本发明涉及内燃机的控制装置，尤其涉及对具备由涡轮和压缩机构成的涡轮增压器的内燃机进行控制的内燃机的控制装置。
背景技术：
以往，以使作为内燃机的发动机的输出提高为目的，提出了在发动机中设置涡轮增压器的方案。涡轮增压器也被称为增压器，由涡轮和压缩机构成。此外，压缩机也被称为compressor。涡轮增压器是如下装置：利用废气使设置于排气通路的涡轮旋转，来使设置于进气通路的压缩机动作，从而使增压压力增加。
在涡轮增压器中，当发动机处于高旋转、高负载的状态下，增压压力有可能增加到所需压力以上，从而导致发动机损坏。因此，为了调整增压压力，通常在涡轮上游设置有排气旁通通路。在排气旁通通路中设置有废气阀门(wastegatevalve)，并利用该废气阀门，使在排气通路内流动的废气的一部分分流至排气旁通通路。由此，通过调节废气向涡轮的流入量，从而将增压压力控制在恰当的水平。
即，通过废气阀门的开度，来控制涡轮增压器的排气压力及增压压力。废气阀门的开度的控制量基于发动机的转速及负载，通过针对预先确定的进气系统的目标量的闭环控制、或简单的开环控制来决定。另外，作为目标量的示例，例如有设定增压压力或设定进气量。
对废气阀门控制值进行计算的内燃机的控制装置例如在专利文献1中被公开。专利文献1中，首先，基于目标填充效率和转速来计算目标节流阀上游压力。接着，基于目标吸入空气流量和目标节流阀上游压力，来计算驱动涡轮增压器所需的目标压缩机驱动力。并且，基于空燃比和吸入空气流量来计算废气流量。由此，利用废气流量和压缩机驱动力的特性仅依赖于废气阀门控制值这一关系，基于废气流量和目标压缩机驱动力，来计算废气阀门控制值。
此外，涡轮增压器中，若产生涡轮增压器的转速即涡轮转速过高的超速旋转(overrotation)，则针对涡轮增压器的结构部件的机械性负载增大。在专利文献1中，并未提及涡轮转速的超速旋转。
关于用于应对涡轮转速的超速旋转的方法，例如记载在专利文献2中。专利文献2中，首先，使用压缩机上游侧的进气压力即上游侧进气压力与涡轮极限转速压力比，来计算压缩机下游的涡轮超速旋转抑制增压压力。然后，基于涡轮超速旋转抑制增压压力来控制涡轮增压器，从而抑制涡轮的超速旋转的产生。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第5420013号公报
专利文献2：日本专利第5853403号公报
技术实现要素：
发明所要解决的技术问题
专利文献2所记载的控制装置中，当从不超过涡轮极限转速的区域进入超过涡轮极限转速的区域时，基于涡轮超速旋转抑制增压压力来控制涡轮增压器，从而抑制涡轮的超速旋转的产生。然而，在基于涡轮极限转速时的进气量和压缩机前后压力比的特性来控制为与进气量相对应的涡轮超速旋转抑制增压压力的情况下，当进入超过涡轮极限转速的区域时，为了控制为涡轮超速旋转抑制增压压力而使控制目标增压压力下降。其结果是进气量减少，并且由于进气量减少，涡轮超速旋转抑制增压压力上升。因此，若使控制目标增压压力上升，则进气量将由此而再次增加。其结果是，由于涡轮超速旋转抑制增压压力下降，因此使控制目标增压压力下降。由此，有可能导致成为重复该一系列动作的所谓的“控制摆动”。
并且，也有可能因压缩机前后压力比发生摆动而导致废气阀门开度的反馈控制发散，从而导致向关闭侧进行控制，进而产生涡轮的超速旋转。
本发明是为了解决上述问题点而完成的，其目的在于提供一种内燃机的控制装置，能抑制涡轮增压器的涡轮的超速旋转的产生，并能抑制控制摆动的产生。
解决技术问题所采用的技术方案
本发明是对设置于车辆的内燃机进行控制的内燃机的控制装置，所述车辆包括：节流阀，该节流阀设置于所述内燃机的进气通路；气流传感器，该气流传感器对所述内燃机的所述进气通路的吸入空气流量进行检测；涡轮增压器，该涡轮增压器具有涡轮和压缩机，所述涡轮设置于所述内燃机的排气通路，所述压缩机设置于所述内燃机的所述进气通路，并与所述涡轮一体旋转；排气旁通通路，该排气旁通通路连通所述涡轮的上游侧与下游侧；废气阀门，该废气阀门设置于所述排气旁通通路，对流过所述排气旁通通路的所述内燃机的废气的流量进行调整；致动器，该致动器驱动所述废气阀门，来变更所述废气阀门的开阀位置；以及节流阀上游压力传感器，该节流阀上游压力传感器对由所述压缩机压缩后的所述节流阀的上游侧的吸入空气的压力的实际值即实际节流阀上游压力进行检测，所述内燃机的控制装置包括：目标节流阀上游压力运算部，该目标节流阀上游压力运算部基于所述内燃机的运转状态，对由所述压缩机进行压缩的吸入空气的压力的目标值即目标节流阀上游压力进行运算；目标压缩机前后压力比运算部，该目标压缩机前后压力比运算部基于所述目标节流阀上游压力来运算目标压缩机前后压力比；反馈校正量运算部，该反馈校正量运算部实施与所述节流阀上游压力传感器所检测出的所述实际节流阀上游压力和所述目标节流阀上游压力运算部运算出的所述目标节流阀上游压力之间的差分相对应的反馈控制，并基于所述目标压缩机前后压力比来计算所述废气阀门的目标开度的反馈校正量；目标开度运算部，该目标开度运算部根据所述反馈校正量，运算使所述实际节流阀上游压力与所述目标节流阀上游压力一致所需的所述废气阀门的所述目标开度，并输出至所述致动器；压缩机通过流量运算部，该压缩机通过流量运算部基于由所述气流传感器检测出的所述吸入空气流量，运算通过所述压缩机的压缩机通过流量；压缩机上游侧压力运算部，该压缩机上游侧压力运算部基于大气压力运算所述压缩机的上游侧的压力；压缩机下游侧压力运算部，该压缩机下游侧压力运算部根据由所述节流阀上游压力传感器检测出的所述实际节流阀上游压力，运算所述压缩机的下游侧的压力；以及涡轮极限时压缩机前后压力比运算部，该涡轮极限时压缩机前后压力比运算部基于所述压缩机通过流量，运算成为涡轮极限转速时的所述压缩机的所述上游侧的压力与所述下游侧的压力的压力比即涡轮极限时压缩机前后压力比，所述目标压缩机前后压力比运算部对所述目标压缩机前后压力比与所述涡轮极限时压缩机前后压力比进行比较，在所述目标压缩机前后压力比大于所述涡轮极限时压缩机前后压力比的情况下，执行用所述涡轮极限时压缩机前后压力比对所述目标压缩机前后压力比进行限制的上限限制处理，所述目标压缩机前后压力比运算部在所述上限限制处理的执行开始后的预先设定的期间内，执行对被所述涡轮极限时压缩机前后压力比所限制的所述目标压缩机前后压力比的变化率进行限制的变化率的限制处理，以使得所述变化率不超过预先设定的变化率限制值。
发明效果
根据本发明所涉及的内燃机的控制装置，在目标压缩机前后压力比超过涡轮极限时压缩机前后压力比的情况下，用涡轮极限时压缩机前后压力比对目标压缩机前后压力比进行上限限制，并且在预先设定的期间内用变化率限制值对目标压缩机前后压力比的变化率进行限制，从而能防止因压缩机通过流量的急剧变动而导致目标压缩机前后压力比发生急剧变动的情况，并能抑制涡轮超速旋转的产生以及控制摆动的产生。
附图说明
图1是简要示出本发明实施方式1所涉及的内燃机的控制装置的进气排气系统的结构的结构图。
图2是简要示出本发明实施方式1所涉及的内燃机的控制装置的结构的框图。
图3是示出了图2的ecu内的废气阀门控制部及其关联部分的结构的一个示例的功能框图。
图4是示出了用于决定本发明实施方式1所涉及的内燃机的控制装置中的涡轮极限时压缩机前后压力比的计算图表的一个示例的图。
图5a是示出现有装置中的加速过渡运转时的压缩机通过流量及目标压缩机前后压力比的动作的一个示例的时序图。
图5b是示出本发明实施方式1所涉及的内燃机的控制装置中的加速过渡运转时的压缩机通过流量及目标压缩机前后压力比的动作的一个示例的时序图。
图5c是示出本发明实施方式1所涉及的内燃机的控制装置中的加速过渡运转时的压缩机通过流量及目标压缩机前后压力比的动作的一个示例的时序图。
图5d是示出本发明实施方式1所涉及的内燃机的控制装置中的加速过渡运转时的压缩机通过流量及目标压缩机前后压力比的动作的一个示例的时序图。
图6是示出了用于决定本发明实施方式1所涉及的内燃机的控制装置中的目标节流阀上游压力的映射的一个示例的图。
图7是用于说明本发明实施方式1所涉及的内燃机的控制装置中的目标压缩机前后压力比运算部的动作的一个示例的流程图。
具体实施方式
实施方式1.
图1是简要示出本发明实施方式1所涉及的内燃机的控制装置的控制对象即发动机的进气系统及排气系统的结构的结构图。另外，包含该发动机在内的图1的结构设置于车辆。在图1中，发动机1的曲柄轴上安装有用于产生与曲柄轴的旋转角相对应的电信号的曲柄角传感器11。此外，发动机1的燃烧室的进气口和排气口分别与形成进气通路的进气管2、以及形成排气通路的排气管7相连接。
进气管2的最上游端安装有用于对吸入的外界气体进行净化的空气净化器3。在进气管2上，在空气净化器3的下游侧、即接近发动机1的一侧，设置有气流传感器12和吸入空气温度传感器13。以下，将吸入空气温度传感器13称为进气温度传感器13。气流传感器12生成与吸入空气流量相对应的电信号。进气温度传感器13生成与吸入空气温度相对应的电信号。另外，图1中，示出了气流传感器12和吸入空气温度传感器13构成为一体的示例，但并不限于该情况，也可以彼此独立地构成气流传感器12和吸入空气温度传感器13。此外，在进气管2上，在空气净化器3的下游侧设置有生成与大气压力相对应的电信号的大气压力传感器9。另外，大气压力传感器9可以内置于后述的ecu100。
排气管7设置有废气净化催化剂22。排气管7的废气净化催化剂22的上游侧、即接近发动机1的一侧设置有生成与燃烧气体内的燃料或氧气的比例相对应的电信号的空燃比传感器16。
此外，在由进气管2和排气管7构成的进气排气系统中，设置有涡轮增压器36。涡轮增压器36包括压缩机31、涡轮32、以及连结压缩机31和涡轮32的轴37。涡轮32设置在排气管7的废气净化催化剂22的上游侧，并构成为由在排气管7内流通的废气来进行旋转驱动。压缩机31设置在进气管2的空气净化器3的下游侧。压缩机31构成为随着涡轮32的旋转而被旋转驱动，从而对进气通路内的空气进行压缩。
在涡轮增压器36上，设置有对涡轮增压器转速nt进行测定的涡轮增压器旋转传感器38。另外，也可以使用根据来自其他传感器的传感器信息推测出涡轮增压器转速nt的方法，来代替直接测定涡轮增压器转速nt的涡轮增压器旋转传感器。
在压缩机31的下游侧设置有空气旁通阀33。空气旁通阀33使压缩后的空气分流至压缩机31的上游侧，以避免主要在油门释放时增压压力变得过高而导致进气管2损坏。在空气旁通阀33的下游侧设置有用于冷却压缩空气的中间冷却器30。在中间冷却器30的下游侧设置有用于对输送至发动机1的空气量进行调整的节流阀4。节流阀4与生成对应于其节流开度的电信号的节流阀位置传感器14相连。此外，在节流阀4的上游侧设置有节流阀上游压力传感器35。节流阀上游压力传感器35生成与中间冷却器30和节流阀4之间的空气压力、即节流阀上游压力p2相对应的电信号。由节流阀上游压力传感器35进行检测的节流阀上游压力p2相当于经压缩机31压缩后的吸入空气的压力的实际值即实际节流阀上游压力。另外，也可以设置根据来自其他传感器的传感器信息来运算节流阀上游压力p2的推测值的节流阀上游压力推测部，来代替直接测定节流阀上游压力p2的节流阀上游压力传感器35。
此外，在进气管2上，在节流阀4的下游侧设置有用于抑制进气脉动的气室5。在气室5中，设置有生成与气室5内的空气压力相对应的电信号的进气歧管压力传感器15。以下，将进气歧管压力传感器15称为进气歧管压传感器15。另外，对于气流传感器12及进气歧管压传感器15，可以两个都设置，也可以仅设置进气歧管压传感器15。另外，在仅安装有进气歧管压传感器15的情况下，如图1中所示那样，对气室5设置进气温度传感器13。另外，图1中，示出了两个传感器15、13分开构成的示例，但也可以设置为一体。
在进气管2的气室5的下游侧，设置有向发动机1的燃烧室的进气口喷射燃料的喷射器17。另外，喷射器17也可以设置为向气缸8内直接喷射燃料。
在气缸8的顶部设置有火花塞18和点火线圈19。火花塞18对将吸入至发动机1的空气与由喷射器17喷射出的燃料进行混合而生成的可燃混合气体进行点火。点火线圈19产生用于使火花塞18打出火花的能量。此外，在发动机1的燃烧室的进气口设置有对从进气管2导入至气缸8内的空气量进行调节的进气阀20，在发动机1的燃烧室的排气口设置有对从气缸8排出至排气管7的空气量进行调节的排气阀21。
在涡轮32的上游侧设置有用于使废气分流至排气旁通通路40的废气阀门34，以避免在高旋转、高负载下增压压力增加而导致发动机1损坏。排气旁通通路40设置为连通涡轮32的上游侧与下游侧。废气阀门34配置在涡轮32的上游侧，并对排气旁通通路40的流路截面积进行变更。由此，对在排气旁通通路40中流过的废气的流量进行调整。废气阀门34由后述的图2所示的废气阀门34的致动器34a来进行驱动。作为致动器34a，可以使用对施加在隔膜上的压力进行控制的压力式致动器、以及对阀门开度进行直接指示来驱动阀门的电动式致动器中的任意一种。
图2是简要示出本发明实施方式1所涉及的内燃机的控制装置的控制系统的结构的框图。在图2中，电子控制单元100接收分别由曲柄角传感器11、气流传感器12、进气温度传感器13、节流阀位置传感器14、进气歧管压传感器15、及空燃比传感器16生成的电信号。以下，将电子控制单元100称为ecu(electroniccontrolunit)100。
此外，ecu100接收涡轮增压器36所需的、分别由大气压力传感器9、节流阀上游压力传感器35、以及涡轮增压器旋转传感器38生成的电信号。并且，ecu100也接收来自上述传感器9、11～16、35、38以外的各种传感器os的电信号。该各种传感器os包含生成与油门的操作量相对应的电信号的油门位置传感器、发动机1的燃烧控制用的传感器、车辆的行动控制用的传感器等。车辆的行动控制用的传感器例如包含车速传感器、水温传感器等。
此外，ecu100基于从上述各传感器9、11～16、35、os输入的下述各输入数据(a)～(i)，计算对由发动机1产生的实际转矩进行推测而得到的推测输出转矩，并且基于来自上述各传感器9、11～16、35、os的输入数据及来自其他控制器oco的转矩请求值trr，计算目标输出转矩。另外，其他控制器oco例如包含用于变速器控制、刹车控制、牵引控制、稳定控制等的各控制器等。
(a)来自曲柄角传感器11的转速ne、
(b)来自气流传感器12的实测空气流量qr、
(c)来自进气温度传感器13的进气温度at、
(d)来自节流阀位置传感器14的节流开度th、
(e)来自进气歧管压传感器15的进气歧管压力pb、
(f)来自空燃比传感器16的空燃比af、
(g)来自大气压力传感器9的大气压力ap、
(h)来自节流阀上游压力传感器35的节流阀上游压力p2、
(i)来自对设置于车辆的油门的开度进行检测的油门开度传感器(os)的油门开度d。
此外，为了达到目标输出转矩，ecu100参照空燃比af及各控制目标值，对节流阀4的致动器4a进行控制，以达到目标吸入空气流量qat的目标值，对喷射器17的致动器17a进行驱动，以达到空燃比af的目标值，对点火线圈19的初级线圈19a进行通电，以达到点火时期的目标值，并对废气阀门34的致动器34a进行驱动，以达到废气阀门开度的目标值。另外，各目标值例如包含进气或排气vvt(可变阀正时)控制中的相位角、egr(废气再循环)率、点火时期等。
此外，ecu100也计算上述致动器以外的、针对用于各种装置的各种致动器oac的目标值。
这里，ecu100由微处理器构成，该微处理器包括：执行运算处理的cpu100a；以及包含对程序数据和固定值数据进行存储的rom、及对所存储的数据进行更新并依次进行改写的ram在内的存储部100b。
图3是示出了设置在图2的ecu100内的废气阀门控制部110及其关联部分的功能结构的一个示例的功能框图。图3所示的废气阀门控制部110的各功能120～130由软件来实现。软件以程序的形式来表述，并存储于ecu100的存储部100b的rom。ecu100的cpu100a通过读取并执行rom中所存储的程序，从而实现废气阀门控制部110的各功能120～130。
废气阀门控制部110如图3所示，设置有目标节流阀上游压力运算部120、压缩机通过流量运算部121、涡轮极限时压缩机前后压力比运算部122、压缩机上游侧压力运算部123、压缩机下游侧压力运算部124、实际压缩机前后压力比运算部125、目标压缩机前后压力比运算部126、目标压缩机驱动力运算部127、实际压缩机驱动力运算部128、反馈校正量运算部129、以及目标开度运算部130。
在图3中，作为发动机部1a，仅示出在图1的进气排气系统的各结构中与涡轮增压器36相关的主要部分。在图3中，作为涡轮增压器主要部分，仅示出了涡轮32、压缩机31、空气旁通阀33、废气阀门34。此外，在图3中，作为各传感器的代表，仅示出了节流阀上游压力传感器35及气流传感器12。
以下，对废气阀门控制部110的各功能120～130进行说明。
目标节流阀上游压力运算部120基于发动机1的运转状态，运算由压缩机31进行压缩的吸入空气的压力的目标值即目标节流阀上游压力p2t。另外，这里，作为发动机1的运转状态的信息，例如，设为使用发动机1的转速ne和目标填充效率ect。发动机1的转速ne由上述曲柄角传感器11来进行检测。
这里，参照图6，对目标节流阀上游压力运算部120计算目标节流阀上游压力p2t的方法的一个示例进行具体说明。图6是示出了用于决定目标节流阀上游压力p2t的映射的一个示例的图。另外，在图6所示的映射中，将目标节流阀上游压力的单位设为[kpa]。图6的映射中，以作为发动机1的转速ne的发动机转速以及油门开度为两轴，并预先存储有目标节流阀上游压力p2t的值。因此，目标节流阀上游压力运算部120通过参照图6的映射，从而能根据发动机1的转速ne和油门开度，来唯一确定目标节流阀上游压力p2t的值。
压缩机通过流量运算部121基于由气流传感器12进行检测的实测空气流量qr、进气温度at及大气压力ap，使用下述(式1)，来计算在标准温度和标准压力下对标准空气状态进行了环境校正后的压缩机通过流量qc。
qc＝qr×√(at/293.15)×101.32/ap(式1)
涡轮极限时压缩机前后压力比运算部122基于示出涡轮极限转速下的旋转时的压缩机通过流量与压缩机前后压力比之间的关系的特性数据，计算与涡轮极限时的压缩机通过流量相对应的涡轮极限时压缩机前后压力比。
图4是示出了用于由涡轮极限时压缩机前后压力比运算部122决定涡轮极限时压缩机前后压力比的计算图表的一个示例的图。图4中，以压缩机通过流量为横轴，以压缩机上游侧压力与压缩机下游侧压力之比即压缩机前后压力比为纵轴。
图4中的特性线a1～a8分别示出将涡轮32的转速设为恒定时的压缩机通过流量与压缩机前后压力比的相关性。特性线a1～a8的涡轮32的转速的关系成为a1的转速＜a2的转速＜……＜a8的转速。用虚线来表示的特性线a7示出涡轮32的最大允许转速、即涡轮极限转速时的相关性。在图6中，例如，从压缩机通过流量b1的线l1与特性线a7的交点可知，压缩机通过流量b1时的涡轮极限时压缩机前后压力比的值为c1。同样地，从压缩机通过流量b2的线l2与特性线a7的交点可知，压缩机通过流量b2时的涡轮极限时压缩机前后压力比的值为c2。由此，涡轮极限时压缩机前后压力比运算部122通过使用图6所示的涡轮极限转速线a7，从而能唯一地求出与压缩机通过流量相对应的涡轮极限时压缩机前后压力比的值。另外，由图4的特性线a7可知存在以下倾向，即：若压缩机通过流量上升，则涡轮极限时压缩机前后压力比下降，另一方面，若压缩机通过流量下降，则涡轮极限时压缩机前后压力比增加。
此外，作为补充，图4中的以2个黑色圆点来表示的压缩机前后压力分别进入了超过压缩机通过流量为b1时的涡轮极限时压缩机前后压力比c1的区域、以及超过压缩机通过流量为b2时的涡轮极限时压缩机前后压力比c2的区域。如该黑色圆点所示，在进入了目标压缩机前后压力比超过涡轮极限时压缩机前后压力比的区域的情况下，需要如箭头r1及r2所示那样对目标压缩机前后压力比进行上限限制，以使得不超过涡轮极限时压缩机前后压力比。关于上限限制，将在后文中进行阐述。
压缩机上游侧压力运算部123基于由大气压力传感器9进行检测的大气压力ap，使用下述(式2)，计算进行了进气系统的压力损耗量p_loss_in的校正后的压缩机上游侧压力p_comp_up。
p_comp_up＝ap-p_loss_in(式2)
压缩机下游侧压力运算部124基于由节流阀上游压力传感器35进行检测的节流阀上游压力p2，使用下述(式3)，计算进行了中间冷却器30前后的压力损耗量p_loss_ic的校正后的压缩机下游侧压力p_comp_down。
p_comp_down＝p2+p_loss_ic(式3)
实际压缩机前后压力比运算部125基于由压缩机上游侧压力运算部123计算出的压缩机上游侧压力p_comp_up以及由压缩机下游侧压力运算部124计算出的压缩机下游侧压力p_comp_down，使用下述(式4)，计算压缩机上游侧压力与压缩机下游侧压力之比即实际压缩机前后压力比p_comp。
p_comp＝p_comp_down/p_comp_up(式4)
目标压缩机前后压力比运算部126输入有目标节流阀上游压力运算部120所计算出的目标节流阀上游压力p2t，使用下述(式5)、(式6)，对于该目标节流阀上游压力p2t校正中间冷却器30前后的压力下降量p_loss_ic，从而求出目标压缩机下游压力p_comp_down_t，并通过将该目标压缩机下游压力除以压缩机上游侧压力p_comp_up来计算目标压缩机前后压力比p_comp_t。
p_comp_down_t＝p2t+p_loss_ic(式5)
p_comp_t＝p_comp_down_t/p_comp_up(式6)
此外，目标压缩机前后压力比运算部126进行“上限限制”处理，以控制为目标压缩机前后压力比不超过涡轮极限时压缩机前后压力比，所述“上限限制”处理利用由涡轮极限时压缩机前后压力比运算部122计算出的涡轮极限时压缩机前后压力比对所计算出的目标压缩机前后压力比进行上限限制。
此外，目标压缩机前后压力比运算部126在“上限限制”处理的执行过程中，目标压缩机前后压力比向增加侧变化的情况下，从该时刻起在预先设定的期间内，执行对目标压缩机前后压力比向增加侧变化的变化率进行限制的“变化率的限制”处理。由此，即使压缩机通过流量急剧变化，也能进行控制，以使得目标压缩机前后压力比不发生急剧变化。
此外，当由实际压缩机前后压力比运算部125计算出的实际压缩机前后压力比超过了由涡轮极限时压缩机前后压力比运算部122计算出的涡轮极限时压缩机前后压力比时，目标压缩机前后压力比运算部126基于所超过的压力比，执行将目标压缩机前后压力比向下降侧进行校正的“向下降侧的校正”处理。然而，也未必一定要执行“向下降侧的校正”处理。
此外，目标压缩机前后压力比运算部126在“向下降侧的校正”处理的执行过程中，目标压缩机前后压力比向增加侧变化的情况下，从该时刻起在预先设定的期间内，执行对目标压缩机前后压力比向增加侧变化的变化率进行限制的“变化率的限制”处理。由此，即使压缩机通过流量急剧变化，也能进行控制，以使得下降侧校正后的目标压缩机前后压力比不发生急剧变化。
目标压缩机驱动力运算部127基于目标压缩机前后压力比运算部126所计算出的目标压缩机前后压力比、目标吸入空气流量qat，来计算目标压缩机驱动力pct。
实际压缩机驱动力运算部128基于节流阀上游压力p2和实测空气流量qr，来计算实际压缩机驱动力pcr。
这里，目标节流阀上游压力运算部120中使用的目标填充效率ect、目标压缩机驱动力运算部127中使用的目标吸入空气流量qat、由目标压缩机驱动力运算部127进行计算的目标压缩机驱动力pct、以及由实际压缩机驱动力运算部128进行计算的实际压缩机驱动力pcr分别通过例如专利文献1的段落[0028]至[0105]所示的运算方法等公知的运算方法来进行计算即可。
反馈校正量运算部129基于由实际压缩机驱动力运算部128计算出的实际压缩机驱动力pcr以及由目标压缩机驱动力运算部127计算出的目标压缩机驱动力pct来进行pid控制即反馈控制，以使得它们的差变小，从而计算出废气阀门目标开度wg的反馈校正量、即fb(p)、fb(i)、fb(d)。这里，fb(p)是比例项，fb(i)是积分项，fb(d)是微分项。另外，反馈校正量运算部129实质上实施与由节流阀上游压力传感器35进行检测的实际节流阀上游压力与由目标节流阀上游压力运算部120计算出的目标节流阀上游压力之间的差分相对应的反馈控制，来计算废气阀门34的目标开度的反馈校正量。
目标开度运算部130基于由目标压缩机驱动力运算部127计算出的目标压缩机驱动力pct，使用废气阀门全开开度wgb_max和开度变换系数k_wg，例如如下述(式7)那样计算废气阀门基本开度wgb。接着，目标开度运算部130计算使实际节流阀上游压力与目标节流阀上游压力一致所需的废气阀门34的目标开度即废气阀门开度wg。即，目标开度运算部130基于之前计算出的废气阀门基本开度wgb、由反馈校正量运算部129计算出的废气阀门目标开度wg的反馈校正量fb(p)、fb(i)、fb(d)，使用下述(式8)，来计算废气阀门开度wg。
wgb＝wgb_max-(pct×k_wg)(式7)
wg＝wgb+(fb(p)+fb(i)+fb(d))(式8)
另外，图3中，废气阀门开度wg表示为输入至废气阀门34，但实际上是输入至废气阀门34的致动器34a(参照图2)。废气阀门34的致动器34a基于废气阀门开度wg，来驱动废气阀门34。
图5b～图5d是示出本发明实施方式1所涉及的内燃机的控制装置的行动及动作的一个示例的时序图。图5a是示出为了与图5b～图5d进行比较而不实施实施方式1中的“上限限制”以外的其他控制的情况的时序图。
在图5a～图5d中，将横轴设为时间。
此外，在图5a～图5d中，纵轴(1)～(6)表示压缩机前后压力比或压缩机通过流量。
具体而言，粗实线(1)表示由目标压缩机前后压力比运算部126进行计算的目标压缩机前后压力比。以下，将该目标压缩机前后压力比称为目标压缩机前后压力比(1)。
此外，单点划线(2)表示由实际压缩机前后压力比运算部125进行计算的实际压缩机前后压力比。以下，将该实际压缩机前后压力比称为实际压缩机前后压力比(2)。
另外，双点划线(3)表示由压缩机通过流量运算部121进行计算的压缩机通过流量。以下，将该压缩机通过流量称为压缩机通过流量(3)。
此外，细实线(4)表示由涡轮极限时压缩机前后压力比运算部122进行计算的涡轮极限时压缩机前后压力比。以下，将该涡轮极限时压缩机前后压力比称为涡轮极限时压缩机前后压力比(4)。
此外，在图5c及图5d中，虚线(5)表示由目标压缩机前后压力比运算部126进行计算的上限限制前目标压缩机前后压力比。以下，将该上限限制前目标压缩机前后压力比称为上限限制前目标压缩机前后压力比(5)。
另外，在图5c中，断线(6)表示由目标压缩机前后压力比运算部126进行计算的下降侧校正用压缩机前后压力比。以下，将该下降侧校正用压缩机前后压力比称为下降侧校正用压缩机前后压力比(6)。
另外，利用预先由ecu100进行设定的每隔一定时间的中断处理来执行图5a～图5d的时序图所示的处理。
首先，对图5a进行说明。图5a示出了在目标压缩机前后压力比(1)超过了涡轮极限时压缩机前后压力比(4)时执行“上限限制”处理的情况。然而，在图5a中，示出了不实施本实施方式1的控制之一即“变化率的限制”处理时的动作例。
首先，期间a中，根据车辆的驾驶员的加速请求，目标压缩机前后压力比(1)上升。此外，实际压缩机前后压力比(2)随之上升，与此同时压缩机通过流量(3)上升。
期间b中，由于压缩机通过流量(3)上升，因此如使用图4所说明的那样，涡轮极限时压缩机前后压力比(4)下降。其结果是，在时刻t1这一时刻，目标压缩机前后压力比(1)超过涡轮极限时压缩机前后压力比(4)。由此，在时刻t1之后，目标压缩机前后压力比(1)＞涡轮极限时压缩机前后压力比(4)的关系成立的期间内，执行用涡轮极限时压缩机前后压力比(4)对目标压缩机前后压力比(1)进行上限限制的“上限限制”处理。
通过该“上限限制”处理，目标压缩机前后压力比(1)下降，从而目标压缩机驱动力下降。其结果是，目标废气阀门开度上升，压缩机转速下降，压缩机通过流量(3)延迟下降。压缩机通过流量(3)下降，从而涡轮极限时压缩机前后压力比(4)上升。其结果是，被涡轮极限时压缩机前后压力比(4)上限限制的目标压缩机前后压力比(1)也上升。若压缩机通过流量(3)进一步下降，则涡轮极限时压缩机前后压力比(4)上升。其结果是，在成为目标压缩机前后压力比(1)≤涡轮极限时压缩机前后压力比(4)的关系的时刻，针对目标压缩机前后压力比(1)的上限限制解除。
期间c中，由于压缩机通过流量(3)下降，因此目标压缩机前后压力比(1)未被上限限制，因期间b中的目标压缩机前后压力比(1)的下降，延迟下降了的实际压缩机前后压力比(2)再次上升。
之后，如图5a所示，重复上述期间b与期间c的一系列动作而导致产生控制摆动。此外，在目标压缩机前后压力比(1)变化后到实际压缩机前后压力比(2)跟随为止的反馈系统的延迟、与因压缩机通过流量(3)的变动而引起的目标压缩机前后压力比(1)的变动周期相一致的情况下，反馈控制有可能发散，从而有可能导致将废气阀门开度向关闭侧进行控制，进而产生涡轮的超速旋转。由此，在不实施本实施方式所涉及的“变化率的限制”处理的情况下，摆动将产生。
图5b示出了在执行了“上限限制”处理之后实施本实施方式1所涉及的“变化率的限制”处理的情况。
在图5b中，首先，期间a中，与图5a同样地，目标压缩机前后压力比(1)根据加速请求而上升，实际压缩机前后压力比(2)随之上升，同时压缩机通过流量(3)上升。
期间b中，压缩机通过流量(3)上升，从而涡轮极限时压缩机前后压力比(4)下降。然后，在时刻t1之后的、成为目标压缩机前后压力比(1)＞涡轮极限时压缩机前后压力比(4)的期间内，执行“上限限制”处理，用涡轮极限时压缩机前后压力比(4)对目标压缩机前后压力比(1)进行上限限制。至此与图5a相同。
图5b中，该“上限限制”处理执行开始后的处理与图5a不同。即，图5b中，在时刻t1开始了“上限限制”处理之后，在时刻t3开始执行“变化率的限制”处理。在该“变化率的限制”处理中，用预先设定的变化率限制值对目标压缩机前后压力比(1)的上升侧的变化率进行限制。此外，该“变化率的限制”处理从时刻t3起持续预先设定的变化率限制期间的时间。另外，这里，变化率限制期间设定为例如2秒，变化率限制值设定为比1要小的值、例如0.9。然而，这些值是一个示例，并不局限于此，适当进行设定即可。
由此，在图5b中，期间b内，在时刻t1之后的、成为目标压缩机前后压力比(1)＞涡轮极限时压缩机前后压力比(4)的期间内，执行用涡轮极限时压缩机前后压力比(4)对目标压缩机前后压力比(1)进行上限限制的“上限限制”处理。此外，通过该“上限限制”处理，目标压缩机前后压力比(1)下降，从而压缩机通过流量(3)下降。其结果是，涡轮极限时压缩机前后压力比(4)开始上升，目标压缩机前后压力比(1)也随之开始上升。因此，在图5b中，从时刻t3起在预先设定的变化率限制期间内，执行“变化率的限制”处理，用变化率限制值对目标压缩机前后压力比(1)的上升侧的变化率进行限制。由此，目标压缩机前后压力比(1)与图5a相比缓慢地上升。在图5a中，期间b内，目标压缩机前后压力比(1)与涡轮极限时压缩机前后压力比(4)相一致，但在图5b中，目标压缩机前后压力比(1)以涡轮极限时压缩机前后压力比(4)的变化率的0.9倍的变化率缓慢地上升。其结果是，如图5b所示，压缩机通过流量(3)的值较稳定，不再发生图5a所示那样的变动。图5a中，因压缩机通过流量(3)的变动而导致产生期间b、c的重复所引起的反馈控制的控制摆动，但在图5b中，由于压缩机通过流量(3)不发生变动，因此能抑制控制摆动的产生。由此，在图5b中，从时刻t3的时刻起在变化率限制期间内，用变化率限制值对目标压缩机前后压力比(1)的上升侧的变化率进行限制。另外，时刻t3是目标压缩机前后压力比(1)开始上升的时刻。
由此，通过仅在上升侧对目标压缩机前后压力比(1)的变化率进行限制，从而能避免对于减速侧的响应性造成的不良影响，并能可靠地抑制涡轮超速旋转。即，在时刻t1至时刻t3的期间，由于目标压缩机前后压力比(1)的变化率处于下降侧，因此不进行“变化率的限制”处理。另一方面，由于在时刻t3之后，目标压缩机前后压力比(1)的变化率处于上升侧，因此进行“变化率的限制”处理。由此，在将“变化率的限制”处理设为限定在抑制涡轮超速旋转的方向上的控制的情况下，能避免对减速侧的响应性造成的不良影响。另外，在上述说明中，将变化率限制期间的开始时刻设为时刻t3来进行了说明，但并不限于该情况，也可以以时刻t1为变化率限制期间的开始时刻。
图5c是示出本实施方式1的变形例的动作的一个示例的图。在图5c中，示出了在“上限限制”处理与“变化率的限制”处理的基础上还执行“向下降侧的校正”处理的情况。“向下降侧的校正”处理中，在实际压缩机前后压力比(2)超过了涡轮极限时压缩机前后压力比(4)的情况下，根据该超过了的压力比的量，将目标压缩机前后压力比(1)向下降侧进行校正。
另外，如上所述，在图5c中，虚线表示上限限制前目标压缩机前后压力比(5)，断线表示下降侧校正用压缩机前后压力比(6)。
上限限制前目标压缩机前后压力比(5)是在时刻t1开始“上限限制”处理前的目标压缩机前后压力比(1)的值。
此外，下降侧校正用压缩机前后压力比(6)是对上限限制前目标压缩机前后压力比(5)进行“向下降侧的校正”处理而得到的值。在图5c中，从实际压缩机前后压力比(2)超过涡轮极限时压缩机前后压力比(4)的时刻t2这一时刻起，开始下降侧校正用压缩机前后压力比(6)的计算。之后，从下降侧校正用压缩机前后压力比(6)的值小于涡轮极限时压缩机前后压力比(4)的时刻t2’这一时刻起，用下降侧校正用压缩机前后压力比(6)对目标压缩机前后压力比(1)进行上限限制。
下降侧校正用压缩机前后压力比(6)由下式来定义。即，下降侧校正用压缩机前后压力比(6)是将上限限制前目标压缩机前后压力比(5)向下降侧校正了实际压缩机前后压力比(2)与涡轮极限时压缩机前后压力比(4)的差后而得到的值。
下降侧校正用压缩机前后压力比(6)＝(5)-((2)-(4))
然而，在实际压缩机前后压力比(2)比涡轮极限时压缩机前后压力比(4)要小的情况下，如下式所示，将上限限制前目标压缩机前后压力比(5)设定为下降侧校正用压缩机前后压力比(6)。
下降侧校正用压缩机前后压力比(6)＝(5)
此外，在图5c中，上限限制后的目标压缩机前后压力比(1)由下式来定义。
目标压缩机前后压力比(1)＝min((4)，(6))
这里，min(a，b)意味着选择a与b中较小的一方。因此，目标压缩机前后压力比(1)成为“涡轮极限时压缩机前后压力比(4)”以及“下降侧校正用压缩机前后压力比(6)”中某一方的较小一方的值。以下，对图5c进行说明。
在图5c中，首先，期间a中，与图5a及图5b同样地，目标压缩机前后压力比(1)根据加速请求而上升，实际压缩机前后压力比(2)随之上升，同时压缩机通过流量(3)上升。
期间b中，压缩机通过流量(3)上升，从而涡轮极限时压缩机前后压力比(4)下降。之后，在成为目标压缩机前后压力比(1)＞涡轮极限时压缩机前后压力比(4)的期间、即时刻t1至时刻t2’的期间，实施用涡轮极限时压缩机前后压力比(4)对目标压缩机前后压力比(1)进行上限限制的“上限限制”处理。至此与图5a及图5b相同。
然而，图5c中，该“上限限制”实施后的动作与图5a及图5b不同。即，图5c中，在时刻t1开始了“上限限制”之后，在时刻t2开始“向下降侧的校正”处理，并开始下降侧校正用压缩机前后压力比(6)的计算。另外，时刻t2是实际压缩机前后压力比(2)超过了涡轮极限时压缩机前后压力比(4)的时刻。
此时，从下降侧校正用压缩机前后压力比(6)小于涡轮极限时压缩机前后压力比(4)的时刻t2’这一时刻起，用下降侧校正用压缩机前后压力比(6)代替涡轮极限时压缩机前后压力比(4)来对目标压缩机前后压力比(1)进行上限限制。因此，在图5c的时刻t2’之后，目标压缩机前后压力比(1)由下降侧校正用压缩机前后压力比(6)进行上限限制。由此，能使实际压缩机前后压力比(2)的因过冲而引起的上升量下降，能进一步抑制涡轮的超速旋转。
期间c中，与图5b同样地实施“变化率的限制”处理。即，通过该“上限限制”处理及“向下降侧的校正”处理，目标压缩机前后压力比(1)下降，从而压缩机通过流量(3)下降。由此，涡轮极限时压缩机前后压力比(4)及下降侧校正用压缩机前后压力比(6)上升。此时，图5c中，与图5b同样地，在时刻t3之后，进行“变化率的限制”处理。即，在预先设定的变化率限制期间内，用预先设定的变化率限制值对目标压缩机前后压力比(1)的上升侧的变化率进行限制。由此，能抑制压缩机通过流量(3)的变动所导致的、因图5a的期间b、c的重复而引起的控制摆动。另外，变化率限制值可以设定为例如0.9，变化率限制期间可以设定为例如2秒。此外，与图5b同样地，时刻t3设为目标压缩机前后压力比(1)开始上升的时刻。
图5c示出了加速过渡运转时的一个示例，但在稳态运转下，目标压缩机前后压力比(1)或实际压缩机前后压力比(2)超过涡轮极限时压缩机前后压力比(4)的情况下，也能同样地进行抑制。
图5d是示出本实施方式1的更进一步的变形例的动作的一个示例的图。在图5d中，示出了在“上限限制”处理、“变化率的限制”处理及“向下降侧的校正”处理的基础上还进行“变化率的限制的解除”处理的情况。图5d示出了如下情况：在加速后对目标压缩机前后压力比(1)使“变化率的限制”处理动作，并在该动作期间中，暂时减速然后进行再加速。另外，图5d中，为了示出“变化率的限制的解除”处理的效果，对执行了“变化率的限制的解除”处理的情况与不执行“变化率的限制的解除”处理的情况的动作例进行比较并示出。用(1a)、(2a)、(3a)示出不执行“变化率的限制的解除”的情况，并用(1b)、(2b)、(3b)示出执行了“变化率的限制的解除”的情况。
在图5d中，首先，期间a中，与图5c同样地，目标压缩机前后压力比(1)根据加速请求而上升，实际压缩机前后压力比(2)随之上升，同时压缩机通过流量(3)上升。此外，压缩机通过流量(3)上升，从而涡轮极限时压缩机前后压力比(4)下降。之后，在成为目标压缩机前后压力比(1)＞涡轮极限时压缩机前后压力比(4)的期间内，用涡轮极限时压缩机前后压力比(4)对目标压缩机前后压力比(1)进行“上限限制”。然而，此时，在实际压缩机前后压力比(2)超过了涡轮极限时压缩机前后压力比(4)的情况下，从该时刻起，进行“向下降侧的校正”处理，以使目标压缩机前后压力比(1)下降所超过的压力比的量。此外，目标压缩机前后压力比(1)下降，从而压缩机通过流量(3)下降，涡轮极限时压缩机前后压力比(4)及下降侧校正用压缩机前后压力比(6)上升。然而，在预先设定的变化率限制期间内，进行用变化率限制值对目标压缩机前后压力比(1)的上升侧的变化率进行限制的“变化率的限制”处理。至此与图5c相同。
期间b中，在时刻t4，根据车辆的驾驶员的减速请求，目标压缩机前后压力比(1)下降至1.0，实际压缩机前后压力比(2)及压缩机通过流量(3)随之下降。
期间c中，在实施针对目标压缩机前后压力比(1)的“变化率的限制”处理的期间内进行再加速。根据该再加速请求，目标压缩机前后压力比(1)再次上升。
此时，执行了“变化率的限制的解除”处理的情况为图5d的(1b)、(2b)、(3b)，另一方面，不执行“变化率的限制的解除”处理的情况为图5d的(1a)、(2a)、(3a)。(1a)、(1b)分别表示目标压缩机前后压力比(1)，(2a)、(2b)分别表示实际压缩机前后压力比(2)，(3a)、(3b)分别表示压缩机通过流量(3)。另外，“变化率的限制的解除”处理指如下处理：在针对目标压缩机前后压力比(1)的“变化率的限制”处理的执行过程中，在上限限制前目标压缩机前后压力比(5)向下降侧变化的情况下，即使在变化率限制期间内，也解除“变化率的限制”处理。
在不执行“变化率的限制的解除”处理的情况下，如图5d的(1a)及(2a)所示，在期间b内、实际压缩机前后压力比(2)下降了的状态下，从目标压缩机前后压力比(1)的上升初期起，针对目标压缩机前后压力比(1)的“变化率的限制”处理开始动作，因此目标压缩机前后压力比(1)及实际压缩机前后压力比(2)的上升变慢。其结果是，产生再加速时的加速性变差的问题。
与此相对，在执行“变化率的限制的解除”处理的情况下，即使在目标压缩机前后压力比(1)的“变化率的限制”处理的执行期间中，也在期间b内、上限限制前目标压缩机前后压力比(5)向下降侧变化时，执行“变化率的限制的解除”处理，因此如图5d的(1b)及(2b)那样，在期间c的目标压缩机前后压力比(1)的上升时，“变化率的限制”处理不动作，也不产生实际压缩机前后压力比(2)的上升延迟。其结果是，能避免再加速时的加速性变差的问题。
如上所述，在图5d中，在目标压缩机前后压力比(1)超过涡轮极限时压缩机前后压力比(4)的情况下，执行“上限限制”处理，用涡轮极限时压缩机前后压力比(4)或下降侧校正用压缩机前后压力比(6)对目标压缩机前后压力比(1)进行限制。此外，在执行“上限限制”处理后，从目标压缩机前后压力比(1)开始上升的时刻起，在预先设定的变化率限制期间内，执行“变化率的限制”处理，用变化率限制值对目标压缩机前后压力比(1)的变化率进行限制。由此，能抑制涡轮转速超过极限转速的情况。并且，能抑制因压缩机通过流量(3)的变动而引起的目标压缩机前后压力比(1)的变动、以及随之产生的压缩机前后压力比控制的摆动和废气阀门开度控制的摆动。此外，通过暂时减速，从而上限限制前目标压缩机前后压力比(5)向下降侧变化时，即使在“变化率的限制”处理的执行期间内，也执行解除针对目标压缩机前后压力比(1)的变化率的限制的“变化率的限制的解除”处理，从而能避免因再加速时的目标压缩机前后压力比(1)的上升发生延迟而导致的加速性变差。
接着，根据图7的流程图，对本发明实施方式1所涉及的内燃机的控制装置的动作进行说明。图7是用于说明本发明实施方式1所涉及的目标压缩机前后压力比运算部126的动作的流程图。
图7中，在步骤s101中，首先，基于由目标节流阀上游压力运算部120计算出的目标节流阀上游压力p2t，对目标节流阀上游压力校正中间冷却器前后的压力下降，从而求出目标压缩机下游压力。接着，将所求出的目标压缩机下游压力除以压缩机上游压力，从而计算出目标压缩机前后压力比(1)，并前进至步骤s102。
步骤s102中，将在步骤s101中计算出的目标压缩机前后压力比(1)设定为上限限制前目标压缩机前后压力比(5)，并前进至步骤s103。
步骤s103中，比较实际压缩机前后压力比(2)、以及由涡轮极限时压缩机前后压力比运算部122计算出的涡轮极限时压缩机前后压力比(4)，若“实际压缩机前后压力比(2)＞涡轮极限时压缩机前后压力比(4)”的关系成立则前进至步骤s104，若不成立则前进至步骤s107。
步骤s104中，计算实际压缩机前后压力比(2)与涡轮极限时压缩机前后压力比(4)的差分((2)-(4))以作为超过压力，并前进至步骤s105。
步骤s105中，从上限限制前目标压缩机前后压力比(5)减去在步骤s104中计算出的超过压力，从而求出下降侧校正用压缩机前后压力比(6)。然后，将所求出的下降侧校正用压缩机前后压力比(6)设定为目标压缩机前后压力比1，并前进至步骤s106。
步骤s106中，为了在预先设定的变化率限制期间内使目标压缩机前后压力比(1)的变化率限制持续，对判定计时器t1设定表示该变化率限制期间的时间长度的时间x(sec：秒)，并前进至步骤s107。判定计时器t1在ecu100的电源接通时初始化为0(sec)。
步骤s107中，比较由涡轮极限时压缩机前后压力比运算部122运算出的涡轮极限时压缩机前后压力比(4)、以及在步骤s102中设定的上限限制前目标压缩机前后压力比(5)，若“上限限制前目标压缩机前后压力比(5)＞涡轮极限时压缩机前后压力比(4)”的关系成立则前进至步骤s108，若不成立则前进至步骤s110。
步骤s108中，将涡轮极限时压缩机前后压力比(4)设定为目标压缩机前后压力比2，并前进至步骤s109。
步骤s109中，为了在预先设定的变化率限制时间内使目标压缩机前后压力比(1)的变化率限制持续，对判定计时器t2设定规定时间x(sec)并前进至步骤s110。计时器t2在ecu100的电源接通时初始化为0(sec)。
步骤s110中，比较目标压缩机前后压力比1与目标压缩机前后压力比2，若“目标压缩机前后压力比1＞目标压缩机前后压力比2”的关系成立则前进至步骤s111，若不成立则前进至步骤s112。
步骤s111中，将目标压缩机前后压力比2设定为目标压缩机前后压力比(1)，并前进至步骤s113。
步骤s112中，将目标压缩机前后压力比1设定为目标压缩机前后压力比(1)，并前进至步骤s113。
步骤s113中，对判定计时器t1是否为0(sec)进行判定，若“t1＝0”成立则前进至步骤s117，不成立则前进至步骤s114。
步骤s114中，为了判定目标压缩机前后压力比(1)是否向上升侧变化，对目标压缩机前后压力比(本次值)与目标压缩机前后压力比(前次值)进行比较，若“目标压缩机前后压力比(本次值)＞目标压缩机前后压力比(前次值)”成立则前进至步骤s115，不成立则前进至步骤s116。
步骤s115中，将用预先设定的变化率限制值(例如0.9)对目标压缩机前后压力比(1)的向上升侧的变化率进行限制后得到的值设定为目标压缩机前后压力比(1)，并前进至步骤s116。
步骤s116中，从判定计时器t1的值减去预先设定的时间宽度y(sec)，并前进至步骤s121。
另一方面，步骤s117中，对判定计时器t2是否为0(sec)进行判定，若“t2＝0”成立则前进至步骤s121，不成立则前进至步骤s118。
步骤s118中，为了判定目标压缩机前后压力比(1)是否向上升侧变化，对目标压缩机前后压力比(本次值)与目标压缩机前后压力比(前次值)进行比较，若“目标压缩机前后压力比(本次值)＞目标压缩机前后压力比(前次值)”成立则前进至步骤s119，不成立则前进至步骤s120。
步骤s119中，将用预先设定的变化率限制值(例如0.9)对目标压缩机前后压力比(1)的向上升侧的变化率进行限制后得到的值设定为目标压缩机前后压力比(1)，并前进至步骤s120。
步骤s120中，从判定计时器t2的值减去预先设定的时间宽度y(sec)，并前进至步骤s121。
步骤s121中，为了判定在步骤s102中设定的上限限制前目标压缩机前后压力比是否向下降侧变化，对目标压缩机前后压力比(前次值)与上限限制前目标压缩机前后压力比(本次值)进行比较，若“目标压缩机前后压力比(前次值)＞上限限制前目标压缩机前后压力比(本次值)”成立则前进至步骤s122，不成立则脱离处理。
步骤s122中，将判定计时器t1清零为0(sec)并前进至步骤s123。
步骤s123中，将判定计时器t2清零为0(sec)并脱离处理。
根据如上所述的本发明实施方式1所涉及的内燃机的控制装置，通过执行用与压缩机通过流量相对应的涡轮极限时压缩机前后压力比(4)对目标压缩机前后压力比(1)进行限制的“上限限制”处理，从而能抑制涡轮转速超过极限转速的情况，上述与压缩机通过流量相对应的涡轮极限时压缩机前后压力比(4)根据涡轮极限转速时的压缩机通过流量与压缩机前后压力比之间的特性数据来求出。此外，在执行了“上限限制”处理之后，在变化率限制期间内，执行“变化率的限制”处理，从而用变化率限制值限制了目标压缩机前后压力比(1)的变化率，因此，能抑制因压缩机通过流量(3)的变动而引起的目标压缩机前后压力比(1)的变动、以及随之产生的压缩机前后压力比的控制摆动和废气阀门开度控制的摆动。
此外，在因某种原因而导致在目标压缩机前后压力比(1)与实际压缩机前后压力比(2)之间产生偏移的情况下，或者在过渡时实际压缩机前后压力比(2)发生了过冲的情况等下，在目标压缩机前后压力比(1)未超过涡轮极限时压缩机前后压力比(4)但实际压缩机前后压力比(2)超过了涡轮极限时压缩机前后压力比(4)的情况下，通过使目标压缩机前后压力比(1)向下降侧校正相当于所超过的压力比的量，从而向使实际压缩机前后压力比(2)的过冲减少的方向进行控制，能更可靠地抑制涡轮转速超过极限转速的情况。
此外，通过仅在变化率处于上升侧的情况下进行目标压缩机前后压力比(1)的“变化率的限制”处理，从而能设为限定在抑制涡轮超速旋转的方向上的控制，能避免对减速侧的响应性造成的不良影响。
此外，当上限限制前目标压缩机前后压力比(5)向下降侧变化时，执行解除目标压缩机前后压力比(1)的变化率的限制的“变化率的限制的解除”处理，因此，再加速时的加速性也不会变差。例如，在不实施“变化率的限制的解除”处理的情况下，在加速后，针对目标压缩机前后压力比(1)的“变化率的限制”处理进行动作，在该动作期间中暂时减速然后进行再加速，在这种情况下，因变化率限制导致再加速时的目标压缩机前后压力比(1)的上升发生延迟，加速性有可能变差。与此相对，在实施方式1中，通过实施“变化率的限制的解除”处理，从而解决了该问题。实施方式1中，例如，暂时减速，从而上限限制前目标压缩机前后压力比(5)向下降侧变化时，即使在变化率限制期间内，也能通过解除针对目标压缩机前后压力比(1)的“变化率的限制”处理，从而避免因再加速时的目标压缩机前后压力比(1)的上升延迟而导致的加速性变差。
标号说明
1发动机(内燃机)
2进气管
3空气净化器
4节流阀
4a致动器
5气室
7排气管
8气缸
9大气压力传感器
11曲柄角传感器
12气流传感器
13进气温度传感器
14节流阀位置传感器
15进气歧管压传感器
16空燃比传感器
17喷射器
17a致动器
18火花塞
19点火线圈
19a初级线圈
20进气阀
21排气阀
22废气净化催化剂
30中间冷却器
31压缩机
32涡轮
33空气旁通阀
34废气阀门
34a致动器
35节流阀上游压力传感器
36涡轮增压器
37轴
38涡轮增压器旋转传感器
100ecu
100acpu
100b存储部
110废气阀门控制部
120目标节流阀上游压力运算部
121压缩机通过流量运算部
122涡轮极限时压缩机前后压力比运算部
123压缩机上游侧压力运算部
124压缩机下游侧压力运算部
125实际压缩机前后压力比运算部
126目标压缩机前后压力比运算部
127目标压缩机驱动力运算部
128实际压缩机驱动力运算部
129反馈校正量运算部
130目标开度运算部