JP6499892B2 - 過給圧制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、過給圧制御装置に係り、特に可変ノズルを備える可変ノズルターボを用いた内燃機関の過給圧制御装置に関する。

ディーゼルエンジン等の車載用内燃機関の分野では、従来から、ターボチャージャの一種として、可変ノズルを備える可変ノズルターボが知られている。可変ノズルターボは、通常、内燃機関の排気経路に設けられたタービンと、タービン部分に設けられた可変ノズルと、内燃機関の吸気経路に設けられタービンの回転トルクを駆動源として駆動するコンプレッサ等を備えるように構成される。

よく知られているように、可変ノズルターボでは、可変ノズルを閉じると、タービンの圧力比（すなわちタービンに流入するガス圧とタービンから流出するガス圧との比）が上昇して、タービンの回転数が上昇する。そのため、コンプレッサのロータの回転数が上昇して、内燃機関の吸気経路側の過給圧が上昇する。また、可変ノズルを開けると、これとは逆の現象が生じて、過給圧が下がる。このように、可変ノズルターボでは、可変ノズルを開閉させることによって内燃機関の吸気経路側の過給圧を上下させる過給圧制御を行うことができるようになっている。

そして、例えば特許文献１〜３等には、可変ノズル（可変ベーン）の開度を大気温度等の外乱に応じて補正したり、ターボチャージャの個体差を学習させたり、或いは過給圧や吸入空気量、トルク量等により可変ノズルターボを制御するように構成することで、内燃機関を搭載した車両の運転状況やドライビリティをさらに向上させるための技術が開示されている。

特開２００２−４７９４２号公報 特開２０１０−２７０６３１号公報 特開２０１２−１７２６２９号公報

ところで、例えば、真夏の無風晴天時等のように外気温が高温の状況下で、渋滞走行（いわゆるノロノロ運転）から加速するような場合、上記の可変ノズルターボによる過給圧制御を行い、可変ノズルを閉じてタービンの圧力比を上昇させても、過給圧がさほど上昇しない現象が生じる場合がある。

そして、その状態で徐々にエンジン回転数が上がっていくと、エンジントルクが回復して急上昇し、車両が急加速する、いわゆる段付き加速が生じる場合がある。このような段付き加速は、ドライバに違和感を与え、ドライバビリティの低下を招く。

本発明は、上記の問題点を鑑みてなされたものであり、段付き加速が発生することを的確に防止してドライバビリティを向上させることが可能な過給圧制御装置を提供することを目的とする。

前記の問題を解決するために、請求項１に記載の発明は、過給圧制御装置において、
内燃機関の排気経路に設けられたタービンと、
開閉することにより前記タービンの圧力比を変化させて前記タービンの回転数を変化させる可変ノズルと、
前記内燃機関の吸気経路に設けられ、前記タービンの駆動トルクに応じた過給圧の空気を前記内燃機関に過給するコンプレッサと、
前記可変ノズルの開度を制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、
車両の走行状態が、段付き加速が生じる可能性がある状態であるか否かを判断し、
車両の走行状態が段付き加速が生じる可能性がある状態であると判断した場合には、過給圧制御によって決定した前記可変ノズルの開度を補正する補正値を学習により更新するとともに、前記可変ノズルの開度が、過給圧制御によって決定した前記可変ノズルの開度を前記補正値で補正した開度になるように前記可変ノズルの開度を制御する段付き加速対応制御を行い、
エンジン回転数および指示噴射量に対して前記補正値が割り当てられた段付き加速対応制御用マップを有しており、
前記段付き加速対応制御用マップ中の、学習を行った時点での前記エンジン回転数および前記指示噴射量に対応する前記補正値を学習により更新するとともに、
前記段付き加速対応制御を行う際には、前記段付き加速対応制御用マップに基づいてその時点での前記エンジン回転数および前記指示噴射量に対応する前記補正値を割り出し、割り出した前記補正値に基づいて前記段付き加速対応制御を行うことを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の過給圧制御装置において、
前記制御手段は、
前記段付き加速対応制御用マップとして、吸気温度が閾値温度以上の場合に用いる高吸気温対応制御用マップと、前記吸気温度が前記閾値温度未満であり段付き加速が前記内燃機関の個体差に基づいて生じた場合に用いるハードばらつき対応制御用マップとを有しており、
前記吸気温度が前記閾値温度以上であるか否かに応じて、前記高吸気温対応制御用マップまたは前記ハードばらつき対応制御用マップのいずれかに属する前記補正値を学習により更新するとともに、
前記段付き加速対応制御を行う際には、前記吸気温度に対応する前記閾値温度以上であるか否かに応じて、参照するマップを前記高吸気温対応制御用マップと前記ハードばらつき対応制御用マップから選択し、選択したマップに基づいてその時点での前記エンジン回転数および前記指示噴射量に対応する前記補正値を割り出し、割り出した前記補正値に基づいて前記段付き加速対応制御を行うことを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の過給圧制御装置において、連続して行われた処理サイクルで前記制御手段が前記補正値を連続して更新する際に、前記補正値の、更新される前の前記補正値からの増加量に制限が設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、車両の走行状態が段付き加速が生じる可能性がある状態である場合に、過給圧制御によって決定した可変ノズルの開度を補正する補正値を学習により更新するとともに、可変ノズルの開度が、過給圧制御によって決定した可変ノズルの開度を補正値で補正した開度になるように可変ノズルの開度を制御する段付き加速対応制御が行われるため、段付き加速が発生することを的確に防止してドライバビリティを向上させることが可能となる。

本実施形態に係る過給圧制御装置を含む車両の内燃機関等の構成を説明する図である。 過給圧制御装置における通常の過給圧制御の仕方を説明する図である。 通常の過給圧制御に用いられる可変ノズル開度マップと目標過給圧マップの構成を説明するイメージ図である。 段付き加速が発生する際の各パラメータの時系列的な変化の一例を表す図である。 可変ノズル開度マップにおいて段付き加速が生じ得る領域を破線で示した図である。 タービンを流れる排気の流量を横軸にとり、タービンの圧力比を縦軸にとり、タービン効率を等高線状に表したグラフである。 段付き加速対応制御用マップ等の構成および判定領域を説明するイメージ図である。 過給圧制御における各処理を説明するフローチャートである。 更新された補正値を用いて段付き加速対応制御を行った場合の各パラメータの時系列的な変化の一例を表す図である。 エンジン回転数について下限閾値および上限閾値にヒステリシスを設けることを説明する図である。

以下、本発明に係る過給圧制御装置の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下では、内燃機関がディーゼルエンジンであることを前提に説明するが、本発明は、内燃機関がガソリンエンジン等の他のタイプの内燃機関である場合にも同様に説明される。また、本発明は、内燃機関がディーゼルエンジン以外の内燃機関である場合にも適用される。

図１は、本実施形態に係る過給圧制御装置を含む車両の内燃機関等の構成を説明する図である。内燃機関であるディーゼルエンジン５０の吸気側には吸気経路５１が接続されており、吸気経路５１の最上流部にはエアクリーナ５２が取り付けられている。また、吸気経路５１のエアクリーナ５２より下流部には、過給圧制御装置１のコンプレッサ１１が設けられている。そして、コンプレッサ１１とディーゼルエンジン５０の間には、コンプレッサ１１の圧縮により温度が上昇した空気を冷却してディーゼルエンジン５０に送るためのインタークーラ５３が設けられている。

また、ディーゼルエンジン５０の排気側には排気経路５４が接続されており、排気経路５４には、過給圧制御装置１のタービン１２が設けられている。そして、タービン１２部分には、図示しない可変ノズルが設けられており、可変ノズルが開閉することによりタービン１２の圧力比（すなわちディーゼルエンジン５０からタービン１２に流入するガス圧とタービン１２から流出するガス圧との比）を変化させてタービン１２の回転数を変化させることができるようになっている。

本実施形態では、タービン１２には、可変ノズルを開閉させるためのアクチュエータ１３が取り付けられており、アクチュエータ１３には過給圧制御装置１の制御手段１４が接続されている。そして、制御手段１４がアクチュエータ１３の動作を制御することにより可変ノズルの開度ＶＮを制御するようになっている。

なお、過給圧制御装置１の制御手段１４を、例えば車両に搭載されているＥＣＵ（Engine Control Unit）内に構築することが可能である。また、以下では、可変ノズルの開度ＶＮは０（全閉）から１００（全開）までの値をとり得るものとして説明するが、可変ノズルの開度ＶＮの表し方は適宜決められる。

図示を省略するが、制御手段１４は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、入出力インターフェース等がバスに接続されたマイコン（上記のようにＥＣＵ内に構築される場合にはＥＣＵのＣＰＵ等が用いられる。）で構成されており、ＲＯＭ中の必要なプログラムをＲＡＭの作業領域に展開する等して各種の処理を行うように構成されている。

そして、過給圧制御装置１では、排気経路５４に設けられたタービン１２の回転トルクが、吸気経路５１に設けられたコンプレッサ１１のロータ１１ａに伝達されることで、コンプレッサ１１がタービン１２の回転トルクを駆動源として駆動し、空気をディーゼルエンジン５０の吸気側に圧送する。このようにして、コンプレッサ１１が、タービン１２の駆動トルクに応じた過給圧の空気をディーゼルエンジン５０の吸気側に過給するようになっている。

また、本実施形態では、過給圧制御装置１の制御手段１４には、各種のセンサが接続されている。具体的には、制御手段１４には、エアクリーナ２２或いはその近傍の吸気経路５１に配置された温度センサ１５が接続されており、温度センサ１５から制御手段１４に、吸気される空気の温度（以下、吸気温度という。）Ｔａの情報が送信される。また、制御手段１４には、吸気経路５１のディーゼルエンジン５０への接続部分等に配置された圧力センサ１６が接続されており、圧力センサ１６から制御手段１４に実際の過給圧（すなわち実過給圧）Ｐｂrealの情報が送信されるようになっている。

また、過給圧制御装置１の制御手段１４には、この他、エンジン回転数Ｎや車速Ｖ、アクセル開度θ、空気吸入量Ｖａ等の種々のパラメータを測定する各種センサ１７が接続されており、過給圧制御に必要な情報がそれらの各種センサ１７から制御手段１４に送信されるようになっている。また、制御手段１４には、ＥＣＵから指示噴射量（要求負荷）Ｑ等の情報を必要に応じて入手することができるようになっている。

なお、ディーゼルエンジン５０の吸気経路５１と排気経路５４とを図示しないＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）通路で結ぶ等して、ＥＧＲ制御（排気ガス再循環制御）を行うことができるように構成することも可能である。そして、このような場合にも、本発明を適用することが可能である。

［通常の過給圧制御について］
次に、過給圧制御装置１の制御手段１４における本発明に特有の制御の仕方等について説明する前に、制御手段１４による過給圧制御装置１における通常の過給圧制御、すなわち過給圧制御の基本的な制御の仕方等について説明する。

過給圧制御装置１の制御手段１４は、図２に示すように、可変ノズル開度マップＭ１と目標過給圧マップＭ２とを、例えばＲＯＭ等の記憶手段やプログラム中に有している。可変ノズル開度マップＭ１では、例えば図３に示すイメージ図のように、エンジン回転数Ｎと指示噴射量Ｑに対して（すなわち図３のグラフにおけるマスごとに）、可変ノズル開度ＶＮの目標値である目標可変ノズル開度ＶＮｔが予め割り当てられている。また、目標過給圧マップＭ２においても同様に、エンジン回転数Ｎと指示噴射量Ｑに対して目標過給圧Ｐｂｔが予め割り当てられている。

そして、制御手段１４は、図２に示すように、各種センサ１７からエンジン回転数Ｎと指示噴射量Ｑが入力されると、可変ノズル開度マップＭ１を参照して、それらのエンジン回転数Ｎと指示噴射量Ｑに対して割り当てられている目標可変ノズル開度ＶＮｔを割り出す。それと同時に、エンジン回転数Ｎと指示噴射量Ｑが入力されると、目標過給圧マップＭ２を参照して、それらのエンジン回転数Ｎと指示噴射量Ｑに対して割り当てられている目標過給圧ＰＢｔを割り出す。

続いて、制御手段１４は、割り出した目標過給圧ＰＢｔと圧力センサ１６により測定された実過給圧Ｐｂrealに基づいて、過給圧フィードバック量Ｖｆｂを算出する。そして、可変ノズルに設定する開度ＶＮとして、上記のようにしてエンジン回転数Ｎと指示噴射量Ｑに応じて可変ノズル開度マップＭ１から割り出した目標可変ノズル開度ＶＮｔをそのまま可変ノズルに設定するか、或いは、目標可変ノズル開度ＶＮｔに過給圧フィードバック量Ｖｆｂを加算した値ＶＮｔ＋Ｖｆｂを可変ノズルに設定するかを判断し、目標可変ノズル開度ＶＮｔか加算値ＶＮｔ＋Ｖｆｂのいずれか一方を可変ノズルに設定する開度ＶＮとして決定する。

なお、本実施形態では、図３に示したＮ−Ｑ平面上が、目標可変ノズル開度ＶＮｔをそのまま可変ノズルに設定する領域と、目標可変ノズル開度ＶＮｔに過給圧フィードバック量Ｖｆｂを加算した値を可変ノズルに設定する領域とに予め分割されており、制御手段１４は、入力されたエンジン回転数Ｎと指示噴射量Ｑがいずれの領域に属するかを判断することで、目標可変ノズル開度ＶＮｔと加算値ＶＮｔ＋Ｖｆｂのいずれを可変ノズルの開度ＶＮとして設定するかを判断するようになっている。

過給圧制御装置１の制御手段１４は、通常の場合、以上のような通常の過給圧制御を行って、エンジン回転数Ｎと指示噴射量Ｑ、実過給圧Ｐｂrealに基づいて可変ノズルに設定する開度ＶＮを決定し、アクチュエータ１３（図１参照）の動作を制御して、可変ノズルの開度ＶＮが上記のようにして決定した開度ＶＮになるように制御するようになっている。

なお、後述するように、本発明では、このようにして通常の過給圧制御で決定された可変ノズルの開度ＶＮが、ある条件の下ではさらに補正されて適用されるため、補正される前の可変ノズルの開度という意味で、以下、この通常の過給圧制御で決定された可変ノズルの開度をＶＮ１（図２参照）と表す。

［過給圧制御における本発明に特有の制御について］
次に、過給圧制御装置１の制御手段１４における本発明に特有の制御の仕方等について説明する。また、本実施形態に係る過給圧制御装置１の作用についてもあわせて説明する。

過給圧制御装置１が、通常の過給圧制御において、上記のようにして目標可変ノズル開度ＶＮｔ或いはそれと過給圧フィードバック量との加算値ＶＮｔ＋Ｖｆｂを可変ノズルの開度ＶＮ１として決定し、アクチュエータ１３の動作を制御して可変ノズルの開度がＶＮ１になるように制御しても、前述したように段付き加速が発生する場合がある。図４は、このように段付き加速が発生する際の各パラメータの時系列的な変化の一例を表す図である。

すなわち、図４に示すように、例えば、ドライバがアクセルを踏み込んでアクセル開度θを一定にした状態で車両を走行させると、過給圧制御装置１の制御手段１４は、上記の通常の過給圧制御を行ってエンジン回転数Ｎや指示噴射量Ｑ、実過給圧Ｐｂrealに基づいて可変ノズルの開度ＶＮ１を決定し、アクチュエータ１３の動作を制御して可変ノズルの開度がＶＮ１になるように制御する。図４に示すように、可変ノズルの開度ＶＮ１は、アクセルが踏み込まれると一旦上昇した後、エンジン回転数Ｎが上昇してくると減少していくように変化する。

なお、図４において、Ｖａは前述した空気吸入量である。また、図４において、可変ノズルの開度ＶＮ１は、図の上側に行くほどより閉じられた状態を表し、図の下側に行くほどより開かれた状態を表している。すなわち、前述したように、可変ノズルの開度ＶＮ１が０（全閉）から１００（全開）までの値をとり得るものとすると、開度ＶＮ１は、図４の上側に行くほど小さな値になり、図４の下側に行くほど大きな値になる。

そして、アクセルが踏み込まれると車両の加速度ａが徐々に上昇していくが、図４に示すように、ある時点（時刻ｔ１）で加速度ａの上昇が鈍くなり、その状態がしばらく続いた後、時刻ｔ２に加速度ａが気上昇して、本来の加速度ａに戻るように推移する場合がある。すなわち、ドライバがアクセルを一定量踏み込んだ場合（アクセル開度θが一定の場合）、通常は、車両の加速度ａが滑らかに増加するが、上記のように、加速度ａの増加が一旦停滞した後で急に増加する場合がある。これが、前述したいわゆる段付き加速である。

［段付き加速が生じる原因等について］
段付き加速は、以下のような悪循環が生じていることが原因と考えられている。すなわち、タービン１２の回転数を上げるために、可変ノズルを閉じてタービン１２の圧力比を上昇させてもタービン１２の回転数があまり上昇せず（すなわちタービン１２の回りが悪く）、ディーゼルエンジン５０の吸気側の過給圧がさほど上昇しない。そのため、ディーゼルエンジン５０の掃気効率があまり上昇せず、空気吸入量Ｖａの増加のペースがさほど大きくならないため、エンジントルクが上がりにくくなる。そのため、図４に示した時刻ｔ１から時刻ｔ２の間のように、アクセルがある程度踏み込まれているにもかかわらず、車両の加速度ａの上昇の度合が鈍くなる。

しかし、しばらくしてエンジン回転数Ｎが上昇してタービン１２を流れる排気の流量が多くなると、タービン１２が回り出し、コンプレッサ１１が働いてディーゼルエンジン５０の吸気側の過給圧が上昇する。そのため、ディーゼルエンジン５０の掃気効率が上昇してエンジントルクが上がる。このようにして上記の悪循環を脱し、車両の加速度ａの上昇度合が回復し、アクセル開度θに応じて車両が加速する状態に戻るため、上記の段付き加速が生じる。

この段付き加速が生じる条件等について本発明者らが研究したところ、以下の各知見が得られた。すなわち、
（１）エンジン回転数Ｎが高い走行状態ではこのような段付き加速は生じず、エンジン回転数Ｎが低いような走行状態で段付き加速が生じ得る（以下、知見１という。）。すなわち、前述した可変ノズル開度マップＭ１（図３参照）を用いてイメージ的に説明すると、図５に破線で示すように、エンジン回転数Ｎが低く、指示噴射量Ｑがさほど大きくないような条件の場合に、段付き加速が生じ得る。

（２）また、段付き加速が生じるディーゼルエンジン５０と、段付き加速を生じないディーゼルエンジン５０がある（以下、知見２という。）。すなわち、段付き加速は、ディーゼルエンジン５０の個体差（すなわちディーゼルエンジン５０のハード面でのばらつき）によって生じる場合と生じない場合がある。
（３）さらに、吸気温度Ｔａすなわち外気温が高温であると段付き加速が生じる場合がある（以下、知見３という。）。

そして、本発明者らが上記の知見１についてさらに研究を重ねた結果、段付き加速が生じる発端となる、可変ノズルを閉じてタービン１２の圧力比を上昇させてもタービン１２の回転数があまり上昇しない現象（以下、現象１という。）が生じるのは、タービン効率が原因であることが分かってきた。

タービン効率は、例えば、タービン１２を流れる排気の流量Ｆを横軸にとり、タービン１２の圧力比（すなわちディーゼルエンジン５０からタービン１２に流入するガス圧Ｐinとタービン１２から流出するガス圧Ｐoutとの比）Ｐin／Ｐoutを縦軸にとると、例えば図６に示すように等高線状に表すことができる。なお、図６中の「高」はその位置でタービン効率が最も高くなることを表しており、そこから離れるに従ってタービン効率が低下することを表している。

そして、ディーゼルエンジン５０の回転数Ｎが低くタービン１２を流れる排気の流量Ｆが小さい状態で、可変ノズルの開度が上記の通常の過給圧制御で決定された開度ＶＮ１になるようにアクチュエータ１３を制御すると、可変ノズルが閉じ過ぎてしまい、図６中に×で示すように、その際のタービン１２の圧力比Ｐin／Ｐoutが、その流量Ｆで最適の圧力比（すなわちタービン効率がより高くなる圧力比）より高くなる。そのため、可変ノズルを閉じてもタービン効率が向上しない状態になるために、上記の現象１が生じることが分かった。

［本発明の構成や作用等について］
そこで、本発明では、過給圧制御装置１の制御手段１４は、段付き加速が生じる可能性がある場合には、上記の通常の過給圧制御で決定した可変ノズルの開度ＶＮ１を、可変ノズルがより開く方向に補正する（すなわち可変ノズルの開度ＶＮをＶＮ１より大きくなるように補正する。）。そして、このように補正するための補正値ΔＶＮを、学習により決定するように構成されている。

具体的には、制御手段１４は、前述した通常の過給圧制御の際に用いられる可変ノズル開度マップＭ１（図３参照）と同形のマップＭ３（図７参照）を有しており、学習により補正値ΔＶＮを決定するごとに、マップＭ３の対応するマスに、決定した補正値ΔＶＮを割り当てていく。なお、補正値ΔＶＮがさらに修正される場合には、マップＭ３のマスに割り当てられている補正値ΔＶＮを修正後の補正値ΔＶＮに書き直す（或いは上書きする）ようにして、マップＭ３を更新していく。

なお、以下、このように段付き加速が生じないようにするために通常の過給圧制御で決定した可変ノズルの開度ＶＮ１を補正値ΔＶＮで補正する制御を、段付き加速対応制御といい、図７に示したマップＭ３を段付き加速対応制御用マップＭ３という。そして、図５に破線で示したように、エンジン回転数Ｎが低く指示噴射量Ｑがさほど大きくないような走行条件で段付き加速が生じ得るため、図７に示した段付き加速対応制御用マップＭ３においても、図５に破線で示したような領域に対応する領域（以下、判定領域Ａという。）で、補正値ΔＶＮがそれぞれ割り当てられたり更新されたりするようになる。なお、判定領域Ａや図７中のＭ３ａ、Ｍ３ｂについては後で説明する。

一方、上記の知見１等に示したように、段付き加速は常に生じ得るわけではなく、段付き加速が生じない場合と生じ得る場合とがある。そこで、本発明では、過給圧制御装置１の制御手段１４は、車両の走行状態が、段付き加速が生じる可能性がある状態であるか否かを判断し、段付き加速が生じる可能性がある状態ではない場合には、前述した通常の過給圧制御を行い、可変ノズルの開度をＶＮ１に決定する。

そして、段付き加速が生じる可能性がある状態である場合には、段付き加速対応制御を行い、段付き加速対応制御用マップＭ３（図７参照）に基づいてエンジン回転数Ｎと指示噴射量Ｑから補正値ΔＶＮを割り出し、上記の通常の過給圧制御で決定した可変ノズルの開度ＶＮ１を補正値ΔＶＮで補正して、可変ノズルの開度をＶＮ１＋ΔＶＮに決定するように構成されている。

［制御の具体的な構成例について］
以下、過給圧制御における本発明に特有の制御について、図８のフローチャートに基づいて具体的に説明する。

過給圧制御装置１の制御手段１４は、まず、前述した可変ノズル開度マップＭ１および目標過給圧マップＭ２に基づく通常の過給圧制御（図２参照）を行い、その時点でのエンジン回転数Ｎや指示噴射量Ｑ、実過給圧Ｐｂrealに基づいて可変ノズルの開度ＶＮ１を決定する（ステップＳ１）。

制御手段１４は、続いて、車両の走行状態が、段付き加速が生じる可能性がある状態であるか否かを判断し（ステップＳ２）、段付き加速が生じる可能性がある状態ではないと判断した場合は（ステップＳ２；ＮＯ）、可変ノズルの開度をＶＮ１に設定し（ステップＳ３）、可変ノズルが開度ＶＮ１になるようにアクチュエータ１３の動作を制御する。すなわち、この場合は、通常の過給圧制御を行う。また、連続して補正値の更新を行った処理サイクル数ｎを０にしてｎをリセットする（ステップＳ４）。連続して補正値の更新を行った処理サイクル数ｎについては後で説明する。

ここで、制御手段１４が、車両の走行状態が段付き加速が生じる可能性がある状態であるか否かを判断する判断処理（ステップＳ２）の構成例について説明する。この判断処理では、段付き加速が生じる可能性がある状態であるか否かを、車両の走行状態が図７に示した段付き加速対応制御用マップＭ３における判定領域Ａ内にあるか否かによって判断するように構成することができる。

すなわち、エンジン回転数Ｎや指示噴射量Ｑに基づいて段付き加速が生じる可能性がある状態であるか否かを判断するように構成することが可能であり、具体的には、例えばエンジン回転数Ｎや指示噴射量Ｑが下記（１）、（２）式に示すように下限閾値Ｎth_low等から上限閾値Ｎth_high等の範囲内に入っているか否かにより判断するように構成することが可能である。
Ｎth_low≦Ｎ≦Ｎth_high …（１）
Ｑth_low≦Ｑ≦Ｑth_high …（２）

また、段付き加速が生じる可能性がある状態であるか否かを、エンジン回転数Ｎや指示噴射量Ｑだけでなく車速Ｖやアクセル開度θにも基づいて判断するように構成することが可能であり、具体的には、上記（１）、（２）式に加え、さらに、例えば車速Ｖやアクセル開度θが下記（３）、（４）式に示すように下限閾値Ｖth_low等から上限閾値Ｖth_high等の範囲内に入っているか否かにより判断するように構成することも可能である。
Ｖth_low≦Ｖ≦Ｖth_high …（３）
θth_low≦θ≦θth_high …（４）

なお、その際、上記の知見１で説明したように、段付き加速はエンジン回転数Ｎが低いような走行状態で生じるため、少なくとも上記の上限閾値Ｎth_high等はさほど大きくない値に設定される。そのため、例えば図７に示したように、段付き加速対応制御用マップＭ３において、判定領域Ａは、エンジン回転数Ｎ等が低い領域に設定されることになる。

そして、制御手段１４は、各種センサ１７（図１参照）等から現時点でのエンジン回転数Ｎ等の情報を入手し、例えば入手したエンジン回転数Ｎ等が上記（１）〜（４）式をいずれも満たす場合に、段付き加速が生じる可能性がある状態であると判断するように構成される。なお、上記の判断を行うためのファクターとして、エンジン回転数Ｎや指示噴射量Ｑ、車速Ｖ、アクセル開度θ以外のファクターを用いるように構成することも可能である。

一方、制御手段１４は、車両の走行状態が段付き加速が生じる可能性がある状態であると判断した場合は（ステップＳ２；ＹＥＳ）、続いて、車両の加速度ａに図４の時刻ｔ１〜ｔ２の間のような停滞（すなわち加速度ａの上昇の鈍化）が生じているか否かを判断する（ステップＳ５）。しかし、この場合、加速度ａの停滞が生じている原因が可変ノズルではなく、他の原因によって生じている場合がある。

そこで、ステップＳ５の判断処理では、加速度ａの停滞が、本発明で対処すべき可変ノズル起因の段付き加速によって生じていることを確認するために、加速度ａが停滞しているか否かに加えて、さらに過給圧Ｐｂの変化率や空気吸入量Ｖａの変化率が適正か否かもあわせて判断するように構成することが好ましい。

具体的には、下記（５）〜（７）式に示すように、その時点で設定されている可変ノズルの開度ＶＮ１（或いはＶＮ１＋ΔＶＮ）に対して想定されている目標加速度ａｔや過給圧Ｐｂの目標変化率ΔＰｂｔ、空気吸入量Ｖａの目標変化率ΔＶａｔと、実際の加速度ａrealや過給圧Ｐｂの変化率ΔＰｂreal、空気吸入量Ｖａの変化率ΔＶａrealとの差の大きさ（絶対値）が設定された閾値ａthやΔＰｂth、ΔＶａth以下であるか否かを判断する。
｜ａｔ−ａreal｜≦ａth …（５）
｜ΔＰｂｔ−ΔＰＢreal｜≦ΔＰｂth …（６）
｜ΔＶａｔ−ΔＶａreal｜≦ΔＶａth …（７）

そして、例えば、上記（５）〜（７）のうちの１つでも満たされない場合に、可変ノズル起因の段付き加速によって車両の加速度ａが停滞しているかと判断するように構成することができる。なお、上記のように、過給圧Ｐｂ等の変化率（すなわち単位時間あたりの変化量）を用いる代わりに、過給圧Ｐｂ等の測定周期ごとの差分（すなわち今回測定した過給圧Ｐｂ等と前回測定した過給圧Ｐｂ等との差分）を用いるように構成することも可能である。

制御手段１４は、車両の加速度ａが停滞していない（すなわち上記（５）〜（７）式が全て満たされている）と判断した場合には（ステップＳ５；ＮＯ）、ステップＳ７以下の段付き加速対応制御用マップＭ３の更新処理を行わない。しかし、この場合、上記のように、ステップ２の判断処理で、車両の走行状態が、段付き加速が生じる可能性がある状態であると判断しているため（ステップＳ２；ＹＥＳ）、連続して補正値の更新を行った処理サイクル数ｎを０にした後（ステップＳ６）、ステップＳ１３の処理に移行して段付き加速対応制御を行う。

すなわち、その時点でのエンジン回転数Ｎと指示噴射量Ｑから段付き加速対応制御用マップＭ３（図７参照）に基づいて補正値ΔＶＮを割り出し、通常の過給圧制御（ステップＳ１）で決定した可変ノズルの開度ＶＮ１に補正値ΔＶＮを加算して補正したＶＮ１＋ΔＶＮを可変ノズルの開度として決定する。そして、アクチュエータ１３の動作を制御して、開度がＶＮ１＋ΔＶＮになるように可変ノズルの開度を制御する。そして、ステップＳ１の処理に戻る。

一方、制御手段１４は、可変ノズル起因で車両の加速度ａが停滞していると判断した場合（ステップＳ４；ＹＥＳ）、すなわち上記（５）〜（７）式のうち少なくとも１つが満たされていないと判断した場合には、ステップＳ７以下の段付き加速対応制御用マップＭ３の更新処理に移行する。

段付き加速対応制御用マップＭ３の更新処理では、制御手段１４は、まず、連続して補正値の更新を行った処理サイクル数ｎを１だけインクリメントする。そして、連続して補正値の更新を行った処理サイクル数ｎが１０回を越えた場合には（ステップＳ８；ＮＯ）、段付き加速対応制御用マップＭ３の更新処理を中断し、ステップＳ１３の処理に移行して段付き加速対応制御を行うようになっている。なお、このように構成する理由等については後で説明する。

制御手段１４は、連続して補正値の更新を行った処理サイクル数ｎが１０回以下である場合には（ステップＳ８；ＹＥＳ）、続いて、目標加速度ａｔと実際の加速度ａrealとのズレ量や、過給圧Ｐｂの目標変化率ΔＰｂｔと実際の過給圧Ｐｂの変化率ΔＰｂrealとのズレ量、空気吸入量Ｖａの目標変化率ΔＶａｔと実際の空気吸入量Ｖａの変化率ΔＶａrealとのズレ量の大きさに応じて、段付き加速対応制御用マップＭ３を更新する際に補正値ΔＶＮに加算する値ｘを設定する（ステップＳ９）。

その際、前述したように、段付き加速が生じる原因は、通常の過給圧制御（ステップＳ１）で決定した可変ノズルの開度ＶＮ１では可変ノズルが閉じ過ぎていて、タービン１２の圧力比Ｐin／Ｐout（図６参照）が高くなり過ぎてタービン効率が低下しているためであった。そして、可変ノズルを開くようにその開度ＶＮ１を補正するには、前述したように可変ノズルの開度ＶＮ１が０（全閉）から１００（全開）までの値をとる場合には、可変ノズルの開度ＶＮ１に正の値の補正値ΔＶＮを加算して可変ノズルの開度をＶＮ１＋ΔＶＮに補正することが必要となる。そして、補正値ΔＶＮの値を大きくするほど、可変ノズルがより開く状態になる。

そこで、このステップＳ９では、目標加速度ａｔと実際の加速度ａrealとのズレ量等が大きいほど、段付き加速対応制御用マップＭ３を更新する際に補正値ΔＶＮに加算する値ｘを大きい値に設定するように構成される。

具体的には、例えば、目標加速度ａｔと実際の加速度ａrealとのズレ量として、上記（５）式で算出した差｜ａｔ−ａreal｜を目標加速度ａｔの絶対値で割った｜ａｔ−ａreal｜／｜ａｔ｜をズレ量として算出する。過給圧Ｐｂの変化率や空気吸入量Ｖａの変化率についても、同様に、上記（６）、（７）式で算出した差｜ΔＰｂｔ−ΔＰＢreal｜、｜ΔＶａｔ−ΔＶａreal｜を、過給圧Ｐｂの目標変化率ΔＰｂｔや空気吸入量Ｖａの目標変化率ΔＶａｔの絶対値で割った｜ΔＰｂｔ−ΔＰＢreal｜／｜ΔＰｂｔ｜、｜ΔＶａｔ−ΔＶａreal｜／｜ΔＶａｔ｜をそれぞれのズレ量として算出する。

そして、それらのズレ量の中で最も大きなズレ量を抽出し、その大きさに応じて上記の値ｘを設定する。すなわち、例えば、ズレ量の大きさを５つの段階を分け、各段階に値ｘとして0.5、0.4、0.3、0.2、0.1の５つの値を割り当てておく。そして、抽出した最も大きなズレ量がどの段階に属するかを判別し、その段階に対応する値ｘを、段付き加速対応制御用マップＭ３を更新する際に補正値ΔＶＮに加算する値ｘとして設定するように構成することが可能である。すなわち、ズレ量が大きいほど大きな値ｘを設定する。

制御手段１４は、続いて、設定した値ｘに基づいて段付き加速対応制御用マップＭ３を更新するが、前述した知見２や知見３で説明したように、段付き加速は、ディーゼルエンジン５０の個体差（すなわちディーゼルエンジン５０のハード面でのばらつき）によって生じる場合（知見２）と、吸気温度Ｔａすなわち外気温が高温である際に生じる場合（知見３）とがある。

そこで、図８のフローチャートでは、それらの場合を分けて、各場合についてそれぞれ段付き加速対応制御用マップＭ３ａ、Ｍ３ｂ（図７参照）を設けて対応するように構成した場合について説明する。なお、以下では、吸気温度Ｔａが高温である場合に用いる段付き加速対応制御用マップＭ３ａを高吸気温対応制御用マップＭ３ａといい、ディーゼルエンジン５０の個体差で段付き加速が生じた場合に用いる段付き加速対応制御用マップＭ３ｂをハードばらつき対応制御用マップＭ３ｂとして区別する。また、段付き加速対応制御用マップＭ３を１つだけ設け、上記の２つの場合を区別せずにそれらの場合をまとめて１つの段付き加速対応制御用マップＭ３で対応するように構成することも可能である。

制御手段１４は、上記のようにして、段付き加速対応制御用マップＭ３を更新する際に補正値ΔＶＮに加算する値ｘを設定すると（ステップＳ９）、続いて、温度センサ１５（図１参照）により測定された吸気温度Ｔａが設定された閾値温度Ｔａth以上であるか否かを判断する（ステップＳ１０）。

そして、吸気温度Ｔａが閾値温度Ｔａth以上である場合には（ステップＳ１０；ＹＥＳ）、制御手段１４は、高吸気温対応制御用マップＭ３ａを選択する。そして、高吸気温対応制御用マップＭ３ａ中の、その時点でのエンジン回転数Ｎと指示噴射量Ｑに対応するマスの補正値ΔＶＮに、上記のようにして設定した値ｘを加算して修正し、高吸気温対応制御用マップＭ３ａの当該マスに割り当てられた補正値ΔＶＮを修正後の補正値ΔＶＮに書き直して（或いは上書きして）、高吸気温対応制御用マップＭ３ａを更新する（ステップＳ１１）。

また、吸気温度Ｔａが閾値温度Ｔａth未満である場合には（ステップＳ１０；ＮＯ）、制御手段１４は、段付き加速がディーゼルエンジン５０の個体差によって生じたと判断してハードばらつき対応制御用マップＭ３ｂを選択する。そして、ハードばらつき対応制御用マップＭ３ｂ中の、その時点でのエンジン回転数Ｎと指示噴射量Ｑに対応するマスの補正値ΔＶＮに、上記のようにして設定した値ｘを加算して修正し、ハードばらつき対応制御用マップＭ３ｂの当該マスに割り当てられた補正値ΔＶＮを修正後の補正値ΔＶＮに書き直して（或いは上書きして）、ハードばらつき対応制御用マップＭ３ｂを更新する（ステップＳ１２）。

制御手段１４は、以上のようにして高吸気温対応制御用マップＭ３ａやハードばらつき対応制御用マップＭ３ｂを更新すると、吸気温度Ｔａに応じて（すなわち吸気温度Ｔａが閾値温度Ｔａth以上であるか否かに応じて）、参照するマップＭ３ａ、Ｍ３ｂを選択し、選択したマップＭ３ａまたはＭ３ｂに基づいて段付き加速対応制御を行う（ステップＳ１３）。

すなわち、その時点でのエンジン回転数Ｎと指示噴射量Ｑから高吸気温対応制御用マップＭ３ａ或いはハードばらつき対応制御用マップＭ３ｂ（図７参照）に基づいて補正値ΔＶＮを割り出し、通常の過給圧制御（ステップＳ１）で決定した可変ノズルの開度ＶＮ１に補正値ΔＶＮを加算して補正したＶＮ１＋ΔＶＮを可変ノズルの開度として決定する。そして、アクチュエータ１３の動作を制御して、開度がＶＮ１＋ΔＶＮになるように可変ノズルの開度を制御する。そして、ステップＳ１の処理に戻る。

制御手段１４は、以上のようにして、段付き加速対応制御（ステップＳ１３）を行いながら、高吸気温対応制御用マップＭ３ａやハードばらつき対応制御用マップＭ３ｂの判定領域Ａ（図７や上記（１）〜（４）式参照）の部分の各補正値ΔＶＮを、段付き加速が生じるごとに学習により更新していく。そして、最終的に適切な各補正値ΔＶＮが得られれば、段付き加速は生じなくなり、高吸気温対応制御用マップＭ３ａやハードばらつき対応制御用マップＭ３ｂを更新する必要がなくなる。

図９は、上記のようにして段付き加速対応制御用マップＭ３（高吸気温対応制御用マップＭ３ａ或いはハードばらつき対応制御用マップＭ３ｂ）の更新処理により各補正値ΔＶＮを更新していき、更新された補正値ΔＶＮを用いて段付き加速対応制御を行った場合の結果を表す図である。

図９に示されるように、上記のようにして段付き加速対応制御を行うと、エンジン回転数Ｎがまだ低い時点で、可変ノズルの開度ＶＮが、通常の過給圧制御で設定される開度ＶＮ１から補正値ΔＶＮで補正された開度ＶＮ１＋ΔＶＮの状態に移行して（すなわち通常の過給圧制御が行われる状態から段付き加速対応制御が行われる状態に移行して）、可変ノズルが通常の過給圧制御で設定される開度ＶＮ１よりも開かれた状態になっている。

そのため、タービン１２の圧力比Ｐin／Ｐout（図６参照）が低下してタービン効率が向上するため、図９中に破線で示す図４の場合のように空気吸入量Ｖａの上昇度合が鈍化したり加速度ａが停滞したりすることなく、両者ともスムーズに上昇する状態になり、段付き加速が的確に解消される。

［効果］
以上のように、本実施形態に係る過給圧制御装置１によれば、車両の走行状態が、段付き加速が生じる可能性がある状態である場合には、通常の過給圧制御によって決定した可変ノズルの開度ＶＮ１を補正する補正値ΔＶＮを学習により更新する。そして、制御手段１４は、可変ノズルの開度が、通常の過給圧制御によって決定した可変ノズルの開度ＶＮ１を補正値ΔＶＮで補正した開度ＶＮ１＋ΔＶＮになるように可変ノズルの開度を制御して段付き加速対応制御を行う。

そのため、通常の過給圧制御で決定した可変ノズルの開度ＶＮ１では、エンジン回転数Ｎが低い等の状態であるにもかかわらず可変ノズルを閉じ過ぎており、そのためにタービン１２の圧力比Ｐin／Ｐoutが高くなり過ぎてタービン効率が向上しないために段付き加速が生じる場合でも、上記のように補正値ΔＶＮを学習により更新して適切な値とし、その補正値ΔＶＮに基づいて段付き加速対応制御を行うことで、可変ノズルをより開くように補正することが可能となる。

そして、可変ノズルを開く方向に補正することで、タービン１２の圧力比Ｐin／Ｐoutを低下させてタービン効率を向上させることが可能となり、段付き加速が生じることを的確に防止することが可能となる。そして、このようにして段付き加速が生じることがなくなるため、ドライバビリティを向上させることが可能となる。

［補正値の増加量に対して制限を設けることについて］
なお、図８に示したステップＳ１〜Ｓ１３の各処理が行われるサイクルを１回の処理サイクルという場合、以上のようにして、高吸気温対応制御用マップＭ３ａやハードばらつき対応制御用マップＭ３ｂの補正値ΔＶＮが更新されても車両の加速度ａが可変ノズルに起因して停滞したままであれば（ステップＳ５；ＹＥＳ）、次の処理サイクルで補正値ΔＶＮが再び更新される。このようにして、車両の加速度ａが可変ノズルに起因して停滞したまま（ステップＳ５；ＹＥＳ）である限り、処理サイクルごとに補正値ΔＶＮが更新されていく。

そして、補正値ΔＶＮが適切に修正され、可変ノズルの開度がＶＮ１＋ΔＶＮに設定されて可変ノズルがより開いた状態になり、タービン１２の圧力比Ｐin／Ｐout（図６参照）が低くなってタービン効率が向上し、車両の加速度ａが停滞せずに適切に増加するようになれば、その処理サイクルで補正値ΔＶＮの更新は終わり、次の処理サイクル以降は、車両の走行状態が、段付き加速が生じる可能性がある状態であっても（ステップＳ２；ＹＥＳ。すなわちエンジン回転数Ｎ等が図７に示した判定領域Ａ内にある場合であっても）、可変ノズルに起因した車両の加速度ａの停滞は生じないため（ステップＳ５；ＮＯ）、補正値ΔＶＮの更新処理（ステップＳ９〜Ｓ１２）は行われなくなる。

しかし、上記のように、処理サイクルごとに補正値ΔＶＮが更新されていっても、車両の加速度ａが可変ノズルに起因して停滞したままであれば（ステップＳ５；ＹＥＳ）、それ以降も処理サイクルごとの補正値ΔＶＮの更新が継続され、補正値ΔＶＮの更新が延々と続くことになる。そのため、補正値ΔＶＮが異常に大きな値になったり、或いは、最悪の場合には、可変ノズルの開度ＶＮ１＋ΔＶＮが１００（全開）の状態にまでなってしまう虞れがある。

そこで、上記のようにして補正値ΔＶＮを処理サイクルごとに更新していく場合に、補正値ΔＶＮの、更新される前の補正値ΔＶＮlastからの増加量（以下、単に補正値ΔＶＮの増加量という。）に対して制限を設けるように構成することが望ましい。

すなわち、段付き加速が生じ、車両の加速度ａに図４の時刻ｔ１〜ｔ２の間のような停滞が１回生じる間に、過給圧制御装置１の制御手段１４では複数回の処理サイクルが連続して行われるが、その連続した複数回の処理サイクルでそれぞれ補正値ΔＶＮの更新が行われる。すなわち、加速度ａの停滞が１回生じると、その間に補正値ΔＶＮの更新が連続して行われる状態になる。

そこで、例えば、前述したように、制御手段１４が、連続して補正値の更新を行った処理サイクル数ｎをカウントするように構成し、連続して補正値の更新を行った処理サイクル数ｎが所定数に達した時点で、加速度ａの停滞が続いていても、それ以上の補正値ΔＶＮの更新を停止するように構成することが可能である。

上記の図８に示した例では、このように構成された場合が示されており、所定数は１０回（ステップＳ８参照）とされている。そして、図８に示した例では、１回の補正値ΔＶＮの更新での補正値ΔＶＮの増加量は、ステップＳ９で設定される値ｘであるから、上記の補正値ΔＶＮの増加量は、連続して行われる１０回の処理サイクルでそれぞれ設定された値ｘの合計値ということになる。そして、この例では、補正値ΔＶＮの増加量が、連続して行われる１０回の処理サイクルでそれぞれ設定された値ｘの合計値に制限されていることになる。

また、車両の走行状態が、段付き加速が生じる可能性がある状態ではなくなったり（ステップＳ２；ＮＯ）、或いは加速度ａの停滞がなくなったり（ステップＳ５；ＮＯ）した場合には、補正値ΔＶＮの更新処理（ステップＳ９〜Ｓ１２）は行われなくなる。そのため、補正値ΔＶＮの更新が複数回の処理ステップで連続して行われる状態は終了する。そのため、図８に示したフローチャートでは、ステップＳ２やステップＳ５の判断処理の後のステップＳ４やステップＳ６の処理で、連続して補正値の更新を行った処理サイクル数ｎが０にされてリセットされるようになっている。

そして、別の機会に（すなわち車両を再度加速させた場合に）、車両の走行状態が段付き加速が生じる可能性がある状態であり（ステップＳ２；ＹＥＳ）、或いは加速度ａが停滞している状態になった場合には（ステップＳ５；ＮＯ）、連続して補正値の更新を行った処理サイクル数ｎのカウントが改めて１から開始されて（ステップＳ７）、補正値ΔＶＮの更新処理が行われるようになっている。

一方、補正値ΔＶＮの増加量に対する別の制限の仕方としては、例えば、端的に補正値ΔＶＮの増加量自体に制限をかける形で制限を設けるように構成することも可能である。

すなわち、上記のように、図８に示した例では、補正値ΔＶＮの増加量は、連続して行われる複数回の処理サイクルでそれぞれ設定された値ｘの合計値ということになるが、その値ｘの合計値に上限を設けておき、値ｘの合計値（すなわち補正値ΔＶＮの増加量）がこの上限に達した時点で、加速度ａの停滞が続いていても、それ以上の補正値ΔＶＮの更新を停止するように構成することも可能である。

そして、上記のように、図８に示した例では、段付き加速対応制御用マップＭ３（高吸気温対応制御用マップＭ３ａやハードばらつき対応制御用マップＭ３ｂ）を更新する際に補正値ΔＶＮに加算する値ｘ（ステップＳ９参照）として、前述した目標加速度ａｔと実際の加速度ａrealとのズレ量等に応じて例えば0.5、0.4、0.3、0.2、0.1等の複数の値のうちのいずれかが設定されるように構成した。

そこで、この場合の補正値ΔＶＮの増加量の上限（すなわち値ｘの合計値の上限）も、上記のズレ量に応じて変えるように構成することも可能である。すなわち、例えば、目標加速度ａｔと実際の加速度ａrealとのズレ量等が大きい場合（すなわち値ｘとして例えば0.5が設定されるような場合）には、上限を大きく設定し（例えば５に設定し）、目標加速度ａｔと実際の加速度ａrealとのズレ量等が小さい場合（すなわち値ｘとして例えば0.1が設定されるような場合）には、上限を小さく設定する（例えば１に設定する）ように構成することも可能である。

前述したように、補正値ΔＶＮの増加量に対して制限を設けないと、補正値ΔＶＮが処理サイクルごとに更新され続けてしまい、補正値ΔＶＮが異常に大きな値になる等の虞れがあるが、以上のように、補正値ΔＶＮの増加量に対して制限を設けることで、このような事態が生じることを的確に防止することが可能となる。

［閾値にヒステリシスを設けることについて］
一方、図８に示した例では、車両の走行状態が、段付き加速が生じる可能性がある状態であるか否か（すなわち車両の走行状態が図７に示した段付き加速対応制御用マップＭ３における判定領域Ａ内にあるか否か）を判断する際に、測定されたエンジン回転数Ｎ等が上記（１）〜（４）式を満たすか否かで判断する場合について説明した。

しかし、この場合、例えば、エンジン回転数Ｎの値が上限閾値Ｎth_highを跨いで上下すると、可変ノズルの開度としてＶＮ１が設定されたり（Ｎ＞Ｎth_highの場合）、ＶＮ１＋ΔＶＮが設定されたりして（Ｎ≦Ｎth_highの場合）、設定される可変ノズルの開度ＶＮが頻繁に変わる状態になり得る。また、下限閾値Ｎth_lowの場合も同様に、エンジン回転数Ｎの値が下限閾値Ｎth_lowを跨いでエンジン回転数Ｎの値が上下すると、可変ノズルの開度としてＶＮ１が設定されたり（Ｎ＜Ｎth_lowの場合）、ＶＮ１＋ΔＶＮが設定されたりして（Ｎ≧Ｎth_lowの場合）、設定される可変ノズルの開度ＶＮが頻繁に変わる状態になり得る。

そして、このように、設定される可変ノズルの開度ＶＮが頻繁に変わると、可変ノズルの開度ＶＮを制御しづらくなり、最悪の場合、可変ノズルの開度ＶＮを制御できなくなる事態が生じ得る。そこで、上記（１）〜（４）式における上限閾値（Ｎth_high、Ｑth_high、Ｖth_high、θth_high）や下限閾値（Ｎth_low、Ｑth_ low、Ｖth_ low、θth_ low）にヒステリシスを設けるように構成することが可能である。以下、エンジン回転数Ｎを例に挙げて具体的に説明する。

例えば、過給圧制御装置１の制御手段１４は、図８に示したフローチャートにおけるステップＳ１３の処理で段付き加速対応制御を行い、可変ノズルの開度ＶＮとしてＶＮ１＋ΔＶＮを設定した場合には、その時点で判定ＯＮフラグｆ（図８では図示省略）を１としてフラグを立てる。また、ステップＳ３の処理で、可変ノズルの開度ＶＮとしてＶＮ１を設定した場合には、その時点で判定ＯＮフラグｆを０としてフラグを降ろすように構成する。

そして、制御手段１４は、ステップＳ２の判断処理で、上記（１）〜（４）式に基づいて、車両の走行状態が、段付き加速が生じる可能性がある状態であるか否かを判断するが、その際、判定ＯＮフラグｆが０（すなわち段付き加速対応制御が行われていない判定ＯＦＦの状態）である場合には、エンジン回転数Ｎに関する下限閾値Ｎth_lowおよび上限閾値Ｎth_highとして、図１０に示すように下限閾値から上限閾値までの数値範囲が狭い方の下限閾値Ｎth_low０と上限閾値Ｎth_high０とを用いてエンジン回転数Ｎが上記（１）式を満たすか否かを判断する。

エンジン回転数Ｎが上記（１）式を満たさず（ステップＳ２；ＮＯ）、段付き加速対応制御（ステップＳ１３）が行われない限り、判定ＯＮフラグｆが０のままであるため、ステップＳ２の判断処理では、エンジン回転数Ｎに関する下限閾値Ｎth_lowおよび上限閾値Ｎth_highとして、下限閾値から上限閾値までの数値範囲が狭い方の下限閾値Ｎth_low０と上限閾値Ｎth_high０とが用いられる状態が続く。

また、制御手段１４が上記（１）式等を満たすと判断して（ステップＳ２；ＹＥＳ）、段付き加速対応制御（ステップＳ１３）を行い、判定ＯＮフラグｆが１とされた状態（すなわち段付き加速対応制御が行われている判定ＯＮの状態）では、図１０に示すように、エンジン回転数Ｎに関する下限閾値Ｎth_lowを、下限閾値Ｎth_low０より小さい値に設定された下限閾値Ｎth_low１に変更し、上限閾値Ｎth_highを、上限閾値Ｎth_high０より大きな値に設定された上限閾値Ｎth_high１に変更するように構成することが可能である。

なお、指示噴射量Ｑ（上記（２）式）や車速Ｖ（上記（３）式）、アクセル開度θ（上記（４）式）についても、同様にして、下限閾値と上限閾値にヒステリシスが設けられる。また、上記のように構成すると、判定ＯＮフラグｆが０の場合（すなわち段付き加速対応制御が行われていない場合）に比べて、判定ＯＮフラグｆが１の場合（すなわち段付き加速対応制御が行われている場合）の方が、制御手段１４が、車両の走行状態が、段付き加速が生じる可能性がある状態であると判断するエンジン回転数Ｎ等（すなわち判定領域Ａ）の範囲が拡がることになる。

そして、上記のように構成すれば、例えば、エンジン回転数Ｎの値が下限閾値Ｎth_low０以上になって段付き加速対応制御（ステップＳ１３）が行われ、可変ノズルの開度がＶＮ１＋ΔＶＮに設定された直後にエンジン回転数Ｎの値が下限閾値Ｎth_low０未満になっても、下限閾値Ｎth_low１以上であればすぐには可変ノズルの開度がＶＮ１に設定される状態には戻らず、可変ノズルの開度がＶＮ１＋ΔＶＮに設定される状態が継続されるようになる。

そのため、上記のように、設定される可変ノズルの開度ＶＮが頻繁に変わり、可変ノズルの開度ＶＮを制御しづらくなったり、可変ノズルの開度ＶＮを制御できなくなるような事態が生じることを的確に防止することが可能となり、可変ノズルの開度ＶＮを的確に制御して、段付き加速が生じることを的確に防止することが可能となる。

なお、本発明が上記の実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない限り、適宜変更可能であることは言うまでもない。

１ 過給圧制御装置
１１ コンプレッサ
１２ タービン
１４ 制御手段
５０ ディーゼルエンジン（内燃機関）
５１ 吸気経路
５４ 排気経路
Ｍ３ 段付き加速対応制御用マップ
Ｍ３ａ 高吸気温対応制御用マップ
Ｍ３ｂ ハードばらつき対応制御用マップ
Ｎ エンジン回転数
Ｐｂ 過給圧
Ｐin／Ｐout タービンの圧力比
Ｑ 指示噴射量
Ｔａ 吸気温度
Ｔａth 閾値温度
ＶＮ 可変ノズルの開度
ＶＮ１ 過給圧制御によって決定した可変ノズルの開度
ΔＶＮ 補正値

Claims (3)

1. 内燃機関の排気経路に設けられたタービンと、
   開閉することにより前記タービンの圧力比を変化させて前記タービンの回転数を変化させる可変ノズルと、
   前記内燃機関の吸気経路に設けられ、前記タービンの駆動トルクに応じた過給圧の空気を前記内燃機関に過給するコンプレッサと、
   前記可変ノズルの開度を制御する制御手段と、
   を備え、
   前記制御手段は、
   車両の走行状態が、段付き加速が生じる可能性がある状態であるか否かを判断し、
   車両の走行状態が段付き加速が生じる可能性がある状態であると判断した場合には、過給圧制御によって決定した前記可変ノズルの開度を補正する補正値を学習により更新するとともに、前記可変ノズルの開度が、過給圧制御によって決定した前記可変ノズルの開度を前記補正値で補正した開度になるように前記可変ノズルの開度を制御する段付き加速対応制御を行い、
   エンジン回転数および指示噴射量に対して前記補正値が割り当てられた段付き加速対応制御用マップを有しており、
   前記段付き加速対応制御用マップ中の、学習を行った時点での前記エンジン回転数および前記指示噴射量に対応する前記補正値を学習により更新するとともに、
   前記段付き加速対応制御を行う際には、前記段付き加速対応制御用マップに基づいてその時点での前記エンジン回転数および前記指示噴射量に対応する前記補正値を割り出し、割り出した前記補正値に基づいて前記段付き加速対応制御を行うことを特徴とする過給圧制御装置。
2. 前記制御手段は、
   前記段付き加速対応制御用マップとして、吸気温度が閾値温度以上の場合に用いる高吸気温対応制御用マップと、前記吸気温度が前記閾値温度未満であり段付き加速が前記内燃機関の個体差に基づいて生じた場合に用いるハードばらつき対応制御用マップとを有しており、
   前記吸気温度が前記閾値温度以上であるか否かに応じて、前記高吸気温対応制御用マップまたは前記ハードばらつき対応制御用マップのいずれかに属する前記補正値を学習により更新するとともに、
   前記段付き加速対応制御を行う際には、前記吸気温度に対応する前記閾値温度以上であるか否かに応じて、参照するマップを前記高吸気温対応制御用マップと前記ハードばらつき対応制御用マップから選択し、選択したマップに基づいてその時点での前記エンジン回転数および前記指示噴射量に対応する前記補正値を割り出し、割り出した前記補正値に基づいて前記段付き加速対応制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の過給圧制御装置。
3. 連続して行われた処理サイクルで前記制御手段が前記補正値を連続して更新する際に、前記補正値の、更新される前の前記補正値からの増加量に制限が設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の過給圧制御装置。

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