JP2017014924A - 過給機付き内燃機関の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】過給圧を検出する圧力センサを設けることなく、過給圧を精度良く推定できる過給機付き内燃機関の制御装置を提供する。
【解決手段】過給機付き内燃機関の制御装置１において、過給圧の推定値Ｐ２ｅｓ等に基づいて推定した有効開口面積の推定値Ｓｔｈｅｓが、スロットル開度の検出値ＴＰｄｔに対応する予め設定された有効開口面積の既定値に近づくように、過給圧の推定値Ｐ２ｅｓを補正する補正値ΔＰ２を変化させる。
【選択図】図２

Description

本発明は、排気路に設けられたタービンと、吸気路におけるスロットルバルブの上流側に設けられ、前記タービンと一体的に回転する圧縮機と、前記タービンを迂回する前記排気路のタービンバイパス通路に設けられたウェイストゲートバルブと、を有する過給機を備えた内燃機関を制御対象とする制御装置に関するものである。

過給機を備えていない内燃機関の制御技術であるが、出願人が先に出願した下記の特許文献１の技術が知られている。特許文献１の技術は、スロットルバルブの流量特性を表現できる絞り式流量計の流量算出式を用い、スロットルバルブを通過する空気量、スロットルバルブの上流側の圧力及び下流側の圧力、及び空気温度に基づき、スロットルバルブの有効開口面積を推定し、その推定結果に基づいてスロットル開度を学習し、スロットルバルブの開度制御に反映させるように構成されている。

特開２００８−５７３３９号公報

ところで、過給機付の内燃機関を制御する上で、圧縮機の下流側でかつスロットルバルブの上流側の吸気路内の圧力である過給圧を検出することは重要である。しかしながら、過給圧を検出する圧力センサを設けるとコストアップを招く。そこで、出願人は、過給圧を検出する圧力センサを設けることなく、過給圧を精度良く推定する方法を開発している。出願人は、過給圧を精度よく推定する上で、スロットルバルブの流量特性を考察することが重要であると考えた。しかしながら、特許文献１の技術では、スロットルバルブの上流側の圧力（大気圧）を検出する圧力センサを設けることを前提としており、過給圧を検出する圧力センサを設けずに、過給圧を推定する方法には適用できないものであった。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、過給圧を検出する圧力センサを設けることなく、過給圧を精度良く推定できる過給機付き内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。

本発明に係る過給機付き内燃機関の制御装置は、排気路に設けられたタービンと、吸気路におけるスロットルバルブの上流側に設けられ、前記タービンと一体的に回転する圧縮機と、前記タービンを迂回する前記排気路のタービンバイパス通路に設けられたウェイストゲートバルブと、を有する過給機を備えた内燃機関を制御対象とする制御装置であって、前記スロットルバルブの開度であるスロットル開度を検出するスロットル開度検出部と、前記内燃機関の吸入空気量を検出する吸入空気量検出部と、前記内燃機関の吸入空気の温度である吸気温を検出する吸気温検出部と、前記スロットルバルブの下流側の前記吸気路としてのインテークマニホールド内の圧力であるマニホールド圧を検出するマニホールド圧検出部と、前記圧縮機の下流側でかつ前記スロットルバルブの上流側の前記吸気路内の圧力である過給圧を推定する過給圧推定部と、前記過給圧の推定値、前記マニホールド圧の検出値、前記吸入空気量の検出値、及び前記吸気温の検出値に基づいて、前記スロットルバルブの有効開口面積を推定する開口面積推定部と、を備え、前記過給圧推定部は、前記有効開口面積の推定値が、前記スロットル開度の検出値に対応する予め設定された前記有効開口面積の既定値に近づくように、前記過給圧の推定値を補正する補正値を変化させ、前記補正値による補正後の値を最終的な前記過給圧の推定値とするものである。

本発明に係る過給機付き内燃機関の制御装置によれば、過給圧の推定値、マニホールド圧の検出値、吸入空気量の検出値、及び吸気温の検出値に基づいて、スロットルバルブの有効開口面積を推定する。そして、スロットル開度と有効開口面積の既定値との関係特性を基準に、有効開口面積の推定値の推定誤差を判定して、有効開口面積の推定に用いた過給圧の推定値の推定誤差を補正することができる。よって、過給圧を検出する圧力センサを設けることなく、過給圧を精度良く推定できる。

本発明の実施の形態１に係る過給機付き内燃機関及びその制御装置の概略構成図である。 本発明の実施の形態１に係る過給機付き内燃機関の制御装置のブロック図である。 本発明の実施の形態１に係る圧力比と無次元流量との関係を表す図である。 本発明の実施の形態１に係るスロットル開度と有効開口面積の既定値との関係を表す図である。 本発明の実施の形態１に係る補正値の変化の禁止又は許可を説明するための図である。 本発明の実施の形態１に係る排気ガス量と圧力比との関係を表す図である。 本発明の実施の形態１に係る有効開口面積とクランク回転周期との乗算値と、圧力比との関係を表す図である。 本発明の実施の形態１に係る有効開口面積とクランク回転周期との乗算値と、圧力比との関係を表す図である。 本発明の実施の形態１に係る有効開口面積とクランク回転周期との乗算値と、圧力比との関係を表す図である。 本発明の実施の形態１に係る制御装置の処理を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態１に係る過給機付き内燃機関の制御装置のハードウェア構成図である。

実施の形態１．
実施の形態１に係る過給機３２付き内燃機関１０の制御装置１（以下、単に制御装置１と称す）について図面を参照して説明する。図１は、本実施の形態に係る過給機３２付き内燃機関１０及び制御装置１の概略構成図であり、図２は、本実施の形態に係る制御装置１のブロック図である。

まず、過給機３２付き内燃機関１０（以下、単に内燃機関１０と称す）の構成について説明する。内燃機関１０は、燃焼室１１を有している。内燃機関１０は、燃焼室１１に空気を供給する吸気路２０と、燃焼室１１の排気ガスを排出する排気路３０とを備えている。吸気路２０は、各燃焼室１１に空気を供給するインテークマニホールド２２を有している。インテークマニホールド２２の上流側の吸気路２０にはスロットルバルブ２３が備えられている。内燃機関１０は、過給機３２を備えている。過給機３２は、排気路３０に設けられたタービン３２ｄと、吸気路２０におけるスロットルバルブ２３の上流側に設けられ、タービン３２ｄと一体的に回転する圧縮機３２ｂと、タービン３２ｄを迂回する排気路３０のタービンバイパス通路３３に設けられたウェイストゲートバルブ３３ａと、を有している。

排気路３０には、タービン３２ｄを収容するタービンハウジング３２ｃと、タービン３２ｄを迂回するために、タービンハウジング３２ｃの上流側の部分と下流側の部分とを接続するタービンバイパス通路３３と、が設けられている。タービンバイパス通路３３内にはウェイストゲートバルブ３３ａが備えられている。内燃機関１０には、ウェイストゲートバルブ３３ａの開度を変化させ、タービンバイパス通路３３の流路面積の調整を行うウェイストゲートアクチュエータ３３ｂが備えられている。排気路３０におけるタービンバイパス通路３３の接続部分よりも下流側に触媒３１が備えられている。

ウェイストゲートアクチュエータ３３ｂは、正圧式アクチュエータであり、ダイヤフラムが用いられる。ダイヤフラムの圧力室は、圧縮機３２ｂよりも下流であってスロットルバルブ２３よりも上流の吸気路２０（以下、過給吸気路２４と称す）に接続されており、過給により過給吸気路２４内の圧力（過給圧Ｐ２）が大気圧Ｐ１よりも高くなると、ウェイストゲートアクチュエータ３３ｂによるウェイストゲートバルブ３３ａの動作が可能となる。ウェイストゲートアクチュエータ３３ｂには、ダイヤフラムの圧力室を、圧縮機３２ｂの上流側の吸気路２０につなぐリリーフ通路の開度を調節するリリーフバルブ３６が設けられており、リリーフバルブ３６の開度に応じて圧力室内の圧力のリリーフ量（低下量）が変化する。リリーフバルブ３６は、ソレノイドバルブとされており、制御装置１により制御される。制御装置１によりリリーフバルブ３６によるリリーフ量を調整することにより、過給圧Ｐ２が供給されるダイヤフラムの圧力室内の圧力の調整を行い、ダイヤフラムに連動して作動するウェイストゲートバルブ３３ａの開度の調整を行う。本実施の形態のように、一般的に、ウェイストゲートアクチュエータ３３ｂおよびウェイストゲートバルブ３３ａには、その作動量を検出するための検出器が装着されていない。そのため、マニホールド圧Ｐｂ等の圧縮機３２ｂよりも下流側の吸気路２０内の圧力検出値を用いて、ウェイストゲートアクチュエータ３３ｂ（リリーフバルブ３６）の制御量を調整する。なお、ウェイストゲートアクチュエータ３３ｂの動作が可能となるまでの圧力状態、即ち、過給圧Ｐ２が大気圧Ｐ１を超えていない状態では、ウェイストゲートアクチュエータ３３ｂに内蔵されたバネ等の機械的要素により、ウェイストゲートバルブ３３ａは全閉の位置に保持される。

吸気路２０には、圧縮機３２ｂを収容する圧縮機ハウジング３２ａと、圧縮機３２ｂを迂回するために、圧縮機ハウジング３２ａの上流側の部分と下流側の部分とを接続する圧縮機バイパス通路３４と、が設けられている。圧縮機バイパス通路３４には、圧縮機バイパス通路３４の流路の開閉を行うエアーバイパスバルブ３４ａが設けられている。吸気路２０には、圧縮機ハウジング３２ａの下流に、インタークーラー２１が設けられ、インタークーラー２１の下流に、スロットルバルブ２３が設けられている。

スロットルバルブ２３は、スロットルモータ２３ａ（スロットルバルブ駆動用モータ）により開閉される。スロットルバルブ２３の開度は、スロットルポジションセンサ２３ｂにより検出される。

インテークマニホールド２２には、インテークマニホールド２２内の吸入空気の圧力であるマニホールド圧Ｐｂを検出するためのマニホールド圧力センサ４２、及びインテークマニホールド２２内の吸入空気の温度である吸気温Ｔｂを検出するための吸気温センサ４６が取り付けられている。

排気路３０には、排気ガスの空気と燃料との比率である空燃比ＡＦ（Ａｉｒ／Ｆｕｅｌ）を検出するためのＡ／Ｆセンサ４５が設けられている。内燃機関１０の外部には、大気圧Ｐ１を検出するための大気圧センサ４３が設けられている。なお、大気圧センサ４３が設けられておらず、マニホールド圧力センサ４２により検出したマニホールド圧の検出値Ｐｂｄｔから、運転状態を考慮して、大気圧Ｐ１を推定するように構成されてもよい。

過給機３２の構成について説明する。タービンハウジング３２ｃと、その内側に設けられ、複数の羽根を備えたタービンホイールとしてのタービン３２ｄとにより、遠心式タービンが構成されている。また、圧縮機ハウジング３２ａと、その内側に設けられ、複数の羽根を備えた圧縮機ホイールとしての圧縮機３２ｂとにより、遠心式圧縮機が構成されている。タービン３２ｄと圧縮機３２ｂとはタービンシャフト３２ｅにより同軸上を一体回転するように連結されている。従って、排気ガスによってタービン３２ｄが回転駆動されると、圧縮機３２ｂもタービン３２ｄと同速で回転し、吸気路２０内の空気が内燃機関１０に過給される。このように、過給機３２は、遠心式タービン（３２ｃ、３２ｄ）と遠心式圧縮機（３２ａ、３２ｂ）とから構成されている。

エアーバイパスバルブ３４ａには、ダイヤフラムが用いられている。ダイヤフラムは、過給圧Ｐ２とマニホールド圧Ｐｂとの圧力差により作動する。過給圧Ｐ２がマニホールド圧Ｐｂよりも所定の圧力差以上に増加すると、ダイヤフラムの作動によりエアーバイパスバルブ３４ａが開き、圧縮機３２ｂの上流と下流とをバイパスさせる。これにより、過給圧Ｐ２が異常に上昇する事による機械的損傷を防止する事が可能になる。また、エアーバイパスバルブ３４ａには、切換えバルブが設けられている。切換えバルブは、エアーバイパスバルブ３４ａに供給されるマニホールド圧Ｐｂを過給圧Ｐ２に切り替えることができる。切替えバルブ３５は、ソレノイドバルブとされており、制御装置１により制御される。よって、制御装置１により、エアーバイパスバルブ３４ａの作動タイミングを制御することができる。エアーバイパスバルブ３４ａの動作が可能となるまでの圧力状態、即ち、ダイヤフラムに供給されている圧力差が小さい状態では、エアーバイパスバルブ３４ａに内蔵されるバネ等の機械的要素により、エアーバイパスバルブ３４ａは全閉の位置に保持される。

次に、制御装置１について説明する。
制御装置１は、過給機３２を備えた内燃機関１０を制御対象とする制御装置である。
制御装置１が備える各制御部７０〜８５等は、制御装置１が備えた処理回路により実現される。具体的には、制御装置１は、図１１に示すように、処理回路として、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の演算処理装置９０（コンピュータ）、演算処理装置９０とデータのやり取りする記憶装置９１、演算処理装置９０に外部の信号を入力する入力回路９２、及び演算処理装置９０から外部に信号を出力する出力回路９３等を備えている。記憶装置９１として、演算処理装置９０からデータを読み出し及び書き込みが可能に構成されたＲＡＭ（Random Access Memory）や、演算処理装置９０からデータを読み出し可能に構成されたＲＯＭ（Read Only Memory）等が備えられている。入力回路９２は、各種のセンサやスイッチが接続され、これらセンサやスイッチの出力信号を演算処理装置９０に入力するＡ／Ｄ変換器等を備えている。出力回路９３は、電気負荷が接続され、これら電気負荷に演算処理装置９０から制御信号を出力する駆動回路等を備えている。そして、制御装置１が備える各制御部７０〜８５等の各機能は、演算処理装置９０が、ＲＯＭ等の記憶装置９１に記憶されたソフトウェア（プログラム）を実行し、記憶装置９１、入力回路９２、及び出力回路９３等の制御装置１の他のハードウェアと協働することにより実現される。

本実施の形態では、入力回路９２には、スロットルポジションセンサ２３ｂ、クランク回転速度センサ４０、マニホールド圧力センサ４２、大気圧センサ４３、アクセルポジションセンサ４４、Ａ／Ｆセンサ４５、及び吸気温センサ４６等が接続されている。出力回路９３には、スロットルモータ２３ａ、エアーバイパスバルブ３４ａの切換えバルブ３５、ウェイストゲートアクチュエータ３３ｂのリリーフバルブ３６等が接続されている。なお、制御装置１には、図示していない各種のセンサ、スイッチ、及びアクチュエータ等が接続されている。

制御装置１は、基本的な制御として、入力された各種センサの出力信号等に基づいて、燃料噴射量、点火時期等を算出し、燃料噴射装置及び点火装置等を駆動制御する（不図示）。制御装置１は、アクセルポジションセンサ４４の出力信号等に基づいて、運転者が要求している内燃機関１０の出力トルクを算出し、当該要求出力トルクを実現する吸入空気量Ｑａとなるように、スロットルバルブ２３、及びウェイストゲートバルブ３３ａ等を制御する。具体的には、制御装置１は、目標スロットル開度を算出し、スロットルポジションセンサ２３ｂの出力信号に基づき検出したスロットル開度の検出値ＴＰｄｔが、目標スロットル開度に近づくように、スロットルモータ２３ａを駆動制御する。

制御装置１は、スロットル開度ＴＰの制御に並行して、ウェイストゲートバルブ３３ａが目標とする開度となるように、ウェイストゲートアクチュエータ３３ｂ（リリーフバルブ３６）の駆動信号を制御する。具体的には、制御装置１は、ソレノイドバルブとされたリリーフバルブ３６をデューティー駆動し、そのデューティー比を増減させることで、ウェイストゲートアクチュエータ３３ｂの圧力室に供給される過給圧Ｐ２のリリーフ量（低下量）を増減させる。リリーフバルブ３６を全閉状態に制御し、リリーフ量を最少とした場合は、リリーフバルブ３６による制御範囲内で、圧力室内の圧力は最大となり、ウェイストゲートバルブ３３ａの開度は制御範囲内で最も大きくなる。よって、タービン３２ｄをバイパスする排気ガス量Ｑｅｘが最も多くなり、タービン３２ｄに供給される排気ガス量Ｑｅｘが最も少なくなる。その結果、最も過給が弱められる運転状態になる。一方、リリーフバルブ３６を全開状態に制御し、リリーフ量を最多とした場合は、リリーフバルブ３６による制御範囲内で、圧力室内の圧力は最小となり、ウェイストゲートバルブ３３ａの開度は最も小さくなる。よって、タービン３２ｄをバイパスする排気ガス量Ｑｅｘが最も少なくなり、タービン３２ｄに供給される排気ガス量Ｑｅｘが最も多くなる。その結果、最も過給が強められる運転状態になる。

制御装置１は、スロットル開度検出部７０を備えている。スロットル開度検出部７０は、スロットルバルブ２３の開度であるスロットル開度ＴＰを検出する。スロットル開度検出部７０は、スロットルポジションセンサ２３ｂの出力信号に基づいて、スロットル開度ＴＰを検出するように構成されている。

制御装置１は、吸入空気量検出部７１を備えている。吸入空気量検出部７１は、内燃機関１０の吸入空気量Ｑａを検出する。本実施の形態では、吸入空気量検出部７１は、マニホールド圧の検出値Ｐｂｄｔ、内燃機関１０の回転速度の検出値Ｎｅｄｔ、及び吸気温の検出値Ｔｂｄｔに基づいて吸入空気量Ｑａを検出する、いわゆるＤジェトロニック式とされている。なお、吸入空気量検出部７１は、吸気路２０に備えられたエアーフローセンサの出力信号に基づいて吸入空気量Ｑａを検出する、いわゆるＬジェトロニック式とされてもよい。

制御装置１は、吸気温検出部７２を備えている。吸気温検出部７２は、内燃機関１０の吸入空気の温度である吸気温Ｔｂを検出する。吸気温検出部７２は、制御装置１に入力される吸気温センサ４６の出力信号に基づいて、吸気温Ｔｂを検出するように構成されている。

制御装置１は、マニホールド圧検出部７３を備えている。マニホールド圧検出部７３は、スロットルバルブ２３の下流側の吸気路２０としてのインテークマニホールド２２内の圧力であるマニホールド圧Ｐｂを検出する。マニホールド圧検出部７３は、マニホールド圧力センサ４２の出力信号に基づいて、マニホールド圧Ｐｂを検出するように構成されている。

制御装置１は、過給圧推定部７４を備えている。過給圧推定部７４は、圧縮機３２ｂの下流側でかつスロットルバルブ２３の上流側の吸気路２０（過給吸気路２４）内の圧力である過給圧Ｐ２を推定する。本実施の形態に係る過給圧Ｐ２の推定方法については後述する。制御装置１は、過給圧推定部７４により推定された過給圧の推定値Ｐ２ｅｓに基づいて、ウェイストゲートアクチュエータ３３ｂ（リリーフバルブ３６）の制御量を設定し、目標吸入空気量を実現する目標スロットル開度を設定するなど、各種の制御に用いる。

制御装置１は、開口面積推定部７５を備えている。開口面積推定部７５は、過給圧の推定値Ｐ２ｅｓ、マニホールド圧の検出値Ｐｂｄｔ、吸入空気量の検出値Ｑａｄｔ、及び吸気温の検出値Ｔｂｄｔに基づいて、スロットルバルブ２３の有効開口面積Ｓｔｈを推定する。

本実施の形態では、開口面積推定部７５は、式（１）に示す、スロットルバルブ２３の流量特性を表現できる絞り式流量計の流量算出理論式を用い、有効開口面積Ｓｔｈを推定するように構成されている。なお、有効開口面積Ｓｔｈは、スロットルバルブ２３の開口面積に流量係数を乗算した値に相当する。

ここで、吸入空気量Ｑａは、吸入空気の体積流量[Ｌ／ｓ]であり、ａ０は、吸入空気の音速[ｍ／ｓ]であり、κは、吸入空気の比熱比である。

式（１）を、有効開口面積Ｓｔｈについて整理すると式（２）を得る。

ここで、σは、圧力比Ｐｂ／Ｐ２に応じて変化する無次元流量である。なお、無次元流量σは、圧力比Ｐｂ／Ｐ２が臨界圧力比（空気の場合は、約０．５２８）以下では、臨界圧力比時の無次元流量σの値の一定値になる。
開口面積推定部７５は、式（２）に従って、図３に示すような、圧力比Ｐｂ／Ｐ２と無次元流量σとの関係が予め設定されたマップである無次元流量マップを用い、マニホールド圧の検出値Ｐｂｄｔを過給圧の推定値Ｐ２ｅｓで除算して算出した圧力比Ｐｂ／Ｐ２に対応する無次元流量σを算出する。そして、開口面積推定部７５は、吸入空気量の検出値Ｑａｄｔを、音速ａ０及び無次元流量σで除算した値を、有効開口面積の推定値Ｓｔｈｅｓとして算出するように構成されている。なお、開口面積推定部７５は、式（３）の音速算出理論式を用い、吸気温の検出値Ｔｂｄｔに基づいて音速ａ０を算出する。開口面積推定部７５は、式（３）に従って、吸気温Ｔｂと音速ａ０との関係が予め設定されたマップ
である音速定数マップを用い、吸気温の検出値Ｔｂｄｔに対応する音速ａ０を算出する。

ここで、Ｒはガス定数である。

このように、開口面積推定部７５は、過給圧の推定値Ｐ２ｅｓ等に基づいて、有効開口面積の推定値Ｓｔｈｅｓを算出する。しかし、過給圧の推定値Ｐ２ｅｓに誤差があると、有効開口面積の推定値Ｓｔｈｅｓに誤差が生じる。

ところで、図４に示すような、スロットル開度ＴＰと有効開口面積の既定値Ｓｔｈｄｆとの関係は、実験等により予め同定することができる。具体的には、圧力センサにより計測した過給圧Ｐ２及びマニホールド圧Ｐｂ、流量センサにより計測した吸入空気量Ｑａ、並びに温度センサにより計測した吸気温Ｔｂ等の計測器による計測値を用い、式（２）に基づいて算出した有効開口面積Ｓｔｈと、その計測時のスロットル開度ＴＰとから予め実験により同定することができる。このように、実験等により予め同定され、設定された有効開口面積Ｓｔｈを有効開口面積の既定値Ｓｔｈｄｆと称す。有効開口面積の既定値Ｓｔｈｄｆは、通常、生産ばらつきの中央品のスロットルバルブ２３を用いて計測される。過給圧の推定値Ｐ２ｅｓに誤差が生じているか否かは、過給圧の推定値Ｐ２ｅｓ等に基づいて推定した有効開口面積の推定値Ｓｔｈｅｓと、スロットル開度の検出値ＴＰｄｔに対応する有効開口面積の既定値Ｓｔｈｄｆとの偏差があるか否かで判定することができる。そして、有効開口面積の推定値Ｓｔｈｅｓが、有効開口面積の既定値Ｓｔｈｄｆに近づくように過給圧の推定値Ｐ２ｅｓを補正すれば、過給圧の推定値Ｐ２ｅｓの推定誤差を減少させることができる。

そこで、過給圧推定部７４は、有効開口面積の推定値Ｓｔｈｅｓが、スロットル開度の検出値ＴＰｄｔに対応する予め設定された有効開口面積の既定値Ｓｔｈｄｆに近づくように、過給圧の推定値Ｐ２ｅｓを補正する補正値ΔＰ２を変化させ、補正値ΔＰ２による補正後の値を最終的な過給圧の推定値Ｐ２ｅｓとするように構成されている（Ｐ２ｅｓ←Ｐ２ｅｓ＋ΔＰ２）。本実施の形態では、過給圧推定部７４は、補正値ΔＰ２を算出する補正値算出部８３を備えている。

この構成によれば、スロットル開度ＴＰと有効開口面積の既定値Ｓｔｈｄｆとの関係特性を基準に、過給圧の推定値Ｐ２ｅｓ等に基づいて推定した有効開口面積の推定値Ｓｔｈｅｓの推定誤差を判定し、有効開口面積の推定値Ｓｔｈｅｓの算出に用いた過給圧の推定値Ｐ２ｅｓの推定誤差を補正することができる。

補正値算出部８３は、有効開口面積の推定値Ｓｔｈｅｓが有効開口面積の既定値Ｓｔｈｄｆよりも大きい場合に、補正値ΔＰ２を増加させて補正後の過給圧の推定値Ｐ２ｅｓを増加させ、有効開口面積の推定値Ｓｔｈｅｓが有効開口面積Ｓｔｈの既定値Ｓｔｈｄｆよりも小さい場合に、補正値ΔＰ２を減少させて補正後の過給圧の推定値Ｐ２ｅｓを減少させるように構成されている。

有効開口面積の推定値Ｓｔｈｅｓが有効開口面積の既定値Ｓｔｈｄｆよりも大きい場合は、式（２）から、吸入空気量の検出値Ｑａｄｔ及び音速ａ０が正しいと仮定すると、無次元流量σが正しい値よりも小さくなっていると考えられる。無次元流量σが正しい値よりも小さい場合は、図３から、圧力比Ｐｂ／Ｐ２が正しい値よりも大きくなっていると考えられ、マニホールド圧の検出値Ｐｂｄｔが正しいと仮定すると、過給圧の推定値Ｐ２ｅｓが正しい値よりも小さくなっていると考えられる。よって、上記の構成のように、有効開口面積の推定値Ｓｔｈｅｓが有効開口面積の既定値Ｓｔｈｄｆよりも大きい場合に、補正値ΔＰ２を増加させて補正後の過給圧の推定値Ｐ２ｅｓを増加させることにより、過給圧の推定値Ｐ２ｅｓの推定誤差を減少させることができる。一方、有効開口面積の推定値Ｓｔｈｅｓが有効開口面積の既定値Ｓｔｈｄｆよりも小さい場合は、過給圧の推定値Ｐ２ｅｓが正しい値よりも大きくなっていると考えられる。よって、上記の構成によれば、補正値ΔＰ２を減少させて補正後の過給圧の推定値Ｐ２ｅｓを減少させることにより、過給圧の推定値Ｐ２ｅｓの推定誤差を減少させることができる。

本実施の形態では、制御装置１は、推定スロットル開度算出部７７を備えている。推定スロットル開度算出部７７は、図４に示すような、スロットル開度ＴＰと有効開口面積の既定値Ｓｔｈｄｆとの関係が予め設定されたマップである開口面積既定値マップを用い、有効開口面積の推定値Ｓｔｈｅｓに対応するスロットル開度ＴＰである推定スロットル開度ＴＰｅｓを算出する。そして、補正値算出部８３は、推定スロットル開度ＴＰｅｓがスロットル開度の検出値ＴＰｄｔに近づくように、補正値ΔＰ２を変化させるように構成されている。

このように、過給圧の推定値Ｐ２ｅｓ等に基づいて推定した有効開口面積の推定値Ｓｔｈｅｓを、スロットル開度ＴＰと有効開口面積の既定値Ｓｔｈｄｆとの関係が予め設定された開口面積既定値マップを用いて、対応するスロットル開度である推定スロットル開度ＴＰｅｓに変換し、推定スロットル開度ＴＰｅｓがスロットル開度の検出値ＴＰｄｔに近づくように、補正値ΔＰ２を変化させることによって、有効開口面積の推定値Ｓｔｈｅｓが、スロットル開度の検出値ＴＰｄｔに対応する有効開口面積の既定値Ｓｔｈｄｆに近づくように、過給圧の推定値Ｐ２ｅｓを補正することできる。すなわち、有効開口面積Ｓｔｈの推定誤差を、開口面積既定値マップを用いて、スロットル開度基準の誤差に変換して、補正値ΔＰ２の変化の処理に用いるように構成されている。

補正値算出部８３は、スロットル開度の検出値ＴＰｄｔが推定スロットル開度ＴＰｅｓよりも小さい場合に、補正値ΔＰ２を増加させて補正後の過給圧の推定値Ｐ２ｅｓを増加させ、スロットル開度の検出値ＴＰｄｔが推定スロットル開度ＴＰｅｓよりも大きい場合に、補正値ΔＰ２を減少させて補正後の過給圧の推定値Ｐ２ｅｓを減少させるように構成されている。

図４に示すように、有効開口面積の推定値Ｓｔｈｅｓが有効開口面積の既定値Ｓｔｈｄｆよりも大きい場合は、スロットル開度の検出値ＴＰｄｔが推定スロットル開度ＴＰｅｓよりも小さくなる。また、有効開口面積の推定値Ｓｔｈｅｓが有効開口面積の既定値Ｓｔｈｄｆよりも大きい場合は、上述したように、過給圧の推定値Ｐ２ｅｓが正しい値よりも小さくなっていると考えられる。よって、上記の構成によれば、スロットル開度の検出値ＴＰｄｔが推定スロットル開度ＴＰｅｓよりも小さい場合に、補正値ΔＰ２を増加させて補正後の過給圧の推定値Ｐ２ｅｓを増加させることにより、過給圧の推定値Ｐ２ｅｓの推定誤差を減少させることができる。一方、スロットル開度の検出値ＴＰｄｔが推定スロットル開度ＴＰｅｓよりも大きい場合は、過給圧の推定値Ｐ２ｅｓが正しい値よりも大きくなっていると考えられるため、上記の構成のように、補正値ΔＰ２を減少させて補正後の過給圧の推定値Ｐ２ｅｓを減少させることにより、過給圧の推定値Ｐ２ｅｓの推定誤差を減少させることができる。

本実施の形態では、補正値算出部８３は、補正値ΔＰ２を、予め設定された変化量Ｐ２ｃｈｇずつ増加又は減少させるように構成されている。ΔＰ２（ｎ）＝ΔＰ２（ｎ−１）＋Ｐ２ｃｈｇ、又はΔＰ２（ｎ）＝ΔＰ２（ｎ−１）−Ｐ２ｃｈｇ。ここで、（ｎ）は、今回の演算周期の値であることを示し、（ｎ−１）は、前回の演算周期の値であることを示す。変化量Ｐ２ｃｈｇは、演算周期の設定にもよるが、補正値ΔＰ２の急激な変化をさけるため、１［ｋＰａ］以下の値に設定される。

本実施の形態では、補正値算出部８３は、図５に示すように、スロットル開度の検出値ＴＰｄｔが、推定スロットル開度ＴＰｅｓを含む予め設定した禁止開度範囲Ｒｔｐ外である場合に、補正値ΔＰ２の変化を許可し、スロットル開度の検出値ＴＰｄｔが、禁止開度範囲Ｒｔｐ内である場合に、補正値ΔＰ２の変化を禁止するように構成されている。

スロットル開度の検出値ＴＰｄｔと推定スロットル開度ＴＰｅｓとの偏差が大きい場合は、スロットルバルブ２３の生産ばらつきや経年変化等の機差による、スロットルバルブ２３の流量特性（スロットル開度ＴＰと有効開口面積Ｓｔｈとの関係）の変動ではなく、過給圧の推定値Ｐ２ｅｓの誤差であると判定することができる。スロットルバルブ２３の流量特性の生産ばらつきや経年変化等による変動幅は、公差や実測値等から予め設定することができるため、生産ばらつきや経年変化等による変動幅を考慮して、禁止開度範囲Ｒｔｐを予め設定することができる。よって、スロットル開度の検出値ＴＰｄｔが禁止開度範囲Ｒｔｐ外である場合は、過給圧の推定値Ｐ２ｅｓの推定誤差が生じているものとして、補正値ΔＰ２の変化を許可し、スロットル開度の検出値ＴＰｄｔが禁止開度範囲Ｒｔｐ内である場合は、スロットルバルブ２３の流量特性の変動が生じているものとして、補正値ΔＰ２の変化を禁止することにより、過給圧Ｐ２の補正精度を向上することができる。

本実施の形態では、補正値算出部８３は、図５に示すように、禁止開度範囲Ｒｔｐとして、推定スロットル開度ＴＰｅｓに予め設定した値を加算した禁止上限値と、推定スロットル開度ＴＰｅｓから予め設定した値を減算した禁止下限値とを設定する。そして、補正値算出部８３は、スロットル開度の検出値ＴＰｄｔが、禁止上限値と禁止下限値との間にある場合は、補正値ΔＰ２の変化を禁止し、スロットル開度の検出値ＴＰｄｔが、禁止上限値よりも大きい場合、又は禁止下限値よりも小さい場合は、補正値ΔＰ２の変化を許可するように構成されている。

一方、有効開口面積の推定値Ｓｔｈｅｓと、スロットル開度の検出値ＴＰｄｔに対応する有効開口面積の既定値Ｓｔｈｄｆとの偏差が、過給圧の推定値Ｐ２ｅｓの推定誤差によるものか、スロットルバルブ２３の流量特性の既定値からの変動によるものかをより精度よく判定するために、制御装置１は、以下で説明する、ばらつき判定を行うように構成されている。

すなわち、制御装置１は、ばらつき算出部７６を備えている。ばらつき算出部７６は、有効開口面積の推定値Ｓｔｈｅｓと、スロットル開度の検出値ＴＰｄｔに対応する有効開口面積Ｓｔｈの既定値Ｓｔｈｄｆとの偏差である推定開口面積偏差についての、当該推定開口面積偏差の平均値に対するばらつき度合を算出する。そして、過給圧推定部７４は、ばらつき度合が、予め設定した判定度合以上である場合に、補正値ΔＰ２の変化を許可し、ばらつき度合が判定度合未満である場合に、補正値ΔＰ２の変化を禁止するように構成されている。

スロットルバルブ２３の流量特性の変動は、オフセット的な変動となるため、スロットルバルブ２３の流量特性に変動が生じた場合は、上記した推定開口面積偏差は、オフセット的な値になる。そのため、スロットル開度ＴＰ、マニホールド圧Ｐｂ、及び過給圧Ｐ２等の動作点が変化しても、推定開口面積偏差のばらつき度合はあまり大きくならない。一方、過給圧の推定値Ｐ２ｅｓにオフセット的な誤差が生じた場合は、スロットル開度ＴＰ、マニホールド圧Ｐｂ、及び過給圧Ｐ２等の動作点が変化したときの推定開口面積偏差のばらつき度合が大きくなる。これは、式（２）に示したように、有効開口面積の推定値Ｓｔｈｅｓは、吸入空気量Ｑａを無次元流量σで除算して算出されるように構成されており
、無次元流量σは、図３に示すように、圧力比Ｐｂ／Ｐ２の動作点に応じてその傾きが大きく変化することによる。具体的には、過給圧の推定値Ｐ２ｅｓが正しい過給圧Ｐ２からオフセット的にずれた状態で、圧力比Ｐｂ／Ｐ２の動作点が変化すると、推定誤差が生じていない場合の正しい値からの無次元流量σの変化量は、圧力比Ｐｂ／Ｐ２の動作点に応じて変動し、オフセット的な変動とならない。その結果、圧力比Ｐｂ／Ｐ２の変化に応じて有効開口面積の推定値Ｓｔｈｅｓが変動し、上記のように、ばらつき度合が大きくなる。なお、過給圧の推定値Ｐ２ｅｓにオフセット的なずれが生じていたとしても、圧力比Ｐｂ／Ｐ２が変化しない限りは、ばらつき度合は大きくならない。

従って、上記の構成によれば、ばらつき度合が判定度合以上になり、過給圧の推定値Ｐ２ｅｓに推定誤差が生じていると精度よく判定できた場合に、補正値ΔＰ２の変化を許可するため、過給圧Ｐ２の推定誤差を精度よく補正することができる。一方、ばらつき度合が判定度合未満である場合は、過給圧の推定値Ｐ２ｅｓの推定誤差が生じていない、又は過給圧の推定値Ｐ２ｅｓの推定誤差が生じているか否か不明であると判定して、補正値ΔＰ２の変化を禁止し、スロットルバルブ２３の流量特性の変動が、過給圧の推定値Ｐ２ｅｓの推定誤差として補正されることを抑制することができる。

本実施の形態では、ばらつき算出部７６は、推定スロットル開度ＴＰｅｓとスロットル開度の検出値ＴＰｄｔとの偏差である推定スロットル開度偏差ΔＴＰｅｓ（＝ＴＰｄｔ−ＴＰｅｓ）についての、当該推定スロットル開度偏差ΔＴＰｅｓの平均値に対するばらつき度合を算出するように構成されている。

推定スロットル開度ＴＰｅｓは、上述したように、スロットル開度ＴＰと有効開口面積の既定値Ｓｔｈｄｆとの開口面積既定値マップを用いて、有効開口面積の推定値Ｓｔｈｅｓに対応するスロットル開度として算出されている。そのため、当該推定スロットル開度ＴＰｅｓと、スロットル開度の検出値ＴＰｄｔとの偏差である推定スロットル開度偏差ΔＴＰｅｓのばらつき度合を算出することによって、有効開口面積の推定値Ｓｔｈｅｓと、スロットル開度の検出値ＴＰｄｔに対応する有効開口面積Ｓｔｈの既定値Ｓｔｈｄｆとの偏差のばらつき度合を算出することができる。すなわち、有効開口面積Ｓｔｈの偏差のばらつき度合を、開口面積既定値マップを用いて、スロットル開度基準の偏差のばらつき度合に変換して、判定するように構成されている。

ばらつき算出部７６は、ばらつき度合として推定スロットル開度偏差ΔＴＰｅｓの分散ｓ＾２を算出するように構成されている。なお、分散ｓ＾２は、標本データのばらつきを正規分布と仮定した、ばらつき度合の評価指標である。Ｎ個の標本データ（Ｘ１、Ｘ２、・・・ＸＮ）の分散ｓ＾２は、式（４）により算出できる。

このように、分散ｓ＾２は、各標本データ（Ｘ１、Ｘ２、・・・ＸＮ）と各標本データの平均値との誤差の２乗に対して平均化処理した値である。本実施の形態では、ばらつき算出部７６は、各標本データとして、推定スロットル開度偏差ΔＴＰｅｓを用い、各標本データの平均値として、後述する、推定スロットル開度偏差ΔＴＰｅｓを平均化処理した値である推定スロットル開度偏差の学習値ΔＴＰｅｓｌｒｎを用いるように構成されている。ばらつき算出部７６は、式（５）及び式（６）に示すように、各標本データと各標本データの平均値との誤差を２乗した値Ｔｓに対して一次遅れフィルタ処理を行った値Ｔｇを、誤差の２乗に対して平均化処理を行った分散ｓ＾２に相当する値として算出するように構成されている。具体的には、ばらつき算出部７６は、式（５）に示すように、推定スロットル開度偏差ΔＴＰｅｓと推定スロットル開度偏差の学習値ΔＴＰｅｓｌｒｎとの誤差を２乗して誤差の２乗値Ｔｓを算出し、式（６）に示すように、誤差の２乗値Ｔｓに対して一次遅れフィルタ処理を行って、推定スロットル開度偏差ΔＴＰｅｓの分散Ｔｇを算出するように構成されている。

ここで、（ｎ）は、今回の演算周期の値であることを表し、（ｎ−１）は、前回の演算周期の値であることを表す。Ｋｇは、一次遅れフィルタ処理のフィルタゲインを表し、時定数に応じた値に予め設定される。なお、ばらつき算出部７６は、１次遅れフィルタ処理の代わりに、例えば、移動平均処理を行って、分散Ｔｇを算出するように構成されてもよい。また、ばらつき算出部７６は、分散ｓ＾２の平方根である標準偏差を、推定スロットル開度偏差ΔＴＰｅｓのばらつき度合として算出するように構成されてもよい。

本実施の形態では、制御装置１は、開度偏差学習値算出部７８を備えている。開度偏差学習値算出部７８は、推定スロットル開度ＴＰｅｓとスロットル開度の検出値ＴＰｄｔとの偏差である推定スロットル開度偏差ΔＴＰｅｓを平均化処理した値である推定スロットル開度偏差の学習値ΔＴＰｅｓｌｒｎを算出する。平均化処理には、移動平均処理、一次遅れフィルタ処理等の各種の平均化処理を用いることができる。本実施の形態では、開度偏差学習値算出部７８は、スロットル開度の検出値ＴＰｄｔの代わりに目標スロットル開度を用いるように構成されている。

また、過給圧の推定値Ｐ２ｅｓの補正精度を向上させるために、以下で説明する、圧力比判定を行うように構成されている。
すなわち、過給圧推定部７４は、マニホールド圧の検出値Ｐｂｄｔを過給圧の推定値Ｐ２ｅｓで除算した圧力比Ｐｂ／Ｐ２が、予め設定された禁止圧力比未満である場合に、補正値ΔＰ２の変化を許可し、圧力比Ｐｂ／Ｐ２が禁止圧力比以上である場合に、補正値ΔＰ２の変化を禁止するように構成されている。禁止圧力比は、０．８以上の値（本例では０．８３）に予め設定されている。

図３に示すように、圧力比Ｐｂ／Ｐ２が１．０に近い領域では、圧力比Ｐｂ／Ｐ２の変化に対する無次元流量σの変化の傾きが大きく、また、無次元流量σの値も小さいため、過給圧の推定値Ｐ２ｅｓの推定誤差の変化に対する、有効開口面積の推定値Ｓｔｈｅｓの推定誤差の変化が非常に大きくなりなる。そのため、圧力比Ｐｂ／Ｐ２が１．０に近い領域で、過給圧の推定値Ｐ２ｅｓの補正を許可しても補正精度が悪くなったり、補正値ΔＰ２の挙動が安定しなかったりするおそれがある。上記の構成によれば、圧力比Ｐｂ／Ｐ２が禁止圧力比以上である場合に、補正値ΔＰ２の変化を禁止し、圧力比Ｐｂ／Ｐ２が禁止圧力比未満である場合に、補正値ΔＰ２の変化を許可するので、過給圧の推定値Ｐ２ｅｓの補正精度が悪化することを抑制し、補正値ΔＰ２の挙動が安定しなくなることを抑制することができる。

本実施の形態では、過給圧推定部７４は、後述する、最弱過給状態の過給圧の推定値Ｐ２ｅｓｗｇ０を過給圧の推定値Ｐ２ｅｓに設定する場合は、補正値ΔＰ２の変化を許可し、後述する、通常過給状態の過給圧の推定値Ｐ２ｅｓｃａｌを過給圧の推定値Ｐ２ｅｓに設定する場合に、補正値ΔＰ２の変化を禁止するように構成されている。

後述するように、通常過給状態の過給圧の推定値Ｐ２ｅｓｃａｌが過給圧の推定値Ｐ２ｅｓに設定される場合は、圧力比Ｐｂ／Ｐ２は、１．０に近い領域になり、最弱過給状態の過給圧の推定値Ｐ２ｅｓｗｇ０が過給圧の推定値Ｐ２ｅｓに設定される場合は、圧力比Ｐｂ／Ｐ２は、１．０に近い領域よりも小さくなる。よって、上記の構成によれば、過給圧の推定値Ｐ２ｅｓの補正精度が悪化することを抑制し、補正値ΔＰ２の挙動が安定しなくなることを抑制することができる。

本実施の形態における、過給圧の推定値Ｐ２ｅｓの推定方法について説明する。
まず、最弱過給状態の過給圧の推定値Ｐ２ｅｓｗｇ０の算出方法について説明する。
制御装置１は、大気圧Ｐ１を検出する大気圧検出部８５を備えている。大気圧検出部８５は、大気圧センサ４３の出力信号に基づいて大気圧Ｐ１を検出するように構成されている。制御装置１は、排気ガス量推定部７９を備えている。排気ガス量推定部７９は、吸入空気量Ｑａと内燃機関１０の空燃比ＡＦとに基づいて排気ガス量Ｑｅｘを推定する。排気ガス量推定部７９は、吸入空気量Ｑａとして、吸入空気量の検出値Ｑａｄｔを用い、空燃比ＡＦとして、Ａ／Ｆセンサ４５の出力信号に基づいて検出した排気ガスの空燃比ＡＦを用いる。なお、排気ガス量推定部７９は、空燃比ＡＦとして、燃料噴射量を決定する際に用いられる目標空燃比を用いてもよい。

過給圧推定部７４は、最弱過給状態推定部８１を備えている。最弱過給状態推定部８１は、図６の実線で示すような、圧縮機３２ｂによる過給を最も弱めるウェイストゲートバルブ３３ａの開度状態（最弱過給状態とも称す）における過給圧Ｐ２と大気圧Ｐ１との圧力比Ｐ２／Ｐ１と、排気ガス量Ｑｅｘとの関係が予め設定されたマップである最弱過給状態の過給圧マップを用い、排気ガス量の推定値Ｑｅｘｅｓ及び大気圧の検出値Ｐ１ｄｔに基づいて最弱過給状態の過給圧Ｐ２を推定する。具体的には、最弱過給状態推定部８１は、最弱過給状態の過給圧マップを用い、排気ガス量の推定値Ｑｅｘｅｓに対応する圧力比Ｐ２／Ｐ１を算出し、圧力比Ｐ２／Ｐ１に大気圧の検出値Ｐ１ｄｔを乗算して、最弱過給状態の過給圧の推定値Ｐ２ｅｓｗｇ０を算出するように構成されている。本実施の形態では、最弱過給状態推定部８１は、最弱過給状態の過給圧の推定値Ｐ２ｅｓｗｇ０に対して一次遅れフィルタ処理を行った値を、最終的な最弱過給状態の過給圧の推定値Ｐ２ｅｓｗｇ０とするように構成されている。一次遅れフィルタ処理のフィルタゲインは、内燃機関１０の動作状態、例えば、排気ガス量Ｑｅｘの時間的推移によって判断される加速動作中又は減速動作中に応じて変化される。一次遅れフィルタ処理により、過給圧Ｐ２の過渡的な変化の遅れを表すことができ、過給圧Ｐ２の推定精度を向上させることができる。

最弱過給状態の過給圧Ｐ２について説明する。図６の「○」は、ウェイストゲートアクチュエータ３３ｂのリリーフバルブ３６のデューティー比を０％にして、圧力室の圧力のリリーフ量を最少にし、最も過給が弱められるウェイストゲートバルブ３３ａの開度状態として、複数の回転速度Ｎｅの運転条件において測定した実験データである。具体的には、各運転条件において、最も過給が弱められるウェイストゲートバルブ３３ａの開度状態で測定した、排気ガス量Ｑｅｘの計測値に対する、過給圧Ｐ２の計測値と大気圧Ｐ１の計測値との圧力比Ｐ２／Ｐ１を「○」でプロットしている。実線は、実験データを平均化した特性である。この実線のように予め実験により同定した特性が、上記した最弱過給状態の過給圧マップとして予め設定される。この実験データから、最弱過給状態であれば、排気ガス量Ｑｅｘに基づき、過給圧Ｐ２と大気圧Ｐ１との圧力比Ｐ２／Ｐ１を推定可能であることを示しており、圧力比Ｐ２／Ｐ１に大気圧Ｐ１を乗算すれば、過給圧Ｐ２を推定可能であることを示している。海面に近い平地であれば大気圧Ｐ１は約１０１．３［ｋＰａ］であるが、例えば標高２５００ｍの高地であれば大気圧Ｐ１は７５［ｋＰａ］程度まで変化する。高地環境であっても精度よく過給圧Ｐ２を推定するために、過給圧Ｐ２と大気圧Ｐ１との圧力比Ｐ２／Ｐ１を用いる必要がある。

次に、通常過給状態の過給圧の推定値Ｐ２ｅｓｃａｌの算出方法について説明する。
制御装置１は、内燃機関１０の回転速度Ｎｅを検出する回転速度検出部８４を備えている。回転速度検出部８４は、クランク回転速度センサ４０の出力信号に基づいて、回転速度Ｎｅを検出する。過給圧推定部７４は、開口面積既定値算出部８０及び通常過給状態推定部８２を備えている。開口面積既定値算出部８０は、図４に示すような、スロットル開度ＴＰと有効開口面積の既定値Ｓｔｈｄｆとの関係が予め設定されたマップである開口面積既定値マップを用い、スロットル開度の検出値ＴＰｄｔに対応する有効開口面積Ｓｔｈである推定用開口面積Ｓｔｈｔｐを算出する。本実施の形態では、開口面積既定値算出部８０は、スロットル開度の検出値ＴＰｄｔに対して、推定スロットル開度偏差の学習値ΔＴＰｅｓｌｒｎの補正を行ったスロットル開度（＝ＴＰｄｔ＋ΔＴＰｅｓｌｒｎ）に対応する推定用開口面積Ｓｔｈｔｐを算出するように構成されている。

通常過給状態推定部８２は、図７の実線に示すような、有効開口面積Ｓｔｈと回転速度Ｎｅの逆数（本例ではクランク回転周期Ｔ１）との乗算値と、過給圧Ｐ２とマニホールド圧Ｐｂとの圧力比Ｐ２／Ｐｂとの関係が予め設定されたマップである通常過給状態の過給圧マップを用い、推定用開口面積Ｓｔｈｔｐ、回転速度の検出値Ｎｅｄｔ、及びマニホールド圧の検出値Ｐｂｄｔに基づいて通常過給状態の過給圧Ｐ２を推定する。具体的には、通常過給状態推定部８２は、通常過給状態の過給圧マップを用い、推定用開口面積Ｓｔｈｔｐとクランク回転周期Ｔ１との乗算値に対応する圧力比Ｐ２／Ｐｂを算出し、圧力比Ｐ２／Ｐｂにマニホールド圧の検出値Ｐｂｄｔを乗算して、通常過給状態の過給圧の推定値Ｐ２ｅｓｃａｌを算出するように構成されている。ここで、クランク回転周期Ｔ１は、予め設定された変換係数を回転速度の検出値Ｎｅｄｔで除算して算出される。

通常過給状態の過給圧Ｐ２について説明する。図８は、ウェイストゲートアクチュエータ３３ｂのリリーフバルブ３６のデューティー比を０％以上の様々な値にして、最も過給が弱められる開度状態以上に過給するウェイストゲートバルブ３３ａの開度状態として、複数の回転速度Ｎｅの運転条件において測定した実験データである。具体的には、様々なリリーフバルブ３６のデューティー比の運転条件で測定した、有効開口面積Ｓｔｈの計測値とクランク回転周期Ｔ１の計測値との乗算値に対する、過給圧Ｐ２の計測値とマニホールド圧Ｐｂの計測値との圧力比Ｐ２／Ｐｂを、回転速度Ｎｅ毎に異ならせたマークを用いてプロットしている。この実験データより、リリーフバルブ３６のデューティー比、及び回転速度Ｎｅの変化に関わらず、有効開口面積Ｓｔｈとクランク回転周期Ｔ１との乗算値により、過給圧Ｐ２とマニホールド圧Ｐｂとの圧力比Ｐ２／Ｐｂが推定可能であることを示しており、圧力比Ｐ２／Ｐｂにマニホールド圧Ｐｂを乗算すれば、過給圧Ｐ２を推定可能であることを示している。

このことは、以下のように理論的にも説明することができる。
吸入空気量Ｑａ（体積流量）は、式（７）によっても、算出することができる。

ここで、Ｖ２[Ｌ]は、クランク回転周期Ｔ１の間にスロットルバルブ２３を通過する吸入空気の体積である。

また、燃焼室１１に吸入される体積流量Ｑａｃは、クランク回転周期Ｔ１の間に燃焼室１１に吸入されるインテークマニホールド２２基準の吸入空気の体積を、体積効率Ｋｖと燃焼室容量Ｖｃの乗算値で表すと、式（８）により算出することができる。

定常運転状態では、吸入空気量Ｑａの質量流量換算値と、燃焼室吸入空気量Ｑａｃの質量流量換算値とは等しくなり、また、スロットルバルブ２３の上流と下流とで吸入空気の温度が等しいと仮定すると、式（７）及び式（８）から、式（９）が導かれる。

更に、式（２）、式（７）、式（９）から、式（１０）が導かれる。

ここで、無次元流量σも、圧力比Ｐｂ／Ｐ２の関数であるので、式（１０）を整理して式（１１）のように書くことができる。

ここで、燃焼室容量Ｖｃは定数であり、体積効率Ｋｖ、音速ａ０の変化が小さい場合には、式（１１）を式（１２）のように書くことができる。

従って、有効開口面積Ｓｔｈとクランク回転周期Ｔ１との乗算値により、圧力比Ｐｂ／Ｐ２を推定可能であることを理論的にも説明することができる。

図９に、図８の特性と図６の特性との関連性を示す。図９において、最も過給が弱められるウェイストゲートバルブ３３ａの開度状態とされた場合の実験データを「・」で示し、最も過給が弱められるウェイストゲートバルブ３３ａの開度状態よりも、更に過給が強められるウェイストゲートバルブ３３ａの開度状態とされた場合のデータを「◇」で示している。図９から、圧力比Ｐ２／Ｐｂが概ね１．２よりも大きい領域（圧力比Ｐｂ／Ｐ２が概ね０．８３よりも小さい領域）は、最も過給が弱められるウェイストゲートバルブ３３ａの開度状態とされた場合であり、図６の特性を用い、排気ガス量Ｑｅｘに基づいて過給圧Ｐ２を推定できることがわかる。また、圧力比Ｐ２／Ｐｂの大きい領域では、有効開口面積Ｓｔｈとクランク回転周期Ｔ１との乗算値の変化に対する圧力比Ｐ２／Ｐｂの変化が大きくなるため、過給圧の推定値Ｐ２ｅｓの安定性への影響が懸念される。

そこで、過給圧推定部７４は、圧力比Ｐ２／Ｐｂが概ね１．２よりも大きい領域（圧力比Ｐｂ／Ｐ２が概ね０．８３よりも小さい領域）では、図６の特性を用いて過給圧の推定値Ｐ２ｅｓを算出し、圧力比Ｐ２／Ｐｂが概ね１．２よりも小さい領域（圧力比Ｐｂ／Ｐ２が概ね０．８３よりも大きい領域）では、図８の特性を用いて過給圧の推定値Ｐ２ｅｓを算出するように構成されている。具体的には、過給圧推定部７４は、マニホールド圧の検出値Ｐｂｄｔを過給圧の推定値Ｐ２ｅｓで除算した圧力比Ｐｂ／Ｐ２が、予め設定された切替圧力比未満である場合に、最弱過給状態の過給圧の推定値Ｐ２ｅｓｗｇ０を過給圧の推定値Ｐ２ｅｓに設定し、圧力比Ｐｂ／Ｐ２が切替圧力比以上である場合に、通常過給状態の過給圧の推定値Ｐ２ｅｓｃａｌを過給圧の推定値Ｐ２ｅｓに設定するように構成されている。切替圧力比は、０．８以上の値（本例では０．８３）に予め設定されており、本実施の形態では、切替圧力比には、上記した禁止圧力比と同じ値が設定されている。

本実施の形態では、図７に示すように、通常過給状態の過給圧マップには、圧力比Ｐ２／Ｐｂを切替圧力比の逆数（本例では、１．２）で上限制限したデータが予め設定されており、圧力比Ｐｂ／Ｐ２が切替圧力比未満になる場合は、最弱過給状態の過給圧の推定値Ｐ２ｅｓｗｇ０が、通常過給状態の過給圧の推定値Ｐ２ｅｓｃａｌよりも大きくなるように構成されている。よって、過給圧推定部７４は、最弱過給状態の過給圧の推定値Ｐ２ｅｓｗｇ０と通常過給状態の過給圧の推定値Ｐ２ｅｓｃａｌとのいずれか大きい方の値を、過給圧の推定値Ｐ２ｅｓに設定するように構成されている。

以上で説明した、制御装置１の処理を、図１０に示すフローチャートのように構成することができる。図１０のフローチャートの処理は、演算処理装置９０が記憶装置９１に記憶されたソフトウェア（プログラム）を実行することにより、一定の演算周期毎に繰り返し実行される。

まず、ステップＳ３０１で、吸入空気量検出部７１は、内燃機関１０の吸入空気量Ｑａを検出する処理を行う。本実施の形態では、吸入空気量検出部７１は、マニホールド圧の検出値Ｐｂｄｔ、内燃機関１０の回転速度の検出値Ｎｅｄｔ、及び吸気温の検出値Ｔｂｄｔに基づいて吸入空気量Ｑａを検出する。

次に、ステップＳ３０２で、開口面積推定部７５は、過給圧の推定値Ｐ２ｅｓ、マニホールド圧の検出値Ｐｂｄｔ、吸入空気量の検出値Ｑａｄｔ、及び吸気温の検出値Ｔｂｄｔに基づいて、スロットルバルブ２３の有効開口面積Ｓｔｈを推定する処理を行う。また、推定スロットル開度算出部７７は、開口面積既定値マップを用い、有効開口面積の推定値Ｓｔｈｅｓに対応するスロットル開度ＴＰである推定スロットル開度ＴＰｅｓを算出する処理を行う。

次に、ステップＳ３０３で、開度偏差学習値算出部７８は、推定スロットル開度ＴＰｅｓとスロットル開度の検出値ＴＰｄｔ（本例では目標スロットル開度）との偏差である推定スロットル開度偏差ΔＴＰｅｓを平均化処理した値である推定スロットル開度偏差の学習値ΔＴＰｅｓｌｒｎを算出する処理を行う。そして、ばらつき算出部７６は、推定スロットル開度ＴＰｅｓとスロットル開度の検出値ＴＰｄｔとの偏差である推定スロットル開度偏差ΔＴＰｅｓについての、推定スロットル開度偏差の学習値ΔＴＰｅｓｌｒｎに対するばらつき度合Ｔｇを算出する処理を行う。

次に、ステップＳ３０４で、排気ガス量推定部７９は、吸入空気量Ｑａと内燃機関１０の空燃比ＡＦとに基づいて排気ガス量Ｑｅｘを推定する処理を行う。そして、最弱過給状態推定部８１は、最弱過給状態の過給圧マップを用い、排気ガス量の推定値Ｑｅｘｅｓ及び大気圧の検出値Ｐ１ｄｔに基づいて最弱過給状態の過給圧Ｐ２を推定する処理を行う。また、開口面積既定値算出部８０は、開口面積既定値マップを用い、スロットル開度の検出値ＴＰｄｔに対して推定スロットル開度偏差の学習値ΔＴＰｅｓｌｒｎの補正を行ったスロットル開度に対応する推定用開口面積Ｓｔｈｔｐを算出する処理を行う。通常過給状態推定部８２は、通常過給状態の過給圧マップを用い、推定用開口面積Ｓｔｈｔｐ、回転速度の検出値Ｎｅｄｔ、及びマニホールド圧の検出値Ｐｂｄｔに基づいて通常過給状態の過給圧Ｐ２を推定する処理を行う。過給圧推定部７４は、最弱過給状態の過給圧の推定値Ｐ２ｅｓｗｇ０と通常過給状態の過給圧の推定値Ｐ２ｅｓｃａｌとのいずれか大きい方の値を、過給圧の推定値Ｐ２ｅｓに設定する処理を行う。

ステップＳ３０５で、補正値算出部８３は、ばらつき度合Ｔｇが判定度合未満である、又は最弱過給状態の過給圧の推定値Ｐ２ｅｓｗｇ０が通常過給状態の過給圧の推定値Ｐ２ｅｓｃａｌより小さい場合（ステップＳ３０５：Ｙｅｓ）に、補正値ΔＰ２の変化を禁止し、ステップＳ３０６で、補正値ΔＰ２の値を変化させずに保持する処理を行う。一方、補正値算出部８３は、ばらつき度合Ｔｇが判定度合以上であり、且つ最弱過給状態の過給圧の推定値Ｐ２ｅｓｗｇ０が通常過給状態の過給圧の推定値Ｐ２ｅｓｃａｌ以上である場合（ステップＳ３０５：Ｎｏ）に、ステップＳ３０７に進む。

ステップＳ３０７で、補正値算出部８３は、スロットル開度の検出値ＴＰｄｔが、推定スロットル開度ＴＰｅｓから所定値を減算した禁止下限値よりも小さいと判定した場合（ステップＳ３０７：Ｙｅｓ）は、ステップＳ３０８で、補正値ΔＰ２を変化量Ｐ２ｃｈｇだけ増加させる処理を行う。一方、補正値算出部８３は、スロットル開度の検出値ＴＰｄｔが禁止下限値以上であると判定し（ステップＳ３０７：Ｎｏ）、ステップＳ３０９で、スロットル開度の検出値ＴＰｄｔが推定スロットル開度ＴＰｅｓに所定値を加算した禁止上限値よりも大きいと判定した場合（ステップＳ３０９：Ｙｅｓ）は、ステップＳ３１０で、補正値ΔＰ２を変化量Ｐ２ｃｈｇだけ減少させる処理を行う。一方、補正値算出部８３は、スロットル開度の検出値ＴＰｄｔが、禁止下限値以上であると判定し（ステップＳ３０７：Ｎｏ）、且つ、スロットル開度の検出値ＴＰｄｔが推定スロットル開度ＴＰｅｓに禁止上限値以下であると判定した場合（ステップＳ３０９：Ｎｏ）は、補正値ΔＰ２の変化を禁止し、ステップＳ３０６で、補正値ΔＰ２の値を変化させずに保持する処理を行う。
そして、ステップＳ３１１で、過給圧推定部７４は、ステップＳ３０４で算出した過給圧の推定値Ｐ２ｅｓを補正値ΔＰ２により補正した値を最終的な過給圧の推定値Ｐ２ｅｓとする処理を行う。

〔その他の実施の形態〕
最後に、本発明のその他の実施の形態について説明する。なお、以下に説明する各実施の形態の構成は、それぞれ単独で適用されるものに限られず、矛盾が生じない限り、他の実施の形態の構成と組み合わせて適用することも可能である。

（１）上記の実施の形態１においては、推定スロットル開度算出部７７は、開口面積既定値マップを用い、有効開口面積の推定値Ｓｔｈｅｓに対応するスロットル開度ＴＰである推定スロットル開度ＴＰｅｓを算出し、補正値算出部８３は、推定スロットル開度ＴＰｅｓがスロットル開度の検出値ＴＰｄｔに近づくように、補正値ΔＰ２を変化させることにより、スロットル開度基準の誤差に変換して、間接的に、有効開口面積の推定値Ｓｔｈｅｓが、スロットル開度の検出値ＴＰｄｔに対応する有効開口面積の既定値Ｓｔｈｄｆに近づくように補正値ΔＰ２を変化させるように構成されている場合を例に説明した。しかし、過給圧推定部７４は、実際に、開口面積既定値マップを用い、スロットル開度の検出値ＴＰｄｔに対応する有効開口面積の既定値Ｓｔｈｄｆを算出し、有効開口面積基準の誤差で、直接的に、有効開口面積の推定値Ｓｔｈｅｓが、算出した有効開口面積の既定値Ｓｔｈｄｆに近づくように、補正値ΔＰ２を変化させるように構成されてもよい。

（２）上記の実施の形態１においては、補正値算出部８３は、スロットル開度の検出値ＴＰｄｔが、推定スロットル開度ＴＰｅｓを含む禁止開度範囲Ｒｔｐ外である場合に、補正値ΔＰ２の変化を許可し、禁止開度範囲Ｒｔｐ内である場合に、補正値ΔＰ２の変化を禁止するように構成されている場合を例に説明した。しかし、補正値算出部８３は、スロットル開度の検出値ＴＰｄｔが、禁止開度範囲Ｒｔｐを用いた禁止判定を行わず、禁止開度範囲Ｒｔｐ内又は外であるかにかかわず、補正値ΔＰ２の変化を許可するように構成されてもよい。

（３）上記の実施の形態１においては、過給圧推定部７４は、ばらつき度合が判定度合以上である場合に、補正値ΔＰ２の変化を許可し、ばらつき度合が判定度合未満である場合に、補正値ΔＰ２の変化を禁止するように構成されている場合を例に説明した。しかし、過給圧推定部７４は、ばらつき度合を用いた禁止判定を行わず、ばらつき度合が判定度合以上又は未満であるかにかかわず、補正値ΔＰ２の変化を許可するように構成されてもよい。

（４）上記の実施の形態１においては、過給圧推定部７４は、マニホールド圧の検出値Ｐｂｄｔを過給圧の推定値Ｐ２ｅｓで除算した圧力比Ｐｂ／Ｐ２が、禁止圧力比未満である場合に、補正値ΔＰ２の変化を許可し、圧力比Ｐｂ／Ｐ２が禁止圧力比以上である場合に、補正値ΔＰ２の変化を禁止するように構成されている場合を例に説明した。しかし、過給圧推定部７４は、圧力比Ｐｂ／Ｐ２を用いた禁止判定を行わず、圧力比Ｐｂ／Ｐ２が禁止圧力比以上又は未満であるかにかかわず、補正値ΔＰ２の変化を許可するように構成されてもよい。

（５）上記の実施の形態１においては、補正値算出部８３は、補正値ΔＰ２を、予め設定された変化量Ｐ２ｃｈｇずつ増加又は減少させるように構成されている場合を例に説明した。しかし、補正値算出部８３は、推定スロットル開度ＴＰｅｓがスロットル開度の検出値ＴＰｄｔに近づくように、補正値ΔＰ２を変化させれば、どのような演算方法により補正値ΔＰ２を変化させてもよい。例えば、補正値算出部８３は、推定スロットル開度ＴＰｅｓとスロットル開度の検出値ＴＰｄｔとの偏差である推定スロットル開度偏差ΔＴＰｅｓに応じて、変化量Ｐ２ｃｈｇの大きさを変化させるように構成されてもよく、或いは、
推定スロットル開度偏差ΔＴＰｅｓに基づいた比例演算及び積分演算により補正値ΔＰ２を変化させてもよい。

（６）上記の実施の形態１においては、過給圧推定部７４は、最弱過給状態の過給圧、及び通常過給状態の過給圧を推定し、いずれか一方の推定値を最終的な過給圧の推定値とするように構成されている場合を例に説明した。しかし、過給圧推定部７４は、通常過給状態の過給圧のみを推定し、過給圧の推定値Ｐ２ｅｓとするなど、どのような推定方法により過給圧Ｐ２を推定するように構成されてもよい。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、実施の形態を適宜、変形、省略したりすることが可能である。

この発明は、排気路に設けられたタービンと、吸気路におけるスロットルバルブの上流側に設けられ、前記タービンと一体的に回転する圧縮機と、前記タービンを迂回する前記排気路のタービンバイパス通路に設けられたウェイストゲートバルブと、を有する過給機を備えた内燃機関を制御対象とする制御装置に好適に利用することができる。

１ 過給機付き内燃機関の制御装置（制御装置）、１０ 過給機付き内燃機関（内燃機関）、２０ 吸気路、２２ インテークマニホールド、２３ スロットルバルブ、２３ｂ スロットルポジションセンサ、２４ 過給吸気路、３０ 排気路、３２ 過給機、３２ｂ 圧縮機、３２ｄ タービン、３３ タービンバイパス通路、３３ａ ウェイストゲートバルブ、３３ｂ ウェイストゲートアクチュエータ、３６ リリーフバルブ、４０ クランク回転速度センサ、４２ マニホールド圧力センサ、４３ 大気圧センサ、４４ アクセルポジションセンサ、４５ Ａ／Ｆセンサ、４６ 吸気温センサ、７０ スロットル開度検出部、７１ 吸入空気量検出部、７２ 吸気温検出部、７３ マニホールド圧検出部、７４ 過給圧推定部、７５ 開口面積推定部、７６ ばらつき算出部、７７ 推定スロットル開度算出部、７８ 開度偏差学習値算出部、７９ 排気ガス量推定部、８０ 開口面積既定値算出部、８１ 最弱過給状態推定部、８２ 通常過給状態推定部、８３ 補正値算出部、８４ 回転速度検出部、８５ 大気圧検出部、ＡＦ 空燃比、Ｎｅ 回転速度、Ｎｅｄｔ 回転速度の検出値、Ｐ１ 大気圧、Ｐ１ｄｔ 大気圧の検出値、Ｐ２ 過給圧、Ｐ２ｅｓ 過給圧の推定値、Ｐ２ｅｓｃａｌ 通常過給状態の過給圧の推定値、Ｐ２ｅｓｗｇ０ 最弱過給状態の過給圧の推定値、ΔＰ２ 補正値、Ｐ２ｃｈｇ 補正値の変化量、Ｐｂ マニホールド圧、Ｐｂｄｔ マニホールド圧の検出値、Ｑａ 吸入空気量、Ｑａｄｔ 吸入空気量の検出値、Ｔ１ クランク回転周期、Ｔｂ 吸気温、Ｔｂｄｔ 吸気温の検出値、Ｔｇ ばらつき度合、ａ０ 音速、Ｑｅｘ 排気ガス量、Ｑｅｘｅｓ 排気ガス量の推定値、Ｓｔｈ 有効開口面積、Ｓｔｈｄｆ 有効開口面積の既定値、Ｓｔｈｅｓ 有効開口面積の推定値、Ｓｔｈｔｐ 推定用開口面積、ＴＰ スロットル開度、ＴＰｄｔ スロットル開度の検出値、ＴＰｅｓ 推定スロットル開度、Ｒｔｐ 禁止開度範囲、σ 無次元流量

Claims (11)

1. 排気路に設けられたタービンと、吸気路におけるスロットルバルブの上流側に設けられ、前記タービンと一体的に回転する圧縮機と、前記タービンを迂回する前記排気路のタービンバイパス通路に設けられたウェイストゲートバルブと、を有する過給機を備えた内燃機関を制御対象とする制御装置であって、
   前記スロットルバルブの開度であるスロットル開度を検出するスロットル開度検出部と、
   前記内燃機関の吸入空気量を検出する吸入空気量検出部と、
   前記内燃機関の吸入空気の温度である吸気温を検出する吸気温検出部と、
   前記スロットルバルブの下流側の前記吸気路としてのインテークマニホールド内の圧力であるマニホールド圧を検出するマニホールド圧検出部と、
   前記圧縮機の下流側でかつ前記スロットルバルブの上流側の前記吸気路内の圧力である過給圧を推定する過給圧推定部と、
   前記過給圧の推定値、前記マニホールド圧の検出値、前記吸入空気量の検出値、及び前記吸気温の検出値に基づいて、前記スロットルバルブの有効開口面積を推定する開口面積推定部と、を備え、
   前記過給圧推定部は、前記有効開口面積の推定値が、前記スロットル開度の検出値に対応する予め設定された前記有効開口面積の既定値に近づくように、前記過給圧の推定値を補正する補正値を変化させ、前記補正値による補正後の値を最終的な前記過給圧の推定値とする過給機付き内燃機関の制御装置。
2. 前記有効開口面積の推定値と、前記スロットル開度の検出値に対応する前記有効開口面積の既定値との偏差である推定開口面積偏差についての、当該推定開口面積偏差の平均値に対するばらつき度合を算出するばらつき算出部を備え、
   前記過給圧推定部は、前記ばらつき度合が、予め設定した判定度合以上である場合に、前記補正値の変化を許可し、前記ばらつき度合が前記判定度合未満である場合に、前記補正値の変化を禁止する請求項１に記載の過給機付き内燃機関の制御装置。
3. 前記過給圧推定部は、前記過給圧の推定値を前記マニホールド圧の検出値で除算した圧力比が、予め設定された判定圧力比以上である場合に、前記補正値の変化を許可し、前記圧力比が前記判定圧力比未満である場合に、前記補正値の変化を禁止する請求項１又は２に記載の過給機付き内燃機関の制御装置。
4. 前記過給圧推定部は、前記有効開口面積の推定値が前記有効開口面積の既定値よりも大きい場合に、前記補正値を増加させて補正後の前記過給圧の推定値を増加させ、前記有効開口面積の推定値が前記有効開口面積の既定値よりも小さい場合に、前記補正値を減少させて補正後の前記過給圧の推定値を減少させる請求項１から３のいずれか一項に記載の過給機付き内燃機関の制御装置。
5. 前記スロットル開度と前記有効開口面積の既定値との関係が予め設定されたマップである開口面積既定値マップを用い、前記有効開口面積の推定値に対応する前記スロットル開度である推定スロットル開度を算出する推定スロットル開度算出部を備え、
   前記過給圧推定部は、前記推定スロットル開度が前記スロットル開度の検出値に近づくように、前記補正値を変化させる請求項１から４のいずれか一項に記載の過給機付き内燃機関の制御装置。
6. 前記過給圧推定部は、前記スロットル開度の検出値が前記推定スロットル開度よりも小さい場合に、前記補正値を増加させて補正後の前記過給圧の推定値を増加させ、前記スロットル開度の検出値が前記推定スロットル開度よりも大きい場合に、前記補正値を減少さ
   せて補正後の前記過給圧の推定値を減少させる請求項５に記載の過給機付き内燃機関の制御装置。
7. 前記過給圧推定部は、前記スロットル開度の検出値が、前記推定スロットル開度を含む予め設定した禁止開度範囲外である場合に、前記補正値の変化を許可し、前記スロットル開度の検出値が、前記禁止開度範囲内である場合に、前記補正値の変化を禁止する請求項５又は６に記載の過給機付き内燃機関の制御装置。
8. 前記推定スロットル開度と、前記スロットル開度の検出値との偏差である推定スロットル開度偏差についての、当該推定スロットル開度偏差の平均値に対するばらつき度合を算出するばらつき算出部を備え、
   前記過給圧推定部は、前記ばらつき度合が、予め設定した判定度合以上である場合に、前記補正値の変化を許可し、前記ばらつき度合が前記判定度合未満である場合に、前記補正値の変化を禁止する請求項５から７のいずれか一項に記載の過給機付き内燃機関の制御装置。
9. 大気圧を検出する大気圧検出部と、
   前記内燃機関の回転速度を検出する回転速度検出部と、
   前記吸入空気量と前記内燃機関の空燃比とに基づいては排気ガス量を推定する排気ガス量推定部と、
   前記スロットル開度と前記有効開口面積の既定値との関係が予め設定されたマップである開口面積既定値マップを用い、前記スロットル開度の検出値に対応する前記有効開口面積である推定用開口面積を算出する開口面積既定値算出部と、を備え、
   前記過給圧推定部は、前記圧縮機による過給を最も弱める前記ウェイストゲートバルブの開度状態における前記過給圧と前記大気圧との圧力比と、前記排気ガス量との関係が予め設定されたマップである最弱過給状態の過給圧マップを用い、前記排気ガス量の推定値及び前記大気圧の検出値に基づいて最弱過給状態の前記過給圧を推定すると共に、
   前記有効開口面積と前記回転速度の逆数との乗算値と、前記過給圧と前記マニホールド圧との圧力比との関係が予め設定されたマップである通常過給状態の過給圧マップを用い、前記推定用開口面積、前記回転速度の検出値、及び前記マニホールド圧の検出値に基づいて通常過給状態の前記過給圧を推定し、
   前記マニホールド圧の検出値を前記過給圧の推定値で除算した圧力比が、予め設定された切替圧力比未満である場合に、前記最弱過給状態の過給圧の推定値を前記過給圧の推定値として算出し、前記切替圧力比以上である場合に、前記通常過給状態の過給圧の推定値を前記過給圧の推定値として算出する請求項１から８のいずれか一項に記載の過給機付き内燃機関の制御装置。
10. 前記開口面積既定値マップを用い、前記有効開口面積の推定値に対応する前記スロットル開度である推定スロットル開度を算出する推定スロットル開度算出部と、
    前記推定スロットル開度と前記スロットル開度の検出値との偏差を平均化処理した値である推定スロットル開度偏差の学習値を算出する開度偏差学習値算出部と、を備え、
    前記開口面積既定値算出部は、前記開口面積既定値マップを用い、前記スロットル開度の検出値を前記推定スロットル開度偏差の学習値で補正したスロットル開度に対応する前記有効開口面積を前記推定用開口面積として算出する請求項９に記載の過給機付き内燃機関の制御装置。
11. 前記過給圧推定部は、前記最弱過給状態の過給圧の推定値に対して一次遅れフィルタ処理を行った値を最終的な前記最弱過給状態の過給圧の推定値とする請求項９又は１０に記載の過給機付き内燃機関の制御装置。
    

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