(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ターボ過給機と、吸気通路において前記ターボ過給機のコンプレッサよりも下流側に設けられたスロットルバルブと、吸気バルブの開閉時期を変更するバルブタイミング可変機構と、を備えたエンジンの制御装置であって、
前記バルブタイミング可変機構を制御する制御部、及び、
前記吸気バルブの開閉時期の基本値を前記エンジンの目標トルクに基づいて設定するベース設定部を備え、
前記制御部は、気筒内に吸入される吸気の体積効率又は充填量の目標値を算出すると共に、前記吸気通路のうち前記スロットルバルブよりも下流側の、吸気マニホールドと吸気ポートとを少なくとも含む下流側通路における吸気の状態、及び、前記エンジンの運転状態に基づいて、前記下流側通路内の吸気が前記気筒内に吸入された場合の前記体積効率又は充填量の予測値を算出し、
前記制御部は、前記吸気バルブの開時期及び閉時期を、現在の時期から所定角度ずつ進角させたときの前記体積効率又は充填量の第２の予測値を算出し、
前記制御部は、前記体積効率又は充填量の目標値と、前記体積効率又は充填量の予測値と、前記体積効率又は充填量の第２の予測値と、に基づいて、前記ベース設定部により設定された前記吸気バルブの開閉時期の基本値を補正することを特徴とするエンジンの制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載のエンジンの制御装置において、
前記制御部は、前記体積効率又は充填量の予測値が前記体積効率又は充填量の目標値よりも小さいときには、前記充填量が増加するように前記吸気バルブの閉時期を進角させることを特徴とするエンジンの制御装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のエンジンの制御装置において、
前記吸気の状態は、前記下流側通路における吸気の圧力を含むことを特徴とするエンジンの制御装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１つに記載のエンジンの制御装置において、
前記エンジンの運転状態は、前記エンジンの回転数と、前記吸気バルブの開閉時期と、排気バルブの開閉時期とを含むことを特徴とするエンジンの制御装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１つに記載のエンジンの制御装置において、
前記体積効率又は充填量の目標値は、目標過給圧に基づいて算出されることを特徴とするエンジンの制御装置。
【請求項６】
請求項５に記載のエンジンの制御装置において、
前記体積効率又は充填量の目標値は、前記目標過給圧に応じて算出された、前記ターボ過給機のタービンを通過する排気の流量の目標値である目標タービン流量に基づいて算出されることを特徴とするエンジンの制御装置。
【請求項７】
ターボ過給機と、吸気通路において前記ターボ過給機のコンプレッサよりも下流側に設けられたスロットルバルブと、吸気バルブの開閉時期を変更するバルブタイミング可変機構と、を備えたエンジンの制御装置であって、
前記バルブタイミング可変機構及び前記スロットルバルブを制御する制御部、及び、
前記吸気バルブの開閉時期の基本値及び前記スロットルバルブの目標スロットル開度を前記エンジンの目標トルクに基づいて設定するベース設定部を備え、
前記制御部は、気筒内に吸入される吸気の体積効率又は充填量の目標値を算出すると共に、前記吸気通路のうち前記スロットルバルブよりも下流側の、吸気マニホールドと吸気ポートとを少なくとも含む下流側通路における吸気の状態、及び、前記エンジンの運転状態に基づいて、前記下流側通路内の吸気が前記気筒内に吸入された場合の前記体積効率又は充填量の予測値を算出し、
前記制御部は、前記吸気バルブの開時期及び閉時期を、現在の時期から所定角度ずつ進角させたときの前記体積効率又は充填量の第２の予測値を算出し、
前記制御部は、前記体積効率又は充填量の目標値と、前記体積効率又は充填量の予測値と、前記体積効率又は充填量の第２の予測値と、に基づいて、前記ベース設定部により設定された前記吸気バルブの開閉時期の基本値を補正することを特徴とするエンジンの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
ここに開示する技術は、ターボ過給機を備えたエンジンの制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ターボ過給機を備えたエンジンにおいては、タービンが排気通路に配置され、コンプレッサが吸気通路に配置されている。タービンがエンジンの燃焼室から排出された排気によって回転駆動されることで、タービンに直結されたコンプレッサが回転駆動されて、吸気通路から気筒内に吸入される吸気の質量（以下、「充填量」と称する）が増加される。この種のエンジンの制御装置においては、吸気バルブの開閉時期を制御することにより充填量を調整する構成が知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、エンジンの制御装置において、吸気通路内に設けた過給圧センサと、吸気バルブの開閉時期を変更可能なバルブタイミング可変機構（ＶＶＴ：Variable Valve Timing）とを備え、吸気側のＶＶＴ（以下、「吸気ＶＶＴ」と称する）を介して、吸気バルブの閉時期を充填量が最も多くなる時期（以下、「最適時期」と称する）へ近づける構成が開示されている。一般的に、吸気バルブの閉時期を最適時期に合わせようとしても、装置の公差などによりズレが生じる場合がある。その場合、過給圧が大きくなるにつれて、充填量がより大きく減少することになる。そのため、この制御装置は、吸気バルブの閉時期を過給圧に応じて補正することによって、充填量を調整する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１８５３３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、充填量は、過給圧だけでは定まらず、例えば、その時々のエンジンの状態等に応じて増減する。そのため、特許文献１に記載の制御装置では、吸気バルブの閉時期が適切に補正されないがために、充填量を精度良く調整することができない。
【０００６】
ここに開示する技術は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、充填量を精度良く調整することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
ここに開示された技術は、ターボ過給機と、吸気通路において前記ターボ過給機のコンプレッサよりも下流側に設けられたスロットルバルブと、吸気バルブの開閉時期を変更するバルブタイミング可変機構と、を備えたエンジンの制御装置に関する。この制御装置は、前記バルブタイミング可変機構を制御する制御部、及び、前記吸気バルブの開閉時期の基本値を前記エンジンの目標トルクに基づいて設定するベース設定部を備え、前記制御部は、気筒内に吸入される吸気の体積効率又は充填量の目標値を算出すると共に、前記吸気通路のうち前記スロットルバルブよりも下流側の、吸気マニホールドと吸気ポートとを少なくとも含む下流側通路における吸気の状態、及び、前記エンジンの運転状態に基づいて、前記下流側通路内の吸気が前記気筒内に吸入された場合の前記体積効率又は充填量の予測値を算出し、前記制御部は、前記吸気バルブの開時期及び閉時期を、現在の時期から所定角度ずつ進角させたときの前記体積効率又は充填量の第２の予測値を算出する。
【０００８】
そして、前記制御部は、前記体積効率又は充填量の目標値と、前記体積効率又は充填量の予測値と、前記体積効率又は充填量の第２の予測値と、に基づいて、前記ベース設定部により設定された前記吸気バルブの開閉時期の基本値を補正する。
【０００９】
一般的に、コンプレッサと燃焼室との間には、スロットルバルブやサージタンク等が設けられている。そのため、充填量は、コンプレッサとスロットルバルブとの間の吸気通路の圧力である過給圧だけではなく、スロットルバルブの開度やサージタンクの容積等の影響も受ける。
【００１０】
それに対して、前記下流側通路はスロットルバルブの下流側の部分であり、吸気通路のうち気筒に比較的近い部分である。そこで、制御部は、下流側通路における吸気の状態に基づいて吸気バルブの開閉時期を補正する。これにより、制御部は、充填量を精度良く調整することできる。
【００１１】
前記下流側通路は、前記吸気通路のうち、吸気マニホールドと吸気ポートとを含んでいる。この構成によれば、吸気バルブの開閉時期を補正する上で、吸気マニホールド及び吸気ポート内の吸気の状態が考慮される。これにより、気筒の直近の部分の吸気の状態が考慮されるので、充填量をより精度良く調整することができる。
【００１２】
さらに、充填量は、そうした吸気の状態だけではなく、エンジン回転数や吸気バルブの開閉時期といったエンジンの運転状態の影響も受ける。そこで、制御部は、エンジンの運転状態に基づいて吸気バルブの開閉時期を補正する。これにより、制御部は、充填量を精度良く調整することができる。
【００１３】
また、前述の如く、制御部は、下流側通路における吸気の状態とエンジンの運転状態とに基づいて、下流側通路内の吸気が気筒内に吸入された場合の体積効率又は充填量を予測すると共に、その予測結果に基づいて吸気バルブの開閉時期を補正する。これによれば、制御部は、体積効率又は充填効率を事前に予測することで、吸気バルブの開閉時期を事前に補正することができる。そのことで、制御部は、充填量を早期に調整することができる。その上、下流側通路内の吸気は将来的に気筒内に吸入されると想定されるため、下流側通路における吸気の状態に基づいて将来の体積効率又は充填量を予測することによって、制御部は、体積効率又は充填量を精度良く予測することができる。
【００１４】
また、前述の如く、制御部は、体積効率又は充填量の予測値だけではなく、体積効率又は充填量の目標値も考慮して吸気バルブの開閉時期を補正する。これによれば、制御部は、例えば予測値と目標値とを事前に比較することによって、体積効率又は充填量が目標値となるように、開閉時期を早めに補正することができる。
【００１５】
また、前記制御部は、前記体積効率又は充填量の予測値が前記体積効率又は充填量の目標値よりも小さいときには、前記充填量が増加するように前記吸気バルブの閉時期を進角させてもよい。
【００１６】
この構成によれば、制御部は、予測値と目標値とを事前に比較する。これにより、制御部は、体積効率又は充填量が目標値となるように、閉時期を早期に進角させることができる。そのことで、制御部は、充填量を早期に調整することができる。
【００１７】
また、前記吸気の状態は、前記下流側通路における吸気の圧力を含むとしてもよい。
【００１８】
この構成によれば、制御部は、体積効率又は充填量を適切に予測することができる。
【００１９】
また、前記エンジンの運転状態は、前記エンジンの回転数と、前記吸気バルブの開閉時期と、排気バルブの開閉時期とを含むとしてもよい。
【００２０】
この構成によれば、制御部は、体積効率又は充填量を適切に予測することができる。
【００２１】
また、前記体積効率又は充填量の目標値は、目標過給圧に基づいて算出されてもよい。
【００２２】
この構成によれば、加速過渡時において充填量を精度良く調整することができる。
【００２３】
詳しくは、従来より、例えば加速過渡時において、過給圧の制御の遅れ、所謂ターボラグが知られている。この種のターボラグは、低速運転やアイドル運転からの加速過渡時において排気の流量が不足してしまい、そのことで、タービンが十分に回転駆動されないために、目標過給圧に到達するのが遅れてしまうことに起因して生じる。これを解消するためには、充填量を早期に増加させる必要がある。また、その際に、目標過給圧を高い精度で実現するためには、充填量を精度良く調整することが望まれる。
【００２４】
この構成によれば、体積効率又は充填量の目標値が目標過給圧に基づいて設定されるので、加速過渡時における充填量を精度良く調整することができるようになる。それに加えて、前述の如く、吸気バルブの開閉時期を体積効率又は充填量の予測値に基づいて事前に補正することで、充填量を早期に増加させて、目標過給圧を実現するまでの時間を短縮することができるようになる。これにより、ターボラグを解消する上で有利になる。
【００２５】
また、前記体積効率又は充填量の目標値は、前記目標過給圧に応じて算出された、前記ターボ過給機のタービンを通過する排気の流量の目標値である目標タービン流量に基づいて算出されてもよい。
【００２６】
ここに開示された技術は、ターボ過給機と、吸気通路において前記ターボ過給機のコンプレッサよりも下流側に設けられたスロットルバルブと、吸気バルブの開閉時期を変更するバルブタイミング可変機構と、を備えたエンジンの制御装置に関する。この制御装置は、前記バルブタイミング可変機構及び前記スロットルバルブを制御する制御部、及び、前記吸気バルブの開閉時期の基本値及び前記スロットルバルブの目標スロットル開度を前記エンジンの目標トルクに基づいて設定するベース設定部を備え、前記制御部は、気筒内に吸入される吸気の体積効率又は充填量の目標値を算出すると共に、前記吸気通路のうち前記スロットルバルブよりも下流側の、吸気マニホールドと吸気ポートとを少なくとも含む下流側通路における吸気の状態、及び、前記エンジンの運転状態に基づいて、前記下流側通路内の吸気が前記気筒内に吸入された場合の前記体積効率又は充填量の予測値を算出し、前記制御部は、前記吸気バルブの開時期及び閉時期を、現在の時期から所定角度ずつ進角させたときの前記体積効率又は充填量の第２の予測値を算出し、前記制御部は、前記体積効率又は充填量の目標値と、前記体積効率又は充填量の予測値と、前記体積効率又は充填量の第２の予測値と、に基づいて、前記ベース設定部により設定された前記吸気バルブの開閉時期の基本値を補正する。
【発明の効果】
【００２７】
前記の構成によれば、充填量を精度良く調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１は、エンジンの概略構成図である。
【図２】図２は、ＥＣＵの機能構成図である。
【図３】図３は、トルクベース制御に係る処理のフローチャートである。
【図４】図４は、吸気バルブのバルブリフト量を示す概略図である。
【図５】図５は、吸気バルブを進角させたときのバルブリフト量を示す概略図である。
【図６】図６は、吸気バルブの進角方法を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、例示的な実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００３０】
〈エンジンの構成〉
図１は、実施形態によるエンジンの制御装置が適用されたエンジンの概略構成図である。
【００３１】
図１に示すように、エンジン１００（例えばガソリンエンジン）は、主に、外部から導入された吸気（空気）が通過する吸気通路１０と、吸気通路１０から供給された吸気と燃料噴射弁２３から供給された燃料との混合気を、吸気通路１０に接続された複数の気筒（１つのみ図示）２１各々の内部で燃焼させて車両の動力を発生するエンジン本体２０と、このエンジン本体２０内の燃焼により発生した排気を排出する排気通路３０と、エンジン１００全体を制御するＥＣＵ（Electronic Control Unit）５０とを有する。
【００３２】
吸気通路１０には、上流側から順に、外部から導入された吸気を浄化するエアクリーナ２と、通過する吸気を昇圧させる、ターボ過給機４のコンプレッサ４ａと、通過する吸気を冷却するインタークーラ９と、通過する吸気の流量を調整するスロットルバルブ１１と、エンジン本体２０に供給する吸気を一次的に蓄えるサージタンク１３ａを有し、吸気ポート１４に接続された吸気マニホールド１３とが設けられている。
【００３３】
また、吸気通路１０には、コンプレッサ４ａによって過給された吸気の一部を、コンプレッサ４ａの上流側に還流するためのエアバイパス通路６が設けられている。エアバイパス通路６は、一端がコンプレッサ４ａの下流側で且つスロットルバルブ１１の上流側の吸気通路１０に接続され、他端がコンプレッサ４ａの上流側の吸気通路１０に接続されている。また、このエアバイパス通路６には、エアバイパス通路６を流れる吸気の流量を制御するエアバイパスバルブ７が設けられている。  本明細書では、エアクリーナ２の上流端部から吸気ポート１４の下流端部までの部分を吸気通路１０と称する。また、吸気通路１０のうちスロットルバルブ１１よりも下流側の少なくとも一部を下流側通路１０ａと称する。この実施形態では、下流側通路１０ａは、吸気マニホールド１３のサージタンク１３ａから吸気ポート１４の下流端部まで続く通路である（図１の破線で囲む部分）。
【００３４】
エンジン本体２０は、主に、吸気ポート１４を開閉する吸気バルブ２２と、気筒２１内に向けて燃料を噴射する燃料噴射弁２３と、気筒２１内に供給された吸気と燃料との混合気に点火する点火プラグ２４と、気筒２１内での混合気の燃焼により往復運動するピストン２７と、ピストン２７の往復運動により回転されるクランクシャフト２８と、排気ポート３１を開閉する排気バルブ２９とを有する。
【００３５】
クランクシャフト２８には、不図示の吸気カムシャフトと排気カムシャフトとが駆動連結されている。吸気カムシャフトは、クランクシャフト２８に連動して回転することにより、吸気バルブ２２を駆動する。この駆動によって、吸気バルブ２２は、吸気ポート１４を所定のタイミングで開閉するように往復運動する。同様に、排気カムシャフトは、クランクシャフト２８に連動して回転することにより、排気バルブ２９を駆動する。この駆動によって、排気バルブ２９は、排気ポート３１を所定のタイミングで開閉するように往復運動する。
【００３６】
エンジン本体２０は、吸気カムシャフトの位相を進角又は遅角させるバルブタイミング可変機構（吸気ＶＶＴ）２５と、排気カムシャフトの位相を進角又は遅角させるバルブタイミング可変機構（排気ＶＶＴ）２６とを備えている。
【００３７】
吸気ＶＶＴ２５は、吸気カムシャフトの位相を進角又は遅角させることによって、吸気バルブ２２の開時期及び閉時期を、所定の最進角時期と最遅角時期との間で連続的に変更する。この実施形態では、吸気ＶＶＴ２５は、電磁バルブを用いて構成されている。同様に、排気ＶＶＴ２６は、排気カムシャフトの位相を進角又は遅角させることによって、排気バルブ２９の開時期及び閉時期を連続的に変更する。この実施形態では、排気ＶＶＴ２６は、油圧式のソレノイドバルブを用いて構成されている。
【００３８】
排気通路３０には、上流側から順に、通過する排気によって回転させられ、この回転によってコンプレッサ４ａを回転駆動する、ターボ過給機４のタービン４ｂと、例えばＮＯｘ触媒や三元触媒や酸化触媒などの、排気の浄化機能を有する排気浄化触媒３７、３８とが設けられている。
【００３９】
また、排気通路３０には、排気を吸気通路１０に還流するＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）通路３２が接続されている。このＥＧＲ通路３２は、一端がタービン４ｂの上流側の排気通路３０に接続され、他端がスロットルバルブ１１の下流側の吸気通路１０に接続されている。加えて、ＥＧＲ通路３２には、還流させる排気を冷却するＥＧＲクーラ３３と、ＥＧＲ通路３２を流れる排気の流量を制御するＥＧＲバルブ３４とが設けられている。
【００４０】
さらに、排気通路３０には、排気にターボ過給機４のタービン４ｂを迂回させるタービンバイパス通路３５が設けられている。このタービンバイパス通路３５には、タービンバイパス通路３５を流れる排気の流量を制御するウェイストゲートバルブ（以下、「ＷＧバルブ」と称する）３６が設けられている。
【００４１】
また、図１に示すエンジン１００には、各種のセンサが設けられている。具体的には、エンジン１００の吸気系においては、エアクリーナ２の下流側の吸気通路１０（詳しくは、エアクリーナ２とコンプレッサ４ａとの間の吸気通路１０）に、吸気流量を検出するエアフロセンサ６１と吸気温度を検出する第１温度センサ６２とが設けられ、コンプレッサ４ａとスロットルバルブ１１との間の吸気通路１０に、過給圧を検出する第１圧力センサ６３が設けられ、スロットルバルブ１１の下流側の吸気通路１０（詳しくは、サージタンク１３ａ内）に、サージタンク１３ａ内の圧力であるインマニ圧力を検出する第２圧力センサ６４が設けられている。この第２圧力センサ６４には、サージタンク１３ａ内の温度であるインマニ温度を検出する温度センサが内蔵されている。
【００４２】
そして、エンジン本体２０においては、クランクシャフト２８のクランク角を検出するクランク角センサ６９、吸気カムシャフトのカム角を検出する吸気側カム角センサ７０、及び、排気カムシャフトのカム角を検出する排気側カム角センサ７１が設けられている。
【００４３】
さらに、エンジン１００の排気系においては、ＥＧＲバルブ３４の開度であるＥＧＲ開度を検出するＥＧＲ開度センサ６５、及び、ＷＧバルブ３６の開度であるＷＧ開度を検出するＷＧ開度センサ６６が設けられ、タービン４ｂの下流側の排気通路３０（詳しくは、タービン４ｂと排気浄化触媒３７との間の排気通路３０）に、排気中の酸素濃度を検出するＯ２センサ６７と排気温度を検出する排気温度センサ６８とが設けられている。
【００４４】
エアフロセンサ６１は、検出した吸気流量に対応する検出信号Ｓ６１をＥＣＵ５０に供給し、第１温度センサ６２は、検出した吸気温度に対応する検出信号Ｓ６２をＥＣＵ５０に供給し、第１圧力センサ６３は、検出した過給圧に対応する検出信号Ｓ６３をＥＣＵ５０に供給し、第２圧力センサ６４は、検出したインマニ圧力とインマニ温度に対応する検出信号Ｓ６４をＥＣＵ５０に供給し、ＥＧＲ開度センサ６５は、検出したＥＧＲ開度に対応する検出信号Ｓ６５をＥＣＵ５０に供給し、ＷＧ開度センサ６６は、検出したＷＧ開度に対応する検出信号Ｓ６６をＥＣＵ５０に供給し、Ｏ２センサ６７は、検出した酸素濃度に対応する検出信号Ｓ６７をＥＣＵ５０に供給し、排気温度センサ６８は、検出した排気温度に対応する検出信号Ｓ６８をＥＣＵ５０に供給する。クランク角センサ６９は、検出したクランク角に対応する検出信号Ｓ６９をＥＣＵ５０に供給する。吸気側カム角センサ７０及び排気側カム角センサ７１は、それぞれ、検出したカム角に対応する検出信号Ｓ７０，Ｓ７１をＥＣＵ５０に供給する。また、エンジン１００には、大気圧を検出する大気圧センサ６０が設けられており、この大気圧センサ６０は、検出した大気圧に対応する検出信号Ｓ６０をＥＣＵ５０に供給する。
【００４５】
ＥＣＵ５０は、ＣＰＵと、ＣＰＵ上で実行される各種のプログラム（ＯＳなどの基本制御プログラムや、ＯＳ上で起動され特定機能を実現するアプリケーションプログラムを含む）や各種のデータを格納するためのＲＯＭやＲＡＭの如き内部メモリとを備えるコンピュータにより構成される。ＥＣＵ５０は、上述した各種センサから供給された検出信号に基づいて、種々の制御や処理を行う。なお、ＥＣＵ５０は、「エンジンの制御装置」の一例である。
【００４６】
図２は、ＥＣＵ５０の機能構成図を示す。
【００４７】
ＥＣＵ５０は、エンジン１００の出力トルクを制御するべく、種々のアクチュエータの基本となる制御値を設定するベース設定部５１と、吸気ＶＶＴ２５を制御する吸気ＶＶＴ制御部５９とを備えている。以下で詳述するように、吸気ＶＶＴ制御部５９は、ベース設定部５１により設定された吸気バルブ２２の開閉時期を、下流側通路１０ａにおける吸気の状態とエンジン１００の運転状態とに基づいて補正する。なお、吸気ＶＶＴ制御部５９は、「制御部」の一例である。
【００４８】
〈ベース設定部〉
ベース設定部５１は、エンジン１００に要求される出力トルク（以下、「目標トルク」と称する）を基準として、スロットルバルブ１１及びＷＧバルブ３６の開度や点火プラグ２４による点火時期、吸気バルブ２２及び排気バルブ２９の開閉時期、並びに、燃料噴射弁２３からの燃料噴射量などを制御する、いわゆるトルクベース制御を実行する。トルクベース制御では、エンジン１００の運転状態に基づいて目標トルクを取得して、各アクチュエータの制御値を、この目標トルクが得られるような基本値に設定する。
【００４９】
ベース設定部５１によるトルクベース制御において、主に、スロットルバルブ１１及びＷＧバルブ３６の制御について図３を参照しながら説明する。図３は、トルクベース制御に係る処理のフローチャートである。
【００５０】
トルクベース制御では、まず、ステップＳ１において、ベース設定部５１がエンジン１００の運転状態を検知する。具体的には、クランク角センサ６９に基づいて算出されたエンジン本体２０の回転速度（以下、「エンジン回転数」と称する）、車速、アクセル開度、及び、変速比等をエンジン１００の運転状態として読み込む。
【００５１】
ステップＳ２においては、ベース設定部５１は、検知された運転状態に応じた目標加速度を取得する。
【００５２】
ステップＳ３において、ベース設定部５１は、設定された目標加速度を実現するために必要な目標トルクを取得する。
【００５３】
ステップＳ４において、ベース設定部５１は、取得された目標トルクを実現するために必要な充填効率の目標値（以下、「目標充填効率」と称する）を設定する。詳しくは、目標充填効率は、目標トルク、エンジン回転数、及び、図示平均有効圧力の目標値（以下、「目標図示平均有効圧力」と称する）に基づいて求められる。目標図示平均有効圧力は、目標トルク、並びに、トルク損失となる機械抵抗及びポンプ損失（ポンピングロス）に基づいて求められる。
【００５４】
ベース設定部５１は、このように設定された目標トルクに基づいて、吸気バルブ２２の開閉時期の基本値を設定する。吸気バルブ２２の開閉時期は、ＥＣＵ５０の内部メモリに予め記憶された、エンジン回転数及び目標充填効率とそれらに応じた吸気バルブ２２の開閉時期とが関連付けて規定されたＶＶＴマップに基づいて求められる。図４は、基本値に設定されたときの、吸気バルブ２２のバルブリフト量を概略的に示している。図４に示すように、吸気バルブ２２は、基本値に設定された状態では、吸気行程の途中で開き、ＢＤＣを過ぎて圧縮行程の途中で閉じるように制御される（所謂“遅閉じ”が実行される）。
【００５５】
このステップＳ４の後には、ステップＳ５〜Ｓ８とステップＳ９〜Ｓ１２とが並行して行われる。
【００５６】
ステップＳ５においては、設定された目標充填効率を実現するために必要な吸気マニホールド１３内の吸気の量の目標値（以下、「目標インマニ空気量」と称する）を取得する。目標インマニ空気量は、吸気マニホールド１３内の吸気密度を基準とした体積効率、所謂インマニ基準の体積効率と、吸気マニホールド１３の容積（以下、「インマニ容積」と称する）Ｖｉと、気筒２１の容積（以下、「シリンダ容積」と称する）Ｖｃと、気筒２１内に吸入される１行程あたりの吸気の質量であるシリンダ吸入空気量Ｑｃｒの目標値（以下、「目標シリンダ空気量」と称する）とに基づいて求められる。インマニ容積Ｖｉは、予め規定されており、ＥＣＵ５０の内部メモリに記憶されている。シリンダ容積Ｖｃは、予め規定されており、ＥＣＵ５０の内部メモリに記憶されている。目標シリンダ空気量は、ステップＳ４で設定された目標充填効率と、シリンダ容積Ｖｃと、標準大気密度ρ０とに基づいて求められる。標準大気密度ρ０は、標準状態における大気の密度（約１．２ｋｇ［ｋｇ／ｍ３］）である。
【００５７】
ステップＳ６において、ベース設定部５１は、目標インマニ空気量を実現するために必要となる、スロットルバルブ１１を通過する吸気の流量の目標値（以下、「目標スロットル通過流量」と称する）を取得する。この目標スロットル通過流量は、ステップＳ４で取得された目標充填効率と、ステップＳ５で取得された目標インマニ空気量と、現在のインマニ空気量の推定値（以下、「実インマニ空気量」と称する）とに基づいて求められる。実インマニ空気量は、第２圧力センサ６４により検出されたインマニ圧力及びインマニ温度に基づいて推定される。なお、この実インマニ空気量は、吸気マニホールド１３に流入する空気量と吸気マニホールド１３から気筒２１内へ流出する空気量との間の収支を計算することにより推定してもよい。
【００５８】
ステップＳ７において、ベース設定部５１は、取得された目標スロットル通過流量を実現するために必要となる、スロットルバルブ１１のバルブ開度の目標値（以下、「目標スロットル開度」と称する）を設定する。この目標スロットル開度は、目標スロットル通過流量と、第１圧力センサ６３により検出された、スロットルバルブ１１上流側の吸気圧力（過給圧）と、第２圧力センサ６４により検出された、スロットルバルブ１１下流側の吸気圧力とに基づいて設定される。
【００５９】
そして、ステップＳ８において、ベース設定部５１は、スロットルバルブ１１のバルブ開度が目標スロットル開度となるようにスロットルバルブ１１を駆動するための制御信号を出力すると共に、目標トルクを実現するように、点火プラグ２４、吸気バルブ２２、排気バルブ２９及び燃料噴射弁２３に対して各々の制御値（基本値）に対応する制御信号を出力する。
【００６０】
一方で、ステップＳ９において、ベース設定部５１は、目標充填効率を実現するために必要となる、過給圧の目標値である目標過給圧を取得する。目標過給圧は、ＥＣＵ５０の内部メモリに予め記憶された、エンジン回転数及び目標充填効率とそれらに応じた吸気バルブ２２の開閉時期とが関連付けて規定された過給圧マップに基づいて求められる。
【００６１】
ステップＳ１０において、ベース設定部５１は、図６に示すように、設定された目標過給圧に基づいて、タービン４ｂを通過する流量の目標値である目標タービン流量を取得する。詳しくは、目標タービン流量は、圧縮機駆動力の目標値である目標圧縮機駆動力、及び、エンジン回転数等に基づいて求められる。目標圧縮機駆動力は、目標過給圧に基づいて求められる。
【００６２】
ステップＳ１１において、ベース設定部５１は、算出された目標タービン流量を実現するために必要な、ＷＧバルブ３６のバルブ開度の目標値（以下、「目標ＷＧ開度」と称する）を設定する。目標ＷＧ開度は、目標タービン流量と排気の総流量とに基づいて求められる。
【００６３】
そして、ステップＳ１２において、ベース設定部５１は、ＷＧバルブ３６のバルブ開度が目標ＷＧ開度となるようにＷＧバルブ３６を駆動するための制御信号を出力する。
【００６４】
なお、これらのステップの順番は一例であり、ステップの順番を可能な範囲で適宜入れ替えたり、複数のステップを並行して処理したりしてもよい。例えば、ステップＳ５からステップＳ８まで続くステップと、ステップＳ９からステップＳ１２まで続くステップとを並行に処理せずに、一つずつ順番に処理してもよい。
【００６５】
〈吸気ＶＶＴ制御部〉
吸気ＶＶＴ制御部５９は、図２に示すように、体積効率の目標値である目標体積効率Ｋｖｔを、ベース設定部５１により取得された目標タービン流量Ｑｔｔに基づいて算出する目標体積効率演算部５３と、現在の下流側通路１０ａ内の吸気が気筒２１内に吸入された場合の体積効率の予測値（以下、「予測体積効率」と称する）Ｋｖｓを、下流側通路１０ａにおける吸気の状態に基づいて算出する体積効率予測部５４と、吸気バルブ２２の開時期及び閉時期の両方を現在の開閉時期から５ｄｅｇ．ＣＡ（クランク角）ずつ進角させたときの予測体積効率Ｋｖｓに相当する仮想体積効率Ｋｖｖを算出する仮想体積効率演算部５５と、予測体積効率Ｋｖｓが目標体積効率Ｋｖｔよりも小さいときに、仮想体積効率Ｋｖｖの算出結果を利用して、吸気バルブ２２の進角量を算出する吸気ＶＶＴ進角量算出部５６とを有する。なお、この例における体積効率は、いずれも標準状態における吸気の状態を基準とした体積効率（すなわち、充填効率）である。一般的には、体積効率が増加するにつれて、充填量も増加することになる。なお、目標体積効率演算部５３は「目標値演算部」の一例であり、体積効率予測部５４は「予測値演算部」の一例である。
【００６６】
吸気ＶＶＴ制御部５９は、吸気ＶＶＴ進角量算出部５６により算出された進角量に基づいて吸気ＶＶＴ２５を制御することによって、充填量が増加するように吸気バルブ２２の開閉時期を補正する。詳しくは、一般的に、気筒２１内には、ピストン２７が下降するときに生じる負圧によって吸気が吸い込まれることになるものの、ピストン２７がＢＤＣ（下死点）を通過して下降から上昇に転じた後も、ＢＤＣの少し後（ＡＢＤＣ）までは、吸気の慣性によって、気筒２１内に吸気が導入されることになる。充填量は、図４に示すように、ＴＤＣからＡＢＤＣまでの区間におけるバルブリフト量の積分量（図４における領域Ａの面積に相当する。）に依存する。一方で、ＡＢＤＣから次のＴＤＣまでの区間において吸気バルブ２２が開いている期間は、吸気の一部が吸気ポート１４に排出されている。気筒２１から吸気ポート１４へ排出される吸気量は、ＡＢＤＣから次のＴＤＣまでの区間における吸気バルブ２２のバルブリフト量の積分量（図４における領域Ｂの面積に相当する。）に依存するため、領域Ａの面積と領域Ｂの面積との収支で充填量が決まる。吸気バルブ２２の開閉時期が変更されれば、領域Ａの面積と領域Ｂの面積とが変化するので、充填量が変化することになる。例えば、図５に示すように、吸気バルブ２２の開時期と閉時期とを図４の状態から進角させると、領域Ａの面積が増大して且つ領域Ｂの面積が減少する。これにより、充填量は、図４に図示した状態よりも増加することになる。
【００６７】
続いて、吸気ＶＶＴ制御部５９による吸気バルブ２２の開閉時期の補正方法について、図６を参照しながら説明する。図６は、吸気バルブ２２の進角方法を示すブロック図である。
【００６８】
−目標体積効率演算部−
目標体積効率演算部５３は、図６に示すように、ベース設定部５１により取得された目標タービン流量Ｑｔｔと、標準大気密度ρ０とに基づいて目標体積効率Ｋｖｔを算出する。詳しくは、目標体積効率Ｋｖｔは、ＥＣＵ５０の内部メモリに予め記憶された、目標タービン流量Ｑｔｔ及び標準大気密度ρ０とそれらに応じた目標体積効率Ｋｖｔとが関連付けて規定された目標体積効率マップに基づいて求められる。ここで、目標体積効率Ｋｖｔは、目標タービン流量Ｑｔｔ、ひいては目標過給圧を実現するのに必要な体積効率に相当する。
【００６９】
−体積効率予測部−
体積効率予測部５４は、下流側通路１０ａにおける吸気の状態として第２圧力センサ６４により検出されたインマニ圧力を読み込と共に、読み込まれたインマニ圧力とエンジン１００の運転状態とに基づいて予測体積効率Ｋｖｓを算出する。詳しくは、予測体積効率Ｋｖｓは、図６に示すように、インマニ圧力、エンジン回転数、及び、大気圧センサ６０により検出された大気圧、並びに、吸気バルブ２２及び排気バルブ２９の現在の開閉時期に基づいて求められる。ここで、吸気バルブ２２及び排気バルブ２９の現在の開閉時期は、それぞれ、クランク角センサ６９、吸気側カム角センサ７０及び排気側カム角センサ７１による検出結果に基づいて求められる。なお、インマニ圧力は、「吸気の状態」の一例であり、このインマニ圧力を介して、下流側通路１０ａにおける吸気の量、ひいては体積効率の予測値Ｋｖｓが算出されることになる。また、エンジン回転数、吸気バルブ２２の現在の開閉時期、及び、排気バルブ２９の現在の開閉時期は、「エンジンの運転状態」の一例である。
【００７０】
−仮想体積効率演算部−
仮想体積効率演算部５５は、前述の如く、吸気バルブ２２の開時期と閉時期とを５ｄｅｇ．ＣＡ（クランク角）ずつ進角させたときの予測体積効率Ｋｖｓに相当する仮想体積効率Ｋｖｖを算出する。詳しくは、仮想体積効率演算部５５は、図６に示すように、エンジン回転数、インマニ圧力及び大気圧については、対応する予測体積効率Ｋｖｓの算出に用いた値と同一の値を使用する一方、吸気バルブ２２の開時期と閉時期とについては、対応する予測体積効率Ｋｖｓの算出に用いた値から５ｄｅｇ．ＣＡずつ進角させた値を使用する。
【００７１】
−吸気ＶＶＴ進角量算出部−
吸気ＶＶＴ進角量算出部５６は、図６に示すように、目標体積効率演算部５３、体積効率予測部５４及び仮想体積効率演算部５５により算出された目標体積効率Ｋｖｔ、予測体積効率Ｋｖｓ及び仮想体積効率Ｋｖｖを取得する。
【００７２】
吸気ＶＶＴ進角量算出部５６は、図６に示すように、目標体積効率Ｋｖｔから予測体積効率Ｋｖｓを減算することによって、目標体積効率Ｋｖｔと予測体積効率Ｋｖｓとの間の差分ΔＫｖ１（＝Ｋｖｔ−Ｋｖｓ）を算出する。この差分ΔＫｖ１は、充填量が不足しているか否かを示す指標である。例えば、差分ΔＫｖ１がゼロより大きい場合、つまり、予測体積効率Ｋｖｓが目標体積効率Ｋｖｔ未満である場合には、充填量が不足し得るということを示している。
【００７３】
一方で、吸気ＶＶＴ進角量算出部５６は、図６に示すように、差分ΔＫｖ１の算出とは別に、仮想体積効率Ｋｖｖから予測体積効率Ｋｖｓを減算することによって、仮想体積効率Ｋｖｔと予測体積効率Ｋｖｓとの間の差分ΔＫｖ２（＝Ｋｖｖ−Ｋｖｓ）を算出する。この差分ΔＫｖ２は、吸気バルブ２２の開時期と閉時期とを５ｄｅｇ．ＣＡずつ進角させたときの体積効率の増加量を示している。
【００７４】
吸気ＶＶＴ進角量算出部５６は、差分ΔＫｖ１がゼロよりも大きいときに充填量を増加させると共に、差分ΔＫｖ１がゼロよりも大きくなるにつれて充填量の増加量が大きく取られるように吸気バルブ２２の開閉時期を補正する。そのとき、吸気ＶＶＴ進角量算出部５６は、差分ΔＫｖ２の大きさに基づいて、吸気バルブ２２の開閉時期の基本値からの進角量を調整する。
【００７５】
詳しくは、吸気ＶＶＴ進角量算出部５６は、図６に示すように、差分ΔＫｖ１を差分ΔＫｖ２で除算することによって、５ｄｅｇ．ＣＡ基準の体積効率過不足率Ｒｖ（＝ΔＫｖ１／ΔＫｖ２）を算出する。そして、体積効率過不足率Ｒｖに対して５ｄｅｇ．ＣＡを乗算することによって、追加進角量Δθ（クランク角単位）を算出する。体積効率過不足率Ｒｖは、吸気バルブ２２の開閉時期を５ｄｅｇ．ＣＡずつ進角させたときに充填量が過不足無く増加するか否かを示す指標である。例えば、体積効率過不足率Ｒｖが１よりも大きいときには、吸気バルブ２２の開閉時期を５ｄｅｇ．ＣＡずつ進角させてもなお、予測体積効率Ｋｖｓが目標体積効率Ｋｖｖまで増加せず、充填量が依然として不足し得るということを示している。このときには、追加進角量Δθは、５ｄｅｇ．ＣＡよりも大きく設定される。一方で、体積効率過不足率Ｒｖが１未満のときには、吸気バルブ２２の開閉時期を５ｄｅｇ．ＣＡずつ進角させてしまうと、予測体積効率Ｋｖｓが目標体積効率Ｋｖｖよりも大きくなって、充填量が必要以上に増加し得ることを示している。このとき、追加進角量Δθは、５ｄｅｇ．ＣＡ未満に設定される。
【００７６】
吸気ＶＶＴ制御部５９は、吸気バルブ２２の開時期及び閉時期それぞれの現在値に追加進角量Δθを加算することにより、吸気バルブ２２の開閉時期を補正する。吸気ＶＶＴ制御部５９は、決定された開閉時期を実現するように吸気ＶＶＴ２５を制御する。
【００７７】
以上、説明してきた吸気バルブ２２の進角に係る処理は、ＥＣＵ５０によって所定の周期で繰り返し実行される。
【００７８】
〈吸気ＶＶＴの制御例〉
以下、前記エンジン１００による吸気ＶＶＴ２５の制御例について説明する。
【００７９】
ここでは、過給域における過渡運転を例示する。具体的には、車両がアイドル状態から加速する状況を考える。
【００８０】
一般的に、アイドル状態では、スロットルバルブ１１の開度は全閉付近に設定されるため、吸気通路１０の吸気量は、通常状態よりも少量となる。その状態から加速する場合、過給圧を高めるのに必要な排気量を確保すべく、スロットルバルブ１１の開度は、全開付近に設定されることになる。しかしながら、吸気通路１０の吸気量は、前述のように比較的少量であるため、スロットルバルブ１１の開度を全開にしたとしても、充填量、ひいては排気量が増加するのが遅れてしまい、それに伴って、タービン４ｂ及びコンプレッサ４ａが十分に駆動されず、目標過給圧に到達するのが遅れてしまう虞がある。
【００８１】
ここで、ＥＣＵ５０の吸気ＶＶＴ制御部５９によって、要求体積効率Ｋｖｔが２．０と算出され、予測体積効率Ｋｖｓが０．８と算出され、そして、仮想体積効率Ｋｖｖが１．０と算出されたとする。これらの値は、体積効率が１．２不足していること（ΔＫｖ１＝１．２）と、吸気バルブ２２の開閉時期を５ｄｅｇ．ＣＡ進角させれば、体積効率が０．２増加すること（ΔＫｖ２＝０．２）とを意味している。
【００８２】
この場合、追加進角量Δθは、５×（１．２／０．２）＝３０［ｄｅｇ．ＣＡ］と算出されて、吸気ＶＶＴ制御部５９は、吸気バルブ２２の開時期と閉時期とを３０ｄｅｇ．ＣＡずつ進角させる。
【００８３】
そうすると、実際の体積効率は、２．０付近まで増加して、それに伴って、充填量と排気量とが順次増加することになる。排気量の増加に伴って、タービン４ｂひいてはコンプレッサ４ａが十分に駆動されるようになって、過給圧は目標過給圧付近まで上昇する。
【００８４】
こうした処理は、前述の如く、所定の周期で繰り返し実行されているものの、過給圧が目標過給圧付近まで増加すると、差分ΔＫｖ１、体積効率過不足率Ｒｖ及び追加進角量Δθは、順次、ゼロ付近まで減少するため、吸気バルブ２２の開閉時期は、所定の開閉時期付近で安定するようになる。
【００８５】
以上説明したように、下流側通路１０ａは、スロットルバルブ１１の下流側の部分であり、吸気通路１０のうち気筒２１に比較的近い部分である。そこで、吸気ＶＶＴ制御部５９は、下流側通路１０ａにおける吸気の状態に基づいて吸気バルブ２２の開閉時期を補正する。これにより、吸気ＶＶＴ制御部５９は、充填量を精度良く調整することができる。
【００８６】
さらに、充填量は、そうした吸気の状態だけではなく、エンジン回転数や吸気バルブ２２の開閉時期といったエンジン１００の運転状態の影響も受ける。そこで、吸気ＶＶＴ制御部５９は、エンジンの１００の運転状態に基づいて吸気バルブ２２の開閉時期を補正する。これにより、吸気ＶＶＴ制御部５９は、充填量を精度良く調整することができる。
【００８７】
また、吸気ＶＣＴ制御部５９は、下流側通路１０ａにおける吸気の状態とエンジン１００の運転状態とに基づいて、下流側通路１０ａ内の吸気が気筒２１内に吸入された場合の体積効率の予測値である予測体積効率Ｋｖｓを算出すると共に、その算出結果に基づいて吸気バルブ２２の開閉時期を補正する。これにより、吸気ＶＶＴ制御部５９は、体積効率を事前に予測することで、吸気バルブ２２の開閉時期を事前に補正することができる。そのことで、吸気ＶＶＴ制御部５９は、充填量を早期に調整することができる。さらに、下流側通路１０ａ内の吸気は、将来的に気筒２１内に吸入される。そのため、下流側通路１０ａにおける吸気の状態に基づいて将来の体積効率を予測することによって、体積効率を精度良く予測することができる。
【００８８】
また、吸気ＶＶＴ制御部５９は、予測体積効率Ｋｖｓだけではなく、体積効率の目標値である目標体積効率Ｋｖｔも考慮して吸気バルブ２２の開閉時期を補正する。具体的に、吸気ＶＶＴ制御部５９は、予測体積効率Ｋｖｓが目標体積効率Ｋｖｔよりも小さいときには、充填量が増加するように吸気バルブ２２の開閉時期を進角させる。これによれば、吸気ＶＶＴ制御部５９は、予測体積効率Ｋｖｓと目標体積効率Ｋｖｔとを事前に比較することによって、体積効率が目標体積効率Ｋｖｔに到達するように、開閉時期を早めに補正することができる。そのことで、吸気ＶＶＴ制御部５９は、充填量を早期に調整することができる。
【００８９】
また、吸気ＶＶＴ進角量算出部５６は、目標体積効率Ｋｖｔから予測体積効率Ｋｖｓを減算することにより得られる差分ΔＫｖ１がゼロよりも大きいときには、その差分ΔＫｖ１が大きくなるにつれて追加進角量Δθを大きく取るように構成されている。これによれば、吸気バルブ２２の開閉時期を補正したときに、充填量を十分に増加させる上で有利になる。
【００９０】
また、吸気ＶＶＴ進角量算出部５６は、仮想体積効率Ｋｖｖから予測体積効率Ｋｖｓを減算することにより得られる差分ΔＫｖ２（の絶対値）が大きくなるにつれて追加進角量Δθを小さく取るように構成されているから、吸気バルブ２２の開閉時期を適切に進角させて、ひいては、充填量を精度良く調整する上で有利になる。
【００９１】
また、吸気ＶＶＴ制御部５９は、吸気の状態としてインマニ圧力を読み込むことで、体積効率を適切に予測することができる。
【００９２】
また、吸気ＶＶＴ制御部５９は、エンジンの運転状態としてエンジン回転数、吸気バルブ２２の開閉時期、及び、排気バルブ２９の開閉時期を読み込むことで、体積効率を適切に予測することができる。
【００９３】
また、吸気ＶＶＴ制御部５９は、目標体積効率Ｋｖｔとして、目標過給圧を実現する際に必要な体積効率の目標値を取得するように構成されているから、加速過渡時において充填量を精度良く調整することができる。
【００９４】
詳しくは、加速過渡時において、ターボラグを解消するためには、充填量を早期に増加させる必要がある。また、その際に、目標過給圧を高い精度で実現するためには、充填量を精度良く調整することが望まれる。
【００９５】
この構成によれば、目標体積効率Ｋｖｔは、目標過給圧に基づいて設定されるので、加速過渡時における充填量を精度良く調整することができるようになる。それに加えて、前述の如く、吸気バルブ２２の開閉時期を予測体積効率Ｋｖｓに基づいて事前に補正することで、充填量を早期に増加させて、目標過給圧を実現するまでの時間を短縮することができるようになる。これにより、ターボラグを解消する上で有利になる。
【００９６】
また、下流側通路１０ａは、吸気通路１０のうち、吸気マニホールド１３のサージタンク１３ａから吸気ポート１４の下流端部まで続く部分であるから、吸気バルブ２２の開閉時期を補正する上で、吸気マニホールド１３及び吸気ポート１４内の吸気量が考慮される。これにより、気筒２１の直近の部分の吸気の状態が考慮されるので、充填量をより精度良く調整することができる。
【００９７】
〈その他の実施形態〉
前記実施形態では、吸気ＶＶＴ制御部５９は、体積効率の目標値Ｋｖｔ及び予測値Ｋｖｓに基づいて、吸気バルブ２２の開閉時期を補正するように構成されていたが、この構成に代えて、充填量の目標値及び予測値に基づいて、吸気バルブ２２の開閉時期を補正してもよい。
【００９８】
前記実施形態では、体積効率予測部５４は、インマニ圧力に基づいて体積効率を予測するように構成されていたが、この構成に代えて、下流側通路１０ａにおける吸気の温度、密度及び圧力等に基づいて予測したり、これらの組み合わせに基づいて予測したりしてもよい。
【００９９】
また、前記実施形態では、吸気ＶＶＴ制御部５９は、吸気バルブ２２の開時期と閉時期とを同時に進角させることによって、充填量を増加させるように構成されていたが、この構成に代えて、吸気バルブの閉時期のみを進角させたり、吸気バルブ２２の開時期と閉時期とを同時に遅角させたり、吸気バルブ２２の開時期及び閉時期のうちの一方を進角させると共に他方を遅角させたりすることによって充填量を増加させてもよい。
【０１００】
また、前記実施形態では、仮想体積効率演算部５５は、吸気バルブ２２の開時期と閉時期とを５ｄｅｇ．ＣＡずつ進角させたときの予測体積効率Ｋｖｓに相当する仮想体積効率Ｋｖｖを算出するように構成されていたが、このときの進角量については、可能な範囲で変更することができる。
【０１０１】
また、前記実施形態では、目標体積効率Ｋｖｔから予測体積効率Ｋｖｓを減算することで得られる差分ΔＫｖ１と、仮想体積効率Ｋｖｖから予測体積効率Ｋｖｓを減算することで得られる差分ΔＫｖ２との間の比率に基づいて追加進角量Δθを算出していたが、この構成に代えて、目標体積効率Ｋｖｔと予測体積効率Ｋｖｓとの間の比率に基づいて種々の演算を行ったり、差分ΔＫｖ１を差分ΔＫｖ２から減算することで得られる値の大きさに基づいて追加進角量Δθを算出したりしてもよい。
【０１０２】
また、前記実施形態では、体積効率として、標準体積密度ρ０基準の体積効率を用いた構成を例示したが、この構成には限定されない。例えば、標準体積密度ρ０基準の体積効率に代えて、吸気マニホールド１３内の吸気密度を基準とした体積効率、所謂インマニ基準の体積効率を用いて構成してもよい。その場合、図６に示すブロック図において、目標体積効率Ｋｖｔを取得する際に、標準体積密度ρ０に代わって、吸気マニホールド１３内の吸気密度（以下、「インマニ内密度」と称する）ρｉが入力されることになる。
【０１０３】
インマニ内密度ρｉは、インマニ容積Ｖｉと、吸気マニホールド１３内の吸気の質量（以下、「インマニ内質量」と称する）Ｍｉとに基づいて、以下の式（１）から求められる。
ρｉ＝Ｍｉ／Ｖｉ  ・・・（１）
【０１０４】
インマニ内質量Ｍｉは、気筒２１内に吸入される１行程あたりの吸気の質量であるシリンダ吸入空気量Ｑｃｒ、インマニ基準の体積効率の予測値Ｋｖｉ、及び、インマニ容積Ｖｉに対するシリンダ容積Ｖｃの比率であるシリンダ／インマニ容積比Ｒｖ（＝Ｖｃ／Ｖｉ）に基づいて、以下の式（２）から求められる。
Ｍｉ＝Ｑｃｒ／（Ｋｖｉ×Ｒｖ）  ・・・（２）
【０１０５】
式（２）において、シリンダ吸入空気量Ｑｃｒは、目標充填効率と、シリンダ容積Ｖｉと、大気密度の現在値とに基づいて求められる。大気密度の現在値は、大気圧センサ６０により検出された大気圧と、第１温度センサ６２によって検出された、エアクリーナ２下流側の吸気温度とに基づいて推定される。インマニ基準の体積効率の予測値Ｋｖｉは、前記実施形態における予測体積効率Ｋｖｓと同様に、エンジン回転数及びインマニ圧力等に基づいて求められる。シリンダ／インマニ容積比Ｒｖは、予め、ＥＣＵ５０の内部メモリに記憶されている。
【符号の説明】
【０１０６】
１００  エンジン
１０    吸気通路
１０ａ  下流側通路
１１    スロットルバルブ
１３    吸気マニホールド
１４    吸気ポート
２０    エンジン本体
２１    気筒
２２    吸気バルブ
２５    吸気ＶＶＴ（バルブタイミング可変機構）
３０    排気通路
４      ターボ過給機
４ａ    コンプレッサ
４ｂ    タービン
５０    ＥＣＵ（制御装置）
５１    ベース設定部
５３    目標体積効率演算部
５４    体積効率予測部
５９    吸気ＶＶＴ制御部（制御部）
Ｋｖｓ  予測体積効率
Ｋｖｔ  目標体積効率
Ｑｔｔ  目標タービン流量
【図１】
0006406185.tif 000002
【図２】
0006406185.tif 000003
【図３】
0006406185.tif 000004
【図４】
0006406185.tif 000005
【図５】
0006406185.tif 000006
【図６】
0006406185.tif 000007