JP3726669B2 - 過給機の制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は過給機の制御装置、特に過給圧可変機構を備えるほか、ＥＧＲ装置（排気の一部を吸気通路へ再循環させる装置）を備えるものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
実過給圧が目標過給圧と一致するように過給圧可変機構を駆動するためのアクチュエータに与える指令値をフィードバック制御するものがある（特開平８−３３８２５６号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、運転領域の変化に対して目標過給圧が大きくなる側に変化したので、この大きくなる目標過給圧が得られるように過給圧可変機構を駆動するためのアクチュエータを動かすとき、過給圧の実際値が過給限界を超えて大きくなる現象（この現象を以下「オーバーブースト」という）が生じるとすれば（図１０８最下段の一点鎖線参照）、騒音や排気の性能が悪化する。
【０００４】
また、特願平１１−２３３１２４号の先願装置（以下単に「先願装置」という。）のように過給圧制御中にＥＧＲ装置を作動させるようにしている場合に、ＥＧＲ装置の作動域で上記のオーバーブーストが発生すると、オーバーブーストに伴う過給機側の制御不安定により吸気圧と排気圧が変動するので、この影響を受けてＥＧＲ量が変動し、これによってＮＯｘの排出量が悪化することにもなる。
【０００５】
過給圧制御におけるこうしたオーバーブーストを回避するために、実過給圧の変化量が所定値以上となったときまたは実吸入空気量（実過給圧相当）の変化量が所定値以上となったときオーバーブーストが生じると判断し、過給圧可変機構を駆動するためのアクチュエータを過給圧が低下する側に動かすことが考えられる。
【０００６】
しかしながら、この方法だと過給圧制御中にＥＧＲ装置を作動させるようにしている場合に、オーバーブーストが生じたとの誤判定が生じることがある。
【０００７】
これについて実吸入空気量の変化量に基づく場合で具体的に説明すると、図１１３の上段は可変ノズル（過給圧可変機構）を閉じる側（過給圧が立ち上がる側）にアクチュエータを動かしたとき、実吸入空気量Ｑａｃが５００ｍｇ／ｓｔ．ｃｙｌから過給限界の６５０ｍｇ／ｓｔ．ｃｙｌを超えて７００ｍｇ／ｓｔ．ｃｙｌへと変化したときのものである。この場合に、ｔ２のタイミングからの実吸入空気量の変化量ΔＱａｃが１００ｍｇ／ｓｔ．ｃｙｌあったとすれば、このときオーバーブーストが生じると判定できる。
【０００８】
一方、図１１３の下段は可変ノズルは動かないのにＥＧＲ装置の作動によりＥＧＲ弁開度が小さくなったために排気圧が上昇し、これに伴い過給仕事が大きくなり、実吸入空気量Ｑａｃが２００ｍｇ／ｓｔ．ｃｙｌから５００ｍｇ／ｓｔ．ｃｙｌへと上昇したときのものである。この場合にｔ４のタイミングからの実吸入空気量の変化量ΔＱａｃが、上段の場合と同じに１００ｍｇ／ｓｔ．ｃｙｌあったとしても、オーバーブーストは生じない。しかしながら、実吸入空気量の変化量ΔＱａｃだけに基づいてオーバーブーストが生じるかどうかを判定する方法では図１１３の上段の場合と下段の場合を分離できないため、下段の場合にもオーバーブーストが生じると誤判定してしまうのである。
【０００９】
そこで本発明は、過給圧相当としての吸入空気量を採用するタイプの場合に実吸入空気量だけでなく実ＥＧＲ量をも含めた値に基づいて、また過給圧そのものを採用するタイプの場合にＥＧＲ装置の作動域での実過給圧に基づいてオーバーブーストが生じるかどうかを判定することにより、過給圧制御中にＥＧＲ装置が作動することに伴うオーバーブーストの誤判定を防止することを目的とする。
【００１０】
次に、図１１０は吸入空気量を採用するタイプの場合に、また図１１１は過給圧そのものを採用するタイプの場合に、１つのエンジンで可変ノズルの開口割合（開口面積相当値である。後述する。）、エンジン回転速度、エンジン負荷を様々に変えて定常で実験した結果を１つにまとめたものである。同じエンジンでありながら可変ノズルの開口割合が同じでも運転条件（エンジン負荷、エンジン回転速度）の相違によりあるいは運転条件が同じでも開口割合の相違により、図１１０においては実吸入空気量Ｑａｃと実ＥＧＲ量Ｑｅｃの合計値や実排気量Ｑｅｘｈが、また図１１１においては実過給圧や実排気量Ｑｅｘｈがかなりバラツクことがわかる。このバラツキは吸入空気量を採用するタイプの場合における吸入空気量を検出する手段や過給圧可変機構を駆動するためのアクチュエータなどの製作バラツキに、また過給圧そのものを採用するタイプの場合における過給圧を検出する手段や過給圧可変機構を駆動するためのアクチュエータなどの製作バラツキによるものである。吸入空気量を採用するタイプの場合におけるこうしたＱａｃ＋ＱｅｃやＱｅｘｈのバラツキ、また過給圧そのものを採用するタイプの場合におけるこうした実過給圧やＱｅｘｈのバラツキにより、図示の過給限界を超えてプロットされた条件のときオーバーブーストが生じてしまう。
【００１１】
そこで本発明は、吸入空気量を採用するタイプの場合に実吸入空気量、実ＥＧＲ量に加えて実排気量にも基づいて、また過給圧そのものを採用するタイプの場合に実過給圧に加えて実排気量にも基づいてオーバーブーストが生じるかどうかを判定することにより、吸入空気量を採用するタイプの場合における実吸入空気量と実ＥＧＲ量の合計値や実排気量のバラツキに伴う、また、過給圧そのものを採用するタイプの場合における実過給圧や実排気量のバラツキに伴うオーバーブーストを防止することをも目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、図１１４に示すように、過給圧可変機構を駆動するためのアクチュエータ６２を備えるターボ過給機６１と、目標吸入空気量または目標過給圧を運転条件に応じて設定する手段６３と、この目標吸入空気量または目標過給圧が得られるように前記アクチュエータ６２を制御する手段６４と、ＥＧＲ装置６５とを備え、実吸入空気量を検出する手段６６と、前記ＥＧＲ装置６５の実ＥＧＲ量を演算する手段６７と、これら実吸入空気量と実ＥＧＲ量に基づいてオーバーブーストが生じるかどうかを判定する手段６８と、この判定結果に基づいてオーバーブーストが生じないように過給圧を抑制する手段６９とを設けた。
【００１３】
第２の発明は、図１１５に示すように、過給圧可変機構を駆動するためのアクチュエータ６２を備えるターボ過給機６１と、目標吸入空気量または目標過給圧を運転条件に応じて設定する手段６３と、この目標吸入空気量または目標過給圧が得られるように前記アクチュエータ６２を制御する手段６４と、ＥＧＲ装置６５とを備え、実吸入空気量を検出する手段６６と、前記ＥＧＲ装置６５の実ＥＧＲ量を演算する手段６７と、実排気量を演算する手段７１と、これら実吸入空気量、実ＥＧＲ量および実排気量に基づいてオーバーブーストが生じるかどうかを判定する手段７２と、この判定結果に基づいてオーバーブーストが生じないように過給圧を抑制する手段６９とを設けた。
【００１４】
第３の発明では、第２の発明においてオーバーブーストが生じるかどうかを判定する手段７２が、実ＥＧＲ量と実吸入空気量の和をシリンダ吸入ガス量Ｑｃｙｌとして演算する手段と、実排気量Ｑｅｘｈに応じて判定値ＴＱｃｙｌを設定する手段と、シリンダ吸入ガス量Ｑｃｙｌが判定値ＴＱｃｙｌ以上のときオーバーブーストが生じると、またシリンダ吸入ガス量Ｑｃｙｌが判定値ＴＱｃｙｌ未満のときオーバーブーストが生じないと判定する手段とからなる。
【００１６】
第４の発明は、図１１６に示すように、過給圧可変機構を駆動するためのアクチュエータ６２を備えるターボ過給機６１と、目標吸入空気量または目標過給圧を運転条件に応じて設定する手段６３と、この目標吸入空気量または目標過給圧が得られるように前記アクチュエータ６２を制御する手段６４と、ＥＧＲ装置６５とを備え、実排気量を演算する手段７１と、前記ＥＧＲ装置６５の作動域での実過給圧を検出する手段８１と、これら実過給圧と実排気量に基づいてオーバーブーストが生じるかどうかを判定する手段９１と、この判定結果に基づいてオーバーブーストが生じないように過給圧を抑制する手段６９とを設けた。
【００１７】
第５の発明では、第４の発明においてオーバーブーストが生じるかどうかを判定する手段９１が、実排気量Ｑｅｘｈに応じて判定値ＴＰａを設定する手段と、実過給圧が判定値ＴＰａ以上のときオーバーブーストが生じると、また実過給圧が判定値ＴＰａ未満のときオーバーブーストが生じないと判定する手段とからなる。
【００１８】
第６の発明では、第１から第５までのいずれか一つの発明において前記アクチュエータ６２を制御する手段６４が、目標吸入空気量または目標過給圧とＥＧＲ装置６５の制御目標値（たとえば目標ＥＧＲ率や目標ＥＧＲ量）とに基づいて過給機６１の作動目標値（排気タービンの幾何学形状を可変に調整可能なタイプではたとえば過給機６１の開口面積または開口面積相当値の目標値、ウェストゲートバルブを備えるタイプではたとえばそのバルブ開度の目標値）を設定する手段と、この過給機６１の作動目標値となるように前記アクチュエータ６２を制御する手段とからなる場合に、過給圧を抑制する手段６９が、過給機６１の作動目標値を設定する手段の設定値を、オーバーブーストが生じる条件のときオーバーブーストが生じない条件のときより過給圧を弱める側の値に切換える手段である。
【００１９】
第７の発明では、第１から第６までのいずれか一つの発明においてオーバーブーストが生じないように過給圧を抑制する期間（たとえば時間）ＴＴＭＲＯＢ０を、エンジン負荷（たとえば目標燃料噴射量Ｑｓｏｌ）の所定時間当たりの変化量ＤＱＳＯＬまたはエンジン回転速度ＮＥの所定時間当たりの変化量ＤＮＥに応じて設定する。
【００２０】
第８の発明では、第１から第３までのいずれか一つの発明においてオーバーブーストが生じないように過給圧を抑制する期間（たとえば時間）ＴＴＭＲＯＢ０を、実吸入空気量Ｑａｃの所定時間当たりの変化量ＤＱＡＣに応じて設定する。
【００２１】
第９の発明では、第３の発明においてオーバーブーストが生じないように過給圧を抑制する期間（たとえば時間）ＴＴＭＲＯＢ０を、シリンダ吸入ガス量Ｑｃｙｌの前記判定値ＴＱｃｙｌからのずれ量または排気量に応じて設定する。
【００２２】
第１０の発明では、第１から第９までのいずれか一つの発明において過給圧を抑制したあと過給圧が立ち上がる側に前記アクチュエータを戻すに際して前記アクチュエータの動きを遅らせる。
【００２３】
第１１の発明では、第１０の発明において前記アクチュエータの動きを遅らせる期間を大気圧または排気量に応じて設定する。
【００２４】
第１２の発明では、第３の発明において前記判定値ＴＱｃｙｌを排気量に対してほぼ山型になる特性で設定する。
【００２５】
【発明の効果】
過給圧制御におけるオーバーブーストを回避するために、吸入空気量を採用するタイプの場合に実吸入空気量の変化量が所定値以上となったとき、また過給圧そのものを採用するタイプの場合に実過給圧の変化量が所定値以上となったときオーバーブーストが生じると判断し、過給圧可変機構を駆動するためのアクチュエータを過給圧が低下する側に動かす方法だと、過給圧制御中にＥＧＲ装置を作動させるようにしている場合に、オーバーブーストが生じるとの誤判定が生じることがあるのであるが、吸入空気量を採用するタイプの場合に第１、第６の発明によれば実吸入空気量だけでなく実ＥＧＲ量をも含めた値に基づいて、また過給圧そのものを採用するタイプの場合に第６の発明によればＥＧＲ装置の作動域での実過給圧に基づいてオーバーブーストが生じるかどうかを判定するので、過給圧制御中にＥＧＲ装置が作動することに伴うオーバーブーストの誤判定を防止できる。
【００２６】
吸入空気量を採用するタイプの場合に、第２、第３、第６の発明によれば実吸入空気量、実ＥＧＲ量に加えて実排気量にも基づいてオーバーブーストが生じたかどうかを判定するので、第１の発明の効果に加えて、吸入空気量を採用するタイプの場合における吸入空気量を検出する手段や過給圧可変機構を駆動するためのアクチュエータなどの製作バラツキに起因して生じるオーバーブーストを防止できる。
【００２７】
また、過給圧そのものを採用するタイプの場合に第４、第５、第６の発明によればＥＧＲ装置の作動域の実過給圧に加えて実排気量にも基づいてオーバーブーストが生じたかどうかを判定するので、過給圧そのものを採用するタイプの場合における過給圧を検出する手段や過給圧可変機構を駆動するためのアクチュエータなどの製作バラツキに起因して生じるオーバーブーストを防止できる。
【００２８】
エンジン負荷、エンジン回転速度、実吸入空気量の変化が大きいほど、あるいはシリンダ吸入ガス量の判定値からのずれ量や排気量が大きいほどオーバーブーストが生じやすい。したがって、過給圧を抑制する期間をこれら三者（エンジン負荷、エンジン回転速度、実吸入空気量）の変化量が小さい場合やシリンダ吸入ガス量の判定値からのずれ量や排気量が小さい場合にマッチングしたのではこれら三者の変化量が大きい場合やシリンダ吸入ガス量の判定値からのずれ量や排気量が大きい場合に過給圧を抑制する期間が短すぎてオーバーブーストが生じたり、この逆に過給圧を抑制する期間をこれら三者の変化量が大きい場合やシリンダ吸入ガス量の判定値からのずれ量や排気量が大きい場合にマッチングしたのではこれら三者の変化量が小さい場合やシリンダ吸入ガス量の判定値からのずれ量や排気量が小さい場合に過給圧を抑制するための期間が長すぎて無用な過給圧の抑制を行うことになるが、第７、第８、第９の発明によれば、エンジン負荷、エンジン回転速度、実吸入空気量のいずれか一つの変化量あるいはシリンダ吸入ガス量の判定値からのずれ量や排気量が大きいほど過給圧を抑制する時間が長くなるようにすることで、こうした事態を回避できる。
【００２９】
過給圧を抑制したあと過給圧の抑制前の状態に戻そうと過給圧が立ち上がる側にアクチュエータを素早く動かしたのではそれが原因となってオーバーブーストを起こす恐れがあるのであるが、第１０の発明によればそうした事態を避けることができる。
【００３０】
排気量は排気圧と大気圧の差圧に応じて大きくなるため高地のような大気圧が低い条件で排気量が大きくなり、これに応じてターボ過給機の行う仕事が大きくなる（オーバーブーストが生じやすくなる）。したがって、低地のような大気圧が低くない条件に対してアクチュエータの動きを遅らせる期間をマッチングしたのでは、大気圧が低くなる条件でアクチュエータの動きを遅らせる期間が短すぎてオーバーブーストが生じたり、この逆に高地のような大気圧が低い条件に対してアクチュエータの動きを遅らせる期間をマッチングしたのでは、低地でアクチュエータの動きを遅らせる期間が無用に長すぎることになるのであるが、アクチュエータの動きを遅らせる期間を大気圧に応じて設定する第１１の発明によれば、こうした事態を避けることができる。
【００３１】
排気量が所定値を超えたところからオーバーブーストが生じやすくなるので、排気量が所定値を超えない条件でアクチュエータの動きを遅らせる期間をマッチングしたのでは排気量が所定値を超える条件でアクチュエータの動きを遅らせる期間が短すぎてオーバーブーストが生じ、この逆に排気量が所定値を超える条件でアクチュエータの動きを遅らせる期間をマッチングしたのでは排気量が所定値を超えない条件でアクチュエータの動きを遅らせる期間が無用に長くなるが、アクチュエータの動きを遅らせる期間を排気量に応じて設定する第１１の発明によれば、こうした事態を避けることができる。
【００３２】
第１２の発明によれば、排気量が小さい値から増加するにつれて効率（新気量）が増加し、さらに排気量が増加すると効率が低下するターボ過給機の特性に合わせた設定を行うことができる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
図１に、熱発生のパターンが単段燃焼となる、いわゆる低温予混合燃焼を行わせるための構成を示す。なお、この構成そのものは特開平８−８６２５１号公報などにより公知である。
【００３４】
さて、ＮＯｘの生成は燃焼温度に大きく依存し、その低減には燃焼温度の低温化が有効である。低温予混合燃焼では、ＥＧＲによる酸素濃度の低減で、低温燃焼を実現するため、排気通路２と吸気通路３のコレクタ部３ａとを結ぶＥＧＲ通路４に、圧力制御弁５からの制御圧力に応動するダイヤフラム式のＥＧＲ弁６を備えている。
【００３５】
圧力制御弁５は、コントロールユニット４１からのデューティ制御信号により駆動されるもので、これによって運転条件に応じた所定のＥＧＲ率を得るようにしている。たとえば、低回転低負荷域でＥＧＲ率を最大の１００パーセントとし、回転速度、負荷が高くなるに従い、ＥＧＲ率を減少させる。高負荷側では排気温度が上昇するため、多量のＥＧＲガスを還流すると、吸気温度の上昇によってＮＯｘ低減の効果が減少したり、噴射燃料の着火遅れ期間が短くなって予混合燃焼が実現できなくなる等のため、ＥＧＲ率を段階的に減少させている。
【００３６】
ＥＧＲ通路４の途中には、ＥＧＲガスの冷却装置７を備える。これは、ＥＧＲ通路４の周りに形成されエンジン冷却水の一部が循環されるウォータジャケット８と、冷却水の導入口７ａに設けられ冷却水の循環量を調整可能な流量制御弁９とからなり、コントロールユニット４１からの指令により、制御弁９を介して循環量を増やすほどＥＧＲガスの冷却度が増す。
【００３７】
燃焼促進のため吸気ポート近傍の吸気通路に所定の切欠を有するスワールコントロールバルブ（図示しない）を備える。コントロールユニット４１により、このスワールコントロールバルブが低回転低負荷域で閉じられると、燃焼室に吸入される吸気の流速が高まり燃焼室にスワールが生成される。
【００３８】
燃焼室は大径トロイダル燃焼室（図示しない）である。これは、ピストンキャビティを、入口を絞らずピストンの冠面から底部まで円筒状に形成したもので、その底部中央には、圧縮行程後期にピストンキャビティの外部から旋回しながら流れ込むスワールに抵抗を与えないように、さらに空気と燃料の混合を良好にするため、円錐部が形成されている。この入口を絞らない円筒状のピストンキャビティにより、前述のスワールバルブ等によって生成されたスワールは、燃焼過程でピストンが下降していくのに伴い、ピストンキャビティ内からキャビティ外に拡散され、キャビティ外でもスワールが持続される。
【００３９】
エンジンにはコモンレール式の燃料噴射装置１０を備える。コモンレール式の燃料噴射装置１０の構成も公知（第１３回内燃機関シンポジウム講演論文集第７３頁〜第７７頁参照）であり、図２により概説する。
【００４０】
この燃料噴射装置１０は、主に燃料タンク１１、燃料供給通路１２、サプライポンプ１４、コモンレール（蓄圧室）１６、気筒毎に設けられるノズル１７からなり、サプライポンプ１４により加圧された燃料は燃料供給通路１５を介して蓄圧室１６にいったん蓄えられたあと、蓄圧室１６の高圧燃料が気筒数分のノズル１７に分配される。
【００４１】
ノズル１７は、針弁１８、ノズル室１９、ノズル室１９への燃料供給通路２０、リテーナ２１、油圧ピストン２２、針弁１８を閉弁方向（図で下方）に付勢するリターンスプリング２３、油圧ピストン２２への燃料供給通路２４、この通路２４に介装される三方弁（電磁弁）２５などからなり、ノズル内の通路２０と２４が連通して油圧ピストン２２上部とノズル室１９にともに高圧燃料が導かれる三方弁２５のＯＦＦ時（ポートＡとＢが連通、ポートＢとＣが遮断）には、油圧ピストン２２の受圧面積が針弁１８の受圧面積より大きいことから、針弁１８が着座状態にあるが、三方弁２５がＯＮ状態（ポートＡとＢが遮断、ポートＢとＣが連通）になると、油圧ピストン２２上部の燃料が戻し通路２８を介して燃料タンク１１に戻され、油圧ピストン２２に作用する燃料圧力が低下する。これによって針弁１８が上昇してノズル先端の噴孔より燃料が噴射される。三方弁２５をふたたびＯＦＦ状態に戻せば、油圧ピストン２２に蓄圧室１６の高圧燃料が導びかれて燃料噴射が終了する。つまり、三方弁２５のＯＦＦからＯＮへの切換時期により燃料の噴射開始時期が、またＯＮ時間により燃料噴射量が調整され、蓄圧室１６の圧力が同じであれば、ＯＮ時間が長くなるほど燃料噴射量が多くなる。２６は逆止弁、２７はオリフィスである。
【００４２】
この燃料噴射装置１０にはさらに、蓄圧室圧力を調整するため、サプライポンプ１４から吐出された燃料を戻す通路１３に圧力調整弁３１を備える。この調整弁３１は通路１３の流路を開閉するもので、蓄圧室１６への燃料吐出量を調整することにより蓄圧室圧力を調整する。蓄圧室１６の燃料圧力（噴射圧）によって燃料噴射率が変化し、蓄圧室１６の燃料圧力が高くなるほど燃料噴射率が高くなる。
【００４３】
アクセル開度センサ３３、エンジン回転速度とクランク角度を検出するセンサ３４、気筒判別のためのセンサ３５、水温センサ３６からの信号が入力されるコントロールユニット４１では、エンジン回転速度とアクセル開度に応じて目標燃料噴射量と蓄圧室１６の目標圧力を演算し、圧力センサ３２により検出される蓄圧室圧力がこの目標圧力と一致するように圧力調整弁３１を介して蓄圧室１６の燃料圧力をフィードバック制御する。
【００４４】
また、演算した目標燃料噴射量に対応して三方弁２５のＯＮ時間を制御するほか、三方弁２５のＯＮへの切換時期を制御することで、運転条件に応じた所定の噴射開始時期を得るようにしている。たとえば、高ＥＧＲ率の低回転低負荷側で噴射燃料の着火遅れ期間が長くなるように燃料の噴射時期（噴射開始時期）をピストン上死点（ＴＤＣ）にまで遅延している。この遅延により、着火時期の燃焼室内の温度を低温状態にし、予混合燃焼比率を増大させることにより、高ＥＧＲ率域でのスモークの発生を抑える。これに対して、回転速度、負荷が高くなるにしたがい、噴射時期を進めている。これは、着火遅れの時間が一定であっても、着火遅れクランク角度（着火遅れの時間をクランク角度に換算した値）がエンジン回転速度の増加に比例して大きくなり、低ＥＧＲ率時に所定の着火時期を得るために、噴射時期を進めるのである。
【００４５】
図１に戻り、ＥＧＲ通路４の開口部下流の排気通路２に可変容量ターボ過給機を備える。これは、排気タービン５２のスクロール入口に、アクチュエータ５４により駆動される可変ノズル５３を設けたもので、コントロールユニット４１により、可変ノズル５３は低回転域から所定の過給圧が得られるように、低回転側では排気タービン５２に導入される排気の流速を高めるノズル開度（傾動状態）に、高回転側では排気を抵抗なく排気タービン５２に導入させノズル開度（全開状態）に制御する。
【００４６】
上記のアクチュエータ５４は、制御圧力に応動して可変ノズル５３を駆動するダイヤフラムアクチュエータ５５と、このダイヤフラムアクチュエータ５５への制御圧力を調整する圧力制御弁５６とからなり、可変ノズル５３の開口割合が、後述するようにして得られる目標開口割合Ｒｖｎｔとなるように、デューティ制御信号が作られ、このデューティ制御信号が圧力制御弁５６に出力される。
【００４７】
過給圧制御という観点からみると、ＥＧＲ制御も、過給圧制御の役割を物理的に果たしている。つまり、ＥＧＲ量を変化させることにより過給圧も変化する。逆に、過給圧を変化させると、排気圧力が変化するため、ＥＧＲ量も変化することになり、過給圧とＥＧＲ量とは独立に制御できない。また、ややもするとお互いに制御上の外乱となっている。なお、一方を変化させた場合に、制御精度を確保するには、他方を適合し直すことであるが、他方を適合し直した後には、もう一方を再適合しなければならなくなるので、この方法では、過渡時の制御精度を確保することが困難である。
【００４８】
このように、過給圧とＥＧＲ量とはお互いに影響を与え、ＥＧＲ量を変えると、ノズル開度を変える必要があるなど適切な適合が困難な上に、特に過渡時は双方の制御精度が低下するので、コントロールユニット４１では、運転条件に応じて目標吸入空気量ｔＱａｃを演算し、この目標吸入空気量ｔＱａｃと目標ＥＧＲ量や目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒに遅れ処理を施した値である実ＥＧＲ量Ｑｅｃや実ＥＧＲ率Ｍｅｇｒｄからターボ過給機の作動目標値である可変ノズル５３の目標開口割合Ｒｖｎｔを設定するようにしている。
【００４９】
また、実吸入空気量が目標値と一致するようにフィードバック制御を行う。その際、運転条件（回転速度、負荷）に応じて設定される目標吸入空気量ｔＱａｃに対して吸気系の遅れ分に対応して遅れ処理を施した値をフィードバック制御における目標値とする。
【００５０】
また、エアフローメータ３９やアクチュエータ５４などの製作バラツキや車両の使用環境（たとえば大気圧）によっては、過給限界を超えてしまう場合があるので、これに対応するために実吸入空気量と実ＥＧＲ量の合計値と実排気量に基づいて過給限界であるかどうかを判断し、過給限界を超えた場合は、オーバーブーストを抑制するため、所定の期間、過給圧を弱める側にアクチュエータ５４を動かす。
【００５１】
また、オーバーブースト抑制を終了して通常運転時に復帰させるからといって、過給圧を強める側にアクチュエータ５４を急に動かすと、再びオーバーブーストが発生しやすくなるため、オーバーブースト抑制を終了して通常運転時に復帰させる際にはアクチュエータ５４をゆっくりと戻す。
【００５２】
この場合に、加速の程度によってオーバーブーストを抑制するための時間の最適値が変化するため、これを過渡の程度に応じて設定する。また、使用環境と排気量によってオーバーブーストの抑制を解除して通常運転時に移行させまでの時間の最適値が変化するため、これを大気圧や排気量に応じて設定する。
【００５３】
コントロールユニット４１で実行されるこの制御の内容を、以下のフローチャートにしたがって説明する。なお、後述する図３〜図４０、図５４（ステップ１〜３のみ）、図５９（ステップ１、２のみ）、図６２、図８７〜図１０２は先願装置ですでに提案しているところと同様である。
【００５４】
まず、図３は目標燃料噴射量Ｑｓｏｌを演算するためのもので、ＲＥＦ信号（クランク角の基準位置信号で、４気筒エンジンでは１８０度毎、６気筒エンジンでは１２０度毎の各信号）の入力毎に実行する。
【００５５】
ステップ１、２でエンジン回転速度Ｎｅとアクセル開度Ｃｌを読み込み、ステップ３では、これらＮｅとＣｌに基づいて、図４を内容とするマップを検索すること等により、基本燃料噴射量Ｍｑｄｒｖを演算し、ステップ４ではこの基本燃料噴射量Ｍｑｄｒｖに対してエンジン冷却水温等による増量補正を行い、補正後の値を目標燃料噴射量Ｑｓｏｌとして設定する。
【００５６】
図５はＥＧＲ弁６の開口面積Ａｅｖを演算するためのもので、ＲＥＦ信号の入力毎に実行する。
【００５７】
なお、図５はメインルーチンで、制御の大きな流れは図示のステップに従うものであり、各ステップの処理に対してサブルーチンが用意されている。したがって、以下ではサブルーチンを中心に説明していく。
【００５８】
図７（図５のステップ１のサブルーチン）は１シリンダ当たりの目標ＥＧＲ量Ｔｑｅｃを演算するためのもので、ＲＥＦ信号の入力毎に実行する。
【００５９】
ステップ１、２では１シリンダ当たりの吸入空気量Ｑａｃｎと目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒを演算する。
【００６０】
ここで、Ｑａｃｎの演算については図８のフローにより、またＭｅｇｒの演算については図１１のフローにより説明する。
【００６１】
まず、図８において、ステップ１ではエンジン回転速度Ｎｅを読み込み、このエンジン回転速度Ｎｅとエアフローメータより得られる吸入空気量Ｑａｓ０とから
【００６２】
【数１】
Ｑａｃ０＝（Ｑａｓ０／Ｎｅ）×ＫＣＯＮ＃、
ただし、ＫＣＯＮ＃：定数、
の式により１シリンダ当たりの吸入空気量Ｑａｃ０を演算する。
【００６３】
上記のエアフローメータ３９（図１参照）は、コンプレッサ上流の吸気通路３に設けており、エアフローメータ３９からコレクタ部３ａまでの輸送遅れ分のディレイ処理を行うため、ステップ３ではＬ（ただしＬは整数の定数）回前のＱａｃ０の値をコレクタ入口部３ａ位置における１シリンダ当たりの吸入空気量Ｑａｃｎとして求めている。そして、ステップ４ではこのＱａｃｎに対して
【００６４】
【数２】
Ｑａｃ＝Ｑａｃ_n-1×（１−ＫＩＮ×ＫＶＯＬ）＋Ｑａｃｎ×ＫＩＮ×ＫＶＯＬ、
ただし、ＫＩＮ：体積効率相当値、
ＫＶＯＬ：ＶＥ／ＮＣ／ＶＭ、
ＶＥ：排気量、
ＮＣ：気筒数、
ＶＭ：吸気系容積、
Ｑａｃ_n-1：前回のＱａｃ、
の式（一次遅れの式）により吸気弁位置における１シリンダ当たりの吸入空気量（この吸入空気量を、以下「シリンダ吸入空気量」で略称する。）Ｑａｃを演算する。これはコレクタ入口部３ａから吸気弁までのダイナミクスを補償するためのものである。
【００６５】
上記数１式右辺の吸入空気量Ｑａｓ０の検出については図９のフローにより説明する。図９のフローは４ｍｓ毎に実行する。
【００６６】
ステップ１ではエアフローメータ３９の出力電圧Ｕｓを読み込み、このＵｓからステップ２で図１０を内容とする電圧−流量変換テーブルを検索すること等により吸入空気量Ｑａｓ０ ｄを演算する。さらに、ステップ３でこのＱａｓ０ ｄに対して加重平均処理を行い、その加重平均処理値を吸入空気量Ｑａｓ０として設定する。
【００６７】
次に、図１１において、ステップ１ではエンジン回転速度Ｎｅ、目標燃料噴射量Ｑｓｏｌ、エンジン冷却水温Ｔｗを読み込む。ステップ２ではエンジン回転速度Ｎｅと目標燃料噴射量Ｑｓｏｌから図１２を内容とするマップを検索すること等により基本目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒｂを演算する。この場合、基本目標ＥＧＲ率は、エンジンの使用頻度の高い領域、つまり低回点、低負荷（低噴射量）になるほど大きくなり、スモークが発生しやすい高出力時には小さくする。
【００６８】
次にステップ３で冷却水温Ｔｗから図１３を内容とするテーブルを検索すること等により、基本目標ＥＧＲ率の水温補正係数Ｋｅｇｒ ｔｗを演算する。そして、ステップ４において、基本目標ＥＧＲ率とこの水温補正係数とから、
【００６９】
【数３】
Ｍｅｇｒ＝Ｍｅｇｒｂ×Ｋｅｇｒ ｔｗ
の式により目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒを算出する。
【００７０】
ステップ５ではエンジンの状態が完爆状態であるか否かを判定する。ただし、この完爆の判定は、図１４のフローで後述する。
【００７１】
ステップ６では完爆状態かどうかみて、完爆状態のときは、今回の処理をそのまま終了し、完爆状態でないと判定されたときは、目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒを０として今回の処理を終了する。
【００７２】
これにより、エンジンの完爆後にＥＧＲ制御が行われ、完爆前は安定した始動性を確保するためにもＥＧＲは行われない。
【００７３】
図１４はエンジンの完爆を判定するためのものである。ステップ１でエンジン回転速度Ｎｅを読み込み、このエンジン回転速度Ｎｅと完爆回転速度に相当する完爆判定スライスレベルＮＲＰＭＫとをステップ２において比較する。Ｎｅのほうが大きいときは完爆と判断し、ステップ３に進む。ここでは、カウンタＴｍｒｋｂと所定時間ＴＭＲＫＢＰとを比較し、カウンタＴｍｒｋｂが所定時間よりも大きいときは、ステップ４に進み、完爆したものとして処理を終了する。
【００７４】
これに対して、ステップ２でＮｅのほうが小さいときは、ステップ６に進み、カウンタＴｍｒｋｂをクリアし、ステップ７で完爆状態にはないものとして処理を終了する。また、ステップ２でＮｅよりも大きいときでも、ステップ３でカウンタＴｍｒｋｂが所定時間よりも小さいときは、ステップ５でカウンタをインクリメントし、完爆でないと判断する。
【００７５】
これらにより、エンジン回転速度が所定値（たとえば４００ｒｐｍ）以上であって、かつこの状態が所定時間にわたり継続されたときに完爆したものと判定するのである。
【００７６】
このようにして図８によりシリンダ吸入空気量Ｑａｃｎ、図１１により目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒの演算を終了したら、図７のステップ３に戻り、両者から
【００７７】
【数４】
Ｍｑｅｃ＝Ｑａｃｎ×Ｍｅｇｒ
の式により要求ＥＧＲ量Ｍｑｅｃを演算する。
【００７８】
ステップ４ではこのＭｑｅｃに対して、ＫＩＮ×ＫＶＯＬを加重平均係数とする
【００７９】
【数５】
Ｒｑｅｃ＝Ｍｑｅｃ×ＫＩＮ×ＫＶＯＬ＋Ｒｑｅｃ_n-1×（１−ＫＩＮ×ＫＶＯＬ）、
ただし、ＫＩＮ：体積効率相当値、
ＫＶＯＬ：ＶＥ／ＮＣ／ＶＭ、
ＶＥ：排気量、
ＮＣ：気筒数、
ＶＭ：吸気系容積、
Ｒｑｅｃ_n-1：前回の中間処理値、
の式により、中間処理値（加重平均値）Ｒｑｅｃを演算し、このＲｑｅｃと要求ＥＧＲ量Ｍｑｅｃを用いてステップ５で
【００８０】
【数６】
Ｔｑｅｃ＝Ｍｑｅｃ×ＧＫＱＥＣ＋Ｒｑｅｃ_n-1×（１−ＧＫＱＥＣ）、
ただし、ＧＫＱＥＣ：進み補正ゲイン、
の式により進み補正を行って、１シリンダ当たりの目標ＥＧＲ量Ｔｑｅｃを演算する。要求値に対して吸気系の遅れ（すなわちＥＧＲ弁６→コレクタ部３ａ→吸気マニホールド→吸気弁の容量分の遅れ）があるので、ステップ４、５はこの遅れ分の進み処理を行うものである。
【００８１】
次に、図１５、図１６は目標吸入空気量ｔＱａｃを演算するためのもので、一定時間毎（たとえば１０ｍｓ毎）に実行する。
【００８２】
図１５を第１実施形態、図１６を第２実施形態とすると、２つの実施形態では可変ノズル５３の目標開口割合Ｒｖｎｔを演算するのに用いるパラメータに違いがある（第１実施形態では実ＥＧＲ量Ｑｅｃに基づいて、また第２実施形態では実ＥＧＲ率Ｍｅｇｒｄに基づいて可変ノズル５３の目標開口割合Ｒｖｎｔを演算する）。
【００８３】
なお、図１５、図１６もメインルーチンで、各ステップの処理に対してサブルーチンが用意されているため、サブルーチンを中心に説明していく。
【００８４】
図１７（図１５、図１６のステップ１のサブルーチン）は実ＥＧＲ率を演算するためのもので、１０ｍｓ毎に実行する。ステップ１で目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒ（図１１で得ている）を読み込み、ステップ２でコレクタ容量分の時定数相当値Ｋｋｉｎを演算する。このＫｋｉｎの演算については図１８のフローにより説明する。
【００８５】
図１８（図１７のステップ２のサブルーチン）において、ステップ１でエンジン回転速度Ｎｅ、目標燃料噴射量Ｑｓｏｌ、後述する実ＥＧＲ率の前回値であるＭｅｇｒｄ_n-1［％］を読み込み、このうちＮｅとＱｓｏｌからステップ２において図１９を内容とするマップを検索すること等により体積効率相当基本値Ｋｉｎｂを演算し、ステップ３では
【００８６】
【数７】
Ｋｉｎ＝Ｋｉｎｂ×１／（１＋Ｍｅｇｒｄ_n-1／１００）
の式により体積効率相当値Ｋｉｎを演算する。これはＥＧＲによって体積効率が減少するので、その分の補正を行うようにしたものである。
【００８７】
このようにして求めたＫｉｎに対し、ステップ４において吸気系容積とシリンダ容積の比相当の定数であるＫＶＯＬ（図８のステップ４参照）を乗じた値をコレクタ容量分の時定数相当値Ｋｋｉｎとして演算する。
【００８８】
このようにしてＫｋｉｎの演算を終了したら図１７のステップ３に戻り、このＫｋｉｎと目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒを用い、
【００８９】
【数８】
Ｍｅｇｒｄ＝Ｍｅｇｒ×Ｋｋｉｎ×Ｎｅ×ＫＥ２＃＋Ｍｅｇｒｄ_n-1×（１−Ｋｋｉｎ×Ｎｅ×ＫＥ２＃）、
ただし、Ｋｋｉｎ：Ｋｉｎ×ＫＶＯＬ＃、
ＫＥ２＃：定数、
Ｍｅｇｒｄ_n-1：前回のＭｅｇｒｄ、
の式で遅れ処理と単位変換（１シリンダ当たり→単位時間当たり）を同時に行って吸気弁位置におけるＥＧＲ率Ｍｅｇｒｄを演算する。数８式の右辺のＮｅ×ＫＥ２＃が単位変換のための値である。目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒに対してこのＭｅｇｒｄは一次遅れで応答するため、このＭｅｇｒｄを、以下「実ＥＧＲ率」という。
【００９０】
図２０（図１５、図１６のステップ２のサブルーチン）は目標吸入空気量ｔＱａｃを演算するためのものである。ステップ１でエンジン回転速度Ｎｅ、実ＥＧＲ率Ｍｅｇｒｄ、目標燃料噴射量Ｑｓｏｌを読み込み、ステップ２でＭｅｇｒｄと所定値ＭＥＧＲＬＶ＃を比較する。
【００９１】
ここで、所定値ＭＥＧＲＬＶ＃はＥＧＲの作動の有無を判定するための値（たとえば０．５）で、Ｍｅｇｒｄ＞ＭＥＧＲＬＶ＃であるときはＥＧＲの作動域であると判断してステップ３、４、５に進み、これに対してＭｅｇｒｄ≦ＭＥＧＲＬＶ＃であるときはＥＧＲの非作動域であると判断してステップ６に進む。ＭＥＧＲＬＶ＃が０でないのは、微量のＥＧＲが行われる場合にも、ＥＧＲが行われない場合と同一に扱いたいという要求があるので、これに応じるものである。
【００９２】
ＥＧＲの作動域であるときは、ステップ３でエンジン回転速度Ｎｅと実ＥＧＲ率Ｍｅｇｒｄよりたとえば図２１を内容とするマップを検索すること等により目標吸入空気量基本値ｔＱａｃｂを演算する。エンジン回転が一定の条件であれば、図２１のように実ＥＧＲ率が大きいときほど目標吸入空気量を増やすのである。
【００９３】
ステップ４ではＮｅとＱｓｏｌよりたとえば図２２を内容とするマップを検索すること等により目標吸入空気量の補正係数ｋｔＱａｃを演算し、この補正係数を上記の目標吸入空気量基本値に掛けた値を目標吸入空気量ｔＱａｃとして算出する。補正係数ｋｔＱａｃは運転条件（Ｎｅ、Ｑｓｏｌ）により目標吸入空気量を変えたいという要求に応えるためのものである。
【００９４】
一方、ＥＧＲの非作動域であるときは、ステップ６に進み、ＮｅとＱｓｏｌよりたとえば図２３を内容とするマップを検索すること等により目標吸入空気量ｔＱａｃを演算する。
【００９５】
図２４(図１５のステップ３のサブルーチン）は実ＥＧＲ量を演算するためのものである。ステップ１でコレクタ入口部３ａ位置における１シリンダ当たりの吸入空気量Ｑａｃｎ（図８のステップ３で得ている）、目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒ、コレクタ容量分の時定数相当値Ｋｋｉｎを読み込む。このうちＱａｃｎとＭｅｇｒからステップ２で
【００９６】
【数９】
Ｑｅｃ０＝Ｑａｃｎ×Ｍｅｇｒ
の式によりコレクタ入口部３ａ位置における１シリンダ当たりのＥＧＲ量Ｑｅｃ０を演算し、このＱｅｃ０とＫｋｉｎを用いステップ３において、
【００９７】
【数１０】
Ｑｅｃ＝Ｑｅｃ０×Ｋｋｉｎ×Ｎｅ×ＫＥ＃＋Ｑｅｃ_n-1×（１−Ｋｋｉｎ×Ｎｅ×ＫＥ＃）、
ただし、Ｋｋｉｎ：Ｋｉｎ×ＫＶＯＬ、
ＫＥ＃：定数、
Ｑｅｃ_n-1：前回のＱｅｃ、
の式により、上記の数８式と同様に遅れ処理と単位変換（１シリンダ当たり→単位時間当たり）を同時に行ってシリンダ吸入ＥＧＲ量Ｑｅｃを演算する。数１０式の右辺のＮｅ×ＫＥ＃が単位変換のための値である。このＱｅｃは目標ＥＧＲ量Ｔｑｅｋ（図４０で後述する）に対して一次遅れで応答するため、以下このＱｅｃを「実ＥＧＲ量」という。また、目標吸入空気量ｔＱａｃに対して一次遅れで応答する上記のＱａｃを、以下「実吸入空気量」という。
【００９８】
図２５（図５のステップ２のサブルーチン）はＥＧＲ量の演算とＥＧＲガス（ＥＧＲ弁を流れるガス）の流速（このＥＧＲガスの流速を以下、単に「ＥＧＲ流速」という）の演算に用いる２つのフィードバック補正係数Ｋｑａｃ００、Ｋｑａｃ０とＥＧＲ流速学習補正係数Ｋｑａｃを演算するためのもので、ＲＥＦ信号の入力毎に実行する。
【００９９】
まず、ステップ１で目標吸入空気量ｔＱａｃ、実吸入空気量Ｑａｃ、エンジン回転速度Ｎｅ、目標燃料噴射量Ｑｓｏｌを読み込む。
【０１００】
ステップ２では、目標吸入空気量ｔＱａｃから
【０１０１】
【数１１】
ｔＱａｃｄ＝ｔＱａｃ×ＫＩＮ×ＫＶＯＬ×ＫＱＡ＃＋ｔＱａｃｄ_n-1×（１−ＫＩＮ×ＫＶＯＬ×ＫＱＡ＃）、
ただし、ＫＩＮ：体積効率相当値、
ＫＶＯＬ：ＶＥ／ＮＣ／ＶＭ、
ＶＥ：排気量、
ＮＣ：気筒数、
ＶＭ：吸気系容積、
ＫＱＡ＃：定数、
ｔＱａｃｄ_n-1：前回のＱａｃｄ、
の式（一次遅れの式）により目標吸入空気量遅れ処理値ｔＱａｃｄを演算する。これは、吸気系容積分の存在に伴う空気の供給遅れのために、後述する２つのフィードバック補正係数Ｋｑａｃ００、Ｋｑａｃ０や学習値Ｒｑａｃが大きくならないように遅れ処理を施したものである。
【０１０２】
ステップ３ではフィードバック関連の各種フラグを読み込む。これらの設定については図２６、図２７、図２８のフローより説明する。
【０１０３】
図２６、図２７、図２８は図２５と独立に一定時間毎（たとえば１０ｍｓ毎）に実行する。
【０１０４】
図２６はフィードバック許可フラグｆｅｆｂを設定するためのものである。ステップ１でエンジン回転速度Ｎｅ、目標燃料噴射量Ｑｓｏｌ、実ＥＧＲ率Ｍｅｇｒｄ、水温Ｔｗを読み込む。
【０１０５】
フィードバック許可条件の判定は、ステップ２〜５、８の内容を一つずつチェックすることにより行い、各項目のすべてが満たされたときにフィードバックを許可し、一つでも反するときはフィードバックを禁止する。すなわち、
ステップ２：Ｍｅｇｒｄが所定値ＭＥＧＲＦＢ＃を超えている（つまりＥＧＲの作動域）、
ステップ３：Ｔｗが所定値ＴＷＦＢＬ＃（たとえば３０℃程度）を超えている、
ステップ４：Ｑｓｏｌが所定値ＱＳＯＬＦＢＬ＃を超えている（燃料カットしていない）、
ステップ５：Ｎｅが所定値ＮＥＦＢＬ＃を超えている（エンストになる回転速度域でない）、
ステップ８：フィードバック開始カウンタＣｔｒｆｂが所定値ＴＭＲＦＢ＃（たとえば１秒未満の値）を超えている
とき、ステップ９でフィードバックを許可するためフィードバック許可フラグｆｅｆｂ＝１とし、そうでなければステップ１０に移行し、フィードバックを禁止するためフィードバック許可フラグｆｅｆｂ＝０とする。
【０１０６】
なお、フィードバック開始カウンタはステップ２〜５の成立時にカウントアップし（ステップ６）、ステップ２〜５の不成立時にフィードバック開始カウンタをリセットする（ステップ７）。
【０１０７】
図２７は学習値反映許可フラグｆｅｌｒｎ２を設定するためのものである。ステップ１でエンジン回転速度Ｎｅ、目標燃料噴射量Ｑｓｏｌ、実ＥＧＲ率Ｍｅｇｒｄ、水温Ｔｗを読み込む。
【０１０８】
学習値反映許可条件の判定も、ステップ２〜５、８の内容を一つずつチェックすることにより行い、各項目のすべてが満たされたときに学習値の反映を許可し、一つでも反するときは学習値の反映を禁止する。すなわち、
ステップ２：Ｍｅｇｒｄが所定値ＭＥＧＲＬＮ２＃を超えている（つまりＥＧＲの作動域）、
ステップ３：Ｔｗが所定値ＴＷＬＮＬ２＃（たとえば２０℃程度）を超えている、
ステップ４：Ｑｓｏｌが所定値ＱＳＯＬＬＮＬ２＃を超えている（燃料カットしていない）、
ステップ５：Ｎｅが所定値ＮＥＬＮＬ２＃を超えている（エンストになる回転速度域でない）、
ステップ８：学習値反映カウンタＣｔｒｌｎ２が所定値ＴＭＲＬＮ２＃（たとえば０．５秒程度）を超えている
とき、ステップ９で学習値の反映を許可するため学習値反映許可フラグｆｅｌｎ２＝１とし、そうでなければステップ１０に移行し、学習値の反映を禁止するため学習値反映許可フラグｆｅｌｎ２＝０とする。
【０１０９】
なお、学習値反映カウンタはステップ２〜５の成立時にカウントアップし（ステップ６）、ステップ２〜５の不成立時にリセットする（ステップ７）。
【０１１０】
図２８は学習許可フラグｆｅｌｒｎを設定するためのものである。ステップ１でエンジン回転速度Ｎｅ、目標燃料噴射量Ｑｓｏｌ、実ＥＧＲ率Ｍｅｇｒｄ、水温Ｔｗを読み込む。
【０１１１】
学習許可条件の判定は、ステップ２〜７、１０の内容を一つずつチェックすることにより行い、各項目のすべてが満たされたときに学習を許可し、一つでも反するときは学習を禁止する。すなわち、
ステップ２：Ｍｅｇｒｄが所定値ＭＥＧＲＬＮ＃を超えている（つまりＥＧＲの作動域）、
ステップ３：Ｔｗが所定値ＴＷＬＮＬ＃（たとえば７０〜８０℃程度）を超えている、
ステップ４：Ｑｓｏｌが所定値ＱＳＯＬＬＮＬ＃を超えている（燃料カットしていない）、
ステップ５：Ｎｅが所定値ＮＥＬＮＬ＃を超えている（エンストになる回転速度域でない）、
ステップ６：フィードバック許可フラグｆｅｆｂ＝１である、
ステップ７：学習値反映許可フラグｆｅｌｒｎ２＝１である、
ステップ１０：学習ディレイカウンタＣｔｒｌｎが所定値ＴＭＲＬＮ＃（たとえば４秒程度）を超えている
とき、ステップ１１で学習を許可するため学習許可フラグｆｅｌｎ＝１とし、そうでなければステップ１２に移行し、学習を禁止するため学習許可フラグｆｅｌｎ＝０とする。
【０１１２】
なお、学習ディレイカウンタはステップ２〜７の成立時にカウントアップし（ステップ８）、ステップ２〜７の不成立時にリセットする（ステップ９）。
【０１１３】
図２５に戻り、このようにして設定される３つのフラグのうち、ステップ４でフィードバック許可フラグｆｅｆｂをみる。ｆｅｆｂ＝１のときはステップ５、６でＥＧＲ量のフィードバック補正係数Ｋｑａｃ００とＥＧＲ流速のフィードバック補正係数Ｋｑａｃ０を演算する。一方、ｆｅｆｂ＝０のとき（フィードバックを禁止するとき）はステップ４よりステップ７、８に進み、Ｋｑａｃ００＝１、Ｋｑａｃ０＝１とする。
【０１１４】
ここで、ＥＧＲ量フィードバック補正係数Ｋｑａｃ００の演算については図２９のフローにより、またＥＧＲ流速フィードバック補正係数Ｋｑａｃ０の演算については図３２のフローにより説明する。
【０１１５】
まず図２９（図２５のステップ５のサブルーチン）において、ステップ１で目標吸入空気量遅れ処理値ｔＱａｃｄ、実吸入空気量Ｑａｃ、エンジン回転速度Ｎｅ、目標燃料噴射量Ｑｓｏｌ、水温Ｔｗを読み込む。
【０１１６】
ステップ２ではＮｅとＱｓｏｌからたとえば図３０を内容とするマップを検索すること等によりＥＧＲ流量の補正ゲインＧｋｆｂを、またステップ３では補正ゲインの水温補正係数ＫｇｆｂｔｗをＴｗからたとえば図３１を内容とするテーブルを検索すること等によりそれぞれ演算し、これらを用いステップ４において
【０１１７】
【数１２】
Ｋｑａｃ００＝（ｔＱａｃｄ／Ｑａｃ−１）×Ｇｋｆｂ×Ｋｇｆｂｔｗ＋１
の式によりＥＧＲ量フィードバック補正係数Ｋｑａｃ００を演算する。
【０１１８】
この式の右辺第１項の（ｔＱａｃｄ／Ｑａｃ−１）は目標吸入空気量遅れ処理値からの誤差割合であり、これに１を加えることで、Ｋｑａｃ００は１を中心とする値になる。数１２式は、目標吸入空気量遅れ処理値からの誤差割合に比例させてＥＧＲ量フィードバック補正係数Ｋｑａｃ００を演算するものである。
【０１１９】
次に、図３２（図２５のステップ６のサブルーチン）において、ステップ１で目標吸入空気量遅れ処理値ｔＱａｃｄ、実吸入空気量Ｑａｃ、エンジン回転速度Ｎｅ、目標燃料噴射量Ｑｓｏｌ、水温Ｔｗを読み込む。
【０１２０】
ステップ２ではＮｅとＱｓｏｌからたとえば図３３を内容とするマップを検索すること等によりＥＧＲ流速の補正ゲインＧｋｆｂｉを、またステップ３では補正ゲインの水温補正係数ＫｇｆｂｉｔｗをＴｗからたとえば図３４を内容とするテーブルを検索すること等によりそれぞれ演算し、これらを用いステップ４において
【０１２１】
【数１３】
Ｒｑａｃ０＝（ｔＱａｃｄ／Ｑａｃ−１）×Ｇｋｆｂｉ×ｋＧｆｂｉｔｗ＋Ｒｑａｃ０_n-1、
ただし、Ｒｑａｃ０_n-1：前回のＲｑａｃ０、
の式により誤差割合Ｒｑａｃ０を更新し、この誤差割合Ｒｑａｃ０に対してステップ５において１を加えた値をＥＧＲ流速Ｃｑｅ（図３８で後述する）のフィードバック補正係数Ｋｑａｃ０として算出する。
【０１２２】
これは、目標吸入空気量遅れ処理値からの誤差割合（ｔＱａｃｄ／Ｑａｃ−１）の積算値（積分値）に比例させてＥＧＲ流速フィードバック補正係数Ｋｑａｃ０を演算する（積分制御）ものである。
【０１２３】
図３０、図３３のように、補正ゲインを運転条件（Ｎｅ、Ｑｓｏｌ）に応じた値としたのは次の理由による。同じゲインでも運転条件によりハンチングを生じたり生じなかったりするので、ハンチングを生じる領域では補正ゲインを小さくするためである。図３１、図３４のように低水温のとき（暖機完了前）に値を小さくしているのは、エンジン回転の不安定な低水温域でのエンジンの安定化を図るためである。
【０１２４】
このようにしてＥＧＲ量フィードバック補正係数Ｋｑａｃ００とＥＧＲ流速フィードバック補正係数Ｋｑａｃ０の演算を終了したら、図２５に戻り、ステップ９で学習値反映許可フラグｆｅｌｒｎ２をみる。学習反映許可フラグｆｅｌｒｎ２＝１のとき（学習値の反映を許可するとき）は、ステップ１０に進み、ＮｅとＱｓｏｌよりたとえば図３５の学習マップを検索することにより誤差割合学習値Ｒｑａｃを読み出し、これに１を足した値をＥＧＲ流速学習補正係数Ｋｑａｃとして演算する。一方、学習反映許可フラグｆｅｌｒｎ２＝０のとき（学習値の反映を禁止するとき）は、ステップ９よりステップ１２に進み、ＥＧＲ流速学習補正係数Ｋｑａｃ＝１とする。
【０１２５】
続いてステップ１３では、学習許可フラグｆｅｌｒｎをみる。学習許可フラグｆｅｌｒｎ＝１であれば（学習を許可するとき）、ステップ１４に進み、ＥＧＲ流速フィードバック補正係数Ｋｑａｃ０から１を減算して誤差割合Ｒｑａｃｎとする。一方、学習許可フラグｆｅｌｒｎ＝０であるとき（学習を禁止するとき）は、ステップ１３よりステップ１５に進み、誤差割合Ｒｑａｃｎ＝０とする。
【０１２６】
このようにして求めた誤差割合Ｒｑａｃｎに基づいてステップ１６では誤差割合学習値Ｒｑａｃの更新を行う。この学習値の更新については図３６のフローにより説明する。
【０１２７】
図３６（図２５のステップ１６のサブルーチン）において、ステップ１で誤差割合Ｒｑａｃｎ、エンジン回転速度Ｎｅ、目標燃料噴射量Ｑｓｏｌを読み込む。ＮｅとＱｓｏｌからステップ２で学習速度Ｔｃｌｒｎをたとえば図３７を内容とするマップを検索すること等により演算する。ステップ３ではＮｅ、Ｑｓｏｌより上記図３５の学習マップから誤差割合学習値Ｒｑａｃを読み出す。ステップ４で
【０１２８】
【数１４】
Ｒｑａｃ_n＝Ｒｑａｃｎ×Ｔｃｌｒｎ＋Ｒｑａｃ_n-1×（１−Ｔｃｌｒｎ）、
ただし、Ｒｑａｃ_n：更新後の誤差割合学習値、
Ｒｑａｃ_n-1：更新前の誤差割合学習値（＝学習値読み出し値）
、
の式により加重平均処理を行い、更新後の学習値をステップ５で図３５の学習マップにストアする（更新前の値に対して更新後の値を上書きする）。
【０１２９】
図３８（図５のステップ３のサブルーチン）は、ＥＧＲ流速Ｃｑｅを演算するためのものである。
【０１３０】
ステップ１、２で実ＥＧＲ量Ｑｅｃ、実ＥＧＲ率Ｍｅｇｒｄ、実吸入空気量Ｑａｃ、ＥＧＲ流速フィードバック補正係数Ｋｑａｃ０、ＥＧＲ流速学習補正係数Ｋｑａｃを読み込み、ステップ３において
【０１３１】
【数１５】
Ｑｅｃ ｈ＝Ｑｅｃ×Ｋｑａｃ×Ｋｑａｃ０
の式により、Ｋｑａｃ０とＫｑａｃで実ＥＧＲ量Ｑｅｃを補正した値を補正実ＥＧＲ量Ｑｅｃ ｈとして算出し、この補正実ＥＧＲ量Ｑｅｃ ｈと実ＥＧＲ率Ｍｅｇｒｄよりステップ８において、たとえば図３９を内容とするマップを検索することにより、ＥＧＲ流速Ｃｑｅを演算する。なお、説明しなかったステップ４〜７は後述する。
【０１３２】
図３９のＥＧＲ流速の特性は、非線型性が強く運転条件に応じてＥＧＲのフィードバックの感度が相違することを示しているため、運転条件に対するフィードバック量の差が小さくなるように、ＥＧＲ流速フィードバック補正係数Ｋｑａｃ０は、流速マップの検索に用いる実ＥＧＲ量Ｑｅｃへのフィードバックとしている。
【０１３３】
ただし、図３９において特性の傾きが急になる右端に近い部分は、マップの適合誤差が生じ勝ちな領域であるため、適合誤差があると、その適合誤差の影響を受けてＥＧＲ弁開口面積Ａｅｖが変化してしまう。つまり、ＥＧＲ弁開口面積Ａｅｖを演算する式であるＡｅｖ＝Ｔｑｅｋ／Ｃｑｅ（図４０で後述する）においてＣｑｅには適合誤差が生じるのであるから、これに対処するには、目標ＥＧＲ量Ｔｑｅｋに対しても流速誤差分の補正を行う必要がある。そのため新たに導入したのが上記のＥＧＲ量フィードバック補正係数Ｋｑａｃ００で、このＫｑａｃ００により、後述する図４０のステップ２で目標ＥＧＲ量Ｔｑｅｋを補正している。
【０１３４】
この場合、Ｋｑａｃ００を演算する式である上記数１２式は、目標吸入空気量遅れ処理値からの誤差割合に比例させてＫｑａｃ００を演算するので、この比例制御により図３９のＥＧＲ流速マップの適合誤差に対して即座に補正できることになる。たとえば、簡単のため数１２式において、補正ゲインＧｋｆｂ＝１かつ暖機完了後で考えると、Ｋｑａｃ００＝（ｔＱａｃｄ／Ｑａｃ−１）＋１となる。この場合に、目標値としてのｔＱａｃｄより実吸入空気量Ｑａｃが小さいと、Ｋｑａｃ００が１より大きな値となり、これによって目標ＥＧＲ量Ｔｑｅｋが即座に減量される。目標ＥＧＲ量Ｔｑｅｋが即座に減量されると、相対的に新気量（吸入空気量）が増え、これによって実吸入空気量Ｑａｃが目標値としてのｔＱａｃｄへと収束する。
【０１３５】
説明しなかった図３８のステップ４〜７はＥＧＲの作動開始時の初期値を設定する部分である。具体的には、ステップ４では補正実ＥＧＲ量Ｑｅｃ ｈと０を比較する。Ｑｅｃ ｈ＝０（つまりＥＧＲの非作動時）であるときは、ステップ５に進み、
【０１３６】
【数１６】
Ｑｅｃ ｈ＝Ｑａｃ×ＭＥＧＲＬ＃、
ただし、ＭＥＧＲＬ＃：定数、
の式により、補正実ＥＧＲ量Ｑｅｃ ｈを設定する。同様にして、ステップ６では実ＥＧＲ率Ｍｅｇｒｄと０を比較し、Ｍｅｇｒｄ＝０のときはステップ７で
【０１３７】
【数１７】
Ｍｅｇｒｄ＝ＭＥＧＲＬ＃
の式により実ＥＧＲ率Ｍｅｇｒｄを設定する。
【０１３８】
ＥＧＲ弁６の全閉時にＥＧＲ弁６を通過するＥＧＲ流速は当然のことながらゼロであるが、数１６式、数１７式はＥＧＲの作動開始時のことを考えて、流速の演算に用いるパラメータの初期値を設定する。ＭＥＧＲＬ＃の値は前述したようにたとえば０．５である。さらに述べると、運転条件によってＥＧＲの作動開始時のＥＧＲ弁前後の差圧（したがってＥＧＲ流速も）が異なるため、これに対処するものである。この場合、ＥＧＲの作動開始時のＥＧＲ弁前後の差圧は実吸入空気量Ｑａｃに関係する。そこで、数１６式によりＱａｃに比例してＱｅｃ ｈの初期値を与えることで、ＥＧＲの作動開始時のＥＧＲ流速の演算精度が向上する。
【０１３９】
図４０（図５のステップ４のサブルーチン）はＥＧＲ弁開口面積Ａｅｖを演算するためのものである。ステップ１では１シリンダ当たり目標ＥＧＲ量Ｔｑｅｃ、ＥＧＲ量フィードバック補正係数Ｋｑａｃ００、ＥＧＲ流速Ｃｑｅを読み込む。ステップ２では１シリンダ当たり目標ＥＧＲ量ＴｑｅｃをＥＧＲ量フィードバック補正係数Ｋｑａｃ００で補正した値（Ｔｑｅｃ／Ｋｑａｃ００）に対して
【０１４０】
【数１８】
Ｔｑｅｋ＝Ｔｑｅｃ×（Ｎｅ／ＫＣＯＮ＃）／Ｋｑａｃ００、
ただし、Ｋｑａｃ００：ＥＧＲ量フィードバック補正係数、
ＫＣＯＮ＃：定数、
の式により単位変換（１シリンダ当たり→単位時間当たり）を行って、目標ＥＧＲ量Ｔｑｅｋを求め、この目標ＥＧＲ量ＴｑｅｋとＥＧＲ流速Ｃｑｅとからステップ３おいて
【０１４１】
【数１９】
Ａｅｖ＝Ｔｑｅｋ／Ｃｑｅ
の式でＥＧＲ弁開口面積Ａｅｖを演算する。
【０１４２】
このようにして得られたＥＧＲ弁開口面積Ａｅｖは、図示しないフローにおいて図６を内容とするテーブルを検索する等によりＥＧＲ弁６のリフト量に変換され、このＥＧＲ弁リフト量になるように、圧力制御弁５へのデューティ制御信号が作られ、このデューティ制御信号が圧力制御弁５に出力される。
【０１４３】
次に、図４１はアクチュエータ５４に与える制御指令デューティ値Ｄｔｙｖｎｔを演算するためのもので、一定時間毎（たとえば１０ｍｓ毎）に実行する。図４１もメインルーチンであるため、各ステップの処理に対して用意しているサブルーチンを中心に説明する。
【０１４４】
図４２（図４１のステップ１のサブルーチン）はオーバーブースト判定フラグＦＯＶＢＳＴを設定するためのものである。
【０１４５】
まず、ステップ１でエンジン回転速度Ｎｅ、目標燃料噴射量Ｑｓｏｌ、実吸入空気量Ｑａｃおよびこれらのｋ（整数の定数）サイクル前の値であるＮｅ_n-k、Ｑｓｏｌ_n-k、Ｑａｃ_n-k並びに実ＥＧＲ率Ｍｅｇｒｄを読み込む。
【０１４６】
ステップ２では実吸入空気量Ｑａｃと実ＥＧＲ率Ｍｅｇｒｄを用いて
【０１４７】
【数２０】
Ｑｃｙｌ＝Ｑａｃ×（１＋Ｍｅｇｒｄ／１００）
の式によりシリンダ内に吸入されるガス量Ｑｃｙｌ［ｍｇ／ｓｔ．ｃｙｌ］を演算する。数２０式の右辺第２項（Ｑａｃ×Ｍｅｇｒｄ／１００）は実ＥＧＲ量であり、実吸入空気量Ｑａｃ（新気量）にこの実ＥＧＲ量を加えたものをシリンダ内に吸入されるガス量としている。
【０１４８】
なお、実ＥＧＲ量としては図２４の実ＥＧＲ量Ｑｅｃを用いてもかまわない（したがって、このときにはＱｃｙｌ＝Ｑａｃ＋Ｑｅｃとなる）。
【０１４９】
ステップ３では
【０１５０】
【数２１】
Ｑｅｘｈ＝（Ｑａｃ＋Ｑｓｏｌ×ＧＫＱＦＶＮＴ＃）×Ｎｅ／ＫＣＯＮ＃、
ただし、ＧＫＱＦＶＮＴ＃：換算係数、
ＫＣＯＮ＃：定数、
の式で実排気量Ｑｅｘｈ［ｍｇ／ｓｔ．ｃｙｌ］を演算する。これは、Ｑｓｏｌの燃料が燃焼して排気になる分と実吸入空気量Ｑａｃの合計が排気量であるとみなすものである（温度の上昇を無視する）。ここで、Ｑｓｏｌの単位は［ｍｍ³／ｓｔ．ｃｙｌ］であるため、これに換算係数ＧＫＱＦＶＮＴ＃［ｍｇ／ｍｍ³］を乗算することによって、Ｑｅｘｈの単位をＱａｃ［ｍｇ／ｓｔ．ｃｙｌ］と同じ単位に変換している。また、Ｎｅ／ＫＣＯＮ＃を乗算するのは［ｍｇ／ｓｔ．ｃｙｌ］から［ｇ／ｓ］への変換を行うためのものである。
【０１５１】
ステップ４では、Ｎｅ、Ｑｓｏｌ、Ｑａｃとｋサイクル前の値との差分をそれぞれエンジン回転速度変化量ＤＮＥ、燃料噴射量変化量ＤＱＳＯＬ、実吸入空気量変化量ＤＱＡＣとして算出し、これらエンジン回転速度Ｎｅ、目標燃料噴射量Ｑｓｏｌに基づき、ステップ５〜７でオーバーブーストが発生するかどうかを判定する。すなわち、
ステップ５：Ｎｅ≧所定値ＫＮＥＯＢ＃かつＤＮＥ≧所定値ＫＤＮＥＯＢ＃である、
ステップ６：Ｑｓｏｌ≧所定値ＫＱＦＯＢ＃かつＤＱＳＯＬ≧所定値ＫＤＱＦＯＢ＃である、
ステップ７：ＤＱＡＣ≧所定値ＫＤＱＡＣＯＢ＃である
のいずれが成立するときオーバーブーストが発生すると判定し、ステップ１１、１２に進んでオーバブースト判定フラグＦＯＶＢＴ＝１とするとともに、オーバーブーストタイマＴＭＲＯＢをリセットする（ＴＭＲＯＢ＝０）。
【０１５２】
図５４、図５９により後述するように、このフラグＦＯＶＢＳＴは目標割合基本値Ｒｖｎｔ０の演算に用いられ、吸入空気量、ＥＧＲ量が同じ条件でフラグＦＯＶＢＴ＝１のときにはフラグＦＯＶＢＴ＝０のときより大きな値の目標割合基本値Ｒｖｎｔ０が演算される。目標割合基本値Ｒｖｎｔ０はこの値が小さくなるほど可変ノズル５３が閉じられ過給圧が高くなるので、フラグＦＯＶＢＴ＝１のときにはフラグＦＯＶＢＴ＝０のときより可変ノズル５３がより開き側にされ（過給圧が立ち上がりにくくなる）これによってオーバーブーストが抑制されることになる。すなわち、フラグＦＯＶＢＴ＝１のときがオーバーブースト抑制時、これに対してフラグＦＯＶＢＴ＝０のときが通常運転時である。
【０１５３】
オーバーブーストタイマＴＭＲＯＢはフラグＦＯＶＢＴが１に切換えられてからの経過時間を計測するためのものである。なお、図示しないが、このタイマＴＭＲＯＢのリセットはフラグＦＯＶＢＴを０より１とするタイミングだけとし、２回目以降はスルーする（ステップ１２の処理を飛ばす）。タイマＴＭＲＯＢはたとえばＣＰＵの内部タイマで構成すればよく、このタイマのリセットによりタイマ値が時間とともに増加していく。
【０１５４】
アクセルペダルを急激に踏み込んだ場合の変化をモデル的に図４３に示すと、オーバーブーストの発生を判定するタイミングが目標燃料噴射量Ｑｓｏｌ、エンジン回転速度Ｎｅ、実吸入空気量Ｑａｃの順に早く、その都度、フラグＦＯＶＢＴ＝１となっている。これは、実吸入空気量Ｑａｃのみに基づいてオーバーブーストの発生を判定しようとすると判定のタイミングが遅いため、アクセルペダルの踏み込みが急激な場合にはオーバーブーストへの対処が遅れオーバーブーストが発生してしまう可能性があるので、目標燃料噴射量Ｑｓｏｌやエンジン回転速度Ｎｅをオーバーブースト判定のためのパラメータとして追加し、オーバーブースト判定のタイミングを少しでも早めるようにしたものである。
【０１５５】
なお、図４３には三者（Ｑｓｏｌ、Ｎｅ、Ｑａｃ）の信号の時間的ずれがよくわかるように、過渡初期にスモークリミットの制限を受けてＱｓｏｌが小さな値となっている場合で示している。したがって、このようにスモークリミットの燃料制限を伴う場合に実吸入空気量Ｑａｃのみに基づいてオーバーブーストの発生を判定しようとすると判定のタイミングが大きく遅れることになるが、本実施形態によれば、スモークリミットの燃料制限を伴う場合においても、オーバーブースト抑制の対処に時間的余裕が生まれ、確実にオーバーブーストを防ぐことができる。
【０１５６】
ステップ５〜７に示した上記３つの条件のいずれも成立しない場合は図４２のステップ５、６、７よりステップ８、９に進む。
【０１５７】
ステップ８、９はシリンダ吸入ガス量Ｑｃｙｌと実排気量Ｑｅｘｈに基づいてオーバーブーストが生じるかどうかを判定する部分である。これを説明すると、図１１０は１つのエンジンで可変ノズル５３の開口割合（後述する）、エンジン回転速度Ｎｅ、エンジン負荷としての目標燃料噴射量Ｑｓｏｌを様々に変えて定常で実験した結果を１つにまとめたものであり、同じエンジンでありながら可変ノズル５３の開口割合が同じでも運転条件（Ｎｅ、Ｑｓｏｌ）の相違によりあるいは運転条件が同じでも開口割合の相違によりシリンダ吸入ガス量Ｑｃｙｌ（＝Ｑａｃ＋Ｑｅｃ）や実排気量Ｑｅｘｈがかなりバラツクことがわかる。このバラツキはエアフローメータ３９やアクチュエータ５４などの製作バラツキによるものである。こうしたＱｃｙｌやＱｅｘｈのバラツキにより、過給限界を超えてプロットされた条件のときオーバーブーストが生じてしまう。したがって、ＱｃｙｌやＱｅｘｈのバラツキに伴うオーバーブーストを防止するため、実排気量Ｑｅｘｈに応じて変化する過給限界を判定値として予めテーブルにして設定しておき、運転中に演算したＱｃｙｌと、そのときの実排気量Ｑｅｘｈから該テーブルを検索して得た判定値との比較結果より、Ｑｃｙｌが判定値以上のときオーバーブーストが生じると、この逆にＱｃｙｌが判定値未満のときオーバーブーストが生じないと判定させる。
【０１５８】
なお、２つの実施形態は過給圧相当として吸入空気量を採用するタイプであるため、シリンダ吸入ガス量Ｑｃｙｌを縦軸に採ったが、過給圧そのものを採用するタイプのときには縦軸が実過給圧になる。これを図１１１に示すと、この場合にも図１１０と同様に、過給圧センサやアクチュエータなどの製作バラツキに起因して、同じエンジンでありながら可変ノズルの開口割合や運転条件（Ｎｅ、Ｑｓｏｌ）の相違により実過給圧や実排気量Ｑｅｘｈがかなりバラツキ、こうした実過給圧やＱｅｘｈのバラツキにより、過給限界を超えてプロットされた条件のときオーバーブーストが生じる。したがって、実過給圧やＱｅｘｈのバラツキに伴うオーバーブーストを防止するには、実排気量Ｑｅｘｈに応じて変化する過給限界を判定値として予めテーブルにして設定しておき、運転中に検出した実過給圧と、そのときの実排気量Ｑｅｘｈから該テーブルを検索して得た判定値との比較結果により、実過給圧が判定値以上のときオーバーブーストが生じると、この逆に実過給圧が判定値未満のときオーバーブーストが生じないと判定させればよい。
【０１５９】
具体的には図４２のステップ８で実排気量Ｑｅｘｈからたとえば図４４を内容とするマップを検索することによりオーバーブースト判定吸入ガス量ＴＱｃｙｌ（判定値）を演算し、上記のシリンダ吸入ガス量ＱｃｙｌとこのＴＱｃｙｌを図４２のステップ９で比較する。ＱｃｙｌがＴＱｃｙｌ以上であるときもオーバーブーストが発生すると判定し、ステップ１１、１２の処理を実行する。
【０１６０】
一方、ＱｃｙｌがＴＱｃｙｌ未満のときにはオーバーブーストが発生しないので、ステップ９よりステップ１０に進みオーバーブースト判定フラグＦＯＶＢＳＴ＝０とする。
【０１６１】
図４４に示したようにオーバーブースト判定吸入ガス量ＴＱｃｙｌは、実排気量Ｑｅｘｈに対してほぼ山型になる特性である。これは図４５に示すターボ過給機の効率特性を考慮したものである。すなわち、図４５においてターボ過給機では実排気量Ｑｅｘｈが小さい値から増加するにつれて効率η（新気量）が増加し、さらに実排気量Ｑｅｘｈが増加すると効率ηが低下するので、これに合わせてＴＱｃｙｌを設定したものである。なお、縦軸は圧力比（マニホールド圧Ｐｍ／大気圧Ｐａ）である。
【０１６２】
また、同じ実排気量Ｑｅｘｈでも大気圧Ｐａが低くなるほどＴＱｃｙｌを小さくすることが好ましい（図４４参照）。
【０１６３】
図４６は（図４１のステップ２のサブルーチン）はオーバーブースト解除移行フラグＦＣＬＲＯＢを設定するためのものである。このフラグＦＣＬＲＯＢを導入した理由は次の通りである。オーバーブーストの抑制は所定の時間（後述するオーバーブースト抑制時間ＴＴＭＲＯＢ）だけ行われる。しかしながら、その時間が経過したからといって直ちに可変ノズル５３を閉め側（過給圧が立ち上がる側）に戻すとそれが原因となってオーバーブーストを起こす恐れがある。そこで、このオーバーブースト解除移行フラグＦＣＬＲＯＢを導入し、図４７に示したように、オーバーブースト判定フラグＦＯＶＢＳＴを１より０とするタイミング（つまりオーバーブースト抑制を終了するタイミング）でこのオーバーブースト解除移行フラグＦＣＬＲＯＢを０より１に切換え、オーバーブースト解除移行フラグＦＣＬＲＯＢ＝１となっている期間で可変ノズル５３をオーバーブースト抑制開始前の位置へとゆっくり戻すようにするものである。
【０１６４】
フローを具体的に説明すると、図４６のステップ１ではオーバーブーストタイマＴＭＲＯＢとオーバーブースト判定フラグＦＯＶＢＳＴをみる。オーバーブーストタイマＴＭＲＯＢがオーバーブースト抑制時間ＴＴＭＲＯＢ以下のときまたはオーバーブースト判定フラグＦＯＶＢＳＴ＝１のときはオーバーブースト抑制中であるので、ステップ４に進んでオーバーブースト判定フラグＦＯＶＢＳＴ＝１の状態を継続する。
【０１６５】
一方、それ以外のとき（たとえばオーバーブーストタイマＴＭＲＯＢがオーバーブースト抑制時間ＴＴＭＲＯＢを超えたときやオーバーブーストを抑制している途中でオーバーブーストが発生する条件でなくなったとき）にはステップ１よりステップ２、３に進み、オーバーブーストの抑制を終了して通常運転時に戻すためオーバーブースト判定フラグＦＯＶＢＳＴ＝０とするとともに、オーバーブーストクリアタイマＴＭＲＣＬＲＯＢをリセットする（ＴＭＲＣＬＲＯＢ＝０）。
【０１６６】
オーバーブーストクリアタイマＴＭＲＣＬＲＯＢはオーバーブースト判定フラグＦＯＶＢＳＴ＝０となってからの経過時間を計測するためのものである。なお、図示しないが、このタイマＴＭＲＣＬＲＯＢのリセットもオーバーブースト判定フラグＦＯＶＢＳＴが１より０に切換わったタイミングだけとし、２回目以降はスルーする（ステップ３を飛ばす）。このタイマＴＭＲＣＬＲＯＢもたとえばＣＰＵの内部タイマで構成すればよく、このタイマのリセットによりタイマ値が時間とともに増加していく。
【０１６７】
ステップ５では同タイマＴＭＲＣＬＲＯＢとオーバーブースト解除移行時間ＴＴＭＲＣＬＲＯＢを比較する。タイマＴＭＲＣＬＲＯＢをリセットした直後はＴＭＲＣＬＲＯＢ＜ＴＴＭＲＣＬＲＯＢであるためステップ７に進み、オーバーブースト解除移行フラグＦＣＬＲＯＢ＝１とする。
【０１６８】
次回（つまり１０ｍｓ後）よりステップ１、２、５と進み、タイマＴＭＲＣＬＲＯＢとオーバーブースト解除移行時間ＴＴＭＲＣＬＲＯＢを比較する。ＴＭＲＣＬＲＯＢがＴＴＭＲＣＬＲＯＢ以下である間はステップ７の処理を繰り返し、やがてタイマＴＭＲＣＬＲＯＢがＴＴＭＲＣＬＲＯＢを超えるとステップ５よりステップ６に進んで、オーバーブースト解除移行フラグＦＣＬＲＯＢ＝０とする。これによって通常運転時に移行する。
【０１６９】
図４６に用いた上記のオーバーブースト抑制時間ＴＴＭＲＯＢとオーバーブースト解除移行時間ＴＴＭＲＣＬＲＯＢはそれぞれ図４８、図５１で示したように常時（たとえば１０ｍｓ毎）演算している。
【０１７０】
まず図４８から説明すると、ステップ１ではエンジン回転速度変化量ＤＮＥと燃料噴射量変化量ＤＱＳＯＬとからたとえば図４９を内容とするマップを検索することによりオーバーブースト制御時間基本値ＴＴＭＲＯＢ０を、またステップ２で実吸入空気量変化量ＤＱＡＣと、シリンダ吸入ガス量Ｑｃｙｌのオーバーブースト判定吸入ガス量ＴＱｃｙｌからのずれとからたとえば図５０を内容とするマップを検索することによりオーバーブースト制御時間の補正係数ＫＴＭＲＯＢを演算し、これらの積をステップ３においてオーバーブースト抑制時間ＴＴＭＲＯＢとして演算する。なお、ＤＱＳＯＬ、ＤＮＥ、ＤＱＡＣ、Ｑｃｙｌ、ＴＱｃｙｌの演算方法は図４２と同様であるので図４８のフローに示していない。
【０１７１】
図４９に示したようにＤＮＥやＤＱＳＯＬが大きいほどオーバーブースト制御時間基本値ＴＴＭＲＯＢ０を大きくしているのは次の理由による。エンジン回転速度Ｎｅやエンジン負荷としての目標燃料噴射量Ｑｓｏｌの変化が大きいほどオーバーブーストが生じやすい。そこで、ＮｅやＱｓｏｌの変化が大きいほど（つまりＤＮＥやＤＱＳＯＬが大きいほど）オーバーブースト抑制時間が長くなるようにしたものである。図５０のようにＤＱＡＣやＱｃｙｌ−ＴＱｃｙｌが大きいほど補正係数ＫＴＭＲＯＢの値を大きくしているのも、実吸入空気量Ｑａｃの変化（つまりＤＱＡＣ）や判定値からのずれ（つまりＱｃｙｌ−ＴＱｃｙｌ）が大きいほどオーバーブーストが発生しやすいので、これに合わせてオーバーブースト抑制時間が長くなるようにしたものである。
【０１７２】
次に、図５１に移ると、ステップ１では大気圧センサ３８（図１参照）により検出される大気圧Ｐａからたとえば図５２を内容とするテーブルを検索することによりオーバーブースト解除移行時間基本値ＴＴＭＲＣＬＲＯＢ０を、またステップ２で実排気量Ｑｅｘｈ（図４２ステップ３で得ている）からたとえば図５３を内容とするテーブルを検索することによりオーバーブースト解除移行時間の補正係数ＫＴＭＲＣＬＲＯＢを演算し、これらの積をステップ３でオーバーブースト解除移行時間ＴＴＭＲＣＬＲＯＢとして演算する。
【０１７３】
図５２のように大気圧Ｐａが低くなる条件（たとえば高地）でオーバーブースト解除移行時間基本値ＴＴＭＲＣＬＲＯＢ０を大きくしたのは次の理由による。排気量は排気圧と大気圧の差圧に応じて大きくなるため大気圧が低い条件で排気量が大きくなり、これに応じてターボ過給機の行う仕事が大きくなる（オーバーブーストが生じやすくなる）。そこで、大気圧Ｐａが低い条件ではオーバーブースト解除移行時間基本値ＴＴＭＲＣＬＲＯＢ０が大きくなるようにしたものである。図５３のように実排気量Ｑｅｘｈが所定値以上の領域でオーバーブースト解除移行時間の補正係数ＫＴＭＲＣＬＲＯＢを大きくしたのは、実排気量Ｑｅｘｈが所定値を超えたところからオーバーブーストが生じやすくなるので、これに応じて実排気量Ｑｅｘｈが所定値を超えた領域でオーバーブースト解除移行時間が大きくなるようにしたものである。
【０１７４】
図５４、図５９（図４１のステップ３のサブルーチン）は可変ノズル５３の目標開口割合Ｒｖｎｔを演算するためのものである（図５４が第１実施形態、図５９が第２実施形態）。
【０１７５】
ここで、可変ノズル５３の開口割合とは、可変ノズル５３の全開時のノズル面積に対する現在のノズル面積の比のことである。したがって、可変ノズル５３の全開時に開口割合は１００％、全閉時に開口割合は０％となる。開口割合を採用する理由は汎用性を持たせる（ターボ過給機の容量と関係ない値とする）ためである。もちろん、可変ノズルの開口面積を採用してもかまわわない。
【０１７６】
なお、実施形態のターボ過給機は、全開時に過給圧が最も小さく、全閉時に過給圧が最も高くなるタイプのものであるため、開口割合が小さいほど過給圧が高くなる。
【０１７７】
まず、第１実施形態の図５４のほうから説明すると、ステップ１で目標吸入空気量ｔＱａｃ、実ＥＧＲ量Ｑｅｃ、エンジン回転速度Ｎｅ、目標燃料噴射量Ｑｓｏｌ、目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒを読み込む。
【０１７８】
ステップ２、３では
【０１７９】
【数２２】
ｔＱａｓ０＝（ｔＱａｃ＋Ｑｓｏｌ×ＱＦＧＡＮ＃）×Ｎｅ／ＫＣＯＮ＃、
Ｑｅｓ０＝（Ｑｅｃ＋Ｑｓｏｌ×ＱＦＧＡＮ＃）×Ｎｅ／ＫＣＯＮ＃、
ただし、ＱＦＧＡＮ＃：ゲイン、
ＫＣＯＮ＃：定数、
の２つの式により、目標開口割合基本値を設定するための吸入空気量相当値ｔＱａｓ０（以下、この吸入空気量相当値を「設定吸入空気量相当値」という）と、同じく目標開口割合基本値を設定するためのＥＧＲ量相当値Ｑｅｓ０（以下、このＥＧＲ量相当値を「設定ＥＧＲ量相当値」という）を演算する。数２２式において、ｔＱａｃ、ＱｅｃにＱｓｏｌ×ＱＦＧＡＮ＃を加算しているのは、設定吸入空気量相当値、設定ＥＧＲ量相当値に対して負荷補正を行えるようにし、かつその感度をゲインＱＦＧＡＮ＃で調整するようにしたものである。また、Ｎｅ／ＫＣＯＮ＃は単位時間当たりの吸入空気量、ＥＧＲ量に変換するための値である。
【０１８０】
ステップ４〜１０は目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒとオーバーブースト判定フラグＦＯＶＢＳＴに基づいて、
〈１〉Ｍｅｇｒ≧所定値ＫＥＭＲＡＶ＃かつＦＯＶＢＳＴ＝１のとき（ＥＧＲの作動域かつオーバーブースト抑制時）、
〈２〉Ｍｅｇｒ≧所定値ＫＥＭＲＡＶ＃かつＦＯＶＢＳＴ＝０のとき（ＥＧＲの作動域かつ通常運転時）、
〈３〉Ｍｅｇｒ＜所定値ＫＥＭＲＡＶ＃かつＦＯＶＢＳＴ＝１のとき（ＥＧＲの非作動域かつオーバーブースト抑制時）、
〈４〉Ｍｅｇｒ＜所定値ＫＥＭＲＡＶ＃かつＦＯＶＢＳＴ＝０のとき（ＥＧＲの非作動域かつ通常運転時）
の４つの場合分けを行い、４つの各場合に最適な開口割合を目標開口割合基本値Ｒｖｎｔ０（過給機の作動目標値）として設定する部分である。すなわち、〈１〉のときにはステップ７で設定吸入空気量相当値ｔＱａｓ０と設定ＥＧＲ量相当値ｔＱｅｓ０からたとえば図５５を内容とするマップを検索することにより、また〈２〉のときにはステップ８で同じくｔＱａｓ０とｔＱｅｓ０からたとえば図５６を内容とするマップを検索することにより目標開口割合基本値Ｒｖｎｔ０を設定する。同様にして〈３〉のときにはステップ１０でｔＱａｓ０と目標燃料噴射量Ｑｓｏｌからたとえば図５７を内容とするマップを検索することにより、また〈４〉のときにはステップ９で同じくｔＱａｓ０とＱｓｏｌからたとえば図５８を内容とするマップを検索することにより目標開口割合基本値Ｒｖｎｔ０を設定する。
【０１８１】
一方、第２実施形態の図５９のほうでは、設定ＥＧＲ量相当値Ｑｅｓ０に代えて目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒを用いる点だけが第１実施形態と相違する（したがって図５４のステップ３はない）。すなわち、〈１〉のときにステップ７でｔＱａｓ０とＭｅｇｒからたとえば図６０を内容とするマップを検索することにより、また〈２〉のときステップ８でｔＱａｓ０とＭｅｇｒからたとえば図６１を内容とするマップを検索することにより目標開口割合基本値Ｒｖｎｔ０を設定する。
【０１８２】
他は第１実施形態と同様であるため、フローの説明は省略する。
【０１８３】
ここで、図６０、図６１の特性は、縦軸が図５５、図５６と相違するものの、基本的に図５５、図５６と変わるものでないため、図５５、図５６のほうで目標開口割合基本値Ｒｖｎｔ０の特性を説明する。
【０１８４】
図５５、図５６に示すように、設定吸入空気量相当値ｔＱａｓ０の大きな右側の領域において設定ＥＧＲ量相当値Ｑｅｓ０が増えるほど目標開口割合基本値を小さくしている。これは、ＥＧＲ量が多くなるとそのぶん新気が減り、これによって空燃比がリッチ側に傾くとスモークが発生するので、ＥＧＲ量が多くなるほど目標開口割合基本値を小さくして過給圧を高める必要があるからである。
【０１８５】
また、図５５、図５６で代表させた目標開口割合基本値の傾向は、燃費重視と排気重視に共通のもので、両者の違いは具体的な数値にある。たとえば、同図において最小の数値は、ターボ過給機が効率よく働く値であるため、燃費重視の設定例、排気重視の設定例とも同じであるのに対して、数値が大きい領域では燃費重視の設定例と排気重視の設定例とで異なり、ｔＱａｓ０とＱｅｓ０が同じ条件のとき燃費重視の設定例ほうが大きくなる。なお、目標開口割合基本値を加速重視の設定例とすることもできる。
【０１８６】
ここで、燃費重視、排気重視、加速性重視の３つの特性のいずれを採用するかについては、図６２によりまとめて説明すると（ただし上記〈１〉と〈２〉の場合である）、同図はエンジン回転速度とエンジントルクが一定の条件のもとで、ＥＧＲ率を大と小で相違させた場合に、燃費、排気（ＮＯｘとＰＭ）、吸入空気量がどのように変化するかを示したものである。同図より、エンジン回転速度とエンジントルクが同一でも、燃費が最良となる可変ノズルの開口面積、排気が最良となる可変ノズルの開口面積、吸入空気量が最大となる（つまり加速性が最良となる）可変ノズルの開口面積はそれぞれ異なることがわかる。したがって、たとえば燃費重視の特性を作成するには、エンジン回転速度とエンジントルクを相違させて、燃費が最良となる開口面積（開口割合）のデータを多数求め、これらデータを改めて、ｔＱａｓ０とＱｅｓ０（Ｍｅｇｒ）をパラメータとするマップに割り付ければよいわけである。
【０１８７】
次に、オーバーブースト抑制時の目標開口割合基本値（第１実施形態では図５５と図５７、第２実施形態では図６０と図５７参照）を通常運転時の目標開口割合基本値（第１実施形態では図５６と図５８、第２実施形態では図６１と図５８参照）より大きくしている。これは、オーバーブースト抑制のためには過給圧を弱める側つまり可変ノズル５３を開く側（Ｒｖｎｔ０を大きくする側）にすればよいからである。
【０１８８】
なお、目標開口割合基本値の設定は上記のものに限られるものでない。第１実施形態では図５５、図５６のように設定吸入空気量相当値ｔＱａｓ０と設定ＥＧＲ量相当値Ｑｅｓ０とから目標開口割合基本値を設定しているが、これに代えて、目標吸入空気量ｔＱａｃと実ＥＧＲ量Ｑｅｃから設定してもかまわない。さらに、これに代えて目標吸入空気量ｔＱａｃと目標ＥＧＲ量（Ｑｅｃ０）から設定してもかまわない。同様にして、第２実施形態では図６０、図６１のように設定吸入空気量相当値ｔＱａｓ０と目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒから目標開口割合基本値を設定しているが、これに代えて、目標吸入空気量ｔＱａｃと実ＥＧＲ率Ｍｅｇｒｄから設定してもかまわない。さらに、これに代えて目標吸入空気量ｔＱａｃと目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒから設定してもかまわない。
【０１８９】
このように、目標吸入空気量ｔＱａｃと実ＥＧＲ量Ｑｅｃとに基づいて、また目標吸入空気量ｔＱａｃと実ＥＧＲ率Ｍｅｇｒｄとに基づいて過給機の作動目標値である目標開口割合基本値Ｒｖｎｔ０を設定すると、ＥＧＲ装置の制御目標値である目標ＥＧＲ量（Ｑｅｃ０）や目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒが変化しても、燃費、排気、加速性を最適にする目標吸入空気量が得られることになり、過渡を含めたターボ過給機とＥＧＲ装置の制御性が向上し、これによってお互いの性能を十分に発揮させることができる。また、適合の簡易化、ロジックの簡易化も可能である。
【０１９０】
特に過渡時には、目標ＥＧＲ量や目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒがステップ的に変化しても、実ＥＧＲ量Ｑｅｃや実ＥＧＲ率Ｍｅｇｒｄが目標ＥＧＲ量や目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒに追いつくまでに遅れがあり、目標ＥＧＲ量や目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒからのずれ分だけ目標開口割合基本値Ｒｖｎｔ０に誤差が生じ、燃費、排気、加速性を最適にする目標吸入空気量が得られなくなる可能性があるが、目標開口割合基本値Ｒｖｎｔ０を設定するに際して、目標ＥＧＲ量に遅れ処理を施した値である実ＥＧＲ量Ｑｅｃを、また目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒに遅れ処理を施した値である実ＥＧＲ量Ｍｅｇｒｄを用いれば、過渡時においても、燃費、排気、加速性を最適にする目標吸入空気量が得られるようにターボ過給機を制御できる。
【０１９１】
図５４においてステップ１１ではオーバーブースト解除移行フラグＦＣＬＲＯＢをみる。ＦＣＬＲＯＢ＝１のとき（オーバーブースト解除移行時）にはステップ１３に進み、
【０１９２】
【数２３】
Ｒｖｎｔ＝（１／ＴＭＲＣＬＲＯＢ＃）×Ｒｖｎｔ０＋（１−（１／ＴＭＲＣＬＲＯＢ＃））×Ｒｖｎｔ_n-1、
ただし、ＴＭＲＣＬＲＯＢ＃：時定数、
Ｒｖｎｔ_n-1：前回のＲｖｎｔ、
の式により、目標開口割合基本値Ｒｖｎｔ０に対して遅れ処理を行って目標開口割合Ｒｖｎｔを演算する。このオーバーブースト解除移行時の処理は、オーバーブースト抑制時に可変ノズル５３を開き側（過給圧の立ち上がらない側）にしていた後に、急に可変ノズル５３を閉め側（過給圧の立ち上がる側）に戻すとそれが原因となってオーバーブーストを起こす恐れがあるため、可変ノズル５３をゆっくりと閉じ側に戻すようにするものである。
【０１９３】
そして、フラグＦＣＬＲＯＢ＝０になる（オーバーブースト解除移行が終了する）と、ステップ１１よりステップ１２に進み、目標開口割合基本値Ｒｖｎｔ０をそのまま目標開口割合Ｒｖｎｔとする。
【０１９４】
図６３（図４１のステップ４のサブルーチン）は上記のようにして求めた目標開口割合Ｒｖｎｔに対して、吸気系のダイナミクスを補償するため、進み処理を行うものである。
【０１９５】
アクチュエータ５４への制御指令値に対する新気量の応答遅れは、吸排気のガス流れの応答遅れ、ターボラグ、アクチュエータ５４そのものの応答遅れからなるため、本実施形態ではターボラグを吸排気のガス流れの応答遅れに含めて、アクチュエータ５４そのものの応答遅れと分離し、ターボラグを含めた吸排気のガス流れの応答遅れ（この遅れを以下「過給機・吸排気の応答遅れ」という。）とアクチュエータ５４そのものの各応答遅れに対して独立に進み処理を行う。
【０１９６】
このうち図６３では過給機・吸排気の応答遅れだけを考慮して進み処理を行う（アクチュエータ５４の応答遅れだけを考慮した進み処理は図８５参照）。この場合に、過給機・吸排気の応答遅れの時定数は排気量に大きく依存するので、進み補正ゲインＧｋｖｎｔと進み補正の時定数相当値Ｔｃｖｎｔとを排気量をパラメータとして設定する。さらに、可変ノズル５３を開く側に動かす場合と閉じる側に動かす場合とで応答の時定数が違うため、各場合に応じたものとする。以下詳述する。
【０１９７】
図６３においてステップ１で目標開口割合Ｒｖｎｔ、目標吸入空気量遅れ処理値ｔＱａｃｄ、目標燃料噴射量Ｑｓｏｌ、エンジン回転速度Ｎｅを読み込み、ステップ２では、
【０１９８】
【数２４】
Ｔｑｅｘｈ＝（ｔＱａｃｄ＋Ｑｓｏｌ×ＱＦＧＡＮ＃）×Ｎｅ／ＫＣＯＮ＃、
ただし、ＱＦＧＡＮ＃：ゲイン、
ＫＣＯＮ＃：定数、
の式で実排気量相当値Ｔｑｅｘｈ［ｍｇ／ｓｔ．ｃｙｌ］を演算する。このＴｑｅｘｈは、数２２式のうちの設定吸入空気量相当値ｔＱａｓ０を求める上段の式において目標吸入空気量ｔＱａｃに代えて目標吸入空気量遅れ処理値ｔＱａｃｄを用いて得られる値である。これは、実際の排気量が応答するときの時定数とほぼ同じ時定数で変化する信号を作ったものである。たとえば、目標燃料噴射量Ｑｓｏｌをステップ的に増加させたときの変化を図６４に示すと、実際の排気量の変化（最下段の破線参照）に対して、実排気量相当値Ｔｑｅｘｈ（最下段の実線参照）が応答よく追従している。
【０１９９】
図６３のステップ３では目標開口割合Ｒｖｎｔと前回の予想開口割合であるＣａｖｎｔ_n-1を比較する。ここで、予想開口割合Ｃａｖｎｔとは、すぐ後で述べるように、目標開口割合Ｒｖｎｔの加重平均値である（図６３のステップ１１参照）。
【０２００】
Ｒｖｎｔ＞Ｃａｖｎｔ_n-1であれば（可変ノズル５３を開く側に動かしているとき）、ステップ４、５に進み、実排気量相当値Ｔｑｅｘｈｄからたとえば図６５を内容とするテーブルを検索して得た値ＴＧＫＶＮＴＯを進み補正ゲインＧｋｖｎｔ、同じく実排気量相当値Ｔｑｅｘｈｄからたとえば図６７を内容とするテーブルを検索して得た値ＴＴＣＶＮＴＯを進み補正の時定数相当値Ｔｃｖｎｔとして設定し、これに対して、Ｒｖｎｔ＜Ｃａｖｎｔ_n-1であるとき（可変ノズル５３を閉じる側に動かしているとき）は、ステップ７、８に進み、実排気量相当値Ｔｑｅｘｈｄからたとえば図６６を内容とするテーブルを検索して得た値ＴＧＫＶＮＴＣを進み補正ゲインＧｋｖｎｔ、同じく実排気量相当値Ｔｑｅｘｈｄからたとえば図６８を内容とするテーブルを検索して得た値ＴＴＣＶＮＴＣを進み補正の時定数相当値Ｔｃｖｎｔとして設定する。また、ＲｖｎｔとＣａｖｎｔ_n-1が同一であればステップ９、１０に進み、進み処理の安定性を確保するため前回の進み補正ゲイン、進み補正の時定数相当値を維持する。
【０２０１】
進み補正ゲインＧｋｖｎｔを定める上記のテーブル値ＴＧＫＶＮＴＯ、ＴＧＫＶＮＴＣは図６５、図６６に示したように実排気量相当値Ｔｑｅｘｈｄが小さくなるほど大きくなる値である。これは、排気量が小さいほど過給機・吸排気の応答遅れが大きくなるので、小排気量域ほど進み補正ゲインＧｋｖｎｔを大きくしたものである。また、実排気量相当値Ｔｑｅｘｈｄが同じでも可変ノズル５３を閉じる側に動かす場合（図６６）のほうを開く側に動かす場合（図６５）よりテーブル値を大きくしているのは、閉じる側に動かすほうが過給圧が立ちづらいので補正ゲインを大きくする必要があるからある。
【０２０２】
進み補正の時定数相当値Ｔｃｖｎｔを定める上記のテーブル値ＴＴＣＶＮＴＯ、ＴＴＣＶＮＴＣは図６７、図６８に示したように実排気量相当値Ｔｑｅｘｈｄが小さくなるほど小さくなる値である。これは、排気量が小さいほど過給機・吸排気の応答遅れの時定数が大きくなるので、時定数を小排気量域ほど大きく（したがって時定数と逆数の関係にある時定数相当値Ｔｃｖｎｔを小排気量域ほど小さく）したものである。また、実排気量相当値Ｔｑｅｘｈｄが同じでも可変ノズル５３を閉じる側に動かす場合（図６８）のほうを開く側に動かす場合（図６７）よりテーブル値を小さくしているのは、閉じる側に動かすほうが時定数が大きいのでこれに合わせたものである。
【０２０３】
図６３のステップ１１ではこのようにして求めた進み補正の時定数相当値Ｔｃｖｎｔと目標開口割合Ｒｖｎｔを用いて、
【０２０４】
【数２５】
Ｃａｖｎｔ＝Ｒｖｎｔ×Ｔｃｖｎｔ＋Ｃａｖｎｔ_n-1×（１−Ｔｃｖｎｔ）、
ただし、Ｃａｖｎｔ_n-1：前回のＣａｖｎｔ、
の式により予想開口割合Ｃａｖｎｔを演算し、この値と目標開口割合Ｒｖｎｔからステップ１２において、
【０２０５】
【数２６】
Ａｖｎｔ ｆ＝Ｇｋｖｎｔ×Ｒｖｎｔ−（Ｇｋｖｎｔ−１）×Ｃａｖｎｔ_n-1、
ただし、Ｃａｖｎｔ_n-1：前回のＣａｖｎｔ、
の式により進み補正を行い、目標開口割合のフィードフォワード量Ａｖｎｔ ｆを演算する。ステップ１１、１２の進み処理そのものは、図７のステップ４、５に示した進み処理と基本的に同様である。
【０２０６】
さらに図６３のステップ１３では
【０２０７】
【数２７】
Ｒｖｎｔｅ＝Ｒｖｎｔ×ＴＣＶＮＴ＃＋（１−ＴＣＶＮＴ＃）×Ｒｖｎｔｅ_n-1、
ただし、ＴＣＶＮＴ＃：アクチュエータ５４の応答遅れの時定数、
Ｒｖｎｔｅ_n-1：前回のＲｖｎｔｅ、
の式により、目標開口割合Ｒｖｎｔに対して遅れ処理を行って実開口割合Ｒｖｎｔｅを演算する。アクチュエータ５４そのものの応答遅れの時定数ＴＣＶＮＴ＃はアクチュエータ５４を可変ノズル５３の開き側に動かす場合も閉じ側に動かす場合も変わらないため一定値である。
【０２０８】
この実開口割合Ｒｖｎｔｅは、後述するフィードバックゲインの設定に際してのＰＩゲイン開口割合補正係数Ｇｋｖａｖｎｔの演算（図７２のステップ７、図７６）、開口割合学習値の反映領域で用いられる開口割合反映係数Ｇｋｖｎｔｌａｖの演算（図８０のステップ９、図８３）に用いられる。
【０２０９】
図６９（図４１のステップ５のサブルーチン）は開口割合補正値（開口割合のフィードバック量Ａｖｎｔ ｆｂと開口割合学習値Ｒａｖｌｒ）を演算するためのもので、一定時間毎（１０ｍｓ毎）に実行する。図６９は図４１に対してはサブルーチンであるが、図６９の各ステップの処理に対してさらに下位のサブルーチンを用意しているため、この下位のサブルーチンを中心に説明する。
【０２１０】
図７０（図６９のステップ１のサブルーチン）は開口割合のフィードバックの許可判定を行うためのものである。
【０２１１】
まず、ステップ１では開口割合のフィードバック領域にあるかどうかをみる。図７１に示したようにフィードバック領域（図ではＦ／Ｂ領域で略記）とは低負荷かつ低流量の領域を除いた残りの領域である。低負荷かつ低流量の領域を除いたのは、この領域では可変ノズル５３の開口割合を変化させても新気量を殆ど変化させることができない（つまり開口割合の変化に対する新気量の感度が小さい）からである。これによって開口割合の変化に対する排気量の感度が小さい領域での吸入空気量制御（過給圧制御）の安定性を高めることができる。
【０２１２】
なお、フィードバック領域と非フィードバック領域の境界にヒステリシス領域を設けている。
【０２１３】
運転条件（Ｎｅ、負荷）がフィードバック領域にある場合は、図７０のステップ２でフィードバック領域フラグＦＶＮＦＢＮＥＱＦ＝１とし、そうでないときはステップ３で同フラグＦＶＮＦＢＮＥＱＦ＝０とする。
【０２１４】
ステップ４〜６では目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒ、指令開口割合クランプフラグＦＣＬＰＶＮＤＴＹ（図８５で後述する）の前回値であるＦＣＬＰＶＮＤＴＹ_n-1、エアフローメータ故障フラグＦＤＧＭＡＦに基づき、開口割合のフィードバック許可条件であるかどうかを判定する。すなわち、
ステップ４：Ｍｅｇｒ＞所定値ＫＶＮＦＢＭＥＧＲ＃である（ＥＧＲの作動域）、
ステップ５：ＦＣＬＰＶＮＤＴＹ_n-1＝１である（指令開口割合Ａｖｎｔのクランプ時）、
ステップ６：ＦＤＧＭＡＦ＝１である（エアフローメータの故障時）
のいずれが成立するときステップ８に進み、開口割合のフィードバックを禁止するためフィードバック許可フラグＦＶＮＦＢ＝０とし、それ以外の場合にステップ７に進んで同フラグＦＶＮＦＢ＝１とする。
【０２１５】
ＥＧＲの作動域で開口割合のフィードバックを禁止するのは次の理由からである。ＥＧＲの作動域ではＥＧＲ弁開度をフィードバック制御するので、この領域で可変ノズル５３の開口割合をもフィードバック制御すると、２つのフィードバック制御の干渉によるハンチングが生じるので、これを避けるためである。
【０２１６】
指令開口割合Ａｖｎｔがクランプされている場合にフィードバックを禁止するのは次の理由による。指令開口割合Ａｖｎｔがクランプされるのは、後述するように指令開口割合Ａｖｎｔの変化が収束した場合である（図８５のステップ２、９参照）。したがって、指令開口割合Ａｖｎｔがクランプされている場合には開口割合をそれ以上フィードバック制御する必要がないからである。また、エアフローメータの故障時にフィードバックを禁止するのはフェールセーフのためである。
【０２１７】
図７２（図６９のステップ２のサブルーチン）は開口割合のフィードバック制御に用いるフィードバックゲインを設定するためのものである。
【０２１８】
ステップ１では目標吸入空気量遅れ処理値ｔＱａｃｄ、実吸入空気量Ｑａｃ、実排気量相当値Ｔｑｅｘｈｄ、実開口割合Ｒｖｎｔｅを読み込む。
【０２１９】
ステップ２ではフィードバック許可フラグＦＶＮＦＢをみる。フラグＦＶＮＦＢ＝１である（開口割合のフィードバック制御を行う）ときは、ステップ４において
【０２２０】
【数２８】
Ｅｑａｃ０＝Ｑａｃ−ｔＱａｃｄ
の式により、実吸入空気量Ｑａｃの目標値（ｔＱａｃｄ）からの制御誤差Ｅｑａｃ０を演算する。
【０２２１】
ここで、通常のフィードバック制御では、運転条件により設定される目標吸入空気量ｔＱａｃがそのままフィードバック制御における目標となるが、本実施形態では無駄時間および応答の時定数がともに大きな制御対象であるため、数２８式のように目標吸入空気量遅れ処理値ｔＱａｃｄをフィードバック制御における目標値として制御誤差Ｅｑａｃ０を求めている（後述する図７７のステップ４も同じ）。
【０２２２】
一方、フラグＦＶＮＦＢ＝０である（開口割合のフィードバック制御を行わない）ときにはステップ３に進み、制御誤差Ｅｑａｃ０＝０とする。
【０２２３】
ステップ５では制御誤差Ｅｑａｃ０からたとえば図７３、図７４を内容とするテーブルを検索することにより比例ゲイン基本値Ｇｋｖｎｔｐ０、積分ゲイン基本値Ｇｋｖｎｔｉ０を演算する。図７３、図７４において不感帯が設けてあるのは目標値の近傍での制御安定性を得るためである。
【０２２４】
図７２のステップ６、７では実排気量相当値Ｔｑｅｘｈｄからたとえば図７５を内容とするテーブルを検索することによりＰＩゲインの排気量補正係数Ｇｋｖｑｅｘｈを、また実開口割合Ｒｖｎｔｅからたとえば図７６を内容とするテーブルを検索することによりＰＩゲインの開口割合補正係数Ｇｋｖａｖｎｔを演算し、ステップ８において
【０２２５】
【数２９】
Ｇｋｖｎｔｐ＝Ｇｋｖｎｔｐ０×Ｇｋｖｑｅｘｈ×Ｇｋｖａｖｎｔ、
Ｇｋｖｎｔｉ＝Ｇｋｖｎｔｉ０×Ｇｋｖｑｅｘｈ×Ｇｋｖａｖｎｔ、
の式により比例ゲインＧｋｖｎｔｐ、積分ゲインＧｋｖｎｔｉを演算する。
図７５に示したように、ＰＩゲインの排気量補正係数Ｇｋｖｑｅｘｈは実排気量相当値Ｔｑｅｘｈｄが大きくなるほど小さくなる値である。これは、可変ノズル５３の開口割合の変化幅は同じでも大排気量側のほうが小排気量側より目標へと近づけやすいので（図１０３参照）、補正係数としては大排気量側のほうが小排気量側より小さくてよいからである。
【０２２６】
図７６のように、ＰＩゲインの開口割合補正係数Ｇｋｖａｖｎｔは実開口割合Ｒｖｎｔｅが小さくなるほど小さくなる値である。可変ノズル５３が閉じている側（実開口割合Ｒｖｎｔｅが小さい側）のほうが可変ノズル５３が開いている側（実開口割合Ｒｖｎｔｅが大きい側）より過給圧が立っているため、可変ノズル５３が閉じている側のほうが可変ノズル５３の開口割合を少し変化させただけでも新気量が敏感に変化するので（図１０４参照）、これに合わせて可変ノズル５３が閉じているほど補正係数を小さくする必要があるからである。
【０２２７】
図７５、図７６に対するより正確な図を図１０５、図１０６に示す。
【０２２８】
図７７（図６９のステップ３のサブルーチン）は開口割合のフィードバック量Ａｖｎｔ ｆｂを演算するためのものである。
【０２２９】
ステップ１〜４では図７２のステップ１〜４と同様にしてフィードバック許可フラグＦＶＮＦＢの値に応じて制御誤差Ｅｑａｃを演算したあと、ステップ５で、
【０２３０】
【数３０】
Ｒａｖｆｂｐ＝Ｇｋｖｎｔｐ×Ｅｑａｃ
の式により比例補正値Ｒａｖｆｂｐを、またステップ６で
【０２３１】
【数３１】
Ｒａｖｆｂｉ＝Ｒａｖｆｂｉ_n-1＋Ｇｋｖｎｔｉ×Ｅｑａｃ−ｄＴｒａｖｌｒ、
ただし、Ｒａｖｆｂｉ_n-1：前回のＲａｖｆｂｉ、
ｄＴｒａｖｌｒ：開口割合学習値の変化分、
の式により積分補正値Ｒａｖｆｂｉを演算し、ステップ７においてこれらの和を開口割合のフィードバック量Ａｖｎｔ ｆｂとして算出する。
【０２３２】
ここで、数３１式の右辺第２項までが通常の学習動作の場合で、本実施形態では新たに右辺第３項を追加し、今回の積分補正値であるＲａｖｆｂｉ_n-1＋Ｇｋｖｎｔｉ×Ｅｑａｃより開口割合学習値Ｔｒａｖｌｒの前回から今回までの変化分であるｄＴｒａｖｌｒを差し引くようにしている（積分補正値と開口割合学習値の演算周期は１０ｍｓで同じ）。開口割合学習値Ｒａｖｌｒは後述するように積分補正値Ｒａｖｆｂｉに基づいて更新するものであり（図８０のステップ２〜６参照）、こうして積分補正値Ｒａｖｆｂｉの全部または一部を開口割合学習値Ｒａｖｌｒに置き換える一方で、開口割合学習値Ｒａｖｌｒに置き換えた分だけ次のサイクルで積分補正値から減算するようにしているのは、トータルの開口割合補正値（＝Ａｖｎｔ ｆｂ＋Ｔｒａｖｌｒ）を開口割合学習中、一定とするためである。
【０２３３】
図７８（図６９のステップ４のサブルーチン）は開口割合学習に用いる学習許可フラグＦＶＮＬＲを設定するためのものである。ステップ１で目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒ、大気圧Ｐａ、水温Ｔｗ、制御誤差Ｅｑａｃ０（図７２により得ている）、目標吸入空気量遅れ処理値ｔＱａｃｄを読み込む。
【０２３４】
学習許可条件の判定は、ステップ２〜９の内容を一つずつチェックすることにより行い、各項目の全てが満たされたときに開口割合学習を許可し、一つでも反するときには開口割合学習を禁止する。すなわち、
ステップ２：学習領域にある、
ステップ３：フィードバック許可フラグＦＶＮＦＢ＝１である、
ステップ４：Ｍｅｇｒが所定値ＫＶＮＬＲＭＥＧＲ＃以下である（つまりＥＧＲの非作動域）、
ステップ５：Ｐａが所定値ＫＶＮＬＲＰＡ＃以上である（高地でない）、
ステップ６：Ｔｗが所定値ＫＶＮＬＲＴＷ＃以上である（暖機完了している）、
ステップ７：ｔＱａｃｄに対するＥｑａｃ０の比の絶対値が所定値ＫＶＮＬＲＥＱＡ＃以下である（外乱が入っていない）、
ステップ８：オーバーブースト判定フラグＦＯＶＲＢＳＴ＝０かつオーバーブースト解除移行フラグＦＣＬＲＯＢ＝０である、
ステップ９：エアフローメータ故障判定フラグＦＤＧＭＡＦ＝０である
のすべてが成立するとき、ステップ１０で開口割合学習を許可するため学習許可フラグＦＶＮＬＲ＝１とし、そうでなければステップ１１に移行し、開口割合学習を禁止するため学習許可フラグＦＶＮＬＲ＝０とする。
【０２３５】
なお、ステップ７で制御誤差Ｅｑａｃ０と目標（ｔＱａｃｄ）の比率を採っているのは、目標が変化しても目標に対する制御誤差の比率を一定にしたいためである。簡単には、制御誤差の絶対値と所定値を比較させるようにしてもよい。
【０２３６】
ここで、学習領域としては図７９に示したようにエンジン負荷としての目標燃料噴射量Ｑｓｏｌとエンジン回転速度Ｎｅに対して所定の領域が予め与えられている。ただし、図７９はあくまでモデル的に示したに過ぎず、実際には図７１のように開口割合のフィードバック領域中の一部に設けている。学習領域の望ましい条件としては、開口割合学習の感度がよい（開口割合に対する新気量の変化が大きい）ことが挙げられる。
【０２３７】
図８０（図６９のステップ５のサブルーチン）は開口割合学習値Ｒａｖｌｒを演算するためのものである。
【０２３８】
ステップ１ではメモリＥＥＰＲＯＭ（不揮発性ＲＡＭ）に格納されている開口割合学習値Ｒａｖｌｒを読み出し、前回の開口割合学習値であるＲａｖｌｒｚとしてストアした後、ステップ２で学習許可フラグＦＶＮＬＲをみる。学習許可フラグＦＶＮＬＲ＝１のときにはステップ３〜６に進んで通常の学習方法と同じに開口割合学習値を演算（更新）する。すなわち、ステップ３、４で開口割合のフィードバック量としての積分補正値Ｒａｖｆｂｉを開口割合学習初期値Ｒａｖｌｒ０に入れ、運転条件（Ｎｅ、Ｑｓｏｌ）からたとえば図８１を内容とするマップを検索することにより学習速度Ｋｖｎｔｌｒｎを演算し、これら開口割合学習初期値Ｒａｖｌｒ０、学習速度Ｋｖｎｔｌｒｎを用い、ステップ５において
【０２３９】
【数３２】
Ｒａｖｌｒ＝Ｒａｖｌｒ０×Ｋｖｎｔｌｒｎ＋（１−Ｋｖｎｔｌｒｎ）×Ｒａｖｌｒ_n-1、
ただし、Ｒａｖｌｒ：更新後の開口割合学習値、
Ｒａｖｌｒ_n-1：更新前の開口割合学習値（＝学習値読み出し値）、
の式により加重平均処理を行い、更新後の開口割合学習値をステップ６で上記メモリＥＥＰＲＯＭにストアする（更新前の値に対して更新後の値を上書きする）。これによって、たとえば学習速度Ｋｖｎｔｌｒｎが最大の１であれば積分補正値Ｒａｖｆｂｉの全部が、また学習速度Ｋｖｎｔｌｒｎが１より小さいときには積分補正値Ｒａｖｆｂｉの一部が開口割合学習値Ｒａｖｌｒに置き換えられる。
【０２４０】
図８１に示したように学習速度ＫｖｎｔｌｒｎはＱｓｏｌ、Ｎｅが大きくなるほど大きくなる値（ただし、Ｋｖｎｔｌｒｎ≦１）としている。これは、Ｑｓｏｌ、Ｎｅが大きくなるほど感度が高い（開口割合に対する新気量の変化が大きい）ことに対応して、Ｑｓｏｌ、Ｎｅが大きくなるほど開口割合学習を早く終わらせるためである。
【０２４１】
一方、学習許可フラグＦＶＮＬＲ＝０のときは学習領域外であるため、開口割合学習値を演算（更新）することはできない。
【０２４２】
しかしながら、この場合に本実施形態では図８０のステップ７〜１０を新たに追加し、学習領域で得た開口割合学習値Ｒａｖｌｒを学習領域外に反映させるための開口割合学習値を演算する。ただし、学習領域外で演算する開口割合学習値も、学習値の記号としては学習領域で更新する開口割合学習値と同じＲａｖｌｒを用いる。開口割合学習値を反映させるための開口割合学習値を演算する領域は、開口割合のフィードバック領域のうち学習領域を除いた領域である。
【０２４３】
具体的には図８０のステップ７で前回の開口割合学習値であるＲａｖｌｒ_n-1（ステップ７の処理を実行する直前にメモリＥＥＰＲＯＭに格納されている開口割合学習値）を開口割合学習初期値Ｒａｖｌｒ０に入れる。ステップ８、９では、運転条件（Ｑｓｏｌ、Ｎｅ）からたとえば図８２を内容とするマップを検索することにより開口割合学習値の運転領域反映係数Ｇｋｖｎｔｌｎｑを、また実開口割合Ｒｖｎｔｅ（過給圧の作動実際値）からたとえば図８３を内容とするテーブルを検索することにより開口割合学習値の開口割合反映係数Ｇｋｖｎｔｌａｖを演算し、図８０のステップ１０において
【０２４４】
【数３３】
Ｒａｖｌｒ＝Ｒａｖｌｒ０×Ｇｋｖｎｔｌｎｑ×Ｇｋｖｎｔｌａｖ
の式により反映領域における開口割合学習値Ｒａｖｌｒを演算する。
【０２４５】
数３３式により得た開口割合学習値はあくまで学習領域の外に開口割合学習値を反映させるためだけに用いるので、学習領域で更新される開口割合学習値と相違して、メモリＥＥＰＲＯＭにストアすることはしない（ステップ６に対応するステップがない）。
【０２４６】
図８２に示したように運転領域反映係数Ｇｋｖｎｔｌｎｑは学習領域より外れるほど１より小さくなる値である（学習領域で最大の１）。これは、学習領域の近くでは学習領域とほぼ同等の学習値でよいとみなせるのに対して、学習領域から大きく外れた領域でも学習領域と同じ開口割合学習値を与えたのでは真の開口割合学習値からのずれが大きすぎ、オーバーブーストが生じる可能性があるので、これを避けるため学習領域より外れるほど反映係数を小さくしたものである。
【０２４７】
図８３のように開口割合反映係数Ｇｋｖｎｔｌａｖは実開口割合Ｒｖｎｔｅが小さい領域で小さくなる値である。これは、開口割合に対する新気量の特性が反比例特性にほぼ類似の特性であり、開口割合が小さい領域（過給圧の立ち上がりが急激な領域）においても開口割合が大きい領域（過給圧の立ち上がりが悪い領域）と同じ開口割合学習値を与えたのでは開口割合学習値が大きすぎ、オーバーブーストが生じる可能性があるので、開口割合が小さい領域では開口割合が大きい領域よりも小さな反映係数を与えるようにしたものである。
【０２４８】
図８０のステップ１１では、このようにして求めた開口割合学習値Ｒａｖｌｒと前回の開口割合学習値であるＲａｖｌｒｚとから
【０２４９】
【数３４】
ｄＴｒａｖｌｒ＝Ｒａｖｌｒ−Ｒａｖｌｒｚ
の式により開口割合学習値の変化分（演算周期１０ｍｓ当たりの変化分）ｄＴｒａｖｌｒを演算する。この変化分ｄＴｒａｖｌｒが開口割合のフィードバック量Ａｖｎｔ ｆｂの演算に用いられる（図７７のステップ６参照）。したがって、本実施形態では、学習領域に限らず反映領域においてもトータルの開口割合補正値が一定に保たれる。
【０２５０】
これで図６９の説明をすべて終了する。
【０２５１】
次に、図８４（図４１のステップ６のサブルーチン）は最終指令開口割合Ｔｒｖｎｔを演算するためのものである。
【０２５２】
ステップ１で目標開口割合のフィードフォワード量Ａｖｎｔ ｆ、開口割合のフィードバック量Ａｖｎｔ ｆｂ、開口割合学習値Ｒａｖｌｒを読み込み、これらをステップ２において加算した値を指令開口割合Ａｖｎｔとして算出する。
【０２５３】
ステップ３では、アクチュエータ５４のダイナミクスを補償するため、進み処理を行う。これは、アクチュエータ５４が圧力アクチュエータである場合には、ステップモータである場合と異なり無視できないほどの応答遅れがあるためである。このアクチュエータ５４の進み処理については図８５により説明する。
【０２５４】
図８５（図８４のステップ３のサブルーチン）においてステップ１で指令開口割合Ａｖｎｔ（図８４のステップ２で得ている）を読み込み、この値と前回の指令開口割合であるＡｖｎｔ_n-1との差の絶対値を所定値ＥＰＳＤＴＹ＃と比較する。ＡｖｎｔとＡｖｎｔ_n-1との差の絶対値が所定値ＥＰＳＤＴＹ＃以上のとき（指令開口割合が変化途中にある）にはステップ３で指令開口割合のクランプフラグＦＣＬＰＶＮＤＴＹ＝０とし、ＡｖｎｔとＡｖｎｔ_n-1との差の絶対値が所定値ＥＰＳＤＴＹ＃未満になると、ステップ２よりステップ９に進み、指令開口割合のクランプフラグＦＣＬＰＶＮＤＴＹ＝１とする。
【０２５５】
クランプフラグＦＣＬＰＶＮＤＴＹは本実施形態で新たに導入したもので、開口割合のフィードバック制御を禁止するために用いられる（図７０参照）。すなわち、クランプフラグＦＣＬＰＶＮＤＴＹ＝１になると、次回からフィードバック制御が禁止される。これは、クランプフラグＦＣＬＰＶＮＤＴＹ＝１（つまり指令開口割合Ａｖｎｔの変化が所定値未満になった）より指令開口割合Ａｖｎｔの変化が収束したと判断され、この場合には開口割合をそれ以上フィードバック制御する必要がないからである。
【０２５６】
ステップ３クランプフラグＦＣＬＰＶＮＤＴＹ＝０とした後はステップ４以降に進む。
【０２５７】
ステップ４では指令開口割合Ａｖｎｔと前回の指令開口割合であるＡｖｎｔ_n-1を比較する。Ａｖｎｔ＞Ａｖｎｔ_n-1であれば（アクチュエータ５４を可変ノズル５３の開き側に動かしているとき）、ステップ５、６に進み、所定値ＧＫＶＡＣＴＰ＃をアクチュエータ進み補正ゲインＧｋａｃｔ、所定値ＴＣＶＡＣＴＰ＃をアクチュエータ進み補正の時定数相当値Ｔｃａｃｔとして設定し、これに対して、Ａｖｎｔ＜Ａｖｎｔ_n-1であるとき（アクチュエータ５４を可変ノズル５３の閉じ側に動かしているとき）は、ステップ７、８に進み、所定値ＧＫＶＡＣＴＮ＃をアクチュエータ進み補正ゲインＧｋａｃｔ、所定値ＴＣＶＡＣＴＮ＃をアクチュエータ進み補正の時定数相当値Ｔｃａｃｔとして設定する。
【０２５８】
アクチュエータ５４を可変ノズル５３の開き側に動かしているときと閉じ側に動かしているときとでアクチュエータ進み補正ゲインＧｋａｃｔ、アクチュエータ進み補正の時定数相当値Ｔｃａｃｔを相違させ、ＧＫＶＡＣＴＰ＃＜ＧＫＶＡＣＴＮ＃、ＴＣＶＡＣＴＰ＃＜ＴＣＶＡＣＴＮ＃としている。これは、アクチュエータ５４を可変ノズル５３の閉じ側に動かすときは、排気圧に抗する必要があるので、そのぶんゲインＧｋａｃｔを大きくし、かつ時定数を小さくする（時定数と逆数の関係にある時定数相当値Ｔｃａｃｔは大きくする）必要があるからである。
【０２５９】
一方、ステップ９でクランプフラグＦＣＬＰＶＮＤＴＹ＝１とした後には、圧力アクチュエータ進み処理の安定性を確保するためステップ１０、１１に進み、前回のアクチュエータ進み補正ゲイン、アクチュエータ進み補正の時定数相当値を維持する。
【０２６０】
ステップ１２ではこのようにして求めたアクチュエータ進み補正の時定数相当値Ｔｃａｃｔと指令開口割合Ａｖｎｔを用いて、
【０２６１】
【数３５】
Ｃｖａｃｔ＝Ａｖｎｔ×Ｔｃａｃｔ＋Ｃｖａｃｔ_n-1×（１−Ｔｃａｃｔ）、
ただし、Ｃｖａｃｔ_n-1：前回のＣｖａｃｔ、
の式により予想開口割合Ｃｖａｃｔを演算し、この値と指令開口割合Ａｖｎｔからステップ１３において、
【０２６２】
【数３６】
Ｔｒｖｎｔ＝Ｇｋａｃｔ×Ａｖｎｔ−（Ｇｋａｃｔ−１）×Ｃｖａｃｔ_n-1、
ただし、Ｃｖａｃｔ_n-1：前回のＣｖａｃｔ、
の式により進み補正を行い、最終指令開口割合Ｔｒｖｎｔを演算する。ステップ１２、１３の進み処理そのものも、図７のステップ４、５に示した進み処理と基本的に同様である。
【０２６３】
このように、図８５のフローではアクチュエータ５４の応答遅れだけを考慮した進み処理を行う（過給機・吸排気の応答遅れだけを考慮した進み処理は図６３で前述した）。
【０２６４】
このようにして、アクチュエータ５４そのものの応答遅れを考慮した進み処理を行った後の値である最終指令開口割合Ｔｒｖｎｔを演算したら図８４に戻りステップ４でこの最終指令開口割合Ｔｒｖｎｔからたとえば図８６を内容とするテーブル（線型化テーブル）を検索することにより指令開口割合線型化処理値Ｒａｔｄｔｙを設定する。
【０２６５】
この線型化処理は、図８６のように開口割合（あるいは開口面積）に対して、アクチュエータへの指令信号が非線型な特性を有する場合に必要となるものである。
【０２６６】
図８７（図４１のステップ７のサブルーチン）は圧力制御弁５６に与えるＯＮデューティ値（以下、単に「デューティ値」という）である制御指令デューティ値Ｄｔｙｖｎｔを設定するためのものである。まず、ステップ１でエンジン回転速度Ｎｅ、目標燃料噴射量Ｑｓｏｌ、指令開口割合線型化処理値Ｒａｔｄｔｙ、アクチュエータ５４の時定数相当値Ｔｃａｃｔ、水温Ｔｗを読み込む。
【０２６７】
ステップ２ではデューティ選択信号フラグの設定を行う。このフラグ設定については図８８のフローにより説明する。図８８において、ステップ１で指令開口割合Ａｖｎｔとアクチュエータ５４の時定数相当値Ｔｃａｃｔを読み込み、これらからステップ２において、
【０２６８】
【数３７】
Ａｄｌｙｖｎｔ＝Ａｖｎｔ×Ｔｃａｃｔ＋Ａｄｌｙｖｎｔ_n-1×（１−Ｔｃａｃｔ）、
ただし、Ａｄｌｙｖｎｔ_n-1：前回のＡｄｌｙｖｎｔ、
の式により遅れ処理を行って予想開口割合Ａｄｌｙｖｎｔを演算し、この値と前回の予想開口割合のＭ（ただしＭは整数の定数）回前の値であるＡｄｌｙｖｎｔ_n-Mとをステップ３において比較する。
【０２６９】
Ａｄｌｙｖｎｔ≧Ａｄｌｙｖｎｔ_n-Mであるとき（増加傾向または定常状態にあるとき）は、増加傾向または定常状態にあることを示すためステップ４で作動方向指令フラグｆｖｎｔ＝１とし、それ以外ではステップ５で作動方向指令フラグｆｖｎｔ＝０とする。ステップ６ではさらに増加傾向である場合と定常状態とを分離するため、ＡｄｌｙｖｎｔとＡｄｌｙｖｎｔ_n-Mを比較し、Ａｄｌｙｖｎｔ＝Ａｄｌｙｖｎｔ_n-Mであるときは、ステップ７でデューティ保持フラグｆｖｎｔ２＝１とし、それ以外ではステップ８でデューティ保持フラグｆｖｎｔ２＝０とする。
【０２７０】
このようにして２つのフラグｆｖｎｔ、ｆｖｎｔ２の設定を終了したら、図８７のステップ３に戻り、デューティ値の温度補正量Ｄｔｙ ｔを演算する。この演算については図８９のフローより説明する。
【０２７１】
図８９において、ステップ１でエンジン回転速度Ｎｅ、目標燃料噴射量Ｑｓｏｌ、水温Ｔｗを読み込み、このうちＮｅとＱｓｏｌからステップ２においてたとえば図９０を内容とするマップを検索すること等により基本排気温度Ｔｅｘｈｂを演算する。ここで、Ｔｅｘｈｂは暖機完了後の排気温度である。これに対して暖機途中であれば暖機完了後の排気温度とは異なってくるため、ステップ３で水温Ｔｗよりたとえば図９１を内容とするテーブルを検索すこと等により排気温度の水温補正係数Ｋｔｅｘｈ ｔｗを演算し、この値をステップ４において上記の基本排気温度に乗算した値を排気温度Ｔｅｘｈｉとして演算する。
【０２７２】
ステップ５ではこの排気温度Ｔｅｘｈｉから
【０２７３】
【数３８】
Ｔｅｘｈｄｌｙ＝Ｔｅｘｈｉ×ＫＥＸＨ＃＋Ｔｅｘｈｄｌｙ_n-1×（１−ＫＥＸＨ＃）、
ただし、ＫＥＸＨ＃：定数、
Ｔｅｘｈｄｌｙ_n-1：前回のＴｅｘｈｄｌｙ、
の式により遅れ処理を行った値を実排気温度Ｔｅｘｈｄｌｙとして演算する。これは、熱慣性分の遅れ処理を行うものである。
【０２７４】
ステップ６では基本排気温度Ｔｅｘｈｂとこの実排気温度Ｔｅｘｈｄｌｙとの差ｄＴｅｘｈを演算し、この差ｄＴｅｘｈからステップ７においてたとえば図９２を内容とするテーブルを検索すること等によりデューティ値の温度補正量Ｄｔｙ ｔを演算する。ステップ６、７は、後述するヒステリシス対応に用いるマップ（Ｄｕｔｙ ｈ ｐ、Ｄｕｔｙ ｈ ｎ、Ｄｕｔｙ ｌ ｐ、Ｄｕｔｙ ｌ ｎのマップ）を暖機完了後に対して設定することを念頭に置き、その状態からの差分（つまりｄＴｅｘｈ）に応じた補正量を持たせるものである。なお、温度補正量Ｄｔｙ ｔによる補正は、雰囲気温度による温度特性を有するアクチュエータを使用する場合に必要となる処理である（図９３参照）。
【０２７５】
このようにして温度補正量Ｄｔｙ ｔの演算が終了したら、図８７のステップ４に戻る。
【０２７６】
図８７のステップ４〜９はヒステリシス処理を行うものである。この処理を図９８を用いて先に説明しておくと、これは、指令開口割合線型化処理値Ｒａｔｄｔｙが増加傾向にあるときに上側の特性（Ｄｕｔｙ ｌ ｐを可変ノズル全開時の指令信号、Ｄｕｔｙ ｈ ｐを可変ノズル全閉時の指令信号とする直線特性）を用いるのに対して、指令開口割合線型化処理値Ｒａｔｄｔｙが減少傾向にあるときには、もう一つの下側の特性（Ｄｕｔｙ ｌ ｎを可変ノズル全開時の指令信号、Ｄｕｔｙ ｈ ｎを可変ノズル全閉時の指令信号とする直線特性）を用いるものである。なお、Ｒａｔｄｔｙが１に近い領域で２つの特性がひっくり返っている領域があるが、この領域が実際に使われることはない。
【０２７７】
図８７に戻り、ステップ４でフラグｆｖｎｔ１をみる。ｆｖｎｔ＝１のとき（すなわち開口割合が増加傾向にあるかまたは定常状態にあるとき）は、ステップ５、６に進み、たとえば図９４を内容とするマップ（Ｄｕｔｙ ｈ ｐマップ）と図９５を内容とするマップ(Ｄｕｔｙ ｌ ｐマップ）を検索することにより可変ノズル全閉時のデューティ値Ｄｕｔｙ ｈと可変ノズル全開時のデューティ値Ｄｕｔｙ ｌをそれぞれ設定する。一方、ｆｖｎｔ＝０のとき（すなわち開口割合が減少傾向にあるとき）は、ステップ７、８に進み、たとえば図９６を内容とするマップ（Ｄｕｔｙ ｈ ｎマップ）と図９７を内容とするマップ(Ｄｕｔｙ ｌ ｎマップ）を検索することにより可変ノズル全閉時のデューティ値Ｄｕｔｙ ｈと可変ノズル全開時のデューティ値Ｄｕｔｙ ｌをそれぞれ設定する。
【０２７８】
このようにして設定した可変ノズル全閉時のデューティ値Ｄｕｔｙ ｈ、可変ノズル全開時のデューティ値Ｄｕｔｙ ｌと上記の指令開口割合線型化処理値Ｒａｔｄｔｙを用いステップ９において、
【０２７９】
【数３９】
Ｄｔｙ ｈ＝（Ｄｕｔｙ ｈ−Ｄｕｔｙ ｌ）×Ｒａｔｄｔｙ＋Ｄｕｔｙ ｌ＋Ｄｔｙ ｔ
の式により線型補間計算を行って指令デューティ値基本値Ｄｔｙ ｈを演算する。つまり、線型補間計算に用いる直線の特性を、指令開口割合線型化処理値が増加傾向にあるかまたは定常状態にあるときと指令開口割合線型化処理値が減少傾向にあるときとで変更する（ヒステリシス処理を行う）ことで、指令開口割合線型化処理値が同じであっても、指令開口割合線型化処理値が増加傾向（または定常状態）にあるときのほうが、減少傾向にあるときより指令デューティ値基本値Ｄｔｙ ｈが大きくなる。
【０２８０】
ステップ１０ではもう一つのフラグｆｖｎｔ２をみる。ｆｖｎｔ２＝１（すなわち指令開口割合線型化処理値の変化がない）ときは、ステップ１１に進み、前回の制御指令デューティ値（後述する）であるＤｔｙｖｎｔ_n-1を通常指令デューティ値Ｄｔｙｖに入れ（デューティ値をホールドし）、ｆｖｎｔ２＝０（すなわち開口割合が減少傾向にある）ときは、ステップ１２に進み、最新の演算値であるＤｔｙ ｈをＤｔｙｖとする。
【０２８１】
ステップ１３では動作確認制御処理を行う。この処理については図９９のフローより説明する。図９９において、ステップ１で通常指令デューティ値Ｄｔｙｖ、エンジン回転速度Ｎｅ、目標燃料噴射量Ｑｓｏｌ、水温Ｔｗを読み込む。
【０２８２】
動作確認制御に入るための条件判定は、ステップ２、３、４、５の内容を一つずつチェックすることにより行い、各項目のすべてが満たされたときにさらに制御実行までの時間の計測に入る。すなわち、
ステップ２：Ｑｓｏｌが所定値ＱＳＯＬＤＩＺ＃未満（つまり燃料カット時）
である、
ステップ３：Ｎｅが所定値ＮＥＤＩＺ＃未満（つまり中回転速度域）である、
ステップ４：Ｔｗが所定値ＴＷＤＩＺ＃未満（つまり暖機完了前）である、
ステップ５：動作確認制御済みフラグｆｄｉｚ＝０である（まだ動作確認制御を行っていない）、
とき、ステップ６で動作確認制御カウンタＣｔｒｄｉｚをインクリメントする。
【０２８３】
ステップ７ではこの動作確認制御カウンタと所定値ＣＴＲＤＩＺＨ＃、ＣＴＲＤＩＺＬ＃を比較する。ここで、所定値ＣＴＲＤＩＺＬ＃、ＣＴＲＤＩＺＨ＃は動作確認制御カウンタの下限リミット、上限リミットをそれぞれ定めるもので、ＣＴＲＤＩＺＬ＃はたとえば２秒程度、ＣＴＲＤＩＺＨ＃はたとえば７秒程度の値である。したがって、動作確認制御カウンタが下限リミットであるＣＴＲＤＩＺＬ＃と一致したタイミングより、動作確認制御カウンタが上限リミットであるＣＴＲＤＩＺＨ＃未満であるあいだ、ステップ９に進み、動作確認制御指令デューティ値を設定する。つまり、ＣＴＲＤＩＺＨ＃−ＣＴＲＤＩＺＬ＃が動作確認制御実行時間となる。
【０２８４】
動作確認制御指令デューティ値の設定については図１００のフローにより説明する。図１００においてステップ１で動作確認制御カウンタＣｔｒｄｉｚ、エンジン回転速度Ｎｅを読み込み、ステップ２においてＣｔｒｄｉｚ−ＣＴＲＤＩＺＬ＃（≧０）よりたとえば図１０１を内容とするテーブルを検索することにより制御パターンＤｕｔｙ ｐｕを設定する。これは、短い周期で可変ノズル５３を全閉位置と全開位置とに動かすものである。
【０２８５】
ステップ３では、エンジン回転速度Ｎｅからたとえば図１０２を内容とするテーブルを検索することによりデューティ値Ｄｕｔｙ ｐ ｎｅを設定し、このＤｕｔｙ ｐ ｎｅにステップ４において上記の制御パターンＤｕｔｙ ｐｕを乗じた値を制御指令デューティ値Ｄｔｙｖｎｔとして演算する。図１０２のように、制御パターンＤｕｔｙ ｐｕに乗じるデューティ値Ｄｕｔｙ ｐ ｎｅをエンジン回転速度Ｎｅに応じた値としている。これは、エンジン回転速度により可変ノズル５３の開閉動作を確認するデューティの指令値が異なることを想定したものである。たとえば、可変ノズル５３は排気圧に抗して閉じる必要があるが、その排気圧は高回転になるほど高くなるので、これに対応してデューティの指令値を大きくしている。また、さらに高回転側では当制御による悪影響を受けないようにその値を下げるようにしている。
【０２８６】
図９９に戻り、動作確認制御カウンタが下限リミットとしてのＣＴＲＤＩＺＬ＃未満のときは、ステップ８よりステップ１５に進み、通常指令デューティ値Ｄｔｙｖを制御指令デューティ値Ｄｔｙｖｎｔとする。
【０２８７】
また、動作確認制御カウンタが上限リミットとしてのＣＴＲＤＩＺＨ＃以上になると、ステップ７よりステップ１０に進み、前回の動作確認制御カウンタであるＣｔｒｄｉｚ_n-1と上限リミットとしてのＣＴＲＤＩＺＨ＃を比較する。Ｃｔｒｄｉｚ_n-1＜ＣＴＲＤＩＺＨ＃であれば、動作確認制御カウンタが上限リミットとしてのＣＴＲＤＩＺＨ＃以上になった直後と判断し、動作確認制御を終了するため、ステップ１１で制御指令デューティ値Ｄｔｙｖｎｔ＝０とする。これは、動作確認制御終了時に一度、可変ノズル５３を全開にして、通常制御時の制御精度を確保するためである。ステップ１２では、動作確認制御済みフラグｆｄｉｚ＝１として、今回の処理を終了する。このフラグｆｄｉｚ＝１により、次回以降ステップ６以降に進むことができないので、エンジンを始動した後に動作確認制御が２度行われることはない。
【０２８８】
動作確認制御カウンタが上限リミットとしてのＣＴＲＤＩＺＨ＃以上になった直後でないときは、ステップ１０よりステップ１４に進み、次回に備えるため動作確認制御カウンタＣｔｒｄｉｚ＝０とした後、ステップ１５の処理を実行する。
【０２８９】
一方、Ｑｓｏｌが所定値ＱＳＯＬＤＩＺ＃以上（燃料カット時でない）であるとき、Ｎｅが所定値ＮＥＤＩＺ＃以上（高回転域）であるとき、Ｔｗが所定値ＴＷＤＩＺ＃以上（暖機完了後）であるときは動作確認制御を禁止するため、ステップ２、３、４よりステップ１３に進み、フラグｆｄｉｚ＝０としたあと、ステップ１４、１５の処理を実行する。
【０２９０】
このように、特に低温時など、アクチュエータ５４の動作が不安定な場合に動作確認制御を行わせることで、可変ノズル５３の動きが滑らかとなり、アクチュエータ５４の動作をより確実にすることができる。
【０２９１】
以上で、図４１の説明をすべて終了する。
【０２９２】
ここで、２つの実施形態の作用を説明する。
【０２９３】
可変ノズル５３の目標開口割合Ｒｖｎｔに対して過給機・吸排気の応答遅れを考慮した進み処理を行っている先願装置の場合にも、運転条件に応じて設定される目標吸入空気量ｔＱａｃに対してフィードバック制御により遅れなく実吸入空気量Ｑａｃを追従させることは物理的に不可能であり、運転領域の変化に対して可変ノズル５３を閉じる側（過給圧が立ち上がる側）にアクチュエータ５４を動かしたとき、オーバーブーストが生じる（図１０８参照）。
【０２９４】
これに対して本実施形態によれば、運転条件に応じて設定される目標吸入空気量ｔＱａｃに対して吸気系の遅れ分に対応して遅れ処理を施した値である目標吸入空気量遅れ処理値ｔＱａｃｄをフィードバック制御における目標値としたため、この新たなフィードバック制御における目標値としてのｔＱａｃｄと実吸入空気量Ｑａｃのあいだの面積部分が、先願装置に対して従来のフィードバック制御を行った場合（図１０８の最下段参照）より小さくなり（図１０９の最下段参照）、これに伴いｔＱａｃｄとＱａｃの差に基づいて演算される積分補正値Ｒａｖｆｂｉが大きくたまることが無くなるので、フィードバックゲイン（積分ゲイン基本値Ｇｋｖｎｔｉ０）を大きくすることができる。この結果、本実施形態ではオーバーシュートが生じることもなく、かつ応答よく目標値（ｔＱａｃｄ）へと収束している（図１０９最下段の一点鎖線参照）。すなわち、本実施形態の場合、無駄時間および応答の時定数がともに大きな制御対象に対してもフィードバック制御における目標値がアクチュエータ５４の動作可能な範囲で設定されるので、無駄時間が数百ｍｓのオーダー、応答の時定数が数秒のオーダーといった無駄時間および応答の時定数がともに大きな制御対象であっても過給圧制御の過渡時の安定性と応答性の両立を図ることができる。
【０２９５】
エンジン回転速度と負荷を変化させた場合の排気量［ｋｇ／ｓ］と可変ノズル５３の開口割合との関係を示す図１０３（実験結果）によれば（なお、同一の回転速度に対して複数の線があるのは負荷の違いによる）、低回転速度時には開口割合に対する排気量の変化は小さいが、回転速度や負荷が大きくなるにしたがって排気量の変化が大きくなっている。また 図１０４に示したように、可変ノズル５３の閉じ側と開き側を比較すると、排気量が同じ条件のとき開き側は開口割合に対して実吸入空気量Ｑａｃの変化は緩慢であるが、閉じ側では高い感度を有する。したがって、実排気量相当値Ｔｑｅｘｈｄに応じてＰＩゲイン排気量補正係数Ｇｋｖｑｅｘｈを、また実開口割合Ｒｖｎｔｅに応じてＰＩゲイン開口割合補正係数Ｇｋｖａｖｎｔを設定し、積分補正ゲイン基本値Ｇｋｖｎｔｉ０を、これらＰＩゲイン排気量補正係数ＧｋｖｑｅｘｈとＰＩゲイン開口割合補正係数Ｇｋｖａｖｎｔで補正する（フィードバックゲインを排気量や開口割合に応じて補正する）ことにより、排気量や開口割合が相違しても、全運転域で適切なフィードバックゲインを与えることができる。
【０２９６】
また、低負荷かつ低流量の領域ではこれを非フィードバック領域としてフィードバック制御を禁止するようにしたので、開口割合の変化（アクチュエータ５４に与える指令値の変化）に対する新気量の感度が小さい領域での吸入空気量制御（過給圧制御）の安定性を高めることができる。
【０２９７】
また、過給圧制御に加えてＥＧＲ制御を行う本実施形態の場合、ＥＧＲの作動域で過給機側の制御不安定性により吸気圧と排気圧が変動したのでは、ＥＧＲ量が変動し、これによってＮＯｘの排出量が増加することにもなるが、本実施形態によれば、上記のように運転条件に応じて設定される目標吸入空気量ｔＱａｃに対して吸気系の遅れ分に対応して遅れ処理を施した値である目標吸入空気量遅れ処理値ｔＱａｃｄをフィードバック制御における目標値としたフィードバック制御を行うことにより、過給機側の制御不安定性を回避しているので、当該フィードバック制御を行う領域で同時にＥＧＲ制御を行っても、ＮＯｘ排出量が悪化することがない。
【０２９８】
また、エアフローメータ３９（吸入空気量を検出する手段）やアクチュエータ５４（過給圧可変機構を駆動するためのアクチュエータ）の製作バラツキによりシリンダ吸入ガス量Ｑｃｙｌ、実排気量Ｑｅｘｈがバラツキ、図１１０で前述したように過給限界を超えてオーバーブーストが生じる可能性があるのであるが、本実施形態によれば、実吸入空気量Ｑａｃと実ＥＧＲ量Ｑｅｃの合計であるＱｃｙｌと、実排気量Ｑｅｘｈに応じて変化するオーバーブースト判定吸入ガス量ＴＱｃｙｌとの比較結果により、ＱｃｙｌがＴＱｃｙｌ以上のときオーバーブーストが生じるものと、またＱｃｙｌがＴＱｃｙｌ未満のときオーバーブーストが生じないと判定するので、エアフローメータ３９やアクチュエータ５４等の製作バラツキに起因して生じるオーバーブーストの発生を確実に防止することができる。
【０２９９】
上記の図１０９は過給圧を高くする側に変化させたとき、ＱｃｙｌがＴＱｃｙｌ以上となることがない場合のものであるので、ＱｃｙｌがＴＱｃｙｌ以上になる場合を図１１２を参照しながら説明する。なお、この場合の作用、効果は第１、第２の実施形態とも同様なので、主に第１実施形態の場合で説明する。
【０３００】
運転条件の変化に応じて過給圧を高くする側に変化させたとき、ＱｃｙｌがＴＱｃｙｌ未満であるあいだ（つまりｔ１〜ｔ２のあいだ）は、通常運転時の目標開口割合基本値のマップ（図５６）を検索することにより目標開口割合基本値Ｒｖｎｔ０が演算されるのに対して（図５４のステップ５、８）、ＱｃｙｌがＴＱｃｙｌ以上となったｔ２のタイミングより、通常運転時の目標開口割合基本値のマップ（図５６）からオーバーブースト抑制時の目標開口割合基本値のマップ（図５５）へと切換えられ（図５４のステップ５、７）、設定吸気量相当値ｔＱａｓ０と設定ＥＧＲ量相当値Ｑｅｓ０がマップ切換前後でほぼ変わらなくてもマップ切換後には切換前より大きな値の目標開口割合基本値Ｒｖｎｔ０になる。すなわち、目標開口割合基本値に基づいて演算される指令デューティ値Ｄｔｙｖｎｔがマップ切換のタイミングであるｔ２でステップ的に小さくなり（開口割合が大きくなると指令デューティ値は逆に小さくなるため）、これによって過給圧が弱められるのでオーバーブーストの発生が阻止される（図１１２第４段目の太実線参照）。
【０３０１】
この場合、エンジン負荷としての目標燃料噴射量Ｑｓｏｌ、エンジン回転速度Ｎｅ、実吸入空気量Ｑａｃの各変化が大きいほど、あるいはシリンダ吸入ガス量Ｑｃｙｌの判定値ＴＱｃｙｌからのずれ量が大きいほどオーバーブーストが生じやすい。したがって、オーバーブースト抑制時のマップを選択する期間であるオーバーブースト抑制時間ＴＴＭＲＯＢ（ｔ２〜ｔ３のあいだ）をこれら三者Ｑｓｏｌ、Ｎｅ、Ｑａｃの各変化量が小さい場合やシリンダ吸入ガス量Ｑｃｙｌの判定値ＴＱｃｙｌからのずれ量が小さい場合にマッチングしたのではこれら三者の変化量が大きい場合やＱｃｙｌのＴＱｃｙｌからのずれ量が大きい場合にオーバーブースト抑制時間が短すぎてオーバーブーストが生じたり、この逆にオーバーブースト抑制時間をこれら三者の変化量が大きい場合やＱｃｙｌのＴＱｃｙｌからのずれ量が大きい場合にマッチングしたのではこれら三者の変化量が小さい場合やＱｃｙｌのＴＱｃｙｌからのずれ量が小さい場合にオーバーブースト抑制時間が長すぎて無用な過給圧の抑制を行うことになるが、本実施形態によれば、Ｑｓｏｌ、Ｎｅ、Ｑａｃの所定時間当たりの各変化量ＤＱＳＯＬ、ＤＮＥ、ＤＱＡＣやＱｃｙｌ−ＴＱｃｙｌが大きいほどオーバーブースト抑制時間（過給圧を抑制する期間）が長くなるようにしているので（図４８、図４９、図５０）、こうした事態を回避できる。
【０３０２】
また、図１１２においてオーバーブーストの抑制を終了するｔ３のタイミングで通常運転時に戻そうと目標開口割合基本値のマップをオーバーブースト抑制時のものから通常運転時のものへと切換えたのでは、今度は指令デューティ値Ｄｔｙｖｎｔがステップ的に大きくなる。このことは過給圧が立ち上がる側にアクチュエータ５４を素早く動かすことを意味するので、このアクチュエータ５４の動作が原因となってオーバーブーストが生じる恐れがある。この場合に、本実施形態によれば、ｔ３のタイミングより目標開口割合が一次遅れで小さくなる（図５４のステップ１１、１３）。これによって指令デューティ値Ｄｔｙｖｎｔがゆっくりと大きくなる（アクチュエータ５４の動きが遅らせられる）ので（図１１２第４段目の太実線参照）、オーバーブーストの抑制終了タイミングで通常運転時に戻す際に、過給圧が立ち上がる側にアクチュエータ５４を素早く動かすことに伴うオーバーブーストを避けることができる。
【０３０３】
また、排気量は排気圧と大気圧の差圧に応じて大きくなるため高地のような大気圧が低い条件で排気量が大きくなり、これに応じてターボ過給機の行う仕事が大きくなる（オーバーブーストが生じやすくなる）。したがって、低地のような大気圧が低くない条件に対してオーバーブースト解除移行時間ＴＴＭＲＣＬＲＯＢ（ｔ３〜ｔ４のあいだ）をマッチングしたのでは、大気圧が低くなる条件でオーバーブースト解除移行時間が短すぎてオーバーブーストが生じたり、この逆に高地のような大気圧が低い条件に対してオーバーブースト解除移行時間をマッチングしたのでは、低地でオーバーブースト解除移行時間が無用に長すぎることになるのであるが、オーバーブースト解除移行時間（過給圧可変機構を駆動するためのアクチュエータの動きを遅らせる期間）を大気圧Ｐａに応じて設定する本実施形態によれば（図５１、図５２）、こうした事態を避けることができる。
【０３０４】
また、排気量が所定値を超えたところからオーバーブーストが生じやすくなるので、排気量が所定値を超えない条件でオーバーブースト解除移行時間をマッチングしたのでは排気量が所定値を超える条件でオーバーブースト解除移行時間が短すぎてオーバーブーストが生じ、この逆に排気量が所定値を超える条件でオーバーブースト解除移行時間をマッチングしたのでは排気量が所定値を超えない条件でオーバーブースト解除移行時間が無用に長くなるが、オーバーブースト解除移行時間を実排気量Ｑｅｘｈに応じて設定する本実施形態によれば（図５１、図５３）、こうした事態を避けることができる。
【０３０５】
実施形態では実ＥＧＲ量Ｑｅｃ、実排気量Ｑｅｘｈを演算する場合で説明したが、これら実ＥＧＲ量Ｑｅｃ、実排気量Ｑｅｘｈを実際に検出してもよい。
【０３０６】
実施形態では、オーバーブーストが生じるかどうかを判定する手段が、実ＥＧＲ量Ｑｅｃと実吸入空気量Ｑａｃの和をシリンダ吸入ガス量Ｑｃｙｌとして演算する手段と、実排気量Ｑｅｘｈに応じてオーバーブースト判定吸入ガス量ＴＱｃｙｌ（判定値）を設定する手段と、ＱｃｙｌがＴＱｃｙｌ以上のときオーバーブーストが生じると、またＱｃｙｌがＴＱｃｙｌ未満のときオーバーブーストが生じないと判定する手段とからなる場合で説明したが、過給圧そのものを採用するタイプの場合には、オーバーブーストが生じるかどうかを判定する手段を、実排気量Ｑｅｘｈに応じて判定値ＴＰａを設定する手段と、実過給圧が判定値ＴＰａ以上のときオーバーブーストが生じると、また実過給圧が判定値ＴＰａ未満のときオーバーブーストが生じないと判定する手段とから構成すればよい。
【０３０７】
実施形態ではオーバーブースト抑制時間ＴＴＭＲＯＢをＤＱＳＯＬ、ＤＮＥ、ＤＱＡＣ、Ｑｃｙｌ−ＴＱｃｙｌに応じて設定する場合で説明したが（図４９、図５０参照）、さらに実排気量Ｑｅｘｈに応じて設定するようにしてもかまわない（このとき実排気量Ｑｅｘｈが大きくなるほどオーバーブースト抑制時間を長くする）。
【０３０８】
実施形態では過給機の作動目標値が目標開口割合Ｒｖｎｔである場合で説明したが、これに限られるものでなく、目標開口面積でもかまわない。
【０３０９】
実施形態では目標吸入空気量ｔＱａｃを演算する場合で説明したが、目標吸入空気量ｔＱａｃに代えて目標過給圧を用いてもかまわない。
【０３１０】
実施形態では、可変ノズルの開口割合に応じて過給圧が変化するターボ過給機で説明したが、これに限られるものでなく、以下のものにも適用がある。すなわち、排気タービンではガスが通過する面積を変えてやれば過給圧が変化するので、ノズルのほかスクロールやディフューザの開口割合を変えても過給圧が変化する。これらは結局、排気タービンの幾何学形状（ジオメトリー）を変え得るものであるので、可変ジオメトリックターボ過給機（Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｇｅｏｍｅｔｒｉｃ Ｔｕｒｂｏｃｈａｒｇｅｒ）で総称される。本発明はこうした可変ジオメトリックターボ過給機に適用がある。また、ウェストゲートバルブを備える一定容量のターボ過給機にも適用がある。可変ジオメトリックターボ過給機ではたとえば過給機の開口面積または開口面積相当値の目標値が、またウェストゲートバルブを備える一定容量のターボ過給機たとえばそのバルブ開度の目標値が過給機の作動目標値となる。
【０３１１】
実施形態では、熱発生のパターンが単段燃焼となる、いわゆる低温予混合燃焼を行わせる場合で説明したが、予混合燃焼の後に拡散燃焼が付加される、通常のディーゼル燃焼の場合でも、本発明を適用できることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施形態の制御システム図。
【図２】コモンレール式燃料噴射装置の概略構成図。
【図３】目標燃料噴射量の演算を説明するためのフローチャート。
【図４】基本燃料噴射量のマップ特性図。
【図５】ＥＧＲ弁開口面積の演算を説明するためのフローチャート。
【図６】ＥＧＲ弁開口面積に対するＥＧＲ弁駆動信号の特性図。
【図７】１シリンダ当たりの目標ＥＧＲ量の演算を説明するためのフローチャート。
【図８】シリンダ吸入空気量の演算を説明するためのフローチャート。
【図９】吸入空気量の検出を説明するためのフローチャート。
【図１０】エアフローメータ出力電圧に対する吸入空気量の特性図。
【図１１】目標ＥＧＲ率の演算を説明するためのフローチャート。
【図１２】基本目標ＥＧＲ率のマップ特性図。
【図１３】水温補正係数のテーブル特性図。
【図１４】完爆判定を説明するためのフローチャート。
【図１５】第１実施形態の目標吸入空気量の演算を説明するためのフローチャート。
【図１６】第２実施形態の目標吸入空気量の演算を説明するためのフローチャート。
【図１７】実ＥＧＲ率の演算を説明するためのフローチャート。
【図１８】コレクタ容量分の時定数相当値の演算を説明するためのフローチャート。
【図１９】体積効率相当基本値のマップ特性図。
【図２０】目標吸入空気量の演算を説明するためのフローチャート。
【図２１】ＥＧＲ作動時の目標吸入空気量基本値のマップ特性図。
【図２２】目標吸入空気量補正係数のマップ特性図。
【図２３】ＥＧＲ非作動時の目標吸入空気量のマップ特性図。
【図２４】実ＥＧＲ量の演算を説明するためのフローチャート。
【図２５】ＥＧＲ制御の２つのフィードバック補正係数と学習補正係数の演算を説明するためのフローチャート。
【図２６】フィードバック許可フラグの設定を説明するためのフローチャート。
【図２７】学習値反映許可フラグの設定を説明するためのフローチャート。
【図２８】学習許可フラグの設定を説明するためのフローチャート。
【図２９】ＥＧＲ量フィードバック補正係数の演算を説明するためのフローチャート。
【図３０】ＥＧＲ流量の補正ゲインのマップ特性図。
【図３１】水温補正係数のテーブル特性図。
【図３２】ＥＧＲ流速フィードバック補正係数の演算を説明するためのフローチャート。
【図３３】ＥＧＲ流速の補正ゲインのマップ特性図。
【図３４】水温補正係数のテーブル特性図。
【図３５】誤差割合学習値の学習マップの表図。
【図３６】学習値の更新を説明するためのフローチャート。
【図３７】学習速度のマップ特性図。
【図３８】ＥＧＲ流速の演算を説明するためのフローチャート。
【図３９】ＥＧＲ流速のマップ特性図。
【図４０】ＥＧＲ弁開口面積の演算を説明するためのフローチャート。
【図４１】圧力制御弁に与える制御指令デューティ値の演算を説明するためのフローチャート。
【図４２】オーバーブースト判定フラグの設定を説明するためのフローチャート。
【図４３】アクセルペダルを急激に踏み込んだ場合のオーバーブースト判定フラグの変化を示すモデル図。
【図４４】オーバーブースト判定吸入ガス量のマップ特性図。
【図４５】ターボ過給機の効率特性図。
【図４６】オーバーブースト解除移行フラグの設定を説明するためのフローチャート。
【図４７】オーバーブースト判定フラグおよびオーバーブースト解除移行フラグの波形図。
【図４８】オーバーブースト抑制時間の演算を説明するためのフローチャート。
【図４９】オーバーブースト制御時間基本値のマップ特性図。
【図５０】オーバーブースト制御時間補正係数のマップ特性図。
【図５１】オーバーブースト解除移行時間の演算を説明するためのフローチャート。
【図５２】オーバーブースト解除移行時間基本値のテーブル特性図。
【図５３】オーバーブースト解除移行時間補正係数のテーブル特性図。
【図５４】第１実施形態の目標開口割合の演算を説明するためのフローチャート。
【図５５】ＥＧＲの作動域かつオーバーブースト抑制時の目標開口割合のマップ特性図。
【図５６】ＥＧＲの作動域かつ通常運転時の目標開口割合のマップ特性図。
【図５７】ＥＧＲの非作動域かつオーバーブースト抑制時の目標開口割合のマップ特性図。
【図５８】ＥＧＲの非作動域かつ通常運転時の目標開口割合のマップ特性図。
【図５９】第２実施形態の目標開口割合の演算を説明するためのフローチャート。
【図６０】ＥＧＲの作動域かつオーバーブースト抑制時の目標開口割合のマップ特性図。
【図６１】ＥＧＲの作動域かつ通常運転時の目標開口割合のマップ特性図。
【図６２】ＥＧＲ率、開口面積に対する燃費、排気、吸入空気量の特性図。
【図６３】目標開口割合のフィードフォワード量の演算を説明するためのフローチャート。
【図６４】燃料噴射量をステップ的に増加させたときの実排気流量相当値の変化を示す波形図。
【図６５】可変ノズルを開く側に動かす場合の進み補正ゲインのテーブル特性図。
【図６６】可変ノズルを閉じる側に動かす場合の進み補正ゲインのテーブル特性図。
【図６７】可変ノズルを開く側に動かす場合の進み補正の時定数相当値のテーブル特性図。
【図６８】可変ノズルを閉じる側に動かす場合の進み補正の時定数相当値のテーブル特性図。
【図６９】開口割合補正値の演算を説明するためのフローチャート。
【図７０】フィードバック許可フラグの設定を説明するためのフローチャート。
【図７１】フィードバック領域図。
【図７２】フィードバックゲインの設定を説明するためのフローチャート。
【図７３】基本比例ゲイン基本値のテーブル特性図。
【図７４】基本積分ゲイン基本値のテーブル特性図。
【図７５】ＰＩゲインの排気量補正係数のテーブル特性図。
【図７６】ＰＩゲインの開口割合補正係数のテーブル特性図。
【図７７】開口割合のフィードバック量の演算を説明するためのフローチャート。
【図７８】学習許可フラグの設定を説明するためのフローチャート。
【図７９】学習領域図。
【図８０】開口割合学習値の演算を説明するためのフローチャート。
【図８１】学習速度のマップ特性図。
【図８２】運転領域反映係数のマップ特性図。
【図８３】開口割合反映係数のテーブル特性図。
【図８４】最終指令開口割合の演算を説明するためのフローチャート。
【図８５】アクチュエータそのものの進み処理を説明するためのフローチャート。
【図８６】線型化のテーブル特性図。
【図８７】信号変換を説明するためのフローチャート。
【図８８】デューティ選択信号フラグの設定を説明するためのフローチャート。
【図８９】デューティ値の温度補正量の演算を説明するためのフローチャート。
【図９０】基本排気温度のマップ特性図。
【図９１】水温補正係数のテーブル特性図。
【図９２】温度補正量のテーブル特性図。
【図９３】アクチュエータの温度特性図。
【図９４】可変ノズル全閉時のデューティ値のマップ特性図。
【図９５】可変ノズル全開時のデューティ値のマップ特性図。
【図９６】可変ノズル全閉時のデューティ値のマップ特性図。
【図９７】可変ノズル全開時のデューティ値のマップ特性図。
【図９８】指令開口割合線型化処理値をデューティ値に変換するときのヒステリシス図。
【図９９】動作確認制御を説明するためのフローチャート。
【図１００】動作確認制御指令デューティ値の設定を説明するためのフローチャート。
【図１０１】制御パターンのテーブル特性図。
【図１０２】動作確認制御時のデューティ値のテーブル特性図。
【図１０３】エンジン回転速度と負荷を変化させた場合の排気量と可変ノズルの開口割合との関係を示す特性図。
【図１０４】開口割合、排気量を変化させたときの実吸入空気量の特性図。
【図１０５】図７５に対するより正確な特性図。
【図１０６】図７６に対するより正確な特性図。
【図１０７】本発明の作用を従来装置と比較しつつ説明するための波形図。
【図１０８】先願装置を前提として通常のフィードバック制御を行ったときの作用を説明するための波形図。
【図１０９】シリンダ吸入ガス量がオーバーブースト判定吸入ガス量未満である場合の第１、第２実施形態の作用を説明するための波形図。
【図１１０】吸入空気量を採用するタイプの場合の実吸入空気量と実ＥＧＲ量の合計値および実排気量のバラツキを表す特性図。
【図１１１】過給圧そのものを採用するタイプの場合の実過給圧および実排気量のバラツキを表す特性図。
【図１１２】シリンダ吸入ガス量がオーバーブースト判定吸入ガス量以上となる場合の第１、第２実施形態の作用を説明するための波形図。
【図１１３】可変ノズルの開口割合だけが変化する場合の、ＥＧＲ弁開度だけが変化する場合のそれぞれの実吸入空気量の変化を表す波形図。
【図１１４】第１の発明のクレーム対応図。
【図１１５】第２の発明のクレーム対応図。
【図１１６】第４の発明のクレーム対応図。
【符号の説明】
４１ コントロールユニット
５２ 排気タービン
５３ 可変ノズル
５４ アクチュエータ

Claims (12)

1. 過給圧可変機構を駆動するためのアクチュエータを備えるターボ過給機と、
   目標吸入空気量または目標過給圧を運転条件に応じて設定する手段と、
   この目標吸入空気量または目標過給圧が得られるように前記アクチュエータを制御する手段と、
   ＥＧＲ装置と
   を備え、
   実吸入空気量を検出する手段と、
   前記ＥＧＲ装置の実ＥＧＲ量を演算する手段と、
   これら実吸入空気量と実ＥＧＲ量に基づいてオーバーブーストが生じるかどうかを判定する手段と、
   この判定結果に基づいてオーバーブーストが生じないように過給圧を抑制する手段と
   を設けたことを特徴とする過給機の制御装置。
2. 過給圧可変機構を駆動するためのアクチュエータを備えるターボ過給機と、
   目標吸入空気量または目標過給圧を運転条件に応じて設定する手段と、
   この目標吸入空気量または目標過給圧が得られるように前記アクチュエータを制御する手段と、
   ＥＧＲ装置と
   を備え、
   実吸入空気量を検出する手段と、
   前記ＥＧＲ装置の実ＥＧＲ量を演算する手段と、
   実排気量を演算する手段と、
   これら実吸入空気量、実ＥＧＲ量および実排気量に基づいてオーバーブーストが生じるかどうかを判定する手段と、
   この判定結果に基づいてオーバーブーストが生じないように過給圧を抑制する手段と
   を設けたことを特徴とする過給機の制御装置。
3. オーバーブーストが生じるかどうかを判定する手段は、実ＥＧＲ量と実吸入空気量の和をシリンダ吸入ガス量として演算する手段と、実排気量に応じて判定値を設定する手段と、シリンダ吸入ガス量が判定値以上のときオーバーブーストが生じると、またシリンダ吸入ガス量が判定値未満のときオーバーブーストが生じないと判定する手段とからなることを設けたことを特徴とする請求項２に記載の過給機の制御装置。
4. 過給圧可変機構を駆動するためのアクチュエータを備えるターボ過給機と、
   目標吸入空気量または目標過給圧を運転条件に応じて設定する手段と、
   この目標吸入空気量または目標過給圧が得られるように前記アクチュエータを制御する手段と、
   ＥＧＲ装置と
   を備え、
   実排気量を演算する手段と、
   前記ＥＧＲ装置の作動域での実過給圧を検出する手段と、
   これら実過給圧と実排気量に基づいてオーバーブーストが生じるかどうかを判定する手段と、
   この判定結果に基づいてオーバーブーストが生じないように過給圧を抑制する手段と
   を設けたことを特徴とする過給機の制御装置。
5. オーバーブーストが生じるかどうかを判定する手段は、実排気量に応じて判定値を設定する手段と、実過給圧が判定値以上のときオーバーブーストが生じると、また実過給圧が判定値未満のときオーバーブーストが生じないと判定する手段とからなることを特徴とする請求項４に記載の過給機の制御装置。
6. 前記アクチュエータを制御する手段が、目標吸入空気量または目標過給圧とＥＧＲ装置の制御目標値とに基づいて過給機の作動目標値を設定する手段と、この過給機の作動目標値となるように前記アクチュエータを制御する手段とからなる場合に、過給圧を抑制する手段は、過給機の作動目標値を設定する手段の設定値を、オーバーブーストが生じる条件のときオーバーブーストが生じない条件のときより過給圧を弱める側の値に切換える手段であることを特徴とする請求項１から５までのいずれか一つに記載の過給機の制御装置。
7. オーバーブーストが生じないように過給圧を抑制する期間を、エンジン負荷の所定時間当たりの変化量またはエンジン回転速度の所定時間当たりの変化量に応じて設定することを特徴とする請求項１から６までのいずれか一つに記載の過給機の制御装置。
8. オーバーブーストが生じないように過給圧を抑制する期間を、実吸入空気量の所定時間当たりの変化量に応じて設定することを特徴とする請求項１から３までのいずれか一つに記載の過給機の制御装置。
9. オーバーブーストが生じないように過給圧を抑制する期間を、シリンダ吸入ガス量の前記判定値からのずれ量または排気量に応じて設定することを特徴とする請求項３に記載の過給機の制御装置。
10. 過給圧を抑制したあと過給圧が立ち上がる側に前記アクチュエータを戻すに際して前記アクチュエータの動きを遅らせることを特徴とする請求項１から９までのいずれか一つに記載の過給機の制御装置。
11. 前記アクチュエータの動きを遅らせる期間を大気圧または排気量に応じて設定することを特徴とする請求項１０に記載の過給機の制御装置。
12. 前記判定値を排気量に対してほぼ山型になる特性で設定することを特徴とする請求項３に記載の過給機の制御装置。

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