JP2007132187A - 内燃機関の吸気制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】吸気弁のリフト特性を可変制御することで吸入空気量を制御する場合に、多気筒内燃機関における吸入空気量の気筒間ばらつきを抑制する。
【解決手段】吸気弁のリフト・作動角を拡大・縮小させる第１可変動弁機構とリフトの中心角を遅進させる第２可変動弁機構とによって吸気弁のリフト特性ひいては吸入空気量を制御する。第１可変動弁機構は、一つのアクチュエータによって全気筒のリフト・作動角が一斉に変化する。♯１気筒のリフト（Ｂ１０）が他の気筒のリフトより相対的に小さい場合、第１可変動弁機構ＶＥＬの目標値を補正する所定の高さ・幅の補正パルス（Ａ１１）を所定のタイミングで出力することで、アクチュエータの実位置がＡ２１のように補正され、♯１気筒のリフトが拡大（Ｂ１１）する。ばらつきが許容範囲内となるまで、補正パルスが大きくなる（Ａ１２）。
【選択図】図８

Description

この発明は、内燃機関のシリンダ内に吸入される吸入空気量を制御する吸気制御装置に関し、特に、吸気弁のバルブリフト特性の可変制御によって吸入空気量の制御を達成するようにした内燃機関の吸気制御装置に関する。

ガソリン機関においては、一般に吸気通路中に設けたスロットル弁の開度制御によって吸気量を制御しているが、良く知られているように、この種の方式では、特にスロットル弁開度の小さな中低負荷時におけるポンピングロスが大きい、という問題がある。これに対し、吸気弁の開閉時期やリフト量を変化させることで、スロットル弁に依存せずに吸気量を制御しようとする試みが以前からなされており、この技術を利用して、ディーゼル機関と同様に吸気系にスロットル弁を具備しないいわゆるスロットルレスの構成を実現することが提案されている。

特許文献１には、本出願人が先に提案した吸気弁のリフト量および作動角さらにはそのリフトの中心角を連続的に可変制御し得る可変動弁機構が開示されている。この種の可変動弁機構によれば、上述のように、スロットル弁の開度制御に依存せずにシリンダ内に流入する空気量を可変制御することが可能であり、特に負荷の小さな領域において、いわゆるスロットルレス運転ないしはスロットル弁の開度を十分に大きく保った運転を実現でき、ポンピングロスの大幅な低減が図れる。
特開２００１−２６３１０５号公報

しかしながら、上記のように吸気弁のリフト特性の可変制御でもって吸入空気量を制御する場合、吸入空気量が少ないアイドル時には必要な吸気弁開口面積が非常に小さくなるため、僅かなリフト特性のばらつきが吸入空気量に大きく影響し、特に、多気筒内燃機関においては、気筒間のリフト特性のばらつきによって各気筒の発生トルクのばらつきや回転変動が生じる、という問題がある。

この発明は、請求項１のように、内燃機関の複数気筒の吸気弁のリフト特性を同時にかつ連続的に変化させる可変動弁機構を備え、この可変動弁機構の制御位置を可変制御することにより内燃機関の出力する負荷を制御する内燃機関の吸気制御装置において、複数気筒の中の特定気筒の吸気弁のリフト特性を相対的に変更する特定気筒リフト特性変更手段を有することを特徴としている。

上記特定気筒リフト特性変更手段は、例えば、上記可変動弁機構の制御位置をサイクル毎に補正することで、特定気筒のリフト特性を変更する。

このように特定気筒のリフト特性を変更することで、吸入空気量を変更したい気筒のみ吸入空気量を変更でき、気筒間の吸入空気量のばらつきを抑えることができる。

請求項３の発明では、上記可変動弁機構は、複数気筒に共通のアクチュエータに、バルブスプリング反力に起因した反力がその制御位置に応じて作用する機械的な構成であり、上記特定気筒リフト特性変更手段は、特定気筒に対する吸入空気量要求補正量と現在の可変動弁機構位置とに応じて、可変動弁機構目標位置の補正タイミングおよび補正量を決定する。

より具体的な請求項４の発明では、現在の可変動弁機構位置が、上記反力が大となる位置であるほど、可変動弁機構目標位置の補正タイミングを早くするとともに、その補正量を大きくする。

すなわち、上記可変動弁機構は、例えばリフト量が大となるほどアクチュエータに作用する反力が大となり、その応答性が低下するが、上記構成では、反力の大小による可変動弁機構の応答性違いを考慮に入れた補正ができ、確実に吸入空気量要求補正量を実現できる。

請求項５の発明では、上記特定気筒リフト特性変更手段は、所定の条件を満たすように、吸入空気量要求補正量に対する可変動弁機構目標位置の補正パターンを設定することを特徴とする。

より具体的な請求項６の発明では、特定気筒の吸気弁開時期が所定の制限値よりも遅角側であることを上記の条件とする。

このように吸気弁開時期が所定の制限値よりも常に遅角側になるように可変動弁機構目標位置の補正パターンを設定することにより、燃焼安定性が悪化することを防止できる。

上記制限値は、例えば請求項７のように、特定気筒の排気弁閉時期により定まる。つまり、バルブオーバラップが燃焼安定性を確保できる範囲になるように可変動弁機構目標位置の補正パターンを設定するので、燃焼安定性が悪化することを防止できる。

この発明によれば、例えば可変動弁機構の制御位置をサイクル毎に補正することで、複数気筒の中の特定気筒の吸気弁のリフト特性を相対的に変更するので、各気筒の吸入空気量のばらつきを抑制でき、アイドル時の回転変動や空燃比の気筒間ばらつきなどを抑制できる。

図１は、この発明に係る内燃機関の吸気制御装置のシステム構成を示す構成説明図であって、内燃機関１は、吸気弁３と排気弁４とを有し、かつ吸気弁３の動弁機構として、吸気弁３のリフト・作動角を連続的に拡大・縮小させることが可能な第１可変動弁機構（ＶＥＬ）５および作動角の中心角を連続的に遅進させることが可能な第２可変動弁機構（ＶＴＣ）６を備えている。また、吸気通路７には、モータ等のアクチュエータにより開度が制御される絞り弁２が設けられている。ここで、上記絞り弁２は、吸気通路７内に、ブローバイガスの処理などのために必要な僅かな負圧（例えば−５０ｍｍＨｇ）を発生させるために用いられており、吸入空気量の調整は、上記第１、第２可変動弁機構５、６により吸気弁３のリフト特性を変更することで行われる。より詳しくは、所定の低負荷側の領域（第１の領域）では、吸入負圧が一定（例えば−５０ｍｍＨｇ）となるように絞り弁２の開度が制御される。そして、この一定の負圧を発生させながらリフト特性の変更で実現できる最大負荷を要求負荷が超える高負荷側の領域（第２の領域）では、その限界となる点のリフト特性に固定され、負荷、例えばアクセル開度ＡＰＯの増加に伴い、絞り弁２の開度がさらに増加する。つまり、ある負荷までは比較的弱い吸入負圧を維持しつつ吸気弁３のリフト特性を変更することで吸入空気量の調整が行われ、全開領域に近い高負荷側の領域では、吸入負圧を減少させることによって、吸入空気量の調整が行われる。

これらの第１、第２可変動弁機構５、６および絞り弁２は、コントロールユニット１０によって制御されている。

また、燃料噴射弁８が吸気通路７に配置されており、上記のように吸気弁３もしくは絞り弁２により調整された吸入空気量に応じた量の燃料が、この燃料噴射弁８から噴射される。従って、内燃機関１の出力は、第１の領域では、第１、第２可変動弁機構５、６により吸入空気量を調整することによって制御され、第２の領域では、絞り弁２により吸入空気量を調整することによって制御される。

上記のコントロールユニット１０は、運転者により操作されるアクセルペダルに設けられたアクセル角度センサ１１からのアクセル開度信号ＡＰＯと、エンジン回転数センサ１２からのエンジン回転数信号Ｎｅと、吸入空気量センサ１３からの吸入空気量信号と、を受け取り、これらの信号に基づいて、燃料噴射量、点火時期、第１可変動弁機構目標角度、第２可変動弁機構目標角度をそれぞれ演算する。そして、要求の燃料噴射量および点火時期を実現するように燃料噴射弁８および点火プラグ９を制御するとともに、第１可変動弁機構目標角度、第２可変動弁機構目標角度を実現するための制御信号を、第１可変動弁機構５のアクチュエータおよび第２可変動弁機構６のアクチュエータへそれぞれ出力する。

ここで、上記第１可変動弁機構５および第２可変動弁機構６は、その機械的な構成は公知であり、例えば上述した特許文献１に記載の装置と同様の構成を有している。従って、その詳細な説明は省略するが、上記第１可変動弁機構５は、複数気筒に共通の制御軸の回動位置を電動モータからなるアクチュエータによって変化させることで、複数気筒の吸気弁３のリフト・作動角が一斉に変化するようにしたカム機構を利用した構成であり、吸気弁３はバルブスプリング反力に抗して押し開かれるので、リフト・作動角が大となるほどアクチュエータに作用する反力が大となる特性を有している。

なお、本実施例では、リフト・作動角を変化させる第１可変動弁機構と中心角を変化させる第２可変動弁機構とを備えているが、本発明は、可変動弁機構が１つの場合でも同様に適用でき、また種々の形式の可変動弁機構を利用することができる。

図２は、本発明の制御の内容、特に、アイドル時における第１可変動弁機構５の目標値を算出する処理を概略的に示したフローチャートである。この実施例は、複数気筒の吸気弁３のリフト・作動角を同時に可変制御している第１可変動弁機構５（つまり１つのアクチュエータ）のアイドル時の目標位置つまりアイドル時基本目標位置に、回転同期の補正パルスを追加することにより、特定気筒のリフト・作動角を他の気筒に対して変化させ、全気筒の吸入空気量を揃えるようにしたものである。

まず、目標アイドルエンジン回転数等から第１可変動弁機構アイドル時基本目標位置を算出する（ステップ０１）。そして、例えば気筒間のエンジン回転数ばらつきを検出し、これから、各気筒の吸入空気量偏差を算出する（ステップ０２）。次に、例えば排気弁閉時期との関係から燃焼安定性限界となる吸気弁開時期制限値を算出し（ステップ０３）、補正後の吸気弁開時期がこの吸気弁開時期制限値より進角側にならないように、各気筒の第１可変動弁機構補正パルスを算出する（ステップ０４）。このステップ０４で算出した補正パルスを各々の気筒に対応したタイミングで第１可変動弁機構アイドル時基本目標位置に追加することにより、最終的な第１可変動弁機構目標位置を算出する（ステップ０５）。

図３は、この実施例の制御の内容を機能ブロック図として示したものである。なお、対象とする内燃機関は直列４気筒機関であって、１つの第１可変動弁機構５（つまり１つのアクチュエータ）ですべての気筒の吸気弁３のリフト・作動角を可変制御している。また、以下の説明において、「♯ｎ」は気筒番号を意味し、ｎ＝１〜４である。

図３において、ｔＮＥは目標アイドルエンジン回転数、ｔＱは目標吸入空気量、ＮＥは実際のエンジン回転数、であり、これらに基づいて、第１可変動弁機構アイドル時基本目標位置演算部１０１において、全気筒に共通な第１可変動弁機構アイドル時基本目標位置ｔＶＥＬ０が算出される。そして、目標アイドルエンジン回転数ｔＮＥと各気筒毎のエンジン回転数ＮＥとに基づいて、各気筒吸入空気量偏差演算部１０２において各気筒の吸入空気量偏差ΔＱ♯ｎがそれぞれ算出される。なお、各気筒の膨張行程における微小区間でのエンジン回転数に着目することで、各気筒毎にエンジン回転数ＮＥを求めることができる。

また、目標吸入空気量ｔＱとエンジン回転数ＮＥと排気弁閉時期ＥＶＣとに基づいて、吸気弁開時期制限値演算部１０３において吸気弁開時期制限値ＩＶＯＬＩＭＩＴを算出する。この実施例では、吸気弁開時期制限値ＩＶＯＬＩＭＩＴは、全気筒で共通である。そして、第１可変動弁機構アイドル時基本目標位置ｔＶＥＬ０と吸気弁開時期制限値ＩＶＯＬＩＭＩＴと各気筒の圧縮ＴＤＣ信号ＴＤＣＣＯＭＰ♯ｎと気筒毎の吸入空気量偏差ΔＱ♯ｎとに基づいて、各気筒毎の第１可変動弁機構補正パルス♯ｎ演算部１１１〜１１４において、各気筒の第１可変動弁機構補正パルスＰＵＬＳＥ♯ｎをそれぞれ算出する。これら各気筒の第１可変動弁機構補正パルスＰＵＬＳＥ♯ｎ（ｎ＝１〜４）を加算点１０４において足し合わせてなる第１可変動弁機構補正パルスＰＵＬＳＥを、加算点１０５において、第１可変動弁機構アイドル時基本目標位置ｔＶＥＬ０に加えることにより、第１可変動弁機構目標位置ｔＶＥＬが算出される。第１可変動弁機構５のアクチュエータは、この第１可変動弁機構目標位置ｔＶＥＬへ向かって制御され、これにより、１つのアクチュエータでもって、各気筒個別に吸気弁３のリフト特性が変更される。

図４は、図３で示す機能ブロック図におけるある気筒（♯ｎ気筒）の第１可変動弁機構補正パルス♯ｎ演算部１１１〜１１４の詳細を示したものである。図示するように、♯ｎ気筒の吸入空気量偏差ΔＱ♯ｎに符号２０１で示すタイミングゲインＧＡＩＮ＿Ｔをかけてタイミング補正量ＨＯＳ＿Ｔｎを算出し、これを符号２０２で示すように順次その前回値に加え、かつ符号２０３のように絶対値としたものを、補正パルスタイミング初期値演算部２０４が出力する補正パルスタイミング初期値Ｔ０＿ＰＵＬＳＥから減じて、基本補正パルスタイミングＴ＿ＰＵＬＳＥ０ｎを算出する。

また、♯ｎ気筒の吸入空気量偏差ΔＱ♯ｎに、高さゲイン演算部２０５が出力する高さゲインＧＡＩＮ＿Ｈをかけて高さ補正量ＨＯＳ＿Ｈｎを算出し、これを符号２０６で示すように順次その前回値に加えて補正パルス高さＨ＿ＰＵＬＳＥｎを算出する。同様に、♯ｎ気筒の吸入空気量偏差ΔＱ♯ｎに、幅ゲイン演算部２０７が出力する幅ゲインＧＡＩＮ＿Ｗをかけて幅補正量ＨＯＳ＿Ｗｎを算出し、これを符号２０８で示すように順次その前回値に加え、かつ符号２０９のように絶対値として補正パルス幅Ｗ＿ＰＵＬＳＥｎを算出する。

以上のように算出した基本補正パルスタイミングＴ＿ＰＵＬＳＥ０ｎと補正パルス高さＨ＿ＰＵＬＳＥｎと補正パルス幅Ｗ＿ＰＵＬＳＥｎとに基づいて、吸気弁開時期推定部２１０において吸気弁開時期ＩＶＯ♯ｎを推定する。そして、これを比較部２１１で吸気弁開時期制限値ＩＶＯＬＩＭＩＴと比較して、ＩＶＯ♯ｎ≧ＩＶＯＬＩＭＩＴ（吸気弁開時期が吸気弁開時期制限値よりも遅角側）であれば、選択部２１２において、基本補正パルスタイミングＴ＿ＰＵＬＳＥ０ｎを補正パルスタイミングＴ＿ＰＵＬＳＥｎとし、そうでなければ、補正パルスタイミング前回値を補正パルスタイミングＴ＿ＰＵＬＳＥｎとする（つまり、補正パルスタイミングを早めない）。

次に、圧縮上死点信号ＴＤＣＣＯＭＰ♯ｎと補正パルスタイミングＴ＿ＰＵＬＳＥｎと補正パルス高さＨ＿ＰＵＬＳＥｎと補正パルス幅Ｗ＿ＰＵＬＳＥｎとに基づいて、補正パルス♯ｎ波形生成部２１３において、♯ｎ気筒の補正パルスＰＵＬＳＥ♯ｎを算出する。

ここで、上記の補正パルスタイミング初期値Ｔ０＿ＰＵＬＳＥ、高さゲインＧＡＩＮ＿Ｈ、および幅ゲインＧＡＩＮ＿Ｗは、それぞれ前述した第１可変動弁機構アイドル時基本目標位置ｔＶＥＬ０に基づいて、テーブル検索により算出される。すなわち、補正パルスタイミング初期値Ｔ０＿ＰＵＬＳＥは、補正パルスタイミング初期値演算部２０４において、図５（ａ）に示す補正パルスタイミング初期値算出テーブルを用いて算出され、高さゲインＧＡＩＮ＿Ｈは、高さゲイン演算部２０５において、図５（ｂ）に示す高さゲイン算出テーブルを用いて算出され、幅ゲインＧＡＩＮ＿Ｗは、幅ゲイン演算部２０７において、図５（ｃ）に示す幅ゲイン算出テーブルを用いて算出される。なお、本実施例では、これらを第１可変動弁機構アイドル時基本目標位置ｔＶＥＬ０のみから算出しているが、タイミングゲインＧＡＩＮ＿Ｔも含め、エンジン回転数によっても変更する構成としても良い。

図６は、図４に示したブロック図における補正パルス♯ｎ波形生成部２１３の詳細を示したタイムチャートであり、（ａ）圧縮上死点信号、（ｂ）補正パルス、の変化を示している。（ａ）の符号Ａ１で示す♯ｎ気筒の圧縮上死点信号ＴＤＣＣＯＭＰ♯ｎを基準にして、（ｂ）の符号Ｂ４で示す♯ｎ気筒の補正パルスが出力されるが、この補正パルスＢ４は、（ｂ）の符号Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３で示す大きさが、それぞれ図４で算出した補正パルスタイミングＴ＿ＰＵＬＳＥｎ、補正パルス高さＨ＿ＰＵＬＳＥｎ、補正パルス幅Ｗ＿ＰＵＬＳＥｎとなるように出力される。ここで、（ｂ）の符号Ｂ０で示す大きさは、補正パルスタイミング初期値Ｔ０＿ＰＵＬＳＥである。

次に、図７は、この実施例によるアイドル時定常状態の作用を示すタイムチャートである。これは、一例として、♯１気筒の吸気弁リフトにばらつきが生じて♯１気筒の吸入空気量が他の気筒（♯２〜♯４）の吸入空気量より少ない場合の補正の様子を表しており、（ａ）各気筒の膨張行程におけるエンジン回転数ＮＥの所定サイクル平均、（ｂ）各気筒の補正パルスタイミングＴ＿ＰＵＬＳＥ、（ｃ）各気筒の補正パルス高さＨ＿ＰＵＬＳＥ、（ｄ）各気筒の補正パルス幅Ｗ＿ＰＵＬＳＥ、の変化を示している。

（ａ）の符号Ａ１の実線は、♯１気筒の膨張行程におけるエンジン回転数の所定サイクル平均（つまり♯１気筒のエンジン回転数）の変化を示し、同様に、Ａ２、Ａ３、Ａ４の実線は、それぞれ、♯２気筒、♯３気筒、♯４気筒の膨張行程におけるエンジン回転数の所定サイクル平均（つまり♯２〜♯４気筒のエンジン回転数）を示す。なお、この図の例では、♯１気筒のみに補正が加えられるので、その回転数が変化し、他方、♯２〜♯４気筒は補正されないため、回転数は一定である。また、（ａ）の符号Ａ５の点線は、目標エンジン回転数を表し、Ａ６の点線およびＡ７の点線は、許容範囲つまり、ばらつき正常判定となる上限回転数および下限回転数をそれぞれ表している。そして、時間ｔ１から第１可変動弁機構目標位置補正を開始するものとする。ここで、所定サイクルの時間は、ｔ２−ｔ１（＝ｔ３−ｔ２）である。

時間ｔ１までの♯１気筒のエンジン回転数は（ａ）の符号Ａ１１で示す値であり、（ａ）の符号Ａ７で示すばらつき正常判定となる下限回転数を下回っているため、ばらつきありと判定される。従って、（ａ）の符号Ａ５で示す目標エンジン回転数からの偏差（（ａ）の符号Ａ０１で示す）に対応した♯１気筒の吸入空気量偏差ΔＱ♯１（目標エンジン回転数≧♯１気筒のエンジン回転数、の場合に正とし、目標エンジン回転数＜♯１気筒のエンジン回転数、の場合に負とする）に応じて、♯１気筒の第１可変動弁機構補正パルスパターン（補正パルスタイミングＴ＿ＰＵＬＳＥ♯１、補正パルス高さＨ＿ＰＵＬＳＥ♯１、補正パルス幅Ｗ＿ＰＵＬＳＥ♯１）が算出される。つまり、時間ｔ１に、♯１気筒の補正パルスタイミングは、（ｂ）の符号Ｂ０で示す補正パルスタイミング初期値から（ｂ）の符号Ｂ１１で示す値へと変更され、同様に、♯１気筒の補正パルス高さと補正パルス幅は、それぞれ（ｃ）の符号Ｃ１１で示す値、（ｄ）の符号Ｄ１１で示す値、となる。その結果、時間ｔ１からの所定サイクル期間（時間ｔ１〜ｔ２）の♯１気筒のエンジン回転数は、（ａ）の符号Ａ１２で示す値となる。しかし、この符号Ａ１２のエンジン回転数は、やはり（ａ）の符号Ａ７の下限回転数を下回っているため、再度ばらつきありと判定され、（ａ）の符号Ａ５で示す目標エンジン回転数からの偏差（（ａ）の符号Ａ０２で示す）に対応した♯１気筒の吸入空気量偏差ΔＱ♯１に応じて、補正パルスタイミングＴ＿ＰＵＬＳＥ♯１、補正パルス高さＨ＿ＰＵＬＳＥ♯１、補正パルス幅Ｗ＿ＰＵＬＳＥ♯１、が算出される。これらは、それぞれ（ｂ）の符号Ｂ１２で示す値、（ｃ）の符号Ｃ１２で示す値、（ｄ）の符号Ｄ１２で示す値、となる。その結果、時間ｔ２からの所定サイクル期間（時間ｔ２〜ｔ３）の♯１気筒のエンジン回転数は（ａ）の符号Ａ１３で示す値となり、（ａ）の符号Ａ７で示すばらつき正常判定となる下限回転数を上回るため、ばらつきは正常範囲内と判定され、時間ｔ３以降は、♯１気筒の第１可変動弁機構補正パルスパターンを変更しない。

このようにして、♯１気筒の補正パルスタイミングＴ＿ＰＵＬＳＥ♯１、補正パルス高さＨ＿ＰＵＬＳＥ♯１、補正パルス幅Ｗ＿ＰＵＬＳＥ♯１は、それぞれ（ｂ）の符号Ｂ１で示す実線、（ｃ）の符号Ｃ１で示す実線、（ｄ）の符号Ｄ１で示す実線のように変化する。一方、♯２〜♯４気筒のエンジン回転数は、ばらつき正常判定となる上限値と下限値の範囲内にあるので、補正は行わず、各々の気筒の補正パルスタイミングＴ＿ＰＵＬＳＥ♯２〜４、補正パルス高さＨ＿ＰＵＬＳＥ♯２〜４、補正パルス幅Ｗ＿ＰＵＬＳＥ♯２〜４は、それぞれ（ｂ）の符号Ｂ２で示す実線、（ｃ）の符号Ｃ２で示す実線、（ｄ）の符号Ｄ２で示す実線のように一定値となる。

図８は、図７のタイムチャートを、♯１気筒の圧縮上死点から１サイクルずつクランク角度で整理したものであり、（ａ）第１可変動弁機構位置ＶＥＬ、（ｂ）吸気弁リフト量、（ｃ）モータリングでの筒内圧、の変化を示している。横軸はクランク角度であり、符号Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４、Ｄ５で示すクランク角度は、それぞれ♯１気筒の圧縮上死点、下死点、上死点、下死点、圧縮上死点であり、符号Ｄ６、Ｄ７、Ｄ８、Ｄ９で示す期間は、それぞれ♯１気筒の膨張行程、排気行程、吸気行程、圧縮行程である。

図７の時間ｔ１以前は第１可変動弁機構目標位置補正を行う前なので、第１可変動弁機構目標位置は、（ａ）の符号Ａ０で示す第１可変動弁機構アイドル時基本目標位置で一定であり、♯１〜♯４気筒の吸気弁のリフトカーブは、それぞれ（ｂ）の符号Ｂ１０、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４で示す線となる。また、♯１〜♯４気筒のモータリング時筒内圧は、それぞれ（ｃ）の符号Ｃ１０、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４で示す実線となる。このとき、ばらつきにより♯１気筒のリフトカーブだけ他気筒のリフトカーブよりもリフト・作動角が小さくなっており、♯１気筒の圧縮上死点での筒内圧（最大筒内圧）は、他気筒の最大筒内圧よりも（ｃ）の符号Ｃ０１で示す分だけ小さくなっている。つまり、♯１気筒の吸入空気量が相対的に少ない。なお、♯２〜♯３気筒の吸入空気量の差は小さいため、図では省略している。

図７の時間ｔ１〜ｔ２では、図７で示したように♯１気筒の第１可変動弁機構補正パターンが算出されるため、第１可変動弁機構目標位置ｔＶＥＬは、（ａ）の符号Ａ１１で示す実線のように補正され、これに伴って、第１可変動弁機構実位置は、（ａ）の符号Ａ２１で示す実線のように変化する。その結果、♯１気筒のリフトカーブは、（ｂ）の符号Ｂ１１で示す実線のように変化し、♯１気筒の筒内圧は、（ｃ）の符号Ｃ１１で示す実線のようになる。従って、♯１気筒の吸入空気量は改善されるが、まだ、♯１気筒の最大筒内圧は、他気筒の最大筒内圧よりも（ｃ）の符号Ｃ０２で示す分だけ小さい。

図７の時間ｔ２〜ｔ３では、図７で示したように♯１気筒の第１可変動弁機構補正パターンが算出されて、第１可変動弁機構目標位置ｔＶＥＬは、（ａ）の符号Ａ１２で示す実線のように補正され、第１可変動弁機構実位置は、（ａ）の符号Ａ２２で示す実線のように変化する。その結果、♯１気筒のリフトカーブは、（ｂ）の符号Ｂ１２で示す実線のように変化し、♯１気筒の筒内圧は（ｃ）の符号Ｃ１２で示す実線のようになり、♯１気筒の吸入空気量は改善されて気筒間ばらつきが解消される。

なお、本実施例では、各気筒の吸入空気量偏差を、目標エンジン回転数からの各気筒のエンジン回転数の偏差に応じて定めているが、目標エンジン回転数ではなく、ばらつきのない気筒（図７の例では♯２〜♯４気筒）のエンジン回転数の平均値としても良い。また、各気筒の筒内圧を検出できるセンサを備えている場合には、各気筒の筒内圧から吸入空気量偏差を推定しても良い。

本発明に係る内燃機関の吸気制御装置のシステム構成を示す構成説明図。 アイドル時における第１可変動弁機構の目標値算出処理を示すフローチャート。 この制御の機能ブロック図。 第１可変動弁機構補正パルス♯ｎ演算部の詳細を示す機能ブロック図。 補正パルスタイミング初期値の特性（ａ）、高さゲインの特性（ｂ）、および幅ゲインの特性（ｃ）を示す特性図。 第１可変動弁機構補正パルスの波形の例を示すタイムチャート。 アイドル時における本実施例の作用を示すタイムチャート。 本実施例の補正の作用をクランク角度で整理して示すタイムチャート。

符号の説明

２…絞り弁
５…第１可変動弁機構
６…第２可変動弁機構
１０…コントロールユニット
１１…アクセル開度センサ

Claims (8)

1. 内燃機関の複数気筒の吸気弁のリフト特性を同時にかつ連続的に変化させる可変動弁機構を備え、この可変動弁機構の制御位置を可変制御することにより内燃機関の出力する負荷を制御する内燃機関の吸気制御装置において、
   複数気筒の中の特定気筒の吸気弁のリフト特性を相対的に変更する特定気筒リフト特性変更手段を有することを特徴とする内燃機関の制御装置。
2. 上記特定気筒リフト特性変更手段は、上記可変動弁機構の制御位置をサイクル毎に補正することで、特定気筒のリフト特性を変更することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の吸気制御装置。
3. 上記可変動弁機構は、複数気筒に共通のアクチュエータに、バルブスプリング反力に起因した反力がその制御位置に応じて作用する機械的な構成であり、
   上記特定気筒リフト特性変更手段は、特定気筒に対する吸入空気量要求補正量と現在の可変動弁機構位置とに応じて、可変動弁機構目標位置の補正タイミングおよび補正量を決定することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の内燃機関の吸気制御装置。
4. 現在の可変動弁機構位置が、上記反力が大となる位置であるほど、可変動弁機構目標位置の補正タイミングを早くするとともに、その補正量を大きくすることを特徴とする請求項３に記載の内燃機関の吸気制御装置。
5. 上記特定気筒リフト特性変更手段は、所定の条件を満たすように、吸入空気量要求補正量に対する可変動弁機構目標位置の補正パターンを設定することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の内燃機関の吸気制御装置。
6. 特定気筒の吸気弁開時期が所定の制限値よりも遅角側であることを上記の条件とすることを特徴とする請求項５に記載の内燃機関の吸気制御装置。
7. 上記制限値は、特定気筒の排気弁閉時期により定まることを特徴とする請求項６に記載の内燃機関の吸気制御装置。
8. 上記可変動弁機構は、複数気筒に共通の電動アクチュエータの制御位置に応じて、吸気弁のリフト・作動角が連続的に増減変化する構成であることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の内燃機関の吸気制御装置。
   

Images