187401.tif 000007
【００５５】
この式（５）のＭＩＮ（）は、括弧内の２値のうちの最小値を選択する最小値選択関数である。この式（５）を参照すると明らかなように、許容上限値ＰＢｌｍｔ＿ａｃｐは、許容上限値の暫定値ＰＢｌｍｔ＿ａｃｐ＿ｔｍｐとドライバ要求過給圧ＰＢｄｓｒｄのうちの小さい方の値として算出されるので、ドライバ要求過給圧ＰＢｄｓｒｄを超えないように、ドライバ要求過給圧ＰＢｄｓｒｄを上限値とする上限リミット処理を施された値として算出されることになる。
【００５６】
次いで、ステップ２７に進み、下式（６）により、許容下限値ＰＢｌｍｔ＿ｌｏｗを算出する。
【数６】
2015187401.tif 000008
この式（６）を参照すると明らかなように、許容下限値ＰＢｌｍｔ＿ｌｏｗは、許容上限値ＰＢｌｍｔ＿ａｃｐと実過給圧ＰＢａｃｔの小さい方の値として算出される。
【００５７】
次に、ステップ２８で、下式（７）に示す１次遅れ演算によって、ＦＢ目標圧の第１暫定値ＰＢｃｍｄ＿ｔｍｐ１を算出する。
【数７】
2015187401.tif 000009
【００５８】
この式（７）を参照すると明らかなように、ＦＢ目標圧の第１暫定値ＰＢｃｍｄ＿ｔｍｐ１の算出結果に反映される度合いは、遅れ係数ＫＢが小さいほど、ＦＢ目標圧の前回値ＰＢｃｍｄ（ｋ−１）の方が、むだ時間ｄｂ前のドライバ要求過給圧ＰＢｄｓｒｄ（ｋ−（ｄｂ（ｋ））よりも大きいことになる。すなわち、排気エネルギＨｅｘが小さく、過給機５の応答性が低下している条件下においては、ＦＢ目標圧の前回値ＰＢｃｍｄ（ｋ−１）の方が、ＦＢ目標圧の第１暫定値ＰＢｃｍｄ＿ｔｍｐ１の算出結果により反映されることになる。
【００５９】
ステップ２８に続くステップ２９で、下式（８）に示す加重平均演算によって、ＦＢ目標圧の第２暫定値ＰＢｃｍｄ＿ｔｍｐ２を算出する。
【数８】
2015187401.tif 000010
【００６０】
上式（８）を参照すると明らかなように、ＦＢ目標圧の第２暫定値ＰＢｃｍｄ＿ｔｍｐ２の算出結果に反映される度合いは、減速時重み係数Ｋｍが小さいほど、実過給圧ＰＢａｃｔの方がＦＢ目標圧の第１暫定値ＰＢｃｍｄ＿ｔｍｐ１よりも大きいことになる。その結果、要求トルクＴＲＱが負値領域にあって、減速フューエルカット運転中のときに、ＦＢ目標圧の第２暫定値ＰＢｃｍｄ＿ｔｍｐ２が実過給圧ＰＢａｃｔに漸近することになる。
【００６１】
次いで、ステップ３０に進み、下式（９）により、ＦＢ目標圧ＰＢｃｍｄを算出した後、本処理を終了する。
【数９】
2015187401.tif 000011
【００６２】
この式（９）のＭＡＸ（）は、括弧内の２値のうちの最大値を選択する最大値選択関数である。この式（９）を参照すると明らかなように、ＦＢ目標圧ＰＢｃｍｄは、ＦＢ目標圧の第２暫定値ＰＢｃｍｄ＿ｔｍｐ２と許容下限値ＰＢｌｍｔ＿ｌｏｗのうちの大きい方の値として算出されるので、ＦＢ目標圧の第２暫定値ＰＢｃｍｄ＿ｔｍｐ２に対して、許容下限値ＰＢｌｍｔ＿ｌｏｗを下限値とする下限リミット処理を施した値として算出されることになる。
【００６３】
図３に戻り、ステップ４で、以上のようにＦＢ目標圧算出処理を実行した後、ステップ５に進み、下式（１０），（１１）に示すＰＩ制御アルゴリズムより、フィードバック補正項ＤＰＢｆｂを算出する。
【数１０】
2015187401.tif 000012
【数１１】
2015187401.tif 000013
【００６４】
上式（１０）のＥ＿ＰＢは、過給圧偏差であり、上式（１１）のＫＰ，ＫＩは所定の比例項ゲイン及び積分項ゲインである。
【００６５】
次いで、ステップ６に進み、下式（１２）により、要求過給圧ＰＢｒｑｒを算出する。
【数１２】
2015187401.tif 000014
【００６６】
次に、ステップ７で、下式（１３）により、要求圧力比ＲＰＢｒｇｒを算出する。
【数１３】
2015187401.tif 000015
【００６７】
ステップ７に続くステップ８で、排気エネルギＨｅｘ及び要求圧力比ＲＰＢｒｇｒに応じて、図９に示すマップを検索することにより、目標ベーン開度ＶＧＴｃｍｄを算出した後、本処理を終了する。この目標ベーン開度ＶＧＴｃｍｄは、可変ベーン５ｃの開度の目標となる値である。同図において、ＲＰＢ１〜４は、ＲＰＢ１＜ＲＰＢ２＜ＲＰＢ３＜ＲＰＢ４が成立するように設定される要求圧力比ＲＰＢｒｇｒの所定値である。
【００６８】
このマップでは、目標ベーン開度ＶＧＴｃｍｄは、排気エネルギＨｅｘが大きい領域では、排気エネルギＨｅｘが大きいほど、より小さい値に設定されている。これは、排気エネルギＨｅｘが大きい領域では、排気エネルギＨｅｘが、過給機５のコンプレッサブレード５ａにおいてＦＢ目標圧ＰＢｃｍｄまで吸気圧を圧縮するのに必要なエネルギよりも十分に大きい状態になるので、過給圧ＰＢをＦＢ目標圧ＰＢｃｍｄに維持すべく、余分なエネルギを排ガスのエネルギとしてタービンブレード５ｂの下流側に逃すためである。また、目標ベーン開度ＶＧＴｃｍｄは、要求圧力比ＲＰＢｒｇｒが大きいほど、より大きな過給圧を得るために、より大きい値に設定されている。
【００６９】
以上のように、目標ベーン開度ＶＧＴｃｍｄが算出された場合、これに対応する制御入力信号がベーンアクチュエータ５ｄに供給される。それにより、実過給圧ＰＢａｃｔがＦＢ目標圧ＰＢｃｍｄに追従するようにフィードバック制御されるとともに、実過給圧ＰＢａｃｔが要求過給圧ＰＢｒｑｒになるように制御される。
【００７０】
次に、以上のように構成された本実施形態の制御装置１による過給制御処理のシミュレーション結果（以下「制御結果」という）について説明する。図１０は、運転者によって車両の加減速が繰り返され、要求トルクＴＲＱ（又はアクセル開度ＡＰ）が台形波状に周期的に変化するの伴って、要求過給圧ＰＢｒｑｒが台形波状に変化したときの、本実施形態の制御装置１による制御結果を表している。また、図１１は、比較のために、ＦＢ目標圧ＰＢｃｍｄの算出アルゴリズムとして、本実施形態の式（２）〜（９）に代えて、前述した式（７）の左辺の「ＦＢ目標圧の第１暫定値ＰＢｃｍｄ＿ｔｍｐ１」を「ＦＢ目標圧ＰＢｃｍｄ」に置き換えた式を用いた場合の制御結果（以下「比較制御結果」という）を表している。
【００７１】
まず、図１１の比較制御結果の場合、車両の減速開始以降、実過給圧ＰＢａｃｔが急減し、目標過給圧ＰＢｃｍｄから離間する度合いが大きくなっているとともに、制御の進行に伴い、実過給圧ＰＢａｃｔのＦＢ目標圧ＰＢｃｍｄに対する乖離度合いが増大し、フィードバック補正項ＤＰＢｆｂの絶対値が急増していることが判る。すなわち、実過給圧ＰＢａｃｔが不安定な状態となり、制御精度が低下していることが判る。
【００７２】
これに対して、図１０の本実施形態の制御結果の場合、前述した式（８）の加重平均演算を用いていることにより、車両の減速開始以降でも、実過給圧ＰＢａｃｔのＦＢ目標圧ＰＢｃｍｄに対する乖離度合いが比較制御結果と比べて小さいとともに、制御が進行したときでも、実過給圧ＰＢａｃｔのＦＢ目標圧ＰＢｃｍｄに対する乖離度合いが小さく、フィードバック補正項ＤＰＢｆｂの絶対値も増大していないことが判る。すなわち、本実施形態の式（２）〜（９）の制御アルゴリズムを用いていることによって、実過給圧ＰＢａｃｔを目標過給圧ＰＢｃｍｄに精度よく追従させることができ、高い制御精度が得られることが判る。
【００７３】
次に、図１２〜１４を参照しながら、本実施形態の制御装置１において、車両の加速開始タイミング以降、すなわちドライバ要求過給圧ＰＢｄｓｒｄの増大開始タイミング以降において、実過給圧ＰＢａｃｔが３種類の異なる状態で推移したときの制御結果について説明する。なお、これらの図１２〜１４においては、理解の容易化のために、加速の開始前（時刻ｔ２，ｔ１２，ｔ２２よりも前）における基準ＦＢ目標圧ＰＢｃｍｄ＿ｂｓのデータが省略されている。
【００７４】
図１２は、車両の加速開始タイミング（時刻ｔ２）以降において、ＰＢａｃｔ＜ＰＢｃｍｄ＿ｂｓが成立したときの制御結果を示している。この場合、前述した式（６）により、ＰＢｌｍｔ＿ｌｏｗ＝ＰＢａｃｔと算出されることで、前述した式（９）により、ＰＢｃｍｄ＝ＰＢｃｍｄ＿ｔｍｐ２となる。
【００７５】
また、前述した式（８）において、Ｋｍ＝１が成立し、ＰＢｃｍｄ＿ｔｍｐ２＝ＰＢｃｍｄ＿ｔｍｐ１が成立することで、ＰＢｃｍｄ＝ＰＢｃｍｄ＿ｔｍｐ１が成立するので、目標過給圧ＰＢｃｍｄは、式（７）によって算出されることになる。その結果、目標過給圧ＰＢｃｍｄは、むだ時間ｄｂ前のドライバ要求過給圧ＰＢｄｓｒｄ（ｋ−ｄｂ）に対して、１次遅れの特性を示しながら変化し、これに追従するように実過給圧ＰＢａｃｔが変化することになる。
【００７６】
一方、図１３は、車両の加速開始タイミング（時刻ｔ１２）以降において、ＰＢｃｍｄ＿ｂｓ＜ＰＢａｃｔ＜ＰＢｌｍｔ＿ａｃｐが成立している条件下での制御結果を示している。この場合、ＰＢｃｍｄ＿ｂｓ＜ＰＢａｃｔ＜ＰＢｌｍｔ＿ａｃｐが成立している条件下では、前述した式（６）により、ＰＢｌｍｔ＿ｌｏｗ＝ＰＢａｃｔと算出される。また、時刻ｔ１２〜ｔ１３の間では、ＰＢｃｍｄ＿ｔｍｐ２＜ＰＢｌｍｔ＿ｌｏｗが成立することで、前述した式（９）により、ＰＢｃｍｄ＝ＰＢｌｍｔ＿ｌｏｗと算出され、ＰＢｃｍｄ＝ＰＢａｃｔとなる。
【００７７】
そして、時刻ｔ１３以降では、ＰＢｌｍｔ＿ｌｏｗ＜ＰＢｃｍｄ＿ｔｍｐ２が成立することで、前述した式（９）により、ＰＢｃｍｄ＝ＰＢｃｍｄ＿ｔｍｐ２と算出される。それにより、ＦＢ目標圧ＰＢｃｍｄは、実過給圧ＰＢａｃｔを上回った状態で、むだ時間ｄｂ前のドライバ要求過給圧ＰＢｄｓｒｄ（ｋ−ｄｂ）に対して、１次遅れの特性を示しながら変化するとともに、実過給圧ＰＢａｃｔは、ＦＢ目標圧ＰＢｃｍｄに追従するよう変化することになる。
【００７８】
さらに、図１４は、車両の加速開始タイミング（時刻ｔ２２）以降において、時刻ｔ２３〜ｔ２４の間で、ＰＢｌｍｔ＿ａｃｐ＜ＰＢａｃｔが一時的に成立した条件下での制御結果を示している。この場合、時刻ｔ２２〜ｔ２３の間は、ＰＢｃｍｄ＿ｂｓ＜ＰＢａｃｔ＜ＰＢｌｍｔ＿ａｃｐが成立することで、前述したように、ＰＢｃｍｄ＝ＰＢａｃｔとなる。
【００７９】
そして、時刻ｔ２３において、ＰＢｌｍｔ＿ａｃｐ＜ＰＢａｃｔが成立すると、それ以降、前述した式（６）により、ＰＢｌｍｔ＿ｌｏｗ＝ＰＢｌｍｔ＿ａｃｐと算出されることで、前述した式（９）により、ＰＢｃｍｄ＝ＰＢｌｍｔ＿ｌｏｗ＝ＰＢｌｍｔ＿ａｃｐと算出される。それにより、実過給圧ＰＢａｃｔが許容上限値ＰＢｌｍｔ＿ａｃｐに収束するようにフィードバック制御される。
【００８０】
制御の進行に伴い、時刻ｔ２４で、ＰＢａｃｔ≦ＰＢｌｍｔ＿ａｃｐが成立すると、前述した式（９）により、ＰＢｃｍｄ＝ＰＢｃｍｄ＿ｔｍｐ２となり、それ以降、目標過給圧ＰＢｃｍｄは、式（７）によって算出されることになる。その結果、ＦＢ目標圧ＰＢｃｍｄは、実過給圧ＰＢａｃｔを上回った状態で、むだ時間ｄｂ前のドライバ要求過給圧ＰＢｄｓｒｄ（ｋ−ｄｂ）に対して、１次遅れの特性を示しながら変化するとともに、実過給圧ＰＢａｃｔは、ＦＢ目標圧ＰＢｃｍｄに追従するよう変化することになる。
【００８１】
以上のように、本実施形態の制御装置１によれば、応答遅れ特性を備えた過給機５を制御する場合において、その応答遅れ特性を反映させた制御アルゴリズム［式（２）］を用いて、基準ＦＢ目標圧ＰＢｃｍｄ＿ｂｓが算出されるので、この基準ＦＢ目標圧ＰＢｃｍｄ＿ｂｓを、過給機５における応答遅れ特性を反映した値として算出することができる。また、式（４）において、そのように算出された基準ＦＢ目標圧ＰＢｃｍｄ＿ｂｓに所定の許容幅値ＤＰＢ＿ＡＣＰを加算することにより、許容上限値ＰＢｌｍｔ＿ａｃｐが算出され、さらに、式（６）により、実過給圧ＰＢａｃｔがこの許容上限値ＰＢｌｍｔ＿ａｃｐよりも大きいときには、許容下限値ＰＢｌｍｔ＿ｌｏｗが許容上限値ＰＢｌｍｔ＿ａｃｐに設定される。
【００８２】
そして、式（９）により、ＦＢ目標圧ＰＢｃｍｄが許容下限値ＰＢｌｍｔ＿ｌｏｗとＦＢ目標圧の第２暫定値ＰＢｃｍｄ＿ｔｍｐ２のうちの大きい方に設定され、実過給圧ＰＢａｃｔがこのＦＢ目標圧ＰＢｃｍｄに追従するように、フィードバック補正項ＤＰＢｆｂが算出されるので、実過給圧ＰＢａｃｔが一時的に許容上限値ＰＢｌｍｔ＿ａｃｐを超えたとしても、制御の進行に伴い、実過給圧ＰＢａｃｔを許容上限値ＰＢｌｍｔ＿ａｃｐを下回るように制御することができる。すなわち、実過給圧ＰＢａｃｔを、許容上限値ＰＢｌｍｔ＿ａｃｐを超えないように制御することができる。
【００８３】
したがって、この所定の許容幅値ＤＰＢ＿ＡＣＰを適切に設定することによって、フィードバック制御の実行中、積分項が増大するような条件下においても、実過給圧ＰＢａｃｔがＦＢ目標圧ＰＢｃｍｄから離間するのを抑制しながら、実過給圧ＰＢａｃｔをＦＢ目標圧ＰＢｃｍｄに精度よく追従させることができ、その制御精度を向上させることができる。
【００８４】
さらに、同じ理由により、過給機５において固体間の特性ばらつきや経年変化が発生している場合や、運転者による加減速の繰り返し要求に起因して、ドライバ要求過給圧ＰＢｄｓｒｄが急増・急減を繰り返すような条件下でも、その影響を抑制しながら、実過給圧ＰＢａｃｔをＦＢ目標圧ＰＢｃｍｄに精度よく追従させることができる。以上により、応答遅れ特性を備えた過給機５を制御する場合において、高い制御精度を実現することができ、高い商品性を確保することができる。
【００８５】
これに加えて、式（８）を用いることにより、減速フューエルカット運転中、ＦＢ目標圧ＰＢｃｍｄが実過給圧ＰＢａｃｔに漸近するように算出されるので、アクセルペダルが開放されることで、実過給圧ＰＢａｃｔが急減し、ＦＢ目標圧ＰＢｃｍｄから大きく離間しやすい条件下においても、積分項の増大を回避することができる。それにより、エンジン３が減速フューエルカット運転から通常運転に移行したときのフィードバック制御において、高い安定性及び応答性を確保することができる。
【００８６】
なお、第１実施形態は、前述した式（１）によって排気エネルギＨｅｘを算出した例であるが、これに代えて、下式（１４）によって、排気エネルギＨｅｘを算出してもよい。
【数１４】
2015187401.tif 000016
【００８７】
この式（１４）において、Ｃｐは空気定圧比熱を、ＴＡは吸気温度を、Ｑｆｕｅｌは燃料発熱量を、ηｅｎｇはエンジン効率をそれぞれ表している。以上の式（１４）を用いた場合、前述した式（１）を用いた場合と比べて、排気エネルギＨｅｘの算出精度を高めることができる。また、排気エネルギＨｅｘの算出精度が低くてもよい条件下では、式（１）において、α＝０とし、Ｈｅｘ＝Ｇａｉｒの算出式を用いてもよい。
【００８８】
また、第１実施形態は、所定のフィードバック制御アルゴリズムとして、前述した式（１０），（１１）のＰＩ制御アルゴリズムを用いた例であるが、本発明の所定のフィードバック制御アルゴリズムはこれに限らず、積分項を含むものであればよい。例えば、所定のフィードバック制御アルゴリズムとして、ＰＩＤ制御アルゴリズムや、スライディングモード制御アルゴリズムなどの応答指定型制御アルゴリズムを用いてもよい。
【００８９】
さらに、第１実施形態は、所定の許容幅値ＤＰＢ＿ＡＣＰとして、正の一定値を用いた例であるが、この所定の許容幅値ＤＰＢ＿ＡＣＰを、エンジン３の運転状態（例えばエンジン回転数ＮＥや要求トルクＴＲＱ）などに応じて、マップ検索などの手法により算出してもよい。
【００９０】
次に、図１５を参照しながら、本発明の第２実施形態に係る制御装置１Ａについて説明する。本実施形態の制御装置１Ａは、制御対象としてのＥＧＲ装置８を制御することで、制御量としてのＥＧＲ量を制御するものである。なお、本実施形態の制御装置１Ａの場合、機械的な構成及び電気的な構成は、一部を除いて第１実施形態の制御装置１と同一であるので、以下、同じ構成については、同じ符号を付すとともに、その説明は省略する。
【００９１】
この制御装置１Ａの場合、以下に述べるように、第１実施形態の制御装置１と同様の手法によって、目標ＥＧＲ開度ＶＥＧＲｃｍｄを算出するものであり、ドライバ要求ＥＧＲ量算出部４０、ＦＢ目標量算出部４１、ＥＧＲフィードバックコントローラ４２、加算器４３、除算器４４及び目標ＥＧＲ開度算出部４５を備えているとともに、これらの要素４０〜４５は、具体的にはＥＣＵ２によって構成されている。
【００９２】
なお、本実施形態では、ＥＣＵ２が、制御量検出手段、基準目標値算出手段、許容上限値算出手段、フィードバック目標値算出手段及び制御手段に相当する。
【００９３】
まず、ドライバ要求ＥＧＲ量算出部４０で、エンジン回転数ＮＥ及び要求トルクＴＲＱに応じて、図示しないマップを検索することにより、ドライバ要求ＥＧＲ量ＥＧＲｄｓｒｄを算出する。
【００９４】
また、ＦＢ目標量算出部４１で、前述したステップ２０〜３０と同様の手法により、ＦＢ目標量ＥＧＲｃｍｄを算出する。具体的には、ＦＢ目標量ＥＧＲｃｍｄは、前述した式（２）〜（９）において、各パラメータの「ＰＢ」を「ＥＧＲ］に置き換えた数式を用いて算出される。
【００９５】
すなわち、「基準ＦＢ目標圧ＰＢｃｍｄ＿ｂｓ」を「基準ＦＢ目標量ＥＧＲｃｍｄ＿ｂｓ」に、「ドライバ要求過給圧ＰＢｄｓｒｄ」を「ドライバ要求ＥＧＲ量ＥＧＲｄｓｒｄ」に、「所定の許容幅値ＤＰＢ＿ＡＣＰ」を「所定の許容幅値ＤＥＧＲ＿ＡＣＰ」に、「許容上限値ＰＢｌｍｔ＿ａｃｐ」を「許容上限値ＥＧＲｌｍｔ＿ａｃｐ」に、「フィードバック補正項ＤＰＢｆｂ」を「フィードバック補正項ＤＥＧＲｆｂ」にそれぞれ置き換えた数式を用いて、ＦＢ目標量ＥＧＲｃｍｄが算出される。
【００９６】
さらに、ＥＧＲフィードバックコントローラ４２で、前述したステップ５と同様の手法により、フィードバック補正項ＤＥＧＲｆｂを算出する。すなわち、フィードバック補正項ＤＥＧＲｆｂは、前述した式（１０），（１１）において、「実過給圧ＰＢａｃｔ」を「ＥＧＲ量ＥＧＲｅｓｔ」に、「ＦＢ目標圧ＰＢｃｍｄ」を「ＦＢ目標量ＥＧＲｃｍｄ」に、「過給圧偏差Ｅ＿ＰＢ」を「ＥＧＲ量偏差Ｅ＿ＥＧＲ」にそれぞれ置き換えた式によって算出される。
【００９７】
この場合、ＥＧＲ量ＥＧＲｅｓｔは、図示しないＥＧＲ量センサの検出信号に基づいて算出される。なお、ＥＧＲ量ＥＧＲｅｓｔを他のパラメータ（例えば吸気流量Ｇａｉｒや排ガスの空燃比など）に基づいて算出してもよい。
【００９８】
一方、加算器４３で、ドライバ要求ＥＧＲ量ＥＧＲｄｓｒｄにフィードバック補正項ＤＥＧＲｆｂを加算することより、要求ＥＧＲ量ＥＧＲｒｑｒを算出する。
【００９９】
また、除算器４４で、排気圧Ｐｅｘを吸気圧Ｐｉｎで除算することにより、圧力比ＲＰ＿ＥＧＲを算出する。この圧力比ＲＰ＿ＥＧＲは、ＥＧＲ制御弁８ｃの上流側圧力と下流側圧力の比であり、排気圧Ｐｅｘ及び吸気圧Ｐｉｎはそれぞれ、図示しない２つの圧力センサによって検出される。
【０１００】
そして、目標ＥＧＲ開度算出部４５で、要求ＥＧＲ量ＥＧＲｒｑｒ及び圧力比ＲＰ＿ＥＧＲに応じて、図示しないマップを検索することにより、目標ＥＧＲ開度ＶＥＧＲｃｍｄを算出する。このように目標ＥＧＲ開度ＶＥＧＲｃｍｄが算出されると、これに対応する制御入力信号がＥＧＲ制御弁８ｃに供給される。それにより、ＥＧＲ量ＥＧＲｅｓｔがＦＢ目標量ＥＧＲｃｍｄに追従するように制御されるとともに、ＥＧＲ量ＥＧＲｅｓｔがドライバ要求ＥＧＲ量ＥＧＲｄｓｒｄになるように制御される。
【０１０１】
この制御装置１Ａによれば、以上の制御手法によって、第１実施形態の制御装置１と同様の作用効果を得ることができる。すなわち、応答遅れ特性を備えたＥＧＲ装置８を制御する場合において、フィードバック制御の実行中、積分項が増大するような条件下においても、ＥＧＲ量ＥＧＲがＦＢ目標量ＥＧＲｃｍｄから離間するのを抑制しながら、ＥＧＲ量ＥＧＲをＦＢ目標量ＥＧＲｃｍｄに精度よく追従させることができ、その制御精度を向上させることができる。特に、ＥＧＲ装置８において固体間の特性ばらつきや経年変化が発生している場合や、運転者による車両の加減速の繰り返しが要求されるような条件下においても、ＥＧＲ量ＥＧＲがＦＢ目標量ＥＧＲｃｍｄから離間するのを抑制しながら、ＥＧＲ量ＥＧＲをＦＢ目標量ＥＧＲｃｍｄに精度よく追従させることができる。
【０１０２】
なお、第１及び第２実施形態はそれぞれ、制御対象として、過給機５及びＥＧＲ装置８を用いた例であるが、本発明の制御対象はこれに限らず、内燃機関又は内燃機関の付属装置であればよい。例えば、制御対象及び制御量として、内燃機関及びその空燃比をそれぞれ用いてもよく、尿素ＳＣＲ装置及び尿素添加量をそれぞれ用いてもよい。
【０１０３】
また、第１及び第２実施形態はそれぞれ、本発明の制御装置を制御対象である車両用の過給機及びＥＧＲ装置に適用した例であるが、本発明の制御装置はこれに限らず、船舶用の過給機及びＥＧＲ装置などの制御対象や、他の産業機器用の制御対象にも適用可能である。
【符号の説明】
【０１０４】
１  制御装置
１Ａ  制御装置
２  ＥＣＵ（制御量検出手段、基準目標値算出手段、許容上限値算出手段、フィード        バック目標値算出手段、制御手段）
３  内燃機関
５  過給機（制御対象）
８  ＥＧＲ装置（制御対象）
２２  過給圧センサ（制御量検出手段）
ＰＢａｃｔ  実過給圧（制御量、過給圧）
ＰＢｃｍｄ  ＦＢ目標圧（フィードバック目標値）
ＰＢｃｍｄ＿ｂｓ  基準ＦＢ目標圧（基準目標値）
ＤＰＢ＿ＡＣＰ  所定の許容幅値
ＰＢｌｍｔ＿ａｃｐ  許容上限値
ＥＧＲｅｓｔ  ＥＧＲ量（制御量）
ＥＧＲｃｍｄ  ＦＢ目標量（フィードバック目標値）
ＥＧＲｃｍｄ＿ｂｓ  基準ＦＢ量（基準目標値）
ＤＥＧＲ＿ＡＣＰ  所定の許容幅値
ＥＧＲｌｍｔ＿ａｃｐ  許容上限値
【図１】
2015187401.tif 000017
【図２】
2015187401.tif 000018
【図３】
2015187401.tif 000019
【図４】
2015187401.tif 000020
【図５】
2015187401.tif 000021
【図６】
2015187401.tif 000022
【図７】
2015187401.tif 000023
【図８】
2015187401.tif 000024
【図９】
2015187401.tif 000025
【図１０】
2015187401.tif 000026
【図１１】
2015187401.tif 000027
【図１２】
2015187401.tif 000028
【図１３】
2015187401.tif 000029
【図１４】
2015187401.tif 000030
【図１５】
2015187401.tif 000031