CN108730049B - 内燃机的控制装置及控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的内燃机的控制装置及控制方法在将废气阀门控制于全闭位置或全开位置附近时，能对因过剩的通电所引起的过热而导致电动阀致动器发生过热的情况进行抑制，并且即使在废气的压力相对较小的轻负载运行区域中，也能对因无谓地消耗较大的功率而导致燃料消耗效率发生恶化的情况进行抑制。内燃机的控制装置对用于使实际开度接近目标开度的基本操作量进行运算，在增压运行状态的情况下，将利用第一限制值对基本操作量的大小进行上限限制后得到的操作量作为最终操作量来进行运算，在非增压运行状态的情况下，将利用设定为比第一限制值要小的值的第二限制值来对基本操作量的大小进行上限限制后得到的操作量作为电动阀致动器的最终操作量来进行运算。

Description

内燃机的控制装置及控制方法
技术领域
本发明涉及具备利用电动式致动器来对废气阀门的开度进行调整的涡轮增压器的内燃机的控制装置及控制方法。
背景技术
以往以来，为了提高内燃机的输出，将具备涡轮增压器等增压器的内燃机实用化。所谓涡轮增压器，是利用从内燃机排出的废气的能量来使涡轮旋转，以驱动与涡轮相连结的压缩机，从而对提供给内燃机的吸入空气进行压缩。
在搭载有涡轮增压器的内燃机中，当内燃机在高旋转高负荷下运行的情况下，由压缩机进行压缩后的吸入空气的压力(以下称为增压压力)过度上升，从而有可能导致内燃机破损，因此，通常具备与涡轮并联的排气旁通通路。而且，在排气旁通通路中设有废气阀门，通过变更该废气阀门的开度，从而对排气旁通通路内所流过的废气的流量进行调整，作为结果，流入涡轮的废气的流量受到调整，压缩机的驱动力发生变化，增压压力受到控制。
另外，在搭载有涡轮增压器的内燃机的控制装置中，根据内燃机的运行状态来对用于实现所希望的增压压力的目标开度进行运算，对致动器进行控制，从而使得基于由位置传感器所检测出的废气阀门的动作位置所运算出的废气阀门的实际开度接近目标开度。
然而，废气阀门的全闭位置会因将废气阀门安装于排气旁通通路时的安装位置的偏移、位置传感器的温度特性所导致的输出电压的漂移、或涡轮增压器构件的热膨胀等诸多因素而相对于设计值产生偏差。因此，通常采用如下全闭学习控制：将在控制成使废气阀门抵接于全闭位置的状态(废气阀门完全堵住排气旁通通路的状态)时的位置传感器的输出电压作为真正的全闭位置来进行学习，从而防止废气阀门开度的运算精度发生恶化。
作为学习全闭位置的方法，例如在专利文献1中，利用反馈控制来执行抵接控制，该抵接控制中，在废气阀门抵接于全闭位置之前使废气阀门向关闭侧移动，为了达到废气阀门抵接于真正的全闭位置的状态，提出了将使致动器的操作量固定为最大值时的位置传感器的输出电压作为真正的全闭位置来进行学习的方法。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2015-166571号公报
专利文献2：日本专利第6038271号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
然而，如专利文献1那样，若将废气阀门抵接于全闭位置不变而使致动器的操作量增大至最大值，则致动器的驱动力超过构成连结废气阀门与致动器的连杆机构的连结构件的刚性，有可能会在连结构件上产生较大的弯曲。
若像这样在使连结构件弯曲的状态下对全闭位置进行学习，则在全闭位置的学习完成以后，在目标开度设定至全闭位置或从全闭位置稍稍偏向打开侧的情况下，一边使连结构件弯曲，一边进行控制以使废气阀门开度与目标开度相一致，因此，与全闭学习控制的执行中同样地，致动器操作量增大至最大或最大附近。
因此，在专利文献1中所提出的全闭学习方法中，在目标开度设定至全闭位置或从全闭位置稍稍偏向打开侧的情况下，致动器的操作量增大，无谓地消耗较大的功率从而会导致燃料消耗效率恶化，并且在最坏的情况下，过剩的通电所引起的过热有可能会导致内置于致动器的电动机过热而发生故障。
另外，即使假设采用对于致动器的最大驱动力也不会弯曲的刚性较高的连结构件，但在全闭学习完成以后，例如在内燃机转移至高负载运行而导致涡轮增压器构件发生热膨胀、全闭位置上升的状态下，目标开度设定至全闭位置或从全闭位置稍稍偏向打开侧，在这种情况下，废气阀门在到达目标开度之前与真正的全闭位置相抵接，即使在这种情况下，也利用反馈控制来使废气阀门与目标开度相一致，致动器操作量增大至最大或最大附近，无谓地消耗较大的功率从而导致燃料消耗效率发生恶化，并且在最坏的情况下，有可能因过剩的通电所引起的过热而导致内置于致动器的电动机过热而发生故障。
相对于如上所述的专利文献1的担忧，例如如专利文献2所公开的那样，存在以下对策方法：在废气阀门开度为规定以下时，利用作为即使对致动器持续规定时间以上进行通电也不会对致动器造成损伤的操作量而预先设定的限制值，来对致动器操作量的最大值进行限制。由此，即使废气阀门在到达目标开度之前抵接于真正的全闭位置，使得致动器操作量过大，也能防止内置于致动器的电动机发生过热而导致故障。
然而，为了将废气阀门控制至全闭位置，需要防止被废气的压力被顶回而发生关闭不良，因此，必须能用不小于废气的最大压力的致动器驱动力来将废气阀门按压至全闭位置。因此，作为专利文献2中的致动器操作量的限制值，即使在废气的压力成为最大的运行状态下，也必须将能产生能够可靠地将废气阀门按压至全闭位置并维持全闭状态的致动器驱动力的操作量设定作为限制值。
如上所述，在专利文献1中，存在以下问题：在将致动器的操作量固定为最大值的状态下进行全闭位置的学习，因此，在全闭位置的学习完成以后，在目标开度设定至全闭位置或从全闭位置稍稍偏向打开侧的情况下，致动器操作量增大至最大或最大附近，无谓地消耗较大的功率从而导致燃料消耗效率发生恶化，并且在最坏的情况下，有可能因过剩的通电所引起的发热而导致内置于致动器的电动机发生过热而引起故障。
另外，在专利文献2中，虽然能对因过剩的通电所引起的过热导致内置于致动器的电动机发生过热的情况进行抑制，但即使在废气的压力成为最大的运行状态下，也必须将能产生能够可靠地将废气阀门按压至全闭位置并维持全闭状态的致动器驱动力的操作量设定作为限制值。因此，残留有以下问题：即使是废气的压力相对较小的轻负载运行区域，在将全闭位置附近设定为目标开度时，相对于对抗的废气的压力也会成为过大的致动器操作量，会无谓地消耗较大的功率从而导致燃料消耗效率的恶化。
本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于，获得一种内燃机的控制装置及控制方法，在将废气阀门控制于全闭位置或全开位置附近时，能对因过剩的通电所引起的过热而导致电动阀致动器发生过热的情况进行抑制，并且即使在废气的压力相对较小的轻负载运行区域中，也能对因无谓地消耗较大的功率而导致燃料消耗效率发生恶化的情况进行抑制。
用于解决技术问题的技术手段
本发明所涉及的内燃机的控制装置是具备涡轮增压器的内燃机的控制装置，所述涡轮增压器具有：设置于排气通路的涡轮；设置于进气通路且与所述涡轮一体旋转的压缩机；连通所述涡轮的上游侧与下游侧的排气旁通通路；对在所述排气旁通通路中流过的废气的流量进行调整的废气阀门；以及对所述废气阀门的动作位置进行变更的电动阀致动器，所述内燃机的控制装置包括：
运行状态检测部，该运行状态检测部对所述废气阀门的动作位置、及由所述压缩机进行压缩后的吸入空气的压力的实际值即实际增压压力进行检测；
增压状态判定部，该增压状态判定部对是处于所述实际增压压力比大气压要高或变得比大气压要高的增压运行状态、还是处于所述实际增压压力为大气压以下或变为大气压以下的非增压运行状态进行判定；
目标开度运算部，该目标开度运算部对所述废气阀门的目标开度进行运算；
实际开度运算部，该实际开度运算部基于所述废气阀门的动作位置来对所述废气阀门的实际开度进行运算；
操作量运算部，该操作量运算部对用于使所述实际开度接近所述目标开度的基本操作量进行运算，在判定为处于所述增压运行状态的情况下，将利用预先设定的第一限制值对所述基本操作量的大小进行上限限制后得到的操作量作为最终操作量来进行运算，在判定为处于所述非增压运行状态的情况下，将利用预先设定为比所述第一限制值要小的值的第二限制值对所述基本操作量的大小进行上限限制后得到的操作量作为最终操作量来进行运算；以及
致动器驱动部，该致动器驱动部基于所述最终操作量来对所述电动阀致动器进行驱动控制。
本发明所涉及的内燃机的控制方法是具备涡轮增压器的内燃机的控制方法，所述涡轮增压器具有：设置于排气通路的涡轮；设置于进气通路且与所述涡轮一体旋转的压缩机；连通所述涡轮的上游侧与下游侧的排气旁通通路；对在所述排气旁通通路中流过的废气的流量进行调整的废气阀门；以及对所述废气阀门的动作位置进行变更的电动阀致动器，所述内燃机的控制方法包括：
运行状态检测步骤，该运行状态检测步骤对所述废气阀门的动作位置、及由所述压缩机进行压缩后的吸入空气的压力的实际值即实际增压压力进行检测；
增压状态判定步骤，该增压状态判定步骤对是处于所述实际增压压力比大气压要高或变得比大气压要高的增压运行状态、还是处于所述实际增压压力为大气压以下或变为大气压以下的非增压运行状态进行判定；
目标开度运算步骤，该目标开度运算步骤对所述废气阀门的目标开度进行运算；
实际开度运算步骤，该实际开度运算步骤基于所述废气阀门的动作位置来对所述废气阀门的实际开度进行运算；
操作量运算步骤，该操作量运算步骤对用于使所述实际开度接近所述目标开度的基本操作量进行运算，在判定为处于所述增压运行状态的情况下，将利用预先设定的第一限制值对所述基本操作量的大小进行上限限制后得到的操作量作为最终操作量来进行运算，在判定为处于所述非增压运行状态的情况下，将利用预先设定为比所述第一限制值要小的值的第二限制值对所述基本操作量的大小进行上限限制后得到的操作量作为最终操作量来进行运算；以及
阀驱动步骤，该阀驱动步骤基于所述最终操作量来对所述电动阀致动器进行驱动控制。
发明效果
根据本发明所涉及的内燃机的控制装置及控制方法，即使在因废气阀门的全闭位置或全开位置的误设定或误学习等而导致废气阀门抵接于全闭位置或全开位置、电动阀致动器的基本操作量的大小变得过大的情况下，也能利用第一限制值或第二限制值来对基本操作量的大小进行上限限制，因此，能降低电动阀致动器的功耗，抑制燃料消耗效率的恶化，并能抑制电动阀致动器的过热。
另外，在增压运行状态下，废气的流量相比非增压运行状态会增加，废气的压力提高，因此，用于对抗废气压力并将废气阀门维持在规定开度的电动阀致动器的操作量的大小增大。另一方面，在非增压运行状态下，废气的压力变得比增压运行状态要低，因此，用于将废气阀门维持在规定开度的电动阀致动器34的操作量的大小减小。非增压运行状态的第二限制值设定为比增压运行状态的第一限制值要小的值，因此，能将所需要的操作量的大小减小的非增压运行状态的功耗进一步降低为比增压运行状态要低。在通常的运行中，由于非增压运行状态的频度提高，因此，功耗的降低效果增大。
附图说明
图1是本发明的实施方式1所涉及的内燃机及控制装置的简要结构图。
图2是本发明的实施方式1所涉及的控制装置的框图。
图3是本发明的实施方式1所涉及的控制装置的硬件结构图。
图4是本发明实施方式1所涉及的废气阀门的驱动机构的示意图。
图5是对本发明实施方式1所涉及的增压运行状态及非增压运行状态进行说明的特性图。
图6是本发明实施方式1所涉及的废气阀门的开度的特性图。
图7是本发明的实施方式1所涉及的电动机的驱动力的特性图。
图8是用于对本发明的实施方式1所涉及的操作量限制处理的动作进行说明的时序图。
图9是对本发明的实施方式1所涉及的控制装置的处理进行说明的流程图。
图10是对本发明的实施方式2所涉及的控制装置的处理进行说明的流程图。
图11是对本发明的实施方式3所涉及的控制装置的处理进行说明的流程图。
具体实施方式
实施方式1.
图1是表示应用本发明的实施方式1所涉及的内燃机10的控制装置40(以下仅称为控制装置40)的系统整体的结构图。内燃机10具有供空气与燃料的混合气体燃烧的气缸5。内燃机10具有向气缸5提供空气的进气通路11。内燃机10的进气通路11的入口安装有空气净化器12。空气净化器12的下游侧的进气通路11上设有用于检测吸入空气量的空气流量传感器41。空气流量传感器41的下游侧的进气通路11上设有涡轮增压器20的压缩机201。涡轮增压器20的压缩机201与涡轮202通过连结轴203相连结，压缩机201利用输入至涡轮202的废气的能量来进行旋转驱动。压缩机201的更下游侧的进气通路11上配置有用于将被压缩的空气进行冷却的中间冷却器13。中间冷却器13的更下游侧的进气通路11上配置有节流阀14。此外，中间冷却器13与节流阀14之间设有将与由压缩机201进行压缩后的吸入空气的压力即增压压力相对应的电信号进行输出的增压压力传感器42。将节流阀14的下游侧的进气通路11设为将吸入空气分配至气缸5的进气歧管。
内燃机10具有将在气缸5中进行燃烧后得到的废气排出的排气通路15。排气通路15的途中设有上述的涡轮增压器20的涡轮202。涡轮202的下游侧的排气通路15上配置有用于净化废气的排气净化催化剂16。另外，排气通路15上设有使涡轮202旁通并连接涡轮202的入口侧与出口侧的排气旁通通路30。在排气旁通通路30上配置有作为对流经排气旁通通路30的废气的流量进行调整的排气旁路阀的废气阀门31。设有对废气阀门31的动作位置进行变更的电动式致动器即电动阀致动器34、以及将与废气阀门31的动作位置相对应的电信号进行输出的阀门位置传感器43。
废气阀门31与电动阀致动器34通过连结机构32机械性地相连接。在本实施方式中，如图4所示，设连结机构32为将电动阀致动器34的输出轴33的直线运动转换为使废气阀门31开闭的旋转运动的连杆机构。连杆机构32包括：使废气阀门31旋转运动的阀门转轴32a；以及从阀门转轴32a向径向外侧延伸并与阀门转轴32a一体旋转的臂部32b。臂部32b的前端与电动阀致动器34的输出轴33的前端通过销子等以互相可自由旋转的方式相连接。由此，若电动阀致动器34的输出轴33向轴向的一侧移动则废气阀门31关闭，若电动阀致动器34的输出轴33向轴向的另一侧移动则废气阀门31打开，废气阀门31的开度对应于电动阀致动器34的输出轴33的移动位置而变化。
电动阀致动器34包括：利用控制装置40来对正转或反转的旋转驱动力的产生方向及旋转驱动力的大小进行控制的电动机；将电动机的旋转运动转换为直线运动的转换机构；以及利用转换机构来向轴向的一侧或另一侧进行直线移动的输出轴33。对于转换机构，使用丝杠机构、齿条-齿轮传动机构等。为了降低从涡轮202的外壳传导至电动阀致动器34的热量、对配置空间进行制约等，而将输出轴33设为比连结机构32的臂部32b等要长的棒状的构件。阀门位置传感器43构成为对电动阀致动器34的输出轴33的轴向的移动位置进行检测。阀门位置传感器43内置于电动阀致动器34，或者配置于电动阀致动器34的附近。
设电动阀致动器34的电动机为DC电动机，电动机所产生的旋转驱动力的大小和正转或反转的驱动力的产生方向对应于提供至电动机的提供电流的大小和提供电流的方向而发生变化。
控制装置40是以内燃机10为控制对象的控制装置。如图2所示，控制装置40包括运行状态检测部400、目标增压压力运算部401、增压状态判定部402、目标开度运算部403、实际开度运算部404、操作量运算部405、致动器驱动部406等的控制部。控制装置40的各控制部400～406等利用控制装置40所具备的处理电路来实现。具体而言，控制装置40如图3所示，作为处理电路，具备CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)等运算处理装置90(计算机)、与运算处理装置90进行数据交换的存储装置91、向运算处理装置90输入外部的信号的输入电路92、以及从运算处理装置90向外部输出信号的输出电路93等。
作为运算处理装置90，可以具备ASIC(Application SpecificIntegratedCircuit：专用集成电路)、IC(Integrated Circuit：集成电路)、DSP(DigitalSignalProcessor：数字信号处理器)、FPGA(Field Programmable Gate Array：现场可编程门阵列)、各种逻辑电路、各种信号处理电路等。此外，作为运算处理装置90，可以具备同种或不同种的多个，并可以分担地执行各处理。作为存储装置91，包括构成为能从运算处理装置90读取并写入数据的RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)、构成为能从运算处理装置90读取数据的ROM(Read Only Memory：只读存储器)等。输入电路92与各种传感器、开关相连接，并具备将这些传感器、开关的输出信号输入到运算处理装置90的A/D转换器等。输出电路93与电负载相连接，并具备将控制信号从运算处理装置90输出到这些电负载的驱动电路等。
然后，运算处理装置90执行存储在ROM等存储装置91中的软件(程序)，并与存储装置91、输入电路92、以及输出电路93等控制装置40的其它硬件进行协作，由此来实现控制装置40所具备的各控制部400～406等的各功能。另外，各控制部400～406等所使用的特性数据、判定值等设定数据作为软件(程序)的一部分存储在ROM等存储装置91中。
在本实施方式中，输入电路92除了空气流量传感器41、增压压力传感器42、阀门位置传感器43以外，还与对内燃机10的曲柄轴的旋转角进行检测的曲柄角传感器、对节流阀14的开度进行检测的节流开度传感器、以及对大气的压力进行检测的大气压传感器(均未图示)等各种传感器类相连接。输出电路93除了电动阀致动器34以外，还与喷射器、点火线圈(均未图示)等各种致动器相连接。而且，控制装置40基于上述各种输入信息，通过驱动上述各种致动器来将被压缩机201加压后的吸入空气的压力控制为所希望的增压压力，并将内燃机10的燃烧状态、输出转矩控制为最佳。
＜运行状态检测部400＞
运行状态检测部400执行对内燃机10及车辆的运行状态进行检测的运行状态检测处理。运行状态检测部400基于各种传感器的输出信号等来检测各种运行状态。在本实施方式中，运行状态检测部400对废气阀门31的动作位置、以及由压缩机201进行压缩后的吸入空气的压力的实际值即实际增压压力进行检测。运行状态检测部400基于阀门位置传感器43的输出信号来对废气阀门31的动作位置进行检测。运行状态检测部400基于增压压力传感器42的输出信号来检测实际增压压力。
＜目标增压压力运算部401＞
目标增压压力运算部401执行对增压压力的目标值即目标增压压力进行运算的目标增压压力运算处理。在本实施方式中，目标增压压力运算部401基于内燃机10的转速、气缸吸入空气量等内燃机10的运行状态，来对目标增压压力进行运算。
＜增压状态判定部402＞
增压状态判定部402执行对是处于实际增压压力比大气压要高或变高的增压运行状态、还是处于实际增压压力为大气压以下或变为大气压以下的非增压运行状态进行判定的增压状态判定处理。在本实施方式中，增压状态判定部402在由增压压力传感器42所检测出的实际增压压力高于大气压的情况下，判定为处于增压运行状态，在由增压压力传感器42所检测出的实际增压压力为大气压以下的情况下，判定为处于非增压运行状态。或者，增压状态判定部402也可以构成为在目标增压压力高于大气压的情况下，判定为处于增压运行状态，在目标增压压力为大气压以下的情况下，判定为处于非增压运行状态。此外，在本实施方式中，设增压压力为节流阀14的上游侧的压力，因此，在非增压运行状态下，增压压力与大气压相等，或因进气通路11、空气净化器12、压缩机201等的压力损失而变得比大气压要略低。
图5示出了内燃机10的转速和负载与增压运行状态和非增压运行状态之间的关系性。若进气歧管内的压力因打开节流阀14而上升，则其结果是，气缸吸入空气量增加，与气缸吸入空气量相匹配的燃料量被喷射提供，进行压缩/点火/燃烧从而负载提高。例如，若将节流阀14从全闭慢慢打开至全开，则进气歧管内的压力上升，负载也提高。然后，进气歧管内的压力不久后达到大气压。由此，在进气歧管内的压力为大气压以下时，处于非增压运行状态。在具备涡轮增压器20的内燃机10中，若压缩机201被驱动，则对吸入空气进行压缩，进气歧管内的压力比大气压要上升，处于增压运行状态。此外，增压运行状态下的气缸吸入空气量比非增压运行状态相对要多，因此，即使关于从内燃机10排出的废气的压力，增压运行状态下的压力也要比非增压运行状态相对要高。
＜目标开度运算部403＞
目标开度运算部403执行对废气阀门31的目标开度进行运算的目标开度运算处理。在本实施方式中，目标开度运算部403基于目标增压压力、实际增压压力、增压运行状态或非增压运行状态的增压状态判定结果等内燃机10的运行状态，来对目标开度进行运算。目标开度运算部403在判定为处于增压运行状态的情况下，将用于使实际增压压力接近目标增压压力的废气阀门31的开度作为目标开度来进行运算。例如，目标开度运算部403基于目标增压压力与实际增压压力之间的偏差，利用反馈控制来对目标开度进行计算。在使实际增压压力上升的情况下，目标开度减少，在使实际增压压力下降的情况下，目标开度增加。在增压运行状态下，目标开度设定为全闭开度或比全闭开度要大的开度。
目标开度运算部403在判定为处于非增压运行状态的情况下，将针对内燃机10的转速和负载等内燃机10的每种运行状态而预先设定的废气阀门31的开度作为目标开度来进行运算。在非增压运行状态下，基本上为了降低涡轮202上游的废气的压力，通过泵气损耗的降低来提高燃料消耗效率，将目标开度设定为比全闭开度要大的开度，废气阀门31被打开。
然而，即使在非增压运行状态下，也根据内燃机10的运行状态来将目标开度设定为全闭开度。例如，为了降低因排气脉动和排气通路15之间的谐振所引起的排气通路15的振动，在低转速区域等规定的运行状态下，将目标开度设定为全闭开度。通过使废气阀门31全闭，从而成为与转速相对应的频率的气缸5的排气脉动不会经由排气旁通通路30传导至涡轮202下游的排气通路15，能使谐振频率上升，能抑制谐振的发生。另外，在预测为转移至增压运行状态的运行状态下，将目标开度预先设定为全闭状态，在向增压运行状态转移时，不会产生使废气阀门31全闭的时间延迟。例如，在油门开度增加的情况下，即使在非增压运行状态下，也将目标开度设定为全闭开度。
＜实际开度运算部404＞
实际开度运算部404执行基于由运行状态检测部400所检测出的废气阀门31的动作位置来对废气阀门31的实际开度进行运算的实际开度运算处理。
图6是横轴示出作为废气阀门31的动作位置而被检测出的阀门位置传感器43的输出电压Vs、且横轴示出废气阀门31的实际开度的特性图。实际开度运算部404利用式(1)，基于阀门位置传感器43的输出电压Vs(以下也称为动作位置Vs)和全闭位置的输出电压Vmin(以下也称为全闭位置Vmin)，来对废气阀门31的实际开度进行运算。这里，Vrng是从全闭位置变化至全开位置的情况下的输出电压Vs的变化幅度。
实际开度[％]＝(Vs-Vmin)/Vrng×100···(1)
全闭位置的输出电压Vmin可以是预先设定的值，在本实施方式中，设为学习值。因将废气阀门31安装于排气旁通通路30时的安装位置的偏移、阀门位置传感器43的温度特性所导致的输出电压的漂移、或涡轮增压器构件的热膨胀等诸多因素，会导致全闭位置相对于设计值产生偏差。
因此，实际开度运算部404构成为将判定为废气阀门31处于全闭状态时的废气阀门31的动作位置Vs作为全闭位置Vmin来进行学习，基于以学习到的全闭位置Vmin为基准的废气阀门31的动作位置来对实际开度进行运算。根据该结构，使废气阀门31抵接于全闭位置，将控制为全闭状态时的废气阀门31的动作位置Vs作为真正的全闭位置Vmin来进行学习，以学习到的全闭位置Vmin为基准来对实际开度进行运算，从而能提高实际开度的运算精度。
＜致动器驱动部406＞
致动器驱动部406执行基于由后述的操作量运算部405所运算出的最终操作量DT2来对电动阀致动器34进行驱动控制的阀驱动处理。
在本实施方式中，如上所述，电动阀致动器34具备电动机(在本示例中为DC电动机)，致动器驱动部406将与最终操作量DT2相对应的驱动电流提供给电动阀致动器34。由此，对电动阀致动器34进行驱动，废气阀门31的动作位置发生变化，废气阀门31的实际开度发生变化。
电动阀致动器34的操作量设为决定DC电动机的通电方向和通电电流的大小的参数，例如设为PWM信号(-100[％]至+100[％]的导通占空比信号等)。图7是表示电动阀致动器34的操作量与DC电动机所产生的驱动力之间的关系的特性图。在作为操作量的PWM信号为0[％]时，电动机电流为0，DC电动机所产生的驱动力也为0。然后，在0[％]＜PWM信号≤100[％]时，将与PWM信号的大小(绝对值)相对应的正转用的电流向DC电动机进行通电，输出轴33按压至电动阀致动器34的外侧。由此，废气阀门31向打开侧移动。另外，在-100[％]≤PWM信号＜0[％]时，将与PWM信号的大小(绝对值)相对应的反转用的电流向DC电动机进行通电，输出轴33被牵拉至电动阀致动器34的内侧。由此，废气阀门31向关闭侧移动。由此，电动阀致动器34的驱动力随着电动阀致动器34的操作量而发生变化。
＜操作量运算部405＞
操作量运算部405包括执行对电动阀致动器34的操作量进行运算的操作量运算处理的基本操作量运算部405A和最终操作量运算部405B。基本操作量运算部405A执行对用于使实际开度接近目标开度的基本操作量DT1进行运算的基本操作量运算处理。在本实施方式中，基本操作量运算部405A利用基于目标开度与实际开度之间的偏差的PID控制等反馈控制来对基本操作量DT1进行运算。基本操作量运算部405A使基本操作量DT1在能设定操作量的范围内(在本示例中为-100[％]至+100[％]的范围内)变化。
最终操作量运算部405B在判定为处于增压运行状态的情况下，执行操作量限制处理，该操作量限制处理中，将利用预先设定的第一限制值L1对基本操作量DT1的大小(绝对值)进行上限限制而得到的操作量作为最终操作量DT2来进行运算，在判定为处于非增压运行状态的情况下，将利用预先设定为比第一限制值L1要小的值的第二限制值L2对基本操作量DT1的大小(绝对值)进行上限限制而得到的操作量作为最终操作量DT2来进行运算。
在将废气阀门31控制成全闭开度或全开开度时，全闭位置或全开位置的误设定或误学习等有可能会导致废气阀门31抵接于全闭位置或全开位置，导致电动阀致动器34的基本操作量DT1的大小变得过大。在这种情况下，也利用第一限制值L1或第二限制值L2来对基本操作量DT1的大小进行上限限制，因此，能降低电动阀致动器34的功耗，抑制燃料消耗效率的恶化，并能抑制电动阀致动器34的过热。
在增压运行状态下，废气的流量相比非增压运行状态会增加，废气的压力提高，因此，用于对抗废气压力并将废气阀门31维持在规定开度的电动阀致动器34的操作量的大小会增大。另一方面，在非增压运行状态下，废气的压力变得比增压运行状态要低，因此，用于将废气阀门31维持在规定开度的电动阀致动器34的操作量的大小会减小。非增压运行状态的第二限制值L2被设定为比增压运行状态的第一限制值L1要小的值，因此，能将所需要的操作量的大小减小的非增压运行状态的功耗进一步降低得比增压运行状态要低。由此，即使在基本操作量DT1的大小过大的情况下，也能对应于增压运行状态或非增压运行状态来适当地降低功耗。
具体而言，如式(2)所示，最终操作量运算部405B在判定为处于增压运行状态的情况下，在基本操作量DT1比负的第一限制值(-L1)要小的情况下，将负的第一限制值(-L1)设定为最终操作量DT2，在基本操作量DT1比正的第一限制值(+L1)要大的情况下，将正的第一限制值(+L1)设定为最终操作量DT2，在基本操作量DT1在负的第一限制值(-L1)至正的第一限制值(+L1)的范围内的情况下，将基本操作量DT1设定为最终操作量DT2。此外，第一限制值L1本身为正的值(L1＞0)。
A)增压运行状态的情况
Figure BDA0001513047990000161
另外，如式(3)所示，最终操作量运算部405B在判定为处于非增压运行状态的情况下，在基本操作量DT1比负的第二限制值(-L2)要小的情况下，将负的第二限制值(-L2)设定为最终操作量DT2，在基本操作量DT1比正的第二限制值(+L2)要大的情况下，将正的第二限制值(+L2)设定为最终操作量DT2，在基本操作量DT1在负的第二限制值(-L2)至正的第二限制值(+L2)的范围内的情况下，将基本操作量DT1设定为最终操作量DT2。此外，第二限制值L2本身为正的值(L2＞0)。
B)非增压运行状态的情况
Figure BDA0001513047990000162
Figure BDA0001513047990000171
在本实施方式中，涡轮202上游的废气的压力作为打开废气阀门31侧的力而起作用。将第一限制值L1预先设定为在增压运行状态下，与能在涡轮202上游的废气的压力为最大的运行状态下对抗作用于废气阀门31的废气的压力并能将废气阀门31维持按压于全闭位置的状态的最低限度的操作量相对应的值。例如，将第一限制值L1设定为在全闭状态下从与增压运行状态的废气的最大压力进行平衡的操作量起增加几十％的安全率左右(例如20％)后得到的操作量。根据该结构，在增压运行状态的整个区域中，能将废气阀门31可靠地维持在全闭状态，并能降低电动阀致动器34的功耗。
将第二限制值L2预先设定为在非增压运行状态下，与能在涡轮202上游的废气的压力为最大的运行状态下对抗作用于废气阀门31的废气的压力并能将废气阀门31维持按压于全闭位置的状态的最低限度的操作量相对应的值。例如，对于第二限制值L2，将在全闭状态下从与非增压运行状态的废气的最大压力进行平衡的操作量起增加几十％的安全率左右(例如20％)后得到的操作量设定为第二限制值L2。根据该结构，在非增压运行状态的整个区域中，能将废气阀门31可靠地控制在全闭状态，并能降低电动阀致动器34的功耗。
第一限制值L1与第二限制值L2之差与增压运行状态的废气的最大压力与非增压运行状态的废气的最大压力之差相对应，能根据增压状态将限制值切换为适当的值。
＜操作量限制处理的动作＞
接着，利用图8的时序图来对操作量限制处理的动作进行说明。图8的横轴示出了经过时间，设上段的曲线图的纵轴为废气阀门31的开度，示出了实际开度、目标开度、真正的全闭位置以及学习全闭位置等的动作。设下段的曲线图的纵轴为电动阀致动器34的操作量，示出了基本操作量DT1以及最终操作量DT2等的动作。
学习全闭位置当然与开度0[％]相对应，但真正的全闭位置会因涡轮增压器构件的热膨胀等而从学习了上次全闭位置的状态起发生变动，与真正的全闭位置相对应的开度为2[％]。即，成为发生全闭位置的误学习的状态。时刻T1以前将目标开度设定为6[％]。由于目标开度6[％]比与真正的全闭位置相对应的开度2[％]要大，因此，利用反馈控制使基于式(1)所运算出的实际开度追随目标开度6[％]。在这种状态下，实际开度追随目标开度，因此，基本操作量DT1及最终操作量DT2成为±20％以下的较小的值。
在时刻T1，运行状态发生变化等会导致目标开度从6[％]下降至1[％]。目标开度1[％]变得比与真正的全闭位置相对应的开度2[％]要小。在目标开度下降后利用反馈控制使基本操作量DT1和最终操作量DT2向关闭侧即负方向增加，使实际开度接近目标开度。在时刻T2，实际开度达到与真正的全闭位置相对应的开度2[％]，废气阀门31抵接于全闭位置，实际开度不会下降至2[％]以下。
在时刻T2以后，实际开度与目标开度之间的偏差消失，因此，基本操作量DT1因反馈控制的积分运算等而持续向负方向增加，在时刻T5，达到关闭侧的最大操作量即-100[％]。与本实施方式不同，若不进行操作量限制处理而进行过度的通电，则电动阀致动器34的功耗的增加有可能会导致燃料消耗效率发生恶化，并且有可能会引起电动机发生过热而导致故障。
在本实施方式中，在判定为处于增压运行状态的情况下，若在时刻T4基本操作量DT1的大小达到设定为60[％]的第一限制值L1，则在时刻T4以后，利用第一限制值L1来对基本操作量DT1的大小进行上限限制。即，时刻T4以后，基本操作量DT1比负的第一限制值(-60[％])要小，因此，将负的第一限制值(-60[％])设定为最终操作量DT2。在增压运行状态下，能一边将废气阀门31按压至全闭位置，一边降低电动阀致动器34的功耗，并能降低电动机发生过热的可能性。
在判定为非增压运行状态的情况下，在时刻T3，若基本操作量DT1的大小达到设定为比第一限制值L1要小的40[％]的第二限制值L2，则在时刻T3以后，利用预先设定为比第一限制值L1要小的值的第二限制值L2来对基本操作量DT1的大小进行上限限制。即，时刻T3以后，基本操作量DT1比负的第二限制值(-40[％])要小，因此，将负的第二限制值(-40[％])设定为最终操作量DT2。利用比第一限制值L1要小的值的第二限制值L2，在废气的压力比增压运行状态要低的非增压运行状态下，能一边将废气阀门31按压至全闭位置，一边将电动阀致动器34的功耗进一步降低得比增压运行状态要低，并能进一步降低电动机发生过热的可能性。
＜流程图＞
以上说明的控制装置40的各控制部400～406等的处理能如图9所示的流程图那样来构成。图9的流程图的处理通过运算处理装置90执行存储在存储装置91中的软件(程序)，从而例如每隔固定的运算周期反复执行。
在步骤S101中，如上所述，运行状态检测部400执行基于各种传感器的输出信号等来对内燃机10及车辆的运行状态进行检测的运行状态检测处理(运行状态检测步骤)。在本实施方式中，运行状态检测部400对废气阀门31的动作位置和实际增压压力进行检测。在步骤S102中，如上所述，目标增压压力运算部401执行对增压压力的目标值即目标增压压力进行运算的目标增压压力运算处理(目标增压压力运算步骤)。
在步骤S103至步骤S105中，如上所述，增压状态判定部402执行对是处于增压运行状态还是处于非增压运行状态进行判定的增压状态判定处理(增压状态判定步骤)。在本实施方式中，增压状态判定部402在步骤S103中对是否处于增压运行状态进行判定，在判定为处于增压运行状态的情况下，前进至步骤S104，将增压状态判定标记FA设定为表示增压运行状态的1(FA＝1)，在判定为不处于增压运行状态的情况下，前进至步骤S105，将增压状态判定标记FA设定为表示非增压运行状态的0(FA＝0)。
在步骤S106至步骤S108中，如上所述，目标开度运算部403执行对废气阀门31的目标开度进行运算的目标开度运算处理(目标开度运算步骤)。在本实施方式中，目标开度运算部403在步骤S106中，对增压状态判定标记FA是否被设定为表示增压运行状态的1进行判定。然后，目标开度运算部403在增压状态判定标记FA被设定为1而判定为处于增压运行状态的情况下，前进至步骤S107，将用于使实际增压压力接近目标增压压力的废气阀门31的开度作为目标开度来进行运算。另一方面，目标开度运算部403在增压状态判定标记FA被设定为0而判定为处于非增压运行状态的情况下，前进至步骤S108，将针对内燃机10的每个运行状态而预先设定的废气阀门31的开度作为目标开度来进行运算。
在步骤S109中，如上所述，实际开度运算部404执行基于由运行状态检测部400所检测出的废气阀门31的动作位置来对废气阀门31的实际开度进行运算的实际开度运算处理(实际开度运算步骤)。在本实施方式中，实际开度运算部404将判定为废气阀门31处于全闭状态时的废气阀门31的动作位置作为全闭位置来进行学习，基于以学习到的全闭位置为基准的废气阀门31的动作位置来对实际开度进行运算。
在步骤S110至步骤S114中，如上所述，操作量运算部405执行对电动阀致动器34的操作量进行运算的操作量运算处理(操作量运算步骤)。在步骤S110中，基本操作量运算部405A执行对用于使实际开度接近目标开度的基本操作量DT1进行运算的基本操作量运算处理。在本实施方式中，基本操作量运算部405A利用基于目标开度与实际开度之间的偏差的反馈控制来对基本操作量DT1进行运算。
在步骤S111至步骤S114中，最终操作量运算部405B执行操作量限制处理，该操作量限制处理中，在判定为处于增压运行状态的情况下，将利用预先设定的第一限制值L1对基本操作量DT1的大小进行上限限制后得到的操作量作为最终操作量DT2来进行运算，在判定为处于非增压运行状态的情况下，将利用预先设定为比第一限制值L1要小的值的第二限制值L2对基本操作量DT1的大小进行上限限制后得到的操作量作为最终操作量DT2来进行运算。
在本实施方式中，在步骤S111中，最终操作量运算部405B对增压状态判定标记FA是否被设定为表示增压运行状态的1进行判定。最终操作量运算部405B在增压状态判定标记FA被设定为表示增压运行状态的1的情况下，前进至步骤S112，将限制值LM设定为第一限制值L1，在增压状态判定标记FA被设定为表示非增压运行状态的0的情况下，前进至步骤S113，将限制值LM设定为第二限制值L2。然后，在步骤S114中，最终操作量运算部405B执行从基本操作量DT1和正的限制值(+LM)中提取出较小一方的值的最小值获取(min)，并执行从进行最小值获取后得到的值和负的限制值(-LM)中提取出较大一方的值的最大值获取(max)，将进行最大值获取后得到的值作为最终操作量DT2来进行运算。
然后，在最后的步骤S115中，如上所述，致动器驱动部406执行基于在步骤S114中所运算出的最终操作量DT2来对电动阀致动器34进行驱动控制的阀驱动处理(阀驱动步骤)。
实施方式2.
接着，对实施方式2所涉及的控制装置40进行说明。省略与上述实施方式1相同的结构部分的说明。本实施方式所涉及的内燃机10及控制装置40的基本结构和处理与实施方式1相同，但操作量运算部405的操作量限制处理有部分不同。
与实施方式1相同地，基本操作量运算部405A执行对用于使实际开度接近目标开度的基本操作量DT1进行运算的基本操作量运算处理。另外，与实施方式1相同地，最终操作量运算部405B执行操作量限制处理，该操作量限制处理中，在判定为处于增压运行状态的情况下，将利用预先设定的第一限制值L1对基本操作量DT1的大小进行上限限制后得到的操作量作为最终操作量DT2来进行运算，在判定为处于非增压运行状态的情况下，将利用预先设定为比第一限制值L1要小的值的第二限制值L2对基本操作量DT1的大小进行上限限制后得到的操作量作为最终操作量DT2来进行运算。
与实施方式1不同的是，最终操作量运算部405B构成为执行限制值强制切换处理，该限制值强制切换处理中，在判定为处于增压运行状态的情况下，在利用第一限制值L1来对基本操作量DT1的大小进行上限限制的状态持续了预先设定的切换判定时间以上的情况下，将对基本操作量DT1的大小进行上限限制的限制值从第一限制值L1切换为第二限制值L2，将利用第二限制值L2对基本操作量DT1的大小进行上限限制后得到的操作量作为最终操作量DT2来进行运算。
根据从排气管向电动阀致动器34所进行的热传导、以及电动阀致动器34的冷却性能等的规格，即使使操作量的大小下降至第一限制值L1，若以第一限制值L1来进行长时间驱动，则也会产生电动机发生过热的可能性。根据上述结构，在利用第一限制值L1来进行上限限制的状态持续切换判定时间以上的情况下，将限制值从第一限制值L1切换为第二限制值L2，使操作量下降至第二限制值L2，因此，能进一步可靠地抑制电动机发生过热的情况。此外，在增压运行状态下，若使操作量的大小从第一限制值L1下降至第二限制值L2，则在废气的压力较大的条件下，存在废气阀门31稍稍打开的可能性，但电动机发生过热的情况优先得到抑制。
另外，最终操作量运算部405B构成为在判定为处于增压运行状态的情况下，在将对基本操作量DT1的大小进行上限限制的限制值从第一限制值L1切换为第二限制值L2之后，在未利用第二限制值L2对基本操作量DT1的大小进行上限限制的情况下，将对基本操作量DT1的大小进行上限限制的限制值从第二限制值L2再次切换为第一限制值L1，并结束限制值强制切换处理。
根据该结构，在将限制值切换为第二限制值L2之后，在未利用第二限制值L2来进行上限限制的情况下，能判定为操作量过大的状态不再持续，因此，能使限制值恢复为具有较大值的第一限制值L1，提高开度控制的控制性能。
＜流程图＞
实施方式2所涉及的控制装置40的各控制部400～406等的处理能如图10所示的流程图那样来构成。图10的流程图的处理通过运算处理装置90执行存储在存储装置91中的软件(程序)，从而例如每隔固定的运算周期反复执行。
步骤S201至步骤S210的处理与实施方式1的图9的步骤S101至步骤S110的处理相同，因此省略说明。
在步骤S211至步骤S224中，最终操作量运算部405B执行上述本实施方式所涉及的操作量限制处理及限制值强制切换处理。在步骤S211中，最终操作量运算部405B对增压状态判定标记FA是否被设定为表示增压运行状态的1进行判定。
最终操作量运算部405B在增压状态判定标记FA被设定为表示增压运行状态的1的情况下，前进至步骤S212，对后述的限制值强制切换标记FB是否被设定为0进行判定。最终操作量运算部405B在限制值强制切换标记FB被设定为表示不执行限制值强制切换处理的0的情况下，前进至步骤S213，将限制值LM设定为第一限制值L1，在限制值强制切换标记FB被设定为表示执行限制值强制切换处理的1的情况下，前进至步骤S214，将限制值LM设定为第二限制值L2。
然后，在步骤S215中，最终操作量运算部405B对基本操作量DT1的大小(绝对值)是否比限制值LM要大进行判定。最终操作量运算部405B在判定为比限制值LM要大的情况下，前进至步骤S216，判定为利用限制值LM来对基本操作量DT1的大小进行上限限制，使切换判定计数器CT增加1，对利用限制值LM来对基本操作量DT1的大小进行上限限制的状态所持续的时间进行测量。此外，切换判定计数器CT乘以运算周期后得到的值相当于时间。另一方面，最终操作量运算部405B在判定为不比限制值LM要大的情况下，前进至步骤S217，判定为不利用第一限制值L1来对基本操作量DT1的大小进行上限限制、或不再利用强制切换后的第二限制值L2来进行上限限制，将切换判定计数器CT复位为0。
然后，在步骤S218中，最终操作量运算部405B对切换判定计数器CT是否为预先设定的切换判定值C1以下进行判定。最终操作量运算部405B在判定为切换判定值C1以下的情况下，前进至步骤S219，判定为利用第一限制值L1对基本操作量DT1的大小进行上限限制的状态并未持续切换判定时间以上、或不再利用第二限制值L2对基本操作量DT1的大小进行上限限制，将限制值强制切换标记FB设定为表示不执行限制值强制切换处理的0。另一方面，最终操作量运算部405B在判定为不是切换判定值C1以下的情况下，前进至步骤S220，判定为利用第一限制值L1对基本操作量DT1的大小进行上限限制的状态持续了切换判定时间以上，将限制值强制切换标记FB设定为表示执行限制值强制切换处理的1。
另一方面，最终操作量运算部405B在步骤S211中判定为增压状态判定标记FA未被设定为表示增压运行状态的1而处于非增压运行状态的情况下，前进至步骤S221，将第二限制值L2设定为限制值LM。然后，最终操作量运算部405B在非增压运行状态下不执行限制值强制切换处理，因此，在步骤S222中，将切换判定计数器CT设定为0，在步骤S223中，将限制值强制切换标记FB设定为0。
然后，在步骤S224中，最终操作量运算部405B执行从基本操作量DT1和正的限制值(+LM)中提取出较小一方的值的最小值获取(min)，执行从进行最小值获取后得到的值和负的限制值(-LM)中提取出较大一方的值的最大值获取(max)，将进行最大值获取后得到的值作为最终操作量DT2来进行运算。
在最后的步骤S225中，致动器驱动部406执行基于在步骤S224中所运算出的最终操作量DT2来对电动阀致动器34进行驱动控制的阀驱动处理(阀驱动步骤)。
实施方式3.
接着，对实施方式3所涉及的控制装置40进行说明。省略与上述实施方式1相同的结构部分的说明。本实施方式所涉及的内燃机10及控制装置40的基本结构和处理与实施方式1相同，但操作量运算部405的操作量限制处理有部分不同。
与实施方式1相同地，基本操作量运算部405A执行对用于使实际开度接近目标开度的基本操作量DT1进行运算的基本操作量运算处理。另外，与实施方式1相同地，最终操作量运算部405B执行操作量限制处理，该操作量限制处理中，在判定为处于增压运行状态的情况下，将利用预先设定的第一限制值L1对基本操作量DT1的大小进行上限限制后得到的操作量作为最终操作量DT2来进行运算，在判定为处于非增压运行状态的情况下，将利用预先设定为比第一限制值L1要小的值的第二限制值L2对基本操作量DT1的大小进行上限限制后得到的操作量作为最终操作量DT2来进行运算。
与实施方式1不同的是，最终操作量运算部405B构成为在废气阀门31的动作位置在预先设定的全闭位置的偏差范围内且对使废气阀门31向关闭方向动作的基本操作量DT1进行运算的情况下执行操作量限制处理，该操作量限制处理中，将利用第一限制值L1或第二限制值L2对关闭方向的基本操作量DT1的大小进行上限限制后得到的操作量作为最终操作量DT2来进行运算，在除此以外的情况下不执行操作量限制处理，而将基本操作量DT1作为最终操作量DT2来进行运算。
根据该结构，在废气阀门31抵接于全闭位置而将电动阀致动器34向关闭方向进行控制的情况下，能对操作量进行限制，能防止操作量因全闭位置的误设定或误学习而变得过大。另一方面，在除此以外的情况下，由于操作量未受到限制，因此，能将操作量设定得较大，能响应性良好地使实际开度接近目标开度。另外，即使在废气阀门31的动作位置位于全闭位置的偏差范围内的情况下，在将电动阀致动器34向打开方向进行控制的情况下，由于操作量未受到限制，因此，在将废气阀门31从全闭位置打开的情况下，也能响应性良好地打开。
在本实施方式中，最终操作量运算部405B在阀门位置传感器43的输出电压Vs位于全闭位置的偏差范围内且基本操作量DT1比0要小的情况下，将利用第一限制值L1或第二限制值L2来对关闭方向的基本操作量DT1的大小进行上限限制后得到的操作量作为最终操作量DT2来进行运算，在除此以外的情况下，将基本操作量DT1作为最终操作量DT2来进行运算。如图6所示，对应于废气阀门31的组装位置的偏移、因阀门位置传感器43的温度特性而引起的输出电压的漂移、涡轮增压器构件的热膨胀等诸多要素所引起的与全闭位置相对应的阀门位置传感器43的输出电压Vs的变动范围，预先对全闭位置的偏差范围进行设定。
＜流程图＞
实施方式3所涉及的控制装置40的各控制部400～406等的处理能如图11所示的流程图那样来构成。图11的流程图的处理通过运算处理装置90执行存储在存储装置91中的软件(程序)，从而例如每隔固定的运算周期反复执行。
步骤S301至步骤S310的处理与实施方式1的图9的步骤S101至步骤S110的处理相同，因此省略说明。
在步骤S311至步骤S316中，最终操作量运算部405B执行上述本实施方式所涉及的操作量限制处理。在步骤S311中，最终操作量运算部405B对废气阀门31的动作位置是否位于预先设定的全闭位置的偏差范围内且是否运算出使废气阀门31向关闭方向动作的基本操作量DT1进行判定。
最终操作量运算部405B在步骤S311中判定为处于全闭位置的偏差范围内且运算出关闭方向的基本操作量DT1的情况下，前进至步骤S312，对增压状态判定标记FA是否被设定为表示增压运行状态的1进行判定。最终操作量运算部405B在增压状态判定标记FA被设定为表示增压运行状态的1的情况下，前进至步骤S313，将限制值LM设定为第一限制值L1，在增压状态判定标记FA被设定为表示非增压运行状态的0的情况下，前进至步骤S314，将限制值LM设定为第二限制值L2。然后，在步骤S315中，最终操作量运算部405B执行从基本操作量DT1和负的限制值(-LM)之中提取出较大一方的值的最大值获取(max)，将进行最大值获取后得到的值作为最终操作量DT2来进行运算。
另一方面，最终操作量运算部405B在步骤S311中判定为并非处于全闭位置的偏差范围内且运算出关闭方向的基本操作量DT1的情况下，前进至步骤S316，不执行操作量限制处理，将基本操作量DT1作为最终操作量DT2来进行运算。
然后，在最后的步骤S317中，如上所述，致动器驱动部406执行基于在步骤S315或步骤S316中所运算出的最终操作量DT2来对电动阀致动器34进行驱动控制的阀驱动处理(阀驱动步骤)。
[其它实施方式]
最后，对本发明的其它实施方式进行说明。此外，以下说明的各实施方式的结构并不限于分别单独应用，只要不产生矛盾，也能与其它实施方式的结构组合起来应用。
(1)在上述实施方式1、2中，以操作量运算部405构成为将利用第一限制值L1或第二限制值L2对关闭方向及打开方向这两者的基本操作量DT1的大小进行上限限制后得到的操作量作为最终操作量DT2来进行运算的情况为例来进行了说明。然而，本发明的实施方式并不限于此。即，操作量运算部405可以构成为利用第一限制值L1或第二限制值L2仅对关闭方向的基本操作量DT1的大小进行上限限制，或者也可以构成为利用第一限制值L1或第二限制L2来仅对打开方向的基本操作量DT1的大小进行上限限制。
(2)在上述各实施方式中，以关闭方向的操作量为负值、打开方向的操作量为正值的情况为例来进行了说明。然而，本发明的实施方式并不限于此。即，也可以构成为关闭方向的操作量为正值，打开方向的操作量为负值。
(3)在上述实施方式3中，操作量运算部405也可以构成为在废气阀门31的动作位置在预先设定的全开位置的偏差范围内且对使废气阀门31向打开方向动作的基本操作量DT1进行运算的情况下执行操作量限制处理，该操作量限制处理中，将利用第一限制值L1或第二限制值L2对打开方向的基本操作量DT1的大小进行上限限制后得到的操作量作为最终操作量DT2来进行运算，在除此以外的情况下不执行操作量限制处理，而将基本操作量DT1作为最终操作量DT2来进行运算。
本发明可以在其发明范围内对各实施方式进行自由组合，或者对各实施方式适当地进行变形、省略。
标号说明
10 内燃机
11 进气通路
15 排气通路
20 涡轮增压器
30 排气旁通通路
31 废气阀门
34 电动阀致动器
40 内燃机的控制装置
201 压缩机
202 涡轮
203 连结轴
400 运行状态检测部
401 目标增压压力运算部
402 增压状态判定部
403 目标开度运算部
404 实际开度运算部
405 操作量运算部
406 致动器驱动部
DT1 基本操作量
DT2 最终操作量
L1 第一限制值
L2 第二限制值

Claims (7)

1.一种内燃机的控制装置，所述内燃机具备涡轮增压器，所述涡轮增压器具有：设置于排气通路的涡轮；设置于进气通路且与所述涡轮一体旋转的压缩机；连通所述涡轮的上游侧与下游侧的排气旁通通路；对在所述排气旁通通路中流过的废气的流量进行调整的废气阀门；以及对所述废气阀门的动作位置进行变更的电动阀致动器，所述内燃机的控制装置的特征在于，包括：
运行状态检测部，该运行状态检测部对所述废气阀门的动作位置、及由所述压缩机进行压缩后的吸入空气的压力的实际值即实际增压压力进行检测；
增压状态判定部，该增压状态判定部对是处于所述实际增压压力比大气压要高或变得比大气压要高的增压运行状态、还是处于所述实际增压压力为大气压以下或变为大气压以下的非增压运行状态进行判定；
目标开度运算部，该目标开度运算部对所述废气阀门的目标开度进行运算；
实际开度运算部，该实际开度运算部基于所述废气阀门的动作位置来对所述废气阀门的实际开度进行运算；
操作量运算部，该操作量运算部对用于使所述实际开度接近所述目标开度的基本操作量进行运算，在判定为处于所述增压运行状态的情况下，将利用预先设定的第一限制值对所述基本操作量的大小进行上限限制后得到的操作量作为最终操作量来进行运算，在判定为处于所述非增压运行状态的情况下，将利用预先设定为比所述第一限制值要小的值的第二限制值对所述基本操作量的大小进行上限限制后得到的操作量作为最终操作量来进行运算；以及
致动器驱动部，该致动器驱动部基于所述最终操作量来对所述电动阀致动器进行驱动控制。
2.如权利要求1所述的内燃机的控制装置，其特征在于，
将所述第一限制值预先设定为在所述增压运行状态下，与能在所述涡轮上游的废气的压力为最大的运行状态下对抗作用于所述废气阀门的废气的压力并能将所述废气阀门维持按压于全闭位置的状态的最低限度的操作量相对应的值，
将所述第二限制值预先设定为在所述非增压运行状态下，与能在所述涡轮上游的废气的压力为最大的运行状态下对抗作用于所述废气阀门的废气的压力并能将所述废气阀门维持按压于全闭位置的状态的最低限度的操作量相对应的值。
3.如权利要求1或2所述的内燃机的控制装置，其特征在于，
还包括目标增压压力运算部，该目标增压压力运算部对由所述压缩机进行压缩后的吸入空气的压力的目标值即目标增压压力进行运算，
所述目标开度运算部在判定为是所述增压运行状态的情况下，将用于使所述实际增压压力接近所述目标增压压力的所述废气阀门的开度作为所述目标开度来进行运算，在判定为是所述非增压运行状态的情况下，将针对所述内燃机的每个运行状态而预先设定的所述废气阀门的开度作为所述目标开度来进行运算。
4.如权利要求1或2所述的内燃机的控制装置，其特征在于，
所述操作量运算部在判定为是所述增压运行状态的情况下，在利用所述第一限制值来对所述基本操作量的大小进行上限限制的状态持续预先设定的切换判定时间以上的情况下，将对所述基本操作量的大小进行上限限制的限制值从所述第一限制值切换成所述第二限制值，将利用所述第二限制值来对所述基本操作量的大小进行上限限制后得到的操作量作为所述最终操作量来进行运算。
5.如权利要求4所述的内燃机的控制装置，其特征在于，
所述操作量运算部在判定为是所述增压运行状态的情况下，在将对所述基本操作量的大小进行上限限制的限制值从所述第一限制值切换为所述第二限制值之后，在不再利用所述第二限制值来对所述基本操作量的大小进行上限限制的情况下，将对所述基本操作量的大小进行上限限制的限制值再次从所述第二限制值切换为所述第一限制值。
6.如权利要求1或2所述的内燃机的控制装置，其特征在于，
所述操作量运算部在所述废气阀门的动作位置在预先设定的全闭位置的偏差范围内且对使所述废气阀门向关闭方向动作的所述基本操作量进行运算的情况下，将利用所述第一限制值或所述第二限制值对关闭方向的所述基本操作量的大小进行上限限制后得到的操作量作为所述最终操作量来进行运算，在除此以外的情况下，将所述基本操作量作为所述最终操作量来进行运算。
7.一种内燃机的控制方法，所述内燃机具备涡轮增压器，所述涡轮增压器具有：设置于排气通路的涡轮；设置于进气通路且与所述涡轮一体旋转的压缩机；连通所述涡轮的上游侧与下游侧的排气旁通通路；对在所述排气旁通通路中流过的废气的流量进行调整的废气阀门；以及对所述废气阀门的动作位置进行变更的电动阀致动器，所述内燃机的控制方法的特征在于，包括：
运行状态检测步骤，该运行状态检测步骤对所述废气阀门的动作位置、及由所述压缩机进行压缩后的吸入空气的压力的实际值即实际增压压力进行检测；
增压状态判定步骤，该增压状态判定步骤对是处于所述实际增压压力比大气压要高或变得比大气压要高的增压运行状态、还是处于所述实际增压压力为大气压以下或变为大气压以下的非增压运行状态进行判定；
目标开度运算步骤，该目标开度运算步骤对所述废气阀门的目标开度进行运算；
实际开度运算步骤，该实际开度运算步骤基于所述废气阀门的动作位置来对所述废气阀门的实际开度进行运算；
操作量运算步骤，该操作量运算步骤对用于使所述实际开度接近所述目标开度的基本操作量进行运算，在判定为处于所述增压运行状态的情况下，将利用预先设定的第一限制值对所述基本操作量的大小进行上限限制后得到的操作量作为最终操作量来进行运算，在判定为处于所述非增压运行状态的情况下，将利用预先设定为比所述第一限制值要小的值的第二限制值对所述基本操作量的大小进行上限限制后得到的操作量作为最终操作量来进行运算；以及
阀驱动步骤，该阀驱动步骤基于所述最终操作量来对所述电动阀致动器进行驱动控制。
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