DE112009005459B4 - Motorsteuerprogramm, Verfahren und Vorrichtung - Google Patents

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Abstract

Motorsteuerverfahren mit: Erhalten eines Einstellwertes einer Kraftstoffeinspritzmenge für einen Motor, der eine Abgasrückführung (EGR) und einen Variable-Düse-Turbo (VNT) hat, eines Einstellwertes einer Motordrehzahl, eines Messwertes eines Ladeluftdrucks (MAP) des Motors und eines Messwertes eines Luftmassenstroms (MAF) des Motors; und Steuern eines MAF-Steuersystems des Motors, eines MAP-Steuersystems des Motors, eines ersten Interferenzkompensationssystems von dem MAF-Steuersystem zu dem MAP-Steuersystem und eines zweiten Interferenzkompensationssystems von dem MAP-Steuersystem zu dem MAF-Steuersystem gemäß einer Kombination eines Referenzwertes eines EGR-Ventil-Öffnungsgrades und eines Referenzwertes eines VNT-Düse-Öffnungsgrades, die dem Einstellwert der Kraftstoffeinspritzmenge und dem Einstellwert der Motordrehzahl entsprechen, oder einer Kombination eines Steuerwertes des EGR-Ventil-Öffnungsgrades durch das MAF-Steuersystem, der dem Messwert des MAF entspricht, und eines Steuerwertes des VNT-Düse-Öffnungsgrades durch das MAP-Steuersystem, der dem Messwert des MAP entspricht, und wobei das Steuern umfasst: nach Erfassen, dass eine erste Bedingung und eine zweite Bedingung beide nicht erfüllt sind, Aktivieren des MAF-Steuersystems, des MAP-Steuersystems, des ersten Interferenzkompensationssystems und des zweiten Interferenzkompensationssystems, wobei die erste Bedingung eine Bedingung ist, dass der Referenzwert oder der Steuerwert des EGR-Ventil-Öffnungsgrades innerhalb eines Bereiches ist, der als vollständig geschlossen oder vollständig geöffnet betrachtet wird, und die zweite Bedingung eine Bedingung ist, dass der Referenzwert oder der Steuerwert des VNT-Düse-Öffnungsgrades innerhalb eines Bereiches ist, der als vollständig geschlossen oder vollständig geöffnet betrachtet wird; nach Erfassen, dass die erste Bedingung erfüllt ist und die zweite Bedingung nicht erfüllt ist, Deaktivieren des MAF-Steuersystems, des ersten Interferenzkompensationssystems ...

Description

  • Technisches Gebiet
  • Diese Erfindung betrifft eine Technik zur gleichzeitigen Steuerung von Ladedruck und Luftmassenstrom an einem Motor.
  • Hintergrund-Technologie
  • In einem heutigen Motor (z. B. Dieselmotor) werden zur Emissionsreduzierung und zur Verbesserung der Kraftstoffeffizienz der Luftmassenstrom (MAF, Mass Air Flow) und der Ladeluftdruck (MAP, Manifold Air Pressure) optimal von einem Ansaugluft-Steuersystem gesteuert.
  • Das Ansaugluft-Steuersystem des Dieselmotors enthält typischerweise, wie in 1 veranschaulicht, ein MAP-Steuersystem und ein MAF-Steuersystem, und der MAP und der MAF werden unabhängig voneinander gesteuert. Um Feinstaub (PM, Particulate Matters) in dem Abgas zu reduzieren, steuert das MAP-Steuersystem einen Düsendurchmesser eines Variable-Düse-Turbos (bzw. Verstellladers oder Turboladers mit variabler Turbinengeometrie) (VNT, Variable Nozzle Turbo), um den MAP zu steuern. Um andererseits Stickstoffoxide (NOx) in dem Abgas zu reduzieren, steuert das MAF-Steuersystem einen Grad des Ventildurchlasses einer Abgasrückführung (EGR, Exhaust Gas Recirculator), die das Abgas in einen Zylinder zurückführt, um den MAF zu steuern. Optimale Zielwerte des MAP und MAF, die experimentell gemäß Fahrbedingungen (z. B. Einspritzmenge, Motordrehzahl) bestimmt wurden, werden an diese Steuersysteme ausgegeben, und ein Referenzwert des VNT-Düse-Durchlassgrades und ein Referenzwert des EGR-Ventil-Durchlassgrades werden außerdem als vorwärtsgekoppelte Werte an die zuvor erwähnten Steuersysteme durch eine Planungseinheit ausgegeben. Somit arbeiten konventionell das MAP-Steuersystem und das MAF-Steuersystem unabhängig, und dieses wird ”Single Input Single Output” (SISO, Einfach-Eingabe Einfach-Ausgabe) genannt. Eenn das MAP-Steuersystem und das MAF-Steuersystem miteinander interferieren, wird es bei der SISO-Steuerung schwierig, die Ziele bzw. Sollwerte des MAP und des MAF gleichzeitig zu verfolgen bzw. nachzuführen.
  • Daher wird, wie in 2 veranschaulicht, ein System einer kooperativen Steuerung betrachtet, in dem Interferenzkompensatoren (d. h. erste und zweite Interferenzkompensatoren) die Interferenz dieser zwei Steuersysteme kompensieren. Solch ein Steuersystem wird ”Multi-Input Multi-Output” (MIMO, Mehrfacheingabe Mehrfachausgabe) System einer kooperativen Steuerung genannt. In diesem System einer kooperativen Steuerung kompensieren die Steuerung, die durch den ersten Interferenzkompensator eingegeben worden ist, von dem MAP-Steuersystem zu dem MAF-Steuersystem, und die Steuerung, die durch den zweiten Interferenzkompensator eingegeben worden ist, von dem MAF-Steuersystem zu dem MAP-Steuersystem, die Interferenz zwischen den beiden Steuersystemen in dem Motor. Man sagt, dass es mittels Einführung dieses MIMO-Systems einer kooperativen Steuerung (das hier im Nachfolgenden als ”MIMO-Steuersystem” abgekürzt wird) möglich ist, die Zielweiterverfolgungseigenschaft zu verbessern.
  • Übrigens gibt es eine Technik für das EGR-Steuersystem, in der, wenn das EGR-Ventil von einem völlig geschlossenen Zustand geöffnet wird, ein Klappern und/oder Überschwingen unterdrückt wird durch Hinzufügen einer Steigung, Hysterese oder Zeitverzögerung zu dem Zielöffnungsgrad bei der Öffnungssteuerung. Außerdem existiert in einem Verbrennungsmotor, der sowohl die Hochdruck-EGR als auch die Niedrigdruck-EGR verwendet, eine Technik zum Stabilisieren der Steuerung mittels Setzen der Hysterese beim Umschalten des Regelungsziels zwischen der Hochdruck-EGR und der Niedrigdruck-EGR.
    • Patentdokument 1: Offengelegte japanische Patentveröffentlichung JP 2004-36 413 A
    • Patentdokument 2: Offengelegte japanische Patentveröffentlichung JP 2007-315 371 A
  • EP 10242641 A1 beschreibt ein Steuerverfahren für einen Dieselmotor mit Turbolader und Auspuffgas-Rezirkulation. Es wird ein Verfahren zur Steuerung des Luftstromes in einem durch Kompression selbst zündenden Motor mit EGR und VGT beschrieben. Das Verfahren beinhaltet eine Bestimmung einer Motordrehzahl und einer Kraftstoffeinspeisezahl und ausgehend davon den Abruf von Sollwerten für den Ansaugkrümmerdruck und den Luftmassenstrom durch den Verdichter. Die Sollwerte werden mit gemessenen Werten verglichen und ein EGR Ventil Stellbefehl als Funktion der Sollwerte und der Istwerte ausgegeben.
  • EP 0930423B1 beschreibt eine Vorrichtung zur Ladedruckregelung und Abgasrückführung bei einem Dieselmotor. Ein Abgasturbolader mit variabel einstellbarem Turbinenquerschnitt ist bereitgestellt, mit einem dem Verdichter des Abgasturboladers im Saugrohr vorgeschalteten Luftmassenmesser, mit einer die Abgasleitung mit dem Saugrohr verbindenden Abgasrückführungsleitung, und mit einer in einem niedrigen Last- und/oder Drehzahlbereich die Abgasrückführung und in einem höheren Last- und/oder Drehzahlbereich den Ladedruck im Saugrohr durch entsprechende Variation des Turbinenquerschnitts regelnden Regeleinrichtung. Die Regeleinrichtung weist einen Regler auf, der eine Stellgröße zur Variation des Turbinenquerschnitts der Turbine des Abgasturboladers aufweist, wobei die Führungsgröße zur Abgasrückführungsreglung im niedrigen Last- und/oder Drehzahlbereich der Luftmassenstrom im Ansaugrohr, und die Führungsgröße zur Ladedruckregelung im höheren Last- und/oder Drehzahlbereich der Ladedruck im Ansaugrohr ist.
  • Inhaltsangabe der Erfindung
  • Von dieser Erfindung zu lösende Aufgabe
  • Die Reduzierung der Emission wird stark aus einem Gesichtspunkt der Umweltproblematik gefordert, und es wird ein Steuerverfahren vorgeschlagen, dass der vollständig geschlossene Zustand der EGR und des VNT positiv genutzt wird in der Planungseinheit. Jedoch hat der Erfinder dieser Anmeldung neu herausgefunden, dass die Emission, besonders NOx, zunimmt, wenn das MIMO-Steuersystem, das solch einen vollständig geschlossenen Zustand der EGR und des VNT nutzt, angewendet wird.
  • Deshalb ist es eine Aufgabe dieser Erfindung, eine Technik zur Reduzierung der Emission des Motors bereitzustellen, der die Abgasrückführung und den Variable-Düse-Turbo hat.
  • Mittel zum Lösen der Aufgabe
  • Diese Aufgabe der Erfindung wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungen sind in den abhängigen Ansprüchen offenbart. Das Motorsteuerverfahren enthält (A) Erhalten eines Einstellungswertes einer Kraftstoffeinspritzmenge für einen Motor, der eine Abgasrückführung (EGR) und einen Variable-Düse-Turbo (VNT) hat, eines Einstellwertes einer Motordrehzahl, eines Messwertes eines Ladeluftdrucks bzw. Ansaugluftdrucks (MAP) des Motors und eines Messwertes eines Luftmassenstroms (MAF) des Motors; und (B) Steuern eines MAF-Steuersystems des Motors, eines MAP-Steuersystems des Motors, eines ersten Interferenzkompensationssystems von dem MAF-Steuersystem zu dem MAP-Steuersystem und eines zweiten Interferenzkompensationssystems von dem MAP-Steuersystem zu dem MAF-Steuersystem gemäß einer Kombination eines Referenzwertes eines EGR-Ventil-Öffnungsgrades und eines Referenzwertes eines VNT-Düse-Öffnungsgrades, die dem Einstellungswert der Kraftstoffeinspritzmenge und dem Einstellwert der Motordrehzahl entsprechen, oder einer Kombination eines Steuerwertes des EGR-Ventil-Öffnungsgrades durch das MAF-Steuersystem, der dem Messwert des MAF entspricht, und eines Steuerwertes des VNT-Düse-Öffnungsgrades durch das MAP-Steuersystem, der dem Messwert des MAP entspricht. Dann enthält das Steuern (B1) nach Erfassen, dass eine erste Bedingung und eine zweite Bedingung beide nicht erfüllt sind, Aktivieren des MAP-Steuersystems, des MAF-Steuersystems, des ersten Interferenzkompensationssystems und des zweiten Interferenzkompensationssystems, wobei die erste Bedingung eine Bedingung ist, dass der Referenzwert oder der Steuerwert des EGR-Ventil-Öffnungsgrades innerhalb eines Bereiches ist, der als vollständig geschlossen oder vollständig geöffnet betrachtet wird, und die zweite Bedingung eine Bedingung ist, dass der Referenzwert oder der Steuerwert des VNT-Düse-Öffnungsgrades innerhalb eines Bereiches ist, der als vollständig geschlossen oder vollständig geöffnet betrachtet wird; (B2) nach Erfassen, dass die erste Bedingung erfüllt ist und die zweite Bedingung nicht erfüllt ist, Deaktivieren des MAF-Steuersystems, des ersten Interferenzkompensationssystems und des zweiten Interferenzkompensationssystems oder Einstellen von Ausgaben des MAF-Steuersystems, des ersten Interferenzkompensationssystems und des zweiten Interferenzkompensationssystems, und Aktivieren des MAP-Steuersystems; und (B3) nach Erfassen, dass die zweite Bedingung erfüllt ist und die erste Bedingung nicht erfüllt ist, Deaktivieren des MAP-Steuersystems, des ersten Interferenzkompensationssystems und des zweiten Interferenzkompensationssystems oder Einstellen von Ausgaben des MAP-Steuersystems, des ersten Interferenzkompensationssystems und des zweiten Interferenzkompensationssystems, und Aktivieren des MAF-Steuersystems.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist ein Diagramm, das ein Blockdiagramm einer konventionellen Motorsteuervorrichtung abbildet.
  • 2 ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines Mehfacheingabe- und Mehrfachausgabe-Systems einer kooperativen Steuerung abbildet.
  • 3 ist ein Diagramm, das einen Umriss eines Motors darstellt.
  • 4 ist ein Diagramm zum Erläutern eines Problems einer konventionellen Technik.
  • 5 ist ein Diagramm zum Erläutern des Problems der konventionellen Technik und einer Wirkung dieser Ausführungsform dieser Technik.
  • 6 ist ein Diagramm, das ein Steuermodus-Verteilungsdiagramm darstellt.
  • 7 ist ein Diagramm, das ein Blockdiagramm in einer Region C darstellt.
  • 8 ist ein Diagramm, das ein Blockdiagramm in einer Region B darstellt.
  • 9 ist ein Diagramm, das ein Blockdiagramm in einer Region D darstellt.
  • 10 ist ein Diagramm, das ein Blockdiagramm in einem spezifischen Beispiel 1 der Ausführungsform 1 darstellt.
  • 11 ist ein Diagramm, das ein Einstellbeispiel von Verstärkungsgradelementen in einer Region A abbildet.
  • 12 ist ein Diagramm, das ein Einstellbeispiel der Verstärkungsgradelemente in der Region D abbildet.
  • 13 ist ein Diagramm, das ein Einstellbeispiel der Verstärkungsgradelemente in der Region C abbildet.
  • 14 ist ein Diagramm, das ein Einstellbeispiel der Verstärkungsgradelemente in der Region B abbildet.
  • 15 ist ein Diagramm, das einen Verarbeitungsfluss in dem spezifischen Beispiel 1 der Ausführungsform 1 abbildet.
  • 16 ist ein Diagramm, das ein Blockdiagramm in einem spezifischen Beispiel 2 der Ausführungsform 1 darstellt.
  • 17 ist ein Diagramm, das ein Einstellbeispiel der Verstärkungsgradelemente in der Region A abbildet.
  • 18 ist ein Diagramm, das ein Einstellbeispiel der Verstärkungsgradelemente in der Region D abbildet;
  • 19 ist ein Diagramm, das ein Einstellbeispiel der Verstärkungsgradelemente in der Region C abbildet;
  • 20 ist ein Diagramm, das ein Einstellbeispiel der Verstärkungsgradelemente in der Region B abbildet.
  • 21 ist ein Diagramm, das einen Verarbeitungsfluss in einem spezifischen Beispiel 2 der Ausführungsform 1 abbildet.
  • 22 ist ein Diagramm, das zeitliche Änderungen von dem MAF, MAP, EGR-Ventil-Öffnungsgrad und VNT-Düse-Öffnungsgrad darstellt.
  • 23 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Verstärkungsgradfunktion darstellt.
  • 24 ist ein Diagramm, das einen Verarbeitungsfluss in einem spezifischen Beispiel 1 einer Ausführungsform 2 abbildet.
  • 25 ist ein Diagramm, das einen Verarbeitungsfluss in einem spezifischen Beispiel 2 der Ausführungsform 2 abbildet.
  • 26 ist ein Diagramm, das ein Beispiel mit Verwendung einer Sigmoid-Funktion als die Verstärkungsgradfunktion abbildet.
  • 27 ist ein Diagramm, das ein Beispiel der Sigmoid-Funktion abbildet.
  • 28 ist ein Diagramm, das einen Verarbeitungsfluss in einem spezifischen Beispiel 3 der Ausführungsform 2 abbildet.
  • 29 ist ein Diagramm, das einen Verarbeitungsfluss in einem spezifischen Beispiel 4 der Ausführungsform 2 abbildet.
  • 30 ist ein Diagramm, das ein Beispiel abbildet, wenn eine lineare Funktion mit der Hystereseeigenschaft als die Verstärkungsgradfunktion angewendet wird.
  • 31 ist ein Diagramm, das einen Verarbeitungsfluss in einem spezifischen Beispiel 5 der Ausführungsform 2 abbildet.
  • 32 ist ein Diagramm, das einen Verarbeitungsfluss in dem spezifischen Beispiel 5 der Ausführungsform 2 abbildet.
  • 33 ist ein Diagramm, das einen Verarbeitungsfluss in einem spezifischen Beispiel 6 der Ausführungsform 2 abbildet.
  • 34 ist ein Diagramm, das einen Verarbeitungsfluss in dem spezifischen Beispiel 6 der Ausführungsform 2 abbildet.
  • 35 ist ein Diagramm, das ein Beispiel abbildet, wenn eine Sigmoid-Funktion mit der Hystereseeigenschaft als die Verstärkungsgradfunktion angewendet wird.
  • 36 ist ein Diagramm, das einen Verarbeitungsfluss in einem spezifischen Beispiel 7 der Ausführungsform 2 abbildet.
  • 37 ist ein Diagramm, das einen Verarbeitungsfluss in dem spezifischen Beispiel 7 der Ausführungsform 2 abbildet.
  • 38 ist ein Diagramm, das einen Verarbeitungsfluss in einem spezifischen Beispiel 8 der Ausführungsform 2 abbildet.
  • 39 ist ein Diagramm, das einen Verarbeitungsfluss in dem spezifischen Beispiel 8 der Ausführungsform 2 abbildet.
  • 40 ist ein funktionales Blockdiagramm eines Computers.
  • 41 ist ein funktionales Blockdiagramm einer Motorsteuervorrichtung.
  • Bester Modus zum Ausführen der Erfindung
  • [Ausführungsform 1]
  • 3 veranschaulicht einen Dieselmotor als ein Beispiel eines Motors mit Bezug zu einer Ausführungsform dieser Technik. Eine Abgasrückführung EGR zur Bereitstellung von Abgas von einem Motorkörper 1 und ein Variable-Düse-Turbo VNT (Variable Nozzle Turbo) zur Komprimierung und Bereitstellung von Frischluft an den Motorkörper 1 mittels Drehung einer Turbine durch den Druck des Abgases sind mit dem Motorkörper 1 gekoppelt. Durch Einstellen eines Ventilöffnungs-(oder Durchlass)Grades des VNT wird die Drehung der Turbine des VNT eingestellt bzw. justiert, und ein von einem MAP-Sensor gemessener Ladeluftdruck (MAP) wird eingestellt. Andererseits wird durch Einstellen eines Ventilöffnungs-(oder Durchlass)Grades eines in der EGR bereitgestellten EGR-Ventils ein von einem MAF-Sensor gemessener Luftmassenstrom (MAF) eingestellt.
  • Ein MAP-Messwert von dem MAP-Sensor, MAF-Messwert von dem MAF-Sensor, ein Einstellwert der Kraftstoffeinspritzmenge, der von außen gegeben wird, und ein Einstellwert der Motordrehzahl, der auch von außen gegeben wird, werden an die Motorsteuervorrichtung 100 mit Bezug zu dieser Ausführungsform eingegeben. Darüber hinaus wird der Ventilöffnungsgrad des EGR-Ventils an das EGR-Ventil von der Motorsteuervorrichtung 100 ausgegeben, und der Düsenöffnungsgrad der VNT-Düse wird an die VNT-Düse von der Motorsteuervorrichtung 100 ausgegeben.
  • Wie oben beschrieben, wird die Reduzierung der Emission stark gefordert angesichts der Umweltfrage, und es wird ein Steuerverfahren vorgeschlagen, dass der vollständig geschlossene Zustand aktiv in der Planungseinheit genutzt wird. Jedoch wird es beobachtet, dass die Emission, besonders NOx, zunimmt bei der Veränderung von der Steuerung, die den vollständig-geschlossenen Zustand in dem MIMO-Steuersystem (hier im Nachfolgenden als die MIMO-Steuerung (ohne Sättigung) bezeichnet) nicht nutzt, zu der Steuerung, die den vollständig-geschlossenen Zustand (hier im Nachfolgenden die MIMO-Steuerung (mit Sättigung)) nutzt.
  • Dieser Grund wird einfach mit Verwendung von 4 beschrieben. Die linke Spalte von 4 stellt zeitliche Änderungen von dem MAF, MAP, Öffnungsgrad des EGR-Ventils und Öffnungsgrad der VNT-Düse im Fall der MIMO-Steuerung (ohne Sättigung) dar. Darüber hinaus stellt die mittlere Spalte von 4 zeitliche Änderungen von dem MAP, MAF, Öffnungsgrad des EGR-Ventils und Öffnungsgrad der VNT-Düse im Fall der MIMO-Steuerung (mit Sättigung) dar. Darüber hinaus stellt die rechte Spalte von 4 zeitliche Änderungen von dem MAP, MAF, Öffnungsgrad des EGR-Ventils und Öffnungsgrad der VNT-Düse im Fall der SISO-Steuerung dar. Im Übrigen stellen die durchgezogenen Linien Zielwerte in den Wellenformdiagrammen von dem MAF und MAP dar, und die punktierten Linien stellen die tatsächlichen Werte in den Wellenformdiagrammen von dem MAF und MAP dar.
  • Die erkennbaren bzw. beachtenswerten Punkte sind die zeitlichen Änderungen des MAF und des Öffnungsgrades der VNT-Düse, und der Öffnungsgrad der VNT-Düse ist nicht vollständig geschlossen bei der MIMO-Steuerung (ohne Sättigung), jedoch gibt es ein Teilstück, dass der Öffnungsgrad der VNT-Düse vollständig geschlossen ist, bei der MIMO-Steuerung (mit Sättigung). Bei der zeitlichen Änderung des MAF tritt dann ein geringes Überschwingen (O/S) bei der MIMO-Steuerung (ohne Sättigung) auf, jedoch tritt ein langes Überschwingen bei der MIMO-Steuerung (mit Sättigung) auf. Dieses große Überschwingen verursacht den NOx-Anstieg. Wie später erläutert werden wird, ist übrigens die MIMO-Steuerung (mit Sättigung) wirkungsvoll für PM der Emission, und bei Berücksichtigung anderer Elemente wird es verstanden, dass die MIMO-Steuerung (mit Sättigung) insgesamt besser ist. Obwohl es in den Figuren nicht gezeichnet ist, wird außerdem verstanden, dass das Unterschwingen umgekehrt bei der MIMO-Steuerung auftritt, angesichts der zeitlichen Änderung des MAF, wenn das VNT-Ventil vollständig geöffnet ist.
  • Dann wird in dieser Ausführungsform die SISO-Steuerung teilweise eingeführt. Und zwar wird die SISO-Steuerung für Fälle eingeführt, wo die VNT-Düse vollständig geschlossen ist, das EGR-Ventil vollständig geschlossen ist, oder Beides davon auftritt. Wie aus den Wellenformen des MAF auf der rechten Seite von 4 verstanden wird, wird bei der SISO-Steuerung das Überschwingen klein, und eine NOx-Reduzierung ist möglich. Außerdem wird die SISO-Steuerung für Fälle eingeführt, wo die VNT-Düse vollständig geöffnet ist, das EGR-Ventil vollständig geöffnet ist, oder Beides davon auftritt. Somit wird das zuvor erwähnte Unterschwingen verbessert, und eine NOx-Reduzierung ist ähnlich möglich.
  • 5 stellt eine Beziehung zwischen Mengen von NOx und PM dar. In 5 stellt die vertikale Achse die PM-Menge dar, und die horizontale Achse stellt die NOx-Menge dar. Unter der Annahme, dass die PM-Menge ”1” ist, und die NOx-Menge ”1” in dem Fall des konventionellen Verfahrens ist (d. h. zwei unabhängige SISO-Steuerungen), ist ein rautenförmiger Punkt für das konventionelle Verfahren gezeichnet, und ein rechteckiger Punkt ist für die MIMO-Steuerung (mit Sättigung) gezeichnet. Und zwar nimmt NOx zu, jedoch nimmt PM ab. Durch Anwendung eines Verfahrens zum dynamischen Umschalten der MIMO-Steuerung und SISO-Steuerung wie in dieser Ausführungsform wird andererseits ein runder Punkt gezeichnet. Im Vergleich mit den zwei vorherigen Verfahren nehmen mit anderen Worten sowohl NOx als auch PM ab, und es wird verstanden, dass diese Ausführungsform wirkungsvoll ist.
  • 6 veranschaulicht, in welchem Fall die MIMO-Steuerung und SISO-Steuerung umgeschaltet werden sollten. In 6 stellt die vertikale Achse die Kraftstoffeinspritzmenge (%) dar, und die horizontale Achse stellt die Rotationsrate bzw. Drehzahl (rpm bzw. Upm) dar. Das obere Teilstück von 6 stellt einen Zustand einer hohen Last dar, und das untere Teilstück von 6 stellt einen Zustand einer geringen Last dar. Darüber hinaus stellt die linke Seite von 6 einen Rotationszustand einer geringen Drehzahl dar, und die rechte Seite von 6 stellt einen Rotationszustand einer hohen Drehzahl dar. Wie in 6 veranschaulicht, ist solch eine Ebene in sechs Regionen A bis F aufgeteilt. Genauer genommen ist in der EGR-Vollständig-Öffnend-Region E, die einen Rotationszustand einer mittleren Drehzahl und einen Teil des Rotationszustands einer hohen Drehzahl in dem Zustand einer geringen Last abdeckt, das MAP-Steuersystem aktiviert in dem SISO-Steuermodus, um das EGR-Ventil vollständig zu öffnen. Außerdem ist in der EGR-Vollständig-Schließend-Region B, die den Rotationszustand einer mittleren Drehzahl und einen Teil des Rotationszustands einer hohen Drehzahl in dem Zustand einer hohen Last abdeckt, das MAF-Steuersystem aktiviert in dem SISO-Steuermodus, um das EGR-Ventil vollständig zu schließen. Darüber hinaus ist in der VNT-Vollständig-Öffnend-Region F, die einen Zustand einer mittleren Last und den Zustand einer hohen Last in dem Rotationszustand einer hohen Drehzahl abdeckt, das MAF-Steuersystem aktiviert in dem SISO-Steuermodus, um die VNT-Düse vollständig zu öffnen. Darüber hinaus sind in der Region A, die erhalten wird durch Ausschließen der Regionen B, E und F in dem Rotationszustand einer mittleren Drehzahl und dem Rotationszustand einer hohen Drehzahl, das MAF-Steuersystem, MAP-Steuersystem und erste und zweite Interferenzkompensatoren aktiviert in dem MIMO-Steuermodus. Andererseits wird in der VNT-Vollständig-Schließend-Region C, die den Rotationszustand einer geringen Drehzahl abdeckt, die VNT-Düse gesteuert, um vollständig geschlossen zu sein. Das MAF-Steuersystem ist nämlich in dem SISO-Steuermodus aktiviert. Jedoch werden in der VNT-und-EGR-Vollständig-Schließend-Region D, die den Zustand einer sehr hohen Last in dem Rotationszustand einer geringen Drehzahl abdeckt, die VNT-Düse und das EGR-Ventil auch gesteuert, um vollständig geschlossen zu sein. In dieser Region ist die Steuerung in dem SISO-Steuermodus, jedoch sind sämtliche von dem MAP-Steuersystem, dem MAF-Steuersystem und den ersten und zweiten Interferenzkompensatoren deaktiviert. Gemäß solch einer Modusverteilung wird das Modusumschalten ausgeführt beim Überschreiten der Begrenzung bzw. des Randbereiches der Regionen.
  • In dieser Ausführungsform wird in dem MIMO-Steuermodus die Steuerung wie in dem Blockdiagramm von 2 veranschaulicht ausgeführt. Und zwar gibt die Planungseinheit 110 einen Zielwert des MAF und einen Zielwert des MAP und einen Referenzwert des Öffnungsgrades des EGR-Ventils und einen Referenzwert des Öffnungsgrades der VNT-Düse gemäß dem Einstellwert der Motordrehzahl und dem Einstellwert der Kraftstoffeinspritzmenge aus. Die MAF-Steuereinheit 120 gibt einen Steuerwert des Öffnungsgrades des EGR-Ventils für eine Differenz zwischen dem Zielwert des MAF und dem Messwert des MAF aus. Der zweite Interferenzkompensator 130 gibt einen Kompensationswert des Öffnungsgrades der VNT-Düse für die Differenz zwischen dem Zielwert des MAF und dem Messwert des MAF aus. Die MAP-Steuereinheit 140 gibt einen Steuerwert des Öffnungsgrades der VNT-Düse für die Differenz zwischen dem Zielwert des MAP und dem Messwert des MAP aus. Der erste Interferenzkompensator 150 gibt einen Kompensationswert des Öffnungsgrades des EGR-Ventils für die Differenz zwischen dem Zielwert des MAP und dem Messwert des MAP aus. Der endgültige Öffnungsgrad Ein des EGR-Ventils ist eine Summe des Steuerwertes von der MAF-Steuereinheit 120, des Kompensationswertes von dem ersten Interferenzkompensator 150 und des Referenzwertes Ebs des Öffnungsgrades des EGR-Ventils von der Planungseinheit 110. Außerdem ist der endgültige Öffnungsgrad Vin der VNT-Düse eine Summe des Steuerwertes von der MAP-Steuereinheit 140, des Kompensationswertes von dem zweiten Interferenzkompensator 130 und des Referenzwertes Vbs des Öffnungsgrades der VNT-Düse von der Planungseinheit 110. Übrigens wird der MAF von dem MAF-Sensor gemessen, der in dem Motorkörper 1 bereitgestellt und zurückgekoppelt wird. Darüber hinaus wird der MAP von dem MAP-Sensor gemessen und zurückgekoppelt. Alle Einstellungen dieser Planungseinheit 110, MAF-Steuereinheit 120, des ersten Interferenzkompensators 150, des zweiten Interferenzkompensators 130 und der MAP-Steuereinheit 140 sind gemäß dem Motorkörper 1 gemacht, und sie führen dieselben Operationen wie die konventionellen aus. Deshalb wird eine weitere Erläuterung weggelassen.
  • In dem SISO-Steuermodus, in dem die VNT-Düse vollständig geschlossen ist (einschließlich eines Falls, wo der Öffnungsgrad innerhalb eines Bereiches ist, der als vollständig geschlossen betrachtet wird. Hier im Nachfolgenden wird dieser weggelassen.) oder vollständig geöffnet ist (einschließlich eines Falls, wo der Öffnungsgrad innerhalb eines Bereiches ist, der als vollständig geöffnet betrachtet wird. Hier im Nachfolgenden kann dieser weggelassen werden.), und das MAP-Steuersystem deaktiviert ist, und das MAF-Steuersystem aktiviert ist, wird die wie in dem Blockdiagramm von 7 veranschaulichte Steuerung ausgeführt. Und zwar sind die ersten und zweiten Interferenzkompensatoren 150 und 130 (nicht gezeigt) deaktiviert, und die MAP-Steuereinheit 140, deren Ausgabe durch die gepunktete Linie dargestellt wird, ist auch deaktiviert. Deshalb ist der Öffnungsgrad Vin der VNT-Düse der Referenzwert Vbs des Öffnungsgrades der VNT-Düse von der Planungseinheit 110. Andererseits ist der Öffnungsgrad Ein des EGR-Ventils eine Summe des Steuerwertes von der MAF-Steuereinheit 120 und des Referenzwertes Ebs des Öffnungsgrades des EGR-Ventils.
  • Andererseits wird in dem SISO-Steuermodus, in dem das EGR-Ventil vollständig geschlossen oder vollständig geöffnet ist, das MAF-Steuersystem deaktiviert ist, und das MAP-Steuersystem aktiviert ist, die wie in dem Blockdiagramm von 8 veranschaulichte Steuerung ausgeführt. Und zwar sind die ersten und zweiten Interferenzkompensatoren 150 und 130 (nicht gezeigt) deaktiviert, und die MAF-Steuereinheit 120, deren Ausgabe durch die gepunktete Linie dargestellt ist, ist auch deaktiviert. Deshalb ist der Öffnungsgrad Vin der VNT-Düse eine Summe des Steuerwertes von der MAP-Steuereinheit 140 und des Referenzwertes Vbs des Öffnungsgrades der VNT-Düse. Andererseits ist der Öffnungsgrad Ein des EGR-Ventils der Referenzwert Ebs des Öffnungsgrades des EGR-Ventils von der Planungseinheit 110.
  • Darüber hinaus wird in dem SISO-Steuermodus, in dem das EGR-Ventil vollständig geschlossen oder vollständig geöffnet ist, die VNT-Düse vollständig geschlossen oder vollständig geöffnet ist, und das MAP-Steuersystem und das MAF-Steuersystem beide deaktiviert sind, die wie in dem Blockdiagramm von 9 veranschaulichte Steuerung ausgeführt. Und zwar sind die ersten und zweiten Interferenzkompensatoren 150 und 130 (nicht gezeigt) deaktiviert, und die MAF-Steuereinheit 120 und MAP-Steuereinheit 140, deren Ausgabe durch die gepunktete Linie dargestellt wird, sind deaktiviert. Deshalb ist der Öffnungsgrad Vin der VNT-Düse der Referenzwert Vbs des Öffnungsgrades der VNT-Düse von der Planungseinheit 110. Andererseits ist der Öffnungsgrad Ein des EGR-Ventils der Referenzwert Ebs des Öffnungsgrades des EGR-Ventils.
  • [Spezifisches Beispiel 1 der Ausführungsform 1]
  • Das Blockdiagramm mit Bezug zu einem ersten spezifischen Beispiel zum Realisieren des zuvor erwähnten Modusumschaltens ist in 10 veranschaulicht. Wie in 10 veranschaulicht, werden ein variables Verstärkungsgradelement Kdf (auch Verstärkungsgradfunktion genannt), das sich auf die Ausgabe der MAF-Steuereinheit 120 auswirkt, ein variables Verstärkungsgradelement Kcf, das sich auf die Ausgabe des zweiten Interferenzkompensators 130 auswirkt, ein variables Verstärkungsgradelement Kcp, das sich auf die Ausgabe des ersten Interferenzkompensators 150 auswirkt, ein variables Verstärkungsgradelement Kdp, das sich auf die Ausgabe der MAP-Steuereinheit 140 auswirkt, und eine Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160 zum Setzen der Werte der Verstärkungsgradelemente Kdf, Kcp, Kcf und Kdp eingeführt. In diesem spezifischen Beispiel 1 bestimmt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160 aus dem Referenzwert Ebs des Öffnungsgrades des EGR-Ventils und dem Referenzwert Vbs des Öffnungsgrades der VNT-Düse, die von der Planungseinheit 110 ausgegeben werden, ob oder nicht der Öffnungsgrad Ein des EGR-Ventils in einem vollständig geschlossenen Zustand oder einem vollständig geöffneten Zustand oder innerhalb eines Bereiches ist, der als vollständig geschlossen oder vollständig geöffnet betrachtet wird, und bestimmt außerdem, ob oder nicht der Öffnungsgrad Vin der VNT-Düse in einem vollständig geschlossenen Zustand oder einem vollständig geöffneten Zustand oder innerhalb eines Bereiches ist, der als vollständig geschlossen oder vollständig geöffnet betrachtet wird, und setzt die Werte der Verstärkungsgradelemente auf Grundlage der Bestimmung.
  • 11 veranschaulicht Einstellungen der Verstärkungsgradelemente in dem MIMO-Steuermodus der Region A von 6. Wenn die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160 aus dem Referenzwert Ebs des Öffnungsgrades des EGR-Ventils und dem Referenzwert Vbs des Öffnungsgrades der VNT-Düse bestimmt, ob oder nicht das EGR-Ventil vollständig geschlossen oder vollständig geöffnet ist und die VNT-Düse vollständig geschlossen oder vollständig geöffnet ist, setzt mit anderen Worten die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160 Kdf = 1, Kcp = 1, Kcf = 1 und Kdp = 1, wie in 11 veranschaulicht. Dadurch werden die MAF-Steuereinheit 120, der zweite Interferenzkompensator 130, die MAP-Steuereinheit 140 und der erste Interferenzkompensator 150 alle aktiviert, und das Blockdiagramm wird im Wesentlichen wie in 2 veranschaulicht.
  • 12 veranschaulicht die Einstellungen der Verstärkungsgradelemente in dem SISO-Steuermodus der VNT-und-EGR-Vollständig-Schließend-Region D in 6. Wenn die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160 aus dem Referenzwert Ebs des Öffnungsgrades des EGR-Ventils und dem Referenzwert Vbs des Öffnungsgrades der VNT-Düse bestimmt, dass das EGR-Ventil vollständig geschlossen oder vollständig geöffnet ist und die VNT-Düse vollständig geschlossen oder vollständig geöffnet ist, setzt mit anderen Worten die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160 Kdf = 0, Kcp = 0, Kcf = 0 und Kdp = 0, wie in 12 veranschaulicht. Dadurch wird das Blockdiagramm im Wesentlichen wie in 9 veranschaulicht. Mittels Multiplizieren aller Ausgaben der MAF-Steuereinheit 120, des zweiten Interferenzkompensators 130, der MAP-Steuereinheit 140 und des ersten Interferenzkompensators 150 mit ”0” werden somit die MAF-Steuereinheit 120, der zweite Interferenzkompensator 130, die MAP-Steuereinheit 140 und der erste Interferenzkompensator 150 deaktiviert.
  • 13 veranschaulicht die Einstellung der Verstärkungsgradelemente in dem SISO-Steuermodus der VNT-Vollständig-Schließend-Region C oder der VNT-Vollständig-Öffnend-Region F von 6. Wenn die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160 aus dem Referenzwert Ebs des Öffnungsgrades des EGR-Ventils und dem Referenzwert Vbs des Öffnungsgrades der VNT-Düse bestimmt, dass das EGR-Ventil nicht vollständig geschlossen oder vollständig geöffnet ist und die VNT-Düse vollständig geschlossen oder vollständig geöffnet ist, setzt mit anderen Worten die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160 Kdf = 1, Kcp = 0, Kcf = 0 und Kdp = 0, wie in 13 veranschaulicht. Dadurch wird das Blockdiagramm im Wesentlichen wie in 7 veranschaulicht. Somit ist die MAF-Steuereinheit 120 aktiviert, und der zweite Interferenzkompensator 130, der erste Interferenzkompensator 150 und die MAP-Steuereinheit 140 sind deaktiviert mittels Multiplizieren der Ausgaben des zweiten Interferenzkompensators 130, des ersten Interferenzkompensators 150 und der MAP-Steuereinheit 140 mit dem Verstärkungsgrad ”0”.
  • 14 veranschaulicht die Einstellung der Verstärkungsgradelemente in dem SISO-Steuermodus der EGR-Vollständig-Schließend-Region B oder EGR-Vollständig-Öffnend-Region E von 6. Wenn die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160 aus dem Referenzwert Ebs des Öffnungsgrades des EGR-Ventils und dem Referenzwert Vbs des Öffnungsgrades der VNT-Düse bestimmt, dass das EGR-Ventil vollständig geschlossen oder vollständig geöffnet ist, die VNT-Düse jedoch vollständig geschlossen oder vollständig geöffnet ist, setzt nämlich die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160 Kdf = 0, Kcp = 0, Kcf = 0 und Kdp = 1, wie in 14 veranschaulicht. Dadurch wird das Blockdiagramm im Wesentlichen wie in 8 veranschaulicht. Somit sind die MAF-Steuereinheit 120, der zweite Interferenzkompensator 130 und der erste Interferenzkompensator 150 deaktiviert mittels Multiplizieren der Ausgaben der MAF-Steuereinheit 120, des zweiten Interferenzkompensators 130 und des ersten Interferenzkompensators 150 mit dem Verstärkungsgrad ”0”. Andererseits ist die MAP-Steuereinheit 140 aktiviert.
  • Als Nächstes wird die Verarbeitung der Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160 und dergleichen mit Verwendung von 15 erläutert werden. Zuerst wird Zeit k auf ”0” initialisiert (Schritt S1). Zeit k ist die gemeinsame Zeit in der Motorsteuervorrichtung 100. Wenn die Einstellwerte der Motordrehzahl und der Kraftstoffeinspritzmenge zur Zeit k eingegeben werden/sind, gibt dann die Planungseinheit 110 den Referenzwert Vbs(k) des Öffnungsgrades der VNT-Düse und den Referenzwert Ebs(k) des Öffnungsgrades des EGR-Ventils aus, die den Einstellwerten der Motordrehzahl und der Kraftstoffeinspritzmenge zur Zeit k entsprechen. Vbs(k) und Ebs(k) sind Werte, die auf einen Bereich von 0 bis 1 normalisiert sind (”0” bedeutet ein vollständig geschlossener Zustand und ”1” bedeutet ein vollständig geöffneter Zustand.) Darüber hinaus gibt die Planungseinheit 110 ähnlich den MAF-Zielwert an das MAF-Steuersystem mit der MAF-Steuereinheit 120 aus und gibt den MAP-Zielwert an das MAP-Steuersystem mit der MAP-Steuereinheit 140 aus.
  • Als Nächstes setzt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160 ”0” für ein V-Flag, das einen Zustand des Öffnens und Schließens der VNT-Düse darstellt, und setzt ”0” für ein E-Flag, das einen Zustand des Öffnens und Schließens des EGR-Ventils darstellt (Schritt S5). Wenn der Referenzwert Vbs(k) des Öffnungsgrades der VNT-Düse geringer als N ist (d. h. N ist eine Konstante, die einen Bereich definiert, der als vollständig geöffnet oder vollständig geschlossen betrachtet wird. Zum Beispiel hat die Konstante einen Wert von ungefähr 0,1 bis ungefähr 0,15.) (d. h. in einem vollständig-geschlossenen Zustand), setzt dann die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160 ”–1” für das V-Flag. Wenn andererseits Vbs(k) größer als (1 – N) ist (d. h. in einem vollständig-geöffneten Zustand), setzt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160 ”1” für das V-Flag. Darüber hinaus setzt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160 ”–1” für das E-Flag, wenn der Referenzwert Ebs(k) des Öffnungsgrades des EGR-Ventils geringer als N ist (d. h. in einem vollständig-geschlossenen Zustand). Wenn andererseits Ebs(k) größer als (1 – N) ist (d. h. in einem vollständig-geöffneten Zustand), setzt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160 ”–1” für das E-Flag (Schritt S7). Wenn Vbs(k) gleich oder größer als N und gleich oder geringer als (1 – N) ist, bleibt somit das V-Flag ”0”, und wenn Ebs(k) gleich oder größer als N und gleich oder geringer als (1 – N) ist, bleibt das E-Flag ”0”.
  • Danach bestimmt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160, ob oder nicht der Zustand ein Zustand ist, wo das V-Flag ”0” ist und das E-Flag auch ”0” ist (Schritt S9). Wenn diese Bedingung erfüllt ist, ist der Steuermodus der MIMO-Steuermodus. Deshalb setzt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160 Kcf = Kcp = Kdf = Kdp = 1, wie in 11 veranschaulicht.
  • Wenn andererseits wenigstens eines vom V-Flag und E-Flag nicht ”0” ist, bestimmt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160, ob oder nicht der Zustand ein Zustand ist, dass das V-Flag nicht ”0” ist und das E-Flag auch nicht ”0” ist (Schritt S13). Wenn solch eine Bedingung erfüllt ist, ist der Steuermodus der SISO-Steuermodus in der VNT-und-EGR-Vollständig-Schließend-Region D (d. h. entweder im Fall, wo diese beide vollständig geöffnet sind, oder im Fall, wo diese beide vollständig geschlossen sind). Deshalb setzt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160 Kcf = Kcp = Kdf = Kdp = 0, wie in 12 veranschaulicht (Schritt S15).
  • Wenn eines vom V-Flag und E-Flag nicht ”0” ist, bestimmt darüber hinaus die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160, ob oder nicht der Zustand ein Zustand ist, dass nur das V-Flag nicht ”0” ist (Schritt S17). Wenn solch eine Bedingung erfüllt ist, ist der Steuermodus der SISO-Steuermodus der VNT-Vollständig-Schließend-Region C. Deshalb setzt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160 Kcf = Kcp = Kdp = 0 und Kdf = 1, wie in 13 veranschaulicht (Schritt S19).
  • Wenn nur das V-Flag nicht ”0” ist, bestimmt ferner die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160, ob oder nicht der Zustand ein Zustand ist, dass nur das E-Flag nicht ”0” ist (Schritt S21). Wenn solch eine Bedingung erfüllt ist, ist der Steuermodus der SISO-Steuermodus der EGR-Vollständig-Schließend-Region B. Deshalb setzt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160 Kcf = Kcp = Kdf = 0 und Kdp = 1, wie in 14 veranschaulicht (Schritt S23).
  • Nach dem Schritt S11 berechnet die MAF-Steuereinheit 120 einen Steuerwert gemäß der Differenz zwischen dem MAF-Zielwert und dem Messwert des MAF, und der erste Interferenzkompensator 150 berechnet einen Kompensationswert gemäß der Differenz zwischen dem MAP-Zielwert und dem Messwert des MAP. Dann wird die Summe des Steuerwertes von der MAF-Steuereinheit 120, des Kompensationswertes von dem ersten Interferenzkompensator 150 und Ebs(k) berechnet als der Öffnungsgrad Ein des EGR-Ventils, und das EGR-Ventil des Motorkörpers 1 wird gesteuert gemäß dem Ein. Darüber hinaus berechnet die MAP-Steuereinheit 140 einen Steuerwert gemäß der Differenz zwischen dem MAP-Zielwert und dem Messwert des MAP, und der zweite Interferenzkompensator 130 berechnet einen Kompensationswert gemäß der Differenz zwischen dem MAF-Zielwert und dem Messwert des MAF. Dann wird die Summe des Steuerwertes von der MAP-Steuereinheit 140, des Kompensationswertes von dem zweiten Interferenzkompensator 130 und Vbs(k) berechnet als der VNT-Düse-Öffnungsgrad Vin, und die VNT-Düse des Motorkörpers 1 wird gemäß dem Vin gesteuert.
  • Nach dem Schritt S15 wird darüber hinaus Ebs(k) als der EGR-Ventil-Öffnungsgrad Ein angewendet, und das EGR-Ventil des Motorkörpers 1 wird gesteuert gemäß dem Ein. Darüber hinaus wird Vbs(k) als der VNT-Düse-Öffnungsgrad Vin übernommen, und die VNT-Düse des Motorkörpers 1 wird gemäß dem Vin gesteuert.
  • Nach dem Schritt S19 berechnet ferner die MAF-Steuereinheit 120 einen Steuerwert gemäß der Differenz zwischen dem MAF-Zielwert und dem Messwert des MAF. Dann wird die Summe des Steuerwertes von der MAF-Steuereinheit 120 und Ebs(k) berechnet als der EGR-Ventil-Öffnungsgrad Ein, und das EGR-Ventil des Motorkörpers 1 wird gesteuert gemäß dem Ein. Andererseits wird Vbs(k) als der VNT-Düse-Öffnungsgrad Vin übernommen, und die VNT-Düse des Motorkörpers 1 wird gemäß dem Vin gesteuert.
  • Nach dem Schritt S23 berechnet außerdem die MAP-Steuereinheit 140 einen Steuerwert gemäß der Differenz zwischen dem MAP-Zielwert und dem Messwert des MAP. Dann wird die Summe des Steuerwertes von der MAP-Steuereinheit 140 und Vbs(k) berechnet als der VNT-Düse-Öffnungsgrad Vin, und die VNT-Düse des Motorkörpers 1 wird gesteuert gemäß dem Vin. Andererseits wird Ebs(k) übernommen als der EGR-Ventil-Öffnungsgrad Ein, und das EGR-Ventil des Motorkörpers 1 wird gesteuert gemäß dem Ein.
  • Wenn es bestimmt wird, dass die Bedingung des Schrittes S21 nicht erfüllt ist, oder nach den Schritten S11, S15, S19 oder S23, wird k um ”1” inkrementiert (Schritt S25), und die Verarbeitung kehrt zum Schritt S5 zurück.
  • Solch eine Verarbeitung wird ausgeführt, bis der Motorkörper 1 gestoppt wird.
  • Mittels Einführung des Verstärkungsgradelementes ist es somit möglich, das Aktivieren oder Deaktivieren einfach zu setzen bzw. einzustellen.
  • [Spezifisches Beispiel 2 der Ausführungsform 1]
  • 16 veranschaulicht ein Blockdiagramm mit Bezug zu einem zweiten spezifischen Beispiel zur Realisierung der zuvor erwähnten Modusumschaltung. Wie in 16 veranschaulicht, werden ein variables Verstärkungsgradelement (auch ”Verstärkungsgradfunktion” genannt) Kdf, das sich auf die Ausgabe der MAF-Steuereinheit 120 auswirkt, ein variables Verstärkungsgradelement Kcf, das sich auf die Ausgabe des zweiten Interferenzkompensators 130 auswirkt, ein variables Verstärkungsgradelement Kcp, das sich auf die Ausgabe des ersten Interferenzkompensators 150 auswirkt, ein variables Verstärkungsgradelement Kdp, das sich auf die Ausgabe der MAP-Steuereinheit 140 auswirkt, und eine Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170 zum Einstellen bzw. Setzen von Werten der Verstärkungsgradelemente Kdf, Kcp, Kcf und Kdp eingeführt. Diese sind nahezu dieselben wie die in 10.
  • Jedoch bestimmt in diesem zweiten spezifischen Beispiel die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170 aus dem Wert des EGR-Ventil-Öffnungsgrades Ein, ob oder nicht der EGR-Ventil-Öffnungsgrad Ein selbst in einem vollständig-geschlossenen Zustand oder vollständig-geöffneten Zustand oder in einem Bereich ist, der als vollständig-geschlossen oder vollständig-geöffnet betrachtet wird, und bestimmt aus dem Wert des VNT-Düse-Öffnungsgrades Vin, ob oder nicht der VNT-Düse-Öffnungsgrad Vin selbst in einem vollständig-geschlossenen Zustand oder vollständig-geöffneten Zustand ist, oder in einem Bereich, der als vollständig geschlossen oder vollständig geöffnet betrachtet wird, und setzt die Werte der Verstärkungsgradelemente auf Grundlage der Bestimmung.
  • 17 veranschaulicht Einstellungen der Verstärkungsgradelemente in dem MIMO-Steuermodus der Region A in 6. Wenn die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170 aus dem EGR-Ventil-Öffnungsgrad Ein und dem VNT-Düse-Öffnungsgrad Vin bestimmt, dass das EGR-Ventil nicht vollständig geschlossen oder vollständig geöffnet ist, und die VNT-Düse nicht vollständig geschlossen oder vollständig geöffnet ist, setzt mit anderen Worten die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170 Kdf = 1, Kcp = 1, Kcf = 1 und Kdp = 1, wie in 17 veranschaulicht. Dadurch werden die MAF-Steuereinheit 120, der zweite Interferenzkompensator 130, die MAP-Steuereinheit 140 und der erste Interferenzkompensator 150 alle aktiviert, und es wird im Wesentlichen das wie in 2 veranschaulichte Blockdiagramm erhalten.
  • 18 veranschaulicht Einstellungen der Verstärkungsgradelemente in dem SISO-Steuermodus der VNT-und-EGR-Vollständig-Schließend-Region D in 6. Wenn die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170 aus dem EGR-Ventil-Öffnungsgrad Ein und dem VNT-Düse-Öffnungsgrad Vin bestimmt, dass das EGR-Ventil vollständig geschlossen oder vollständig geöffnet ist und die VNT-Düse vollständig geschlossen oder vollständig geöffnet ist, setzt mit anderen Worten die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170 Kdf = 0, Kcp = 0, Kcf = 0 und Kdp = 0, wie in 18 veranschaulicht. Dadurch wird im Wesentlichen das wie in 9 veranschaulichte Blockdiagramm erhalten. Mittels Multiplizieren sämtlicher der Ausgaben der MAF-Steuereinheit 120, des zweiten Interferenzkompensators 130, der MAP-Steuereinheit 140 und des ersten Interferenzkompensators 150 mit ”0” werden sie somit deaktiviert.
  • 19 veranschaulicht Einstellungen der Verstärkungsgradelemente in dem SISO-Steuermodus der VNT-Vollständig-Schließend-Region C oder VNT-Vollständig-Öffnend-Region F in 6. Wenn die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170 aus dem EGR-Ventil-Öffnungsgrad Ein und VNT-Düse-Öffnungsgrad Vin bestimmt, dass das EGR-Ventil nicht vollständig geschlossen oder vollständig geöffnet ist, und die VNT-Düse vollständig geschlossen oder vollständig geöffnet ist, setzt nämlich die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170 Kdf = 1, Kcp = 0, Kcf = 0 und Kdp = 0, wie in 19 veranschaulicht. Dadurch wird im Wesentlichen das wie in 7 veranschaulichte Blockdiagramm erhalten. Somit wird die MAF-Steuereinheit 120 aktiviert, und mittels Multiplizieren der Ausgaben des zweiten Interferenzkompensators 130, des ersten Interferenzkompensators 150 und der MAP-Steuereinheit 140 mit ”0” werden sie deaktiviert.
  • 20 veranschaulicht Einstellungen der Verstärkungsgradelemente in dem SISO-Steuermodus der EGR-Vollständig-Schließend-Region B oder EGR-Vollständig-Öffnend-Region E in 6. Wenn die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170 aus dem EGR-Ventil-Öffnungsgrad Ein und VNT-Düse-Öffnungsgrad Vin bestimmt, dass das EGR-Ventil vollständig geschlossen oder vollständig geöffnet ist, die VNT-Düse jedoch nicht vollständig geschlossen oder vollständig geöffnet ist, setzt nämlich die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170 Kdf = 0, Kcp = 0, Kcf = 0 und Kdp = 1, wie in 20 veranschaulicht. Dadurch wird im Wesentlichen das wie in 8 veranschaulichte Blockdiagramm erhalten. Mittels Multiplizieren der Ausgaben der MAF-Steuereinheit 120, des zweiten Interferenzkompensators 130 und des ersten Interferenzkompensators 150 mit ”0” werden sie somit deaktiviert, die MAP-Steuereinheit 140 wird jedoch aktiviert.
  • Als Nächstes wird eine Verarbeitung der Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170 und dergleichen mit Verwendung von 21 erläutert. Zuerst wird Zeit k auf ”0” initialisiert (Schritt S31). Zeit k ist die gemeinsame Zeit in der Motorsteuervorrichtung 100.
  • Darüber hinaus setzt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170 ”0” für ein V-Flag, das einen Zustand des Öffnens und Schließens der VNT-Düse darstellt, und setzt ”0” für ein E-Flag, das einen Zustand des Öffnens und Schließens des EGR-Ventils darstellt (Schritt S33). Wenn der VNT-Düse-Öffnungsgrad Vin(k) zur Zeit k geringer als N ist (d. h. N ist eine Konstante mit einem Wert von ungefähr 0,1 bis ungefähr 0,15 und definiert einen Bereich, der als vollständig geöffnet oder vollständig geschlossen betrachtet wird.) (nämlich in einem vollständig geschlossen Zustand), setzt dann die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170 ”–1” für das V-Flag. Wenn andererseits der VNT-Düse-Öffnungsgrad Vin(k) größer als (1 – N) ist (nämlich in einem vollständig geöffneten Zustand), setzt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170 ”1” für das V-Flag. Wenn der EGR-Ventil-Öffnungsgrad Ein(k) geringer als N ist (d. h. in einem vollständig geschlossenen Zustand) setzt außerdem die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170 ”–1” für das E-Flag. Wenn andererseits Ein(k) größer als (1 – N) ist (d. h. in einem vollständig geöffneten Zustand), setzt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170 ”1” für das E-Flag (Schritt S35). Wenn Vin(k) gleich oder größer als N und gleich oder geringer als (1 – N) ist, bleibt somit das V-Flag ”0”, und wenn Ein(k) gleich oder größer als N und gleich oder geringer als (1 – N) ist, bleibt das E-Flag ”0”. Übrigens sind Ein(k) und Vin(k) Werte, die von 0 bis 1 normalisiert sind (”0” stellt einen vollständig-geschlossenen Zustand dar, und ”1” stellt einen vollständig geöffneten Zustand dar.)
  • Danach bestimmt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170, ob oder nicht der Zustand ein Zustand ist, dass das V-Flag ”0” ist und das E-Flag ”0” ist (Schritt S37). Wenn solch eine Bedingung erfüllt ist, ist der Steuermodus der MIMO-Steuermodus. Deshalb setzt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170 Kcf = Kcp = Kdf = Kdp = 1, wie in 17 veranschaulicht (Schritt S39).
  • Wenn andererseits wenigstens eines vom V-Flag und E-Flag nicht ”0” ist, bestimmt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170, ob oder nicht der Zustand ein Zustand ist, dass das V-Flag nicht ”0” ist und das E-Flag auch nicht ”0” ist (Schritt S41). Wenn solch eine Bedingung erfüllt ist, ist der Steuermodus der SISO-Steuermodus der VNT-und-EGR-Vollständig-Schließend-Region D (in einem Fall, wo der Zustand ein Zustand ist, dass diese beide vollständig geöffnet oder vollständig geschlossen sind). Deshalb setzt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170 Kcf = Kcp = Kdf Kbp = 0, wie n 18 veranschaulicht (Schritt S43).
  • Wenn eines vom V-Flag und E-Flag nicht ”0” ist, bestimmt darüber hinaus die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170, ob oder nicht der Zustand ein Zustand ist, dass nur das V-Flag nicht ”0” ist (Schritt S45). Wenn solch eine Bedingung erfüllt ist, ist der Steuermodus der SISO-Steuermodus der VNT-Vollständig-Schließend-Region C oder VNT-Vollständig-Öffnend-Region F. Deshalb setzt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170 Kcf = Kcp = Kdp = 0 und Kdf = 1, wie in 19 veranschaulicht (Schritt S47).
  • Wenn nur das V-Flag nicht ”0” ist, bestimmt ferner die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170, ob oder nicht der Zustand ein Zustand ist, dass nur das E-Flag nicht ”0” ist (Schritt S49). Wenn solch eine Bedingung erfüllt ist, ist der Steuermodus der SISO-Steuermodus der EGR-Vollständig-Schließend-Region B oder EGR-Vollständig-Öffnend-Region E. Deshalb setzt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170 Kcf = Kcp = Kdf = 0 und Kdp = 1, wie in 20 veranschaulicht (Schritt S51).
  • Zusätzlich zu dem zuvor erwähnten Verarbeitungsfluss gibt übrigens, wenn die Einstellwerte der Motordrehzahl und der Kraftstoffeinspritzmenge zur Zeit k eingegeben werden/sind, die Planungseinheit 110 den Referenzwert Vbs(k) des VNT-Düse-Öffnungsgrades und den Referenzwert Ebs(k) des EGR-Ventil-Öffnungsgrades aus, die den Einstellwerten der Motordrehzahl und der Kraftstoffeinspritzmenge zur Zeit k entsprechen. Darüber hinaus gibt die Planungseinheit 110 ähnlich den MAF-Zielwert an das MAF-Steuersystem mit der MAF-Steuereinheit 120 aus und gibt den MAP-Zielwert an das MAP-Steuersystem mit der MAP-Steuereinheit 140 aus.
  • Nach dem Schritt S39 berechnet dann die MAF-Steuereinheit 120 einen Steuerwert gemäß der Differenz zwischen dem MAF-Zielwert und dem Messwert des MAF, und der erste Interferenzkompensator 150 berechnet einen Kompensationswert gemäß der Differenz zwischen dem MAP-Zielwert und dem Messwert des MAP. Dann wird die Summe des Steuerwertes von der MAF-Steuereinheit 120, des Kompensationswertes von dem ersten Interferenzkompensator 150 und Ebs(k) berechnet als der EGR-Ventil-Öffnungsgrad Ein(k + 1) und das EGR-Ventil des Motorkörpers 1 wird gesteuert gemäß dem Ein(K + 1). Außerdem berechnet die MAP-Steuereinheit 140 einen Steuerwert gemäß der Differenz zwischen dem MAP-Zielwert und dem Messwert des MAP, und der zweite Interferenzkompensator 130 berechnet einen Kompensationswert gemäß der Differenz zwischen dem MAF-Zielwert und dem Messwert des MAF. Dann wird die Summe des Steuerwertes von der MAP-Steuereinheit 140, des Kompensationswertes von dem zweiten Interferenzkompensator 130 und Vbs(k) berechnet als der VNT-Düse-Öffnungsgrad Vin(k + 1), und die VNT-Düse des Motorkörpers 1 wird gesteuert gemäß dem Vin(k + 1).
  • Nach dem Schritt S43 wird außerdem Ebs(k) als der EGR-Ventil-Öffnungsgrad Ein(k + 1) übernommen, und das EGR-Ventil des Motorkörpers 1 wird gemäß dem Ein(k + 1) gesteuert. Darüber hinaus wird Vbs(k) als der VNT-Düse-Öffnungsgrad Vin(k + 1) übernommen, und die VNT-Düse des Motorkörpers 1 wird gemäß dem Vin(k + 1) gesteuert.
  • Nach dem Schritt S47 berechnet ferner die MAF-Steuereinheit 120 einen Steuerwert gemäß der Differenz zwischen dem MAF-Zielwert und dem Messwert des MAF. Dann wird die Summe des Steuerwertes von der MAF-Steuereinheit 120 und Ebs(k) berechnet als der EGR-Ventil-Öffnungsgrad Ein(k + 1), und das EGR-Ventil des Motorkörpers 1 wird gesteuert gemäß dem Ein(k + 1). Andererseits wird Vbs(k) übernommen als der VNT-Düse-Öffnungsgrad Vin(k + 1), und die VNT-Düse des Motorkörpers 1 wird gesteuert gemäß dem Vin(k + 1).
  • Nach dem Schritt S51 berechnet darüber hinaus die MAP-Steuereinheit 140 einen Steuerwert gemäß der Differenz zwischen dem MAP-Zielwert und dem Messwert des MAP. Dann wird die Summe des Steuerwertes von der MAP-Steuereinheit 140 und Vbs(k) berechnet als der VNT-Düse-Öffnungsgrad Vin(k + 1), und die VNT-Düse des Motorkörpers 1 wird gesteuert gemäß dem Vin(k + 1). Andererseits wird Ebs(k) übernommen als der EGR-Ventil-Öffnungsgrad Ein(k + 1), und das EGR-Ventil des Motorkörpers 1 wird gemäß dem Ein(k + 1) gesteuert.
  • Wenn es bestimmt wird, dass die Bedingung des Schrittes S49 nicht erfüllt ist, wird k um ”1” nach den Schritten S39, S43, S47 und S51 inkrementiert bzw. erhöht (Schritt S53), und die Verarbeitung kehrt zu dem Schritt S33 zurück. Solch eine Verarbeitung wird ausgeführt, bis der Motorkörper 1 gestoppt wird.
  • Somit kann die Verarbeitung ausgeführt werden, während der EGR-Ventil-Öffnungsgrad Ein und der VNT-Düse-Öffnungsgrad Vin direkt referenziert wird.
  • [Ausführungsform 2]
  • Durch dynamisches Umschalten des MIMO-Steuermodus und des SISO-Steuermodus gemäß der ersten Ausführungsform werden PM und NOx reduziert, wie in 5 veranschaulicht. Jedoch ist eine Tatsache verstanden worden, dass ein Phänomen vorkommt, dass der Interferenzkompensationspfad in dem MIMO-Steuermodus hinzugefügt wird oder nicht hinzugefügt wird in Abhängigkeit von dem Zustand des VNT und der EGR, wenn der Zustand in einem transienten Zustand (wenn beschleunigt oder verlangsamt) um die Begrenzungen der Regionen in der beispielsweise in 6 veranschaulichten Steuermodusverteilung ist. Weil die Steuermodi häufig von dem MIMO-Steuermodus zu dem SISO-Steuermodus und von dem SISO-Steuermodus zu dem MIMO-Steuermodus umgeschaltet werden, kann mit anderen Worten das Steuersystem aufgrund des Klapperns unstabil sein, wie in 22 veranschaulicht. 22 veranschaulicht zeitliche Änderungen von dem MAF, MAP, EGR-Ventil-Öffnungsgrad und VNT-Düse-Öffnungsgrad, und was den MAF und MAP angeht, stellen die durchgezogenen Linien die Zielwerte dar und stellen die gepunkteten Linien die tatsächlichen Werte dar. Was den EGR-Ventil-Öffnungsgrad und den VNT-Düse-Öffnungsgrad angeht, sind darüber hinaus die tatsächlichen Werte dargestellt. In 22 tritt das Klappern in einem durch die Ellipsen umgebenen Teilstück auf.
  • Anstelle eines raschen Durchführens des Umschaltens der Steuermodi wird dann durch allmähliches Ausführen des Modusumschaltens mittels Einstellen bzw. Justieren der Werte der Verstärkungsgradelemente, wenn die VNT-Düse und das EGR-Ventil in der Nähe eines vollständig-geöffneten Zustands oder in der Nähe eines vollständig-geschlossenen Zustands sind, die Reaktion gelockert, dass das Vorliegen oder Fehlen des Interferenzkompensationspfades häufig umgeschaltet wird.
  • [spezifisches Beispiel 1 der Ausführungsform 2]
  • Zum Beispiel wird, wie in 23 veranschaulicht, eine Funktion, deren Argument der VNT-Düse-Öffnungsgrad oder der EGR-Ventil-Öffnungsgrad ist, als die Verstärkungsgradfunktion übernommen. In 23 stellt die vertikale Achse den Wert (gleich oder größer als 0 und gleich oder geringer als 1) der Verstärkungsgradfunktion dar, und die horizontale Achse stellt den Referenzwert Vbs des VNT-Düse-Öffnungsgrades oder den Referenzwert Ebs des EGR-Ventil-Öffnungsgrades oder den VNT-Düse-Öffnungsgrad Vin oder den EGR-Ventil-Öffnungsgrad Ein dar. In einem Beispiel von 23 wird in einem Bereich, der als vollständig geschlossen betrachtet wird, von dem Öffnungsgrad ”0” (d. h. vollständig geschlossen) bis zu dem Öffnungsgrad N die Verstärkungsgradfunktion eine lineare Funktion des Öffnungsgrades des Ventils oder der Düse, die die Neigung bzw. Inklination 1/N hat. Außerdem ist der Öffnungsgrad die Konstante ”1” in einem Bereich von N bis (1 – N). In einem Bereich, dessen Wert gleich oder größer als (1 – N) ist, wird darüber hinaus die lineare Funktion des Öffnungsgrades des Ventils oder der Düse übernommen, die die Neigung bzw. Inklination ”–1/N” hat.
  • Um solch eine Funktion zu realisieren, führen die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160 und dergleichen in dem in 10 veranschaulichten Blockdiagramm eine wie in 24 veranschaulichte Verarbeitung in diesem spezifischen Beispiel aus. Zuerst wird Zeit k auf ”0” initialisiert (Schritt S61). Zeit k ist die gemeinsame Zeit in der Motorsteuervorrichtung 100. Wenn die Einstellwerte der Motordrehzahl und der Kraftstoffeinspritzmenge zur Zeit k eingegeben werden/sind, gibt dann die Planungseinheit 110 die Referenz Vbs(k) des VNT-Düse-Öffnungsgrades und die Referenz Ebs(k) des EGR-Ventil-Öffnungsgrades aus, die den Einstellwerten der Motordrehzahl und der Kraftstoffeinspritzmenge zur Zeit k entsprechen. Vbs(k) und Ebs(k) sind Werte von 0 bis 1. Darüber hinaus gibt die Planungseinheit 110 ähnlich den MAF-Zielwert an das MAF-Steuersystem mit der MAF-Steuereinheit 120 aus und gibt den MAP-Zielwert an das MAP-Steuersystem mit der MAP-Steuereinheit 140 aus.
  • Als Nächstes setzt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160 ”0” für ein V-Flag, das einen Zustand des Öffnens und Schließens der VNT-Düse darstellt, und setzt ”0” für ein E-Flag, das einen Zustand des Öffnens und Schließens des EGR-Ventils darstellt (Schritt S63). Wenn der Referenzwert Vbs(k) des Öffnungsgrades der VNT-Düse geringer als N ist (zum Beispiel ist N ein konstanter Wert von ungefähr 0,1 bis 0,15 und definiert einen Bereich, der als vollständig geöffnet oder vollständig geschlossen betrachtet wird) (d. h. ein vollständig-geschlossener Zustand), setzt dann die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160 ”–1” für das V-Flag. Wenn andererseits Vbs(k) größer als (1 – N) ist (d. h. ein vollständig-geöffneter Zustand), setzt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160 ”1” für das V-Flag. Wenn der Referenzwert Ebs(k) des Öffnungsgrades des EGR-Ventils geringer als N ist (d. h. ein vollständig-geschlossener Zustand), setzt darüber hinaus die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160 ”–1” für das E-Flag. Wenn andererseits Ebs(k) größer als (1 – N) ist (d. h. ein vollständig-geöffneter Zustand), setzt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160 ”1” für das E-Flag (Schritt S65). Wenn Vbs(k) gleich oder größer als N und gleich oder geringer als (1 – N) ist, bleibt somit das V-Flag ”0”, und wenn Ebs(k) gleich oder größer als N und gleich oder geringer als (1 – N) ist, verbleibt ähnlich das E-Flag ”0”.
  • Danach bestimmt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160, ob oder nicht der Zustand ein Zustand ist, dass das V-Flag ”0” ist und das E-Flag auch ”0” ist (Schritt S67). Wenn solch eine Bedingung erfüllt ist, ist der Steuermodus der MIMO-Steuermodus. Deshalb setzt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160 Kcf = Kcp = Kdf = Kdp = 1, wie in 11 veranschaulicht (Schritt S69).
  • Wenn andererseits wenigstens eines vom V-Flag und E-Flag nicht ”0” ist, bestimmt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160, ob oder nicht der Zustand ein Zustand ist, dass das V-Flag nicht ”0” ist und das E-Flag auch nicht ”0” ist (Schritt S71). Wenn solch eine Bedingung erfüllt ist, ist der Steuermodus der SISO-Steuermodus der VNT-und-EGR-Vollständig-Schließend-Region D (in einem Fall, wo beide davon vollständig geschlossen oder vollständig geöffnet sind). Deshalb setzt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160 Kcf = Kcp = Kdf = Kdp = 0, wie in 12 veranschaulicht (Schritt S73).
  • Wenn eines vom V-Flag und E-Flag nicht ”0” ist, bestimmt darüber hinaus die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160, ob oder nicht das V-Flag ”–1” ist (d. h. ein Zustand, dass die VNT-Düse vollständig geschlossen ist) (Schritt S75). Wenn solch eine Bedingung erfüllt ist, arbeitet das Steuersystem wie in dem MIMO-Steuermodus, in dem die Ausgabeeinstellung ausgeführt wird, in diesem spezifischen Beispiel. Und zwar setzt gemäß der Verstärkungsgradfunktion in 23 die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160 Kcf = Kcp = Kdp = Vbs(k)/N und Kdf = 1 (Schritt S77). Entlang der geraden Linie mit der Inklination 1/N in der linken Seite von 23 wird somit der Wert Vbs(k)/N berechnet gemäß dem Zielwert Vbs(k) des Öffnungsgrades der VNT-Düse. Wenn Vbs(k) ”0” ist, ist übrigens der Steuermodus der SISO-Steuermodus der VNT-Vollständig-Schließend-Region C.
  • Wenn das V-Flag nicht ”–1” ist, bestimmt ferner die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160, ob oder nicht das V-Flag ”1” ist (d. h. ein Zustand, wo die VNT-Düse vollständig geöffnet ist) (Schritt S79). Wenn solch eine Bedingung erfüllt ist, arbeitet das Steuersystem wie in dem MIMO-Steuermodus, in dem die Ausgabeeinstellung ausgeführt wird, in diesem spezifischen Beispiel. Gemäß der Verstärkungsgradfunktion von 23 setzt nämlich die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160 Kcf = Kcp = Kbp = (1 – Vbs(k))/N und Kdf = 1 (Schritt S81). Entlang der geraden Linie mit der Inklination –1/N in der rechten Seite von 23 wird somit der Wert (1 – Vbs(k))/N berechnet gemäß dem Zielwert Vbs(k) des VNT-Düse-Öffnungsgrades. Im Fall, wo Vbs(k) = 1 ist, ist übrigens der Steuermodus der SISO-Steuermodus der VNT-Vollständig-Öffnend-Region F und Kcf = Kcp = Kdp = 0.
  • Wenn das V-Flag nicht ”1” ist, bestimmt außerdem die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160, ob oder nicht das E-Flag ”–1” ist (Schritt S83). Wenn solch eine Bedingung erfüllt ist, arbeitet das Steuersystem wie in dem MIMO-Steuermodus, in dem die Ausgabeeinstellung ausgeführt wird in diesem spezifischen Beispiel. Gemäß der Verstärkungsgradfunktion von 23 setzt mit anderen Worten die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160 Kcf = Kcp = Kdf = Ebs(k)/N und Kdp = 1 (Schritt S85). Entlang der geraden Linie mit der Inklination 1/N in der linken Seite von 23 wird somit der Wert Ebs(k)/N berechnet gemäß dem Zielwert Ebs(k) des EGR-Ventil-Öffnungsgrades. Im Fall von Ebs(k) = 0 ist übrigens der Steuermodus der SISO-Steuermodus der EGR-Vollständig-Schließend-Region B.
  • Wenn das E-Flag nicht ”–1” ist, bestimmt ferner die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160, ob oder nicht das E-Flag ”1” ist (d. h. das EGR-Ventil ist vollständig geöffnet) (Schritt S87). Wenn solch eine Bedingung erfüllt ist, arbeitet das Steuersystem wie in dem MIMO-Steuermodus, in dem die Ausgabeeinstellung ausgeführt wird in diesem spezifischen Beispiel. Gemäß der Verstärkungsgradfunktion von 23 setzt mit anderen Worten die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160 Kcf = Kcp = Kdf = (1 – Ebs(k))/N und Kdp = 1 (Schritt S89). Entlang der geraden Linie mit der Inklination –1/N in der rechten Seite von 23 wird somit der Wert (1 – Ebs(k))/N) berechnet gemäß dem Zielwert Ebs(k) des EGR-Ventil-Öffnungsgrades. Im Fall von Ebs(k) = 1 ist übrigens der Steuermodus der SISO-Steuermodus der EGR-Vollständig-Öffnend-Region E und Kcf = Kcp = Kdf = 0.
  • Nach dem Schritt S69 berechnet die MAF-Steuereinheit 120 einen Steuerwert gemäß der Differenz zischen dem Zielwert des MAF und dem Messwert des MAF, und der erste Interferenzkompensator 150 berechnet einen Kompensationswert gemäß der Differenz zwischen dem Zielwert des MAP und dem Messwert des MAP. Dann wird die Summe des Steuerwertes von der MAF-Steuereinheit 120, des Kompensationswertes von dem ersten Interferenzkompensator 150 und Ebs(k) berechnet als der EGR-Ventil-Öffnungsgrad Ein, und das EGR-Ventil des Motorkörpers 1 wird gemäß dem Ein gesteuert. Darüber hinaus berechnet die MAP-Steuereinheit 140 einen Steuerwert gemäß der Differenz zwischen dem MAP-Zielwert und dem Messwert des MAP, und der zweite Interferenzkompensator 130 berechnet einen Kompensationswert gemäß der Differenz zwischen dem MAF-Zielwert und dem Messwert des MAF. Dann wird die Summe des Steuerwertes von der MAP-Steuereinheit 140, des Kompensationswertes von dem zweiten Interferenzkompensator 130 und Vbs(k) berechnet als der VNT-Düse-Öffnungsgrad Vin, und die VNT-Düse des Motorkörpers 1 wird gemäß dem Vin gesteuert.
  • Nach dem Schritt S73 wird darüber hinaus Ebs(k) als der EGR-Ventil-Öffnungsgrad Ein übernommen, und das EGR-Ventil des Motorkörpers 1 wird gemäß dem Ein gesteuert. Darüber hinaus wird Vbs(k) als der VNT-Düse-Öffnungsgrad Vin übernommen, und die VNT-Düse des Motorkörpers 1 wird gemäß dem Vin gesteuert.
  • Nach den Schritten S77, S81, S85 und S89 berechnet ferner die MAF-Steuereinheit 120 einen Steuerwert gemäß der Differenz zwischen dem MAF-Zielwert und dem Messwert des MAF, und der erste Interferenzkompensator 150 berechnet einen Kompensationswert gemäß der Differenz zwischen dem MAP-Zielwert und dem Messwert des MAP. Dann wird die Summe des Produktes des Steuerwertes von der MAF-Steuereinheit 120 und Kdf, des Produktes des Kompensationswertes von dem ersten Interferenzkompensator 150 und Kcp, und Ebs(k) berechnet als der EGR-Ventil-Öffnungsgrad Ein, und das EGR-Ventil des Motorkörpers 1 wird gemäß dem Ein gesteuert. Darüber hinaus berechnet die MAP-Steuereinheit 140 einen Steuerwert gemäß der Differenz zwischen dem MAP-Zielwert und dem Messwert des MAP, und der zweite Interferenzkompensator 130 berechnet einen Kompensationswert gemäß der Differenz zwischen dem MAF-Zielwert und dem Messwert des MAF. Dann wird die Summe des Produktes des Steuerwertes von der MAP-Steuereinheit 140 und Kdp, des Produktes des Kompensationswertes von dem zweiten Interferenzkompensator 130 und Kcf, und Vbs(k) berechnet als der VNT-Düse-Öffnungsgrad Vin, und die VNT-Düse des Motorkörpers 1 wird gemäß dem Vin gesteuert.
  • Wenn die Bedingung des Schrittes S87 nicht erfüllt ist, oder nach dem Schritt S69, S73, S77, S81, S85 oder S89, wird k um ”1” inkrementiert bzw. erhöht (Schritt S91), und die Verarbeitung kehrt zu dem Schritt S63 zurück. Solch eine Verarbeitung wird ausgeführt, bis der Motorkörper 1 gestoppt wird.
  • Mittels Einstellen der Verstärkungsgradelemente auf diese Weise wird das Klappern wirkungsvoll verhindert, wenn das Steuersystem bei einem Begrenzungsteilstück der Steuermodi arbeitet.
  • [Spezifisches Beispiel 2 der Ausführungsform 2]
  • In diesem spezifischen Beispiel wird die wie in 23 veranschaulichte Verstärkungsgradfunktion übernommen, ähnlich zu dem ersten spezifischen Beispiel. Mittels Realisierung solch einer Funktion führt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170 und dergleichen in dem Blockdiagramm, wie in 16 veranschaulicht, die wie in 25 veranschaulichte Verarbeitung aus. Zuerst wird Zeit k auf ”0” initialisiert (Schritt S101).
  • Darüber hinaus setzt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170 ”0” für das V-Flag, das einen Zustand des Öffnens und Schließens der VNT-Düse darstellt, und setzt ”0” für das E-Flag, das einen Zustand des Öffnens und Schließens des EGR-Ventils darstellt (Schritt S103). Wenn der VNT-Düse-Öffnungsgrad Vin(k) zur Zeit k geringer als N ist (zum Beispiel ist N ein Wert von ungefähr 0,1 bis ungefähr 0,15 und ist eine Konstante, die einen Bereich definiert, der als vollständig geöffnet oder vollständig geschlossen betrachtet wird) (d. h. in einem vollständig-geschlossenen Zustand), setzt dann die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170 ”–1” für das V-Flag. Wenn andererseits der VNT-Düse-Öffnungsgrad Vin(k) größer als (1 – N) ist (d. h. in einem vollständig-geöffneten Zustand), setzt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170 ”1” für das V-Flag. Wenn der EGR-Ventil-Öffnungsgrad Ein(k) geringer als N ist (d. h. in einem vollständig-geschlossenen Zustand), setzt außerdem die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170 ”–1” für das E-Flag. Wenn andererseits Ein(k) größer als (1 – N) ist (d. h. in einem vollständig-geöffneten Zustand), setzt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170 ”1” für das E-Flag (Schritt S105). Wenn Vin(k) gleich oder größer als N und gleich oder geringer als (1 – N) ist, bleibt somit das V-Flag ”0”, und ähnlich, wenn Ein(k) gleich oder größer als N und gleich oder geringer als (1 – N) ist, bleibt das E-Flag ”0”. Übrigens sind Ein(k) und Vin(k) Werte von 0 bis 1.
  • Danach bestimmt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170, ob oder nicht der Zustand ein Zustand ist, dass das V-Flag ”0” ist und das E-Flag auch ”0” ist (Schritt S107). Wenn solch eine Bedingung erfüllt ist, ist der Steuermodus der MIMO-Steuermodus. Deshalb setzt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170 Kcf = Kcp = Kdf = Kdp = 1, wie in 17 veranschaulicht (Schritt S109).
  • Wenn andererseits wenigstens eines vom V-Flag und E-Flag nicht ”0” ist, bestimmt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170, ob oder nicht der Zustand ein Zustand ist, dass das V-Flag nicht ”0” ist und das E-Flag auch nicht ”0” ist (Schritt S111). Wenn solch eine Bedingung erfüllt ist, ist der Steuermodus der SISO-Steuermodus der VNT-und-EGR-Vollständig-Schließend-Region D (in einem Fall, wo diese beide eines von ”vollständig geschlossen” und ”vollständig geöffnet” sind). Deshalb setzt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170 Kcf = Kcp = Kdf = Kdp = 0, wie in 18 veranschaulicht (Schritt S113).
  • Wenn eines vom V-Flag und E-Flag nicht ”0” ist, bestimmt darüber hinaus die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170, ob oder nicht das V-Flag ”–1” ist (d. h. die VNT-Düse ist vollständig geschlossen.) (Schritt S115). Wenn solch eine Bedingung erfüllt ist, arbeitet das Steuersystem wie in dem MIMO-Steuermodus, in dem die Ausgabeeinstellung ausgeführt wird in diesem spezifischen Beispiel. Gemäß der Verstärkungsgradfunktion von 23 setzt mit anderen Worten die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170 Kcf = Kcp = Kdp = Vin(k)/N und Kdf = 1 (Schritt S117). Entlang der geraden Linie mit der Inklination 1/N in der linken Seite von 23 wird somit der Wert Vin(k)/N berechnet gemäß dem VNT-Düse-Öffnungsgrad Vin(k). Im Fall von Vin(k) = 0 wird übrigens der Steuermodus der SISO-Steuermodus der VNT-Vollständig-Schließend-Region C.
  • Wenn das V-Flag nicht ”–1” ist, bestimmt ferner die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170, ob oder nicht das V-Flag ”1” ist (d. h. die VNT-Düse ist vollständig geöffnet.) (Schritt S119). Wenn solch eine Bedingung erfüllt ist, arbeitet das Steuersystem wie in dem MIMO-Steuermodus, in dem die Ausgabeeinstellung ausgeführt wird in diesem Beispiel. Gemäß der Verstärkungsgradfunktion von 23 setzt nämlich die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170 Kcf = Kcp = Kdp = (1 – Vin(k))/N und Kdf = 1 (Schritt S121). Entlang der geraden Linie mit der Inklination –1/N in der rechten Seite von 23 wird somit der Wert (1 – Vin(k))/N berechnet gemäß dem VNT-Düse-Öffnungsgrad Vin(k). Im Fall von Vin(k) = 1 ist übrigens der Steuermodus der SISO-Steuermodus der VNT-Vollständig-Öffnend-Region F. Deshalb ist Kcf = Kcp = Kdp = 0.
  • Wenn das V-Flag nicht ”1” ist, bestimmt außerdem die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170, ob oder nicht das E-Flag ”–1” ist (Schritt S123). Wenn solch eine Bedingung erfüllt ist, arbeitet das Steuersystem wie in dem MIMO-Steuermodus in dem die Ausgabeeinstellung ausgeführt wird, in diesem spezifischen Beispiel. Gemäß der Verstärkungsgradfunktion von 23 setzt nämlich die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170 Kcf = Kcp = Kdf = Ein(k)/N und Kdp = 1 (Schritt S125). Entlang der geraden Linie mit der Inklination 1/N in der linken Seite von 23 wird somit der Wert Ein(k)/N berechnet gemäß dem EGR-Ventil-Öffnungsgrad Ein(k). Im Fall von Ein(k) = 0 ist übrigens der Steuermodus der SISO-Steuermodus der EGR-Vollständig-Schließend-Region B.
  • Wenn das E-Flag nicht ”–1” ist, bestimmt ferner die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170, ob oder nicht das E-Flag ”1” ist (d. h. das EGR-Ventil ist vollständig geöffnet.) (Schritt S127). Wenn solch eine Bedingung erfüllt ist, arbeitet das Steuersystem wie in dem MIMO-Steuermodus, in dem die Ausgabeeinstellung ausgeführt wird, in diesem spezifischen Beispiel. Gemäß der Verstärkungsgradfunktion von 23 setzt nämlich die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170 Kcf = Kcp = Kdf = (1 – Ein(k))/N und Kdp = 1 (Schritt S129). Entlang der geraden Linie mit der Inklination –1/N in der rechten Seite von 23 wird somit der Wert (1 – Ein(k))/N berechnet gemäß dem EGR-Ventil-Öffnungsgrad Ein(k). Im Fall von Ein(k) = 1 ist übrigens der Steuermodus der SISO-Steuermodus der EGR-Vollständig-Öffnend-Region E, und Kcf = Kcp = Kdf = 0.
  • Zusätzlich zu dem zuvor erwähnten Verarbeitungsfluss gibt übrigens, wenn die Einstellwerte der Motordrehzahl und der Kraftstoffeinspritzmenge zur Zeit k eingegeben werden/sind, die Planungseinheit 110 den Referenzwert Vbs(k) des VNT-Düse-Öffnungsgrades und den Referenzwert Ebs(k) des EGR-Ventil-Öffnungsgrades aus, die den Einstellwerten der Motordrehzahl und der Kraftstoffeinspritzmenge zur Zeit k entsprechen. Darüber hinaus gibt die Planungseinheit 110 ähnlich dem MAF-Zielwert an das MAF-Steuersystem mit der MAF-Steuereinheit 120 und den MAP-Zielwert an das MAP-Steuersystem mit der MAP-Steuereinheit aus.
  • Nach dem Schritt S109 berechnet dann die MAF-Steuereinheit 120 einen Steuerwert gemäß der Differenz zwischen dem MAF-Zielwert und dem Messwert des MAF, und der erste Interferenzkompensator 150 berechnet einen Kompensationswert gemäß der Differenz zwischen dem MAP-Zielwert und dem Messwert des MAP. Dann wird die Summe des Steuerwertes von der MAF-Steuereinheit 120, des Kompensationswertes von dem ersten Interferenzkompensator 150 und Ebs(k) berechnet als der EGR-Ventil-Öffnungsgrad Ein(k + 1), und das EGR-Ventil des Motorkörpers 1 wird gesteuert gemäß dem Ein(k + 1). Darüber hinaus berechnet die MAP-Steuereinheit 140 einen Steuerwert gemäß der Differenz zwischen dem MAP-Zielwert und dem Messwert des MAP, und der zweite Interferenzkompensator 130 berechnet einen Kompensationswert gemäß der Differenz zwischen dem MAF-Zielwert und dem Messwert des MAF. Dann wird die Summe des Steuerwertes von der MAP-Steuereinheit 140, des Kompensationswertes von dem zweiten Interferenzkompensator 130 und Vbs(k) berechnet als der VNT-Düse-Öffnungsgrad Vin(k + 1), und die VNT-Düse des Motorkörpers 1 wird gesteuert gemäß dem Vin(k + 1).
  • Nach dem Schritt S113 wird darüber hinaus Ebs(k) als der EGR-Ventil-Öffnungsgrad Ein(k + 1) übernommen, und das EGR-Ventil des Motorkörpers 1 wird gemäß dem Ein(k + 1) gesteuert. Außerdem wird Vbs(k) als der VNT-Düse-Öffnungsgrad Vin(k + 1) übernommen, und die VNT-Düse des Motorkörpers 1 wird gemäß dem Vin(k + 1) gesteuert.
  • Nach den Schritten S117, S121, S125 und S129 berechnet ferner die MAF-Steuereinheit 120 einen Steuerwert gemäß der Differenz zwischen dem MAF-Zielwert und dem Wert des MAF, und der erste Interferenzkompensator 150 berechnet einen Kompensationswert gemäß der Differenz zwischen dem MAP-Zielwert und dem Messwert des MAP. Dann wird die Summe des Produktes des Steuerwertes von der MAF-Steuereinheit 120 und Kdf, des Produktes des Kompensationswertes von dem ersten Interferenzkompensator 150 und Kcp, und Ebs(k) berechnet als der EGR-Ventil-Öffnungsgrad Ein, und das EGR-Ventil des Motorkörpers 1 wird gemäß dem Ein gesteuert. Darüber hinaus berechnet die MAP-Steuereinheit 140 einen Steuerwert gemäß der Differenz zwischen dem MAP-Zielwert und dem Messwert des MAP, und der zweite Interferenzkompensator 130 berechnet einen Kompensationswert gemäß der Differenz zwischen dem MAF-Zielwert und dem Messwert des MAF. Dann wird die Summe des Produktes des Steuerwertes von der MAP-Steuereinheit 140 und Kdp, des Produktes des Kompensationswertes von dem zweiten Interferenzkompensator 130 und Kcf, und Vbs(k) berechnet als der VNT-Düse-Öffnungsgrad Vin, und die VNT-Düse des Motorkörpers 1 wird gemäß dem Vin gesteuert.
  • Wenn die Bedingung des Schrittes S127 erfüllt ist, oder nach den Schritten S109, S113, S117, S121, S125 oder S129, wird k um ”1” inkrementiert bzw. erhöht (Schritt S131), und die Verarbeitung kehrt zu dem Schritt S103 zurück. Solch eine Verarbeitung wird ausgeführt, bis der Motorkörper 1 gestoppt wird.
  • Mittels Einstellen der Verstärkungsgradelemente auf diese Weise wird das Klappern wirkungsvoll verhindert, wenn das Steuersystem bei einem Begrenzungsteilstück der Steuermodi arbeitet.
  • [Spezifisches Beispiel 3 der Ausführungsform 2]
  • Die wie in 23 veranschaulichte Verstärkungsgradfunktion ist in den spezifischen Beispielen 1 und 2 der Ausführungsform 2 übernommen. Jedoch ist diese Ausführungsform nicht auf die in 23 veranschaulichte Verstärkungsgradfunktion beschränkt. Es ist zum Beispiel möglich, eine wie in 26 veranschaulichte Verstärkungsgradfunktion zu übernehmen. In 26 stellt die vertikale Achse die Werte (von 0 bis 1) der Verstärkungsgradfunktion dar, und die horizontale Achse stellt den Referenzwert Vbs des VNT-Düse-Öffnungsgrades oder den Referenzwert Ebs des EGR-Ventil-Öffnungsgrades, oder den VNT-Düse-Öffnungsgrad Vin oder EGR-Ventil-Öffnungsgrad Ein dar. In einem Beispiel von 26 wird eine Sigmoid-Funktion bzw. S-förmige Funkion für einen Bereich übernommen, der als vollständig geschlossen betrachtet wird, nämlich von dem Öffnungsgrad 0 (d. h. vollständig geschlossen) bis zu dem Öffnungsgrad N. Die Sigmoid-Funktion s(x) ist wie folgt definiert und ist eine von monoton ansteigenden kontinuierlichen Funktionen und hat einen Wendepunkt, wie in 27 veranschaulicht. 27 stellt eine Referenz-Sigmoid-Funktion mit einem Verstärkungsgrad ”1” dar.
  • Figure DE112009005459B4_0002
  • Weil die insgesamt glattere Funktion erhalten werden kann mittels Verwendung der Sigmoid-Funktion, ist sie wirkungsvoll zur Vermeidung des Klapperns.
  • Um solche eine Funktion zu realisieren, führen die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160 und dergleichen in dem in 10 veranschaulichten Blockdiagramm eine wie in 28 veranschaulichte Verarbeitung aus.
  • Zuerst wird Zeit k auf ”0” initialisiert (Schritt S141). Zeit k ist die gemeinsame Zeit in der Motorsteuervorrichtung 100. Dann, wenn die Einstellwerte der Motordrehzahl und der Kraftstoffeinspritzmenge zur Zeit k eingegeben werden, gibt die Planungssteuereinheit 110 den Referenzwert Vbs(k) des VNT-Düse-Öffnungsgrades und den Referenzwert Ebs(k) des EGR-Ventil-Öffnungsgrades aus, die den Einstellwerten der Motordrehzahl und der Kraftstoffeinspritzmenge zur Zeit k entsprechen. Vbs(k) und Ebs(k) sind Werte von 0 bis 1. Darüber hinaus gibt die Planungseinheit 110 ähnlich den MAF-Zielwert an das MAF-Steuersystem mit der MAF-Steuereinheit 120 aus und gibt den MAP-Zielwert an das MAP-Steuersystem mit der MAP-Steuereinheit 140 aus.
  • Als Nächstes setzt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160 ”0” für das V-Flag, das einen Zustand des Öffnens und Schließens der VNT-Düse darstellt, und setzt ”0” für das E-Flag, das einen Zustand des Öffnens und Schließens des EGR-Ventils darstellt (Schritt S143). Dann, wenn der Referenzwert Vbs(k) des VNT-Düse-Öffnungsgrades geringer als N ist (z. B. ist N ein Wert von ungefähr 0,1 bis ungefähr 0,15 und ist eine Konstante, die einen Bereich definiert, der als vollständig geöffnet oder vollständig geschlossen betrachtet wird.) (d. h. ein vollständig-geschlossener Zustand), setzt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160 ”–1” für das V-Flag. Wenn andererseits Vbs(k) größer als (1 – N) ist (d. h. ein vollständig-geöffneter Zustand), setzt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160 ”1” für das V-Flag. Wenn der Referenzwert Ebs(k) des EGR-Ventil-Öffnungsgrades geringer als N ist (d. h. ein vollständig-geschlossener Zustand), setzt außerdem die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160 ”–1” für das E-Flag. Wenn andererseits Ebs(k) größer als (1 – N) ist (d. h. ein vollständig-geöffneter Zustand), setzt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160 ”1” für das E-Flag (Schritt S145). Wenn Vbs(k) gleich oder größer als N und gleich oder geringer als (1 – N) ist, bleibt somit das V-Flag ”0”, und ähnlich, wenn Ebs(k) gleich oder größer als N und gleich oder geringer als (1 – N) ist, bleibt das E-Flag ”0”.
  • Danach bestimmt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160, ob oder nicht der Zustand ein Zustand ist, dass das V-Flag ”0” ist und das E-Flag auch ”0” ist (Schritt S147). Wenn solch eine Bedingung erfüllt ist, ist der Steuermodus der MIMO-Steuermodus. Deshalb setzt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160 Kcf = Kcp = Kdf = Kdp = 1, wie in 11 veranschaulicht (Schritt S149).
  • Wenn andererseits wenigstens eines vom V-Flag und E-Flag nicht ”0” ist, bestimmt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160, ob oder nicht der Zustand ein Zustand ist, dass das V-Flag nicht ”0” ist und das E-Flag auch nicht ”0” ist (Schritt S151). Wenn solch eine Bedingung erfüllt ist, ist der Steuermodus der SISO-Steuermodus der VNT-und-EGR-Vollständig-Schließend-Region D (d. h. wenn diese beide vollständig geschlossen oder vollständig geöffnet sind). Deshalb setzt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160 Kcf = Kcp = Kdf = Kdp = 0, wie in 12 veranschaulicht (Schritt S153).
  • Wenn eines vom V-Flag und E-Flag nicht ”0” ist, bestimmt außerdem die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160, ob oder nicht das V-Flag ”–1” ist (d. h. die VNT-Düse ist vollständig geschlossen) (Schritt S155). Wenn solch eine Bedingung erfüllt ist, arbeitet das Steuersystem wie in dem MIMO-Steuermodus, in dem die Ausgabeeinstellung ausgeführt wird, in diesem Beispiel. Gemäß der wie in 26 veranschaulichten Verstärkungsgradfunktion setzt nämlich die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160 Kcf = Kcp = Kdp = V-1(Vbs(k)) und Kdf = 1 (Schritt S157).
  • V-1(Vbs(k)) ist eine wie folgt definierte Funktion:
    Figure DE112009005459B4_0003
  • In diesem Ausdruck ist N ein Wert, um einen Bereich zu bestimmen, der als vollständig geschlossen oder vollständig geöffnet betrachtet wird, wie oben beschrieben, und S ist eine Konstante gleich oder größer als zum Beispiel 10. Dieser Ausdruck stellt ein Beispiel der Sigmoid-Funktion dar, die ”0” im Fall von Vbs(k) = 0, 1/2 im Fall von Vbs(k) N/2, und 1 im Fall von Vbs(k) = N ausgibt. Je größer als 10 S umso näher an dieser Bedingung ist die Ausgabe. Zum Beispiel ist im Fall von N = 0,2 und S = 10 die Ausgabe 0,00045 im Fall von Vbs(k) = 0, und ist die Ausgabe 0,5 im Fall von Vbs(k) = N/2 = 0,1, und ist die Ausgabe 0,99996 im Fall von Vbs(k) = N = 0,2.
  • Entlang der Kurve der V-1-Funktion in der linken Seite von 26 wird somit ein Wert berechnet gemäß der Referenz Vbs(k) des VNT-Düse-Öffnungsgrades. Im Fall von Vbs(k) = 0 ist übrigens der Steuermodus annähernd der SISO-Steuermodus der VNT-Vollständig-Schließend-Region C.
  • Wenn das V-Flag nicht ”–1” ist, bestimmt ferner die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160, ob oder nicht das V-Flag ”1” ist (d. h. die VNT-Düse ist vollständig geöffnet). (Schritt S159). Wenn solch eine Bedingung erfüllt ist, arbeitet das Steuersystem wie in dem MIMO-Steuermodus, in dem die Ausgabeeinstellung ausgeführt wird, in diesem spezifischen Beispiel. Gemäß der in 26 veranschaulichten Verstärkungsgradfunktion setzt nämlich die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160 Kcf = Kcp = Kdp = V1(Vbs(k)) und Kdf = 1 (Schritt S161).
  • V1(Vbs(k)) ist eine wie folgt definierte Funktion:
    Figure DE112009005459B4_0004
  • Die Definitionen von N und S sind dieselben wie diese der Funktion V-1. Dieser Ausdruck stellt ein Beispiel der Sigmoid-Funktion dar, dass im Fall von Vbs(k) = (1 – N) die Ausgabe 1 ist, im Fall von Vbs(k) = 1 – N/2 die Ausgabe 1/2 ist, im Fall von Vbs(k) = 1 die Ausgabe 0 ist. Zum Beispiel ist im Fall von N = 0,2 und S = 10, Vbs(k) = (1 – 0,2) = 0,8 die Ausgabe 0,9996, ist im Fall von Vbs(k) = 1 – 0,2/2 = 0,9 die Ausgabe 0,5, und ist im Fall von Vbs(k) = 1 die Ausgabe 0,00045.
  • Entlang der Funktion V1 in der rechten Seite von 26 wird somit ein Wert berechnet gemäß dem Referenzwert Vbs(k) des VNT-Düse-Öffnungsgrades. Im Fall von Vbs(k) = 1 ist übrigens der Steuermodus der SISO-Steuermodus der VNT-Vollständig-Öffnend-Region F, und annähernd Kcf = Kcp = Kdp = 0.
  • Wenn das V-Flag nicht ”1” ist, bestimmt darüber hinaus die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160, ob oder nicht das E-Flag ”–1” ist (Schritt S163). Wenn solch eine Bedingung erfüllt ist, arbeitet das Steuersystem wie in dem MIMO-Steuermodus, in dem die Ausgabeeinstellung ausgeführt wird, in diesem spezifischen Beispiel. Gemäß der Verstärkungsgradfunktion von 26 setzt nämlich die Verstärkungsgradfunktion-Einstelleinheit 160 Kcf = Kcp = Kdf = E-1(Ebs)(k)) und Kdp = 1 (Schritt S165).
  • E-1(Ebs)(k)) ist eine wie folgt definierte Funktion:
    Figure DE112009005459B4_0005
  • Diese Funktion hat im Grunde dieselbe Form wie die in dem Ausdruck (2). Entlang der Funktion E-1 in der linken Seite von 26 wird somit ein Wert berechnet gemäß dem Referenzwert Ebs(k) des EGR-Ventil-Öffnungsgrades. Im Fall von Ebs(k) = 0 ist übrigens der Steuermodus annähernd der SISO-Steuermodus der EGR-Vollständig-Schließend-Region B.
  • Wenn das E-Flag nicht ”–1” ist, bestimmt ferner die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160, ob oder nicht das E-Flag ”1” ist (d. h. das EGR-Ventil ist vollständig geöffnet.) (Schritt S167). Wenn solch eine Bedingung erfüllt ist, arbeitet das Steuersystem wie in dem MIMO-Steuermodus, in dem die Ausgabeeinstellung ausgeführt wird, in diesem spezifischen Beispiel. Gemäß der Verstärkungsgradfunktion von 26 setzt nämlich die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160 Kcf = Kcp = Kdf = E1(Ebs(k)) und Kdp = 1 (Schritt S169).
  • E1(Ebs(k)) ist eine wie folgt definierte Funktion:
    Figure DE112009005459B4_0006
  • Im Grunde genommen hat diese Funktion dieselbe Form wie die des Ausdrucks (3). Gemäß der Kurve der Funktion E1 in der rechten Seite von 26 wird somit ein Wert berechnet gemäß dem Referenzwert Ebs(k) des EGR-Ventil-Öffnungsgrades. Im Fall von Ebs(k) = 1 ist übrigens der Steuermodus der SISO-Steuermodus der EGR-Vollständig-Öffnend-Region E, und nahezu Kcf = Kcp = Kdf = 0.
  • Nach dem Schritt S149 berechnet die MAF-Steuereinheit 120 einen Steuerwert gemäß der Differenz zwischen dem MAF-Zielwert und dem Messwert des MAF, und der erste Interferenzkompensator 150 berechnet einen Kompensationswert gemäß der Differenz zwischen dem MAP-Zielwert und dem Messwert des MAP. Dann wird die Summe des Steuerwertes von der MAF-Steuereinheit 120, des Kompensationswertes von dem ersten Interferenzkompensator 150 und Ebs(k) berechnet als der EGR-Ventil-Öffnungsgrad Ein, und das EGR-Ventil des Motorkörpers 1 wird gemäß dem Ein gesteuert. Darüber hinaus berechnet die MAP-Steuereinheit 140 einen Steuerwert gemäß der Differenz zwischen dem MAP-Zielwert und dem Messwert des MAP, und der zweite Interferenzkompensator 130 berechnet einen Kompensationswert gemäß der Differenz zwischen dem MAF-Zielwert und dem Messwert des MAF. Dann wird die Summe des Steuerwertes von der MAP-Steuereinheit 140, des Kompensationswertes von dem zweiten Interferenzkompensator 130 und Vbs(k) berechnet als der VNT-Düse-Öffnungsgrad Vin, und die VNT-Düse des Motorkörpers 1 wird gemäß den Vin gesteuert.
  • Nach dem Schritt S153 wird darüber hinaus Ebs(k) als der EGR-Ventil-Öffnungsgrad Ein übernommen, und das EGR-Ventil des Motorkörpers 1 wird gemäß dem Ein gesteuert. Außerdem wird Vbs(k) übernommen als der VNT-Düse-Öffnungsgrad Vin, und die VNT-Düse des Motorkörpers 1 wird gemäß dem Vin gesteuert.
  • Nach den Schritten S157, S161, S165 und S169 berechnet ferner die MAF-Steuereinheit 120 einen Steuerwert gemäß der Differenz zwischen dem MAF-Zielwert und dem Messwert des MAF, und der erste Interferenzkompensator 150 berechnet einen Kompensationswert gemäß dem MAP-Zielwert und dem Messwert des MAP. Dann wird die Summe des Produktes des Steuerwertes von der MAF-Steuereinheit 120 und Kdf, des Produktes des Kompensationswertes von dem ersten Interferenzkompensator 150 und Kcp, und Ebs(k) berechnet als der EGR-Ventil-Öffnungsgrad Ein, und das EGR-Ventil des Motorkörpers 1 wird gemäß dem Ein gesteuert. Darüber hinaus berechnet die MAP-Steuereinheit 140 einen Steuerwert gemäß der Differenz zwischen dem MAP-Zielwert und dem Messwert des MAP, und der zweite Interferenzkompensator 130 berechnet einen Kompensationswert gemäß der Differenz zwischen dem MAF-Zielwert und dem Messwert des MAF. Dann wird die Summe des Produktes des Steuerwertes von der MAP-Steuereinheit 140 und Kdp, des Produktes des Kompensationswertes von dem zweiten Interferenzkompensator 130 und Kcf, und Vbs(k) berechnet als der VNT-Düse-Öffnungsgrad Vin, und die VNT-Düse des Motorkörpers 1 wird gemäß dem Vin gesteuert.
  • Wenn es bestimmt wird, dass die Bedingung des Schrittes S167 nicht erfüllt ist, oder nach dem Schritt S149, S153, S157, S161, S165 oder S169, wird k um ”1” inkrementiert bzw. erhöht (Schritt S171), und die Verarbeitung kehrt zu dem Schritt S143 zurück. Solch eine Verarbeitung wird ausgeführt, bis der Motorkörper 1 gestoppt wird.
  • Mittels Einstellen der Verstärkungsgradelemente auf diese Weise kann das Klappern wirkungsvoll verhindert werden, wenn das Steuersystem in einem Begrenzungsteilstück der Steuermodi arbeitet.
  • [Spezifisches Beispiel 4 von der Ausführungsform 2]
  • Auch in diesem spezifischen Beispiel wird eine wie in 26 veranschaulichte Verstärkungsgradfunktion ähnlich zu dem dritten spezifischen Beispiel übernommen. Um solch eine Funktion zu realisieren, führt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170 und dergleichen in dem in 16 veranschaulichten Blockdiagramm eine wie in 29 veranschaulichte Verarbeitung durch. Zuerst wird Zeit k auf ”0” initialisiert (Schritt S181).
  • Ferner setzt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170 ”0” für das V-Flag, das einen Zustand des Schließens oder Öffnens der VNT-Düse darstellt, und setzt ”0” für das E-Flag, das einen Zustand des Schließens oder Öffnens des EGR-Ventils darstellt (Schritt S183). Dann, wenn der VNT-Düse-Öffnungsgrad Vin(k) zur Zeit k geringer als N ist (z. B. ist N ein Wert von ungefähr 0,1 bis ungefähr 0,15 und ist eine Konstante, die einen Bereich definiert, der als vollständig geschlossen oder vollständig geöffnet betrachtet wird.) (d. h. ein vollständig-geschlossener Zustand), setzt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170 ”–1” für das V-Flag. Wenn andererseits der VNT-Düse-Öffnungsgrad Vin(k) größer als (1 – N) ist (d. h. ein vollständig-geöffneter Zustand), setzt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170 ”1” für das V-Flag. Wenn der EGR-Ventil-Öffnungsgrad Ein(k) geringer als N ist (d. h. ein vollständig-geschlossener Zustand), setzt darüber hinaus die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170 ”–1” für das E-Flag. Wenn andererseits Ein(k) größer als (1 – N) ist (d. h. ein vollständig-geöffneter Zustand), setzt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170 ”1” für das E-Flag (Schritt S185). Wenn Vin(k) gleich oder größer als N und gleich oder geringer als (1 – N) ist, bleibt somit das V-Flag ”0”, und ähnlich, wenn Ein(k) gleich oder größer als N und gleich oder geringer als (1 – N) ist, bleibt das E-Flag ”0”. Ein(k) und Vin(k) sind übrigens Werte von 0 bis 1.
  • Danach bestimmt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170, ob oder nicht der Zustand ein Zustand ist, dass das V-Flag ”0” ist und das E-Flag auch ”0” ist (Schritt S187). Wenn solch eine Bedingung erfüllt ist, ist der Steuermodus der MIMO-Steuermodus. Deshalb setzt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170 Kcf = Kcp = Kdf = Kdp = 1, wie in 17 veranschaulicht (Schritt S189).
  • Wenn andererseits wenigstens eines vom V-Flag und E-Flag nicht ”0” ist, bestimmt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170, ob oder nicht der Zustand ein Zustand ist, dass das V-Flag nicht ”0” ist und das E-Flag auch nicht ”0” ist (Schritt S191). Wenn solch eine Bedingung erfüllt ist, ist der Steuermodus der SISO-Steuermodus der VNT-und-EGR-Vollständig-Schließend-Region D (d. h. diese sind beide entweder vollständig geöffnet oder vollständig geschlossen), und die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170 setzt Kcf = Kcp = Kdf = Kdp = 0, wie in 18 veranschaulicht (Schritt S193).
  • Wenn eines vom V-Flag und E-Flag nicht ”0” ist, bestimmt darüber hinaus die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170, ob oder nicht das V-Flag ”–1” ist (d. h. die VNT-Düse ist vollständig-geschlossen.) (Schritt S195). Wenn solch eine Bedingung erfüllt ist, arbeitet das Steuersystem wie in dem MIMO-Steuermodus, in die Ausgabeeinstellung ausgeführt wird, in diesem spezifischen Beispiel. Gemäß der Verstärkungsgradfunktion von 26 setzt mit anderen Worten die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170 Kcf = Kcp = Kdp = V-1(Vin(k)) und Kdf = 1 (Schritt S197).
  • V-1(Vin(k)) ist eine wie folgt definierte Funktion:
    Figure DE112009005459B4_0007
  • Im Grunde genommen hat diese Funktion dieselbe Form wie die des Ausdrucks (2). Gemäß der Kurve der Funktion V-1 in der linken Seite von 26 wird somit ein Wert berechnet gemäß dem VNT-Düse-Öffnungsgrad Vin(k). Im Fall von Vin(k) = 0 ist übrigens der Steuermodus der SISO-Steuermodus von annähernd der VNT-Vollständig-Schließend-Region C.
  • Wenn das V-Flag nicht ”–1” ist, bestimmt ferner die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170, ob oder nicht das V-Flag ”1” ist (d. h. die VNT-Düse ist vollständig-geöffnet.) (Schritt S199). Wenn solch eine Bedingung erfüllt ist, arbeitet das Steuersystem wie in dem MIMO-Steuermodus, in dem die Ausgabeeinstellung ausgeführt wird, in diesem Beispiel. Gemäß der Verstärkungsgradfunktion von 26 setzt nämlich die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170 Kcf = Kcp = Kdp = V1(Vin(k)) und Kdf = 1 (Schritt S201).
  • V1(Vin(k)) ist eine wie folgt definierte Funktion:
    Figure DE112009005459B4_0008
  • Im Grunde genommen hat diese Funktion dieselbe Form wie die des Ausdrucks (3). Gemäß der Kurve der Funktion V1 in der rechten Seite von 26 wird somit ein Wert gemäß dem VNT-Düse-Öffnungsgrad Vin(k) berechnet. Im Fall von Vin(k) = 1 ist übrigens der Steuermodus der SISO-Steuermodus der VNT-Vollständig-Öffnend-Region F, und Kcf = Kcp = Kdp = 0.
  • Wenn das V-Flag nicht ”1” ist, bestimmt darüber hinaus die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170, ob oder nicht das E-Flag ”–1” ist (Schritt S203). Wenn solch eine Bedingung erfüllt ist, arbeitet das Steuersystem wie in dem MIMO-Steuermodus, in dem die Ausgabeeinstellung ausgeführt wird, in diesem spezifischen Beispiel. Gemäß der Verstärkungsgradfunktion von 26 setzt nämlich die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170 Kcf = Kcp = Kdf = E-1(Ein(k)) und Kdp = 1 (Schritt S205).
  • E-1(Ein(k)) ist eine wie folgt definierte Funktion:
    Figure DE112009005459B4_0009
  • Im Grunde genommen hat diese Funktion dieselbe Form wie die des Ausdrucks (4). Entlang der Kurve der Funktion E-1 in der linken Seite von 26 wird somit ein Wert berechnet gemäß dem EGR-Ventil-Öffnungsgrad Ein(k). Im Fall von Ein(k) = 0 ist übrigens der Steuermodus der SISO-Steuermodus von annähernd der EGR-Vollständig-Schließend-Region B.
  • Wenn das E-Flag nicht ”–1” ist, bestimmt ferner die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170, ob oder nicht das E-Flag ”1” ist (d. h. das EGR-Ventil ist vollständig-geöffnet.) (Schritt S207). Wenn solch eine Bedingung erfüllt ist, arbeitet das Steuersystem wie in dem MIMO-Steuermodus, in dem die Ausgabeeinstellung ausgeführt wird, in diesem spezifischen Beispiel. Gemäß der Verstärkungsgradfunktion von 26 setzt mit anderen Worten die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170 Kcf = Kcp = Kdf = E1(Ein(k)) und Kdp = 1 (Schritt S209).
  • E1(Ein(k)) ist eine wie folgt definierte Funktion:
    Figure DE112009005459B4_0010
  • Im Grunde genommen hat diese Funktion dieselbe Form wie die des Ausdrucks (5). Entlang der Kurve der Funktion E1 in der rechten Seite von 26 wird somit ein Wert berechnet gemäß dem EGR-Ventil-Öffnungsgrad Ein(k). Im Fall von Ein(k) = 1 ist übrigens der Steuermodus der SISO-Steuermodus der EGR-Vollständig-Öffnend-Region E und nahezu Kcf = Kcp = Kdf = 0.
  • Zusätzlich zu der zuvor erwähnten Verarbeitung gibt übrigens, wenn die Einstellwerte der Motordrehzahl und der Kraftstoffeinspritzmenge zur Zeit k eingegeben werden, die Planungseinheit 110 den Referenzwert Vbs(k) des VNT-Düse-Öffnungsgrades und den Referenzwert Ebs(k) des EGR-Ventil-Öffnungsgrades aus, die den Einstellwerten der Motordrehzahl und der Kraftstoffeinspritzmenge zur Zeit k entsprechen. Ferner gibt die Planungseinheit 110 ähnlich den MAF-Zielwert an das MAF-Steuersystem mit der MAF-Steuereinheit 120 aus und gibt den MAP-Zielwert an das MAP-Steuersystem mit der MAP-Steuereinheit 140 aus.
  • Nach dem Schritt S189 berechnet dann die MAF-Steuereinheit 120 einen Steuerwert gemäß der Differenz zwischen dem MAF-Zielwert und dem Messwert des MAF, und der erste Interferenzkompensator 150 berechnet einen Kompensationswert gemäß der Differenz zwischen dem MAP-Zielwert und dem Messwert des MAP. Dann wird die Summe des Steuerwertes von der MAF-Steuereinheit 120, des Kompensationswertes von dem ersten Interferenzkompensator 150, und Ebs(k) berechnet als der EGR-Ventil-Öffnungsgrad Ein(k + 1), und das EGR-Ventil des Motorkörpers 1 wird gemäß dem Ein(k + 1) gesteuert. Darüber hinaus berechnet die MAP-Steuereinheit 140 einen Steuerwert gemäß der Differenz zwischen dem MAP-Zielwert und dem Messwert des MAP, und der zweite Interferenzkompensator 130 berechnet einen Kompensationswert gemäß der Differenz zwischen dem MAF-Zielwert und dem Messwert des MAF. Dann wird die Summe des Steuerwertes von der MAP-Steuereinheit 140, des Kompensationswertes von dem zweiten Interferenzkompensator 130 und Vbs(k) berechnet als der VNT-Düse-Öffnungsgrad Vin(k + 1), und die VNT-Düse des Motorkörpers 1 wird gemäß dem Vin(k + 1) gesteuert.
  • Nach dem Schritt S193 wird darüber hinaus Ebs(k) als der EGR-Ventil-Öffnungsgrad Ein(k + 1) übernommen, und das EGR-Ventil des Motorkörpers 1 wird gemäß dem Ein(k + 1) gesteuert. Außerdem wird Vbs(k) als der VNT-Düse-Öffnungsgrad Vin(k + 1) übernommen, und die VNT-Düse des Motorkörpers 1 wird gemäß dem Vin(k + 1) gesteuert.
  • Nach den Schritten S197, S201, S205 und S209 berechnet ferner die MAF-Steuereinheit 120 einen Steuerwert gemäß der Differenz zwischen dem MAF-Zielwert und dem Messwert des MAF, und der erste Interferenzkompensator 150 berechnet einen Kompensationswert gemäß der Differenz zwischen dem MAP-Zielwert und dem Messwert des MAP. Dann wird die Summe des Produktes des Steuerwertes von der MAF-Steuereinheit 120 und Kdf, des Produktes des Kompensationswertes von dem ersten Interferenzkompensator 150 und Kcp, und Ebs(k) berechnet als der EGR-Ventil-Öffnungsgrad Ein, und das EGR-Ventil des Motorkörpers 1 wird gemäß dem Ein gesteuert. Darüber hinaus berechnet die MAP-Steuereinheit 140 einen Steuerwert gemäß der Differenz zwischen dem MAP-Zielwert und dem Messwert des MAP, und der zweite Interferenzkompensator 130 berechnet einen Kompensationswert gemäß der Differenz zwischen dem MAF-Zielwert und dem Messwert des MAF. Dann wird die Summe des Produktes des Steuerwertes von der MAP-Steuereinheit 140 und Kdp, des Produktes des Kompensationswertes von dem zweiten Interferenzkompensator 130 und Kcf, und Vbs(k) berechnet als der VNT-Düse-Öffnungsgrad Vin, und die VNT-Düse des Motorkörpers 1 wird gemäß dem Vin gesteuert.
  • Wenn es bestimmt wird, dass die Bedingung des Schrittes S207 nicht erfüllt ist, oder nach dem Schritt S189, S193, S197, S201, S205 oder S209, wird k um ”1” inkrementiert bzw. erhöht (Schritt S211), und die Verarbeitung kehrt zu dem Schritt S183 zurück. Solch eine Verarbeitung wird ausgeführt, bis der Motorkörper 1 gestoppt wird.
  • Mittels Einstellen der Verstärkungsgradelemente auf diese Weise kann das Klappern wirkungsvoll vermieden werden, wenn das Steuersystem in einem Begrenzungsteilstück der Steuermodi arbeitet.
  • [Spezifisches Beispiel 5 der Ausführungsform 2]
  • In diesem spezifischen Beispiel wird eine Funktion, deren Argument der VNT-Düse-Öffnungsgrad oder der EGR-Ventil-Öffnungsgrad ist, wie in 30 veranschaulicht, als die Verstärkungsgradfunktion übernommen. In 30 stellt die vertikale Achse Werte (von 0 bis 1) der Verstärkungsgradfunktion dar, und die horizontale Achse stellt den Referenzwert Vbs des VNT-Düse-Öffnungsgrades oder den Referenzwert Ebs des EGR-Ventil-Öffnungsgrades oder VNT-Düse-Öffnungsgrad Vin oder EGR-Ventil-Öffnungsgrad Ein dar. In einem Beispiel von 30 wird eine lineare Funktion mit einer Hystereseeigenschaft übernommen. Wenn der VNT-Düse-Öffnungsgrad oder der EGR-Ventil-Öffnungsgrad sich von einem vollständig-geöffneten Zustand in Richtung eines vollständig-geschlossenen Zustands ändert, wird mit anderen Worten dieselbe lineare Funktion wie 23 in einem Bereich von dem Düsenöffnungsgrad oder Ventilöffnungsgrad ”0” bis ”N” übernommen. Und zwar wird in dem Bereich, der als vollständig geschlossen betrachtet wird, von dem Öffnungsgrad ”0” (d. h. in einem vollständig-geschlossenen Zustand) bis zu dem Öffnungsgrad N die lineare Funktion des Ventilöffnungsgrades oder Düsenöffnungsgrades mit der Inklination 1/N verwendet. Wenn der Öffnungsgrad sich von einem vollständig geschlossenen Zustand zu einem vollständig-geöffneten Zustand ändert, wird andererseits die lineare Funktion übernommen, die nach rechts um die Breite M der Hysterese verschoben ist. Der Verstärkungsgrad ist mit anderen Worten ”0” in einem Bereich von dem Düsenöffnungsgrad oder Ventilöffnungsgrad ”0” bis M, und die lineare Funktion mit der Inklination 1/N wird in einem Bereich von M bis N + M verwendet.
  • Wenn der Öffnungsgrad sich von einem vollständig-geöffneten Zustand in Richtung eines vollständig-geschlossenen Zustands ändert, wird darüber hinaus die Konstante ”1” in einem Bereich von N bis (1 – N – M) ausgegeben. Wenn sich umgekehrt der Öffnungsgrad von einem vollständig-geschlossenen Zustand in Richtung eines vollständig-geöffneten Zustands ändert, wird die Konstante ”1” in einem Bereich von (N + M) bis (1 – N) ausgegeben.
  • Wenn andererseits der VNT-Düse-Öffnungsgrad oder EGR-Ventil-Öffnungsgrad sich von einem vollständig-geschlossenen Zustand in Richtung eines vollständig-geöffneten Zustands ändert, wird die lineare Funktion des Düsenöffnungsgrades oder Ventilöffnungsgrades mit der Neigung (–1/N) verwendet in einem Bereich von dem Düsenöffnungsgrad oder Ventilöffnungsgrad (1 – N) bis 1 (d. h. in einem Bereich, der als vollständig geöffnet betrachtet wird). Wenn andererseits der Öffnungsgrad sich von einem vollständig-geöffneten Zustand zu einem vollständig-geschlossenen Zustand ändert, wird die Funktion übernommen, die nach links um die Breite M der Hysterese verschoben ist. M ist ein Wert von ungefähr 0,05 bis ungefähr 0,1. Und zwar ist der Verstärkungsgrad ”0” in einem Bereich von dem Düsenöffnungsgrad oder Ventilöffnungsgrad ”1” bis (1 – M), und die lineare Funktion mit der Inklination (–1/N) wird in einem Bereich von (1 – M) bis (1 – N – M) verwendet.
  • Um solch eine Funktion zu realisieren, führen die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160 und dergleichen in dem in 10 veranschaulichten Blockdiagramm eine in 31 und 32 veranschaulichte Verarbeitung in diesem spezifischen Beispiel aus. Zuerst wird Zeit k auf ”0” initialisiert (Schritt S221). Zeit k ist die gemeinsame Zeit in der Motorsteuervorrichtung 100. Dann, wenn die Einstellwerte der Motordrehzahl und der Kraftstoffeinspritzmenge zur Zeit k eingegeben werden/sind, gibt die Planungseinheit 110 den Referenzwert Vbs(k) des VNT-Düse-Öffnungsgrades und den Referenzwert Ebs(k) des EGR-Ventil-Öffnungsgrades aus, die den Einstellwerten der Motordrehzahl und der Kraftstoffeinspritzmenge zur Zeit k entsprechen. Vbs(k) und Ebs(k) sind Werte von 0 bis 1. Ferner gibt die Planungseinheit 110 ähnlich den MAF-Zielwert an das MAF-Steuersystem mit der MAF-Steuereinheit 120 aus und gibt den MAP-Zielwert an das MAP-Steuersystem mit der MAP-Steuereinheit 140 aus.
  • Als Nächstes setzt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160 ”0” für das V-Flag, das einen Zustand des Schließens oder Öffnens der VNT-Düse darstellt, setzt ”0” für das E-Flag, das einen Zustand des Schließens oder Öffnens des EGR-Ventils darstellt, setzt ”0” für ein VD-Flag, das darstellt, ob der Zustand ein Zustand ist, dass die VNT-Düse in der Öffnungsrichtung gesteuert wird, oder ein Zustand, dass die VNT-Düse in der Schließrichtung gesteuert wird, und setzt ”0” für eine ED-Flag, das darstellt, ob der Zustand ein Zustand ist, dass das EGR-Ventil in der Öffnungsrichtung gesteuert wird, oder ein Zustand, dass das EGR-Ventil in der Schließrichtung gesteuert wird. Ferner setzt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160 (Vbs(k) – Vbs(k – J)) zu Vbs – D(k), und setzt (Ebs(k) – Ebs(k – J)) zu Ebs – D(k) (Schritt S223). Vbs(k – J) ist ein Vbs-Wert vor J Abtastwerten (z. B. ungefähr von 1 bis 10). Ähnlich ist Ebs(k – J) ein Ebs-Wert vor J Abtastwerten. Vbs – D(k) stellt mit anderen Worten einen Zustand der VNT-Düse dar, ist eine Differenz zwischen dem aktuellen Vbs-Wert und dem Vbs-Wert vor den J Abtastwerten, und stellt die Schließrichtung im Fall des negativen Wertes und die Öffnungsrichtung im Fall des positiven Wertes dar. Ähnlich stellt Ebs – D(k) einen Zustand des EGR-Ventils dar, ist eine Differenz zwischen dem aktuellen Ebs-Wert und dem Ebs-Wert vor den J Abtastwerten, und stellt die Schließrichtung im Fall des negativen Wertes und die Öffnungsrichtung im Fall des positiven Wertes dar.
  • Wenn der Referenzwert Vbs(k) des VNT-Düse-Öffnungsgrades geringer als N ist (z. B. ist N ein Wert von ungefähr 0,1 bis ungefähr 0,15 und ist eine Konstante, die einen Bereich definiert, der als vollständig geöffnet oder vollständig geschlossen betrachtet wird) (d. h. in einem vollständig geschlossenen Zustand), setzt dann die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160 ”–1” für das V-Flag. Wenn andererseits Vbs(k) größer als (1 – N) ist (d. h. in einem vollständig-geöffneten Zustand), setzt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160 ”1” für das V-Flag. Darüber hinaus setzt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160 ”–1” für das E-Flag, wenn der Referenzwert Ebs(k) des EGR-Ventil-Öffnungsgrades geringer als N ist (d. h. ein vollständig-geschlossener Zustand). Wenn andererseits Ebs(k) größer als (1 – N) ist (d. h. ein vollständig-geöffneter Zustand), setzt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160 ”1” für das E-Flag. Ferner setzt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160 ”1” für das VD-Flag, wenn Vbs – D(k) gleich oder größer als 0 ist (d. h. in der Öffnungsrichtung), und setzt ”–1” für das VD-Flag, wenn Vbs – D(k) geringer als 0 ist (d. h. in der Schließrichtung). Darüber hinaus setzt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160 ”1” für das ED-Flag, wenn Ebs – D(k) gleich oder größer als 0 ist (d. h. in der Öffnungsrichtung), und setzt ”–1” für das ED-Flag (Schritt S225), wenn Ebs – D(k) geringer als 0 ist (d. h. in der Schließrichtung). Wenn Vbs(k) gleich oder größer als N und gleich oder geringer als (1 – N) ist, bleibt somit das V-Flag 0, und ähnlich, wenn Ebs(k) gleich oder größer als N und gleich oder geringer als (1 – N) ist, bleibt das E-Flag 0.
  • Danach bestimmt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160, ob oder nicht der Zustand ein Zustand ist, dass das V-Flag ”0” ist und das E-Flag auch ”0” ist (Schritt S227). Wenn solch eine Bedingung erfüllt ist, ist der Steuermodus der MIMO-Steuermodus. Deshalb setzt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160 Kcf = Kcp = Kdf = Kdp = 1, wie in 11 veranschaulicht (Schritt S229).
  • Wenn andererseits wenigstens eines vom V-Flag und E-Flag nicht ”0” ist, bestimmt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160, ob oder nicht der Zustand ein Zustand ist, dass das V-Flag nicht ”0” ist und das E-Flag nicht ”0” ist (Schritt S231). Wenn solch eine Bedingung erfüllt ist, ist der Steuermodus der SISO-Steuermodus der VNT-und-EGR-Vollständig-Schließend-Region D (d. h. beide von diesen sind vollständig geöffnet oder vollständig geschlossen.). Deshalb setzt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160 Kcf = Kcp = Kdf = Kdp = 0, wie in 12 veranschaulicht (Schritt S233).
  • Wenn entweder das V-Flag oder das E-Flag nicht ”0” ist, bestimmt außerdem die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160, ob oder nicht das V-Flag ”–1” ist (d. h. die VNT-Düse ist vollständig-geschlossen.) (Schritt S235). Wenn das V-Flag ”–1” ist, bestimmt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160 ferner, ob oder nicht das VD-Flag ”–1” ist (d. h. die VNT-Düse wird in der Schließrichtung gesteuert) (Schritt S237). Wenn solch eine Bedingung erfüllt ist, arbeitet das Steuersystem wie in dem MIMO-Steuermodus, in dem die Ausgabeeinstellung ausgeführt wird. Und zwar setzt gemäß der Verstärkungsgradfunktion von 30 die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160 Kcf = Kcp = Kdp = Vbs(k)/N und Kdf = 1 (Schritt S239). Entlang der geraden Linie der Inklination 1/N in der linken Seite von 30 wird somit ein Wert Vbs(k)/N berechnet gemäß dem Referenzwert Vbs(k) des VNT-Düse-Öffnungsgrades. Im Fall von Vbs(k) = 0 ist übrigens der Steuermodus der SISO-Steuermodus der VNT-Vollständig-Schließend-Region C.
  • Wenn andererseits das VD-Flag nicht ”–1” ist, ist das VD-Flag ”1” (d. h. die VNT-Düse wird in der Öffnungsrichtung gesteuert). Deshalb setzt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160 Kcf = Kcp = Kdp = (Vbs(k) – M)/N und Kdf = 1 (Schritt S241). In der linken Seite von 30 wird entlang der geraden Linie mit der Inklination 1/N, die nach rechts um die Breite M der Hysterese verschoben ist, der Wert (Vbs(k) – M)/N berechnet gemäß dem Referenzwert Vbs(k) des VNT-Düse-Öffnungsgrades. Somit arbeitet das Steuersystem wie in dem MIMO-Steuermodus, in dem die Ausgabeeinstellung ausgeführt wird. Weil es jedoch unmöglich ist, einen negativen Wert als den Düsenöffnungsgrad oder Ventilöffnungsgrad zu setzen, wird Kcf = Kcp = Kdp = 0 gesetzt, wenn (Vbs(k) – M) negativ wird.
  • Wenn das V-Flag nicht ”–1” ist, schaltet die Verarbeitung zu einer Verarbeitung von 32 durch einen Anschluss A.
  • Mit Verlagerung zu der Erläuterung der Verarbeitung von 32 bestimmt, wenn das V-Flag nicht ”–1” ist, die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160, ob oder nicht das V-Flag ”1” ist (d. h. die VNT-Düse ist vollständig-geöffnet.) (Schritt S243). Wenn das V-Flag ”1” ist, bestimmt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160, ob oder nicht das VD-Flag ”1” ist, nämlich ob die VNT-Düse in der Öffnungsrichtung gesteuert wird (Schritt S245). Wenn solch eine Bedingung erfüllt ist, arbeitet das Steuersystem wie in dem MIMO-Steuermodus, in dem die Ausgabeeinstellung ausgeführt wird. Mit anderen Worten setzt gemäß der Verstärkungsgradfunktion von 30 die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160 Kcf = Kcp = Kdp = (1 – Vbs(k))/N und Kdf = 1 (Schritt S247). Entlang der geraden Linie mit der Inklination –1/N in der rechten Seite von 30 wird somit ein Wert (1 – Vbs(k))/N berechnet gemäß dem Referenzwert Vbs(k) des VNT-Düse-Öffnungsgrades. Im Fall von Vbs(k = 1) ist übrigens der Steuermodus der SISO-Steuermodus der VNT-Vollständig-Öffnend-Region F, und Kcf = Kcp = Kdp = 0.
  • Wenn andererseits das VD-Flag nicht ”1” ist, wenn nämlich die VNT-Düse in der Schließrichtung gesteuert wird, setzt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160 Kcf = Kcp = Kdp = (1–Vbs(k) – M)/N und Kdf = 1 (Schritt S249). Entlang der geraden Linie mit der Inklination –1/N, die nach links um die Breite M der Hysterese in der rechten Seite von 30 verschoben ist, wird somit ein Wert (1 – Vbs(k) – M)/N berechnet gemäß dem Referenzwert Vbs(k) des VNT-Düse-Öffnungsgrades. Somit arbeitet das Steuersystem wie in dem MIMO-Steuermodus, in dem die Ausgabeeinstellung ausgeführt wird. Weil jedoch ein negativer Wert nicht als der Düsen- oder Ventilöffnungsgrad gesetzt werden kann, wird Kcf = Kcp = Kdp = 0 gesetzt, wenn (1 – Vbs(k) – M) negativ wird.
  • Wenn das V-Flag nicht ”1” ist, bestimmt darüber hinaus die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160, ob oder nicht das E-Flag ”–1” ist (Schritt S251). Wenn das E-Flag ”–1” ist, bestimmt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160, ob oder nicht das ED-Flag ”–1” ist, nämlich ob das EGR-Ventil in der Schließrichtung gesteuert wird (Schritt S253). Wenn solch eine Bedingung erfüllt ist, arbeitet das Steuersystem wie in dem MIMO-Steuermodus, in dem die Ausgabeeinstellung ausgeführt wird. Mit anderen Worten setzt gemäß der Verstärkungsgradfunktion in der linken Seite von 30 die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160 Kcf = Kcp = Kdf = Ebs(k)/N und Kdp = 1 (Schritt S255). Entlang der geraden Linie mit der Inklination 1/N in der linken Seite von 30 wird somit ein Wert Ebs(k)/N berechnet gemäß dem Referenzwert Ebs(k) des EGR-Ventil-Öffnungsgrades. Im Fall von Ebs(k) = 0 ist übrigens der Steuermodus der SISO-Steuermodus der EGR-Vollständig-Schließend-Region B.
  • Wenn andererseits das ED-Flag nicht ”–1” ist, wenn also mit anderen Worten das ED-Flag = 1 und der EGR-Ventil-Öffnungsgrad sich in der Öffnungsrichtung ändert, setzt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160 Kcf = Kcp = Kdf = (Ebs(k) – M)/N und Kdp = 1 (Schritt S257). Entlang der geraden Linie mit der Inklination –1/N, die nach rechts um die Breite M der Hysterese in der linken Seite von 30 verschoben ist, wird somit ein Wert (Ebs(k) – M)/N berechnet gemäß dem Referenzwert Ebs(k) des EGR-Ventil-Öffnungsgrades. Somit arbeitet das Steuersystem wie in dem MIMO-Steuermodus, in dem die Ausgabeeinstellung ausgeführt wird. Weil jedoch es unmöglich ist, einen negativen Wert als den Düsen- oder Ventilöffnungsgrad zu setzen, wird Kcf = Kcp = Kdf = 0 gesetzt, wenn (Ebs(k) – M) negativ wird.
  • Wenn das E-Flag nicht ”–1” ist, bestimmt ferner die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160, ob oder nicht das E-Flag ”1” ist (d. h. das EGR-Ventil ist vollständig-geöffnet.) (Schritt S259). Wenn das E-Flag ”1” ist, bestimmt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160, ob oder nicht das ED-Flag ”1” ist, mit anderen Worten ob das EGR-Ventil in der Öffnungsrichtung gesteuert wird (Schritt S261). Wenn solch eine Bedingung erfüllt ist, arbeitet das Steuersystem wie in dem MIMO-Steuermodus, in dem die Ausgabeeinstellung ausgeführt wird. Und zwar setzt gemäß der Verstärkungsgradfunktion von 30 die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160 Kcf = Kcp = Kdf = (1 – Ebs(k))/N und Kdp = 1 (Schritt S263). Entlang der geraden Linie mit der Inklination –1/N in der rechten Seite von 30 wird somit ein Wert (1 – Ebs(k))/N berechnet gemäß dem Referenzwert Ebs(k) des EGR-Ventil-Öffnungsgrades. Im Fall von Ebs(k) = 1 ist übrigens der Steuermodus der SISO-Steuermodus der EGR-Vollständig-Öffnend-Region E, und Kcf = Kcp = Kdf = 0 wird gesetzt.
  • Wenn andererseits das ED-Flag nicht ”1” ist, wenn nämlich der EGR-Ventil-Öffnungsgrad sich in der Schließrichtung ändert, setzt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160 Kcf = Kcp = Kdf = (1 – Ebs(k) – M)/N und Kdp = 1 (Schritt S265). In der rechten Seite von 30 wird somit entlang der geraden Linie der Inklination –1/N, die nach links um die Breite M der Hysterese verschoben ist, ein Wert (1 – Ebs(k) – M)/N berechnet gemäß dem Referenzwert Ebs(k) des EGR-Ventil-Öffnungsgrades. Somit arbeitet das Steuersystem wie in dem MIMO-Steuermodus, in dem die Ausgabeeinstellung ausgeführt wird. Weil es jedoch unmöglich ist, einen negativen Wert als den Düsen- oder Ventilöffnungsgrad zu setzen, wird Kcf = Kcp = Kdf = 0 gesetzt, wenn (1 – Ebs(k) – M) negativ wird.
  • Nach dem Schritt S229 berechnet die MAF-Steuereinheit 120 einen Steuerwert gemäß der Differenz zwischen dem MAF-Zielwert und dem Messwert des MAF, und der erste Interferenzkompensator 150 berechnet einen Kompensationswert gemäß der Differenz zwischen dem MAP-Zielwert und dem Messwert des MAP. Dann wird die Summe des Steuerwertes von der MAF-Steuereinheit 120, des Kompensationswertes von dem ersten Interferenzkompensator 150 und Ebs(k) berechnet als der EGR-Ventil-Öffnungsgrad Ein, und das EGR-Ventil des Motorkörpers 1 wird gemäß dem Ein gesteuert. Darüber hinaus berechnet die MAP-Steuereinheit 140 einen Steuerwert gemäß der Differenz zwischen dem MAP-Zielwert und dem Messwert des MAP, und der zweite Interferenzkompensator 130 berechnet einen Kompensationswert gemäß der Differenz zwischen dem MAF-Zielwert und dem Messwert des MAF. Dann wird die Summe des Steuerwertes von der MAP-Steuereinheit 140, des Kompensationswertes von dem zweiten Interferenzkompensator 130 und Vbs(k) berechnet als der VNT-Düse-Öffnungsgrad Vin, und die VNT-Düse des Motorkörpers 1 wird gemäß dem Vin gesteuert.
  • Nach dem Schritt S233 wird darüber hinaus Ebs(k) als der EGR-Ventil-Öffnungsgrad Ein übernommen, und das EGR-Ventil des Motorkörpers 1 wird gemäß dem Ein gesteuert. Außerdem wird Vbs(k) als der VNT-Düse-Öffnungsgrad Vin übernommen, und die VNT-Düse des Motorkörpers 1 wird gemäß dem Vin gesteuert.
  • Nach den Schritten S239, S241, S247, S249, S255, S257, S263 und S265 berechnet ferner die MAF-Steuereinheit 120 einen Steuerwert gemäß der Differenz zwischen dem MAF-Zielwert und dem Messwert des MAF, und der erste Interferenzkompensator 150 berechnet einen Kompensationswert gemäß der Differenz zwischen dem MAP-Zielwert und dem Messwert des MAP. Dann wird die Summe des Produktes des Steuerwertes von der MAF-Steuereinheit 120 und Kdf, des Produktes des Kompensationswertes von dem ersten Interferenzkompensator 150 und Kcp, und Ebs(k) berechnet als der EGR-Ventil-Öffnungsgrad Ein, und das EGR-Ventil des Motorkörpers 1 wird gemäß dem Ein gesteuert. Außerdem berechnet die MAP-Steuereinheit 140 einen Steuerwert gemäß der Differenz zwischen dem MAP-Zielwert und dem Messwert des MAP, und der zweite Interferenzkompensator 130 berechnet einen Kompensationswert gemäß der Differenz zwischen dem MAF-Zielwert und dem Messwert des MAF. Dann wird die Summe des Produktes des Steuerwertes von der MAP-Steuereinheit 140 und Kdp, des Produktes des Kompensationswertes von dem zweiten Interferenzkompensator 130 und Kcf, und Vbs(k) berechnet als der VNT-Düse-Öffnungsgrad Vin, und die VNT-Düse des Motorkörpers 1 wird gemäß dem Vin gesteuert.
  • Wenn es bestimmt wird, dass die Bedingung des Schrittes S259 nicht erfüllt ist, kehrt die Verarbeitung zu der Verarbeitung von 31 durch einen Anschluss B zurück. nach den Schritten S249, S255, S257, S263 und S265.
  • Nach Verlagerung über den Anschluss B in 31 oder nach dem Schritt S229, S233, S239 oder S241, wird k um ”1” inkrementiert bzw. erhöht (Schritt S267), und die Verarbeitung kehrt zu dem Schritt S223 zurück. Solch eine Verarbeitung wird ausgeführt, bis der Motorkörper 1 gestoppt wird.
  • Mittels Einstellen der Verstärkungsgradelemente auf diese Weise kann somit das Klappern wirkungsvoll verhindert werden, wenn das Steuersystem in einem Begrenzungsteilstück der Steuermodi arbeitet. Insbesondere weil die Hystereseeigenschaft eingeführt wird, kann die stabile Steuerung getätigt werden.
  • [Spezifisches Beispiel 6 der Ausführungsform 2]
  • In diesem spezifischen Beispiel wird die wie in 30 veranschaulichte Verstärkungsgradfunktion übernommen, ähnlich zu dem fünften spezifischen Beispiel. Um die Funktion zu realisieren, führen die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170 und dergleichen eine wie in 33 und 34 veranschaulichte Verarbeitung in diesem spezifischen Beispiel aus. Zuerst wird Zeit k auf ”0” initialisiert (Schritt S271). Zeit k ist die gemeinsame Zeit in der Motorsteuervorrichtung 100.
  • Als Nächstes setzt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170 ”0” für das V-Flag, das einen Zustand des Öffnens und Schließens der VNT-Düse darstellt, und setzt ”0” für das E-Flag, das einen Zustand die Öffnens und Schließens der EGR-Ventils darstellt, setzt ”0” für das VD-Flag, das darstellt, ob der Zustand ein Zustand ist, dass die VNT-Düse in der Öffnungsrichtung gesteuert wird, oder ein Zustand, dass die VNT-Düse in der Schließrichtung gesteuert wird, und setzt ”0” für das ED-Flag, das darstellt, ob der Zustand ein Zustand ist, dass das EGR-Ventil in der Öffnungsrichtung gesteuert wird, oder ein Zustand, dass das EGR-Ventil in der Schließrichtung gesteuert wird. Ferner setzt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170 (Vin(k) – Vin(k – J)) zu Vin – D(k) und setzt (Ein(k) – Ein(k – J)) zu Ein – D(k) (Schritt S273). Vin(k – J) ist ein Vin-Wert des VNT-Düse-Öffnungsgrades vor J (z. B. von 1 bis 10) Abtastwerten. Ähnlich ist Ein(k – J) ein Ein-Wert des EGR-Ventil-Öffnungsgrades vor den J-Abtastwerten. Und zwar stellt Vin – D(k) einen Zustand der VNT-Düse dar, ist eine Differenz mit Vin-Wert vor J Abtastwerten, und stellt die Schließrichtung dar, wenn Vin – D(k) negativ ist, und stellt die Öffnungsrichtung dar, wenn Vin – D(k) positiv ist. Ähnlich stellt Ein – D(k) einen Zustand des EGR-Ventils dar, ist eine Differenz mit Ein-Wert des EGR-Ventil-Öffnungsgrades vor J Abtastwerten, und stellt die Schließrichtung dar, wenn Ein – D(k) negativ ist, und stellt die Öffnungsrichtung dar, wenn Ein – D(k) positiv ist.
  • Wenn der VNT-Düse-Öffnungsgrad Vin(k) geringer als N ist (z. B. ist N ein Wert von ungefähr 0,1 bis ungefähr 0,15 und ist eine Konstante, die einen Bereich definiert, der als vollständig geöffnet oder vollständig geschlossen betrachtet wird.) (d. h. ein vollständig-geschlossener Zustand), setzt dann die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170 ”–1” für das V-Flag. Wenn andererseits Vin(k) größer als (1 – N) ist (d. h. ein vollständig-geöffneter Zustand), setzt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170 ”1” für das V-Flag. Wenn der EGR-Ventil-Öffnungsgrad Ein(k) geringer als N ist (d. h. ein vollständig-geschlossener Zustand), setzt darüber hinaus die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170 ”–1” für das E-Flag. Wenn andererseits Ein(k) größer als (1 – N) ist (d. h. ein vollständig-geöffneter Zustand), setzt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170 ”1” für das E-Flag. Wenn Vin – D(k) gleich oder größer als 0 ist (d. h. in der Öffnungsrichtung), setzt ferner die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170 ”1” für das VD-Flag, und wenn Vin – D(k) geringer als 0 ist (d. h. in der Schließrichtung), setzt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170 ”–1” für das VD-Flag. Wenn Ein – D(k) gleich oder größer als 0 ist (d. h. in der Öffnungsrichtung), setzt darüber hinaus die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170 ”1” für das ED-Flag, und wenn Ein – D(k) geringer als 0 ist, setzt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170 ”–1” für das ED-Flag (Schritt S275). Wenn Vin(k) gleich oder größer als N und gleich oder kleiner als (1 – N) ist, bleibt somit das V-Flag ”0”, und ähnlich, wenn Ein(k) gleich oder größer als N und gleich oder kleiner als (1 – N) ist, bleibt das E-Flag ”0”.
  • Danach bestimmt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170, ob oder nicht der Zustand ein Zustand ist, dass das V-Flag ”0” ist, und das E-Flag auch ”0” ist (Schritt S277). Wenn solch eine Bedingung erfüllt ist, ist der Steuermodus der MIMO-Steuermodus. Deshalb setzt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170 Kcf = Kcp = Kdf = Kdp = 1, wie in 17 veranschaulicht (Schritt S279).
  • Wenn andererseits wenigstens eines vom V-Flag und E-Flag nicht ”0” ist, bestimmt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170, ob oder nicht der Zustand ein Zustand ist, dass das V-Flag nicht ”0” ist und das E-Flag auch nicht ”0” ist (Schritt S281). Wenn solch eine Bedingung erfüllt ist, ist der Steuermodus der SISO-Steuermodus der VNT-und-EGR-Vollständig-Schließend-Region D (d. h. diese sind beide vollständig geöffnet oder vollständig geschlossen.). Deshalb setzt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170 Kcf = Kcp = Kdf = Kdp = 0, wie in 18 veranschaulicht (Schritt S283).
  • Wenn eines vom V-Flag und E-Flag nicht ”0” ist, bestimmt außerdem die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170, ob oder nicht das V-Flag ”–1” ist (d. h. die VNT-Düse ist vollständig-geschlossen) (Schritt S235). Wenn das V-Flag ”–1” ist, bestimmt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170, ob oder nicht das VD-Flag ”–1” ist (d. h. die VNT-Düse wird in der Schließrichtung gesteuert) (Schritt S287). Wenn solch eine Bedingung erfüllt ist, arbeitet das Steuersystem wie in dem MIMO-Steuermodus, in dem die Ausgabeeinstellung ausgeführt wird. Und zwar setzt gemäß der Verstärkungsgradfunktion von 30 die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170 Kcf = Kcp = Kdp = Vin(k)/N und Kdf = 1 (Schritt S289). Entlang der geraden Linie mit der Inklination 1/N in der linken Seite von 30 wird somit ein Wert Vin/N berechnet gemäß dem VNT-Düse-Öffnungsgrad Vin(k). Im Fall von Vin(k) = 0 ist übrigens der Steuermodus der SISO-Steuermodus der VNT-Vollständig-Schließend-Region C.
  • Wenn andererseits das VD-Flag nicht ”–1” ist, ist das VD-Flag ”1” (d. h. die VNT-Düse wird in der Öffnungsrichtung gesteuert). Deshalb setzt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170 Kcf = Kcp = Kdp = (Vin(k) – M)/N und Kdf = 1 (Schritt S291). In der linken Seite von 30, entlang der geraden Linie mit der Inklination 1/N, die nach rechts um die Breite M der Hysterese verschoben ist, berechnet die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170 einen Wert (Vbs(k) – M)/N gemäß dem Referenzwert Vbs(k) des VNT-Düse-Öffnungsgrades. Somit arbeitet das Steuersystem wie in dem MIMO-Steuermodus, in dem die Ausgabeeinstellung ausgeführt wird. Weil es jedoch unmöglich ist, einen negativen Wert als den Düsen- oder Ventilöffnungsgrad zu setzen, setzt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170 Kcf = Kcp = Kdp = 0, wenn (Vin(k) – M) negativ wird.
  • Wenn das V-Flag nicht ”–1” ist, schaltet die Verarbeitung zu einer Verarbeitung von 34 durch einen Anschluss C weiter.
  • Mit Verlagerung zu der Erläuterung der Verarbeitung von 34 bestimmt, wenn das V-Flag nicht ”–1” ist, die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170, ob oder nicht das V-Flag ”1” ist (d. h. die VNT-Düse ist vollständig-geöffnet.) (Schritt S293). Wenn das V-Flag ”1” ist, bestimmt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170, ob oder nicht das VD-Flag ”1” ist, mit anderen Worten, ob die VNT-Düse in der Öffnungsrichtung gesteuert wird (Schritt S295). Wenn solch eine Bedingung erfüllt ist, arbeitet das Steuersystem wie in dem MIMO-Steuermodus, in dem die Ausgabeeinstellung ausgeführt wird. Und zwar setzt gemäß der in 30 veranschaulichten Verstärkungsgradfunktion die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170 Kcf = Kcp = Kdp = (1 – Vin(k))/N und Kdf = 1 (Schritt S297). Entlang der geraden Linie mit der Inklination –1/N in der rechten Seite von 30 wird somit ein Wert (1 – Vin(k))/N berechnet gemäß dem VNT-Düse-Öffnungsgrad Vin(k). Im Fall von Vin(k = 1) ist übrigens der Steuermodus der SISO-Steuermodus der VNT-Vollständig-Öffnend-Region F, und Kcf = Kcp = Kdp = 0.
  • Wenn andererseits das VD-Flag nicht ”1” ist, wenn nämlich die VNT-Düse in der Schließrichtung gesteuert wird, setzt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170 Kcf = Kcp = Kdp = (1 – Vin(k) – M)/N und Kdf = 1 (Schritt S299). In der rechten Seite von 30 wird somit entlang der geraden Linie mit der Inklination –1/N, die nach links um die Breite M der Hysterese verschoben ist, ein Wert (1 – Vin(k) – M)/N berechnet gemäß dem VNT-Düse-Öffnungsgrad Vin(k). Somit arbeitet das Steuersystem wie in dem MIMO-Steuermodus, in dem die Ausgabeeinstellung ausgeführt wird. Weil es jedoch unmöglich ist, einen negativen Wert als den Düsen- oder Ventilöffnungsgrad zu setzen, setzt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170 Kcf = Kcp = Kdp = 0, wenn (1 – Vin(k) – M) negativ wird.
  • Wenn das V-Flag nicht ”1” ist, bestimmt darüber hinaus die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170, ob oder nicht das E-Flag ”–1” ist (Schritt S301). Wenn das E-Flag ”–1” ist, bestimmt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170, ob oder nicht das ED-Flag ”–1” ist, ob mit anderen Worten das EGR-Ventil in der Schließrichtung gesteuert wird (Schritt S303). Wenn solch eine Bedingung erfüllt ist, arbeitet das Steuersystem wie in dem MIMO-Steuersystem, in dem die Ausgabeeinstellung ausgeführt wird. Mit anderen Worten setzt gemäß der Verstärkungsgradfunktion in der linken Seite von 30 die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170 Kcf = Kcp = Kdf = Ein(k)/N und Kdp = 1 (Schritt S305). Entlang der geraden Linie mit der Inklination 1/N in der linken Seite von 30 wird somit ein Wert Ein(k)/N berechnet gemäß dem Ein(k) des EGR-Ventil-Öffnungsgrades. Im Fall von Ein(k) = 0 ist übrigens der Steuermodus der SISO-Steuermodus der EGR-Vollständig-Schließend-Region B.
  • Wenn andererseits das ED-Flag nicht ”–1” ist, wenn mit anderen Worten das ED-Flag ”1” ist, und das EGR-Ventil in der Öffnungsrichtung gesteuert wird, setzt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170 Kcf = Kcp = Kdf = (Ein(k) – M)/N und Kdp = 1 (Schritt S307). In der linken Seite von 30 wird entlang der geraden Linie mit der Inklination –1/N, die nach rechts um die Breite M der Hysterese verschoben ist, somit ein Wert (Ein(k) – M)/N berechnet gemäß dem EGR-Ventil-Öffnungsgrad Ein(k). Somit arbeitet das Steuersystem wie in dem MIMO-Steuermodus, in dem die Ausgabeeinstellung ausgeführt wird. Weil es jedoch unmöglich ist, einen negativen Wert als den Düsen- oder Ventilöffnungsgrad zu setzen, setzt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170 Kcf = Kcp = Kdf = 0, wenn (Ein(k) – M) negativ wird.
  • Wenn das E-Flag nicht ”–1” ist, bestimmt ferner die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170, ob oder nicht das E-Flag ”1” ist (d. h. das EGR-Ventil ist vollständig-geöffnet.) (Schritt S309). Wenn das E-Flag ”1” ist, bestimmt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170, ob oder nicht das ED-Flag ”1” ist, nämlich ob das EGR-Ventil in der Öffnungsrichtung gesteuert wird (Schritt S311). Wenn solch eine Bedingung erfüllt ist, arbeitet das Steuersystem wie in dem MIMO-Steuermodus, in dem die Ausgabeeinstellung ausgeführt wird. Mit anderen Worten setzt gemäß der Verstärkungsgradfunktion von 30 die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170 Kcf = Kcp = Kdf = (1 – Ein(k))/N und Kdp = 1 (Schritt S313). Entlang der geraden Linie mit der Inklination –1/N in der rechten Seite von 30 wird somit ein Wert (1 – Ein(k))/N berechnet gemäß dem EGR-Ventil-Öffnungsgrad Ein(k). Im Fall von Ein(k) = 1 ist übrigens der Steuermodus der SISO-Steuermodus der EGR-Vollständig-Öffnend-Region E, und Kcf = Kcp = Kdf = 0.
  • Wenn andererseits das ED-Flag nicht ”1” ist, wenn nämlich das EGR-Ventil in der Schließrichtung gesteuert wird, setzt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170 Kcf = Kcp = Kdf = (1 – Ein(k) – M)/N und Kdp = 1 (Schritt S315). Entlang der geraden Linie mit der Inklination –1/N, die nach links um die Breite M der Hysterese verschoben ist, in der rechten Seite von 30, wird somit ein Wert (1 – Ein(k) – M)/N berechnet gemäß dem EGR-Ventil-Öffnungsgrad Ein(k). Somit arbeitet das Steuersystem wie in dem MIMO-Steuermodus, in dem die Ausgabeeinstellung ausgeführt wird. Weil es jedoch unmöglich ist, einen negativen Wert als den Düsen- oder Ventilöffnungsgrad zu setzen, setzt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170 Kcf = Kcp = Kdf = 0, wenn (1 – Ein(k) – M) negativ wird.
  • Zusätzlich zu dem zuvor erwähnten Verarbeitungsfluss gibt übrigens, wenn die Einstellwerte der Motordrehzahl und der Kraftstoffeinspritzmenge zur Zeit k eingegeben werden, die Planungseinheit 110 den Referenzwert Vbs(k) des VNT-Düse-Öffnungsgrades und den Referenzwert Ebs(k) des EGR-Ventil-Öffnungsgrades aus, die den Einstellwerten der Motordrehzahl und der Kraftstoffeinspritzmenge zur Zeit k entsprechen. Ferner gibt die Planungseinheit 110 ähnlich den MAF-Zielwert an das MAF-Steuersystem mit der MAF-Steuereinheit 120 aus und den MAP-Zielwert an das MAP-Steuersystem mit der MAP-Steuereinheit 140 aus.
  • Nach dem Schritt S279 berechnet dann die MAF-Steuereinheit 120 einen Steuerwert gemäß der Differenz zwischen dem MAF-Zielwert und dem Messwert des MAF, und der erste Interferenzkompensator 150 berechnet einen Kompensationswert gemäß der Differenz zwischen dem MAP-Zielwert und dem Messwert des MAP. Dann wird die Summe des Steuerwertes von der MAF-Steuereinheit 120, des Kompensationswertes von dem ersten Interferenzkompensator 150, und Ebs(k) berechnet als der EGR-Ventil-Öffnungsgrad Ein(k + 1), und das EGR-Ventil des Motorkörpers 1 wird gemäß dem Ein(k + 1) gesteuert. Darüber hinaus berechnet die MAP-Steuereinheit 140 einen Steuerwert gemäß der Differenz zwischen dem MAP-Zielwert und dem Messwert des MAP, und der zweite Interferenzkompensator 130 berechnet einen Kompensationswert gemäß der Differenz zwischen dem MAF-Zielwert und dem Messwert des MAF. Dann wird die Summe des Steuerwertes von der MAP-Steuereinheit 140, des Kompensationswertes von dem zweiten Interferenzkompensator 130 und Vbs(k) berechnet als der VNT-Düse-Öffnungsgrad Vin(k + 1), und die VNT-Düse des Motorkörpers 1 wird gemäß dem Vin(k + 1) gesteuert.
  • Nach dem Schritt S283 wird darüber hinaus Ebs(k) als der EGR-Ventil-Öffnungsgrad Ein(k + 1) übernommen, und das EGR-Ventil des Motorkörpers 1 wird gemäß dem Ein(k + 1) gesteuert. Außerdem wird Vbs(k) als der VNT-Düse-Öffnungsgrad Vin(k + 1) übernommen, und die VNT-Düse des Motorkörpers 1 wird gemäß den Vin(k + 1) gesteuert.
  • Nach den Schritten S289, S291, S297, S299, S305, S307, S313 und S315 berechnet darüber hinaus die MAF-Steuereinheit 120 einen Steuerwert gemäß der Differenz zwischen dem MAF-Zielwert und dem Messwert des MAF, und der erste Interferenzkompensator 150 berechnet einen Kompensationswert zwischen der Differenz zwischen dem MAP-Zielwert und dem Messwert des MAP. Dann wird die Summe des Produktes des Steuerwertes von der MAF-Steuereinheit 120 und Kdf, des Produktes des Kompensationswertes von dem ersten Interferenzkompensator 150 und Kcp, und Ebs(k) berechnet als der EGR-Ventil-Öffnungsgrad Ein, und das EGR-Ventil des Motorkörpers 1 wird gemäß dem Ein gesteuert. Außerdem berechnet die MAP-Steuereinheit 140 einen Steuerwert gemäß der Differenz zwischen dem MAP-Zielwert und dem Messwert des MAP, und der zweite Interferenzkompensator 130 berechnet einen Kompensationswert gemäß dem Differenzwert zwischen dem MAF-Zielwert und dem Messwert des MAF. Dann wird die Summe des Produktes des Steuerwertes von der MAP-Steuereinheit 140 und Kdp, des Produktes des Kompensationswertes von dem zweiten Interferenzkompensator 130 und Kcf, und Vbs(k) berechnet als der VNT-Düse-Öffnungsgrad Vin, und die VNT-Düse des Motorkörpers 1 wird gemäß dem Vin gesteuert.
  • Wenn es bestimmt wird, dass die Bedingung des Schrittes S309 nicht erfüllt ist, oder nach den Schritten S297, S299, S305, S307, S313 oder S315, kehrt die Verarbeitung zu der Verarbeitung von 33 durch einen Anschluss D zurück.
  • Nach Umschalten bzw. Verlagern durch den Anschluss D in 33 oder nach dem Schritt S279, S283, S289 oder S291 wird k um ”1” inkrementiert bzw. erhöht (Schritt S317), und die Verarbeitung kehrt zu dem Schritt S273 zurück. Solch eine Verarbeitung wird ausgeführt, bis der Motorkörper 1 gestoppt wird.
  • Mittels Einstellen der Verstärkungsgradelemente auf diese Weise kann das Klappern wirkungsvoll verhindert werden, wenn das Steuersystem in einem Begrenzungsteilstück der Steuermodi arbeitet. Im Besonderen weil die Hystereseeigenschaft eingeführt wird, wird die stabile Steuerung möglich.
  • [Spezifisches Beispiel 7 der Ausführungsform 2]
  • Es wird zum Beispiel eine Funktion, deren Argument der VNT-Düse-Öffnungsgrad oder der EGR-Ventil-Öffnungsgrad ist, wie in 35 veranschaulicht, als die Verstärkungsgradfunktion übernommen. In 35 stellt die vertikale Achse Werte (von 0 bis 1) der Verstärkungsgradfunktion dar, und die horizontale Achse stellt den Referenzwert Vbs des VNT-Düse-Öffnungsgrades oder den Referenzwert Ebs des EGR-Ventil-Öffnungsgrades, oder den VNT-Düse-Öffnungsgrad Vin oder den EGR-Ventil-Öffnungsgrad Ein dar. In einem Beispiel von 35 wird eine Sigmoid-Funktion mit einer Hystereseeigenschaft übernommen. Wenn der VNT-Düse-Öffnungsgrad oder der EGR-Ventil-Öffnungsgrad sich in Richtung ”vollständig geschlossen” von ”vollständig geöffnet” ändert, wird nämlich dieselbe Sigmoid-Funktion wie 26 in einem Bereich von dem Düsen- oder Ventilöffnungsgrad ”0” bis ”N” übernommen. Wenn andererseits der Öffnungsgrad sich zu ”vollständig geöffnet” von ”vollständig geschlossen” ändert, wird die Sigmoid-Funktion übernommen, die nach rechts um die Breite M der Hysterese verschoben ist.
  • Wenn der Öffnungsgrad sich von ”vollständig geöffnet” zu ”vollständig geschlossen” ändert, ist darüber hinaus die Ausgabe eine Konstante ”1” in einem Bereich von N bis (1 – N – M). Wenn sich der Öffnungsgrad von ”vollständig geschlossen” zu ”vollständig geöffnet” ändert, ist darüber hinaus die Ausgabe eine Konstante ”1” in einem Bereich von (N + M) bis (1 – N).
  • Wenn andererseits der VNT-Düse-Öffnungsgrad oder EGR-Ventil-Öffnungsgrad sich von ”vollständig geschlossen” zu ”vollständig geöffnet” ändert, ist die Funktion dieselbe wie die in 26 veranschaulichte Sigmoid-Funktion in einem Bereich (d. h. einem Bereich, der als ”vollständig geöffnet” betrachtet wird) von (1 – N) bis 1. Wenn andererseits der Öffnungsgrad sich von ”vollständig geöffnet” zu ”vollständig geschlossen” ändert, wird die Sigmoid-Funktion übernommen, die nach links um die Breite M der Hysterese verschoben ist. M ist ein Wert von beispielsweise ungefähr 0,05 bis ungefähr 0,1.
  • Um solch eine Funktion zu realisieren, führen die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160 und dergleichen in dem in 10 veranschaulichten Blockdiagramm eine wie in 36 und 37 veranschaulichte Verarbeitung in diesem spezifischen Beispiel aus. Zuerst wird Zeit k auf ”0” initialisiert (Schritt S321). Zeit k ist die gemeinsame Zeit in der Motorsteuervorrichtung 100. Dann, wenn Einstellwerte der Motordrehzahl und Kraftstoffeinspritzmenge eingegeben sind, gibt die Planungseinheit 110 den Referenzwert Vbs(k) des VNT-Düse-Öffnungsgrades und den Referenzwert Ebs(k) des EGR-Ventil-Öffnungsgrades aus, die den Einstellwerten der Motordrehzahl und der Kraftstoffeinspritzmenge zur Zeit k entsprechen. Vbs(k) und Ebs(k) sind Werte von 0 bis 1. Ferner gibt die Planungseinheit 110 ähnlich den MAF-Zielwert an das MAF-Steuersystem mit der MAF-Steuereinheit 120 aus und gibt den MAP-Zielwert an das MAP-Steuersystem mit der MAP-Steuereinheit 140 aus.
  • Als Nächstes setzt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160 ”0” für das V-Flag, das einen Zustand des Schließens oder Öffnens der VNT-Düse darstellt, setzt ”0” für das E-Flag, das das öffnen oder Schließen des EGR-Ventils darstellt, setzt ”0” für das VD-Flag, das einen Zustand darstellt, in dem die VNT-Düse in der Öffnungsrichtung gesteuert wird, oder einen Zustand, in dem die VNT-Düse in der Schließrichtung gesteuert wird, und setzt ”0” für das ED-Flag, das einen Zustand darstellt, in dem das EGR-Ventil in der Öffnungsrichtung gesteuert wird, oder einen Zustand, in dem das EGR-Ventil in der Schließrichtung gesteuert wird. Ferner setzt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160 (Vbs(k) – Vbs(k – J)) zu Vbs – D(k) und setzt (Ebs(k) – Ebs(k – J)) zu Ebs – D(k) (Schritt S323). Vbs(k – J) ist ein Vbs-Wert vor J (z. B. von ungefähr 1 bis ungefähr 10) Abtastwerten. Ähnlich ist Ebs(k – J) ein Ebs-Wert vor den J Abtastwerten. Und zwar stellt Vbs – D(k) einen Zustand der VNT-Düse dar, ist eine Differenz mit dem Vbs-Wert vor den J Abtastwerten, und stellt die Schließrichtung dar, wenn Vbs – D(k) negativ ist, und die Öffnungsrichtung, wenn Vbs – D(k) positiv ist. Ähnlich stellt Ebs – D(k) einen Zustand des EGR-Ventils dar, ist eine Differenz zwischen dem Ebs-Wert vor den J Abtastwerten, und stellt die Schließrichtung dar, wenn Ebs – D(k) negativ ist, und die Öffnungsrichtung, wenn Ebs – D(k) positiv ist.
  • Dann, wenn der Referenzwert Vbs(k) des VNT-Düse-Öffnungsgrades kleiner als N ist (z. B. ist N ein Wert von ungefähr 0,1 bis ungefähr 0,15 und ist eine Konstante, die einen Bereich definiert, der als vollständig geschlossen oder vollständig geöffnet betrachtet wird.) (d. h. in einem vollständig-geschlossenen Zustand), setzt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160 ”–1” für das V-Flag. Wenn andererseits Vbs(k) größer als (1 – N) ist (d. h. in einem vollständig-geöffneten Zustand), setzt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160 ”1” für das V-Flag. Wenn der Referenzwert Ebs(k) des EGR-Ventil-Öffnungsgrades kleiner als N ist (d. h. in einem vollständig-geschlossenen Zustand), setzt darüber hinaus die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160 ”–1” für das E-Flag. Wenn andererseits Ebs(k) größer als (1 – N) ist (d. h. in einem vollständig-geöffneten Zustand), setzt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160 ”1” für das E-Flag. Wenn Vbs – D(k) gleich oder größer als 0 ist (d. h. in der Öffnungsrichtung), setzt ferner die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160 ”1” für das VD-Flag, und wenn Vbs – D(k) kleiner als 0 ist (d. h. in der Schließrichtung), setzt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160 ”–1” für das VD-Flag. Wenn Ebs – D(k) gleich oder größer als 0 ist (d. h. in der Öffnungsrichtung), setzt darüber hinaus die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160 ”1” für das ED-Flag, und wenn Ebs – D(k) kleiner als 0 ist (d. h. in der Schließrichtung), setzt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160 ”–1” für das ED-Flag (Schritt S325). Wenn Vbs(k) gleich oder größer als N und gleich oder kleiner als (1 – N) ist, bleibt somit das V-Flag ”0” und ähnlich, wenn Ebs(k) gleich oder größer als N und gleich oder kleiner als (1 – N) ist, bleibt das E-Flag ”0”.
  • Danach bestimmt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160, ob oder nicht der Zustand ein Zustand ist, dass das V-Flag ”0” ist und das E-Flag auch ”0” ist (Schritt S327). Wenn solch eine Bedingung erfüllt ist, ist der Steuermodus der MIMO-Steuermodus. Deshalb setzt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160 Kcf = Kcp = Kdf = Kdp = 1, wie in 11 veranschaulicht (Schritt S329).
  • Wenn andererseits wenigstens eines vom V-Flag und E-Flag nicht ”0” ist, bestimmt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160, ob oder nicht der Zustand ein Zustand ist, dass das V-Flag nicht ”0” ist und das E-Flag auch nicht ”0” ist (Schritt S331). Wenn solch eine Bedingung erfüllt ist, ist der Steuermodus der SISO-Steuermodus der VNT-und-EGR-Vollständig-Schließend-Region D (d. h. wenn diese beide entweder vollständig geöffnet oder vollständig geschlossen sind). Deshalb setzt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160 Kcf = Kcp = Kdf = Kdp = 0, wie in 12 veranschaulicht (Schritt S333).
  • Wenn eines vom V-Flag und E-Flag nicht ”0” ist, bestimmt außerdem die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160, ob oder nicht das V-Flag ”–1” ist (d. h. die VNT-Düse ist vollständig-geschlossen.) (Schritt S335). Wenn das V-Flag ”–1” ist, bestimmt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160 ferner, ob oder nicht das VD-Flag ”–1” ist (d. h. die VNT-Düse wird in der Schließrichtung gesteuert.) (Schritt S337). Wenn solch eine Bedingung erfüllt ist, arbeitet das Steuersystem wie in dem MIMO-Steuermodus, in dem die Ausgabeeinstellung ausgeführt wird. Und zwar setzt gemäß der Verstärkungsgradfunktion von 35 die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160 Kcf = Kcp = Kdp = V-1,1(Vbs(k)) und Kdf = 1 (Schritt S339).
  • V-1,1(Vbs (k)) ist eine wie folgt definierte Funktion:
    Figure DE112009005459B4_0011
  • Entlang der Sigmoid-Funktion in der linken Seite von 35 wird somit ein Wert berechnet gemäß dem Referenzwert Vbs(k) des VNT-Düse-Öffnungsgrades. Im Fall von Vbs(k) = 0 ist übrigens der Steuermodus der SISO-Steuermodus der VNT-Vollständig-Schließend-Region C.
  • Wenn andererseits das VD-Flag nicht ”–1” ist, ist das VD-Flag ”1” (d. h. die VNT-Düse wird in der Öffnungsrichtung gesteuert.). Deshalb setzt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160 Kcf = Kcp = Kdp = V-1,1(Vbs(k)) und Kdf = 1 (Schritt S341).
  • V-1,1 (Vbs(k)) ist eine wie folgt definierte Funktion:
    Figure DE112009005459B4_0012
  • Somit wird in der linken Seite von 35 entlang der Sigmoid-Funktion, die nach rechts um die Breite M der Hysterese verschoben ist, ein Wert gemäß dem Referenzwert Vbs(k) des VNT-Düse-Öffnungsgrades berechnet. Selbst wenn solch eine Bedingung erfüllt ist, arbeitet darüber hinaus das Steuersystem wie in dem MIMO-Steuermodus, in dem die Ausgabeeinstellung ausgeführt wird. Weil jedoch ein negativer Wert nicht als der Düsen- oder Ventilöffnungsgrad gesetzt werden kann, wird Kcf = Kcp = Kdp = 0 gesetzt, wenn (Vbs(k) – M) negativ wird.
  • Wenn das V-Flag nicht ”–1” ist, schaltet die Verarbeitung zu einer Verarbeitung von 37 durch einen Anschluss E weiter.
  • Unter Verlagerung zu der Erläuterung der Verarbeitung von 37 bestimmt, wenn das V-Flag nicht ”–1” ist, die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160, ob oder nicht das V-Flag ”1” ist (d. h. die VNT-Düse ist vollständig geöffnet.) (Schritt S343). Wenn das V-Flag ”1” ist, bestimmt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160, ob oder nicht das VD-Flag ”1” ist, ob mit anderen Worten die VNT-Düse in der Öffnungsrichtung gesteuert wird (Schritt S345). Wenn solch eine Bedingung erfüllt ist, arbeitet das Steuersystem wie in dem MIMO-Steuermodus, in dem die Ausgabeeinstellung ausgeführt wird. Und zwar setzt entlang der Verstärkungsgradfunktion von 35 die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160 Kcf = Kcp = Kdp = V1,1(Vbs(k)) und Kdf = 1 (Schritt S347).
  • V1,1(Vbs(k)) ist eine wie folgt definierte Funktion:
    Figure DE112009005459B4_0013
  • Entlang der Sigmoid-Funktion in der rechten Seite von 35 wird somit ein Wert berechnet gemäß dem Referenzwert Vbs(k) des VNT-Düse-Öffnungsgrades. Im Fall von Vbs(k) = 1 ist übrigens der Steuermodus der SISO-Steuermodus der VNT-Vollständig-Öffnend-Region F, und Kcf = Kcp = Kdp = 0.
  • Wenn andererseits das VD-Flag nicht ”1” ist, also mit anderen Worten die VNT-Düse in der Schließrichtung gesteuert wird, setzt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160 Kcf = Kcp = Kdp = V1,-1(Vbs(k)) und Kdf = 1 (Schritt S349).
  • V1,1(Vbs(k)) ist eine wie folgt definierte Funktion:
    Figure DE112009005459B4_0014
  • Somit wird in der rechten Seite von 35 entlang der Sigmoid-Funktion, die nach links um die Breite M der Hysterese verschoben ist, ein Wert berechnet gemäß dem Referenzwert Vbs(k) des VNT-Düse-Öffnungsgrades. Somit arbeitet das Steuersystem wie in dem MIMO-Steuermodus, in dem die Ausgabeeinstellung ausgeführt wird. Weil jedoch ein negativer Wert nicht als der Düsen- oder Ventilöffnungsgrad gesetzt werden kann, setzt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160 Kcf = Kcp = Kdp = 0, wenn (1 – Vbs(k) – M) negativ wird.
  • Wenn das V-Flag nicht ”1” ist, bestimmt darüber hinaus die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160, ob oder nicht das E-Flag ”–1” ist (Schritt S351). Wenn das E-Flag ”–1” ist, bestimmt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160, ob oder nicht das ED-Flag ”–1” ist, mit anderen Worten, ob das E-EGR-Ventil in der Schließrichtung gesteuert wird (Schritt 353). Wenn solch eine Bedingung erfüllt ist, arbeitet das Steuersystem wie in dem MIMO-Steuermodus, in dem die Ausgabeeinstellung ausgeführt wird. Und zwar setzt entlang der Verstärkungsgradfunktion in der linken Seite der 35 die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160 Kcf = Kcp = Kdf = E-1,-1(Ebs(k)) und Kdp = 1 (Schritt S355).
  • E-1,-1(Ebs (k)) ist eine wie folgt definierte Funktion:
    Figure DE112009005459B4_0015
  • Entlang der Sigmoid-Funktion in der linken Seite der 35 wird somit ein Wert berechnet gemäß dem Referenzwert Ebs(k) des EGR-Ventil-Öffnungsgrades. Im Fall von Ebs(k) = 0 ist übrigens der Steuermodus der SISO-Steuermodus der EGR-Vollständig-Schließend-Region B.
  • Wenn andererseits das ED-Flag nicht ”–1” ist, wenn nämlich das ED-Flag ”1” ist und das EGR-Ventil in der Öffnungsrichtung gesteuert wird, setzt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160 Kcf = Kcp = Kdf = E-1,1(Ebs(k)) und Kdp = 1 (Schritt S357).
  • E-1,1(Ebs(k)) ist eine wie folgt definierte Funktion:
    Figure DE112009005459B4_0016
  • Somit wird in der linken Seite von 35 entlang der Sigmoid-Funktion, die nach rechts um die Breite M der Hysterese verschoben ist, ein Wert berechnet gemäß dem Referenzwert Ebs(k) des EGR-Ventil-Öffnungsgrades. Dadurch arbeitet das Steuersystem wie in dem MIMO-Steuermodus, in dem die Ausgabeeinstellung ausgeführt wird. Weil jedoch ein negativer Wert nicht als der Düsen- oder Ventilöffnungsgrad gesetzt werden kann, setzt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160 Kcf = Kcp = Kdf = 0, wenn (Ebs(k) – M) negativ wird.
  • Wenn das E-Flag nicht ”–1” ist, bestimmt ferner die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160, ob oder nicht das E-Flag ”1” ist (d. h. das EGR-Ventil ist vollständig geöffnet.) (Schritt S359). Wenn das E-Flag ”1” ist, bestimmt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160, ob oder nicht das ED-Flag ”1” ist, nämlich ob das EGR-Ventil in der Öffnungsrichtung gesteuert wird (Schritt S361). Wenn solch eine Bedingung erfüllt ist, arbeitet das Steuersystem wie in dem MIMO-Steuermodus, in dem die Ausgabeeinstellung ausgeführt wird. Und zwar setzt entlang der Verstärkungsgradfunktion von 35 die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160 Kcf = Kcp = Kdf = E1,1(Ebs(k)) und Kbp = 1 (Schritt S363).
  • E1,1(Ebs(k)) ist eine wie folgt definierte Funktion:
    Figure DE112009005459B4_0017
  • Somit wird entlang der Sigmoid-Funktion in der rechten Seite von 35 ein Wert berechnet gemäß dem Referenzwert Ebs(k) des EGR-Ventil-Öffnungsgrades. Im Fall von Ebs(k) = 1 ist übrigens der Steuermodus der SISO-Steuermodus der EGR-Vollständig-Öffnend-Region E, und Kcf = Kcp = Kdf = 0.
  • Wenn andererseits das ED-Flag nicht ”1” ist, wenn mit anderen Worten der EGR-Ventil-Öffnungsgrad in der Schließrichtung gesteuert wird, setzt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160 Kcf = Kcp = Kdf = E1,-1(Ebs(k)) und Kdp = 1 (Schritt S365).
  • E1,-1(Ebs(k)) ist eine wie folgt definierte Funktion:
    Figure DE112009005459B4_0018
  • Somit wird in der rechten Seite von 35 entlang der Sigmoid-Funktion, die nach links um die Breite M der Hysterese verschoben ist, ein Wert berechnet gemäß dem Referenzwert Ebs(k) des EGR-Ventil-Öffnungsgrades. Dadurch arbeitet das Steuersystem wie in dem MIMO-Steuermodus, in dem die Ausgabeeinstellung ausgeführt wird. Weil jedoch ein negativer Wert nicht als der Düsen- oder Ventilöffnungsgrad gesetzt werden kann, setzt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 160 Kcf = Kcp = Kdf = 0, wenn (1 – Ebs(k) – M) negativ wird.
  • Nach dem Schritt S329 berechnet die MAF-Steuereinheit 120 einen Steuerwert gemäß der Differenz zwischen dem MAF-Zielwert und dem Messwert des MAF, und der erste Interferenzkompensator 150 berechnet einen Kompensationswert gemäß der Differenz zwischen dem MAP-Zielwert und dem Messwert des MAP. Dann wird die Summe des Steuerwertes von der MAF-Steuereinheit 120, des Kompensationswertes von dem ersten Interferenzkompensator 150 und Ebs(k) berechnet als der EGR-Ventil-Öffnungsgrad Ein, und das EGR-Ventil des Motorkörpers 1 wird gemäß dem Ein gesteuert. Darüber hinaus berechnet die MAP-Steuereinheit 140 einen Steuerwert gemäß der Differenz zwischen dem MAP-Zielwert und dem Messwert des MAP, und der zweite Interferenzkompensator 130 berechnet einen Kompensationswert gemäß der Differenz zwischen dem MAF-Zielwert und dem Messwert des MAF. Dann wird die Summe des Steuerwertes von der MAP-Steuereinheit 140, des Kompensationswertes von dem zweiten Interferenzkompensator 130 und Vbs(k) berechnet als der VNT-Düse-Öffnungsgrad Vin, und die VNT-Düse des Motorkörpers 1 wird gemäß dem Vin gesteuert.
  • Nach dem Schritt S333 wird darüber hinaus Ebs(k) als der EGR-Ventil-Öffnungsgrad Ein übernommen, und das EGR-Ventil des Motorkörpers 1 wird gemäß dem Ein gesteuert. Außerdem wird Vbs(k) übernommen als der VNT-Düse-Öffnungsgrad Vin, und die VNT-Düse des Motorkörpers 1 wird gemäß dem Vin gesteuert.
  • Nach den Schritten S339, S341, S347, S349, S355, S357, S363 und S365 berechnet ferner die MAF-Steuereinheit 120 einen Steuerwert gemäß der Differenz zwischen dem MAF-Zielwert und dem Messwert des MAF, und der erste Interferenzkompensator 150 berechnet einen Kompensationswert gemäß der Differenz zwischen dem MAP-Zielwert und dem Messwert des MAP. Dann wird die Summe des Produktes des Steuerwertes von der MAF-Steuereinheit 120 und Kdf, des Produktes des Kompensationswertes von dem ersten Interferenzkompensator 150 und Kcp, und Ebs(k) berechnet als der EGR-Ventil-Öffnungsgrad Ein, und das EGR-Ventil des Motorkörpers 1 wird gemäß dem Ein gesteuert. Darüber hinaus berechnet die MAP-Steuereinheit 140 einen Steuerwert gemäß der Differenz zwischen dem MAP-Zielwert und dem Messwert des MAP, und der zweite Interferenzkompensator 130 berechnet einen Kompensationswert gemäß der Differenz zwischen dem MAF-Zielwert und dem Messwert des MAF. Dann wird die Summe des Produktes des Steuerwertes von der MAP-Steuereinheit 140 und Kdp, des Produktes des Kompensationswertes von dem zweiten Interferenzkompensator 130 und Kcf, und Vbs(k) berechnet als der VNT-Düse-Öffnungsgrad Vin, und die VNT-Düse des Motorkörpers 1 wird gemäß dem Vin gesteuert.
  • Wenn es bestimmt wird, dass die Bedingung des Schrittes S359 nicht erfüllt ist, oder nach dem Schritt S347, S349, S355, S357, S363 oder S365, kehrt die Verarbeitung zu der Verarbeitung von 36 durch einen Anschluss F zurück.
  • Nach Weiterschalten durch den Anschluss F in 36 oder nach dem Schritt S329, S333, S339 oder S341, wird k um ”1” inkrementiert bzw. erhöht (Schritt S367), und die Verarbeitung kehrt zu dem Schritt S323 zurück. Solch eine Verarbeitung wird ausgeführt, bis der Motorkörper 1 gestoppt wird.
  • Mittels Einstellen der Verstärkungsgradelemente auf diese Weise kann das Klappern wirkungsvoll verhindert werden, wenn das Steuersystem in einem Begrenzungsteilstück der Steuermodi arbeitet. Besonders weil die Hystereseeigenschaft eingeführt wird, kann die stabile Steuerung realisiert werden.
  • [Spezifisches Beispiel 8 der Ausführungsform 2]
  • Dieses spezifische Beispiel übernimmt auch die wie in 35 veranschaulichte Verstärkungsgradfunktion ähnlich zu dem siebten spezifischen Beispiel. Um diese Funktion zu realisieren, führen in diesem spezifischen Beispiel die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170 und dergleichen in dem in 16 veranschaulichten Blockdiagramm eine wie in 38 und 39 veranschaulichte Verarbeitung aus. Zuerst wird Zeit k auf ”0” initialisiert (Schritt S371). Zeit k ist die gemeinsame Zeit in der Motorsteuervorrichtung 100.
  • Als Nächstes setzt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170 ”0” für das V-Flag, das einen Zustand des Öffnens oder Schließens der VNT-Düse darstellt, setzt ”0” für das E-Flag, das einen Zustand des Öffnens oder Schließens des EGR-Ventils darstellt, setzt ”0” für das VD-Flag, das darstellt, ob der Zustand ein Zustand ist, dass die VNT-Düse in der Öffnungsrichtung gesteuert wird, oder ein Zustand, dass die VNT-Düse in der Schließrichtung gesteuert wird, und setzt ”0” für das ED-Flag, das darstellt, ob der Zustand ein Zustand ist, dass das EGR-Ventil in der Öffnungsrichtung gesteuert wird, oder ein Zustand, dass das EGR-Ventil in der Schließrichtung gesteuert wird. Darüber hinaus setzt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170 (Vin(k) – Vin(k – J)) zu Vin – D(k) und setzt (Ein(k) – Ein(k – J)) zu Ein – D(k) (Schritt S373). Vin(k – J) ist ein VNT-Düse-Öffnungsgrad Vin vor J (z. B. von ungefähr 1 bis ungefähr 10) Abtastwerten. Ähnlich ist Ein(k – J) ein Ein-Wert vor den J Abtastwerten. Und zwar stellt Vin – D(k) einen Zustand der VNT-Düse dar, ist eine Differenz mit Vin-Wert vor den J Abtastwerten, und stellt die Schließrichtung dar, wenn Vin – D(k) ein negativer Wert ist, und stellt die Öffnungsrichtung dar, wenn Vin – D(k) ein positiver Wert ist. Und zwar stellt Ein – D(k) einen Zustand des EGR-Ventils dar, ist eine Differenz mit Ein-Wert vor den J Abtastwerten, und stellt die Schließrichtung dar, wenn Ein-D(k) ein negativer Wert ist, und stellt die Öffnungsrichtung dar, wenn Ein-D(k) ein positiver Wert ist.
  • Dann, wenn der VNT-Düse-Öffnungsgrad Vin(k) kleiner als N ist (z. B. ist N ein Wert von ungefähr 0,1 bis ungefähr 0,15 und ist eine Konstante, die einen Bereich definiert, der als vollständig geschlossen oder vollständig geöffnet betrachtet wird.) (d. h. in einem Zustand von ”vollständig geschlossen”), setzt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170 ”–1” für das V-Flag. Wenn andererseits Vin(k) größer als (1 – N) ist (d. h. in einem vollständig-geöffneten Zustand), setzt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170 ”1” für das V-Flag. Außerdem setzt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170 ”–1” für das E-Flag, wenn der EGR-Ventil-Öffnungsgrad Ein(k) kleiner als N ist (d. h. in einem vollständig-geschlossenen Zustand). Wenn andererseits Ein(k) größer als (1 – N) ist (d. h. in einem vollständig geöffneten Zustand), setzt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170 ”1” für das E-Flag. Wenn Vin – D(k) gleich oder größer als 0 ist (d. h. in der Öffnungsrichtung), setzt ferner die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170 ”1” für das VD-Flag, und wenn Vin – D(k) kleiner als 0 ist (d. h. in der Schließrichtung), setzt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170 ”–1” für das VD-Flag. Wenn Ein – D(k) gleich oder größer als 0 ist (d. h. in der Öffnungsrichtung), setzt darüber hinaus die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170 ”1” für das ED-Flag, und wenn Ein – D(k) kleiner als 0 ist (d. h. in der Schließrichtung), setzt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170 ”–1” für das ED-Flag (Schritt S375). Wenn Vin(k) gleich oder größer als N und gleich oder kleiner als (1 – N) ist, bleibt somit das V-Flag ”0”, und ähnlich, wenn Ein(k) gleich oder größer als N und gleich oder kleiner als (1 – N) ist, bleibt das E-Flag ”0”.
  • Danach bestimmt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170, ob oder nicht der Zustand ein Zustand ist, dass das V-Flag ”0” ist und das E-Flag auch ”0” ist (Schritt S377). Wenn solch eine Bedingung erfüllt ist, ist der Steuermodus der MIMO-Steuermodus. Deshalb setzt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170 Kcf = Kcp = Kdf = Kdp = 1, wie in 17 veranschaulicht (Schritt S379).
  • Wenn andererseits wenigstens eines vom V-Flag und E-Flag nicht ”0” ist, bestimmt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170, ob oder nicht der Zustand ein Zustand ist, dass das V-Flag nicht ”0” ist und das E-Flag auch nicht ”0” ist (Schritt S381). Wenn solch eine Bedingung erfüllt ist, ist der Steuermodus der SISO-Steuermodus der VNT-und-EGR-Vollständig-Schließend-Region D (d. h. ein Zustand, dass Beide von diesen entweder vollständig geöffnet oder vollständig geschlossen sind), und setzt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170 Kcf = Kcp = Kdf = Kdp = 0, wie in 18 veranschaulicht (Schritt S383).
  • Wenn eines vom V-Flag und E-Flag nicht ”0” ist, bestimmt außerdem die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170, ob oder nicht das V-Flag ”–1” ist (d. h. die VNT-Düse ist vollständig-geschlossen) (Schritt S385). Wenn das V-Flag ”–1” ist, bestimmt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170 weiterhin, ob oder nicht das VD-Flag ”–1” ist (d. h. die VNT-Düse wird in der Schließrichtung gesteuert) (Schritt S387). Wenn solch eine Bedingung erfüllt ist, arbeitet das Steuersystem wie in dem MIMO-Steuermodus, in dem die Ausgabeeinstellung ausgeführt wird. Und zwar setzt gemäß der Verstärkungsgradfunktion von 35 die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170 Kcf = Kcp = Kdp = V-1,-1(Vin(k)) und Kdf = 1 (Schritt S389).
  • V-1,-1(Vin(k)) ist eine wie folgt definierte Funktion:
    Figure DE112009005459B4_0019
  • Entlang der Sigmoid-Funktion in der linken Sseite von 35 wird somit ein Wert berechnet gemäß dem VNT-Düse-Öffnungsgrad Vin(k). Im Fall von Vin(k) = 0 ist übrigens der Steuermodus der SISO-Steuermodus der VNT-Vollständig-Schließend-Region C.
  • Wenn andererseits das VD-Flag nicht ”–1” ist, ist das VD-Flag ”1” (d. h. die VNT-Düse wird in der Öffnungsrichtung gesteuert). Deshalb setzt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170 Kcf = Kcp = Kdp = V-1,1(Vin(k)) und Kdf = 1 (Schritt S391).
  • V-1,1(Vin(k)) ist eine wie folgt definierte Funktion:
    Figure DE112009005459B4_0020
  • Somit wird in der linken Seite von 35 entlang der Sigmoid-Funktion, die nach rechts um die Breite M der Hysterese verschoben ist, ein Wert berechnet gemäß dem VNT-Düse-Öffnungsgrad Vin(k). Wenn solch eine Bedingung erfüllt ist, arbeitet außerdem das Steuersystem wie in dem MIMO-Steuermodus, in dem die Ausgabeeinstellung ausgeführt wird. Weil jedoch ein negativer Wert nicht als der Düsen- oder Ventilöffnungsgrad gesetzt werden kann, setzt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170 Kcf = Kcp = Kdp = 0, wenn (Vin(k) – M) negativ wird.
  • Wenn das V-Flag nicht ”–1” ist, schaltet die Verarbeitung zu einer Verarbeitung von 39 durch einen Anschluss G weiter.
  • Unter Verlagerung der Erläuterung der Verarbeitung von 39 bestimmt, wenn das V-Flag nicht ”–1” ist, die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170, ob oder nicht das V-Flag ”1” ist (d. h. die VNT-Düse ist vollständig-geöffnet) (Schritt S393). Wenn das V-Flag ”1” ist, bestimmt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170, ob oder nicht das VD-Flag ”1” ist, mit anderen Worten ob die VNT-Düse in der Öffnungsrichtung gesteuert wird (Schritt S395). Wenn solch eine Bedingung erfüllt ist, arbeitet das Steuersystem wie in dem MIMO-Steuermodus, in dem die Ausgabeeinstellung ausgeführt wird. Und zwar setzt entlang der Verstärkungsgradfunktion von 35 die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170 Kcf = Kcp = Kdp = V1,1(Vin(k)) und Kdf = 1 (Schritt S397).
  • V1,1(Vin(k)) ist eine wie folgt definierte Funktion:
    Figure DE112009005459B4_0021
  • Somit wird entlang der Sigmoid-Funktion in der rechten Seite von 35 ein Wert berechnet gemäß dem VNT-Düse-Öffnungsgrad Vin(k). Im Fall von Vin(k) = 1 ist übrigens der Steuermodus der SISO-Steuermodus der VNT-Vollständig-Öffnend-Region F, und Kcf = Kcp = Kdp = 0.
  • Wenn andererseits das VD-Flag nicht ”1” ist, wenn mit anderen Worten die VNT-Düse in der Schließrichtung gesteuert wird, setzt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170 Kcf = Kcp = Kdp = V1,-1(Vin(k)) und Kdf = 1 (Schritt S399).
  • V1,-1(Vin(k)) ist eine wie folgt definierte Funktion:
    Figure DE112009005459B4_0022
  • Somit wird in der rechten Seite von 35 entlang der Sigmoid-Funktion, die nach links um die Breite M der Hysterese verschoben ist, ein Wert berechnet gemäß dem VNT-Düse-Öffnungsgrad Vin(k). Dadurch arbeitet das Steuersystem wie in dem MIMO-Steuermodus, in dem die Ausgabeeinstellung ausgeführt wird. Weil jedoch ein negativer Wert nicht als der Düsen- oder Ventilöffnungsgrad gesetzt werden kann, setzt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170 Kcf = Kcp Kdp = 0, wenn (1 – Vin(k) – M) negativ wird.
  • Wenn das V-Flag nicht ”1” ist, bestimmt außerdem die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170, ob oder nicht das E-Flag ”–1” ist (Schritt S401). Wenn das E-Flag ”–1” ist, bestimmt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170, ob oder nicht das ED-Flag ”–1” ist, mit anderen Worten, ob das EGR-Ventil in der Schließrichtung gesteuert wird (Schritt S403). Wenn solch eine Bedingung erfüllt ist, arbeitet das Steuersystem wie in dem MIMO-Steuermodus, in dem die Ausgabeeinstellung ausgeführt wird. Und zwar setzt entlang der Verstärkungsgradfunktion in der linken Seite von 35 die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170 Kcf = Kcp = Kdf = E-1,-1(Ein(k)) und Kdp = 1 (Schritt S405).
  • E-1,-1(Ein(k)) ist eine wie folgt definierte Funktion:
    Figure DE112009005459B4_0023
  • Somit wird entlang der Sigmoid-Funktion in der linken Seite von 35 ein Wert berechnet gemäß dem EGR-Ventil-Öffnungsgrad Ein(k). Im Fall von Ein(k) = 0 ist übrigens der Steuermodus der SISO-Steuermodus der EGR-Vollständig-Schließend-Region B.
  • Wenn andererseits das ED-Flag nicht ”–1” ist, wenn mit anderen Worten das ED-Flag ”1” ist und der EGR-Ventil-Öffnungsgrad in der Öffnungsrichtung gesteuert wird, setzt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170 Kcf = Kcp = Kdp = E-1,1(Ein(k)) und Kdf = 1 (Schritt S407).
  • E-1,1(Ein(k)) ist eine wie folgt definierte Funktion:
    Figure DE112009005459B4_0024
  • Somit wird in der linken Seite von 35 entlang der Sigmoid-Funktion, die nach rechts um die Breite M der Hysterese verschoben ist, ein Wert berechnet gemäß dem EGR-Ventil-Öffnungsgrad Ein(k). Dadurch arbeitet das Steuersystem wie in dem MIMO-Steuermodus, in dem die Ausgabeeinstellung ausgeführt wird. Weil jedoch ein negativer Wert nicht als der Düsen- oder Ventilöffnungsgrad gesetzt werden kann, setzt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170 Kcf = Kcp = Kdf = 0, wenn (Ein(k) – M) negativ wird.
  • Wenn das E-Flag nicht ”–1” ist, bestimmt ferner die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170, ob oder nicht das E-Flag ”1” ist (d. h. das EGR-Ventil ist vollständig-geöffnet) (Schritt S409). Wenn das E-Flag ”1” ist, bestimmt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170, ob oder nicht das ED-Flag ”1” ist, mit anderen Worten ob das EGR-Ventil in der Öffnungsrichtung gesteuert wird (Schritt S411). Wenn solch eine Bedingung erfüllt ist, arbeitet das Steuersystem wie in dem MIMO-Steuermodus, in dem die Ausgabeeinstellung ausgeführt wird. Und zwar setzt entlang der Verstärkungsgradfunktion von 35 die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170 Kcf = Kcp = Kdf = E1,1(Ein(k)) und Kcp = 1 (Schritt S413).
  • E1,1(Ein(k)) ist eine wie folgt definierte Funktion:
    Figure DE112009005459B4_0025
  • Somit wird entlang der Sigmoid-Funktion in der rechten Seite von 35 ein Wert berechnet gemäß dem EGR-Ventil-Öffnungsgrad Ein(k). Im Fall von Ein(k) = 1 ist übrigens der Steuermodus der SISO-Steuermodus der EGR-Vollständig-Öffnend-Region E, und die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170 setzt Kcf = Kcp = Kdf = 0.
  • Wenn andererseits das ED-Flag nicht ”1” ist, wenn mit anderen Worten der EGR-Ventil-Öffnungsgrad in der Schließrichtung gesteuert wird, setzt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170 Kcf = Kcp = Kdf = E1,-1(Ein(k)) und Kdp = 1 (Schritt S415).
  • E1,-1(Ein(k)) ist eine wie folgt definierte Funktion:
    Figure DE112009005459B4_0026
  • Somit wird in der rechten Seite von 35 entlang der Sigmoid-Funktion, die nach links um die Breite M der Hysterese verschoben ist, ein Wert berechnet gemäß dem EGR-Ventil-Öffnungsgrad Ein(k). Somit arbeitet das Steuersystem wie in dem MIMO-Steuermodus, in dem die Ausgabeeinstellung ausgeführt wird. Weil jedoch ein negativer Wert nicht als Düsen- oder Ventilöffnungsgrad gesetzt werden kann, setzt die Verstärkungsgradfunktion-Setzeinheit 170 Kcf = Kcp = Kdf = 0, wenn (1 – Ein(k) – M) negativ wird.
  • Zusätzlich zu der zuvor erwähnten Verarbeitung gibt übrigens, wenn Einstellwerte der Motordrehzahl und Kraftstoffeinspritzmenge zur Zeit k eingegeben sind, die Planungseinheit 110 den Referenzwert Vbs(k) des VNT-Düse-Öffnungsgrades und den Referenzwert Ebs(k) des EGR-Ventil-Öffnungsgrades aus, die den Einstellwerten der Motordrehzahl und der Kraftstoffeinspritzmenge zur Zeit k entsprechen. Ferner gibt die Planungseinheit 110 ähnlich den MAF-Zielwert an das MAF-Steuersystem mit der MAF-Steuereinheit 120 aus, und gibt den MAP-Zielwert an das MAP-Steuersystem mit der MAP-Steuereinheit 140 aus.
  • Nach dem Schritt S379 berechnet dann die MAF-Steuereinheit 120 einen Steuerwert gemäß der Differenz zwischen dem MAF-Zielwert und dem Messwert des MAF, und der erste Interferenzkompensator 150 berechnet einen Kompensationswert gemäß der Differenz zwischen dem MAP-Zielwert und dem Messwert des MAP. Dann wird die Summe des Steuerwertes von der MAF-Steuereinheit 120, des Kompensationswertes von dem ersten Interferenzkompensator 150, und Ebs(k) berechnet als der EGR-Ventil-Öffnungsgrad Ein(k + 1), und das EGR-Ventil des Motorkörpers 1 wird gemäß dem Ein(k + 1) gesteuert. Außerdem berechnet die MAP-Steuereinheit 140 einen Steuerwert gemäß der Differenz zwischen dem MAP-Zielwert und dem Messwert des MAP, und der zweite Interferenzkompensator 130 berechnet einen Kompensationswert gemäß der Differenz zwischen dem MAF-Zielwert und dem Messwert des MAF. Dann wird die Summe des Steuerwertes von der MAP-Steuereinheit 140, des Kompensationswertes von dem zweiten Interferenzkompensator 130 und Vbs(k) berechnet als der VNT-Düse-Öffnungsgrad Vin(k + 1), und die VNT-Düse des Motorkörpers 1 wird gemäß dem Vin(k + 1) gesteuert.
  • Nach dem Schritt S383 wird darüber hinaus Ebs(k) als der EGR-Ventil-Öffnungsgrad Ein(k + 1) übernommen, und das EGR-Ventil des Motorkörpers 1 wird gemäß dem Ein(k + 1) gesteuert. Außerdem wird Vbs(k) als der VNT-Düse-Öffnungsgrad Vin(k + 1) übernommen, und die VNT-Düse des Motorkörpers 1 wird gemäß dem Vin(k + 1) gesteuert.
  • Ferner berechnet nach den Schritten S389, S391, S397, S399, S405, S407, S413 und S415 die MAF-Steuereinheit 120 einen Steuerwert gemäß der Differenz des MAF-Zielwertes und des Messwertes des MAF, und der erste Interferenzkompensator 150 berechnet einen Kompensationswert gemäß der Differenz zwischen dem MAP-Zielwert und dem Messwert des MAP. Dann wird die Summe des Produktes des Steuerwertes von der MAF-Steuereinheit 120 und Kdf, des Produktes des Kompensationswertes von dem ersten Interferenzkompensator 150 und Kcp, und Ebs(k) berechnet als der EGR-Ventil-Öffnungsgrad Ein, und das EGR-Ventil des Motorkörpers 1 wird gemäß dem Ein gesteuert. Darüber hinaus berechnet die MAP-Steuereinheit 140 einen Steuerwert gemäß der Differenz zwischen dem MAP-Zielwert und dem Messwert des MAP, und der zweite Interferenzkompensator 130 berechnet einen Kompensationswert gemäß der Differenz zwischen dem MAF-Zielwert und dem Messwert des MAF. Dann wird die Summe des Produktes des Steuerwertes von der MAP-Steuereinheit 140 und Kdp, des Produktes des Kompensationswertes von dem zweiten Interferenzkompensator 130 und Kcf, und Vbs(k) berechnet gemäß dem VNT-Düse-Öffnungsgrad Vin, und die VNT-Düse des Motorkörpers 1 wird gemäß dem Vin gesteuert.
  • Wenn es bestimmt wird, dass die Bedingung des Schrittes S409 nicht erfüllt ist, kehrt die Verarbeitung zu der Verarbeitung von 38 durch einen Anschluss H zurück, nach den Schritten S397, S399, S405, S407, S413 und S415.
  • Nach der Weiterschaltung durch den Anschluss H in 38 oder nach dem Schritt S379, S383, S389 oder S391 wird k um ”1” inkrementiert bzw. erhöht (Schritt S417), und die Verarbeitung kehrt zu dem Schritt S373 zurück. Solch eine Verarbeitung wird ausgeführt, bis der Motorkörper 1 gestoppt wird.
  • Mittels Einstellen der Verstärkungsgradelemente auf diese Weise kann das Klappern wirkungsvoll verhindert werden, wenn das Steuersystem in einem Begrenzungsteilstück des Steuermodus arbeitet. Im Besonderen weil die Hystereseeigenschaft eingeführt wird, kann die stabile Steuerung realisiert werden.
  • Obwohl die Ausführungsformen dieser Technik erläutert wurden, ist diese Technik nicht auf die Ausführungsformen beschränkt. Zum Beispiel sind die in 10 und 16 veranschaulichten Blockdiagramme reine Beispiele, und zum Beispiel kann, wenn die Steuerung nur ausgeführt wird, um ”1” oder ”0” als die Verstärkungsgradelemente zu setzen, die Verarbeitung umgeschaltet werden ohne Einführung der Verstärkungsgradelemente.
  • Ferner sind die zuvor erwähnten Verarbeitungsflüsse reine Beispiele, und eine Reihenfolge der Bedingungsbestimmung und eine entsprechende Verarbeitung können ausgetauscht sein, solange wie im Wesentlichen dieselben Funktionen realisiert werden.
  • Obwohl die Erläuterung oben weggelassen ist, werden übrigens Werte von Vbs, Ebs, Vin, Ein und dergleichen zu jeweiligen Zeiten gespeichert und verwendet in der Speichervorrichtung, so wie ein Hauptspeicher.
  • Wenn ein Turbolader eines direkt einspritzenden Benzinmotors variabel wird, kann diese Technik auch angewendet werden.
  • Übrigens ist die wie in 40 abgebildete Motorsteuervorrichtung 100 eine Computervorrichtung. Das heißt, dass ein Direktzugriffspeicher bzw. Lese-Schreibspeicher (RAM, Random Access Memory) 2501, ein Prozessor 2503, ein Nur-Lesespeicher (ROM, Read Only Memory) 2507 und Sensoren 2515 durch einen Bus 2519 verbunden sind, wie in 40 gezeigt. Ein Steuerprogramm zum Ausführen der Verarbeitung in der Ausführungsform (und ein Betriebssystem (OS), Operating System, wenn es existiert) ist in dem ROM 2507 gespeichert, und wenn es von dem Prozessor 2503 ausgeführt wird, werden sie von dem ROM 2507 an den RAM 2501 ausgelesen. Der Prozessor 2503 steuert die Sensoren (MAP-Sensor und MAF-Sensor. Gemäß den Umständen eine Einspritzmenge-Messeinheit und eine Motordrehzahl-Messeinheit) und erhält Messwerte. Außerdem sind Zwischenverarbeitungsdaten in dem RAM 2501 gespeichert. Übrigens kann der Prozessor 2503 den ROM 2507 enthalten und kann ferner den RAM 2501 enthalten. In dieser Ausführungsform kann das Steuerprogramm zum Ausführen der zuvor erwähnten Verarbeitung verteilt sein durch einen Computer-lesbaren herausnehmbaren Plattenspeicher, in dem das Steuerprogramm aufgezeichnet ist, und das Steuerprogramm kann in den ROM 2507 durch einen ROM-Schreiber geschrieben sein. In der wie oben angegebenen Computervorrichtung arbeiten die Hardware, so wie der Prozessor 2503 und RAM 2501 und der ROM 2507 und das Steuerprogramm (und OS, wenn es existiert) systematisch miteinander zusammen, so dass vielfältige Funktionen, wie oben im Detail beschrieben, realisiert werden können.
  • Die zuvor erwähnten Ausführungsformen werden wie folgt zusammengefasst.
  • Ein Motorsteuerverfahren gemäß den Ausführungsformen enthält: (A) Erhalten eines Einstellwertes einer Kraftstoffeinspritzmenge für einen Motor, der eine Abgasrückführung (EGR) und eine Variable-Düse-Turbo bzw. Verstelllader (VNT) hat, eines Einstellwertes der Motordrehzahl, eines Messwertes eines Ladeluftdrucks (MAP) des Motors und eines Messwertes eine Luftmassenstroms (MAF) des Motors; und (B) Steuern eines MAF-Steuersystems des Motors, eines MAP-Steuersystems des Motors, eines ersten Interferenzkompensationssystems von dem MAF-Steuersystem zu das MAP-Steuersystem und eines zweiten Interferenzkompensationssystems von dem MAP-Steuersystem zu das MAF-Steuersystem gemäß einer Kombination eines Referenzwertes eines EGR-Ventil-Öffnungsgrades und eines Referenzwertes eines VNT-Düse-Öffnungsgrades, die dem Einstellwert der Kraftstoffeinspritzmenge und dem Einstellwert der Motordrehzahl entsprechen oder einer Kombination eines Steuerwertes des EGR-Ventil-Öffnungsgrades durch das MAF-Steuersystem, der dem Messwert des MAF entspricht, und eines Steuerwertes des VNT-Düse-Öffnungsgrades durch das MAP-Steuersystem, der dem Messwert des MAP entspricht. Dann enthält das Steuern (B1) nach Erfassen, dass eine erste Bedingung und eine zweite Bedingung beide nicht erfüllt sind, Aktivieren des MAF-Steuersystems, des MAP-Steuersystems, des ersten Interferenzkompensationssystems und des zweiten Interferenzkompensationssystems, wobei die erste Bedingung eine Bedingung ist, dass der Referenzwert oder der Steuerwert des EGR-Ventil-Öffnungsgrades innerhalb eines Bereiches ist, der als vollständig geschlossen oder vollständig geöffnet betrachtet wird, und die zweite Bedingung eine Bedingung ist, dass der Referenzwert oder der Steuerwert des VNT-Düse-Öffnungsgrades innerhalb eines Bereiches ist, der als vollständig geschlossen oder vollständig geöffnet betrachtet wird; (B2) nach Erfassen, dass die erste Bedingung erfüllt ist und die zweite Bedingung nicht erfüllt ist, Deaktivieren des MAF-Steuersystems, des ersten Interferenzkompensationssystems und des zweiten Interferenzkompensationssystems oder Einstellen von Ausgaben des MAF-Steuersystems, des ersten Interferenzkompensationssystem und des zweiten Interferenzkompensationssystems, und Aktivieren des MAP-Steuersystems; und (B3) nach Erfassen, dass die zweite Bedingung erfüllt ist und die erste Bedingung nicht erfüllt ist, Deaktivieren des MAP-Steuersystems, des ersten Interferenzkompensationssystems und des zweiten Interferenzkompensationssystems oder Einstellen von Ausgaben des MAP-Steuersystems, des ersten Interferenzkompensationssystems und des zweiten Interferenzkompensationssystems, und Aktivieren des MAF-Steuersystems.
  • Mittels Ausführen solch einer Umschaltung von Betriebsmodi wird es möglich, die Emission zu reduzieren.
  • Darüber hinaus können das MAP-Steuersystem, das MAF-Steuersystem und die ersten und zweiten Interferenzkompensationssysteme ein Verstärkungsgradelement haben. In solch einem Fall kann bei dem zuvor erwähnten Steuern ein Wert des Verstärkungsgradelementes jeweils gesetzt werden, um das Aktivieren, das Deaktivieren oder das Ausgabe-Einstellen auszuführen.
  • Somit ist es möglich, das Umschalten der Betriebsmodi einfach auszuführen.
  • Ferner kann das zuvor erwähnte Ausgabe-Einstellen ausgeführt werden mittels Verwenden eines Ausgabewertes einer Funktion des Referenzwertes oder des Steuerwertes des EGR-Ventil-Öffnungsgrades oder des Referenzwertes oder des Steuerwertes des VNT-Düse-Öffnungsgrades, und die Funktion kann einen Wert größer als 0 und kleiner als 1 ausgeben.
  • Durch passendes Ausführen der Ausgabeeinstellung wird die Stabilität verbessert im Vergleich mit dem einfachen Umschalten der Betriebsmodi.
  • Außerdem kann die zuvor erwähnte Funktion eine lineare Funktion oder eine Sigmoid-Funktion sein. Wenn solch eine Funktion übernommen wird, ändern sich die Werte sanfter bzw. glatter. Deshalb ist die stabile Steuerung möglich.
  • Ferner kann die lineare Funktion oder die Sigmoid-Funktion als eine Hysteresefunktion definiert sein, die einen unterschiedlichen Wert zwischen einer Richtung eines Öffnens der VNT-Düse oder des EGR-Ventils und einer Richtung des Schließens der VNT-Düse oder des EGR-Ventils ausgibt. Dadurch wird es möglich, den Motor stabil zu steuern.
  • Außerdem kann das zuvor erwähnte Steuern ferner enthalten: Nach Erfassen, dass die erste Bedingung und die zweite Bedingung erfüllt sind, Deaktivieren des MAP-Steuersystems, des MAF-Steuersystems, des ersten Interferenzkompensationssystems und des zweiten Interferenzkompensationssystems. Es ist möglich, einen Fall zu bewältigen, wo solch ein Phänomen auftritt.
  • Diese Motorsteuervorrichtung hat (A) eine Datenerhaltungseinheit (41: 3000) zum Erhalten bzw. Erlangen eines Messwertes eines Ladeluftdrucks (MAP) eines Motors, der eine Abgasrückführung (EGR) und einen Variable-Düse-Turbo bzw. Verstelllader (VNT) hat, und eines Messwertes eines Luftmassenstroms (MAF) des Motors; und eine Steuereinheit (41: 4000) zum Steuern eines MAF-Steuersystems des Motors, eines MAP-Steuersystems des Motors, eines ersten Interferenzkompensationssystems von dem MAF-Steuersystem zu dem MAP-Steuersystem und eines zweiten Interferenzkompensationssystems von dem MAP-Steuersystem zu dem MAF-Steuersystem gemäß einer Kombination eines Referenzwertes eines EGR-Ventil-Öffnungsgrades und eines Referenzwertes eines VNT-Düse-Öffnungsgrades, die einem Einstellwert einer Kraftstoffeinspritzmenge und einem Einstellwert einer Motordrehzahl entsprechen oder einer Kombination eines Steuerwertes des EGR-Ventil-Öffnungsgrades durch das MAF-Steuersystem, der dem Messwert des MAF entspricht, und eines Steuerwertes des VNT-Düse-Öffnungsgrades durch das MAP-Steuersystem, der dem Messwert des MAP entspricht.
  • Dann aktiviert, (B1) nach Erfassen, dass eine erste Bedingung und eine zweite Bedingung beide nicht erfüllt sind, die Steuereinheit das MAP-Steuersystem, das MAP-Steuersystem, das erste Interferenzkompensationssystem und das zweite Interferenzkompensationssystem, wobei die erste Bedingung eine Bedingung ist, dass der Referenzwert oder der Steuerwert des EGR-Ventil-Öffnungsgrades innerhalb eines Bereiches ist, der als vollständig geschlossen oder vollständig geöffnet betrachtet wird, und die zweite Bedingung eine Bedingung ist, dass der Referenzwert oder der Steuerwert des VNT-Düse-Öffnungsgrades innerhalb eines Bereiches ist, der als vollständig geschlossen oder vollständig geöffnet betrachtet wird. Darüber hinaus, (B2) nach Erfassen, dass die erste Bedingung erfüllt ist und die zweite Bedingung nicht erfüllt ist, deaktiviert die Steuereinheit das MAF-Steuersystem, das erste Interferenzkompensationssystem und das zweite Interferenzkompensationssystem oder Einstellen von Ausgaben des MAF-Steuersystems, des ersten Interferenzkompensationssystems und des zweiten Interferenzkompensationssystems, und Aktivieren des MAP-Steuersystems. Ferner deaktiviert, (B3) nach Erfassen, dass die zweite Bedingung erfüllt ist und die erste Bedingung nicht erfüllt ist, die Steuereinheit das MAP-Steuersystem, das erste Interferenzkompensationssystem und das zweite Interferenzkompensationssystem oder Einstellen von Ausgaben des MAP-Steuersystems, des ersten Interferenzkompensationssystems und des zweiten Interferenzkompensationssystems, und Aktivieren des MAF-Steuersystems.
  • Übrigens ist es möglich, ein Programm zu erschaffen, das einen Computer zur Ausführung der zuvor erwähnten Verarbeitung veranlasst, und solch ein Programm wird in einem Computer-lesbaren Speichermedium oder Speichervorrichtung gespeichert, so wie eine flexible Scheibe, CD-ROM, DVD-ROM, Magneto-optische Scheibe, ein Halbleiterspeicher, oder eine Festplatte. Außerdem wird das Zwischenverarbeitungsergebnis temporär in der Speichervorrichtung gespeichert, so wie ein Hauptspeicher oder dergleichen.

Claims (8)

  1. Motorsteuerverfahren mit: Erhalten eines Einstellwertes einer Kraftstoffeinspritzmenge für einen Motor, der eine Abgasrückführung (EGR) und einen Variable-Düse-Turbo (VNT) hat, eines Einstellwertes einer Motordrehzahl, eines Messwertes eines Ladeluftdrucks (MAP) des Motors und eines Messwertes eines Luftmassenstroms (MAF) des Motors; und Steuern eines MAF-Steuersystems des Motors, eines MAP-Steuersystems des Motors, eines ersten Interferenzkompensationssystems von dem MAF-Steuersystem zu dem MAP-Steuersystem und eines zweiten Interferenzkompensationssystems von dem MAP-Steuersystem zu dem MAF-Steuersystem gemäß einer Kombination eines Referenzwertes eines EGR-Ventil-Öffnungsgrades und eines Referenzwertes eines VNT-Düse-Öffnungsgrades, die dem Einstellwert der Kraftstoffeinspritzmenge und dem Einstellwert der Motordrehzahl entsprechen, oder einer Kombination eines Steuerwertes des EGR-Ventil-Öffnungsgrades durch das MAF-Steuersystem, der dem Messwert des MAF entspricht, und eines Steuerwertes des VNT-Düse-Öffnungsgrades durch das MAP-Steuersystem, der dem Messwert des MAP entspricht, und wobei das Steuern umfasst: nach Erfassen, dass eine erste Bedingung und eine zweite Bedingung beide nicht erfüllt sind, Aktivieren des MAF-Steuersystems, des MAP-Steuersystems, des ersten Interferenzkompensationssystems und des zweiten Interferenzkompensationssystems, wobei die erste Bedingung eine Bedingung ist, dass der Referenzwert oder der Steuerwert des EGR-Ventil-Öffnungsgrades innerhalb eines Bereiches ist, der als vollständig geschlossen oder vollständig geöffnet betrachtet wird, und die zweite Bedingung eine Bedingung ist, dass der Referenzwert oder der Steuerwert des VNT-Düse-Öffnungsgrades innerhalb eines Bereiches ist, der als vollständig geschlossen oder vollständig geöffnet betrachtet wird; nach Erfassen, dass die erste Bedingung erfüllt ist und die zweite Bedingung nicht erfüllt ist, Deaktivieren des MAF-Steuersystems, des ersten Interferenzkompensationssystems und des zweiten Interferenzkompensationssystems oder Einstellen von Ausgaben des MAF-Steuersystems, des ersten Interferenzkompensationssystems und des zweiten Interferenzkompensationssystems, und Aktivieren des MAP-Steuersystems; und nach Erfassen, dass die zweite Bedingung erfüllt ist und die erste Bedingung nicht erfüllt ist, Deaktivieren des MAP-Steuersystems, des ersten Interferenzkompensationssystems und des zweiten Interferenzkompensationssystems oder Einstellen von Ausgaben des MAP-Steuersystems, des ersten Interferenzkompensationssystems und des zweiten Interferenzkompensationssystems, und Aktivieren des MAF-Steuersystems.
  2. Motorsteuerverfahren gemäß Anspruch 1, wobei das MAP-Steuersystem, das MAF-Steuersystem, das erste Interferenzkompensationssystem und das zweite Interferenzkompensationssystem ein Verstärkungsgradelement haben, und bei dem Steuern ein Wert des Verstärkungsgradelementes jeweils gesetzt wird, um das Aktivieren, das Deaktivieren oder das Einstellen auszuführen.
  3. Motorsteuerverfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei das Einstellen ausgeführt wird mittels Verwendung eines Ausgabewertes einer Funktion des Referenzwertes oder des Steuerwertes des EGR-Ventil-Öffnungsgrades oder des Referenzwertes oder des Steuerwertes des VNT-Düse-Öffnungsgrades, und die Funktion einen Wert größer als 0 und kleiner als 1 ausgibt.
  4. Motorsteuerverfahren gemäß Anspruch 3, wobei die Funktion eine lineare Funktion oder eine Sigmoid-Funktion ist.
  5. Motorsteuerverfahren gemäß Anspruch 4, wobei die lineare Funktion oder die Sigmoid-Funktion definiert ist als eine Hysteresefunktion, die einen unterschiedlichen Wert zwischen einer Richtung eines Öffnens der VNT-Düse oder des EGR-Ventils und einer Richtung eines Schließens der VNT-Düse oder des EGR-Ventils ausgibt.
  6. Motorsteuerverfahren gemäß Anspruch 1, wobei das Steuern ferner umfasst: nach Erfassen, dass die erste Bedingung und die zweite Bedingung erfüllt sind, Deaktivieren des MAP-Steuersystems, des MAF-Steuersystems, des ersten Interferenzkompensationssystems und des zweiten Interferenzkompensationssystems.
  7. Motorsteuerprogramm zum Veranlassen eines Prozessors, das Motorsteuerverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 auszuführen.
  8. Motorsteuervorrichtung mit: einer Datenerhaltungseinheit zum Erhalten eines Messwertes eines Ladeluftdrucks (MAP) eines Motors, der eine Abgasrückführung (EGR) und einen Variable-Düse-Turbo (VNT) hat, und eines Messwertes eines Luftmassenstroms (MAF) des Motors; und einer Steuereinheit zum Steuern eines MAF-Steuersystems des Motors, eines MAP-Steuersystems des Motors, eines ersten Interferenzkompensationssystems von dem MAF-Steuersystem zu dem MAP-Steuersystem und eines zweiten Interferenzkompensationssystems von dem MAP-Steuersystem zu dem MAF-Steuersystem gemäß einer Kombination eines Referenzwertes eines EGR-Ventil-Öffnungsgrades und eines Referenzwertes eines VNT-Düse-Öffnungsgrades, die einem Einstellwert einer Kraftstoffeinspritzmenge und einem Einstellwert einer Motordrehzahl entsprechen, oder einer Kombination eines Steuerwertes des EGR-Ventil-Öffnungsgrades durch das MAF-Steuersystem, der dem Messwert des MAF entspricht, und eines Steuerwertes des VNT-Düse-Öffnungsgrades durch das MAP-Steuersystem, der dem Messwert des MAP entspricht, und wobei, nach Erfassen, dass eine erste Bedingung und eine zweite Bedingung beide nicht erfüllt sind, die Steuereinheit das MAF-Steuersystem, das MAP-Steuersystem, das erste Interferenzkompensationssystem und das zweite Interferenzkompensationssystem aktiviert, wobei die erste Bedingung eine Bedingung ist, dass der Referenzwert oder der Steuerwert des EGR-Ventil-Öffnungsgrades innerhalb eines Bereiches ist, der als vollständig geschlossen oder vollständig geöffnet betrachtet wird, und die zweite Bedingung eine Bedingung ist, dass der Referenzwert oder der Steuerwert des VNT-Düse-Öffnungsgrades innerhalb eines Bereiches ist, der als vollständig geschlossen oder vollständig geöffnet betrachtet wird; nach Erfassen, dass die erste Bedingung erfüllt ist und die zweite Bedingung nicht erfüllt ist, die Steuereinheit das MAF-Steuersystem, das erste Interferenzkompensationssystem und das zweite Interferenzkompensationssystem deaktiviert oder Ausgaben des MAF-Steuersystems, des ersten Interferenzkompensationssystems und des zweiten Interferenzkompensationssystems einstellt, und das MAP-Steuersystem aktiviert; und nach Erfassen, dass die zweite Bedingung erfüllt ist und die erste Bedingung nicht erfüllt ist, die Steuereinheit das MAP-Steuersystem, das erste Interferenzkompensationssystem und das zweite Interferenzkompensationssystem deaktiviert oder Ausgaben des MAP-Steuersystems, des ersten Interferenzkompensationssystems und des zweiten Interferenzkompensationssystems einstellt, und das MAF-Steuersystem aktiviert.
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