(57)【要約】    【課題】  吸気弁のリフト量を制御する制御パラメータの学習をより適切に行い、精度の高い学習補正を行うことができる内燃機関の吸気制御装置を提供する。    【解決手段】  初期ばらつき学習実行条件が成立するときは、初期ばらつき学習処理を実行し（Ｓ２）、初期ばらつき補正値ＡＬＩＦＴＲＥＦＡＶを算出する。初期ばらつき学習完了後に、経時変化学習実行条件が成立するときは、経時変化学習処理を実行し（Ｓ４）、初期ばらつき補正値ＡＬＩＦＴＲＥＦＡＶを適用して経時変化補正量ＫＬＩＣを算出する。算出した初期ばらつき補正値ＡＬＩＦＴＲＥＦＡＶ及び経時変化補正値ＫＬＩＣを用いて、吸気弁のリフト量制御を行う。【選択図】  図５
2011017321.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の吸気弁のリフト量を変化させることにより、前記機関の吸入空気量を制御する内燃機関の吸気制御装置において、
前記機関の吸入空気量を検出する吸入空気量検出手段と、
前記機関の目標吸入空気量を算出する目標吸入空気量算出手段と、
前記目標吸入空気量に応じて前記リフト量の基本目標値である基本目標リフト量を算出する基本目標リフト量算出手段と、
所定の初期ばらつき学習条件が成立したときに前記リフト量の初期ばらつき補正値を算出する初期ばらつき学習手段と、
所定の経時変化学習条件が成立したときに前記リフト量の経時変化補正値を算出する経時変化学習手段と、
前記基本目標リフト量、初期ばらつき補正値、及び経時変化補正値を用いて前記リフト量の指令値を算出するリフト量指令値算出手段と、
前記リフト量指令値に応じて前記吸気弁のリフト量を制御するリフト量制御手段とを備え、
前記初期ばらつき学習手段は、
検出吸入空気量が前記目標吸入空気量と一致するように前記基本目標リフト量を補正する補正値を前記初期ばらつき補正値として算出し、
前記経時変化学習手段は、
前記吸気弁を含む吸入空気の通過経路について想定される最大詰まり状態に対応するリフト量である最大詰まりリフト量を、前記目標吸入空気量に応じて算出する最大詰まりリフト量算出手段と、
前記目標吸入空気量及び経時変化補正値を用いて基本目標リフト基準値を算出する基本目標リフト基準値算出手段と、
検出吸入空気量が前記目標吸入空気量と一致するように前記基本目標リフト基準値を補正することにより、目標リフト基準値を算出する目標リフト基準値算出手段と、
前記基本目標リフト量、目標リフト基準値、及び最大詰まりリフト量を用いて前記経時変化補正値を更新する更新手段とを備え、
前記リフト量指令値算出手段は、前記目標リフト基準値を前記初期ばらつき補正値によって補正することにより、前記リフト量指令値を算出することを特徴とする内燃機関の吸気制御装置。
【請求項２】
前記基本目標リフト基準値算出手段は、
前記吸入空気通過経路の流量係数の、詰まりのない初期状態からの変化率であって、前記最大詰まり状態に対応する流量係数変化率を、前記基本目標リフト量に応じて算出する流量係数変化率算出手段と、
前記経年変化補正値を用いて前記流量係数変化率を修正することにより、流量変化補正係数を算出する流量変化補正係数算出手段とを備え、
前記目標吸入空気量及び流量変化補正係数に基づいて、前記基本目標リフト基準値を算出することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の吸気制御装置。
【請求項３】
前記流量係数変化率は、前記基本目標リフト量が減少するほど前記初期状態からの減少量が増加するように設定されることを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の吸気制御装置。
【請求項４】
前記初期ばらつき補正値に基づいて、前記吸気弁のリフト量を変更する動弁機構の異常判定を行う第１異常判定手段、及び前記経時変化補正値に基づいて、前記吸入空気通過経路の異常を判定する第２異常判定手段の少なくとも一方をさらに備えることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の内燃機関の吸気制御装置。
【請求項５】
前記吸気弁のリフト量を検出するリフト量検出手段と、
検出リフト量、前記初期ばらつき補正値、及び前記経時変化補正値に基づいて、前記吸入空気量の推定値である推定吸入空気量を算出する推定吸入空気量算出手段とをさらに備えることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の内燃機関の吸気制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の吸気制御装置に関し、特に吸気弁のリフト量を変更することにより吸入空気量を制御するものに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、吸気弁のリフト量を連続的に変化させる動弁機構を備えた内燃機関の吸気制御装置が示されている。この制御装置によれば、リフト量を制御する制御パラメータの学習値として、低リフト量領域で適用される低リフト用学習値と、高リフト領域で適用される高リフト用学習値とが算出される。単一の学習値をリフト量の全領域に適用すると、例えば低リフト量領域については適正な補正が可能であっても、高リフト量領域では補正が不十分または過度となる可能性があることを考慮して提案されたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２３２１３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
吸気弁のリフト量を連続的に変化させる動弁機構は、構成が比較的複雑であるため、大量に製造した場合には工場出荷の時点で動作特性にばらつき（初期特性ばらつき）がある。さらに工場出荷後においては、その動弁機構を使用することにより、動作特性の経時変化が発生する。ところが、上記従来の装置は、初期特性ばらつきと経時変化とを区別して学習するものではなく、動作特性が設計時に想定された特性からずれている場合における補正が適切に行われない可能性がある。
【０００５】
本発明はこの点に着目してなされたものであり、吸気弁のリフト量を制御する制御パラメータの学習をより適切に行い、精度の高い学習補正を行うことができる内燃機関の吸気制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため請求項１に記載の発明は、内燃機関の吸気弁のリフト量を変化させることにより、前記機関の吸入空気量を制御する内燃機関の吸気制御装置において、前記機関の吸入空気量（ＧＡＩＲ）を検出する吸入空気量検出手段（１３）と、前記機関の目標吸入空気量（ＧＡＩＲＣＭＤ）を算出する目標吸入空気量算出手段と、前記目標吸入空気量（ＧＡＩＲＣＭＤ）に応じて前記リフト量の基本目標値である基本目標リフト量（ＡＬＳＴＤ）を算出する基本目標リフト量算出手段と、所定の初期ばらつき学習条件が成立したときに前記リフト量の初期ばらつき補正値（ＡＬＩＦＴＲＥＦＡＶ）を算出する初期ばらつき学習手段と、所定の経時変化学習条件が成立したときに前記リフト量の経時変化補正値（ＫＬＩＣ）を算出する経時変化学習手段と、前記基本目標リフト量（ＡＬＳＴＤ）、初期ばらつき補正値（ＡＬＩＦＴＲＥＦＡＶ）、及び経時変化補正値（ＫＬＩＣ）を用いて前記リフト量の指令値（ＡＬＣＭＤ）を算出するリフト量指令値算出手段と、前記リフト量指令値（ＡＬＣＭＤ）に応じて前記吸気弁のリフト量を制御するリフト量制御手段とを備え、前記初期ばらつき学習手段は、検出吸入空気量（ＧＡＩＲ）が前記目標吸入空気量（ＧＡＩＲＣＭＤ）と一致するように前記基本目標リフト量（ＡＬＳＴＤ）を補正する補正値を前記初期ばらつき補正値（ＡＬＩＦＴＲＥＦＡＶ）として算出し、前記経時変化学習手段は、前記吸気弁を含む吸入空気の通過経路について想定される最大詰まり状態に対応するリフト量である最大詰まりリフト量（ＡＬＭＡＸ）を、前記目標吸入空気量（ＧＡＩＲＣＭＤ）に応じて算出する最大詰まりリフト量算出手段と、前記目標吸入空気量（ＧＡＩＲＣＭＤ）及び経時変化補正値（ＫＬＩＣ）を用いて基本目標リフト基準値（ＡＬＲＥＦＢ）を算出する基本目標リフト基準値算出手段と、検出吸入空気量（ＧＡＩＲ）が前記目標吸入空気量（ＧＡＩＲＣＭＤ）と一致するように前記基本目標リフト基準値（ＡＬＲＥＦＢ）を補正することにより、目標リフト基準値（ＡＬＲＥＦ）を算出する目標リフト基準値算出手段と、前記基本目標リフト量（ＡＬＳＴＤ）、目標リフト基準値（ＡＬＲＥＦ）、及び最大詰まりリフト量（ＡＬＭＡＸ）を用いて前記経時変化補正値（ＫＬＩＣ）を更新する更新手段とを備え、前記リフト量指令値算出手段は、前記目標リフト基準値（ＡＬＲＥＦ）を前記初期ばらつき補正値（ＡＬＩＦＴＲＥＦＡＶ）によって補正することにより、前記リフト量指令値（ＡＬＣＭＤ）を算出することを特徴とする。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の内燃機関の吸気制御装置において、前記基本目標リフト基準値算出手段は、前記吸入空気通過経路の流量係数の、詰まりのない初期状態からの変化率であって、前記最大詰まり状態に対応する流量係数変化率（ＣＭＡＸ）を、前記基本目標リフト量（ＡＬＳＴＤ）に応じて算出する流量係数変化率算出手段と、前記経年変化補正値（ＫＬＩＣ）を用いて前記流量係数変化率（ＣＭＡＸ）を修正することにより、流量変化補正係数（ＣＲＥＦ）を算出する流量変化補正係数算出手段とを備え、前記目標吸入空気量（ＧＡＩＲＣＭＤ）及び流量変化補正係数（ＣＲＥＦ）に基づいて、前記基本目標リフト基準値（ＡＬＲＥＦＢ）を算出することを特徴とする。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の内燃機関の吸気制御装置において、前記流量係数変化率（ＣＭＡＸ）は、前記基本目標リフト量（ＡＬＳＴＤ）が減少するほど前記初期状態からの減少量（１−ＣＭＡＸ）が増加するように設定されることを特徴とする。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、請求項１から３の何れか１項に記載の内燃機関の吸気制御装置において、前記初期ばらつき補正値（ＡＬＩＦＴＲＥＦＡＶ）に基づいて、前記吸気弁のリフト量を変更する動弁機構（３３，４１）の異常判定を行う第１異常判定手段、及び前記経時変化補正値（ＫＬＩＣ）に基づいて、前記吸入空気通過経路の異常を判定する第２異常判定手段の少なくとも一方をさらに備えることを特徴とする。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、請求項１から４の何れか１項に記載の内燃機関の吸気制御装置において、前記吸気弁のリフト量（ＬＦＴＡ）を検出するリフト量検出手段と、検出リフト量（ＬＦＴＡ）、前記初期ばらつき補正値（ＡＬＩＦＴＲＥＦＡＶ）、及び前記経時変化補正値（ＫＬＩＣ）に基づいて、前記吸入空気量の推定値である推定吸入空気量（ＧＡＩＲＬＩＦＴ）を算出する推定吸入空気量算出手段とをさらに備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に記載の発明によれば、機関の目標吸入空気量に応じて吸気弁リフト量の基本目標値である基本目標リフト量が算出され、所定の初期ばらつき学習条件が成立したときにリフト量の初期ばらつき補正値が算出されるとともに、所定の経時変化学習条件が成立したときにリフト量の経時変化補正値が算出される。そして、基本目標リフト量、初期ばらつき補正値、及び経時変化補正値を用いてリフト量指令値が算出され、リフト量指令値に応じて吸気弁のリフト量が制御される。初期ばらつき補正値は、検出吸入空気量が目標吸入空気量と一致するように基本目標リフト量を補正する補正値として算出される。
【００１２】
一方、経時変化補正値の算出は以下のように行われる。吸気弁を含む吸入空気通過経路について想定される最大詰まり状態に対応するリフト量である最大詰まりリフト量が、目標吸入空気量に応じて算出され、目標吸入空気量及び経時変化補正値を用いて基本目標リフト基準値が算出される。そして、検出吸入空気量が目標吸入空気量と一致するように基本目標リフト基準値を補正することにより、目標リフト基準値が算出され、基本目標リフト量、目標リフト基準値、及び最大詰まりリフト量を用いて経時変化補正値が更新される。このとき、リフト量指令値は、目標リフト基準値を初期ばらつき補正値によって補正することにより算出される。
【００１３】
このように請求項１の発明によれば、初期学習条件成立時に初期ばらつき補正値が算出され、初期ばらつき補正値を適用しつつ経時変化補正値が算出されるので、それぞれの補正値を高精度に算出することができる。そして、両補正値を適用してリフト量制御を行うことにより、初期特性ばらつき及びその後の経時変化の影響を除き、リフト量制御の精度を向上させることができる。
【００１４】
請求項２に記載の発明によれば、吸入空気通過経路の流量係数の、詰まりのない初期状態からの変化率であって、最大詰まり状態における流量係数変化率が、基本目標リフト量に応じて算出され、経年変化補正値を用いて流量係数変化率を修正することにより、流量変化補正係数が算出され、目標吸入空気量及び流量変化補正係数に基づいて、基本目標リフト基準値が算出される。吸入空気通過経路の流量特性は、吸気弁の開口面積が変化しない場合でも吸入空気通過経路の流量係数の変化に起因して変化する。したがって、吸入空気通過経路の流量係数の経時変化が反映された流量変化補正係数を用いて基本目標リフト基準値を算出することにより、流量係数の経時変化を反映させた適切な補正を行うことができる。
【００１５】
請求項３に記載の発明によれば、流量係数変化率は、基本目標リフト量が減少するほど初期状態からの減少量が増加するように設定される。吸気弁を含む吸入空気通過経路においては通過する空気の速度が高くなるリフト量の範囲が比較的広いため、基本目標リフト量が減少するほど初期状態からの減少量が増加するように流量係数変化率を設定することにより、特に低リフト量領域における経時変化の補正精度を高めることができる。
【００１６】
請求項４に記載の発明によれば、初期ばらつき補正値に基づいて、吸気弁のリフト量を変更する動弁機構の異常判定、及び／または経時変化補正値に基づいて、吸気弁を含む吸入空気通過経路の異常判定が行われる。動弁機構に異常がある場合には、初期ばらつき補正値が通常の値から大きくずれ、吸入空気通過経路に異常がある場合には、経時変化補正値が通常の値から大きくずれるので、これらの補正値に基づいて異常の有無を判定することができる。
【００１７】
請求項５に記載の発明によれば、吸気弁のリフト量が検出され、検出リフト量、初期ばらつき補正値、及び経時変化補正値に基づいて、推定吸入空気量が算出される。機関の過渡運転状態では吸入空気量の検出精度が低下する傾向があるため、推定吸入空気量を用いて例えば燃料供給量の制御を行うことにより、過渡運転状態における制御精度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態にかかる内燃機関及びその制御装置の構成を示す図である。
【図２】図１に示す弁作動特性可変装置の構成を示すブロック図である。
【図３】図２に示す第１弁作動特性可変機構の概略構成を説明するための図である。
【図４】吸気弁及び排気弁の作動特性を示す図である。
【図５】吸気弁のリフト量制御を行う処理のフローチャートである。
【図６】図５の処理で実行される初期ばらつき学習処理のフローチャートである。
【図７】図６の処理で実行されるＡＬＩＦＴＲＥＦ１算出処理のフローチャートである。
【図８】図６の処理で実行される第１異常判定処理のフローチャートである。
【図９】初期ばらつき学習の実行条件を判定する処理のフローチャートである。
【図１０】図５の処理で実行される経時変化学習処理のフローチャートである。
【図１１】図１０の処理で実行されるＡＬＩＦＴＲＥＦ２算出処理のフローチャートである。
【図１２】図１０の処理で参照されるテーブルを示す図である。
【図１３】図１０の処理で実行されるＫＬＩＣ算出処理のフローチャートである。
【図１４】図１０の処理で実行される第２異常判定処理のフローチャートである。
【図１５】経時変化学習の実行条件を判定する処理のフローチャートである。
【図１６】推定吸入空気量（ＧＡＩＲＬＩＦＴ）を算出する処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施形態にかかる内燃機関とその制御装置の構成を示す図であり、図２は弁作動特性可変装置の構成を示す図である。図１において、例えば４気筒を有する内燃機関（以下単に「エンジン」という）１は、吸気弁及び排気弁と、これらを駆動するカムを備えるとともに、弁作動特性可変装置４０を備えている。弁作動特性可変装置４０は、吸気弁の弁リフト量（最大リフト量）及び開角（開弁期間）を連続的に変更する第１弁作動特性可変機構４１と、吸気弁を駆動するカムの、クランク軸回転角度を基準とした作動位相を連続的に変更するカム位相可変機構としての第２弁作動特性可変機構４２と、排気弁のリフト量及び開角（開弁機関）を２段階に切り換える第３弁作動特性可変機構４７とを有する。第２弁作動特性可変機構４２により吸気弁を駆動するカムの作動位相が変更され、吸気弁の作動位相が変更される。
【００２０】
エンジン１の吸気管２の途中にはスロットル弁３が配されている。また、スロットル弁３にはスロットル弁開度（ＴＨ）センサ４が連結されており、当該スロットル弁３の開度に応じた電気信号を出力して電子コントロールユニット（以下（ＥＣＵ）という）５に供給する。スロットル弁３には、スロットル弁３を駆動するアクチュエータ７が接続されており、アクチュエータ７は、ＥＣＵ５によりその作動が制御される。吸気管２のスロットル弁３の上流側には、吸入空気量ＧＡＩＲ［ｇ／ｓｅｃ］を検出する吸入空気量センサ１３が設けられており、その検出信号はＥＣＵ５に供給される。
【００２１】
燃料噴射弁６は吸気弁の少し上流側に各気筒毎に設けられており、各噴射弁は図示しない燃料ポンプに接続されていると共にＥＣＵ５に電気的に接続されて当該ＥＣＵ５からの信号により燃料噴射弁６の開弁時間が制御される。エンジン１の各気筒の点火プラグ１５は、ＥＣＵ５に接続されており、ＥＣＵ５は点火プラグ１５に点火信号を供給し、点火時期制御を行う。
【００２２】
スロットル弁３の下流には吸気圧ＰＢＡを検出する吸気圧センサ８及び吸気温ＴＡを検出する吸気温センサ９が取付けられている。またエンジン１の本体には、エンジン冷却水温ＴＷを検出するエンジン冷却水温センサ１０が取り付けられている。これらのセンサの検出信号は、ＥＣＵ５に供給される。
【００２３】
ＥＣＵ５には、エンジン１のクランク軸（図示せず）の回転角度を検出するクランク角度位置センサ１１及び、エンジン１の吸気弁を駆動するカムが固定されたカム軸の回転角度を検出するカム角度位置センサ１２が接続されており、クランク軸の回転角度及びカム軸の回転角度に応じた信号がＥＣＵ５に供給される。クランク角度位置センサ１１は、一定クランク角周期毎（例えば６度周期）に１パルス（以下「ＣＲＫパルス」という）と、クランク軸の所定角度位置を特定するパルスを発生する。また、カム角度位置センサ１２は、エンジン１の特定の気筒の所定クランク角度位置でパルス（以下「ＣＹＬパルス」という）と、各気筒の吸入行程開始時の上死点（ＴＤＣ）でパルス（以下「ＴＤＣパルス」という）を発生する。これらのパルスは、燃料噴射時期、点火時期等の各種タイミング制御及びエンジン回転数（エンジン回転速度）ＮＥの検出に使用される。なお、カム角度位置センサ１２より出力されるＴＤＣパルスと、クランク角度位置センサ１１より出力されるＣＲＫパルスとの相対関係からカム軸の実際の作動位相ＣＡＩＮが検出される。
【００２４】
ＥＣＵ５には、エンジン１によって駆動される車両のアクセルペダルの踏み込み量（以下「アクセルペダル操作量」という）ＡＰを検出するアクセルセンサ３１、当該車両の走行速度（車速）ＶＰを検出する車速センサ３２、及び大気圧ＰＡを検出する大気圧センサ３３が接続されている。これらのセンサの検出信号は、ＥＣＵ５に供給される。
【００２５】
弁作動特性可変装置４０は、図２に示すように、吸気弁の最大リフト量及び開角（以下単に「リフト量」という）を連続的に変更する第１弁作動特性可変機構４１と、吸気弁の作動位相を連続的に変更する第２弁作動特性可変機構４２と、吸気弁のリフト量を連続的に変更するためのモータ４３と、吸気弁の作動位相を連続的に変更するために、その開度が連続的に変更可能な電磁弁４４と、排気弁のリフト量及び開角（開弁期間）を２段階に切り換える第３弁作動特性可変機構４７と、排気弁のリフト量及び開角を２段階に切り換えるための電磁弁４８とを備えている。吸気弁の作動位相を示すパラメータとして、上記カム軸の作動位相ＣＡＩＮが用いられる。電磁弁４４及び４８には、オイルパン４６の潤滑油がオイルポンプ４５により、加圧されて供給される。なお、第２弁作動特性可変機構４２の具体的な構成は、例えば特開２０００−２２７０１３号公報に示されている。また第３弁作動特性可変機構４７は、市販車に採用されており、その構成は周知である。
【００２６】
第１弁作動特性可変機構４１は、図３（ａ）に示すように、カム５２が設けられたカム軸５１と、シリンダヘッドに軸５５ａを中心として揺動可能に支持されるコントロールアーム５５と、コントロールアーム５５を揺動させるコントロールカム５７が設けられたコントロール軸５６と、コントロールアーム５５に支軸５３ｂを介して揺動可能に支持されるとともに、カム５２に従動して揺動するサブカム５３と、サブカム５３に従動し、吸気弁６０を駆動するロッカアーム５４とを備えている。ロッカアーム５４は、コントロールアーム５５内に揺動可能に支持されている。
【００２７】
サブカム５３は、カム５２に当接するローラ５３ａを有し、カム軸５１の回転により、軸５３ｂを中心として揺動する。ロッカアーム５４は、サブカム５３に当接するローラ５４ａを有し、サブカム５３の動きが、ローラ５４ａを介して、ロッカアーム５４に伝達される。
【００２８】
コントロールアーム５５は、コントロールカム５７に当接するローラ５５ｂを有し、コントロール軸５６の回動により軸５５ａを中心として揺動する。図３（ａ）に示す状態では、サブカム５３の動きはロッカアーム５４にほとんど伝達されないため、吸気弁６０はほぼ全閉の状態を維持する。一方同図（ｂ）に示す状態では、サブカム５３の動きがロッカアーム５４を介して吸気弁６０に伝達され、吸気弁６０は上限リフト量ＬＦＴＭＡＸ（例えば１２ｍｍ）まで開弁する。
【００２９】
したがって、モータ４３によりコントロール軸５６を回動させることにより、吸気弁６０のリフト量ＬＦＴを連続的に変更することがきる。本実施形態では、第１弁作動特性可変機構４１に、コントロール軸５６の回転角度（以下「ＣＳ角度」という）ＣＳＡを検出するコントロール軸回転角度センサ（以下「ＣＳ角度センサ」という）１４が設けられており、検出されるＣＳ角度ＣＳＡがリフト量ＬＦＴを示すパラメータとして使用される。
【００３０】
なお、第１弁作動特性可変機構４１の詳細な構成は、特開２００８−２５４１８号公報に示されている。
第１弁作動特性可変機構４１により、図４（ａ）に実線で示すように吸気弁のリフト量ＬＦＴ（及び開角）が変更される。また第３弁作動特性可変機構４７により、図４（ａ）に破線で示すように排気弁のリフト量（及び開角）が２段階に変更される。
【００３１】
第２弁作動特性可変機構４２により、吸気弁は、同図（ｂ）に実線Ｌ１３及びＬ１４で示す特性を中心として、カムの作動位相ＣＡＩＮの変化に伴って破線Ｌ１１，Ｌ１２で示す最進角位相から、一点鎖線Ｌ１５，Ｌ１６で示す最遅角位相までの間の位相で駆動される。
【００３２】
ＥＣＵ５は各種センサからの入力信号波形を整形し、電圧レベルを所定レベルに修正し、アナログ信号値をデジタル信号値に変換する等の機能を有する入力回路、中央演算処理ユニット（以下「ＣＰＵ」という）、ＣＰＵで実行される演算プログラム及び演算結果等を記憶する記憶回路のほか、アクチュエータ７、燃料噴射弁６、モータ４３、電磁弁４４、４８に駆動信号を供給する出力回路等から構成される。
【００３３】
ＥＣＵ５のＣＰＵは、上記センサの検出信号に応じて、スロットル弁３の開度制御、燃料噴射制御（燃料噴射弁６による燃料噴射時期及び燃料噴射時間の制御）、及びモータ４３、電磁弁４４、４８による弁作動特性の制御を行う。
【００３４】
図５は吸気弁のリフト量を制御する処理のフローチャートであり、この処理は所定時間毎にＥＣＵ５のＣＰＵで実行される。
ステップＳ１では、図９の処理で設定される初期ばらつき学習フラグＦＡＬＩＦＴＲＥＦ１が「１」であるか否かを判別する。初期ばらつき学習フラグＦＡＬＩＦＴＲＥＦ１は、図９の処理において初期ばらつき学習実行条件が成立するとき「１」に設定される。
【００３５】
ステップＳ１の答が肯定（ＹＥＳ）であるときは、図６に示す初期ばらつき学習処理を実行し、初期ばらつき補正値ＡＬＩＦＴＲＥＦＡＶの算出を行う（ステップＳ２）。ステップＳ１の答が否定（ＮＯ）であるときは、経時変化学習フラグＦＡＬＩＦＴＲＥＦ２が「１」であるか否かを判別する（ステップＳ３）。経時変化学習フラグＦＡＬＩＦＴＲＥＦ２は、図１５の処理において経時変化学習実行条件が成立するとき「１」に設定される。
【００３６】
ステップＳ３の答が肯定（ＹＥＳ）であるときは、図１０に示す経時変化学習処理を実行し、経時変化補正値ＫＬＩＣの算出を行う（ステップＳ４）。ステップＳ３の答が否定（ＮＯ）であるときは、通常のリフト量制御を行う（ステップＳ５）。この通常制御においては、算出された初期ばらつき補正値ＡＬＩＦＴＲＥＦＡＶ及び経時変化補正値ＫＬＩＣを用いて吸気弁リフト量の指令値（以下「リフト量指令値」という）ＡＬＣＭＤが算出される。
【００３７】
図６は、図５のステップＳ２で実行される初期ばらつき学習処理のフローチャートである。
ステップＳ１１では、アクセルペダル操作量ＡＰ及びエンジン回転数ＮＥに応じて基本目標吸入空気量ＧＡＩＲＣＭＤを算出する。基本目標吸入空気量ＧＡＩＲＣＭＤは、所定標準状態（大気圧ＰＡ＝ＰＡ０（例えば１０１．３ｋＰａ）、吸気温ＴＡ＝ＴＡ０（例えば２５℃））に対応する目標吸入空気量である。
【００３８】
ステップＳ１２では、下記式（１）により基本目標吸入空気量ＧＡＩＲＣＭＤを現在の大気圧ＰＡ及び吸気温ＴＡに応じて補正し、目標吸入空気量ＧＡＩＲＣＭＤＸを算出する。式（１）のＰＢＧＡ０はゲージ圧（＝ＰＢＡ−ＰＡ）の基準値であり、本実施形態では−１３．３ｋＰａ（−１００ｍｍＨｇ）に設定される。本実施形態では、ゲージ圧ＰＢＧＡが基準値ＰＢＧＡ０に維持されるようにスロットル弁開度ＴＨが制御される。
【数１】
2011017321.tif 000003
【００３９】
ステップＳ１３では、目標吸入空気量ＧＡＩＲＣＭＤＸに応じて基本リフト量算出マップ（図示せず）を検索し、基本目標リフト値ＡＬＳＴＤを算出する。基本リフト量算出マップは、目標吸入空気量ＧＡＩＲＣＭＤＸ，エンジン回転数ＮＥ，カム作動位相ＣＡＩＮ，及び排気弁のリフト特性（低速用／高速用）に応じて設定されており、目標吸入空気量ＧＡＩＲＣＭＤＸと、他のパラメータの値とに応じて基本目標リフト量ＡＬＳＴＤが算出される。
【００４０】
ステップＳ１４では、図７に示すＡＬＩＦＴＲＥＦ１算出処理を実行し、第１フィードバック補正値ＡＬＦＩＴＲＥＦ１を算出する。第１フィードバック補正値ＡＬＦＩＴＲＥＦ１は、検出される吸入空気量ＧＡＩＲが基本目標吸入空気量ＧＡＩＲＣＭＤと一致するように算出される。
【００４１】
ステップＳ１６では、下記式（２）により、第１フィードバック補正値ＡＬＩＦＴＲＥＦ１のなまし処理を行い、初期ばらつき補正値ＡＬＩＦＴＲＥＦＡＶを算出する。式（２）の右辺のＡＬＩＦＴＲＥＦＡＶは前回算出値であり、ＣＲ１は０より大きく１より小さい値に設定されるなまし係数である。
ＡＬＩＦＴＲＥＦＡＶ＝ＣＲ１×ＡＬＩＦＴＲＥＦ１
＋（１−ＣＲ１）×ＡＬＩＦＴＲＥＦＡＶ        （２）
【００４２】
ステップＳ１７では、図８に示す第１異常判定処理を実行する。第１異常判定処理では、初期ばらつき補正値ＡＬＩＦＴＲＥＦＡＶに基づく第１弁作動特性可変機構４１（及びモータ４３）の異常判定が行われる。
【００４３】
ステップＳ１８では、初期ばらつき補正値ＡＬＩＦＴＲＥＦＡＶのリミット処理を行う。すなわち、初期ばらつき補正値ＡＬＩＦＴＲＥＦＡＶが所定上限値を超えるときは、その所定上限値に設定し、初期ばらつき補正値ＡＬＩＦＴＲＥＦＡＶが所定下限値を下回るときは、その所定下限値に設定する。
【００４４】
ステップＳ１９では、初期ばらつき補正値ＡＬＩＦＴＲＥＦＡＶの収束判定を行う。収束判定は、例えば前回運転時に算出された初期ばらつき補正値ＡＬＩＦＴＲＥＦＡＶと、今回の運転中に算出された初期ばらつき補正値ＡＬＩＦＴＲＥＦＡＶとの差である補正値変化量ＤＡＬＲＡＶが所定閾値以下となり、初期ばらつき補正値ＡＬＩＦＴＲＥＦＡＶがほぼ一定となったときに収束したとの判定が行われる。初期ばらつき補正値ＡＬＩＦＴＲＥＦＡＶが収束したと判定されたときは、図９の処理で参照される初期ばらつき学習要求フラグＦＳＣＨＫが「０」に戻される。
【００４５】
ステップＳ２０では、下記式（３）により、リフト量指令値ＡＬＣＭＤを算出し、ステップＳ２１では、変換テーブル（図示せず）を用いてリフト量指令値ＡＬＣＭＤを、ＣＳ角度指令値ＣＳＡＣＭＤに変換する。
ＡＬＣＭＤ＝ＡＬＳＴＤ＋ＡＬＩＦＴＲＥＦ１                    （３）
【００４６】
ＥＣＵ５は、検出されるＣＳ角度ＣＳＡがＣＳ角度指令値ＣＳＡＣＭＤと一致するようにモータ４３を駆動する。
【００４７】
図７は、図６のステップＳ１４で実行されるＡＬＩＦＴＲＥＦ１算出処理のフローチャートである。
ステップＳ３１では、フィードバック制御フラグＦＡＬＩＦＴＦＢが「１」であるか否かを判別する。フィードバック制御フラグＦＡＬＩＦＴＦＢは、下記の条件ａ）〜ｅ）が満たされるとき、「１」に設定される。
【００４８】
ａ）車速ＶＰが所定車速ＶＰ０（例えば３ｋｍ／ｈ）より低い；
ｂ）アクセルペダル操作量ＡＰが「０」である；
ｃ）吸入空気量センサ１３が活性化している（エンジン１の始動完了から２秒以上経過している）；
ｄ）第１弁作動特性可変機構４１が作動している；
ｅ）吸気弁リフト量ＬＦＴが所定リフト量ＬＦＴＬ（例えば１．５ｍｍ）より小さい低リフト運転中である。
【００４９】
ステップＳ３１の答が否定（ＮＯ）であるときは、初期ばらつき補正値ＡＬＩＦＴＲＥＦＡＶを「０」に設定し（ステップＳ３６）、直ちに処理を終了する。
ステップＳ３１の答が肯定（ＹＥＳ）、すなわちフィードバック制御実行条件が成立しているときは、下記式（４）により空気量偏差ＤＧＡＩＲ(k)を算出する。「ｋ」は、本処理の実行周期で離散化した離散化時刻であり、今回値を示す「(k)」は通常は省略されている。
ＤＧＡＩＲ(k)＝ＧＡＩＲＣＭＤ−ＧＡＩＲ                      （４）
【００５０】
ステップＳ３３では、下記式（５）により切換関数値ＳＧＭＧＡ(k)を算出する。ＶＰＯＬＥＡＬは、「−１」から「０」の間の値に設定される特性設定パラメータである。
ＳＧＭＧＡ(k)＝ＤＧＡＩＲ(k)＋ＶＰＯＬＥＡＬ×ＤＧＡＩＲ(k-1)  （５）
【００５１】
ステップＳ３４では、下記式（６）により切換関数値ＳＧＭＧＡ(k)を積算することにより積算切換関数値ＳＵＭＳＧＭ(k)を算出する。
ＳＵＭＳＧＭ(k)＝ＳＵＭＳＧＭ(k-1)＋ＳＧＭＧＡ(k)              （６）
【００５２】
ステップＳ３５では、下記式（７）により、第１フィードバック補正値ＡＬＩＦＴＲＥＦ１を算出する。式（７）のＫＲＣＨＧＡ及びＫＡＤＰＧＡは、それぞれ到達則制御ゲイン及び適応則制御ゲインである。
ＡＬＩＦＴＲＥＦ１＝ＫＲＣＨＧＡ×ＳＧＭＧＡ(k)
＋ＫＡＤＰＧＡ×ＳＵＭＳＧＭ(k)        （７）
【００５３】
図７の処理により、フィードバック制御実行条件が成立しているときに、検出吸入空気量ＧＡＩＲが基本目標吸入空気量ＧＡＩＲＣＭＤに一致するように、第１フィードバック補正値ＡＬＩＦＴＲＥＦ１が算出される。
【００５４】
図８は、図６のステップＳ１７で実行される第１異常判定処理のフローチャートである。
ステップＳ４１では、初期ばらつき補正値ＡＬＩＦＴＲＥＦＡＶの絶対値が第１異常判定閾値ＡＬＩＦＴＦＴＨより大きいか否かを判別する。この答が否定（ＮＯ）であるときは、第１弁作動特性可変機構４１及びモータ４３は正常と判定する（ステップＳ４２）。
【００５５】
ステップＳ４１で初期ばらつき補正値ＡＬＩＦＴＲＥＦＡＶの絶対値が第１異常判定閾値ＡＬＩＦＴＦＴＨより大きいときは、第１弁作動特性可変機構４１またはモータ４３に異常があると判定する（ステップＳ４３）。
【００５６】
図９は初期ばらつき学習実行条件、すなわち初期ばらつき補正値ＡＬＩＦＴＲＥＦＡＶの算出実行条件を判定する処理のフローチャートである。この処理はＥＣＵ５のＣＰＵで所定時間毎に実行される。
【００５７】
ステップＳ５１では、ゲージ圧ＰＢＧＡと前記基準値ＰＢＧＡ０との偏差ＤＰＢＧＡの絶対値が所定ゲージ圧偏差ＤＰＢＴＨ（例えば０．６７ｋＰａ（５ｍｍＨｇ））より小さいか否かを判別し、その答が肯定（ＹＥＳ）であるときは、吸入空気量の変化量ＤＴＧＡＩＲの絶対値が所定閾値ＤＴＧＡＴＨ（例えば０．５ｇ／ｓｅｃ）より小さいか否かを判別する（ステップＳ５２）。
【００５８】
ステップＳ５２の答が肯定（ＹＥＳ）であるときは、エンジン回転数の変化量ＤＴＮＥの絶対値が所定閾値ＤＴＮＥＴＨ（例えば、５ｒｐｍ／ＴＤＣ，ＴＤＣはＴＤＣパルスの発生周期））より小さいか否かを判別する（ステップＳ５３）。その答が肯定（ＹＥＳ）であるときは、エンジン回転数ＮＥと目標回転数ＮＥＯＢＪとの偏差の絶対値が所定閾値ＤＮＥＴＨ（例えば、１０ｒｐｍ）より小さいか否かを判別する（ステップＳ５４）。
【００５９】
ステップＳ５４の答が肯定（ＹＥＳ）であるときは、エンジン冷却水温ＴＷが所定低水温ＴＷ１（例えば７５℃）より高くかつ所定高水温ＴＷ２（例えば９５℃）より低いか否かを判別する（ステップＳ５５）。この答が肯定（ＹＥＳ）であるときは、蒸発燃料の吸気管２への供給が停止されているか否かを判別する（ステップＳ５６）。蒸発燃料は、燃料タンクで発生し、図示しない周知の蒸発燃料処理装置に貯蔵されている燃料である。
【００６０】
ステップＳ５６の答が肯定（ＹＥＳ）であるときは、フィードバック制御フラグＦＡＬＩＦＴＦＢが「１」であるか否かを判別する（ステップＳ５７）。この答が肯定（ＹＥＳ）であるときは、初期ばらつき学習要求フラグＦＳＣＨＫが「１」であるか否かを判別する（ステップＳ５８）。初期ばらつき学習要求フラグＦＳＣＨＫは、当該エンジンを搭載した車両の工場出荷直後において販売店において「１」に設定される。
【００６１】
ステップＳ５１〜Ｓ５８のいずれかの答が否定（ＮＯ）であるときは、ステップＳ５９に進み、アップカウントタイマＴＭＬＲＮを「０」に設定してスタートさせる。その後、初期ばらつき学習フラグＦＡＬＩＦＴＲＥＦ１を「０」に設定する（ステップＳ６３）。
【００６２】
ステップＳ５８の答が肯定（ＹＥＳ）であるときは、タイマＴＭＬＲＮの値が所定待ち時間ＴＬＲＮ（例えば２秒）を超えたか否かを判別する（ステップＳ６０）。この答が否定（ＮＯ）である間はステップＳ６３に進み、肯定（ＹＥＳ）となると、図１３の処理で算出される経時変化補正値ＫＬＩＣを「０」に設定するとともに（ステップＳ６１）、初期ばらつき学習フラグＦＡＬＩＦＴＲＥＦ１を「１」に設定する（ステップＳ６２）。経時変化補正値ＫＬＩＣは、「０」であるとき、初期状態、すなわち経時変化していない状態を示す。
【００６３】
前述したように初期ばらつき学習要求フラグＦＳＣＨＫは、初期ばらつき補正値ＡＬＩＦＴＲＥＦＡＶが収束すると「０」に戻されるので、その後は初期ばらつき学習は実行されない。
【００６４】
図１０は、図５のステップＳ４で実行される経時変化学習処理のフローチャートである。
ステップＳ７１〜Ｓ７３は、図６のステップＳ１１〜Ｓ１３と同一の処理であり、目標吸入空気量ＧＡＩＲＣＭＤＸ及び基本目標リフト量ＡＬＳＴＤが算出される。
【００６５】
ステップＳ７４では、図１１に示すＡＬＩＦＴＲＥＦ２算出処理を実行し、第２フィードバック補正値ＡＬＩＦＴＲＥＦ２を算出する。
【００６６】
図１１の処理は、図７のＡＬＩＦＴＲＥＦ１算出処理のステップＳ３５及びＳ３６を、それぞれステップＳ３５ａ及びＳ３６ａに代えたものであり、処理内容は、図７の処理と同一である。すなわち、検出される吸入空気量ＧＡＩＲを基本目標吸入空気量ＧＡＩＲＣＭＤと一致させるスライディングモード制御を行うことによって算出されるリフト量補正値が、第２フィードバック補正値ＡＬＩＦＴＲＥＦ２とされる。
【００６７】
図１１のステップＳ３５ａでは、下記式（７ａ）により第２フィードバック補正値ＡＬＦＩＴＲＥＦ２を算出する。
ＡＬＩＦＴＲＥＦ２＝ＫＲＣＨＧＡ×ＳＧＭＧＡ(k)
＋ＫＡＤＰＧＡ×ＳＵＭＳＧＭ(k)      （７ａ）
ステップＳ３６ａでは、第２フィードバック補正値ＡＬＦＩＴＲＥＦ２が「０」に設定される。
【００６８】
図１０に戻り、ステップＳ７５では、基本目標リフト量ＡＬＳＴＤに応じて図１２に示すＣＭＡＸテーブルを検索し、想定される最大詰まり状態に対応する流量係数変化率ＣＭＡＸを算出する。ＣＭＡＸテーブルは、基本目標リフト量ＡＬＳＴＤが減少するほど流量係数変化率ＣＭＡＸが減少するように、換言すれば初期状態からの減少量（１−ＣＭＡＸ）が増加するように設定されている。図１２の「ＬＦＴＭＡＸ」はリフト量の上限値である。「想定される最大詰まり状態」は、例えばエンジン停止に至る程度に吸入空気流量が絞られる状態、あるいはエンジンが始動不能となる程度に吸入空気流量が絞られる状態が対応する。
【００６９】
吸気弁のリフト量と実際の吸入空気量との関係の変化は、吸気弁自体の堆積物に起因する変化より、吸気ポートの堆積物に起因する変化の方が大きいと考えられ、吸気ポートの堆積物の増加が、吸気弁を含む吸入空気の通過経路（以下「吸入空気通過経路」という）の流量係数の減少として現れる。そして、リフト量が小さい領域では、通過する空気の流速が音速の近傍に達するため、流量係数の減少量が大きくなる。図１２のＣＭＡＸテーブルはこの点を考慮して設定されている。
【００７０】
ステップＳ７６では、流量係数変化率ＣＭＡＸを下記式（８）に適用し、流量変化補正係数ＣＲＥＦを算出する。式（８）のＫＬＩＣＢは、前回のエンジン運転期間において算出（更新）された経時変化補正値である。流量変化補正係数ＣＲＥＦは、初期状態では「１．０」であり、経時変化により吸入空気通過経路の堆積物が増加するほど減少する。
ＣＲＥＦ＝１−ＫＬＩＣＢ×（１−ＣＭＡＸ）                    （８）
【００７１】
ステップＳ７７では、下記式（９）に示すように、目標吸入空気量ＧＡＩＲＣＭＤＸを流量変化補正係数ＣＲＥＦで除算することにより、補正目標吸入空気量ＧＡＩＲＣＭＤＦを算出する。
ＧＡＩＲＣＭＤＦ＝ＧＡＩＲＣＭＤＸ／ＣＲＥＦ                  （９）
【００７２】
ステップＳ７８では、補正目標吸入空気量ＧＡＩＲＣＭＤＦに応じて基本リフト量算出マップ（ステップＳ７３で参照するマップと同一のマップ）を検索し、基本目標リフト基準値ＡＬＲＥＦＢを算出する。
【００７３】
ステップＳ８０では、下記式（１０）に示すように、基本目標リフト基準値ＡＬＲＥＦＢに第２フィードバック補正値ＡＬＩＦＴＲＥＦ２を加算することにより目標リフト基準値ＡＬＲＥＦを算出し、次いで図１３に示すＫＬＩＣ算出処理を実行する（ステップＳ８１）。
ＡＬＲＥＦ＝ＡＬＲＥＦＢ＋ＡＬＩＦＴＲＥＦ２              （１０）
【００７４】
ステップＳ８３では、下記式（１１）に示すように、目標リフト基準値ＡＬＲＥＦに初期ばらつき補正値ＡＬＩＦＴＲＥＦＡＶを加算することにより、リフト量指令値ＡＬＣＭＤを算出する。
ＡＬＣＭＤ＝ＡＬＲＥＦ＋ＡＬＩＦＴＲＥＦＡＶ              （１１）
【００７５】
ステップＳ８４では、リフト量指令値ＡＬＣＭＤをＣＳ角度指令値ＣＳＡＣＭＤに変換する。
【００７６】
なお、図５のステップＳ５で実行される通常制御は、図１０のステップＳ８１（ＫＬＩＣ算出処理）を除いた処理により実行される。すなわち、初期ばらつき補正値ＡＬＩＦＴＲＥＦＡＶはステップＳ８３において適用され、経時変化補正値ＫＬＩＣによる補正は、ステップＳ７６で算出される流量変化補正係数ＣＲＥＦによって実行される。
【００７７】
図１３は、図１０のステップＳ８１で実行されるＫＬＩＣ算出処理のフローチャートである。
ステップＳ９１では、目標吸入空気量ＧＡＩＲＣＭＤＸ及び流量係数変化率ＣＭＡＸを下記式（１２）に適用し、想定される最大詰まり状態に対応した目標吸入空気量である最大詰まり目標吸入空気量ＧＡＩＲＣＭＤＭＡＸを算出する。
ＧＡＩＲＣＭＤＭＡＸ＝ＧＡＩＲＣＭＤＸ／ＣＭＡＸ            （１２）
【００７８】
ステップＳ９２では、最大詰まり目標吸入空気量ＧＡＩＲＣＭＤＭＡＸに応じて基本リフト量マップ（図１０，ステップＳ７３等で参照されるマップ）を検索し、最大詰まり状態に対応するリフト量である最大詰まりリフト量ＡＬＭＡＸを算出する。ステップＳ９３では、下記式（１３）に目標リフト基準値ＡＬＲＥＦ，最大詰まりリフト量ＡＬＭＡＸ，及び基本目標リフト量ＡＬＳＴＤを適用し、現在の吸入空気通過経路の詰まり状態を示す経時変化パラメータＫＬＩＣＸを算出する。
【数２】
2011017321.tif 000004
【００７９】
ステップＳ９４では、下記式（１４）により、経時変化パラメータＫＬＩＣＸのなまし処理を行い、経時変化補正値ＫＬＩＣを算出する。式（１４）の右辺のＫＬＩＣは前回算出値であり、ＣＲ２は０より大きく１より小さい値に設定されるなまし係数である。
ＫＬＩＣ＝ＣＲ２×ＫＬＩＣＸ＋（１−ＣＲ２）×ＫＬＩＣ        （１４）
【００８０】
ステップＳ９５では図１４に示す第２異常判定処理を実行し、ステップＳ９６では、経時変化補正値ＫＬＩＣのリミット処理を行う。すなわち、経時変化補正値ＫＬＩＣが所定上限値を超えるときは、その所定上限値に設定し、経時変化補正値ＫＬＩＣが所定下限値を下回るときは、その所定下限値に設定する。
【００８１】
図１４は、図１３のステップＳ９５で実行される第２異常判定処理のフローチャートである。
ステップＳ１０１では、経時変化補正値ＫＬＩＣが第２異常判定閾値ＫＬＩＣＦＴＨより大きいか否かを判別し、この答が否定（ＮＯ）であるときは、吸入空気通過経路は正常（想定される詰まり状態の範囲内である）と判定する（ステップＳ１０２）。一方、経時変化補正値ＫＬＩＣが第２異常判定閾値ＫＬＩＣＦＴＨより大きいときは、吸入空気通過経路が異常な詰まり状態にあると判定する（ステップＳ１０３）。
【００８２】
図１５は、経時変化学習実行条件を判定する処理のフローチャートである。この処理は、図９のステップＳ６１を削除し、ステップＳ５８，Ｓ６２，及びＳ６３をそれぞれステップＳ５８ａ，Ｓ６２ａ，及びＳ６３ａに代えたものである。
【００８３】
ステップＳ５８ａでは、初期ばらつき学習要求フラグＦＳＣＨＫが「０」であるか否かを判別する。初期ばらつき補正値ＡＬＩＦＴＲＥＦＡＶが収束するまではステップＳ５８ａの答は否定（ＮＯ）となる。したがって、経時変化ばらつき学習フラグＦＡＬＩＦＴＲＥＦ２は「０」に設定される（ステップＳ６３ａ）。
【００８４】
ステップＳ５８ａの答が肯定（ＹＥＳ）となり、かつ所定待ち時間ＴＬＲＮが経過すると、経時変化ばらつき学習フラグＦＡＬＩＦＴＲＥＦ２が「１」に設定される（ステップＳ６２ａ）。
【００８５】
図１６は、エンジン１の過渡運転状態において燃料噴射時間の算出に適用される推定吸入空気量ＧＡＩＲＬＩＦＴを算出する処理のフローチャートである。この処理は、ＥＣＵ５のＣＰＵで所定時間毎に実行される。
【００８６】
ステップＳ１１１では、下記式（１５）に初期ばらつき補正値ＡＬＩＦＴＲＥＦＡＶを適用し、補正実リフト量ＬＦＴＡＣを算出する。式（１５）のＬＦＴＡは、検出されるＣＳ角度ＣＳＡをリフト量に変換した実リフト量である。
ＬＦＴＡＣ＝ＬＦＴＡ−ＡＬＩＦＴＲＥＦＡＶ                （１５）
【００８７】
ステップＳ１１２では、補正実リフト量ＬＦＴＡＣに応じて基本吸入空気量マップ（図示せず）を検索し、基本推定吸入空気量ＧＡＩＲＥＢを算出する。基本吸入空気量マップは、吸気弁リフト量、エンジン回転数ＮＥ、カム作動位相ＣＡＩＮ、排気弁作動特性、及びゲージ圧ＰＢＧＡに応じて、吸入空気量が設定されたマップである。吸気弁リフト量として補正実リフト量ＬＦＴＡＣを適用し、さらに他のパラメータの現在値を適用してマップ検索を行うことにより、基本推定吸入空気量ＧＡＩＲＥＢが算出される。
【００８８】
ステップＳ１１３では、補正実リフト量ＬＦＴＡＣに応じて図１２のＣＭＡＸテーブルを検索し、吸入空気量推定用の流量係数変化率ＣＭＡＸＥを算出する。ステップＳ１１４では、下記式（１６）により流量変化補正係数ＣＲＥＦＥを算出する。
ＣＲＥＦＥ＝１−ＫＬＩＣＢ×（１−ＣＭＡＸＥ）              （１６）
【００８９】
ステップＳ１１５では、下記式（１７）により基本推定吸入空気量ＧＡＩＲＥＢを流量変化補正係数ＣＲＥＦＥで補正し、推定吸入空気量ＧＡＩＲＬＩＦＴを算出する。
ＧＡＩＲＬＩＦＴ＝ＧＡＩＲＥＢ×ＣＲＥＦＥ                  （１７）
【００９０】
図１６の処理により算出された推定吸入空気量ＧＡＩＲＬＩＦＴは、エンジン１の過渡運転状態において、検出吸入空気量ＧＡＩＲに代えて燃料噴射時間ＴＯＵＴの算出に適用される。すなわち本実施形態では、エンジン１の定常運転状態では、検出吸入空気量ＧＡＩＲに応じて燃料噴射時間ＴＯＵＴが算出され、過渡運転状態においては、推定吸入空気量ＧＡＩＲＬＩＦＴに応じて燃料噴射時間ＴＯＵＴが算出される。過渡運転状態では吸入空気量ＧＡＩＲの検出精度が低下する傾向があるため、推定吸入空気量ＧＡＩＲＬＩＦＴを用いて燃料噴射時間ＴＯＵＴの算出を行うことにより、過渡運転状態における制御精度を高めることができる。
【００９１】
以上のように本実施形態では、目標吸入空気量ＧＡＩＲＣＭＤＸに応じて基本目標リフト量ＡＬＳＴＤが算出され、初期ばらつき学習条件が成立したときにリフト量の初期ばらつき補正値ＡＬＩＦＴＲＥＦＡＶが算出されるとともに、経時変化学習条件が成立したときに経時変化補正値ＫＬＩＣが算出される。そして、基本目標リフト量ＡＬＳＴＤ、初期ばらつき補正値ＡＬＩＦＴＲＥＦＡＶ、及び経時変化補正値ＫＬＩＣを用いてリフト量指令値ＡＬＣＭＤが算出され、リフト量指令値ＡＬＣＭＤに応じて吸気弁のリフト量ＬＦＴが制御される。初期ばらつき補正値ＡＬＩＦＴＲＥＦＡＶは、検出吸入空気量ＧＡＩＲが基本目標吸入空気量ＧＡＩＲＣＭＤと一致するように算出される第１フィードバック補正値ＡＬＩＦＴＲＥＦ１をなまし処理することにより算出される。
【００９２】
一方、経時変化補正値ＫＬＩＣの算出は以下のように行われる。先ず、吸気弁を含む吸入空気通過経路について想定される最大詰まり状態に対応するリフト量である最大詰まりリフト量ＡＬＭＡＸが、目標吸入空気量ＧＡＩＲＣＭＤＸに応じて算出され、目標吸入空気量ＧＡＩＲＣＭＤＸ及び前回運転時に算出された経時変化補正値ＫＬＩＣＢを用いて基本目標リフト基準値ＡＬＲＥＦＢが算出される。そして、検出吸入空気量ＧＡＩＲが目標吸入空気量ＧＡＩＲＣＭＤＸと一致するように基本目標リフト基準値ＡＬＲＥＦＢを補正することにより、目標リフト基準値ＡＬＲＥＦが算出され、基本目標リフト量ＡＬＳＴＤ、目標リフト基準値ＡＬＲＥＦ、及び最大詰まりリフト量ＡＬＭＡＸを用いて経時変化補正値ＫＬＩＣが更新される。リフト量指令値ＡＬＣＭＤは、目標リフト基準値ＡＬＲＥＦを初期ばらつき補正値ＡＬＩＦＴＲＥＦＡＶで補正することにより算出される。
【００９３】
このように、初期ばらつき学習条件成立時に初期ばらつき補正値ＡＬＩＦＴＲＥＦＡＶが算出され、初期ばらつき補正値ＡＬＩＦＴＲＥＦＡＶを適用しつつ経時変化補正値ＫＬＩＣが算出されるので、それぞれの補正値を高精度に算出することができる。そして、両補正値ＡＬＩＦＴＲＥＦＡＶ，ＫＬＩＣを適用してリフト量制御を行うことにより、初期特性ばらつき及びその後の経時変化の影響を除き、リフト量制御の精度を向上させることができる。
【００９４】
また吸入空気通過経路の流量係数の、詰まりのない初期状態からの変化率であって、最大詰まり状態に対応する流量係数変化率ＣＭＡＸが、基本目標リフト量ＡＬＳＴＤに応じて算出され、経年変化補正値ＫＬＩＣを用いて流量係数変化率ＣＭＡＸを修正することにより、流量変化補正係数ＣＲＥＦが算出され、目標吸入空気量ＧＡＩＲＣＭＤＸ及び流量変化補正係数ＣＲＥＦに基づいて、基本目標リフト基準値ＡＬＲＥＦＢが算出される。吸入空気通過経路の流量特性は、吸気弁の開口面積が変化しない場合でも流量係数の変化に起因して変化する。したがって、吸入空気通過経路の流量係数の経時変化が反映された流量変化補正係数ＣＲＥＦを用いて基本目標リフト基準値ＡＬＲＥＦＢを算出することにより、流量係数の経時変化を反映させた適切な補正を行うことができる。
【００９５】
また流量係数変化率ＣＭＡＸは、図１２に示すように基本目標リフト量ＡＬＳＴＤが減少するほど初期状態からの減少量（１−ＣＭＡＸ）が増加するように設定される。吸気弁を含む吸入空気通過経路においては通過する空気の速度が高くなるリフト量の範囲が広いため、基本目標リフト量ＡＬＳＴＤが減少するほど初期状態からの減少量（１−ＣＭＡＸ）が増加するように流量係数変化率ＣＭＡＸを設定することにより、特に低リフト領域における経時変化の補正精度を高めることができる。
【００９６】
本実施形態では、吸入空気量センサ１３が吸入空気量検出手段に相当し、ＥＣＵ５が、目標吸入空気量算出手段、基本目標リフト量算出手段、初期ばらつき学習手段、経時変化学習手段、リフト量指令値算出手段、リフト量制御手段、最大詰まりリフト量算出手段、基本目標リフト基準値算出手段、目標リフト基準値算出手段、更新手段、流量係数変化率算出手段、流量変化補正係数算出手段、第１異常判定手段、第２異常判定手段、及び推定吸入空気量算出手段を構成する。具体的には、図６のステップＳ１１，Ｓ１２、及び図１０のステップＳ７１，Ｓ７２が目標吸入空気量算出手段に相当し、図６のステップＳ１３及び図９のステップＳ７３が基本目標リフト量算出手段に相当し、図６のステップＳ１４〜Ｓ１９が初期ばらつき学習手段に相当し、図１０のステップＳ７４〜Ｓ８１が経時変化学習手段に相当し、図６のステップＳ２０及び図１０のステップＳ８３がリフト量指令値算出手段に相当し、図６のステップＳ２１及び図１０のステップＳ８４がリフト量制御手段の一部に相当する。また、図１３のステップＳ９１，Ｓ９２が最大詰まりリフト量算出手段に相当し、図１０のステップＳ７５〜Ｓ７８が、基本目標リフト基準値算出手段に相当し、図１０のステップＳ７４及びＳ８０が、目標リフト基準値算出手段に相当し、図１３のステップＳ９３，Ｓ９４が更新手段に相当し、図１０のステップＳ７５が流量係数変化率算出手段に相当し、図１０のステップＳ７６が流量変化補正係数算出手段に相当する。また図８及び図１４の処理が、それぞれ第１異常判定手段及び第２異常判定手段に相当し、図１６の処理が推定吸入空気量算出手段に相当する。
【００９７】
なお本発明は上述した実施形態に限るものではなく、種々の変形が可能である。例えば、上述した実施形態では、初期ばらつき学習におけるフィードバック制御実行条件（図７、ステップＳ３１）と、経時変化学習におけるフィードバック制御実行条件（図１１，ステップＳ３１）とを同一としたが、経時変化学習におけるフィードバック制御実行条件の方をより限定した運転状態とするようにしてもよい。例えば、前回の学習実行時からの当該車両の走行距離が、５０００ｋｍに達した時点という条件を追加してもよい。これにより、経時変化学習は、走行距離５０００ｋｍ毎に実行されることになる。
【００９８】
また初期ばらつき学習フラグＦＳＣＨＫを「１」に設定するタイミングは、当該エンジンを搭載した車両の工場出荷直後に限らず、当該エンジンの弁作動特性可変装置４０のメンテナンスがサービス工場で実行された直後であってもよい。当該メンテナンスにより弁作動特性の経時変化が除去されるとともに初期特性ばらつきが変化する場合が考えられるためである。
【００９９】
また本発明は、クランク軸を鉛直方向とした船外機などのような船舶推進機用エンジンなどの吸気制御にも適用が可能である。
【符号の説明】
【０１００】
１  内燃機関
２  吸気管
５  電子制御ユニット（目標吸入空気量算出手段、基本目標リフト量算出手段、初期ばらつき学習手段、経時変化学習手段、リフト量指令値算出手段、リフト量制御手段、最大詰まりリフト量算出手段、基本目標リフト基準値算出手段、目標リフト基準値算出手段、更新手段、流量係数変化率算出手段、流量変化補正係数算出手段、第１異常判定手段、第２異常判定手段、推定吸入空気量算出手段）
１３  吸入空気量センサ（吸入空気量検出手段）
３３  モータ（動弁機構）
４１  第１弁作動特性可変機構（動弁機構）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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