JP2012017707A - Charging pressure control device for internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関の過給圧制御装置に関する。 The present invention relates to a supercharging pressure control device for an internal combustion engine.
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。 Patent Document 1 describes a control device for an internal combustion engine. The internal combustion engine described in Patent Document 1 includes a so-called supercharger. The supercharger has a compressor disposed in the intake passage and an exhaust turbine disposed in the exhaust passage. Then, the exhaust turbine is rotated by the energy of the exhaust gas passing through the exhaust turbine, and the compressor is rotated by the rotation of the exhaust turbine, and the pressure of the gas in the intake passage downstream of the compressor is rotated by the rotation of the compressor. (Hereinafter, this pressure is referred to as “supercharging pressure”).
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。 By the way, in the internal combustion engine described in Patent Document 1, the exhaust turbine is provided with a plurality of vanes capable of adjusting the flow rate of the exhaust gas passing through the exhaust turbine. When the vane opening (hereinafter referred to as “vane opening”) is increased so as to increase the area of the flow path formed between the vanes, the flow rate of the exhaust gas passing through the exhaust turbine is increased. As a result, the ability of the compressor to increase the supercharging pressure (hereinafter, this ability is referred to as “compressor supercharging ability”) decreases, and the supercharging pressure decreases. On the other hand, when the vane opening is reduced so that the area of the flow path formed between these vanes is reduced, the flow rate of the exhaust gas passing through the exhaust turbine increases, and as a result, the compressor supercharging capability increases. The supercharging pressure increases. Thus, the supercharging pressure can be controlled by controlling the vane opening.
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。 The internal combustion engine described in Patent Document 1 includes a so-called exhaust gas recirculation device (hereinafter, this device is referred to as an “EGR device”). The EGR device includes a passage extending from an exhaust passage portion upstream of the exhaust turbine to an intake passage portion downstream of the compressor (hereinafter, this passage is referred to as an “EGR passage”), and an amount of exhaust gas flowing through the EGR passage. And a valve disposed in the EGR passage (hereinafter, this valve is referred to as “EGR control valve”). When the opening degree of the EGR control valve (hereinafter, this opening degree is referred to as “EGR control valve opening degree”) is increased, the amount of exhaust gas introduced into the intake passage through the EGR passage (hereinafter, this amount is referred to as “ "EGR gas amount") increases. On the other hand, when the EGR control valve opening is decreased, the amount of EGR gas decreases. Thus, the EGR gas amount can be controlled by controlling the EGR control valve opening degree.
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。 By the way, as described in Patent Document 1, when the amount of EGR gas changes, the supercharging pressure also changes. Therefore, the supercharging pressure can also be controlled by controlling the EGR control valve opening.
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。 Here, a target value of the supercharging pressure (hereinafter referred to as “target supercharging pressure”) is set, and in order to control the supercharging pressure to the target supercharging pressure, the actual supercharging pressure is set to the target supercharging pressure. When the vane opening and the EGR control valve opening are controlled by feedback control based on the deviation, the control of the supercharging pressure by the control of the vane opening interferes with the control of the supercharging pressure by the control of the EGR control valve opening. As a result, the supercharging pressure cannot be controlled to the target supercharging pressure (or the supercharging pressure cannot be quickly controlled to the target supercharging pressure).
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。 Therefore, the control device described in Patent Document 1 controls the EGR control valve opening by feedback control without controlling the vane opening by feedback control when the engine load (that is, the load of the internal combustion engine) is relatively low, When the engine load is relatively high, the EGR control valve opening is not controlled by feedback control, but the vane opening is controlled by feedback control. Thus, the supercharging pressure control by the feedback control of the vane opening and the supercharging pressure control by the feedback control of the EGR control valve opening are prevented from interfering with each other, and the supercharging pressure is reliably controlled to the target supercharging pressure. I am doing so.
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。 As described above, the control device described in Patent Document 1 controls the supercharging pressure to the target supercharging pressure by controlling the EGR control valve opening degree by feedback control when the engine load is relatively high. At this time, if the actual supercharging pressure is lower than the target supercharging pressure, the opening degree of the EGR control valve is decreased, whereby the supercharging pressure is increased. On the other hand, if the actual supercharging pressure is higher than the target supercharging pressure, the EGR control valve opening is increased, and thereby the supercharging pressure is decreased.
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。 As described above, when the EGR control valve opening degree is controlled by the control device described in Patent Document 1, when the EGR control valve opening degree is decreased, the supercharging pressure is increased, and the EGR control valve opening degree is increased. This is based on the knowledge that the supercharging pressure decreases. However, according to the research of the inventors of the present application, even if the EGR control valve opening is decreased, the supercharging pressure does not increase, and conversely, the supercharging pressure may decrease, and the EGR control valve opening increases. It has been found that the supercharging pressure does not decrease even if it is tempered, and conversely, the supercharging pressure may increase.
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。 Thus, even if the EGR control valve opening is decreased, the supercharging pressure does not necessarily increase, and even if the EGR control valve opening is increased, the supercharging pressure does not necessarily decrease. As described in Document 1, even if an attempt is made to control the boost pressure to the target boost pressure by opening feedback control of the EGR control valve, the boost pressure may not be reliably controlled to the target boost pressure. It will be.
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。 Accordingly, an object of the present invention is to reliably control the supercharging pressure to the target supercharging pressure by controlling the EGR control valve opening.
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。 The first invention of the present application comprises a supercharger that increases the pressure of gas flowing in the intake passage, and an exhaust gas recirculation device that introduces exhaust gas discharged from the combustion chamber into the exhaust passage into the intake passage. The supercharger has a compressor disposed in an intake passage and an exhaust turbine disposed in an exhaust passage, and the compressor is rotated by rotating the exhaust turbine by exhaust gas passing through the exhaust turbine. The pressure of the gas flowing in the intake passage is increased by the rotation of the compressor, and the exhaust gas recirculation device extends from the exhaust passage portion upstream of the exhaust turbine to the intake passage portion downstream of the compressor. An exhaust gas recirculation control valve disposed in the exhaust gas recirculation passage and exhaust gas discharged from the combustion chamber into the exhaust gas passage The internal combustion engine is introduced into the intake passage through the recirculation passage, and the amount of exhaust gas introduced into the intake passage through the exhaust recirculation passage changes when the opening of the exhaust recirculation control valve is changed. The present invention relates to a supercharging pressure control device.
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。 When the pressure of the gas in the portion of the intake passage downstream from the compressor is referred to as supercharging pressure, the present invention increases the opening of the exhaust gas recirculation control valve when the supercharging pressure should be reduced. On the other hand, the first control for decreasing the opening degree of the exhaust gas recirculation control valve when the boost pressure should be increased, and the opening degree of the exhaust gas recirculation control valve when the boost pressure should be decreased On the other hand, the second control for increasing the opening of the exhaust gas recirculation control valve when the boost pressure is to be increased is selectively executed.
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。 Further, the energy for increasing the pressure of the gas flowing in the intake passage is referred to as supercharging energy, the resistance related to the suction of gas when the gas is sucked into the combustion chamber from the intake passage is referred to as the suction resistance, and the exhaust gas recirculation passage. The change in the supercharging energy caused by the change in the intake resistance due to the change in the amount of exhaust gas introduced into the intake passage through the exhaust gas is referred to as the supercharged energy change caused by the change in the intake resistance, and passes through the exhaust turbine. When the amount of change in the supercharging energy resulting from the change in the amount of exhaust gas that is generated is referred to as the amount of change in supercharging energy resulting from the change in the amount of exhaust gas passing through the turbine, in the present invention, when controlling the supercharging pressure, When the opening of the exhaust gas recirculation control valve is changed, the amount of change in supercharging energy due to the change in intake resistance is compared with the amount of change in supercharging energy due to the change in the amount of exhaust gas passing through the turbine. Or perform one of the second control and the first control is determined according to.
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。 According to the present invention, the following effects can be obtained. That is, in an internal combustion engine equipped with a supercharger, the supercharging pressure changes when the compressor supercharging capability (that is, the capability of the compressor to increase the supercharging pressure) changes. However, the internal combustion engine has an exhaust gas recirculation passage that extends from a portion of the exhaust passage upstream of the exhaust turbine to a portion of the intake passage downstream of the compressor, and an exhaust gas recirculation control valve disposed in the exhaust gas recirculation passage. In the case where the recirculation device is further provided, even if the amount of the exhaust gas introduced into the intake passage through the exhaust recirculation passage changes due to the opening degree of the exhaust recirculation control valve being changed, the boost pressure is increased. Change. Therefore, when raising or lowering the boost pressure by changing the opening degree of the exhaust gas recirculation control valve, in order to raise or lower the boost pressure as desired, the exhaust recirculation control valve must be opened. It is necessary to grasp whether the boost pressure is increased or decreased by increasing the degree, or whether the boost pressure is increased or decreased by decreasing the opening degree of the exhaust gas recirculation control valve. .
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。 In this regard, according to the inventor's research, when the opening degree of the exhaust gas recirculation control valve is increased according to the situation related to the supercharging pressure, the supercharging pressure may increase or the supercharging pressure may decrease. Further, it has been found that when the opening degree of the exhaust gas recirculation control valve is decreased, the supercharging pressure may increase or the supercharging pressure may decrease. Whether the supercharging pressure increases or decreases when the opening degree of the exhaust gas recirculation control valve is changed (that is, when it is increased or decreased) depends on the intake resistance change. Due to energy change (ie, change in supercharging energy due to change in intake resistance due to change in amount of exhaust gas introduced into intake passage through exhaust recirculation passage) and change in amount of exhaust gas passing through turbine It has also been found that it depends on the amount of change in supercharging energy (that is, the amount of change in supercharging energy caused by the change in the amount of exhaust gas passing through the exhaust turbine). Therefore, when the boost pressure is increased or decreased by changing the opening of the exhaust gas recirculation control valve, the change in the supercharging energy and the change in the amount of exhaust gas passing through the turbine due to the change in the intake resistance are caused. Taking into account the amount of change in the supercharging energy, the increase of the exhaust gas recirculation control valve increases or decreases the supercharging pressure or decreases the exhaust gas recirculation control valve opening Thus, it is possible to grasp whether the supercharging pressure increases or decreases.
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。 Here, in the present invention, two different controls (that is, the first control and the second control) are prepared as control of the opening degree of the exhaust gas recirculation control valve when the supercharging pressure should be changed. When the supercharging pressure should be reduced, the result of comparing the amount of change in supercharging energy caused by the change in intake resistance and the amount of change in supercharging energy caused by the change in the amount of exhaust gas passing through the turbine If it is determined that the boost pressure decreases when the opening is increased, the first control is executed. Conversely, the boost pressure decreases when the opening of the exhaust gas recirculation control valve is decreased. If it is grasped, the second control is executed. On the other hand, when the supercharging pressure should be increased, the result of comparing the amount of change in supercharging energy due to the change in intake resistance and the amount of supercharging energy due to the change in the amount of exhaust gas passing through the turbine If it is determined that the boost pressure increases when the opening of the exhaust gas is decreased, the first control is executed. Conversely, when the opening of the exhaust gas recirculation control valve is increased, the boost pressure is increased. If it is grasped that it rises, the second control is executed. According to this, the supercharging pressure can be increased or decreased as desired, or at least the supercharging pressure can be increased or decreased in a form close to a desired form. For this reason, the supercharging pressure can be reliably controlled to the target supercharging pressure by controlling the opening degree of the exhaust gas recirculation control valve.
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。 Further, according to the present invention, when the supercharging pressure is controlled by simultaneously controlling the opening degree of the exhaust gas recirculation control valve and the compressor supercharging capability, the following effects can be obtained. That is, when the supercharging pressure should be changed, the supercharging pressure may be changed by simultaneously controlling the opening degree of the exhaust gas recirculation control valve and the compressor supercharging capability for various reasons. Here, even if the opening degree of the exhaust gas recirculation control valve is changed in the same way, it is not recognized that the boost pressure may decrease or increase due to this change, for example, Only when the boost of the exhaust gas recirculation control valve is increased, it is recognized that the boost pressure decreases due to this increase. Even if the opening degree of the exhaust gas recirculation control valve and the compressor supercharging capability are controlled based on the above recognition, the supercharging pressure may not decrease, or at least the supercharging pressure may be decreased. Even if the opening degree of the exhaust gas recirculation control valve and the compressor supercharging capacity are controlled based on the above recognition to obtain the target supercharging pressure, the supercharging pressure does not become the target supercharging pressure (that is, the target supercharging pressure). The supercharging pressure may diverge. And this is only recognized that the boost pressure increases due to the decrease in the opening degree of the exhaust gas recirculation control valve, but when the boost pressure actually decreases, the exhaust gas recirculation control valve It is only recognized that the boost pressure increases due to the increase in the opening of the engine, but in fact, when the boost pressure decreases and due to the decrease in the opening of the exhaust gas recirculation control valve Although we only recognize that the supercharging pressure decreases, this is also true when the supercharging pressure actually increases.
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。 However, in the present invention, when the opening degree of the exhaust gas recirculation control valve is changed, the opening degree of the exhaust gas recirculation control valve is determined while grasping whether the boost pressure is lowered or increased due to this change. And the compressor supercharging capability are controlled simultaneously. For this reason, according to the present invention, even when the supercharging pressure is controlled by simultaneously controlling the opening degree of the exhaust gas recirculation control valve and the compressor supercharging capability, the supercharging pressure is increased or decreased as desired. In addition, the supercharging pressure can be controlled to the target supercharging pressure. That is, so-called cooperative control of the supercharging pressure by the exhaust gas recirculation control valve and the supercharger can be performed satisfactorily.
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。 In the second invention of the present application, in the first invention, the supercharging energy before the opening degree of the exhaust gas recirculation control valve is changed is referred to as supercharging energy before the change, and the exhaust gas recirculation control valve The supercharging energy obtained by adding the change in supercharging energy due to the change in intake resistance when the opening is changed and the supercharging energy change due to the change in the amount of exhaust gas passing through the turbine to the supercharging energy before the change. When the supply energy is referred to as the supercharged energy after the change, it results from the change in the supercharged energy due to the change in intake resistance and the change in the amount of exhaust gas passing through the turbine when the opening degree of the exhaust gas recirculation control valve is changed. As a comparison with the change in the supercharged energy, the supercharged energy before the change and the supercharged energy after the change are compared, and depending on whether the supercharged energy after the change is greater than or equal to the supercharged energy before the change. The first control Or perform one of the second control is determined.
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。 According to the present invention, the following effects can be obtained. That is, in the present invention, it is determined whether to execute the first control or the second control depending on whether or not the supercharged energy after the change is equal to or higher than the supercharged energy before the change. Here, if the supercharged energy after the change is equal to or higher than the supercharged energy before the change, the change in the opening degree of the exhaust gas recirculation control valve that is the basis for calculating the supercharged energy after the change (in detail, Exhaust gas recirculation control based on the amount of change in supercharging energy caused by the change in intake air resistance used for calculation of the supercharged energy after the change and the amount of change in supercharging energy caused by the change in the amount of exhaust gas passing through the turbine It is possible to grasp that the supercharging pressure increases when the change of the valve opening) is applied to the opening of the exhaust gas recirculation control valve. If it is smaller than the supply energy, the supercharging pressure will be reduced if the opening of the exhaust gas recirculation control valve is changed to the opening of the exhaust gas recirculation control valve, which is the basis for calculating the supercharged energy after the change. It can be grasped that it falls.
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。 In the present invention, when a certain change is made to the opening degree of the exhaust gas recirculation control valve in this way, it is possible to grasp whether the supercharging pressure is increased or decreased as a result of the change. On the basis of this grasp, it is determined whether the first control should be executed or the second control should be executed. Therefore, according to the present invention, when the boost pressure should be increased, the boost pressure can be more reliably increased. When the boost pressure should be decreased, the boost pressure can be more reliably increased. Can be reduced. Furthermore, according to the present invention, when the supercharging pressure is controlled by simultaneously controlling the opening degree of the exhaust gas recirculation control valve and the compressor supercharging capability, the supercharging pressure is more reliably increased or decreased as desired. The supercharging pressure can be controlled to the target supercharging pressure. That is, so-called cooperative control of the supercharging pressure by the exhaust gas recirculation control valve and the supercharger can be performed more satisfactorily.
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。 The third invention of the present application includes a supercharger that increases the pressure of gas flowing in the intake passage, and an exhaust gas recirculation device that introduces exhaust gas discharged from the combustion chamber into the exhaust passage into the intake passage. The supercharger has a compressor disposed in an intake passage and an exhaust turbine disposed in an exhaust passage, and the compressor is rotated by rotating the exhaust turbine by exhaust gas passing through the exhaust turbine. The pressure of the gas flowing in the intake passage is increased by the rotation of the compressor, and the exhaust gas recirculation device extends from the exhaust passage portion upstream of the exhaust turbine to the intake passage portion downstream of the compressor. An exhaust gas recirculation control valve disposed in the exhaust gas recirculation passage and exhaust gas discharged from the combustion chamber into the exhaust gas passage The internal combustion engine is introduced into the intake passage through the recirculation passage, and the amount of exhaust gas introduced into the intake passage through the exhaust recirculation passage changes when the opening of the exhaust recirculation control valve is changed. The present invention relates to a supercharging pressure control device.
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。 When the pressure of the gas in the portion of the intake passage downstream from the compressor is referred to as supercharging pressure, the present invention increases the opening of the exhaust gas recirculation control valve when the supercharging pressure should be reduced. On the other hand, the first control for decreasing the opening degree of the exhaust gas recirculation control valve when the boost pressure should be increased, and the opening degree of the exhaust gas recirculation control valve when the boost pressure should be decreased On the other hand, the second control for increasing the opening of the exhaust gas recirculation control valve when the boost pressure is to be increased is selectively executed.
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。 In the present invention, the supercharging pressure is reduced when the opening degree of the exhaust gas recirculation control valve is decreased, and the supercharging pressure is reduced when the opening degree of the exhaust gas recirculation control valve is decreased. It is prepared as a switching determination load for determining whether or not the load of the internal combustion engine that forms a boundary with the load region of the internal combustion engine in which the pressure increases switches between the first control and the second control. Then, whether to execute the first control or the second control is determined depending on whether the load of the internal combustion engine is higher than the switching determination load.
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。 According to the present invention, the following effects can be obtained. That is, as explained in relation to the first invention, the supercharging pressure is increased when the opening degree of the exhaust gas recirculation control valve is increased according to the situation related to the supercharging pressure by the research of the inventors of the present application. The boost pressure may increase or the boost pressure may decrease, and the boost pressure may increase when the exhaust recirculation control valve opening is decreased, or the boost pressure may decrease. It turned out to be. It has also been found that whether the boost pressure increases or decreases when the opening of the exhaust gas recirculation control valve is changed depends on the load of the internal combustion engine. Therefore, when the boost pressure is increased or decreased by changing the opening of the exhaust gas recirculation control valve, the opening of the exhaust gas recirculation control valve is increased if the load of the internal combustion engine is taken into consideration. Thus, it is possible to grasp whether the boost pressure is increased or decreased, or whether the boost pressure is increased or decreased by decreasing the opening degree of the exhaust gas recirculation control valve.
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。 Here, in the present invention, two different controls (that is, the first control and the second control) are prepared as control of the opening degree of the exhaust gas recirculation control valve when the supercharging pressure should be changed. When the boost pressure is to be reduced, it is determined whether the load of the internal combustion engine is higher than the switching determination load. As a result, the boost pressure is increased when the opening of the exhaust gas recirculation control valve is increased. If it is determined that the pressure decreases, the first control is executed. Conversely, if it is determined that the boost pressure decreases when the opening degree of the exhaust gas recirculation control valve is decreased, the second control is performed. Executed. On the other hand, when the boost pressure is to be increased, it is determined whether the load of the internal combustion engine is higher than the switching determination load. As a result, the boost pressure is reduced when the opening of the exhaust gas recirculation control valve is decreased. If it is grasped that the pressure rises, the first control is executed. Conversely, if it is grasped that the boost pressure increases when the opening degree of the exhaust gas recirculation control valve is increased, the second control is performed. Executed. According to this, the supercharging pressure can be increased or decreased as desired, or at least the supercharging pressure can be increased or decreased in a form close to a desired form. For this reason, the supercharging pressure can be reliably controlled to the target supercharging pressure by controlling the opening degree of the exhaust gas recirculation control valve.
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。 Further, according to the present invention, when the supercharging pressure is controlled by simultaneously controlling the opening degree of the exhaust gas recirculation control valve and the compressor supercharging capability, the following effects can be obtained. That is, as explained in relation to the first aspect of the invention, it is recognized that when the opening degree of the exhaust gas recirculation control valve is increased, the boost pressure is reduced due to this increase. When the supercharging pressure actually increases, the supercharging pressure decreases even if the opening degree of the exhaust gas recirculation control valve and the compressor supercharging capability are controlled based on the above recognition in order to decrease the supercharging pressure. Or at least controlling the opening degree of the exhaust gas recirculation control valve and the supercharging capability of the supercharger based on the above recognition to reduce the supercharging pressure to the target supercharging pressure. In some cases, the supercharging pressure does not become the target supercharging pressure (that is, the supercharging pressure diverges with respect to the target supercharging pressure). And this is only recognized that the boost pressure increases due to the decrease in the opening degree of the exhaust gas recirculation control valve, but when the boost pressure actually decreases, the exhaust gas recirculation control valve It is only recognized that the boost pressure increases due to the increase in the opening of the engine, but in fact, when the boost pressure decreases and due to the decrease in the opening of the exhaust gas recirculation control valve Although we only recognize that the supercharging pressure decreases, this is also true when the supercharging pressure actually increases.
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。 However, in the present invention, when the opening degree of the exhaust gas recirculation control valve is changed, the opening degree of the exhaust gas recirculation control valve is determined while grasping whether the boost pressure is lowered or increased due to this change. And the compressor supercharging capability are controlled simultaneously. Therefore, according to the present invention, even when the supercharging pressure is controlled by simultaneously controlling the opening degree of the exhaust gas recirculation control valve and the supercharging capability of the supercharger, the supercharging pressure is increased as desired. Alternatively, it can be lowered, and the supercharging pressure can be controlled to the target supercharging pressure. That is, so-called cooperative control of the supercharging pressure by the exhaust gas recirculation control valve and the supercharger can be performed satisfactorily.
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。 In the fourth invention of the present application, in any one of the first to third inventions, when the supercharging pressure to be targeted is referred to as a target supercharging pressure, the supercharging pressure is controlled to the target supercharging pressure. Therefore, the opening amount of the exhaust gas recirculation control valve is controlled by giving the exhaust gas recirculation control valve an operation amount calculated using a specific gain based on the deviation of the supercharging pressure with respect to the target boost pressure. Is done.
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。 In the present invention, when the supercharging pressure is higher than the target supercharging pressure, the operation amount for increasing the opening degree of the exhaust gas recirculation control valve is calculated, while the supercharging pressure is lower than the target supercharging pressure. A gain for calculating an operation amount for decreasing the opening degree of the exhaust gas recirculation control valve is prepared as a first gain, and the opening degree of the exhaust gas recirculation control valve is set when the boost pressure is higher than the target boost pressure. A gain for calculating an operation amount for increasing the opening of the exhaust gas recirculation control valve when the boost pressure is higher than the target boost pressure while calculating the operation amount to be decreased is prepared as the second gain. When it is determined that the first control should be executed, the first control using the first gain is executed, and when it is determined that the second control should be executed, the second control is performed. The second control using the gain is executed.
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。 According to the present invention, in addition to the effects described in relation to the first or third invention, the following effects can also be obtained. That is, in order to control the boost pressure to the target boost pressure, the operation amount given to the exhaust gas recirculation control valve is calculated using a specific gain based on the deviation of the boost pressure with respect to the target boost pressure. By controlling the opening degree of the exhaust gas recirculation control valve by giving the manipulated variable to the exhaust gas recirculation control valve, the supercharging pressure is quickly controlled to the target supercharging pressure when controlling the supercharging pressure. In order to achieve this, as a gain used to calculate the amount of operation given to the exhaust gas recirculation control valve, a gain based on the tendency of the boost pressure change accompanying the change in the opening of the exhaust gas recirculation control valve is It is important to be used. Here, in the present invention, gains corresponding to the tendency of the change in the supercharging pressure accompanying the change in the opening degree of the exhaust gas recirculation control valve are prepared as the first gain and the second gain, and these gains are used as the exhaust gas recirculation control valve. In accordance with the tendency of the change in the supercharging pressure accompanying the change in the opening of the engine (that is, the amount of change in supercharging energy caused by the change in the intake resistance when the opening of the exhaust gas recirculation control valve is changed and the exhaust gas passing through the turbine It is selectively used in accordance with the result of comparison with the amount of change in supercharging energy caused by the change in amount, or depending on whether or not the load on the internal combustion engine is higher than the switching determination load. For this reason, in the first control and the second control, as a gain used to calculate the operation amount given to the exhaust gas recirculation control valve, the change in the boost pressure accompanying the change in the opening degree of the exhaust gas recirculation control valve A gain based on the trend is used, and the amount of operation corresponding to the deviation of the boost pressure relative to the target boost pressure is calculated as the amount of operation given to the exhaust gas recirculation control valve. Can be quickly controlled to the target boost pressure.
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。 In the fifth invention of the present application, in any one of the first to third inventions, the state space model expressing the behavior of the supercharging pressure when the opening degree of the exhaust gas recirculation control valve is changed. A supercharging pressure when the opening degree of the exhaust gas recirculation control valve is changed is predicted, and given to the exhaust gas recirculation control valve in order to change the supercharging pressure in a predetermined form according to the prediction result. A power operation amount is calculated, and the calculated operation amount is given to the exhaust gas recirculation control valve, whereby the opening degree of the exhaust gas recirculation control valve is controlled.
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。 In the present invention, the boost pressure decreases when the opening degree of the exhaust gas recirculation control valve is increased, while the boost pressure increases when the opening degree of the exhaust gas recirculation control valve is decreased. A state space model to be used sometimes is prepared as a first state space model, and when the opening degree of the exhaust gas recirculation control valve is increased, the boost pressure rises while the exhaust gas recirculation control valve opens. A state space model to be used when the supercharging pressure decreases when the degree is decreased is prepared as a second state space model. When it is determined that the first control should be executed, the first control using the first state space model is executed, and when it is determined that the second control should be executed, The second control using the second state space model is executed.
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。 According to the present invention, in addition to the effects described in relation to the first or third invention, the following effects can also be obtained. That is, the supercharging pressure when the opening degree of the exhaust gas recirculation control valve is changed is predicted by the state space model, and the exhaust gas recirculation is performed in order to change the supercharging pressure in a predetermined form according to the prediction result. When calculating the operation amount given to the control valve, and controlling the opening of the exhaust gas recirculation control valve by giving the calculated operation amount to the exhaust gas recirculation control valve, thereby controlling the supercharging pressure, In order to quickly control the boost pressure to the target boost pressure, change the opening of the exhaust gas recirculation control valve as a state space model used to calculate the manipulated variable given to the exhaust gas recirculation control valve. It is important to use a state space model that accurately represents the tendency of the change in supercharging pressure associated with. Here, in the present invention, a state space model corresponding to the tendency of the change in the supercharging pressure accompanying the change in the opening degree of the exhaust gas recirculation control valve is prepared as the first state space model and the second state space model. Depending on the tendency of the supercharging pressure to change when the spatial model changes the opening of the exhaust gas recirculation control valve (that is, the supercharging caused by the change in the intake resistance when the opening of the exhaust gas recirculation control valve is changed) Selectively according to the result of comparison between the energy change and the supercharged energy change caused by the change in the amount of exhaust gas passing through the turbine, or depending on whether or not the load of the internal combustion engine is higher than the switching determination load Used. For this reason, in the first control and the second control, as a state space model used for calculating the operation amount given to the exhaust gas recirculation control valve, the supercharging pressure associated with the change in the opening degree of the exhaust gas recirculation control valve is determined. A state space model that accurately expresses the tendency of change is used, and the operation amount given to the exhaust gas recirculation control valve is calculated while predicting the behavior of the boost pressure when the opening degree of the exhaust gas recirculation control valve is changed. Therefore, the supercharging pressure can be quickly controlled to the target supercharging pressure.
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。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows an
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。
The
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。
On the other hand, the
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。
Further, the
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。
The
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。
On the other hand, the
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。
Further, the
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。
An
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。
The
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。
Incidentally, as described above, in the present embodiment, the air flowing in the
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。
By the way, if the vane opening is made small, the supercharging capability by the compressor (hereinafter, this capability is referred to as “compressor supercharging capability”) increases, and the supercharging pressure (that is, the portion of the intake passage downstream from the
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。
By the way, when the EGR control valve opening degree changes, the amount of exhaust gas (that is, EGR) introduced into the throttle downstream side intake passage portion (that is, the portion of the intake passage downstream from the throttle valve 33) via the
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。 Therefore, the supercharging pressure can also be controlled by controlling the EGR control valve opening. Therefore, in the present embodiment, the supercharging pressure that should be the target (hereinafter, this pressure is referred to as “target supercharging pressure”) is controlled by controlling the vane opening and the opening of the EGR control valve.
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。 That is, the target boost pressure is determined in accordance with the engine operating state consisting of the engine speed (ie, the speed of the internal combustion engine 10) and the engine load (ie, the load of the internal combustion engine 10). The vane opening and the EGR control valve opening are appropriately controlled so that the supercharging pressure becomes the target supercharging pressure.
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。 By the way, if the compressor supercharging capability is constant, the supercharging pressure increases as the EGR gas amount increases. For this reason, generally, as the amount of EGR gas increases, the resistance related to gas intake when the gas in the intake passage portion downstream of the throttle is sucked into the combustion chamber (hereinafter, this resistance is referred to as “intake resistance”). It can be said that it is small. Therefore, generally, as the amount of EGR gas increases, the suction resistance decreases. Therefore, the supercharging pressure increases due to the decrease in the suction resistance. In other words, the energy for raising the supercharging pressure increases due to the decrease in suction resistance (hereinafter, the increased energy is referred to as “the increase in supercharging energy due to the decrease in suction resistance”). ). On the other hand, the larger the EGR gas amount, the smaller the turbine passing exhaust gas amount. For this reason, generally, it can be said that the larger the amount of EGR gas, the lower the compressor supercharging capability. Therefore, generally, if the amount of EGR gas increases, the amount of exhaust gas passing through the turbine decreases and the compressor supercharging capability decreases. The energy for increasing the supercharging pressure decreases due to the decrease (hereinafter, the energy corresponding to the decreased amount is referred to as “a decrease in the supercharging energy due to the decrease in the amount of exhaust gas passing through the turbine”). Thus, when the amount of EGR gas increases, an increase in supercharging energy due to a decrease in suction resistance occurs, and a decrease in supercharging energy due to a decrease in the amount of exhaust gas passing through the turbine occurs.
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。 Here, if the amount of increase in supercharging energy resulting from the decrease in suction resistance is greater than the amount of decrease in supercharging energy resulting from the decrease in the amount of exhaust gas passing through the turbine, the supercharging pressure increases. That is, when the EGR control valve opening is increased and the EGR gas amount is increased, the supercharging pressure is increased. On the other hand, if the amount of increase in supercharging energy due to the decrease in suction resistance is smaller than the amount of decrease in supercharging energy due to the decrease in the amount of exhaust gas passing through the turbine, the supercharging pressure decreases. That is, when the EGR control valve opening is decreased and the EGR gas amount is decreased, the supercharging pressure is decreased.
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。 On the other hand, if the compressor supercharging capability is constant, the supercharging pressure is lower as the EGR gas amount is smaller. For this reason, in general, it can be said that the smaller the amount of EGR gas, the greater the suction resistance. Therefore, generally, as the amount of EGR gas decreases, the suction resistance increases, so that the supercharging pressure decreases due to the increase in the suction resistance. In other words, the energy for raising the supercharging pressure is reduced due to the increase in the suction resistance (hereinafter, the reduced energy is referred to as “the reduction in the supercharging energy due to the increase in the intake resistance”). ). On the other hand, the smaller the amount of EGR gas, the larger the amount of exhaust gas passing through the turbine. For this reason, in general, it can be said that the smaller the amount of EGR gas, the higher the compressor supercharging capability. Therefore, generally, if the amount of EGR gas decreases, the amount of exhaust gas passing through the turbine increases and the compressor supercharging capability increases. Therefore, the increase in compressor supercharging capability (that is, the amount of exhaust gas passing through the turbine) The energy for increasing the supercharging pressure increases due to the increase) (hereinafter, the increased energy is referred to as “the increase in the supercharging energy due to the increase in the amount of exhaust gas passing through the turbine”). Thus, when the amount of EGR gas decreases, a decrease in supercharging energy due to an increase in intake resistance occurs, and an increase in supercharging energy due to an increase in the amount of exhaust gas passing through the turbine occurs.
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。 Here, if the amount of decrease in supercharging energy due to the increase in intake resistance is larger than the amount of increase in supercharging energy due to the increase in the amount of exhaust gas passing through the turbine, the supercharging pressure decreases. That is, when the EGR control valve opening is decreased and the EGR gas amount is decreased, the supercharging pressure is decreased. On the other hand, if the amount of decrease in supercharging energy due to the increase in intake resistance is smaller than the amount of increase in supercharging energy due to the increase in the amount of exhaust gas passing through the turbine, the supercharging pressure increases. That is, when the EGR control valve opening is reduced and the EGR gas amount is decreased, the supercharging pressure increases.
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。 In short, the above matters can be summarized as follows. That is, when the increase in the supercharging energy due to the decrease in the suction resistance when the EGR control valve opening is increased is compared with the decrease in the supercharging energy due to the decrease in the amount of exhaust gas passing through the turbine, the suction resistance decreases. If the resulting increase in supercharging energy is larger than the decrease in supercharging energy resulting from the decrease in the amount of exhaust gas passing through the turbine, the supercharging pressure can be increased by increasing the EGR control valve opening degree. If the increase in the supercharging energy due to the decrease in the suction resistance is smaller than the decrease in the supercharging energy due to the decrease in the amount of exhaust gas passing through the turbine, the supercharging pressure can be reduced by decreasing the EGR control valve opening. it can. On the other hand, when the decrease in supercharging energy due to the increase in intake resistance when the EGR control valve opening is decreased is compared with the increase in supercharging energy due to the increase in the amount of exhaust gas passing through the turbine, the intake resistance increases. If the resulting decrease in supercharging energy is greater than the increase in supercharging energy resulting from the increase in the amount of exhaust gas passing through the turbine, the supercharging pressure can be reduced by decreasing the EGR control valve opening, and conversely If the amount of decrease in supercharging energy due to the increase in intake resistance is smaller than the amount of increase in supercharging energy due to the increase in the amount of exhaust gas passing through the turbine, the supercharging pressure can be increased by decreasing the EGR control valve opening. it can.
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。 Therefore, in the first embodiment, when the supercharging pressure is to be increased by controlling the EGR control valve opening when the supercharging pressure is lower than the target supercharging pressure, the EGR control valve opening is increased. In this case, the increase in the supercharging energy due to the decrease in the suction resistance is compared with the decrease in the supercharging energy due to the decrease in the exhaust gas amount passing through the turbine. Here, if the amount of increase in supercharging energy resulting from the decrease in suction resistance is greater than the amount of decrease in supercharging energy resulting from the decrease in the amount of exhaust gas passing through the turbine, the EGR control valve opening is increased. As a result, the supercharging pressure increases toward the target supercharging pressure. On the other hand, if the increase in supercharging energy due to the decrease in intake resistance is smaller than the decrease in supercharging energy due to the decrease in the amount of exhaust gas passing through the turbine, it results from an increase in intake resistance when the EGR control valve opening is decreased. The amount of decrease in supercharging energy is compared with the amount of increase in supercharging energy caused by the increase in the amount of exhaust gas passing through the turbine. Here, if the decrease in the supercharging energy due to the increase in the intake resistance is smaller than the increase in the supercharging energy due to the increase in the amount of exhaust gas passing through the turbine, the EGR control valve opening is decreased. As a result, the supercharging pressure increases toward the target supercharging pressure.
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。 When the EGR control valve opening is increased, the EGR control valve opening is smaller when the increase in supercharging energy due to the decrease in the suction resistance is smaller than the decrease in supercharging energy due to the decrease in the exhaust gas amount passing through the turbine. In this case, the decrease in the supercharging energy due to the increase in the intake resistance should be smaller than the increase in the supercharging energy due to the increase in the amount of exhaust gas passing through the turbine. Therefore, at this time, the supercharging pressure can be increased by decreasing the EGR control valve opening. Therefore, in the first embodiment described above, when the EGR control valve opening is increased, the amount of increase in supercharging energy due to the decrease in the suction resistance is smaller than the amount of decrease in supercharging energy due to the decrease in the amount of exhaust gas passing through the turbine. When the EGR control valve opening degree is decreased, the EGR control valve is compared without comparing the supercharge energy decrease due to the increase in intake resistance and the supercharge energy increase due to the increase in the amount of exhaust gas passing through the turbine. The opening degree may be decreased. This also makes it possible to increase the supercharging pressure.
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。 Further, when the boost pressure is increased by controlling the EGR control valve opening when the boost pressure is lower than the target boost pressure, the suction resistance when the EGR control valve opening is increased. When the increase in supercharged energy due to the decrease is equal to the decrease in supercharged energy due to the decrease in the amount of exhaust gas passing through the turbine (hereinafter referred to as "the supercharged energy balance when the EGR control valve opening is increased is zero" In theory, the supercharging pressure does not increase even if the EGR control valve opening is increased. Of course, when the supercharged energy decrease due to the increase in intake resistance when the EGR control valve is decreased is equal to the supercharged energy increase due to the increase in the amount of exhaust gas passing through the turbine (hereinafter referred to as "EGR control valve opening"). In theory, the supercharging pressure does not increase even if the EGR control valve opening is decreased. Therefore, in such a case, the supercharging pressure may be controlled by controlling the vane opening. In this case, the vane opening degree is reduced. According to this, the supercharging pressure increases toward the target supercharging pressure.
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。 On the other hand, in the first embodiment, when the supercharging pressure is to be decreased by controlling the EGR control valve opening when the supercharging pressure is higher than the target supercharging pressure, the EGR control valve opening is increased. In this case, the increase in the supercharging energy due to the decrease in the suction resistance is compared with the decrease in the supercharging energy due to the decrease in the exhaust gas amount passing through the turbine. Here, if the increase in the supercharging energy due to the reduction in the suction resistance is smaller than the decrease in the supercharging energy due to the decrease in the amount of exhaust gas passing through the turbine, the EGR control valve opening is increased. As a result, the supercharging pressure decreases toward the target supercharging pressure. On the other hand, if the increase in the supercharging energy due to the decrease in the intake resistance is larger than the decrease in the supercharging energy due to the decrease in the amount of exhaust gas passing through the turbine, it results from the increase in the intake resistance when the EGR control valve opening is decreased. The amount of decrease in supercharging energy is compared with the amount of increase in supercharging energy caused by the increase in the amount of exhaust gas passing through the turbine. Here, if the amount of increase in supercharging energy resulting from the increase in intake resistance is greater than the amount of increase in supercharging energy resulting from the increase in the amount of exhaust gas passing through the turbine, the EGR control valve opening is decreased. As a result, the supercharging pressure decreases toward the target supercharging pressure.
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。 Note that when the EGR control valve opening is increased, the EGR control valve opening is increased when the increase in the supercharging energy due to the decrease in the suction resistance becomes larger than the decrease in the supercharging energy due to the decrease in the amount of exhaust gas passing through the turbine. In this case, the amount of decrease in supercharging energy due to the increase in intake resistance should be larger than the amount of increase in supercharging energy due to the increase in the amount of exhaust gas passing through the turbine. Therefore, at this time, the supercharging pressure can be lowered by reducing the EGR control valve opening. Therefore, in the first embodiment described above, when the EGR control valve opening is increased, the amount of increase in supercharging energy due to the decrease in the suction resistance is larger than the amount of decrease in supercharging energy due to the decrease in the amount of exhaust gas passing through the turbine. When the EGR control valve opening degree is decreased, the EGR control valve is compared without comparing the supercharge energy decrease due to the increase in intake resistance and the supercharge energy increase due to the increase in the amount of exhaust gas passing through the turbine. The opening degree may be decreased. This also makes it possible to reduce the supercharging pressure.
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。 Further, when the supercharging pressure is higher than the target supercharging pressure, when the supercharging pressure is decreased by controlling the EGR control valve opening, the supercharging when the EGR control valve opening is increased. When the energy balance is zero, theoretically, the boost pressure does not decrease even if the EGR control valve opening is increased. Of course, even when the supercharging energy balance when the EGR control valve opening is decreased is zero, theoretically, the supercharging pressure does not decrease even if the EGR control valve opening is decreased. Therefore, in such a case, the supercharging pressure may be controlled by controlling the vane opening. In this case, the vane opening is increased. According to this, the supercharging pressure decreases toward the target supercharging pressure.
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。 In the first embodiment, the supercharging pressure is controlled by controlling only one of the EGR control valve opening and the vane opening. However, the concept regarding the control of the supercharging pressure in the first embodiment. Is also applicable to controlling the supercharging pressure by controlling both the EGR control valve opening and the vane opening.
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。 For example, in this case, when the EGR control valve opening is increased in a state where the vane opening is maintained at a constant opening, the increase in the supercharging energy due to the decrease in the intake resistance is due to the decrease in the amount of exhaust gas passing through the turbine. If the EGR control valve opening is increased, if the EGR control valve opening is increased, the EGR control valve is opened on the assumption that an increase in the supercharging pressure due to the increase in the EGR gas amount accompanying the increase occurs. If the degree of increase in supercharging energy due to the decrease in intake resistance is smaller than the amount of decrease in supercharging energy due to the decrease in the amount of exhaust gas passing through the turbine, the EGR control valve is opened. The EGR control valve opening and the vane opening may be controlled on the assumption that when the degree is increased, a decrease in the supercharging pressure due to the increase in the amount of EGR gas accompanying the increase occurs. Of course, when the EGR control valve opening is reduced in a state where the vane opening is maintained at a constant opening, the supercharging energy decrease due to the increase in intake resistance is the supercharging energy due to the increase in the amount of exhaust gas passing through the turbine. If the EGR control valve opening is decreased, the EGR control valve opening and the vane are assumed to decrease when the EGR control valve opening decreases. The opening degree should be controlled, and conversely, if the decrease in supercharging energy due to the increase in intake resistance is smaller than the increase in supercharging energy due to the increase in the amount of exhaust gas passing through the turbine, the opening degree of the EGR control valve will be decreased. The EGR control valve opening and the vane opening may be controlled on the assumption that an increase in the supercharging pressure due to the decrease in the EGR gas amount accompanying this decrease occurs.
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。 For example, when the vane opening is decreased and the EGR control valve opening is increased, or when the vane opening is increased and the EGR control valve opening is increased, or the vane opening is decreased and EGR is increased. When the control valve opening is decreased, or when the vane opening is decreased and the EGR control valve opening is increased, the amount of increase in supercharging energy due to a decrease in intake resistance or the supercharging energy due to an increase in intake resistance Compare the decrease with the decrease in supercharged energy due to the decrease in the amount of exhaust gas passing through the turbine or the increase in supercharged energy due to the increase in the amount of exhaust gas that passes through the turbine. Alternatively, the EGR control valve opening and the vane are premised on whether the boost pressure increases or decreases when the EGR control valve opening increases or decreases with increasing. It may be controlled in degrees.
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。 As described above, when the supercharging pressure is controlled by controlling both the EGR control valve opening and the vane opening, when the supercharging pressure should be increased, the supercharging pressure is set to the target supercharging pressure. If it can be raised in an appropriate form, the EGR control valve opening may be increased and the vane opening may be decreased, or the EGR control valve opening may be decreased and the vane opening may be decreased. The EGR control valve opening may be increased and the vane opening may be increased. Of course, when the supercharging pressure should be reduced, if the supercharging pressure can be reduced toward the target supercharging pressure in an appropriate form, the EGR control valve opening is increased and the vane opening is increased. May be decreased, the EGR control valve opening may be decreased and the vane opening may be decreased, or the EGR control valve opening may be increased and the vane opening may be increased.
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。 In the first embodiment, it is assumed that when the EGR control valve opening is increased, an increase in supercharging energy due to a decrease in intake resistance occurs, and when the EGR control valve opening is decreased, the intake air is increased. It is assumed that a decrease in supercharging energy due to an increase in resistance occurs. However, when the EGR control valve opening is increased, a decrease in supercharging energy due to an increase in intake resistance may occur, and when the EGR control valve opening is decreased, it results from a decrease in intake resistance. An increase in supercharging energy may occur. In such a case, the first embodiment can be applied. Therefore, in the first embodiment, the change in the supercharging energy due to the change in the intake resistance when the EGR control valve opening is changed (hereinafter, this change is referred to as “the supercharging due to the change in the intake resistance”). It can be said that this is premised on the occurrence of “energy change”.
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。 Similarly, in the first embodiment, when the EGR control valve opening is increased, the EGR control valve opening is decreased on the premise that a decrease in supercharging energy due to a decrease in the amount of exhaust gas passing through the turbine occurs. In this case, it is assumed that a decrease in supercharging energy caused by a decrease in the amount of exhaust gas passing through the turbine occurs. However, when the EGR control valve opening is increased, an increase in supercharging energy due to an increase in the amount of exhaust gas passing through the turbine may occur, and when the EGR control valve opening is decreased, the exhaust gas through the turbine An increase in supercharging energy due to an increase in gas amount may occur. In such a case, the first embodiment can be applied. Therefore, in the first embodiment, when the EGR control valve opening is changed, the amount of change in supercharging energy caused by the change in the amount of exhaust gas passing through the turbine (hereinafter this amount of change is referred to as “the amount of exhaust gas passing through the turbine”). It can be said that this is based on the occurrence of “the amount of change in supercharging energy caused by the change”).
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。 In the first embodiment, the supercharged energy before the EGR control valve opening is changed (hereinafter, this supercharged energy is referred to as “supercharged energy before change”) and the EGR control valve opening are changed. Is compared with the supercharging energy (hereinafter referred to as “supercharged energy after change”), and when it is attempted to increase the supercharging pressure according to the result of this comparison, the supercharged energy after change When the control of the EGR control valve opening degree is selected so that becomes larger than the supercharging energy before the change, and the supercharging pressure is to be lowered, the supercharging energy after the change is smaller than the supercharging energy before the change The control of the EGR control valve opening degree is selected.
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。 However, there may be a parameter other than the pre-change supercharge energy or the post-change supercharge energy as a parameter that affects the behavior of the supercharging pressure when the EGR control valve opening is changed. In this case, it is not always necessary to select the control of the EGR control valve opening so that the supercharging energy after the change becomes larger than the supercharging energy before the change when trying to increase the supercharging pressure. In some cases, it is not necessary to select control of the EGR control valve opening so that the supercharged energy after the change becomes smaller than the precharged supercharged energy when trying to reduce the supercharging pressure. is there. In such a case, the first embodiment can be applied. Therefore, the first embodiment broadly compares the supercharged energy before the change with the supercharged energy after the change, and appropriately selects the control of the EGR control valve opening according to the comparison result. It can be said.
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。 Therefore, in consideration of the above, in the first embodiment, when the boost pressure is to be decreased, the EGR control valve opening is increased while the boost pressure is to be increased. The control to decrease is referred to as the first control, and the control to decrease the EGR control valve opening when the supercharging pressure should be reduced while increasing the EGR control valve opening when the supercharging pressure should be increased is the second control. When referred to as control, the concept included in the first embodiment is attributed to a change in supercharged energy caused by a change in intake resistance and a change in the amount of exhaust gas passing through the turbine when the EGR control valve opening is changed. It can be said that the supercharging energy is compared and it is determined which of the first control and the second control is executed according to the result of the comparison.
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。
In addition, if the idea contained in 1st Embodiment is caught as mentioned above, according to 1st Embodiment, it can be said that the following effects are acquired. That is, the vane opening (that is, the ability to increase the pressure of the gas in the portion of the intake passage downstream of the
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。 Further, according to the first embodiment, when the supercharging pressure is controlled by simultaneously controlling the EGR control valve opening and the vane opening, the following effects are obtained. That is, when the supercharging pressure should be changed, the supercharging pressure may be changed by simultaneously controlling the EGR control valve opening and the vane opening for various reasons. Here, even if the opening degree of the EGR control valve is changed in the same manner, it is not recognized that the supercharging pressure may decrease or increase due to this change. For example, EGR control We only recognize that when the valve opening is increased, the boost pressure decreases due to this increase, but when the boost pressure actually increases, the above-mentioned attempt is made to decrease the boost pressure. Even if the EGR control valve opening degree and the vane opening degree are controlled based on the recognition, the supercharging pressure may not be reduced, or at least the above recognition is made to lower the supercharging pressure to the target supercharging pressure. Even if the EGR control valve opening and the vane opening are controlled based on the above, the supercharging pressure does not become the target supercharging pressure (that is, the supercharging pressure diverges with respect to the target supercharging pressure). is there. And this is only recognized that the boost pressure rises due to the decrease in the EGR control valve opening, but when the boost pressure actually decreases, the EGR control valve opening increases. It is only recognized that the boost pressure is increased due to this, but only when the boost pressure is actually decreased and when the boost pressure is decreased due to a decrease in the EGR control valve opening degree. This is true even if the boost pressure actually increases.
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。 However, in the first embodiment, when the EGR control valve opening degree is changed, the EGR control valve opening degree and the vane opening degree are grasped while grasping whether the supercharging pressure is lowered or raised due to this change. Are controlled simultaneously. For this reason, according to the first embodiment, even when the supercharging pressure is controlled by simultaneously controlling the EGR control valve opening and the vane opening, the supercharging pressure is increased or decreased as desired. In addition, the supercharging pressure can be controlled to the target supercharging pressure. That is, so-called cooperative control by the EGR control valve and the vane can be performed satisfactorily.
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。 In the first embodiment, when the supercharged energy balance when the EGR control valve opening is increased is zero, the supercharging pressure does not change even if the EGR control valve opening is increased. When the supercharging pressure is controlled by controlling the opening, and the supercharging energy balance when the EGR control valve opening is decreased is zero, the supercharging pressure is reduced even if the EGR control valve opening is decreased. Since it does not change, the supercharging pressure is controlled by controlling the vane opening.
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。 However, even when the supercharging energy balance when the EGR control valve opening is increased is zero, when the EGR control valve opening is increased, the supercharging pressure may actually change. When the EGR control valve opening is increased, it may be considered that the supercharging pressure changes substantially. Therefore, in the first embodiment, when the supercharging energy balance when the EGR control valve opening is increased is zero, the supercharging pressure is not controlled by controlling the vane opening, but the EGR control. The supercharging pressure may be controlled by controlling the valve opening. In this case, if the EGR control valve opening is increased when the EGR control valve opening is increased and the EGR control valve opening is increased, the supercharging pressure is increased or decreased in advance. deep. When the EGR control valve opening is increased when the EGR control valve opening is zero, the EGR control valve is increased or decreased depending on whether the supercharging pressure is increased or decreased. The supercharging pressure may be controlled by controlling the opening degree.
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。 Similarly, even when the supercharging energy balance when the EGR control valve opening is decreased is zero, when the EGR control valve opening is decreased, the supercharging pressure may actually change. When the EGR control valve opening is decreased, it may be considered that the supercharging pressure changes substantially. Therefore, in the first embodiment, when the supercharging energy balance when the EGR control valve opening is decreased is zero, the supercharging pressure is not controlled by controlling the vane opening, but the EGR control. The supercharging pressure may be controlled by controlling the valve opening. In this case, it is possible to grasp in advance whether the supercharging pressure increases or decreases when the EGR control valve opening is decreased when the supercharging energy balance when the EGR control valve opening is decreased is zero. deep. And when the EGR control valve opening is decreased when the EGR control valve opening is decreased, the EGR control valve is increased or decreased when the EGR control valve opening is decreased. The supercharging pressure may be controlled by controlling the opening degree.
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。 Therefore, in consideration of the above, the first control and the second control are defined as described above, and the supercharging energy before the EGR control valve opening is changed is referred to as supercharging energy before the change. Obtained by adding the amount of change in supercharging energy caused by the change in intake resistance when the control valve opening is changed and the amount of change in supercharging energy caused by the change in the amount of exhaust gas passing through the turbine to the supercharging energy before the change. When the supercharged energy is referred to as supercharged energy after change, the idea included in the first embodiment is that the amount of change in supercharged energy caused by the change in intake resistance when the EGR control valve opening is changed. Is compared with the amount of change in supercharging energy caused by the change in the amount of exhaust gas passing through the turbine, the supercharged energy before the change is compared with the supercharged energy after the change, and the supercharged energy after the change is Energy It can be said is that determines whether to perform one of the first control and the second control depending on whether it is above.
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。 Moreover, if the idea contained in 1st Embodiment is caught as mentioned above, according to 1st Embodiment, the following effects will also be acquired. That is, in the first embodiment, the EGR control valve opening should be increased or the EGR control valve opening should be increased according to whether the supercharged energy after the change is equal to or higher than the supercharged energy before the change. It is determined whether it should be decreased (that is, whether the first control or the second control is executed). Here, if the supercharged energy after the change is equal to or higher than the precharged supercharged energy, the change in the EGR control valve opening based on the calculation of the supercharged energy after the change is made. Of EGR control valve opening based on which the amount of change in supercharging energy caused by the change in intake air resistance used to calculate the supercharging energy of the engine and the amount of change in supercharging energy caused by the change in the amount of exhaust gas passing through the turbine are generated ) Is applied to the opening of the EGR control valve, it can be understood that the boost pressure rises. Conversely, if the post-change supercharge energy is smaller than the pre-change supercharge energy, the same change occurs. It can be grasped that the supercharging pressure decreases when the EGR control valve opening that is the basis for the subsequent calculation of the supercharging energy is applied to the EGR control valve opening.
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。
In the first embodiment, when a certain change is made to the EGR control valve opening in this way, it is possible to grasp whether the supercharging pressure increases or decreases as a result of the change. Based on this grasp, it is determined whether the EGR control valve opening should be increased or decreased. Therefore, according to the first embodiment, when the supercharging pressure is to be increased, the supercharging pressure can be more reliably increased, and when the supercharging pressure is to be decreased, the supercharging is more reliably performed. The pressure can be reduced. Furthermore, according to the present invention, when the supercharging pressure is controlled by simultaneously controlling the EGR control valve opening and the vane opening, the supercharging pressure can be more reliably increased or decreased as desired. In addition, the supercharging pressure can be controlled to the target supercharging pressure. That is, so-called cooperative control of the supercharging pressure by the
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。 Next, an example of a routine for executing the supercharging pressure control of the first embodiment will be described. This routine is illustrated in FIGS.
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。
When the routines of FIGS. 3 to 5 are started, in
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。
When it is determined in
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。
Next, in
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。
When it is determined in
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。
When it is determined in
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。
On the other hand, when it is determined in
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。
If it is determined in
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。
If it is determined in
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。
If it is determined in
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。
If it is determined in
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。
On the other hand, when it is determined in
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。
When it is determined in
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。
It is determined in
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。
If it is determined in
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。
On the other hand, when it is determined in
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。
If it is determined in
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。 By the way, as described above, when the EGR control valve opening is increased, the supercharging pressure may increase or the supercharging pressure may decrease. On the other hand, when the EGR control valve opening is decreased, the supercharging pressure may increase or the supercharging pressure may decrease. Regarding the behavior of the supercharging pressure with respect to such a change in the EGR control valve opening (that is, a change in the amount of EGR gas), the following knowledge has been obtained by the research of the inventors of the present application.
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。 That is, when the engine load is medium or relatively high, the amount of exhaust gas discharged from the combustion chamber is large. Therefore, the amount of exhaust gas passing through the turbine is large and the compressor supercharging capability is high. Since the compressor supercharging capability is high, the supercharging pressure is high, and therefore the intake resistance is low. Thus, when the engine load is medium or relatively high, the compressor supercharging capability is high and the intake resistance is low. Here, when the EGR control valve opening is increased, the amount of EGR gas is increased, so that the intake resistance is decreased. However, at this time, since the intake resistance is originally low, the degree of decrease in the intake resistance due to the increase in the EGR gas amount is small. That is, the degree to which the increase in the EGR gas amount contributes to the decrease in the intake resistance is small. Therefore, the extent to which the increase in the amount of EGR gas contributes to the increase in supercharging energy due to the decrease in suction resistance is also small. On the other hand, if the EGR control valve opening is increased and the amount of EGR gas is increased, the amount of exhaust gas passing through the turbine is decreased, so that the compressor supercharging capability is lowered. At this time, the compressor supercharging capability is originally high, and in order to maintain this high compressor supercharging capability, it is necessary to maintain a large amount of exhaust gas passing through the turbine. Therefore, the degree of reduction in the compressor supercharging capability due to the decrease in the amount of exhaust gas passing through the turbine is large. That is, the degree to which the decrease in the amount of exhaust gas passing through the turbine contributes to the reduction in supercharging energy caused by the decrease in the amount of exhaust gas passing through the turbine is large.
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。 As described above, when the engine load is medium or relatively high, the decrease in the amount of exhaust gas passing through the turbine is less than the extent that the increase in the EGR gas amount contributes to the increase in the supercharging energy due to the decrease in the suction resistance. The degree of contribution to the decrease in supercharging energy due to the decrease in the amount of exhaust gas passing through the turbine is greater. For this reason, when the engine load is medium or relatively high, increasing the EGR control valve opening decreases the supercharging pressure (that is, the amount of decrease in supercharging energy caused by the decrease in the amount of exhaust gas passing through the turbine). Is estimated to be larger than the increase in supercharging energy due to the decrease in suction resistance).
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。 For the same reason, when the engine load is medium or relatively high, the amount of exhaust gas passing through the turbine is less than the amount that the decrease in the EGR gas amount contributes to the decrease in the supercharging energy caused by the increase in the intake resistance. The increase in the amount of increase in the amount of exhaust gas passing through the turbine contributes to the increase in supercharged energy. For this reason, when the engine load is medium or relatively high, if the EGR control valve opening is decreased, the supercharging pressure increases (that is, the amount of increase in supercharging energy caused by the increase in the amount of exhaust gas passing through the turbine). Is larger than the decrease in supercharging energy due to the increase in intake resistance).
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。 On the other hand, when the engine load is relatively low, the amount of exhaust gas discharged from the combustion chamber is small. Therefore, the amount of exhaust gas passing through the turbine is small and the compressor supercharging capability is low. Since the compressor supercharging capability is low, the supercharging pressure is low, and therefore the intake resistance is high. Thus, when the engine load is relatively low, the compressor supercharging capability is low and the intake resistance is high. Here, when the EGR control valve opening is increased, the amount of EGR gas is increased, so that the intake resistance is decreased. At this time, since the intake resistance is originally high, the degree of decrease in the intake resistance due to the increase in the EGR gas amount is large. That is, the degree to which the increase in the EGR gas amount contributes to the decrease in the intake resistance is large. For this reason, the degree to which the increase in the EGR gas amount contributes to the decrease in the intake resistance is also large. On the other hand, if the EGR control valve opening is increased and the amount of EGR gas is increased, the amount of exhaust gas passing through the turbine is decreased, so that the compressor supercharging capability is lowered. However, at this time, the compressor supercharging capability is originally low, and in order to maintain this low compressor supercharging capability, it is not necessary to maintain a large amount of exhaust gas passing through the turbine. Therefore, the degree of decrease in the compressor supercharging capability due to the decrease in the amount of exhaust gas passing through the turbine is small. That is, the extent to which the decrease in the amount of exhaust gas passing through the turbine contributes to the reduction in supercharging energy resulting from the decrease in the amount of exhaust gas passing through the turbine is small.
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。 As described above, when the engine load is relatively low, the increase in the EGR gas amount is less than the amount that the decrease in the exhaust gas amount passing through the turbine contributes to the decrease in the supercharging energy caused by the decrease in the exhaust gas amount passing through the turbine. The degree of contribution to the increase in supercharged energy due to is greater. For this reason, when the two engines are relatively low, increasing the EGR control valve opening increases the supercharging pressure (that is, the increase in supercharging energy due to the decrease in the suction resistance reduces the exhaust gas passing through the turbine). It is presumed that it will be larger than the resulting decrease in supercharging energy).
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。 For the same reason, when the engine load is relatively low, the decrease in the EGR gas amount is less than the extent that the increase in the turbine passage exhaust gas amount contributes to the increase in supercharging energy caused by the increase in the turbine passage exhaust gas amount. The degree of contribution to the decrease in supercharging energy due to the increase in intake resistance is greater. For this reason, when the engine load is relatively low, if the EGR control valve opening is decreased, the supercharging pressure is reduced (that is, the decrease in the supercharging energy due to the increase in intake resistance is due to the increase in the amount of exhaust gas passing through the turbine). It is speculated that it will be larger than the increase in supercharging energy).
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。 By the way, as described above, it is presumed that the behavior of the change in the supercharging pressure when the EGR control valve opening is changed differs depending on the engine load. Therefore, in the first embodiment, when the supercharging pressure is to be controlled by controlling the opening degree of the EGR control valve, the engine load is changed instead of using the supercharging energy increase and the supercharging energy decrease. You may make it utilize.
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。 That is, in this embodiment (hereinafter referred to as “second embodiment”), the engine load region where the supercharging pressure decreases when the EGR control valve opening is increased and the EGR control valve opening is increased when the EGR control valve opening is increased. Experimented with an engine load for determining whether or not the engine load that makes a boundary with the engine load region in which the supply pressure rises switches the control of the EGR control valve opening (hereinafter, this engine load is referred to as a “switching determination load”) Etc. in advance.
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。 When the boost pressure is to be increased by controlling the EGR control valve opening when the boost pressure is lower than the target boost pressure, it is determined whether or not the engine load is higher than the switching determination load. Is done. Here, when the engine load is higher than the switching determination load, if the EGR control valve opening is decreased, the supercharging pressure increases, so the EGR control valve opening is decreased. According to this, the supercharging pressure increases toward the target supercharging pressure. On the other hand, when the engine load is equal to or less than the switching determination load, increasing the EGR control valve opening increases the boost pressure, so the EGR control valve opening is increased. According to this, the supercharging pressure increases toward the target supercharging pressure.
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。 On the other hand, when the boost pressure is to be decreased by controlling the EGR control valve opening when the boost pressure is higher than the target boost pressure, it is determined whether or not the engine load is larger than the switching determination load. Is done. Here, when the engine load is larger than the switching determination load, increasing the EGR control valve opening decreases the supercharging pressure, so the EGR control valve opening is increased. According to this, the supercharging pressure decreases toward the target supercharging pressure. On the other hand, when the engine load is equal to or less than the switching determination load, if the EGR control valve opening is decreased, the supercharging pressure decreases, and therefore the EGR control valve opening is decreased. According to this, the supercharging pressure decreases toward the target supercharging pressure.
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。 In the second embodiment, the supercharging pressure is controlled by controlling only one of the EGR control valve opening and the vane opening. However, the concept regarding the control of the supercharging pressure in the second embodiment. Is also applicable to controlling the supercharging pressure by controlling both the EGR control valve opening and the vane opening.
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。 For example, when the engine load is higher than the switching determination load, when the EGR control valve opening is increased, a decrease in the supercharging pressure due to the increase in the amount of EGR gas accompanying the increase occurs, so the EGR control valve The EGR control valve opening and the vane opening may be controlled on the assumption that a decrease in the supercharging pressure due to the increase in the opening occurs. Further, when the engine load is equal to or less than the switching determination load, when the EGR control valve opening is increased, the boost pressure rises due to the increase in the amount of EGR gas accompanying this increase. The EGR control valve opening and the vane opening may be controlled on the assumption that an increase in the supercharging pressure due to the increase in the degree occurs.
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。 As described above, when the supercharging pressure is controlled by controlling both the EGR control valve opening and the vane opening, when the supercharging pressure should be increased, the supercharging pressure is set to the target supercharging pressure. If it can be raised in an appropriate form, the EGR control valve opening may be increased and the vane opening may be decreased, or the EGR control valve opening may be decreased and the vane opening may be decreased. The EGR control valve opening may be increased and the vane opening may be increased. Of course, when the supercharging pressure should be reduced, if the supercharging pressure can be reduced toward the target supercharging pressure in an appropriate form, the EGR control valve opening is increased and the vane opening is increased. May be decreased, the EGR control valve opening may be decreased and the vane opening may be decreased, or the EGR control valve opening may be increased and the vane opening may be increased.
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。 In the second embodiment, when the first control and the second control are defined as described in relation to the first embodiment, the idea included in the second embodiment is that the EGR control valve opening degree is The engine load that forms a boundary between the engine load region in which the boost pressure decreases when increased and the engine load region in which the boost pressure increases when the EGR control valve opening is decreased, Prepared as a switching determination load for determining whether to switch between the second control and whether to execute the first control or the second control depending on whether the engine load is higher than the switching determination load Is to decide.
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。 In addition, if the idea contained in 2nd Embodiment is caught as mentioned above, according to 2nd Embodiment, it can be said that the following effects are acquired. That is, as described in relation to the first embodiment, the supercharging pressure may increase when the EGR control valve opening is increased according to the situation related to the supercharging pressure according to the research of the inventors of the present application. In addition, it has been found that the supercharging pressure may decrease, and when the EGR control valve opening is decreased, the supercharging pressure may increase or the supercharging pressure may decrease. It has also been found that whether the boost pressure increases or decreases when the EGR control valve opening is changed depends on the engine load. Here, in the second embodiment, whether the EGR control valve opening should be increased or the EGR control valve opening should be decreased depending on whether the engine load is higher than the switching determination load. (That is, which of the first control and the second control is executed) is determined. Therefore, according to the second embodiment, the supercharging pressure can be increased or decreased as desired, or at least the supercharging pressure can be increased or decreased in a form close to a desired form. For this reason, the supercharging pressure can be reliably controlled to the target supercharging pressure by controlling the EGR control valve opening degree.
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。 Further, according to the second embodiment, the following effects can be obtained when the supercharging pressure is controlled by simultaneously controlling the EGR control valve opening and the vane opening. That is, as explained in connection with the first embodiment, when the EGR control valve opening is increased, it is only recognized that the boost pressure is reduced due to the increase, but in actuality it is excessive. When the supply pressure rises, even if the EGR control valve opening and the vane opening are controlled based on the above recognition to reduce the supercharging pressure, the supercharging pressure may not decrease, or at least Even if the EGR control valve opening and the vane opening are controlled based on the above recognition to reduce the supercharging pressure to the target supercharging pressure, the supercharging pressure does not become the target supercharging pressure (that is, the target supercharging pressure). The supercharging pressure may diverge with respect to the supercharging pressure). And this is only recognized that the boost pressure rises due to the decrease in the EGR control valve opening, but when the boost pressure actually decreases, the EGR control valve opening increases. It is only recognized that the boost pressure is increased due to this, but only when the boost pressure is actually decreased and when the boost pressure is decreased due to a decrease in the EGR control valve opening degree. This is true even if the boost pressure actually increases.
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。
However, in the second embodiment, when the EGR control valve opening degree is changed, the EGR control valve opening degree and the vane opening degree are determined while grasping whether the supercharging pressure is lowered or increased due to the change. Are controlled simultaneously. For this reason, according to the second embodiment, even when the supercharging pressure is controlled by simultaneously controlling the EGR control valve opening and the vane opening, the supercharging pressure can be increased or decreased as desired. In addition, the supercharging pressure can be controlled to the target supercharging pressure. That is, so-called cooperative control of the supercharging pressure by the
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。 By the way, in the second embodiment, an engine load region in which the boost pressure increases when the EGR control valve opening is increased, and an engine load region in which the boost pressure decreases when the EGR control valve opening is increased. It is assumed that there is an engine load (that is, the above-described switching engine load) that forms a boundary. However, there may be a case where there is an engine load region where the boost pressure does not increase or decrease when the EGR control valve opening is increased. In this case, the boundary between the engine load region where the boost pressure increases when the EGR control valve opening is increased and the engine load region where the boost pressure does not increase or decrease when the EGR control valve opening is increased. The engine load range when the EGR control valve opening is increased and the supercharging pressure decreases when the EGR control valve opening is increased and the supercharging pressure increases and decreases when the EGR control valve opening is increased There will also be an engine load that is bounded by a non-engine load region.
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。 Even when such an engine load exists, it is preferable to control the boost pressure in accordance with the boost pressure control according to the second embodiment. Therefore, hereinafter, supercharging pressure control in the case where such an engine load exists (hereinafter, an embodiment in which this supercharging pressure control is performed is referred to as a “modified embodiment of the second embodiment”) will be described.
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。 The boundary between the engine load region where the boost pressure increases when the EGR control valve opening is increased and the engine load region where the boost pressure does not increase or decrease when the EGR control valve opening is increased. The engine load to be made includes an engine load region where the boost pressure decreases when the EGR control valve opening is increased, and an engine load region where the boost pressure does not increase or decrease when the EGR control valve opening is increased. The switching determination load described above is a value between these engine loads. Therefore, in the following description, for convenience, the above-described switching determination load is referred to as “specific switching determination load”, and the engine load region in which the supercharging pressure increases when the EGR control valve opening is increased, and the EGR control valve. The engine load that forms a boundary with the engine load region in which the boost pressure does not increase or decrease when the opening is increased is referred to as a “first switching determination load”, and the engine load increases when the EGR control valve opening increases. An engine load that forms a boundary between an engine load region where the supply pressure decreases and an engine load region where the boost pressure does not increase or decrease when the EGR control valve opening is increased is referred to as a “second switching determination load”. And
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。 In the modified embodiment of the second embodiment, the first switching determination load and the second switching determination load are previously determined by experiments or the like as engine loads for determining whether or not to switch the control of the EGR control valve opening. Desired.
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。 When the boost pressure is to be increased by controlling the EGR control valve opening when the boost pressure is lower than the target boost pressure, whether or not the engine load is lower than the first switching determination load Is determined. Here, when the engine load is lower than the first switching determination load, if the EGR control valve opening is increased, the supercharging pressure increases, so the EGR control valve opening is increased. According to this, the supercharging pressure increases toward the target supercharging pressure. On the other hand, when the engine load is greater than or equal to the first switching determination load, it is determined whether or not the engine load is higher than the second switching determination load. Here, when the engine load is higher than the second switching determination load, if the EGR control valve opening is decreased, the supercharging pressure increases, so the EGR control valve opening is decreased. According to this, the supercharging pressure increases toward the target supercharging pressure. On the other hand, when the engine load is equal to or less than the second switching determination load, the supercharging pressure does not increase even if the EGR control valve opening is increased or decreased. In this case, the vane opening is reduced. According to this, the supercharging pressure increases toward the target supercharging pressure.
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。 On the other hand, whether or not the engine load is lower than the first switching determination load when the boost pressure is to be lowered by controlling the EGR control valve opening when the boost pressure is higher than the target boost pressure. Is determined. Here, when the engine load is lower than the first switching determination load, the supercharging pressure decreases when the EGR control valve opening is decreased, and therefore the EGR control valve opening is decreased. According to this, the supercharging pressure decreases toward the target supercharging pressure. On the other hand, when the engine load is greater than or equal to the first switching determination load, it is determined whether or not the engine load is higher than the second switching determination load. Here, when the engine load is higher than the second switching determination load, increasing the EGR control valve opening decreases the supercharging pressure, so the EGR control valve opening is increased. According to this, the supercharging pressure decreases toward the target supercharging pressure. On the other hand, when the engine load is equal to or less than the second switching determination load, the supercharging pressure does not decrease even if the EGR control valve opening is increased or decreased. In this case, the vane opening is increased. According to this, the supercharging pressure decreases toward the target supercharging pressure.
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。 When the engine load is not less than the first switching determination load and not more than the second switching determination load, the supercharging pressure does not change even if the EGR control valve opening is increased (or the EGR control valve is opened). Therefore, when the engine load is equal to or higher than the first switching determination load and equal to or lower than the second switching determination load, the EGR control valve opening degree is increased. This is considered to correspond to a situation where the supercharged energy balance is zero (or a situation where the supercharged energy balance is zero when the EGR control valve opening is decreased).
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。 Next, an example of a routine for executing the supercharging pressure control of the second embodiment will be described. This routine is shown in FIGS.
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。
When the routines of FIGS. 7 to 9 are started, in
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。
When it is determined in
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。
When it is determined in
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。
When it is determined in
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。
On the other hand, when it is determined in
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。
When it is determined in
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。
If it is determined in
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。
When it is determined in
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。
On the other hand, if it is determined in
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。
When it is determined in
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。
In
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。
When it is determined in
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。
On the other hand, when it is determined in
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。
If it is determined in
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。 Next, another example of the routine for executing the supercharging pressure control according to the modified embodiment of the second embodiment will be described. This routine is shown in FIGS.
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。
When the routines of FIGS. 10 to 12 are started, in
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。
When it is determined in
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。
If it is determined in
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。
When it is determined in
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。
On the other hand, when it is determined in
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。
When it is determined in
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。
If it is determined in
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。
If it is determined in
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。
When it is determined in
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。
On the other hand, when it is determined in
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。
When it is determined in
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。
In
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。
If it is determined in
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。
On the other hand, when it is determined in
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。
When it is determined in
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。 By the way, for example, a value calculated as follows as the “supercharged energy increase due to the decrease in suction resistance” or “supercharged energy decrease due to the increase in intake resistance” used in the first embodiment. Can be used.
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)
That is, the pressure of the gas in the portion of the
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。 That is, the intake resistance supercharging energy Ein corresponds to the product of the throttle upstream intake pressure P3 and the compressor passing air amount Gn.
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)
Therefore, the throttle upstream intake pressure before the EGR control valve opening is changed is referred to as “P3B” as “the throttle upstream intake pressure before the EGR control valve opening change”, and the EGR control valve opening is The amount of air passing through the compressor before being changed is referred to as “GnB”, which is referred to as “the amount of air passing through the compressor before changing the EGR control valve opening”, and the intake upstream of the throttle after the opening of the EGR control valve is changed. The air pressure is expressed as “P3A” as “the throttle upstream side intake pressure after the change in the EGR control valve opening”, and the amount of air passing through the compressor after the EGR control valve opening is changed is expressed as the “EGR control valve opening. The amount of change ΔEin in the intake resistance supercharging energy when the EGR control valve opening is changed is expressed by the above equation 1 when expressed as “GnA” as “the amount of air passing through the compressor after the change of”. If use is expressed by the following equation 2.
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。 That is, the amount of change ΔEin of the intake resistance supercharging energy when the EGR control valve opening is changed is calculated from the intake resistance supercharging energy (−P3B × GnB) before the change of the EGR control valve opening. This corresponds to a value obtained by subtracting the intake resistance supercharging energy (−P3A × GnA) after the change in the opening. Thus, if the above equation 2 is used, the change amount ΔEin of the intake resistance supercharging energy can be calculated.
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。 Note that the intake resistance after the EGR control valve opening is reduced is larger than the intake resistance before the EGR control valve opening is reduced. Therefore, in this case, the change amount ΔEin of the intake resistance supercharging energy calculated from the above equation 2 is a positive value. Accordingly, in other words, when the change amount ΔEin of the intake resistance supercharging energy calculated from the above equation 2 is a positive value, the intake resistance increases when the EGR control valve opening is changed. Therefore, the EGR control valve opening is reduced. The change amount ΔEin of the intake resistance supercharging energy at this time corresponds to the above-described “reduction amount of supercharging energy due to increase in intake resistance”. On the other hand, the intake resistance after the EGR control valve opening is increased is smaller than the intake resistance before the EGR control valve opening is increased. Therefore, in this case, the change amount ΔEin of the intake resistance supercharging energy calculated from the above equation 2 is a negative value. Therefore, in other words, when the change amount ΔEin of the intake resistance supercharging energy calculated from the above equation 2 is a negative value, the intake resistance is reduced when the EGR control valve opening is changed. Therefore, the EGR control valve opening degree is increased. The change amount ΔEin of the intake resistance supercharging energy at this time corresponds to the above-described “amount of increase in supercharging energy due to the decrease in suction resistance”.
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。
In addition, the value acquired as follows is used as the compressor passing air amount “GnB” before the change of the EGR control valve opening degree of the above equation 2 or the compressor passing air amount “GnA” after the change of the EGR control opening degree. Is done. That is, the amount of air passing through the compressor is substantially equal to the amount of air detected by the
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。 However, the value calculated as follows is used as the compressor passing air amount “GnB” before the change in the EGR control valve opening degree of the above equation 2 or the compressor passing air amount “GnA” after the EGR control valve opening degree change. You may make it do. That is, a model formula expressing the compressor passing air amount is created using parameters related to the compressor passing air amount, and the value of each corresponding parameter before the change of the EGR control valve opening is set in each parameter of the model formula. The compressor passage air amount obtained by inputting and calculating is used as the compressor passage air amount “GnB” before the change of the EGR control valve opening degree in the above equation 2, and the EGR control valve opening degree is set in each parameter of this model formula. The amount of air passing through the compressor obtained by inputting and calculating the value of each corresponding parameter after the change in the value is used as the amount of air passing through the compressor “GnA” after the change in the EGR control valve opening of the above equation 2. May be.
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)
Further, the throttle upstream side intake pressure “P3B” before the change of the EGR control valve opening in the above equation 2 or the throttle upstream side intake pressure “P3A” after the change of the EGR control valve opening is calculated as follows. Value is used. That is, when the opening degree of the
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。 That is, the throttle passing air amount Gn corresponds to the product of the difference of the supercharging pressure Pim with respect to the throttle upstream intake pressure P3, the throttle opening degree Dth, and the coefficient A.
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)
Then, if the above equation 5 is modified, the following equation 6 is obtained.
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。 If the above equation 6 is used, the throttle upstream intake pressure P3 can be calculated. Therefore, the value calculated by inputting the throttle passage air amount, the throttle opening, and the supercharging pressure before the change of the EGR control valve opening into the above equation 6 is the value before the change of the EGR control valve opening of the above equation 2. The value calculated by inputting the throttle passing air amount, the throttle opening, and the supercharging pressure into the above equation 6 is used as the throttle upstream side intake pressure “P3B” and the EGR control valve opening is changed. This is used as the throttle upstream side intake pressure “P3A” after the change in the EGR control valve opening.
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。 However, the throttle upstream side intake pressure “P3B” before the change of the EGR control valve opening in the above equation 2 or the throttle upstream side intake pressure “P3A” after the change of the EGR control valve opening is calculated as follows. You may make it utilize a value. That is, a model expression expressing the throttle upstream intake pressure is created using parameters related to the throttle upstream intake pressure, and each parameter of the model expression before the change in the EGR control valve opening is changed to each parameter of the model expression. The value obtained by inputting and calculating the value is used as the throttle upstream side intake pressure “P3B” before the change of the EGR control valve opening in the above equation 2, and the EGR control valve opening in each parameter of this model equation The value obtained by inputting and calculating the value of each corresponding parameter after the change in the value is used as the throttle upstream side intake pressure “P3A” after the change in the EGR control valve opening of the above equation 2. Good.
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。
Further, the following value is obtained as the throttle upstream side intake pressure “P3B” before the change of the EGR control valve opening of the above equation 2 or the throttle upstream side intake pressure “P3A” after the change of the EGR control valve opening. May be used. That is, a pressure sensor for detecting the gas pressure in the portion of the
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。
Further, the value detected by the supercharging
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。 However, a value calculated as follows may be used as the supercharging pressure “Pim” in Equation 6 or as the supercharging pressure “Pim” in the above-described embodiment. That is, a model formula expressing the boost pressure is created using parameters related to the boost pressure, and the value of the corresponding downstream air-fuel ratio parameter at that time is input to each parameter of the model formula for calculation. The value obtained by this may be used as the supercharging pressure “Pim” in the above equation 6 or as the supercharging pressure “Pim” in the above-described embodiment.
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。 In addition, as “the amount of increase in supercharging energy due to the increase in the amount of exhaust gas passing through the turbine” or “the amount of increase in supercharging energy due to the decrease in the amount of exhaust gas passing through the turbine” used in the first embodiment, for example, The value calculated in this way can be used.
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)
In other words, the pressure of the exhaust gas flowing into the
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。 That is, the supercharging energy Etb corresponds to the product of the difference P4-P6 in the turbine downstream side exhaust pressure with respect to the turbine upstream side exhaust pressure, the turbine passing exhaust gas amount Ge, and the turbine efficiency ηtb.
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)
Accordingly, the turbine upstream side exhaust pressure before the EGR control valve opening is changed is referred to as “turbine upstream side exhaust pressure before the change of EGR control valve opening” is expressed as “P4B”, and the EGR control valve opening is The amount of exhaust gas passing through the turbine before being changed is referred to as “geb exhaust gas amount before changing the opening degree of the EGR control valve” and expressed by “GeB”, and the upstream side of the turbine after the opening degree of the EGR control valve is changed. The side exhaust pressure is referred to as “turbine upstream exhaust pressure after change in EGR control valve opening” and is expressed as “P4A”, and the turbine upstream exhaust pressure after the EGR control valve opening is changed is referred to as “EGR control”. When expressed by “GeA” as “turbine exhaust gas amount after change in valve opening”, the change amount ΔEtb of supercharging energy is expressed by the following equation 8 using the above equation 7.
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)
Here, the difference P4A-P6A in the turbine downstream side exhaust pressure after the change in the EGR control valve opening relative to the turbine upstream side exhaust pressure after the change in the EGR control valve opening is substantially a change in the EGR control valve opening. This is equal to the difference P4B-P6B in the turbine downstream side exhaust pressure before the change in the EGR control valve opening relative to the previous turbine upstream side exhaust pressure. Therefore, the above equation 8 is expressed as the following equation 9.
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)
Here, the difference GeB-GeA in the turbine passage exhaust gas amount after the change in the EGR control valve opening amount with respect to the turbine passage exhaust gas amount before the change in the EGR control valve opening amount is obtained when the EGR control valve opening amount is changed. This corresponds to the amount of change in the EGR gas amount. Therefore, when the amount of change in the EGR gas amount when the EGR control valve opening is changed is referred to as “the amount of change in the EGR gas amount when the EGR control valve opening is changed” and expressed by “ΔGegr”, Expression 9 is expressed as the following
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。
That is, the amount of change ΔEtb of the supercharging energy is equal to the difference P4B-P6A in the turbine upstream side exhaust pressure after the change in the EGR control valve opening relative to the turbine upstream side exhaust pressure before the change in the EGR control valve opening, and the EGR control valve. This corresponds to the product of the change amount ΔGegr of the EGR gas amount when the opening degree is changed and the turbine efficiency ηtb. Thus, if the
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。
Note that the compressor supercharging capability after the EGR control valve opening is reduced is higher than the compressor supercharging capability before the EGR control valve opening is reduced. Therefore, in this case, the amount of change ΔEtb of the supercharged energy calculated from the
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)
Note that the value calculated as follows is used as “ΔGegr” in
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。
That is, the change amount ΔGegr of the EGR gas amount when the EGR control valve opening degree is changed is the throttle passage air amount after the change of the EGR control valve opening amount with respect to the throttle passage air amount before the change of the EGR control valve opening amount. This corresponds to the difference GnB-GnA. Therefore, the change amount of the EGR gas amount calculated using the
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。
However, a value calculated as follows may be used as the change amount “ΔGegr” of the EGR gas amount when the EGR control valve opening degree of the
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。
Further, as a change amount “ΔGegr” of the EGR gas amount at the time of changing the EGR control valve opening degree of the
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。
Further, as the turbine efficiency “ηtb” of the
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。
By the way, in the embodiment described above, when the supercharging pressure is controlled to the target supercharging pressure, the operation amount to be given to the
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。 Here, in order to determine the target EGR control valve operation amount and the target vane operation amount, a state space model expressing the behavior of the supercharging pressure when the EGR control valve opening and the vane opening are changed (that is, State equation) may be used. When such a state space model is used, for example, the target EGR control valve operation amount and the target vane operation amount are determined as follows.
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。 That is, a map showing the basic relationship between the engine operating state, the deviation of the actual boost pressure with respect to the target boost pressure, and the target EGR control valve operation amount is prepared in advance. Then, the target EGR control valve operation amount is calculated as the reference EGR control valve operation amount from the map based on the engine operating state and the deviation of the actual supercharging pressure with respect to the target supercharging pressure. On the other hand, a map is prepared in advance showing the basic relationship between the engine operating state, the deviation of the actual supercharging pressure with respect to the target supercharging pressure, and the target vane operation amount. The target vane operation amount is calculated as the reference vane operation amount from the map based on the engine operating state and the deviation of the actual supercharging pressure with respect to the target supercharging pressure.
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。
The behavior of the supercharging pressure when the reference EGR control valve operation amount is given to the
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。 By the way, when the state space model is used as described above, it is preferable to apply the concept regarding the control of the EGR control valve opening degree described in relation to the first embodiment. That is, in this embodiment (hereinafter, referred to as “third embodiment”), as a state space model, the situation related to the supercharging pressure is a situation where the supercharging pressure decreases as the EGR control valve opening increases (or EGR control). A state space model (hereinafter referred to as “first EGR control model”) to be used when the supercharging pressure increases with a decrease in the valve opening (hereinafter referred to as “first EGR control model”) and the supercharging pressure status are EGR control A state space model (hereinafter referred to as this state model) to be used when the supercharging pressure increases as the valve opening increases (or the supercharging pressure decreases as the EGR control valve opening decreases). The model is referred to as a “second EGR control model”. More specifically, the first EGR control model is based on the premise that the supercharging pressure decreases when an operation amount for increasing the EGR control valve opening is given to the EGR control valve 52 (or the EGR control valve opening). The second EGR control model expresses the behavior of the supercharging pressure (assuming that the supercharging pressure rises when an operation amount for decreasing the degree is given to the EGR control valve 52). On the premise that the supercharging pressure increases when an operation amount for decreasing the control valve opening is given to the EGR control valve 52 (or an operation amount for increasing the EGR control valve opening is applied to the EGR control valve 52). It is a representation of the behavior of the boost pressure (assuming that the boost pressure drops when given).
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。
In the third embodiment, when the engine operating state is in the supercharging pressure control state by the control of the EGR control valve opening, the supercharging energy resulting from the reduction of the suction resistance when the EGR control valve opening is increased. The increase is compared with the decrease in supercharging energy caused by the decrease in the amount of exhaust gas passing through the turbine. Here, if the amount of increase in supercharging energy due to the decrease in suction resistance is smaller than the amount of decrease in supercharging energy due to the decrease in the amount of exhaust gas passing through the turbine, the situation related to the supercharging pressure increases with the increase in the EGR control valve opening. There is a situation where the supercharging pressure decreases. Therefore, in this case, the target EGR control valve operation amount is determined using the first EGR control model, and the determined operation amount is given to the
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。
On the other hand, if the increase in the supercharging energy due to the decrease in the suction resistance is larger than the decrease in the supercharging energy due to the decrease in the amount of exhaust gas passing through the turbine, the situation related to the supercharging pressure increases as the EGR control valve opening increases. The supply pressure is increasing. Therefore, in this case, the target EGR control valve operation amount is determined using the second EGR control model, and the determined operation amount is given to the
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。
Of course, instead of comparing the increase in the supercharging energy due to the reduction in the suction resistance when the EGR control valve opening is increased in this way with the decrease in the supercharging energy due to the decrease in the amount of exhaust gas passing through the turbine, EGR You may make it compare the supercharging energy reduction | decrease resulting from the suction resistance increase at the time of reducing a control valve opening degree, and the supercharging energy increase | decrease resulting from the turbine passage exhaust gas amount increase. In this case, if the amount of decrease in supercharging energy due to the increase in the suction resistance is smaller than the amount of increase in supercharging energy due to the increase in the amount of exhaust gas passing through the turbine, the situation regarding the supercharging pressure is accompanied by a decrease in the opening degree of the EGR control valve. The supercharging pressure is increasing. Therefore, in this case, the target EGR control valve operation amount is determined using the first EGR control model, and the determined operation amount is given to the
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。
On the other hand, if the amount of decrease in supercharging energy due to the increase in suction resistance is larger than the amount of increase in supercharging energy due to the increase in the amount of exhaust gas passing through the turbine, the situation related to the supercharging pressure increases as the EGR control valve opening decreases. There is a situation where the supply pressure drops. Therefore, in this case, the target EGR control valve operation amount and the target vane operation amount are determined using the second EGR control model, and these determined operation amounts are given to the
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。 When the vane opening changes, the EGR gas amount may change even if the EGR control valve opening does not change. Here, if the amount of EGR gas increases, an increase in supercharging energy due to a decrease in suction resistance and a decrease in supercharging energy due to a decrease in the amount of exhaust gas passing through the turbine occur due to this increase, and the amount of EGR gas decreases. If it decreases, a decrease in supercharging energy due to an increase in suction resistance and an increase in supercharging energy due to an increase in the amount of exhaust gas passing through the turbine occur due to this decrease. Therefore, when the EGR gas amount increases when the vane opening changes, the increase in the supercharging energy due to the decrease in the suction resistance caused by this increase and the decrease in the supercharging energy due to the decrease in the amount of exhaust gas passing through the turbine Depending on the relationship, the degree of decrease in supercharging pressure when the vane opening degree is increased and the degree of increase in supercharging pressure when the vane opening degree is decreased may be different. Further, when the EGR gas amount decreases when the vane opening changes, the supercharging energy decrease due to the increase in the suction resistance caused by this decrease and the supercharging energy increase due to the increase in the exhaust gas amount passing through the turbine Depending on the relationship, the degree of decrease in supercharging pressure when the vane opening degree is increased and the degree of increase in supercharging pressure when the vane opening degree is decreased may be different.
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。 Therefore, in the third embodiment, as a state space model to be used when the engine operating state is in the supercharging pressure control state by controlling the vane opening, the EGR gas amount increases as the vane opening increases. In this case, the situation regarding the supercharging pressure is the situation where the supercharging pressure decreases as the EGR gas amount increases (or the situation regarding the supercharging pressure when the EGR gas amount decreases as the vane opening decreases). A state space model (hereinafter referred to as a “first vane control model”) to be used when the boost pressure is increased as the amount decreases, and EGR as the vane opening increases. When the gas amount increases, the situation related to the supercharging pressure is a situation where the supercharging pressure increases as the EGR gas amount increases (or when the EGR gas amount decreases as the vane opening decreases). A state space model (hereinafter, this model is referred to as a “second vane control model”) that should be used when the supercharging pressure is in a state where the supercharging pressure decreases as the EGR gas amount decreases. When the EGR gas amount decreases with an increase in the vane opening, the situation regarding the supercharging pressure is a situation in which the supercharging pressure increases with a decrease in the EGR gas amount (or an EGR gas with a decrease in the vane opening). A state space model (hereinafter referred to as “third vane control model”) that should be used when the state related to the supercharging pressure is in a state where the supercharging pressure decreases with an increase in the EGR gas amount when the amount increases. )), And when the EGR gas amount decreases as the vane opening increases, the situation related to the supercharging pressure changes as the EGR gas amount decreases (or the vane opening A state space model (hereinafter referred to as this model) to be used when the EGR gas amount increases with a small amount and the supercharging pressure is in a state where the supercharging pressure increases with an increase in the EGR gas amount. (Referred to as “fourth vane control model”).
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。 Specifically, the first vane control model is based on the premise that the supercharging pressure decreases when the EGR gas amount increases as the vane opening increases (or as the vane opening decreases). This is a representation of the supercharging pressure behavior (assuming that the supercharging pressure rises when the EGR gas amount decreases), and the second vane control model increases with increasing vane opening. Assuming that the supercharging pressure increases when the EGR gas amount increases (or assuming that the supercharging pressure decreases when the EGR gas amount decreases as the vane opening decreases) The third vane control model is based on the premise that the supercharging pressure decreases when the EGR gas amount decreases as the vane opening increases (or EGR gas volume increases as vane opening decreases The 4th vane control model expresses the behavior of the supercharging pressure (assuming that the supercharging pressure increases when the EGR gas is reduced). When the EGR gas amount decreases as the vane opening increases The behavior of the supercharging pressure is expressed on the assumption that the supercharging pressure rises (or on the premise that the supercharging pressure decreases when the EGR gas amount increases as the vane opening decreases). It has become.
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。
In the third embodiment, when the engine operating state is in the supercharging pressure control state by the control of the vane opening, when the EGR gas amount increases with the increase of the vane opening, the suction resistance decreases. The amount of increase in supercharging energy resulting from the reduction in amount of supercharging energy resulting from the decrease in the amount of exhaust gas passing through the turbine is compared. Here, if the amount of increase in supercharging energy due to the decrease in suction resistance is smaller than the amount of decrease in supercharging energy due to the decrease in the amount of exhaust gas passing through the turbine, the situation related to the supercharging pressure is supercharged as the amount of EGR gas increases. The pressure is falling. Therefore, in this case, the target vane operation amount is determined using the first vane control model, and the determined operation amount is given to the
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。
Further, when the engine operating state is in the supercharging pressure control state by controlling the vane opening, if the EGR gas amount decreases with the increase in the vane opening, the supercharging energy decreases due to the increase in the suction resistance. And the increase in supercharging energy due to the increase in the amount of exhaust gas passing through the turbine are compared. Here, if the amount of decrease in supercharging energy due to the increase in suction resistance is smaller than the amount of increase in supercharging energy due to the increase in the amount of exhaust gas passing through the turbine, the situation related to the supercharging pressure becomes supercharged as the amount of EGR gas decreases. The pressure is rising. Therefore, in this case, the target vane operation amount is determined using the third vane control model, and the determined operation amount is given to the
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。 As described above, when the first vane control model to the fourth vane control model are used, if the supercharging pressure is higher than the target supercharging pressure, the operation amount for increasing the vane opening is set as the target vane operation amount. If the supercharging pressure is lower than the target supercharging pressure, the operation amount for decreasing the vane opening is determined as the target vane operation amount.
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。 In the third embodiment, if the supercharging energy balance when the EGR control valve opening is increased is zero, the supercharging pressure is increased even if the EGR control valve opening is increased due to the situation related to the supercharging pressure. There is no change. Of course, if the supercharging energy balance when the EGR control valve opening is decreased is zero, the supercharging pressure does not change even if the EGR control valve opening is decreased. Therefore, in these cases, even if the engine operating state is in the supercharging pressure control state by controlling the EGR control valve opening, the supercharging pressure must be controlled by controlling the vane opening.
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。
Therefore, in the third embodiment, as a state space model, a situation where the supercharging pressure does not change even when the EGR control valve opening is increased (or when the EGR control valve opening is reduced) A state space model (hereinafter, this model is referred to as a “fifth vane control model”) to be used when the supercharging pressure does not change is prepared. And even when the engine operating state is in the supercharging pressure control state by the control of the EGR control valve opening, if the supercharging energy balance when the EGR control valve opening is increased is zero, or If the supercharging energy balance when the EGR control valve opening is decreased is zero, the target vane operation amount is determined using the fifth vane control model, and the determined operation amount is given to the
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。 In the third embodiment, the supercharging pressure is controlled by controlling only one of the EGR control valve opening and the vane opening. However, the concept regarding the control of the supercharging pressure in the third embodiment. Is also applicable to controlling the supercharging pressure by controlling both the EGR control valve opening and the vane opening.
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。 For example, in this case, a change in the amount of EGR gas when the vane opening is changed (ie, increased or decreased) and the EGR control valve opening is changed (ie, increased or decreased) (ie, increased or decreased). Each state space model expressing the behavior of the supercharging pressure is prepared on the assumption that an increase or decrease in the supercharging pressure due to (decrease) occurs. If the increase in the supercharging pressure due to the change in the EGR gas amount occurs when the vane opening is increased and the EGR control valve opening is increased, the supercharging pressure is increased on the premise of this. It is only necessary to calculate the target EGR control valve operation amount and the target vane operation amount using the state space model expressing the behavior, and conversely, a decrease in the supercharging pressure caused by the change in the EGR gas amount occurs. If so, the target EGR control valve operation amount and the target vane operation amount may be calculated using a state space model expressing the supercharging pressure behavior on the premise of this. Further, when the vane opening is increased and the EGR control valve opening is decreased, or when the vane opening is decreased and the EGR control valve opening is decreased, or the vane opening is decreased and the EGR control valve is decreased. Similarly, if an increase in boost pressure occurs due to a change in the amount of EGR gas when the opening degree is increased, a state space model that expresses the behavior of the boost pressure on the assumption of this It is only necessary to calculate the target EGR control valve operation amount and the target vane operation amount by using this, and conversely, if a decrease in the supercharging pressure due to the change in the EGR gas amount occurs, this is used. The target EGR control valve operation amount and the target vane operation amount may be calculated using a state space model that expresses the supercharging pressure behavior as a premise.
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。 As described above, when the supercharging pressure is controlled by controlling both the EGR control valve opening and the vane opening, when the supercharging pressure should be increased, the supercharging pressure is set to the target supercharging pressure. The target EGR control valve operation amount for increasing the EGR control valve opening amount and the target vane operation amount for decreasing the vane opening amount may be calculated, or the EGR control valve opening amount may be calculated. A target EGR control valve operation amount that decreases the control valve opening and a target vane operation amount that decreases the vane opening may be calculated, or a target EGR control valve operation amount that increases the EGR control valve opening and the vane opening The target vane operation amount that increases the degree may be calculated. Of course, even when the supercharging pressure should be reduced, the target EGR control valve that increases the EGR control valve opening degree can be used if the supercharging pressure can be reduced in an appropriate manner toward the target supercharging pressure. A target vane operation amount that decreases the operation amount and the vane opening degree may be calculated, or a target EGR control valve operation amount that decreases the EGR control valve opening amount and a target vane operation amount that decreases the vane opening amount are calculated. Alternatively, a target EGR control valve operation amount that increases the EGR control valve opening degree and a target vane operation amount that increases the vane opening degree may be calculated.
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。 As described in connection with the first embodiment, when the EGR control valve opening is increased, a decrease in supercharging energy due to an increase in intake resistance (that is, not a decrease in intake resistance) occurs. It is also possible that when the EGR control valve opening is decreased, an increase in supercharging energy due to a decrease in intake resistance (that is, not an increase in intake resistance) may occur. In such a case, the third embodiment can be applied. Therefore, in the third embodiment, generally, when the EGR control valve opening is changed, the amount of change in supercharging energy caused by the change in intake resistance (hereinafter, this change is referred to as “supercharging caused by change in intake resistance”). It can be said that this is premised on the occurrence of “energy change”.
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。 Similarly, when the EGR control valve opening is increased, an increase in supercharging energy due to an increase in the amount of exhaust gas passing through the turbine may occur, or when the EGR control valve opening is decreased, An increase in supercharging energy due to an increase in the amount of exhaust gas may occur. In such a case, the third embodiment can be applied. Therefore, in the third embodiment, generally, when the EGR control valve opening is changed, the amount of change in supercharging energy caused by the change in the amount of exhaust gas passing through the turbine (hereinafter, this amount of change is referred to as “the amount of exhaust gas passing through the turbine”). It can be said that this is based on the occurrence of “the amount of change in supercharging energy caused by the change”).
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。 Further, as described in relation to the first embodiment, the supercharging energy before the change or the supercharging energy after the change is a parameter that affects the behavior of the supercharging pressure when the EGR control valve opening is changed. There may be other parameters. In such a case, the third embodiment can be applied. Therefore, it can be said that the third embodiment broadly compares the supercharged energy before the change with the supercharged energy after the change, and appropriately selects the state space model according to the comparison result.
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。 Therefore, in consideration of the above, when the first control and the second control are defined as described in relation to the first embodiment, the idea included in the third embodiment is that the EGR control valve is opened. As the first state space model, a state space model to be used when the supercharging pressure decreases when the degree of increase is increased while the supercharging pressure increases when the EGR control valve opening degree is decreased is prepared. The state space model to be used when the supercharging pressure increases when the EGR control valve opening is increased while the supercharging pressure decreases when the EGR control valve opening is decreased is the second state. Prepared as a space model, when it is determined that the first control should be executed, the first control using the first state space model is executed, and when it is determined that the second control should be executed, the first control is executed. Second control using a two-state space model Execute (that is, control the EGR control valve opening degree of either the first state space model or the second state space model according to the result of comparing the supercharged energy before the change and the supercharged energy after the change) It can be said that it is selected as a state space model to be used for this purpose.
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。 In addition, according to 3rd Embodiment, the following effects are acquired. That is, in the third embodiment, in the control in which the target EGR control valve operation amount calculated using the first state space model is given to the EGR control valve, the supercharging is performed when the EGR control valve opening is increased. The target EGR control valve operation amount is calculated on the assumption that the pressure decreases, while the target EGR control valve operation amount is calculated on the assumption that the supercharging pressure increases when the EGR control valve opening is decreased. Is done. On the other hand, in the control in which the target EGR control valve operation amount calculated using the second state space model is given to the EGR control valve, the boost pressure rises when the EGR control valve opening is increased. While the target EGR control valve operation amount is calculated on the premise, the target EGR control valve operation amount is calculated on the premise that the supercharging pressure decreases when the EGR control valve opening is decreased. Thus, after grasping the tendency of the change in the supercharging pressure accompanying the change in the EGR control valve opening (that is, the amount of change in the supercharging energy caused by the change in the intake resistance when the EGR control valve opening is changed) Whether the target EGR control valve operation amount is calculated using the first state space model in accordance with the result of comparison with the amount of change in supercharging energy caused by the change in the amount of exhaust gas passing through the turbine) It is determined whether to calculate the target EGR control valve operation amount by using it, and the EGR control valve opening is controlled. Therefore, for the same reason as described in connection with the first embodiment, the supercharging pressure can be reliably controlled to the target supercharging pressure by controlling the EGR control valve opening.
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。 Moreover, according to 3rd Embodiment, the following effects are also acquired. That is, the target EGR control valve operation amount is estimated in order to predict the supercharging pressure when the EGR control valve opening degree is changed by the state space model and change the supercharging pressure in a predetermined form according to the prediction result. The EGR control valve opening degree is controlled by giving the calculated operation amount to the EGR control valve, and when the supercharging pressure is controlled by this, the supercharging pressure is quickly changed to the target supercharging pressure. In order to control, as a state space model used for calculating the target EGR control valve operation amount, a state space model that accurately represents the tendency of the change in the supercharging pressure accompanying the change of the EGR control valve opening degree is provided. It is important to be used. Here, in 3rd Embodiment, the state space model according to the tendency of the change of the supercharging pressure accompanying the change of an EGR control valve opening degree is prepared as a 1st state space model and a 2nd state space model, These state space According to the trend of the change in the supercharging pressure when the model changes the EGR control valve opening (that is, the amount of change in supercharging energy caused by the change in the intake resistance when the EGR control valve opening is changed and the exhaust gas passing through the turbine It is selectively used (depending on the result of comparison with the amount of change in supercharging energy caused by the change in gas amount). For this reason, as a state space model used for calculating the target EGR control valve operation amount, a state space model that accurately represents the tendency of the change in the supercharging pressure accompanying the change in the EGR control valve opening is used. Since the target EGR control valve operation amount is calculated while predicting the behavior of the supercharging pressure when the EGR control valve opening is changed, the supercharging pressure can be quickly controlled to the target supercharging pressure. .
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。 Next, an example of a routine for executing the supercharging pressure control of the third embodiment will be described. This routine is shown in FIGS.
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。
When the routines of FIGS. 13 to 19 are started, it is determined in
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。
When it is determined in
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。
When it is determined in
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。
Next, at
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。
When it is determined in
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。
On the other hand, if it is determined in
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。
When it is determined in
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。
When it is determined in
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。
When it is determined in
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。
Next, at
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。
When it is determined in
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。
On the other hand, when it is determined in
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。
When it is determined in
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。
In
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。
When the vane opening is increased in
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。
When it is determined in
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。
Next, at
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。
When it is determined in
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。
On the other hand, when it is determined in
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。
When it is determined in
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。
When it is determined in
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。
When it is determined in
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。
Next, at
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。
When it is determined in
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。
When it is determined in
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。
When it is determined in
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。
When it is determined in
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。
When the vane opening is increased in
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。
If it is determined in
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。
Next, at
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。
When it is determined in
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。
On the other hand, when it is determined in
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。
When it is determined in
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。
When it is determined in
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。
When it is determined in
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。
Next, at
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。
When it is determined in
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。
When it is determined in
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。
When it is determined in
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。
If it is determined in
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。
Next, at
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。
When it is determined in
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。
If it is determined in
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。
When it is determined in
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。 In addition, when the state space model is used as described above, instead of applying the concept related to the control of the EGR control valve opening described in relation to the first embodiment, it relates to the second embodiment. You may make it apply the view regarding control of the EGR control valve opening degree demonstrated above. That is, in this embodiment (hereinafter referred to as “fourth embodiment”), as the state space model, the same state space model as the first EGR control model of the third embodiment (hereinafter this model is also referred to as “first EGR control model”) The same state space model as the second EGR control model of the third embodiment (hereinafter, this model is also referred to as “second EGR control model”) is prepared.
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。
In the fourth embodiment, it is determined whether or not the engine load is higher than the switching determination load when the engine operating state is in the supercharging pressure control state based on the control of the EGR control valve opening. Here, if the engine load is higher than the switching determination load, the supercharging pressure is in a situation where the supercharging pressure is reduced as the EGR control valve opening is increased. Therefore, in this case, the target EGR control valve operation amount is determined using the first EGR control model, and the determined operation amount is given to the
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。
On the other hand, if the engine load is equal to or less than the switching determination load, the supercharging pressure is in a situation where the supercharging pressure increases as the EGR control valve opening increases. Therefore, in this case, the target EGR control valve operation amount is determined using the second EGR control model, and the determined operation amount is given to the
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。 When the vane opening changes, the EGR gas amount may change even if the EGR control valve opening does not change. Here, if the EGR gas amount increases, the boost pressure is affected by the increase, and if the EGR gas amount decreases, the boost pressure is affected by the decrease. It will be. Therefore, when the amount of EGR gas increases when the vane opening changes due to the control of the vane opening, the supercharging when the vane opening is increased depends on the degree of influence of the increase on the supercharging pressure. The degree of decrease in pressure and the degree of increase in supercharging pressure when the vane opening degree is decreased may differ. Further, when the EGR gas amount decreases when the vane opening changes due to the control of the vane opening, the supercharging when the vane opening is increased depends on the degree of influence of the decrease on the supercharging pressure. The degree of decrease in pressure and the degree of increase in supercharging pressure when the vane opening is decreased may be different.
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。 Therefore, in the fourth embodiment, the state space model to be used when the engine operating state is in the supercharging pressure control state by controlling the vane opening degree is the same as the concept described in relation to the third embodiment. According to the concept, a first vane control model to a fourth vane control model are prepared.
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。 Therefore, the first vane control model is based on the premise that when the EGR gas amount increases as the vane opening increases, the supercharging pressure decreases corresponding to the increase in the EGR gas amount (or The behavior of the supercharging pressure is expressed on the assumption that when the EGR gas amount decreases with a decrease in the vane opening degree, an increase in the supercharging pressure corresponding to the decrease in the EGR gas amount occurs. The second vane control model is based on the assumption that when the EGR gas amount increases as the vane opening increases, the boost pressure rises corresponding to the increase in the EGR gas amount ( Alternatively, the behavior of the supercharging pressure is expressed (assuming that when the EGR gas amount decreases as the vane opening decreases, the supercharging pressure decreases corresponding to the decrease in the EGR gas amount). The third vane control model is Assuming that a decrease in the supercharging pressure corresponding to the decrease in the EGR gas amount occurs when the EGR gas amount decreases with the increase in the opening of the engine (or with the decrease in the vane opening amount) The fourth vane control model expresses the behavior of the supercharging pressure (assuming that an increase in supercharging pressure corresponding to the increase in the EGR gas amount occurs when the gas amount increases). Assuming that an increase in the supercharging pressure corresponding to the decrease in the EGR gas amount occurs when the EGR gas amount decreases with an increase in the opening degree (or an EGR gas with a decrease in the vane opening degree) This is a representation of the behavior of the supercharging pressure (assuming that the supercharging pressure decreases corresponding to the increase in the EGR gas amount when the amount increases).
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。 In the fourth embodiment, when the engine operating state is in the supercharging pressure control state by the control of the vane opening degree, it is determined whether the EGR gas amount increases with the increase of the vane opening degree and the engine load is switched. It is determined whether or not it is higher than the load.
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。
Here, when the EGR gas amount increases as the vane opening increases and the engine load is higher than the switching determination load, the EGR gas amount increases when the EGR gas amount increases as the vane opening increases. A decrease in supercharging pressure corresponding to the increase occurs. Therefore, in this case, the target vane operation amount is determined using the first vane control model, and the determined operation amount is given to the
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。
Further, when the EGR gas amount increases as the vane opening increases and the engine load is equal to or less than the switching determination load, the EGR gas amount increases when the EGR gas amount increases as the vane opening increases. The boost pressure rises corresponding to the minute. Therefore, in this case, the target vane operation amount is determined using the second vane control model, and the determined operation amount is given to the
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。
In addition, when the EGR gas amount decreases as the vane opening increases and the engine load is higher than the switching determination load, the EGR gas amount decreases when the EGR gas amount decreases as the vane opening increases. A decrease in the supercharging pressure corresponding to the minute occurs. Therefore, in this case, the target vane operation amount is determined using the third vane control model, and the determined operation amount is given to the
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。
In addition, when the EGR gas amount decreases as the vane opening increases and the engine load is equal to or less than the switching determination load, the EGR gas amount decreases when the EGR gas amount decreases as the vane opening increases. The boost pressure rises corresponding to the minute. Therefore, in this case, the target vane operation amount is determined using the fourth vane control model, and the determined operation amount is given to the
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。 In the fourth embodiment, when the EGR gas amount does not increase or decrease as the vane opening increases (or when the EGR gas amount does not increase or decrease as the vane opening decreases), the vane There is no increase or decrease in the supercharging pressure corresponding to the increase or decrease in the amount of EGR gas accompanying the increase in the opening.
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。 Therefore, in the fourth embodiment, the state space model to be used when the engine operating state is in the supercharging pressure control state by controlling the vane opening degree is the same as the concept described in relation to the third embodiment. According to the concept, a fifth vane control model is prepared.
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。 Therefore, the fifth vane control model is based on the premise that the EGR gas amount does not increase or decrease as the vane opening increases (or the EGR gas amount increases or decreases as the vane opening decreases). This is a representation of the supercharging pressure behavior (assuming not to do so).
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。
In the fourth embodiment, when the engine operating state is in the supercharging pressure control state by the control of the vane opening, when the EGR gas amount does not increase or decrease as the vane opening increases, the fifth vane A target vane operation amount is determined using the control model, and the determined operation amount is given to the
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。 As described above, even if any state space model of the first vane control model to the fifth vane control model is used, if the supercharging pressure is higher than the target supercharging pressure, the vane opening degree Is determined as the target vane operation amount. If the supercharging pressure is lower than the target supercharging pressure, the operation amount for decreasing the vane opening is determined as the target vane operation amount.
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。 In the fourth embodiment, the supercharging pressure is controlled by controlling only one of the EGR control valve opening and the vane opening. However, the concept regarding the control of the supercharging pressure in the fourth embodiment. Is also applicable to controlling the supercharging pressure by controlling both the EGR control valve opening and the vane opening.
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。 For example, in this case, when the EGR gas amount increases with a change in the vane opening degree and the EGR control valve opening degree when the engine load is higher than the switching determination load, the boost pressure caused by the increase in the EGR gas amount A state space model that expresses the supercharging pressure behavior on the assumption that a decrease occurs is prepared, and when the engine load is equal to or less than the switching determination load, the vane opening and the EGR control valve opening are changed. Thus, when the EGR gas amount increases, a state space model that expresses the behavior of the supercharging pressure is prepared on the assumption that an increase in the supercharging pressure due to the increase in the EGR gas amount occurs. When the engine load is higher than the switching determination load, when the EGR gas amount increases with the change in the vane opening degree and the EGR control valve opening degree, the decrease in the supercharging pressure due to the increase in the EGR gas amount is reduced. It is only necessary to calculate the target EGR control valve operation amount and the target vane operation amount using a state space model that expresses the supercharging pressure behavior on the assumption that it occurs, and conversely, the engine load is the switching determination load. When the following conditions are satisfied, supercharging is performed on the assumption that when the EGR gas amount increases as the vane opening degree and the EGR control valve opening degree change, an increase in the supercharging pressure due to the increase in the EGR gas amount occurs. The target EGR control valve operation amount and the target vane operation amount may be calculated using a state space model expressing the pressure behavior.
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。 As described above, when the supercharging pressure is controlled by controlling both the EGR control valve opening and the vane opening, when the supercharging pressure should be increased, the supercharging pressure is set to the target supercharging pressure. The target EGR control valve operation amount for increasing the EGR control valve opening amount and the target vane operation amount for decreasing the vane opening amount may be calculated, or the EGR control valve opening amount may be calculated. A target EGR control valve operation amount that decreases the control valve opening and a target vane operation amount that decreases the vane opening may be calculated, or a target EGR control valve operation amount that increases the EGR control valve opening and the vane opening The target vane operation amount that increases the degree may be calculated. Of course, even when the supercharging pressure should be reduced, the target EGR control valve that increases the EGR control valve opening degree can be used if the supercharging pressure can be reduced in an appropriate manner toward the target supercharging pressure. A target vane operation amount that decreases the operation amount and the vane opening degree may be calculated, or a target EGR control valve operation amount that decreases the EGR control valve opening amount and a target vane operation amount that decreases the vane opening amount are calculated. Alternatively, a target EGR control valve operation amount that increases the EGR control valve opening degree and a target vane operation amount that increases the vane opening degree may be calculated.
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。 Note that when the first control and the second control are defined as described in relation to the first embodiment, the idea included in the fourth embodiment is excessive when the EGR control valve opening is increased. A state space model to be used when the boost pressure rises when the EGR control valve opening is decreased while the supply pressure is reduced is prepared as a first state space model, and the EGR control valve opening is increased. A state space model to be used when the supercharging pressure decreases when the EGR control valve opening is decreased while the supercharging pressure increases, When it is determined that the control should be executed, the first control using the first state space model is executed, and when it is determined that the second control should be executed, the second control using the second state space model is performed. 2 Control is executed (that is, engine load) According to whether the load is higher than the switching determination load, either the first state space model or the second state space model is selected as a state space model to be used for controlling the EGR control valve opening degree). It can be said that.
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。 In addition, according to 4th Embodiment, the following effects are acquired. That is, in the fourth embodiment, in the control in which the target EGR control valve operation amount calculated using the first state space model is given to the EGR control valve, the supercharging is performed when the EGR control valve opening is increased. The target EGR control valve operation amount is calculated on the assumption that the pressure decreases, while the target EGR control valve operation amount is calculated on the assumption that the supercharging pressure increases when the EGR control valve opening is decreased. Is done. On the other hand, in the control in which the target EGR control valve operation amount calculated using the second state space model is given to the EGR control valve, the boost pressure rises when the EGR control valve opening is increased. While the target EGR control valve operation amount is calculated on the premise, the target EGR control valve operation amount is calculated on the premise that the supercharging pressure decreases when the EGR control valve opening is decreased. As described above, the first state space model is obtained after grasping the tendency of the change in the supercharging pressure accompanying the change in the EGR control valve opening degree (that is, depending on whether or not the engine load is higher than the switching determination load). Whether to calculate the target EGR control valve operation amount using the second state space model or the target EGR control valve operation amount using the second state space model is determined, and the EGR control valve opening degree is controlled. Therefore, for the same reason as described in connection with the first embodiment, the supercharging pressure can be reliably controlled to the target supercharging pressure by controlling the EGR control valve opening.
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。 Moreover, according to 4th Embodiment, the following effects are also acquired. That is, the target EGR control valve operation amount is estimated in order to predict the supercharging pressure when the EGR control valve opening degree is changed by the state space model and change the supercharging pressure in a predetermined form according to the prediction result. The EGR control valve opening degree is controlled by giving the calculated operation amount to the EGR control valve, and when the supercharging pressure is controlled by this, the supercharging pressure is quickly changed to the target supercharging pressure. In order to control, as a state space model used for calculating the target EGR control valve operation amount, a state space model that accurately represents the tendency of the change in the supercharging pressure accompanying the change of the EGR control valve opening degree is provided. It is important to be used. Here, in 4th Embodiment, the state space model according to the tendency of the change of the supercharging pressure accompanying the change of an EGR control valve opening degree is prepared as a 1st state space model and a 2nd state space model, These state space The model is selectively used according to the tendency of the change in the supercharging pressure accompanying the change in the EGR control valve opening (that is, depending on whether the engine load is higher than the switching determination load). For this reason, as a state space model used for calculating the target EGR control valve operation amount, a state space model that accurately represents the tendency of the change in the supercharging pressure accompanying the change in the EGR control valve opening is used. Since the target EGR control valve operation amount is calculated while predicting the behavior of the supercharging pressure when the EGR control valve opening is changed, the supercharging pressure can be quickly controlled to the target supercharging pressure. .
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。 Next, an example of a routine for executing the supercharging pressure control of the fourth embodiment will be described. This routine is shown in FIGS.
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。
When the routines of FIGS. 20 to 26 are started, it is determined in
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。
In
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。
When it is determined in
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。
Next, at
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。
When it is determined in
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。
On the other hand, if it is determined in
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。
When it is determined in
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。
When it is determined in
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。
Next, at
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。
If it is determined in
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。
On the other hand, when it is determined in
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。
When it is determined in
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。
In
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。
When it is determined in
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。
When it is determined in
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。
Next, at
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。
If it is determined in
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。
On the other hand, when it is determined in
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。
When it is determined in
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。
When it is determined in
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。
Next, at
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。
When it is determined in
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。
On the other hand, when it is determined in
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。
When it is determined in
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。
When it is determined that the EGR gas amount does not increase when the vane opening degree is increased in
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。
When the vane opening is increased in
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。
When it is determined in
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。
Next, at
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。
When it is determined in
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。
On the other hand, when it is determined in
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。
When it is determined in
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。
If it is determined in
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。
Next, at
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。
When it is determined in
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。
On the other hand, when it is determined in
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。
When it is determined in
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。
When it is determined that the EGR gas amount does not decrease when the vane opening degree is increased in
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。
Next, at
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。
When it is determined in
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。
If it is determined in
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。
When it is determined in
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。
By the way, in the above-described embodiment, when the supercharging pressure is controlled to the target supercharging pressure by controlling the EGR control valve opening, the target EGR control valve operation amount is used to control the supercharging pressure to the target supercharging pressure. Is calculated, and the calculated operation amount is given to the
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。 Here, in order to determine the target EGR control valve operation amount, feedback control (for example, PI control or PID control) based on the deviation of the actual supercharging pressure with respect to the target supercharging pressure may be used. When such feedback control is used, for example, the target EGR control valve operation amount is determined as follows.
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。 That is, the deviation of the actual supercharging pressure with respect to the target supercharging pressure is calculated, and this deviation (or a value calculated according to a certain rule using this deviation in addition to or instead of this deviation) is prepared in advance. The target EGR control valve operation amount is determined by multiplying the gain obtained. For example, when the feedback control is PID control, the deviation corresponds to the deviation used in the proportional term, and the value calculated according to a certain rule using the deviation is the deviation used in the integral term and the derivative term. The gain is equivalent to a proportional gain, an integral gain, and a differential gain.
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。 By the way, when feedback control is utilized as mentioned above, it is preferable to apply the concept regarding control of the EGR control valve opening degree explained in relation to the first embodiment. That is, in this embodiment (hereinafter, referred to as “fifth embodiment”), as a feedback control gain, the situation related to the supercharging pressure is a situation where the supercharging pressure decreases as the EGR control valve opening increases (or excessively). A gain (hereinafter referred to as “first EGR control gain”) that should be used when the situation related to the supply pressure is a situation in which the supercharging pressure increases as the EGR control valve opening decreases, and the supercharging pressure Is a gain that should be used when the supercharging pressure increases as the EGR control valve opening increases (or the supercharging pressure decreases as the EGR control valve opening decreases) (Hereinafter, this gain is referred to as “second EGR control gain”).
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。
In the fifth embodiment, when the engine operating state is in the supercharging pressure control state by the control of the EGR control valve opening, the supercharging energy resulting from the reduction of the suction resistance when the EGR control valve opening is increased. The increase is compared with the decrease in supercharging energy caused by the decrease in the amount of exhaust gas passing through the turbine. Here, if the amount of increase in supercharging energy due to the decrease in suction resistance is smaller than the amount of decrease in supercharging energy due to the decrease in the amount of exhaust gas passing through the turbine, the situation related to the supercharging pressure increases with the increase in the EGR control valve opening. There is a situation where the supercharging pressure decreases. Therefore, in this case, the EGR control valve opening is controlled by feedback control using the first EGR control gain. That is, in this case, the target EGR control valve operation amount is determined using the first EGR control gain, and the determined operation amount is given to the
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。
On the other hand, if the increase in the supercharging energy due to the decrease in the suction resistance is larger than the decrease in the supercharging energy due to the decrease in the amount of exhaust gas passing through the turbine, the situation related to the supercharging pressure increases as the EGR control valve opening increases. The supply pressure is increasing. Therefore, in this case, the EGR control valve opening is controlled by feedback control using the second EGR control gain. That is, in this case, the target EGR control valve operation amount is determined using the second EGR control gain, and the determined operation amount is given to the
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。
Of course, instead of comparing the increase in the supercharging energy due to the reduction in the suction resistance when the EGR control valve opening is increased in this way with the decrease in the supercharging energy due to the decrease in the amount of exhaust gas passing through the turbine, EGR You may make it compare the supercharging energy reduction | decrease resulting from the suction resistance increase at the time of reducing a control valve opening degree, and the supercharging energy increase | decrease resulting from the turbine passage exhaust gas amount increase. In this case, if the amount of decrease in supercharging energy due to the increase in the suction resistance is smaller than the amount of increase in supercharging energy due to the increase in the amount of exhaust gas passing through the turbine, the situation regarding the supercharging pressure is accompanied by a decrease in the opening degree of the EGR control valve. The supercharging pressure is increasing. Therefore, in this case, the EGR control valve opening is controlled by feedback control using the first EGR control gain. That is, in this case, the target EGR control valve operation amount is determined using the first EGR control gain, and the determined operation amount is given to the
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。
On the other hand, if the amount of decrease in supercharging energy due to the increase in suction resistance is larger than the amount of increase in supercharging energy due to the increase in the amount of exhaust gas passing through the turbine, the situation related to the supercharging pressure increases as the EGR control valve opening decreases. There is a situation where the supply pressure drops. Therefore, in this case, the EGR control valve opening is controlled by feedback control using the second EGR control gain. That is, in this case, the target EGR control valve operation amount is determined using the second EGR control gain, and the determined operation amount is given to the
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。 As described in connection with the third embodiment, when the EGR gas amount increases when the vane opening changes, the increase in the supercharging energy due to the decrease in the suction resistance caused by this increase and the passage through the turbine Depending on the relationship with the decrease in supercharging energy due to the decrease in exhaust gas amount, the degree of decrease in supercharging pressure when the vane opening is increased and the increase in supercharging pressure when the vane opening is decreased Degree may vary. Further, when the EGR gas amount decreases when the vane opening changes, the supercharging energy decrease due to the increase in the suction resistance caused by this decrease and the supercharging energy increase due to the increase in the exhaust gas amount passing through the turbine Depending on the relationship, the degree of decrease in supercharging pressure when the vane opening degree is increased and the degree of increase in supercharging pressure when the vane opening degree is decreased may be different.
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。 Therefore, in the fifth embodiment, when the EGR gas amount increases as the vane opening increases, the gain to be used when the engine operating state is in the supercharging pressure control state by the vane opening control. The situation related to the supercharging pressure is a situation where the supercharging pressure decreases as the EGR gas amount increases (or the situation related to the supercharging pressure when the EGR gas amount decreases as the vane opening decreases). The gain to be used when the boost pressure increases with a decrease) (hereinafter, this gain is referred to as “first vane control gain”) and the amount of EGR gas increases as the vane opening increases. The situation regarding the supercharging pressure is related to the supercharging pressure when the supercharging pressure increases as the EGR gas amount increases (or when the EGR gas amount decreases as the vane opening decreases). A gain that should be used when the situation is a situation in which the supercharging pressure decreases as the EGR gas amount decreases (hereinafter, this gain is referred to as "second vane control gain"), and as the vane opening increases When the EGR gas amount decreases, the supercharging pressure is increased when the EGR gas amount decreases (or when the EGR gas amount increases as the vane opening decreases). A gain to be used when the supply pressure is in a state where the supercharging pressure is reduced as the EGR gas amount increases (hereinafter, this gain is referred to as “third vane control gain”), and the vane opening degree When the amount of EGR gas decreases with the increase, the situation regarding the supercharging pressure is the situation where the supercharging pressure decreases with the decrease of the EGR gas amount (or the EGR gas amount increases with the decrease of the vane opening degree). In this case, a gain to be used (hereinafter, this gain is referred to as “fourth vane control gain”) is prepared when the supercharging pressure is in a situation where the supercharging pressure increases with an increase in the EGR gas amount. Is done.
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。 In the fifth embodiment, when the engine operating state is in the supercharging pressure control state by the control of the vane opening, when the EGR gas amount increases as the vane opening increases, the suction resistance decreases. The amount of increase in supercharging energy resulting from the reduction in amount of supercharging energy resulting from the decrease in the amount of exhaust gas passing through the turbine is compared. Here, if the amount of increase in supercharging energy due to the decrease in suction resistance is smaller than the amount of decrease in supercharging energy due to the decrease in the amount of exhaust gas passing through the turbine, the situation related to the supercharging pressure is supercharged as the amount of EGR gas increases. The pressure is falling. Therefore, in this case, the vane opening degree is controlled by feedback control using the first vane control gain. On the other hand, if the increase in the supercharging energy due to the decrease in the suction resistance is larger than the decrease in the supercharging energy due to the decrease in the amount of exhaust gas passing through the turbine, the situation related to the supercharging pressure increases with the increase in the EGR gas amount. Is in a rising situation. Therefore, in this case, the vane opening degree is controlled by feedback control using the second vane control gain.
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。 Further, when the engine operating state is in the supercharging pressure control state by controlling the vane opening, if the EGR gas amount decreases with the increase in the vane opening, the supercharging energy decreases due to the increase in the suction resistance. And the increase in supercharging energy due to the increase in the amount of exhaust gas passing through the turbine are compared. Here, if the amount of decrease in supercharging energy due to the increase in suction resistance is smaller than the amount of increase in supercharging energy due to the increase in the amount of exhaust gas passing through the turbine, the situation related to the supercharging pressure becomes supercharged as the amount of EGR gas decreases. The pressure is rising. Therefore, in this case, the vane opening degree is controlled by feedback control using the third vane control gain. On the other hand, if the amount of decrease in supercharging energy caused by the increase in suction resistance is larger than the amount of increase in supercharging energy caused by the increase in the amount of exhaust gas passing through the turbine, the situation related to the supercharging pressure is determined as the EGR gas amount decreases. Is in a situation of decline. Therefore, in this case, the vane opening degree is controlled by feedback control using the fourth vane control gain.
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。
As described above, when the vane opening degree is controlled by the feedback control using the first vane control gain to the fourth vane control gain, if the supercharging pressure is higher than the target supercharging pressure, the vane opening degree is set. The operation amount to be increased is determined as the target vane operation amount, and if the supercharging pressure is lower than the target supercharging pressure, the operation amount to decrease the vane opening is determined as the target vane operation amount. The determined operation amount is given to the
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。 In the fifth embodiment, if the supercharging energy balance when the EGR control valve opening is increased is zero, the supercharging pressure is increased even if the EGR control valve opening is increased due to the situation related to the supercharging pressure. There is no change. Of course, if the supercharging energy balance when the EGR control valve opening is decreased is zero, the supercharging pressure does not change even if the EGR control valve opening is decreased. Therefore, in these cases, even if the engine operating state is a supercharging pressure control state by controlling the EGR control valve opening, the supercharging pressure must be controlled by controlling the vane opening.
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。
Therefore, in the fifth embodiment, as a gain for feedback control, a situation in which the supercharging pressure does not change even when the EGR control valve opening is increased (or the EGR control valve opening is decreased) as the gain of the feedback control. A gain to be used when the supercharging pressure is not changed) (hereinafter, this gain is referred to as “fifth vane control gain”) is prepared. And even when the engine operating state is in the supercharging pressure control state by the control of the EGR control valve opening, if the supercharging energy balance when the EGR control valve opening is increased is zero, or If the supercharged energy balance when the EGR control valve opening is decreased is zero, the vane opening is controlled by feedback control using the fifth vane control gain. In this case, if the supercharging pressure is higher than the target supercharging pressure, the operation amount for increasing the vane opening is determined as the target vane operation amount, and if the supercharging pressure is lower than the target supercharging pressure, the vane opening is increased. The operation amount to be decreased is determined as the target vane operation amount. The determined operation amount is given to the
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。 In the fifth embodiment, the supercharging pressure is controlled by controlling only one of the EGR control valve opening and the vane opening. However, the concept regarding the supercharging pressure control in the fifth embodiment is described. Is also applicable to controlling the supercharging pressure by controlling both the EGR control valve opening and the vane opening.
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。 For example, in this case, a change in the amount of EGR gas when the vane opening is changed (that is, increased or decreased) and the EGR control valve opening is changed (that is, increased or decreased) (that is, increased or decreased). Gains to be used for feedback control are prepared on the assumption that an increase or decrease in supercharging pressure due to (decrease) occurs. If the increase in the supercharging pressure due to the change in the EGR gas amount occurs when the vane opening is increased and the EGR control valve opening is increased, the gain prepared on the assumption of this The EGR control valve opening and the vane opening may be controlled by feedback control using the above, and conversely, if a decrease in the supercharging pressure due to the change in the EGR gas amount occurs, this The EGR control valve opening and the vane opening may be controlled by feedback control using a gain prepared on the premise of the above. Further, when the vane opening is increased and the EGR control valve opening is decreased, or when the vane opening is decreased and the EGR control valve opening is decreased, or the vane opening is decreased and the EGR control valve is decreased. Similarly, if the boost pressure increases due to the change in the EGR gas amount when the opening degree is increased, the EGR control valve is opened using the gain prepared on the basis of this. If the degree and vane opening are controlled by feedback control, conversely, if a decrease in supercharging pressure due to a change in the EGR gas amount occurs, the gain prepared on the basis of this is used. Thus, the EGR control valve opening and the vane opening may be controlled by feedback control.
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。 As described above, when the supercharging pressure is controlled by controlling both the EGR control valve opening and the vane opening, when the supercharging pressure should be increased, the supercharging pressure is set to the target supercharging pressure. The target EGR control valve operation amount for increasing the EGR control valve opening amount and the target vane operation amount for decreasing the vane opening amount may be calculated, or the EGR control valve opening amount may be calculated. A target EGR control valve operation amount that decreases the control valve opening and a target vane operation amount that decreases the vane opening may be calculated, or a target EGR control valve operation amount that increases the EGR control valve opening and the vane opening The target vane operation amount that increases the degree may be calculated. Of course, even when the supercharging pressure should be reduced, the target EGR control valve that increases the EGR control valve opening degree can be used if the supercharging pressure can be reduced in an appropriate manner toward the target supercharging pressure. A target vane operation amount that decreases the operation amount and the vane opening degree may be calculated, or a target EGR control valve operation amount that decreases the EGR control valve opening amount and a target vane operation amount that decreases the vane opening amount are calculated. Alternatively, a target EGR control valve operation amount that increases the EGR control valve opening degree and a target vane operation amount that increases the vane opening degree may be calculated.
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。 In the fifth embodiment, the EGR control valve opening is controlled by feedback control corresponding to the deviation of the supercharging pressure with respect to the target supercharging pressure. However, the fifth embodiment is widely used even when the EGR control valve opening degree is controlled by control using a gain that converts the deviation of the supercharging pressure with respect to the target supercharging pressure into an operation amount given to the EGR control valve. Applicable.
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。 Further, as described in relation to the third embodiment, as parameters affecting the behavior of the supercharging pressure associated with the change in the EGR control valve opening, other than the supercharging energy before the change or the supercharging energy after the change There may be parameters. In such a case, the fifth embodiment can be applied. Therefore, it can be said that the fifth embodiment broadly compares the supercharged energy before the change with the supercharged energy after the change, and appropriately selects the gain according to the comparison result.
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。 Therefore, considering the above, when the first control and the second control are defined as described in relation to the first embodiment, the idea included in the fifth embodiment is that the supercharging pressure is An operation amount for increasing the EGR control valve opening when the pressure is higher than the target supercharging pressure is calculated, while an operation amount for decreasing the EGR control valve opening is calculated when the supercharging pressure is lower than the target supercharging pressure. A gain is prepared as the first gain, and when the boost pressure is higher than the target boost pressure, the operation amount for decreasing the EGR control valve opening is calculated, while the boost pressure is lower than the target boost pressure. A gain for calculating an operation amount for increasing the EGR control valve opening is prepared as a second gain, and when it is determined that the first control should be executed, the first control using the first gain is executed, When it is determined that the second control should be executed, The second control using the gain is executed (that is, the supercharging energy due to the change in the intake air resistance when the opening degree of the exhaust gas recirculation control valve is changed and the supercharging due to the change in the amount of exhaust gas passing through the turbine) It can be said that one of the first gain and the second gain is selected as a gain to be used for controlling the EGR control valve opening degree according to the result of comparison with the energy change.
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。 In addition, according to 5th Embodiment, the following effects are acquired. That is, in the control in which the operation amount calculated using the first gain is given to the EGR control valve, if the supercharging pressure is higher than the target supercharging pressure, the EGR control valve opening is increased, and the supercharging pressure is increased. If it is lower than the target supercharging pressure, the EGR control valve opening is reduced. On the other hand, in the control in which the operation amount calculated using the second gain is given to the EGR control valve, if the boost pressure is higher than the target boost pressure, the EGR control valve opening degree is decreased, and the boost pressure is reduced. If it is lower than the target supercharging pressure, the EGR control valve opening is increased. Therefore, for the same reason as described in relation to the first embodiment and the second embodiment, the supercharging pressure can be reliably controlled to the target supercharging pressure by controlling the EGR control valve opening.
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。 Moreover, according to 5th Embodiment, the following effects are also acquired. In other words, in order to control the supercharging pressure to the target supercharging pressure, an operation amount given to the EGR control valve is calculated using a specific gain based on the deviation of the supercharging pressure with respect to the target supercharging pressure, and this calculated When the EGR control valve opening is controlled by giving an operation amount to the EGR control valve, thereby controlling the supercharging pressure, in order to quickly control the supercharging pressure to the target supercharging pressure, the EGR control It is important that a gain based on a tendency of a change in supercharging pressure accompanying a change in the EGR control valve opening is used as a gain used to calculate an operation amount given to the valve. Here, in 5th Embodiment, the gain according to the tendency of the change of the supercharging pressure accompanying the change of an EGR control valve opening is prepared as a 1st gain and a 2nd gain, and these gains are the EGR control valve opening. According to the tendency of the change in the supercharging pressure due to the change (that is, the supercharging due to the change in the supercharging energy due to the intake resistance change and the change in the amount of exhaust gas passing through the turbine when the EGR control valve opening is changed) Selectively used (depending on the result of the comparison with the energy change). For this reason, when controlling the supercharging pressure by controlling the EGR control valve opening, the gain used to calculate the operation amount to be applied to the EGR control valve is used as a gain associated with the change in the EGR control valve opening. A gain based on the tendency of the change in the supply pressure is used, and the operation amount corresponding to the deviation of the supercharging pressure with respect to the target supercharging pressure is calculated as the target EGR control valve operation amount by this gain. The pressure can be quickly controlled to the target supercharging pressure.
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。 Next, an example of a routine for executing the supercharging pressure control of the fifth embodiment will be described. This routine is shown in FIGS.
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。
When the routines of FIGS. 27 to 29 are started, in
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。
When it is determined in
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。
When it is determined in
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。
Next, at
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。
When it is determined in
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。
On the other hand, when it is determined in
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。
When it is determined in
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。
If it is determined in
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。
When it is determined in
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。
Next, at
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。
When it is determined in
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。
On the other hand, when it is determined in
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。
When it is determined in
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。
In
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。
When the vane opening is increased in
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。
When it is determined in
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。
Next, at
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。
When it is determined in
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。
On the other hand, when it is determined in
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。
When it is determined in
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。
When it is determined in
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。
When it is determined in
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。
Next, at
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。
When it is determined in
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。
If it is determined in
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。
When it is determined in
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。
If it is determined in
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。
When it is determined that the EGR gas amount decreases when the vane opening degree is increased in
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。
When it is determined in
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。
Next, at
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。
When it is determined in
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。
On the other hand, when it is determined in
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。
When it is determined in
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。
If it is determined in
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。
When it is determined in
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。
Next, at
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。
When it is determined in
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。
When it is determined in
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。
When it is determined in
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。
If it is determined in
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。
Next, at
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。
When it is determined in
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。
If it is determined in
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。
When it is determined in
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。 In addition, when feedback control is used as described above, instead of applying the concept regarding the control of the EGR control valve opening degree described in relation to the first embodiment, in relation to the second embodiment. You may make it apply the view regarding control of the demonstrated EGR control valve opening degree. That is, in this embodiment (hereinafter referred to as “sixth embodiment”), as the gain of feedback control, the same gain as the first EGR control gain of the fifth embodiment (hereinafter this gain is also referred to as “first EGR control gain”), The same gain as the second EGR control gain of the fifth embodiment (hereinafter, this gain is also referred to as “second EGR control gain”) is prepared in advance.
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。
In the sixth embodiment, it is determined whether or not the engine load is higher than the switching determination load when the engine operating state is in the supercharging pressure control state based on the control of the EGR control valve opening. Here, if the engine load is higher than the switching determination load, the supercharging pressure is in a situation where the supercharging pressure is reduced as the EGR control valve opening is increased. Therefore, in this case, the EGR control valve opening is controlled by feedback control using the first EGR control gain. That is, in this case, the target EGR control valve operation amount is determined using the first EGR control gain, and the determined operation amount is given to the
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。
On the other hand, if the engine load is equal to or less than the switching determination load, the supercharging pressure is in a situation where the supercharging pressure increases as the EGR control valve opening increases. Therefore, in this case, the EGR control valve opening is controlled by feedback control using the second EGR control gain. That is, in this case, the target EGR control valve operation amount is determined using the second EGR control gain, and the determined operation amount is given to the
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。 In the sixth embodiment, the same gain as the first vane control gain of the fifth embodiment (hereinafter, this gain is also referred to as “first vane control gain”) is prepared in advance. And it is utilized also for the feedback control of the vane opening when the engine operating state is in the supercharging pressure control state by the control of the vane opening.
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。 Of course, in the sixth embodiment, the feedback control gain related to the vane opening is the same as in the fifth embodiment in the situation where the supercharging pressure decreases as the EGR gas amount increases (or EGR). The gain to be used when the supercharging pressure increases as the gas amount decreases) and the situation where the supercharging pressure increases as the EGR gas amount increases (or And a gain to be used when the supercharging pressure increases as the EGR gas amount decreases), and either one of these gains is used according to the supercharging pressure situation. Also good.
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。 In the sixth embodiment, the supercharging pressure is controlled by controlling only one of the EGR control valve opening degree and the vane opening degree. However, the concept regarding the supercharging pressure control in the sixth embodiment is controlled. Is also applicable to controlling the supercharging pressure by controlling both the EGR control valve opening and the vane opening.
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。 For example, in this case, when the EGR gas amount increases with a change in the vane opening degree and the EGR control valve opening degree when the engine load is higher than the switching determination load, the boost pressure caused by the increase in the EGR gas amount A gain to be used for feedback control is prepared on the assumption that a decrease occurs, and EGR gas is accompanied by changes in the vane opening and the EGR control valve opening when the engine load is equal to or less than the switching determination load. A gain to be used for feedback control is prepared on the assumption that an increase in supercharging pressure due to an increase in the amount of EGR gas occurs when the amount increases. When the engine load is higher than the switching determination load, when the EGR gas amount increases with the change in the vane opening degree and the EGR control valve opening degree, the decrease in the supercharging pressure due to the increase in the EGR gas amount is reduced. The EGR control valve opening and the vane opening may be controlled by feedback control using a gain prepared on the assumption that they are generated. Conversely, when the engine load is equal to or less than the switching determination load, the vane opening is performed. EGR using a gain prepared on the premise that an increase in the supercharging pressure due to the increase in the EGR gas amount occurs when the EGR gas amount increases with the change in the degree and the EGR control valve opening degree The control valve opening and the vane opening may be controlled by feedback control.
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。 As described above, when the supercharging pressure is controlled by controlling both the EGR control valve opening and the vane opening, when the supercharging pressure should be increased, the supercharging pressure is set to the target supercharging pressure. The target EGR control valve operation amount for increasing the EGR control valve opening amount and the target vane operation amount for decreasing the vane opening amount may be calculated, or the EGR control valve opening amount may be calculated. A target EGR control valve operation amount that decreases the control valve opening and a target vane operation amount that decreases the vane opening may be calculated, or a target EGR control valve operation amount that increases the EGR control valve opening and the vane opening The target vane operation amount that increases the degree may be calculated. Of course, even when the supercharging pressure should be reduced, the target EGR control valve that increases the EGR control valve opening degree can be used if the supercharging pressure can be reduced in an appropriate manner toward the target supercharging pressure. A target vane operation amount that decreases the operation amount and the vane opening degree may be calculated, or a target EGR control valve operation amount that decreases the EGR control valve opening amount and a target vane operation amount that decreases the vane opening amount are calculated. Alternatively, a target EGR control valve operation amount that increases the EGR control valve opening degree and a target vane operation amount that increases the vane opening degree may be calculated.
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。 In the sixth embodiment, the EGR control valve opening is controlled by feedback control according to the deviation of the supercharging pressure with respect to the target supercharging pressure. However, in general, the sixth embodiment also applies to the case where the EGR control valve opening is controlled by control using a gain that converts the deviation of the supercharging pressure with respect to the target supercharging pressure into an operation amount given to the EGR control valve. Applicable.
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。 Therefore, in view of the above, when the first control and the second control are defined as described in relation to the first embodiment, the idea included in the sixth embodiment is that the supercharging pressure is An operation amount for increasing the EGR control valve opening when the pressure is higher than the target supercharging pressure is calculated, while an operation amount for decreasing the EGR control valve opening is calculated when the supercharging pressure is lower than the target supercharging pressure. A gain is prepared as the first gain, and when the boost pressure is higher than the target boost pressure, the operation amount for decreasing the EGR control valve opening is calculated, while the boost pressure is lower than the target boost pressure. A gain for calculating an operation amount for increasing the EGR control valve opening is prepared as a second gain, and when it is determined that the first control should be executed, the first control using the first gain is executed, When it is determined that the second control should be executed, The second control using the gain is executed (that is, the EGR control valve opening degree is controlled by either the first gain or the second gain depending on whether the load of the internal combustion engine is higher than the switching determination load). It can be said that it is selected as a gain to be used for this purpose.
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。 In addition, according to 6th Embodiment, the following effects are acquired. That is, in the control in which the operation amount calculated using the first gain is given to the EGR control valve, if the supercharging pressure is higher than the target supercharging pressure, the EGR control valve opening is increased, and the supercharging pressure is increased. If it is lower than the target supercharging pressure, the EGR control valve opening is reduced. On the other hand, in the control in which the operation amount calculated using the second gain is given to the EGR control valve, if the boost pressure is higher than the target boost pressure, the EGR control valve opening degree is decreased, and the boost pressure is reduced. If it is lower than the target supercharging pressure, the EGR control valve opening is increased. Therefore, for the same reason as described in relation to the first embodiment and the second embodiment, the supercharging pressure can be reliably controlled to the target supercharging pressure by controlling the EGR control valve opening.
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。 Moreover, according to 6th Embodiment, the following effects are also acquired. In other words, in order to control the supercharging pressure to the target supercharging pressure, an operation amount given to the EGR control valve is calculated using a specific gain based on the deviation of the supercharging pressure with respect to the target supercharging pressure, and this calculated When the EGR control valve opening is controlled by giving an operation amount to the EGR control valve, thereby controlling the supercharging pressure, in order to quickly control the supercharging pressure to the target supercharging pressure, the EGR control It is important that a gain based on a tendency of a change in supercharging pressure accompanying a change in the EGR control valve opening is used as a gain used to calculate an operation amount given to the valve. Here, in the sixth embodiment, gains corresponding to the tendency of the change in the supercharging pressure associated with the change in the EGR control valve opening are prepared as the first gain and the second gain, and these gains are the EGR control valve opening. It is selectively used according to the tendency of the change in the supercharging pressure accompanying the change (that is, depending on whether the engine load is higher than the switching determination load). For this reason, when controlling the supercharging pressure by controlling the EGR control valve opening, the gain used to calculate the operation amount to be applied to the EGR control valve is used as a gain associated with the change in the EGR control valve opening. A gain based on the tendency of the change in the supply pressure is used, and the operation amount corresponding to the deviation of the supercharging pressure with respect to the target supercharging pressure is calculated as the target EGR control valve operation amount by this gain. The pressure can be quickly controlled to the target supercharging pressure.
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。 Next, an example of a routine for executing the supercharging pressure control of the sixth embodiment will be described. This routine is shown in FIGS.
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。
When the routines of FIGS. 34 to 40 are started, it is determined in
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。
In
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。
If it is determined in
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。
Next, at
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。
When it is determined in
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。
On the other hand, when it is determined in
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。
When it is determined in
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。
When it is determined in
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。
Next, at
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。
If it is determined in
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。
On the other hand, when it is determined in
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。
When it is determined in
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。
In
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。
When it is determined in
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。
When it is determined in
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。
Next, at
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。
When it is determined in
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。
On the other hand, when it is determined in
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。
When it is determined in
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。
When it is determined in
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。
Next, at
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。
When it is determined in
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。
On the other hand, when it is determined in
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。
When it is determined in
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。
If it is determined in
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。
When it is determined in
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。
When it is determined in
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。
Next, at
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。
When it is determined in
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。
On the other hand, when it is determined in
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。
When it is determined in
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。
When it is determined in
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。
Next, at
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。
When it is determined in
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。
On the other hand, when it is determined in
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。
When it is determined in
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。
If it is determined that the EGR gas amount does not decrease when the vane opening degree is increased in
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。
Next, at
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。
When it is determined in
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。
If it is determined in
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。
When it is determined in
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。 The internal combustion engine of the above-described embodiment is configured so that the amount of exhaust gas passing through the turbine can be controlled by controlling the vane opening, but from the portion of the exhaust pipe upstream of the exhaust turbine. A bypass pipe extending to the exhaust pipe portion downstream of the exhaust turbine is provided, and a control valve capable of controlling the amount of exhaust gas flowing in the bypass pipe is provided in the bypass pipe, and the opening degree of the control valve is controlled. Thus, the present invention can also be applied to an internal combustion engine configured to control the amount of exhaust gas passing through the turbine.
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
DESCRIPTION OF
Claims (5)
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。 A turbocharger for increasing the pressure of the gas flowing in the intake passage; and an exhaust gas recirculation device for introducing exhaust gas discharged from the combustion chamber into the exhaust passage into the intake passage. A compressor disposed in the exhaust passage, and an exhaust turbine disposed in the exhaust passage, wherein the exhaust turbine is rotated by the exhaust gas passing through the exhaust turbine, and the compressor is rotated. An exhaust gas recirculation passage extending from a portion of the exhaust passage upstream of the exhaust turbine to a portion of the intake passage downstream of the compressor, wherein the pressure of the gas flowing therein is increased. An exhaust gas recirculation control valve disposed in the passage, and exhaust gas discharged from the combustion chamber into the exhaust passage is sucked through the exhaust gas recirculation passage. Is introduced into the passage, the supercharging pressure control device for an internal combustion engine the amount of exhaust gas opening of the exhaust gas recirculation control valve is introduced into the intake passage through the exhaust gas recirculation passage to be changed is changed,
When the pressure of the gas in the portion of the intake passage downstream from the compressor is referred to as supercharging pressure, the supercharging pressure is increased while increasing the opening of the exhaust gas recirculation control valve when the supercharging pressure should be reduced. The first control for reducing the opening of the exhaust gas recirculation control valve when the pressure should be increased, and the boost pressure while reducing the opening of the exhaust gas recirculation control valve when the boost pressure should be decreased. A second control for selectively increasing the opening of the exhaust gas recirculation control valve when it should be raised,
The energy that increases the pressure of the gas flowing in the intake passage is referred to as supercharging energy, and the resistance related to the suction of gas when the gas is sucked into the combustion chamber from the intake passage is referred to as suction resistance. The amount of change in supercharging energy caused by the change in intake resistance accompanying the change in the amount of exhaust gas introduced into the intake passage is called the amount of change in supercharging energy caused by the change in intake resistance, and the exhaust gas passing through the exhaust turbine When the amount of change in supercharging energy caused by the change in gas amount is referred to as the amount of change in supercharging energy caused by change in the amount of exhaust gas passing through the turbine, when controlling the supercharging pressure, the exhaust recirculation control valve The amount of change in supercharging energy caused by the change in intake air resistance when the opening is changed is compared with the amount of change in supercharging energy caused by the change in the amount of exhaust gas passing through the turbine. Your bets boost pressure control apparatus for an internal combustion engine or running is determined which one of said second control.
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。 A turbocharger for increasing the pressure of the gas flowing in the intake passage; and an exhaust gas recirculation device for introducing exhaust gas discharged from the combustion chamber into the exhaust passage into the intake passage. A compressor disposed in the exhaust passage, and an exhaust turbine disposed in the exhaust passage, wherein the exhaust turbine is rotated by the exhaust gas passing through the exhaust turbine, and the compressor is rotated. An exhaust gas recirculation passage extending from a portion of the exhaust passage upstream of the exhaust turbine to a portion of the intake passage downstream of the compressor, wherein the pressure of the gas flowing therein is increased. An exhaust gas recirculation control valve disposed in the passage, and exhaust gas discharged from the combustion chamber into the exhaust passage is sucked through the exhaust gas recirculation passage. Is introduced into the passage, the supercharging pressure control device for an internal combustion engine the amount of exhaust gas opening of the exhaust gas recirculation control valve is introduced into the intake passage through the exhaust gas recirculation passage to be changed is changed,
When the pressure of the gas in the portion of the intake passage downstream from the compressor is referred to as supercharging pressure, the supercharging pressure is increased while increasing the opening of the exhaust gas recirculation control valve when the supercharging pressure should be reduced. The first control for reducing the opening of the exhaust gas recirculation control valve when the pressure should be increased, and the boost pressure while reducing the opening of the exhaust gas recirculation control valve when the boost pressure should be decreased. A second control for selectively increasing the opening of the exhaust gas recirculation control valve when it should be raised,
A load region of the internal combustion engine in which the supercharging pressure decreases when the opening degree of the exhaust gas recirculation control valve is increased, and an internal combustion engine in which the supercharging pressure increases when the opening degree of the exhaust gas recirculation control valve is decreased. The load of the internal combustion engine that forms a boundary with the load region is prepared as a switching determination load for determining whether to switch between the first control and the second control, and the load of the internal combustion engine is the switching determination A supercharging pressure control device for an internal combustion engine, wherein whether to execute the first control or the second control is determined depending on whether or not it is higher than a load.
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。 When the target boost pressure is referred to as the target boost pressure, a specific gain is used based on the deviation of the boost pressure from the target boost pressure to control the boost pressure to the target boost pressure. When the calculated operation amount is given to the exhaust gas recirculation control valve, the opening degree of the exhaust gas recirculation control valve is controlled,
The exhaust gas recirculation control is calculated when the boost pressure is lower than the target boost pressure while calculating the operation amount for increasing the opening degree of the exhaust gas recirculation control valve when the boost pressure is higher than the target boost pressure. A gain for calculating an operation amount for reducing the opening degree of the valve is prepared as a first gain, and an operation amount for reducing the opening degree of the exhaust gas recirculation control valve is calculated when the supercharging pressure is higher than the target supercharging pressure. On the other hand, a gain for calculating an operation amount for increasing the opening degree of the exhaust gas recirculation control valve when the supercharging pressure is higher than the target supercharging pressure is prepared as a second gain,
When it is determined that the first control should be executed, the first control using the first gain is executed, and when it is determined that the second control should be executed, the second gain is set. The supercharging pressure control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3, wherein the utilized second control is executed.
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。 Predicting the supercharging pressure when the opening degree of the exhaust gas recirculation control valve is changed by a state space model expressing the behavior of the supercharging pressure when the opening degree of the exhaust gas recirculation control valve is changed, An operation amount to be given to the exhaust gas recirculation control valve in order to change the supercharging pressure in a predetermined form according to the prediction result is calculated, and the calculated operation amount is given to the exhaust gas recirculation control valve. The opening degree of the exhaust gas recirculation control valve is controlled,
It should be used when the boost pressure decreases when the exhaust recirculation control valve opening is decreased while the boost pressure decreases when the exhaust recirculation control valve opening decreases. A state space model is prepared as a first state space model, and when the opening degree of the exhaust gas recirculation control valve increases while the boost pressure increases, the opening degree of the exhaust gas recirculation control valve decreases. A state space model to be used when the supercharging pressure is reduced is prepared as a second state space model,
When it is determined that the first control should be executed, the first control using the first state space model is executed, and when it is determined that the second control should be executed, the second control is performed. The supercharging pressure control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3, wherein the second control using a state space model is executed.
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