(57)【要約】【課題】空燃比制御性が低下することを抑制することができる内燃機関の制御装置を提供する。【解決手段】内燃機関の制御装置は、内燃機関に設けられたポート噴射弁および可変バルブタイミング機構に接続されたエンジン電子制御ユニットを備える。エンジン電子制御ユニットは、予め設定された先読み時間だけ先の可変バルブタイミング機構の位相角であるＦ／Ｆ用目標ＶＶＴと、無駄時間を考慮して前記Ｆ／Ｆ用目標ＶＶＴを遅らせた可変バルブタイミング機構の位相角であるＦ／Ｂ用目標ＶＶＴとを取得する。エンジン電子制御ユニットは、先読ＶＶＴ位相角＝Ｆ／Ｆ用目標ＶＶＴ＋（実ＶＶＴ−ＦＢ用目標ＶＶＴ）に従って先読ＶＶＴ位相角を算出する。エンジン電子制御ユニットは、先読ＶＶＴ位相角に基づいて先読み時間が経過した後の先読吸入空気量を推定する。エンジン電子制御ユニットは、先読吸入空気量に基づいてポート噴射弁の燃料噴射量を設定する。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関に設けられたポート噴射弁および可変バルブタイミング機構に接続されたエンジン電子制御ユニットを備え、
前記エンジン電子制御ユニットは、
予め設定された先読み時間だけ先の前記可変バルブタイミング機構の位相角であるＦ／Ｆ用目標ＶＶＴと、無駄時間を考慮して前記Ｆ／Ｆ用目標ＶＶＴを遅らせた前記可変バルブタイミング機構の位相角であるＦ／Ｂ用目標ＶＶＴとを取得し、
先読ＶＶＴ位相角＝Ｆ／Ｆ用目標ＶＶＴ＋（実ＶＶＴ−ＦＢ用目標ＶＶＴ）
に従って先読ＶＶＴ位相角を算出し、
前記先読ＶＶＴ位相角に基づいて前記先読み時間が経過した後の空気量である先読吸入空気量を推定し、
前記先読吸入空気量に基づいて前記ポート噴射弁の燃料噴射量を設定する内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特開平５−２３１２１１号公報に記載されているように、吸入空気量を予測することで、空燃比制御性を向上させる内燃機関の制御装置が知られている。この従来技術では、可変バルブタイミング機構における実際のバルブタイミング（実ＶＶＴ）が、吸入空気量予測のための入力情報として用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−２３１２１１号公報
【特許文献２】特開２００４−２６３５７１号公報
【特許文献３】特開２００７−１８７０６４号公報
【特許文献４】特開２００８−１５７０８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えばポート噴射弁を備える内燃機関では、ポート噴射弁が燃料を噴射してから筒内に燃料が吸入されるまでに時間がかかる。実ＶＶＴを入力情報として吸入空気量を予測する場合、噴射燃料が筒内に吸入されるまでにＶＶＴの位相変化があることが無視できない。筒内噴射弁においても同様に、燃料噴射から吸気弁が閉じるまでの間にＶＶＴ位相変化がある。このようなＶＶＴ位相変化は空燃比ズレの原因となる恐れがあり、特にＶＶＴの位相変化が大きい場合に空燃比ズレが大きくなる恐れがある。
【０００５】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、空燃比制御性が低下することを抑制することができる内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明にかかる内燃機関の制御装置は、
内燃機関に設けられたポート噴射弁および可変バルブタイミング機構に接続されたエンジン電子制御ユニットを備え、
前記エンジン電子制御ユニットは、
予め設定された先読み時間だけ先の前記可変バルブタイミング機構の位相角であるＦ／Ｆ用目標ＶＶＴと、無駄時間を考慮して前記Ｆ／Ｆ用目標ＶＶＴを遅らせた前記可変バルブタイミング機構の位相角であるＦ／Ｂ用目標ＶＶＴとを取得し、
先読ＶＶＴ位相角＝Ｆ／Ｆ用目標ＶＶＴ＋（実ＶＶＴ−ＦＢ用目標ＶＶＴ）
に従って先読ＶＶＴ位相角を算出し、
前記先読ＶＶＴ位相角に基づいて前記先読み時間が経過した後の空気量である先読吸入空気量を推定し、
前記先読吸入空気量に基づいて前記ポート噴射弁の燃料噴射量を設定する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、目標ＶＶＴおよび実ＶＶＴの両方を考慮に入れて吸入空気量を推定するので、燃料噴射開始から吸気弁が閉弁するまでの機関にＶＶＴ位相角が大きく変化した場合でも、吸入空気量の推定誤差を小さくすることができ、空燃比制御性が低下することを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】吸入空気量を先読みする必要性を説明するための図である。
【図２】ＶＶＴ先読み誤差の定義を説明するための図である。
【図３】ＶＶＴ変化速度が大きい場合の先読み誤差を説明するための図である。
【図４】実施の形態にかかる内燃機関の制御装置の構成を示すブロック図である。
【図５】実施の形態にかかる内燃機関の制御装置の構成を示すブロック図である。
【図６】Ｆ／Ｆ用目標ＶＶＴとＦ／Ｂ用目標ＶＶＴの関係を説明するための図である。
【図７】実施の形態にかかる内燃機関の制御装置において実行されるルーチンのフローチャートである。
【図８】実施の形態にかかる内燃機関の制御装置の動作を説明するための図である。
【図９】先読吸入空気量の算出のための吸気弁モデルを説明するための図である。
【図１０】先読吸入空気量の算出のための吸気弁モデルを説明するための図である。
【図１１】先読吸入空気量の算出のための補間処理を説明するための図である。
【図１２】実施の形態にかかる内燃機関の制御装置の効果を説明するための図である。
【図１３】実施の形態にかかる内燃機関の制御装置の効果を説明するための図である。
【図１４】比較例を参酌しつつ実施の形態にかかる内燃機関の制御装置の効果を説明するための図である。
【図１５】比較例を参酌しつつ実施の形態にかかる内燃機関の制御装置の効果を説明するための図である。
【図１６】比較例を参酌しつつ実施の形態にかかる内燃機関の制御装置の効果を説明するための図である。
【図１７】比較例を参酌しつつ実施の形態にかかる内燃機関の制御装置の効果を説明するための図である。
【図１８】比較例を参酌しつつ実施の形態にかかる内燃機関の制御装置の効果を説明するための図である。
【図１９】比較例を参酌しつつ実施の形態にかかる内燃機関の制御装置の効果を説明するための図である。
【図２０】比較例を参酌しつつ実施の形態にかかる内燃機関の制御装置の効果を説明するための図である。
【図２１】比較例を参酌しつつ実施の形態にかかる内燃機関の制御装置の効果を説明するための図である。
【図２２】比較例を参酌しつつ実施の形態にかかる内燃機関の制御装置の効果を説明するための図である。
【図２３】比較例を参酌しつつ実施の形態にかかる内燃機関の制御装置の効果を説明するための図である。
【図２４】比較例を参酌しつつ実施の形態にかかる内燃機関の制御装置の効果を説明するための図である。
【図２５】比較例を参酌しつつ実施の形態にかかる内燃機関の制御装置の効果を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
火花点火式内燃機関の空燃比制御では、三元触媒が浄化能力を発揮するために空燃比をストイキ制御することが基本である。しかしながら、ポート噴射弁で燃料噴射を行うときには、吸気弁が閉じる前に噴射が行われるので、吸気弁が閉じるときまでに内燃機関に吸入される空気量を正確に先読みできなければ、ストイキとなる正確な量の燃料を噴射することができない。吸入空気量は、可変バルブタイミング機構におけるバルブタイミング（以下、ＶＶＴとも称す）に応じて変わる。従って、吸気弁が閉じる時のＶＶＴ位相角を正確に先読みできないと吸入空気量推定精度が低下してしまう。その結果、空燃比制御性が低下してしまう。
【００１０】
特開平５−２３１２１１号公報に記載されているように、実ＶＶＴに基づいて吸入空気量を予測する既存技術がある。しかし、実ＶＶＴを用いるだけでは、ＶＶＴ変化速度が大きい過渡運転時においてＶＶＴ先読み誤差が大きくなる恐れがある。その結果、吸入空気量推定精度および空燃比制御性が低下してしまう恐れがある。上記既存技術ではＶＶＴ位相角センサを持たない構成で実ＶＶＴを予測するものがあるが、仮にＶＶＴ位相角センサを持つ構成でも実ＶＶＴを用いるとＶＶＴ変化速度が大きいときに同様の問題を生じてしまう。
【００１１】
図１は、吸入空気量を先読みする必要性を説明するための図である。上記の問題が発生する理由を説明すると、図１に示すように、ポート噴射式の火花点火式内燃機関では、吸気弁が閉じる前に噴射が行われる。吸気弁が閉じて吸入空気量が確定する前の段階で、ポート噴射弁の燃料噴射を完了しなければならない。吸気弁が閉じる前に、吸気弁が閉じたときの吸入空気量を正確に先読みしなければならない。
【００１２】
図２は、ＶＶＴ先読み誤差の定義を説明するための図である。図２において、理想の先読ＶＶＴ特性２１と、実ＶＶＴ特性２２との間の誤差が、ＶＶＴ先読み誤差２３である。理想の先読みＶＶＴは、矢印２４のごとく、実ＶＶＴが先読み時間の分だけ前出しされたものである。実ＶＶＴを用いて空気量を先読みすると、燃料噴射開始から吸気弁閉弁時刻までにＶＶＴが大きく変化する場合には先読み誤差が大きくなってしまう。
【００１３】
図３は、ＶＶＴ変化速度が大きい場合の先読み誤差を説明するための図である。図３（ａ）はＶＶＴ変化速度が小さい場合の理想先読ＶＶＴ特性３１と実ＶＶＴ特性３２を示している。図３（ｂ）はＶＶＴ変化速度が大きい場合の理想先読ＶＶＴ特性３３と実ＶＶＴ特性３４を示している。図３（ｃ）はＶＶＴ変化速度の違いに起因する先読み誤差の違いを示している。図３（ｃ）には、ＶＶＴ変化速度が大きい場合のＶＶＴ先読誤差３５と、ＶＶＴ変化速度が小さい場合のＶＶＴ先読誤差３６とが図示されている。矢印３７のごとく、ＶＶＴ変化速度が大きいと先読み誤差が大きくなってしまう。
【００１４】
上記の点に鑑みて、実施の形態では、下記に述べるようにＶＶＴ位相角の先読みを実施することで吸入空気量推定精度および空燃比制御性を向上させる。実施の形態にかかる内燃機関は、油圧駆動の可変バルブタイミング機構（ＶＶＴ）と、吸気弁が閉じる前に燃料噴射を実施するポート噴射弁（ＰＦＩ）と、点火プラグと、ＶＶＴ位相角を検出するための検出手段と、可変バルブタイミング機構、ポート噴射弁、点火プラグおよび検出手段に接続されたエンジン電子制御ユニット４０と、を備えている。ＶＶＴ位相角を検出するための手段は、クランク角センサあるいはカム角センサである。
【００１５】
可変バルブタイミング機構を構成するハードウェアおよび制御システムは、燃料噴射から吸気弁閉弁までの時間つまり先読み時間と同程度の無駄時間で制御を実施できるように構築されている。無駄時間が長すぎると、先読みを行うことができないからである。可変バルブタイミング機構を構成するハードウェアおよび制御システムは、目標ＶＶＴ速度を実現可能となるように構築されている。
【００１６】
図４は、実施の形態にかかる内燃機関の制御装置の構成を示すブロック図である。図４は、エンジン電子制御ユニット４０の内部にプログラム等で構築されるモデルを、機能ブロック図で表したものである。図４に示すように、実施の形態にかかる内燃機関の制御装置を構成するエンジン電子制御ユニット４０は、可変バルブタイミング制御部４０ａと、先読空気量算出部４０ｂと、を備えている。可変バルブタイミング制御部４０ａは、ＶＶＴ制御部本体４１を含んでいる。ＶＶＴ制御部本体４１は、エンジン回転速度、エンジン負荷率および実ＶＶＴからＦ／Ｆ用目標ＶＶＴおよびＦ／Ｂ用目標ＶＶＴを算出するように構築されている。
【００１７】
図４に示すように、実施の形態にかかるエンジン電子制御ユニット４０は、先読バルブタイミング算出部４２と、空気量推定部４３と、を含んでいる。具体的には、エンジン電子制御ユニット４０に構築される先読空気量算出部４０ｂが、先読バルブタイミング算出部４２と、空気量推定部４３とを備えている。
【００１８】
先読バルブタイミング算出部４２は、目標ＶＶＴと実ＶＶＴとを組合せて先読ＶＶＴを算出する。目標ＶＶＴは、フィードフォワード用のＦ／Ｆ目標ＶＶＴおよびフィードバック用のＦ／Ｂ目標ＶＶＴを含んでいる。つまり、先読バルブタイミング算出部４２は、実ＶＶＴ、Ｆ／Ｆ用目標ＶＶＴ、およびＦ／Ｂ用目標ＶＶＴから、先読ＶＶＴを算出するように構築されている。
【００１９】
空気量推定部４３は、先読ＶＶＴと、その他の入力から、先読空気量を算出するように構築されている。その他の入力とは、エンジン回転速度、インテークマニホールド圧、過給圧、背圧、インテークマニホールド温度、およびバルブリフト量などを含む。このように、空気量推定部４３は、ＶＶＴを入力に用いて吸入空気量を算出するように構築されている。
【００２０】
図５は、実施の形態にかかる内燃機関の制御装置の構成を示すブロック図である。図５に示すように、実施の形態にかかる可変バルブタイミング制御部４０ａは、第一マップ５１と、速度制限ブロック５２と、速度算出ブロック５４と、第二マップ５５と、無駄時間ブロック５３と、減算ブロック５６と、Ｆ／Ｂ制御ブロック５７と、加算ブロック５８と、を備えている。
【００２１】
第一マップ５１には、エンジン回転速度とエンジン負荷率とが入力される。速度制限ブロック５２は、第一マップ５１からの出力値が与えられＶＶＴを実現可能な速度（傾き）に制限するように構築されている。速度算出ブロック５４は、速度制限ブロック５２からのＦ／Ｆ用目標ＶＶＴが入力されて微分演算を施すように構築されている。第二マップ５５は、速度算出ブロック５４からの出力が与えられるＶＶＴ速度をＯＣＶ（オイルコントロールバルブ）開度に変換するように構築されている。
【００２２】
無駄時間ブロック５３は、速度制限ブロック５２の出力からＦ／Ｂ用目標ＶＶＴを出力するように構築されている。減算ブロック５６は、無駄時間ブロック５３のＦ／Ｂ用目標ＶＶＴと実ＶＶＴとの差分をそれらの時系列を合わせつつ算出するように構築されている。Ｆ／Ｂ制御ブロック５７には、減算ブロック５６の出力が与えられる。加算ブロック５８は、第二マップ５５の出力とＦ／Ｂ制御ブロック５７の出力とを加算してＯＣＶ開度を出力するように構築されている。
【００２３】
図６は、Ｆ／Ｆ用目標ＶＶＴとＦ／Ｂ用目標ＶＶＴの関係を説明するための図である。
図６に示すように、Ｆ／Ｆ用目標ＶＶＴ特性６１を矢印６３のごとくＶＶＴ無駄時間だけ遅らせることで、Ｆ／Ｂ用目標ＶＶＴ特性６２が取得される。
【００２４】
図７は、実施の形態にかかる内燃機関の制御装置において実行されるルーチンのフローチャートである。図７に示すルーチンは、エンジン電子制御ユニット４０において実行される。図７に示すルーチンでは、まず、エンジン始動後であるか否かが判定される（ステップＳ１０）。
【００２５】
ステップＳ１０の判定結果が肯定（ｙｅｓ）であった場合には、ＶＶＴ異常ではないかどうかが判定される（ステップＳ１２）。ステップＳ１２の判定結果が肯定（ｙｅｓ）であった場合には、先読み時間の算出が行われる（ステップＳ１４）。先読み時間の算出は、現在時刻から吸気弁が閉じるまでの時間を、エンジン回転速度およびＶＶＴ位相角から算出するものである。
【００２６】
次に、後述の図８で説明する方法に従って、先読ＶＶＴの算出が行われる（ステップＳ１６）。次に、上下限ガードが施される（ステップＳ１８）。上下限ガードは、可変バルブタイミング機構のハードウェア上下限値でガードを施すものである。
【００２７】
次に、空気量推定部４３において、後述の図９〜図１１で説明する方法に従って、先読み空気量の算出が実施される（ステップＳ２０）。その後、今回のルーチンが終了する。
【００２８】
一方、ステップＳ１０の判定結果が否定（ｎｏ）であった場合には、始動時用の空気量算出が行われる（ステップＳ２４）。ステップＳ１２の判定結果が否定（ｎｏ）であった場合には、ＶＶＴ異常が発生している状況にあるので、実ＶＶＴを用いた先読み空気量の算出が行われる（ステップＳ２２）。
【００２９】
図８は、実施の形態にかかる内燃機関の制御装置の動作を説明するための図である。図８には、Ｆ／Ｆ用目標ＶＶＴ特性８１と、矢印８４で示すＶＶＴ無駄時間の経過後のＦ／Ｂ用目標ＶＶＴ特性８２と、先読みから例えば４０ｍｓｅｃ経過後の実ＶＶＴ特性８６とが図示されている。符号８３の時点から、無駄時間後の実ＶＶＴが先読みされる。目標ＶＶＴと実ＶＶＴとの間の偏差８５が補償される。
【００３０】
目標ＶＶＴと実ＶＶＴとを組合せることで先読ＶＶＴが算出される点が、実施の形態の特徴の一つである。下記の式（１）に従って先読ＶＶＴが算出される。
先読ＶＶＴ  ＝  Ｆ／Ｆ用目標ＶＶＴ  ＋（実ＶＶＴ  −  Ｆ／Ｂ用目標ＶＶＴ）    ・・・（１）
【００３１】
より具体的なイメージを述べると、実施の形態の演算処理は、例えば４０ｍｓｅｃ先のＶＶＴを先読みして、４０ｍｓｅｃ経過後に結果照合を行うような方法を用いている。つまり、実施の形態では、式（１）の左辺（例えば４０ｍｓ後を先読みしたＶＶＴ）が、式（１）の右辺第一項（例えば４０ｍｓｅｃ先の目標ＶＶＴであるＦ／Ｆ用目標ＶＶＴ）と式（１）の右辺第二項（現在の実ＶＶＴと過去に算出された先読みＶＶＴとの偏差）との和に基づいて算出されている。
【００３２】
図９〜図１１に示す方法で、先読ＶＶＴを用いた吸入空気量の算出が行われる。図９および図１０は、先読吸入空気量の算出のための吸気弁モデルを説明するための図である。図９には、インテークマニホールド圧力と空気量との関係を示す一次関数グラフが記載されており、傾きａおよび切片ｂが図示されている。先読吸入空気量の算出は、下記の式（２）に従って行われる。
吸入空気量＝（ａ×インテークマニホールド圧力＋ｂ）×基準温度／インテークマニホールド温度  ・・・（２）
【００３３】
図１０に示すモデルのごとく、空気量推定部４３は、第三マップ１０１と、乗算ブロック１０２と、加算ブロック１０３と、温度補正ブロック１０４と、を備えている。第三マップ１０１は、エンジン回転速度と、吸気弁先読ＶＶＴと、排気弁先読ＶＶＴと、背圧とが入力され、これらの入力値から傾きａおよび切片ｂの値を取得できるように構築されている。
【００３４】
乗算ブロック１０２は、インテークマニホールド圧力と傾きａとを乗算するように構築されている。加算ブロック１０３は、乗算ブロック１０２の出力と切片ｂとを加算するように構築されている。温度補正ブロック１０４は、加算ブロック１０３の出力に対してインテークマニホールド温度に基づく温度補正を施すことで先読み空気量を算出するように構築されている。その他、エンジンシステムに応じて入力を追加したり変更したりしても良い。
【００３５】
図１１は、先読吸入空気量の算出のための補間処理を説明するための図である。図１１に示す例えば８ｍｓなどの制御周期１１３ごとに、例えば４０ｍｓなどのＶＶＴ無駄時間が経過した後の先読み空気量が算出される。グラフ１１４は、制御周期ごとに算出したＶＶＴ無駄時間後の先読み空気量を示す。常に４０ｍｓｅｃ後の先読ＶＶＴから空気量が算出される。図１１に示すように、算出された先読み時間に応じて補間処理を実施することで、先読み時間後の先読み空気量が算出される。具体的には、現在時刻ｔから矢印１１１で示す先読み時間が経過した後の時刻は、ｔ＋２とｔ＋３との間に存在する。ｔ＋２とｔ＋３との間に存在する時刻の先読み空気量は、ｔ＋２、ｔ＋３の先読み空気量から線形補間して算出される。
【００３６】
図１２および図１３は、実施の形態にかかる内燃機関の制御装置の効果を説明するための図である。図１２および図１３は、ＶＶＴ変化速度が大きい場合の空燃比制御性を評価したものであり、発進加速からエンジン回転速度２０００ｒｐｍにおいてアクセルオフとした場合の結果を示している。図１２の区間Ｑ１は、ＶＶＴ変化速度が大きい区間である。実施の形態にかかる空燃比特性カーブ１２０と既存技術の空燃比特性カーブ１２１とを比較してみる。そうすると、符号Ｑ２の破線枠で示すように、区間Ｑ１における空燃比荒れが抑制されていることが理解される。
【００３７】
図１３の区間Ｐ１は、ＶＶＴ変化速度が大きい区間である。図１３の最上段は比較例にかかる実ＶＶＴ特性１３１および理想の先読ＶＶＴ特性１３２を図示したものである。図１３の上から二段目は実施の形態にかかる先読ＶＶＴ特性１３４および理想の先読ＶＶＴ特性１３５を図示したものである。Ｉｎ−ＶＶＴ誤差について検討すると、従来技術の誤差１３６に比べて実施の形態の誤差１３７が縮小されていることが把握される。空気量誤差率についても、実施の形態のほうが改善されている。
【００３８】
図１４〜図２５は、比較例を参酌しつつ実施の形態にかかる内燃機関の制御装置の効果を説明するための図である。図１４〜図２５は、図１２および図１３と同様に、ＶＶＴ変化速度が大きい場合の空燃比制御性を評価したものである。
【００３９】
図１４、図１８、および図２２は、実施の形態にかかる空燃比特性、Ｉｎ−ＶＶＴ遅れ、およびＩｎ−ＶＶＴ誤差をそれぞれ示す。図１４には実施の形態にかかる特性１４０ａと既存技術の特性１４０とが比較して示されている。図１８には第一比較例にかかる特性ＣＥと既存技術の特性Ｃ０とが比較して示されている。図１８で拡大して図示したように、実施の形態によれば、実質的に遅れが無いことが把握される。
【００４０】
図１５、図１９、および図２３は、第一比較例にかかる空燃比特性、Ｉｎ−ＶＶＴ遅れ、およびＩｎ−ＶＶＴ誤差をそれぞれ示す。図１５には第一比較例にかかる特性１４１と既存技術の特性１４０とが比較して示されている。図１９には第一比較例にかかる特性Ｃ１と既存技術の特性Ｃ０とが比較して示されている。第一比較例は、ＶＶＴ先読みを実施するものであり、目標ＶＶＴで先読みを行うとともに先読ＶＶＴ＝Ｆ／Ｆ用目標ＶＶＴとするものである。
【００４１】
図１６、図２０、および図２４は、第二比較例にかかる空燃比特性、Ｉｎ−ＶＶＴ遅れ、およびＩｎ−ＶＶＴ誤差をそれぞれ示す。図１６には第二比較例にかかる特性１４２と既存技術の特性１４０とが比較して示されている。図２０には第二比較例にかかる特性Ｃ２と既存技術の特性Ｃ０とが比較して示されている。第二比較例では、図２０で拡大図示したように、実ＶＶＴが動かないと先読みができないので、遅れが生じてしまうという問題がある。第二比較例は、ＶＶＴ先読みを実施するものであり、実ＶＶＴで先読みを行うとともに、下記の式（３）で演算を行うものである。
先読ＶＶＴ＝実ＶＶＴ前回値＋（実ＶＶＴ今回値−実ＶＶＴ前回値）／先読み用時定数    ・・・（３）
【００４２】
図１７、図２１、および図２５は、第三比較例にかかる空燃比特性、Ｉｎ−ＶＶＴ遅れ、およびＩｎ−ＶＶＴ誤差をそれぞれ示す。図１７には第三比較例にかかる特性１４３と既存技術の特性１４０とが比較して示されている。図２１には第三比較例にかかる特性Ｃ３と既存技術の特性Ｃ０とが比較して示されている。第三比較例は、ＶＶＴ速度制限を施すものであり、ＶＶＴ速度制限とともに先読ＶＶＴ＝実ＶＶＴとするものである。
【００４３】
上記の図１４および図１５と、図１６および図１７とを比較すると、ＶＶＴ変化速度が大きい時の空燃比制御性が大きく改善していることが把握される。これは、図１４の実施の形態および図１５の第一比較例では、目標ＶＶＴが利用されているからである。
【００４４】
実ＶＶＴを組み合わせる必要性について説明する。目標ＶＶＴによるＶＶＴ先読みは、目標ＶＶＴに対する実ＶＶＴの制御性が良好である場合は、空燃比制御性の改善効果を発揮する。しかし、油圧駆動の可変バルブタイミング機構は、油温、油圧、および油種などの影響によってＶＶＴ制御性が低下する場合がある。ＶＶＴ制御性の低下とは、具体的には、無駄時間の長期化であったり、目標ＶＶＴ速度よりも実ＶＶＴ速度が遅くなったりすることを含む。このような状況では、目標ＶＶＴのみで先読みを実施すると、先読ＶＶＴ誤差が拡大してしまうおそれがある。そこで、図８および式（１）でも説明したように、目標ＶＶＴだけではなく実ＶＶＴの動きも考慮に入れて、目標ＶＶＴと実ＶＶＴの偏差を保証しながら先読みを実施することが好ましい。
【００４５】
実施の形態の変形例として少なくとも下記の式（４）および式（５）が採用されてもよい。式（４）のように、目標ＶＶＴによる先読みの重みを調整する補正係数を乗算するように構築されてもよい。
先読ＶＶＴ＝実ＶＶＴ＋（Ｆ／Ｆ用目標ＶＶＴ−Ｆ／Ｂ用目標ＶＶＴ）×補正係数    ・・・（４）
【００４６】
あるいは、式（５）のように、目標ＶＶＴと実ＶＶＴの偏差補償に対する重みを調整する補正係数を乗算するように構築されてもよい。
先読ＶＶＴ＝Ｆ／Ｆ用目標ＶＶＴ＋（実ＶＶＴ−Ｆ／Ｂ用目標ＶＶＴ）×補正係数    ・・・（５）
【符号の説明】
【００４７】
４０  エンジン電子制御ユニット
４０ａ  可変バルブタイミング制御部
４０ｂ  先読空気量算出部
４１  ＶＶＴ制御部本体
４２  先読バルブタイミング算出部
４３  空気量推定部
５１  第一マップ
５２  速度制限ブロック
５３  無駄時間ブロック
５４  速度算出ブロック
５５  第二マップ
５６  減算ブロック
５７  制御ブロック
５８  加算ブロック
１０１  第三マップ
１０２  乗算ブロック
１０３  加算ブロック
１０４  温度補正ブロック
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
2019196743.tif 000021
【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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