JP2002115553A - 過給機の制御装置 - Google Patents

過給機の制御装置

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JP2002115553A JP2000306484A JP2000306484A JP2002115553A JP 2002115553 A JP2002115553 A JP 2002115553A JP 2000306484 A JP2000306484 A JP 2000306484A JP 2000306484 A JP2000306484 A JP 2000306484A JP 2002115553 A JP2002115553 A JP 2002115553A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 実過給圧や実吸入空気量の検出手段や過給圧
可変機構を駆動するためのアクチュエータに製品バラツ
キがあっても、精度よく目標過給圧や目標吸入空気量を
得る。 【解決手段】 目標吸入空気量または目標過給圧を設定
手段６２が設定し、この目標吸入空気量または目標過給
圧に基づいてターボ過給機６１の作動目標値を演算手段
６３が演算する。実吸入空気量が目標吸入空気量とまた
は実過給圧が目標過給圧と一致するようにフィードバッ
ク量を少なくとも積分補正値を含んで演算手段６５が演
算し、実吸入空気量が目標吸入空気量とまたは実過給圧
が目標過給圧と一致した場合の前記積分補正値に基づい
て演算手段６６が学習値を演算し、この学習値と前記フ
ィードバック量とで前記作動目標値を補正手段６７が補
正する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は過給機の制御装
置、特に過給圧可変機構を備えるものに関する。
【０００２】
【従来の技術】実過給圧が目標過給圧と一致するように
過給圧可変機構を駆動するためのアクチュエータに与え
る指令値をフィードバック制御するものがある（特開平
８−３３８２５６号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の実過
給圧（あるいは実吸入空気量）を検出する手段や過給圧
可変機構を駆動するためのアクチュエータには製品バラ
ツキがあるため、この製品バラツキによりエンジン毎に
実過給圧（実吸入空気量）がばらつく。こうした過給圧
のバラツキは従来装置のようにフィードバック制御を行
うことによって補償されるもののエンジンの吸気系の応
答遅れが大きいため、あまり大きくフィードバックゲイ
ンをとることができず、過渡運転時の過給圧制御誤差の
原因となる。
【０００４】そこで本発明は、フィードバック制御の積
分補正値が平衡に達したら、この値に基づいて学習値を
演算し、この学習値を用いても、 排気タービンの幾何学形状（ノズル、スクロール、デ
ィフューザ）を可変に調整可能なタイプではたとえば過
給機の開口面積または開口面積相当値の目標値、 ウェストゲートバルブを備えるタイプではたとえばそ
のバルブ開度の目標値といった過給機の作動目標値を補
正することにより、実過給圧や実吸入空気量の検出手段
や過給圧可変機構を駆動するためのアクチュエータに製
品バラツキがあっても、精度よく目標過給圧や目標吸入
空気量を得ることを目的とする。
【０００５】また、通常の学習方法ではフィードバック
制御時に安定していても、エンジン吸気系の応答遅れに
起因する、学習動作による外乱で過給圧（吸入空気量）
の安定性が低下することがある。これを図１０３を用い
て説明すると、ｔ１のタイミングで目標吸入空気量ｔＱ
ａｃをステップ変化させた場合に、フィードバック制御
により積分補正値Ｒａｖｆｂｉが大きくなる。この大き
くなる積分補正値Ｒａｖｆｂｉによって実吸入空気量Ｑ
ａｃが目標吸入空気量ｔＱａｃと一致したタイミングの
ｔ２より積分補正値Ｒａｖｆｂｉは一定値に保持される
（積分補正値が平衡に達する）。
【０００６】そこで、積分補正値が平衡に達しているた
とえばｔ３のタイミングで積分補正値Ｒａｖｆｂｉに基
づいて学習を開始すれば、ｔ３のタイミングより学習値
Ｒａｖｌｒが大きくなり、トータルの補正値（＝Ｒａｖ
ｆｂｉ＋Ｒａｖｌｒ）も増加する（最下段の実線参
照）。
【０００７】しかしながら、実験によればこのトータル
の補正値の増加に対して実吸入空気量Ｑａｃがいっとき
動かず（ｔ３〜ｔ４の区間）、ｔ４のタイミングで急に
実吸入空気量Ｑａｃが動き始めてオーバーシュートする
現象が生じる（第一段目の実線参照）。この実吸入空気
量Ｑａｃのオーバーシュートを受けて、積分補正値Ｒａ
ｖｆｂｉがｔ４の直後は減少するものの、実吸入空気量
Ｑａｃの目標吸入空気量ｔＱａｃからのずれが許容範囲
を外れた（したがって学習許可条件が不成立となる）ｔ
５のタイミングで学習が停止される。その後は実吸入空
気量Ｑａｃの振動がしばらく続く。
【０００８】このように通常の学習動作を行うことが却
って外乱となり、実吸入空気量Ｑａｃが振動し、その収
束のために時間を要することになる。
【０００９】そこで本発明は、フィードバック制御の積
分補正値を学習値に置き換える際に、学習値に置き換え
た分だけ次のサイクルで積分補償値から減算することに
より、トータルの補正値が学習中に変化しないように
し、これによって応答遅れの大きなエンジン吸気系を有
している場合に学習動作を行っても、その学習動作を外
乱として過給圧（吸入空気量）の安定性が低下しないよ
うにすることをも目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】第１の発明は、図１０７
に示すように、ターボ過給機６１を備え、目標吸入空気
量または目標過給圧を設定する手段６２と、この目標吸
入空気量または目標過給圧に基づいて前記過給機６１の
作動目標値（排気タービンの幾何学形状を可変に調整可
能なタイプではたとえば過給機６１の開口面積または開
口面積相当値の目標値、ウェストゲートバルブを備える
タイプではたとえばそのバルブ開度の目標値）を演算す
る手段６３と、実吸入空気量または実過給圧を検出する
手段６４と、実吸入空気量が前記目標吸入空気量とまた
は実過給圧が前記目標過給圧と一致するようにフィード
バック量を少なくとも積分補正値を含んで演算する手段
６５と、実吸入空気量が前記目標吸入空気量とまたは実
過給圧が前記目標過給圧と一致した場合の前記積分補正
値に基づいて学習値を演算する手段６６と、この学習値
と前記フィードバック量とで前記作動目標値を補正する
手段６７と、この補正した作動目標値となるように前記
過給機６１を制御する手段６８と設ける。
【００１１】第２の発明では、第１の発明において学習
値を演算した後もこの学習値とフィードバック量との合
計が一定値となるようにする。
【００１２】第３の発明では、第１の発明において所定
のサイクル毎に学習値を更新する場合に、その学習値の
更新前後の変化分だけ次のサイクルで積分補正値から減
算する。
【００１３】第４の発明では、第１から第３までのいず
れか一つの発明において過給圧可変機構を駆動するため
のアクチュエータが圧力アクチュエータである場合に、
この圧力アクチュエータを過給圧が弱まる側（たとえば
可変ノズルの開き側）に動かしているときと過給圧が高
まる側（たとえば可変ノズルの閉じ側）に動かしている
ときとで別個の学習値を導入する。
【００１４】第５の発明では、第１から第４までのいず
れか一つの発明において学習領域を外れた領域を学習値
の反映領域として定め、この反映領域で学習値に代えて
学習値を運転領域反映係数で補正した値を用いて前記作
動目標値を補正する。
【００１５】第６の発明では、第５の発明において運転
領域反映係数が学習領域から外れるほど小さくなる値で
ある。
【００１６】第７の発明では、第１から第４までのいず
れか一つの発明において学習領域を外れた領域を学習値
の反映領域として定め、この反映領域で学習値に代えて
学習値を過給機の作動値反映係数で補正した値を用いて
前記作動目標値を補正する。
【００１７】第８の発明では、第７の発明において作動
値反映係数を過給機の作動目標値または作動実際値に応
じて設定する。
【００１８】第９の発明では、第１から第８までのいず
れか一つの発明において過給圧可変機構を駆動するため
のアクチュエータへの制御指令値に対する実吸入空気量
または実過給圧の応答遅れを過給機・吸排気の応答遅れ
と過給圧可変機構を駆動するためのアクチュエータの応
答遅れに分離し、各応答遅れに対して独立に進み処理を
行う。
【００１９】
【発明の効果】定常運転でフィードバック制御した結果
は、実吸入空気量、実過給圧の検出手段や過給圧可変機
構を駆動するためのアクチュエータの製品ばらつきを吸
収している。そこで、第１の発明により実吸入空気量が
目標吸入空気量とまたは実過給圧が目標過給圧と一致し
たら（フィードバック制御の積分補正値が平衡に達した
ら）、そのときの積分補正値に基づいて学習値を演算
し、この学習値を用いても過給機の作動目標値を補正す
ることで、実吸入空気量、実過給圧の検出手段や過給圧
可変機構を駆動するためのアクチュエータに製品バラツ
キがあっても、精度よく目標吸入空気量や目標過給圧が
得られる。
【００２０】エンジン吸気系は応答遅れが大きいため、
通常の学習動作を行ったときその学習動作による外乱で
実過給圧（実吸入空気量）の安定性が低下することがあ
るのであるが、第２、第３の発明によれば、学習中のト
ータルの補正値（フィードバック量と学習値の合計）が
一定値となるようにしたため、学習動作が外乱となら
ず、これによって、応答遅れの大きなエンジンの吸気系
を有している場合に学習を行っても、過給圧（吸入空気
量）の安定性が保たれる。
【００２１】第４の発明によれば、過給圧可変機構を駆
動するためのアクチュエータが圧力アクチュエータであ
ることよりアクチュエータに与える指令値に対する過給
機の作動実際値（作動目標値に対応する実際値のこと）
の特性にヒステリシスが生じる場合であっても（図１０
６参照）、学習値の精度が低下することを避けることが
できる。
【００２２】運転領域の連続性を考慮すると、学習領域
の近くでは学習領域とほぼ同等の学習値となり、これに
対して学習領域から大きく外れた領域では学習領域での
学習値からのずれも大きいと推定されるので、この推定
を活かして運転領域反映係数を設定すれば、学習領域を
外れた領域に対しても学習値を反映させることができ
る。すなわち、第５、６の発明によれば学習領域を外れ
た領域において学習値を用いない場合より制御精度が向
上する。
【００２３】過給機の作動値（作動目標値または作動実
際値）に対する新気量の特性は一様でなく、たとえば作
動値が小さいほど新気量が多くなる過給圧特性のもので
は、作動値が小さい領域（過給圧の立ち上がりが急激な
領域）においても作動値が大きい領域（過給圧の立ち上
がりが悪い領域）と同じ学習値を反映させたのでは、学
習値が大きすぎ、オーバーブーストが生じる可能性があ
るのであるが、第７、第８の発明によれば、作動値が小
さい領域では作動値が大きい領域よりも小さくなる作動
値反映係数を設定することで、過給圧の立ち上がりが急
激な領域においてもオーバーブーストを回避できる。
【００２４】過給圧可変機構を駆動するためのアクチュ
エータへの制御指令値に対する実吸入空気量または実過
給圧の応答遅れは、過給機・吸排気の応答遅れと過給圧
可変機構を駆動するためのアクチュエータそのものの応
答遅れとの２つの応答遅れからなり、このうち過給機・
吸排気の応答遅れの時定数は排気量に依存するのに対し
て過給圧可変機構を駆動するためのアクチュエータその
ものの応答遅れの時定数は一定である。したがって、過
給圧可変機構を駆動するためのアクチュエータへの制御
指令値に対する実吸入空気量または実過給圧の応答遅れ
を補償するため進み処理を行うに際して、２つの応答遅
れを分離することなく一定の時定数とみなして進み処理
を行ったのでは進み処理の制御精度が悪くなるのである
が、第９の発明によれば、各応答遅れに対応した進み処
理を行うことができるので、進み処理の制御精度が向上
する。
【００２５】
【発明の実施の形態】図１に、熱発生のパターンが単段
燃焼となる、いわゆる低温予混合燃焼を行わせるための
構成を示す。なお、この構成そのものは特開平８−８６
２５１号公報などにより公知である。
【００２６】さて、ＮＯｘの生成は燃焼温度に大きく依
存し、その低減には燃焼温度の低温化が有効である。低
温予混合燃焼では、ＥＧＲによる酸素濃度の低減で、低
温燃焼を実現するため、排気通路２と吸気通路３のコレ
クタ部３ａとを結ぶＥＧＲ通路４に、圧力制御弁５から
の制御圧力に応動するダイヤフラム式のＥＧＲ弁６を備
えている。
【００２７】圧力制御弁５は、コントロールユニット４
１からのデューティ制御信号により駆動されるもので、
これによって運転条件に応じた所定のＥＧＲ率を得るよ
うにしている。たとえば、低回転低負荷域でＥＧＲ率を
最大の１００パーセントとし、回転速度、負荷が高くな
るに従い、ＥＧＲ率を減少させる。高負荷側では排気温
度が上昇するため、多量のＥＧＲガスを還流すると、吸
気温度の上昇によってＮＯｘ低減の効果が減少したり、
噴射燃料の着火遅れ期間が短くなって予混合燃焼が実現
できなくなる等のため、ＥＧＲ率を段階的に減少させて
いる。
【００２８】ＥＧＲ通路４の途中には、ＥＧＲガスの冷
却装置７を備える。これは、ＥＧＲ通路４の周りに形成
されエンジン冷却水の一部が循環されるウォータジャケ
ット８と、冷却水の導入口７ａに設けられ冷却水の循環
量を調整可能な流量制御弁９とからなり、コントロール
ユニット４１からの指令により、制御弁９を介して循環
量を増やすほどＥＧＲガスの冷却度が増す。
【００２９】燃焼促進のため吸気ポート近傍の吸気通路
に所定の切欠を有するスワールコントロールバルブ（図
示しない）を備える。コントロールユニット４１によ
り、このスワールコントロールバルブが低回転低負荷域
で閉じられると、燃焼室に吸入される吸気の流速が高ま
り燃焼室にスワールが生成される。
【００３０】燃焼室は大径トロイダル燃焼室（図示しな
い）である。これは、ピストンキャビティを、入口を絞
らずピストンの冠面から底部まで円筒状に形成したもの
で、その底部中央には、圧縮行程後期にピストンキャビ
ティの外部から旋回しながら流れ込むスワールに抵抗を
与えないように、さらに空気と燃料の混合を良好にする
ため、円錐部が形成されている。この入口を絞らない円
筒状のピストンキャビティにより、前述のスワールバル
ブ等によって生成されたスワールは、燃焼過程でピスト
ンが下降していくのに伴い、ピストンキャビティ内から
キャビティ外に拡散され、キャビティ外でもスワールが
持続される。
【００３１】エンジンにはコモンレール式の燃料噴射装
置１０を備える。コモンレール式の燃料噴射装置１０の
構成も公知（第１３回内燃機関シンポジウム講演論文集
第７３頁〜第７７頁参照）であり、図２により概説す
る。
【００３２】この燃料噴射装置１０は、主に燃料タンク
１１、燃料供給通路１２、サプライポンプ１４、コモン
レール（蓄圧室）１６、気筒毎に設けられるノズル１７
からなり、サプライポンプ１４により加圧された燃料は
燃料供給通路１５を介して蓄圧室１６にいったん蓄えら
れたあと、蓄圧室１６の高圧燃料が気筒数分のノズル１
７に分配される。
【００３３】ノズル１７は、針弁１８、ノズル室１９、
ノズル室１９への燃料供給通路２０、リテーナ２１、油
圧ピストン２２、針弁１８を閉弁方向（図で下方）に付
勢するリターンスプリング２３、油圧ピストン２２への
燃料供給通路２４、この通路２４に介装される三方弁
（電磁弁）２５などからなり、ノズル内の通路２０と２
４が連通して油圧ピストン２２上部とノズル室１９にと
もに高圧燃料が導かれる三方弁２５のＯＦＦ時（ポート
ＡとＢが連通、ポートＢとＣが遮断）には、油圧ピスト
ン２２の受圧面積が針弁１８の受圧面積より大きいこと
から、針弁１８が着座状態にあるが、三方弁２５がＯＮ
状態（ポートＡとＢが遮断、ポートＢとＣが連通）にな
ると、油圧ピストン２２上部の燃料が戻し通路２８を介
して燃料タンク１１に戻され、油圧ピストン２２に作用
する燃料圧力が低下する。これによって針弁１８が上昇
してノズル先端の噴孔より燃料が噴射される。三方弁２
５をふたたびＯＦＦ状態に戻せば、油圧ピストン２２に
蓄圧室１６の高圧燃料が導びかれて燃料噴射が終了す
る。つまり、三方弁２５のＯＦＦからＯＮへの切換時期
により燃料の噴射開始時期が、またＯＮ時間により燃料
噴射量が調整され、蓄圧室１６の圧力が同じであれば、
ＯＮ時間が長くなるほど燃料噴射量が多くなる。２６は
逆止弁、２７はオリフィスである。
【００３４】この燃料噴射装置１０にはさらに、蓄圧室
圧力を調整するため、サプライポンプ１４から吐出され
た燃料を戻す通路１３に圧力調整弁３１を備える。この
調整弁３１は通路１３の流路を開閉するもので、蓄圧室
１６への燃料吐出量を調整することにより蓄圧室圧力を
調整する。蓄圧室１６の燃料圧力（噴射圧）によって燃
料噴射率が変化し、蓄圧室１６の燃料圧力が高くなるほ
ど燃料噴射率が高くなる。
【００３５】アクセル開度センサ３３、エンジン回転速
度とクランク角度を検出するセンサ３４、気筒判別のた
めのセンサ３５、水温センサ３６からの信号が入力され
るコントロールユニット４１では、エンジン回転速度と
アクセル開度に応じて目標燃料噴射量と蓄圧室１６の目
標圧力を演算し、圧力センサ３２により検出される蓄圧
室圧力がこの目標圧力と一致するように圧力調整弁３１
を介して蓄圧室１６の燃料圧力をフィードバック制御す
る。
【００３６】また、演算した目標燃料噴射量に対応して
三方弁２５のＯＮ時間を制御するほか、三方弁２５のＯ
Ｎへの切換時期を制御することで、運転条件に応じた所
定の噴射開始時期を得るようにしている。たとえば、高
ＥＧＲ率の低回転低負荷側で噴射燃料の着火遅れ期間が
長くなるように燃料の噴射時期（噴射開始時期）をピス
トン上死点（ＴＤＣ）にまで遅延している。この遅延に
より、着火時期の燃焼室内の温度を低温状態にし、予混
合燃焼比率を増大させることにより、高ＥＧＲ率域での
スモークの発生を抑える。これに対して、回転速度、負
荷が高くなるにしたがい、噴射時期を進めている。これ
は、着火遅れの時間が一定であっても、着火遅れクラン
ク角度（着火遅れの時間をクランク角度に換算した値）
がエンジン回転速度の増加に比例して大きくなり、低Ｅ
ＧＲ率時に所定の着火時期を得るために、噴射時期を進
めるのである。
【００３７】図１に戻り、ＥＧＲ通路４の開口部下流の
排気通路２に可変容量ターボ過給機を備える。これは、
排気タービン５２のスクロール入口に、アクチュエータ
５４により駆動される可変ノズル５３を設けたもので、
コントロールユニット４１により、可変ノズル５３は低
回転域から所定の過給圧が得られるように、低回転側で
は排気タービン５２に導入される排気の流速を高めるノ
ズル開度（傾動状態）に、高回転側では排気を抵抗なく
排気タービン５２に導入させノズル開度（全開状態）に
制御する。
【００３８】上記のアクチュエータ５４は、制御圧力に
応動して可変ノズル５３を駆動するダイヤフラムアクチ
ュエータ５５と、このダイヤフラムアクチュエータ５５
への制御圧力を調整する圧力制御弁５６とからなり、可
変ノズル５３の開口割合が、後述するようにして得られ
る目標開口割合Ｒｖｎｔとなるように、デューティ制御
信号が作られ、このデューティ制御信号が圧力制御弁５
６に出力される。
【００３９】過給圧制御という観点からみると、ＥＧＲ
制御も、過給圧制御の役割を物理的に果たしている。つ
まり、ＥＧＲ量を変化させることにより過給圧も変化す
る。逆に、過給圧を変化させると、排気圧力が変化する
ため、ＥＧＲ量も変化することになり、過給圧とＥＧＲ
量とは独立に制御できない。また、ややもするとお互い
に制御上の外乱となっている。なお、一方を変化させた
場合に、制御精度を確保するには、他方を適合し直すこ
とであるが、他方を適合し直した後には、もう一方を再
適合しなければならなくなるので、この方法では、過渡
時の制御精度を確保することが困難である。
【００４０】このように、過給圧とＥＧＲ量とはお互い
に影響を与え、ＥＧＲ量を変えると、ノズル開度を変え
る必要があるなど適切な適合が困難な上に、特に過渡時
は双方の制御精度が低下するので、コントロールユニッ
ト４１では、運転条件に応じて目標吸入空気量ｔＱａｃ
を演算し、この目標吸入空気量ｔＱａｃと目標ＥＧＲ量
や目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒに遅れ処理を施した値である実
ＥＧＲ量Ｑｅｃや実ＥＧＲ率Ｍｅｇｒｄからターボ過給
機の作動目標値である可変ノズル５３の目標開口割合Ｒ
ｖｎｔを設定するようにしている。
【００４１】また、過給圧制御のためフィードバック領
域を定め（図７１参照）、その領域で実吸入空気量が目
標吸入空気量と一致するようにフィードバック制御（Ｐ
Ｉ制御）を行い、そのフィードバック制御の積分補正値
が平衡に達したとき、その積分補正値に基づいて学習値
を演算する。その際、通常の学習方法ではフィードバッ
ク制御時に安定していても、エンジン吸気系の応答遅れ
に起因する、学習動作による外乱で実吸入空気量（実過
給圧）の安定性が低下することがあるので、積分補正値
を学習値に置き換える際に、学習値に置き換えた分だけ
次のサイクルで積分補償値から減算して、トータルの補
正値が変わらないようにする。
【００４２】コントロールユニット４１で実行されるこ
の制御の内容を、以下のフローチャートにしたがって説
明する。なお、後述する図３〜図４０、図５４（ステッ
プ１〜３のみ）、図５９（ステップ１、２のみ）、図６
２、図８７〜図１０２は先願装置（特願平１１−２３３
１２４号参照）ですでに提案しているところと同様であ
る。
【００４３】まず、図３は目標燃料噴射量Ｑｓｏｌを演
算するためのもので、ＲＥＦ信号（クランク角の基準位
置信号で、４気筒エンジンでは１８０度毎、６気筒エン
ジンでは１２０度毎の各信号）の入力毎に実行する。
【００４４】ステップ１、２でエンジン回転速度Ｎｅと
アクセル開度Ｃｌを読み込み、ステップ３では、これら
ＮｅとＣｌに基づいて、図４を内容とするマップを検索
すること等により、基本燃料噴射量Ｍｑｄｒｖを演算
し、ステップ４ではこの基本燃料噴射量Ｍｑｄｒｖに対
してエンジン冷却水温等による増量補正を行い、補正後
の値を目標燃料噴射量Ｑｓｏｌとして設定する。
【００４５】図５はＥＧＲ弁６の開口面積Ａｅｖを演算
するためのもので、ＲＥＦ信号の入力毎に実行する。
【００４６】なお、図５はメインルーチンで、制御の大
きな流れは図示のステップに従うものであり、各ステッ
プの処理に対してサブルーチンが用意されている。した
がって、以下ではサブルーチンを中心に説明していく。
【００４７】図７（図５のステップ１のサブルーチン）
は１シリンダ当たりの目標ＥＧＲ量Ｔｑｅｃを演算する
ためのもので、ＲＥＦ信号の入力毎に実行する。
【００４８】ステップ１、２では１シリンダ当たりの吸
入空気量Ｑａｃｎと目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒを演算する。
【００４９】ここで、Ｑａｃｎの演算については図８の
フローにより、またＭｅｇｒの演算については図１１の
フローにより説明する。
【００５０】まず、図８において、ステップ１ではエン
ジン回転速度Ｎｅを読み込み、このエンジン回転速度Ｎ
ｅとエアフローメータより得られる吸入空気量Ｑａｓ０
とから
【００５１】
【数１】Ｑａｃ０＝（Ｑａｓ０／Ｎｅ）×ＫＣＯＮ＃、 ただし、ＫＣＯＮ＃：定数、 の式により１シリンダ当たりの吸入空気量Ｑａｃ０を演
算する。
【００５２】上記のエアフローメータ３９（図１参照）
は、コンプレッサ上流の吸気通路３に設けており、エア
フローメータ３９からコレクタ部３ａまでの輸送遅れ分
のディレイ処理を行うため、ステップ３ではＬ（ただし
Ｌは整数の定数）回前のＱａｃ０の値をコレクタ入口部
３ａ位置における１シリンダ当たりの吸入空気量Ｑａｃ
ｎとして求めている。そして、ステップ４ではこのＱａ
ｃｎに対して
【００５３】
【数２】Ｑａｃ＝Ｑａｃn-1×（１−ＫＩＮ×ＫＶＯ
Ｌ）＋Ｑａｃｎ×ＫＩＮ×ＫＶＯＬ、 ただし、ＫＩＮ：体積効率相当値、 ＫＶＯＬ：ＶＥ／ＮＣ／ＶＭ、 ＶＥ：排気量、 ＮＣ：気筒数、ＶＭ：吸気系容積、 Ｑａｃn-1：前回のＱａｃ、 の式（一次遅れの式）により吸気弁位置における１シリ
ンダ当たりの吸入空気量（この吸入空気量を、以下「シ
リンダ吸入空気量」で略称する。）Ｑａｃを演算する。
これはコレクタ入口部３ａから吸気弁までのダイナミク
スを補償するためのものである。
【００５４】上記数１式右辺の吸入空気量Ｑａｓ０の検
出については図９のフローにより説明する。図９のフロ
ーは４ｍｓ毎に実行する。
【００５５】ステップ１ではエアフローメータ３９の出
力電圧Ｕｓを読み込み、このＵｓからステップ２で図１
０を内容とする電圧−流量変換テーブルを検索すること
等により吸入空気量Ｑａｓ０ ｄを演算する。さらに、
ステップ３でこのＱａｓ０ ｄに対して加重平均処理を行
い、その加重平均処理値を吸入空気量Ｑａｓ０として設
定する。
【００５６】次に、図１１において、ステップ１ではエ
ンジン回転速度Ｎｅ、目標燃料噴射量Ｑｓｏｌ、エンジ
ン冷却水温Ｔｗを読み込む。ステップ２ではエンジン回
転速度Ｎｅと目標燃料噴射量Ｑｓｏｌから図１２を内容
とするマップを検索すること等により基本目標ＥＧＲ率
Ｍｅｇｒｂを演算する。この場合、基本目標ＥＧＲ率
は、エンジンの使用頻度の高い領域、つまり低回点、低
負荷（低噴射量）になるほど大きくなり、スモークが発
生しやすい高出力時には小さくする。
【００５７】次にステップ３で冷却水温Ｔｗから図１３
を内容とするテーブルを検索すること等により、基本目
標ＥＧＲ率の水温補正係数Ｋｅｇｒ ｔｗを演算する。
そして、ステップ４において、基本目標ＥＧＲ率とこの
水温補正係数とから、
【００５８】
【数３】Ｍｅｇｒ＝Ｍｅｇｒｂ×Ｋｅｇｒ ｔｗ の式により目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒを算出する。
【００５９】ステップ５ではエンジンの状態が完爆状態
であるか否かを判定する。ただし、この完爆の判定は、
図１４のフローで後述する。
【００６０】ステップ６では完爆状態かどうかみて、完
爆状態のときは、今回の処理をそのまま終了し、完爆状
態でないと判定されたときは、目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒを
０として今回の処理を終了する。
【００６１】これにより、エンジンの完爆後にＥＧＲ制
御が行われ、完爆前は安定した始動性を確保するために
もＥＧＲは行われない。
【００６２】図１４はエンジンの完爆を判定するための
ものである。ステップ１でエンジン回転速度Ｎｅを読み
込み、このエンジン回転速度Ｎｅと完爆回転速度に相当
する完爆判定スライスレベルＮＲＰＭＫとをステップ２
において比較する。Ｎｅのほうが大きいときは完爆と判
断し、ステップ３に進む。ここでは、カウンタＴｍｒｋ
ｂと所定時間ＴＭＲＫＢＰとを比較し、カウンタＴｍｒ
ｋｂが所定時間よりも大きいときは、ステップ４に進
み、完爆したものとして処理を終了する。
【００６３】これに対して、ステップ２でＮｅのほうが
小さいときは、ステップ６に進み、カウンタＴｍｒｋｂ
をクリアし、ステップ７で完爆状態にはないものとして
処理を終了する。また、ステップ２でＮｅよりも大きい
ときでも、ステップ３でカウンタＴｍｒｋｂが所定時間
よりも小さいときは、ステップ５でカウンタをインクリ
メントし、完爆でないと判断する。
【００６４】これらにより、エンジン回転速度が所定値
（たとえば４００ｒｐｍ）以上であって、かつこの状態
が所定時間にわたり継続されたときに完爆したものと判
定するのである。
【００６５】このようにして図８によりシリンダ吸入空
気量Ｑａｃｎ、図１１により目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒの演
算を終了したら、図７のステップ３に戻り、両者から
【００６６】
【数４】Ｍｑｅｃ＝Ｑａｃｎ×Ｍｅｇｒ の式により要求ＥＧＲ量Ｍｑｅｃを演算する。
【００６７】ステップ４ではこのＭｑｅｃに対して、Ｋ
ＩＮ×ＫＶＯＬを加重平均係数とする
【００６８】
【数５】Ｒｑｅｃ＝Ｍｑｅｃ×ＫＩＮ×ＫＶＯＬ＋Ｒｑ
ｅｃn-1×（１−ＫＩＮ×ＫＶＯＬ）、 ただし、ＫＩＮ：体積効率相当値、 ＫＶＯＬ：ＶＥ／ＮＣ／ＶＭ、 ＶＥ：排気量、 ＮＣ：気筒数、 ＶＭ：吸気系容積、 Ｒｑｅｃn-1：前回の中間処理値、 の式により、中間処理値（加重平均値）Ｒｑｅｃを演算
し、このＲｑｅｃと要求ＥＧＲ量Ｍｑｅｃを用いてステ
ップ５で
【００６９】
【数６】Ｔｑｅｃ＝Ｍｑｅｃ×ＧＫＱＥＣ＋Ｒｑｅｃ
n-1×（１−ＧＫＱＥＣ）、 ただし、ＧＫＱＥＣ：進み補正ゲイン、 の式により進み補正を行って、１シリンダ当たりの目標
ＥＧＲ量Ｔｑｅｃを演算する。要求値に対して吸気系の
遅れ（すなわちＥＧＲ弁６→コレクタ部３ａ→吸気マニ
ホールド→吸気弁の容量分の遅れ）があるので、ステッ
プ４、５はこの遅れ分の進み処理を行うものである。
【００７０】次に、図１５、図１６は目標吸入空気量ｔ
Ｑａｃを演算するためのもので、一定時間毎（たとえば
１０ｍｓ毎）に実行する。
【００７１】図１５を第１実施形態、図１６を第２実施
形態とすると、２つの実施形態では可変ノズル５３の目
標開口割合Ｒｖｎｔを演算するのに用いるパラメータに
違いがある（第１実施形態では実ＥＧＲ量Ｑｅｃに基づ
いて、また第２実施形態では実ＥＧＲ率Ｍｅｇｒｄに基
づいて可変ノズル５３の目標開口割合Ｒｖｎｔを演算す
る）。
【００７２】なお、図１５、図１６もメインルーチン
で、各ステップの処理に対してサブルーチンが用意され
ているため、サブルーチンを中心に説明していく。
【００７３】図１７（図１５、図１６のステップ１のサ
ブルーチン）は実ＥＧＲ率を演算するためのもので、１
０ｍｓ毎に実行する。ステップ１で目標ＥＧＲ率Ｍｅｇ
ｒ（図１１で得ている）を読み込み、ステップ２でコレ
クタ容量分の時定数相当値Ｋｋｉｎを演算する。このＫ
ｋｉｎの演算については図１８のフローにより説明す
る。
【００７４】図１８（図１７のステップ２のサブルーチ
ン）において、ステップ１でエンジン回転速度Ｎｅ、目
標燃料噴射量Ｑｓｏｌ、後述する実ＥＧＲ率の前回値で
あるＭｅｇｒｄn-1［％］を読み込み、このうちＮｅと
Ｑｓｏｌからステップ２において図１９を内容とするマ
ップを検索すること等により体積効率相当基本値Ｋｉｎ
ｂを演算し、ステップ３では
【００７５】
【数７】Ｋｉｎ＝Ｋｉｎｂ×１／（１＋Ｍｅｇｒｄn-1
／１００） の式により体積効率相当値Ｋｉｎを演算する。これはＥ
ＧＲによって体積効率が減少するので、その分の補正を
行うようにしたものである。
【００７６】このようにして求めたＫｉｎに対し、ステ
ップ４において吸気系容積とシリンダ容積の比相当の定
数であるＫＶＯＬ（図８のステップ４参照）を乗じた値
をコレクタ容量分の時定数相当値Ｋｋｉｎとして演算す
る。
【００７７】このようにしてＫｋｉｎの演算を終了した
ら図１７のステップ３に戻り、このＫｋｉｎと目標ＥＧ
Ｒ率Ｍｅｇｒを用い、
【００７８】
【数８】Ｍｅｇｒｄ＝Ｍｅｇｒ×Ｋｋｉｎ×Ｎｅ×ＫＥ
２＃＋Ｍｅｇｒｄn-1×（１−Ｋｋｉｎ×Ｎｅ×ＫＥ２
＃）、 ただし、Ｋｋｉｎ：Ｋｉｎ×ＫＶＯＬ＃、 ＫＥ２＃：定数、 Ｍｅｇｒｄn-1：前回のＭｅｇｒｄ、 の式で遅れ処理と単位変換（１シリンダ当たり→単位時
間当たり）を同時に行って吸気弁位置におけるＥＧＲ率
Ｍｅｇｒｄを演算する。数８式の右辺のＮｅ×ＫＥ２＃
が単位変換のための値である。目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒに
対してこのＭｅｇｒｄは一次遅れで応答するため、この
Ｍｅｇｒｄを、以下「実ＥＧＲ率」という。
【００７９】図２０（図１５、図１６のステップ２のサ
ブルーチン）は目標吸入空気量ｔＱａｃを演算するため
のものである。ステップ１でエンジン回転速度Ｎｅ、実
ＥＧＲ率Ｍｅｇｒｄ、目標燃料噴射量Ｑｓｏｌを読み込
み、ステップ２でＭｅｇｒｄと所定値ＭＥＧＲＬＶ＃を
比較する。
【００８０】ここで、所定値ＭＥＧＲＬＶ＃はＥＧＲの
作動の有無を判定するための値（たとえば０．５）で、
Ｍｅｇｒｄ＞ＭＥＧＲＬＶ＃であるときはＥＧＲの作動
域であると判断してステップ３、４、５に進み、これに
対してＭｅｇｒｄ≦ＭＥＧＲＬＶ＃であるときはＥＧＲ
の非作動域であると判断してステップ６に進む。ＭＥＧ
ＲＬＶ＃が０でないのは、微量のＥＧＲが行われる場合
にも、ＥＧＲが行われない場合と同一に扱いたいという
要求があるので、これに応じるものである。
【００８１】ＥＧＲの作動域であるときは、ステップ３
でエンジン回転速度Ｎｅと実ＥＧＲ率Ｍｅｇｒｄよりた
とえば図２１を内容とするマップを検索すること等によ
り目標吸入空気量基本値ｔＱａｃｂを演算する。エンジ
ン回転が一定の条件であれば、図２１のように実ＥＧＲ
率が大きいときほど目標吸入空気量を増やすのである。
【００８２】ステップ４ではＮｅとＱｓｏｌよりたとえ
ば図２２を内容とするマップを検索すること等により目
標吸入空気量の補正係数ｋｔＱａｃを演算し、この補正
係数を上記の目標吸入空気量基本値に掛けた値を目標吸
入空気量ｔＱａｃとして算出する。補正係数ｋｔＱａｃ
は運転条件（Ｎｅ、Ｑｓｏｌ）により目標吸入空気量を
変えたいという要求に応えるためのものである。
【００８３】一方、ＥＧＲの非作動域であるときは、ス
テップ６に進み、ＮｅとＱｓｏｌよりたとえば図２３を
内容とするマップを検索すること等により目標吸入空気
量ｔＱａｃを演算する。
【００８４】図２４(図１５のステップ３のサブルーチ
ン）は実ＥＧＲ量を演算するためのものである。ステッ
プ１でコレクタ入口部３ａ位置における１シリンダ当た
りの吸入空気量Ｑａｃｎ（図８のステップ３で得てい
る）、目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒ、コレクタ容量分の時定数
相当値Ｋｋｉｎを読み込む。このうちＱａｃｎとＭｅｇ
ｒからステップ２で
【００８５】
【数９】Ｑｅｃ０＝Ｑａｃｎ×Ｍｅｇｒ の式によりコレクタ入口部３ａ位置における１シリンダ
当たりのＥＧＲ量Ｑｅｃ０を演算し、このＱｅｃ０とＫ
ｋｉｎを用いステップ３において、
【００８６】
【数１０】Ｑｅｃ＝Ｑｅｃ０×Ｋｋｉｎ×Ｎｅ×ＫＥ＃
＋Ｑｅｃn-1×（１−Ｋｋｉｎ×Ｎｅ×ＫＥ＃）、 ただし、Ｋｋｉｎ：Ｋｉｎ×ＫＶＯＬ、 ＫＥ＃：定数、 Ｑｅｃn-1：前回のＱｅｃ、 の式により、上記の数８式と同様に遅れ処理と単位変換
（１シリンダ当たり→単位時間当たり）を同時に行って
シリンダ吸入ＥＧＲ量Ｑｅｃを演算する。数１０式の右
辺のＮｅ×ＫＥ＃が単位変換のための値である。このＱ
ｅｃは目標ＥＧＲ量Ｔｑｅｋ（図４０で後述する）に対
して一次遅れで応答するため、以下このＱｅｃを「実Ｅ
ＧＲ量」という。また、目標吸入空気量ｔＱａｃに対し
て一次遅れで応答する上記のＱａｃを、以下「実吸入空
気量」という。
【００８７】図２５（図５のステップ２のサブルーチ
ン）はＥＧＲ量の演算とＥＧＲガス（ＥＧＲ弁を流れる
ガス）の流速（このＥＧＲガスの流速を以下、単に「Ｅ
ＧＲ流速」という）の演算に用いる２つのフィードバッ
ク補正係数Ｋｑａｃ００、Ｋｑａｃ０とＥＧＲ流速学習
補正係数Ｋｑａｃを演算するためのもので、ＲＥＦ信号
の入力毎に実行する。
【００８８】まず、ステップ１で目標吸入空気量ｔＱａ
ｃ、実吸入空気量Ｑａｃ、エンジン回転速度Ｎｅ、目標
燃料噴射量Ｑｓｏｌを読み込む。
【００８９】ステップ２では、目標吸入空気量ｔＱａｃ
から
【００９０】
【数１１】ｔＱａｃｄ＝ｔＱａｃ×ＫＩＮ×ＫＶＯＬ×
ＫＱＡ＃＋ｔＱａｃｄn-1×（１−ＫＩＮ×ＫＶＯＬ×
ＫＱＡ＃）、 ただし、ＫＩＮ：体積効率相当値、 ＫＶＯＬ：ＶＥ／ＮＣ／ＶＭ、 ＶＥ：排気量、 ＮＣ：気筒数、 ＶＭ：吸気系容積、 ＫＱＡ＃：定数、 ｔＱａｃｄn-1：前回のＱａｃｄ、 の式（一次遅れの式）により目標吸入空気量遅れ処理値
ｔＱａｃｄを演算する。これは、吸気系容積分の存在に
伴う空気の供給遅れのために、後述する２つのフィード
バック補正係数Ｋｑａｃ００、Ｋｑａｃ０や学習値Ｒｑ
ａｃが大きくならないように遅れ処理を施したものであ
る。
【００９１】ステップ３ではフィードバック関連の各種
フラグを読み込む。これらの設定については図２６、図
２７、図２８のフローより説明する。
【００９２】図２６、図２７、図２８は図２５と独立に
一定時間毎（たとえば１０ｍｓ毎）に実行する。
【００９３】図２６はフィードバック許可フラグｆｅｆ
ｂを設定するためのものである。ステップ１でエンジン
回転速度Ｎｅ、目標燃料噴射量Ｑｓｏｌ、実ＥＧＲ率Ｍ
ｅｇｒｄ、水温Ｔｗを読み込む。
【００９４】フィードバック許可条件の判定は、ステッ
プ２〜５、８の内容を一つずつチェックすることにより
行い、各項目のすべてが満たされたときにフィードバッ
クを許可し、一つでも反するときはフィードバックを禁
止する。すなわち、 ステップ２：Ｍｅｇｒｄが所定値ＭＥＧＲＦＢ＃を超え
ている（つまりＥＧＲの作動域）、 ステップ３：Ｔｗが所定値ＴＷＦＢＬ＃（たとえば３０
℃程度）を超えている、 ステップ４：Ｑｓｏｌが所定値ＱＳＯＬＦＢＬ＃を超え
ている（燃料カットしていない）、 ステップ５：Ｎｅが所定値ＮＥＦＢＬ＃を超えている
（エンストになる回転速度域でない）、 ステップ８：フィードバック開始カウンタＣｔｒｆｂが
所定値ＴＭＲＦＢ＃（たとえば１秒未満の値）を超えて
いる とき、ステップ９でフィードバックを許可するためフィ
ードバック許可フラグｆｅｆｂ＝１とし、そうでなけれ
ばステップ１０に移行し、フィードバックを禁止するた
めフィードバック許可フラグｆｅｆｂ＝０とする。
【００９５】なお、フィードバック開始カウンタはステ
ップ２〜５の成立時にカウントアップし（ステップ
６）、ステップ２〜５の不成立時にフィードバック開始
カウンタをリセットする（ステップ７）。
【００９６】図２７は学習値反映許可フラグｆｅｌｒｎ
２を設定するためのものである。ステップ１でエンジン
回転速度Ｎｅ、目標燃料噴射量Ｑｓｏｌ、実ＥＧＲ率Ｍ
ｅｇｒｄ、水温Ｔｗを読み込む。
【００９７】学習値反映許可条件の判定も、ステップ２
〜５、８の内容を一つずつチェックすることにより行
い、各項目のすべてが満たされたときに学習値の反映を
許可し、一つでも反するときは学習値の反映を禁止す
る。すなわち、 ステップ２：Ｍｅｇｒｄが所定値ＭＥＧＲＬＮ２＃を超
えている（つまりＥＧＲの作動域）、 ステップ３：Ｔｗが所定値ＴＷＬＮＬ２＃（たとえば２
０℃程度）を超えている、 ステップ４：Ｑｓｏｌが所定値ＱＳＯＬＬＮＬ２＃を超
えている（燃料カットしていない）、 ステップ５：Ｎｅが所定値ＮＥＬＮＬ２＃を超えている
（エンストになる回転速度域でない）、 ステップ８：学習値反映カウンタＣｔｒｌｎ２が所定値
ＴＭＲＬＮ２＃（たとえば０．５秒程度）を超えている とき、ステップ９で学習値の反映を許可するため学習値
反映許可フラグｆｅｌｎ２＝１とし、そうでなければス
テップ１０に移行し、学習値の反映を禁止するため学習
値反映許可フラグｆｅｌｎ２＝０とする。
【００９８】なお、学習値反映カウンタはステップ２〜
５の成立時にカウントアップし（ステップ６）、ステッ
プ２〜５の不成立時にリセットする（ステップ７）。
【００９９】図２８は学習許可フラグｆｅｌｒｎを設定
するためのものである。ステップ１でエンジン回転速度
Ｎｅ、目標燃料噴射量Ｑｓｏｌ、実ＥＧＲ率Ｍｅｇｒ
ｄ、水温Ｔｗを読み込む。
【０１００】学習許可条件の判定は、ステップ２〜７、
１０の内容を一つずつチェックすることにより行い、各
項目のすべてが満たされたときに学習を許可し、一つで
も反するときは学習を禁止する。すなわち、 ステップ２：Ｍｅｇｒｄが所定値ＭＥＧＲＬＮ＃を超え
ている（つまりＥＧＲの作動域）、 ステップ３：Ｔｗが所定値ＴＷＬＮＬ＃（たとえば７０
〜８０℃程度）を超えている、 ステップ４：Ｑｓｏｌが所定値ＱＳＯＬＬＮＬ＃を超え
ている（燃料カットしていない）、 ステップ５：Ｎｅが所定値ＮＥＬＮＬ＃を超えている
（エンストになる回転速度域でない）、 ステップ６：フィードバック許可フラグｆｅｆｂ＝１で
ある、 ステップ７：学習値反映許可フラグｆｅｌｒｎ２＝１で
ある、 ステップ１０：学習ディレイカウンタＣｔｒｌｎが所定
値ＴＭＲＬＮ＃（たとえば４秒程度）を超えている とき、ステップ１１で学習を許可するため学習許可フラ
グｆｅｌｎ＝１とし、そうでなければステップ１２に移
行し、学習を禁止するため学習許可フラグｆｅｌｎ＝０
とする。
【０１０１】なお、学習ディレイカウンタはステップ２
〜７の成立時にカウントアップし（ステップ８）、ステ
ップ２〜７の不成立時にリセットする（ステップ９）。
【０１０２】図２５に戻り、このようにして設定される
３つのフラグのうち、ステップ４でフィードバック許可
フラグｆｅｆｂをみる。ｆｅｆｂ＝１のときはステップ
５、６でＥＧＲ量のフィードバック補正係数Ｋｑａｃ０
０とＥＧＲ流速のフィードバック補正係数Ｋｑａｃ０を
演算する。一方、ｆｅｆｂ＝０のとき（フィードバック
を禁止するとき）はステップ４よりステップ７、８に進
み、Ｋｑａｃ００＝１、Ｋｑａｃ０＝１とする。
【０１０３】ここで、ＥＧＲ量フィードバック補正係数
Ｋｑａｃ００の演算については図２９のフローにより、
またＥＧＲ流速フィードバック補正係数Ｋｑａｃ０の演
算については図３２のフローにより説明する。
【０１０４】まず図２９（図２５のステップ５のサブル
ーチン）において、ステップ１で目標吸入空気量遅れ処
理値ｔＱａｃｄ、実吸入空気量Ｑａｃ、エンジン回転速
度Ｎｅ、目標燃料噴射量Ｑｓｏｌ、水温Ｔｗを読み込
む。
【０１０５】ステップ２ではＮｅとＱｓｏｌからたとえ
ば図３０を内容とするマップを検索すること等によりＥ
ＧＲ流量の補正ゲインＧｋｆｂを、またステップ３では
補正ゲインの水温補正係数ＫｇｆｂｔｗをＴｗからたと
えば図３１を内容とするテーブルを検索すること等によ
りそれぞれ演算し、これらを用いステップ４において
【０１０６】
【数１２】Ｋｑａｃ００＝（ｔＱａｃｄ／Ｑａｃ−１）
×Ｇｋｆｂ×Ｋｇｆｂｔｗ＋１ の式によりＥＧＲ量フィードバック補正係数Ｋｑａｃ０
０を演算する。
【０１０７】この式の右辺第１項の（ｔＱａｃｄ／Ｑａ
ｃ−１）は目標吸入空気量遅れ処理値からの誤差割合で
あり、これに１を加えることで、Ｋｑａｃ００は１を中
心とする値になる。数１２式は、目標吸入空気量遅れ処
理値からの誤差割合に比例させてＥＧＲ量フィードバッ
ク補正係数Ｋｑａｃ００を演算するものである。
【０１０８】次に、図３２（図２５のステップ６のサブ
ルーチン）において、ステップ１で目標吸入空気量遅れ
処理値ｔＱａｃｄ、実吸入空気量Ｑａｃ、エンジン回転
速度Ｎｅ、目標燃料噴射量Ｑｓｏｌ、水温Ｔｗを読み込
む。
【０１０９】ステップ２ではＮｅとＱｓｏｌからたとえ
ば図３３を内容とするマップを検索すること等によりＥ
ＧＲ流速の補正ゲインＧｋｆｂｉを、またステップ３で
は補正ゲインの水温補正係数ＫｇｆｂｉｔｗをＴｗから
たとえば図３４を内容とするテーブルを検索すること等
によりそれぞれ演算し、これらを用いステップ４におい
て
【０１１０】
【数１３】Ｒｑａｃ０＝（ｔＱａｃｄ／Ｑａｃ−１）×
Ｇｋｆｂｉ×ｋＧｆｂｉｔｗ＋Ｒｑａｃ０n-1、 ただし、Ｒｑａｃ０n-1：前回のＲｑａｃ０、 の式により誤差割合Ｒｑａｃ０を更新し、この誤差割合
Ｒｑａｃ０に対してステップ５において１を加えた値を
ＥＧＲ流速Ｃｑｅ（図３８で後述する）のフィードバッ
ク補正係数Ｋｑａｃ０として算出する。
【０１１１】これは、目標吸入空気量遅れ処理値からの
誤差割合（ｔＱａｃｄ／Ｑａｃ−１）の積算値（積分
値）に比例させてＥＧＲ流速フィードバック補正係数Ｋ
ｑａｃ０を演算する（積分制御）ものである。
【０１１２】図３０、図３３のように、補正ゲインを運
転条件（Ｎｅ、Ｑｓｏｌ）に応じた値としたのは次の理
由による。同じゲインでも運転条件によりハンチングを
生じたり生じなかったりするので、ハンチングを生じる
領域では補正ゲインを小さくするためである。図３１、
図３４のように低水温のとき（暖機完了前）に値を小さ
くしているのは、エンジン回転の不安定な低水温域での
エンジンの安定化を図るためである。
【０１１３】このようにしてＥＧＲ量フィードバック補
正係数Ｋｑａｃ００とＥＧＲ流速フィードバック補正係
数Ｋｑａｃ０の演算を終了したら、図２５に戻り、ステ
ップ９で学習値反映許可フラグｆｅｌｒｎ２をみる。学
習反映許可フラグｆｅｌｒｎ２＝１のとき（学習値の反
映を許可するとき）は、ステップ１０に進み、ＮｅとＱ
ｓｏｌよりたとえば図３５の学習マップを検索すること
により誤差割合学習値Ｒｑａｃを読み出し、これに１を
足した値をＥＧＲ流速学習補正係数Ｋｑａｃとして演算
する。一方、学習反映許可フラグｆｅｌｒｎ２＝０のと
き（学習値の反映を禁止するとき）は、ステップ９より
ステップ１２に進み、ＥＧＲ流速学習補正係数Ｋｑａｃ
＝１とする。
【０１１４】続いてステップ１３では、学習許可フラグ
ｆｅｌｒｎをみる。学習許可フラグｆｅｌｒｎ＝１であ
れば（学習を許可するとき）、ステップ１４に進み、Ｅ
ＧＲ流速フィードバック補正係数Ｋｑａｃ０から１を減
算して誤差割合Ｒｑａｃｎとする。一方、学習許可フラ
グｆｅｌｒｎ＝０であるとき（学習を禁止するとき）
は、ステップ１３よりステップ１５に進み、誤差割合Ｒ
ｑａｃｎ＝０とする。
【０１１５】このようにして求めた誤差割合Ｒｑａｃｎ
に基づいてステップ１６では誤差割合学習値Ｒｑａｃの
更新を行う。この学習値の更新については図３６のフロ
ーにより説明する。
【０１１６】図３６（図２５のステップ１６のサブルー
チン）において、ステップ１で誤差割合Ｒｑａｃｎ、エ
ンジン回転速度Ｎｅ、目標燃料噴射量Ｑｓｏｌを読み込
む。ＮｅとＱｓｏｌからステップ２で学習速度Ｔｃｌｒ
ｎをたとえば図３７を内容とするマップを検索すること
等により演算する。ステップ３ではＮｅ、Ｑｓｏｌより
上記図３５の学習マップから誤差割合学習値Ｒｑａｃを
読み出す。ステップ４で
【０１１７】
【数１４】Ｒｑａｃn＝Ｒｑａｃｎ×Ｔｃｌｒｎ＋Ｒｑ
ａｃn-1×（１−Ｔｃｌｒｎ）、 ただし、Ｒｑａｃn：更新後の誤差割合学習値、 Ｒｑａｃn-1：更新前の誤差割合学習値（＝学習値読み
出し値）、 の式により加重平均処理を行い、更新後の学習値をステ
ップ５で図３５の学習マップにストアする（更新前の値
に対して更新後の値を上書きする）。
【０１１８】図３８（図５のステップ３のサブルーチ
ン）は、ＥＧＲ流速Ｃｑｅを演算するためのものであ
る。
【０１１９】ステップ１、２で実ＥＧＲ量Ｑｅｃ、実Ｅ
ＧＲ率Ｍｅｇｒｄ、実吸入空気量Ｑａｃ、ＥＧＲ流速フ
ィードバック補正係数Ｋｑａｃ０、ＥＧＲ流速学習補正
係数Ｋｑａｃを読み込み、ステップ３において
【０１２０】
【数１５】Ｑｅｃ ｈ＝Ｑｅｃ×Ｋｑａｃ×Ｋｑａｃ０ の式により、Ｋｑａｃ０とＫｑａｃで実ＥＧＲ量Ｑｅｃ
を補正した値を補正実ＥＧＲ量Ｑｅｃ ｈとして算出
し、この補正実ＥＧＲ量Ｑｅｃ ｈと実ＥＧＲ率Ｍｅｇ
ｒｄよりステップ８において、たとえば図３９を内容と
するマップを検索することにより、ＥＧＲ流速Ｃｑｅを
演算する。なお、説明しなかったステップ４〜７は後述
する。
【０１２１】図３９のＥＧＲ流速の特性は、非線型性が
強く運転条件に応じてＥＧＲのフィードバックの感度が
相違することを示しているため、運転条件に対するフィ
ードバック量の差が小さくなるように、ＥＧＲ流速フィ
ードバック補正係数Ｋｑａｃ０は、流速マップの検索に
用いる実ＥＧＲ量Ｑｅｃへのフィードバックとしてい
る。
【０１２２】ただし、図３９において特性の傾きが急に
なる右端に近い部分は、マップの適合誤差が生じ勝ちな
領域であるため、適合誤差があると、その適合誤差の影
響を受けてＥＧＲ弁開口面積Ａｅｖが変化してしまう。
つまり、ＥＧＲ弁開口面積Ａｅｖを演算する式であるＡ
ｅｖ＝Ｔｑｅｋ／Ｃｑｅ（図４０で後述する）において
Ｃｑｅには適合誤差が生じるのであるから、これに対処
するには、目標ＥＧＲ量Ｔｑｅｋに対しても流速誤差分
の補正を行う必要がある。そのため新たに導入したのが
上記のＥＧＲ量フィードバック補正係数Ｋｑａｃ００
で、このＫｑａｃ００により、後述する図４０のステッ
プ２で目標ＥＧＲ量Ｔｑｅｋを補正している。
【０１２３】この場合、Ｋｑａｃ００を演算する式であ
る上記数１２式は、目標吸入空気量遅れ処理値からの誤
差割合に比例させてＫｑａｃ００を演算するので、この
比例制御により図３９のＥＧＲ流速マップの適合誤差に
対して即座に補正できることになる。たとえば、簡単の
ため数１２式において、補正ゲインＧｋｆｂ＝１かつ暖
機完了後で考えると、Ｋｑａｃ００＝（ｔＱａｃｄ／Ｑ
ａｃ−１）＋１となる。この場合に、目標値としてのｔ
Ｑａｃｄより実吸入空気量Ｑａｃが小さいと、Ｋｑａｃ
００が１より大きな値となり、これによって目標ＥＧＲ
量Ｔｑｅｋが即座に減量される。目標ＥＧＲ量Ｔｑｅｋ
が即座に減量されると、相対的に新気量（吸入空気量）
が増え、これによって実吸入空気量Ｑａｃが目標値とし
てのｔＱａｃｄへと収束する。
【０１２４】説明しなかった図３８のステップ４〜７は
ＥＧＲの作動開始時の初期値を設定する部分である。具
体的には、ステップ４では補正実ＥＧＲ量Ｑｅｃ ｈと
０を比較する。Ｑｅｃ ｈ＝０（つまりＥＧＲの非作動
時）であるときは、ステップ５に進み、
【０１２５】
【数１６】Ｑｅｃ ｈ＝Ｑａｃ×ＭＥＧＲＬ＃、 ただし、ＭＥＧＲＬ＃：定数、 の式により、補正実ＥＧＲ量Ｑｅｃ ｈを設定する。同
様にして、ステップ６では実ＥＧＲ率Ｍｅｇｒｄと０を
比較し、Ｍｅｇｒｄ＝０のときはステップ７で
【０１２６】
【数１７】Ｍｅｇｒｄ＝ＭＥＧＲＬ＃ の式により実ＥＧＲ率Ｍｅｇｒｄを設定する。
【０１２７】ＥＧＲ弁６の全閉時にＥＧＲ弁６を通過す
るＥＧＲ流速は当然のことながらゼロであるが、数１６
式、数１７式はＥＧＲの作動開始時のことを考えて、流
速の演算に用いるパラメータの初期値を設定する。ＭＥ
ＧＲＬ＃の値は前述したようにたとえば０．５である。
さらに述べると、運転条件によってＥＧＲの作動開始時
のＥＧＲ弁前後の差圧（したがってＥＧＲ流速も）が異
なるため、これに対処するものである。この場合、ＥＧ
Ｒの作動開始時のＥＧＲ弁前後の差圧は実吸入空気量Ｑ
ａｃに関係する。そこで、数１６式によりＱａｃに比例
してＱｅｃ ｈの初期値を与えることで、ＥＧＲの作動
開始時のＥＧＲ流速の演算精度が向上する。
【０１２８】図４０（図５のステップ４のサブルーチ
ン）はＥＧＲ弁開口面積Ａｅｖを演算するためのもので
ある。ステップ１では１シリンダ当たり目標ＥＧＲ量Ｔ
ｑｅｃ、ＥＧＲ量フィードバック補正係数Ｋｑａｃ０
０、ＥＧＲ流速Ｃｑｅを読み込む。ステップ２では１シ
リンダ当たり目標ＥＧＲ量ＴｑｅｃをＥＧＲ量フィード
バック補正係数Ｋｑａｃ００で補正した値（Ｔｑｅｃ／
Ｋｑａｃ００）に対して
【０１２９】
【数１８】Ｔｑｅｋ＝Ｔｑｅｃ×（Ｎｅ／ＫＣＯＮ＃）
／Ｋｑａｃ００、 ただし、Ｋｑａｃ００：ＥＧＲ量フィードバック補正係
数、 ＫＣＯＮ＃：定数、 の式により単位変換（１シリンダ当たり→単位時間当た
り）を行って、目標ＥＧＲ量Ｔｑｅｋを求め、この目標
ＥＧＲ量ＴｑｅｋとＥＧＲ流速Ｃｑｅとからステップ３
おいて
【０１３０】
【数１９】Ａｅｖ＝Ｔｑｅｋ／Ｃｑｅ の式でＥＧＲ弁開口面積Ａｅｖを演算する。
【０１３１】このようにして得られたＥＧＲ弁開口面積
Ａｅｖは、図示しないフローにおいて図６を内容とする
テーブルを検索する等によりＥＧＲ弁６のリフト量に変
換され、このＥＧＲ弁リフト量になるように、圧力制御
弁５へのデューティ制御信号が作られ、このデューティ
制御信号が圧力制御弁５に出力される。
【０１３２】次に、図４１はアクチュエータ５４に与え
る制御指令デューティ値Ｄｔｙｖｎｔを演算するための
もので、一定時間毎（たとえば１０ｍｓ毎）に実行す
る。図４１もメインルーチンであるため、各ステップの
処理に対して用意しているサブルーチンを中心に説明す
る。
【０１３３】図４２（図４１のステップ１のサブルーチ
ン）はオーバーブースト判定フラグＦＯＶＢＳＴを設定
するためのものである。ここで、オーバーブーストと
は、運転条件の変化に対して可変ノズル５３を閉じる側
（過給圧が立ち上がる側）にアクチュエータ５４を動か
すとき、過給圧の実際値が過給限界を超えて大きくなる
現象のことである。
【０１３４】まず、ステップ１でエンジン回転速度Ｎ
ｅ、目標燃料噴射量Ｑｓｏｌ、実吸入空気量Ｑａｃおよ
びこれらのｋ（整数の定数）サイクル前の値であるＮｅ
n-k、Ｑｓｏｌn-k、Ｑａｃn-k並びに実ＥＧＲ率Ｍｅｇ
ｒｄを読み込む。
【０１３５】ステップ２では実吸入空気量Ｑａｃと実Ｅ
ＧＲ率Ｍｅｇｒｄを用いて
【０１３６】
【数２０】Ｑｃｙｌ＝Ｑａｃ×（１＋Ｍｅｇｒｄ／１０
０） の式によりシリンダ内に吸入されるガス量Ｑｃｙｌ［ｍ
ｇ／ｓｔ．ｃｙｌ］を演算する。数２０式の右辺第２項
（Ｑａｃ×Ｍｅｇｒｄ／１００）は実ＥＧＲ量であり、
実吸入空気量Ｑａｃ（新気量）にこの実ＥＧＲ量を加え
たものをシリンダ内に吸入されるガス量としている。
【０１３７】なお、実ＥＧＲ量としては図２４の実ＥＧ
Ｒ量Ｑｅｃを用いてもかまわない（したがって、このと
きにはＱｃｙｌ＝Ｑａｃ＋Ｑｅｃとなる）。
【０１３８】ステップ３では
【０１３９】
【数２１】Ｑｅｘｈ＝（Ｑａｃ＋Ｑｓｏｌ×ＧＫＱＦＶ
ＮＴ＃）×Ｎｅ／ＫＣＯＮ＃、 ただし、ＧＫＱＦＶＮＴ＃：換算係数、 ＫＣＯＮ＃：定数、 の式で実排気量Ｑｅｘｈ［ｍｇ／ｓｔ．ｃｙｌ］を演算
する。これは、Ｑｓｏｌの燃料が燃焼して排気になる分
と実吸入空気量Ｑａｃの合計が排気量であるとみなすも
のである（温度の上昇を無視する）。ここで、Ｑｓｏｌ
の単位は［ｍｍ3／ｓｔ．ｃｙｌ］であるため、これに
換算係数ＧＫＱＦＶＮＴ＃［ｍｇ／ｍｍ3］を乗算する
ことによって、Ｑｅｘｈの単位をＱａｃ［ｍｇ／ｓｔ．
ｃｙｌ］と同じ単位に変換している。また、Ｎｅ／ＫＣ
ＯＮ＃を乗算するのは［ｍｇ／ｓｔ．ｃｙｌ］から［ｇ
／ｓ］への変換を行うためのものである。
【０１４０】ステップ４では、Ｎｅ、Ｑｓｏｌ、Ｑａｃ
とｋサイクル前の値との差分をそれぞれエンジン回転速
度変化量ＤＮＥ、燃料噴射量変化量ＤＱＳＯＬ、実吸入
空気量変化量ＤＱＡＣとして算出し、これらエンジン回
転速度Ｎｅ、目標燃料噴射量Ｑｓｏｌに基づき、ステッ
プ５〜７でオーバーブーストが発生するかどうかを判定
する。すなわち、 ステップ５：Ｎｅ≧所定値ＫＮＥＯＢ＃かつＤＮＥ≧所
定値ＫＤＮＥＯＢ＃である、 ステップ６：Ｑｓｏｌ≧所定値ＫＱＦＯＢ＃かつＤＱＳ
ＯＬ≧所定値ＫＤＱＦＯＢ＃である、 ステップ７：ＤＱＡＣ≧所定値ＫＤＱＡＣＯＢ＃である のいずれが成立するときオーバーブーストが発生すると
判定し、ステップ１１、１２に進んでオーバブースト判
定フラグＦＯＶＢＴ＝１とするとともに、オーバーブー
ストタイマＴＭＲＯＢをリセットする（ＴＭＲＯＢ＝
０）。
【０１４１】図５４、図５９により後述するように、こ
のフラグＦＯＶＢＳＴは目標割合基本値Ｒｖｎｔ０の演
算に用いられ、吸入空気量、ＥＧＲ量が同じ条件でフラ
グＦＯＶＢＴ＝１のときにはフラグＦＯＶＢＴ＝０のと
きより大きな値の目標割合基本値Ｒｖｎｔ０が演算され
る。目標割合基本値Ｒｖｎｔ０はこの値が小さくなるほ
ど可変ノズル５３が閉じられ過給圧が高くなるので、フ
ラグＦＯＶＢＴ＝１のときにはフラグＦＯＶＢＴ＝０の
ときより可変ノズル５３がより開き側にされ（過給圧が
立ち上がりにくくなる）これによってオーバーブースト
が抑制されることになる。すなわち、フラグＦＯＶＢＴ
＝１のときがオーバーブースト抑制時、これに対してフ
ラグＦＯＶＢＴ＝０のときが通常運転時である。
【０１４２】オーバーブーストタイマＴＭＲＯＢはフラ
グＦＯＶＢＴが１に切換えられてからの経過時間を計測
するためのものである。なお、図示しないが、このタイ
マＴＭＲＯＢのリセットはフラグＦＯＶＢＴを０より１
とするタイミングだけとし、２回目以降はスルーする
（ステップ１２の処理を飛ばす）。タイマＴＭＲＯＢは
たとえばＣＰＵの内部タイマで構成すればよく、このタ
イマのリセットによりタイマ値が時間とともに増加して
いく。
【０１４３】アクセルペダルを急激に踏み込んだ場合の
変化をモデル的に図４３に示すと、オーバーブーストの
発生を判定するタイミングが目標燃料噴射量Ｑｓｏｌ、
エンジン回転速度Ｎｅ、実吸入空気量Ｑａｃの順に早
く、その都度、フラグＦＯＶＢＴ＝１となっている。こ
れは、実吸入空気量Ｑａｃのみに基づいてオーバーブー
ストの発生を判定しようとすると判定のタイミングが遅
いため、アクセルペダルの踏み込みが急激な場合にはオ
ーバーブーストへの対処が遅れオーバーブーストが発生
してしまう可能性があるので、目標燃料噴射量Ｑｓｏｌ
やエンジン回転速度Ｎｅをオーバーブースト判定のため
のパラメータとして追加し、オーバーブースト判定のタ
イミングを少しでも早めるようにしたものである。
【０１４４】なお、図４３には三者（Ｑｓｏｌ、Ｎｅ、
Ｑａｃ）の信号の時間的ずれがよくわかるように、過渡
初期にスモークリミットの制限を受けてＱｓｏｌが小さ
な値となっている場合で示している。したがって、この
ようにスモークリミットの燃料制限を伴う場合に実吸入
空気量Ｑａｃのみに基づいてオーバーブーストの発生を
判定しようとすると判定のタイミングが大きく遅れるこ
とになるが、本実施形態によれば、スモークリミットの
燃料制限を伴う場合においても、オーバーブースト抑制
の対処に時間的余裕が生まれ、確実にオーバーブースト
を防ぐことができる。
【０１４５】ステップ５〜７に示した上記３つの条件の
いずれも成立しない場合は図４２のステップ５、６、７
よりステップ８に進み、実排気量Ｑｅｘｈからたとえば
図４４を内容とするマップを検索することによりオーバ
ーブースト判定吸入ガス量ＴＱｃｙｌを演算し、上記の
シリンダ吸入ガス量ＱｃｙｌとこのＴＱｃｙｌを図４２
のステップ９で比較する。ＱｃｙｌがＴＱｃｙｌ以上で
あるときもオーバーブーストが発生すると判定し、ステ
ップ１１、１２の処理を実行する。
【０１４６】一方、ＱｃｙｌがＴＱｃｙｌ未満のときに
はオーバーブーストが発生しないので、ステップ９より
ステップ１０に進みオーバーブースト判定フラグＦＯＶ
ＢＳＴ＝０とする。
【０１４７】図４４に示したようにオーバーブースト判
定吸入ガス量ＴＱｃｙｌは、実排気量Ｑｅｘｈに対して
ほぼ山型になる特性である。これは図４５に示すターボ
過給機の効率特性を考慮したものである。すなわち、図
４５においてターボ過給機では実排気量Ｑｅｘｈが小さ
い値から増加するにつれて効率η（新気量）が増加し、
さらに実排気量Ｑｅｘｈを増加すると効率ηが低下する
ので、これに合わせてＴＱｃｙｌを設定したものであ
る。なお、縦軸は圧力比（マニホールド圧Ｐｍ／大気圧
Ｐａ）である。
【０１４８】また、同じ実排気量Ｑｅｘｈでも大気圧Ｐ
ａが低くなるほどＴＱｃｙｌを小さくすることが好まし
い（図４４参照）。
【０１４９】図４６は（図４１のステップ２のサブルー
チン）はオーバーブースト解除移行フラグＦＣＬＲＯＢ
を設定するためのものである。このフラグＦＣＬＲＯＢ
を導入した理由は次の通りである。オーバーブーストの
抑制は所定の時間（後述するオーバーブースト抑制時間
ＴＴＭＲＯＢ）だけ行われる。しかしながら、その時間
が経過したからといって直ちに可変ノズル５３を閉め側
（過給圧が立ち上がる側）に戻すとそれが原因となって
オーバーブーストを起こす恐れがある。そこで、このオ
ーバーブースト解除移行フラグＦＣＬＲＯＢを導入し、
図４７に示したように、オーバーブースト判定フラグＦ
ＯＶＢＳＴを１より０とするタイミング（つまりオーバ
ーブースト抑制を終了するタイミング）でこのオーバー
ブースト解除移行フラグＦＣＬＲＯＢを０より１に切換
え、オーバーブースト解除移行フラグＦＣＬＲＯＢ＝１
となっている期間で可変ノズル５３をオーバーブースト
抑制開始前の位置へとゆっくり戻すようにするものであ
る。
【０１５０】フローを具体的に説明すると、図４６のス
テップ１ではオーバーブーストタイマＴＭＲＯＢとオー
バーブースト判定フラグＦＯＶＢＳＴをみる。オーバー
ブーストタイマＴＭＲＯＢがオーバーブースト抑制時間
ＴＴＭＲＯＢ以下のときまたはオーバーブースト判定フ
ラグＦＯＶＢＳＴ＝１のときはオーバーブースト抑制中
であるので、ステップ４に進んでオーバーブースト判定
フラグＦＯＶＢＳＴ＝１の状態を継続する。
【０１５１】一方、それ以外のとき（たとえばオーバー
ブーストタイマＴＭＲＯＢがオーバーブースト抑制時間
ＴＴＭＲＯＢを超えたときやオーバーブーストを抑制し
ている途中でオーバーブーストが発生する条件でなくな
ったとき）にはステップ１よりステップ２、３に進み、
オーバーブーストの抑制を終了して通常運転時に戻すた
めオーバーブースト判定フラグＦＯＶＢＳＴ＝０とする
とともに、オーバーブーストクリアタイマＴＭＲＣＬＲ
ＯＢをリセットする（ＴＭＲＣＬＲＯＢ＝０）。
【０１５２】オーバーブーストクリアタイマＴＭＲＣＬ
ＲＯＢはオーバーブースト判定フラグＦＯＶＢＳＴ＝０
となってからの経過時間を計測するためのものである。
なお、図示しないが、このタイマＴＭＲＣＬＲＯＢのリ
セットもオーバーブースト判定フラグＦＯＶＢＳＴが１
より０に切換わったタイミングだけとし、２回目以降は
スルーする（ステップ３を飛ばす）。このタイマＴＭＲ
ＣＬＲＯＢもたとえばＣＰＵの内部タイマで構成すれば
よく、このタイマのリセットによりタイマ値が時間とと
もに増加していく。
【０１５３】ステップ５では同タイマＴＭＲＣＬＲＯＢ
とオーバーブースト解除移行時間ＴＴＭＲＣＬＲＯＢを
比較する。タイマＴＭＲＣＬＲＯＢをリセットした直後
はＴＭＲＣＬＲＯＢ＜ＴＴＭＲＣＬＲＯＢであるためス
テップ７に進み、オーバーブースト解除移行フラグＦＣ
ＬＲＯＢ＝１とする。
【０１５４】次回（つまり１０ｍｓ後）よりステップ
１、２、５と進み、タイマＴＭＲＣＬＲＯＢとオーバー
ブースト解除移行時間ＴＴＭＲＣＬＲＯＢを比較する。
ＴＭＲＣＬＲＯＢがＴＴＭＲＣＬＲＯＢ以下である間は
ステップ７の処理を繰り返し、やがてタイマＴＭＲＣＬ
ＲＯＢがＴＴＭＲＣＬＲＯＢを超えるとステップ５より
ステップ６に進んで、オーバーブースト解除移行フラグ
ＦＣＬＲＯＢ＝０とする。これによって通常運転時に移
行する。
【０１５５】図４６に用いた上記のオーバーブースト抑
制時間ＴＴＭＲＯＢとオーバーブースト解除移行時間Ｔ
ＴＭＲＣＬＲＯＢはそれぞれ図４８、図５１で示したよ
うに常時（たとえば１０ｍｓ毎）演算している。
【０１５６】まず図４８から説明すると、ステップ１で
はエンジン回転速度変化量ＤＮＥと燃料噴射量変化量Ｄ
ＱＳＯＬとからたとえば図４９を内容とするマップを検
索することによりオーバーブースト制御時間基本値ＴＴ
ＭＲＯＢ０を、またステップ２で実吸入空気量変化量Ｄ
ＱＡＣと、シリンダ吸入ガス量Ｑｃｙｌのオーバーブー
スト判定吸入ガス量ＴＱｃｙｌからのずれとからたとえ
ば図５０を内容とするマップを検索することによりオー
バーブースト制御時間の補正係数ＫＴＭＲＯＢを演算
し、これらの積をステップ３においてオーバーブースト
抑制時間ＴＴＭＲＯＢとして演算する。なお、ＤＱＳＯ
Ｌ、ＤＮＥ、ＤＱＡＣ、Ｑｃｙｌ、ＴＱｃｙｌの演算方
法は図４２と同様であるので図４８のフローに示してい
ない。
【０１５７】図４９に示したようにＤＮＥやＤＱＳＯＬ
が大きいほどオーバーブースト制御時間基本値ＴＴＭＲ
ＯＢ０を大きくしているのは次の理由による。エンジン
回転速度Ｎｅやエンジン負荷としての目標燃料噴射量Ｑ
ｓｏｌの変化が大きいほどオーバーブーストが生じやす
い。そこで、ＮｅやＱｓｏｌの変化が大きいほど（つま
りＤＮＥやＤＱＳＯＬが大きいほど）オーバーブースト
抑制時間が長くなるようにしたものである。図５０のよ
うにＤＱＡＣやＱｃｙｌ−ＴＱｃｙｌが大きいほど補正
係数ＫＴＭＲＯＢの値を大きくしているのも、実吸入空
気量Ｑａｃの変化（つまりＤＱＡＣ）や判定値からのず
れ（つまりＱｃｙｌ−ＴＱｃｙｌ）が大きいほどオーバ
ーブーストが発生しやすいので、これに合わせてオーバ
ーブースト抑制時間が長くなるようにしたものである。
【０１５８】次に、図５１に移ると、ステップ１では大
気圧センサ３８（図１参照）により検出される大気圧Ｐ
ａからたとえば図５２を内容とするテーブルを検索する
ことによりオーバーブースト解除移行時間基本値ＴＴＭ
ＲＣＬＲＯＢ０を、またステップ２で実排気量Ｑｅｘｈ
（図４２ステップ３で得ている）からたとえば図５３を
内容とするテーブルを検索することによりオーバーブー
スト解除移行時間の補正係数ＫＴＭＲＣＬＲＯＢを演算
し、これらの積をステップ３でオーバーブースト解除移
行時間ＴＴＭＲＣＬＲＯＢとして演算する。
【０１５９】図５２のように大気圧Ｐａが低くなる条件
（たとえば高地）でオーバーブースト解除移行時間基本
値ＴＴＭＲＣＬＲＯＢ０を大きくしたのは次の理由によ
る。排気量は排気圧と大気圧の差圧に応じて大きくなる
ため大気圧が低い条件で排気量が大きくなり、これに応
じてターボ過給機の行う仕事が大きくなる（オーバーブ
ーストが生じやすくなる）。そこで、大気圧Ｐａが低い
条件ではオーバーブースト解除移行時間基本値ＴＴＭＲ
ＣＬＲＯＢ０が大きくなるようにしたものである。図５
３のように実排気量Ｑｅｘｈが所定値以上の領域でオー
バーブースト解除移行時間の補正係数ＫＴＭＲＣＬＲＯ
Ｂを大きくしたのは、実排気量Ｑｅｘｈが所定値を超え
たところからオーバーブーストが生じやすくなるので、
これに応じて実排気量Ｑｅｘｈが所定値を超えた領域で
オーバーブースト解除移行時間が大きくなるようにした
ものである。
【０１６０】図５４、図５９（図４１のステップ３のサ
ブルーチン）は可変ノズル５３の目標開口割合Ｒｖｎｔ
を演算するためのものである（図５４が第１実施形態、
図５９が第２実施形態）。
【０１６１】ここで、可変ノズル５３の開口割合とは、
可変ノズル５３の全開時のノズル面積に対する現在のノ
ズル面積の比のことである。したがって、可変ノズル５
３の全開時に開口割合は１００％、全閉時に開口割合は
０％となる。開口割合を採用する理由は汎用性を持たせ
る（ターボ過給機の容量と関係ない値とする）ためであ
る。もちろん、可変ノズルの開口面積を採用してもかま
わわない。
【０１６２】なお、実施形態のターボ過給機は、全開時
に過給圧が最も小さく、全閉時に過給圧が最も高くなる
タイプのものであるため、開口割合が小さいほど過給圧
が高くなる。
【０１６３】まず、第１実施形態の図５４のほうから説
明すると、ステップ１で目標吸入空気量ｔＱａｃ、実Ｅ
ＧＲ量Ｑｅｃ、エンジン回転速度Ｎｅ、目標燃料噴射量
Ｑｓｏｌ、目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒを読み込む。
【０１６４】ステップ２、３では
【０１６５】
【数２２】ｔＱａｓ０＝（ｔＱａｃ＋Ｑｓｏｌ×ＱＦＧ
ＡＮ＃）×Ｎｅ／ＫＣＯＮ＃、 Ｑｅｓ０＝（Ｑｅｃ＋Ｑｓｏｌ×ＱＦＧＡＮ＃）×Ｎｅ
／ＫＣＯＮ＃、 ただし、ＱＦＧＡＮ＃：ゲイン、 ＫＣＯＮ＃：定数、 の２つの式により、目標開口割合基本値を設定するため
の吸入空気量相当値ｔＱａｓ０（以下、この吸入空気量
相当値を「設定吸入空気量相当値」という）と、同じく
目標開口割合基本値を設定するためのＥＧＲ量相当値Ｑ
ｅｓ０（以下、このＥＧＲ量相当値を「設定ＥＧＲ量相
当値」という）を演算する。数２２式において、ｔＱａ
ｃ、ＱｅｃにＱｓｏｌ×ＱＦＧＡＮ＃を加算しているの
は、設定吸入空気量相当値、設定ＥＧＲ量相当値に対し
て負荷補正を行えるようにし、かつその感度をゲインＱ
ＦＧＡＮ＃で調整するようにしたものである。また、Ｎ
ｅ／ＫＣＯＮ＃は単位時間当たりの吸入空気量、ＥＧＲ
量に変換するための値である。
【０１６６】ステップ４〜１０は目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒ
とオーバーブースト判定フラグＦＯＶＢＳＴに基づい
て、〈１〉Ｍｅｇｒ≧所定値ＫＥＭＲＡＶ＃かつＦＯＶ
ＢＳＴ＝１のとき（ＥＧＲの作動域かつオーバーブース
ト抑制時）、〈２〉Ｍｅｇｒ≧所定値ＫＥＭＲＡＶ＃か
つＦＯＶＢＳＴ＝０のとき（ＥＧＲの作動域かつ通常運
転時）、〈３〉Ｍｅｇｒ＜所定値ＫＥＭＲＡＶ＃かつＦ
ＯＶＢＳＴ＝１のとき（ＥＧＲの非作動域かつオーバー
ブースト抑制時）、〈４〉Ｍｅｇｒ＜所定値ＫＥＭＲＡ
Ｖ＃かつＦＯＶＢＳＴ＝０のとき（ＥＧＲの非作動域か
つ通常運転時）の４つの場合分けを行い、４つの各場合
に最適な開口割合を目標開口割合基本値Ｒｖｎｔ０（過
給機の作動目標値）として設定する部分である。すなわ
ち、〈１〉のときにはステップ７で設定吸入空気量相当
値ｔＱａｓ０と設定ＥＧＲ量相当値ｔＱｅｓ０からたと
えば図５５を内容とするマップを検索することにより、
また〈２〉のときにはステップ８で同じくｔＱａｓ０と
ｔＱｅｓ０からたとえば図５６を内容とするマップを検
索することにより目標開口割合基本値Ｒｖｎｔ０を設定
する。同様にして〈３〉のときにはステップ１０でｔＱ
ａｓ０と目標燃料噴射量Ｑｓｏｌからたとえば図５７を
内容とするマップを検索することにより、また〈４〉の
ときにはステップ９で同じくｔＱａｓ０とＱｓｏｌから
たとえば図５８を内容とするマップを検索することによ
り目標開口割合基本値Ｒｖｎｔ０を設定する。
【０１６７】一方、第２実施形態の図５９のほうでは、
設定ＥＧＲ量相当値Ｑｅｓ０に代えて目標ＥＧＲ率Ｍｅ
ｇｒを用いる点だけが第１実施形態と相違する（したが
って図５４のステップ３はない）。すなわち、〈１〉の
ときにステップ７でｔＱａｓ０とＭｅｇｒからたとえば
図６０を内容とするマップを検索することにより、また
〈２〉のときステップ８でｔＱａｓ０とＭｅｇｒからた
とえば図６１を内容とするマップを検索することにより
目標開口割合基本値Ｒｖｎｔ０を設定する。
【０１６８】他は第１実施形態と同様であるため、フロ
ーの説明は省略する。
【０１６９】ここで、図６０、図６１の特性は、縦軸が
図５５、図５６と相違するものの、基本的に図５５、図
５６と変わるものでないため、図５５、図５６のほうで
目標開口割合基本値Ｒｖｎｔ０の特性を説明する。
【０１７０】図５５、図５６に示すように、設定吸入空
気量相当値ｔＱａｓ０の大きな右側の領域において設定
ＥＧＲ量相当値Ｑｅｓ０が増えるほど目標開口割合基本
値を小さくしている。これは、ＥＧＲ量が多くなるとそ
のぶん新気が減り、これによって空燃比がリッチ側に傾
くとスモークが発生するので、ＥＧＲ量が多くなるほど
目標開口割合基本値を小さくして過給圧を高める必要が
あるからである。
【０１７１】また、図５５、図５６で代表させた目標開
口割合基本値の傾向は、燃費重視と排気重視に共通のも
ので、両者の違いは具体的な数値にある。たとえば、同
図において最小の数値は、ターボ過給機が効率よく働く
値であるため、燃費重視の設定例、排気重視の設定例と
も同じであるのに対して、数値が大きい領域では燃費重
視の設定例と排気重視の設定例とで異なり、ｔＱａｓ０
とＱｅｓ０が同じ条件のとき燃費重視の設定例ほうが大
きくなる。なお、目標開口割合基本値を加速重視の設定
例とすることもできる。
【０１７２】ここで、燃費重視、排気重視、加速性重視
の３つの特性のいずれを採用するかについては、図６２
によりまとめて説明すると（ただし上記〈１〉と〈２〉
の場合である）、同図はエンジン回転速度とエンジント
ルクが一定の条件のもとで、ＥＧＲ率を大と小で相違さ
せた場合に、燃費、排気（ＮＯｘとＰＭ）、吸入空気量
がどのように変化するかを示したものである。同図よ
り、エンジン回転速度とエンジントルクが同一でも、燃
費が最良となる可変ノズルの開口面積、排気が最良とな
る可変ノズルの開口面積、吸入空気量が最大となる（つ
まり加速性が最良となる）可変ノズルの開口面積はそれ
ぞれ異なることがわかる。したがって、たとえば燃費重
視の特性を作成するには、エンジン回転速度とエンジン
トルクを相違させて、燃費が最良となる開口面積（開口
割合）のデータを多数求め、これらデータを改めて、ｔ
Ｑａｓ０とＱｅｓ０（Ｍｅｇｒ）をパラメータとするマ
ップに割り付ければよいわけである。
【０１７３】次に、オーバーブースト抑制時の目標開口
割合基本値（第１実施形態では図５５と図５７、第２実
施形態では図６０と図５７参照）を通常運転時の目標開
口割合基本値（第１実施形態では図５６と図５８、第２
実施形態では図６１と図５８参照）より大きくしてい
る。これは、オーバーブースト抑制のためには過給圧を
弱める側つまり可変ノズル５３を開く側（Ｒｖｎｔ０を
大きくする側）にすればよいからである。
【０１７４】なお、目標開口割合基本値の設定は上記の
ものに限られるものでない。第１実施形態では図５５、
図５６のように設定吸入空気量相当値ｔＱａｓ０と設定
ＥＧＲ量相当値Ｑｅｓ０とから目標開口割合基本値を設
定しているが、これに代えて、目標吸入空気量ｔＱａｃ
と実ＥＧＲ量Ｑｅｃから設定してもかまわない。さら
に、これに代えて目標吸入空気量ｔＱａｃと目標ＥＧＲ
量（Ｑｅｃ０）から設定してもかまわない。同様にし
て、第２実施形態では図６０、図６１のように設定吸入
空気量相当値ｔＱａｓ０と目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒから目
標開口割合基本値を設定しているが、これに代えて、目
標吸入空気量ｔＱａｃと実ＥＧＲ率Ｍｅｇｒｄから設定
してもかまわない。さらに、これに代えて目標吸入空気
量ｔＱａｃと目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒから設定してもかま
わない。
【０１７５】このように、目標吸入空気量ｔＱａｃと実
ＥＧＲ量Ｑｅｃとに基づいて、また目標吸入空気量ｔＱ
ａｃと実ＥＧＲ率Ｍｅｇｒｄとに基づいて過給機の作動
目標値である目標開口割合基本値Ｒｖｎｔ０を設定する
と、ＥＧＲ装置の制御目標値である目標ＥＧＲ量（Ｑｅ
ｃ０）や目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒが変化しても、燃費、排
気、加速性を最適にする目標吸入空気量が得られること
になり、過渡を含めたターボ過給機とＥＧＲ装置の制御
性が向上し、これによってお互いの性能を十分に発揮さ
せることができる。また、適合の簡易化、ロジックの簡
易化も可能である。
【０１７６】特に過渡時には、目標ＥＧＲ量や目標ＥＧ
Ｒ率Ｍｅｇｒがステップ的に変化しても、実ＥＧＲ量Ｑ
ｅｃや実ＥＧＲ率Ｍｅｇｒｄが目標ＥＧＲ量や目標ＥＧ
Ｒ率Ｍｅｇｒに追いつくまでに遅れがあり、目標ＥＧＲ
量や目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒからのずれ分だけ目標開口割
合基本値Ｒｖｎｔ０に誤差が生じ、燃費、排気、加速性
を最適にする目標吸入空気量が得られなくなる可能性が
あるが、目標開口割合基本値Ｒｖｎｔ０を設定するに際
して、目標ＥＧＲ量に遅れ処理を施した値である実ＥＧ
Ｒ量Ｑｅｃを、また目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒに遅れ処理を
施した値である実ＥＧＲ量Ｍｅｇｒｄを用いれば、過渡
時においても、燃費、排気、加速性を最適にする目標吸
入空気量が得られるようにターボ過給機を制御できる。
【０１７７】図５４においてステップ１１ではオーバー
ブースト解除移行フラグＦＣＬＲＯＢをみる。ＦＣＬＲ
ＯＢ＝１のとき（オーバーブースト解除移行時）にはス
テップ１３に進み、
【０１７８】
【数２３】Ｒｖｎｔ＝（１／ＴＭＲＣＬＲＯＢ＃）×Ｒ
ｖｎｔ０＋（１−（１／ＴＭＲＣＬＲＯＢ＃））×Ｒｖ
ｎｔn-1、 ただし、ＴＭＲＣＬＲＯＢ＃：時定数、 Ｒｖｎｔn-1：前回のＲｖｎｔ、 の式により、目標開口割合基本値Ｒｖｎｔ０に対して遅
れ処理を行って目標開口割合Ｒｖｎｔを演算する。この
オーバーブースト解除移行時の処理は、オーバーブース
ト抑制時に可変ノズル５３を開き側（過給圧の立ち上が
らない側）にしていた後に、急に可変ノズル５３を閉め
側（過給圧の立ち上がる側）に戻すとそれが原因となっ
てオーバーブーストを起こす恐れがあるため、可変ノズ
ル５３をゆっくりと閉じ側に戻すようにするものであ
る。
【０１７９】そして、フラグＦＣＬＲＯＢ＝０になる
（オーバーブースト解除移行が終了する）と、ステップ
１１よりステップ１２に進み、目標開口割合基本値Ｒｖ
ｎｔ０をそのまま目標開口割合Ｒｖｎｔとする。
【０１８０】図６３（図４１のステップ４のサブルーチ
ン）は上記のようにして求めた目標開口割合Ｒｖｎｔに
対して、吸気系のダイナミクスを補償するため、進み処
理を行うものである。
【０１８１】アクチュエータ５４への制御指令値に対す
る新気量の応答遅れは、吸排気のガス流れの応答遅れ、
ターボラグ、アクチュエータ５４そのものの応答遅れか
らなるため、本実施形態ではターボラグを吸排気のガス
流れの応答遅れに含めて、アクチュエータ５４そのもの
の応答遅れと分離し、ターボラグを含めた吸排気のガス
流れの応答遅れ（この遅れを以下「過給機・吸排気の応
答遅れ」という。）とアクチュエータ５４そのものの各
応答遅れに対して独立に進み処理を行う。
【０１８２】このうち図６３では過給機・吸排気の応答
遅れだけを考慮して進み処理を行う（アクチュエータ５
４そのものの応答遅れだけを考慮した進み処理は図８５
参照）。この場合に、過給機・吸排気の応答遅れの時定
数は排気量に大きく依存するので、進み補正ゲインＧｋ
ｖｎｔと進み補正の時定数相当値Ｔｃｖｎｔとを排気量
をパラメータとして設定する。さらに、可変ノズル５３
を開く側に動かす場合と閉じる側に動かす場合とで応答
の時定数が違うため、各場合に応じたものとする。以下
詳述する。
【０１８３】図６３においてステップ１で目標開口割合
Ｒｖｎｔ、目標吸入空気量遅れ処理値ｔＱａｃｄ、目標
燃料噴射量Ｑｓｏｌ、エンジン回転速度Ｎｅを読み込
み、ステップ２では、
【０１８４】
【数２４】Ｔｑｅｘｈ＝（ｔＱａｃｄ＋Ｑｓｏｌ×ＱＦ
ＧＡＮ＃）×Ｎｅ／ＫＣＯＮ＃、 ただし、ＱＦＧＡＮ＃：ゲイン、 ＫＣＯＮ＃：定数、 の式で実排気量相当値Ｔｑｅｘｈ［ｍｇ／ｓｔ．ｃｙ
ｌ］を演算する。このＴｑｅｘｈは、数２２式のうちの
設定吸入空気量相当値ｔＱａｓ０を求める上段の式にお
いて目標吸入空気量ｔＱａｃに代えて目標吸入空気量遅
れ処理値ｔＱａｃｄを用いて得られる値である。これ
は、実際の排気量が応答するときの時定数とほぼ同じ時
定数で変化する信号を作ったものである。たとえば、目
標燃料噴射量Ｑｓｏｌをステップ的に増加させたときの
変化を図６４に示すと、実際の排気量の変化（最下段の
破線参照）に対して、実排気量相当値Ｔｑｅｘｈ（最下
段の実線参照）が応答よく追従している。
【０１８５】図６３のステップ３では目標開口割合Ｒｖ
ｎｔと前回の予想開口割合であるＣａｖｎｔn-1を比較
する。ここで、予想開口割合Ｃａｖｎｔとは、すぐ後で
述べるように、目標開口割合Ｒｖｎｔの加重平均値であ
る（図６３のステップ１１参照）。
【０１８６】Ｒｖｎｔ＞Ｃａｖｎｔn-1であれば（可変
ノズル５３を開く側に動かしているとき）、ステップ
４、５に進み、実排気量相当値Ｔｑｅｘｈｄからたとえ
ば図６５を内容とするテーブルを検索して得た値ＴＧＫ
ＶＮＴＯを進み補正ゲインＧｋｖｎｔ、同じく実排気量
相当値Ｔｑｅｘｈｄからたとえば図６７を内容とするテ
ーブルを検索して得た値ＴＴＣＶＮＴＯを進み補正の時
定数相当値Ｔｃｖｎｔとして設定し、これに対して、Ｒ
ｖｎｔ＜Ｃａｖｎｔn-1であるとき（可変ノズル５３を
閉じる側に動かしているとき）は、ステップ７、８に進
み、実排気量相当値Ｔｑｅｘｈｄからたとえば図６６を
内容とするテーブルを検索して得た値ＴＧＫＶＮＴＣを
進み補正ゲインＧｋｖｎｔ、同じく実排気量相当値Ｔｑ
ｅｘｈｄからたとえば図６８を内容とするテーブルを検
索して得た値ＴＴＣＶＮＴＣを進み補正の時定数相当値
Ｔｃｖｎｔとして設定する。また、ＲｖｎｔとＣａｖｎ
ｔn- 1が同一であればステップ９、１０に進み、進み処
理の安定性を確保するため前回の進み補正ゲイン、進み
補正の時定数相当値を維持する。
【０１８７】進み補正ゲインＧｋｖｎｔを定める上記の
テーブル値ＴＧＫＶＮＴＯ、ＴＧＫＶＮＴＣは図６５、
図６６に示したように実排気量相当値Ｔｑｅｘｈｄが小
さくなるほど大きくなる値である。これは、排気量が小
さいほど過給機・吸排気の応答遅れが大きくなるので、
小排気量域ほど進み補正ゲインＧｋｖｎｔを大きくした
ものである。また、実排気量相当値Ｔｑｅｘｈｄが同じ
でも可変ノズル５３を閉じる側に動かす場合（図６６）
のほうを開く側に動かす場合（図６５）よりテーブル値
を大きくしているのは、閉じる側に動かすほうが過給圧
が立ちづらいので補正ゲインを大きくする必要があるか
らある。
【０１８８】進み補正の時定数相当値Ｔｃｖｎｔを定め
る上記のテーブル値ＴＴＣＶＮＴＯ、ＴＴＣＶＮＴＣは
図６７、図６８に示したように実排気量相当値Ｔｑｅｘ
ｈｄが小さくなるほど小さくなる値である。これは、排
気量が小さいほど過給機・吸排気の応答遅れの時定数が
大きくなるので、時定数を小排気量域ほど大きく（した
がって時定数と逆数の関係にある時定数相当値Ｔｃｖｎ
ｔを小排気量域ほど小さく）したものである。また、実
排気量相当値Ｔｑｅｘｈｄが同じでも可変ノズル５３を
閉じる側に動かす場合（図６８）のほうを開く側に動か
す場合（図６７）よりテーブル値を小さくしているの
は、閉じる側に動かすほうが時定数が大きいのでこれに
合わせたものである。
【０１８９】図６３のステップ１１ではこのようにして
求めた進み補正の時定数相当値Ｔｃｖｎｔと目標開口割
合Ｒｖｎｔを用いて、
【０１９０】
【数２５】Ｃａｖｎｔ＝Ｒｖｎｔ×Ｔｃｖｎｔ＋Ｃａｖ
ｎｔn-1×（１−Ｔｃｖｎｔ）、 ただし、Ｃａｖｎｔn-1：前回のＣａｖｎｔ、 の式により予想開口割合Ｃａｖｎｔを演算し、この値と
目標開口割合Ｒｖｎｔからステップ１２において、
【０１９１】
【数２６】Ａｖｎｔ ｆ＝Ｇｋｖｎｔ×Ｒｖｎｔ−（Ｇ
ｋｖｎｔ−１）×Ｃａｖｎｔn-1、 ただし、Ｃａｖｎｔn-1：前回のＣａｖｎｔ、 の式により進み補正を行い、目標開口割合のフィードフ
ォワード量Ａｖｎｔ ｆを演算する。ステップ１１、１
２の進み処理そのものは、図７のステップ４、５に示し
た進み処理と基本的に同様である。
【０１９２】さらに図６３のステップ１３では
【０１９３】
【数２７】Ｒｖｎｔｅ＝Ｒｖｎｔ×ＴＣＶＮＴ＃＋（１
−ＴＣＶＮＴ＃）×Ｒｖｎｔｅn-1、 ただし、ＴＣＶＮＴ＃：アクチュエータ５４の応答遅れ
の時定数、 Ｒｖｎｔｅn-1：前回のＲｖｎｔｅ、 の式により、目標開口割合Ｒｖｎｔに対して遅れ処理を
行って実開口割合Ｒｖｎｔｅを演算する。アクチュエー
タ５４そのものの応答遅れの時定数ＴＣＶＮＴ＃はアク
チュエータ５４を可変ノズル５３の開き側に動かす場合
も閉じ側に動かす場合も変わらないため一定値である。
【０１９４】この実開口割合Ｒｖｎｔｅは、後述するフ
ィードバックゲインの設定に際してのＰＩゲイン開口割
合補正係数Ｇｋｖａｖｎｔの演算（図７２のステップ
７、図７６）、開口割合学習値の反映領域で用いられる
開口割合反映係数Ｇｋｖｎｔｌａｖの演算（図８０のス
テップ９、図８３）に用いられる。
【０１９５】図６９（図４１のステップ５のサブルーチ
ン）は開口割合補正値（開口割合のフィードバック量Ａ
ｖｎｔ ｆｂと開口割合学習値Ｒａｖｌｒ）を演算する
ためのもので、一定時間毎（１０ｍｓ毎）に実行する。
図６９は図４１に対してはサブルーチンであるが、図６
９の各ステップの処理に対してさらに下位のサブルーチ
ンを用意しているため、この下位のサブルーチンを中心
に説明する。
【０１９６】図７０（図６９のステップ１のサブルーチ
ン）は開口割合のフィードバックの許可判定を行うため
のものである。
【０１９７】まず、ステップ１では開口割合のフィード
バック領域にあるかどうかをみる。図７１に示したよう
にフィードバック領域（図ではＦ／Ｂ領域で略記）とは
低負荷かつ低流量の領域を除いた領域である。低負荷か
つ低流量の領域を除いたのは、この領域では可変ノズル
５３の開口割合を変化させても新気量を殆ど変化させる
ことができない（つまり開口割合の変化に対する新気量
の感度が小さい）からである。これによって開口割合の
変化に対する排気量の感度が小さい領域での吸入空気量
制御（過給圧制御）の安定性を高めることができる。
【０１９８】なお、フィードバック領域と非フィードバ
ック領域の境界にヒステリシス領域を設けている。
【０１９９】運転条件（Ｎｅ、負荷）がフィードバック
領域にある場合は、図７０のステップ２でフィードバッ
ク領域フラグＦＶＮＦＢＮＥＱＦ＝１とし、そうでない
ときはステップ３で同フラグＦＶＮＦＢＮＥＱＦ＝０と
する。
【０２００】ステップ４〜６では目標ＥＧＲ率Ｍｅｇ
ｒ、指令開口割合クランプフラグＦＣＬＰＶＮＤＴＹ
（図８５で後述する）の前回値であるＦＣＬＰＶＮＤＴ
Ｙn-1、エアフローメータ故障フラグＦＤＧＭＡＦに基
づき、開口割合のフィードバック許可条件であるかどう
かを判定する。すなわち、 ステップ４：Ｍｅｇｒ＞所定値ＫＶＮＦＢＭＥＧＲ＃で
ある（ＥＧＲの作動域）、 ステップ５：ＦＣＬＰＶＮＤＴＹn-1＝１である（指令
開口割合Ａｖｎｔのクラ ンプ時）、 ステップ６：ＦＤＧＭＡＦ＝１である（エアフローメー
タの故障時） のいずれが成立するときステップ８に進み、開口割合の
フィードバックを禁止するためフィードバック許可フラ
グＦＶＮＦＢ＝０とし、それ以外の場合にステップ７に
進んで同フラグＦＶＮＦＢ＝１とする。
【０２０１】ＥＧＲの作動域で開口割合のフィードバッ
クを禁止するのは次の理由からである。ＥＧＲの作動域
ではＥＧＲ弁開度をフィードバック制御するので、この
領域で可変ノズル５３の開口割合をもフィードバック制
御すると、２つのフィードバック制御の干渉によるハン
チングが生じるので、これを避けるためである。
【０２０２】指令開口割合Ａｖｎｔがクランプされてい
る場合にフィードバックを禁止するのは次の理由によ
る。指令開口割合Ａｖｎｔがクランプされるのは、後述
するように指令開口割合Ａｖｎｔの変化が収束した場合
である（図８５のステップ２、９参照）。したがって、
指令開口割合Ａｖｎｔがクランプされている場合には開
口割合をそれ以上フィードバック制御する必要がないか
らである。また、エアフローメータの故障時にフィード
バックを禁止するのはフェールセーフのためである。
【０２０３】図７２（図６９のステップ２のサブルーチ
ン）は開口割合のフィードバック制御に用いるフィード
バックゲインを設定するためのものである。
【０２０４】ステップ１では目標吸入空気量遅れ処理値
ｔＱａｃｄ、実吸入空気量Ｑａｃ、実排気量相当値Ｔｑ
ｅｘｈｄ、実開口割合Ｒｖｎｔｅを読み込む。
【０２０５】ステップ２ではフィードバック許可フラグ
ＦＶＮＦＢをみる。フラグＦＶＮＦＢ＝１である（開口
割合のフィードバック制御を行う）ときは、ステップ４
において
【０２０６】
【数２８】Ｅｑａｃ０＝Ｑａｃ−ｔＱａｃｄ の式により、実吸入空気量Ｑａｃの目標値（ｔＱａｃ
ｄ）からの制御誤差Ｅｑａｃ０を演算する。
【０２０７】ここで、通常のフィードバック制御では、
運転条件により設定される目標吸入空気量ｔＱａｃがそ
のままフィードバック制御における目標となるが、本実
施形態では無駄時間および応答の時定数がともに大きな
制御対象であるため、数２８式のように目標吸入空気量
遅れ処理値ｔＱａｃｄをフィードバック制御における目
標値として制御誤差Ｅｑａｃ０を求めている（後述する
図７７のステップ４も同じ）。
【０２０８】一方、フラグＦＶＮＦＢ＝０である（開口
割合のフィードバック制御を行わない）ときにはステッ
プ３に進み、制御誤差Ｅｑａｃ０＝０とする。
【０２０９】ステップ５では制御誤差Ｅｑａｃ０からた
とえば図７３、図７４を内容とするテーブルを検索する
ことにより比例ゲイン基本値Ｇｋｖｎｔｐ０、積分ゲイ
ン基本値Ｇｋｖｎｔｉ０を演算する。図７３、図７４に
おいて不感帯が設けてあるのは目標値の近傍での制御安
定性を得るためである。
【０２１０】図７２のステップ６、７では実排気量相当
値Ｔｑｅｘｈｄからたとえば図７５を内容とするテーブ
ルを検索することによりＰＩゲインの排気量補正係数Ｇ
ｋｖｑｅｘｈを、また実開口割合Ｒｖｎｔｅからたとえ
ば図７６を内容とするテーブルを検索することによりＰ
Ｉゲインの開口割合補正係数Ｇｋｖａｖｎｔを演算し、
ステップ８において
【０２１１】
【数２９】Ｇｋｖｎｔｐ＝Ｇｋｖｎｔｐ０×Ｇｋｖｑｅ
ｘｈ×Ｇｋｖａｖｎｔ、 Ｇｋｖｎｔｉ＝Ｇｋｖｎｔｉ０×Ｇｋｖｑｅｘｈ×Ｇｋ
ｖａｖｎｔ、 の式により比例ゲインＧｋｖｎｔｐ、積分ゲインＧｋｖ
ｎｔｉを演算する。
【０２１２】図７５に示したように、ＰＩゲインの排気
量補正係数Ｇｋｖｑｅｘｈは実排気量相当値Ｔｑｅｘｈ
ｄが大きくなるほど小さくなる値である。これは、可変
ノズル５３の開口割合の変化幅は同じでも大排気量側の
ほうが小排気量側より目標へと近づけやすいので、補正
係数としては大排気量側のほうが小排気量側より小さく
てよいからである。
【０２１３】図７６のように、ＰＩゲインの開口割合補
正係数Ｇｋｖａｖｎｔは実開口割合Ｒｖｎｔｅが小さく
なるほど小さくなる値である。可変ノズル５３が閉じて
いる側（実開口割合Ｒｖｎｔｅが小さい側）のほうが可
変ノズル５３が開いている側（実開口割合Ｒｖｎｔｅが
大きい側）より過給圧が立っているため、可変ノズル５
３が閉じている側のほうが可変ノズル５３の開口割合を
少し変化させただけでも新気量が敏感に変化するので、
これに合わせて可変ノズル５３が閉じているほど補正係
数を小さくする必要があるからである。
【０２１４】図７７（図６９のステップ３のサブルーチ
ン）は開口割合のフィードバック量Ａｖｎｔ ｆｂを演
算するためのものである。
【０２１５】ステップ１〜４では図７２のステップ１〜
４と同様にしてフィードバック許可フラグＦＶＮＦＢの
値に応じて制御誤差Ｅｑａｃを演算したあと、ステップ
５で、
【０２１６】
【数３０】Ｒａｖｆｂｐ＝Ｇｋｖｎｔｐ×Ｅｑａｃ の式により比例補正値Ｒａｖｆｂｐを、またステップ６
で
【０２１７】
【数３１】Ｒａｖｆｂｉ＝Ｒａｖｆｂｉn-1＋Ｇｋｖｎ
ｔｉ×Ｅｑａｃ−ｄＴｒａｖｌｒ、 ただし、Ｒａｖｆｂｉn-1：前回のＲａｖｆｂｉ、 ｄＴｒａｖｌｒ：開口割合学習値の変化分、 の式により積分補正値Ｒａｖｆｂｉを演算し、ステップ
７においてこれらの和を開口割合のフィードバック量Ａ
ｖｎｔ ｆｂとして算出する。
【０２１８】ここで、数３１式の右辺第２項までが通常
の学習動作の場合で、本実施形態では新たに右辺第３項
を追加し、今回の積分補正値であるＲａｖｆｂｉn-1＋
Ｇｋｖｎｔｉ×Ｅｑａｃより開口割合学習値Ｔｒａｖｌ
ｒの前回から今回までの変化分であるｄＴｒａｖｌｒを
差し引くようにしている（積分補正値と開口割合学習値
の演算周期は１０ｍｓで同じ）。開口割合学習値Ｒａｖ
ｌｒは後述するように積分補正値Ｒａｖｆｂｉに基づい
て更新するものであり（図８０のステップ２〜６参
照）、こうして積分補正値Ｒａｖｆｂｉの全部または一
部を開口割合学習値Ｒａｖｌｒに置き換える一方で、開
口割合学習値Ｒａｖｌｒに置き換えた分だけ次のサイク
ルで積分補正値から減算するようにしているのは、トー
タルの開口割合補正値（＝Ａｖｎｔ ｆｂ＋Ｔｒａｖｌ
ｒ）を開口割合学習中、一定とするためである。
【０２１９】図７８（図６９のステップ４のサブルーチ
ン）は開口割合学習に用いる学習許可フラグＦＶＮＬＲ
を設定するためのものである。ステップ１で目標ＥＧＲ
率Ｍｅｇｒ、大気圧Ｐａ、水温Ｔｗ、制御誤差Ｅｑａｃ
０（図７２により得ている）、目標吸入空気量遅れ処理
値ｔＱａｃｄを読み込む。
【０２２０】学習許可条件の判定は、ステップ２〜９の
内容を一つずつチェックすることにより行い、各項目の
全てが満たされたときに開口割合学習を許可し、一つで
も反するときには開口割合学習を禁止する。すなわち、 ステップ２：学習領域にある、 ステップ３：フィードバック許可フラグＦＶＮＦＢ＝１
である、 ステップ４：Ｍｅｇｒが所定値ＫＶＮＬＲＭＥＧＲ＃以
下である（つまりＥＧＲの非作動域）、 ステップ５：Ｐａが所定値ＫＶＮＬＲＰＡ＃以上である
（高地でない）、 ステップ６：Ｔｗが所定値ＫＶＮＬＲＴＷ＃以上である
（暖機完了している）、 ステップ７：ｔＱａｃｄに対するＥｑａｃ０の比の絶対
値が所定値ＫＶＮＬＲＥＱＡ＃以下である（外乱が入っ
ていない）、 ステップ８：オーバーブースト判定フラグＦＯＶＲＢＳ
Ｔ＝０かつオーバーブースト解除移行フラグＦＣＬＲＯ
Ｂ＝０である、 ステップ９：エアフローメータ故障判定フラグＦＤＧＭ
ＡＦ＝０である のすべてが成立するとき、ステップ１０で開口割合学習
を許可するため学習許可フラグＦＶＮＬＲ＝１とし、そ
うでなければステップ１１に移行し、開口割合学習を禁
止するため学習許可フラグＦＶＮＬＲ＝０とする。
【０２２１】なお、ステップ７で制御誤差Ｅｑａｃ０と
目標（ｔＱａｃｄ）の比率を採っているのは、目標が変
化しても目標に対する制御誤差の比率を一定にしたいた
めである。簡単には、制御誤差の絶対値と所定値を比較
させるようにしてもよい。
【０２２２】ここで、学習領域としては図７９に示した
ようにエンジン負荷としての目標燃料噴射量Ｑｓｏｌと
エンジン回転速度Ｎｅに対して所定の領域が予め与えら
れている。ただし、図７９はあくまでモデル的に示した
に過ぎず、実際には図７１のように開口割合のフィード
バック領域中の一部に設けている。学習領域の望ましい
条件としては、開口割合学習の感度がよい（開口割合に
対する新気量の変化が大きい）ことが挙げられる。
【０２２３】図８０（図６９のステップ５のサブルーチ
ン）は開口割合学習値Ｒａｖｌｒを演算するためのもの
である。
【０２２４】ステップ１ではメモリＥＥＰＲＯＭ（不揮
発性ＲＡＭ）に格納されている開口割合学習値Ｒａｖｌ
ｒを読み出し、前回の開口割合学習値であるＲａｖｌｒ
ｚとしてストアした後、ステップ２で学習許可フラグＦ
ＶＮＬＲをみる。学習許可フラグＦＶＮＬＲ＝１のとき
にはステップ３〜６に進んで通常の学習方法と同じに開
口割合学習値を演算（更新）する。すなわち、ステップ
３、４で開口割合のフィードバック量としての積分補正
値Ｒａｖｆｂｉを開口割合学習初期値Ｒａｖｌｒ０に入
れ、運転条件（Ｎｅ、Ｑｓｏｌ）からたとえば図８１を
内容とするマップを検索することにより学習速度Ｋｖｎ
ｔｌｒｎを演算し、これら開口割合学習初期値Ｒａｖｌ
ｒ０、学習速度Ｋｖｎｔｌｒｎを用い、ステップ５にお
いて
【０２２５】
【数３２】Ｒａｖｌｒ＝Ｒａｖｌｒ０×Ｋｖｎｔｌｒｎ
＋（１−Ｋｖｎｔｌｒｎ）×Ｒａｖｌｒn-1、 ただし、Ｒａｖｌｒ：更新後の開口割合学習値、 Ｒａｖｌｒn-1：更新前の開口割合学習値（＝学習値読
み出し値）、 の式により加重平均処理を行い、更新後の開口割合学習
値をステップ６で上記メモリＥＥＰＲＯＭにストアする
（更新前の値に対して更新後の値を上書きする）。これ
によって、たとえば学習速度Ｋｖｎｔｌｒｎが最大の１
であれば積分補正値Ｒａｖｆｂｉの全部が、また学習速
度Ｋｖｎｔｌｒｎが１より小さいときには積分補正値Ｒ
ａｖｆｂｉの一部が開口割合学習値Ｒａｖｌｒに置き換
えられる。
【０２２６】図８１に示したように学習速度Ｋｖｎｔｌ
ｒｎはＱｓｏｌ、Ｎｅが大きくなるほど大きくなる値
（ただし、Ｋｖｎｔｌｒｎ≦１）としている。これは、
Ｑｓｏｌ、Ｎｅが大きくなるほど感度が高い（開口割合
に対する新気量の変化が大きい）ことに対応して、Ｑｓ
ｏｌ、Ｎｅが大きくなるほど開口割合学習を早く終わら
せるためである。
【０２２７】一方、学習許可フラグＦＶＮＬＲ＝０のと
きは学習領域外であるため、開口割合学習値を演算（更
新）することはできない。
【０２２８】しかしながら、この場合に本実施形態では
図８０のステップ７〜１０を新たに追加し、学習領域で
得た開口割合学習値Ｒａｖｌｒを学習領域外に反映させ
るための開口割合学習値を演算する。ただし、学習領域
外で演算する開口割合学習値も、学習値の記号としては
学習領域で更新する開口割合学習値と同じＲａｖｌｒを
用いる。開口割合学習値を反映させるための開口割合学
習値を演算する領域は、開口割合のフィードバック領域
のうち学習領域を除いた領域である。
【０２２９】具体的には図８０のステップ７で前回の開
口割合学習値であるＲａｖｌｒn-1（ステップ７の処理
を実行する直前にメモリＥＥＰＲＯＭに格納されている
開口割合学習値）を開口割合学習初期値Ｒａｖｌｒ０に
入れる。ステップ８、９では、運転条件（Ｑｓｏｌ、Ｎ
ｅ）からたとえば図８２を内容とするマップを検索する
ことにより開口割合学習値の運転領域反映係数Ｇｋｖｎ
ｔｌｎｑを、また実開口割合Ｒｖｎｔｅ（過給圧の作動
実際値）からたとえば図８３を内容とするテーブルを検
索することにより開口割合学習値の開口割合反映係数Ｇ
ｋｖｎｔｌａｖを演算し、図８０のステップ１０におい
て
【０２３０】
【数３３】Ｒａｖｌｒ＝Ｒａｖｌｒ０×Ｇｋｖｎｔｌｎ
ｑ×Ｇｋｖｎｔｌａｖ の式により反映領域における開口割合学習値Ｒａｖｌｒ
を演算する。
【０２３１】数３３式により得た開口割合学習値はあく
まで学習領域の外に開口割合学習値を反映させるためだ
けに用いるので、学習領域で更新される開口割合学習値
と相違して、メモリＥＥＰＲＯＭにストアすることはし
ない（ステップ６に対応するステップがない）。
【０２３２】図８２に示したように運転領域反映係数Ｇ
ｋｖｎｔｌｎｑは学習領域より外れるほど１より小さく
なる値である（学習領域で最大の１）。これは、学習領
域の近くでは学習領域とほぼ同等の学習値でよいとみな
せるのに対して、学習領域から大きく外れた領域でも学
習領域と同じ開口割合学習値を与えたのでは真の開口割
合学習値からのずれが大きすぎ、オーバーブーストが生
じる可能性があるので、これを避けるため学習領域より
外れるほど反映係数を小さくしたものである。
【０２３３】図８３のように開口割合反映係数Ｇｋｖｎ
ｔｌａｖは実開口割合Ｒｖｎｔｅが小さい領域で小さく
なる値である。これは、開口割合に対する新気量の特性
が反比例特性にほぼ類似の特性であり、開口割合が小さ
い領域（過給圧の立ち上がりが急激な領域）においても
開口割合が大きい領域（過給圧の立ち上がりが悪い領
域）と同じ開口割合学習値を与えたのでは開口割合学習
値が大きすぎ、オーバーブーストが生じる可能性がある
ので、開口割合が小さい領域では開口割合が大きい領域
よりも小さな反映係数を与えるようにしたものである。
【０２３４】図８０のステップ１１では、このようにし
て求めた開口割合学習値Ｒａｖｌｒと前回の開口割合学
習値であるＲａｖｌｒｚとから
【０２３５】
【数３４】ｄＴｒａｖｌｒ＝Ｒａｖｌｒ−Ｒａｖｌｒｚ の式により開口割合学習値の変化分（演算周期１０ｍｓ
当たりの変化分）ｄＴｒａｖｌｒを演算する。この変化
分ｄＴｒａｖｌｒが開口割合のフィードバック量Ａｖｎ
ｔ ｆｂの演算に用いられる（図７７のステップ６参
照）。したがって、本実施形態では、学習領域に限らず
反映領域においてもトータルの開口割合補正値が一定に
保たれる。
【０２３６】これで図６９の説明をすべて終了する。
【０２３７】次に、図８４（図４１のステップ６のサブ
ルーチン）は最終指令開口割合Ｔｒｖｎｔを演算するた
めのものである。
【０２３８】ステップ１で目標開口割合のフィードフォ
ワード量Ａｖｎｔ ｆ、開口割合のフィードバック量Ａ
ｖｎｔ ｆｂ、開口割合学習値Ｒａｖｌｒを読み込み、
これらをステップ２において加算した値を指令開口割合
Ａｖｎｔとして算出する。
【０２３９】ステップ３では、アクチュエータ５４のダ
イナミクスを補償するため、進み処理を行う。これは、
アクチュエータ５４が圧力アクチュエータである場合に
は、ステップモータである場合と異なり無視できないほ
どの応答遅れがあるためである。このアクチュエータ５
４の進み処理については図８５により説明する。
【０２４０】図８５（図８４のステップ３のサブルーチ
ン）においてステップ１で指令開口割合Ａｖｎｔ（図８
４のステップ２で得ている）を読み込み、この値と前回
の指令開口割合であるＡｖｎｔn-1との差の絶対値を所
定値ＥＰＳＤＴＹ＃と比較する。ＡｖｎｔとＡｖｎｔ
n-1との差の絶対値が所定値ＥＰＳＤＴＹ＃以上のとき
（指令開口割合が変化途中にある）にはステップ３で指
令開口割合のクランプフラグＦＣＬＰＶＮＤＴＹ＝０と
し、ＡｖｎｔとＡｖｎｔn-1との差の絶対値が所定値Ｅ
ＰＳＤＴＹ＃未満になると、ステップ２よりステップ９
に進み、指令開口割合のクランプフラグＦＣＬＰＶＮＤ
ＴＹ＝１とする。
【０２４１】クランプフラグＦＣＬＰＶＮＤＴＹは本実
施形態で新たに導入したもので、開口割合のフィードバ
ック制御を禁止するために用いられる（図７０参照）。
すなわち、クランプフラグＦＣＬＰＶＮＤＴＹ＝１にな
ると、次回からフィードバック制御が禁止される。これ
は、クランプフラグＦＣＬＰＶＮＤＴＹ＝１（つまり指
令開口割合Ａｖｎｔの変化が所定値未満になった）より
指令開口割合Ａｖｎｔの変化が収束したと判断され、こ
の場合には開口割合をそれ以上フィードバック制御する
必要がないからである。
【０２４２】ステップ３クランプフラグＦＣＬＰＶＮＤ
ＴＹ＝０とした後はステップ４以降に進む。
【０２４３】ステップ４では指令開口割合Ａｖｎｔと前
回の指令開口割合であるＡｖｎｔn- 1を比較する。Ａｖ
ｎｔ＞Ａｖｎｔn-1であれば（アクチュエータ５４を可
変ノズル５３の開き側に動かしているとき）、ステップ
５、６に進み、所定値ＧＫＶＡＣＴＰ＃をアクチュエー
タ進み補正ゲインＧｋａｃｔ、所定値ＴＣＶＡＣＴＰ＃
をアクチュエータ進み補正の時定数相当値Ｔｃａｃｔと
して設定し、これに対して、Ａｖｎｔ＜Ａｖｎｔn-1で
あるとき（アクチュエータ５４を可変ノズル５３の閉じ
側に動かしているとき）は、ステップ７、８に進み、所
定値ＧＫＶＡＣＴＮ＃をアクチュエータ進み補正ゲイン
Ｇｋａｃｔ、所定値ＴＣＶＡＣＴＮ＃をアクチュエータ
進み補正の時定数相当値Ｔｃａｃｔとして設定する。
【０２４４】アクチュエータ５４を可変ノズル５３の開
き側に動かしているときと閉じ側に動かしているときと
でアクチュエータ進み補正ゲインＧｋａｃｔ、アクチュ
エータ進み補正の時定数相当値Ｔｃａｃｔを相違させ、
ＧＫＶＡＣＴＰ＃＜ＧＫＶＡＣＴＮ＃、ＴＣＶＡＣＴＰ
＃＜ＴＣＶＡＣＴＮ＃としている。これは、アクチュエ
ータ５４を可変ノズル５３の閉じ側に動かすときは、排
気圧に抗する必要があるので、そのぶんゲインＧｋａｃ
ｔを大きくし、かつ時定数を小さくする（時定数と逆数
の関係にある時定数相当値Ｔｃａｃｔは大きくする）必
要があるからである。
【０２４５】一方、ステップ９でクランプフラグＦＣＬ
ＰＶＮＤＴＹ＝１とした後には、アクチュエータ進み処
理の安定性を確保するためステップ１０、１１に進み、
前回のアクチュエータ進み補正ゲイン、アクチュエータ
進み補正の時定数相当値を維持する。
【０２４６】ステップ１２ではこのようにして求めたア
クチュエータ進み補正の時定数相当値Ｔｃａｃｔと指令
開口割合Ａｖｎｔを用いて、
【０２４７】
【数３５】Ｃｖａｃｔ＝Ａｖｎｔ×Ｔｃａｃｔ＋Ｃｖａ
ｃｔn-1×（１−Ｔｃａｃｔ）、 ただし、Ｃｖａｃｔn-1：前回のＣｖａｃｔ、 の式により予想開口割合Ｃｖａｃｔを演算し、この値と
指令開口割合Ａｖｎｔからステップ１３において、
【０２４８】
【数３６】Ｔｒｖｎｔ＝Ｇｋａｃｔ×Ａｖｎｔ−（Ｇｋ
ａｃｔ−１）×Ｃｖａｃｔn-1、 ただし、Ｃｖａｃｔn-1：前回のＣｖａｃｔ、 の式により進み補正を行い、最終指令開口割合Ｔｒｖｎ
ｔを演算する。ステップ１２、１３の進み処理そのもの
も、図７のステップ４、５に示した進み処理と基本的に
同様である。
【０２４９】このように、図８５のフローではアクチュ
エータ５４の応答遅れだけを考慮した進み処理を行う
（過給機・吸排気の応答遅れだけを考慮した進み処理は
図６３で前述した）。
【０２５０】このようにして、アクチュエータ５４その
ものの応答遅れを考慮した進み処理を行った後の値であ
る最終指令開口割合Ｔｒｖｎｔを演算したら図８４に戻
りステップ４でこの最終指令開口割合Ｔｒｖｎｔからた
とえば図８６を内容とするテーブル（線型化テーブル）
を検索することにより指令開口割合線型化処理値Ｒａｔ
ｄｔｙを設定する。
【０２５１】この線型化処理は、図８６のように開口割
合（あるいは開口面積）に対して、アクチュエータへの
指令信号が非線型な特性を有する場合に必要となるもの
である。
【０２５２】図８７（図４１のステップ７のサブルーチ
ン）は圧力制御弁５６に与えるＯＮデューティ値（以
下、単に「デューティ値」という）である制御指令デュ
ーティ値Ｄｔｙｖｎｔを設定するためのものである。ま
ず、ステップ１でエンジン回転速度Ｎｅ、目標燃料噴射
量Ｑｓｏｌ、指令開口割合線型化処理値Ｒａｔｄｔｙ、
アクチュエータ５４の時定数相当値Ｔｃａｃｔ、水温Ｔ
ｗを読み込む。
【０２５３】ステップ２ではデューティ選択信号フラグ
の設定を行う。このフラグ設定については図８８のフロ
ーにより説明する。図８８において、ステップ１で指令
開口割合Ａｖｎｔとアクチュエータ５４の時定数相当値
Ｔｃａｃｔを読み込み、これらからステップ２におい
て、
【０２５４】
【数３７】Ａｄｌｙｖｎｔ＝Ａｖｎｔ×Ｔｃａｃｔ＋Ａ
ｄｌｙｖｎｔn-1×（１−Ｔｃａｃｔ）、 ただし、Ａｄｌｙｖｎｔn-1：前回のＡｄｌｙｖｎｔ、 の式により遅れ処理を行って予想開口割合Ａｄｌｙｖｎ
ｔを演算し、この値と前回の予想開口割合のＭ（ただし
Ｍは整数の定数）回前の値であるＡｄｌｙｖｎｔ n-Mと
をステップ３において比較する。
【０２５５】Ａｄｌｙｖｎｔ≧Ａｄｌｙｖｎｔn-Mであ
るとき（増加傾向または定常状態にあるとき）は、増加
傾向または定常状態にあることを示すためステップ４で
作動方向指令フラグｆｖｎｔ＝１とし、それ以外ではス
テップ５で作動方向指令フラグｆｖｎｔ＝０とする。ス
テップ６ではさらに増加傾向である場合と定常状態とを
分離するため、ＡｄｌｙｖｎｔとＡｄｌｙｖｎｔn-Mを
比較し、Ａｄｌｙｖｎｔ＝Ａｄｌｙｖｎｔn-Mであると
きは、ステップ７でデューティ保持フラグｆｖｎｔ２＝
１とし、それ以外ではステップ８でデューティ保持フラ
グｆｖｎｔ２＝０とする。
【０２５６】このようにして２つのフラグｆｖｎｔ、ｆ
ｖｎｔ２の設定を終了したら、図８７のステップ３に戻
り、デューティ値の温度補正量Ｄｔｙ ｔを演算する。
この演算については図８９のフローより説明する。
【０２５７】図８９において、ステップ１でエンジン回
転速度Ｎｅ、目標燃料噴射量Ｑｓｏｌ、水温Ｔｗを読み
込み、このうちＮｅとＱｓｏｌからステップ２において
たとえば図９０を内容とするマップを検索すること等に
より基本排気温度Ｔｅｘｈｂを演算する。ここで、Ｔｅ
ｘｈｂは暖機完了後の排気温度である。これに対して暖
機途中であれば暖機完了後の排気温度とは異なってくる
ため、ステップ３で水温Ｔｗよりたとえば図９１を内容
とするテーブルを検索すこと等により排気温度の水温補
正係数Ｋｔｅｘｈ ｔｗを演算し、この値をステップ４
において上記の基本排気温度に乗算した値を排気温度Ｔ
ｅｘｈｉとして演算する。
【０２５８】ステップ５ではこの排気温度Ｔｅｘｈｉか
ら
【０２５９】
【数３８】Ｔｅｘｈｄｌｙ＝Ｔｅｘｈｉ×ＫＥＸＨ＃＋
Ｔｅｘｈｄｌｙn-1×（１−ＫＥＸＨ＃）、 ただし、ＫＥＸＨ＃：定数、 Ｔｅｘｈｄｌｙn-1：前回のＴｅｘｈｄｌｙ、 の式により遅れ処理を行った値を実排気温度Ｔｅｘｈｄ
ｌｙとして演算する。これは、熱慣性分の遅れ処理を行
うものである。
【０２６０】ステップ６では基本排気温度Ｔｅｘｈｂと
この実排気温度Ｔｅｘｈｄｌｙとの差ｄＴｅｘｈを演算
し、この差ｄＴｅｘｈからステップ７においてたとえば
図９２を内容とするテーブルを検索すること等によりデ
ューティ値の温度補正量Ｄｔｙ ｔを演算する。ステッ
プ６、７は、後述するヒステリシス対応に用いるマップ
（Ｄｕｔｙ ｈ ｐ、Ｄｕｔｙ ｈ ｎ、Ｄｕｔｙ ｌ
ｐ、Ｄｕｔｙ ｌ ｎのマップ）を暖機完了後に対して
設定することを念頭に置き、その状態からの差分（つま
りｄＴｅｘｈ）に応じた補正量を持たせるものである。
なお、温度補正量Ｄｔｙ ｔによる補正は、雰囲気温度
による温度特性を有するアクチュエータを使用する場合
に必要となる処理である（図９３参照）。
【０２６１】このようにして温度補正量Ｄｔｙ ｔの演
算が終了したら、図８７のステップ４に戻る。
【０２６２】図８７のステップ４〜９はヒステリシス処
理を行うものである。この処理を図９８を用いて先に説
明しておくと、これは、指令開口割合線型化処理値Ｒａ
ｔｄｔｙが増加傾向にあるときに上側の特性（Ｄｕｔｙ
ｌ ｐを可変ノズル全開時の指令信号、Ｄｕｔｙ ｈ
ｐを可変ノズル全閉時の指令信号とする直線特性）を
用いるのに対して、指令開口割合線型化処理値Ｒａｔｄ
ｔｙが減少傾向にあるときには、もう一つの下側の特性
（Ｄｕｔｙ ｌ ｎを可変ノズル全開時の指令信号、Ｄ
ｕｔｙ ｈ ｎを可変ノズル全閉時の指令信号とする直
線特性）を用いるものである。なお、Ｒａｔｄｔｙが１
に近い領域で２つの特性がひっくり返っている領域があ
るが、この領域が実際に使われることはない。
【０２６３】図８７に戻り、ステップ４でフラグｆｖｎ
ｔ１をみる。ｆｖｎｔ＝１のとき（すなわち開口割合が
増加傾向にあるかまたは定常状態にあるとき）は、ステ
ップ５、６に進み、たとえば図９４を内容とするマップ
（Ｄｕｔｙ ｈ ｐマップ）と図９５を内容とするマッ
プ(Ｄｕｔｙ ｌ ｐマップ）を検索することにより可
変ノズル全閉時のデューティ値Ｄｕｔｙ ｈと可変ノズ
ル全開時のデューティ値Ｄｕｔｙ ｌをそれぞれ設定す
る。一方、ｆｖｎｔ＝０のとき（すなわち開口割合が減
少傾向にあるとき）は、ステップ７、８に進み、たとえ
ば図９６を内容とするマップ（Ｄｕｔｙ ｈ ｎマッ
プ）と図９７を内容とするマップ(Ｄｕｔｙ ｌ ｎマ
ップ）を検索することにより可変ノズル全閉時のデュー
ティ値Ｄｕｔｙ ｈと可変ノズル全開時のデューティ値
Ｄｕｔｙ ｌをそれぞれ設定する。
【０２６４】このようにして設定した可変ノズル全閉時
のデューティ値Ｄｕｔｙ ｈ、可変ノズル全開時のデュ
ーティ値Ｄｕｔｙ ｌと上記の指令開口割合線型化処理
値Ｒａｔｄｔｙを用いステップ９において、
【０２６５】
【数３９】Ｄｔｙ ｈ＝（Ｄｕｔｙ ｈ−Ｄｕｔｙ
ｌ）×Ｒａｔｄｔｙ＋Ｄｕｔｙ ｌ＋Ｄｔｙ ｔ の式により線型補間計算を行って指令デューティ値基本
値Ｄｔｙ ｈを演算する。つまり、線型補間計算に用い
る直線の特性を、指令開口割合線型化処理値が増加傾向
にあるかまたは定常状態にあるときと指令開口割合線型
化処理値が減少傾向にあるときとで変更する（ヒステリ
シス処理を行う）ことで、指令開口割合線型化処理値が
同じであっても、指令開口割合線型化処理値が増加傾向
（または定常状態）にあるときのほうが、減少傾向にあ
るときより指令デューティ値基本値Ｄｔｙ ｈが大きく
なる。
【０２６６】ステップ１０ではもう一つのフラグｆｖｎ
ｔ２をみる。ｆｖｎｔ２＝１（すなわち指令開口割合線
型化処理値の変化がない）ときは、ステップ１１に進
み、前回の制御指令デューティ値（後述する）であるＤ
ｔｙｖｎｔn-1を通常指令デューティ値Ｄｔｙｖに入れ
（デューティ値をホールドし）、ｆｖｎｔ２＝０（すな
わち開口割合が減少傾向にある）ときは、ステップ１２
に進み、最新の演算値であるＤｔｙ ｈをＤｔｙｖとす
る。
【０２６７】ステップ１３では動作確認制御処理を行
う。この処理については図９９のフローより説明する。
図９９において、ステップ１で通常指令デューティ値Ｄ
ｔｙｖ、エンジン回転速度Ｎｅ、目標燃料噴射量Ｑｓｏ
ｌ、水温Ｔｗを読み込む。
【０２６８】動作確認制御に入るための条件判定は、ス
テップ２、３、４、５の内容を一つずつチェックするこ
とにより行い、各項目のすべてが満たされたときにさら
に制御実行までの時間の計測に入る。すなわち、 ステップ２：Ｑｓｏｌが所定値ＱＳＯＬＤＩＺ＃未満
（つまり燃料カット時）である、 ステップ３：Ｎｅが所定値ＮＥＤＩＺ＃未満（つまり中
回転速度域）である、 ステップ４：Ｔｗが所定値ＴＷＤＩＺ＃未満（つまり暖
機完了前）である、 ステップ５：動作確認制御済みフラグｆｄｉｚ＝０であ
る（まだ動作確認制御を行っていない）、とき、ステッ
プ６で動作確認制御カウンタＣｔｒｄｉｚをインクリメ
ントする。
【０２６９】ステップ７ではこの動作確認制御カウンタ
と所定値ＣＴＲＤＩＺＨ＃、ＣＴＲＤＩＺＬ＃を比較す
る。ここで、所定値ＣＴＲＤＩＺＬ＃、ＣＴＲＤＩＺＨ
＃は動作確認制御カウンタの下限リミット、上限リミッ
トをそれぞれ定めるもので、ＣＴＲＤＩＺＬ＃はたとえ
ば２秒程度、ＣＴＲＤＩＺＨ＃はたとえば７秒程度の値
である。したがって、動作確認制御カウンタが下限リミ
ットであるＣＴＲＤＩＺＬ＃と一致したタイミングよ
り、動作確認制御カウンタが上限リミットであるＣＴＲ
ＤＩＺＨ＃未満であるあいだ、ステップ９に進み、動作
確認制御指令デューティ値を設定する。つまり、ＣＴＲ
ＤＩＺＨ＃−ＣＴＲＤＩＺＬ＃が動作確認制御実行時間
となる。
【０２７０】動作確認制御指令デューティ値の設定につ
いては図１００のフローにより説明する。図１００にお
いてステップ１で動作確認制御カウンタＣｔｒｄｉｚ、
エンジン回転速度Ｎｅを読み込み、ステップ２において
Ｃｔｒｄｉｚ−ＣＴＲＤＩＺＬ＃（≧０）よりたとえば
図１０１を内容とするテーブルを検索することにより制
御パターンＤｕｔｙ ｐｕを設定する。これは、短い周
期で可変ノズル５３を全閉位置と全開位置とに動かすも
のである。
【０２７１】ステップ３では、エンジン回転速度Ｎｅか
らたとえば図１０２を内容とするテーブルを検索するこ
とによりデューティ値Ｄｕｔｙ ｐ ｎｅを設定し、こ
のＤｕｔｙ ｐ ｎｅにステップ４において上記の制御
パターンＤｕｔｙ ｐｕを乗じた値を制御指令デューテ
ィ値Ｄｔｙｖｎｔとして演算する。図１０２のように、
制御パターンＤｕｔｙ ｐｕに乗じるデューティ値Ｄｕ
ｔｙ ｐ ｎｅをエンジン回転速度Ｎｅに応じた値とし
ている。これは、エンジン回転速度により可変ノズル５
３の開閉動作を確認するデューティの指令値が異なるこ
とを想定したものである。たとえば、可変ノズル５３は
排気圧に抗して閉じる必要があるが、その排気圧は高回
転になるほど高くなるので、これに対応してデューティ
の指令値を大きくしている。また、さらに高回転側では
当制御による悪影響を受けないようにその値を下げるよ
うにしている。
【０２７２】図９９に戻り、動作確認制御カウンタが下
限リミットとしてのＣＴＲＤＩＺＬ＃未満のときは、ス
テップ８よりステップ１５に進み、通常指令デューティ
値Ｄｔｙｖを制御指令デューティ値Ｄｔｙｖｎｔとす
る。
【０２７３】また、動作確認制御カウンタが上限リミッ
トとしてのＣＴＲＤＩＺＨ＃以上になると、ステップ７
よりステップ１０に進み、前回の動作確認制御カウンタ
であるＣｔｒｄｉｚn-1と上限リミットとしてのＣＴＲ
ＤＩＺＨ＃を比較する。Ｃｔｒｄｉｚn-1＜ＣＴＲＤＩ
ＺＨ＃であれば、動作確認制御カウンタが上限リミット
としてのＣＴＲＤＩＺＨ＃以上になった直後と判断し、
動作確認制御を終了するため、ステップ１１で制御指令
デューティ値Ｄｔｙｖｎｔ＝０とする。これは、動作確
認制御終了時に一度、可変ノズル５３を全開にして、通
常制御時の制御精度を確保するためである。ステップ１
２では、動作確認制御済みフラグｆｄｉｚ＝１として、
今回の処理を終了する。このフラグｆｄｉｚ＝１によ
り、次回以降ステップ６以降に進むことができないの
で、エンジンを始動した後に動作確認制御が２度行われ
ることはない。
【０２７４】動作確認制御カウンタが上限リミットとし
てのＣＴＲＤＩＺＨ＃以上になった直後でないときは、
ステップ１０よりステップ１４に進み、次回に備えるた
め動作確認制御カウンタＣｔｒｄｉｚ＝０とした後、ス
テップ１５の処理を実行する。
【０２７５】一方、Ｑｓｏｌが所定値ＱＳＯＬＤＩＺ＃
以上（燃料カット時でない）であるとき、Ｎｅが所定値
ＮＥＤＩＺ＃以上（高回転域）であるとき、Ｔｗが所定
値ＴＷＤＩＺ＃以上（暖機完了後）であるときは動作確
認制御を禁止するため、ステップ２、３、４よりステッ
プ１３に進み、フラグｆｄｉｚ＝０としたあと、ステッ
プ１４、１５の処理を実行する。
【０２７６】このように、特に低温時など、アクチュエ
ータ５４の動作が不安定な場合に動作確認制御を行わせ
ることで、可変ノズル５３の動きが滑らかとなり、アク
チュエータ５４の動作をより確実にすることができる。
【０２７７】以上で、図４１の説明をすべて終了する。
【０２７８】ここで、２つの実施形態の作用を説明す
る。
【０２７９】比較のため、通常の学習方法で開口割合学
習を行った場合の実吸入空気量Ｑａｃ、積分補正値Ｒａ
ｖｆｂｉ、開口割合学習値Ｒａｖｌｒの変化を図１０３
に示す（実線参照）。すなわち、ｔ１のタイミングで目
標吸入空気量ｔＱａｃをステップ変化させると、フィー
ドバック制御により積分補正値Ｒａｖｆｂｉが大きくな
り、実吸入空気量Ｑａｃが目標吸入空気量ｔＱａｃに近
づいてゆく。この大きくなる積分補正値Ｒａｖｆｂｉに
よって実吸入空気量Ｑａｃが目標吸入空気量ｔＱａｃと
一致したタイミングのｔ２からはそれ以上補正する必要
がないので、積分補正値Ｒａｖｆｂｉが一定値に保持さ
れる（積分補正値Ｒａｖｆｂｉが平衡に達する）。
【０２８０】そこで、積分補正値Ｒａｖｆｂｉが平衡に
達しているたとえばｔ３のタイミングで開口割合学習を
開始すれば、ｔ３のタイミングより開口割合学習値Ｒａ
ｖｌｒが大きくなり、トータルの開口割合補正値（＝Ｒ
ａｖｆｂｉ＋Ｒａｖｌｒ）が増加する。これは通常の学
習方法では、開口割合学習中も積分補正値Ｒａｖｆｂｉ
が、
【０２８１】
【数４０】Ｒａｖｆｂｉ＝Ｒａｖｆｂｉn-1＋Ｇｋｖｎ
ｔｉ×Ｅｑａｃ ただし、Ｒａｖｆｂｉn-1：前回のＲａｖｆｂｉ、 の式により演算され、この場合に制御誤差Ｅｑａｃ＝０
であることよりＲａｖｆｂｉ＝Ｒａｖｆｂｉn-1となり
積分補正値が一定値を保つためである。
【０２８２】しかしながら、このトータルの開口割合補
正値が増加しても吸気系の応答遅れに起因して実吸入空
気量Ｑａｃが動かず、この状態がいっとき（ｔ３〜ｔ４
の区間）生じた後のｔ４のタイミングで急に実吸入空気
量Ｑａｃが動き始めオーバーシュートする現象が生じ
る。このため、Ｑａｃのこのオーバーシュートを受け
て、積分補正値Ｒａｖｆｂｉがｔ４のタイミングより減
少するものの、実吸入空気量Ｑａｃが許容誤差を外れる
（すなわち図７８のステップ７がＮｏとなる）ことによ
り学習許可条件を外れるｔ５のタイミングで開口割合学
習が停止される。その後は開口割合のフィードバック制
御が行われるものの実吸入空気量Ｑａｃの振動がしばら
く続く。
【０２８３】このように吸気系の応答遅れに起因して開
口割合学習を行うことが却って外乱となり、実吸入空気
量Ｑａｃが振動し、その収束のために時間を要すること
になる。
【０２８４】これに対して本実施形態の場合を図１０３
に破線で重ねて示す。本実施形態でも学習開始タイミン
グであるｔ３より開口割合学習値Ｒａｖｌｒが増加する
のは同じであるが、トータルの開口割合補正値が一定値
のままで変化しない（最下段の破線参照）。これは、学
習許可条件で積分補正値Ｒａｖｆｂｉを開口割合学習値
Ｒａｖｌｒに置き換える一方で（図８０のステップ２〜
６参照）、開口割合学習値Ｒａｖｌｒに置き換えた分
（つまり図８０のステップ１１のｄＴｒａｖｌｒ）だけ
次のサイクルで積分補正値（＝Ｒａｖｆｂｉn-1＋Ｇｋ
ｖｎｔｉ×Ｅｑａｃ）から減算するようにしているため
である（図７７のステップ６参照）。したがって、本実
施形態によれば、ｔ３からの開口割合学習中もトータル
の開口割合補正値が変化しないため、ｔ４のタイミング
以降も実吸入空気量Ｑａｃが急に大きくなることがな
く、開口割合学習値Ｒａｖｌｒの増加に対応して減少し
ていく積分補正値Ｒａｖｆｂｉがゼロとなるｔ６のタイ
ミングで開口割合学習が終了する。
【０２８５】このように、本実施形態によれば、積分補
正値を学習値に置き換える際に、学習値に置き換えた分
だけ次のサイクルにおいて積分補正値から減算すること
により開口割合学習中（開口割合学習値の反映中も含
む）のトータルの開口割合補正値が一定値になるため、
学習動作が外乱とならず、これによって、応答遅れの大
きなエンジン吸気系を有している場合に開口割合学習を
行っても、過給圧（吸入空気量）の安定性が保たれるの
である。
【０２８６】一方、その後に、目標吸入空気量ｔＱａｃ
が再び変化した場合には開口割合のフィードバック制御
が行われて積分補正値Ｒａｖｆｂｉが変化し、上記の操
作が再び繰り返される。
【０２８７】また、学習領域を外れた領域では開口割合
学習値Ｒａｖｌｒを更新しないものの、運転領域の連続
性を考慮すると、学習領域の近くでは学習領域とほぼ同
等の開口割合学習値Ｒａｖｌｒとなり、これに対して学
習領域から大きく外れた領域では学習領域での開口割合
学習値Ｒａｖｌｒからのずれも大きいと推定される。こ
の推定を活かして導入したのが、図８２に示す運転領域
反映係数Ｇｋｖｎｔｌｎｑであり、この運転領域反映係
数Ｇｋｖｎｔｌｎｑにより、学習領域を外れた領域に対
しても開口割合学習値Ｒａｖｌｒを反映させることがで
きる。これにより、学習領域を外れた領域において学習
値を用いない場合より制御精度が向上する。
【０２８８】また、実開口割合Ｒｖｎｔｅ（過給圧の作
動実際値）に対する新気量の特性は一様でなく、Ｒｖｎ
ｔｅが小さい領域（過給圧の立ち上がりが急激な領域）
においてもＲｖｎｔｅが大きい領域（過給圧の立ち上が
りが悪い領域）と同じ開口割合学習値を反映させたので
は、開口割合学習値が大きすぎ、オーバーブーストが生
じる可能性があるのであるが、本実施形態によれば、Ｒ
ｖｎｔｅが小さい領域ではＲｖｎｔｅが大きい領域より
も小さくなる開口割合反映係数Ｇｋｖｎｔｌａｖ（図８
３参照）を設定することで、過給圧の立ち上がりが急激
な領域においてもオーバーブーストを回避できる。
【０２８９】また、可変ノズル５３（過給圧可変機構）
を駆動するためのアクチュエータ５４への制御指令値に
対する実吸入空気量の応答遅れは、過給機・吸排気の応
答遅れとアクチュエータ５４そのものの応答遅れとの２
つの応答遅れからなり、このうち過給機・吸排気の応答
遅れの時定数は排気量に依存するのに対してアクチュエ
ータ５４そのものの応答遅れの時定数は一定である。し
たがって、アクチュエータ５４への制御指令値に対する
実吸入空気量の応答遅れを補償するため進み処理を行う
に際して、２つの応答遅れを分離することなく一定の時
定数とみなして進み処理を行ったのでは、進み処理の制
御精度が悪くなるのであるが、本実施形態によれば、各
応答遅れに対応した進み処理を行うようにしたので（過
給機・吸排気の応答遅れに対して図６３の進み処理を、
アクチュエータ５４そのものの応答遅れに対して図８５
の進み処理を行っている）、進み処理の制御精度が向上
する。
【０２９０】図１０４、図１０５のフローチャートは第
３実施形態で、第１、第２の２つの実施形態で共用する
図８０と置き換わるものである。これは、アクチュエー
タ５４を可変ノズル５３の開き側に動かしているときと
閉じ側に動かしているときとで別個の開口割合学習値を
導入したものである。別個の学習値を導入したのは、ア
クチュエータ５４が圧力アクチュエータであるとき、制
御指令デューティ値に対する開口割合の特性にヒステリ
シスが生じるので（図１０６参照）、開口割合学習値が
１つであると開口割合学習値の精度が低下するため、可
変ノズル５３の作動方向が開き側と閉じ側の２つあるこ
とに対応させたものである。
【０２９１】具体的には図１０４のステップ１で指令開
口割合Ａｖｎｔを読み込み、この指令開口割合Ａｖｎｔ
と前回の指令開口割合であるＡｖｎｔn-1をステップ２
において比較する。Ａｖｎｔ＞Ａｖｎｔn-1であれば
（アクチュエータ５４を可変ノズル５３の開き側に動か
しているとき）、ステップ３〜１３に進み、アクチュエ
ータ５４を可変ノズル５３の開き側に動かしているとき
の開口割合学習値Ｒａｖｌｒｏを演算し、これに対して
Ａｖｎｔ≦Ａｖｎｔn-1であるとき（アクチュエータ５
４を可変ノズル５３の閉じ側に動かしているとき）に
は、ステップ２よりステップ１５〜２５に進み、アクチ
ュエータ５４を可変ノズル５３の閉じ側に動かしている
ときの開口割合学習値Ｒａｖｌｒｃを演算する。
【０２９２】ここで、図１０４のステップ３〜１３、図
１０５のステップ１５〜２５を図８０のステップ１〜１
１と比較すればわかるように、図８０における開口割合
学習値であるＲａｖｌｒをＲａｖｌｒｏ、Ｒａｖｌｒｃ
に変えただけのものである。なお、学習速度（Ｋｖｎｔ
ｌｒｎｏ、Ｋｖｎｔｌｒｎｃ）、運転領域反映係数（Ｇ
ｋｖｎｔｌｎｑｏ、Ｇｋｖｎｔｌｎｑｃ）、開口割合反
映係数（Ｇｋｖｎｔｌａｖｏ、Ｇｋｖｎｔｌａｖｃ）に
ついても可変ノズル５３の開き側に動かしているときと
閉じ側に動かしているときとで別々の値としている。
【０２９３】このようにして各開口割合学習値Ｒａｖｌ
ｒｏ、Ｒａｖｌｒｃを演算した後は、ステップ１４、２
６でこれを開口割合学習値Ｒａｖｌｒに入れる。
【０２９４】第３実施形態によれば、アクチュエータが
圧力アクチュエータであることより、制御指令デューテ
ィ値に対する開口割合の特性にヒステリシスが生じる場
合であっても開口割合学習値の精度が低下することを避
けることができる。
【０２９５】実施形態では過給機の作動目標値が目標開
口割合Ｒｖｎｔである場合で説明したが、これに限られ
るものでなく、目標開口面積でもかまわない。
【０２９６】実施形態では、開口割合反映係数Ｇｋｖｎ
ｔｌａｖ（図８３参照）を実開口割合Ｒｖｎｔｅ（過給
機の作動実際値）をパラメータとして設定する場合で説
明したが、簡単には目標開口割合Ｒｖｎｔ（過給機の作
動目標値）をパラメータとして設定する場合でもかまわ
ない。
【０２９７】実施形態では目標吸入空気量ｔＱａｃを演
算する場合で説明したが、目標吸入空気量ｔＱａｃに代
えて目標過給圧を用いてもかまわない。
【０２９８】実施形態では、可変ノズルの開口割合に応
じて過給圧が変化するターボ過給機で説明したが、これ
に限られるものでなく、以下のものにも適用がある。す
なわち、排気タービンではガスが通過する面積を変えて
やれば過給圧が変化するので、ノズルのほかスクロール
やディフューザの開口割合を変えても過給圧が変化す
る。これらは結局、排気タービンの幾何学形状（ジオメ
トリー）を変え得るものであるので、可変ジオメトリッ
クターボ過給機（Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｇｅｏｍｅｔｒｉ
ｃ Ｔｕｒｂｏｃｈａｒｇｅｒ）で総称される。本発明
はこうした可変ジオメトリックターボ過給機に適用があ
る。また、ウェストゲートバルブを備える一定容量のタ
ーボ過給機にも適用がある。
【０２９９】実施形態では、熱発生のパターンが単段燃
焼となる、いわゆる低温予混合燃焼を行わせる場合で説
明したが、予混合燃焼の後に拡散燃焼が付加される、通
常のディーゼル燃焼の場合でも、本発明を適用できるこ
とはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施形態の制御システム図。
【図２】コモンレール式燃料噴射装置の概略構成図。
【図３】目標燃料噴射量の演算を説明するためのフロー
チャート。
【図４】基本燃料噴射量のマップ特性図。
【図５】ＥＧＲ弁開口面積の演算を説明するためのフロ
ーチャート。
【図６】ＥＧＲ弁開口面積に対するＥＧＲ弁駆動信号の
特性図。
【図７】１シリンダ当たりの目標ＥＧＲ量の演算を説明
するためのフローチャート。
【図８】シリンダ吸入空気量の演算を説明するためのフ
ローチャート。
【図９】吸入空気量の検出を説明するためのフローチャ
ート。
【図１０】エアフローメータ出力電圧に対する吸入空気
量の特性図。
【図１１】目標ＥＧＲ率の演算を説明するためのフロー
チャート。
【図１２】基本目標ＥＧＲ率のマップ特性図。
【図１３】水温補正係数のテーブル特性図。
【図１４】完爆判定を説明するためのフローチャート。
【図１５】第１実施形態の目標吸入空気量の演算を説明
するためのフローチャート。
【図１６】第２実施形態の目標吸入空気量の演算を説明
するためのフローチャート。
【図１７】実ＥＧＲ率の演算を説明するためのフローチ
ャート。
【図１８】コレクタ容量分の時定数相当値の演算を説明
するためのフローチャート。
【図１９】体積効率相当基本値のマップ特性図。
【図２０】目標吸入空気量の演算を説明するためのフロ
ーチャート。
【図２１】ＥＧＲ作動時の目標吸入空気量基本値のマッ
プ特性図。
【図２２】目標吸入空気量補正係数のマップ特性図。
【図２３】ＥＧＲ非作動時の目標吸入空気量のマップ特
性図。
【図２４】実ＥＧＲ量の演算を説明するためのフローチ
ャート。
【図２５】ＥＧＲ制御の２つのフィードバック補正係数
と学習補正係数の演算を説明するためのフローチャー
ト。
【図２６】フィードバック許可フラグの設定を説明する
ためのフローチャート。
【図２７】学習値反映許可フラグの設定を説明するため
のフローチャート。
【図２８】学習許可フラグの設定を説明するためのフロ
ーチャート。
【図２９】ＥＧＲ量フィードバック補正係数の演算を説
明するためのフローチャート。
【図３０】ＥＧＲ流量の補正ゲインのマップ特性図。
【図３１】水温補正係数のテーブル特性図。
【図３２】ＥＧＲ流速フィードバック補正係数の演算を
説明するためのフローチャート。
【図３３】ＥＧＲ流速の補正ゲインのマップ特性図。
【図３４】水温補正係数のテーブル特性図。
【図３５】誤差割合学習値の学習マップの表図。
【図３６】学習値の更新を説明するためのフローチャー
ト。
【図３７】学習速度のマップ特性図。
【図３８】ＥＧＲ流速の演算を説明するためのフローチ
ャート。
【図３９】ＥＧＲ流速のマップ特性図。
【図４０】ＥＧＲ弁開口面積の演算を説明するためのフ
ローチャート。
【図４１】圧力制御弁に与える制御指令デューティ値の
演算を説明するためのフローチャート。
【図４２】オーバーブースト判定フラグの設定を説明す
るためのフローチャート。
【図４３】アクセルペダルを急激に踏み込んだ場合のオ
ーバーブースト判定フラグの変化を示すモデル図。
【図４４】オーバーブースト判定吸入ガス量のマップ特
性図。
【図４５】ターボ過給機の効率特性図。
【図４６】オーバーブースト解除移行フラグの設定を説
明するためのフローチャート。
【図４７】オーバーブースト判定フラグおよびオーバー
ブースト解除移行フラグの波形図。
【図４８】オーバーブースト抑制時間の演算を説明する
ためのフローチャート。
【図４９】オーバーブースト制御時間基本値のマップ特
性図。
【図５０】オーバーブースト制御時間補正係数のマップ
特性図。
【図５１】オーバーブースト解除移行時間の演算を説明
するためのフローチャート。
【図５２】オーバーブースト解除移行時間基本値のテー
ブル特性図。
【図５３】オーバーブースト解除移行時間補正係数のテ
ーブル特性図。
【図５４】第１実施形態の目標開口割合の演算を説明す
るためのフローチャート。
【図５５】ＥＧＲの作動域かつオーバーブースト抑制時
の目標開口割合のマップ特性図。
【図５６】ＥＧＲの作動域かつ通常運転時の目標開口割
合のマップ特性図。
【図５７】ＥＧＲの非作動域かつオーバーブースト抑制
時の目標開口割合のマップ特性図。
【図５８】ＥＧＲの非作動域かつ通常運転時の目標開口
割合のマップ特性図。
【図５９】第２実施形態の目標開口割合の演算を説明す
るためのフローチャート。
【図６０】ＥＧＲの作動域かつオーバーブースト抑制時
の目標開口割合のマップ特性図。
【図６１】ＥＧＲの作動域かつ通常運転時の目標開口割
合のマップ特性図。
【図６２】ＥＧＲ率、開口面積に対する燃費、排気、吸
入空気量の特性図。
【図６３】目標開口割合のフィードフォワード量の演算
を説明するためのフローチャート。
【図６４】燃料噴射量をステップ的に増加させたときの
実排気流量相当値の変化を示す波形図。
【図６５】可変ノズルを開く側に動かす場合の進み補正
ゲインのテーブル特性図。
【図６６】可変ノズルを閉じる側に動かす場合の進み補
正ゲインのテーブル特性図。
【図６７】可変ノズルを開く側に動かす場合の進み補正
の時定数相当値のテーブル特性図。
【図６８】可変ノズルを閉じる側に動かす場合の進み補
正の時定数相当値のテーブル特性図。
【図６９】開口割合補正値の演算を説明するためのフロ
ーチャート。
【図７０】フィードバック許可フラグの設定を説明する
ためのフローチャート。
【図７１】フィードバック領域図。
【図７２】フィードバックゲインの設定を説明するため
のフローチャート。
【図７３】基本比例ゲイン基本値のテーブル特性図。
【図７４】基本積分ゲイン基本値のテーブル特性図。
【図７５】ＰＩゲインの排気量補正係数のテーブル特性
図。
【図７６】ＰＩゲインの開口割合補正係数のテーブル特
性図。
【図７７】開口割合のフィードバック量の演算を説明す
るためのフローチャート。
【図７８】学習許可フラグの設定を説明するためのフロ
ーチャート。
【図７９】学習領域図。
【図８０】開口割合学習値の演算を説明するためのフロ
ーチャート。
【図８１】学習速度のマップ特性図。
【図８２】運転領域反映係数のマップ特性図。
【図８３】開口割合反映係数のテーブル特性図。
【図８４】最終指令開口割合の演算を説明するためのフ
ローチャート。
【図８５】アクチュエータそのものの進み処理を説明す
るためのフローチャート。
【図８６】線型化のテーブル特性図。
【図８７】信号変換を説明するためのフローチャート。
【図８８】デューティ選択信号フラグの設定を説明する
ためのフローチャート。
【図８９】デューティ値の温度補正量の演算を説明する
ためのフローチャート。
【図９０】基本排気温度のマップ特性図。
【図９１】水温補正係数のテーブル特性図。
【図９２】温度補正量のテーブル特性図。
【図９３】アクチュエータの温度特性図。
【図９４】可変ノズル全閉時のデューティ値のマップ特
性図。
【図９５】可変ノズル全開時のデューティ値のマップ特
性図。
【図９６】可変ノズル全閉時のデューティ値のマップ特
性図。
【図９７】可変ノズル全開時のデューティ値のマップ特
性図。
【図９８】指令開口割合線型化処理値をデューティ値に
変換するときのヒステリシス図。
【図９９】動作確認制御を説明するためのフローチャー
ト。
【図１００】動作確認制御指令デューティ値の設定を説
明するためのフローチャート。
【図１０１】制御パターンのテーブル特性図。
【図１０２】動作確認制御時のデューティ値のテーブル
特性図。
【図１０３】第１、第２の実施形態の作用を説明するた
めの波形図。
【図１０４】第３実施形態の開口割合学習値の演算を説
明するためのフローチャート。
【図１０５】第３実施形態の開口割合学習値の演算を説
明するためのフローチャート。
【図１０６】制御指令デューティ値に対する開口割合の
特性図。
【図１０７】第１の発明のクレーム対応図。
【符号の説明】
４１ コントロールユニット ５２ 排気タービン ５３ 可変ノズル ５４ アクチュエータ
フロントページの続き Ｆターム(参考） 3G005 FA06 GA05 GB24 GC05 GE03 HA12 JA03 JA06 JA16 JA24 JA39 JA45 3G084 AA01 BA08 BA13 BA14 BA20 BA21 DA21 EB12 EB17 FA07 FA10 FA12 FA20 FA33 FA38 3G092 AA02 AA10 AA17 AA18 BB04 BB06 BB08 DB03 DC06 EC01 EC05 FA06 FA48 HA01X HA01Z HA15X HA15Z HB03X HB03Z HE01Z HE03Z HE05Z HE08Z HF08Z 3G301 HA02 HA11 HA13 HA17 JA11 JA17 LA05 LB06 MA14 MA18 ND01 ND05 ND25 PA01A PA01Z PA16A PA16Z PB08A PB08Z PE01Z PE03Z PE05Z PE08Z PF03Z

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ターボ過給機を備え、 目標吸入空気量または目標過給圧を設定する手段と、 この目標吸入空気量または目標過給圧に基づいて前記過
    給機の作動目標値を演算する手段と、 実吸入空気量または実過給圧を検出する手段と、 実吸入空気量が前記目標吸入空気量とまたは実過給圧が
    前記目標過給圧と一致するようにフィードバック量を少
    なくとも積分補正値を含んで演算する手段と、 実吸入空気量が前記目標吸入空気量とまたは実過給圧が
    前記目標過給圧と一致した場合の前記積分補正値に基づ
    いて学習値を演算する手段と、 この学習値と前記フィードバック量とで前記作動目標値
    を補正する手段と、 この補正した作動目標値となるように前記過給機を制御
    する手段とを設けたことを特徴とする過給機の制御装
    置。
  2. 【請求項２】学習値を演算した後もこの学習値とフィー
    ドバック量との合計が一定値となるようにすることを特
    徴とする請求項１に記載の過給機の制御装置。
  3. 【請求項３】所定のサイクル毎に学習値を更新する場合
    に、その学習値の更新前後の変化分だけ次のサイクルで
    積分補正値から減算することを特徴とする請求項１に記
    載の過給機の制御装置。
  4. 【請求項４】過給圧可変機構を駆動するためのアクチュ
    エータが圧力アクチュエータである場合に、この圧力ア
    クチュエータを過給圧が弱まる側に動かしているときと
    過給圧が高まる側に動かしているときとで別個の学習値
    を導入することを特徴とする請求項１から３までのいず
    れか一つに記載の過給機の制御装置。
  5. 【請求項５】学習領域を外れた領域を学習値の反映領域
    として定め、この反映領域で学習値に代えて学習値を運
    転領域反映係数で補正した値を用いて前記作動目標値を
    補正することを特徴とする請求項１から４までのいずれ
    か一つに記載の過給機の制御装置。
  6. 【請求項６】運転領域反映係数は学習領域から外れるほ
    ど小さくなる値であることを特徴とする請求項５に記載
    の過給機の制御装置。
  7. 【請求項７】学習領域を外れた領域を学習値の反映領域
    として定め、この反映領域で学習値に代えて学習値を過
    給機の作動値反映係数で補正した値を用いて前記作動目
    標値を補正することを特徴とする請求項１から４までの
    いずれか一つに記載の過給機の制御装置。
  8. 【請求項８】作動値反映係数を過給機の作動目標値また
    は作動実際値に応じて設定することを特徴とする請求項
    ７に記載の過給機の制御装置。
  9. 【請求項９】過給圧可変機構を駆動するためのアクチュ
    エータへの制御指令値に対する実吸入空気量または実過
    給圧の応答遅れを過給機・吸排気の応答遅れと過給圧可
    変機構を駆動するためのアクチュエータの応答遅れに分
    離し、各応答遅れに対して独立に進み処理を行うことを
    特徴とする請求項１から８までのいずれか一つに記載の
    過給機の制御装置。
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