(57)【要約】【課題】フィードバック学習値を燃料噴射量に反映させて内燃機関の実空燃比と理論空燃比との定常的なずれを補償する際、吸気通路内の圧力の同学習値の学習時の値に対する変化に起因して、その補償を的確に行えなくなることを抑制する。【解決手段】燃料噴射量に反映されるサブフィードバック学習値ＳＧは、実空燃比と理論空燃比との定常的なずれに対応する値として学習される。そして、同学習値ＳＧに対しては、吸気圧に基づいて同吸気圧がスロットルバルブ１３の全開時に対応する値から低圧側に変化するほど、吸気バルブの最大リフト量及び作動角の最大時に対応する同学習値ＳＧに近い値となるよう補正が加えられる。これにより、吸気圧が上記サブフィードバック学習値ＳＧの学習時の値、すなわちスロットルバルブ１３の全開時もしくはそれに近いときの値から低下する際に、同学習値ＳＧが上記吸気圧の低下に対応して適切な値へと変化する。【選択図】図１
2008309119.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気通路と燃焼室とを連通・遮断すべく開閉する吸気バルブの最大リフト量及び作動角を可変として吸入空気量を調整するバルブリフト可変機構と、排気通路に設けられて排気中の酸素濃度に応じた信号を出力するセンサとを備える内燃機関に適用され、前記センサの出力と同出力における同機関の実空燃比を理論空燃比としたときの値である目標値との偏差に基づき増減するフィードバック補正値と、その増減するフィードバック補正値に基づき前記実空燃比の理論空燃比に対する定常的なずれに対応する値となるよう学習されるフィードバック学習値とを、内燃機関の燃料噴射量に反映させることにより、内燃機関の実空燃比を理論空燃比へと制御する内燃機関の空燃比制御装置において、
前記フィードバック学習値を前記吸気バルブの最大リフト量及び作動角に基づきそれらの大きさに対応した値となるよう可変とする学習値可変手段と、
前記吸気通路に設けられて通常時に全開とされる一方で前記バルブリフト可変機構の駆動だけでは吸入空気量を減量しきれないときに全開よりも閉じ側に駆動されるスロットルバルブと、
前記吸気通路内の圧力が前記スロットルバルブの全開時に対応する値未満であるとき、その圧力が低くなるほど前記フィードバック学習値を前記吸気バルブの最大リフト量及び作動角の最大時に対応する値に近い値となるよう補正する学習値補正手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の空燃比制御装置。
【請求項２】
前記内燃機関は、複数の気筒を有するものであり、
前記センサは、前記気筒に各々繋がる排気通路の集合部分とそれよりも下流側の触媒との間に設けられたセンサ、及び前記触媒よりも下流側に設けられたセンサであり、
前記フィードバック補正値は、前記触媒よりも下流側のセンサの出力と前記目標値との偏差に基づき増減し、前記触媒よりも上流側のセンサの出力に基づき内燃機関の実空燃比を理論空燃比とするための燃料噴射量の補正値として算出されて同燃料噴射量の補正に用いられるメインフィードバック補正値に反映されるサブフィードバック補正値であり、
前記フィードバック学習値は、前記サブフィードバック補正値に基づき、前記触媒よりも上流側のセンサ及び同触媒に起因した実空燃比の理論空燃比に対する定常的なずれに対応する値となるよう学習されて前記メインフィードバック補正値に反映されるサブフィードバック学習値である
請求項１記載の内燃機関の空燃比制御装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の内燃機関の空燃比制御装置において、
前記吸気通路内の圧力が前記スロットルバルブの全開時に対応する値未満の大きさに設定された判定値以下であるときには、前記フィードバック学習値の学習を禁止する学習禁止手段を更に備える
ことを特徴とする内燃機関の空燃比制御装置。
【請求項４】
前記判定値は、前記吸気通路内の圧力の低下に起因する前記フィードバック学習値の不適切な値への学習防止と、そのフィードバック学習値の適正な学習頻度の確保との両立を図り得る大きさに設定されている
請求項３記載の内燃機関の空燃比制御装置。
【請求項５】
前記学習値補正手段は、前記吸気バルブの最大リフト量及び作動角が最大値寄りの値となるときには前記吸気通路内の圧力に基づく前記フィードバック学習値の補正を行わず、前記吸気バルブの最大リフト量及び作動角が最大値寄りの値となるとき以外の状況下で前記吸気通路内の圧力に基づく前記フィードバック学習値の補正を行う
請求項１〜４のいずれか一項に記載の内燃機関の空燃比制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の空燃比制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車用多気筒エンジン等の内燃機関においては、吸気通路に設けられたスロットルバルブの開閉により同機関の吸入空気量が調整されるとともに、内燃機関の空燃比等を考慮して燃料噴射弁からの燃料噴射が行われる。
【０００３】
また、内燃機関での燃料燃焼後の排気に関しては、排気通路に設けられた触媒コンバータの三元触媒にて排気中のＣＯ、ＨＣの酸化及びＮＯxの還元が行われ、それらを無害なＣＯ2、Ｈ2Ｏ、Ｎ2とすることで浄化が図られている。こうした三元触媒による排気の浄化、即ちＣＯ、ＨＣの酸化及びＮＯxの還元は、理論空燃比での混合気の燃焼がなされたときの触媒雰囲気の酸素濃度において最も効果的に行われる。このため、上記内燃機関では、同機関の実空燃比を理論空燃比とする空燃比フィードバック制御が行われる。
【０００４】
内燃機関の実空燃比を理論空燃比とする空燃比フィードバック制御は、排気通路に設けられて排気中の酸素濃度に応じた信号を出力するセンサを用い、同センサの出力に基づき内燃機関の燃料噴射量を補正することによって実現される。
【０００５】
具体的には、上記センサの出力と同出力における同機関の実空燃比を理論空燃比としたときの値である目標値との偏差に基づき増減するフィードバック補正値を用いて内燃機関の燃料噴射量が補正される。すなわち、上記センサの出力が目標値に対しリッチ側の値である場合にはフィードバック補正値が小さくされて同補正値に基づき燃料噴射量が減量補正され、上記センサの出力が目標値に対しリーン側の値である場合にはフィードバック補正値が大きくされて同補正値に基づき燃料噴射量が増量補正される。こうしたフィードバック補正値に基づく燃料噴射量の増減補正を通じて、内燃機関における実空燃比の理論空燃比に対する瞬時のずれが抑制され、実空燃比が理論空燃比へと制御される。
【０００６】
また、内燃機関の吸気系や燃料供給系等には製造ばらつきや経時変化が生じ、それに起因して同機関の実空燃比の理論空燃比に対する定常的なずれが生じる。こうした実空燃比の理論空燃比に対する定常的なずれを補償することを意図して、上記フィードバック補正値に基づき上記定常的なずれに対応する値となるようにフィードバック学習値の学習を行い、その学習値を用いて内燃機関の燃料噴射量を補正することも行われる。そして、このフィードバック学習値に基づく燃料噴噴射量の補正を通じて、実空燃比の理論空燃比に対する定常的なずれが補償される。
【０００７】
以上のように、フィードバック補正値及びフィードバック学習値を求め、それらに基づく燃料噴射量の補正を行うことにより、内燃機関の実空燃比を理論空燃比とする空燃比フィードバック制御が実現される。
【０００８】
ところで、内燃機関における実空燃比の理論空燃比に対する定常的なずれの原因としては、吸気バルブ回りの組み付け誤差や同バルブへのデポジットの堆積により、吸気通路の燃焼室との接続部分の通路面積が適正値からずれるということも考えられる。上記原因による上記実空燃比の理論空燃比に対する定常的なずれに関しても、フィードバック学習値の学習を行い、同学習値に基づき燃料噴射量を補正することによって、補償を図ることが可能である。
【０００９】
ただし、吸気バルブの最大リフト及び作動角を可変とするバルブリフト可変機構が設けられて同機構の駆動によっても吸入空気量の調整を行う内燃機関では、機関運転状態に応じた同機構の駆動により、吸気バルブの最大リフト量及び作動角をフィードバック学習値の学習を行ったときの値と異なる値に調整した状態で運転される可能性がある。
【００１０】
ここで、上記原因による実空燃比の理論空燃比に対する定常的なずれは、吸気バルブの最大リフト量及び作動角が小さくなって内燃機関の吸入空気量が少なくなるほど小となる。これは、吸気バルブの最大リフト量及び作動角が小さくなって吸入空気量が少なくなるほど上記原因による吸入空気量の適正値に対するずれ量の吸入空気量全体に占める割合が大きくなり、逆に吸気バルブの最大リフト量及び作動角が大きくなって吸入空気量が多くなるほど上記ずれ量の吸入空気量全体に占める割合が小さくなるためである。
【００１１】
従って、上述したように、吸気バルブの最大リフト量及び作動角をフィードバック学習値の学習を行ったときの値と異なる値に調整した状態で機関運転が行われる状況下では、上記フィードバック学習値が実空燃比の理論空燃比に対する定常的なずれに対応した値として不適切なものとなる。このため、同フィードバック学習値を用いて燃料噴射量を補正して上記定常的なずれの補償を図ろうとしても、その補償を的確に行えないおそれがある。
【００１２】
このような不具合に対処すべく、特許文献１に示されるように、フィードバック学習値の学習領域として吸気バルブの最大リフト量及び作動角に応じた複数の学習領域を設定し、各学習領域毎にフィードバック学習値の学習を行う。そして、フィードバック学習値に基づく燃料噴射量の補正を行う際には、その補正のためのフィードバック学習値を現在の吸気バルブの最大リフト量及び作動角に対応する学習領域のものに設定する。このように吸気バルブの最大リフト量及び作動角に応じて上記燃料噴射量の補正に用いるフィードバック学習値を切り換えることにより、上述した不具合の発生を抑制することができるようになる。
【００１３】
また、特許文献１には、フィードバック学習値の学習領域として、吸気バルブの最大リフト量及び作動角に応じた複数の学習領域を採用する代わりに、その最大リフト量及び作動角との相関性の高いパラメータである内燃機関の吸気圧（吸気通路内の圧力）に応じた複数の学習領域を採用することも開示されている。この場合、吸気バルブの最大リフト量及び作動角を表す値として吸気圧を用い、その吸気圧（吸気バルブの最大リフト量及び作動角）に応じて燃料噴射量の補正に用いるフィードバック学習値が切り換えられるようになる。なお、吸気圧を吸気バルブの最大リフト量及び作動角との相関性の高いパラメータとして採用することができるのは、バルブリフト可変機構の駆動と同期してスロットルバルブの駆動を行っているためと推測される。すなわち、特許文献１では、吸気バルブの最大リフト量及び作動角の減少と同期してスロットルバルブの開度を閉じ側に変化させたり、吸気バルブの最大リフト量及び作動角の増大と同期してスロットルバルブの開度を開き側に変化させたりしていると推測される。
【特許文献１】特開２００４−１３２３１４公報（段落［００３４］、［００３５］、［００５１］、［００５２］図４、段落［００５６］、図６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
フィードバック学習値に基づく燃料噴射量を行う際、同学習値を上述したように吸気バルブの最大リフト量及び作動角に応じて切り換えることで、上記補正による実空燃比の理論空燃比に対する定常的なずれの補償を的確に行えなくなるという不具合の発生を抑制できるようにはなる。
【００１５】
しかしながら、バルブリフト可変機構の駆動とスロットルバルブの駆動とを同期して行わない場合、そのスロットルバルブの駆動の仕方によっては、燃料噴射量の補正に用いられるフィードバック学習値が上記定常的なずれに対応する値として不適切なものになるおそれがある。すなわち、吸気バルブの最大リフト量及び作動角に応じて燃料噴射量の補正に用いられるフィードバック学習値を切り換えたとしても、同学習値の学習が行われたときのスロットルバルブの開度（吸気圧と対応）と異なる開度（吸気圧）となるよう同バルブが駆動されている場合には、同学習値が上記定常的なずれに対応する値として不適切な値となる。
【００１６】
ここで、吸気圧が低いほど、吸気バルブ回りの組み付け誤差や同バルブへのデポジットの堆積によって吸気通路の燃焼室との接続部分の通路面積が適正値からずれたとき、それによる吸入空気量への影響が小さくなり、更には実空燃比への影響も小さくなる。このため、例えばフィードバック学習値の学習が行われたときの吸気圧よりも低い吸気圧のもとでは、同学習値が上記定常的なずれに対し大きすぎる値となる。以上のことから、フィードバック学習値による燃料噴射量の補正を通じて上記定常的なずれの補償を図ろうとしても、同学習値を学習したときのスロットルバルブの開度（吸気圧に対応）と異なる開度（吸気圧）となる状況のもとでは、上記補償を的確に行えないおそれがある。
【００１７】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、フィードバック学習値を燃料噴射量に反映させて内燃機関の実空燃比と理論空燃比との定常的なずれを補償する際、吸気通路内の圧力の同学習値の学習時の値に対する変化に起因して、その補償を的確に行えなくなることを抑制できる内燃機関の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】
【００１８】
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。
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明では、吸気通路と燃焼室とを連通・遮断すべく開閉する吸気バルブの最大リフト量及び作動角を可変として吸入空気量を調整するバルブリフト可変機構と、排気通路に設けられて排気中の酸素濃度に応じた信号を出力するセンサとを備える内燃機関に適用され、前記センサの出力と同出力における同機関の実空燃比を理論空燃比としたときの値である目標値との偏差に基づき増減するフィードバック補正値と、その増減するフィードバック補正値に基づき前記実空燃比の理論空燃比に対する定常的なずれに対応する値となるよう学習されるフィードバック学習値とを、内燃機関の燃料噴射量に反映させることにより、内燃機関の実空燃比を理論空燃比へと制御する内燃機関の空燃比制御装置において、前記フィードバック学習値を前記吸気バルブの最大リフト量及び作動角に基づきそれらの大きさに対応した値となるよう可変とする学習値可変手段と、前記吸気通路に設けられて通常時に全開とされる一方で前記バルブリフト可変機構の駆動だけでは吸入空気量を減量しきれないときに全開よりも閉じ側に駆動されるスロットルバルブと、前記吸気通路内の圧力が前記スロットルバルブの全開時に対応する値未満であるとき、その圧力が低くなるほど前記フィードバック学習値を前記吸気バルブの最大リフト量及び作動角の最大時に対応する値に近い値となるよう補正する学習値補正手段とを備えた。
【００１９】
上記構成によれば、内燃機関のポンピングロスを低く抑える観点から、可能な限りスロットルバルブを全開としつつバルブリフト可変機構の駆動だけで内燃機関の吸入空気量を調整することが行われる。ただし、アイドル運転を含む低負荷運転時など吸入空気量の要求量が少ない機関運転のもとでは、バルブリフト可変機構の駆動だけでは内燃機関の吸入空気量を要求値まで減量しきれないため、スロットルバルブの全開から閉じ側への駆動も併せて行い吸入空気量の要求量への減量が図られる。以上のことから、フィードバック学習値の学習に関しては、スロットルバルブの全開時もしくはそれに近い開度であって、吸気通路内の圧力が同全開時に対応する値もしくはそれに近い値であるときに行われることとなる。
【００２０】
ここで、吸気バルブ回りの組み付け誤差や同バルブへのデポジットの堆積によって吸気通路の燃焼室との接続部分の通路面積が適正値からずれると、それに起因して内燃機関の吸入空気量が適正値からずれ、実空燃比の理論空燃比に対する定常的なずれが生じる。この原因による実空燃比の理論空燃比に対する定常的なずれは、吸気バルブの最大リフト量及び作動角が小さくなって内燃機関の吸入空気量が少なくなるほど小となる。これは、吸気バルブの最大リフト量及び作動角が小さくなって吸入空気量が少なくなるほど、上記原因による吸入空気量の適正値に対するずれ量の吸入空気量全体に占める割合が多くなるためである。
【００２１】
こうしたことに対処するためフィードバック学習値を燃料噴射量に反映させる際には、同学習値が吸気バルブの最大リフト量及び作動角に基づきそれらの大きさに対応した値となるよう可変とされる。より詳しくは、吸気バルブの最大リフト量及び作動角に応じて変化した後の上記定常的なずれに対応した値となるよう、フィードバック学習値が可変される。ちなみに、このように可変とされるフィード学習値に関しては、吸気バルブの最大リフト量及び作動角を最小としたときの値が同最大リフト量及び作動角を最大としたときの値と最も離れており、最大リフト量及び作動角が最小から最大へと変化するにつれて、最大リフト量及び作動角を最大としたときの値に近い値となる。これは、吸気バルブの最大リフト量及び作動角が最大となるとき上記原因による実空燃比の理論空燃比に対する定常的なずれが最小となり、同最大リフト量及び作動角が最小から最大に向かうほど上記定常的なずれが最小に向けて変化するという、同定常的なずれの変化傾向に合わせてフィードバック学習値が可変とされるためである。このフィードバック学習値を燃料噴射量に反映することにより、上記定常的なずれの補償を吸気バルブの最大リフト量及び作動角の大きさに関係なく的確に行うことが図られる。
【００２２】
また、フィードバック学習値ＳＧは、スロットルバルブの閉じ側への駆動による吸気通路内の圧力の低下に伴い、吸気バルブの最大リフト量及び作動角の最大時に対応する値に近い値となるよう補正される。ここで、吸気通路内の圧力が低いほど、吸気バルブ回りの組み付け誤差や同バルブへのデポジットの堆積によって吸気通路の燃焼室との接続部分の通路面積が適正値からずれたとき、それによる吸入空気量への影響が小さくなり、更には実空燃比への影響も小さくなる。言い換えれば、上記原因による実空燃比の理論空燃比に対する定常的なずれが小さくなる。このため、上述したようにフィードバック学習値を吸気通路内の圧力の低下に伴い、吸気バルブの最大リフト量及び作動角の最大時に対応する値に近い値となるよう補正することで、吸気通路内の圧力がフィードバック学習値の学習時の値から低下することに起因して、同学習値が実空燃比の理論空燃比に対する定常的なずれに対応する値として不適切になることは抑制される。従って、フィードバック学習値を燃料噴射量に反映させて内燃機関の実空燃比と理論空燃比との定常的なずれを補償する際、吸気通路内の圧力の同学習値の学習時の値に対する変化に起因して、その補償を的確に行えなくなることを抑制できるようになる。
【００２３】
請求項２記載の発明では、請求項１記載の発明では、前記内燃機関は、複数の気筒を有するものであり、前記センサは、前記気筒に各々繋がる排気通路の集合部分とそれよりも下流側の触媒との間に設けられたセンサ、及び前記触媒よりも下流側に設けられたセンサであり、前記フィードバック補正値は、前記触媒よりも下流側のセンサの出力と前記目標値との偏差に基づき増減し、前記触媒よりも上流側のセンサの出力に基づき内燃機関の実空燃比を理論空燃比とするための燃料噴射量の補正値として算出されて同燃料噴射量の補正に用いられるメインフィードバック補正値に反映されるサブフィードバック補正値であり、前記フィードバック学習値は、前記サブフィードバック補正値に基づき、前記触媒よりも上流側のセンサ及び同触媒に起因した実空燃比の理論空燃比に対する定常的なずれに対応する値となるよう学習されて前記メインフィードバック補正値に反映されるサブフィードバック学習値であるものとした。
【００２４】
上記構成によれば、メインフィードバック補正値による燃料噴射量の補正により、内燃機関における実空燃比の理論空燃比への制御が行われる。そして、メインフィードバック補正値は、触媒よりも上流側であって各気筒に繋がる排気通路の集合部分の近くに設けられたセンサの出力に基づき算出される。このように設けられた同センサに対する各気筒から順に送り出された排気の当たり方は、各気筒からの排気毎に異なるものとなることは避けられない。また、各気筒からの排気に含まれる酸素濃度は、それら各気筒での燃料の燃焼状態によって異なるものとなる。このため、同センサの出力に関しては同センサに当たる排気が各気筒のうちのいずれからの排気かによって大きく変動し、それに合わせてメインフィードバック補正値も頻繁に且つ大きく変動する。
【００２５】
ここで仮に、内燃機関における実空燃比と理論空燃比との定常的なずれを上記フィードバック補正値に基づき学習値として学習しようとした場合について考えてみると、そのフィードバック補正値は上述した理由により頻繁に且つ大きく変動するものであることから、学習した学習値が上記定常的なずれに対応する値として必ずしも精度の高い値にできるとは限らない。そして、このように精度の高くない学習値に対し、吸気通路内の圧力に基づく補正を加えたとしても、補正後の学習値はやはり上記定常的なずれに対応する値として、精度のそれほど高くない値にしかならない。
【００２６】
上記構成によれば、触媒よりも上流側のセンサの出力における上記理由での大きな変動に起因したメインフィードバック補正値の頻繁かつ大きな変動を抑制すること、及び、メインフィードバック補正値による燃料噴射量の補正を通じての空燃比制御精度の触媒による影響を除去すること、等々を目的として、メインフィードバック補正値に対し、触媒よりも下流側のセンサの出力に基づき増減するサブフィードバック補正値、及び同サブフィードバック補正値に基づき学習されるサブフィードバック学習値の反映が行われる。
【００２７】
ここで、触媒よりも下流側のセンサの出力に関しては、同センサが排気通路における上記集合部分に対し下流側に離れて位置しているため、同センサに対する各気筒から順に送り出された排気の当たり方が各気筒からの排気毎に異なるものとはなりにくく、上記排気の当たり方の違いによる影響を受けにくい。従って、同センサからの出力に基づき増減するサブフィードバック補正値、及び同サブフィードバック補正値に基づき学習されるサブフィードバック学習値をメインフィードバック補正値に反映させることで、メインフィードバック補正値の上述した頻繁かつ大きな変動を抑制することが可能になる。また、同センサの出力は触媒を通過した後の排気中の酸素濃度に対応した値となるため、上記サブフィードバック補正値及びサブフィードバック学習値をメインフィードバック補正値に反映させることで、メインフィードバック補正値による燃料噴射量の補正を通じての空燃比制御精度の触媒による影響を除去することも可能になる。
【００２８】
触媒よりも下流側のセンサに関しては各気筒から順に送り出された排気の当たり方が各気筒からの排気毎に異なるものとはなりにくく、同センサの出力は上記排気の当たり方の違いによる影響を受けにくいことから、上記サブフィードバック学習値は内燃機関における実空燃比と理論空燃比との定常的なずれに対応する値として精度の高いものとなる。上記構成によれば、上記定常的なずれに対応する値としての精度の高いサブフィードバック学習値に対し、吸気通路内の圧力に基づく補正を加えているため、補正後のサブフィードバック学習値を吸気通路内の圧力に応じた上記精度の高い値とすることができる。
【００２９】
従って、サブフィードバック学習値の反映されたメインフィードバック補正値による燃料噴射量の補正を行い、それによって内燃機関の実空燃比と理論空燃比との定常的なずれの補償を行うことで、吸気通路内の圧力からの影響に関係なく、上記補償を的確に行うことができるようになる。
【００３０】
請求項３記載の発明では、請求項１又は２記載の内燃機関の空燃比制御装置において、前記吸気通路内の圧力が前記スロットルバルブの全開時に対応する値未満の大きさに設定された判定値以下であるときには、前記フィードバック学習値の学習を禁止する学習禁止手段を更に備えた。
【００３１】
スロットルバルブは通常時には全開とされていることから、フィードバック学習値の学習に関しては、スロットルバルブの全開時もしくはそれに近い開度であって、通常は吸気通路内の圧力が同全開時に対応する値もしくはそれに近い値であるときに行われる。そして、そのように学習されたフィードバック学習値を想定して、同学習値に対する吸気通路内の圧力に基づく補正の補正態様が定められる。このため、スロットルバルブの全開から閉じ側への駆動がなされ、吸気通路内の圧力が同バルブの全開時に対応する値未満の大きさの判定値以下になるという、通常時とは異なる限られた状況のもとでフィードバック学習値の学習が行われると、その学習値が上記吸気通路内の圧力に基づく補正を行う対象として不適切な値になる。上記構成によれば、吸気通路内の圧力が判定値以下であるときには、フィードバック学習値の学習が禁止されるため、同学習値が上述したように不適切な値となることを抑制できる。
【００３２】
請求項４記載の発明では、請求項３記載の発明において、前記判定値は、前記吸気通路内の圧力の低下に起因する前記フィードバック学習値の不適切な値への学習防止と、そのフィードバック学習値の適正な学習頻度の確保との両立を図り得る大きさに設定されていることを要旨とした。
【００３３】
上記判定値を大きい値に設定すればフィードバック学習値の不適切な値への学習を防止する面では効果的であるが、フィードバック学習値の学習頻度が低下することから同学習頻度の確保という面では不利である。逆に、上記判定値を小さい値に設定すると、フィードバック学習値の不適切な値への学習を防止する面では不利になるものの、フィードバック学習値の学習頻度を確保するという面では効果的である。上記構成によれば、フィードバック学習値の不適切な値への学習防止と、そのフィードバック学習値の学習頻度の確保とを両立させ、それらのうちの一方に不具合が生じることを抑制できるようになる。
【００３４】
請求項５記載の発明では、請求項１〜４のいずれか一項に記載の発明において、前記学習値補正手段は、前記吸気バルブの最大リフト量及び作動角が最大値寄りの値となるときには前記吸気通路内の圧力に基づく前記フィードバック学習値の補正を行わず、前記吸気バルブの最大リフト量及び作動角が最大値寄りの値となるとき以外の状況下で前記吸気通路内の圧力に基づく前記フィードバック学習値の補正を行うことを要旨とした。
【００３５】
吸気バルブの最大リフト量及び作動角が最大値寄りの値とされることは、内燃機関の吸入空気量の要求量が多く、その要求量を得るべく吸入空気量を多くしようとしていることを意味する。こうした状況では、スロットルバルブが全開よりも閉じ側に駆動されることはなく、吸気通路内の圧力もスロットルバルブの全開時に対応する値未満になることはないことから、同圧力に基づきフィードバック学習値を補正しようとすることは無駄である。上記構成によれば、こうした無駄が生じることを回避できる。
【００３６】
一方、吸気バルブの最大リフト量及び作動角が最大値寄りの値以外の値となることは、内燃機関の吸入空気量の要求量が少なく、それに応じて吸入空気量を少なくしようとしている可能性のあることを意味する。こうした状況では、スロットルバルブを全開よりも閉じ側に駆動し、それによって吸入空気量を要求量まで減量を実現しようとすることも起こり得ることから、吸気通路内の圧力に基づきフィードバック学習値を補正することが、同学習値を実空燃比と理論空燃比との定常的なすれに対応した値とするうえで有効である。上記構成によれば、こうした有効な状況のときのみに的確に、吸気通路内の圧力に基づくフィードバック学習値の補正を実施することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、本発明を自動車用四気筒エンジンの空燃比制御装置に具体化した一実施形態を図１〜図１４に従って説明する。
図１に示されるエンジン１においては、その燃焼室２に繋がる吸気通路３にスロットルバルブ１３が開閉可能に設けられており、同吸気通路３を通じて燃焼室２に空気が吸入されるとともに、燃料噴射弁４から噴射された燃料が同燃焼室２に供給される。この空気と燃料とからなる混合気に対し点火プラグ５による点火が行われると、同混合気が燃焼してピストン６が往復移動し、エンジン１の出力軸であるクランクシャフト７が回転する。
【００３８】
一方、燃焼室２にて燃焼した後の混合気は、排気として各燃焼室２から排気通路８に送り出され、同排気通路８に設けられた触媒コンバータ１６の三元触媒にて浄化された後に外部に放出される。この三元触媒は、触媒雰囲気の酸素濃度が理論空燃比での混合気の燃焼時の値になるとき、排気中の有害成分（ＨＣ，ＣＯ，ＮＯx）のすべてを最も効果的に除去できるものである。
【００３９】
また、排気通路８において、触媒コンバータ１６の上流側には排気中の酸素濃度に応じたリニアな検出信号を出力する空燃比センサ１７が設けられ、触媒コンバータ１６の下流側には排気中の酸素濃度に応じてリッチ信号又はリーン信号を出力する酸素センサ１８が設けられている。より詳しくは、上記空燃比センサ１７は図２に示されるようにエンジン１における四つの気筒＃１，＃２，＃３，＃４の燃焼室２に各々繋がる排気通路８の集合部分の近傍であって触媒コンバータ１６よりも上流側に設けられ、上記酸素センサ１８は触媒コンバータ１６よりも下流側に設けられている。
【００４０】
図１に示されるエンジン１において、燃焼室２と吸気通路３との間は吸気バルブ９の開閉動作によって連通・遮断され、燃焼室２と排気通路８との間は排気バルブ１０の開閉動作によって連通・遮断される。これら吸気バルブ９及び排気バルブ１０に関しては、クランクシャフト７の回転が伝達される吸気カムシャフト１１及び排気カムシャフト１２の回転に伴い開閉動作する。また、エンジン１には、吸気バルブ９の最大リフト量及び作動角を可変とするバルブリフト可変機構１４が設けられている。このバルブリフト可変機構１４は、電動モータ１５の所定回転角範囲内での回転駆動を通じて、吸気バルブ９の最大リフト量及び作動角を図３に示されるように互いに同期して変化させるものである。
【００４１】
次に、本実施形態における空燃比制御装置の電気的構成について、図１を参照して説明する。
この空燃比制御装置は、エンジン１に関する各種制御を実行する電子制御装置２１を備えている。電子制御装置２１は、上記制御に係る各種演算処理を実行するＣＰＵ、その制御に必要なプログラムやデータの記憶されたＲＯＭ、ＣＰＵの演算結果等が一時記憶されるＲＡＭ、外部との間で信号を入・出力するための入・出力ポート等を備えて構成されている。
【００４２】
電子制御装置２１の入力ポートには、上記空燃比センサ１７及び酸素センサ１８の他、以下に示す各種センサ等が接続されている。
・自動車の運転者によって踏み込み操作されるアクセルペダル２７の踏み込み量（アクセル踏込量）を検出するアクセルポジションセンサ２８。
【００４３】
・吸気通路３に設けられたスロットルバルブ１３の開度（スロットル開度）を検出するスロットルポジションセンサ３０。
・吸気通路３を通じて燃焼室２に吸入される空気の量を検出するエアフローメータ３２。
【００４４】
・吸気通路３内におけるスロットルバルブ１３よりも下流側の圧力（吸気圧）を検出する吸気圧センサ３３。
・クランクシャフト７の回転に対応する信号を出力し、エンジン回転速度の算出等に用いられるクランクポジションセンサ３４。
【００４５】
・電動モータ１５の上記所定回転角範囲内の値となる回転角を検出するための位置センサ３５。
電子制御装置２１の出力ポートには、燃料噴射弁４、スロットルバルブ１３、及び電動モータ１５の駆動回路等が接続されている。
【００４６】
そして、電子制御装置２１は、上記各種センサから入力した検出信号に基づき、エンジン回転速度やエンジン負荷（エンジン１の１サイクル当たりに燃焼室２に吸入される空気の量）といったエンジン運転状態を把握する。なお、エンジン回転速度はクランクポジションセンサ３４からの検出信号に基づき求められる。また、エンジン負荷は、アクセルポジションセンサ２８、スロットルポジションセンサ３０、及び、エアフローメータ３２等の検出信号に基づき求められるエンジン１の吸入空気量と上記エンジン回転速度とから算出される。電子制御装置２１は、エンジン負荷やエンジン回転速度といったエンジン運転状態に応じて、上記出力ポートに接続された各種駆動回路に指令信号を出力する。こうしてエンジン１における燃料噴射量制御、及び吸入空気量制御等が電子制御装置２１を通じて実施される。
【００４７】
エンジン１の吸入空気量制御は、バルブリフト可変機構１４の駆動、及びスロットルバルブ１３の開閉によって行われる。詳しくは、エンジン１のポンピングロスを低く抑えることを目的として、可能な限りスロットルバルブ１３を全開としつつ、バルブリフト可変機構１４の駆動による吸気バルブ９の最大リフト量及び作動角の可変だけで、エンジン１の吸入空気量を要求量へと調整することが行われる。スロットルバルブ１３を全開としつつバルブリフト可変機構１４の駆動だけで吸入空気量を要求量へと制御する際には、それを実現するためのバルブリフト可変機構１４の駆動分とスロットルバルブ１３の駆動分との割合は、図４の（ａ）で示されるような割合となる。すなわち、バルブリフト可変機構１４の駆動分が「１００％」となり、スロットルバルブ１３の駆動分が「０％」となる。このようにスロットルバルブ１３を全開としたまま吸入空気量を調整することで、吸気圧を大気圧寄りの高い値とすることが可能になり、エンジン１のポンピングロスを低く抑えることが可能になる。
【００４８】
ただし、アイドル運転を含む低負荷運転時などエンジン１における吸入空気量の要求量が少ない運転状態である場合、バルブリフト可変機構１４の駆動による吸気バルブ９の最大リフト量及び作動角の可変だけでは吸入空気量を要求量まで減量しきれない。従って、このようなエンジン運転状態のもとでは、バルブリフト可変機構１４の駆動に併せて、スロットルバルブ１３の全開から閉じ側への駆動も行い、エンジン１における吸入空気量の要求量への減量が図られる。このように吸入空気量を要求量に制御する際には、それを実現するためのバルブリフト可変機構１４の駆動分とスロットルバルブ１３の駆動分との割合は、図４の（ｂ）で示されるような割合となる。上記バルブリフト可変機構１４の駆動分は吸入空気量の要求量の減少に伴い「１００％」よりも小さい値となってゆき、スロットルバルブ１３の駆動分は上記要求量の減量に伴い「０％」よりも大きい値となってゆく。このようにスロットルバルブ１３の駆動分が多くなるということは、スロットルバルブ１３がより閉じ側に駆動されるということを意味し、同バルブ１３の駆動を通じてエンジン１の吸気圧が低下することを意味する。
【００４９】
エンジン１の燃料噴射量制御は、エンジン回転速度及びエンジン負荷等に基づき、そのときに必要とされる燃料噴射量を指示噴射量Ｑとして算出し、当該指示噴射量Ｑに対応する量の燃料が噴射されるよう燃料噴射弁４を駆動することによって実現される。こうした燃料噴射量制御で用いられる指示噴射量Ｑは、基本燃料噴射量Ｑbase、メインフィードバック補正値ＤＦ、及び、メインフィードバック学習値ＭＧ(i)に基づき、以下の式（１）を用いて算出される。
【００５０】
Ｑ＝Ｑbase＋ＤＦ＋ＭＧ(i)  …（１）
Ｑ      ：指示噴射量
Ｑbase  ：基本燃料噴射量
ＤＦ    ：メインフィードバック補正値
ＭＧ(i)：メインフィードバック学習値
ここで、基本燃料噴射量Ｑbaseは、理論空燃比の混合気を得るために必要な理論上の燃料噴射量であって、エアフローメータ３２からの検出信号等に基づき求められるエンジン１の吸入空気量ＧＡ、及び、理論空燃比「１４．７」に基づき、「Ｑbase＝ＧＡ／１４．７  …（３）」という式を用いて算出される値である。
【００５１】
メインフィードバック補正値ＤＦは、燃料噴射量（基本燃料噴射量Ｑbase）を補正するためのものであって、エンジン１の実空燃比が理論空燃比（目標値）となるよう空燃比センサ１７の検出信号から求められるエンジン１の実空燃比に基づいて増減されるものである。こうしたメインフィードバック補正値ＤＦの増減を通じて、エンジン１の実空燃比が理論空燃比となるように指示噴射量Ｑが増減され、これにより実空燃比を理論空燃比とするためのメインフィードバック制御が実現される。
【００５２】
メインフィードバック学習値ＭＧ(i)は、メインフィードバック補正値ＤＦと同じく燃料噴射量（基本燃料噴射量Ｑbase）を補正するためのものであって、エンジン１における吸気系や燃料噴射系の詰まり等に起因するエンジン１の空燃比の理論空燃比に対する定常的なずれを補償する値となるよう更新されるものである。こうしたメインフィードバック学習値ＭＧ(i)の更新は、メインフィードバック補正値ＤＦに基づいて行われる。そして、それらメインフィードバック学習値ＭＧ(i)及びメインフィードバック補正値ＤＦによる燃料噴射量の補正、並びに、メインフィードバック学習値ＭＧ(i)の更新を通じて、当該学習値ＭＧ(i)を上記定常的なずれに対応する値として学習するメインフィードバック学習制御が実現される。
【００５３】
次に、メインフィードバック制御におけるメインフィードバック補正値ＤＦの算出手順、及び、メインフィードバック学習制御におけるメインフィードバック学習値ＭＧ(i)の更新手順について個別に説明する。
【００５４】
［メインフィードバック補正値ＤＦの算出］
メインフィードバック補正値ＤＦは、燃料量偏差ΔＱ、比例ゲインＧｐ、燃料量偏差積算値ΣΔＱ、及び、積分ゲインＧｉに基づき、以下の式（４）を用いて算出される。
【００５５】
ＤＦ＝ΔＱ・Ｇｐ＋ΣΔＱ・Ｇｉ  …（４）
ＤＦ  ：フィードバック補正値
ΔＱ  ：燃料量偏差
Ｇｐ  ：比例ゲイン（負の値）
ΣΔＱ：燃料量偏差積算値
Ｇｉ  ：積分ゲイン（負の値）
式（４）において、右辺の「ΔＱ・Ｇｐ」という項は、実空燃比の理論空燃比からのずれ量に比例した大きさをとる比例項であって、そのずれ量に対応する分だけ燃料噴射量を増加又は減少させて実空燃比を理論空燃比に近づけるためのものである。
【００５６】
この比例項「ΔＱ・Ｇｐ」で用いられる燃料量偏差ΔＱは、実際に燃焼された燃料量から理論空燃比の混合気を得るために必要な理論上の燃料量を差し引いた値であって、吸入空気量ＧＡ、実空燃比ＡＢＦ、及び、基本燃料噴射量Ｑbaseに基づき、「ΔＱ＝（ＧＡ／ＡＢＦ）−Ｑbase  …（５）」という式を用いて算出される。なお、上記実空燃比ＡＢＦは、空燃比センサ１７の出力ＶＡＦに基づき、「ＡＢＦ＝ｇ（ＶＡＦ）  …（６）」という式を用いて算出される。
【００５７】
空燃比センサ１７の出力ＶＡＦは、図５に示されるように、触媒上流の排気中の酸素濃度が薄くなるほど小さくなり、理論空燃比での混合気の燃焼が行われたときには、そのときの排気中の酸素濃度Ｘに対応して例えば「０ｖ」となる。従って、リッチ混合気の燃焼（リッチ燃焼）に起因して触媒上流の排気中の酸素濃度が薄くなるほど、空燃比センサ１７の出力ＶＡＦが「０ｖ」よりも小さい値になる。また、リーン混合気の燃焼（リーン燃焼）に起因して触媒上流の排気中の酸素濃度が濃くなるほど、空燃比センサ１７の出力ＶＡＦ「０ｖ」よりも大きい値になる。
【００５８】
また、比例項「ΔＱ・Ｇｐ」で用いられる比例ゲインＧｐは、予め実験等によって求められた定数であって、ここでは負の値として設定されている。
式（４）において、右辺の「ΣΔＱ・Ｇｉ」という項は、上記比例項「ΔＱ・Ｇｐ」による燃料噴射量の増減だけでは打ち消すことのできない実空燃比と理論空燃比との間の残留偏差を無くすための積分項であって、その残留偏差に対応する分だけ燃料噴射量を増加又は減少させて実空燃比と理論空燃比との一致を図るためのものである。
【００５９】
この積分項「ΣΔＱ・Ｇｉ」で用いられる燃料量偏差積算値ΣΔＱは、所定の時間間隔で燃料量偏差ΔＱを足し込んでゆく積算処理を通じて得られる値である。この積算処理では、所定の時間間隔毎に「ΣΔＱ←前回のΣΔＱ＋ΔＱ  …（７）」という式が実行される。また、積分項「ΣΔＱ・Ｇｉ」で用いられる積分ゲインＧｉは、予め実験等によって求められた定数であって、ここでは負の値として設定されている。
【００６０】
従って、実際に燃焼された燃料量が少な過ぎて実空燃比ＡＢＦが大（リーン）になる場合には、上記式（５）によって算出される燃料量偏差ΔＱが負の方向に変化することから、式（４）によって算出されるメインフィードバック補正値ＤＦが増大する。これとは逆に、実際に燃焼された燃料量が多すぎて実空燃比ＡＢＦが小（リッチ）になる場合には、燃料量偏差ΔＱが正の方向に変化することから、メインフィードバック補正値ＤＦが減少する。
【００６１】
以上のように、実空燃比ＡＢＦに基づきメインフィードバック補正値ＤＦを増減させることで、指示噴射量Ｑが増減し、エンジン１の空燃比が理論空燃比となるよう同エンジン１の燃料噴射量が調整される。
【００６２】
［メインフィードバック学習値ＭＧ(i)の更新］
メインフィードバック学習値ＭＧ(i)は、基本燃料噴射量Ｑbaseに対するメインフィードバック補正値ＤＦの割合であるフィードバック補正率が例えば１％以上であって、且つ、メインフィードバック補正値ＤＦが安定しているときに更新される。具体的には、「ＭＧ(i)←最新のＤＦ  …（８）」という式に基づき、その時点でのメインフィードバック補正値ＤＦをメインフィードバック学習値ＭＧ(i)とすることで、当該学習値ＭＧ(i)の更新が行われる。
【００６３】
従って、メインフィードバック補正値ＤＦが大である場合にはメインフィードバック学習値ＭＧ(i)が増大側に更新され、同学習値ＭＧ(i)による指示噴射量Ｑの増大側への補正を通じてエンジン１の燃料噴射量が増量される。また、メインフィードバック補正値ＤＦが小である場合にはメインフィードバック学習値ＭＧ(i)が減少側に更新され、同学習値ＭＧ(i)による指示噴射量Ｑの減少側への補正を通じてエンジン１の燃料噴射量が減量される。
【００６４】
以上のようなメインフィードバック学習値ＭＧ(i)の更新、及び  同学習値ＭＧ(i)による燃料噴射量の補正を通じて、メインフィードバック補正値ＤＦが「０」に近づけられるようになる。また、メインフィードバック補正値ＤＦがある程度「０」に近づいて安定したときのメインフィードバック学習値ＭＧ(i)は、吸気系や燃料噴射系の詰まり等に起因するエンジン１の空燃比の理論空燃比に対する定常的なずれに対応する値になる。そして、このときのメインフィードバック学習値ＭＧ(i)が上記定常的なずれに対応する値として学習された値になる。
【００６５】
なお、メインフィードバック学習値ＭＧ(i)はエンジン負荷領域に応じて区分された複数の学習領域ｉ（ｉ＝１、２、３・・・）毎に用意される。そして、エンジン１の運転状態の変化に応じて、その運転状態に対応する学習領域ｉが変化すると、更新されるメインフィードバック学習値ＭＧ(i)も上記変化後の学習領域ｉに対応したものへと切り換えられる。こうして学習領域ｉ毎にメインフィードバック学習値ＭＧ(i)の更新が行われるようになる。
【００６６】
しかし、上述したように学習されたメインフィードバック学習値ＭＧ(i)は、エンジン１における空燃比の理論空燃比に対する定常的なずれに対応する値として、ある程度の精度を確保することはできるものの、精度のそれほど高くない値にしかならない。これは、メインフィードバック補正値ＤＦが触媒コンバータ１６の上流側であって各気筒＃１〜＃４に各々つながる排気通路８の集合部分の近くに設けられた空燃比センサ１７の出力ＶＡＦに基づき算出されることが関係している。すなわち、このように設けられた空燃比センサ１７に対する各気筒＃１〜＃４から順に送り出された排気の当たり方は、例えば図６に示されるように各気筒＃１〜＃４の排気毎に異なるものとなることは避けられない。また、各気筒＃１〜＃４からの排気中の酸素濃度、言い換えれば各気筒＃１〜＃４での混合気での空燃比は、それら各気筒＃１〜＃４での燃料の燃焼状態によって、例えば同図に示されるように異なるものとなる。このため、空燃比センサ１７の出力ＶＡＦに関しては同センサ１７に当たる排気が各気筒＃１〜＃４のうちのいずれからの排気かによって大きく変動し（ばらつき）、それに合わせてメインフィードバック補正値ＤＦも頻繁に且つ大きく変動する。そして、頻繁に且つ大きく変動するメインフィードバック補正値ＤＦに基づきメインフィードバック学習値ＭＧ(i)の学習が行われることから、同学習値ＭＧ(i)は上記定常的なずれに対応する値として精度のそれほど高くない値にしかならない。
【００６７】
この実施形態では、上述した空燃比センサ１７における出力特性のばらつきや経時変化等によってメインフィードバック補正値ＤＦが頻繁に且つ大きく変動し、それに起因してメインフィードバック制御の精度が低下するのを抑制するため、サブフィードバック制御が実施される。また、空燃比センサ１７や触媒等に起因したエンジン１の空燃比の理論空燃比に対する定常的なずれをより的確に補償するため、サブフィードバック学習制御も実施される。以下、サブフィードバック制御、及びサブフィードバック学習制御について、詳しく説明する。
【００６８】
サブフィードバック制御、及び、サブフィードバック学習制御では、メインフィードバック補正値ＤＦに対するサブフィードバック補正値ＶＨ及びサブフィードバック学習値ＳＧによる補正が行われ、これにより同補正値ＤＦにサブフィードバック補正値ＶＨ及びサブフィードバック学習値ＳＧが反映される。詳しくは、以下の式（９）に基づき空燃比センサ１７の出力ＶＡＦをサブフィードバック補正値ＶＨ及びサブフィードバック学習値ＳＧにより補正し、補正後の出力ＶＡＦを用いて式（４）〜（６）に基づきメインフィードバック補正値ＤＦを算出することで、当該補正値ＤＦの上記補正値ＶＨ及び学習値ＳＧによる補正が行われる。
【００６９】
ＶＡＦ←最新のＶＡＦ＋ＶＨ＋ＳＧ  …（９）
ＶＡＦ：空燃比センサの出力
ＶＨ  ：サブフィードバック補正値
ＳＧ  ：サブフィードバック学習値
サブフィードバック補正値ＶＨは、触媒下流の酸素センサ１８からの検出信号に応じて増減されるものである。このように増減するサブフィードバック補正値ＶＨによるメインフィードバック補正値ＤＦの補正を通じて、指示噴射量Ｑが増減され、これによりメインフィードバック制御の精度低下を抑制するサブフィードバック制御が実現される。なお、こうしたサブフィードバック制御の実行により、サブフィードバック補正値ＶＨはメインフィードバック制御の精度低下を抑制する値へと変化するようになる。
【００７０】
サブフィードバック学習値ＳＧは、空燃比センサ１７や触媒等に起因したエンジン１の空燃比の理論空燃比に対する定常的なずれを補償する値となるよう、サブフィードバック補正値ＶＨに基づき更新（学習）されるものである。このサブフィードバック補正値ＶＨと上記サブフィードバック学習値ＳＧによるメインフィードバック補正値ＤＦの補正、並びに、サブフィードバック学習値ＳＧの更新（学習）を通じて、空燃比センサ１７や触媒等に起因したエンジン１の空燃比の理論空燃比に対する定常的なずれを補償するサブフィードバック学習制御が実現される。
【００７１】
ここで、酸素センサ１８の出力に関しては、同センサ１８が排気通路８における上記集合部分に対し下流側に離れて位置しているため、同センサ１８に対する各気筒＃１〜＃４から順に送り出された排気の当たり方が各気筒＃１〜＃４からの排気毎に異なるものとはなりにくく、上記排気の当たり方の違いによる影響を受けにくい。従って、同センサ１８からの出力に基づき増減するサブフィードバック補正値ＶＨ、及び同サブフィードバック補正値ＶＨに基づき学習されるサブフィードバック学習値ＳＧをメインフィードバック補正値ＤＦに反映させることで、同補正値ＤＦの上述した頻繁かつ大きな変動を抑制することが可能になる。また、酸素センサ１８の出力は触媒を通過した後の排気中の酸素濃度に対応した値となるため、上記サブフィードバック補正値ＶＨ及びサブフィードバック学習値ＳＧをメインフィードバック補正値ＤＦに反映させることで、同補正値ＤＦによる燃料噴射量の補正を通じての空燃比制御の精度に対する触媒劣化等による影響を除去することも可能になる。
【００７２】
また、上述したように酸素センサ１８に関しては、各気筒から順に送り出された排気の当たり方が各気筒からの排気毎に異なるものとはなりにくいことから、同センサ１８の出力は上記排気の当たり方の違いによる影響を受けにくい。従って、上記サブフィードバック学習値ＳＧは、メインフィードバック学習値ＭＧ(i)と比較して、エンジン１の実空燃比と理論空燃比との定常的なずれに対応する値として精度の高いものとなる。このサブフィードバック学習値ＳＧをメインフィードバック学習値ＭＧ(i)に反映させることで、エンジン１の空燃比の理論空燃比に対する定常的なずれをより的確に補償することができる。
【００７３】
次に、サブフィードバック制御におけるサブフィードバック補正値ＶＨの算出手順、及び、サブフィードバック学習制御におけるサブフィードバック学習値ＳＧの更新手順について個別に説明する。
【００７４】
［サブフィードバック補正値ＶＨの算出手順］
サブフィードバック補正値ＶＨは、電圧偏差ΔＶ、比例ゲインＫｐ、電圧偏差積算値ΣΔＶ、積分ゲインＫｉ、電圧微分値ｄＶ、及び、微分ゲインＫｄに基づき、以下の式（１０）を用いて算出される。
【００７５】
ＶＨ＝ΔＶ・Ｋｐ＋ΣΔＶ・Ｋｉ＋ｄＶ・Ｋｄ  …（１０）
ＶＨ  ：サブフィードバック補正値
ΔＶ  ：電圧偏差
Ｋｐ  ：比例ゲイン（負の値）
ΣΔＶ：電圧偏差積算値
Ｋｉ  ：積分ゲイン（負の値）
ｄＶ  ：電圧微分値
Ｋｄ  ：微分ゲイン（負の値）
式（１０）において、右辺の「ΔＶ・Ｋｐ」という項は、触媒下流の酸素濃度についての実際の値と理論空燃比での燃焼が行われたときの値とのずれ量に比例した大きさをとる比例項であって、そのずれ量に対応する分だけメインフィードバック補正値ＤＦ（出力ＶＡＦ）を増減させ、上記ずれ量を「０」に近づけるためのものである。
【００７６】
この比例項「ΔＶ・Ｋｐ」で用いられる電圧偏差ΔＶは、酸素センサ１８の実際の出力ＶＯから理論空燃比の混合気を燃焼させたときの理論上の出力（例えば０．５ｖ）を差し引いた値であって、「ΔＶ＝ＶＯ−０．５ｖ  …（１１）」という式に基づき算出される。
【００７７】
酸素センサ１８の出力ＶＯは、図７に示されるように、触媒下流の排気中の酸素濃度が理論空燃比での混合気の燃焼が行われたときの値（酸素濃度Ｘ）であるときには上述したように「０．５ｖ」を出力するものである。そして、リーン燃焼が行われること等に起因して触媒下流の排気中の酸素濃度が上述した酸素濃度Ｘよりも濃くなると、酸素センサ１８からは「０．５ｖ」よりも小さい値がリーン信号として出力される。また、リッチ燃焼が行われること等に起因して触媒下流の排気中の酸素濃度が上述した酸素濃度Ｘよりも薄くなると、酸素センサ１８からは「０．５ｖ」よりも大きい値がリッチ信号として出力される。
【００７８】
また、比例項「ΔＶ・Ｋｐ」で用いられる比例ゲインＫｐは、予め実験等によって求められた定数であって、ここでは負の値として設定されている。
式（１０）において、右辺の「ΣΔＶ・Ｋｉ」という項は、上記比例項「ΔＶ・Ｋｐ」によるメインフィードバック補正値ＤＦ（出力ＶＡＦ）の増減だけでは打ち消すことのできない残留偏差、即ち触媒下流の酸素濃度についての実際の値と理論空燃比での燃焼が行われたときの値との間の残留偏差を無くすための積分項である。そして、この積分項「ΣΔＶ・Ｋｉ」は上記残留偏差に対応する値となり、その積分項「ΣΔＶ・Ｋｉ」の分だけメインフィードバック補正値ＤＦ（出力ＶＡＦ）を増加又は減少させることで、触媒下流の酸素濃度についての実際の値と理論空燃比での燃焼が行われたときの値との一致が図られるようになる。
【００７９】
積分項「ΣΔＶ・Ｋｉ」で用いられる電圧偏差積算値ΣΔＶは、所定の時間間隔で電圧偏差ΔＶを足し込んでゆく積算処理を通じて得られる値である。この積算処理では、所定の時間間隔毎に「ΣΔＶ←前回のΣΔＶ＋ΔＶ  …（１２）」という式が実行される。また、積分項「ΣΔＶ・Ｋｉ」で用いられる積分ゲインＫｉは、予め実験等によって求められた定数であって、ここでは負の値として設定されている。
【００８０】
式（１０）において、右辺の「ｄＶ・Ｋｄ」という項は、触媒下流の酸素濃度についての実際の値と理論空燃比での燃焼が行われたときの値とのずれ量を応答性よく「０」に収束させるための微分項である。
【００８１】
微分項「ｄＶ・Ｋｄ」に用いられる電圧微分値ｄＶは、酸素センサ１８の出力ＶＯを時間微分して得られる値であって、当該出力ＶＯの単位時間当たりの変化量を表すものである。また、微分項「ｄＶ・Ｋｄ」に用いられる微分ゲインＫｄは、予め実験等によって求められた定数であって、ここでは負の値として設定されている。
【００８２】
従って、触媒下流の排気中の酸素濃度が理論空燃比での燃焼時の値よりも薄くなる場合（リッチ燃焼時）には、上記式（１１）で算出される電圧偏差ΔＶが正の方向に変化することから、式（１０）によって算出されるサブフィードバック補正値ＶＨが減少する。これとは逆に、触媒下流の排気中の酸素濃度が理論空燃比での燃焼時の値よりも濃くなる場合（リーン燃焼時）には、電圧偏差ΔＶが負の方向に変化することから、サブフィードバック補正値ＶＨが増加する。
【００８３】
以上のように、触媒下流の排気中の酸素濃度に基づきサブフィードバック補正値ＶＨを増減させ、メインフィードバック補正値ＤＦ（出力ＶＡＦ）を増加側又は減少側に補正することで、空燃比センサ１７における出力特性のばらつきや経時変化等によるメインフィードバック制御の精度低下が抑制される。
【００８４】
［サブフィードバック学習値ＳＧの更新手順］
サブフィードバック学習値ＳＧは、最新のサブフィードバック補正値ＶＨに徐変処理を施して更新量ＳＧＫを算出し、この算出値に対し上限ガード及び下限ガードして得られる更新量ＳＧＫに基づき、「ＳＧ←前回のＳＧ＋ＳＧＫ  …（１３）」という式を用いて更新される。つまり、上記ガード後の更新量ＳＧＫを前回のサブフィードバック学習値ＳＧに加算することで、サブフィードバック学習値ＳＧの更新が行われるようになる。
【００８５】
従って、サブフィードバック補正値ＶＨが「０」よりも大である場合にはサブフィードバック学習値ＳＧが増大側に更新され、同学習値ＳＧによるメインフィードバック補正値ＤＦ（出力ＶＡＦ）の増大側への補正を通じて燃料噴射量が増量される。また、サブフィードバック補正値ＶＨが「０」よりも小である場合にはサブフィードバック学習値ＳＧが減少側に更新され、同学習値ＳＧによるメインフィードバック補正値ＤＦ（出力ＶＡＦ）の減少側への補正を通じて燃料噴射量が減量される。
【００８６】
以上のようなサブフィードバック学習値ＳＧの更新、及び、同学習値ＳＧによるメインフィードバック補正値ＤＦの補正を通じて、サブフィードバック補正値ＶＨが「０」に近づけられるようになる。また、サブフィードバック補正値ＶＨがある程度「０」に近づいて安定したときのサブフィードバック学習値ＳＧは、空燃比センサ１７や触媒等に起因したエンジン１の空燃比の理論空燃比に対する定常的なずれに対応する値になる。そして、このときのサブフィードバック学習値ＳＧが上記定常的なずれに対応する値として学習された値になる。
【００８７】
ところで、エンジン１の実空燃比の理論空燃比に対する定常的なずれの原因としては、吸気バルブ９回りの組み付け誤差や同バルブ９へのデポジットの堆積により、吸気通路３の燃焼室２との接続部分の通路面積が図８に二点鎖線で示されるように適正値（実線）からずれ量ΔＳだけずれるということも考えられる。この場合、ずれ量ΔＳに起因して実空燃比と理論空燃比との間に定常的なずれが生じ、同定常的なずれに対応する値としてサブフィードバック学習値ＳＧが学習されることとなる。
【００８８】
ただし、吸気バルブ９の最大リフト量及び作動角を上記サブフィードバック学習値ＳＧの学習を行ったときの値と異なる値に調整した状態で、エンジン１の運転が行われているときには、サブフィードバック学習値ＳＧが上記定常的なずれに対応する値として不適切なものとなるおそれがある。これは、上記定常的なずれに関しては、図９の破線（理論空燃比）と一点鎖線（実空燃比）との間の縦軸方向の距離で表されるように、吸気バルブ９の最大リフト量及び作動角が小さくなって吸入空気量が少なくなるほど小となることが関係している。なお、上記定常的なずれが吸気バルブ９の最大リフト量及び作動角の減少に伴って小さくなるのは、最大リフト量及び作動角が小さくなって上記通路面積が小となるほど、図８のずれ量ΔＳの上記通路面積全体に占める割合が大きくなるためである。言い換えれば、最大リフト量及び作動角が小さくなって吸入空気量が少なくなるほど、上記原因による吸入空気量の適正値に対するずれ量（ΔＳに対応）の吸入空気量全体に占める割合が小さくなるためである。
【００８９】
そして、サブフィードバック学習値ＳＧが上記定常的なずれに対応する値として不適切なものとなった状態では、同学習値ＳＧを燃料噴射量に反映（直接的にはメインフィードバック補正値ＤＦに反映）させて上記定常的なずれの補償を図ろうとしても、その補償を的確に行えないおそれがある。このため、本実施形態では、サブフィードバック学習値ＳＧに関しては、吸気バルブ９の最大リフト量及び作動角の大きさに基づき、それらの大きさに対応した値となるよう可変とする。これにより、サブフィードバック学習値ＳＧを吸気バルブ９の最大リフト量及び作動角の変化に対し図９に示されるように変化する上記定常的なずれに対応した値とすることができ、上述した不具合の発生を抑制することができるようになる。
【００９０】
サブフィードバック学習値ＳＧを吸気バルブ９の最大リフト量及び作動角に基づき可変とする手法としては、例えば以下に示されるものをあげることができる。
吸気バルブ９の最大リフト量（作動角）が図１０の横軸で示されるその変化範囲全体のうちの任意の複数の値となるとき、例えば最大リフト量が最小値ＶＬmin及び最大ＶＬmaxになるとき、それぞれサブフィードバック学習値ＳＧの学習を行う。そして、吸気バルブ９の最大リフト量を最小値ＶＬminとしたときのサブフィードバック学習値ＳＧを「Ａ」として電子制御装置２１のＲＡＭに記憶し、吸気バルブ９の最大リフト量を最大値ＶＬmaxとしたときのサブフィードバック学習値ＳＧを「Ｂ」として上記ＲＡＭに記憶しておく。なお、吸気バルブ９の最大リフト量の上記変化範囲内での大きさについては、バルブリフト可変機構１４を駆動するための電動モータ１５の回転角を検出するための位置センサ３５からの検出信号に基づき把握することが可能である。
【００９１】
そして、上記最小値ＶＬmin及び最大値ＶＬmax、並びにＲＡＭに記憶された「Ａ」及び［Ｂ］等に基づき、以下の計算式を用いた補間により、吸気バルブ９の最大リフト量が上記変化範囲内における任意の値ＶＬであるときのサブフィードバック学習値ＳＧが求められる。
【００９２】
ＳＧ＝Ｂ＋｛（Ａ−Ｂ）・Ｋ１・（ＶＬ−ＶＬmax）／（ＶＬmin−ＶＬmax）｝
ＳＧ    ：サブフィードバック学習値
ＶＬ    ：現時点での最大リフト量
ＶＬmin：最大リフト量の最小値
ＶＬmax：最大リフト量の最大値
Ａ      ：最小値ＶＬminでのサブフィードバック学習値
Ｂ      ：最大値ＶＬmaxでのサブフィードバック学習値
Ｋ１    ：換算係数
なお、この計算式での換算係数Ｋ１としては、最大リフト量ＶＬの大きさに応じて可変とされる「１．０」以下の正の値が用いられる。同計算式を用いた求められたサブフィードバック学習値ＳＧは、例えば図１０に実線で示されるように最大リフト量ＶＬの変化に対応して可変とされる。そして、このサブフィードバック学習値ＳＧがメインフィードバック補正値ＤＦに反映される。
【００９３】
図１０から分かるように、上記計算式によって求められるサブフィードバック学習値ＳＧに関しては、最大リフト量ＶＬを最小値ＶＬminとしたときの値「Ａ」が最大リフト量ＶＬを最大値Ｖmaxとしたときの値「Ｂ」と最も離れており、最大リフト量ＶＬが最大値ＶＬmaxに近づくほど値「Ｂ」に近い値となる。これは、最大リフト量ＶＬが最大値ＶＬmaxとなるとき上記原因による実空燃比の理論空燃比に対する定常的なずれが最小となり、最大リフト量ＶＬが最小値ＶＬminから最大値ＶＬmaxに向かうほど上記定常的なずれが最小に向けて変化するという、同定常的なずれの変化傾向に合わせてサブフィードバック学習値ＳＧを可変とするためである。
【００９４】
以上の手法により、サブフィードバック学習値ＳＧを吸気バルブ９の最大リフト量及び作動角に基づき可変とし、可変後の同学習値ＳＧをメインフィードバック補正値ＤＦに反映させることで、上記原因による実空燃比の理論空燃比に対する定常的なずれの補償を的確に行えなくなるという、上述した不具合の発生を抑制可能にはなる。
【００９５】
しかしながら、メインフィードバック補正値ＤＦに反映されるサブフィードバック学習値ＳＧを吸気バルブ９の最大リフト量及び作動角に基づき可変としても、スロットルバルブ１３の開度（吸気圧に対応）によっては、同学習値ＳＧが上記定常的なずれに対応する値として不適切な値となる。すなわち、サブフィードバック学習値ＳＧの学習が行われたときのスロットルバルブ１３の開度と異なる開度となるよう同バルブ１３が駆動されている場合には、同学習値ＳＧが上記定常的なずれに対応する値として不適切な値となる。
【００９６】
ここで、スロットルバルブ１３はエンジン１のポンピングロス低減の観点から可能な限り全開とされるため、サブフィードバック学習値ＳＧの学習に関しては、スロットルバルブ１３の全開時もしくはそれに近い開度であって、吸気圧が同全開時に対応する値もしくはそれに近い値であるときに行われる。従って、アイドル運転などの低負荷運転時に吸入空気量を要求量まで低減すべくスロットルバルブ１３が全開よりも閉じ側に駆動されるような場合には、スロットルバルブ１３がサブフィードバック学習値ＳＧの学習の行われたときの開度と異なる開度となるよう駆動されていることになる。
【００９７】
なお、エンジン１の吸気圧が低いほど、吸気バルブ９回りの組み付け誤差や同バルブ９へのデポジットの堆積によって吸気通路３の燃焼室２との接続部分の通路面積が適正値からずれたとき、それによる吸入空気量への影響が小さくなり、更には実空燃比への影響も小さくなる。言い換えれば、上記原因による実空燃比の理論空燃比に対する定常的なずれが小さくなる。このため、アイドル運転などの低負荷運転時にスロットルバルブ１３が全開時よりも閉じ側に駆動され、吸気圧が同全開時に対応する値から低下しているときには、サブフィードバック学習値ＳＧが上記定常的なずれに対し大きすぎる値となる。従って、同サブフィードバック学習値ＳＧのメインフィードバック補正値ＤＦへの反映を通じて上記定常的なずれの補償を図ろうとしても、その補償を的確に行えないおそれがある。
【００９８】
そこで本実施形態では、メインフィードバック補正値ＤＦに反映されるサブフィードバック学習値ＳＧに対し、吸気圧に基づいて同吸気圧がスロットルバルブ１３の全開時に対応する値から低圧側に変化するほど、吸気バルブ９の最大リフト量及び作動角の最大時に対応する同学習値ＳＧ（図１０の「Ｂ」）に近い値となるよう補正を加える。
【００９９】
これにより、吸気圧が上記サブフィードバック学習値ＳＧの学習時の値、すなわちスロットルバルブ１３の全開時もしくはそれに近いときの値から低下する際に、同学習値ＳＧを上記吸気圧の低下に伴い上記「Ｂ」に近づけることができ、同学習値ＳＧが上記定常的なずれ対応した値として不適切なものになることを抑制できる。従って、サブフィードバック学習値ＳＧをメインフィードバック補正値ＤＦに反映させて上記定常的なずれを補償する際、スロットルバルブ１３が全開から閉じ側に駆動されて吸気圧が同学習値ＳＧの学習時の値から低下したとしても、それに起因して上記補償を的確に行えなくなることを抑制できるようになる。
【０１００】
次に、吸気バルブ９の最大リフト量及び作動角に基づくサブフィードバック学習値ＳＧの可変、及び吸気圧に基づくサブフィードバック学習値ＳＧの補正の実行手順について、サブＦ／Ｂ学習値処理ルーチンを示す図１１のフローチャートを参照して説明する。このサブＦ／Ｂ学習値処理ルーチンは、電子制御装置２１を通じて、例えば所定時間毎の時間割り込みにて周期的に実行される。
【０１０１】
同ルーチンにおいては、エンジン１がバルブリフト可変機構１４の駆動による吸入空気量調整の行われる運転状態であることを条件に（Ｓ１０１：ＹＥＳ）、吸気バルブ９の最大リフト量及び作動角に基づくサブフィードバック学習値ＳＧの可変が実行される（Ｓ１０２）。詳しくは、計算式「ＳＧ＝Ｂ＋｛（Ａ−Ｂ）・Ｋ１・（ＶＬ−ＶＬmax）／（ＶＬmin−ＶＬmax）｝」を用いてサブフィードバック学習値ＳＧを求めることにより、同学習値ＳＧの可変が行われる。これにより、メインフィードバック補正値ＤＦに反映されるサブフィードバック学習値ＳＧに関しては、吸気バルブ９の最大リフト量及び作動角が大に基づきそれらの大きさに対応した値となるよう可変とされる。
【０１０２】
その後、上記サブフィードバック学習値ＳＧの補正に用いられる補正係数Ｋが吸気圧に基づき算出される（Ｓ１０３）。そして、その補正係数Ｋを上記計算式の換算係数Ｋ１に乗算した値を新たな換算係数Ｋ１とし、同新たな換算係数Ｋ１を用いた上記計算式でサブフィードバック学習値ＳＧを求めることにより、同学習値ＳＧに対し補正係数Ｋに基づく補正が加えられる（Ｓ１０４）。補正係数Ｋに関しては、図１２に示されるように、吸気圧が大気圧寄りの値である所定値ａよりも高い場合には「１．０」となり、吸気圧が上記所定値ａ以下の場合には同吸気圧が低下するほど徐々に「０」側に変化してゆく。上記所定値ａとしては、例えば、スロットルバルブ１３を全開としたときの吸気圧と等しい値、もしくは同吸気圧よりも若干低い値を採用することができる。
【０１０３】
ステップＳ１０４（図１１）での上記補正係数Ｋを用いたサブフィードバック学習値ＳＧの補正処理により、スロットルバルブ１３の全開からの閉じ側への駆動による吸気圧の低下が生じたとき、その低下に伴い同学習値ＳＧが吸気バルブ９の最大リフト量及び作動角の最大時に対応する値（図１０の「Ｂ」）に近いづいてゆく。これにより、上記吸気圧の低下に起因して、サブフィードバック学習値ＳＧが実空燃比と理論空燃比との定常的なずれに対応する値として不適切なものになることは抑制される。従って、上記補正後のサブフィードバック学習値ＳＧをメインフィードバック補正値ＤＦに反映させることで上記定常的なずれを補償する際、上述したような吸気圧の低下が生じたとしても、それに起因して上記補償を的確に行えなくなるということは抑制される。
【０１０４】
次に、サブフィードバック学習値ＳＧの学習を禁止する手順について、学習禁止ルーチンを示す図１３のフローチャートを参照して説明する。この学習禁止ルーチンは、電子制御装置２１を通じて、例えば所定時間毎の時間割り込みにて周期的に実行される。
【０１０５】
サブフィードバック学習値ＳＧの学習に関しては、エンジン１のポンピングロス低減を意図してスロットルバルブ１３を可能な限り全開としていることから、通常は吸気圧が同バルブ１３の全開時に対応する値もしくはそれに近い値であるときに行われる。そして、そのように学習されたサブフィードバック学習値ＳＧを想定して、同学習値ＳＧの吸気圧に基づく補正の補正態様、より詳しくは補正係数Ｋが定められている。このため、スロットルバルブ１３の全開から閉じ側への駆動がなされ、吸気圧が同バルブの全開時に対応する値から大きく低下側に変化するという、通常時とは異なる限られた状況のもとで、サブフィードバック学習値ＳＧの学習が行われると、その学習値が上記吸気圧に基づく補正を行う対象として不適切な値になる。
【０１０６】
同ルーチンでは、吸気圧が判定値以下であるときには（Ｓ２０１：ＹＥＳ）、サブフィードバック学習値ＳＧの学習を禁止する（Ｓ２０２）。これにより、サブフィードバック学習値ＳＧが上述したように吸気圧に基づく補正を行う対象として不適切な値となることが抑制される。
【０１０７】
なお、上記判定値としては、スロットルバルブ１３の全開時に対応する吸気圧よりも低い値が採用される。このため、同サブフィードバック学習値ＳＧが上述したように吸気圧に基づく補正を加える対象として不適切な値になることは抑制される。ここで、上記判定値に関しては、大きい値とすることがサブフィードバック学習値ＳＧの上記不適切な値への学習を防止する面では効果的であるものの、大きい値とすることで同学習値ＳＧの学習頻度が低下することから学習頻度の確保という面では不利である。逆に、上記判定値を小さい値とすると、サブフィードバック学習値ＳＧの上記不適切な値への学習を防止する面では不利になるものの、同学習値の学習頻度を確保するという面では効果的である。上記判定値は、こうしたことを考慮して、サブフィードバック学習値ＳＧの上記不適切な値への学習防止と、そのサブフィードバック学習値ＳＧの学習頻度の確保との両立を図り得る大きさに設定される。
【０１０８】
以上詳述した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）メインフィードバック補正値ＤＦに反映されるサブフィードバック学習値ＳＧに対し、吸気圧に基づいて同吸気圧がスロットルバルブ１３の全開時に対応する値から低圧側に変化するほど、吸気バルブ９の最大リフト量及び作動角の最大時に対応する同学習値ＳＧ（図１０の「Ｂ」）に近い値となるよう補正が加えられる。これにより、吸気圧が上記サブフィードバック学習値ＳＧの学習時の値、すなわちスロットルバルブ１３の全開時もしくはそれに近いときの値から低下したとき、同学習値ＳＧを上記吸気圧の低下に伴い上記「Ｂ」に近づけることができ、同学習値ＳＧが実空燃比と理論空燃比との定常的なずれに対応した値として不適切なものになることを抑制できる。従って、サブフィードバック学習値ＳＧをメインフィードバック補正値ＤＦに反映させて上記定常的なずれを補償する際、スロットルバルブ１３が全開から閉じ側に駆動されて吸気圧が同学習値ＳＧの学習時の値から低下したとしても、それに起因して上記補償を的確に行えなくなることを抑制できるようになる。また、上記補償を的確に行えないことによる排気エミッションの悪化も抑制できるようになる。
【０１０９】
（２）サブフィードバック学習値ＳＧは、メインフィードバック学習値ＭＧ(i)と比較して、エンジン１の実空燃比と理論空燃比との定常的なずれに対応する値として精度の高いものとなる。このように上記定常的なずれに対応する値として精度の高いサブフィードバック学習値ＳＧに対し、上記吸気圧に基づく補正を加えているため、補正後の同学習値ＳＧを吸気圧に応じた上記精度の高い値とすることができる。従って、同サブフィードバック学習値ＳＧをメインフィードバック補正値ＤＦに反映させ、上記定常的なずれの補償を行うことで、吸気圧から受ける影響に関係なく、上記補償を的確に行うことができるようになる。
【０１１０】
（３）吸気圧が判定値以下であるときには、サブフィードバック学習値ＳＧの学習が禁止されるため、同学習値ＳＧが吸気圧に基づく補正を行う対象として不適切な値となることを抑制できる。
【０１１１】
（４）上記判定値は、サブフィードバック学習値ＳＧの上記不適切な値への学習防止と、そのサブフィードバック学習値ＳＧの学習頻度の確保との両立を図り得る大きさに設定されるため、それらのうちの一方に不具合が生じることを抑制できるようになる。
【０１１２】
なお、上記実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・吸気バルブ９の最大リフト量及び作動角が最大値寄りの値となるときにはサブフィードバック学習値の吸気圧に基づく補正を行わず、吸気バルブ９の最大リフト量及び作動角が最大値寄りの値となるとき以外の状況下に限ってサブフィードバック学習値ＳＧの吸気圧に基づく補正を行うようにしてもよい。
【０１１３】
吸気バルブ９の最大リフト量及び作動角が最大値寄りの値とされることは、エンジン１の吸入空気量の要求量が多く、その要求量を得るべく吸入空気量を多くしようとしていることを意味する。こうした状況では、スロットルバルブ１３が全開よりも閉じ側に駆動されることはなく、吸気圧もスロットルバルブ１３の全開時に対応する値未満にはならないことから、同吸気圧に基づきサブフィードバック学習値ＳＧを補正しようとすることは無駄である。上記のようなサブフィードバック学習値ＳＧの吸気圧補正の実施態様によれば、こうした無駄が生じることを回避できる。
【０１１４】
一方、吸気バルブ９の最大リフト量及び作動角が最大値寄りの値以外の値になることは、エンジン１の吸入空気量の要求量が少なく、それに応じて吸入空気量を少なくしようとしている可能性のあることを意味する。こうした状況では、スロットルバルブ１３を全開よりも閉じ側に駆動し、それによって吸入空気量を要求量まで減量を実現しようとすることも起こり得ることから、吸気圧に基づきサブフィードバック学習値ＳＧを補正することが、同学習値ＳＧを実空燃比と理論空燃比との定常的なすれに対応した値とするうえで有効である。上記のような学習値補正の実施構成によれば、こうした有効な状況のときのみに的確に、吸気圧に基づくサブフィードバック学習値ＳＧの補正を実施することができる。
【０１１５】
・吸気圧を吸気圧センサ３３によって検出する代わりにスロットルバルブ１３の開度等から推定し、その推定値をサブフィードバック学習値ＳＧの吸気圧に基づく補正で用いてもよい。
【０１１６】
・サブフィードバック学習値ＳＧの吸気圧に基づく補正の実施態様は、吸気圧に基づき算出される補正係数Ｋを同学習値ＳＧに乗算するという態様に限らず、他の態様を採用することも可能である。例えば、吸気圧に基づき吸気圧補正量を算出し、その吸気圧補正量をサブフィードバック学習値ＳＧに加算するという補正態様を採用してもよい。
【０１１７】
・サブフィードバック学習値ＳＧに対し吸気バルブ９の最大リフト量及び作動角に基づく補正並びに吸気圧に基づく補正を行う代わりに、メインフィードバック学習値ＭＧ(i)に対し上記両補正を行うようにしてもよい。この場合でも、上記実施形態の効果に準じた効果は得られる。
【０１１８】
・吸気バルブ９の最大リフト量（作動角）に基づくサブフィードバック学習値ＳＧの可変を行う手法に関しては、上述した計算式を用いる方法に限定されない。
例えば、吸気バルブ９の最大リフト量の変化範囲全体のうち最小値及び最大値以外の複数の値（三つ以上の値も可）となるとき、各値でのサブフィードバック学習値ＳＧの学習を行い、それら学習値ＳＧに基づき所定の計算式を用いて吸気バルブ９の最大リフト量の変化に応じて可変とされるサブフィードバック学習値ＳＧを求めるようにしてもよい。
【０１１９】
また、サブフィードバック学習値ＳＧの学習領域として、図１４に示されるように、吸気バルブ９の最大リフト量ＶＬに応じた複数（この例では四つ）の学習領域を設定し、各学習領域毎にサブフィードバック学習値ＳＧの学習を行う。そして、メインフィードバック補正値ＤＦに反映させるサブフィードバック学習値ＳＧとして、最大リフト量ＶＬの大きさに対応する学習領域のサブフィードバック学習値ＳＧを設定する。言い換えれば、最大リフト量ＶＬの大きさに応じてメインフィードバック補正値ＤＦに反映させるサブフィードバック学習値ＳＧを切り換える。これにより、サブフィードバック学習値ＳＧを最大リフト量に応じて可変としてもよい。
【０１２０】
いずれの手法を採用する場合であれ、求められたサブフィードバック学習値ＳＧに対しては、吸気圧に基づいて同吸気圧がスロットルバルブ１３の全開時に対応する値から低圧側に変化するほど、吸気バルブ９の最大リフト量及び作動角の最大時に対応する同学習値ＳＧ（図１０の「Ｂ」）に近い値となるよう補正が加えられる。
【図面の簡単な説明】
【０１２１】
【図１】本実施形態の空燃比制御装置が適用されるエンジン全体を示す略図。
【図２】同エンジンの排気系における空燃比センサ及び酸素センサの取り付け位置を示す略図。
【図３】クランク角の変化に対する吸気バルブのリフト量の変化態様を示すタイミングチャート。
【図４】（ａ）及び（ｂ）は、エンジンの吸入空気量を要求量に調節する際におけるスロットルバルブの駆動分とバルブリフト可変機構の駆動分との割合を示すグラフ。
【図５】排気中の酸素濃度の変化に対する空燃比センサの出力変化を示すグラフ。
【図６】空燃比センサへの排気の当たり方の気筒毎の違い、及び混合気の空燃比の気筒毎の違いを示すグラフ。
【図７】排気中の酸素濃度の変化に対する酸素センサの出力変化を示すグラフ。
【図８】吸気バルブの最大リフト量及び作動角の変化と吸気通路の燃焼室との連通部分の通路面積との関係を示すグラフ。
【図９】吸気バルブの最大リフト量及び作動角の変化と実空燃比の理論空燃比に対する定常的なずれとの関係を示すグラフ。
【図１０】バルブリフト可変機構の駆動位置に基づくサブフィードバック学習値の可変態様を示すグラフ。
【図１１】バルブリフト可変機構の駆動位置に基づくサブフィードバック学習値の可変処理、及び吸気圧に基づくサブフィードバック学習値の補正処理の実行手順を示すフローチャート。
【図１２】サブフィードバック学習値を吸気圧に基づき補正するための補正係数の吸気圧の変化に対する変化態様を示すグラフ。
【図１３】サブフィードバック学習の学習禁止手順を示すフローチャート。
【図１４】バルブリフト可変機構の駆動位置に応じて区画された学習領域と同学習領域に対応するサブフィードバック学習値との関係を示す説明図。
【符号の説明】
【０１２２】
１…エンジン、２…燃焼室、３…吸気通路、４…燃料噴射弁、５…点火プラグ、６…ピストン、７…クランクシャフト、８…排気通路、９…吸気バルブ、１０…排気バルブ、１１…吸気カムシャフト、１２…排気カムシャフト、１３…スロットルバルブ、１４…バルブリフト可変機構、１５…電動モータ、１６…触媒コンバータ、１７…空燃比センサ、１８…酸素センサ、２１…電子制御装置（学習値可変手段、学習値補正手段、学習禁止手段）、２７…アクセルペダル、２８…アクセルポジションセンサ、３０…スロットルポジションセンサ、３２…エアフローメータ、３３…吸気圧センサ、３４…クランクポジションセンサ、３５…位置センサ。
【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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