CN102893228B - 内燃机的控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种内燃机的控制装置，其具备：对各个控制对象的目标值进行修正的单元；对依据各个控制对象的初始目标值或修正后的目标值而对各个控制对象进行了控制时的、与各个控制对象相关的将来的状态进行预测的单元；对被预测出的与各个控制对象相关的将来的状态是否满足与内燃机相关的制约条件进行判断的单元，在所述内燃机的控制装置中，反复实施如下操作直至判断为被预测出的与各个控制对象相关的将来的状态满足上述制约条件为止，所述操作为，各个控制对象的目标值的修正；基于通过该修正而被修正的目标值的、与各个控制对象相关的将来的状态的预测；被预测出的与各个控制对象相关的将来的状态是否满足上述制约条件的判断。而且，在本发明中，以有限的预定时间对将来的与控制对象相关的状态进行预测。

Description

内燃机的控制装置

技术领域

本发明涉及一种内燃机的控制装置。

背景技术

在专利文献1中，记载了一种对搭载有半导体晶片的加热盘的温度进行控制的温度控制装置。在该温度控制装置中，加热盘通过加热器而被加热，其结果为，使搭载于加热盘上的半导体晶片被加热。而且，该温度控制装置对加热器的加热动作进行控制，以使加热盘的温度成为目标温度。

然而，在专利文献1所记载的温度控制装置中，当加热盘受到干扰的影响时，加热盘的温度跨越目标温度（以下，将该目标温度称为“初始目标温度”）而增高或降低。即，当加热盘受到干扰的影响时，加热盘的温度将发生变化。

此处，在加热盘的温度欲跨越初始目标温度而增高时，如果暂时性地使加热盘的目标温度低于初始目标温度，则由于从加热器向加热盘给予的热量减少，因此抑制了加热盘的温度跨越初始目标温度而增高的情况。反之，在加热盘的温度欲跨越初始目标温度而降低时，如果暂时性地使加热盘的目标温度高于初始目标温度，则由于从加热器向加热盘给予的热量增多，因此抑制了加热盘的温度跨越初始目标温度而降低的情况。因此，如果在加热盘受到干扰的影响时，以与加热盘的目标温度被维持为初始目标温度时将产生的加热盘的温度变化相反的相位，使加热盘的目标温度发生变化，则即使加热盘受到干扰的影响，加热盘的温度也会被维持为初始目标温度。

因此，在专利文献1所记载的装置中，在将加热盘的温度控制为初始目标温度的状态下强制性地对加热盘施加干扰，并对此时的加热盘的温度变化模式进行计测。而且，将与此时的加热盘的温度变化模式相反的相位的温度变化模式，作为加热盘受到上述干扰的影响时的加热盘的目标温度变更模式而预先取得。而且，在加热盘受到了与上述干扰相同的干扰的影响时，依据上述取得的目标温度变更模式而使加热盘的目标温度发生变化，并将加热盘的温度维持为初始目标温度。

如此，在专利文献1中，公开了一种如下的方法，即，在加热盘受到了干扰的影响时，通过使加热盘的目标温度本身依据目标温度变更模式而从初始目标温度发生变化，从而将加热盘的温度维持为初始目标温度。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2005-276169号公报

发明内容

发明所要解决的课题

但是，在专利文献1所记载的温度控制装置中，为了即使在加热盘受到了任何种类的干扰的影响的情况下仍以优选的控制方式将加热盘的温度维持为初始目标温度，而需要预先取得与全部种类的干扰相对应的加热盘的目标温度变更模式。但是，对加热盘造成影响的干扰的种类是庞大的，因此，应当预先取得的加热盘的目标温度变更模式也是庞大的。考虑到这种情况，预先取得与全部种类的干扰相对应的加热盘的目标温度变更模式实质上是不可能的。另外，如果即使这样也欲取得与全部种类的干扰相对应的加热盘的目标温度变更模式，则为了取得加热盘的目标温度变更模式将需要庞大的劳动力，并且为了预先存储所取得的庞大数量的加热盘的目标温度变更模式也将需要大容量的存储器。但是，确实也存在如下情况，即，如果不预先取得与全部种类的干扰相对应的加热盘的目标温度变更模式，则在与未取得的加热盘的目标温度变更模式相对应的种类的干扰的影响波及到加热盘时，无法以优选的控制方式将加热盘的温度维持为初始目标温度。

总之，在专利文献1所记载的温度控制装置中，即使欲在加热盘受到了干扰的影响时将加热盘的温度维持为初始目标温度，也难以以优选的控制方式将加热盘的温度维持为初始目标温度。如果采用更一般性的表达方式，可以说在专利文献1所公开的方法中，即使欲在控制对象受到了干扰的影响时将控制对象的控制量维持为初始目标值，也难以以优选的控制方式将控制对象的控制量维持为初始目标值。

此外，在专利文献1所记载的温度控制装置中，优选为，在加热盘的初始目标温度本身被变更时，以优选的控制方式将加热盘的温度控制为变更后的初始目标温度。此处，在将专利文献1所公开的方法应用于加热盘的初始目标温度本身被变更时的对加热盘的温度的控制时，例如，预先取得与变更后的初始目标温度相对应的目标温度变更模式，并在加热盘的初始目标温度被变更时，依据与变更后的初始目标温度相对应的目标温度变更参模式而使加热盘的目标温度发生变化。但是，基于与上述的理由相同的理由，利用该方法以优选的控制方式将加热盘的温度控制为变更后的初始目标温度是困难的。如果采用更一般性的表现方式，可以说在专利文献1所公开的方法中，即使欲在加热盘的初始目标温度本身被变更时将加热盘的温度控制为变更后的初始目标温度，也难以以优选的控制方式将加热盘的温度控制为初始目标温度。

此外，在专利文献1所记载的温度控制装置中，在加热盘受到干扰的影响，并根据依据与该干扰相对应的目标温度变更模式而发生变化的目标温度来对加热盘的温度进行了控制时，根据包括加热盘在内的系统（以下，将该系统称为“加热系统”）整体的状态），从而有时无法以优选的控制方式将加热盘的温度维持为初始目标温度，并且有时也不能说此时的加热盘的温度的控制对于加热系统而言是优选的控制方式。此外，在专利文献1所记载的温度控制装置中，在加热盘的初始目标温度本身被变更，并根据依据与该变更后的初始目标温度相对应的目标温度变更模式而发生变更的目标温度来对加热盘的温度进行控制时，根据加热系统的状态，从而有时也无法以优选的控制方式将加热盘的温度控制为变更后的初始目标温度，并且有时也不能说此时的加热盘的温度的控制对于加热系统而言是优选的控制方式。

如此，在专利文献1所记载的温度控制装置中，在将加热盘的温度维持或控制为初始目标值时，并未考虑包括加热盘在内的系统整体的状态。

因此，如果采用更一般性的表现形式，则在专利文献1所公开的方法中，即使欲将控制对象的控制量维持或控制为初始目标值，但根据包括控制对象在内的系统整体的状态，从而也不能以优选的控制方式将控制对象的控制量维持或控制为初始目标值，或者控制对象的控制量的控制对于包括控制对象在内的系统整体而言也并非是优选的控制方式。

此外，在专利文献1所记载的温度控制装置中，在存在除了加热盘之外的控制对象的情况下，即，在存在多个控制对象的情况下，欲在各个控制对象受到了干扰的影响时，以优选的控制方式将各个控制对象的控制量维持或控制为各自的初始目标值时，由于与上述的理由相同的理由，因此无法以优选的控制方式将各个控制对象的控制量维持或控制为各自的初始目标值，或者各个控制对象的控制量的控制对于包括这些控制对象在内的系统整体而言也并非是优选的控制方式。

但是，为了以优选的控制方式将控制对象的控制量维持或控制为初始目标值，在依据初始目标值而实际上对控制对象的控制量进行控制之前，对依据初始目标值而对控制对象的控制量进行了控制时的、与各个控制对象相关的将来的状态（以下，将该状态称为“将来控制对象状态”）进行预测，并根据这些预测出的将来控制对象状态，而对控制对象的控制量是否以优选的控制方式被控制进行判断，在控制对象的控制量未以优选的控制方式而被控制时，应当对控制对象的控制量的控制进行变更，以使控制对象的控制量以优选的控制方式被控制。

但是，在专利文献1所记载的装置中，不实施这种对将来控制对象状态进行预测的操作。

因此，本发明的目的在于，在将控制对象的控制量控制为特定的目标值时，在将控制对象的控制量实际上控制为上述特定的目标值之前，对将控制对象的控制量控制为上述特定的目标值时的、与控制对象相关的将来的状态进行预测，并利用该预测出的与控制对象相关的将来的状态，来对控制对象的控制量的目标值进行设定，以使控制对象的控制量以优选的控制方式而被控制为目标值，并且依据该被设定的目标值而对控制对象的控制量进行控制。

用于解决课题的方法

本申请的第一个发明涉及一种如下的内燃机的控制装置，所述内燃机的控制装置具备：初始目标值决定单元，其将内燃机的第一控制对象的控制量的目标值作为第一初始目标值而进行决定，并且将内燃机的第二控制对象的控制量的目标值作为第二初始目标值而进行决定；操作量决定单元，其根据所述第一控制对象的控制量的控制用的目标值、即第一控制目标值，将应当向所述第一控制对象输入的操作量作为第一操作量而进行决定，并且根据所述第二控制对象的控制量的控制用的目标、即第二控制目标值，将应当向所述第二控制对象输入的操作量作为第二操作量而进行决定；第一动作控制单元，其依据由该操作量决定单元决定的第一操作量而对所述第一控制对象的动作进行控制；第二动作控制单元，其依据由所述操作量决定单元决定的第二操作量而对所述第二控制对象的动作进行控制，在所述内燃机的控制装置中，通过各个所述动作控制单元对各自所对应的所述控制对象的动作进行控制，从而使各个所述控制对象的控制量被控制。

而且，本发明还具备：修正目标值输出单元，其依据预先设定的规则而对所述第一初始目标值和所述第二初始目标值进行修正，并将该修正后的初始目标值分别作为第一修正目标值和第二修正目标值而进行输出；控制对象状态预测单元，其实施如下的预测运算，即，将依据第一操作量和第二操作量而对所述第一控制对象的控制量和所述第二控制对象的控制量进行了控制时的、与各个控制对象相关的将来的状态，作为将来控制对象状态而通过运算来进行预测的预测运算，其中，所述第一操作量和所述第二操作量是将所述第一初始目标值和所述第二初始目标值分别作为所述第一控制目标值和所述第二控制目标值而通过所述操作量决定单元来决定的；制约条件成立判断单元，其对由该控制对象状态预测单元预测出的将来控制对象状态是否满足与内燃机相关的制约条件进行判断。

而且，在本发明中，在通过所述制约条件成立判断单元而判断为，由所述控制对象状态预测单元预测出的将来控制对象状态满足与内燃机相关的制约条件时，所述第一初始目标值和所述第二初始目标值分别作为所述第一控制目标值和所述第二控制目标值而被输入到所述操作量决定单元。

另一方面，在本发明中，在通过所述制约条件成立判断单元而判断为，由所述控制对象状态预测单元预测出的将来控制对象状态不满足与内燃机相关的制约条件时，通过所述修正目标值输出单元而根据所述预先设定的规则来对所述第一初始目标值和所述第二初始目标值进行修正，并将该被修正后的初始目标值分别作为第一修正目标值和第二修正目标值而进行输出，依据第一操作量和第二操作量而对所述第一控制对象的控制量和所述第二控制对象的控制量进行了控制时的、与各个控制对象相关的将来的状态，通过所述控制对象状态预测单元而作为将来控制对象状态被再次预测，其中，所述第一操作量和所述第二操作量是将这些第一修正目标值和第二修正目标值分别作为所述第一控制目标值和所述第二控制目标值而通过所述操作量决定单元来决定的，通过所述制约条件成立判断单元而对被再次预测出的该将来控制对象状态是否满足与内燃机相关的制约条件进行判断。

而且，在本发明中，在通过所述制约条件成立判断单元而判断为，由所述控制对象状态预测单元再次预测出的将来控制对象状态满足与内燃机相关的制约条件时，所述第一修正目标值和所述第二修正目标值分别作为所述第一控制目标值和所述第二控制目标值而被输入到所述操作量决定单元。

另一方面，在本发明中，在通过所述制约条件成立判断单元而判断为，由所述控制对象状态预测单元再次预测出的将来控制对象状态不满足与内燃机相关的制约条件时，反复实施如下操作直至判断为由所述控制对象状态预测单元预测出的将来控制对象状态满足所述制约条件为止，所述操作为：由所述修正目标值输出单元实施的第一修正目标值和第二修正目标值的修正；基于通过该修正而被修正后的第一修正目标值和第二修正目标值的、由所述控制对象状态预测单元实施的预测运算；基于通过该预测运算而被预测出的将来控制对象状态的、由所述制约条件成立判断单元实施的判断。

而且，在本发明中，通过所述控制对象状态预测单元，从而以有限的预定时间通过运算来对与将来的控制对象相关的状态进行预测。

而且，在本发明中，在该控制装置的运算负载大于考虑到该控制装置的运算能力时的容许负载值时，在缩短了所述有限的预定时间的基础上，继续进行由所述控制对象状态预测单元实施的预测运算。

根据本发明，通过在由控制对象状态预测单元实施的预测运算中，以有限的预定时间来对与将来的控制对象相关的状态进行预测，从而能够得到以下的效果。即，由于在由控制对象预测单元实施的预测运算中，以有限的预定时间来对将来控制对象状态进行预测，因此应当在预测运算中预测出的将来控制对象状态被限定在有限时间内。因此，能够迅速且正确地对将来控制对象状态进行预测。即，即使通过预测运算而得到的将来控制对象状态仅在有限的时间内为将来控制对象状态，所得到的将来控制对象状态也将是迅速且正确地被预测出的结果。因此，通过在由控制对象状态预测单元实施的预测运算中，以有限的预定时间对与将来的控制对象相关的状态进行预测，从而能够得到如下的效果，即，能够迅速地对正确的将来控制对象状态进行预测。

另外，根据本发明，如果在依据操作量而对各个控制对象的控制量进行了控制时，满足与内燃机相关的制约条件，则初始目标值被设定为控制目标值，其中，所述操作量是将初始目标值作为控制目标值而决定的。另一方面，如果在依据将初始目标值作为控制目标值而决定的操作量来对各个控制对象的控制量进行了控制时，不满足与内燃机相关的制约条件，则依据预先设定的规则而对初始目标值反复进行修正，并将该被修改后的初始目标值作为修正目标值而进行输出，直至满足与内燃机相关的制约条件为止，并且将该被输出的修正目标值设定为控制目标值。即，本发明并不是针对每个状况而预先取得用于对初始目标值进行修正的修正模式，并使用该预先取得的修正模式来对初始目标值进行修正，以使得在任何状况下都满足与内燃机相关的制约条件（即，对于内燃机的状态而言将各个控制对象的控制量的控制设定为优选的控制方式），而是反复使用特定的预先设定的规则来对初始目标值进行修正，以满足与内燃机相关的制约条件。如此，根据本发明，由于在初始目标值的修正中，并不使用针对每个状况而预先取得的修正模式，而是使用特定的预先设定的规则，因此将各个控制对象的控制量维持为固定的初始目标值时（即，各个控制对象的控制量的控制处于稳定状态时），在各个控制对象的控制量被维持为固定的初始目标值的过程中，各个控制对象的控制量将以优选的控制方式（即，以满足与内燃机相关的制约条件的状态）被维持为初始目标值，并且，在初始目标值本身被变更并将各个控制对象的控制量控制为该变更后的初始目标值时（即，各个控制对象的控制量的控制处于过渡状态时），在各个控制对象的控制量被控制为变更后的初始目标值的过程中，各个控制对象的控制量以优选的控制方式（即，以满足与内燃机相关的制约条件的状态）被控制为变更后的初始目标值。

此外，根据该发明，如果在依据操作量而对各个控制对象的控制量进行了控制时，满足与内燃机相关的制约条件，则初始目标值被设定为控制目标值，其中，所述操作量是将初始目标值作为控制目标值而决定的，如果在依据操作量而对各个控制对象的控制量进行了控制时，不满足与内燃机相关的制约条件，则将修正后的初始目标值设定为控制目标值，以满足与内燃机相关的制约条件，其中，所述操作量是将初始目标值作为控制目标值而决定的。因此，与两个控制对象的控制量的控制相关联，并以满足与内燃机相关的制约条件的状态对各个控制对象的控制量进行控制。因此，即使在各个控制对象的控制量的控制相互干涉的情况下，也能够以满足与内燃机相关的制约条件的状态（即，以对于内燃机的状态而言优选的控制方式）将各个控制对象的控制量维持或控制为初始目标值。

根据本发明，在控制装置的运算负载大于考虑到控制装置的运算能力时的容许负载值时，对将来控制对象状态的预测范围进行规定的预定时间被缩短。因此，由于控制装置的运算负载降低，因而抑制了控制装置的运算负载较大地超过容许负载值的情况。因此，较高地维持了由控制装置实施的预测运算精度。

本申请的第二个发明为，在上述第一个发明中，还具备模型选择单元，所述模型选择单元实施如下的模型选择运算，即，从根据与内燃机相关的状态而准备的多个状态空间模型中选择适合于与内燃机相关的当前的状态的状态空间模型的运算。而且，在本发明中，使用由所述模型选择单元选择的所述状态空间模型，而通过所述控制对象状态预测单元来对将来控制对象状态进行预测。而且，在本发明中，当在由所述控制对象状态预测单元实施的预测运算中与内燃机相关的状态发生了变化时，在该时间点处通过所述控制对象状态预测单元而已经被预测出的将来控制对象状态为，从当前起仅经过容许时间处的、或经过多于该容许时间处的将来控制对象状态时，结束由所述控制对象状态预测单元实施的预测运算。另一方面，在本发明中，当在由所述控制对象状态预测单元实施的预测运算中与内燃机相关的状态发生了变化时，在该时间点处通过所述控制对象状态预测单元而已经被预测出的将来控制对象状态为，从当前起经过容许时间之前处的将来控制对象状态时，继续进行由所述控制对象状态预测单元实施的预测运算。

根据本发明，能够得到以下的效果。即，当实施模型选择运算时，控制装置的运算负载将较大程度地增大。此处，在本发明中，当在与内燃机相关的状态发生了变化时，在该时间点处通过控制对象状态预测单元而已经被预测出的将来控制对象状态为，从当前起仅经过容许时间处的、或经过多于该容许时间处的将来控制对象状态，从而即使结束了预测运算也能够得到足够的将来控制对象状态时，结束预测控制。因此，在这种情况下，能够在抑制了控制装置的运算负载较大程度地增大的情况的同时，得到足够的将来控制对象状态。此外，在本发明中，当在与内燃机相关的状态发生了变化时，在该时间点处已经被预测出的将来控制对象状态为，从当前起经过容许时间之前处的将来控制对象状态，从而如果在该时间点处结束预测运算则无法得到足够的将来控制对象状态时，继续进行预测运算。因此，在这种情况下，能够在之后结束了预测运算时得到足够的将来控制对象状态。

本申请的第三个发明为，在上述第一个发明中，还具备模型选择单元，所述模型选择单元实施如下的模型选择运算，即，从根据与内燃机相关的状态而准备的多个状态空间模型中选择适合于与内燃机相关的当前的状态的状态空间模型的运算。而且，在本发明中，使用由所述模型选择单元选择的所述状态空间模型，而通过所述控制对象状态预测单元来对将来控制对象状态进行预测。而且，在本发明中，当在由所述控制对象状态预测单元实施的预测运算中与内燃机相关的状态发生了变化时，在该时间点处通过所述控制对象状态预测单元而已经被预测出的将来控制对象状态为，从当前起仅经过容许时间处的、或经过多于该容许时间处的将来控制对象状态时，与该控制装置的运算负载无关地结束由所述控制对象状态预测单元实施的预测运算。

另一方面，在本发明中，当在由所述控制对象状态预测单元实施的预测运算中与内燃机相关的状态发生了变化时，在该时间点处通过所述控制对象状态预测单元而已经被预测出的将来控制对象状态为从当前起经过容许时间之前处的将来控制对象状态、且该控制装置的运算负载大于如下的容许负载值时，结束由所述控制对象状态预测单元实施的预测运算，其中，所述容许负载值为，考虑到与由所述模型选择单元实施的模型选择运算相关的运算负载时的容许负载值。另一方面，在本发明中，当在由所述控制对象状态预测单元实施的预测运算中与内燃机相关的状态发生了变化时，在该时间点处通过所述控制对象状态预测单元而已经被预测出的将来控制对象状态为从当前起经过容许时间之前处的将来控制对象状态、且该控制装置的运算负载在所述容许负载值以下时，继续进行由所述控制对象状态预测单元实施的预测运算，其中，所述容许负载值为，考虑到与由所述模型选择单元实施的模型选择运算相关的运算负载时的容许负载值。

根据本发明，能够得到以下的效果。即，当实施模型选择运算时，控制装置的运算负载较大程度地增大。在此，在本发明中，当在与内燃机相关的状态发生了变化时，在该时间点处已经被预测出的将来控制对象状态为，从当前起仅经过容许时间处的、或经过多于该容许时间处的将来控制对象状态，从而即使在该时间点处结束了预测运算也能够得到足够的将来控制对象状态时，与控制装置的运算负载无关地结束预测运算。因此，在这种情况下，能够在对控制装置的运算负载较大程度地增大的情况进行抑制的同时，得到足够的将来控制对象状态。此外，在本发明中，当在与内燃机相关的状态发生了变化时，在该时间点处已经被预测出的将来控制对象状态为从当前起经过容许时间之前处的将来控制对象状态、且控制装置的运算负载大于如下的容许负载值，从而当实施模型选择运算时控制装置的运算负载超过容许运算负载的可能性较高时，结束预测运算，其中，所述容许负载值为，考虑到与模型选择运算相关的运算负载时的容许负载值。因此，在这种情况下，抑制了控制装置的运算负载超过容许运算负载的情况。此外，在本发明中，当在与内燃机相关的状态发生了变化时，在该时间点处已经被预测出的将来控制对象状态为从当前起经过容许时间之前处的将来控制对象状态、且控制装置的运算负载在如下的容许负载值以下，从而即使实施了模型选择运算控制装置的运算负载超过容许运算负载的可能性也较低时，继续进行预测运算，其中，所述容许负载值为，考虑到与模型选择运算相关的运算负载时的容许负载值。因此，在这种情况下，能够在之后结束了预测运算时得到所需的将来控制对象状态。

本申请的第四个发明为，在上述第一个发明中，还具备模型选择单元，所述模型选择单元实施如下的模型选择运算，即，从根据与内燃机相关的状态而准备的多个状态空间模型中选择适合于与内燃机相关的当前的状态的状态空间模型的运算。而且，在本发明中，使用由所述模型选择单元选择的所述状态空间模型，而通过所述控制对象状态预测单元来对将来控制对象状态进行预测。而且，在本发明中，当在由所述控制对象状态预测单元实施的预测运算中与内燃机相关的状态发生了变化时，在该时间点处通过所述控制对象状态预测单元而已经被预测出的将来控制对象状态为，从当前起仅经过容许时间处的、或经过多于该容许时间处的将来控制对象状态时，与该控制装置的运算负载无关地结束由所述控制对象状态预测单元实施的预测运算。

另一方面，在本发明中，当在由所述控制对象状态预测单元实施的预测运算中与内燃机相关的状态发生了变化时，在该时间点处通过所述控制对象状态预测单元而已经被预测出的将来控制对象状态为从当前起经过容许时间之前处的将来控制对象状态、且该控制装置的运算负载大于如下的容许负载值时，在缩短了所述有限的预定时间的基础上，继续进行由所述控制对象状态预测单元实施的预测运算，其中，所述容许负载值为，考虑到与由所述模型选择单元实施的模型选择运算相关的运算负载时的容许负载值。另一方面，在本发明中，当在由所述控制对象状态预测单元实施的预测运算中与内燃机相关的状态发生了变化时，在该时间点处通过所述控制对象状态预测单元而已经被预测出的将来控制对象状态为从当前起经过容许时间之前处的将来控制对象状态、且该控制装置的运算负载在所述容许负载值以下时，在将所述有限的预定时间维持为该时间点的值的基础上，继续进行由所述控制对象状态预测单元实施的预测运算，其中，所述容许负载值为，考虑到与由所述模型选择单元实施的模型选择运算相关的运算负载时的容许负载值。

根据本发明，能够得到以下的效果。即，当实施模型选择运算时，控制装置的运算负载将较大程度地增大。此处，在本发明中，当在与内燃机相关的状态发生了变化时，在该时间点处已经被预测出的将来控制对象状态为，从当前起仅经过容许时间处的、或经过多于该容许时间处的将来控制对象状态，从而即使在该时间点处结束了预测运算也能够得到足够的将来控制对象状态时，与控制装置的运算负载无关地结束预测运算。因此，在这种情况下，能够在对控制装置的运算负载较大程度地增大的情况进行抑制的同时，得到足够的将来控制对象状态。此外，在本发明中，当在与内燃机相关的状态发生了变化时，在该时间点处已经被预测出的将来控制对象状态为从当前起经过容许时间之前处的将来控制对象状态、且该控制装置的运算负载大于如下的容许负载值，从而控制对象的运算负载超过容许负载值的可能性较高时，在缩短了有限的预定时间的基础上，继续进行预测运算，其中，所述容许负载值为，考虑到与模型选择运算相关的运算负载时的容许负载值。因此，在这种情况下，能够在对控制装置的运算负载超过容许运算负载的情况进行抑制的同时，在之后结束了预测运算时得到足够的将来控制对象状态。此外，在本发明中，当在与内燃机相关的状态发生了变化时，在该时间点处已经被预测出的将来控制对象状态为从当前起经过容许时间之前处的将来控制对象状态、且该控制装置的运算负载在如下的容许负载值以下，从而控制装置的运算负载超过容许负载值的可能性较低时，在将有限的预定时间维持为该时间点的值的基础上，继续进行预测运算，其中，所述容许负载值为，考虑到与模型选择运算相关的运算负载时的容许负载值。因此，在这种情况下，能够在之后结束了预测运算时得到所需的将来控制对象状态。

本申请的第五个发明为，在上述第一个发明中，还具备模型选择单元，所述模型选择单元实施如下的模型选择运算，即，从根据与内燃机相关的状态而准备的多个状态空间模型中选择适合于与内燃机相关的当前的状态的状态空间模型的运算。而且，在本发明中，使用由所述模型选择单元选择的所述状态空间模型，而通过所述控制对象状态预测单元来对将来控制对象状态进行预测。

而且，在本发明中，当在由所述控制对象状态预测单元实施的预测运算中与内燃机相关的状态发生了变化时，在该控制装置的运算负载大于如下的容许负载值时，结束由所述控制对象状态预测单元实施的预测运算，其中，所述容许负载值为，考虑到与由所述模型选择单元实施的模型选择运算相关的运算负载时的容许负载值。另一方面，在本发明中，当在由所述控制对象状态预测单元实施的预测运算中与内燃机相关的状态发生了变化时，在该控制装置的运算负载在所述容许负载值以下时，继续进行由所述控制对象状态预测单元实施的预测运算，其中，所述容许负载值为，考虑到与由所述模型选择单元实施的模型选择运算相关的运算负载时的容许负载值。

根据本发明，能够得到以下的效果。即，当实施模型选择运算时，控制装置的运算负载将较大程度地增大。此处，在本发明中，当在与内燃机相关的状态发生了变化时，在控制装置的运算负载大于如下的容许负载值，从而控制装置的运算负载超过容许运算负载的可能性较大时，结束预测运算，其中，所述容许负载值为，考虑到与模型选择运算相关的运算负载时的容许负载值。因此，在这种情况下，抑制了控制装置的运算负载超过容许运算负载的情况。此外，在本发明中，当在与内燃机相关的状态发生了变化时，在控制装置的运算负载在如下的容许负载值以下，且控制装置的运算负载超过容许运算负载的可能性较低时，继续进行预测运算，其中，所述容许负载值为，考虑到与模型选择运算相关的运算负载时的容许负载值。因此，在这种情况下，能够在之后结束了预测运算时得到所需的将来控制对象状态。

本申请的第六个发明为，在上述第一个发明中，还具备模型选择单元，所述模型选择单元实施如下的模型选择运算，即，从根据与内燃机相关的状态而准备的多个状态空间模型中选择适合于与内燃机相关的当前的状态的状态空间模型的运算。而且，在本发明中，使用由所述模型选择单元选择的所述状态空间模型，而通过所述控制对象状态预测单元来对将来控制对象状态进行预测。

而且，在本发明中，当在由所述控制对象状态预测单元实施的预测运算中与内燃机相关的状态发生了变化时，在该控制装置的运算负载大于如下的容许负载值时，在缩短了所述有限的预定时间的基础上，继续进行由所述控制对象状态预测单元实施的预测运算，其中，所述容许负载值为，考虑到与由所述模型选择单元实施的模型选择运算相关的运算负载时的容许负载值。另一方面，在本发明中，当在由所述控制对象状态预测单元实施的预测运算中与内燃机相关的状态发生了变化时，在该控制装置的运算负载在所述容许负载值以下时，在将所述有限的预定时间维持为该时间点的值的基础上，继续进行由所述控制对象状态预测单元实施的预测运算，其中，所述容许负载值为，考虑到与由所述模型选择单元实施的模型选择运算相关的运算负载时的容许负载值。

根据本发明，能够得到以下的效果。即，当实施模型选择运算时，控制装置的运算负载将较大程度地增大。此处，在本发明中，当在与内燃机相关的状态发生了变化时，在控制装置的运算负载大于如下的容许负载值，从而控制装置的运算负载超过容许运算负载的可能性较高时，在缩短了有限的预定时间的基础上，继续进行预测运算，其中，所述容许负载值为，考虑到与模型选择运算相关的运算负载时的容许负载值。因此，在这种情况下，能够在对控制装置的运算负载较大程度地增大的情况进行抑制的同时，在之后结束了预测运算时得到足够的将来控制对象状态。此外，在本发明中，当在与内燃机相关的状态发生了变化时，在控制装置的运算负载在如下的容许负载值以下，并且控制装置的运算负载超过容许运算负载的可能性较低时，在将有限的预定时间维持为该时间点的值的基础上，继续进行预测运算，其中，所述容许负载值为，考虑到与模型选择运算相关的运算负载时的容许负载值。因此，在这种情况下，能够在之后结束了预测运算时得到所需的将来控制对象状态。

本申请的第七个发明涉及一种如下的内燃机的控制装置，其与上述第一个发明相同地，具备：初始目标值决定单元、操作量决定单元、第一动作控制单元、以及第二动作控制单元，在所述内燃机的控制装置中，通过各个所述动作控制单元对各自所对应的所述控制对象的动作进行控制，从而使各个所述控制对象的控制量被控制。

而且，本发明与上述第一个发明相同地，还具备：修正目标值输出单元、控制对象状态预测单元、以及制约条件成立判断单元。

而且，在本发明中，与上述第一个发明相同地，在通过所述制约条件成立判断单元而判断为，由所述控制对象状态预测单元预测出的将来控制对象状态满足与内燃机相关的制约条件时，所述第一初始目标值和所述第二初始目标值分别作为所述第一控制目标值和所述第二控制目标值而被输入到所述操作量决定单元。

另一方面，在本发明中，与上述第一个发明相同地，在通过所述制约条件成立判断单元而判断为，由所述控制对象状态预测单元预测出的将来控制对象状态不满足与内燃机相关的制约条件时，通过所述修正目标值输出单元而根据所述预先设定的规则来对所述第一初始目标值和所述第二初始目标值进行修正，并将该被修正后的初始目标值分别作为第一修正目标值和第二修正目标值而进行输出，依据第一操作量和第二操作量而对所述第一控制对象的控制量和所述第二控制对象的控制量进行了控制时的、与各个控制对象相关的将来的状态，通过所述控制对象状态预测单元而作为将来控制对象状态被再次预测，其中，所述第一操作量和所述第二操作量是将这些第一修正目标值和第二修正目标值分别作为所述第一控制目标值和所述第二控制目标值而通过所述操作量决定单元来决定的，通过所述制约条件成立判断单元而对被再次预测出的该将来控制对象状态是否满足与内燃机相关的制约条件进行判断。

而且，在本发明中，与上述第一个发明相同地，在通过所述制约条件成立判断单元而判断为，由所述控制对象状态预测单元再次预测出的将来控制对象状态满足与内燃机相关的制约条件时，所述第一修正目标值和所述第二修正目标值分别作为所述第一控制目标值和所述第二控制目标值而被输入到所述操作量决定单元。

另一方面，在本发明中，与上述第一个发明相同地，在通过所述制约条件成立判断单元而判断为，由所述控制对象状态预测单元再次预测出的将来控制对象状态不满足与内燃机相关的制约条件时，反复实施如下操作直至判断为由所述控制对象状态预测单元预测出的将来控制对象状态满足所述制约条件为止，所述操作为：由所述修正目标值输出单元实施的第一修正目标值和第二修正目标值的修正；基于通过该修正而被修正后的第一修正目标值和第二修正目标值的、由所述控制对象状态预测单元实施的预测运算；基于通过该预测运算而被预测出的将来控制对象状态的、由所述制约条件成立判断单元实施的判断。

而且，本发明与上述第二个发明相同地，还具备模型选择单元。而且，在本发明中，与上述第二个发明相同地，使用由所述模型选择单元选择的所述状态空间模型，而通过所述控制对象状态预测单元，从而利用运算来对将来控制对象状态进行预测。而且，在本发明中，与上述第二个发明相同地，当在由所述控制对象状态预测单元实施的预测运算中与内燃机相关的状态发生了变化时，在该时间点处通过所述控制对象状态预测单元而已经被预测出的将来控制对象状态为，从当前起仅经过容许时间处的、或经过多于该容许时间处的将来控制对象状态时，结束由所述控制对象状态预测单元实施的预测运算。另一方面，在本发明中，与上述第二个发明相同地，当在由所述控制对象状态预测单元实施的预测运算中与内燃机相关的状态发生了变化时，在该时间点处通过所述控制对象状态预测单元而已经被预测出的将来控制对象状态为，从当前起经过容许时间之前处的将来控制对象状态时，继续进行由所述控制对象状态预测单元实施的预测运算。

根据本发明，能够得到以下的效果。即，当实施模型选择运算时，控制装置的运算负载将较大程度地增大。此处，在本发明中，当在与内燃机相关的状态发生了变化时，在该时间点处已经被预测出的将来控制对象状态为，从当前起仅经过容许时间处的、或经过多于该容许时间处的将来控制对象状态，从而即使结束了预测运算也能够得到足够的将来控制对象状态时，结束预测运算。因此，在这种情况下，能够在对装置运算负载较大程度地增大的情况进行抑制的同时，得到足够的将来控制对象状态。此外，在本发明中，当在与内燃机相关的状态发生了变化时，在该时间点处已经被预测出的将来控制对象状态为，从当前起经过容许时间之前处的将来控制对象状态，并且如果在该时间点处结束预测运算，则无法得到足够的将来控制对象状态时，继续进行预测运算。因此，能够在之后结束了预测运算时得到足够的将来控制对象状态。

本申请的第八个发明涉及一种如下的内燃机的控制装置，其与上述第一个发明相同地，具备：初始目标值决定单元、操作量决定单元、第一动作控制单元、以及第二动作控制单元，在所述内燃机的控制装置中，通过各个所述动作控制单元对各自所对应的所述控制对象的动作进行控制，从而使各个所述控制对象的控制量被控制。

而且，本发明与上述第一个发明相同地，还具备：修正目标值输出单元、控制对象状态预测单元、以及制约条件成立判断单元。

而且，在本发明中，与上述第一个发明相同地，在通过所述制约条件成立判断单元而判断为，由所述控制对象状态预测单元预测出的将来控制对象状态满足与内燃机相关的制约条件时，所述第一初始目标值和所述第二初始目标值分别作为所述第一控制目标值和所述第二控制目标值而被输入到所述操作量决定单元。

另一方面，在本发明中，与上述第一个发明相同地，在通过所述制约条件成立判断单元而判断为，由所述控制对象状态预测单元预测出的将来控制对象状态不满足与内燃机相关的制约条件时，通过所述修正目标值输出单元而根据所述预先设定的规则来对所述第一初始目标值和所述第二初始目标值进行修正，并将该被修正后的初始目标值分别作为第一修正目标值和第二修正目标值而进行输出，依据第一操作量和第二操作量而对所述第一控制对象的控制量和所述第二控制对象的控制量进行了控制时的、与各个控制对象相关的将来的状态，通过所述控制对象状态预测单元而作为将来控制对象状态被再次预测，其中，所述第一操作量和所述第二操作量是将这些第一修正目标值和第二修正目标值分别作为所述第一控制目标值和所述第二控制目标值而通过所述操作量决定单元来决定的，通过所述制约条件成立判断单元而对被再次预测出的该将来控制对象状态是否满足与内燃机相关的制约条件进行判断。

而且，在本发明中，与上述第一个发明相同地，在通过所述制约条件成立判断单元而判断为，由所述控制对象状态预测单元再次预测出的将来控制对象状态满足与内燃机相关的制约条件时，所述第一修正目标值和所述第二修正目标值分别作为所述第一控制目标值和所述第二控制目标值而被输入到所述操作量决定单元。

另一方面，在本发明中，与上述第一个发明相同地，在通过所述制约条件成立判断单元而判断为，由所述控制对象状态预测单元再次预测出的将来控制对象状态不满足与内燃机相关的制约条件时，反复实施如下操作直至判断为由所述控制对象状态预测单元预测出的将来控制对象状态满足所述制约条件为止，所述操作为：由所述修正目标值输出单元实施的第一修正目标值和第二修正目标值的修正；基于通过该修正而被修正后的第一修正目标值和第二修正目标值的、由所述控制对象状态预测单元实施的预测运算；基于通过该预测运算而被预测出的将来控制对象状态的、由所述制约条件成立判断单元实施的判断。

而且，本发明与上述第三个发明相同地，还具备模型选择单元。在本发明中，与上述第三个发明相同地，使用由所述模型选择单元选择的所述状态空间模型，而通过所述控制对象状态预测单元来对将来控制对象状态进行预测。而且，在本发明中，与上述第三个发明相同地，当在由所述控制对象状态预测单元实施的预测运算中与内燃机相关的状态发生了变化时，在该时间点处通过所述控制对象状态预测单元而已经被预测出的将来控制对象状态为，从当前起仅经过容许时间处的、或经过多于该容许时间处的将来控制对象状态时，与该控制装置的运算负载无关地结束由所述控制对象状态预测单元实施的预测运算。

另一方面，在本发明中，与上述第三个发明相同地，当在由所述控制对象状态预测单元实施的预测运算中与内燃机相关的状态发生了变化时，在该时间点处通过所述控制对象状态预测单元而已经被预测出的将来控制对象状态为从当前起经过容许时间之前处的将来控制对象状态、且该控制装置的运算负载大于如下的容许负载值时，结束由所述控制对象状态预测单元实施的预测运算，其中，所述容许负载值为，考虑到与由所述模型选择单元实施的模型选择运算相关的运算负载时的容许负载值。另一方面，在本发明中，与上述第四个发明相同地，当在由所述控制对象状态预测单元实施的预测运算中与内燃机相关的状态发生了变化时，在该时间点处通过所述控制对象状态预测单元而已经被预测出的将来控制对象状态为从当前起经过容许时间之前处的将来控制对象状态、且该控制装置的运算负载在所述容许负载值以下时，继续进行由所述控制对象状态预测单元实施的预测运算，其中，所述容许负载值为，考虑到与由所述模型选择单元实施的模型选择运算相关的运算负载时的容许负载值。

根据本发明，能够得到以下的效果。即，当实施模型选择运算时，控制装置的运算负载将较大程度地增大。此处，在本发明中，当在与内燃机相关的状态发生了变化时，在该时间点处已经被预测出的将来控制对象状态为，从当前起仅经过容许时间处的、或经过多于该容许时间处的将来控制对象状态，从而即使在该时间点处结束了预测运算也能够得到足够的将来控制对象状态时，与控制装置的运算负载无关地结束预测运算。因此，在这种情况下，能够在对控制装置的运算负载较大程度地增大的情况进行抑制的同时，得到足够的将来控制对象状态。此外，在本发明中，当在与内燃机相关的状态发生了变化时，在该时间点处已经被预测出的将来控制对象状态为从当前起经过容许时间之前处的将来控制对象状态、且控制装置的运算负载大于如下的容许负载值，从而当实施模型选择运算时控制装置的运算负载超过容许运算负载的可能性较高时，结束预测运算，其中，所述容许负载值为，考虑到与模型选择运算相关的运算负载时的容许负载值。因此，在这种情况下，抑制了控制装置的运算负载超过容许运算负载的情况。此外，在本发明中，当在与内燃机相关的状态发生了变化时，在该时间点处已经被预测出的将来控制对象状态为从当前起经过容许时间之前处的将来控制对象状态、且控制装置的运算负载在如下的容许负载值以下，从而即使实施了模型选择运算控制装置的运算负载超过容许运算负载的可能性也较低时，继续进行预测运算，其中，所述容许负载值为，考虑到与模型选择运算相关的运算负载时的容许负载值。因此，在这种情况下，能够在之后结束了预测运算时得到所需的将来控制对象状态。

本申请的第九个发明涉及一种如下的内燃机的控制装置，其与上述第一个发明相同地，具备：初始目标值决定单元、操作量决定单元、第一动作控制单元、以及第二动作控制单元，在所述内燃机的控制装置中，通过各个所述动作控制单元对各自所对应的所述控制对象的动作进行控制，从而使各个所述控制对象的控制量被控制。

而且，本发明与上述第一个发明相同地，还具备：修正目标值输出单元、控制对象状态预测单元、以及制约条件成立判断单元。

而且，在本发明中，与上述第一个发明相同地，在通过所述制约条件成立判断单元而判断为，由所述控制对象状态预测单元预测出的将来控制对象状态满足与内燃机相关的制约条件时，所述第一初始目标值和所述第二初始目标值分别作为所述第一控制目标值和所述第二控制目标值而被输入到所述操作量决定单元。

另一方面，在本发明中，与上述第一个发明相同地，在通过所述制约条件成立判断单元而判断为，由所述控制对象状态预测单元预测出的将来控制对象状态不满足与内燃机相关的制约条件时，通过所述修正目标值输出单元而根据所述预先设定的规则来对所述第一初始目标值和所述第二初始目标值进行修正，并将该被修正后的初始目标值分别作为第一修正目标值和第二修正目标值而进行输出，依据第一操作量和第二操作量而对所述第一控制对象的控制量和所述第二控制对象的控制量进行了控制时的、与各个控制对象相关的将来的状态，通过所述控制对象状态预测单元而作为将来控制对象状态被再次预测，其中，所述第一操作量和所述第二操作量是将这些第一修正目标值和第二修正目标值分别作为所述第一控制目标值和所述第二控制目标值而通过所述操作量决定单元来决定的，通过所述制约条件成立判断单元而对被再次预测出的该将来控制对象状态是否满足与内燃机相关的制约条件进行判断。

而且，在本发明中，与上述第一个发明相同地，在通过所述制约条件成立判断单元而判断为，由所述控制对象状态预测单元再次预测出的将来控制对象状态满足与内燃机相关的制约条件时，所述第一修正目标值和所述第二修正目标值分别作为所述第一控制目标值和所述第二控制目标值而被输入到所述操作量决定单元。

另一方面，在本发明中，与上述第一个发明相同地，在通过所述制约条件成立判断单元而判断为，由所述控制对象状态预测单元再次预测出的将来控制对象状态不满足与内燃机相关的制约条件时，反复实施如下操作直至判断为由所述控制对象状态预测单元预测出的将来控制对象状态满足所述制约条件为止，所述操作为：由所述修正目标值输出单元实施的第一修正目标值和第二修正目标值的修正；基于通过该修正而被修正后的第一修正目标值和第二修正目标值的、由所述控制对象状态预测单元实施的预测运算；基于通过该预测运算而被预测出的将来控制对象状态的、由所述制约条件成立判断单元实施的判断。

而且，本发明与上述第四个发明相同地，还具备模型选择单元。而且，在本发明中，与上述第四个发明相同地，使用由所述模型选择单元选择的所述状态空间模型，而通过所述控制对象状态预测单元来对将来控制对象状态进行预测。而且，在本发明中，与上述第四个发明相同地，当在由所述控制对象状态预测单元实施的预测运算中与内燃机相关的状态发生了变化时，在该时间点处通过所述控制对象状态预测单元而已经被预测出的将来控制对象状态为，从当前起仅经过容许时间处的、或经过多于该容许时间处的将来控制对象状态时，与该控制装置的运算负载无关地结束由所述控制对象状态预测单元实施的预测运算。

另一方面，在本发明中，与上述第四个发明相同地，当在由所述控制对象状态预测单元实施的预测运算中与内燃机相关的状态发生了变化时，在该时间点处通过所述控制对象状态预测单元而已经被预测出的将来控制对象状态为从当前起经过容许时间之前处的将来控制对象状态、且该控制装置的运算负载大于如下的容许负载值时，在缩短了所述有限的预定时间的基础上，继续进行由所述控制对象状态预测单元实施的预测运算，其中，所述容许负载值为，考虑到与由所述模型选择单元实施的模型选择运算相关的运算负载时的容许负载值。另一方面，在本发明中，与上述第五个发明相同地，当在由所述控制对象状态预测单元实施的预测运算中与内燃机相关的状态发生了变化时，在该时间点处通过所述控制对象状态预测单元而已经被预测出的将来控制对象状态为从当前起经过容许时间之前处的将来控制对象状态、且该控制装置的运算负载在所述容许负载值以下时，在将所述有限的预定时间维持为该时间点的值的基础上，继续进行由所述控制对象状态预测单元实施的预测运算，其中，所述容许负载值为，考虑到与由所述模型选择单元实施的模型选择运算相关的运算负载时的容许负载值。

根据本发明，能够得到以下的效果。即，当实施模型选择运算时，控制装置的运算负载将较大程度地增大。此处，在本发明中，当在与内燃机相关的状态发生了变化时，在该时间点处已经被预测出的将来控制对象状态为，从当前起仅经过容许时间处的、或经过多于该容许时间处的将来控制对象状态，从而即使在该时间点处结束了预测运算也能够得到足够的将来控制对象状态时，与控制装置的运算负载无关地结束预测运算。因此，在这种情况下，能够在对控制装置的运算负载较大地增大的情况进行抑制的同时，得到足够的将来控制对象状态。此外，在本发明中，当在与内燃机相关的状态发生了变化时，在该时间点处已经被预测出的将来控制对象状态为从当前起经过容许时间之前处的将来控制对象状态、且控制装置的运算负载大于如下的容许负载值，从而当实施模型选择运算时控制装置的运算负载超过容许运算负载的可能性较高时，在缩短了有限的预定时间的基础上，继续进行预测运算，其中，所述容许负载值为，考虑到与模型选择运算相关的运算负载时的容许负载值。因此，在这种情况下，能够在对控制装置的运算负载超过容许运算负载的情况进行抑制的同时，在之后结束了预测运算时得到足够的将来控制对象状态。此外，在本发明中，当在与内燃机相关的状态发生了变化时，在该时间点处已经被预测出的将来控制对象状态为从当前起经过容许时间之前处的将来控制对象状态、且控制装置的运算负载在如下的容许负载值以下，从而即使实施了模型选择运算控制装置的运算负载超过容许运算负载的可能性也较低时，在将有限的预定时间维持为该时间点的值的基础上，继续进行预测运算，其中，所述容许负载值为，考虑到与模型选择运算相关的运算负载时的容许负载值。因此，在这种情况下，能够在之后结束了预测运算时得到足够的将来控制对象状态。

本申请的第十个发明涉及一种如下的内燃机的控制装置，其与上述第一个发明相同地，具备：初始目标值决定单元、操作量决定单元、第一动作控制单元、以及第二动作控制单元，在所述内燃机的控制装置中，通过各个所述动作控制单元对各自所对应的所述控制对象的动作进行控制，从而使各个所述控制对象的控制量被控制。

而且，本发明与上述第一个发明相同地，还具备：修正目标值输出单元、控制对象状态预测单元、以及制约条件成立判断单元。

而且，在本发明中，与上述第一个发明相同地，在通过所述制约条件成立判断单元而判断为，由所述控制对象状态预测单元预测出的将来控制对象状态满足与内燃机相关的制约条件时，所述第一初始目标值和所述第二初始目标值分别作为所述第一控制目标值和所述第二控制目标值而被输入到所述操作量决定单元。

另一方面，在本发明中，与上述第一个发明相同地，在通过所述制约条件成立判断单元而判断为，由所述控制对象状态预测单元预测出的将来控制对象状态不满足与内燃机相关的制约条件时，通过所述修正目标值输出单元而根据所述预先设定了的规则来对所述第一初始目标值和所述第二初始目标值进行修正，并将该被修正后的初始目标值分别作为第一修正目标值和第二修正目标值而进行输出，依据第一操作量和第二操作量而对所述第一控制对象的控制量和所述第二控制对象的控制量进行了控制时的、与各个控制对象相关的将来的状态，通过所述控制对象状态预测单元而作为将来控制对象状态被再次预测，其中，所述第一操作量和所述第二操作量是将这些第一修正目标值和第二修正目标值分别作为所述第一控制目标值和所述第二控制目标值而通过所述操作量决定单元来决定的，通过所述制约条件成立判断单元而对被再次预测出的该将来控制对象状态是否满足与内燃机相关的制约条件进行判断。

而且，在本发明中，与上述第一个发明相同地，在通过所述制约条件成立判断单元而判断为，由所述控制对象状态预测单元再次预测出的将来控制对象状态满足与内燃机相关的制约条件时，所述第一修正目标值和所述第二修正目标值分别作为所述第一控制目标值和所述第二控制目标值而被输入到所述操作量决定单元。

另一方面，在本发明中，与上述第一个发明相同地，在通过所述制约条件成立判断单元而判断为，由所述控制对象状态预测单元再次预测出的将来控制对象状态不满足与内燃机相关的制约条件时，反复实施如下操作直至判断为由所述控制对象状态预测单元预测出的将来控制对象状态满足所述制约条件为止，所述操作为：由所述修正目标值输出单元实施的第一修正目标值和第二修正目标值的修正；基于通过该修正而被修正后的第一修正目标值和第二修正目标值的、由所述控制对象状态预测单元实施的预测运算；基于通过该预测运算而被预测出的将来控制对象状态的、由所述制约条件成立判断单元实施的判断。

而且，在本发明中，与上述第五个发明相同地，还具备模型选择单元。而且，在本发明中，与上述第五个发明相同地，使用由所述模型选择单元选择的所述状态空间模型，而通过所述控制对象状态预测单元来对将来控制对象状态进行预测。

而且，在本发明中，与上述第五个发明相同地，当在由所述控制对象状态预测单元实施的预测运算中与内燃机相关的状态发生了变化时，在该控制装置的运算负载大于如下的容许负载值时，结束由所述控制对象状态预测单元实施的预测运算，其中，所述容许负载值为，考虑到与由所述模型选择单元实施的模型选择运算相关的运算负载时的容许负载值。另一方面，在本发明中，与上述第五个发明相同地，当在由所述控制对象状态预测单元实施的预测运算中与内燃机相关的状态发生了变化时，在该控制装置的运算负载在所述容许负载值以下时，继续进行由所述控制对象状态预测单元实施的预测运算，其中，所述容许负载值为，考虑到与由所述模型选择单元实施的模型选择运算相关的运算负载时的容许负载值。

根据本发明，能够得到以下的效果。即，当实施模型选择运算时，控制装置的运算负载将较大程度地增大。此处，在本发明中，当在与内燃机相关的状态发生了变化时，在控制装置的运算负载大于如下的容许负载值，从而当实施模型选择运算时控制对象的运算负载超过容许运算负载的可能性较高时，结束预测运算，其中，所述容许负载值为，考虑到与模型选择运算相关的运算负载时的容许负载值。因此，在这种情况下，抑制了控制对象的运算负载超过容许运算负载的情况。此外，在本发明中，当在与内燃机相关的状态发生了变化时，在控制装置的运算负载在如下的容许负载值以下，从而即使实施了模型选择运算控制装置的运算负载超过容许运算负载的可能性也较低时，继续进行预测运算，其中，所述容许负载值为，考虑到与模型选择运算相关的运算负载时的容许负载值。因此，在这种情况下，能够在之后结束了预测运算时得到所需的将来控制对象状态。

本申请的第十一个发明涉及一种如下的内燃机的控制装置，其与上述第一个发明相同地，具备：初始目标值决定单元、操作量决定单元、第一动作控制单元、以及第二动作控制单元，在所述内燃机的控制装置中，通过各个所述动作控制单元对各自所对应的所述控制对象的动作进行控制，从而使各个所述控制对象的控制量被控制。

而且，本发明与上述第一个发明相同地，还具备：修正目标值输出单元、控制对象状态预测单元、以及制约条件成立判断单元。

而且，在本发明中，与上述第一个发明相同地，在通过所述制约条件成立判断单元而判断为，由所述控制对象状态预测单元预测出的将来控制对象状态满足与内燃机相关的制约条件时，所述第一初始目标值和所述第二初始目标值分别作为所述第一控制目标值和所述第二控制目标值而被输入到所述操作量决定单元。

另一方面，在本发明中，与上述第一个发明相同地，在通过所述制约条件成立判断单元而判断为，由所述控制对象状态预测单元预测出的将来控制对象状态不满足与内燃机相关的制约条件时，通过所述修正目标值输出单元而根据所述预先设定的规则来对所述第一初始目标值和所述第二初始目标值进行修正，并将该被修正后的初始目标值分别作为第一修正目标值和第二修正目标值而进行输出，依据第一操作量和第二操作量而对所述第一控制对象的控制量和所述第二控制对象的控制量进行了控制时的、与各个控制对象相关的将来的状态，通过所述控制对象状态预测单元而作为将来控制对象状态被再次预测，其中，所述第一操作量和所述第二操作量是将这些第一修正目标值和第二修正目标值分别作为所述第一控制目标值和所述第二控制目标值而通过所述操作量决定单元来决定的，通过所述制约条件成立判断单元而对被再次预测出的该将来控制对象状态是否满足与内燃机相关的制约条件进行判断。

而且，在本发明中，与上述第一个发明相同地，在通过所述制约条件成立判断单元而判断为，由所述控制对象状态预测单元再次预测出的将来控制对象状态满足与内燃机相关的制约条件时，所述第一修正目标值和所述第二修正目标值分别作为所述第一控制目标值和所述第二控制目标值而被输入到所述操作量决定单元。

另一方面，在本发明中，与上述第一个发明相同地，在通过所述制约条件成立判断单元而判断为，由所述控制对象状态预测单元再次预测出的将来控制对象状态不满足与内燃机相关的制约条件时，反复实施如下操作直至判断为由所述控制对象状态预测单元预测出的将来控制对象状态满足所述制约条件为止，所述操作为：由所述修正目标值输出单元实施的第一修正目标值和第二修正目标值的修正；基于通过该修正而被修正后的第一修正目标值和第二修正目标值的、由所述控制对象状态预测单元实施的预测运算；基于通过该预测运算而被预测出的将来控制对象状态的、由所述制约条件成立判断单元实施的判断。

而且，本发明与上述第六个发明相同地，还具备模型选择单元。而且，在本发明中，与上述第六个发明相同地，使用由所述模型选择单元选择的所述状态空间模型，而通过所述控制对象状态预测单元来对将来控制对象状态进行预测。

而且，在本发明中，与上述第六个发明相同地，当在由所述控制对象状态预测单元实施的预测运算中与内燃机相关的状态发生了变化时，在该控制装置的运算负载大于如下的容许负载值时，在缩短了所述有限的预定时间的基础上，继续进行由所述控制对象状态预测单元实施的预测运算，其中，所述容许负载值为，考虑到与由所述模型选择单元实施的模型选择运算相关的运算负载时的容许负载值。另一方面，在本发明中，与上述第六个发明相同地，当在由所述控制对象状态预测单元实施的预测运算中与内燃机相关的状态发生了变化时，在该控制装置的运算负载在所述容许负载值以下时，在将所述有限的预定时间维持为该时间点的值的基础上，继续进行由所述控制对象状态预测单元实施的预测运算，其中，所述容许负载值为，考虑到与由所述模型选择单元实施的模型选择运算相关的运算负载时的容许负载值。

根据本发明，能够得到以下的效果。即，当实施模型选择运算时，控制装置的运算负载将较大程度地增大。此处，在本发明中，当在与内燃机相关的状态发生了变化时，在控制装置的运算负载大于如下的容许负载值，从而当实施模型选择运算时控制装置的运算负载超过容许运算负载的可能性较高时，在缩短了有限的预定时间的基础上，继续进行预测运算，其中，所述容许负载值为，考虑到与模型选择运算相关的运算负载时的容许负载值。因此，在这种情况下，能够在对控制装置的运算负载超过容许运算负载的情况进行抑制的同时，在之后结束了预测运算时得到足够的将来控制对象状态。此外，在本发明中，当在与内燃机相关的状态发生了变化时，在控制装置的运算负载在如下的容许负载值以下，从而即使实施了模型选择运算控制装置的运算负载超过容许运算负载的可能性也较低时，在将有限的预定时间维持为该时间点的值的基础上，继续进行预测运算，其中，所述容许负载值为，考虑到与模型选择运算相关的运算负载时的容许负载值。因此，在这种情况下，能够在之后结束了预测运算时得到所需的将来控制对象状态。

附图说明

图1为应用了本发明的控制装置的内燃机的概要图。

图2为图示了图1所示的内燃机的增压器的排气涡轮的内部的图。

图3（A）为图示了为了决定目标增压而被利用的映射图的图，图3（B）为图示了为了决定目标EGR率而被利用的映射图的图。

图4为表示依据本发明的实施方式来执行目标增压和目标EGR率的修正的流程图的图。

图5为图示了执行第二实施方式的预测运算继续和结束控制的流程图的一个示例的图。

图6为图示了执行第三实施方式的预测运算继续和结束控制的流程图的一个示例的图。

图7为图示了执行第四实施方式的预测运算继续和结束控制的流程图的一个示例的图。

图8为图示了执行第五实施方式的预测运算继续和结束控制的流程图的一个示例的图。

图9为图示了执行第十二实施方式的预测运算继续和结束控制的流程图的一个示例的图。

图10为图示了执行第十三实施方式的预测运算继续和结束控制的流程图的一个示例的图。

图11为图示了执行第十三实施方式的预测运算继续和结束控制的流程图的一个示例的图。

图12为图示了执行第十四实施方式的预测运算继续和结束控制的流程图的一个示例的图。

图13为图示了执行第十四实施方式的预测运算继续和结束控制的流程图的一个示例的图。

图14为图示了执行第十五实施方式的预测运算继续和结束控制的流程图的一个示例的图。

图15为图示了执行第十六实施方式的预测运算继续或结束控制的流程图的一个示例的图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的内燃机的控制装置的实施方式进行说明。在下文中进行说明的实施方式为，将本发明的控制装置应用于图1所示的内燃机时的实施方式。

图1所示的内燃机10具备：内燃机的主体（以下称为“内燃机主体”）20；燃料喷射阀21，其以分别对应于该内燃机主体20的四个燃烧室的方式而配置；燃料泵22，其经由燃料供给管23而向该燃料喷射阀21供给燃料。此外，内燃机10具备：从外部向燃烧室供给空气的进气系统30、和将从燃烧室排出的废气向外部排出的排气系统40。此外，内燃机10为压缩点火式的内燃机（所谓的柴油发动机）。

进气系统30具有进气支管31和进气管32。进气支管31的一个端部（即，支部）与进气端口（未图示）相连接，所述进气端口以对应于各个燃烧室的方式形成在内燃机主体10内。另一方面，进气支管31的另一个端部与进气管32相连接。在进气管32内配置有对流通于该进气管32内的空气的量进行控制的节气门33。在节气门33上安装有对该节气门33的开度进行控制的作动器（以下称为“节气门作动器”）33a。而且，在进气管32上配置有对流通于该进气管32内的空气进行冷却的内部冷却器34。而且，在进气管32的靠近外部的端部上，配置有空气滤清器36。

另一方面，排气系统40具有排气支管41和排气管42。排气支管41的一个端部（即，支部）与排气端口（未图示）相连接，所述排气端口以对应于各个燃烧室的方式形成在内燃机主体10内。另一方面，排气支管41的另一个端部与排气管42相连接。在排气管42上配置有催化转化器43，所述催化转化器43内置有对废气中的特定成分进行净化的排气净化催化剂43a。

此外，内燃机10具备增压器35。增压器35具有：被配置在进气管32内的内部冷却器34的上游的压缩机35a、和被配置在排气管42内的催化剂转化器43的上游的排气涡轮35b。如图2所示，排气涡轮35b具有排气涡轮主体35c和翼状的多个叶片35d。

排气涡轮主体35c通过轴（未图示）而与压缩机35a连接。当通过废气而使排气涡轮主体35c进行旋转时，该旋转通过轴而被传递至压缩机35a，由此，使压缩机35a进行旋转。

另一方面，叶片35d以该排气涡轮主体35c的旋转中心轴线Rl为中心而以等角度间隔被配置为放射状，以包围排气涡轮主体35c。此外，各个叶片35d以能够绕图2中符号R2（图中没有）所示的各自所对应的轴线进行转动的方式被配置。而且，在将各个叶片35d延伸的方向、即图2中符号E（图中没有）所示的方向称为“延伸方向”，并将连接排气涡轮主体35c的旋转中心轴线R1和叶片35d的转动轴线R2的线、即图2中符号A（图中没有）所示的线称为“基准线”时，各个叶片35d能够以其延伸方向E和与之相对应的基准线A所呈的角度关于全部的叶片35d而言为相等的方式进行转动。而且，当各个叶片35d以其延伸方向E和与之相对应的基准线A所呈的角度减小、即、相邻的叶片35d之间的流道面积减小的方式进行转动时，被供给至排气涡轮主体35c的废气的流速将加快。其结果为，排气涡轮主体35c的旋转速度加快，且其结果为，压缩机35a的旋转速度也加快，因此，流通于进气管32内的空气通过压缩机35a而被较大程度地压缩。因此，各个叶片35d的延伸方向E和与之相对应的基准线所呈的角度（以下，将该角度称为“叶片开度”）越减小，则流通于进气管32内的空气通过压缩机35a而被压缩的程度越增大。

另外，各个叶片35d通过作动器（以下，称为“叶片作动器”）35e而进行转动。

此外，内燃机10具备排气再循环装置（以下，将其称为“EGR装置”）50。EGR装置50具有排气再循环管（以下，将其称为“EGR管”）51。EGR管51的一端与排气支管41连接。另一方面，EGR管51的另一端与进气支管31连接。此外，在EGR管51上配置有对流通于该EGR管51内的废气的流量进行控制的排气再循环控制阀（以下，将该排气再循环控制阀称为“EGR控制阀”）52。EGR控制阀52通过未图示的作动器（以下，将其称为“EGR控制阀作动器”）而进行动作。在内燃机10中，EGR控制阀52的开度（以下，将该开度称为“EGR控制阀开度”）越大，则流通于EGR管51内的废气的流量越多。并且，在EGR管51上配置有对流通于该EGR管51内的废气进行冷却的排气再循环冷却器53。

此外，在进气管32中的空气滤清器36的下游且压缩机35a的上游，安装有对流通于该进气管32内的空气的流量进行检测的空气流量计71。此外，在进气支管31上，安装有对该进气支管31内的压力进行检测的压力传感器（以下，称为“进气压力传感器”）72。

此外，内燃机10具备电子控制装置60。电子控制装置60具有：微处理器（CPU）61、只读存储器（ROM）62、随机存取存储器（RAM）63、后备RAM（Back up RAM）64以及接口65。在接口65上，连接有燃料喷射阀21、燃料泵22、节气门作动器33a、叶片作动器35e、以及EGR控制阀作动器，并且通过接口65而从电子控制装置60提供对这些构件的动作进行控制的控制信号。此外，在接口65上，还连接有空气流量计71、进气压力传感器72、以及对加速踏板AP的踩下量进行检测的加速器开度传感器75，并且由空气流量计71检测出的与流量相对应的信号、由进气压力传感器72检测出的与压力相对应的信号、以及由加速器开度传感器75检测出的与加速踏板AP的踩下量相对应的信号被输入至接口65。

另外，如上所述，在本实施方式中，流通于进气管32内的空气通过增压器35的压缩机35a而被压缩。而且，能够通过对排气涡轮35b的叶片35d的转动位置（即，叶片开度）进行控制，从而对通过压缩机35a而被压缩时的空气的压力（以下，将该压力称为“增压”）进行控制，如果叶片开度以外的条件相同，则叶片开度越小增压越高。此外，如上所述，在本实施方式中，废气（以下，将该废气称为“EGR气体”）通过EGR装置50而被导入到流通于进气管32内的空气中。此处，能够通过对EGR控制阀52的开度、即、EGR控制阀开度进行控制，从而对EGR气体的量（以下，将该量称为“EGR气体量”）进行控制，如果EGR控制阀开度以外的条件相同，则EGR控制阀开度越大EGR气体量越多。

另外，在本实施方式的控制装置中，关于增压而设定有目标值（以下，将该目标值称为“目标增压”），并且以使实际的增压成为目标增压的方式对叶片开度进行控制。此外，在本实施方式的控制装置中，作为代表EGR气体量的参数而采用了EGR气体量相对于被吸入到燃烧室中的总气体量的比例（以下，将该比例称为“EGR率”），关于该EGR率而设定有目标值（以下，将该目标值称为“目标EGR率”），并且以使实际的EGR率成为目标EGR率的方式对EGR控制阀开度进行控制。接下来，对这些增压和EGR率的控制进行说明。

当设定有目标增压时，在电子控制装置60中计算出实际的增压相对于该目标增压的偏差（以下，将该偏差称为“增压偏差”）。此处，由于由进气压力传感器72检测出的压力相当于增压，因此在本实施方式中，将由进气压力传感器72检测出的压力作为实际的增压而进行利用。此外，关于目标增压的设定，将在后文中进行详细说明。

当计算出增压偏差时，该增压偏差在电子控制装置60中依据预先设定的转换规则（换言之，预先设定的控制规则）而被转换，并生成控制信号。此处所生成的控制信号为，为了通过叶片作动器35e而使叶片35d动作，而从电子控制装置60向叶片作动器35e提供的控制信号。此外，上述预先设定的转换规则（以下，将该转换规则称为“增压偏差转换规则”）为如下的转换规则，即，将增压偏差转换为，以使增压偏差减小的方式通过叶片作动器35e而使叶片35d动作的控制信号的转换规则。

当增压偏差被转换而生成的控制信号（以下，将该控制信号称为“叶片控制信号”）从电子控制装置60被提供至叶片作动器35e时，叶片作动器35e根据叶片控制信号而使叶片35e动作。即，叶片作动器35e将与叶片控制信号相对应的操作量（以下，将该操作量称为“叶片操作量”）输入到叶片35e。

此处，当增压偏差为正值，即，实际的增压低于目标增压时，叶片作动器35e以使叶片开度减小的方式使叶片35d动作。由此，实际的增压将增高。另一方面，当增压偏差为负值、即实际的增压高于目标增压时，叶片作动器35e以使叶片开度增大的方式而使叶片35d动作。由此，实际的增压将降低。

另一方面，当设定有目标EGR率时，在电子控制装置60中计算出实际的EGR率相对于该目标EGR率的偏差（以下，将该偏差称为“EGR率偏差”）。

当计算出EGR率偏差时，该EGR率偏差在电子控制装置60中依据预先设定的转换规则（换言之，预先设定控制规则）而被转换并生成控制信号。此处所生成的控制信号为，为了通过EGR控制阀作动器而使EGR控制阀52动作，而向EGR控制阀作动器提供的控制信号。此外，上述预先设定的转换规则（以下，将该转换规则称为“EGR率偏差转换规则”）为如下的转换规则，即，将EGR率偏差变换为，以使EGR率偏差减小的方式通过EGR控制阀作动器而使EGR控制阀52动作的控制信号的转换规则。

当EGR率偏差被转换而生成的控制信号（以下，将该控制信号称为“EGR控制阀控制信号”）从电子控制装置60被提供至EGR控制阀作动器时，EGR控制阀作动器根据EGR控制阀控制信号而使EGR控制阀52动作。即，EGR控制阀作动器将与EGR控制阀控制信号相对应的操作量（以下，将该操作量称为“EGR控制阀操作量”）输入到EGR控制阀52。

此处，当EGR率偏差为正值，即，实际的EGR率小于目标EGR率时，EGR控制阀作动器以使EGR控制阀开度增大的方式使EGR控制阀52动作。由此，实际的EGR率将增大。另一方面，当EGR率偏差为负值，即，实际的EGR率大于目标EGR率时，EGR控制阀作动器以使EGR控制阀开度减小的方式而使EGR控制阀52工作。由此，实际的EGR率将减小。

接下来，对目标增压和目标EGR率的设定进行说明。

在增压中，存在与内燃机10的运转状态（以下，将其称为“内燃机运转状态”）相对应的最佳的增压。因此，在本实施方式中，作为内燃机运转状态而采用了内燃机转数和内燃机负载，并根据这些内燃机转数和内燃机负载而通过实验等预先求出最佳的增压，如图3（A）所示，这些被求出的增压以内燃机转数N与内燃机负载L的函数的映射图的形式作为目标增压TPcom而被存储于电子控制装置60中。而且，根据图3（A）的映射图而基于内燃机转数N和内燃机负载L来决定目标增压TPcom。

此外，在EGR率中，也根据内燃机运转状态而存在最佳的EGR率。因此，在本实施方式中，作为内燃机运转状态而采用了内燃机转数和内燃机负载，并根据这些内燃机转数和内燃机负载而通过实验等预先求出最佳的EGR率，如图3（B）所示，这些被求出的EGR率以内燃机转数N与内燃机负载L的函数的映射图的形式作为目标EGR率TRegr而被存储于电子控制装置60中。而且，根据图3（B）的映射图而基于内燃机转数N和内燃机负载L来决定目标增压TRegr。

另外，如果实际的进气压力Pcom相对于如此被决定的目标增压TPcom的偏差（即，增压偏差）TPcom－Pcom，如上所述依据增压偏差转换规则而被转换为叶片控制信号，并根据该叶片控制信号而通过叶片作动器35e来对叶片35d的动作状态进行控制，则最终增压将被控制为目标增压。但是，当根据图3（A）的映射图而被决定的目标增压TPcom就此被利用于对增压的控制中时，将会产生一些不良情况。

即，当例如实际的增压低于目标增压时，如上所述，根据实际的增压相对于目标增压的偏差（即，增压偏差），而通过电子控制装置60来生成如下的控制信号，即，用于以叶片开度减小的方式通过叶片作动器35e而使叶片35d动作（即，转动）的控制信号（即，叶片控制信号）。而且，该生成的叶片控制信号从电子控制装置60被提供至叶片作动器35e，且叶片作动器35e根据该被提供的叶片控制信号而使叶片35d动作。

但是，此时，在根据包括EGR率等在内的内燃机运转状态而将增压控制为目标增压的过程中，存在增压大幅度超过目标增压的情况。尤其是，由于在实际的增压大幅低于目标增压时，叶片作动器35e将使叶片35d较大程度地动作，因此增压大幅度超过目标增压的可能性进一步增高。但是，应当避免这种增压大幅度超过目标增压的情况。总而言之，在将增压控制为目标增压的情况下，即使增压超过目标增压，也应当被限制在能够容许的范围内。

此外，为了避免在燃烧室中发生失火的情况，例如，应当将被吸入至燃烧室中的气体中的氧气浓度保持在某一固定浓度以上。而且，被吸入至燃烧室中的气体中的氧气浓度根据EGR率而发生变化，而该EGR率根据增压而发生变化。因此，在将增压控制为目标增压的情况下，增压应当被控制为，使被吸入至燃烧室中的气体中的浓度被保持在固定浓度以上。

如此，在对增压的控制中，存在与作为应当被控制的参数的增压本身相关的制约。

此外，对于叶片35d的能够动作的范围（即，叶片35d的能够转动的范围）而言，在其结构上存在界限。因此，即使叶片作动器35e为了减小叶片开度而欲使叶片35d工作，但如果叶片35d的工作状态达到了其能够动作的范围的界限，则叶片作动器35e将无法使叶片35d更大程度地工作。另外，如果即使这样叶片作动器35e仍欲使叶片35d工作，则可能会导致叶片35的故障。此外，如果欲更加可靠地避免叶片35d的故障，则叶片35d的工作应当被限制在与其能够动作的范围相比而较窄的范围内。总而言之，在将增压控制为目标增压时，叶片35d的动作应当被限制在根据各种各样的观点而确定的能够容许的范围内。如此，在增压的控制中，也存在与作为应当被控制的对象的叶片35d的动作状态相关的制约。

而且，对于叶片作动器35e的能够动作的范围而言，在其结构上也存在界限。因此，即使叶片作动器35e为了减小叶片开度而欲使叶片35d动作，但如果叶片作动器35e达到了其能够动作的范围的界限，则叶片作动器35e将无法使叶片35d更大程度地动作。另外，如果即使这样叶片作动器35e仍欲使叶片35d动作，则可能会导致叶片作动器35e的故障。此外，如果欲更加可靠地避免叶片作动器35e的故障，则叶片作动器35e的动作应当被限制在与叶片作动器35e的能够动作的范围相比而较窄的范围内。总而言之，在将增压控制为目标增压时，叶片作动器35e的动作也应当被限制在根据各种各样的观点而确定的能够容许的范围内。如此，在增压的控制中，也存在与作为对叶片35d的动作进行控制的单元的叶片作动器35e的动作状态相关的制约。

而且，对于叶片操作量（即，从叶片作动器35e输入到叶片35d的操作量）而言，在考虑到叶片作动器35e的性能以及叶片35d的性能时，存在恰当的操作量。总而言之，在将增压控制为目标增压时，叶片操作量也应当被限制在根据各种各样的观点而确定的能够容许的范围内。如此，在增压的控制中，也存在与叶片操作量相关的制约。

当然，以上的内容也同样适用于如下的情况，即，在实际的增压高于目标增压时欲将增压控制为目标增压，从而叶片作动器35e使叶片35d动作的情况。

如此，在增压的控制中，存在如下的制约，即，将增压限制在能够容许的范围内的这种与增压本身相关的制约、将叶片35d的动作限制在能够容许的范围内的这种与叶片35d的动作状态相关的制约、将叶片作动器35e的动作限制在能够容许的范围内的这种与叶片作动器35e的动作状态相关的制约、以及将叶片操作量限制在能够容许的范围内的这种与叶片操作量相关的制约。因此，在将根据图3（A）的映射图而被决定的目标增压TPcom就此利用于增压的控制中的情况下，在假设不满足这些制约时，应当对根据图3（A）的映射图而决定的目标增压TPcom进行修正，并将该修正后的目标增压利用于增压的控制，以满足这些制约。

此外，该情况同样适用于EGR率的控制。即，如果实际的EGR率Regr相对于根据图3（B）的映射图而决定的目标EGR率TRegr的偏差（即，EGR率偏差）TRegr－Regr，如上所述，依据EGR率偏差转换规则而被转换为EGR控制阀控制信号，并根据该EGR控制阀控制信号而通过EGR控制阀作动器来对EGR控制阀52的动作状态进行控制，则最终EGR率将被控制为目标EGR率。但是，当以此方式将根据图3（B）的映射图而决定的目标EGR率TRegr就此利用于对EGR率的控制时，将产生一些不良情况。

即，在例如实际的EGR率小于目标EGR率时，如上所述，根据实际的EGR率相对于目标EGR率的偏差（即，EGR率偏差）而通过电子控制装置60来生成如下的信号，即，用于以EGR控制阀开度增大的方式通过EGR控制阀作动器而使EGR控制阀52动作的信号（即，EGR控制阀控制信号）。而且，该生成的EGR控制阀控制信号从电子控制装置60被提供至EGR控制阀作动器，并且EGR控制阀作动器根据该被提供的EGR控制阀控制信号而使EGR控制阀52动作。

但是，此时，在根据包括增压等在内的内燃机运转状态而将EGR率控制为目标EGR率的过程中，存在EGR率大幅度超过目标EGR率的情况。尤其是，由于在实际的EGR率大幅度小于目标EGR率时，EGR控制阀作动器将使EGR控制阀52较大程度地动作，因此EGR率大幅超过目标EGR率的可能性进一步增高。但是，应当避免这种EGR率大幅度超过目标EGR率的情况。总而言之，在将EGR率控制为目标增压的情况下，即使EGR率超过目标EGR率但也应当被限制在能够容许的范围内。

此外，为了避免在燃烧室中发生失火的情况，例如，被吸入至燃烧室中的气体中的氧气浓度应当被保持在某一固定浓度以上。而且，被吸入至燃烧室中的气体中的氧气浓度根据EGR率而发生变化。因此，在将EGR率控制为目标EGR率的情况下，EGR率应当被控制为，被吸入至燃烧室中的气体中的浓度被保持在固定浓度以上。

如此，在EGR率的控制中，存在作为应当被控制的参数的EGR率本身相关的制约。

此外，对于EGR控制阀52的能够动作的范围而言，在其结构上存在界限。因此，即使EGR控制阀作动器为了增大EGR控制阀开度而欲使EGR控制阀52动作，但如果EGR控制阀52的动作状态达到了其能够动作的范围的界限，则EGR控制阀作动器无法使EGR控制阀52更大程度地动作。另外，如果即使这样EGR控制阀作动器仍欲使EGR控制阀52动作，则可能会导致EGR控制阀52的故障。此外，如果欲更加可靠地避免EGR控制阀52的故障，则EGR控制阀52的动作应当被限制在与其能够动作的范围相比而较窄的范围内。总而言之，在将EGR率控制为目标EGR率时，EGR控制阀52的工作应当被限制在根据各种各样的观点而确定的能够容许的范围内。如此，在EGR率的控制中，也存在与作为应当被控制的对象的EGR控制阀52的动作状态相关的制约。

并且，对于EGR控制阀作动器的能够动作的范围而言，在其结构方面也存在界限。因此，即使EGR控制阀作动器为了增大EGR控制阀开度而欲使EGR控制阀52工作，但如果EGR控制阀作动器达到了其能够动作的范围的界限，则EGR控制阀作动器无法使EGR控制阀52更大程度地动作。另外，如果即使这样EGR控制阀作动器仍欲使EGR控制阀52工作，则可能会导致EGR控制阀作动器的故障。此外，如果欲更加可靠地避免EGR控制阀作动器的故障，则EGR控制阀作动器的动作应当被限制在与EGR控制阀作动器的能够动作的范围相比而较窄的范围内。总而言之，在将EGR率控制为目标EGR率时，EGR控制阀作动器的动作也应当被限制在根据各种各样的观点而确定的能够容许的范围内。如此，在EGR率的控制中，也存在与作为对EGR控制阀52的动作进行控制的单元的EGR控制作动器的动作状态相关的制约。

并且，对于EGR控制阀操作量（即，从EGR控制阀作动器输入到EGR控制阀52的操作量）而言，在考虑到EGR控制阀作动器的性能和EGR控制阀52的性能时，存在恰当的操作量。总而言之，在将EGR率控制为目标EGR率时，EGR控制阀操作量也应当被限制在根据各种各样的观点而确定的能够容许的范围内。如此，在EGR率的控制中，也存在与EGR控制阀操作量相关的制约。

当然，以上的内容也同样适用于如下的情况，即，在实际的EGR率大于目标EGR率时欲将EGR率控制为目标EGR率，从而EGR控制阀作动器使EGR控制阀52工作的情况。

如此，在EGR率的控制中，存在如下的制约，即，将EGR率限制在能够容许的范围内的这种与EGR率本身相关的制约、将EGR控制阀52的动作限制在能够容许的范围内的这种与EGR控制阀52的动作状态相关的制约、将EGR控制阀作动器的动作限制在能够容许的范围内的这种与EGR控制阀作动器的动作状态相关的制约、以及将EGR控制阀操作量控制在能够容许的范围内的这种与EGR控制阀操作量相关的制约。因此，在将根据图3（B）的映射图而决定的目标EGR率TRegr就此利用于EGR率的控制中的情况下，在假设不满足这些制约时，应当对根据图3（B）的映射图而决定的目标EGR率TRegr进行修正，并将该修正后的目标EGR率利用于EGR率的控制中，以满足这些制约。

而且，即使EGR控制阀开度为固定，但如果叶片开度发生改变，则增压也将发生改变。因此，此时，不少情况下EGR气体量将发生变化，且EGR率将发生变化。即，增压的控制将对EGR率造成影响。另一方面，即使叶片开度为固定，但如果EGR控制阀开度发生改变，则EGR气体量也将发生改变。因此，此时，进气支管31内的压力将发生变化，且增压将发生变化。即，EGR率的控制将对增压造成影响。

如此，增压的控制与EGR率的控制相互干涉。因此，在将增压控制为目标增压时，应当在满足上述的与EGR率相关的制约、与EGR控制阀52的动作状态相关的制约、与EGR控制阀作动器的动作状态相关的制约、以及与EGR控制阀操作量相关的制约条件的状态下，对增压进行控制。另一方面，在将EGR率控制为目标EGR率时，应当在满足上述的与增压相关的制约、与叶片35d的动作状态相关的制约、与叶片作动器35e的动作状态相关的制约、以及与叶片操作量相关的制约的状态下，对EGR率进行控制。即，在实施增压的控制和EGR率的控制时，应当在同时满足上述的全部的制约的状态下，对增压和EGR率进行控制。

因此，本实施方式的控制装置对根据图3（A）的映射图而决定的目标增压进行修正，且对根据图3（B）的映射图而决定的目标EGR率进行修正，并且，将修正后的目标增压利用于对增压的控制中，且将修正后的目标EGR率利用于对EGR率的控制中，以满足如下的所有的制约，即，与增压相关的制约、与叶片35d的动作状态相关的制约、与叶片作动器35e的动作状态相关的制约、与叶片操作量相关的制约、与EGR率相关的制约、与EGR控制阀52的动作状态相关的制约、与EGR控制阀作动器的动作状态相关的制约、以及与EGR控制阀操作量相关的制约。

更具体而言，在本实施方式的控制装置中，根据图3（A）的映射图而基于内燃机转数N和内燃机负载L来决定目标增压TPcom，并且根据图3（B）的映射图而基于内燃机转数N和内燃机负载L来决定目标EGR率TRegr。而且，在根据这些目标增压TPcom和目标EGR率TRegr而使叶片35d和EGR控制阀52如上述那样实际动作之前，预测出根据这些目标增压TPcom和目标EGR率TRegr而使叶片35d和EGR控制阀52如上述那样动作时的实际的增压、叶片35d的动作状态、叶片作动器35e的动作状态、叶片操作量、实际的EGR率、EGR控制阀52的动作状态、EGR控制阀作动器的动作状态、以及EGR控制阀操作量（以下，将该预测称为“预测运算”）。

而且，对这些预测出的增压、叶片35d的动作状态、叶片作动器35e的动作状态、叶片操作量、实际的EGR率、EGR控制阀52的动作状态、EGR控制阀作动器的动作状态、以及EGR控制阀操作量是否满足如下的制约进行判断，所述制约为：与增压相关的制约、与叶片35d的动作状态相关的制约、与叶片作动器35e的动作状态相关的制约、与叶片操作量相关的制约、与EGR率相关的制约、与EGR控制阀52的动作状态相关的制约、与EGR控制阀作动器的动作状态相关的制约、以及与EGR控制阀操作量相关的制约。

也就是说，对是否满足如下的制约条件进行判断，即，上述预测出的增压处于能够容许的范围内这一制约条件、且上述预测出的叶片35d的动作状态处于能够容许的范围内这一制约条件、且上述预测出的叶片作动器35e的动作状态处于能够容许的范围内的这一制约条件、且上述预测出的叶片操作量处于能够容许的范围内这一制约条件、且上述预测出的EGR率处于能够容许的范围内的这一制约条件、且上述预测出的EGR控制阀52的动作状态处于能够容许的范围内的这一制约条件、且上述预测出的EGR控制阀作动器的动作状态处于能够容许的范围内的这一制约条件、且上述预测出的EGR控制阀操作量处于能够容许的范围内的这一制约条件。

而且，在满足制约条件时，将根据图3（A）的映射图而决定的目标增压TPcom就此设定为增压的控制用的目标增压，并且将根据图3（B）的映射图而决定的目标EGR率TRegr就此设定为EGR率的控制用的目标EGR率。

而且，叶片作动器35e依据基于如此设定的目标增压而以上述方式计算出的叶片控制信号，来使叶片35d动作，并且，EGR控制阀作动器依据基于如此设定的目标EGR率而以上述方式计算出的EGR控制阀控制信号，来使EGR控制阀52动作。

另一方面，在不满足上述制约条件时，依据预先设定的规则，来对根据图3（A）的映射图而决定的目标增压TPcom和根据图3（B）的映射图而决定的目标EGR率TRegr进行修正。

而且，根据这些修正后的目标增压TPcom和目标EGR率TRegr而使叶片35d和EGR控制阀52实际动作时的实际的增压、叶片35d的动作状态、叶片作动器35e的动作状态、叶片操作量、实际的EGR率、EGR控制阀52的动作状态、EGR控制阀作动器的动作状态、以及EGR控制阀操作量被再次预测。而且，对这些被预测出的增压、叶片35d的动作状态、叶片作动器35e的动作状态、叶片操作量、实际的EGR率、EGR控制阀52的动作状态、EGR控制阀作动器的动作状态、以及EGR控制阀操作量是否满足上述制约条件进行判断。

此处，在满足上述制约条件时，将上述修正后的目标增压设定为增压的控制用的目标增压，且叶片作动器35e依据基于该被设定的目标增压而以上述方式计算出的叶片控制信号，来使叶片35d动作，并且，将上述修正后的目标EGR率设定为EGR率的控制用的目标EGR率，且EGR控制阀作动器依据基于该被设定的目标EGR率而以上述方式计算出的EGR控制阀控制信号，来使EGR控制阀52动作。

另一方面，当此处也不满足上述制约条件时，依据上述预先设定的规则进一步对上述修正后的目标增压进行修正，并且依据上述预先设定的规则进一步对上述修正后的目标EGR率进行修改。而且，根据这些进一步被修正后的目标增压和目标EGR率而使叶片35d和EGR控制阀52实际动作时的实际的增压、叶片35d的动作状态、叶片作动器35e的动作状态、叶片操作量、实际的EGR率、EGR控制阀52的动作状态、EGR控制阀作动器的动作状态、以及EGR控制阀操作量被再次预测。而且，对这些被预测出的增压、叶片35d的动作状态、叶片作动器35e的动作状态、叶片操作量、实际的EGR率、EGR控制阀52的动作状态、EGR控制阀作动器的动作状态、以及EGR控制阀操作量是否满足上述制约条件进行判断。

在本实施方式的控制装置中，反复实施如下操作直至判断为满足上述制约条件为止，所述操作为：目标增压和目标EGR率的修正；根据该被修正后的目标增压和目标EGR率而使叶片35d和EGR控制阀52动作时的实际的增压、叶片35d的动作状态、叶片作动器35e的动作状态、叶片操作量、实际的EGR率、EGR控制阀52的动作状态、EGR控制阀作动器的动作状态、以及EGR控制阀操作量的预测；该预测出的增压、叶片35d的动作状态、叶片作动器35e的动作状态、叶片操作量、实际的EGR率、EGR控制阀52的动作状态、EGR控制阀作动器的动作状态、以及EGR控制阀操作量是否满足上述制约条件的判断。

如此，根据本实施方式的控制装置，以满足如下的制约条件的状态，对增压和EGR率进行控制，其中，所述制约条件为：与增压相关的制约条件、与EGR率相关的制约条件、与叶片的动作状态相关的制约条件、与EGR控制阀的动作状态相关的制约条件、与叶片操作量相关的制约条件、与EGR控制阀操作量相关的制约条件、与叶片作动器的动作状态相关的制约条件、以及与EGR控制阀作动器的动作状态相关的制约条件。因此，对于如下的操作而言，增压和EGR率以优选的控制状态被控制，其中，所述操作为：增压的控制、EGR率的控制、叶片的动作的控制、EGR控制阀的动作的控制、叶片操作量的决定、EGR控制阀操作量的决定、叶片作动器的动作的控制、以及EGR控制阀作动器的动作的控制。

此外，根据本实施方式的控制装置，由于增压和EGR率被控制为，满足与叶片操作量和EGR控制阀操作量相关的制约条件，因此能够得到抗积分饱和效果。因此，可认为，在将增压和EGR率分别控制为目标增压和目标EGR率的过程（即，过渡状态）中，增压和EGR率的控制响应性更为良好。

此外，根据本实施方式的控制装置，以满足与叶片和EGR控制阀相关的制约条件、以及与叶片作动器和EGR控制阀作动器相关的制约条件的状态，来对增压和EGR率进行控制。因此，可认为，增压和EGR率的控制的稳定性以及可靠性较高。

此外，根据本实施方式的控制装置，在满足上述的全部的制约条件的状态下，对增压和EGR率进行控制。因此，在将增压和EGR率分别控制为目标增压和目标EGR率的过程中，防止了增压以无法容许的程度高于或低于目标增压的情况、防止了叶片35d的故障、防止了叶片作动器35e的故障、防止了EGR率以无法容许的程度高于或低于目标EGR率的情况、防止了EGR控制阀52的故障、以及防止了EGR控制阀作动器的故障。即，以恰当的状态对增压和EGR率进行了控制。

另外，与增压和EGR率的控制相关的上述的想法不仅能够适用于同时实施增压的控制和EGR率的控制的的情况，也能够适用于同时实施内燃机10中应当被控制的多个参数的控制的情况。即，例如，在内燃机10中，虽然被吸入至燃烧室中的空气的量（以下，将该空气的量称为“进气量”）可以通过节气门33来进行控制，但上述的想法也能够适用于同时实施该进气量的控制、增压的控制、以及EGR率的控制的情况。此外，当例如内燃机10除了上述的实施方式的EGR装置50之外，还具备从增压器35的排气涡轮35b的下游的排气管42向增压器35的压缩机35a的上游的进气管32导入废气的其他的EGR装置时，上述方法还能够应用于如下的情况，即，同时实施通过该其他的EGR装置而被导入到进气管32中的废气的量的控制、和通过上述的实施方式的EGR装置50而被导入到进气支管31中的废气的量的控制的情况。

另外，在上述的实施方式中，叶片和EGR控制阀为，在内燃机中应当被控制的控制对象。而且，上述的实施方式的方法也可以应用于对叶片和EGR控制阀以外的控制对象（即，内燃机的结构要素）进行控制的情况。因此，可认为，上述的实施方式在广义上为，对叶片以及EGR控制阀等的控制对象进行控制的实施方式。

此外，在上述实施方式中，增压和EGR率为，在内燃机中应当被控制的控制量。而且，上述实施方式的想法还可以适用于对增压和EGR率以外的控制量进行控制的情况。因此，可认为，上述的实施方式在广义上为，对增压以及EGR率等的控制量进行控制的实施方式。

此外，在上述实施方式中，电子控制装置根据图3（A）和图3（B）的映射图，将目标增压和目标EGR率作为增压的初始目标值和EGR率的初始目标值而进行决定。因此，可认为，电子控制装置作为初始目标值决定单元而发挥功能。

此外，在上述实施方式中，电子控制装置对根据图3（A）和图3（B）的映射图而决定的目标增压和目标EGR率进行修正，并将这些修正后的目标增压和目标EGR率作为增压和EGR率的修正目标值而进行输出。因此，可认为，电子控制装置作为修正目标值输出单元而发挥功能。

此外，在上述实施方式中，电子控制装置根据实际的增压相对于目标增压的偏差（即，增压偏差），而生成用于叶片作动器使叶片动作的叶片控制信号，并且根据实际的EGR率相对于目标EGR率的偏差（即，EGR率偏差），而生成用于EGR控制阀作动器使EGR控制阀动作的EGR控制阀控制信号。而且，叶片作动器和EGR控制阀作动器依据这些叶片控制信号和EGR控制阀控制信号，来对叶片和EGR控制阀的动作进行控制。即，叶片作动器和EGR控制阀作动器依据叶片控制信号和EGR控制阀控制信号，而向叶片和EGR控制阀提供操作量。因此，可认为，电子控制装置作为操作量决定单元而发挥功能，所述操作量决定单元根据目标增压和目标EGR率，来决定应当向叶片和EGR控制阀输入的操作量。

当然，在上述实施方式中，由于电子控制装置根据实际的增压相对于目标增压的偏差（即，增压偏差）而生成用于叶片作动器使叶片动作的叶片控制信号，并且根据实际的EGR率相对于目标EGR率的偏差（即，EGR率偏差）而生成用于EGR控制阀作动器使EGR控制阀动作的EGR控制阀控制信号，因此，可认为，电子控制装置作为控制信号生成单元而发挥功能。

此外，在上述实施方式中，电子控制装置实施如下的控制程序，即，将目标增压作为增压的控制用的控制目标值而进行输入并根据该被输入的目标增压来决定应当向叶片输入的叶片操作量，并且将目标EGR率作为EGR率的控制用的控制目标值而进行输入并根据该被输入的目标EGR率来决定应当向EGR控制阀输入的EGR控制阀操作量。因此，可认为，电子控制装置作为执行上述控制程序的控制程序执行单元而发挥功能。

此外，在上述实施方式中，电子控制装置在叶片操作量被输入至叶片，并且EGR控制阀操作量被输入至EGR控制阀时，对是否满足上述制约条件进行判断，其中，所述叶片操作量是将根据图3（A）的映射图而决定的目标增压作为实际的增压控制中的目标增压来决定的，所述EGR控制阀操作量是将根据图3（B）的映射图而决定的目标EGR率作为实际的EGR率控制中的目标EGR率来决定的。此外，在上述实施方式中，电子控制装置在叶片操作量被输入至叶片，并且EGR控制阀操作量被输入至EGR控制阀时，对是否满足上述制约条件进行判断，其中，所述叶片操作量是将修正后的目标增压作为实际的增压控制中的目标增压来决定的，所述EGR控制阀操作量是将修正后的目标EGR率作为实际的EGR率控制中的目标EGR率来决定的。因此，可认为，电子控制装置作为对是否满足上述制约条件进行判断的判断单元而发挥功能。

此外，在上述实施方式中，电子控制装置在依据叶片操作量（或者叶片控制信号）和EGR控制阀操作量（或者EGR控制阀控制信号）而对增压和EGR率进行了控制时，当判断为满足上述制约条件时，将这些目标增压和目标EGR率作为实际的增压控制和EGR率控制中的目标值而向上述控制程序输入，其中，所述叶片操作量（或者叶片控制信号）和EGR控制阀操作量（或者EGR控制阀控制信号）是基于根据图3（A）和图3（B）的映射图作为初始目标值而被决定的目标增压和目标EGR率来决定的。因此，可认为，电子控制装置作为初始目标值输入单元而发挥功能。

此外，在上述实施方式中，电子控制装置在根据修正后的目标增压和目标EGR率而判断为满足上述制约条件时，将这些修正后的目标增压和目标EGR率作为实际的增压控制和EGR率控制中的目标值而输入到上述控制程序中。因此，可认为，电子控制装置作为修正目标值输入单元而发挥功能。

此外，在上述实施方式中，叶片作动器和EGR控制阀作动器分别对叶片和EGR控制阀的动作进行控制。因此，这些叶片作动器和EGR控制阀分别为，对叶片和EGR控制阀的动作进行控制的动作控制单元。而且，上述实施方式的想法还能够应用于通过叶片作动器和EGR控制阀以外的作动器来对控制对象的动作进行控制的情况。因此，可认为，上述实施方式在广义上为，通过叶片作动器和EGR控制阀作动器等的动作控制单元而对控制对象的动作进行控制的实施方式。

此外，在上述实施方式中，对目标增压和目标EGR率进行修正，以满足如下的全部的制约条件，即，与增压相关的制约条件、与EGR率相关的制约条件、与叶片的动作状态相关的制约条件、与EGR控制阀的动作状态相关的制约条件、与叶片操作量相关的制约条件、与EGR控制阀操作量相关的制约条件、与叶片作动器的动作状态相关的制约条件、以及与EGR控制阀作动器的动作状态相关的制约条件。而且，上述实施方式的想法还能够适用于如下情况，即，将叶片和EGR控制阀以外的内燃机的结构要素设定为控制对象，将增压和EGR率以外的参数设定为控制对象的控制量，将叶片作动器和EGR控制阀作动器以外的作动器设定为动作控制单元的情况。因此，可认为，上述实施方式在广义上为，对控制量的目标值进行修正，以满足如下的全部的制约条件的实施方式，其中，所述制约条件为：与控制量相关的制约条件、与控制对象的动作状态相关的制约条件、与应当向控制对象输入的操作量相关的制约条件、以及与动作控制单元的动作状态相关的制约条件。

而且，在上述实施方式中，对目标增压和目标EGR率进行修正，以满足全部的上述控制条件。但是，在上述实施方式中，也可以采用如下方式，即，对目标增压和目标EGR率进行修正，以满足与增压相关的制约条件、与叶片的动作状态相关的制约条件、与叶片操作量相关的制约条件、以及与叶片作动器的动作状态相关的制约条件中的至少一个制约条件、和与EGR率相关的制约条件、与EGR控制阀的动作状态相关的制约条件、与EGR控制阀操作量相关的制约条件、以及与EGR控制阀作动器的动作状态相关的制约条件中的至少一个制约条件。而且，上述实施方式的想法也可以适用于如下的情况，即，将叶片和EGR控制阀以外的内燃机的结构要素设定为控制对象，将增压和EGR率以外的参数设定为控制对象的控制量，将叶片作动器和EGR控制阀作动器以外的作动器设定为动作控制单元的情况。因此，可认为，上述实施方式在广义上为如下的实施方式，即，对第一控制量的目标值和第二控制量的目标值进行修正，以满足与内燃机的第一控制对象的控制量相关的制约条件、与第一控制对象的动作状态相关的制约条件、与应当向第一控制对象输入的操作量相关的制约条件、以及与对第一控制对象的动作进行控制的第一动作控制单元的动作状态相关的制约条件中的至少一个制约条件、和与内燃机的第二控制对象的控制量相关的制约条件、与第二控制对象的动作状态相关的制约条件、与应当向第二控制对象输入的操作量相关的制约条件、以及与对第二控制对象的动作进行控制的第二动作控制单元的动作状态相关的制约条件中的至少一个制约条件。

另外，在上述实施方式中，与增压相关的制约条件为，增压处于容许范围内。但是，在考虑到增压的控制、EGR率的控制、叶片的动作的控制、EGR控制阀的动作的控制、叶片操作量的决定、EGR控制阀操作量的决定、叶片作动器的动作的控制、EGR控制阀作动器的动作的控制（以下，将这些控制和决定汇总并称为“与控制对象的控制量相关联的各种控制”）时，除了增压处于容许范围内的这一制约条件以外还存在应当对增压附加的制约条件的情况下，可以代替增压处于容许范围内的这一制约条件或在其基础之上，采用该应当附加的制约条件。

同样地，在上述实施方式中，与EGR率相关的制约条件为，EGR率处于容许范围内。但是，在考虑到与控制对象的控制量相关联的各种控制时，除了EGR率处于容许范围内的这一制约条件以外还存在应当对EGR率附加的制约条件的情况下，可以代替EGR率处于容许范围内的这一制约条件或在其基础之上，采用该应当附加的制约条件。

同样地，在上述实施方式中，与叶片的动作状态相关的制约条件为，叶片的动作状态处于容许范围内。但是，在考虑到与控制对象的控制量相关联的各种控制时，除了叶片的动作状态处于容许范围内的这一制约条件以外还存在应当对叶片的动作状态附加的制约条件的情况下，可以代替叶片的动作状态处于容许范围内的这一制约条件或在其基础之上，采用该应当附加的制约条件。因此，在广义上，在上述实施方式中，也可以采用与叶片相关的制约条件。

同样地，在上述实施方式中，与EGR控制阀的动作状态相关的制约条件为，EGR控制阀的动作状态处于容许范围内。但是，在考虑到与控制对象的控制量相关联的各种控制时，除了EGR控制阀的动作状态处于容许范围内的这一制约条件以外还存在应当对EGR控制阀的动作状态附加的制约条件的情况下，可以代替EGR控制阀的动作状态处于容许范围内的这一制约条件或在其基础之上，采用该应当附加的制约条件。因此，在广义上，在上述实施方式中，也可以采用与EGR控制阀相关的制约条件。

而且，在上述实施方式中，在对目标增压和目标EGR率进行修正时，考虑了与叶片的动作状态相关的制约条件和与EGR控制阀的动作状态相关的制约条件。但是，在上述实施方式中，如果除了与叶片的动作状态相关的制约条件和与EGR控制阀的动作状态相关的制约条件以外，还存在应当被考虑的与叶片相关的制约和与EGR控制阀相关的制约条件，则在对目标增压和目标EGR率进行修正时，这些制约条件也可以被考虑。而且，上述实施方式的想法还可以适用于将叶片和EGR控制阀以外的内燃机的结构要素设定为控制对象的情况。因此，可认为，上述实施方式在广义上为如下的实施方式，即，对第一控制对象的控制量的目标值和第二控制对象的控制量的目标值进行修正，以满足与内燃机的第一控制对象相关的制约条件和与内燃机的第二控制对象相关的制约条件。

同样地，在上述实施方式中，与叶片作动器的动作状态相关的制约条件为，叶片作动器的动作状态处于容许范围内。但是，在考虑到与控制对象的控制量相关联的各种控制时，除了叶片作动器的动作状态处于容许范围内的这一制约条件以外还存在应当对叶片作动器的动作状态附加的制约条件的情况下，可以代替叶片作动器的动作状态处于容许范围内的这一制约条件或在其基础之上，采用该应当附加的制约条件。因此，在广义上，在上述实施方式中，可以采用与叶片作动器相关的制约条件。

同样地，在上述实施方式中，与EGR控制阀作动器的动作状态相关的制约条件为，EGR控制阀作动器的动作状态处于容许范围内。但是，在考虑到与控制对象的控制量相关联的各种控制时，除了EGR控制阀作动器的动作状态处于容许范围内的这一制约条件以外还存在应当对EGR控制阀作动器的动作状态附加的制约条件的情况下，可以代替EGR控制阀作动器的动作状态处于容许范围内的这一制约条件或在其基础之上，采用该应当附加的制约条件。因此，在广义上，在上述实施方式中，可以采用与EGR控制阀作动器相关的制约条件。

而且，在上述实施方式中，在对目标增压和目标EGR率进行修正时，考虑了与叶片作动器的动作状态相关的制约条件和与EGR控制阀作动器的动作状态相关的制约条件。但是，在上述实施方式中，如果除了与叶片作动器的动作状态相关的制约和与EGR控制阀作动器的动作状态相关的制约以外还存在应当被考虑的与叶片作动器相关的制约条件和与EGR控制阀作动器相关的制约条件，则在对目标增压和目标EGR率进行修正时，这些制约条件也可以被考虑。而且，上述实施方式的想法还可以适用于将叶片作动器和EGR控制阀作动器以外的作动器设定为动作控制单元的情况。因此，可认为，上述实施方式在广义上为如下的实施方式，即，对第一控制对象的控制量的目标值和第二控制对象的控制量的目标值进行修正，以满足与第一动作控制单元相关的制约条件和与第二动作控制单元相关的制约条件，其中，所述第一动作控制单元对内燃机的第一控制对象的动作进行控制，所述第二动作控制单元对内燃机的第二控制对象的动作进行控制。

同样地，在上述实施方式中，与叶片操作量相关的制约条件为，叶片操作量处于容许范围内。但是，在考虑到与控制对象的控制量相关联的各种控制时，除了叶片操作量处于容许范围内的这一制约条件以外还存在应当对叶片操作量附加的制约条件的情况下，可以代替叶片操作量处于容许范围内的这一制约条件、或在其基础之上，采用该应当附加的制约条件。

同样地，在上述实施方式中，与EGR控制阀操作量相关的制约条件为，EGR控制阀操作量处于容许范围内。但是，在考虑到与控制对象的控制量相关联的各种控制时，除了EGR控制阀操作量处于容许范围内的这一制约条件以外还存在应当对EGR控制阀操作量附加的制约条件的情况下，可以代替EGR控制阀操作量处于容许范围内的这一制约条件、或在其基础之上，采用该应当附加的制约条件。

此外，在上述实施方式中，制约条件为，与增压、EGR率、叶片、EGR控制阀、叶片操作量、EGR控制阀操作量、叶片作动器、以及EGR控制阀作动器相关的制约条件。但是，在除了这些制约条件以外还存在应当附加的制约条件的情况下，可以代替上述制约条件、或在其基础之上，采用该应当附加的制约条件。因此，在广义上，在上述实施方式中，可以采用与内燃机相关的制约条件。

此外，在上述实施方式的控制装置中，只需实际的增压和EGR率的控制中所使用的修正后的目标增压和目标EGR率，至少在根据目标增压和目标EGR率而实际对增压和EGR率进行了控制时，满足全部上述制约条件即可。但是，由于根据图3（A）和图3（B）的映射图而决定的目标增压和目标EGR率对于内燃机运转状态而言为最佳的值，因此实际的增压和EGR率的控制中所使用的修正后的目标增压和目标EGR率，与根据图3（A）和图3（B）的映射图而决定的目标增压和目标EGR率较大程度地不同的状态，可能会导致输出转矩的大幅度的变动（即，转矩振荡）以及驾驶性能的恶化，且对于内燃机运转状态而言并非优选。因此，在上述实施方式的控制装置中，优选为，在存在多个满足全部上述制约条件的修正后的目标增压和目标EGR率时，采用这些目标增压和目标EGR率中的、与根据图3（A）和图3（B）的映射图而决定的目标增压和目标EGR率最接近的目标增压和目标EGR率。

此外，在上述实施方式中，可认为，叶片为对提高被吸入至燃烧室中的空气的压力的程度进行控制的压力控制阀。此外，在上述实施方式中，可认为，EGR控制阀为对被导入到内燃机的进气通道中的废气的量进行控制的废气量控制阀。

另外，如上所述，在第一实施方式的预测运算中，例如，根据图3（A）的映射图而基于内燃机转数N和内燃机负载L来决定目标增压TPcom，并根据图3（B）的映射图而基于内燃机转数N和内燃机负载L来决定目标EGR率TRegr，并且，根据这些目标增压和目标EGR率TRegr，来对使叶片35d和EGR控制阀52动作时的实际的增压、叶片35d的动作状态、叶片作动器35e的动作状态、叶片操作量、实际的EGR率、EGR控制阀52的动作状态、EGR控制阀作动器的动作状态、以及EGR控制阀操作量进行预测。即，如果采用广义的表现方式，则在第一实施方式的预测运算中，对与控制对象相关联的状态（以下，将与控制对象相关联的状态称为“控制对象状态”）进行预测。而且，将从当前时间点起到经过预定时间（以下，将该时间称为“预测长度”）的将来为止的控制对象状态作为将来控制对象状态而进行预测。而且，在对控制对象的控制量的目标值进行修正的同时实施预测运算，直至辨明预测出的将来控制对象状态成为最佳的状态的控制对象的控制量的目标值为止。而且，将预测出的将来控制对象状态成为最佳的状态的控制量的目标值作为实际的控制量的目标值而进行设定，并根据该被设定的目标值来对控制对象进行控制。

另外，优选为，在预测运算中被运算出的将来控制对象状态为，尽可能远的将来控制对象状态。如果仅考虑该情况，则优选为，预测运算中的预测长度尽可能长。但是，预测长度越长，则对将来控制对象状态进行运算所花费的时间也越长。而且，对将来控制对象状态进行运算所花费的时间越长，则到发现能够使将来控制对象状态成为最佳的状态的控制量的目标值为止所花费的时间也越长。而且，如果该时间增长，则设定控制量的目标值的正时将延迟，其结果为，实际的控制对象的控制将延迟。而且，在这种情况下，即使发现应当使将来控制对象状态成为最佳的状态的控制量的目标值，并根据该目标值而对控制对象进行了控制，实际上将来控制对象状态无法成为最佳的状态的可能性也将增高。即，对于预测运算中的预测长度而言，存在为了对实际上使将来控制对象状态成为最佳的状态的控制量的目标值进行设定而最佳的预测长度。在第一实施方式中，将该最佳的预测长度作为预测运算中的有限的预测长度（以下，将该预测长度称为“设定预测长度”）而进行设定。

如此，通过在将来控制对象状态的预测运算中，以有限的预测长度（即，有限的预定时间）对将来控制对象状态进行预测，从而能够得到以下的效果。即，由于在预测运算中以有限的预测长度对将来控制对象状态进行预测，因此应当预测的将来控制对象状态被限定在有限时间内。因此，实施预测运算时的电子控制装置的运算负载被抑制得较低。因此，能够迅速且正确地对将来控制对象状态进行预测。即，即使通过预测运算而得到的将来控制对象状态为经过有限的预测长度的将来控制对象状态，也能够对实际上使将来控制对象状态成为最佳的状态的控制量的目标值进行设定。即，通过在将来控制对象状态的预测运算中，以有限的预测长度对将来控制对象状态进行预测，从而能够得到如下的效果，即，能够迅速且正确地对将来控制对象状态进行预测，所述将来控制对象状态能够对实际上使将来控制对象状态成为最佳的状态的控制量的目标值进行设定。

另外，在第一实施方式中，使用一个模型（或者由多个模型构成的一个模型组）来实施预测运算，其中，所述一个模型体现了与控制对象相关的状态（即，增压、叶片35d的动作状态、叶片作动器35e的动作状态、叶片操作量、实际的EGR率、EGR控制阀52的动作状态、EGR控制阀作动器的动作状态、以及EGR控制阀操作量）。

另外，预测运算中的预测长度越长，则由预测运算引起的电子控制装置的运算负载（以下，将电子控制装置的运算负载称为“装置运算负载”）越高。因此，对于预测长度而言，存在装置运算负载变得非常高的情况。而且，当装置运算负载超过某一固定的值时，有时会出现如下的情况，例如，电子控制装置的运算结果的精度（例如，预测运算的运算结果的精度）以及电子控制装置的控制精度（例如，相对于控制对象的控制精度）将低于能够容许的精度。

因此，在第一实施方式中，可以采用如下的方式，即，在预测运算中，实施以下的预测运算继续和结束控制。在该实施方式（以下，称为“第二实施方式”）中，设置有对装置运算负载进行检测的装置运算负载监视器。另一方面，预先设定不会使电子控制装置的运算结果的精度以及电子控制装置的控制精度低于能够容许的精度的装置运算负载，以作为容许运算负载值。而且，在本实施方式中，在预测运算中，实施以下的预测运算继续和结束控制。即，在通过装置运算负载监视器而被检测出的装置运算负载（以下，将该装置运算负载称为“装置运算负载检测值”）超过了容许运算负载值时，在使设定预测长度缩短预定时间的同时，继续进行预测运算。另一方面，在预测运算中装置运算负载检测值在容许运算负载值以下的期间内，在将设定预测长度维持为当前的值的同时，继续进行预测运算。

由此，能够得到以下的效果。即，设定预测长度对将来控制对象状态的预测范围进行规定。而且，在本实施方式中，当在预测运算中装置运算负载超过了容许运算负载值时，缩短设定预测长度。即，缩窄将来控制对象状态的预测范围。因此，由于装置运算负载降低，因而抑制了装置运算负载较大程度地超过容许运算负载值的情况。因此，根据本实施方式，不仅较高地维持了由电子控制装置实施的预测运算的精度，还较高地维持了由电子控制装置实施的、预测运算以外的运算的精度以及由电子控制装置实施的控制的精度。

另外，在第二实施方式中，可以采用如下方式，即，当在预测运算中装置运算负载检测值超过了容许运算负载值时，根据装置运算负载检测值来缩短设定预测长度，以代替使设定预测长度缩短预定时间。即，在该实施方式（以下，称为“第三实施方式”）的预测运算继续和结束控制中，当在预测运算中装置运算负载检测值超过了容许运算负载值时，装置运算负载检测值越大则越使设定预测长度缩短较长的时间，同时继续进行预测运算。另一方面，在预测运算中装置运算负载检测值在容许运算负载值以下的期间内，在将设定预测长度维持为当前的值的同时，继续进行预测运算。

由此，与第二实施方式同样地，当在预测运算中装置运算负载超过了容许运算负载值时，缩窄将来控制对象状态的预测范围。因此，与第二实施方式同样地，抑制了装置运算负载较大程度地超过容许运算负载值的情况。此处，在第三实施方式中，装置运算负载越大则越使设定预测长度缩短较长的时间。即，装置运算负载越大则越降低装置运算负载。因此，更可靠地抑制了装置运算负载较大程度地超过容许运算负载值的情况。因此，根据第三实施方式，不仅更高地维持了由电子控制装置实施的预测运算的精度，还更可靠地较高地维持了由电子控制装置实施的、预测运算以外的运算的精度以及电子控制装置的控制精度。

另外，如上所述，在第二实施方式的预测运算继续和结束控制中，当在预测运算中装置运算负载检测值超过了容许运算负载值时，装置运算负载检测值越大则越使设定预测长度缩短较长的时间。此处，优选为，缩短后的设定预测长度为，在以该缩短后的设定预测长度对将来控制对象状态进行了预测时装置运算负载不超过容许运算负载值的预测长度。

另外，在第二实施方式以及第三实施方式中，可以采用如下方式，即，当在预测运算中装置运算负载检测值超过了容许运算负载值时，结束预测运算，来代替缩短设定预测长度。即，在该实施方式（以下，称为“第四实施方式”）的预测运算继续和结束控制中，当在预测运算中装置运算负载超过了容许运算负载值时，结束预测运算。另一方面，在预测运算中装置运算负载检测值在容许运算负载值以下的期间内，在将预定预测长度维持为当前的值的同时，继续进行预测运算。

由此，能够得到以下的效果。即，在本实施方式中，当在预测运算中装置运算负载超过了容许运算负载值时，结束预测运算。因此，装置运算负载将减小。因此，抑制了由电子控制装置实施的、预测运算以外的运算的精度以及由电子控制装置实施的控制的精度降低的情况。

另外，在预测运算中，设定预测长度处的将来控制对象状态以如下的方式被运算。即，首先，以当前时间点处的控制对象状态为基础，对依据某一控制量的目标值而对控制对象进行了控制时的、经过固定时间（该固定时间为，短于设定预测长度的时间）的将来控制对象状态进行计算。而且，接下来，以该运算出的将来控制对象状态为基础，对进一步经过固定时间的将来控制对象状态进行运算。也就是说，实施如下的运算，即，基于之前刚刚被运算出的将来控制对象状态的、进一步经过固定时间的将来控制对象状态的运算。而且，之后，反复进行运算（即，基于之前刚刚被计算出的将来控制对象状态的、进一步经过固定时间的将来控制对象状态的运算）直至计算出经过设定预测量的将来控制对象状态为止。如此，以设定预测长度对将来控制对象状态进行计算。

另外，预测运算中的设定预测长度为，为了对实际使将来控制对象状态成为最佳的状态的控制量的目标值进行设定而最佳的预测长度。因此，在预测运算中装置运算负载检测值超过了容许运算负载值时结束了预测运算的情况下所得到的将来控制对象状态为，经过短于设定预测长度的时间（以下，将该时间称为“经过预测长度”）的将来控制对象状态。因此，当在经过预测长度较短的期间内结束预测运算时，通过预测运算只能得到较近的将来控制对象状态。因此，无法对最佳的控制量的目标值进行设定。因此，在经过预测长度较短的期间内结束预测运算不为优选。

因此，在第四实施方式中，在对是否结束预测运算进行判断时，除了使用装置运算负载，还可以使用经过预测长度。即，在该实施方式（以下，称为“第五实施方式”）中，在结束了预测运算时可得到能够容许的将来控制对象状态的经过预测长度，作为容许预测长度而被预先设定。而且，在本实施方式的预测运算继续和结束控制中，即使当在预测运算中装置运算负载检测值超过了容许运算负载值时，也在经过预测长度短于容许预测长度时，在使设定预测长度缩短预定时间（或者，装置运算负载检测值越大则越缩短较长的时间）的同时，继续进行预测运算。另一方面，当在预测运算中装置运算负载检测值超过了容许运算负载值时，经过预测长度在容许预测长度以上时，结束预测运算。

由此，能够得到以下的效果。即，当在预测运算中的将来控制对象状态的预测范围过窄时结束了预测运算情况下，有时会无法得到足够的将来控制对象状态，来作为为了对控制对象的控制量的目标值进行设定而被利用的目标值设定参数（以下，将该参数称为“目标值设定参数”）。因此，在预测运算中的将来控制对象状态的预测范围过窄时，存在即使装置运算负载大于容许运算负载值也应当继续进行预测运算的情况。在本实施方式中，在经过预测长度短于容许预测长度、从而预测运算中的将来控制对象状态的预测范围过窄时，即使装置运算负载超过了容许运算负载值也继续进行预测运算。因此，在这种情况下，能够得到足够的将来控制对象状态，来作为目标值设定参数。

而且，在本实施方式中，在尽管装置运算负载超过容许运算负载值但仍继续进行预测运算时，在缩短设定预测长度的同时，继续进行预测运算。因此，装置运算负载将降低。因此，根据本实施方式，即使继续进行预测运算，也抑制了装置运算负载较大程度地超过容许运算负载值的情况。

此外，在本实施方式中，当在预测运算中装置运算负载超过了容许运算负载时，经过预测长度在容许预测长度以上，从而即使在该时间点处结束了预测运算也能够得到足够的将来控制对象状态来作为目标值设定参数时，结束预测运算，从而减小装置运算负载。因此，根据本实施方式，抑制了由电子控制装置实施的、预测运算以外的运算的精度以及由电子控制装置实施的控制的精度降低的情况。

另外，在本实施方式的预测运算继续和结束控制中，在预测运算中装置运算负载检测值在容许运算负载值以下的期间内，在与经过预测长度无关地将设定预测长度维持为当前的值的同时，继续进行预测运算。

另外，当装置运算负载在容许运算负载值以下时，在装置运算负载被维持为容许运算负载值以下的范围内增长设定预测长度，其结果为，即使装置运算负载增大，也不会因装置运算负载的增大而产生电子控制装置的运算结果的精度以及电子控制装置的控制精度的降低。因此，当装置运算负载在容许运算负载值以下时，如果优选为在得到最佳的控制量的目标值的基础上延长设定预测长度，则优选为延长设定预测长度。

因此，在第二实施方式至第五实施方式中，可以采用如下方式，即，当预测运算中装置运算负载检测值在容许运算负载值以下时，以优选为在得到最佳的控制量的目标值的基础上延长设定预测长度为条件，在装置运算负载被维持为容许运算负载值以下的范围内，使设定预测长度延长预定时间。

由此，能够得到更适当的将来控制对象状态。

另外，在第二实施方式至第四实施方式中，可以采用如下方式，即，为了对是否在缩短设定预测长度的同时继续进行预测运算、或者是否结束预测运算进行判断，而使用将来的装置运算负载，以代替装置运算负载检测值（即，当前的装置运算负载）。在该实施方式（以下，称为“第六实施方式”）的预测运算继续和结束控制中，在预测运算中，根据装置运算负载检测值来对将来的装置运算负载进行预测。而且，在该预测出的将来的装置运算负载超过容许运算负载值时，在使设定预测长度仅缩短预定时间（或者，预测出的将来的装置运算负载越大则越缩短较长的时间）的同时继续进行预测运算、或者、结束预测运算。另一方面，在上述预测出的将来的装置运算负载在容许运算负载值以下的期间内，在将设定预测长度维持为当前的值的同时，继续进行预测运算。

由此，能够得到以下的效果。即，在预测出将来的装置运算负载将超过容许运算负载值时，在缩短设定预测长度的同时继续进行预测运算、或者结束预测运算。因此，当在缩短设定预测长度的同时继续进行预测运算时，由于当前的装置运算负载减小，所以不仅较高地维持了由电子控制装置实施的预测运算的精度，还较高地维持了由电子控制装置实施的、预测运算以外的运算的精度以及由电子控制装置所实施的控制的精度。此外，当结束了预测运算时，由于当前的装置运算负载大幅度地减小，因此较高地维持了由电子控制装置实施的、预测运算以外的运算的精度以及由电子控制装置实施的控制的精度。另一方面，在本实施方式中，在预测出将来的装置运算负载在容许运算负载值以下时，在将设定预测长度维持为当前的值的同时继续进行预测运算。因此，在这种情况下，能够在预测运算的结束时得到所需的将来控制对象状态，来作为目标值设定参数。

此外，在第五实施方式中，可以采用如下方式，即，为了对是否在缩短设定预测长度的同时继续进行预测运算、或者是否结束预测运算进行判断，而使用将来的装置运算负载，来代替装置运算负载检测值。在该实施方式（以下，称为“第七实施方式”）的预测运算继续和结束控制中，在预测运算中，根据装置运算负载检测值来对将来的装置运算负载进行预测。而且，当该预测出的将来的装置运算负载超过容许运算负载值时，在经过预测长度在容许预测长度以上时，结束预测运算。另一方面，即使当上述预测出的将来的装置运算负载超过容许运算负载值时，也在经过预测长度短于容许预测长度时，在使设定预测长度缩短预定时间（或者，上述预测出的将来的运算装置负载越大则越缩短较长的时间）的同时继续进行预测运算。

由此，能够得到与根据第五实施方式以及第六实施方式而得到的效果相同的效果。

另外，在本实施方式的预测运算继续和结束控制中，在预测运算中上述预测出的将来的装置运算负载在容许运算负载值以下的期间内，在与经过预测长度无关地将设定预定量维持为当前的值的同时，继续进行预测运算。

另外，在内燃机负载（即，内燃机的负载）较高时，例如，由于每单位时间的燃烧次数较多，因此对目标燃料喷射量等进行决定的运算次数也较多，从而装置运算负载较高。即，在内燃机负载较高时，装置运算负载处于增高的倾向。即，可以根据内燃机负载较高的现象，而推断出装置运算负载较高。

因此，在第二实施方式～第四实施方式以及第六实施方式中，可以采用如下方式，即，为了对是否在缩短设定预测长度的同时继续进行预测运算、或者是否结束预测运算进行判断，而使用当前的内燃机负载，来代替装置运算负载检测值或将来的装置运算负载。在该实施方式（以下，称为“第八实施方式”）中，装置运算负载成为容许运算负载值的内燃机负载作为容许内燃机负载值而被预先设定。而且，在本实施方式的预测运算继续和结束控制中，当在预测运算中当前的内燃机负载超过了容许内燃机负载值时（即，推断为当前的装置运算负载超过了容许运算负载值时），在使设定预测长度仅缩短预定时间（或者，当前的内燃机负载越高则越缩短较长的时间）的同时继续进行预测运算、或者、结束预测运算。另一方面，在预测运算中当前的内燃机负载在容许内燃机负载值以下的期间内，在将设定预测长度维持为当前的值的同时，继续进行预测运算。

由此，由于能够使用当前的内燃机负载，而不是使用装置运算负载检测值，来实施预测运算继续和结束控制，所以不再需要使用用于对装置运算负载进行检测的运算负载监视器。此外，由于在本实施方式中，当前的内燃机负载为代表当前的装置运算负载的参数，因此根据本实施方式，也能够得到与根据第二实施方式～第四实施方式而得到的效果相同的效果。

此外，在第五实施方式以及第七实施方式中，可以采用如下方式，即，为了对是否在缩短设定预测长度的同时继续进行预测运算、或者是否结束预测运算进行判断，而使用当前的内燃机负载，来代替装置运算负载检测值或将来的装置运算负载。在该实施方式（以下，称为“第九实施方式”）的预测运算继续和结束控制中，当在预测运算中当前的内燃机负载超过了容许内燃机负载值时（即，推断为当前的装置运算负载超过了容许运算负载值时），在经过预测长度在容许预测长度以上时，结束预测运算。另一方面，在即使预测运算中当前的内燃机负载超过了容许内燃机负载值、但经过预测长度短于容许预测长度时，在使设定预测长度缩短预定时间（当前的内燃机负载越高则越缩短较长的时间）的同时，继续进行预测运算。

由此，由于能够使用当前的内燃机负载，而不是使用装置运算负载检测值，来实施预测运算继续和结束控制，所以不再需要使用用于对装置运算负载进行检测的运算负载监视器。此外，由于本实施方式中，当前的内燃机负载为代表当前的装置运算负载的参数，因此根据本实施方式，也能够得到与根据第五实施方式而得到的效果相同的效果。

另外，在本实施方式的预测运算继续和结束控制中，在预测运算中当前的内燃机负载在容许内燃机负载值以下的期间内，在与经过预测长度无关地将设定预测长度维持为当前的值的同时，继续进行预测运算。

另外，第八实施方式中，可以采用如下方式，即，为了对是否在缩短设定预测长度的同时继续进行预测运算、或者是否结束预测运算进行判断，而使用将来的内燃机负载，来代替当前的内燃机负载。在该实施方式（以下，称为“第十实施方式”）中，在预测运算中，对将来的内燃机负载进行预测。而且，在本实施方式的预测运算继续和结束控制中，在上述预测出的将来的内燃机负载超过容许内燃机负载时（即，推断为将来的装置运算负载超过容许运算负载值时），在使设定预测长度缩短预定时间（或者，上述预测出的将来的内燃机负载越高则越缩短较长的时间）的同时继续进行预测运算、或者、结束预测运算。另一方面，在预测运算中上述预测出的将来的内燃机负载在容许内燃机负载以下的期间内，在将设定预测长度维持为当前的值的同时，继续进行预测运算。

由此，由于能够使用将来的内燃机负载，而不是使用装置运算负载检测值，来实施预测运算继续和结束控制，因此不再需要使用用于对装置运算负载进行检测的运算负载监视器。此外，由于在本实施方式中，将来的内燃机负载为代表将来的装置运算负载的参数，因此根据本实施方式，也能够得到与根据第六实施方式而得到的效果相同的效果。

另外，对于将来的内燃机负载，可以根据当前的内燃机负载来进行预测，也可以根据其他的与内燃机相关参数来进行预测。

另外，在第九实施方式中，可以采用如下方式，即，为了对是否在缩短设定预测长度的同时继续进行预测运算、或者是否结束预测运算进行判断，而使用将来的内燃机负载，来代替当前的内燃机负载。在该实施方式（以下，称为“第十一实施方式”）中，在预测运算中，对将来的内燃机负载进行预测。而且，在本实施方式的预测运算继续和结束控制中，在上述预测出的将来的内燃机负载超过容许内燃机负载值时（即，推断为将来的装置运算负载超过容许运算负载值时），在经过预测长度在容许预测长度以上时，结束预测运算。另一方面，在即使在预测运算中将来的内燃机负载超过容许内燃机负载值、但经过预测长度短于容许预测长度时，在使设定预测长度缩短预定时间（或者，上述预测出的将来的内燃机负载越高则越缩短较长的时间）的同时，继续进行预测运算。

由此，能够得到与根据第五实施方式以及第十实施方式而得到的效果相同的效果。

另外，在本实施方式的预测运算继续和结束控制中，在预测运算中将来的内燃机负载在容许内燃机负载以下的期间内，在与经过预测长度无关地将设定预测长度维持为当前的值的同时，继续进行预测运算。

因此，如果考虑第二实施方式～第四实施方式、第六实施方式、第八实施方式、以及第十实施方式，则可认为，本发明在广义上为如下的发明，即，当在预测运算中当前的装置运算负载超过了容许运算负载值时（或者、推断为当前的装置运算负载超过了容许运算负载值时、或者、预测出将来的装置运算负载超过容许运算负载值时），在缩短设定预测长度的同时继续进行预测运算、或者、结束预测运算，在预测运算中当前的装置运算负载在容许运算负载值以下的期间（或者、当前的装置运算负载在容许运算负载值以下的期间、或者、将来的装置运算负载在容许运算负载值以下的期间）内，在将设定预测长度维持为当前的值的同时，继续进行预测运算。

同样地，如果考虑第五实施方式、第七实施方式、第九实施方式、以及第十一实施方式，则可认为，本发明在广义上为如下的发明，即，当在预测运算中当前的装置运算负载超过了容许运算负载值时（或者、推断为当前的装置运算负载超过了容许运算负载值时、或者、预测出将来的装置运算负载超过容许运算负载值时），在经过预测长度在容许预测长度以上时，结束预测运算，并且在即使在预测运算中当前的装置运算负载超过了容许运算负载值时（或者、推断为当前的装置运算负载超过了容许运算负载值时、或者、预测出将来的装置运算负载超过容许运算负载值时）但经过预测长度短于容许预测长度时，在缩短设定预测长度的同时继续进行预测运算，并且在预测运算中当前的装置运算负载在容许运算负载值以下的期间（或者、当前的装置运算负载在容许运算负载值以下的期间、或者、将来的装置运算负载在容许运算负载值以下的期间）内，在将设定预测长度维持为当前的值的同时，继续进行预测运算。

另外，在本说明书中，当仅使用“装置运算负载”这一用语时，在该“装置运算负载”中，包括当前的装置运算负载、将来的装置运算负载、当前的装置运算负载的推断值、以及将来的装置运算负载的推断值。

另外，在第二实施方式的预测运算中，可以针对每个控制对象状态而使用不同的模型来代替使用一个模型。在该实施方式（以下，称为“第十二实施方式”）中，针对每个包括控制对象状态在内的内燃机的状态而预先准备最佳的模型。而且，根据内燃机的状态来选择最佳的模型，并使用该被选择的模型来实施预测运算。由此，在预测运算的开始时间点处，不仅根据该时间点的内燃机的状态来选择最佳的模型，并使用该被选择的模型来开始预测运算，而且当在一次的预测运算中内燃机的状态发生了变化时（以下，将此时称为“内燃机状态变化时”），也根据该时间点的内燃机的状态（以下，将该状态称为“变化后的内燃机状态”）而重新选择最佳的模型，并使用该被选择的模型而继续进行预测运算。

如此，在第十二实施方式中，在内燃机状态发生变化时，实施如下的运算（以下，将该运算称为“模型选择运算”），即，根据变化后的控制对象状态而重新选择最佳的模型的运算。而且，存在如下情况，即，由于该模型选择运算而使装置运算负载增大，从而装置运算负载超过容许运算负载值的情况。另一方面，如果内燃机状态变化时的经过预测长度在容许预测长度以上，则即使此时结束了预测运算，也能够得到能够容许的将来控制对象状态。

因此，在第十二实施方式中，可以在内燃机状态变化时（即，应当实施模型选择运算时），根据该时间点的经过预测长度而结束预测运算。在该实施方式（以下，称为“第十二实施方式”）的预测运算继续和结束控制中，当内燃机状态变化时，在该时间点的经过预测长度在容许预测长度以上时，与装置运算负载检测值无关地结束预测运算（此时，不实施模型选择运算）。另一方面，当内燃机状态变化时，在该时间点的经过预测长度短于容许预测长度时，继续进行预测运算（此时，实施模型选择运算）。

由此，能够得到以下的效果。即，当在内燃机状态变化时继续进行预测运算时，实施模型选择运算。而且，由于该模型选择运算的运算负载较高，因此当实施模型选择运算时，装置运算负载将较大程度地增大。因此，为了对装置运算负载较大程度地增大的情况进行抑制，从而在即使结束了预测运算也能够得到足够的将来控制对象状态来作为目标值设定参数时，则应当结束预测运算。此处，在本实施方式中，在内燃机状态变化时，该时间点的经过预测长度在容许预测长度以上，因此，在即使结束了预测运算也能够得到足够的将来控制对象状态来作为目标值设定参数时，结束预测控制。因此，抑制了装置运算负载较大程度地增大的情况。

另外，在本实施方式的预测运算继续和结束控制中，在预测运算中控制对象状态不发生变化的期间内，实施第二实施方式至第十一实施方式的预测运算继续和结束控制中的任意一个控制。

此外，在本实施方式的预测运算继续和结束控制中，继续进行预测运算，其结果为，在实施了模型选择运算时，可以实施第二实施方式至第十一实施方式的预测运算继续和结束控制中的任意一个控制，也可以与当前的装置运算负载检测值（或者该时间点的经过预测长度、或者将来的装置运算负载、或者当前的内燃机负载、或者将来的内燃机负载）无关地继续进行模型选择运算。

另外，在第十二实施方式中，可以采用如下方式，即，在对是否在内燃机状态变化时结束预测运算进行判断时，在经过预测长度之外，还以如下的方式而使用装置运算负载检测值。在该实施方式（以下，称为“第十三实施方式”）中，预先设定了即使在内燃机状态变化时实施了模型选择运算但装置运算负载也不会超过容许运算负载值的装置运算负载，以作为安全运算负载值。而且，在本实施方式的预测运算继续和结束控制中，当内燃机状态变化时，在该时间点的经过预测长度短于容许预测长度、且装置运算负载检测值在安全运算负载值以下时，在将设定预测长度维持为当前的值的同时继续进行预测运算（此时，实施模型选择运算）。另一方面，当内燃机状态变化时，在该时间点的经过预测长度短于容许预测长度、且装置运算负载检测值大于安全运算负载值时，结束预测运算（此时，不实施模型选择运算）。当然，当内燃机状态变化时，在该时间点的经过预测长度在容许预测长度以上时，与装置运算负载检测值无关地结束预测运算（此时，不实施模型选择运算）。

由此，能够得到以下的效果。即，如与第十二实施方式相关联而进行说明的那样，为了对装置运算负载较大程度地增大的情况进行抑制，从而在即使结束预测运算但也能够得到足够的将来控制对象状态来作为目标值设定参数时，则应当结束预测运算。但是，当在内燃机状态变化时继续进行预测运算，且即使实施了模型选择运算但装置运算负载超过容许运算负载值的可能性也较低时，为了得到足够的将来控制对象状态，则应当继续进行预测运算。此处，在本实施方式中，当内燃机状态变化时，在该时间点的经过预测长度短于容许预测长度、且装置运算负载在安全运算负载值以下，从而即使实施了模型选择运算但装置运算负载超过容许运算负载值的可能性也较低时，继续进行预测运算。因此，能够在之后结束了预测运算时，得到更加足够的将来控制对象状态，来作为为了对控制对象的控制量的目标值进行设定而被利用的参数。另一方面，在本实施方式中，当内燃机状态变化时，在该时间点的经过预测长度短于容许预测长度、且装置运算负载大于安全运算负载值从而如果实施模型选择运算则装置运算负载超过容许运算负载值的可能性较高时，结束预测运算。因此，抑制了装置运算负载超过容许运算负载值的情况。

另外，在本实施方式的预测运算继续和结束控制中，继续进行预测运算，其结果为，在实施模型选择运算的期间内，实施第二实施方式至第十一实施方式的预测运算继续和结束控制中的任意一个控制、或者、与当前的装置运算负载检测值（或者该时间点的经过预测长度、或者将来的装置运算负载、或者当前的内燃机负载、或者将来的内燃机负载）无关地继续进行模型选择运算。

此外，在本实施方式的预测运算继续和结束控制中，在预测运算中控制对象状态不发生变化的期间内，实施第二实施方式至第十一实施方式的预测运算继续和结束控制中的任意一个控制。

另外，在第十二实施方式中，可以采用如下方式，即，在对是否在内燃机状态变化时结束预测运算进行判断时，在经过预测长度之外，还以如下的方式使用装置运算负载检测值。在该实施方式（以下，称为“第十四实施方式”）中，与第十三实施方式同样地，预先设定有安全运算负载值。而且，在本实施方式的预测运算继续和结束控制中，当内燃机状态变化时，在该时间点的经过预测长度短于容许预测长度、且装置运算负载检测值大于安全运算检测值时，在使设定预测长度缩短预定时间（或者、装置运算负载检测值越大则越缩短较长的时间）的同时，继续进行预测运算（此时，实施模型选择运算）。另一方面，当内燃机状态变化时，在该时间点的经过预测长度短于容许预测长度、且装置运算负载检测值在安全运算负载值以下时，在将设定预测长度维持为当前的值的同时，继续进行预测运算（此时，实施模型选择运算）。当然，当内燃机状态变化时，在该时间点的经过预测长度在容许预测长度以上时，与装置运算负载检测值无关地结束预测运算（此时，不实施模型选择运算）。

由此，能够得到以下的效果。即，在本实施方式中，当内燃机状态变化时，在该时间点的经过预测长度短于容许预测长度、且装置运算负载大于安全运算负载值时，在缩短设定预测长度的同时，继续进行预测运算。如此，由于通过缩短设定预测长度来降低装置运算负载，因此即使继续进行预测运算并实施模型选择运算，也降低了装置运算负载超过容许运算负载值的可能性。而且，由于继续进行预测运算，因此能够通过预测运算而进一步得到将来控制对象状态。因此，根据本实施方式，能够得到更加足够的将来控制对象状态，来作为为了对控制对象的控制量的目标值进行设定而被利用的参数。此外，在本实施方式中，与第十三实施方式同样地，当内燃机状态变化时，在该时间点的经过预测长度短于容许预测长度、且装置运算负载在安全运算负载值以下，从而即使实施了模型选择运算但装置运算负载超过容许运算负载值的可能性也较低时，继续进行预测运算。因此，根据本实施方式，与第十三实施方式同样地，能够在结束了预测运算时，得到更加足够的将来控制对象状态，来作为为了对控制对象的控制量的目标值进行设定而被利用的参数。

另外，在本实施方式的预测运算继续和结束控制中，继续进行预测运算，其结果为，在实施模型选择运算的期间内，实施第二实施方式至第十一实施方式的预测运算继续和结束控制中的任意一个控制、或者、与当前的装置运算负载检测值（或者该时间点的经过预测长度、或者将来的装置运算负载、或者当前的内燃机负载、或者将来的内燃机负载）无关地继续进行模型选择运算。

此外，在本实施方式的预测运算继续和结束控制中，在预测运算中控制对象状态不发生变化的期间内，实施第二实施方式至第十一实施方式的预测运算继续和结束控制中的任意一个控制。

另外，在第十三实施方式中，可以采用如下方式，即，在对是否在内燃机状态变化时结束预测运算进行判断时，不使用经过预测长度，而是仅使用装置运算负载检测值。在该实施方式（以下，称为“第十五实施方式”）的预测运算继续和结束控制中，当内燃机状态变化时，在装置运算负载检测值大于安全运算负载值时，结束预测运算（此时，不实施模型选择运算）。另一方面，当内燃机状态变化时，在装置运算负载检测值小于安全运算负载值时，在将设定预测长度维持为当前的值的同时，继续进行预测运算（此时，实施模型选择运算）。

由此，能够得到以下的效果。即，如与第十二实施方式相关联而进行说明的那样，当在内燃机状态变化时继续进行预测运算，并实施模型选择运算时，装置运算负载将较大程度地增大。而且，在这种情况下，有时装置运算负载会超过容许运算负载值。因此，为了更可靠地对装置运算负载超过容许运算负载值的情况进行抑制，从而有时在内燃机状态变化时应当结束预测运算。此处，在本实施方式中，当在内燃机状态变化时装置运算负载大于安全运算负载值，从而当实施模型选择运算时装置运算负载超过容许运算负载值的可能性较高时，结束预测运算。因此，根据本实施方式，抑制了在内燃机状态变化时装置运算负载超过容许运算负载值的情况。另一方面，在本实施方式中，当在内燃机状态变化时装置运算负载在安全运算负载值以下，从而即使实施模型选择运算但装置运算负载超过容许运算负载值的可能性也较低时，在将设定预测长度维持为当前的值的同时，继续进行预测运算。因此，根据本实施方式，能够在结束预测运算时，得到足够的将来控制对象状态，来作为目标值设定参数。

另外，在本实施方式的预测运算继续和结束控制中，在预测运算中控制对象状态不发生变化的期间内，实施第二实施方式至第十一实施方式的预测运算继续和结束控制中的任意一个控制。

另外，在第十四实施方式中，可以采用如下方式，即，在对是否在内燃机状态变化时结束预测运算进行判断时，不使用经过预测长度，而是仅使用装置运算负载检测值。在该实施方式（以下，称为“第十六实施方式”）的预测运算继续和结束控制中，当在内燃机状态变化时装置运算负载检测值大于安全运算负载值时，在使设定预测长度仅缩短预定时间（或者、装置运算负载检测值越大则越缩短较长的时间）的同时，继续进行预测运算（此时，实施模型选择运算）。另一方面，当在内燃机状态变化时装置运算负载检测值小于安全运算负载值时，在将设定预测长度维持为当前的值的同时，继续进行预测运算（此时，实施模型选择运算）。

由此，能够得到以下的效果。即，如与第十五实施方式相关联而进行说明的那样，当在内燃机状态变化时继续进行预测运算，并实施模型选择运算时，有时装置运算负载会超过容许运算负载值。因此，为了可靠地对装置运算负载超过容许运算负载值的情况进行抑制，从而有时在内燃机状态变化时应当减小装置运算负载。此处，在本实施方式中，当在内燃机状态变化时装置运算负载大于安全运算负载值，从而当实施模型选择运算时装置运算负载超过容许运算负载值的可能性较高时，在缩短设定预测长度的同时，继续进行预测运算。由此，装置运算负载将减小。因此，根据本实施方式，可靠地抑制了在内燃机状态变化时装置运算负载超过容许运算负载的情况。另一方面，在本实施方式中，当在内燃机状态变化时装置运算负载在安全运算负载值以下，从而即使实施了模型选择运算但装置运算负载超过容许运算负载的可能性也较低时，在将设定预测长度维持为当前的值的同时，继续进行预测运算。因此，根据本实施方式，能够在结束预测运算时，得到足够的将来控制对象状态，来作为目标值设定参数。

另外，在本实施方式的预测运算继续和结束控制中，继续进行预测运算，其结果为，在实施模型选择运算的期间内，实施第二实施方式至第十一实施方式的预测运算继续和结束控制中的任意一个控制、或者、与当前的装置运算负载检测值（或者该时间点的经过预测长度、或者将来的装置运算负载、或者当前的内燃机负载、或者将来的内燃机负载）无关地继续进行模型选择运算。

此外，在本实施方式的预测运算继续和结束控制中，在预测运算中控制对象状态不发生变化的期间内，实施第二实施方式至第十一实施方式的预测运算继续和结束控制中的任意一个控制。

另外，在第十三实施方式中，可以采用如下方式，即，在对是否在内燃机状态变化时结束预测运算进行判断时，使用将来的装置运算负载，来代替装置运算负载检测值（即，当前的装置运算负载）。在该实施方式（以下，称为“第十七实施方式”）中，在预测运算中，根据装置运算负载检测值来对将来的装置运算负载进行预测。而且，在本实施方式的预测运算继续和结束控制中，当内燃机状态变化时，在即使该时间点的经过预测长度短于容许预测长度、但上述预测出的将来的装置运算负载大于安全运算负载值时，结束预测运算（此时，不实施模型选择运算）。另一方面，当内燃机状态变化时，在该时间点的经过预测长度短于容许预测长度、且上述预测出的将来的装置运算负载在安全运算负载值以下时，在将设定预测长度维持为当前的值的同时，继续进行预测运算（此时，实施模型选择运算）。当然，当内燃机状态变化时，在该时间点的经过预测长度在容许预测长度以上时，与上述预测出的将来的装置运算负载检测值无关地，结束预测运算（此时，不实施模型选择运算）。

由此，能够得到以下的效果。即，当在内燃机状态变化时继续进行预测运算，并实施模型选择运算时，装置运算负载将较大程度地增大。因此，为了可靠地抑制将来装置运算负载超过容许运算负载的情况，有时在内燃机状态变化时应当结束预测运算。此处，在本实施方式中，在内燃机状态变化时即使该时间点的经过预测长度短于容许预测长度但将来的装置运算负载也会变得大于安全运算负载值，因此，在即使实施模型选择运算但将来装置运算负载超过容许运算负载值的可能性也较高时，结束预测运算。因此，在这种情况下，可靠地抑制了装置运算负载超过容许运算负载的情况。另一方面，在本实施方式中，在内燃机状态变化时该时间点的经过预测长度短于容许预测长度时，将来的装置运算负载在安全运算负载值以下，因此即使实施了模型选择运算但在将来装置运算负载超过容许运算负载值的可能性也较低时，继续进行预测运算。因此，在这种情况下，能够在预测运算的结束时，得到足够的将来控制对象状态，来作为目标值设定参数。此外，在本实施方式中，当在内燃机状态变化时该时间点的经过预测长度在容许预测长度以上，从而即使在该时间点处结束了预测运算也能够得到足够的将来控制对象状态时，结束预测运算。因此，此时，能够得到足够的将来控制对象状态，并且抑制了装置运算负载超过容许运算负载值的情况。

另外，在本实施方式的预测运算继续和结束控制中，继续进行预测运算，其结果为，在实施模型选择运算的期间内，实施第二实施方式～第十一实施方式的预测运算继续和结束控制中的任意一个控制、或者、与当前的装置运算负载检测值（或者该时间点的经过预测长度、或者将来的装置运算负载、或者当前的内燃机负载、或者将来的内燃机负载）无关地继续进行模型选择运算。

此外，在本实施方式的预测运算继续和结束控制中，在预测运算中控制对象状态不发生变化的期间内，实施第二实施方式～第十一实施方式的预测运算继续和结束控制中的任意一个控制。

另外，在第十四实施方式中，可以采用如下方式，即，在对是否在内燃机状态变化时结束预测运算进行判断时，使用将来的装置运算负载，来代替装置运算负载检测值（即，当前的装置运算负载）。在该实施方式（以下，称为“第十八实施方式”）中，与第十四实施方式同样地，对将来的装置运算负载进行预测。而且，在本实施方式的预测运算继续和结束控制中，当内燃机状态变化时，在该时间点的经过预测长度短于容许预测长度，且上述预测出的将来的装置运算负载大于安全运算检测值时，在使设定预测长度缩短预定时间（或者、上述预测出的将来的装置运算负载越大则越缩短较长的时间）的同时，继续进行预测运算（此时，实施模型选择运算）。另一方面，当内燃机状态变化时，在该时间点的经过预测长度短于容许预测长度、且上述预测出的将来的装置运算负载在安全运算负载值以下时，在将设定预测长度维持为当前的值的同时，继续进行预测运算（此时，实施模型选择运算）。当然，当内燃机状态变化时，在该时间点的经过预测长度在容许预测长度以上时，与上述预测出的将来的装置运算负载无关地，结束预测运算（此时，不实施模型选择运算）。

由此，能够得到以下的效果。即，在本实施方式中，当在内燃机状态变化时该时间点的经过预测长度短于容许预测长度、且将来的装置运算负载大于安全运算负载值，因此当实施模型选择运算时将来装置运算负载超过容许运算负载值的可能性较高时，在缩短设定预定长度的同时，继续进行预测运算。因此，此时，通过缩短设定预定长度，从而抑制了在将来装置运算负载超过容许运算负载值的情况，并且，通过继续进行预测运算，从而能够在预测运算的结束时得到足够的将来控制对象状态，来作为目标值设定参数。另一方面，当在内燃机状态变化时该时间点的经过预测长度短于容许预测长度、且将来的装置运算负载在安全运算负载值以下，因此即使实施了模型选择运算但在将来装置运算负载超过容许运算负载值的可能性也较低时，在将设定预定长度维持为当前的值的同时，继续进行预测运算。因此，此时，由于在设定预定长度较长的状态下，继续进行预测运算，因此能够在预测运算的结束时，得到更加足够的将来控制对象状态，来作为目标值设定参数。此外，在本实施方式中，当在内燃机状态变化时该时间点的经过预测长度在容许预测长度以上，因此即使在该时间点处结束了预测运算也能够得到足够的将来控制对象状态来作为目标值设定参数时，结束预测运算。因此，此时，能够得到足够的将来控制对象状态来作为目标值设定参数，并且抑制了装置运算负载超过容许运算负载的情况。

另外，在本实施方式的预测运算继续和结束控制中，继续进行预测运算，其结果为，在实施模型选择运算的期间内，实施第二实施方式～第十一实施方式的预测运算继续和结束控制中的任意一个控制、或者、与当前的装置运算负载检测值（或者该时间点的经过预测长度、或者将来的装置运算负载、或者当前的内燃机负载、或者将来的内燃机负载）无关地，继续进行模型选择运算。

此外，在本实施方式的预测运算继续和结束控制中，在预测运算中控制对象状态不发生变化的期间内，实施第二实施方式～第十一实施方式的预测运算继续和结束控制中的任意一个控制。

另外，在第十三实施方式中，可以采用如下方式，即，在对是否在内燃机状态变化时结束预测运算进行判断时，以如下的方式使用内燃机负载，来代替装置运算负载检测值。在该实施方式（以下，称为“第十九实施方式”）中，预先设定了装置运算负载成为安全运算负载的内燃机负载，以作为安全内燃机负载。而且，在本实施方式的预测运算继续和结束控制中，当内燃机状态变化时，在该时间点的经过预测长度短于容许预测长度、且内燃机负载大于安全内燃机负载时（即，推断为装置运算负载大于安全运算负载时），结束预测运算（此时，不实施模型选择运算）。另一方面，当内燃机状态变化时，在该时间点的经过预测长度短于容许预测长度、且内燃机负载在安全内燃机负载以下时，在将设定预测长度维持为当前的值的同时，继续进行预测运算（此时，实施模型选择运算）。当然，当内燃机状态变化时，在该时间点的经过预测长度在容许预测长度以上时，与内燃机负载无关地结束预测运算（此时，不实施模型选择运算）。

据此，由于能够不使用装置运算负载检测值，而是使用当前的内燃机负载来实施预测运算继续和结束控制，因此不再需要使用用于对装置运算负载进行检测的运算负载监视器。此外，由于在本实施方式中当前的内燃机负载为代表当前的装置运算负载的参数，因此根据本实施方式，也能够得到与根据第十三实施方式而得到的效果相同的效果。

另外，在本实施方式的预测运算继续和结束控制中，继续进行预测运算，其结果为，在实施模型选择运算的期间内，实施第二实施方式～第十一实施方式的预测运算继续和结束控制中的任意一个控制、或者、与当前的装置运算负载检测值（或者该时间点的经过预测长度、或者将来的装置运算负载、或者当前的内燃机负载、或者将来的内燃机负载）无关地，继续进行模型选择运算。

此外，在本实施方式的预测运算继续和结束控制中，在预测运算中控制对象状态不发生变化的期间内，实施第二实施方式～第十一实施方式的预测运算继续和结束控制中的任意一个控制。

另外，在第十四实施方式中，可以采用如下方式，即，在对是否在内燃机状态变化时结束预测运算进行判断时，以如下的方式使用内燃机负载，来代替装置运算负载检测值。在该实施方式（以下，称为“第二十实施方式”）中，预先设定了装置运算负载成为安全运算负载值的内燃机负载，以作为安全内燃机负载。而且，在本实施方式的预测运算继续和结束控制中，当内燃机状态变化时，在该时间点的经过预测长度短于容许预测长度、且内燃机负载大于安全内燃机负载时（即，推断为装置运算负载大于安全运算负载时），在使设定预测长度缩短预定时间（或者，内燃机负载越大则越缩短较长的时间）的同时，继续进行预测运算（此时，实施模型选择运算）。另一方面，当内燃机状态变化时，在该时间点的经过预测长度短于容许预测长度、且内燃机负载在安全内燃机负载以下时，在将设定预测长度维持为当前的值的同时，继续进行预测运算（此时，实施模型选择运算）。当然，当内燃机状态变化时，在该时间点的经过预测长度在容许预测长度以上时，与内燃机负载无关地结束预测运算（此时，不实施模型选择运算）。

据此，由于能够不使用装置运算负载检测值，而是使用当前的内燃机负载来实施预测运算继续和结束控制，因此不再需要使用用于对装置运算负载进行检测的运算负载监视器。此外，由于在本实施方式中当前的内燃机负载为代表当前的装置运算负载的参数，因此根据本实施方式，能够得到与根据第十四实施方式而得到的效果相同的效果。

另外，在本实施方式的预测运算继续和结束控制中，继续进行预测运算，其结果为，在实施模型选择运算的期间内，实施第二实施方式～第十一实施方式的预测运算继续和结束控制中的任意一个控制、或者、与当前的装置运算负载检测值（或者该时间点的经过预测长度、或者将来的装置运算负载、或者当前的内燃机负载、或者将来的内燃机负载）无关地，继续进行模型选择运算。

此外，在本实施方式的预测运算继续和结束控制中，在预测运算中控制对象状态不发生变化的期间内，实施第二实施方式～第十一实施方式的预测运算继续和结束控制中的任意一个控制。

另外，在第十九实施方式中，可以采用如下方式，即，在对是否在内燃机状态变化时结束预测运算进行判断时，使用将来的内燃机负载，来代替当前的内燃机负载。在该实施方式（以下，称为“第二十一实施方式”）中，在预测运算中，对将来的内燃机负载进行预测。而且，在本实施方式的预测运算继续和结束控制中，当内燃机状态变化时，在该时间点的经过预测长度短于容许预测长度、且上述预测出的将来的内燃机负载大于安全内燃机负载时（即，推断出将来的装置运算负载大于安全运算负载时），结束预测运算（此时，不实施模型选择运算）。另一方面，当内燃机状态变化时，在该时间点的经过预测长度短于容许预测长度、且上述预测出的将来的内燃机负载在安全内燃机负载以下时，在将设定预测长度维持为当前的值的同时，继续进行预测运算（此时，实施模型选择运算）。当然，当内燃机状态变化时，在该时间点的经过预测长度在容许预测长度以上时，与上述预测出的将来的内燃机负载无关地，结束预测运算（此时，不实施模型选择运算）。

据此，由于能够不使用装置运算负载检测值，而是使用将来的内燃机负载来实施预测运算继续和结束控制，因此不再需要使用用于对装置运算负载进行检测的运算负载监视器。此外，由于在本实施方式中将来的内燃机负载为代表将来的装置运算负载的参数，因此根据本实施方式，能够得到与根据第十三实施方式而得到的效果相同的效果。

另外，在本实施方式的预测运算继续和结束控制中，继续进行预测运算，其结果为，在实施模型选择运算的期间内，实施第二实施方式～第十一实施方式的预测运算继续和结束控制中的任意一个控制、或者、与当前的装置运算负载检测值（或者该时间点的经过预测长度、或者将来的装置运算负载、或者当前的内燃机负载、或者将来的内燃机负载）无关地，继续进行模型选择运算。

此外，在本实施方式的预测运算继续和结束控制中，在预测运算中控制对象状态不发生变化的期间内，实施第二实施方式～第十一实施方式的预测运算继续和结束控制中的任意一个控制。

另外，在第二十实施方式中，可以采用如下方式，即，在对是否在内燃机状态变化时结束预测运算进行判断时，使用将来的内燃机负载，来代替当前的内燃机负载。在该实施方式（以下，称为“第二十二实施方式”）中，在预测运算中，对将来的内燃机负载进行预测。而且，在本实施方式的预测运算继续和结束控制中，当内燃机状态变化时，在该时间点的经过预测长度短于容许预测长度、且上述预测出的将来的内燃机负载大于安全内燃机负载时（即，推断出将来的装置运算负载大于安全运算负载时），在使设定预测长度缩短预定时间（或者，上述预测出的将来的内燃机负载越大则越缩短较长的时间）的同时，继续进行预测运算（此时，实施模型选择运算）。另一方面，当内燃机状态变化时，在该时间点的经过预测长度短于容许预测长度、且上述预测出的将来的内燃机负载在安全内燃机负载以下时，在将设定预测长度维持为当前的值的同时，继续进行预测运算（此时，实施模型选择运算）。当然，当内燃机状态变化时，在该时间点的经过预测长度在容许预测长度以上时，与上述预测出的将来的内燃机负载无关地结束预测运算（此时，不实施模型选择运算）。

据此，由于能够不使用装置运算负载检测值，而是使用将来的内燃机负载来实施预测运算继续和结束控制，因此不再需要使用用于对装置运算负载进行检测的运算负载监视器。此外，由于在本实施方式中将来的内燃机负载为代表将来的装置运算负载的参数，因此根据本实施方式，也能够得到与根据第十四实施方式而得到的效果相同的效果。

另外，在本实施方式的预测运算继续和结束控制中，继续进行预测运算，其结果为，在实施模型选择运算的期间内，实施第二实施方式～第十一实施方式的预测运算继续和结束控制中的任意一个控制、或者、与当前的装置运算负载检测值（或者该时间点的经过预测长度、或者将来的装置运算负载、或者当前的内燃机负载、或者将来的内燃机负载）无关地，继续进行模型选择运算。

此外，在本实施方式的预测运算继续和结束控制中，在预测运算中控制对象状态不发生变化的期间内，实施第二实施方式～第十一实施方式的预测运算继续和结束控制中的任意一个控制。

接下来，对在上述的实施方式的控制装置中，根据从图3（A）和图3（B）的映射图而决定的目标增压和目标EGR率，而求出满足全部上述制约条件的目标增压和目标EGR率的方法的一个具体示例进行介绍。

在将内燃机的多个结构要素设为控制对象，用内部状态矢量“x”表示内燃机的当前时刻的内部状态，用操作量矢量“u”表示为了将各个控制对象的控制量控制为各自的目标值而向各个控制对象被输入的操作量时，状态矢量“x^＋”能够使用常数矩阵（或者，系数矩阵）Ai和Bi，而通过下式1的状态方程式来进行表示，所述矢量“x^＋”表示与各个控制对象相对应的操作量被输入时的内燃机的内部状态、即内燃机的下一时刻的内部状态。

【数学式1】

x⁺＝A_ix+B_iu  …(1)

x∈X_i(i=1，2，...，s)

另外，在上式1中，“x”被包含于被分割的状态空间“Xi”中。

此外，控制量矢量“y”能够使用常数矩阵（或者，系数矩阵）Ci和Di，而通过下式2的输出方程式来进行表示，所述控制量矢量“y”表示如下的控制量，即，在为了将各个控制对象的控制量控制为各自相对应的目标值而向各个控制对象输入了各自相对应的操作量时，从各个控制对象输出的控制量。

【数学式2】

y=C_ix+D_iu  …(2)

此处，将矢量（以下，将该矢量称为“被约束信号矢量”）“c”定义为下式3所表示的矢量，所述矢量“c”表示与上述内部状态矢量x相关的制约、与上述操作量矢量u相关的制约、以及与上述控制量矢量y相关的制约。

【数学式3】

$c=\left[\begin{array}{c}u\\ y\\ x\end{array}\right]\·\·\·\left(3\right)$

而且，在以上式3的方式对被约束信号矢量c进行了定义时，根据上式1和上式2，从而通过下式4来表示被约束信号矢量c。

【数学式4】

$c=\left[\begin{array}{c}0\\ C_i\\ I\end{array}\right]x+\left[\begin{array}{c}I\\ D_i\\ 0\end{array}\right]u\·\·\·\left(4\right)$

此处，以下式5的方式对常数矩阵（或者，系数矩阵）Cc进行定义，以下式6的方式对常数矩阵（或者，系数矩阵）Dc进行定义。

【数学式5】

$C_c=\left[\begin{array}{c}0\\ C\\ I\end{array}\right]\·\·\·\left(5\right)$

$D_c=\left[\begin{array}{c}I\\ D\\ 0\end{array}\right]\·\·\·\left(6\right)$

而且，在以上式5和上式6的方式对常数矩阵Cc和Dc进行了定义时，通过下式7来表示上式4。

【数学式6】

c＝C_cix+D_ciu  …(7)

如此，用上式1、上式2、以及上式7来表示与控制对象相关的状态空间模型。

此处，用有界闭集“X”来表示与由内部状态矢量x表示的各个控制对象的内部状态相关的制约，用有界闭集“U”来表示与由操作量矢量u表示的向各个控制对象被输入的操作量相关的制约，用有界闭集“Y”来表示与由控制量矢量y表示的从各个控制对象输出的控制量相关的制约，将有界闭集“C”定义为用下式8来表示的有界闭集。另外，内部状态矢量x为m元矢量，操作量矢量u为n元矢量，控制量矢量y为p元矢量，当设为q＝m＋n＋p时，有界闭集C属于矢量空间R^q。

【数学式7】

$C=U\×X\×Y\⊆R^q\·\·\·\left(8\right)$

而且，如果被约束信号矢量c属于上述有界闭集C，则内部状态矢量x属于上述有界闭集X，操作量矢量u属于上述有界闭集U，控制量矢量y属于上述有界闭集Y。因此，在对操作量矢量u（即，各个操作量）进行修正以使被约束信号矢量c属于上述有界闭集C，并且依据该修正后的操作量矢量u的操作量被输入至各个控制对象时，以满足全部的如下的制约的形式对各个控制对象的控制量进行控制，所述制约为，与各个控制对象的内部状态相关的制约、与向各个控制对象被输入的操作量相关的制约、以及与从各个控制对象输出的控制量相关的制约。

以上的内容为前提，在实施了内部状态反馈和追随误差积分控制时，以如下的方式，对根据图3（A）和图3（b）的映射图而被分别决定的目标增压和目标EGR率进行修正，并求出为了对分别向叶片35d和EGR控制阀52被输入的操作量进行决定而应当使用的目标增压和目标EGR率，其中，所述内部状态反馈是通过包括叶片35d、叶片作动器35e、EGR控制阀52、以及EGR控制阀作动器在内的内燃机的多个结构要素的内部状态观测而实施的，所述追随误差积分控制为，基于实际的增压相对于目标增压的偏差（即，增压偏差）、和实际的EGR率相对于目标EGR率的偏差（即，EGR率偏差）的控制。

即，在用“K_xi”来表示与内部状态反馈相关的反馈增益，用“K_vi”来表示与追随误差积分控制相关的反馈增益，用“x”来表示内部状态矢量，用“v”来表示追随误差积算值矢量，用“u”来表示操作量矢量时，通过下式9来表示操作量矢量u，其中，所述内部状态矢量表示内燃机的多个结构要素的内部状态，所述追随误差积算值矢量表示追随误差积分控制中的追随误差积算值，所述操作量矢量表示从叶片作动器35e向叶片35被输入的操作量、和从EGR控制阀作动器向EGR控制阀52被输入的操作量。

【数学式8】

u=K_xix+K_viv  …(9)

此外，在用“r”来表示目标值矢量，用“y”来表示控制量矢量，用“e”来表示追随误差矢量时，通过下式10来表示追随误差矢量e，其中，所述目标值矢量表示目标增压和目标EGR率，所述控制量矢量表示作为控制对象的控制量的增压和EGR率，所述追随误差矢量表示实际的增压相对于目标增压的偏差（即，追随误差）、和实际的EGR率相对于目标EGR率的偏差（即，追随误差）。

【数学式9】

e=r-y  …(10)

而且，在用“v”来表示当前时刻的追随误差积算值矢量，用“v^＋”来表示下一时刻的追随误差积算值矢量时，通过下式11来表示下一时刻的追随误差积算值矢量v^＋。

【数学式10】

v⁺=v+e  …(11)

而且，当将上式10和上式11代入上式1、上式2、以及上式7并进行变形时，能够得到下式12～下式14的闭环类型的状态空间模型。

【数学式11】

$\left[\begin{array}{c}{v}^{+}\\ x^{+}\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cc}-D_i{K}_{\mathrm{vi}}& -(C_i+D_i{K}_{\mathrm{xi}})\\ B_i{K}_{\mathrm{vi}}& A_i+B_i{K}_{\mathrm{xi}}\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}v\\ x\end{array}\right]+\left[\begin{array}{c}I\\ 0\end{array}\right]r\·\·\·\left(12\right)$

$y=\left[\begin{array}{cc}{D}_i{K}_{\mathrm{vi}}& C_i+D_i{K}_{\mathrm{xi}}\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}v\\ x\end{array}\right]\·\·\·\left(13\right)$

$c=\left[\begin{array}{cc}{D}_{\mathrm{ci}}{K}_{\mathrm{vi}}& C_{\mathrm{ci}}+D_{\mathrm{ci}}{K}_{\mathrm{xi}}\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}v\\ x\end{array}\right]\·\·\·\left(14\right)$

此处，上式12为如下的数学式，即，根据与增压和EGR率相关的当前时刻的追随误差积算值（这些是通过追随误差积算值矢量v来进行表示的）、内燃机的结构要素的当前时刻的内部状态（这些是通过内部状态矢量x来进行表示的）、以及当前时刻的目标增压和目标EGR率（这些是通过目标值矢量r来进行表示的），来求出下一时刻的追随误差积算值（这些是通过追随误差积分值矢量v^＋来进行表示的）、和内燃机的结构要素的下一时刻的内部状态（这些是通过内部状态矢量x⁺来进行表示的）的数学式。

此外，上式13为如下的数学式，即，根据与增压和EGR率相关的追随误差积算值、和内燃机的结构要素的内部状态，来求出控制对象的控制量、即增压和EGR率（这些是通过控制量矢量y来进行表示的）的数学式。

而且，上式14为如下的数学式，即，根据与增压和EGR率相关的追随误差积算值、和内燃机的结构要素的内部状态，来求出上述的被约束信号矢量c的数学式。

另一方面，以下式15～下式19的方式分别对“ξ”、“Φ”、“G”、“H”以及“Hc”进行定义。

【数学式12】

$\mathrm{\ξ}=\left[\begin{array}{c}v\\ x\end{array}\right]\·\·\·\left(15\right)$

${\mathrm{\Φ}}_i=\left[\begin{array}{cc}-D_i{K}_{\mathrm{vi}}& -(C_i+D_i{K}_{\mathrm{xi}})\\ B_i{K}_{\mathrm{vi}}& A_i+B_i{K}_{\mathrm{xi}}\end{array}\right]\·\·\·\left(16\right)$

$G=\left[\begin{array}{c}I\\ 0\end{array}\right]\·\·\·\left(17\right)$

H_i=[D_iK_vi C_i+D_iK_xi]…(18)

H_ci＝[D_ciK_vi C_ci+D_ciK_xi]…(19)

而且，如果使用上述“ξ”、“Φ”、“G”、“H”以及“Hc”，则能够以下式20～下式22的方式来表示上式12～上式14。

【数学式13】

ξ+=Φ_iξ+Gr  …(20)

y=H_iξ …(21)

c=H_ciξ …(22)

而且，在将运算周期称为“步骤”，并将目标增压和目标EGR率作为目标值矢量r而被给予时，在求出满足h步骤处（该“h”为，上述实施方式中的“设定预测长度”）的制约条件的目标增压和目标EGR率的情况下，当用“r₀”来表示初始目标值矢量时，通过解决下式（23）所示的最优化问题而得到的、由目标值矢量r表示的目标增压和目标EGR率为，能够在满足了全部的制约的状态下对增压和EGR率进行控制的目标增压和目标EGR率，其中，所述初始目标值矢量表示根据图3（A）和图3（B）的映射图而被分别决定的目标增压和目标EGR率、即初始的目标值，所述下式（23）用于求取表示此次应当求出的目标增压和目标EGR率的目标值矢量r相对于初始目标值矢量r₀的偏差的绝对值的最小值。

【数学式14】

minimize||r₀-r||

subjeet to

ξ_k+j+1|k=Φ_iξ_k+j|k+Gr    j=0，1，..．,h-1  …(23)

ξ_k|k=ξ_k

c_k+j|k=H_ciξ_k+j|k∈C

即，如果逐次地，将解决上式（23）所示的最优化问题而得到的目标增压和目标EGR率用于增压和EGR率的控制，则会在满足了全部的制约的状态下，对增压和EGR率进行控制。

此处，在上式（23）所示的最优化问题中，“c_k＋j∣k”表示时刻k处的必要信息为已知时的、时刻k＋j处的“c”的推断值，“ξ_k＋j|k”表示时刻k处的必要信息为已知时的、时刻k＋j处的“ξ”的推断值。

另外，在上文中进行了介绍的示例中，使用状态空间模型，来对根据图3（A）和图3（B）的映射图而被分别决定的目标增压和目标EGR率进行修正，以满足全部的制约条件，并将这些修正后的目标增压和目标EGR率用于实际的增压和EGR率的控制。因此，在上文中进行了介绍的示例中，可认为，依据根据图3（A）和图3（B）的映射图而被分别决定的目标增压和目标EGR率来对实际的增压和EGR率进行了控制时的增压、EGR率、叶片的动作状态、EGR控制阀的动作状态、叶片操作量、EGR控制阀操作量、叶片作动器的动作状态、以及EGR控制阀作动器的动作状态，通过状态空间模型而被预测，并根据该预测结果来判断是否满足全部的制约条件，对目标增压和目标EGR率进行修正直至判断为满足全部的制约条件为止，并将判断为满足全部的制约条件时的目标增压和目标EGR率用于实际的增压和EGR率的控制。

据此，在目标增压被变更或目标EGR率被变更时，在将增压或EGR率分别控制为目标增压或目标EGR率之前的过程（即，过渡状态）中，逐次计算出最佳的目标增压或目标EGR率，并根据该计算出的目标增压或目标EGR率来对增压或EGR率进行控制。因此，过渡状态下的增压或EGR率的响应性较为良好。

尤其是，据此，由于也对被输入到叶片35d和EGR控制阀52的操作量附加了制约，因此能够得到抗积分饱和效果。因此，可认为，在将增压和EGR率分别控制为目标增压和目标EGR率的过程（即，过渡状态）中，增压和EGR率的控制响应性更优异。

此外，在上述实施方式以及上文中进行了介绍的示例中，以满足与增压器的叶片和EGR装置的EGR控制阀这种控制对象相关的制约、和与对叶片作动器和EGR控制阀作动器这种控制对象的动作进行控制的作动器相关的制约的状态，对增压和EGR率进行控制。因此，可认为，增压和EGR率的控制的稳定性以及可靠性较高。

此外，在根据上述的想法而被记述的状态空间模型中，能够明确地记述向控制对象的输入以及从控制对象的输出的非线性特性、与这些输入以及输出相关的制约、以及与控制对象的内部状态相关的制约。因此，可认为，在使用了该状态空间模型的增压和EGR率的控制中，控制的稳定性以及可靠性较高。

另外，虽然在解决上式24的最优化问题时，可以求取最优解，但在一次运算所花费的时间较短、或需要迅速地求取解时，也可以求取近似解。

此外，虽然在上文中进行了介绍的示例中，实施了内部状态反馈，其中，所述内部状态反馈是通过包括叶片、叶片作动器、EGR控制阀、以及EGR控制阀作动器在内的内燃机的结构要素的内部状态观测而实施的，但是，在无法实施或无法高精度地实施内燃机的结构要素的内部状态观测时，也可以使用基于来自增压和EGR率这种控制对象的输出值的输出反馈，来代替内部状态反馈。

另外，虽然在上文中，以将本发明的控制装置应用于压缩点火式的内燃机的情况为例而对本发明的实施方式进行了说明，但本发明也可以应用于火花点火式的内燃机。

接下来，对如下的程序的一个示例进行介绍，所述程序在上述的示例中根据第一实施方式，而实施目标增压和目标EGR率的修正、以及目标增压和目标EGR率的设定。在图4中图示了该示例。图4的程序每隔预定时间间隔而被执行。

当图4的程序开始时，首先，在步骤100中，根据图3（A）的映射图，而基于内燃机转数N和内燃机负载L来决定目标增压TPcom。接下来，在步骤101中，根据图3（B）的映射图，而基于内燃机转数N和内燃机负载L来决定目标EGR率TRegr。

接下来，在步骤102中，根据在步骤100中所决定的目标增压和目标EGR率，来执行预测运算。即，根据在步骤100中所决定的目标增压和目标EGR率，来对实施了增压和EGR率的控制时的、经过设定预测长度的将来控制对象状态（即，增压、叶片35d的动作状态、叶片作动器35e的动作状态、叶片操作量、EGR率、EGR控制阀52的动作状态、EGR控制阀作动器的动作状态、以及EGR控制阀操作量）进行预测。

接下来，在步骤103中，对在步骤102中所预测出的将来控制对象状态是否满足全部的上述制约条件进行判断。此处，当判断为将来控制对象状态满足全部的上述制约条件时，程序进入步骤104，将在步骤100中所决定的目标增压设定为被用于实际的增压的控制中的目标增压，并将在步骤101中所决定的目标EGR率设定为被用于实际的EGR率的控制中的目标EGR率，结束程序。

另一方面，当在步骤103中，判断为在步骤102中所预测出的将来控制对象状态不满足上述制约条件中的至少一个时，程序进入步骤105，依据上述的方式，对在步骤100中所决定的目标增压和在步骤101中所决定的目标EGR率进行修正，且程序再次进入步骤102。而且，此时，在步骤102中，根据在步骤104中修正后的目标增压和目标EGR率来执行预测运算。接下来，在步骤103中，对在步骤102中所预测出的将来控制对象状态是否满足全部的上述制约条件进行判断。此处，当判断为将来控制对象状态满足全部的上述制约条件时，程序进入步骤103，将在步骤104中修正后的目标增压设定为被用于实际的增压的控制中的目标增压，并且将在步骤104中修正后的目标EGR率设定为被用于实际的增压的控制中的目标EGR率。

另一方面，当在步骤103中，判断为在步骤102中所预测出的将来控制对象状态不满足上述制约条件中的至少一个时，程序再次进入步骤104，并根据上述的方式对前次在步骤104中修正后的目标增压和目标EGR率进行进一步修正，程序再次进入步骤102。即，反复执行步骤104、步骤102、以及步骤103，直至在步骤103中判断为将来控制对象状态满足全部的上述制约条件为止。

接下来，对实施第二实施方式的预测运算继续和结束控制的程序的一个示例进行介绍。在图5中图示了该示例。当在图4的程序中开始实施预测运算（即，步骤102）时，开始执行图5的程序，当预测运算结束时，结束图5的程序。

当图5的程序开始执行时，在步骤200中，取得装置运算负载CL。接下来，在步骤201中，对在步骤200中所取得的装置运算负载CL是否超过容许运算负载值CLth（CL＞CLth）进行判断。此处，当判断为CL＞CLth时，程序进入步骤202。另一方面，当判断为CL≤CL时，程序进入步骤203。

当在步骤201中判断为CL＞CLth，从而程序进入步骤202时，使当前的设定预测长度LE（k-1）缩短预定时间K1，并向今后应当使用的设定预测长度LE（k）输入（LE（k）←LE（k－1）－K1），程序进入步骤203。

在步骤203中，对预测运算是否处于执行中进行判断。此处，当判断为预测运算处于执行中时，程序返回至步骤200。另一方面，当判断为预测运算未被执行时，程序就此结束。

接下来，对实施第三实施方式的预测运算继续和结束控制的程序的一个示例进行介绍。在图6中图示了该示例。当在图4的程序中开始实施预测运算（即，步骤102）时，开始执行图6的程序，当预测运算结束时，结束图6的程序。

当图6的程序开始执行时，在步骤300中，取得装置运算负载CL。接下来，在步骤301中，对在步骤300中所取得的装置运算负载CL是否超过容许运算负载值CLth（CL＞CLth）进行判断。此处，当判断为CL＞CLth时，程序进入步骤302。另一方面，当判断为CL≤CLth时，程序进入步骤304。

当在步骤301中判断为CL＞CLth，从而程序进入步骤302时，计算出用于缩短初始的设定预测长度LEi的系数K2、且在步骤100中所取得的装置运算负载CL越长则变得越长的系数K2。接下来，在步骤303中，将初始的设定预测长度LEi缩短在步骤302中计算出的系数K2，并向今后应当使用的设定预测长度LE（k）输入（LE（k）←LEi－K2），程序进入步骤304。

在步骤304中，对预测运算是否处于执行中进行判断。此处，当判断为预测运算处于执行中时，程序返回至步骤300。另一方面，当判断为预测运算未被执行时，程序就此结束。

接下来，对实施第四实施方式的预测运算继续和结束控制的程序的一个示例进行介绍。在图7中图示了该示例。当在图4的程序中开始实施预测运算（即，步骤102）时，开始执行图7的程序，当预测运算结束时，结束图7的程序。

当图7的程序开始执行时，在步骤400中，取得装置运算负载CL。接下来，在步骤401中，对在步骤400中所取得的装置运算负载CL是否超过容许运算负载值CLth（CL＞CLth）进行判断。此处，当判断为CL＞CLth时，程序进入步骤402。另一方面，当判断为CL≤CLth时，程序进入步骤403。

当在步骤401中判断为CL＞CLth，从而程序进入步骤402时，设置预测运算结束标识F1，且程序进入步骤403。此处，当在步骤402中设置有预测运算结束标识时，结束图4的步骤102的预测运算。另外，在该预测运算结束标识被重置的期间内，继续进行图4的步骤102的预测运算。

在步骤403中，对预测运算是否处于执行中进行判断。此处，当判断为预测运算处于执行中时，程序返回至步骤400。另一方面，当判断为预测运算未被执行时，程序进入步骤404。

在步骤404中，预测运算结束标识F1被重置，并结束程序。即，在下一次图4的步骤102被开始执行时，预测运算结束标识F1处于被重置的状态。

接下来，对实施第五实施方式的预测运算继续和结束控制的程序的一个示例进行介绍。在图8中图示了该示例。当在图4的程序中开始实施预测运算（即，步骤102）时，开始执行图8的程序，当预测运算结束时，结束图8的程序。

当图8的程序开始执行时，在步骤500中，取得装置运算负载CL。接下来，在步骤501中，对在步骤500中所取得的装置运算负载CL是否超过容许运算负载值CLth（CL＞CLth）进行判断。此处，当判断为CL＞CLth时，程序进入步骤502。另一方面，当判断为CL≤CLth时，程序进入步骤504。

当在步骤501中判断为CL＞CLth，从而程序进入步骤502时，对经过预测长度LEE是否短于容许预测长度LEEth（LEE＜LEEth）进行判断。此处，当判断为LEE＜LEEth时，程序进入步骤503。另一方面，当判断为LEE≥LEEth时，程序进入步骤506。

当在步骤501中判断为CL＞CLth、且在步骤503中判断为LEE＜LEEth，从而程序进入步骤503时，将当前的设定预测长度LE（k－1）缩短预定时间K1，并向今后应当使用的设定预测长度LE（k）输入（LE（k）←LE（k－1）－K1），且程序进入步骤504。

另一方面，当在步骤501中判断为CL＞CLth、且在步骤503中判断为LEE≥LEEth，从而程序进入步骤506时，设置预测运算结束标识F1，且程序进入步骤504。此处，当在步骤506中设置有预测运算结束标识时，结束图4的步骤102的预测运算。另外，在该预测运算结束标识被重置的期间内，继续进行图4的步骤102的预测运算。

在步骤504中，对预测运算是否处于执行中进行判断。此处，当判断为预测运算处于执行中时，程序返回至步骤500。另一方面，当判断为预测运算未被执行时，程序进入步骤505。

在步骤505中，预测运算流量标识F1被重置，并结束程序。即，在下一次图4的步骤102被开始执行时，预测运算结束标识F1处于被重置的状态。

接下来，对实施第十二实施方式的预测运算继续和结束控制的程序的一个示例进行介绍。在图9中图示了该示例。当在图4的程序中开始实施预测运算（即，步骤102）时，开始执行图9的程序，当预测运算结束时，结束图9的程序。

当图9的程序开始执行时，在步骤600中，对当前是否处于内燃机状态变化时进行判断。此处，如果判断为当前处于内燃机状态变化时，程序进入步骤601。另一方面，如果判断为当前不处于内燃机状态变化时，程序进入步骤605。

当在步骤600中判断为当前处于内燃机状态变化时、从而程序进入步骤601时，对经过预测长度LEE是否短于容许预测长度LEEth（LEE＜LEEth）进行判断。此处，当判断为LEE＜LEEth时，程序进入步骤602。另一方面，当判断为LEE≥LEEth时，程序进入步骤604。

当在步骤600中判断为当前处于内燃机状态变化时、且在步骤601中判断为LEE≥LEEth，从而程序进入步骤604时，设置预测运算结束标识Fl，且程序进入步骤602。此处，当在步骤604中设置有预测运算结束标识时，结束图4的步骤102的预测运算。另外，在该预测运算结束标识被重置的期间内，继续实施图4的步骤102的预测运算。

当在步骤600中判断为当前不处于内燃机状态变化时，从而程序进入步骤605时，取得装置运算负载CL。接下来，在步骤606中，对在步骤605中所取得的装置运算负载CL是否大于容许运算负载值CLth（CL＞CLth）进行判断。此处，当判断为CL＞CLth时，程序进入步骤607。另一方面，当判断为CL≤CLth时，程序进入步骤602。

当在步骤606中判断为CL＞CLth，从而程序进入步骤607时，将当前的设定预测长度LE（k－l）缩短预定时间Kl，并向今后应当使用的设定预测长度LE（k）输入（LE（k）←LE（k－l）－Kl），且程序进入步骤602。

在步骤602中，对预测运算是否处于执行中进行判断。此处，当判断为预测运算处于执行中时，程序返回至步骤600。另一方面，当判断为预测运算未被执行时，程序进入步骤603。

在步骤603中，预测运算结束标识F1被重置，并结束程序。即，在下一次图4的步骤102被开始执行时，预测运算结束标识F1处于被重置的状态。

接下来，对实施第十三实施方式的预测运算继续和结束控制的程序的一个示例进行介绍。在图10和图11中图示了该示例。当在图4的程序中开始实施预测运算（即，步骤102）时，开始执行图10和图11的程序，当预测运算结束时，结束图10和图11的程序。

当图10和图11的程序开始执行时，在图10的步骤700中，对当前是否处于内燃机状态变化时进行判断。此处，如果判断为当前处于内燃机状态变化时，程序进入步骤701。另一方面，如果判断为当前不处于内燃机状态变化时，程序进入图11的步骤708。

当在步骤700中判断为当前处于内燃机状态变化时、从而程序进入步骤701时，对经过预测长度LEE是否短于容许预测长度LEEth（LEE＜LEEth）进行判断。此处，当判断为LEE＜LEEth时，程序进入步骤702。另一方面，当判断为LEE≥LEEth时，程序进入步骤707。

当在步骤700中判断为当前处于内燃机状态变化时、且在步骤701中判断为LEE≥LEEth，从而程序进入步骤702时，取得装置运算负载CL。接下来，在步骤703中，对在步骤702中所取得的装置运算负载CL是否大于安全运算负载CLsth（CL＞CLsth）进行判断。此处，当判断为CL＞CLsth时，程序进入步骤704。另一方面，当判断为CL≤CLsth时，程序进入步骤705。

当在步骤700中判断为当前处于内燃机状态变化时、且在步骤701中判断为LEE＜LEEth、且在步骤703中判断为CL＞CLsth，从而程序进入步骤704时，设置预测运算结束标识F1，且程序进入步骤705。此处，当在步骤704中设置有预测运算结束标识时，结束图4的步骤102的预测运算。另外，在该预测运算结束标识被重置的期间内，继续进行图4的步骤102的预测运算。

当在步骤700中判断为当前处于内燃机状态变化时、且在步骤701中判断为LEE≥LEEth，从而程序进入步骤707时，设置预测运算结束标识F1，且程序进入步骤705。

当在步骤700中判断为当前不处于内燃机状态变化时，从而程序进入图11的步骤708时，取得装置运算负载CL。接下来，在步骤709中，对在步骤708中所取得的装置运算负载CL是否大于容许运算负载值CLth（CL＞CLth）进行判断。此处，当判断为CL＞CLth时，程序进入步骤710。另一方面，当判断为CL≤CLth时，程序进入图10的步骤705。

当在步骤709中判断为CL＞CLth，从而程序进入步骤710时，将当前的设定预测长度LE（k－1）缩短预定时间K1，并向今后应当使用的设定预测长度LE（k）输入（LE（k）←LE（k－1）－K1），程序进入步骤705。

在步骤705中，对预测运算是否处于执行中进行判断。此处，当判断为预测运算处于执行中时，程序返回至步骤700。另一方面，当判断为预测运算未被执行时，程序进入步骤706。

在步骤706中，预测运算结束标识F1被重置，并结束程序。即，在下一次图4的步骤102被开始执行时，预测运算结束标识F1处于被重置的状态。

接下来，对实施第十四实施方式的预测运算继续和结束控制的程序的一个示例进行介绍。在图12和图13中图示了该示例。当在图4的程序中开始实施预测运算（即，步骤102）时，开始执行图12和图13的程序，当预测运算结束时，结束图12和图13的程序。另外，由于图12和图13的程序的步骤800～步骤803以及步骤805～步骤810，分别与图10和图11的程序的步骤700～步骤703以及步骤705～步骤710相同，因此省略这些步骤的说明。

在图12和图13的程序中，当在步骤800中判断为当前处于内燃机状态变化时、且在步骤801中判断为LEE＜LEEth、且在步骤803中判断为CL＞CLsth，从而程序进入步骤804时，将当前的设定预测长度LE（k－l）缩短预定时间Kl，并向今后应当使用的设定预测长度LE（k）输入（LE（k）←LE（k－l）－Kl），且程序进入步骤805。

接下来，对实施第十五实施方式的预测运算继续和结束控制的程序的一个示例进行介绍。在图14中图示了该示例。当在图4的程序中开始实施预测运算（即，步骤102）时，开始执行图14的程序，当预测运算结束时，结束图14的程序。

当图14的程序开始执行时，在步骤900中，对当前是否处于内燃机状态变化时进行判断。此处，如果判断为当前处于内燃机状态变化时，程序进入步骤901。另一方面，如果判断为当前不处于内燃机状态变化时，程序进入步骤906。

当在步骤900中判断为当前处于内燃机状态变化时，从而程序进入步骤901时，取得装置运算负载CL。接下来，在步骤902中，对在步骤901中所取得的装置运算负载CL是否大于安全运算负载CLsth（CL＞CLsth）进行判断。此处，当判断为CL＞CLsth时，程序进入步骤903。另一方面，当判断为CL≤CLsth时，程序进入步骤904。

当在步骤900中判断为当前处于内燃机状态变化时、且在步骤902中判断为LEE＜LEEth，从而程序进入步骤903时，设置预测运算结束标识Fl，且程序进入步骤904。此处，当在步骤903中设置有预测运算结束标识时，结束图4的步骤102的预测运算。另外，在该预测运算结束标识被重置的期间内，继续实施图4的步骤102的预测运算。

当在步骤900中判断为当前不处于内燃机状态变化时，从而程序进入步骤906时，取得装置运算负载CL。接下来，在步骤907中，对在步骤906中所取得的装置运算负载CL是否大于容许运算负载值CLth（CL＞CLth）进行判断。此处，当判断为CL＞CLth时，程序进入步骤908。另一方面，当判断为CL≤CLth时，程序进入步骤904。

当在步骤907中判断为CL＞CLth，从而程序进入步骤908时，将当前的设定预测长度LE（k－1）缩短预定时间K1，并向今后应当使用的设定预测长度LE（k）输入（LE（k）←LE（k－1）－K1），且程序进入步骤904。

在步骤904中，对预测运算是否处于执行中进行判断。此处，当判断为预测运算处于执行中时，程序返回至步骤900。另一方面，当判断为预测运算未被执行时，程序进入步骤905。

在步骤905中，预测运算结束标识F1被重置，并结束程序。即，在下一次图4的步骤102被开始执行时，预测运算结束标识F1处于被重置的状态。

接下来，对实施第十六实施方式的预测运算继续和结束控制的程序的一个示例进行介绍。在图15中图示了该示例。当在图4的程序中开始实施预测运算（即，步骤102）时，开始执行图15的程序，当预测运算结束时，结束图15的程序。另外，由于图15的程序的步骤1000～步骤1002以及步骤1004～步骤1008，分别与图14的程序的步骤900～步骤902以及步骤904～步骤908相同，因此省略这些步骤的说明。

在图15的程序中，当在步骤1000中判断为当前处于内燃机状态变化时、且在步骤1002中判断为CL＞CLsth，从而程序进入步骤1003时，将当前的设定预测长度LE（k－1）缩短预定时间K1，并向今后应当使用的设定预测长度LE（k）输入（LE（k）←LE（k－1）－K1），且程序进入步骤1004。

符号说明

10…内燃机；35…增压器；35d…叶片；35e…叶片作动器；50…EGR装置；52…EGR控制阀；72…进气压力传感器。

Claims (8)

1.一种内燃机的控制装置，具备：

初始目标值决定单元，其将内燃机的第一控制对象的控制量的目标值作为第一初始目标值而进行决定，并且将内燃机的第二控制对象的控制量的目标值作为第二初始目标值而进行决定；

操作量决定单元，其根据所述第一控制对象的控制量的控制用的目标值、即第一控制目标值，将应当向所述第一控制对象输入的操作量作为第一操作量而进行决定，并且根据所述第二控制对象的控制量的控制用的目标值、即第二控制目标值，将应当向所述第二控制对象输入的操作量作为第二操作量而进行决定；

第一动作控制单元，其依据由该操作量决定单元决定的第一操作量而对所述第一控制对象的动作进行控制；

第二动作控制单元，其依据由所述操作量决定单元决定的第二操作量而对所述第二控制对象的动作进行控制，

在所述内燃机的控制装置中，通过各个所述动作控制单元对各自所对应的所述控制对象的动作进行控制，从而使各个所述控制对象的控制量被控制，

所述内燃机的控制装置还具备：

修正目标值输出单元，其依据预先设定的规则而对所述第一初始目标值和所述第二初始目标值进行修正，并将该修正后的初始目标值分别作为第一修正目标值和第二修正目标值而进行输出；

控制对象状态预测单元，其实施如下的预测运算，即，将依据第一操作量和第二操作量而对所述第一控制对象的控制量和所述第二控制对象的控制量进行了控制时的、与各个控制对象相关的将来的状态，作为将来控制对象状态而通过运算来进行预测的预测运算，其中，所述第一操作量和所述第二操作量是将所述第一初始目标值和所述第二初始目标值分别作为所述第一控制目标值和所述第二控制目标值而通过所述操作量决定单元来决定的；

制约条件成立判断单元，其对由该控制对象状态预测单元预测出的将来控制对象状态是否满足与内燃机相关的制约条件进行判断，

在通过所述制约条件成立判断单元而判断为，由所述控制对象状态预测单元预测出的将来控制对象状态满足与内燃机相关的制约条件时，所述第一初始目标值和所述第二初始目标值分别作为所述第一控制目标值和所述第二控制目标值而被输入到所述操作量决定单元，

在通过所述制约条件成立判断单元而判断为，由所述控制对象状态预测单元预测出的将来控制对象状态不满足与内燃机相关的制约条件时，通过所述修正目标值输出单元而根据所述预先设定的规则来对所述第一初始目标值和所述第二初始目标值进行修正，并将该被修正后的初始目标值分别作为第一修正目标值和第二修正目标值而进行输出，依据第一操作量和第二操作量而对所述第一控制对象的控制量和所述第二控制对象的控制量进行了控制时的、与各个控制对象相关的将来的状态，通过所述控制对象状态预测单元而作为将来控制对象状态被再次预测，其中，所述第一操作量和所述第二操作量是将这些第一修正目标值和第二修正目标值分别作为所述第一控制目标值和所述第二控制目标值而通过所述操作量决定单元来决定的，通过所述制约条件成立判断单元而对被再次预测出的该将来控制对象状态是否满足与内燃机相关的制约条件进行判断，在通过所述制约条件成立判断单元而判断为，由所述控制对象状态预测单元再次预测出的将来控制对象状态满足与内燃机相关的制约条件时，所述第一修正目标值和所述第二修正目标值分别作为所述第一控制目标值和所述第二控制目标值而被输入到所述操作量决定单元，

在通过所述制约条件成立判断单元而判断为，由所述控制对象状态预测单元再次预测出的将来控制对象状态不满足与内燃机相关的制约条件时，反复实施如下操作直至判断为由所述控制对象状态预测单元预测出的将来控制对象状态满足所述制约条件为止，所述操作为：由所述修正目标值输出单元实施的第一修正目标值和第二修正目标值的修正；基于通过该修正而被修正后的第一修正目标值和第二修正目标值的、由所述控制对象状态预测单元实施的预测运算；基于通过该预测运算而被预测出的将来控制对象状态的、由所述制约条件成立判断单元实施的判断，

通过所述控制对象状态预测单元，从而以有限的预定时间通过运算来对与将来的控制对象相关的状态进行预测，

在所述内燃机的控制装置中，

在该控制装置的运算负载大于考虑到该控制装置的运算能力时的容许负载值时，在缩短了所述有限的预定时间的基础上，继续进行由所述控制对象状态预测单元实施的预测运算。

2.如权利要求1所述的内燃机的控制装置，其中，

还具备模型选择单元，所述模型选择单元实施如下的模型选择运算，即，从根据与内燃机相关的状态而准备的多个状态空间模型中选择适合于与内燃机相关的当前的状态的状态空间模型的运算，

使用由所述模型选择单元选择的所述状态空间模型，而通过所述控制对象状态预测单元来对将来控制对象状态进行预测，

当在由所述控制对象状态预测单元实施的预测运算中与内燃机相关的状态发生了变化时，在该时间点处通过所述控制对象状态预测单元而已经被预测出的将来控制对象状态为，从当前起仅经过容许时间处的、或经过多于该容许时间处的将来控制对象状态时，结束由所述控制对象状态预测单元实施的预测运算，

当在由所述控制对象状态预测单元实施的预测运算中与内燃机相关的状态发生了变化时，在该时间点处通过所述控制对象状态预测单元而已经被预测出的将来控制对象状态为，从当前起经过容许时间之前处的将来控制对象状态时，继续进行由所述控制对象状态预测单元实施的预测运算。

3.如权利要求1所述的内燃机的控制装置，其中，

还具备模型选择单元，所述模型选择单元实施如下的模型选择运算，即，从根据与内燃机相关的状态而准备的多个状态空间模型中选择适合于与内燃机相关的当前的状态的状态空间模型的运算，

使用由所述模型选择单元选择的所述状态空间模型，而通过所述控制对象状态预测单元来对将来控制对象状态进行预测，

当在由所述控制对象状态预测单元实施的预测运算中与内燃机相关的状态发生了变化时，在该时间点处通过所述控制对象状态预测单元而已经被预测出的将来控制对象状态为，从当前起仅经过容许时间处的、或经过多于该容许时间处的将来控制对象状态时，与该控制装置的运算负载无关地结束由所述控制对象状态预测单元实施的预测运算，

当在由所述控制对象状态预测单元实施的预测运算中与内燃机相关的状态发生了变化时，在该时间点处通过所述控制对象状态预测单元而已经被预测出的将来控制对象状态为从当前起经过容许时间之前处的将来控制对象状态、且该控制装置的运算负载在所述容许负载值以下时，继续进行由所述控制对象状态预测单元实施的预测运算，其中，所述容许负载值为，考虑到与由所述模型选择单元实施的模型选择运算相关的运算负载时的容许负载值。

4.如权利要求1所述的内燃机的控制装置，其中，

还具备模型选择单元，所述模型选择单元实施如下的模型选择运算，即，从根据与内燃机相关的状态而准备的多个状态空间模型中选择适合于与内燃机相关的当前的状态的状态空间模型的运算，

使用由所述模型选择单元选择的所述状态空间模型，而通过所述控制对象状态预测单元来对将来控制对象状态进行预测，

当在由所述控制对象状态预测单元实施的预测运算中与内燃机相关的状态发生了变化时，在该时间点处通过所述控制对象状态预测单元而已经被预测出的将来控制对象状态为，从当前起仅经过容许时间处的、或经过多于该容许时间处的将来控制对象状态时，与该控制装置的运算负载无关地结束由所述控制对象状态预测单元实施的预测运算，

当在由所述控制对象状态预测单元实施的预测运算中与内燃机相关的状态发生了变化时，在该时间点处通过所述控制对象状态预测单元而已经被预测出的将来控制对象状态为从当前起经过容许时间之前处的将来控制对象状态、且该控制装置的运算负载大于下述的容许负载值时，在缩短了所述有限的预定时间的基础上，继续进行由所述控制对象状态预测单元实施的预测运算，当在由所述控制对象状态预测单元实施的预测运算中与内燃机相关的状态发生了变化时，在该时间点处通过所述控制对象状态预测单元而已经被预测出的将来控制对象状态为从当前起经过容许时间之前处的将来控制对象状态、且该控制装置的运算负载在所述容许负载值以下时，在将所述有限的预定时间维持为该时间点的值的基础上，继续进行由所述控制对象状态预测单元实施的预测运算，其中，所述容许负载值为，考虑到与由所述模型选择单元实施的模型选择运算相关的运算负载时的容许负载值。

5.如权利要求1所述的内燃机的控制装置，其中，

还具备模型选择单元，所述模型选择单元实施如下的模型选择运算，即，从根据与内燃机相关的状态而准备的多个状态空间模型中选择适合于与内燃机相关的当前的状态的状态空间模型的运算，

使用由所述模型选择单元选择的所述状态空间模型，而通过所述控制对象状态预测单元来对将来控制对象状态进行预测，

当在由所述控制对象状态预测单元实施的预测运算中与内燃机相关的状态发生了变化时，在该控制装置的运算负载在所述容许负载值以下时，继续进行由所述控制对象状态预测单元实施的预测运算，其中，所述容许负载值为，考虑到与由所述模型选择单元实施的模型选择运算相关的运算负载时的容许负载值。

6.如权利要求1所述的内燃机的控制装置，其中，

还具备模型选择单元，所述模型选择单元实施如下的模型选择运算，即，从根据与内燃机相关的状态而准备的多个状态空间模型中选择适合于与内燃机相关的当前的状态的状态空间模型的运算，

使用由所述模型选择单元选择的所述状态空间模型，而通过所述控制对象状态预测单元来对将来控制对象状态进行预测，

当在由所述控制对象状态预测单元实施的预测运算中与内燃机相关的状态发生了变化时，在该控制装置的运算负载大于下述的容许负载值时，在缩短了所述有限的预定时间的基础上，继续进行由所述控制对象状态预测单元实施的预测运算，

当在由所述控制对象状态预测单元实施的预测运算中与内燃机相关的状态发生了变化时，在该控制装置的运算负载在所述容许负载值以下时，在将所述有限的预定时间维持为该时间点的值的基础上，继续进行由所述控制对象状态预测单元实施的预测运算，其中，所述容许负载值为，考虑到与由所述模型选择单元实施的模型选择运算相关的运算负载时的容许负载值。

7.一种内燃机的控制装置，具备：

初始目标值决定单元，其将内燃机的第一控制对象的控制量的目标值作为第一初始目标值而进行决定，并且将内燃机的第二控制对象的控制量的目标值作为第二初始目标值而进行决定；

操作量决定单元，其根据所述第一控制对象的控制量的控制用的目标值、即第一控制目标值，将应当向所述第一控制对象输入的操作量作为第一操作量而进行决定，并且根据所述第二控制对象的控制量的控制用的目标值、即第二控制目标值，将应当向所述第二控制对象输入的操作量作为第二操作量而进行决定；

第一动作控制单元，其依据由该操作量决定单元决定的第一操作量而对所述第一控制对象的动作进行控制；

第二动作控制单元，其依据由所述操作量决定单元决定的第二操作量而对所述第二控制对象的动作进行控制，

在所述内燃机的控制装置中，通过各个所述动作控制单元对各自所对应的所述控制对象的动作进行控制，从而使各个所述控制对象的控制量被控制，

所述内燃机的控制装置还具备：

修正目标值输出单元，其依据预先设定的规则而对所述第一初始目标值和所述第二初始目标值进行修正，并将该修正后的初始目标值分别作为第一修正目标值和第二修正目标值而进行输出；

控制对象状态预测单元，其实施如下的预测运算，即，将依据第一操作量和第二操作量而对所述第一控制对象的控制量和所述第二控制对象的控制量进行了控制时的、与各个控制对象相关的将来的状态，作为将来控制对象状态而通过运算来进行预测的预测运算，其中，所述第一操作量和所述第二操作量是将所述第一初始目标值和所述第二初始目标值分别作为所述第一控制目标值和所述第二控制目标值而通过所述操作量决定单元来决定的；

制约条件成立判断单元，其对由该控制对象状态预测单元预测出的将来控制对象状态是否满足与内燃机相关的制约条件进行判断，

在通过所述制约条件成立判断单元而判断为，由所述控制对象状态预测单元预测出的将来控制对象状态满足与内燃机相关的制约条件时，所述第一初始目标值和所述第二初始目标值分别作为所述第一控制目标值和所述第二控制目标值而被输入到所述操作量决定单元，

在通过所述制约条件成立判断单元而判断为，由所述控制对象状态预测单元预测出的将来控制对象状态不满足与内燃机相关的制约条件时，通过所述修正目标值输出单元而根据所述预先设定的规则来对所述第一初始目标值和所述第二初始目标值进行修正，并将该被修正后的初始目标值分别作为第一修正目标值和第二修正目标值而进行输出，依据第一操作量和第二操作量而对所述第一控制对象的控制量和所述第二控制对象的控制量进行了控制时的、与各个控制对象相关的将来的状态，通过所述控制对象状态预测单元而作为将来控制对象状态被再次预测，其中，所述第一操作量和所述第二操作量是将这些第一修正目标值和第二修正目标值分别作为所述第一控制目标值和所述第二控制目标值而通过所述操作量决定单元来决定的，通过所述制约条件成立判断单元而对被再次预测出的该将来控制对象状态是否满足与内燃机相关的制约条件进行判断，在通过所述制约条件成立判断单元而判断为，由所述控制对象状态预测单元再次预测出的将来控制对象状态满足与内燃机相关的制约条件时，所述第一修正目标值和所述第二修正目标值分别作为所述第一控制目标值和所述第二控制目标值而被输入到所述操作量决定单元，

在通过所述制约条件成立判断单元而判断为，由所述控制对象状态预测单元再次预测出的将来控制对象状态不满足与内燃机相关的制约条件时，反复实施如下操作直至判断为由所述控制对象状态预测单元预测出的将来控制对象状态满足所述制约条件为止，所述操作为：由所述修正目标值输出单元实施的第一修正目标值和第二修正目标值的修正；基于通过该修正而被修正后的第一修正目标值和第二修正目标值的、由所述控制对象状态预测单元实施的预测运算；基于通过该预测运算而被预测出的将来控制对象状态的、由所述制约条件成立判断单元实施的判断，

所述内燃机的控制装置还具备模型选择单元，所述模型选择单元实施如下的模型选择运算，即，从根据与内燃机相关的状态而准备的多个状态空间模型中选择适合于与内燃机相关的当前的状态的状态空间模型的运算，

使用由所述模型选择单元选择的所述状态空间模型，而通过所述控制对象状态预测单元，从而利用运算来对将来控制对象状态进行预测，

当在由所述控制对象状态预测单元实施的预测运算中与内燃机相关的状态发生了变化时，在该时间点处通过所述控制对象状态预测单元而已经被预测出的将来控制对象状态为，从当前起仅经过容许时间处的、或经过多于该容许时间处的将来控制对象状态时，结束由所述控制对象状态预测单元实施的预测运算，

当在由所述控制对象状态预测单元实施的预测运算中与内燃机相关的状态发生了变化时，在该时间点处通过所述控制对象状态预测单元而已经被预测出的将来控制对象状态为，从当前起经过容许时间之前处的将来控制对象状态时，继续进行由所述控制对象状态预测单元实施的预测运算。

8.一种内燃机的控制装置，具备：

初始目标值决定单元，其将内燃机的第一控制对象的控制量的目标值作为第一初始目标值而进行决定，并且将内燃机的第二控制对象的控制量的目标值作为第二初始目标值而进行决定；

操作量决定单元，其根据所述第一控制对象的控制量的控制用的目标值、即第一控制目标值，将应当向所述第一控制对象输入的操作量作为第一操作量而进行决定，并且根据所述第二控制对象的控制量的控制用的目标值、即第二控制目标值，将应当向所述第二控制对象输入的操作量作为第二操作量而进行决定；

第一动作控制单元，其依据由该操作量决定单元决定的第一操作量而对所述第一控制对象的动作进行控制；

第二动作控制单元，其依据由所述操作量决定单元决定的第二操作量而对所述第二控制对象的动作进行控制，

在所述内燃机的控制装置中，通过各个所述动作控制单元对各自所对应的所述控制对象的动作进行控制，从而使各个所述控制对象的控制量被控制，

所述内燃机的控制装置还具备：

修正目标值输出单元，其依据预先设定的规则而对所述第一初始目标值和所述第二初始目标值进行修正，并将该修正后的初始目标值分别作为第一修正目标值和第二修正目标值而进行输出；

控制对象状态预测单元，其实施如下的预测运算，即，将根据第一操作量和第二操作量而对所述第一控制对象的控制量和所述第二控制对象的控制量进行了控制时的、与各个控制对象相关的将来的状态，作为将来控制对象状态而通过运算来进行预测的预测运算，其中，所述第一操作量和所述第二操作量是将所述第一初始目标值和所述第二初始目标值分别作为所述第一控制目标值和所述第二控制目标值而通过所述操作量决定单元来决定的；

制约条件成立判断单元，其对由该控制对象状态预测单元预测出的将来控制对象状态是否满足与内燃机相关的制约条件进行判断，

在通过所述制约条件成立判断单元而判断为，由所述控制对象状态预测单元预测出的将来控制对象状态满足与内燃机相关的制约条件时，所述第一初始目标值和所述第二初始目标值分别作为所述第一控制目标值和所述第二控制目标值而被输入到所述操作量决定单元，

在通过所述制约条件成立判断单元而判断为，由所述控制对象状态预测单元预测出的将来控制对象状态不满足与内燃机相关的制约条件时，通过所述修正目标值输出单元而根据所述预先设定的规则来对所述第一初始目标值和所述第二初始目标值进行修正，并将该被修正后的初始目标值分别作为第一修正目标值和第二修正目标值而进行输出，依据第一操作量和第二操作量而对所述第一控制对象的控制量和所述第二控制对象的控制量进行了控制时的、与各个控制对象相关的将来的状态，通过所述控制对象状态预测单元而作为将来控制对象状态被再次预测，其中，所述第一操作量和所述第二操作量是将这些第一修正目标值和第二修正目标值分别作为所述第一控制目标值和所述第二控制目标值而通过所述操作量决定单元来决定的，通过所述制约条件成立判断单元而对被再次预测出的该将来控制对象状态是否满足与内燃机相关的制约条件进行判断，在通过所述制约条件成立判断单元而判断为，由所述控制对象状态预测单元再次预测出的将来控制对象状态满足与内燃机相关的制约条件时，所述第一修正目标值和所述第二修正目标值分别作为所述第一控制目标值和所述第二控制目标值而被输入到所述操作量决定单元，

在通过所述制约条件成立判断单元而判断为，由所述控制对象状态预测单元再次预测出的将来控制对象状态不满足与内燃机相关的制约条件时，反复实施如下操作直至判断为由所述控制对象状态预测单元预测出的将来控制对象状态满足所述制约条件为止，所述操作为：由所述修正目标值输出单元实施的第一修正目标值和第二修正目标值的修正；基于通过该修正而被修正后的第一修正目标值和第二修正目标值的、由所述控制对象状态预测单元实施的预测运算；基于通过该预测运算而被预测出的将来控制对象状态的、由所述制约条件成立判断单元实施的判断，

所述内燃机的控制装置还具备模型选择单元，所述模型选择单元实施如下的模型选择运算，即，从根据与内燃机相关的状态而准备的多个状态空间模型中选择适合于与内燃机相关的当前的状态的状态空间模型的运算，

使用由所述模型选择单元选择的所述状态空间模型，而通过所述控制对象状态预测单元来对将来控制对象状态进行预测，

当在由所述控制对象状态预测单元实施的预测运算中与内燃机相关的状态发生了变化时，在该时间点处通过所述控制对象状态预测单元而已经被预测出的将来控制对象状态为，从当前起仅经过容许时间处的、或经过多于该容许时间处的将来控制对象状态时，与该控制装置的运算负载无关地结束由所述控制对象状态预测单元实施的预测运算，

当在由所述控制对象状态预测单元实施的预测运算中与内燃机相关的状态发生了变化时，在该时间点处通过所述控制对象状态预测单元而已经被预测出的将来控制对象状态为从当前起经过容许时间之前处的将来控制对象状态、且该控制装置的运算负载大于下述的容许负载值时，结束由所述控制对象状态预测单元实施的预测运算，

当在由所述控制对象状态预测单元实施的预测运算中与内燃机相关的状态发生了变化时，在该时间点处通过所述控制对象状态预测单元而已经被预测出的将来控制对象状态为从当前起经过容许时间之前处的将来控制对象状态、且该控制装置的运算负载在所述容许负载值以下时，继续进行由所述控制对象状态预测单元实施的预测运算，其中，所述容许负载值为，考虑到与由所述模型选择单元实施的模型选择运算相关的运算负载时的容许负载值。