JP7294541B2 - 内燃機関の過給圧制御方法および過給圧制御装置 - Google Patents

Description

この発明は、ターボ過給機を備えた内燃機関の過給圧制御に関し、特に、加速要求時にターボ過給機の過度の回転速度上昇を回避しつつ過給圧の応答を高めるようにした過給圧制御に関する。

排気エネルギを利用して内燃機関の過給を行うターボ過給機は、一般に、排気の一部をタービンを通過せずにバイパスさせるためのウェストゲートバルブを備えている。このような内燃機関では、ウェストゲートバルブの開度制御によって過給圧制御が可能である。

例えばアクセルペダル開度がステップ的に増加した急加速時には、過給圧を速やかに立ち上げることが望ましい。特許文献１には、運転条件が非過給域から過給域へとステップ的に変化する急加速時に、ウェストゲートバルブを一時的に全閉とし、その後、目標トルクに対応したウェストゲートバルブ開度に制御することが開示されている。

しかしながら、このように加速応答性を高めるためにウェストゲートバルブの開度を一時的に過度に小さくすると、目標トルクに対応した過給圧に到達する前にターボ過給機の回転速度が許容回転速度を越えて過度に上昇してしまうことがある。

従って、この発明は、ターボ過給機を備えた内燃機関において、加速要求時にターボ過給機の過度の回転速度上昇を回避しつつ過給圧を速やかに上昇させることを目的としている。

特開２０１８－７６８３３号公報

この発明に係る内燃機関の過給圧制御は、
目標過給圧を設定し、
この目標過給圧に対応したウェストゲートバルブの開度として第１の目標開度を設定し、
実過給圧と目標過給圧との差が所定値より大きい間は、上記第１の目標開度よりも小さな第２の目標開度にウェストゲートバルブの開度を制御し、
この第２の目標開度に制御されているときに、吸入空気量が吸入空気量クライテリア以上の制限条件にあるか否かを判定し、
制限条件にあれば、ウェストゲートバルブの開度を上記第２の目標開度より大きくなる方向にウェストゲートバルブの開度を制御する。

従って、急加速が要求されたときには、過給圧の応答を高めるべくウェストゲートバルブ開度が第１の目標開度よりも小さな第２の目標開度に制御される。そのため、過給圧が速やかに立ち上げる。そして、過給圧が立ち上がっていく過程の中で、万一、吸入空気量から定まる制限条件となった場合には、ウェストゲートバルブ開度が相対的に大きな開度に制限される。これにより、ターボ過給機の回転速度が許容回転速度を越えることがない。

従って、ターボ過給機の過度の回転速度上昇の防止と過給圧応答の向上との両立が図れる。

この発明に係る過給内燃機関のシステム構成を示す構成説明図。 ウェストゲートバルブの制御系の全体的な構成を示すブロック図。 過給圧制御部の詳細を示すブロック図。 ウェストゲートバルブ開度制御の処理の流れを示すフローチャート。 フィードフォワード制御部における静的な目標ウェストゲート・ストロークの特性を示す特性図。 吸入空気量および機関回転速度に対する制限条件の領域を示す特性図。 加速時の過給圧等の変化の一例を示したタイムチャート。

以下、この発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、この発明の一実施例の制御が適用される車両用過給内燃機関１の概略的な構成を示す説明図である。内燃機関１は、例えばガソリンを燃料とする４ストロークサイクルの火花点火式内燃機関であって、ピストン２によって形成される燃焼室３の天井壁面に、一対の吸気弁４および一対の排気弁５が配置されているとともに、これらの吸気弁４および排気弁５に囲まれた中央部に点火プラグ６および燃料噴射弁７が配置されている。

上記燃料噴射弁７は、駆動パルス信号が印加されることによって開弁する電磁式ないし圧電式の噴射弁であって、駆動パルス信号のパルス幅に実質的に比例した量の燃料を筒内へ噴射する。なお、本発明においては、吸気弁４上流側の吸気ポート８内に燃料を噴射するポート噴射式機関として構成したものであってもよい。

上記吸気ポート８に接続された吸気通路９のコレクタ部９ａ上流側には、エンジンコントローラ１０からの制御信号によって開度が制御される電子制御型スロットルバルブ１１が介装されており、さらにその上流側に、ターボ過給機１２のコンプレッサ１２Ａが配設されている。このコンプレッサ１２Ａの上流側に、吸入空気量を検出するエアフロメータ１３ならびにエアクリーナ１４が配設されている。なお、コンプレッサ１２Ａとスロットルバルブ１１との間には、インタークーラ１６が設けられている。コレクタ部９ａには、吸気圧を検出する吸気圧センサ１７が配置されている。また、インタークーラ１６とスロットルバルブ１１との間には、コンプレッサ１２Ａの出口圧（つまり過給圧）を検出する過給圧センサ１８が配置されている。さらに、コンプレッサ１２Ａの上流側には、大気温度および大気圧を検出する温度・圧力センサ１９が設けられている。

一方、排気弁５が開閉する排気ポート２１に接続された排気通路２２には、ターボ過給機１２のタービン１２Ｂが配置されており、このタービン１２Ｂの下流側に三元触媒からなる触媒２３が介装されている。上記タービン１２Ｂの入口部には、過給圧制御のために、排気の一部をタービン１２Ｂをバイパスして案内するウェストゲートバルブ２４が設けられている。このウェストゲートバルブ２４は、電動アクチュエータ２５によって開度が制御される電子制御型の構成である。

触媒２３の入口側には、いわゆる排気空燃比を検出するための空燃比センサ２６が設けられている。なお、触媒２３は、１つの触媒として図示されているが、一般に、車両のエンジンルーム内に位置するプリ触媒と車両床下に位置するメイン触媒とから構成されている。

スロットルバルブ１１の開度制御のほか、燃料噴射弁７による燃料噴射量や噴射時期、点火プラグ６による点火時期等は、エンジンコントローラ１０によって制御される。空燃比センサ２６を用いた空燃比制御も同様にエンジンコントローラ１０によって行われる。

また、エンジンコントローラ１０は、後述するように、ウェストゲートバルブ２４の開度を制御し、これによって、過給圧ひいては内燃機関１のトルクを制御している。基本的に、要求トルクが比較的に小さな非過給域ではスロットルバルブ１１の開度制御によって内燃機関１のトルクが制御され、要求トルクが比較的に大きくスロットルバルブ１１が全開となる過給域ではウェストゲートバルブ２４の開度制御によって内燃機関１のトルクが制御される。

エンジンコントローラ１０には、入力信号として、上述したエアフロメータ１３、吸気圧センサ１７、過給圧センサ１８、温度・圧力センサ１９、空燃比センサ２６、の各々の検出信号が入力されているほか、機関回転速度を検出するクランク角センサ３１、冷却水温を検出する水温センサ３２、運転者によるアクセルペダルの踏込に応じたアクセル開度を検出するアクセル開度センサ３３等の検出信号が入力されている。

次に、図２および図３の機能ブロック図に基づいて、上記エンジンコントローラ１０による過給域におけるウェストゲートバルブ２４の開度制御（換言すれば過給圧制御）について説明する。

図２は、ウェストゲートバルブ２４の制御系の全体な構成を示している。この制御系は、主に、ＥＴＤ（エンジン・トルク・デマンド）部４１と、過給圧制御部４２と、ウェストゲートバルブモーション制御部４３と、を含んでいる。

ＥＴＤ部４１は、いわゆるトルクデマンド方式により内燃機関１が発生すべき目標トルクの設定を行う。このＥＴＤ部４１には、アクセル開度センサ３３によって検出されるアクセル開度ＡＰＯと、クランク角センサ３１によって検出される機関回転速度ＮＥと、が入力され、これらに基づいて要求トルクが演算される。そして、種々の補機の駆動や摩擦損失等として消費されるトルク分を要求トルクに加算して、内燃機関１が発生すべき目標トルクが得られる。ＥＴＤ部４１は、さらに、この目標トルクに基づき、目標過給圧を設定する。例えばアクセル開度ＡＰＯがステップ的に変化する加速時においては、最終的に到達すべき過給圧が目標過給圧である。なお、「過給圧」としては、単純にコンプレッサ１２Ａの出口側の圧力（絶対圧）を「過給圧」として取り扱ってもよく、あるいは、コンプレッサ１２Ａの入口側の圧力と出口側の圧力との比（つまり圧力比）を「過給圧」として取り扱ってもよい。本実施例では、「過給圧」として、温度・圧力センサ１９が検出するコンプレッサ１２Ａの入口側の圧力（大気圧）と過給圧センサ１８が検出するコンプレッサ１２Ａの出口側の圧力との圧力比が用いられる。従って、ＥＴＤ部４１は、目標過給圧として詳しくは目標圧力比を出力する。

過給圧制御部４２は、ＥＴＤ部４１が出力する目標圧力比と、温度・圧力センサ１９および過給圧センサ１８の検出値に基づく実圧力比（つまり実過給圧）と、を入力として、後述するようにフィードフォワード制御およびフィードバック制御を併用して、実圧力比が目標圧力比に漸近するように、目標ウェストゲート・ストロークを逐次演算し、これを出力する。「ウェストゲート・ストローク」とは、ウェストゲートバルブ２４の開度を定めるリニア形式の電動アクチュエータ２５のストローク値であり、実質的にウェストゲートバルブ２４の開度に相当する。従って、目標ウェストゲート・ストロークは、ウェストゲートバルブ２４の目標開度に相当する。このウェストゲート・ストロークが大であるほどウェストゲートバルブ２４の開度が大であり、タービン１２Ｂを通過しない排気バイパス量が大となる。逆にウェストゲート・ストロークが小さいほどウェストゲートバルブ２４の開度は全閉に近付く。

ウェストゲートバルブモーション制御部４３は、目標ウェストゲート・ストロークに沿って電動アクチュエータ２５のストロークを制御するものであり、電動アクチュエータ２５自身が有するポジションセンサ（図示せず）によって検出される実ストロークがフィードバック信号として入力される。ウェストゲートバルブモーション制御部４３は、この実ストロークと目標ウェストゲート・ストロークとの偏差に基づくフィードバック制御（あるいはフィードバック制御とフィードフォワード制御との組み合わせでもよい）によって、目標ウェストゲート・ストロークを実現するように例えば電動モータのデューティ制御によって電動アクチュエータ２５のストロークを制御する。なお、このウェストゲートバルブモーション制御部４３が請求項における「アクチュエータ制御部」に相当する。

図３は、過給圧制御部４２の詳細を示す機能ブロック図である。この過給圧制御部４２は、フィードフォワード方式による操作量の演算を行うフィードフォワード制御部５１と、フィードバック方式による操作量の演算を行うフィードバック制御部５２と、を含んでいる。基本的に、フィードフォワード制御部５１が請求項における「第１の目標開度設定部」に相当し、フィードバック制御部５２が請求項における「第２の目標開度設定部」に相当する。

フィードフォワード制御部５１は、ＥＴＤ部４１が出力する目標圧力比と、機関回転速度ＮＥと、を入力とし、目標圧力比に対応した「第１の目標開度」に相当する目標のウェストゲート・ストロークを逐次演算する。詳しくは、目標圧力比と機関回転速度ＮＥとをパラメータとして対応する静的ウェストゲート・ストロークを出力する静的ウェストゲート・ストローク演算部５３を主体とし、さらに、大気温度を入力として該大気温度に対応する補正分を演算する吸気温度補正部５４と、大気圧を入力として該大気圧に対応する補正分を演算する大気圧補正部５５と、を含んでいる。

静的ウェストゲート・ストローク演算部５３は、例えば、目標圧力比と機関回転速度ＮＥとをパラメータとして対応する静的ウェストゲート・ストロークを予め割り付けたマップから構成される。図５は、この静的ウェストゲート・ストローク演算部５３における静的ウェストゲート・ストロークの特性の一例を模式的に示した特性図であり、目標圧力比が大きいほど静的ウェストゲート・ストロークは小さくなる。そして、機関回転速度ＮＥが高くなると、静的ウェストゲート・ストロークは大となる。この静的ウェストゲート・ストロークの特性は、目標圧力比とこれに対し必要なウェストゲートバルブ２４の開度との間の静的な関係を示している。換言すれば、内燃機関１が定常状態にあるときの圧力比とウェストゲートバルブ２４の開度との関係に相当する。この静的ウェストゲート・ストロークの下では、目標圧力比が高いときでも、ターボ過給機１２の回転速度が許容回転速度を越えることはない。

吸気温度補正部５４および大気圧補正部５５が出力する補正分は、それぞれ静的ウェストゲート・ストローク演算部５３が出力する静的ウェストゲート・ストロークに加算される。これにより、修正後静的ウェストゲート・ストロークが得られる。吸気温度補正部５４は、大気温度が高いほどウェストゲート・ストロークを大とする方向に補正分を与える。大気圧補正部５５は、大気圧が低いほどウェストゲート・ストロークを大とする方向に補正分を与える。

フィードバック制御部５２は、ＥＴＤ部４１が出力する目標圧力比と、フィードバック信号となる実圧力比と、を入力として、両者の偏差に基づくフィードバック制御によりフィードバック・ウェストゲート・ストロークを逐次演算する。フィードバック制御の方式としては、例えば、ＰＩＤ制御が用いられる。ＰＩＤ方式以外のフィードバック制御であってもよい。急加速時の過給圧の応答を高めるためには、フィードバック制御におけるゲインが比較的に高く設定される。目標圧力比と実圧力比との乖離が大きいときには、圧力比を目標圧力比に応答よく近付けるべく、ＰＩＤ制御等のフィードバック制御によってウェストゲートバルブ２４の開度を縮小する方向にフィードバック・ウェストゲート・ストロークが出力される。

フィードバック制御部５２が出力するフィードバック・ウェストゲート・ストローク（つまりフィードバック制御分）は、加算部５６において、フィードフォワード制御部５１が出力した修正後静的ウェストゲート・ストローク（つまりフィードフォワード制御分）に加えられ、目標ウェストゲート・ストロークが得られる。この結果、例えば、急加速時に目標圧力比と実圧力比との乖離が大きいときには、目標ウェストゲート・ストロークは、修正後静的ウェストゲート・ストロークよりも小さな値となり、つまりウェストゲートバルブ２４の開度として小開度となる。急加速の程度およびフィードバック制御のゲインにもよるが、目標圧力比と実圧力比とが乖離している加速初期には、ウェストゲートバルブ２４の開度が全閉となり得る。このようにフィードバック・ウェストゲート・ストロークが反映した相対的に小さな目標ウェストゲート・ストロークが、請求項における「第２の目標開度」に相当する。

ここで、実圧力比が目標圧力比に十分に接近したとき（換言すれば実圧力比が目標圧力比に到達したとき）には、フィードバック制御部５２によるフィードバックが停止され、フィードフォワード制御部５１による修正後静的ウェストゲート・ストロークがそのまま目標ウェストゲート・ストロークとして出力される。これにより、例えばハンチングが抑制される。なお、フィードフォワード制御とフィードバック制御とを択一的に行うようにして、実圧力比が目標圧力比から乖離しているときにはフィードフォワード制御を停止してフィードバック制御を行うようにしてもよい。

過給圧制御部４２は、さらに、急加速時の過給圧上昇過程におけるターボ過給機１２の回転速度の過度の上昇を回避するために、吸入空気量Ｑａおよび機関回転速度ＮＥが所定の制限条件にあるかどうかを判定するリミット領域判定部５７と、所定の制限条件にあるときに目標ウェストゲート・ストロークを所定の制限値に制限するリミッタ部５８と、を備えている。すなわち、前述したようにフィードフォワード制御部５１が出力する静的ウェストゲート・ストローク（あるいは修正後静的ウェストゲート・ストローク）は、ターボ過給機１２の回転速度（タービン回転速度）が許容回転速度を越えることがないように設定されているが、これにフィードバック制御分が加わることでウェストゲートバルブ２４の開度がより小さくなるので、条件によっては、ターボ過給機１２の回転速度が許容回転速度を越える虞が生じる。

リミット領域判定部５７は、吸入空気量Ｑａと機関回転速度ＮＥとに基づき、ターボ過給機１２の回転速度が許容回転速度を越えそうな状況であるかどうかを判定する。具体的には、吸入空気量Ｑａが吸入空気量クライテリア以上でかつ機関回転速度ＮＥが機関回転速度クライテリア以上であれば、制限条件下にあるものと判定する。ここで、吸入空気量クライテリアおよび機関回転速度クライテリアは、一実施例では、図６に線Ｌ１として示すように設定されている。すなわち、吸入空気量クライテリアおよび機関回転速度クライテリアは、吸入空気量が大であるほど機関回転速度クライテリアが低くなり、機関回転速度が高いほど吸入空気量クライテリアが低くなる特性を有している。従って、図６において線Ｌ１よりも右上側の領域が制限条件となる。

このように吸入空気量Ｑａおよび機関回転速度ＮＥが制限条件にある場合には、リミッタ部５８においてウェストゲートバルブ２４の開度が大きくなる方向に目標ウェストゲート・ストロークを制限する。このリミッタ部５８により制限された制限後の目標ウェストゲート・ストロークが、請求項における「第３の目標開度」に相当する。制限の態様は、所定量の加算、所定係数の乗算、など適宜に行うことができるが、本実施例では、機関回転速度ＮＥをパラメータとして予め制限後目標ウェストゲート・ストロークがテーブルとして設定されており、そのときの機関回転速度ＮＥに応じた制限後目標ウェストゲート・ストロークを読み出すことで、制限後目標ウェストゲート・ストロークが制限前の目標ウェストゲート・ストロークに代えて出力される。なお、機関回転速度ＮＥが高いほど制限後目標ウェストゲート・ストロークは大きな値（つまりウェストゲートバルブ２４の開度として大）に設定されている。

なお、ターボ過給機１２の回転速度は、吸気温度（大気温度）や大気圧の影響を受けるので、制限条件となる吸入空気量クライテリアおよび機関回転速度クライテリアを、吸気温度や大気圧に応じて補正するようにしてもよい。吸気温度については、吸気温度が高いほど吸入空気量クライテリアが低吸入空気量側となり、機関回転速度クライテリアが低機関回転速度側の値となるように、それぞれ補正する。例えば、吸気温度が高いほど、図６における線Ｌ１が左下へシフトし、制限条件となる領域が拡大するように補正される。

また大気圧については、大気圧が低いほど吸入空気量クライテリアが低吸入空気量側となり、機関回転速度クライテリアが低機関回転速度側の値となるように、それぞれ補正する。例えば、大気圧が低いほど、図６における線Ｌ１が左下へシフトし、制限条件となる領域が拡大するように補正される。

次に、上記のウェストゲートバルブ２４の開度制御による作用について説明する。図７は、加速時の過給圧等の変化の一例をやや簡略化した形で示したタイムチャートであり、（ａ）機関回転速度ＮＥ、（ｂ）吸入空気量Ｑａ、（ｃ）アクセル開度ＡＰＯ、（ｄ）ウェストゲート・ストロークＷＧＳ、（ｅ）圧力比ＰＲ、（ｆ）タービン回転速度ＮＴ（過給機回転速度）、をそれぞれ示している。この加速の例では、比較的に高い機関回転速度ＮＥの下で、アクセル開度ＡＰＯが所定値以上にステップ的に変化している。このアクセル開度ＡＰＯ変化に基づき、目標トルクに対応する目標圧力比ｔＰＲが急に高くなり、実圧力比ｒＰＲから大きく乖離する。これにより、前述したフィードバック制御部５２によるフィードバック制御分がウェストゲート・ストロークＷＧＳの減少方向に大きく与えられ、例えば、目標ウェストゲート・ストロークｔＷＧＳが全閉相当となる。この目標ウェストゲート・ストロークｔＷＧＳの変化に多少遅れて実際のウェストゲート・ストロークｒＷＧＳが全閉相当となり、タービン回転速度ＮＴの上昇とともに実圧力比ｒＰＲが比較的速やかに上昇していく。

この図７の例では、実圧力比ｒＰＲが目標圧力比ｔＰＲに到達する前に吸入空気量Ｑａが制限条件となる吸入空気量クライテリアを越え、図示はしていないが、同時に機関回転速度ＮＥも機関回転速度クライテリアを越えている。そのため、前述したリミッタ部５８の作用により、目標ウェストゲート・ストロークｔＷＧＳが制限後目標ウェストゲート・ストロークとなる。つまり、ウェストゲートバルブ２４の開度として開度増加方向に目標値が制限される。このウェストゲートバルブ２４の開度の制限によって、タービン回転速度ＮＴの上昇が抑制され、図示するように許容回転速度を越えないこととなる。

その後、実圧力比ｒＰＲが目標圧力比ｔＰＲに到達（つまり十分に接近した状態）し、フィードバック制御によるフィードバック制御分の上乗せが終了する。そのため、以後は、フィードフォワード制御部５１による静的ウェストゲート・ストロークに沿った目標ウェストゲート・ストロークｔＷＧＳ（これは請求項における「第１の目標開度」に相当する）が与えられ、これに沿って実ウェストゲート・ストロークｒＷＧＳが得られる。なお、前述したように、実ウェストゲート・ストロークｒＷＧＳは、ウェストゲートバルブ２４の開度の実値と等価である。

図４は、ウェストゲートバルブ開度制御の処理の流れをフローチャートとして表したものである。図示のルーチンは繰り返し実行される。ステップ１では、アクセル開度ＡＰＯと機関回転速度ＮＥとに主に基づいて内燃機関１が発生すべき目標トルクを設定する。そして、ステップ２において、この目標トルクに基づいて、到達すべき目標圧力比（換言すれば目標過給圧）を設定する。ステップ３では、実圧力比（換言すれば実過給圧）を読み込む。

次にステップ４において、目標圧力比と実圧力比との差がフィードバック制御すべき程度に大きいか否かを判別する。目標圧力比と実圧力比との差が所定値より小さい場合は、ステップ５へ進んでフィードフォワード制御を選択する。そして、ステップ６において、前述した静的な特性に基づいて、目標ウェストゲート・ストロークを演算する。さらにステップ６からステップ１０へ進み、目標ウェストゲート・ストロークに沿って電動アクチュエータ２５を駆動・制御する。

従って、緩加速の場合は、主にフィードフォワード制御によってウェストゲートバルブ２４の開度が制御されることとなり、過給圧が高いときにもターボ過給機１２の回転速度が許容回転速度を越える虞は殆どない。

ステップ４において目標圧力比と実圧力比との差が所定値より大きい場合は、ステップ７へ進み、フィードフォワード制御に加えて（あるいはフィードフォワード制御に代えて）フィードバック制御を選択する。そして、ステップ８において、実圧力比が目標圧力比に速やかに近付くようにフィードバック制御を用いて目標ウェストゲート・ストロークを演算する。

この目標ウェストゲート・ストロークの演算に続いて、ステップ９において、吸入空気量および機関回転速度が前述した制限条件に含まれているかどうかを判定する。

制限条件でなければ、ステップ１０へ進み、フィードバック制御により得られた目標ウェストゲート・ストロークに沿って電動アクチュエータ２５を駆動・制御する。制限条件であれば、ステップ１１へ進み、前述したように目標ウェストゲート・ストロークに制限を加える。例えば、機関回転速度に応じた制限値を用いて、ウェストゲートバルブ２４の開度がより大きくなる方向に制限後の目標ウェストゲート・ストロークを与える。そして、ステップ１０において、同様に電動アクチュエータ２５を駆動・制御する。

フィードバック制御により実圧力比が目標圧力比に十分に接近したら、ステップ４からステップ５，６へと進むこととなり、上述したフィードフォワード制御へと切り換えられる。

このように上記実施例では、実過給圧（実圧力比）が目標過給圧（目標圧力比）よりも低い間は、到達すべき目標過給圧に対応した静的目標値である第１の目標開度（静的ウェストゲート・ストローク）よりも小さな第２の目標開度（フィードバック・ウェストゲート・ストローク）に沿ってウェストゲートバルブ２４を制御するので、加速時の過給圧変化の応答性ひいては加速応答性が高くなる。そして、このような第２の目標開度でもって運転している間に、吸入空気量および機関回転速度が制限条件となるクライテリアを越えたら、第２の目標開度（フィードバック・ウェストゲート・ストローク）よりも大きな第３の目標開度（制限後ウェストゲート・ストローク）に制限するので、ターボ過給機１２の回転速度が許容回転速度を越えることがない。

特に、吸入空気量および機関回転速度に基づいてターボ過給機１２の回転速度の過度の上昇を回避するので、ターボ過給機１２に回転速度センサを設ける必要がない。なお、ターボ過給機１２が回転速度センサを具備する場合でも、いわゆるフェールセーフとして機能し得る。

また、制限条件として、吸入空気量および機関回転速度の双方が用いられるので、より的確にターボ過給機１２の回転速度を把握でき、過度の回転速度上昇を効果的に回避できる。すなわち、不必要にウェストゲートバルブ２４の開度を制限することがなく、ターボ過給機１２の回転速度が許容回転速度を越えないようにしつつ過給圧の応答を高めることができる。

以上、この発明の一実施例を詳細に説明したが、この発明は上記実施例にのみ限定されるものではなく、種々の変更が可能である。例えば、上記実施例では、制限条件となる吸入空気量クライテリアおよび機関回転速度クライテリアが図６の線Ｌ１のように設定されているが、クライテリアの設定はこれには限定されず、ターボ過給機１２の回転速度が過度に上昇しないように適当な態様でクライテリアの設定が可能である。上記実施例では、制限条件にあれば、ウェストゲートバルブの開度を第２の目標開度よりも大きな第３の目標開度に制限しているが、ウェストゲートバルブの開度を第１の目標開度に設定しても構わない。

Claims (9)

1. ウェストゲートバルブを有するターボ過給機を備えた内燃機関の過給圧制御方法であって、
   目標過給圧を設定し、
   この目標過給圧に対応したウェストゲートバルブの開度として第１の目標開度を設定し、
   実過給圧と目標過給圧との差が所定値より大きい間は、上記第１の目標開度よりも小さな第２の目標開度にウェストゲートバルブの開度を制御し、
   この第２の目標開度に制御されているときに、吸入空気量が吸入空気量クライテリア以上でかつ機関回転速度が機関回転速度クライテリア以上である制限条件にあるか否かを判定し、
   制限条件にあれば、ウェストゲートバルブの開度を上記第２の目標開度より大きくなる方向にウェストゲートバルブの開度を制御し、
   ここで、上記制限条件となる吸入空気量クライテリアおよび機関回転速度クライテリアは、吸入空気量が大であるほど機関回転速度クライテリアが低くなり、機関回転速度が高いほど吸入空気量クライテリアが低くなる特性を有している、
   内燃機関の過給圧制御方法。
2. 制限条件にあれば、ウェストゲートバルブの開度を上記第２の目標開度よりも大きな第３の目標開度に制限し、
   実過給圧と目標過給圧との差が所定値より小さくなったらウェストゲートバルブの開度を上記第１の目標開度に制御する、請求項１に記載の内燃機関の過給圧制御方法。
3. アクセル開度が所定値以上に変化して加速が要求されたときに上記目標過給圧を設定する、請求項１または２に記載の内燃機関の過給圧制御方法。
4. 上記第２の目標開度は、目標過給圧と実過給圧との偏差に基づくフィードバック制御により逐次設定される、請求項１～３のいずれかに記載の内燃機関の過給圧制御方法。
5. 上記第１の目標開度は、目標過給圧と機関回転速度とをパラメータとした静的な特性に沿ったフィードフォワード制御により逐次設定される、請求項１～４のいずれかに記載の内燃機関の過給圧制御方法。
6. 上記第３の目標開度は、上記第１の目標開度よりも小さい開度に設定される、請求項２に記載の内燃機関の過給圧制御方法。
7. 上記制限条件となる吸入空気量クライテリアおよび機関回転速度クライテリアを、吸気温度に応じて、吸気温度が高いほど低吸入空気量側および低機関回転速度側の値となるように、それぞれ補正する、請求項１～６のいずれかに記載の内燃機関の過給圧制御方法。
8. 上記制限条件となる吸入空気量クライテリアおよび機関回転速度クライテリアを、大気圧に応じて、大気圧が低いほど低吸入空気量側および低機関回転速度側の値となるように、それぞれ補正する、請求項１～７のいずれかに記載の内燃機関の過給圧制御方法。
9. アクチュエータを介して開度制御可能なウェストゲートバルブを有するターボ過給機と、
   実過給圧を検出する過給圧センサと、
   目標過給圧を設定する目標過給圧設定部と、
   ウェストゲートバルブの目標開度として、上記目標過給圧に対応した第１の目標開度を設定する第１の目標開度設定部と、
   実過給圧と目標過給圧との差が所定値より大きい間、上記第１の目標開度よりも小さな第２の目標開度を上記目標開度として設定する第２の目標開度設定部と、
   この第２の目標開度によって運転されているときに、吸入空気量が吸入空気量クライテリア以上でかつ機関回転速度が機関回転速度クライテリア以上である制限条件にあるか否かを判定するリミット領域判定部と、
   制限条件にあると判定したときに、上記目標開度を上記第２の目標開度より大きくなる方向にウェストゲートバルブの開度を制御するリミッタ部と、
   上記目標開度に沿って上記アクチュエータを制御するアクチュエータ制御部と、
   を備え、
   上記制限条件となる吸入空気量クライテリアおよび機関回転速度クライテリアは、吸入空気量が大であるほど機関回転速度クライテリアが低くなり、機関回転速度が高いほど吸入空気量クライテリアが低くなる特性を有している、
   内燃機関の過給圧制御装置。

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