JP5494307B2 - 内燃機関の過給圧制御装置 - Google Patents

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Description

本発明は、内燃機関の過給圧制御装置に関する。
特許文献１に内燃機関の制御装置が記載されている。特許文献１に記載の内燃機関は、いわゆる過給機を備えている。この過給機は、吸気通路に配置されるコンプレッサと排気通路に配置される排気タービンとを有する。そして、排気タービンが該排気タービンを通過する排気ガスのエネルギによって回転せしめられ、この排気タービンの回転によってコンプレッサが回転せしめられ、このコンプレッサの回転によって該コンプレッサよりも下流の吸気通路内のガスの圧力（以下この圧力を「過給圧」という）が上昇せしめられる。
ところで、特許文献１に記載の内燃機関では、排気タービンに該排気タービンを通過する排気ガスの流速を調節することができる複数のベーンが設けられている。そして、これらベーン間に形成される流路の面積が大きくなるようにベーンの開度（以下この開度を「ベーン開度」という）が増大せしめられると、排気タービンを通過する排気ガスの流速が遅くなり、その結果、コンプレッサが過給圧を上昇させる能力（以下この能力を「コンプレッサ過給能力」という）が小さくなり、過給圧が低下する。一方、これらベーン間に形成される流路の面積が小さくなるようにベーン開度が減少せしめられると、排気タービンを通過する排気ガスの流速が速くなり、その結果、コンプレッサ過給能力が大きくなり、過給圧が上昇する。このようにベーン開度を制御することによって過給圧を制御することができる。
また、特許文献１に記載の内燃機関は、いわゆる排気再循環装置（以下この装置を「ＥＧＲ装置」という）を備えている。このＥＧＲ装置は、排気タービンよりも上流の排気通路の部分からコンプレッサよりも下流の吸気通路の部分まで延びる通路（以下この通路を「ＥＧＲ通路」という）と、このＥＧＲ通路を流れる排気ガスの量を制御するために該ＥＧＲ通路に配置される弁（以下この弁を「ＥＧＲ制御弁」という）とを有する。そして、ＥＧＲ制御弁の開度（以下この開度を「ＥＧＲ制御弁開度」という）が増大せしめられると、ＥＧＲ通路を介して吸気通路に導入される排気ガスの量（以下この量を「ＥＧＲガス量」という）が多くなる。一方、ＥＧＲ制御弁開度が減少せしめられると、ＥＧＲガス量が少なくなる。このようにＥＧＲ制御弁開度を制御することによってＥＧＲガス量を制御することができる。
ところで、特許文献１にも記載されているように、ＥＧＲガス量が変化すると過給圧も変化する。したがって、ＥＧＲ制御弁開度を制御することによって過給圧を制御することもできる。
ここで、過給圧の目標値（以下この値を「目標過給圧」という）が設定され、過給圧を目標過給圧に制御するために目標過給圧に対する実際の過給圧の偏差に基づいてベーン開度とＥＧＲ制御弁開度とをフィードバック制御によって制御した場合、ベーン開度の制御による過給圧の制御とＥＧＲ制御弁開度の制御による過給圧の制御とが干渉し、結果的に、過給圧を目標過給圧に制御することができない（或いは、過給圧を目標過給圧に速やかに制御することができない）場合がある。
そこで、特許文献１に記載の制御装置は、機関負荷（すなわち、内燃機関の負荷）が比較的低いときにはベーン開度をフィードバック制御によって制御せずにＥＧＲ制御弁開度をフィードバック制御によって制御し、機関負荷が比較的高いときにはＥＧＲ制御弁開度をフィードバック制御によって制御せずにベーン開度をフィードバック制御によって制御するようにしている。これによって、ベーン開度のフィードバック制御による過給圧の制御とＥＧＲ制御弁開度のフィードバック制御による過給圧の制御とが干渉しないようにし、過給圧を目標過給圧に確実に制御するようにしている。
特開２０００−３０３８９６号公報 特開２００１−１９３５７２号公報
上述したように、特許文献１に記載の制御装置は、機関負荷が比較的高いときにはＥＧＲ制御弁開度をフィードバック制御によって制御することによって過給圧を目標過給圧に制御する。このとき、実際の過給圧が目標過給圧よりも低ければＥＧＲ制御弁開度が減少せしめられる、これによって、過給圧が上昇せしめられる。一方、実際の過給圧が目標過給圧よりも高ければＥＧＲ制御弁開度が増大せしめられ、これによって、過給圧が低下せしめられる。
このように特許文献１に記載の制御装置によって行われるＥＧＲ制御弁開度の制御は、ＥＧＲ制御弁開度が減少せしめられると過給圧が上昇し、ＥＧＲ制御弁開度が増大せしめられると過給圧が低下するという知見に基づくものである。しかしながら、本願の発明者の研究により、ＥＧＲ制御弁開度が減少せしめられたとしても過給圧が上昇せず、逆に、過給圧が低下する場合があり、ＥＧＲ制御弁開度が増大せしめられたとしても過給圧が低下せず、逆に、過給圧が上昇する場合があることが判明した。
このようにＥＧＲ制御弁開度が減少せしめられたとしても必ずしも過給圧が上昇せず、また、ＥＧＲ制御弁開度が増大せしめられたとしても必ずしも過給圧が低下しないとすれば、特許文献１に記載されているようにＥＧＲ制御弁の開度フィードバック制御によって過給圧を目標過給圧に制御しようとしても過給圧を目標過給圧に確実に制御することができない場合があることになる。
そこで、本発明の目的は、ＥＧＲ制御弁開度を制御することによって過給圧を目標過給圧に確実に制御することにある。
本願の１番目の発明は、吸気通路内を流れるガスの圧力を上昇させる過給機と、燃焼室から排気通路に排出された排気ガスを吸気通路に導入する排気再循環装置とを具備し、前記過給機が吸気通路に配置されたコンプレッサと排気通路に配置された排気タービンとを有し、前記排気タービンを通過する排気ガスによって該排気タービンが回転されることによって前記コンプレッサが回転せしめられ、該コンプレッサの回転によって吸気通路内を流れるガスの圧力が上昇せしめられ、前記排気再循環装置が前記排気タービンよりも上流の排気通路の部分から前記コンプレッサよりも下流の吸気通路の部分まで延びる排気再循環通路と該排気再循環通路に配置された排気再循環制御弁とを有し、燃焼室から排気通路に排出された排気ガスが前記排気再循環通路を介して吸気通路に導入され、前記排気再循環制御弁の開度が変更されると前記排気再循環通路を介して吸気通路に導入される排気ガスの量が変化する内燃機関の過給圧制御装置に関する。
そして、前記コンプレッサよりも下流の吸気通路の部分内のガスの圧力を過給圧と称したとき、本発明では、過給圧を低下させるべきときに前記排気再循環制御弁の開度を増大させる一方で過給圧を上昇させるべきときに前記排気再循環制御弁の開度を減少させる第１制御と、過給圧を低下させるべきときに前記排気再循環制御弁の開度を減少させる一方で過給圧を上昇させるべきときに前記排気再循環制御弁の開度を増大させる第２制御とが選択的に実行される。
また、吸気通路内を流れるガスの圧力を上昇させるエネルギを過給エネルギと称し、吸気通路から燃焼室にガスが吸入されるときのガスの吸入に関する抵抗を吸入抵抗と称し、前記排気再循環通路を介して吸気通路に導入される排気ガスの量の変化に伴う吸気抵抗の変化に起因する過給エネルギの変化分を吸気抵抗変化に起因する過給エネルギ変化分と称し、前記排気タービンを通過する排気ガスの量の変化に起因する過給エネルギの変化分をタービン通過排気ガス量変化に起因する過給エネルギ変化分と称したとき、本発明では、過給圧を制御するときに、前記排気再循環制御弁の開度が変更された場合の吸気抵抗変化に起因する過給エネルギ変化分とタービン通過排気ガス量変化に起因する過給エネルギ変化分とが比較され、該比較の結果に応じて前記第１制御と前記第２制御とのいずれを実行するかが決定される。
本発明によれば、以下の効果が得られる。すなわち、過給機を備えた内燃機関では、コンプレッサ過給能力（すなわち、コンプレッサが過給圧を上昇させる能力）が変化すると過給圧が変化する。しかしながら、内燃機関が排気タービンよりも上流の排気通路の部分からコンプレッサよりも下流の吸気通路の部分まで延びる排気再循環通路と該排気再循環通路に配置された排気再循環制御弁とを有する排気再循環装置をさらに備えている場合、排気再循環制御弁の開度が変更されることによって排気再循環通路を介して吸気通路に導入される排気ガスの量が変化しても過給圧が変化する。したがって、排気再循環制御弁の開度を変化させることによって過給圧を上昇させ或いは低下させるときに、過給圧を所望通りに上昇させ或いは低下させるためには、排気再循環制御弁の開度を増大させることによって過給圧が上昇するのか又は低下するのか、或いは、排気再循環制御弁の開度を減少させることによって過給圧が上昇するのか又は低下するのかを把握する必要がある。
これに関し、本願の発明者の研究により、過給圧に関する状況に応じて排気再循環制御弁の開度を増大させたときに過給圧が上昇する場合もあるし過給圧が低下する場合もあり、また、排気再循環制御弁の開度を減少させたときに過給圧が上昇する場合もあるし過給圧が低下する場合もあることが判明した。そして、排気再循環制御弁の開度を変化させたとき（すなわち、増大させたとき或いは減少させたとき）に過給圧が上昇するのか或いは低下するのかは、吸気抵抗変化に起因する過給エネルギ変化分（すなわち、排気再循環通路を介して吸気通路に導入される排気ガスの量の変化に伴う吸気抵抗の変化に起因する過給エネルギの変化分）とタービン通過排気ガス量変化に起因する過給エネルギ変化分（すなわち、排気タービンを通過する排気ガスの量の変化に起因する過給エネルギの変化分）とに依存することも判明した。したがって、排気再循環制御弁の開度を変化させることによって過給圧を上昇させ或いは低下させようとするときに、これら吸気抵抗変化に起因する過給エネルギ変化分およびタービン通過排気ガス量変化に起因する過給エネルギ変化分を考慮すれば、排気再循環制御弁の開度を増大させることによって過給圧が上昇するのか又は低下するのか、或いは、排気再循環制御弁の開度を減少させることによって過給圧が上昇するのか又は低下するのかを把握することができる。
ここで、本発明では、過給圧を変化させるべきときの排気再循環制御弁の開度の制御として、互いに異なる２つの制御（すなわち、第１制御および第２制御）が用意される。そして、過給圧を低下させるべきときに、吸気抵抗変化に起因する過給エネルギ変化分とタービン通過排気ガス量変化に起因する過給エネルギ変化分とを比較した結果、排気再循環制御弁の開度を増大させた場合に過給圧が低下することが把握されれば、第１制御が実行され、逆に、排気再循環制御弁の開度を減少させた場合に過給圧が低下することが把握されれば、第２制御が実行される。一方、過給圧を上昇させるべきときに、吸気抵抗変化に起因する過給エネルギ変化分とタービン通過排気ガス量変化に起因する過給エネルギ念か分とを比較した結果、排気再循環制御弁の開度を減少させた場合に過給圧が上昇することが把握されれば、第１制御が実行され、逆に、排気再循環制御弁の開度を増大させた場合に過給圧が上昇することが把握されれば、第２制御が実行される。これによれば、過給圧を所望通りに上昇させ又は低下させることができ、或いは、少なくとも、過給圧を所望の形態に近い形態で上昇させ又は低下させることができる。このため、排気再循環制御弁の開度を制御することによって過給圧を目標過給圧に確実に制御することができる。
また、本発明によれば、排気再循環制御弁の開度とコンプレッサ過給能力とを同時に制御することによって過給圧を制御する場合、以下の効果が得られる。すなわち、過給圧を変化させるべきときに、様々な理由から、排気再循環制御弁の開度とコンプレッサ過給能力とを同時に制御することによって過給圧を変化させることがある。ここで、排気再循環制御弁の開度を同じように変化させたとしてもこの変化に起因して過給圧が低下することもあれば上昇することもあることを認識しておらず、例えば、排気再循環制御弁の開度を増大させたときにこの増大に起因して過給圧が低下するものとのみ認識しているが実際には過給圧が上昇する場合において、過給圧を低下させようとして上記認識に基づいて排気再循環制御弁の開度とコンプレッサ過給能力とを制御しても、過給圧が低下しないことがあり、或いは、少なくとも、過給圧を低下させて目標過給圧にしようとして上記認識に基づいて排気再循環制御弁の開度とコンプレッサ過給能力とを制御しても、過給圧が目標過給圧にならない（すなわち、目標過給圧に対して過給圧が発散してしまう）ことがある。そして、このことは、排気再循環制御弁の開度の減少に起因して過給圧が上昇するものとのみ認識しているが実際には過給圧が低下する場合、排気再循環制御弁の開度の増大に起因して過給圧が上昇するものとのみ認識しているが実際には過給圧が低下する場合、および、排気再循環制御弁の開度の減少に起因して過給圧が低下するものとのみ認識しているが実際には過給圧が上昇する場合にも当てはまる。
しかしながら、本発明では、排気再循環制御弁の開度を変化させたときにこの変化に起因して過給圧が低下するのか或いは上昇するのかを把握しつつ、排気再循環制御弁の開度とコンプレッサ過給能力とが同時に制御されることになる。このため、本発明によれば、排気再循環制御弁の開度とコンプレッサ過給能力とを同時に制御することによって過給圧を制御する場合においても、過給圧を所望通り上昇させ或いは低下させることができ、また、過給圧を目標過給圧に制御することができる。すなわち、排気再循環制御弁と過給機とによる過給圧のいわゆる協調制御を良好に行うことができる。
本願の２番目の発明では、上記１番目の発明において、前記排気再循環制御弁の開度が変更される前の過給エネルギを変化前の過給エネルギと称し、前記排気再循環制御弁の開度が変更されたときの吸気抵抗変化に起因する過給エネルギ変化分とタービン通過排気ガス量変化に起因する過給エネルギ変化分とを変化前の過給エネルギに加算することによって得られる過給エネルギを変化後の過給エネルギと称したとき、前記排気再循環制御弁の開度が変更された場合の吸気抵抗変化に起因する過給エネルギ変化分とタービン通過排気ガス量変化に起因する過給エネルギ変化分との比較として、変化前の過給エネルギと変化後の過給エネルギとが比較され、変化後の過給エネルギが変化前の過給エネルギ以上であるか否かに応じて前記第１制御と前記第２制御とのいずれを実行するかが決定される。
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、変化後の過給エネルギが変化前の過給エネルギ以上であるか否かに応じて第１制御と第２制御とのいずれを実行するかが決定される。ここで、変化後の過給エネルギが変化前の過給エネルギ以上であれば、同変化後の過給エネルギの算出の基になった排気再循環制御弁の開度の変更（詳細には、同変化後の過給エネルギの算出に使用された吸気抵抗変化に起因する過給エネルギ変化分およびタービン通過排気ガス量変化に起因する過給エネルギ変化分を発生させる基になった排気再循環制御弁の開度の変更）を同排気再循環制御弁の開度に施した場合に過給圧が上昇することを把握することができ、逆に、変化後の過給エネルギが変化前の過給エネルギよりも小さければ、同変化後の過給エネルギの算出の基になった排気再循環制御弁の開度の変更を同排気再循環制御弁の開度に施した場合に過給圧が低下することを把握することができる。
本発明では、このように排気再循環制御弁の開度に或る特定の変更を施した場合にその変更に起因して結果的に過給圧が上昇するのか低下するのかを把握することができ、この把握に基づいて第１制御を実行すべきであるのか第２制御を実行すべきであるのかが判断される。したがって、本発明によれば、過給圧を上昇させるべきときに、より確実に過給圧を上昇させることができ、また、過給圧を低下させるべきときに、より確実に過給圧を低下させることができる。さらに、本発明によれば、排気再循環制御弁の開度とコンプレッサ過給能力とを同時に制御することによって過給圧を制御する場合において、より確実に過給圧を所望通り上昇させ或いは低下させることができ、また、過給圧を目標過給圧に制御することができる。すなわち、排気再循環制御弁と過給機とによる過給圧のいわゆる協調制御をより良好に行うことができる。
本願の３番目の発明は、吸気通路内を流れるガスの圧力を上昇させる過給機と、燃焼室から排気通路に排出された排気ガスを吸気通路に導入する排気再循環装置とを具備し、前記過給機が吸気通路に配置されたコンプレッサと排気通路に配置された排気タービンとを有し、前記排気タービンを通過する排気ガスによって該排気タービンが回転されることによって前記コンプレッサが回転せしめられ、該コンプレッサの回転によって吸気通路内を流れるガスの圧力が上昇せしめられ、前記排気再循環装置が前記排気タービンよりも上流の排気通路の部分から前記コンプレッサよりも下流の吸気通路の部分まで延びる排気再循環通路と該排気再循環通路に配置された排気再循環制御弁とを有し、燃焼室から排気通路に排出された排気ガスが前記排気再循環通路を介して吸気通路に導入され、前記排気再循環制御弁の開度が変更されると前記排気再循環通路を介して吸気通路に導入される排気ガスの量が変化する内燃機関の過給圧制御装置に関する。
そして、前記コンプレッサよりも下流の吸気通路の部分内のガスの圧力を過給圧と称したとき、本発明では、過給圧を低下させるべきときに前記排気再循環制御弁の開度を増大させる一方で過給圧を上昇させるべきときに前記排気再循環制御弁の開度を減少させる第１制御と、過給圧を低下させるべきときに前記排気再循環制御弁の開度を減少させる一方で過給圧を上昇させるべきときに前記排気再循環制御弁の開度を増大させる第２制御とが選択的に実行される。
そして、本発明では、前記排気再循環制御弁の開度が増大されたときに過給圧が低下する内燃機関の負荷領域と前記排気再循環制御弁の開度が減少されたときに過給圧が上昇する内燃機関の負荷領域との間の境界をなす内燃機関の負荷が前記第１制御と前記第２制御とを切り替えるか否かを判定するための切替判定負荷として用意される。そして、内燃機関の負荷が前記切替判定負荷よりも高いか否かに応じて前記第１制御と前記第２制御とのいずれを実行するかが決定される。
本発明によれば、以下の効果が得られる。すなわち、上記１番目の発明に関連して説明したように、本願の発明者の研究により、過給圧に関する状況に応じて排気再循環制御弁の開度を増大させたときに過給圧が上昇する場合もあるし過給圧が低下する場合もあり、また、排気再循環制御弁の開度を減少させたときに過給圧が上昇する場合もあるし過給圧が低下する場合もあることが判明した。そして、排気再循環制御弁の開度を変化させたときに過給圧が上昇するのか或いは低下するのかは、内燃機関の負荷に依存することも判明した。したがって、排気再循環制御弁の開度を変化させることによって過給圧を上昇させ或いは低下させようとするときに、内燃機関の負荷を考慮すれば、排気再循環制御弁の開度を増大させることによって過給圧が上昇するのか又は低下するのか、或いは、排気再循環制御弁の開度を減少させることによって過給圧が上昇するのか又は低下するのかを把握することができる。
ここで、本発明では、過給圧を変化させるべきときの排気再循環制御弁の開度の制御として、互いに異なる２つの制御（すなわち、第１制御および第２制御）が用意される。そして、過給圧を低下させるべきときに、内燃機関の負荷が前記切替判定負荷よりも高いか否かを判定した結果、排気再循環制御弁の開度を増大させた場合に過給圧が低下することが把握されれば、第１制御が実行され、逆に、排気再循環制御弁の開度を減少させた場合に過給圧が低下することが把握されれば、第２制御が実行される。一方、過給圧を上昇させるべきときに、内燃機関の負荷が前記切替判定負荷よりも高いか否かを判定した結果、排気再循環制御弁の開度を減少させた場合に過給圧が上昇することが把握されれば、第１制御が実行され、逆に、排気再循環制御弁の開度を増大させた場合に過給圧が上昇することが把握されれば、第２制御が実行される。これによれば、過給圧を所望通りに上昇させ又は低下させることができ、或いは、少なくとも、過給圧を所望の形態に近い形態で上昇させ又は低下させることができる。このため、排気再循環制御弁の開度を制御することによって過給圧を目標過給圧に確実に制御することができる。
また、本発明によれば、排気再循環制御弁の開度とコンプレッサ過給能力とを同時に制御することによって過給圧を制御する場合、以下の効果が得られる。すなわち、上記１番目の発明に関連して説明したように、排気再循環制御弁の開度を増大させたときにこの増大に起因して過給圧が低下するものとのみ認識しているが実際には過給圧が上昇する場合において、過給圧を低下させようとして上記認識に基づいて排気再循環制御弁の開度とコンプレッサ過給能力とを制御しても、過給圧が低下しないことがあり、或いは、少なくとも、過給圧を低下させて目標過給圧にしようとして上記認識に基づいて排気再循環制御弁の開度と過給機の過給能力とを制御しても、過給圧が目標過給圧にならない（すなわち、目標過給圧に対して過給圧が発散してしまう）ことがある。そして、このことは、排気再循環制御弁の開度の減少に起因して過給圧が上昇するものとのみ認識しているが実際には過給圧が低下する場合、排気再循環制御弁の開度の増大に起因して過給圧が上昇するものとのみ認識しているが実際には過給圧が低下する場合、および、排気再循環制御弁の開度の減少に起因して過給圧が低下するものとのみ認識しているが実際には過給圧が上昇する場合にも当てはまる。
しかしながら、本発明では、排気再循環制御弁の開度を変化させたときにこの変化に起因して過給圧が低下するのか或いは上昇するのかを把握しつつ、排気再循環制御弁の開度とコンプレッサ過給能力とが同時に制御されることになる。このため、本発明によれば、排気再循環制御弁の開度と過給機の過給能力とを同時に制御することによって過給圧を制御する場合においても、過給圧を所望通り上昇させ或いは低下させることができ、また、過給圧を目標過給圧に制御することができる。すなわち、排気再循環制御弁と過給機とによる過給圧のいわゆる協調制御を良好に行うことができる。
本願の４番目の発明では、上記１〜３番目の発明のいずれか１つにおいて、目標とすべき過給圧を目標過給圧と称したとき、過給圧を目標過給圧に制御するために目標過給圧に対する過給圧の偏差に基づいて特定のゲインを利用して算出される操作量が前記排気再循環制御弁に与えられることによって該排気再循環制御弁の開度が制御される。
そして、本発明では、過給圧が目標過給圧よりも高いときに前記排気再循環制御弁の開度を増大させる操作量を算出する一方で過給圧が目標過給圧よりも低いときに前記排気再循環制御弁の開度を減少させる操作量を算出するゲインが第１ゲインとして用意され、過給圧が目標過給圧よりも高いときに前記排気再循環制御弁の開度を減少させる操作量を算出する一方で過給圧が目標過給圧よりも高いときに前記排気再循環制御弁の開度を増大させる操作量を算出するゲインが第２ゲインとして用意される。そして、前記第１制御を実行すべきであると決定されるときには前記第１ゲインを利用した前記第１制御が実行され、前記第２制御を実行すべきであると決定されるときには前記第２ゲインを利用した前記第２制御が実行される。
本発明によれば、上記１または３番目の発明に関連して説明した効果に加えて、以下の効果も得られる。すなわち、過給圧を目標過給圧に制御するために目標過給圧に対する過給圧の偏差に基づいて特定のゲインを利用して排気再循環制御弁に与える操作量を算出し、この算出された操作量を排気再循環制御弁に与えることによって排気再循環制御弁の開度を制御し、これによって、過給圧を制御する場合において、過給圧を速やかに目標過給圧に制御するためには、排気再循環制御弁に与えられる操作量を算出するために利用されるゲインとして、排気再循環制御弁の開度の変更に伴う過給圧の変化の傾向を踏まえたゲインが用いられることが重要である。ここで、本発明では、排気再循環制御弁の開度の変更に伴う過給圧の変化の傾向に応じたゲインが第１ゲインおよび第２ゲインとして用意され、これらゲインが排気再循環制御弁の開度の変更に伴う過給圧の変化の傾向に応じて（すなわち、排気再循環制御弁の開度が変更された場合の吸気抵抗変化に起因する過給エネルギ変化分とタービン通過排気ガス量変化に起因する過給エネルギ変化分との比較の結果に応じて、或いは、内燃機関の負荷が切替判定負荷よりも高いか否かに応じて）選択的に利用される。このため、第１制御および第２制御において、排気再循環制御弁に与える操作量を算出するために利用されるゲインとして、排気再循環制御弁の開度の変更に伴う過給圧の変化の傾向を踏まえたゲインが利用され、このゲインによって目標過給圧に対する過給圧の偏差に応じた操作量が排気再循環制御弁に与えられる操作量として算出されることになるので、過給圧を速やかに目標過給圧に制御することができる。
本願の５番目の発明では、上記１〜３番目の発明のいずれか１つにおいて、前記排気再循環制御弁の開度が変更されたときの過給圧の挙動を表現した状態空間モデルによって前記排気再循環制御弁の開度が変更された場合の過給圧を予測し、該予測の結果に応じて過給圧を所定の形態でもって変化させるために前記排気再循環制御弁に与えられるべき操作量が算出され、該算出された操作量が前記排気再循環制御弁に与えられることによって前記排気再循環制御弁の開度が制御される。
そして、本発明では、前記排気再循環制御弁の開度を増大させたときに過給圧が低下する一方で前記排気再循環制御弁の開度を減少させたときに過給圧が上昇するときに利用されるべき状態空間モデルが第１状態空間モデルとして用意され、前記排気再循環制御弁の開度を増大させたときに過給圧が上昇する一方で前記排気再循環制御弁の開度を減少させたときに過給圧が低下するときに利用されるべき状態空間モデルが第２状態空間モデルとして用意される。そして、前記第１制御を実行すべきであると決定されるときには前記第１状態空間モデルを利用した前記第１制御が実行され、前記第２制御を実行すべきであると決定されるときには前記第２状態空間モデルを利用した前記第２制御が実行される。
本発明によれば、上記１または３番目の発明に関連して説明した効果に加えて、以下の効果も得られる。すなわち、排気再循環制御弁の開度が変更された場合の過給圧を状態空間モデルによって予測し、この予測の結果に応じて過給圧を所定の形態でもって変化させるために排気再循環制御弁に与える操作量を算出し、この算出された操作量を排気再循環制御弁に与えることによって排気再循環制御弁の開度を制御し、これによって、過給圧を制御する場合において、過給圧を速やかに目標過給圧に制御するためには、排気再循環制御弁に与えられる操作量を算出するために利用される状態空間モデルとして、排気再循環制御弁の開度の変更に伴う過給圧の変化の傾向を正確に表現した状態空間モデルが利用されることが重要である。ここで、本発明では、排気再循環制御弁の開度の変更に伴う過給圧の変化の傾向に応じた状態空間モデルが第１状態空間モデルおよび第２状態空間モデルとして用意され、これら状態空間モデルが排気再循環制御弁の開度の変更に伴う過給圧の変化の傾向に応じて（すなわち、排気再循環制御弁の開度が変更された場合の吸気抵抗変化に起因する過給エネルギ変化分とタービン通過排気ガス量変化に起因する過給エネルギ変化分との比較の結果に応じて、或いは、内燃機関の負荷が切替判定負荷よりも高いか否かに応じて）選択的に利用される。このため、第１制御および第２制御において、排気再循環制御弁に与える操作量を算出するために利用される状態空間モデルとして、排気再循環制御弁の開度の変更に伴う過給圧の変化の傾向を正確に表現した状態空間モデルが利用され、排気再循環制御弁の開度を変更した場合の過給圧の挙動を予測しつつ排気再循環制御弁に与えられる操作量が算出されることになるので、過給圧を速やかに目標過給圧に制御することができる。
本発明の内燃機関の過給圧制御装置が適用される内燃機関の全体図である。 図１に示されている内燃機関の過給機の排気タービンの内部を示した図である。 第１実施形態の過給圧制御を実行するルーチンの一部を示した図である。 第１実施形態の過給圧制御を実行するルーチンの一部を示した図である。 第１実施形態の過給圧制御を実行するルーチンの一部を示した図である。 ＥＧＲ制御弁開度と過給圧との関係を示した図である。 第２実施形態の過給圧制御を実行するルーチンの一部を示した図である。 第２実施形態の過給圧制御を実行するルーチンの一部を示した図である。 第２実施形態の過給圧制御を実行するルーチンの一部を示した図である。 第２実施形態の変更実施形態の過給圧制御を実行するルーチンの一部を示した図である。 第２実施形態の変更実施形態の過給圧制御を実行するルーチンの一部を示した図である。 第２実施形態の変更実施形態の過給圧制御を実行するルーチンの一部を示した図である。 第３実施形態の過給圧制御を実行するルーチンの一部を示した図である。 第３実施形態の過給圧制御を実行するルーチンの一部を示した図である。 第３実施形態の過給圧制御を実行するルーチンの一部を示した図である。 第３実施形態の過給圧制御を実行するルーチンの一部を示した図である。 第３実施形態の過給圧制御を実行するルーチンの一部を示した図である。 第３実施形態の過給圧制御を実行するルーチンの一部を示した図である。 第３実施形態の過給圧制御を実行するルーチンの一部を示した図である。 第４実施形態の過給圧制御を実行するルーチンの一部を示した図である。 第４実施形態の過給圧制御を実行するルーチンの一部を示した図である。 第４実施形態の過給圧制御を実行するルーチンの一部を示した図である。 第４実施形態の過給圧制御を実行するルーチンの一部を示した図である。 第４実施形態の過給圧制御を実行するルーチンの一部を示した図である。 第４実施形態の過給圧制御を実行するルーチンの一部を示した図である。 第４実施形態の過給圧制御を実行するルーチンの一部を示した図である。 第５実施形態の過給圧制御を実行するルーチンの一部を示した図である。 第５実施形態の過給圧制御を実行するルーチンの一部を示した図である。 第５実施形態の過給圧制御を実行するルーチンの一部を示した図である。 第５実施形態の過給圧制御を実行するルーチンの一部を示した図である。 第５実施形態の過給圧制御を実行するルーチンの一部を示した図である。 第５実施形態の過給圧制御を実行するルーチンの一部を示した図である。 第５実施形態の過給圧制御を実行するルーチンの一部を示した図である。 第６実施形態の過給圧制御を実行するルーチンの一部を示した図である。 第６実施形態の過給圧制御を実行するルーチンの一部を示した図である。 第６実施形態の過給圧制御を実行するルーチンの一部を示した図である。 第６実施形態の過給圧制御を実行するルーチンの一部を示した図である。 第６実施形態の過給圧制御を実行するルーチンの一部を示した図である。 第６実施形態の過給圧制御を実行するルーチンの一部を示した図である。 第６実施形態の過給圧制御を実行するルーチンの一部を示した図である。
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の過給圧制御装置が適用された内燃機関１０を示している。内燃機関１０は、内燃機関の本体（以下「機関本体」という）２０と、該機関本体の４つの燃焼室にそれぞれ対応して配置された燃料噴射弁２１と、該燃料噴射弁２１に燃料供給管２３を介して燃料を供給する燃料ポンプ２２とを具備する。また、内燃機関１０は、外部から燃焼室に空気を供給する吸気系３０と、燃焼室から排出される排気ガスを外部に排出する排気系４０とを具備する。また、内燃機関１０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。
吸気系３０は、吸気枝管３１と吸気管３２とを有する。なお、以下の説明において、吸気系３０を「吸気通路」と称することもある。吸気枝管３１の一方の端部（すなわち、枝部）は、各燃焼室に対応して機関本体２０内に形成された吸気ポート（図示せず）に接続されている。一方、吸気枝管３１の他方の端部は、吸気管３２に接続されている。吸気管３２内には、該吸気管内を流れる空気の量を制御するスロットル弁３３が配置されている。さらに、吸気管３２には、該吸気管内を流れる空気を冷却するインタークーラ３４が配置されている。さらに、吸気管３２の外部を臨む端部には、エアクリーナ３６が配置されている。
一方、排気系４０は、排気枝管４１と排気管４２とを有する。なお、以下の説明において、排気系４０を「排気通路」と称することもある。排気枝管４１の一方の端部（すなわち、枝部）は、各燃焼室に対応して機関本体２０内に形成された排気ポート（図示せず）に接続されている。一方、排気枝管４１の他方の端部は、排気管４２に接続されている。排気管４２には、排気ガス中の特定成分を浄化する排気浄化触媒４３ａを内蔵した触媒コンバータ４３が配置されている。
また、内燃機関１０は、過給機３５を具備する。過給機３５は、インタークーラ３４よりも上流の吸気管３２内に配置されるコンプレッサ３５Ａと、触媒コンバータ４３よりも上流の排気管４２内に配置される排気タービン３５Ｂとを有する。排気タービン３５Ｂは、図２に示されているように、排気タービン本体３５Ｃと翼状の複数のベーン３５Ｄとを有する。
排気タービン３５Ｂ（厳密には、排気タービン本体３５Ｃ）は、シャフト（図示せず）を介してコンプレッサ３５Ａに接続されている。排気タービン本体３５Ｃが排気ガスによって回転せしめられると、その回転がシャフトを介してコンプレッサ３５Ａに伝達され、これによって、コンプレッサ３５Ａが回転せしめられる。
一方、ベーン３５Ｄは、排気タービン本体３５Ｃ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３５Ｄ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３５Ｄ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３５Ｃの回転中心軸線Ｒ１とベーン３５Ｄ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３５Ｄ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３５Ｄ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３５Ｄ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３５Ｃに供給される排気ガスの流速が速くなる。その結果、排気タービン本体３５Ｃの回転速度が速くなり、その結果、コンプレッサ３５Ａの回転速度も速くなり、したがって、吸気管３２内を流れる空気がコンプレッサ３５Ａ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３５Ｄ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３５Ａによって吸気管３２内を流れる空気が圧縮される程度が大きくなる。
また、内燃機関１０は、排気再循環装置（以下これを「ＥＧＲ装置」という）５０を具備する。ＥＧＲ装置５０は、排気再循環管（以下これを「ＥＧＲ通路」という）５１を有する。ＥＧＲ通路５１の一端は、排気枝管４１に接続されている。すなわち、ＥＧＲ通路５１の一端は、排気タービン３５Ｂよりも上流の排気通路の部分に接続されている。一方、ＥＧＲ通路５１の他端は、吸気枝管３１に接続されている。すなわち、ＥＧＲ通路５１の他端は、コンプレッサ３５Ａよりも下流の吸気通路の部分に接続されている。また、ＥＧＲ通路５１には、該ＥＧＲ通路内を流れる排気ガスの流量を制御する排気再循環制御弁（以下この排気再循環制御弁を「ＥＧＲ制御弁」という）５２が配置されている。内燃機関１０では、ＥＧＲ制御弁５２の開度（以下この開度を「ＥＧＲ制御弁開度」という）が大きいほど、ＥＧＲ通路５１内を流れる排気ガスの流量が多くなる。さらに、ＥＧＲ通路５１には、該ＥＧＲ通路内を流れる排気ガスを冷却する排気再循環クーラ５３が配置されている。
また、エアクリーナ３６よりも下流であってコンプレッサ３５Ａよりも上流の吸気管３２には、該吸気管内を流れる空気の流量を検出するエアフローメータ７１が取り付けられている。また、吸気枝管３１には、該吸気枝管内の圧力を検出する圧力センサ（以下「過給圧センサ」という）７２が取り付けられている。
また、内燃機関１０は、電子制御装置６０を具備する。電子制御装置６０は、マイクロプロセッサ（ＣＰＵ）６１と、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）６２と、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）６３と、バックアップＲＡＭ（Ｂａｃｋ ｕｐ ＲＡＭ）６４と、インターフェース６５とを有する。インターフェース６５には、燃料噴射弁２１、燃料ポンプ２２、スロットル弁３３、ベーン３５Ｄ、および、ＥＧＲ制御弁５２が接続されており、これらの動作を制御する制御信号がインターフェース６５を介して電子制御装置６０から与えられる。また、インターフェース６５には、エアフローメータ７１、過給圧センサ７２、および、アクセルペダルＡＰの踏込量を検出するアクセル開度センサ７５も接続されており、エアフローメータ７１によって検出された流量に対応する信号、過給圧センサ７２によって検出された圧力に対応する信号、および、アクセル開度センサ７５によって検出されたアクセルペダルＡＰの踏込量に対応する信号がインターフェース６５に入力される。
ところで、上述したように、本実施形態では、過給機３５のコンプレッサ３５Ａによって吸気管３２内を流れる空気が圧縮される。そして、コンプレッサ３５Ａによって圧縮されたときの空気の圧力（以下この圧力を「過給圧」という）は、排気タービン３５Ｂのベーン３５Ｄの回動位置（すなわち、ベーン開度）を制御することによって制御可能であり、ベーン開度以外の条件が同じであれば、ベーン開度が小さいほど過給圧が高くなる。また、上述したように、本実施形態では、ＥＧＲ装置５０によって吸気管３２内を流れる空気中に排気ガス（以下この排気ガスを「ＥＧＲガス」という）が導入される。ここで、ＥＧＲガスの量（以下この量を「ＥＧＲガス量」という）は、ＥＧＲ制御弁５２の開度（すなわち、ＥＧＲ制御弁開度）を制御することによって制御可能であり、ＥＧＲ制御弁開度以外の条件が同じであれば、ＥＧＲ制御弁開度が大きいほどＥＧＲガス量が多くなる。
ところで、ベーン開度を小さくすればコンプレッサによる過給能力（以下この能力を「コンプレッサ過給能力」という）が大きくなり、過給圧（すなわち、コンプレッサ３５Ａよりも下流の吸気通路の部分、特に、スロットル弁３３よりも下流の吸気通路の部分内のガスの圧力であって、燃焼室内に吸入されるガスの圧力）が上昇し、逆に、ベーン開度を大きくすればコンプレッサ過給能力が小さくなり、過給圧が低下する。このように、ベーン開度を制御することによって過給圧を制御することができる。
ところで、ＥＧＲ制御弁開度が変化するとＥＧＲ通路５１を介してスロットル下流側吸気通路部分（すなわち、スロットル弁３３よりも下流の吸気通路の部分）内に導入される排気ガスの量（すなわち、ＥＧＲガス量）も変化することから、排気タービン３５Ｂを通過する排気ガスの量（以下この量を「タービン通過排気ガス量」という）も変化する。具体的には、ＥＧＲ制御弁開度が小さくなるとＥＧＲガス量が少なくなることから、タービン通過排気ガス量が多くなる。逆に、ＥＧＲ制御弁開度が大きくなるとＥＧＲガス量が多くなることから、タービン通過排気ガス量が少なくなる。そして、基本的には、ベーン開度が一定であるとき、タービン通過排気ガス量が多いほどコンプレッサ過給能力が高く、過給圧が高くなる。逆に、ベーン開度が一定であるとき、タービン通過排気ガス量が少ないほどコンプレッサ過給能力が低く、過給圧が低くなる。
したがって、ＥＧＲ制御弁開度を制御することによっても過給圧を制御することができる。そこで、本実施形態では、ベーン開度およびＥＧＲ制御弁の開度を制御することによって過給圧を目標とすべき過給圧（以下この圧力を「目標過給圧」という）に制御する。
すなわち、機関回転数（すなわち、内燃機関１０の回転数）と機関負荷（すなわち、内燃機関１０の負荷）とからなる機関運転状態に応じて目標過給圧が決定される。そして、過給圧が目標過給圧となるようにベーン開度およびＥＧＲ制御弁開度が適宜制御される。
ところで、コンプレッサ過給能力が一定であれば、ＥＧＲガス量が多いほど過給圧が高い。このため、一般的には、ＥＧＲガス量が多いほど、スロットル下流側吸気通路部分内のガスが燃焼室内に吸入されるときのガスの吸入に関する抵抗（以下この抵抗を「吸入抵抗」という）が小さいと言える。したがって、一般的には、ＥＧＲガス量が多くなれば吸入抵抗が減少することから、この吸入抵抗の減少に起因して過給圧が上昇する。云い方を換えれば、吸入抵抗の減少に起因して過給圧を上昇させるエネルギが増加することになる（以下この増加した分のエネルギを「吸入抵抗減少に起因する過給エネルギ増加分」という）。一方、ＥＧＲガス量が多いほどタービン通過排気ガス量が少ない。このため、一般的には、ＥＧＲガス量が多いほど、コンプレッサ過給能力が低いと言える。したがって、一般的には、ＥＧＲガス量が多くなれば、タービン通過排気ガス量が減少してコンプレッサ過給能力が低下することから、このコンプレッサ過給能力の低下、すなわち、タービン通過排気ガス量の減少に起因して過給圧を上昇させるエネルギが減少することになる（以下この減少した分のエネルギを「タービン通過排気ガス量減少に起因する過給エネルギ減少分」という）。このように、ＥＧＲガス量が多くなると、吸入抵抗減少に起因する過給エネルギ増加分が発生すると共にタービン通過排気ガス量減少に起因する過給エネルギ減少分が発生する。
ここで、吸入抵抗減少に起因する過給エネルギ増加分がタービン通過排気ガス量減少に起因する過給エネルギ減少分よりも大きければ、過給圧は上昇する。すなわち、ＥＧＲ制御弁開度が大きくされ、ＥＧＲガス量が増大せしめられると、過給圧は上昇することになる。一方、吸入抵抗減少に起因する過給エネルギ増加分がタービン通過排気ガス量減少に起因する過給エネルギ減少分よりも小さければ、過給圧は低下する。すなわち、ＥＧＲ制御弁開度が小さくされ、ＥＧＲガス量が減少せしめられると、過給圧は低下することになる。
一方、コンプレッサ過給能力が一定であれば、ＥＧＲガス量が少ないほど過給圧が低い。このため、一般的には、ＥＧＲガス量が少ないほど、吸入抵抗が大きいと言える。したがって、一般的には、ＥＧＲガス量が少なくなれば吸入抵抗が増大することから、この吸入抵抗の増大に起因して過給圧が低下する。云い方を換えれば、吸入抵抗の増大に起因して過給圧を上昇させるエネルギが減少することになる（以下この減少した分のエネルギを「吸気抵抗増大に起因する過給エネルギ減少分」という）。一方、ＥＧＲガス量が少ないほどタービン通過排気ガス量が多い。このため、一般的には、ＥＧＲガス量が少ないほど、コンプレッサ過給能力が高いと言える。したがって、一般的には、ＥＧＲガス量が少なくなれば、タービン通過排気ガス量が増大してコンプレッサ過給能力が上昇することから、このコンプレッサ過給能力の上昇（すなわち、タービン通過排気ガス量の増大）に起因して過給圧を上昇させるエネルギが増加することになる（以下この増加した分のエネルギを「タービン通過排気ガス量増大に起因する過給エネルギ増加分」という）。このように、ＥＧＲガス量が少なくなると、吸気抵抗増大に起因する過給エネルギ減少分が発生すると共にタービン通過排気ガス量増大に起因する過給エネルギ増加分が発生する。
ここで、吸気抵抗増大に起因する過給エネルギ減少分がタービン通過排気ガス量増大に起因する過給エネルギ増加分よりも大きければ、過給圧は低下する。すなわち、ＥＧＲ制御弁開度が小さくされ、ＥＧＲガス量が減少せしめられると、過給圧は低下することになる。一方、吸気抵抗増大に起因する過給エネルギ減少分がタービン通過排気ガス量増大に起因する過給エネルギ増加分よりも小さければ、過給圧は上昇する。すなわち、ＥＧＲ制御弁開度が小さくされ、ＥＧＲガス量が減少せしめられると、過給圧は上昇することになる。
要するに、以上の事項をまとめると以下のようになる。すなわち、ＥＧＲ制御弁開度を増大させた場合の吸入抵抗減少に起因する過給エネルギ増加分とタービン通過排気ガス量減少に起因する過給エネルギ減少分とを比較したときに、吸入抵抗減少に起因する過給エネルギ増加分がタービン通過排気ガス量減少に起因する過給エネルギ減少分よりも大きければ、ＥＧＲ制御弁開度を増大させることによって過給圧を上昇させることができるし、逆に、吸入抵抗減少に起因する過給エネルギ増加分がタービン通過排気ガス量減少に起因する過給エネルギ減少分よりも小さければ、ＥＧＲ制御弁開度を減少させることによって過給圧を低下させることができる。一方、ＥＧＲ制御弁開度を減少させた場合の吸気抵抗増大に起因する過給エネルギ減少分とタービン通過排気ガス量増大に起因する過給エネルギ増加分とを比較したときに、吸気抵抗増大に起因する過給エネルギ減少分がタービン通過排気ガス量増大に起因する過給エネルギ増加分よりも大きければ、ＥＧＲ制御弁開度を減少させることによって過給圧を低下させることができるし、逆に、吸気抵抗増大に起因する過給エネルギ減少分がタービン通過排気ガス量増大に起因する過給エネルギ増加分よりも小さければ、ＥＧＲ制御弁開度を減少させることによって過給圧を上昇させることができる。
そこで、第１実施形態では、過給圧が目標過給圧よりも低いときにＥＧＲ制御弁開度を制御することによって過給圧を上昇させようとする場合、ＥＧＲ制御弁開度を増大させた場合の吸入抵抗減少に起因する過給エネルギ増加分とタービン通過排気ガス量減少に起因する過給エネルギ減少分とが比較される。ここで、吸入抵抗減少に起因する過給エネルギ増加分がタービン通過排気ガス量減少に起因する過給エネルギ減少分よりも大きければ、ＥＧＲ制御弁開度を増大させる。これにより、過給圧が目標過給圧に向かって上昇することになる。一方、吸入抵抗減少に起因する過給エネルギ増加分がタービン通過排気ガス量減少に起因する過給エネルギ減少分よりも小さければ、ＥＧＲ制御弁開度を減少させた場合の吸気抵抗増大に起因する過給エネルギ減少分とタービン通過排気ガス量増大に起因する過給エネルギ増加分とが比較される。ここで、吸気抵抗増大に起因する過給エネルギ減少分がタービン通過排気ガス量増大に起因する過給エネルギ増加分よりも小さければ、ＥＧＲ制御弁開度を減少させる。これにより、過給圧が目標過給圧に向かって上昇することになる。
なお、ＥＧＲ制御弁開度を増大させた場合に吸入抵抗減少に起因する過給エネルギ増加分がタービン通過排気ガス量減少に起因する過給エネルギ減少分よりも小さくなるときには、ＥＧＲ制御弁開度を減少させた場合、吸気抵抗増大に起因する過給エネルギ減少分がタービン通過排気ガス量増大に起因する過給エネルギ増加分よりも小さくなるはずである。したがって、このとき、ＥＧＲ制御弁開度を減少させることによって過給圧を上昇させることができる。したがって、上述した第１実施形態において、ＥＧＲ制御弁開度を増大させた場合に吸入抵抗減少に起因する過給エネルギ増加分がタービン通過排気ガス量減少に起因する過給エネルギ減少分よりも小さいときに、ＥＧＲ制御弁開度を減少させた場合の吸気抵抗増大に起因する過給エネルギ減少分とタービン通過排気ガス量増大に起因する過給エネルギ増加分とを比較することなく、ＥＧＲ制御弁開度を減少させるようにしてもよい。これによっても、過給圧を上昇させることができる。
また、過給圧が目標過給圧よりも低いときにＥＧＲ制御弁開度を制御することによって過給圧を上昇させようとする場合において、ＥＧＲ制御弁開度を増大させた場合の吸入抵抗減少に起因する過給エネルギ増加分とタービン通過排気ガス量減少に起因する過給エネルギ減少分とが等しいとき（以下これを「ＥＧＲ制御弁開度を増大させた場合の過給エネルギ収支が零であるとき」という）には、理論的には、ＥＧＲ制御弁開度を増大させたとしても、過給圧は上昇しない。もちろん、ＥＧＲ制御弁を減少させた場合の吸気抵抗増大に起因する過給エネルギ減少分とタービン通過排気ガス量増大に起因する過給エネルギ増加分とが等しいとき（以下これを「ＥＧＲ制御弁開度を減少させた場合の過給エネルギ収支が零であるとき」という）にも、理論的には、ＥＧＲ制御弁開度を減少させたとしても、過給圧は上昇しない。そこで、こうした場合には、ベーン開度を制御することによって過給圧を制御すればよい。この場合、ベーン開度が小さくされる。これによれば、過給圧が目標過給圧に向かって上昇する。
一方、第１実施形態では、過給圧が目標過給圧よりも高いときにＥＧＲ制御弁開度を制御することによって過給圧を低下させようとする場合、ＥＧＲ制御弁開度を増大させた場合の吸入抵抗減少に起因する過給エネルギ増加分とタービン通過排気ガス量減少に起因する過給エネルギ減少分とが比較される。ここで、吸入抵抗減少に起因する過給エネルギ増加分がタービン通過排気ガス量減少に起因する過給エネルギ減少分よりも小さければ、ＥＧＲ制御弁開度を増大させる。これにより、過給圧が目標過給圧に向かって低下することになる。一方、吸気抵抗減少に起因する過給エネルギ増加分がタービン通過排気ガス量減少に起因する過給エネルギ減少分よりも大きければ、ＥＧＲ制御弁開度を減少させた場合の吸気抵抗増大に起因する過給エネルギ減少分とタービン通過排気ガス量増大に起因する過給エネルギ増加分とが比較される。ここで、吸気抵抗増大に起因する過給エネルギ減少分がタービン通過排気ガス量増大に起因する過給エネルギ増加分よりも大きければ、ＥＧＲ制御弁開度を減少させる。これにより、過給圧が目標過給圧に向かって低下することになる。
なお、ＥＧＲ制御弁開度を増大させた場合に吸入抵抗減少に起因する過給エネルギ増加分がタービン通過排気ガス量減少に起因する過給エネルギ減少分よりも大きくなるときには、ＥＧＲ制御弁開度を減少させた場合、吸気抵抗増大に起因する過給エネルギ減少分がタービン通過排気ガス量増大に起因する過給エネルギ増加分よりも大きくなるはずである。したがって、このとき、ＥＧＲ制御弁開度を減少させることによって過給圧を低下させることができる。したがって、上述した第１実施形態において、ＥＧＲ制御弁開度を増大させた場合に吸入抵抗減少に起因する過給エネルギ増加分がタービン通過排気ガス量減少に起因する過給エネルギ減少分よりも大きいときに、ＥＧＲ制御弁開度を減少させた場合の吸気抵抗増大に起因する過給エネルギ減少分とタービン通過排気ガス量増大に起因する過給エネルギ増加分とを比較することなく、ＥＧＲ制御弁開度を減少させるようにしてもよい。これによっても、過給圧を低下させることができる。
また、過給圧が目標過給圧よりも高いときにＥＧＲ制御弁開度を制御することによって過給圧を低下させようとする場合において、ＥＧＲ制御弁開度を増大させた場合の過給エネルギ収支が零であるときには、理論的には、ＥＧＲ制御弁開度を増大させたとしても、過給圧は低下しない。もちろん、ＥＧＲ制御弁開度を減少させた場合の過給エネルギ収支が零であるときにも、理論的には、ＥＧＲ制御弁開度を減少させたとしても、過給圧は低下しない。そこで、こうした場合には、ベーン開度を制御することによって過給圧を制御すればよい。この場合、ベーン開度が大きくされる。これによれば、過給圧が目標過給圧に向かって低下する。
なお、第１実施形態では、ＥＧＲ制御弁開度とベーン開度とのいずれか一方のみを制御することによって過給圧を制御しているが、第１実施形態の過給圧の制御に関する考え方は、ＥＧＲ制御弁開度とベーン開度との両方を制御することによって過給圧を制御する場合にも適用可能である。
例えば、この場合、ベーン開度を一定の開度に維持した状態においてＥＧＲ制御弁開度を増大したときに、吸気抵抗減少に起因する過給エネルギ増加分がタービン通過排気ガス量減少に起因する過給エネルギ減少分よりも大きければ、ＥＧＲ制御弁開度を増大したときにこの増大に伴うＥＧＲガス量の増大に起因した過給圧の上昇分が発生することを前提に、ＥＧＲ制御弁開度およびベーン開度を制御すればよいし、逆に、吸気抵抗減少に起因する過給エネルギ増加分がタービン通過排気ガス量減少に起因する過給エネルギ減少分よりも小さければ、ＥＧＲ制御弁開度を増大したときにこの増大に伴うＥＧＲガス量の増大に起因した過給圧の低下分が発生することを前提に、ＥＧＲ制御弁開度およびベーン開度を制御すればよい。もちろん、ベーン開度を一定の開度に維持した状態においてＥＧＲ制御弁開度を減少したときに、吸気抵抗増大に起因する過給エネルギ減少分がタービン通過排気ガス量増大に起因する過給エネルギ増加分よりも大きければ、ＥＧＲ制御弁開度を減少したときにこの減少に伴うＥＧＲガス量の減少に起因した過給圧の低下分が発生することを前提に、ＥＧＲ制御弁開度およびベーン開度を制御すればよいし、逆に、吸気抵抗増大に起因する過給エネルギ減少分がタービン通過排気ガス量増大に起因する過給エネルギ増加分よりも小さければ、ＥＧＲ制御弁開度を減少したときにこの減少に伴うＥＧＲガス量の減少に起因した過給圧の上昇分が発生することを前提に、ＥＧＲ制御弁開度およびベーン開度を制御すればよい。
また、例えば、ベーン開度を減少すると共にＥＧＲ制御弁開度を増大したとき、或いは、ベーン開度を増大すると共にＥＧＲ制御弁開度を増大したとき、或いは、ベーン開度を減少すると共にＥＧＲ制御弁開度を減少したとき、或いは、ベーン開度を減少すると共にＥＧＲ制御弁開度を増大したときに、吸気抵抗減少に起因する過給エネルギ増加分または吸気抵抗増大に起因する過給エネルギ減少分とタービン通過排気ガス量減少に起因する過給エネルギ減少分またはタービン通過排気ガス量増大に起因する過給エネルギ増加分とを比較し、この比較の結果に応じてベーン開度を減少し或いは増大すると共にＥＧＲ制御弁開度を増大し或いは減少したときに過給圧が上昇するのか或いは低下するのかを前提に、ＥＧＲ制御弁開度およびベーン開度を制御するようにしてもよい。
なお、上述したようにＥＧＲ制御弁開度とベーン開度との両方を制御することによって過給圧を制御する場合において、過給圧を上昇させるべきとき、過給圧を目標過給圧に向かって適切な形態でもって上昇させることができるのであれば、ＥＧＲ制御弁開度を増大させると共にベーン開度を減少させてもよいし、ＥＧＲ制御弁開度を減少させると共にベーン開度を減少させてもよいし、ＥＧＲ制御弁開度を増大させると共にベーン開度を増大させてもよい。もちろん、過給圧を低下させるべきときにも、過給圧を目標過給圧に向かって適切な形態でもって低下させることができるのであれば、ＥＧＲ制御弁開度を増大させると共にベーン開度を減少させてもよいし、ＥＧＲ制御弁開度を減少させると共にベーン開度を減少させてもよいし、ＥＧＲ制御弁開度を増大させると共にベーン開度を増大させてもよい。
なお、第１実施形態では、ＥＧＲ制御弁開度が増大された場合に吸気抵抗減少に起因する過給エネルギ増加分が発生することを前提とし、ＥＧＲ制御弁開度が減少された場合に吸気抵抗増大に起因する過給エネルギ減少分が発生することを前提としている。しかしながら、ＥＧＲ制御弁開度が増大された場合に吸気抵抗増大に起因する過給エネルギ減少分が発生する場合もあり得るし、ＥＧＲ制御弁開度が減少された場合に吸気抵抗減少に起因する過給エネルギ増加分が発生する場合もあり得る。そして、こうした場合に第１実施形態を適用することも可能である。したがって、第１実施形態は、広くは、ＥＧＲ制御弁開度が変更された場合に吸気抵抗の変化に起因する過給エネルギの変化分（以下この変化分を「吸気抵抗変化に起因する過給エネルギ変化分」という）が発生することを前提とするものであると言える。
同様に、第１実施形態では、ＥＧＲ制御弁開度が増大された場合にタービン通過排気ガス量減少に起因する過給エネルギ減少分が発生することを前提とし、ＥＧＲ制御弁開度が減少された場合にタービン通過排気ガス量減少に起因する過給エネルギ減少分が発生することを前提としている。しかしながら、ＥＧＲ制御弁開度が増大された場合にタービン通過排気ガス量増大に起因する過給エネルギ増加分が発生することもあり得るし、ＥＧＲ制御弁開度が減少された場合にタービン通過排気ガス量増大に起因する過給エネルギ増加分が発生することもあり得る。そして、こうした場合に第１実施形態を適用することも可能である。したがって、第１実施形態は、広くは、ＥＧＲ制御弁開度が変更された場合にタービン通過排気ガス量の変化に起因する過給エネルギの変化分（以下この変化分を「タービン通過排気ガス量変化に起因する過給エネルギ変化分」という）が発生することを前提とするものであると言える。
また、第１実施形態では、ＥＧＲ制御弁開度が変更される前の過給エネルギ（以下この過給エネルギを「変化前の過給エネルギ」という）とＥＧＲ制御弁開度が変更された後の過給エネルギ（以下この過給エネルギを「変化後の過給エネルギ」という）とが比較され、この比較の結果に応じて、過給圧を上昇させようとするときには変化後の過給エネルギが変化前の過給エネルギよりも大きくなるようなＥＧＲ制御弁開度の制御を選択し、過給圧を低下させようとするときには変化後の過給エネルギが変化前の過給エネルギよりも小さくなるようなＥＧＲ制御弁開度の制御を選択している。
しかしながら、ＥＧＲ制御弁開度が変更された場合の過給圧の挙動に影響するパラメータとして、変化前の過給エネルギや変化後の過給エネルギ以外のパラメータが存在する場合もある。そして、この場合、必ずしも、過給圧を上昇させようとするときに変化後の過給エネルギが変化前の過給エネルギよりも大きくなるようなＥＧＲ制御弁開度の制御を選択する必要がない場合もあるし、過給圧を低下させようとするときに変化後の過給エネルギが変化前の過給エネルギよりも小さくなるようなＥＧＲ制御弁開度の制御を選択する必要がない場合もある。そして、こうした場合に第１実施形態を適用することも可能である。したがって、第１実施形態は、広くは、変化前の過給エネルギと変化後の過給エネルギとを比較し、その比較の結果に応じてＥＧＲ制御弁開度の制御を適宜選択するものであると言える。
したがって、以上のことを考慮すれば、第１実施形態において、過給圧を低下させるべきときにＥＧＲ制御弁開度を増大させる一方で過給圧を上昇させるべきときにＥＧＲ制御弁開度を減少させる制御を第１制御と称し、過給圧を低下させるべきときにＥＧＲ制御弁開度を減少させる一方で過給圧を上昇させるべきときにＥＧＲ制御弁開度を増大させる制御を第２制御と称したとき、第１実施形態に含まれている思想は、ＥＧＲ制御弁開度が変更された場合の吸気抵抗変化に起因する過給エネルギ変化分とタービン通過排気ガス量変化に起因する過給エネルギとを比較し、該比較の結果に応じて第１制御と第２制御とのいずれを実行するかを決定するというものであると言える。
なお、第１実施形態に含まれている思想を上述したように捉えれば、第１実施形態によれば、以下の効果が得られると言える。すなわち、ベーン開度（すなわち、排気タービン３５Ｂの回転によって回転せしめられるコンプレッサ３５Ａによって同コンプレッサよりも下流の吸気通路の部分内のガスの圧力を上昇させる能力（すなわち、過給機の過給能力））が変更されると過給圧が変化する。しかしながら、上述したように、ＥＧＲ制御弁開度が変更されることによってＥＧＲガス量が変化しても過給圧が変化する。ここで、上述したように、本願の発明者の研究により、過給圧に関する状況に応じてＥＧＲ制御弁開度を増大させたときに過給圧が上昇する場合もあるし過給圧が低下する場合もあり、また、ＥＧＲ制御弁開度を減少させたときに過給圧が上昇する場合もあるし過給圧が低下する場合もあることが判明した。そして、ＥＧＲ制御弁開度を変化させたときに過給圧が上昇するのか或いは低下するのかは、吸気抵抗変化に起因する過給エネルギ変化分とタービン通過排気ガス量変化に起因する過給エネルギ変化分とに依存することも判明した。ここで、第１実施形態では、これら吸気抵抗変化に起因する過給エネルギ変化分とタービン通過排気ガス量変化に起因する過給エネルギ変化分との比較の結果に応じて、ＥＧＲ制御弁開度を増大させるべきであるのか或いはＥＧＲ制御弁開度を減少させるべきであるのか（すなわち、第１制御と第２制御とのいずれを実行するか）が決定される。したがって、第１実施形態によれば、過給圧を所望通りに上昇させ或いは低下させることができ、或いは、少なくとも、過給圧を所望の形態に近い形態で上昇させ或いは低下させることができる。このため、ＥＧＲ制御弁開度を制御することによって過給圧を目標過給圧に確実に制御することができる。
また、第１実施形態によれば、ＥＧＲ制御弁開度とベーン開度とを同時に制御することによって過給圧を制御する場合、以下の効果が得られる。すなわち、過給圧を変化させるべきときに、様々な理由から、ＥＧＲ制御弁開度とベーン開度とを同時に制御することによって過給圧を変化させることがある。ここで、ＥＧＲ制御弁開度を同じように変化させたとしてもこの変化に起因して過給圧が低下することもあれば上昇することもあることを認識しておらず、例えば、ＥＧＲ制御弁開度を増大させたときにこの増大に起因して過給圧が低下するものとのみ認識しているが実際には過給圧が上昇する場合において、過給圧を低下させようとして上記認識に基づいてＥＧＲ制御弁開度とベーン開度とを制御しても、過給圧が低下しないことがあり、或いは、少なくとも、過給圧を低下させて目標過給圧にしようとして上記認識に基づいてＥＧＲ制御弁開度とベーン開度とを制御しても、過給圧が目標過給圧にならない（すなわち、目標過給圧に対して過給圧が発散してしまう）ことがある。そして、このことは、ＥＧＲ制御弁開度の減少に起因して過給圧が上昇するものとのみ認識しているが実際には過給圧が低下する場合、ＥＧＲ制御弁開度の増大に起因して過給圧が上昇するものとのみ認識しているが実際には過給圧が低下する場合、および、ＥＧＲ制御弁開度の減少に起因して過給圧が低下するものとのみ認識しているが実際には過給圧が上昇する場合にも当てはまる。
しかしながら、第１実施形態では、ＥＧＲ制御弁開度を変化させたときにこの変化に起因して過給圧が低下するのか或いは上昇するのかを把握しつつ、ＥＧＲ制御弁開度とベーン開度とが同時に制御される。このため、第１実施形態によれば、ＥＧＲ制御弁開度とベーン開度とを同時に制御することによって過給圧を制御する場合においても、過給圧を所望通り上昇させ或いは低下させたりすることができ、また、過給圧を目標過給圧に制御することができる。すなわち、ＥＧＲ制御弁とベーンとによるいわゆる協調制御を良好に行うことができる。
また、第１実施形態では、ＥＧＲ制御弁開度を増大させた場合の過給エネルギ収支が零であるときには、ＥＧＲ制御弁開度を増大させたとしても過給圧が変化しないことから、ベーン開度を制御することによって過給圧が制御され、ＥＧＲ制御弁開度を減少させた場合の過給エネルギ収支が零であるときには、ＥＧＲ制御弁開度を減少させたとしても過給圧が変化しないことから、ベーン開度を制御することによって過給圧が制御される。
しかしながら、ＥＧＲ制御弁開度を増大させた場合の過給エネルギ収支が零であるときであっても、ＥＧＲ制御弁開度を増大させると実際には過給圧が変化する場合もあるし、ＥＧＲ制御弁開度を増大させると過給圧が実質的に変化するものと捉えることができる場合もある。したがって、第１実施形態において、ＥＧＲ制御弁開度を増大させた場合の過給エネルギ収支が零であるときに、ベーン開度を制御することによって過給圧を制御するのではなく、ＥＧＲ制御弁開度を制御することによって過給圧を制御するようにしてもよい。この場合、ＥＧＲ制御弁開度を増大させた場合の過給エネルギ収支が零であるときにＥＧＲ制御弁開度を増大させた場合に過給圧が上昇するのか低下するのかを予め把握しておく。そして、ＥＧＲ制御弁開度を増大させた場合の過給エネルギ収支が零であるときにＥＧＲ制御弁開度を増大させた場合に過給圧が上昇するのか低下するのかに応じてＥＧＲ制御弁開度を制御することによって過給圧を制御すればよい。
同様に、ＥＧＲ制御弁開度を減少させた場合の過給エネルギ収支が零であるときであっても、ＥＧＲ制御弁開度を減少させると実際には過給圧が変化する場合もあるし、ＥＧＲ制御弁開度を減少させると過給圧が実質的に変化するものと捉えることができる場合もある。したがって、第１実施形態において、ＥＧＲ制御弁開度を減少させた場合の過給エネルギ収支が零であるときに、ベーン開度を制御することによって過給圧を制御するのではなく、ＥＧＲ制御弁開度を制御することによって過給圧を制御するようにしてもよい。この場合、ＥＧＲ制御弁開度を減少させた場合の過給エネルギ収支が零であるときにＥＧＲ制御弁開度を減少させた場合に過給圧が上昇するのか低下するのかを予め把握しておく。そして、ＥＧＲ制御弁開度を減少させた場合の過給エネルギ収支が零であるときにＥＧＲ制御弁開度を減少させた場合に過給圧が上昇するのか低下するのかに応じてＥＧＲ制御弁開度を制御することによって過給圧を制御すればよい。
したがって、以上のことも考慮すれば、上述したように第１制御および第２制御を定義し、ＥＧＲ制御弁開度が変更される前の過給エネルギを変化前の過給エネルギと称し、ＥＧＲ制御弁開度が変化されたときの吸気抵抗変化に起因する過給エネルギ変化分とタービン通過排気ガス量変化に起因する過給エネルギ変化分とを変化前の過給エネルギに加算することによって得られる過給エネルギを変化後の過給エネルギと称したとき、第１実施形態に含まれている思想は、ＥＧＲ制御弁開度が変更された場合の吸気抵抗変化に起因する過給エネルギ変化分とタービン通過排気ガス量変化に起因する過給エネルギ変化分との比較として、変化前の過給エネルギと変化後の過給エネルギとが比較され、変化後の過給エネルギが変化前の過給エネルギ以上であるか否かに応じて第１制御と第２制御とのいずれを実行するかを決定するというものであると言える。
また、第１実施形態に含まれている思想を上述したように捉えれば、第１実施形態によれば、以下の効果も得られる。すなわち、第１実施形態では、変化後の過給エネルギが変化前の過給エネルギ以上であるか否かに応じて、ＥＧＲ制御弁開度を増大させるべきであるのか或いはＥＧＲ制御弁開度を減少させるべきであるのか（すなわち、第１制御と第２制御とのいずれを実行するか）が決定される。ここで、変化後の過給エネルギが変化前の過給エネルギ以上であれば、同変化後の過給エネルギの算出の基になったＥＧＲ制御弁開度の変更（詳細には、同変化後の過給エネルギの算出に使用された吸気抵抗変化に起因する過給エネルギ変化分およびタービン通過排気ガス量変化に起因する過給エネルギ変化分を発生させる基になったＥＧＲ制御弁開度の変更）を同ＥＧＲ制御弁開度に施した場合に過給圧が上昇することを把握することができ、逆に、変化後の過給エネルギが変化前の過給エネルギよりも小さければ、同変化後の過給エネルギの算出の基になったＥＧＲ制御弁開度の変更を同ＥＧＲ制御弁開度に施した場合に過給圧が低下することを把握することができる。
第１実施形態では、このようにＥＧＲ制御弁開度に或る特定の変更を施した場合にその変更に起因して結果的に過給圧が上昇するのか低下するのかを把握することができ、この把握に基づいてＥＧＲ制御弁開度を増大させるべきであるのか減少させるべきであるのかが判断される。したがって、第１実施形態によれば、過給圧を上昇させるべきときに、より確実に過給圧を上昇させることができ、また、過給圧を低下させるべきときに、より確実に過給圧を低下させることができる。さらに、本発明によれば、ＥＧＲ制御弁開度とベーン開度とを同時に制御することによって過給圧を制御する場合において、より確実に過給圧を所望通り上昇させたり低下させたりすることができ、また、過給圧を目標過給圧に制御することができる。すなわち、ＥＧＲ制御弁５２とベーン３５Ｄとによる過給圧のいわゆる協調制御をより良好に行うことができる。
次に、第１実施形態の過給圧制御を実行するルーチンの一例について説明する。このルーチンは、図３〜図５に示されている。
図３〜図５のルーチンが開始されると、ステップ１００において、機関運転状態がＥＧＲ制御弁開度を制御することによって過給圧を制御すべき状態（以下この状態を「ＥＧＲ制御弁開度の制御による過給圧制御状態」ともいう）にあるか否かが判別される。ここで、機関運転状態が同状態にあると判別されたときには、ルーチンはステップ１０１に進む。一方、機関運転状態が同状態にない（すなわち、機関運転状態がベーン開度を制御することによって過給圧を制御すべき状態（以下この状態を「ベーン開度の制御による過給圧制御状態」という））と判別されたときには、ルーチンは図５のステップ１１３に進む。
ステップ１００で機関運転状態がＥＧＲ制御弁開度の制御による過給圧制御状態にあると判別され、ルーチンがステップ１０１に進むと、ＥＧＲ制御弁開度を増大させたときの吸入抵抗減少に起因する過給エネルギ増加分ΔＥｉｎが算出される。次いで、ステップ１０２において、ＥＧＲ制御弁開度を増大させたときのタービン通過排気ガス量減少に起因する過給エネルギ減少分ΔＥｔｂが算出される。
次いで、ステップ１０３において、ステップ１０１で算出された吸気抵抗減少に起因する過給エネルギ増加分の絶対値｜ΔＥｉｎ｜がステップ１０２で算出されたタービン通過排気ガス量減少に起因する過給エネルギ減少分の絶対値｜ΔＥｔｂ｜よりも小さい（｜ΔＥｉｎ｜＜｜ΔＥｔｂ｜）か否かが判別される。ここで、｜ΔＥｉｎ｜＜｜ΔＥｔｂ｜であると判別されたときには、ルーチンはステップ１０４に進む。一方、｜ΔＥｉｎ｜≧｜ΔＥｔｂ｜であると判別されたときには、ルーチンは図４のステップ１０８に進む。
ステップ１０３で｜ΔＥｉｎ｜＜｜ΔＥｔｂ｜であると判別され、ルーチンがステップ１０４に進むと、過給圧Ｐｉｍが目標過給圧ＴＰｉｍよりも高い（Ｐｉｍ＞ＴＰｉｍ）か否かが判別される。ここで、Ｐｉｍ＞ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ１０５に進む。一方、Ｐｉｍ≦ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ１０６に進む。
ステップ１０４でＰｉｍ＞ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ１０５に進むと、ＥＧＲ制御弁開度Ｄｅｇｒが増大せしめられ、ルーチンが終了する。すなわち、ルーチンがステップ１０５に進んだ場合、ステップ１０３で｜ΔＥｉｎ｜＜｜ΔＥｔｂ｜であると判別されていることから、ＥＧＲ制御弁開度を増大させた場合、タービン通過排気ガス量減少に起因する過給エネルギ減少分が吸気抵抗減少に起因する過給エネルギ増加分よりも大きくなり、その結果、過給圧が低下することになる。そして、ルーチンがステップ１０５に進んだ場合、ステップ１０４でＰｉｍ＞ＴＰｉｍであると判別されており、過給圧を低下させるべきである。そこで、ステップ１０５では、ＥＧＲ制御弁開度Ｄｅｇｒが増大せしめられるのである。これによれば、過給圧が目標過給圧に向かって低下する。
一方、ステップ１０４でＰｉｍ≧ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ１０６に進むと、過給圧Ｐｉｍが目標過給圧ＴＰｉｍよりも低い（Ｐｉｍ＜ＴＰｉｍ）か否かが判別される。ここで、Ｐｉｍ＜ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ１０７に進む。一方、Ｐｉｍ≧ＴＰｉｍであると判別されたときには、ステップ１０４でＰｉｍ≦ＴＰｉｍであると判別されていることから、Ｐｉｍ＝ＴＰｉｍである。すなわち、過給圧が目標過給圧に制御されているので、ＥＧＲ制御弁開度もベーン開度も変更させることなく、ルーチンはそのまま終了する。
ステップ１０６でＰｉｍ＜ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ１０７に進むと、ＥＧＲ制御弁開度Ｄｅｇｒが減少せしめられ、ルーチンが終了する。すなわち、ルーチンがステップ１０７に進んだ場合、ステップ１０３で｜ΔＥｉｎ｜＜｜ΔＥｔｂ｜であると判別されていることから、ＥＧＲ制御弁開度を増大させた場合、タービン通過排気ガス量減少に起因する過給エネルギ減少分が吸気抵抗減少に起因する過給エネルギ増加分よりも大きくなり、その結果、過給圧が低下することになる。したがって、逆に、ＥＧＲ制御弁開度を減少させた場合、タービン通過排気ガス量増大に起因する過給エネルギ増加分が吸気抵抗増大に起因する過給エネルギ減少分よりも大きくなり、その結果、過給圧が上昇することになる。そして、ルーチンがステップ１０７に進んだ場合、ステップ１０６でＰｉｍ＜ＴＰｉｍであると判別されており、過給圧を上昇させるべきである。そこで、ステップ１０７では、ＥＧＲ制御弁開度Ｄｅｇｒが減少せしめられるのである。これによれば、過給圧が目標過給圧に向かって上昇する。
ステップ１０３で｜ΔＥｉｎ｜≧｜ΔＥｔｂ｜であると判別され、ルーチンが図４のステップ１０８に進むと、ステップ１０１で算出された吸気抵抗減少に起因する過給エネルギ増加分の絶対値｜ΔＥｉｎ｜がステップ１０２で算出されたタービン通過排気ガス量減少に起因する過給エネルギ減少分の絶対値｜ΔＥｔｂ｜よりも大きい（｜ΔＥｉｎ｜＞｜ΔＥｔｂ｜）か否かが判別される。ここで、｜ΔＥｉｎ｜＞｜ΔＥｔｂ｜であると判別されたときには、ルーチンはステップ１０９に進む。一方、｜ΔＥｉｎ｜≦｜ΔＥｔｂ｜であると判別されたときには、ルーチンは図５のステップ１１３に進む。
ステップ１０８で｜ΔＥｉｎ｜＞｜ΔＥｔｂ｜であると判別され、ルーチンがステップ１０９に進むと、過給圧Ｐｉｍが目標過給圧ＴＰｉｍよりも高い（Ｐｉｍ＞ＴＰｉｍ）か否かが判別される。ここで、Ｐｉｍ＞ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ１１０に進む。一方、Ｐｉｍ≦ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ１１１に進む。
ステップ１０９でＰｉｍ＞ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ１１０に進むと、ＥＧＲ制御弁開度Ｄｅｇｒが減少せしめられ、ルーチンが終了する。すなわち、ルーチンがステップ１１０に進んだ場合、ステップ１０８で｜ΔＥｉｎ｜＞｜ΔＥｔｂ｜であると判別されていることから、ＥＧＲ制御弁開度を増大させた場合、吸気抵抗減少に起因する過給エネルギ増加分がタービン通過排気ガス量減少に起因する過給エネルギ減少分よりも大きくなり、その結果、過給圧が上昇することになる。したがって、逆に、ＥＧＲ制御弁開度を減少させた場合、吸気抵抗増大に起因する過給エネルギ減少分がタービン通過排気ガス量増大に起因する過給エネルギ増加分よりも大きくなり、その結果、過給圧が低下することになる。そして、ルーチンがステップ１１０に進んだ場合、ステップ１０９でＰｉｍ＞ＴＰｉｍであると判別されており、過給圧を低下させるべきである。そこで、ステップ１１０では、ＥＧＲ制御弁開度Ｄｅｇｒが減少せしめられるのである。これによれば、過給圧が目標過給圧に向かって低下する。
一方、ステップ１０９でＰｉｍ≧ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ１１１に進むと、過給圧Ｐｉｍが目標過給圧ＴＰｉｍよりも低い（Ｐｉｍ＜ＴＰｉｍ）か否かが判別される。ここで、Ｐｉｍ＜ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ１１２に進む。一方、Ｐｉｍ≧ＴＰｉｍであると判別されたときには、ステップ１０９でＰｉｍ≦ＴＰｉｍであると判別されていることから、Ｐｉｍ＝ＴＰｉｍである。すなわち、過給圧が目標過給圧に制御されているので、ＥＧＲ制御弁開度もベーン開度も変更させることなく、ルーチンはそのまま終了する。
ステップ１１１でＰｉｍ＜ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ１１２に進むと、ＥＧＲ制御弁開度Ｄｅｇｒが増大せしめられ、ルーチンが終了する。すなわち、ルーチンがステップ１１２に進んだ場合、ステップ１０８で｜ΔＥｉｎ｜＞｜ΔＥｔｂ｜であると判別されていることから、ＥＧＲ制御弁開度を増大させた場合、吸気抵抗減少に起因する過給エネルギ増加分がタービン通過排気ガス量減少に起因する過給エネルギ減少分よりも大きくなり、その結果、過給圧が上昇することになる。そして、ルーチンがステップ１１２に進んだ場合、ステップ１１１でＰｉｍ＜ＴＰｉｍであると判別されており、過給圧を上昇させるべきである。そこで、ステップ１１２では、ＥＧＲ制御弁開度Ｄｅｇｒが増大せしめられるのである。これによれば、過給圧が目標過給圧に向かって上昇する。
図３のステップ１００で機関運転状態がＥＧＲ制御弁開度の制御による過給圧制御状態にない、すなわち、機関運転状態がベーン開度の制御による過給圧制御状態にあると判別され、或いは、図４のステップ１０８で｜ΔＥｉｎ｜≦｜ΔＥｔｂ｜であると判別され、ルーチンが図５のステップ１１３に進むと、過給圧Ｐｉｍが目標過給圧ＴＰｉｍよりも高い（Ｐｉｍ＞ＴＰｉｍ）か否かが判別される。ここで、Ｐｉｍ＞ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ１１４に進む。一方、Ｐｉｍ≦ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ１１５に進む。
ステップ１１３でＰｉｍ＞ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ１１４に進むと、ベーン開度Ｄｖａｎｅが増大せしめられ、ルーチンが終了する。すなわち、ステップ１００で機関運転状態がＥＧＲ制御弁開度の制御による過給圧制御状態にはないと判別され、ルーチンがステップ１１４に進んだ場合、ベーン開度を制御することによって過給圧を制御すべきである。一方、ステップ１０８で｜ΔＥｉｎ｜≧｜ΔＥｔｂ｜であると判別され、ルーチンがステップ１１４に進んだ場合、ステップ１０３で｜ΔＥｉｎ｜≦｜ΔＥｔｂ｜であると判別されている。すなわち、｜ΔＥｉｎ｜＝｜ΔＥｔｂ｜であるので、実質的に、ＥＧＲ制御弁開度を変化させたとしても過給圧を変化させることができない。すなわち、ベーン開度を制御することによって過給圧を制御すべきである。そして、ルーチンがステップ１１４に進んだ場合、ステップ１１３でＰｉｍ＞ＴＰｉｍであると判別されており、過給圧を低下させるべきである。そこで、ステップ１１４では、ベーン開度Ｄｖａｎｅが増大せしめられるのである。これによれば、過給圧が目標過給圧に向かって低下する。
一方、ステップ１１３でＰｉｍ≦ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ１１５に進むと、過給圧Ｐｉｍが目標過給圧ＴＰｉｍよりも低い（Ｐｉｍ＜ＴＰｉｍ）か否かが判別される。ここで、Ｐｉｍ＜ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ１１６に進む。一方、Ｐｉｍ≧ＴＰｉｍであると判別されたときには、ステップ１１３でＰｉｍ≦ＴＰｉｍであると判別されていることから、Ｐｉｍ＝ＴＰｉｍである。すなわち、過給圧が目標過給圧に制御されているので、ＥＧＲ制御弁開度もベーン開度も変更させることなく、ルーチンはそのまま終了する。
ステップ１１５でＰｉｍ＜ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ１１６に進むと、ベーン開度Ｄｖａｎｅが減少せしめられ、ルーチンが終了する。すなわち、ルーチンがステップ１１６に進んだ場合、ステップ１１４に関連して説明した理由と同じ理由から、ベーン開度を制御することによって過給圧を制御すべきである。そして、ルーチンがステップ１１６に進んだ場合、ステップ１１５でＰｉｍ＜ＴＰｉｍであると判別されており、過給圧を上昇させるべきである。そこで、ステップ１１６では、ベーン開度Ｄｖａｎｅが減少せしめられるのである。これによれば、過給圧が目標過給圧に向かって上昇する。
ところで、上述したように、ＥＧＲ制御弁開度を増大させたとき、過給圧が上昇する場合もあれば、過給圧が低下する場合もある。一方、ＥＧＲ制御弁開度を減少させたとき、過給圧が上昇する場合もあれば、過給圧が低下する場合もある。こうしたＥＧＲ制御弁開度の変化（すなわち、ＥＧＲガス量の変化）に対する過給圧の挙動に関し、本願の発明者の研究により、以下の知見が得られた。
すなわち、機関負荷が中程度であるとき或いは比較的高いときには、燃焼室から排出される排気ガスの量が多い。したがって、タービン通過排気ガス量が多く、コンプレッサ過給能力が高い状態にある。そして、コンプレッサ過給能力が高い状態にあることから、過給圧が高い状態にあり、したがって、吸気抵抗が低い状態にある。このように、機関負荷が中程度であるとき或いは比較的高いときには、コンプレッサ過給能力が高い状態にあって且つ吸気抵抗が低い状態にある。ここで、ＥＧＲ制御弁開度が増大されるとＥＧＲガス量が多くなることから、吸気抵抗が低下する。しかしながら、このとき、吸気抵抗がそもそも低い状態にあることから、ＥＧＲガス量の増大に起因する吸気抵抗の低下の程度は小さい。すなわち、ＥＧＲガス量の増大が吸気抵抗の低下に寄与する程度が小さい。このことから、ＥＧＲガス量の増大が吸入抵抗減少に起因する過給エネルギ増加分に寄与する程度も小さい。一方、ＥＧＲ制御弁開度が増大されてＥＧＲガス量が多くなるとタービン通過排気ガス量が少なくなることから、コンプレッサ過給能力が低下する。このとき、コンプレッサ過給能力はそもそも高い状態にあり、この高いコンプレッサ過給能力を維持するためにはタービン通過排気ガス量が多い状態に維持されている必要がある。したがって、タービン通過排気ガス量の減少に起因するコンプレッサ過給能力の低下の程度は大きい。すなわち、タービン通過排気ガス量の減少がタービン通過排気ガス量減少に起因する過給エネルギ減少分に寄与する程度が大きい。
このように、機関負荷が中程度であるとき或いは比較的高いときには、ＥＧＲガス量の増大が吸入抵抗減少に起因する過給エネルギ増加分に寄与する程度よりも、タービン通過排気ガス量の減少がタービン通過排気ガス量減少に起因する過給エネルギ減少分に寄与する程度のほうが大きい。このため、機関負荷が中程度であるとき或いは比較的高いときには、ＥＧＲ制御弁開度を増大させると、過給圧が低下する（すなわち、タービン通過排気ガス量減少に起因する過給エネルギ減少分が吸入抵抗減少に起因する過給エネルギ増加分よりも大きくなる）ものと推察される。
また、同様の理由から、機関負荷が中程度であるとき或いは比較的高いときには、ＥＧＲガス量の減少が吸気抵抗増大に起因する過給エネルギ減少分に寄与する程度よりも、タービン通過排気ガス量の増大がタービン通過排気ガス量増大に起因する過給エネルギ増加分に寄与する程度のほうが大きい。このため、機関負荷が中程度であるとき或いは比較的高いときには、ＥＧＲ制御弁開度を減少させると、過給圧が上昇する（すなわち、タービン通過排気ガス量増大に起因する過給エネルギ増加分が吸気抵抗増大に起因する過給エネルギ減少分よりも大きくなる）ものと推察される。
一方、機関負荷が比較的低いときには、燃焼室から排出される排気ガスの量が少ない。したがって、タービン通過排気ガス量が少なく、コンプレッサ過給能力が低い状態にある。そして、コンプレッサ過給能力が低い状態にあることから、過給圧が低い状態にあり、したがって、吸気抵抗が高い状態にある。このように、機関負荷が比較的低いときには、コンプレッサ過給能力が低い状態にあって且つ吸気抵抗が高い状態にある。ここで、ＥＧＲ制御弁開度が増大されるとＥＧＲガス量が多くなることから、吸気抵抗が低下する。このとき、吸気抵抗がそもそも高い状態にあることから、ＥＧＲガス量の増大に起因する吸気抵抗の低下の程度は大きい。すなわち、ＥＧＲガス量の増大が吸気抵抗の低下に寄与する程度が大きい。このことから、ＥＧＲガス量の増大が吸気抵抗の低下に寄与する程度も大きい。一方、ＥＧＲ制御弁開度が増大されてＥＧＲガス量が多くなるとタービン通過排気ガス量が少なくなることから、コンプレッサ過給能力が低下する。しかしながら、このとき、コンプレッサ過給能力はそもそも低い状態にあり、この低いコンプレッサ過給能力を維持するためにはタービン通過排気ガス量が多い状態に維持されている必要性に乏しい。したがって、タービン通過排気ガス量の減少に起因するコンプレッサ過給能力の低下の程度は小さい。すなわち、タービン通過排気ガス量の減少がタービン通過排気ガス量減少に起因する過給エネルギ減少分に寄与する程度が小さい。
このように、機関負荷が比較的低いときには、タービン通過排気ガス量の減少がタービン通過排気ガス量減少に起因する過給エネルギ減少分に寄与する程度よりも、ＥＧＲガス量の増大が吸入抵抗減少に起因する過給エネルギ増加分に寄与する程度のほうが大きい。このため、機関２つかが比較的低いときには、ＥＧＲ制御弁開度を増大させると、過給圧が上昇する（すなわち、吸入抵抗減少に起因する過給エネルギ増加分がタービン通過排気ガス量減少に起因する過給エネルギ減少分よりも大きくなる）ものと推察される。
また、同様の理由から、機関負荷が比較的低いときには、タービン通過排気ガス量の増大がタービン通過排気ガス量増大に起因する過給エネルギ増加分に寄与する程度よりも、ＥＧＲガス量の減少が吸気抵抗増大に起因する過給エネルギ減少分に寄与する程度のほうが大きい。このため、機関負荷が比較的低いときには、ＥＧＲ制御弁開度を減少させると、過給圧が低下する（すなわち、吸気抵抗増大に起因する過給エネルギ減少分がタービン通過排気ガス量増大に起因する過給エネルギ増加分よりも大きくなる）ものと推察される。
ところで、上述したように、ＥＧＲ制御弁開度を変化させたときの過給圧の変化の挙動は、機関負荷に応じて異なるものと推察される。そこで、第１実施形態において、ＥＧＲ制御弁開度を制御することによって過給圧を制御しようとするときに、上記過給エネルギ増加分および過給エネルギ減少分を利用する代わりに、機関負荷を利用するようにしてもよい。
すなわち、この実施形態（以下「第２実施形態」という）では、ＥＧＲ制御弁開度を増大させたときに過給圧が低下する機関負荷領域とＥＧＲ制御弁開度を増大させたときに過給圧が上昇する機関負荷領域との境界をなす機関負荷がＥＧＲ制御弁開度の制御を切り替えるか否かを判定するための機関負荷（以下この機関負荷を「切替判定負荷」という）として実験等によって予め求められている。
そして、過給圧が目標過給圧よりも低いときにＥＧＲ制御弁開度を制御することによって過給圧を上昇させようとする場合、機関負荷が切替判定負荷よりも高いか否かが判別される。ここで、機関負荷が切替判定負荷よりも高いときには、ＥＧＲ制御弁開度を減少させると過給圧が上昇するのであるから、ＥＧＲ制御弁開度を減少させる。これによれば、過給圧は目標過給圧に向かって上昇することになる。一方、機関負荷が切替判定負荷以下であるときには、ＥＧＲ制御弁開度を増大させると過給圧が上昇するのであるから、ＥＧＲ制御弁開度を増大させる。これによれば、過給圧は目標過給圧に向かって上昇することになる。
一方、過給圧が目標過給圧よりも高いときにＥＧＲ制御弁開度を制御することによって過給圧を低下させようとする場合、機関負荷が切替判定負荷よりも大きいか否かが判別される。ここで、機関負荷が切替判定負荷よりも大きいときには、ＥＧＲ制御弁開度を増大させると過給圧が低下するのであるから、ＥＧＲ制御弁開度を増大させる。これによれば、過給圧は目標過給圧に向かって低下することになる。一方、機関負荷が切替判定負荷以下であるときには、ＥＧＲ制御弁開度減少させると過給圧が低下するのであるから、ＥＧＲ制御弁開度を減少させる。これによれば、過給圧は目標過給圧に向かって低下することになる。
なお、第２実施形態では、ＥＧＲ制御弁開度とベーン開度とのいずれか一方のみを制御することによって過給圧を制御しているが、第２実施形態の過給圧の制御に関する考え方は、ＥＧＲ制御弁開度とベーン開度との両方を制御することによって過給圧を制御する場合にも適用可能である。
例えば、機関負荷が切替判定負荷よりも高いときには、ＥＧＲ制御弁開度を増大したときにこの増大に伴うＥＧＲガス量の増大に起因する過給圧の低下分が発生することから、ＥＧＲ制御弁開度の増大に起因した過給圧の低下分が発生することを前提に、ＥＧＲ制御弁開度およびベーン開度を制御すればよい。また、機関負荷が切替判定負荷以下であるときには、ＥＧＲ制御弁開度を増大したときにこの増大に伴うＥＧＲガス量の増大に起因する過給圧の上昇が発生することから、ＥＧＲ制御弁開度の増大に起因した過給圧の上昇分が発生することを前提に、ＥＧＲ制御弁開度およびベーン開度を制御すればよい。
なお、上述したようにＥＧＲ制御弁開度とベーン開度との両方を制御することによって過給圧を制御する場合において、過給圧を上昇させるべきとき、過給圧を目標過給圧に向かって適切な形態でもって上昇させることができるのであれば、ＥＧＲ制御弁開度を増大させると共にベーン開度を減少させてもよいし、ＥＧＲ制御弁開度を減少させると共にベーン開度を減少させてもよいし、ＥＧＲ制御弁開度を増大させると共にベーン開度を増大させてもよい。もちろん、過給圧を低下させるべきときにも、過給圧を目標過給圧に向かって適切な形態でもって低下させることができるのであれば、ＥＧＲ制御弁開度を増大させると共にベーン開度を減少させてもよいし、ＥＧＲ制御弁開度を減少させると共にベーン開度を減少させてもよいし、ＥＧＲ制御弁開度を増大させると共にベーン開度を増大させてもよい。
なお、第２実施形態において、第１実施形態に関連して説明したように第１制御および第２制御を定義したとき、第２実施形態に含まれている思想は、ＥＧＲ制御弁開度が増大されたときに過給圧が低下する機関負荷領域とＥＧＲ制御弁開度が減少されたときに過給圧が上昇する機関負荷領域との間の境界をなす機関負荷を、第１制御と第２制御とを切り替えるか否かを判定するための切替判定負荷として用意し、機関負荷が切替判定負荷よりも高いか否かに応じて第１制御と第２制御とのいずれを実行するかを決定するというものである。
なお、第２実施形態に含まれている思想を上述したように捉えれば、第２実施形態によれば、以下の効果が得られると言える。すなわち、第１実施形態に関連して説明したように、本願の発明者の研究により、過給圧に関する状況に応じてＥＧＲ制御弁開度を増大させたときに過給圧が上昇する場合もあるし過給圧が低下する場合もあり、また、ＥＧＲ制御弁開度を減少させたときに過給圧が上昇する場合もあるし過給圧が低下する場合もあることが判明した。そして、ＥＧＲ制御弁開度を変化させたときに過給圧が上昇するのか或いは低下するのかは、機関負荷に依存することも判明した。ここで、第２実施形態では、機関負荷が切替判定負荷よりも高いか否かに応じて、ＥＧＲ制御弁開度を増大させるべきであるのか或いはＥＧＲ制御弁開度を減少させるべきであるのか（すなわち、第１制御と第２制御とのいずれを実行するか）が決定される。したがって、第２実施形態によれば、過給圧を所望通りに上昇させ又は低下させることができ、或いは、少なくとも、過給圧を所望の形態に近い形態で上昇させ又は低下させることができる。このため、ＥＧＲ制御弁開度を制御することによって過給圧を目標過給圧に確実に制御することができる。
また、第２実施形態によれば、ＥＧＲ制御弁開度とベーン開度とを同時に制御することによって過給圧を制御する場合、以下の効果が得られる。すなわち、第１実施形態に関連して説明したように、ＥＧＲ制御弁開度を増大させたときにこの増大に起因して過給圧が低下するものとのみ認識しているが実際には過給圧が上昇する場合において、過給圧を低下させようとして上記認識に基づいてＥＧＲ制御弁開度とベーン開度とを制御しても、過給圧が低下しないことがあり、或いは、少なくとも、過給圧を低下させて目標過給圧にしようとして上記認識に基づいてＥＧＲ制御弁開度とベーン開度とを制御しても、過給圧が目標過給圧にならない（すなわち、目標過給圧に対して過給圧が発散してしまう）ことがある。そして、このことは、ＥＧＲ制御弁開度の減少に起因して過給圧が上昇するものとのみ認識しているが実際には過給圧が低下する場合、ＥＧＲ制御弁開度の増大に起因して過給圧が上昇するものとのみ認識しているが実際には過給圧が低下する場合、および、ＥＧＲ制御弁開度の減少に起因して過給圧が低下するものとのみ認識しているが実際には過給圧が上昇する場合にも当てはまる。
しかしながら、第２実施形態では、ＥＧＲ制御弁開度を変化させたときにこの変化に起因して過給圧が低下するのか或いは上昇するのかを把握しつつ、ＥＧＲ制御弁開度とベーン開度とが同時に制御される。このため、第２実施形態によれば、ＥＧＲ制御弁開度とベーン開度とを同時に制御することによって過給圧を制御する場合においても、過給圧を所望通り上昇させ或いは低下させることができ、また、過給圧を目標過給圧に制御することができる。すなわち、ＥＧＲ制御弁５２とベーン３５Ｄとによる過給圧のいわゆる協調制御を良好に行うことができる。
ところで、第２実施形態では、ＥＧＲ制御弁開度を増大させたときに過給圧が上昇する機関負荷領域とＥＧＲ制御弁開度を増大させたときに過給圧が低下する機関負荷領域との境界をなす機関負荷（すなわち、上述した切替機関負荷）が存在することが前提とされている。しかしながら、ＥＧＲ制御弁開度を増大させたときに過給圧が上昇も低下もしない機関負荷領域が存在する場合も考えられる。この場合、ＥＧＲ制御弁開度を増大させたときに過給圧が上昇する機関負荷領域とＥＧＲ制御弁開度を増大させたときに過給圧が上昇も低下もしない機関負荷領域との境界をなす機関負荷が存在するし、ＥＧＲ制御弁開度を増大させたときに過給圧が低下するときの機関負荷領域とＥＧＲ制御弁開度を増大させたときに過給圧が上昇も低下もしない機関負荷領域との境界をなす機関負荷も存在することになる。
こうした機関負荷が存在する場合にも、第２実施形態に従った過給圧制御に準じて過給圧を制御することが好ましい。そこで、以下、こうした機関負荷が存在する場合における過給圧制御（以下この過給圧制御を行う実施形態を「第２実施形態の変更実施形態」という）について説明する。
なお、ＥＧＲ制御弁開度を増大させたときに過給圧が上昇する機関負荷領域とＥＧＲ制御弁開度を増大させたときに過給圧が上昇も低下もしない機関負荷領域との境界をなす機関負荷は、ＥＧＲ制御弁開度を増大させたときに過給圧が低下する機関負荷領域とＥＧＲ制御弁開度を増大させたときに過給圧が上昇も低下もしない機関負荷領域との境界をなす機関負荷よりも小さく、上述した切替判定負荷は、これら機関負荷の間の値である。そこで、以下の説明では、便宜的に、上述した切替判定負荷を「特定切替判定負荷」と称し、ＥＧＲ制御弁開度を増大させたときに過給圧が上昇する機関負荷領域とＥＧＲ制御弁開度を増大させたときに過給圧が上昇も低下もしない機関負荷領域との境界をなす機関負荷を「第１切替判定負荷」と称し、ＥＧＲ制御弁開度を増大させたときに過給圧が低下する機関負荷領域とＥＧＲ制御弁開度を増大させたときに過給圧が上昇も低下もしない機関負荷領域との境界をなす機関負荷を「第２切替判定負荷」と称することとする。
さて、第２実施形態の変更実施形態では、上記第１切替判定負荷および上記第２切替判定負荷がＥＧＲ制御弁開度の制御を切り替えるか否かを判定するための機関負荷として実験等によって予め求められる。
そして、過給圧が目標過給圧よりも低いときにＥＧＲ制御弁開度を制御することによって過給圧を上昇させようとする場合、機関負荷が第１切替判定負荷よりも低いか否かが判別される。ここで、機関負荷が第１切替判定負荷よりも低いときには、ＥＧＲ制御弁開度を増大させると過給圧が上昇するのであるから、ＥＧＲ制御弁開度を増大させる。これによれば、過給圧が目標過給圧に向かって上昇することになる。一方、機関負荷が第１切替判定負荷以上であるときには、機関負荷が第２切替判定負荷よりも高いか否かが判別される。ここで、機関負荷が第２切替判定負荷よりも高いときには、ＥＧＲ制御弁開度を減少させると過給圧が上昇するのであるから、ＥＧＲ制御弁開度を減少させる。これによれば、過給圧が目標過給圧に向かって上昇することになる。一方、機関負荷が第２切替判定負荷以下であるときには、ＥＧＲ制御弁開度を増大させても減少させても過給圧が上昇しないのであるから、この場合、ベーン開度を小さくする。これによれば、過給圧が目標過給圧に向かって上昇することになる。
一方、過給圧が目標過給圧よりも高いときにＥＧＲ制御弁開度を制御することによって過給圧を低下させようとする場合、機関負荷が第１切替判定負荷よりも低いか否かが判別される。ここで、機関負荷が第１切替判定負荷よりも低いときには、ＥＧＲ制御弁開度を減少させると過給圧が低下するのであるから、ＥＧＲ制御弁開度を減少させる。これによれば、過給圧が目標過給圧に向かって低下することになる。一方、機関負荷が第１切替判定負荷以上であるときには、機関負荷が第２切替判定負荷よりも高いか否かが判別される。ここで、機関負荷が第２切替判定負荷よりも高いときには、ＥＧＲ制御弁開度を増大させると過給圧が低下するのであるから、ＥＧＲ制御弁開度を増大させる。これによれば、過給圧が目標過給圧に向かって低下することになる。一方、機関負荷が第２切替判定負荷以下であるときには、ＥＧＲ制御弁開度を増大させても減少させても過給圧が低下しないのであるから、この場合、ベーン開度を大きくする。これによれば、過給圧が目標過給圧に向かって低下することになる。
なお、機関負荷が上記第１切替判定負荷以上であって上記第２切替判定負荷以下であるときには、ＥＧＲ制御弁開度を増大させたとしても過給圧が変化しない（または、ＥＧＲ制御弁開度を減少させたとしもて過給圧が変化しない）ことから、機関負荷が上記第１切替判定負荷以上であって上記第２切替判定負荷以下である状況は、ＥＧＲ制御弁開度を増大させた場合の過給エネルギ収支が零である状況（または、ＥＧＲ制御弁開度を減少させた場合の過給エネルギ収支が零である状況）に相当するものと考えられる。
次に、第２実施形態の過給圧制御を実行するルーチンの一例について説明する。このルーチンは、図７〜図９に示されている。
図７〜図９のルーチンが開始されると、ステップ２００において、機関運転状態がＥＧＲ制御弁開度の制御による過給圧制御状態にあるか否かが判別される。ここで、機関運転状態が同状態にあると判別されたときには、ルーチンはステップ２０１に進む。一方、機関運転状態が同状態にない（すなわち、機関運転状態がベーン開度の制御による過給圧制御状態にあると判別されたときには、ルーチンは図９のステップ２１０に進む。
ステップ２００で機関運転状態がＥＧＲ制御弁開度の制御による過給圧制御状態にあると判別され、ルーチンがステップ２０１に進むと、機関負荷Ｌが上記特定切替判定負荷Ｌｔｈ以上である（Ｌ≧Ｌｔｈ）か否かが判別される。ここで、Ｌ≧Ｌｔｈであると判別されたときには、ルーチンはステップ２０２に進む。一方、Ｌ＜Ｌｔｈであると判別されたときには、ルーチンは図８のステップ２０６に進む。
ステップ２０１でＬ≧Ｌｔｈであると判別され、ルーチンがステップ２０２に進むと、過給圧Ｐｉｍが目標過給圧ＴＰｉｍよりも高い（Ｐｉｍ＞ＴＰｉｍ）か否かが判別される。ここで、Ｐｉｍ＞ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ２０３に進む。一方、Ｐｉｍ≦ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ２０４に進む。
ステップ２０２でＰｉｍ＞ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ２０３に進んだときには、過給圧を低下させるべきである。一方、このとき、ステップ２５１でＬ≧Ｌｔｈであると判別されており、ＥＧＲ制御弁開度を増大させれば過給圧を低下させることができる。そこで、ルーチンがステップ２０３に進むと、ＥＧＲ制御弁開度が増大せしめられ、ルーチンが終了する。これによれば、過給圧が目標過給圧に向かって低下せしめられる。
一方、ステップ２０２でＰｉｍ≦ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ２０４に進むと、過給圧Ｐｉｍが目標過給圧ＴＰｉｍよりも低い（Ｐｉｍ＜ＴＰｉｍ）か否かが判別される。ここで、Ｐｉｍ＜ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ２０５に進む。一方、Ｐｉｍ≧ＴＰｉｍであると判別されたときには、ステップ２０２でＰｉｍ≦ＴＰｉｍであると判別されていることから、Ｐｉｍ＝ＴＰｉｍである。すなわち、過給圧が目標過給圧に制御されているので、ＥＧＲ制御弁開度もベーン開度も変更させることなく、ルーチンはそのまま終了する。
ステップ２０４でＰｉｍ＜ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ２０５に進んだときには、過給圧を上昇させるべきである。一方、このとき、ステップ２０１でＬ≧Ｌｔｈであると判別されており、ＥＧＲ制御弁開度を減少させれば過給圧を上昇させることができる。そこで、ルーチンがステップ２０５に進むと、ＥＧＲ制御弁開度が減少せしめられ、ルーチンが終了する。これによれば、過給圧が目標過給圧に向かって上昇せしめられる。
ステップ２０１でＬ＜Ｌｔｈであると判別され、ルーチンが図８のステップ２０６に進むと、過給圧Ｐｉｍが目標過給圧ＴＰｉｍよりも高い（Ｐｉｍ＞ＴＰｉｍ）か否かが判別される。ここで、Ｐｉｍ＞ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ２０７に進む。一方、Ｐｉｍ≦ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ２０８に進む。
ステップ２０６でＰｉｍ＞ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ２０７に進んだときには、過給圧を低下させるべきである。一方、このとき、ステップ２０１でＬ＜Ｌｔｈであると判別されており、ＥＧＲ制御弁開度を減少させれば過給圧を低下させることができる。そこで、ルーチンがステップ２０７に進むと、ＥＧＲ制御弁開度が減少せしめられ、ルーチンが終了する。これによれば、過給圧が目標過給圧に向かって低下せしめられる。
一方、ステップ２０６でＰｉｍ≦ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ２０８に進むと、過給圧Ｐｉｍが目標過給圧ＴＰｉｍよりも低い（Ｐｉｍ＜ＴＰｉｍ）か否かが判別される。ここで、Ｐｉｍ＜ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ２０９に進む。一方、Ｐｉｍ≧ＴＰｉｍであると判別されたときには、ステップ２０６でＰｉｍ≦ＴＰｉｍであると判別されていることから、Ｐｉｍ＝ＴＰｉｍである。すなわち、過給圧が目標過給圧に制御されているので、ＥＧＲ制御弁開度もベーン開度も変更させることなく、ルーチンはそのまま終了する。
ステップ２０８でＰｉｍ＜ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ２０９に進んだときには、過給圧を上昇させるべきである。一方、このとき、ステップ２０１でＬ＜Ｌｔｈであると判別されており、ＥＧＲ制御弁開度を増大させれば過給圧を上昇させることができる。そこで、ルーチンがステップ２０９に進むと、ＥＧＲ制御弁開度が増大せしめられ、ルーチンが終了する。これによれば、過給圧が目標過給圧に向かって上昇せしめられる。
ステップ２００で機関運転状態がＥＧＲ制御弁開度の制御による過給圧制御状態にない、すなわち、機関運転状態がベーン開度の制御による過給圧制御状態にあると判別され、ルーチンが図９のステップ２１０に進むと、過給圧Ｐｉｍが目標過給圧ＴＰｉｍよりも高い（Ｐｉｍ＞ＴＰｉｍ）か否かが判別される。ここで、Ｐｉｍ＞ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ２１１に進む。一方、Ｐｉｍ≦ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ２１２に進む。
ステップ２１０でＰｉｍ＞ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ２１１に進むと、ベーン開度が増大せしめられ、ルーチンが終了する。これによれば、過給圧が目標過給圧に向かって低下せしめられる。
一方、ステップ２１０でＰｉｍ≦ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ２１２に進むと、過給圧Ｐｉｍが目標過給圧ＴＰｉｍよりも低い（Ｐｉｍ＜ＴＰｉｍ）か否かが判別される。ここで、Ｐｉｍ＜ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ２１３に進む。一方、Ｐｉｍ≧ＴＰｉｍであると判別されたときには、ステップ２１０でＰｉｍ≦ＴＰｉｍであると判別されていることから、Ｐｉｍ＝ＴＰｉｍである。すなわち、過給圧が目標過給圧に制御されているので、ＥＧＲ制御弁開度もベーン開度も変更させることなく、ルーチンはそのまま終了する。
ステップ２１２でＰｉｍ＜ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ２１３に進むと、ベーン開度が減少せしめられ、ルーチンが終了する。これによれば、過給圧が目標過給圧に向かって上昇せしめられる。
次に、第２実施形態の変更実施形態の過給圧制御を実行するルーチンの別の例について説明する。このルーチンは、図１０〜図１２に示されている。
図１０〜図１２のルーチンが開始されると、ステップ２５０において、機関運転状態がＥＧＲ制御弁開度の制御による過給圧制御状態にあるか否かが判別される。ここで、機関運転状態が同状態にあると判別されたときには、ルーチンはステップ２５１に進む。一方、機関運転状態が同状態にない（すなわち、機関運転状態がベーン開度の制御による過給圧制御状態にある）と判別されたときには、ルーチンは図１２のステップ２６１に進む。
ステップ２５０で機関運転状態がＥＧＲ制御弁開度の制御による過給圧制御状態にあると判別され、ルーチンがステップ２５１に進むと、機関負荷Ｌが上記第１切替判定負荷Ｌｔｈ１よりも小さい（Ｌ＜Ｌｔｈ１）か否かが判別される。ここで、Ｌ＜Ｌｔｈ１であると判別されたときには、ルーチンはステップ２５２に進む。一方、Ｌ≧Ｌｔｈ１であると判別されたときには、ルーチンは図１１のステップ２５６に進む。
ステップ２５１でＬ＜Ｌｔｈ１であると判別され、ルーチンがステップ２５２に進むと、過給圧Ｐｉｍが目標過給圧ＴＰｉｍよりも高い（Ｐｉｍ＞ＴＰｉｍ）か否かが判別される。ここで、Ｐｉｍ＞ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ２５３に進む。一方、Ｐｉｍ≦ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ２５４に進む。
ステップ２５２でＰｉｍ＞ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ２５３に進んだときには、過給圧を低下させるべきである。一方、このとき、ステップ２５１でＬ＜Ｌｔｈ１であると判別されており、ＥＧＲ制御弁開度を減少させれば過給圧を低下させることができる。そこで、ルーチンがステップ２５３に進むと、ＥＧＲ制御弁開度が減少せしめられ、ルーチンが終了する。これによれば、過給圧が目標過給圧に向かって低下せしめられる。
一方、ステップ２５２でＰｉｍ≦ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ２５４に進むと、過給圧Ｐｉｍが目標過給圧ＴＰｉｍよりも低い（Ｐｉｍ＜ＴＰｉｍ）か否かが判別される。ここで、Ｐｉｍ＜ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ２５５に進む。一方、Ｐｉｍ≧ＴＰｉｍであると判別されたときには、ステップ２５２でＰｉｍ≦ＴＰｉｍであると判別されていることから、Ｐｉｍ＝ＴＰｉｍである。すなわち、過給圧が目標過給圧に制御されているので、ＥＧＲ制御弁開度もベーン開度も変更させることなく、ルーチンはそのまま終了する。
ステップ２５４でＰｉｍ＜ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ２５５に進んだときには、過給圧を上昇させるべきである。一方、このとき、ステップ２５１でＬ＜Ｌｔｈ１であると判別されており、ＥＧＲ制御弁開度を増大させれば過給圧を上昇させることができる。そこで、ルーチンがステップ２５５に進むと、ＥＧＲ制御弁開度が増大せしめられ、ルーチンが終了する。これによれば、過給圧が目標過給圧に向かって上昇せしめられる。
ステップ２５１でＬ≧Ｌｔｈ１であると判別され、ルーチンが図１１のステップ２５６に進むと、機関負荷Ｌが上記第２切替判定負荷Ｌｔｈ２よりも高い（Ｌ＞Ｌｔｈ２）か否かが判別される。ここで、Ｌ＞Ｌｔｈ２であると判別されたときには、ルーチンはステップ２５７に進む。一方、Ｌ≦Ｌｔｈ２であると判別されたときには、ルーチンは図１２のステップ２６１に進む。
ステップ２５６でＬ＞Ｌｔｈ２であると判別され、ルーチンがステップ２５７に進むと、過給圧Ｐｉｍが目標過給圧ＴＰｉｍよりも高い（Ｐｉｍ＞ＴＰｉｍ）か否かが判別される。ここで、Ｐｉｍ＞ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ２５８に進む。一方、Ｐｉｍ≦ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ２５９に進む。
ステップ２５７でＰｉｍ＞ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ２５８に進んだときには、過給圧を低下させるべきである。一方、このとき、ステップ２５６でＬ＞Ｌｔｈ２であると判別されており、ＥＧＲ制御弁開度を増大させれば過給圧を低下させることができる。そこで、ルーチンがステップ２５８に進むと、ＥＧＲ制御弁開度が増大せしめられ、ルーチンが終了する。これによれば、過給圧が目標過給圧に向かって低下せしめられる。
一方、ステップ２５７でＰｉｍ≦ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ２５９に進むと、過給圧Ｐｉｍが目標過給圧ＴＰｉｍよりも低い（Ｐｉｍ＜ＴＰｉｍ）か否かが判別される。ここで、Ｐｉｍ＜ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ２６０に進む。一方、Ｐｉｍ≧ＴＰｉｍであると判別されたときには、ステップ２５７でＰｉｍ≦ＴＰｉｍであると判別されていることから、Ｐｉｍ＝ＴＰｉｍである。すなわち、過給圧が目標過給圧に制御されているので、ＥＧＲ制御弁開度もベーン開度も変更させることなく、ルーチンはそのまま終了する。
ステップ２５９でＰｉｍ＜ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ２６０に進んだときには、過給圧を上昇させるべきである。一方、このとき、ステップ２５６でＬ＞Ｌｔｈ２であると判別されており、ＥＧＲ制御弁開度を減少させれば過給圧を上昇させることができる。そこで、ルーチンがステップ２６０に進むと、ＥＧＲ制御弁開度が減少せしめられ、ルーチンが終了する。これによれば、過給圧が目標過給圧に向かって上昇せしめられる。
ステップ２５０で機関運転状態がＥＧＲ制御弁開度の制御による過給圧制御状態にない、すなわち、機関運転状態がベーン開度の制御による過給圧制御状態にあると判別され、或いは、ステップ２５６でＬ≦Ｌｔｈ２であると判別され、ルーチンが図１２のステップ２６１に進むと、過給圧Ｐｉｍが目標過給圧ＴＰｉｍよりも高い（Ｐｉｍ＞ＴＰｉｍ）か否かが判別される。ここで、Ｐｉｍ＞ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ２６２に進む。一方、Ｐｉｍ≦ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ２６３に進む。
ステップ２６１でＰｉｍ＞ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ２６２に進むと、ベーン開度が増大せしめられ、ルーチンが終了する。これによれば、過給圧が目標過給圧に向かって低下せしめられる。
一方、ステップ２６１でＰｉｍ≦ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ２６３に進むと、過給圧Ｐｉｍが目標過給圧ＴＰｉｍよりも低い（Ｐｉｍ＜ＴＰｉｍ）か否かが判別される。ここで、Ｐｉｍ＜ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ２６４に進む。一方、Ｐｉｍ≧ＴＰｉｍであると判別されたときには、ステップ２６１でＰｉｍ≦ＴＰｉｍであると判別されていることから、Ｐｉｍ＝ＴＰｉｍである。すなわち、過給圧が目標過給圧に制御されているので、ＥＧＲ制御弁開度もベーン開度も変更させることなく、ルーチンはそのまま終了する。
ステップ２６３でＰｉｍ＜ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ２６４に進むと、ベーン開度が減少せしめられ、ルーチンが終了する。これによれば、過給圧が目標過給圧に向かって上昇せしめられる。
ところで、第１実施形態において利用される「吸入抵抗減少に起因する過給エネルギ増加分」または「吸気抵抗増大に起因する過給エネルギ減少分」として、例えば、以下のようにして算出される値を利用することができる。
すなわち、コンプレッサ３５Ａとスロットル弁３３との間の吸気管３２の部分内のガスの圧力を「スロットル上流側吸気圧」と称して「Ｐ３」で表し、コンプレッサ３５Ａを通過する空気の量を「コンプレッサ通過空気量」と称して「Ｇｎ」で表したとき、吸気抵抗に関する過給エネルギ（以下この過給エネルギを「吸気抵抗過給エネルギ」という）Ｅｉｎは、次式１で表される。
Ｅｉｎ＝−（Ｐ３×Ｇｎ） …（１）
すなわち、吸気抵抗過給エネルギＥｉｎは、スロットル上流側吸気圧Ｐ３とコンプレッサ通過空気量Ｇｎとの積に相当する。
したがって、ＥＧＲ制御弁開度が変化せしめられる前のスロットル上流側吸気圧を「ＥＧＲ制御弁開度の変化前のスロットル上流側吸気圧」と称して「Ｐ３Ｂ」で表し、ＥＧＲ制御弁開度が変化せしめられる前のコンプレッサ通過空気量を「ＥＧＲ制御弁開度の変化前のコンプレッサ通過空気量」と称して「ＧｎＢ」で表し、ＥＧＲ制御弁開度が変化せしめられた後のスロットル上流側吸気圧を「ＥＧＲ制御弁開度の変化後のスロットル上流側吸気圧」と称して「Ｐ３Ａ」で表し、ＥＧＲ制御弁開度が変化せしめられた後のコンプレッサ通過空気量を「ＥＧＲ制御弁開度の変化後のコンプレッサ通過空気量」と称して「ＧｎＡ」で表したとき、ＥＧＲ制御弁開度が変化せしめられたときの吸気抵抗過給エネルギの変化量ΔＥｉｎは、上式１を利用すれば、次式２で表される。
ΔＥｉｎ＝−Ｐ３Ｂ×ＧｎＢ−（−Ｐ３Ａ×ＧｎＡ） …（２）
すなわち、ＥＧＲ制御弁開度が変化せしめられたときの吸気抵抗過給エネルギの変化量ΔＥｉｎは、ＥＧＲ制御弁開度の変化前の吸気抵抗過給エネルギ（−Ｐ３Ｂ×ＧｎＢ）から、ＥＧＲ制御弁開度の変化後の吸気抵抗過給エネルギ（−Ｐ３Ａ×ＧｎＡ）を差し引いた値に相当する。斯くして、上式２を用いれば、吸気抵抗過給エネルギの変化量ΔＥｉｎを算出することができる。
なお、ＥＧＲ制御弁開度が減少せしめられた後の吸気抵抗は、ＥＧＲ制御弁開度が減少せしめられる前の吸気抵抗よりも大きい。したがって、この場合、上式２から算出される吸気抵抗過給エネルギの変化量ΔＥｉｎは、正の値となる。したがって、見方を換えれば、上式２から算出される吸気抵抗過給エネルギの変化量ΔＥｉｎが正の値であるときには、ＥＧＲ制御弁開度が変化せしめられたときに吸気抵抗が大きくなったのであるから、ＥＧＲ制御弁開度が減少せしめられたことになる。そして、このときの吸気抵抗過給エネルギの変化量ΔＥｉｎが上述した「吸気抵抗増大に起因する過給エネルギ減少分」に相当する。一方、ＥＧＲ制御弁開度が増大せしめられた後の吸気抵抗は、ＥＧＲ制御弁開度が増大せしめられる前の吸気抵抗よりも小さい。したがって、この場合、上式２から算出される吸気抵抗過給エネルギの変化量ΔＥｉｎは、負の値となる。したがって、見方を換えれば、上式２から算出される吸気抵抗過給エネルギの変化量ΔＥｉｎが負の値であるときには、ＥＧＲ制御弁開度が変化せしめられたときに吸気抵抗が小さくなったのであるから、ＥＧＲ制御弁開度が増大せしめられたことになる。そして、このときの吸気抵抗過給エネルギの変化量ΔＥｉｎが上述した「吸入抵抗減少に起因する過給エネルギ増加分」に相当する。
なお、上式２のＥＧＲ制御弁開度の変化前のコンプレッサ通過空気量「ＧｎＢ」またはＥＧＲ制御開度の変化後のコンプレッサ通過空気量「ＧｎＡ」として、以下のように取得される値が利用される。すなわち、コンプレッサ通過空気量は、実質的に、エアフローメータ７１によって検出される空気量に等しい。したがって、上式２のＥＧＲ制御弁開度の変化前のコンプレッサ通過空気量「ＧｎＢ」として、ＥＧＲ制御弁開度の変化前にエアフローメータ７１によって検出される空気量が利用され、上式２のＥＧＲ制御弁開度の変化後のコンプレッサ通過空気量「ＧｎＡ」として、ＥＧＲ制御弁開度の変化前にエアフローメータ７１によって検出される空気量が利用される。
しかしながら、上式２のＥＧＲ制御弁開度の変化前のコンプレッサ通過空気量「ＧｎＢ」またはＥＧＲ制御弁開度変化後のコンプレッサ通過空気量「ＧｎＡ」として、以下のように算出される値を利用するようにしてもよい。すなわち、コンプレッサ通過空気量に関係するパラメータを利用してコンプレッサ通過空気量を表現したモデル式を作成し、このモデル式の各パラメータにＥＧＲ制御弁開度の変化前の対応する各パラメータの値を入力して演算することによって得られるコンプレッサ通過空気量を上式２のＥＧＲ制御弁開度の変化前のコンプレッサ通過空気量「ＧｎＢ」として利用し、このモデル式の各パラメータにＥＧＲ制御弁開度の変化後の対応する各パラメータの値を入力して演算することによって得られるコンプレッサ通過空気量を上式２のＥＧＲ制御弁開度の変化後のコンプレッサ通過空気量「ＧｎＡ」として利用するようにしてもよい。
また、上式２のＥＧＲ制御弁開度の変更前のスロットル上流側吸気圧「Ｐ３Ｂ」またはＥＧＲ制御弁開度の変更後のスロットル上流側吸気圧「Ｐ３Ａ」として、以下のように算出される値が利用される。すなわち、スロットル弁３３の開度を「スロットル開度」と称して「Ｄｔｈ」で表し、過給圧を「Ｐｉｍ」で表し、係数を「Ａ」で表したとき、次式５が成立する。
Ｇｎ＝Ａ×Ｄｔｈ×（Ｐ３−Ｐｉｍ） …（５）
すなわち、スロットル通過空気量Ｇｎは、スロットル上流側吸気圧Ｐ３に対する過給圧Ｐｉｍの差とスロットル開度Ｄｔｈと係数Ａとの積に相当する。
そして、上式５を変形すれば、次式６が得られる。
Ｐ３＝Ｇｎ／（Ａ×Ｄｔｈ）＋Ｐｉｍ …（６）
上式６を用いれば、スロットル上流側吸気圧Ｐ３を算出することができる。したがって、ＥＧＲ制御弁開度の変化前のスロットル通過空気量とスロットル開度と過給圧とを上式６に入力して算出される値が上式２のＥＧＲ制御弁開度の変化前のスロットル上流側吸気圧「Ｐ３Ｂ」として利用され、ＥＧＲ制御弁開度の変化後のスロットル通過空気量とスロットル開度と過給圧とを上式６に入力して算出される値が上式２のＥＧＲ制御弁開度の変化後のスロットル上流側吸気圧「Ｐ３Ａ」として利用される。
しかしながら、上式２のＥＧＲ制御弁開度の変化前のスロットル上流側吸気圧「Ｐ３Ｂ」またはＥＧＲ制御弁開度の変化後のスロットル上流側吸気圧「Ｐ３Ａ」として、以下のように算出される値を利用するようにしてもよい。すなわち、スロットル上流側吸気圧に関係するパラメータを利用してスロットル上流側吸気圧を表現したモデル式を作成し、このモデル式の各パラメータにＥＧＲ制御弁開度の変化前の対応する各パラメータの値を入力して演算することによって得られる値を上式２のＥＧＲ制御弁開度の変化前のスロットル上流側吸気圧「Ｐ３Ｂ」として利用し、このモデル式の各パラメータにＥＧＲ制御弁開度の変化後の対応する各パラメータの値を入力して演算することによって得られる値を上式２のＥＧＲ制御弁開度の変化後のスロットル上流側吸気圧「Ｐ３Ａ」として利用するようにしてもよい。
また、上式２のＥＧＲ制御弁開度の変化前のスロットル上流側吸気圧「Ｐ３Ｂ」またはＥＧＲ制御弁開度の変化後のスロットル上流側吸気圧「Ｐ３Ａ」として、以下のように得られる値を利用するようにしてもよい。すなわち、コンプレッサ３５Ａとスロットル弁３３との間の吸気管３２の部分内のガスの圧力を検出する圧力センサを当該吸気管の部分に設け、ＥＧＲ制御弁開度の変化前にこの圧力センサによって検出される圧力を上式２のＥＧＲ制御弁開度の変化前のスロットル上流側吸気圧「Ｐ３Ｂ」として利用し、ＥＧＲ制御弁開度の変化後にこの圧力センサによって検出される圧力を上式２のＥＧＲ制御弁開度の変化後のスロットル上流側吸気圧「Ｐ３Ａ」として利用するようにしてもよい。
また、上式６の過給圧「Ｐｉｍ」として或いは上述した実施形態における過給圧「Ｐｉｍ」として、過給圧センサ７２によって検出される値が利用される。
しかしながら、上式６の過給圧「Ｐｉｍ」として或いは上述した実施形態における過給圧「Ｐｉｍ」として、以下のように算出される値を利用するようにしてもよい。すなわち、過給圧に関係するパラメータを利用して過給圧を表現したモデル式を作成し、このモデル式の各パラメータにその時点の対応する下流側空燃比パラメータの値を入力して演算することによって得られる値を上式６の過給圧「Ｐｉｍ」として或いは上述した実施形態における過給圧「Ｐｉｍ」として利用するようにしてもよい。
また、第１実施形態において利用される「タービン通過排気ガス量増大に起因する過給エネルギ増加分」または「タービン通過排気ガス量減少に起因する過給エネルギ減少分」として、例えば、以下のようにして算出される値を利用することができる。
すなわち、排気タービン３５Ｂに流入する排気ガスの圧力を「タービン上流側排気圧」と称して「Ｐ４」で表し、排気タービン３５Ｂから流出する排気ガスの圧力を「タービン下流側排気圧」と称して「Ｐ６」で表し、排気タービン３５Ｂの効率を「タービン効率」と称して「ηｔｂ」で表し、タービン通過排気ガス量を「Ｇｅ」で表したとき、コンプレッサ過給に関するエネルギ（すなわち、過給エネルギ）Ｅｔｂは、次式７で表される。
Ｅｔｂ＝（Ｐ４−Ｐ６）×Ｇｅ×ηｔｂ …（７）
すなわち、過給エネルギＥｔｂは、タービン上流側排気圧に対するタービン下流側排気圧の差Ｐ４−Ｐ６とタービン通過排気ガス量Ｇｅとタービン効率ηｔｂとの積に相当する。
したがって、ＥＧＲ制御弁開度が変化せしめられる前のタービン上流側排気圧を「ＥＧＲ制御弁開度の変化前のタービン上流側排気圧」と称して「Ｐ４Ｂ」で表し、ＥＧＲ制御弁開度が変化せしめられる前のタービン通過排気ガス量を「ＥＧＲ制御弁開度の変化前のタービン通過排気ガス量」と称して「ＧｅＢ」で表し、ＥＧＲ制御弁開度が変化せしめられた後のタービン上流側排気圧を「ＥＧＲ制御弁開度の変化後のタービン上流側排気圧」と称して「Ｐ４Ａ」で表し、ＥＧＲ制御弁開度が変化せしめられた後のタービン上流側排気圧を「ＥＧＲ制御弁開度の変化後のタービン通過排気ガス量」と称して「ＧｅＡ」で表したとき、過給エネルギの変化量ΔＥｔｂは、上式７を利用すれば、次式８で表される。
ΔＥｔｂ＝（Ｐ４Ｂ−Ｐ６Ｂ）×ＧｅＢ×ηｔｂ−（Ｐ４Ａ−Ｐ６Ａ）×ＧｅＡ×ηｔｂ …（８）
ここで、ＥＧＲ制御弁開度の変化後のタービン上流側排気圧に対するＥＧＲ制御弁開度の変化後のタービン下流側排気圧の差Ｐ４Ａ−Ｐ６Ａは、実質的に、ＥＧＲ制御弁開度の変化前のタービン上流側排気圧に対するＥＧＲ制御弁開度の変化前のタービン下流側排気圧の差Ｐ４Ｂ−Ｐ６Ｂに等しい。したがって、上式８は、次式９のように表される。
ΔＥｔｂ＝（Ｐ４Ｂ−Ｐ６Ｂ）×（ＧｅＢ−ＧｅＡ）×ηｔｂ …（９）
ここで、ＥＧＲ制御弁開度の変化前のタービン通過排気ガス量に対するＥＧＲ制御弁開度の変化後のタービン通過排気ガス量の差ＧｅＢ−ＧｅＡは、ＥＧＲ制御弁開度が変化せしめられたときのＥＧＲガス量の変化量に相当する。したがって、ＥＧＲ制御弁開度が変化せしめられたときのＥＧＲガス量の変化量を「ＥＧＲ制御弁開度の変化時のＥＧＲガス量の変化量」と称して「ΔＧｅｇｒ」で表したとき、上式９は、次式１０のように表される。
ΔＥｔｂ＝（Ｐ４Ｂ−Ｐ６Ａ）×ΔＧｅｇｒ×ηｔｂ …（１０）
すなわち、過給エネルギの変化量ΔＥｔｂは、ＥＧＲ制御弁開度の変化前のタービン上流側排気圧に対するＥＧＲ制御弁開度の変化後のタービン上流側排気圧の差Ｐ４Ｂ−Ｐ６Ａと、ＥＧＲ制御弁開度が変化せしめられたときのＥＧＲガス量の変化量ΔＧｅｇｒと、タービン効率ηｔｂとの積に相当する。斯くして、上式１０を用いれば、過給エネルギの変化量ΔＥｔｂを算出することができる。
なお、ＥＧＲ制御弁開度が減少せしめられた後のコンプレッサ過給能力は、ＥＧＲ制御弁開度が減少せしめられる前のコンプレッサ過給能力よりも高い。したがって、この場合、上式１０から算出される過給エネルギの変化量ΔＥｔｂは、正の値となる。したがって、見方を換えれば、上式１０から算出される過給エネルギの変化量ΔＥｔｂが正の値であるときには、ＥＧＲ制御弁開度が変化せしめられたときにコンプレッサ過給能力が高くなったのであるから、ＥＧＲ制御弁開度が減少せしめられたことになる。そして、このときの過給エネルギの変化量ΔＥｔｂが上述した「タービン通過排気ガス量増大に起因する過給エネルギ増加分」に相当する。一方、ＥＧＲ制御弁開度が増大せしめられた後のコンプレッサ過給能力は、ＥＧＲ制御弁開度が増大せしめられる前のコンプレッサ過給能力よりも低い。したがって、この場合、上式１０から算出される過給エネルギの変化量ΔＥｔｂは、負の値となる。したがって、見方を換えれば、上式１０から算出される過給エネルギの変化量ΔＥｔｂが負の値であるときには、ＥＧＲ制御弁開度が変化せしめられたときにコンプレッサ過給能力が低くなったのであるから、ＥＧＲ制御弁開度が増大せしめられたことになる。そして、このときの過給エネルギの変化量ΔＥｔｂが上述した「タービン通過排気ガス量減少に起因する過給エネルギ減少分」に相当する。
なお、上式１０の「ΔＧｅｇｒ」として、以下のように算出される値が利用される。すなわち、ＥＧＲ制御弁開度が変化せしめられる前の過給圧を「ＥＧＲ制御弁開度の変化前の過給圧」と称し、ＥＧＲ制御弁開度が変化せしめられた後の過給圧を「ＥＧＲ制御弁開度の変化後の過給圧」と称したとき、ＥＧＲ制御弁開度の変化後の過給圧がＥＧＲ制御弁開度の変化前の過給圧に等しい場合（少なくとも、ＥＧＲ制御弁開度が変化せしめられた直後の過給圧は、ＥＧＲ制御弁開度の変化前の過給圧に等しいとみなすことができる）、ＥＧＲ制御弁開度の変化前のスロットル通過空気量ＧｎＢとＥＧＲ制御弁開度の変化後のスロットル通過空気量ＧｎＡとＥＧＲ制御弁開度が変化せしめられたときのＥＧＲガス量の変化量ΔＧｅｇｒとの間には、次式１１が成立する。
ΔＧｅｇｒ＝ＧｎＢ−ＧｎＡ …（１１）
すなわち、ＥＧＲ制御弁開度が変化せしめられたときのＥＧＲガス量の変化量ΔＧｅｇｒは、ＥＧＲ制御弁開度の変化前のスロットル通過空気量に対するＥＧＲ制御弁開度の変化後のスロットル通過空気量の差ＧｎＢ−ＧｎＡに相当する。したがって、上式１１を用いて算出されるＥＧＲガス量の変化量が上式１０の「ΔＧｅｇｒ」として利用される。
しかしながら、上式１０のＥＧＲ制御弁開度の変化時のＥＧＲガス量の変化量「ΔＧｅｇｒ」として、以下のように算出される値を利用するようにしてもよい。すなわち、ＥＧＲガス量に関係するパラメータを利用してＥＧＲガス量を表現したモデル式を作成し、このモデル式の各パラメータにＥＧＲ制御弁開度の変化前の対応する各パラメータの値を入力して演算することによってＥＧＲ制御弁開度の変化前のＥＧＲガス量を算出し、このモデル式の各パラメータにＥＧＲ制御弁開度の変化後の対応する各パラメータの値を入力して演算することによってＥＧＲ制御弁開度の変化後のＥＧＲガス量を算出し、これら算出されたＥＧＲガス量の差を上式１０のＥＧＲ制御弁開度の変化時のＥＧＲガス量の変化量「ΔＧｅｇｒ」として利用するようにしてもよい。
また、上式１０のＥＧＲ制御弁開度の変化時のＥＧＲガス量の変化量「ΔＧｅｇｒ」として、以下のように算出される値を利用するようにしてもよい。すなわち、ＥＧＲ通路５１内を流れる排気ガスの量を検出するセンサを当該ＥＧＲ通路に設け、ＥＧＲ制御弁開度の変化前にこのセンサによって検出される排気ガスの量をＥＧＲ制御弁開度の変化前のＥＧＲガス量とし、ＥＧＲ制御弁開度の変化後にこのセンサによって検出される排気ガスの量をＥＧＲ制御弁開度の変化後のＥＧＲガス量とし、これら検出されたＥＧＲガス量の差を上式１０のＥＧＲ制御弁開度の変化時のＥＧＲガス量の変化量「ΔＧｅｇｒ」として利用するようにしてもよい。
また、上式１０のタービン効率「ηｔｂ」として、以下のように取得される値が利用される。すなわち、タービン通過排気ガス量と該タービン通過排気ガス量に関係するパラメータとの組合せに応じたタービン効率が実験等によって予め求められ、これらタービン効率をタービン通過排気ガス量と該タービン通過排気ガス量に関係する上記パラメータとの関数のマップの形で電子制御装置６０に記憶されており、その時々のタービン通過排気ガス量と該タービン通過排気ガス量に関係する上記パラメータとに基づいて上記マップからタービン効率が取得され、この取得されたタービン効率が上式１０のタービン効率「ηｔｂ」として利用される。
ところで、上述した実施形態において、過給圧を目標過給圧に制御する場合、過給圧を目標過給圧に制御するためにＥＧＲ制御弁５２に与えられるべき操作量（以下この操作量を「目標ＥＧＲ制御弁操作量」という）およびベーン３５Ｄに与えられるべき操作量（以下この操作量を「目標ベーン操作量」という）が算出され、これら算出された操作量がそれぞれＥＧＲ制御弁５２およびベーン３５Ｄに与えられ、これによって、ＥＧＲ制御弁開度およびベーン開度が変更せしめられる。
ここで、こうした目標ＥＧＲ制御弁操作量および目標ベーン操作量を決定するために、ＥＧＲ制御弁開度とベーン開度とを変更したときの過給圧の挙動を表現した状態空間モデル（すなわち、状態方程式）が利用されることがある。こうした状態空間モデルが利用される場合、例えば、以下のように目標ＥＧＲ制御弁操作量と目標ベーン操作量とが決定される。
すなわち、機関運転状態と目標過給圧に対する実際の過給圧の偏差と目標ＥＧＲ制御弁操作量との基本的な関係を示すマップが予め用意される。そして、機関運転状態と目標過給圧に対する実際の過給圧の偏差とに基づいて上記マップから目標ＥＧＲ制御弁操作量が基準ＥＧＲ制御弁操作量として算出される。一方、機関運転状態と目標過給圧に対する実際の過給圧の偏差と目標ベーン操作量との基本的な関係を示すマップが予め用意される。そして、機関運転状態と目標過給圧に対する実際の過給圧の偏差とに基づいて上記マップから目標ベーン操作量が基準ベーン操作量として算出される。
そして、基準ＥＧＲ制御弁操作量がＥＧＲ制御弁５２に与えられると共に基準ベーン操作量がベーン３５Ｄに与えられたときの過給圧の挙動が上記状態空間モデルによって算出される。ここで、算出された過給圧の挙動が最適な挙動または所望通りの挙動であれば、基準ＥＧＲ制御弁操作量が目標ＥＧＲ制御弁操作量として決定されると共に基準ベーン操作量が目標ベーン操作量として決定される。一方、算出された過給圧の挙動が最適な挙動または所望通りの挙動でないときには、基準ＥＧＲ制御弁操作量が一定の規則に従って補正されると共に基準ベーン操作量が一定の規則に従って補正される。そして、補正された基準ＥＧＲ制御弁操作量がＥＧＲ制御弁５２に与えられると共に補正された基準ベーン操作量がベーン３５Ｄに与えられたときの過給圧の挙動が上記状態空間モデルによって再び算出される。ここで、算出された過給圧の挙動が最適な挙動または所望通りの挙動であれば、補正された基準ＥＧＲ制御弁操作量が目標ＥＧＲ制御弁操作量として決定されると共に補正された基準ベーン操作量が目標ベーン操作量として決定される。斯くして、状態空間モデルによって算出される過給圧の挙動が最適な挙動または所望通りの挙動となるまで、基準ＥＧＲ制御弁操作量および基準ベーン操作量の補正が繰り返し行われる。
ところで、上述したように状態空間モデルが利用される場合に、第１実施形態に関連して説明したＥＧＲ制御弁開度の制御に関する考え方を適用することが好ましい。すなわち、この実施形態（以下「第３実施形態」という）では、状態空間モデルとして、過給圧に関する状況がＥＧＲ制御弁開度の増大に伴って過給圧が低下する状況（または、ＥＧＲ制御弁開度の減少に伴って過給圧が上昇する状況）にある場合に利用されるべき状態空間モデル（以下このモデルを「第１ＥＧＲ制御モデル」という）と、過給圧に関する状況がＥＧＲ制御弁開度の増大に伴って過給圧が上昇する状況（または、ＥＧＲ制御弁開度の減少に伴って過給圧が低下する状況）にある場合に利用されるべき状態空間モデル（以下このモデルを「第２ＥＧＲ制御モデル」という）とが用意される。より詳細には、第１ＥＧＲ制御モデルは、ＥＧＲ制御弁開度を増大させる操作量がＥＧＲ制御弁５２に与えられたときに過給圧が低下することを前提にして（或いは、ＥＧＲ制御弁開度を減少させる操作量がＥＧＲ制御弁５２に与えられたときに過給圧が上昇することを前提にして）過給圧の挙動を表現したものになっており、第２ＥＧＲ制御モデルは、ＥＧＲ制御弁開度を減少させる操作量がＥＧＲ制御弁５２に与えられたときに過給圧が上昇することを前提にして（或いは、ＥＧＲ制御弁開度を増大させる操作量がＥＧＲ制御弁５２に与えられたときに過給圧が低下することを前提にして）過給圧の挙動を表現したものになっている。
そして、第３実施形態では、機関運転状態がＥＧＲ制御弁開度の制御による過給圧制御状態にあるときに、ＥＧＲ制御弁開度を増大させた場合の吸入抵抗減少に起因する過給エネルギ増加分とタービン通過排気ガス量減少に起因する過給エネルギ減少分とが比較される。ここで、吸入抵抗減少に起因する過給エネルギ増加分がタービン通過排気ガス量減少に起因する過給エネルギ減少分よりも小さければ、過給圧に関する状況がＥＧＲ制御弁開度の増大に伴って過給圧が低下する状況にある。したがって、この場合、第１ＥＧＲ制御モデルを利用して目標ＥＧＲ制御弁操作量が決定され、この決定された操作量がＥＧＲ制御弁５２に与えられる。このとき、過給圧が目標過給圧よりも高ければ、ＥＧＲ制御弁開度を増大させる操作量が目標ＥＧＲ制御弁操作量として決定され、過給圧が目標過給圧よりも低ければ、ＥＧＲ制御弁開度を減少させる操作量がＥＧＲ制御弁５２に与えられる操作量として決定される。
一方、吸入抵抗減少に起因する過給エネルギ増加分がタービン通過排気ガス量減少に起因する過給エネルギ減少分よりも大きければ、過給圧に関する状況がＥＧＲ制御弁開度の増大に伴って過給圧が上昇する状況にある。したがって、この場合、第２ＥＧＲ制御モデルを利用して目標ＥＧＲ制御弁操作量が決定され、この決定された操作量がＥＧＲ制御弁５２に与えられる。このとき、過給圧が目標過給圧よりも高ければ、ＥＧＲ制御弁開度を減少させる操作量が目標ＥＧＲ制御弁操作量として決定され、過給圧が目標過給圧よりも低ければ、ＥＧＲ制御弁開度を増大させる操作量が目標ＥＧＲ制御弁操作量として決定される。
もちろん、このようにＥＧＲ制御弁開度を増大させた場合の吸入抵抗減少に起因する過給エネルギ増加分とタービン通過排気ガス量減少に起因する過給エネルギ減少分とを比較する代わりに、ＥＧＲ制御弁開度を減少させた場合の吸入抵抗増大に起因する過給エネルギ減少分とタービン通過排気ガス量増大に起因する過給エネルギ増加分とを比較するようにしてもよい。この場合、吸入抵抗増大に起因する過給エネルギ減少分がタービン通過排気ガス量増大に起因する過給エネルギ増加分よりも小さければ、過給圧に関する状況がＥＧＲ制御弁開度の減少に伴って過給圧が上昇する状況にある。したがって、この場合、第１ＥＧＲ制御モデルを利用して目標ＥＧＲ制御弁操作量が決定され、この決定された操作量がＥＧＲ制御弁５２に与えられる。このとき、過給圧が目標過給圧よりも高ければ、ＥＧＲ制御弁開度を増大させる操作量が目標ＥＧＲ制御弁操作量として決定され、過給圧が目標過給圧よりも低ければ、ＥＧＲ制御弁開度を減少させる操作量が目標ＥＧＲ制御弁操作量として決定される。
一方、吸入抵抗増大に起因する過給エネルギ減少分がタービン通過排気ガス量増大に起因する過給エネルギ増加分よりも大きければ、過給圧に関する状況がＥＧＲ制御弁開度の減少に伴って過給圧が低下する状況にある。したがって、この場合、第２ＥＧＲ制御モデルを利用して目標ＥＧＲ制御弁操作量および目標ベーン操作量が決定され、これら決定された操作量がそれぞれＥＧＲ制御弁５２およびベーン３５Ｄに与えられる。このとき、過給圧が目標過給圧よりも高ければ、ＥＧＲ制御弁開度を減少させる操作量が目標ＥＧＲ制御弁操作量として決定され、過給圧が目標過給圧よりも低ければ、ＥＧＲ制御弁開度を増大させる操作量が目標ＥＧＲ制御弁操作量として決定される。
なお、ベーン開度が変化すると、ＥＧＲ制御弁開度が変化していなくても、ＥＧＲガス量が変化する場合がある。ここで、ＥＧＲガス量が増大すれば、この増大によって吸入抵抗減少に起因する過給エネルギ増加分とタービン通過排気ガス量減少に起因する過給エネルギ減少分とが発生するし、ＥＧＲガス量が減少すれば、この減少によって吸入抵抗増大に起因する過給エネルギ減少分とタービン通過排気ガス量増大に起因する過給エネルギ増大分とが発生する。したがって、ベーン開度が変化したときにＥＧＲガス量が増大するときには、この増大によって発生する吸入抵抗減少に起因する過給エネルギ増加分とタービン通過排気ガス量減少に起因する過給エネルギ減少分との関係に依存して、ベーン開度が増大されたときの過給圧の低下度合やベーン開度が減少されたときの過給圧の上昇度合が異なることがある。また、ベーン開度が変化したときにＥＧＲガス量が減少するときには、この減少によって発生する吸入抵抗増大に起因する過給エネルギ減少分とタービン通過排気ガス量増大に起因する過給エネルギ増加分との関係に依存して、ベーン開度が増大されたときの過給圧の低下度合やベーン開度が減少されたときの過給圧の上昇度合が異なることもある。
そこで、第３実施形態では、機関運転状態がベーン開度の制御による過給圧制御状態にあるときに利用されるべき状態空間モデルとして、ベーン開度の増大に伴ってＥＧＲガス量が増大する場合において過給圧に関する状況がＥＧＲガス量の増大に伴って過給圧が低下する状況（または、ベーン開度の減少に伴ってＥＧＲガス量が減少する場合において過給圧に関する状況がＥＧＲガス量の減少に伴って過給圧が上昇する状況）にある場合に利用されるべき状態空間モデル（以下このモデルを「第１ベーン制御モデル」という）と、ベーン開度の増大に伴ってＥＧＲガス量が増大する場合において過給圧に関する状況がＥＧＲガス量の増大に伴って過給圧が上昇する状況（または、ベーン開度の減少に伴ってＥＧＲガス量が減少する場合において過給圧に関する状況がＥＧＲガス量の減少に伴って過給圧が低下する状況）にある場合に利用されるべき状態空間モデル（以下このモデルを「第２ベーン制御モデル」という）と、ベーン開度の増大に伴ってＥＧＲガス量が減少する場合において過給圧に関する状況がＥＧＲガス量の減少に伴って過給圧が上昇する状況（または、ベーン開度の減少に伴ってＥＧＲガス量が増大する場合において過給圧に関する状況がＥＧＲガス量の増大に伴って過給圧が低下する状況）にある場合に利用されるべき状態空間モデル（以下このモデルを「第３ベーン制御モデル」という）と、ベーン開度の増大に伴ってＥＧＲガス量が減少する場合において過給圧に関する状況がＥＧＲガス量の減少に伴って過給圧が低下する状況（または、ベーン開度の減少に伴ってＥＧＲガス量が増大する場合において過給圧に関する状況がＥＧＲガス量の増大に伴って過給圧が上昇する状況）にある場合に利用されるべき状態空間モデル（以下このモデルを「第４ベーン制御モデル」という）とが用意される。
すなわち、詳細には、第１ベーン制御モデルは、ベーン開度の増大に伴ってＥＧＲガス量が増大したときに過給圧が低下することを前提にして（或いは、ベーン開度の減少に伴ってＥＧＲガス量が減少したときに過給圧が上昇することを前提にして）過給圧の挙動を表現したものになっており、第２ベーン制御モデルは、ベーン開度の増大に伴ってＥＧＲガス量が増大したときに過給圧が上昇することを前提にして（或いは、ベーン開度の減少に伴ってＥＧＲガス量が減少したときに過給圧が低下することを前提にして）過給圧の挙動を表現したものになっており、第３ベーン制御モデルは、ベーン開度の増大に伴ってＥＧＲガス量が減少したときに過給圧が低下することを前提として（或いは、ベーン開度の減少に伴ってＥＧＲガス量が増大したときに過給圧が上昇することを前提として）過給圧の挙動を表現したものになっており、第４ベーン制御モデルは、ベーン開度の増大に伴ってＥＧＲガス量が減少したときに過給圧が上昇することを前提として（或いは、ベーン開度の減少に伴ってＥＧＲガス量が増大したときに過給圧が低下することを前提として）過給圧の挙動を表現したものになっている。
そして、第３実施形態では、機関運転状態がベーン開度の制御による過給圧制御状態にあるときに、ベーン開度の増大に伴ってＥＧＲガス量が増大する場合には、吸入抵抗減少に起因する過給エネルギ増加分とタービン通過排気ガス量減少に起因する過給エネルギ減少分とが比較される。ここで、吸入抵抗減少に起因する過給エネルギ増加分がタービン通過排気ガス量減少に起因する過給エネルギ減少分よりも小さければ、過給圧に関する状況がＥＧＲガス量の増大に伴って過給圧が低下する状況にある。したがって、この場合、第１ベーン制御モデルを利用して目標ベーン操作量が決定され、この決定された操作量がベーン３５Ｄに与えられる。一方、吸入抵抗減少に起因する過給エネルギ増加分がタービン通過排気ガス量減少に起因する過給エネルギ減少分よりも大きければ、過給圧に関する状況がＥＧＲガス量の増大に伴って過給圧が上昇する状況にある。したがって、この場合、第２ベーン制御モデルを利用して目標ベーン操作量が決定され、この決定された操作量がベーン３５Ｄに与えられる。
また、機関運転状態がベーン開度の制御による過給圧制御状態にあるときに、ベーン開度の増大に伴ってＥＧＲガス量が減少する場合には、吸入抵抗増大に起因する過給エネルギ減少分とタービン通過排気ガス量増大に起因する過給エネルギ増加分とが比較される。ここで、吸入抵抗増大に起因する過給エネルギ減少分がタービン通過排気ガス量増大に起因する過給エネルギ増加分よりも小さければ、過給圧に関する状況がＥＧＲガス量の減少に伴って過給圧が上昇する状況にある。したがって、この場合、第３ベーン制御モデルを利用して目標ベーン操作量が決定され、この決定された操作量がベーン３５Ｄに与えられる。一方、ベーン開度の増大に伴ってＥＧＲガス量が減少する場合において、吸入抵抗増大に起因する過給エネルギ減少分がタービン通過排気ガス量増大に起因する過給エネルギ増加分よりも大きければ、過給圧に関する状況がＥＧＲガス量の減少に伴って過給圧が低下する状況にある。したがって、この場合、第４ベーン制御モデルを利用して目標ベーン操作量が決定され、この決定された操作量がベーン３５Ｄに与えられる。
なお、上述したように、第１ベーン制御モデル〜第４ベーン制御モデルを利用した場合、過給圧が目標過給圧よりも高ければ、ベーン開度を増大させる操作量が目標ベーン操作量として決定され、過給圧が目標過給圧よりも低ければ、ベーン開度を減少させる操作量が目標ベーン操作量として決定される。
なお、第３実施形態において、ＥＧＲ制御弁開度を増大させた場合の過給エネルギ収支が零であれば、過給圧に関する状況がＥＧＲ制御弁開度が増大されたとしても過給圧が変化しない状況にある。もちろん、ＥＧＲ制御弁開度を減少させた場合の過給エネルギ収支が零であれば、過給圧に関する状況がＥＧＲ制御弁開度が減少されたとしても過給圧が変化しない状況にある。したがって、これらの場合、機関運転状態がＥＧＲ制御弁開度の制御による過給圧制御状態にあったとしても、ベーン開度を制御することによって過給圧を制御しなければならない。
そこで、第３実施形態では、状態空間モデルとして、過給圧に関する状況がＥＧＲ制御弁開度が増大されたとしても過給圧が変化しない状況（または、ＥＧＲ制御弁開度が減少されたときに過給圧が変化しない状況）にある場合に利用されるべき状態空間モデル（以下このモデルを「第５ベーン制御モデル」という）が用意されている。そして、機関運転状態がＥＧＲ制御弁開度の制御による過給圧制御状態にあるときであっても、ＥＧＲ制御弁開度を増大させた場合の過給エネルギ収支が零であれば、或いは、ＥＧＲ制御弁開度を減少させた場合の過給エネルギ収支が零であれば、第５ベーン制御モデルを利用して目標ベーン操作量が決定され、この決定された操作量がベーン３５Ｄに与えられる。このとき、過給圧が目標過給圧よりも高ければ、ベーン開度を増大させる操作量が目標ベーン操作量として決定され、過給圧が目標過給圧よりも低ければ、ベーン開度を減少させる操作量が目標ベーン操作量として決定される。
なお、第３実施形態では、ＥＧＲ制御弁開度とベーン開度とのいずれか一方のみを制御することによって過給圧を制御しているが、第３実施形態の過給圧の制御に関する考え方は、ＥＧＲ制御弁開度とベーン開度との両方を制御することによって過給圧を制御する場合にも適用可能である。
例えば、この場合、ベーン開度を変更する（すなわち、増大し或いは減少する）と共にＥＧＲ制御弁開度を変更した（すなわち、増大し或いは減少した）ときのＥＧＲガス量の変化（すなわち、増大または減少）に起因した過給圧の上昇分または低下分が発生することを前提に過給圧の挙動を表現した状態空間モデルがそれぞれ用意される。そして、ベーン開度を増大すると共にＥＧＲ制御弁開度を増大したときに、ＥＧＲガス量の変化に起因した過給圧の上昇分が発生するのであれば、このことを前提に過給圧の挙動を表現した状態空間モデルを利用して、目標ＥＧＲ制御弁操作量および目標ベーン操作量が算出されればよいし、逆に、ＥＧＲガス量の変化に起因した過給圧の低下分が発生するのであれば、このことを前提に過給圧の挙動を表現した状態空間モデルを利用して、目標ＥＧＲ制御弁操作量および目標ベーン操作量が算出されればよい。また、ベーン開度を増大すると共にＥＧＲ制御弁開度を減少したとき、或いは、ベーン開度を減少すると共にＥＧＲ制御弁開度を減少したとき、或いは、ベーン開度を減少すると共にＥＧＲ制御弁開度を増大したときにも、同様に、ＥＧＲガス量の変化に起因した過給圧の上昇分が発生するのであれば、このことを前提に過給圧の挙動を表現した状態空間モデルを利用して、目標ＥＧＲ制御弁操作量および目標ベーン操作量が算出されればよいし、逆に、ＥＧＲガス量の変化に起因した過給圧の低下分が発生するのであれば、このことを前提に過給圧の挙動を表現した状態空間モデルを利用して、目標ＥＧＲ制御弁操作量および目標ベーン操作量が算出されればよい。
なお、上述したようにＥＧＲ制御弁開度とベーン開度との両方を制御することによって過給圧を制御する場合において、過給圧を上昇させるべきとき、過給圧を目標過給圧に向かって適切な形態でもって上昇させることができるのであれば、ＥＧＲ制御弁開度を増大させる目標ＥＧＲ制御弁操作量とベーン開度を減少させる目標ベーン操作量が算出されてもよいし、ＥＧＲ制御弁開度を減少させる目標ＥＧＲ制御弁操作量とベーン開度を減少させる目標ベーン操作量とが算出されてもよいし、ＥＧＲ制御弁開度を増大させる目標ＥＧＲ制御弁操作量とベーン開度を増大させる目標ベーン操作量とが算出されてもよい。もちろん、過給圧を低下させるべきときにも、過給圧を目標過給圧に向かって適切な形態でもって低下させることができるのであれば、ＥＧＲ制御弁開度を増大させる目標ＥＧＲ制御弁操作量とベーン開度を減少させる目標ベーン操作量が算出されてもよいし、ＥＧＲ制御弁開度を減少させる目標ＥＧＲ制御弁操作量とベーン開度を減少させる目標ベーン操作量とが算出されてもよいし、ＥＧＲ制御弁開度を増大させる目標ＥＧＲ制御弁操作量とベーン開度を増大させる目標ベーン操作量とが算出されてもよい。
なお、第１実施形態に関連して説明したように、ＥＧＲ制御弁開度が増大された場合に吸気抵抗増大（すなわち、吸気抵抗減少ではなく）に起因する過給エネルギ減少分が発生する場合もあり得るし、ＥＧＲ制御弁開度が減少された場合に吸気抵抗減少（すなわち、吸気抵抗増大ではなく）に起因する過給エネルギ増加分が発生する場合もあり得る。そして、こうした場合に第３実施形態を適用することも可能である。したがって、第３実施形態は、広くは、ＥＧＲ制御弁開度が変更された場合に吸気抵抗の変化に起因する過給エネルギの変化分（以下この変化分を「吸気抵抗変化に起因する過給エネルギ変化分」という）が発生することを前提とするものであると言える。
同様に、ＥＧＲ制御弁開度が増大された場合にタービン通過排気ガス量増大に起因する過給エネルギ増加分が発生することもあり得るし、ＥＧＲ制御弁開度が減少された場合にタービン通過排気ガス量増大に起因する過給エネルギ増加分が発生することもあり得る。そして、こうした場合に第３実施形態を適用することも可能である。したがって、第３実施形態は、広くは、ＥＧＲ制御弁開度が変更された場合にタービン通過排気ガス量の変化に起因する過給エネルギの変化分（以下この変化分を「タービン通過排気ガス量変化に起因する過給エネルギ変化分」という）が発生することを前提とするものであると言える。
また、第１実施形態に関連して説明したように、ＥＧＲ制御弁開度が変更された場合の過給圧の挙動に影響するパラメータとして、変化前の過給エネルギや変化後の過給エネルギ以外のパラメータが存在する場合もある。そして、こうした場合に第３実施形態を適用することも可能である。したがって、第３実施形態は、広くは、変化前の過給エネルギと変化後の過給エネルギとを比較し、その比較の結果に応じて状態空間モデルを適宜選択するものであると言える。
したがって、以上のことを考慮すれば、第１実施形態に関連して説明したように第１制御および第２制御を定義したとき、第３実施形態に含まれている思想は、ＥＧＲ制御弁開度を増大させたときに過給圧が低下する一方でＥＧＲ制御弁開度を減少させたときに過給圧が上昇するときに利用されるべき状態空間モデルを第１状態空間モデルとして用意し、ＥＧＲ制御弁開度を増大させたときに過給圧が上昇する一方でＥＧＲ制御弁開度を減少させたときに過給圧が低下するときに利用されるべき状態空間モデルを第２状態空間モデルとして用意し、第１制御を実行すべきであると決定されるときには第１状態空間モデルを利用した第１制御を実行し、第２制御を実行すべきであると決定されるときには第２状態空間モデルを利用した第２制御を実行する（すなわち、変化前の過給エネルギと変化後の過給エネルギとを比較した結果に応じて第１状態空間モデルと第２状態空間モデルとのいずれかをＥＧＲ制御弁開度を制御するために利用すべき状態空間モデルとして選択する）というものであると言える。
なお、第３実施形態によれば、以下の効果が得られる。すなわち、第３実施形態では、第１状態空間モデルを利用して算出される目標ＥＧＲ制御弁操作量がＥＧＲ制御弁に与えられる制御では、ＥＧＲ制御弁開度が増大せしめられたときに過給圧が低下することを前提に目標ＥＧＲ制御弁操作量が算出される一方でＥＧＲ制御弁開度が減少せしめられたときに過給圧が上昇することを前提に目標ＥＧＲ制御弁操作量が算出される。一方、第２状態空間モデルを利用して算出される目標ＥＧＲ制御弁操作量がＥＧＲ制御弁に与えられる制御では、ＥＧＲ制御弁開度が増大せしめられたときに過給圧が上昇することを前提に目標ＥＧＲ制御弁操作量が算出される一方でＥＧＲ制御弁開度が減少せしめられたときに過給圧が低下することを前提に目標ＥＧＲ制御弁操作量が算出される。このように、ＥＧＲ制御弁開度の変更に伴う過給圧の変化の傾向を把握した上（すなわち、ＥＧＲ制御弁開度が変更された場合の吸気抵抗変化に起因する過給エネルギ変化分とタービン通過排気ガス量変化に起因する過給エネルギ変化分との比較の結果に応じて）で、第１状態空間モデルを利用して目標ＥＧＲ制御弁操作量を算出するのか第２状態空間モデルを利用して目標ＥＧＲ制御弁操作量を算出するのかが決定され、ＥＧＲ制御弁開度が制御される。したがって、第１実施形態に関連して説明した理由と同じ理由から、ＥＧＲ制御弁開度を制御することによって過給圧を目標過給圧に確実に制御することができる。
また、第３実施形態によれば、以下の効果も得られる。すなわち、ＥＧＲ制御弁開度が変更された場合の過給圧を状態空間モデルによって予測し、この予測の結果に応じて過給圧を所定の形態でもって変化させるために目標ＥＧＲ制御弁操作量を算出し、この算出された操作量をＥＧＲ制御弁に与えることによってＥＧＲ制御弁開度を制御し、これによって、過給圧を制御する場合において、過給圧を速やかに目標過給圧に制御するためには、目標ＥＧＲ制御弁操作量を算出するために利用される状態空間モデルとして、ＥＧＲ制御弁開度の変更に伴う過給圧の変化の傾向を正確に表現した状態空間モデルが利用されることが重要である。ここで、第３実施形態では、ＥＧＲ制御弁開度の変更に伴う過給圧の変化の傾向に応じた状態空間モデルが第１状態空間モデルおよび第２状態空間モデルとして用意され、これら状態空間モデルがＥＧＲ制御弁開度の変更に伴う過給圧の変化の傾向に応じて（すなわち、ＥＧＲ制御弁開度が変更された場合の吸気抵抗変化に起因する過給エネルギ変化分とタービン通過排気ガス量変化に起因する過給エネルギ変化分との比較の結果に応じて）選択的に利用される。このため、目標ＥＧＲ制御弁操作量を算出するために利用される状態空間モデルとして、ＥＧＲ制御弁開度の変更に伴う過給圧の変化の傾向を正確に表現した状態空間モデルが利用され、ＥＧＲ制御弁開度を変更した場合の過給圧の挙動を予測しつつ目標ＥＧＲ制御弁操作量が算出されることになるので、過給圧を速やかに目標過給圧に制御することができる。
次に、第３実施形態の過給圧制御を実行するルーチンの一例について説明する。このルーチンは、図１３〜図１９に示されている。
図１３〜図１９のルーチンが開始されると、ステップ３００において、機関運転状態がＥＧＲ制御弁開度の制御による過給圧制御状態にあるか否かが判別される。ここで、機関運転状態が同状態にあると判別されたときには、ルーチンはステップ３０１に進む。一方、機関運転状態が同状態にない（すなわち、機関運転状態がベーン開度の制御による過給圧制御状態にある）と判別されたときには、ルーチンは図１５のステップ３１９に進む。
ステップ３００で機関運転状態がＥＧＲ制御弁開度の制御による過給圧制御状態にあると判別され、ルーチンがステップ３０１に進むと、ＥＧＲ制御弁開度を増大させたときの吸入抵抗減少に起因する過給エネルギ増加分ΔＥｉｎが算出される。次いで、ステップ３０２において、ＥＧＲ制御弁開度を増大させたときのタービン通過排気ガス量減少に起因する過給エネルギ減少分ΔＥｔｂが算出される。次いで、ステップ３０３において、ステップ３０１で算出された吸気抵抗減少に起因する過給エネルギ増加分の絶対値｜ΔＥｉｎ｜がステップ３０２で算出されたタービン通過排気ガス量減少に起因する過給エネルギ減少分の絶対値｜ΔＥｔｂ｜よりも小さい（｜ΔＥｉｎ｜＜｜ΔＥｔｂ｜）か否かが判別される。ここで、｜ΔＥｉｎ｜＜｜ΔＥｔｂ｜であると判別されたときには、ルーチンはステップ３０４に進む。一方、｜ΔＥｉｎ｜≧｜ΔＥｔｂ｜であると判別されたときには、ルーチンは図１４のステップ３１１に進む。
ステップ３０３で｜ΔＥｉｎ｜＜｜ΔＥｔｂ｜であると判別され、ルーチンがステップ３０４に進むと、目標ＥＧＲ制御弁操作量を決定するための状態空間モデルとして、上記第１ＥＧＲ制御モデルが採用される。すなわち、ステップ３０３で｜ΔＥｉｎ｜＜｜ΔＥｔｂ｜であると判別された場合、ＥＧＲ制御弁開度を増大させると、タービン通過排気ガス量減少に起因する過給エネルギ減少分が吸気抵抗減少に起因する過給エネルギ増加分よりも大きくなり、その結果、過給圧が低下することになる。すなわち、過給圧に関する状況がＥＧＲ制御弁開度の増大に伴って過給圧が低下する状況にある。そこで、ステップ３０４では、第１ＥＧＲ制御モデルが目標ＥＧＲ制御弁操作量を決定するための状態空間モデルとして採用されるのである。
次いで、ステップ３０５において、過給圧Ｐｉｍが目標過給圧ＴＰｉｍよりも高い（Ｐｉｍ＞ＴＰｉｍ）か否かが判別される。ここで、Ｐｉｍ＞ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ３０６に進む。一方、Ｐｉｍ≦ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ３０８に進む。
ステップ３０５でＰｉｍ＞ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ３０６に進むと、第１ＥＧＲ制御モデルを利用して目標ＥＧＲ制御弁操作量Ｍｅｇｒが決定される。次いで、ステップ３０７において、ステップ３０６で決定された目標ＥＧＲ制御弁操作量ＭｅｇｒがＥＧＲ制御弁５２に与えられることによってＥＧＲ制御弁開度Ｄｅｇｒが制御され、ルーチンが終了する。この場合、ＥＧＲ制御弁開度が増大せしめられるので、過給圧が目標過給圧に向かって低下する。
一方、ステップ３０５でＰｉｍ≦ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ３０８に進むと、過給圧Ｐｉｍが目標過給圧ＴＰｉｍよりも低い（Ｐｉｍ＜ＴＰｉｍ）か否かが判別される。ここで、Ｐｉｍ＜ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ３０９に進む。一方、Ｐｉｍ≧ＴＰｉｍであると判別されたときには、ステップ３０５でＰｉｍ≦ＴＰｉｍであると判別されていることから、Ｐｉｍ＝ＴＰｉｍである。すなわち、過給圧が目標過給圧に制御されているので、ＥＧＲ制御弁開度もベーン開度も変更させることなく、ルーチンはそのまま終了する。
ステップ３０８でＰｉｍ＜ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ３０９に進むと、第１ＥＧＲ制御モデルを利用して目標ＥＧＲ制御弁操作量Ｍｅｇｒが決定される。次いで、ステップ３１０において、ステップ３０９で決定された目標ＥＧＲ制御弁操作量ＭｅｇｒがＥＧＲ制御弁５２に与えられることによってＥＧＲ制御弁開度Ｄｅｇｒが制御され、ルーチンが終了する。この場合、ＥＧＲ制御弁開度が減少せしめられるので、過給圧が目標過給圧に向かって上昇する。
ステップ３０３で｜ΔＥｉｎ｜≧｜ΔＥｔｂ｜であると判別され、ルーチンが図１４のステップ３１１に進むと、ステップ３０１で算出された吸気抵抗減少に起因する過給エネルギ増加分の絶対値｜ΔＥｉｎ｜がステップ３０２で算出されたタービン通過排気ガス量減少に起因する過給エネルギ減少分の絶対値｜ΔＥｔｂ｜よりも大きい（｜ΔＥｉｎ｜＞｜ΔＥｔｂ｜）か否かが判別される。ここで、｜ΔＥｉｎ｜＞｜ΔＥｔｂ｜であると判別されたときには、ルーチンはステップ３１２に進む。一方、｜ΔＥｉｎ｜≦｜ΔＥｔｂ｜であると判別されたときには、ルーチンは図１９のステップ３５７に進む。
ステップ３１１で｜ΔＥｉｎ｜＞｜ΔＥｔｂ｜であると判別され、ルーチンがステップ３１２に進むと、目標ＥＧＲ制御弁操作量を決定するための状態空間モデルとして、上記第２ＥＧＲ制御モデルが採用される。すなわち、ステップ３１１で｜ΔＥｉｎ｜＞｜ΔＥｔｂ｜であると判別された場合、ＥＧＲ制御弁開度を増大させると、吸気抵抗減少に起因する過給エネルギ増加分がタービン通過排気ガス量減少に起因する過給エネルギ減少分よりも大きくなり、その結果、過給圧が上昇することになる。すなわち、過給圧に関する状況がＥＧＲ制御弁開度の増大に伴って過給圧が上昇する状況にある。そこで、ステップ３１２では、第２ＥＧＲ制御モデルが目標ＥＧＲ制御弁操作量を決定するための状態空間モデルとして採用されるのである。
次いで、ステップ３１３において、過給圧Ｐｉｍが目標過給圧ＴＰｉｍよりも高い（Ｐｉｍ＞ＴＰｉｍ）か否かが判別される。ここで、Ｐｉｍ＞ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ３１４に進む。一方、Ｐｉｍ≦ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ３１６に進む。
ステップ３１３でＰｉｍ＞ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ３１４に進むと、第２ＥＧＲ制御モデルを利用して目標ＥＧＲ制御弁操作量Ｍｅｇｒが決定される。次いで、ステップ３１５において、ステップ３１４で決定された目標ＥＧＲ制御弁操作量ＭｅｇｒがＥＧＲ制御弁５２に与えられることによってＥＧＲ制御弁開度Ｄｅｇｒが制御され、ルーチンが終了する。この場合、ＥＧＲ制御弁開度が減少せしめられるので、過給圧が目標過給圧に向かって低下する。
一方、ステップ３１３でＰｉｍ≦ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ３１６進むと、過給圧Ｐｉｍが目標過給圧ＴＰｉｍよりも低い（Ｐｉｍ＜ＴＰｉｍ）か否かが判別される。ここで、Ｐｉｍ＜ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ３１７に進む。一方、Ｐｉｍ≧ＴＰｉｍであると判別されたときには、ステップ３１３でＰｉｍ≦ＴＰｉｍであると判別されていることから、Ｐｉｍ＝ＴＰｉｍである。すなわち、過給圧が目標過給圧に制御されているので、ＥＧＲ制御弁開度もベーン開度も変更させることなく、ルーチンはそのまま終了する。
ステップ３１６でＰｉｍ＜ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ３１７に進むと、第２ＥＧＲ制御モデルを利用して目標ＥＧＲ制御弁操作量Ｍｅｇｒが決定される。次いで、ステップ３１８において、ステップ３１７で決定された目標ＥＧＲ制御弁操作量ＭｅｇｒがＥＧＲ制御弁５２に与えられることによってＥＧＲ制御弁開度Ｄｅｇｒが制御され、ルーチンが終了する。この場合、ＥＧＲ制御弁開度が増大せしめられるので、過給圧が目標過給圧に向かって上昇する。
ステップ３００で機関運転状態がＥＧＲ制御弁開度の制御による過給圧制御状態にない、すなわち、機関運転状態がベーン開度の制御による過給圧制御状態にあると判別され、ルーチンが図１５のステップ３１９に進むと、ベーン開度が増大された場合にＥＧＲガス量が増大するか否かが判別される。ここで、ＥＧＲガス量が増大すると判別されたときには、ルーチンはステップ３２０に進む。一方、ＥＧＲガス量が増大しないと判別されたときには、ルーチンは図１７のステップ３３８に進む。
ステップ３１９でベーン開度が増大された場合にＥＧＲガス量が増大すると判別され、ルーチンがステップ３２０に進むと、ＥＧＲガス量が増大したときの吸入抵抗減少に起因する過給エネルギ増加分ΔＥｉｎが算出される。次いで、ステップ３２１において、ＥＧＲガス量が増大したときのタービン通過排気ガス量減少に起因する過給エネルギ減少分ΔＥｔｂが算出される。次いで、ステップ３２２において、ステップ３２０で算出された吸気抵抗減少に起因する過給エネルギ増加分の絶対値｜ΔＥｉｎ｜がステップ３２１で算出されたタービン通過排気ガス量減少に起因する過給エネルギ減少分の絶対値｜ΔＥｔｂ｜よりも小さい（｜ΔＥｉｎ｜＜｜ΔＥｔｂ｜）か否かが判別される。ここで、｜ΔＥｉｎ｜＜｜ΔＥｔｂ｜であると判別されたときには、ルーチンはステップ３２３に進む。一方、｜ΔＥｉｎ｜≧｜ΔＥｔｂ｜であると判別されたときには、ルーチンは図１６のステップ３３０に進む。
ステップ３２２で｜ΔＥｉｎ｜＜｜ΔＥｔｂ｜であると判別され、ルーチンがステップ３２３に進むと、目標ベーン操作量を決定するための状態空間モデルとして、上記第１ベーン制御モデルが採用される。すなわち、ステップ３２２で｜ΔＥｉｎ｜＜｜ΔＥｔｂ｜であると判別された場合、ベーン開度の増大に伴ってＥＧＲガス量が増大すると、タービン通過排気ガス量減少に起因する過給エネルギ減少分が吸気抵抗減少に起因する過給エネルギ増加分よりも大きくなり、その結果、過給圧が低下することになる。すなわち、過給圧に関する状況がＥＧＲガス量の増大に伴って過給圧が低下する状況にある。そこで、ステップ３２３では、第１ベーン制御モデルが目標ベーン操作量を決定するための状態空間モデルとして採用されるのである。
次いで、ステップ３２４において、過給圧Ｐｉｍが目標過給圧ＴＰｉｍよりも高い（Ｐｉｍ＞ＴＰｉｍ）か否かが判別される。ここで、Ｐｉｍ＞ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ３２５に進む。一方、Ｐｉｍ≦ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ３２７に進む。
ステップ３２４でＰｉｍ＞ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ３２５に進むと、第１ベーン制御モデルを利用して目標ベーン操作量Ｍｖａｎｅが決定される。次いで、ステップ３２６において、ステップ３２５で決定された目標ベーン操作量Ｍｖａｎｅがベーン３５Ｄに与えられることによってベーン開度Ｄｖａｎｅが制御され、ルーチンが終了する。この場合、ベーン開度が増大せしめられるので、過給圧が目標過給圧に向かって低下する。
一方、ステップ３２４でＰｉｍ≦ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ３２７に進むと、過給圧Ｐｉｍが目標過給圧ＴＰｉｍよりも低い（Ｐｉｍ＜ＴＰｉｍ）か否かが判別される。ここで、Ｐｉｍ＜ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ３２８に進む。一方、Ｐｉｍ≧ＴＰｉｍであると判別されたときには、ステップ３２４でＰｉｍ≦ＴＰｉｍであると判別されていることから、Ｐｉｍ＝ＴＰｉｍである。すなわち、過給圧が目標過給圧に制御されているので、ＥＧＲ制御弁開度もベーン開度も変更させることなく、ルーチンはそのまま終了する。
ステップ３２７でＰｉｍ＜ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ３２８に進むと、第１ベーン制御モデルを利用して目標ベーン操作量Ｍｖａｎｅが決定される。次いで、ステップ３２９において、ステップ３２８で決定された目標ベーン操作量Ｍｖａｎｅがベーン３５Ｄに与えられることによってベーン開度Ｄｖａｎｅが制御され、ルーチンが終了する。この場合、ベーン開度が減少せしめられるので、過給圧が目標過給圧に向かって上昇する。
ステップ３２２で｜ΔＥｉｎ｜≧｜ΔＥｔｂ｜であると判別され、ルーチンが図１６のステップ３３０に進むと、ステップ３２０で算出された吸気抵抗減少に起因する過給エネルギ増加分の絶対値｜ΔＥｉｎ｜がステップ３２１で算出されたタービン通過排気ガス量減少に起因する過給エネルギ減少分の絶対値｜ΔＥｔｂ｜よりも大きい（｜ΔＥｉｎ｜＞｜ΔＥｔｂ｜）か否かが判別される。ここで、｜ΔＥｉｎ｜＞｜ΔＥｔｂ｜であると判別されたときには、ルーチンはステップ３３１に進む。一方、｜ΔＥｉｎ｜≦｜ΔＥｔｂ｜であると判別されたときには、ルーチンは図１９のステップ３５７に進む。
ステップ３３０で｜ΔＥｉｎ｜＞｜ΔＥｔｂ｜であると判別され、ルーチンがステップ３３１に進むと、目標ベーン操作量を決定するための状態空間モデルとして、上記第２ベーン制御モデルが採用される。すなわち、ステップ３３０で｜ΔＥｉｎ｜＞｜ΔＥｔｂ｜であると判別された場合、ベーン開度の増大に伴ってＥＧＲガス量が増大すると、吸気抵抗減少に起因する過給エネルギ増加分がタービン通過排気ガス量減少に起因する過給エネルギ減少分よりも大きくなり、その結果、過給圧が上昇することになる。すなわち、過給圧に関する状況がＥＧＲガス量の増大に伴って過給圧が上昇する状況にある。そこで、ステップ３３１では、第２ベーン制御モデルが目標ベーン操作量を決定するための状態空間モデルとして採用されるのである。
次いで、ステップ３３２において、過給圧Ｐｉｍが目標過給圧ＴＰｉｍよりも高い（Ｐｉｍ＞ＴＰｉｍ）か否かが判別される。ここで、Ｐｉｍ＞ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ３３３に進む。一方、Ｐｉｍ≦ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ３３５に進む。
ステップ３３２でＰｉｍ＞ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ３３３に進むと、第２ベーン制御モデルを利用して目標ベーン操作量Ｍｖａｎｅが決定される。次いで、ステップ３３４において、ステップ３３３で決定された目標ベーン操作量Ｍｖａｎｅがベーン３５Ｄに与えられることによってベーン開度Ｄｖａｎｅが制御され、ルーチンが終了する。この場合、ベーン開度が増大せしめられるので、過給圧が目標過給圧に向かって低下する。
ステップ３３２でＰｉｍ≦ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ３３５に進むと、過給圧Ｐｉｍが目標過給圧ＴＰｉｍよりも低い（Ｐｉｍ＜ＴＰｉｍ）か否かが判別される。ここで、Ｐｉｍ＜ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ３３６に進む。一方、Ｐｉｍ≧ＴＰｉｍであると判別されたときには、ステップ３３２でＰｉｍ≦ＴＰｉｍであると判別されていることから、Ｐｉｍ＝ＴＰｉｍである。すなわち、過給圧が目標過給圧に制御されているので、ＥＧＲ制御弁開度もベーン開度も変更させることなく、ルーチンはそのまま終了する。
ステップ３３５でＰｉｍ＜ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ３３６に進むと、第２ベーン制御モデルを利用して目標ベーン操作量Ｍｖａｎｅが決定される。次いで、ステップ３３７において、ステップ３３６で決定された目標ベーン操作量Ｍｖａｎｅがベーン３５Ｄに与えられることによってベーン開度Ｄｖａｎｅが制御され、ルーチンが終了する。この場合、ベーン開度が減少せしめられるので、過給圧が目標過給圧に向かって上昇する。
図１５のステップ３１９でベーン開度が増大された場合にＥＧＲガス量が増大しないと判別され、ルーチンが図１７のステップ３３８に進むと、ベーン開度が増大された場合にＥＧＲガス量が減少するか否かが判別される。ここで、ＥＧＲガス量が減少すると判別されたときには、ルーチンはステップ３３９に進む。一方、ＥＧＲガス量が減少しないと判別されたときには、ルーチンは図１９のステップ３５７に進む。
ステップ３３８でベーン開度が増大された場合にＥＧＲガス量が減少すると判別され、ルーチンがステップ３３９に進むと、ＥＧＲガス量が減少したときの吸入抵抗増大に起因する過給エネルギ減少分ΔＥｉｎが算出される。次いで、ステップ３４０において、ＥＧＲガス量が減少したときのタービン通過排気ガス量増大に起因する過給エネルギ増加分ΔＥｔｂが算出される。次いで、ステップ３４１において、ステップ３３９で算出された吸気抵抗増大に起因する過給エネルギ減少分の絶対値｜ΔＥｉｎ｜がステップ３４０で算出されたタービン通過排気ガス量増大に起因する過給エネルギ増加分の絶対値｜ΔＥｔｂ｜よりも小さい（｜ΔＥｉｎ｜＜｜ΔＥｔｂ｜）か否かが判別される。ここで、｜ΔＥｉｎ｜＜｜ΔＥｔｂ｜であると判別されたときには、ルーチンはステップ３４２に進む。一方、｜ΔＥｉｎ｜≧｜ΔＥｔｂ｜であると判別されたときには、ルーチンは図１８のステップ３４９に進む。
ステップ３４１で｜ΔＥｉｎ｜＜｜ΔＥｔｂ｜であると判別され、ルーチンがステップ３４２に進むと、目標ベーン操作量を決定するための状態空間モデルとして、上記第３ベーン制御モデルが採用される。すなわち、ステップ３４１で｜ΔＥｉｎ｜＜｜ΔＥｔｂ｜であると判別された場合、ベーン開度の増大に伴ってＥＧＲガス量が減少すると、タービン通過排気ガス量増大に起因する過給エネルギ増加分が吸気抵抗増大に起因する過給エネルギ減少分よりも大きくなり、その結果、過給圧が上昇することになる。すなわち、過給圧に関する状況がＥＧＲガス量の減少に伴って過給圧が上昇する状況にある。そこで、ステップ３４２では、第３ベーン制御モデルが目標ベーン操作量を決定するための状態空間モデルとして採用されるのである。
次いで、ステップ３４３において、過給圧Ｐｉｍが目標過給圧ＴＰｉｍよりも高い（Ｐｉｍ＞ＴＰｉｍ）か否かが判別される。ここで、Ｐｉｍ＞ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ３４４に進む。一方、Ｐｉｍ≦ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ３４６に進む。
ステップ３４３でＰｉｍ＞ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ３４４に進むと、第３ベーン制御モデルを利用して目標ベーン操作量Ｍｖａｎｅが決定される。次いで、ステップ３４５において、ステップ３４４で決定された目標ベーン操作量Ｍｖａｎｅがベーン３５Ｄに与えられることによってベーン開度Ｄｖａｎｅが制御され、ルーチンが終了する。この場合、ベーン開度が増大せしめられるので、過給圧が目標過給圧に向かって低下する。
一方、ステップ３４３でＰｉｍ≦ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ３４６に進むと、過給圧Ｐｉｍが目標過給圧ＴＰｉｍよりも低い（Ｐｉｍ＜ＴＰｉｍ）か否かが判別される。ここで、Ｐｉｍ＜ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ３４７に進む。一方、Ｐｉｍ≧ＴＰｉｍであると判別されたときには、ステップ３４３でＰｉｍ≦ＴＰｉｍであると判別されていることから、Ｐｉｍ＝ＴＰｉｍである。すなわち、過給圧が目標過給圧に制御されているので、ＥＧＲ制御弁開度もベーン開度も変更させることなく、ルーチンはそのまま終了する。
ステップ３４６でＰｉｍ＜ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ３４７に進むと、第３ベーン制御モデルを利用して目標ベーン操作量Ｍｖａｎｅが決定される。次いで、ステップ３４８において、ステップ３４７で決定された目標ベーン操作量Ｍｖａｎｅがベーン３５Ｄに与えられることによってベーン開度Ｄｖａｎｅが制御され、ルーチンが終了する。この場合、ベーン開度が減少せしめられるので、過給圧が目標過給圧に向かって上昇する。
ステップ３４１で｜ΔＥｉｎ｜≧｜ΔＥｔｂ｜であると判別され、ルーチンが図１８のステップ３４９に進むと、ステップ３３９で算出された吸気抵抗増大に起因する過給エネルギ減少分の絶対値｜ΔＥｉｎ｜がステップ３４０で算出されたタービン通過排気ガス量増大に起因する過給エネルギ増加分の絶対値｜ΔＥｔｂ｜よりも大きい（｜ΔＥｉｎ｜＞｜ΔＥｔｂ｜）か否かが判別される。ここで、｜ΔＥｉｎ｜＞｜ΔＥｔｂ｜であると判別されたときには、ルーチンはステップ３５０に進む。一方、｜ΔＥｉｎ｜≦｜ΔＥｔｂ｜であると判別されたときには、ルーチンは図１９のステップ３５７に進む。
ステップ３４９で｜ΔＥｉｎ｜＞｜ΔＥｔｂ｜であると判別され、ルーチンがステップ３５０に進むと、目標ベーン操作量を決定するための状態空間モデルとして、上記第４ベーン制御モデルが採用される。すなわち、ステップ３４９で｜ΔＥｉｎ｜＞｜ΔＥｔｂ｜であると判別された場合、ベーン開度の増大に伴ってＥＧＲガス量が減少すると、吸気抵抗増大に起因する過給エネルギ減少分がタービン通過排気ガス量増大に起因する過給エネルギ増加分よりも大きくなり、その結果、過給圧が低下することになる。すなわち、過給圧に関する状況がＥＧＲガス量の減少に伴って過給圧が低下する状況にある。そこで、ステップ３５０では、第４ベーン制御モデルが目標ベーン操作量を決定するための状態空間モデルとして採用されるのである。
次いで、ステップ３５１において、過給圧Ｐｉｍが目標過給圧ＴＰｉｍよりも高い（Ｐｉｍ＞ＴＰｉｍ）か否かが判別される。ここで、Ｐｉｍ＞ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ３５２に進む。一方、Ｐｉｍ≦ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ３５４に進む。
ステップ３５１でＰｉｍ＞ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ３５２に進むと、第４ベーン制御モデルを利用して目標ベーン操作量Ｍｖａｎｅが決定される。次いで、ステップ３５３において、ステップ３５２で決定された目標ベーン操作量Ｍｖａｎｅがベーン３５Ｄに与えられることによってベーン開度Ｄｖａｎｅが制御され、ルーチンが終了する。この場合、ベーン開度が増大せしめられるので、過給圧が目標過給圧に向かって低下する。
ステップ３５１でＰｉｍ≦ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ３５４に進むと、過給圧Ｐｉｍが目標過給圧ＴＰｉｍよりも低い（Ｐｉｍ＜ＴＰｉｍ）か否かが判別される。ここで、Ｐｉｍ＜ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ３５５に進む。一方、Ｐｉｍ≧ＴＰｉｍであると判別されたときには、ステップ３５１でＰｉｍ≦ＴＰｉｍであると判別されていることから、Ｐｉｍ＝ＴＰｉｍである。すなわち、過給圧が目標過給圧に制御されているので、ＥＧＲ制御弁開度もベーン開度も変更させることなく、ルーチンはそのまま終了する。
ステップ３５４でＰｉｍ＜ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ３５５に進むと、第４ベーン制御モデルを利用して目標ベーン操作量Ｍｖａｎｅが決定される。次いで、ステップ３５６において、ステップ３５５で決定された目標ベーン操作量Ｍｖａｎｅがベーン３５Ｄに与えられることによってベーン開度Ｄｖａｎｅが制御され、ルーチンが終了する。この場合、ベーン開度が減少せしめられるので、過給圧が目標過給圧に向かって上昇する。
ステップ３３８でベーン開度が増大された場合にＥＧＲガス量が減少しないと判別され、ルーチンが図１９のステップ３５７に進んだ場合、ベーン開度の増大に伴ってＥＧＲガス量が増大も減少もしないことから、ベーン開度の増大または減少に伴うＥＧＲガス量の変化に起因する過給圧の変化が発生しないことになる。また、ステップ３１１で｜ΔＥｉｎ｜≦｜ΔＥｔｂ｜であると判別され、或いは、ステップ３３０で｜ΔＥｉｎ｜≦｜ΔＥｔｂ｜であると判別され、或いは、ステップ３４９で｜ΔＥｉｎ｜≦｜ΔＥｔｂ｜であると判別され、ルーチンが図１９のステップ３５７に進んだ場合、ベーン開度の増大に伴ってＥＧＲガス量が増大しても減少しても、吸気抵抗減少に起因する過給エネルギ増加分とタービン通過排気ガス量減少に起因する過給エネルギ減少分とが等しく、或いは、吸気抵抗増大に起因する過給エネルギ減少分とタービン通過排気ガス量増大に起因する過給エネルギ増加分とが等しいことから、ベーン開度の増大または減少に伴うＥＧＲガス量の変化に起因する過給圧の変化が発生しないことになる。そこで、ルーチンがステップ３５７に進んだときには、目標ベーン操作量を決定するための状態空間モデルとして、上記第５ベーン制御モデルが採用される。
次いで、ステップ３５８において、過給圧Ｐｉｍが目標過給圧ＴＰｉｍよりも高い（Ｐｉｍ＞ＴＰｉｍ）か否かが判別される。ここで、Ｐｉｍ＞ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ３５９に進む。一方、Ｐｉｍ≦ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ３６１に進む。
ステップ３５８でＰｉｍ＞ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ３５９に進むと、第５ベーン制御モデルを利用して目標ベーン操作量Ｍｖａｎｅが決定される。次いで、ステップ３６０において、ステップ３５９で決定された目標ベーン操作量Ｍｖａｎｅがベーン３５Ｄに与えられることによってベーン開度Ｄｖａｎｅが制御され、ルーチンが終了する。この場合、ベーン開度が増大せしめられるので、過給圧が目標過給圧に向かって低下する。
ステップ３５８でＰｉｍ≦ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ３６１に進むと、過給圧Ｐｉｍが目標過給圧ＴＰｉｍよりも低い（Ｐｉｍ＜ＴＰｉｍ）か否かが判別される。ここで、Ｐｉｍ＜ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ３６２に進む。一方、Ｐｉｍ≧ＴＰｉｍであると判別されたときには、ステップ３５８でＰｉｍ≦ＴＰｉｍであると判別されていることから、Ｐｉｍ＝ＴＰｉｍである。すなわち、過給圧が目標過給圧に制御されているので、ＥＧＲ制御弁開度もベーン開度も変更させることなく、ルーチンはそのまま終了する。
ステップ３６１でＰｉｍ＜ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ３６２に進むと、第５ベーン制御モデルを利用して目標ベーン操作量Ｍｖａｎｅが決定される。次いで、ステップ３６３において、ステップ３６２で決定された目標ベーン操作量Ｍｖａｎｅがベーン３５Ｄに与えられ、ベーン開度Ｄｖａｎｅが制御され、ルーチンが終了する。この場合、ベーン開度が減少せしめられるので、過給圧が目標過給圧に向かって上昇する。
なお、上述したように状態空間モデルが利用される場合に、第１実施形態に関連して説明したＥＧＲ制御弁開度の制御に関する考え方を適用するのに代えて、第２実施形態に関連して説明したＥＧＲ制御弁開度の制御に関する考え方を適用するようにしてもよい。すなわち、この実施形態（以下「第４実施形態」という）では、状態空間モデルとして、第３実施形態の第１ＥＧＲ制御モデルと同じ状態空間モデル（以下このモデルも「第１ＥＧＲ制御モデル」という）と、第３実施形態の第２ＥＧＲ制御モデルと同じ状態空間モデル（以下このモデルも「第２ＥＧＲ制御モデル」という）とが用意される。
そして、第４実施形態では、機関運転状態がＥＧＲ制御弁開度の制御による過給圧制御状態にあるときに、機関負荷が切替判定負荷よりも高いか否かを判別する。ここで、機関負荷が切替判定負荷よりも高ければ、過給圧に関する状況がＥＧＲ制御弁開度の増大に伴って過給圧が低下する状況にある。したがって、この場合、第１ＥＧＲ制御モデルを利用して目標ＥＧＲ制御弁操作量が決定され、この決定された操作量がＥＧＲ制御弁５２に与えられる。このとき、過給圧が目標過給圧よりも高ければ、ＥＧＲ制御弁開度を増大させる操作量が目標ＥＧＲ制御弁操作量として決定され、過給圧が目標過給圧よりも低ければ、ＥＧＲ制御弁開度を減少させる操作量が目標ＥＧＲ制御弁操作量として決定される。
一方、機関負荷が切替判定負荷以下であれば、過給圧に関する状況がＥＧＲ制御弁開度の増大に伴って過給圧が上昇する状況にある。したがって、この場合、第２ＥＧＲ制御モデルを利用して目標ＥＧＲ制御弁操作量が決定され、この決定された操作量がＥＧＲ制御弁５２に与えられる。このとき、過給圧が目標過給圧よりも高ければ、ＥＧＲ制御弁開度を減少させる操作量が目標ＥＧＲ制御弁操作量として決定され、過給圧が目標過給圧よりも低ければ、ＥＧＲ制御弁開度を増大させる操作量が目標ＥＧＲ制御弁操作量として決定される。
なお、ベーン開度が変化すると、ＥＧＲ制御弁開度が変化していなくても、ＥＧＲガス量が変化する場合がある。ここで、ＥＧＲガス量が増大すれば、少なからず、この増大の影響を過給圧が受けることになるし、ＥＧＲガス量が減少すれば、少なからず、この減少の影響を過給圧が受けることになる。したがって、ベーン開度の制御によってベーン開度が変化したときにＥＧＲガス量が増大するときには、この増大の過給圧への影響度合に依存して、ベーン開度が増大されたときの過給圧の低下度合やベーン開度が減少されたときの過給圧の上昇度合が異なることがある。また、ベーン開度の制御によってベーン開度が変化したときにＥＧＲガス量が減少するときには、この減少の過給圧への影響度合に依存して、ベーン開度が増大されたときの過給圧の低下度合やベーン開度が減少されたときの過給圧の上昇度合が異なることもある。
そこで、第４実施形態では、機関運転状態がベーン開度の制御による過給圧制御状態にあるときに利用されるべき状態空間モデルとして、第３実施形態に関連して説明した考え方と同様の考え方に従って、第１ベーン制御モデル〜第４ベーン制御モデルが用意される。
したがって、第１ベーン制御モデルは、ベーン開度の増大に伴ってＥＧＲガス量が増大したときに該ＥＧＲガス量の増大分に相当する過給圧の低下が発生することを前提にして（或いは、ベーン開度の減少に伴ってＥＧＲガス量が減少したときに該ＥＧＲガス量の減少分に相当する過給圧の上昇が発生することを前提にして）過給圧の挙動を表現したものであり、第２ベーン制御モデルは、ベーン開度の増大に伴ってＥＧＲガス量が増大したときに該ＥＧＲガス量の増大分に相当する過給圧の上昇が発生することを前提にして（或いは、ベーン開度の減少に伴ってＥＧＲガス量が減少したときに該ＥＧＲガス量の減少分に相当する過給圧の低下が発生することを前提にして）過給圧の挙動を表現したものであり、第３ベーン制御モデルは、ベーン開度の増大に伴ってＥＧＲガス量が減少したときに該ＥＧＲガス量の減少分に相当する過給圧の低下が発生することを前提として（或いは、ベーン開度の減少に伴ってＥＧＲガス量が増大したときに該ＥＧＲガス量の増大分に相当する過給圧の上昇が発生することを前提として）過給圧の挙動を表現したものであり、第４ベーン制御モデルは、ベーン開度の増大に伴ってＥＧＲガス量が減少したときに該ＥＧＲガス量の減少分に相当する過給圧の上昇が発生することを前提として（或いは、ベーン開度の減少に伴ってＥＧＲガス量が増大したときに該ＥＧＲガス量の増大分に相当する過給圧の低下が発生することを前提として）過給圧の挙動を表現したものである。
そして、第４実施形態では、機関運転状態がベーン開度の制御による過給圧制御状態にあるときに、ベーン開度の増大に伴ってＥＧＲガス量が増大するか否かと機関負荷が切替判定負荷よりも高いか否かが判別される。
ここで、ベーン開度の増大に伴ってＥＧＲガス量が増大し且つ機関負荷が切替判定負荷よりも高い場合、ベーン開度の増大に伴ってＥＧＲガス量が増大したときに該ＥＧＲガス量の増大分に相当する過給圧の低下が発生する。したがって、この場合、第１ベーン制御モデルを利用して目標ベーン操作量が決定され、この決定された操作量がベーン３５Ｄに与えられる。
また、ベーン開度の増大に伴ってＥＧＲガス量が増大し且つ機関負荷が切替判定負荷以下である場合、ベーン開度の増大に伴ってＥＧＲガス量が増大したときに該ＥＧＲガス量の増大分に相当する過給圧の上昇が発生する。したがって、この場合、第２ベーン制御モデルを利用して目標ベーン操作量が決定され、この決定された操作量がベーン３５Ｄに与えられる。
また、ベーン開度の増大に伴ってＥＧＲガス量が減少し且つ機関負荷が切替判定負荷よりも高い場合、ベーン開度の増大に伴ってＥＧＲガス量が減少したときに該ＥＧＲガス量の減少分に相当する過給圧の低下が発生する。したがって、この場合、第３ベーン制御モデルを利用して目標ベーン操作量が決定され、この決定された操作量がベーン３５Ｄに与えられる。
また、ベーン開度の増大に伴ってＥＧＲガス量が減少し且つ機関負荷が切替判定負荷以下である場合、ベーン開度の増大に伴ってＥＧＲガス量が減少したときに該ＥＧＲガス量の減少分に相当する過給圧の上昇が発生する。したがって、この場合、第４ベーン制御モデルを利用して目標ベーン操作量が決定され、この決定された操作量がベーン３５Ｄに与えられる。
なお、第４実施形態において、ベーン開度の増大に伴ってＥＧＲガス量が増大も減少もしない場合（または、ベーン開度の減少に伴ってＥＧＲガス量が増大も減少もしない場合）、ベーン開度の増大に伴うＥＧＲガス量の増大分または減少分に相当する過給圧の低下分も上昇分も発生しない。
そこで、第４実施形態では、機関運転状態がベーン開度の制御による過給圧制御状態にあるときに利用されるべき状態空間モデルとして、第３実施形態に関連して説明した考え方と同様の考え方に従って、第５ベーン制御モデルが用意される。
したがって、第５ベーン制御モデルは、ベーン開度の増大に伴ってＥＧＲガス量が増大も減少もしないことを前提にして（或いは、ベーン開度の減少に伴ってＥＧＲガス量が増大も減少もしないことを前提にして）過給圧の挙動を表現したものである。
そして、第４実施形態では、機関運転状態がベーン開度の制御による過給圧制御状態にあるときに、ベーン開度の増大に伴ってＥＧＲガス量が増大も減少もしない場合、第５ベーン制御モデルを利用して目標ベーン操作量が決定され、この決定された操作量がベーン３５Ｄに与えられる。
なお、上述したように、第１ベーン制御モデル〜第５ベーン制御モデルのいずれの状態空間モデルが利用された場合であっても、過給圧が目標過給圧よりも高ければ、ベーン開度を増大させる操作量が目標ベーン操作量として決定され、過給圧が目標過給圧よりも低ければ、ベーン開度を減少させる操作量が目標ベーン操作量として決定される。
なお、第４実施形態では、ＥＧＲ制御弁開度とベーン開度とのいずれか一方のみを制御することによって過給圧を制御しているが、第４実施形態の過給圧の制御に関する考え方は、ＥＧＲ制御弁開度とベーン開度との両方を制御することによって過給圧を制御する場合にも適用可能である。
例えば、この場合、機関負荷が切替判定負荷よりも高いときにベーン開度およびＥＧＲ制御弁開度の変更に伴ってＥＧＲガス量が増大する場合にＥＧＲガス量の増大に起因する過給圧の低下分が発生することを前提に過給圧の挙動を表現した状態空間モデルが用意されると共に、機関負荷が切替判定負荷以下であるときにベーン開度およびＥＧＲ制御弁開度の変更に伴ってＥＧＲガス量が増大する場合にＥＧＲガス量の増大に起因する過給圧の上昇分が発生することを前提に過給圧の挙動を表現した状態空間モデルが用意される。そして、機関負荷が切替判定負荷よりも高いときには、ベーン開度およびＥＧＲ制御弁開度の変更に伴ってＥＧＲガス量が増大する場合にＥＧＲガス量の増大に起因する過給圧の低下分が発生することを前提に過給圧の挙動を表現した状態空間モデルを利用して、目標ＥＧＲ制御弁操作量および目標ベーン操作量が算出されればよいし、逆に、機関負荷が切替判定負荷以下であるときには、ベーン開度およびＥＧＲ制御弁開度の変更に伴ってＥＧＲガス量が増大する場合にＥＧＲガス量の増大に起因する過給圧の上昇分が発生することを前提に過給圧の挙動を表現した状態空間モデルを利用して、目標ＥＧＲ制御弁操作量および目標ベーン操作量が算出されればよい。
なお、上述したようにＥＧＲ制御弁開度とベーン開度との両方を制御することによって過給圧を制御する場合において、過給圧を上昇させるべきとき、過給圧を目標過給圧に向かって適切な形態でもって上昇させることができるのであれば、ＥＧＲ制御弁開度を増大させる目標ＥＧＲ制御弁操作量とベーン開度を減少させる目標ベーン操作量が算出されてもよいし、ＥＧＲ制御弁開度を減少させる目標ＥＧＲ制御弁操作量とベーン開度を減少させる目標ベーン操作量とが算出されてもよいし、ＥＧＲ制御弁開度を増大させる目標ＥＧＲ制御弁操作量とベーン開度を増大させる目標ベーン操作量とが算出されてもよい。もちろん、過給圧を低下させるべきときにも、過給圧を目標過給圧に向かって適切な形態でもって低下させることができるのであれば、ＥＧＲ制御弁開度を増大させる目標ＥＧＲ制御弁操作量とベーン開度を減少させる目標ベーン操作量が算出されてもよいし、ＥＧＲ制御弁開度を減少させる目標ＥＧＲ制御弁操作量とベーン開度を減少させる目標ベーン操作量とが算出されてもよいし、ＥＧＲ制御弁開度を増大させる目標ＥＧＲ制御弁操作量とベーン開度を増大させる目標ベーン操作量とが算出されてもよい。
なお、第１実施形態に関連して説明したように第１制御および第２制御を定義したとき、第４実施形態に含まれている思想は、ＥＧＲ制御弁開度を増大させたときに過給圧が低下する一方でＥＧＲ制御弁開度を減少させたときに過給圧が上昇するときに利用されるべき状態空間モデルを第１状態空間モデルとして用意し、ＥＧＲ制御弁開度を増大させたときに過給圧が上昇する一方でＥＧＲ制御弁開度を減少させたときに過給圧が低下するときに利用されるべき状態空間モデルを第２状態空間モデルとして用意し、第１制御を実行すべきであると決定されるときには第１状態空間モデルを利用した第１制御を実行し、第２制御を実行すべきであると決定されるときには第２状態空間モデルを利用した第２制御を実行する（すなわち、機関負荷が切替判定負荷よりも高いか否かに応じて第１状態空間モデルと第２状態空間モデルとのいずれかをＥＧＲ制御弁開度を制御するために利用すべき状態空間モデルとして選択する）というものであると言える。
なお、第４実施形態によれば、以下の効果が得られる。すなわち、第４実施形態では、第１状態空間モデルを利用して算出される目標ＥＧＲ制御弁操作量がＥＧＲ制御弁に与えられる制御では、ＥＧＲ制御弁開度が増大せしめられたときに過給圧が低下することを前提に目標ＥＧＲ制御弁操作量が算出される一方でＥＧＲ制御弁開度が減少せしめられたときに過給圧が上昇することを前提に目標ＥＧＲ制御弁操作量が算出される。一方、第２状態空間モデルを利用して算出される目標ＥＧＲ制御弁操作量がＥＧＲ制御弁に与えられる制御では、ＥＧＲ制御弁開度が増大せしめられたときに過給圧が上昇することを前提に目標ＥＧＲ制御弁操作量が算出される一方でＥＧＲ制御弁開度が減少せしめられたときに過給圧が低下することを前提に目標ＥＧＲ制御弁操作量が算出される。このように、ＥＧＲ制御弁開度の変更に伴う過給圧の変化の傾向を把握した上（すなわち、機関負荷が切替判定負荷よりも高いか否かに応じて）で、第１状態空間モデルを利用して目標ＥＧＲ制御弁操作量を算出するのか第２状態空間モデルを利用して目標ＥＧＲ制御弁操作量を算出するのかが決定され、ＥＧＲ制御弁開度が制御される。したがって、第１実施形態に関連して説明した理由と同じ理由から、ＥＧＲ制御弁開度を制御することによって過給圧を目標過給圧に確実に制御することができる。
また、第４実施形態によれば、以下の効果も得られる。すなわち、ＥＧＲ制御弁開度が変更された場合の過給圧を状態空間モデルによって予測し、この予測の結果に応じて過給圧を所定の形態でもって変化させるために目標ＥＧＲ制御弁操作量を算出し、この算出された操作量をＥＧＲ制御弁に与えることによってＥＧＲ制御弁開度を制御し、これによって、過給圧を制御する場合において、過給圧を速やかに目標過給圧に制御するためには、目標ＥＧＲ制御弁操作量を算出するために利用される状態空間モデルとして、ＥＧＲ制御弁開度の変更に伴う過給圧の変化の傾向を正確に表現した状態空間モデルが利用されることが重要である。ここで、第４実施形態では、ＥＧＲ制御弁開度の変更に伴う過給圧の変化の傾向に応じた状態空間モデルが第１状態空間モデルおよび第２状態空間モデルとして用意され、これら状態空間モデルがＥＧＲ制御弁開度の変更に伴う過給圧の変化の傾向に応じて（すなわち、機関負荷が切替判定負荷よりも高いか否かに応じて）選択的に利用される。このため、目標ＥＧＲ制御弁操作量を算出するために利用される状態空間モデルとして、ＥＧＲ制御弁開度の変更に伴う過給圧の変化の傾向を正確に表現した状態空間モデルが利用され、ＥＧＲ制御弁開度を変更した場合の過給圧の挙動を予測しつつ目標ＥＧＲ制御弁操作量が算出されることになるので、過給圧を速やかに目標過給圧に制御することができる。
次に、第４実施形態の過給圧制御を実行するルーチンの一例について説明する。このルーチンは、図２０〜図２６に示されている。
図２０〜図２６のルーチンが開始されると、ステップ４００において、機関運転状態がＥＧＲ制御弁開度の制御による過給圧制御状態にあるか否かが判別される。ここで、機関運転状態が同状態にあると判別されたときには、ルーチンはステップ４０１に進む。一方、機関運転状態が同状態にない（すなわち、機関運転状態がベーン開度の制御による過給圧制御状態にある）と判別されたときには、ルーチンは図２２のステップ４１６に進む。
ステップ４００で機関運転状態がＥＧＲ制御弁開度の制御による過給圧制御状態にあると判別され、ステップ４０１に進むと、当該ステップ４０１以降のステップに従って、ＥＧＲ制御弁を制御することによって過給圧が制御される。すなわち、ステップ４０１において、機関負荷Ｌが特定切替判定負荷Ｌｔｈよりも高い（Ｌ＞Ｌｔｈ）か否かが判別される。ここで、Ｌ＞Ｌｔｈであると判別されたときには、ルーチンはステップ４０２に進む。一方、Ｌ≦Ｌｔｈであると判別されたときには、ルーチンは図２１のステップ４０９に進む。
ステップ４０１でＬ＞Ｌｔｈであると判別され、ルーチンがステップ４０２に進むと、目標ＥＧＲ制御弁操作量を決定するための状態空間モデルとして、上記第１ＥＧＲ制御モデルが採用される。すなわち、ステップ４０１でＬ＞Ｌｔｈであると判別された場合、過給圧に関する状況がＥＧＲ制御弁開度の増大に伴って過給圧が低下する状況にある。そこで、ステップ４０２では、第１ＥＧＲ制御モデルが目標ＥＧＲ制御弁操作量を決定するための状態空間モデルとして採用されるのである。
次いで、ステップ４０３において、過給圧Ｐｉｍが目標過給圧ＴＰｉｍよりも高い（Ｐｉｍ＞ＴＰｉｍ）か否かが判別される。ここで、Ｐｉｍ＞ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ４０４に進む。一方、Ｐｉｍ≦ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ４０６に進む。
ステップ４０３でＰｉｍ＞ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ４０４に進むと、第１ＥＧＲ制御モデルを利用して目標ＥＧＲ制御弁操作量Ｍｅｇｒが決定される。次いで、ステップ４０５において、ステップ４０４で決定された目標ＥＧＲ制御弁操作量ＭｅｇｒがＥＧＲ制御弁５２に与えられることによってＥＧＲ制御弁開度Ｄｅｇｒが制御され、ルーチンが終了する。この場合、ＥＧＲ制御弁開度が増大せしめられるので、過給圧が目標過給圧に向かって低下する。
一方、ステップ４０３でＰｉｍ≦ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ４０６に進むと、過給圧Ｐｉｍが目標過給圧ＴＰｉｍよりも低い（Ｐｉｍ＜ＴＰｉｍ）か否かが判別される。ここで、Ｐｉｍ＜ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ４０７に進む。一方、Ｐｉｍ≧ＴＰｉｍであると判別されたときには、ステップ４０３でＰｉｍ≦ＴＰｉｍであると判別されていることから、Ｐｉｍ＝ＴＰｉｍである。すなわち、過給圧が目標過給圧に制御されているので、ＥＧＲ制御弁開度もベーン開度も変更させることなく、ルーチンはそのまま終了する。
ステップ４０６でＰｉｍ＜ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ４０７に進むと、第１ＥＧＲ制御モデルを利用して目標ＥＧＲ制御弁操作量Ｍｅｇｒが決定される。次いで、ステップ４０８において、ステップ４０７で決定された目標ＥＧＲ制御弁操作量ＭｅｇｒがＥＧＲ制御弁５２に与えられることによってＥＧＲ制御弁開度Ｄｅｇｒが制御され、ルーチンが終了する。この場合、ＥＧＲ制御弁開度が減少せしめられるので、過給圧が目標過給圧に向かって上昇する。
ステップ４０１でＬ≦Ｌｔｈであると判別され、ルーチンが図２１のステップ４０９に進むと、目標ＥＧＲ制御弁操作量を決定するための状態空間モデルとして、上記第２ＥＧＲ制御モデルが採用される。すなわち、ステップ４０１でＬ≦Ｌｔｈであると判別された場合、過給圧に関する状況がＥＧＲ制御弁開度の増大に伴って過給圧が上昇する状況にある。そこで、ステップ４０９では、第２ＥＧＲ制御モデルが目標ＥＧＲ制御弁操作量を決定するための状態空間モデルとして採用されるのである。
次いで、ステップ４１０において、過給圧Ｐｉｍが目標過給圧ＴＰｉｍよりも高い（Ｐｉｍ＞ＴＰｉｍ）か否かが判別される。ここで、Ｐｉｍ＞ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ４１１に進む。一方、Ｐｉｍ≦ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ４１３に進む。
ステップ４１０でＰｉｍ＞ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ４１１に進むと、第２ＥＧＲ制御モデルを利用して目標ＥＧＲ制御弁操作量Ｍｅｇｒが決定される。次いで、ステップ４１２において、ステップ４１１で決定された目標ＥＧＲ制御弁操作量ＭｅｇｒがＥＧＲ制御弁５２に与えられることによってＥＧＲ制御弁開度Ｄｅｇｒが制御され、ルーチンが終了する。この場合、ＥＧＲ制御弁開度が減少せしめられるので、過給圧が目標過給圧に向かって低下する。
一方、ステップ４１０でＰｉｍ≦ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ４１３に進むと、過給圧Ｐｉｍが目標過給圧ＴＰｉｍよりも低い（Ｐｉｍ＜ＴＰｉｍ）か否かが判別される。ここで、Ｐｉｍ＜ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ４１４に進む。一方、Ｐｉｍ≧ＴＰｉｍであると判別されたときには、ステップ４１０でＰｉｍ≦ＴＰｉｍであると判別されていることから、Ｐｉｍ＝ＴＰｉｍである。すなわち、過給圧が目標過給圧に制御されているので、ＥＧＲ制御弁開度もベーン開度も変更させることなく、ルーチンはそのまま終了する。
ステップ４１３でＰｉｍ＜ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ４１４に進むと、第２ＥＧＲ制御モデルを利用して目標ＥＧＲ制御弁操作量Ｍｅｇｒが決定される。次いで、ステップ４１５において、ステップ４１４で決定された目標ＥＧＲ制御弁操作量ＭｅｇｒがＥＧＲ制御弁５２に与えられることによってＥＧＲ制御弁開度Ｄｅｇｒが制御され、ルーチンが終了する。この場合、ＥＧＲ制御弁開度が増大せしめられるので、過給圧が目標過給圧に向かって上昇する。
図２０のステップ４００で機関運転状態がＥＧＲ制御弁開度の制御による過給圧制御状態にない、すなわち、機関運転状態がベーン開度の制御による過給圧制御状態にあると判別され、ルーチンが図２２のステップ４１６に進むと、当該ステップ４１６以降のステップに従って、ベーン開度を制御することによって過給圧が制御される。すなわち、ステップ４１６において、ベーン開度が増大された場合にＥＧＲガス量が増大するか否かが判別される。ここで、ＥＧＲガス量が増大すると判別されたときには、ルーチンはステップ４１７に進む。一方、ＥＧＲガス量が増大しないと判別されたときには、ルーチンは図２４のステップ４３２に進む。
ステップ４１６でベーン開度が増大された場合にＥＧＲガス量が増大すると判別され、ルーチンがステップ４１７に進むと、機関負荷Ｌが特定切替判定負荷Ｌｔｈよりも高い（Ｌ＞Ｌｔｈ）か否かが判別される。ここで、Ｌ＞Ｌｔｈであると判別されたときには、ルーチンはステップ４１８に進む。一方、Ｌ≦Ｌｔｈであると判別されたときには、ルーチンは図２３のステップ４２５に進む。
ステップ４１７でＬ＞Ｌｔｈであると判別され、ルーチンがステップ４１８に進むと、目標ベーン操作量を決定するための状態空間モデルとして、上記第１ベーン制御モデルが採用される。すなわち、ステップ４１７でＬ＞Ｌｔｈであると判別された場合、過給圧に関する状況がベーン開度の増大に伴ってＥＧＲガス量が増大し且つ該ＥＧＲガス量の増大に起因して過給圧が低下する状況にある。そこで、ステップ４１７では、第１ベーン制御モデルが目標ベーン操作量を決定するための状態空間モデルとして採用されるのである。
次いで、ステップ４１９において、過給圧Ｐｉｍが目標過給圧ＴＰｉｍよりも高い（Ｐｉｍ＞ＴＰｉｍ）か否かが判別される。ここで、Ｐｉｍ＞ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ４２０に進む。一方、Ｐｉｍ≦ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ４２２に進む。
ステップ４１９でＰｉｍ＞ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ４２０に進むと、第１ベーン制御モデルを利用して目標ベーン操作量Ｍｖａｎｅが決定される。次いで、ステップ４２１において、ステップ４２０で決定された目標ベーン操作量Ｍｖａｎｅがベーン３５Ｄに与えられることによってベーン開度Ｄｖａｎｅが制御され、ルーチンが終了する。この場合、ベーン開度が増大せしめられるので、過給圧が目標過給圧に向かって低下する。
一方、ステップ４１９でＰｉｍ≦ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ４２２に進むと、過給圧Ｐｉｍが目標過給圧ＴＰｉｍよりも低い（Ｐｉｍ＜ＴＰｉｍ）か否かが判別される。ここで、Ｐｉｍ＜ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ４２３に進む。一方、Ｐｉｍ≧ＴＰｉｍであると判別されたときには、ステップ４１９でＰｉｍ≦ＴＰｉｍであると判別されていることから、Ｐｉｍ＝ＴＰｉｍである。すなわち、過給圧が目標過給圧に制御されているので、ＥＧＲ制御弁開度もベーン開度も変更させることなく、ルーチンはそのまま終了する。
ステップ４２２でＰｉｍ＜ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ４２３に進むと、第１ベーン制御モデルを利用して目標ベーン操作量Ｍｖａｎｅが決定される。次いで、ステップ４２４において、ステップ４２３で決定された目標ベーン操作量Ｍｖａｎｅがベーン３５Ｄに与えられることによってベーン開度Ｄｖａｎｅが制御され、ルーチンが終了する。この場合、ベーン開度が減少せしめられるので、過給圧が目標過給圧に向かって上昇する。
ステップ４１７でＬ≦Ｌｔｈであると判別され、ルーチンが図２３のステップ４２５に進むと、目標ベーン操作量を決定するための状態空間モデルとして、上記第２ベーン制御モデルが採用される。すなわち、ステップ４１７でＬ≦Ｌｔｈであると判別された場合、過給圧に関する状況がベーン開度の増大に伴ってＥＧＲガス量が増大し且つ該ＥＧＲガス量の増大に起因して過給圧が上昇する状況にある。そこで、ステップ４２５では、第２ベーン制御モデルが目標ベーン操作量を決定するための状態空間モデルとして採用されるのである。
次いで、ステップ４２６において、過給圧Ｐｉｍが目標過給圧ＴＰｉｍよりも高い（Ｐｉｍ＞ＴＰｉｍ）か否かが判別される。ここで、Ｐｉｍ＞ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ４２７に進む。一方、Ｐｉｍ≦ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ４２９に進む。
ステップ４２６でＰｉｍ＞ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ４２７に進むと、第２ベーン制御モデルを利用して目標ベーン操作量Ｍｖａｎｅが決定される。次いで、ステップ４２８において、ステップ４２７で決定された目標ベーン操作量Ｍｖａｎｅがベーン３５Ｄに与えられることによってベーン開度Ｄｖａｎｅが制御され、ルーチンが終了する。この場合、ベーン開度が増大せしめられるので、過給圧が目標過給圧に向かって低下する。
一方、ステップ４２６でＰｉｍ≦ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ４２９に進むと、過給圧Ｐｉｍが目標過給圧ＴＰｉｍよりも低い（Ｐｉｍ＜ＴＰｉｍ）か否かが判別される。ここで、Ｐｉｍ＜ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ４３０に進む。一方、Ｐｉｍ≧ＴＰｉｍであると判別されたときには、ステップ４２６でＰｉｍ≦ＴＰｉｍであると判別されていることから、Ｐｉｍ＝ＴＰｉｍである。すなわち、過給圧が目標過給圧に制御されているので、ＥＧＲ制御弁開度もベーン開度も変更させることなく、ルーチンはそのまま終了する。
ステップ４２９でＰｉｍ＜ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ４３０に進むと、第２ベーン制御モデルを利用して目標ベーン操作量Ｍｖａｎｅが決定される。次いで、ステップ４３１において、ステップ４３０で決定された目標ベーン操作量Ｍｖａｎｅがベーン３５Ｄに与えられることによってベーン開度Ｄｖａｎｅが制御され、ルーチンが終了する。この場合、ベーン開度が減少せしめられるので、過給圧が目標過給圧に向かって上昇する。
図２２のステップ４１６でベーン開度が増大された場合にＥＧＲガス量が増大しないと判別され、ルーチンが図２４のステップ４３２に進むと、ベーン開度が増大された場合にＥＧＲガス量が減少するか否かが判別される。ここで、ＥＧＲガス量が減少すると判別されたときには、ルーチンはステップ４３３に進む。一方、ＥＧＲガス量が減少しないと判別されたときには、ルーチンは図２６のステップ４４８に進む。
ステップ４３２でベーン開度が増大された場合にＥＧＲガス量が減少すると判別され、ルーチンがステップ４３３に進むと、機関負荷Ｌが特定切替判定負荷Ｌｔｈよりも高い（Ｌ＞Ｌｔｈ）か否かが判別される。ここで、Ｌ＞Ｌｔｈであると判別されたときには、ルーチンはステップ４３４に進む。一方、Ｌ≦Ｌｔｈであると判別されたときには、ルーチンは図２５のステップ４４１に進む。
ステップ４３３でＬ＞Ｌｔｈであると判別され、ルーチンがステップ４３４に進むと、目標ベーン操作量を決定するための状態空間モデルとして、上記第３ベーン制御モデルが採用される。すなわち、ステップ４３３でＬ＞Ｌｔｈであると判別された場合、過給圧に関する状況がベーン開度の増大に伴ってＥＧＲガス量が減少し且つ該ＥＧＲガス量の減少に起因して過給圧が低下する状況にある。そこで、ステップ４３４では、第３ベーン制御モデルが目標ベーン操作量を決定するための状態空間モデルとして採用されるのである。
次いで、ステップ４３５において、過給圧Ｐｉｍが目標過給圧ＴＰｉｍよりも高い（Ｐｉｍ＞ＴＰｉｍ）か否かが判別される。ここで、Ｐｉｍ＞ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ４３６に進む。一方、Ｐｉｍ≦ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ４３８に進む。
ステップ４３５でＰｉｍ＞ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ４３６に進むと、第３ベーン制御モデルを利用して目標ベーン操作量Ｍｖａｎｅが決定される。次いで、ステップ４３７において、ステップ４３６で決定された目標ベーン操作量Ｍｖａｎｅがベーン３５Ｄに与えられることによってベーン開度Ｄｖａｎｅが制御され、ルーチンが終了する。この場合、ベーン開度が増大せしめられるので、過給圧が目標過給圧に向かって低下する。
一方、ステップ４３５でＰｉｍ≦ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ４３８に進むと、過給圧Ｐｉｍが目標過給圧ＴＰｉｍよりも低い（Ｐｉｍ＜ＴＰｉｍ）か否かが判別される。ここで、Ｐｉｍ＜ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ４３９に進む。一方、Ｐｉｍ≧ＴＰｉｍであると判別されたときには、ステップ４３５でＰｉｍ≦ＴＰｉｍであると判別されていることから、Ｐｉｍ＝ＴＰｉｍである。すなわち、過給圧が目標過給圧に制御されているので、ＥＧＲ制御弁開度もベーン開度も変更させることなく、ルーチンはそのまま終了する。
ステップ４３８でＰｉｍ＜ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ４３９に進むと、第３ベーン制御モデルを利用して目標ベーン操作量Ｍｖａｎｅが決定される。次いで、ステップ４４０において、ステップ４３９で決定された目標ベーン操作量Ｍｖａｎｅがベーン３５Ｄに与えられることによってベーン開度Ｄｖａｎｅが制御され、ルーチンが終了する。この場合、ベーン開度が減少せしめられるので、過給圧が目標過給圧に向かって上昇する。
ステップ４３３でＬ≦Ｌｔｈであると判別され、ルーチンが図２５のステップ４４１に進むと、目標ベーン操作量を決定するための状態空間モデルとして、上記第４ベーン制御モデルが採用される。すなわち、ステップ４３３でＬ≦Ｌｔｈであると判別された場合、過給圧に関する状況がベーン開度の増大に伴ってＥＧＲガス量が減少し且つ該ＥＧＲガス量の減少に起因して過給圧が低下する状況にある。そこで、ステップ４４１では、第４ベーン制御モデルが目標ベーン操作量を決定するための状態空間モデルとして採用されるのである。
次いで、ステップ４４２において、過給圧Ｐｉｍが目標過給圧ＴＰｉｍよりも高い（Ｐｉｍ＞ＴＰｉｍ）か否かが判別される。ここで、Ｐｉｍ＞ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ４４３に進む。一方、Ｐｉｍ≦ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ４４５に進む。
ステップ４４２でＰｉｍ＞ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ４４３に進むと、第４ベーン制御モデルを利用して目標ベーン操作量Ｍｖａｎｅが決定される。次いで、ステップ４４４において、ステップ４４３で決定された目標ベーン操作量Ｍｖａｎｅがベーン３５Ｄに与えられることによってベーン開度Ｄｖａｎｅが制御され、ルーチンが終了する。この場合、ベーン開度が増大せしめられるので、過給圧が目標過給圧に向かって低下する。
一方、ステップ４４２でＰｉｍ≦ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ４４５に進むと、過給圧Ｐｉｍが目標過給圧ＴＰｉｍよりも低い（Ｐｉｍ＜ＴＰｉｍ）か否かが判別される。ここで、Ｐｉｍ＜ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ４４６に進む。一方、Ｐｉｍ≧ＴＰｉｍであると判別されたときには、ステップ４４２でＰｉｍ≦ＴＰｉｍであると判別されていることから、Ｐｉｍ＝ＴＰｉｍである。すなわち、過給圧が目標過給圧に制御されているので、ＥＧＲ制御弁開度もベーン開度も変更させることなく、ルーチンはそのまま終了する。
ステップ４４５でＰｉｍ＜ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ４４６に進むと、第４ベーン制御モデルを利用して目標ベーン操作量Ｍｖａｎｅが決定される。次いで、ステップ４４７において、ステップ４４６で決定された目標ベーン操作量Ｍｖａｎｅがベーン３５Ｄに与えられることによってベーン開度Ｄｖａｎｅが制御され、ルーチンが終了する。この場合、ベーン開度が減少せしめられるので、過給圧が目標過給圧に向かって上昇する。
図２４のステップ４３２でベーン開度が増大された場合にＥＧＲガス量が減少しないと判別され、ルーチンが図２６のステップ４４８に進んだ場合、ベーン開度の増大に伴ってＥＧＲガス量が増大も減少もしないことから、ベーン開度の増大または減少に伴うＥＧＲガス量の変化に起因する過給圧の変化が発生しないことになる。そこで、ルーチンがステップ４４８に進んだときには、目標ベーン操作量を決定するための状態空間モデルとして、上記第５ベーン制御モデルが採用される。
次いで、ステップ４４９において、過給圧Ｐｉｍが目標過給圧ＴＰｉｍよりも高い（Ｐｉｍ＞ＴＰｉｍ）か否かが判別される。ここで、Ｐｉｍ＞ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ４５０に進む。一方、Ｐｉｍ≦ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ４５２に進む。
ステップ４４９でＰｉｍ＞ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ４５０に進むと、第５ベーン制御モデルを利用して目標ベーン操作量Ｍｖａｎｅが決定される。次いで、ステップ４５１において、ステップ４５０で決定された目標ベーン操作量Ｍｖａｎｅがベーン３５Ｄに与えられることによってベーン開度Ｄｖａｎｅが制御され、ルーチンが終了する。この場合、ベーン開度が増大せしめられるので、過給圧が目標過給圧に向かって低下する。
ステップ４４９でＰｉｍ≦ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ４５２に進むと、過給圧Ｐｉｍが目標過給圧ＴＰｉｍよりも低い（Ｐｉｍ＜ＴＰｉｍ）か否かが判別される。ここで、Ｐｉｍ＜ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ４５３に進む。一方、Ｐｉｍ≧ＴＰｉｍであると判別されたときには、ステップ４４９でＰｉｍ≦ＴＰｉｍであると判別されていることから、Ｐｉｍ＝ＴＰｉｍである。すなわち、過給圧が目標過給圧に制御されているので、ＥＧＲ制御弁開度もベーン開度も変更させることなく、ルーチンはそのまま終了する。
ステップ４５２でＰｉｍ＜ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ４５３に進むと、第５ベーン制御モデルを利用して目標ベーン操作量Ｍｖａｎｅが決定される。次いで、ステップ４５４において、ステップ４５３で決定された目標ベーン操作量Ｍｖａｎｅがベーン３５Ｄに与えられ、ベーン開度Ｄｖａｎｅが制御され、ルーチンが終了する。この場合、ベーン開度が減少せしめられるので、過給圧が目標過給圧に向かって上昇する。
ところで、上述した実施形態において、ＥＧＲ制御弁開度を制御することによって過給圧を目標過給圧に制御する場合、過給圧を目標過給圧に制御するために目標ＥＧＲ制御弁操作量が算出され、この算出された操作量がＥＧＲ制御弁５２に与えられ、これによって、ＥＧＲ制御弁開度が変更せしめられる。
ここで、こうした目標ＥＧＲ制御弁操作量を決定するために、目標過給圧に対する実際の過給圧の偏差に基づいたフィードバック制御（例えば、ＰＩ制御やＰＩＤ制御）が利用されることがある。こうしたフィードバック制御が利用される場合、例えば、以下のように目標ＥＧＲ制御弁操作量が決定される。
すなわち、目標過給圧に対する実際の過給圧の偏差が算出され、この偏差（または、この偏差に加えて或いは代えて、この偏差を利用して一定の規則に従って算出される値）に予め用意されたゲインが乗算されることによって目標ＥＧＲ制御弁操作量が決定される。例えば、フィードバック制御がＰＩＤ制御である場合、上記偏差は比例項で使用される偏差に相当し、上記偏差を利用して一定の規則に従って算出される値は積分項および微分項で使用される偏差の積分値および偏差の微分値に相当し、上記ゲインは比例ゲイン、積分ゲイン、および、微分ゲインに相当する。
ところで、上述したようにフィードバック制御が利用される場合に、第１実施形態に関連して説明したＥＧＲ制御弁開度の制御に関する考え方を適用することが好ましい。すなわち、この実施形態（以下「第５実施形態」という）では、フィードバック制御のゲインとして、過給圧に関する状況がＥＧＲ制御弁開度の増大に伴って過給圧が低下する状況（または、過給圧に関する状況がＥＧＲ制御弁開度の減少に伴って過給圧が上昇する状況）にある場合に利用されるべきゲイン（以下このゲインを「第１ＥＧＲ制御ゲイン」という）と、過給圧に関する状況がＥＧＲ制御弁開度の増大に伴って過給圧が上昇する状況（または、ＥＧＲ制御弁開度の減少に伴って過給圧が低下する状況）にある場合に利用されるべきゲイン（以下このゲインを「第２ＥＧＲ制御ゲイン」という）とが予め用意される。
そして、第５実施形態では、機関運転状態がＥＧＲ制御弁開度の制御による過給圧制御状態にあるときに、ＥＧＲ制御弁開度を増大させた場合の吸入抵抗減少に起因する過給エネルギ増加分とタービン通過排気ガス量減少に起因する過給エネルギ減少分とが比較される。ここで、吸入抵抗減少に起因する過給エネルギ増加分がタービン通過排気ガス量減少に起因する過給エネルギ減少分よりも小さければ、過給圧に関する状況がＥＧＲ制御弁開度の増大に伴って過給圧が低下する状況にある。したがって、この場合、第１ＥＧＲ制御ゲインを利用したフィードバック制御によってＥＧＲ制御弁開度が制御される。すなわち、この場合、第１ＥＧＲ制御ゲインを利用して目標ＥＧＲ制御弁操作量が決定され、この決定された操作量がＥＧＲ制御弁５２に与えられる。このとき、過給圧が目標過給圧よりも高ければ、ＥＧＲ制御弁開度を増大させる操作量が目標ＥＧＲ制御弁操作量として決定され、過給圧が目標過給圧よりも低ければ、ＥＧＲ制御弁開度を減少させる操作量が目標ＥＧＲ制御弁操作量として決定される。
一方、吸入抵抗減少に起因する過給エネルギ増加分がタービン通過排気ガス量減少に起因する過給エネルギ減少分よりも大きければ、過給圧に関する状況がＥＧＲ制御弁開度の増大に伴って過給圧が上昇する状況にある。したがって、この場合、第２ＥＧＲ制御ゲインを利用したフィードバック制御によってＥＧＲ制御弁開度が制御される。すなわち、この場合、第２ＥＧＲ制御ゲインを利用して目標ＥＧＲ制御弁操作量が決定され、この決定された操作量がＥＧＲ制御弁５２に与えられる。このとき、過給圧が目標過給圧よりも高ければ、ＥＧＲ制御弁開度を減少させる操作量が目標ＥＧＲ制御弁操作量として決定され、過給圧が目標過給圧よりも低ければ、ＥＧＲ制御弁開度を増大させる操作量が目標ＥＧＲ制御弁操作量として決定される。
もちろん、このようにＥＧＲ制御弁開度を増大させた場合の吸入抵抗減少に起因する過給エネルギ増加分とタービン通過排気ガス量減少に起因する過給エネルギ減少分とを比較する代わりに、ＥＧＲ制御弁開度を減少させた場合の吸入抵抗増大に起因する過給エネルギ減少分とタービン通過排気ガス量増大に起因する過給エネルギ増加分とを比較するようにしてもよい。この場合、吸入抵抗増大に起因する過給エネルギ減少分がタービン通過排気ガス量増大に起因する過給エネルギ増加分よりも小さければ、過給圧に関する状況がＥＧＲ制御弁開度の減少に伴って過給圧が上昇する状況にある。したがって、この場合、第１ＥＧＲ制御ゲインを利用したフィードバック制御によってＥＧＲ制御弁開度が制御される。すなわち、この場合、第１ＥＧＲ制御ゲインを利用して目標ＥＧＲ制御弁操作量が決定され、この決定された操作量がＥＧＲ制御弁５２に与えられる。このとき、過給圧が目標過給圧よりも高ければ、ＥＧＲ制御弁開度を増大させる操作量が目標ＥＧＲ制御弁操作量として決定され、過給圧が目標過給圧よりも低ければ、ＥＧＲ制御弁開度を減少させる操作量が目標ＥＧＲ制御弁操作量として決定される。
一方、吸入抵抗増大に起因する過給エネルギ減少分がタービン通過排気ガス量増大に起因する過給エネルギ増加分よりも大きければ、過給圧に関する状況がＥＧＲ制御弁開度の減少に伴って過給圧が低下する状況にある。したがって、この場合、第２ＥＧＲ制御ゲインを利用したフィードバック制御によってＥＧＲ制御弁開度が制御される。すなわち、この場合、第２ＥＧＲ制御ゲインを利用して目標ＥＧＲ制御弁操作量が決定され、この決定された操作量がＥＧＲ制御弁５２に与えられる。このとき、過給圧が目標過給圧よりも高ければ、ＥＧＲ制御弁開度を減少させる操作量が目標ＥＧＲ制御弁操作量として決定され、過給圧が目標過給圧よりも低ければ、ＥＧＲ制御弁開度を増大させる操作量が目標ＥＧＲ制御弁操作量として決定される。
なお、第３実施形態に関連して説明したように、ベーン開度が変化したときにＥＧＲガス量が増大するときには、この増大によって発生する吸入抵抗減少に起因する過給エネルギ増加分とタービン通過排気ガス量減少に起因する過給エネルギ減少分との関係に依存して、ベーン開度が増大されたときの過給圧の低下度合やベーン開度が減少されたときの過給圧の上昇度合が異なることがある。また、ベーン開度が変化したときにＥＧＲガス量が減少するときには、この減少によって発生する吸入抵抗増大に起因する過給エネルギ減少分とタービン通過排気ガス量増大に起因する過給エネルギ増加分との関係に依存して、ベーン開度が増大されたときの過給圧の低下度合やベーン開度が減少されたときの過給圧の上昇度合が異なることもある。
そこで、第５実施形態では、機関運転状態がベーン開度の制御による過給圧制御状態にあるときに利用されるべきゲインとして、ベーン開度の増大に伴ってＥＧＲガス量が増大する場合において過給圧に関する状況がＥＧＲガス量の増大に伴って過給圧が低下する状況（または、ベーン開度の減少に伴ってＥＧＲガス量が減少する場合において過給圧に関する状況がＥＧＲガス量の減少に伴って過給圧が上昇する状況）にある場合に利用されるべきゲイン（以下このゲインを「第１ベーン制御ゲイン」という）と、ベーン開度の増大に伴ってＥＧＲガス量が増大する場合において過給圧に関する状況がＥＧＲガス量の増大に伴って過給圧が上昇する状況（または、ベーン開度の減少に伴ってＥＧＲガス量が減少する場合において過給圧に関する状況がＥＧＲガス量の減少に伴って過給圧が低下する状況）にある場合に利用されるべきゲイン（以下このゲインを「第２ベーン制御ゲイン」という）と、ベーン開度の増大に伴ってＥＧＲガス量が減少する場合において過給圧に関する状況がＥＧＲガス量の減少に伴って過給圧が上昇する状況（または、ベーン開度の減少に伴ってＥＧＲガス量が増大する場合において過給圧に関する状況がＥＧＲガス量の増大に伴って過給圧が低下する状況）にある場合に利用されるべきゲイン（以下このゲインを「第３ベーン制御ゲイン」という）と、ベーン開度の増大に伴ってＥＧＲガス量が減少する場合において過給圧に関する状況がＥＧＲガス量の減少に伴って過給圧が低下する状況（または、ベーン開度の減少に伴ってＥＧＲガス量が増大する場合において過給圧に関する状況がＥＧＲガス量の増大に伴って過給圧が上昇する状況）にある場合に利用されるべきゲイン（以下このゲインを「第４ベーン制御ゲイン」という）とが用意される。
そして、第５実施形態では、機関運転状態がベーン開度の制御による過給圧制御状態にあるときに、ベーン開度の増大に伴ってＥＧＲガス量が増大する場合には、吸入抵抗減少に起因する過給エネルギ増加分とタービン通過排気ガス量減少に起因する過給エネルギ減少分とが比較される。ここで、吸入抵抗減少に起因する過給エネルギ増加分がタービン通過排気ガス量減少に起因する過給エネルギ減少分よりも小さければ、過給圧に関する状況がＥＧＲガス量の増大に伴って過給圧が低下する状況にある。したがって、この場合、第１ベーン制御ゲインを利用したフィードバック制御によってベーン開度が制御される。一方、吸入抵抗減少に起因する過給エネルギ増加分がタービン通過排気ガス量減少に起因する過給エネルギ減少分よりも大きければ、過給圧に関する状況がＥＧＲガス量の増大に伴って過給圧が上昇する状況にある。したがって、この場合、第２ベーン制御ゲインを利用したフィードバック制御によってベーン開度が制御される。
また、機関運転状態がベーン開度の制御による過給圧制御状態にあるときに、ベーン開度の増大に伴ってＥＧＲガス量が減少する場合には、吸入抵抗増大に起因する過給エネルギ減少分とタービン通過排気ガス量増大に起因する過給エネルギ増加分とが比較される。ここで、吸入抵抗増大に起因する過給エネルギ減少分がタービン通過排気ガス量増大に起因する過給エネルギ増加分よりも小さければ、過給圧に関する状況がＥＧＲガス量の減少に伴って過給圧が上昇する状況にある。したがって、この場合、第３ベーン制御ゲインを利用したフィードバック制御によってベーン開度が制御される。一方、吸入抵抗増大に起因する過給エネルギ減少分がタービン通過排気ガス量増大に起因する過給エネルギ増加分よりも大きければ、過給圧に関する状況がＥＧＲガス量の減少に伴って過給圧が低下する状況にある。したがって、この場合、第４ベーン制御ゲインを利用したフィードバック制御によってベーン開度が制御される。
なお、上述したように、第１ベーン制御ゲイン〜第４ベーン制御ゲインを利用したフィードバック制御によってベーン開度が制御される場合、過給圧が目標過給圧よりも高ければ、ベーン開度を増大させる操作量が目標ベーン操作量として決定され、過給圧が目標過給圧よりも低ければ、ベーン開度を減少させる操作量が目標ベーン操作量として決定される。そして、この決定された操作量がベーン３５Ｄに与えられる。
なお、第５実施形態において、ＥＧＲ制御弁開度を増大させた場合の過給エネルギ収支が零であれば、過給圧に関する状況がＥＧＲ制御弁開度が増大されたとしても過給圧が変化しない状況にある。もちろん、ＥＧＲ制御弁開度を減少させた場合の過給エネルギ収支が零であれば、過給圧に関する状況がＥＧＲ制御弁開度が減少されたとしても過給圧が変化しない状況にある。したがって、これらの場合、機関運転状態がＥＧＲ制御弁開度の制御による過給圧制御状態であったとしても、ベーン開度を制御することによって過給圧を制御しなければならない。
そこで、第５実施形態では、フィードバック制御のゲインとして、過給圧に関する状況がＥＧＲ制御弁開度が増大されたとしても過給圧が変化しない状況（または、ＥＧＲ制御弁開度が減少されたとしても過給圧が変化しない状況）にある場合に利用されるべきゲイン（以下このゲインを「第５ベーン制御ゲイン」という）が用意されている。そして、機関運転状態がＥＧＲ制御弁開度の制御による過給圧制御状態にあるときであっても、ＥＧＲ制御弁開度を増大させた場合の過給エネルギ収支が零であれば、或いは、ＥＧＲ制御弁開度を減少させた場合の過給エネルギ収支が零であれば、第５ベーン制御ゲインを利用したフィードバック制御によってベーン開度が制御される。この場合、過給圧が目標過給圧よりも高ければ、ベーン開度を増大させる操作量が目標ベーン操作量として決定され、過給圧が目標過給圧よりも低ければ、ベーン開度を減少させる操作量が目標ベーン操作量として決定される。そして、この決定された操作量がベーン３５Ｄに与えられる。
なお、第５実施形態では、ＥＧＲ制御弁開度とベーン開度とのいずれか一方のみを制御することによって過給圧を制御しているが、第５実施形態の過給圧の制御に関する考え方は、ＥＧＲ制御弁開度とベーン開度との両方を制御することによって過給圧を制御する場合にも適用可能である。
例えば、この場合、ベーン開度を変更する（すなわち、増大し或いは減少する）と共にＥＧＲ制御弁開度を変更した（すなわち、増大し或いは減少した）ときのＥＧＲガス量の変化（すなわち、増大または減少）に起因した過給圧の上昇分または低下分が発生することを前提に、フィードバック制御に利用されるべきゲインがそれぞれ用意される。そして、ベーン開度を増大すると共にＥＧＲ制御弁開度を増大したときに、ＥＧＲガス量の変化に起因した過給圧の上昇分が発生するのであれば、このことを前提に用意されたゲインを利用してＥＧＲ制御弁開度およびベーン開度がフィードバック制御によって制御されればよいし、逆に、ＥＧＲガス量の変化に起因した過給圧の低下分が発生するのであれば、このことを前提に用意されたゲインを利用してＥＧＲ制御弁開度およびベーン開度がフィードバック制御によって制御されればよい。また、ベーン開度を増大すると共にＥＧＲ制御弁開度を減少したとき、或いは、ベーン開度を減少すると共にＥＧＲ制御弁開度を減少したとき、或いは、ベーン開度を減少すると共にＥＧＲ制御弁開度を増大したときにも、同様に、ＥＧＲガス量の変化に起因した過給圧の上昇分が発生するのであれば、このことを前提に用意されたゲインを利用してＥＧＲ制御弁開度およびベーン開度がフィードバック制御によって制御されればよし、逆に、ＥＧＲガス量の変化に起因した過給圧の低下分が発生するのであれば、このことを前提に用意されたゲインを利用してＥＧＲ制御弁開度およびベーン開度がフィードバック制御によって制御されればよい。
なお、上述したようにＥＧＲ制御弁開度とベーン開度との両方を制御することによって過給圧を制御する場合において、過給圧を上昇させるべきとき、過給圧を目標過給圧に向かって適切な形態でもって上昇させることができるのであれば、ＥＧＲ制御弁開度を増大させる目標ＥＧＲ制御弁操作量とベーン開度を減少させる目標ベーン操作量が算出されてもよいし、ＥＧＲ制御弁開度を減少させる目標ＥＧＲ制御弁操作量とベーン開度を減少させる目標ベーン操作量とが算出されてもよいし、ＥＧＲ制御弁開度を増大させる目標ＥＧＲ制御弁操作量とベーン開度を増大させる目標ベーン操作量とが算出されてもよい。もちろん、過給圧を低下させるべきときにも、過給圧を目標過給圧に向かって適切な形態でもって低下させることができるのであれば、ＥＧＲ制御弁開度を増大させる目標ＥＧＲ制御弁操作量とベーン開度を減少させる目標ベーン操作量が算出されてもよいし、ＥＧＲ制御弁開度を減少させる目標ＥＧＲ制御弁操作量とベーン開度を減少させる目標ベーン操作量とが算出されてもよいし、ＥＧＲ制御弁開度を増大させる目標ＥＧＲ制御弁操作量とベーン開度を増大させる目標ベーン操作量とが算出されてもよい。
なお、第５実施形態では、目標過給圧に対する過給圧の偏差に応じたフィードバック制御によってＥＧＲ制御弁開度が制御される。しかしながら、第５実施形態は、広くは、目標過給圧に対する過給圧の偏差をＥＧＲ制御弁に与える操作量に変換するゲインを用いた制御によってＥＧＲ制御弁開度が制御される場合にも適用可能である。
また、第３実施形態に関連して説明したように、ＥＧＲ制御弁開度の変更に伴う過給圧の挙動に影響するパラメータとして、変化前の過給エネルギや変化後の過給エネルギ以外のパラメータが存在する場合もある。そして、こうした場合に第５実施形態を適用することも可能である。したがって、第５実施形態は、広くは、変化前の過給エネルギと変化後の過給エネルギとを比較し、その比較の結果に応じてゲインを適宜選択するものであると言える。
したがって、以上のことを考慮すれば、第１実施形態に関連して説明したように第１制御および第２制御を定義したとき、第５実施形態に含まれている思想は、過給圧が目標過給圧よりも高いときにＥＧＲ制御弁開度を増大させる操作量を算出する一方で過給圧が目標過給圧よりも低いときにＥＧＲ制御弁開度を減少させる操作量を算出するゲインを第１ゲインとして用意し、過給圧が目標過給圧よりも高いときにＥＧＲ制御弁開度を減少させる操作量を算出する一方で過給圧が目標過給圧よりも低いときにＥＧＲ制御弁開度を増大させる操作量を算出するゲインを第２ゲインとして用意し、第１制御を実行すべきであると決定されるときには第１ゲインを利用した第１制御が実行され、第２制御を実行すべきであると決定されるときには第２ゲインを利用した第２制御を実行する（すなわち、排気再循環制御弁の開度が変更された場合の吸気抵抗変化に起因する過給エネルギ変化分とタービン通過排気ガス量変化に起因する過給エネルギ変化分との比較の結果に応じて、第１ゲインと第２ゲインとのいずれかをＥＧＲ制御弁開度を制御するために利用すべきゲインとして選択する）というものであると言える。
なお、第５実施形態によれば、以下の効果が得られる。すなわち、第１ゲインを利用して算出される操作量がＥＧＲ制御弁に与えられる制御では、過給圧が目標過給圧よりも高ければＥＧＲ制御弁開度が増大せしめられ、過給圧が目標過給圧よりも低ければＥＧＲ制御弁開度が減少せしめられることになる。一方、第２ゲインを利用して算出される操作量がＥＧＲ制御弁に与えられる制御では、過給圧が目標過給圧よりも高ければＥＧＲ制御弁開度が減少せしめられ、過給圧が目標過給圧よりも低ければＥＧＲ制御弁開度が増大せしめられる。したがって、第１実施形態および第２実施形態に関連して説明した理由と同じ理由から、ＥＧＲ制御弁開度を制御することによって過給圧を目標過給圧に確実に制御することができる。
また、第５実施形態によれば、以下の効果も得られる。すなわち、過給圧を目標過給圧に制御するために目標過給圧に対する過給圧の偏差に基づいて特定のゲインを利用してＥＧＲ制御弁に与える操作量を算出し、この算出された操作量をＥＧＲ制御弁に与えることによってＥＧＲ制御弁開度を制御し、これによって、過給圧を制御する場合において、過給圧を速やかに目標過給圧に制御するためには、ＥＧＲ制御弁に与えられる操作量を算出するために利用されるゲインとして、ＥＧＲ制御弁開度の変更に伴う過給圧の変化の傾向を踏まえたゲインが用いられることが重要である。ここで、第５実施形態では、ＥＧＲ制御弁開度の変更に伴う過給圧の変化の傾向に応じたゲインが第１ゲインおよび第２ゲインとして用意され、これらゲインがＥＧＲ制御弁開度の変更に伴う過給圧の変化の傾向に応じて（すなわち、ＥＧＲ制御弁開度が変更された場合の吸気抵抗変化に起因する過給エネルギ変化分とタービン通過排気ガス量変化に起因する過給エネルギ変化分との比較の結果に応じて）選択的に利用される。このため、ＥＧＲ制御弁開度を制御することによって過給圧を制御するときに、ＥＧＲ制御弁に与える操作量を算出するために利用されるゲインとして、ＥＧＲ制御弁開度の変更に伴う過給圧の変化の傾向を踏まえたゲインが利用され、このゲインによって目標過給圧に対する過給圧の偏差に応じた操作量が目標ＥＧＲ制御弁操作量として算出されることになるので、過給圧を速やかに目標過給圧に制御することができる。
次に、第５実施形態の過給圧制御を実行するルーチンの一例について説明する。このルーチンは、図２７〜図２９に示されている。
図２７〜図２９のルーチンが開始されると、ステップ５００において、機関運転状態がＥＧＲ制御弁開度の制御による過給圧制御状態にあるか否かが判別される。ここで、機関運転状態が同状態にあると判別されたときには、ルーチンはステップ５０１に進む。一方、機関運転状態が同状態（すなわち、機関運転状態がベーン開度の制御による過給圧制御状態にある）と判別されたときには、ルーチンは図２９のステップ５１９に進む。
ステップ５００で機関運転状態がＥＧＲ制御弁開度の制御による過給圧制御状態にあると判別され、ルーチンがステップ５０１に進むと、ＥＧＲ制御弁開度を増大させたときの吸入抵抗減少に起因する過給エネルギ増加分ΔＥｉｎが算出される。次いで、ステップ５０２において、ＥＧＲ制御弁開度を増大させたときのタービン通過排気ガス量減少に起因する過給エネルギ減少分ΔＥｔｂが算出される。次いで、ステップ５０３において、ステップ５０１で算出された吸気抵抗減少に起因する過給エネルギ増加分の絶対値｜ΔＥｉｎ｜がステップ５０２で算出されたタービン通過排気ガス量減少に起因する過給エネルギ減少分の絶対値｜ΔＥｔｂ｜よりも小さい（｜ΔＥｉｎ｜＜｜ΔＥｔｂ｜）か否かが判別される。ここで、｜ΔＥｉｎ｜＜｜ΔＥｔｂ｜であると判別されたときには、ルーチンはステップ５０４に進む。一方、｜ΔＥｉｎ｜≧｜ΔＥｔｂ｜であると判別されたときには、ルーチンは図２８のステップ５１１に進む。
ステップ５０３で｜ΔＥｉｎ｜＜｜ΔＥｔｂ｜であると判別され、ルーチンがステップ５０４に進むと、目標ＥＧＲ制御弁操作量を決定するためのフィードバック制御に利用されるゲインとして、上記第１ＥＧＲ制御ゲインが採用される。すなわち、ステップ５０３で｜ΔＥｉｎ｜＜｜ΔＥｔｂ｜であると判別された場合、ＥＧＲ制御弁開度を増大させると、タービン通過排気ガス量減少に起因する過給エネルギ減少分が吸気抵抗減少に起因する過給エネルギ増加分よりも大きくなり、その結果、過給圧が低下することになる。すなわち、過給圧に関する状況がＥＧＲ制御弁開度の増大に伴って過給圧が低下する状況にある。そこで、ステップ５０４では、第１ＥＧＲ制御ゲインが目標ＥＧＲ制御弁操作量を決定するためのフィードバック制御に利用されるゲインとして採用されるのである。
次いで、ステップ５０５において、過給圧Ｐｉｍが目標過給圧ＴＰｉｍよりも高い（Ｐｉｍ＞ＴＰｉｍ）か否かが判別される。ここで、Ｐｉｍ＞ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ５０６に進む。一方、Ｐｉｍ≦ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ５０８に進む。
ステップ５０５でＰｉｍ＞ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ５０６に進むと、第１ＥＧＲ制御ゲインを利用したフィードバック制御によって目標ＥＧＲ制御弁操作量Ｍｅｇｒが決定される。次いで、ステップ５０７において、ステップ５０６で決定された目標ＥＧＲ制御弁操作量ＭｅｇｒがＥＧＲ制御弁５２に与えられることによってＥＧＲ制御弁開度Ｄｅｇｒが制御され、ルーチンが終了する。この場合、ＥＧＲ制御弁開度が増大せしめられるので、過給圧が目標過給圧に向かって低下する。
一方、ステップ５０５でＰｉｍ≦ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ５０８に進むと、過給圧Ｐｉｍが目標過給圧ＴＰｉｍよりも低い（Ｐｉｍ＜ＴＰｉｍ）か否かが判別される。ここで、Ｐｉｍ＜ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ５０９に進む。一方、Ｐｉｍ≧ＴＰｉｍであると判別されたときには、ステップ５０５でＰｉｍ≦ＴＰｉｍであると判別されていることから、Ｐｉｍ＝ＴＰｉｍである。すなわち、過給圧が目標過給圧に制御されているので、ＥＧＲ制御弁開度もベーン開度も変更させることなく、ルーチンはそのまま終了する。
ステップ５０８でＰｉｍ＜ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ５０９に進むと、第１ＥＧＲ制御ゲインを利用したフィードバック制御によって目標ＥＧＲ制御弁操作量Ｍｅｇｒが決定される。次いで、ステップ５１０において、ステップ５０９で決定された目標ＥＧＲ制御弁操作量ＭｅｇｒがＥＧＲ制御弁５２に与えられることによってＥＧＲ制御弁開度Ｄｅｇｒが制御され、ルーチンが終了する。この場合、ＥＧＲ制御弁開度が減少せしめられるので、過給圧が目標過給圧に向かって上昇する。
ステップ５０３で｜ΔＥｉｎ｜≧｜ΔＥｔｂ｜であると判別され、ルーチンが図２８のステップ５１１に進むと、ステップ５０１で算出された吸気抵抗減少に起因する過給エネルギ増加分の絶対値｜ΔＥｉｎ｜がステップ５０２で算出されたタービン通過排気ガス量減少に起因する過給エネルギ減少分の絶対値｜ΔＥｔｂ｜よりも大きい（｜ΔＥｉｎ｜＞｜ΔＥｔｂ｜）か否かが判別される。ここで、｜ΔＥｉｎ｜＞｜ΔＥｔｂ｜であると判別されたときには、ルーチンはステップ５１２に進む。一方、｜ΔＥｉｎ｜≦｜ΔＥｔｂ｜であると判別されたときには、ルーチンは図３３のステップ５７に進む。
ステップ５１１で｜ΔＥｉｎ｜＞｜ΔＥｔｂ｜であると判別され、ルーチンがステップ５１２に進むと、目標ＥＧＲ制御弁操作量を決定するためのフィードバック制御に利用されるゲインとして、上記第２ＥＧＲ制御ゲインが採用される。すなわち、ステップ５１１で｜ΔＥｉｎ｜＞｜ΔＥｔｂ｜であると判別された場合、ＥＧＲ制御弁開度を増大させると、吸気抵抗減少に起因する過給エネルギ増加分がタービン通過排気ガス量減少に起因する過給エネルギ減少分よりも大きくなり、その結果、過給圧が上昇することになる。すなわち、過給圧に関する状況がＥＧＲ制御弁開度の増大に伴って過給圧が上昇する状況にある。そこで、ステップ５１２では、第２ＥＧＲ制御ゲインが目標ＥＧＲ制御弁操作量を決定するためのフィードバック制御に利用されるゲインとして採用されるのである。
次いで、ステップ５１３において、過給圧Ｐｉｍが目標過給圧ＴＰｉｍよりも高い（Ｐｉｍ＞ＴＰｉｍ）か否かが判別される。ここで、Ｐｉｍ＞ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ５１４に進む。一方、Ｐｉｍ≦ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ５１６に進む。
ステップ５１３でＰｉｍ＞ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ５１４に進むと、第２ＥＧＲ制御ゲインを利用したフィードバック制御によって目標ＥＧＲ制御弁操作量Ｍｅｇｒが決定される。次いで、ステップ５１５において、ステップ５１４で決定された目標ＥＧＲ制御弁操作量ＭｅｇｒがＥＧＲ制御弁５２に与えられることによってＥＧＲ制御弁開度Ｄｅｇｒが制御され、ルーチンが終了する。この場合、ＥＧＲ制御弁開度が減少せしめられるので、過給圧が目標過給圧に向かって低下する。
一方、ステップ５１３でＰｉｍ≦ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ５１６進むと、過給圧Ｐｉｍが目標過給圧ＴＰｉｍよりも低い（Ｐｉｍ＜ＴＰｉｍ）か否かが判別される。ここで、Ｐｉｍ＜ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ５１７に進む。一方、Ｐｉｍ≧ＴＰｉｍであると判別されたときには、ステップ５１３でＰｉｍ≦ＴＰｉｍであると判別されていることから、Ｐｉｍ＝ＴＰｉｍである。すなわち、過給圧が目標過給圧に制御されているので、ＥＧＲ制御弁開度もベーン開度も変更させることなく、ルーチンはそのまま終了する。
ステップ５１６でＰｉｍ＜ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ５１７に進むと、第２ＥＧＲ制御ゲインを利用したフィードバック制御によって目標ＥＧＲ制御弁操作量Ｍｅｇｒが決定される。次いで、ステップ５１８において、ステップ５１７で決定された目標ＥＧＲ制御弁操作量ＭｅｇｒがＥＧＲ制御弁５２に与えられることによってＥＧＲ制御弁開度Ｄｅｇｒが制御され、ルーチンが終了する。この場合、ＥＧＲ制御弁開度が増大せしめられるので、過給圧が目標過給圧に向かって上昇する。
ステップ５００で機関運転状態がＥＧＲ制御弁開度の制御による過給圧制御状態にない、すなわち、機関運転状態がベーン開度の制御による過給圧制御状態にあると判別され、ルーチンが図２９のステップ５１９に進むと、ベーン開度が増大された場合にＥＧＲガス量が増大するか否かが判別される。ここで、ＥＧＲガス量が増大すると判別されたときには、ルーチンはステップ５２０に進む。一方、ＥＧＲガス量が増大しないと判別されたときには、ルーチンは図３１のステップ５３８に進む。
ステップ５１９でベーン開度が増大された場合にＥＧＲガス量が増大すると判別され、ルーチンがステップ５２０に進むと、ＥＧＲガス量が増大したときの吸入抵抗減少に起因する過給エネルギ増加分ΔＥｉｎが算出される。次いで、ステップ５２１において、ＥＧＲガス量が増大したときのタービン通過排気ガス量減少に起因する過給エネルギ減少分ΔＥｔｂが算出される。次いで、ステップ５２２において、ステップ５２０で算出された吸気抵抗減少に起因する過給エネルギ増加分の絶対値｜ΔＥｉｎ｜がステップ５２１で算出されたタービン通過排気ガス量減少に起因する過給エネルギ減少分の絶対値｜ΔＥｔｂ｜よりも小さい（｜ΔＥｉｎ｜＜｜ΔＥｔｂ｜）か否かが判別される。ここで、｜ΔＥｉｎ｜＜｜ΔＥｔｂ｜であると判別されたときには、ルーチンはステップ５２３に進む。一方、｜ΔＥｉｎ｜≧｜ΔＥｔｂ｜であると判別されたときには、ルーチンは図３０のステップ５３０に進む。
ステップ５２２で｜ΔＥｉｎ｜＜｜ΔＥｔｂ｜であると判別され、ルーチンがステップ５２３に進むと、目標ベーン操作量を決定するためのフィードバック制御に利用されるゲインとして、上記第１ベーン制御ゲインが採用される。すなわち、ステップ５２２で｜ΔＥｉｎ｜＜｜ΔＥｔｂ｜であると判別された場合、ベーン開度の増大に伴ってＥＧＲガス量が増大すると、タービン通過排気ガス量減少に起因する過給エネルギ減少分が吸気抵抗減少に起因する過給エネルギ増加分よりも大きくなり、その結果、過給圧が低下することになる。すなわち、過給圧に関する状況がＥＧＲガス量の増大に伴って過給圧が低下する状況にある。そこで、ステップ５２３では、第１ベーン制御ゲインが目標ベーン操作量を決定するためのフィードバック制御に利用されるゲインとして採用されるのである。
次いで、ステップ５２４において、過給圧Ｐｉｍが目標過給圧ＴＰｉｍよりも高い（Ｐｉｍ＞ＴＰｉｍ）か否かが判別される。ここで、Ｐｉｍ＞ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ５２５に進む。一方、Ｐｉｍ≦ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ５２７に進む。
ステップ５２４でＰｉｍ＞ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ５２５に進むと、第１ベーン制御ゲインを利用したフィードバック制御によって目標ベーン操作量Ｍｖａｎｅが決定される。次いで、ステップ５２６において、ステップ５２５で決定された目標ベーン操作量Ｍｖａｎｅがベーン３５Ｄに与えられることによってベーン開度Ｄｖａｎｅが制御され、ルーチンが終了する。この場合、ベーン開度が増大せしめられるので、過給圧が目標過給圧に向かって低下する。
一方、ステップ５２４でＰｉｍ≦ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ５２７に進むと、過給圧Ｐｉｍが目標過給圧ＴＰｉｍよりも低い（Ｐｉｍ＜ＴＰｉｍ）か否かが判別される。ここで、Ｐｉｍ＜ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ５２８に進む。一方、Ｐｉｍ≧ＴＰｉｍであると判別されたときには、ステップ５２４でＰｉｍ≦ＴＰｉｍであると判別されていることから、Ｐｉｍ＝ＴＰｉｍである。すなわち、過給圧が目標過給圧に制御されているので、ＥＧＲ制御弁開度もベーン開度も変更させることなく、ルーチンはそのまま終了する。
ステップ５２７でＰｉｍ＜ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ５２８に進むと、第１ベーン制御ゲインを利用したフィードバック制御によって目標ベーン操作量Ｍｖａｎｅが決定される。次いで、ステップ５２９において、ステップ５２８で決定された目標ベーン操作量Ｍｖａｎｅがベーン３５Ｄに与えられることによってベーン開度Ｄｖａｎｅが制御され、ルーチンが終了する。この場合、ベーン開度が減少せしめられるので、過給圧が目標過給圧に向かって上昇する。
ステップ５２２で｜ΔＥｉｎ｜≧｜ΔＥｔｂ｜であると判別され、ルーチンが図３０のステップ５３０に進むと、ステップ５２０で算出された吸気抵抗減少に起因する過給エネルギ増加分の絶対値｜ΔＥｉｎ｜がステップ５２１で算出されたタービン通過排気ガス量減少に起因する過給エネルギ減少分の絶対値｜ΔＥｔｂ｜よりも大きい（｜ΔＥｉｎ｜＞｜ΔＥｔｂ｜）か否かが判別される。ここで、｜ΔＥｉｎ｜＞｜ΔＥｔｂ｜であると判別されたときには、ルーチンはステップ５３１に進む。一方、｜ΔＥｉｎ｜≦｜ΔＥｔｂ｜であると判別されたときには、ルーチンは図３３のステップ５５７に進む。
ステップ５３０で｜ΔＥｉｎ｜＞｜ΔＥｔｂ｜であると判別され、ルーチンがステップ５３１に進むと、目標ベーン操作量を決定するためのフィードバック制御に利用されるゲインとして、上記第２ベーン制御ゲインが採用される。すなわち、ステップ５３０で｜ΔＥｉｎ｜＞｜ΔＥｔｂ｜であると判別された場合、ベーン開度の増大に伴ってＥＧＲガス量が増大すると、吸気抵抗減少に起因する過給エネルギ増加分がタービン通過排気ガス量減少に起因する過給エネルギ減少分よりも大きくなり、その結果、過給圧が上昇することになる。すなわち、過給圧に関する状況がＥＧＲガス量の増大に伴って過給圧が上昇する状況にある。そこで、ステップ５３１では、第２ベーン制御ゲインが目標ベーン操作量を決定するためのフィードバック制御に利用されるゲインとして採用されるのである。
次いで、ステップ５３２において、過給圧Ｐｉｍが目標過給圧ＴＰｉｍよりも高い（Ｐｉｍ＞ＴＰｉｍ）か否かが判別される。ここで、Ｐｉｍ＞ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ５３３に進む。一方、Ｐｉｍ≦ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ５３５に進む。
ステップ５３２でＰｉｍ＞ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ５３３に進むと、第２ベーン制御ゲインを利用したフィードバック制御によって目標ベーン操作量Ｍｖａｎｅが決定される。次いで、ステップ５３４において、ステップ５３３で決定された目標ベーン操作量Ｍｖａｎｅがベーン３５Ｄに与えられることによってベーン開度Ｄｖａｎｅが制御され、ルーチンが終了する。この場合、ベーン開度が増大せしめられるので、過給圧が目標過給圧に向かって低下する。
ステップ５３２でＰｉｍ≦ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ５３５に進むと、過給圧Ｐｉｍが目標過給圧ＴＰｉｍよりも低い（Ｐｉｍ＜ＴＰｉｍ）か否かが判別される。ここで、Ｐｉｍ＜ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ５３６に進む。一方、Ｐｉｍ≧ＴＰｉｍであると判別されたときには、ステップ５３２でＰｉｍ≦ＴＰｉｍであると判別されていることから、Ｐｉｍ＝ＴＰｉｍである。すなわち、過給圧が目標過給圧に制御されているので、ＥＧＲ制御弁開度もベーン開度も変更させることなく、ルーチンはそのまま終了する。
ステップ５３５でＰｉｍ＜ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ５３６に進むと、第２ベーン制御ゲインを利用したフィードバック制御によって目標ベーン操作量Ｍｖａｎｅが決定される。次いで、ステップ５３７において、ステップ５３６で決定された目標ベーン操作量Ｍｖａｎｅがベーン３５Ｄに与えられることによってベーン開度Ｄｖａｎｅが制御され、ルーチンが終了する。この場合、ベーン開度が減少せしめられるので、過給圧が目標過給圧に向かって上昇する。
図２９のステップ５１９でベーン開度が増大された場合にＥＧＲガス量が増大しないと判別され、ルーチンが図３１のステップ５３８に進むと、ベーン開度が増大された場合にＥＧＲガス量が減少するか否かが判別される。ここで、ＥＧＲガス量が減少すると判別されたときには、ルーチンはステップ５３９に進む。一方、ＥＧＲガス量が減少しないと判別されたときには、ルーチンは図３３のステップ５５７に進む。
ステップ５３８でベーン開度が増大された場合にＥＧＲガス量が減少すると判別され、ルーチンがステップ５３９に進むと、ＥＧＲガス量が減少したときの吸入抵抗増大に起因する過給エネルギ減少分ΔＥｉｎが算出される。次いで、ステップ５４０において、ＥＧＲガス量が減少したときのタービン通過排気ガス量増大に起因する過給エネルギ増加分ΔＥｔｂが算出される。次いで、ステップ５４１において、ステップ５３９で算出された吸気抵抗増大に起因する過給エネルギ減少分の絶対値｜ΔＥｉｎ｜がステップ５４０で算出されたタービン通過排気ガス量増大に起因する過給エネルギ増加分の絶対値｜ΔＥｔｂ｜よりも小さい（｜ΔＥｉｎ｜＜｜ΔＥｔｂ｜）か否かが判別される。ここで、｜ΔＥｉｎ｜＜｜ΔＥｔｂ｜であると判別されたときには、ルーチンはステップ５４２に進む。一方、｜ΔＥｉｎ｜≧｜ΔＥｔｂ｜であると判別されたときには、ルーチンは図３２のステップ５４９に進む。
ステップ５４１で｜ΔＥｉｎ｜＜｜ΔＥｔｂ｜であると判別され、ルーチンがステップ５４２に進むと、目標ベーン操作量を決定するためのフィードバック制御に利用されるゲインとして、上記第３ベーン制御ゲインが採用される。すなわち、ステップ５４１で｜ΔＥｉｎ｜＜｜ΔＥｔｂ｜であると判別された場合、ベーン開度の増大に伴ってＥＧＲガス量が減少すると、タービン通過排気ガス量増大に起因する過給エネルギ増加分が吸気抵抗増大に起因する過給エネルギ減少分よりも大きくなり、その結果、過給圧が上昇することになる。すなわち、過給圧に関する状況がＥＧＲガス量の減少に伴って過給圧が上昇する状況にある。そこで、ステップ５４２では、第３ベーン制御ゲインが目標ベーン操作量を決定するためのフィードバック制御に利用されるゲインとして採用されるのである。
次いで、ステップ５４３において、過給圧Ｐｉｍが目標過給圧ＴＰｉｍよりも高い（Ｐｉｍ＞ＴＰｉｍ）か否かが判別される。ここで、Ｐｉｍ＞ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ５４４に進む。一方、Ｐｉｍ≦ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ５４６に進む。
ステップ５４３でＰｉｍ＞ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ５４４に進むと、第３ベーン制御ゲインを利用したフィードバック制御によって目標ベーン操作量Ｍｖａｎｅが決定される。次いで、ステップ５４５において、ステップ５４４で決定された目標ベーン操作量Ｍｖａｎｅがベーン３５Ｄに与えられることによってベーン開度Ｄｖａｎｅが制御され、ルーチンが終了する。この場合、ベーン開度が増大せしめられるので、過給圧が目標過給圧に向かって低下する。
一方、ステップ５４３でＰｉｍ≦ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ５４６に進むと、過給圧Ｐｉｍが目標過給圧ＴＰｉｍよりも低い（Ｐｉｍ＜ＴＰｉｍ）か否かが判別される。ここで、Ｐｉｍ＜ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ５４７に進む。一方、Ｐｉｍ≧ＴＰｉｍであると判別されたときには、ステップ５４３でＰｉｍ≦ＴＰｉｍであると判別されていることから、Ｐｉｍ＝ＴＰｉｍである。すなわち、過給圧が目標過給圧に制御されているので、ＥＧＲ制御弁開度もベーン開度も変更させることなく、ルーチンはそのまま終了する。
ステップ５４６でＰｉｍ＜ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ５４７に進むと、第３ベーン制御ゲインを利用したフィードバック制御によって目標ベーン操作量Ｍｖａｎｅが決定される。次いで、ステップ５４８において、ステップ５４７で決定された目標ベーン操作量Ｍｖａｎｅがベーン３５Ｄに与えられることによってベーン開度Ｄｖａｎｅが制御され、ルーチンが終了する。この場合、ベーン開度が減少せしめられるので、過給圧が目標過給圧に向かって上昇する。
ステップ５４１で｜ΔＥｉｎ｜≧｜ΔＥｔｂ｜であると判別され、ルーチンが図３２のステップ５４９に進むと、ステップ５３９で算出された吸気抵抗増大に起因する過給エネルギ減少分の絶対値｜ΔＥｉｎ｜がステップ５４０で算出されたタービン通過排気ガス量増大に起因する過給エネルギ増加分の絶対値｜ΔＥｔｂ｜よりも大きい（｜ΔＥｉｎ｜＞｜ΔＥｔｂ｜）か否かが判別される。ここで、｜ΔＥｉｎ｜＞｜ΔＥｔｂ｜であると判別されたときには、ルーチンはステップ５５０に進む。一方、｜ΔＥｉｎ｜≦｜ΔＥｔｂ｜であると判別されたときには、ルーチンは図３３のステップ５５７に進む。
ステップ５４９で｜ΔＥｉｎ｜＞｜ΔＥｔｂ｜であると判別され、ルーチンがステップ５５０に進むと、目標ベーン操作量を決定するためのフィードバック制御に利用されるゲインとして、上記第４ベーン制御ゲインが採用される。すなわち、ステップ５４９で｜ΔＥｉｎ｜＞｜ΔＥｔｂ｜であると判別された場合、ベーン開度の増大に伴ってＥＧＲガス量が減少すると、吸気抵抗増大に起因する過給エネルギ減少分がタービン通過排気ガス量増大に起因する過給エネルギ増加分よりも大きくなり、その結果、過給圧が低下することになる。すなわち、過給圧に関する状況がＥＧＲガス量の減少に伴って過給圧が低下する状況にある。そこで、ステップ５５０では、第４ベーン制御ゲインが目標ベーン操作量を決定するためのフィードバック制御に利用されるゲインとして採用されるのである。
次いで、ステップ５５１において、過給圧Ｐｉｍが目標過給圧ＴＰｉｍよりも高い（Ｐｉｍ＞ＴＰｉｍ）か否かが判別される。ここで、Ｐｉｍ＞ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ５５２に進む。一方、Ｐｉｍ≦ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ５５４に進む。
ステップ５５１でＰｉｍ＞ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ５５２に進むと、第４ベーン制御ゲインを利用したフィードバック制御によって目標ベーン操作量Ｍｖａｎｅが決定される。次いで、ステップ５５３において、ステップ５５２で決定された目標ベーン操作量Ｍｖａｎｅがベーン３５Ｄに与えられることによってベーン開度Ｄｖａｎｅが制御され、ルーチンが終了する。この場合、ベーン開度が増大せしめられるので、過給圧が目標過給圧に向かって低下する。
ステップ５５１でＰｉｍ≦ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ５５４に進むと、過給圧Ｐｉｍが目標過給圧ＴＰｉｍよりも低い（Ｐｉｍ＜ＴＰｉｍ）か否かが判別される。ここで、Ｐｉｍ＜ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ５５５に進む。一方、Ｐｉｍ≧ＴＰｉｍであると判別されたときには、ステップ５５１でＰｉｍ≦ＴＰｉｍであると判別されていることから、Ｐｉｍ＝ＴＰｉｍである。すなわち、過給圧が目標過給圧に制御されているので、ＥＧＲ制御弁開度もベーン開度も変更させることなく、ルーチンはそのまま終了する。
ステップ５５４でＰｉｍ＜ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ５５５に進むと、第４ベーン制御ゲインを利用したフィードバック制御によって目標ベーン操作量Ｍｖａｎｅが決定される。次いで、ステップ５５６において、ステップ５５５で決定された目標ベーン操作量Ｍｖａｎｅがベーン３５Ｄに与えられることによってベーン開度Ｄｖａｎｅが制御され、ルーチンが終了する。この場合、ベーン開度が減少せしめられるので、過給圧が目標過給圧に向かって上昇する。
ステップ５３８でベーン開度が増大された場合にＥＧＲガス量が減少しないと判別され、ルーチンが図３３のステップ５５７に進んだ場合、ベーン開度の増大に伴ってＥＧＲガス量が増大も減少もしないことから、ベーン開度の増大または減少に伴うＥＧＲガス量の変化に起因する過給圧の変化が発生しないことになる。また、ステップ５１１で｜ΔＥｉｎ｜≦｜ΔＥｔｂ｜であると判別され、或いは、ステップ５３０で｜ΔＥｉｎ｜≦｜ΔＥｔｂ｜であると判別され、或いは、ステップ５４９で｜ΔＥｉｎ｜≦｜ΔＥｔｂ｜であると判別され、ルーチンが図３３のステップ５５７に進んだ場合、ベーン開度の増大に伴ってＥＧＲガス量が増大しても減少しても、吸気抵抗減少に起因する過給エネルギ増加分とタービン通過排気ガス量減少に起因する過給エネルギ減少分とが等しく、或いは、吸気抵抗増大に起因する過給エネルギ減少分とタービン通過排気ガス量増大に起因する過給エネルギ増加分とが等しいことから、ベーン開度の増大または減少に伴うＥＧＲガス量の変化に起因する過給圧の変化が発生しないことになる。そこで、ルーチンがステップ３５７に進んだときには、目標ベーン操作量を決定するためのフィードバック制御に利用されるゲインとして、上記第５ベーン制御ゲインが採用される。
次いで、ステップ５５８において、過給圧Ｐｉｍが目標過給圧ＴＰｉｍよりも高い（Ｐｉｍ＞ＴＰｉｍ）か否かが判別される。ここで、Ｐｉｍ＞ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ５５９に進む。一方、Ｐｉｍ≦ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ５６１に進む。
ステップ５５８でＰｉｍ＞ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ５５９に進むと、第５ベーン制御ゲインを利用したフィードバック制御によって目標ベーン操作量Ｍｖａｎｅが決定される。次いで、ステップ５６０において、ステップ５５９で決定された目標ベーン操作量Ｍｖａｎｅがベーン３５Ｄに与えられることによってベーン開度Ｄｖａｎｅが制御され、ルーチンが終了する。この場合、ベーン開度が増大せしめられるので、過給圧が目標過給圧に向かって低下する。
ステップ５５８でＰｉｍ≦ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ５６１に進むと、過給圧Ｐｉｍが目標過給圧ＴＰｉｍよりも低い（Ｐｉｍ＜ＴＰｉｍ）か否かが判別される。ここで、Ｐｉｍ＜ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ５６２に進む。一方、Ｐｉｍ≧ＴＰｉｍであると判別されたときには、ステップ５５８でＰｉｍ≦ＴＰｉｍであると判別されていることから、Ｐｉｍ＝ＴＰｉｍである。すなわち、過給圧が目標過給圧に制御されているので、ＥＧＲ制御弁開度もベーン開度も変更させることなく、ルーチンはそのまま終了する。
ステップ５６１でＰｉｍ＜ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ５６２に進むと、第５ベーン制御ゲインを利用したフィードバック制御によって目標ベーン操作量Ｍｖａｎｅが決定される。次いで、ステップ５６３において、ステップ５６２で決定された目標ベーン操作量Ｍｖａｎｅがベーン３５Ｄに与えられ、ベーン開度Ｄｖａｎｅが制御され、ルーチンが終了する。この場合、ベーン開度が減少せしめられるので、過給圧が目標過給圧に向かって上昇する。
なお、上述したようにフィードバック制御が利用される場合に、第１実施形態に関連して説明したＥＧＲ制御弁開度の制御に関する考え方を適用するのに代えて、第２実施形態に関連して説明したＥＧＲ制御弁開度の制御に関する考え方を適用するようにしてもよい。すなわち、この実施形態（以下「第６実施形態」という）では、フィードバック制御のゲインとして、第５実施形態の第１ＥＧＲ制御ゲインと同じゲイン（以下このゲインも「第１ＥＧＲ制御ゲイン」という）と、第５実施形態の第２ＥＧＲ制御ゲインと同じゲイン（以下このゲインも「第２ＥＧＲ制御ゲイン」という）とが予め用意される。
そして、第６実施形態では、機関運転状態がＥＧＲ制御弁開度の制御による過給圧制御状態にあるときに、機関負荷が切替判定負荷よりも高いか否かを判別する。ここで、機関負荷が切替判定負荷よりも高ければ、過給圧に関する状況がＥＧＲ制御弁開度の増大に伴って過給圧が低下する状況にある。したがって、この場合、第１ＥＧＲ制御ゲインを利用したフィードバック制御によってＥＧＲ制御弁開度が制御される。すなわち、この場合、第１ＥＧＲ制御ゲインを利用して目標ＥＧＲ制御弁操作量が決定され、この決定された操作量がＥＧＲ制御弁５２に与えられる。このとき、過給圧が目標過給圧よりも高ければ、ＥＧＲ制御弁開度を増大させる操作量が目標ＥＧＲ制御弁操作量として決定され、過給圧が目標過給圧よりも低ければ、ＥＧＲ制御弁開度を減少させる操作量が目標ＥＧＲ制御弁操作量として決定される。
一方、機関負荷が切替判定負荷以下であれば、過給圧に関する状況がＥＧＲ制御弁開度の増大に伴って過給圧が上昇する状況にある。したがって、この場合、第２ＥＧＲ制御ゲインを利用したフィードバック制御によってＥＧＲ制御弁開度が制御される。すなわち、この場合、第２ＥＧＲ制御ゲインを利用して目標ＥＧＲ制御弁操作量が決定され、この決定された操作量がＥＧＲ制御弁５２に与えられる。このとき、過給圧が目標過給圧よりも高ければ、ＥＧＲ制御弁開度を増大させる操作量が目標ＥＧＲ制御弁操作量として決定され、過給圧が目標過給圧よりも低ければ、ＥＧＲ制御弁開度を減少させる操作量が目標ＥＧＲ制御弁操作量として決定される。
なお、第６実施形態では、第５実施形態の第１ベーン制御ゲインと同じゲイン（以下このゲインも「第１ベーン制御ゲイン」という）が予め用意されている。そして、機関運転状態がベーン開度の制御による過給圧制御状態にあるときのベーン開度のフィードバック制御にも利用される。
もちろん、第６実施形態において、ベーン開に関するフィードバック制御のゲインとして、第５実施形態と同様に、過給圧に関する状況がＥＧＲガス量の増大に伴って過給圧が低下する状況（または、ＥＧＲガス量の減少に伴って過給圧が上昇する状況）にある場合に利用されるべきゲインと、過給圧に関する状況がＥＧＲガス量の増大に伴って過給圧が上昇する状況（または、ＥＧＲガス量の減少に伴って過給圧が上昇する状況）にある場合に利用されるべきゲインとを用意し、これらゲインのいずれか一方を過給圧に関する状況に応じて利用するようにしてもよい。
なお、第６実施形態では、ＥＧＲ制御弁開度とベーン開度とのいずれか一方のみを制御することによって過給圧を制御しているが、第６実施形態の過給圧の制御に関する考え方は、ＥＧＲ制御弁開度とベーン開度との両方を制御することによって過給圧を制御する場合にも適用可能である。
例えば、この場合、機関負荷が切替判定負荷よりも高いときにベーン開度およびＥＧＲ制御弁開度の変更に伴ってＥＧＲガス量が増大する場合にＥＧＲガス量の増大に起因する過給圧の低下分が発生することを前提にフィードバック制御に利用されるべきゲインが用意されると共に、機関負荷が切替判定負荷以下であるときにベーン開度およびＥＧＲ制御弁開度の変更に伴ってＥＧＲガス量が増大する場合にＥＧＲガス量の増大に起因する過給圧の上昇分が発生することを前提にフィードバック制御に利用されるべきゲインが用意される。そして、機関負荷が切替判定負荷よりも高いときには、ベーン開度およびＥＧＲ制御弁開度の変更に伴ってＥＧＲガス量が増大する場合にＥＧＲガス量の増大に起因する過給圧の低下分が発生することを前提に用意されたゲインを利用してＥＧＲ制御弁開度およびベーン開度がフィードバック制御によって制御されればよいし、逆に、機関負荷が切替判定負荷以下であるときには、ベーン開度およびＥＧＲ制御弁開度の変更に伴ってＥＧＲガス量が増大する場合にＥＧＲガス量の増大に起因する過給圧の上昇分が発生することを前提に用意されたゲインを利用してＥＧＲ制御弁開度およびベーン開度がフィードバック制御によって制御されればよい。
なお、上述したようにＥＧＲ制御弁開度とベーン開度との両方を制御することによって過給圧を制御する場合において、過給圧を上昇させるべきとき、過給圧を目標過給圧に向かって適切な形態でもって上昇させることができるのであれば、ＥＧＲ制御弁開度を増大させる目標ＥＧＲ制御弁操作量とベーン開度を減少させる目標ベーン操作量が算出されてもよいし、ＥＧＲ制御弁開度を減少させる目標ＥＧＲ制御弁操作量とベーン開度を減少させる目標ベーン操作量とが算出されてもよいし、ＥＧＲ制御弁開度を増大させる目標ＥＧＲ制御弁操作量とベーン開度を増大させる目標ベーン操作量とが算出されてもよい。もちろん、過給圧を低下させるべきときにも、過給圧を目標過給圧に向かって適切な形態でもって低下させることができるのであれば、ＥＧＲ制御弁開度を増大させる目標ＥＧＲ制御弁操作量とベーン開度を減少させる目標ベーン操作量が算出されてもよいし、ＥＧＲ制御弁開度を減少させる目標ＥＧＲ制御弁操作量とベーン開度を減少させる目標ベーン操作量とが算出されてもよいし、ＥＧＲ制御弁開度を増大させる目標ＥＧＲ制御弁操作量とベーン開度を増大させる目標ベーン操作量とが算出されてもよい。
なお、第６実施形態では、目標過給圧に対する過給圧の偏差に応じたフィードバック制御によってＥＧＲ制御弁開度が制御される。しかしながら、第６実施形態は、広くは、目標過給圧に対する過給圧の偏差をＥＧＲ制御弁に与える操作量に変換するゲインを用いた制御によってＥＧＲ制御弁開度が制御される場合にも適用可能である。
したがって、以上のことを考慮すれば、第１実施形態に関連して説明したように第１制御および第２制御を定義したとき、第６実施形態に含まれている思想は、過給圧が目標過給圧よりも高いときにＥＧＲ制御弁開度を増大させる操作量を算出する一方で過給圧が目標過給圧よりも低いときにＥＧＲ制御弁開度を減少させる操作量を算出するゲインを第１ゲインとして用意し、過給圧が目標過給圧よりも高いときにＥＧＲ制御弁開度を減少させる操作量を算出する一方で過給圧が目標過給圧よりも低いときにＥＧＲ制御弁開度を増大させる操作量を算出するゲインを第２ゲインとして用意し、第１制御を実行すべきであると決定されるときには第１ゲインを利用した第１制御が実行され、第２制御を実行すべきであると決定されるときには第２ゲインを利用した第２制御を実行する（すなわち、内燃機関の負荷が切替判定負荷よりも高いか否かに応じて、第１ゲインと第２ゲインとのいずれかをＥＧＲ制御弁開度を制御するために利用すべきゲインとして選択する）というものであると言える。
なお、第６実施形態によれば、以下の効果が得られる。すなわち、第１ゲインを利用して算出される操作量がＥＧＲ制御弁に与えられる制御では、過給圧が目標過給圧よりも高ければＥＧＲ制御弁開度が増大せしめられ、過給圧が目標過給圧よりも低ければＥＧＲ制御弁開度が減少せしめられることになる。一方、第２ゲインを利用して算出される操作量がＥＧＲ制御弁に与えられる制御では、過給圧が目標過給圧よりも高ければＥＧＲ制御弁開度が減少せしめられ、過給圧が目標過給圧よりも低ければＥＧＲ制御弁開度が増大せしめられる。したがって、第１実施形態および第２実施形態に関連して説明した理由と同じ理由から、ＥＧＲ制御弁開度を制御することによって過給圧を目標過給圧に確実に制御することができる。
また、第６実施形態によれば、以下の効果も得られる。すなわち、過給圧を目標過給圧に制御するために目標過給圧に対する過給圧の偏差に基づいて特定のゲインを利用してＥＧＲ制御弁に与える操作量を算出し、この算出された操作量をＥＧＲ制御弁に与えることによってＥＧＲ制御弁開度を制御し、これによって、過給圧を制御する場合において、過給圧を速やかに目標過給圧に制御するためには、ＥＧＲ制御弁に与えられる操作量を算出するために利用されるゲインとして、ＥＧＲ制御弁開度の変更に伴う過給圧の変化の傾向を踏まえたゲインが用いられることが重要である。ここで、第６実施形態では、ＥＧＲ制御弁開度の変更に伴う過給圧の変化の傾向に応じたゲインが第１ゲインおよび第２ゲインとして用意され、これらゲインがＥＧＲ制御弁開度の変更に伴う過給圧の変化の傾向に応じて（すなわち、機関負荷が切替判定負荷よりも高いか否かに応じて）選択的に利用される。このため、ＥＧＲ制御弁開度を制御することによって過給圧を制御するときに、ＥＧＲ制御弁に与える操作量を算出するために利用されるゲインとして、ＥＧＲ制御弁開度の変更に伴う過給圧の変化の傾向を踏まえたゲインが利用され、このゲインによって目標過給圧に対する過給圧の偏差に応じた操作量が目標ＥＧＲ制御弁操作量として算出されることになるので、過給圧を速やかに目標過給圧に制御することができる。
次に、第６実施形態の過給圧制御を実行するルーチンの一例について説明する。このルーチンは、図３４〜図４０に示されている。
図３４〜図４０のルーチンが開始されると、ステップ６００において、機関運転状態がＥＧＲ制御弁開度の制御による過給圧制御状態にあるか否かが判別される。ここで、機関運転状態が同状態にあると判別されたときには、ルーチンはステップ６０１に進む。一方、機関運転状態が同状態（すなわち、機関運転状態がベーン開度の制御による過給圧制御状態にある）と判別されたときには、ルーチンは図３６のステップ６１６に進む。
ステップ６００で機関運転状態がＥＧＲ制御弁開度の制御による過給圧制御状態にあると判別され、ステップ６０１に進むと、当該ステップ６０１以降のステップに従って、ＥＧＲ制御弁を制御することによって過給圧が制御される。すなわち、ステップ６０１において、機関負荷Ｌが特定切替判定負荷Ｌｔｈよりも高い（Ｌ＞Ｌｔｈ）か否かが判別される。ここで、Ｌ＞Ｌｔｈであると判別されたときには、ルーチンはステップ６０２に進む。一方、Ｌ≦Ｌｔｈであると判別されたときには、ルーチンは図３５のステップ６０９に進む。
ステップ６０１でＬ＞Ｌｔｈであると判別され、ルーチンがステップ６０２に進むと、目標ＥＧＲ制御弁操作量を決定するためのフィードバック制御に利用されるゲインとして、上記第１ＥＧＲ制御ゲインが採用される。すなわち、ステップ６０１でＬ＞Ｌｔｈであると判別された場合、過給圧に関する状況がＥＧＲ制御弁開度の増大に伴って過給圧が低下する状況にある。そこで、ステップ６０２では、第１ＥＧＲ制御ゲインが目標ＥＧＲ制御弁操作量を決定するためのフィードバック制御に利用されるゲインとして採用されるのである。
次いで、ステップ６０３において、過給圧Ｐｉｍが目標過給圧ＴＰｉｍよりも高い（Ｐｉｍ＞ＴＰｉｍ）か否かが判別される。ここで、Ｐｉｍ＞ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ６０４に進む。一方、Ｐｉｍ≦ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ６０６に進む。
ステップ６０３でＰｉｍ＞ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ６０４に進むと、第１ＥＧＲ制御ゲインを利用したフィードバック制御によって目標ＥＧＲ制御弁操作量Ｍｅｇｒが決定される。次いで、ステップ６０５において、ステップ６０４で決定された目標ＥＧＲ制御弁操作量ＭｅｇｒがＥＧＲ制御弁５２に与えられることによってＥＧＲ制御弁開度Ｄｅｇｒが制御され、ルーチンが終了する。この場合、ＥＧＲ制御弁開度が増大せしめられるので、過給圧が目標過給圧に向かって低下する。
一方、ステップ６０３でＰｉｍ≦ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ６０６に進むと、過給圧Ｐｉｍが目標過給圧ＴＰｉｍよりも低い（Ｐｉｍ＜ＴＰｉｍ）か否かが判別される。ここで、Ｐｉｍ＜ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ６０７に進む。一方、Ｐｉｍ≧ＴＰｉｍであると判別されたときには、ステップ６０３でＰｉｍ≦ＴＰｉｍであると判別されていることから、Ｐｉｍ＝ＴＰｉｍである。すなわち、過給圧が目標過給圧に制御されているので、ＥＧＲ制御弁開度もベーン開度も変更させることなく、ルーチンはそのまま終了する。
ステップ６０６でＰｉｍ＜ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ６０７に進むと、第１ＥＧＲ制御ゲインを利用したフィードバック制御によって目標ＥＧＲ制御弁操作量Ｍｅｇｒが決定される。次いで、ステップ６０８において、ステップ６０７で決定された目標ＥＧＲ制御弁操作量ＭｅｇｒがＥＧＲ制御弁５２に与えられることによってＥＧＲ制御弁開度Ｄｅｇｒが制御され、ルーチンが終了する。この場合、ＥＧＲ制御弁開度が減少せしめられるので、過給圧が目標過給圧に向かって上昇する。
ステップ６０１でＬ≦Ｌｔｈであると判別され、ルーチンが図３５のステップ６０９に進むと、目標ＥＧＲ制御弁操作量を決定するためのフィードバック制御に利用されるゲインとして、上記第２ＥＧＲ制御ゲインが採用される。すなわち、ステップ６０１でＬ≦Ｌｔｈであると判別された場合、過給圧に関する状況がＥＧＲ制御弁開度の増大に伴って過給圧が上昇する状況にある。そこで、ステップ６０９では、第２ＥＧＲ制御ゲインが目標ＥＧＲ制御弁操作量を決定するためのフィードバック制御に利用されるゲインとして採用されるのである。
次いで、ステップ６１０において、過給圧Ｐｉｍが目標過給圧ＴＰｉｍよりも高い（Ｐｉｍ＞ＴＰｉｍ）か否かが判別される。ここで、Ｐｉｍ＞ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ６１１に進む。一方、Ｐｉｍ≦ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ６１３に進む。
ステップ６１０でＰｉｍ＞ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ６１１に進むと、第２ＥＧＲ制御ゲインを利用したフィードバック制御によって目標ＥＧＲ制御弁操作量Ｍｅｇｒが決定される。次いで、ステップ６１２において、ステップ６１１で決定された目標ＥＧＲ制御弁操作量ＭｅｇｒがＥＧＲ制御弁５２に与えられることによってＥＧＲ制御弁開度Ｄｅｇｒが制御され、ルーチンが終了する。この場合、ＥＧＲ制御弁開度が減少せしめられるので、過給圧が目標過給圧に向かって低下する。
一方、ステップ６１０でＰｉｍ≦ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ６１３に進むと、過給圧Ｐｉｍが目標過給圧ＴＰｉｍよりも低い（Ｐｉｍ＜ＴＰｉｍ）か否かが判別される。ここで、Ｐｉｍ＜ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ６１４に進む。一方、Ｐｉｍ≧ＴＰｉｍであると判別されたときには、ステップ６１０でＰｉｍ≦ＴＰｉｍであると判別されていることから、Ｐｉｍ＝ＴＰｉｍである。すなわち、過給圧が目標過給圧に制御されているので、ＥＧＲ制御弁開度もベーン開度も変更させることなく、ルーチンはそのまま終了する。
ステップ６１３でＰｉｍ＜ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ６１４に進むと、第２ＥＧＲ制御ゲインを利用したフィードバック制御によって目標ＥＧＲ制御弁操作量Ｍｅｇｒが決定される。次いで、ステップ６１５において、ステップ６１４で決定された目標ＥＧＲ制御弁操作量ＭｅｇｒがＥＧＲ制御弁５２に与えられることによってＥＧＲ制御弁開度Ｄｅｇｒが制御され、ルーチンが終了する。この場合、ＥＧＲ制御弁開度が増大せしめられるので、過給圧が目標過給圧に向かって上昇する。
図３４のステップ６００で機関運転状態がＥＧＲ制御弁開度の制御による過給圧制御状態にない、すなわち、機関運転状態がベーン開度の制御による過給圧制御状態にあると判別され、ルーチンが図３６のステップ６１６に進むと、当該ステップ６１６以降のステップに従って、ベーン開度を制御することによって過給圧が制御される。すなわち、ステップ６１６において、ベーン開度が増大された場合にＥＧＲガス量が増大するか否かが判別される。ここで、ＥＧＲガス量が増大すると判別されたときには、ルーチンはステップ６１７に進む。一方、ＥＧＲガス量が増大しないと判別されたときには、ルーチンは図３８のステップ６３２に進む。
ステップ６１６でベーン開度が増大された場合にＥＧＲガス量が増大すると判別され、ルーチンがステップ６１７に進むと、機関負荷Ｌが特定切替判定負荷Ｌｔｈよりも高い（Ｌ＞Ｌｔｈ）か否かが判別される。ここで、Ｌ＞Ｌｔｈであると判別されたときには、ルーチンはステップ６１８に進む。一方、Ｌ≦Ｌｔｈであると判別されたときには、ルーチンは図３７のステップ６２５に進む。
ステップ６１７でＬ＞Ｌｔｈであると判別され、ルーチンがステップ６１８に進むと、目標ベーン操作量を決定するためのフィードバック制御に利用されるゲインとして、上記第１ベーン制御ゲインが採用される。すなわち、ステップ６１７でＬ＞Ｌｔｈであると判別された場合、過給圧に関する状況がベーン開度の増大に伴ってＥＧＲガス量が増大し且つ該ＥＧＲガス量の増大に起因して過給圧が低下する状況にある。そこで、ステップ６１８では、第１ベーン制御ゲインが目標ベーン操作量を決定するためのフィードバック制御に利用されるゲインとして採用されるのである。
次いで、ステップ６１９において、過給圧Ｐｉｍが目標過給圧ＴＰｉｍよりも高い（Ｐｉｍ＞ＴＰｉｍ）か否かが判別される。ここで、Ｐｉｍ＞ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ６２０に進む。一方、Ｐｉｍ≦ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ６２２に進む。
ステップ６１９でＰｉｍ＞ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ６２０に進むと、第１ベーン制御ゲインを利用したフィードバック制御によって目標ベーン操作量Ｍｖａｎｅが決定される。次いで、ステップ６２１において、ステップ６２０で決定された目標ベーン操作量Ｍｖａｎｅがベーン３５Ｄに与えられることによってベーン開度Ｄｖａｎｅが制御され、ルーチンが終了する。この場合、ベーン開度が増大せしめられるので、過給圧が目標過給圧に向かって低下する。
一方、ステップ６１９でＰｉｍ≦ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ６２２に進むと、過給圧Ｐｉｍが目標過給圧ＴＰｉｍよりも低い（Ｐｉｍ＜ＴＰｉｍ）か否かが判別される。ここで、Ｐｉｍ＜ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ６２３に進む。一方、Ｐｉｍ≧ＴＰｉｍであると判別されたときには、ステップ６１９でＰｉｍ≦ＴＰｉｍであると判別されていることから、Ｐｉｍ＝ＴＰｉｍである。すなわち、過給圧が目標過給圧に制御されているので、ＥＧＲ制御弁開度もベーン開度も変更させることなく、ルーチンはそのまま終了する。
ステップ６２２でＰｉｍ＜ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ６２３に進むと、第１ベーン制御ゲインを利用したフィードバック制御によって目標ベーン操作量Ｍｖａｎｅが決定される。次いで、ステップ６２４において、ステップ６２３で決定された目標ベーン操作量Ｍｖａｎｅがベーン３５Ｄに与えられることによってベーン開度Ｄｖａｎｅが制御され、ルーチンが終了する。この場合、ベーン開度が減少せしめられるので、過給圧が目標過給圧に向かって上昇する。
ステップ６１７でＬ≦Ｌｔｈであると判別され、ルーチンが図３７のステップ６２５に進むと、目標ベーン操作量を決定するためのフィードバック制御に利用されるゲインとして、上記第２ベーン制御ゲインが採用される。すなわち、ステップ６１７でＬ≦Ｌｔｈであると判別された場合、過給圧に関する状況がベーン開度の増大に伴ってＥＧＲガス量が増大し且つ該ＥＧＲガス量の増大に起因して過給圧が上昇する状況にある。そこで、ステップ６２５では、第２ベーン制御ゲインが目標ベーン操作量を決定するためのフィードバック制御に利用されるゲインとして採用されるのである。
次いで、ステップ６２６において、過給圧Ｐｉｍが目標過給圧ＴＰｉｍよりも高い（Ｐｉｍ＞ＴＰｉｍ）か否かが判別される。ここで、Ｐｉｍ＞ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ６２７に進む。一方、Ｐｉｍ≦ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ６２９に進む。
ステップ６２６でＰｉｍ＞ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ６２７に進むと、第２ベーン制御ゲインを利用したフィードバック制御によって目標ベーン操作量Ｍｖａｎｅが決定される。次いで、ステップ６２８において、ステップ６２７で決定された目標ベーン操作量Ｍｖａｎｅがベーン３５Ｄに与えられることによってベーン開度Ｄｖａｎｅが制御され、ルーチンが終了する。この場合、ベーン開度が増大せしめられるので、過給圧が目標過給圧に向かって低下する。
一方、ステップ６２６でＰｉｍ≦ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ６２９に進むと、過給圧Ｐｉｍが目標過給圧ＴＰｉｍよりも低い（Ｐｉｍ＜ＴＰｉｍ）か否かが判別される。ここで、Ｐｉｍ＜ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ６３０に進む。一方、Ｐｉｍ≧ＴＰｉｍであると判別されたときには、ステップ６２６でＰｉｍ≦ＴＰｉｍであると判別されていることから、Ｐｉｍ＝ＴＰｉｍである。すなわち、過給圧が目標過給圧に制御されているので、ＥＧＲ制御弁開度もベーン開度も変更させることなく、ルーチンはそのまま終了する。
ステップ６２９でＰｉｍ＜ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ６３０に進むと、第２ベーン制御ゲインを利用したフィードバック制御によって目標ベーン操作量Ｍｖａｎｅが決定される。次いで、ステップ６３１において、ステップ６３０で決定された目標ベーン操作量Ｍｖａｎｅがベーン３５Ｄに与えられることによってベーン開度Ｄｖａｎｅが制御され、ルーチンが終了する。この場合、ベーン開度が減少せしめられるので、過給圧が目標過給圧に向かって上昇する。
図３６のステップ６１６でベーン開度が増大された場合にＥＧＲガス量が増大しないと判別され、ルーチンが図３８のステップ６３２に進むと、ベーン開度が増大された場合にＥＧＲガス量が減少するか否かが判別される。ここで、ＥＧＲガス量が減少すると判別されたときには、ルーチンはステップ６３３に進む。一方、ＥＧＲガス量が減少しないと判別されたときには、ルーチンは図４０のステップ６４８に進む。
ステップ６３２でベーン開度が増大された場合にＥＧＲガス量が減少すると判別され、ルーチンがステップ６３３に進むと、機関負荷Ｌが特定切替判定負荷Ｌｔｈよりも高い（Ｌ＞Ｌｔｈ）か否かが判別される。ここで、Ｌ＞Ｌｔｈであると判別されたときには、ルーチンはステップ６３４に進む。一方、Ｌ≦Ｌｔｈであると判別されたときには、ルーチンは図３９のステップ６４１に進む。
ステップ６３３でＬ＞Ｌｔｈであると判別され、ルーチンがステップ６３４に進むと、目標ベーン操作量を決定するためのフィードバック制御に利用されるゲインとして、上記第３ベーン制御ゲインが採用される。すなわち、ステップ６３３でＬ＞Ｌｔｈであると判別された場合、過給圧に関する状況がベーン開度の増大に伴ってＥＧＲガス量が減少し且つ該ＥＧＲガス量の減少に起因して過給圧が低下する状況にある。そこで、ステップ６３４では、第３ベーン制御ゲインが目標ベーン操作量を決定するためのフィードバック制御に利用されるゲインとして採用されるのである。
次いで、ステップ６３５において、過給圧Ｐｉｍが目標過給圧ＴＰｉｍよりも高い（Ｐｉｍ＞ＴＰｉｍ）か否かが判別される。ここで、Ｐｉｍ＞ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ６３６に進む。一方、Ｐｉｍ≦ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ６３８に進む。
ステップ６３５でＰｉｍ＞ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ６３６に進むと、第３ベーン制御ゲインを利用したフィードバック制御によって目標ベーン操作量Ｍｖａｎｅが決定される。次いで、ステップ６３７において、ステップ６３６で決定された目標ベーン操作量Ｍｖａｎｅがベーン３５Ｄに与えられることによってベーン開度Ｄｖａｎｅが制御され、ルーチンが終了する。この場合、ベーン開度が増大せしめられるので、過給圧が目標過給圧に向かって低下する。
一方、ステップ６３５でＰｉｍ≦ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ６３８に進むと、過給圧Ｐｉｍが目標過給圧ＴＰｉｍよりも低い（Ｐｉｍ＜ＴＰｉｍ）か否かが判別される。ここで、Ｐｉｍ＜ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ６３９に進む。一方、Ｐｉｍ≧ＴＰｉｍであると判別されたときには、ステップ６３５でＰｉｍ≦ＴＰｉｍであると判別されていることから、Ｐｉｍ＝ＴＰｉｍである。すなわち、過給圧が目標過給圧に制御されているので、ＥＧＲ制御弁開度もベーン開度も変更させることなく、ルーチンはそのまま終了する。
ステップ６３８でＰｉｍ＜ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ６３９に進むと、第３ベーン制御ゲインを利用したフィードバック制御によって目標ベーン操作量Ｍｖａｎｅが決定される。次いで、ステップ６４０において、ステップ６３９で決定された目標ベーン操作量Ｍｖａｎｅがベーン３５Ｄに与えられることによってベーン開度Ｄｖａｎｅが制御され、ルーチンが終了する。この場合、ベーン開度が減少せしめられるので、過給圧が目標過給圧に向かって上昇する。
ステップ６３３でＬ≦Ｌｔｈであると判別され、ルーチンが図３９のステップ６４１に進むと、目標ベーン操作量を決定するためのフィードバック制御に利用されるゲインとして、上記第４ベーン制御ゲインが採用される。すなわち、ステップ６３３でＬ≦Ｌｔｈであると判別された場合、過給圧に関する状況がベーン開度の増大に伴ってＥＧＲガス量が減少し且つ該ＥＧＲガス量の減少に起因して過給圧が低下する状況にある。そこで、ステップ６４１では、第４ベーン制御ゲインが目標ベーン操作量を決定するためのフィードバック制御に利用されるゲインとして採用されるのである。
次いで、ステップ６４２において、過給圧Ｐｉｍが目標過給圧ＴＰｉｍよりも高い（Ｐｉｍ＞ＴＰｉｍ）か否かが判別される。ここで、Ｐｉｍ＞ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ６４３に進む。一方、Ｐｉｍ≦ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ６４５に進む。
ステップ６４２でＰｉｍ＞ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ６４３に進むと、第４ベーン制御ゲインを利用したフィードバック制御によって目標ベーン操作量Ｍｖａｎｅが決定される。次いで、ステップ６４４において、ステップ６４３で決定された目標ベーン操作量Ｍｖａｎｅがベーン３５Ｄに与えられることによってベーン開度Ｄｖａｎｅが制御され、ルーチンが終了する。この場合、ベーン開度が増大せしめられるので、過給圧が目標過給圧に向かって低下する。
一方、ステップ６４２でＰｉｍ≦ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ６４５に進むと、過給圧Ｐｉｍが目標過給圧ＴＰｉｍよりも低い（Ｐｉｍ＜ＴＰｉｍ）か否かが判別される。ここで、Ｐｉｍ＜ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ６４６に進む。一方、Ｐｉｍ≧ＴＰｉｍであると判別されたときには、ステップ６４２でＰｉｍ≦ＴＰｉｍであると判別されていることから、Ｐｉｍ＝ＴＰｉｍである。すなわち、過給圧が目標過給圧に制御されているので、ＥＧＲ制御弁開度もベーン開度も変更させることなく、ルーチンはそのまま終了する。
ステップ６４５でＰｉｍ＜ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ６４６に進むと、第４ベーン制御ゲインを利用したフィードバック制御によって目標ベーン操作量Ｍｖａｎｅが決定される。次いで、ステップ６４７において、ステップ６４６で決定された目標ベーン操作量Ｍｖａｎｅがベーン３５Ｄに与えられることによってベーン開度Ｄｖａｎｅが制御され、ルーチンが終了する。この場合、ベーン開度が減少せしめられるので、過給圧が目標過給圧に向かって上昇する。
図３８のステップ６３２でベーン開度が増大された場合にＥＧＲガス量が減少しないと判別され、ルーチンが図４０のステップ６４８に進んだ場合、ベーン開度の増大に伴ってＥＧＲガス量が増大も減少もしないことから、ベーン開度の増大または減少に伴うＥＧＲガス量の変化に起因する過給圧の変化が発生しないことになる。そこで、ルーチンがステップ６４８に進んだときには、目標ベーン操作量を決定するためのフィードバック制御に利用されるゲインとして、上記第５ベーン制御ゲインが採用される。
次いで、ステップ６４９において、過給圧Ｐｉｍが目標過給圧ＴＰｉｍよりも高い（Ｐｉｍ＞ＴＰｉｍ）か否かが判別される。ここで、Ｐｉｍ＞ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ６５０に進む。一方、Ｐｉｍ≦ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ６５２に進む。
ステップ６４９でＰｉｍ＞ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ６５０に進むと、第５ベーン制御ゲインを利用したフィードバック制御によって目標ベーン操作量Ｍｖａｎｅが決定される。次いで、ステップ６５１において、ステップ６５０で決定された目標ベーン操作量Ｍｖａｎｅがベーン３５Ｄに与えられることによってベーン開度Ｄｖａｎｅが制御され、ルーチンが終了する。この場合、ベーン開度が増大せしめられるので、過給圧が目標過給圧に向かって低下する。
ステップ６４９でＰｉｍ≦ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ６５２に進むと、過給圧Ｐｉｍが目標過給圧ＴＰｉｍよりも低い（Ｐｉｍ＜ＴＰｉｍ）か否かが判別される。ここで、Ｐｉｍ＜ＴＰｉｍであると判別されたときには、ルーチンはステップ６５３に進む。一方、Ｐｉｍ≧ＴＰｉｍであると判別されたときには、ステップ６４９でＰｉｍ≦ＴＰｉｍであると判別されていることから、Ｐｉｍ＝ＴＰｉｍである。すなわち、過給圧が目標過給圧に制御されているので、ＥＧＲ制御弁開度もベーン開度も変更させることなく、ルーチンはそのまま終了する。
ステップ６５２でＰｉｍ＜ＴＰｉｍであると判別され、ルーチンがステップ６５３に進むと、第５ベーン制御ゲインを利用したフィードバック制御によって目標ベーン操作量Ｍｖａｎｅが決定される。次いで、ステップ６５４において、ステップ６５３で決定された目標ベーン操作量Ｍｖａｎｅがベーン３５Ｄに与えられ、ベーン開度Ｄｖａｎｅが制御され、ルーチンが終了する。この場合、ベーン開度が減少せしめられるので、過給圧が目標過給圧に向かって上昇する。
なお、上述した実施形態の内燃機関では、ベーン開度を制御することによってタービン通過排気ガス量を制御することができるように構成されているが、排気タービンよりも上流側の排気管の部分から排気タービンよりも下流側の排気管の部分まで延びるバイパス管を設け、このバイパス管内を流れる排気ガスの量を制御することができる制御弁を当該バイパス管に設け、この制御弁の開度を制御することによってタービン通過排気ガス量を制御することができるように構成された内燃機関に本発明を適用することも可能である。
１０…内燃機関、２０…機関本体、３０…吸気系（吸気通路）、３１…吸気枝管（吸気通路）、３２…吸気管（吸気通路）、３５…過給機、３５Ａ…コンプレッサ、３５Ｂ…排気タービン、４０…排気系（排気通路）、４１…排気枝管（排気通路）、４２…排気管（排気通路）、５０…排気再循環装置（ＥＧＲ装置）、５１…排気再循環管（ＥＧＲ通路）、５２…排気再循環制御弁（ＥＧＲ制御弁）、６０…電子制御装置

Claims (5)

  1. 吸気通路内を流れるガスの圧力を上昇させる過給機と、燃焼室から排気通路に排出された排気ガスを吸気通路に導入する排気再循環装置とを具備し、前記過給機が吸気通路に配置されたコンプレッサと排気通路に配置された排気タービンとを有し、前記排気タービンを通過する排気ガスによって該排気タービンが回転されることによって前記コンプレッサが回転せしめられ、該コンプレッサの回転によって吸気通路内を流れるガスの圧力が上昇せしめられ、前記排気再循環装置が前記排気タービンよりも上流の排気通路の部分から前記コンプレッサよりも下流の吸気通路の部分まで延びる排気再循環通路と該排気再循環通路に配置された排気再循環制御弁とを有し、燃焼室から排気通路に排出された排気ガスが前記排気再循環通路を介して吸気通路に導入され、前記排気再循環制御弁の開度が変更されると前記排気再循環通路を介して吸気通路に導入される排気ガスの量が変化する内燃機関の過給圧制御装置において、
    前記コンプレッサよりも下流の吸気通路の部分内のガスの圧力を過給圧と称したとき、過給圧を低下させるべきときに前記排気再循環制御弁の開度を増大させる一方で過給圧を上昇させるべきときに前記排気再循環制御弁の開度を減少させる第１制御と、過給圧を低下させるべきときに前記排気再循環制御弁の開度を減少させる一方で過給圧を上昇させるべきときに前記排気再循環制御弁の開度を増大させる第２制御とが選択的に実行され、
    吸気通路内を流れるガスの圧力を上昇させるエネルギを過給エネルギと称し、吸気通路から燃焼室にガスが吸入されるときのガスの吸入に関する抵抗を吸入抵抗と称し、前記排気再循環通路を介して吸気通路に導入される排気ガスの量の変化に伴う吸気抵抗の変化に起因する過給エネルギの変化分を吸気抵抗変化に起因する過給エネルギ変化分と称し、前記排気タービンを通過する排気ガスの量の変化に起因する過給エネルギの変化分をタービン通過排気ガス量変化に起因する過給エネルギ変化分と称したとき、過給圧を制御するときに、前記排気再循環制御弁の開度が変更された場合の吸気抵抗変化に起因する過給エネルギ変化分とタービン通過排気ガス量変化に起因する過給エネルギ変化分とが比較され、該比較の結果に応じて前記第１制御と前記第２制御とのいずれを実行するかが決定される内燃機関の過給圧制御装置。
  2. 前記排気再循環制御弁の開度が変更される前の過給エネルギを変化前の過給エネルギと称し、前記排気再循環制御弁の開度が変更されたときの吸気抵抗変化に起因する過給エネルギ変化分とタービン通過排気ガス量変化に起因する過給エネルギ変化分とを変化前の過給エネルギに加算することによって得られる過給エネルギを変化後の過給エネルギと称したとき、前記排気再循環制御弁の開度が変更された場合の吸気抵抗変化に起因する過給エネルギ変化分とタービン通過排気ガス量変化に起因する過給エネルギ変化分との比較として、変化前の過給エネルギと変化後の過給エネルギとが比較され、変化後の過給エネルギが変化前の過給エネルギ以上であるか否かに応じて前記第１制御と前記第２制御とのいずれを実行するかが決定される請求項１に記載の内燃機関の過給圧制御装置。
  3. 吸気通路内を流れるガスの圧力を上昇させる過給機と、燃焼室から排気通路に排出された排気ガスを吸気通路に導入する排気再循環装置とを具備し、前記過給機が吸気通路に配置されたコンプレッサと排気通路に配置された排気タービンとを有し、前記排気タービンを通過する排気ガスによって該排気タービンが回転されることによって前記コンプレッサが回転せしめられ、該コンプレッサの回転によって吸気通路内を流れるガスの圧力が上昇せしめられ、前記排気再循環装置が前記排気タービンよりも上流の排気通路の部分から前記コンプレッサよりも下流の吸気通路の部分まで延びる排気再循環通路と該排気再循環通路に配置された排気再循環制御弁とを有し、燃焼室から排気通路に排出された排気ガスが前記排気再循環通路を介して吸気通路に導入され、前記排気再循環制御弁の開度が変更されると前記排気再循環通路を介して吸気通路に導入される排気ガスの量が変化する内燃機関の過給圧制御装置において、
    前記コンプレッサよりも下流の吸気通路の部分内のガスの圧力を過給圧と称したとき、過給圧を低下させるべきときに前記排気再循環制御弁の開度を増大させる一方で過給圧を上昇させるべきときに前記排気再循環制御弁の開度を減少させる第１制御と、過給圧を低下させるべきときに前記排気再循環制御弁の開度を減少させる一方で過給圧を上昇させるべきときに前記排気再循環制御弁の開度を増大させる第２制御とが選択的に実行され、
    前記排気再循環制御弁の開度が増大されたときに過給圧が低下する内燃機関の負荷領域と前記排気再循環制御弁の開度が減少されたときに過給圧が上昇する内燃機関の負荷領域との間の境界をなす内燃機関の負荷が前記第１制御と前記第２制御とを切り替えるか否かを判定するための切替判定負荷として用意され、内燃機関の負荷が前記切替判定負荷よりも高いか否かに応じて前記第１制御と前記第２制御とのいずれを実行するかが決定される内燃機関の過給圧制御装置。
  4. 目標とすべき過給圧を目標過給圧と称したとき、過給圧を目標過給圧に制御するために目標過給圧に対する過給圧の偏差に基づいて特定のゲインを利用して算出される操作量が前記排気再循環制御弁に与えられることによって該排気再循環制御弁の開度が制御され、
    過給圧が目標過給圧よりも高いときに前記排気再循環制御弁の開度を増大させる操作量を算出する一方で過給圧が目標過給圧よりも低いときに前記排気再循環制御弁の開度を減少させる操作量を算出するゲインが第１ゲインとして用意され、過給圧が目標過給圧よりも高いときに前記排気再循環制御弁の開度を減少させる操作量を算出する一方で過給圧が目標過給圧よりも高いときに前記排気再循環制御弁の開度を増大させる操作量を算出するゲインが第２ゲインとして用意され、
    前記第１制御を実行すべきであると決定されるときには前記第１ゲインを利用した前記第１制御が実行され、前記第２制御を実行すべきであると決定されるときには前記第２ゲインを利用した前記第２制御が実行される請求項１〜３のいずれか１つに記載の内燃機関の過給圧制御装置。
  5. 前記排気再循環制御弁の開度が変更されたときの過給圧の挙動を表現した状態空間モデルによって前記排気再循環制御弁の開度が変更された場合の過給圧を予測し、該予測の結果に応じて過給圧を所定の形態でもって変化させるために前記排気再循環制御弁に与えられるべき操作量が算出され、該算出された操作量が前記排気再循環制御弁に与えられることによって前記排気再循環制御弁の開度が制御され、
    前記排気再循環制御弁の開度を増大させたときに過給圧が低下する一方で前記排気再循環制御弁の開度を減少させたときに過給圧が上昇するときに利用されるべき状態空間モデルが第１状態空間モデルとして用意され、前記排気再循環制御弁の開度を増大させたときに過給圧が上昇する一方で前記排気再循環制御弁の開度を減少させたときに過給圧が低下するときに利用されるべき状態空間モデルが第２状態空間モデルとして用意され、
    前記第１制御を実行すべきであると決定されるときには前記第１状態空間モデルを利用した前記第１制御が実行され、前記第２制御を実行すべきであると決定されるときには前記第２状態空間モデルを利用した前記第２制御が実行される請求項１〜３のいずれか１つに記載の内燃機関の過給圧制御装置。
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