JP4429336B2 - 空燃比制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、吸気バルブのリフト量を変更するリフト量変更機構を備えた内燃機関に適用されて空燃比制御を実行する空燃比制御装置に関するものである。

通常、内燃機関では、その排気通路に設けられた排気浄化用の触媒によって排気成分の浄化が行われる。この排気浄化触媒による排気成分の浄化は、内燃機関で燃焼される混合気の空燃比が所定の範囲内にある場合に効率よく行われる。そこで排気通路に排気の酸素濃度に応じた信号を出力するセンサを設け、このセンサの出力信号に基づいて混合気の実空燃比を検出し、この検出された実空燃比が目標空燃比になるように燃料噴射量をフィードバック制御する空燃比制御が行われる。

一方、特許文献１に記載の装置のように、内燃機関に、吸気バルブのリフト量（詳しくは、最大リフト量）を変更するリフト量変更機構を設けることが提案されている。こうした装置では、所望のリフト量と実際のリフト量とが一致するようにリフト量変更機構の作動が制御される。これにより、そのときどきの機関運転状態に適したリフト量となるように吸気バルブが開閉される。
特開２００１−２６３０１５号公報

ところで、吸気バルブのリフト量には取り付け誤差等の影響による個体差があるため、内燃機関における吸気通路および燃焼室の連通部分の通路面積はその基準面積と若干異なる。また機関運転に伴って吸気バルブにデポジットが付着することがあり、この場合には上記通路面積が変化して同通路面積とその基準面積とが異なったものとなる。そして、そうした通路面積の相違は吸気量の調節精度、ひいては混合気の空燃比の調節精度を低下させる一因となる。前述したフィードバック制御の実行される内燃機関では基本的に、同フィードバック制御を通じて上記通路面積の相違に起因する空燃比の変化分が補償されて、空燃比の調節精度の低下が回避される。

ただし、リフト量変更機構の設けられた内燃機関では上記通路面積とその基準面積とが相違した場合に、その相違に起因する空燃比の変化分が同リフト量変更機構の作動態様によって異なったものとなる。そのためリフト量変更機構の作動態様がそのときどきの機関運転状態に見合う態様になるように頻繁に変更される場合には、その変更に伴って上記空燃比の変化分についてもこれが頻繁に変化する。したがって上記特許文献１に記載の装置のように、単にセンサの信号に基づいてフィードバック制御を実行した場合には、そうした高頻度での作動態様の変更に追従することができなくなって、その変更に伴う空燃比の変化分を的確に補償することができなくなるおそれがある。

本発明は、そうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、リフト量変更機構を備えた内燃機関にあって排気性状の悪化を抑制することのできる空燃比制御装置を提供することにある。

以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について説明する。
請求項１に記載の発明は、吸気バルブのリフト量を変更するリフト量変更機構と排気の酸素濃度に応じた信号を出力するセンサとを有する内燃機関に適用されて、前記センサの出力値に基づき算出される補正量によるフィードバック制御を通じて燃料噴射量指令値を設定する空燃比制御装置において、複数設定されたリフト量領域について各別に前記補正量とその基準値との定常的な乖離量を乖離量学習値として学習する学習手段および、
前記学習手段により学習した各乖離量学習値と前記吸気バルブのリフト量とに基づいて乖離量補正値を求めるとともに、該求めた乖離量補正値によって前記燃料噴射量指令値を増減補正する補正手段および、前記複数のリフト量領域のうちの特定のリフト量領域についての乖離量学習値の学習を実行した履歴があり、且つ他のリフト量領域についての乖離量学習値の学習を実行した履歴がないときに、前記特定のリフト量領域の乖離量学習値についての学習結果を前記他のリフト量領域の乖離量学習値に反映させる反映手段を備え、前記反映手段は、前記特定のリフト量領域についての乖離量学習値を前記他のリフト量領域についての乖離量学習値として流用するものであり、その流用を前記他のリフト量領域が前記特定のリフト量領域より小リフト量側の領域であることを条件に実行することをその要旨とする。

上記構成によれば、前記補正量のその基準値からの定常的な乖離量を吸気バルブのリフト量に応じて学習して燃料噴射量指令値の設定に用いることができる。そのため、全てのリフト量領域についての乖離量学習値の学習が実行された後においては、リフト量変更機構の作動態様の相違による空燃比への影響分を上記乖離量補正値による増減補正を通じて抑えつつ、混合気の空燃比を所望の比率に調節することができ、排気性状の悪化を抑制することができる。

しかも、例えばバッテリが交換された場合など、全ての乖離量学習値の学習が未実行の状態である場合には、その後の機関運転に際していずれかのリフト量領域についての乖離量学習値の学習が実行されると、同乖離量学習値についての学習結果が他のリフト量領域の乖離量学習値に反映される。そのため、学習が未実行のリフト量領域についても乖離量学習値を実態に即した値に近づくように変更することが可能になり、乖離量学習値が初期値のまま、言い換えれば実態に即した値と大きく異なる値のままで維持される期間を短くすることができる。これにより、全ての乖離量学習値が学習されて実態に即した値になるまでの期間においても、排気性状の悪化を抑制することができるようになる。

また、上記構成では、特定のリフト量領域についての乖離量学習値を他のリフト量領域についての乖離量学習値として流用することにより、特定のリフト量領域の乖離量学習値についての学習結果が他のリフト量領域の乖離量学習値に反映される。

吸気バルブの取り付け誤差や同吸気バルブへのデポジット付着によって機関吸気通路および燃焼室の連通部分の通路面積とその基準面積とが異なる場合には、吸気バルブのリフト量が小さいときほど前記補正量とその基準値との定常的な乖離量が大きくなる。そのため、単に特定のリフト量領域についての乖離量学習値を他のリフト量領域についての乖離量学習値として流用すると、特定のリフト量領域が他のリフト量領域より小リフト量側の領域である場合に、他のリフト量領域についての乖離量学習値による補正量が過度に大きくなって、かえって排気性状を悪化させてしまうおそれがある。

この点、上記構成によれば、乖離量学習値による補正量が過大になる可能性の低い場合に限って乖離量学習値の流用を実行することができ、その流用を通じて乖離量学習値を適切な値に変更することができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の空燃比制御装置において、前記内燃機関はその排気通路に排気浄化触媒が設けられてなり、前記センサは前記排気通路における前記排気浄化触媒より排気流れ方向下流側に設けられてなることをその要旨とする。

排気浄化触媒による排気成分の浄化状態を把握するために、同排気浄化触媒の下流側に排気の酸素濃度に応じた信号を出力するセンサを設け、同センサの出力信号に基づいて燃料噴射量指令値をフィードバック制御する装置が知られている。上記構成によれば、そうしたフィードバック制御を実行する装置にあって、排気性状の悪化を好適に抑制することができる。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の空燃比制御装置において、前記排気通路における前記排気浄化触媒より排気流れ方向下流側に加えて、排気流れ方向上流側にも排気の酸素濃度に応じた信号を出力するセンサが設けられ、前記空燃比制御装置は、前記フィードバック制御の実行に併せて前記上流側のセンサの出力値に基づく前記燃料噴射量指令値の増減補正を実行することをその要旨とする。

排気流れ方向上流側のセンサの出力信号に基づく燃料噴射量指令値の増減補正（メインフィードバック制御）を実行するとともに、排気流れ方向下流側のセンサの出力信号に基づく補正量による燃料噴射量指令値のフィードバック制御（サブフィードバック制御）を実行する装置が知られている。

上記構成によれば、そうした装置にあって、サブフィードバック制御の補正量のその基準値からの定常的な乖離量を吸気バルブのリフト量に応じて学習して燃料噴射量指令値の設定に用いることができ、メインフィードバック制御およびサブフィードバック制御による燃料噴射量の調節を通じて排気性状の悪化を好適に抑制することができる。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の空燃比制御装置において、前記内燃機関は多気筒内燃機関であり、前記上流側のセンサは全気筒共通のものが一つ設けられることをその要旨とする。

多気筒内燃機関では、燃料噴射バルブの個体差や吸気バルブへのデポジット付着などに起因して、気筒間における混合気の空燃比にばらつきが生じることが避けられない。そして、全気筒共通の上流側センサの出力信号に基づいて燃料噴射量指令値を増減補正する場合には、そうしたばらつきが、排気浄化触媒の上流側における排気の性状を理論空燃比近傍の比率に対応する性状に調節する際の調節精度の向上を阻む一因となる。したがって多気筒内燃機関では、下流側センサの出力値とその基準値との差、ひいては吸気バルブのリフト量の変更に伴う空燃比の変化分が大きくなり易いと云える。

上記構成によれば、そうした多気筒内燃機関に適用される装置にあって、排気性状の悪化を好適に抑制することができる。
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の空燃比制御装置において、前記複数のリフト量領域は第１の特定リフト量と第２の特定リフト量とからなり、前記補正手段は、前記第１および第２の特定リフト量と前記吸気バルブのリフト量との関係に基づいて、前記第１および第２の特定リフト量について各別に学習した乖離量学習値から補間して前記乖離量補正値を算出するものであることをその要旨とする。

上記構成によれば、リフト量領域を細かく設定するとともにそれら領域毎に乖離量を求めてこれを乖離量学習値として学習する構成と比較して、低い学習頻度をもって広いリフト量領域にわたり乖離量補正値を算出することができるようになる。

なお、前記乖離量補正値の算出に用いる補間手法としては、予め設定された換算係数による補間手法や、線形補間手法を採用することができる。
請求項６に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の空燃比制御装置において、前記補正手段は、前記吸気バルブのリフト量に基づいて前記複数のリフト量領域のいずれかを選択するとともに該選択した領域に対応する乖離量学習値を前記乖離量補正値として求めるものであることをその要旨とする。

上記構成によれば、吸気通路および燃焼室の連通部分の通路面積とその基準面積とが相違する場合に、その相違による空燃比への影響が異なる複数のリフト量領域について各別に前記乖離量を学習して、これを燃料噴射量指令値の設定に用いることができる。

（第１の実施の形態）
以下、本発明を具体化した第１の実施の形態について説明する。
図１に、本実施の形態にかかる空燃比制御装置の概略構成を示す。

同図１に示すように、内燃機関１０の吸気通路１２にはスロットルバルブ１４が設けられている。スロットルバルブ１４には、スロットルモータ１６が連結されている。そして、このスロットルモータ１６の駆動制御を通じてスロットルバルブ１４の開度（スロットル開度ＴＡ）が調節され、これにより吸気通路１２を通じて燃焼室１８内に吸入される空気の量が調節される。また、上記吸気通路１２には燃料噴射バルブ２０が設けられている。この燃料噴射バルブ２０は吸気通路１２内に燃料を噴射する。さらに、内燃機関１０の排気通路２８には排気浄化触媒３４が設けられている。

内燃機関１０の燃焼室１８においては、吸入空気と噴射燃料とからなる混合気に対して点火プラグ２２による点火が行われる。この点火動作によって混合気が燃焼してピストン２４が往復移動し、クランクシャフト２６が回転する。そして、燃焼後の混合気は排気として燃焼室１８から排気通路２８に送り出され、上記排気浄化触媒３４を通じて浄化された後に同排気通路２８外へと放出される。

内燃機関１０において、吸気通路１２と燃焼室１８との間は吸気バルブ３０の開閉動作によって連通・遮断される。また、吸気バルブ３０はクランクシャフト２６の回転が伝達される吸気カムシャフト３２の回転に伴って開閉動作する。さらに、吸気バルブ３０と吸気カムシャフト３２との間にはリフト量変更機構４２が設けられている。このリフト量変更機構４２は、吸気バルブ３０のリフト量ＶＬ（詳しくは、最大リフト量）を機関運転条件に応じて変更するものであり、電動モータ等のアクチュエータ４４の駆動制御を通じて作動する。図２に示すように、このリフト量変更機構４２の作動により、吸気バルブ３０のリフト量ＶＬは開弁期間（リフト作用角）と同期して変化し、例えばリフト作用角が小さくなるほどリフト量ＶＬも小さくなる。

本実施の形態の装置は、内燃機関１０（図１）の運転状態を検出するための各種センサを備えている。そうした各種センサとしては、例えばクランクシャフト２６の回転速度（機関回転速度ＮＥ）を検出するためのクランクセンサ５２や、吸気通路１２を通過する吸入空気の量（通路吸気量ＧＡ）を検出するための吸気量センサ５４、アクセルペダル３６の踏み込み量ＡＣを検出するためのアクセルセンサ５６が設けられている。また、スロットル開度ＴＡを検出するためのスロットルセンサ５８や、吸気バルブ３０のリフト量ＶＬ（正確には、リフト量変更機構４２の作動量）を検出するためのリフト量センサ６０、機関冷却水の温度（冷却水温度ＴＨＷ）を検出するための温度センサ６２が設けられている。その他、排気通路２８における上記排気浄化触媒３４より排気流れ方向上流側（以下、単に「上流側」）の部分に設けられて排気の酸素濃度に応じた信号を出力する空燃比センサ６４が設けられている。また、排気通路２８における上記排気浄化触媒３４よりも排気流れ方向下流側（以下、単に「下流側」）に設けられて排気の酸素濃度に応じた信号を出力する酸素センサ６６等も設けられている。

なお図３に示すように、内燃機関１０は４つの気筒♯１，♯２，♯３，♯４を有するものであり、上記空燃比センサ６４としては各気筒♯１〜♯４から延びる排気通路２８が合流された部分（詳しくは、排気マニホールド）に全気筒共通のものが設けられている。

上記空燃比センサ６４は、周知の限界電流式酸素センサである。この限界電流式酸素センサは、濃淡電池式酸素センサの検出部に拡散律速層と呼ばれるセラミック層を備えることにより排気中の酸素濃度に応じた出力電流が得られるセンサであり、排気中の酸素濃度と密接な関係にある混合気の空燃比が理論空燃比である場合には、その出力電流が「０」になる。また、混合気の空燃比がリッチになるにつれて出力電流は負の方向に大きくなり、同空燃比がリーンになるにつれて出力電流は正の方向に大きくなる。したがって、この空燃比センサ６４の出力信号に基づき、混合気の空燃比についてそのリーン度合いやリッチ度合いを検出することができる。

また酸素センサ６６は、周知の濃淡電池式の酸素センサである。この濃淡電池式酸素センサからは排気の酸素濃度が、混合気の空燃比が理論空燃比よりもリッチであるときの濃度である場合には１ボルト程度の出力電圧が得られ、混合気の空燃比が理論空燃比よりもリーンであるときの濃度である場合には０ボルト程度の出力電圧が得られる。また濃淡電池式酸素センサの出力電圧は排気の酸素濃度が、混合気の空燃比が理論空燃比近傍であるときの濃度であるときに大きく変化する。したがって、こうした酸素センサ６６の出力信号に基づき、排気浄化触媒３４下流側の排気がリーンに対応する性状であるか、或いはリッチに対応する性状であるかを検出することができる。

この酸素センサ６６は、排気浄化触媒３４での排気浄化作用の状態を監視するために同排気浄化触媒３４の下流側に設けられている。すなわち、排気浄化触媒３４での還元作用が促進されており排気中に酸素が放出されているときには、酸素センサ６６の出力信号がリーンに対応する値となる。一方、排気浄化触媒３４での酸化作用が促進されており排気中の酸素が消費されているときには、酸素センサ６６の出力信号がリッチに対応する値となる。こうした酸素センサ６６の検出結果に基づいて排気浄化作用の状態が監視される。

本実施の形態の装置は、例えばマイクロコンピュータを有して構成される電子制御装置５０を備えている。この電子制御装置５０は、各種センサの検出信号を取り込むとともに各種の演算を行い、その演算結果に基づいてスロットルモータ１６の駆動制御（スロットル制御）や燃料噴射バルブ２０の駆動制御（燃料噴射制御）、アクチュエータ４４の駆動制御（リフト量変更制御）等といった各種制御を実行する。

本実施の形態では、スロットル制御とリフト量変更制御との協働制御を通じて、燃焼室１８内に吸入される空気の量（筒内吸気量）が次のように調節される。すなわち、前記アクセルペダル３６の踏み込み量ＡＣや機関回転速度ＮＥに基づいて筒内吸気量についての制御目標値（目標筒内吸気量Ｔｇａ）が算出され、その目標筒内吸気量Ｔｇａと実際の筒内吸気量が一致するようにスロットル制御およびリフト量変更制御が実行される。なお、このスロットル制御およびリフト量変更制御の実行に際し、内燃機関１０の暖機が未完了であるときには（具体的には、冷却水温度ＴＨＷ＜所定温度）、リフト量ＶＬが大リフト量側の制御限界リフト量（上限リフト量ＶＬｍａｘ）で固定される一方、スロットル開度ＴＡが変更されて筒内吸気量が調節される。一方、内燃機関１０の暖機が完了したときには（具体的には、冷却水温度ＴＨＷ≧所定温度）、スロットル開度ＴＡおよびリフト量ＶＬが共に変更されて筒内吸気量が調節される。このときには基本的に、同内燃機関１０の運転状態に適した筒内吸気量（後述する推定筒内吸気量Ｖｇａ）が少ないときほど吸気バルブ３０のリフト量ＶＬおよびスロットル開度ＴＡが小さく設定される。

また本実施の形態では、燃料噴射制御を通じて、上記推定筒内吸気量Ｖｇａに応じたかたちで燃料噴射量が調節される。以下、この燃料噴射制御について説明する。
図４および図５はいずれも燃料噴射制御にかかる処理の具体的な処理手順を示すフローチャートであり、これらフローチャートに示される一連の処理は所定周期毎の処理として、電子制御装置５０により実行される。

図４に示すように、この処理では先ず、通路吸気量ＧＡ等に基づいて上記推定筒内吸気量Ｖｇａが算出されるとともに、同推定筒内吸気量Ｖｇａに基づいて基本噴射量Ｑｂｓｅが算出される（ステップＳ１０１）。この基本噴射量Ｑｂｓｅは燃料噴射制御における見込み制御量に相当する値であり、基本噴射量Ｑｂｓｅとしては、上記推定筒内吸気量Ｖｇａに対し、燃焼室１８で燃焼される混合気の空燃比が理論空燃比になる燃料噴射量が算出される。

また、リフト量ＶＬに基づいて乖離量補正値Ｋｖｌａが算出される（ステップＳ１０２）。なお、この乖離量補正値Ｋｖｌａの具体的な算出態様や、同乖離量補正値Ｋｖｌａを算出することによる作用については後に後述する。

次に、メインフィードバック制御（前記空燃比センサ６４の出力値に基づく燃料噴射量指令値のフィードバック制御）の実行条件が成立しているか否かが判断される（ステップＳ１０３）。ここでは、以下の各条件が共に満たされることをもって上記実行条件が成立していると判断される。
・内燃機関１０の暖機が完了していること。
・空燃比センサ６４が十分に活性化されていること。

そして、上記実行条件が未成立である場合には（ステップＳ１０３：ＮＯ）、上記基本噴射量Ｑｂｓｅに乖離量補正値Ｋｖｌａを加算した値（＝Ｑｂｓｅ＋Ｋｖｌａ）が燃料噴射量指令値（目標噴射量Ｔｑ）として算出された後（ステップＳ１０４）、本処理は一旦終了される。この場合には機関運転状態に基づく見込み制御を通じて目標噴射量Ｔｑが設定される。そして、この目標噴射量Ｔｑと等しい量の燃料が噴射されるように燃料噴射バルブ２０を駆動することにより、混合気の空燃比を理論空燃比に近づけることができる。

一方、上記実行条件が成立している場合には（ステップＳ１０３：ＹＥＳ）、上記空燃比センサ６４によって混合気の実際の空燃比が検出され、この実際の空燃比と目標空燃比（ここでは理論空燃比）との偏差に基づいて基本補正量αが算出される（ステップＳ１０５）。この基本補正量αとしては、上記偏差が大きいときほど多い量が算出される。

そして、空燃比センサ６４によって検出される空燃比がリーンであるときには（ステップＳ１０６：ＹＥＳ）、メインフィードバック補正量ＭＦＢとして上記基本補正量αが設定される（ステップＳ１０７）。一方、空燃比センサ６４によって検出される空燃比がリッチであるときには（ステップＳ１０６：ＮＯ）、上記基本補正量αに「−１．０」を乗じた値（−α）がメインフィードバック補正量ＭＦＢとして設定される（ステップＳ１０８）。

このようにメインフィードバック補正量ＭＦＢが設定された後、図５に示すように、サブフィードバック制御（前記酸素センサ６６の出力値に基づく目標噴射量Ｔｑのフィードバック制御）の実行条件が成立しているか否かが判断される（ステップＳ１０９）。ここでは、以下の各条件が共に満たされることをもって上記実行条件が成立していると判断される。
・排気浄化触媒３４が十分に活性化されていること。
・酸素センサ６６が十分に活性化されていること。

そして、上記実行条件が未成立である場合には（ステップＳ１０９：ＮＯ）、基本噴射量Ｑｂｓｅに乖離量補正値Ｋｖｌａとメインフィードバック補正量ＭＦＢとを加算した値が目標噴射量Ｔｑ（＝Ｑｂｓｅ＋Ｋｖｌａ＋ＭＦＢ）として算出された後（ステップＳ１１０）、本処理は一旦終了される。この場合には見込み制御およびメインフィードバック制御を通じて目標噴射量Ｔｑが設定される。

ここで前記排気浄化触媒３４は、理論空燃比近傍での燃焼が行われる状態において排気中のＨＣやＣＯを酸化するとともに同排気中のＮＯｘを還元して排気を浄化する作用を有しており、特に混合気の空燃比が理論空燃比近傍の比率となる狭い範囲（ウインドウ）において排気中の主要有害成分（ＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘ）のすべてを効率的に浄化する。そのため排気浄化触媒３４を有効に機能させるには、混合気の空燃比を上記ウインドウの中心に合わせ込むべく、同空燃比を厳密に調節することが必要となる。このときには（ステップＳ１０９：ＮＯ）、メインフィードバック制御を通じて、実際の空燃比が目標空燃比と一致するように燃料噴射量が調節される。

一方、上記実行条件が成立している場合には（ステップＳ１０９：ＹＥＳ）、前記酸素センサ６６の出力信号がリーンを示す値であるか否かが判断される（ステップＳ１１２）。そして、酸素センサ６６の出力信号がリーンを示す値であるときには（ステップＳ１１２：ＹＥＳ）、サブフィードバック補正量ＳＦＢが少しずつ増加するように、記憶されているサブフィードバック補正量ＳＦＢに一定値βを加算した値（ＳＦＢ＋β）が新たなサブフィードバック補正量ＳＦＢとして設定される（ステップＳ１１３）。一方、酸素センサ６６の出力信号がリッチを示す値であるときには（ステップＳ１１２：ＮＯ）、サブフィードバック補正量ＳＦＢが少しずつ減少するように、記憶されているサブフィードバック補正量ＳＦＢから一定値βを減算した値（ＳＦＢ−β）が新たなサブフィードバック補正量ＳＦＢとして設定される（ステップＳ１１４）。

このようにサブフィードバック補正量ＳＦＢが設定された後、乖離量補正値Ｋｖｌａ、メインフィードバック補正量ＭＦＢ、およびサブフィードバック補正量ＳＦＢを基本噴射量Ｑｂｓｅに加算した値が目標噴射量Ｔｑ（＝Ｑｂｓｅ＋Ｋｖｌａ＋ＭＦＢ＋ＳＦＢ）として算出される（ステップＳ１１５）。したがって、この場合には（ステップＳ１０９：ＹＥＳ）、見込み制御、メインフィードバック制御およびサブフィードバック制御を通じて目標噴射量Ｔｑが設定される。これにより、メインフィードバック制御を通じて実際の空燃比が目標空燃比と一致するように燃料噴射量が調節されることに加えて、サブフィードバック制御を通じて排気浄化触媒３４の実際の浄化状態に応じて燃料噴射量が調節されて、同排気浄化触媒３４の浄化作用が的確に発揮される。

その後、後述する学習処理が実行された後（ステップＳ１１６）、本処理は一旦終了される。
なお、上記学習処理は、以下のような理由により実行される。

内燃機関１０にあっては、リフト量変更機構４２の個体差や経時劣化、組み付け誤差、あるいは吸気バルブ３０へのデポジット付着等に起因して吸気通路１２および燃焼室１８の連通部分の通路面積とその基準面積とが異なったものとなる。そのため吸気バルブ３０のリフト量ＶＬを同一の態様で調節しても、実際の筒内吸気量は、上記通路面積とその基準面積とが等しい場合の筒内吸気量と一致しない。本実施の形態では基本的に、そうした通路面積の相違に起因する筒内吸気量の変化分が前述した空燃比の調節を通じて補償される。

ここで上記通路面積と基準面積とが異なる場合、その相違に起因する筒内吸気量の変化分はリフト量変更機構４２の作動態様（リフト量ＶＬ）に応じて大きく異なったものとなる。以下、その理由を説明する。

図６に吸気バルブ３０のリフト量ＶＬと上記通路面積との関係を示す。なお同図において、実線は上記通路面積と基準面積とが一致している状態（基準状態）での上記関係の一例を示しており、一点鎖線は上記通路面積がその基準面積よりも小さい場合における上記関係の一例を示しており、二点鎖線は上記通路面積がその基準面積よりも大きい場合における上記関係の一例を示している。

本実施の形態では、吸気バルブ３０のリフト量ＶＬの変更を通じて筒内吸気量が調節されるため、例えばそのアイドル運転時等、内燃機関１０の低負荷運転時においてリフト量ＶＬが小さく設定されて上記通路面積がごく小さくなる。そして、図６から明らかなように、そのようにリフト量ＶＬが小さく設定されるときほど、上記通路面積とその基準面積との差ΔＳが通路面積全体に占める割合が大きくなる。したがって、上記通路面積が基準面積と異なる場合には、その影響が、吸気バルブ３０のリフト量ＶＬが小さいときほど大きく現われると云える。具体的には、吸気バルブ３０のリフト量ＶＬが小さいときほど筒内吸気量の変化度合いが大きくなるために、図７に示すように、上記通路面積が小さいとき（同図中の一点鎖線）および同通路面積が大きいとき（同図中の二点差線）のいずれの場合にも上記空燃比の変化分が大きくなる。

本実施の形態では、吸気バルブ３０のリフト量ＶＬがそのときどきの機関運転状態に応じて頻繁に変更されるために、その変更に伴って上記空燃比の変化分についてもこれが頻繁に変化する。そのため、単にメインフィードバック補正量ＭＦＢに基づくメインフィードバック制御や、サブフィードバック補正量ＳＦＢに基づくサブフィードバック制御を実行しても、そうした高頻度での空燃比変化分の変化に追従することができなくなって、同変化分を的確に補償することができなくなるおそれがある。

そこで本実施の形態では、上記学習処理（図５のステップＳ１１６）を通じて、前記サブフィードバック補正量ＳＦＢのその基準値（具体的には「０」）からの定常的な乖離量と吸気バルブ３０のリフト量ＶＬとの関係を学習するようにしている。そして、その学習した関係からリフト量ＶＬに基づいて乖離量補正値Ｋｖｌａを算出するとともに（図４のステップＳ１０２）、同乖離量補正値Ｋｖｌａによって目標噴射量Ｔｑを補正するようにしている（ステップＳ１０４、図５のステップＳ１１０，Ｓ１１５）。本実施の形態では、この学習処理が学習手段として機能し、図４のステップＳ１０２，Ｓ１０４の処理および図５のステップＳＳ１１０，Ｓ１１５の処理が補正手段として機能する。

以下、上記学習処理について具体的に説明する。
図８は学習処理の具体的な処理手順を示すフローチャートであり、このフローチャートに示される一連の処理は、所定周期毎の処理として電子制御装置５０により実行される。

同図８に示すように、この処理では先ず、学習条件が成立しているか否かが判断される（ステップＳ２０１）。ここでは、急加速や急減速の行われない安定した機関運転状態が所定期間継続されていることをもって、学習条件が成立していると判断される。

学習条件が成立している場合には（ステップＳ２０１：ＹＥＳ）、前記乖離量を学習する処理（ステップＳ２０２〜Ｓ２０９）が実行される。本処理では、吸気バルブ３０のリフト量ＶＬが上限リフト量ＶＬｍａｘであるときと小リフト量側の制御限界リフト量（下限リフト量ＶＬｍｉｎ）であるときとにおいて前記乖離量の学習が実行される。なお本実施の形態では、上限リフト量ＶＬｍａｘと下限リフト量ＶＬｍｉｎとにより複数のリフト量領域が構成されており、それら上限リフト量ＶＬｍａｘおよび下限リフト量ＶＬｍｉｎの一方が第１の特定リフト量として機能し、他方が第２の特定リフト量として機能する。

具体的には、吸気バルブ３０のリフト量ＶＬが上限リフト量ＶＬｍａｘであるときには（ステップＳ２０２：ＹＥＳ）、このとき記憶されている乖離量学習値ＧＫｌｇにサブフィードバック補正量ＳＦＢを加算した値（ＧＫｌｇ＋ＳＦＢ）が新たな乖離量学習値ＧＫｌｇとして記憶される（ステップＳ２０３）。その後、サブフィードバック補正量が「０」にリセットされるとともに（ステップＳ２０４）、Ａフラグがオン操作される（ステップＳ２０５）。上記Ａフラグは、乖離量学習値ＧＫｌｇの学習が実行されたときにオン操作される一方、例えばバッテリの交換によって電子制御装置５０への電力供給が一時的に停止されたときなど、電子制御装置５０に記憶されている乖離量学習値ＧＫｌｇを含む各値が初期値にリセットされたときにオフ操作される。

一方、吸気バルブ３０のリフト量ＶＬが下限リフト量ＶＬｍｉｎであるときには（ステップＳ２０２：ＮＯ、且つステップＳ２０６：ＹＥＳ）、このとき記憶されている乖離量学習値ＧＫｓｍにサブフィードバック補正量ＳＦＢを加算した値（ＧＫｓｍ＋ＳＦＢ）が新たな乖離量学習値ＧＫｓｍとして記憶される（ステップＳ２０７）。その後、サブフィードバック補正量が「０」にリセットされるとともに（ステップＳ２０８）、Ｂフラグがオン操作される（ステップＳ２０９）。上記Ｂフラグは、乖離量学習値ＧＫｓｍの学習が実行されたときにオン操作される一方、例えばバッテリの交換によって電子制御装置５０への電力供給が一時的に停止されたときなど、電子制御装置５０に記憶されている乖離量学習値ＧＫｓｍを含む各値が初期値にリセットされたときにオフ操作される。

他方、吸気バルブ３０のリフト量ＶＬが上限リフト量ＶＬｍａｘおよび下限リフト量ＶＬｍｉｎのいずれでもないときには（ステップＳ２０２：ＮＯ、且つステップＳ２０６：ＮＯ）、ステップＳ２０３〜Ｓ２０５の処理やステップＳ２０７〜Ｓ２０９の処理が実行されない。すなわち、乖離量学習値ＧＫｌｇや乖離量学習値ＧＫｓｍの学習が実行されない。また、学習条件が未成立である場合にも（ステップＳ２０１：ＮＯ）乖離量学習値ＧＫｌｇや乖離量学習値ＧＫｓｍの学習は実行されない。

前述した乖離量補正値Ｋｖｌａを算出する処理（図４のステップＳ１０２）は、上記学習処理を通じて学習される乖離量学習値ＧＫｌｇおよび乖離量学習値ＧＫｓｍに基づいて、以下のように実行される。

図９に、吸気バルブ３０のリフト量ＶＬ、乖離量学習値ＧＫｌｇ、乖離量学習値ＧＫｓｍ、および乖離量補正値Ｋｖｌａの関係の一例を示す。
同図９に示すように、乖離量補正値Ｋｖｌａとしては、基本的に、リフト量ＶＬが小さいときほど大きい値が算出される。乖離量補正値Ｋｖｌａは、具体的には以下のように算出される。
・リフト量ＶＬが下限リフト量ＶＬｍｉｎであるときには（ＶＬ＝Ｖｍｉｎ）、乖離量学習値ＧＫｓｍが乖離量補正値Ｋｖｌａとして算出される。
・リフト量ＶＬが上限リフト量ＶＬｍａｘより小さく下限リフト量ＶＬｍｉｎより大きい領域では（ＶＬｍｉｎ＜ＶＬ＜ＶＬｍａｘ）、上限リフト量ＶＬｍａｘおよび下限リフト量ＶＬｍｉｎとリフト量ＶＬとの関係に基づいて、乖離量学習値ＧＫｌｇおよび乖離量学習値ＧＫｓｍから補間して、乖離量補正値Ｋｖｌａが算出される。この乖離量補正値Ｋｖｌａとしては、具体的には、予め設定された換算係数Ｋ１を通じて以下の関係式を満たす値が算出される。なお換算係数Ｋ１としては、リフト量ＶＬに応じて「１．０」以下の正の数が設定される。

Ｋｖｌａ＝ＧＫｌｇ＋｛（ＧＫｓｍ−ＧＫｌｇ）
×Ｋ１（ＶＬ−ＶＬｍａｘ）／（ＶＬｍｉｎ−ＶＬｍａｘ）｝

・リフト量ＶＬが上限リフト量ＶＬｍａｘであるときには（ＶＬ＝ＶＬｍａｘ）、乖離量学習値ＧＫｌｇが乖離量補正値Ｋｖｌａとして算出される。

以下、このように乖離量補正値Ｋｖｌａを算出することによる作用について説明する。
本実施の形態では、乖離量補正値Ｋｖｌａとして、そのときどきの吸気バルブ３０のリフト量ＶＬに見合う値、具体的には、リフト量ＶＬが小さいほど大きい値が算出される。これにより、前記連通部分の通路面積とその基準面積とが異なる場合にはリフト量ＶＬが小さいほどサブフィードバック補正量ＳＦＢとその基準値との定常的な乖離量が大きいといった傾向に応じて、乖離量補正値Ｋｖｌａが算出される。そして、そうした乖離量補正値Ｋｖｌａによって目標噴射量Ｔｑが補正される。そのため、リフト量変更制御を通じて吸気バルブ３０のリフト量ＶＬが頻繁に変更されるとはいえ、同リフト量ＶＬの変更に追従するようにその変更による空燃比の変化分を見越したかたちで目標噴射量Ｔｑが算出される。これによりリフト量ＶＬの変更に伴う空燃比への影響分が的確に抑えられ、メインフィードバック制御やサブフィードバック制御、あるいは見込み制御による燃料噴射量の調節を通じて混合気の空燃比が精度よく所望の比率に制御される。

しかも、サブフィードバック補正量ＳＦＢはその算出周期毎に酸素センサ６６の出力信号に応じて所定量βずつ増減される値であるために、同サブフィードバック補正量ＳＦＢによる補正を通じて混合気の空燃比が所望の空燃比になるように燃料噴射量が増減される。これにより、排気浄化触媒３４の浄化作用の状態に応じて燃料噴射量が増減されて同浄化作用が有効に活用される。

本実施の形態の内燃機関１０は多気筒のものであるため、燃料噴射バルブ２０の個体差や吸気バルブ３０へのデポジット付着などに起因して、気筒間における混合気の空燃比にばらつきが生じることが避けられない。また本実施の形態では、各気筒の混合気の空燃比を検出するための空燃比センサ６４として全気筒共通のものが設けられているため、この空燃比センサ６４に対する排気の当接態様が気筒毎に異なる。

そのため、そうした空燃比センサ６４の出力信号に基づいて目標噴射量Ｔｑが増減補正されると、上述した気筒間における空燃比のばらつきが、排気浄化触媒３４の上流側の排気の性状を理論空燃比近傍の比率に対応する性状に調節する際の調節精度を低下させてしまう。具体的には、図１０に実線で示すように、例えば特定気筒（同図に示す例では♯３）の排気が他の気筒（同♯１，＃２，＃４）の排気と比較して空燃比センサ６４に当接し易い構造の内燃機関にあって同特定気筒♯３の排気がリーンに対応する性状である場合には、過度に目標噴射量Ｔｑが増量補正されて混合気の空燃比の平均値がリッチになってしまう。なお図１０の一点鎖線には、比較例として、空燃比センサ６４に対する各気筒の排気の当接態様が一致する場合における各気筒の排気の当接度合いと混合気の空燃比とを示している。

したがって本実施の形態にかかる装置は、排気浄化触媒３４の下流側に設けられた酸素センサ６６の出力値とその基準値（混合気の空燃比が理論空燃比である場合の排気酸素濃度に対応する値）との差、ひいては上述したリフト量ＶＬの変更に伴う空燃比の変化分が大きくなり易いと云える。本実施の形態によれば、そうした多気筒の内燃機関１０に適用される装置にあって、混合気の空燃比を精度よく所望の比率に制御することができる。

また上記燃料噴射制御では、吸気バルブ３０のリフト量ＶＬや、乖離量学習値ＧＫｌｇ、乖離量学習値ＧＫｓｍ、乖離量補正値Ｋｖｌａ、並びに換算係数Ｋ１により規定される関数として、同リフト量ＶＬが小さいほど乖離量補正値Ｋｖｌａによる補正量が大きくなる線形の関数が予め設定されている（図９参照）。そして、下限リフト量ＶＬｍｉｎや上限リフト量ＶＬｍａｘであるときにおける前記定常的な乖離量に応じて前記関数の傾きを変更するように、前述した吸気バルブ３０のリフト量と上記乖離量との関係が学習される。そのため、リフト量領域を細かく設定するとともにそれら領域毎に上記乖離量を求めてこれを乖離量学習値として記憶する構成と比較して、低い学習頻度をもって広いリフト量領域にわたり乖離量補正値Ｋｖｌａを算出することができる。

ところで本実施の形態にかかる装置では、乖離量学習値ＧＫｌｇ，ＧＫｓｍとして適正な値が学習されていれば、前述したように混合気の空燃比が精度良く所望の比率に制御されて、排気性状の悪化が適正に抑えられる。ただし、バッテリ交換などによって乖離量学習値ＧＫｌｇ，ＧＫｓｍが初期化されてしまうと、内燃機関１０が始動された場合に、その後においてメインフィードバック制御およびサブフィードバック制御の実行が開始され、さらには乖離量学習値ＧＫｌｇ，ＧＫｓｍが学習されて実態に即した値となるまでの長期にわたって排気性状が悪化してしまう。

この点をふまえて本実施の形態では、乖離量学習値ＧＫｌｇの学習が実行された履歴があり、且つ乖離量学習値ＧＫｓｍの学習が実行された履歴がないときには、乖離量学習値ＧＫｌｇを乖離量学習値ＧＫｓｍとして流用するようにしている。

具体的には、図８に示すように、Ａフラグがオン操作されており（ステップＳ２０５）、且つＢフラグがオフ操作されているときに（ステップＳ２１０：ＹＥＳ）、乖離量学習値ＧＫｌｇとして記憶されている値が乖離量学習値ＧＫｓｍにも記憶される（ステップＳ２１１）。なお、Ｂフラグがオン操作されている場合には（ステップＳ２１０：ＮＯ）、ステップＳ２１１の処理は実行されない。本実施の形態では、ステップＳ２１０，Ｓ２１１の処理が反映手段として機能する。

図１１に、乖離量学習値ＧＫｌｇが乖離量学習値ＧＫｓｍとして流用された場合における吸気バルブ３０のリフト量ＶＬ、乖離量学習値ＧＫｌｇ、乖離量学習値ＧＫｓｍ、および乖離量補正値Ｋｖｌａの関係の一例を示す。同図１１に示すように、この場合には、乖離量補正値Ｋｖｌａとして、吸気バルブ３０のリフト量ＶＬによらず、一定の値が算出される。

以下、このように乖離量学習値ＧＫｌｇを乖離量学習値ＧＫｓｍとして流用することによる作用について説明する。
吸気バルブ３０の取り付け誤差や同吸気バルブ３０へのデポジット付着によって吸気通路１２および燃焼室１８の連通部分の通路面積とその基準面積とが異なる場合には、吸気バルブ３０のリフト量ＶＬが小さいときほどサブフィードバック制御における補正量（「乖離量学習値Ｋｖｌａ」＋「サブフィードバック補正量ＳＦＢ」）とその基準値（具体的には「０」）との定常的な乖離量が大きくなる。そのため、下限リフト量ＶＬｍｉｎであるときに学習される乖離量学習値ＧＫｓｍとしては、上限リフト量ＶＬｍａｘであるときに学習される乖離量学習値ＧＫｌｇと比較して、目標噴射量Ｔｑを大きく補正する値が学習される（図９参照）。したがって、乖離量学習値ＧＫｌｇを乖離量学習値ＧＫｓｍとして流用したとしても、同乖離量学習値ＧＫｓｍによる補正量が過度に大きくなる可能性は低いと云える。また乖離量学習値ＧＫｓｍを乖離量学習値ＧＫｌｇとして流用すると、同乖離量学習値ＧＫｌｇによる補正量が過度に大きくなる可能性が高いとも云える。

また、上限リフト量ＶＬｍａｘであるときには、前記連通部分の通路面積とその基準面積との相違に起因する誤差分がごく小さい。そのため、このとき学習される乖離量学習値ＧＫｌｇは、燃料噴射バルブ２０の個体差や経時変化による誤差分など、上記連通部分の通路面積とその基準面積との相違以外の要因による誤差分を主に補償することの可能な値になる。したがって、そうした乖離量学習値ＧＫｌｇを乖離量学習値ＧＫｓｍとして流用することにより、吸気バルブ３０のリフト量ＶＬによることなく、上記連通部分の通路面積とその基準面積との相違以外の要因による誤差分を補償することが可能になる。

こうした理由から、乖離量学習値ＧＫｌｇの学習が実行された場合に同乖離量学習値ＧＫｌｇを乖離量学習値ＧＫｓｍとして流用することにより、乖離量学習値ＧＫｓｍを実態に即した値に近づくように変更することが可能になる。したがって、乖離量学習値ＧＫｓｍが初期値のまま、言い換えれば実態に即した値と大きく異なる値のままで維持される期間を短くすることができ、各乖離量学習値ＧＫｌｇ，ＧＫｓｍが学習されて実態に即した値になるまでの期間における排気性状の悪化を抑制することができる。

また、乖離量学習値ＧＫｓｍの学習が未実行であるときに同乖離量学習値ＧＫｓｍを実態に即した値に近づくように予め変更しておくことが可能になる。そのため乖離量学習値ＧＫｓｍを初期値のまま変更しない装置と比較して、サブフィードバック制御における補正量（「乖離量補正値Ｋｖｌａ」＋「サブフィードバック補正量ＳＦＢ」）を実態に即した値に早期に変化させることができ、乖離量学習値ＧＫｓｍの学習に際して同乖離量学習値ＧＫｓｍを実態に即した値に早期に変化させることができる。

以上説明したように、本実施の形態によれば、以下に記載する効果が得られるようになる。
（１）サブフィードバック補正量ＳＦＢのその基準値からの定常的な乖離量を吸気バルブ３０のリフト量ＶＬに応じて学習して目標噴射量Ｔｑの算出に用いることができる。そのため、各乖離量学習値ＧＫｌｇ，ＧＫｓｍの学習が実行された後においては、リフト量変更機構４２の作動態様の相違による空燃比への影響分を上記乖離量補正値Ｋｖｌａによる増減補正を通じて抑えつつ、混合気の空燃比を所望の比率に調節することができ、排気性状の悪化を抑制することができる。しかも、各乖離量学習値ＧＫｌｇ，ＧＫｓｍの学習が未実行である状況で乖離量学習値ＧＫｌｇの学習が実行されたときに、同乖離量学習値ＧＫｌｇが乖離量学習値ＧＫｓｍとして流用されるため、乖離量学習値ＧＫｓｍについても実態に即した値に近づくように変更することが可能になる。したがって、乖離量学習値ＧＫｓｍが初期値のまま、言い換えれば実態に即した値と大きく異なる値のままで維持される期間を短くすることができ、これにより各乖離量学習値ＧＫｌｇ，ＧＫｓｍが学習されて実態に即した値になるまでの期間においても、排気性状の悪化を抑制することができる。

（２）乖離量学習値による補正量が過大になる可能性の低い場合に限って学習が実行された乖離量学習値を学習が未実行の乖離量学習値に流用することができ、学習が未実行の乖離量学習値を適切な値に変更することができる。

（第２の実施の形態）
以下、本発明を具体化した第２の実施の形態について、第１の実施の形態との相違点を中心に説明する。

本実施の形態と第１の実施の形態とは、乖離量補正値の算出態様と学習処理の処理態様とが異なる。
本実施の形態では、図１２に示すように、吸気バルブ３０のリフト量について複数の学習領域（領域１（ＶＬ＞ＶＬ１），領域２（ＶＬ１≧ＶＬ＞ＶＬ２），領域３（ＶＬ２≧ＶＬ＞ＶＬ３），領域４（ＶＬ３≧ＶＬ））が定められ、それら学習領域毎に乖離量学習値ＧＫ（ＧＫ１，ＧＫ２，ＧＫ３，ＧＫ４）が設定されている。

そして、本実施の形態にかかる燃料噴射制御処理において、乖離量補正値Ｋｖｌｂを算出する処理（図４のステップＳ１０２に対応する処理）は、リフト量ＶＬに基づいて上記複数の学習領域のいずれかが一つが選択されるとともに、選択された学習領域に対応する乖離量学習値ＧＫを乖離量補正値Ｋｖｌｂとして算出するといったように実行される。

また、前記目標噴射量Ｔｑを算出する処理（図４のステップＳ１０４に対応する処理、図５のステップＳ１１０，Ｓ１１５に対応する処理）が、上記乖離量補正値Ｋｖｌｂに基づいて実行される。

なお、本実施の形態にかかる燃料噴射制御処理において、それら乖離量補正値Ｋｖｌｂを算出する処理および前記目標噴射量Ｔｑを算出する処理以外の処理については、第１の実施の形態にかかる燃料噴射制御処理と同様の処理が実行される。

一方、本実施の形態にかかる学習処理は、以下のように実行される。
図１３は、学習処理の具体的な処理手順を示すフローチャートであり、同フローチャートに示される一連の処理は、所定周期毎の処理として、電子制御装置５０により実行される。本実施の形態では、この学習処理が学習手段として機能する。

図１３に示すように、この処理では先ず、学習条件が成立しているか否かが判断される（ステップＳ３０１）。ここでは、急加速や急減速の行われない安定した機関運転状態が所定期間継続されていることをもって、学習条件が成立していると判断される。

学習条件が成立している場合には（ステップＳ３０１：ＹＥＳ）、乖離量学習値ＧＫを学習する処理（ステップＳ３０２〜Ｓ３１３）が実行される。
具体的には、吸気バルブ３０のリフト量ＶＬが上記領域１であるときには（ステップＳ３０２：ＹＥＳ）、このとき記憶されている乖離量学習値ＧＫ１にサブフィードバック補正量ＳＦＢを加算した値（ＧＫ１＋ＳＦＢ）が新たな乖離量学習値ＧＫ１として記憶されるとともに（ステップＳ３０３）、Ｃフラグがオン操作される（ステップＳ３０４）。

吸気バルブ３０のリフト量ＶＬが上記領域２であるときには（ステップＳ３０２：ＮＯ、且つステップＳ３０５：ＹＥＳ）、このとき記憶されている乖離量学習値ＧＫ２にサブフィードバック補正量ＳＦＢを加算した値（ＧＫ２＋ＳＦＢ）が新たな乖離量学習値ＧＫ２として記憶される（ステップＳ３０６）。また、これに併せてＤフラグがオン操作される（ステップＳ３０７）。

吸気バルブ３０のリフト量ＶＬが上記領域３であるときには（ステップＳ３０２：ＮＯ、ステップＳ３０５：ＮＯ、且つステップＳ３０８：ＹＥＳ）、このとき記憶されている乖離量学習値ＧＫ３にサブフィードバック補正量ＳＦＢを加算した値（ＧＫ３＋ＳＦＢ）が新たな乖離量学習値ＧＫ３として記憶される（ステップＳ３０９）。また、これに併せてＥフラグがオン操作される（ステップＳ３１０）。

吸気バルブ３０のリフト量ＶＬが上記領域４であるときには（ステップＳ３０２：ＮＯ、ステップＳ３０５：ＮＯ、且つステップＳ３０８：ＮＯ）、このとき記憶されている乖離量学習値ＧＫ４にサブフィードバック補正量ＳＦＢを加算した値（ＧＫ４＋ＳＦＢ）が新たな乖離量学習値ＧＫ４として記憶される（ステップＳ３１１）。また、これに併せてＦフラグがオン操作される（ステップＳ３１２）。

なお、上記Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆフラグはいずれも、例えばバッテリの交換によって電子制御装置５０への電力供給が一時的に停止されたときなど、電子制御装置５０に記憶されている乖離量学習値ＧＫを含む各値が初期値にリセットされたときにオフ操作されるフラグである。本実施の形態では、各フラグ（Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆフラグ）の操作態様に基づいて各乖離量学習値（ＧＫ１，ＧＫ２，ＧＫ３，ＧＫ４）の学習実行履歴の有無が判断される。具体的には、フラグがオン操作されていることをもって同フラグに対応する乖離量学習値の学習が実行された履歴があると判断され、フラグがオフ操作されていることをもって同フラグに対応する乖離量学習値の学習が実行された履歴がないと判断される。なお、Ｃフラグが乖離量学習値ＧＫ１に、Ｄフラグが乖離量学習値ＧＫ２に、Ｅフラグが乖離量学習値ＧＫ３に、Ｆフラグが乖離量学習値ＧＫ４にそれぞれ対応している。

そして、上述のようにいずれかの領域の乖離量学習値ＧＫが学習・記憶されると、サブフィードバック補正量が「０」にリセットされるとともに（ステップＳ３１３）、後述する反映処理が実行された後（ステップＳ３１４）、本処理は一旦終了される。

なお、学習条件が成立していない場合には（ステップＳ３０１：ＮＯ）、乖離量学習値ＧＫを学習する処理（ステップＳ３０２〜Ｓ３１３）が実行されず、上記反映処理が実行された後（ステップＳ３１４）、本処理は一旦終了される。

以下、こうした学習処理を含む本実施の形態の燃料噴射制御処理を実行することによる作用について説明する。
本実施の形態の燃料噴射制御では、サブフィードバック補正量ＳＦＢのその基準値からの定常的な乖離量と吸気バルブ３０のリフト量ＶＬとの関係が学習され、その学習した関係からリフト量ＶＬに基づいて乖離量補正値Ｋｖｌｂが算出される。具体的には、吸気バルブ３０のリフト量ＶＬについて複数の学習領域（領域１〜領域４）が設定されてそれら領域毎に乖離量学習値ＧＫ（ＧＫ１〜ＧＫ４）が学習・記憶される。そして、リフト量ＶＬに基づいて複数の領域１〜領域４のいずれかが選択されるとともに、その選択された学習領域に対応する乖離量学習値ＧＫが乖離量補正値Ｋｖｌｂとして算出される。

そのため乖離量補正値Ｋｖｌｂとして、前記連通部分の通路面積とその基準面積とが異なる場合にはリフト量ＶＬが小さいほどサブフィードバック補正量ＳＦＢとその基準値との定常的な乖離量が大きいといった傾向に応じた値、具体的には、リフト量ＶＬが小さいほど目標噴射量Ｔｑを大きく補正する値が算出される。そして、そうした乖離量補正値Ｋｖｌｂによって目標噴射量Ｔｑが補正される。

したがって、リフト量変更制御を通じて吸気バルブ３０のリフト量ＶＬが頻繁に変更されるとはいえ、同リフト量ＶＬの変更に追従するようにその変更による空燃比の変化分を見越したかたちで目標噴射量Ｔｑが算出される。これにより、リフト量ＶＬの変更に伴う空燃比への影響分が的確に抑えられ、メインフィードバック制御やサブフィードバック制御、あるいは見込み制御による燃料噴射量の調節を通じて混合気の空燃比が精度よく所望の比率に制御される。

ところで本実施の形態にかかる装置では、各乖離量学習値ＧＫ１〜ＧＫ４として適正な値が学習されていれば、上述したように混合気の空燃比が精度良く所望の比率に制御されて、排気性状の悪化が適正に抑えられる。ただし、バッテリ交換などによって各乖離量学習値ＧＫ１〜ＧＫ４が初期化されてしまうと、内燃機関１０が始動された場合に、その後においてメインフィードバック制御およびサブフィードバック制御の実行が開始され、さらには各乖離量学習値ＧＫ１〜ＧＫ４が学習されて実態に即した値になるまでの長期にわたって排気性状が悪化してしまう。

この点をふまえて本実施の形態では、特定のリフト量領域についての乖離量学習値の学習が実行された履歴があり、且つ他のリフト量領域についての乖離量学習値の学習が実行された履歴がないときに、特定のリフト量領域についての乖離量学習値を他のリフト量領域についての乖離量学習値として流用するようにしている。また、そうした乖離量学習値の流用を、乖離量学習値の学習が実行された履歴のないリフト量領域が同履歴のあるリフト量領域より小リフト量側の領域であることを条件に実行するようにしている。なお本実施の形態では、そのように乖離量学習値を流用するための一連の処理が前記流用処理（図１３のステップＳ３１４）を通じて実行される。本実施の形態では、上記流用処理が反映手段として機能する。

以下、図１４を参照しつつ、そうした乖離量学習値の流用が実行される場合における具体的な流用態様について、その状況毎に説明する。
＜状況イ＞領域１についての乖離量学習値ＧＫ１の学習が実行されており（Ｃフラグ＝「オン」）、領域２〜４についての乖離量学習値ＧＫ２〜ＧＫ４の学習が未実行である場合には（Ｄ，Ｅ，Ｆフラグ＝「オフ」）、乖離量学習値ＧＫ１が各乖離量学習値ＧＫ２〜ＧＫ４として流用される。
＜状況ロ＞領域１，２についての乖離量学習値ＧＫ１，ＧＫ２の学習が実行されており（Ｃ，Ｄフラグ＝「オン」）、領域３，４についての乖離量学習値ＧＫ３，ＧＫ４の学習が未実行である場合には（Ｅ，Ｆフラグ＝「オフ」）、乖離量学習値ＧＫ２が各乖離量学習値ＧＫ３，ＧＫ４として流用される。
＜状況ハ＞領域１〜３についての乖離量学習値ＧＫ１，ＧＫ２，ＧＫ３の学習が実行されており（Ｃ，Ｄ，Ｅフラグ＝「オン」）、領域４についての乖離量学習値ＧＫ４の学習が未実行である場合には（Ｆフラグ＝「オフ」）、乖離量学習値ＧＫ３が乖離量学習値ＧＫ４として流用される。
＜状況ニ＞領域１，２，４についての乖離量学習値ＧＫ１，ＧＫ２，ＧＫ４の学習が実行されており（Ｃ，Ｄ，Ｆフラグ＝「オン」）、領域３についての乖離量学習値ＧＫ３の学習が未実行である場合には（Ｅフラグ＝「オフ」）、乖離量学習値ＧＫ２が乖離量学習値ＧＫ３として流用される。
＜状況ホ＞領域１，３についての乖離量学習値ＧＫ１，ＧＫ３の学習が実行されており（Ｃ，Ｅフラグ＝「オン」）、領域２，４についての乖離量学習値ＧＫ２，ＧＫ４の学習が未実行である場合には（Ｄ，Ｆフラグ＝「オフ」）、乖離量学習値ＧＫ１が乖離量学習値ＧＫ２として流用され、乖離量学習値ＧＫ３が乖離量学習値ＧＫ４として流用される。
＜状況ヘ＞領域１，４についての乖離量学習値ＧＫ１，ＧＫ４の学習が実行されており（Ｃ，Ｆフラグ＝「オン」）、領域２，３についての乖離量学習値ＧＫ２，ＧＫ３の学習が未実行である場合には（Ｄ，Ｅフラグ＝「オフ」）、乖離量学習値ＧＫ１が各乖離量学習値ＧＫ２，ＧＫ３として流用される。
＜状況ト＞領域１，３，４についての乖離量学習値ＧＫ１，ＧＫ３，ＧＫ４の学習が実行されており（Ｃ，Ｅ，Ｆフラグ＝「オン」）、領域２についての乖離量学習値ＧＫ２の学習が未実行である場合には（Ｄフラグ＝「オフ」）、乖離量学習値ＧＫ１が乖離量学習値ＧＫ２として流用される。

なお本実施の形態では、例えば＜状況チ＞のように各乖離量学習値ＧＫ１〜ＧＫ４の全てについて学習が実行された履歴がある場合など、上述した＜状況イ＞〜＜状況ト＞以外の状況においては、乖離量学習値の流用が実行されない。

以下、このように乖離量学習値を流用することによる作用について説明する。
吸気バルブ３０の取り付け誤差や同吸気バルブ３０へのデポジット付着によって吸気通路１２および燃焼室１８の連通部分の通路面積とその基準面積とが異なる場合には、吸気バルブ３０のリフト量ＶＬが小さいときほどサブフィードバック制御における補正量（「乖離量補正値Ｋｖｌｂ」＋「サブフィードバック補正量ＳＦＢ」）とその基準値（具体的には「０」）との定常的な乖離量が大きくなる。

そのため、小リフト量側の学習領域であるほど、乖離量学習値として、目標噴射量Ｔｑを大きく補正する値が学習される。したがって、大リフト量側のリフト量領域についての乖離量学習値を小リフト量側のリフト量領域についての乖離量学習値として流用したとしても、小リフト量側のリフト量領域についての乖離量学習値による補正量が過度に大きくなる可能性は低いと云える。また、小リフト量側のリフト量領域についての乖離量学習値を大リフト量側のリフト量領域についての乖離量学習値として流用すると、大リフト量側のリフト量領域についての乖離量学習値による補正量が過度に大きくなる可能性が高いとも云える。

本実施の形態では、特定の乖離量学習値（以下、「Ｇ」）の学習を実行した履歴があり且つ他の乖離量学習値（以下、「Ｈ」）の学習を実行した履歴がないときに、乖離量学習値Ｈに対応するリフト量領域が乖離量学習値Ｇに対応するリフト量領域より小リフト量側の領域であることを条件に、乖離量学習値Ｇが乖離量学習値Ｈとして流用される。そのため、学習が未実行である乖離量学習値Ｈを実態に即した値に近づくように変更することが可能になる。したがって各乖離量学習値ＧＫ１〜ＧＫ４のうちのいずれかが初期値のまま、言い換えれば実態に即した値と大きく異なる値のままで維持される期間を短くすることができ、全ての乖離量学習値ＧＫ１〜ＧＫ４が学習されて実態に即した値になるまでの期間における排気性状の悪化を抑制することができる。

また、学習が未実行である乖離量学習値Ｈを実態に即した値に近づくように予め変更しておくことが可能になる。そのため、乖離量学習値Ｈを初期値のまま変更しない装置と比較して、サブフィードバック制御における補正量（「乖離量補正値Ｋｖｌｂ」＋「サブフィードバック補正量ＳＦＢ」）を実態に即した値に早期に変化させることができ、乖離量学習値Ｈの学習に際して同乖離量学習値Ｈを実態に即した値に早期に変化させることができる。

以上説明したように、本実施の形態によれば、以下に記載する効果が得られるようになる。
（１）サブフィードバック補正量ＳＦＢのその基準値からの定常的な乖離量を吸気バルブ３０のリフト量ＶＬに応じて学習して目標噴射量Ｔｑの算出に用いることができる。そのため、各乖離量学習値ＧＫ１〜ＧＫ４の学習が実行された後においては、リフト量変更機構４２の作動態様の相違による空燃比への影響分を上記乖離量補正値Ｋｖｌｂによる増減補正を通じて抑えつつ、混合気の空燃比を所望の比率に調節することができ、排気性状の悪化を抑制することができる。しかも、全ての乖離量学習値ＧＫ１〜ＧＫ４の学習が未実行の状態になった場合であっても、その後の機関運転に際して特定の乖離量学習値Ｇの学習を実行した履歴があり且つ他の乖離量学習値Ｈの学習を実行した履歴がないといった状況になると、乖離量学習値Ｇが乖離量学習値Ｈとして流用されるために、同乖離量学習値Ｈについても実態に即した値に近づくように変更することが可能になる。したがって、各乖離量学習値ＧＫ１〜ＧＫ４のうちのいずれかが初期値のまま、言い換えれば実態に即した値と大きく異なる値のままで維持される期間を短くすることができ、これにより全ての乖離量学習値ＧＫ１〜ＧＫ４が学習されて実態に即した値になるまでの期間においても、排気性状の悪化を抑制することができる。

（２）乖離量学習値による補正量が過大になる可能性の低い場合に限って学習が実行された乖離量学習値Ｇを学習が未実行の乖離量学習値Ｈに流用することができ、乖離量学習値Ｇを適切な値に変更することができる。

なお、上記各実施の形態は、以下のように変更して実施してもよい。
・第１の実施の形態において、以下の（リ）、（ヌ）に記載するように乖離量補正値を算出するようにしてもよい。

（リ）図１５に、吸気バルブ３０のリフト量ＶＬと乖離量補正値Ｋｖｌｃとの関係の一例を示す。同図１５に示すように、先ず複数の特定リフト量（ＶＬｃ１（＝ＶＬｍａｘ），ＶＬｃ２，ＶＬｃ３，…ＶＬｃｎ（＝ＶＬｍｉｎ））について各別に、吸気バルブ３０のリフト量ＶＬが同特定リフト量であるときの前記乖離量を乖離量学習値ＧＫｃ（ＧＫｃ１，ＧＫｃ２，ＧＫｃ３，…ＧＫｃｎ）として学習する。なお図１５には８つの特定リフト量ＶＬｃ１〜ＶＬｃ８を設定した例を示している。そして、リフト量ＶＬが複数の特定リフト量のいずれかであるときには、その特定リフト量に対応する乖離量学習値ＧＫｃが乖離量補正値Ｋｖｌｃとして算出される。一方、リフト量ＶＬが複数の特定リフト量のいずれでもないときには、そのときどきのリフト量ＶＬと同リフト量ＶＬを挟む特定リフト量との関係に基づいてそれら特定リフト量に対応する両乖離量学習値から線形補間して、乖離量補正値Ｋｖｌｃを算出する。

こうした構成が採用される装置にあっては、特定の乖離量学習値（以下、「Ｊ」）を他の乖離量学習値（以下、「Ｋ」）として流用する際に、その流用を乖離量学習値Ｋに対応する特定リフト量が乖離量学習値Ｊに対応する特定リフト量より小リフト量側であることを条件に実行するようにすればよい。

（ヌ）図１６に、吸気バルブ３０のリフト量ＶＬと乖離量補正値Ｋｖｌｄとの関係の一例を示す。同図１６に示すように、先ずリフト量ＶＬが上限リフト量ＶＬｍａｘであるときには乖離量学習値ＧＫｌｇを乖離量補正値Ｋｖｌｄとして算出する一方、リフト量ＶＬが下限リフト量ＶＬｍｉｎであるときには乖離量学習値ＧＫｓｍを乖離量補正値Ｋｖｌｄとして算出する。他方、リフト量ＶＬが上限リフト量ＶＬｍａｘおよび下限リフト量ＶＬｍｉｎのいずれでもないときには、そのときどきのリフト量ＶＬ、上限リフト量ＶＬｍａｘおよび下限リフト量ＶＬｍｉｎの関係に基づいて乖離量学習値ＧＫｌｇ，ＧＫｓｍから線形補間して、乖離量補正値Ｋｖｌｄを算出する。

・第１の実施の形態において、下限リフト量ＶＬｍｉｎであるときの前記乖離量を学習することに代えて、例えば下限リフト量ＶＬｍｉｎよりも若干大きいリフト量（特定リフト量）など、下限リフト量ＶＬｍｉｎ以外のリフト量であるときの前記乖離量を学習するようにしてもよい。また、上限リフト量ＶＬｍａｘであるときの前記乖離量を学習することに代えて、例えば上限リフト量ＶＬｍａｘよりも若干小さいリフト量（特定リフト量）など、上限リフト量ＶＬｍａｘ以外のリフト量であるときの前記乖離量を学習するようにしてもよい。なお、そうした構成にあって、リフト量ＶＬが小リフト量側の上記特定リフト量よりも小さい領域、あるいはリフト量ＶＬが大リフト量側の上記特定リフト量よりも大きい領域では、前記補間にかかる方法として外挿法を用いて乖離量補正値を算出するようにすればよい。

・第１の実施の形態では、上限リフト量ＶＬｍａｘおよび下限リフト量ＶＬｍｉｎとリフト量ＶＬとの関係に基づいて各乖離量学習値ＧＫｌｇ，ＧＫｓｍから補間して乖離量補正値を算出するようにした。これに代えて、リフト量ＶＬと乖離量補正値との関係を定めたマップを予め設定し、同マップからリフト量ＶＬに基づいて乖離量補正値を算出するようにしてもよい。こうした構成にあっては、乖離量学習値ＧＫｌｇ（またはＧＫｓｍ）が学習されたときに、これに併せて上記マップの各記憶値を同乖離量学習値ＧＫｌｇ（またはＧＫｓｍ）に見合う値に変更するようにすればよい。

・第２の実施の形態において、例えば領域１についての乖離量学習値ＧＫ１の学習が未実行であるときなど、＜状況イ＞〜＜状況ト＞以外の状況において乖離量学習値の流用を実行するようにしてもよい。乖離量学習値Ｇを乖離量学習値Ｈとして流用する場合にあって、乖離量学習値Ｈに対応するリフト量領域が乖離量学習値Ｇに対応するリフト量領域より小リフト量側の領域であればよい。

・第２の実施の形態において、学習領域として５つ以上の領域を設定するようにしてもよい。また学習領域として３つの領域のみ、あるいは２つの領域のみを設定することも可能である。

・各実施の形態において、学習が実行された乖離量学習値（以下、「Ｌ」）を学習が未実行の乖離量学習値（以下、「Ｍ」）として流用することに代えて、乖離量学習値Ｌについての学習結果を乖離量学習値Ｍに反映させるようにしてもよい。詳しくは、吸気バルブ３０のリフト量ＶＬが小さいほど前記連通部分の通路面積とその基準面積との相違による誤差分が大きくなるといった傾向に合致するように、乖離量学習値Ｌを変更した値を乖離量学習値Ｍとして記憶するようにすればよい。具体的には、小リフト量側の乖離量学習値ほど同乖離量学習値による補正量が大きくなるように、乖離量学習値Ｌについての学習結果を乖離量学習値Ｍに反映させるようにすればよい。

・各実施の形態は、メインフィードバック補正量ＭＦＢとその基準値との定常的な乖離量、および吸気バルブ３０のリフト量ＶＬの関係を学習する装置にも、その構成を適宜変更した上で適用することができる。この場合には、サブフィードバック制御にかかる処理および酸素センサ６６を省略することもできる。

・本発明は、１〜３つの気筒を有する内燃機関や５つ以上の気筒を有する内燃機関にも適用することができる。

本発明の第１の実施の形態にかかる空燃比制御装置の概略構成を示す略図。 リフト量変更機構の作動に基づく吸気バルブのリフト量の変化態様を示すグラフ。 排気通路における空燃比センサおよび酸素センサの配設位置を示す略図。 第１の実施の形態にかかる燃料噴射制御処理の具体的な処理手順を示すフローチャート。 同燃料噴射制御処理の具体的な処理手順を示すフローチャート。 吸気バルブのリフト量と連通部分の通路面積との関係を示すグラフ。 吸気バルブのリフト量と空燃比の変化分との関係を示すグラフ。 第１の実施の形態にかかる学習処理の具体的な処理手順を示すフローチャート。 第１の実施の形態における吸気バルブのリフト量と乖離量補正値との関係の一例を示すグラフ。 空燃比センサへの排気の当接度合いと排気性状とを気筒毎に示す略図。 第１の実施の形態における吸気バルブのリフト量と乖離量補正値との関係の他の例を示すグラフ。 本発明の第２の実施の形態における吸気バルブのリフト量と乖離量学習値との関係を示す略図。 第２の実施の形態にかかる学習処理の具体的な処理手順を示すフローチャート。 第２の実施の形態における乖離量学習値の流用態様を示す略図。 本発明の他の実施の形態における吸気バルブのリフト量と乖離量補正値との関係を示すグラフ。 本発明の他の実施の形態における吸気バルブのリフト量と乖離量補正値との関係を示すグラフ。

符号の説明

１０…内燃機関、１２…吸気通路、１４…スロットルバルブ、１６…スロットルモータ、１８…燃焼室、２０…燃料噴射バルブ、２２…点火プラグ、２４…ピストン、２６…クランクシャフト、２８…排気通路、３０…吸気バルブ、３２…吸気カムシャフト、３４…排気浄化触媒、３６…アクセルペダル、４２…リフト量変更機構、４４…アクチュエータ、５０…電子制御装置、５２…クランクセンサ、５４…吸気量センサ、５６…アクセルセンサ、５８…スロットルセンサ、６０…リフト量センサ、６２…温度センサ、６４…空燃比センサ、６６…酸素センサ。

Claims (6)

1. 吸気バルブのリフト量を変更するリフト量変更機構と排気の酸素濃度に応じた信号を出力するセンサとを有する内燃機関に適用されて、前記センサの出力値に基づき算出される補正量によるフィードバック制御を通じて燃料噴射量指令値を設定する空燃比制御装置において、
   複数設定されたリフト量領域について各別に前記補正量とその基準値との定常的な乖離量を乖離量学習値として学習する学習手段および、
   前記学習手段により学習した各乖離量学習値と前記吸気バルブのリフト量とに基づいて乖離量補正値を求めるとともに、該求めた乖離量補正値によって前記燃料噴射量指令値を増減補正する補正手段および、
   前記複数のリフト量領域のうちの特定のリフト量領域についての乖離量学習値の学習を実行した履歴があり、且つ他のリフト量領域についての乖離量学習値の学習を実行した履歴がないときに、前記特定のリフト量領域の乖離量学習値についての学習結果を前記他のリフト量領域の乖離量学習値に反映させる反映手段を備え、
   前記反映手段は、前記特定のリフト量領域についての乖離量学習値を前記他のリフト量領域についての乖離量学習値として流用するものであり、その流用を前記他のリフト量領域が前記特定のリフト量領域より小リフト量側の領域であることを条件に実行する
   ことを特徴とする空燃比制御装置。
2. 請求項１に記載の空燃比制御装置において、
   前記内燃機関はその排気通路に排気浄化触媒が設けられてなり、
   前記センサは前記排気通路における前記排気浄化触媒より排気流れ方向下流側に設けられてなる
   ことを特徴とする空燃比制御装置。
3. 請求項２に記載の空燃比制御装置において、
   前記排気通路における前記排気浄化触媒より排気流れ方向下流側に加えて、排気流れ方向上流側にも排気の酸素濃度に応じた信号を出力するセンサが設けられ、
   前記空燃比制御装置は、前記フィードバック制御の実行に併せて前記上流側のセンサの出力値に基づく前記燃料噴射量指令値の増減補正を実行する
   ことを特徴とする空燃比制御装置。
4. 請求項３に記載の空燃比制御装置において、
   前記内燃機関は多気筒内燃機関であり、前記上流側のセンサは全気筒共通のものが一つ設けられる
   ことを特徴とする空燃比制御装置。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の空燃比制御装置において、
   前記複数のリフト量領域は第１の特定リフト量と第２の特定リフト量とからなり、
   前記補正手段は、前記第１および第２の特定リフト量と前記吸気バルブのリフト量との関係に基づいて、前記第１および第２の特定リフト量について各別に学習した乖離量学習値から補間して前記乖離量補正値を算出するものである
   ことを特徴とする空燃比制御装置。
6. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の空燃比制御装置において、
   前記補正手段は、前記吸気バルブのリフト量に基づいて前記複数のリフト量領域のいずれかを選択するとともに該選択した領域に対応する乖離量学習値を前記乖離量補正値として求めるものである
   ことを特徴とする空燃比制御装置。

Images