JP4477658B2 - 可変動弁式内燃機関の空燃比制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、吸気弁が最も閉弁側にリフトした状態から最も開弁側にリフトした状態までの同吸気弁の変位量である最大バルブリフト量について、これを変更するリフト量可変機構が搭載された可変動弁式内燃機関において、実際の空燃比と目標の空燃比との乖離量を減少させるべく燃料噴射量を補正する可変動弁式内燃機関の空燃比制御装置に関する。

内燃機関においては、排気浄化触媒による排気の浄化効率を高めるために混合気の空燃比を所定の範囲内に収束させる空燃比制御が行われる。この空燃比制御としては、排気浄化触媒の上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上流側センサの出力値に基づいて混合気の空燃比を検出し、この検出された空燃比が目標の空燃比となるように燃料噴射量を補正するものが一般に知られている。また、排気浄化効率のさらなる向上を図るため、上記上流側センサに加えて排気浄化触媒の下流側にも排気の酸素濃度に応じた信号を出力する下流側センサを設け、このセンサの出力信号に基づいて燃料噴射量を補正する補助空燃比制御を上記空燃比制御に併せて実行するものも知られている（例えば、特許文献１参照）。

一方で、近年においては動弁系のより多様な制御態様を実現するため、例えば特許文献２に記載されているように、吸気弁の最大バルブリフト量を変更するリフト量可変機構を内燃機関に設けることが提案されている。
特開２００４−０３６３９６号公報 特開２００１−２６３０１５号公報

ところで、内燃機関の吸気通路において吸気弁により開閉される部位の通路面積（吸気通路面積）は、設計上の吸気通路面積（基準通路面積）と実際の吸気通路面積との間に差が生じることが確認されている。

すなわち、例えばリフト量可変機構の取り付けに際して誤差が生じた場合には、リフト量可変機構の動作状態と実際の最大バルブリフト量との間にずれが生じるため、内燃機関の運転中に任意の最大バルブリフト量（最大リフト量Ａ）を得るべくリフト量可変機構の動作状態がこれに対応する状態に変更されたとしても、実際の最大バルブリフト量は上記最大リフト量Ａとは異なるものとなる。従って、これにともない実際の吸気通路面積も上記基準通路面積とは異なる大きさとなる。またその他に、例えば内燃機関の運転にともない吸気弁にデポジットが付着した場合には、上述のような取り付け誤差が生じていなくとも、実際の吸気通路面積がデポジットの付着量に応じて小さくなるため、実際の吸気通路面積はやはり上記基準通路面積とは異なる大きさとなる。

そして、こうした吸気通路面積の相違は、空燃比制御において実際の空燃比と目標の空燃比との定常的な差を生じさせる一因となるものの、通常の空燃比制御によればこうした定常的な空燃比のずれを解消すべく燃料噴射量の補正値であるいわゆる積分項が設定され、この補正値を含めて燃料噴射量の基本値が補正されるため、吸気通路面積の相違が生じているとしても実際の空燃比と目標の空燃比との乖離量は次第に減少するようになる。

一方で、先のリフト量可変機構を搭載した内燃機関においては、上記吸気通路面積の相違が空燃比に対して及ぼす影響がリフト量可変機構の動作態様に応じて異なったものとなることが本発明者によって確認されている。すなわち、上記吸気通路面積の相違により生じる吸入空気量の差を吸気ずれ量としたとき、リフト量可変機構の動作を通じて吸気弁の最大バルブリフト量がより小さいものに変更されるにつれて、吸気通路を介して燃焼室に流れ込む空気の総量に対する上記吸気ずれ量の占める割合が大きくなるため、空燃比もこれに応じた変動傾向を示すようになる。

しかし、上記従来の空燃比制御においてはこうした最大バルブリフト量の変化にともない吸気ずれ量が空燃比に及ぼす影響も併せて変化することについては考慮されていないため、上述のように積分項を含めた燃料噴射量の補正が行われるとはいえ、リフト量可変機構の動作状態の変化、すなわち最大バブルリフト量の変化に起因する空燃比の変動について、これに適切に追従した燃料噴射量の補正はなされないため、空燃比の調節精度に過度に大きな変動が生じることが懸念される。

本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、リフト量可変機構を備えた可変動弁式内燃機関において、吸気弁の最大バルブリフト量の変化に起因して空燃比の調節精度が過度に変動することを的確に抑制することのできる可変動弁式内燃機関の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記載する。
（１）請求項１に記載の発明は、吸気弁が最も閉弁側にリフトした状態から最も開弁側にリフトした状態までの同吸気弁の変位量である最大バルブリフト量について、これを変更するリフト量可変機構が搭載された可変動弁式内燃機関に適用されるものであって、同内燃機関の運転状態に基づいて燃料噴射量の基本値を設定し、排気の酸素濃度及び前記最大バルブリフト量に基づいて燃料噴射量の補正値を設定し、この補正値を前記燃料噴射量の基本値に反映させて燃料噴射量の最終値を設定する可変動弁式内燃機関の空燃比制御装置において、前記最大バルブリフト量が第１リフト領域または第１リフト量にあるときの同最大バルブリフト量に対応する前記燃料噴射量の補正値を第１学習値として設定し、前記最大バルブリフト量が前記第１リフト領域よりも大きいリフト量となる第２リフト領域または前記第１リフト量よりも大きいリフト量となる第２リフト量にあるときの同最大バルブリフト量に対応する前記燃料噴射量の補正値を第２学習値として設定するものであって、且つ前記第１学習値及び前記第２学習値とそのときの最大バルブリフト量とに基づいて、この最大バルブリフト量に対応する学習補正値を算出し、この学習補正値を含めて前記燃料噴射量の補正値を設定するものであって、且つ前記第１学習値の設定に際して、前記燃料噴射量の補正値が第１ガード値によりガードされるべきものであるときには同第１ガード値またはこれに相当する値を第１学習値として設定し、前記第２学習値の設定に際して、前記燃料噴射量の補正値が第２ガード値によりガードされるべきものであるときには同第２ガード値またはこれに相当する値を第２学習値として設定するとともに、前記第２ガード値として絶対値が前記第１ガード値よりも小さく設定されたものを用いる制御手段を備えることを要旨としている。

上記発明によれば、最大バルブリフト量に基づいて燃料噴射量の学習補正値を設定し、この学習補正値を含めて燃料噴射量の補正値を設定し、この補正値を燃料噴射量の基本値に反映させて燃料噴射量の最終値を設定するようにしているため、最大バブルリフト量の変更にともなう吸気ずれ量が空燃比に及ぼす影響の変化について、これに適切に追従した燃料噴射量の補正が行われるようになる。従って、空燃比の調節精度に過度に大きな変動が生じることを抑制することができるようになる。

また、第１学習値及び第２学習値とそのときの最大バルブリフト量とに基づいて、この最大バルブリフト量に対応する学習補正値を算出するようにしているため、内燃機関の運転にともない実際の吸気通路面積が変化したとしても、空燃比の調節精度に過度に大きな変動が生じることを的確に抑制することができるようになる。

さらに、第１学習値及び第２学習値をそれぞれ対応するガード値によりガードするようにしているため、異常値を示す第１学習値及び第２学習値の少なくとも一方を含めて上記関係の学習が行われることを抑制することができるようになる。

またさらには、第２ガード値の絶対値を第１ガード値の絶対値よりも小さく設定するようにしているため、第２学習値が異常値となることに起因して、学習補正値が本来設定されるべき値から過度に乖離したものとなることを抑制することができるようになる。この効果は、より詳しくは次のように奏せられるものである。

ここで、吸気通路面積の相違が空燃比に対して及ぼす影響は、最大バルブリフト量が大きくなるにつれて小さくなる傾向を示す。具体的には、最大バルブリフト量が大きくなるにつれて燃焼室に流れ込む空気の総量が多くなり、同空気の総量に対する上記吸気ずれ量の占める割合が小さくなるため、これにともない上記吸気通路面積の相違に起因する空燃比の変動幅も小さなものとなる。従って、学習補正値はこうした空燃比の変動傾向に応じて最大バルブリフト量が大きくなるにつれて小さくなる値として設定され、これに併せて、燃料噴射量の補正値も最大バルブリフト量が大きくなるにつれて小さくなる。こうしたことから、実際の燃料噴射量の補正値が異常値を示すときに、本来得られるべき燃料噴射量の補正値と実際の補正値との乖離度合いは最大バルブリフト量とともに大きくなる傾向を示すものとなる。このため、最大バルブリフト量が第２リフト領域または第２リフト量にあるとき（大リフト状態）に用いられるガード値と、最大バルブリフト量が第１リフト領域または第１リフト量にあるとき（小リフト状態）に用いられるガード値とが同じ値として設定されている場合、すなわち第１学習値及び第２学習値の両者を単一のガード値によってガードする構成の場合、大リフト状態において正常値を示す燃料噴射量の補正値とガード値との差は、小リフト状態において正常値を示す燃料噴射量の補正値と同ガード値との差よりも大きなものとなる。このため、上記想定した構成によれば、本来の燃料噴射量の補正値から過度に乖離した異常値である燃料噴射量の補正値が第２学習値として設定されることもあるため、これに起因する空燃比の調節精度の低下が避けられないものとなる。

これに対して上記請求項１に記載の発明では、第２ガード値の絶対値を第１ガード値の絶対値よりも小さく設定するようにしているため、本来の燃料噴射量の補正値から著しく乖離した実際の補正値が第２学習値として設定されることを抑制することができるようになる。すなわち、上述した問題が生じることに起因する空燃比の調節精度の低下を的確に抑制することができるようになる。

（２）請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の可変動弁式内燃機関の空燃比制御装置において、前記制御手段は、実際の空燃比と目標の空燃比との定常的な乖離量を減少させるべく排気の酸素濃度に基づいて定常補正値を設定し、この定常補正値及び前記学習補正値に基づいて前記燃料噴射量の補正値を設定するものであって、且つ前記学習補正値の設定に際しての基礎となる前記最大バルブリフト量と前記燃料噴射量の補正値との関係について、前記第１学習値及び前記第２学習値と、前記第１学習値に対応する最大バルブリフト量と、前記第２学習値に対応する最大バルブリフト量とに基づく当該関係の学習を通じて、そのときの最大バルブリフト量に対応する燃料噴射量の補正値を算出してこれを学習補正値として設定するものであることを要旨としている。

（３）請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の可変動弁式内燃機関の空燃比制御装置において、前記制御手段は、前記燃料噴射量の補正値の属する領域について、前記燃料噴射量の最終値を増大させる側の領域を増量側領域とし、前記燃料噴射量の最終値を減少させる側の領域を減量側領域として、前記最大バルブリフト量が前記第１リフト領域または前記第１リフト量にあるとき、且つ前記燃料噴射量の補正値が前記増量側領域にあるときには、同補正値が前記第１ガード値を上回るものであることに基づいて前記第１ガード値またはこれに相当する値を第１学習値として設定し、前記最大バルブリフト量が前記第１リフト領域または前記第１リフト量にあるとき、且つ前記燃料噴射量の補正値が前記減量側領域にあるときには、同補正値が前記第１ガード値を下回るものであることに基づいて前記第１ガード値またはこれに相当する値を第１学習値として設定することを要旨としている。

（４）請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の可変動弁式内燃機関の空燃比制御装置において、前記制御手段は、前記燃料噴射量の補正値の属する領域について、前記燃料噴射量の最終値を増大させる側の領域を増量側領域とし、前記燃料噴射量の最終値を減少させる側の領域を減量側領域として、前記最大バルブリフト量が前記第２リフト領域または前記第２リフト量にあるとき、且つ前記燃料噴射量の補正値が前記増量側領域にあるときには、同補正値が前記第２ガード値を上回るものであることに基づいて前記第２ガード値またはこれに相当する値を第２学習値として設定し、前記最大バルブリフト量が前記第２リフト領域または前記第２リフト量にあるとき、且つ前記燃料噴射量の補正値が前記減量側領域にあるときには、同補正値が前記第２ガード値を下回るものであることに基づいて前記第２ガード値またはこれに相当する値を第２学習値として設定することを要旨としている。

（５）請求項５に記載の発明は、吸気弁が最も閉弁側にリフトした状態から最も開弁側にリフトした状態までの同吸気弁の変位量である最大バルブリフト量について、これを変更するリフト量可変機構が搭載された可変動弁式内燃機関に適用されるものであって、同内燃機関の運転状態に基づいて燃料噴射量の基本値を設定し、実際の空燃比と目標の空燃比との定常的な乖離量を減少させるべく排気の酸素濃度に基づいて定常補正値を設定し、実際の空燃比と目標の空燃比との定常的な乖離量を減少させるべく前記最大バルブリフト量に基づいて学習補正値を設定し、これら定常補正値及び学習補正値に基づいて燃料噴射量の補正値を設定し、この補正値を前記燃料噴射量の基本値に反映させて燃料噴射量の最終値を設定する可変動弁式内燃機関の空燃比制御装置において、前記最大バルブリフト量が第１リフト領域または第１リフト量にあるときの同最大バルブリフト量に対応する前記燃料噴射量の補正値を第１学習値として設定し、前記最大バルブリフト量が前記第１リフト領域よりも大きいリフト量となる第２リフト領域または前記第１リフト量よりも大きいリフト量となる第２リフト量にあるときの同最大バルブリフト量に対応する前記燃料噴射量の補正値を第２学習値として設定するものであって、且つ前記第１学習値及び前記第２学習値と、前記第１学習値に対応する最大バルブリフト量と、前記第２学習値に対応する最大バルブリフト量とに基づいて、前記学習補正値の設定に際しての基礎となる前記最大バルブリフト量と前記燃料噴射量の補正値との関係を学習し、この学習を通じてそのときの最大バルブリフト量に対応する燃料噴射量の補正値を算出してこれを学習補正値として設定するものであって、且つ前記第１学習値の設定に際して、前記学習補正値が第１ガード値によりガードされるべきものであるときには、同第１ガード値またはこれに相当する値と同学習補正値に対応する定常補正値とに基づいて第１学習値を設定し、前記第２学習値の設定に際して、前記学習補正値が第２ガード値によりガードされるべきものであるときには、同第２ガード値またはこれに相当する値と同学習補正値に対応する定常補正値とに基づいて第２学習値を設定するとともに、前記第２ガード値として絶対値が前記第１ガード値よりも小さく設定されたものを用いる制御手段を備えることを要旨としている。

上記発明によれば、上記請求項１に記載の発明に準じた態様をもって燃料噴射量の補正、及び同補正に用いられる値の学習制御を行うようにしているため、上記請求項１に記載の発明の作用効果に準じた作用効果を奏することができるようになる。

（６）請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の可変動弁式内燃機関の空燃比制御装置において、前記制御手段は、前記学習補正値の属する領域について、前記燃料噴射量の最終値を増大させる側の領域を増量側領域とし、前記燃料噴射量の最終値を減少させる側の領域を減量側領域として、前記最大バルブリフト量が前記第１リフト領域または前記第１リフト量にあるとき、且つ前記学習補正値が前記増量側領域にあるときには、同学習補正値が前記第１ガード値を上回るものであることに基づいて、前記第１ガード値またはこれに相当する値と前記定常補正値とに基づいて前記第１学習値を設定し、前記最大バルブリフト量が前記第１リフト領域または前記第１リフト量にあるとき、且つ前記学習補正値が前記減量側領域にあるときには、同学習補正値が前記第１ガード値を下回るものであることに基づいて、前記第１ガード値またはこれに相当する値と前記定常補正値とに基づいて前記第１学習値を設定することを要旨としている。

（７）請求項７に記載の発明は、請求項５または６に記載の可変動弁式内燃機関の空燃比制御装置において、前記制御手段は、前記学習補正値の属する領域について、前記燃料噴射量の最終値を増大させる側の領域を増量側領域とし、前記燃料噴射量の最終値を減少させる側の領域を減量側領域として、前記最大バルブリフト量が前記第２リフト領域または前記第２リフト量にあるとき、且つ前記学習補正値が前記増量側領域にあるときには、同学習補正値が前記第２ガード値を上回るものであることに基づいて、前記第２ガード値またはこれに相当する値と前記定常補正値とに基づいて前記第２学習値を設定し、前記最大バルブリフト量が前記第２リフト領域または前記第２リフト量にあるとき、且つ前記学習補正値が前記減量側領域にあるときには、同学習補正値が前記第２ガード値を下回るものであることに基づいて、前記第２ガード値またはこれに相当する値と前記定常補正値とに基づいて前記第２学習値を設定することを要旨としている。

（８）請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のいずれかに記載の可変動弁式内燃機関の空燃比制御装置において、前記最大バルブリフト量と前記学習補正値との関係は、前記最大バルブリフト量が増大するにつれて前記学習補正値が小さくなる態様のものであることを要旨としている。

（９）請求項９に記載の発明は、請求項１〜８のいずれかに記載の可変動弁式内燃機関の空燃比制御装置において、前記第１ガード値は、前記最大バルブリフト量の変化にかかわらず一定の値として設定されるものであることを要旨としている。

（１０）請求項１０に記載の発明は、請求項１〜８のいずれかに記載の可変動弁式内燃機関の空燃比制御装置において、前記第１ガード値は、前記最大バルブリフト量が大きくなるにつれて絶対値が小さくなる値として設定されるものであることを要旨としている。

（１１）請求項１１に記載の発明は、請求項１〜１０のいずれかに記載の可変動弁式内燃機関の空燃比制御装置において、前記第２ガード値は、前記最大バルブリフト量の変化にかかわらず一定の値として設定されるものであることを要旨としている。

（１２）請求項１２に記載の発明は、請求項１〜１０のいずれかに記載の可変動弁式内燃機関の空燃比制御装置において、前記第２ガード値は前記最大バルブリフト量が大きくなるにつれて絶対値が小さくなる値として設定されるものであることを要旨としている。

（１３）請求項１３に記載の発明は、請求項１〜１２のいずれかに記載の可変動弁式内燃機関の空燃比制御装置において、前記燃料噴射量の補正値の基準値は、前記燃料噴射量の基本値を実質的に補正しない値として設定されるものであることを要旨としている。

（１４）請求項１４に記載の発明は、請求項１〜１３のいずれかに記載の可変動弁式内燃機関の空燃比制御装置において、前記第１リフト領域は、前記最大バルブリフト量の変更範囲における最も小さい値である下限バルブリフト量を含む領域であることを要旨としている。

（１５）請求項１５に記載の発明は、請求項１〜１４のいずれかに記載の可変動弁式内燃機関の空燃比制御装置において、前記第２リフト領域は、前記最大バルブリフト量の変更範囲における最も大きい値である上限バルブリフト量を含む領域であることを要旨としている。

（１６）請求項１６に記載の発明は、請求項１〜１５のいずれかに記載の可変動弁式内燃機関の空燃比制御装置において、当該空燃比制御装置は、排気浄化触媒の下流側に設けられて同排気浄化触媒を通過した排気の酸素濃度に応じた信号を出力するセンサを備えるものであって、このセンサの出力値に基づいて前記補正値を設定するものであることを要旨としている。

（１７）請求項１７に記載の発明は、請求項１〜１５のいずれかに記載の可変動弁式内燃機関の空燃比制御装置において、当該空燃比制御装置は、排気浄化触媒の上流側に設けられて同排気浄化触媒に流れ込む排気の酸素濃度に応じた信号を出力する第１センサと、前記排気浄化触媒の下流側に設けられて前記排気浄化触媒を通過した排気の酸素濃度に応じた信号を出力する第２センサとを備えるものであって、前記第１センサの出力値に基づいて燃料噴射量の基準補正値を設定し、前記第２センサの出力値に基づいて前記燃料噴射量の補正値を設定し、これら基準補正値及び補正値を前記燃料噴射量の基本値に反映させて前記燃料噴射量の最終値を設定するものであることを要旨としている。

（１８）請求項１８に記載の発明は、請求項１〜１７のいずれかに記載の可変動弁式内燃機関の空燃比制御装置において、前記補正値は、フィードバック制御における積分項として設定されるものであって、前記最大バルブリフト量が一定に維持されていることを前提としたとき、実際の空燃比が目標の空燃比に対してリーン側の値を示すときには前記燃料噴射量の最終値を増大させる方向に向けて徐々に大きくなる態様で更新され、実際の空燃比が目標空燃比に対してリッチ側の値を示すときには前記燃料噴射量の最終値を減少させる方向に向けて徐々に小さくなる態様で更新されるものであることを要旨としている。

（１９）請求項１９に記載の発明は、請求項１〜１８のいずれかに記載の可変動弁式内燃機関の空燃比制御装置において、前記制御手段は、前記最大バルブリフト量が前記第１リフト領域と前記第２リフト領域との間の第３リフト領域にあるとき、または前記最大バルブリフト量が前記第１リフト量と前記第２リフト量との間の第３リフト量にあるときに設定される第３学習値を含めて前記補正値を設定するものであって、且つ前記第３学習値を前記第１学習値または前記第２学習値に準じた態様をもって設定するとともに、絶対値が前記第１ガード値よりも小さく且つ前記第２ガード値よりも大きく設定された第３ガード値を用いて、前記第１ガード値または前記第２ガード値によるガード処理に準じて前記第３学習値についてのガード処理を行うものであることを要旨としている。

本発明の可変動弁式内燃機関の空燃比制御装置を、直列４気筒の可変動弁式内燃機関の空燃比制御装置とした具体化した実施形態について、図１〜図１４を参照して説明する。
図１に示されるように、本実施形態のエンジン１０は、外部の空気を取り込んで流通させる吸気系３０と、吸入空気と燃料との混合気を燃焼させて動力を得るエンジン本体２０と、燃焼後の混合気である排気を外部に送り出す排気系４０と、混合気及び排気の流通態様を制御する動弁系５０とを含めて構成されている。

吸気系３０においては、吸気管３１を流れる吸入空気に対してインジェクタ３２を通じて燃料の噴射がなされることにより混合気が形成された後、この混合気がエンジン本体２０の燃焼室２３に流れ込む。吸気管３１には、吸入空気の通路面積を変更するスロットルバルブ３３が設けられている。スロットルバルブ３３の開度は、スロットルモータ３４の制御を通じてアクセルペダル７０の踏み込み量等に応じた大きさに調節される。

エンジン本体２０においては、燃焼室２３に流れ込んだ混合気に対してイグニッションプラグ２４を通じて点火がなされることにより混合気の燃焼が行われ、このときの燃焼圧力によりクランクシャフト２５が回転させられる。また、エンジン本体２０に対する吸気管３１の接続部となるインテークポート２１は、動弁系５０のインテークバルブ５１により開閉される。また、エンジン本体２０に対する排気管４１の接続部となるエキゾーストポート２２は、動弁系５０のエキゾーストバルブ５２により開閉される。

ここで、図２に示されるように、エンジン１０は４つのシリンダ２６、すなわち第１シリンダ２６Ａと第２シリンダ２６Ｂと第３シリンダ２６Ｃと第４シリンダ２６Ｄとを備える直列４気筒型のエンジンとして構成されている。そして、各シリンダ２６のエキゾーストポート２２には、排気管４１の一部をなすエキゾーストマニホールド４２の支管４２Ｂがそれぞれ接続されている。

排気系４０においては、エンジン本体２０の燃焼室２３から排気管４１（エキゾーストマニホールド４２の支管４２Ｂ）に送り出された排気が排気浄化触媒４３によって浄化された後、エンジン１０の外部に排出される。

動弁系５０においては、クランクシャフト２５を通じて回転駆動されるインテークカムシャフト５３によりインテークバルブ５１が開閉駆動され、同じくクランクシャフト２５を通じて回転駆動されるエキゾーストカムシャフト５４によりエキゾーストバルブ５２が開閉駆動される。また、インテークカムシャフト５３とインテークバルブ５１との間には、インテークバルブ５１が最も閉弁側にリフトした状態から最も開弁側にリフトした状態までの同バルブ５１の変位量である最大バルブリフト量（最大リフト量ＶＬ）を変更するリフト量可変機構５５が設けられている。このリフト量可変機構５５は、アクチュエータ５６を通じて駆動されることにより、図３に示されるようにインテークバルブ５１の最大リフト量ＶＬとともにインテークバルブ５１の開弁期間（バルブ作用角ＶＣ）を変更する。また、最大リフト量ＶＬの変更可能な範囲において最も大きい最大リフト量ＶＬである上限リフト量ＶＬｍａｘと、同変更可能な範囲において最も小さい最大リフト量ＶＬである下限リフト量ＶＬｍｉｎとの間で最大リフト量ＶＬを連続的に変更する。またバルブ作用角ＶＣは、この最大リフト量ＶＬの変化に同期して、その変更可能な範囲において最も大きいバルブ作用角ＶＣである上限作用角ＶＣｍａｘと、同変更可能な範囲において最も小さいバルブ作用角ＶＣである下限作用角ＶＣｍｉｎとの間で連続的に変更される。

エンジン１０には、その運転状態に基づいて上記スロットルモータ３４、インジェクタ３２、イグニッションプラグ２４及びリフト量可変機構５５のアクチュエータ５６等を統括的に制御する電子制御装置６０が設けられている。また、この電子制御装置６０に併せて、エンジン１０の運転状態を検出するための各種センサが設けられている。すなわち、クランクシャフト２５の回転速度（機関回転速度ＮＥ）に応じた信号を出力するクランクセンサ６１、吸気管３１を流れる吸入空気の量（通路吸気量ＧＡ）に応じた信号を出力する吸気量センサ６２、アクセルペダル７０の踏み込み量に応じた信号（アクセル操作量ＡＣ）を出力するアクセルセンサ６３、スロットルバルブ３３の開度（スロットル開度ＴＡ）に応じた信号を出力するスロットルセンサ６４、インテークバルブ５１の最大リフト量ＶＬの相当値であるリフト量可変機構５５の作動量に応じた信号を出力するリフト量センサ６５が設けられている。また、これらセンサに併せて、排気の酸素濃度に応じた信号を出力する上流空燃比センサ６６及び下流空燃比センサ６７がそれぞれ排気管４１に設けられている。図２に示されるように、上流空燃比センサ６６は、排気管４１において排気浄化触媒４３よりも上流側の部分であって排気浄化触媒４３の近傍となるエキゾーストマニホールド４２の主管４２Ａに設けられ、排気浄化触媒４３に流れ込む直前の排気の酸素濃度に応じた信号を出力する。また、下流空燃比センサ６７は、排気管４１において排気浄化触媒４３よりも下流側の部分であって排気浄化触媒４３の近傍となる部分に設けられ、排気浄化触媒４３を通過した直後の排気の酸素濃度に応じた信号を出力する。

上流空燃比センサ６６は、限界電流式のセンサであり、濃淡電池式センサの検出部に拡散律速層と呼ばれるセラミック層が設けられることを通じて、排気中の酸素濃度に応じた出力電流が得られるように構成されたセンサである。そして、このセンサの出力電流は、混合気の空燃比が理論空燃比のときに「０」となる一方、混合気の空燃比がリッチ側へ向けて変化するにつれて負の方向に大きくなり、空燃比がリーン側へ向けて変化するにつれて正の方向に大きくなる。従って、上流空燃比センサ６６の出力信号に基づいて、混合気の空燃比のリーン度合い及びリッチ度合いを検出することが可能となる。

下流空燃比センサ６７は、濃淡電池式のセンサであり、その出力電圧は排気の酸素濃度に応じて次のような値を示す。すなわち、混合気の空燃比が理論空燃比よりもリッチ側となる酸素濃度の場合には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側となる酸素濃度の場合には０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またはその近傍となる濃度の場合には出力電圧が大きく変化する。

これにより、下流空燃比センサ６７の出力信号に基づいて、排気浄化触媒４３の下流側における排気の性状がリーンまたはリッチのいずれに対応するものであるかを検出することが可能となる。ここで、下流空燃比センサ６７の出力信号は排気浄化態様に応じて具体的には次のような変化傾向を示す。すなわち、排気浄化触媒４３での還元作用が促進されていることにともない排気中に酸素が放出されているときには、下流空燃比センサ６７の出力信号はリーンに対応する値となる一方、排気浄化触媒４３での酸化作用が促進されていることにともない排気中の酸素が消費されているときには、下流空燃比センサ６７の出力信号はリッチに対応する値となる。そして、こうした下流空燃比センサ６７の検出結果に基づいて、排気浄化触媒４３による排気浄化作用の状態を監視することが可能となる。

電子制御装置６０は、各センサの検出信号に基づく演算結果を用いて、燃焼室２３に吸入される空気量（筒内吸気量ＧＢ）を調整する吸気量制御、及びインジェクタ３２を通じて噴射される燃料量（燃料噴射量Ｑ）を調整する燃料噴射制御等の各種制御を行う。

上記吸気量制御においては、アクセル操作量ＡＣ及び機関回転速度ＮＥに基づいて筒内吸気量ＧＢについての目標値（目標筒内吸気量ＧＢＴ）を設定し、この目標筒内吸気量ＧＢＴと実際の筒内吸気量の推定値（推定筒内吸気量ＧＢＶ）とを一致させるべく、スロットルバルブ３３及びリフト量可変機構５５の制御を通じてスロットル開度ＴＡ及び最大リフト量ＶＬをそれぞれ調整する。なお、推定筒内吸気量ＧＢＶは吸気量センサ６２による通路吸気量ＧＡ等に基づいて算出される。

ここで、エンジン１０の暖機が未完了のとき（例えば、冷却水温度が判定温度を下回るとき）には、最大リフト量ＶＬが上限リフト量ＶＬｍａｘまたはその近傍の最大リフト量ＶＬに固定されるとともに、スロットル開度ＴＡの変更を通じて筒内吸気量ＧＢの調整が行われる。一方、エンジン１０の暖機が完了しているとき（例えば、冷却水温が判定温度を上回るとき）には、スロットル開度ＴＡが最大開度に固定されるとともに、最大リフト量ＶＬの変更を通じて筒内吸気量ＧＢの調整が行われる。ただし、暖機完了後においても目標筒内吸気量ＧＢＴが著しく小さい値に設定される低負荷運転時には、スロットル開度ＴＡ及び最大リフト量ＶＬの両方の変更を通じて筒内吸気量ＧＢの調整が行われる。

上記燃料噴射制御においては、そのときの推定筒内吸気量ＧＢＶに対して混合気の空燃比が目標の空燃比（目標空燃比ＡＦＴ）となる燃料噴射量Ｑを基本噴射量ＱＢとして設定し、この基本噴射量ＱＢにその他の補正量を反映させたものを燃料噴射量Ｑの最終的な指令値（目標噴射量ＱＴ（最終値））として設定し、この目標噴射量ＱＴの燃料を噴射させるべくインジェクタ３２を制御する。

排気浄化触媒４３は、空燃比が理論空燃比またはその近傍にある混合気の燃焼が行われる状態において、排気中の主要な有害成分（ＨＣ、ＣＯ及びＮＯｘ）を効率的に浄化するものである。そこでエンジン１０においては、排気浄化触媒４３による排気浄化効率を高いものに維持するための空燃比制御を含めて上記燃料噴射制御が行われる。

この空燃比制御においては、上流空燃比センサ６６の出力信号に基づいて燃料噴射量Ｑの補正量を設定する基本空燃比制御と、下流空燃比センサ６７の出力信号に基づいて燃料噴射量Ｑの補正量を設定する補助空燃比制御とを通じて、燃料噴射量Ｑについての最終的な補正量を設定する。

上記基本空燃比制御においては、上流空燃比センサ６６を通じて検出された実際の空燃比（検出空燃比ＡＦＶ）と目標の空燃比（目標空燃比ＡＦＴ）である理論空燃比との乖離量に基づいて、燃料噴射量Ｑのフィードバック補正量（基本補正量ＦＢＡ（基準補正値））を算出する。すなわち、基本空燃比制御によれば、検出空燃比ＡＦＶを目標空燃比ＡＦＴに一致させるべく、フィードバック制御におけるいわゆる比例項に相当する補正量を含めて基本補正量ＦＢＡの算出が行われる。

上記補助空燃比制御においては、下流空燃比センサ６７の出力信号に基づいて排気浄化触媒４３が酸素吸蔵状態及び酸素放出状態のいずれの状態であるかを推定し、この推定結果に基づいて燃料噴射量Ｑの別のフィードバック補正量（補助補正量ＦＢＢ（補正値））を算出する。具体的には、下流空燃比センサ６７の出力信号が混合気のリッチ状態を示すものであるときには、燃料噴射量Ｑを徐々に減量させるべく補助補正量ＦＢＢを算出周期毎に一定量Ｆａずつ減少させ、下流空燃比センサ６７の出力信号が混合気のリーン状態を示すものであるときには、燃料噴射量Ｑを徐々に増加させるべく補助補正量ＦＢＢを算出周期毎に一定量Ｆａずつ増大させる。すなわち、補助空燃比制御によれば、検出空燃比ＡＦＶと目標空燃比ＡＦＴとの定常的な乖離量を減少させるべく、フィードバック制御におけるいわゆる積分項に相当する補正量を含めて補助補正量ＦＢＢの算出が行われる。

ところで、エンジン１０においては、リフト量可変機構５５の個体差や経時劣化、組み付け誤差、あるいはインテークバルブ５１へのデポジットの付着等に起因して、燃焼室２３と吸気管３１との連通部分における吸気の通路面積、すなわちインテークポート２１における吸気の通路面積（吸気通路面積ＳＧ）について、実際の吸気通路面積ＳＧと設計上の吸気通路面積ＳＧである基準通路面積ＳＧＢとに違いが生じるようになる。そして、図４に示されるように、こうした吸気通路面積ＳＧの違いが生じている場合には、実際に得られる最大リフト量ＶＬと吸気通路面積ＳＧとの関係（一点鎖線または二点鎖線）は、設計上での最大リフト量ＶＬと基準通路面積ＳＧＢとの関係（実線）とは異なったものとなる。なお以降では、上記吸気通路面積ＳＧの違いが生じている状態を面積ずれ状態とし、上記吸気通路面積ＳＧの違いが生じていない状態を面積基準状態とする。また図４において、実線は面積基準状態にあるときの最大リフト量ＶＬと吸気通路面積ＳＧとの関係の一例を、また一点鎖線は面積ずれ状態にあって且つ実際の吸気通路面積ＳＧが基準通路面積ＳＧＢよりも小さいときの最大リフト量ＶＬと吸気通路面積ＳＧとの関係の一例を、また二点鎖線は面積ずれ状態にあって且つ実際の吸気通路面積ＳＧが基準通路面積ＳＧＢよりも大きいときの最大リフト量ＶＬと吸気通路面積ＳＧとの関係の一例をそれぞれ示している。

こうしたことから、例えば実際の吸気通路面積ＳＧが基準通路面積ＳＧＢよりも小さくなる面積ずれ状態にあるときに、任意の筒内吸気量ＧＢ（筒内吸気量ＧＢＺ）を得るべく、最大リフト量ＶＬとして本来であればこの筒内吸気量ＧＢＺを得ることのできる吸気通路面積ＳＧＺ（基準通路面積ＳＧＢ）に対応した最大リフト量ＶＬＺを選択しても、実際の吸気通路面積ＳＧは吸気通路面積ＳＧＺよりも小さい吸気通路面積ＳＧＹとしかならない。このため、実際に得られる筒内吸気量ＧＢは基準通路面積ＳＧＢに対する実際の吸気通路面積ＳＧＹのずれに応じた分だけ筒内吸気量ＧＢＺから乖離するようになる。

ここで、空燃比制御が実行されるエンジン１０によれば、上記のごとく実際の吸気通路面積ＳＧと基準通路面積ＳＧＢとの違いに起因して、実際の筒内吸気量ＧＢがそのときの最大リフト量ＶＬに対応する筒内吸気量ＧＢからずれたものとなったとしても、混合気の空燃比についてはこのずれに起因する目標空燃比ＡＦＴからの乖離が空燃比制御による燃料噴射量の補正を通じて補償されるようになる。

一方で、面積ずれ状態にある場合において、基準通路面積ＳＧＢと実際の吸気通路面積ＳＧとのずれに起因して生じる本来の筒内吸気量ＧＢと実際の筒内吸気量ＧＢとのずれ、すなわち面積基準状態において得られる筒内吸気量ＧＢ（基準吸気量ＧＢＢ）と実際の筒内吸気量ＧＢとのずれが空燃比に及ぼす影響は、リフト量可変機構５５の動作態様（最大リフト量ＶＬ）に応じて大きく異なったものとなる。

具体的には、実際のエンジン１０の運転中において、設定される最大リフト量ＶＬが小さなものとなるにつれて（上限リフト量ＶＬｍａｘから下限リフト量ＶＬｍｉｎに近づくにつれて）、図４からも把握できるように基準通路面積ＳＧＢと実際の吸気通路面積ＳＧとの差△ＳＧが実際の吸気通路面積ＳＧに占める割合は大きくなる。すなわち、エンジン１０の同一の運転状態においても、設定される最大リフト量ＶＬが小さいときほど、基準吸気量ＧＢＢに対する実際の筒内吸気量ＧＢの乖離度合いが大きなものとなる。従って、図５に示されるように、混合気の空燃比についてもこうした筒内吸気量ＧＢの乖離度合いに応じて、最大リフト量ＶＬが小さなものとなるにつれて、面積基準状態の空燃比に対する実際の空燃比（面積ずれ状態の空燃比）の乖離度合いがリッチ側またはリーン側へ向けて増大するようになる。一方で、最大リフト量ＶＬが上限リフト量ＶＬｍａｘまたはその近傍のリフト量にあるときには、面積ずれ状態にあったとしてもこれに起因する基準吸気量ＧＢＢと実際の筒内吸気量ＧＢとのずれが空燃比に及ぼす影響は実質的に無視できる程度に小さくなる。すなわち、面積基準状態の空燃比に対する実際の空燃比の乖離度合いは実質的に無視できる程度に小さくなる。なお、最大リフト量ＶＬに対する空燃比の乖離度合の変化傾向は、エンジン１０の構造等に応じて図５に示される傾向とは異なるものとなることもある。

エンジン１０においては、インテークバルブ５１の最大リフト量ＶＬがそのときどきの運転状態に応じて頻繁に変更されるため、エンジン１０が面積ずれ状態にあるときには、この最大リフト量ＶＬの変更にともない、面積基準状態の空燃比に対する実際の空燃比の乖離度合いも頻繁に変化するようになる。このため、空燃比制御を通じて実際の空燃比と目標空燃比ＡＦＴとの乖離を解消すべく上述のようにフィードバック制御の比例項及び積分項に相当する補正量を通じて燃料噴射量Ｑに補正が加えられても、そのときどきに設定される最大リフト量ＶＬの違いに起因して生じる目標空燃比ＡＦＴに対する実際の空燃比の乖離度合いの違いが適切に補償されないようになる。そしてこれに起因して、実際の空燃比の調節精度に過度にばらつきが生じる状態、すなわち目標空燃比ＡＦＴに対する実際の空燃比の乖離度合いに過度にばらつきが生じる状態をまねくことが考えられる。またさらには、上述の最大リフト量ＶＬの変更にともなう空燃比の乖離度合いの変化に適切に追従して燃料噴射量Ｑの補正量が設定されないことにより、結果的に空燃比が目標空燃比ＡＦＴから大きく乖離した状態が長期にわたり継続されることも懸念される。

そこで、本実施形態の空燃比制御では、補助空燃比制御においてそのときどきの最大リフト量ＶＬを加味して補助補正量ＦＢＢを設定し、これによって上記空燃比の乖離度合いの変化に追従した燃料噴射量Ｑの補正がなされるようにしている。またこれに加えて、補助補正量ＦＢＢの基準値（補正量基準値ＦＢＢＣ）と補助補正量ＦＢＢとの定常的な乖離度合いに基づいて、補助補正量ＦＢＢの算出に際しての基礎となる最大リフト量ＶＬと補助補正量ＦＢＢとの関係を学習し、基準通路面積ＳＧＢに対する実際の吸気通路面積ＳＧの乖離度合いが変化したとしても、これに追従して適切な補助補正量ＦＢＢの設定がなされるようにしている。

なお、上記補正量基準値ＦＢＢＣは、燃料噴射量Ｑを実質的に補正しない値であって、燃料噴射量Ｑに対する補助補正量ＦＢＢの反映態様に応じて「０」または「１」に設定される。すなわち、補助補正量ＦＢＢが基本噴射量ＱＢに対する係数として設定されるものであるときには、補正量基準値ＦＢＢＣは「１」に設定され、補助補正量ＦＢＢが基本噴射量ＱＢに対する加算値として設定されるものであるときには、補正量基準値ＦＢＢＣは「０」に設定される。本実施形態においては、後者の設定態様が採用されている。

ここで、図６〜図９を参照して補助補正量ＦＢＢの算出態様について説明する。
補助補正量ＦＢＢは、実際の空燃比と目標空燃比ＡＦＴとの定常的な乖離量を減少させるものであって、フィードバック制御の積分項に相当する燃料噴射量Ｑの第１補正量ＦＢ１（定常補正値）と、この第１補正量ＦＢ１をそのときどきの最大リフト量ＶＬに応じて補正する第２補正量ＦＢ２（学習補正値）とにより設定される。そして、この第２補正量ＦＢ２は、面積ずれ状態にあるエンジン１０において、基準吸気量ＧＢＢと実際の筒内吸気量ＧＢとのずれが空燃比に及ぼす影響がそのときどきの最大リフト量ＶＬに応じて異なったものとなることを補償する態様で設定されるものであるため、上記補助補正量ＦＢＢによる燃料噴射量Ｑの補正を通じて、上述した目標空燃比ＡＦＴに対する実際の空燃比の乖離度合いに過度にばらつきが生じる状態等をまねくことが抑制されるようになる。

第１補正量ＦＢ１は、補助補正量ＦＢＢの算出周期毎に排気の性状に応じて前回演算周期の値から一定値だけ大きい値または小さい値に更新される一方、第２補正量ＦＢ２は以下に説明する態様をもって算出される。

すなわち、図６及び図７に示されるように、最大リフト量ＶＬを変数値とし、補助補正量ＦＢＢを関数値とする変域内において、少なくとも２つの変数値のそれぞれに対応する関数値として第１学習値ＪＡ及び第２学習値ＪＢを設定し、これら学習値に基づいて、上記変域内の他の変数値（最大リフト量ＶＬ）に対する関数値（補助補正量ＦＢＢ）、すなわちそのときどきの最大リフト量ＶＬに対応する補助補正量ＦＢＢを補間する。

より具体的には、最大リフト量ＶＬが第１リフト領域ＲＡにあるときの補助補正量ＦＢＢである第１学習値ＪＡと、これに対応する最大リフト量ＶＬである第１学習リフト量ＶＬＡと、最大リフト量ＶＬが第１リフト領域ＲＡにあるときの補助補正量ＦＢＢである第２学習値ＪＢと、これに対応する最大リフト量ＶＬである第２学習リフト量ＶＬＢと、推定対象となる関数値（補助補正量ＦＢＢ）に対応する変数値（最大リフト量ＶＬ）とについて、これらパラメータを予め規定された補間演算式に適用し、そのときの最大リフト量ＶＬに対応する補助補正量ＦＢＢを算出して、これを同最大リフト量ＶＬに対応する第２補正量ＦＢ２として設定する。

そして例えば、最大リフト量ＶＬが下限リフト量ＶＬｍｉｎのときの補助補正量ＦＢＢ１が第１学習値ＪＡとして設定され、また下限リフト量ＶＬｍｉｎが第１学習リフト量ＶＬＡとして設定され、また最大リフト量ＶＬが上限リフト量ＶＬｍａｘのときの補助補正量ＦＢＢ２が第２学習値ＪＢとして設定され、また上限リフト量ＶＬｍａｘが第２学習リフト量ＶＬＢとして設定されている状態においては、次のようにそのときの最大リフト量ＶＬ（最大リフト量ＶＬＸ）に対応する第２補正量ＦＢ２が算出される。

すなわち、上記補間演算式に対して、第１学習値ＪＡとして補助補正量ＦＢＢ１を、第２学習値ＪＢとして補助補正量ＦＢＢ２を、第１学習リフト量ＶＬＡとして下限リフト量ＶＬｍｉｎを、第２学習リフト量ＶＬＢとして上限リフト量ＶＬｍａｘを、推定対象となる補助補正量ＦＢＢに対応する変数値として最大リフト量ＶＬＸをそれぞれ適用し、その結果として得られる補助補正量ＦＢＢＸを第２補正量ＦＢ２として設定する。

ここで、上記補間に際して用いられる補間演算式は次の演算結果が得られるように規定されている。すなわち、補間される補助補正量ＦＢＢ（第２補正量ＦＢ２）についての最大リフト量ＶＬに対する変化傾向として、最大リフト量ＶＬが大きくなるにつれて補助補正量ＦＢＢ（第２補正量ＦＢ２）が２次曲線を描く態様で小さくなる変化傾向を示すように規定されている。従って、上記例示した場合において、最大リフト量ＶＬに対する補助補正量ＦＢＢの関数は図７において実線により示されるものとなる。なお、ここで説明した補間演算式は、最大リフト量ＶＬに対する空燃比の乖離度合の変化傾向として図５に示される傾向が得られるものを前提として規定されるものであって、同変化傾向が異なる場合にはそれに応じたものに変更される。

本実施形態の補助空燃比制御ではさらに、上記第２補正量ＦＢ２の算出に用いられる第１学習値ＪＡ及び第２学習値ＪＢについて、これら学習値として誤った値が設定されることに起因して補助補正量ＦＢＢによる空燃比の調節精度が低下することを抑制すべく、以下に説明するガード処理を行うようにしている。

ここで、補助空燃比制御において設定される上記補助補正量ＦＢＢは、下流空燃比センサ６７やリフト量センサ６５の異常等に起因して、通常の制御環境であれば（下流空燃比センサ６７やリフト量センサ６５の異常等が生じていない状態であれば）設定されることのない領域の値（異常値）に設定されることもある。

例えば図８に示すように、異常値である補助補正量ＦＢＢ３が下限リフト量ＶＬｍｉｎに対応する第１学習値ＪＡとして設定され、また異常値である補助補正量ＦＢＢ４が上限リフト量ＶＬｍａｘに対応する第２学習値ＪＢとして設定されている場合には、これら学習値を含めてそのときの最大リフト量ＶＬＸに対応した補助補正量ＦＢＢＹが算出されるため、この補助補正量ＦＢＢＹは本来の補助補正量ＦＢＢＸ（異常値が学習値として設定されていないときの補助補正量ＦＢＢ）から大きく乖離したものとなる。

すなわち、上記異常値が学習値として設定されていると想定した状態において、下限リフト量ＶＬｍｉｎに対応する本来の第１学習値ＪＡが補助補正量ＦＢＢ１であり、上限リフト量ＶＬｍａｘに対応する本来の第２学習値ＪＢが補助補正量ＦＢＢ２であるとすると、そのときの最大リフト量ＶＬＸに対応する本来算出されるべき補助補正量ＦＢＢは、補助補正量ＦＢＢＸとなる。これに対して実際には、異常値である補助補正量ＦＢＢ３（第１学習値ＪＡ）と、同じく異常値である補助補正量ＦＢＢ４（第２学習値ＪＢ）と、下限リフト量ＶＬｍｉｎと、上限リフト量ＶＬｍａｘと、そのときの最大リフト量ＶＬＸとが補間演算式に適用され、同最大リフト量ＶＬＸに対応する補助補正量ＦＢＢとして補助補正量ＦＢＢＹが算出される。そして、燃料噴射制御においては、本来の補助補正量ＦＢＢＸから大きく乖離した補助補正量ＦＢＢＹに基づいて燃料噴射量Ｑが補正されるため、目標空燃比ＡＦＴに対する実際の空燃比の乖離が適切に補償されないようになる。

そこで本実施形態の補助空燃比制御では、こうした第１学習値ＪＡ及び第２学習値ＪＢの誤学習に起因する空燃比の調節精度の低下を抑制すべく、第１学習値ＪＡに対応する第１ガード値ＧＤ１及び第２学習値ＪＢに対応する第２ガード値ＧＤ２をそれぞれ設定するようにしている。すなわち、最大リフト量ＶＬの第１リフト領域ＲＡに対応する補助補正量ＦＢＢのガード値として第１ガード値ＧＤ１を設定し、最大リフト量ＶＬの第２リフト領域ＲＢに対応する補助補正量ＦＢＢのガード値として第２ガード値ＧＤ２を設定するようにしている。また、最大リフト量ＶＬに対する補助補正量ＦＢＢの変化傾向を加味して、第２ガード値ＧＤ２の絶対値を第１ガード値ＧＤ１の絶対値よりも小さく設定するようにしている。すなわち、補正量基準値ＦＢＢＣに対する第２ガード値ＧＤ２の絶対値の乖離量が、補正量基準値ＦＢＢＣに対する第１ガード値ＧＤ１の絶対値の乖離量よりも小さくなるように各ガード値を設定している。

これにより、図８にて例示したように、第１学習値ＪＡの更新に際して補助補正量ＦＢＢが異常値である補助補正量ＦＢＢ３であったとしても、この補助補正量ＦＢＢ３が第１学習値ＪＡとして設定されることが第１ガード値ＧＤ１を通じて禁止されるとともに、第１ガード値ＧＤ１が補助補正量ＦＢＢ３に代わる第１学習値ＪＡとして設定される。また、第２学習値ＪＢの更新に際して補助補正量ＦＢＢが異常値である補助補正量ＦＢＢ４であったとしても、この補助補正量ＦＢＢ４が第２学習値ＪＢとして設定されることが第２ガード値ＧＤ２を通じて禁止されるとともに、第２ガード値ＧＤ２が補助補正量ＦＢＢ４に代わる第２学習値ＪＢとして設定される。

そして、図９に示されるように、各学習値がそれぞれ対応するガード値によりガードされている状態においては、第１ガード値ＧＤ１である第１学習値ＪＡと、第２ガード値ＧＤ２である第２学習値ＪＢ）と、下限リフト量ＶＬｍｉｎである第１学習リフト量ＶＬＡと、上限リフト量ＶＬｍａｘである第２学習リフト量ＶＬＢと、そのときの最大リフト量ＶＬＸとが補間演算式に適用され、同最大リフト量ＶＬＸに対応する補助補正量ＦＢＢとして補助補正量ＦＢＢＺが算出される。

ここで、第１ガード値ＧＤ１と第２ガード値ＧＤ２とを同じ値に設定する構成が採用されている場合、すなわち第１学習値ＪＡ及び第２学習値ＪＢの両者を単一のガード値（例えば第１ガード値ＧＤ１）によりガードする構成が採用されている場合には、次のことが問題となる。すなわち、先にも述べたように補助補正量ＦＢＢは最大リフト量ＶＬが大きくなるにつれて小さくなる態様で設定されるものであるため、上記想定した構成によれば、第２リフト領域ＲＢにおいて正常値を示す補助補正量ＦＢＢ（一点鎖線上の値）と上記単一のガード値である第１ガード値ＧＤ１との差は、第１リフト領域ＲＡにおいて正常値を示す補助補正量ＦＢＢ（一点鎖線上の値）と上記単一のガード値である第１ガード値ＧＤ１との差よりも過度に大きなものとなる。このため、上記想定した構成によれば、本来の補助補正量ＦＢＢから過度に乖離した補助補正量ＦＢＢ（例えば補助補正量ＦＢＢ５）が第２学習値ＪＢとして設定されることもあるため、これに起因する空燃比の調節精度の低下が避けられないものとなる。

より具体的には、最大リフト量ＶＬが第１リフト領域ＲＡにあるとき（小リフト状態）に得られる補助補正量ＦＢＢと、最大リフト量ＶＬが第２リフト領域ＲＢにあるとき（大リフト状態）に得られる補助補正量ＦＢＢとが同程度の水準の異常値であったときに、それぞれの補助補正量ＦＢＢが上記単一のガード値によりガードされたとしても、大リフト状態での第２学習値ＪＢの更新に際して用いられる同単一のガード値と本来の補助補正量ＦＢＢ（大リフト状態での正常値である補助補正量ＦＢＢ）との乖離度合いは、小リフト状態での第１学習値ＪＡの更新に際して用いられる同単一のガード値と本来の補助補正量ＦＢＢ（小リフト状態での正常値である補助補正量ＦＢＢ）との乖離度合いよりも大きなものとなる。また一方で、小リフト状態の補助補正量ＦＢＢが上記単一のガード値によってガードされる一方で、大リフト状態の補助補正量ＦＢＢの絶対値が上記単一のガード値の絶対値を下回るためにガードされず、このガードされない補助補正量ＦＢＢが第２学習値ＪＢとして設定されることも考えられる。この場合にも、大リフト状態での第２学習値ＪＢの更新に用いられる補助補正量ＦＢＢと本来の補助補正量ＦＢＢとの乖離度合いは、小リフト状態での第１学習値ＪＡの更新に用いられる補助補正量ＦＢＢ（上記単一のガード値）と本来の補助補正量ＦＢＢとの乖離度合いよりもやはり大きなものとなる。そして、このように本来の補助補正量ＦＢＢから著しく乖離した大リフト状態の補助補正量ＦＢＢが第２学習値ＪＢとして設定されることにより、第１学習値ＪＡ及び第２学習値ＪＢ等に基づいて補間される補助補正量ＦＢＢについて、これも来得られるべき補助補正量ＦＢＢから過度に乖離するようになる。

この点、本実施形態の補助空燃比制御では最大リフト量ＶＬに対する補助補正量ＦＢＢの変化傾向を加味して、第２ガード値ＧＤ２の絶対値を第１ガード値ＧＤ１の絶対値よりも小さく設定するようにしているため、上述の問題が生じることに起因する空燃比の調節精度の低下を的確に抑制することができるようになる。

図１０を参照して、燃料噴射制御の一貫として実行される噴射量設定処理の具体的な処理手順について説明する。なお、同噴射量設定処理は、エンジン１０の運転中において電子制御装置６０を通じて所定の周期毎に繰り返し実行される。

［Ａ］「噴射量設定処理（図１０）について」
ステップＳ１０１では、吸気量センサ６２による通路吸気量ＧＡ等に基づいて推定筒内吸気量ＧＢＶを算出し、この推定筒内吸気量ＧＢＶに基づいて基本噴射量ＱＢを設定する。すなわち、そのときの推定筒内吸気量ＧＢＶを前提として、目標空燃比ＡＦＴ（理論空燃比）を得るために必要となる燃料量を基本噴射量ＱＢとして設定する。

ステップＳ１０２では、基本空燃比制御の実行条件が成立しているか否かを判定する。ここで、同実行条件が成立していない旨判定したときには（ステップＳ１０２：ＮＯ）、ステップＳ１０６へ移行し、上記ステップＳ１０１にて設定した基本噴射量ＱＢを目標噴射量ＱＴとして設定する。一方、上記実行条件が成立している旨判定したときには（ステップＳ１０２：ＹＥＳ）、ステップＳ２００へ移行し、図１１に示される基本空燃比制御を実行し、この制御の実行を通じて燃料噴射量Ｑの補正量である基本補正量ＦＢＡを設定する。そして、基本空燃比制御が終了した後にステップＳ１０３へ移行する。

ステップＳ１０３では、補助空燃比制御の実行条件が成立しているか否かを判定する。ここで、同実行条件が成立していない旨判定したときには（ステップＳ１０３：ＮＯ）、ステップＳ１０５へ移行し、上記ステップＳ２００にて設定した基本補正量ＦＢＡを基本噴射量ＱＢに加算したものを目標噴射量ＱＴとして設定する。一方、上記実行条件が成立していない旨判定したときには（ステップＳ１０３：ＹＥＳ）、ステップＳ３００へ移行し、図１２〜図１４に示される補助空燃比制御を実行し、この制御の実行を通じて燃料噴射量Ｑの補正量である補助補正量ＦＢＢを設定する。そして、補助空燃比制御が終了した後にステップＳ１０４へ移行する。

ステップＳ１０４では、上記ステップＳ２００にて設定した基本補正量ＦＢＡと上記ステップＳ３００にて設定した補助補正量ＦＢＢとを基本噴射量ＱＢに加算したものを目標噴射量ＱＴとして設定する。なお、上記ステップＳ１０４、ステップＳ１０５及びステップＳ１０６のいずれかの処理を実行した後は、本処理を一旦終了する。

［Ｂ］「基本空燃比制御処理（図１１）について」
ステップＳ２０１では、上流空燃比センサ６６による検出空燃比ＡＦＶと目標空燃比ＡＦＴ（理論空燃比）との差に基づいて、基本補正量ＦＢＡを設定する。すなわち、そのときの推定筒内吸気量ＧＢＶを前提として、検出空燃比ＡＦＶを目標空燃比ＡＦＴに一致させるために必要となる燃料量を基本補正量ＦＢＡとして設定する。

ステップＳ２０２では、上流空燃比センサ６６による検出空燃比ＡＦＶがリーン側の値を示すものであるか否かを判定する。ここで、検出空燃比ＡＦＶがリーン側の値を示すものであるときには（ステップＳ２０２：ＹＥＳ）、ステップＳ２０３へ移行し、上記ステップＳ２０１にて設定した基本補正量ＦＢＡを正の値の補正量として設定する。一方、検出空燃比ＡＦＶがリッチ側の値を示すものであるときには（ステップＳ２０２：ＮＯ）、ステップＳ２０４へ移行し、上記ステップＳ２０１にて設定した基本補正量ＦＢＡを負の値の補正量として設定する。

［Ｃ］「補助空燃比制御処理（図１２）について」
ステップＳ３０１では、下流空燃比センサ６７による検出空燃比ＡＦＶがリーン側の値を示すものであるか否かを判定する。ここで、検出空燃比ＡＦＶがリーン側の値を示すものであるときには（ステップＳ３０１：ＹＥＳ）、ステップＳ３０２へ移行し、燃料噴射量Ｑのフィードバック補正における積分項に相当する第１補正量ＦＢ１について、前回演算周期の値から一定値Ｆａだけ加算したものを今回演算周期の第１補正量ＦＢ１として設定する。一方、検出空燃比ＡＦＶがリッチ側の値を示すものであるときには（ステップＳ３０１：ＮＯ）、ステップＳ３０３へ移行し、燃料噴射量Ｑのフィードバック補正における積分項に相当する第１補正量ＦＢ１について、前回演算周期の値から一定値Ｆａだけ減算したものを今回演算周期の第１補正量ＦＢ１として設定する。なお、第１補正量ＦＢ１の初期値は「０」に設定されている。

ステップＳ３０４では、リフト量センサ６５による最大リフト量ＶＬと、学習制御処理を通じて設定された第１学習値ＪＡ及び第２学習値ＪＢと、これら学習値のそれぞれに対応する第１学習リフト量ＶＬＡ及び第２学習リフト量ＶＬＢとを先の補間演算式に適用し、これを通じて第２補正量ＦＢ２を算出する。そして、検出空燃比ＡＦＶがリーン側の値を示すものであるときには、この第２補正量ＦＢ２を正の値の補正量として設定し、検出空燃比ＡＦＶがリッチ側の値を示すものであるときには、この第２補正量ＦＢ２を負の値の補正量として設定する。

ステップＳ３０５では、上記ステップＳ３０２またはＳ３０３にて設定した第１補正量ＦＢ１と上記ステップＳ３０４にて設定した第２補正量ＦＢ２とを加算したものを補助補正量ＦＢＢとして設定する。なお、検出空燃比ＡＦＶがリーン側の値を示すものであるときには、上記設定される補助補正量ＦＢＢは正の値を示す補正量となり、検出空燃比ＡＦＶがリッチ側の値を示すものであるときには、上記設定される補助補正量ＦＢＢは負の値を示す補正量となる。また、この補助補正量ＦＢＢは、燃料噴射量Ｑのフィードバック補正における積分項であって、最大リフト量ＶＬに基づいて補正された後の積分項に相当する。

ステップＳ３０６では、第１学習値ＪＡ及び第２学習値ＪＢの学習制御についての実行条件が成立しているか否かを判定する。同実行条件としては、例えば「エンジン１０の暖機が完了していること。」や「機関回転速度ＮＥの急激な変化が生じない安定した運転状態が所定期間にわたり継続されていること。」などの条件が設定される。ここで、上記実行条件が成立しているときには（ステップＳ３０６：ＹＥＳ）、ステップＳ４００へ移行し、図１３及び図１４に示される学習制御を実行し、この制御の実行を通じて第１学習値ＪＡ及び第２学習値ＪＢを更新する。そして、学習制御が終了した後に当該補助空燃比制御処理を終了する。

［Ｄ］「学習制御処理（図１３及び図１４）について」
ステップＳ４０１では、リフト量センサ６５による最大リフト量ＶＬが第１リフト領域ＲＡにあるか否かを判定する。ここで、最大リフト量ＶＬが第１リフト領域ＲＡにあるときには（ステップＳ４０１：ＹＥＳ）、ステップＳ４０２へ移行する。一方、最大リフト量ＶＬが第１リフト領域ＲＡにないときには（ステップＳ４０２：ＮＯ）、ステップＳ４０５へ移行する。なお、第１リフト領域ＲＡは下限リフト量ＶＬｍｉｎを含む領域であって、エンジン１０の低負荷運転時に選択される最大リフト量ＶＬの領域として予め設定されている。

ステップＳ４０２では、そのときの補助補正量ＦＢＢが第１ガード値ＧＤ１未満であるか否かを判定する。ここで、補助補正量ＦＢＢが第１ガード値ＧＤ１未満のときには（ステップＳ４０２：ＹＥＳ）、ステップＳ４０３へ移行し、補助補正量ＦＢＢを第１学習値ＪＡとして設定する。一方、補助補正量ＦＢＢが第１ガード値ＧＤ１以上のときには（ステップＳ４０２：ＮＯ）、ステップＳ４０４へ移行し、第１ガード値ＧＤ１を第１学習値ＪＡとして設定する。また、ステップＳ４０３またはＳ４０４においては、第１学習値ＪＡの設定に併せて、そのときの最大リフト量ＶＬが第１学習リフト量ＶＬＡとして設定される。なお、第１ガード値ＧＤ１は、補助補正量ＦＢＢが異常値を示すときに、これが第１学習値ＪＡとして設定されることによる第１学習値ＪＡの誤学習を回避するためのものであって、試験等の結果に基づいて予め設定される。

ステップＳ４０５では、リフト量センサ６５による最大リフト量ＶＬが第２リフト領域ＲＢにあるか否かを判定する。ここで、最大リフト量ＶＬが第２リフト領域ＲＢにあるときには（ステップＳ４０５：ＹＥＳ）、ステップＳ４０６へ移行する。一方、最大リフト量ＶＬが第２リフト領域ＲＢにないときには（ステップＳ４０６：ＮＯ）、当該学習制御処理を一旦終了する。なお、第２リフト領域ＲＢは上限リフト量ＶＬｍａｘを含む領域であって、エンジン１０の高負荷運転時に選択される最大リフト量ＶＬの領域として予め設定されている。

ステップＳ４０６では、そのときの補助補正量ＦＢＢが第２ガード値ＧＤ２未満であるか否かを判定する。ここで、補助補正量ＦＢＢが第２ガード値ＧＤ２未満のときには（ステップＳ４０６：ＹＥＳ）、ステップＳ４０７へ移行し、補助補正量ＦＢＢを第２学習値ＪＢとして設定する。一方、補助補正量ＦＢＢが第２ガード値ＧＤ２以上のときには（ステップＳ４０６：ＮＯ）、ステップＳ４０８へ移行し、第２ガード値ＧＤ２を第２学習値ＪＢとして設定する。また、ステップＳ４０７またはＳ４０８においては、第２学習値ＪＢの設定に併せて、そのときの最大リフト量ＶＬが第２学習リフト量ＶＬＢとして設定される。なお、第２ガード値ＧＤ２は、補助補正量ＦＢＢが異常値を示すときに、これが第２学習値ＪＢとして設定されることによる第２学習値ＪＢの誤学習を回避するためのものであって、試験等の結果に基づいて予め設定される。

ステップ４０９では、補助補正量ＦＢＢを初期化し、すなわち補助補正量ＦＢＢとして「０」を設定し、その後に当該学習制御処理を一旦終了する。なお、最大リフト量ＶＬが第１リフト領域ＲＡ及び第２リフト領域ＲＢのいずれにもない場合には、第１学習値ＪＡまたは第２学習値ＪＢの学習は行われない。

［実施形態の効果］
以上詳述したように、本実施形態の可変動弁式内燃機関の空燃比制御装置によれば以下に示す効果が得られるようになる。

（１）本実施形態では、第２補正量ＦＢ２を含む補助補正量ＦＢＢを基本噴射量ＱＢに反映させて目標噴射量ＱＴを設定するようにしているため、最大リフト量ＶＬの変更にともなう吸気ずれ量が空燃比に及ぼす影響の変化について、これに適切に追従した燃料噴射量Ｑの補正が行われるようになる。従って、空燃比の調節精度に過度に大きな変動が生じることを的確に抑制することができるようになる。

（２）また、最大リフト量ＶＬと第２補正量ＦＢ２との関係の学習を通じて、そのときの最大リフト量ＶＬに対応する補助補正量ＦＢＢを第２補正量ＦＢ２として設定するようにしているため、すなわち第１学習値ＪＡ及び第２学習値ＪＢ等に基づく補助補正量ＦＢＢの補間を通じて、この補助補正量ＦＢＢを第２補正量ＦＢ２として設定するようにしているため、エンジン１０の運転にともない実際の吸気通路面積ＳＧが変化したとしても、空燃比の調節精度に過度に大きな変動が生じることを的確に抑制することができるようになる。

（３）また、第１学習値ＪＡ及び第２学習値ＪＢをそれぞれ対応するガード値によりガードするようにしているため、異常値を示す第１学習値ＪＡ及び第２学習値ＪＢの少なくとも一方を含めて上記関係の学習が行われること、すなわち異常値を示す第１学習値ＪＡ及び第２学習値ＪＢの少なくとも一方を含めて補助補正量ＦＢＢの補間が行われることを的確に抑制することができるようになる。

（４）さらには、第２ガード値ＧＤ２の絶対値を第１ガード値ＧＤ１の絶対値よりも小さく設定するようにしているため、本来の補助補正量ＦＢＢ（センサ等の異常が生じていないときの値）から著しく乖離した実際の補助補正量ＦＢＢについて、これが第２学習値ＪＢとして設定されることを的確に抑制することができるようになる。すなわち、第１リフト領域ＲＡに対応する補助補正量ＦＢＢと第２リフト領域ＲＢに対応する補助補正量ＦＢＢとが単一のガード値によりガードされる場合に生じる先の問題を解消して、空燃比の調節精度の低下を的確に抑制することができるようになる。

（５）本実施形態のエンジン１０は複数のシリンダ２６を備えるものであるため、インジェクタ３２の個体差やインテークバルブ５１へのデポジット付着などに起因して、シリンダ２６間における混合気の空燃比にばらつきが生じるようになる。また、上流空燃比センサ６６は全シリンダに共通するものとして設けられているため、この上流空燃比センサ６６に対する排気の当接態様はシリンダ２６毎に異なったものとなる。従って、このような上流空燃比センサ６６の出力信号に基づいて設定される基本補正量ＦＢＡについて、その設定に際して、最大リフト量ＶＬの変更にともなう吸気ずれ量が空燃比に及ぼす影響の変化を加味したところで、空燃比の調節精度の向上を期待することはできない。

この点、本実施形態では各シリンダ２６の排気の当接態様のばらつきが上流空燃比センサ６６に比べて小さなものとなる下流空燃比センサ６７について、すなわち上流空燃比センサ６６に比べて安定した検出結果が得られる下流空燃比センサ６７について、その出力信号に基づく補助補正量ＦＢＢの設定に際して、最大リフト量ＶＬの変更にともなう上記影響を加味するとともに基本補正量ＦＢＡについては同影響を加味することなく設定するようにしているため、制御負荷の増大を抑制しつつ空燃比の調節精度の向上を図ることができるようになる。

［実施形態の変形例］
上記実施形態は、例えば以下に示すように変更して実施することもできる。
・上記実施形態では、最大リフト量ＶＬが第１リフト領域ＲＡにあるときに第１学習値ＪＡを更新するようにしたが、第１学習値ＪＡの設定態様を次のように変更することもできる。すなわち、最大リフト量ＶＬが特定の最大リフト量ＶＬＺ１にあるときに第１学習値ＪＡを更新することもできる。

・上記実施形態では、最大リフト量ＶＬが第２リフト領域ＲＢにあるときに第２学習値ＪＢを更新するようにしたが、第２学習値ＪＢの設定態様を次のように変更することもできる。すなわち、最大リフト量ＶＬが上記特定の最大リフト量ＶＬＺ１よりも大きい特定の最大リフト量ＶＬＺ２にあるときに第２学習値ＪＢを更新することもできる。

・上記実施形態では、最大リフト量ＶＬが第１リフト領域ＲＡまたは第２リフト領域ＲＢにあるときに第１学習値ＪＡまたは第２学習値ＪＢを更新するようにしたが、さらに最大リフト量ＶＬが第１リフト領域ＲＡと第２リフト領域ＲＢとの間の第３リフト領域ＲＣにあるときに、そのときの最大リフト量ＶＬに対応する補助補正量ＦＢＢを第３学習値ＪＣとして設定することもできる。この場合には、第３学習値ＪＣの更新に際して、補助補正量ＦＢＢが第３ガード値ＧＤ３によりガードされるべきものであるとき、第３ガード値ＧＤ３が補助補正量ＦＢＢとして設定される。また、第３ガード値ＧＤ３としては絶対値が第１ガード値ＧＤ１よりも小さく且つ第２ガード値ＧＤ２よりも大きく設定されるものが用いられる。

・上記実施形態では、第１ガード値ＧＤ１を最大リフト量ＶＬの変化にかかわらず一定となる値として設定したが、最大リフト量ＶＬが増大するにつれて第１ガード値ＧＤ１が小さくなるように設定することもできる。

・上記実施形態では、第２ガード値ＧＤ２を最大リフト量ＶＬの変化にかかわらず一定となる値として設定したが、最大リフト量ＶＬが増大するにつれて第２ガード値ＧＤ２が小さくなるように設定することもできる。

・上記実施形態では、補助補正量ＦＢＢを第１学習値ＪＡまたは第２学習値ＪＢとして設定するようにしたが、これら学習値の設定態様を例えば次のように変更することもできる。すなわち、最大リフト量ＶＬが第１リフト領域ＲＡにあるときの同最大リフト量ＶＬに対応する第２補正量ＦＢ２について、これが第１ガード値ＧＤ１に相当するガード値（ガード値ＧＤＡ）によりガードされるべきものであるときには、同ガード値ＧＤＡを第２補正量ＦＢ２として設定し、この第２補正量ＦＢ２をこれに対応する第１補正量ＦＢ１に反映させて得られる補助補正量ＦＢＢを第１学習値ＪＡとして設定することもできる。また、最大リフト量ＶＬが第２リフト領域ＲＢにあるときの同最大リフト量ＶＬに対応する第２補正量ＦＢ２について、これが第２ガード値ＧＤ２に相当するガード値（ガード値ＧＤＢ）によりガードされるべきものであるときには、同ガード値ＧＤＢを第２補正量ＦＢ２として設定し、この第２補正量ＦＢ２をこれに対応する第１補正量ＦＢ１に反映させて得られる補助補正量ＦＢＢを第２学習値ＪＢとして設定することもできる。また、上記ガード値ＧＤＡ及びガード値ＧＤＢを併せて用いる学習制御を採用する場合には、ガード値ＧＤＢとして絶対値がガード値ＧＤＡよりも小さく設定されたものが用いられる。

・上記実施形態では、補助空燃比制御において設定される積分項（第１補正量ＦＢ１）について、これを最大リフト量ＶＬに応じて設定される第２補正量ＦＢ２により補正するようにしたが、補助空燃比制御以外のフィードバック制御についても同様の構成を適用することができる。すなわち、例えば基本空燃比制御においもて積分項が設定される場合には、上記実施形態に準じた態様をもって設定される第２補正量ＦＢ２に相当する補正量によって上記基本空燃比制御の積分項を補正し、これを含めて基本補正量ＦＢＡを設定することもできる。

・上記実施形態において、補助補正量ＦＢＢが第１ガード値ＧＤ１または第２ガード値ＧＤ２を通じてガードされることに基づいて、またはこのガードされた状態が一定期間にわたり継続されることに基づいて、下流空燃比センサ６７に異常が生じている旨判定することもできる。この構成を採用した場合、最大リフト量ＶＬが第２リフト領域ＲＢにあるとき、第１ガード値ＧＤ１よりも小さく設定された第２ガード値ＧＤ２に基づいて上記センサの異常検出が行われるため、第２ガード値ＧＤ２が第１ガード値ＧＤ１と同じ値またはそれに相当する値に設定されている場合と比較して、異常を的確に検出することができるようになる。

本発明にかかる可変動弁式内燃機関の空燃比制御装置を具体化した実施形態について、同内燃機関の構造を模式的に示す模式図。 同実施形態の可変動弁式内燃機関について、その排気系を模式的に示す模式図。 同実施形態の可変動弁式内燃機関について、リフト量可変機構による最大リフト量及びバルブ作用角の変化態様を示すグラフ。 可変動弁式内燃機関における実際の吸気通路面積と基準通路面積との関係を示すグラフ。 面積基準状態の空燃比に対する実際の空燃比の乖離度合いについて、最大リフト量に対する変化傾向を示すグラフ。 最大リフト量と補助補正量との関係を示すグラフ。 最大リフト量と補助補正量との関係を示すグラフ。 最大リフト量と補助補正量との関係を示すグラフ。 最大リフト量と補助補正量との関係を示すグラフ。 同実施形態の可変動弁式内燃機関について、電子制御装置により実行される「噴射量設定処理」の処理手順を示すフローチャート。 同実施形態の可変動弁式内燃機関について、電子制御装置により実行される「基本空燃比制御処理」の処理手順を示すフローチャート。 同実施形態の可変動弁式内燃機関について、電子制御装置により実行される「補助空燃比制御処理」の処理手順を示すフローチャート。 同実施形態の可変動弁式内燃機関について、電子制御装置により実行される「学習制御処理」の処理手順を示すフローチャート。 同実施形態の可変動弁式内燃機関について、電子制御装置により実行される「学習制御処理」の処理手順を示すフローチャート。

符号の説明

１０…エンジン、２０…エンジン本体、２１…インテークポート、２２…エキゾーストポート、２３…燃焼室、２４…イグニッションプラグ、２５…クランクシャフト、２６…シリンダ、２６Ａ…第１シリンダ、２６Ｂ…第２シリンダ、２６Ｃ…第３シリンダ、２６Ｄ…第４シリンダ、３０…吸気系、３１…吸気管、３２…インジェクタ、３３…スロットルバルブ、３４…スロットルモータ、４０…排気系、４１…排気管、４２…エキゾーストマニホールド、４２Ａ…主管、４２Ｂ…支管、４３…排気浄化触媒、５０…動弁系、５１…インテークバルブ、５２…エキゾーストトバルブ、５３…インテークカムシャフト、５４…エキゾーストカムシャフト、５５…リフト量可変機構、５６…アクチュエータ、６０…電子制御装置、６１…クランクセンサ、６２…吸気量センサ、６３…アクセルセンサ、６４…スロットルセンサ、６５…リフト量センサ、６６…上流空燃比センサ、６７…下流空燃比センサ、７０…アクセルペダル。

Claims (19)

1. 吸気弁が最も閉弁側にリフトした状態から最も開弁側にリフトした状態までの同吸気弁の変位量である最大バルブリフト量について、これを変更するリフト量可変機構が搭載された可変動弁式内燃機関に適用されるものであって、同内燃機関の運転状態に基づいて燃料噴射量の基本値を設定し、排気の酸素濃度及び前記最大バルブリフト量に基づいて燃料噴射量の補正値を設定し、この補正値を前記燃料噴射量の基本値に反映させて燃料噴射量の最終値を設定する可変動弁式内燃機関の空燃比制御装置において、
   前記最大バルブリフト量が第１リフト領域または第１リフト量にあるときの同最大バルブリフト量に対応する前記燃料噴射量の補正値を第１学習値として設定し、前記最大バルブリフト量が前記第１リフト領域よりも大きいリフト量となる第２リフト領域または前記第１リフト量よりも大きいリフト量となる第２リフト量にあるときの同最大バルブリフト量に対応する前記燃料噴射量の補正値を第２学習値として設定するものであって、且つ
   前記第１学習値及び前記第２学習値とそのときの最大バルブリフト量とに基づいて、この最大バルブリフト量に対応する学習補正値を算出し、この学習補正値を含めて前記燃料噴射量の補正値を設定するものであって、且つ
   前記第１学習値の設定に際して、前記燃料噴射量の補正値が第１ガード値によりガードされるべきものであるときには同第１ガード値またはこれに相当する値を第１学習値として設定し、前記第２学習値の設定に際して、前記燃料噴射量の補正値が第２ガード値によりガードされるべきものであるときには同第２ガード値またはこれに相当する値を第２学習値として設定するとともに、前記第２ガード値として絶対値が前記第１ガード値よりも小さく設定されたものを用いる制御手段を備える
   ことを特徴とする可変動弁式内燃機関の空燃比制御装置。
2. 請求項１に記載の可変動弁式内燃機関の空燃比制御装置において、
   前記制御手段は、実際の空燃比と目標の空燃比との定常的な乖離量を減少させるべく排気の酸素濃度に基づいて定常補正値を設定し、この定常補正値及び前記学習補正値に基づいて前記燃料噴射量の補正値を設定するものであって、且つ
   前記学習補正値の設定に際しての基礎となる前記最大バルブリフト量と前記燃料噴射量の補正値との関係について、前記第１学習値及び前記第２学習値と、前記第１学習値に対応する最大バルブリフト量と、前記第２学習値に対応する最大バルブリフト量とに基づく当該関係の学習を通じて、そのときの最大バルブリフト量に対応する燃料噴射量の補正値を算出してこれを学習補正値として設定するものである
   ことを特徴とする可変動弁式内燃機関の空燃比制御装置。
3. 請求項１または２に記載の可変動弁式内燃機関の空燃比制御装置において、
   前記制御手段は、前記燃料噴射量の補正値の属する領域について、前記燃料噴射量の最終値を増大させる側の領域を増量側領域とし、前記燃料噴射量の最終値を減少させる側の領域を減量側領域として、前記最大バルブリフト量が前記第１リフト領域または前記第１リフト量にあるとき、且つ前記燃料噴射量の補正値が前記増量側領域にあるときには、同補正値が前記第１ガード値を上回るものであることに基づいて前記第１ガード値またはこれに相当する値を第１学習値として設定し、前記最大バルブリフト量が前記第１リフト領域または前記第１リフト量にあるとき、且つ前記燃料噴射量の補正値が前記減量側領域にあるときには、同補正値が前記第１ガード値を下回るものであることに基づいて前記第１ガード値またはこれに相当する値を第１学習値として設定する
   ことを特徴とする可変動弁式内燃機関の空燃比制御装置。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の可変動弁式内燃機関の空燃比制御装置において、
   前記制御手段は、前記燃料噴射量の補正値の属する領域について、前記燃料噴射量の最終値を増大させる側の領域を増量側領域とし、前記燃料噴射量の最終値を減少させる側の領域を減量側領域として、前記最大バルブリフト量が前記第２リフト領域または前記第２リフト量にあるとき、且つ前記燃料噴射量の補正値が前記増量側領域にあるときには、同補正値が前記第２ガード値を上回るものであることに基づいて前記第２ガード値またはこれに相当する値を第２学習値として設定し、前記最大バルブリフト量が前記第２リフト領域または前記第２リフト量にあるとき、且つ前記燃料噴射量の補正値が前記減量側領域にあるときには、同補正値が前記第２ガード値を下回るものであることに基づいて前記第２ガード値またはこれに相当する値を第２学習値として設定する
   ことを特徴とする可変動弁式内燃機関の空燃比制御装置。
5. 吸気弁が最も閉弁側にリフトした状態から最も開弁側にリフトした状態までの同吸気弁の変位量である最大バルブリフト量について、これを変更するリフト量可変機構が搭載された可変動弁式内燃機関に適用されるものであって、同内燃機関の運転状態に基づいて燃料噴射量の基本値を設定し、実際の空燃比と目標の空燃比との定常的な乖離量を減少させるべく排気の酸素濃度に基づいて定常補正値を設定し、実際の空燃比と目標の空燃比との定常的な乖離量を減少させるべく前記最大バルブリフト量に基づいて学習補正値を設定し、これら定常補正値及び学習補正値に基づいて燃料噴射量の補正値を設定し、この補正値を前記燃料噴射量の基本値に反映させて燃料噴射量の最終値を設定する可変動弁式内燃機関の空燃比制御装置において、
   前記最大バルブリフト量が第１リフト領域または第１リフト量にあるときの同最大バルブリフト量に対応する前記燃料噴射量の補正値を第１学習値として設定し、前記最大バルブリフト量が前記第１リフト領域よりも大きいリフト量となる第２リフト領域または前記第１リフト量よりも大きいリフト量となる第２リフト量にあるときの同最大バルブリフト量に対応する前記燃料噴射量の補正値を第２学習値として設定するものであって、且つ
   前記第１学習値及び前記第２学習値と、前記第１学習値に対応する最大バルブリフト量と、前記第２学習値に対応する最大バルブリフト量とに基づいて、前記学習補正値の設定に際しての基礎となる前記最大バルブリフト量と前記燃料噴射量の補正値との関係を学習し、この学習を通じてそのときの最大バルブリフト量に対応する燃料噴射量の補正値を算出してこれを学習補正値として設定するものであって、且つ
   前記第１学習値の設定に際して、前記学習補正値が第１ガード値によりガードされるべきものであるときには、同第１ガード値またはこれに相当する値と同学習補正値に対応する定常補正値とに基づいて第１学習値を設定し、前記第２学習値の設定に際して、前記学習補正値が第２ガード値によりガードされるべきものであるときには、同第２ガード値またはこれに相当する値と同学習補正値に対応する定常補正値とに基づいて第２学習値を設定するとともに、前記第２ガード値として絶対値が前記第１ガード値よりも小さく設定されたものを用いる制御手段を備える
   ことを特徴とする可変動弁式内燃機関の空燃比制御装置。
6. 請求項５に記載の可変動弁式内燃機関の空燃比制御装置において、
   前記制御手段は、前記学習補正値の属する領域について、前記燃料噴射量の最終値を増大させる側の領域を増量側領域とし、前記燃料噴射量の最終値を減少させる側の領域を減量側領域として、前記最大バルブリフト量が前記第１リフト領域または前記第１リフト量にあるとき、且つ前記学習補正値が前記増量側領域にあるときには、同学習補正値が前記第１ガード値を上回るものであることに基づいて、前記第１ガード値またはこれに相当する値と前記定常補正値とに基づいて前記第１学習値を設定し、前記最大バルブリフト量が前記第１リフト領域または前記第１リフト量にあるとき、且つ前記学習補正値が前記減量側領域にあるときには、同学習補正値が前記第１ガード値を下回るものであることに基づいて、前記第１ガード値またはこれに相当する値と前記定常補正値とに基づいて前記第１学習値を設定する
   ことを特徴とする可変動弁式内燃機関の空燃比制御装置。
7. 請求項５または６に記載の可変動弁式内燃機関の空燃比制御装置において、
   前記制御手段は、前記学習補正値の属する領域について、前記燃料噴射量の最終値を増大させる側の領域を増量側領域とし、前記燃料噴射量の最終値を減少させる側の領域を減量側領域として、前記最大バルブリフト量が前記第２リフト領域または前記第２リフト量にあるとき、且つ前記学習補正値が前記増量側領域にあるときには、同学習補正値が前記第２ガード値を上回るものであることに基づいて、前記第２ガード値またはこれに相当する値と前記定常補正値とに基づいて前記第２学習値を設定し、前記最大バルブリフト量が前記第２リフト領域または前記第２リフト量にあるとき、且つ前記学習補正値が前記減量側領域にあるときには、同学習補正値が前記第２ガード値を下回るものであることに基づいて、前記第２ガード値またはこれに相当する値と前記定常補正値とに基づいて前記第２学習値を設定する
   ことを特徴とする可変動弁式内燃機関の空燃比制御装置。
8. 請求項１〜７のいずれかに記載の可変動弁式内燃機関の空燃比制御装置において、
   前記最大バルブリフト量と前記学習補正値との関係は、前記最大バルブリフト量が増大するにつれて前記学習補正値が小さくなる態様のものである
   ことを特徴とする可変動弁式内燃機関の空燃比制御装置。
9. 請求項１〜８のいずれかに記載の可変動弁式内燃機関の空燃比制御装置において、
   前記第１ガード値は、前記最大バルブリフト量の変化にかかわらず一定の値として設定されるものである
   ことを特徴とする可変動弁式内燃機関の空燃比制御装置。
10. 請求項１〜８のいずれかに記載の可変動弁式内燃機関の空燃比制御装置において、
    前記第１ガード値は、前記最大バルブリフト量が大きくなるにつれて絶対値が小さくなる値として設定されるものである
    ことを特徴とする可変動弁式内燃機関の空燃比制御装置。
11. 請求項１〜１０のいずれかに記載の可変動弁式内燃機関の空燃比制御装置において、
    前記第２ガード値は、前記最大バルブリフト量の変化にかかわらず一定の値として設定されるものである
    ことを特徴とする可変動弁式内燃機関の空燃比制御装置。
12. 請求項１〜１０のいずれかに記載の可変動弁式内燃機関の空燃比制御装置において、
    前記第２ガード値は、前記最大バルブリフト量が大きくなるにつれて絶対値が小さくなる値として設定されるものである
    ことを特徴とする可変動弁式内燃機関の空燃比制御装置。
13. 請求項１〜１２のいずれかに記載の可変動弁式内燃機関の空燃比制御装置において、
    前記燃料噴射量の補正値の基準値は、前記燃料噴射量の基本値を実質的に補正しない値として設定されるものである
    ことを特徴とする可変動弁式内燃機関の空燃比制御装置。
14. 請求項１〜１３のいずれかに記載の可変動弁式内燃機関の空燃比制御装置において、
    前記第１リフト領域は、前記最大バルブリフト量の変更範囲における最も小さい値である下限バルブリフト量を含む領域である
    ことを特徴とする可変動弁式内燃機関の空燃比制御装置。
15. 請求項１〜１４のいずれかに記載の可変動弁式内燃機関の空燃比制御装置において、
    前記第２リフト領域は、前記最大バルブリフト量の変更範囲における最も大きい値である上限バルブリフト量を含む領域である
    ことを特徴とする可変動弁式内燃機関の空燃比制御装置。
16. 請求項１〜１５のいずれかに記載の可変動弁式内燃機関の空燃比制御装置において、
    当該空燃比制御装置は、排気浄化触媒の下流側に設けられて同排気浄化触媒を通過した排気の酸素濃度に応じた信号を出力するセンサを備えるものであって、このセンサの出力値に基づいて前記補正値を設定するものである
    ことを特徴とする可変動弁式内燃機関の空燃比制御装置。
17. 請求項１〜１５のいずれかに記載の可変動弁式内燃機関の空燃比制御装置において、
    当該空燃比制御装置は、排気浄化触媒の上流側に設けられて同排気浄化触媒に流れ込む排気の酸素濃度に応じた信号を出力する第１センサと、前記排気浄化触媒の下流側に設けられて前記排気浄化触媒を通過した排気の酸素濃度に応じた信号を出力する第２センサとを備えるものであって、前記第１センサの出力値に基づいて燃料噴射量の基準補正値を設定し、前記第２センサの出力値に基づいて前記燃料噴射量の補正値を設定し、これら基準補正値及び補正値を前記燃料噴射量の基本値に反映させて前記燃料噴射量の最終値を設定するものである
    ことを特徴とする可変動弁式内燃機関の空燃比制御装置。
18. 請求項１〜１７のいずれかに記載の可変動弁式内燃機関の空燃比制御装置において、
    前記補正値は、フィードバック制御における積分項として設定されるものであって、前記最大バルブリフト量が一定に維持されていることを前提としたとき、実際の空燃比が目標の空燃比に対してリーン側の値を示すときには前記燃料噴射量の最終値を増大させる方向に向けて徐々に大きくなる態様で更新され、実際の空燃比が目標空燃比に対してリッチ側の値を示すときには前記燃料噴射量の最終値を減少させる方向に向けて徐々に小さくなる態様で更新されるものである
    ことを特徴とする可変動弁式内燃機関の空燃比制御装置。
19. 請求項１〜１８のいずれかに記載の可変動弁式内燃機関の空燃比制御装置において、
    前記制御手段は、前記最大バルブリフト量が前記第１リフト領域と前記第２リフト領域との間の第３リフト領域にあるとき、または前記最大バルブリフト量が前記第１リフト量と前記第２リフト量との間の第３リフト量にあるときに設定される第３学習値を含めて前記補正値を設定するものであって、且つ
    前記第３学習値を前記第１学習値または前記第２学習値に準じた態様をもって設定するとともに、絶対値が前記第１ガード値よりも小さく且つ前記第２ガード値よりも大きく設定された第３ガード値を用いて、前記第１ガード値または前記第２ガード値によるガード処理に準じて前記第３学習値についてのガード処理を行うものである
    ことを特徴とする可変動弁式内燃機関の空燃比制御装置。

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