CN1199007C - 涡轮增压器的控制 - Google Patents

Abstract

本发明涉及涡轮增压器的控制，通过涡轮增压器(50)的可变喷嘴(53)控制发动机(1)的新鲜空气量。控制器(41)基于发动机(1)的运行状态计算可变喷嘴(53)的驱动信号的开环控制值。基于运行状态计算发动机(1)的目标吸入新鲜空气量，计算通过平滑目标吸入新鲜空气量值获得的处理值(S132)。计算驱动信号的反馈控制值以使实际的吸入新鲜空气量与处理值一致(S367)。基于开环值和反馈控制值控制可变喷嘴(53)。通过将处理值用作反馈控制的目标值，可以消除在由从可变喷嘴(53)的操作到由发动机(1)所吸入的吸入新鲜空气量的变化的时间延迟所导致的反馈控制中的不稳定因素。

Description

涡轮增压器的控制

技术领域

本发明涉及带有涡轮增压器的发动机的进气量的控制。

背景技术

在1996年日本专利局出版的Tokkai的Hei8-338256公开了基于目标值的发动机的涡轮增压器的增压压力变化机构的反馈控制。

这种已有技术检测发动机的进气量或增压压力，并操作增压压力变化机构以使所检测的值与根据发动机的运行状态所确定的目标值相一致。

该涡轮增压器包括设置在发动机的排气道中的废气涡轮和由废气涡轮驱动的压缩器，该压缩器压缩空气并将它输送到发动机的进气道中。

增压压力变化机构例如包括改变通向废气涡轮的废气的流入通道的横截面的闸门。

发明内容

这种反馈控制也补偿了检测增压压力或进气量的传感器和操作增压压力变化机构的传动机构的性能的分散。然而，在废气涡轮的闸门操作影响发动机的进气量的过程中存在相当大的响应延迟。

通过在闸门操作之后直到进气量开始变化之前的响应时间和表示进气量的变化率的时间常数决定了这种响应延迟。

该响应延迟为几百毫秒，而时间常数为几秒。

如果将进气量设置为目标值，并且通过公知的微分/积分反馈控制来执行闸门开口的反馈控制，则由于这种响应延迟会引起如下的问题。

当进气量以阶梯式变化时，由于实际的新鲜空气量的响应延迟的缘故造成在反馈控制中的积分校正值累加。

积分校正值的这种累加影响了闸门的开口指令值，并使进气量在目标值周围振荡。在执行将一部分废气返回到进气中的废气再循环(EGR)的发动机中，进气量的振荡导致了发动机的废气成份的损失。

因此本发明的一个目的是抑制发动机的进气量的振荡，这种振荡是由增压压力变化机构的操作引起的。

为实现上述目的，本发明提供一种用于发动机的涡轮增压器的控制装置，其中该涡轮增压器具有由发动机的废气驱动的废气涡轮、根据废气涡轮的旋转在增压压力下将新鲜空气输送到发动机的压缩器和调节通向废气涡轮的废气的流动通道的横截面积的机构。该控制装置包括检测发动机的运行状态的传感器、检测发动机的进气量的传感器和控制器。控制器具有如下的功能：基于运行状态设置流动通道的横截面积的开环控制值、基于运行状态设置发动机的目标进气量、计算对目标进气量执行预定的平滑的处理值、计算使进气量与处理值相一致的反馈校正量和基于开环控制值和反馈校正量控制该机构的废气流动通道的横截面积。

本发明还提供一种发动机的涡轮增压器的控制方法，其中该涡轮增压器具有由发动机的废气驱动的废气涡轮、根据废气涡轮的旋转在增压压力下将新鲜空气输送到发动机的压缩器和调节通向废气涡轮的废气的流动通道的横截面积的机构。该控制方法包括检测发动机的运行状态、检测发动机的进气量、基于运行状态设置流动通道的横截面积的开环控制值、基于运行状态设置发动机的目标进气量、计算对目标进气量执行预定的平滑的处理值、计算使进气量与处理值相一致的反馈校正量和基于开环控制值和反馈校正量控制该机构的废气流动通道的横截面积。

在本说明书的其余部分中描述了本发明的细节以及其它的特征和优点并在附图中示出。

附图说明

附图1所示为根据本发明的柴油发动机的控制装置的示意图。

附图2所示为柴油发动机具有的共轨燃油喷射机构的示意图。

附图3所示为描述根据本发明的控制器所执行的计算目标燃油喷射量Qsol的程序的流程图。

附图4所示为描述由该控制器所存储的基本燃油喷射量Mqdrv的映射的内容的附图。

附图5所示为描述由控制器所存储的废气再循环阀升程量映射的内容附图。

附图6所示为描述由控制器所执行的计算每汽缸目标废气再循环量Tqec的程序的流程图。

附图7所示为描述由控制器所执行的计算汽缸吸入新鲜空气量Qac的程序的流程图。

附图8所示为描述由控制器所执行的计算进气通道的吸入新鲜空气流量Qas0的程序的流程图。

附图9所示为描述由控制器所存储的吸入空气量映射的内容的附图。

附图10所示为描述由控制器所执行的计算目标废气再循环率Megr的程序的流程图。

附图11所示为描述由控制器所存储的基本目标废气再循环率Megrb的映射的内容的附图。

附图12所示为描述由控制器所存储的水温度校正系数Kegr_Tw的映射的内容的附图。

附图13所示为描述由控制器所执行的完全燃烧确定程序的流程图。

附图14所示为描述由控制器所执行的计算在进气阀位置的废气再循环率Megrd的程序的流程图。

附图15所示为描述由控制器所执行的计算时间常数倒数值Kkin的程序的流程图。

附图16所示为描述由控制器所执行的体积效率等效基本值Kinb的映射的内容的流程图。

附图17所示为描述由控制器所执行的计算目标吸入新鲜空气量tQac的程序的流程图。

附图18所示为描述由控制器所存储的目标吸入新鲜空气量基本值tQacb的映射的内容的附图。

附图19所示为描述由控制器所存储的校正系数ktQac的映射的内容的附图。

附图20所示为描述由控制器所存储的目标吸入新鲜空气量tQac的映射的内容的附图。

附图21所示为描述由控制器所执行的计算实际的废气再循环量Qec的程序的流程图。

附图22所示为描述由控制器所执行的计算废气再循环量反馈校正系数Kqac00、废气再循环流速反馈校正系数Kqac0和废气再循环流速学习校正系数Kqac的子程序的流程图。

附图23所示为描述由控制器所执行的设定反馈控制允许标志fefb的程序的流程图。

附图24所示为描述由控制器所执行的设定学习值反映允许标志felrn2的程序的流程图。

附图25所示为描述由控制器所执行的设定学习允许标志felrn的程序的流程图。

附图26所示为描述由控制器所执行的计算废气再循环量反馈校正系数Kqac00的子程序的流程图。

附图27所示为描述由控制器所存储的废气再循环流量的校正增益Gkfb的映射的内容的附图。

附图28所示为描述由控制器所存储的废气再循环量的水温校正系数Kgfbtw的映射的内容的附图。

附图29所示为描述由控制器所执行的计算废气再循环流速反馈校正系数Kqaco的子程序的流程图。

附图30所示为描述由控制器所存储的废气再循环阀流速校正增益Gkfbi的映射的内容的附图。

附图31所示为描述由控制器所存储的水温校正系数Kgfbitw的映射的内容的附图。

附图32所示为描述由控制器所存储的误差率学习值Rqac_n的映射的内容的附图。

附图33所示为描述由控制器所执行的更新误差率学习值Rqac_n的子程序的流程图。

附图34所示为描述由控制器所存储的学习率Tclrn的映射的内容的附图。

附图35所示为描述由控制器所执行的计算废气再循环阀流速Cqe的程序的流程图。

附图36所示为描述由控制器所存储的废气再循环阀流速Cqe的映射的内容的附图。

附图37所示为描述由控制器所执行的计算废气再循环阀的目标开口面积Aev的程序的流程图。

附图38所示为描述由控制器所执行的设置可变喷嘴的压力控制阀的能率值Dtyvnt的程序的流程图。

附图39所示为由控制器所执行的设置过增压确定标志FOVBST的子程序的流程图。

附图40A-40E所示为描述相对于加速器开口的变化过增压确定标志FOVBST的变化的时序图。

附图41所示为描述由控制器所存储的过增压确定进气量TQcyl的映射的内容的附图。

附图42所示为描述柴油发动机所具有的增压器的效率的特征的附图。

附图43所示为描述由控制器所执行的设置抑制释放标志FCLROB的子程序的流程图。

附图44A和44B所示为描述过增压确定标志FOVBST和抑制释放标志FCLROB的变化的时序图。

附图45所示为描述由控制器所执行的计算过增压抑制周期TTMROB的程序的流程图。

附图46所示为描述由控制器所存储的过增压抑制周期基本值TTMROB0的映射的内容的附图。

附图47所示为描述由控制器所存储的过增压抑制周期校正系数KTMROB的映射的内容的附图。

附图48所示为描述由控制器所执行的计算抑制释放周期TTMRCLROB的程序的流程图。

附图49所示为描述由控制器所存储的抑制释放周期基本值TTMRCLROB0的映射的内容的附图。

附图50所示为描述由控制器所存储的抑制释放周期校正系数TTMRCLROB的映射的内容的附图。

附图51所示为描述由控制器所执行的计算可变喷嘴的目标开度Rvnt的子程序的流程图。

附图52所示为描述由控制器所存储的在过增压抑制控制下在废气再循环量工作区中的可变喷嘴的目标开度基本值Rvnt0的映射的内容的附图。

附图53所示为描述由控制器所存储的在正常发动机控制下在废气再循环量工作区中的可变喷嘴的目标开度基本值Rvnt0的映射的内容的附图。

附图54所示为描述由控制器所存储的在过增压抑制控制下在非-废气再循环量工作区中的可变喷嘴的目标开度基本值Rvnt0的映射的内容的附图。

附图55所示为描述由控制器所存储的在正常发动机控制下在非-废气再循环量工作区中的可变喷嘴的目标开度基本值Rvnt0的映射的内容的附图。

附图56与附图51类似，但所示为本发明关于计算可变喷嘴的目标开度Rvnt的子程序的第二实施例。

附图57所示为根据本发明的第二实施例在过增压抑制控制下在废气再循环量工作区中的可变喷嘴的目标开度基本值Rvnt0的映射的内容的附图。

附图58所示为根据本发明的第二实施例在正常发动机控制下在废气再循环量工作区中的可变喷嘴的目标开度基本值Rvnt0的映射的内容的附图。

附图59A-59C所示为废气再循环率对发动机的吸入新鲜空气量和废气成分的影响的时序图。

附图60所示为描述由控制器所执行的计算可变喷嘴的开度的开路循环控制量Avnt_f和可变喷嘴的目标开度Rvnt的延迟处理值Rvnte的程序的流程图。

附图61A-61D所示为描述相对于燃油喷射量的变化柴油发动机的废气量的变化的时序图。

附图62所示为描述由控制器所存储的在可变喷嘴处于打开的方向工作时事先校正增益TGKVNTO的映射的内容的附图。

附图63所示为描述由控制器所存储的在可变喷嘴处于关闭的方向工作时事先校正增益TGKVNTC的映射的内容的附图。

附图64所示为描述由控制器所存储的在可变喷嘴处于打开的方向工作时可变喷嘴的开度的事先校正的时间常数倒数值TTCVNTO的映射的内容的附图。

附图65所示为描述由控制器所存储的在可变喷嘴处于关闭的方向工作时可变喷嘴的开度的事先校正的时间常数倒数值TTCVNTC的映射的内容的附图。

附图66所示为描述由控制器所执行的可变喷嘴的开度的反馈校正量Avnt_fb和开度学习值Ravlr的子程序的流程图。

附图67所示为描述由控制器所执行的可变喷嘴的开度的反馈控制允许标志FVNFB的子程序的流程图。

附图68所示为在其中控制器反馈控制可变喷嘴的开度的柴油发动机的工作区的附图。

附图69所示为描述设置可变喷嘴的开度的反馈增益的子程序的流程图。

附图70所示为描述由控制器所存储的比例增益基本值Gkvntp0的映射的内容的附图。

附图71所示为描述由控制器所存储的积分增益基本值Gkvnti0的映射的内容的附图。

附图72所示为描述由控制器所存储的废气量校正系数Gkvqexh的映射的内容的附图。

附图73所示为描述由控制器所存储的开度校正系数Gkvavnt的映射的内容的附图。

附图74所示为描述由控制器所执行的计算可变喷嘴的开度的反馈校正量Avnt_fb的子程序的流程图。

附图75所示为描述由控制器所执行的设置可变喷嘴的开度的学习允许标志FVNLR的子程序的流程图。

附图76所示为在其中控制器执行可变喷嘴的开度的学习控制的柴油发动机的工作区的附图。

附图77所示为描述由控制器所执行的计算开度学习值Ravlr的子程序的流程图。

附图78所示为描述由控制器所存储的学习速度Kvntlrn的映射的内容的附图。

附图79所示为描述由控制器所存储的工作区反映系数Gkvntlnq的映射的内容的附图。

附图80所示为描述由控制器所存储的开度反映系数Gkvntlav的映射的内容的附图。

附图81所示为描述由控制器所执行的计算指令开度线性化处理值Ratdty的子程序的流程图。

附图82所示为描述由控制器所执行的计算最终指令开度Trvnt的子程序的流程图。

附图83所示为描述由控制器所存储的指令开度线性化处理值Ratdty的映射的内容的附图。

附图84所示为描述由控制器所执行的计算输出到压力控制阀的指令能率值Dtyv的子程序的流程图。

附图85所示为描述由控制器所执行的设置能率保持标志fvnt2的子程序的流程图。

附图86所示为描述由控制器所执行的计算温度校正量Dty_t的子程序的流程图。

附图87所示为描述由控制器所存储的基本废气温度Texhb的映射的内容的附图。

附图88所示为描述由控制器所存储的水温校正系数Ktexh_Tw的映射的内容的附图。

附图89所示为描述由控制器所存储的温度校正量Dty_t的映射的内容的附图。

附图90所示为描述温度对在压力控制阀的能率值和可变喷嘴的开度之间的关系的影响的附图。

附图91所示为描述由控制器所存储的在指令开度线性化处理值Ratdty正在增加时完全关闭可变喷嘴时的能率值Duty_h_p的映射的内容的附图。

附图92所示为描述由控制器所存储的在指令开度线性化处理值Ratdty正在增加时完全打开可变喷嘴时的能率值Duty_l_p的映射的内容的附图。

附图93所示为描述由控制器所存储的在指令开度线性化处理值Ratdty正在减小时完全关闭可变喷嘴时的能率值Duty_h_n的映射的内容的附图。

附图94所示为描述由控制器所存储的在指令开度线性化处理值Ratdty正在减小时完全打开可变喷嘴时的能率值Duty_l_n的映射的内容的附图。

附图95所示为描述根据本发明在指令开度线性化处理值Ratdty和能率值之间的关系的滞后的附图。

附图96所示为描述由控制器所执行的检验可变喷嘴的操作的子程序的流程图。

附图97所示为描述由控制器所执行的计算压力控制阀的能率值Dtyvnt的程序的流程图

附图98所示为描述由控制器所存储的控制模式值Duty_pu的映射的内容的附图。

附图99所示为描述由控制器所存储的校验可变喷嘴的操作的能率值Duty_p_ne的映射的内容的附图。

附图100所示为描述在柴油发动机的废气量和可变喷嘴的开度之间的关系的附图。

附图101所示为描述在可变喷嘴的开度、汽缸吸入新鲜空气量Qac和柴油发动机的废气量之间的关系的附图。

附图102所示为说明根据本发明人的实验在柴油发动机的废气量和废气量校正系数之间的关系的附图。

附图103所示为说明根据本发明人的实验在可变喷嘴开度和开度校正系数之间的关系的附图。

附图104A和104B所示为描述在根据已有技术的可变喷嘴的开度的控制下吸入新鲜空气量的变化的时序图。

附图1045和105B所示为描述在根据本发明的可变喷嘴的开度的控制下吸入新鲜空气量的变化的时序图。

附图106与附图92类似，但所示为本发明的第三实施例。

附图107与附图94类似，但所示为本发明的第三实施例。

附图108与附图84类似，但所示为本发明的第四实施例。

附图109所示为描述根据本发明的第四实施例由控制器所执行的指令能率基本值Dty_h的限制处理的子程序的流程图。

附图110所示为描述根据本发明的第四实施例存储在控制器的非反馈区和反馈限制区的映射的内容的附图。

附图111所示为描述根据本发明的第四实施例存储在控制器中的限制值的映射的内容的附图。

具体实施方式

参考附图1，柴油发动机1包括进气通道3和排气通道2。柴油发动机1是一种如此构造的多缸柴油发动机：由于执行低温预混合燃烧所以热释放模型是单级燃烧。这种柴油发动机公开在由日本专利局在1999年出版的Tokkai Hei8-86251中。通过收集器3A将进气通道3的进气输送到柴油发动机1的每个汽缸中。

涡轮增压器50的压缩器55和由节流阀执行装置61驱动的进气阀60都安装在收集器3A的上游的进气通道3中。

在从进气通道3到每个汽缸的进气口中设置旋涡控制阀。当在较低负载下柴油发动机1以较低的转速运行时，旋涡控制阀关闭部分通道并在流进柴油发动机1的燃烧室中的空气流中产生旋涡。

燃烧室包括较大直径的环形燃烧室。这是这样的燃烧室：在该燃烧室中相同直径的汽缸腔体形成在从缸盖表面到底部的活塞上。圆锥形部分形成在该腔体的底部上。结果，减少了从腔体外部流进的旋涡的阻力，促进了空气和燃油的混合。此外，由于腔体的形状，随着活塞的下降旋涡从腔体的中心扩散到外部。

柴油发动机1包括共轨型燃油喷射机构10。

参考附图2，燃油喷射机构10包括油箱11、燃油输送通道12、供应泵14、形成在共轨16中的压力累积室16A和用于每个汽缸的喷嘴17。在通过高压燃油通道15将供应泵14输送的燃油存储在压力累积器16A中之后，将它分配给每个喷嘴17。

喷嘴17包括针形阀18、喷嘴室19、到喷嘴室19的燃油通道20、止动器21、液压活塞22、复位弹簧23、将高压燃油引向液压活塞22的燃油通道24和设置在燃油通道24中的三向电磁阀25。校验阀26和孔板27也并行地设置在燃油通道24中。复位弹簧23通过止动器21在该附图下部的关闭的方向上推针形阀18。液压活塞22与止动器21的上部边缘接触。

三向电磁阀25包括连接到压力累积室16A的端口A、连接到燃油通道24的端口B和连接到排放口28的端口C。当三向电磁阀25关闭时，端口A和端口B连接，端口B和端口C切断。结果，燃油通道20和24连接，高压燃油从压力累积室16A输送到液压活塞22和喷嘴室19的上部。由于液压活塞22的压力接收表面大于针形阀18的压力接收表面，在这种状态下，针形阀18位于阀座中，喷嘴17由此关闭。

在三向电磁阀25处于接通(ON)的状态下，端口A和端口B关闭，端口B和端口C连接。

因此，将液压活塞22朝下推的燃油通道24的燃油压力通过排放口28释放到油箱11中，由于在朝上的方向上作用在针形阀18上的喷嘴室19的燃油压力，所以针形阀18上升，喷嘴室19的燃油从在喷嘴17的端部的孔中喷入。如果三向电磁阀25返回到切断(OFF)状态，压力累积室16A的燃油压力再次朝下作用在液压活塞22上，针形阀18位于阀座中，燃油喷射终止。

这就是说，通过改变从三向电磁阀25的切断到接通的时序来调节燃油喷射的起始时序，通过接通状态的持续时间调节燃油喷射量。因此，如果压力累积室16A的压力相同，则三向电磁阀25的接通时间越长燃油喷射量增加。

此外，为调节压力累积室16A的压力，燃油喷射机构10包括使由输送泵14所排放的剩余的燃油返回到燃油输送通道12中的返回通道13。返回通道13具有压力调节阀31。该压力调节阀31打开和关闭返回通道13，并通过改变到压力累积室16A的燃油喷射量来调节压力累积室16A的压力。

压力累积室16A的燃油压力等于喷嘴17的燃油喷射压力，燃油喷射率越高，压力累积室16A的压力越高。三向电磁阀25和压力调节阀31根据控制器41的输入信号工作。

第13届内燃机研讨会的Lecture Papaer的第73-77页中公开燃油喷射机构10的上述结构。

现在，再次参考附图1，在排气通道2中的废气驱动涡轮增压器50的废气涡轮52之后，通过催化转化器62将它排放到大气中。在柴油发动机1工作在贫油空气燃油比下时催化转化器62捕集氧化物(NOx)，而在柴油发动机1工作在富油空气燃油比下时它通过包含在废气中的碳化氢(HC)还原所捕集的NOx。

涡轮增压器50包括废气涡轮52和通过废气涡轮52的旋转对在进气通道3中的吸入新鲜空气进行增压的压缩器55。压缩器55设置在进气通道3的中部，进气通道3将由压缩器55所压缩的空气输送到柴油发动机1中。在到废气涡轮52的入口中设置由压力传动装置54所驱动的可变喷嘴53。

压力传动装置54包括根据信号压力驱动可变喷嘴53的薄膜传动装置59和根据从控制器41所输入的信号产生信号压力的压力控制阀56。

当柴油发动机1的转速较低时控制器41控制可变喷嘴53以减小喷嘴开度。结果，引入到废气涡轮52中的废气的流速增加，以便达到预定的增压压力。在另一方面，当柴油发动机1的转速较高时，控制器41控制可变喷嘴53为完全打开，以便没有阻力地将废气引入到废气涡轮52中。

当在柴油发动机1中燃烧空气燃料混合物时，形成有害的NOx。NOx含量主要取决于燃烧温度，通过使燃烧温度较低可以抑制NOx的产生量。这种柴油发动机1通过废气再循环(EGR)降低了在燃烧室1A中的氧气浓度，由此实现低温燃烧。为此，柴油发动机1包括废气再循环(EGR)通道4，该废气再循环通道4连接废气涡轮52的上游的排气通道2和进气通道3的收集器3A。废气再循环通道4具有薄膜型废气再循环(EGR)阀6，该废气再循环阀6响应从负压控制阀5和冷却系统7中提供的控制负压。

负压控制阀5响应从控制器41输入的能率信号产生负压，由此通过废气再循环阀6改变废气再循环率(EGR率)。

例如，在柴油发动机1的低转速、低负载范围的情况下，废气再循环率为最大100％，随着柴油发动机1的转速和负载增加，废气再循环率降低。在较高的负载的情况下，由于废气温度较高，如果执行大量的废气再循环则进气温度升高。如果进气温度升高，则NOx将不在降低，喷射燃油的点火延迟变得更短，则不可能实现预混合燃烧。因此，随着柴油发动机1的转速和负载的增加废气再循环率逐级降低。

冷却系统7将部分发动机冷却水输送到环绕废气再循环通道4的水套8中，冷却在废气在循环通道4中的再循环废气。水套8的冷却水入口7A具有根据来自控制器41的信号调节冷却水再循环量的流量控制阀9。

通过来自控制器41的信号分别控制压力调节阀31、三向阀25、负压控制阀5、压力传动装置54和流量控制阀9。控制器41包括具有中央处理单元(CPU)的微处理器、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)和输入/输出接口(I/O接口)。应该注意的是控制器41可以包括许多微型计算机。

从压力传感器32、加速器开度传感器33、曲柄角传感器34、汽缸识别传感器35、水温传感器36、进气温度传感器37、大气压力传感器38和气流表39中将与检测值所对应的信号输入到控制器41，该压力传感器32检测压力累积室16A的燃油压力，加速器开度传感器33检测机车加速度踏板的开度Cl，曲柄角传感器34检测柴油发动机1的转速Ne和曲柄角度，汽缸识别传感器35识别柴油发动机1的汽缸，水温传感器36检测柴油发动机1的冷却水温度Tw，进气温度传感器37检测柴油发动机1的进气温度Ta，大气压力传感器38检测大气压力Pa，气流表39检测压缩器55的进气通道3的上游的新鲜空气进气流量。大气压力传感器38和气流表39都安装在进气阀60的上游的进气通道3中。

基于柴油发动机1的转速Ne和加速器开度，控制器41计算喷嘴17的目标燃油喷射量和压力累积室16A的目标压力。通过打开和关闭压力调节阀31对压力累积室16A的燃油压力进行反馈控制，以便使压力传感器32所检测的压力累积室16A的实际压力与目标压力一致。

控制器41还根据所计算的目标燃油喷射量控制三向阀25的接通时间，并通过切换三向电磁阀25的接通时序控制响应柴油发动机1的运行状态的燃油喷射开始时间。例如，在高速废气再循环率下在柴油发动机1处于低转速和低负载时，在活塞的上死点(TDC)附近延迟燃油喷射开始时间以使喷射的燃油的点火延迟较长。由于这种延迟，在点火时刻的燃烧室的温度降低，通过增加预混合燃烧率来抑制由于高废气再循环率所引起的烟雾的产生。在另一方面，在柴油发动机1的转速和负载增加时喷射开始时间提前。这是由于下列原因。具体地说，即使点火延迟周期恒定，通过转换点火延迟周期所获得的点火延迟曲柄角与发动机速度的增加成比例地增加。因此，为了在预定的曲柄角上点燃所喷射的燃油，在较高的旋转速度下喷射开始时间需要提前。

控制器41控制柴油发动机1的废气再循环量和新鲜空气量。通过可变喷嘴53由涡轮增压器50的增压压力控制新鲜空气量并通过废气再循环阀6控制废气再循环量。

然而，增压压力和废气再循环量彼此相互影响，如果改变废气再循环量，则需要改变可变喷嘴53的开度。

由于在发动机1处于过渡状态时增压压力控制精度和废气再循环量控制精度都下降，则它很难控制这些彼此相互影响的参数。

因此，控制器41根据机车的运行状态计算目标吸入新鲜空气量tQac，并根据这种目标吸入新鲜空气量tQac、在柴油发动机1的进气阀的位置上每汽缸的废气再循环量Qec或在柴油发动机1的进气阀位置上的废气再循环率Megrd设定涡轮增压器50的可变喷嘴53的目标开度Rvnt。

在此，目标吸入新鲜空气量tQac是在柴油发动机1的进气阀位置上吸入新鲜空气量的目标值。吸入新鲜空气量根据涡轮增压器50的增压压力改变，而对应于新鲜空气从压缩器55经过进气通道3到达进气阀的时间的时滞存在于增压压力的变化和在进气阀位置的新鲜空气量的变化之间。当基于目标新鲜空气量tQac执行可变喷嘴53的开度的反馈控制时，目标新鲜空气量tQac以阶梯式变化，因此在目标新鲜空气量tQac和由汽缸从柴油发动机1的进气阀中吸收的实际的新鲜空气量之间的差值变得太大，因此在它收敛于目标值之前实际的新鲜空气量振荡相当大。

本发明通过对目标值的阶梯式变化进行平滑来抑制新鲜空气量的振荡。因此，控制器41将目标新鲜空气量的延迟处理值tQacd设置为可变喷嘴53的开度的反馈控制目标值，从而对目标新鲜空气量tQac执行延迟处理。

参考流程图描述通过控制器41所执行的上述的控制。附图3、附图4和附图7-13都在1998年日本专利局所出版的Tokkai的Hei10-288071中公开。

首先描述用于计算增压压力和废气再循环量的控制的公共参数的程序。该公共参数是燃油喷射机构10的目标燃油喷射量Qsol、废气再循环阀6的目标废气再循环率Megr、时间常数倒数值Kkin、实际废气再循环率Megrd、汽缸吸入新鲜空气量Qac、进气通道的吸入新鲜空气流量Qas0和实际废气再循环量Qec和目标吸入新鲜空气量tQac。

时间常数倒数值Kkin是表示由设置在废气再循环阀6和柴油发动机1的进气阀之间的收集器3A引起的废气再循环控制延迟的值。实际废气再循环率Megrd显示经过柴油发动机1的进气阀的进气的废气再循环率。实际废气再循环率Megrd随着相对于目标废气再循环率Megr的第一阶延迟变化。独立于增压压力控制程序和废气再循环量控制程序执行这些参数的计算。

首先，参考附图3，描述计算目标燃油喷射量Qsol的程序。对于每个汽缸的燃烧循环的每个参考位置，与曲柄角传感器34所输出的REF信号同步地执行这个程序。在四冲程循环发动机的情况下，对于一个四汽缸发动机每180度输出REF信号，对于六汽缸发动机每120度输出REF信号。

首先，在步骤S1中，读取发动机速度Ne，在步骤S2中，读取加速器开口Cl。

在步骤S3中，基于发动机转速Ne和加速器开口Cl通过查询在附图4中所示的映射图计算基本燃油喷射量Mqdrv。这个映射图事先存储在控制器41的存储器中。

在步骤S4中，通过将基于发动机冷却水温Tw等的增加校正量加入到基本燃油喷射量Mqdrv中来计算目标燃油喷射量Qsol。

然而，应该注意的是上述的程序并不考虑在废气再循环气体中的残余空气量。因此，根据本发明，通过燃油喷射机构10的实际燃油喷射量并不需要等于在上述的程序中所计算的目标燃油喷射量Qsol，但等于在下文中所描述的最终目标燃油喷射量Qfin。

接着，参考附图10，描述计算目标废气再循环率Megr的程序。这个程序也与REF信号同步地执行。

在步骤S51中控制器41首先读取发动机转速Ne、目标燃油喷射量Qsol和发动机冷却水温Tw。

在步骤S52中，参考在附图12中所示的映射图，根据发动机转速Ne和目标燃油喷射量Qsol计算基本目标废气再循环率Megrb。事先将这个映射图存储在控制器41的存储器中。在这个映射图中，在发动机的运行频率更高的区段中将基本目标废气再循环率Megrb设置得越大。这个区段对应于发动机转速Ne和负载都较小的区域。在这种映射图中，通过目标燃油喷射量Qsol表示负载。当发动机输出较高时，易于产生烟尘，因此在这个区域中，基本目标废气再循环率Megrb设定为较小的值。

在步骤S53中，参考在附图13中所示的映射图，根据冷却水温Tw计算基本目标废气再循环率Megrb的水温校正系数Kegr_Tw。事先也将这个映射图存储在控制器41的存储器中。

在步骤S54中，通过基本目标废气再循环率Megrb和水温校正系数Kegr_Tw从下式(1)中计算目标废气再循环率Megr。

Megr＝Megrb·Kegr_Tw                 (1)

在步骤S55中，执行在附图13中所示的子程序，该程序确定柴油发动机1是否处于完全燃烧状态。

现在描述这个子程序，首先在步骤S61中读取发动机转速Ne，并在步骤S62中比较发动机转速Ne和与完全燃烧转速相对应的完全燃烧确定分层水平NRPMK。

例如将分层水平NRPMK设定为400rpm。当发动机转速Ne超过分层水平NRPMK时，该程序进行到步骤S63中。

在此，将计数器Tmrkb与预定的时间TMRKBP进行比较，当计数器Tmrkb大于预定的时间TMRKBP时，在步骤S64中将完全燃烧标志设定为ON，该子程序终止。

在步骤S62中当发动机转速Ne低于分层水平NRPMK时，该程序进行到步骤S66中。在此，将计数器Tmrkb清零，在下一步S67中将完全燃烧标志设定为OFF，该子程序终止。

在步骤S63中当计数器Tmrkb低于预定的时间TMRKBP时，在步骤S65中计数器Tmrkb加1，该子程序终止。

在这个子程序中，即使发动机转速Ne超过分层水平NRPMK，也不会立即将完全燃烧标志设定为ON，只是在这个状态持续了预定的时间TMRKBP之后完全燃烧标志才改变到ON。

再次参考附图10，在执行附图13的子程序之后，在步骤S56中控制器41确定完全燃烧标志。当完全燃烧标志是ON时，附图10的程序终止。当完全燃烧标志是OFF时，在步骤S57中使目标废气再循环率Megr复位为0，附图10的程序终止。

接着参考附图14和15，现在描述计算时间常数倒数值Kkin和实际废气再循环率Megrd的程序。实际废气再循环率Megrd随相对于目标废气再循环率Megr的一阶延迟变化。由于时间常数倒数值Kkin的计算和实际废气再循环率Megrd的计算相互关联，因此一起描述它们。

附图15所示为计算时间常数倒数值Kkin的程序。与REF信号同步地执行这个程序。

在步骤S101中控制器41读取发动机转速Ne、目标燃油喷射量Qsol和实际废气再循环率的直接在先值Megrd_n-1(％)。直接在先值Megrd_n-1是在执行该程序时直接在先时刻中所计算的Megrd的值。

在步骤S102中，通过查询先前存储在控制器41的存储器中的附图16所示的映射图根据发动机转速Ne和目标燃油喷射量Qsol计算容积效率等效基本值Kinb。

在步骤S103中，从下式(2)中计算容积效率值Kin。当执行废气再循环时，在进气中的新鲜空气的比例下降，容积效率降低。通过容积效率等效基本值Kinb计算容积效率等效值Kin反映这种降低。

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

在步骤S104中，通过将容积效率值Kin乘以常数KVOL计算与收集器3A的容量相对应的时间常数倒数值Kkin。

通过下式(3)表示常数KVOL：

KVOL＝(VE/NC)/VM                   (3)

这里，VE＝柴油发动机1的位移，

      NC＝柴油发动机1的汽缸数量，以及

      VM＝从收集器3A到进气阀的通道的容积。

附图14所示为计算实际废气再循环率Megrd的程序。以10毫秒的间隔执行这个程序。

在步骤S91中控制器41首先读取目标废气再循环率Megr。

在下面的步骤S92中，读取时间常数倒数值Kkin。附图15的程序计算时间常数倒数值Kkin，与REF信号同步地执行这个程序，并且以10毫秒的间隔执行计算实际废气再循环率Megrd的这个程序。因此，在此所读取的时间常数倒数值Kkin是由在执行附图14的程序直接之前由附图15的程序所计算的时间常数倒数值Kkin。同样，通过附图15的程序所读取的实际废气再循环率的直接在先值Megrd_n-1是由在执行附图15的程序之前由附图14的程序所计算的实际废气再循环率。

在步骤S93中，应用目标废气再循环率Megr、直接在先值Megrd_n-1和时间常数倒数值Kkin从下式(4)中计算实际废气再循环率Megrd。

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

这里，KE2#＝常数

这个等式中，Ne·KE2#是将每汽缸的每个进气冲程的废气再循环率转换为每单元时间的废气再循环率的值。

接着，参考附图7，描述计算汽缸吸入新鲜空气量Qac的程序。与REF信号同步地执行这个程序。汽缸吸入新鲜空气量Qac表示在柴油发动机1的一个汽缸的进气阀位置中的吸入新鲜空气量。根据由气流表39所检测的进气通道3的新鲜空气流量Qas0计算汽缸吸入新鲜空气量Qac，但是由于气流表39位于压缩器55的上游，所以考虑已经通过气流表39的空气经过收集器3A进入到汽缸的时间来计算汽缸吸入新鲜空气量Qac。

首先，在步骤S31中，控制器41读取发动机转速Ne和进气通道3的新鲜空气流量Qas0。

在步骤S32中，通过下式(5)将吸入新鲜空气流量Qas0转换为每汽缸的吸入新鲜空气量Qac0。

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

这里，KCON#＝常数。

常数KCON#是将进气通道3的吸入新鲜空气流量Qas0转换为每汽缸的吸入新鲜空气量Qac0的常数。在四缸发动机中，在每次循环中两个汽缸执行进气，因此常数KCON#为30。在六汽缸发动机中，在每次循环中有三个汽缸进气，因此该常数KCON#为20。

已经通过气流表39的空气实际进入汽缸需要相当长的时间。为了校正这个时间差，控制器41执行步骤S33、S34的处理。

在步骤S33中，考虑从气流表39到收集器3A的入口所需的时间，将该程序执行L次以前的废气再循环流速反馈校正系数Qac0的值Qac0_n-L设定为在收集器3A的入口处每汽缸的吸入新鲜空气量Qac_n。通过实验确定L的值。

在步骤S34中，考虑从收集器3A到柴油发动机1的每个汽缸的进气阀的时间差，通过一阶延迟式(6)计算汽缸吸入新鲜空气量Qac。

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

这里，Kkin＝时间常数倒数值，以及

Qac_n-1＝在执行该程序的直接在先时刻所计算的Qac。

从气流表39中输入到控制器41中的信号是模拟电压信号Us，通过执行在附图8中所示的程序控制器41将模拟电压信号Us转换为进气通道3的吸入新鲜空气流量Qas0。以4毫秒的间隔执行这个程序。

在步骤S41中，控制器41读取模拟电压信号Us，在步骤S42中，通过查询在附图9中的映射图将这个值转换为流量Qas0_d。事先将这个映射图存储在控制器41的存储器中。

此外，在步骤S43中，对流量Qas0_d执行加权平均处理，将所获得的值作为进气通道3的吸入新鲜空气流量Qas0。

接着，参考附图21，描述计算实际废气再循环量Qec的程序。实际废气再循环量Qec对应于在进气阀位置上的每个汽缸的废气再循环量。以10毫秒的间隔执行这个程序。

首先在步骤S121中，控制器41读取在收集器3A的入口处的每汽缸的吸入新鲜空气量Qacn、目标废气再循环率Megr和与收集器容量对应的时间常数倒数值Kkin。对于在收集器3A的入口的每汽缸的吸入新鲜空气量Qacn，应用附图7的程序所计算的值，而对于时间常数倒数值Kkin，应用由附图15的程序所计算的值。

在接下来的步骤S122中，通过下式(7)计算在收集器3A的入口处的每汽缸废气再循环量Qec0。

Qec0＝Qacn·Mger        (7)

在接下来的步骤S123中，通过下式(8)计算实际废气再循环量Qec，并终止该程序的执行。

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

在此，Qec_n-1＝在该程序执行的直接在先时刻所计算的Qec。

在进气阀位置上的每汽缸废气再循环量Qec等于柴油发动机1的每汽缸实际废气再循环量。在下文的描述中，为简洁起见在进气阀位置上的每汽缸废气再循环量Qec称为实际废气再循环量。

附图17所示为计算目标吸入新鲜空气量tQac的程序。以10毫秒的时间间隔执行这个程序。

首先在步骤S111中，控制单元41读取发动机转速Ne、目标燃油喷射量Qsol和实际废气再循环率Megrd。在步骤S112中，实际废气再循环率Megrd与预定值MEGRLV#进行比较。预定值MEGRLV#是确定废气再循环是否实际执行的值，例如设定为0.5％。

在步骤S112，当Megrd＞MEGRLV#，该程序继续到步骤S113。另一方面，如果Megrd≤MEGRLV#，该程序继续到步骤S116。为了将非常小的废气再循环的情况与没有执行废气再循环的情况相同地进行处理，不将预定值MEGRLV#设置为0。

在步骤S113中，通过查询在附图18中所示的映射图由发动机转速Ne和实际废气再循环率Megrd计算目标吸入新鲜空气量基本值tQacb。当发动机转速Ne为恒定时，实际废气再循环率Megrd越大，从这个映射图中得到越大的目标吸入新鲜空气量基本值tQacb。这个映射图事先存储在控制单元41的存储器中。

接着，在步骤S114中，通过查询在附图19中所示的映射图由发动机转速Ne和目标燃油喷射量Qsol计算目标吸入新鲜空气量的校正系数ktQac。该校正系数ktQac是根据机车的运行状态设定目标吸入新鲜空气量的系数。

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

在另一方面，在步骤S116中，通过查询在附图20中所示的映射图由发动机转速Ne和目标燃油喷射量Qsol计算在不执行废气再循环时的目标吸入新鲜空气量tQac。

在这样计算目标吸入新鲜空气量tQac之后，终止该子程序。

基于公共参数即目标燃油喷射量Qsol、时间常数倒数值Kkin、目标废气再循环率Megr、实际废气再循环率Megrd、汽缸吸入新鲜空气量Qac、实际废气再循环量Qec和目标吸入新鲜空气量tQac通过控制器执行对废气再循环阀6的废气再循环量的控制以及涡轮增压器50的增压压力的控制。

通过将废气再循环阀6的开口面积控制到目标开口面积Aev来执行对废气再循环量的控制。

接着，参考附图37描述计算废气再循环阀6的目标开口面积aev以便进行这种控制的程序。这个程序与REF信号同步地执行。

首先，在步骤231中控制器41读取在废气再循环阀6的位置上的每汽缸目标废气再循环量Tqec、废气再循环量反馈校正系数Kqac00和废气再循环阀流速Cqe。

通过单独的程序计算这些值。

通过在附图6中所示的程序计算在废气再循环阀6的位置上的每汽缸目标废气再循环量Tqec。通过在附图22中所示的单独的程序和在附图26中所示的程序计算废气再循环量反馈校正系数Kqac00。通过在附图35中所示程序计算废气再循环阀流速Cqe。

首先描述这些程序。

参考附图6，在步骤S21中，控制器41读取在收集器3A的入口中的吸入新鲜空气量Qacn。在收集器3A的入口中的每汽缸吸入新鲜空气量Qacn是在附图7的步骤S33中所计算的值。

接着，在步骤S22中，读取目标废气再循环率Megr。目标废气再循环率Megr是通过附图10的程序所计算的值。

接着，在步骤S23中，通过下式(9)计算所需的废气再循环量Mqec。

MQec＝Qacn·Megr                           (9)

在接下来步骤S24中，应用通过附图15的程序所计算的时间常数倒数值Kkin通过下式(10)对所需的废气再循环量Mqec执行延迟处理，将它转换为与在柴油发动机1的进气阀位置中每汽缸所需的废气再循环量相对应的中间值。

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

这里，Rqec_n-1＝在执行该程序时直接在先时刻所计算的Rqec。

在接下来的步骤S25中，通过应用中间值Rqec和所需的废气再循环量Mqec通过下式(11)执行预处理来计算在废气再循环阀6的位置中的每汽缸目标废气再循环量Tqec。

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

附图22所示为计算废气再循环量反馈校正系数Kqac00、废气再循环流速反馈校正系数Kqac0和废气再循环流速学习校正系数Kqac的程序的流程图。

这个程序与REF信号同步地执行。

通过这个程序计算在附图37的步骤231中所读取的废气再循环量反馈校正系数Kqac00。

首先，在步骤S131中，控制器41首先读取目标吸入新鲜空气量tQac、汽缸吸入新鲜空气量Qac、发动机转速Ne和目标燃油喷射量Qsol。

在步骤S132中，应用下式(12)通过附图15的程序所计算的时间常数倒数值Kkin和目标吸入新鲜空气量tQac来计算目标吸入新鲜空气量tQac的延迟处理值tQacd。

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

这里，KQA#＝常数，以及

tQacd_n-1＝在执行该程序时直接在先时刻所计算的tQacd。

在下面的步骤S133中，读取与废气再循环阀开口的控制相关的反馈控制允许标志fefb、学习允许标志felrn和学习值反映允许标志felrn2。

通过分别在附图23、附图24和附图25中所示的独立的程序设定这些标志。

附图23所示为设定反馈控制允许标志fefb的程序。以10毫秒的间隔执行这个程序。

参考附图23，首先在步骤S271中，控制器41读取发动机转速Ne、目标燃油喷射量Qsol、实际废气再循环率Megrd和水温Tw。

在随后的步骤S152-S155中，确定废气再循环量反馈控制条件。

在步骤S152中，确定实际废气再循环率Megrd是否超过预定值MEGRFB#。预定值MEGRFB#是检验是否实际执行废气再循环的值。在步骤S153中，确定冷却水温Tw是否超过预定值TwFBL#。将预定值TwFBL#设定为30℃。在步骤S154中，确定目标燃油喷射量Qsol是否超过预定值QSOLFBL#。

预定值QSOLFBL#是核实柴油发动机1没有处于燃油切断状态的值。在步骤S155中，确定发动机转速Ne是否超过预定值NeFBL#。预定值NeFBL#是核实机车没有处于柴油发动机1停止旋转的低速区中的值。

当满足步骤S152-S155中的所有的条件时，该程序进行到步骤S156中并使定时器值Ctrfb加1。

在后面的步骤S158中，确定定时器值Ctrfb是否大于预定值TMRFB#。预定值TMRFB#例如设定为小于1秒的值。当这种确定的结果为肯定时，在步骤S159中该程序将反馈控制允许标志fefb设定为1，该程序终止。

在另一方面，如果步骤S152-S155中的任何条件都不满足时，在步骤S157中，该程序使定时器值Ctrfb复位为0，并进行到后面的步骤S160。

当步骤S158的确定为否定时，该程序也进行到步骤S160。

在步骤S160中，反馈控制允许标志fefb复位为0，该程序终止。

根据这个程序，仅在步骤S152-S155的所有条件都满足的状态继续超过预定值TMRFB#的时间时将反馈控制允许标志fefb复位为1，而在其它的情况下，将反馈控制允许标志fefb复位为0。

附图24所示为设定学习值反映允许标志felrn2的程序。这个程序也以10毫秒的间隔执行。

参考附图24，首先在步骤S161中，控制器41读取发动机转速Ne、目标燃油喷射量Qsol、实际废气再循环率Megrd和冷却水温度Tw。

在随后的步骤S162-S165中，确定废气再循环量学习值反映条件。

在步骤S162中，确定实际废气再循环率Megrd是否超过预定值MEGRLN2#。预定值MEGRLN2#是核实实际执行废气再循环的值。在步骤S163中，确定冷却水温Tw是否超过预定值TwLNL2#。将预定值TwLNL2#设定为20℃。在步骤S164中，确定目标燃油喷射量Qsol是否超过预定值QSOLLNL2#。预定值QSOLLNL2#是核实柴油发动机1没有处于燃油切断状态的值。在步骤S165中，确定发动机转速Ne是否超过预定值NeLNL2#。预定值NeLNL2#是核实机车没有处于柴油发动机1停止旋转的低速区中的值。

只有在满足步骤S162-S165中的所有的条件时，该程序进行到步骤S166中并使定时器值Ctrln2加1。

在后面的步骤S168中，确定定时器值Ctrln2是否大于预定值TMRLN2#。预定值TMRLN2#例如设定为0.5秒。当这种确定的结果为肯定时，在步骤S169中该程序将学习值反映允许标志felrn2设定为1，该程序终止。

在另一方面，如果步骤S162-S165中的任何条件不满足时，在步骤S167中，该程序使定时器值Ctrln2复位为0，并进行到后面的步骤S170。当步骤S168的确定结果为否定时该程序也进行到步骤S170。

在步骤S170中，学习值反映允许标志felrn2复位为0，该程序终止。

附图25所示为设定学习允许标志felrn的程序。这个程序也以10毫秒的间隔执行。

参考附图25，首先在步骤S171中，控制器41读取发动机转速Ne、目标燃油喷射量Qsol、实际废气再循环率Megrd和水温Tw。

在随后的步骤S172-S177中，确定废气再循环量学习允许条件。

在步骤S172中，确定实际废气再循环率Megrd是否超过预定值MEGRLN#。预定值MEGRLN#是核实实际执行废气再循环的值。在步骤S173中，确定冷却水温Tw是否超过预定值TwLNL#。将预定值TwLNL#设定为70-80℃。在步骤S174中，确定目标燃油喷射量Qsol是否超过预定值QSOLLNL#。预定值QSOLLNL#是证实柴油发动机1没有处于燃油切断状态的值。在步骤S175中，确定发动机转速Ne是否超过预定值NeLNL#。预定值NeLNL#是证实机车没有处于柴油发动机1停止旋转的低速区中的值。在步骤S176中，确定反馈控制允许标志fefb是否为1。在步骤S177中，确定学习值反映允许标志felrn2是否为1。

只有在满足步骤S172-S177中的所有的条件时，该程序进行到步骤S178中并使定时器值Ctrln加1。

在后面的步骤S180中，确定定时器值Ctrln是否大于预定值TMRLN#。预定值TMRLN#例如设定为4秒。当这种确定的结果为肯定时，在步骤S181中该程序将学习允许标志felrn设定为1，该程序终止。在另一方面，如果步骤S172-S177中的任何条件不满足时，在步骤S179中，该程序使定时器值Ctrln复位为0，并进行到后面的步骤S182。当步骤S180的确定为否定时该程序也进行到步骤S182。在步骤S182中，学习允许标志felrn复位0，该程序终止。

再次参考附图22，在读取这个反馈控制允许标志fefb、学习值反映允许标志felrn2和学习允许标志felrn之后，在步骤S134中，控制器41确定反馈控制允许标志fefb是否为1。

当反馈控制允许标志fefb为1时，在计算在步骤S135中的废气再循环量的反馈校正系数Kqac00和在步骤S136中的废气再循环阀流速Cqe的反馈校正系数Kqac0之后，控制器41进行到步骤S139中。

在另一方面，当在步骤S134中反馈控制允许标志fefb不为1时，控制器41在步骤S137中将废气再循环量的反馈校正系数Kqac00设定为1，并在后面的步骤S138中将反馈校正系数Kqac0设定为1，然后进行到步骤S139中。

现在，描述在步骤S135中所执行的废气再循环量的反馈校正系数Kqac00的计算和在步骤S136中所执行的废气再循环流速的反馈校正系数Kqac0的计算。

通过附图26的子程序执行废气再循环量的反馈校正系数Kqac00的计算。

参考附图26，在步骤S191中，控制器41首先读取目标吸入新鲜空气量的延迟处理值tQacd、汽缸吸入新鲜空气量Qac、发动机转速Ne、目标燃油喷射量Qsol和冷却水温Tw。延迟处理值tQacd是在附图22的步骤S132中所计算的值。

在步骤S192中，基于发动机转速Ne和目标燃油喷射量Qsol，通过查询事先存储在控制器41的存储器中的附图27所示的映射图来计算废气再循环流率的校正增益Gkfb。在后面的步骤S193中，基于冷却水温Tw，通过查询事先存储在控制器41的存储器中的附图28的映射图来计算校正增益的水温校正系数Kgfbtw。

在最后的步骤S194中，应用校正增益Gkfb和水温校正系数Kgfbtw，通过下式(13)计算废气再循环量的反馈校正系数Kqac00。

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

等式(13)的右边的第一项(tQacd/Qac-1)是目标吸入新鲜空气量延迟处理值tQacd相对于汽缸吸入新鲜空气量Qac的误差比率。因此，废气再循环量的反馈校正系数Kqac00是以1为中心的值。

通过在附图29中所示的子程序执行废气再循环阀流速的反馈校正系数Kqac0的计算。

参考附图29，在步骤S201中，控制器41首先读取首先读取延迟处理值tQacd、汽缸吸入新鲜空气量Qac、发动机转速Ne、目标燃油喷射量Qsol和冷却水温Tw。

在步骤S202中，基于发动机转速Ne和燃油喷射量Qsol，通过查询事先存储在控制器41的存储器中的附图30所示的映射图来计算废气再循环阀流速的校正增益Gkfbi。

在步骤S203中，基于冷却水温Tw，通过查询事先存储在控制器41的存储器中的附图31的映射图来计算校正增益的水温校正系数Kgfbitw。

在后面的步骤S204中，应用校正增益Gkfbi和水温校正系数Kgfbitw，通过下式(14)计算误差率Rqac0。

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

这里，Rqae0_n-1＝在执行该子程序的直接在先时刻所计算的Rqac0。

在后面的步骤S205中，通过将1加入到误差率Rqac0，计算废气再循环阀流速反馈校正系数Kqac0。因此，废气再循环阀流速的反馈校正系数Kqac0是与误差率整数成比例的值。

现在，参考附图22，在设定废气再循环阀流速的反馈校正系数Kqac0和废气再循环量的反馈校正系数Kqac00之后，在步骤S139中，控制器41确定学习值反映允许标志felrn2是否为1。

当学习值反映允许标志felrn2为1时，即当在学习值的废气再循环量控制中的反映允许时，在步骤S140中，基于发动机转速Ne和目标燃油喷射量Qsol，控制器41通过查询事先存储在控制器41的存储器中的附图32中所示的映射图来读取误差率学习值Rqac_n。在接下来的步骤S141中，通过将1加入到误差率学习值Rqac_n中来计算废气再循环流速学习校正系数Kqac。

当在步骤S139中学习值反映允许标志felrn2不为1时，在步骤S142中控制器41将废气再循环流速学习校正系数Kqac设定为1。

在步骤S141或步骤S142的处理之后，在步骤S143中，控制器41确定学习允许标志felrn是否为1。

当在步骤S144中学习允许标志felrn为1时，控制器41从废气再循环流速反馈校正系数Kqac0中减1以计算误差率的当前值Rqacp。在后面的步骤S146中，应用附图33的子程序更新该学习值，并终止该程序。

当学习允许标志felrn不为1时，在步骤S145中，控制器41使误差率的当前值Rqacp复位为0，并终止附图22的程序。

接着，描述在步骤S146中所执行的学习值的更新。

参考附图33，在步骤S211中，控制器41首先读取发动机转速Ne、目标燃油喷射量Qsol和在附图22的步骤S144中所计算的误差率Rqacp。

在步骤S212中，基于发动机转速Ne和目标燃油喷射量Qsol，通过查询事先存储在控制器41的存储器中的在附图34中所示的映射图来计算学习率Tclrn。

在步骤S213中，基于发动机转速Ne和目标燃油喷射量Qsol，通过查询前述的附图32所示的映射图计算误差率学习值Rqacn。

在后面的步骤S214中，将通过下式(15)处理的加权平均值加入到在步骤S211中所读取的误差率Rqacp中，并更新误差率学习值。

Rqac_n(新的)＝Rqacp·Tclrn+Rqac_n(旧的)·(1-Tclrn)(15)

这里，Rqac_n(新的)＝要写入到映射图中的误差率学习值Rqac_n，

Rqacp＝在步骤S211中读取的误差率，以及

Rqac_n(旧的)＝在步骤S213中从该映射图中读取的误差率学习值Rqac_n。

在接下来的步骤S215中，应用通过这种方式所计算的误差率学习值Rqac_n(新的)来覆盖附图32的映射图的存储值。

通过终止附图33的子程序，控制器41终止附图22的程序的处理。

接着，参考附图35，描述计算废气再循环阀流速Cqe的程序。

首先，在步骤221中，控制器41读取实际废气再循环量Qec、实际废气再循环率Megrd和汽缸吸入新鲜空气量Qac。

在接下来的步骤S222中，控制器41读取废气再循环阀流速反馈校正系数Kqac0和废气再循环流速学习校正系数Kqac。

在接下来的步骤223中通过下式(16)计算经校正的废气再循环量Qec_h。

Qec_h＝Qec·Kqac·Kqac0              (16)

在步骤S224-S227中，当废气再循环操作开始时设定经校正的废气再循环量Qec_h的初始值。在步骤S224中，确定经校正的废气再循环量Qec_h是否为0。当Qec_h为0时，即当废气再循环没有运行时，在步骤S225中通过下式(17)设定经校正的废气再循环量Qec_h，该程序进行到步骤S226中。当在步骤S224中经校正的实际废气再循环量不为0时，该程序绕过步骤S225并进行到步骤S226中。

Qec_h＝Qac·MEGRL#               (17)

这里，MEGRL#＝常数。

在步骤226中，确定实际废气再循环率Megrd是否为0。当实际废气再循环率Megrd为0时，在步骤S227中将实际废气再循环率Megrd设定为等于常数MEGRL#，该程序进行到步骤S228中。当实际废气再循环率Megrd不为0时，该程序饶过步骤S227，进行到步骤S228。

当废气再循环阀6完全关闭时，废气再循环阀6的废气再循环阀流速为0，等式(16)和(17)是在废气再循环操作开始时(即废气再循环阀6开始打开时)用于设定用于流速的计算的参数的初始值的等式。例如可以将常数MEGRL#设定为0.5。

根据柴油发动机1的运行状态不同，在废气再循环操作开始时废气再循环阀6的上游和下游的差压不同，结果，当废气再循环操作开始时的废气再循环阀流速也不同。在废气再循环阀6开始打开时的废气再循环阀6的上游和下游差压取决于汽缸吸入新鲜空气量Qac。因此，通过等式(17)使Qec_h的初始值与汽缸吸入新鲜空气量Qac成正比可以改善在废气再循环操作开始时的废气再循环阀流速的计算精度。

现在，在步骤S228中，基于经校正的废气再循环量Qec_h和实际废气再循环率Megrd，控制器41通过查询事先存储在控制器41的存储器中的附图36所示的映射图来计算废气再循环阀流速Cqe，并且该程序终止。

在附图37的步骤S231中，读取通过上述的单独的程序所计算的在废气再循环阀6的位置上的每汽缸目标废气再循环量Tqec、废气再循环量反馈校正系数Kqac00和废气再循环阀流速Cqe。

在接下来的步骤S232中，通过下述的等式(18)将在废气再循环阀6的位置上的每汽缸目标废气再循环量Tqec转换为每单位时间上的目标废气再循环量Tqek。

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

这里，Kqac00＝废气再循环量反馈校正系数。

在步骤S233中，通过下式(19)计算废气再循环阀6的目标开口面积Aev，并终止该程序。

Aev＝Tqek/Cqe              (19)

通过查询预先存储在控制器41中具有附图5所示的内容的映射图将所获得的废气再循环阀6的目标开口面积Aev转换为废气再循环阀6的升程量。

控制器41向压力控制阀56输出能效控制信号以使废气再循环阀6的升程量与这个值一致。

在另一方面，通过将表示能率值Dtyvnt的信号输出到压力控制阀56来改变可变喷嘴53的开度来执行对涡轮增压器50的增压压力的控制。

现在参考附图38描述计算用于这种控制的能率值Dtyvnt的程序。每十毫秒执行这个程序一次。这种程序包括不同的子程序。

首先，在步骤S241中，控制器41执行在附图39中所示的过增压确定标志设置子程序。

在此，过增压是指当相对于柴油发动机1的运行状态的变化压力传动机构54在可变喷嘴53的关闭方向上运动(即，增压压力增加的方向)时实际的增压压力超过增压限制的一种现象。增压限制是这样的一种界限，在该界限之上增压压力不能增加发动机1的性能。

参考附图39，在步骤S251中，控制器41首先读取发动机转速Ne、目标燃油喷射量Qsol、汽缸吸入新鲜空气量Qac、在k个在先时刻执行该子程序时的这些值Ne_n-k、Qsol_n-k和Qac_n-k以及实际废气再循环率Megrd。

在步骤S252中，利用汽缸吸入新鲜空气量Qac和实际废气再循环率Megrd通过下式(20)计算柴油发动机1的每一个冲程的汽缸进气量Qcyl(mg)。

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

在等式(20)的右边的第二项 是实际的废气再循环量，通过将这个实际废气再循环量加入到汽缸吸入新鲜空气量Qac中所获得的值是由柴油发动机的一个汽缸每冲程所吸收的气体量。

通过附图21的程序计算的实际废气再循环量Qec可以用作实际废气再循环量。在这种情况下，Qcyl＝Qac+Qec。

在步骤S253中，通过下式(21)计算每冲程的实际废气量Qexh(mg)。

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

这里，GKQFVNT#＝比例系数(mg/mm³)以及

KCON#＝常数。

在此不管在吸入空气和废气之间的温度差，认为由目标燃油喷射量Qsol和汽缸吸入新鲜空气量Qac的燃油燃烧所产生的废气的总量为废气量。

目标燃油喷射量Qsol的单位为(mm³)，乘以转换系数GKQFVNT#将其转换为质量。此外，通过乘以(Ne/KCON#)将每冲程的质量(mg)转换为每秒的质量(g)。

在步骤S254中，将发动机转速Ne、目标燃油喷射量Qsol、汽缸吸入新鲜空气量Qac、在k个时刻之前执行该子程序时的值Ne_n-k、QSol_n-k和Qac_n-k的差值分别作为发动机转速变化DNE、燃油喷射量变化量DQSOL和汽缸吸入新鲜空气量变化DQAC。

在步骤255-S257中，基于这些值确定是否发生了过增压。

在步骤S255中，确定发动机转速Ne是否大于预定值KNEOB#，发动机转速变化DNE是否大于预定值KDNEOB#。

在步骤S256中，确定目标燃油喷射量Qsol是否大于预定值KQFOB#，燃油喷射量变化量DQSOL是否大于预定值KDQFOB#。

在步骤S257中，确定汽缸吸入新鲜空气量变化DQAC是否大于预定值KDQACOB#。

如果满足步骤255-S257的任何条件，则认为发生了过增压。在这种情况下，子程序进行到步骤S261。

在另一方面，当所有的步骤S255-S257的确定结果为否定时，该子程序进行到步骤S258中。

在此，控制器41基于在步骤S253中所计算的实际废气量Qexh参考在预先存储在控制器41中的具有在附图41中所示的内容的映射计算相应的过增压确定进气量TQcyl。

在附图41中，过增压确定进气量TQcyl相对于实际废气量Qexh具有基本为凸状的模式。

参考附图42描述这个特征。

这个附图示出了实际废气量Qexh、压力比Pm/Pa和将进气歧管3B的压力作为Pm和将大气压作为Pa的涡轮增压器的效率η的关系。

效率η等同于新鲜空气量，效率η越高，从进气通道3中由柴油发动机1吸收的新鲜空气量增加越多。

当实际废气量Qexh如这个附图所示地增加时，在相同的压力比Pm/Pa下效率增加到一定范围，但如果实际废气量Qexh增加超过这个范围，效率η下降。

在附图41中，过增压确定进气量TQcyl改变为凸型以反映效率η的上述特性。此外，在附图41中的映射图中，对于相同的实际废气量Qexh，大气的压力越低，过增压确定进气量TQcyl的值越小。

现在，在步骤S259中，确定在步骤S252中所计算的柴油发动机1的每冲程的汽缸进气量Qcyl(mg)是否高于过增压确定进气量TQcyl。当满足这个条件时，子程序进行到步骤S261。

在步骤S261中，将过增压确定标志FOVBT设置为1，在随后的步骤S262中将过增压定时器TMROB设定为1，子程序终止。

在另一方面，在步骤S259中，当柴油发动机1的每冲程的汽缸进气量Qcyl小于过增压确定进气量TQcyl时，在步骤S260中子程序将过增压确定标志FOVBT设定为零，该程序终止。在此，FOVBT＝1表明需要过增压控制，而FOVBT＝0说明不可能过增压。

在下文中所描述的用于设置涡轮增压器50的可变喷嘴53的目标开度Rvnt的子程序中应用过增压确定标志FOVBT来进行抑制。

过增压定时器TMROB显示了在过增压确定标志FOVBT从0改变到1之后所经过的时间。

参考附图40A和40E，现在描述过增压确定标志FOVBT和加速器开口Cl的变化。

当如附图40A所示急速压下加速器踏板，首先，目标燃油喷射量Qsol如附图40B所示地改变，发动机转速Ne如附图40C所示地改变，而汽缸吸入新鲜空气量Qac如附图40D所示地改变。

根据附图39的子程序，只要在较大程度上改变目标燃油喷射量Qsol、发动机转速Ne或汽缸吸入新鲜空气量Qac，就将过增压确定标志FOVBT设置为1。

如果仅仅根据汽缸吸入新鲜空气量Qac来确定过增压，则对于过增压的产生抑制操作可能太迟，因此通过将具有更早的反应的目标燃油喷射量Qsol和发动机转速Ne加入到确定的过增压的基础中来防止在确定过程中的延迟。

在附图40A-40E中，在目标燃油喷射量Qsol中引入烟尘界限。

即，由于对于加速器开口的变化来说汽缸吸入新鲜空气量Qac的变化较迟，因此如果使目标燃油喷射量Qsol根据加速器开口的变化迅速地增加，则会产生烟尘。

因此，对目标燃油喷射量Qsol的增加量进行限制。这种限制就是烟尘界限，由于烟尘界限的缘故将目标燃油喷射量Qsol的增加分为在附图40B中的两个阶段。

现在，在此参考附图38，在步骤S242中控制器41通过在附图43中所示的子程序设置抑制释放标志FCLROB。

由于下述的原因引入抑制释放标志FCLROB。

在预定的时间上执行过增压抑制。

在经过了预定的时间之后，当在关闭的方向上立即驱动可变喷嘴53并且增压压力增加时，可能造成过增压。

因此，引入抑制释放标志FCLROB，如附图44A和44B所示，当过增压确定标志FOVBST从1变化到0时，抑制释放标志FCLROB从0改变到1。

可变喷嘴53的开口慢慢返回到在抑制释放标志FCLROB为1的周期中发生过增压抑制之前的开口。

参考附图43描述上述的控制。

在步骤S271中，控制器41确定过增压定时器TMROB是否低于预定的抑制周期TTMROB或者过增压确定标志FOVBST是否为1。

当满足上述的任一条件时，认为正在进行过增压抑制控制。

在这种情况下，在步骤S274中，子程序继续在其中过增压确定标志FOVBST＝1的状态，并且该子程序终止。

当步骤S271的条件都不满足时，认为不执行过增压抑制控制。在这种情况下，子程序进行到步骤S272。

在步骤S272中，过增压确定标志FOVBST复位为零，在后面的步骤S273中将过增压清除定时器TMRCLROB复位为零。

过增压清除定时器TMRCLROB显示在过增压确定标志FOVBST从1变化到0之后所经过的时间。

在后面的步骤S275中，确定过增压清除定时器TMRCLROB是否小于预定的抑制释放周期TTMRCLROB。

当步骤S275的确定结果为肯定，该子程序进行到步骤S277，而当它为否定时，该子程序进行到步骤S276。

在步骤S277中，将抑制释放标志FCLROB设置为1，子程序终止。

在步骤S276中，抑制释放标志FCLROB复位为零，子程序终止。

当抑制释放标志FCLROB复位为零时，过增压抑制控制终止，此后柴油发动机1执行正常的操作。

在另一方面，在步骤S272中过增压确定标志FOVBST复位为零之后，步骤S275的确定结果必需立即为肯定，这时由于在步骤S277中的操作将抑制释放标志FCLROB从零改变到1。

在附图45中所示的单独的程序计算在步骤S271中所使用的抑制周期TTMROB。此外，在附图48中所示的单独的程序计算在步骤S275中使用的抑制释放周期TTMRCLROB。每10毫秒执行一次这些单独的程序中的每个程序。

首先，参考附图45，在步骤S281中控制器41通过发动机转速变化DNE和燃油喷射变化量DQSOL查询在附图46中所示的映射计算抑制周期基本值TTMROB0。

在后面的步骤S282中，参考其内容如附图47中所示的预先存储在控制器41中的映射计算抑制周期的校正系数KTMROB。

基于汽缸吸入新鲜空气量变化DQAC、汽缸进气量Qcyl和过增压确定进气量TQcyl的差值设置抑制周期的校正系数KTMROB。

在步骤S283中，通过将抑制周期基本值TTMROB0乘以校正系数KTMROB来计算抑制周期TTMROB。

通过与附图39的步骤S254的方法相同的方法计算发动机转速变化DNE、燃油喷射变化量DQSOL和汽缸吸入新鲜空气量变化DQA。

通过与在附图39的步骤S252的方法相同的方法计算汽缸进气量Qcyl。

通过与在附图39的步骤S258的方法相同的方法计算过增压确定进气量TQcyl。

在附图46中，为什么发动机转速变化DNE或汽缸吸入新鲜空气量变化DQAC越大抑制周期基本值TTMROB0增加的原因在于发动机转速Ne或代表发动机转速的目标燃油喷射量Qsol的变化越大越容易发生过增压。

在附图47中，为什么发动汽缸吸入新鲜空气量变化DQAC或在汽缸进气量Qcyl和过增压确定进气量TQcyl之间的差值越大校正系数KTMROB增加的原因在于汽缸吸入新鲜空气量变化DQAC或在汽缸进气量Qcyl和过增压确定进气量TQcyl之间的差值越大越容易发生过增压。

接着，参考附图48，在步骤S291中通过由大气压传感器38所检测的大气压Pa和如在附图49中所示的内容的预先存储在控制器41中的映射计算抑制释放周期基本值TTMRCLR。

在附图49中，为什么大气压Pa越低抑制释放周期基本值TTMRCLROB0增加的原因如下。

废气压力和大气压力的差值越大，则柴油发动机1的废气量越大。

如果废气压力固定，大气压Pa越低，则废气量越大。涡轮增压器50执行的增压也越大，因此容易产生过增压。

因此，大气压Pa越低抑制释放周期基本值TTMRCLROB0增加。大气压Pa较低的典型条件是在较高的地面上运行。

在后面的步骤S292中，参考其内容如附图50中所示的预先存储在控制器41中的映射通过实际废气量Qexh计算抑制释放周期校正系数KTMRCLROB。

在附图50中，在实际废气量Qexh增加超过一定的水平时，因为从这个水平起容易产生过增压，所以校正系数KTMRCLROB增加。

在后面的步骤S293中，通过将抑制释放周期基本值TTMRCLROB0乘以抑制释放周期校正系数KTMRCLROB来计算抑制释放周期TTMRCLROB。

在此参考附图38，在步骤S242中设置抑制释放标志FCLROB之后，在步骤S243中控制器41应用在附图51中所示的子程序确定可变喷嘴53的目标开度Rvnt。

可变喷嘴53的开度是以百分比表示可变喷嘴53的开口的横截面积相对于当该喷嘴完全打开时的横截面积的比值的数值。

在完全打开的状态下，开度为100％，在完全关闭的状态下开度为0％。虽然将开度用作表示可变喷嘴53的开口的通用值而不管与涡轮增压器50的容量的关系，但是也可以使用开口面积替换开度。

如此构造与这个装置一起使用的涡轮增压器50以使可变喷嘴53的开度越小增压压力越高。对于给定的废气量，当可变喷嘴53完全打开时，增压压力最小，而当可变喷嘴53完全关闭时，增压压力最大。

现在，参考附图51，首先在步骤S301中，控制器读取目标吸入新鲜空气量tQac、实际废气再循环量Qec、发动机转速Ne、目标燃油喷射量Qsol和目标废气再循环率Megr。

在下面的步骤S302中，通过下式(22)计算用于计算可变喷嘴53的目标开度Rvnt的吸入新鲜空气量等效值tQas0。

tQas0＝(tQac+Qsol·QFGAN#)·Ne/KCON#       (22)

这里，QFGAN#＝增益，

KCON#＝常数。

在步骤S303中，通过下式(23)计算用于计算可变喷嘴53的目标开度Rvnt的废气再循环量等效值Qes0。

Qes0＝(Qec+Qsol·QFGAN#)·Ne/KCON#         (23)

在式(22)和(23)中，Ne/KCON#是将每汽缸新鲜空气量或废气再循环量转换为每单元时间的值的系数。

此外，在式(22)和(23)中，将Qsol·QFGAN#加入到目标吸入新鲜空气量tQac或实际废气再循环量Qec中以便根据柴油发动机1的负载改变目标开度Rvnt。

在此，认为目标燃油喷射量Qsol代表发动机负载，并且通过增益QFGAN#来调节发动机的负载的影响。

在下文的描述中，将这样计算tQaso称为设定的吸入新鲜空气量等效值，Qes0称为设定的废气再循环量等效值。

在下面的步骤S304中，确定目标废气再循环率Megr是否大于预定值KEMRAV#。

预定值KEMRAV#是从目标废气再循环率Megr中确定废气再循环是否实际执行的值。

当目标废气再循环率Megr大于预定值KEMRAV#时，在步骤S305中确定过增压确定标志FOVBST是否是1。

当目标废气再循环率Megr小于预定值KEMRAV#时，在步骤S306中确定过增压确定标志FOVBST是否为1。

当目标废气再循环率Megr大于预定值KEMRAV#并且过增压确定标志FOVBST为1，则表明执行废气再循环并且需要过增压抑制。在这种情况下该子程序进行到步骤S307。

在步骤S307中，基于所设置的吸入新鲜空气量等效值tQas0和所设置的废气再循环量等效值Qes0，通过查询其内容如附图52所示并预先存储在控制器41中的映射计算可变喷嘴53的目标开度基本值Rvnt0。

当目标废气再循环率Megr大于预定值KEMRAV#并且过增压确定标志FOVBST不为1时，它表明执行了废气再循环但并不需过增压抑制。在这种情况下子程序进行到步骤S308。

在步骤S308中，基于设定的吸入新鲜空气量等效值tQas0和设定的废气再循环量等效值Qes0，通过查询其内容如附图53所示并预先存储在控制器41中的映射计算可变喷嘴53的目标开度基本值Rvnt0。

在附图52和53的映射图中，由于下述的原因将目标开度基本值Rvnt0设置为随设定的废气再循环量等效值Qes0的增加而降低。

如果废气再循环量增加，则新鲜空气量将相对减少。由于在新鲜空气量的降低空气燃油比将倾斜到富油侧，柴油发动机1容易产生烟雾。为防止烟雾，需要增加涡轮增压器50的增压压力并确保新鲜空气量。因此，目标开度基本值Rvnt0随着废气再循环量的增加而降低。

附图52和53的映射的特征的差别在于是否强调燃油成本性能、废气成份或加速性能。参考附图59A-59C描述这些特征。

附图59A-59C的附图示出了在发动机转矩保持恒定时在废气再循环率较大的情况下和在它较小的情况下燃油消耗、氧化氮(NOx)、颗粒物质(PM)和吸入新鲜空气量相对于可变喷嘴53的开口面积如何变化。吸入新鲜空气量对应于燃油喷射量，而燃油喷射量代表机车的加速性能。

从这些附图中可以看出，使燃油消耗最少的开口面积、使废气成份最佳的开口面积和使加速性能最大的开口面积都不同。

例如，如果强调燃油消耗，对于不同的发动机转速和发动机转矩计算使燃油消耗最少的可变喷嘴53的开口面积，并在这些数据的基础上产生附图52，53的映射。

当在步骤S304中目标废气再循环率Megr小于预定值KEMRAV#并且在步骤S306中过增压确定标志FOVBST为1时，它表明没有有效地执行废气再循环但需要过增压抑制。在这种情况下子程序进行到步骤S310。在步骤S310中，基于设定的吸入新鲜空气量等效值tQas0和目标燃油喷射量Qsol，参照其内容如附图54所示并预先存储在控制器41中的映射计算可变喷嘴53的目标开度基本值Rvnt0。

当在步骤S304中目标废气再循环率Megr小于预定值KEMRAV#并且在步骤S306中过增压确定标志FOVBST不为1时，它表明没有有效地执行废气再循环并且不需要过增压抑制。在这种情况下子程序进行到步骤S309。

在步骤S309中，基于设定的吸入新鲜空气量等效值tQas0和目标燃油喷射量Qsol，参照其内容如附图55所示并预先存储在控制器41中的映射计算可变喷嘴53的目标开度基本值Rvnt0。

在过增压抑制的过程中所应用的附图52和附图54的映射图比在正常运行的过程中应用的附图53和附图55的映射图得到更大的目标开度基本值Rvnt0。

为了抑制过增压，增压压力必需减小，以使Rvnt0增加以增加可变喷嘴53的开口。

在附图52和附图53的映射图中，基于吸入新鲜空气量等效值tQas0和设定的废气再循环量等效值Qes0设置目标开度基本值Rvnt0，但还可以基于目标吸入新鲜空气量tQac和实际废气再循环量Qec设置目标开度基本值Rvnt0。

此外，还可以基于目标吸入新鲜空气量tQac和在收集器3A的入口的每汽缸废气再循环量Qec0设置目标开度基本值Rvnt0。

在柴油发动机1的过渡运行状态中，在收集器3A的入口的每汽缸废气再循环量Qec0以阶梯式变化，在实际废气再循环量Qec达到目标值之前存在一段延迟。由于与这种延迟相当的废气再循环量的偏差的缘故，所以在目标开度基本值Rvnt0中出现了误差。

当设置了目标开度基本值Rvnt0时，通过应用由对在收集器3A的入口的每汽缸废气再循环量Qec0进行延迟处理所获得的实际废气再循环量Qec，甚至在柴油发动机1处于过渡状态中都可以获得对于预先选择的燃油消耗、废气成份和加速特性中的一种特性最佳的目标吸入新鲜空气量。

因此，在计算目标开度基本值Rvnt0之后，在步骤S311中，确定抑制释放标志FCLROB是否为1。

当抑制释放标志FCLROB为不为1(即当该标志FCLROB为0时)，表明当前状态没有处于过增压抑制释放周期中。

在这种情况下，将目标开度Rvnt设置为等于目标开度基本值Rvnt0，该子程序终止。

当抑制释放标志FCLROB为1时，表示当前的状态处于抑制释放周期中。

在这种情况下，通过公式(24)设置目标开度Rvnt，并终止该子程序。

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

这里，TMRCLROB#＝时间常数，以及

Rvnt_n-1＝在执行该子程序的直接在先时刻所计算的Rvnt。

因此在抑制释放周期的过程中通过公式(24)限制可变喷嘴53的关闭度来防止过增压的产生。

在此参考附图38，在步骤S243中确定可变喷嘴53的目标开度Rvnt之后，在后面的步骤S244中，控制器41应用在附图60中所示的程序考虑吸气系统的动力学特性执行对目标开度Rvnt的预处理。以10毫秒的间隔执行这个程序。

在将能率信号输出到压力控制阀56之后直到吸入新鲜空气量变化之前的响应延迟包括取决于涡轮滞后和吸气和排气的流量的气流滞后和压力传动机构54的响应延迟。气流滞后的时间常数根据柴油发动机1的废气量而变化，但压力传动机构54的响应延迟的时间常数的固定的。

在这种控制装置中，通过单独计算这些延迟并在可变喷嘴53的开度控制中分别补偿每种响应延迟来获得较高的控制精度。为补偿这种气流滞后执行步骤S244的目标开度Rvnt的预处理。

下文描述分别执行的对传动机构54的响应延迟的校正。

参考附图60，在步骤S321中控制器41首先读取目标开度Rvnt、通过附图22的程序所计算的目标吸入新鲜空气量的延迟处理值tQacd、目标燃油喷射量Qsol和发动机转速Ne。在后面的步骤S322中，通过下面的公式(25)计算柴油发动机1的每冲程循环的汽缸废气量Tqexhd(mg)。

Tqexh＝(tQacd+Qsol·QFGAN#)·Ne/KCON#      (25)

这里，QFGAN#＝增益，

KCON#＝常数。

公式(25)等效于这样的公式：以目标吸入新鲜空气量的延迟处理值tQacd替换在公式(22)的右边的目标吸入新鲜空气量tQac。

因此，所获得的柴油发动机1的每冲程循环汽缸废气量Tqexhd而不是设定的吸入新鲜空气量等效值tQas0以假设实际的废气量的变化设置的时间常数改变。

因此，将柴油发动机1的每冲程循环汽缸废气量Tqexhd称为实际废气量等效值。

附图61A-61D所示为当目标燃油喷射量Qsol逐级增加时设定的吸入新鲜空气量等效值tQas0和实际废气量等效值Tqexhd的变化。

通过本发明人所进行实验证实，附图61D的实际废气量等效值Tqexhd相对于附图61B的目标燃油喷射量Qsol的变化完全按照在这个附图中的虚线所示的实际废气量的变化。

在后面的步骤S323中，将目标开度Rvnt与在执行该程序时的直接在先时刻所计算的开度预测值Cavnt_n-1进行比较。开度预测值Cavnt是目标开度Rvnt的一种加权平均值。

在此，目标开度Rvnt是以阶梯式变化的值，而开度预测值Cavnt是平滑地变化的值。

因此，当目标开度Rvnt大于Cavnt_n-1时，表明可变喷嘴53工作在打开的方向。当目标开度Rvnt小于Cavnt_n-1时，表明可变喷嘴53工作在关闭的方向。

因此，当目标开度Rvnt大于Cavnt_n-1时，在步骤S324中，该程序参考具有在附图62中所示的内容的并预先存储在控制器41中的映射图根据实际废气量等效值Tqexhd计算在可变喷嘴53工作在打开方向时的预校正增益TGKVNTO并将TGKVNTO设置为预校正增益Gkvnt。

在后面的步骤S325中，参考具有在附图64中所示的内容的并预先存储在控制器41中的映射图根据实际废气量等效值Tqexhd计算在可变喷嘴53工作在打开方向时的预校正的时间常数等效值TTCVNTO，并将TTCVNTO设置为预校正常数等效值Tcvnt。在这个处理之后，该程序进行到步骤S331中。

在另一方面，在步骤S323中，当目标开度Rvnt不大于在执行该程序的直接在先时刻的Cavnt_n-1时，在步骤S326中确定目标开度Rvnt是否小于开度预测值Cavnt_n-1。

当目标开度Rvnt小于Cavnt_n-1时，在步骤S327中，参考具有在附图63中所示的内容的并预先存储在控制器41中的映射图根据实际废气量等效值Tqexhd计算在可变喷嘴53工作在关闭方向时的预校正增益TGKVNTC并将TGKVNTC设置为预校正增益Gkvnt。

在接下来的步骤S328中，参考具有在附图65中所示的内容的并预先存储在控制器41中的映射图根据实际废气量等效值Tqexhd计算在可变喷嘴53工作在关闭方向时的预校正的时间常数等效值TTCVNTC，并将TTCVNTC设置为预校正常数等效值Tcvnt。在这个处理之后，该程序进行到步骤S331中。

在步骤S326中，目标开度Rvnt不小于估计的开度Cavnt_n-1时的情况是目标开度Rvnt等于估计的开度Cavnt_n-1的情况。在这种情况下，在步骤S329中，将预校正增益Gkvnt设置为等于在执行该程序的直接在先时刻的值Gkvnt_n-1。同样，在步骤S330中，将预校正时间常数等效值Tcvnt设置为等于在执行该程序的直接在先时刻的值Tcvnt_n-1。在这个过程之后，该程序进行到步骤S331中。

如果实际废气量等效值Tqexhd越大则确定预校正增益TGKVNTO、TGKVNTC的附图62、附图63的映射图给出的值越小。这是因为如果废气量越小预校正增益Gkvnt增加以补偿这样的事实：柴油发动机1的废气量越小气流滞后增加。此外，为什么对于相同的实际废气量等效值Tqexhd而TGKVNTC比TGKVNTO需要更大的值的原因在于当可变喷嘴53工作在关闭的方向时的气流滞后比它工作在打开的方向的气流滞后更大，将TGKVNTC设置得比TGKVNTO更大以补偿这种差值。

如果实际废气量等效值Tqexhd越大则确定预校正增益TGKVNTO、TGKVNTC的附图64、附图65的映射图给出的值越大。在此，时间常数等效值与该时间常数成反比。具体地说，如果实际废气量等效值Tqexhd越大，则该时间常数越小。因此，同样地，对于相同的实际废气量等效值Tqexhd而TGKVNTO比TGKVNTC需要更大的值，即在可变喷嘴53工作在打开的方向时的时间常数比它工作在关闭的方向的时间常数更小。

在步骤S331中，应用预先校正时间常数等效值Tcvnt和目标开度Rvnt通过下式(26)计算开度预测值Cavnt。

Cavnt＝Rvnt·Tcvnt+Cavnt_n-1·(1-Tcvnt)             (26)

这里，Cavnt_n-1＝在执行该程序时的直接在先时刻计算的Cavnt。

在步骤S332中，应用开度预测值Cavnt和目标开度Rvnt通过下式(27)计算可变喷嘴53的开度的开环控制量Avnt_f。

Avnt_f＝Gkvnt·Rvnt-(Gkvnt-1)·Cavnt_n-1           (27)

步骤S331、S332的计算与在附图6的程序中的步骤S24、S25的计算类似。

在最后的步骤S333中，从下式(28)中计算目标开度Rvnt的延迟处理值Rvnte。

Rvnte＝Rvnt·TCVNT#-(TCVNT#-1)·Rvnte_n-1          (28)

这里，TCVNT#＝表示压力传动机构54的响应延迟的时间常数等效值，以及

Rvnte_n-1＝在执行该程序时直接在先时刻所计算的Rvnte。

延迟处理值Rvnte是考虑压力传动机构54的响应延迟的值，对应于实际开度。在这方面，将开度Rvnt的延迟处理值rvnte称为实际开度。

不管可变喷嘴53是关闭还是打开压力传动机构54的响应延迟都相同。因此，时间常数等效值TCVNT#是常数。在下文的描述中将实际开度Rvnte用于计算PI增益开度校正系数Gkvavnt和开度反映系数Gkvntlav。

在控制器41以这种方式通过附图60的程序计算开度预测值Cavnt、开环控制量Avnt_f和实际开度Rvnte之后，在附图38的步骤S245中计算开度的反馈校正量Avnt_fb和与反馈校正量Avnt_fb相关的学习值Ravlr。通过在附图66中所示的子程序执行这种计算。

参考附图66，在步骤S601中，控制器41首先通过在附图67中所示的子程序设置可变喷嘴53的开度的反馈控制允许标志FVNFB。

参考附图67，在步骤S341中，参考其内容在附图68中所示并预先存储在控制器41中的映射图确定柴油发动机1的运行状态是否对应于可变喷嘴53的开度的反馈控制区。

在这个映射图中，反馈控制区是除了柴油发动机1的低负载和低转速区以外的所有的运行区。附图68所示发动机负载Qf和发动机转速Ne确定了非反馈控制区。在此，发动机负载Qf由汽缸的每活塞冲程的燃油喷射量表示。在该附图中将连接0.5·Nemax(例如2,400rpm)的点和0.5·Qfmax(例如30mg/st)的点的曲线所定义的区域称为非反馈控制区。为什么可变喷嘴53的开度的反馈控制不在低负载和低转速下执行的原因在于在这个区域中相对于可变喷嘴53的开度的变化吸入新鲜空气量几乎不变化，即吸入新鲜空气量相对于开度的变化的灵敏度很小。因此，在这个区段中，不执行开度的反馈控制带来了柴油发动机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。如在该附图中所示，在反馈控制区和非反馈控制区之间形成滞后区。通过连接例如Ne＝2,450rpm的点和Qf＝34mg/st的点的曲线确定该滞后区。

在步骤S341中，当柴油发动机1的运行状态处于反馈控制区中时，该子程序确定从步骤S342到步骤S344可变喷嘴53的开度是否满足反馈控制允许条件。

首先，在步骤S342中，它确定目标废气再循环率Megr是否小于预定值KVNFBMEGR#。

在步骤S343中，它确定将在下文中描述的指令开度钳位标志FCLPVNDTY的直接在先值FCLPVNDTY_n-1是否为表明钳位状态的零。

在步骤S344中，确定气流表故障确定标志FDGMAF是否为表明正常状态的零。当气流表39不能正确地工作时通过在此没有描述的程序将气流表故障确定标志FDGMAF设置为1。

当步骤S342-344的所有确定结果都为肯定时，在步骤S345中该子程序将可变喷嘴53的开度的反馈控制允许标志FVNFB设置为1，并终止该子程序。当步骤S342-344的任何确定结果为否定时，在步骤S356中该子程序将可变喷嘴53的开度的反馈控制允许标志FVNFB复位为0，并终止该子程序。

根据步骤S342，在废气再循环的再循环区中，将反馈控制允许标志FVNB复位到零，不执行可变喷嘴53的开度反馈控制。这是由于下述的原因。在废气再循环的再循环区中，反馈地控制废气再循环阀6的开口。因此，在这个区段中可变喷嘴53的开度的反馈控制在两种反馈控制之间的产生干扰，开度值易于波动。

根据步骤S343，当将指令开度被钳位时，不执行可变喷嘴53的开度的反馈控制。如下文所述，当开度已经收敛时执行指令开度的钳位。在这种情况下，不需要执行可变喷嘴53的开度的反馈控制。

根据步骤S344，当气流表39有故障时不执行可变喷嘴53的开度的反馈控制。这比较妥当以便提供失效保险机制。

在设置反馈控制允许标志FVNFB之后，在附图66的步骤S602中控制器41设置反馈增益。通过在附图69的子程序执行这种处理。

首先，在步骤S351中，读取目标吸入新鲜空气量的延迟处理值tQacd、汽缸吸入新鲜空气量Qac、实际废气量等效值Tqexhd和实际开度Rvnte。

在接下来的步骤S352中，确定反馈控制允许标志FVNFB是否为1。

当反馈控制允许标志FVNFB不为1时，即当不执行可变喷嘴53的反馈控制时，在步骤S353中将控制误差Eqac设置为0。当反馈控制允许标志FVNFB为1时，即当执行可变喷嘴53的反馈控制时，在步骤S354中将通过从汽缸吸入新鲜空气量Qac中减去延迟处理值tQacd所获得的值设置为控制误差Eqac。

在正常反馈控制中，目标吸入新鲜空气量tQac是根据运行状态所设置的目标值，但在本发明中，由于响应时间和响应时间常数都是控制的主要对象，因此将目标进气量延迟处理值tQacd作为反馈控制的目标值。在汽缸吸入新鲜空气量Qac和目标值tQacd之间的差值作为控制误差Eqac。

在步骤S353或步骤S354之后，子程序通过查询其内容在附图70和附图71中所示并预先存储在控制器41中的映射图根据控制误差Eqac计算比例增益基本值Gkvntp0和积分增益基本值Gkvnti0。在这些映射图中，在Eqac的零值的周围形成有不敏感区以使在目标值的附近不会造成反馈控制波动。

在后面的步骤S356中，通过查询其内容在附图72中所示并预先存储在控制器41中的映射图根据实际废气量等效值Tqexhd计算比例增益和积分增益的废气量校正系数Gkvqexh。

在接下来的步骤S357中，参考其内容在附图73中所示并预先存储在控制器41中的映射图根据实际开度Rvnte计算开度校正系数Gkvavnt。

在接下来的步骤S358中，根据这些基本值和校正系数计算比例增益Gkvntp和积分增益Gkvnti。

Gkvntp＝Gkvntp0·Gkvqexh·Gkvavnt

Gkvnti＝Gkvnti0·Gkvqexh·Gkvavnt                (29)

实际废气量等效值Tqexhd越大则在附图72的映射图中所示的废气量校正系数Gkvqexh的值越小。对于可变喷嘴53的相同的开度，废气量越大，增压压力的变化增加，因此更易于使增压压力接近目标值。如在附图100中所示，在较低的废气量下，相对于开度的变化增压压力的变化较迟缓。因此，为在较低的废气量下使增压压力更早地收敛到目标值，随着实际废气量等效值Tqexhd的降低将废气量校正系数Gkvqexh设置得更大。从本发明人所进行的在附图100中所示的实验结果中可以得出附图72的映射图。

实际开度Rvnte越小则在附图73的映射图中所示的开度校正系数Gkvavnt的值越小。当可变喷嘴53的开口较小时，汽缸吸入新鲜空气量Qac比在开口较大时对开度的变化更为敏感。为使响应达到平衡，如果实际开度Rvnte越小则将开度校正系数Gkvavnt的值设置得越小。从本发明人所进行的在附图101中所示的实验结果中可以得出附图73的映射图。

这样，在通过附图69的子程序设置了反馈校正系数之后，在附图66的步骤S603中控制器41应用在附图74中所示的子程序计算反馈校正量Avnt_fb。

参考附图74，在步骤S361中控制器41首先读取汽缸吸入新鲜空气量Qac和目标吸入新鲜空气量的延迟处理值tQacd。

在步骤S362中，确定反馈控制允许标志FVNFB是否为1。

当反馈控制允许标志FVNFB不为1时，即当不执行可变喷嘴53的反馈控制时，在步骤S363中将控制误差Eqac设置为0。当反馈控制允许标志FVNFB为1时，即当执行可变喷嘴53的反馈控制时，在步骤S354中将通过从汽缸吸入新鲜空气量Qac中减去延迟处理值tQacd所获得的值设置为控制误差Eqac。步骤S362至S364的处理与附图69的步骤S352至S354的处理相同。

在步骤S365中，从下面的公式(30)中计算比例校正值Ravfbp。

Ravfbp＝GkvntD·Eqac                          (30)

在步骤S366中，通过下面的公式(31)计算积分校正值Ravfbi。

Ravfbi＝Gkvnti·Eqac+Ravfbi_n-1-dTravlr        (31)

这里，Ravfbi_n-1＝在执行该子程序的直接在先时刻计算的Ravfbi，以及

dTravlr＝通过下文将描述的附图77的子程序所计算的学习值Ravlr的变化量。

在接下来的步骤S367中，通过对比例校正量Ravfbp和积分校正量Ravfbi求和来计算可变喷嘴53的开度的反馈量Avnt_fb。

除了在步骤S366中所使用的公式(31)的右边的第三项以外，这个公式对应于在普通的学习控制中的计算等式。根据本发明，从在已有技术的学习控制的计算等式中所获得的积分校正值Ravfbi中减去学习值Ravlr的变化量dTravlr。学习值Ravlr和它的变化量dTravlr的计算将在下文描述，但积分校正量Ravfbi和学习值Ravlr的计算时间间隔都为十毫秒。

在控制器41通过附图74的子程序以这种方法计算了反馈量Avnt_fb之后，在附图66的步骤S604中计算学习允许标志FVLNR。学习允许标志FVLNR是确定是否允许积分校正量Ravfbi的标志。通过在附图75中所示的子程序执行这种计算。

参考附图75，在步骤S371中控制器41首先读取目标废气再循环率Megr、大气压Pa、冷却水温度Tw、控制误差Eqac和目标吸入新鲜空气量的延迟处理值tQacd。

在下面的步骤S372-379中，确定发动机运行状态是否适合于从所读取的参数中学习积分校正量Ravfbi。

在步骤S372中，确定柴油发动机1的运行状态是否对应于由柴油发动机1的发动机转速Ne和表示柴油发动机1的负载的目标燃油喷射量Qsol在其内容如附图76所示并预先存储在控制器41中的映射图中所指定的学习区。对附图76进行了简化，但在实际中将这样的区域设定为学习区：该区域为增压压力反馈控制区并且在其中学习灵敏度较好，即吸入新鲜空气量的变化相对于可变喷嘴53的开度变化较大。

在步骤S373中，确定学习允许标志FVLNR的当前值是否为1。

在步骤S374中，确定目标废气再循环率Megr是否小于预定率KVNLRMEGR#。预定率KVNLRMEGR#是确定是否要执行废气再循环的值，当目标废气再循环率Megr小于预定值KVNLRMEGR#时，不能有效地执行废气再循环。

在步骤S375中，确定大气压Pa是否高于预定压力KVNLRPA#。预定压力KVNLRPA#是对应于在较高的地面上运行的压力，当满足步骤S375的条件时，表明机车没有运行在较高的地面上。

在步骤S376中，确定冷却水温度Tw是否高于预定温度KVNLRTW#。预定温度KVNLRTW#是确定柴油发动机1的预热是否完成的值，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中，确定控制误差Eqac和吸入新鲜空气量的延迟处理值tQacd的比率的绝对值是否小于预定值KVNLREQA#。当这个比率的绝对值较大时，意味着增压压力的控制受到外部干扰的影响。预定值KVNLREQA#是执行这种确定的参考值，当这种比率的绝对值小于预定值KVNLREQA#时，认为不受到外部干扰的影响。为什么将吸入新鲜空气量的延迟处理值tQacd和控制误差Eqac的比率作为确定参数的原因在于即使在目标值变化时仍然将控制误差相对于目标值的比率保持恒定比较妥当。然而，为简化计算，还可以通过将控制误差Eqac的绝对值与预定值进行比较来确定外部干扰存在或不存在。

在步骤S378中，确定过增压确定标志FOVBST和抑制释放标志FCLROB是否都为零。如果这些标志都为零，则表明不执行过增压抑制控制。

在步骤S379中，确定气流表故障确定标志FDGMAF是否为说明处于正常状态的零。

当满足步骤S372-S379的所有的条件时，在步骤S380中将学习允许标志FVLNR设置为1以允许学习积分校正量Ravfbi。当步骤S372-S379的任何条件没有满足时，在步骤S381中将学习允许标志FVLNR复位为零以禁止学习积分校正量Ravfbi。

这样，在设置学习允许标志FVLNR之后，在附图66的步骤S605中控制器41计算学习值Ravlr。通过附图77的子程序执行这种计算。

参考附图77，首先在步骤S391中，控制器41将直接在先值Ravlr_n-1设置得等于存储在控制器41的非易失存储器中的学习值Ravlr。

在接下来的步骤S392中，确定学习允许标志FVLNR是否为1。当学习允许标志FVLNR为1时，在步骤S393-S396中执行积分校正量Ravfbi的学习。在另一方面，当学习允许标志FVLNR不为1时，在步骤S397-S400中执行在学习区之外的处理。

在此，学习意味着学习积分校正量Ravfbi。基于学习初始值Ravlr0和学习值Ravlr的直接在先值Ravlr_n-1计算用于开度控制的学习值Ravlr，将存储在非易失存储器中的直接在先值Ravlr_n-1重新更新为所计算的值。

在学习区之外的处理是指通过将直接在先值Ravlr_n-1乘以预定系数来计算用于开度控制的学习值Ravlr。在这种情况下，不更新存储在非易失存储器中的值。

现在参考步骤S393-S396描述学习的具体细节。

在步骤S393中，将学习初始值Ravlr0设置为等于可变喷嘴53的开度的积分校正量Ravfbi。

在接下来的步骤S394中，基于发动机转速Ne和表示发动机负载的目标燃油喷射量Qsol通过查询其内容如附图78所示并预先存储在控制器41中的映射图来计算学习率Kfntlrn。在这个映射图中，如果发动机转速Ne和目标燃油喷射量Qsol越大，则学习率Kvntlrn增加。然而，当它增加时，吸入新鲜空气量的变化相对于可变喷嘴53的开度的变化变得更敏感。具体地说，当发动机转速Ne和目标燃油喷射量Qsol都较大时，通过增加反馈校正量的学习比例可以提前收敛到增压压力或吸入新鲜空气量的目标值。为此，发动机转速Ne和目标燃油喷射量Qsol越大，学习率Kvntlrn设置得较大。然而，学习率Kvntlrn的最大值为1。

在接下来的步骤S395中，通过下式(32)对学习初始值Ravlr0和学习值Ravlr的直接在先值Ravlr_n-1进行加权以计算学习值Ravlr。

Ravlr＝Kvntlrn·Ravlr0+(1-Kvntlrn)Ravlr_n-1         (32)

根据公式(32)，当学习率Kvntlrn是最大值1时，在执行开度控制的接下来的时刻，将积分校正量Ravfbi的总量用作学习值Ravlr。当学习率Kvntlrn小于1时，在执行开度控制的接下来的时刻将一部分积分校正量Ravfbi用作学习值Ravlr。

在接下来的步骤S396中，将所计算的学习值Ravlr存储在非易失存储器中。将这个值用作在接下来执行程序的时刻的直接在先值Ravlr_n-1。

接着，参考步骤S397至S400描述在学习区之外的处理的具体细节。

在步骤S397中，将学习初始值Ravlr0设置为等于直接在先值Ravlr_n-1。

在接下来的步骤S398中，基于发动机转速Ne和目标燃油喷射量Qsol参考其内容如附图79中所示并预先存储在控制器41中的映射图计算学习值的运行区反映系数Gkvntlnq。

在接下来的步骤S399中，基于实际开度Rvnte参考其内容在附图80中所示并预先存储在控制器41的映射图计算开度反映系数Gkvntlav。

在接下来的步骤S400中，通过下面的公式(33)中计算开度控制的学习值Ravlr。

Ravlr＝Ravlr0·Gikvntlnq·Gkvntlav           (33)

应用公式(33)以将学习值反映在学习区之外的增压压力控制中。将所获得的学习值Ravlr应用到在下文中所描述的开度的学习控制中，但不更新存储在非易失存储器中的值。

参考附图79的映射图，当发动机转速Ne和目标燃油喷射量Qsol都处于学习区中时运行区反映系数Gkvntlnq为1，进一步远离该学习区则它变得更小。在从学习学习值Ravlr的运行区中基本消除的区段中，如果应用与在学习区中相同的学习值Ravlr执行开度控制，则误差变得太大，造成过增压的可能性增加。为防止这种过增压，设置映射特性以使如果进一步远离学习区则运行区反映系数Gkvntlnq变得更小。

在附图80的映射图中，在实际开度Rvnte较小的区段中将开度反映系数Gkvntlav设置为较小。如果开度越小则吸入新鲜空气量的变化相对于开度的变化越大。结果，在开度较小的区段中，当在增压压力控制中主要反映学习值时，造成过增压的可能性较高。为防止过增压，在开度较小的区段中，将映射的特性设置得使在开度较小的区段中开度反映系数Gkvntlav变得更小。

在这样执行步骤S392-S396或步骤S397至S400的处理之后，在步骤S401中控制器41计算在学习值Ravlr和存储在非易失存储器中的直接在先值Ravlr_n-1之间的差值作为学习值的变化量dTravlr。变化量dTravlr是在前文描述的附图74的步骤S365的计算中所使用的值。正如从附图66中可以看出，在计算变化量dTravlr的附图77的子程序之前执行附图74的子程序。因此，当在执行附图74的子程序的下一时刻使用在附图77的子程序中所计算的变化量dTravlr。

当附图77的子程序终止时，附图66的子程序也终止。

在此，再次参考附图38的主程序，在步骤S245中在通过附图66的子程序计算反馈校正量Avnt_fb和学习值的变化量dTravlr之后，在后面的步骤S246中控制器41计算最后指令开度Trvnt和指令开度线性处理值Ratdty。通过附图81和附图82的子程序执行这种计算。

参考附图81，首先在步骤S411中，控制器41读取指令开度的开环控制量Avnt_f、指令开度的反馈校正量Avnt_fb和学习值Ravlr。

在接下来的步骤S412中，通过对这些值求和计算指令开度Avnt。

在接下来的步骤S413中，为补偿压力传动机构54的响应延迟，应用附图82对指令开度Avnt进行预处理。压力传动机构54包括通过压力控制阀56的供给压力操作的隔膜传动装置59，因此在从将能率信号输入到压力控制阀56到对应于该能率信号隔膜传动装置59实际工作期间有时需要。步骤S413的处理是用于补偿这种响应延迟的处理。如果通过步进马达而不是通过压力传动机构54操作可变喷嘴53，则这个步骤不需要。

参考附图82，在步骤S421中控制器41首先读取指令开度Avnt。

在接下来的步骤S422中，确定在执行该子程序的直接在先时刻所读取的指令开度的直接在先值Avnt_n-1和在当前时刻所读取的指令开度Avnt的差值的绝对值是否小于预定值EPSDTY#。

当在步骤S422的确定结果为否定时，表明指令开度Avnt正在变化。在这种情况下，在步骤S423中将指令开度的钳位标志FCLPVNDTY复位到零之后，该程序进行到步骤S424和随后的步骤。

在另一方面，当步骤S422的确定结果为肯定时，表明指令开度Avnt没有变化。在这种情况下，在步骤S429中将指令开度的钳位标志FCLPVNDTY设置为1之后，该程序进行到步骤S430和随后的步骤。

在上文所描述的附图67的步骤S345中，应用钳位标志FCLPVNDTY确定是否允许开度的反馈控制。当指令开度Avnt的变化完成时将钳位标志FCLPVNDTY从0设置为1。在这种情况下，由于确定不再需要开度的反馈控制，故将钳位标志FCLPVNDTY设置为1。

在步骤S424中，控制器41比较指令开度Avnt和该指令开度的直接在先值Avnt_n-1。当Avnt大于Avnt_n-1时，表明传动机构54正在打开可变喷嘴53。在这种情况下，在步骤S425中子程序将传动机构预先校正增益Gkact设置成等于用于打开的常数值GKVACTP#，在步骤S426中将传动机构预先校正的时间常数等效值Tcact设置成等于用于打开的常数值TCVACTP#，并进行到步骤S432。

在另一方面，当Avnt不大于Avnt_n-1时，传动机构54关闭可变喷嘴53。在这种情况下，在步骤S427中子程序将传动机构预先校正增益Gkact设置成等于用于关闭的常数值GKVACTN#，在步骤S428中将用于传动机构预先校正增益的时间常数等效值Tcact设置成等于用于关闭的常数值TCVACTN#，然后进行到步骤S432中。

在此，GKVACTP#＜GKVACTN#和GKVACTP#＜TCVACTN#。以与废气压力相对的压力执行压力传动机构54关闭可变喷嘴53的操作。此后，将在这种情况下的传动机构预先校正增益Gkact必需设置成比在可变喷嘴53打开时更大。相反，当压力传动机构54关闭可变喷嘴53时的传动机构预先校正的时间常数必需设置成比在可变喷嘴53打开时更小。由于时间常数等效值Tcact是时间常数的倒数，因此当压力传动机构54关闭可变喷嘴53时的值必需设置成比在打开可变喷嘴53时的值更大。

当在步骤S429中将指令开度的钳位标志FCLPVNDTY设置为1，在随后的步骤S430中，控制器41将传动机构预先校正增益Gkact设置成等于在执行该子程序的直接在先时刻所设置的值Gkact_n-1。

在随后的步骤S431中，将时间常数等效值Tcact设置成等于在执行该子程序的直接在先时刻所设置的值Tcact_n-1，该程序进行到步骤S342。

在步骤S432中，应用时间常数等效值Tcact和指令开度Avnt通过下式(34)计算开度预测值Cvact。

Cvact＝Avnt·Tcact+Cvact_n-1(1-Tcact)           (34)

这里，Cvact_n-1＝在执行该子程序的直接在先时刻所计算的开度预测值Cvact。

此外，在接下来的步骤S433中，应用开度预测值Cvact和指令开度Avnt通过下式(35)计算最后指令开度Trvnt。

Trvnt＝Gkact·Avnt-(Gkact-1)Cvact_n-1           (35)

步骤S432和S433的处理与在附图6的步骤S24和S25中计算中间值Rqec和目标废气再循环量Tqec一样重要。

因此，在附图82的子程序中，仅考虑压力传动机构54的响应延迟执行预处理。通过在上文中所描述的附图60的子程序执行与取决于进气量的气流滞后、废气流量和涡轮滞后相关的预校正。

在以这种方式计算了最后指令开度Trvnt之后，在附图81的步骤S414中控制器41计算指令开度线性化处理值Ratdty。基于最后指令开度Trvnt通过查询其内容如附图83所示并预先存储在控制器41中的映射图计算指令开度线性化处理值Ratdty。

当可变喷嘴53的开度或打开表面面积和通过压力控制阀56由控制器41输出的能率信号具有非线性相关性时，需要这种线性化处理。

现在返回到附图38的主程序，在控制器41计算指令开度线性化处理值Ratdty之后，在步骤S247中计算输出到压力控制阀56能率信号的能率值Dtyvnt。应用附图84的子程序执行这种计算。

参考附图84，在步骤S441中，控制器41读取发动机转速Ne、目标燃油喷射量Qsol、指令开度线性化处理值Ratdty、预校正时间常数倒数值Tcvnt和柴油发动机1的冷却水温度Tw。

在步骤S442中，应用在附图85中所示的子程序设置能率信号变化标志。

参考附图85，在步骤S461中控制器41首先读取指令开度Avnt和预校正时间常数倒数值Tcvnt。

在接下来的步骤S462中，通过下式(36)计算指令开度预测值Adlyvnt。

Adlyvnt＝Avnt·Tcvnt+Adlyvnt_n-1·(1-Tcvnt)       (36)

这里，Adlyvnt_n-1＝是在执行该子程序时直接先前处理时刻所计算的Adlyvnt的值。

在此，在指令开度Avnt和指令开度预测值Adlyvnt之间的关系对应于在目标开度Rvnt和开度预测值Cavnt之间的关系。

在下面的步骤S463中，将指令开度预测值Adlyvnt与该子程序执行M次以前所计算的指令开度预测值Adlyvnt_n-m进行比较。

当Adlyvnt≥Adlyvnt_n-m时，指令开度增加或恒定。在这种情况下，在步骤S464中子程序将操作方向标志设定为1，并进行到步骤S466。

在步骤S466中，确定Adlyvnt＝Adlyvnt_n-m是否成立。当Adlyvnt＝Adlyvnt_n-m时，在步骤S467中，将能率保持标志fvnt2设定为1，并终止该子程序。

当Adlyvnt＝Adlyvnt_n-m不成立时，该子程序进行到步骤S468。

当在S463中Adlyvnt＜Adlyvnt_n-m时，表明指令开度降低。在这种情况下，在步骤S465中该子程序使操作方向标志fnvt复位为零，并且该子程序进行到步骤S468。

在步骤S468中，能率保持标志fvnt2复位为零，该子程序终止。

因此，在设定两个标志fvnt和fvnt2之后，控制器41在附图84的步骤S443中读取能率值温度校正量Dty_t。通过与REF信号同步地独立地执行的附图86的子程序计算能率值温度校正量Dty_t。

参考附图86，在步骤S471中，控制器41首先读取发动机转速Ne、目标燃油喷射量Qsol和冷却水温Tw。

在步骤S472中，通过查询事先存储在控制器41的存储器中的附图87所示的映射图由发动机转速Ne和目标燃油喷射量Qsol计算基本废气温度Texhb。基本废气温度Texhb是在柴油发动机1完全预热之后的废气温度。

在接下来的步骤S473中，基于冷却水温Tw，通过查询事先存储在控制器41的存储器中的附图88所示的映射图计算水温校正系数Ktexh_tw。

在步骤S474中，通过将基本废气温度Texhb乘以水温校正系数Ktexh_tw计算废气温度Texhi。

在接下来的步骤S475中，通过下式(37)将第一阶处理延迟加入到废气温度Texhi计算实际废气温度Texhdly。这个值是考虑由废气温度变化的热惯性引起的延迟的值。

Texhdly＝Texhi·KEXH#+Texhdly_n-1·(1-KEXH#)         (37)

这里，KEXH#＝常数，以及

Texhdly_n-1＝在执行该子程序时的直接在先时刻所计算的Texhdly。

在下面的步骤S476中，计算基本废气温度Texhb和这个实际废气温度Texhdly的差值dTexh。

在最后的步骤S477中，基于该差值dTexh，通过查询事先存储在控制器41的存储器中的附图89所示的映射图计算能率值温度校正量Dty_t。在下文中将更加详细地描述步骤S476和S477的处理的意义。

在结束该子程序之后，控制器41返回到附图84并执行在步骤S444之后的处理。步骤S444-S449都是将迟滞处理加入到能率值中的步骤。

参考附图95描述这种迟滞处理，当指令开度Avnt的线性化处理值Ratdty增加时，根据连接在可变喷嘴53完全打开时的指令信号Duty_l_p和在可变喷嘴53完全关闭时的指令信号Duty_h_p的直线改变能率值。另一方面，当线性化处理值Ratdty降低时，根据连接在可变喷嘴53完全打开时的指令信号Duty_l_n和在可变喷嘴53完全关闭时的指令信号Duty_h_n的直线改变能率值。在附图中，两条线在可变喷嘴53几乎关闭的区域中交叉，但这个区域是一种并不能实际控制压力控制阀56的区域。只要柴油发动机1已经完全预热则可以设定这种特性。当实际废气温度Texhdly较低时，如附图90所示，对于相同的能率值压力传动装置54使可变喷嘴53的开度特性更大。因此，需要应用在附图86的步骤S476、S477中所计算的能率值温度校正量Dty_t来补偿由于废气温度引起的压力传动装置54的特性的差值。

现在，在步骤S444中控制器41确定操作方向标志fvnt。当操作方向标志fvnt为1时，即当指令开度Avnt增加或恒定时，执行步骤S445、S446的处理。在步骤S445中，通过查询在附图91中所示的Duty_h_p映射图基于目标燃油喷射量Qsol计算在可变喷嘴53完全关闭时的能率值Duty_h。

在下面的步骤S446中，通过查询在附图92中所示的Duty_l_p映射图计算在可变喷嘴53完全打开时的能率值Duty_l。在这种处理之后该子程序进行到步骤S449。

在步骤S444中当操作方向标志fvnt为0时，即当指令开度Avnt降低时，执行步骤S447、S448的处理。在步骤S447中，通过查询在附图43中所示的Duty_h_n映射图基于目标燃油喷射量Qsol计算在可变喷嘴53完全关闭时的能率值Duty_h。在下面的步骤S448中，通过查询在附图93中所示的Duty_l_n映射图基于目标燃油喷射量Qsol计算在可变喷嘴53完全打开时的能率值Duty_l。

在这个处理之后，该子程序进行到步骤S449。

在步骤S449中，应用通过上述处理所得到的能率值Duty_h、Duty_l、指令开度Avnt的线性化处理值Ratdty和温度校正量Dty_t通过下式(38)执行线性插值处理计算指令能率基本值Dty_h。

Dty_h＝(Duty_h-Duty_l)·Ratdty+Duty_l+Dty_t          (38)

通过改变用于指令开度Avnt降低的情况和指令开度Avnt不降低的情况中的线性插值处理的直线，对于相同的线性化处理值Ratdty，在指令开度Avnt降低而不是其它的情况的情况下，使指令能率基本值Dty_h更小。

在接下来的步骤S450中，确定能率保持标志fvnt2。当能率保持标志fvnt2为1时，即指令开度预测值Adlyvnt不改变，在步骤S451中将指令能率值Dtyv设定为等于在执行该子程序时的直接在先时刻所计算的能率值Dtyvnt_n-1。在下文将更加详细地描述能率值Dtyvnt_n-1。

当能率保持标志fvnt2为0时，即当指令开度预测值Adlyvnt在改变时，在步骤S452中，将指令能率值Dtyv设定为等于在步骤S449中所计算的指令能率基本值Dty_h。

因此，在步骤S451或步骤S452中在确定指令能率值Dtyv之后，在最后的步骤S453中，控制器41基于指令能率值Dtyv应用附图96的子程序执行对可变喷嘴53的操作校验。

参考附图96，在步骤S481中，控制器41首先读取指令能率值Dtyv、发动机转速Ne、目标燃油喷射量Qsol和发动机冷却水温Tw。

在随后的步骤S482-S485中，确定操作校验条件是否满足。仅当满足所有的这些条件时才执行操作校验。

在步骤S482中，确定目标燃油喷射量Qsol是否小于预定值QSOLDIZ#。当满足这个条件时，意味着柴油发动机1停止供应燃油。

在步骤S483中，确定发动机转速Ne是否小于预定值NEDIZ#。当满足这个条件时，意味着柴油发动机1的发动机转速Ne处于中速区或低速区。

在步骤S484中，确定发动机冷却水温Tw是否小于预定值TwDIZ#。当满足这个条件时，意味着柴油发动机1的预热没有完成。

在步骤S485中，确定操作校验标志Fdiz是否为0。当满足这个条件时，意味着还没有执行操作校验。

当满足所有这些条件时，在步骤S486中操作校验计数器值CtFdiz递增，该程序进行到步骤S487中。

如果不满足步骤S482-S484的任何确定结果，则在步骤S493中该子程序使操作校验标志Fdiz复位为0并进行到步骤S494中。然而，在步骤S485中当操作校验标志Fdiz为1时，它立即进行到步骤S494中。

在步骤S487中，将操作校验计数器值CtFdiz与预定的上限值CTRDIZH#进行比较。

当操作校验计数器值CtFdiz小于上限值CTRDIZH#时，在步骤S488中，将操作校验计数器值CtFdiz与预定的下限值CTRDIZL#进行比较。当操作校验计数器值CtFdiz不小于下限值CTRDIZL#时，在步骤S489中，应用在附图97中所示的子程序设定校验操作的能率值Dtyvnt。

例如将上限值CTRDIZH#设定为7秒，而将下限值CTRDIZL#设定为2秒。在这种情况下，仅以上限值和下限值之差的5秒的间隔设定校验操作的能率值。

在此，参考附图97，下文将描述设定校验操作的能率值的子程序。

在步骤S501中控制器41首先读取操作校验计数器值CtFdiz和发动机转速Ne。

在接下来的步骤S502中，基于操作校验计数器值CtFdiz和下限值CTRDIZL#通过查询在附图98中所示的映射图设定控制模式值Duty_pu。这个映射图事先存储在控制器41的存储器中。设定控制模式值Duty_pu以使在操作校验计数器值CtFdiz超过下限值CTRDIZL#之后根据经过的时间以较短的周期在0和1之间反复地改变它。

在接下来的步骤S503中，基于发动机转速Ne通过查询事先存储在控制器41的存储器中的在附图99中所示的映射图计算指令到压力控制阀56的能率值Duty_p_ne。根据发动机转速Ne假如校验可变喷嘴53的打开和关闭操作的能率不同则设定能率值Duty_p_ne。例如，当可变喷嘴53关闭时，必需关闭废气压力。根据在发动机转速Ne中的增加增加废气压力。

此外，当发动机转速Ne处于高速区中时，为进行校验操作可变喷嘴53的关闭对发动机的运行环境具有重要的影响。因此，在高速区段中，能率值Duty_p_ne随着发动机转速Ne增加而降低以减少对发动机运行环境的影响。

在下面的步骤S504中，通过将能率值Duty_p_ne乘以控制模式值Duty_pu来计算能率值Dtyvnt，并终止该子程序。

这样，通过终止附图97的子程序，在附图96的步骤S489中的处理终止，并且附图96的子程序也终止。

另一方面，在附图96的步骤S487中，当操作校验计数器值CtFdiz不小于上限值CTRDIZH#，执行步骤S490的处理。在此，将操作校验计数器值CtFdiz操作的直接在先值CtFdiz_n-1与上限值CTRDIZH#进行比较。如果直接在先值CtFdiz_n-1小于上限值CTRDIZH#，它意味着在这个子程序的重复执行中CTRDIZH#首次达到上限值CTRDIZH#，在步骤S491中将能率值Dtyvnt设定为0，在步骤S4922中将操作校验标志fdiz设定为1，并终止该子程序。

当操作校验完成时在步骤S491中一旦设定能率值Dtyvnt为0，可变喷嘴53完全打开。这个操作的目的是在此后所执行的普通控制的过程中保持控制精确。通过将操作校验标志fdiz为1，在执行此后的子程序的过程中步骤S485的确定结果总是为肯定。这意味着仅在启动柴油发动机1之后仅执行可变喷嘴53的操作校验一次。

在另一方面，在步骤S490中当操作校验计数器值CtFdiz的直接在先的值CtFdiZ_n-1不小于上限值CTRDIZH#时，该子程序进行到步骤S494。在步骤S494中，操作校验计数器值CtFdiz复位为0，该程序进行到步骤S495。

在步骤S488中当操作校验计数器值CtFdiz小于预定的下限值CTRDIZL#时，该子程序也进行到步骤S495中。

在步骤S495中，将操作校验的能率值Dtyvnt设定为等于在附图84的步骤S451或步骤S452中所确定的指令能率值Dtyv。因此，在这种情况下，执行可变喷嘴53的普通控制。

具体地说，当比如在低温等情况下压力传动装置54的操作不稳定时，可变喷嘴53的这种操作校验使可变喷嘴53的操作平稳并增加在涡轮增压压力控制中的可靠性。

这样，通过结束附图96的子程序，附图84的子程序终止并且附图38的程序也终止。

因此，根据本发明，如上文所示，基于目标吸入新鲜空气量tQac的延迟处理值tQacd执行涡轮增压器50的可变喷嘴53的开度的反馈控制。

附图104A和105A所示为根据已有技术的可变喷嘴的开度的控制目标值和吸入新鲜空气量的实际的变化。

如附图104A所示，当涡轮增压器50的可变喷嘴53的开度对应于目标吸入新鲜空气量tQac的阶梯式变化改变时，直到真实的新鲜空气量开始变化的响应时间为几百毫秒，随后的吸入新鲜空气量的变化的时间常数以几秒为单元，如在该附图中表示实际吸入新鲜空气量的理论预期值的虚线所示。

由于这种响应延迟，积分校正值rayfbi的量累加，并与附图104A的虚线所示的理论预期值不同，如附图104B的实线所示，在直到它收敛到目标值之前真实的新鲜空气量振荡相当大。

接着，参考附图105。

在105A和105B，当基于其中平滑了目标吸入新鲜空气量tQac的变化的延迟处理值tQacd执行开度的反馈控制时，开度的目标值如附图105A的点划线所示轻微地倾斜。

因此，作为在目标值和真实值之间的差值的控制误差Eqac较小，结果积分校正量ravfbi没有大量累加。

如附图105B所示，将真实吸入新鲜空气量稳定地控制到目标值而不振荡。换句话说，真实新鲜空气量随着基本等于附图105A的虚线所示的理论变化的轨迹进行变化。

如果吸入新鲜空气量的控制不稳定，则进气压力和废气压力易于波动，结果废气再循环量也变化，并且氧化氮(NOx)的排放将增加。

因此，使吸入新鲜空气量稳定的控制也对废气成份产生所需的影响。

接着，参考附图56-58描述本发明的涉及计算目标开度Rvnt的子程序的第二实施例。

根据本实施例，应用在附图56中所示的子程序替代附图51的子程序来计算目标开度Rvnt。

在附图56的子程序中，应用目标废气再循环率Megr替代在附图51的子程序中所使用的废气再循环量等效值Qes0来计算目标开度基本值Rvnt0。结果，在这个子程序中，省去了在附图51的子程序中的计算废气再循环量等效值Qes0的步骤S303。

此外，在步骤S307中，应用附图57而不应用附图52根据所设定的吸入新鲜空气量等效值tQas0和目标废气再循环率Megr计算目标开度基本值Rvnt0。同样地，在步骤S308中，应用附图58而不应用附图53根据所设定的吸入新鲜空气量等效值tQas0和目标废气再循环率Megr计算目标开度基本值Rvnt0。

该过程的其余特征都与附图51的子程序的相应的特征都相同。

在附图57和58的映射图中，可以基于目标吸入新鲜空气量tQac和实际废气再循环率Megrd设定目标开度基本值Rvnt0而不基于吸入新鲜空气量等效值tQas0和目标废气再循环率Megr来设定它。此外，可以基于目标吸入新鲜空气量tQac和目标废气再循环率Megr设定目标开度基本值Rvnt0。

在柴油发动机1的过渡运行状态中，直到实际废气再循环率Megrd达到目标废气再循环率Megr之前才产生延迟，并且由于与该延迟相对应的与废气再循环量的偏差的缘故，在目标开度基本值Rvnt0中产生了误差。当通过应用实际废气再循环率Megrd(它是通过对目标废气再循环率Megr进行延迟处理所获得的值)设置目标开度基本值Rvnt0时，甚至在柴油发动机1的过渡运行状态中，对于包括燃油消耗、废气成份和加速性能的预先选择的特性都可以获得最佳的目标吸入新鲜空气量。此外，可以实现更简单的一致性并简化逻辑控制。

接着，参考附图106和107，描述本发明的第三实施例。

在本实施例中，应用附图106的映射图替代在第一和第二实施例中用于与到压力控制阀56的指令信号相关的滞后处理的附图92的Duty_l_p的映射图。同样地，附图107的映射图用于替代附图94的Duty_l_n的映射图。

在第一和第二实施例中，当柴油发动机1处于低负载和低转速时在非反馈区中禁止可变喷嘴53的开度的反馈控制，如附图68的映射图所示。在本实施例中，不设置非反馈区，而是在可变喷嘴53完全打开时限制Duty_l。

随着能率值最佳可变喷嘴53的开度变得越小。例如能率值的可控制的范围为10-60％。在定义能率值的附图92和94的映射图中，当可变喷嘴53完全打开时，将能率值的最小值设置在10％附近。在附图106和107的阴影区中，将这个值固定在大于10％的值。

当压下加速器踏板时，机车从低负载低转速区加速，当可变喷嘴53的开口较小时，废气的压力迅速上升，废气再循环阀6的上游和下游的压力差变大。

结果，即使废气再循环阀6具有相同的开口，当可变喷嘴53的开度变小时废气再循环量将增加。即，在低负载低转速区的情况下，通过将能率值固定在大于10％的值增加废气再循环阀6的控制灵敏度可以实现理想的效果。

接着，参考108-111描述本发明的第四实施例。

在本实施例中，在附图108中所示的子程序用于替代在第一和第二实施例中用于计算输送到压力控制阀56的指令能率值Dtyv的附图84的子程序。如上文所述，在第一和第二实施例中，在柴油发动机1的低负载低转速区中禁止可变喷嘴53的开度的反馈控制。

在第三实施例中，在可变喷嘴53完全打开时的能率值的映射图中，固定在低负载低转速区中的能率值。

在本实施例中，如附图110所示，非反馈区小于附图68的映射图中的非反馈区。在此，通过连接Ne＝1870rpm的点和Qf＝22mg/st的点的曲线确定非反馈区。

此外，在反馈区和非反馈区之间重新形成反馈限制区。例如在连接Ne＝2320rpm的点和Qf＝31mg/st的点的曲线和非反馈区之间设置反馈限制区。

在反馈限制区中，将处理加入到指令能率基本值Dty_h中同时执行可变喷嘴53的开度的反馈控制。这样，增强了在废气量对可变喷嘴53的开度的变化的灵敏度较小的区段中的增压压力控制的稳定性。

在附图84的子程序和在附图108的子程序的差别仅在于提供了将限制处理加入到指令能率基本值Dty_h中的新的步骤S510。

应用在附图109的子程序执行这种处理。

参考附图609，首先，在步骤521中控制器41读取指令能率基本值Dty_h、实际废气量等效值Tqexhd、发动机转速Ne和目标燃油喷射量Qsol。

在后面的步骤S522中，确定通过发动机转速Ne和目标燃油喷射量Qsol所指定的运行状态是否对应于在具有附图110中所示的内容并预先存储在控制器41中的映射图中的反馈限制区。

当运行状态对应于反馈限制区时，子程序进行到步骤S523中。

在步骤S523中，参考具有附图111中所示的内容并预先存储在控制器41中的映射图根据实际废气量等效值Tqexhd计算限制值。

在第三实施例中，虽然将能率值固定在低负载低流量区中，但是在本实施例中如果实际废气量等效值Tqexhd越小则增加限制值。

在后面的步骤S524中，将指令能率基本值Dty_h与限制值进行比较。

当指令能率基本值Dty_h小于限制值时，在接下来的步骤S525中，将指令能率基本值Dty_h设置得等于限制值，该子程序终止。

在另一方面，在步骤S522中当运行状态不对应于反馈限制区时或在步骤S524中指令能率基本值Dty_h不小于限制值时，该子程序立即终止。

根据本实施例，由于根据废气量限制指令能率基本值Dty_h，因此可以精确地控制可变喷嘴53的开度。

2000年10月5日Tokugan在日本申请的2000-306484和2000年10月10日Tokugan申请的2000-309557的内容在此以引用的方式结合在本申请中。

虽然上文参考本发明的一定的实施例已经描述了本发明，但是本发明并不限于上文所描述的实施例。对于本领域的熟练人员来说根据上文的教导可以对上文所描述的实施例作出各种变型。

例如，在上文所有的实施例中，将可变喷嘴53的目标开度Rvnt作为涡轮增压器50的开度目标值，但是还可以使用目标打开表面面积替代目标开度Rvnt。

基于表示实际工作状态的实际开度Rvnte，指定在附图77的子程序中所使用的开度反映系数Gkvntlav的附图80的映射图设定系数Gkvntlav，但为了简化处理，还可以基于指示涡轮增压器50的运行目标的目标开度Rvnt进行设置。

新鲜空气量和增压压力彼此对应，因此还可以使用目标增压压力的延迟处理值替代目标吸入新鲜空气量的延迟处理值tQacd作为可变喷嘴53的开度的反馈控制的参数。

应用本发明的涡轮增压器并不限于包括可变喷嘴53的涡轮增压器。还可以将本发明用于允许废气涡轮的几何结构变化的各种几何结构可变涡轮增压器，比如包括改变涡轮增压器的废气涡轮的废气通道的横截面积的涡管或扩压器的涡轮增压器。

本发明还可以用于并不执行废气再循环的柴油发动机。柴油发动机1并不限于通过单级燃烧产生热量的“低温预混合型”柴油发动机。因此，本发明还可以应用到在预混合燃烧之后执行扩散燃烧的普通柴油发动机中。

要求专有权或特许的本发明的实施例定义如下：

工业应用领域

如上文所述，本发明抑制了涡轮增压器所具有的废气流动通道横截面积调整机构的操作所引起的发动机的进气量的波动。因此，通过将本发明用于具有涡轮增压器和废气再循环装置的车用柴油发动机中可以改善柴油发动机的废气成份。

Claims (11)

1.一种用于发动机(1)的涡轮增压器(50)的控制装置，该涡轮增压器(50)包括由发动机(1)的废气驱动的废气涡轮(52)、根据废气涡轮(52)的旋转在增压压力下将新鲜空气输送到发动机(1)的压缩器(55)和调节通向废气涡轮(52)的废气的流动通道的横截面积的机构(53，54，56，59)，该控制装置包括：

检测发动机(1)的运行状态的传感器(33 34)；

检测发动机(1)的进气量的传感器(39)；和

具有如下功能的控制器(41)：

基于运行状态设置流动通道的横截面积的开环控制值(S332)；

基于运行状态设置发动机(1)的目标进气量(S115，S116)；

计算对目标进气量执行预定的平滑处理的处理值(S132)；

计算使进气量与处理值相一致的反馈校正量(S367)；和

基于开环控制值和反馈校正量控制该机构(53，54，56)的废气流动通道的横截面积(S412)。

2.如权利要求1所述的控制装置，其中基于进气流量通过对目标进气量执行延迟处理来实现平滑。

3.如权利要求1或2所述的控制装置，其中控制器(41)进一步具有如下的功能：基于通过将进气量和处理值的差值乘以预定的反馈增益所获得的值计算反馈校正量(S365，S366)。

4.如权利要求3所述的控制装置，其中该控制装置进一步包括检测发动机(1)的废气量的传感器(33，34，39)，以及所述控制器(41)进一步具有基于废气量设置反馈增益的功能(S356)。

5.如权利要求3所述的控制装置，其中控制器(41)进一步具有如下的功能：基于开环控制值设置反馈增益(S357)。

6.如权利要求1或2所述的控制装置，其中运行状态检测传感器(33，34)包括检测发动机(1)的转速的传感器(34)和检测发动机(1)的负载的传感器(33)，以及所述控制器(41)进一步具有如下功能：当转速小于预定转速和负载小于预定负载时禁止计算反馈校正量(S341，S346，S352，S353)。

7.如权利要求1或2所述的控制装置，其中运行状态检测传感器(33，34)包括检测发动机(1)的转速的传感器(34)和检测发动机(1)的负载的传感器(33)，以及所述控制器进一步具有如下功能：当转速小于预定转速和负载小于预定负载时执行废气流动通道横截面积调整机构(53，54，56)的控制以使废气通道的横截面积小于预定值(S524)。

8.如权利要求7所述的控制装置，其中控制装置进一步包括检测发动机(1)的废气量的传感器(33，34，39)，以及控制器(41)进一步具有如下功能：随着废气量增加将该预定值设置到更大的值(S523)。

9.如权利要求1或2所述的控制装置，其中发动机(1)进一步包括将一部分废气与新鲜空气混合的废气再循环装置。

10.如权利要求1或2所述的控制装置，其中控制器(41)进一步具有如下的功能：根据目标进气量计算流动通道横截面积(S301-S313)，以及通过执行预处理计算开环控制值，该预处理补偿了从流动通道横截面积调整机构(53，54，56)对流动通道横截面积的操作直到进气量变化的时间延迟(S332)。

11.一种用于发动机(1)的涡轮增压器(50)的控制方法，该涡轮增压器(50)包括由发动机(1)的废气驱动的废气涡轮(52)、根据废气涡轮(52)的旋转在增压压力下将新鲜空气输送到发动机(1)的压缩器(55)和调节通向废气涡轮(52)的废气的流动通道的横截面积的机构(53，54，56，59)，该控制方法包括：

确定发动机(1)的运行状态；

确定发动机(1)的进气量；

基于运行状态设置流动通道的横截面积的开环控制值(S332)，基于运行状态设置发动机(1)的目标进气量；

计算对目标进气量执行预定的平滑处理的处理值；

计算使进气量与处理值相一致的反馈校正量；和

基于开环控制值和反馈校正量控制该机构(53，54，56)的废气流动通道的横截面积。

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