(57)【要約】【課題】内燃機関の回転速度の上昇を抑制しつつ、空燃比を目標とする空燃比に収束させることのできる空燃比制御装置を提供する。【解決手段】内燃機関１０は、吸気通路１２に設けられて開度が可変なスロットルバルブ１４と、吸気通路１２と燃焼室１８とを連通・遮断する最大リフト量が可変な吸気弁３０と、燃焼室１８に導入される燃料を噴射する燃料噴射弁２０と、燃焼室１８に導入される混合気の空燃比を検出する空燃比センサ２５とを備える。電子制御装置７０は、空燃比センサ２５により検出される空燃比が理論空燃比となるように、スロットルバルブ１４及び吸気弁３０の駆動状態に応じて燃料噴射弁２０により噴射される燃料の量を制御し、燃料噴射弁２０の燃料の量が最小噴射量以下となる推定されるときに、吸気弁３０の最大リフト量を所定の最小リフト量以上とするとともに、スロットル開度を小さくするリフト量及びスロットル開度制御を行う。【選択図】図１
2008180137.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気通路の流路断面積を調整するスロットルバルブと、前記吸気通路と燃焼室との連通状態を調整する吸気弁と、前記燃焼室に導入される燃料を噴射する燃料噴射弁と、前記燃焼室に導入される空気と前記燃料との混合気の空燃比を検出するセンサとを備える内燃機関において前記空燃比を制御する空燃比制御装置であって、
前記センサにより検出される前記空燃比が目標空燃比となるように、前記スロットルバルブ及び前記吸気弁の駆動状態に応じて前記燃料噴射弁により噴射される前記燃料の量を制御する第１の制御手段と、
前記燃料噴射弁により噴射される前記燃料の量が所定の最小噴射量以下となるときに、前記吸気通路の流路断面積を減少させるように前記スロットルバルブの駆動状態を制御するとともに、前記燃焼室に導入される前記空気の量を増大させるように前記吸気弁の駆動状態を制御する第２の制御手段とを備えている
ことを特徴とする空燃比制御装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記第１の制御手段は、前記センサにより検出される前記空燃比が目標空燃比となるように、前記スロットルバルブ及び前記吸気弁の駆動状態に応じて前記燃料噴射弁が噴射すべき燃料の量を要求噴射量として導出し、この要求噴射量が前記所定の最小噴射量よりも少ないときに前記燃料噴射弁により噴射される前記燃料の量を同所定の最小噴射量に設定し、
前記第２の制御手段は、前記要求噴射量が前記所定の最小噴射量以下となるときに、同要求噴射量が少ないほど、前記燃焼室に導入される前記空気の量が多くなるように前記吸気弁の駆動状態を制御する
ことを特徴とする空燃比制御装置。
【請求項３】
請求項１において、
前記第１の制御手段は、前記センサにより検出される前記空燃比を目標空燃比するための空燃比フィードバック補正係数を算出することによって、前記スロットルバルブ及び前記吸気弁の駆動状態に応じて前記燃料噴射弁が噴射すべき燃料の量を要求噴射量として導出するとともに、同要求噴射量に基づいて前記燃料噴射弁によって噴射される燃料の量を制御し、
前記第２の制御手段は、前記フィードバック補正係数が前記要求噴射量を減少させる値として算出されるときに、同補正係数が同要求噴射量を減少させる程度が大きいほど、前記燃焼室に導入される前記空気の量が多くなるように前記吸気弁の駆動状態を制御する
ことを特徴とする空燃比制御装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか１項において、
前記吸気弁は、前記燃焼室に導入される前記空気の量を可変とすべく、最大リフト量が可変に構成され、
前記第２の制御手段は、前記燃料噴射弁により噴射される前記燃料の量が所定の最小噴射量以下となるときに、前記吸気弁の最大リフト量が所定の最小リフト量以上となるように制限することにより、前記燃焼室に導入される前記空気の量を増大させる
ことを特徴とする空燃比制御装置。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか１項において、
前記第２の制御手段は、前記燃料噴射弁によって噴射された燃料が前記内燃機関の潤滑油を希釈する燃料希釈の度合いが所定の希釈基準値に達したことを条件に、前記第２の制御手段による前記制御を実行する
ことを特徴とする空燃比制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の空燃比を目標の空燃比へ収束させる空燃比制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、内燃機関の空燃比制御装置は、排気の酸素濃度を検出することにより空気と燃料との重量比である空燃比を算出し、この空燃比が目標とする空燃比となるように燃料噴射弁による燃料噴射量を増減制御する空燃比フィードバック制御を行うようにしている。
【０００３】
ところで、内燃機関では、噴射された燃料が冷間始動時などにおいて十分に気化せずに潤滑油へ混入するいわゆる燃料希釈が生じる。このように潤滑油に混入した燃料は、内燃機関の温度上昇に伴って蒸発してブローバイガス還流装置により再度燃焼室に供給される。また、その他にも燃焼室には、チャコールキャニスターに吸着された燃料タンクの蒸発燃料が吸気系へパージされることにより供給される。このように燃料噴射弁以外により供給される燃料量が多くなると、空燃比がリッチ状態となりやすく、上記空燃比制御においては、燃料噴射弁から噴射される燃料の量が低減されるような制御が行われる。しかしながら、さらに、これら燃料噴射弁以外により供給される燃料量が多くなると、燃料噴射弁から噴射される燃料量が適切に制御可能な限界の噴射量である最小噴射量となり、燃料噴射量をこの量よりも低減できなくなるために、適切な空燃比制御が行えなくなる。
【０００４】
そこで、例えば特許文献１に記載の空燃比制御装置は、このように燃料噴射弁による噴射量が最小噴射量以下となって空燃比制御が行えなくなると、吸入空気量を多くすることで空燃比をリッチ状態からリーン状態へと変化させ、燃料噴射弁より最小噴射量以上の燃料供給を可能とすることにより、空燃比制御を行えるようにしている。具体的に、特許文献１の制御装置が適用される内燃機関には、吸気通路において吸気絞り弁をバイパスする空気供給通路にエアバルブが設けられており、通常はこのエアバルブを閉状態とし、燃料噴射弁による燃料噴射量が最小噴射量となってもリッチ状態が続くと、このエアバルブを開状態にして吸入空気量を多くするようにしている。
【特許文献１】特開昭６４−６９７４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、例えば、高速走行後のアイドル運転時などにおいては、燃料タンクから吸気系にパージされる蒸発燃料や、燃料希釈に起因してブローバイガスと共に吸気系に戻される蒸発燃料が多くなるため、上述したように燃料噴射弁による燃料噴射量を最小噴射量にしても空燃比がリッチ状態になりやすくなる。一方、アイドル運転時には、機関回転速度を一定の目標回転速度に制御するアイドル回転速度制御が実行される。そのような場合に、特許文献１の態様で吸入空気量を増量させると、アイドル運転中にも拘わらず機関回転速度が上昇することとなるため、乗員に騒音や振動の発生などによる違和感を与える虞がある。
【０００６】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、内燃機関の回転速度の上昇を抑制しつつ、空燃比を目標とする空燃比に収束させることのできる空燃比制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の発明は、吸気通路の流路断面積を調整するスロットルバルブと、前記吸気通路と燃焼室との連通状態を調整する吸気弁と、前記燃焼室に導入される燃料を噴射する燃料噴射弁と、前記燃焼室に導入される空気と前記燃料との混合気の空燃比を検出するセンサとを備える内燃機関において前記空燃比を制御する空燃比制御装置であって、前記センサにより検出される前記空燃比が目標空燃比となるように、前記スロットルバルブ及び前記吸気弁の駆動状態に応じて前記燃料噴射弁により噴射される前記燃料の量を制御する第１の制御手段と、前記燃料噴射弁により噴射される前記燃料の量が所定の最小噴射量以下となるときに、前記吸気通路の流路断面積を減少させるように前記スロットルバルブの駆動状態を制御するとともに、前記燃焼室に導入される前記空気の量を増大させるように前記吸気弁の駆動状態を制御する第２の制御手段とを備えていることを要旨とする。
【０００８】
上記の構成によれば、第１の制御手段は、空燃比が目標空燃比となるように、前記スロットルバルブ及び前記吸気弁の駆動状態に応じて燃料噴射弁により噴射される燃料の量を制御する。そして、燃料噴射弁により噴射される燃料の量が所定の最小噴射量以下となるときに、第２の制御手段が、吸気通路の流路断面積を減少させるようにスロットルバルブの駆動状態を制御するとともに、燃焼室に導入される空気の量を増大させるように吸気弁の駆動状態を制御する。
【０００９】
なお、燃料噴射弁により噴射される燃料の量が所定の最小噴射量以下となるときとは、燃料噴射弁により噴射される実際の燃料の量が所定の最小噴射量以下となるときでもよいし、内燃機関の低負荷時に燃料噴射弁により噴射される燃料の量を予め計算式などにより推定したときに、この推定される燃料の量が所定の最小噴射量以下となるときでもよい。そして、この燃料の量が所定の最小噴射量以下となると予め推定される場合に、内燃機関が低負荷状態に移行すると、本来ならこの負荷に応じて燃焼室に導入される空気の量が比較的に少ない量となるように吸気弁の駆動状態が制御されるが、この負荷に応じて通常供給される空気量よりも多い量の空気を燃焼室に導入すべく吸気弁の駆動状態を制御する。
【００１０】
このようにして、燃焼室に導入される空気の量が増大すれば、センサによって検出される空燃比が目標空燃比に対してリッチ側からリーン側に変化するためこれによって、第１の制御手段が燃料噴射弁により噴射される燃料の量を増大させるように制御する。したがって、燃料噴射弁により噴射される燃料の量が最小噴射量よりも多くなり、空燃比を目標空燃比とするための制御が可能となるため、エミッションの悪化を抑制することができる。
【００１１】
また、本発明では吸気通路の流路断面積を減少させるようにスロットルバルブの駆動状態を制御しているため、内燃機関の吸気行程においてポンピングロスが増大することとなる。したがって、燃焼室に供給される空気の量及び燃料噴射量が多くなって内燃機関が発生させるエネルギーが大きくなるものの、内燃機関の負荷も大きくなるため、内燃機関の回転速度が上昇することを抑制することができる。その結果、アイドル運転時などにおいて、乗員に騒音や振動の発生などによる違和感を与えることなく、空燃比を目標とする空燃比に収束させることができる。
【００１２】
なお、所定の最小噴射量としては、燃料噴射弁の正確な噴射量制御が可能となる最小の噴射量や、そのような燃料噴射弁の特性によって定まる最小の噴射量よりも若干多く設定された所定の噴射量を採用することができる。また、吸気通路と燃焼室との連通状態を調整する吸気弁としては、吸気弁の最大リフト量を可変とする可変動弁機構や、吸気弁の最大リフト量および開閉タイミングを自在に可変とする電磁動弁機構により駆動されるものを採用することができる。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記第１の制御手段は、前記センサにより検出される前記空燃比が目標空燃比となるように、前記スロットルバルブ及び前記吸気弁の駆動状態に応じて前記燃料噴射弁が噴射すべき燃料の量を要求噴射量として導出し、この要求噴射量が前記所定の最小噴射量よりも少ないときに前記燃料噴射弁により噴射される前記燃料の量を同所定の最小噴射量に設定し、前記第２の制御手段は、前記要求噴射量が前記所定の最小噴射量以下となるときに、同要求噴射量が少ないほど、前記燃焼室に導入される前記空気の量が多くなるように前記吸気弁の駆動状態を制御することを要旨とする。
【００１４】
例えば、要求噴射量が所定の最小噴射量よりも大幅に少ない場合、燃焼室に導入される空気の量を少し増大させただけでは、空燃比はリッチ状態のままとなる可能性があり、空燃比制御を迅速に行うことができない。一方、要求噴射量が所定の最小噴射量とほぼ同程度である場合、燃焼室に導入される空気の量を大幅に増大させると、空燃比はリッチ状態からリーン状態となるものの、この空気量の大幅な増大に伴って燃料噴射弁によって噴射される燃料の量も不必要に多くなり、燃費が悪化する。
【００１５】
この点、上記の構成によれば、要求噴射量が所定の最小噴射量以下となるときに、要求噴射量が少ないほど、燃焼室に導入される空気の量が多くなるように制御するため、上記のような問題を招くことがなく、空燃比制御を迅速且つ的確に行うことができる。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記第１の制御手段は、前記センサにより検出される前記空燃比を目標空燃比するための空燃比フィードバック補正係数を算出することによって、前記スロットルバルブ及び前記吸気弁の駆動状態に応じて前記燃料噴射弁が噴射すべき燃料の量を要求噴射量として導出するとともに、同要求噴射量に基づいて前記燃料噴射弁によって噴射される燃料の量を制御し、前記第２の制御手段は、前記フィードバック補正係数が前記要求噴射量を減少させる値として算出されるときに、同補正係数が同要求噴射量を減少させる程度が大きいほど、前記燃焼室に導入される前記空気の量が多くなるように前記吸気弁の駆動状態を制御することを要旨とする。
【００１７】
例えば、前記フィードバック補正係数が、要求噴射量を大幅に減少させる値として算出されるときは、内燃機関の低負荷時に燃料噴射弁により噴射される燃料の量を予め推定したときに、この推定される燃料の量が所定の最小噴射量以下となる可能性が大きい。そして、このようにフィードバック補正係数が要求噴射量を大幅に減少させる値となっている場合、燃焼室に導入される空気の量を少し増大させただけでは、内燃機関の低負荷時に燃料噴射弁によって噴射される燃料の量が最小噴射量以下となって、空燃比がリッチ状態となってしまう虞がある。一方、このフィードバック補正係数が要求噴射量を減少させる値として算出されても、この減少幅がさほど大きくない場合には、燃焼室に導入される空気の量をさほど増大させることなく、燃料噴射弁によって噴射される燃料の量を最小噴射量より大きくすることができる。したがって、上記の構成によれば、前記フィードバック補正係数が要求噴射量を減少させる程度が大きいほど、燃焼室に導入される空気の量が多くなるように制御するため、空燃比制御を的確に行うことができる。
【００１８】
具体的には、請求項４の記載によるように、請求項１〜３の何れかに記載の発明において、前記吸気弁は、前記燃焼室に導入される前記空気の量を可変とすべく、最大リフト量が可変に構成され、前記第２の制御手段は、前記燃料噴射弁により噴射される前記燃料の量が所定の最小噴射量以下となるときに、前記吸気弁の最大リフト量が所定の最小リフト量以上となるように制限することにより、前記燃焼室に導入される前記空気の量を増大させるといった構成を採用することができる。そして、請求項２に記載の発明において、この請求項４に記載の発明を採用する場合には、要求噴射量が少ないほど、前記所定の最小リフト量が大きくなるように設定すればよい。また、請求項３に記載の発明において、この請求項４に記載の発明を採用する場合には、フィードバック補正係数が要求噴射量を減少させる程度が大きいほど、前記所定の最小リフト量が大きくなるように設定すればよい。
【００１９】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４の何れかに記載の発明において、前記第２の制御手段は、前記燃料噴射弁によって噴射された燃料が前記内燃機関の潤滑油を希釈する燃料希釈の度合いが所定の希釈基準値に達したことを条件に、前記第２の制御手段による前記制御を実行することを要旨とする。
【００２０】
上記の構成において、燃料希釈が所定の希釈基準値に達すると、潤滑油を希釈した燃料の蒸発量が多くなり、この多量の燃料が燃焼室に供給されるため、燃料噴射弁によって噴射される燃料の量が最小噴射量となる虞が大きい。したがって、上記の構成によれば、この燃料希釈による影響が大きいときに、第２の制御手段による制御を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図１〜図１０を参照して、本発明に係る空燃比制御装置を具体化した実施形態について説明する。図１は、本発明に係る空燃比制御装置が適用される車載内燃機関の模式図である。
【００２２】
この図１に示すように、内燃機関１０は、各気筒１１に形成される燃焼室１８と、燃焼室１８に吸入空気を送り込む吸気通路１２と、燃焼室１８での燃焼により生じた排気が排出される排気通路２８とを備えている。
【００２３】
上記吸気通路１２には、スロットルバルブ１４が設けられている。このスロットルバルブ１４には、スロットルモータ１６が連結されている。スロットルバルブ１４は、このスロットルモータ１６の駆動制御を通じて開度（スロットル開度）が調整され、これにより吸気通路１２の流路断面積が調整される。
【００２４】
上記各気筒１１に形成される燃焼室１８には、燃料噴射弁２０及び点火プラグ２２が配設されている。この燃料噴射弁２０は、開弁時間の長さを制御することにより噴射される燃料の量が制御されるように構成されている。そして、この燃料噴射弁２０は、この開弁時間があまりにも短いと燃料噴射量を正確に制御することができないため、正確な噴射量制御が可能となる最短の開弁時間に対応する最小噴射量が設定されている。
【００２５】
上記燃焼室１８には、この燃料噴射弁２０により燃料が直接噴射され、吸気通路１２から導入された空気と混合される。この燃料と空気との混合気は、点火プラグ２２からの火花放電により点火されて燃焼され、この燃焼のエネルギーによってピストン２４が往復移動し、クランクシャフト２３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に送り出される。
【００２６】
また、燃焼室１８を形成する各気筒１１の下方には、クランクケース１３が形成されている。このクランクケース１３の下部にはオイルパン２９が取り付けられており、このオイルパン２９には、内燃機関１０の潤滑油が貯留されている。クランクケース１３と上記吸気通路１２とは、ブローバイガス還流装置１７によって連通・遮断自在に接続されており、クランクケース１３内のガスは、このブローバイガス還流装置１７によって吸気通路１２へ供給することが可能に構成されている。
【００２７】
上記排気通路２８には、空燃比センサ２５と、排気浄化触媒２６とが配設されている。
上記排気浄化触媒２６は、燃焼によって生じた排ガス中に含まれるＣＯ、ＨＣ及びＮＯｘなどの有害成分を低減させる三元触媒コンバータにより構成されている。この排気浄化触媒２６は、燃焼室１８において燃焼する空気と燃料との重量比である空燃比が理論空燃比（１４．７）となると、これら３つの成分を同時に低減させることができる。したがって、燃焼室１８に供給される混合気の空燃比は、理論空燃比となるように制御される。つまり、本実施形態における目標空燃比は、理論空燃比に設定される。
【００２８】
図２は、上記空燃比センサ２５の出力電流特性を示している。この図２に示すように、空燃比センサ２５の出力電流は、理論空燃比においては基準電流Ｉｄとなり、空燃比が理論空燃比に対してリッチとなるにつれて基準電流Ｉｄよりも小さくなり、空燃比が理論空燃比に対してリーンとなるにつれて基準電流Ｉｄよりも大きくなる態様で変化する。すなわち、この空燃比センサ２５は、排気ガスの空燃比に応じて出力電流が直線的に連続して変化する特性を有する。そして、この空燃比センサ２５を用いて、空燃比を理論空燃比にしようとするフィードバック制御を行う際には、この空燃比センサ２５の出力電流が基準電流Ｉｄとなるように燃料噴射弁２０によって噴射される燃料の量が増量補正、或いは減量補正される。
【００２９】
上記内燃機関１０において、吸気通路１２と燃焼室１８との間は吸気弁３０の開閉動作によって連通・遮断され、燃焼室１８と排気通路２８との間は排気弁３２の開閉動作によって連通・遮断される。この吸気弁３０は、クランクシャフト２３の回転が伝達される吸気カムシャフト３４の回転に伴って開閉動作し、排気弁３２は同じくクランクシャフト２３の回転が伝達される排気カムシャフト３６の回転に伴い開閉動作する。
【００３０】
また、吸気カムシャフト３４と吸気弁３０との間には、吸気弁３０の最大リフト量を可変に設定するリフト量可変機構としての可変動弁機構４２が設けられている。この可変動弁機構４２は、電動モータ４４によって駆動される。図３は、この電動モータ４４の駆動による吸気弁３０のリフト量の変更態様を示したタイムチャートである。この図３に示すように、吸気弁３０のリフト量（詳しくは、最大リフト量）はリフト作用角と同期して変化するものであって、例えば最大リフト量が大きくなるほどリフト作用角も大きくなってゆく。したがって、リフト作用角が大きくなるということは、吸気弁３０の開弁時期と閉弁時期とが互いに遠ざかって吸気弁３０の開弁期間が長くなり、燃焼室１８に導入される空気の量が大きくなることを意味する。
【００３１】
また、車両には、内燃機関１０の運転制御を行う空燃比制御装置としての電子制御装置７０が搭載されている。この電子制御装置７０は、機関制御にかかる各種処理を実行する中央演算処理装置、機関制御用のプログラムやその制御に必要な情報が記憶されるメモリ、外部から信号が入力される入力ポート、外部に信号を出力するための出力ポート等を備えて構成されている。
【００３２】
電子制御装置７０には、以下の各種センサからの検出信号が入力される。各種センサとしては、上記空燃比センサ２５、スロットル開度を検出するスロットルセンサ５０、吸気通路１２を通過する吸入空気量を検出するための吸入空気量センサ５２、機関冷却水（ＴＨＷ）の温度を検出するための水温センサ５４及び図示しないアクセルペダルの踏込量（アクセル踏込量）を検出するためのアクセルセンサ５６が挙げられる。また、クランクシャフト２３の回転角（クランク角）及び回転速度（機関回転速度ＮＥ）を検出するためのクランクセンサ５８や、吸気カムシャフト３４の回転角（カム角）を検出するためのカムセンサ６０、吸気弁３０のリフト作用角（詳しくは、可変動弁機構４２の作動量）を検出するためリフトセンサ６２等も挙げられる。
【００３３】
この電子制御装置７０は、本発明の第１の制御手段および第２の制御手段としての機能を備え、内燃機関１０を以下のようにして運転制御する。
電子制御装置７０は、運転者によって操作されるアクセル踏込量に基づいて、内燃機関１０の出力調整を行う。具体的に、電子制御装置７０には、アクセルセンサ５６が検出したアクセル踏込量が入力され、電子制御装置７０がこのアクセル踏込量に基づいて上記可変動弁機構４２を制御することにより上記吸気弁３０の最大リフト量を調節する。そして、電子制御装置７０は、第１の制御手段として、この吸気弁３０及びスロットルバルブ１４の駆動状態に応じて、空燃比センサ２５によって検出される空燃比が理論空燃比となるように、燃料噴射弁２０により噴射される燃料の量を制御する。つまり、アクセル踏込量に基づいて燃焼室１８に導入される空気の量が変化するとともに、電子制御装置７０が、この空気の量の変化に対応して燃料噴射弁２０によって噴射される燃料の量を制御することにより、内燃機関１０の出力が調整されるとともに空燃比を理論空燃比とする制御が行われる。なお、電子制御装置７０は、スロットルバルブ１４の開度を一定開度に保持してもよいし、内燃機関１０の運転状態に応じて同開度を変更してもよい。
【００３４】
そして、電子制御装置７０は、第２の制御手段として、予め燃料噴射弁２０により噴射される燃料の量が上記最小噴射量以下となると推定されるときに、上記アクセル踏込量に基づく吸気弁３０の制御に代わり、燃焼室１８に導入される空気の量がこのアクセル踏込量に基づく空気の量よりも増大するように吸気弁３０の駆動状態を制御する。さらに、第２の制御手段としての電子制御装置７０は、この吸気弁３０の制御を行う際に、吸気通路１２の流路断面積を減少させるようにスロットルバルブ１４の駆動状態を制御する。具体的に、電子制御装置７０は、燃料噴射弁２０の燃料の量が最小噴射量以下となると推定されると、吸気弁３０の最小リフト量を設定する。そして、電子制御装置７０は、アクセル踏込量に基づく最大リフト量がこの最小リフト量未満となるときに、吸気弁３０のリ最大フト量をこの最小リフト量に設定するとともに、スロットル開度をその時の機関運転状態における開度よりも小さくする。なお、この第２の制御手段によるリフト量及びスロットル開度制御は、後述するように潤滑油の燃料希釈の度合いが所定の基準値以上に達したことを条件に実行される。
【００３５】
次に、電子制御装置７０による内燃機関１０の運転制御を図４〜図１０に基づいてより詳細に説明する。図４は、内燃機関１０の制御状態を示すタイムチャートであり、（ａ）は吸気弁３０の最大リフト量Ｌを、（ｂ）はスロットル開度Ｏを、（ｃ）は燃料噴射量Ｑをそれぞれ示している。
【００３６】
内燃機関１０の通常運転（例えば高速走行）中においては、運転者によって操作されるアクセル踏込量が増大するほど、吸気弁３０の最大リフト量Ｌが大きくなるように制御され、最大リフト量Ｌは、例えば図４（ａ）に示す態様で変化する。この際、スロットルバルブ１４は全開状態Ｏ１に設定される。
【００３７】
電子制御装置７０は、第１の制御手段として、これらスロットルバルブ１４及び吸気弁３０の駆動状態に応じて空燃比センサ２５により検出される空燃比が目標空燃比（理論空燃比）となるように、燃料噴射弁２０が噴射すべき燃料の量を要求噴射量Ｑｆｉｎ  として導出し、燃料噴射弁２０により噴射される燃料の量をこの要求噴射量Ｑｆｉｎ  に対応した量に制御する。具体的に、電子制御装置７０は、この要求噴射量Ｑｆｉｎ  が燃料噴射弁２０の最小噴射量Ｑｍｉｎ  よりも大きければ、燃料噴射弁２０により噴射される燃料の量をこの導出された要求噴射量Ｑｆｉｎ  となるように制御し、この要求噴射量Ｑｆｉｎ  がこの最小噴射量Ｑｍｉｎ  以下であれば、燃料噴射弁により噴射される燃料の量をこの最小噴射量Ｑｍｉｎ  となるように制御する。つまり、第１の制御手段は、この要求噴射量Ｑｆｉｎ  が最小噴射量Ｑｍｉｎ  以下となると、導出される要求噴射量Ｑｆｉｎ  に拘わらず、燃料噴射弁２０が最小噴射量Ｑｍｉｎ  の燃料を噴射するように制御することとなる。
【００３８】
なお、この第１の制御手段は、例えば次式１により、要求噴射量Ｑｆｉｎ  を導出する。
Ｑｆｉｎ  ＝Ｑｂａｓｅ＋Ｋｐ  ・（Ｉ−Ｉｄ）  …式１
ここで、「Ｑｂａｓｅ」は、機関回転数ＮＥと燃焼室１８に導入される空気の量とから導出される燃料噴射弁２０の基準噴射量Ｑｂａｓｅであり、図４（ｃ）の破線で示すように、吸気弁３０の最大リフト量Ｌの変化に伴って増減変化する。また、「Ｋｐ  」はフィードバックゲイン、「Ｉ」は空燃比センサ２５の出力電流、「Ｉｄ」は上記理論空燃比を示す空燃比センサの出力電流、すなわち基準電流Ｉｄである。つまり、Ｋｐ  ・（Ｉ−Ｉｄ）は、空燃比を理論空燃比とするためのフィードバック補正係数である。このフィードバック補正係数は、燃料噴射量を基準噴射量Ｑｂａｓｅとした場合の空燃比が理論空燃比に対してリッチであれば負の値となり、その場合の空燃比が理論空燃比に対してリーンであれば正の値となるとともに、燃料噴射量を基準噴射量Ｑｂａｓｅとした場合の空燃比が理論空燃比からずれるほど、その絶対値が大きくなる。そして、このようにして導出された要求噴射量Ｑｆｉｎ  は、図４（ｃ）の実線に示すように増減変化する。
【００３９】
このようにして、運転者のアクセル踏込量に応じて燃焼室１８で発生する燃焼によるエネルギーが調節されて内燃機関１０に対する運転者の出力要求に対応した出力が得られるとともに、空燃比センサ２５の出力電流に基づいて燃料噴射弁２０によって噴射される燃料の量が増減制御される空燃比フィードバック制御が行われる。
【００４０】
ここで、内燃機関１０においては、主に冷間始動時などに燃料噴射弁２０により噴射された燃料が十分に気化されないために、多量の燃料が気筒１１の内周面に付着し、この燃料が潤滑油と混ざり合うことにより潤滑油が燃料によって希釈される、いわゆる燃料希釈が生じる。こうした燃料を含む潤滑油は、ピストン２４の往復運動に伴ってオイルパン２９に掻き落とされ、オイルパン２９の潤滑油内に混入している燃料（希釈燃料）が潤滑油の温度上昇にともなって蒸発すると、蒸発した燃料がブローバイガス還流装置１７を介して吸気通路１２に供給されることとなる。そして、この希釈燃料が燃焼室１８に導入されると、空燃比センサ２５の検出値に基づいて算出されるフィードバック補正係数が要求噴射量Ｑｆｉｎ  を減少させる値となるため、図４（ｃ）において時間ｔ１以降に示すように、要求噴射量Ｑｆｉｎ  はＱｂａｓｅから乖離することとなる。
【００４１】
このような燃料希釈による燃焼室１８への燃料供給が多い状態において、アクセル踏込量が少ないアイドル運転や徐行運転を行うと、以下のような問題が発生する。つまり、アイドル運転や徐行運転などにおいては、吸気弁３０の最大リフト量Ｌが小さくなって燃焼室１８に導入される空気の量が小さくなり、これに伴い基準噴射量Ｑｂａｓｅが小さく導出される。したがって、燃料希釈による燃料が燃焼室１８に多く導入されてフィードバック補正係数が要求噴射量Ｑｆｉｎ  を減少させる程度が大きくとなると、要求噴射量Ｑｆｉｎ  が最小噴射量Ｑｍｉｎ  以下に導出されることとなる。そして、このアクセル踏込量の少ない運転状態が継続すれば、燃料噴射弁２０によって噴射される燃料の量は継続して最小噴射量Ｑｍｉｎ  となり、空燃比センサ２５は継続して基準電流Ｉｄよりも小さいリッチ状態を検出する状態が続くため、空燃比制御を適切に行うことができない。
【００４２】
そこで、本実施形態では、第２の制御手段としての電子制御装置７０が、この潤滑油の燃料希釈が生じているときに、上記リフト量及びスロットル開度制御を行うことにより、空燃比制御を適切に行えるようにしている。図５は、電子制御装置７０によって実行される吸気弁３０のリフト量及びスロットル開度制御ルーチンのフローチャートを示している。
【００４３】
リフト量及びスロットル開度制御では、まず、ステップＳ１において、燃料希釈判定が行われる。この燃料希釈判定は、図６及び図７に基づいて行われる。図６は、冷却水温ＴＨＷと、燃料噴射弁２０が噴射した燃料のうちの潤滑油に溶け込む燃料の量を示す希釈率ｋ及び潤滑油から蒸発する燃料の量を示す蒸発率ｄとの関係を示しており、図７は、この潤滑油の燃料希釈判定ルーチンのフローチャートを示している。
【００４４】
この図６に示すように、冷却水温ＴＨＷが所定の設定温度ＴＨＷ１より低いときは、上述したように、燃料噴射弁２０により噴射された燃料が十分に気化されにくくなるために、希釈率ｋは、冷却水温ＴＨＷが低下するのに伴って大きくなる。一方、冷却水温ＴＨＷが所定の設定温度ＴＨＷ１より高いときには、オイルパン２９の潤滑油内に混入している燃料（希釈燃料）が潤滑油の温度上昇にともなって蒸発しやすくなり、この蒸発率ｄは、冷却水温ＴＨＷが上昇するのに伴って大きくなる。
【００４５】
そして、図７に示すように、燃料希釈判定ルーチンがスタートすると、まず、ステップＳ１１で、現在の冷却水温ＴＨＷが設定温度ＴＨＷ１未満か否かが判定される。ステップＳ１１で、現在の冷却水温ＴＨＷが設定温度ＴＨＷ１未満であると判定されると、現在は潤滑油の燃料希釈が進行している状態であるため、ステップＳ１２に移り、現在の潤滑油の燃料希釈率Ｄｉ  が導出される。現在の燃料希釈率Ｄｉ  は、前回の燃料希釈率Ｄｉ−１  よりも、燃料噴射弁２０から燃料を噴射した分だけ燃料希釈が進行しているため、要求噴射量Ｑｆｉｎ  に上記噴射燃料の希釈率ｋを乗算したものを前回の燃料希釈率Ｄｉ−１  に加算して導出される。また、ステップＳ１１で、現在の冷却水温ＴＨＷが設定温度ＴＨＷ１以上であると判定されると、現在は潤滑油から希釈燃料の蒸発が進行している状態であるため、ステップＳ１３に移り、現在の燃料希釈率Ｄｉ  が導出される。このステップＳ１３では、現在の燃料希釈率Ｄｉ  が、前回の燃料希釈率Ｄｉ−１  から燃料の蒸発率ｄを減算して導出される。このようにして、ステップＳ１２又はステップＳ１３において現在の燃料希釈率Ｄｉ  が導出された後、ステップＳ１４に移り、導出された燃料希釈率Ｄｉ  が、燃料希釈が進行していることを示す所定の希釈基準値Ｄ１以上か否かが判定される。そして、この燃料希釈率Ｄｉ  が所定の希釈基準値Ｄ１より大きいとステップＳ１５に移り、希釈フラグＸＤを「１」として燃料希釈が進行していることが示され、燃料希釈率Ｄｉ  が希釈基準値Ｄ１より小さいとステップＳ１６に移り、希釈フラグＸＤを「０」として燃料希釈がさほど進行していないことが示され、エンドに移る。
【００４６】
そして、図５に示すリフト量及びスロットル開度制御ルーチンにおけるステップＳ１においては、上記希釈フラグＸＤが「１」であればステップＳ２に移り、上記希釈フラグＸＤが「０」であればエンドに移る。つまり、燃料希釈がさほど進行していないときには、そのまま処理を終了する。そして、このリフト量及びスロットル開度制御ルーチンのステップＳ２では、燃料噴射弁２０によって噴射される燃料の量の減量要求があるか否かが判定される。このステップＳ２の減量要求判定は、より詳細には、図８のフローチャートに示す減量要求判定ルーチンに基づいて行われる。
【００４７】
まず、減量要求判定ルーチンでは、ステップＳ２１において、先に示した要求噴射量Ｑｆｉｎ  の算出式で用いるフィードバック補正係数Ｋ（Ｉ−Ｉｄ）を加算することによりこのフィードバック補正係数Ｋ（Ｉ−Ｉｄ）の積分項ＳＫを算出する。具体的に、前回の積分項ＳＫｉ−１  に現在のフィードバック補正係数Ｋ（Ｉ−Ｉｄ）が加算されて、現在の積分項ＳＫｉ  が算出される。そして、ステップＳ２２に移り、算出された積分項ＳＫｉ  （フィードバック補正係数Ｋ（Ｉ−Ｉｄ））が、要求噴射量Ｑｆｉｎ  を減少させる程度が大きいことを示す所定の基準値ＳＫ１よりも小さいか否かが判定される。そして、現在の積分項ＳＫｉ  が所定の基準値ＳＫ１未満である場合は、ステップＳ２３に移って減量要求フラグＸＳＫを「１」として減量要求があることを示し、現在の積分項ＳＫｉ  が所定の基準値ＳＫ１未満である場合は、ステップＳ２３に移って減量要求フラグＸＳＫを「０」として減量要求がない（又は、さほど大きくない）ことを示して、エンドに移る。
【００４８】
なお、この減量要求判定においては、フィードバック補正係数Ｋ（Ｉ−Ｉｄ）が所定の基準値未満であるか否かを判定することにより、減量要求があるか否かを判定するようにしてもよい。しかしながら、この場合には、例えば運転条件の急変などによりフィードバック補正係数Ｋ（Ｉ−Ｉｄ）が一時的に非常に小さな値となったときにも、減量要求フラグＸＳＫを「１」とすることとなる。したがって、上記のように積分項ＳＫｉ  を算出して判定を行うほうが、一時的なフィードバック補正係数Ｋ（Ｉ−Ｉｄ）の変化に影響されることなく、現在が減量要求傾向にあるか否かをより正確に判定することができる。
【００４９】
そして、図５に示すリフト量及びスロットル開度制御ルーチンにおいては、ステップＳ３において、減量要求に基づいたリフト量ガード処理が行われる。具体的に、このリフト量ガード処理は、図９のフローチャートに示すリフト量ガード処理ルーチンに基づいて行われる。
【００５０】
まず、リフト量ガード処理ルーチンにおいては、ステップＳ３１において、先のステップＳ２における減量要求で算出された積分項ＳＫｉ  に基づいて、最小リフト量Ｌｍｉｎ  が設定される。この最小リフト量Ｌｍｉｎ  は、図１０の積分項ＳＫに対する最小リフト量Ｌｍｉｎ  のマップに示すように、積分項ＳＫが小さくなるのに伴って最小リフト量Ｌｍｉｎ  が大きくなるように導出される。つまり、積分項ＳＫが小さいということは、要求噴射量Ｑｆｉｎ  を減少させる程度が大きくなっており、燃焼室１８に導入される空気の量がさほど少なくない場合にも、要求噴射量Ｑｆｉｎ  が最小噴射量Ｑｍｉｎ  以下となりやすいため、吸気弁３０の最大リフト量Ｌの下限値である最小リフト量Ｌｍｉｎ  を大きく設定する。次に、ステップＳ３２に移り、アクセル踏込量から導出される吸気弁３０の最大リフト量Ｌａ  が、ステップＳ３１において設定された最小リフト量Ｌｍｉｎ  よりも小さいか否かが判定される。そして、アクセル踏込量から導出される最大リフト量Ｌａ  が、最小リフト量Ｌｍｉｎ  以上であれば、エンドに移り、吸気弁３０の最大リフト量Ｌは、アクセル踏込量に基づいて導出される最大リフト量Ｌａ  に設定される。一方、アクセル踏込量から導出される最大リフト量Ｌａ  が、最小リフト量Ｌｍｉｎ  よりも小さいときは、ステップＳ３３に移り、吸気弁３０の最大リフト量Ｌが最小リフト量Ｌｍｉｎ  に設定されてエンドに移る。
【００５１】
そして、このようにしてリフト量ガード処理がなされると、図５に示すリフト量及びスロットル開度制御ルーチンにおいては、ステップＳ４に移り、スロットル開度Ｏが設定される。このステップＳ４においては、吸気弁３０の最大リフト量がアクセル踏込量に基づいて導出される最大リフト量Ｌａ  に設定されている場合には、スロットル開度Ｏがそのまま全開状態Ｏ１の状態に設定される。一方、先のステップＳ３で、アクセル踏込量から導出される最大リフト量Ｌａ  が最小リフト量Ｌｍｉｎ  よりも小さいために、吸気弁３０の最大リフト量Ｌを最小リフト量Ｌｍｉｎ  に設定した場合は、スロットル開度Ｏがその時の機関運転状態に基づいて算出される開度よりも小さい開度Ｏ２となるように制御されて、エンドに移る。以上のようにして、電子制御装置７０によるリフト量及びスロットル開度制御が行われる。
【００５２】
以下に、先の図４に基づいて、電子制御装置７０による上記制御の作用効果を説明する。図４（ｃ）に示すように、例えば潤滑油中から蒸発した希釈燃料がブローバイガスと共に吸気通路１２に還流されることにより、時間ｔ１から燃焼室に導入される蒸発燃料の量が徐々に多くなり、要求噴射量Ｑｆｉｎ  はＱｂａｓｅから乖離し始める。そして、時間ｔ２以降に、燃料の希釈度合いが所定の希釈基準値に達して希釈判定フラグが「１」となっているときには、このときのフィードバック補正係数Ｋ（Ｉ−Ｉｄ）の積分項ＳＫに基づいて、吸気弁３０の最大リフト量Ｌの下限値である最小リフト量Ｌｍｉｎ  が設定される。時間ｔ３から時間ｔ４においては、例えばアイドル運転や徐行運転が実行されてアクセル踏込量に基づく吸気弁３０の最大リフト量Ｌａ  が、図４（ａ）の一点鎖線Ａに示すように最小リフト量Ｌｍｉｎ  より小さくなる。このとき、吸気弁３０の最大リフト量Ｌをこの最大リフト量Ｌａ  に設定すると、基準噴射量Ｑｂａｓｅが図４（ｃ）の一点鎖線Ｂに示すよう変化するため、要求噴射量Ｑｆｉｎ  が図４（ｃ）の二点鎖線Ｃに示すように最小噴射量Ｑｍｉｎ  以下で変化することとなる。したがって、燃料噴射弁２０は最小噴射量Ｑｍｉｎ  の燃料を噴射することとなり、空燃比制御を適切に行うことができなくなる。そこで、上述したリフト量及びスロットル開度制御を行うことにより、この時間ｔ３から時間ｔ４の期間には、最大リフト量Ｌを最小リフト量Ｌｍｉｎ  に設定するリフト量ガード処理を行う。これにより、燃料噴射弁２０は、この最小リフト量Ｌｍｉｎ  に対応した最小噴射量よりも多い要求噴射量Ｑｆｉｎ  を噴射することが可能となり、空燃比を理論空燃比とするための制御が可能となり、エミッションの悪化を抑制することができる。
【００５３】
また、図４（ｂ）に示すように、最大リフト量Ｌが最小リフト量Ｌｍｉｎ  となる時間ｔ３から時間ｔ４の期間において、スロットル開度Ｏを内燃機関１０の通常運転時における全開状態Ｏ１より小さい開度Ｏ２に設定しているため、内燃機関１０の吸気行程においてポンピングロスが増大することとなる。したがって、吸気弁３０の最大リフト量を最小リフト量Ｌｍｉｎ  以上となるようにガード処理をしたために、アクセル踏込量に基づく内燃機関１０の出力要求よりも吸入空気量及び燃料噴射量が多くなって内燃機関１０が発生させるエネルギーが大きくなるものの、内燃機関１０の負荷も大きくなるため、内燃機関１０の回転速度が上昇することを抑制することができる。つまり、アイドル運転時や徐行運転時などにおいて、機関回転速度が大きくなって、乗員に騒音や振動の発生などによる違和感を与えることなく、空燃比を目標とする理論空燃比に収束させることができる。
【００５４】
以上詳述したように、本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）本実施形態の電子制御装置７０は、燃料噴射弁２０により噴射される燃料の量が最小噴射量Ｑｍｉｎ  となると推定されるときに、吸気弁３０の最小リフト量Ｌｍｉｎ  を設定するようにしている。そして、アクセル踏込量に基づく最大リフト量Ｌａ  がこの最小リフト量Ｌｍｉｎ  より小さくなると、吸気弁３０の最大リフト量Ｌをこの最小リフト量Ｌｍｉｎ  とするリフト量ガード処理を行うとともに、スロットル開度Ｏを小さくするようにしている。したがって、燃料噴射弁２０によって噴射される燃料の量を最小噴射量よりも多くすることができるため、空燃比を理論空燃比とするための制御が可能となり、エミッションの悪化を抑制することができる。
【００５５】
また、このリフト量ガード処理を行う際に、スロットル開度Ｏを小さくするようにスロットルバルブ１４の駆動状態を制御しているため、内燃機関１０の吸気行程においてポンピングロスが増大することとなる。したがって、吸気弁３０の最大リフト量Ｌがアクセル踏込量に基づく最大リフト量Ｌａ  よりも増大するために、運転者による内燃機関の出力要求よりも内燃機関１０が発生させるエネルギーが大きくなっても、内燃機関１０の負荷も大きくなるため、内燃機関１０の回転速度が上昇することを抑制することができる。その結果、アイドル運転時などにおいて、乗員に騒音や振動の発生などによる違和感を与えることなく、空燃比を目標とする空燃比に収束させることができる。
【００５６】
（２）本実施形態では、フィードバック補正係数Ｋ（Ｉ−Ｉｄ）の積分項ＳＫが小さくなるほど、最小リフト量Ｌｍｉｎ  が大きくなるように設定している。つまり、フィードバック補正係数Ｋ（Ｉ−Ｉｄ）（積分項ＳＫ）が非常に小さくなる場合、すなわちフィードバック補正係数Ｋ（Ｉ−Ｉｄ）が要求噴射量Ｑｆｉｎ  を減少させる程度が大きい場合には、吸気弁３０のリフト量がさほど小さくなくても、要求噴射量Ｑｆｉｎ  は最小噴射量Ｑｍｉｎ  以下となりやすくなる。一方、フィードバック補正係数Ｋ（Ｉ−Ｉｄ）が要求噴射量Ｑｆｉｎ  を減少させる値として算出されていても、吸気弁３０の最大リフト量Ｌがさほど小さくないときには、要求噴射量Ｑｆｉｎ  が最小噴射量Ｑｍｉｎ  以下となりにくい。したがって、フィードバック補正係数Ｋ（Ｉ−Ｉｄ）が要求噴射量Ｑｆｉｎ  を減少させる程度が大きいほど、燃焼室１８に導入される空気の量が多くなるように制御されるため、空燃比制御を的確に行うことができる。
【００５７】
（３）本実施形態の電子制御装置７０は、燃料希釈の度合いが所定の希釈基準値Ｄ１に達したことを条件に、リフト量及びスロットル開度制御を実行するようにしている。これにより、燃料希釈によって燃焼室１８に導入される燃料の影響が大きいときに、電子制御装置７０は、第２の制御手段としてのリフト量及びスロットル開度制御を行うことができる。
【００５８】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態は、空燃比を検出するセンサとして、上記第１の実施形態の空燃比センサ２５に代わって酸素センサを用いて、空燃比制御を行うようにしたものである。つまり、本実施形態の内燃機関においては、図示を省略するが、排気通路２８に空燃比センサの代わりに酸素センサが設けられている。
【００５９】
図１１は、本実施形態における内燃機関１０の制御状態を示すタイムチャートであり、（ａ）が吸気弁３０の最大リフト量Ｌ、（ｂ）が酸素センサの出力電圧Ｖ，（ｃ）が後述するフィードバック補正係数ＦＡＦを示している。
【００６０】
この酸素センサは、図１１（ｂ）に示すように、空燃比が理論空燃比であるときには出力電圧Ｖが基準電圧Ｖｄとなり、空燃比が理論空燃比をまたいで変化するときに出力電圧Ｖが急変する特性を有する。具体的に、酸素センサの出力電圧Ｖは、空燃比が理論空燃比に対してリーンの状態のときには、基準電圧Ｖｄよりも小さい値を示し、空燃比が理論空燃比に対してリッチの状態のときには、基準電圧Ｖｄよりも大きい値を示す。つまり、この酸素センサは、上記第１の実施形態の空燃比センサ２５のように空燃比を直線的な連続値として検出するのではなく、空燃比が理論空燃比に対してリッチの状態かリーンの状態かのみを検出する。
【００６１】
本実施形態では、第１の制御手段が、要求噴射量Ｑｆｉｎ  を次式２及び３により導出する。
Ｑｆｉｎ  ＝Ｑｂａｓｅ＋ＦＡＦ  …式２
ＦＡＦ＝ＲＳ＋ＲＩ  …式３
ここで、「ＦＡＦ」はフィードバック補正係数であり、式３に示すようにスキップ量ＲＳと積分量ＲＩとにより算出されて、図１１の（ｃ）に示すように変化する。以下に、フィードバック補正係数ＦＡＦの変化態様について説明する。
【００６２】
空燃比が理論空燃比に対してリッチの状態であるときは、上述したように空燃比センサの出力電圧Ｖが基準電圧Ｖｄよりも大きくなる。そして、図１１の点Ｖ１に示すように、この空燃比がリッチである状態が継続していると、このフィードバック補正係数ＦＡＦの積分量ＲＩが減少させられ、フィードバック補正係数ＦＡＦは点Ｆ１で示す状態から漸次小さくなる。このようにフィードバック補正係数ＦＡＦが漸次小さくなると、式２により要求噴射量Ｑｆｉｎ  も漸次小さく導出されるため、これによって空燃比が理論空燃比に対してリッチ側からリーン側へと変化して、図１１の点Ｖ２に示すように、出力電圧Ｖは基準電圧Ｖｄよりも大きい値から小さい値へと変化する。
【００６３】
そして、このとき、フィードバック補正係数ＦＡＦには、スキップ量ＲＳが加算されて、点Ｆ２に示す状態から点Ｆ３に示す状態へと変化する。なお、このスキップ量ＲＳは、空燃比が理論空燃比に対してリーン側からリッチ側へと一気に反転しない値に設定されている。従って、しばらくは空燃比が理論空燃比に対してリーンの状態が継続して、出力電圧Ｖが基準電圧Ｖｄよりも小さい状態が続くようになる。そして、フィードバック補正係数ＦＡＦの積分量ＲＩが増大させられ、フィードバック補正係数ＦＡＦは点Ｆ３に示す状態から漸次大きくなる。このようにフィードバック補正係数ＦＡＦが漸次大きくなると、要求噴射量Ｑｆｉｎ  が漸次大きく導出されるため、これによって空燃比が理論空燃比に対してリーン側からリッチ側へと変化して、図１１の点Ｖ３に示すように、出力電圧Ｖは基準電圧Ｖｄよりも小さい値から大きい値へと変化する。
【００６４】
そして、このとき、フィードバック補正係数ＦＡＦからスキップ量ＲＳが減算されて、フィードバック補正係数ＦＡＦは点Ｆ４に示す状態から点Ｆ５に示す状態へと変化する。なお、このスキップ量ＲＳは、空燃比が理論空燃比に対してリッチ側からリーン側へと一気に反転しない値に設定されている。フィードバック補正係数ＦＡＦは酸素センサの出力電圧に基づいて以上のように変化し、このようにして導出されるフィードバック補正係数ＦＡＦが基準噴射量Ｑｂａｓｅに加算されて、要求噴射量Ｑｆｉｎ  が導出される。
【００６５】
ここで、例えば時間ｔ１を過ぎて、上述した燃料希釈などの影響により燃料噴射弁２０以外の要因によって燃焼室１８に供給される燃料の量が多くなると、酸素センサは、長期間、空燃比が理論空燃比に対してリッチであることを示すこととなる。このとき、フィードバック補正係数ＦＡＦの積分量ＲＩが継続して減少させられていくため、その後において、フィードバック補正係数ＦＡＦは０よりも小さい値を中心として増減変化することとなる。そして、積分量ＲＩが、例えば、予め設定した積分基準値ＲＩ１よりも小さくなると、例えばアイドル運転時などにおいて吸気弁３０の最大リフト量Ｌが小さくなって基準噴射量Ｑｂａｓｅが小さくなったときに、Ｑｆｉｎ  が最小噴射量以下となることがある。
【００６６】
つまり、図１１の通常運転中においては、吸気弁３０の最大リフト量Ｌが比較的大きく、このときには基準噴射量Ｑｂａｓｅも比較的多くなるために、フィードバック補正係数ＦＡＦが小さくなっても要求噴射量Ｑｆｉｎ  は最小噴射量以下となることがない。しかしながら、例えば、アイドル運転が開始して、アクセル踏込量に基づく吸気弁３０の最大リフト量Ｌが図１１（ａ）の一点鎖線Ａに示すように、最小リフト量Ｌｍｉｎ  より小さくなると、これに伴い基準噴射量Ｑｂａｓｅが小さくなるため、このようにフィードバック補正係数ＦＡＦが小さい状態では、要求噴射量Ｑｆｉｎ  が最小噴射量以下となる虞がある。
【００６７】
そこで、本実施形態では、図１１に示すように、フィードバック補正係数ＦＡＦの積分量ＲＩがこの積分基準値ＲＩ１よりも小さくなったとき（時間ｔ２）に、積分量ＲＩ（フィードバック補正係数ＦＡＦ）が小さくなるほど吸気弁３０の最小リフト量Ｌｍｉｎ  が大きくなるように設定する。そして、第１の実施形態と同様に、アクセル踏込量に基づく吸気弁３０の最大リフト量Ｌがこの最小リフト量Ｌｍｉｎ  より小さくなると、吸気弁３０の最大リフト量Ｌを最小リフト量Ｌｍｉｎ  とするリフト量ガード処理を行う。また、図示は省略するが、このリフト量ガード処理を行う際に、スロットル開度をその時の機関運転状態に基づいて算出される開度よりも小さくする処理を行う。
【００６８】
このように、本実施形態においては、空燃比センサに代わり酸素センサを用いるようにしているが、この酸素センサを用いた場合にも、吸気弁３０の最大リフト量Ｌを、フィードバック補正係数の積分量ＲＩに基づいた最小リフト量Ｌｍｉｎ  以上とするリフト量ガード処理を行うとともに、スロットル開度を低減する処理を行うようにしている。したがって、上記第１の実施形態と同様の効果に準じた効果を奏することができる。
【００６９】
（その他の実施形態）
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記各実施形態では、予めフィードバック補正係数により燃料噴射弁２０によって噴射される燃料が最小噴射量以下となることを推定することにより、吸気弁３０の最大リフト量ガード処理を行うようにしている。しかしながら、電子制御装置７０は、例えばアイドル運転などが開始されて、実際に導出される要求噴射量Ｑｆｉｎ  が最小噴射量以下となってから、吸気弁３０の最大リフト量を大きくするという制御を行うようにしてもよい。そして、この場合、要求噴射量Ｑｆｉｎ  が少なくなるほど、吸気弁３０の最大リフト量を大きく設定するようにしてもよい。これにより、空燃比制御を迅速且つ的確に行うことができる。なお、吸気弁３０の最大リフト量を大きくする制御としては、最大リフト量の下限値である最小リフト量を設定してその最小リフト量よりも小さくならないようにする制御の代わりに、吸気弁３０の最大リフト量をその時のアクセル開度に基づいて算出される開度よりも大きな値に設定する制御を行ってもよい。
【００７０】
また上記において、電子制御装置７０は、この吸気弁３０の最大リフト量が大きくなるように制御する際に、スロットル開度が小さくなるように制御する。なお、スロットル開度は、例えばアイドル運転が開始される際に、高速走行中等の通常運転時における全開状態よりも小さくするように制御してもよい。そして、このような場合には、アイドル運転の開始とともにスロットル開度が小さくされ、吸気弁３０の最大リフト量を大きくする際にはさらにスロットル開度を小さくするといったように、スロットル開度を二段階で小さくする制御を行うようにしてもよい。
【００７１】
なお、このように要求噴射量Ｑｆｉｎ  が実際に最小噴射量以下となったときから第２の制御手段による制御を行う場合には、一時的に最小噴射量に達したら第２の制御手段による制御を開始するようにしてもよいし、最小噴射量以下となる時間が所定時間以上継続したときから第２の制御手段による制御を開始するようにしてもよい。つまり、燃料噴射弁２０により噴射される燃料の量が一時的に所定の最小噴射量となっても、その直後にこの所定の最小噴射量よりも多くなれば、直ぐに適切な空燃比制御が行えるようになるため、このような場合は、第２の制御手段による制御を行わないようにしてもよい。
【００７２】
・上記各実施形態では、燃料希釈の影響を考慮して、燃料希釈が所定の基準値以上に進行しているか否か判定して燃料希釈が進行していることを条件に第２の制御手段による制御を行うようにしている。しかしながら、上記燃料希釈判定を行うことなく、燃料噴射弁２０によって噴射される燃料の量が最小噴射量以下となるときには、第２の制御手段による制御を行うようにしてもよい。このように燃料噴射弁２０によって噴射される燃料の量が最小噴射量以下となる原因としては、チャコールキャニスターに吸着された燃料タンクの蒸発燃料が吸気系へパージされることや、燃料噴射弁２０の特性の経年的な変化などがある。そして、これらの要因に拘わらず、燃料噴射弁２０によって噴射される燃料の量が最小噴射量以下となるときに、第２の制御手段による制御を行うようにしてもよい。また、燃料希釈の判定を行う代わりに、これらの要因が所定の基準に達したかを判定した上で、第２の制御手段による制御を行うようにしてもよい。
【００７３】
・上記各実施形態では、フィードバック補正係数が要求噴射量Ｑｆｉｎ  を減少させる値として算出されるときに、同補正係数が同要求噴射量Ｑｆｉｎ  を減少させる程度が大きいほど、燃焼室１８に導入される空気の量が多くなるように吸気弁３０の駆動状態を制御した。これに対して、燃料噴射弁２０によって噴射される燃料の量が最小噴射量以下となるときに、燃焼室１８に導入される空気の量を一定量だけ増加させるように吸気弁３０の駆動状態を制御してもよい。
【００７４】
・上記各実施形態では、目標空燃比を理論空燃比としているが、目標空燃比は、理論空燃比ではなく、例えば、理論空燃比よりも大きい値や小さい値に設定するようにしてもよい。
【００７５】
・上記各実施形態では、燃料噴射弁２０が燃焼室１８に配設されて、燃焼室１８に直接燃料を噴射するようにしたが、燃料噴射弁２０から燃料を吸気通路１２の吸気ポートに噴射するようにしてもよい。なお、その場合には、噴射された燃料が気化しやすくなるため、燃料希釈が比較的生じにくくなるが、何らかの要因によって燃料希釈が生じた場合や、燃料希釈以外の要因によって燃料噴射弁２０により噴射される燃料の量が最小噴射量以下となる場合に、第２の制御手段による制御を行うようにすればよい。
【００７６】
・上記各実施形態では、最小噴射量を燃料噴射弁の正確な噴射量制御が可能となる最小の噴射量としたが、このような燃料噴射弁の特性によって定まる最小の噴射量よりも若干多く設定された所定の噴射量を採用するようにしてもよい。
【００７７】
・また、上記実施形態では、吸気弁の最大リフト量を可変とする可変動弁機構を用いるようにしたが、吸気通路と燃焼室との連通状態を調整する吸気弁として、吸気弁の最大リフト量および開閉タイミングを自在に可変とする電磁動弁機構により駆動されるものを用いるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明に係る第１の実施形態において、空燃比制御装置としての電子制御装置が適用される内燃機関の模式図。
【図２】同内燃機関の排気通路に設けられる空燃比センサの出力特性を示すグラフ。
【図３】同内燃機関の吸気弁のリフト量及びリフト作用角の変化態様を示すグラフ。
【図４】同内燃機関の制御状態を示すタイムチャートであり、（ａ）は吸気弁の最大リフト量、（ｂ）はスロットル開度、（ｃ）は燃料噴射量を示す。
【図５】同電子制御装置が実行するリフト量及びスロットル開度制御ルーチンを示すフローチャート。
【図６】同内燃機関の冷却水温に対する潤滑油の燃料希釈状態を示すグラフ。
【図７】同電子制御装置が実行する潤滑油の燃料希釈判定ルーチンを示すフローチャート。
【図８】同電子制御装置が実行する減量要求判定ルーチンを示すフローチャート。
【図９】同電子制御装置が実行するリフト量ガード処理ルーチンを示すフローチャート。
【図１０】同空燃比センサの検出値に基づくフィードバック補正係数の積分項に対する最小リフト量を示すグラフ。
【図１１】本発明に係る第２の実施形態において、内燃機関の制御状態を示すタイムチャートであり、（ａ）は吸気弁の最大リフト量、（ｂ）は酸素センサの出力電圧、（ｃ）はフィードバック補正係数を示す。
【符号の説明】
【００７９】
１０…内燃機関、１１…気筒、１２…吸気通路、１３…クランクケース、１４…スロットルバルブ、１６…スロットルモータ、１７…ブローバイガス還流装置、１８…燃焼室、２０…燃料噴射弁、２２…点火プラグ、２３…クランクシャフト、２４…ピストン、２５…空燃比センサ、２６…排気浄化触媒、２８…排気通路、２９…オイルパン、３０…吸気弁、３２…排気弁、３４…吸気カムシャフト、３６…排気カムシャフト、４２…可変動弁機構、４４…電動モータ、５０…スロットルセンサ、５２…吸入空気量センサ、５４…水温センサ、５６…アクセルセンサ、５８…クランクセンサ、６０…カムセンサ、６２…リフトセンサ、７０…電子制御装置。
【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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