JP2013079637A - Internal combustion engine control device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an internal combustion engine control device which can constantly find a target control amount satisfying constraints related to a control amount.SOLUTION: When the target control amount is to be changed to another target control amount Pb different form the current target control amount Pt, the internal combustion engine control device selects the control amount satisfying the constraints related to a control amount out of control amounts within the range specified based on a reference control amount by using the another target control amount as the reference control amount, sets the selected control amount to the target control amount, and controls the control amount in accordance with the target control amount that has been set. Moreover, the range is defined by a value exceeding the current target control amount and the reference control amount in a direction separate from the reference control amount.

Description

本発明は、内燃機関の制御装置に関する。   The present invention relates to a control device for an internal combustion engine.

非特許文献1には、いわゆるリファレンスガバナが記載されている。このリファレンスガバナでは、制御量の目標値が以下のように決定される。すなわち、制御量の目標値(以下この目標値を「目標制御量」という)が増大せしめられたときに当該増大せしめられた目標制御量に従って制御量が制御された場合において、当該制御量および当該制御量を制御する制御対象に関する状態(以下この状態を「制御対象状態」という)がモデル演算によって予測される。そして、これら予測された制御量および制御対象状態が予め定められた制約を満たすか否かが判断される。   Non-Patent Document 1 describes a so-called reference governor. In this reference governor, the target value of the control amount is determined as follows. That is, when the control amount is controlled according to the increased target control amount when the target value of the control amount (hereinafter, this target value is referred to as “target control amount”) is increased, A state relating to a controlled object that controls the controlled variable (hereinafter, this state is referred to as “controlled object state”) is predicted by model calculation. Then, it is determined whether or not the predicted control amount and the control target state satisfy a predetermined constraint.

ここで、これら制御量および制御対象状態が上記制約を満たすと判断されたときには、上記増大せしめられた目標制御量が実際の制御量の制御に用いられる目標制御量(以下この目標制御量を「実際の制御用の目標制御量」という)に決定される。一方、これら制御量および制御対象状態が制約を満たさないと判断されたときには、上記増大せしめられた目標制御量(以下この目標制御量を「元の目標制御量」という)と上記増大せしめられる前の目標制御量との間の制御量が目標制御量(以下この目標制御量を「第1の修正目標制御量」という)として採用されて制御量が制御された場合において、制御量および制御対象状態がモデル演算によって予測される。そして、これら予測された制御量および制御対象状態が上記予め定められた制約を満たすか否かが判断される。   Here, when it is determined that the control amount and the control target state satisfy the constraints, the increased target control amount is a target control amount used for controlling the actual control amount (hereinafter, this target control amount is referred to as “ Actual control target control amount "). On the other hand, when it is determined that the control amount and the control target state do not satisfy the constraints, the increased target control amount (hereinafter, this target control amount is referred to as “original target control amount”) and before the increase is performed. When the control amount is controlled by using the control amount between the target control amount and the target control amount as the target control amount (hereinafter, this target control amount is referred to as “first corrected target control amount”). The state is predicted by model calculation. Then, it is determined whether or not the predicted control amount and the control target state satisfy the predetermined constraint.

ここで、これら制御量および制御対象状態が上記制約を満たすと判断されたときには、上記第1の修正目標制御量が実際の制御用の目標制御量に設定される。一方、これら制御量および制御対象状態が上記制約を満たさないと判断されたときには、上記第1の修正目標制御量と上記元の目標制御量との間の制御量が目標制御量(以下この目標制御量を「第2の修正目標制御量」という)として採用されて制御量が制御された場合において、制御量および制御対象状態がモデル演算によって予測される。そして、これら予測された制御量および制御対象が上記予め定められた制約を満たすか否かが判断される。   Here, when it is determined that the control amount and the control target state satisfy the constraints, the first corrected target control amount is set as a target control amount for actual control. On the other hand, when it is determined that the control amount and the control target state do not satisfy the constraint, the control amount between the first corrected target control amount and the original target control amount is a target control amount (hereinafter, this target control amount). In the case where the control amount is adopted as the “second correction target control amount”) and the control amount is controlled, the control amount and the control target state are predicted by the model calculation. Then, it is determined whether or not the predicted control amount and the control target satisfy the predetermined constraint.

以降、制御量および制御対象状態が上記制約を満たすと判断されるまで、上述したように新たな修正目標制御量が目標制御量として採用されて制御量が制御された場合の制御量および制御対象状態の予測が行われ、制御量の予測値および制御対象状態の予測値が上記制約を満たすと判断されたときの修正目標制御量が実際の制御用の目標制御量に設定される。   Thereafter, until it is determined that the control amount and the control target state satisfy the above constraints, as described above, the control amount and the control target when the new correction target control amount is adopted as the target control amount and the control amount is controlled. The state is predicted, and the corrected target control amount when it is determined that the predicted value of the control amount and the predicted value of the control target state satisfy the above constraints is set as the target control amount for actual control.

このように、非特許文献1に記載のリファレンスガバナによれば、上述したように、制御量および制御対象状態が上記制約を満たすような実際の制御量の目標制御量が探索される。   In this way, according to the reference governor described in Non-Patent Document 1, as described above, the target control amount of the actual control amount is searched for such that the control amount and the control target state satisfy the constraints.

Automatica,2002(2063−2073頁)Automatica, 2002 (pages 2063-2073)

ところで、非特許文献1に記載のリファレンスガバナによれば、実際の制御用の目標制御量は、元の目標制御量に近づくように修正されるのみであり、元の目標制御量から離れるように修正されることはない。このため、制御量が実際の制御用の目標制御量に向かって制御されている途中において制御量または制御対象状態が上記制約を満たさない状況が生じたときに、制御量または制御対象状態が上記制約を満たす目標制御量が探索されたとしても、こうした目標制御量を見つけ出すことができない状況が生じ得る。   By the way, according to the reference governor described in Non-Patent Document 1, the target control amount for actual control is only corrected so as to approach the original target control amount, and is separated from the original target control amount. It will not be corrected. For this reason, when the control amount or the control target state does not satisfy the above constraints while the control amount is being controlled toward the actual control target control amount, the control amount or the control target state is Even if a target control amount that satisfies the constraints is searched, a situation in which such a target control amount cannot be found may occur.

そこで、本発明の目的は、制御量に関する制約が満たされる目標制御量を常に見つけ出すことができる内燃機関の制御装置を提供することにある。   Therefore, an object of the present invention is to provide a control device for an internal combustion engine that can always find out a target control amount that satisfies a restriction on the control amount.

本願の発明は、内燃機関に関する制御量を制御する制御装置に関する。そして、本発明の制御装置は、目標制御量が現在の目標制御量とは異なる別の目標制御量に変更されるべきときに該別の目標制御量を基準制御量として該基準制御量に基づいて定められる範囲内にある制御量の中から制御量に関する制約が満たされる制御量を選択し、該選択された制御量を目標制御量に設定し、該設定された目標制御量に従って前記制御量を制御する。そして、本発明では、前記範囲が前記基準制御量から離れる方向に現在の目標制御量を越えた値と、前記基準制御量と、によって規定される。   The present invention relates to a control device that controls a control amount related to an internal combustion engine. Then, the control device of the present invention is based on the reference control amount when the target control amount is to be changed to another target control amount different from the current target control amount. A control amount that satisfies the constraint on the control amount is selected from among the control amounts within a predetermined range, and the selected control amount is set as a target control amount, and the control amount is set according to the set target control amount. To control. In the present invention, the range is defined by a value exceeding the current target control amount in a direction away from the reference control amount, and the reference control amount.

本発明によれば、以下の効果が得られる。すなわち、本発明では、目標制御量を設定するために制御量に関する制約を満たす目標制御量を探索する範囲(以下この範囲を「探索範囲」ともいう)の限界値の1つが基準制御量から離れる方向に現在の目標制御量を越えた値である。つまり、本発明では、探索範囲が基準制御量から離れる方向に現在の目標制御量を越えた範囲まで拡大されている。したがって、本発明によれば、制御量に関する制約を満たす目標制御量が基準制御量と現在の目標制御量との間の範囲内になかったときであっても、上記拡大された範囲内で制御量に関する制約を満たす目標制御量を見つけ出すことができるという効果が得られる。そして、本発明によれば、制御量に関する制約を満たした状態で制御量を制御することができるという効果も得られる。   According to the present invention, the following effects can be obtained. That is, in the present invention, one of the limit values of a range (hereinafter, this range is also referred to as a “search range”) for searching for a target control amount that satisfies the restriction on the control amount in order to set the target control amount deviates from the reference control amount. The value exceeds the current target control amount in the direction. That is, in the present invention, the search range is expanded to a range beyond the current target control amount in a direction away from the reference control amount. Therefore, according to the present invention, even when the target control amount that satisfies the constraint on the control amount is not within the range between the reference control amount and the current target control amount, the control is performed within the expanded range. An effect is obtained that a target control amount that satisfies the constraint on the amount can be found. And according to this invention, the effect that control amount is controllable in the state which satisfy | filled restrictions regarding control amount is also acquired.

また、本願の別の発明では、上記発明において、現時点から予め定められた時間だけ先の制御量の予測値に基づいて前記範囲内にある目標制御量の中から前記制約が満たされる目標制御量が選択される。そして、本発明では、前記制御量の変化に関する時定数よりも長い時間だけ先の制御量の予測値と前記予め定められた時間だけ先の制御量の予測値と現在の制御量の値とに基づいて設定される値だけ前記基準制御量から離れる方向に現在の目標制御量を越えた値と、前記基準制御量と、によって前記範囲が規定される。   Further, in another invention of the present application, in the above invention, a target control amount that satisfies the constraint from among target control amounts within the range based on a predicted value of the control amount ahead for a predetermined time from the present time. Is selected. In the present invention, the predicted value of the control amount ahead for a time longer than the time constant related to the change of the control amount, the predicted value of the control amount ahead of the predetermined time, and the value of the current control amount. The range is defined by a value exceeding the current target control amount in a direction away from the reference control amount by a value set based on the reference control amount and the reference control amount.

本発明によれば、以下の効果が得られる。すなわち、制御量の変化に関する時定数は、変更された目標制御量に制御量が制御されるときの制御量の変化の挙動を表している。ここで、本発明では、探索範囲の限界値の1つが制御量の変化に関する時定数よりも長い時間だけ先の制御量の予測値を用いて決定される。したがって、本発明によれば、制御量に関する制約を満たす目標制御量を探索範囲内の制御量から確実に見つけ出すことができるという効果が得られる。   According to the present invention, the following effects can be obtained. That is, the time constant related to the change in the control amount represents the behavior of the change in the control amount when the control amount is controlled to the changed target control amount. Here, in the present invention, one of the limit values of the search range is determined by using the predicted value of the control amount ahead for a time longer than the time constant related to the change of the control amount. Therefore, according to the present invention, it is possible to surely find out the target control amount that satisfies the restriction on the control amount from the control amount within the search range.

また、本願のさらに別の発明では、上記発明において、前記時定数よりも長い時間だけ先の制御量の予測値に対する前記予め定められた時間だけ先の制御量の予測値の差と前記時定数よりも長い時間だけ先の制御量の予測値に対する現在の制御量の値の差とに基づいて設定される値だけ前記基準制御量から離れる方向に現在の目標制御量を越えた値と、前記基準制御量と、によって前記範囲が規定される。   Further, in still another invention of the present application, in the above invention, the difference between the predicted value of the control amount ahead of the predetermined control time by the predetermined time and the time constant of the control amount ahead of the time constant by the time longer than the time constant. A value exceeding the current target control amount in a direction away from the reference control amount by a value set based on the difference between the current control amount value and the predicted value of the previous control amount for a longer time, and The range is defined by the reference control amount.

第1実施形態の制御装置が適用された内燃機関を示した図である。It is the figure which showed the internal combustion engine to which the control apparatus of 1st Embodiment was applied. 第1実施形態の過給機のベーンを示した図である。It is the figure which showed the vane of the supercharger of 1st Embodiment. 第1実施形態の基準過給圧の取得に用いられるマップを示した図である。It is the figure which showed the map used for acquisition of the reference | standard supercharging pressure of 1st Embodiment. 目標過給圧が増大される場合における第1実施形態の目標過給圧の設定手順を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the setting procedure of the target supercharging pressure of 1st Embodiment in case a target supercharging pressure is increased. 目標過給圧が減少される場合における第1実施形態の目標過給圧の設定手順を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the setting procedure of the target supercharging pressure of 1st Embodiment in case a target supercharging pressure is reduced. 第1実施形態の目標過給圧の設定を実行するルーチンの一例を示した図である。It is the figure which showed an example of the routine which performs the setting of the target supercharging pressure of 1st Embodiment. 本発明の制御装置を適用可能な内燃機関を示した図である。It is the figure which showed the internal combustion engine which can apply the control apparatus of this invention.

以下、本発明の内燃機関の制御装置の実施形態について説明する。本発明の第1実施形態の制御装置が適用された内燃機関が図1に示されている。なお、以下の説明において「機関回転数」は「内燃機関の回転数」を意味し、「機関運転」は「内燃機関の運転」を意味し、「機関運転状態」は「内燃機関の運転状態」を意味する。   Hereinafter, embodiments of the control device for an internal combustion engine of the present invention will be described. FIG. 1 shows an internal combustion engine to which the control device of the first embodiment of the present invention is applied. In the following description, “engine speed” means “the speed of the internal combustion engine”, “engine operation” means “the operation of the internal combustion engine”, and “engine operation state” means “the operation state of the internal combustion engine”. "Means.

図1に示されている内燃機関は、圧縮自着火式の内燃機関(いわゆるディーゼルエンジン)である。図1において、10は内燃機関、20は内燃機関10の本体、21は燃料噴射弁、22は燃料ポンプ、23は燃料供給通路、30は吸気通路、31は吸気マニホルド、32は吸気管、33はスロットル弁、34はインタークーラ、35はエアフローメータ、36はエアクリーナ、37は過給圧センサ、40は排気通路、41は排気マニホルド、42は排気管、60は過給機、70はアクセルペダル、71はアクセルペダル踏込量センサ、72はクランクポジションセンサ、80は電子制御装置をそれぞれ示している。吸気通路30は、吸気マニホルド31と吸気管32とから構成されている。排気通路40は、排気マニホルド41と排気管42とから構成されている。   The internal combustion engine shown in FIG. 1 is a compression ignition type internal combustion engine (so-called diesel engine). In FIG. 1, 10 is an internal combustion engine, 20 is a main body of the internal combustion engine 10, 21 is a fuel injection valve, 22 is a fuel pump, 23 is a fuel supply passage, 30 is an intake passage, 31 is an intake manifold, 32 is an intake pipe, 33 Is a throttle valve, 34 is an intercooler, 35 is an air flow meter, 36 is an air cleaner, 37 is a supercharging pressure sensor, 40 is an exhaust passage, 41 is an exhaust manifold, 42 is an exhaust pipe, 60 is a supercharger, and 70 is an accelerator pedal. , 71 denotes an accelerator pedal depression amount sensor, 72 denotes a crank position sensor, and 80 denotes an electronic control device. The intake passage 30 includes an intake manifold 31 and an intake pipe 32. The exhaust passage 40 includes an exhaust manifold 41 and an exhaust pipe 42.

電子制御装置80は、マイクロコンピュータからなる。また、電子制御装置80は、CPU(マイクロプロセッサ)81、ROM(リードオンリメモリ)82、RAM(ランダムアクセスメモリ)83、バックアップRAM84、および、インターフェース85を有する。これらCPU81、ROM82、RAM83、バックアップRAM84、および、インターフェース85は、双方向バスによって互いに接続されている。   The electronic control unit 80 is composed of a microcomputer. The electronic control unit 80 includes a CPU (microprocessor) 81, a ROM (read only memory) 82, a RAM (random access memory) 83, a backup RAM 84, and an interface 85. The CPU 81, ROM 82, RAM 83, backup RAM 84, and interface 85 are connected to each other by a bidirectional bus.

燃料噴射弁21は、内燃機関の本体20に取り付けられている。燃料噴射弁21には、燃料供給通路23を介して燃料ポンプ22が接続されている。燃料ポンプ22は、燃料噴射弁21に燃料供給通路23を介して高圧の燃料を供給する。また、燃料噴射弁21は、電子制御装置80のインターフェース85に電気的に接続されている。電子制御装置80は、燃料噴射弁21に燃料を噴射させるための指令信号を燃料噴射弁21に供給する。また、燃料ポンプ22も、電子制御装置80のインターフェース85に電気的に接続されている。電子制御装置80は、燃料ポンプ22から燃料噴射弁21に供給される燃料の圧力が予め定められた圧力に維持されるように燃料ポンプ22の作動を制御する制御信号を燃料ポンプ22に供給する。なお、燃料噴射弁21は、その燃料噴射孔が燃焼室内に露出するように内燃機関の本体20に取り付けられている。したがって、電子制御装置80から燃料噴射弁21に指令信号が供給されると、燃料噴射弁21は燃焼室内に燃料を直接噴射する。   The fuel injection valve 21 is attached to the main body 20 of the internal combustion engine. A fuel pump 22 is connected to the fuel injection valve 21 via a fuel supply passage 23. The fuel pump 22 supplies high-pressure fuel to the fuel injection valve 21 via the fuel supply passage 23. The fuel injection valve 21 is electrically connected to the interface 85 of the electronic control device 80. The electronic control unit 80 supplies a command signal for causing the fuel injection valve 21 to inject fuel to the fuel injection valve 21. The fuel pump 22 is also electrically connected to the interface 85 of the electronic control device 80. The electronic control unit 80 supplies the fuel pump 22 with a control signal for controlling the operation of the fuel pump 22 so that the pressure of the fuel supplied from the fuel pump 22 to the fuel injection valve 21 is maintained at a predetermined pressure. . The fuel injection valve 21 is attached to the main body 20 of the internal combustion engine so that its fuel injection hole is exposed in the combustion chamber. Therefore, when a command signal is supplied from the electronic control unit 80 to the fuel injection valve 21, the fuel injection valve 21 directly injects fuel into the combustion chamber.

吸気マニホルド31は、その一端で複数の管に分岐しており、これら分岐した管は、それぞれ内燃機関の本体20の燃焼室にそれぞれ対応して形成されている吸気ポート(図示せず)に接続されている。また、吸気マニホルド31は、その他端で吸気管32の一端に接続されている。   The intake manifold 31 is branched into a plurality of pipes at one end thereof, and these branched pipes are connected to intake ports (not shown) formed respectively corresponding to the combustion chambers of the main body 20 of the internal combustion engine. Has been. The intake manifold 31 is connected to one end of the intake pipe 32 at the other end.

排気マニホルド41は、その一端で複数の管に分岐しており、これら分岐した管は、それぞれ内燃機関の本体20の燃焼室にそれぞれ対応して形成されている排気ポート(図示せず)に接続されている。また、排気マニホルド41は、その他端で排気管42の一端に接続されている。   The exhaust manifold 41 is branched into a plurality of pipes at one end thereof, and these branched pipes are connected to exhaust ports (not shown) formed respectively corresponding to the combustion chambers of the main body 20 of the internal combustion engine. Has been. The exhaust manifold 41 is connected to one end of the exhaust pipe 42 at the other end.

スロットル弁33は、吸気管32に配置されている。また、スロットル弁33の開度(以下この開度を「スロットル弁開度」という)が変更されると、スロットル弁33が配置された領域における吸気管32内の流路面積が変わる。これによってスロットル弁33を通過する空気の量が変わり、ひいては、燃焼室に吸入される空気の量が変わる。スロットル33は、電子制御装置80のインターフェース85に電気的に接続されている。電子制御装置80は、スロットル弁33を動作させるための制御信号をスロットル弁33に供給する。   The throttle valve 33 is disposed in the intake pipe 32. Further, when the opening of the throttle valve 33 (hereinafter referred to as “throttle valve opening”) is changed, the flow passage area in the intake pipe 32 in the region where the throttle valve 33 is disposed changes. As a result, the amount of air passing through the throttle valve 33 changes, and as a result, the amount of air taken into the combustion chamber changes. The throttle 33 is electrically connected to the interface 85 of the electronic control device 80. The electronic control unit 80 supplies a control signal for operating the throttle valve 33 to the throttle valve 33.

インタークーラ34は、スロットル弁33よりも上流において吸気管32に配置されている。インタークーラ34は、そこに流入する空気を冷却する。   The intercooler 34 is disposed in the intake pipe 32 upstream of the throttle valve 33. The intercooler 34 cools the air flowing into the intercooler 34.

エアフローメータ35は、インタークーラ34よりも上流において吸気管32に配置されている。また、エアフローメータ35は、電子制御装置80のインターフェース85に電気的に接続されている。エアフローメータ35は、そこを通過する空気の量に対応する出力値を出力する。この出力値は、電子制御装置80に入力される。電子制御装置80は、この出力値に基づいてエアフローメータ35を通過する空気の量、つまり、燃焼室に吸入される空気の量を算出する。   The air flow meter 35 is disposed in the intake pipe 32 upstream of the intercooler 34. The air flow meter 35 is electrically connected to the interface 85 of the electronic control device 80. The air flow meter 35 outputs an output value corresponding to the amount of air passing therethrough. This output value is input to the electronic control unit 80. Based on this output value, the electronic control unit 80 calculates the amount of air passing through the air flow meter 35, that is, the amount of air taken into the combustion chamber.

過給圧センサ37は、スロットル弁33よりも下流の吸気通路30(より具体的には、吸気マニホルド31)に配置されている。また、過給圧センサ37は、電子制御装置80のインターフェース85に電気的に接続されている。過給圧センサ37は、その周辺のガスの圧力(つまり、吸気マニホルド31内のガスの圧力であって、燃焼室に吸入されるガスの圧力)に対応する出力値を出力する。電子制御装置80は、この出力値に基づいて過給圧センサ37周りのガスの圧力、すなわち、燃焼室に吸入されるガスの圧力(以下このガスを「過給圧」という)を算出する。   The supercharging pressure sensor 37 is disposed in the intake passage 30 (more specifically, the intake manifold 31) downstream of the throttle valve 33. The supercharging pressure sensor 37 is electrically connected to the interface 85 of the electronic control device 80. The supercharging pressure sensor 37 outputs an output value corresponding to the pressure of the surrounding gas (that is, the pressure of the gas in the intake manifold 31 and the pressure of the gas sucked into the combustion chamber). Based on this output value, the electronic control unit 80 calculates the pressure of the gas around the supercharging pressure sensor 37, that is, the pressure of the gas sucked into the combustion chamber (hereinafter, this gas is referred to as “supercharging pressure”).

過給機60は、コンプレッサ60Cと排気タービン60Tとを有する。過給機60は、燃焼室に吸入されるガスを圧縮することによって同ガスの圧力を上昇させることができる。コンプレッサ60Cは、インタークーラ34よりも上流の吸気通路30(より具体的には、吸気管32)内に配置されている。排気タービン60Tは、排気通路40(より具体的には、排気管42)内に配置されている。図2に示されているように、排気タービン60Tは、排気タービン本体60Bと翼状の複数のベーン60Vとを有する。コンプレッサ60Cと排気タービン60T(より具体的には、排気タービン本体60B)とは、シャフト(図示せず)によって連結されており、排気タービンが排気ガスによって回転せしめられると、その排気タービンの回転がシャフトによってコンプレッサ60Cに伝達され、これによってコンプレッサ60Cが回転せしめられる。なお、コンプレッサ60Cの回転によってコンプレッサよりも下流の吸気通路30内のガスが圧縮せしめられ、その結果、同ガスの圧力が上昇せしめられる。   The supercharger 60 has a compressor 60C and an exhaust turbine 60T. The supercharger 60 can increase the pressure of the gas by compressing the gas sucked into the combustion chamber. The compressor 60 </ b> C is disposed in the intake passage 30 (more specifically, the intake pipe 32) upstream of the intercooler 34. The exhaust turbine 60T is disposed in the exhaust passage 40 (more specifically, the exhaust pipe 42). As shown in FIG. 2, the exhaust turbine 60T includes an exhaust turbine body 60B and a plurality of blade-like vanes 60V. The compressor 60C and the exhaust turbine 60T (more specifically, the exhaust turbine body 60B) are connected by a shaft (not shown), and when the exhaust turbine is rotated by exhaust gas, the rotation of the exhaust turbine is reduced. It is transmitted to the compressor 60C by the shaft, and thereby the compressor 60C is rotated. Note that the gas in the intake passage 30 downstream of the compressor is compressed by the rotation of the compressor 60C, and as a result, the pressure of the gas is increased.

一方、ベーン60Vは、排気タービン本体60Bを包囲するように該排気タービン本体の回転中心軸線R1を中心として放射状に等角度間隔で配置されている。また、各ベーン60Vは、図2に符号R2で示されているそれぞれ対応する軸線周りで回動可能に配置されている。そして、各ベーン60Vが延在している方向(すなわち、図2に符号Eで示されている方向)を「延在方向」と称し、排気タービン本体60Bの回転中心軸線R1とベーン60Vの回動軸線R2とを結ぶ線(すなわち、図2に符号Aで示されている線)を「基準線」と称したとき、各ベーン60Vは、その延在方向Eとそれに対応する基準線Aとがなす角度が全てのベーン60Vに関して等しくなるように回動せしめられる。そして、各ベーン60Vがその延在方向Eとそれに対応する基準線Aとがなす角度が小さくなるように、すなわち、隣り合うベーン60V間の流路面積が小さくなるように回動せしめられると、排気タービン本体60Bよりも上流の排気通路40内の圧力(以下この圧力を「排気圧」という)が高くなり、その結果、排気タービン本体60Bに供給される排気ガスの流速が速くなる。このため、排気タービン本体60Bの回転速度が速くなり、その結果、コンプレッサ60Cの回転速度も速くなり、したがって、吸気通路30内を流れるガスがコンプレッサ60Cによって大きく圧縮されることになる。このため、各ベーン60Vの延在方向Eとそれに対応する基準線とがなす角度(以下この角度を「ベーン開度」という)が小さくなるほど、コンプレッサ60Cによって吸気通路30内を流れるガスが圧縮される程度が大きくなる(すなわち、過給圧が高くなる)。   On the other hand, the vanes 60V are radially arranged at equiangular intervals around the rotation center axis R1 of the exhaust turbine body so as to surround the exhaust turbine body 60B. Each vane 60V is arranged so as to be rotatable around a corresponding axis indicated by reference numeral R2 in FIG. The direction in which each vane 60V extends (that is, the direction indicated by symbol E in FIG. 2) is referred to as an “extending direction”, and the rotation center axis R1 of the exhaust turbine body 60B and the rotation of the vane 60V are referred to as “extension direction”. When a line (namely, a line indicated by a symbol A in FIG. 2) connecting the moving axis line R2 is referred to as a “reference line”, each vane 60V has its extending direction E and the corresponding reference line A and Are rotated so that the angles formed by the two are equal for all the vanes 60V. Then, each vane 60V is rotated so that the angle formed between the extending direction E and the corresponding reference line A is small, that is, the flow area between adjacent vanes 60V is small. The pressure in the exhaust passage 40 upstream of the exhaust turbine main body 60B (hereinafter, this pressure is referred to as “exhaust pressure”) increases, and as a result, the flow rate of the exhaust gas supplied to the exhaust turbine main body 60B increases. For this reason, the rotational speed of the exhaust turbine body 60B is increased, and as a result, the rotational speed of the compressor 60C is also increased. Therefore, the gas flowing in the intake passage 30 is greatly compressed by the compressor 60C. For this reason, the gas flowing through the intake passage 30 is compressed by the compressor 60C as the angle between the extending direction E of each vane 60V and the reference line corresponding thereto (hereinafter, this angle is referred to as “vane opening”) becomes smaller. (That is, the supercharging pressure increases).

また、ベーン60Vは、電子制御装置80のインターフェース85に電気的に接続されている。電子制御装置80は、ベーン60Vを動作させるための制御信号をベーン60Vに供給する。   The vane 60V is electrically connected to the interface 85 of the electronic control unit 80. The electronic control unit 80 supplies a control signal for operating the vane 60V to the vane 60V.

アクセルペダル70には、アクセルペダル踏込量センサ71が接続されている。アクセルペダル踏込量センサ71は、電子制御装置80のインターフェース85に電気的に接続されている。アクセルペダル踏込量センサ71は、アクセルペダル70の踏込量に対応する出力値を出力する。この出力値は、電子制御装置80に入力される。電子制御装置80は、この出力値に基づいてアクセルペダル70の踏込量、ひいては、内燃機関に要求されているトルク(以下このトルクを「要求機関トルク」という)を算出する。   An accelerator pedal depression amount sensor 71 is connected to the accelerator pedal 70. The accelerator pedal depression amount sensor 71 is electrically connected to the interface 85 of the electronic control unit 80. The accelerator pedal depression amount sensor 71 outputs an output value corresponding to the depression amount of the accelerator pedal 70. This output value is input to the electronic control unit 80. The electronic control unit 80 calculates the amount of depression of the accelerator pedal 70 and thus the torque required for the internal combustion engine (hereinafter, this torque is referred to as “requested engine torque”) based on the output value.

クランクポジションセンサ72は、内燃機関のクランクシャフト(図示せず)近傍に配置されている。また、クランクポジションセンサ72は、電子制御装置80のインターフェース85に電気的に接続されている。クランクポジションセンサ72は、クランクシャフトの回転位相に対応する出力値を出力する。この出力値は、電子制御装置80に入力される。電子制御装置80はこの出力値に基づいて機関回転数を算出する。   The crank position sensor 72 is disposed in the vicinity of a crankshaft (not shown) of the internal combustion engine. The crank position sensor 72 is electrically connected to the interface 85 of the electronic control unit 80. The crank position sensor 72 outputs an output value corresponding to the rotational phase of the crankshaft. This output value is input to the electronic control unit 80. The electronic control unit 80 calculates the engine speed based on this output value.

次に、第1実施形態のベーンの制御について説明する。なお、以下の説明において「目標過給圧」は「過給圧の目標値」を意味する。第1実施形態では、目標過給圧に対するその時の実際の過給圧の偏差(以下この偏差を「過給圧偏差」という)に基づいて当該過給圧偏差を小さくするとともに過給圧を所期の変化特性でもって目標過給圧に収束させるためにベーンに供給されるべき制御信号が算出される。そして、この算出された制御信号がベーンに供給される。つまり、第1実施形態では、目標過給圧に基づいてベーンがフィードバック制御される。   Next, the vane control according to the first embodiment will be described. In the following description, “target boost pressure” means “target value of boost pressure”. In the first embodiment, the supercharging pressure deviation is reduced and the supercharging pressure is set based on the deviation of the actual supercharging pressure at that time with respect to the target supercharging pressure (hereinafter, this deviation is referred to as “supercharging pressure deviation”). A control signal to be supplied to the vane is calculated to converge to the target supercharging pressure with the change characteristic of the period. The calculated control signal is supplied to the vane. That is, in the first embodiment, the vane is feedback-controlled based on the target boost pressure.

次に、第1実施形態の目標過給圧の設定について説明する。第1実施形態では、機関回転数と要求機関トルクとによって規定される機関運転状態に応じて最適な過給圧が実験等によって予め求められている。そして、これら求められた過給圧が図3に示されているように機関回転数NEと要求機関トルクTQとの関数のマップの形で基準過給圧Pbとして電子制御装置に記憶されている。そして、機関運転中、その時々の機関回転数NEとその時々の要求機関トルクTQとに対応する基準過給圧Pbが図3のマップから取得される。なお、図3のマップでは、機関回転数NEが大きいほど、基準過給圧Pbが大きく、要求機関トルクTQが大きいほど、基準過給圧Pbが大きい。また、第1実施形態では、過給圧に関する制約(以下これを単に「制約」という)が予め定められている。   Next, the setting of the target boost pressure according to the first embodiment will be described. In the first embodiment, the optimum supercharging pressure is obtained in advance by experiments or the like according to the engine operating state defined by the engine speed and the required engine torque. The obtained supercharging pressure is stored in the electronic control unit as a reference supercharging pressure Pb in the form of a function map of the engine speed NE and the required engine torque TQ as shown in FIG. . Then, during engine operation, the reference boost pressure Pb corresponding to the current engine speed NE and the required engine torque TQ at that time is acquired from the map of FIG. In the map of FIG. 3, the reference boost pressure Pb increases as the engine speed NE increases, and the reference boost pressure Pb increases as the required engine torque TQ increases. In the first embodiment, a supercharging pressure constraint (hereinafter simply referred to as “constraint”) is predetermined.

そして、機関回転数または要求機関トルクが変化したことから目標過給圧を現在の目標過給圧から変更する必要性が生じたときには、その時の機関回転数とその時の要求機関トルクとに対応する基準過給圧が図3のマップから取得される。そして、この取得された基準過給圧と、この基準過給圧から離れる方向に現在の目標過給圧を予め定められた値だけ越えた過給圧と、によって規定される範囲を探索範囲として採用して当該探索範囲の中央の過給圧を暫定的な目標過給圧(以下、暫定的な目標過給圧を「暫定目標過給圧」という)として採用してベーンが制御されたときの予め定められた時間だけ先の過給圧が予測過給圧として予測される。   Then, when there is a need to change the target supercharging pressure from the current target supercharging pressure because the engine speed or the required engine torque has changed, it corresponds to the engine speed at that time and the required engine torque at that time. The reference boost pressure is obtained from the map of FIG. Then, a range defined by the acquired reference supercharging pressure and a supercharging pressure exceeding the current target supercharging pressure in a direction away from the reference supercharging pressure by a predetermined value is set as a search range. When the vane is controlled by adopting the supercharging pressure at the center of the search range as the provisional target supercharging pressure (hereinafter referred to as the provisional target supercharging pressure) The preceding supercharging pressure is predicted as the predicted supercharging pressure for a predetermined time.

ここで、この予測された予測過給圧(以下この予測過給圧を「最初の予測過給圧」という)が制約を満たすときには、基準過給圧と上記採用された暫定目標過給圧とによって規定される範囲を新たな探索範囲として採用して当該探索範囲の中央の過給圧を暫定目標過給圧として採用してベーンが制御されたときの上記予め定められた時間だけ先の過給圧が新たな予測過給圧として予測される。   Here, when the predicted predicted boost pressure (hereinafter, this predicted boost pressure is referred to as “first predicted boost pressure”) satisfies the constraint, the reference boost pressure and the adopted temporary target boost pressure are Is used as a new search range, and the supercharging pressure at the center of the search range is adopted as the provisional target supercharging pressure. The supply pressure is predicted as a new predicted supercharging pressure.

一方、上記最初の予測過給圧が制約を満たすときには、現在の目標過給圧と上記暫定目標過給圧とによって規定される範囲を新たな探索範囲として採用して当該探索範囲の中央の過給圧を暫定目標過給圧として採用してベーンが制御されたときの上記予め定められた時間だけ先の過給圧が新たな予測過給圧として予測される。   On the other hand, when the first predicted supercharging pressure satisfies the constraint, the range defined by the current target supercharging pressure and the temporary target supercharging pressure is adopted as a new search range, and the supercharge at the center of the search range is adopted. The previous supercharging pressure is predicted as a new predicted supercharging pressure for the predetermined time when the supply pressure is adopted as the temporary target supercharging pressure and the vane is controlled.

そして、これ以降、新たに採用される暫定目標過給圧に基づいて予測される予測過給圧が制約を満たさないときには、その時の暫定目標過給圧と現在の目標過給圧との間にある先に採用された暫定目標過給圧のうちその時の暫定目標過給圧に最も近い暫定目標過給圧と、その時の暫定目標過給圧と、によって規定される範囲を新たな探索範囲として採用して当該探索範囲の中央の過給圧を新たな暫定目標過給圧として採用してベーンが制御されたときの上記予め定められた時間だけ先の過給圧の予測と、これによって予測された予測過給圧が制約を満たすか否かの判断と、が行われる。   After that, when the predicted boost pressure that is predicted based on the newly adopted provisional target boost pressure does not satisfy the constraints, it is between the provisional target boost pressure at that time and the current target boost pressure. The range defined by the provisional target supercharging pressure that is closest to the temporary target supercharging pressure at that time and the provisional target supercharging pressure at that time among the provisional target supercharging pressures that were previously adopted as a new search range Adopting the supercharging pressure at the center of the search range as a new provisional target supercharging pressure and predicting the supercharging pressure ahead by the predetermined time when the vane is controlled, and predicting by this A determination is made as to whether or not the predicted boost pressure that has been satisfied satisfies the constraint.

一方、新たに採用される暫定目標過給圧に基づいて予測される予測過給圧が制約を満たさないときには、その時の暫定目標過給圧と現在の過給圧との間にある先に採用された暫定目標過給圧のうちその時の暫定目標過給圧に最も近い暫定目標過給圧と、その時の暫定目標過給圧と、によって規定される範囲を新たな探索範囲として採用して当該探索範囲の中央の過給圧を新たな暫定目標過給圧として採用してベーンが制御されたときの上記予め定められた時間だけ先の過給圧の予測と、これによって予測された予測過給圧が制約を満たすか否かの判断と、が行われる。   On the other hand, when the predicted boost pressure that is predicted based on the newly adopted provisional target boost pressure does not satisfy the constraints, it is adopted first between the provisional target boost pressure at that time and the current boost pressure. The range defined by the provisional target boost pressure closest to the provisional target boost pressure at that time and the provisional target boost pressure at that time is adopted as a new search range. When the supercharging pressure at the center of the search range is adopted as the new provisional target supercharging pressure and the vane is controlled, the supercharging pressure is predicted only for the predetermined time, and the predicted overpressure predicted thereby A determination is made as to whether the supply pressure satisfies the constraint.

そして、上述した予測と上述した判断とが行われる度に探索範囲が徐々に狭くなってゆく。そして、探索範囲が予め定められた範囲よりも狭くなったときに、当該探索範囲の中央の過給圧がベーンの制御に実際に用いられる目標過給圧として設定される。つまり、上述した予測と上述した判断とは、探索範囲が予め定められた範囲よりも狭くなるまで繰り返し行われる。   The search range is gradually narrowed each time the above prediction and the above determination are performed. When the search range becomes narrower than a predetermined range, the supercharging pressure at the center of the search range is set as a target supercharging pressure that is actually used for vane control. That is, the above-described prediction and the above-described determination are repeatedly performed until the search range becomes narrower than a predetermined range.

つまり、第1実施形態では、目標過給圧が現在の目標過給圧とは異なる別の目標過給圧に変更されるべきときに、この別の目標過給圧を基準過給圧としてこの基準過給圧に基づいて定められる範囲(すなわち、探索範囲)内にある過給圧の中から過給圧に関する制約が満たされる過給圧が選択され、この選択された過給圧が目標過給圧に設定され、この設定された目標過給圧に従って過給圧が制御される。ここで、第1実施形態では、上記範囲(すなわち、探索範囲)が基準過給圧から離れる方向に現在の目標過給圧を越えた値と、基準過給圧と、によって規定される。   That is, in the first embodiment, when the target supercharging pressure is to be changed to another target supercharging pressure different from the current target supercharging pressure, this other target supercharging pressure is used as the reference supercharging pressure. From among the boost pressures within a range determined based on the reference boost pressure (that is, the search range), a boost pressure that satisfies the constraints on the boost pressure is selected, and the selected boost pressure is the target boost pressure. The boost pressure is set, and the boost pressure is controlled according to the set target boost pressure. Here, in the first embodiment, the range (that is, the search range) is defined by a value exceeding the current target boost pressure in a direction away from the reference boost pressure, and the reference boost pressure.

次に、上述した目標過給圧の設定の具体例について説明する。機関回転数または要求機関トルクが変化したことから目標過給圧を現在の目標過給圧から変更する必要性が生じたときには、その時の機関回転数とその時の要求機関トルクとに対応する基準過給圧Pbが図3のマップから取得される。そして、この取得された基準過給圧Pbが現在の目標過給圧よりも大きい場合(すなわち、目標過給圧を現在の目標過給圧から増大させる必要性が生じている場合)には、以下のように、目標過給圧が設定される。   Next, a specific example of setting the target boost pressure described above will be described. When it becomes necessary to change the target supercharging pressure from the current target supercharging pressure because the engine speed or the required engine torque has changed, the reference overpressure corresponding to the engine speed at that time and the required engine torque at that time The supply pressure Pb is acquired from the map of FIG. When the acquired reference supercharging pressure Pb is larger than the current target supercharging pressure (that is, when it is necessary to increase the target supercharging pressure from the current target supercharging pressure), The target boost pressure is set as follows.

すなわち、図4(A)に示されているように、上記取得された基準過給圧Pbと、この基準過給圧Pbから離れる方向に現在の目標過給圧Ptを予め定められた値βだけ越えた過給圧(すなわち、現在の目標過給圧Ptよりも予め定められた値βだけ小さい値)Pt−βと、によって規定される範囲(すなわち、図4(A)に斜線で示されている範囲)を探索範囲として採用して当該探索範囲の中央の過給圧P1を暫定目標過給圧(以下この暫定目標過給圧を「第1の暫定目標過給圧」という)として採用してベーンが制御されたときの予め定められた時間だけ先の過給圧が予測過給圧(以下この予測過給圧を「第1の予測過給圧」という)として予測され、この第1の予測過給圧が制約を満たすか否かの判断が行われる。   That is, as shown in FIG. 4A, the current target boost pressure Pt is set to a predetermined value β in the direction away from the acquired reference boost pressure Pb and the reference boost pressure Pb. And a range defined by a supercharging pressure Pt−β that exceeds the current target supercharging pressure Pt (that is, a value that is smaller by a predetermined value β than the current target supercharging pressure Pt) (ie, hatched in FIG. 4A) Is used as a search range, and the supercharging pressure P1 at the center of the search range is used as a temporary target supercharging pressure (hereinafter, this temporary target supercharging pressure is referred to as "first temporary target supercharging pressure"). The supercharging pressure ahead for a predetermined time when the vane is controlled by being adopted is predicted as the predicted supercharging pressure (hereinafter, this predicted supercharging pressure is referred to as “first predicted supercharging pressure”). A determination is made as to whether the first predicted boost pressure satisfies the constraint.

ここで、第1の予測過給圧が制約を満たすときには、図4(B)に示されているように、基準過給圧Pbと第1の暫定目標過給圧P1とによって規定される範囲(すなわち、図4(B)に斜線で示されている範囲)を新たな探索範囲として採用して当該探索範囲の中央の過給圧P2を暫定目標過給圧(以下この暫定目標過給圧を「第2の暫定目標過給圧」という)として採用してベーンが制御されたときの上記予め定められた時間だけ先の過給圧が新たな予測過給圧(以下この予測過給圧を「第2の予測過給圧」という)として予測され、この第2の予測過給圧が制約を満たすか否かの判断が行われる。   Here, when the first predicted supercharging pressure satisfies the constraint, as shown in FIG. 4B, a range defined by the reference supercharging pressure Pb and the first provisional target supercharging pressure P1. (That is, a range indicated by hatching in FIG. 4B) is adopted as a new search range, and the supercharging pressure P2 at the center of the search range is set as a provisional target supercharging pressure (hereinafter, this provisional target supercharging pressure). As the “second provisional target supercharging pressure”), the supercharging pressure ahead of the predetermined time when the vane is controlled becomes a new predicted supercharging pressure (hereinafter, this predicted supercharging pressure). Is referred to as “second predicted boost pressure”), and a determination is made as to whether or not this second predicted boost pressure satisfies the constraint.

ここで、第2の予測過給圧が制約を満たすときには、図4(C)に示されているように、基準過給圧Pbと第2の暫定目標過給圧P2とによって規定される範囲(すなわち、図4(C)に斜線で示されている範囲)を新たな探索範囲として採用して当該探索範囲の中央の過給圧P3を暫定目標過給圧として採用してベーンが制御されたときの上記予め定められた時間だけ先の過給圧が新たな予測過給圧として予測され、この予測過給圧が制約を満たすか否かの判断が行われる。そして、これ以降も、予測過給圧の予測と予測過給圧が制約を満たすか否かの判断とが繰り返し行われ、最終的には、少なくとも、図4(C)に斜線で示されている探索範囲内の過給圧がベーンの制御に実際に用いられる目標過給圧に設定される。   Here, when the second predicted supercharging pressure satisfies the constraint, as shown in FIG. 4C, a range defined by the reference supercharging pressure Pb and the second provisional target supercharging pressure P2. The vane is controlled by adopting the new search range (that is, the range shown by hatching in FIG. 4C) and using the supercharging pressure P3 at the center of the search range as the temporary target supercharging pressure. The previous supercharging pressure is predicted as a new predicted supercharging pressure for the predetermined time at this time, and it is determined whether or not this predicted supercharging pressure satisfies the constraint. Thereafter, the prediction of the predicted boost pressure and the determination of whether or not the predicted boost pressure satisfies the constraints are repeatedly performed, and finally, at least, it is indicated by hatching in FIG. The boost pressure within the search range is set to the target boost pressure actually used for vane control.

一方、第2の予測過給圧が制約を満たさないときには、図4(D)に示されているように、第1の暫定目標過給圧P1と第2の暫定目標過給圧P2とによって規定される範囲(すなわち、図4(D)に斜線で示されている範囲)を新たな探索範囲として採用して当該探索範囲の中央の過給圧P4を暫定目標過給圧として採用してベーンが制御されたときの上記予め定められた時間だけ先の過給圧が新たな予測過給圧として予測され、この予測過給圧が制約を満たすか否かの判断が行われる。そして、これ以降も、予測過給圧の予測と予測過給圧が制約を満たすか否かの判断とが繰り返し行われ、最終的には、少なくとも、図4(D)に斜線で示されている探索範囲内の過給圧がベーンの制御に実際に用いられる目標過給圧に設定される。   On the other hand, when the second predicted supercharging pressure does not satisfy the constraints, as shown in FIG. 4D, the first temporary target supercharging pressure P2 and the second temporary target supercharging pressure P2 are used. A prescribed range (that is, a range indicated by hatching in FIG. 4D) is adopted as a new search range, and a supercharging pressure P4 at the center of the search range is adopted as a provisional target supercharging pressure. The previous supercharging pressure is predicted as a new predicted supercharging pressure for the predetermined time when the vane is controlled, and it is determined whether or not this predicted supercharging pressure satisfies the constraint. Thereafter, the prediction of the predicted boost pressure and the determination of whether or not the predicted boost pressure satisfies the constraints are repeatedly performed, and finally, at least, it is indicated by hatching in FIG. The boost pressure within the search range is set to the target boost pressure actually used for vane control.

また、第1の予測過給圧が制約を満たさないときには、図4(E)に示されているように、現在の目標過給圧Ptと第1の暫定目標過給圧P1とによって規定される範囲(すなわち、図4(E)に斜線で示されている範囲)を新たな探索範囲として採用して当該探索範囲の中央の過給圧P5を暫定目標過給圧(以下この暫定目標過給圧を「第5の暫定目標過給圧」という)として採用してベーンが制御されたときの上記予め定められた時間だけ先の過給圧が新たな予測過給圧(以下この予測過給圧を「第5の予測過給圧」という)として予測され、この第5の予測過給圧が制約を満たすか否かの判断が行われる。   Further, when the first predicted supercharging pressure does not satisfy the constraint, as shown in FIG. 4E, it is defined by the current target supercharging pressure Pt and the first provisional target supercharging pressure P1. Range (that is, a range indicated by hatching in FIG. 4E) is used as a new search range, and the supercharging pressure P5 at the center of the search range is set as the provisional target supercharging pressure (hereinafter referred to as this provisional target overpressure). When the vane is controlled by adopting the supply pressure as “fifth provisional target boost pressure”), the previous boost pressure is changed to a new predicted boost pressure (hereinafter, this predicted boost pressure) for the predetermined time. The supply pressure is predicted as “the fifth predicted supercharging pressure”), and it is determined whether or not the fifth predicted supercharging pressure satisfies the constraint.

ここで、第5の予測過給圧が制約を満たさないときには、図4(F)に示されているように、現在の目標過給圧Ptと第5の暫定目標過給圧P5とによって規定される範囲(すなわち、図4(F)に斜線で示されている範囲)を新たな探索範囲として採用して当該探索範囲の中央の過給圧P6を暫定目標過給圧として採用してベーンが制御されるときの上記予め定められた時間だけ先の過給圧が新たな予測過給圧として予測され、この予測過給圧が制約を満たすか否かの判断が行われる。そして、これ以降も、予測過給圧の予測と予測過給圧が制約を満たすか否かの判断とが繰り返し行われ、最終的には、少なくとも、図4(F)に斜線で示されている探索範囲内の過給圧がベーンの制御に実際に用いられる目標過給圧に設定される。   Here, when the fifth predicted supercharging pressure does not satisfy the constraint, it is defined by the current target supercharging pressure Pt and the fifth provisional target supercharging pressure P5 as shown in FIG. The range to be used (that is, the range indicated by hatching in FIG. 4F) is adopted as the new search range, and the supercharging pressure P6 at the center of the search range is adopted as the temporary target supercharging pressure. The previous supercharging pressure is predicted as a new predicted supercharging pressure for the predetermined time when the engine is controlled, and it is determined whether or not this predicted supercharging pressure satisfies the constraint. Thereafter, the prediction of the predicted boost pressure and the determination of whether or not the predicted boost pressure satisfies the constraints are repeatedly performed, and finally, at least, it is indicated by hatching in FIG. The boost pressure within the search range is set to the target boost pressure actually used for vane control.

一方、第5の予測過給圧が制約を満たすときには、図4(G)に示されているように、第5の暫定目標過給圧P5と第1の暫定目標過給圧P1とによって規定される範囲(すなわち、図4(G)に斜線で示されている範囲)を新たな探索範囲として採用して当該探索範囲の中央の過給圧P7を暫定目標過給圧として採用してベーンが制御されるときの上記予め定められた時間だけ先の過給圧が新たな予測過給圧として予測され、この予測過給圧が制約を満たすか否かの判断が行われる。そして、これ以降も、予測過給圧の予測と予測過給圧が制約を満たすか否かの判断とが繰り返し行われ、最終的には、少なくとも、図4(G)に斜線で示されている探索範囲内の過給圧がベーンの制御に実際に用いられる目標過給圧に設定される。   On the other hand, when the fifth predicted supercharging pressure satisfies the constraint, as shown in FIG. 4G, it is defined by the fifth temporary target supercharging pressure P1 and the first temporary target supercharging pressure P1. The range to be used (that is, the range indicated by hatching in FIG. 4G) is adopted as the new search range, and the supercharging pressure P7 at the center of the search range is adopted as the provisional target supercharging pressure. The previous supercharging pressure is predicted as a new predicted supercharging pressure for the predetermined time when the engine is controlled, and it is determined whether or not this predicted supercharging pressure satisfies the constraint. Thereafter, the prediction of the predicted boost pressure and the determination of whether or not the predicted boost pressure satisfies the constraints are repeatedly performed, and finally, at least, it is indicated by hatching in FIG. The boost pressure within the search range is set to the target boost pressure actually used for vane control.

一方、上記取得された基準過給圧Pbが現在の目標過給圧よりも小さい場合(すなわち、目標過給圧を現在の目標過給圧から減少させる必要性が生じている場合)には、以下のように、目標過給圧が設定される。   On the other hand, when the acquired reference supercharging pressure Pb is smaller than the current target supercharging pressure (that is, when it is necessary to reduce the target supercharging pressure from the current target supercharging pressure), The target boost pressure is set as follows.

すなわち、図5(A)に示されているように、上記取得された基準過給圧Pbと、この基準過給圧Pbから離れる方向に現在の目標過給圧Ptを予め定められた値βだけ越えた過給圧(すなわち、現在の目標過給圧Ptよりも予め定められた値βだけ大きい値)Pt+βと、によって規定される範囲(すなわち、図5(A)に斜線で示されている範囲)を探索範囲として採用して当該探索範囲の中央の過給圧P8を暫定目標過給圧(以下この暫定目標過給圧を「第8の暫定目標過給圧」という)として採用してベーンが制御されたときの予め定められた時間だけ先の過給圧が予測過給圧(以下この予測過給圧を「第8の予測過給圧」という)として予測され、この第8の予測過給圧が制約を満たすか否かの判断が行われる。   That is, as shown in FIG. 5 (A), the acquired reference supercharging pressure Pb and the current target supercharging pressure Pt in a direction away from the reference supercharging pressure Pb are set to a predetermined value β. A range defined by a supercharging pressure exceeding the current target supercharging pressure Pt (that is, a value larger than the current target supercharging pressure Pt by a predetermined value β) Pt + β (that is, shown by hatching in FIG. 5A) Is used as the search range, and the supercharging pressure P8 at the center of the search range is used as the temporary target supercharging pressure (hereinafter, this temporary target supercharging pressure is referred to as "eighth temporary target supercharging pressure"). Then, the supercharging pressure ahead for a predetermined time when the vane is controlled is predicted as the predicted supercharging pressure (hereinafter, this predicted supercharging pressure is referred to as “eighth predicted supercharging pressure”). A determination is made as to whether or not the predicted boost pressure satisfies the constraint.

ここで、第8の予測過給圧が制約を満たすときには、図5(B)に示されているように、基準過給圧Pbと第8の暫定目標過給圧P8とによって規定される範囲(すなわち、図5(B)に斜線で示されている範囲)を新たな探索範囲として採用して当該探索範囲の中央の過給圧P9を暫定目標過給圧(以下この暫定目標過給圧を「第9の暫定目標過給圧」という)として採用してベーンが制御されたときの上記予め定められた時間だけ先の過給圧が新たな予測過給圧(以下この予測過給圧を「第9の予測過給圧」という)として予測され、この第9の予測過給圧が制約を満たすか否かの判断が行われる。   Here, when the eighth predicted supercharging pressure satisfies the constraint, as shown in FIG. 5B, a range defined by the reference supercharging pressure Pb and the eighth provisional target supercharging pressure P8. (That is, a range indicated by hatching in FIG. 5B) is adopted as a new search range, and a supercharging pressure P9 at the center of the search range is set as a provisional target supercharging pressure (hereinafter, this provisional target supercharging pressure). As the “9th provisional target boost pressure”), and the vane is controlled, the previous boost pressure is changed to a new predicted boost pressure (hereinafter, this predicted boost pressure) for the predetermined time. Is determined as “the ninth predicted supercharging pressure”), and it is determined whether or not the ninth predicted supercharging pressure satisfies the constraint.

ここで、第9の予測過給圧が制約を満たすときには、図5(C)に示されているように、基準過給圧Pbと第9の暫定目標過給圧P9とによって規定される範囲(すなわち、図5(C)に斜線で示されている範囲)を新たな探索範囲として採用して当該探索範囲の中央の過給圧P10を暫定目標過給圧として採用してベーンが制御されたときの上記予め定められた時間だけ先の過給圧が新たな予測過給圧として予測され、この予測過給圧が制約を満たすか否かの判断が行われる。そして、これ以降も、予測過給圧の予測と予測過給圧が制約を満たすか否かの判断とが繰り返し行われ、最終的には、少なくとも、図5(C)に斜線で示されている探索範囲内の過給圧がベーンの制御に実際に用いられる目標過給圧に設定される。   Here, when the ninth predicted supercharging pressure satisfies the constraint, as shown in FIG. 5C, a range defined by the reference supercharging pressure Pb and the ninth provisional target supercharging pressure P9. The vane is controlled by adopting a new search range (that is, a range indicated by hatching in FIG. 5C) and using the supercharging pressure P10 at the center of the search range as the temporary target supercharging pressure. The previous supercharging pressure is predicted as a new predicted supercharging pressure for the predetermined time at this time, and it is determined whether or not this predicted supercharging pressure satisfies the constraint. Thereafter, the prediction of the predicted boost pressure and the determination of whether or not the predicted boost pressure satisfies the constraints are repeatedly performed, and finally, at least, it is indicated by hatching in FIG. The boost pressure within the search range is set to the target boost pressure actually used for vane control.

一方、第9の予測過給圧が制約を満たさないときには、図5(D)に示されているように、第8の暫定目標過給圧P8と第9の暫定目標過給圧P9とによって規定される範囲(すなわち、図5(D)に斜線で示されている範囲)を新たな探索範囲として採用して当該探索範囲の中央の過給圧P11を暫定目標過給圧として採用してベーンが制御されたときの上記予め定められた時間だけ先の過給圧が新たな予測過給圧として予測され、この予測過給圧が制約を満たすか否かの判断が行われる。そして、これ以降も、予測過給圧の予測と予測過給圧が制約を満たすか否かの判断とが繰り返し行われ、最終的には、少なくとも、図5(D)に斜線で示されている探索範囲内の過給圧がベーンの制御に実際に用いられる目標過給圧に設定される。   On the other hand, when the ninth predicted supercharging pressure does not satisfy the constraint, as shown in FIG. 5D, the eighth temporary target supercharging pressure P9 and the eighth temporary target supercharging pressure P9 A prescribed range (that is, a range indicated by hatching in FIG. 5D) is adopted as a new search range, and a supercharging pressure P11 at the center of the search range is adopted as a provisional target supercharging pressure. The previous supercharging pressure is predicted as a new predicted supercharging pressure for the predetermined time when the vane is controlled, and it is determined whether or not this predicted supercharging pressure satisfies the constraint. Thereafter, the prediction of the predicted boost pressure and the determination of whether or not the predicted boost pressure satisfies the constraints are repeatedly performed, and finally, at least, it is indicated by hatching in FIG. The boost pressure within the search range is set to the target boost pressure actually used for vane control.

また、第8の予測過給圧が制約を満たさないときには、図5(E)に示されているように、現在の目標過給圧Ptと第8の暫定目標過給圧P8とによって規定される範囲(すなわち、図5(E)に斜線で示されている範囲)を新たな探索範囲として採用して当該探索範囲の中央の過給圧P12を暫定目標過給圧(以下この暫定目標過給圧を「第12の暫定目標過給圧」という)として採用してベーンが制御されたときの上記予め定められた時間だけ先の過給圧が新たな予測過給圧(以下この予測過給圧を「第12の予測過給圧」という)として予測され、この第12の予測過給圧が制約を満たすか否かの判断が行われる。   Further, when the eighth predicted supercharging pressure does not satisfy the constraint, as shown in FIG. 5E, it is defined by the current target supercharging pressure Pt and the eighth provisional target supercharging pressure P8. Range (that is, the range indicated by hatching in FIG. 5E) is used as a new search range, and the supercharging pressure P12 at the center of the search range is set as the temporary target supercharging pressure (hereinafter referred to as this temporary target overpressure). When the vane is controlled by adopting the charging pressure as “a twelfth provisional target supercharging pressure”), the previous supercharging pressure is changed to a new predicted supercharging pressure (hereinafter, this predicted supercharging pressure) for the predetermined time. The supply pressure is predicted as “a twelfth predicted boost pressure”), and it is determined whether or not the twelfth predicted boost pressure satisfies the constraint.

ここで、第12の予測過給圧が制約を満たさないときには、図5(F)に示されているように、現在の目標過給圧Ptと第12の暫定目標過給圧P12とによって規定される範囲(すなわち、図5(F)に斜線で示されている範囲)を新たな探索範囲として採用して当該探索範囲の中央の過給圧P13を暫定目標過給圧として採用してベーンが制御されるときの上記予め定められた時間だけ先の過給圧が新たな予測過給圧として予測され、この予測過給圧が制約を満たすか否かの判断が行われる。そして、これ以降も、予測過給圧の予測と予測過給圧が制約を満たすか否かの判断とが繰り返し行われ、最終的には、少なくとも、図5(F)に斜線で示されている探索範囲内の過給圧がベーンの制御に実際に用いられる目標過給圧に設定される。   Here, when the twelfth predicted supercharging pressure does not satisfy the constraint, it is defined by the current target supercharging pressure Pt and the twelfth provisional target supercharging pressure P12 as shown in FIG. The range to be used (that is, the range shown by hatching in FIG. 5F) is adopted as a new search range, and the supercharging pressure P13 at the center of the search range is adopted as the provisional target supercharging pressure. The previous supercharging pressure is predicted as a new predicted supercharging pressure for the predetermined time when the engine is controlled, and it is determined whether or not this predicted supercharging pressure satisfies the constraint. Thereafter, the prediction of the predicted boost pressure and the determination of whether or not the predicted boost pressure satisfies the constraints are repeatedly performed, and finally, at least, it is indicated by hatching in FIG. The boost pressure within the search range is set to the target boost pressure actually used for vane control.

一方、第12の予測過給圧が制約を満たすときには、図5(G)に示されているように、第12の暫定目標過給圧P12と第8の暫定目標過給圧P8とによって規定される範囲(すなわち、図5(G)に斜線で示されている範囲)を新たな探索範囲として採用して当該探索範囲の中央の過給圧P14を暫定目標過給圧として採用してベーンが制御されるときの上記予め定められた時間だけ先の過給圧が新たな予測過給圧として予測され、この予測過給圧が制約を満たすか否かの判断が行われる。そして、これ以降も、予測過給圧の予測と予測過給圧が制約を満たすか否かの判断とが繰り返し行われ、最終的には、少なくとも、図5(G)に斜線で示されている探索範囲内の過給圧がベーンの制御に実際に用いられる目標過給圧に設定される。   On the other hand, when the twelfth predicted supercharging pressure satisfies the constraint, it is defined by the twelfth provisional target supercharging pressure P12 and the eighth provisional target supercharging pressure P8, as shown in FIG. The range to be used (that is, the range shown by hatching in FIG. 5G) is adopted as the new search range, and the supercharging pressure P14 at the center of the search range is adopted as the temporary target supercharging pressure. The previous supercharging pressure is predicted as a new predicted supercharging pressure for the predetermined time when the engine is controlled, and it is determined whether or not this predicted supercharging pressure satisfies the constraint. Thereafter, the prediction of the predicted supercharging pressure and the determination of whether the predicted supercharging pressure satisfies the constraints are repeatedly performed, and finally, at least, it is indicated by hatching in FIG. The boost pressure within the search range is set to the target boost pressure actually used for vane control.

第1実施形態によれば、以下の効果が得られる。すなわち、第1実施形態では、目標過給圧を設定するために過給圧に関する制約を満たす目標過給圧を探索する範囲の限界値の1つが基準過給圧から離れる方向に現在の目標過給圧を越えた値である。つまり、第1実施形態では、過給圧に関する制約を満たす目標過給圧を探索する範囲が基準過給圧から離れる方向に現在の目標過給圧を越えた範囲まで拡大されている。したがって、第1実施形態によれば、過給圧に関する制約を満たす目標過給圧が基準過給圧と現在の目標過給圧との間の範囲内になかったときであっても、上記拡大された範囲内で過給圧に関する制約を満たす目標過給圧を見つけ出すことができるという効果が得られる。そして、第1実施形態によれば、過給圧に関する制約を満たした状態で過給圧を制御することができるという効果も得られる。   According to the first embodiment, the following effects can be obtained. That is, in the first embodiment, in order to set the target supercharging pressure, one of the limit values of the range in which the target supercharging pressure that satisfies the constraint on the supercharging pressure is searched is shifted in the direction away from the reference supercharging pressure. The value exceeds the supply pressure. In other words, in the first embodiment, the range for searching for the target boost pressure that satisfies the constraint on the boost pressure is expanded to the range beyond the current target boost pressure in a direction away from the reference boost pressure. Therefore, according to the first embodiment, even if the target boost pressure that satisfies the constraint on the boost pressure is not within the range between the reference boost pressure and the current target boost pressure, the expansion The effect that the target boost pressure satisfying the constraint on the boost pressure can be found within the determined range is obtained. And according to 1st Embodiment, the effect that a supercharging pressure can be controlled in the state which satisfy | filled the restrictions regarding a supercharging pressure is also acquired.

なお、第1実施形態では、予測過給圧が制約を満たすか否かの判断が行われる。しかしながら、第1実施形態において、予測過給圧が制約を満たすか否かの判断に加えて、変更された目標過給圧に過給圧が制御されるときの過給機の状態(たとえば、ベーン、排気タービン、コンプレッサなどの状態)を予測し、この予測された過給機の状態が当該過給機の状態に関する制約を満たすか否かの判断を行うようにしてもよい。   In the first embodiment, it is determined whether or not the predicted supercharging pressure satisfies the constraint. However, in the first embodiment, in addition to the determination of whether the predicted supercharging pressure satisfies the constraint, the state of the supercharger when the supercharging pressure is controlled to the changed target supercharging pressure (for example, The state of the vane, the exhaust turbine, the compressor, or the like) may be predicted, and it may be determined whether or not the predicted state of the turbocharger satisfies a restriction regarding the state of the supercharger.

また、上述した目標過給圧の設定を実行する手法として、たとえば、いわゆるリファレンスガバナを利用することができる。   Moreover, as a method for executing the setting of the target boost pressure described above, for example, a so-called reference governor can be used.

次に、第1実施形態の目標過給圧の設定を実行するルーチンの一例について説明する。このルーチンの一例が図6に示されている。なお、このルーチンは、所定のクランク角度が到来する毎に開始されるルーチンである。   Next, an example of a routine for performing the setting of the target boost pressure according to the first embodiment will be described. An example of this routine is shown in FIG. Note that this routine is started every time a predetermined crank angle arrives.

図6のルーチンが開始されると、始めに、ステップ100において、その時の機関回転数NEとその時の要求機関トルクTQとが取得される。次いで、ステップ101において、ステップ100で取得された機関回転数NEと要求機関トルクTQとに対応する基準過給圧Pbが図3のマップから取得される。次いで、ステップ102において、ステップ101で取得された基準過給圧Pbが現在の目標過給圧Ptよりも大きい(Pb>Pt)、あるいは、ステップ101で取得された基準過給圧Pbが現在の目標過給圧Ptよりも小さい(Pb<Pt)か否かが判別される。ここで、Pb>PtまたはPb<Ptであると判別されたときには、ルーチンはステップ103に進む。一方、Pb>PtまたはPb<Ptではないと判別されたときには、ルーチンはそのまま終了する。   When the routine of FIG. 6 is started, first, at step 100, the engine speed NE at that time and the required engine torque TQ at that time are acquired. Next, at step 101, the reference boost pressure Pb corresponding to the engine speed NE and the required engine torque TQ acquired at step 100 is acquired from the map of FIG. Next, at step 102, the reference boost pressure Pb acquired at step 101 is larger than the current target boost pressure Pt (Pb> Pt), or the reference boost pressure Pb acquired at step 101 is the current It is determined whether or not it is smaller than the target boost pressure Pt (Pb <Pt). Here, when it is determined that Pb> Pt or Pb <Pt, the routine proceeds to step 103. On the other hand, when it is determined that Pb> Pt or Pb <Pt is not satisfied, the routine ends as it is.

ステップ103では、上述したように制約を満たす目標過給圧Ppが探索される。次いで、ステップ104において、ステップ103で探索された目標過給圧Ppが目標過給圧Ptに設定され、その後、ルーチンが終了する。   In step 103, the target boost pressure Pp that satisfies the constraints as described above is searched. Next, at step 104, the target boost pressure Pp searched at step 103 is set to the target boost pressure Pt, and then the routine ends.

ところで、第1実施形態では、基準過給圧と、基準過給圧から離れる方向に現在の目標過給圧を予め定められた値だけ越えた過給圧と、によって最初の探索範囲が規定される。ここで、上記予め定められた値は、零よりも大きい値であれば如何なる値であってもよい。たとえば、上記予め定められた値として、以下のように設定される値を採用することができる。すなわち、上記予め定められた値として、変更された目標過給圧に過給圧が制御されるときの当該過給圧の変化に関する時定数よりも長い時間(以下この時間を単に「時定数よりも長い時間」という)だけ先の過給圧の予測値と、上記予め定められた時間だけ先の過給圧の予測値と、現在の過給圧の値と、に基づいて設定される値を採用することができる。   By the way, in the first embodiment, the first search range is defined by the reference boost pressure and the boost pressure that exceeds the current target boost pressure by a predetermined value in a direction away from the reference boost pressure. The Here, the predetermined value may be any value as long as the value is greater than zero. For example, a value set as follows can be adopted as the predetermined value. That is, as the predetermined value, a time longer than a time constant related to a change in the supercharging pressure when the supercharging pressure is controlled to the changed target supercharging pressure (hereinafter, this time is simply referred to as “time constant”). A value that is set based on the predicted value of the supercharging pressure that is ahead for a predetermined period of time), the predicted value of the supercharging pressure that is ahead for the predetermined time, and the current supercharging pressure value Can be adopted.

なお、この場合、上記設定される値は、上記予測値および現在の過給圧の値に基づいて設定される値であれば如何なる値であってもよい。たとえば、この値として、以下のように設定される値を採用することができる。すなわち、この値として、時定数よりも長い時間だけ先の過給圧の予測値に対する上記予め定められた時間だけ先の過給圧の予測値の差(以下この差を「第1予測値偏差」という)と、時定数よりも長い時間だけ先の過給圧の予測値に対する現在の過給圧の差(以下この差を「第2予測値偏差」という)と、に基づいて設定される値を採用することができる。   In this case, the set value may be any value as long as the value is set based on the predicted value and the current supercharging pressure value. For example, a value set as follows can be adopted as this value. That is, as this value, the difference between the predicted value of the supercharging pressure ahead by the predetermined time with respect to the predicted value of the supercharging pressure ahead by the time longer than the time constant (hereinafter, this difference is referred to as “first predicted value deviation”). )) And the difference in the current supercharging pressure with respect to the predicted value of the supercharging pressure that is longer than the time constant (hereinafter, this difference is referred to as “second predicted value deviation”). A value can be adopted.

なお、この場合、上記設定される値は、上記第1予測値偏差と上記第2予測値偏差とに基づいて設定される値であれば如何なる値であってもよい。たとえば、この値として、上記第2予測値偏差に対する上記第1予測値偏差の比を採用することができる。   In this case, the set value may be any value as long as the value is set based on the first predicted value deviation and the second predicted value deviation. For example, the ratio of the first predicted value deviation to the second predicted value deviation can be used as this value.

また、時定数よりも長い時間は、変更された目標過給圧に過給圧が制御されるときの当該過給圧の変化に関する時定数よりも長い時間であれば如何なる時間であってもよい。たとえば、この時間として、時定数の三倍の時間を採用することができる。   Further, the time longer than the time constant may be any time as long as it is longer than the time constant related to the change in the supercharging pressure when the supercharging pressure is controlled to the changed target supercharging pressure. . For example, a time that is three times the time constant can be adopted as this time.

このように、上記予め定められた値として、時定数よりも長い時間だけ先の過給圧の予測値と、上記予め定められた時間だけ先の過給圧の予測値と、現在の過給圧の値と、に基づいて設定される値を採用すれば、以下の効果が得られる。すなわち、過給圧の変化に関する時定数は、変更された目標過給圧に過給圧が制御されるときの過給圧の変化の挙動を表している。したがって、過給圧に関する制約を満たす目標過給圧を探索範囲内の過給圧から確実に見つけ出すことができるという効果が得られる。また、上記予め定められた時間が上記時定数よりも長い時間よりも短い場合、上記予め定められた時間だけ先の過給圧の予測値に誤差が生じる可能性が高く、したがって、過給圧が制約を破る可能性が高いが、このときには、探索範囲がより拡大せしめられることから、過給圧が制約を破らないような目標過給圧が確実に設定される。一方、上記予め定められた時間が上記時定数よりも短い場合、上記予め定められた時間だけ先の過給圧の予測値に誤差が生じる可能性が低く、したがって、過給圧が制約を破る可能性が低いが、このときには、探索範囲の拡大が小さくなることから、過給圧が制約を破らないような目標過給圧が確実に設定されるとともに、目標過給圧の設定に要する演算負荷が小さくなる。   Thus, as the predetermined value, the predicted value of the supercharging pressure ahead for a time longer than the time constant, the predicted value of the supercharging pressure ahead for the predetermined time, and the current supercharging If the value set based on the pressure value is adopted, the following effects can be obtained. That is, the time constant related to the change in the supercharging pressure represents the behavior of the change in the supercharging pressure when the supercharging pressure is controlled to the changed target supercharging pressure. Therefore, it is possible to surely find out the target boost pressure that satisfies the constraint on the boost pressure from the boost pressure within the search range. Further, when the predetermined time is shorter than the time longer than the time constant, there is a high possibility that an error occurs in the predicted value of the preceding supercharging pressure for the predetermined time. However, in this case, since the search range is further expanded, the target boost pressure is set with certainty so that the boost pressure does not break the constraint. On the other hand, when the predetermined time is shorter than the time constant, it is unlikely that an error will occur in the predicted value of the preceding supercharging pressure for the predetermined time, and therefore the supercharging pressure breaks the constraint. Although the possibility is low, in this case, since the expansion of the search range becomes small, the target boost pressure that ensures that the boost pressure does not break the constraints is set reliably, and the calculation required for setting the target boost pressure The load is reduced.

なお、上述した実施形態は、目標過給圧の設定に本発明を適用した場合の実施形態であるが、本発明は、図7に示されている内燃機関にも適用可能である。すなわち、図7に示されている内燃機関において、50は排気再循環装置(以下この装置を「EGR装置」という)を示している。そして、EGR装置50は、排気再循環管(以下この管を「EGR管」という)51と、排気再循環制御弁(以下この制御弁を「EGR制御弁」という)52と、排気再循環クーラ(以下このクーラを「EGRクーラ」という)53と、を具備する。EGR装置50は、燃焼室から排気通路40に排出された排気ガスをEGR管51を介して吸気通路30に導入することができる。EGR管51は、その一端で排気通路40(より具体的には、排気マニホルド41)に接続されているとともに、その他端で吸気通路30(より具体的には、吸気マニホルド31)に接続されている。すなわち、EGR管51は、排気通路40を吸気通路30に連結している。   In addition, although embodiment mentioned above is embodiment at the time of applying this invention to the setting of target supercharging pressure, this invention is applicable also to the internal combustion engine shown by FIG. That is, in the internal combustion engine shown in FIG. 7, reference numeral 50 denotes an exhaust gas recirculation device (hereinafter, this device is referred to as “EGR device”). The EGR device 50 includes an exhaust gas recirculation pipe (hereinafter referred to as “EGR pipe”) 51, an exhaust gas recirculation control valve (hereinafter referred to as “EGR control valve”) 52, and an exhaust gas recirculation cooler. (Hereinafter, this cooler is referred to as an “EGR cooler”) 53. The EGR device 50 can introduce the exhaust gas discharged from the combustion chamber into the exhaust passage 40 into the intake passage 30 via the EGR pipe 51. The EGR pipe 51 is connected to the exhaust passage 40 (more specifically, the exhaust manifold 41) at one end, and connected to the intake passage 30 (more specifically, the intake manifold 31) at the other end. Yes. That is, the EGR pipe 51 connects the exhaust passage 40 to the intake passage 30.

EGR制御弁52は、EGR管51に配置されている。EGR制御弁52の開度(以下この開度を「EGR制御弁開度」という)が変更されると、EGR制御弁52を通過する排気ガスの量が変わり、ひいては、吸気通路30を介して燃焼室に導入される排気ガスの量が変わる。EGR制御弁52は、電子制御装置80のインターフェース85に電気的に接続されている。電子制御装置80は、EGR制御弁52を動作させるための制御信号をEGR制御弁に供給する。EGRクーラ53は、EGR管51に配置されている。EGRクーラ53は、EGR管51を流れる排気ガスを冷却する。   The EGR control valve 52 is disposed in the EGR pipe 51. When the opening degree of the EGR control valve 52 (hereinafter, this opening degree is referred to as “EGR control valve opening degree”) is changed, the amount of exhaust gas passing through the EGR control valve 52 is changed. The amount of exhaust gas introduced into the combustion chamber changes. The EGR control valve 52 is electrically connected to the interface 85 of the electronic control device 80. The electronic control unit 80 supplies a control signal for operating the EGR control valve 52 to the EGR control valve. The EGR cooler 53 is disposed in the EGR pipe 51. The EGR cooler 53 cools the exhaust gas flowing through the EGR pipe 51.

以上説明した内燃機関においてEGR率(すなわち、燃焼室に吸入されるガスの量に対する燃焼室に導入される排気ガスの量の比)の目標値を設定する場合にも本発明を適用可能である。   In the internal combustion engine described above, the present invention can also be applied when setting the target value of the EGR rate (that is, the ratio of the amount of exhaust gas introduced into the combustion chamber to the amount of gas sucked into the combustion chamber). .

10…内燃機関、30…吸気通路、40…排気通路、50…排気再循環装置(EGR装置)、52…排気再循環制御弁(EGR制御弁)、60…過給機、60C…コンプレッサ、60T…排気タービン、60V…ベーン、80…電子制御装置   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Internal combustion engine, 30 ... Intake passage, 40 ... Exhaust passage, 50 ... Exhaust gas recirculation device (EGR device), 52 ... Exhaust gas recirculation control valve (EGR control valve), 60 ... Supercharger, 60C ... Compressor, 60T ... Exhaust turbine, 60V ... Vane, 80 ... Electronic control device

Claims (3)

内燃機関に関する制御量を制御する制御装置であって、
目標制御量が現在の目標制御量とは異なる別の目標制御量に変更されるべきときに該別の目標制御量を基準制御量として該基準制御量に基づいて定められる範囲内にある制御量の中から制御量に関する制約が満たされる制御量を選択し、該選択された制御量を目標制御量に設定し、該設定された目標制御量に従って前記制御量を制御する制御装置において、
前記範囲が前記基準制御量から離れる方向に現在の目標制御量を越えた値と、前記基準制御量と、によって規定される制御装置。
A control device for controlling a control amount related to an internal combustion engine,
When the target control amount is to be changed to another target control amount different from the current target control amount, the control amount is within a range determined based on the reference control amount with the other target control amount as the reference control amount In the control device that selects a control amount that satisfies the constraint on the control amount from among the control amount, sets the selected control amount as a target control amount, and controls the control amount according to the set target control amount,
A control device defined by a value that exceeds a current target control amount in a direction in which the range is away from the reference control amount, and the reference control amount.
現時点から予め定められた時間だけ先の制御量の予測値に基づいて前記範囲内にある目標制御量の中から前記制約が満たされる目標制御量が選択される請求項1に記載の制御装置において、
前記制御量の変化に関する時定数よりも長い時間だけ先の制御量の予測値と前記予め定められた時間だけ先の制御量の予測値と現在の制御量の値とに基づいて設定される値だけ前記基準制御量から離れる方向に現在の目標制御量を越えた値と、前記基準制御量と、によって前記範囲が規定される制御装置。
2. The control device according to claim 1, wherein a target control amount that satisfies the constraint is selected from among target control amounts within the range based on a predicted value of a control amount that is a predetermined time ahead from a current time. ,
A value set based on the predicted value of the previous control amount for a time longer than the time constant relating to the change in the control amount, the predicted value of the previous control amount for the predetermined time, and the current control amount value A control device in which the range is defined by a value exceeding a current target control amount in a direction away from the reference control amount and the reference control amount.
請求項2に記載の制御装置において、
前記時定数よりも長い時間だけ先の制御量の予測値に対する前記予め定められた時間だけ先の制御量の予測値の差と前記時定数よりも長い時間だけ先の制御量の予測値に対する現在の制御量の値の差とに基づいて設定される値だけ前記基準制御量から離れる方向に現在の目標制御量を越えた値と、前記基準制御量と、によって前記範囲が規定される制御装置。
The control device according to claim 2,
The difference between the predicted value of the control amount ahead of the predetermined amount of time and the predicted value of the control amount ahead of the time constant and the current value relative to the predicted value of the control amount ahead of the time constant by a time longer than the time constant. A control device in which the range is defined by a value that exceeds a current target control amount in a direction away from the reference control amount by a value set based on a difference between control amount values of the control amount and the reference control amount .
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