(57)【要約】【課題】リファレンスガバナを用いてプラントの複数の特定状態量の将来値を予測する場合において、将来値の予測の無駄を低減することを目的とする。【解決手段】時刻ｋにおける過給圧Ｐｉｍｋと時刻ｋ＋１における過給圧Ｐｉｍｋ＋１が式（１）に示した予測モデルを用いて予測される（ステップＳ１０，Ｓ１２）。同時に、時刻ｋにおけるＥＧＲ率ＺＥＧＲｋと時刻ｋ＋１におけるＥＧＲ率ＺＥＧＲｋ＋１が式（２）に示した予測モデルを用いて予測される（ステップＳ１４，Ｓ１６）。ＥＧＲ率の将来値ＺＥＧＲ＿Ｆが上限値ＺＥＧＲ＿Ｌに近づき、尚且つ、過給圧の将来値Ｐｉｍ＿Ｆが上限値Ｐｉｍ＿Ｌから遠ざかると判定された場合、ＥＧＲ率が収束するまでの期間が予測長に設定される（ステップＳ１８，Ｓ２０）。そうでないと判定された場合、過給圧が収束するまでの期間が予測長に設定される（ステップＳ２２）。【選択図】図４
2016085629.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラントの複数の制御量の実値を対応する目標値に近づけるようにフィードバック制御によって当該プラントの制御入力を決定するフィードバックコントローラと、
前記フィードバックコントローラに与える目標値とプラントモデルとに基づいて、前記制御量のそれぞれに対応する特定状態量の将来値を予測すると共に、当該特定状態量に課せられた制約に基づいて、前記フィードバックコントローラに与える目標値を修正するリファレンスガバナと、
前記リファレンスガバナにおいて前記将来値を予測する期間を設定する設定手段と、
を備え、
前記設定手段は、前記将来値が制約から遠ざかる方向に向かう特定状態量がある場合、前記将来値が制約に近づく方向に向かう特定状態量のうち、応答性の最も遅い制御量に対応する特定状態量の予測期間に合わせて他の特定状態量の予測期間を変更することを特徴とするプラント制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラント制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特開２０１３−２２８８５９号公報には、リファレンスガバナとフィードバックコントローラを用いてプラントを制御するプラント制御装置が開示されている。このプラント制御装置は、車載動力プラントであるディーゼルエンジンを制御対象としている。このディーゼルエンジンは、ディーゼルスロットルと可変容量ターボチャージャーとＥＧＲ装置を備えるエンジンである。また、可変容量ターボチャージャーは可変ノズルを備えており、ＥＧＲ装置はＥＧＲ弁を備えている。
【０００３】
このプラント制御装置において、リファレンスガバナは、ディーゼルエンジンの制御量（ＥＧＲ率および過給圧）の目標値が与えられると、ディーゼルエンジンの特定状態量（ＥＧＲ率および過給圧）に課せられたハード上および制御上の制約を満たすようにこの目標値を修正し、修正目標値を出力するように構成されている。フィードバックコントローラは、リファレンスガバナから修正目標値が与えられると、ディーゼルエンジンの制御量の実値を修正目標値に近付けるようにフィードバック制御によってディーゼルエンジンの操作量（ディーゼルスロットル開度、可変ノズル開度、ＥＧＲ弁開度）を決定するように構成されている。
【０００４】
リファレンスガバナは、具体的に、次のように修正目標値を出力する。先ず、ディーゼルエンジンの制御量の目標値に基づいて、修正目標値の候補を複数用意する。そして、これらの候補をプラントモデルに入力して、ディーゼルエンジンの特定状態量の将来値を予測し、予測した特定状態量の将来値が制約に抵触するかどうかを候補毎に判定する。そして、特定状態量に課せられる制約を満たす範囲で目標値に最も近い修正目標値の候補を探索し、最終的な修正目標値として選択する。
【０００５】
また、このプラント制御装置は、複数のＣＰＵコアが搭載されたマルチコアプロセッサと、各ＣＰＵコアに対する演算タスクの割り当てを管理するコア管理プログラムと、を備えている。上述したリファレンスガバナによる修正目標値の探索・選択は、コア管理プログラムにより割り当てられた将来予測タスクとして、各ＣＰＵコアにおいて処理される。
【０００６】
また、特開２０１４−０４７７５７号公報には、上述したリファレンスガバナと同様の構成のリファレンスガバナを用いて、ディーゼルエンジンの制御量（過給圧）の目標値の修正を行うプラント制御装置が開示されている。このプラント制御装置では、予め設定した予測長に亘ってディーゼルエンジンの特定状態量（過給圧）の将来値を予測するだけでなく、過給圧の応答性が高い運転条件では、過給圧の応答性が低い運転条件よりも予測長が短くなるように、予測長の設定値が変更されている。また、このリファレンスガバナでは、予測したディーゼルエンジンの特定状態量の将来値が制約に抵触するかどうかを修正目標値の候補毎に判定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１３−２２８８５９号公報
【特許文献２】特開２０１４−０４７７５７号公報
【特許文献３】特開２０１１−２３６８７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、上述した予測長の設定値を長くすれば、予測の精度を高め、より適切な修正目標値を選択できる。しかしその一方で、プラント制御装置（具体的にはＣＰＵコア）での演算負荷が高くなり、加えて、将来予測タスク以外の計算タスクに割り当てることのできる演算資源が減少するという問題がある。ここで、特開２０１４−０４７７５７号公報での予測長の変更は、過給圧の応答性のみに基づいて行われ、ＥＧＲ率の応答性については考慮していない。また、リファレンスガバナでは、過給圧の将来値の制約抵触のみを判定しており、ＥＧＲ率の制約抵触を考慮していない。そのため、過給圧の将来値の予測を無駄に行う可能性があり、演算資源を有効活用できないおそれがある。
【０００９】
本発明は、上述のような課題に鑑みてなされたものである。即ち、リファレンスガバナを用いてプラントの複数の特定状態量の将来値を予測する場合において、将来値の予測の無駄を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記の目的を達成するため、プラント制御装置であって、
プラントの複数の制御量の実値を対応する目標値に近づけるようにフィードバック制御によって当該プラントの制御入力を決定するフィードバックコントローラと、
前記フィードバックコントローラに与える目標値とプラントモデルとに基づいて、前記制御量のそれぞれに対応する特定状態量の将来値を予測すると共に、当該特定状態量に課せられた制約に基づいて、前記フィードバックコントローラに与える目標値を修正するリファレンスガバナと、
前記リファレンスガバナにおいて前記将来値を予測する期間を設定する設定手段と、
を備え、
前記設定手段は、前記将来値が制約から遠ざかる方向に向かう特定状態量がある場合、前記将来値が制約に近づく方向に向かう特定状態量のうち、応答性の最も遅い制御量に対応する特定状態量の予測期間に合わせて他の特定状態量の予測期間を変更することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、将来値が制約から遠ざかる方向に向かう特定状態量がある場合、前記将来予測値が制約に近づく方向に向かう特定状態量のうち、応答性の最も遅い制御量に対応する特定状態量の予測期間に合わせて他の特定状態量の予測期間を変更するので、将来値の予測の無駄を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】過給圧−ＥＧＲ率制御中における過給圧の動特性の一例を示す時間図である。
【図２】過給圧−ＥＧＲ率制御中におけるＥＧＲ率の動特性の一例を示す時間図である。
【図３】過給圧−ＥＧＲ率制御中における過給圧およびＥＧＲ率の動特性の別の例を示す時間図である。
【図４】本実施の形態に係る制御装置が実行する予測長の設定ルーチンのフローチャートを示す図である。
【図５】過給圧−ＥＧＲ率−エキマニ圧力制御を行う場合における、予測長の設定手法を説明するための図である。
【図６】過給圧−ＥＧＲ率−エキマニ圧力制御を行う場合における、予測長の設定手法を説明するための図である。
【図７】過給圧−ＥＧＲ率−エキマニ圧力制御を行う場合における、予測長の設定手法を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の実施の形態のプラント制御装置は、車両動力プラントであるディーゼルエンジンの制御装置である。制御対象であるディーゼルエンジンは、燃料噴射弁と、ディーゼルスロットルと、可変容量ターボチャージャーとＥＧＲ装置とを備えている。可変容量ターボチャージャーには可変ノズルが備えられ、ＥＧＲ装置にはＥＧＲ弁が備えられている。
【００１４】
本実施の形態においては、制御装置によって、多入出力系である過給圧−ＥＧＲ率制御が行われる。過給圧−ＥＧＲ率制御におけるディーゼルエンジンの制御入力（操作量）は可変ノズル開度、ＥＧＲ弁開度およびディーゼルスロットル開度であり、ディーゼルエンジンの制御出力（特定状態量）は過給圧ＰｉｍとＥＧＲ率ＺＥＧＲである。
【００１５】
本実施の形態に係る制御装置は、リファレンスガバナとフィードバックコントローラを備えている。リファレンスガバナは、ディーゼルエンジンの制御量の目標値が与えられると、将来予測モデルに基づいて、特定状態量の将来値を予測するように構成されている。また、リファレンスガバナは、将来予測モデルに基づいて予測したディーゼルエンジンの特定状態量の将来値がハード上或いは制御上の制約に抵触するようであれば、ディーゼルエンジンの制御量の目標値を修正するように構成されている。
【００１６】
本実施の形態におけるディーゼルエンジンの制御量は過給圧ＰｉｍとＥＧＲ率ＺＥＧＲであり、これらの将来予測モデルは次の式（１），（２）で表される。
【数１】
2016085629.tif 000003
式（１）において、Ｐｉｍｋ，ＸＶＧＴｋ，Ｑｆｉｎｋ，ＸＥＧＲｋ，ＸＴｈｒｋはそれぞれ、時刻ｋにおける過給圧、可変ノズル開度、噴射量、ＥＧＲ弁開度、ディーゼルスロットル開度である。また、Ｐｉｍｋ＋１は時刻ｋ＋１における過給圧である。また、Ａｐｉｍ，Ｂｐｉｍ，Ｄｐｉｍ，Ｅｐｉｍ，Ｆｐｉｍは過給圧予測係数である。
【数２】
2016085629.tif 000004
式（２）において、ＰＥｘｈｋ，ＸＶＧＴｋ，ＸＥＧＲｋ，ＸＴｈｒｋはそれぞれ、時刻ｋにおける排気マニホールド圧力、可変ノズル開度、ＥＧＲ弁開度、ディーゼルスロットル開度である。また、ＺＥＧＲｋ＋１は時刻ｋ＋１におけるＥＧＲ率である。また、ＫＥＧＲ１，ＫＥＧＲ２，ＫＥＧＲ３，ＫＥＧＲ４はＥＧＲ率予測係数である。
【００１７】
また、本実施の形態においては、過給圧ＰｉｍとＥＧＲ率ＺＥＧＲのそれぞれに、制約としての上限値Ｐｉｍ＿Ｌと上限値ＺＥＧＲ＿Ｌが設定されている。リファレンスガバナは、予測した過給圧の将来値Ｐｉｍ＿Ｆが上限値Ｐｉｍ＿Ｌに抵触するようであれば過給圧の目標値Ｐｉｍ＿Ｔを修正し、また、予測したＥＧＲ率の将来値ＺＥＧＲ＿Ｆが上限値ＺＥＧＲ＿Ｌに抵触するようであればＥＧＲ率の目標値ＺＥＧＲ＿Ｔを修正する。
【００１８】
リファレンスガバナによる目標値Ｐｉｍ＿Ｔの修正は、具体的に、次のように行われる。先ず、目標値Ｐｉｍ＿Ｔに基づいて修正目標値の複数の候補Ｐｉｍ＿Ｔ１，Ｐｉｍ＿Ｔ２，・・・を用意する。続いて、用意した候補Ｐｉｍ＿Ｔ１，Ｐｉｍ＿Ｔ２，・・・をプラントモデルに入力して過給圧の将来値Ｐｉｍ＿Ｆ１，Ｐｉｍ＿Ｆ２，・・・を予測する。続いて、予測した将来値Ｐｉｍ＿Ｆ１，Ｐｉｍ＿Ｆ２，・・・が上限値Ｐｉｍ＿Ｌを上回るかどうかを候補毎に判定する。続いて、予測した将来値Ｐｉｍ＿Ｆ１，Ｐｉｍ＿Ｆ２，・・・が上限値Ｐｉｍ＿Ｌを上回らない範囲で目標値Ｐｉｍ＿Ｔに最も近い候補を探索し、最終的な修正目標値として選択する。リファレンスガバナによる目標値ＺＥＧＲ＿Ｔの修正手法は、目標値Ｐｉｍ＿Ｔの修正手法と同様である。
【００１９】
フィードバックコントローラは、リファレンスガバナから修正目標値が与えられると、ディーゼルエンジンの制御量の実値を修正目標値に近付けるようにフィードバック制御によってディーゼルエンジンの操作量を決定するように構成されている。具体的に、フィードバックコントローラは、目標値Ｐｉｍ＿Ｔが与えられると、過給圧の実値Ｐｉｍ＿Ｒを当該目標値Ｐｉｍ＿Ｔに近付けるようにフィードバック制御によって可変ノズル開度を決定する。また、目標値ＺＥＧＲ＿Ｔが与えられると、ＥＧＲ率の実値ＺＥＧＲ＿Ｒを当該目標値ＺＥＧＲ＿Ｔに近付けるようにフィードバック制御によってＥＧＲ弁開度とディーゼルスロットル開度を決定する。なお、フィードバックコントローラの仕様に限定はなく、公知のフィードバックコントローラを用いることができる。
【００２０】
ところで、一般的なリファレンスガバナにおいては、特定状態量の将来値の予測を行うステップ数が一定数に固定される。ここで、予測ステップ数に離散時間ステップの時間間隔を乗じた値が予測長（予測期間）となることから、一般的なリファレンスガバナにおいては予測長が一定に固定される、ということもできる。これに対し、本実施の形態においては、将来値Ｐｉｍ＿Ｆと将来値ＺＥＧＲ＿Ｆとの収束傾向の比較に基づいて、将来値Ｐｉｍ＿Ｆと将来値ＺＥＧＲ＿Ｆの予測長を変更して設定している。この予測長の設定手法について、以下説明する。
【００２１】
図１は、過給圧−ＥＧＲ率制御中における過給圧の動特性の一例を示す時間図である。この時間図には、フィードバックコントローラに入力された目標値Ｐｉｍ＿Ｔの軌道と、ディーゼルエンジンから出力された過給圧の軌道のイメージと、上限値Ｐｉｍ＿Ｌとが描かれている。フィードバックコントローラによるフィードバック制御によれば、目標値Ｐｉｍ＿Ｔが時刻ｔ０でステップ状に増大した場合、過給圧は目標値Ｐｉｍ＿Ｔの変化に応答して増大していき、一旦、目標値Ｐｉｍ＿Ｔをオーバーシュートして応答ピークに達する。その後、過給圧は目標値Ｐｉｍ＿Ｔを中心に振動しながらやがて目標値Ｐｉｍ＿Ｔへ収束していく。
【００２２】
リファレンスガバナは、式（１）に示した予測モデルを用いて時刻ｔ０の時点でその後の過給圧（つまり、将来値Ｐｉｍ＿Ｆ）の軌道を予測し、予測した過給圧の軌道が制約に抵触しないかどうか判断する。式（１）に示した予測モデルを用いて将来値Ｐｉｍ＿Ｆを予測する範囲、すなわち、予測長が長くなるほど、制御装置にかかる演算負荷は大きくなる。よって、予測長はできる限り短くしたいが、予測長を単純に短くすると将来における制約への抵触を予見することができなくなる。
【００２３】
ここで、図１に示す時刻ｔ０以降の過給圧の軌道について着目する。図１に示す過給圧の軌道によれば、制約に抵触する可能性が最も高いのは過給圧が応答ピークに達した時点（時刻ｔ１）である。よって、目標値Ｐｉｍ＿Ｔの変化の時点から過給圧が応答ピークに達する時点までを含む期間（つまり、時刻ｔ０〜時刻ｔ１）が予測長となるように予測ステップ数を設定すれば、制約の抵触有無を間違いなく判定しつつ将来値Ｐｉｍ＿Ｆの予測にかかる演算負荷を最小にすることができると考えられる。
【００２４】
また、過給圧同様、過給圧−ＥＧＲ率制御中においてはＥＧＲ率もフィードバック制御される。図２は、過給圧−ＥＧＲ率制御中におけるＥＧＲ率の動特性の一例を示す時間図である。この時間図には、フィードバックコントローラに入力された目標値ＺＥＧＲ＿Ｔの軌道と、ディーゼルエンジンから出力されたＥＧＲ率の軌道のイメージと、上限値ＺＥＧＲ＿Ｌとが描かれている。リファレンスガバナは、式（２）に示した予測モデルを用いて時刻ｔ０の時点でその後のＥＧＲ率（つまり、将来値ＺＥＧＲ＿Ｆ）の軌道を予測し、予測したＥＧＲ率の軌道が制約に抵触しないかどうか判断する。
【００２５】
図２に示すＥＧＲ率の軌道によれば、制約に抵触する可能性が最も高いのはＥＧＲ率が応答ピークに達した時点（時刻ｔ２）である。よって、目標値ＺＥＧＲ＿Ｔの変化の時点からＥＧＲ率が応答ピークに達する時点までを含む期間（つまり、時刻ｔ０〜時刻ｔ２）が予測長となるように予測ステップ数を設定すれば、制約の抵触有無を間違いなく判定しつつ将来値ＺＥＧＲ＿Ｆの予測にかかる演算負荷を最小にすることができると考えられる。
【００２６】
ここで、通常、過給圧の応答性はＥＧＲ率の応答性よりも遅いことから、過給圧−ＥＧＲ率制御中のＥＧＲ率の予測長を過給圧の予測長（つまり、図１の時刻ｔ０〜時刻ｔ１）に合わせることで、ＥＧＲ率の制約の抵触有無を間違いなく判定しつつＥＧＲ率の将来予測にかかる演算負荷を最小にすることができると考えられる。
【００２７】
しかし、予測した過給圧の軌道が制約から遠ざかる方向に向かい、その一方で予測したＥＧＲ率の軌道が制約に近づく方向に向かう場合においては、過給圧の制約抵触の心配は無いもののＥＧＲ率の制約抵触の心配が大きくなる。図３は、過給圧−ＥＧＲ率制御中における過給圧およびＥＧＲ率の動特性の別の例を示す時間図である。この図に示す過給圧の軌道は、上限値Ｐｉｍ＿Ｌから遠ざかる方向に向かい、一旦、目標値Ｐｉｍ＿Ｔをオーバーシュートして時刻ｔ３の時点で応答ピークに達する。一方、この図に示すＥＧＲ率の動特性の軌道は、図２同様、上限値ＺＥＧＲ＿Ｌに近づく方向に向かい、一旦、目標値一旦、目標値Ｐｉｍ＿Ｔをオーバーシュートして時刻ｔ２の時点で応答ピークに達する。
【００２８】
図３に示したような場合は、ＥＧＲ率が上限値ＺＥＧＲ＿Ｌに抵触する可能性はあるものの、過給圧が上限値Ｐｉｍ＿Ｌに抵触する可能性が全く無い。そのため、上記同様に過給圧の予測長（つまり、時刻ｔ０〜時刻ｔ３）にＥＧＲ率の予測長を合わせると、過給圧やＥＧＲ率の予測が無駄になってしまう。そうすると、制御装置にかかる演算負荷が高くなり、限りある演算資源を有効に扱えないことになる。そこで、本実施の形態においては、このような場合には、ＥＧＲ率の予測長（つまり、時刻ｔ０〜時刻ｔ２）に過給圧の予測長を合わせる。これにより、必要最低限の予測長を設定することができるため、演算資源を有効に活用することができる。換言すれば、不要に長い予測長を設定することによる演算抜けを回避することができる。
【００２９】
図４は、本実施の形態に係る制御装置が実行する予測長の設定ルーチンのフローチャートを示す図である。なお、図４に示すルーチンは、ディーゼルエンジンの運転中に繰り返して実行されるものとする。
【００３０】
図４に示すルーチンにおいて、制御装置は、時刻ｋにおける過給圧Ｐｉｍｋと時刻ｋ＋１における過給圧Ｐｉｍｋ＋１を式（１）に示した予測モデルを用いて予測する（ステップＳ１０，Ｓ１２）。また、制御装置は、時刻ｋにおけるＥＧＲ率ＺＥＧＲｋと時刻ｋ＋１におけるＥＧＲ率ＺＥＧＲｋ＋１を式（２）に示した予測モデルを用いて予測する（ステップＳ１４，Ｓ１６）。
【００３１】
続いて、制御装置は、ＥＧＲ率の将来値ＺＥＧＲ＿Ｆが上限値ＺＥＧＲ＿Ｌに近づき、尚且つ、過給圧の将来値Ｐｉｍ＿Ｆが上限値Ｐｉｍ＿Ｌから遠ざかるか否かを判定する（ステップＳ１８）。具体的に、制御装置は、ステップＳ１０，Ｓ１２で予測した過給圧Ｐｉｍｋと過給圧Ｐｉｍｋ＋１との差に基づいて過給圧の収束傾向を予測すると共に、ステップＳ１４，Ｓ１６で予測したＥＧＲ率ＺＥＧＲｋＥＧＲ率ＺＥＧＲｋ＋１との差に基づいてＥＧＲ率の収束傾向を予測する。そして、過給圧Ｐｉｍｋ＋１から過給圧Ｐｉｍｋを差し引いた値（Ｐｉｍｋ＋１−Ｐｉｍｋ）が負の値で、尚且つ、ＥＧＲ率ＺＥＧＲｋ＋１からＥＧＲ率ＺＥＧＲｋを差し引いた値（ＺＥＧＲｋ＋１−ＺＥＧＲｋ）が正の値である場合、制御装置はＥＧＲ率の将来値ＺＥＧＲ＿Ｆが上限値ＺＥＧＲ＿Ｌに近づき、尚且つ、過給圧の将来値Ｐｉｍ＿Ｆが上限値Ｐｉｍ＿Ｌから遠ざかると判定し、ステップＳ２０に進む。一方、それ以外の場合、制御装置はステップＳ２２に進む。
【００３２】
ステップＳ２０において、制御装置は、ＥＧＲ率が収束するまでの期間を予測長に設定する。一方、ステップＳ２２において、制御装置は、過給圧が収束するまでの期間を予測長に設定する。
【００３３】
以上、図４に示したルーチンによれば、予測した過給圧の軌道が制約から遠ざかる方向に向かい、その一方で予測したＥＧＲ率の軌道が制約に近づく方向に向かう場合に、ＥＧＲ率が収束するまでの期間を予測長に設定できる。即ち、通常時は過給圧の予測長にＥＧＲ率の予測長を合わせつつ、上記の様な特定の条件下においてはＥＧＲ率の予測長に過給圧の予測長を合わせることができる。よって、演算資源を有効に活用できる。
【００３４】
ところで、上記実施の形態においては、過給圧−ＥＧＲ率制御を前提とし、ディーゼルエンジンの制御量および特定状態量を過給圧ＰｉｍとＥＧＲ率ＺＥＧＲとした。しかし、排気マニホールド圧力（以下「エキマニ圧力」と称す）ＰＥｘｈや、ターボ回転数Ｎｔｂをディーゼルエンジンの制御量や特定状態量に含めることもできる。この場合、ディーゼルエンジンの制御入力（操作量）は、可変ノズル開度、ＥＧＲ弁開度、ディーゼルスロットル開度およびウェイストゲートバルブ開度となる。なお、ウェイストゲートバルブは、ディーゼルエンジンの排気通路において可変容量ターボチャージャーをバイパスする通路に設けられるアクチュエータである。また、ディーゼルエンジンの制御出力は、過給圧Ｐｉｍ、ＥＧＲ率ＺＥＧＲ、エキマニ圧力ＰＥｘｈおよびターボ回転数Ｎｔｂとなる。なお、エキマニ圧力ＰＥｘｈやターボ回転数Ｎｔｂの予測モデルは、式（１），（２）に示した過給圧ＰｉｍやＥＧＲ率ＺＥＧＲの予測モデルと同様に予め設定されているものとする。また、過給圧ＰｉｍやＥＧＲ率ＺＥＧＲ同様、エキマニ圧力ＰＥｘｈやターボ回転数Ｎｔｂにも上限値ＰＥｘｈ＿Ｌ，Ｎｔｂ＿Ｌが予め設定されているものとする。
【００３５】
図５乃至図７は、過給圧−ＥＧＲ率−エキマニ圧力制御を行う場合における、予測長の設定手法を説明するための図である。ディーゼルエンジンの制御量および特定状態量にエキマニ圧力ＰＥｘｈを含める場合は、エキマニ圧力の目標値ＰＥｘｈ＿Ｔの軌道と、エキマニ圧力の上限値ＰＥｘｈ＿Ｌとを考慮して予測長を設定することができる。ここで、一般に、エキマニ圧力ＰＥｘｈの応答性はＥＧＲ率よりも遅く、過給圧の応答性よりも速い。そのため、予測した過給圧Ｐｉｍ＿Ｆの軌道、予測したＥＧＲ率ＺＥＧＲ＿Ｆの軌道および予測したエキマニ圧力ＰＥｘｈ＿Ｆの軌道の何れもが上限値に近づく方向に向かう場合（図５）には、制約の抵触有無を間違いなく判定するために、エキマニ圧力およびＥＧＲ率の予測長を、応答性の最も遅い過給圧の予測長（つまり、時刻ｔ０〜時刻ｔ４）に合わせる。
【００３６】
一方、予測した過給圧Ｐｉｍ＿Ｆの軌道が上限値Ｐｉｍ＿Ｌから遠ざかる方向に向かい、予測したＥＧＲ率ＺＥＧＲ＿Ｆの軌道および予測したエキマニ圧力ＰＥｘｈ＿Ｆの軌道がその上限値に近づく方向に向かう場合（図６）には、予測の無駄を省くべく、過給圧およびＥＧＲ率の予測長を、エキマニ圧力の予測長（つまり、時刻ｔ０〜時刻ｔ５）に合わせる。また、予測した過給圧Ｐｉｍ＿Ｆの軌道および予測したエキマニ圧力ＰＥｘｈ＿Ｆの軌道がその上限値から遠ざかる方向に向かい、予測したＥＧＲ率ＺＥＧＲ＿Ｆの軌道が上限値ＺＥＧＲ＿Ｌに近づく方向に向かう場合（図７）には、予測の無駄を省くべく、過給圧およびエキマニ圧力の予測長を、ＥＧＲ率の予測長（つまり、時刻ｔ０〜時刻ｔ６）に合わせる。なお、予測した過給圧Ｐｉｍ＿Ｆの軌道、予測したＥＧＲ率ＺＥＧＲ＿Ｆの軌道および予測したエキマニ圧力ＰＥｘｈ＿Ｆの軌道の何れもがその上限値から遠ざかる方向に向かう場合には、エキマニ圧力およびＥＧＲ率の予測長を、応答性の最も遅い過給圧の予測長に合わせる。
【００３７】
このように、ディーゼルエンジンの制御量および特定状態量が増えた場合であっても、ディーゼルエンジンの各制御量の応答性の相対的な関係と、リファレンスガバナにより予測される特定状態量の将来値の軌道の収束傾向とに応じて、特定状態量の予測長を変更すれば、上記実施の形態同様の効果を得ることができる。即ち、リファレンスガバナにより予測される特定状態量の将来値が制約に近づく方向に向かうディーゼルエンジンの複数の制御量のうち、応答性の最も遅い制御量に対応する特定状態量の予測長に、他の特定状態量の予測長を合わせることで、上記実施の形態同様の効果を得ることができる。
【図１】
2016085629.tif 000005
【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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