本發(fā)明涉及具有驅(qū)動廢氣旁通閥的致動器的帶增壓器的內(nèi)燃機的控制裝置。

背景技術(shù)：

以往，已知有下述增壓器，在該增壓器中，出于提高內(nèi)燃機的輸出等目的，將利用廢氣來使渦輪旋轉(zhuǎn)從而對其進行驅(qū)動的壓縮機搭載于內(nèi)燃機的進氣通路。在該增壓器中，在高速旋轉(zhuǎn)高負載的情況下增壓壓力有可能增加到所需以上從而使內(nèi)燃機損壞，因此，通常設(shè)置有繞過渦輪的排氣旁通通路，通過打開該廢氣旁通通路所設(shè)有的廢氣旁通閥，使廢氣的一部分分流到廢氣旁通通路來調(diào)節(jié)流入渦輪的流入量，由此將增壓壓力控制在適當(dāng)水平(例如，參照下述專利文獻1)。

按照該方式，利用廢氣旁通閥的開度來控制增壓器的廢氣壓力及增壓壓力。廢氣旁通閥的控制量通過對基于內(nèi)燃機的轉(zhuǎn)速及負載設(shè)定的進氣系統(tǒng)的目標(biāo)量(例如，目標(biāo)增壓壓力或目標(biāo)進氣量)的閉環(huán)控制或單純的開環(huán)控制來決定。

然而，近年來，提出了下述內(nèi)燃機的控制裝置，在該內(nèi)燃機的控制裝置中，將來自駕駛員或車輛側(cè)的驅(qū)動力的要求值即內(nèi)燃機的輸出軸轉(zhuǎn)矩作為內(nèi)燃機的輸出目標(biāo)值，決定內(nèi)燃機的控制量即空氣量、燃料量及點火時期，由此獲得更為良好的行駛性能。并且，眾所周知，在內(nèi)燃機的控制量中，對內(nèi)燃機的輸出軸轉(zhuǎn)矩影響最大的控制量是空氣量，從而還提出了高精度地對空氣量進行控制的內(nèi)燃機的控制裝置(例如，參照下述專利文獻2)。

此外，還提出了使上述專利文獻1所示的現(xiàn)有的廢氣旁通閥的控制裝置適用于上述專利文獻2那樣的決定內(nèi)燃機的輸出目標(biāo)值的內(nèi)燃機的控制裝置的方法。例如，在下述專利文獻3的技術(shù)中采用下述結(jié)構(gòu)：基于內(nèi)燃機的輸出目標(biāo)值計算目標(biāo)吸入空氣流量(≒目標(biāo)填充效率)，計算基于目標(biāo)填充效率和轉(zhuǎn)速的目標(biāo)增壓壓力，計算為了基于目標(biāo)吸入空氣流量及目標(biāo)增壓壓力來驅(qū)動增壓器而所需的目標(biāo)壓縮機驅(qū)動力，使用廢氣流量與壓縮機驅(qū)動力(渦輪輸出)間的關(guān)系根據(jù)廢氣旁通閥的致動器的控制值而變化的特性(專利文獻3的圖9)，基于廢氣流量及目標(biāo)壓縮機驅(qū)動力來計算出廢氣旁通閥的致動器的控制值。

現(xiàn)有技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利特開平9-228848號公報

專利文獻2：日本專利特開2009-013922號公報

專利文獻3：日本專利第5420013號公報

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明所要解決的技術(shù)問題

專利文獻3的技術(shù)中，基于廢氣流量及目標(biāo)壓縮機驅(qū)動力以前饋方式計算出廢氣旁通閥的致動器的控制值，并且以反饋方式使致動器的控制值改變，以使得實際壓縮機驅(qū)動力接近于目標(biāo)壓縮機驅(qū)動量。但是，在專利文獻3的技術(shù)中，沒有考慮由增壓器的慣性力矩產(chǎn)生的慣性力。因此，在過渡運轉(zhuǎn)時增壓器的慣性力變大的情況下，存在無法獲得穩(wěn)定的實際壓縮機驅(qū)動力的反饋響應(yīng)，實際壓縮機驅(qū)動力的過沖量以及下沖量變大的問題。

本發(fā)明是為解決上述問題而完成的，其目的在于提供一種帶增壓器的內(nèi)燃機的控制裝置，能夠改善利用廢氣旁通閥進行的壓縮機驅(qū)動力的控制中的壓縮機驅(qū)動力的反饋響應(yīng)。

解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案

本發(fā)明所涉及的帶增壓器的內(nèi)燃機的控制裝置具備增壓器，該增壓器具有：設(shè)置于排氣通路的渦輪；設(shè)置于進氣通路中節(jié)流閥的上游側(cè)且與所述渦輪一體旋轉(zhuǎn)的壓縮機；設(shè)置于繞過所述渦輪的所述排氣通路的旁通通路的廢氣旁通閥；以及驅(qū)動所述廢氣旁通閥的閘門閥致動器，所述帶增壓器的內(nèi)燃機的控制裝置包括：運轉(zhuǎn)狀態(tài)檢測部，該運轉(zhuǎn)狀態(tài)檢測部檢測所述增壓器的實際轉(zhuǎn)速；目標(biāo)壓縮機驅(qū)動力運算部，該目標(biāo)壓縮機驅(qū)動力運算部計算所述壓縮機的驅(qū)動力的目標(biāo)值即目標(biāo)壓縮機驅(qū)動力；實際壓縮機驅(qū)動力運算部，該實際壓縮機驅(qū)動力運算部計算所述壓縮機的驅(qū)動力的實際值即實際壓縮機驅(qū)動力；增壓器慣性力運算部，該增壓器慣性力運算部基于所述增壓器的實際轉(zhuǎn)速，計算由所述增壓器的慣性力矩產(chǎn)生的慣性力；以及閘門閥控制值運算部，該閘門閥控制值運算部進行驅(qū)動力反饋控制，即：改變所述閘門閥致動器的控制值即閘門閥控制值，以使得所述實際壓縮機驅(qū)動力與所述慣性力相加后的加法值接近于所述目標(biāo)壓縮機驅(qū)動力。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明所涉及的帶增壓器的內(nèi)燃機的控制裝置，能夠?qū)⒂稍鰤浩鞯膽T性力矩產(chǎn)生的慣性力考慮在內(nèi)來對壓縮機驅(qū)動力進行反饋控制。因此，即使在瞬態(tài)運轉(zhuǎn)時增壓器的慣性力變大的情況下，也能夠獲得穩(wěn)定的實際壓縮機驅(qū)動力的反饋響應(yīng)，減小實際壓縮機驅(qū)動力的過沖量以及下沖量。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的實施方式1所涉及的帶增壓器的內(nèi)燃機的簡要結(jié)構(gòu)圖。

圖2是本發(fā)明的實施方式1所涉及的帶增壓器的內(nèi)燃機的控制裝置的框圖。

圖3是本發(fā)明的實施方式1所涉及的帶增壓器的內(nèi)燃機的控制裝置的硬件結(jié)構(gòu)圖。

圖4是說明用于本發(fā)明的實施方式1所涉及的增壓器的轉(zhuǎn)速推定的映射的圖。

圖5是說明本發(fā)明的實施方式1所涉及的廢氣旁通閥的控制系統(tǒng)的框圖。

圖6是說明本發(fā)明的比較例所涉及的反饋控制系統(tǒng)的框圖。

圖7是說明本發(fā)明的實施方式1所涉及的反饋控制系統(tǒng)的框圖。

圖8是說明本發(fā)明的實施方式1所涉及的控制行為的時序圖。

圖9是表示本發(fā)明的實施方式1所涉及的控制裝置的處理的流程圖。

圖10是表示本發(fā)明的實施方式1所涉及的吸入空氣控制部的處理的流程圖。

圖11是表示本發(fā)明的實施方式1所涉及的廢氣旁通閥控制部的處理的流程圖。

圖12是表示本發(fā)明的實施方式2所涉及的增壓器慣性力運算部的處理的流程圖。

圖13是說明本發(fā)明的實施方式3所涉及的反映系數(shù)映射的圖。

圖14是表示本發(fā)明的實施方式3所涉及的增壓器慣性力運算部的處理的流程圖。

具體實施方式

1.實施方式1

參照附圖說明實施方式1所涉及的帶增壓器36的內(nèi)燃機1的控制裝置100(以下，簡稱為控制裝置100)。圖1是本實施方式所涉及的帶增壓器36的內(nèi)燃機1(以下，稱為發(fā)動機1)的簡要結(jié)構(gòu)圖，圖2是本實施方式所涉及的控制裝置100的框圖。

1-1.發(fā)動機1的結(jié)構(gòu)

首先，對發(fā)動機1的結(jié)構(gòu)進行說明。如圖1所示，發(fā)動機1具有對空氣和燃料的混合氣體進行燃燒的氣缸8。另外，發(fā)動機1及控制裝置100搭載于車輛，發(fā)動機1成為車輛(車輪)的驅(qū)動力源。發(fā)動機1具備向氣缸8提供空氣的進氣通路2、以及排出氣缸8的廢氣的排氣通路7。進氣通路2由進氣管等構(gòu)成，排氣通路7由排氣管等構(gòu)成。進氣通路2具有向各氣缸8提供空氣的進氣歧管5。在進氣歧管5的上游側(cè)的進氣通路2設(shè)有節(jié)流閥4。因此，節(jié)流閥4的下游側(cè)的進氣通路2由進氣歧管5構(gòu)成。發(fā)動機1具備增壓器36。增壓器36具有：設(shè)置于排氣通路7的渦輪32；設(shè)置于進氣通路2中節(jié)流閥4的上游側(cè)、且與渦輪32一體旋轉(zhuǎn)的壓縮機31；繞過渦輪32的排氣通路7的旁通通路37(以下，稱為排氣旁通通路37)；設(shè)置于排氣旁通通路37的廢氣旁通閥34；以及驅(qū)動廢氣旁通閥34的閘門閥致動器34a。廢氣旁通通路37連接渦輪32的上游側(cè)的排氣通路7的一部分與渦輪32的下游側(cè)的排氣通路7的一部分，是繞過渦輪32的流路。廢氣旁通閥34是改變排氣旁通通路37的流路截面積(開度)的閥。

若利用廢氣使渦輪32旋轉(zhuǎn)驅(qū)動，則壓縮機31也與渦輪32一體旋轉(zhuǎn)，對進氣通路2內(nèi)的空氣進行壓縮并送入氣缸8一側(cè)。渦輪32與壓縮機31通過渦輪軸39相連接，以使得兩者在同一軸上一體旋轉(zhuǎn)。渦輪軸39上設(shè)置有轉(zhuǎn)速傳感器42，生成與渦輪軸39的轉(zhuǎn)速相對應(yīng)的電信號。若利用閘門閥致動器34a增加廢氣旁通閥34的開度，則從發(fā)動機1(氣缸8)排出的廢氣流量內(nèi)，繞過渦輪32且流過排氣旁通通路37的廢氣流量部分即廢氣門流量增加，流過渦輪32的廢氣流量部分即渦輪流量減少。因此，渦輪32和壓縮機31的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力減弱。閘門閥致動器34a是利用電動馬達的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力來改變廢氣旁通閥34的開度的電動式致動器。另外，閘門閥致動器34a也可以是下述壓力式致動器，即：將從增壓壓力P2減去通過電磁閥調(diào)節(jié)的減壓量后得到的壓力提供給膜片，利用膜片的驅(qū)動力來改變廢氣旁通閥34的開度。

本實施方式中，增壓器36具有：繞過壓縮機31的進氣通路2的旁通通路38(以下，稱為空氣旁通通路38)；設(shè)置于空氣旁通通路38的空氣旁通閥33；以及驅(qū)動空氣旁通閥33的旁通閥致動器33a。旁通閥致動器33a是壓力式致動器，具有根據(jù)增壓壓力P2與歧管壓力Pb的壓力差來動作的膜片。若增壓壓力P2增加到與歧管壓力Pb相比壓力差在規(guī)定的壓力差以上，則空氣旁通閥33因膜片動作而打開，從而使壓縮機31的上游與下游分流。由此，主要能夠防止因加速踏板釋放時增壓壓力P2異常上升這一情況引起的進氣管等的機械損傷。在廢氣旁通閥34的開度由后述的廢氣旁通閥控制部112控制的狀態(tài)下，空氣旁通閥33基本關(guān)閉。

在進氣通路2的最上游側(cè)安裝有用于對取入的外部氣體進行凈化的空氣凈化器3。在進氣通路2的空氣凈化器3的下游側(cè)(靠近氣缸8一側(cè))即壓縮機31的上游側(cè)，以一體部件或單獨部件(本例中為一體部件)的方式設(shè)置有生成與吸入空氣流量Qa相對應(yīng)的電信號的空氣流量傳感器12；生成與進氣通路2內(nèi)的吸入空氣溫度T1相對應(yīng)的電信號的吸入空氣溫度傳感器13。在進氣通路2的空氣凈化器3的下游側(cè)即壓縮機31的上游側(cè)，設(shè)置有生成與大氣壓P1相對應(yīng)的電信號的大氣壓傳感器9。壓縮機31的上游壓力可視為與大氣壓P1相等。另外，大氣壓傳感器9可內(nèi)置于控制裝置100。

排氣通路7中渦輪32的下游側(cè)設(shè)置有廢氣凈化催化劑22。在排氣通路7中渦輪32的下游側(cè)即廢氣凈化催化劑22的上游側(cè)(靠近氣缸8一側(cè))，設(shè)置有空燃比傳感器16，該空燃比傳感器16生成與燃燒氣體內(nèi)的空氣和燃料的比率即空燃比AF相對應(yīng)的電信號。

在進氣通路2中壓縮機31的下游側(cè)，設(shè)置有用于對壓縮空氣進行冷卻的中間冷卻器30。在中間冷卻器30的下游側(cè)設(shè)置有節(jié)流閥4，用于對吸入發(fā)動機1的空氣量進行調(diào)整。節(jié)流閥4通過節(jié)流閥馬達40(節(jié)流閥驅(qū)動用馬達)來進行開關(guān)。節(jié)流閥4與節(jié)流閥位置傳感器14相連接，該節(jié)流閥位置傳感器14生成與節(jié)流閥4的開度即節(jié)流閥開度相對應(yīng)的電信號。此外，在壓縮機31的下游側(cè)的作為節(jié)流閥4的上游側(cè)的進氣通路2的一部分的增壓進氣通路，設(shè)置有增壓壓力傳感器35，該增壓壓力傳感器35生成與該增壓進氣通路內(nèi)的空氣的壓力即增壓壓力P2相對應(yīng)的電信號。

進氣通路2中節(jié)流閥4的下游側(cè)的部分由進氣歧管5構(gòu)成，該進氣歧管5還起到抑制進氣脈動的穩(wěn)壓罐的作用。進氣歧管5中設(shè)置有歧管壓力傳感器15，該歧管壓力傳感器15生成與進氣歧管5內(nèi)的空氣壓力即歧管壓力Pb相對應(yīng)的電信號。另外，可以不像本實施方式那樣同時設(shè)置空氣流量傳感器12和歧管壓力傳感器15，而僅設(shè)置歧管壓力傳感器15，不設(shè)置空氣流量傳感器12。另外，在僅設(shè)置歧管壓力傳感器15的情況下，可以構(gòu)成為將吸入空氣溫度傳感器13設(shè)置于進氣歧管5，用來檢測進氣歧管5內(nèi)的吸入空氣溫度。

進氣歧管5的下游側(cè)部分(氣缸8一側(cè)部分)設(shè)置有噴射燃料的噴射器17。另外，噴射器17也可以設(shè)置為直接向氣缸8內(nèi)噴射燃料。

在氣缸8的頂部設(shè)置有火花塞18和點火線圈19，該火花塞18用于對吸入氣缸8的空氣和從噴射器17噴射出的燃料混合而成的可燃混合氣體進行點火，該點火線圈22產(chǎn)生用于在火花塞18打出火花的能量。并且，還設(shè)置有調(diào)節(jié)從進氣通路2被吸入到氣缸8內(nèi)的吸入空氣量的進氣閥20、以及調(diào)節(jié)從氣缸8內(nèi)被排出至排氣通路7的廢氣量的排氣閥21。發(fā)動機1的曲柄軸設(shè)置有曲柄角傳感器11，該曲柄角傳感器11生成與曲柄軸的旋轉(zhuǎn)角相對應(yīng)的電信號。

1-2.控制裝置100的結(jié)構(gòu)

接著，對控制裝置100的結(jié)構(gòu)進行說明。

控制裝置100是將具備增壓器36的發(fā)動機1作為控制對象的控制裝置。

控制裝置100所具備的各控制部110～112等由控制裝置100所具備的處理電路來實現(xiàn)。具體而言，控制裝置100如圖3所示，具備下述部分來作為處理電路，即：CPU(Central Processing Unit：中央處理器)等運算處理裝置90(計算機)、與運算處理裝置90間進行數(shù)據(jù)的交換的存儲裝置91、向運算處理裝置90輸入外部信號的輸入電路92、以及從運算處理裝置90向外部輸出信號的輸出電路93等。作為存儲裝置91，具備構(gòu)成為能夠由運算處理裝置90讀取數(shù)據(jù)及寫入數(shù)據(jù)的RAM(Random Access Memory：隨機存取存儲器)、構(gòu)成為能夠由運算處理裝置90讀取數(shù)據(jù)的ROM(只讀存儲器)等。輸入電路92還具備與各種傳感器和開關(guān)相連接，并將這些傳感器和開關(guān)的輸出信號輸入到運算處理裝置90的A/D轉(zhuǎn)換器、輸入端口等。輸出電路93具備與電負載相連接，并將控制信號從運算處理裝置90輸出給這些電負載的驅(qū)動電路、輸出端口等。控制裝置100所具備的各控制部110～112等的各功能通過運算處理裝置90執(zhí)行ROM等存儲裝置91所存儲的軟件(程序)，并與存儲裝置91、輸入電路92、以及輸出電路93等控制裝置100的其他硬件進行協(xié)作來實現(xiàn)。另外，各控制部110～112等所使用的映射、設(shè)定值等設(shè)定數(shù)據(jù)作為軟件(程序)的一部分存儲于ROM等存儲裝置91。

本實施方式中，輸入電路92與各種傳感器相連接，例如大氣壓傳感器9、曲柄角傳感器11、空氣流量傳感器12、吸入空氣溫度傳感器13、節(jié)流閥位置傳感器14、歧管壓力傳感器15、空燃比傳感器16、增壓壓力傳感器35、生成與加速踏板的操作量相對應(yīng)的電信號的加速位置傳感器41、以及增壓器36的轉(zhuǎn)速傳感器42等。輸出電路93與各種致動器相連接，例如節(jié)流閥馬達40、噴射器17、點火線圈19、旁通閥致動器33a、以及閘門閥致動器34a等。雖然未進行圖示，但輸入電路92還與發(fā)動機1的燃燒控制用的傳感器、車輛的行為控制用的傳感器(例如，車速傳感器、水溫傳感器等)相連接。

作為基本控制，控制裝置100基于所輸入的各種傳感器的輸出信號等，計算燃料噴射量、點火時期等，對燃料噴射裝置及點火裝置等進行驅(qū)動控制(未圖示)。控制裝置100的詳細內(nèi)容將在下文中說明，但控制裝置100基于加速位置傳感器41的輸出信號等，計算出發(fā)動機1所要求的要求輸出轉(zhuǎn)矩，并對節(jié)流閥4及廢氣旁通閥34等進行控制，以得到實現(xiàn)該要求輸出轉(zhuǎn)矩的吸入空氣量。

1-2-1.運轉(zhuǎn)狀態(tài)檢測部110

控制裝置100具備檢測發(fā)動機1和車輛的運轉(zhuǎn)狀態(tài)的運轉(zhuǎn)狀態(tài)檢測部110。運轉(zhuǎn)狀態(tài)檢測部110檢測增壓器36(壓縮機31及渦輪32)的實際轉(zhuǎn)速Ntr。本實施方式中，運轉(zhuǎn)狀態(tài)檢測部110構(gòu)成為基于增壓器36所具備的轉(zhuǎn)速傳感器42的輸出信號來檢測增壓器36的實際轉(zhuǎn)速Ntr。

或者，運轉(zhuǎn)狀態(tài)檢測部110也可以構(gòu)成為基于實際吸入空氣流量Qar、及實際增壓壓力P2r與實際大氣壓P1r的壓力比即實際壓縮機前后壓力比P2r/P1r來檢測增壓器36的實際轉(zhuǎn)速Ntr。具體而言，運轉(zhuǎn)狀態(tài)檢測部110構(gòu)成為：使用圖4所示那樣的轉(zhuǎn)速映射，來計算出與實際吸入空氣流量Qar除以空氣密度后得到的實際體積流量及實際壓縮機前后壓力比P2r/P1r相對應(yīng)的增壓器36的實際轉(zhuǎn)速Ntr，其中，該轉(zhuǎn)速映射預(yù)先設(shè)定了吸入空氣流量Qa除以空氣密度后得到的吸入空氣的體積流量及增壓壓力P2與大氣壓P1的壓力比即壓縮機前后壓力比P2/P1、與增壓器36的轉(zhuǎn)速Nt的關(guān)系。圖4示出使體積流量和壓縮機前后壓力比P2/P1改變時，連接轉(zhuǎn)速Nt變?yōu)橄嗤狞c而得到的等轉(zhuǎn)速線。

運轉(zhuǎn)狀態(tài)檢測部110檢測發(fā)動機1的實際轉(zhuǎn)速Ner、實際吸入空氣流量Qar、以及實際大氣壓P1r。具體而言，運轉(zhuǎn)狀態(tài)檢測部110基于曲柄角傳感器11的輸出信號檢測發(fā)動機1的實際轉(zhuǎn)速Ner，基于空氣流量傳感器12或歧管壓力傳感器15的輸出信號檢測發(fā)動機1的實際吸入空氣流量Qar，基于大氣壓傳感器9的輸出信號檢測實際大氣壓P1r。

運轉(zhuǎn)狀態(tài)檢測部110除此以外，還檢測實際吸入空氣溫度T1r、實際節(jié)流閥開度THr、實際歧管壓力Pbr、廢氣的空燃比AF、實際增壓壓力P2r、以及加速踏板開度D等各種運轉(zhuǎn)狀態(tài)。具體而言，運轉(zhuǎn)狀態(tài)檢測部110基于吸入空氣溫度傳感器13的輸出信號檢測實際吸入空氣溫度T1r，基于節(jié)流閥位置傳感器14的輸出信號檢測實際節(jié)流閥開度THr，基于歧管壓力傳感器15的輸出信號檢測實際歧管壓力Pbr，基于空燃比傳感器16的輸出信號檢測廢氣的空燃比AF，基于增壓壓力傳感器35的輸出信號檢測實際增壓壓力P2r，基于加速位置傳感器41的輸出信號檢測加速踏板開度D。

<實際吸入空氣流量運算部141>

運轉(zhuǎn)狀態(tài)檢測部110包括實際吸入空氣流量運算部141。實際吸入空氣流量運算部141計算出被吸入到發(fā)動機1(進氣通路2)的空氣流量即實際吸入空氣流量Qar。本實施方式中，實際吸入空氣流量運算部141構(gòu)成為基于空氣流量傳感器12或歧管壓力傳感器15(本例中為空氣流量傳感器12)的輸出信號，計算出實際吸入空氣流量Qar[g/s]。

<實際氣缸內(nèi)新氣量運算部142>

運轉(zhuǎn)狀態(tài)檢測部110包括實際氣缸內(nèi)新氣量運算部142。實際氣缸內(nèi)新氣量運算部142基于空氣流量傳感器12或歧管壓力傳感器15(本例中為空氣流量傳感器12)的輸出信號，計算實際填充效率Ecr及實際氣缸內(nèi)新氣量Qcr。

本實施方式中，實際氣缸內(nèi)新氣量運算部142如下述式(1)那樣，對實際吸入空氣流量Qar與行程周期ΔT(本例中為BTDC5degCA間的期間)相乘后的值進行模擬了進氣歧管5(穩(wěn)壓罐)的延遲的一次延遲濾波處理，從而計算出每一行程的實際氣缸內(nèi)新氣量Qcr[g/stroke]。

Qcr(n)＝KCCA×Qcr(n-1)+(1-KCCA)×Qar(n)×ΔT(n) (1)

這里，KCCA是濾波系數(shù)。

或者，實際氣缸內(nèi)新氣量運算部142也可以構(gòu)成為如下述式(2)那樣，將以進氣歧管5為基準(zhǔn)的體積效率Kv與氣缸容積Vc相乘，計算出被吸入到氣缸8的進氣歧管5內(nèi)的空氣體積，然后將計算得到的空氣體積與基于實際歧管壓力Pbr和實際吸入空氣溫度T1r計算得到的進氣歧管5內(nèi)的空氣密度ρb相乘，由此計算出實際氣缸內(nèi)新氣量Qcr[g/stroke]。這里，體積效率Kv是被吸入到氣缸8的進氣歧管5內(nèi)的空氣體積相對于氣缸容積Vc的比率(Kv＝被吸入到氣缸8的進氣歧管5內(nèi)的空氣體積/Vc)。實際氣缸內(nèi)新氣量運算部142使用預(yù)先設(shè)定了轉(zhuǎn)速Ne及歧管壓力Pb與體積效率Kv的關(guān)系的映射，來計算出與實際轉(zhuǎn)速Ner及實際歧管壓力Pbr相對應(yīng)的體積效率Kv。

Qcr＝(Kv×Vc)×ρb,ρb＝Pbr/(R×T1r) (2)

這里，R為氣體常數(shù)。

此外，實際氣缸內(nèi)新氣量運算部142還可以如下述式(3)那樣，將實際氣缸內(nèi)新氣量Qcr除以標(biāo)準(zhǔn)大氣狀態(tài)的空氣密度ρ0和氣缸容積Vc相乘后得到的值，由此計算出實際填充效率Ecr。實際填充效率Ecr是實際氣缸內(nèi)新氣量Qcr相對于滿足氣缸容積Vc的標(biāo)準(zhǔn)大氣狀態(tài)的空氣質(zhì)量(ρ0×Vc)的比率。另外，標(biāo)準(zhǔn)大氣狀態(tài)為1atm、25℃。

Ecr＝Qcr/(ρ0×Vc) (3)

1-2-2.吸入空氣控制部111

控制裝置100具備對發(fā)動機1的吸入空氣進行控制的吸入空氣控制部111。吸入空氣控制部111計算出吸入空氣流量Qa的目標(biāo)值即目標(biāo)吸入空氣流量Qat、以及填充效率Ec的目標(biāo)值即目標(biāo)填充效率Ect。

本實施方式中，吸入空氣控制部111包括：計算發(fā)動機1所要求的輸出轉(zhuǎn)矩即要求輸出轉(zhuǎn)矩TRQd的要求轉(zhuǎn)矩運算部120、基于要求輸出轉(zhuǎn)矩TRQd計算出目標(biāo)輸出轉(zhuǎn)矩TRQt或目標(biāo)圖示平均有效壓力Pit的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩運算部121、基于目標(biāo)輸出轉(zhuǎn)矩TRQt或目標(biāo)圖示平均有效壓力Pit計算目標(biāo)填充效率Ect及目標(biāo)氣缸內(nèi)新氣量Qct的目標(biāo)氣缸內(nèi)新氣量運算部122、基于目標(biāo)氣缸內(nèi)新氣量Qct計算目標(biāo)吸入空氣流量Qat的目標(biāo)吸入空氣流量運算部123、以及基于目標(biāo)吸入空氣流量Qat控制節(jié)流閥開度的節(jié)流閥開度控制部124。

下面，對吸入空氣控制部111的各控制部120～124進行詳細說明。

<要求轉(zhuǎn)矩運算部120>

要求轉(zhuǎn)矩運算部120基于加速踏板開度D及來自外部的控制裝置的要求，計算要求輸出轉(zhuǎn)矩TRQd。要求轉(zhuǎn)矩運算部120基于發(fā)動機1的實際轉(zhuǎn)速Ner(或車輛的行駛速度VS)及加速踏板開度D，計算出車輛的駕駛員所要求的發(fā)動機1的輸出轉(zhuǎn)矩即駕駛員要求輸出轉(zhuǎn)矩。具體而言，要求轉(zhuǎn)矩運算部120使用預(yù)先設(shè)定了發(fā)動機1的實際轉(zhuǎn)速Ner(或行駛速度VS)、加速踏板開度D、及駕駛員要求輸出轉(zhuǎn)矩的關(guān)系的映射，計算出與實際轉(zhuǎn)速Ner(或行駛速度VS)及加速踏板開度D相對應(yīng)的駕駛員要求輸出轉(zhuǎn)矩。

來自外部的控制裝置(例如，變速器的控制裝置、制動器的控制裝置、牽引力控制的控制裝置等)的外部要求輸出轉(zhuǎn)矩TRR被輸入到控制裝置100。要求轉(zhuǎn)矩運算部120根據(jù)運轉(zhuǎn)狀態(tài)，選擇駕駛員要求輸出轉(zhuǎn)矩與外部要求輸出轉(zhuǎn)矩TRR中的某一個，并作為要求輸出轉(zhuǎn)矩TRQd進行計算。這里，要求輸出轉(zhuǎn)矩TRQd表示從發(fā)動機1的曲柄軸輸出的轉(zhuǎn)矩的要求值。

<目標(biāo)轉(zhuǎn)矩運算部121>

目標(biāo)轉(zhuǎn)矩運算部121基于要求輸出轉(zhuǎn)矩TRQd計算目標(biāo)輸出轉(zhuǎn)矩TRQt或目標(biāo)圖示平均有效壓力Pit。目標(biāo)轉(zhuǎn)矩運算部121基于對各種發(fā)動機輔助設(shè)備(例如，交流發(fā)電機、空調(diào)用壓縮機、動力轉(zhuǎn)向泵、輸送泵、轉(zhuǎn)矩變換器等)的負載進行測量后得到的實驗數(shù)據(jù)，使用預(yù)先設(shè)定了轉(zhuǎn)速Ne等運轉(zhuǎn)狀態(tài)與發(fā)動機輔助設(shè)備的負載間的關(guān)系的映射，計算出與實際轉(zhuǎn)速Ner等實際運轉(zhuǎn)狀態(tài)相對應(yīng)的發(fā)動機輔助設(shè)備的負載。目標(biāo)轉(zhuǎn)矩運算部121將要求輸出轉(zhuǎn)矩TRQd與發(fā)動機輔助設(shè)備負載(絕對值)相加，計算出將發(fā)動機輔助設(shè)備負載考慮在內(nèi)的發(fā)動機要求輸出轉(zhuǎn)矩。

接著，目標(biāo)轉(zhuǎn)矩運算部121基于對發(fā)動機1自身所具有的機械損失及泵送損失(總稱為“發(fā)動機損失”)進行測量后得到的實際數(shù)據(jù)，使用預(yù)先設(shè)定了轉(zhuǎn)速Ne等運轉(zhuǎn)狀態(tài)與發(fā)動機損失間的關(guān)系的映射，計算出與實際轉(zhuǎn)速Ner等實際運轉(zhuǎn)狀態(tài)相對應(yīng)的發(fā)動機損失。接著，目標(biāo)轉(zhuǎn)矩運算部121將發(fā)動機要求輸出轉(zhuǎn)矩與發(fā)動機損失(絕對值)相加，由此計算出在氣缸8內(nèi)應(yīng)該產(chǎn)生的目標(biāo)圖示平均有效壓力Pit。另外，目標(biāo)轉(zhuǎn)矩運算部121也可以計算出目標(biāo)輸出轉(zhuǎn)矩TRQt來代替目標(biāo)圖示平均有效壓力Pit。

<目標(biāo)氣缸內(nèi)新氣量運算部122>

目標(biāo)氣缸內(nèi)新氣量運算部122基于目標(biāo)圖示平均有效壓力Pit或目標(biāo)輸出轉(zhuǎn)矩TRQt，計算目標(biāo)氣缸內(nèi)新氣量Qct及目標(biāo)填充效率Ect。目標(biāo)氣缸內(nèi)新氣量運算部122基于目標(biāo)圖示平均有效壓力Pit或目標(biāo)輸出轉(zhuǎn)矩TRQt、空燃比AF的目標(biāo)值、熱效率η，計算目標(biāo)氣缸內(nèi)新氣量Qct[g/stroke]及目標(biāo)填充效率Ect。目標(biāo)氣缸內(nèi)新氣量運算部122使用預(yù)先設(shè)定了轉(zhuǎn)速Ne及填充效率Ec與熱效率η的關(guān)系的映射，來計算出與實際轉(zhuǎn)速Ner及實際填充效率Ecr相對應(yīng)的熱效率η。另外，氣缸容積Vc表示每一缸的氣缸8的行程容積[L]。

目標(biāo)氣缸內(nèi)新氣量運算部122如下述式(4)所示那樣，基于目標(biāo)圖示平均有效壓力Pit、空燃比AF的目標(biāo)值、熱效率η，計算目標(biāo)氣缸內(nèi)新氣量Qct及目標(biāo)填充效率Ect。

Qct＝AF×Pit×Vc/(η×44000)

Ect＝AF×Pit/(η×44000×ρ0) (4)

這里，44000是發(fā)動機1所使用的燃料(本例中為汽油)的每一單位質(zhì)量的發(fā)熱量[J/kg]。目標(biāo)氣缸內(nèi)新氣量運算部122使用預(yù)先設(shè)定了轉(zhuǎn)速Ne及填充效率Ec與熱效率η的關(guān)系的映射，來計算出與實際轉(zhuǎn)速Ner及實際填充效率Ecr相對應(yīng)的熱效率η。

目標(biāo)氣缸內(nèi)新氣量運算部122也可以構(gòu)成為將目標(biāo)氣缸內(nèi)新氣量Qct除以滿足氣缸容積Vc的標(biāo)準(zhǔn)大氣狀態(tài)的預(yù)先設(shè)定的空氣質(zhì)量(ρ0×Vc)，由此計算出目標(biāo)填充效率Ect。目標(biāo)填充效率Ect和目標(biāo)氣缸內(nèi)新氣量Qct是彼此相關(guān)的值，可基于其中一個的計算值計算出另一個的值。

<目標(biāo)吸入空氣流量運算部123>

目標(biāo)吸入空氣流量運算部123基于目標(biāo)氣缸內(nèi)新氣量Qct，計算發(fā)動機1應(yīng)該吸入到進氣通路2的目標(biāo)吸入空氣流量Qat[g/s]。本實施方式中，目標(biāo)吸入空氣流量運算部123如下述式(5)那樣構(gòu)成為：對目標(biāo)氣缸內(nèi)新氣量Qct進行具有與上述式(1)的一次延遲濾波處理相反的特性的一次提前濾波處理，將由此得到的值除以行程周期ΔT，從而計算出目標(biāo)吸入空氣流量Qat。目標(biāo)吸入空氣流量Qat相當(dāng)于通過進氣歧管5(穩(wěn)壓器)的上游的進氣通路2(例如，節(jié)流閥4)的空氣流量的目標(biāo)值。本例中，行程周期ΔT被設(shè)定為BTDC5degCA間的周期，若為4缸發(fā)動機，則設(shè)定為180degCA間的周期，若為3缸發(fā)動機，則設(shè)定為240degCA間的周期。

Qat(n)＝{1/(1-KCCA)×Qct(n)

-KCCA/(1-KCCA)×Qct(n-1)}/ΔT(n) (5)

<節(jié)流閥開度控制部124>

節(jié)流閥開度控制部124基于目標(biāo)吸入空氣流量Qat控制節(jié)流閥開度。節(jié)流閥開度控制部124基于目標(biāo)吸入空氣流量Qat設(shè)定目標(biāo)節(jié)流閥開度THt，并對節(jié)流閥馬達40進行驅(qū)動控制，以使得實際節(jié)流閥開度THr接近于目標(biāo)節(jié)流閥開度THt。節(jié)流閥開度控制部124也可以構(gòu)成為進行學(xué)習(xí)控制，對目標(biāo)節(jié)流閥開度THt進行修正以使得實際吸入空氣流量Qar接近于目標(biāo)吸入空氣流量Qat。

1-2-3.廢氣旁通閥控制部112

控制裝置100包括廢氣旁通閥控制部112。廢氣旁通閥控制部112對廢氣旁通閥34進行驅(qū)動控制，對壓縮機31的驅(qū)動力進行控制。廢氣旁通閥控制部112如圖2所示，包括目標(biāo)壓縮機驅(qū)動力運算部131、實際壓縮機驅(qū)動力運算部132、增壓器慣性力運算部133、以及閘門閥控制值運算部134等。

目標(biāo)壓縮機驅(qū)動力運算部131計算壓縮機31的驅(qū)動力的目標(biāo)值即目標(biāo)壓縮機驅(qū)動力Pct。實際壓縮機驅(qū)動力運算部132計算壓縮機31的驅(qū)動力的實際值即實際壓縮機驅(qū)動力Pcr。增壓器慣性力運算部133基于增壓器36的實際轉(zhuǎn)速Ntr計算由增壓器36的慣性力矩It產(chǎn)生的慣性力Pir。閘門閥控制值運算部134進行改變閘門閥致動器34a的控制值即閘門閥控制值WG的驅(qū)動力反饋控制，以使得實際壓縮機驅(qū)動力Pcr與慣性力Pir相加后的加法值Pcr*(以下，稱為慣性力加法驅(qū)動力Pcr*)接近于目標(biāo)壓縮機驅(qū)動力Pct。

如圖5中對控制系統(tǒng)進行模式化后得到的框圖所表示的那樣，若利用閘門閥控制值運算部134(控制器)使閘門閥控制值WG改變，則廢氣旁通閥34的開度改變，成為增壓器36的驅(qū)動力的渦輪輸出Pt改變。即，若廢氣旁通閥34的開度改變，則流過渦輪32的廢氣流量部分即渦輪流量、以及渦輪32的上游壓力改變，由渦輪32產(chǎn)生的渦輪輸出Pt改變。接著，渦輪輸出Pt被傳輸至壓縮機31，成為壓縮機31所消耗的驅(qū)動力。由此，廢氣旁通閥34的直接控制對象是渦輪32周圍的排氣系統(tǒng)及渦輪32，是通過使廢氣旁通閥34的開度改變，從而改變排氣系統(tǒng)及渦輪32的狀態(tài)，進而改變渦輪輸出Pt的控制系統(tǒng)。

廢氣旁通閥控制部112構(gòu)成為不直接檢測渦輪輸出Pt，而檢測壓縮機31實際消耗的驅(qū)動力、即實際壓縮機驅(qū)動力Pcr。但是，渦輪輸出Pt與實際壓縮機驅(qū)動力Pcr并不完全一致。即，渦輪輸出Pt也會被由增壓器36的慣性力矩It產(chǎn)生的慣性力Pi消耗。因此，從渦輪輸出Pt減去慣性力Pi后的輸出成為壓縮機31所消耗的壓縮機驅(qū)動力Pc。

圖6示出了與本實施方式不同的比較例的情況，即：使閘門閥控制值WG改變，以使得檢測出的實際壓縮機驅(qū)動力Pcr接近于目標(biāo)壓縮機驅(qū)動力Pct。在該比較例的情況下，慣性力Pi作為使渦輪輸出Pt改變的反饋控制系統(tǒng)的干擾成分起作用。在使目標(biāo)壓縮機驅(qū)動力Pct改變后的瞬態(tài)響應(yīng)中，由于增壓器36的轉(zhuǎn)速改變，因此慣性力Pi變大。由此，反饋系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)因慣性力Pi的干擾成分而被打亂，因此存在下述等問題，即：無法獲得穩(wěn)定的實際壓縮機驅(qū)動力Pcr的瞬態(tài)響應(yīng)，并且無法適當(dāng)?shù)卦O(shè)定用于獲得穩(wěn)定的實際壓縮機驅(qū)動力Pcr的瞬態(tài)響應(yīng)的反饋控制增益。

因此，如圖7所示，本實施方式中，如上所述，構(gòu)成為；將檢測出的實際壓縮機驅(qū)動力Pcr與計算得到的慣性力Pir相加，根據(jù)相加后得到的慣性力加法驅(qū)動力Pcr*，計算出與渦輪輸出Pt相當(dāng)?shù)闹担缓蟾淖冮l門閥控制值WG，以使得慣性力加法驅(qū)動力Pcr*接近于目標(biāo)壓縮機驅(qū)動力Pct。因此，在使渦輪輸出Pt改變的反饋控制系統(tǒng)中，能夠補償成為干擾成分的慣性力Pi，能夠根據(jù)與渦輪輸出Pt相當(dāng)?shù)膽T性力加法驅(qū)動力Pcr*來進行反饋控制。因此，對于目標(biāo)壓縮機驅(qū)動力Pct的變化，能夠獲得穩(wěn)定且所期望的慣性力加法驅(qū)動力Pcr*的瞬態(tài)響應(yīng)，并且，能夠適當(dāng)?shù)卦O(shè)定用于獲得穩(wěn)定且所期望的慣性力加法驅(qū)動力Pcr*的瞬態(tài)響應(yīng)的反饋控制增益。由于能夠獲得穩(wěn)定且所期望的慣性力加法驅(qū)動力Pcr*的瞬態(tài)響應(yīng)，從慣性力加法驅(qū)動力Pcr*減去慣性力Pir后得到的實際壓縮機驅(qū)動力Pcr的瞬態(tài)響應(yīng)也穩(wěn)定，從而能夠調(diào)節(jié)反饋控制增益，以得到所期望的實際壓縮機驅(qū)動力Pcr的瞬態(tài)響應(yīng)。

下面，對廢氣旁通閥控制部112的各控制部的結(jié)構(gòu)進行詳細說明。

<目標(biāo)增壓壓力運算部135>

廢氣旁通閥控制部112包括目標(biāo)增壓壓力運算部135，其計算目標(biāo)壓縮機驅(qū)動力Pct的計算所使用的目標(biāo)增壓壓力P2t。目標(biāo)增壓壓力運算部135基于目標(biāo)填充效率Ect及發(fā)動機1的實際轉(zhuǎn)速Ner，計算出壓縮機31的下游側(cè)中節(jié)流閥4的上游側(cè)的進氣通路2內(nèi)的壓力，即作為增壓壓力P2的目標(biāo)值的目標(biāo)增壓壓力P2t。

本實施方式中，目標(biāo)增壓壓力運算部135構(gòu)成為：基于發(fā)動機1的實際轉(zhuǎn)速Ner和實際歧管壓力Pbr，計算出以進氣歧管5為基準(zhǔn)的體積效率Kv，基于體積效率Kv、目標(biāo)填充效率Ect及實際吸入空氣溫度T1r，計算出進氣歧管5內(nèi)的壓力的目標(biāo)值即目標(biāo)歧管壓力Pbt，將目標(biāo)歧管壓力Pbt與壓力加法值KP2相加從而計算出目標(biāo)增壓壓力P2t。體積效率Kv是以進氣歧管5內(nèi)的空氣體積為基準(zhǔn)的體積效率Kv，是被吸入到氣缸8的進氣歧管5內(nèi)的空氣體積相對于氣缸容積Vc的比率(Kv＝被吸入到氣缸8的進氣歧管5內(nèi)的空氣體積/Vc)。目標(biāo)增壓壓力運算部135與實際氣缸內(nèi)新氣量運算部142同樣地使用預(yù)先設(shè)定了轉(zhuǎn)速Ne及歧管壓力Pb與體積效率Kv的關(guān)系的映射，來計算出與實際轉(zhuǎn)速Ner及實際歧管壓力Pbr相對應(yīng)的體積效率Kv。

目標(biāo)增壓壓力運算部135如下述式(6)所示，使用預(yù)先設(shè)定了目標(biāo)填充效率Ect及轉(zhuǎn)速Ne與壓力加法值KP2的關(guān)系的壓力加法值映射MAPKp2，計算出與目標(biāo)填充效率Ect及實際轉(zhuǎn)速Ner相對應(yīng)的壓力加法值KP2。接著，目標(biāo)增壓壓力運算部135將目標(biāo)歧管壓力Pbt與壓力加法值KP2相加，計算出目標(biāo)增壓壓力P2t。另外，壓力加法值KP2是為了確保節(jié)流閥4前后的壓力差，并利用節(jié)流閥4控制吸入空氣流量Qa的值。另外，對于壓力加法值KP2，可以設(shè)定5[kPa]左右的一定值。

P2t＝Pbt+KP2

KP2＝MAPKp2(Ect,Ner) (6)

<目標(biāo)壓縮機驅(qū)動力運算部131>

目標(biāo)壓縮機驅(qū)動力運算部131如上所述，計算壓縮機31的驅(qū)動力的目標(biāo)值即目標(biāo)壓縮機驅(qū)動力Pct。

本實施方式中，目標(biāo)壓縮機驅(qū)動力運算部131構(gòu)成為：基于目標(biāo)吸入空氣流量Qat、以及目標(biāo)增壓壓力P2t與實際大氣壓P1r的壓力比即目標(biāo)壓縮機前后壓力比P2t/P1r，來計算目標(biāo)壓縮機驅(qū)動力Pct。

這里，對壓縮機31及渦輪32的基礎(chǔ)特性進行說明。若考慮與空氣狀態(tài)相關(guān)的物理定律，即質(zhì)量守恒定律、多變性(polytrope)變化、絕熱效率，則能夠根據(jù)下述式(7)的理論式計算出渦輪輸出Pt[W]及壓縮機驅(qū)動力Pc[W]。

【數(shù)學(xué)式1】

其中，Cp是定壓比熱[kJ/(kg·K)]，Wt是每單位流量的渦輪輸出[J]，Wc是每單位流量的壓縮機功[J]，κ是比熱比，Qt是通過渦輪32的廢氣的質(zhì)量流量[g/s]，Qcmp是通過壓縮機31的空氣的質(zhì)量流量[g/s]，R是氣體常數(shù)[kJ/(kg·K)]，ηt是渦輪32的絕熱效率，ηc是壓縮機31的絕熱效率，T3是廢氣溫度，P3是渦輪32的上游壓力，P4是渦輪32的下游壓力。

在上述式(7)中，在正常狀態(tài)下，由于基本上空氣旁通閥33被關(guān)閉，所有的吸入空氣流量Qa均通過壓縮機31，因此，可以假設(shè)吸入空氣流量Qa與壓縮機通過流量Qcmp相等。因此，能夠使用吸入空氣流量Qa、增壓壓力P2與大氣壓P1的比即壓縮機前后壓力比P2/P1及吸入空氣溫度T1，通過下述式(8)來計算出壓縮機驅(qū)動力Pc。

【數(shù)學(xué)式2】

目標(biāo)壓縮機驅(qū)動力運算部131如下述式(9)所示那樣，基于目標(biāo)吸入空氣流量Qat、目標(biāo)增壓壓力P2t與實際大氣壓P1r的壓力比即目標(biāo)壓縮機前后壓力比P2t/P1r、壓縮機31的目標(biāo)絕熱效率ηct、以及實際吸入空氣溫度T1r，來計算出目標(biāo)壓縮機驅(qū)動力Pct。這里，目標(biāo)壓縮機驅(qū)動力運算部131基于下述式(9)的理論式，使用預(yù)先設(shè)定了增壓壓力P2與大氣壓P1的壓力比即壓縮機前后壓力比P2/P1和壓力比修正系數(shù)F1的關(guān)系的壓力比修正系數(shù)映射MAPF1，計算出與目標(biāo)增壓壓力P2t與實際大氣壓P1r的壓力比即目標(biāo)壓縮機前后壓力比P2t/P1r相對應(yīng)的壓力比修正系數(shù)F1。

【數(shù)學(xué)式3】

此外，目標(biāo)壓縮機驅(qū)動力運算部131如下述式(10)所示，使用預(yù)先設(shè)定了吸入空氣流量Qa及壓縮機前后壓力比P2/P1、與壓縮機31的絕熱效率ηc的關(guān)系的絕熱效率計算映射MAPηc，計算出與目標(biāo)吸入空氣流量Qat及目標(biāo)壓縮機前后壓力比P2t/P1r相對應(yīng)的目標(biāo)絕熱效率ηct。另外，目標(biāo)壓縮機驅(qū)動力運算部131也可以構(gòu)成為：不考慮絕熱效率ηc的變化，例如將目標(biāo)絕熱效率ηct設(shè)為一定值等，在該情況下計算出目標(biāo)壓縮機驅(qū)動力Pct。

ηct＝MAPηc(Qat,P2t/P1r) (10)

<實際壓縮機驅(qū)動力運算部132>

實際壓縮機驅(qū)動力運算部132如上所述，計算壓縮機31的驅(qū)動力的實際值即實際壓縮機驅(qū)動力Pcr。

本實施方式中，實際壓縮機驅(qū)動力運算部132構(gòu)成為：基于實際吸入空氣流量Qar、以及實際增壓壓力P2r與實際大氣壓P1r的壓力比即實際壓縮機前后壓力比P2r/P1r，來計算實際壓縮機驅(qū)動力Pcr。

實際壓縮機驅(qū)動力運算部132根據(jù)與上述式(9)相同的下述式(11)，基于實際吸入空氣流量Qar、實際增壓壓力P2r與實際大氣壓P1r的實際壓縮機前后壓力比P2r/P1r、壓縮機31的實際絕熱效率ηcr、實際吸入空氣溫度T1r，計算實際壓縮機驅(qū)動力Pcr。這里，實際壓縮機驅(qū)動力運算部132與目標(biāo)壓縮機驅(qū)動力運算部131同樣地使用預(yù)先設(shè)定了壓縮機前后壓力比P2/P1與壓力比修正系數(shù)F1的關(guān)系的壓力比修正系數(shù)映射MAPF1，計算與實際增壓壓力P2r和實際大氣壓P1r的實際壓縮機前后壓力比P2r/P1r相對應(yīng)的壓力比修正系數(shù)F1。

【數(shù)學(xué)式4】

此外，實際壓縮機驅(qū)動力運算部132如下述式(12)所示，使用預(yù)先設(shè)定了吸入空氣流量Qa及壓縮機前后壓力比P2/P1、與壓縮機31的絕熱效率ηc的關(guān)系的絕熱效率計算映射MAPηc，計算出與實際吸入空氣流量Qar及實際壓縮機前后壓力比P2r/P1r相對應(yīng)的實際絕熱效率ηcr。絕熱效率計算映射MAPηc可使用與目標(biāo)壓縮機驅(qū)動力運算部131所使用的映射相同的映射。實際壓縮機驅(qū)動力運算部132與目標(biāo)壓縮機驅(qū)動力運算部131同樣，也可以構(gòu)成為：不考慮絕熱效率ηc的變化，例如將實際絕熱效率ηcr設(shè)為一定值等，在該情況下計算出實際壓縮機驅(qū)動力Pcr。

ηcr＝MAPηc(Qar,P2r/P1r) (12)

<增壓器慣性力運算部133>

增壓器慣性力運算部133如上所述，基于增壓器36的實際轉(zhuǎn)速Ntr計算由增壓器36的慣性力矩It產(chǎn)生的慣性力Pir。

本實施方式中，增壓器慣性力運算部133如下述式(13)所示，構(gòu)成為：基于增壓器36的實際轉(zhuǎn)速Ntr計算增壓器36的實際旋轉(zhuǎn)加速度αtr，將增壓器36的實際旋轉(zhuǎn)加速度αtr與增壓器36的慣性力矩It和增壓器36的實際轉(zhuǎn)速Ntr相乘，從而計算出慣性力Pir[W]。另外，慣性力Pir[W]為功率。增壓器慣性力運算部133將預(yù)先設(shè)定的期間ΔTn間的增壓器36的實際轉(zhuǎn)速Ntr的變化量ΔNtr除以期間ΔTn，從而計算出實際旋轉(zhuǎn)加速度αtr。

Pir＝αtr×It×Ntr

αtr＝ΔNtr/ΔTn (13)

慣性力矩It是與渦輪32及壓縮機31一體旋轉(zhuǎn)的構(gòu)件(本例中為渦輪32、壓縮機31、及渦輪軸39)的慣性力矩，預(yù)先進行設(shè)定。

<閘門閥控制值運算部134>

閘門閥控制值運算部134如下述式(14)所示，進行使閘門閥控制值WG改變的驅(qū)動力反饋控制，以使得實際壓縮機驅(qū)動力Pcr與慣性力Pir相加后得到的慣性力加法驅(qū)動力Pcr*接近于目標(biāo)壓縮機驅(qū)動力Pct?？刂蒲b置100基于閘門閥控制值WG，向閘門閥致動器34a輸出控制信號，對廢氣旁通閥34進行驅(qū)動控制。

Pcr*＝Pcr+Pir (14)

閘門閥控制值運算部134如下述式(15)所示，構(gòu)成為進行下述PID控制來作為驅(qū)動力反饋控制，即：通過進行基于目標(biāo)壓縮機驅(qū)動力Pct與慣性力加法驅(qū)動力Pcr*的偏差ΔPc的比例運算、積分運算、及微分運算，從而計算出反饋修正值WGfb。

WGfb＝Kp×ΔPc+∫(Ki×ΔPc)dt+Kd×d(ΔPc)/dt

ΔPc＝Pct-Pcr* (15)

這里，Kp、Ki、Kd分別是比例增益、積分增益、微分增益，是進行PID控制時的反饋控制增益。

另外，作為驅(qū)動力反饋控制，也可以使用PID控制以外的各種反饋控制(例如、PI控制、在PID控制的基礎(chǔ)上進行學(xué)習(xí)控制)。

本實施方式中，閘門閥控制值運算部134構(gòu)成為基于目標(biāo)壓縮機驅(qū)動力Pct及廢氣流量Qex，計算閘門閥控制值WG的基本值即基本閘門閥控制值WGb。閘門閥控制值運算部134如下述式(16)所示，利用反饋修正值WGfb對基本閘門閥控制值WGb進行修正，計算修正后的值作為最終的閘門閥控制值WG。

WG＝WGb+WGfb (16)

閘門閥控制值運算部134如下述式(17)所示，使用預(yù)先設(shè)定了壓縮機驅(qū)動力Pc及廢氣流量Qex、與閘門閥控制值WG的關(guān)系的閘門閥控制值計算映射MAPWG，計算與目標(biāo)壓縮機驅(qū)動力Pct及廢氣流量Qex相對應(yīng)的閘門閥控制值WG作為基本閘門閥控制值WGb。

WGb＝MAPWG(Pct,Qex) (17)

閘門閥控制值運算部134基于實際吸入空氣流量Qar和空燃比AF計算廢氣流量Qex。本實施方式中，閘門閥控制值運算部134如下述式(18)所示，基于根據(jù)實際吸入空氣流量Qar計算得到的實際氣缸內(nèi)新氣量Qcr、以及由空燃比傳感器16檢測到的廢氣的空燃比AF，來計算廢氣流量Qex。另外，也可以使用實際吸入空氣流量Qar來代替Qcr/ΔT，對于空燃比AF，也可以使用燃料運算所使用的空燃比AF的目標(biāo)值。

【數(shù)學(xué)式5】

1-2-4.控制行為

使用圖8的時序圖來說明慣性力加法驅(qū)動力Pcr*和實際壓縮機驅(qū)動力Pcr的控制行為的一個示例。

通過增加加速踏板開度等，目標(biāo)增壓壓力P2t增加，目標(biāo)壓縮機驅(qū)動力Pct增加，然后，渦輪輸出Pt及實際壓縮機驅(qū)動力Pcr增加，實際增壓壓力P2r增加。此時，由于增壓器36的實際轉(zhuǎn)速Ntr增加，因此，增壓器36的慣性力Pir增加。雖然圖8沒有進行圖示，但通過驅(qū)動力反饋控制，根據(jù)目標(biāo)壓縮機驅(qū)動力Pct與慣性力加法驅(qū)動力Pcr*的偏差，反饋控制值WG發(fā)生改變，廢氣旁通閥34的開度發(fā)生改變。由于渦輪輸出Pt的一部分作為慣性力Pir被消耗，因此，從渦輪輸出Pt減去慣性力Pir后得到的輸出成為壓縮機31所消耗的驅(qū)動力即實際壓縮機驅(qū)動力Pcr。

本實施方式中，構(gòu)成為進行使閘門閥控制值WG改變的驅(qū)動力反饋控制，以使得實際壓縮機驅(qū)動力Pcr與慣性力Pir相加后得到的與渦輪輸出Pt相當(dāng)?shù)膽T性力加法驅(qū)動力Pcr*接近于目標(biāo)壓縮機驅(qū)動力Pct。因此，如上所述，在使渦輪輸出Pt改變的反饋控制系統(tǒng)中，能夠補償成為干擾成分的慣性力Pir，能夠根據(jù)與渦輪輸出Pt相當(dāng)?shù)膽T性力加法驅(qū)動力Pcr*來進行反饋控制。因此，對于目標(biāo)壓縮機驅(qū)動力Pct的變化，能夠獲得穩(wěn)定且所期望的慣性力加法驅(qū)動力Pcr*的瞬態(tài)響應(yīng)。圖8所示的示例中，對反饋控制增益進行調(diào)整，以獲得在慣性力加法驅(qū)動力Pcr*相對于目標(biāo)壓縮機驅(qū)動力Pct發(fā)生過沖之后，向目標(biāo)壓縮機驅(qū)動力Pct收斂的反饋響應(yīng)。由于實際壓縮機驅(qū)動力Pcr是從渦輪輸出Pt(慣性力加法驅(qū)動力Pcr*)減去慣性力Pir后的驅(qū)動力，因此，實際壓縮機驅(qū)動力Pcr比過沖的慣性力加法驅(qū)動力Pcr*要低，從而能夠得到相對于目標(biāo)壓縮機驅(qū)動力Pct的過沖量較小的瞬態(tài)響應(yīng)。由于實際壓縮機驅(qū)動力Pcr的變化與實際增壓壓力P2r的變化相對應(yīng)，因此，也能夠使實際增壓壓力P2r相對于目標(biāo)增壓壓力P2t的變化的過沖量減小。即，對反饋控制增益進行調(diào)整，進而對慣性力加法驅(qū)動力Pcr*的瞬態(tài)響應(yīng)進行調(diào)整，以得到實際壓縮機驅(qū)動力Pcr相對于目標(biāo)壓縮機驅(qū)動力Pct的過沖量較小的瞬態(tài)響應(yīng)。

圖8中示出了目標(biāo)增壓壓力P2t增加，目標(biāo)壓縮機驅(qū)動力Pct增加的情況下的示例，但在目標(biāo)增壓壓力P2t減小，目標(biāo)壓縮機驅(qū)動力Pct減小的情況下，相對于目標(biāo)壓縮機驅(qū)動力Pct使慣性力加法驅(qū)動力Pcr*適當(dāng)?shù)叵聸_，從而能夠獲得穩(wěn)定的瞬態(tài)響應(yīng)。由于實際壓縮機驅(qū)動力Pcr高于下沖的慣性力加法驅(qū)動力Pcr*，因此，能夠抑制實際壓縮機驅(qū)動力Pcr和實際增壓壓力P2r的下沖。

1-2-5.流程圖

基于圖9～圖11所示的流程圖說明本實施方式所涉及的控制裝置100的處理步驟。通過由運算處理裝置90執(zhí)行存儲于存儲裝置91的軟件(程序)，從而例如在每一個固定的運算周期反復(fù)執(zhí)行圖9～圖11的流程圖的處理。

首先，對圖9的流程圖進行說明。

在步驟S01中，運轉(zhuǎn)狀態(tài)檢測部110如上所述，執(zhí)行檢測發(fā)動機1的運轉(zhuǎn)狀態(tài)的運轉(zhuǎn)狀態(tài)檢測處理(運轉(zhuǎn)狀態(tài)檢測步驟)。本實施方式中，運轉(zhuǎn)狀態(tài)檢測部110執(zhí)行檢測增壓器36的實際轉(zhuǎn)速Ntr的增壓器轉(zhuǎn)速檢測處理(增壓器轉(zhuǎn)速檢測步驟)。運轉(zhuǎn)狀態(tài)檢測部110檢測發(fā)動機1的實際轉(zhuǎn)速Ner、實際吸入空氣流量Qar、以及實際大氣壓P1r。并且，運轉(zhuǎn)狀態(tài)檢測部110除此以外，還檢測實際吸入空氣溫度T1r、實際節(jié)流閥開度THr、實際歧管壓力Pbr、廢氣的空燃比AF、實際增壓壓力P2r、以及加速踏板開度D等各種運轉(zhuǎn)狀態(tài)。這里，運轉(zhuǎn)狀態(tài)檢測部110(實際吸入空氣流量運算部141)如上所述，執(zhí)行計算實際吸入空氣流量Qar的實際吸入空氣流量運算處理(實際吸入空氣流量運算步驟)。運轉(zhuǎn)狀態(tài)檢測部110(實際氣缸內(nèi)新氣量運算部142)如上所述，執(zhí)行基于空氣流量傳感器12或歧管壓力傳感器15的輸出信號，計算實際填充效率Ecr及實際氣缸內(nèi)新氣量Qcr的實際氣缸內(nèi)新氣量運算處理(實際氣缸內(nèi)新氣量運算步驟)。

接著，在步驟S02中，吸入空氣控制部111如上所述，執(zhí)行控制發(fā)動機1的吸入空氣的吸入空氣控制處理(吸入空氣控制步驟)。吸入空氣控制部111計算目標(biāo)吸入空氣流量Qat和目標(biāo)填充效率Ect。在圖10的流程圖中示出步驟S02的更詳細的處理。在步驟S10中，要求轉(zhuǎn)矩運算部120如上所述，執(zhí)行基于加速踏板開度D及來自外部的控制裝置的要求等，計算要求輸出轉(zhuǎn)矩TRQd的要求轉(zhuǎn)矩運算處理(要求轉(zhuǎn)矩運算步驟)。接著，在步驟S11中，目標(biāo)轉(zhuǎn)矩運算部121如上所述，執(zhí)行基于要求輸出轉(zhuǎn)矩TRQd計算目標(biāo)輸出轉(zhuǎn)矩TRQt或目標(biāo)圖示平均有效壓力Pit的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩運算處理(目標(biāo)轉(zhuǎn)矩運算步驟)。接著，在步驟S12中，目標(biāo)氣缸內(nèi)新氣量運算部122如上所述，執(zhí)行基于目標(biāo)輸出轉(zhuǎn)矩TRQt或目標(biāo)圖示平均有效壓力Pit計算目標(biāo)填充效率Ect及目標(biāo)氣缸內(nèi)新氣量Qct的目標(biāo)氣缸內(nèi)新氣量運算處理(目標(biāo)氣缸內(nèi)新氣量運算步驟)。在步驟S13中，目標(biāo)吸入空氣流量運算部123如上所述，執(zhí)行基于目標(biāo)氣缸內(nèi)新氣量Qct計算目標(biāo)吸入空氣流量Qat的目標(biāo)吸入空氣流量運算處理(目標(biāo)吸入空氣流量運算步驟)。在步驟S14中，節(jié)流閥開度控制部124如上所述，執(zhí)行基于目標(biāo)吸入空氣流量Qat來控制節(jié)流閥開度的節(jié)流閥開度控制處理(節(jié)流閥開度控制步驟)。

接著，在圖9的步驟S03中，廢氣旁通閥控制部112如上所述，為控制增壓壓力P2，執(zhí)行驅(qū)動控制廢氣旁通閥34的廢氣旁通閥控制處理(廢氣旁通閥控制步驟)。在圖11的流程圖中示出步驟S03的更詳細的處理。在步驟S21中，目標(biāo)增壓壓力運算部135如上所述，執(zhí)行基于目標(biāo)填充效率Ect及實際轉(zhuǎn)速Ner計算目標(biāo)增壓壓力P2t的目標(biāo)增壓壓力運算處理(目標(biāo)增壓壓力運算步驟)。在步驟S22中，目標(biāo)壓縮機驅(qū)動力運算部131執(zhí)行計算目標(biāo)壓縮機驅(qū)動力Pct的目標(biāo)壓縮機驅(qū)動力運算處理(目標(biāo)壓縮機驅(qū)動力運算步驟)。本實施方式中，目標(biāo)壓縮機驅(qū)動力運算部131如上所述，構(gòu)成為：基于吸入空氣控制步驟中計算得到的目標(biāo)吸入空氣流量Qat、以及目標(biāo)增壓壓力P2t與實際大氣壓P1r的壓力比即目標(biāo)壓縮機前后壓力比P2t/P1r，來計算目標(biāo)壓縮機驅(qū)動力Pct。

在步驟S23中，實際壓縮機驅(qū)動力運算部132執(zhí)行計算實際壓縮機驅(qū)動力Pcr的實際壓縮機驅(qū)動力運算處理(實際壓縮機驅(qū)動力運算步驟)。本實施方式中，實際壓縮機驅(qū)動力運算部132如上所述，構(gòu)成為：基于實際吸入空氣流量Qar、以及實際增壓壓力P2r與實際大氣壓P1r的壓力比即實際壓縮機前后壓力比P2r/P1r，來計算實際壓縮機驅(qū)動力Pcr。

在步驟S24中，增壓器慣性力運算部133如上所述，執(zhí)行基于增壓器36的實際轉(zhuǎn)速Ntr計算由增壓器36的慣性力矩It產(chǎn)生的慣性力Pir的增壓器慣性力運算處理(增壓器慣性力運算步驟)。

接著，在步驟S25中，閘門閥控制值運算部134如上所述執(zhí)行閘門閥控制值運算處理(閘門閥控制值運算步驟)，即：進行使閘門閥控制值WG改變的驅(qū)動力反饋控制，以使得實際壓縮機驅(qū)動力Pcr與慣性力Pir相加后得到的慣性力加法驅(qū)動力Pcr*接近于目標(biāo)壓縮機驅(qū)動力Pct。

本實施方式中，閘門閥控制值運算部134如上所述，構(gòu)成為：執(zhí)行基于目標(biāo)壓縮機驅(qū)動力Pct及廢氣流量Qex，計算閘門閥控制值WG的基本值WGb的基本控制值運算處理，并計算通過驅(qū)動力反饋控制對基本值WGb進行了修正后的值作為最終的閘門閥控制值WG。

2.實施方式2

實施方式2中，增壓器慣性力運算部133構(gòu)成為將利用預(yù)先設(shè)定的上限值Pimax及下限值Pimin對基于增壓器36的實際轉(zhuǎn)速Ntr計算得到的慣性力Pir的計算值進行上下限限制后的值作為最終的慣性力Pir。由于其他結(jié)構(gòu)與上述實施方式1相同，因此省略說明。

由于因增壓器36的轉(zhuǎn)速傳感器42的輸出信號所包含的噪聲分量而導(dǎo)致的增壓器36的實際轉(zhuǎn)速Ntr的檢測誤差、以及在構(gòu)成為基于實際吸入空氣流量Qar和實際壓縮機前后壓力比P2r/P1r檢測(推定)增壓器36的實際轉(zhuǎn)速Ntr的情況下增壓器36的實際轉(zhuǎn)速Ntr的檢測精度的惡化，從而導(dǎo)致慣性力Pir的計算精度惡化。其結(jié)果有可能導(dǎo)致實際壓縮機驅(qū)動力Pcr加上慣性力Pir后計算得到的慣性力加法驅(qū)動力Pcr*的計算精度惡化，驅(qū)動力反饋控制的控制性惡化。

本實施方式中，如上所述，由于使用進行了上下限限制的慣性力Pir來計算慣性力加法驅(qū)動力Pcr*，因此，能夠防止慣性力加法驅(qū)動力Pcr*所使用的慣性力Pir因增壓器36的轉(zhuǎn)速傳感器42的噪聲分量、增壓器36的實際轉(zhuǎn)速Ntr的推定精度的惡化而在正側(cè)或負側(cè)變得過大的情況，進而能夠抑制驅(qū)動力反饋控制的控制性惡化。另外，上限值Pimax設(shè)定為正的值，下限值Pimin設(shè)定為負的值。

能夠按圖12所示的流程圖來構(gòu)成本實施方式所涉及的增壓器慣性力運算部133中的上下限限制處理。

在步驟S31中，運轉(zhuǎn)狀態(tài)檢測部110與上述實施方式1同樣，執(zhí)行檢測增壓器36的實際轉(zhuǎn)速Ntr的增壓器轉(zhuǎn)速檢測處理(增壓器轉(zhuǎn)速檢測步驟)。本實施方式中，增壓器慣性力運算部133構(gòu)成為基于增壓器36的轉(zhuǎn)速傳感器42的輸出信號來檢測增壓器36的實際轉(zhuǎn)速Ntr。或者，運轉(zhuǎn)狀態(tài)檢測部110如實施方式1中所說明的那樣，也可以構(gòu)成為基于實際吸入空氣流量Qar與實際壓縮機前后壓力比P2r/P1r來檢測(推定)增壓器36的實際轉(zhuǎn)速Ntr。

在步驟S32中，增壓器慣性力運算部133與上述實施方式1同樣，執(zhí)行基于增壓器36的實際轉(zhuǎn)速Ntr計算由增壓器36的慣性力矩It產(chǎn)生的慣性力Pir的增壓器慣性力運算處理(增壓器慣性力運算步驟)。

步驟S33中，增壓器慣性力運算部133判定步驟S32中計算得到的慣性力Pir的計算值是否大于預(yù)先設(shè)定的上限值Pimax。增壓器慣性力運算部133在判定為慣性力Pir的計算值大于上限值Pimax的情況下(步驟S33：是)，將慣性力Pir的計算值替換為上限值Pimax(步驟S34)。另一方面，增壓器慣性力運算部133在判定為慣性力Pir的計算值不大于上限值Pimax的情況下(步驟S33：否)，判定慣性力Pir的計算值是否小于預(yù)先設(shè)定的下限值Pimin(步驟S35)。增壓器慣性力運算部133在判定為慣性力Pir的計算值小于下限值Pimin的情況下(步驟S35：是)，將慣性力Pir的計算值替換為下限值Pimin(步驟S36)。另一方面，增壓器慣性力運算部133在判定為慣性力Pir的計算值不小于下限值Pimin的情況下(步驟S35：否)，計算出當(dāng)前的慣性力Pir的計算值作為最終的慣性力Pir，并結(jié)束處理。

3.實施方式3

實施方式3中，增壓器慣性力運算部133構(gòu)成為在基于增壓器36的實際轉(zhuǎn)速Ntr計算得到的慣性力Pir的計算值Pir*處于預(yù)先設(shè)定的包含零在內(nèi)的降低范圍的情況下，將降低為比計算值Pir*低的值作為最終的慣性力Pir。由于其他結(jié)構(gòu)與上述實施方式1相同，因此省略說明。

即使在實際壓縮機驅(qū)動力Pcr跟隨目標(biāo)壓縮機驅(qū)動力Pct的恒定運轉(zhuǎn)狀態(tài)下，有時也存在下述情況，即：由于增壓器36的轉(zhuǎn)速傳感器42的輸出信號所包含的噪聲分量，增壓器36的實際轉(zhuǎn)速Ntr振動，慣性力Pir振動。若慣性力Pir的振動變大，則將實際壓縮機驅(qū)動力Pcr與慣性力Pir相加而計算得到的慣性力加法驅(qū)動力Pcr*的振動變大，即使在恒定運轉(zhuǎn)狀態(tài)下，也有可能導(dǎo)致實際壓縮機驅(qū)動力Pcr振動，實際增壓壓力P2r振動。此外，在基于實際吸入空氣流量Qar和實際壓縮機前后壓力比P2r/P1r檢測(推定)增壓器36的實際轉(zhuǎn)速Ntr的情況下，增壓器36的實際轉(zhuǎn)速Ntr會因推定誤差成分而振動，同樣地，即使在恒定運轉(zhuǎn)狀態(tài)下，也有可能發(fā)生實際壓縮機驅(qū)動力Pcr振動，實際增壓壓力P2r振動。

增壓器慣性力運算部133如上所述，由于構(gòu)成為在慣性力Pir的計算值Pir*處于包含零在內(nèi)的降低范圍的情況下，將降低為比計算值Pir*要低的值作為最終的慣性力Pir，因此，能夠減少恒定運轉(zhuǎn)狀態(tài)下慣性力加法驅(qū)動力Pcr*的振動。因此，在恒定運轉(zhuǎn)狀態(tài)下，能夠抑制實際壓縮機驅(qū)動力Pcr振動，能夠抑制實際增壓壓力P2r振動。

本實施方式中，增壓器慣性力運算部133構(gòu)成為在慣性力Pir的計算值Pir*處于包含零在內(nèi)的降低范圍的情況下，將零作為最終的慣性力Pir。例如，增壓器慣性力運算部133使用圖13所示那樣的預(yù)先設(shè)定了慣性力Pir與反映系數(shù)Kpi的關(guān)系的反映系數(shù)映射MAPKpi，如下述式(19)所示那樣，計算與慣性力Pir的計算值Pir*相對應(yīng)的反映系數(shù)Kpi。關(guān)于反映系數(shù)映射MAPKpi，在慣性力Pir的值處于包含零在內(nèi)的降低范圍的情況下，將反映系數(shù)Kpi設(shè)定為零，在慣性力Pir的值處于降低范圍外的情況下，將反映系數(shù)Kpi設(shè)定為1。于是，增壓器慣性力運算部133如下述式(19)所示那樣，構(gòu)成為將慣性力Pir的計算值Pir*與反映系數(shù)Kpi相乘后得到的值作為最終的慣性力Pir。

Kpi＝MAPKpi(Pir*)

Pir＝Kpi×Pir* (19)

能夠按圖14所示的流程圖來構(gòu)成本實施方式所涉及的增壓器慣性力運算部133的處理。

在步驟S41中，運轉(zhuǎn)狀態(tài)檢測部110與上述實施方式1同樣，執(zhí)行檢測增壓器36的實際轉(zhuǎn)速Ntr的增壓器轉(zhuǎn)速檢測處理(增壓器轉(zhuǎn)速檢測步驟)。本實施方式中，增壓器慣性力運算部133構(gòu)成為基于增壓器36的轉(zhuǎn)速傳感器42的輸出信號來檢測增壓器36的實際轉(zhuǎn)速Ntr?；蛘?，運轉(zhuǎn)狀態(tài)檢測部110如實施方式1中所說明的那樣，也可以構(gòu)成為基于實際吸入空氣流量Qar與實際壓縮機前后壓力比P2r/P1r來檢測(推定)增壓器36的實際轉(zhuǎn)速Ntr。

在步驟S42中，增壓器慣性力運算部133與上述實施方式1同樣，執(zhí)行基于增壓器36的實際轉(zhuǎn)速Ntr計算由增壓器36的慣性力矩It產(chǎn)生的慣性力Pir*的增壓器慣性力運算處理(增壓器慣性力運算步驟)。

在步驟S43中，增壓器慣性力運算部133如上所述，執(zhí)行使用反映系數(shù)映射MAPKpi，計算與步驟S42中計算出的慣性力Pir的計算值Pir*相對應(yīng)的反映系數(shù)Kpi的反映系數(shù)計算處理(反映系數(shù)計算步驟)。

接著，在步驟S43中，增壓器慣性力運算部133將步驟S42中計算得到的慣性力Pir的計算值Pir*與反映系數(shù)Kpi相乘，計算相乘后得到的值作為最終的慣性力Pir，并結(jié)束處理。

另外，本發(fā)明中的“映射”是指表示多個變量間的關(guān)系的函數(shù)，除了數(shù)據(jù)映射之外，還可以使用多項式、數(shù)學(xué)式、數(shù)據(jù)表等。

另外，本發(fā)明在其發(fā)明的范圍內(nèi)，能對實施方式進行適當(dāng)?shù)淖冃?、省略?/p>

工業(yè)上的實用性

本發(fā)明能夠優(yōu)選適用于具備增壓器的內(nèi)燃機的控制裝置，該增壓器具有驅(qū)動廢氣旁通閥的致動器。

標(biāo)號說明

1帶增壓器的內(nèi)燃機(發(fā)動機)、2進氣通路、4節(jié)流閥、5進氣歧管、7排氣通路、8氣缸、9大氣壓傳感器、11曲柄角傳感器、12空氣流量傳感器、13吸入空氣溫度傳感器、14節(jié)流閥位置傳感器、15歧管壓力傳感器、16空燃比傳感器、17噴射器、22廢氣凈化催化劑、30中間冷卻器、31壓縮機、32渦輪、34廢氣旁通閥、34a閘門閥致動器、35增壓壓力傳感器、36增壓器、37排氣旁通通路、40節(jié)流閥馬達、41加速位置傳感器、42增壓器的轉(zhuǎn)速傳感器、90運算處理裝置、91存儲裝置、92輸入電路、93輸出電路、100帶增壓器的內(nèi)燃機的控制裝置(控制裝置)、110運轉(zhuǎn)狀態(tài)檢測部、111吸入空氣控制部、112廢氣旁通閥控制部、120要求轉(zhuǎn)矩運算部、121目標(biāo)轉(zhuǎn)矩運算部、122目標(biāo)氣缸內(nèi)新氣量運算部、123目標(biāo)吸入空氣流量運算部、124節(jié)流閥開度控制部、131目標(biāo)壓縮機驅(qū)動力運算部、132實際壓縮機驅(qū)動力運算部、133增壓器慣性力運算部、134閘門閥控制值運算部、135目標(biāo)增壓壓力運算部、141實際吸入空氣流量運算部、142實際氣缸內(nèi)新氣量運算部、AF空燃比、D加速踏板開度、Ecr實際填充效率、Ect目標(biāo)填充效率、F1壓力比修正系數(shù)、Kv體積效率、KP2壓力加法值、Ne內(nèi)燃機的轉(zhuǎn)速、Ner內(nèi)燃機的實際轉(zhuǎn)速、Nt增壓器的轉(zhuǎn)速、Ntr增壓器的實際轉(zhuǎn)速、P1大氣壓、P1r實際大氣壓、P2增壓壓力、P2r實際增壓壓力、P2t目標(biāo)增壓壓力、Pb歧管壓力、Pbr實際歧管壓力、Pbt目標(biāo)歧管壓力、P2r/P1r實際壓縮機前后壓力比、P2t/P1t目標(biāo)壓縮機前后壓力比、T1r實際吸入空氣溫度、Vc氣缸容積、WG閘門閥控制值、Pcr實際壓縮機驅(qū)動力、Pcr*慣性力加法驅(qū)動力(加法值)、Pct目標(biāo)壓縮機驅(qū)動力、Pir增壓器的慣性力、Pt渦輪輸出、Qar實際吸入空氣流量、Qat目標(biāo)吸入空氣流量、Qcr實際氣缸內(nèi)新氣量、Qct目標(biāo)氣缸內(nèi)新氣量、Qex廢氣流量、TRQd要求輸出轉(zhuǎn)矩、TRQt目標(biāo)輸出轉(zhuǎn)矩、TRR外部要求輸出轉(zhuǎn)矩。