(57)【要約】【課題】複数の気筒群を備えたエンジンにおいて何れかの気筒群で故障が発生した場合に混合気の空燃比のずれを解消または抑制する内燃機関の運転制御装置を提供する。【解決手段】各バンク２Ｌ，２Ｒに共通のエアフローメータ７８を備えると共に、各バンク２Ｌ，２Ｒ毎に独立して慣性過給効果を利用する吸気システムを備えたＶ型エンジンＥに対し、各バンク２Ｌ，２Ｒに備えられた可変吸気制御バルブ７４Ｌ，７４Ｒの一方が故障した場合であって、且つ空燃比フィードバック制御が停止されている場合、可変吸気制御バルブ７４Ｌが故障している側のバンク２Ｌに対しては燃料噴射量の減量補正を行い、可変吸気制御バルブ７４Ｒが故障していない側のバンク２Ｒに対しては燃料噴射量の増量補正を行う。【選択図】図２
2007120469.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の気筒群と、これら気筒群毎に設けられた吸気通路における吸気の流れを可変とする気筒群毎の可変バルブとを備え、各気筒群毎における混合気の空燃比をフィードバック制御可能とする内燃機関の運転制御装置において、
上記空燃比のフィードバック制御の非実行時において各気筒群のうちの少なくとも一つの可変バルブが故障した際、各気筒群毎に燃料供給量を個別に補正するフェイル時空燃比補正手段を備えていることを特徴とする内燃機関の運転制御装置。
【請求項２】
複数の気筒群と、内燃機関の吸入空気量の総量を検出する吸入空気量検出手段と、気筒群毎に設けられた吸気通路における吸気の流れを可変とする気筒群毎の可変バルブと、気筒群毎に設けられた排気通路に備えられて排気中の酸素濃度を検出する酸素濃度センサとを備え、この酸素濃度センサによって検出された排気中の酸素濃度に基づいて各気筒群毎における混合気の空燃比をフィードバック制御可能とする内燃機関の運転制御装置において、
上記各気筒群のうちの少なくとも一つの可変バルブが故障したことを検知可能な故障検知手段と、
上記故障検知手段の出力を受信可能であり、上記空燃比のフィードバック制御の非実行時において各気筒群のうちの少なくとも一つの可変バルブが故障した際、各気筒群毎に燃料供給量を個別に補正し、可変バルブの故障に伴って空燃比がリッチになった気筒にあっては燃料供給量を減量補正する一方、可変バルブの故障に伴って空燃比がリーンになった気筒にあっては燃料供給量を増量補正するフェイル時空燃比補正手段とを備えていることを特徴とする内燃機関の運転制御装置。
【請求項３】
複数の気筒群と、内燃機関の吸入空気量の総量を検出する吸入空気量検出手段と、気筒群毎に設けられた吸気通路における吸気の流れを可変とする気筒群毎の可変バルブと、気筒群毎に設けられた排気通路に備えられて排気の空燃比を検出する空燃比センサとを備え、この空燃比センサによって検出された排気の空燃比に基づいて各気筒群毎における混合気の空燃比をフィードバック制御可能とする内燃機関の運転制御装置において、
上記各気筒群のうちの少なくとも一つの可変バルブが故障したことを検知可能な故障検知手段と、
上記故障検知手段の出力を受信可能であり、上記空燃比のフィードバック制御の非実行時において各気筒群のうちの少なくとも一つの可変バルブが故障した際、目標空燃比が空燃比センサの空燃比検知可能範囲内にある場合には、この空燃比センサによって検出された排気の空燃比に基づいて各気筒群毎における混合気の空燃比をフィードバック制御する一方、目標空燃比が空燃比センサの空燃比検知可能範囲内にない場合には、各気筒群毎に燃料供給量を個別に補正し、可変バルブの故障に伴って空燃比がリッチになった気筒にあっては燃料供給量を減量補正すると共に、可変バルブの故障に伴って空燃比がリーンになった気筒にあっては燃料供給量を増量補正するフェイル時空燃比補正手段とを備えていることを特徴とする内燃機関の運転制御装置。
【請求項４】
上記請求項１、２または３記載の内燃機関の運転制御装置において、
内燃機関はＶ型エンジンであって、各バンク毎に、吸気通路長の比較的長い低速用通路と吸気通路長の比較的短い高速用通路とが備えられており、可変バルブの開閉を切り換えることによって内燃機関の運転状態に応じて慣性過給効果が得られる構成とされており、フェイル時空燃比補正手段は、片側のバンクの可変バルブが故障した場合に、各気筒群毎に燃料供給量を個別に補正するよう構成されていることを特徴とする内燃機関の運転制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車用エンジン等に代表される内燃機関の運転制御装置に係る。特に、本発明は、Ｖ型内燃機関等のような複数の気筒群を備えた内燃機関において何れかの気筒群で故障が発生した場合における混合気の空燃比のずれを改善する対策に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えば下記の特許文献１に開示されているような慣性過給効果（吸気管内の気柱の吸気脈動効果を利用してエンジンの体積効率を高めるもの）を利用した吸気系を備える内燃機関（エンジン）が知られている。つまり、吸気通路として通路長の比較的長い低速用通路と通路長の比較的短い高速用通路とを備えさせ、この吸気通路に備えられた可変吸気制御バルブの開閉動作により、吸気に使用する吸気通路をエンジンの運転状態（回転数等）に応じて切り換えるようにしたものである。これにより、エンジンの高速回転時及び低速回転時共に慣性過給効果による気筒内への空気の充填効率を高めてエンジンの高出力化を図ることができる。
【０００３】
上記可変吸気制御バルブは、例えば上記高速用通路に備えられており、エンジンの低回転高負荷時にはこの可変吸気制御バルブを閉鎖して低速用通路に空気が流れるようにする一方、それ以外の運転領域（所謂部分負荷領域など）では可変吸気制御バルブを開放して高速用通路に空気が流れるようにしている。図８は、エンジン回転数及びエンジン負荷に応じた可変吸気制御バルブの開閉制御を行うためのバルブ開閉制御マップを示している。以下の説明では、低速用通路を使用する場合を可変吸気制御バルブの閉鎖時とし、高速用通路を使用する場合を可変吸気制御バルブの開放時として説明する。
【０００４】
また、エンジン形態の一つとして例えば下記の特許文献２に開示されているようなＶ型エンジンが知られている。このＶ型エンジンの吸気系の一般的な構成としては、各バンクに共通のエアフローメータ及びサージタンクを備え、このサージタンクの下流側において各バンク毎に吸気通路が分岐されて各気筒に空気が導入されるようになっている。
【０００５】
そして、このＶ型エンジンに上記慣性過給効果を利用する吸気システムを適用する場合、上記低速用通路及び高速用通路を各バンク毎にそれぞれ備えさせ、また、可変吸気制御バルブも各バンク毎にそれぞれ備えさせることになる。そして、エンジン運転状態に応じて各可変吸気制御バルブを同期して開閉させる。つまり、エンジンの低回転高負荷時には各可変吸気制御バルブを共に閉鎖して各バンクの低速用通路に空気が流れるようにする一方、それ以外の運転領域では各可変吸気制御バルブを共に開放して各バンクの高速用通路に空気が流れるようにする。
【０００６】
また、この種のＶ型エンジンにおいて、各気筒内における混合気の空燃比制御として、各バンク毎に空燃比をフィードバック制御することが行われている。具体的には、Ｖ型エンジンの排気系として、各バンク毎にそれぞれ独立した排気通路を備えさせると共に、各排気通路に酸素濃度センサ（以下、Ｏ2センサと呼ぶ）または空燃比センサ（以下、Ａ／Ｆセンサと呼ぶ）を備えさせる。そして、このセンサによって排気中の酸素濃度または空燃比（Ａ／Ｆ）を検出し、それに基づいて所定の目標空燃比になるように各バンク毎に燃料噴射量を制御（フィードバック制御）するようにしている。
【０００７】
より具体的には、上記エアフローメータによって検出された吸入空気量（エンジン内への吸入空気量の総量）の１／２がそれぞれ各バンクに導入されるとして各気筒への吸入空気量を算出し、この各気筒の吸入空気量に対して所定の燃料噴射量で燃料を噴射することにより気筒内の空燃比を制御している。そして、Ｏ2センサまたはＡ／Ｆセンサによって空燃比が目標空燃比に対してリーンであると検出されたバンクの気筒に対しては燃料噴射量を増量補正する一方、Ｏ2センサまたはＡ／Ｆセンサによって空燃比が目標空燃比に対してリッチであると検出されたバンクの気筒に対しては燃料噴射量を減量補正するようにしている。
【０００８】
このような空燃比フィードバック制御を行うものでは、目標空燃比がストイキ（理論空燃比：約１４．５）である場合に上記空燃比フィードバック制御が行われるが、目標空燃比がストイキから外れている場合、例えば理論空燃比よりもリッチである場合（低回転高負荷時等のように高いトルクが要求される場合）には空燃比フィードバック制御は停止され、吸入空気量に対して目標空燃比（例えば１２．５）が得られる量の燃料噴射量がインジェクタから噴射されることになる。これは、目標空燃比がストイキから外れている場合、その目標空燃比の検出精度が上記Ｏ2センサやＡ／Ｆセンサでは十分に得られない可能性があるため、検出した吸入空気量に応じて燃料噴射量を設定して目標空燃比が得られるようにし、空燃比の制御性能を高めるためである。
【特許文献１】特開平６−５０１５３号公報
【特許文献２】特開２００５−６１２７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述したような空燃比フィードバック制御が可能であると共に慣性過給効果を利用する吸気システムを備えたＶ型エンジンにおいて、一方のバンクの可変吸気制御バルブが故障した場合には以下に述べるような状況になる。ここでは左側バンクの可変吸気制御バルブが故障した場合を例に挙げて説明する。
【００１０】
この場合、左側バンクでは慣性過給効果が得られなくなるため、この左側バンクの各気筒の吸入空気量は故障発生前に比べて減少することになる。一方、右側バンクでは慣性過給効果が得られているため、この右側バンクの各気筒の吸入空気量は左側バンクの可変吸気制御バルブの故障に関わりなく維持される。またエンジン全体としての吸入空気量は、上記左側バンクの減量分だけ減少することになる。
【００１１】
図９（ａ）は各可変吸気制御バルブが正常に作動している場合における各バンクの実吸入空気量、エンジンへの総吸入空気量、制御上で認識される各バンクの吸入空気量をそれぞれ示している。このように、各可変吸気制御バルブが正常に作動している場合には、制御上で認識される各バンクの吸入空気量と各バンクにおける実吸入空気量とが略一致している。一方、図９（ｂ）は左側バンクの可変吸気制御バルブが故障した場合における各バンクの実吸入空気量、エンジンへの総吸入空気量、制御上で認識される各バンクの吸入空気量をそれぞれ示している。このように、左側バンクの可変吸気制御バルブが故障した場合には、制御上で認識される各バンクの吸入空気量と各バンクそれぞれにおける実吸入空気量との間にずれが生じることになる。このため、左側バンクの各気筒にあっては吸入空気量が減少した分だけ空燃比はリッチ側にずれることになる。一方、右側バンクの各気筒にあってはエンジン全体としての吸入空気量が減少したことに伴い右側バンクの各気筒の吸入空気量も減少したと誤認識してしまうことになり燃料噴射量が減量制御されることになって空燃比はリーン側にずれることになる。この際、エンジンの運転状態が上記空燃比フィードバック制御が行われる運転領域にある場合には、この空燃比のずれは上記空燃比フィードバック制御により解消される。上記の場合、空燃比がリッチ側にずれていた左側バンクでは燃料噴射量が減量補正される一方、空燃比がリーン側にずれていた右側バンクでは燃料噴射量が増量補正される。このように、空燃比フィードバック制御が行われるエンジン運転領域にあっては、上記可変吸気制御バルブが故障したとしても空燃比は目標空燃比（ストイキ）に適切に制御されることになる。
【００１２】
ところが、上記空燃比フィードバック制御が停止されるエンジン運転状態（低回転高負荷時等）において、上記左側バンクの可変吸気制御バルブが故障した場合、エアフローメータによって検出された吸入空気量の１／２がそれぞれ各バンクに均等に導入されたと仮定（誤認識）して各気筒への燃料噴射量が決定されるといった動作が継続される。つまり、上述した如く、左側バンクの各気筒における空燃比がリッチ側にずれ、且つ右側バンクの各気筒における空燃比がリーン側にずれた状況が維持されてしまい、このような状況が、エンジンの運転状態が空燃比フィードバック制御が開始される運転領域となるまで継続されることになる。その結果、排気系に備えられた触媒コンバータの温度が適正温度に維持できなくなってその性能が十分に得られなくなったりその耐久性が低下するといった不具合や、点火プラグが液相燃料で濡れた状態（所謂点火プラグのカブリ状態）となって混合気の着火性が悪化したり燃焼室内で異常燃焼が生じてしまうなどといった不具合を招く虞がある。
【００１３】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、複数の気筒群を備えたエンジンにおいて何れかの気筒群で故障が発生した場合に混合気の空燃比のずれを解消または改善する内燃機関の運転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】
【００１４】
−課題の解決原理−
上記の目的を達成するために講じられた本発明の解決手段は、複数の気筒群を備えた内燃機関において何れかの気筒群で故障（例えば可変吸気制御バルブの故障）が発生した場合であって空燃比のフィードバック制御が行われていない状況であるときには、この故障発生に応じた燃料噴射制御に切り換えることにより実空燃比が目標空燃比から大幅にずれてしまうことを阻止するようにしている。または、空燃比センサの検出精度が低い値を目標空燃比（例えば１２．５）としている運転状態であるためにフィードバック制御が行われていない状況であった場合には、上記故障の発生に伴い、空燃比センサを使用したフィードバック制御に切り換えるようにしている。
【００１５】
−解決手段−
具体的に、本発明は、複数の気筒群と、これら気筒群毎に設けられた吸気通路における吸気の流れを可変とする気筒群毎の可変バルブとを備え、各気筒群毎における混合気の空燃比をフィードバック制御可能とする内燃機関の運転制御装置を前提とする。この内燃機関の運転制御装置に対し、上記空燃比のフィードバック制御の非実行時において各気筒群のうちの少なくとも一つの可変バルブが故障した際、各気筒群毎に燃料供給量を個別に補正するフェイル時空燃比補正手段を備えさせている。
【００１６】
空燃比のフィードバック制御の非実行時（例えば低回転高負荷時）には、内燃機関に導入された空気が各気筒群に均等に分配されたと仮定して各気筒の吸入空気量を求め、それに基づいて所定の目標空燃比が得られるように燃料噴射量が制御されている。ところが、何れかの可変バルブが故障した場合には、内燃機関に導入された空気は各気筒群に均等に分配されず、気筒群毎の吸入空気量に差が生じてしまう。このため、上記各気筒群に均等に空気が分配されたと仮定した燃料噴射量制御では所定の目標空燃比が得られなくなる。本解決手段では、空燃比のフィードバック制御の非実行時に少なくとも一つの可変バルブが故障した場合には、それまでの燃料噴射量制御に代えて、各気筒群毎に予め設定した燃料供給量が得られるように個別に補正する燃料補正制御に切り換えるようにしている。例えば、可変バルブが故障した気筒群に対しては燃料噴射量を減量する補正を行い、他の気筒群に対しては燃料噴射量を増量する補正を行う。これは、可変バルブが故障した気筒群ではこの故障に伴い吸入空気量が減少している可能性があるとして、それに応じて燃料噴射量を減量するものである。また、可変バルブが故障していない気筒群にあっては上記故障により内燃機関全体としての吸入空気量が減少したことに伴いこの故障が生じていない気筒群の吸入空気量も減少したと誤認識してしまう可能性があり、燃料噴射量が減量制御されて空燃比はリーン側にずれている可能性があるとして燃料噴射量を増量するものである。
【００１７】
上記少なくとも一つの可変バルブが故障した際、各気筒群毎に燃料供給量を個別補正するための構成としてより具体的には以下のものが挙げられる。
【００１８】
先ず、複数の気筒群と、内燃機関の吸入空気量の総量を検出する吸入空気量検出手段と、気筒群毎に設けられた吸気通路における吸気の流れを可変とする気筒群毎の可変バルブと、気筒群毎に設けられた排気通路に備えられて排気中の酸素濃度を検出する酸素濃度センサとを備え、この酸素濃度センサによって検出された排気中の酸素濃度に基づいて各気筒群毎における混合気の空燃比をフィードバック制御可能とする内燃機関の運転制御装置を前提とする。この内燃機関の運転制御装置に対し、上記各気筒群のうちの少なくとも一つの可変バルブが故障したことを検知可能な故障検知手段と、この故障検知手段の出力を受信可能であり、上記空燃比のフィードバック制御の非実行時において各気筒群のうちの少なくとも一つの可変バルブが故障した際、各気筒群毎に燃料供給量を個別に補正し、可変バルブの故障に伴って空燃比がリッチになった気筒にあっては燃料供給量を減量補正する一方、可変バルブの故障に伴って空燃比がリーンになった気筒にあっては燃料供給量を増量補正するフェイル時空燃比補正手段とを備えさせている。尚、ここでいう、可変バルブの故障に伴って空燃比がリッチになった気筒とは、可変バルブが故障する前の実空燃比に比べて可変バルブが故障した後の実空燃比がリッチになった気筒を言い、例えば可変バルブが故障した側の気筒群である。また、可変バルブの故障に伴って空燃比がリーンになった気筒とは、可変バルブが故障する前の実空燃比に比べて可変バルブが故障した後の実空燃比がリーンになった気筒を言い、例えば可変バルブが故障していない（正常に作動している）側の気筒群である。
【００１９】
また、他の構成としては以下のものも挙げられる。複数の気筒群と、内燃機関の吸入空気量の総量を検出する吸入空気量検出手段と、気筒群毎に設けられた吸気通路における吸気の流れを可変とする気筒群毎の可変バルブと、気筒群毎に設けられた排気通路に備えられて排気の空燃比を検出する空燃比センサとを備え、この空燃比センサによって検出された排気の空燃比に基づいて各気筒群毎における混合気の空燃比をフィードバック制御可能とする内燃機関の運転制御装置を前提とする。この内燃機関の運転制御装置に対し、上記各気筒群のうちの少なくとも一つの可変バルブが故障したことを検知可能な故障検知手段と、この故障検知手段の出力を受信可能であり、上記空燃比のフィードバック制御の非実行時において各気筒群のうちの少なくとも一つの可変バルブが故障した際、目標空燃比が空燃比センサの空燃比検知可能範囲内にある場合には、この空燃比センサによって検出された排気の空燃比に基づいて各気筒群毎における混合気の空燃比をフィードバック制御する一方、目標空燃比が空燃比センサの空燃比検知可能範囲内にない場合には、各気筒群毎に燃料供給量を個別に補正し、可変バルブの故障に伴って空燃比がリッチになった気筒にあっては燃料供給量を減量補正すると共に、可変バルブの故障に伴って空燃比がリーンになった気筒にあっては燃料供給量を増量補正するフェイル時空燃比補正手段とを備えさせている。
【００２０】
特に、上記空燃比センサは、目標空燃比がストイキからずれた値である場合にも混合気の空燃比をフィードバック制御することが可能であるので、可変バルブが故障した場合に、空燃比センサの検出精度の信頼性がある程度確保される範囲ではこの空燃比センサによるフィードバック制御を行うことにより、実空燃比が目標空燃比から大幅にずれてしまうことを阻止できる。
【００２１】
また、上述した各解決手段が適用される内燃機関の構成として具体的には以下のものが挙げられる。つまり、内燃機関はＶ型エンジンであって、各バンク毎に、吸気通路長の比較的長い低速用通路と吸気通路長の比較的短い高速用通路とが備えられており、可変バルブの開閉を切り換えることによって内燃機関の運転状態に応じて慣性過給効果が得られる構成とされたものに対し、フェイル時空燃比補正手段は、片側のバンクの可変バルブが故障した場合に、各気筒群毎に燃料供給量を個別に補正するようにしている。
【発明の効果】
【００２２】
本発明では、複数の気筒群を備えた内燃機関において何れかの気筒群で可変バルブが故障した場合であって空燃比のフィードバック制御が行われていない状況であるときには、この故障発生状況に応じて燃料供給量を補正する制御に切り換えることにより実空燃比が目標空燃比から大幅にずれてしまうことを阻止するようにしている。このため、上記故障に伴う各気筒群の空燃比のずれを解消することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。以下に述べる各実施形態では、自動車用Ｖ型６気筒エンジン（内燃機関）に本発明を適用した場合について説明する。
【００２４】
＜第１実施形態＞
−エンジンの全体構成の説明−
図１は、本実施形態に係るＶ型エンジンＥをクランクシャフトＣの軸心に沿った方向から見たエンジン内部の概略構成を示す図である。また、図２は、このエンジンＥ及び吸排気系の概略を示すシステム構成図である。
【００２５】
これら図に示すように、Ｖ型エンジンＥは、シリンダブロック１の上部にＶ型に突出した一対のバンク（気筒群）２Ｌ，２Ｒを有している。各バンク２Ｌ，２Ｒは、シリンダブロック１の上端部に設置されたシリンダヘッド３Ｌ，３Ｒと、その上端に取り付けられたヘッドカバー４Ｌ，４Ｒとをそれぞれ備えている。上記シリンダブロック１には複数のシリンダ５Ｌ，５Ｒ，…（例えば各バンク２Ｌ，２Ｒに３個ずつ）が所定の挟み角（例えば９０°）をもって配設されており、これらシリンダ５Ｌ，５Ｒ，…の内部にピストン５１Ｌ，５１Ｒ，…が往復移動可能に収容されている。また、各ピストン５１Ｌ，５１Ｒ，…はコネクティングロッド５２Ｌ，５２Ｒ，…を介してクランクシャフトＣに動力伝達可能に連結されている。更に、シリンダブロック１の下側にはクランクケース６が取り付けられており、上記シリンダブロック１内の下部からクランクケース６の内部に亘る空間がクランク室６１となっている。また、このクランクケース６の更に下側にはオイル溜まり部となるオイルパン１１が配設されている。
【００２６】
また、上記シリンダヘッド３Ｌ，３Ｒには吸気ポート３１Ｌ，３１Ｒを開閉するための吸気バルブ３２Ｌ，３２Ｒ及び排気ポート３３Ｌ，３３Ｒを開閉するための排気バルブ３４Ｌ，３４Ｒがそれぞれ組み付けられており、シリンダヘッド３Ｌ，３Ｒとヘッドカバー４Ｌ，４Ｒとの間に形成されているカム室４１Ｌ，４１Ｒに配置されたカムシャフト３５Ｌ，３５Ｒ，３６Ｌ，３６Ｒの回転によって各バルブ３２Ｌ，３２Ｒ，３４Ｌ，３４Ｒの開閉動作が行われるようになっている。
【００２７】
一方、上記各バンク２Ｌ，２Ｒの内側（バンク間側）の上部には各バンク２Ｌ，２Ｒに対応する吸気マニホールド７Ｌ，７Ｒが配設されている。各吸気マニホールド７Ｌ，７Ｒの上流端は各バンク２Ｌ，２Ｒに共通の（一つの）サージタンク７１に接続されている一方、下流端は各気筒毎に分岐されて各吸気ポート３１Ｌ，３１Ｒ，…に連通している。
【００２８】
また、本実施形態に係るエンジンＥの吸気系は、慣性過給効果を利用する吸気システムが採用されている。具体的には、図２にも示すように、吸気マニホールド７Ｌ，７Ｒには、通路長の比較的長い低速用吸気通路７２Ｌ，７２Ｒと通路長の比較的短い高速用吸気通路７３Ｌ，７３Ｒとが備えられており、これら吸気通路７２Ｌ，７２Ｒ，７３Ｌ，７３Ｒがそれぞれ各バンク２Ｌ，２Ｒの気筒毎に設けられている。上述した如く、各吸気マニホールド７Ｌ，７Ｒは、その上流端がサージタンク７１に、下流端が各吸気ポート３１Ｌ，３１Ｒ，…に連通しているため、低速用吸気通路７２Ｌ，７２Ｒ及び高速用吸気通路７３Ｌ，７３Ｒも、それぞれの各上流端がサージタンク７１に、各下流端が対応する気筒の吸気ポート３１Ｌ，３１Ｒ，…に連通している。
【００２９】
そして、高速用吸気通路７３Ｌ，７３Ｒの下流部における低速用吸気通路７２Ｌ，７２Ｒとの合流部分の直上流側位置には可変吸気制御バルブ（可変バルブ）７４Ｌ，７４Ｒが備えられている。この可変吸気制御バルブ７４Ｌ，７４Ｒは、回動軸に取り付けられたアクチュエータ（バルブモータ等）の駆動に伴って開閉作動することにより高速用吸気通路７３Ｌ，７３Ｒを開閉するバタフライバルブにより構成されており、これによって吸気に使用する吸気通路を高速用吸気通路７３Ｌ，７３Ｒと低速用吸気通路７２Ｌ，７２Ｒとで切り換えるようにしている。つまり、この可変吸気制御バルブ７４Ｌ，７４Ｒが開放された場合（図１及び図２に示す状態）には高速用吸気通路７３Ｌ，７３Ｒを吸気が流れる一方、可変吸気制御バルブ７４Ｌ，７４Ｒが閉鎖された場合には低速用吸気通路７２Ｌ，７２Ｒを吸気が流れる構成となっている。そして、エンジンＥの運転状態（回転数等）に応じて、可変吸気制御バルブ７４Ｌ，７４Ｒを開閉して吸気通路長を変更することにより、エンジンＥの高速回転時及び低速回転時共に慣性過給効果による気筒内への空気の充填効率を高めてエンジンの高出力化を図ることができるようになっている。
【００３０】
尚、上記サージタンク７１の上流側は、各バンク２Ｌ，２Ｒに共通の（１つの）スロットルバルブ７５を備えた吸気管７６に連通されており、吸気管７６の上流側にはエアクリーナ７７が設けられている。また、吸気管７６におけるエアクリーナ７７の直下流側には各バンク２Ｌ，２Ｒに共通の（１つの）エアフローメータ（吸入空気量検出手段）７８が備えられており、このエアフローメータ７８によってエンジンＥ内への吸入空気量の総量が検出されるようになっている。つまり、エンジンＥの吸気系に故障などが生じていない場合には、このエアフローメータ７８によって検出された吸入空気量の１／２ずつが各バンク２Ｌ，２Ｒに分配され、それぞれのバンク２Ｌ，２Ｒにおける吸入空気量の１／３が各気筒に分配されるようになっている。つまり、エアフローメータ７８によって検出された吸入空気量の１／６が各気筒に導入される構成となっている。
【００３１】
上記吸気マニホールド７Ｌ，７Ｒにはインジェクタ（燃料噴射弁）８１Ｌ，８１Ｒがそれぞれ設けられており、吸気マニホールド７Ｌ，７Ｒ内に導入された空気は、このインジェクタ８１Ｌ，８１Ｒから同マニホールド７Ｌ，７Ｒ内に噴射された燃料と混合されて混合気となり、吸気バルブ３２Ｌ，３２Ｒの開弁に伴って燃焼室８２Ｌ，８２Ｒへと導入されることになる。また、この燃焼室８２Ｌ，８２Ｒの頂部には点火プラグ８３Ｌ，８３Ｒが配設されている。
【００３２】
上記燃焼室８２Ｌ，８２Ｒにおいて、点火プラグ８３Ｌ，８３Ｒの点火に伴う混合気の燃焼により生じた燃焼ガスは、排気バルブ３４Ｌ，３４Ｒの開弁に伴い排気ガスとして排気マニホールド９Ｌ，９Ｒに排出される。排気マニホールド９Ｌ，９Ｒには排気管９１Ｌ，９１Ｒがそれぞれ接続され、更に、各排気管９１Ｌ，９１Ｒには三元触媒を内蔵した触媒コンバータ９２Ｌ，９２Ｒがそれぞれ設けられている。上記各排気マニホールド９Ｌ，９Ｒに排出された排気ガスは、それぞれ排気管９１Ｌ，９１Ｒを通過して外部に排出される。この際、触媒コンバータ９２Ｌ，９２Ｒを排気ガスが通過することにより、同ガス中に含まれる炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ）、及び酸化窒素成分（ＮＯｘ）が浄化されるようになっている。
【００３３】
また、各排気管９１Ｌ，９１Ｒにおける触媒コンバータ９２Ｌ，９２Ｒの上流側には、Ｏ2センサ９３Ｌ，９３Ｒがそれぞれ配設されている。このＯ2センサ９３Ｌ，９３Ｒは排気管９１Ｌ，９１Ｒ内を流れる排気ガス中の酸素濃度に応じた検出信号を出力するものであって、これによって、排気ガスの空燃比が理論空燃比にあるか、または、この理論空燃比からずれているか（リッチ側またはリーン側の何れの方向にずれているか）を認識することが可能となっている。
【００３４】
−ＥＣＵ−
上述の如く構成されたエンジンＥの運転は、ＥＣＵ（電子制御ユニット）１００によって制御される。このＥＣＵ１００は、図３に示すように、ＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３、バックアップＲＡＭ１０４、燃料噴射回数などをカウントするカウンタ１０５を備えている。
【００３５】
上記ＲＯＭ１０２は、各種制御プログラムや、それら各種制御プログラムを実行する際に参照されるマップ等が記憶されている。ＣＰＵ１０１は、このＲＯＭ１０２に記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて演算処理を実行する。上記ＲＡＭ１０３は、ＣＰＵ１０１での演算結果や各センサから入力されたデータ等を一時的に記憶するメモリであり、バックアップＲＡＭ１０４は、エンジンＥの停止時にその保存すべきデータ等を記憶する不揮発性のメモリである。これらＲＯＭ１０２、ＣＰＵ１０１、ＲＡＭ１０３、バックアップＲＡＭ１０４、カウンタ１０５は、バス１０８を介して互いに接続されるとともに、外部入力回路１０６及び外部出力回路１０７と接続されている。
【００３６】
外部入力回路１０６には、上記エアフローメータ７８、各Ｏ2センサ９３Ｌ，９３Ｒ、エンジンＥのウォータジャケットを循環する冷却水の温度（冷却水温）を検出する水温センサ１１０、スロットルバルブ７５の下流側の吸気圧を検出するバキュームセンサ１１１、アクセル開度を検出するアクセルポジションセンサ１１２、スロットルバルブ７５の開度を検出するスロットルポジションセンサ１１３、クランクシャフトＣの回転数に応じたパルス信号を発信するクランクポジションセンサ１１４、カムシャフト３５Ｌ，３５Ｒの回転数に応じたパルス信号を発信するカムポジションセンサ１１５、イグニッションスイッチ１１６、左側バンク２Ｌの吸気マニホールド７Ｌに備えられた可変吸気制御バルブ７４Ｌの回動位置を検出する左側バンクバルブ開度センサ１２０Ｌ（故障検知手段）、右側バンク２Ｒの吸気マニホールド７Ｒに備えられた可変吸気制御バルブ７４Ｒの回動位置を検出する右側バンクバルブ開度センサ１２０Ｒ（故障検知手段）等が接続されている。
【００３７】
外部出力回路１０７には、インジェクタ８１Ｌ，８１Ｒ、点火プラグ８３Ｌ，８３Ｒを作動させるイグナイタ１１７、スロットルバルブ７５を作動させるスロットルモータ１１８、エンジン始動時のクランキング動作を行うためのスタータモータ１１９、上記各可変吸気制御バルブ７４Ｌ，７４Ｒを同期して作動させるバルブモータ１２１等が接続されている。
【００３８】
そして、ＥＣＵ１００は、上記水温センサ１１０、バキュームセンサ１１１、アクセルポジションセンサ１１２、スロットルポジションセンサ１１３、クランクポジションセンサ１１４、及びカムポジションセンサ１１５などの各種センサの出力に基づいて、インジェクタ８１Ｌ，８１Ｒの開閉制御（燃料の噴射開始時期及び噴射終了時期の制御）を含むエンジンＥの各種制御（後述する空燃比フィードバック制御を含む）を実行する。また、ＥＣＵ１００は、バルブ開度センサ１２０Ｌ，１２０Ｒからの出力信号により一方の可変吸気制御バルブ７４Ｌ（７４Ｒ）の故障が検知された場合にもそれに応じてインジェクタ８１Ｌ，８１Ｒの開閉制御（燃料噴射量制御）を実行する（本発明でいうフェイル時空燃比補正手段による制御であり、詳しくは後述する）。
【００３９】
次に、吸気系の慣性過給効果を実現するための可変吸気制御バルブ７４Ｌ，７４Ｒの開閉制御及び実空燃比を目標空燃比に近付けるための空燃比フィードバック制御について説明する。
【００４０】
−可変吸気制御バルブ７４Ｌ，７４Ｒの開閉制御−
図４は、エンジン回転数及びエンジン負荷に応じた可変吸気制御バルブ７４Ｌ，７４Ｒの開閉制御を行うためのバルブ開閉制御マップを示している。この図４では可変吸気制御バルブ７４Ｌ，７４Ｒを開放する領域と閉鎖する領域とを実線で区画して表している。また、このバルブ開閉制御マップでは、空燃比フィードバック制御の実行領域及びその停止領域も併せて示し、これら領域を破線で区画して表している。
【００４１】
このバルブ開閉制御マップからも分かるように、本実施形態に係るエンジンＥでは、エンジンＥの低回転高負荷運転領域では各可変吸気制御バルブ７４Ｌ，７４Ｒが閉鎖され、低速用吸気通路７２Ｌ，７２Ｒからの吸気が行われる。一方、それ以外の運転領域では可変吸気制御バルブ７４Ｌ，７４Ｒを開放して高速用吸気通路７３Ｌ，７３Ｒからの吸気が行われる。このように、エンジン回転数等に応じて吸気管長を変更することにより、エンジンＥの高速回転時及び低速回転時共に慣性過給効果による気筒内への空気の充填効率を高めてエンジンＥの高出力化を図ることができるようにしている。
【００４２】
尚、本実施形態における各可変吸気制御バルブ７４Ｌ，７４Ｒは、スプリング等の付勢力により開放側への付勢力が付与されており、上記低回転高負荷運転領域においてのみ上記バルブモータ１２１が駆動し、上記スプリングの付勢力に抗して各可変吸気制御バルブ７４Ｌ，７４Ｒを同期閉鎖させるようになっている。また、それ以外の運転領域ではバルブモータ１２１が停止し、上記スプリングの付勢力により各可変吸気制御バルブ７４Ｌ，７４Ｒが開放されるようになっている。このため、可変吸気制御バルブ７４Ｌ，７４Ｒの故障発生形態の一例としては、スプリングの付勢力によって開放状態にある可変吸気制御バルブ７４Ｌ，７４Ｒが吸気マニホールド７Ｌ，７Ｒ内面に固着し、バルブモータ１２１を駆動させても閉鎖状態にならない場合が挙げられる（この場合の制御動作については後述する）。
【００４３】
−空燃比フィードバック制御−
一方、上記バルブ開閉制御マップに示すように、比較的低負荷の運転領域である場合には目標空燃比がストイキ（理論空燃比：約１４．５）に設定され、この場合には各バンク２Ｌ，２Ｒ毎に空燃比のフィードバック制御が行われる。つまり、上記各Ｏ2センサ９３Ｌ，９３Ｒによって各排気管９１Ｌ，９１Ｒ内を流れる排気ガス中の酸素濃度をそれぞれ検出することにより、排気ガスの空燃比が理論空燃比にあるか、または、この理論空燃比からずれているか（リッチ側またはリーン側の何れの方向にずれているか）を認識する。そして、実空燃比が目標空燃比に対してリーンであると検出されたバンクの気筒に対しては燃料噴射量（燃料供給量）を増量補正する一方、実空燃比が目標空燃比に対してリッチであると検出されたバンクの気筒に対しては燃料噴射量を減量補正するようにしている。
【００４４】
一方、比較的高負荷の運転領域である場合（高いトルクが要求される場合）には目標空燃比がリッチ（例えば１２．５）に設定され、この場合には上記空燃比フィードバック制御は停止され、上記エアフローメータ７８により検出された吸入空気量に対して目標空燃比（１２．５）が得られる量の燃料噴射量が各インジェクタ８１Ｌ，８１Ｒから噴射されることになる。これは、目標空燃比がストイキから外れている場合、その目標空燃比の検出精度が上記Ｏ2センサ９３Ｌ，９３Ｒでは十分に得られない可能性があるため、エアフローメータ７８により検出した吸入空気量に応じて燃料噴射量を設定して上記目標空燃比が得られるようにし、空燃比の制御性能の向上を図るためである。
【００４５】
以上のような可変吸気制御バルブ７４Ｌ，７４Ｒの開閉制御動作及び空燃比フィードバック制御動作が本実施形態に係るエンジンＥでは実行される。
【００４６】
−可変吸気制御バルブ７４Ｌ，７４Ｒの故障時の制御動作−
次に、本実施形態の特徴とする動作である可変吸気制御バルブ７４Ｌ，７４Ｒの故障時の制御動作について説明する。ここでは、左側バンク２Ｌの可変吸気制御バルブ７４Ｌが故障し、上述した如く可変吸気制御バルブ７４Ｌを閉鎖すべきタイミング（エンジンＥの低回転高負荷運転領域）で閉鎖できない（開放状態が維持される）場合を例に挙げて説明する。
【００４７】
この場合、上記図９を用いて説明したように、左側バンク２Ｌでは慣性過給効果が得られなくなるため、この左側バンク２Ｌの各気筒の吸入空気量は故障発生前に比べて減少することになる。一方、右側バンク２Ｒでは可変吸気制御バルブ７４Ｒが正常に閉鎖して慣性過給効果が得られるため、この右側バンク２Ｒの各気筒の吸入空気量は上記可変吸気制御バルブ７４Ｌの故障に関わりなく維持される。またエンジンＥ全体としての吸入空気量は、上記左側バンク２Ｌの減量分だけ減少することになる。つまり、エアフローメータ７８では、この減少した吸入空気量が検出されることになる。
【００４８】
そして、このような可変吸気制御バルブ７４Ｌを閉鎖すべきタイミングでは上記空燃比フィードバック制御は停止状態にあるため（図４のバルブ開閉制御マップを参照）、エアフローメータ７８によって検出された吸入空気量の１／２がそれぞれ各バンク２Ｌ，２Ｒに均等に導入されたと仮定（誤認識）して各気筒への燃料噴射量が決定されてしまい、左側バンク２Ｌの各気筒における空燃比がリッチ側にずれ、且つ右側バンク２Ｒの各気筒における空燃比がリーン側にずれた状況が維持されることになってしまう。本実施形態では、このような状況において各バンク２Ｌ，２Ｒに対する燃料噴射量制御を切り換えることにより、上記空燃比のずれを解消できるようにしている。
【００４９】
以下、図５のフローチャートに沿って上記可変吸気制御バルブ７４Ｌの故障時における制御動作の手順について説明する。この動作は、所定時間毎、例えば数ｍｓｅｃ毎に実行される。または所定クランク角回転毎に実行される。
【００５０】
先ず、ステップＳＴ１において、現在のエンジンＥの運転状態が可変吸気制御バルブ７４Ｌ，７４Ｒの作動領域、つまり、上記バルブモータ１２１が駆動して各可変吸気制御バルブ７４Ｌ，７４Ｒが同期閉鎖される運転領域（低回転高負荷運転領域）にあるか否かが判定される。この判定がＮＯである場合には、可変吸気制御バルブ７４Ｌ，７４Ｒの非作動領域、つまり、各可変吸気制御バルブ７４Ｌ，７４Ｒは開放されていると判断し、ステップＳＴ５に移り、可変吸気制御バルブ７４Ｌ，７４Ｒが故障した場合の燃料噴射量の補正制御は必要ないとして本ルーチンを終了する。
【００５１】
一方、上記ステップＳＴ１においてＹＥＳに判定された場合には、ステップＳＴ２に移り、上記左側バンクバルブ開度センサ１２０Ｌ及び右側バンクバルブ開度センサ１２０Ｒの出力を受け、各可変吸気制御バルブ７４Ｌ，７４Ｒの回動位置が異なっているか、つまり、片側の可変吸気制御バルブ７４Ｌ（７４Ｒ）は閉鎖状態になく、故障しているか否かを判定する。この判定がＮＯである場合には、各可変吸気制御バルブ７４Ｌ，７４Ｒは共に閉鎖状態にあり正常に作動していると判断し、ステップＳＴ５に移った後、本ルーチンを終了する。
【００５２】
上記ステップＳＴ２においてＹＥＳに判定された場合には、一方の可変吸気制御バルブ７４Ｌ（７４Ｒ）は閉鎖状態になく、故障していると判断する。何れの可変吸気制御バルブ７４Ｌ（７４Ｒ）が故障しているかの判定は、各バルブ開度センサ１２０Ｌ，１２０Ｒの出力により行える。つまり、バルブモータ１２１に対してＥＣＵ１００からバルブ閉鎖信号が出力されているにも拘わらず閉鎖位置にない可変吸気制御バルブ７４Ｌ（７４Ｒ）を故障していると判定する。
【００５３】
その後、ステップＳＴ３に移り、現在のエンジンＥの運転状態が空燃比フィードバック制御の停止領域、つまり、比較的高負荷の運転領域であって目標空燃比がストイキよりもリッチである領域にあるか否かが判定される。この判定がＮＯである場合には、ステップＳＴ５に移り、燃料噴射量の補正制御は必要ないとして本ルーチンを終了する。これは、このステップＳＴ３においてＮＯ判定された場合には、現在のエンジンＥの運転状態は空燃比フィードバック制御の実行領域にあり、この空燃比フィードバック制御によって空燃比のずれは解消可能な状況であるため、可変吸気制御バルブ７４Ｌ，７４Ｒが故障した場合の燃料噴射量の補正制御は必要ないとして本ルーチンを終了するものである。
【００５４】
一方、上記ステップＳＴ３においてＹＥＳに判定された場合には、ステップＳＴ４に移り、上記可変吸気制御バルブ７４Ｌ（７４Ｒ）の故障状態に応じた燃料噴射量の補正制御が実行されることになる。具体的には、上述した如く左側バンク２Ｌの可変吸気制御バルブ７４Ｌが故障していれば、左側バンク２Ｌの各気筒における空燃比がリッチ側にずれ、且つ右側バンク２Ｒの各気筒における空燃比がリーン側にずれているため、このステップＳＴ４では、空燃比が目標空燃比に対してリッチになっている左側バンク２Ｌの各気筒に対しては燃料噴射量を減量補正（例えば燃料噴射量を２０％減量補正）する一方、空燃比が目標空燃比に対してリーンになっている右側バンク２Ｒの各気筒に対しては燃料噴射量を増量補正（例えば燃料噴射量を２０％増量補正）することになる。逆に、右側バンク２Ｒの可変吸気制御バルブ７４Ｒが故障していれば、右側バンク２Ｒの各気筒に対しては燃料噴射量を減量補正する一方、左側バンク２Ｌの各気筒に対しては燃料噴射量を増量補正することになる。ここでは、燃料噴射量の増量値及び減量値として２０％に設定したが、この数値はこれに限るものではなく任意に設定可能である。また、増量値と減量値とを異なる値に設定してもよい。
【００５５】
このように、本実施形態では、一方の可変吸気制御バルブ７４Ｌ（７４Ｒ）の故障が検知された場合には、その故障時に対応した燃料噴射量制御に切り換えることにより、各バンク２Ｌ，２Ｒの空燃比のずれを解消または軽減できるようにしている。このため、各排気管９１Ｌ，９１Ｒに備えられた触媒コンバータ９２Ｌ，９２Ｒの温度が適正温度に維持でき、その性能を十分に発揮させることができ且つその耐久性を向上できる。また、点火プラグ８３Ｌ，８３Ｒのカブリ状態を招くことがなくなり混合気の着火性を良好に維持することができ且つ燃焼室８２Ｌ，８２Ｒ内での異常燃焼を回避することができる。
【００５６】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について説明する。上述した第１実施形態のエンジンＥでは、各排気管９１Ｌ，９１ＲにＯ2センサ９３Ｌ，９３Ｒがそれぞれ配設されていた。これに対し、本第２実施形態に係るエンジンＥでは、各排気管９１Ｌ，９１ＲにＡ／Ｆセンサを備えている。その他のエンジンＥの構成は上述した第１実施形態のものと同様であるためここでの説明は省略する。
【００５７】
上記Ａ／Ｆセンサは、周知の如く、排気ガスのＡ／Ｆがストイキ（約１４．５）からずれた値（例えば１２．５）である場合にもそのＡ／Ｆを検知可能であり、この値を目標空燃比とする混合気の空燃比をフィードバック制御が可能なものである。
【００５８】
本実施形態では、可変吸気制御バルブ７４Ｌ，７４Ｒの正常動作時と故障時とでそれぞれ異なる制御マップを用いて空燃比フィードバック制御を行うようにしている。具体的には、図６（ａ）に示すものが可変吸気制御バルブ７４Ｌ，７４Ｒの正常動作時に空燃比フィードバック制御を行うための制御マップ（正常時制御マップ）であり、図６（ｂ）に示すものが可変吸気制御バルブ７４Ｌ，７４Ｒの故障時に空燃比フィードバック制御を行うための制御マップ（故障時制御マップ）である。これら図では空燃比フィードバック制御の実行領域とその停止領域とを破線で区画して表している。尚、これら制御マップでは可変吸気制御バルブ７４Ｌ，７４Ｒを開放する領域と閉鎖する領域も併せて示し、これら領域を実線で区画して表している。
【００５９】
従って、可変吸気制御バルブ７４Ｌ，７４Ｒの正常動作時には、図６（ａ）に示す制御マップからも分かるように、比較的低負荷の運転領域である場合には目標空燃比がストイキ（理論空燃比：約１４．５）に設定され、この場合には各バンク２Ｌ，２Ｒ毎に空燃比のフィードバック制御が行われる。つまり、上記各Ａ／Ｆセンサによって各排気管９１Ｌ，９１Ｒ内を流れる排気ガス中のＡ／Ｆ（空燃比）をそれぞれ検出することにより、排気ガスの空燃比が理論空燃比にあるか、または、この理論空燃比からどの程度ずれているかを認識して燃料噴射量を補正し、これによって実空燃比が目標空燃比に近付くようにしている。一方、比較的高負荷の運転領域である場合には目標空燃比がリッチ（例えば１２．５や１１．０）に設定され、この場合には上記空燃比フィードバック制御は停止され、上記エアフローメータ７８により検出された吸入空気量に対して上記目標空燃比が得られる量の燃料噴射量が各インジェクタ８１Ｌ，８１Ｒから噴射されることになる。
【００６０】
一方、可変吸気制御バルブ７４Ｌ，７４Ｒの故障時時には、図６（ｂ）に示す制御マップからも分かるように、空燃比フィードバック制御の実行領域が拡大され（図６（ｂ）に斜線を付した領域）、上記可変吸気制御バルブ７４Ｌ，７４Ｒの正常動作時にあっては空燃比フィードバック制御が停止されていた領域においても各Ａ／Ｆセンサの検知信号に基づく空燃比フィードバック制御が実行されるようにしている。この場合に拡大される空燃比フィードバック制御の実行領域としては、目標空燃比が、Ａ／Ｆセンサの空燃比検知可能範囲内（例えば１２．０以上）の領域おいてのみ拡大される。具体的にこの範囲は比較的低回転高負荷の運転領域である。尚、図６（ｂ）に示すものの場合、空燃比フィードバック制御の実行領域が拡大されない範囲（フィードバック制御の停止領域であって斜線が付されていない範囲）での目標空燃比は例えば１１．０に設定されている。
【００６１】
−可変吸気制御バルブ７４Ｌ，７４Ｒの故障時の制御動作−
次に、本第２実施形態の特徴とする動作である可変吸気制御バルブ７４Ｌ，７４Ｒの故障時の制御動作の手順について図７のフローチャートに沿って説明する。この動作は、所定時間毎、例えば数ｍｓｅｃ毎に実行される。または所定クランク角回転毎に実行される。
【００６２】
先ず、ステップＳＴ１１において、現在のエンジンＥの運転状態が可変吸気制御バルブ７４Ｌ，７４Ｒの作動領域、つまり、各可変吸気制御バルブ７４Ｌ，７４Ｒが同期閉鎖される運転領域にあるか否かが判定される。この判定がＮＯである場合には、可変吸気制御バルブ７４Ｌ，７４Ｒの非作動領域、つまり、各可変吸気制御バルブ７４Ｌ，７４Ｒは開放されていると判断し、ステップＳＴ１６に移り、可変吸気制御バルブ７４Ｌ，７４Ｒが故障した場合の燃料噴射量の補正制御は必要ないとして本ルーチンを終了する。
【００６３】
一方、上記ステップＳＴ１１においてＹＥＳに判定された場合には、ステップＳＴ１２に移り、上記左側バンクバルブ開度センサ１２０Ｌ及び右側バンクバルブ開度センサ１２０Ｒの出力を受け、各可変吸気制御バルブ７４Ｌ，７４Ｒの回動位置が異なっているか、つまり、片側の可変吸気制御バルブ７４Ｌ（７４Ｒ）は閉鎖状態になく、故障しているか否かを判定する。この判定がＮＯである場合には、各可変吸気制御バルブ７４Ｌ，７４Ｒは共に閉鎖状態にあり正常に作動していると判断し、ステップＳＴ１６に移った後、本ルーチンを終了する。
【００６４】
上記ステップＳＴ１２においてＹＥＳに判定された場合には、一方の可変吸気制御バルブ７４Ｌ（７４Ｒ）は閉鎖状態になく、故障していると判断する。何れの可変吸気制御バルブ７４Ｌ（７４Ｒ）が故障しているかの判定は、各バルブ開度センサ１２０Ｌ，１２０Ｒの出力により行われる。このステップＳＴ１２でのＹＥＳ判定に伴い、空燃比フィードバック制御の実行領域及びその停止領域を上記故障時制御マップ（図６（ｂ）参照）に基づいて決定する動作に移行する。つまり、空燃比フィードバック制御の実行領域が、目標空燃比がＡ／Ｆセンサの空燃比検知可能範囲内の領域まで拡大されることになる。このため、ステップＳＴ１３において、現在の目標空燃比が、Ａ／Ｆセンサの空燃比検知可能範囲内（例えば１２．０以上）であるか否かが判定され、この判定がＹＥＳである場合には、ステップＳＴ１４に移って、上記拡大された領域での空燃比フィードバック制御が実行される一方、ステップＳＴ１３の判定がＮＯである場合には、ステップＳＴ１５に移り、空燃比フィードバック制御を実行することなしに、可変吸気制御バルブ７４Ｌ（７４Ｒ）の故障状態に応じた燃料噴射量の補正制御が実行される。具体的には、上述した第１実施形態の場合と同様に、空燃比が目標空燃比に対してリッチになっているバンクの各気筒に対しては燃料噴射量を減量補正（例えば燃料噴射量を２０％減量補正）する一方、空燃比が目標空燃比に対してリーンになっているバンクの各気筒に対しては燃料噴射量を増量補正（例えば燃料噴射量を２０％増量補正）を行う。本第２実施形態においてもこれら値は任意に設定可能である。その他の制御動作は上述した第１実施形態の場合と同様である。
【００６５】
このように、本実施形態では、可変吸気制御バルブ７４Ｌ（７４Ｒ）が故障した場合に、Ａ／Ｆセンサの検出精度の信頼性がある程度確保される範囲ではこのＡ／Ｆセンサによる空燃比フィードバック制御を行うことにより、実空燃比が目標空燃比から大幅にずれてしまうことを阻止できる。また、本第２実施形態の場合には、Ａ／Ｆセンサによる高精度の空燃比フィードバック制御が可能であるので、可変吸気制御バルブ７４Ｌ（７４Ｒ）の故障形態として、全閉状態が維持されてしまうばかりでなく、半開状態で停止するといった状況にも対応可能である。
【００６６】
−その他の実施形態−
以上説明した各実施形態では、自動車用Ｖ型エンジンＥに本発明を適用した場合について説明した。本発明はこれに限らず、自動車用水平対向型エンジン等に対しても適用可能である。また、ガソリンエンジンに限らずディーゼルエンジンにも適用可能である。更に、自動車用に限らず、その他のエンジンにも適用可能である。また、気筒数、燃料噴射方式、その他、エンジンＥの仕様は特に限定されるものではない。
【００６７】
また、上述した各実施形態では、可変吸気制御バルブ７４Ｌ，７４Ｒの故障形態として、可変吸気制御バルブ７４Ｌ，７４Ｒを閉鎖すべきタイミングで閉鎖できない場合を例に挙げて説明したが、可変吸気制御バルブ７４Ｌ，７４Ｒを開放すべきタイミングで開放できない場合においても同様の制御動作を実行するようにしてもよい。
【００６８】
また、上述した各実施形態では、可変吸気制御バルブ７４Ｌ，７４Ｒが故障した場合について説明した。本発明はこれに限らず、各気筒群毎にタンブルコントロールバルブ等の吸気通路における吸気の流れを可変とするバルブが備えられたものに対し、そのバルブが故障した場合についても同様に適用可能である。
【００６９】
更には、上述した各実施形態では、可変吸気制御バルブ７４Ｌ，７４Ｒの故障の有無を、バルブ開度センサ１２０Ｌ，１２０Ｒにより検出されるバルブ回動位置によって判断するようにしていた。本発明はこれに限らず、各バンク２Ｌ，２Ｒ毎の吸気負圧を検出することによって上記故障の有無を判断したり、気筒内の燃焼温度によって上記故障の有無を判断するようにしてもよい。つまり、可変吸気制御バルブ７４Ｌ，７４Ｒの故障の有無によって影響を受けるセンシング値を利用して判断するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】実施形態に係るＶ型エンジンをクランクシャフトの軸心に沿った方向から見たエンジン内部の概略構成を示す図である。
【図２】エンジン及び吸排気系の概略を示すシステム構成図である。
【図３】ＥＣＵ等の制御系の構成を示すブロック図である。
【図４】第１実施形態におけるバルブ開閉制御マップを示す図である。
【図５】第１実施形態における可変吸気制御バルブ故障時の制御動作の手順を示すフローチャート図である。
【図６】第２実施形態における制御マップを示す図である。
【図７】第２実施形態における可変吸気制御バルブ故障時の制御動作の手順を示すフローチャート図である。
【図８】従来のバルブ開閉制御マップを示す図である。
【図９】（ａ）は各可変吸気制御バルブが正常に作動している場合における各バンクの実吸入空気量、エンジンへの総吸入空気量、制御上で認識される各バンクの吸入空気量をそれぞれ示す図であり、（ｂ）は左側バンクの可変吸気制御バルブが故障した場合における各バンクの実吸入空気量、エンジンへの総吸入空気量、制御上で認識される各バンクの吸入空気量をそれぞれ示す図である。
【符号の説明】
【００７１】
２Ｌ，２Ｒ          バンク（気筒群）
７４Ｌ，７４Ｒ      可変吸気制御バルブ（可変バルブ）
７８                エアフローメータ（吸入空気量検出手段）
９３Ｌ，９３Ｒ      Ｏ2センサ（酸素濃度センサ）
１２０Ｌ，１２０Ｒ  バルブ開度センサ（故障検知手段）
Ｅ                  エンジン（内燃機関）
【図１】
2007120469.tif 000003
【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】
2007120469.tif 000009
【図８】
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【図９】
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