JP4204908B2 - 内燃機関の可変動弁制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の可変動弁制御装置に関し、詳しくは、複数の気筒グループ毎に、吸気バルブの開特性を変更することによって機関の吸入空気量を制御する構成の内燃機関の可変動弁制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば特許文献１に開示されるように、吸気バルブのバルブリフト量を連続的に変える可変動弁機構を備え、吸気バルブのバルブリフト量を変更することで内燃機関の吸入空気量を制御する吸入空気量制御方法が知られている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−１８２５６３号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、Ｖ型機関であって、吸気バルブのバルブリフト量を可変にする可変動弁機構をバンク毎に備える場合、各バンクに設けられる可変動弁機構の特性ばらつきにより、吸気バルブで制御される空気量にバンク間で偏差が生じることがあった。
【０００５】
特に、吸入空気量が少ないアイドル運転時には、前記バンク間における吸気量偏差の影響が大きくなって、アイドル運転の安定性が損なわれるという問題が生じる。
【０００６】
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、Ｖ型機関のように複数の気筒グループに分かれ、かつ、気筒グループ毎に吸気バルブの開特性を変更する可変動弁機構を備えた機関において、可変動弁機構の特性ばらつきによる吸入空気量ばらつきを補正して、機関の運転安定性を改善できる内燃機関の可変動弁制御装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
そのため請求項１記載の発明では、複数の気筒グループ毎に設定される空燃比フィードバック補正量間におけるずれ量を算出し、前記吸気バルブによって吸気が大きく絞られる運転条件で求められた前記空燃比フィードバック補正量間におけるずれ量から、前記吸気バルブによる吸気絞りが相対的に小さい条件で求められた前記空燃比フィードバック補正量間におけるずれ量を除いたずれ量に基づいて、複数の気筒グループ毎の可変動弁機構のうちの少なくとも１つにおける目標開特性を補正制御する構成とした。
【００１３】
かかる構成によると、吸気バルブによる吸気絞りが小さい状態、例えばバルブリフト量により吸入空気量を制御する構成においてバルブリフト量が大きい状態では、バルブリフト量のばらつきが吸入空気量に大きく影響せず、気筒グループ間の空燃比ずれは、吸気バルブの開特性ばらつき以外の例えば気筒グループ間における燃圧のばらつきなど因るものであると推定される。
【００１４】
一方、吸気バルブによる吸気絞りが大きい状態、例えばバルブリフト量により吸入空気量を制御する構成においてバルブリフト量が小さい状態では、バルブリフト量のばらつきが吸入空気量に大きく影響するが、気筒グループ間の空燃比ずれには、吸気バルブの開特性ばらつきと共に、気筒グループ間における燃圧のばらつきなども含まれることになる。
【００１５】
そこで、吸気バルブによる吸気絞りが大きい状態で求めた気筒グループ間の空燃比ずれから、吸気バルブによる吸気絞りが小さい状態で求めた気筒グループ間の空燃比ずれを除くことで、吸気バルブの開特性ばらつきによる空燃比ずれのみを算出し、可変動弁機構を補正制御する。
【００１６】
従って、気筒グループ間における燃圧のばらつきなどに影響されることなく、吸気バルブの開特性ばらつきに対応した補正を施すことができる。
請求項２記載の発明では、複数の気筒グループ毎に設定される空燃比フィードバック補正量間のずれ量を、所定の低負荷・低回転領域で求める構成とした。
かかる構成によると、所定の低負荷・低回転領域であって吸入空気量が少なく、吸気バルブの開特性のばらつきが大きく空燃比に影響するときに、気筒グループ間での空燃比ずれを求める。これにより、気筒グループ間での吸入空気量の差を精度良く求めることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を説明する。
図１は、実施形態における車両用内燃機関のシステム構成図である。
【００１８】
図１において、内燃機関１０１は、左右２つのバンクからなる（２つの気筒グループに分かれる）Ｖ型機関である。但し、内燃機関１０１は水平対向機関であっても良い。
【００１９】
前記機関１０１の吸気管１０２には、電子制御スロットル１０４が介装され、該電子制御スロットル１０４を通過した空気は、各バンク，各気筒に分配される。
【００２０】
各気筒では、吸気バルブ１０５を介して燃焼室１０６内に空気が吸入される。
燃焼排気は、燃焼室１０６から排気バルブ１０７を介して排出された後、バンク毎に排気が集合され、バンク毎に設けられるフロント触媒１０８ａ，１０８ｂ及びリア触媒１０９ａ，１０９ｂで浄化される。
【００２１】
前記リア触媒１０９ａ，１０９ｂで浄化された後のバンク毎の排気は、合流してマフラーに１０３に流入し、その後大気中に放出される。
前記排気バルブ１０７は、排気側カム軸１１０に軸支されたカムによって一定のバルブリフト量，バルブ作動角及びバルブタイミングを保って開閉駆動される。
【００２２】
一方、吸気バルブ１０５側には、バルブリフト量をバルブ作動角と共に連続的に可変制御する可変動弁機構としてのＶＥＬ（Variable valve Event and Lift）機構１１２ａ，１１２ｂがバンク毎に設けられる。
【００２３】
更に、吸気バルブ１０５側には、クランク軸に対する吸気側カム軸の回転位相を変化させることで、吸気バルブ１０５のバルブ作動角の中心位相を連続的に可変制御する可変動弁機構としてのＶＴＣ（Variable valve Timing Control）機構１１３ａ，１１３ｂがバンク毎に設けられる。
【００２４】
尚、排気バルブ１０７側にも、ＶＥＬ機構１１２及び／又はＶＴＣ機構１１３を設ける構成としても良い。
マイクロコンピュータを内蔵するエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）１１４は、アクセル開度に対応する目標吸入空気量が得られるように、前記電子制御スロットル１０４，ＶＥＬ機構１１２ａ，１１２ｂ及びＶＴＣ機構１１３ａ，１１３ｂを制御する。
【００２５】
前記ＥＣＵ１１４には、内燃機関１０１の吸入空気量を検出するエアフローメータ１１５、アクセルペダルセンサＡＰＳ１１６、機関１０１の回転角を検出するクランク角センサ１１７、スロットルバルブ１０３ｂの開度ＴＶＯを検出するスロットルセンサ１１８、機関１０１の冷却水温度を検出する水温センサ１１９、各バンクの排気空燃比を検出する酸素センサ１１１ａ，１１１ｂ等からの検出信号が入力される。
【００２６】
また、各気筒の吸気バルブ１０５上流側の吸気ポート部には、電磁式の燃料噴射弁１３１が設けられる。
該燃料噴射弁１３１には、燃料タンク１３２内の燃料が燃料ポンプ１３３により圧送され、該燃料噴射弁１３１が、前記ＥＣＵ１１４からの噴射パルス信号（空燃比制御信号）によって開弁駆動されると、噴射パルス幅（開弁時間）に比例する量の燃料を噴射する。
【００２７】
図２〜図４は、前記ＶＥＬ機構１１２の構造を詳細に示すものである。
但し、吸気バルブ１０５のバルブリフト量及び作動角を連続的に可変制御する可変動弁機構の構造を、図２〜図４に示したものに限定するものではない。
【００２８】
図２〜図４に示すＶＥＬ機構１１２は、一対の吸気バルブ１０５，１０５と、シリンダヘッド１１のカム軸受１４に回転自在に支持された中空状のカム軸１３（駆動軸）と、該カム軸１３に軸支された回転カムである２つの偏心カム１５，１５（駆動カム）と、前記カム軸１３の上方位置に同じカム軸受１４に回転自在に支持された制御軸１６と、該制御軸１６に制御カム１７を介して揺動自在に支持された一対のロッカアーム１８，１８と、各吸気バルブ１０５，１０５の上端部にバルブリフター１９，１９を介して配置された一対のそれぞれ独立した揺動カム２０，２０とを備えている。
【００２９】
前記偏心カム１５，１５とロッカアーム１８，１８とは、リンクアーム２５，２５によって連係され、ロッカアーム１８，１８と揺動カム２０，２０とは、リンク部材２６，２６によって連係されている。
【００３０】
上記ロッカアーム１８，１８，リンクアーム２５，２５，リンク部材２６，２６が伝達機構を構成する。
前記偏心カム１５は、図５に示すように、略リング状を呈し、小径なカム本体１５ａと、該カム本体１５ａの外端面に一体に設けられたフランジ部１５ｂとからなり、内部軸方向にカム軸挿通孔１５ｃが貫通形成されていると共に、カム本体１５ａの軸心Ｘがカム軸１３の軸心Ｙから所定量だけ偏心している。
【００３１】
また、前記偏心カム１５は、カム軸１３に対し前記バルブリフター１９に干渉しない両外側にカム軸挿通孔１５ｃを介して圧入固定されている。
前記ロッカアーム１８は、図４に示すように、略クランク状に屈曲形成され、中央の基部１８ａが制御カム１７に回転自在に支持されている。
【００３２】
また、基部１８ａの外端部に突設された一端部１８ｂには、リンクアーム２５の先端部と連結するピン２１が圧入されるピン孔１８ｄが貫通形成されている一方、基部１８ａの内端部に突設された他端部１８ｃには、各リンク部材２６の後述する一端部２６ａと連結するピン２８が圧入されるピン孔１８ｅが形成されている。
【００３３】
前記制御カム１７は、円筒状を呈し、制御軸１６外周に固定されていると共に、図２に示すように軸心Ｐ１位置が制御軸１６の軸心Ｐ２からαだけ偏心している。
【００３４】
前記揺動カム２０は、図２及び図６，図７に示すように略横Ｕ字形状を呈し、略円環状の基端部２２にカム軸１３が嵌挿されて回転自在に支持される支持孔２２ａが貫通形成されていると共に、ロッカアーム１８の他端部１８ｃ側に位置する端部２３にピン孔２３ａが貫通形成されている。
【００３５】
また、揺動カム２０の下面には、基端部２２側の基円面２４ａと該基円面２４ａから端部２３端縁側に円弧状に延びるカム面２４ｂとが形成されており、該基円面２４ａとカム面２４ｂとが、揺動カム２０の揺動位置に応じて各バルブリフター１９の上面所定位置に当接するようになっている。
【００３６】
即ち、図８に示すバルブリフト特性からみると、図２に示すように基円面２４ａの所定角度範囲θ１がベースサークル区間になり、カム面２４ｂの前記ベースサークル区間θ１から所定角度範囲θ２が所謂ランプ区間となり、更に、カム面２４ｂのランプ区間θ２から所定角度範囲θ３がリフト区間になるように設定されている。
【００３７】
また、前記リンクアーム２５は、円環状の基部２５ａと、該基部２５ａの外周面所定位置に突設された突出端２５ｂとを備え、基部２５ａの中央位置には、前記偏心カム１５のカム本体１５ａの外周面に回転自在に嵌合する嵌合穴２５ｃが形成されている一方、突出端２５ｂには、前記ピン２１が回転自在に挿通するピン孔２５ｄが貫通形成されている。
【００３８】
更に、前記リンク部材２６は、所定長さの直線状に形成され、円形状の両端部２６ａ，２６ｂには前記ロッカアーム１８の他端部１８ｃと揺動カム２０の端部２３の各ピン孔１８ｄ，２３ａに圧入した各ピン２８，２９の端部が回転自在に挿通するピン挿通孔２６ｃ，２６ｄが貫通形成されている。
【００３９】
尚、各ピン２１，２８，２９の一端部には、リンクアーム２５やリンク部材２６の軸方向の移動を規制するスナップリング３０，３１，３２が設けられている。
【００４０】
上記構成において、制御軸１６の軸心Ｐ２と制御カム１７の軸心Ｐ１との位置関係によって、図６，７に示すように、バルブリフト量が変化することになり、前記制御軸１６を回転駆動させることで、制御カム１７の軸心Ｐ１に対する制御軸１６の軸心Ｐ２の位置を変化させる。
【００４１】
前記制御軸１６は、図１０に示すような構成によって、ストッパにより制限される所定回転角度範囲内でＤＣサーボモータ（アクチュエータ）１２１により回転駆動されるようになっており、前記制御軸１６の角度を前記アクチュエータ１２１で変化させることで、吸気バルブ１０５のバルブリフト量及びバルブ作動角が連続的に変化する（図９参照）。
【００４２】
図１０において、ＤＣサーボモータ１２１は、その回転軸が制御軸１６と平行になるように配置され、回転軸の先端には、かさ歯車１２２が軸支されている。一方、前記制御軸１６の先端に一対のステー１２３ａ，１２３ｂが固定され、一対のステー１２３ａ，１２３ｂの先端部を連結する制御軸１６と平行な軸周りに、ナット１２４が揺動可能に支持される。
【００４３】
前記ナット１２４に噛み合わされるネジ棒１２５の先端には、前記かさ歯車１２２に噛み合わされるかさ歯車１２６が軸支されており、ＤＣサーボモータ１２１の回転によってネジ棒１２５が回転し、該ネジ棒１２５に噛み合うナット１２４の位置が、ネジ棒１２５の軸方向に変位することで、制御軸１６が回転されるようになっている。
【００４４】
ここで、ナット１２４の位置をかさ歯車１２６に近づける方向が、バルブリフト量が小さくなる方向で、逆に、ナット１２４の位置をかさ歯車１２６から遠ざける方向が、バルブリフト量が大きくなる方向となっている。
【００４５】
前記制御軸１６の先端には、図１０に示すように、制御軸１６の角度を検出するポテンショメータ式の角度センサ１２７が設けられており、該角度センサ１２７で検出される実際の角度が目標角度に一致するように、前記ＥＣＵ１１４が前記ＤＣサーボモータ１２１をフィードバック制御する。
【００４６】
ここで、制御軸１６の角度によって吸気バルブ１０５のバルブリフト量が決まるので、本実施形態において前記角度センサ１２７がリフト量センサに相当することになる。
【００４７】
尚、本実施形態では、角度センサ１２７で認識される制御軸１６の角度が増大する方向が、バルブリフト量の大きくなる方向としてある。
また、前記制御軸１６の外周に突出形成したストッパ部材（図示省略）が、固定側の受け部材（図示省略）に対してリフトの増大方向及び減少方向の双方で当接することで、制御軸１６の回転範囲が規制され、これにより最小リフト量及び最大リフト量が規定されるようになっている。
【００４８】
次に、前記ＶＴＣ機構１１３の構成を、図１１に基づいて説明する。
但し、ＶＴＣ機構１１３を、図１１に示したものに限定するものではなく、クランク軸に対するカム軸の回転位相を連続的に変化させる構成のものであれば良い。
【００４９】
本実施形態におけるＶＴＣ機構１１３は、ベーン式の可変バルブタイミング機構であり、クランク軸１２０によりタイミングチェーンを介して回転駆動されるカムスプロケット５１（タイミングスプロケット）と、吸気側カム軸１３の端部に固定されてカムスプロケット５１内に回転自在に収容された回転部材５３と、該回転部材５３をカムスプロケット５１に対して相対的に回転させる油圧回路５４と、カムスプロケット５１と回転部材５３との相対回転位置を所定位置で選択的にロックするロック機構６０とを備えている。
【００５０】
前記カムスプロケット５１は、外周にタイミングチェーン（又はタイミングベルト）が噛合する歯部を有する回転部（図示省略）と、該回転部の前方に配置されて前記回転部材５３を回転自在に収容するハウジング５６と、該ハウジング５６の前後開口を閉塞するフロントカバー，リアカバー（図示省略）とから構成される。
【００５１】
前記ハウジング５６は、前後両端が開口形成された円筒状を呈し、内周面には、横断面台形状を呈し、それぞれハウジング５６の軸方向に沿って設けられる４つの隔壁部６３が９０°間隔で突設されている。
【００５２】
前記回転部材５３は、吸気側カム軸１４の前端部に固定されており、円環状の基部７７の外周面に９０°間隔で４つのベーン７８ａ，７８ｂ，７８ｃ，７８ｄが設けられている。
【００５３】
前記第１〜第４ベーン７８ａ〜７８ｄは、それぞれ断面が略逆台形状を呈し、各隔壁部６３間の凹部に配置され、前記凹部を回転方向の前後に隔成し、ベーン７８ａ〜７８ｄの両側と各隔壁部６３の両側面との間に、進角側油圧室８２と遅角側油圧室８３を構成する。
【００５４】
前記ロック機構６０は、ロックピン８４が、回転部材５３の最大遅角側の回動位置（基準作動状態）において係合孔（図示省略）に係入するようになっている。
【００５５】
前記油圧回路５４は、進角側油圧室８２に対して油圧を給排する第１油圧通路９１と、遅角側油圧室８３に対して油圧を給排する第２油圧通路９２との２系統の油圧通路を有し、この両油圧通路９１，９２には、供給通路９３とドレン通路９４ａ，９４ｂとがそれぞれ通路切り換え用の電磁切換弁９５を介して接続されている。
【００５６】
前記供給通路９３には、オイルパン９６内の油を圧送する機関駆動のオイルポンプ９７が設けられている一方、ドレン通路９４ａ，９４ｂの下流端がオイルパン９６に連通している。
【００５７】
前記第１油圧通路９１は、回転部材５３の基部７７内に略放射状に形成されて各進角側油圧室８２に連通する４本の分岐路９１ｄに接続され、第２油圧通路９２は、各遅角側油圧室８３に開口する４つの油孔９２ｄに接続される。
【００５８】
前記電磁切換弁９５は、内部のスプール弁体が各油圧通路９１，９２と供給通路９３及びドレン通路９４ａ，９４ｂとを相対的に切り換え制御するようになっている。
【００５９】
前記ＥＣＵ１１４は、前記電磁切換弁９５を駆動する電磁アクチュエータ９９に対する通電量を、ディザ信号が重畳されたデューティ制御信号に基づいて制御する。
【００６０】
例えば、電磁アクチュエータ９９にデューティ比０％の制御信号（ＯＦＦ信号）を出力すると、オイルポンプ４７から圧送された作動油は、第２油圧通路９２を通って遅角側油圧室８３に供給されると共に、進角側油圧室８２内の作動油が、第１油圧通路９１を通って第１ドレン通路９４ａからオイルパン９６内に排出される。
【００６１】
従って、遅角側油圧室８３の内圧が高、進角側油圧室８２の内圧が低となって、回転部材５３は、ベーン７８ａ〜７８ｂを介して最大遅角側に回転し、この結果、吸気バルブ１０５の開期間（開時期及び閉時期）が遅くなる。
【００６２】
一方、電磁アクチュエータ９９にデューティ比１００％の制御信号（ＯＮ信号）を出力すると、作動油は、第１油圧通路９１を通って進角側油圧室８２内に供給されると共に、遅角側油圧室８３内の作動油が第２油圧通路９２及び第２ドレン通路９４ｂを通ってオイルパン９６に排出され、遅角側油圧室８３が低圧になる。
【００６３】
このため、回転部材５３は、ベーン７８ａ〜７８ｄを介して進角側へ最大に回転し、これによって、吸気バルブ１０５の開期間（開時期及び閉時期）が早くなる。
【００６４】
尚、可変バルブタイミング機構は、上記のベーン式のものに限定されず、例えば、特開２００１−０４１０１３号公報や特開２００１−１６４９５１号公報に開示されるように、電磁クラッチ（電磁ブレーキ）の摩擦制動によってクランク軸に対するカム軸の回転位相を変化させる構成の可変バルブタイミング機構や、特開平９−１９５８４０号公報に開示される油圧によってヘリカルギヤを作動させる方式の可変バルブタイミング機構であっても良い。
【００６５】
図１２のフローチャートは、前記ＥＣＵ１１４による噴射量制御を示すものであり、まず、ステップＳ１１では、吸入空気量Ｑ，機関回転速度Ｎｅ，左右バンクの排気空燃比などを検出する。
【００６６】
ステップＳ１２では、前記吸入空気量Ｑ，機関回転速度Ｎｅに基づいて基本燃料噴射量を演算する。
ステップＳ１３では、左右バンクそれぞれについて検出される排気空燃比に基づいて、排気空燃比を目標空燃比に一致させるためのバンク毎の空燃比フィードバック補正係数vMALPHAr，vMALPHAlを演算する。
【００６７】
ステップＳ１４では、バンク毎の空燃比学習補正値vKBLRCr, vKBLRClの更新学習を行なう。
前記空燃比学習補正値vKBLRCr, vKBLRClは、前記空燃比フィードバック補正係数vMALPHAr，vMALPHAlに基づいて負荷・回転で区分される領域毎に学習される値であり、前記空燃比フィードバック補正係数vMALPHAr，vMALPHAlによる補正なしで、前記空燃比学習補正値vKBLRCr, vKBLRClのみで目標空燃比が得られるように学習される。
【００６８】
ステップＳ１５では、基本燃料噴射量を、前記空燃比フィードバック補正係数vMALPHAr及び空燃比学習補正値vKBLRCrで補正して、右バンク用の燃料噴射量を算出し、基本燃料噴射量を、前記空燃比フィードバック補正係数vMALPHAl及び空燃比学習補正値vKBLRClで補正して、左バンク用の燃料噴射量を算出する。
【００６９】
前記左右バンク毎の燃料噴射量に基づいて、各燃料噴射弁１３１に対して所定タイミングで噴射パルス信号が出力される。
また、前記ＥＣＵ１１４は、アクセル開度等に基づく要求トルクに基づいて、前記吸気バルブ１０５における目標体積流量比を設定し、該目標体積流量比と機関回転速度とに基づいて、前記ＶＥＬ機構１１２及びＶＴＣ機構１１３を制御する。
【００７０】
ここで、該ＶＥＬ機構１１２及びＶＴＣ機構１１３のばらつきにより、バンク間で吸入空気量に差が生じることがあり、空気量がバンク間でばらつくことを抑制すべく、本実施形態では、図１３〜図１７のフローチャートに示すようにして、前記ＶＥＬ機構１１２及びＶＴＣ機構１１３をバンク毎に補正制御する。
【００７１】
図１３のフローチャートは、メイン制御ルーチンを示す。
ステップＳ１では、バンク毎の補正制御を行う運転領域条件が成立しているか否かを判別する。
【００７２】
前記運転領域条件とは、所定の低負荷・低回転域であり、アイドル運転に限定しても良い。
機関１０１が所定の低負荷・低回転域で運転されているとき（アイドル運転中であるとき）には、ステップＳ２へ進む。
【００７３】
ステップＳ２では、吸気バルブ１０５のバルブリフト量の目標として、最大リフト量が要求されているか否かを判別する。
尚、最大リフト量は、吸気バルブ１０５による吸気絞りを行わずに、電子制御スロットル１０４で吸入空気量を制御する場合に要求され、同じ吸入空気量要求時でも、スロットルで吸入空気量を制御するか、吸気バルブ１０５で吸入空気量を制御するかが切り換えられるようになっている。
【００７４】
具体的には、始動時水温が所定温度範囲内である始動時及び始動後所定時間内や、キャニスタから大量のパージを行わせたいとき（吸気通路に負圧を発生させたいとき）に、最大リフト量が要求されるようになっている。
【００７５】
前記最大リフト量が要求されないときには、主に、吸気バルブ１０５のバルブリフト量を小さく制御することで吸入空気量を制御する。
最大リフト要求時には、ステップＳ３へ進み、そのときのバンク間における空燃比フィードバック補正量のずれを、高リフト時の値として算出する。
【００７６】
最大リフト要求時ではないとき、換言すれば、吸気バルブ１０５のバルブリフト量を小さくして吸気バルブ１０５によって吸気を絞って吸入空気量を制御するときには、ステップＳ４へ進み、そのときのバンク間における空燃比フィードバック補正量のずれを、低リフト時の値として算出する。
【００７７】
また、最大リフト要求時ではないときには、ステップＳ５へ進み、前記高リフト時のバンク間における空燃比フィードバック補正量のずれと、前記低リフト時のバンク間における空燃比フィードバック補正量のずれとから、各バンクにおけるバルブリフト量・バルブタイミングを補正するための補正係数を演算する。
【００７８】
そして、次のステップＳ６では前記補正係数を用いて、目標バルブ特性（目標開特性）をバンク毎に演算する。
図１４のフローチャートは、前記ステップＳ３の処理を詳細に示すものであり、ステップＳ３０１では、下式によって高リフト時のずれ量vBDALPHAlhiを算出する。
【００７９】
vBDALPHAhi＝（vMALPHAr−vMALPHAl）＋（vKBLRCr−vKBLRCl）
ここで、vMALPHArは右バンクの空燃比フィードバック補正係数、vMALPHAlは左バンクの空燃比フィードバック補正係数、vKBLRCrは右バンクの空燃比学習補正値、vKBLRClは左バンクの空燃比学習補正値である。
【００８０】
図１５のフローチャートは、前記ステップＳ４の処理を詳細に示すものであり、ステップＳ４０１では、下式によって低リフト時のずれ量vBDALPHAlowを算出する。
【００８１】
vBDALPHAlow＝（vMALPHAr−vMALPHAl）＋（vKBLRCr−vKBLRCl）
左右バンクにおいて、前記空燃比フィードバック補正係数，空燃比学習補正値による補正なしで得られるベース空燃比が同じであれば、前記ずれ量vBDALPHAhi，vBDALPHAlowは０になる。
【００８２】
また、空燃比がリーンであるほど、前記空燃比フィードバック補正係数，空燃比学習補正値は大きな値に設定され、燃料噴射量を増量補正し、空燃比がリッチであるほど、前記空燃比フィードバック補正係数，空燃比学習補正値は小さな値に設定され、燃料噴射量を減量補正する。
【００８３】
従って、前記vBDALPHAhi，vBDALPHAlowがプラスの値であれば、その絶対値が大きいほど、右バンク側のベース空燃比が左バンクに比べてリーン（吸気量大）であることになり、前記vBDALPHAhi，vBDALPHAlowがマイナスの値であれば、その絶対値が大きいほど、右バンク側のベース空燃比が左バンクに比べてリッチ（吸気量小）であることになる。
【００８４】
図１６のフローチャートは、前記ステップＳ５の補正係数の演算処理を詳細に示すものである。
ステップＳ５０１では、前記低リフト時のずれ量vBDALPHAlowから高リフト時のずれ量vBDALPHAhiを減算して、リフト量によるずれ量の偏差vBDALPHAを算出する。
【００８５】
vBDALPHA＝vBDALPHAlow−vBDALPHAhi
図１８に示すように、バルブリフト量のばらつきによる空気量ばらつきは、低リフト側ほど影響が大きく、高リフト側では、その影響が小さくなる。
【００８６】
従って、前記高リフト時のずれ量vBDALPHAhi（図１９参照）は、吸気バルブ１０５の開特性のバンク間でのばらつきを要因とするものではなく、例えばバンク間における燃料圧力のばらつきなどの燃料噴射系のばらつきを主な要因とするものであると推定される。
【００８７】
一方、前記低リフト時のずれ量vBDALPHAlow（図１９参照）は、燃料噴射系のばらつきによって発生すると共に、バルブリフト量のばらつきによっても発生することになるが、前記燃料噴射系のばらつきの影響は高リフト時と同じである。
【００８８】
従って、vBDALPHAlow−vBDALPHAhiは、燃料噴射系のばらつき及びバルブリフト量のばらつきによって発生したバンク間の空燃比ずれ量から、燃料噴射系のばらつきによる分を除いて、バルブリフト量のばらつきによって発生したバンク間での空燃比ずれ量を求めることになる。
【００８９】
また、前記vBDALPHAがプラスの値であれば、その絶対値が大きいほど右バンク側の吸入空気量が左バンクに比べて多いことになり、前記vBDALPHAがマイナスの値であれば、その絶対値が大きいほど、右バンク側の吸入空気量が左バンクに比べて少ないことになる。
【００９０】
ステップＳ５０２では、前記ずれ量vBDALPHAの絶対値が所定値（例えば３％）以上であるか否かを判別する。
前記ずれ量vBDALPHAの絶対値が所定値未満で、左右バンク間の吸入空気量のずれが僅かであるときには、補正の必要性がないものと判断し、そのまま本ルーチンを終了させる。
【００９１】
一方、ずれ量vBDALPHAの絶対値が所定値以上であれば、左右バンク間の吸入空気量のずれを補正するための補正係数を設定すべく、ステップＳ５０３以降へ進む。
【００９２】
ステップＳ５０３では、右バンク用の補正係数vVELHOSrを下式に従って算出する。
vVELHOSr＝vVELHOSrz＋（１００％−vBDALPHA）×mGAINVLBK
ここで、vVELHOSrzは右バンク用の補正係数vVELHOSrの前回値、mGAINVLBKは補正ゲインであり例えば５％とする。
【００９３】
上式によると、右バンク側の吸入空気量が左バンクに比べて多く、前記ずれ量vBDALPHAがプラスの値に算出されると、前記補正係数vVELHOSrは減少方向に修正される。
【００９４】
前記補正係数vVELHOSrは、後述するように、右バンク用の目標体積流量比の補正するのに用いられるから、前記補正係数vVELHOSrが減少される結果、右バンク用の目標体積流量比がより小さく修正され、右バンク側の吸入空気量を左バンクに対して相対的に減らし、左右バンク間の吸入空気量差を減らすことになる。
【００９５】
逆に、右バンク側の吸入空気量が左バンクに比べて少なく、前記ずれ量vBDALPHAがマイナスの値に算出される場合には、前記補正係数vVELHOSrが増大される結果、右バンク用の目標体積流量比がより大きく修正され、右バンク側の吸入空気量を左バンクに対して相対的に増やし、左右バンク間の吸入空気量差を減らすことになる。
【００９６】
ステップＳ５０４では、前記ステップＳ５０３で算出した右バンク用の補正係数vVELHOSrを、８０％〜１２０％の範囲内に制限するリミッタ処理を行う。
ステップＳ５０５では、左バンク用の補正係数vVELHOSlを下式に従って算出する。
【００９７】
vVELHOSl＝vVELHOSlz＋（１００％＋vBDALPHA）×mGAINVLBK
ここで、vVELHOSlzは左バンク用の補正係数vVELHOSrの前回値、mGAINVLBKは補正ゲインであり例えば５％とする。
【００９８】
上式によると、左バンク側の吸入空気量が右バンクに比べて少なく、前記ずれ量vBDALPHAがプラスの値に算出されると、前記補正係数vVELHOSlは増大方向に修正される。
【００９９】
この結果、左バンク用の目標体積流量比がより大きく修正され、左バンク側の吸入空気量を右バンクに対して相対的に増やし、左右バンク間の吸入空気量差を減らすことになる。
【０１００】
このとき、右バンク側の吸入空気量を減らす補正が、前記右バンク用の補正係数vVELHOSrによって行われるから、右バンク側の吸入空気量が左バンクに比べて多い場合には、右バンク側の吸入空気量を減らし、同時に、左バンクの吸入空気量を増やすことで、右バンク側の吸入空気量が左バンクに比べて多い状態の解消が図られることになる。
【０１０１】
また、左バンク側の吸入空気量が右バンクに比べて多く、前記ずれ量vBDALPHAがマイナスの値に算出されると、前記補正係数vVELHOSlは減少方向に修正される。
【０１０２】
この結果、左バンク用の目標体積流量比がより小さい修正され、左バンク側の吸入空気量を右バンクに対して相対的に減らし、左右バンク間の吸入空気量差を減らすことになる。
【０１０３】
このとき、右バンク側の吸入空気量を増やす補正が、前記右バンク用の補正係数vVELHOSrによって行われるから、右バンク側の吸入空気量が左バンクに比べて少ない場合には、右バンク側の吸入空気量を増やし、同時に、左バンクの吸入空気量を減らすことで、右バンク側の吸入空気量が左バンクに比べて少ない状態の解消が図れることになる。
【０１０４】
ステップＳ５０６では、前記ステップＳ５０５で算出した左バンク用の補正係数vVELHOSlを、８０％〜１２０％の範囲内に制限するリミッタ処理を行う。
図１７のフローチャートは、前記ステップＳ６におけるバンク毎の目標バルブ特性（目標開特性）の設定、即ち、前記補正係数vVELHOSr，vVELHOSlに基づく各バンクの吸入空気量の補正制御を示すものである。
【０１０５】
ステップＳ６０１では、吸気バルブ１０５における目標体積流量比vVLTGQH0に前記補正係数vVELHOSrを乗算することで、右バンク用の目標体積流量比vVLTGQH0rを算出する。
【０１０６】
vVLTGQH0r＝vVELHOSr×vVLTGQH0
ステップＳ６０２では、吸気バルブ１０５における目標体積流量比vVLTGQH0に前記補正係数vVELHOSlを乗算することで、左バンク用の目標体積流量比vVLTGQH0lを算出する。
【０１０７】
vVLTGQH0l＝vVELHOSl×vVLTGQH0
ステップＳ６０３では、予め体積流量比と機関回転速度とに応じて前記ＶＥＬ機構１１２の制御軸１６の目標角度（以下、目標ＶＥＬ角度という）を記憶したマップを、右バンク用の目標体積流量比vVLTGQH0r，左バンク用の目標体積流量比vVLTGQH0lに基づいて参照することで、右バンクにおける目標ＶＥＬ角度、左バンクにおける目標ＶＥＬ角度をそれぞれに設定する。
【０１０８】
ステップＳ６０４では、予め体積流量比と機関回転速度とに応じて前記ＶＴＣ機構１１３における吸気バルブ１０５のバルブタイミングの目標進角角度（以下、目標ＶＴＣ角度という）を記憶したマップを、右バンク用の目標体積流量比vVLTGQH0r，左バンク用の目標体積流量比vVLTGQH0lに基づいて参照することで、右バンクにおける目標ＶＴＣ角度、左バンクにおける目標ＶＴＣ角度をそれぞれに設定する。
【０１０９】
上記のようにして、前記ＶＥＬ機構１１２，ＶＴＣ機構１１３をバンク毎に制御すれば、ＶＥＬ機構１１２，ＶＴＣ機構１１３にばらつきがあっても、バンク間における吸入空気量の差が抑制され、アイドルを含む低負荷・低回転域での運転安定性を向上させることができる。
【０１１０】
尚、上記では、目標ＶＥＬ角度及び目標ＶＴＣ角度を、右バンク用の目標体積流量比vVLTGQH0r，左バンク用の目標体積流量比vVLTGQH0lに基づいて、それぞれバンク毎に設定する構成としたが、目標ＶＥＬ角度を目標体積流量比vVLTGQH0r，vVLTGQH0lに基づいてバンク毎に設定する一方、目標ＶＴＣ角度については目標体積流量比vVLTGQH0に基づいて各バンクに共通の値として設定させることができる。
【０１１１】
更に、目標ＶＴＣ角度を目標体積流量比vVLTGQH0r，vVLTGQH0lに基づいてバンク毎に設定する一方、目標ＶＥＬ角度については目標体積流量比vVLTGQH0に基づいて各バンクに共通の値として設定させることができる。
【０１１２】
また、目標ＶＥＬ角度及び／又は目標ＶＴＣ角度を補正するバンクをいずれか一方のみとする構成であっても良い。
また、上記実施形態では、吸気バルブ１０５に対してＶＥＬ機構１１２及びＶＴＣ機構１１３を設ける構成としたが、いずれか一方を省略し、バルブリフト量のみ或いはバルブタイミングのみで吸入空気量を制御する構成とすることができる。
【０１１３】
更に、クランク軸の回転に機械的に連動して吸気バルブ１０５を開閉する動弁機構に限定されず、例えば、電磁石等のアクチュエータで吸気バルブ１０５を開閉駆動させる構成の可変動弁機構であっても良く、更に、吸気バルブの閉時期の制御によって吸入空気量を制御する構成であっても良い。
【０１１４】
ここで、上記実施形態から把握し得る請求項以外の技術思想について、以下にその効果と共に記載する。
【０１１６】
（イ）請求項１又は２記載の内燃機関の可変動弁制御装置において、
前記複数の気筒グループ毎に排気空燃比を検出し、該検出結果に基づいて前記複数の気筒グループ毎に燃料噴射量を補正するための空燃比フィードバック補正値を設定すると共に、該空燃比フィードバック補正値から複数の気筒グループ毎の空燃比学習補正値を設定する構成であり、
前記複数の気筒グループ毎に設定される空燃比フィードバック補正量間のずれ量を、前記空燃比フィードバック補正値間のずれ量と、前記空燃比学習補正値間のずれ量との加算値として求めることを特徴とする内燃機関の可変動弁制御装置。
【０１１７】
かかる構成によると、空燃比の学習補正が行なわれる構成において、学習結果を含めて気筒グループ間での空燃比ずれを判断するので、気筒グループ間におけるベース空燃比の違いを精度良く判定できる。
（ロ）請求項１又は２記載の内燃機関の可変動弁制御装置において、
吸気バルブにおける目標体積流量比と機関回転速度とから吸気バルブの開特性を決定する構成であって、
前記目標体積流量比を、前記複数の気筒グループ毎に設定される空燃比フィードバック補正量間におけるずれ量に基づいて、前記複数の気筒グループのうちの少なくとも１つについて補正設定することを特徴とする内燃機関の可変動弁制御装置。
【０１１８】
かかる構成によると、目標体積流量比と機関回転速度とから吸気バルブの開特性を設定するが、複数の気筒グループ毎に設定される空燃比フィードバック補正量間におけるずれ量から、気筒グループ間における吸入空気量の差を推定し、該推定結果に基づいて前記目標体積流量比を補正することで、吸気バルブで制御される吸入空気量を気筒グループ毎に補正して、気筒グループ間における吸入空気量の差を解消する。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態におけるＶ型機関のシステム構成図。
【図２】ＶＥＬ（Variable valve Event and Lift）機構を示す断面図（図３のＡ−Ａ断面図）。
【図３】上記ＶＥＬ機構の側面図。
【図４】上記ＶＥＬ機構の平面図。
【図５】上記ＶＥＬ機構に使用される偏心カムを示す斜視図。
【図６】上記ＶＥＬ機構の低リフト時の作用を示す断面図（図３のＢ−Ｂ断面図）。
【図７】上記ＶＥＬ機構の高リフト時の作用を示す断面図（図３のＢ−Ｂ断面図）。
【図８】上記ＶＥＬ機構における揺動カムの基端面とカム面に対応したバルブリフト特性図。
【図９】上記ＶＥＬ機構のバルブタイミングとバルブリフトの特性図。
【図１０】上記ＶＥＬ機構における制御軸の回転駆動機構を示す斜視図。
【図１１】ＶＴＣ（Variable valve Timing Control）機構を示す縦断面図。
【図１２】実施形態における燃料噴射量制御を示すフローチャート。
【図１３】実施形態における吸気バルブの開特性（バルブリフト・バルブタイミング）の制御におけるメインルーチンを示すフローチャート。
【図１４】実施形態における高リフト時の空燃比ずれ量の演算を示すフローチャート。
【図１５】実施形態における低リフト時の空燃比ずれ量の演算を示すフローチャート。
【図１６】実施形態におけるバンク毎の補正係数の演算を示すフローチャート。
【図１７】実施形態における吸気バルブの目標開特性の演算を示すフローチャート。
【図１８】バルブリフト量と吸入空気量ばらつきとの相関を示す線図。
【図１９】バルブリフト量と各バンクの空燃比フィードバック補正量との相関を示すタイムチャート。
【符号の説明】
１０１…エンジン、１０４…電子制御スロットル、１０５…吸気バルブ、１０７…排気バルブ、１１１ａ，１１１ｂ…酸素センサ、１１２ａ，１１２ｂ…ＶＥＬ機構（可変動弁機構）、１１３ａ，１１３ｂ…ＶＴＣ機構（可変バルブタイミング機構）、１１４…エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）

Claims (2)

1. 複数の気筒グループ毎に吸気バルブの開特性を変更する可変動弁機構を備え、該可変動弁機構によって前記吸気バルブの開特性を変更することで機関の吸入空気量を制御する内燃機関の可変動弁制御装置において、
   前記複数の気筒グループ毎に設定される空燃比フィードバック補正量間におけるずれ量を算出し、前記吸気バルブによって吸気が大きく絞られる運転条件で求められた前記空燃比フィードバック補正量間におけるずれ量から、前記吸気バルブによる吸気絞りが相対的に小さい条件で求められた前記空燃比フィードバック補正量間におけるずれ量を除いたずれ量に基づいて、前記複数の気筒グループ毎の可変動弁機構のうちの少なくとも１つにおける目標開特性を補正制御することを特徴とする内燃機関の可変動弁制御装置。
2. 前記複数の気筒グループ毎に設定される空燃比フィードバック補正量間のずれ量を、所定の低負荷・低回転領域で求めることを特徴とする請求項１記載の内燃機関の可変動弁制御装置。

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