(57)【要約】【課題】パージ手段２０と可変動弁機構３０とを有する多気筒型内燃機関１の制御装置５０において、リフト量および作用角の気筒間公差の検出精度を高める。【解決手段】低回転域、低負荷の運転のようにリフト量および作用角が小さな運転中でかつパージ手段２０によるパージ制御中に、気筒＃１〜＃４間の吸入空気量ばらつきを推定し、可変動弁機構３０によるバルブ１１のリフト量および作用角の気筒間公差を検出する検出処理を実行する。つまり、リフト量および作用角が小さい場合に、パージ制御を行うと、気筒間公差に起因する気筒＃１〜＃４間の吸入空気量ばらつきが大きくなり、それに伴いパージによる蒸発燃料が気筒＃１〜＃４毎へ流入する量がばらつくことになり、気筒＃１〜＃４間のトルクばらつきが顕著に大きくなる。そのため、気筒＃１〜＃４間のトルクばらつきの検出精度が向上し、気筒間の吸入空気量ばらつきを正確に推定することが可能になる。【選択図】図１２
2007113513.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料タンク内の蒸発燃料を吸気系へ導くパージ手段と、吸気バルブや排気バルブの少なくとも一方のリフト量および作用角を変更可能とする可変動弁機構とを有する多気筒型内燃機関の制御装置であって、
前記リフト量および作用角が小さな運転中でかつ前記パージ手段によるパージ制御の実行中に、気筒間の吸入空気量ばらつきを推定して前記リフト量および作用角の気筒間公差を検出する検出処理を実行することを特徴とする多気筒型内燃機関の制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の検出処理では、クランクアングルを検出するクランクポジションセンサを用い、このクランクポジションセンサの出力に基づき気筒間のトルクばらつきが所定の許容範囲に収まっているか否かを調べることにより前記気筒間の吸入空気量ばらつきの有無を判定することを特徴とする多気筒型内燃機関の制御装置。
【請求項３】
請求項２において、気筒間の吸入空気量ばらつきを検出したときに、リフト量および作用角を大きくする対処処理を実行することを特徴とする多気筒型内燃機関の制御装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の可変動弁機構は、シリンダヘッド上にカムシャフトと平行に固定支持されるロッカシャフトの中心孔にコントロールシャフトを軸方向変位可能に挿通し、前記ロッカシャフトの外周にスライダギアを前記コントロールシャフトと連動可能に外装し、このスライダギアにカム被打部材およびバルブ打部材を軸方向隣り合わせにそれぞれ傾斜方向が反対のヘリカルスプラインを介して外装し、必要に応じて前記コントロールシャフトをアクチュエータにより軸方向に変位させて前記カム被打部材に対する前記バルブ打部材の相対位相差を変更する構成とされていることを特徴とする多気筒型内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料タンク内の蒸発燃料を吸気系へ導くパージ手段と、吸気バルブや排気バルブの少なくとも一方のリフト量や作用角を変更可能とする可変動弁機構とを有する多気筒型内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から多気筒型内燃機関に可変動弁機構を用いたものが知られている（例えば特許文献１参照。）。この可変動弁機構では、例えばカムシャフトのカムとロッカアームとの間に仲介駆動機構を配置した構成になっている。
【０００３】
仲介駆動機構は、ロッカシャフトの中心孔に挿通されるコントロールシャフトの軸方向の動きに連動するスライダギアによって入力部（カム被打部材）と二つの揺動カム（バルブ打部材）とを相対的に回動させることで、入力部に外径側に設けられるローラと揺動カムの外径側に設けられるノーズとの相対位相差を変更し、バルブのリフト量や作用角を調整するようになっている。
【０００４】
なお、バルブのリフト量および作用角は、ゼロから所定大きさまでの範囲で調整することが可能になっている。例えば、内燃機関を低回転域、低負荷条件で運転するときには前記相対位相差を小側（小リフト量、小作用角）とし、高回転域、高負荷条件で運転するときには前記相対位相差を大側（大リフト量、大作用角）とするようになっている。
【０００５】
ところで、上記可変動弁機構は、気筒毎のバルブのリフト量および作用角の初期値を一定とするように製造されるが、寸法公差や組み付け公差に起因して気筒毎のリフト量および作用角に僅かなばらつきが発生することがある。このばらつきを、以下において単純に「気筒間公差」と言うことにする。
【０００６】
このような気筒間公差が存在すると、高回転域、高負荷の運転のようにリフト量および作用角が大きい場合には、リフト量および作用角の目標値に対する気筒間公差の割合が小さくなるので、この気筒間の吸入空気量ばらつきが小さくなるが、低回転域、低負荷の運転のようにリフト量および作用角が小さい場合には、リフト量および作用角の目標値に対する気筒間公差の割合が大きくなるので、この気筒間の吸入空気量ばらつきが大きくなり、それに伴い空燃比や気筒間のトルクばらつきが大きくなる傾向がある。
【０００７】
このような気筒間の吸入空気量ばらつきは補正する必要があるが、そのためには当該気筒間の吸入空気量ばらつきを高精度に検出する必要がある。
【０００８】
一般的に、気筒間の吸入空気量ばらつきは、吸入空気量を検出するエアフローメータや吸気管圧力を検出する吸気管圧力センサ等の出力を用いて検出するようにしているが、その検出精度が低いことが指摘される。
【０００９】
というのは、従来の多気筒型内燃機関では、設備コストを低減するために、例えば気筒毎の吸気経路の上流集合部に、エアフローメータや吸気管圧力センサ等を一つ設置している関係より、これらのセンサが吸気脈動の反射波や他気筒の吸気干渉等の影響を受けることによって気筒間の吸入空気量ばらつきを精度よく反映した波形を出力できなくなるからである。
【００１０】
これに対し、例えば上記センサによる検出を、燃料カット時、クランキング時、あるいは減速運転時に行うように特定することによって、検出精度を高めることが考えられている（例えば特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開２００１−２６３０１５号公報
【特許文献２】特開２００４−１９０５９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上記従来例では、前記検出精度の向上が可能であるが、さらなる向上が要望されており、ここに改良の余地がある。
【００１２】
本発明は、パージ手段および可変動弁機構を有する多気筒型内燃機関の制御装置において、気筒間公差の検出精度を高めることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、燃料タンク内の蒸発燃料を吸気系へ導くパージ手段と、吸気バルブや排気バルブの少なくとも一方のリフト量および作用角を変更可能とする可変動弁機構とを有する多気筒型内燃機関の制御装置であって、前記リフト量および作用角が小さな運転中でかつ前記パージ手段によるパージ制御の実行中に、気筒間の吸入空気量ばらつきを推定して前記リフト量および作用角の気筒間公差を検出する検出処理を実行することを特徴としている。
【００１４】
そもそも、従来例にて詳細に記載したように可変動弁機構による気筒間公差（バルブリフト量および作用角の気筒間ばらつき）が存在すると、低回転域、低負荷の運転のようにリフト量および作用角が小さい場合に、リフト量および作用角の目標値に対する気筒間公差の割合が大きくなるために、気筒間の吸入空気量ばらつきが大きくなる傾向がある。
【００１５】
しかも、前記低回転域、低負荷の運転中において、パージ制御を行うと、吸気系にパージされた蒸発燃料が、吸入空気量の多い気筒へ多く吸引される一方、吸入空気量の少ない気筒へは少ししか吸引されなくなるので、結果的に、気筒間での空燃比ばらつきは小さくなるものの、気筒間の燃料量ばらつきならびに気筒間のトルクばらつきが拡大することを、本願発明者は知見し、本発明を提案するに至った。
【００１６】
なお、気筒間のトルクばらつきを検出すれば、それと相関関係のある気筒間の吸入空気量ばらつきを高精度に推定することが可能になって、気筒間公差を高精度に検出することが可能になる。
【００１７】
このようなことから、上記構成のように、気筒間公差の検出処理の実行時期を特定すれば、その検出精度が向上するようになる。
【００１８】
好ましくは、前記検出処理では、クランクアングルを検出するクランクポジションセンサを用い、このクランクポジションセンサの出力に基づき気筒間のトルクばらつきが所定の許容範囲に収まっているか否かを調べることにより前記気筒間の吸入空気量ばらつきの有無を判定する構成とすることができる。
【００１９】
この構成では、クランクポジションセンサを用いて気筒間のトルクばらつきを検出し、この検出出力に基づいて気筒間の吸入空気量ばらつきを推定するようにしており、クランクポジションセンサが内燃機関に一般的に装備されるものであるから、特別なセンサを追加装備する必要がなく、構成簡素化ならびに低コスト化が可能となる。
【００２０】
好ましくは、上記多気筒型内燃機関の制御装置は、気筒間の吸入空気量ばらつきを検出したときに、リフト量および作用角を大きくする対処処理を実行する構成とすることができる。
【００２１】
この構成によれば、バルブのリフト量および作用角を大きくすると、目標となるリフト量および作用角に対する気筒間公差の割合が小さくなるので、この気筒間の吸入空気量ばらつきが小さくなる。これにより、気筒間のトルクばらつきを補正することが可能になるから、燃費ならびにドライバビリティの向上に貢献できる。
【００２２】
好ましくは、前記可変動弁機構は、シリンダヘッド上にカムシャフトと平行に固定支持されるロッカシャフトの中心孔にコントロールシャフトを軸方向変位可能に挿通し、前記ロッカシャフトの外周にスライダギアを前記コントロールシャフトと連動可能に外装し、このスライダギアにカム被打部材およびバルブ打部材を軸方向隣り合わせにそれぞれ傾斜方向が反対のヘリカルスプラインを介して外装し、必要に応じて前記コントロールシャフトをアクチュエータにより軸方向に変位させて前記カム被打部材に対する前記バルブ打部材の相対位相差を変更する構成とすることができる。
【００２３】
この構成によれば、前記カム被打部材に対する前記バルブ打部材の相対位相差を大小調整することにより、バルブのリフト量および作用角を大小変更することができる。このような構成の可変動弁機構では、前記相対位相差のばらつきが気筒間公差をもたらす要因となる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、気筒間公差（バルブリフト量および作用角の気筒間ばらつき）の検出精度を高めることが可能になる。これにより、多気筒型内燃機関を低回転域、低負荷で運転するような状況における気筒間の空燃比ばらつきおよびトルクばらつきを補正するための対処を行ううえで有利となり、ひいては燃費ならびにドライバビリティの向上に貢献できるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態について図面に基づき詳細に説明する。図１から図１５に本発明の一実施形態を示している。
【００２６】
この実施形態では、自動車等の車両に搭載される多気筒型内燃機関として直列四気筒型ＤＯＨＣエンジンを例に挙げている。
【００２７】
図１および図２に示す多気筒型内燃機関１は、シリンダヘッド２の各気筒＃１〜＃４の燃焼室に、インテークマニホルド３を経て吸入される空気と、シリンダヘッド２の各吸気ポート２ａ・・・に各燃料噴射弁４・・・から噴射される燃料とを所定の割合で導入し、この混合気が点火プラグ５の発火により燃焼された後の排気ガスを排気ポート２ｂ・・・からエキゾーストマニホルド６へ排出させるようになっている。
【００２８】
インテークマニホルド３の上流の集合部には、サージタンク７が設けられているとともに、このサージタンク７の上流にはエアクリーナ（図示省略）を介して吸入される空気量を調整するスロットルバルブ８が設けられている。サージタンク７には、吸入空気量に応じた電気信号を出力するエアフローメータ６１が設けられており、このエアフローメータ６１には、吸気温センサ６２が装備されている。スロットルバルブ８には、スロットルポジションセンサ６３が設けられている。
【００２９】
エキゾーストマニホルド６の集合部分には、排気ガス中の空燃比を検出するＡＦセンサ、Ｏ2センサ等の空燃比センサ６４が設けられている。
【００３０】
吸気ポート２ａおよび排気ポート２ｂを開閉する吸気バルブ１１および排気バルブ１２は、吸気カムシャフト１３及び排気カムシャフト１４によって昇降駆動される。吸気カムシャフト１３の近傍には、カムポジションセンサ６５が設けられている。
【００３１】
クランクシャフト１５には、クランクアングルを検出するクランクポジションセンサ６６が設けられている。このクランクポジションセンサ６６は、例えば電磁ピックアップとされ、クランクシャフト１５の一端側に取り付けられるシグナルロータ１６の側方近傍に配置されている。クランクポジションセンサ６６は、クランクシャフト１５が回転する際にシグナルロータ１６の外周面に設けられる複数の突起（歯）１６ａ・・に対応するパルス状の信号（クランク角信号）を発生する。
【００３２】
この実施形態の多気筒型内燃機関１は、パージ手段２０と、可変動弁機構３０とをさらに装備している。
【００３３】
パージ手段２０は、燃料タンク２１内の蒸発燃料を吸気系のインテークマニホルド３へ導くもので、その構成については、例えば特開２００４−１０８２１５号公報に詳細に記載されているように、キャニスタ２２、パージ通路２３、パージ制御バルブ２４等を備えている。
【００３４】
キャニスタ２２は、燃料タンク２１に連通連結されており、燃料タンク２１内で蒸発した蒸発燃料を吸着するものである。パージ通路２３は、キャニスタ２２とインテークマニホルド３とを連通連結するものである。パージ制御バルブ２４は、パージ通路２３の途中に介装されて、必要に応じて開閉されるものである。
【００３５】
可変動弁機構３０は、吸気バルブ１１および排気バルブ１２のうち吸気バルブ１１のみのリフト量や作用角等の作動特性を連続的に変更可能とするもので、その構成については、例えば特開２００１−２６３０１５号公報に詳細に記載されているが、例えば図４から図１１に示すように、ロッカシャフト３１、コントロールシャフト３２、アクチュエータ３３、およびバルブリフト機構３４等を備えている。なお、排気バルブ１２側にも上記同様の可変動弁機構を付設することができるが、ここでの説明は割愛する。
【００３６】
ロッカシャフト３１は、シリンダヘッド２において各気筒＃１〜＃４の配列方向に沿って一定間隔ごとに設けられている多数の隔壁２ｃに、軸方向ならびに円周方向に不動となるように取り付けられており、吸気カムシャフト１３や排気カムシャフト１４と平行つまり各気筒＃１〜＃４の配列方向に沿って配置されている。
【００３７】
コントロールシャフト３２は、中空パイプからなるロッカシャフト３１の中心孔内に軸方向変位可能に挿入されており、アクチュエータ３３によって軸方向に進退駆動される。
【００３８】
バルブリフト機構３４は、気筒数と同数設けられており、ロッカシャフト３１に対し各気筒＃１〜＃４と対応するように外装されている。
【００３９】
このバルブリフト機構３４は、吸気カムシャフト１３の吸気カム１３ａとロッカアーム１８との間に配設されており、カム被打部材としての入力アーム４１、バルブ打部材としての二つの出力アーム４２Ａ，４２Ｂおよびスライダギア４３を備えている。
【００４０】
ロッカアーム１８は、その一端が油圧式のラッシュアジャスタ１９に支持され、他端が吸気バルブ１１のステムエンド側のタペット１１ａに当接され、長手方向中間にローラ１８ａが回動可能に支持された構成で、いわゆるエンドピボッドタイプと呼ばれるものである。油圧式のラッシュアジャスタ１９は、吸気バルブ１１のタペットクリアランスを常にゼロに保つように機能する公知の構成である。
【００４１】
入力アーム４１は、円筒形のハウジング４１ａを有し、その内周面には、スライダギア４３のセンタヘリカルスプライン４３ａに噛み合うヘリカルスプライン４１ｂが形成されている。また、ハウジング４１ａの外周には、径方向外向きへ突出する一対のフォーク４１ｃＬ，４１ｃＲが設けられていて、この一対のフォーク４１ｃＬ，４１ｃＲの間にロッカシャフト３１と平行な支軸４１ｄを介してローラ４１ｅが回転自在に支持されている。
【００４２】
二つの出力アーム４２Ａ，４２Ｂは、共に同じ形状であり、いずれも、円筒形のハウジング４２ａを有し、その内周面には、スライダギア４３のサイドヘリカルスプライン４３ｂに噛み合うヘリカルスプライン４２ｂが形成されている。また、ハウジング４２ａの外周には、径方向外向きへ突出する突片としてのノーズ４２ｃが設けられている。このノーズ４２ｃは、側面視で略三角形状に形成され、その一辺がカム面４２ｄとされている。この出力アーム４２Ａ，４２Ｂのカム面４２ｄは、ロッカアーム１８のローラ１８ａに当接されるようになっている。
【００４３】
スライダギア４３は、ロッカシャフト３１上にコントロールシャフト３２と連動して軸方向に移動可能に外装されていて、その外径側に入力アーム４１と二つの出力アーム４２Ａ，４２Ｂとが外装されている。
【００４４】
このスライダギア４３は、中心に貫通孔４３ｃを有する円筒形状に形成されており、その外周における軸方向中間には、入力アーム４１のヘリカルスプライン４１ｂに噛み合うセンタヘリカルスプライン４３ａが、また、外周における軸方向両側には、出力アーム４２Ａ，４２Ｂのヘリカルスプライン４２ｂに噛み合うサイドヘリカルスプライン４３ｂが形成されている。サイドヘリカルスプライン４３ｂは、センタヘリカルスプライン４３ａに対して外径が小さく形成されている。センタヘリカルスプライン４３ａとサイドヘリカルスプライン４３ｂとは、歯すじの傾斜方向が反対となるように形成されている。
【００４５】
なお、入力アーム４１のローラ４１ｅは、シリンダヘッド２に圧縮状態で配設されたロストモーションスプリングと呼ばれるバネ４５によって、常に吸気カム１３ａへ押し付けられるように付勢されている。出力アーム４２Ａ，４２Ｂのハウジング４２ａのカム面４２ｄは、吸気バルブ１１のバルブスプリング１１ｂによってロッカアーム１８のローラ１８ａが圧接されている。
【００４６】
ここで、スライダギア４３について、ロッカシャフト３１およびコントロールシャフト３２との結合形態について説明する。
【００４７】
スライダギア４３においてセンタヘリカルスプライン４３ａと一方のサイドヘリカルスプライン４３ｂとの間には、円周方向に沿うとともに径方向内外に貫通する長孔４３ｄが設けられている。また、ロッカシャフト３１においてスライダギア４３の長孔４３ｄと対応する箇所には、軸方向へ沿うとともに径方向内外に貫通する長孔３１ａが設けられている。さらに、ロッカシャフト３１の長孔３１ａに対応するコントロールシャフト３２の箇所には、挿通孔３２ａが設けられている。
【００４８】
そして、ロッカシャフト３１をスライダギア４３の貫通孔４３ｃへ挿入し、スライダギア４３の長孔４３ｄとロッカシャフト３１の長孔３１ａとが交差した箇所に、係止ピン４４を挿入し、この係止ピン４４の一端を、コントロールシャフト３２内に挿入したコントロールシャフト３２の挿通孔３２ａに固定する。なお、スライダギア４３の長孔４３ｄ内での係止ピン４４の動きを許容するために、スライダギア４３の長孔４３ｄにおける軸方向幅は係止ピン４４の直径より若干大きくされている。
【００４９】
このように組み付けられたスライダギア４３は、コントロールシャフト３２が軸方向に移動されたときにコントロールシャフト３２と連動して軸方向に移動し、また、入力アーム４１に吸気カムシャフト１３のトルクが伝達されたときにロッカシャフト３１の周りを揺動する。
【００５０】
このようなバルブリフト機構３４において、コントロールシャフト３２とともにスライダギア４３を軸方向に移動させて、スライダギア４３とアームアッセンブリ（入力アーム４１および出力アーム４２Ａ，４２Ｂ）との軸方向における相対位置を変更することにより、入力アーム４１と出力アーム４２Ａ，４２Ｂとに互いに逆方向のねじり力が付与されることになる。これにより、入力アーム４１と出力アーム４２Ａ，４２Ｂとが相対回転し、入力アーム４１（ローラ４１ｅ）と出力アーム４２Ａ，４２Ｂ（ノーズ４２ｃ）との相対位相差が変更されるようになる。
【００５１】
なお、上記可変動弁機構３０においては、共通する１本のコントロールシャフト３２に気筒毎のバルブリフト機構３４・・・がそれぞれ固定されているので、コントロールシャフト３２の軸方向移動に伴って全気筒の吸気バルブ１１のリフト量が同時に変更されるようになっている。但し、気筒毎のバルブリフト機構３４を個別に動作させるようにすることも可能である。
【００５２】
次に、基本的な動作を説明する。
【００５３】
まず、コントロールシャフト３２をアクチュエータ３３から離す方向（図６における矢符Ｆ方向）に最大限まで移動させた状態では、ロッカシャフト３１の軸心回りにおける入力アーム４１のローラ４１ｅと、出力アーム４２Ａ，４２Ｂのノーズ４２ｃとの相対位相差が最大となる。
【００５４】
このような状態では、図１０（ａ）に示すように、吸気カム１３ａのベース円部分が入力アーム４１のローラ４１ｅに当接している期間、ロッカアーム１８が傾動しないので、吸気バルブ１１のリフト量がゼロの状態（吸気ポート２ａを閉じた状態）となる。
【００５５】
ここで、図１０（ｂ）に示すように、吸気カムシャフト１３の時計方向の回転に伴い、吸気カム１３ａの凸部分で入力アーム４１のローラ４１ｅが最大限まで押し下げられると、入力アーム４１が矢符Ａ方向（反時計方向）に回転するとともに、これに伴って出力アーム４２Ａ，４２Ｂおよびスライダギア４３が一体となって回転する。これにより、図１０（ｂ）に示すように、出力アーム４２Ａ，４２Ｂのノーズ４２ｃによってロッカアーム１８のローラ１８ａが押し下げられ、ロッカアーム１８がラッシュアジャスタ１９との当接部を支点として傾動し、吸気バルブ１１が押し下げられて最大のリフト量および作用角で開くことになる。
【００５６】
一方、コントロールシャフト３２をアクチュエータ３３に近づく方向（図６における矢符Ｒ方向）に最大限まで移動した状態では、ロッカシャフト３１の軸心回りにおけるローラ４１ｅとノーズ４２ｃとの相対位相差が最小となる。
【００５７】
このような状態では、図１１（ａ）に示すように、吸気カム１３ａのベース円部分が入力アーム４１のローラ４１ｅに当接している期間、ロッカアーム１８が傾動しないので、吸気バルブ１１のリフト量がゼロの状態（吸気ポート２ａを閉じた状態）となる。
【００５８】
ここで、図１１（ｂ）に示すように、吸気カムシャフト１３の時計方向の回転に伴い、吸気カム１３ａの凸部分で入力アーム４１のローラ４１ｅが最大限まで押し下げられると、入力アーム４１と出力アーム４２Ａ，４２Ｂとが一体となって反時計方向（矢符Ａ方向）に回転させられるものの、ノーズ４２ｃがロッカアーム１８のローラ１８ａに当接しないので、ロッカアーム１８は全く傾かず、吸気バルブ１１のリフト量がゼロに維持される。
【００５９】
上述した構成の多気筒型内燃機関１の動作は、制御装置５０によって制御される。この制御装置５０は、図３に示すように、一般的に公知のＥＣＵ（Electronic Control Unit）からなり、双方向性バス５６によって相互に接続されたＣＰＵ５１とＲＯＭ５２とＲＡＭ５３とバックアップＲＡＭ５４とインタフェース５５とを備えている。
【００６０】
ＣＰＵ５１は、ＲＯＭ５２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。ＲＯＭ５２には、内燃機関の運転を制御するための各種制御プログラムが記憶されているが、この実施形態では特に可変動弁機構３０のリフト量および作用角の気筒間公差を検出して、この気筒間公差に起因する気筒間の吸入空気量ばらつきを補正する制御等を実行するためのプログラムを有している。ＲＡＭ５３は、ＣＰＵ５１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る。バックアップＲＡＭ５４は、各種の保存すべきデータを記憶する不揮発性のメモリである。
【００６１】
インタフェース５５には、少なくともエアフローメータ６１、吸気温センサ６２、スロットルポジションセンサ６３、空燃比センサ６４、カムポジションセンサ６５、クランクポジションセンサ６６等が接続されているとともに、燃料噴射弁４、点火プラグ５のイグナイタ、スロットルバルブ６のアクチュエータ等が接続されている。
【００６２】
なお、内燃機関の回転数は、クランクシャフトポジションセンサ６６の検出信号から求められる。また、内燃機関の負荷は、例えばエアフローメータ６１からの出力信号やスロットルポジションセンサ６３からの出力信号に基づき吸入空気量等を取得し、これらの取得情報に基づいて求められる。
【００６３】
次に、本発明の特徴部分に関する構成について説明する。
【００６４】
まず、従来例で説明したように、多気筒型内燃機関１では、基本的に全気筒＃１〜＃４に対する燃料噴射弁４・・・の噴射燃料量および吸入空気量を一定にするようにしているとともに、可変動弁機構３０は、気筒＃１〜＃４毎のリフト量および作用角の初期値を一定とするように初期調整して製造されるが、寸法公差や組み付け公差に起因して気筒＃１〜＃４毎のリフト量および作用角に僅かなばらつき（いわゆる気筒間公差）が存在することがある。
【００６５】
このような気筒間公差が存在すると、高回転域、高負荷の運転のようにリフト量および作用角が大きい場合には、リフト量および作用角の目標値に対する気筒間公差の割合が小さくなって、気筒＃１〜＃４毎の吸入空気量に対する気筒＃１〜＃４間の吸入空気量ばらつきの割合が小さくなるが、低回転域、低負荷の運転のようにリフト量および作用角が小さい場合には、リフト量および作用角の目標値に対する気筒間公差の割合が大きくなって、気筒＃１〜＃４毎の吸入空気量に対する気筒＃１〜＃４間の吸入空気量ばらつきの割合が大きくなるので、それに伴い気筒＃１〜＃４毎の空燃比や発生トルクのばらつきが大きくなる傾向がある。
【００６６】
そこで、本発明では、可変動弁機構３０のリフト量および作用角の気筒間公差が微小であっても、その検出精度を向上できるように工夫している。
【００６７】
要するに、低回転域、低負荷の運転のようにリフト量および作用角が小さい場合に気筒＃１〜＃４間の吸入空気量ばらつきが大きくなるが、そのときにパージ制御を行うと気筒＃１〜＃４間のトルクばらつきが顕著に大きくなるという事象に着目し、低回転域、低負荷の運転中でかつパージ制御中における気筒＃１〜＃４間のトルクばらつきを検出することによって、気筒＃１〜＃４間の吸入空気量ばらつきを推定し、可変動弁機構３０の気筒間公差を検出するようにしている。
【００６８】
具体的に、可変動弁機構３０のリフト量および作用角の気筒間公差の検出動作について、図１２から図１５を参照しつつ、説明する。
【００６９】
なお、図１２に示すフローチャートは、一定周期毎にエントリーされる。まず、ステップＳ１において、暖機運転中であるか否かを調べ、暖機運転中である場合にはステップＳ１で肯定判定してこのフローチャートを抜けるが、暖機運転中でない場合にはステップＳ２へ移行する。この暖機運転は、多気筒型内燃機関１の回転数、負荷、水温等に基づいて認識することができる。
【００７０】
ステップＳ２では、リフト量および作用角が小さい低回転域、低負荷の運転中であるか否かを調べる。リフト量および作用角が大きい高回転域、高負荷の運転中である場合にはステップＳ２で否定判定してこのフローチャートを抜けるが、低回転域、低負荷の運転中である場合にはステップＳ２で肯定判定してステップＳ３へ移行する。この運転条件は、可変動弁機構３０のアクチュエータ３３に対する前回の制御情報を記憶しておき、この記憶情報に基づいて認識することができる。
【００７１】
ステップＳ３では、多気筒型内燃機関１の目標回転数を略一定とする例えばアイドリング運転中であるか否かを調べ、アイドリング運転中でない場合にはステップＳ３で否定判定してこのフローチャートを抜けるが、アイドリング運転中である場合にはステップＳ３で肯定判定してステップＳ４へ移行する。このアイドリング運転は、多気筒型内燃機関１の回転数と負荷とに基づいて認識することができる。
【００７２】
ステップＳ４では、パージ制御を実行可能な状態であるか否かを調べ、実行不可能な場合にはステップＳ４で否定判定してこのフローチャートを抜けるが、実行可能な場合にはステップＳ４で肯定判定してステップＳ５へ移行する。この可否判定は、キャニスタ２２に対する蒸発燃料の付着量を所定の基準値と対比することにより認識することができる。
【００７３】
ステップＳ５ではパージ手段２０によるパージ制御を実行してから、続くステップＳ６において、気筒＃１〜＃４間の吸入空気量ばらつきが所定の許容範囲内に収まっているか否かを調べる。このステップＳ６が請求項に記載の検出処理に相当し、クランクポジションセンサ６６からの出力に基づいて判定するのであるが、後で詳細に説明する。
【００７４】
このとき、許容範囲内である場合には上記ステップＳ６で肯定判定してこのフローチャートを抜けるが、許容範囲外である場合には上記ステップＳ６で否定判定して続くステップＳ７により気筒＃１〜＃４間の吸入空気量ばらつきを補正するよう対処する。
【００７５】
このステップＳ７における対処は、例えば可変動弁機構３０によってリフト量および作用角を一時的に所定量大きくすることが考えられる。これにより、各気筒＃１〜＃４に対する吸入空気量が増加するので、リフト量および作用角の目標値に対する気筒間公差の割合が小さくなって、気筒＃１〜＃４毎の吸入空気量に対する気筒＃１〜＃４間の吸入空気量ばらつきの割合を小さくすることができる。そのため、次サイクル以降において、気筒＃１〜＃４間のトルクばらつきを抑制または解消できるようになり、ひいては燃費ならびにドライバビリティの向上に貢献できるようになる。
【００７６】
ここで、上記ステップＳ６での処理内容について図１３〜図１５を参照して説明する。
【００７７】
まず、図１３（ａ）に示すようにクランクシャフト１５の回転に伴い、吸気バルブ１１のリフト量および作用角の気筒間公差がきわめて小さくほとんど無い場合には、図１３（ｂ）に示すように、気筒＃１〜＃４間でクランクシャフト１５の角速度が略一定となる。
【００７８】
しかし、気筒間公差が存在する場合でパージ制御していない場合には、図１３（ｃ）に示すように、気筒＃１〜＃４間でクランクシャフト１５の角速度がばらつく。ここでは、気筒＃１、＃３における吸気バルブ１１のリフト量および作用角を気筒間公差の極大値とし、気筒＃２、＃４における吸気バルブ１１のリフト量および作用角を気筒間公差の極小値とした場合を例に挙げている。このときの気筒＃１、＃３のクランク角速度の極大値と気筒＃２、＃４の極大値との偏差をα１とする。
【００７９】
この場合、図１４（ａ）に示すように、気筒＃１、＃３における吸入空気量が、気筒＃２、＃４における吸入空気量よりも多くなるにもかかわらず、気筒＃１〜＃４に対する噴射燃料量が一定になっているために、図１４（ｃ）に示すように、気筒＃１、＃３における空燃比がリーン状態に、また、気筒＃２、＃４における空燃比がリッチ状態となる。これにより、図１４（ｄ）に示すように、気筒＃１、＃３で発生するトルクが、気筒＃２、＃４で発生するトルクよりも大きくなる。このときの気筒＃１、＃３で発生するトルクと気筒＃２、＃４で発生するトルクとの偏差をβ１とする。
【００８０】
なお、上記偏差β１により、図１３（ｃ）に示すように、気筒＃１〜＃４間でクランクシャフト１５の角速度がばらつくことになる。
【００８１】
一方、気筒間公差が存在する場合でパージ制御を実行している場合には、図１３（ｄ）に示すように、気筒＃１、＃３のクランク角速度の極大値と気筒＃２、＃４の極大値との偏差をα２とすると、この偏差α２と前記パージ制御していない場合における偏差α１との関係は、α２＞α１になる。
【００８２】
この場合、パージ制御していない場合と同程度に、図１５（ａ）に示すように、気筒＃１、＃３における吸入空気量が、気筒＃２、＃４における吸入空気量よりも多くなるが、この吸入空気量の大小に応じて、パージによる蒸発燃料の気筒＃１〜＃４に対する流入量に差が生じる。
【００８３】
つまり、吸入空気量が多い気筒に蒸発燃料が多く流入する一方、吸入空気量の少ない気筒へ流入する蒸発燃料が少なくなる。そのため、燃料噴射弁４からの噴射燃料量を一定にしていても、図１５（ｂ）に示すように、気筒＃１、＃３に流入するトータルの燃料量が、気筒＃２、＃４に流入するトータルの燃料量よりも多くなる。
【００８４】
その結果、図１５（ｃ）に示すように、気筒＃１、＃３における空燃比がリーン状態に、また、気筒＃２、＃４における空燃比がリッチ状態となるものの、気筒＃１、＃３における空燃比がリーン状態になる割合が図１４（ｃ）に示すようにパージ制御していない場合に比べて小さくなるので、空燃比自体のばらつきは小さくなるが、気筒＃１、＃３に対して導入される燃料量の絶対量がパージ制御していない場合に比べて増える関係より、図１５（ｄ）に示すように、気筒＃１、＃３で発生するトルクが、気筒＃２、＃４で発生するトルクよりも大きくなる。この偏差をβ２とすると、この偏差β２と前記パージ制御していない場合における偏差β１との関係は、β２＞β１になる。
【００８５】
なお、上記偏差β２により、図１３（ｄ）に示すように、気筒＃１〜＃４間でクランクシャフト１５の角速度がばらつくことになり、β２＞β１により、図１３（ｃ）に示す偏差α１と図１３（ｄ）に示す偏差α２との関係が、α２＞α１となるのである。
【００８６】
以上説明したように、リフト量および作用角の気筒間公差が存在する場合において気筒＃１〜＃４間のトルクばらつきが大きくなる時期に、このトルクばらつきを顕著に大きくさせた状態で、そのトルクばらつきを検出するようにしている。そのため、気筒＃１〜＃４間のトルクばらつきの検出精度が向上することになる。
【００８７】
このように高精度に検出できる気筒＃１〜＃４間のトルクばらつきに基づいて気筒＃１〜＃４間の吸入空気量ばらつきを推定し、可変動弁機構３０の気筒間公差を検出するようにしているから、この気筒間公差を正確に認識することが可能になる。
【００８８】
さらに、この実施形態では、前記気筒間公差を正確に検出した後、低回転域、低負荷の運転中において、可変動弁機構３０でリフト量および作用角を一時的に大きくする対処処理を実行するから、次サイクル以降において、気筒＃１〜＃４間のトルクばらつきを抑制または解消できるようになり、ひいては燃費ならびにドライバビリティの向上に貢献できるようになる。
【００８９】
以下、本発明の他の実施形態を説明する。
【００９０】
（１）上記実施形態では、吸気ポート２ａへ燃料を噴射するタイプの多気筒型内燃機関１を例に挙げたが、例えば気筒＃１〜＃４内へ燃料を直接噴射するタイプの多気筒型内燃機関であってもよい。また、多気筒型内燃機関１の気筒数や気筒配置形式等については特に限定されない。
【００９１】
（２）上記実施形態では、気筒間公差の検出処理を実行する際にパージ制御を行うようにした例を挙げているが、例えばリフト量および作用角が小さい運転中においてパージ制御を行うときに、上述した気筒間公差の検出処理を実行するようにしてもよい。
【００９２】
この場合、要するに、リフト量および作用角の気筒間公差が存在する場合において気筒＃１〜＃４間のトルクばらつきが大きくなる時期に、この気筒＃１〜＃４間のトルクばらつきを検出するようにしている。そのため、この場合も、上記実施形態と同様の作用、効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明に係る多気筒型内燃機関の制御装置の一実施形態を示す概略構成図である。
【図２】図１の多気筒型内燃機関の平面図である。
【図３】図１の制御装置の概略構成図である。
【図４】図１の可変動弁機構を模式的に示す平面図である。
【図５】図４の（５）−（５）線断面の矢視図である。
【図６】図４の可変動弁機構の斜視図である。
【図７】図４のバルブリフト機構の分解斜視図である。
【図８】図７のバルブリフト機構のスライダギアとロッカシャフトとの関係を示す分解斜視図である。
【図９】図７のバルブリフト機構の上半分を破断して示す斜視図である。
【図１０】図５の入力アームと出力アームとの相対位相差を最大にした場合の動作説明に用いる側面図である。
【図１１】図５の入力アームと出力アームとの相対位相差を最小にした場合の動作説明に用いる側面図である。
【図１２】図１の制御装置による動作説明に用いるフローチャートである。
【図１３】図１の制御装置による動作説明に用いるタイムチャートである。
【図１４】パージ制御していないときの動作説明に用いるタイムチャートである。
【図１５】パージ制御しているときの動作説明に用いるタイムチャートである。
【符号の説明】
【００９４】
１      多気筒型内燃機関
２      シリンダヘッド
２ａ    吸気ポート
３      インテークマニホルド
４      燃料噴射弁
７      スロットルバルブ
１１      吸気バルブ
１２      排気バルブ
１３      吸気カムシャフト
１５      クランクシャフト
１６      シグナルロータ
２０      パージ手段
２１      燃料タンク
２２      キャニスタ
２３      パージ通路
２４      パージ制御バルブ
３０      可変動弁機構
３１      ロッカシャフト
３２      コントロールシャフト
３３      アクチュエータ
３４      バルブリフト機構
４１      入力アーム（カム被打部材）
４２Ａ，４２Ｂ    出力アーム（バルブ打部材）
４３      スライダギア
５０      制御装置
６１      エアフローメータ
６６      クランクポジションセンサ
【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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【図１５】
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