(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＥＧＲバルブで排気還流量を調整するＥＧＲ装置（５１）と、ノズルの開口部面積を可変にして過給圧特性を変更する可変ターボ過給機（５２）とを備えたエンジンを制御する制御装置（４０）であって、
前記ＥＧＲ装置（５１）を制御するためのＥＧＲ制御信号（ｘ１）を出力するＥＧＲ制御部（４１）と、
可変ターボ過給機（５２）を制御するための可変ターボ過給機制御信号（ｘ２）を出力する可変ターボ過給機制御部（４２）と、
第１補償制御部（４５）及び第２補償制御部（４６）を有する相互干渉補償制御部（４３）であって、前記第１補償制御部（４５）は、前記第２補償制御部（４６）によって修正された、修正後の可変ターボ過給機制御信号（ｚ２）に基づいて、前記ＥＧＲ制御部（４１）が出力したＥＧＲ制御信号（ｘ１）を修正し、前記第２補償制御部（４６）は、前記第１補償制御部（４５）によって修正された、修正後のＥＧＲ制御信号（ｚ１）に基づいて、前記可変ターボ過給機制御部（４２）が出力した可変ターボ過給機制御信号（ｘ２）を修正することによって、前記ＥＧＲ装置（５１）と前記可変ターボ過給機（５２）の相互干渉を補償するために、前記ＥＧＲ制御部（４１）が出力したＥＧＲ制御信号（ｘ１）、及び前記可変ターボ過給機制御部（４２）が出力した可変ターボ過給機制御信号（ｘ２）を修正する相互干渉補償制御部（４３）と、を備え、
前記相互干渉補償制御部（４３）で修正されたＥＧＲ制御信号（ｚ１）で前記ＥＧＲバルブを制御し、前記相互干渉補償制御部（４３）で修正された可変ターボ過給機制御信号（ｚ２）で前記ノズル開口部面積を制御するエンジンの制御装置（４０）。
【請求項２】
ＥＧＲバルブで排気還流量を調整するＥＧＲ装置（５１）と、ノズルの開口部面積を可変にして過給圧特性を変更する可変ターボ過給機（５２）とを備えたエンジンを制御する制御装置（４００）であって、
前記ＥＧＲ装置（５１）を制御するためのＥＧＲ制御信号（ｘ１）を出力するＥＧＲ制御部（４１）と、
可変ターボ過給機（５２）を制御するための可変ターボ過給機制御信号（ｘ２）を出力する可変ターボ過給機制御部（４２）と、
第１補償制御部（４５０）及び第２補償制御部（４６０）を有する相互干渉補償制御部（４３０）であって、前記第１補償制御部（４５０）は、前記可変ターボ過給機制御信号（ｘ２）に基づいて、前記ＥＧＲ制御信号（ｘ１）を修正し、前記第２補償制御部（４６０）は、前記ＥＧＲ制御信号（ｘ１）に基づいて、前記可変ターボ過給機制御信号（ｘ２）を修正することによって、前記ＥＧＲ装置（５１）と前記可変ターボ過給機（５２）の相互干渉を補償するために、前記ＥＧＲ制御部（４１）が出力したＥＧＲ制御信号（ｘ１）及び前記可変ターボ過給機制御部（４２）が出力した可変ターボ過給機制御信号（ｘ２）を修正する相互干渉補償制御部（４３０）と、を備え、
前記相互干渉補償制御部（４３０）で修正されたＥＧＲ制御信号（ｚ３）で前記ＥＧＲバルブを制御し、前記相互干渉補償制御部（４３０）で修正された可変ターボ過給機制御信号（ｚ４）で前記ノズル開口部面積を制御するエンジンの制御装置（４００）。
【請求項３】
前記相互干渉補償制御部（４３または４３０）で修正されたＥＧＲ制御信号（ｚ１またはｚ３）に対する前記ＥＧＲ装置のＥＧＲ率（ｙ１）が実質的に線形になるような第１のスケーリングファクタ（４７または４７０）と、
前記相互干渉補償制御部（４３または４３０）で修正された可変ターボ過給機制御信号（ｚ２またはｚ４）に対する前記可変ターボ過給機の過給圧（ｙ２）が実質的に線形になるような第２のスケーリングファクタ（４８または４８０）と、をさらに備え、
前記第１のスケーリングファクタ（４７または４７０）で修正されたＥＧＲ制御信号（ｈ１）で前記ＥＧＲバルブを制御し、前記第２のスケーリングファクタ（４８または４８０）で修正された可変ターボ過給機制御信号（ｈ２）で前記ノズル開口部面積を制御することを特徴とする請求項１または２に記載のエンジンの制御装置（４０または４００）。
【請求項４】
前記第１補償制御部（４５または４５０）及び前記第２補償制御部（４６または４６０）は、前記修正後のＥＧＲ制御信号（ｚ１またはｚ３）及び前記修正後の可変ターボ過給機制御信号（ｚ２またはｚ４）に基づいて、それぞれのゲインを可変にすることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のエンジンの制御装置（４０または４００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＥＧＲ（Ｅｘｈａｕｓｔ  Ｇａｓ  Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）装置及び可変ターボ過給機を備えたエンジンの制御装置に関し、特にＥＧＲ装置及び可変ターボ過給機の相互干渉を打ち消すための制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＥＧＲ装置及び可変ターボ過給機の双方を備えたエンジン（例えば、ディーゼルエンジン）では、ＥＧＲバルブの開度を変動させて排気還流量を調整すると可変ターボ過給機の過給圧特性に影響を与え、かつ、可変ターボ過給機のノズルの開口部面積を変動させて過給圧特性を変動させるとＥＧＲの排気還流量に影響を与える、ＥＧＲ装置と可変ターボ過給機の相互干渉が知られている。
【０００３】
この相互干渉を解決するための技術が、例えば特許文献１に記載されている。
【特許文献１】特開２００５−２３３０３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の技術では、ＥＧＲ干渉量コントローラＣ２及び過給圧干渉量コントローラＣ３によって相互干渉を補償するように設計するとき、それぞれの伝達関数Ｃ２，Ｃ３は、ＥＧＲコントローラＣ１及びＶＮＴコントローラＣ４に依存する。従って、相互干渉を補償しつつ、ＥＧＲ装置及び可変ターボ過給機を適切に制御することは難しい。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、ＥＧＲ装置を制御する制御部及び可変ターボ過給機を制御する制御部の設定に依存せずに、ＥＧＲ装置と可変ターボ過給機の相互干渉を補償するための制御部の設定を行える制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一実施態様に従うエンジンの制御装置（４０）は、ＥＧＲバルブで排気還流量を調整するＥＧＲ装置（５１）と、ノズルの開口部面積を可変にして過給圧特性を変更する可変ターボ過給機（５２）とを備えたエンジンを制御する制御装置（４０）であって、前記ＥＧＲ装置（５１）を制御するためのＥＧＲ制御信号（ｘ１）を出力するＥＧＲ制御部（４１）と、可変ターボ過給機（５２）を制御するための可変ターボ過給機制御信号（ｘ２）を出力する可変ターボ過給機制御部（４２）と、第１補償制御部（４５）及び第２補償制御部（４６）を有する相互干渉補償制御部（４３）であって、前記第１補償制御部（４５）は、前記第２補償制御部（４６）によって修正された、修正後の可変ターボ過給機制御信号（ｚ２）に基づいて、前記ＥＧＲ制御部（４１）が出力したＥＧＲ制御信号（ｘ１）を修正し、前記第２補償制御部（４６）は、前記第１補償制御部（４５）によって修正された、修正後のＥＧＲ制御信号（ｚ１）に基づいて、前記可変ターボ過給機制御部（４２）が出力した可変ターボ過給機制御信号（ｘ２）を修正することによって、前記ＥＧＲ装置（５１）と前記可変ターボ過給機（５２）の相互干渉を補償するために、前記ＥＧＲ制御部（４１）が出力したＥＧＲ制御信号（ｘ１）、及び前記可変ターボ過給機制御部（４２）が出力した可変ターボ過給機制御信号（ｘ２）を修正する相互干渉補償制御部（４３）と、を備え、前記相互干渉補償制御部（４３）で修正されたＥＧＲ制御信号（ｚ１）で前記ＥＧＲバルブを制御し、前記相互干渉補償制御部（４３）で修正された可変ターボ過給機制御信号（ｚ２）で前記ノズル開口部面積を制御する。これにより、相互干渉補償部（４３）がＥＧＲ装置（５１）と可変ターボ過給機（５２）の相互干渉を自動的に補償するので、ＥＧＲ制御部（４１）と可変ターボ過給機制御部（４２）は、相互干渉を考慮せずにゲインの設定を行うことができる。
【０００７】
本発明の一実施態様に従うエンジンの制御装置（４００）は、ＥＧＲバルブで排気還流量を調整するＥＧＲ装置（５１）と、ノズルの開口部面積を可変にして過給圧特性を変更する可変ターボ過給機（５２）とを備えたエンジンを制御する制御装置（４００）であって、前記ＥＧＲ装置（５１）を制御するためのＥＧＲ制御信号（ｘ１）を出力するＥＧＲ制御部（４１）と、可変ターボ過給機（５２）を制御するための可変ターボ過給機制御信号（ｘ２）を出力する可変ターボ過給機制御部（４２）と、第１補償制御部（４５０）及び第２補償制御部（４６０）を有する相互干渉補償制御部（４３０）であって、前記第１補償制御部（４５０）は、前記可変ターボ過給機制御信号（ｘ２）に基づいて、前記ＥＧＲ制御信号（ｘ１）を修正し、前記第２補償制御部（４６０）は、前記ＥＧＲ制御信号（ｘ１）に基づいて、前記可変ターボ過給機制御信号（ｘ２）を修正することによって、前記ＥＧＲ装置（５１）と前記可変ターボ過給機（５２）の相互干渉を補償するために、前記ＥＧＲ制御部（４１）が出力したＥＧＲ制御信号（ｘ１）及び前記可変ターボ過給機制御部（４２）が出力した可変ターボ過給機制御信号（ｘ２）を修正する相互干渉補償制御部（４３０）と、を備え、前記相互干渉補償制御部（４３０）で修正されたＥＧＲ制御信号（ｚ３）で前記ＥＧＲバルブを制御し、前記相互干渉補償制御部（４３０）で修正された可変ターボ過給機制御信号（ｚ４）で前記ノズル開口部面積を制御する。これにより、相互干渉補償部（４３０）がＥＧＲ装置（５１）と可変ターボ過給機（５２）の相互干渉を自動的に補償するので、ＥＧＲ制御部（４１）と可変ターボ過給機制御部（４２）は、相互干渉を考慮せずにゲインの設定を行うことができる。
【０００８】
好適な実施態様では、前記相互干渉補償制御部（４３または４３０）で修正されたＥＧＲ制御信号（ｚ１またはｚ３）に対する前記ＥＧＲ装置のＥＧＲ率（ｙ１）が実質的に線形になるような第１のスケーリングファクタ（４７または４７０）と、前記相互干渉補償制御部（４３または４３０）で修正された可変ターボ過給機制御信号（ｚ２またはｚ４）に対する前記可変ターボ過給機の過給圧（ｙ２）が実質的に線形になるような第２のスケーリングファクタ（４８または４８０）と、をさらに備える。そして、前記第１のスケーリングファクタ（４７または４７０）で修正されたＥＧＲ制御信号（ｈ１）で前記ＥＧＲバルブを制御し、前記第２のスケーリングファクタ（４８または４８０）で修正された可変ターボ過給機制御信号（ｈ２）で前記ノズル開口部面積を制御するようにしてもよい。このスケーリングファクター（４７または４７０）によって、相互干渉補償制御部で修正されたＥＧＲ制御信号（ｚ１またはｚ３）に対するＥＧＲ率（ｙ１）の変化率が一定になるので、ＥＧＲ率（ｙ１）が相互干渉補償制御部（Ｇ３，Ｇ５）で修正されたＥＧＲ制御信号（ｚ１またはｚ３）の誤差の影響を受けにくくなる。同様に、スケーリングファクター（４８または４８０）によって、相互干渉補償制御部で修正された可変ターボ過給機制御信号（ｚ２またはｚ４）に対する可変ターボ過給機の過給圧（ｙ２）の変化率が一定になるので、可変ターボ過給機の過給圧（ｙ２）が相互干渉補償制御部（Ｇ４，Ｇ６）で修正された可変ターボ過給機制御信号（ｚ２またはｚ４）の誤差の影響を受けにくくなる。
【０００９】
好適な実施態様では、前記第１補償制御部（４５または４５０）及び前記第２補償制御部（４６または４６０）は、前記修正後のＥＧＲ制御信号（ｚ１またはｘ１）及び前記修正後の可変ターボ過給機制御信号（ｚ２またはｘ２）に基づいて、それぞれのゲインを可変にしてもよい。前記第１補償制御部（４５または４５０）及び前記第２補償制御部（４６または４６０）のゲインが可変なので、ＥＧＲ装置と可変ターボ過給機の相互干渉を自動的打ち消される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の一実施形態に係るエンジンの制御装置について、図面を参照して説明する。
【００１１】
図１は、本実施形態に係るエンジン及びその制御装置の概略構成図である。
【００１２】
同図に示すように、本実施形態に係るエンジン（例えば、ディーゼルエンジン）は、ベースエンジン１０の排ガスの一部を吸気通路１１へ還流させるＥＧＲ装置２０と、可変容量型のターボ過給機（可変ターボ過給機）３０とを備えている。
【００１３】
ＥＧＲ装置２０は、排気通路１２と吸気通路１１とを連通するＥＧＲ通路２１と、このＥＧＲ通路２１に還流する排ガス量を決定するＥＧＲバルブ２２と、バルブ開度を検出するバルブセンサ２４とを有する。
【００１４】
コントローラ４０は、ＥＧＲバルブ２２の開度（以下、バルブ開度と称する）を決定することによって、吸気通路１１へ還流する排ガス量（排気還流量）またはベースエンジン１０の吸気量全体に占める排ガス量の割合を示す排気還流率を制御する。
【００１５】
なお、ＥＧＲ通路２１の途中には、例えば、冷却水との熱交換によってＥＧＲガスを冷却する水冷式の冷却装置２３が設けられている。
【００１６】
可変ターボ過給機３０は、排気通路１２に設けられる排気タービン３１と、ＥＧＲ通路２１の出口より上流側の吸気通路１１に設けられるコンプレッサ３２とで構成されている。排気タービン３１は、ベースエンジン１０が排出する排ガスを受けて回転する。これにより、排気タービン３１と同軸に連結されたコンプレッサ３２が回転して、ベースエンジン１０が吸入する空気を加圧する。可変ターボ過給機３０は、排気タービン３１のハウジング入口のノズル（図示せず）の開口部の面積が可変になっている。このノズル開口部の面積を可変にするための技術には、ノズルの開度によって開口部面積を可変にするノズルベーン方式、及びノズルリングなどをスライドさせて開口部面積を可変にするスライドベーン方式がある。本実施形態に係る可変ターボ過給機３０においては、いずれの方式も採用することができる。可変ターボ過給機３０は、さらに、開口部面積を変動させるための機構の変位を検出するためのセンサ３３を備える。このセンサ３３は、例えば、スライドベーン方式のターボ過給機の場合、スライドするノズルリングなどの変位を検出するセンサであり、ノズルベーン方式のターボ過給機の場合、ノズルの開度を検出するセンサである。以下、開口部面積の制御については、スライドベーン方式において、センサ３３がノズルリングの変位（位置）を検出する場合を例にとって説明する。
【００１７】
コントローラ４０によって制御され、ノズルリングが変位することによりノズル開口部の面積が定まると、排気タービン３１へ流入する排ガス量が定まる。つまり、コントローラ４０は、排気タービン３１へ流入する排ガス量を変動させることにより、可変ターボ過給機３０のベースエンジン１０に対する過給圧を制御する。
【００１８】
図２は、コントローラ４０及び制御対象（エンジン）５０のブロック図を示す。
【００１９】
コントローラ４０は、ＥＧＲバルブ２２を駆動してＥＧＲ装置２０を制御するための制御信号を出力するＥＧＲコントローラ４１と、ノズルリングを変位させて可変ターボ過給機３０の過給圧を制御するための制御信号を出力する可変ターボコントローラ４２と、ＥＧＲ制御と過給圧制御との相互干渉を補償するために、上記の各制御信号を修正する補償コントローラ４３と、スケーリングファクター（Ｊ１，Ｊ２）４７，４８とを有している。
【００２０】
補償コントローラ４３は、可変ターボ過給機３０のノズルの開口部面積の変化がＥＧＲ装置２０に与える影響をＥＧＲ修正量として算出するＥＧＲ補償コントローラ４５と、ＥＧＲ装置２０のＥＧＲバルブの開度変化が可変ターボ過給機３０に与える影響を可変ターボ修正量として算出する可変ターボ補償コントローラ４６とを有する。
【００２１】
制御対象ブロック５０には、ＥＧＲ装置２０の伝達関数を示すＥＧＲ装置ブロック５１及び可変ターボ過給機３０の伝達関数を示す可変ターボ過給機ブロック５２とともに、可変ターボ過給機３０がＥＧＲ装置２０へ与える影響を示す可変ターボ干渉ブロック５３と、ＥＧＲ装置２０が可変ターボ過給機３０へ与える影響を示すＥＧＲ干渉ブロック５４とを含む。
【００２２】
上記の構成を備えるコントローラ４０の設計に当たり、制御対象５０に含まれる各ブロック５１〜５４の伝達関数Ｅ１〜Ｅ４が既知であるとき、ＥＧＲ補償コントローラ４５，可変ターボ補償コントローラ４６のゲインＧ３，Ｇ４を適切に設定することにより、ＥＧＲ装置２０と可変ターボ過給機３０の相互干渉をうち消すことができる。以下、ＥＧＲ補償コントローラ４５，可変ターボ補償コントローラ４６のゲインＧ３，Ｇ４の設定方針を示す。
【００２３】
まず、図２の状態を式に表すと、以下の式（１）〜（１０）になる。
ε１＝ｒ１−ｙ１  ・・・（１）
ε２＝ｒ２−ｙ２  ・・・（２）
ここで、ｒ１はＥＧＲ率の目標値、ｒ２は過給圧の目標値である。ｙ１は実際のＥＧＲ率、ｙ２は実際の過給圧である。なお、ＥＧＲ率ｙ１は、バルブセンサ２４の出力に基づいて、コントローラ４０が算出する。過給圧ｙ２は、ノズルリングの変位を検出するセンサ３３の出力に基づいて、コントローラ４０が算出する。
ｘ１＝Ｇ１ε１  ・・・（３）
ｘ２＝Ｇ２ε２  ・・・（４）
ｚ１＝ｘ１＋Ｇ３ｚ２  ・・・（５）
ｚ２＝ｘ２＋Ｇ４ｚ１  ・・・（６）
ｈ１＝Ｊ１ｚ１  ・・・（７）
ｈ２＝Ｊ２ｚ２  ・・・（８）
ここで、ｈ１はＥＧＲバルブの開度、ｈ２はノズルリングの変位を示す。
ｙ１＝Ｅ１ｈ１＋Ｅ３ｈ２  ・・・（９）
ｙ２＝Ｅ２ｈ２＋Ｅ４ｈ１  ・・・（１０）
【００２４】
式（９）、（１０）に式（３）〜（８）をそれぞれ代入することにより、式（１１）、（１２）を得る。
ｙ１＝Ｅ１Ｊ１ｚ１＋Ｅ３Ｊ２ｚ２＝Ｅ１Ｊ１ｘ１＋（Ｅ１Ｊ１Ｇ３＋Ｅ３Ｊ２）ｚ２  ・・（１１）
ｙ２＝Ｅ２Ｊ２ｚ２＋Ｅ４Ｊ１ｚ１＝Ｅ２Ｊ２ｘ２＋（Ｅ２Ｊ２Ｇ４＋Ｅ４Ｊ１）ｚ１  ・・（１２）
【００２５】
ここで、式（１１）（１２）から、ＥＧＲ装置２０と可変ターボ過給機３０との相互干渉を打ち消すための条件として、式（１３）（１４）を得る。
Ｅ１Ｊ１Ｇ３＋Ｅ３Ｊ２＝０  ・・・（１３）
Ｅ２Ｊ２Ｇ４＋Ｅ４Ｊ１＝０  ・・・（１４）
【００２６】
すなわち、Ｇ３及びＧ４が以下の関係を満たすとき、ＥＧＲ装置２０と可変ターボ過給機３０との相互干渉が打ち消される。
0004818214.tif 000002
0004818214.tif 000003
【００２７】
ところで、エンジンの特性データより、ノズルリングの変位ｈ２が一定の場合のＥＧＲ率ｙ１とバルブ開度ｈ１，バルブ開度ｈ１が一定の場合の過給圧ｙ２とノズルリングの変位ｈ２には、それぞれ、図３Ａ，Ｂに示すような関係がある。
【００２８】
同図からわかるように、ＥＧＲ率ｙ１とバルブ開度ｈ１及び過給圧ｙ２とノズルリングの変位ｈ２との関係は、いずれも非線形である。そこで、スケーリングファクターＪ１，Ｊ２により、これらの関係を実質的に線形化したものが、図４Ａ，Ｂである。例えば、図３Ａにおいて、各曲線のバルブ開度ｈ１がｍａｘのときのＥＧＲ率ｙ１の点と、原点Ｏとが直線で結ばれるように、スケーリングファクターＪ１を定めてもよい。同様に、図３Ｂにおいて、各曲線のノズルリングの変位ｈ２がｍａｘ（ノズル開口部面積が最大となる位置）のときの過給圧ｙ２の点と、原点Ｏとが直線で結ばれるように、スケーリングファクターＪ２を定めてもよい。
【００２９】
図３Ａ，Ｂ及び図４Ａ，Ｂに示す関係に基づいて、ｚ１とｈ１の関係をグラフに示したものが図５Ａの点線で示す曲線である。同様に、図３Ａ，Ｂ及び図４Ａ，Ｂに示す関係に基づいて、ｚ２とｈ２の関係をグラフに示したものが図５Ｂの点線で示す曲線である。図５Ａにおいて、各点線の曲線を代表する曲線（例えば、全曲線の平均的な曲線）を一つ定めると、その代表する曲線が同図の実線となる。同様に、図５Ｂにおいて、各点線の曲線を代表する曲線（例えば、全曲線の平均的な曲線）を一つ定めると、その代表する曲線が同図の実線となる。
【００３０】
ここで、図５Ａ，Ｂに示す代表曲線に示す関数をそれぞれ微分すると、スケーリングファクターＪ１、Ｊ２が得られる。つまり、以下の関係が成り立つ（図６Ａ，Ｂ参照）。
0004818214.tif 000004
0004818214.tif 000005
【００３１】
一方で、式（９）および式（１５）から、以下の式（１７）（１８）が得られ、それぞれの式を図示すると、図７Ａ、Ｂとなる。
0004818214.tif 000006
ただし、ｈ２（ｚ２）は一定である。
0004818214.tif 000007
ただし、ｈ１（ｚ１）は一定である。
【００３２】
式（１７）（１８）を図示した図７Ａ，Ｂより、ｚ１及びｚ２をそれぞれ一つずつ定めると、Ｅ１Ｊ１及びＥ３Ｊ２がそれぞれ一意に定まることがわかる。これは、すなわち、式（１３’）からわかるように、一組の（ｚ１，ｚ２）によって、ＥＧＲ補償コントローラ４５のゲインＧ３が一意に定まることを意味する。そこで、本実施形態では、一組の（ｚ１，ｚ２）に基づいてＥＧＲ補償コントローラ４５のゲインＧ３を決定するためのＧ３テーブルを予め作成しておく。
【００３３】
可変ターボ補償コントローラ４６のゲインＧ４についてもＥＧＲ補償コントローラ４５のゲインＧ３と同様にして、Ｇ４テーブルを予め作成しておくことができる。つまり、式（１０）および式（１６）から以下の式（１９）、（２０）が得られ、それぞれの式を図示すると図８Ａ、Ｂとなる。
0004818214.tif 000008
ただし、ｈ１（ｚ１）は一定である。
0004818214.tif 000009
ただし、ｈ２（ｚ２）は一定である。
【００３４】
図８Ａ，Ｂより、一組の（ｚ１，ｚ２）を定めると、Ｅ２Ｊ２及びＥ４Ｊ１がそれぞれ一意に定まる。この結果と、式（１４’）から、一組の（ｚ１，ｚ２）によって、可変ターボ補償コントローラ４６のゲインＧ４が一意に定まることを意味する。そこで、本実施形態では、一組の（ｚ１，ｚ２）に基づいて可変ターボ補償コントローラ４６のゲインＧ４を決定するためのＧ４テーブルも予め作成しておくことができる。
【００３５】
ここで、ＥＧＲ補償コントローラ４５のゲインＧ３及び可変ターボ補償コントローラ４６のゲインＧ４は、さらに、ベースエンジン１０の回転数及び負荷の関数にもなっている。そこで、本実施形態では、Ｇ３テーブル及びＧ４テーブルは、それぞれ、異なるエンジン回転数及び負荷について、予め作成しておく。そして、ＥＧＲ補償コントローラ４５及び可変ターボ補償コントローラ４６は、それぞれ、その時々のｚ１、ｚ２、エンジン回転数、負荷に応じて可変になるように設計される。
【００３６】
例えば、図９に○で示した、エンジン回転数と負荷の組み合わせによるサンプリングポイントＡを複数定め、各サンプリングポイントＡにおけるＧ３テーブル及びＧ４テーブルを定めておくようにしてもよい。
【００３７】
これにより、ＥＧＲコントローラ４１のゲインＧ１及び可変ターボコントローラ４２のゲインＧ２の設計は、ＥＧＲ装置２０と可変ターボ過給機３０の相互干渉を考慮せずに行うことができる。
【００３８】
なお、上記実施形態では、ＥＧＲ率ｙ１とバルブ開度ｈ１との関係、及び過給圧ｙ２とノズルリングの変位ｈ２との関係の非線形性を実質的に線形化するためのスケーリングファクターＪ１，Ｊ２が挿入されていたが、このスケーリングファクターＪ１，Ｊ２は省略することができる。
【００３９】
また、図１０に、本発明の別の実施形態に係るコントローラ４００及び制御対象（エンジン）５０のブロック図を示す。
【００４０】
図２に示す実施形態では、補償コントローラ４３のＥＧＲ補償コントローラ４５及び可変ターボ補償コントローラ４６は、以下のように構成されている。すなわち、可変ターボ補償コントローラ４６は、可変ターボコントローラ４２の出力にＥＧＲ補償コントローラ４５の出力を加えてものを入力としている。ＥＧＲ補償コントローラ４５は、ＥＧＲコントローラ４１の出力に可変ターボ補償コントローラ４６の出力を加えてものを入力としている。
【００４１】
これに対して、図１０に示す実施形態では、補償コントローラ４３０に含まれるＥＧＲ補償コントローラ４５０が、可変ターボコントローラ４２の出力をそのまま入力とし、その出力をＥＧＲコントローラ４１の出力に加えるように構成している。また、補償コントローラ４３０に含まれる可変ターボ補償コントローラ４６０は、ＥＧＲコントローラ４１の出力そのまま入力とし、その出力を可変ターボコントローラ４２の出力に加えるように構成している。
【００４２】
ここで、ＥＧＲ補償コントローラ４５０のゲインＧ５及び可変ターボ補償コントローラ４６０のゲインＧ６について、それぞれ、上述したものと同様の手法によって、Ｇ５テーブル及びＧ６テーブルを生成することができる。その結果、図２に示す実施形態と同様に、ＥＧＲコントローラ４１のゲインＧ１及び可変ターボコントローラ４２のゲインＧ２の設計は、ＥＧＲ装置２０と可変ターボ過給機３０の相互干渉を考慮せずに行うことができる。
【００４３】
上述した本発明の実施形態は、本発明の説明のための例示であり、本発明の範囲をそれらの実施形態にのみ限定する趣旨ではない。当業者は、本発明の要旨を逸脱することなしに、他の様々な態様で本発明を実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の一実施形態に係るエンジン及びその制御装置の概略構成図である。
【図２】コントローラ及び制御対象のブロック図である。
【図３】ＥＧＲ率ｙ１とバルブ開度ｈ１，過給圧ｙ２とノズルリングの変位ｈ２の関係を示す。
【図４】ｙ１とｚ１，ｙ２とｚ２の関係を示す。
【図５】ｈ１とｚ１，ｈ２とｚ２の関係を示す。
【図６】Ｊ１とｚ１，Ｊ２とｚ２の関係を示す。
【図７】Ｅ１Ｊ１とｚ１，Ｅ３Ｊ２とｚ２の関係を示す。
【図８】Ｅ２Ｊ２とｚ２，Ｅ４Ｊ２１ｚ１の関係を示す。
【図９】エンジン回転数及び負荷が異なるサンプリングポイントを示す。
【図１０】別の実施形態に係るコントローラ及び制御対象のブロック図である。
【符号の説明】
【００４５】
１０    ベースエンジン
１１    吸気通路
１２    排気通路
２０    ＥＧＲ装置
２１    ＥＧＲ通路
２２    ＥＧＲバルブ
２４    バルブセンサ
３０    可変ターボ過給機
３１    排気タービン
３２    コンプレッサ
３３    センサ
４０    コントローラ
４１    ＥＧＲコントローラ
４２    可変ターボコントローラ
４３    補償コントローラ
４５    ＥＧＲ補償コントローラ
４６    可変ターボ補償コントローラ
５０    制御対象ブロック
【図１】
0004818214.tif 000010
【図２】
0004818214.tif 000011
【図３】
0004818214.tif 000012
【図４】
0004818214.tif 000013
【図５】
0004818214.tif 000014
【図６】
0004818214.tif 000015
【図７】
0004818214.tif 000016
【図８】
0004818214.tif 000017
【図９】
0004818214.tif 000018
【図１０】
0004818214.tif 000019