(57)【要約】各気筒（＃１〜＃４）または各バンク（ＢＬ、ＢＲ）毎に吸気弁（９）の開弁特性を変化させる開弁特性設定手段（５７）と、開弁特性設定手段により設定される第一の開弁特性時および第一の開弁特性よりも小さい第二の開弁特性時における各バンク毎の燃焼状態の指標を検出する指標検出手段と、第一の開弁特性時において指標検出手段により検出された指標（Ｘｆｎ）を用いて各バンク毎の燃料噴射量バラツキを検出する燃料噴射量バラツキ検出手段（２７）と、第二の開弁特性時において指標検出手段により検出された指標（Ｘｓｎ）と燃料噴射量バラツキ検出手段により検出された燃料噴射量バラツキとを用いて各バンク毎の開弁特性バラツキを検出する開弁特性バラツキ検出手段（２７）とを具備する内燃機関のバンク間バラツキ検出装置が提供される。各気筒または各バンク毎の開弁特性バラツキが排除されるように、開弁特性設定手段によって吸気弁の開弁特性を変更するようにしてもよい。
2005008052.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気弁の作用角またはリフト量を変化させる開弁特性設定手段を具備し、該開弁特性設定手段は第一の開弁特性と該第一の開弁特性時よりも作用角またはリフト量が小さい第二の開弁特性とを設定できるようになっており、
さらに、
前記開弁特性設定手段によって設定される第一の開弁特性時と第二の開弁特性時とにおいて各気筒内の燃焼状態の指標を検出すると共にこれらの指標と基準値との偏差を気筒別に算出する算出手段と、
前記算出手段により算出された第一の開弁特性時における各気筒毎の偏差と第二の開弁特性時における各気筒毎の偏差とを用いて気筒間のバラツキを検出する検出手段とを具備する内燃機関の気筒間バラツキ検出装置。
【請求項２】
吸気弁の作用角またはリフト量を変化させる開弁特性設定手段を具備し、該開弁特性設定手段は第一の開弁特性と該第一の開弁特性時よりも作用角またはリフト量が小さい第二の開弁特性とを設定できるようになっており、
さらに、
前記開弁特性設定手段によって設定される第一の開弁特性時と第二の開弁特性時とにおいて各気筒内の燃焼状態の指標を検出すると共にこれら指標と燃焼状態の指標の平均値との偏差を気筒別に算出する算出手段と、
前記算出手段により算出された第一の開弁特性時における各気筒毎の偏差と第二の開弁特性時における各気筒毎の偏差とを用いて気筒間のバラツキを検出する検出手段とを具備する内燃機関の気筒間バラツキ検出装置。
【請求項３】
前記開弁特性設定手段によって設定される第一の開弁特性時における各気筒毎の偏差にて燃料噴射量のバラツキを検出し、
前記第二の開弁特性時における各気筒毎の偏差にて開弁特性のバラツキを検出することを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関の気筒間バラツキ検出装置。
【請求項４】
前記開弁特性設定手段によって設定される第二の開弁特性時における各気筒毎の偏差にて開弁特性のバラツキを検出する際に、第一の開弁特性時に検出された各気筒毎の燃料噴射量のバラツキ量を補正することを特徴とする請求項３に記載の内燃機関の気筒間バラツキ検出装置。
【請求項５】
前記検出装置にて気筒間のバラツキを検出する場合には、前記開弁特性設定手段によって設定される第一および第二の開弁特性時の運転条件が同じになるように制御されることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の内燃機関の気筒間バラツキ検出装置。
【請求項６】
前記運転条件は回転数およびトルクである請求項５に記載の内燃機関の気筒間バラツキ検出装置。
【請求項７】
前記検出装置にて気筒間のバラツキを検出する場合は内燃機関のアイドル状態にて実施することを特徴とする請求項５または６に記載の内燃機関の気筒間バラツキ検出装置。
【請求項８】
前記燃焼状態の指標は、内燃機関の空燃比、回転変動および燃焼圧のうちの少なくとも一つを含む請求項１または２に記載の内燃機関の気筒間バラツキ検出装置。
【請求項９】
前記検出手段により検出された気筒間のバラツキが排除されるように、前記吸気弁の開弁特性を変更するようにした請求項１または２に記載の内燃機関の気筒間バラツキ検出装置。
【請求項１０】
吸気弁の開弁特性を変化させる開弁特性設定手段と、
該開弁特性設定手段により設定される第一の開弁特性時および該第一の開弁特性よりも小さい第二の開弁特性時における前記各気筒毎の燃焼状態の指標を検出する指標検出手段と、
前記第一の開弁特性時において前記指標検出手段により検出された前記燃焼状態の指標を用いて前記各気筒毎の燃料噴射量バラツキを検出する燃料噴射量バラツキ検出手段と、
前記第二の開弁特性時において前記指標検出手段により検出された前記燃焼状態の指標と前記燃料噴射量バラツキ検出手段により検出された燃料噴射量バラツキとを用いて前記各気筒毎の開弁特性バラツキを検出する開弁特性バラツキ検出手段とを具備する内燃機関の気筒間バラツキ検出装置。
【請求項１１】
前記開弁特性設定手段は各気筒毎に吸気弁の開弁特性を変化させられ、
前記開弁特性バラツキ検出手段により検出された前記各気筒毎の開弁特性バラツキが排除されるように、前記開弁特性設定手段によって前記各気筒毎の前記吸気弁の開弁特性を変更するようにした請求項１０に記載の内燃機関の気筒間バラツキ検出装置。
【請求項１２】
前記燃焼状態の指標は、内燃機関の空燃比、回転変動および燃焼圧のうちの少なくとも一つを含む請求項１０または１１に記載の内燃機関の気筒間バラツキ検出装置。
【請求項１３】
各バンク毎に吸気弁の開弁特性を変化させる開弁特性設定手段と、
該開弁特性設定手段により設定される第一の開弁特性時および該第一の開弁特性よりも小さい第二の開弁特性時における前記各気筒毎の燃焼状態の指標を検出する指標検出手段と、
前記第一の開弁特性時において前記指標検出手段により検出された前記燃焼状態の指標を用いて前記各気筒毎の燃料噴射量バラツキを検出する燃料噴射量バラツキ検出手段と、
前記第二の開弁特性時において前記指標検出手段により検出された前記燃焼状態の指標と前記燃料噴射量バラツキ検出手段により検出された燃料噴射量バラツキとを用いて前記各気筒毎の開弁特性バラツキを検出し、これら気筒毎の開弁特性バラツキをバンク毎に平均化処理することによりバンク毎の開弁特性バラツキを検出する開弁特性バラツキ検出手段とを具備する内燃機関のバンク間バラツキ検出装置。
【請求項１４】
各バンク毎に吸気弁の開弁特性を変化させる開弁特性設定手段と、
該開弁特性設定手段により設定される第一の開弁特性時および該第一の開弁特性よりも小さい第二の開弁特性時における前記各バンク毎の燃焼状態の指標を検出する指標検出手段と、
前記第一の開弁特性時において前記指標検出手段により検出された前記燃焼状態の指標を用いて前記各バンク毎の燃料噴射量バラツキを検出する燃料噴射量バラツキ検出手段と、
前記第二の開弁特性時において前記指標検出手段により検出された前記燃焼状態の指標と前記燃料噴射量バラツキ検出手段により検出された燃料噴射量バラツキとを用いて前記各バンク毎の開弁特性バラツキを検出する開弁特性バラツキ検出手段とを具備する内燃機関のバンク間バラツキ検出装置。
【請求項１５】
前記開弁特性バラツキ検出手段により検出された前記各バンク毎の開弁特性バラツキが排除されるように、前記開弁特性設定手段によって前記各バンク毎の前記吸気弁の開弁特性を変更するようにした請求項１３または１４に記載の内燃機関のバンク間バラツキ検出装置。
【請求項１６】
前記燃焼状態の指標は、内燃機関の空燃比、回転変動および燃焼圧のうちの少なくとも一つを含む請求項１３または１４に記載の内燃機関のバンク間バラツキ検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、内燃機関、特に気筒に流入する空気量を変更するための開弁特性設定手段を備えた内燃機関の気筒間における開弁特性、例えば作用角および／またはリフト量のバラツキと燃料噴射量のバラツキとを検出する内燃機関の気筒間バラツキ検出装置およびバンク間バラツキ検出装置に関する。
【背景技術】  近年では、複数の気筒に設けられた吸気弁の作用角および／またはリフト量を含む開弁特性を可変とすることにより内燃機関の吸気量を制御する開弁特性制御装置の開発が進められている。例えば特開２００２−１５５７７９号公報に開示されるような内燃機関においては、作用角および／またはリフト量を比較的小さく設定することによって従来の内燃機関よりもポンプ損失を低減すると共に燃費の向上を図ることができる。
ところで、前述した開弁特性を変更する開弁特性制御装置を備えた内燃機関においても従来技術の内燃機関においても、気筒間における作用角および／またはリフト量が調整不良によってズレる場合、または気筒毎に異なる量のデポジットが各気筒の弁などに付着する場合が生じうる。ここで、前述した開弁特性制御装置を備えた内燃機関において開弁特性制御装置によって作用角および／またはリフト量を比較的小さく設定した場合には、調整不良などに基づく吸入空気量への変化量が気筒間において無視できない程度まで大きくなり、結果的にドラビリおよびエミッションにまで悪影響を及ぼす場合がある。従って、作用角および／またはリフト量をも含めた開弁特性のバラツキを気筒間において正確に検出する必要がある。
一方、気筒間における燃焼状態の指標の偏差は燃料噴射量のバラツキも含んでいる。このため、燃料噴射量の気筒間バラツキを考慮しないと、作用角および／またはリフト量を含む開弁特性のバラツキを正確に検出することはできない。従って、気筒間における燃料噴射量のバラツキが生じた場合には、これを正確に検出した上で開弁特性のバラツキを検出する必要がある。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、気筒間における開弁特性のバラツキと燃料噴射量のバラツキとの発生を検出することのできる内燃機関の気筒間バラツキ検出装置およびバンク間検出装置を提供することを目的とする。
【発明の開示】
前述した目的を達成するために１番目の発明によれば、吸気弁の作用角またはリフト量を変化させる開弁特性設定手段を具備し、該開弁特性設定手段は第一の開弁特性と該第一の開弁特性時よりも作用角またはリフト量が小さい第二の開弁特性とを設定できるようになっており、さらに、前記開弁特性設定手段によって設定される第一の開弁特性時と第二の開弁特性時とにおいて各気筒内の燃焼状態の指標を検出すると共にこれらの指標と基準値との偏差を気筒別に算出する算出手段と、前記算出手段により算出された第一の開弁特性時における各気筒毎の偏差と第二の開弁特性時における各気筒毎の偏差とを用いて気筒間のバラツキを検出する検出手段とを具備する内燃機関の気筒間バラツキ検出装置が提供される。
すなわち１番目の発明によって、開弁特性バラツキを検出する際には、第二の開弁特性時において基準値に対する偏差を算出するだけでなく、第一の開弁特性時において基準値に対する偏差をも算出している。このように、異なる二つの開弁特性における燃焼状態の指標から各気筒の偏差を算出し、これら偏差を用いて補正することにより、気筒間のバラツキを正確に検出することが可能となる。
２番目の発明によれば、吸気弁の作用角またはリフト量を変化させる開弁特性設定手段を具備し、該開弁特性設定手段は第一の開弁特性と該第一の開弁特性時よりも作用角またはリフト量が小さい第二の開弁特性とを設定できるようになっており、さらに、前記開弁特性設定手段によって設定される第一の開弁特性時と第二の開弁特性時とにおいて各気筒内の燃焼状態の指標を検出すると共にこれら指標と燃焼状態の指標の平均値との偏差を気筒別に算出する算出手段と、前記算出手段により算出された第一の開弁特性時における各気筒毎の偏差と第二の開弁特性時における各気筒毎の偏差とを用いて気筒間のバラツキを検出する検出手段とを具備する内燃機関の気筒間バラツキ検出装置が提供される。
すなわち２番目の発明によって、開弁特性バラツキを検出する際には、第二の開弁特性時において気筒間の平均値に対する偏差を算出するだけでなく、第一の開弁特性時において気筒間の平均値に対する偏差をも算出している。このように、異なる二つの開弁特性における燃焼状態の指標から各気筒の偏差を算出し、これら偏差を用いて補正することにより、気筒間のバラツキを正確に検出することが可能となる。
３番目の発明によれば、１番目または２番目の発明において、前記開弁特性設定手段によって設定される第一の開弁特性時における各気筒毎の偏差にて燃料噴射量のバラツキを検出し、前記第二の開弁特性時における各気筒毎の偏差にて開弁特性のバラツキを検出する。
すなわち３番目の発明によって、開弁特性のバラツキだけでなく噴射量のバラツキの発生の有無をも検出することができる。
４番目の発明によれば、３番目の発明において、前記開弁特性設定手段によって設定される第二の開弁特性時における各気筒毎の偏差にて開弁特性のバラツキを検出する際に、第一の開弁特性時に検出された各気筒毎の燃料噴射量のバラツキ量を補正する。
すなわち４番目の発明によって、燃料噴射量のバラツキを除いて開弁特性のバラツキを正確に検出することが可能となる。
５番目の発明によれば、１番目から４番目のいずれかの発明において、前記検出装置にて気筒間のバラツキを検出する場合には、前記開弁特性設定手段によって設定される第一および第二の開弁特性時の運転条件が同じになるように制御される。
すなわち５番目の発明においては、燃焼状態の指標をほぼ同じにすることによりより正確にバラツキを補正・検出することができるために運転条件を同じにするようにしており、これにより、１番目から５番目の発明とほぼ同様の作用および効果を得ることができる。
６番目の発明によれば、５番目の発明において、前記運転条件は回転数およびトルクである。
すなわち６番目の発明によって、１番目から５番目の発明とほぼ同様の作用および効果を得ることができる。
７番目の発明によれば、５番目または６番目の発明において、前記検出装置にて気筒間のバラツキを検出する場合は内燃機関のアイドル状態にて実施する。
すなわち７番目の発明によって、検出の頻度および検出性の良さ（回転変動が大きく出る）のためにアイドル状態にて検出することがより望ましく、これにより、１番目から６番目の発明とほぼ同様の作用および効果を得ることができる。
８番目の発明によれば、１番目または２番目の発明において、前記燃焼状態の指標は、内燃機関の空燃比、回転変動および燃焼圧のうちの少なくとも一つを含む。
すなわち８番目の発明によって、比較的簡単な構成によって開弁特性のバラツキおよび燃料噴射量のバラツキの有無を正確に検出することができる。
９番目の発明によれば、１番目または２番目の発明において、前記検出手段により検出された気筒間のバラツキが排除されるように、前記吸気弁の開弁特性を変更するようにした。
すなわち９番目の発明によって、燃料噴射量バラツキを含まないように検出された気筒間の開弁特性バラツキの分だけ開弁特性を変更しているので、より精密な制御が可能となり、それにより、ドラビリおよびエミッションへの悪影響を回避することが可能となる。
１０番目の発明によれば、吸気弁の開弁特性を変化させる開弁特性設定手段と、該開弁特性設定手段により設定される第一の開弁特性時および該第一の開弁特性よりも小さい第二の開弁特性時における前記各気筒毎の燃焼状態の指標を検出する指標検出手段と、前記第一の開弁特性時において前記指標検出手段により検出された前記燃焼状態の指標を用いて前記各気筒毎の燃料噴射量バラツキを検出する燃料噴射量バラツキ検出手段と、前記第二の開弁特性時において前記指標検出手段により検出された前記燃焼状態の指標と前記燃料噴射量バラツキ検出手段により検出された燃料噴射量バラツキとを用いて前記各気筒毎の開弁特性バラツキを検出する開弁特性バラツキ検出手段とを具備する内燃機関の気筒間バラツキ検出装置が提供される。
すなわち１０番目の発明によって、第一開弁特性時における燃焼状態の指標から気筒毎の燃料噴射量バラツキを検出し、第二開弁特性時における燃焼状態の指標から燃料噴射量バラツキを含まないようにしているので気筒毎の開弁特性バラツキを正確に検出することが可能となる。
１１番目の発明によれば、１０番目の発明において、前記開弁特性設定手段は各気筒毎に吸気弁の開弁特性を変化させられ、前記開弁特性バラツキ検出手段により検出された前記各気筒毎の開弁特性バラツキが排除されるように、前記開弁特性設定手段によって前記各気筒毎の前記吸気弁の開弁特性を変更するようにした。
すなわち１１番目の発明によって、燃料噴射量バラツキを含まないように検出された気筒間の開弁特性バラツキの分だけ開弁特性を変更しているので、より精密な制御が可能となり、それにより、ドラビリおよびエミッションへの悪影響を回避することが可能となる。
１２番目の発明によれば、１０番目または１１番目の発明において、前記燃焼状態の指標は、内燃機関の空燃比、回転変動および燃焼圧のうちの少なくとも一つを含む。
すなわち１２番目の発明によって、比較的簡単な構成によって開弁特性のバラツキおよび燃料噴射量のバラツキの有無を正確に検出することができる。
１３番目の発明によれば、各バンク毎に吸気弁の開弁特性を変化させる開弁特性設定手段と、該開弁特性設定手段により設定される第一の開弁特性時および該第一の開弁特性よりも小さい第二の開弁特性時における前記各気筒毎の燃焼状態の指標を検出する指標検出手段と、前記第一の開弁特性時において前記指標検出手段により検出された前記燃焼状態の指標を用いて前記各気筒毎の燃料噴射量バラツキを検出する燃料噴射量バラツキ検出手段と、前記第二の開弁特性時において前記指標検出手段により検出された前記燃焼状態の指標と前記燃料噴射量バラツキ検出手段により検出された燃料噴射量バラツキとを用いて前記各気筒毎の開弁特性バラツキを検出し、これら気筒毎の開弁特性バラツキをバンク毎に平均化処理することによりバンク毎の開弁特性バラツキを検出する開弁特性バラツキ検出手段とを具備する内燃機関のバンク間バラツキ検出装置が提供される。
すなわち１３番目の発明によって、第一開弁特性時における燃焼状態の指標から気筒毎の燃料噴射量バラツキを検出し、第二開弁特性時における燃焼状態の指標から燃料噴射量バラツキを含まないようにして気筒毎の開弁特性バラツキを検出しているので、これら気筒毎の開弁特性バラツキをバンク毎に平均化処理することにより、バンク間の開弁特性バラツキを正確に検出することが可能となる。
１４番目の発明によれば、各バンク毎に吸気弁の開弁特性を変化させる開弁特性設定手段と、該開弁特性設定手段により設定される第一の開弁特性時および該第一の開弁特性よりも小さい第二の開弁特性時における前記各バンク毎の燃焼状態の指標を検出する指標検出手段と、前記第一の開弁特性時において前記指標検出手段により検出された前記燃焼状態の指標を用いて前記各バンク毎の燃料噴射量バラツキを検出する燃料噴射量バラツキ検出手段と、前記第二の開弁特性時において前記指標検出手段により検出された前記燃焼状態の指標と前記燃料噴射量バラツキ検出手段により検出された燃料噴射量バラツキとを用いて前記各バンク毎の開弁特性バラツキを検出する開弁特性バラツキ検出手段とを具備する内燃機関のバンク間バラツキ検出装置が提供される。
すなわち１４番目の発明によって、第一開弁特性時における燃焼状態の指標からバンク毎の燃料噴射量バラツキを検出し、第二開弁特性時における燃焼状態の指標から燃料噴射量バラツキを含まないようにしているので、バンク毎の開弁特性バラツキを正確に検出することが可能となる。
１５番目の発明によれば、１３番目または１４番目の発明において、前記開弁特性バラツキ検出手段により検出された前記各バンク毎の開弁特性バラツキが排除されるように、前記開弁特性設定手段によって前記各バンク毎の前記吸気弁の開弁特性を変更するようにした。
すなわち１５番目の発明によって、燃料噴射量バラツキを含まないように検出されたバンク間の開弁特性バラツキの分だけ開弁特性を変更しているので、より精密な制御が可能となり、それにより、ドラビリおよびエミッションへの悪影響を回避することが可能となる。
１６番目の発明によれば、１３番目または１４番目の発明において、前記燃焼状態の指標は、内燃機関の空燃比、回転変動および燃焼圧のうちの少なくとも一つを含む。
すなわち１６番目の発明によって、比較的簡単な構成によって開弁特性のバラツキおよび燃料噴射量のバラツキの有無を正確に検出することができる。
【図面の簡単な説明】  図１は、本発明の開弁特性制御装置が搭載された火花点火式内燃機関の断面図である。
図２は、図１に示した内燃機関の吸気系等を含めた概略構成図である。
図３は、仲介駆動機構の斜視図である。
図４は、開弁特性制御装置の概略構成を示す説明図である。
図５は、本発明における内燃機関の気筒間バラツキ検出装置の動作のためのプログラムのフローチャートを示す図である。
図６ａは、本発明における燃焼状態の指標の例を説明するための図であり、クランク角速度が示されている。
図６ｂは、本発明における燃焼状態の指標の例を説明するための図であり、クランク角が９０°回転するのに要する時間が示されている。
図７ａは、本発明における燃焼状態の指標の例を説明するための図であり、排気空燃比が示されている。
図７ｂは、本発明における燃焼状態の指標の例を説明するための図であり、筒内圧力が示されている。
図８ａは、所定の値Ｃ１のマップを示す図である。
図８ｂは、所定の値Ｃ２のマップを示す図である。
図９ａは、第一の開弁特性時における指標Ｘｆｎを示す図である。
図９ｂは、第二の開弁特性時における指標Ｘｓｎを示す図である。
図１０ａは、他の場合の第一の開弁特性時における指標Ｘｆｎを示す図である。
図１０ｂは、他の場合の第二の開弁特性時における指標Ｘｓｎを示す図である。
図１１は、図５のステップ１０２においてＹＥＳ判定された際のさらに三つのパターンを説明するためのフローチャートである。
図１２ａは、図１１のステップ２０３に進む場合の指標Ｘｆｎを示す図である。
図１２ｂは、図１１のステップ２０３に進む場合の指標Ｘｓｎを示す図である。
図１２ｃは、図１１のステップ２０３に進む場合の新たな指標Ｘｓｎ’を示す図である。
図１３ａは、図１１のステップ２０４に進む場合の指標Ｘｆｎを示す図である。
図１３ｂは、図１１のステップ２０４に進む場合の指標Ｘｓｎを示す図である。
図１３ｃは、図１１のステップ２０４に進む場合の新たな指標Ｘｓｎ’を示す図である。
図１４ａは、図１１のステップ２０５に進みうる一つの或る場合の指標Ｘｆｎを示す図である。
図１４ｂは、図１１のステップ２０５に進みうる一つの或る場合の指標Ｘｓｎを示す図である。
図１４ｃは、図１１のステップ２０５に進みうる一つの或る場合の新たな指標Ｘｓｎ’を示す図である。
図１５は、本発明の開弁特性制御装置が搭載された他の火花点火式内燃機関の横断面図である。
図１６は、図１５に示される内燃機関の正面からみた縦断面図である。
図１７は、図１５および図１６に示される内燃機関のバンク間のバラツキ検出装置の動作のためのプログラムのフローチャートを示す図である。
図１８ａは、偏差ΔＸｓＬおよび偏差ΔＸｓＲを求める様子を説明する図である。
図１８ｂは、偏差ΔＸｓＬおよび偏差ΔＸｓＲを求める様子を説明する他の図である。
図１９は、図１５および図１６に示される内燃機関のバンク間のバラツキ検出装置の動作のためのプログラムの他のフローチャートを示す図である。
図２０は、図１５および図１６に示される内燃機関のバンク間のバラツキ検出装置の動作のためのプログラムの他のフローチャートを示す図である。
図２１は、図１５および図１６に示される内燃機関の場合におけるバンク間のバラツキを排除するために行われる動作のためのプログラムのフローチャートを示す図である。
図２２は、四気筒内燃機関であって各気筒について開弁特性制御装置が備えられている場合における気筒間バラツキを排除するために行われる動作のためのプログラムのフローチャートを示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】  以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の図面において同一の部材には同一の参照符号が付けられている。理解を容易にするために、これら図面は縮尺を適宜変更している。
図１は本発明の気筒間バラツキ検出装置が搭載された火花点火式内燃機関の断面図であり、図２は図１に示した内燃機関の吸気系等を含めた概略構成図である。なお、本発明の気筒間バラツキ検出装置は筒内噴射型の火花点火式内燃機関や圧縮自着火式のディーゼル内燃機関にも搭載可能である。
図１及び図２を参照すると、機関本体１はシリンダブロック２と、このシリンダブロック２内で往復動するピストン３と、シリンダブロック２上に取付けられたシリンダヘッド４とを具備する。また、シリンダヘッド４には点火栓５５が設けられている。シリンダブロック２には後述するように四つの気筒５が形成され、各気筒５内にはシリンダブロック２、ピストン３、シリンダヘッド４によって画成される燃焼室６が形成される。
各燃焼室６はシリンダヘッド４内に形成された吸気ポート７および排気ポート８に通じている。燃焼室６と吸気ポート７との間には吸気弁９が配置され、吸気弁９は燃焼室６と吸気ポート７との間の流路を開閉している。一方、燃焼室６と排気ポート８との間に排気弁１０が配置され、排気弁１０は燃焼室６と排気ポート８との間の流路を開閉している。吸気弁９は、後述する仲介駆動機構１１とロッカーアーム１２とを介して吸気カム１３によってリフトされ、排気弁１０はロッカーアーム１４を介して排気カム１５によってリフトされる。吸気カム１３は吸気カムシャフト１６に取付けられ、一方、排気カム１５は排気カムシャフト１７に取付けられる。
電子制御ユニット（ＥＣＵ）２７は、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、マイクロプロセッサ（ＣＰＵ）、入力ポート、出力ポートを相互に双方向性バスで接続した公知の構成のマイクロコンピュータから構成される。ＥＣＵ２７にはエアフローメータ１９の他、アクセルペダルの踏込み量（以下、「アクセル踏込み量」と言う）に比例した出力電圧を発生する負荷センサ２９やクランクシャフトが例えば３０°回転する毎に出力パルスを発生するクランク角センサ３０等の各種センサが接続される。また、点火栓５５や燃料噴射弁（不図示）、スロットル弁５６等も接続されその作動が制御される。本実施形態において、スロットル弁５６の開度はアクセル踏込み量とは無関係に変更することができ、スロットル弁開度を調整することで吸気圧が制御される。更にＥＣＵ２７は、後述するように仲介駆動機構１１を含んで構成される開弁特性制御装置５７とも信号をやり取りして開弁特性制御装置５７の制御を行い、吸気弁９の開弁特性である作用角及びリフト量の制御も行う。なお、図２において、５２は吸気管、５３はサージタンクを示している。
図２に示したように、本実施形態における内燃機関１は四気筒であり、その排気通路は、まず第一気筒（＃１）からの排気通路４１と第四気筒（＃４）からの排気通路４４、並びに第二気筒（＃２）からの排気通路４２と第三気筒（＃３）からの排気通路４３が夫々合流して二つの排気通路４５、４６となり、その後これらが合流して一つの排気通路４７となっている。そして、第一気筒からの排気通路４１と第四気筒からの排気通路４４とが合流した部分、すなわち二つになった排気通路４５、４６のうちの一方の排気通路４５には第一空燃比センサ５８ａが設けられている。同様に、第二気筒からの排気通路４２と第三気筒からの排気通路４３とが合流した部分、すなわち二つになった排気通路４５、４６のうちの一方の排気通路４６には第二空燃比センサ５８ｂが設けられている。これらの空燃比センサ５８ａ、５８ｂはＥＣＵ２７に接続されており、検出した空燃比の情報がＥＣＵ２７に供給されるようになっている。また、排気通路が一つとなった部分４７には排気浄化装置５９が設けられている。
次に、図３および図４を参照して、上記仲介駆動機構１１及びそれを含んで構成される開弁特性制御装置５７について説明する。図３は上記仲介駆動機構１１の斜視図であり、図４は上記開弁特性制御装置５７の概略構成を示す説明図である。ここで上記仲介駆動機構１１は特開２００１−２６３０１５号公報に記載された仲介駆動機構と同様な構成を有するものであり、いわゆる揺動カム機構として既に公知のものであるので、以下では簡単に説明する。図３に示した仲介駆動機構１１は内燃機関の気筒毎に設けられる。したがって、四気筒の内燃機関の場合である本実施形態では、四つの仲介駆動機構１１を有することになる。
仲介駆動機構１１は円筒形の入力部２１と、この入力部２１の軸線方向において入力部２１の一方の側に配置される円筒形の第一揺動カム２２と、入力部２１の軸線方向において入力部２１の上記一方の側とは反対側に配置される円筒形の第二揺動カム２３とを具備する。これら入力部２１、揺動カム２２、２３はその軸線を中心として軸線方向に延びる円筒状の貫通孔を有し、この貫通孔を支持パイプ２４が貫通する。入力部２１、揺動カム２２、２３はそれぞれ支持パイプ２４によって支持され、且つそれぞれ支持パイプ２４を中心に回動することができる。支持パイプ２４はシリンダヘッド４に固定される。また、支持パイプ２４はその軸線を中心として軸線方向に延びる円筒状の貫通孔を有し、この貫通孔を制御シャフト２５が貫通する。制御シャフト２５は支持パイプ２４の貫通孔内で、支持パイプ２４の軸線方向に摺動可能である。
入力部２１の外周面からは入力部２１の径方向に向かってアーム２１ａ、２１ｂが延び、これらアーム２１ａ、２１ｂの先端の間にローラ２１ｃが配置される。ローラ２１ｃは、図１に示したように吸気カム１３のカム面１３ａに当接し、これにより入力部２１はカム面１３ａの形状に応じて支持パイプ２４周りで回動する。一方、揺動カム２２、２３の外周面からは揺動カム２２、２３の径方向に向かってノーズ２２ａ、２３ａが延び、これらノーズ２２ａ、２３ａはロッカーアーム１２に当接可能である。
さらに、入力部２１および揺動カム２２、２３と制御シャフト２５との間は一定の制御機構（不図示）によって結合されている。この制御機構は、制御シャフト２５を支持パイプ２４に対して相対的に移動させると、入力部２１と揺動カム２２、２３とを互いに反対方向に回動させるように構成されている。特に、本実施形態では、制御シャフト２５を支持パイプ２４に対して方向Ｄ１に移動させると、入力部２１のローラ２１ｃと揺動カム２２、２３のノーズ２２ａ、２３ａとの間の相対角度が大きくなるように入力部２１と揺動カム２２、２３とが回動し、制御シャフト２５を支持パイプ２４に対して上記方向Ｄ１とは反対向きの方向Ｄ２に移動させると、入力部２１のローラ２１ｃと揺動カム２２、２３のノーズ２２ａ、２３ａとの間の相対角度が小さくなるように入力部２１と揺動カム２２、２３とが回動する。ローラ２１ｃとノーズ２２ａ、２３ａとの相対角度が大きくなると、ローラ２１ｃとノーズ２２ａ、２３ａとの間隔が長くなり、逆にローラ２１ｃとノーズ２２ａ、２３ａとの相対角度が小さくなるとローラ２１ｃとノーズ２２ａ、２３ａとの間隔が短くなる。
一方、図１からわかるように、吸気弁９が吸気カム１３によってリフトされる量はローラ２１ｃとノーズ２２ａ、２３ａとの間隔によって変わる。すなわち、ローラ２１ｃとノーズ２２ａ、２３ａとの間隔が長くなると、ローラ２１ｃが吸気カム１３のカム山部１３ｂと当接するときに、ノーズ２２ａ、２３ａが吸気弁９をリフトする期間が長くなると共にリフトする量が多くなる。逆に、ローラ２１ｃとノーズ２２ａ、２３ａとの間隔が短くなると、ローラ２１ｃが吸気カム１３のカム山部１３ｂと当接するときに、ノーズ２２ａ、２３ａが吸気弁９をリフトする期間が短くなると共にリフトする量も少なくなる。すなわち、ローラ２１ｃとノーズ２２ａ、２３ａとの間隔が長くなると、吸気弁９の作用角が大きくなると同時に吸気弁９のリフト量も大きくなり、一方、ローラ２１ｃとノーズ２２ａ、２３ａとの間隔が短くなると、吸気弁９の作用角が小さくなると同時に吸気弁９のリフト量も小さくなる。
したがって、仲介駆動機構１１では、制御シャフト２５を第一方向Ｄ１に移動させると、吸気弁９の作用角が大きくなると同時に吸気弁９のリフト量も大きくなり、制御シャフト２５を第二方向Ｄ２に移動させると吸気弁９の作用角が小さくなると同時に吸気弁９のリフト量も小さくなる。なお、本実施形態では、このように開弁特性である作用角とリフト量に一定の関係があるが、他の実施形態では開弁特性として作用角のみあるいはリフト量のみを変更するようにしても良い。
上述したように本実施形態は四気筒の内燃機関の場合であるので、上記仲介駆動機構１１を四つ有している。四つの仲介駆動機構１１は図４に示したように直列に並べて配置され、全ての仲介駆動機構１１が一つの支持パイプ２４と一つの制御シャフト２５上に設けられる。したがって、開弁特性制御装置５７が正常に作動している場合には、全気筒で同様な開弁特性を得ることができる。
図４に示したように、上記制御シャフト２５の一方の端部には電動アクチュエータ２６が連結され、これによって制御シャフト２５の位置が制御できるようになっている。この電動アクチュエータ２６はＥＣＵ２７に接続されており、これによって制御される。つまり、本実施形態ではＥＣＵ２７により電動アクチュエータ２６を制御して制御シャフト２５の位置をその軸線方向に移動することができ、これによって、ローラ２１ｃとノーズ２２ａ、２３ａとの間隔を変化させて吸気弁９の開弁特性である作用角とリフト量を連続的に制御することができる。
制御シャフト２５の他方の端部近傍には、制御シャフト２５の軸線方向の位置を検出するための位置センサ２８が配置される。この位置センサ２８により制御シャフト２５の位置を検出することができる。この位置センサ２８はＥＣＵ２７に接続されており、位置センサ２８により検出された制御シャフト２５の位置の情報がＥＣＵ２７に供給される。なお、上述したように本実施形態においては、制御シャフト２５の位置を制御することでローラ２１ｃとノーズ２２ａ、２３ａとの間隔を変化させ、それによって吸気弁９の開弁特性である作用角とリフト量を制御するので、上記位置センサ２８は、上記開弁特性を検出する開弁特性センサであると言える。
本実施形態の内燃機関では、以上のような構成において、各種センサからの信号に基づいてＥＣＵ２７によって燃料噴射量制御、点火時期制御、吸気量制御等の各種制御が実施される。特に吸気量制御については、より詳細にはＥＣＵ２７が上記開弁特性制御装置５７と上記スロットル弁５６の両方を制御することによって行われる。すなわち、本実施形態では上記開弁特性制御装置５７により吸気弁９の開弁特性である作用角とリフト量を連続的に制御することができ、また、スロットル弁５６により吸気圧を制御することができるので、通常は開弁特性（リフト量、作用角）と吸気圧とを協調制御することによって吸気量が制御される。
図５は本発明における内燃機関の気筒間バラツキ検出装置の動作のためのプログラムのフローチャートを示す図である。図５に示されるプログラム１００は吸気量が一定となる通常運転の場合、例えば暖機後のアイドリング運転時にＥＣＵ２７によって実施される。プログラム１００のステップ１０１においては開弁特性を第一の開弁特性（以下、第一開弁特性と言う）とした時の燃焼状態の指標、すなわち燃焼状態に関連して変動する指標（以下、「燃焼状態の指標」または「指標」と称する）Ｘｆｎが気筒毎に検出される（以下、第一開弁特性における第一気筒の燃焼状態の指標をＸｆ１と示し、第二、第三、第四気筒の上記指標をそれぞれＸｆ２、Ｘｆ３、Ｘｆ４と示す。また、これらをまとめて示す場合にはＸｆｎと示す）。この第一開弁特性には作用角および／またはリフト量が比較的大きい場合であって、開弁特性のバラツキが無視できる程度に小さい場合が選択される。従って、第一開弁特性時においては吸気量は比較的多くなる。なお、開弁特性制御装置によって作用角とリフト量の一方のみを制御する実施形態の場合には作用角またはリフト量が比較的大きい場合とされる。
ここで、燃焼状態の指標について説明する。図６ａおよび図６ｂならびに図７ａおよび図７ｂはそれぞれ本発明における燃焼状態の指標の例を説明するための図であり、これら図面内にはそれぞれ機関回転数変動、クランク角が９０°回転するのに要する時間（以下、「Ｔ９０」と称する）、排気空燃比（以下、適宜「Ａ／Ｆ」と称する）および筒内圧力が示されている。
はじめに図６ａに示されるように機関回転数変動を燃焼状態の指標とした場合について説明する。機関回転数変動については、クランク角センサ３０からの信号に基づき機関回転数の経時変化が求められるので、これをクランク角度との関係で解析することにより各気筒における爆発に対応する回転数の変動（例えば各気筒における点火直前の機関回転数と点火後のピーク回転数との差）を求めることができる。そしてこの値を各気筒に対応する機関回転数変動とすることができる。図６ａにおいては縦軸はクランク角速度を示しており、横軸は上死点ＴＤＣからのクランク角度を示している。図６ａに示す実線ＹＡ０は正常運転の際のクランク角速度を示しており、二つの点線ＹＡ１、ＹＡ２は通常運転時からそれぞれ遅角側および進角側にずれた場合のクランク角速度を示している。図６ａに示されるように、実線ＹＡ０および点線ＹＡ１、ＹＡ２における上死点ＴＤＣから９０°までのクランク角速度の変位をそれぞれ機関回転数変動ＸＡ０、ＸＡ１、ＸＡ２として示す。ここで、ＸＡ０は後述する基準値Ｘに相当する。さらに、通常運転時における機関回転数変動ＸＡ０と遅角側にある際の機関回転数変動ＸＡ１との差をΔＸＡ１、通常運転時における機関回転数変動ＸＡ０と進角側にある際の機関回転数変動ＸＡ２との差をΔＸＡ２で示す。機関回転数変動を燃焼状態の指標として採用する際には、図５のステップ１０１における指標Ｘｆｎは図６ａにおけるＸＡ１、ＸＡ２に相当する。また、後述するステップ１０４における開弁特性を変更した場合の指標Ｘｓｎも図６ａにおけるＸＡ１、ＸＡ２に相当する。
同様に図６ｂに示されるようにクランク角が９０°回転するのに要する時間であるＴ９０を燃焼状態の指標として採用する場合について説明する。これらＴ９０は図２に示されるクランク角センサ３０により得られたクランク角よりＥＣＵ２７にて算出される。図６ｂにおいては縦軸はピストン３の位置を示しており、上死点ＴＤＣと下死点ＢＤＣとが一点鎖線により示されている。図６ｂの横軸は上死点ＴＤＣからの時間を示している。図６ｂに示す実線ＹＢ０は正常運転の際のピストン３の位置を示しており、二つの点線ＹＢ１、ＹＢ２は通常運転時からそれぞれ時間遅れ側および時間進み側にずれた場合のピストン３の位置を示している。図６ｂにおいて上死点ＴＤＣと下死点ＢＤＣとの間の中心には上死点ＴＤＣからのクランク角度９０°におけるピストン３の位置が点線により示されている。図６ｂに示されるように、実線ＹＢ０および点線ＹＢ１、ＹＢ２における上死点ＴＤＣから９０°までの変位であるＴ９０をそれぞれＸＢ０、ＸＢ１、ＸＢ２で示す。ここで、ＸＢ０は後述する基準値Ｘに相当する。さらに、通常運転時における変位ＸＢ０と時間遅れ側にある際のＴ９０であるＸＢ１との差をΔＸＢ１、通常運転時における変位ＸＢ０と時間進み側にある際のＴ９０であるＸＢ２との差をΔＸＢ２で示す。図６ｂにはクランク角が９０°回転するのに要する時間であるＴ９０が示されているが、クランク角が例えば１２０°、１８０°、３６０°回転するのに要する時間Ｔ１２０、Ｔ１８０、Ｔ３６０等を採用する際も本発明の範囲に含まれるものとする。Ｔ９０を燃焼状態の指標として採用する際には、図５のステップ１０１における指標Ｘｆｎは図６ｂにおけるＸＢ１、ＸＢ２に相当する。また、後述するステップ１０４における開弁特性を変更した場合の指標Ｘｓｎも図６ｂにおけるＸＢ１、ＸＢ２に相当する。
次いで図７ａを用いて空燃比Ａ／Ｆを燃焼状態の指標として採用する場合について説明する。空燃比については、本実施形態では上述したように排気系に二つの空燃比センサ５８ａ、５８ｂが設けられているので、これらによって検出される空燃比の経時変化をクランク角度との関係で解析することにより各気筒における空燃比を求めることができる。なお、気筒毎の排気通路４１、４２、４３、４４にそれぞれ空燃比センサを設け、それによって気筒毎の空燃比を求めるようにしてもよい。図７ａにおいては縦軸は空燃比Ａ／Ｆを示しており、横軸はクランク角度を示している。図７ａに示す実線ＹＣ０は正常運転の際の空燃比Ａ／Ｆを示しており、二つの点線ＹＣ１、ＹＣ２は通常運転時からそれぞれリーン側およびリッチ側にずれた場合の空燃比Ａ／Ｆを示している。図７ａに示されるように、実線ＹＣ０および点線ＹＣ１、ＹＣ２において或るクランク角度における空燃比Ａ／ＦをそれぞれＸＣ０、ＸＣ１、ＸＣ２で示す。ここで、ＸＣ０は後述する基準値Ｘに相当する。さらに、通常運転時における空燃比ＸＣ０とリッチ側にある際の空燃比ＸＣ１との差をΔＸＣ１、通常運転時における空燃比ＸＣ０とリーン側にある際の空燃比ＸＣ２との差をΔＸＣ２で示す。空燃比を燃焼状態の指標として採用する際には、図５のステップ１０１における指標Ｘｆｎは図７ａにおけるＸＣ１、ＸＣ２に相当する。また、後述するステップ１０４における開弁特性を変更した場合の指標Ｘｓｎも図７ａにおけるＸＣ１、ＸＣ２に相当する。
同様に図７ｂを用いて筒内圧力を燃焼状態の指標として採用する場合について説明する。図７ｂにおいては縦軸は筒内圧力を示しており、横軸はクランク角度を示している。図７ｂに示す実線ＹＤ０は正常運転の際の筒内圧力を示しており、二つの点線ＹＤ１、ＹＤ２は通常運転時からそれぞれ高圧側および低圧側にずれた場合の筒内圧力を示している。図７ｂに示されるように、実線ＹＤ０および点線ＹＤ１、ＹＤ２において気筒内最大圧力（燃焼圧）が得られるときの筒内圧力をそれぞれＸＤ０、ＸＤ１、ＸＤ２で示す。ここで、ＸＤ０は後述する基準値Ｘに相当する。さらに、通常運転時における筒内圧力ＸＤ０と高圧側にある際の筒内圧力ＸＤ１との差をΔＸＤ１、通常運転時における筒内圧力ＸＤ０と低圧側にある際の筒内圧力ＸＤ２との差をΔＸＤ２で示す。筒内圧力を燃焼状態の指標として採用する際には、図５のステップ１０１における指標Ｘｆｎは図７ｂにおけるＸＤ１、ＸＤ２に相当する。また、後述するステップ１０４における指標Ｘｓｎも開弁特性を変更した場合に図７ｂにおけるＸＤ１、ＸＤ２に相当する。
このように本発明においては燃焼状態の指標として、機関回転数変動、Ｔ９０、空燃比、および筒内圧力（燃焼圧）を採用することができ、これにより、後述するように比較的簡単な構成によって開弁特性のバラツキの有無を正確に検出することができる。また、これらのうちの複数の指標を同時に検出して、それぞれを上記燃焼状態の指標として用いるようにしてもよい。
図５に示されるステップ１０１において気筒毎に第一開弁特性での上記のような燃焼状態の指標Ｘｆｎが検出されると、ステップ１０２に進む。ステップ１０２においては、ステップ１０１において得られた上記指標Ｘｆｎとその指標について予め定めた基準値Ｘｆｒとの差（より詳細には予め定めた基準値との差の大きさ）の絶対値が算出され、この差の絶対値が所定の値Ｃ１より大きいか否かが判定される。この基準値Ｘｆｒは、その燃焼状態の指標に関して各運転状態における正常な値もしくは目標とする値であって、事前に実験等によって求めマップ化してＥＣＵ２７に記憶させておく。すなわち、例えば機関回転数、アクセル開度等からその時の燃焼状態の指標の基準値Ｘｆｒが得られるようにしておく。また、上記ステップ１０１における所定の値Ｃ１はゼロより大きい値である。図８ａは所定の値Ｃ１のマップを示す図であり、図８ａに示されるように、所定の値Ｃ１は負荷Ｌおよび機関回転数Ｎの関数としてマップの形でＥＣＵ２７内に記憶されている。後述する他の測定の値も同様にマップ化されてＥＣＵ２７に記憶されているものとする。ＥＣＵ２７において、指標Ｘｆｎと基準値Ｘｆｒとの差の絶対値（｜Ｘｆｎ−Ｘｆｒ｜）が所定の値Ｃ１よりも大きいと判定された場合にはステップ１０３に進み、この差の絶対値（｜Ｘｆｎ−Ｘｆｒ｜）が所定の値Ｃ１よりも小さいと判定された場合にはステップ１０４に進む。なお、所定の基準値Ｘｆｒが指標Ｘｆ１からＸｆ４までの平均値Ｘｆａｖｇ（＝ΣＸｆｎ／ｎ）であってもよい。
ステップ１０３においてはステップ１０１において得られた上記指標Ｘｆｎとその指標について予め定めた基準値Ｘｆｒとの差（より詳細には予め定めた基準値との差の大きさ）ΔＸｆｎが気筒毎に算出される。この基準値Ｘｆｒは、その燃焼状態の指標に関して各運転状態における正常な値もしくは目標とする値であって、事前に実験等によって求めマップ化してＥＣＵ２７に記憶させておく。すなわち、例えば機関回転数、アクセル開度等からその時の燃焼状態の指標の基準値Ｘｆｒが得られるようにしておく。ステップ１０３により、各気筒（第一から第四気筒）の燃焼状態の指標Ｘｆｎと基準値Ｘｆｒとの差（すなわち、気筒毎偏差）ΔＸｆｎ（つまり、ΔＸｆ１＝Ｘｆ１−Ｘｆｒ、ΔＸｆ２＝Ｘｆ２−Ｘｆｒ、ΔＸｆ３＝Ｘｆ３−Ｘｆｒ、ΔＸｆ４＝Ｘｆ４−Ｘｆｒ）が得られる。第一の開弁特性時における指標Ｘｆｎは後述するように燃料噴射量のバラツキの影響を表しているので、基準値Ｘｆｒからの偏差ΔＸｆｎを算出することによって燃料噴射量のバラツキが分かる。
本実施形態では、図６ａから図７ｂにおいて通常運転時における値、例えばＸＡ０が基準値Ｘｆｒに相当している。そしてこのＸＡ０と各気筒における値、例えばＸＡ１との差、例えばΔＸＡ１が、偏差ΔＸｆｎとして算出される。従って、図６ａにおけるΔＸＡ１、ΔＸＡ２がステップ１０３における偏差ΔＸｆｎに相当する。同様に図６ｂにおけるΔＸＢ１、ΔＸＢ２、図７ａにおけるΔＸＣ１、ΔＸＣ２、および図７ｂにおけるΔＸＤ１、ΔＸＤ２も偏差ΔＸｆｎに相当する。また、図６ａ、図６ｂ、図７ａおよび図７ｂにおいては二つの気筒についてのみしか示されていないが、実際には他の気筒、例えば四気筒の場合には残りの二つの気筒についても同様な偏差が算出される。なお、他の実施形態においては各気筒に対して得られた上記指標Ｘｆｎの平均値Ｘｆａｖｇ（＝ΣＸｆｎ／ｎ）を算出し、平均値Ｘｆａｖｇと各指標Ｘｆｎとの偏差（＝Ｘｆａｖｇ−Ｘｆｎ）を偏差ΔＸｆｎまたは後述するΔＸｓｎとしてもよい。
次いでステップ１０４においては、開弁特性を第二開弁特性とした時の燃焼状態の指標Ｘｓｎが気筒毎に検出される。これは図５の制御ルーチンのステップ１０１と同様の制御ステップである。本制御ルーチンによる制御においても、この第二開弁特性においては上記第一開弁特性の時よりも作用角および／またはリフト量が小さくされる。従って、第二開弁特性時には吸気量は比較的小さくなる。なお、開弁特性制御装置によって作用角とリフト量の一方のみを制御する実施形態の場合には作用角またはリフト量が上記第一開弁特性の時よりも小さくされる。
更に、ステップ１０４において開弁特性を第二開弁特性とした時の吸気量、ならびに回転数および機関負荷は、ステップ１０１において開弁特性が第一開弁特性であった時と同じになるようにされる。すなわち、開弁特性制御装置５７が正常に作動しているとすれば各開弁特性の時に同じ吸気量等になるようにスロットル弁５６が制御される。なお、当然のことながら、ステップ１０４で検出する燃焼状態の指標Ｘｓｎはステップ１０１で検出した燃焼状態の指標Ｘｆｎと同種類のものとされる。
ステップ１０４において気筒毎に第二開弁特性での上記燃焼状態の指標Ｘｓｎが検出されると、ステップ１０５に進む。ステップ１０５においては指標Ｘｆｎと基準値Ｘｆｒとの差（Ｘｆｎ−Ｘｆｒ）を求め、次いで、この差の絶対値｜Ｘｆｎ−Ｘｆｒ｜が所定の値Ｃ１’よりも大きいか否かが判定される。ステップ１０５における所定の値Ｃ１’はゼロより大きい値である。前述した所定の値Ｃ１の場合と同様に、所定の値Ｃ１’も負荷Ｌおよび機関回転数Ｎの関数としてマップの形でＥＣＵ２７内に記憶されている。なお、ステップ１０３を通過している場合には偏差ΔＸｆｎの絶対値を直接的に使用するようにしてもよい。ステップ１０５において絶対値｜Ｘｆｎ−Ｘｆｒ｜が所定の値Ｃ１’よりも大きいと判定された場合にはステップ１０６に進み、絶対値｜Ｘｆｎ−Ｘｆｒ｜が所定の値Ｃ１’よりも大きくないと判定された場合にはステップ１０７に進む。
ここで、上記ステップ１０５における前述した判定について説明する。開弁特性制御装置５７にバラツキがある場合、つまり開弁特性にバラツキがある場合には気筒間の吸気量に差が発生するが、作用角やリフト量が小さい程、その影響が大きくなることがわかっている。一方、作用角やリフト量が大きい程、開弁特性のバラツキに基づく指標への影響は小さい。そして、作用角やリフト量が或る程度以上の値であれば、開弁特性のバラツキの影響はほとんど無視できると考えることができる。このため、作用角やリフト量が比較的大きいとき、すなわち第一開弁特性時に前述した指標に対する影響が検出される場合には、この原因は、開弁特性制御装置５７のバラツキによるものではなくて、開弁特性制御装置５７以外の部分、本発明では燃料噴射装置による燃料噴射量のバラツキによるものと判断することができる。すなわち、ステップ１０５のように指標Ｘｆｎと基準値Ｘｆｒとの差（Ｘｆｎ−Ｘｆｒ）の絶対値｜Ｘｆｎ−Ｘｆｒ｜が所定の値Ｃ１’よりも大きい場合には、燃料噴射量のバラツキが生じているものと判断することができる。一方、作用角やリフト量が比較的小さいとき、すなわち第二開弁特性時に前述した指標に対する影響が発生した場合には、この原因は開弁特性制御装置５７による開弁特性のバラツキが生じているだけでなく開弁特性制御装置５７以外の部分である燃料噴射装置による燃料噴射量のバラツキが混在している。
そして指標Ｘｆｎと基準値Ｘｆｒとの差（Ｘｆｎ−Ｘｆｒ）の絶対値｜Ｘｆｎ−Ｘｆｒ｜が所定の値Ｃ１’よりも大きい場合にはステップ１０６に進む。ステップ１０６においては、ステップ１０４で算出した第二の開弁特性時における指標Ｘｓｎから、指標Ｘｆｎと基準値Ｘｆｒとの差（Ｘｆｎ−Ｘｆｒ）を減じることによって、第二の開弁特性に関する新たな指標Ｘｓｎ’（＝Ｘｓｎ−（Ｘｆｎ−Ｘｆｒ））を各気筒毎に算出する。例えば内燃機関が四気筒の場合にはＸｓ１’（＝Ｘｓ１−（Ｘｆ１−Ｘｆｒ））〜Ｘｓ４’（＝Ｘｓ４−（Ｘｆ４−Ｘｆｒ））までの四つの新たな指標が算出される。ここで、差（Ｘｆｎ−Ｘｆｒ）は絶対値ではなく、正負の符号を含んだ状態のままである。従って、差（Ｘｆｎ−Ｘｆｒ）が正の値である場合には新たな指標Ｘｓｎ’は元の指標Ｘｓｎよりも小さくなり、差（Ｘｆｎ−Ｘｆｒ）が負の値である場合には新たな指標Ｘｓｎ’は元の指標Ｘｓｎよりも大きくなる。このように、燃料噴射量のバラツキ分（Ｘｆｎ−Ｘｆｒ＝ΔＸｆｎ）を補正してやることによって、燃料噴射量のバラツキの影響を含んでいない新たな指標Ｘｓｎ’を算出することができる。従って、新たな指標Ｘｓｎ’は開弁特性のバラツキのみの影響を表すこととなる。
次いでステップ１０７においては、ステップ１０４で得られた指標Ｘｓｎまたはステップ１０６で得られた新たな指標Ｘｓｎ’とこれら指標について予め定めた基準値Ｘｓｒとの差（より詳細には予め定めた基準値との差の大きさ）の絶対値が算出される。すなわち新たな指標Ｘｓｎ’が算出されなかった場合（ステップ１０５でＮＯ判定された場合）には指標Ｘｓｎ（四気筒の場合にはＸｓ１〜Ｘｓ４）と基準値Ｘｓｎとの差の絶対値（｜Ｘｓｎ−Ｘｓｒ｜）が算出される。そして、ステップ１０６で新たな指標Ｘｓｎ’が気筒毎に算出された場合には、新たな指標Ｘｓｎ’（四気筒の場合にはＸｓ１’〜Ｘｓ４’）と基準値Ｘｓｎとの差の絶対値（｜Ｘｓｎ’−Ｘｓｒ｜）が算出される。この基準値Ｘｓｒは、上記基準値Ｘｆｒと同様、各運転状態におけるその指標に関する正常な値もしくは目標とする値である。さらにステップ１０７ではこれら差の絶対値（｜Ｘｓｎ−Ｘｓｒ｜、または｜Ｘｓｎ’−Ｘｓｒ｜）が所定の値Ｃ２よりも大きいか否かが判定される。上記ステップ１０７における所定の値Ｃ２はゼロより大きい値である。図８ｂは所定の値Ｃ２のマップを示す図である。図８ｂに示されるように、所定の値Ｃ２は負荷Ｌおよび機関回転数Ｎの関数としてマップの形でＥＣＵ２７内に記憶されている。ステップ１０７において、差の絶対値（｜Ｘｓｎ−Ｘｓｒ｜、または｜Ｘｓｎ’−Ｘｓｒ｜）が所定の値Ｃ２よりも大きいと判定された場合にはステップ１０８に進む。一方、ステップ１０７において前述した差の絶対値が所定の値よりも大きくないと判定された場合には、開弁特性のバラツキが存在していないと判定されて処理を終了する。なお、所定の基準値Ｘｓｒが指標Ｘｓ１からＸｓ４までの平均値Ｘｓａｖｇ（＝ΣＸｓｎ／ｎ）であってもよい。
ステップ１０８においては、ステップ１０４で得られた指標Ｘｓｎまたはステップ１０６で得られた新たな指標Ｘｓｎ’とこれら指標について予め定めた基準値Ｘｓｒとの差（より詳細には予め定めた基準値との差の大きさ）ΔＸｓｒが気筒毎に算出される。この基準値Ｘｓｒは、上記基準値Ｘｆｒと同様、各運転状態におけるその指標に関する正常な値もしくは目標とする値である。例えば前述した第一開弁特性の場合とは異なる第二開弁特性時についての図６ａに示される関係が得られたとすると、通常運転時における値、例えばＸＡ０が基準値Ｘｓｒに相当している。そしてこのＸＡ０と各気筒における値、例えばＸＡ１との差、例えばΔＸＡ１が、偏差ΔＸｓｎとして算出される。従って、この場合には図６ａにおけるΔＸＡ１、ΔＸＡ２がステップ１０８における偏差ΔＸｓｎに相当する。前述した場合と同様に、図６ｂにおけるΔＸＢ１、ΔＸＢ２、図７ａにおけるΔＸＣ１、ΔＸＣ２、および図７ｂにおけるΔＸＤ１、ΔＸＤ２も偏差ΔＸｓｎに相当しうる。ステップ１０８により、各気筒（第一から第四気筒）の燃焼状態の指標Ｘｓｎまたは新たな指標Ｘｓｎ’と基準値Ｘｓｒとの差（すなわち、気筒毎偏差）ΔＸｓｎ（つまり、ΔＸｓ１＝Ｘｓ１−Ｘｓｒ、ΔＸｓ２＝Ｘｓ２−Ｘｓｒ、ΔＸｓ３＝Ｘｓ３−Ｘｓｒ、ΔＸｓ４＝Ｘｓ４−Ｘｓｒ、またはΔＸｓ１＝Ｘｓ１’−Ｘｓｒ、ΔＸｓ２＝Ｘｓ２’−Ｘｓｒ、ΔＸｓ３＝Ｘｓ３’−Ｘｓｒ、ΔＸｓ４＝Ｘｓ４’−Ｘｓｒ）が得られ、処理を終了する。前述したように第二の開弁特性時の指標Ｘｓｎにおいては、燃料噴射量のバラツキと開弁特性のバラツキとが混在しうるが、本発明においては燃料噴射量のバラツキが存在する場合にはこれを補正している（指標Ｘｓｎから差（Ｘｆｎ−Ｘｆｒ）を減算）ので、基準値Ｘｓｒからの偏差ΔＸｓｎを算出することによって開弁特性のバラツキのみを算出することができる。
図９ａは例として四つの気筒（＃１〜＃４）を備えた内燃機関のうちの任意の気筒＃１および気筒＃２における第一の開弁特性時における指標Ｘｆｎを示す図である。また、図９ｂは任意の気筒＃１、＃２における第二の開弁特性時における指標Ｘｓｎを示す図である。これら図面に示される点線Ｘは基準値であり、図６ａにおけるＸＡ０、図６ｂにおけるＸＢ０、図７ａにおけるＸＣ０および図７ｂにおけるＸＤ０に相当する。図９ａに示されるように気筒＃１および気筒＃２における第一の開弁特性時の指標Ｘｆｎが概ね等しいか、または図示しないもののこれらが所定の値Ｃ１を越えない程度にわずかながらズレている場合には、図５のステップ１０２において指標Ｘｆｎと基準値Ｘｆｒとの差の絶対値（｜Ｘｆｎ−Ｘｆｒ｜）が所定の値Ｃ１より大きくないと判定（ＮＯ判定）される。従って、この場合にはステップ１０３を通過することなしにステップ１０４に進むこととなる。そして、指標Ｘｆｎと基準値Ｘｆｒとの差（Ｘｆｎ−Ｘｆｒ）の絶対値｜Ｘｆｎ−Ｘｆｒ｜が所定の値Ｃ１’よりも大きくない場合には、ステップ１０６において燃料噴射量のバラツキ分を補正することはない。すなわち燃料噴射量のバラツキが生じていないと判断される。さらに、図９ｂに示されるように気筒＃１および気筒＃２における第二の開弁特性時の指標Ｘｓｎが概ね等しいか、または図示しないもののこれらが所定の値Ｃ２を越えない程度にわずかながらズレている場合には、ステップ１０７において指標Ｘｓｎと基準値Ｘｓｒとの差の絶対値（｜Ｘｓｎ−Ｘｓｒ｜）が所定の値Ｃ２より大きくないと判定（ＮＯ判定）される。つまり、この場合には開弁特性のバラツキも生じてい、ないと判断される。
図１０ａおよび図１０ｂは、他の場合の任意の気筒＃１、＃２における第一および第二の開弁特性時における指標Ｘｓｎを示す図９ａおよび図９ｂと同様の図である。点線Ｘについては前述したとおりである。図１０ａに示されるように気筒＃１および気筒＃２における第一の開弁特性時の指標Ｘｆｎが概ね等しいか、または図示しないもののこれらが所定の値Ｃ１を越えない程度にわずかながらズレている場合には、前述したようにステップ１０２においてＮＯ判定されて、ステップ１０４に進む。そして、指標Ｘｆｎと基準値Ｘｆｒとの差（Ｘｆｎ−Ｘｆｒ）の絶対値｜Ｘｆｎ−Ｘｆｒ｜が所定の値Ｃ１’よりも大きくない場合には、ステップ１０６において燃料噴射量のバラツキ分を補正することはない。すなわち燃料噴射量のバラツキは生じていないものと判断される。一方、第二の開弁特性時における指標Ｘｓｎが図１０ｂに示されるように指標Ｘｓ１、Ｘｓ２は基準線Ｘから互いに反対方向にずれている。このような場合には図５に示されるプログラム１００のステップ１０７において指標Ｘｓｎと基準値Ｘｓｒとの差の絶対値（｜Ｘｓｎ−Ｘｓｒ｜）が所定の値Ｃ２より大きいと判定（ＹＥＳ判定）されうる。そして、ステップ１０８において偏差ΔＸｓｎ（ΔＸｓ１およびΔＸｓ２）が算出される。つまり、この場合には開弁特性のバラツキのみが生じていると判断される。
ところで、図５のプログラム１００のステップ１０２において第一の開弁特性時の指標Ｘｆｎと基準値Ｘｆｒとの差の絶対値（｜Ｘｆｎ−Ｘｆｒ｜）が所定の値Ｃ１より大きいと判定される（ＹＥＳ判定）場合には、少なくとも三つのパターンに分類できる。図１１は、図５のステップ１０２においてＹＥＳ判定された際のさらに三つのパターンを説明するためのフローチャートである。従って、図１１を参照しつつ、これら三つのパターンについて説明する。
まず、図１１に示されるステップ２０１において図５のステップ１０３で算出した偏差ΔＸｆｎの正負の符号とステップ１０８で算出される偏差ΔＸｓｎの正負の符号とが等しいか否かが判定される。これら偏差ΔＸｆｎと偏差ΔＸｓｎとの符号が等しい場合には、ステップ２０２に進む。ステップ２０２においては、これら偏差ΔＸｆｎの絶対値｜ΔＸｆｎ｜と偏差ΔＸｓｎの絶対値｜ΔＸｓｎ｜とが互いに等しいか、すなわち｜ΔＸｆｎ｜＝｜ΔＸｓｎ｜であるか否かが判定される。そして、ステップ２０２において｜ΔＸｆｎ｜＝｜ΔＸｓｎ｜であると判定された場合には、ステップ２０３に進む。
図１２ａから図１２ｃは図１１のステップ２０３に進む場合の指標Ｘｆｎ、指標Ｘｓｎ、および補正後の新たな指標Ｘｓｎ’をそれぞれ示す図である。図１２ａに示される第一の開弁特性時における指標Ｘｆ１、Ｘｆ２は基準値ＸからそれぞれΔＸｆ１、ΔＸｆ２だけ互いに反対方向にズレている。一方、図１２ｂに示されるように第二の開弁特性時における指標Ｘｓ１、Ｘｓ２も基準値ＸからそれぞれΔＸｓ１、ΔＸｓ２だけ互いに反対方向にズレている。そして、ΔＸｓ１、ΔＸｓ２のズレ方向は、図１２ａに示されるΔＸｆ１、ΔＸｆ２のズレ方向に等しくなっており、従って、ステップ２０１においてＹＥＳ判定される。また、図１２ａおよび図１２ｂから分かるように、これらΔＸｆ１の絶対値｜ΔＸｆ１｜とΔＸｓ１の絶対値｜ΔＸｓ１｜とが等しくなっていると共に、ΔＸｆ２の絶対値｜ΔＸｆ２｜とΔＸｓ２の絶対値｜ΔＸｓ２｜とが等しくなっている。すなわち｜ΔＸｆｎ｜＝｜ΔＸｓｎ｜が成立しており、ステップ２０２においてＹＥＳ判定される。そして、｜ΔＸｆｎ｜＝｜ΔＸｓｎ｜が成立しているために、図５のステップ１０６における補正により得られた新たな指標Ｘｓｎ’に関するΔＸｓｎは図１２ｃに示されるように概ねゼロとなる。すなわち、この場合には補正前（図１２ｂ）においては偏差ΔＸｓｎが存在していて、開弁特性のバラツキが存在しているように見えるものの、前述した補正を行うことによって、実際には偏差ΔＸｓｎは存在しておらず、従って、開弁特性のバラツキは発生していないことが分かる（図１２ｃを参照されたい）。
再び図１１を参照すると、ステップ２０２において偏差ΔＸｆｎの絶対値｜ΔＸｆｎ｜と偏差ΔＸｓｎの絶対値｜ΔＸｓｎ｜とが等しくない、すなわち｜ΔＸｆｎ｜≠｜ΔＸｓｎ｜であると判定された場合にはステップ２０４に進むこととなる。図１３ａから図１３ｃはステップ２０４に進む場合の指標Ｘｆｎ、指標Ｘｓｎ、および補正後の新たな指標Ｘｓｎ’をそれぞれ示す図である。図１３ａは図１２ａとほぼ同じであるので説明を省略する。一方、図１３ｂに示されるように第二の開弁特性時における指標Ｘｓ１、Ｘｓ２も基準値ＸからそれぞれΔＸｓ１、ΔＸｓ２だけ互いに反対方向にズレており、これらΔＸｓ１、ΔＸｓ２のズレ方向は、図１３ａに示されるΔＸｆ１、ΔＸｆ２のズレ方向にそれぞれ等しくなっている。従って、ステップ２０１においてＹＥＳ判定される。
しかしながら、図１３ａおよび図１３ｂから分かるように、ΔＸｓ１の絶対値｜ΔＸｓ１｜はΔＸｆ１の絶対値｜ΔＸｆ１｜よりも大きくなっており、またΔＸｓ２の絶対値｜ΔＸｓ２｜もΔＸｆ２の絶対値｜ΔＸｆ２｜より大きくなっている。すなわち、この場合には｜ΔＸｆｎ｜≠｜ΔＸｓｎ｜となっており、従って、ステップ２０２においてＮＯ判定される。そして、この場合に図５のステップ１０６における補正により新たな指標Ｘｓｎ’（＝Ｘｓｎ−（Ｘｆｎ−Ｘｆｒ））を算出すると、新たな指標Ｘｓｎ’は図１３ｃに示されるようになる。すなわち、補正後の新たな指標Ｘｓｎ’に基づくΔＸｓｎ（図１３ｃ）は、補正前のΔＸｓｎ（図１３ｂ）のズレ方向と等しくなっているが、補正後のΔＸｓｎの絶対値｜ΔＸｓｎ｜は、補正前のΔＸｓｎの絶対値｜ΔＸｓｎ｜よりも小さくなっている。すなわち、この場合には補正前（図１３ｂ）においては偏差ΔＸｓｎは比較的大きくなっており、従って、開弁特性のバラツキと燃料噴射量のバラツキとの合計は比較的大きいように見えるが、実際には補正後における新たな偏差ΔＸｓｎは比較的小さくなっているのが分かる。すなわち、この場合には補正前の偏差ΔＸｓｎのうちの大部分は燃料噴射量のバラツキに基づくものであり、開弁特性のバラツキ自体は実際には比較的小さかったことが分かる。
再び図１１を参照すると、前述したステップ２０１において偏差ΔＸｆｎの正負の符号と偏差ΔＸｓｎの正負の符号とが等しくないと判定された場合にはステップ２０５に進む。図１４ａから図１４ｃはステップ２０５に進みうる一つの或る場合の指標Ｘｆｎ、指標Ｘｓｎ、および補正後の新たな指標Ｘｓｎ’をそれぞれ示す図である。図１４ａに示されるように第一の開弁特性時における指標Ｘｆ１、Ｘｆ２は基準値ＸからそれぞれΔＸｆ１、ΔＸｆ２だけ互いに反対方向にズレている。一方、図１４ｂにおいては第二の開弁特性時における指標Ｘｓ１、Ｘｓ２は基準値Ｘからズレていないか、またはこれら指標Ｘｓ１、Ｘｓ２が図１４ａにおけるΔＸｆ１、ΔＸｆ２のズレ方向に対してそれぞれ反対方向にわずかながらズレていてもよい。次いで、前述したステップ１０６における指標Ｘｓｎに関する補正を行うと、補正後の新たな指標Ｘｓｎ’は図１４ｃに示されるようになる。すなわち、図１４ａに示される燃料噴射量のバラツキ分が補正されるので、補正後の新たな指標Ｘｓ１’、Ｘｓ２’は基準値ＸからΔＸｓ１、ΔＸｓ２だけズレるようになる。特に、この場合には図１４ｂに示されるように一見すると第二の開弁特性時の指標Ｘｓｎのズレが存在しないので開弁特性のバラツキが生じていないように見えるが、前述した補正を行うことによって指標Ｘｓｎのバラツキ、つまり開弁特性のバラツキが実際には発生していたことが分かる。
なお、以上では開弁特性を二つの異なる開弁特性（第一開弁特性及び第二開弁特性）に変化させる場合を例にとって説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、開弁特性を三つ以上の異なる開弁特性に変化させて、その時の上記指標の上記偏差や上記基準値との差の変化に基づいて開弁特性バラツキおよび燃料噴射量バラツキを検出するようにしてもよい。
このように、本発明においては第二の開弁特性時における偏差だけでなく、第一の開弁特性時における偏差をも考慮している。このように、異なる二つの開弁特性における燃焼状態の指標から各気筒の偏差を算出し、これら偏差を用いて補正することにより、気筒間のバラツキを正確に検出することが可能となる。特に、第二の開弁特性時における偏差ΔＸｓｎの実測値がゼロに近い場合には、開弁特性のバラツキが検出されない可能性があったが、本発明においてはこのような場合であっても開弁特性バラツキの発生の有無を正確に検出することが可能となる。また当然のことながら、前述した実施形態のうちのいくつかを適宜組み合わせることは本発明の範囲に含まれる。
図１５は、本発明の開弁特性制御装置が搭載された他の火花点火式内燃機関の横断面図である。図１５に示されるように、内燃機関１の吸気通路が該吸気通路の両側にそれぞれ配置された吸気マニホルド７１、７２に接続されている。そして、吸気マニホルド７１の各通路は内燃機関１の左バンクＢＬにおいて一列に配置された第一気筒＃１、第三気筒＃３、第五気筒＃５のそれぞれに連結されている。同様に、吸気マニホルド７２の各通路は内燃機関１の右バンクＢＲにおいて一列に配置された第二気筒＃２、第四気筒＃４、第六気筒＃６のそれぞれに連結されている。つまり、本発明においては奇数（ｕｎｅｖｅｎ  ｎｕｍｂｅｒ、ＵＮ）番号の気筒が左バンクＢＬに配置されると共に、偶数（ｅｖｅｎ  ｎｕｍｂｅｒ、ＥＮ）番号の気筒が右バンクＢＲに配置されている。なお、図１５においては各バンクに三つの気筒が配置されているが、各バンクＢＬ、ＢＲにおける気筒の数が異なっていてもよい。
図１６は図１５に示される内燃機関の正面からみた縦断面図である。図１６から分かるように、この場合の内燃機関１は、左バンクＢＬの第一気筒＃１と右バンクＢＲの第二気筒＃２とがＶ字形状をなしているいわゆるＶ型内燃機関である。そして、図１６に示されるように、左バンクＢＬの各気筒＃１、＃３、＃５の吸気弁の開弁特性を設定する開弁特性制御装置５７Ｌと、右バンクＢＲの各気筒＃２、＃４、＃６の吸気弁の開弁特性を設定する開弁特性制御装置５７Ｒとが内燃機関１に設けられている。ここで、開弁特性制御装置５７Ｌ、５７Ｒは図３および図４を参照して説明した開弁特性制御装置５７と同様であるので説明を省略する。
以下、このようなＶ型内燃機関における各バンク間のバラツキ検出について説明する。図１７は、図１５および図１６に示される内燃機関のバンク間のバラツキ検出装置の動作のためのプログラムのフローチャートを示す図である。図１７に示されるプログラム３００は吸気量が一定となる通常運転の場合、例えば暖機後のアイドリング運転時にＥＣＵ２７によって実施される。図１７に示されるプログラム３００のうち、ステップ３０１からステップ３０８については、図５のステップ１０１から１０８と同様であるので説明を省略する。ステップ３０８において算出される偏差ΔＸｓｎは、第一気筒＃１についての偏差ΔＸｓ１、第二気筒＃２についての偏差ΔＸｓ２、第三気筒＃３についての偏差ΔＸｓ３、第四気筒＃４についての偏差ΔＸｓ４、第五気筒＃５についての偏差ΔＸｓ５、および第六気筒＃６についての偏差ΔＸｓ６を含んでいる。そして、ステップ３０９において、これら偏差を各バンクについてそれぞれ平均化する。すなわちステップ３０９においては、左バンクＢＬに関する偏差ΔＸｓ１、ΔＸｓ３、ΔＸｓ５、すなわち奇数（ＵＮ）番号の気筒の偏差ΔＸｓｎ（ＵＮ）の平均値ａｖｇΔＸｓｎ（ＵＮ）を算出すると共に、右バンクＢＲに関する偏差ΔＸｓ２、ΔＸｓ４、ΔＸｓ６、すなわち偶数（ＥＮ）番号の気筒の偏差ΔＸｓｎ（ＥＮ）の平均値ａｖｇΔＸｓｎ（ＥＮ）を算出する。そして、平均値ａｖｇΔＸｓｎ（ＵＮ）を左バンクＢＬに関する偏差ΔＸｓＬとすると共に、平均値ａｖｇΔＸｓｎ（ＥＮ）右バンクＢＲに関する偏差ΔＸｓＲとする。
このような偏差ΔＸｓＬおよび偏差ΔＸｓＲを求める様子を図１８ａおよび図１８ｂを参照して説明する。図１８ａおよび図１８ｂにおける縦軸は第二開弁特性時の指標Ｘｓｎを示しており、ここではステップ３０６で算出された補正後の指標Ｘｓｎ’が示されている。図１８ａにおける横軸は図１５等に示される内燃機関の第一気筒＃１から第六気筒＃６を示している。また、図１８ｂにおける横軸は左バンクＢＬおよび右バンクＢＲを示している。なお、これら図面に示される点線Ｘは図９等の場合と同様の基準値である。
図１７のステップ３０８において算出される偏差ΔＸｓｎ、つまり偏差ΔＸｓ１から偏差ΔＸｓ６は、例えば図１８ａに示されるように分布しているものとする。つまり、図１８ａから分かるように、左バンクＢＬの各気筒の偏差ΔＸｓ１、ΔＸｓ３、ΔＸｓ５が基準値Ｘを概ね上回るよう分布している。これに対し、右バンクＢＲの各気筒の偏差ΔＸｓ２、ΔＸｓ４、ΔＸｓ６は基準値Ｘを概ね下回るよう分布している。そして、図１７のステップ３０９において、各バンクにおける各偏差をそれぞれ平均化することにより左バンクＢＬにおける偏差ΔＸｓＬおよび右バンクＢＲにおける偏差ΔＸｓＲを算出すると、偏差ΔＸｓＬおよび偏差ΔＸｓＲの位置はそれぞれ図１８ｂに示されるように決定される。このように、各バンクにおける気筒の偏差ΔＸｓｎを平均化することにより、バンク毎の偏差ΔＸｓＬおよび偏差ΔＸｓＲが分かる。前述したように、偏差ΔＸｓｎは吸気弁９の開弁特性のバラツキを表しているので、バンク毎の偏差ΔＸｓＬおよび偏差ΔＸｓＲを算出することにより、各バンクにおける開弁特性のバラツキの傾向を判断することが可能となる。つまり、図１８ｂに示される場合には、左バンクＢＬにおける開弁特性のバラツキは基準値Ｘよりも大きい傾向にあり、右バンクＢＲにおける開弁特性のバラツキは基準値Ｘよりも小さい傾向にあるのが分かる。特に各バンクにおける気筒の数が多い場合には開弁特性のバラツキを気筒毎に判断する必要がないので、バンク間における開弁特性のバラツキを求めることは有利である。
なお、図１７のプログラム３００においては、ステップ３０８において偏差ΔＸｓｎを算出した後にステップ３０９においてこれら偏差ΔＸｓｎをバンク毎に平均化処理しているが、平均化処理を行うことなしに、偏差ΔＸｓＬおよびΔＸｓＲを求める他の方法を採用してもよい。例えば左バンクＢＬ内の三つの気筒のうちの任意の一つの気筒、例えばバンクの中央に位置する第三気筒＃３に関する偏差ΔＸｓ３のみを算出して、これを左バンクＢＬにおける偏差ΔＸｓＬとしてもよい。また、平均化処理を行うことなしに、例えば左バンクＢＬの偏差ΔＸｓ１、ΔＸｓ３、ΔＸｓ５のうちの真ん中の値を（例えばΔＸｓ１＜ΔＸｓ３＜ΔＸｓ５の場合には、偏差ΔＸｓ３）左バンクＢＬに関する偏差ΔＸｓＬとして採用することもできる。右バンクＢＲについても同様に平均化処理を行うことなしに、偏差ΔＸｓＲを決定するようにしてもよい。
ところで、左バンクＢＬにおける偏差ΔＸｓＬ、および右バンクＢＲにおける偏差ΔＸｓＲは図１７に示されるプログラム３００以外の方法で算出することも可能である。図１９および図２０の両方は、図１５および図１６に示される内燃機関のバンク間のバラツキ検出装置の動作のためのプログラムの他のフローチャートを示す図であり、図１９および図２０に示されるプログラム５００は吸気量が一定となる通常運転の場合、例えば暖機後のアイドリング運転時にＥＣＵ２７によって実施される。以下、図１９および図２０を参照しつつ、偏差ΔＸｓＬおよび偏差ΔＸｓＲを算出する他の算出方法について説明する。
図１９のステップ５０１ａにおいては、プログラム１００の場合と同様に第一の開弁特性における燃焼状態の指標Ｘｆｎが気筒毎に検出される。この場合には、図１５に示される内燃機関１が六つの気筒、すなわち第一気筒＃１〜第六気筒＃６を含んでいるので、指標Ｘｆ１〜指標Ｘｆ６が検出されることになる。なお、この第一開弁特性には作用角および／またはリフト量が比較的大きい場合であって、開弁特性のバラツキが無視できる程度に小さい場合が選択される。従って、第一開弁特性時においては吸気量は比較的多くなる。なお、開弁特性制御装置によって作用角とリフト量の一方のみを制御する実施形態の場合には作用角またはリフト量が比較的大きい場合とされる。また、ステップ５０１および後述するステップ５０４における燃焼状態の指標については、図６ａ、図６ｂ、図７ａおよび図７ｂを参照した場合と同様であるので説明を省略する。
次いで、ステップ５０１ｂに進み、第一気筒＃１〜第六気筒＃６に関する指標Ｘｆ１〜指標Ｘｆ６を各バンクについて平均化する。前述したように左バンクＢＬには第一気筒＃１、第三気筒＃３および第五気筒＃５が配置されており、右バンクＢＲには第二気筒＃２、第四気筒＃４および第六気筒＃６が配置されている。従って、ステップ５０１ｂにおいては、まず、左バンクＢＬに関する指標Ｘｆ１、Ｘｆ３、Ｘｆ５、すなわち奇数（ＵＮ）番号の気筒の指標Ｘｆｎ（ＵＮ）の平均値ａｖｇＸｆｎ（ＵＮ）を算出して、この平均値を左バンクＢＬに関する指標ＸｆＬとする。同様に、右バンクＢＲに関する指標Ｘｆ２、Ｘｆ４、Ｘｆ６、すなわち偶数（ＥＮ）番号の気筒の指標Ｘｆｎ（ＥＮ）の平均値ａｖｇＸｆｎ（ＥＮ）を算出して、この平均値を右バンクＢＲに関する指標ＸｆＲとする。
なお、ステップ５０１ａにおいて指標Ｘｆｎを検出した後にステップ５０１ｂにおいてこれら指標Ｘｆｎをバンク毎に平均化処理しているが、プログラム５００においても、平均化処理を行うことなしに、指標ＸｆＬおよびＸｆＲを求める他の方法を採用してもよい。例えば左バンクＢＬ内の三つの気筒のうちの任意の一つの気筒、例えばバンクの中央に位置する第三気筒＃３に関する燃焼状態の指標のみを検出して、これを左バンクＢＬにおける燃焼状態の指標ＸｆＬとしてもよい。また、平均化処理を行うことなしに、例えば左バンクＢＬの指標Ｘｆ１、Ｘｆ３、Ｘｆ５のうちの真ん中の値を指標を左バンクＢＬに関する指標ＸｆＬとして採用することもできる。右バンクＢＲについても同様である。
これら左バンクＢＬに関する指標ＸｆＬおよび右バンクＢＲに関する指標ＸｆＲが算出されると、ステップ５０２に進む。ステップ５０２においては、ステップ５０１において得られた上記指標ＸｆＬ、ＸｆＲとこれら指標について予め定めた基準値ＸｆｒＬ、ＸｆｒＲとの差（より詳細には予め定めた基準値との差の大きさ）の絶対値が算出され、これら差の絶対値が所定の値Ｄ１より大きいか否かが判定される。これら基準値ＸｆｒＬ、ＸｆｒＲは、その燃焼状態の指標に関して各運転状態における正常な値もしくは目標とする値であって、事前に実験等によって求めマップ化してＥＣＵ２７に記憶させておく。すなわち、例えば機関回転数、アクセル開度等からその時の燃焼状態の指標の基準値ＸｆｒＬ、ＸｆｒＲが得られるようにしておく。また、上記ステップ５０２における所定の値Ｄ１はゼロより大きい値である。ＥＣＵ２７において、指標ＸｆＬ、ＸｆＲと基準値ＸｆｒＬ、ＸｆｒＲとのそれぞれの差の絶対値（｜ＸｆＬ−ＸｆｒＬ｜、｜ＸｆＲ−ＸｆｒＲ｜）のうちの少なくとも一方が所定の値Ｄ１よりも大きいと判定された場合にはステップ５０３に進み、この差の絶対値（｜Ｘｆｎ−ＸｆｒＬ｜、｜ＸｆＬ−ＸｆｒＲ｜）が所定の値Ｄ１よりも大きくないと判定された場合にはステップ５０４ａに進む。なお、所定の基準値ＸｆｒＬ、ＸｆｒＲが指標Ｘｆ１からＸｆ６までの平均値Ｘｆａｖｇ（＝ΣＸｆｎ／ｎ）であってもよい。
ステップ５０３においてはステップ５０１ｂにおいて得られた上記指標ＸｆＬ、ＸｆＲとその指標について予め定めた基準値ＸｆｒＬ、ＸｆｒＲとのそれぞれの差（より詳細には予め定めた基準値との差の大きさ）ΔＸｆＬ、ΔＸｆＲ（つまり、ΔＸｆＬ＝ＸｆＬ−ＸｆｒＬ、ΔＸｆＲ＝ＸｆＲ−ＸｆｒＲ）がバンク毎に算出される。これら基準値ＸｆｒＬ、ＸｆｒＲは、その燃焼状態の指標に関して各運転状態における正常な値もしくは目標とする値であって、事前に実験等によって求めマップ化してＥＣＵ２７に記憶させておく。すなわち、例えば機関回転数、アクセル開度等からその時の燃焼状態の指標の基準値ＸｆｒＬ、ＸｆｒＲが得られるようにしておく。ステップ５０３により、各バンク（左バンクＢＬおよび右バンクＢＲ）の燃焼状態の指標ＸｆＬ、ＸｆＲと基準値ＸｆｒＬ、ＸｆｒＲとの差（すなわち、バンク毎偏差）ΔＸｆＬ、ΔＸｆＲが得られる。第一の開弁特性時における指標ＸｆＬ、ＸｆＲは、前述したＸｆｎと同様に、燃料噴射量のバラツキの影響を表しているので、基準値ＸｆｒＬ、ＸｆｒＲからの偏差ΔＸｆＬ、ΔＸｆＲを算出することによって燃料噴射量のバラツキが分かる。
本実施形態では、図６ａから図７ｂにおいて通常運転時における値、例えばＸＡ０が基準値ＸｆｒＬ、ＸｆｒＲに相当している。そしてこのＸＡ０と各バンクにおける値、例えばＸＡ１との差、例えばΔＸＡ１が、偏差ΔＸｆＬ、ΔＸｆＲとして算出される。従って、図６ａにおけるΔＸＡ１、ΔＸＡ２がステップ５０３における偏差ΔＸｆＬ、ΔＸｆＲに相当しうる。同様に図６ｂにおけるΔＸＢ１、ΔＸＢ２、図７ａにおけるΔＸＣ１、ΔＸＣ２、および図７ｂにおけるΔＸＤ１、ΔＸＤ２も偏差ΔＸｆＬ、ΔＸｆＲに相当しうる。
次いでステップ５０４ａにおいては、開弁特性を第二開弁特性とした時の燃焼状態の指標Ｘｓｎが気筒毎に検出される。この場合には、図１５に示される内燃機関１が六つの気筒、すなわち第一気筒＃１〜第六気筒＃６を含んでいるので、指標Ｘｓ１〜指標Ｘｓ６が検出されることになる。本制御ルーチンによる制御においても、この第二開弁特性においては上記第一開弁特性の時よりも作用角および／またはリフト量が小さくされる。従って、第二開弁特性時には吸気量は比較的小さくなる。なお、開弁特性制御装置によって作用角とリフト量の一方のみを制御する実施形態の場合には作用角またはリフト量が上記第一開弁特性の時よりも小さくされる。
更に、ステップ５０４ａにおいて開弁特性を第二開弁特性とした時の吸気量、ならびに回転数および機関負荷は、ステップ５０１において開弁特性が第一開弁特性であった時と同じになるようにされる。すなわち、開弁特性制御装置５７Ｌ、５７Ｒが正常に作動しているとすれば各開弁特性の時に同じ吸気量等になるようにスロットル弁５６が制御される。なお、当然のことながら、ステップ５０４ａで検出する燃焼状態の指標Ｘｓｎはステップ５０１で検出した燃焼状態の指標Ｘｆｎと同種類のものとされる。
次いで、ステップ５０４ｂに進み、第一気筒＃１〜第六気筒＃６に関する指標Ｘｓ１〜指標Ｘｓ６を各バンクについて平均化する。前述したように左バンクＢＬには第一気筒＃１、第三気筒＃３および第五気筒＃５が配置されており、右バンクＢＲには第二気筒＃２、第四気筒＃４および第六気筒＃６が配置されている。従って、ステップ５０４ｂにおいては、左バンクＢＬに関する指標Ｘｓ１、Ｘｓ３、Ｘｓ５、すなわち奇数（ＵＮ）番号の気筒の指標Ｘｓｎ（ＵＮ）の平均値ａｖｇＸｓｎ（ＵＮ）を算出して、この平均値を左バンクＢＬに関する指標ＸｓＬとする。同様に、右バンクＢＲに関する指標Ｘｓ２、Ｘｓ４、Ｘｓ６、すなわち偶数（ＥＮ）番号の気筒の指標Ｘｓｎ（ＥＮ）の平均値ａｖｇＸｓｎ（ＥＮ）を算出して、この平均値を右バンクＢＲに関する指標ＸｓＲとする。
なお、指標ＸｆＬ、ＸｆＲについて前述した場合と同様に、平均化処理を行うことなしに、指標ＸｓＬ、ＸｓＲを求めるようにしてもよい。
ステップ５０４ｂにおいてバンク毎に第二開弁特性での上記燃焼状態の指標ＸｓＬ、ＸｓＲが検出されると、ステップ５０５に進む。ステップ５０５においては指標ＸｆＬ、ＸｆＲとそれぞれの基準値ＸｆｒＬ、ＸｆｒＲとの差（ＸｆＬ−ＸｆｒＬ、ＸｆＲ−ＸｆｒＲ）を求め、次いで、これら差の絶対値｜ＸｆＬ−ＸｆｒＬ｜、｜ＸｆＲ−ＸｆｒＲ｜が所定の値Ｄ１’よりも大きいか否かが判定される。ステップ５０５における所定の値Ｄ１’はゼロより大きい値である。前述した所定の値Ｄ１の場合と同様に、所定の値Ｄ１’も負荷Ｌおよび機関回転数Ｎの関数としてマップの形でＥＣＵ２７内に記憶されている。なお、ステップ５０３を通過している場合には偏差ΔＸｆＬ、ΔＸｆＲの絶対値を直接的に使用するようにしてもよい。ステップ５０５において絶対値｜ＸｆＬ−ＸｆｒＬ｜、｜ＸｆＲ−ＸｆｒＲ｜のうちの少なくとも一方が所定の値Ｄ１’よりも大きいと判定された場合にはステップ５０６に進み、絶対値｜ＸｆＬ−ＸｆｒＬ｜、｜ＸｆＲ−ＸｆｒＲ｜が所定の値Ｄ１’よりも大きくないと判定された場合にはステップ５０７に進む。
ここで、上記ステップ５０５における前述した判定について説明する。開弁特性制御装置５７Ｌ、５７Ｒにバラツキがある場合、つまり開弁特性にバラツキがある場合にはバンク間の吸気量に差が発生するが、作用角やリフト量が小さい程、その影響が大きくなることがわかっている。一方、作用角やリフト量が大きい程、開弁特性のバラツキに基づく指標への影響は小さい。そして、作用角やリフト量が或る程度以上の値であれば、開弁特性のバラツキの影響はほとんど無視できると考えることができる。このため、作用角やリフト量が比較的大きいとき、すなわち第一開弁特性時に前述した指標に対する影響が検出される場合には、この原因は、開弁特性制御装置５７Ｌ、５７Ｒのバラツキによるものではなくて、開弁特性制御装置５７Ｌ、５７Ｒ以外の部分、本発明では燃料噴射装置による燃料噴射量のバラツキによるものと判断することができる。すなわち、ステップ５０５のように指標ＸｆＬ、ＸｆＲとそれぞれの基準値ＸｆｒＬ、ＸｆｒＲとの差（ＸｆＬ−ＸｆｒＬ、ＸｆＲ−ＸｆｒＲ）の絶対値｜ＸｆＬ−ＸｆｒＬ｜、｜ＸｆＲ−ＸｆｒＲ｜が所定の値Ｄ１’よりも大きい場合には、燃料噴射量のバラツキが生じているものと判断することができる。一方、作用角やリフト量が比較的小さいとき、すなわち第二開弁特性時に前述した指標に対する影響が発生した場合には、この原因は開弁特性制御装置５７Ｌ、５７Ｒによる開弁特性のバラツキが生じているだけでなく開弁特性制御装置５７Ｌ、５７Ｒ以外の部分である燃料噴射装置による燃料噴射量のバラツキが混在している。
そして指標ＸｆＬ、ＸｆＲとそれぞれの基準値ＸｆｒＬ、ＸｆｒＲとの差（ＸｆＬ−ＸｆｒＬ、ＸｆＲ−ＸｆｒＲ）の絶対値｜ＸｆＬ−ＸｆｒＬ｜、｜ＸｆＲ−ＸｆｒＲ｜のうちの少なくとも一方が所定の値Ｄ１’よりも大きい場合にはステップ５０６に進む。ステップ５０６においては、ステップ５０４ｂで算出した第二の開弁特性時における左バンクＢＬに関する指標ＸｓＬから、指標ＸｆＬと基準値ＸｆｒＬとの差（ＸｆＬ−ＸｆｒＬ）を減じることによって、第二の開弁特性に関する新たな指標ＸｓＬ’（＝ＸｓＬ−（ＸｆＬ−ＸｆｒＬ））を算出する。同様に、右バンクＢＲに関する指標ＸｓＲから、指標ＸｆＲと基準値ＸｆｒＲとの差（ＸｆＲ−ＸｆｒＲ）を減じることによって、第二の開弁特性に関する新たな指標ＸｓＲ’（＝ＸｓＲ−（ＸｆＲ−ＸｆｒＲ））を算出する。ここで、差（ＸｆＬ−ＸｆｒＬ）および差（ＸｆＲ−ＸｆｒＲ）は絶対値ではなく、正負の符号を含んだ状態のままである。従って、差（ＸｆＬ−ＸｆｒＬ）および差（ＸｆＲ−ＸｆｒＲ）が正の値である場合には新たな指標ＸｓＬ’、ＸｓＲ’は元の指標ＸｓＬ、ＸｓＲよりも小さくなり、差（ＸｆＬ−ＸｆｒＬ）および差（ＸｆＲ−ＸｆｒＲ）が負の値である場合には新たな指標ＸｓＬ’、ＸｓＲ’は元の指標ＸｓＬ、ＸｓＲよりも大きくなる。このように、燃料噴射量のバラツキ分（ＸｆＬ−ＸｆｒＬ＝ΔＸｆＬおよびＸｆＲ−ＸｆｒＲ＝ΔＸｆＲ）を補正してやることによって、燃料噴射量のバラツキの影響を含んでいない新たな指標ＸｓＬ’、ＸｓＲ’を算出することができる。従って、新たな指標ＸｓＬ’は左バンクＢＬにおける開弁特性のバラツキのみの影響を表し、新たな指標ＸｓＲ’は右バンクＢＲにおける開弁特性のバラツキのみの影響を表すこととなる。
次いでステップ５０７においては、ステップ５０４ｂで得られた指標ＸｓＬ、ＸｓＲもしくはステップ５０６で得られた新たな指標ＸｓＬ’、ＸｓＲ’とこれら指標について予め定めたそれぞれの基準値ＸｓｒＬ、ＸｓｒＲとの差（より詳細には予め定めた基準値との差の大きさ）の絶対値が算出される。すなわち新たな指標ＸｓＬ’、ＸｓＲ’が算出されなかった場合（ステップ５０５でＮＯ判定された場合）には指標ＸｓＬ、ＸｓＲとこれらの各基準値ＸｓＬ、ＸｓＲとの差の絶対値（｜ＸｓＬ−ＸｓｒＬ｜、｜ＸｓＲ−ＸｓｒＲ｜）が算出される。そして、ステップ５０６でバンク毎の新たな指標ＸｓＬ’、ＸｓＲ’が算出された場合には、新たな指標ＸｓＬ’、ＸｓＲ’とこれらの各基準値ＸｓｒＬ、ＸｓｒＲとの差の絶対値（｜ＸｓＬ’−ＸｓｒＬ｜、｜ＸｓＲ’−ＸｓｒＲ｜）が算出される。これら基準値ＸｓｒＬ、ＸｓｒＲは、上記基準値ＸｆｒＬ、ＸｓｒＲと同様、各運転状態におけるその指標に関する正常な値もしくは目標とする値である。さらにステップ５０７ではこれら差の絶対値（｜ＸｓＬ−ＸｓｒＬ｜または｜ＸｓＬ’−ＸｓｒＬ｜ならびに｜ＸｓＲ−ＸｓｒＲ｜または｜ＸｓＲ’−ＸｓｒＲ｜）が所定の値Ｄ２よりも大きいか否かが判定される。上記ステップ５０７における所定の値Ｄ２はゼロより大きい値である。所定の値Ｄ２は負荷Ｌおよび機関回転数Ｎの関数としてマップの形でＥＣＵ２７内に記憶されている。ステップ５０７において、差の絶対値（｜ＸｓＬ−ＸｓｒＬ｜または｜ＸｓＬ’−ＸｓｒＬ｜ならびに｜ＸｓＲ−ＸｓｒＲ｜または｜ＸｓＲ’−ＸｓｒＲ｜）が所定の値Ｄ２よりも大きいと判定された場合にはステップ５０８に進む。一方、ステップ５０７において前述した差の絶対値が所定の値よりも大きくないと判定された場合には、開弁特性のバラツキが存在していないと判定されて処理を終了する。なお、所定の基準値ＸｓｒＬ、ＸｓｒＲが指標Ｘｓ１からＸｓ６までの平均値Ｘｓａｖｇ（＝ΣＸｓｎ／ｎ）であってもよい。
ステップ５０８においては、ステップ５０４ｂで得られた指標ＸｓＬ、ＸｓＲまたはステップ５０６で得られた新たな指標ＸｓＬ’、ＸｓＲ’とこれら指標について予め定めた各基準値ＸｓｒＬ、ＸｓｒＲとのバンク毎の差（より詳細には予め定めた基準値との差の大きさ）ΔＸｓＬ（＝ＸｓＬ−ＸｓｒＬ、または＝ＸｓＬ’−ＸｓｒＬ）、ΔＸｓＲ（＝ＸｓＲ−ＸｓｒＲ、または＝ＸｓＲ’−ＸｓｒＲ）が算出される。これら基準値ＸｓｒＬ、ＸｓｒＲは、上記基準値ＸｆｒＬ、ＸｓｒＲと同様、各運転状態におけるその指標に関する正常な値もしくは目標とする値である。例えば前述した第一開弁特性の場合とは異なる第二開弁特性時についての図６ａに示される関係が得られたとすると、通常運転時における値、例えばＸＡ０が基準値ＸｓｒＬ、ＸｓｒＲに相当している。そしてこのＸＡ０と各気筒における値、例えばＸＡ１との差、例えばΔＸＡ１が、偏差ΔＸｓＬ、ΔＸｓＲとして算出される。従って、この場合には図６ａにおけるΔＸＡ１、ΔＸＡ２がステップ５０８における偏差ΔＸｓＬ、ΔＸｓＲに相当しうる。前述した場合と同様に、図６ｂにおけるΔＸＢ１、ΔＸＢ２、図７ａにおけるΔＸＣ１、ΔＸＣ２、および図７ｂにおけるΔＸＤ１、ΔＸＤ２も偏差ΔＸｓＬ、ΔＸｓＲに相当しうる。ステップ５０８により、各バンクにおける燃焼状態の指標ＸｓＬ、ＸｓＲまたは新たな指標ＸｓＬ’、ＸｓＲ’と基準値ＸｓｒＬ、ＸｓｒＲとの差ΔＸｓＬ、ΔＸｓＲが得られ、処理を終了する。前述したように第二の開弁特性時の指標ＸｓＬ、ＸｓＲにおいては、燃料噴射量のバラツキと開弁特性のバラツキとが混在しうるが、本発明においては燃料噴射量のバラツキが存在する場合にはこれを補正している（指標ＸｓＬ、ＸｓＬ’から差（ＸｆＬ−ＸｆｒＬ）を減算すると共に、指標ＸｓＲ、ＸｓＲ’から差（ＸｆＲ−ＸｆｒＲ）を減算）ので、偏差ΔＸｓＬ、ΔＸｓＲを算出することによって開弁特性のバラツキのみを算出することができる。
このように、本発明においては第二の開弁特性時における偏差だけでなく、第一の開弁特性時における偏差をも考慮している。このように、異なる二つの開弁特性における燃焼状態の指標から各バンクにおける偏差を算出し、これら偏差を用いて補正することにより、バンク間バラツキを正確に検出することが可能となる。特に、第二の開弁特性時における偏差ΔＸｓｎの実測値がゼロに近い場合には、開弁特性のバラツキが検出されない可能性があったが、本発明においてはこのような場合であっても開弁特性バラツキの発生の有無を正確に検出することが可能となる。
ところで、バンクＢＬにおける偏差ΔＸｓＬ、右バンクＢＲにおける偏差ΔＸｓＲが算出された後においては、これら偏差ΔＸｓＬ、偏差ΔＸｓＲが排除されるように各バンクについての開弁特性制御装置５７Ｌ、開弁特性制御装置５７Ｒ（図１６を参照されたい）の調整を行うことが好ましい。
図２１は、図１５および図１６に示される内燃機関の場合におけるバンク間のバラツキを排除するために行われる動作のためのプログラムのフローチャートを示す図である。以下、図２１を参照しつつ、開弁特性制御装置５７Ｌ、５７Ｒを調整することによりバンク間の開弁特性のバラツキに関する偏差ΔＸｓＬ、偏差ΔＸｓＲを排除することについて説明する。図２１に示されるプログラム６００のステップ６０１においては、左バンクＢＬの偏差ΔＸｓＬおよび右バンクＢＲの偏差ΔＸｓＲの両方を取得する。これら偏差ΔＸｓＬおよび偏差ΔＸｓＲは、図１７に示されるプログラム３００のステップ３０９または図１９および図２０に示されるプログラム５００のステップ５０８のいずれかから得られてＥＣＵ２７に記憶されているものとする。従って、ステップ６０１においては、これら偏差ΔＸｓＬ、ΔＸｓＲをＥＣＵ２７から取得する。
次いで、ステップ６０２において、偏差ΔＸｓＬが所定の値ΔＸｓＬ０よりも大きいか否か、および偏差ΔＸｓＲが所定の値ΔＸｓＲ０よりも大きいか否かが判定される。所定の値ΔＸｓＬ０、ΔＸｓＲ０は実験などにより予め定められた、零に近い値であって、ＥＣＵ２７のＲＯＭまたはＲＡＭに予め組み入れられているものとする。偏差ΔＸｓＬが所定の値ΔＸｓＬ０よりも大きくなくて、なおかつ偏差ΔＸｓＲが所定の値ΔＸｓＲ０よりも大きくない場合には、開弁特性のバラツキがわずかながら存在するものの無視できる程度であると判断して処理を終了する。一方、偏差ΔＸｓＬが所定の値ΔＸｓＬ０よりも大きいこと、および偏差ΔＸｓＲが所定の値ΔＸｓＲ０よりも大きいことのうちの少なくとも一方が成立する場合には、ステップ６０３に進む。ステップ６０３においては、左バンクＢＬの偏差ΔＸｓＬが右バンクＢＲの偏差ΔＸｓＲよりも大きいか否かが判定される。偏差ΔＸｓＬが偏差ΔＸｓＲよりも大きい場合にはステップ６０４に進み、偏差ΔＸｓＬが偏差ΔＸｓＲよりも小さい場合にはステップ６０５に進む。
ステップ６０４においては、左バンクＢＬにおける気筒の吸気弁９に関する開弁特性制御装置５７Ｌの目標開弁特性補正学習値ＶＬから所定の値αを減算することにより、これを新たな目標開弁特性補正学習値ＶＬとする。そして、右バンクＢＲにおける気筒の吸気弁に関する開弁特性制御装置５７Ｒの目標開弁特性補正学習値ＶＲに所定の値βを加算することにより、これを新たな目標開弁特性補正学習値ＶＲとする。所定の値α、βはそれぞれ零よりも大きい微小な値であり、ＥＣＵ２７に予め組み込まれているものとする。これら所定の値α、βは互いに等しい値であってもよい。
一方、ステップ６０５に進む場合には、ステップ６０４の場合とは反対に、左バンクＢＬにおける開弁特性制御装置５７Ｌの目標開弁特性補正学習値ＶＬに所定の値αを加算することにより、これを新たな目標開弁特性補正学習値ＶＬとする。そして、右バンクＢＲにおける開弁特性制御装置５７Ｒの目標開弁特性補正学習値ＶＲから所定の値βを減算することにより、これを新たな目標開弁特性補正学習値ＶＲとする。
なお、ステップ６０４およびステップ６０５における所定の値α、βは、目標開弁特性補正学習値ＶＬ、ＶＲとこれら所定の値とのそれぞれの差（ＶＬ−α、ＶＲ−β）が零以上となるような値である。
次いで、ステップ６０６においては、ステップ６０４またはステップ６０５で得られた新たな目標開弁特性補正学習値ＶＬを予め定められたベース目標値ＶＬ０に加算して、これを左バンクＢＬの開弁特性制御装置５７Ｌに関する新たな開弁特性目標値とする。右バンクＢＲについても同様に、ステップ６０４またはステップ６０５で得られた新たな目標開弁特性補正学習値ＶＲを予め定められたベース目標値ＶＲ０に加算して、これを右バンクＢＲの開弁特性制御装置５７Ｒに関する新たな開弁特性目標値とする。そして、再びステップ６０１に戻り、これら一連の処理を繰り返し行うことによって目標開弁特性補正学習値ＶＬと目標開弁特性補正学習値ＶＲとを次第に等しい値に近付ける。その結果、左バンクＢＬの偏差ΔＸｓＬと右バンクＢＲの偏差ΔＸｓＲとが排除、すなわち左バンクＢＬと右バンクＢＲとの間の開弁特性のバラツキが排除されるようになる。このようにプログラム６００においては、燃料噴射量バラツキを含まないように検出された気筒間の開弁特性バラツキの分だけ開弁特性を変更しているので、より精密な制御が可能となり、それにより、このような内燃機関を搭載した自動車のドラビリおよび排気系におけるエミッションへの悪影響を回避することが可能となる。
なお、図２１に示されるプログラム６００においては微小な値α、βを繰り返し減算および／または加算することによって偏差ΔＸｓＬおよび偏差ΔＸｓＲを排除するようにしている。しかしながら、ステップ６０４およびステップ６０５において、偏差ΔＸｓＬと偏差ΔＸｓＲとの間の差分の半分の値（＝（ΔＸｓＬ−ΔＸｓＲ）／２）を所定の値α、βとして使用するようにしてもよい。この場合には、微小な値α、βを用いて処理を繰り返し行う場合よりも、目標開弁特性補正学習値ＶＬと目標開弁特性補正学習値ＶＲとを直接的に等しくし、バンク間バラツキを排除するのに要する時間を短くすることが可能となる。
ところで、図１および図２に示される内燃機関１に含まれる第一気筒＃１から第四気筒＃４は共通でかつ単一の開弁特性制御装置５７によって開弁特性が制御されるようになっているが、内燃機関が複数の気筒のそれぞれに対応した複数の開弁特性制御装置５７を備えていて、各気筒の吸気弁に関する開弁特性を個別に制御できる場合もありうる。このような内燃機関（図示しない）においても、図２１に示されるプログラム６００と同様の制御を行うことが可能である。
以下、例えば四気筒内燃機関であって各気筒に関する開弁特性制御装置が備えられている内燃機関における制御について説明する。図示しないこの内燃機関は、四つの開弁特性制御装置５７（＃１）〜５７（＃４）（図示しない）を備えており、これら開弁特性制御装置５７（＃１）〜５７（＃４）のそれぞれは第一気筒＃１から第四気筒＃４（いずれも図示しない）のそれぞれの開弁特性を制御できるものとする。図２２は、四気筒内燃機関であって各気筒について開弁特性制御装置が備えられている場合における気筒間バラツキを排除するために行われる動作のためのプログラムのフローチャートを示す図である。図２２に示されるプログラム７００においては、四つの気筒のうちの二つの気筒、ここでは第一気筒＃１と第二気筒＃２とについての制御を行うものとする。
図２２に示されるプログラム７００のステップ７０１においては、第一気筒＃１に関する偏差ΔＸｓ１および第二気筒＃２に関する偏差ΔＸｓ２をそれぞれ取得する。これら偏差ΔＸｓ１、ΔＸｓ２は、図５に示されるプログラム１００のステップ１０８から求められるものとする。
次いで、ステップ７０２において、偏差ΔＸｓ１が所定の値ΔＸｓ１０よりも大きいか否か、および偏差ΔＸｓ２が所定の値ΔＸｓ２０よりも大きいか否かが判定される。所定の値ΔＸｓ１０、ΔＸｓ２０は実験などにより予め定められた、零に近い値であって、ＥＣＵ２７のＲＯＭまたはＲＡＭに予め組み入れられているものとする。偏差ΔＸｓ１が所定の値ΔＸｓ１０よりも大きくなくて、なおかつ偏差ΔＸｓ２が所定の値ΔＸｓ２０よりも大きくない場合には、開弁特性のバラツキがわずかながら存在するものの無視できる程度であると判断して処理を終了する。一方、偏差ΔＸｓ１が所定の値ΔＸｓ１０よりも大きいこと、および偏差ΔＸｓ２が所定の値ΔＸｓ２０よりも大きいことのうちの少なくとも一方が成立する場合には、ステップ７０３に進む。ステップ７０３においては、第一気筒＃１の偏差ΔＸｓ１が第二気筒＃２の偏差ΔＸｓ２よりも大きいか否かが判定される。偏差ΔＸｓ１が偏差ΔＸｓ２よりも大きい場合にはステップ７０４に進み、偏差ΔＸｓ１が偏差ΔＸｓ２よりも小さい場合にはステップ７０５に進む。
ステップ７０４においては、第一気筒＃１の吸気弁９に関する開弁特性制御装置５７（＃１）の目標開弁特性補正学習値Ｖ１から所定の値αを減算することにより、これを新たな目標開弁特性補正学習値Ｖ１とする。そして、第二気筒＃２の吸気弁に関する開弁特性制御装置５７（＃２）の目標開弁特性補正学習値Ｖ２に所定の値βを加算することにより、これを新たな目標開弁特性補正学習値Ｖ２とする。所定の値α、βはそれぞれ零よりも大きい微小な値であり、ＥＣＵ２７に予め組み込まれているものとする。これら所定の値α、βは互いに等しい値であってもよい。
一方、ステップ７０５に進む場合には、ステップ７０４の場合とは反対に、第一気筒＃１における開弁特性制御装置５７（＃１）の目標開弁特性補正学習値Ｖ１に所定の値αを加算することにより、これを新たな目標開弁特性補正学習値Ｖ１とする。そして、第二気筒＃２における開弁特性制御装置５７（＃２）の目標開弁特性補正学習値Ｖ２から所定の値βを減算することにより、これを新たな目標開弁特性補正学習値Ｖ２とする。
なお、ステップ７０４およびステップ７０５における所定の値α、βは、目標開弁特性補正学習値Ｖ１、Ｖ２とこれら所定の値α、βとのそれぞれの差（Ｖ１−α、Ｖ２−β）が零以上となるような値である。
次いで、ステップ７０６においては、ステップ７０４またはステップ７０５で得られた新たな目標開弁特性補正学習値Ｖ１を予め定められたベース目標値Ｖ１０に加算して、これを第一気筒＃１の開弁特性制御装置５７（＃１）に関する新たな開弁特性目標値とする。第二気筒＃２についても同様に、ステップ７０４またはステップ７０５で得られた新たな目標開弁特性補正学習値Ｖ２を予め定められたベース目標値Ｖ２０に加算して、これを第二気筒＃２の開弁特性制御装置５７（＃２）に関する新たな開弁特性目標値とする。そして、再びステップ７０１に戻り、これら一連の処理を繰り返し行うことによって目標開弁特性補正学習値Ｖ１と目標開弁特性補正学習値Ｖ２とを次第に等しい値に近付ける。その結果、第一気筒＃１の偏差ΔＸｓ１と第二気筒＃２の偏差ΔＸｓ２とが排除、すなわち第一気筒＃１と第二気筒＃２との間の開弁特性のバラツキが排除されるようになる。次いで、第一気筒＃１の偏差ΔＸｓ１と第三気筒の偏差ΔＸｓ３とに関してプログラム７００と同様な処理を行う。次いで、第一気筒＃１の偏差ΔＸｓ１と第四気筒＃４の偏差ΔＸｓ４についても関しプログラム７００と同様な処理を行う。これにより、内燃機関の全ての気筒間における開弁特性のバラツキを排除することができる。このようにプログラム７００においては、燃料噴射量バラツキを含まないように検出された気筒間の開弁特性バラツキの分だけ開弁特性を変更しているので、より精密な制御が可能となり、それにより、このような内燃機関を搭載した自動車のドラビリおよび排気系におけるエミッションへの悪影響を回避することが可能となる。
また、当然のことながら、ステップ７０４およびステップ７０５において所定の値α、βとして、偏差ΔＸｓ１と偏差ΔＸｓ２との間の差分の半分の値（＝（ΔＸｓ１−ΔＸｓ２）／２）を使用するようにしてもよい。
なお、本発明においては特定の実施形態に基づいて詳細に説明しているが、当業者であれば、本発明の範囲および思想から逸脱することなしに、種々の変更および修正を行うことが可能である。また、前述した実施形態のうちのいくつかを適宜組み合わせることは本発明の範囲に含まれる。
【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１１】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【国際調査報告】
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