JP4818214B2

JP4818214B2 - エンジンの制御装置

Info

Publication number: JP4818214B2
Application number: JP2007186975A
Authority: JP
Inventors: 正飯島
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 2007-07-18
Filing date: 2007-07-18
Publication date: 2011-11-16
Anticipated expiration: 2027-07-18
Also published as: JP2009024550A

Description

本発明は、ＥＧＲ（ＥｘｈａｕｓｔＧａｓＲｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）装置及び可変ターボ過給機を備えたエンジンの制御装置に関し、特にＥＧＲ装置及び可変ターボ過給機の相互干渉を打ち消すための制御装置に関する。

ＥＧＲ装置及び可変ターボ過給機の双方を備えたエンジン（例えば、ディーゼルエンジン）では、ＥＧＲバルブの開度を変動させて排気還流量を調整すると可変ターボ過給機の過給圧特性に影響を与え、かつ、可変ターボ過給機のノズルの開口部面積を変動させて過給圧特性を変動させるとＥＧＲの排気還流量に影響を与える、ＥＧＲ装置と可変ターボ過給機の相互干渉が知られている。

この相互干渉を解決するための技術が、例えば特許文献１に記載されている。
特開２００５−２３３０３３号公報

しかしながら、特許文献１の技術では、ＥＧＲ干渉量コントローラＣ２及び過給圧干渉量コントローラＣ３によって相互干渉を補償するように設計するとき、それぞれの伝達関数Ｃ２，Ｃ３は、ＥＧＲコントローラＣ１及びＶＮＴコントローラＣ４に依存する。従って、相互干渉を補償しつつ、ＥＧＲ装置及び可変ターボ過給機を適切に制御することは難しい。

そこで、本発明の目的は、ＥＧＲ装置を制御する制御部及び可変ターボ過給機を制御する制御部の設定に依存せずに、ＥＧＲ装置と可変ターボ過給機の相互干渉を補償するための制御部の設定を行える制御装置を提供することである。

本発明の一実施態様に従うエンジンの制御装置（４０）は、ＥＧＲバルブで排気還流量を調整するＥＧＲ装置（５１）と、ノズルの開口部面積を可変にして過給圧特性を変更する可変ターボ過給機（５２）とを備えたエンジンを制御する制御装置（４０）であって、前記ＥＧＲ装置（５１）を制御するためのＥＧＲ制御信号（ｘ_１）を出力するＥＧＲ制御部（４１）と、可変ターボ過給機（５２）を制御するための可変ターボ過給機制御信号（ｘ_２）を出力する可変ターボ過給機制御部（４２）と、第１補償制御部（４５）及び第２補償制御部（４６）を有する相互干渉補償制御部（４３）であって、前記第１補償制御部（４５）は、前記第２補償制御部（４６）によって修正された、修正後の可変ターボ過給機制御信号（ｚ_２）に基づいて、前記ＥＧＲ制御部（４１）が出力したＥＧＲ制御信号（ｘ_１）を修正し、前記第２補償制御部（４６）は、前記第１補償制御部（４５）によって修正された、修正後のＥＧＲ制御信号（ｚ_１）に基づいて、前記可変ターボ過給機制御部（４２）が出力した可変ターボ過給機制御信号（ｘ_２）を修正することによって、前記ＥＧＲ装置（５１）と前記可変ターボ過給機（５２）の相互干渉を補償するために、前記ＥＧＲ制御部（４１）が出力したＥＧＲ制御信号（ｘ_１）、及び前記可変ターボ過給機制御部（４２）が出力した可変ターボ過給機制御信号（ｘ_２）を修正する相互干渉補償制御部（４３）と、を備え、前記相互干渉補償制御部（４３）で修正されたＥＧＲ制御信号（ｚ_１）で前記ＥＧＲバルブを制御し、前記相互干渉補償制御部（４３）で修正された可変ターボ過給機制御信号（ｚ_２）で前記ノズル開口部面積を制御する。これにより、相互干渉補償部（４３）がＥＧＲ装置（５１）と可変ターボ過給機（５２）の相互干渉を自動的に補償するので、ＥＧＲ制御部（４１）と可変ターボ過給機制御部（４２）は、相互干渉を考慮せずにゲインの設定を行うことができる。

本発明の一実施態様に従うエンジンの制御装置（４００）は、ＥＧＲバルブで排気還流量を調整するＥＧＲ装置（５１）と、ノズルの開口部面積を可変にして過給圧特性を変更する可変ターボ過給機（５２）とを備えたエンジンを制御する制御装置（４００）であって、前記ＥＧＲ装置（５１）を制御するためのＥＧＲ制御信号（ｘ_１）を出力するＥＧＲ制御部（４１）と、可変ターボ過給機（５２）を制御するための可変ターボ過給機制御信号（ｘ_２）を出力する可変ターボ過給機制御部（４２）と、第１補償制御部（４５０）及び第２補償制御部（４６０）を有する相互干渉補償制御部（４３０）であって、前記第１補償制御部（４５０）は、前記可変ターボ過給機制御信号（ｘ_２）に基づいて、前記ＥＧＲ制御信号（ｘ_１）を修正し、前記第２補償制御部（４６０）は、前記ＥＧＲ制御信号（ｘ_１）に基づいて、前記可変ターボ過給機制御信号（ｘ_２）を修正することによって、前記ＥＧＲ装置（５１）と前記可変ターボ過給機（５２）の相互干渉を補償するために、前記ＥＧＲ制御部（４１）が出力したＥＧＲ制御信号（ｘ_１）及び前記可変ターボ過給機制御部（４２）が出力した可変ターボ過給機制御信号（ｘ_２）を修正する相互干渉補償制御部（４３０）と、を備え、前記相互干渉補償制御部（４３０）で修正されたＥＧＲ制御信号（ｚ_３）で前記ＥＧＲバルブを制御し、前記相互干渉補償制御部（４３０）で修正された可変ターボ過給機制御信号（ｚ_４）で前記ノズル開口部面積を制御する。これにより、相互干渉補償部（４３０）がＥＧＲ装置（５１）と可変ターボ過給機（５２）の相互干渉を自動的に補償するので、ＥＧＲ制御部（４１）と可変ターボ過給機制御部（４２）は、相互干渉を考慮せずにゲインの設定を行うことができる。

好適な実施態様では、前記相互干渉補償制御部（４３または４３０）で修正されたＥＧＲ制御信号（ｚ_１またはｚ_３）に対する前記ＥＧＲ装置のＥＧＲ率（ｙ_１）が実質的に線形になるような第１のスケーリングファクタ（４７または４７０）と、前記相互干渉補償制御部（４３または４３０）で修正された可変ターボ過給機制御信号（ｚ_２またはｚ_４）に対する前記可変ターボ過給機の過給圧（ｙ_２）が実質的に線形になるような第２のスケーリングファクタ（４８または４８０）と、をさらに備える。そして、前記第１のスケーリングファクタ（４７または４７０）で修正されたＥＧＲ制御信号（ｈ_１）で前記ＥＧＲバルブを制御し、前記第２のスケーリングファクタ（４８または４８０）で修正された可変ターボ過給機制御信号（ｈ_２）で前記ノズル開口部面積を制御するようにしてもよい。このスケーリングファクター（４７または４７０）によって、相互干渉補償制御部で修正されたＥＧＲ制御信号（ｚ_１またはｚ_３）に対するＥＧＲ率（ｙ_１）の変化率が一定になるので、ＥＧＲ率（ｙ_１）が相互干渉補償制御部（Ｇ_３，Ｇ_５）で修正されたＥＧＲ制御信号（ｚ_１またはｚ_３）の誤差の影響を受けにくくなる。同様に、スケーリングファクター（４８または４８０）によって、相互干渉補償制御部で修正された可変ターボ過給機制御信号（ｚ_２またはｚ_４）に対する可変ターボ過給機の過給圧（ｙ_２）の変化率が一定になるので、可変ターボ過給機の過給圧（ｙ_２）が相互干渉補償制御部（Ｇ_４，Ｇ_６）で修正された可変ターボ過給機制御信号（ｚ_２またはｚ_４）の誤差の影響を受けにくくなる。

好適な実施態様では、前記第１補償制御部（４５または４５０）及び前記第２補償制御部（４６または４６０）は、前記修正後のＥＧＲ制御信号（ｚ_１またはｘ_１）及び前記修正後の可変ターボ過給機制御信号（ｚ_２またはｘ_２）に基づいて、それぞれのゲインを可変にしてもよい。前記第１補償制御部（４５または４５０）及び前記第２補償制御部（４６または４６０）のゲインが可変なので、ＥＧＲ装置と可変ターボ過給機の相互干渉を自動的打ち消される。

以下、本発明の一実施形態に係るエンジンの制御装置について、図面を参照して説明する。

図１は、本実施形態に係るエンジン及びその制御装置の概略構成図である。

同図に示すように、本実施形態に係るエンジン（例えば、ディーゼルエンジン）は、ベースエンジン１０の排ガスの一部を吸気通路１１へ還流させるＥＧＲ装置２０と、可変容量型のターボ過給機（可変ターボ過給機）３０とを備えている。

ＥＧＲ装置２０は、排気通路１２と吸気通路１１とを連通するＥＧＲ通路２１と、このＥＧＲ通路２１に還流する排ガス量を決定するＥＧＲバルブ２２と、バルブ開度を検出するバルブセンサ２４とを有する。

コントローラ４０は、ＥＧＲバルブ２２の開度（以下、バルブ開度と称する）を決定することによって、吸気通路１１へ還流する排ガス量（排気還流量）またはベースエンジン１０の吸気量全体に占める排ガス量の割合を示す排気還流率を制御する。

なお、ＥＧＲ通路２１の途中には、例えば、冷却水との熱交換によってＥＧＲガスを冷却する水冷式の冷却装置２３が設けられている。

可変ターボ過給機３０は、排気通路１２に設けられる排気タービン３１と、ＥＧＲ通路２１の出口より上流側の吸気通路１１に設けられるコンプレッサ３２とで構成されている。排気タービン３１は、ベースエンジン１０が排出する排ガスを受けて回転する。これにより、排気タービン３１と同軸に連結されたコンプレッサ３２が回転して、ベースエンジン１０が吸入する空気を加圧する。可変ターボ過給機３０は、排気タービン３１のハウジング入口のノズル（図示せず）の開口部の面積が可変になっている。このノズル開口部の面積を可変にするための技術には、ノズルの開度によって開口部面積を可変にするノズルベーン方式、及びノズルリングなどをスライドさせて開口部面積を可変にするスライドベーン方式がある。本実施形態に係る可変ターボ過給機３０においては、いずれの方式も採用することができる。可変ターボ過給機３０は、さらに、開口部面積を変動させるための機構の変位を検出するためのセンサ３３を備える。このセンサ３３は、例えば、スライドベーン方式のターボ過給機の場合、スライドするノズルリングなどの変位を検出するセンサであり、ノズルベーン方式のターボ過給機の場合、ノズルの開度を検出するセンサである。以下、開口部面積の制御については、スライドベーン方式において、センサ３３がノズルリングの変位（位置）を検出する場合を例にとって説明する。

コントローラ４０によって制御され、ノズルリングが変位することによりノズル開口部の面積が定まると、排気タービン３１へ流入する排ガス量が定まる。つまり、コントローラ４０は、排気タービン３１へ流入する排ガス量を変動させることにより、可変ターボ過給機３０のベースエンジン１０に対する過給圧を制御する。

図２は、コントローラ４０及び制御対象（エンジン）５０のブロック図を示す。

コントローラ４０は、ＥＧＲバルブ２２を駆動してＥＧＲ装置２０を制御するための制御信号を出力するＥＧＲコントローラ４１と、ノズルリングを変位させて可変ターボ過給機３０の過給圧を制御するための制御信号を出力する可変ターボコントローラ４２と、ＥＧＲ制御と過給圧制御との相互干渉を補償するために、上記の各制御信号を修正する補償コントローラ４３と、スケーリングファクター（Ｊ_１，Ｊ_２）４７，４８とを有している。

補償コントローラ４３は、可変ターボ過給機３０のノズルの開口部面積の変化がＥＧＲ装置２０に与える影響をＥＧＲ修正量として算出するＥＧＲ補償コントローラ４５と、ＥＧＲ装置２０のＥＧＲバルブの開度変化が可変ターボ過給機３０に与える影響を可変ターボ修正量として算出する可変ターボ補償コントローラ４６とを有する。

制御対象ブロック５０には、ＥＧＲ装置２０の伝達関数を示すＥＧＲ装置ブロック５１及び可変ターボ過給機３０の伝達関数を示す可変ターボ過給機ブロック５２とともに、可変ターボ過給機３０がＥＧＲ装置２０へ与える影響を示す可変ターボ干渉ブロック５３と、ＥＧＲ装置２０が可変ターボ過給機３０へ与える影響を示すＥＧＲ干渉ブロック５４とを含む。

上記の構成を備えるコントローラ４０の設計に当たり、制御対象５０に含まれる各ブロック５１〜５４の伝達関数Ｅ_１〜Ｅ_４が既知であるとき、ＥＧＲ補償コントローラ４５，可変ターボ補償コントローラ４６のゲインＧ_３，Ｇ_４を適切に設定することにより、ＥＧＲ装置２０と可変ターボ過給機３０の相互干渉をうち消すことができる。以下、ＥＧＲ補償コントローラ４５，可変ターボ補償コントローラ４６のゲインＧ_３，Ｇ_４の設定方針を示す。

まず、図２の状態を式に表すと、以下の式（１）〜（１０）になる。
ε_１＝ｒ_１−ｙ_１・・・（１）
ε_２＝ｒ_２−ｙ_２・・・（２）
ここで、ｒ_１はＥＧＲ率の目標値、ｒ_２は過給圧の目標値である。ｙ_１は実際のＥＧＲ率、ｙ_２は実際の過給圧である。なお、ＥＧＲ率ｙ_１は、バルブセンサ２４の出力に基づいて、コントローラ４０が算出する。過給圧ｙ_２は、ノズルリングの変位を検出するセンサ３３の出力に基づいて、コントローラ４０が算出する。
ｘ_１＝Ｇ_１ε_１・・・（３）
ｘ_２＝Ｇ_２ε_２・・・（４）
ｚ_１＝ｘ_１＋Ｇ_３ｚ_２・・・（５）
ｚ_２＝ｘ_２＋Ｇ_４ｚ_１・・・（６）
ｈ_１＝Ｊ_１ｚ_１・・・（７）
ｈ_２＝Ｊ_２ｚ_２・・・（８）
ここで、ｈ_１はＥＧＲバルブの開度、ｈ_２はノズルリングの変位を示す。
ｙ_１＝Ｅ_１ｈ_１＋Ｅ_３ｈ_２・・・（９）
ｙ_２＝Ｅ_２ｈ_２＋Ｅ_４ｈ_１・・・（１０）

式（９）、（１０）に式（３）〜（８）をそれぞれ代入することにより、式（１１）、（１２）を得る。
ｙ_１＝Ｅ_１Ｊ_１ｚ_１＋Ｅ_３Ｊ_２ｚ_２＝Ｅ_１Ｊ_１ｘ_１＋（Ｅ_１Ｊ_１Ｇ_３＋Ｅ_３Ｊ_２）ｚ_２・・（１１）
ｙ_２＝Ｅ_２Ｊ_２ｚ_２＋Ｅ_４Ｊ_１ｚ_１＝Ｅ_２Ｊ_２ｘ_２＋（Ｅ_２Ｊ_２Ｇ_４＋Ｅ_４Ｊ_１）ｚ_１・・（１２）

ここで、式（１１）（１２）から、ＥＧＲ装置２０と可変ターボ過給機３０との相互干渉を打ち消すための条件として、式（１３）（１４）を得る。
Ｅ_１Ｊ_１Ｇ_３＋Ｅ_３Ｊ_２＝０・・・（１３）
Ｅ_２Ｊ_２Ｇ_４＋Ｅ_４Ｊ_１＝０・・・（１４）

すなわち、Ｇ_３及びＧ_４が以下の関係を満たすとき、ＥＧＲ装置２０と可変ターボ過給機３０との相互干渉が打ち消される。

ところで、エンジンの特性データより、ノズルリングの変位ｈ_２が一定の場合のＥＧＲ率ｙ_１とバルブ開度ｈ_１，バルブ開度ｈ_１が一定の場合の過給圧ｙ_２とノズルリングの変位ｈ_２には、それぞれ、図３Ａ，Ｂに示すような関係がある。

同図からわかるように、ＥＧＲ率ｙ_１とバルブ開度ｈ_１及び過給圧ｙ_２とノズルリングの変位ｈ_２との関係は、いずれも非線形である。そこで、スケーリングファクターＪ_１，Ｊ_２により、これらの関係を実質的に線形化したものが、図４Ａ，Ｂである。例えば、図３Ａにおいて、各曲線のバルブ開度ｈ_１がｍａｘのときのＥＧＲ率ｙ_１の点と、原点Ｏとが直線で結ばれるように、スケーリングファクターＪ_１を定めてもよい。同様に、図３Ｂにおいて、各曲線のノズルリングの変位ｈ_２がｍａｘ（ノズル開口部面積が最大となる位置）のときの過給圧ｙ_２の点と、原点Ｏとが直線で結ばれるように、スケーリングファクターＪ_２を定めてもよい。

図３Ａ，Ｂ及び図４Ａ，Ｂに示す関係に基づいて、ｚ_１とｈ_１の関係をグラフに示したものが図５Ａの点線で示す曲線である。同様に、図３Ａ，Ｂ及び図４Ａ，Ｂに示す関係に基づいて、ｚ_２とｈ_２の関係をグラフに示したものが図５Ｂの点線で示す曲線である。図５Ａにおいて、各点線の曲線を代表する曲線（例えば、全曲線の平均的な曲線）を一つ定めると、その代表する曲線が同図の実線となる。同様に、図５Ｂにおいて、各点線の曲線を代表する曲線（例えば、全曲線の平均的な曲線）を一つ定めると、その代表する曲線が同図の実線となる。

ここで、図５Ａ，Ｂに示す代表曲線に示す関数をそれぞれ微分すると、スケーリングファクターＪ_１、Ｊ_２が得られる。つまり、以下の関係が成り立つ（図６Ａ，Ｂ参照）。

一方で、式（９）および式（１５）から、以下の式（１７）（１８）が得られ、それぞれの式を図示すると、図７Ａ、Ｂとなる。

ただし、ｈ_２（ｚ_２）は一定である。

ただし、ｈ_１（ｚ_１）は一定である。

式（１７）（１８）を図示した図７Ａ，Ｂより、ｚ_１及びｚ_２をそれぞれ一つずつ定めると、Ｅ_１Ｊ_１及びＥ_３Ｊ_２がそれぞれ一意に定まることがわかる。これは、すなわち、式（１３’）からわかるように、一組の（ｚ_１，ｚ_２）によって、ＥＧＲ補償コントローラ４５のゲインＧ_３が一意に定まることを意味する。そこで、本実施形態では、一組の（ｚ_１，ｚ_２）に基づいてＥＧＲ補償コントローラ４５のゲインＧ_３を決定するためのＧ_３テーブルを予め作成しておく。

可変ターボ補償コントローラ４６のゲインＧ_４についてもＥＧＲ補償コントローラ４５のゲインＧ_３と同様にして、Ｇ_４テーブルを予め作成しておくことができる。つまり、式（１０）および式（１６）から以下の式（１９）、（２０）が得られ、それぞれの式を図示すると図８Ａ、Ｂとなる。

ただし、ｈ_１（ｚ_１）は一定である。

ただし、ｈ_２（ｚ_２）は一定である。

図８Ａ，Ｂより、一組の（ｚ_１，ｚ_２）を定めると、Ｅ_２Ｊ_２及びＥ_４Ｊ_１がそれぞれ一意に定まる。この結果と、式（１４’）から、一組の（ｚ_１，ｚ_２）によって、可変ターボ補償コントローラ４６のゲインＧ_４が一意に定まることを意味する。そこで、本実施形態では、一組の（ｚ_１，ｚ_２）に基づいて可変ターボ補償コントローラ４６のゲインＧ_４を決定するためのＧ_４テーブルも予め作成しておくことができる。

ここで、ＥＧＲ補償コントローラ４５のゲインＧ_３及び可変ターボ補償コントローラ４６のゲインＧ_４は、さらに、ベースエンジン１０の回転数及び負荷の関数にもなっている。そこで、本実施形態では、Ｇ_３テーブル及びＧ_４テーブルは、それぞれ、異なるエンジン回転数及び負荷について、予め作成しておく。そして、ＥＧＲ補償コントローラ４５及び可変ターボ補償コントローラ４６は、それぞれ、その時々のｚ_１、ｚ_２、エンジン回転数、負荷に応じて可変になるように設計される。

例えば、図９に○で示した、エンジン回転数と負荷の組み合わせによるサンプリングポイントＡを複数定め、各サンプリングポイントＡにおけるＧ_３テーブル及びＧ_４テーブルを定めておくようにしてもよい。

これにより、ＥＧＲコントローラ４１のゲインＧ_１及び可変ターボコントローラ４２のゲインＧ_２の設計は、ＥＧＲ装置２０と可変ターボ過給機３０の相互干渉を考慮せずに行うことができる。

なお、上記実施形態では、ＥＧＲ率ｙ_１とバルブ開度ｈ_１との関係、及び過給圧ｙ_２とノズルリングの変位ｈ_２との関係の非線形性を実質的に線形化するためのスケーリングファクターＪ_１，Ｊ_２が挿入されていたが、このスケーリングファクターＪ_１，Ｊ_２は省略することができる。

また、図１０に、本発明の別の実施形態に係るコントローラ４００及び制御対象（エンジン）５０のブロック図を示す。

図２に示す実施形態では、補償コントローラ４３のＥＧＲ補償コントローラ４５及び可変ターボ補償コントローラ４６は、以下のように構成されている。すなわち、可変ターボ補償コントローラ４６は、可変ターボコントローラ４２の出力にＥＧＲ補償コントローラ４５の出力を加えてものを入力としている。ＥＧＲ補償コントローラ４５は、ＥＧＲコントローラ４１の出力に可変ターボ補償コントローラ４６の出力を加えてものを入力としている。

これに対して、図１０に示す実施形態では、補償コントローラ４３０に含まれるＥＧＲ補償コントローラ４５０が、可変ターボコントローラ４２の出力をそのまま入力とし、その出力をＥＧＲコントローラ４１の出力に加えるように構成している。また、補償コントローラ４３０に含まれる可変ターボ補償コントローラ４６０は、ＥＧＲコントローラ４１の出力そのまま入力とし、その出力を可変ターボコントローラ４２の出力に加えるように構成している。

ここで、ＥＧＲ補償コントローラ４５０のゲインＧ_５及び可変ターボ補償コントローラ４６０のゲインＧ_６について、それぞれ、上述したものと同様の手法によって、Ｇ_５テーブル及びＧ_６テーブルを生成することができる。その結果、図２に示す実施形態と同様に、ＥＧＲコントローラ４１のゲインＧ_１及び可変ターボコントローラ４２のゲインＧ_２の設計は、ＥＧＲ装置２０と可変ターボ過給機３０の相互干渉を考慮せずに行うことができる。

上述した本発明の実施形態は、本発明の説明のための例示であり、本発明の範囲をそれらの実施形態にのみ限定する趣旨ではない。当業者は、本発明の要旨を逸脱することなしに、他の様々な態様で本発明を実施することができる。

本発明の一実施形態に係るエンジン及びその制御装置の概略構成図である。コントローラ及び制御対象のブロック図である。ＥＧＲ率ｙ_１とバルブ開度ｈ_１，過給圧ｙ_２とノズルリングの変位ｈ_２の関係を示す。ｙ_１とｚ_１，ｙ_２とｚ_２の関係を示す。ｈ_１とｚ_１，ｈ_２とｚ_２の関係を示す。Ｊ_１とｚ_１，Ｊ_２とｚ_２の関係を示す。Ｅ_１Ｊ_１とｚ_１，Ｅ_３Ｊ_２とｚ_２の関係を示す。Ｅ_２Ｊ_２とｚ_２，Ｅ_４Ｊ_２１ｚ_１の関係を示す。エンジン回転数及び負荷が異なるサンプリングポイントを示す。別の実施形態に係るコントローラ及び制御対象のブロック図である。

符号の説明

１０ベースエンジン
１１吸気通路
１２排気通路
２０ＥＧＲ装置
２１ＥＧＲ通路
２２ＥＧＲバルブ
２４バルブセンサ
３０可変ターボ過給機
３１排気タービン
３２コンプレッサ
３３センサ
４０コントローラ
４１ＥＧＲコントローラ
４２可変ターボコントローラ
４３補償コントローラ
４５ＥＧＲ補償コントローラ
４６可変ターボ補償コントローラ
５０制御対象ブロック

Claims

ＥＧＲバルブで排気還流量を調整するＥＧＲ装置（５１）と、ノズルの開口部面積を可変にして過給圧特性を変更する可変ターボ過給機（５２）とを備えたエンジンを制御する制御装置（４０）であって、
前記ＥＧＲ装置（５１）を制御するためのＥＧＲ制御信号（ｘ_１）を出力するＥＧＲ制御部（４１）と、
可変ターボ過給機（５２）を制御するための可変ターボ過給機制御信号（ｘ_２）を出力する可変ターボ過給機制御部（４２）と、
第１補償制御部（４５）及び第２補償制御部（４６）を有する相互干渉補償制御部（４３）であって、前記第１補償制御部（４５）は、前記第２補償制御部（４６）によって修正された、修正後の可変ターボ過給機制御信号（ｚ_２）に基づいて、前記ＥＧＲ制御部（４１）が出力したＥＧＲ制御信号（ｘ_１）を修正し、前記第２補償制御部（４６）は、前記第１補償制御部（４５）によって修正された、修正後のＥＧＲ制御信号（ｚ_１）に基づいて、前記可変ターボ過給機制御部（４２）が出力した可変ターボ過給機制御信号（ｘ_２）を修正することによって、前記ＥＧＲ装置（５１）と前記可変ターボ過給機（５２）の相互干渉を補償するために、前記ＥＧＲ制御部（４１）が出力したＥＧＲ制御信号（ｘ_１）、及び前記可変ターボ過給機制御部（４２）が出力した可変ターボ過給機制御信号（ｘ_２）を修正する相互干渉補償制御部（４３）と、を備え、
前記相互干渉補償制御部（４３）で修正されたＥＧＲ制御信号（ｚ_１）で前記ＥＧＲバルブを制御し、前記相互干渉補償制御部（４３）で修正された可変ターボ過給機制御信号（ｚ_２）で前記ノズル開口部面積を制御するエンジンの制御装置（４０）。
ＥＧＲバルブで排気還流量を調整するＥＧＲ装置（５１）と、ノズルの開口部面積を可変にして過給圧特性を変更する可変ターボ過給機（５２）とを備えたエンジンを制御する制御装置（４００）であって、
前記ＥＧＲ装置（５１）を制御するためのＥＧＲ制御信号（ｘ_１）を出力するＥＧＲ制御部（４１）と、
可変ターボ過給機（５２）を制御するための可変ターボ過給機制御信号（ｘ_２）を出力する可変ターボ過給機制御部（４２）と、
第１補償制御部（４５０）及び第２補償制御部（４６０）を有する相互干渉補償制御部（４３０）であって、前記第１補償制御部（４５０）は、前記可変ターボ過給機制御信号（ｘ_２）に基づいて、前記ＥＧＲ制御信号（ｘ_１）を修正し、前記第２補償制御部（４６０）は、前記ＥＧＲ制御信号（ｘ_１）に基づいて、前記可変ターボ過給機制御信号（ｘ_２）を修正することによって、前記ＥＧＲ装置（５１）と前記可変ターボ過給機（５２）の相互干渉を補償するために、前記ＥＧＲ制御部（４１）が出力したＥＧＲ制御信号（ｘ_１）及び前記可変ターボ過給機制御部（４２）が出力した可変ターボ過給機制御信号（ｘ_２）を修正する相互干渉補償制御部（４３０）と、を備え、
前記相互干渉補償制御部（４３０）で修正されたＥＧＲ制御信号（ｚ_３）で前記ＥＧＲバルブを制御し、前記相互干渉補償制御部（４３０）で修正された可変ターボ過給機制御信号（ｚ_４）で前記ノズル開口部面積を制御するエンジンの制御装置（４００）。
前記相互干渉補償制御部（４３または４３０）で修正されたＥＧＲ制御信号（ｚ_１またはｚ_３）に対する前記ＥＧＲ装置のＥＧＲ率（ｙ_１）が実質的に線形になるような第１のスケーリングファクタ（４７または４７０）と、
前記相互干渉補償制御部（４３または４３０）で修正された可変ターボ過給機制御信号（ｚ_２またはｚ_４）に対する前記可変ターボ過給機の過給圧（ｙ_２）が実質的に線形になるような第２のスケーリングファクタ（４８または４８０）と、をさらに備え、
前記第１のスケーリングファクタ（４７または４７０）で修正されたＥＧＲ制御信号（ｈ_１）で前記ＥＧＲバルブを制御し、前記第２のスケーリングファクタ（４８または４８０）で修正された可変ターボ過給機制御信号（ｈ_２）で前記ノズル開口部面積を制御することを特徴とする請求項１または２に記載のエンジンの制御装置（４０または４００）。
前記第１補償制御部（４５または４５０）及び前記第２補償制御部（４６または４６０）は、前記修正後のＥＧＲ制御信号（ｚ_１またはｚ_３）及び前記修正後の可変ターボ過給機制御信号（ｚ_２またはｚ_４）に基づいて、それぞれのゲインを可変にすることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のエンジンの制御装置（４０または４００）。