WO2006104283A1

WO2006104283A1 - エンジンの制御装置及び制御方法

Info

Publication number: WO2006104283A1
Application number: PCT/JP2006/307407
Authority: WO
Inventors: Masakazu Tabata; Tomohiro Kaneko
Original assignee: Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha
Priority date: 2005-03-31
Filing date: 2006-03-31
Publication date: 2006-10-05
Also published as: EP1865179A4; EP1865179A1; US20070240679A1; US7347183B2; EP1865179B1

Description

明細書エンジンの制御装置及び制御方法技術分野

本発明はエンジンの制御装置及び制御方法に係り、特に、吸気通路に設けられた吸気制御弁により気筒内に流入する空気量を増加可能なエンジンの制御装置及び制御方法に関する。背景技術

吸気弁の上流側の吸気通路に、この吸気通路内を閉止可能で且つ吸気弁の開閉と同期して開閉可能な吸気制御弁を設け、この吸気制御弁を吸気行程の途中で瞬時に開弁させ、慣性過給効果ないし吸気の圧力脈動を利用してより多量の吸気を気筒

(シリンダ）内に充填することが知られている（例えば特開 2 0 0 0— 2 4 8 9 4 6号公報参照）。吸気制御弁が 1吸気行程内で開閉可能なので、かかる過給は、ァクセルペダルを踏み込んだのと同時に開始することができ、夕一ビンの立ち上りを待つターボ過給よりも応答性に優れ、例えば車両の加速遅れを解消するのに好適である。また、自然吸気の場合よりも吸入空気量を増加できるので、エンジンの発生トルクを高めることができる。

ところで、エンジン制御において、気筒内に流入する空気量を気筒サイクル毎に推定し、この推定された空気量に基づいて燃料噴射量、燃料噴射時期、点火時期等の設定を行う場合がある。この場合、空気量の推定は、ェアフロ一メータで検出された吸入空気流量の検出値や、吸気圧センサの検出値に基づいて行われる。

しかしながら、上述のような吸気制御弁を採用した場合、吸気制御弁の作動タイミングに応じて吸気サイクル毎に流入空気量が変化するため、ェアフロ一メ一夕や吸気圧センサの検出値を用いる方法では、吸気サイクル毎の空気量変化に追従することができず、結果的に空気量を正確に測定することができない。言い換えれば、エアフローメ一夕や吸気圧センサの検出値を用いる方法では、気筒内に流入する平均的な空気量を推定できるのみであり、吸気サイクルの単位で空気量変化があった場合の変動分は推定することができない。また、エアフローメータや吸気圧センサの検出値を用いる方法では、吸気制御弁が非作動状態から作動状態へ、又はその逆へと、変化した場合の平均流量の変化にも追従することができない。

なお、吸気弁の開閉タイミングを任意に設定できる可変動弁システムにおいては、各気筒の吸気弁が閉じる時点でのボート圧力を推定できれば空気量推定が可能である。しかし、前述のような吸気制御弁を用いるシステムでは、ポート部が亜音速になり圧力変化が急激であるうえ、吸入空気の温度変化を伴うので、吸気弁が閉じる時点でのポート圧力をエアフローメ一夕等で推定することは非常に困難であり、たとえ推定できてもその結果として得られる空気量は不正確と言わざるを得ない。一方、エンジン制御において、エンジン回転速度やアクセル開度等のエンジン運転状態を表すパラメータに基づいて、気筒内に流入する空気量の目標値である目標空気量を決定し、この決定された目標空気量に実際の空気量が一致するように空気量を制御し、且つその目標空気量に基づいて燃料噴射量、燃料噴射時期、点火時期等を設定する場合がある。一般的には、吸気絞り弁の開度を制御することにより、実際の空気量を目標空気量に一致させるようにしている。

上述のような吸気制御弁を採用した場合、吸気制御弁の開閉タイミングを制御することによって空気量の制御がなされることとなる。従って、所望の空気量を得ようとした場合、吸気制御弁を適切なタイミングで開閉させる必要がある。発明の開示

本発明は、以上の事情に鑑みてなされたものである。本発明の一の目的は、吸気制御弁作動時に気筒内に流入する空気量を正確に推定することができるエンジンの制御装置及び制御方法を提供することにある。 . また、本発明の他の目的は、吸気制御弁を適切なタイミングで開閉させることができるエンジンの制御装置及び制御方法を提供することにある。

本発明の第一の形態に係るエンジンの制御装置は、吸気弁の上流側の吸気通路に設けられ、該吸気通路内を閉止可能で且つ前記吸気弁の開閉と同期して開閉可能な吸気制御弁と、該吸気制御弁を吸気行程の途中で開弁し、その後閉弁する吸気制御弁制御手段と、前記吸気制御弁の開弁時期と、前記吸気制御弁の閉弁時期又は開弁期間と、前記吸気制御弁の開弁時期における前記吸気制御弁の下流側の圧力とに基づいて、前記吸気制御弁の開弁後に気筒内に流入する空気量を推定する空気量推定手段とを備えたことを特徴とする。

本発明者らは、鋭意研究の結果、吸気制御弁の開弁時期と、吸気制御弁の閉弁時期又は開弁期間と、吸気制御弁の開弁時期における吸気制御弁の下流側の圧力とにより、吸気制御弁が開いたときに気筒内に流入する空気量を推定できることを見いだした。概して、流入空気量を多くしょうとした場合、吸気制御弁の下流側の圧力を低くしたり（吸気制御弁上下流側の差圧が大きくなり開弁時の流速が上がる）、従って開弁時期を遅らせたり（同様の理由）、開弁期間を適切にとったりする（空気が逆流する直前で閉弁する）ことが有効である。この本発明の第一の形態は、かかる本発明者らの知見に基づきなされたものであり、これら三つのパラメ一夕に基づいて空気量を推定することにより、気筒内に流入する空気量を正確に推定することが可能となる。

ここで、前記空気量推定手段が、前記吸気制御弁の開弁時期と、前記吸気制御弁の閉弁時期又は開弁期間とをエンジンの運転状態に基づいて決定してもよい。好ましくは、前記空気量推定手段が、前記開弁時期、前記開弁期間及び前記圧力をパラメ一夕とするマップに従って前記空気量を推定する。

好ましくは、前記吸気制御弁の下流側の圧力を検出する圧力検出手段をさらに備え、前記空気量推定手段が、前記吸気制御弁の開弁時期に前記圧力検出手段によつて検出された圧力値、或いは検出された圧力値により推定した圧力値を前記圧力とする。

好ましくは、前記空気量推定手段によって推定された空気量に基づいて制御量を決定する制御量決定手段をさらに備える。この制御量は、例えば燃料噴射量、燃料噴射時期及び点火時期の少なくとも一つである。

好ましくは、前記吸気制御弁制御手段が、吸気行程の末期から次回の吸気行程まで、前記吸気制御弁と前記吸気弁との間の前記吸気通路に、前記吸気制御弁の上流側の平均圧力とは異なった圧力を保持する、或いは前記吸気制御弁の上流側の平均圧力と同等の圧力を保持するように、前記吸気制御弁を閉弁する。

これによれば、吸気弁と排気弁との開弁期間にオーバーラップが設定されている場合、その保持された圧力を利用して、筒内残留ガスの逆流を低減し、或いは筒内残留ガスを排気系に掃気し、併せて筒内への空気量を増加させることができる。また好ましくは、前記保持された圧力と、前記吸気弁の開弁後で且つ前記吸気制御弁の開弁時期又はそれより前の所定時期における前記吸気制御弁の下流側の圧力とに基づいて、前記吸気制御弁の開弁前に気筒内に流入する開弁前空気量を推定する開弁前空気量推定手段をさらに備える。

吸気制御弁の開弁前に吸気制御弁の下流側の吸気通路から気筒内に流入する空気量は、その下流側吸気通路から減少した空気量と等しい。下流側吸気通路の容積は幾何学的に決まり、既知の一定値であることから、吸気弁の開弁前から吸気制御弁の開弁前までの下流側吸気通路内の空気密度変化から、前記開弁前空気量を推定することができる。変化前後の空気密度比は前記二つの圧力の圧力比と相関関係にある。従って、前記二つの圧力に基づき開弁前空気量を推定することができる。好ましくは、前記吸気制御弁の下流側の圧力を検出する圧力検出手段をさらに備え、前記開弁前空気量推定手段が、前記吸気弁の開弁前の所定時期に前記圧力検出手段によって検出された圧力値を前記保持圧力とし、前記吸気弁の開弁後で且つ前記吸気制御弁の開弁時期又はそれより前の前記所定時期に前記圧力検出手段によつて検出された圧力値を前記下流側の圧力とする。なお、前記保持圧力は前回の吸気行程の圧力を保持する制御には限定されない。

好ましくは、前記空気量推定手段によって推定された空気量と、前記開弁前空気量推定手段によって推定された開弁前空気量との和に基づいて制御量を決定する。本発明の第二の形態に係るエンジンの制御方法は、吸気弁の上流側の吸気通路に、該吸気通路内を閉止可能で且つ前記吸気弁の開閉と同期して開閉可能な吸気制御弁を設けるステップと、該吸気制御弁を吸気行程の途中で開弁し、その後閉弁するステップと、前記吸気制御弁の開弁時期と、前記吸気制御弁の閉弁時期又は開弁期間と、前記吸気制御弁の開弁時期における前記吸気制御弁の下流側の圧力とに基づいて、前記吸気制御弁の開弁後に気筒内に流入する空気量を推定するステップとを備えたことを特徴とする。

好ましくは、前記吸気制御弁を閉弁するステップが、吸気行程の末期から次回の吸気行程まで、前記吸気制御弁と前記吸気弁との間の前記吸気通路に、前記吸気制御弁の上流側の平均圧力より大きな圧力を保持するように、前記吸気制御弁を閉弁することを含み、前記保持された圧力と、前記吸気弁の開弁後で且つ前記吸気制御弁の開弁時期又はそれより前の所定時期における前記吸気制御弁の下流側の圧力とに基づいて、前記吸気制御弁の開弁前に気筒内に流入する開弁前空気量を推定するステップをさらに備える。

好ましくは、前記吸気制御弁の下流側の圧力を検出するステップをさらに備える。本発明の第三の形態に係るエンジンの制御装置は、吸気弁の上流側の吸気通路に設けられ、該吸気通路内を閉止可能で且つ前記吸気弁の開閉と同期して開閉可能な吸気制御弁と、該吸気制御弁を吸気行程の途中で開弁し、その後閉弁する吸気制御弁制御手段と、エンジン運転状態に基づいて、前記吸気制御弁の開弁後に気筒内に流入する開弁後空気量の目標値を決定する目標空気量決定手段と、前記吸気制御弁の下流側の圧力を検出する圧力検出手段と、前記吸気制御弁の開弁前に前記圧力検出手段により検出された前記下流側圧力に基づいて、その検出時以降の下流側圧力を推定する圧力推定手段と、該圧力推定手段により推定された前記下流側圧力と、前記開弁後空気量の目標値とに基づき、前記吸気制御弁の開弁時期の目標値を決定する目標開弁時期決定手段とを備えたことを特徴とする。

本発明者らは、鋭意研究の結果、吸気制御弁の開弁時期と、吸気制御弁の開弁期間と、吸気制御弁の開弁時期における吸気制御弁の下流側の圧力と、吸気制御弁が開いたときに気筒内に流入する空気量（即ち、開弁後空気量）との間に密接な関係があることを見いだした。概して、流入空気量を多くしょうとした場合、吸気制御弁の下流側の圧力を低くしたり（吸気制御弁上下流側の差圧が大きくなり開弁時の流速が上がる）、従って開弁時期を遅らせたり（同様の理由）、開弁期間を適切にとつたりする（空気が逆流する直前で閉弁する）ことが有効である。この本発明の第三の形態は、かかる本発明者らの知見に基づきなされたものである。かかる四者の関係は、例えば各開弁期間での空気量の最大値を採ることにより、開弁期間を除いた三者の関係に置き換えることが出来る。こうして、吸気制御弁の下流側圧力と開弁後空気量の目標値とに基づき、開弁時期の目標値を決定することが可能になる。好ましくは、前記圧力推定手段が、前記吸気制御弁の開弁前に前記圧力検出手段により検出された少なくとも 1点の下流側圧力に基づいて、その最終検出時以降の前記吸気制御弁の下流側圧力を推定することを特徴とする。

好ましくは、前記空気量の目標値と、前記開弁時期の目標値とに基づき、その開弁時期の目標値における前記下流側圧力を決定する下流側圧力決定手段をさらに備えたことを特徴とする。

好ましくは、前記開弁時期の目標値と、該開弁時期の目標値における前記下流側圧力と、前記空気量の目標値とに基づき、前記吸気制御弁の開弁期間の目標値を決定する目標開弁期間決定手段をさらに備えたことを特徴とする。

好ましくは、前記目標開弁時期決定手段及び前記目標開弁期間決定手段が、前記開弁後空気量、前記下流側圧力、前記開弁時期及び前記開弁期間の関係を予め定めたマップに基づいてそれぞれ前記開弁時期及び前記開弁期間の目標値を決定することを特徴とする。 . 好ましくは、前記吸気制御弁の実際の開弁を検出する開弁検出手段と、該開弁検出手段によって実際の開弁が検出された時期と、前記開弁期間の目標値とに基づき、前記吸気制御弁の閉弁時期の目標値を決定する目標閉弁時期決定手段とをさらに備えたことを特徴とする。

目標開弁時期及び目標閉弁時期と実際の開弁時期及び閉弁時期との間にはタイ λラグがあり、このタイムラグは様々な要因でばらつく。このばらつきは吸入空気量のばらつきの原因となる。かかる構成によれば、目標閉弁時期を実際の開弁時期から算出するので、目標開弁時期から実際の開弁時期までのタイムラグのばらつきを無視することができ、ばらつきの要因を減らして空気量ばらっきを抑制できる。好ましくは、前記吸気制御弁制御手段が、前記目標閉弁時期決定手段により決定された前記閉弁時期の目標値において前記吸気制御弁を閉弁したときの、実際の閉弁を検出する閉弁検出手段と、該閉弁検出手段によって実際の閉弁が検出された時期と、前記実際の開弁が検出された時期とに基づき、前記吸気制御弁の実際の開弁期間を決定する実開弁期間決定手段と、前記実開弁期間決定手段によって決定された前記実際の開弁期間、前記実際の開弁が検出された時期、及び該実際の開弁が検出された時期に前記圧力検出手段によって検出される前記下流側圧力に基づき、実際の空気量を推定する実空気量推定手段とをさらに備えたことを特徴とする。

好ましくは、前記実空気量推定手段によって推定された実空気量に基づいて制御量を決定する制御量決定手段をさらに備えたことを特徴とする。

この制御量は、例えば燃料噴射量、燃料噴射時期及び点火時期の少なくとも一つである。

また、本発明の第四の形態に係るエンジンの制御装置は、吸気弁の上流側の吸気通路に設けられ、該吸気通路内を閉止可能で且つ前記吸気弁の開閉と同期して開閉可能な吸気制御弁と、該吸気制御弁を吸気行程の途中で開弁し、その後閉弁する吸気制御弁制御手段と、エンジン運転状態に基づいて、前記吸気制御弁の開弁後に気筒内に流入する開弁後空気量の目標値を決定する目標空気量決定手段と、前記吸気制御弁の下流側の圧力を検出する圧力検出手段と、前記吸気制御弁の開弁前に前記圧力検出手段により検出された前記下流側圧力に基づいて、その検出時以降の前記下流側圧力を推定する圧力推定手段と、該圧力推定手段により推定された前記下流側圧力と、前記開弁後空気量の目標値とに基づき、前記吸気制御弁の開弁時期の目標値を決定する目標開弁時期決定手段と、前記目標開弁時期決定手段により決定された前記開弁時期の目標値と、該開弁時期の目標値における前記下流側圧力と、前記開弁後空気量の目標値とに基づき、前記吸気制御弁の開弁期間の目標値を決定する目標開弁期間決定手段と、前記開弁時期の目標値において前記吸気制御弁制御手段によって前記吸気制御弁が開弁されたときの前記吸気制御弁の実際の開弁を検出する開弁検出手段と、該開弁検出手段によって実際の開弁が検出された時期と、前記開弁期間の目標値とに基づき、前記吸気制御弁の閉弁時期の目標値を決定する目標閉弁時期決定手段とを備えたことを特徴とする。

好ましくは、前記目標空気量決定手段が、エンジン運転状態に基づいて空気量の目標値を決定すると共に、該空気量の目標値から、前記吸気制御弁の開弁前に気筒内に流入する開弁前空気量の推定値を差し引いて、前記開弁後空気量の目標値を決定することを特徴とする。

好ましくは、前記目標空気量決定手段が、前記吸気制御弁の開弁前に前記圧力検出手段により検出された少なくとも 2点の下流側圧力に基づいて、前記開弁前空気量を推定することを特徴とする。

好ましくは、前記少なくとも 2点の下流側圧力のうちの少なくとも 1点の下流側圧力が、前記吸気弁の開弁前に前記圧力検出手段により検出された下流側圧力であることを特徴とする。

本発明によれば、吸気制御弁作動時に気筒内に流入する空気量を正確に推定することができるという、優れた効果が発揮される。

また本発明によれば、吸気制御弁を適切なタイミングで開閉させることができるという、 *優れた効果が発揮される。 . 図面の簡単な説明

図 1は、本発明の一実施形態に係るエンジンの制御装置の構成を概略的に示すシステム図である。

図 2は、吸気制御弁作動時の圧力及び空気流量の変化の様子を示すタイムチヤ一トである。

図 3は、図 3 A及び図 3 Bの関係を示す図である。

図 3 A及び図 3 Bは、エンジン制御の第一の態様に係るメインルーチンのフローチヤ一卜である。

図 4は、目標空気量マップである。

図 5は、吸気制御弁の作動域マップである。

図 6は、点火時期マップである。

図 7は、開弁前空気量の推定に関する補助的なタイムチヤ一トである。

図 8は、吹き抜け量マップである。

図 9は、制御 1 1のルーチンのフローチャートである。

図 1 0は、制御 1 1に関する補助的なタイムチャートである。

図 1 1は、第 2圧力検出時期マップである。

図 1 2は、開弁後空気量マップである。

図 1 3は、ある一定の開弁期間における開弁後空気量マップである。

図 1 4は、開弁後最大空気量マップである。

図 1 5は、目標開弁時期とこの目標開弁時期におけるポート圧との決定方法を説明するための図である。

図 1 6は、開弁時期と空気量との関係を示すグラフである。

図 1 7は、開弁時期と開弁期間との関係を示すグラフである。

図 1 8は、開弁時期の設定方法を説明するための図である。

図 1 ^は、開弁時期の設定方法を説明するための図である。図 2 0は、吸気制御弁の開閉作動時における吸気制御弁の開度変化を示すグラフである。

図 2 1は、開弁時期のズレに対する空気量への影響を示すグラフである。

図 2 2は、開弁期間のズレに対する空気量への影響を示すグラフである。

図 2 3は、図 2 3 A及び図 2 3 Bの関係を示す図である。

図 2 3 A及び図 2 3 Bは、エンジン制御の第二の態様に係るメインルーチンのフローチヤ—トである。図 2 4は、吸気制御弁の開弁時期マップである。

図 2 5は吸気制御弁の開弁期間マップである。

図 2 6は基本点火時期マップである。

図 2 7は点火時期補正量マップである。

図 2 8は制御 2 1のルーチンのフローチャートである。

図 2 9は制御 2 1に関する補助的なタイムチャートである。

図 3 0は吹き抜け量マップである。

図 3 1は検出時期マップである。

図 3 2はエンジン回転速度 N e = N lであるときの検出時期マップ上の関係を

図 3 3は制御 2 2のルーチンのフロ一チャートである。

図 3 4は制御 2 2に関する補助的なタイムチャートである。

図 3 5は開弁後空気量マツプである。

図 3 6はある一定の開弁期間 CA Pw— nにおける開弁後空気

発明を実施するための最良の形態

以下、添付図面を参照しつつ本発明を実施するための最良の形態を説明する。図 1に、本実施形態に係るエンジンの制御装置の構成を概略的に示す。本実施形態において、エンジン 1は車両用多気筒ガソリンエンジンであり（図では 1気筒のみ示す）、ガソリンからなる燃料をインジェクタ 1 0からシリンダ 1 2内の燃焼室 1 3に直接的に噴射し、これによつて形成された混合気を点火プラグ 1 4によって着火させ、排気ガスを排気通路 1 7を通じて排出する構造となっている。

このようにエンジンはいわゆる直噴式であり、次のような成層燃焼を実施し得るようになつている。即ち、燃料が、ピストン 2 4の頂面部に設けられた凹部 4 0内に向けて、ピストン 2 4の上昇中にインジェク夕 1 0から噴射され、その凹部 4 0 の内面に沿って巻き上がるタンブル状の燃料噴霧の流れを生成する過程で、燃料と空気とが混合され、点火プラグ 1 4付近には比較的リッチな混合気層が形成され、このリツチな混合気層の周りには比較的リーンな混合気層が形成される。こうして混合気は成層化され、成層燃焼が実現される。成層燃焼によれば、燃焼室全体の空燃比を理論空燃比より大幅にリーンとしつつも、確実な着火燃焼を確保して燃費の大幅な改善を図れる。なお、エンジンは、例えば燃焼室全体の空燃比をほぼ理論空燃比とするストィキ燃焼などのリーン燃焼以外の燃焼も実施可能である。

吸気通路 1 1は、知られているように、上流側から順に接続された吸気管 4 7、吸気マ二ホールド 4 3及び吸気ポート 1 5によって区画形成される。吸気マニホ一ルド 4 3は、各気筒に共通の合流部としてのサージタンク 4 8と、各気筒毎の枝管 4 9とを有する。吸気ポート 1 5の出口が吸気弁 1 6によって開閉される。排気通路 1 7は、知られているように、上流側から順に接続された排気ポート 1 9、排気マ二ホールド 5 0、触媒 1 8及び排気管 5 1によって区画形成される。排気ポート 1 9の入口が排気弁 2 0によって開閉される。本実施形態において、吸気弁 1 6及び排気弁 2 0は、クランク軸 2 6によりその（1 Z 2 )倍の周期で回転駆動されるカムシャフト（図示せず）によって、機械的に一定周期で開閉されるが、可変バルブタイミング機構ゃァクチユエ一夕等によりエンジン運転状態に応じて開弁時期及び開弁期間が制御されてもよい。本実施形態では吸気弁 1 6及び排気弁 2 0の開弁期間の間にオーバ一ラップが設定されているが、これはなくてもよい。触媒 1 8 は排気管の途中に設けられて排気ガス中の C O、 H C、 N. O x等の有害物質を除去する。

吸気通路 1 1には、上流側から順にエアフローメ一夕 2 1、吸気絞り弁 2 2及び吸気制御弁 2 3が設けられている。エアフローメータ 2 1は、これを通過する空気流量に応じた信号を制御手段としての電子制御ユニット（以下 E C Uという） 1 0 0に出力する。 E C U 1 0 0はこのエアフローメ一夕 2 1の検出値に基づき実際に気筒内に流入する推定値としての空気量を算出する。なお、吸気圧センサ 4 1によつて検出された吸気圧に基づいて流入空気量を算出するようにしてもよい。吸気絞り弁 2 2は制御可能であり、本実施形態では電気作動式とされてその開度が E C U 1 0 0によって制御される。吸気制御弁 2 3については後に詳述する。このように、吸気弁 1 6の上流側に吸気制御弁 2 3が設けられ、吸気制御弁 2 3の上流側に吸気絞り弁 2 2が設けられる。また吸気制御弁 2 3の下流側にインジェクタ 1 0が設けられる。

シリンダ 1 2内にはピストン 2 4が往復動可能に収容されている。ピストン 2 4 はコンロッド 2 5を介してクランク軸 2 6に連結される。

かかるエンジンの制御装置の電気的構成について述べる。 E C U 1 0 0には、前述のインジェクタ 1 0、点火プラグ 1 4、エアフローメータ 2 1、吸気絞り弁 2 2、吸気制御弁 2 3のほ力クランク角センサ 2 8、酸素濃度センサ 2 9、アクセル開度センサ 3 0、ブレーキスィッチ 3 1、吸気圧センサ 4 1、吸気温センサ 4 2、圧力センサ 5 5が接続されている。

インジェクタ 1 0は、 E C U 1 0 0から出力されるオンオフ信号に基づいて開閉され、これによつて燃料噴射を実行 '停止する。点火プラグ 1 4は、 E C U 1 0 0 から出力される点火信号に基づいて火花を放出する。吸気絞り弁 2 2はバタフライ弁の形式であり、吸気通路 1 1内に配設された弁体 3 7と、弁体 3 7を駆動する口一夕リソレノィド等の電動ァクチユエ一夕 3 8と、弁体 3 7の開度を検出するセンサ 3 9とを備える。アクセル開度センサ 3 0は、ドライバによるアクセルペダルの操作量踏み込み量）に応じた信号を E C U 1 0 0に出力する。クランク角センサ 2 8は、クランク軸 2 6の所定の角度間隔でパルス信号を E C U 1 0 0に出力する。 E C U 1 0 0はこのパルス信号に基づいて、クランク角度を検出すると共にエンジン回転速度を演算する。酸素濃度センサ 2 9は、排気ガス中の酸素濃度に応じた信号を E C U 1 0 0に出力する。ブレーキスィッチ 3 1は、ドライバによるブレーキペダル 4 4の操作に応じたオンオフ信号を E C U 1 0 0に出力する。ブレーキ作動時にはオンである。

吸気圧センサ 4 1は、吸気絞り弁 2 2の下流側且つ吸気制御弁 2 3の上流側の位置における吸気通路 1 1 (以下これを「インマ二通路 1 1 a」と称す）に設けられ、当該位置の圧力（以下これを「インマ二圧」と称す）に応じた信号を E C U 1 0 0 に出力する。吸気温センサ 4 2は、吸入空気の温度に応じた信号を E C U 1 0 0に出力する。圧力センサ 5 5は、吸気制御弁 2 3の下流側且つ吸気弁 1 6の上流側の位置における吸気通路 1 1 (以下これを「ポート通路 1 1 b」と称す）に設けられ、当該位置の圧力（以下これを「ポート圧」と称す）に応じた信号を E C U 1 0 0に出力する。圧力センサ 5 5には高応答のものが使用される。本実施形態において、吸気圧センサ 4 1及び吸気温センサ 4 2はサージタンク 4 8に各一つ設けられ、圧力センサ 5 5は各気筒毎に、より詳細には各気筒の枝管 4 9毎に設けられる。吸気制御弁 2 3は、圧力センサ 5 5の上流側の位置における各気筒の枝管 4 9毎に設けられる。吸気制御弁 2 3は、吸気通路 1 1 (より詳細には枝管 4 9 ) 内に配設された弁体 3 3と、弁体 3 3を駆動するロータリソレノィド等の電動ァクチユエ一夕 3 4とを備える。さらに吸気制御弁 2 3は、弁体 3 3の開度を検出する開度センサ 5 4を備える。開度センサ 5 4は非接触式であるのが好ましレ^吸気制御弁 2 3は吸気通路 1 1内を閉止可能であり、特に吸気絞り弁 2 2と異なり、その全閉時に吸気通路 1 1内を気密に閉止し、吸気の通過を遮断する構造となっている。これに対し吸気絞り弁 2 2は、その全閉時に吸気通路 1 1を最大に絞るだけで、吸気の通過を許容する。また吸気制御弁 2 3の電動ァクチユエ一夕 3 4は、吸気絞り弁 2 2の電動ァクチユエ一夕 3 8よりも遥かに高速で作動可能であり、応答性が高く、弁体 3 3を例えば 2〜 3 msec以内に、クランク角の単位ではエンジン回転 2 0 0 0 r p mにおいて 1 0 ° C A程度のオーダ一で、開閉可能である。これにより、吸気制御弁 2 3は吸気弁 1 6の開閉と同期して開閉可能である。本実施形態では吸気制御弁 2 3がバタフライ弁形式となっているが、例えばシャッ夕一弁等の他の形式であってもよい。

この吸気制御弁 2 3は、 E C U 1 0 0から電動ァクチユエ一夕 3 4に出力される開度信号に応じて、全開から全閉まで、その開度が制御される。またこの吸気制御弁 2 3は各気筒毎に設けられ、各気筒が複数の吸気通路 1 1 (枝管 4 9 ) を有する場合、これら吸気通路 1 1毎に吸気制御弁 2 3が設けられる。このように複数設けられた吸気制御弁 2 3は、各気筒毎、各吸気通路 1 1毎に個別に制御可能である。本実施形態では個々の気筒を単位として吸気制御弁 2 3が制御され、また、全開又は全閉にのみ、その開度が制御される。本実施形態で吸気制御弁 2 3の「開弁」、

「閉弁」といった場合、それは吸気制御弁 2 3の「全開」、「全閉」を意味する。また「全開」、「全閉」とは、必ずしも機械的な全開、全閉をいうものではなく、通過する空気への絞りの程度を意味し、例えば「全開」といった場合、機械的な全開でなくても、通過空気流量の減少が無ければ全開の状態である。また、本実施形態で吸気制御弁 2 3の「作動」といった場合、それは吸気制御弁 2 3が 1気筒サイクル中に開閉されることを意味し、吸気制御弁 2 3の「非作動」といった場合、それは吸気制御弁 2 3が全開に保持されることを意味する。

前述の慣性過給を行うように吸気制御弁 2 3を作動させた場合の吸気行程における圧力及び空気流量の変化の概要を図 2を参照しつつ説明する。図には、クランク角度が進行したときの吸気制御弁 2 3の開度、吸気制御弁下流側のポート圧、吸気制御弁上流側のインマ二圧の平均値（平均インマ二圧）、ある特定気筒内に流入する空気の流量（g / s ) の推移が示されている。 CA— Po、 CA— Pc、 CA_P_w はそれぞれ吸気制御弁 2 3の開弁時期、閉弁時期及び開弁期間を表し、それら開弁時期及び閉弁時期はそれぞれ E C U 1 0 0が吸気制御弁 2 3に開弁信号及び閉弁信号を出力するタイミング（目標値）として表される。これらには CAJPc=CA— Po + CA_Pwの関係がある。

図示されるように、吸気制御弁 2 3の開弁前では、ピストン 2 4の下降に従ってポート圧が徐々に低下していく。そして開弁時期 CA—Poに至って吸気制御弁 2 3 が瞬時的に開弁されると、その直前に形成されていた吸気制御弁上流側と下流側との差圧により空気が一気に気筒内に流れ込み、慣性過給が実行される（（G a 2 ) の部分参照）。このときポート圧は平均インマ二圧より高圧であり、この状態で吸気制御弁 2 3及び吸気弁 1 6が閉弁されると、ポート通路 1 1 bにその高圧が保持される。次回の吸気行程で吸気弁 1 6が開弁されると、その高圧と、ピストン 2 4 の下降による負圧化とにより、ポート通路 1 1 b内の空気が気筒内に流入する（（G a 1 ) の部分参照）。本実施形態のようにオーバ一ラップがある場合、この流入空気は、筒内に残留した排気ガス（残留ガス）を排気通路 1 7に掃気すると共に、一部排気通路 1 7に吹き抜けるものもある。オーバ一ラップがない場合はこのような作用は生じない。

この中で、吸気行程後期の吸気制御弁開弁後に行われるメインの空気流入に基づく吸入空気量が G a 2、吸気行程初期の吸気制御弁開弁前に行われる空気流入に基づく吸入空気量が G a 1である。以下、これら G a 2、 G a lをそれぞれ「開弁後空気量」、「開弁前空気量」と称す。後期の空気流入は、本来の目的である空気量増加のための慣性過給によるものである。また前期の空気流入は、前回の吸気行程から保持されていたポート圧を利用して筒内残留ガスを排気系に掃気し、併せて筒内への空気量を増加することを意図している。この初期の流入分は全体の 2割程度にも及ぶため、これを精度良く推定することも重要である。

初期の空気流入に関し、吸気弁開弁直前のポート圧は、（i)前回吸気行程後期における吸気制御弁及び吸気弁閉弁時のポート圧、（ii)前回吸気行程から今回吸気弁開弁直前までの空気の漏れ量、（iii)吸気弁開弁時の筒内圧、等に影響される。（i)(ii) は、計測や経時変化の推定が非常に困難であり、通常のセンサでは測定できない。 (iii)に関し、今回吸気弁開弁時の筒内圧は、排気弁開弁中の排気脈動の影響を強く受け、吸気弁と排気弁とが同じに開弁した状態であるオーバ一ラップがある場合にはさらに影響が大きくなる。このため、他の気筒の燃焼状態に影響され、サイクル毎の変動が非常に大きく、定常状態での平均値は推定可能であってもサイクル毎の筒内圧を精度良く推定することは困難である。本実施形態は、このような従来推定が困難であった初期の流入空気量を精度良く推定できる一方法をも提案する。

[ェンジン制御の第一の態様]

以下、本実施形態におけるエンジン制御の第一の態様を説明する。この第一の態様は、特に、吸気制御弁 2 3の開弁時期及び開弁期間の設定について特徴がある。なお後述する各マップは、実験 ·解析等を経て予め作成され、 E C U 1 0 0に記憶されたものである。

図 3 A及び図 3 Bにエンジン制御の第一の態様のメインルーチンを示す。このメインルーチンは E C U 1 0 0によって各気筒毎に、且つ所定のクランク角度毎に実行される。

まず最初のステップ S 1 1 0 1では、ある一気筒に供給すべき空気量の目標値である目標空気量 Ga— trgが算出される。ここではまず、クランク角センサ 2 8及びアクセル開度センサ 3 0の出力信号に基づいてそれぞれ演算及び検出されたェンジン回転速度 N e及びアクセル開度 A cが取得される。そしてそのアクセル開度 A cに基づき、エンジンに要求されるトルク即ち目標トルク T tが決定される。当然、アクセル開度 A cが大きくなるほど目標トルク T tは大きくなる。次に、エンジン回転速度 N eと目標トルク T tとに基づき、図 4に示す目標空気量マップを使用して、目標空気量 Ga_trgが算出される。なお、目標空気量 Ga— tr_g、開弁前空気量 G a 1及び開弁後空気量 G a 2等は、エンジン 1気筒に 1回の吸気行程で吸気する空気量（g Z気筒）とする。

次にステップ S 1 1 0 2において、エンジン運転状態を表すパラメータである目標空気量 Ga— trg及びエンジン回転速度 N eに基づき、吸気制御弁 2 3の作動域にあるか否かが判断される。この判断は、図 5に示すような作動域マップを使用して行われる。このマップでは、全領域が作動域 Aと非作動域 Bとに区分されている。作動域 Aは、エンジンの低回転側且つ中高負荷側に存在する。エンジン運転状態が作動域 Aにあるときは、前記吸気制御弁 2 3を作動させて空気量を増加するようにする。エンジン運転状態が非作動域 Bにあるときは吸気制御弁 2 3を非作動とする。作動域 Aと非作動域 Bとの境界線上は吸気制御弁非作動状態で最大空気量が得られる領域となる。

目標空気量 Ga— trg及びエンジン回転速度 N eの値が作動域 Aにある場合は、ステツプ S 1 1 0 3に進んで作動フラグがオンされる。他方、作動域 Aにない場合（即ち非作動域 Bにある場合）は、ステップ S 1 1 0 4に進んで作動フラグがオフされる。このように、エンジン運転状態に基づいて吸気制御弁作動要求の有無が判定される。

次に、ステップ S 1 1 0 5に進んで、作動フラグがオンか否かが判定される。ォフのときはステップ S 1 1 1 9に進んで吸気制御弁 2 3を開弁し、ステップ S 1 1 2 0でェアフロ一メ一夕 2 1の検出値に基づき当該気筒に流入する空気量 G aを算出した後、ステップ S 1 1 1 8に進む。他方、オンのときはステップ S 1 1 0 6 に進んで、開弁前空気量 G a 1を推定する。この開弁前空気量 G a 1の推定については後に説明する。なお、このメインルーチンは気筒毎に順次実行されるので、吸気制御并 2 3の作動の開始時及び終了時には、一部の気筒が作動状態を前提とした空気量推定（ステップ S 1 1 0 6〜S 1 1 1 7 )、残りの気筒が非作動状態を前提とした空気量推定（ステップ S 1 1 2 0 ) となる。

ステップ S 1 1 0 6の次はステップ S 1 1 0 7に移行し、開弁後空気量の目標値 (目標開弁後空気量） Ga2_trgが、式： Ga2_trg=Ga_trg— G a 1により算出される。

次に、ステツプ S 1 1 0 8に進み、後述の制御 1 1を実行することにより、吸気制御弁 2 3の開弁時期の目標値（目標開弁時期） CAJPo及び開弁期間の目標値（目標開弁期間） CA— Pwが、それぞれ算出される。

次に、ステップ S 1 109において、クランク角センサ 28によって検出される実際のクランク角度が目標開弁時期 CA—Poであるか否かが判断される。

クランク角度が目標開弁時期 CA_Poであるときは、ステップ S 1 110で、吸気制御弁 23が開弁される。即ち、 ECU100から吸気制御弁 23に開弁信号が出力される。そしてステップ S 111 1において、吸気制御弁 23の実際の開弁時期（実開弁時期） CA_Popenが検出され、 ECU100のメモリに一時記憶される。同時に、その実開弁時期 CA_Popenにおけるポート圧が圧力センサ 55により検出され、 P4として ECU100のメモリに一時記憶される。こうしてステップ S 1 1 12に移行する。他方、ステップ S 1 109でクランク角度が目標開弁時期 CA—Poでないと判断された場合は、ステップ S 1110， S 1 1 1 1をスキップしてステップ S 1 112に進む。

ステップ S 1 1 12では、後述の制御 12を実行することにより、吸気制御弁 2 3の閉弁時期の目標値（目標閉弁時期） CA— Pcが算出される。

次のステップ S 1 1 13では、クランク角センサ 28によって検出される実際のクランク角度が目標閉弁時期 CA—Pcであるか否かが判断される。

クランク角度が目標閉弁時期 CA_Pcであるときは、ステップ S 1 114で、吸気制御弁 23が閉弁される。即ち、 ECU100から吸気制御弁 23に閉弁信号が出力される。そしてステップ S 11 15において、吸気制御弁 23の実際の閉弁時期（実閉弁時期） CA_Pcloseが検出され、 ECU100のメモリに一時記憶される。こうしてステップ S 1 1 16に移行する。他方、ステップ S 1 1 13でクランク角度が目標閉弁時期 CA—Pcでないと判断された場合は、ステップ S 1 1 14, S 1 1 15をスキップしてステップ S 1 1 16に進む。

ステップ S 1 1 1 6では、実開弁期間 CAJVidth が式： CA_Pwidth = CA— Pclose— CA一 Popenにより算出されると共に、実開弁時期 CA— Popen、実開弁期間 CA_Pwidth及びその実開弁時期 CA一 Popenにおけるポート圧 P 4に基づき、開弁後空気量 G a 2が算出される。これについは後述する。

こうして開弁前空気量 G a 1と開弁後空気量 G a 2とが求まったならば、ステツプ S 1 1 1 7に進んで、実際値且つ推定値としての空気量 G aが式： G a = G a 1 + Ga 2により算出される。

次に、ステップ S 1 1 1 8では、空気量 G aに基づき、点火時期 Tigbが、図 6 の点火時期マップを参照して決定される。以上で本ル一チンが終了される。ここでは制御量の一例として点火時期の場合のみを説明したが、同様の方法により、燃料噴射量及び燃料噴射時期等の他の制御量も決定することができる。 ECU 1 0 0は、これら制御量に基づいて各気筒の点火プラグ 14及びィンジェクタ 1 0等を制御する。

次に、以下においてかかるメインルーチンの詳細を説明する。

まず、ステップ S 1 1 0 6における開弁前空気量 G a 1の推定について説明する。開弁前空気量 G a 1は、吸気弁開弁前後のタイミングにおけるポ一ト圧の変化により推定できる。ここでは簡単のためオーバーラップが無いと仮定して、吸気制御弁開弁前にポート通路 1 1 bから気筒内に流入した空気量は、ポート通路 1 l bから減少した空気量と等しい。ポート通路 1 1 bの容積は幾何学的に決まり、既知の一定値であることから、吸気弁 1 6の開弁直前から吸気制御弁 2 3の開弁直前までのポート通路 1 1 b内の空気密度変化から、開弁前空気量 G a 1を推定することがでさる。

ポート通路 1 1 bから空気が筒内に流れ込むときのポート圧の減少は断熱変化と見なすことができ、密度の変化は、吸気弁開弁前の圧力 P 1 0と、吸気弁開弁後且つ吸気制御弁開弁前の圧力 P 1 1 (図 7参照）とを圧力センサ 5 5により検出して、次式により求められる。

p 1 1/ p 1 0= (P 1 0/P 1 1) (- 1/k) · * · (1)

ここで、 ρ 1 0、 ρ 1 1はそれぞれ Ρ 1 0、 Ρ 1 1検出時の空気密度である。それぞれを吸気弁開弁前密度、吸気制御弁開弁前密度と称す。. kは所定の定数である。なお、記号「八」は累乗を意味し、右辺：（P 1 OZ'P 1 1) " (一 1/k) は、 (P 1 0ZP 1 1) の（一 lZk) 乗を意味する（以下同様)。

よって、気筒内に流入した開弁前空気量 G a 1は次式により算出される。

Ga 1 =VX (p 1 0 - p 1 1) =VX p 1 O X ( 1— (P 1 0/P 1 1) ― (- 1/k))

…（2)

ここで、 Vはポート通路 1 1 bの容積である。

吸気弁開弁前密度 P 1 0は、吸入空気温度及びインマ二圧より算出できる。本実施形態では、吸入空気温度及びインマ二圧として、それぞれ吸気温センサ 42及び吸気圧センサ 4 1で検出した値を用いる。

よって、吸気温、吸気圧、吸気弁開弁前圧力 P 1 0及び吸気制御弁開弁前圧力 P 1 1から、（2) 式に従って、開弁前空気量 G a 1を算出できる。本実施形態では ECU 1 0 0がこのような計算を行って開弁前空気量 G a 1を算出する。

本実施形態ではオーバ一ラップがあるため、ォ一バーラップ中の吸気の排気系への吹き抜けを考慮した補正を行う。即ち、開弁前空気量 G a 1に基づき、図 8の吹き抜け量マツプを用いて、吹き抜け量 Ga— exが算出され、この吹き抜け量 Ga_ex を開弁前空気量 G a 1から差し引いて、補正後の開弁前空気量 G a 1 (=Ga 1一 Ga_ex) が算出される。なおマップ中、 G a lma xは、オーバ一ラップ時（これはほぼ吸気上死点とみなせる）の気筒容積に基づく開弁前空気量の最大値である。オーバ一ラップが無い場合、吸気の吹き抜けは生じないのでこのような補正は省略される。

次に、図 9に基づき、目標開弁時期 CAJPo及び目標開弁期間 CA— Pwを算出するための制御 1 1について説明する。なお、この制御 1 1に関連する各タイミング等を図 1 0に示すので適宜参照されたい。

まずステップ S 1 2 0 1では、クランク角センサ 2 8によって検出される実際のクランク角度が、第 1圧力検出時期 CA_1か否かが判断さ.れる。この第 1圧力検出時期 CA一 1は、吸気弁開弁後で且つ排気弁閉弁後の時期となるよう設定され、例えば 4 0 ° A T D Cである。

クランク角度が第 1圧力検出時期 CA_1であるときは、ステップ S 1 2 0 2で、その時期 CA_1におけるポート圧が圧力センサ 5 5により検出され、 P 1として E C U 1 0 0のメモリに一時記憶される。こうしてステップ S 1 2 0 3に移行する。他方、ステップ S 1 2 0 1でクランク角度が第 1圧力検出時期 CA—1でないと判断された場合は、ステップ S 1 2 0 2をスキップしてステップ S 1 2 0 3に進む。ステップ S 1 2 0 3では、エンジン回転速度 N eに基づき、図 1 1の第 2圧力検出時期マップを参照して、第 2圧力検出時期 CA一 2が算出される。

次に、ステップ S 1 2 0 4において、クランク角センサ 2 8によって検出される実際のクランク角度が第 2圧力検出時期 CA— 2か否かが判断される。

クランク角度が第 2圧力検出時期 CA— 2であるときは、ステップ S 1 2 0 5で、その時期 CA一 2におけるポート圧が圧力センサ 5 5により検出され、 P 2として E C U 1 0 0のメモリに一時記億される。こうしてステップ S 1 2 0 6に移行する。他方、ステップ S 1 2 0 4でクランク角度が第 2圧力検出時期 CA— 2でないと判断された場合は、ステップ S 1 2 0 5をスキップしてステップ S 1 2 0 6に進む。ステップ S 1 2 0 6では、それらポート圧 P 1 , P 2に基づき、最終の第 2圧力検出時期 CA— 2以降のポート圧 P 3が推定される。この点は後に詳述する。

そして次に、ステップ S 1 2 0 7において、図 3 A及び図 3 Bのステップ S 1 1 0 7で求められた目標開弁後空気量 Ga2_trgと、ポート圧 P 3とに基づき、目標開弁時期 CAJPo及び目標開弁期間 CA一 Pwが算出される。以上で本ルーチンが終了する。

概して、この制御 1 1では、吸気制御弁開弁前の 2点のポート圧を検出し、その最終検出時以降のポート圧 P 3を推定し、この推定されたポ一ト圧 P 3と目標開弁後空気量 Ga2一 trgとに基づき、目標開弁時期 CAJPo及び目標開弁期間 CA— Pwを算出するという処理を実行している。 · 排気弁の閉弁後の気筒容積変化は断熱変化と見なせるので、かかる 2点のポート圧を検出すればそれ以降のポート圧を推定できる。ここでステップ S 120 1に関し、第 1圧力検出時期 CA_1を吸気弁開弁後としているのは、ポート通路 1 l bの圧力が筒内圧とほぼ等しくなるまでの時間が必要だからであり、また、第 1圧力検出時期 CA_1を排気弁閉弁後としているのは、ポート通路 1 l bや気筒 1 2内が排気通路 1 7と連通していると、排気圧の影響を受けてポート圧が変化してしまうからである。

ステップ S 1203に関し、図 1 1のマップにおいては、エンジン回転速度 Ne が高くなるほど第 2圧力検出時期 CA_2は早められる。これは、エンジン回転速度 Neが高くなるほど吸気制御弁の開弁時期が早められるためである。

ステップ S 1206に関し、ポート圧 P 3の推定は以下の方法により行われる。まず、断熱変化の式： P 2ZP 1= (V1/V2) ― kより kを算出する。ここで、 V Iは、第 1圧力検出時期 CA_1におけるポート通路 1 l bと気筒内容積との和であり、 V2は、第 2圧力検出時期 CA— 2におけるポート通路 1 1 bと気筒内容積との和である。気筒内容積はクランク角度の関数であるから、それぞれの気筒内容積は各時期 CA一 1、 CA一 2が分かっていることから算出可能である。

次に、 P 3 = P 2 (V2/V 3) ~ kより P 3を算出する。 V 3は、 P 3を算出したい時期におけるポ一ト通路 1 1 bと気筒内容積との和である。

これにより、第 2圧力検出時期 CA_2以降の各クランク角度におけ'るポ一ト圧 P 3を推定することができる。なお、 kを実験等により予め求めた定数とすれば、ポート圧 P 1， P 2のいずれか一方のみを検出してポート圧 P 3を推定することができる。例えばポート圧 P 1のみに基づき、 P 3 = P 1 (V 1/V3) ~ kからポート圧 P 3を推定することができる。

次に、ステップ S 1 20 7に関する目標開弁時期 CA_Po 及び目標開弁期間 CA_Pwの算出について説明する。

ここでは、図 12に示される開弁後空気量マップが使用される。この開弁後空気量マツプは、ポート圧 P 3、目標開弁時期 CA— Po及び目標開弁期間 CA_Pwという三つのパラメ一夕から、目標開弁後空気量 Ga2_trgを算出できるように作成された三次元マップである。例えば、ある一定の開弁期間 CA— Pw_nにおけるマップを抽出すると図 1 3に示す通りとなる。なお T D Cは吸気上死点、 B D Cは吸気下死点である。後に説明するが、このマップは、実際値としてのポート圧 P 4、開弁時期 CA一 Popen及び開弁期間 CA— Pwidthから開弁後空気量 G a 2を算出するのにも利用される。見られるように、概して、開弁時期が遅くなるほど空気量は増加し、ある領域をピークに開弁時期がそこから遅れていくと、空気量は少なくなつていく。これは吸気制御弁 2 3の開弁から吸気弁 1 6の閉弁までの期間が短くなることによる。また図 1 2及び図 1 3に示されるものはエンジン回転速度がある一定値であるときのものである。

本発明者らは、鋭意研究の結果、前述のような三つのパラメータ（即ち、開弁時ポー卜圧、開弁時期及び開弁期間）と、吸気制御弁 2 3が開いたときに気筒内に流入する空気量とが相互に関連することを見いだした。特に、吸気制御弁 2 3の開弁後の空気流量は、吸気制御弁 2 3の開弁タイミングとその時点でのポート圧とに大きく依存する。かかる開弁後空気量マップは、そのような知見に基づき、実験 '解祈といった過程を繰り返し経て作成されたものである。概して、吸入空気量を多くしょうとした場合、開弁時ポート圧 P 2を低くしたり（吸気制御弁上下流側の差圧が大きくなり開弁時の流速が上がる）、開弁時期を遅らせたり（同様の理由及び筒内容積が大きい段階で空気を押し込める）、開弁期間を長くとったりする（空気流入時間が長くとれる）ことが有効である。ただし開弁時期については、マップ中に空気量ピークが存在することから分かるように、開弁時ポート圧と筒内容積と開弁後の開弁期間（或いは吸気弁閉弁時期）等との関係で最適なタイミングがある。このマップを利用すれば、前記三つのパラメータから開弁後空気量を推定することができる。しかしながら、本実施形態のケースでは開弁時ポート圧と開弁後空気量とが既知である場合にマップを利用して開弁時期及び開弁期間の算出を行う。ここで、図 1 2の開弁後空気量マップにおいて、各目標開弁期間 CA_Pwでの目標開弁後空気量 Ga2_trgの最大値を採ることにより、開弁後空気量マップを図 1 4に示すような二次元マップ（開弁後最大空気量マップと称す）に落とし込む操作或いは処理を行う。これをより分かり易く説明すると、まず、図 1 2の三次元マツプが図示されるように各目標開弁期間 CA_Pw 毎の複数枚の二次元マップからなると仮定し、これら各枚を目標開弁期間 CA_Pwの軸方向（矢印方向）に透過視する。大雑把に言えば、目標開弁時期 CA_Po及びポート圧 P 3の両軸によって規定される平面を矢印方向から無数に串刺しするようなイメージである。そして各目標開弁時期 CA— Po及び各ポート圧 P 3に対し、目標開弁後空気量 Ga2_trgが最大となる点を複数枚のマップから抽出してプロットすると、図 1 4に示すような二次元マップが得られる。このような操作ないし処理は、本実施形態では E C U 1 0 0の内部処理によって行うが、予めその二次元マップを作成しておいて E C U 1 0 0に記憶させるようにしてもよい。この二次元マップでは、頂点がインマ二圧と重なる等空気量曲線 4 (太線）の内側が、吸気制御弁 2 3がない場合よりも空気量を増加できる領域となり、曲線 4の左側（開弁時期が早い側）が、吸気制御弁 2 3がない場合と同等の空気量しか得られない領域となり、その曲線 4の右側（開弁時期が遅い側）が、吸気制御弁 2 3がない場合より少ない空気量しか得られない領域となる。こうして出来た二次元マップに対し、図 9のステップ S 1 2 0 6で得られた推定値としてのポート圧 P 3を、図 1 5に示すように重ねる処理を行う。なお図では便宜上、第 2圧力検出時期 CA— 2以前のポート圧も示してある。そして、このようにクランク角度の進行につれ減少方向に推移するポート圧 P 3の曲線と、マップ中の目標開弁後空気量 Ga2— trg= Sの値を持つ等空気量曲線（太線）との交点を求め、そのうち最も早い 1点に対応するクランク角度を、求めるべき目標開弁時期 CA_Po= Xとして決定する。そしてその 1点に対応するポート圧 P 3を、求めるベきポート圧 P 3 = Yとして決定する。

こうして唯一の目標開弁時期 CA— Ρο= Xとポート圧 Ρ 3 = Υとが定まったならば、次に、これらが得られたマップの 1枚を抽出する。即ち、図 1 2の三次元マツプは各目標開弁期間 CA— Pw毎に複数枚のマップがあると見なされたが、その目標開弁時期 CAJPo= Xとポート圧 P 3 =Yと目標開弁後空気量 Ga2— trg= Sとに対応する 1枚のマップが存在するはずである。そこで、この 1枚を図 1 2の三次元マップから抽出し、その 1枚に目標開弁時期 CA— Po= X、ポート圧 P 3 = Y、目標開弁後空気量 Ga2一 trg= Sを当てはめて、求めるべき目標開弁期間 CA—Pw= Zを決定する。以上のような処理を E C U 1 0 0で行って、図 9のステップ S 1 2 0 7 における目標開弁時期 CA— Po及び目標開弁期間 CA一 Pwの算出を行う。

ここで、これらの開弁時期 X及び開弁期間 Zについて図 1 6及び図 1 7により説明を加える。図 1 6は、開弁時期を変化させたときにどれだけの空気量が得られるかを示したグラフである。なおここでは開弁期間が最適であることを前提とする。開弁時期が Xであるときに実空気量は目標空気量と等しい。これより開弁時期を早めると実空気量は目標空気量より少なくなり、多くの領域で、吸気制御弁非作動時の空気量と同等になってしまう。これは、あまりに開弁時期が早い場合、開弁時の筒内容積が小さく、吸気制御弁の上下流側の差圧も小さいためである。この領域は図 1 4の曲線 4の左側の領域に対応する。また、開弁時期を Xより遅くしていくと、実空気量は次第に増加するがその後減少し、やがて目標空気量より少なくなる。このような山の部分が吸気制御弁 2 3による過給効果を得られる部分、即ち図 1 4の曲線 4の内側の領域に対応する部分であり、また、実空気量が吸気制御弁非作動時の空気量を下回る領域が図 1 4の曲線 4の右側の領域に対応する。実空気量が吸気制御弁非作動時の空気量を下回る理由は、単純に吸気制御弁 2 3の開弁から吸気弁 1 6の閉弁までの期間が短くなり、十分な空気流入時間を確保できないからである。図 1 7は、開弁時期を変化させたときの開弁期間の変化の様子を示す。なおここでは最大の空気量を得られるようにしたときの関係が示される。破線のように、吸気弁閉弁と同時に吸気制御弁を閉弁させる場合、開弁時期に対する開弁期間の関係は反比例となり、吸気弁閉弁時に開弁期間ゼロとなる。これに対し、実線で示される本実施形態の場合、開弁時期が X又はそれ以降のとき、開弁期間 Zは破線より短くなり、吸気制御弁は吸気弁よりも早く閉じられる。これは、一旦気筒内に流れ込んで過給状態となった空気を気筒内に閉じこめ、その逆流及び圧力抜けを防止するためである。

図 1 8は、図 1 5と同様の図であり、開弁時期、ポート圧及び空気量の関係を示す。かかる目標空気量 Sを得ようとした場合、開弁時期は、目標空気量 Sとポート圧 P 3との二つの交点の時期 A, B間のいずれの時期であってもよい。しかしながら、本実施形態では、最も早い時期 A = Xを採用する。その理由は、吸気制御弁をできるだけ早く開く方がポンピンダロスが小さくなり、気筒内の温度上昇が低くなり、また、そのように端の時期を選ぶと閉弁時期のばらつきに対する空気量の変化が小さくなるからである。

ここで、三番目の理由について説明する。図 1 9は、閉弁時期と空気量との関係を示し、図中三つの山は、それぞれ開弁時期が A, B , Cである場合の閉弁時期を変化させたときの曲線である。最も早い開弁時期 A及び最も遅い開弁時期 Bの場合、山のピークで目標空気量 Sが得られるようになつており、たとえ閉弁時期がずれても空気量の変化は小さい。これに対し、中間の開弁時期 Cの場合、目標空気量 Sが得られる閉弁時期は C c 1， C c 2となり、いずれも山の勾配の中間に位置するため、閉弁時期がずれたときの空気量の変化は大きくなつてしまう。これが中間の開弁時期 Cを採用せず、端に位置する開弁時期 Aを採用する理由である。

さて、次に、ステップ S 1 1 1 1、 S 1 1 1 5における実開弁時期 CA一 Popen 及び実閉弁時期 CA_Pcloseの検出について説明する。

図 2 0は、吸気制御弁 2 3の開閉作動時における吸気制御弁 2 3の開度変化を示す。実際のクランク角が目標開弁時期 CA_Poに到達すると、これと同時に E C U 1 0 0から吸気制御弁 2 3に開弁信号が送られ、これにより吸気制御弁 2 3の電動ァクチユエ一夕 3 4が開弁側に作動され、吸気制御弁 2 3が全開（開度 1 0 0 %) にされる。その後、実際のクランク角が目標閉弁時期 CA cに到達すると、これと同時に E C U 1 0 0から吸気制御弁 2 3に閉弁信号が送られ、これにより吸気制御弁 2 3の電動ァクチユエ一夕 3 4が閉弁側に作動され、吸気制御弁 2 3が全閉 (開度 0 %) にされる。

この開閉作動時、開弁信号或いは閉弁信号が送られてから実際に吸気制御弁 2 3 が動き出すまでの間にはタイムラグが生じる。そこでこのタイムラグを考慮し、吸気制御弁 2 3の開度センサ 5 4により吸気制御弁開度が実際に変化したことが検知されたタイミングを、それぞれ実開弁時期 CA_Popen及び実閉弁時期 CA— Pclose として検出している。なおこの検出にはクランク角センサ 2 8が用いられる。

具体的には、吸気制御弁 2 3の開度センサ 5 4の検出値が、開度ゼロ％相当の値より若干開き側である所定値 V 1を超えた時、つまり吸気制御弁 2 3が開き始めた時、 E C U 1 0 0が吸気制御弁 2 3の実際の開弁を判断し、この時のクランク角を実開弁時期 CAJPopenとして記憶する。また、吸気制御弁 2 3の開度センサ 5 4 の検出値が、開度 1 0 0 %相当の値より若干閉じ側である所定値 V 2を下回った時、つまり吸気制御弁 2 3が閉じ始めた時、 E C U 1 0 0が吸気制御弁 2 3の実際の閉弁を判断し、この時のクランク角を実閉弁時期 CA一 Pclose として記憶する。このように、吸気制御弁 2 3の実際の開弁及び閉弁が E C U 1 0 0と開度センサ 5 4とで検出される。

なお、ここでは吸気制御弁 2 3の開き始めと閉じ始めとで吸気制御弁 2 3の実際の開弁及び閉弁を検出したが、開弁については吸気制御弁 2 3が開き始めてから開き終わるまでの任意の時期で、閉弁については吸気制御弁 2 3が閉じ始めてから閉じ終わるまでの任意の時期で、それぞれ吸気制御弁 2 3の実際の開弁及び閉弁を検出することが可能である。例えば、 3 0 %、 5 0 %又は 7 0 %といった中間開度（例えば図中の V 1 '、 V 2 '

- ) で実際の開弁及び閉弁を検出してもよい。ところで、開度センサ 5 4の特性上、吸気制御弁 2 3の開き始めや閉じ始めを検出するのが困難な場合があり、この場合は吸気制御弁 2 3の動作速度の大きい中間開度 V I '、 V-2 ' で検出するとよい。また、吸気制御弁 2 3の実際の開弁及び閉弁に要する作動時間 Δ tを考慮し、目標開弁時期 CA_Po及び目標閉弁時期 CA_Pcからその作動時間 Δ tを差し引いた時期を新たな目標開弁時期 CA— Po'及び目標閉弁時期 CA一 Pc'として吸気制御弁 2 3を制御してもよい。

次に、図 3 A及び図 3 Bのステップ S 1 1 1 2における制御 1 2、即ち、目標閉弁時期 CA— Pcの算出について説明する。

ここでは、 E C U 1 0 0が以下の式に基づく演算を行って、目標閉弁時期 CA—Pc を算出する。

CA_Pc = CA_Popen + CA_Pw · · · ( 3 )

即ち、目標開弁時期 CA— Poではなく実開弁時期 CA一 Popenに、目標開弁期間 CA_Pwを加えて、目標閉弁時期 CA_Pcを算出するようにしている。これは以下の理由に基づく。

かかる吸気制御弁 2 3を用いるシステムでは、吸気制御弁 2 3の開弁.閉弁時期に応じて空気量が制御されるため、その開弁 ·閉弁時期を正確にコントロールすることが重要である。ここで、考え方としては、目標開弁時期 CA一 Poに目標開弁期間 CA_Pwを加えて目標閉弁時期 CA_Pcを算出する、という方法もある。しかしながら、目標開弁時期 CA_Po及び目標閉弁時期 CAJPcにそれぞれ開弁及び閉弁信号を送って吸気制御弁 2 3が動き出すまでに、前述したタイムラグがあり、しかもこのタイムラグは例えばバッテリ電圧が一定以上ないときや吸気制御弁のベアリングが劣化したときなどは、長期化する。このように、たとえ正確な時期に開弁及び閉弁信号を送ったとしても、実際の開弁及び閉弁時期はばらつくのであり、このばらつきが吸入空気量のばらつきを生む結果となる。

ここで、もし仮に目標閉弁時期 CA—Pcを実開弁時期 CA_Popenでなく目標開弁時期 CA_Poから算出したとすると、目標開弁時期 CA— Poから実際の開弁時期までのタイムラグのばらつきと、目標閉弁時期 CAJPcから実際の閉弁時期までの夕ィムラダのばらつきとで、ばらつきは二重になってしまう.。これに対し、目標閉弁時期 CA— Pcを実開弁時期 CA— Popenから算出したとすると、目標開弁時期 CA_Poから実際の開弁時期までのタイムラグのばらつきは無視されることとなり、目標閉弁時期 CA_Pcから実際の閉弁時期までのタイムラグのみがばらつきの要因となる。即ち、前者の場合と比較して、ばらつきの要因を減らし、空気量ばらつきを抑制できるというメリットがある。

ここで、開弁期間を一定にして開弁時期を変化させた場合と、開弁時期を一定にして開弁期間を変化させた場合とで比較した試験結果を図 2 1及び図 2 2にそれぞれ示す。

まず、図 2 1に示すように、開弁期間を一定にして開弁時期を変化させた場合、空気量のズレを 3 %以下に抑えるために 4 3 C A (クランク角度）の開弁時期のズレが許容される。これに対し、図 2 2に示すように、開弁時期を一定にして開弁期間を変化させた場合、空気量のズレを同じく 3 %以下に抑えるためには、 9 C A (クランク角度）の開弁期間のズレしか許容されない。この結果から、吸気制御弁の開弁 ·閉弁時期のズレよりも、開弁期間のズレの方が 5倍程度の空気量ズレを生じることが理解される。従って、開弁 ·閉弁時期を独立して制御するよりも、開弁時期のズレに追従して閉弁時期をずらすことが、空気量ばらつきを抑制する上で重要である。このように本実施形態によれば、目標閉弁時期 CA_Pc から実開弁時期 CA_Popenまでのズレ量に応じて目標閉弁時期 CA_Pcをずらすことができるので、空気量ばらつきを最小限に抑制することが可能である。

なお、例えば吸気弁の開タイミングを機械的に変更する可変バルブタイミング機構を用いた従来の空気量制御では、本実施形態のような高速空気による慣性過給の場合よりも空気が比齩的ゆっくりと流動する。このため、吸気弁閉弁時の筒内圧と気筒容積とで吸入空気量が決まり、開弁時期がずれたとしても吸入空気量にはあまり影響がない。

ここで、さらに精度を上げるため次の方法を採用することができる。即ち、吸気制御弁 2 3の実開弁時期が目標開弁時期から遅れるほど、周じ開弁期間の場合、吸入空気量が増加するので、その分閉弁時期を早め、開弁期間を短くする。即ち、次式により新たな目標閉弁時期 CA—Pc'を算出する。

CA— Pc' = CA_Popen + CA_Pw一 a X (CA JPopen— CA_Po) · · · ( 4 ) ただし、 αは実験等により求められる定数である。

次に、図 3 Α及び図 3 Βのステップ S 1 1 1 6における開弁後空気量 G a 2の算出について説明する。この段階では、すでに実際値としての実開弁時期 CA— Popen、実開弁期間 CA— Pwidth及びその実開弁時期 CA一 Popenにおけるポ一ト圧 P 4とが求まっている。そこでこれら三つの値に基づき、図 1 2の開弁後空気量マップを使用して、実際値且つ推定値としての開弁後空気量 G a 2が算出される。これにより、目標開弁後空気量 Ga2一 trgよりもより真の値に近い開弁後空気量 G a 2を求めることができ、またこの値を用いて、総空気量 G aを求め（ステップ S 1 1 1 7 )、エンジン制御に供することが出来るようになる。

なお、本実施形態ではポー卜圧を保持して吸気行程の初期の空気流入を行うようにしたが、前回吸気行程の高いポート圧を保持しないで初期の空気流入がほぼ一定値になるようにすることもできる。この場合、初期の流入空気量である開弁前空気量 G a 1を一定値としたり、開弁前空気量 G a 1を算出する処理を簡略するなどして、後期の流入空気量である開弁後空気量の目標値 Ga2一 trgを決定すればよい。この第一の態様では、本発明にいう吸気制御弁制御手段、目標空気量決定手段、圧力推定手段、目標開弁時期決定手段、下流側圧力決定手段、目標開弁期間決定手段、目標閉弁時期決定手段、実開弁期間決定手段、実空気量推定手段、及び制御量決定手段が E C U 1 0 0によって構成され、圧力検出手段が圧力センサ 5 5によつて構成され、開弁検出手段及び閉弁検出手段が E C U 1 0 0及び開度センサ 5 4によって構成される。

[エンジン制御の第二の態様]

以下、本実施形態におけるエンジン制御の第二の態様を説明する。この第二の態様は、特に、吸入空気量の推定について特徴がある。なお後述する各マップは、実験 ·解析等を経て予め作成され、 E C U 1 0 0に記憶されたものである。

図 2 3 A及び図 2 3 Bにエンジン制御の第二の態様のメインルーチンを示す。このメインルーチンは E C U 1 0 0によって各気筒毎に、且つ所定のクランク角度毎に実行される。

まず最初のステップ S 2 1 0 1では、ある一気筒に供給すべき空気量の目標値である目標空気量 Ga— trgが算出される。ここではまず、クランク角センサ 2 8及びアクセル開度センサ 3 0の出力信号に基づいてそれぞれ演算及び検出されたェンジン回転速度 N e及びアクセル開度 A cが取得される。そしてそのアクセル開度 A cに基づき、エンジンに要求されるトルク即ち目標トルク T tが決定される。当然、アクセル開度 A cが大きくなるほど目標トルク T tは大きくなる。次に、エンジン回転速度 N eと目標トルク T tとに基づき、図 4に示した目標空気量マップを使用して、目標空気量 Ga—trgが算出される。なお、目標空気量 Ga— trg、開弁前空気量 G a 1及び開弁後空気量 G a 2等は、エンジン 1気筒に対する 1吸気行程当たりの空気量（g Z気筒）とする。

次にステップ S 2 1 0 2において、エンジン運転状態を表すパラメ一夕である目標空気量 Ga— trg及びエンジン回転速度 N eに基づき、吸気制御弁 2 3の作動域にあるか否かが判断される。この判断は、図 5に示した作動域マップを使用して行われる。このマップでは、全領域が作動域 Aと非作動域 Bとに区分されている。作動域 Aは、エンジンの低回転側且つ中高負荷側に存在する。エンジン運転状態が作動域 Aにあるときは、前記吸気制御弁 2 3を作動させて空気量を増加するようにする。エンジン運転状態が非作動域. Bにあるときは吸気制御弁 2 3を非作動とする。作動域 Aと非作動域 Bとの境界線上は吸気制御弁非作動状態で最大空気量が得られる領域となる。

目標空気量 Ga一 trg及びエンジン回転速度 N eの値が作動域 Aにある場合は、ステツプ S 2 1 0 3に進んで作動フラグがオンされる。他方、作動域 Aにない場合（即ち非作動域 Bにある場合）は、ステップ S 2 1 0 4に進んで作動フラグがオフされる。このように、エンジン運転状態に基づいて吸気制御弁作動要求の有無が判定される。

次に、ステップ S 2 105に進んで、作動フラグがオンか否かが判定される。ォフのときはステップ S 21 1 2に進んでェアフロ一メータ 2 1の検出値に基づき当該気筒に流入する空気量 G aを推定した後、ステップ S 2 1 1 3に進む。他方、オンのときはステップ S 2106に進んで、後述の制御 2 1を実行することにより、開弁前空気量 G a 1を推定する。なお、このメインルーチンは気筒毎に順次実行されるので、吸気制御弁 23の作動の開始時及び終了時には、一部の気筒が作動状態を前提とした空気量推定（ステップ S 2 1 06〜S 2 1 1 1)、残りの気筒が非作動状態を前提とした空気量推定（ステップ S 21 12) となる。

ステップ S 2 106の次はステップ S 2 107に移行し、開弁後空気量の目標値 Ga2_trg 、式： Ga2_trg=Ga— trg— Ga lにより算出される。

次に、ステップ S 2 108に進み、エンジン回転速度 Neと開弁後空気量目標値 Ga2_trgとに基づき、吸気制御弁 23の開弁時期 CA— Poが、図 24の開弁時期マップを参照して決定される。

次に、ステップ S 2 109において、エンジン回転速度 Neに基づき、吸気制御弁 23の閉弁時期 CA_Pcが、図 25の開弁期間マップから得られる開弁期間の値 CA_Pwを利用して算出決定される。

次のステップ S 2 1 10では、後述の制御 22が実行され、ステップ S 2108、 S 2109で決定された開弁時期 CA_Po、閉弁時期 CA— Pcのタイミングで吸気制御弁 23が開閉作動されると共に、開弁後空気量 G a 2が推定される。

こうして開弁前空気量 Ga 1と開弁後空気量 Ga 2とが推定により求まったならば、ステップ S 2 1 1 1に進んで、推定値としての空気量 G aが式： Ga = Ga 1 +Ga 2により算出される。

次に、ステップ S 2 1 13では、エンジン回転速度 Neと目標空気量 Ga_trgとに基づき、基本点火時期が、図 26の基本点火時期マップを参照して決定される。

これに続くステップ S 2 1 1 4では、点火時期の補正が行われて最終的な点火時期 Tigが算出される。即ち、推定空気量 G aと目標空気量 Ga— trgとの差（= G a -Ga_trg) に基づき、点火時期補正量 ATig (B C A) が、図 2 7の点火時期補正量マップを参照して決定される。そしてこの点火時期補正量 Δ Tigが基本点火時期 Tigbに加算され、最終的な点火時期 Tigが算出される。以上で本ルーチンが終了される。ここにおいて、推定空気量が目標空気量よりも多い場合、点火時期が遅らされてトルクが低下され、逆に推定空気量が目標空気量よりも少ない場合、点火時期が早められてトルクの低下が抑制される。こうすることにより気筒間の空気量ばらつきによるトルク変動が抑制される。

なお、ディーゼルエンジンの場合に同様の目的を果たすには、例えば推定空気量が目標空気量よりも多い場合、燃料噴射時期が遅らされたり燃料噴射量が減少される。

ここでは制御量の一例として点火時期の場合のみを説明したが、同様のロジックにより、他の制御量である燃料噴射量及び燃料噴射時期も決定することができる。この場合、目標点火時期が目標燃料噴射量及び目標燃料噴射時期に置き換わり、点火時期補正量が燃料噴射補正量及び燃料噴射時期補正量に置き換わり、最終的な点火時期が最終的な燃料噴射量及び燃料噴射時期に置き換わる。本実施形態のようなリーン燃焼が行われる場合、推定空気量と目標空燃比とに基づいて燃料噴射量を決定するようにしてもよい。 E C U 1 0 0は、これら制御量に基づいて各気筒の点火プラグ 1 4及びィンジェクタ 1 0を制御する。

次に、図 2 8に基づき、開弁前空気量 G a 1を推定するための制御 2 1について説明する。なお、この制御 2 1に関連する各タイミング等を図 2 9に示すので適宜参照されたい。

まずステップ S 2 2 0 1では、クランク角センサ 2 8によって検出される実際のクランク角度が所定角度 CA_Iobか否かが判断される。この所定角度 CA— lobは、吸気弁 1 6の開弁直前となる角度、言い換えれば吸気弁 1 6の開弁時期 CA— Ioの所定角度前となる角度であり、例えば吸気弁 1 6の開弁時期の 5 ° C A前となる角度である。

クランク角度が所定角度 CA_Iobであるときは、ステップ S 2 2 0 2で、その所定角度 CA_Iobにおけるポート圧が圧力センサ 5 5により検出され、初期ポート圧 P 0として E C U 1 0 0のメモリに一時記憶される。このような初期ポート圧 P 0 が検出 ·記憶される理由は後に説明する。

ステップ S 2 2 0 2の後はステップ S 2 2 0 3に進む。他方、ステップ S 2 2 0 1でクランク角度が所定角度 CA_Iobでないと判断された場合は、ステップ S 2 2 0 2をスキップしてステップ S 2 2 0 3に進む。ステップ S 2 2 0 3では、吸気制御弁 2 3の仮開弁時期 CA— PoOが算出される。ここでは、開弁前空気量 G a 1を算出するタイミングを決めるため、図 2 4の開弁時期マップから、エンジン回転速度 N eと空気量目標値 Ga— trgとに基づき、吸気制御弁 2 3の仮開弁時期 CA一 PoO が仮決定される。

次に、ステップ S 2 2 0 4では、実際のクランク角度が、吸気制御弁 2 3の仮開弁時期 CA一 PoOより所定角度 Δ C A前の時期 CA一; P1か否かが判断される。本実施形態では所定角度 A C Aが 3 0 ° C Aに設定される。実際のクランク角度が仮開弁時期 CA— PoOより所定角度△ C A前の時期 CAJP1であると判断された場合、ステップ S 2 2 0 5に進んで当該時期 CA— P1におけるポ一ト圧が圧力センサ 5 5により検出され、 P 1として E C U 1 0 0のメモリに一時記憶される。そしてその後ステツプ S 2 2 0 6に移行する。他方、実際のクランク角度が時期 CA_P1でないと判断された塲合、ステップ S 2 2 0 5をスキップしてステップ S 2 2 0 6に移行する。

ステップ S 2 2 0 6では、初期ポート圧 P 0及びポート圧 P 1に基づき、基本値としての開弁前空気量 G a 1 'が後述の方法で算出される。そしてその後ステップ S 2 2 α 7において、オーバ一ラップ期間中の吸気の排気系への吹き抜けを考慮した補正を行い、最終的な補正後の開弁前空気量 G a 1を算出し、本ルーチンが終了する。ここでは、開弁前空気量の基本値 Ga 1 'に基づき、図 30の吹き抜け量マップを用いて、吹き抜け量 Ga— exが算出され、この吹き抜け量 Ga— exを開弁前空気量の基本値 Ga l 'から差し引いて、最終的な補正後の開弁前空気量 G a 1 (= Ga l '― Ga— ex) が算出される。なおマップ中、 Ga l ' maxは、ォ一バーラップ時（これはほぼ吸気上死点とみなせる）の気筒容積に基づく開弁前空気量の最大値である。オーバーラップが無い場合、吸気の吹き抜けは生じないのでこの補正は省略される。

この制御 21について以下説明を加える。まず、ここで行っている制御の概要は、吸気弁 16の開弁前後のタイミングにおけるポート圧 P 0， P 1をそれぞれ検出し、これらポート圧に基づいて基本値としての開弁前空気量 G a 1 'を算出する、というものである。

ステップ S 2206における開弁前空気量 G a 1 'の推定に関し、吸気制御弁 23 が開弁する前にポート通路 1 1 bから気筒内に流入した空気量は、ポート通路 1 1 bから減少した空気量と等しい。ポート通路 1 1 bの容積は幾何学的に決まり、既知の一定値であることから、吸気弁 16の開弁直前から吸気制御弁 23の開弁直前までのポート通路 11 b内の空気密度変化から、開弁前空気量 G a 1 'を推定することができる。

ポート通路 11 bから空気が筒内に流れ込むときのポート圧の減少は断熱変化と見なすことができ、密度の変化は、吸気弁開弁前の圧力 P 0と吸気制御弁開弁前の圧力 P 1とから、次式により求められる。

P 1/ P 0= (P 0ZP 1) " (― lZk) · · · (1)

ここで、 p 0、 1はそれぞれ？ 0、 Ρ 1検出時の空気密度である。それぞれを吸気弁開弁前密度、吸気制御弁開弁前密度と称す。 kは所定の定数である。なお、記号「~」は累乗を意味し、右辺：（P0ZP 1) (― lZk) は、（P 0ZP 1) の（一 lZk) 乗を意味する（以下同様)。 . よって、気筒内に流入した開弁前空気量 G a 1 'は次式により算出される。 Ga l ' = VX (ρ 0 - ρ 1 ) =VX ρ 0 X (1一 (Ρ 0/Ρ 1) ' (— lZk)) …（2)

ここで、 Vはポート通路 1 1 bの容積である。

吸気弁開弁前密度 P 0は、吸入空気温度及びインマ二圧より算出できる。本実施形態では、吸入空気温度及びインマ二圧として、それぞれ吸気温センサ 42及び吸気圧センサ 4 1で検出した値を用いる。

よって、吸気温、吸気圧、吸気弁開弁前圧力 P 0及び吸気制御弁開弁前圧力 P 1 から、（2) 式に従って、開弁前空気量 Ga l 'を算出できる。本実施形態では E CU 1 0 0がこのような計算を行って開弁前空気量 G a 1 'を算出する。

ここで、より精度を上げるためには、空気が吸気系及びシリンダへッド等から受ける受熱量を考慮するのが望ましい。この受熱の影響を考慮した吸気温度の上昇量 Cは次式により計算できる。

ここで、 A， Bは実験等により求められる一定値である。

次に、ステップ S 2 2 04、 S 22 0 5に関して、ポート圧 P 1の検出タイミング CA_P1を吸気制御弁 2 3の仮開弁時期 CAJPoOより所定角度△ C A前とした理由を説明する。

開弁前空気量 G a 1が正の値を持つ場合（排気系からの逆流があれば負の値を持つこともあり得る）、 Ga2_trg<Ga_trgとなり、当初の目標空気量 Ga_trgから想定した吸気制御弁開弁時期よりも、開弁後空気量目標値 Ga2_trgに基づく吸気制御弁開弁時期が早くなる。この吸気制御弁開弁時期のズレを考慮して、吸気制御弁開弁時期よりもポート圧 P 1の検出タイミングを確実に早くするために、ポ一ト圧 P 1の検出タイミング（即ち開弁前空気量 G a 1の算出タイミング）を、吸気制御弁 2 3の仮開弁時期 CA—PoOより所定角度 AC A前とした。即ち、

CA_P 1 < CA_Po< CA_Po0 · · · ( 3 ) . の関係を満たすように、ポート圧 P 1の検出時期 CA_P1を設定している。

ここで、ポート圧 P 1の検出時期 CA— PI (° ATDC) は、図 31に示すような検出時期マップを用いて、エンジン回転速度 Neと目標空気量 Ga一 trgとに基づき、決定するようにしてもよい。なおエンジン回転速度 Ne=N 1であるときのマップ上の関係を図 32に示す。

次に、ステップ S 2207に関し、ォ一バーラップ中の吹き抜け補正の精度を向上する方法を以下に述べる。

まず、開弁前空気量 G a 1の計測を、（1)吸気弁開弁時〜排気弁閉弁時と、（2) 排気弁閉弁時〜吸気制御弁開弁時との二つの期間に分割する。そして（1) での空気量（Ga (1) とする）は、前記ル一チンにあつたような計算ロジックをそのまま適用する。即ち、基本開弁前空気量 G a (1) 'に吹き抜け補正を行って G a (1) を求める。他方、（2) での空気量（Ga (2) とする）は、前記ルーチンにあつたような計算ロジックから吹き抜け補正を除いたロジックを適用する。そして最後に、 Ga (1) と Ga (2) との合計を最終的な開弁前空気量 G a 1とする。次に、ステップ S 2204, S 2205に関し、ポート圧 P 1の検出タイミングと吸気制御弁開弁時期とのズレを少なくするための補正と、新たな検出タイミングで検出されたポート圧 P 1を用いた開弁前空気量 G a 1の算出とについて説明する。

ポート圧 P 1は、吸気弁が一定以上リフトとし、ポート通路 1 l bに保持されていた高圧空気が十分筒内に流入して、ポート圧と筒内圧との差圧が十分小さくなつたタイミングで検出するのが望ましい。従って、ポート圧 P 1の検出タイミングはできるだけ吸気制御弁 23の開弁時期に近いのが望ましく、吸気制御弁 23の開弁時期、即ち、 ECU100から吸気制御弁 23に開弁信号を送ったが吸気制御弁 2 3自体はまだ開き始めていないタイミングで検出するのが理想的である。しかしながら、上記の制御 21では、吸気制御弁 23が開いてからのポ一ト圧 P 1検出を確実に避けるため、その開弁時期より早いタイミングで検出.を行っている。そこで、このズレを少なくするため、以下の方法を採用するのがより好ましい。まず第一の方法は、開弁後空気量の目標値 Ga2一 trgを算出（図 2 3 A及び図 2 3 Bのステップ S 2 1 0 7 ) した後、吸気制御弁 2 3の開弁時期 CA_Poにおけるポ ―ト圧 P 1を推定して再度開弁前空気量 G a 1を算出するやり方である。このポート圧 P 1は、吸気行程での気筒容積変化と、この変化に対するポート圧変化とにより求まる。気筒容積はクランク角度の関数であり、よって気筒容積変化はクランク角センサ 2 8の検出値から求められる。より具体的には、閉じた系においては、ある時点での容積と圧力とが分かれば、容積が変化した後の圧力は次式から算出できる。

p 2 = p 1 ( V 1 / V 2 ) " k · · · ( 4 )

ただし、 pは圧力、 Vは容積、 kは所定の係数、添え字 1は初期状態、添え字 2は容積変化後をそれぞれ意味する。

従って、この式（4 ) を利用すれば、吸気制御弁 2 3の開弁時期 CA—Poにおけるポート圧 P 1を推定することができる。言い換えれば、開弁時期 CA—Poにおけるポート圧 P 1は、これを直接検出しなくても、その以前の二つの時期における圧力を検出すれば、推定可能である。

また第二の方法は、吸気制御弁 2 3の開弁時期 CA_Poにおけるポ一ト圧 P 1を圧力センサ 5 5により直接検出し、なおかつこの検出値に基づいて開弁前空気量 G a 1を算出するやり方である。

次に、図 3 3に基づき、開弁後空気量 G a 2を推定するための制御 2 2について説明する。なお、この制御 2 2に関連する各タイミング等を図 3 4に示すので適宜参照されたい。

まずステップ S 2 3 0 1では、クランク角センサ 2 8によって検出される実際のクランク角度が、図 2 3 A及び図 2 3 Bのステツプ S 2 1 0 8で求められた吸気制御弁 2 3の開弁時期 CA—Poか否かが判断される。

クランク角度が開弁時期 CA_Poであるときは、ステップ S 2 3 0 2で、吸気制御弁 2 3が開弁される。即ち、 E C U 1 0 0から吸気制御弁 2 3に開弁信号が出力される。また同時に、この時のポート圧が圧力センサ 5 5により検出され、開弁時ポート圧 P 2として E C U 1 0 0のメモリに一時記憶される。こうしてステップ S 2 3 0 3に移行する。他方、ステップ S 2 3 0 1でクランク角度が開弁時期 CA— Po でないと判断された場合は、ステップ S 2 3 0 2をスキップしてステップ S 2 3 0 3に進む。

ステップ S 2 3 0 3では、クランク角センサ 2 8によって検出される実際のクランク角度が、図 2 3 A及び図 2 3 Bのステップ S 2 1 0 9で求められた吸気制御弁 2 3の閉弁時期 CA_Pcか否かが判断される。

クランク角度が閉弁時期 CA— Pcであるときは、ステップ S 2 3 0 4で、吸気制御弁 2 3が閉弁される。即ち、 E C U 1 0 0から吸気制御弁 2 3に閉弁信号が出力される。こうしてステップ S 2 3 0 5に移行する。他方、ステップ S 2 3 0 3でクランク角度が閉弁時期 CA一 Pcでないと判断された場合は、ステップ S 2 3 0 4をスキップしてステップ S 2 3 0 5に進む。

ステップ S 2 3 0 5では、吸気制御弁 2 3の開弁期間 CA_Pwが式： CA一 Pw= CA_Pc— CA_Poにより算出されると共に、開弁時ポート圧 P 2、開弁時期 CA— Po 及び開弁期間 CA— Pwに基づき、図 3 5の開弁後空気量マップを参照して、基本値としての開弁後空気量 G a 2 'が算出される。この点は後に詳述する。

そして次に、ステップ S 2 3 0 6において、開弁後空気量に対して平均インマ二圧に基づく補正を行い、最終的な補正後の開弁後空気量 G a 2を算出し、本ルーチンを終了する。この補正は次式により行われる。

G a 2 = G a 2 ' X (平均インマ二圧） Z (基準インマ二圧） · ' ·（5 ) ここでは平均インマ二圧として、吸気圧センサ 4 1により検出した圧力値が用いられる。

また、基準インマ二圧は、 E C U 1 0 0に予め記憶された一定値であり、より具体的には図 3 5の開弁後空気量マツプを作成したときのィンマニ圧である。ステップ S 2 3 0 5の開弁後空気量 G a 2 'の算出に関して説明すると、図 3 5 の開弁後空気量マップは、開弁時ポート圧 P 2、開弁時期 CA— Po及び開弁期間 CA_Pwという三つのパラメ一夕から、開弁後空気量 G a 2 'を算出できるように作成された三次元マップである。例えば、ある一定の開弁期間 CA_Pw_nにおけるマップを抽出すると図 3 6に示す通りとなる。なお T D Cは吸気上死点、 B D Cは吸気下死点である。見られるように、吸気下死点 B D C付近では開弁時期 CA— Po が遅れるほど開弁後空気量 G a 2 'が少なくなるが、これは吸気制御弁 2 3の開弁から吸気弁 1 6の閉弁までの期間が短くなり、筒内に入る空気量が少なくなることによる。なおこのマツプは吸気制御弁 2 3の閉弁と吸気弁 1 6の閉弁とが同時であることを前提とする。こうして結局、この開弁後空気量マップを用いることにより、開弁後空気量（より具体的にはその基本値 G a 2 ' ) を求めることができる。

本発明者らは、鋭意研究の結果、これら三つのパラメ一夕により、吸気制御弁 2 3が開いたときに気筒内に流入する空気量を推定できることを見いだした。特に、吸気制御弁 2 3の開弁後の空気流量は、吸気制御弁 2 3の開弁タイミングとその時点でのポート圧とに大きく依存する。かかる開弁後空気量マップは、そのような知見に基づき、実験 ·解析といった過程を経て作成されたものである。概して、吸入空気量を多くしょうとした場合、開弁時ポート圧 P 2を低くしたり（吸気制御弁上下流側の差圧が大きくなり開弁時の流速が上がる）、開弁時期 CA— Poを遅らせたり (同様の理由及び筒内容積が大きい段階で空気を押し込める）、開弁期間 CA— Pw を適切にとったりする（空気の逆流が生じる直前で閉弁する）ことが有効である。ただし開弁時期 CA_Poについては、開弁時ポート圧 P 2と筒内容積と開弁後の開弁期間 CA— Pw (或いは吸気弁閉弁時期）等との関係で最適なタイミングがある。いずれにせよ、これら三つのパラメ一夕に基づいて開弁後空気量を推定することにより、吸気制御弁 2 3の作動時に気筒内に流入する空気量を正確に推定することが可能となる。

ここで、かかる実施形態ではパラメ一夕の一つとして開弁期間 CA_Pwを採用したが、これは閉弁時期 CA_Pcに置き換えることもできる。なぜなら CA_Pc=CA_Po + CA_P_w の関係からして、両者は一方が求まれば他方が求まる関係にあるからである。従って図 3 3のステップ S 2 3 0 5及び図 3 5の開弁後空気量マップにおいて、開弁期間 CA— Pwを閉弁時期 CA_Pcに置換可能である。

この第 2の態様では、本発明にいう吸気制御弁制御手段、空気量推定手段、制御量決定手段及び開弁前空気量推定手段が E C U 1 0 0によって構成され、圧力検出手段が圧力センサ 5 5によって構成される。

本発明は、ガソリンエンジン以外のいかなる形式のエンジンにも適用できる。ガソリンエンジンの場合、前述のような直噴式或いは筒内噴射式に限らず、吸気通路噴射式エンジンや、吸気通路噴射と筒内噴射との両方を実行可能ないわゆるデュアル噴射式のエンジンにも適用できる。また、ディーゼルエンジンや、アルコール、液化天然ガス等の代替燃料を用いるエンジンにも適用可能である。本発明は過給式エンジンにも適用可能で、特にこの場合自然吸気よりもィンマニ圧が高くなるので、吸気制御弁の上下流側の差圧を大きくでき、慣性過給効果を一層助長することができる。前記実施形態で示したようなマツプは演算式に置き換えることも可能である。本発明の実施形態は前述の実施形態のみに限らず、また、特許請求の範囲によつて規定される本発明の思想に包含されるあらゆる変形例や応用例、均等物が本発明に含まれる。従って本発明は、限定的に解釈されるべきではなく、本発明の思想の範囲内に属する他の任意の技術にも適用することが可能である。産業上の利用可能性

本発明は、吸気通路に吸気制御弁が設けられたエンジンに適用可能である。

Claims

請求の範囲

1 . 吸気弁の上流側の吸気通路に設けられ、該吸気通路内を閉止可能で且つ前記吸気弁の開閉と同期して開閉可能な吸気制御弁と、

該吸気制御弁を吸気行程の途中で開弁し、その後閉弁する吸気制御弁制御手段と、前記吸気制御弁の開弁時期と、前記吸気制御弁の閉弁時期又は開弁期間と、前記吸気制御弁の開弁時期における前記吸気制御弁の下流側の圧力とに基づいて、前記吸気制御弁の開弁後に気筒内に流入する空気量を推定する空気量推定手段と

を備えたことを特徴とするエンジンの制御装置。

2 . 前記空気量推定手段が、前記吸気制御弁の開弁時期と、前記吸気制御弁の閉弁時期又は開弁期間とをエンジンの運転状態に基づいて決定することを特徴とする請求項 1記載のエンジンの制御装置。

3 . 前記空気量推定手段が、前記開弁時期、前記開弁期間及び前記圧力をパラメ一夕とするマップに従って前記空気量を推定することを特徴とする請求項 1又は 2記載のエンジンの制御装置。

4 . 前記吸気制御弁の下流側の圧力を検出する圧力検出手段をさらに備え、前記空気量推定手段が、前記吸気制御弁の開弁時期に前記圧力検出手段によって検出された圧力値、或いは検出された圧力値により推定した圧力値を前記圧力とすることを特徴とする請求項 1記載のエンジンの制御装置。

5 . 前記空気量推定手段によって推定された空気量に基づいて制御量を決定する制御量決定手段をさらに備えたことを特徴とする請求項 1記載のエンジンの制御装置。 > .

6 . 前記吸気制御弁制御手段が、吸気行程の末期から次回の吸気行程まで、前記吸気制御弁と前記吸気弁との間の前記吸気通路に、前記吸気制御弁の上流側の平均圧力とは異なった圧力を保持する、或いは前記吸気制御弁の上流側の平均圧力と同等の圧力を保持するように、前記吸気制御弁を閉弁することを特徴とする請求項 1 記載のェンジンの制御装置。

7 . 前記保持された圧力と、前記吸気弁の開弁後で且つ前記吸気制御弁の開弁時期又はそれより前の所定時期における前記吸気制御弁の下流側の圧力とに基づいて、前記吸気制御弁の開弁前に気筒内に流入する開弁前空気量を推定する開弁前空気量推定手段をさらに備えたことを特徴とする請求項 6記載のエンジンの制御装置。

8 . 前記吸気制御弁の下流側の圧力を検出する圧力検出手段をさらに備え、前記開弁前空気量推定手段が、前記吸気弁の開弁前の所定時期に前記圧力検出手段によって検出された圧力値を前記保持圧力とし、前記吸気弁の開弁後で且つ前記吸気制御弁の開弁時期又はそれより前の前記所定時期に前記圧力検出手段によつて検出された圧力値を前記下流側の圧力とすることを特徴とする請求項 7記載のエンジンの制御装置。

9 . 前記空気量推定手段によって推定された空気量と、前記開弁前空気量推定手段によって推定された開弁前空気量との和に基づいて制御量を決定する制御量決定手段をさらに備えたことを特徴とする請求項 7記載のエンジンの制御装置。

1 0 . 吸気弁の上流側の吸気通路に、該吸気通路内を閉止可能で且つ前記吸気弁の開閉と同期して開閉'可能な吸気制御弁を設けるステツプと、該吸気制御弁を吸気行程の途中で開弁し、その後閉弁するステップと、前記吸気制御弁の開弁時期と、前記吸気制御弁の閉弁時期又は開弁期間と、前記吸気制御弁の開弁時期における前記吸気制御弁の下流側の圧力とに基づいて、前記吸気制御弁の開弁後に気筒内に流入する空気量を推定するステップと

を備えたことを特徴とするエンジンの制御方法。

1 1 . 前記吸気制御弁を閉弁するステツプが、吸気行程の末期から次回の吸気行程まで、前記吸気制御弁と前記吸気弁との間の前記吸気通路に、前記吸気制御弁の上流側の平均圧力より大きな圧力を保持するように、前記吸気制御弁を閉弁することを含み、

前記保持された圧力と、前記吸気弁の開弁後で且つ前記吸気制御弁の開弁時期又はそれより前の所定時期における前記吸気制御弁の下流側の圧力とに基づいて、前記吸気制御弁の開弁前に気筒内に流入する開弁前空気量を推定するステップをさらに備えたことを特徴とする請求項 1 0記載のエンジンの制御方法。

1 2 . 前記吸気制御弁の下流側の圧力を検出するステップをさらに備えたことを特徵とする請求項 1 0又は 1 1記載のエンジンの制御方法。

1 3 . 吸気弁の上流側の吸気通路に設けられ、該吸気通路内を閉止可能で且つ前記吸気弁の開閉と同期して開閉可能な吸気制御弁と、

該吸気制御弁を吸気行程の途中で開弁し、その後閉弁する吸気制御弁制御手段と、エンジン運転状態に基づいて、前記吸気制御弁の開弁後に気筒内に流入する開弁後空気量の目標値を決定する目標空気量決定手段と、

前記吸気制御弁の下流側の圧力を検出する圧力検出手段と、

前記吸気制御弁の開弁前に前記圧力検出手段により検出された前記下流側圧力に基づいて、その検出時以降の下流側圧力を推定する圧力推定手段と、該圧力推定手段により推定された前記下流側圧力と、前記開弁後空気量の目標値とに基づき、前記吸気制御弁の開弁時期の目標値を決定する目標開弁時期決定手段と

を備えたことを特徴とするエンジンの制御装置。

1 4. 前記圧力推定手段が、前記吸気制御弁の開弁前に前記圧力検出手段により検出された少なくとも 1点の下流側圧力に基づいて、その最終検出時以降の前記吸気制御弁の下流側圧力を推定することを特徴とする請求項 1 3記載のエンジンの制御装置。

1 5 . 前記開弁後空気量の目標値と、前記開弁時期の目標値とに基づき、その開弁時期の目標値における前記下流側圧力を決定する下流側圧力決定手段をさらに備えたことを特徴とする請求項 1 3又は 1 4記載のエンジンの制御装置。

1 6 . 前記開弁時期の目標値と、該開弁時期の目標値における前記下流側圧力と、前記開弁後空気量の目標値とに基づき、前記吸気制御弁の開弁期間の目標値を決定する目標開弁期間決定手段をさらに備えたことを特徴とする請求項 1 3記載のェンジンの制御装置。

1 7 . 前記目標開弁時期決定手段及び前記目標開弁期間決定手段が、前記開弁後空気量、前記下流側圧力、前記開弁時期及び前記開弁期間の関係を予め定めたマツプに基づいてそれぞれ前記開弁時期及び前記開弁期間の目標値を決定することを特徴とする請求項 1 6記載のエンジンの制御装置。

1 8 . 前記吸気制御弁の実際の開弁を検出する開弁検出手段と、

該開弁検出手段によって実際の開弁が検出された時期と、前記開弁期間の目標値とに基づき、前記吸気制御弁の閉弁時期の目標値を決定する目標閉弁時期決定手段とをさらに備えたことを特徴とする請求項 1 6記載のエンジンの制御装置。

1 9 . 前記吸気制御弁制御手段が、前記目標閉弁時期決定手段により決定された前記閉弁時期の目標値において前記吸気制御弁を閉弁したときの、実際の閉弁を検出する閉弁検出手段と、

該閉弁検出手段によって実際の閉弁が検出された時期と、前記実際の開弁が検出された時期とに基づき、前記吸気制御弁の実際の開弁期間を決定する実開弁期間決定手段と、

前記実開弁期間決定手段によって決定された前記実際の開弁期間、前記実際の開弁が検出された時期、及び該実際の開弁が検出された時期に前記圧力検出手段によつて検出される前記下流側圧力に基づき、実際の空気量を推定する実空気量推定手段とをさらに備えたことを特徴とする請求項 1 8記載のエンジンの制御装置。

2 0 . 前記実空気量推定手段によって推定された実空気量に基づいて制御量を決定する制御量決定手段をさらに備えたことを特徴とする請求項 1 9記載のェンジンの制御装置。

2 1 . 吸気弁の上流側の吸気通路に設けられ、該吸気通路内を閉止可能で且つ前記吸気弁の開閉と同期して開閉可能な吸気制御弁と、

前記吸気制御弁の開弁前に前記圧力検出手段により検出された前記下流側圧力に基づいて、その検出時以降の前記下流側圧力を推定する圧力推定手段と、該圧力推定手段により推定された前記下流側圧力と、前記開弁後空気量の目標値とに基づき、前記吸気制御弁の開弁時期の目標値を決定する目標開弁時期決定手段と、

前記目標開弁時期決定手段により決定された前記開弁時期の目標値と、該開弁時期の目標値における前記下流側圧力と、前記開弁後空気量の目標値とに基づき、前記吸気制御弁の開弁期間の目標値を決定する目標開弁期間決定手段と、

前記開弁時期の目標値において前記吸気制御弁制御手段によって前記吸気制御弁が開弁されたときの前記吸気制御弁の実際の開弁を検出する開弁検出手段と、該開弁検出手段によって実際の開弁が検出された時期と、前記開弁期間の目標値とに基づき、前記吸気制御弁の閉弁時期の目標値を決定する目標閉弁時期決定手段と

を備えたことを特徴とするエンジンの制御装置。

2 2 . 前記目標空気量決定手段が、エンジン運転状態に基づいて空気量の目標値を決定すると共に、該空気量の目標値から、前記吸気制御弁の開弁前に気筒内に流入する開弁前空気量の推定値を差し引いて、前記開弁後空気量の目標値を決定することを特徴とする請求項 1 3又は 2 1記載のエンジンの制御装置。 3 . 前記目標空気量決定手段が、前記吸気制御弁の開弁前に前記圧力検出手段により検出された少なくとも 2点の下流側圧力に基づいて、前記開弁前空気量を推定することを特徴とする請求項 2 2記載のエンジンの制御装置。

2 4. 前記少なくとも 2点の下流側圧力のうちの少なくとも 1点の下流側圧力が、前記吸気弁の開弁前に前記圧力検出手段により検出された下流側圧力であることを特徴とする請求項 2 3記載のエンジンの制御装置。