CN1195154C - 增压器的控制 - Google Patents

Abstract

一个发动机(1)装有通过一个致动器(53、54、55、56)改变增压压力的一个涡轮增压器(50)。一个控制器(41)分别计算从致动器(54)的操作至发动机(1)的吸入空气量的变化的响应延迟的一个第一补偿值、和关于到致动器(54)的命令信号的输入的致动器(54)的操作延迟的一个第二补偿值。根据关于一个操作目标值的第一补偿和第二补偿值通过进行处理计算至致动器(54)的命令信号，该操作目标值根据发动机(1)的运行状态确定，并且由此增强吸入空气量控制的响应。

Description

增压器的控制

发明领域

本发明涉及一种装有一个涡轮增压器的发动机的吸入新鲜空气量的控制。

发明背景

由日本专利局在1999年公布的Tokkai Hei 11-132049公开了一种处理命令信号的方法，用来提高发动机的涡轮增压器的增压压力控制的响应特性。涡轮增压器装有一个由发动机的废气驱动的废气涡轮、和一个与废气涡轮一起转动以增压发动机的吸入空气的压缩机。涡轮增压器进一步装有一个调节废气到废气涡轮的流入横载面面积的可变喷嘴。

废气的流入横载面面积根据由一个致动器改变的可变喷嘴的开口而改变。

该先有技术公开了一种发动机吸入空气量随相对于输入到致动器的命令信号的一个第一最级延迟变化的想法，并且提出把一种提前处理应用于命令信号用来抵消第一量级的延迟，以便提高发动机吸入空气量的控制精度。

本发明概述

在把从到致动器的命令信号变化、直到发动机的吸入空气量变化的延迟取作一个简单第一量级延迟时有如下问题。

在输入到致动器的命令信号与发动机吸入空气量的变化之间可以预期各种延迟，如取决于吸入空气和废气流动速度的延迟、由气体涡轮/压缩机的构造造成的涡轮延迟、及致动器本身操作的延迟。

这些滞后不一定随相同的参数变化。

例如，取决于吸入空气和废气流动速度的滞后时间常数和涡轮滞后的时间常数依据发动机的废气量而变化。另一方面，致动器操作延迟的时间常数是固定的与废气量无关。

因此，难以根据到致动器的命令信号的第一量级延迟通过简单地应用提前处理提高吸入空气量的控制精度。

因此本发明的一个目的在于，在增压器的控制中以较高精度进行延迟补偿。

为了实现以上目的，本发明提供一种用于发动机的涡轮增压器的控制器件，其中涡轮增压器装有一个根据命令信号调节发动机的吸入空气量的致动器。该控制器件包括：一个传感器，探测发动机的运行状态；和一个控制器，起如下作用，根据运行状态设置发动机的一个目标吸入空气量，根据目标吸入空气量计算致动器的一个操作目标值，计算从致动器操作到吸入空气量变化的响应延迟的一个第一补偿值，计算致动器相对于到致动器的命令信号的一个输入的操作延迟的一个第二补偿值，根据关于操作目标值的第一补偿值和第二补偿值通过进行处理计算命令信号，及把命令信号输出到致动器。

本发明也提供一种发动机涡轮增压器的控制方法，其中涡轮增压器装有一个根据命令信号调节发动机的吸入空气量的致动器。该控制方法包括：探测发动机的运行状态；根据运行状态设置发动机的一个目标吸入空气量；根据目标吸入空气量计算致动器的一个操作目标值；计算从致动器操作到吸入空气量变化的响应延迟的一个第一补偿值；计算致动器相对于到致动器的命令信号的一个输入的操作延迟的一个第二补偿值；根据关于操作目标值的第一补偿值和第二补偿值通过进行处理计算命令信号；及把命令信号输出到致动器。

本发明的细节以及其它特征和优点在说明书的剩余部分中叙述，并且表示在附图中。

附图的简要描述

图1是根据本发明用于柴油机的一种控制器件的示意图。

图2是借助于其提供柴油机的共轨燃料喷射机构的示意图。

图3是流程图，描述根据本发明由一个控制器执行的用来计算一个目标燃料喷射量Qsol的例行程序。

图4描述由控制器存储的基本燃料喷射量Mqdrv的映像图的内容。

图5描述由控制器存储的EGR阀升高量的映像图的内容。

图6是流程图，描述由控制器执行的用来计算每个缸的一个目标EGR量Tqec的例行程序。

图7是流程图，描述由控制器执行的用来计算一个缸吸入新鲜空气量Qac的例行程序。

图8是流程图，描述由控制器执行的用来计算吸气通道的一个吸入新鲜空气流量Qas0的例行程序。

图9描述由控制器存储的吸入新鲜空气量映像图的内容。

图10是流程图，描述由控制器执行的用来计算一个目标EGR比率Megr的例行程序。

图11描述由控制器存储的基本目标EGR比率Megrb的映像图的内容。

图12描述由控制器存储的水温校正系数Kegr_tw的映像图的内容。

图13是流程图，描述由控制器执行的一个完整燃烧确定例行程序。

图14是流程图，描述由控制器执行的用来计算在一个吸气阀位置中的一个EGR比率Megrd的例行程序。

图15是流程图，描述由控制器执行的用来计算一个时间常数相反值(inverse value)Kkin的例行程序。

图16是流程图，描述由控制器执行的体积效率等效基本值Kinb的映像图的内容。

图17是流程图，描述由控制器执行的用来计算一个目标吸入新鲜空气量tQac的例行程序。

图18描述由控制器存储的一个目标吸入新鲜空气基本值tQacb的映像图的内容。

图19描述由控制器存储的一个校正系数值ktQac的映像图的内容。

图20描述由控制器存储的一个目标吸入新鲜空气量tQac的映像图的内容。

图21是流程图，描述由控制器执行的用来计算一个真实EGR量Qec的例行程序。

图22是流程图，描述由控制器执行的用来计算一个EGR量反馈校正系数Kqac00、一个EGR流动速度反馈校正系数Kqac0、及一个EGR流动速度学习校正系数Kqac的例行程序。

图23是流程图，描述由控制器执行的用来设置一个反馈控制允许标志fefb的例行程序。

图24是流程图，描述由控制器执行的用来设置一个学习值反映允许标志felrn2的例行程序。

图25是流程图，描述由控制器执行的用来设置一个学习允许标志felrn的例行程序。

图26是流程图，描述由控制器执行的用来计算一个EGR量反馈校正系数Kqac00的子例行程序。

图27描述由控制器存储的一个EGR流量的一个校正增益Gkfb的映像图的内容。

图28描述由控制器存储的一个EGR量的一个水温校正系数Kgfbtw的映像图的内容。

图29是流程图，描述由控制器执行的用来计算EGR流动速度反馈校正系数Kqac0的子例行程序。

图30描述由控制器存储的一个EGR阀流动速度校正增益Gkfbi的映像图的内容。

图31描述由控制器存储的一个EGR阀流动速度的一个水温校正系数Kgfbitw的映像图的内容。

图32描述由控制器存储的一个误差比率学习值Rqac_n的映像图的内容。

图33是流程图，描述由控制器执行的用来更新误差比率学习值Rqac_n的子例行程序。

图34描述由控制器存储的一个学习比率Tclrn的映像图的内容。

图35是流程图，描述由控制器执行的用来计算一个EGR阀流动速度Cqe的例行程序。

图36描述由控制器存储的EGR阀流动速度Cqe的映像图的内容。

图37是流程图，描述由控制器执行的用来计算一个EGR阀的目标开口面积Aev的例行程序。

图38是流程图，描述由控制器执行的用来设置一个可变喷嘴的压力控制阀的工作值Dtyvnt的例行程序。

图39是流程图，描述由控制器执行的用来设置一个超调确定标志FOVBST的子例行程序。

图40A-40E是计时图，描述超调确定标志FOVBST相对于油门开口变化的变化。

图41描述由控制器存储的一个超调确定吸气量TQcyl的映像图的内容。

图42描述借助于其提供柴油机的涡轮增压器的效率特性。

图43是流程图，描述由控制器执行的用来设置一个抑制释放标志FCLROB的子例行程序。

图44A和44B是计时图，描述超调确定标志FOVBST和抑制释放标志FCLROB的变化。

图45是流程图，描述由控制器执行的用来计算一个超调抑制时段TTMROB的例行程序。

图46描述由控制器存储的一个超调抑制时段基本值TTMROB0的映像图的内容。

图47描述由控制器存储的一个超调抑制时段校正系数KTMROB的映像图的内容。

图48是流程图，描述由控制器执行的用来计算一个抑制时段TTMRCLROB的例行程序。

图49描述由控制器存储的一个抑制时段基本值TTMRCLROB0的映像图的内容。

图50描述由控制器存储的一个抑制时段校正系数KTMRCLROB的映像图的内容。

图51是流程图，描述由控制器执行的用来计算可变喷嘴的一个目标开口比率Rvnt的子例行程序。

图52描述由控制器存储的、在超调抑制控制下在EGR操作区域中可变喷嘴的一个目标开口比率基本值Rvnt0的映像图的内容。

图53描述由控制器存储的、在正常发动机控制下在EGR操作区域中可变喷嘴的一个目标开口比率基本值Rvnt0的映像图的内容。

图54描述由控制器存储的、在超调抑制控制下在一个非EGR操作区域中可变喷嘴的一个目标开口比率基本值Rvnt0的映像图的内容。

图55描述由控制器存储的、在正常发动机控制下在非EGR操作区域中可变喷嘴的一个目标开口比率基本值Rvnt0的映像图的内容。

图56与图51类似，但表示相对于用来计算可变喷嘴的一个目标开口比率Rvnt的子例行程序的本发明的第二实施例。

图57描述根据本发明第二实施例、在超调抑制控制下在EGR操作区域中可变喷嘴的目标开口比率基本值Rvnt0的映像图的内容。

图58描述根据本发明第二实施例、在正常发动机控制下在EGR操作区域中可变喷嘴的目标开口比率基本值Rvnt0的映像图的内容。

图59A-59C是计时图，描述EGR比率对柴油机的废气成分和吸入新鲜空气量的影响。

图60是流程图，描述由控制器执行的用来计算可变喷嘴的一个开环控制量Avnt_f和可变喷嘴的目标开口比率Rvnt的一个延迟处理值Rvnte的例行程序。

图61A-61D是计时图，描述相对于燃料喷射量变化的柴油机废气量的变化。

图62描述由控制器存储的、当可变喷嘴在打开方向操作时一个提前校正增益TGKVNTO的映像图的内容。

图63描述由控制器存储的、当可变喷嘴在闭合方向操作时一个提前校正增益TGKVNTC的映像图的内容。

图64描述由控制器存储的、当可变喷嘴在打开方向操作时其开口比率一个提前校正的一个时间常数相反值TTCVNTO的映像图的内容。

图65描述由控制器存储的、当可变喷嘴在闭合方向操作时其开口比率提前校正的一个时间常数相反值TTCVNTC的映像图的内容。

图66是流程图，描述由控制器执行的用来计算可变喷嘴开口比率的一个反馈校正量Avnt_fb和一个开口比率学习值Ravlr的子例行程序。

图67是流程图，描述由控制器执行的用来设置可变喷嘴开口比率的一个反馈控制允许标志FVNFB的子例行程序。

图68表示其中控制器反馈控制可变喷嘴的开口比率的柴油机的操作区域。

图69是流程图，描述用来设置可变喷嘴开口比率的反馈增益的子例行程序。

图70描述由控制器存储的一个比例增益基本值Gkvntp0的映像图的内容。

图71描述由控制器存储的一个积分增益基本值Gkvnti0的映像图的内容。

图72描述由控制器存储的一个废气量校正系数Gkvqexh的映像图的内容。

图73描述由控制器存储的一个开口比率校正系数Gkvavnt的映像图的内容。

图74是流程图，描述由控制器执行的用来计算可变喷嘴开口比率的反馈校正量Avnt_fb的子例行程序。

图75是流程图，描述由控制器执行的用来设置可变喷嘴的一个学习允许标志FVNLR的子例行程序。

图76表示其中控制器执行可变喷嘴开口比率的学习控制的柴油机的操作区域。

图77是流程图，描述由控制器执行的用来计算开口比率学习值Ravlr的子例行程序。

图78描述由控制器存储的一个学习比率Kvntlrn的映像图的内容。

图79描述由控制器存储的一个操作区域反映系数Gkvntlnq的映像图的内容。

图80描述由控制器存储的一个开口比率反映系数Gkvntlav的映像图的内容。

图81是流程图，描述由控制器执行的用来计算一个命令开口比率线性化处理值Ratdty的子例行程序。

图82是流程图，描述由控制器执行的用来计算一个最终命令开口比率Trvnt的子例行程序。

图83描述由控制器存储的命令开口比率线性化处理值Ratdty的映像图的内容。

图84是流程图，描述由控制器执行的、用来计算输出到压力控制阀的一个命令工作值Dtyv的子例行程序。

图85是流程图，描述由控制器执行的用来设置一个工作保持标志fvnt2的子例行程序。

图86是流程图，描述由控制器执行的用来计算一个温度校正量Dty_t的子例行程序。

图87描述由控制器存储的一个基本废气温度Texhb的映像图的内容。

图88描述由控制器存储的一个水温校正系数Ktexh_Tw的映像图的内容。

图89描述由控制器存储的温度校正量Dty_t的映像图的内容。

图90描述温度对在压力控制阀的工作值与可变喷嘴开口比率之间的关系的影响。

图91描述由控制器存储的、当可变喷嘴完全闭合而命令开口比率线性化处理值Ratdty正在增大时工作值Duty_h_p的映像图的内容。

图92描述由控制器存储的、当可变喷嘴完全打开而命令开口比率线性化处理值Ratdty正在增大时工作值Duty_l_p的映像图的内容。

图93描述由控制器存储的、当可变喷嘴完全闭合而命令开口比率线性化处理值Ratdty正在减小时工作值Duty_h_n的映像图的内容。

图94描述由控制器存储的、当可变喷嘴完全打开而命令开口比率线性化处理值Ratdty正在减小时工作值Duty_l_n的映像图的内容。

图95描述根据本发明在命令开口比率线性化处理值Ratdty与工作值之间的关系中的滞后。

图96是流程图，描述由控制器执行的用来检查可变喷嘴的操作的子例行程序。

图97是流程图，描述由控制器执行的用来计算压力控制阀的工作值Dtyvnt的例行程序。

图98描述由控制器存储的一个控制图案值Duty_pu的映像图的内容。

图99描述由控制器存储的、用来检查可变喷嘴的操作的工作值Duty_p_ne的映像图的内容。

图100表示在涡轮增压器的增压效率、一个校正质量流量QA及一个压力比值π之间的关系。

图101表示在增压效率、柴油机的废气量及其一个EGR量之间的关系。

图102是计时图，表示当把一个提前校正应用于可变喷嘴的开口比率、把一个时间常数等效值Tcvnt设置到0.1及把一个提前校正增益Gkvnt设置到2时的模拟结果。

图103类似于图102，但表示当提前校正增益Gkvnt设置到0.5时的模拟结果。

图104A-E是计时图，表示在本发明的控制器件中、在一个小废气量区域中的目标开口比率Rvnt和一个缸吸入新鲜空气量Qac的变化。

图105A-E类似于图104A-E，但表示在一个大废气量区域中的目标开口比率Rvnt和缸吸入新鲜空气量Qac的变化。

图106是流程图，描述根据本发明第三实施例由控制器执行的用来计算一个EGR阀开口表面面积Aev的例行程序。

图107描述根据本发明第三实施例由控制器存储的每单位废气量的一个目标EGR阀开口表面面积Eaev的映像图的内容。

图108与图107类似，但表示一个理论值。

最佳实施例的描述

参照附图的图1，一个柴油机1包括一个吸气通道3和一个排气通道2。柴油机1是如此建造的多缸柴油机，从而热量释放的图案是归因于进行低温预混合燃烧的单级燃烧。这样一种柴油机由日本专利局在1999年公布的Tokkai Hei 8-86251公开。吸入空气通道3的吸入空气经一个集流器3A供给到柴油机1的每个缸。

由一个节流阀致动器61驱动的一个涡轮增压器50的一个压缩机55和一个吸气节流阀60，安装在集流器3A上游的吸气通道3中。

一个旋流控制阀提供在从吸气通道3引导到每个缸的吸气口中。当柴油机1正运行在关于低负载的低转速下时，旋流控制阀关闭通道部分，并且在流入柴油机1的燃烧室中的气流中建立旋流。

燃烧室包括一个大直径环形燃烧室。这是一个其中相同直径的圆柱形空腔形成在活塞上从盖表面到底部的燃烧室。一个锥形部分形成在空腔的底部处，结果，减小对从空腔外部流入的旋流的阻力，并且增强空气和燃料的混合。而且，由于空腔的形状，当活塞下降时，旋流从空腔的中心扩散到外部。

柴油机1包括一个共轨型燃料喷射机构10。

参照图2，一个燃料喷射机构10包括一个燃料箱11、燃料供给通道12、供给泵14、形成在一条共用轨道16上的蓄压室16A、及为每个缸提供的一个喷嘴17。在从供给泵14供给的燃料经一个高压燃料通道15存储在一个蓄压器16A中之后，把它分配到喷嘴17的每一个。

喷嘴17包括一个针阀18、喷嘴室19、到喷嘴室19的燃料通道20、保持器21、液压活塞22、返程弹簧23、把高压燃料引导到液压活塞22的燃料通道24、及插入在燃料通道24中的三通电磁阀25。一个单向阀26和一个阻尼孔27也并联地提供在燃料通道24中。返程弹簧23经保持器21在图下部的关闭方向上推动针阀18。液压活塞22与保持器22的上边缘相接触。

三通阀25包括一个连接到蓄压室16A上的油口A、连接到燃料通道24上的油口B及连接到排出通道28上的油口C。当三通阀25为断(OFF)时，油口A和油口B连接，而油口B和油口C断开。结果，燃料通道20和24连接，并且高压燃料从蓄压室16A引入到液压活塞22和喷嘴室19的上部。因为液压活塞22的压力接收表面面积大于针阀18的压力接收表面面积，所以在这种状态下，针阀18安置在阀座中，并且由此关闭喷嘴17。

在其中三通阀25为通(ON)的状态下，油口A和油口B断开，而油口B和油口C连接。

因此，向下推压液压活塞22的燃料通道24的燃料压力经排出通道28释放到燃料箱11，针阀18由于在向上方向上作用在针阀18上的喷嘴室19的燃料压力升高，并且喷嘴室19的燃料从在喷嘴17的端部处的孔喷射。如果三通阀25返回断状态，则蓄压室16A的燃料压力再次向下作用在液压活塞22上，针阀18安置在阀座中，并且终止燃料喷射。

即燃料喷射开始计时通过三通阀25从断到通的转换计时调节，而燃料喷射量通过通状态的持续时间调节。因此，如果蓄压室16A的压力相同，则三通阀25的通时间越长，燃料喷射量增大。

而且，为了调节蓄压室16A的压力，燃料喷射机构10包括一个返回通道13，返回通道13把由供给泵14排出的过剩燃料返回到燃料供给通道12。返回通道13装有一个压力调节阀31。压力调节阀31打开和关闭返回通道13，并且通过改变到蓄压室16A的燃料喷射量调节蓄压室16A的压力。

蓄压室16A的燃料压力等于喷嘴17的燃料喷射压力，并且蓄压室16的燃料压力越高，燃料喷射比率越高。三通阀25和压力调节阀31根据来自一个控制器41的输入信号起作用。

燃料喷射机构10的以上构造是公开的，并且从pp.73-77，LecturePapers of the 13th Symposium on the Internal Combustion Engine得知。

现在，再次参照图1，在废气通道2中的废气驱动涡轮增压器50的一个废气涡轮52之后，经一个催化转换器62排出到大气中。催化转换器62在柴油机1操作在贫空气燃料比下时捕获氧化氮(NOx)，并且在柴油机1操作在富空气燃料比下时通过包含在废气中的烃类(HC)减小捕获的NOx。

涡轮增压器50包括废气涡轮52和根据废气涡轮52的转动增压在吸气通道3中的吸入新鲜空气的压缩机55。压缩机55提供在吸气通道3的中部，并且吸气通道3把由压缩机55压缩的空气供给到柴油机1。由一个压力致动器54驱动的可变喷嘴53提供在到废气涡轮52的进口处。

压力致动器54包括：一个隔膜致动器59，根据一个信号压力驱动可变喷嘴53；和一个压力控制阀56，根据从控制器41输入的一个信号产生信号压力。

控制器41控制可变喷嘴53，以便在柴油机1的转动速度较低时减小喷嘴开口。结果，引到废气涡轮52的废气流动速度增大，从而达到一个预定增压压力。另一方面，当柴油机1的转动速度较高时，控制器41控制可变喷嘴53完全打开，以便没有阻力地把废气引入到废气涡轮52中。

当空气燃料混合物在柴油机1中燃烧时，形成有害的NOx。NOx量大大地取决于燃烧温度，并且NOx的产生量能通过使燃烧温度较低抑制。柴油机1通过废气重新循环(EGR)减小在燃烧室中的氧浓度，并且由此实现低温燃烧。为此目的，柴油机1包括一个废气重新循环(EGR)通道4，通道4连接废气涡轮52上游的废气通道2和吸气通道3的一个集流器3A。EGR通道4装有一个隔膜型废气重新循环(EGR)阀6，阀6响应从一个负压力控制阀5和一个冷却系统7提供的一个控制负压力。

负压力控制阀5响应从控制器41输入的一个工作信号产生一个负压力，并且由此经EGR阀6改变废气重新循环的比率(EGR比率)。

例如，在低转动比率下，在柴油机1的低负载范围内，EGR比率是一个最大值百分之100，并且当柴油机1的转动速度和负载增大时，EGR比率减小。对于高负载，由于废气温度较高，所以如果进行较大的EGR量，则吸入空气温度将升高。如果吸入空气温度升高，则NOx将不再减小，喷射燃料的点火延迟变短，并且变得不可能实现预混合物燃烧。因此，当柴油机1的转动速度和负载增大时，使EGR比率分级减小。

冷却系统7把部分发动机冷却水引到围绕EGR通道4的一个水套8，并且冷却在EGR通道4中的重新循环废气。水套8的一个冷却水进口7A装有一个流动控制阀9，流动控制阀9根据来自控制器41的一个信号调节冷却水的重新循环量。

一个压力调节阀31、三通阀25、负压力控制阀5、压力致动器54及流动控制阀9分别由来自控制器41的信号控制。控制器41包括一个微型计算机，该微型计算机装有一个中央处理单元(CPU)、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)及输入/输出接口(I/O接口)。应该注意，控制器41可以包括多个微型计算机。

与探测值相对应的信号输入到控制器41，这些信号来自：一个压力传感器32，探测蓄压室16A的燃料压力；一个油门开口传感器33，探测车辆油门踏板的开口Cl；一个曲轴角度传感器34，探测柴油机1的转动速度Ne和曲轴角度；一个缸辨别传感器35，辨别柴油机1的缸；一个水温传感器36，探测柴油机1的冷却水温度Tw；一个吸入空气温度传感器37，探测柴油机1的吸入空气温度Ta，一个大气压力传感器38，探测大气压力Pa；及一个空气流量计39，探测压缩机55上游的吸气通道3的吸入新鲜空气流量。大气压力传感器38和空气流量计39安装在吸气节流阀60上游的吸气通道3中。

根据柴油机1的转动速度和油门开口，控制器41计算喷嘴17的一个目标燃料喷射量和蓄压室16A的目标压力。蓄压室16A的燃料压力通过打开和关闭压力调节阀31反馈控制，从而由压力传感器32探测的蓄压室16A的实际压力与目标压力一致。

控制器41根据计算目标燃料喷射量、和响应柴油机1的运行状态的一个燃料喷射开始计时，通过到三通阀25的通的转换计时，控制三通阀25的通时间。例如，当柴油机1在高EGR比率下的低转动速度、低负载状态下时，燃料喷射开始计时靠近活塞的顶部死中心(TDC)延迟，从而喷射燃料的点火延迟较长。由于这种延迟，降低在点火时的燃烧室温度，并且通过增大预混合物燃烧比抑制归因于高EGR比率的烟的产生。另一方面，当柴油机1的转动速度和负载增大时，喷射开始计时提前。这归因于如下原因。明确地说，即使点火延迟时段是恒定的，通过转换点火延迟时段得到的点火延迟曲轴角度也与发动机速度增大成正比的增大。因此，为了在预定曲轴角度处点燃喷射的燃料，喷射开始计时需要在高转动速度下提前。

控制器41控制柴油机1的新鲜空气量和EGR量。新鲜空气量经通过可变喷嘴53的涡轮增压器50的增压压力控制，而EGR量经EGR阀6控制。

然而，增压压力和EGR量彼此影响，并且如果EGR量改变，则可能必须改变可变喷嘴53的开口。

因为当发动机1在过渡状态下时，增压压力控制精度和EGR量控制精度都下降，所以变得难以控制正在彼此影响的这些参数。

因而，控制器41根据发动机1的运行状态计算一个目标吸入新鲜空气量tQac，并且根据该目标吸入新鲜空气量tQac、和在柴油机1的吸气阀位置中每个缸的EGR量Qec、或在柴油机1的吸气阀位置中的EGR比率Megrd，设置涡轮增压器50的可变喷嘴53的一个目标开口比率Rvnt。

当涡轮增压器50根据柴油机1的加速增大吸入空气量时，有一个其中废气量增加增大增压效率的废气量区域、和一个其中废气量增加减小增压效率的废气量区域。

在其中废气量增加增大增压效率的废气量区域中，控制器41把校正从可变喷嘴53开口比率变化到新鲜空气量变化的气体流动标志的提前处理，应用于目标开口比率Rvnt。在其中废气量增加减小增压效率的废气量区域中，控制器41相反地延迟处理应用于目标开口比率Rvnt。

控制器41进一步把用来补偿压力致动器54的响应延迟的不同提前处理应用于通过该提前处理或延迟处理得到的处理值。

参照流程图将描述由控制器41进行的以上控制。图3、图4和图7-13从日本专利局在1998年公布的Tokkai Hei 10-288071得知。

首先将描述用来计算用于增压压力和EGR量的控制的共用参数的例行程序。共用参数是一个燃料喷射机构10的一个目标燃料喷射量Qsol、EGR阀6的一个目标EGR比率Megr、一个时间常数相反值Kkin、一个真实EGR比率Megrd、一个缸吸入新鲜空气量Qac、吸气通道的一个吸入新鲜空气流量Qas0、真实EGR量Qec及目标吸入新鲜空气量tQac。

时间常数相反值Kkin是一个代表归因于插入在EGR阀6与柴油机1的吸气阀之间的一个集流器3A的EGR控制延迟的值。真实EGR比率Megrd表示通过柴油机1的吸气阀的吸入空气的EGR比率。真实EGR比率Megrd随相对于目标EGR速度Megr的第一理级延迟变化。这些参数的计算独立于增压压力控制例行程序、和EGR量控制例行程序进行。

首先，参照图3，将描述用来计算目标燃料喷射量Qsol的例行程序。该例行程序与由曲轴角度传感器34对于每个缸的燃料循环的每个基准位置输出的一个REF信号同步地进行。在四冲程循环发动机的情况下，对于一个四缸发动机每180度、而对于一个六缸发动机每120度，输出REF信号。

首先，在步骤S1，读发动机速度Ne，并且在步骤S2，读油门开口Cl。

在步骤S3，通过根据发动机转动速度Ne和油门开口Cl查阅表示在图4中的映像图计算一个基本燃料喷射量Mqdrv。该映像图预先存储在控制器41的存储器中。

在步骤S4，通过把根据一个发动机冷却水温Tw等的增大校正添加到基本燃料喷射量Mqdrv上，计算目标燃料喷射量Qsol。

然而应该注意，以上例行程序没有考虑在EGR气体中的残余空气量。所以，根据本发明，通过燃料喷射机构10的实际燃料喷射量不必等于在以上例行程序中计算的目标燃料喷射量Qsol，但等于以后描述的一个最终目标燃料喷射量Qfin。

其次，参照图10，将描述用来计算目标EGR比率Megr的一个例行程序。该例行程序也与REF信号同步地进行。

控制器41首先在步骤51读发动机转动速度Ne、目标燃料喷射量Qsol及发动机冷却水温Tw。

在步骤S52，参照图12中表示的映像图，由发动机转动速度Ne和目标燃料喷射量Qsol计算基本目标EGR比率Megrb。该映像图预先存储在控制器41的存储器中。在该映像图中，在其中发动机操作频率较高的一个区域中把基本目标EGR比率Megrb设置得较大。该区域与一个其中转动速度Ne和负载都较小的区域相对应。在该映像图中，负载由目标燃料喷射量Qsol代表。当发动机输出较高时，烟往往会产生，所以在这样一种区域中，把基本目标EGR比率Megrb设置为具有较小值。

在步骤53，参照图13中表示的映像图，由冷却水温Tw计算基本目标EGR比率Megrb的一个水温校正系数Kegr_Tw。该映像图也预先存储在控制器41的存储器中。

在步骤54中，通过如下公式(1)由基本目标EGR比率Megrb和水温校正系数Kegr_Tw计算目标EGR比率Megr。

Megr＝Megrb·Kegr_tw                            (1)

在步骤S55，执行表示在图13中确定柴油机1是否在完全燃烧状态下的子例行程序。

描述该子例行程序，首先在步骤S61，读发动机转动速度Ne，并且在步骤S62，比较发动机转动速度Ne和与一个完全燃烧转动速度相对应的一个完全燃烧确定限制电平NRPMK。

把限制电平NRPMK设置到例如400rpm。当发动机转动速度Ne超过限制电平NRPMK时，例行程序转到步骤S63。

这里，把一个计数值Tmrkb与一个预定时间TMRKBP相比较，并且当计数值Tmrkb大于预定时间TMRKBP时，一个完全燃烧标志在步骤S64转为ON，并且终止子例行程序。

当在步骤S62发动机转动速度Ne在限制电平NRPMK以下时，例行程序转到步骤S66。这里，把计数值Tmrkb清除到零，完全燃烧标志在下个步骤S67转为OFF，并且终止子例行程序。

当在步骤S63计数值Tmrkb在预定时间TMRKBP以下时，在步骤S65增大计数值Tmrkb，并且终止子例行程序。

在该子例行程序中，即使发动机转动速度Ne超过限制电平NRPMK，完全燃烧标志也不会立即转为ON，而是在该状态已经持续预定时间TMRKBP之后，完全燃烧标志才变为ON。

再参照图10，在执行图13的子例行程序之后，控制器41在步骤S56确定完全燃烧标志。当完全燃烧标志是ON时，终止图10的例行程序。当完全燃烧标志是OFF时，在步骤S57把目标EGR比率Megr重新设置到零，并且终止图10的例行程序。

其次，参照图14和15，现在将描述用来计算时间常数相反值Kkin和真实EGR比率Megrd的例行程序。真实EGR比率Megrd随相对于目标EGR比率Megr的第一量级延迟变化。因为时间常数相反值Kkin和真实EGR比率Megrd的计算是相关的，所以把他们一起描述。

图15表示用来计算时间常数相反值Kkin的例行程序。该例行程序与REF信号同步地进行。

控制器41在步骤S101读发动机转动速度Ne、目标燃料喷射量Qsol及真实EGR比率的紧前面的值Megrd_n-1(％)。紧前面的值Megrd_n-1是一个在当执行例行程序的紧前面时刻计算的Megrd的一个值。

在步骤S102，由发动机转动速度Ne和目标燃料喷射量Qsol通过查阅以前存储在控制器41的存储器中表示在图16中的映像图计算一个体积效率等效基本值Kinb。

在步骤S103，由如下公式(2)计算一个体积效率等效基本值Kin。当进行EGR时，在吸入空气中的新鲜空气的比例下降，并且体积效率减小。这种减小通过体积效率等效基本值Kinb反映在体积效率等效基本值Kin的计算中。

$\mathrm{Kin}=\mathrm{Kinb}\·\frac{1}{1+\frac{{\mathrm{Megrd}}_{n-1}}{100}}---\left(2\right)$

在步骤S104，通过把体积效率等效基本值Kin乘以一个常数KVOL计算与集流器3A的容量相对应的时间常数相反值Kkin。

常数KVOL由如下公式(3)表示。

KVOL＝(VE/NC)/VM                                 (3)

其中，VE＝柴油机1的行程，

NC＝柴油机1的缸数，及

VM＝从集流器3A到吸气阀的通道的容量。

图14表示用来计算真实EGR比率Megrd的例行程序。该例行程序在以十毫秒的间隔执行。

控制器41首先在步骤S91读目标EGR比率Megr。

在以下步骤S92，读时间常数相反值Kkin。计算时间常数相反值Kkin的图15的例行程序与REF信号同步的进行，并且计算真实EGR比率Megrd的该例行程序以十毫秒的间隔执行。因此，这里读的时间常数相反值Kkin是紧在执行图14的例行程序之前由图15的例行程序计算的时间常数相反值Kkin。同样，由图15的例行程序读的真实EGR比率的紧前面值Megrd_n-1是正好在执行图15的例行程序之前由图14的例行程序计算的真实EGR比率。

在步骤S93，由如下公式(4)使用目标EGR比率Megr、紧前面的值Megrd_n-1和时间常数相反值Kkin计算真实EGR比率Megrd。

Megrd＝Megr·Kkin·Ne·Ke2#+Megrd_n-1·(1-Kkin·Ne·KE2#)    (4)

其中，KE2#＝常数。

在该公式中，Ne·KE2#是一个把每个缸每个吸气行程的EGR比率转换成每单元时间的EGR比率的值。

其次，参照图7，描述一个用来计算缸吸入新鲜空气量Qac的例行程序。该例行程序与REF信号同步地进行。缸吸入新鲜空气量Qac表示在柴油机1的一个缸的吸气阀位置中的吸入新鲜空气量。由空气流量计39探测的吸气通道3的新鲜空气流量Qas0计算缸吸入新鲜空气量Qac，但因为空气流量计39位于压缩机55的上游，所以考虑到直到已经通过空气流量计39的空气经集流器3A进入缸的时间，计算缸吸入新鲜空气量Qac。

首先，在步骤S31，控制器41读发动机转动速度Ne和吸气通道3的新鲜空气流量Qas0。

在步骤S32，吸入新鲜空气流量Qas0由如下公式(5)转换成每缸的一个吸入新鲜空气流量Qac0。

$\mathrm{Qac}0=\frac{\mathrm{Qas}0}{\mathrm{Ne}}\·\mathrm{KCON}\#---\left(5\right)$

其中，KCON#＝常数。

常数KCON#是一个用来把吸气通道3的吸入新鲜空气流量Qas0转换成每缸的吸入新鲜空气流量Qac0的常数。在四缸发动机中，两个缸在每转中进行空气吸入，所以常数KCON#是30。在六缸发动机中，三个缸在每转中进行空气吸入，所以常数KCON#是20。

需要相当的时间，直到已经通过空气流量计39的空气实际进入缸中。为了校正该时间差，控制器41进行步骤S33、S34的处理。

在步骤S33，考虑到从空气流量计39到集流器3A的进口需要的时间，把是执行例行程序L次以前是EGR流动速度反馈校正系数的Qac0的一个值Qac0_n-L，设置为在集流器3A的进口处每缸的吸入新鲜空气流量Qac_n。L的值试验地确定。

在步骤S34，考虑到从集流器3A到柴油机1每个缸的吸气阀的时间差，由第一量级延迟的公式(6)计算缸吸入新鲜空气流量Qac。

Qac＝Qac_n-1·(1-Kkin)+Qac_n·Kkin                (6)

其中，Kkin＝时间常数相反值，及

Qac_n-1＝执行例行程序的紧前面时刻计算的Qac。

从空气流量计39输入到控制器41的信号是一个模拟电压信号Us，并且控制器41通过执行图8中表示的例行程序把模拟电压信号Us转换成吸气通道3的吸入新鲜空气流量Qas0。该例行程序以四十毫秒的间隔执行。

在步骤S41，控制器41读模拟电压信号Us，并且在步骤S42，通过查阅表示在图9中的映像图把它转换成一个流量Qas0_d。该映像图预先存储在控制器41的存储器中。

另外，在步骤S43，对流量Qas0_d进行加权平均处理，并且把得到的值看作吸气通道3的吸入新鲜空气流量Qas0。

其次，参照图21，将描述一个用来计算真实EGR量Qec的例行程序。真实EGR量Qec与在吸气阀位置中每个缸的一个EGR量相对应。该例行程序以十毫秒的间隔执行。

首先在步骤S121，控制器41读在集流器3A的进口处每缸的吸入新鲜空气流量Qac_n、目标EGR比率Megr、及与集流器容量相对应的时间常数相反值Kkin。对于在集流器3A的进口处每缸的吸入新鲜空气流量Qacn，使用由图7的例行程序计算的一个值，而对于时间常数相反值Kkin，使用由图15的例行程序计算的一个值。

在下个步骤S122，由如下公式(7)计算在集流器3A的进口处每缸的EGR量Qec0。

Qec0＝Qacn·Mger                                      (7)

在下个步骤S123，由如下公式(8)计算真实EGR量Qec，并且终止例行程序。

Qec＝Qec0·Kkin·Ne·KE#+Qec_n-1·(1-Kkin·Ne·KE#)    (8)

其中，Qec_n-1＝在执行例行程序的紧前面时刻计算的Qec。

在吸气阀位置中每缸的EGR量Qec等效于柴油机1每缸的真实EGR量Qec。在如下描述中，在吸气阀位置中每缸的EGR量Qec为了简单起见称作真实EGR量。

真实EGR量Qec、目标吸入新鲜空气流量tQac、缸吸入新鲜空气流量Qac及目标EGR量Tqek都是流量，但他们通常称作在普通用途中的量，这在如下描述中也是这样。

图17表示一个用来计算目标吸入新鲜空气流量tQac的例行程序。该例行程序以十毫秒的间隔执行。目标吸入新鲜空气流量tQac与在集流器3A处的目标新鲜空气量相对应。

首先在步骤S111，控制单元41读发动机转动速度Ne、目标燃料喷射量Qsol及真实EGR比率Megrd。

在步骤S112，把真实EGR比率Megrd与一个预定值MEGRLV#相比较。预定值MEGRLV#是一个用来确定是否实际进行废气重新循环的值，并且设置到例如0.5％。

在步骤S112，当Megrd＞MEGRLV#时，例行程序转到步骤S113。另一方面，如果Megrd≤MEGRLV#，则例行程序转到步骤S116。为了处理与其中不进行废气重新循环的情形相同的非常小废气重新循环的情形，不把预定值MEGRLV#设置到零。

在步骤S113，由发动机转动速度Ne和真实EGR比率Megrd通过查阅表示在图18中的映像图计算一个目标吸入新鲜空气量基本值tQacb。当发动机转动速度Ne恒定时，真实EGR比率Megrd越大，该映像图给出的目标吸入新鲜空气量基本值tQacb越大。该映像图预先存储在控制单元41的存储器中。

其次，在步骤S114，由发动机转动速度Ne和目标燃料喷射量Qsol通过查阅表示在图19中的映像图计算目标吸入新鲜空气量的一个校正系数ktQac。校正系数ktQac是一个用来根据车辆的运行条件设置目标吸入新鲜空气量的系数。

在步骤S115，通过把目标吸入新鲜空气量基本值tQacb乘以校正系数ktQac计算目标吸入新鲜空气量tQac。

另一方面，在步骤S116，由发动机转动速度Ne和目标燃料喷射量Qsol通过查阅表示在图20中的映像图，计算在没有进行废气重新循环时的目标吸入新鲜空气量tQac。

在以这种方式计算目标吸入新鲜空气量tQac之后，终止例行程序。

根据这些共用参数：目标燃料喷射量Qsol、时间常数相反值Kkin、目标EGR比率Megr、真实EGR比率Megrd、缸吸入新鲜空气量Qac、真实EGR量Qec及目标吸入新鲜空气量tQac，进行通过控制器41的EGR阀6的EGR量的控制以及涡轮增压器50的增压压力的控制。

通过把EGR阀6的一个开口面积控制成等于一个目标开口面积Aev，进行EGR量的控制。

其次，参照图37将描述用来计算用于该控制的EGR阀6的目标开口面积Aev的例行程序。该例行程序与REF信号同步地进行。

首先，控制器41在步骤S231读在EGR阀6的位置中每缸的一个目标EGR量Tqec、一个EGR量反馈校正系数Kqac00及EGR阀流动速度Cqe。

这些值由独立的例行程序计算。

在EGR阀6的位置中每缸的目标EGR量Tqec由图6中表示的例行程序计算。EGR量反馈校正系数Kqac00由图22中表示的独立例行程序、和图26中表示的子例行程序计算。EGR阀流动速度Cqe由图35中表示的例行程序计算。

首先描述这些例行程序。

参照图6，首先在步骤21，控制器41读在集流器3A的进口处的吸入新鲜空气量Qac。在集流器3A的进口处每缸的吸入新鲜空气量Qacn是一个由图7的步骤S33计算的值。

其次，在步骤S22，读目标EGR比率Megr。目标EGR比率Megr是一个由图10的例行程序计算的值。

其次，在步骤S23，由公式(9)计算一个要求EGR量Mqec。

Mqec＝Qacn·Megr                               (9)

在下个步骤S24，对于要求EGR量Mqec由如下公式(10)使用由图15的例行程序计算的一个时间常数相反值Kkin进行延迟处理，并且这转换成与在柴油机1的吸气阀位置中每缸的要求EGR量相对应的一个中间值。

Rqec＝Mqec·Kkin+Rqec_n-1·(1-Kkin)             (10)

其中Rqec_n-1＝在进行例行程序的紧前面时刻计算的Rqec。

在下个步骤S25，提前处理由如下公式(11)使用中间值Rqec和要求EGR量Mqec进行，以计算在EGR阀6的位置中每缸的一个目标EGR量Tqec。

Tqec＝GKQEC·Mqec-(GKQEC-1)·Rqec_n-1           (11)

图22表示用来计算EGR量反馈校正系数Kqac00、一个EGR流动速度反馈校正系数Kqac0、及一个EGR流动速度学习校正系数Kqac的例行程序。

该例行程序与REF信号同步地进行。

在图37的步骤S231读的EGR量反馈校正系数Kqac00由该例行程序计算。

首先，在步骤S131，控制器41首先读目标吸入新鲜空气量tQac、缸吸入新鲜空气量Qac、发动机转动速度Ne及目标燃料喷射量Qsol。

在步骤S132，使用如下公式(12)由目标吸入新鲜空气量tQac和由图15的例行程序计算的时间常数相反值Kkin，计算目标吸入新鲜空气量tQac的一个延迟处理值tQacd。延迟处理值tQacd与在柴油机1的吸气阀位置中的目标吸入新鲜空气量相对应。

tQacd＝tQac·Kkin·KQA#+tQacd_n-1·(1-Kkin·KQA#)      (12)

其中，KQA#＝常数，及

tQacd_n-1＝在当执行例行程序时的紧前面时刻计算的tQacd。

在下个步骤133，读与EGR阀的控制有关的一个反馈控制允许标志fefb、一个学习允许标志felrn及一个学习值反映允许标志felrn2。

这些标志分别由表示在图23、图24和图25中的独立例行程序设置。

图23表示用来设置反馈控制允许标志fefb的例行程序。该例行程序以十毫秒的间隔执行。

参照图23，首先在步骤S151，控制器41读发动机转动速度Ne、目标燃料喷射量Qsol、真实EGR比率Megrd及水温Tw。

在以后步骤S152-S155，确定EGR量反馈控制条件。

在步骤S152，确定真实EGR比率Megrd是否超过一个预定值MEGRFB#。预定值MEGRFB#是一个用来检查实际进行废气重新循环的值。在步骤S153，确定冷却水温度Tw是否超过一个预定值TwFBL#。把预定值TwFBL#设置到30℃。在步骤S154，确定目标燃料喷射量Qsol是否超过一个预定值QSOLFBL#。

预定值QSOLFBL#是一个用来检查柴油机1是否在燃料切断状态下的值。在步骤S155，确定发动机转动速度Ne是否超过一个预定值NeFBL#。预定值NeFBL#是一个用来检查车辆是否在其中柴油机1停止转动的低速区域中的值。

当满足步骤S152-S155的所有条件时，例行程序转到步骤S156，并且增大一个计时器值Ctrfb。

在下面的步骤S158，确定计时器值Ctrfb是否大于一个预定值TMFBL#。把预定值TMFBL#设置到例如一个小于一秒的值。当该确定结果是肯定的时，例行程序在步骤S159把反馈控制允许标志fefb设置到一，并且终止例行程序。

另一方面，如果不满足步骤S152-S155的条件的任一个，则在步骤S157，例行程序重新把计时器值Ctrfb设置到零，并且转到下面步骤S160。

当步骤S158的确定是否定的时，例行程序也转到步骤S160。

在步骤S160，把反馈控制允许标志fefb设置到零，并且终止例行程序。

根据该例行程序，仅当满足步骤S152-S155的所有条件时，才把反馈控制允许标志fefb设置到一，继续一个超过预定值TMFBL#的时间，并且在其它情况下，把反馈控制允许标志fefb设置到零。

图24表示用来设置学习值反映允许标志felrn2的例行程序。该例行程序也以十毫秒的间隔执行。

参照图24，首先在步骤S161，控制器41读发动机转动速度Ne、目标燃料喷射量Qsol、真实EGR比率Megrd及冷却水温度Tw。

在以后步骤S162-S165，确定EGR量学习值反映条件。

在步骤S162，确定真实EGR比率Megrd是否超过一个预定值MEGRLN2#。预定值MEGRLN2#是一个用来检查实际进行废气重新循环的值。在步骤S163，确定冷却水温度Tw是否超过一个预定值TwLNL2#。把预定值TwLNL2#设置到20℃。在步骤S164，确定目标燃料喷射量Qsol是否超过一个预定值QSOLLNL2#。预定值QSOLLNL2#是一个用来检查柴油机1是否在燃料切断状态下的值。在步骤S165，确定发动机转动速度Ne是否超过一个预定值NeLNL2#。预定值NeLNL2#是一个用来检查车辆是否在其中柴油机1停止转动的低速区域中的值。

仅当满足步骤S162-S165的所有条件时，例行程序转到步骤S166，并且增大一个计时器值Ctrln2。

在下面的步骤S168，确定计时器值Ctrln2是否大于一个预定值TMLN2#。把预定值TMLN2#设置到0.5。当该确定结果是肯定的时，例行程序在步骤S169把学习值反映允许标志felrn2设置到一，并且终止例行程序。

另一方面，如果不满足步骤S162-S165的条件的任一个，则在步骤S167，例行程序重新把计时器值Ctrln2设置到零，并且转到下面步骤S170。当步骤S168的确定是否定的时，例行程序也转到步骤S170。

在步骤S170，把学习值反映允许标志felrn2设置到零，并且终止例行程序。

图25表示用来设置学习允许标志felrn的例行程序。该例行程序也以十毫秒的间隔执行。

参照图25，首先在步骤S171，控制器41读发动机转动速度Ne、目标燃料喷射量Qsol、真实EGR比率Megrd及水温Tw。

在以后步骤S172-S175，确定EGR量学习允许条件。

在步骤S172，确定真实EGR比率Megrd是否超过一个预定值MEGRLN#。预定值MEGRLN#是一个用来检查实际进行废气重新循环的值。在步骤S173，确定冷却水温度Tw是否超过一个预定值TwLNL#。把预定值TwLNL#设置到70-80℃。在步骤S174，确定目标燃料喷射量Qsol是否超过一个预定值QSOLLNL#。预定值QSOLLNL#是一个用来检查柴油机1是否在燃料切断状态下的值。在步骤S175，确定发动机转动速度Ne是否超过一个预定值NeLNL#。预定值NeLNL#是一个用来检查车辆是否在其中柴油机1停止转动的低速区域中的值。在步骤S176，确定反馈控制允许标志fefb是否是一。在步骤S177，确定学习值反映允许标志felrn2是否是一。

仅当满足步骤S172-S177的所有条件时，例行程序转到步骤S178，并且增大一个计时器值Ctrln。

在下面的步骤S180，确定计时器值Ctrln是否大于一个预定值TMLN#。把预定值TMLN#设置到四秒。当该确定结果是肯定的时，例行程序在步骤S181把学习允许标志felrn设置到一，并且终止例行程序。另一方面，如果不满足步骤S172-S177的条件的任一个，则在步骤S179，例行程序重新把计时器值Ctrln设置到零，并且转到下面步骤S182。当步骤S180的确定是否定的时，例行程序也转到步骤S182。在步骤S182，把学习允许标志felrn设置到零，并且终止例行程序。

再参照图22，在读该反馈控制允许标志fefb、学习值反映允许标志felrn2及学习允许标志felrn之后，在步骤S134，控制器41确定反馈控制允许标志fefb是否是一。

当反馈控制允许标志fefb是一时，在步骤S135计算EGR量的反馈校正系数Kqac00、和在步骤S136计算EGR阀流动速度Cqe的反馈校正系数Kqac0之后，控制器转到步骤S139。

另一方面，当在步骤S134反馈控制允许标志fefb不是一时，控制器41在步骤S137把EGR量的反馈校正系数Kqac00设置到一，在下面步骤S138把反馈校正系数Kqac0设置到一，并且然后转到步骤S139。

现在，描述在步骤S135进行的EGR量的反馈校正系数Kqac00的计算和在步骤S136进行的EGR速度的反馈校正系数Kqac0的计算。

EGR量的反馈校正系数Kqac00的计算由图26的子例行程序进行。

参照图26，在步骤S191，控制器41首先读目标吸入新鲜空气量的延迟处理值tQacd、缸吸入新鲜空气量Qac、发动机转动速度Ne、目标燃料喷射量Qsol及冷却水温度Tw。延迟处理值tQacd是一个在图22的步骤S132计算的值。

在步骤S192，根据发动机转动速度Ne和目标燃料喷射量Qsol，通过查阅预先存储在控制器41的存储器中表示在图27中的映像图，计算EGR流量的一个校正增益Gkfb。在下面步骤S193，根据冷却水温度Tw，通过查阅预先存储在控制器41的存储器中表示在图28中的映像图，计算校正增益的一个水温校正系数Kgfbtw。

在最后步骤S194，通过如下公式(13)、使用校正增益Gkfb和水温校正系数Kgfbtw，计算EGR量的反馈校正系数Kqac00。

Kqac00＝(tQacd/Qac-1)·Gkfb·Kgfbtw+1             (13)

在公式(13)右手侧的第一项(tQacd/Qac-1)是目标吸入新鲜空气量延迟处理值tQacd相对于缸吸入新鲜空气量Qac的一个误差比值。因此，EGR量的反馈校正系数Kqac00是一个对中在一上的值。

EGR阀流动速度的反馈校正系数Kqac0的计算由图29中表示的子例行程序进行。

参照图29，在步骤S201，控制器41首先读延迟处理值tQacd、缸吸入新鲜空气量Qac、发动机转动速度Ne、目标燃料喷射量Qsol及冷却水温度Tw。

在步骤S202，根据发动机转动速度Ne和燃料喷射量Qsol，通过查阅预先存储在控制器41的存储器中表示在图30中的映像图，计算EGR阀流动速度的一个校正增益Gkfbi。

在步骤S203，根据冷却水温度Tw，通过查阅预先存储在控制器41的存储器中表示在图31中的映像图，计算校正增益的一个水温校正系数Kgfbitw。

在下面步骤S204，通过如下公式(14)、使用校正增益Gkfbi和水温校正系数Kgfbitw，计算一个误差比值Rqac0。

Rqac0＝(tQacd/Qac-1)·Gkfbi·Kgfbitw+Rqac0_n-1      (14)

其中Rqac0_n-1＝在执行子例行程序的紧前面时刻计算的Rqac0。

在下面步骤S205，通过把一添加到误差比值Rqac0上，计算EGR阀流动速度反馈校正系数Kqac0。因此，EGR阀流动速度的反馈校正系数Kqac0是一个与误差比值的整数成正比的值。

现在，再参照图22，在设置EGR量的反馈校正系数Kqac00和EGR阀流动速度的反馈校正系数Kqac0之后，在步骤S139，控制器41确定学习值反映允许标志felrn2是否是一。

当学习值反映允许标志felrn2是一时，即当允许在学习值的EGR量控制中的反映时，在步骤S140，控制器41根据发动机转动速度Ne和目标燃料喷射量Qsol，通过查阅预先存储在控制器41的存储器中表示在图32中的映像图，读误差比值学习值Rqac_n。在下个步骤S141，通过把一添加到误差比值学习值Rqac_n上计算EGR流动速度学习校正系数Kqac。

当学习值反映允许标志felrn2在步骤S139不是一时，控制器41在步骤S142把EGR流动速度学习校正系数Kqac设置到一。

在步骤S141或步骤S142的处理之后，在步骤S143，控制器41确定学习允许标志felrn是否是一。

当学习允许标志felrn是一时，在步骤S144，控制器41把一从EGR流动速度反馈校正系数Kqac0上减去以计算误差比值的当前值Rqacp。在下个步骤S146，使用图33的子例行程序更新该学习值，并且终止例行程序。

当学习允许标志felrn不是一时，在步骤S145，控制器41把误差比值的当前值Rqacp重新设置到零，并且终止图22的例行程序。

其次，将描述在步骤S146进行的学习值的更新。

参照图33，在步骤S211，控制器41首先读发动机转动速度Ne、目标燃料喷射量Qsol及在图22的步骤S144计算的误差比值Rqacp。

在步骤S212，根据发动机转动速度Ne和目标燃料喷射量Qsol，通过查阅预先存储在控制器41的存储器中表示在图34中的映像图计算一个学习比率Tclrn。

在步骤S213，根据发动机转动速度Ne和目标燃料喷射量Qsol，通过查阅图32的上述映像图计算误差比值学习值Rqac_n。

在下个步骤S214，把通过如下公式(15)进行的加权平均处理添加到在步骤S211读的误差比值Rqacp上，并且进行误差比值学习值的更新。

Rqac_n(new)＝Rqacp·Tclrn+Rqac_n(old)·(1-Tclrn)      (15)

其中，Rqac_n(新)＝要写在映像图上的误差比值学习值Rqac_n，

Rqacp＝在步骤S211读的误差比值，及

Rqac_n(旧)＝从步骤S213的映像图读的误差比值学习值Rqac_n。

在下个步骤S215，使用以这种方式计算的误差比值学习值Rqac_n(新)，重写图32的映像图的存储值。

通过终止图33的子例行程序，控制器41终止图22的例行程序的处理。

其次，参照图35，将描述用来计算EGR阀流动速度Cqe的例行程序。

首先，在步骤S221，控制器41读真实EGR量Qec、真实EGR比率Megrd及缸吸入新鲜空气量Qac。

在下个步骤S222，控制器41读EGR阀流动速度的反馈校正系数Kqac0和EGR流动速度学习校正系数Kqac。

在下个步骤S223，由如下公式(16)计算一个校正真实EGR量Qec_h

Qec_h＝Qec·Kqac·Kqac0                        (16)

在步骤S224-227，设置当EGR操作开始时的校正真实EGR量Qec_h的一个初始值。在步骤S224，确定校正真实EGR量Qec_h是否是零。当Qec_h是零时，即当没操作EGR时，校正真实EGR量Qec_h在步骤S225由如下公式(17)设置，并且例行程序转到步骤S226。当在步骤S224校正真实EGR量不是零时，例行程序跳过步骤S225，并且转到步骤S226。

Qec_h＝Qac·MEGRL#                               (17)

其中，MEGRL#＝常数。

在步骤S226，确定真实EGR比率Megrd是否是零。当真实EGR比率Megrd是零时，在步骤S227把真实EGR比率Megrd设置成等于常数MEGRL#，并且例行程序转到步骤S228。当真实EGR比率Megrd不是零时，例行程序跳过步骤S227，并且转到步骤S228。

当EGR阀6完全打开时，EGR阀6的EGR阀流动速度是零，并且当EGR操作开始时，即当EGR阀6开始打开时，公式(16)和(17)是用来设置用于流动速度计算的参数的初始值的公式。常数MEGRL#可以设置到例如0.5。

在EGR操作开始时EGR阀6的上游和下游的压力差根据柴油机1的运行条件是不同的，并且结果，在EGR操作开始时的EGR阀流动速度也不同。在EGR阀6开始打开时EGR阀6上游和下游的压力差，取决于缸吸入新鲜空气量Qac。因而，在EGR操作开始时的EGR阀流动速度的计算精度，能通过由公式(17)使Qec_h的初始值与缸吸入新鲜空气量Qac成正比而提高。

现在，在步骤S228，控制器41根据校正真实EGR量Qec_h和真实EGR比率Megrd，通过查阅预先存储在控制器41的存储器中表示在图36的映像图，计算EGR阀流动速度Cqe，并且终止例行程序。

在图37的步骤S231，读由以上独立例行程序计算的在EGR阀6的位置中每缸的目标EGR量Tqec、EGR量反馈校正系数Kqac00及EGR阀流动速度Cqe。

在下个步骤S232，通过如下公式(18)把在EGR阀6的位置中每缸的目标EGR量Tqec转换成每单位时间的一个目标EGR量Tqek。

$\mathrm{Tqek}=\mathrm{Tqec}\·\frac{\left(\frac{\mathrm{Ne}}{\mathrm{KCON}\#}\right)}{\mathrm{Kqac}00}---\left(18\right)$

其中，Kqac00＝EGR量反馈校正系数。

在步骤S233，通过如下公式(19)计算EGR阀6的目标开口面积Aev，并且终止例行程序。

$\mathrm{Aev}=\frac{\mathrm{Tqek}}{\mathrm{Cqe}}---\left(19\right)$

通过查询预存储在控制器41中具有表示在图15中的内容的映像图，把如此得到的EGR阀6的目标开口面积Aev变成EGR阀6的一个升高量。

控制器41向压力控制阀56输出一个工作控制信号，从而EGR阀6的升高量与该值一致。

另一方面，通过把一个代表一个工作值Dtyvnt的信号输出到压力控制阀56改变可变喷嘴53的开口比率，进行涡轮增压器50的增压压力控制。

现在参照图38描述用来计算用于这种控制的工作值Dtyvnt的例行程序。该例行程序每十毫秒执行一次。该例行程序包括各个子例行程序。

首先，在步骤S241，控制器41执行表示在图39中的一个超调确定标志设置子例行程序。

参照图39，在步骤S251，控制器41首先读发动机转动速度Ne、目标燃料喷射量Qsol、缸吸入新鲜空气量Qac、在k前面时刻执行该子例行程序时的这些值Ne_n-k、Qsol_n-k和Qac_n-k、及真实EGR比率Megrd。

在步骤S252，通过如下公式(20)使用缸吸入新鲜空气量Qac和真实EGR比率Megrd，计算柴油机1每一个冲程循环的一个缸吸入气体量Qcyl(mg)。

$\mathrm{Qcyl}=\mathrm{Qac}\·(1+\frac{\mathrm{Megrd}}{100})---\left(20\right)$

在公式(20)右手侧的第二项Qac·Megrd/100是真实EGR量，并且通过把该真实EGR量添加到缸吸入新鲜空气量Qac上得到的值是每个冲程循环由柴油机的一个缸吸入的气体量。

由图21的例行程序计算的真实EGR量Qec可以用作真实EGR量。在这种情况下，Qcyl＝Qac+Qec。

在步骤S253，每个冲程循环的真实废气量Qexh(mg)由如下公式(21)计算。

$\mathrm{Qexh}=(\mathrm{Qac}+\mathrm{Qsol}\·\mathrm{GKQFVNT}\#)\·\frac{\mathrm{Ne}}{\mathrm{KCON}\#}---\left(21\right)$

其中，GKQFVNT#＝比例因数(mg/mm³)，及

KCON#＝常数。

这里，不考虑吸入空气与废气的温度差，并且认为归因于目标燃料喷射量Qsol的燃料燃烧和缸吸入新鲜空气量Qac的废气总和是废气量。

目标燃料喷射量Qsol的单位是(mm³)，并且这通过乘以转换因数GKQFVNT#转换成质量。另外，通过乘以Ne/KCON#把每个冲程循环的质量(mg)转换成每秒的质量(g)。

在步骤S254，把发动机转动速度Ne、目标燃料喷射量Qsol、缸吸入新鲜空气量Qac与在k时刻以前执行例行程序时的值Ne_n-k、Qsol_n-k和Qac_n-k的差，分别计算为发动机转动速度变化DNE、燃料喷射量变化量DQSOL及缸吸入新鲜空气量变化DQAC。

在步骤S255-257，根据这些值，确定超调是否发生。

在步骤S255，确定发动机转动速度Ne是否大于一个预定值KNEOB#、和发动机转动速度变化DNE是否大于一个预定值KDNEOB#。

在步骤S256，确定目标燃料喷射量Qsol是否大于一个预定值KQFOB#、和燃料喷射变化量DQSOL是否大于一个预定值KDQFOB#。

在步骤S257，确定缸吸入新鲜空气量DQAC是否大于一个预定值KDQACOB#。

如果满足步骤S255-S257的条件的任一个，则认为超调发生。在这种情况下，子例行程序转到步骤S261。

另一方面，当步骤S255-257的所有确定结果是否定的时，子例行程序转到步骤S258。

这里，控制器41根据在步骤S253计算的真实废气量Qexh，参照预存储在控制器41中具有表示在图41中的内容的映像图，计算一个对应超调确定吸入气体量TQcyl。

在图41中，超调确定吸入气体量TQcyl具有相对于真实废气量Qexh的一个基本上凸形状图案。

参照图42描述这种特性。

该图表示真实废气量Qexh、压力比值Pm/Pa及把吸气歧管3B的压力看作Pm、而把大气压力看作Pa的涡轮增压器的有效性η。

有效性η等效于新鲜空气量，并且有效性η越高，由柴油机1从吸气通道3吸入的新鲜空气量增大得越多。

当真实废气量Qexh如该图中所示增大时，有效性增大到在相同压力比值Pm/Pa下的某一区域，但如果真实废气量Qexh增大得超过该区域，则有效性η将下降。

在图41中，超调确定吸入气体量TQcyl变到一种用来反映有效性η的上述特性的上凸类型。而且，在图41的映像图中，对于相同的真实废气量Qexh，大气压力越低，超调确定吸入气体量TQcyl取值越小。

现在，在步骤S259，确定在步骤S252计算的柴油机1的每个冲程循环的缸吸入气体量Qcyl(mg)是否高于超调确定吸入气体量TQcyl。当满足该条件时，例行程序转到步骤S261。

在步骤S261，把超调确定标志FOVBT设置到一，在下面步骤S262把超调计时器TMROB设置到零，并且终止子例行程序。

另一方面，在步骤S259，当柴油机1的每冲程循环的缸吸入气体量Qcyl(mg)小于超调确定吸入气体量Tqcyl时，子例行程序在步骤S260把超调确定标志FOVBT重新设置到零，并且终止子例行程序。这里，FOVBT＝1表示需要超调控制，而FOVBT＝0表示没有超调的可能性。

超调确定标志FOVBT在以后描述的用来设置涡轮增压器50的可变喷嘴53的目标开口比率Rvnt的子程序中用于抑制。

参照图40A-40E，现在将描述油门开口Cl的变化和超调确定标志FOVBT。

当如图40A中所示急剧压下油门踏板时，首先，目标燃料喷射量Qsol如图40B中所示那样变化，发动机转动速度Ne如图40C中所示那样变化，及缸吸入新鲜空气量Qac如图40D中那样变化。

根据图39的子例行程序，当目标燃料喷射量Qsol、发动机转动速度Ne或缸吸入新鲜空气量Qac大大地变化时，把超调确定标志FOVBT设置到一。

如果仅依据缸吸入新鲜空气量Qac进行超调的确定，则抑制操作对于超调的产生可能太迟，所以根据本发明，通过具有较早反作用的目标燃料喷射量Qsol和发动机转动速度Ne添加到用于超调确定的基础上，防止确定的延迟。

在图40A-40E中，一个烟限制引入在目标燃料喷射量Qsol中。

即，当缸吸入新鲜空气量Qac的变化对于油门开口变化较晚时，如果使目标燃料喷射量Qsol根据油门开口的变化迅速增大，则产生烟雾。

所以，把限制应用于目标燃料喷射量Qsol的增大量。这种限制是烟雾极限，并且由于烟雾极限，目标燃料喷射量Qsol的增大分离成两个阶段。

现在，再参照图38，控制器41在步骤S242通过表示在图43中的子例行程序设置一个抑制释放标志FCLROB。

由于如下原因引入抑制释放标志FCLROB。

在一个预定时间上进行超调抑制。

在预定时间过去之后，当在关闭方向上立即驱动可变喷嘴53并且增大增压压力时，它可以产生超调。

所以，引入抑制释放标志FCLROB，并且如图44A和44B中所示，当超调确定标志FOVBST从一到零变化时，抑制释放标志FCLROB从零变换到一。

可变喷嘴53的开口缓慢地返回在当抑制释放标志FCLROB是一时的时段中发生超调抑制之前的开口。

参照图43将描述以上控制。

在步骤S271，控制器41确定超调计时器TMROB是否低于一个预定抑制时段TTMROB、或超调确定标志FOVBST是否是一。

当满足以上条件的任一个时，认为超调抑制控制正在进行。

在这种情况下，在步骤S274，子例行程序继续其中超调确定标志FOVBST＝1的状态，并且终止子例行程序。

当都不满足步骤S271的条件时，认为超调抑制控制不是正在进行。在这种情况下，子例行程序转到步骤S272。

在步骤S272，把超调确定标志FOVBST重新设置到零，并且在下面步骤S273把一个超调清除计时器TMRCLROB重新设置到零。

超调清除计时器TMRCLROB表示在超调确定标志FOVBST从一变到零之后过去的时间。

在下面步骤S275，确定超调清除计时器TMRCLROB是否小于一个预定抑制释放时段TTMRCLROB。

当步骤S275的确定结果是肯定的时，子例行程序转到步骤S277，而当它是否定的时，子例行程序转到步骤S276。

在步骤S277，把抑制释放标志FCLROB设置到一，并且终止子例行程序。

在步骤S276，把抑制释放标志FCLROB重新设置到零，并且终止子例行程序。

当把抑制释放标志FCLROB重新设置到零时，终止超调抑制控制，并且此后进行柴油机1的正常操作。

另一方面，紧在步骤S272把超调确定标志FOVBST重新设置到零之后，步骤S275的确定结果必定是肯定的，并且在这时由于在步骤S277的操作抑制释放标志FCLROB从零变到一。

在步骤S271使用的抑制时段TTMROB由表示在图45中的独立例行程序计算。而且，在步骤S275使用的抑制释放时段TTMRCLROB由表示在图48中的独立例行程序计算。这些独立例行程序的每一个每十毫秒执行一次。

首先，参照图45，控制器41在步骤S281由发动机转动速度变化DNE和燃料喷射变化量DQSOL通过查阅表示在图46中的映像图计算一个抑制时段基本值TTMROB0。

在下个步骤S282，参照其内容表示在图47中的控制器41的预存储映像图，计算抑制时段的一个校正系数KTMROB。

根据缸吸入新鲜空气量变化DQAC、缸吸入气体量Qcyl、及超调确定吸入气体量TQcyl的差，设置校正系数KTMROB。

在步骤S283，通过把抑制时段基本值TTMROB0乘以校正系数KTMROB计算抑制时段TTMROB。

通过与图39的步骤S254相同的方法，计算发动机转动速度变化DNE、燃料喷射变化量DQSOL及缸吸入新鲜空气量变化DQA。

缸吸入气体量Qcyl通过与图39的步骤S252相同的方法计算。

超调确定吸入气体量TQcyl通过与图39的步骤S258相同的方法计算。

在图46中，发动机转动速度变化DNE或缸吸入新鲜空气量变化DQAC越大而增大抑制时段基本值TTMROB0的原因在于，因为发动机转动速度Ne或代表发动机负载的目标燃料喷射量Qsol的变化越大，超调越容易发生。

在图47中，缸吸入新鲜空气量变化DQAC或缸吸入气体量Qcyl与超调确定吸入气体量Tqcyl之差越大增大校正系数KTMROB的原因在于，因为缸吸入新鲜空气量变化DQAC或缸吸入气体量Qcyl与超调确定吸入气体量TQcyl之差越大，超调越容易发生。

其次，参照图48，在步骤S291由大气压力传感器38探测的大气压力Pa和其内容表示在图49中在控制器41中的预存储映像图，计算抑制释放时段基本值TTMRCLR。

在图49中，大气压力Pa越低增大抑制释放时段基本值TTMRCLROB0的原因如下。

柴油机1的废气量越大，废气压力与大气压力的差越大。

如果固定废气压力，则大气压力Pa越低，废气量越大。涡轮增压器50进行的工作也变大，并且变得容易产生超调。

所以，大气压力Pa越低，增大抑制释放时段基本值TTMRCLROB0。在其下大气压力Pa较低的一种典型条件是运行在高地上。

在下个步骤S292，参照其内容表示在图50中的在控制器41的预存储映像图，由真实废气量Qexh计算抑制释放时段校正系数KTMRCLROB。

在图50中，当真实废气量Qexh增大超过某一电平时，增大校正系数KTMRCLROB，因为变得容易从该电平产生超调。

在下个步骤S293，通过把抑制释放时段基本值TTMRCLROB0乘以抑制释放时段校正系数KTMRCLROB计算抑制释放时段TTMRCLROB。

再参照图38，在步骤S242设置抑制释放标志FCLROB之后，控制器41在步骤S243使用表示在图51中的子例行程序确定可变喷嘴53的目标开口比率Rvnt。

可变喷嘴53的目标开口比率是一个按百分比表示为开口横截面积与当可变喷嘴53完全打开时的开口横截面积的比值的一个数值。

在完全打开状态下，开口比率是100％，而在关闭状态下，比例是0％。尽管开口比率用作代表可变喷嘴53的一个一般值而不顾与涡轮增压器50的容量的关系，但当然也有可能用开口面积替换开口比率。

与该器件一起使用的涡轮增压器50如此建造，从而可变喷嘴53的开口比率越小，涡轮增压压力越高。对于一个给定废气量，当可变喷嘴53完全打开时，涡轮增压压力最小，而当可变喷嘴53完全关闭时，涡轮增压压力最大。

现在，参照图51，首先在步骤S301，控制器读目标吸入新鲜空气量tQac、真实EGR量Qec、发动机转动速度Ne、目标燃料喷射量Qsol及目标EGR比率Megr。

在下个步骤S302，由如下公式(22)计算用来计算可变喷嘴53的目标开口比率Rvnt的一个吸入新鲜空气量等效值tQas0。

$\mathrm{tQas}0=(\mathrm{tQac}+\mathrm{Qsol}\·\mathrm{QFGAN}\#)\·\frac{\mathrm{Ne}}{\mathrm{KCON}\#}---\left(22\right)$

其中，QFGAN#＝增益，及

KCON#＝常数。

在下个步骤S303，由如下公式(23)计算用来计算可变喷嘴53的目标开口比率Rvnt的一个EGR量等效值Qes0。

$\mathrm{Qes}0=(\mathrm{Qec}+\mathrm{Qsol}\·\mathrm{QFGAN}\#)\·\frac{\mathrm{Ne}}{\mathrm{KCON}\#}---\left(23\right)$

在公式(22)和(23)中，Ne/KCON#是一个用来把每缸的新鲜空气量或EGR量变成每单位时间的一个值的因数。

而且，在公式(22)和(23)中，把Qsol×QFGAN#添加到目标吸入新鲜空气量tQac或真实EGR量Qec上，用来根据柴油机1的负载改变目标开口比率Rvnt。

这里，认为目标燃料喷射量Qsol代表发动机负载，并且发动机负载的影响由增益QFGAN#调节。

在如下描述中，以这种方式计算的tQas0称作一个设置吸入新鲜空气量等效值，并且Qes0称作一个设置EGR量等效值。

在下个步骤S304，确定目标EGR比率Megr是否大于一个预定值KEMRAV#。

预定值KEMRAV#是一个用来从目标EGR比率Megr确定是否实际进行废气重新循环的值。

当目标EGR比率Megr大于预定值KEMRAV#时，在步骤S305确定超调确定标志FOVBST是否是一。

当目标EGR比率Megr小于预定值KEMRAV#时，在步骤S306确定超调确定标志FOVBST是否是一。

当目标EGR比率Megr大于预定值KEMRAV#并且超调确定标志FOVBST是一时，指示进行废气重新循环并且要求超调抑制。在这种情况下，子例行程序转到步骤S307。

在步骤S307，根据设置吸入新鲜空气量等效值tQas0和设置EGR量等效值Qes0，通过查阅其内容表示在图52中预存储在控制器41中的映像图，计算可变喷嘴53的目标开口比率基本值Rvnt0。

当目标EGR比率Megr大于预定值KEMRAV#并且超调确定标志FOVBST不是一时，指示进行废气重新循环但不要求超调抑制。在这种情况下，子例行程序转到步骤S308。

在步骤S308，根据设置吸入新鲜空气量等效值tQas0和设置EGR量等效值Qes0，通过查阅其内容表示在图53中预存储在控制器41中的映像图，计算可变喷嘴53的目标开口比率基本值Rvnt0。

在图52和53的映像图中，把目标开口比率基本值Rvnt0设置成当设置EGR量等效值Qes0增大时减小，这归因于如下原因。

如果EGR量增大，则新鲜空气量变得较小。空气燃料比由于新鲜空气量减小倾向于富侧，并且柴油机1容易产生烟雾。为了防止烟雾，必需增大涡轮增压器50的增压压力和保证新鲜空气量。因而，当EGR量增大时，目标开口比率基本值Rvnt0减小。

图52和53的映像图的特性不同，取决于是否强调燃料成本性能、废气成分或加速性能。这些特性将参照图59A-59C描述。

图59A-59C表示在其中EGR比率较大的情况下和在其中它较小的情况下燃料消耗、氧化氮(Nox)、颗粒(PM)及吸入新鲜空气量相对于可变喷嘴53的开口面积如何变化，此时发动机转动速度和发动机转矩保持恒定。吸入新鲜空气量与燃料喷射量相对应，并且燃料喷射量代表车辆的加速性能。

由这些图，看到用来使燃料消耗最小的开口面积、用来优化废气成分的开口面积及用来使加速性能最大的开口面积是不同的。

如果强调燃料消耗，例如，对于各种发动机速度和发动机转矩计算使燃料消耗最小的可变喷嘴53的开口面积，并且根据该数据产生图52、53的映像图。

当在步骤S304目标EGR比率Megr小于KEMRAV#并且超调确定标志FOVBST在步骤S306中是一时，指示没有有效地进行废气重新循环但要求超调抑制。在这种情况下，子例行程序转到步骤S310。在步骤S310，根据设置吸入新鲜空气量等效值tQas0和目标燃料喷射量Qsol，参照其内容表示在图54中预存储在控制器41中的映像图，计算可变喷嘴53的目标开口比率基本值Rvnt0。

当在步骤S304目标EGR比率Megr小于KEMRAV#并且超调确定标志FOVBST在步骤S306不是一时，指示没有有效地进行废气重新循环并且超调抑制是不必要的。在这种情况下，子例行程序转到步骤S309。

在步骤S309，根据设置吸入新鲜空气量等效值tQas0和目标燃料喷射量Qsol，参照其内容表示在图55中预存储在控制器41中的映像图，计算可变喷嘴53的目标开口比率基本值Rvnt0。

在超调抑制期间施加的图52和图54的映像图，比在正常运行期间施加的图53和图55的映像图给出一个较大的目标开口比率基本值Rvnt0。

为了抑制超调，必须减弱增压压力，从而Rvnt0增大以增大可变喷嘴53的开口。

在图52、53的映像图中，根据吸入新鲜空气量等效值tQas0和设置EGR量等效值Qes0设置目标开口比率基本值Rvnt0，但也有可能根据目标吸入新鲜空气量tQac和真实EGR量Qec设置目标开口比率基本值Rvnt0。

另外，也有可能根据目标吸入新鲜空气量tQac和在集流器3A的进口处每缸的EGR量Qec0，设置目标开口比率基本值Rvnt0。

在柴油机1的过渡运行状态下，在集流器3A进口处的每缸的EGR量Qec0以步进方式变化，并且有一个直到真实EGR量Qec跟上目标值的延迟。由于等效于该延迟的EGR量的偏差，误差产生在目标开口比率基本值Rvnt0中。

当通过使用通过对在集流器3A的进口处每缸的EGR量Qec0进行延迟处理得到的真实EGR量Qec，设置目标开口比率基本值Rvnt0时，即使当柴油机1处于过渡状态下，也得到对于预选择燃料消耗、废气成分及加速特性之一优化的一个目标吸入新鲜空气量。

因而，在计算目标开口比率基本值Rvnt0之后，在步骤S311，确定抑制释放标志FCLROB是否是一。

当抑制释放标志FCLROB不是一时(即当标志FCLROB是零时)，表示当前运行状态不在超调抑制释放时段中。

在这种情况下，把目标开口比率Rvnt设置成等于目标开口比率基本值Rvnt0，并且终止子例行程序。

当抑制释放标志FCLROB是一时，表示当前运行状态在抑制释放时段中。

在这种情况下，目标开口比率Rvnt由公式(24)设置，并且终止子例行程序。

$\mathrm{Rvnt}=\frac{1}{\mathrm{TMRCLROB}\#}\·\mathrm{Rvnt}0+(1-\frac{1}{\mathrm{TMRCLROB}\#})\·{\mathrm{Rvnt}}_{n-1}---\left(24\right)$

其中，TMRCLROB#＝时间常数，并且

Rvnt_n-1＝在当执行子例行程序时的紧前面时刻计算的Rvnt。

因而，在抑制释放时段期间通过用公式(24)限制可变喷嘴53的关闭比率，防止超调的产生。

再参照图38，在步骤S243确定可变喷嘴53的目标开口比率Rvnt之后，在下个步骤S244，考虑到吸入空气系统的动态特性使用图60中表示的例行程序，控制器41对目标开口比率Rvnt进行提前处理。该例行程序以十毫秒的间隔进行。

在把一个工作信号输出到压力控制阀56之后直到吸入新鲜空气量变化的响应延迟，包括取决于涡轮滞后和吸入空气与废气的流量的气体流动滞后、和压力致动器54的响应延迟。气体流动滞后的时间常数取决于柴油机1的废气量，但压力致动器54的响应延迟的时间常数是固定的。

在这种控制器件中，通过分别计算这些延迟和在可变喷嘴53的开口比率的控制下分别补偿每个响应延迟，得到高控制精度。进行步骤S244的目标开口比率Rvnt的提前处理以便补偿气体流动滞后。

分别进行致动器54的响应延迟校正，并且在以后描述。

参照图60，控制器41在步骤S321首先读目标开口比率Rvnt、由图22的例行程序计算的目标吸入新鲜空气量的延迟处理值tQacd、目标燃料喷射量Qsol及发动机转动速度Ne。在下个步骤S322，柴油机1的每个冲程循环的缸废气量Tqexhd(mg)由如下公式(25)计算。

$\mathrm{Tqexh}=(\mathrm{tQacd}+\mathrm{Qsol}\·\mathrm{QFGAN}\#)\·\frac{\mathrm{Ne}}{\mathrm{KCON}\#}---\left(25\right)$

其中，QFGAN#＝时间常数，并且

KCON#＝常数。

公式(25)等效于一个其中在公式(22)右手侧的目标吸入新鲜空气量tQac由目标吸入新鲜空气量的延迟处理值tQacd代替的公式。因此，代替设置吸入新鲜空气流量等效值tQas0得到的柴油机1的每个冲程循环的缸废气量Tqexhd，在实际废气量的时间常数设置假定变化下变化。因此，柴油机1每个冲程循环的缸废气量Tqexhd称作一个真实废气量等效值。

图61A-61D表示设置吸入新鲜空气流量等效值tQas0和真实废气量等效值Tqexhd在分步增大目标燃料喷射量Qsol时的变化。由本发明者进行的试验证实，相对于图61B的目标燃料喷射量Qsol的图61D的真实废气量等效值Tqexhd的变化紧密跟随由该图中虚线表示的实际废气量的变化。

在下个步骤S323，把目标开口比率Rvnt与一个在执行例行程序的紧前面时刻计算的开口预计值Cavnt_n-1相比较。开口预计值Cavnt是目标开口比率Rvnt的一个加权平均值。

这里，目标开口比率Rvnt是一个以步进方式变化的值，并且开口预计值Cavnt是一个平稳变化的值。

因此，当目标开口比率Rvnt大于Cavnt_n-1时，表示可变喷嘴53正在打开方向上操作。当目标开口比率Rvnt小于Cavnt_n-1时，表示可变喷嘴53正在关闭方向上操作。

所以，当目标开口比率Rvnt大于Cavnt_n-1时，在步骤S324，例行程序由真实废气量等效值Tqexhd参照具有表示在图62中的内容预存储在控制器41中的映像图，计算当可变喷嘴53在打开方向上操作时的一个提前校正增益TGKVNTO，并且把TGKVNTO设置到一个提前校正增益。

在下个步骤S325，由真实废气量等效值Tqexhd参照具有表示在图64中的内容预存储在控制器41中的映像图计算当可变喷嘴53在打开方向上操作时的提前校正的时间常数等效值TTCVNTO，并且把TTCVNTO设置为一个提前校正常数等效值Tcvnt。在该处理之后，例行程序转到步骤S331。

另一方面，在步骤S323，当目标开口比率Rvnt不大于在进行例行程序紧前面时刻的Cavnt_n-1时，在步骤S326确定目标开口比率Rvnt是否小于开口预计值Cavnt_n-1。

当目标开口比率Rvnt小于开口预计值Cavnt_n-1时，在步骤S327，由真实废气量等效值Tqexhd，参照具有表示在图63中的内容预存储在控制器41中的映像图，计算当可变喷嘴53在关闭方向上操作时的提前校正增益TGKVNTC，并且把TGKVNTC设置为一个提前校正增益Gkvnt。

在下个步骤S328，由真实废气量等效值Tqexhd，参照具有表示在图65中的内容预存储在控制器41中的映像图，计算当可变喷嘴53在关闭方向上操作时的提前校正时间常数等效值TTCVNTC，并且把TTCVNTC设置为一个提前校正常数等效值Tcvnt。在这种处理之后，例行程序转到步骤S331。

在步骤S326，当目标开口比率Rvnt不小于估计开口比率Cavnt_n-1时的情形是目标开口比例Rvnt等于估计开口比率Cavnt_n-1时的情形。在这种情况下，在步骤S329，把提前校正增益Gkvnt设置成等于在进行例行程序紧前面时刻的值Gkvnt_n-1。类似地，在步骤S330，把把提前校正常数等效值Tcvnt设置成等于在执行例行程序紧前面时刻的值Tcvnt_n-1。在这种处理之后，例行程序转到步骤S331。

表示在图62和图63的映像图中的提前校正增益TGKVNTO、TGKVNTC根据真实废气量等效值Tqexh，可以划分成一个靠近1.0的区域、一个明显大于1.0的区域及一个明显小于1.0的区域。

其中TGKVNTO、TGKVNTC明显大于1.0的区域称作一个小废气量区域。其中TGKVNTO、TGKVNTC明显小于1.0的区域称作一个大废气量区域。其中TGKVNTO、TGKVNTC靠近1.0的区域称作一个中间区域。设置中间区域，以便防止校正增益在1.0处突然变化，并且使它逐渐变化。在该实施例中，把一个其中废气量对最大废气量的比率小于30％的废气量区域设置为小废气量区域，而把一个其中废气量对最大废气量的比值大于60％的废气量区域设置为大废气量区域。

小废气量区域是一个其中增压效率伴随柴油机1的废气量增大而增大的区域，并且大废气量区域是一个其中增压效率伴随柴油机1的废气量增大而减小的区域。

这些区域按如下确定。

参照图100，得知在其中水平轴是一个校正质量流量QA、而竖直轴是一个压力比值π的图的有效中央区域中增压效率最高。

校正质量流量QA和压力比值π由如下公式(26)、(27)定义。

$\mathrm{QA}=Q\·\frac{T}{P}\·\frac{1}{2}---\left(26\right)$

其中，Q＝驱动废气涡轮的废气体积流量(m³/秒)，

T＝在涡轮进口处废气的绝对温度(°K)，及

P＝在涡轮进口处废气的绝对压力(Pa)。

$\mathrm{\π}=\frac{P1}{P0}---\left(27\right)$

其中，P1＝压缩机的出口压力(Pa)＝歧管压力Pm，及

P0＝压缩机的进口压力(Pa)＝大气压力Pa。

把这种特性表示为一条曲线，其中水平轴是废气量而垂直轴是EGR量，该曲线仅根据废气量基本上可以划分成三个区域，如图101中所示。当然，其中增压效率伴随废气量增大而增大的区域是小废气量区域，其中增压效率伴随废气量增大而减小的区域是大废气量区域，及具有增压效率的很小变化的区域是中间区域。这些区域也可以根据其增压效率分类，但当增压效率的计算复杂时，为了方便起见使用废气量代替增压效率。

如图101中所示，这些区域几乎不受EGR量的影响，从而在可变喷嘴53打开时的提前校正增益TGKVNTO和在它关闭时的提前校正增益TGKVNTC，仅使用作为作为一个参数的废气量而设置。

根据以上分析设置图62和图63的映像图。

如在这些映像图中所示，在小废气量区域中，提前校正增益TGKVNTC大于提前校正增益TGKVNTO，而在大废气量区域中，提前校正增益TGKVNTC小于提前校正增益TGKVNTO。

在步骤S331，通过如下公式(28)使用目标开口比率Rvnt和提前校正时间常数等效值Tcvnt计算一个估计开口比率Cavnt。

Cavnt＝Rvnt·Tcvnt+Cavnt_n-1·(1-Tcvnt)             (28)

其中，Cavnt_n-1＝在执行子例行程序紧前面时刻计算的Cavnt。

在图62和图63的映像图中，在小废气量区域中，设置校正增益TGKVNTO、TGKVNTC，从而他们是有效的常数值。类似地，在大废气量区域中，他们这样设置，从而他们是有效的常数值。

由于气体流动滞后变得越大，废气量越小，所以希望进行这样一种设置，从而校正增益TGKVNTO、TGKVNTC增大，真实废气量等效值tqexhd较小以便改进控制响应。

相反，在大废气量区域中，希望使校正增益TGKVNTO、TGKVNTC越小，真实废气量等效值Tqexhd越大以便改进控制响应。

然而，为了进行这种设置，难以使校正增益TGKVNTO、TGKVNTC匹配实际控制，从而根据该实施例，考虑到控制的稳定性，使TGKVNTO、TGKVNTC分别在小废气量区域和大废气量区域中是固定值。

在小废气量区域中，当在如图63中表示的关闭方向上驱动可变喷嘴53时，把增益值设置成比在如图62中所示其中在打开方向上驱动它时的情况下大。这是因为气体流动滞后在可变喷嘴53正在关闭时比它正在打开时大。

定义时间常数等效值TTCVNTO、TTCVNTC的图64和图65的映像图给出的值越大，真实废气量等效值Tqexh越大。

这里，时间常数等效值是表示致动器(54)的操作速度的时间常数的相反值。所以，当真实废气量等效值Tqexh越大时，时间常数越小。

另外，对于相同的真实废气量等效值Tqexh，在可变喷嘴53正在打开时的时间常数等效值TTCVNTO取比在可变喷嘴53正在关闭时的时间常数等效值TTCVNTC大的一个值，即在可变喷嘴53正在打开时的时间常数小于它正在关闭时的时间常数。

在下个步骤S332，通过如下公式(29)由一个开口预计值Cavnt和一个目标开口比率Rvnt计算可变喷嘴53开口比率的一个开环控制量Avnt_f。

Avnt_f＝Gkvnt·Rvnt-(Gkvnt-1)·Cavnt_n-1           (29)

步骤S331、S332的计算类似于图6例行程序的步骤S24、S25的计算。

尽管公式(29)是一个提前处理公式，但通过该公式的提前处理的应用限制于其中提前校正增益Gkvnt大于1.0的情形。

在图62和图63的映像图中，在大废气量区域中，提前校正增益TGKVNTO、TGKVNTC设置成小于1.0的一个正值。在这种情况下，提前处理公式(29)有效地成为一个延迟处理公式。一般地，在延迟处理公式中，第一级延迟公式是众所周知的，但公式(29)对于延迟处理的应用不普遍。

图103表示通过把提前校正增益Gkvnt设置到0.5而把提前校正的时间常数等效值Tcvnt设置到0.1、当把公式(29)用于延迟处理时目标开口比率的开环控制量Avnt_f如何变化的模拟结果。

参照图103，当使用公式(29)时，与其中应用普通第一级延迟公式的情形的差别在于，在当目标开口比率Rvnt以步进方式变化时的计时下开环控制量Avnt_f步进地启动。这意味着公式(29)的响应高于普通第一延迟处理公式的响应。为了比较，当公式(29)用于提前处理时用于开环控制量Avnt_f的模拟结果表示在图102中，其中把提前校正增益Gkvnt设置到2.0，并且把时间常数等效值Tcvnt设置到0.1。

在最后步骤S333，由如下公式(30)计算目标开口比率Rvnt的一个延迟处理值Rvnte。

Rvnte＝Rvnt·TCVNT#-(TCVNT#-1)·Rvnte_n-1            (30)

其中，TCVNT#＝代表压力致动器54的响应延迟的时间常数等效值，并且

Rvnte_n-1＝在执行例行程序的紧前面时刻计算的Rvnte。

延迟处理值Rvnte是一个考虑到压力致动器54的响应延迟的值，并且与真实开口比率相对应。在这方面，开口比率Rvnt的延迟处理值Rvnte称作真实开口比率。

压力致动器54的响应延迟分辨可变喷嘴53是正在关闭还是正在打开。因此，时间常数等效值TCVNT#是常数。真实开口比率Rvnte用来计算以后描述的一个PI增益开口比率校正系数Gkvavnt、和一个开口比率反映系数Gkvntlav。

在控制器41通过图60的例行程序以这种方式计算开口预计值Cavnt、开环控制量Avnt_f和真实开口比率Rvnte之后，在图38的步骤S245计算开口比率的一个反馈校正量Avnt_fb和与反馈校正量Avnt_fb有关的一个学习值Ravlr。该计算由图66中表示的例行程序进行。

参照图66，在步骤S601，控制器41首先通过图67中表示的子例行程序设置可变喷嘴53的开口比率的一个反馈控制允许标志FVNFB。

参照图67，在步骤S341，参照预存储在控制器41中其内容表示在图68中的映像图，确定柴油机1的运行条件是否与可变喷嘴53的开口比率的一个反馈控制区域相对应。

在该映像图中，反馈控制区域是不包括柴油机1的低负载和低转动速度区域的所有运行区域。在低负载下和在低转动速度下不进行可变喷嘴53的开口比率的反馈控制的原因在于，因为吸入新鲜空气量在该区域中几乎不相对于可变喷嘴53的开口比率的变化而变化，即吸入新鲜空气量相对于开口比率变化的灵敏度较小。因此，在该区域中，不进行开口比率的反馈控制导致柴油机1的吸入新鲜空气量和涡轮增压器50的增压压力的稳定控制。一个滞后区域如图中所示提供在反馈控制区域与非反馈控制区域之间。

在步骤S341，当柴油机1的运行条件在反馈控制区域中时，子例行程序从步骤S342至步骤S344，确定对于可变喷嘴53的开口比率是否满足反馈控制允许条件。

首先，在步骤S342，确定目标EGR比率Megr是否小于一个预定值KVNFBMEGR#。

在步骤S343，确定以后描述的命令开口比率夹持标志FCLPVNDTY的紧前面值FCLPVNDTY_n-1是否是表示一种夹持状态的零。

在步骤S344，空气流量计故障确定标志FDGMAF是否是表示正常状态的零。当空气流量计39操作不正确时，空气流量计确定标志FDGMAF由这里未描述的一个例行程序设置到1。

当所有步骤S342-S344的确定结果是肯定的时，子例行程序在步骤S345把可变喷嘴53的开口比率的反馈控制允许标志FVNFB设置到一，并且终止子例行程序。当步骤S342-S344任一个的确定结果是否定的时，子例行程序在步骤S346把可变喷嘴53的开口比率的反馈控制允许标志FVNFB重新设置到零。

根据步骤S342，在EGR重新循环区域中，把反馈控制允许标志FVNFB重新设置到零，并且不进行可变喷嘴53的开口比率反馈控制。这归因于如下原因。在EGR重新循环区域中，反馈控制EGR阀6的开口。因此，在该区域中可变喷嘴53的开口比率反馈控制，引起在两种反馈控制之间的干扰，并且开口比率的值往往波动。

根据步骤S343，当夹持命令开口比率时，不进行可变喷嘴53的开口比率反馈控制。当开口比率已经收敛时，进行命令开口比率的夹持，如以后描述的那样。在这种情况下，不需要进行可变喷嘴53的开口比率反馈控制。

根据步骤S344，当空气流量计39有故障时，不进行可变喷嘴53的开口比率反馈控制。这是为提供一种失效安全机构。

在设置反馈控制允许标志FVNFB之后，控制器41在图66的步骤S602设置反馈增益。这种处理由图69中表示的子例行程序进行。

首先，在步骤S351，读目标吸入新鲜空气量的延迟处理值tQacd、缸吸入新鲜空气量Qac、真实废气量等效值Tqexhd和真实开口比率Rvnte。

在下个步骤S352，确定反馈控制允许标志FVNFB是否是一。

当反馈控制允许标志FVNFB不是一时，即当不进行可变喷嘴53的反馈控制时，在步骤S353把一个控制误差Eqac设置到零。当反馈控制允许标志FVNFB是一时，即当进行可变喷嘴53的反馈控制时，在步骤S354把一个通过从缸吸入新鲜空气量Qac减去延迟处理值tQacd得到的一个值设置为控制误差Eqac。

在正常反馈控制中，目标吸入新鲜空气量tQac是一个根据运行条件设置的目标值，但在本发明中，因为响应时间和响应时间常数是控制的主要目标，所以把目标吸入空气量延迟处理值tQacd看作反馈控制的目标值。在缸吸入新鲜空气量Qac与目标值tQacd之间的差认为是控制误差Eqac。

在步骤S353或步骤S354之后，子例行程序通过查阅其内容表示在图70和图71中、预存储在控制器41中的映像图，由控制误差Eqac计算一个比例增益基本值Gkvntp0和积分增益基本值Gkvnti0。在这些映像图中，在Eqac的值零周围提供一个不敏感区域，从而反馈控制在目标值附近不会波动。

在下个步骤S356，通过查阅其内容表示在图72中、预存储在控制器41中的映像图，由真实废气量等效值Tqexhd计算比例增益和积分增益的一个废气量校正系数Gkvqexh。

在下个步骤S357，参照其内容表示在图73中、预存储在控制器41中的映像图，由真实开口比率Rvnte计算一个开口比率校正系数Gkvavnt。

在下个步骤S358，通过如下公式(31)由这这些基本值和校正系数计算比例增益Gkvntp和Gkvnti。

Gkvntp＝Gkvntp0·Gkvqexh·Gkvavnt                        (31)

Gkvnti＝Gkvnti0·Gkvqexh·Gkvavnt

真实废气量等效值Tqexhd越大，表示在图72的映像图中的废气量校正系数Gkvqexh取值越小。对于可变喷嘴53的相同开口比率，废气量越大，增压压力的变化增大，因此容易使增压压力接近目标值。换句话时，在低废气量下，相对于开口比率变化的增压压力变化缓慢。所以，为了使在低废气量下的增压压力收敛到目标值较早，当真实废气量等效值Tqexhd减小时，把废气量校正系数Gkvqexh设置得较大。

真实开口比率Rvnte越小，在图73的映像图中表示的开口比率校正系数Gkvavnt取较小值。当可变喷嘴53的开口较小时，增压压力对开口比率的变化比当开口较大时敏感。为了平均响应，真实开口比率Rvnte越小，把开口比率校正系数Gkvavnt设置成取较小值。

以这种方式，在反馈校正系数由图69的子例行程序设置之后，控制器41在图66的步骤S603使用表示在图74中的子例行程序计算反馈校正量Avnt_fb。

参照图74，控制器41首先在步骤S361读吸入新鲜空气量Qac和目标吸入新鲜空气量的延迟处理值tQacd。

在步骤S362，确定反馈控制允许标志FVNFB是否是一。

当反馈控制允许标志FVNFB不是一时，即当不进行可变喷嘴53的反馈控制时，在步骤S363把控制误差Eqac设置到零。当反馈控制允许标志FVNFB是一时，即当进行可变喷嘴53的反馈控制时，在步骤S354把一个通过从缸吸入新鲜空气量Qac减去延迟处理值tQacd得到的一个值设置为控制误差Eqac。步骤S362至S364的处理与图69步骤S352至S354的处理相同。

在步骤S365，由如下公式(32)计算一个比例校正值Ravfbp。

Ravfbp＝Gkvntp·Eqac                             (32)

在下个步骤S366，由如下公式(33)计算一个积分校正值Ravfbi。

Ravfbi＝Gkvnti·Eqac+Ravfbi_n-1-dTravlr           (33)

其中，Ravfbi_n-1＝在执行子例行程序的紧前面时刻计算的Ravfbi，并且

dTravlr＝由在以后描述的图77的子例行程序计算的学习值Ravlr的变化量。

在下个步骤S367，通过求和比例校正量Ravfbp和积分校正量Ravfbi计算可变喷嘴53的开口比率的反馈量Avnt_fb。

除用在步骤S366中的公式(33)右手侧的第三项之外，该公式与在普通学习控制中的计算公式相对应。根据本发明，从在先有技术学习控制的计算公式中得到的积分校正值Ravfbi减去学习值Ravlr的变化量dTravlr。以后描述学习值Ravlr和其变化量dTravlr的计算，但积分校正量Ravfbi和学习值Ravlr的计算间隔都是十毫秒。

在控制器41通过图74的子例行程序以这种方式计算反馈校正量Avnt_fb之后，在图66的步骤S604计算一个学习允许标志FVLNR。学习允许标志FVLNR是一个确定是否允许积分校正量Ravfbi的学习的标志。该计算由图75中表示的子例行程序进行。

参照图75，控制器41在步骤S371首先读目标EGR比率Megr、大气压Pa、冷却水温度Tw、控制误差Eqac及目标吸入新鲜空气量的延迟处理值tQacd。

在如下步骤S372-S379，由读的参数确定发动机运行条件是否适用于积分校正量Ravfbi的学习。

在步骤S372，由柴油机1的转动速度Ne和代表柴油机1的负载的目标燃料喷射量Qsol，确定柴油机1的运行条件是否与在其内容表示在图76中预存储在控制器41中的映像图中规定的学习区域相对应。简化图76的映像图，但在实际中，把是增压压力反馈控制区域和其中学习灵敏度良好的区域，即其中吸入新鲜空气量的变化相对于可变喷嘴53的开口比率变化较大的区域，设置为学习区域。

在步骤S373，确定学习允许标志FVLNR的当前值是否是一。

在步骤S374，确定目标EGR比率Megr是否小于一个预定比率KVNLRMEGR#。预定比率KVNLRMEGR#是一个用来确定是否进行废气重新循环的值，并且当目标EGR比率Megr小于预定值KVNLRMEGR#时，没有有效地进行废气重新循环。

在步骤S375，确定大气压Pa是否高于一个预定压力KVLNRPA#。预定压力KVLNRPA#是一个与运行在高地上相对应的压力，并且当满足步骤S375的条件时，表示车辆没有运行在高地上。

在步骤S376，确定冷却水温度Tw是否高于预定温度KVNLRTW#，预定温度KVNLRTW#是一个确定柴油机1的预热是否完成的值，并且当冷却水温度Tw高于预定温度KVNLRTW#时，认为预热完成。

在步骤S377，确定控制误差Eqac和延迟处理值tQacd的比率的绝对值是否小于一个预定值KVNLREQA#。当该比率的绝对值大时，表示增压压力受到外部扰动的影响，预定值KVNLREQA#是一个参考值用于进行此确定，并且当此比率的绝对值小于预定值KVNLREQA#时，认为没有由于外部扰动的影响。目标吸入新鲜空气量的延迟处理值tQacd和控制误差Eqac的比率被作为确定参数的原因是为了即使目标值变化，也保持控制误差相对于目标得知比率恒定。然而，为了简化计算，也能够通过比较控制误差Eqac的绝对值与预定值来确定外部扰动的有或无。

在步骤S378，确定超调确定标志FOVBST和抑制释放标志FCLROB是否都是零。如果这些标志是零，表示没有进行超调抑制控制。

在步骤S379，确定一个空气流量故障确定标志FDGMAF是否是表示正常状态的零。

当满足步骤S372-S379的所有条件时，在步骤S380把学习允许标志FVLNR设置到一，以便允许积分校正量Ravfbi的学习。当不满足步骤S372-S379的条件的任一个时，在步骤S381把学习允许标志FVLNR重新设置到零，以便禁止积分校正量Ravfbi的学习。

以这种方式，在设置学习允许标志FVLNR之后，控制器41在图66的步骤S605计算学习值Ravlr。这种计算由图77的子例行程序进行。

参照图77，首先在步骤S391，控制器41把紧前面值Ravlr_n-1设置成等于存储在控制器41中的非易失存储器中的学习值Ravlr。

在下个步骤S392，确定学习允许标志FVLNR是否是一。当学习允许标志FVLNR是一时，在步骤S393-S396进行积分校正量Ravfbi的学习。在另一方面，当学习允许标志FVLNR不是一时，在步骤S397-S400进行学习区域外部的处理。

这里，学习意味着学习积分校正量Ravfbi，根据学习值Ravlr的学习初始值Ravlr0和紧前面值Ravlr_n-1计算用于开口比率控制的学习值Ravlr，并且对于计算值新更新存储在非易失存储器中的紧前面值Ravlr_n-1。

在学习区域外部的处理意味着，通过把紧前面值Ravlr_n-1乘以一个预定系数计算用于开口比率控制的学习值Ravlr。在这种情况下，不更新存储在非易失存储器中的值。

参照步骤S393-S396，现在描述学习的特定细节。

在步骤S393，把学习初始值Ravlr0设置成等于可变喷嘴53的开口比率的积分校正量Ravfbi。

在下个步骤S394，通过查阅其内容表示在图78中、预存储在控制器41中的映像图，根据发动机转动速度Ne和代表发动机负载的目标燃料喷射量Qsol，计算一个学习比率Kvntlrn。在该映像图中，发动机转动速度Ne和目标燃料喷射量Qsol越大，增大学习比率Kvntlrn。然而，当它增大时，相对于可变喷嘴53的开口比率变化的吸入新鲜空气量变化变得更敏感。特别是，当发动机转动速度Ne和目标燃料喷射量Qsol较大时，通过增大反馈校正量的学习比例使对于增压压力或吸入新鲜空气量的目标值的收敛前进。为此目的，发动机转动速度Ne和目标燃料喷射量Qsol越大，把学习比率Kvntlrn设置得较大。然而，学习比率Kvntlrn的最大值是一。

在下个步骤S395，学习值Ravlr的学习初始值Ravlr0和紧前面值Ravlr_n-1由如下公式(34)加权以计算学习值Ravlr。

Ravlr＝Kvntlrn·Ravlr0+(1-Kvntlrn)·Ravlr_n-1       (34)

根据公式(34)，当学习比率Kvntlrn是一的最大值时，在进行开口比率控制的下个时刻，把积分校正量Ravfbi的总量用作学习值Ravlr。当学习比率Kvntlrn小于1时，把积分校正量Ravfbi的部分用作在进行开口比率控制的下个时刻的学习值Ravlr。

在下个步骤S396，把计算的学习值Ravlr存储在非易失存储器中。在执行例行程序时的下个时刻，把该值用作紧前面值Ravlr_n-1。

其次，参照步骤S397-S400将描述学习区域外部的处理的特定细节。

在步骤S397，把初始学习值Ravlr0设置成等于紧前面值Ravlr_n-1。

在下个步骤S398，参照其内容表示在图79中、预存储在控制器41中的映像图，根据发动机转动速度Ne和目标燃料喷射量Qsol，计算学习值的运行区域反映系数Gkvntlnq。

在下个步骤S399，参照其内容表示在图80中、预存储在控制器41中的映像图，根据真实开口比率Rvnte，计算开口比率反映系数Gkvntlav。

在下个步骤S400，用于开口比率控制的学习值Ravlr由如下公式(35)计算。

Ravlr＝Ravlr0·Gikvntlnq·Gkvntlav                   (35)

应用公式(35)以使学习值反映在学习区域外部的增压压力控制中。把得到的学习值Ravlr应用于以后描述的开口比率的学习控制，但不更新存储在非易失存储器中的值。

参照图79的映像图，当发动机转动速度Ne和目标燃料喷射量Qsol在学习区域中时，运行区域反映系数Gkvntlnq是一，并且远离学习区域越远变得较小。在从其中学习学习值Ravlr的运行区域大大地除去的区域中，如果应用在与学习区域中相同的学习值Ravlr进行开口比率控制，则误差变得太大，并且引起超调的可能性增大。为了防止这种超调，设置映像图特性，从而离学习区域越远，运行区域反映系数Gkvntlnq变得越小。

在图80的映像图中，在其中真实开口比率Rvnte较小的区域中，把一个开口比率反映系数Gkvntlav设置得较小。开口比率越小，相对于开口比率变化的吸入新鲜空气量的变化越大。结果，在其中开口比率较小的区域中，当学习值大大地反映在增压压力控制中时，有引起超调的较高可能性。为了防止这种超调，在其中开口比率较小的区域中，这样设置映像图特性，从而在其中开口比率较小的区域中开口比率反映系数Gkvntlav变得较小。

在以这种方式进行步骤S392-S396或步骤S397至S400的处理之后，控制器41在步骤S401计算在学习值Ravlr与存储在非易失存储器中的紧前面值Ravlr_n-1之差，作为学习值的变化量dTravlr。该变化量dTravlr是一个用在较早描述的图74的步骤S365的计算中的值。如能从图66看到的那样，在计算变化量dTravlr的图77的子例行程序之前进行图74的子例行程序。因此，在当进行图74的子例行程序的下个时刻，使用在图77的子例行程序中计算的变化量dTravlr。

当图77的子例行程序终止时，图66的子例行程序也终止。

现在，再参照图38的主例行程序，在步骤S245由图66的子例行程序计算反馈校正量Avnt_fb和学习值的变化量dTravlr之后，控制器41在如下步骤S246计算一个最终命令开口比率Trvnt和一个命令开口比率线性化处理值Ratdty。这种计算由图81和图82的子例行程序进行。

参照图81，首先在步骤S411，控制器41读命令开口比率的开环控制量Avnt_f、命令开口比率的反馈校正量Avnt_fb和学习值Ravlr。

在下个步骤S412，通过求和这些值计算命令开口比率Avnt。

在下个步骤S413，为了补偿压力致动器54的响应延迟，对命令开口比率Avnt使用图82的子例行程序进行提前处理。压力致动器54包括由压力控制阀56的供给压力操作的隔膜致动器59，从把工作信号输入到压力控制56到对应于工作信号实际操作隔膜致动器59需要一些时间。步骤S413的处理是补偿该响应延迟的处理。如果可变喷嘴53由一个步进电机操作而不是压力致动器54，则该步骤是不必要的。

参照图82，控制器41首先在步骤S421读命令开口比率Avnt。

在下个步骤S422，确定在执行子例行程序的紧前面时刻读的命令开口比率的紧前面值Avnt_n-1与在当前时刻读的命令开口比率Avnt之差的绝对值是否小于一个预定值EPSDTY#。

当步骤S422的确定结果是否定的时，表示命令开口比率Avnt正在变化。在这种情况下，在步骤S423把命令开口比率的一个夹持标志FCLPVNDTY重新设置到零之后，例行程序转到步骤S424和以后步骤。

另一方面，当步骤S422的确定结果是肯定的时，表示表示命令开口比率Avnt不是正在变化。在这种情况下，在步骤S429把命令开口比率的夹持标志FCLPVNDTY设置到一之后，例行程序转到步骤S430和以后步骤。

在上述图67的步骤S345，夹持标志FCLPVNDTY用来确定是否允许开口比率的反馈控制。当命令开口比率Avnt的变化完成时，夹持标志FCLPVNDTY从零变到一。在这种情况下，当确定开口比率的反馈控制已没有必要时，把夹持标志FCLPVNDTY设置到一。

在步骤S424，控制器41把命令开口比率Avnt与命令开口比率的紧前面值Avnt_n-1相比较。当Avnt大于Avnt_n-1时，表示致动器54正在打开可变喷嘴53。在这种情况下，子例行程序在步骤S425把一个致动器提前校正增益Gkact设置成等于一个用于打开的常数值GKVACTP#，在步骤S426把一个用于致动器提前校正的时间常数等效值Tcact设置成等于用于打开的一个常数值TCVACTP#，并且转到步骤S432。

另一方面，当Avnt不大于Avnt_n-1时，表示致动器54正在关闭可变喷嘴53。在这种情况下，子例行程序在步骤S427把致动器提前校正增益Gkact设置成等于一个用于关闭的常数值GKVACTN#，在步骤S428把一个用于致动器提前校正的时间常数等效值Tcact设置成等于用于关闭的一个常数值TCVACTN#，并且然后转到步骤S432。

这里，GKVACTP#＜GKVACTN#和TCVACTP#＜TCVACTN#。与废气压力相反地进行借此压力致动器54关闭可变喷嘴53的操作。因此，在这种情况下的致动器提前校正增益Gkact必须设置成大于在打开可变喷嘴53时的。相反，在压力致动器54关闭可变喷嘴53时的致动器提前校正的时间常数必须设置成小于在打开可变喷嘴53时的。因为时间常数等效值Tcact是时间常数的相反数，所以在压力致动器54关闭可变喷嘴53时的值必须设置成大于在打开可变喷嘴53时的。

当在步骤S429把命令开口比率的夹持标志FCLPVNDTY设置到一时，在以后步骤S430，控制器41把致动器提前校正增益Gkact设置成等于在执行子例行程序紧前面时刻设置的一个值Gkact_n-1。

在以后步骤S431，把时间常数等效值Tcact设置成等于在执行子例行程序紧前面时刻设置的一个值Tcact_n-1，并且例行程序转到步骤S432。

在步骤S432，由如下公式(36)使用时间常数等效值Tcact和命令开口比率Avnt计算开口预计值Cvact。

Cvact＝Avnt·Tcact+Cvact_n-1·(1-Tcact)             (36)

其中，Cvac_n-1＝在执行子例行程序紧前面时刻计算的开口预计值Cvact。

另外，在下个步骤S433，由如下公式(37)使用开口预计值Cvact和命令开口比率Avnt计算最终命令开口比率Trvnt。

Trvnt＝Gkact·Avnt-(Gkact-1)·Cvact_n-1             (37)

步骤S432和S433的处理的意义与在图6的步骤S24和S25的中间值Rqec和目标EGR量Tqec的计算的相同。

所以，在图82的子例行程序中，仅考虑压力致动器54的响应延迟进行提前处理。与取决于吸入空气、废气流量和涡轮滞后的气体流动滞后有关的提前校正由上述图60的子例行程序进行。

在以这种方式计算最终命令开口比率Trvnt之后，控制器41在图81的步骤S414计算一个命令开口比率线性化处理值Ratdty。通过查阅其内容表示在图83中、预存储在控制器41中的映像图，根据最终命令开口比率Trvnt，计算命令开口比率线性化处理值Ratdty。

当可变喷嘴53的开口比率或开口表面面积、和由控制器41经压力控制阀56输出的工作信号，具有非线性对应性时，需要这种线性化处理。

现在返回图38的主例行程序，在控制器41计算命令开口比率线性化处理值Ratdty之后，在步骤S247计算输出到压力控制阀56的工作信号的一个工作值Dtyvnt。这种计算使用图84的子例行程序进行。

参照图84，在步骤S441，控制器41读发动机转动速度Ne、目标燃料喷射量Qsol、命令开口比率的线性化处理值Ratdty、提前校正时间常数相反值Tcvnt及柴油机1的冷却水温度Tw。

在步骤S442，使用图85中表示的子例行程序设置工作信号变化标志。

参照图85，控制器41首先在步骤S461读命令开口比率Avnt和提前校正时间常数相反值Tcvnt。

在下个步骤S462，由如下公式(38)计算一个命令开口比率预计值Adlyvnt。

Adlyvnt＝Avnt·Tcvnt+Adlyvnt_n-1·(1-Tcvnt)             (38)

其中，Adlyvnt_n-1＝在执行子例行程序的紧前面时刻计算的Adlyvnt的值。

这里，在命令开口比率Avnt与命令开口比率预计值Adlyvnt之间的关系与在目标开口比率Rvnt与开口预计值Cavnt之间的关系相对应。

在如下步骤S463，把命令开口比率预计值Adlyvnt与执行M次前由例行程序计算的一个命令开口比率预计值Adlyvnt_n-M相比较。

当Adlyvnt≥Adlyvnt_n-M时，命令开口比率正在增大或恒定。在这种情况下，子例行程序在步骤S464把一个操作方向标志fvnt设置到一，并且转到步骤S466。

在步骤S466，确定是否是Adlyvnt＝Adlyvnt_n-M。当Adlyvnt＝Adlyvnt_n-M时，在步骤S467，把一个工作保持标志fvnt2设置到一，并且终止子例行程序。

当不满足Adlyvnt＝Adlyvnt_n-M时，例行程序转到步骤S468。

当在步骤S463 Adlyvnt＜Adlyvnt_n-M时，表示命令开口比率正在减小。在这种情况下，子例行程序在步骤S465把操作方向标志fvnt重新设置到零，并且例行程序转到步骤S468。

在步骤S468，把工作保持标志fvnt2重新设置到零，并且终止子例行程序。

因而，在设置两个标志fvnt和fvnt2之后，控制器41在图84的步骤S443读工作值温度校正量Dty_t。工作值温度校正量Dty_t由与REF信号同步独立进行的图86的子例行程序计算。

参照图86，在步骤S471，控制器41首先读发动机转动速度Ne、目标燃料喷射量Qsol及冷却水温度Tw。

在步骤S472，通过查阅表示在图87中、以前存储在控制器41的存储器中的映像图由发动机转动速度Ne和目标燃料喷射量Qsol，计算一个基本废气温度Texhb。基本废气温度Texhb是在柴油机1已经完成预热之后的废气温度。

在下个步骤S473，通过查阅表示在图88中、以前存储在控制器41中的映像图，根据冷却水温度Tw，计算一个水温校正系数Ktexh_tw。

在步骤S474，通过把基本废气温度Texhb乘以水温校正系数Ktexh_tw计算一个废气温度Texhi。

在下个步骤S475，通过由如下公式(39)把一个一阶处理延迟添加到废气温度Texhi上，计算一个真实废气温度Texhdly。该值是一个考虑归因于废气温度变化热惯性的延迟的值。

Texhdly＝Texhi·KEXH#+Texhdly_n-1·(1-KEXH#)           (39)

其中，KEXH#＝常数，并且

Texhdly_n-1＝在执行子例行程序时的紧前面时刻计算的Texhdly。

在下个步骤S476，计算基本废气温度Texhb和该真实废气温度Texhdly的差dTexh。

在最后步骤S477，通过查阅表示在图89中、以前存储在控制器41的存储器中的映像图，根据差dTexh，计算工作值温度校正量Dty_t。步骤S476和S477的处理的意义以后详细描述。

在子例行程序结束之后，控制器41返回图84的子例行程序，并且进行步骤S444之后的处理。步骤S444-S449是把滞后处理添加到工作值上的步骤。

参照图95描述这种滞后处理，当命令开口比率Avnt的线性化处理值Ratdty正在增大时，根据连接在可变喷嘴53完全打开时的一个命令信号Duty_l_p、和在可变喷嘴53完全关闭时的一个命令信号Duty_h_p的一条直线，使工作值进行改变。另一方面，当线性化处理值Ratdty正在减小时，根据连接在可变喷嘴53完全打开时的一个命令信号Duty_l_n、和在可变喷嘴53完全关闭时的一个命令信号Duty_h_n的一条直线，使工作值进行改变。在该图中，在其中可变喷嘴53几乎关闭的区域中两条线相交，但该区域是一个不用在压力控制阀56的实际控制中的区域。假定柴油机1已经完全预热设置这些特性。当真实废气温度Texhdly较低时，压力致动器54具有对于相同工作值打开可变喷嘴53较大的特性，如图90中所示。所以，必须应用在图86的步骤S476、S477计算的温度校正量Dty_t，以补偿归因于废气温度的压力致动器54的特性差。

现在，控制器41在步骤S444确定操作方向标志fvnt。当操作方向标志fvnt是一时，即当命令开口比率Avnt正在增大或是常数时，进行步骤S445、S446的处理。在步骤S445，通过查阅表示在图91中的一个Duty_h_p映像图，根据目标燃料喷射量Qsol，计算在可变喷嘴53完全关闭时的一个工作值Duty_h。

在如下步骤S446，通过查阅表示在图92中的一个Duty_l_p映像图，计算在可变喷嘴53完全打开时的一个工作值Duty_l。在这种处理之后，子例行程序转到步骤S449。

当在步骤S444操作方向标志fvnt是零时，即当命令开口比率Avnt正在减小时，进行步骤S447、S448的处理。在步骤S447，通过查阅表示在图93中的一个Duty_h_n映像图，根据目标燃料喷射量Qsol，计算在可变喷嘴53完全关闭时的工作值Duty_h。在如下步骤S448，通过查阅表示在图94中的一个Duty_l_n映像图，根据目标燃料喷射量Qsol，计算在可变喷嘴53完全打开时的工作值Duty_l。

在这种处理之后，子例行程序转到步骤S449。

在步骤S449，使用由以上处理求出的工作值Duty_h、Duty_l、命令开口比率Avnt的线性化处理值Ratdty、及温度校正量Dty_t，由如下公式(40)通过进行线性内插处理计算一个命令工作基本值Dty_h。

Dty_h＝(Duty_h-Duty_l)·Ratdty+Duty_l+Dty_t            (40)

通过改变用于在其中命令开口比率Avnt正在减小的情形、和不是这种情形的线性内插处理的直线，对于相同的线性化处理值Ratdty，在其中命令开口比率Avnt正在减小的情形而不是其它情形下，使命令工作基本值Dty_h较小。

在下个步骤S450，确定工作保持标志fvnt2。当工作保持标志fvnt2是一时，即命令开口比率预计值Adlyvnt不变化时，在步骤S451，把一个命令工作值Dtyv设置成等于在执行子例行程序紧前面时刻计算的工作值Dtyvnt_n-1。以后将详细描述工作值Dtyvnt_n-1。

当工作保持标志fvnt2是零时，即当命令开口比率预计值Adlyvnt正在变化时，在步骤S452，把命令工作值Dtyv设置成等于在步骤S449计算的命令工作基本值Dty_h。

因而，在步骤S451或S452确定命令工作值Dtyv之后，在最后步骤S453，控制器41使用图96的子例行程序根据命令工作值Dtyv对可变喷嘴53进行操作检查。

参照图96，在步骤S481，控制器41首先读命令工作值Dtyv、发动机转动速度Ne、目标燃料喷射量Qsol及冷却水温度Tw。

在以后步骤S482-S485，确定是否满足操作检查条件。仅当满足所有这些检查条件时，才进行操作检查。

在步骤S482，确定目标燃料喷射量Qsol是否小于一个预定值QSOLDIZ#。当满足该条件时，意味着柴油机1正在进行燃料切断。

在步骤S483，确定发动机转动速度Ne是否小于一个预定值NEDIZ#。当满足该条件时，意味着柴油机1的转动速度Ne在中或低速区域中。

在步骤S484，确定冷却水温度Tw是否小于一个预定值TWDIZ#。当满足该条件时，意味着柴油机1的预热没有完成。

在步骤S485，确定一个操作检查标志Fdiz是否是零。当满足该条件时，意味着还没有进行操作检查。

当满足所有条件时，在步骤S486增大一个操作检查计数器值CtFdiz，并且例行程序转到步骤S487。

如果不满足步骤S482-S484的确定结果的任一个，则例行程序在步骤S493把操作检查标志Fdiz重新设置至零，并且转到步骤S494。然而，当在步骤S485操作检查标志Fdiz是一时，立即转到步骤S494。

在步骤S487，把操作检查计数器值CtFdiz与一个预定上限值CTRDIZH#相比较。

当操作检查计数器值CtFdiz小于上限值CTRDIZH#时，在步骤S488，把操作检查计数器值CtFdiz与一个预定下限值CTRDIZL#相比较。当操作检查计数器值CtFdiz小于下限值CTRDIZL#时，在步骤S489，对于检查操作使用图97中表示的子例行程序设置一个工作值Dtyvnt。

上限值CTRDIZH#设置为例如七秒，而下限值CTRDIZL#设置为例如两秒。在这种情况下，用于检查操作的工作值仅设置在上限值与下限值之差的五秒间隔中。

这里，参照图97，将描述用来设置用于操作检查的工作值的子例行程序。

控制器41在步骤S501首先读操作检查计数器值CtFdiz和发动机转动速度Ne。

在如下步骤S502，通过查阅表示在图98中的映像图根据操作检查计数器值CtFdiz与下限值CTRDIZL#之差，设置一个控制图案值Duty_pu。该映像图预先存储在控制器41的存储器中。这样设置控制图案值Duty_pu，从而它对于一个短时间段根据在操作检查计数器值CtFdiz超过下限值CTRDIZL#之后的过去时间重复地在零与一之间变化。

在下个步骤S503，通过查阅表示在图99中、以前存储在控制器41的存在器中的映像图，根据发动机转动速度Ne，计算到压力控制阀56的一个工作值Duty_p_ne。假定用来检查可变喷嘴53的打开和关闭操作的工作根据发动机转动速度Ne不同，设置工作值Duty_p_ne。例如，当要关闭可变喷嘴53时，它对于废气压力必须再次关闭。废气压力按照发动机转动速度Ne的增大而增大。

另外，当发动机转动速度Ne在高速区域中时，检查操作的可变喷嘴53的关闭对发动机运行环境具有主要影响。因此，在高速区域中，当发动机转动速度Ne增大以便减小对发动机运行环境的影响时，减小工作值Duty_p_ne。

在如下步骤S504，通过把工作值Duty_p_ne乘以控制图案值Duty_pu计算工作值Dtyvnt，并且终止子例行程序。

以这种方式，通过终止图97的子例行程序，终止图96的步骤S489的处理，并且也终止图96的子例行程序。

另一方面，在图96的步骤S487，当操作检查计数器值CtFdiz不小于上限值CTRDIZH#时，进行步骤S490的处理。这里，把操作检查计数器值CtFdiz操作的紧前面值CtFdiz_n-1与上限值CTRDIZH#相比较。如果紧前面值CtFdiz_n-1小于上限值CTRDIZH#，则意味着CTRDIZH#达到用于该子例行程序的重复执行的第一次的上限值CTRDIZH#，在步骤S491把工作值Dtyvnt设置到零，在步骤S492把操作检查标志fdiz设置到一，并且终止子例行程序。

通过在完成操作检查时在步骤S491把工作值Dtyvnt设置到零一次，可变喷嘴53完全打开。这种操作目的在于保持在此后进行的普通控制期间的控制精度。通过把操作检查标志fdiz设置到一，步骤S485的确定结果在执行子例行程序之后总是肯定的。这意味着可变喷嘴53的操作检查仅在启动柴油机1之后进行一次。

另一方面，当在步骤S490操作检查计数器值CtFdiz的紧前面值CtFdiz_n-1不小于上限值CTRDIZH#时，子例行程序转到步骤S494。在步骤S494，把操作检查计数器值CtFdiz重新设置到零，并且例行程序转到步骤S495。

当在步骤S488操作检查计数器值CtFdiz小于预定下限值CTRDIZL#时，子例行程序也转到步骤S495。

在步骤S495，把用于操作检查的工作值Dtyvnt设置成等于在图84的步骤S451或步骤S452确定的命令工作值Dtyv。因此在这种情况下，进行可变喷嘴53的普通控制。

特别是，当压力动器54的操作不稳定时，如在低温下等，可变喷嘴53的这种操作检查使可变喷嘴53的操作平稳，并且增大增压压力控制的可靠性。

以这种方式，通过结束图96的子例行程序，终止图84的子例行程序的处理，并且也终止图38的例行程序。

其次，参照图104A-104E和图105A-105E描述根据本发明在柴油机1加速期间涡轮增压器50的增压压力控制的效果。

图104A-104E表示在其中增压效率随废气量增大而增大的小废气量区域中的加速操作。这种情形与由图100的箭头A表示的情形相对应。

控制器41把相对于输入到压力致动器54中的命令信号的吸入新鲜空气量的响应延迟，分离成一个气体流动标志和压力致动器54本身的响应延迟，并且对每个响应延迟分别进行提前处理。由于表示在图104A和104B中伴随加速的目标燃料喷射量Qsol和目标吸入新鲜空气量tQac的步进增大，可调节喷嘴53的目标开口比率Rvnt也在时间t1步进地减小，如图104C中所示。

在这种情况下，其中补偿相对于目标开口比率Rvnt的气体流动滞后的提前处理首先以图104C中表示的步进方式在时间t1减小的开环控制量Avnt-f，变得小于Rvnt，并且然后逐渐接近目标开口比率Rvnt。

通过提前处理用于校正压力致动器54的响应延迟的开环控制量Avnt-f获得的值，如图104D所示，以步进的方式变为比时间t1处的开环控制量Avnt-f更小的值，跟随开环控制量Avnt-f，并然后接近目标开口比率Rvnt。

因而，根据本发明，对具有不同特性的两个响应延迟，即气体流动延迟和压力致动器54的响应延迟，进行独立的提前校正，并且以高精度校正两类响应延迟。所以，相对于输入到压力控制阀56的命令信号的缸吸入新鲜空气量Qac以足够的响应增大，如由图104E中实线表示的那样。换句话说，可变喷嘴53的开口控制的提前处理的精度提高。图104E的虚线表示当对目标开口比率Rvnt不添加提前处理时的缸吸入新鲜空气量Qac的变化。

在这种控制器件中，由于在小废气量区域中把当在增压压力增大方向上驱动压力致动器54时的提前校正增益TGKVNTC设置得比当在增压压力减小方向上驱动压力致动器54时的提前增益TGKVNTO大，所以即使当气体流动滞后由于÷压力增大而增大时，也能相对于命令信号以足够响应启动增压压力。

而且，关于时间常数等效值Tcvnt，把当在增压压力增大方向上驱动压力致动器54时的值设置得比当在增压压力减小方向上驱动压力致动器54时的值小。

时间常数等效值Tcvnt与时间常数的相反数相对应。当在已知引起大时间常数的气体流动滞后的增压压力的增大方向上驱动压力致动器54时，由于Tcvnt的这种设置能以良好响应增大增压压力。

图105A-105E表示在其中增压效率随废气量增大而下降的大废气量区域中的加速操作。

这种情形与由图100的箭头B表示的情形相对应。

而且在这种情况下，目标燃料喷射量Qsol和目标吸入新鲜空气量tQac由于加速步进地增大，如图105A和105B中所示。然而，与小废气量区域相反，可变喷嘴53的目标开口比率Rvnt在时间t2在可变喷嘴53的打开方向上步进地增大。在这种条件下，如以上描述的那样，提前校正增益是小于1.0的一个正值，并且公式(29)有效地起一个延迟处理公式的作用。

尽管当目标开口比率Rvnt步进地增大时可变喷嘴53的开口比率的开环控制量Avnt-f增大，但增大量小于Rvnt。以后，开环控制量Avnt-f逐渐接近目标开口比率Rvnt，如图105C和105D中所示。

在大废气量区域中，像在小废气量区域中那样，也进行提前处理以相对于开环控制量Avnt-f校正压力致动器54的响应延迟。

在这种提前处理之后的值大于开环控制量Avnt-f，如由图105D的实线表示的那样，但这种提前处理值绝不会大于目标开口比率Rvnt。换句话说，在这种情形下归因于公式(29)的延迟处理对命令信号比与压力致动器54的响应延迟相对应的提前处理有较大影响。由于这种延迟处理，可调节喷嘴53逐渐打开。该可变喷嘴53的逐渐打开具有防止废气涡轮52的转动速度临时下降的作用。

由于废气涡轮52的转动速度不会下降，所以缸吸入新鲜空气量Qac没有延迟地增大。图105E的虚线表示当进行相对于压力致动器54的响应延迟的提前处理、但没有进行由公式(29)相对于气体流动滞后的实际延迟处理时缸吸入新鲜空气量Qac的变化。

尽管也有可能根据涡轮增压器50的增压效率确定大废气量区域、小废气量区域和中间区域，但增压效率的计算是复杂的。

如在本实施例中那样通过把废气量用作参数而不是增压效率分类诸区域，区域的分类是容易的，并且可以简化控制器41的程序的成分。

其次，参照图56-58描述与用来计算目标开口比率Rvnt的子例行程序有关的本发明的一个第二实施例。

根据该实施例，使用图56中表示的子例行程序而不是图51的子例行程序计算目标开口比率Rvnt。

在图56的子例行程序中，目标EGR比率Megr用来计算目标开口比率基本值Rvnt0而不是在图51的子例行程序中使用的EGR量等效值Qes0。结果，在该子例行程序中，略去在图51的子例行程序中计算EGR量等效值Qes0的步骤S303。

另外，在步骤S307，使用图57的映像图而不是图52的映像图，由设置吸入新鲜空气量等效值tQas0和目标EGR比率Megr计算目标开口比率基本值Rvnt0。类似地，在步骤S308，使用图58的映像图而不是图53的映像图，由设置吸入新鲜空气量等效值tQas0和目标EGR比率Megr计算目标开口比率基本值Rvnt0。

过程的其余特征与图51的子例行程序的那些相同。

在图57和图58的映像图中，可以根据目标吸入新鲜空气量tQac和真实EGR比率Megrd设置目标开口比率基本值Rvnt0，而不是根据设置吸入新鲜空气量等效值tQas0和目标EGR比率Megr设置它。另外，可以根据目标吸入新鲜空气量tQac和目标EGR比率Megr设置目标开口比率基本值Rvnt0。

在柴油机1的过渡运行状态下，延迟出现，直到真实EGR比率Megrd跟上目标EGR比率Megr，并且由于与延迟相对应的EGR量的偏差，在目标开口比率基本值Rvnt0中出现误差。当通过使用是一个通过对目标EGR比率Megr应用延迟处理得到的值的真实EGR比率Megrd，设置目标开口比率基本值Rvnt0时，对于包括燃料消耗、废气成分和加速性能的所有预选择特性，即使在柴油机1的过渡运行状态下，也得到最佳目标吸入新鲜空气量。另外，能实现较简单的一致性和控制逻辑的简化。

其次，参照图106-108描述的本发明的第三实施例。

在该实施例中，使用图106的子例行程序，而不是在第一和第二实施例中使用的用来计算图37的EGR阀开口表面面积Aev的子例行程序。其余特征与第一和第二实施例中的那些相同。

在第一和第二实施例中，由EGR流量Cqe和目标EGR量Tqek计算EGR阀开口表面面积Aev，但根据该实施例，把可变喷嘴53的真实开口比率Rvnte用作EGR阀6的压力差的近似。

使用真实开口比率Rvnte和目标EGR量Tqec或真实EGR比率Megrd作为参数，计算EGR阀6的开口表面面积Aev。

首先，在步骤S511，控制器41读在EGR阀6的位置处每缸的目标EGR量Tqec、流量学习校正系数Kqac、EGR流量反馈校正系数Kqac0和EGR流量反馈校正系数Kqac00。这些是由图6和图22的例行程序计算的值。

在如下步骤S512，通过如下公式(41)求出每单位废气量的一个目标EGR量Tqek2。

$\mathrm{Tqek}2=\frac{\frac{\mathrm{Tqec}}{\mathrm{Kqac}\·\mathrm{Kqac}0\·\mathrm{Kqac}00}}{\mathrm{SVOL}\#}---\left(41\right)$

其中，SVOL#＝每缸的废气量。

在步骤S513，读由图60的例行程序计算的目标开口比率Rvnt的延迟处理值Rvnte。

在下个步骤S514，参照表示在图107中、预存储在控制器41中的映像图，根据柴油机1每缸的延迟处理值Rvnte和目标EGR量Tqek，求出每单位废气量的一个目标EGR阀开口表面面积Eaev。

在图107的映像图中，是水平轴的延迟处理值Rvnte可以认为近似等于EGR阀6的上游与下游的压差。例如，如果把EGR阀6的开口设置为常数，则延迟处理值Rvnte越小，可变喷嘴53的开口越大，并且增压压力越高。因此，EGR阀6的上游与下游的压差变大。相反，延迟处理值Rvnte越大，可变喷嘴53的开口越大，并且增压压力越低。因此，EGR阀6的上游与下游的压差减小。

因而，是水平轴的延迟处理值Rvnte可以认为代表EGR阀6的上游与下游的压差。通过把EGR量取作垂直轴，借助于这些参数能规定EGR阀6的开口，如能由图107的映像图理解的那样。图107的图是给定的临时值，以表示EGR阀6的相对数值。

本发明者通过试验得到图107的映像图，但使用如图108中所示的理论定义映像图也可以确定EGR阀开口面积Aev。

在图107和图108中，特性在映像图右手侧的区域中大大地不同，但因为在该区域中实际上不进行控制，所以对使用哪个映像图的控制没有影响。

从这些映像图读的不是EGR阀6的开口面积，而是每单位废气量的目标EGR阀开口面积Eaev。这是为了能够应用映像图而不取决于柴油机1的废气量。

在控制器41在步骤S514计算每单位废气量的目标EGR阀开口面积Eaev之后，在步骤S515通过把Eaev乘以柴油机1每缸的废气量SVOL#计算目标EGR阀开口面积Aev，并且终止图106的子例行程序。

因而，通过把真实开口比率Rvnte取作EGR阀6的上游/下游压差的近似，有可能直接计算目标EGR阀开口面积Aev，而不用计算EGR流量Cqe。因此，根据该实施例能简化EGR控制逻辑，并且EGR阀的控制精度也提高。

在以上实施例中，当设置用于可变喷嘴53的开环控制量Avnt_f的计算的提前校正增益TGKVNTO、TGKVNTC时，使用废气量作为参数分类增压效率。当吸入空气量增大假定废气量增大时，也有可能通过使用吸入空气量作为一个参数而分类增压效率，并且把吸入空气量而不是废气量应用于图62和图63的映像图的水平轴。具体地说，把它分类成一个其中增压效率随吸入空气量增大而增大的小吸入空气量区域、一个其中增压效率随吸入空气量增大而减小的大吸入空气量区域、及一个位于其之间的中间区域。

在以上实施例中，可变喷嘴53由压力致动器54驱动，但也有可能使用其它类型的致动器。在所有实施例中，把目标开口比率Rvnt用作可变喷嘴53的操作目标值，但也有可能使用一个目标开口表面面积。

在日本具有2000年10月5日申请日期的Tokugan 2000-306404、和在日本具有2000年10月11日申请日期的Tokugan 2000-311096的内容通过参考包括在这里。

尽管参照本发明的某些实施例已经描述了本发明，但本发明不限于上述实施例。按照以上讲授，对于熟悉本专业的技术人员将想到上述实施例的修改和变更。

例如，新鲜空气量和增压压力彼此相对应，从而也可以使用目标增压压力而不是目标吸入新鲜空气量tQac。

对其应用本发明的涡轮增压器不限于包括可变喷嘴53的涡轮增压器。本发明也可以应用于允许废气涡轮的几何形状变化的所有可变几何涡轮增压器，如包括修改涡轮增压器的废气涡轮的废气通道横截面表面面积的涡管或扩散器的涡轮增压器。

本发明也可以应用于不进行废气重新循环的柴油机。柴油机1不限于其中由单级燃烧产生热量产生的“低温预混合燃烧型”。因而，本发明也可以应用于其中在预混合燃烧之后进行扩散燃烧的普通柴油机。

其中要求独享财产或特权的本发明的实施例按如下定义：

应用的工业领域

如上所述，本发明根据延迟类型补偿归因于涡轮增压器的致动器操作的柴油机吸入空气量的变化延迟。因此，增强装有增压柴油机的车辆的加速操作的响应。

Claims (13)

1.一种用于发动机(1)的涡轮增压器(50)的控制器件，涡轮增压器(50)包括一个根据输入到其上的命令信号(Dtyvnt)调节发动机(1)的吸入空气量的致动器(53、54、55、56)，该控制器件包括：

一个传感器(33、34)，检测发动机(1)的运行状态；和

一个控制器(41)，起如下作用：

根据运行状态设置发动机(1)的目标吸入空气量(S115、S116)；

根据目标吸入空气量计算致动器(54)的操作目标值(Rvnt)(S312、S313)，其中操作目标值(Rvnt)对应于命令信号(Dtyvnt)的目标值；

计算用于补偿从致动器(54)的操作到吸入空气量变化的响应延迟的第一补偿值(Tcvnt)(S324、S325、S327、S328、S329、S330)；

计算用于补偿致动器(54)的操作延迟的第二补偿值(Tcact)(S425、S426、S427、S428、S430、S431)，其中所述操作延迟对应于从命令信号(Dtyvnt)输入到致动器(54)到操作致动器(54)的时间周期；

根据第一补偿值(Tcvnt)和第二补偿值(Tcact)通过对操作目标值(Rvnt)进行处理计算命令信号(Dtyvnt)(S244、S246)；以及

把命令信号(Dtyvnt)输出到致动器(54)。

2.根据权利要求1所述的控制器件，其中控制器(41)进一步起这样的作用，在根据第一补偿值(Tcvnt)进行处理之后根据第二补偿值(Tcact)对操作目标值(Rvnt)进行处理(S244、S246)。

3.根据权利要求1或2所述的控制器件，其中控制器件进一步包括一个检测发动机(1)的废气量(Tqexhd)(S322)的传感器(33、34、39)，并且当发动机(1)的废气量(Tqexhd)小于一个预定量时，控制器(41)通过对操作目标值(Rvnt)应用提前处理进一步起计算第一补偿值(Tcvnt)的作用(S324、S327、S329)。

4.根据权利要求1或2所述的控制器件，其中控制器件进一步包括一个检测发动机(1)的废气量(Tqexhd)(S322)的传感器(33、34、39)，并且当发动机(1)的废气量(Tqexhd)大于一个预定量时，控制器(41)通过对操作目标值(Rvnt)应用延迟处理进一步起计算第一补偿值(Tcvnt)的作用(S324、S327、S329)。

5.根据权利要求1或2所述的控制器件，其中控制器件进一步包括一个检测发动机(1)的废气量(Tqexhd)(S322)的传感器(33、34、39)，第一补偿值(Tcvnt)包括一个提前校正增益(TGKVNTO，TGKVNTC)，并且控制器(41)进一步起到根据发动机(1)的废气量(Tqexhd)设置提前校正增益(TGKVNTO，TGKVNTC)的作用(S324、S327、S329)。

6.根据权利要求5所述的控制器件，其中当发动机(1)的废气量(Tqexhd)大于一个预定量时，控制器(41)进一步起到把提前校正增益(TGKVNTO，TGKVNTC)设置到一个小于一的正值的作用。

7.根据权利要求5所述的控制器件，其中控制器(41)进一步起这样的作用，把当致动器(54)正在吸入空气量的增大方向上操作时的提前校正增益(TGKVNTC)设置成比当致动器(54)正在吸入空气量的减小方向上操作时的提前校正增益(TGKVNTO)大(S324、S327)。

8.根据权利要求1或2所述的控制器件，其中控制器件进一步包括一个检测发动机(1)的废气量(Tqexhd)(S322)的传感器(33、34、39)，第一补偿值(Tcvnt)包括一个与提前校正时间常数的相反值相对应的时间常数等效值(Tcvnt)，并且控制器(41)进一步起到根据发动机(1)的废气量(Tqexhd)确定时间常数等效值(Tcvnt)的作用(S325、S328、S330)。

9.根据权利要求8所述的控制器件，其中控制器(41)进一步起这样的作用，把当致动器(54)正在吸入空气量的增大方向上操作时的时间常数等效值(Tcvnt)设置成，比当致动器(54)正在吸入空气量的减小方向上操作时的时间常数等效值(Tcvnt)小(S325、S328)。

10.根据权利要求1或2所述的控制器件，其中第二补偿值(Tcact)包括一个与致动器(54)的响应有关的提前校正增益(Gkact)，并且控制器(41)进一步起这样的作用，把当致动器(54)正在吸入空气量的增大方向上操作时的提前校正增益(Gkact)设置成，比当致动器(54)正在吸入空气量的减小方向上驱动时的提前校正增益(Gkact)大(S325、S327)。

11.根据权利要求1或2所述的控制器件，其中第二补偿值(Tcact)包括一个与代表致动器(54)的操作速度的时间常数的相反数相对应的时间常数等效值(Tcact)，并且控制器(41)进一步起这样的作用，把当致动器(54)正在吸入空气量的增大方向上驱动时的时间常数等效值(Tcact)设置成比当致动器(54)正在吸入空气量的减小方向上驱动时的时间常数等效值(Tcact)大(S426、S428)。

12.根据权利要求1或2所述的控制器件，其中发动机(1)包括一个废气重新循环器件(4、5、6)，把部分废气重新循环到发动机(1)的吸入新鲜空气中，并且控制器(41)进一步起这样的作用：根据运行状态计算废气重新循环器件(4、5、6)的目标废气重新循环量(S21-S25)；根据第一补偿值(Tcvnt)计算第一处理值(Rvnte)(S333)，第一处理值(Rvnte)代表致动器(54)的实际操作值；根据第一处理值(Rvnte)和目标废气循环量计算废气重新循环器件(4、5、6)的控制目标值(Aev)(S514，S515)，及根据控制目标值控制废气重新循环器件(4、5、6)。

13.一种发动机(1)的涡轮增压器(50)的控制方法，其中涡轮增压器(50)包括一个根据输入到其上的命令信号(Dtyvnt)调节发动机(1)的吸入空气量的致动器(53、54、55、56)，该控制方法包括：

检测发动机(1)的运行状态；

根据运行状态设置发动机(1)的目标吸入空气量；

根据目标吸入空气量计算致动器(54)的操作目标值(Rvnt)，其中操作目标值(Rvnt)对应于命令信号(Dtyvnt)的目标值；

计算用于补偿从致动器(54)的操作到吸入空气量变化的响应延迟的第一补偿值；

计算用于补偿致动器(54)的操作延迟的第二补偿值(Tcact)，其中操作延迟对应于从命令信号(Dtyvnt)输入到致动器(54)到操作致动器(54)的时间周期；

根据第一补偿值(Tcvnt)和第二补偿值(Tcact)通过对操作目标值(Rvnt)进行处理计算命令信号(Dtyvnt)；以及

把命令信号(Dtyvnt)输出到致动器(54)。

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