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WO2005008052A1 - 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 - Google Patents

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 Download PDF

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WO2005008052A1
WO2005008052A1 PCT/JP2004/008825 JP2004008825W WO2005008052A1 WO 2005008052 A1 WO2005008052 A1 WO 2005008052A1 JP 2004008825 W JP2004008825 W JP 2004008825W WO 2005008052 A1 WO2005008052 A1 WO 2005008052A1
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WO
WIPO (PCT)
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valve opening
opening characteristic
cylinder
variation
index
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/JP2004/008825
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Kaoru Ohtsuka
Takashi Tsunooka
Keizo Hiraku
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
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Priority to US10/528,357 priority patent/US7032550B2/en
Priority to EP04746294A priority patent/EP1647696B1/en
Publication of WO2005008052A1 publication Critical patent/WO2005008052A1/ja
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Ceased legal-status Critical Current

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    • Y02T10/40Engine management systems

Definitions

  • the present invention relates to a valve opening characteristic between cylinders of an internal combustion engine, particularly a light internal combustion engine provided with valve opening characteristic setting means for changing an amount of air flowing into a cylinder, for example, a variation in operating angle and z or lift amount.
  • TECHNICAL FIELD The present invention relates to an inter-cylinder variation detection device and an inter-punk variation detection device of an internal combustion engine, which detect variations in fuel injection amount.
  • valve opening characteristic control device that controls the intake air amount of an internal combustion engine by making the valve opening characteristics including the operating angle and Z or the lift amount of the intake valves provided in a plurality of cylinders variable. Development is underway.
  • the conventional internal combustion engine is set by setting the working angle and the angle or the lift amount to relatively small values. It is possible to reduce pump loss and improve fuel efficiency compared to engines.
  • the deviation of the index of the combustion state between the cylinders includes the variation of the fuel injection amount. For this reason, unless considering the inter-cylinder variation of the fuel injection amount, it is not possible to accurately detect the valve opening characteristic including the operating angle and / or the lift amount. Therefore, if there is a variation in the fuel injection amount between the cylinders, it is necessary to accurately detect this and then detect the variation in the valve opening characteristics.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and has an inter-cylinder variation detection apparatus and a bank for an internal combustion engine that can detect the occurrence of a variation in the valve opening characteristic between the cylinders and a variation in the fuel injection amount. It is an object to provide an interval detection device. Disclosure of the invention
  • a valve opening characteristic setting means for changing a valve operating angle or a lift amount of an intake valve, wherein the valve opening characteristic setting means comprises a first valve opening valve.
  • the characteristic and a second valve opening characteristic having a smaller working angle or a smaller lift amount than at the time of the first valve opening characteristic can be set, and further set by the valve opening characteristic setting means.
  • An apparatus for detecting an inter-cylinder stick of an internal combustion engine is provided. That is, according to the first invention, when detecting the valve opening characteristic variation, not only the deviation from the reference value at the time of the second valve opening characteristic is calculated, but also the deviation from the reference value at the time of the first valve opening characteristic. Is also calculated. In this way, by calculating the deviation of each cylinder from the index of the combustion state in the two different valve opening characteristics and correcting using the deviation, it is possible to accurately detect the variation between the cylinders. .
  • a valve opening characteristic setting means for changing a working angle or a lift amount of the intake valve
  • the valve opening characteristic setting means comprises a first valve opening characteristic and the first valve opening characteristic.
  • a second valve opening characteristic having a smaller operating angle or a smaller lift amount than that of the valve characteristic can be set, and further, the second valve opening characteristic set by the valve opening characteristic setting means can be set.
  • a calculating means for detecting an index of the combustion state in each cylinder at the time of the second valve opening characteristic and calculating a deviation between the index and an average value of the index of the combustion state for each cylinder; And a detecting means for detecting a variation between cylinders using the calculated deviation of each cylinder at the time of the first valve opening characteristic and the deviation of each cylinder at the time of the second valve opening characteristic.
  • the second invention when detecting the variation of the valve opening characteristics, not only the deviation from the average value between the cylinders at the time of the second valve opening characteristic is calculated, but also the cylinder at the time of the first valve opening characteristic is calculated. The deviation from the average value between them is also calculated.
  • the valve opening characteristic in the first or second aspect, the valve opening characteristic; the variation of the fuel injection amount based on the deviation for each cylinder at the time of the first valve opening characteristic set by the setting means. Detecting the second opening The variation of the valve opening characteristic is detected based on the deviation of each cylinder at the time of the valve characteristic.
  • the third invention it is possible to detect not only the variation in the valve opening characteristics but also the variation in the injection amount.
  • the variation of the valve opening characteristic is detected based on the deviation of each cylinder at the time of the second valve opening characteristic set by the valve opening characteristic setting means. Next, the variation in the fuel injection amount for each cylinder detected during the first valve opening characteristic is corrected.
  • the fourth invention it is possible to accurately detect the variation of the valve opening characteristic except for the variation of the fuel injection amount.
  • any one of the first to fourth aspects of the invention when the detection device detects the variation between the cylinders, the second one set by the valve opening characteristic setting means. Control is performed so that the operating conditions at the time of the first and second valve opening characteristics are the same.
  • the operating conditions are made the same so that the index of the combustion state is made substantially the same so that the variation can be corrected and detected more accurately. , Can obtain almost the same functions and effects as the first to fifth inventions.
  • the operating condition is a rotation speed and a torque.
  • the sixth invention can provide substantially the same operation and effect as the first to fifth inventions.
  • the detection device when the variation between the cylinders is detected by the detection device, the detection is performed in an idle state of the internal combustion engine.
  • the frequency of detection and good detectability by the seventh invention It is more desirable to perform detection in the idle state because of large fluctuations in rotation, so that substantially the same operation and effect as the first to sixth aspects can be obtained.
  • the indicator of the combustion state includes at least one of an air-fuel ratio, a rotation fluctuation, and a combustion pressure of the internal combustion engine.
  • the eighth invention it is possible to accurately detect the variation in the valve opening characteristics and the variation in the fuel injection amount with a relatively simple configuration.
  • the valve opening characteristic of the intake valve is changed so that the variation between cylinders detected by the detection means is eliminated. did.
  • the valve opening characteristic is changed by the amount of the valve opening characteristic variation between the cylinders detected so as not to include the fuel injection amount parameter, so that more precise control becomes possible. As a result, it is possible to avoid adverse effects on drivability and emission.
  • the valve opening characteristic setting means for changing the valve opening characteristic of the intake valve, the first valve opening characteristic set by the valve opening characteristic setting means, and the first valve opening characteristic Index detecting means for detecting an index of the combustion state of each cylinder at the time of the second valve opening characteristic which is smaller than the valve opening characteristic of the cylinder, and detection by the index detecting means at the time of the first valve opening characteristic
  • a fuel injection amount variation detector that detects a fuel injection amount variation for each of the cylinders using the calculated combustion state indicator, and the fuel injection amount variation indicator detected at the time of the second valve opening characteristic.
  • Valve opening characteristic variation detecting means for detecting the valve opening characteristic variation for each cylinder using the combustion state index and the fuel injection amount variation detected by the fuel injection amount variation detecting means.
  • the fuel injection amount variation for each cylinder is detected from the index of the combustion state at the time of the first valve opening characteristic, and the fuel injection amount variation is included from the index of the combustion state at the time of the second valve opening characteristic. Since it is not used, it is possible to accurately detect the valve opening characteristics of each cylinder.
  • the valve opening characteristic setting means changes the valve opening characteristic of the intake valve for each cylinder, and detects the characteristic by the valve opening characteristic variation detecting means.
  • the valve opening characteristics of each of the cylinders are changed by the valve opening characteristics setting means so as to eliminate the variation in the valve opening characteristics of each of the cylinders.
  • the valve opening characteristic is changed by the amount of the valve opening characteristic variation between cylinders detected so as not to include the fuel injection amount variation, so that more precise control becomes possible. As a result, it is possible to avoid adverse effects on driving and emission
  • the index of the combustion state includes at least one of an air-fuel ratio, a rotation fluctuation, and a combustion pressure of the internal combustion engine.
  • the valve opening characteristic setting means for changing the valve opening characteristic of the intake valve for each puncture, the first valve opening characteristic set by the valve opening characteristic setting means and the first valve opening characteristic Index detecting means for detecting an index of the combustion state of each cylinder at the time of the second valve opening characteristic which is smaller than the valve opening characteristic of the cylinder, and detecting by the index detecting means at the time of the first valve opening characteristic.
  • a fuel injection amount variation detecting means for detecting a fuel injection amount variation for each of the cylinders using the issued combustion state index, and a fuel injection amount variation detecting means for detecting the fuel injection amount variation for each cylinder.
  • a valve opening characteristic variation for each cylinder is detected using an index of a combustion state and a fuel injection amount parameter detected by the fuel injection amount variation detecting means, and the valve opening characteristic variation for each cylinder is averaged for each bank.
  • the present invention provides an inter-punk variation detection device for an internal combustion engine, comprising: valve opening characteristic variation detection means for detecting the variation of the valve opening characteristic for each puncture by performing the conversion process.
  • the fuel injection amount variation for each cylinder is detected from the index of the combustion state at the time of the first valve opening characteristic, and the fuel injection amount variation is included from the index of the combustion state at the time of the second valve opening characteristic. Since the valve opening characteristic variation for each cylinder is detected in such a way as to avoid any deviation, the valve opening characteristic variation for each cylinder is averaged for each puncture to accurately determine the valve opening characteristic variation between punctures. Can be detected.
  • the valve opening characteristic setting means for changing the valve opening characteristic of the intake valve for each bank, the first valve opening characteristic set by the valve opening characteristic setting means,
  • An index detecting means for detecting an index of a combustion state for each puncture at the time of the second valve opening characteristic smaller than the first valve opening characteristic; and an index detecting means at the time of the first valve opening characteristic.
  • a fuel injection amount variation detecting means for detecting a fuel injection amount variation for each bank using the detected combustion state index, and a fuel injection amount variation detection means for detecting the index at the time of the second valve opening characteristic.
  • a valve opening characteristic variation detecting means for detecting the valve opening characteristic variation for each puncture using the detected combustion state index and the fuel injection amount parallelism detected by the fuel injection amount parallelism detecting means; Bread for an internal combustion engine equipped with During Paratsuki detecting device is provided. That is, according to the 14th invention, the fuel injection amount variation for each puncture is detected from the index of the combustion state at the time of the first valve opening characteristic, and the fuel injection amount variation is not included from the index of the combustion state at the time of the second valve opening characteristic. As a result, it is possible to accurately detect the valve opening characteristic variation for each puncture.
  • the valve opening characteristic variation for each puncture detected by the valve opening characteristic variation detection means is excluded.
  • the valve opening characteristic of the intake valve for each puncture is changed by the valve opening characteristic setting means.
  • valve opening characteristics are changed by the amount of the valve opening characteristic variation between the banks detected so as not to include the fuel injection amount variation, so that more precise control becomes possible. As a result, it is possible to avoid adverse effects on drivability and emissions.
  • the index of the combustion state includes at least one of an air-fuel ratio, a rotation fluctuation, and a combustion pressure of the internal combustion engine.
  • FIG. 1 is a sectional view of a spark ignition type internal combustion engine equipped with the valve opening characteristic control device of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic configuration diagram including the intake system of the internal combustion engine shown in FIG.
  • FIG. 3 is a perspective view of the intermediate drive mechanism.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of the valve opening characteristic control device.
  • FIG. 5 is a diagram showing a flowchart of a program for operating the inter-cylinder variation detection device of the internal combustion engine according to the present invention.
  • FIG. 6A is a diagram for explaining an example of the index of the combustion state in the present invention, in which the crank angular velocity is shown.
  • FIG. 6B is a diagram for explaining an example of the index of the combustion state in the present invention, and shows the time required for the crank angle to rotate 90 °.
  • FIG. 7A is a diagram for explaining an example of an index of a combustion state in the present invention, and shows an exhaust air-fuel ratio.
  • FIG. 7B is a diagram for explaining an example of the index of the combustion state in the present invention, and shows the in-cylinder pressure.
  • FIG. 8A is a diagram showing a map of the predetermined value C1.
  • FIG. 8B is a diagram showing a map of the predetermined value C2.
  • FIG. 9 a is a diagram showing the index X fn at the time of the first valve opening characteristic.
  • FIG. 9 b is a diagram showing the index X sn at the time of the second valve opening characteristic.
  • FIG. 9 is a diagram showing an index X fn at the time of the first valve opening characteristic in the case.
  • FIG. 10b is a diagram showing the index Xsn at the time of the second valve opening characteristic in another case.
  • FIG. 11 is a flowchart for explaining three more patterns when YES is determined in step 102 of FIG.
  • FIG. 12a is a diagram showing the index Xfn when proceeding to step 203 of FIG.
  • FIG. 12b is a diagram showing the index X sn when the process proceeds to step 203 of FIG.
  • FIG. 12 c is a diagram showing a new index X s n ′ when proceeding to step 203 of FIG. 11.
  • FIG. 13a is a diagram showing an index Xfn when the process proceeds to step 204 of FIG.
  • FIG. 13b is a diagram showing the index X sn when proceeding to step 204 of FIG.
  • FIG. 13C is a diagram showing a new index X s n ′ when proceeding to step 204 of FIG. 11.
  • FIG. 14a is a diagram illustrating an index Xfn in one case that may proceed to step 205 of FIG.
  • FIG. 14b is a diagram illustrating an index X sn in one case that may proceed to step 205 of FIG.
  • FIG. 14c is a diagram showing one case of a new index Xsn 'going to step 205 of FIG.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view of another spark ignition type internal combustion engine equipped with the valve opening characteristic control device of the present invention.
  • FIG. 16 is a longitudinal sectional view of the internal combustion engine shown in FIG. 15 as viewed from the front.
  • FIG. 17 is a diagram showing a flowchart of a program for operation of the apparatus for detecting a fluctuation between punctures of the internal combustion engine shown in FIGS. 15 and 16.
  • FIG. 18a is a diagram illustrating how to determine the deviation ⁇ XsL and the deviation ⁇ XsR.
  • FIG. 18b is another diagram for explaining the manner in which the deviation ⁇ XsL and the deviation ⁇ XsR are obtained.
  • FIG. 19 is a diagram showing another flowchart of the program for operating the apparatus for detecting a puncture between punctures of the internal combustion engine shown in FIGS. 15 and 16.
  • FIG. 20 is a diagram showing another flowchart of the program for operating the puncture variation detection device of the internal combustion engine shown in FIGS. 15 and 16.
  • FIG. 21 is a diagram showing a flow chart of a program for an operation performed to eliminate a variation between punctures in the case of the internal combustion engine shown in FIGS. 15 and 16.
  • FIG. 22 is a diagram showing a flowchart of a program for an operation performed to eliminate inter-cylinder variation in the case of a four-cylinder internal combustion engine having a valve opening characteristic control device for each cylinder. .
  • FIG. 1 is a sectional view of a spark ignition type internal combustion engine equipped with the inter-cylinder variation detection device of the present invention
  • FIG. 2 is a schematic configuration diagram including an intake system and the like of the internal combustion engine shown in FIG.
  • the inter-cylinder variation detection device of the present invention can be mounted on an in-cylinder injection type spark ignition type internal combustion engine or a compression self-ignition type diesel internal combustion engine.
  • the engine body 1 includes a cylinder block 2, a piston 3 reciprocating in the cylinder block 2, and a cylinder mounted on the cylinder block 2.
  • Head 4 is provided.
  • the cylinder head 4 is provided with an ignition plug 55. Silicon Dub
  • four cylinders 5 are formed in the lock 2, and a combustion chamber 6 defined by the cylinder block 2, the piston 3, and the cylinder head 4 is formed in each cylinder 5. Is done.
  • Each combustion chamber 6 communicates with an intake port 7 and an exhaust port 8 formed in the cylinder head 4.
  • An intake valve 9 is disposed between the combustion chamber 6 and the intake port 7, and the intake valve 9 opens and closes a flow path between the combustion chamber 6 and the intake port 7.
  • an exhaust valve 10 is disposed between the combustion chamber 6 and the exhaust port 8, and the exhaust valve 10 opens and closes a flow path between the combustion chamber 6 and the exhaust port 8.
  • the intake valve 9 is lifted by an intake cam 13 via an intermediary drive mechanism 11 and a mouth arm 12 to be described later, and the exhaust valve 10 is exhausted through a rocker arm 14 by exhaust force 15. Lifted.
  • the intake cam 13 is attached to the intake cam shaft 16, while the exhaust cam 15 is attached to the exhaust cam shaft 17.
  • the electronic control unit (ECU) 27 is a well-known device that connects read-only memory (ROM), random access memory (RAM), microprocessor (CPU), input port, and output port with each other via a bidirectional path. It consists of a microcomputer with the following configuration.
  • the ECU 27 has an air flow meter 19, a load sensor 29 for generating an output voltage proportional to an accelerator pedal depression amount (hereinafter referred to as "accelerator depression amount"), and a crankshaft, for example, at 30 °.
  • Various sensors such as a crank angle sensor 30 that generates an output pulse each time the motor rotates are connected.
  • an ignition plug 55, a fuel injection valve (not shown), a throttle valve 56, and the like are also connected and their operations are controlled.
  • the opening of the throttle valve 56 can be changed independently of the accelerator depression amount, and the intake pressure is controlled by adjusting the throttle valve opening.
  • the ECU 27 also exchanges signals with a valve opening characteristic control device 57 including an intermediary drive mechanism 11 as described later to transmit a signal to the valve opening characteristic control device.
  • the valve 57 is controlled, and the valve opening characteristic of the intake valve 9 as well as the operating angle and the amount of lift are also controlled.
  • 52 indicates an intake pipe and 53 indicates a surge tank.
  • the internal combustion engine 1 is a four-cylinder engine, and the exhaust passage thereof includes an exhaust passage 41 from the first cylinder (# 1) and an exhaust passage from the fourth cylinder (# 4).
  • the passages 44 and the exhaust passages 42 from the second cylinder (# 2) and the exhaust passages 43 from the third cylinder (# 3) merge into two exhaust passages 45, 46, respectively. Merge into a single exhaust passage 47. Then, the portion where the exhaust passage 41 from the first cylinder and the exhaust passage 44 from the fourth cylinder merge, that is, one of the two exhaust passages 4 5 and 4 6 5 is provided with a first air-fuel ratio sensor 58a.
  • a portion where the exhaust passage 42 from the second cylinder and the exhaust passage 43 from the third cylinder join, that is, one of the two exhaust passages 45 and 46 46 is provided with a second air-fuel ratio sensor 58b.
  • These air-fuel ratio sensors 58a and 58b are connected to the ECU 27 so that information on the detected air-fuel ratio is supplied to the ECU 27.
  • an exhaust purification device 59 is provided in a portion 47 where the exhaust passage becomes one.
  • FIG. 3 is a perspective view of the intermediate drive mechanism 11, and FIG. 4 is an explanatory view showing a schematic configuration of the valve opening characteristic control device 57.
  • the intermediate drive mechanism 11 has a configuration similar to that of the intermediate drive mechanism described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-26615, and is referred to as a so-called swing cam mechanism. Since it is already known, it will be briefly described below.
  • the intermediary drive mechanism 11 shown in FIG. 3 is provided for each cylinder of the internal combustion engine. According to In the present embodiment, which is a case of a four-cylinder internal combustion engine, four intermediate driving mechanisms 11 are provided.
  • the intermediate drive mechanism 11 has a cylindrical input part 21 and a cylindrical first swing cam 22 arranged on one side of the input part 21 in the axial direction of the input part 21.
  • the input unit 21 includes a cylindrical second swing cam 23 disposed on the opposite side to the one side of the input unit 21 in the axial direction of the unit 21.
  • Each of the input portion 21 and the oscillating cams 22 and 23 has a cylindrical through-hole extending in the axial direction about the axis thereof, and the support pipe 24 penetrates this through-hole.
  • the input portion 21 and the swing cams 22 and 23 are supported by the support pipes 24, respectively, and can rotate around the support pipes 24, respectively.
  • the support pipe 24 is fixed to the cylinder head 4.
  • the support pipe 24 has a cylindrical through-hole extending in the axial direction about the axis thereof, and the control shaft 25 penetrates this through-hole.
  • the control shaft 25 is slidable in the axial direction of the support pipe 24 within the through hole of the support pipe 24.
  • Arms 21a and 21b extend from the outer peripheral surface of the input section 21 in the radial direction of the input section 21.
  • Rollers 21c are arranged between the ends of the arms 21a and 21b. Is done.
  • the roller 21c abuts on the cam surface 13a of the intake cam 13 as shown in Fig. 1, whereby the input part 21 is supported by the support pipe 2 according to the shape of the force surface 13a. Rotate around 4.
  • nose 22a and 23a extend in the radial direction of the oscillating cams 22 and 23, and these nose 22a and 23a It can abut the rocker arms 1 and 2.
  • the input section 21 and the oscillating power mechanisms 22 and 23 and the control shaft 25 are connected by a certain control mechanism (not shown).
  • this control mechanism causes the input unit 21 and the swing cams 22 and 23 to be opposite to each other. It is configured to rotate in the direction.
  • the roller 21c of the input unit 21 and the nose 22a of the swing cams 22, 23, The input section 21 and the swinging cams 22 and 23 rotate so that the relative angle between the input shaft 21 and 23a becomes large, and the control shaft 25 is moved in the above-described direction with respect to the support pipe 24.
  • the roller 21 of the input unit 21 is moved.
  • the input part 21 and the swing cams 22 and 23 rotate so that the relative angle between the nose 22a and 23a of the power mechanism 22 and 23 becomes small.
  • the relative angle between the roller 21c and the nose 22a, 23a increases, the distance between the roller 21c and the nose 22a, 23a increases, and conversely, the distance between the roller 21c and the nose 22a, 23a increases.
  • the relative angle between the nose 22a and 23a decreases, the distance between the roller 21c and the nose 22a and 23a decreases.
  • the amount by which the intake valve 9 is lifted by the intake cam 13 varies depending on the distance between the roller 21c and the nose 22a, 23a. That is, if the distance between the roller 21c and the nose 22a, 23a becomes longer, when the roller 21c contacts the cam ridge 13b of the intake cam 13, the nose 22a, As the period during which the valve 23a lifts the intake valve 9 increases, the amount of lift increases. Conversely, when the distance between the roller 2 lc and the nose 22 a, 23 a is reduced, the nose 2 2 a is generated when the roller 21 c comes into contact with the cam ridge 13 b of the suction force 13.
  • the period during which the intake valve 9 is lifted is shortened, and the amount of lift is also reduced. That is, if the distance between the roller 21c and the nose 22a, 23a becomes longer, the operating angle of the intake valve 9 becomes larger, and at the same time, the lift amount of the intake valve 9 becomes larger.
  • the distance between the roller 21c and the nose 22a, 23a is reduced, the working angle of the intake valve 9 is reduced and the lift amount of the intake valve 9 is also reduced. Therefore, in the intermediary drive mechanism 11, when the control shaft 25 is moved in the first direction, the operating angle of the intake valve 9 is increased, and at the same time, the lift amount of the intake valve 9 is increased.
  • valve opening characteristic has a certain relationship between the operating angle and the lift amount. In other embodiments, the valve opening characteristic has only the operating angle or only the lift amount. May be changed.
  • the present embodiment since the present embodiment is a case of a four-cylinder internal combustion engine, it has four intermediate drive mechanisms 11 described above.
  • the four intermediary drive mechanisms 11 are arranged in series as shown in FIG. 4, and all the intermediary drive mechanisms 11 are provided on one support pipe 24 and one control shaft 25. Therefore, when the valve opening characteristic control device 57 operates normally, similar valve opening characteristics can be obtained in all cylinders.
  • an electric actuator 26 is connected to one end of the control shaft 25, so that the position of the control shaft 25 can be controlled.
  • the electric actuator 26 is connected to the ECU 27 and is controlled by the ECU 27. That is, in the present embodiment, the position of the control shaft 25 can be moved in the axial direction by controlling the electric actuator 26 by the ECU 27, whereby the roller 21c and the nose can be moved.
  • the interval between 22a and 23a the operating angle and the lift amount, which are the valve opening characteristics of the intake valve 9, can be continuously controlled.
  • a position sensor 28 for detecting the position of the control shaft 25 in the axial direction is arranged.
  • the position of the control shaft 25 can be detected by the position sensor 28.
  • the position sensor 28 is connected to the ECU 27 and The information on the position of the control shaft 25 detected by the sensor 28 is supplied to the ECU 27.
  • the position sensor 28 is a valve opening characteristic sensor that detects the valve opening characteristic.
  • various controls such as fuel injection amount control, ignition timing control, and intake air amount control are performed by the ECU 27 based on signals from various sensors.
  • the intake air amount control is performed by the ECU 27 controlling both the valve opening characteristic control device 57 and the throttle valve 56 in more detail. That is, in this embodiment, the valve opening characteristic control device 57 can continuously control the valve opening characteristic of the intake valve 9, ie, the operating angle and the lift amount. Since the intake pressure can be controlled by 56, the intake air quantity is usually controlled by cooperatively controlling the valve opening characteristics (lift amount, operating angle) and the intake pressure.
  • FIG. 5 is a diagram showing a flowchart of a program for operating the inter-cylinder variation detecting device of the internal combustion engine according to the present invention.
  • the program 100 shown in FIG. 5 is executed by the ECU 27 in the case of the normal operation in which the intake air amount is constant, for example, in the idling operation after warming up.
  • the index of the combustion state when the valve opening characteristic is set to the first valve opening characteristic (hereinafter, referred to as the first valve opening characteristic), that is, fluctuates in relation to the combustion state.
  • combustion state index J combustion state index
  • index J combustion state index
  • X fn the index of the combustion state of the first cylinder in the first valve opening characteristic
  • X f 1 the index of the combustion state of the first cylinder in the first valve opening characteristic
  • Xf2 the index of the combustion state of the first cylinder in the first valve opening characteristic
  • Xf3 the index of the combustion state of the first valve opening characteristic
  • Xf4 the index of the combustion state of the first cylinder in the first valve opening characteristic
  • the first valve opening characteristic is selected when the operating angle and z or the lift amount are relatively large, and when the variation in the valve opening characteristic is negligibly small. Therefore, at the time of the first valve opening characteristic, the intake air amount becomes relatively large. In the embodiment in which only one of the operating angle and the lift amount is controlled by the valve opening characteristic control device, it is assumed that the operating angle or the lift amount is relatively large.
  • FIGS. 6a and 6b and FIGS. 7a and 7b are diagrams for explaining examples of the index of the combustion state according to the present invention.
  • the engine speed fluctuation and the crank angle are respectively shown.
  • the time required for 90 ° rotation hereinafter, referred to as “T90”
  • the exhaust air-fuel ratio hereinafter, appropriately referred to as “A / F”
  • a / F exhaust air-fuel ratio
  • the engine speed fluctuation is used as an indicator of the combustion state as shown in Fig. 6a.
  • changes over time in the engine speed are obtained based on the signal from the crank angle sensor 30.By analyzing this in relation to the crank angle, it is possible to respond to an explosion in each cylinder. Fluctuations in the rotational speed (for example, the difference between the engine rotational speed immediately before ignition in each cylinder and the peak rotational speed after ignition) can be obtained. This value can be used as the engine speed fluctuation corresponding to each cylinder.
  • the vertical axis indicates the crank angular velocity
  • the horizontal axis indicates the crank angle from the top dead center TDC.
  • the solid line ⁇ A 0 shown in FIG. 6 a indicates the crank angular velocity during normal operation, and the two dotted lines YA 1 and YA 2 indicate the case where the normal operation is shifted to the retard side and the advance side, respectively. It shows the crank angular velocity.
  • the displacement of the crank angular speed from the top dead center TDC to 90 ° at the solid line YA0 and the dotted lines YA1 and YA2 is the engine speed fluctuation XA0, XA1, XA2, respectively. It is shown as Where XA 0 is after This corresponds to the reference value X described below.
  • the difference between the engine speed fluctuation XA 0 during normal operation and the engine speed fluctuation XA 1 when it is on the retard side is ⁇ XA 1
  • the difference between the engine speed fluctuation XA 0 during normal operation is on the advance side.
  • the difference from the engine speed fluctuation XA 2 at this time is indicated by ⁇ 2.
  • the index Xfn in step 101 in FIG. 5 corresponds to XA1 and XA2 in FIG. 6a.
  • the index X sn when the valve opening characteristic is changed in step 104 described later also corresponds to XA 1 and XA 2 in FIG. 6A.
  • T90 which is the time required for the crank angle to rotate 90 ° as shown in FIG. 6B
  • T 90 are calculated by the ECU 27 from the crank angle obtained by the crank angle sensor 30 shown in FIG.
  • the vertical axis indicates the position of biston 3
  • the top dead center TDC and the bottom dead center BDC are indicated by a dashed-dotted line.
  • the horizontal axis in Fig. 6b shows the time from top dead center TDC.
  • FIG. 6b shows the position of biston 3 during normal operation, and the two dotted lines YB 1 and YB 2 show the case where the time shifts from the normal operation to the time delay side and the time advance side, respectively.
  • the position of biston 3 is shown.
  • the position of biston 3 at a crank angle of 90 ° from the top dead center TDC is indicated by a dotted line.
  • the displacements T90 from the top dead center TDC to 90 ° in the solid line YB0 and the dotted lines YB1 and YB2 are indicated by XB0, XB1, and XB2, respectively. .
  • XB 0 corresponds to a reference value X described later. Furthermore, the difference between the displacement XB 0 during normal operation and XB 1, which is T 90 when it is on the time delay side, is ⁇ ⁇ ⁇ 1, and the displacement XB 0 during normal operation and T 9 when it is on the time advance side. The difference from XB 2 that is 0 is indicated by AXB 2.
  • Figure 6b shows the crank angle rotating 90 °
  • the time required for the crank angle to rotate, for example, 120 °, 180 °, 360 °, is shown in FIG. , ⁇ 360 etc. are also included in the scope of the present invention.
  • the index X fn in step 101 of FIG. 5 corresponds to XB 1 and XB 2 in FIG. 6b.
  • the index X sn when the valve opening characteristic is changed in step 104 described later also corresponds to XB 1 and XB 2 in FIG. 6B.
  • the air-fuel ratio A / F is used as an index of the combustion state
  • the air-fuel ratio in the present embodiment since two air-fuel ratio sensors 58a and 58b are provided in the exhaust system, the change over time of the air-fuel ratio detected by these sensors is cranked. By analyzing the relationship with the angle, the air-fuel ratio in each cylinder can be obtained. Note that an air-fuel ratio sensor may be provided in each of the exhaust passages 41, 42, 43, and 44 for each cylinder, and thereby the air-fuel ratio for each cylinder may be obtained. In FIG.
  • the vertical axis indicates the air-fuel ratio A_ / F
  • the horizontal axis indicates the crank angle.
  • the solid line YC 0 shown in Fig. 7a shows the air-fuel ratio AZF during normal operation, and the two dotted lines YC 1 and YC 2 deviate from the normal operation to the lean side and the rich side, respectively.
  • the air-fuel ratio A / F in the case is shown.
  • the air-fuel ratio A / F at a certain crank angle is indicated by XC0, XC1, and XC2 on a solid line YC0 and dotted lines YC1 and YC2, respectively.
  • XC 0 corresponds to a reference value X described later.
  • the difference between the air-fuel ratio XC0 during normal operation and the air-fuel ratio XC1 when on the rich side is ⁇ ⁇ C1
  • the air-fuel ratio XCO during normal operation and the air-fuel ratio XC when on the lean side is indicated by AXC 2.
  • the index X fn in step 101 in FIG. 5 is used.
  • the index Xsn when the valve opening characteristic is changed in step 104 described later also corresponds to XC1 and XC2 in FIG. 7A.
  • FIG. 7B a case where the in-cylinder pressure is used as an index of the combustion state will be described with reference to FIG. 7B.
  • the vertical axis indicates the in-cylinder pressure
  • the horizontal axis indicates the crank angle.
  • the solid line YD 0 shown in Fig. 7b indicates the in-cylinder pressure during normal operation
  • the two dotted lines YD 1 and YD 2 indicate the in-cylinder pressure when the pressure deviates from the normal operation to the high pressure side and the low pressure side, respectively. Is shown.
  • Fig. 7b the vertical axis indicates the in-cylinder pressure
  • the horizontal axis indicates the crank angle.
  • the solid line YD 0 shown in Fig. 7b indicates the in-cylinder pressure during normal operation
  • the two dotted lines YD 1 and YD 2 indicate the in-cylinder pressure when the pressure deviates from the normal operation to the high pressure side and the low pressure side, respectively. Is shown.
  • the in-cylinder pressures at which the maximum in-cylinder pressure (combustion pressure) is obtained at the solid line YD0 and the dotted lines YD1 and YD2 are indicated by XD0, XD1, and XD2, respectively.
  • XD0 corresponds to a reference value X described later.
  • the difference between the in-cylinder pressure XD0 during normal operation and the in-cylinder pressure XD1 when the cylinder is at the high pressure side is ⁇ XD1
  • the difference between the in-cylinder pressure XD0 during normal operation and the cylinder pressure when the cylinder is at the low pressure side is XD1.
  • the difference from the pressure XD 2 is indicated by ⁇ 2.
  • the index Xfn in step 101 in FIG. 5 corresponds to XD1 and XD2 in FIG. 7b.
  • an index X sn in step 104 described later also corresponds to XD 1 and XD 2 in FIG. 7B when the valve opening characteristic is changed.
  • the engine speed fluctuation, T90, air-fuel ratio, and in-cylinder pressure can be adopted as indicators of the combustion state.
  • T90 the engine speed fluctuation
  • air-fuel ratio air-fuel ratio
  • in-cylinder pressure combustion pressure
  • step 101 shown in FIG. 5 when the above-described combustion state index X f ⁇ based on the first valve opening characteristic is detected for each cylinder, step 1 Go to 0 2.
  • step 102 the difference between the index Xfn obtained in step 101 and the reference value Xfr predetermined for the index (more specifically, the magnitude of the difference from the predetermined reference value) ) Is calculated, and it is determined whether or not the absolute value of the difference is greater than a predetermined value C 1.
  • the reference value X fr is a normal value or a target value in each operating state with respect to the index of the combustion state, and is obtained in advance through experiments or the like, mapped, and stored in the ECU 27.
  • Fig. 8a is a diagram showing a map of a predetermined value C1, and as shown in Fig. 8a, the predetermined value C1 is a function of the load L and the engine speed N in the form of a map of ECU2. It is stored in 7. It is assumed that the values of other measurements described later are similarly mapped and stored in the ECU 27.
  • the ECU 27 determines that the absolute value (IXfn-XfrI) of the difference between the index Xfn and the reference value Xfr is larger than the predetermined value C1, the process proceeds to step 103. If it is determined that the absolute value of this difference (IXfn—Xfr
  • step 103 the difference between the index Xfn obtained in step 101 and the reference value Xfr predetermined for the index (more specifically, the magnitude of the difference from the predetermined reference value) ⁇ ⁇ fn is calculated for each cylinder.
  • the reference value X fr is a normal value or a target value for the index of the combustion state in each operation state, and is obtained in advance through experiments or the like, mapped, and stored in the ECU 27. That is, for example, the combustion state at that time is determined from the engine speed, accelerator opening, etc. To obtain the reference value X fr of the index.
  • a value during normal operation for example, XA0 in FIGS. 6A to 7B corresponds to the reference value Xfr.
  • a difference between this XA 0 and a value in each cylinder, for example, XA 1, for example, ⁇ XA 1 is calculated as a deviation ⁇ ⁇ ⁇ . Therefore, the value of 1 and ⁇ 2 in FIG. 6 & correspond to the difference of £ 11 in step 103.
  • ⁇ ⁇ 61, ⁇ ⁇ 2 in Fig. 6b, and Fig. 7 & 1, ⁇ XC 2, and ⁇ ⁇ 1 and AXD 2 in FIG. 7b also correspond to the deviation ⁇ ⁇ fn.
  • step 104 the combustion state index X sn when the valve opening characteristic is the second valve opening characteristic is calculated. Detected for each cylinder.
  • valve opening characteristic was set to the second valve opening characteristic in step 104
  • the intake air amount, the rotation speed, and the engine load were such that the valve opening characteristic was the first valve opening characteristic in step 101.
  • the throttle valve 56 is controlled so that the intake air amount and the like at each valve opening characteristic are the same.
  • the combustion state index Xsn detected in step 104 is of the same type as the combustion state index Xfn detected in step 101.
  • step 105 the difference (Xfn—Xfr) between the index Xfn and the reference value Xfr is determined, and then the absolute value IXfn_XfrI of this difference is larger than the predetermined value C1 ,. It is determined whether it is larger.
  • the predetermined value C 1 ′ in step 105 is a value greater than zero.
  • the predetermined value C l is also stored in the ECU 27 as a function of the load L and the engine speed N in the form of a map.
  • step 105 the absolute value of the deviation ⁇ X fn may be used directly when the vehicle passes through step 103. If it is determined in step 105 that the absolute value IXfn—XfrI is greater than the predetermined value C1 ', the process proceeds to step 106, where the absolute value IXfn_XfrI is set to the predetermined value. If it is determined that it is not larger than C 1 ′, proceed to step 107
  • the above-described determination in step 105 will be described. If the valve opening characteristic control device 57 has fluctuations, that is, if the valve opening characteristics have fluctuations, a difference occurs in the intake air amount between the cylinders. The impact is known to increase.
  • the larger the operating angle and the amount of lift the smaller the effect on the index based on the variation of the valve opening characteristics. If the operating angle and the amount of lift are more than a certain value, it can be considered that the influence of the variation in the valve opening characteristics can be almost ignored. For this reason, when the operating angle or the lift amount is relatively large, that is, when the influence on the above-mentioned index is detected at the time of the first valve opening characteristic, the cause is caused by the variation of the valve opening characteristic control device 57. Instead, it can be determined that the difference is due to the variation of the fuel injection amount by the fuel injection device in a portion other than the valve opening characteristic control device 57, and in the present invention.
  • step 105 the index X fn and the reference value X! : And the difference! ! -! If the absolute value IXfn—XfrI of :) is larger than the predetermined value C1 ', it can be determined that there is a variation in the fuel injection amount.
  • the operating angle ⁇ lift amount is relatively small, that is, when the influence on the above-mentioned index occurs at the time of the second valve opening characteristic, this cause is caused by the valve opening characteristic control device 57.
  • the amount of fuel injected by the fuel injection device which is a part other than the valve opening characteristic control device 57.
  • Xs4-(Xf4-Xfr) Four new indicators are calculated.
  • the difference (X fn— X fr) is not an absolute value, but contains a sign. Therefore, when the difference (Xfn—Xfr) is positive, the new index Xsn 'is smaller than the original index Xsn, and the difference (Xfn—Xfr) is negative. In some cases, the new index X sn 'is larger than the original index X sn.
  • step 107 the difference between the index X sn obtained in step 104 or the new index X sn ′ obtained in step 106 and a reference value X sr predetermined for these indexes is obtained. (More specifically, the magnitude of the difference from the predetermined reference value) is calculated. That is, if the new index X sn ′ is not calculated (if NO is determined in step 105), the index X sn (X s1 to X s 4 for four cylinders) and the reference value X sn The absolute value of the difference (IX sn—X sr
  • a new index X sn is calculated for each cylinder in step 106, the new index X sn ′ (X s 1 ′ to X s 4, in the case of four cylinders) and the reference value
  • ) is calculated.
  • the reference value Xsr is a normal value or a target value for the index in each operation state, similarly to the reference value Xfr. Further, in step 107, it is determined whether or not the absolute value of these differences (IX sn -X sr
  • the predetermined value C 2 is a value larger than the mouth.
  • FIG. 8B is a diagram showing a map of the predetermined value C2.
  • the predetermined value C2 is stored in the ECU 27 in the form of a map as a function of the load L and the engine speed N. If it is determined in step 107 that the absolute value of the difference (IX sn-X sr or
  • step 108 the difference between the index X sn obtained in step 104 or the new index X sn ′ obtained in step 106 and the reference value X sr predetermined for these indexes ( Specifically, the magnitude of the difference from a predetermined reference value) ⁇ sr is calculated for each cylinder.
  • the reference value Xsr is a normal value or a target value related to the index in each operation state, similarly to the reference value Xfr. For example, if the relationship shown in Fig.
  • step 108 the combustion state index X sn or the new cylinder status of each cylinder (first to fourth cylinders) is obtained.
  • the fuel injection amount and the valve opening characteristic can be mixed.
  • Compensates for this (the difference (X fn-X fr) is subtracted from the index X sn), so that only the deviation of the valve opening characteristics is calculated by calculating the deviation ⁇ ⁇ 3 n from the reference value X sr be able to.
  • FIG. 9a shows an example of the index X ⁇ n at the time of the first valve-opening characteristic in arbitrary cylinder # 1 and cylinder # 2 of the internal combustion engine having four cylinders (# 1 to # 4) as an example. is there.
  • FIG. 9 b is Ru FIG der showing an index X s n at the second valve opening characteristic at an arbitrary cylinder # 1, # 2.
  • the dotted lines X shown in these drawings are reference values, and correspond to XA 0 in FIG. 6A, XB 0 in FIG. 6B, XC 0 in FIG. 7A, and XD 0 in FIG. 7B. As shown in FIG.
  • the indices X fn at the time of the first valve opening characteristic in the cylinder # 1 and the cylinder # 2 are almost equal to each other, or are not shown, but are not so large that they do not exceed the predetermined value C1.
  • ) of the difference between the index X fn and the reference value X fr is larger than the predetermined value C 1 in step 102 of FIG. Judgment (NO judgment) is made. Therefore, in this case, the process proceeds to step 104 without passing through step 103.
  • step 106 Fuel injection amount There is no correction for the variation. That is, it is determined that there is no variation in the fuel injection amount. Further, as shown in FIG.
  • the index X sn at the time of the second valve-opening characteristic in the cylinder # 1 and the cylinder # 2 is approximately the same or not shown, but they do not exceed the predetermined value C2 If the difference is slightly small, the absolute value of the difference between the index X sn and the reference value X sr (1 X sn-X sr I) in step 107 is not larger than the predetermined value C 2 Is determined (NO determination). In other words, in this case, it is determined that there is no variation in the valve opening characteristics.
  • Figures 10a and 10b are the same as Figures 9a and 9b, which show the index X sn at the first and second valve opening characteristics for any cylinder # 1, # 2 in other cases.
  • FIG. The dotted line X is as described above.
  • the indices X fn for the first valve-opening characteristics in cylinder # 1 and cylinder # 2 are approximately equal or not shown, but they do not exceed the prescribed value C1 If there is a slight deviation, the result of step 102 is NO, as described above, and the process proceeds to step 104.
  • step 106 If the absolute value
  • the indices Xs1 and Xs2 at the time of the second valve opening characteristic are shifted from the reference line X in opposite directions. In such a case, in step 107 of the program 100 shown in FIG.
  • the absolute value of the difference between the index X sn and the reference value X sr (IX sn _X sr I) is set to a predetermined value C 2 It can be determined that it is larger (YES determination). Then, in step 108, the deviation ⁇ X sn (AX sl and ⁇ ⁇ ⁇ 2 ) Is calculated. That is, in this case, it is determined that only the variation in the valve opening characteristics has occurred.
  • step 102 of the program 100 in FIG. 5 the absolute value (IXfn-XfrI) of the difference between the index Xfn at the time of the first valve opening characteristic and the reference value Xfr is a predetermined value CI If it is determined to be larger (YE S judgment), it can be classified into at least three patterns.
  • FIG. 11 is a flowchart for explaining three more patterns when a YES determination is made in step 102 of FIG. Therefore, these three patterns will be described with reference to FIG.
  • step 201 shown in FIG. 11 the sign of the deviation ⁇ ⁇ fn calculated in step 103 of FIG. 5 and the sign of the deviation ⁇ ⁇ sn calculated in step 108 are It is determined whether they are equal.
  • the routine proceeds to step 202.
  • step 202 whether the absolute value I ⁇ ⁇ ⁇ of the deviation ⁇ X fn
  • of the deviation AX sn are equal to each other, that is, whether IAX fn I I ⁇ X sn
  • Fig. 12a and Fig. 12c show the index X fn, the index X sn, and the new index X sn 'after correction when proceeding to step 203 of Fig. 11, respectively. is there.
  • the indices Xf1 and Xf2 at the time of the first valve opening characteristic shown in FIG. 12a are shifted from the reference value X in directions opposite to each other by ⁇ Xf1 and ⁇ Xf2, respectively.
  • the indices Xs1 and Xs2 at the time of the second valve opening characteristic also deviate from the reference value X by ⁇ Xs1 and ⁇ Xs2, respectively, in the opposite directions. ing.
  • step 201 the determination in step 201 is YES.
  • step 202 the absolute value I ⁇ X fn I of the deviation ⁇ X fn and the absolute value
  • are not equal, ie,
  • FIGS. 13a to 13c are diagrams respectively showing the index Xfn, the index Xsn, and the corrected new index Xsn 'when the process proceeds to step 204.
  • Fig. 13a is almost the same as Fig. 12a, and the description is omitted. On the other hand, as shown in Fig.
  • the indices Xsl and Xs2 at the time of the second valve opening characteristic also deviate from the reference value X by ⁇ s1 and ⁇ Xs2, respectively, in opposite directions.
  • the shift directions of AX sl and AX s 2 are equal to the shift directions of ⁇ X f 1 and ⁇ X f 2 shown in FIG. 13A, respectively. Therefore, a YES determination is made in step 201.
  • the absolute value I ⁇ X s1 I of the arm X s1 is larger than the absolute value 1 ⁇ Xf1I of ⁇ Xf1.
  • the absolute value 1 AX s 2 I of AX s 2 is also larger than the absolute value of ⁇ ⁇ ⁇ 2
  • ", and therefore, a NO determination is made in step 202. Then, in this case, a new index X sn, ( X sn-(X fn -X fr)) is calculated by the correction in step 106 of FIG. 5, and the new index X sn ′ is calculated as shown in FIG. Will be shown. That is, AX sn (Fig.
  • step 210 if it is determined in step 210 that the sign of the difference ⁇ X fn is not equal to the sign of the difference ⁇ sn, the process proceeds to step 205.
  • FIGS. 14a to 14c show an index Xfn, an index Xsn and a corrected new index Xsn 'in one case, respectively, which can proceed to step 205. As shown in FIG.
  • the indices Xf1 and Xf2 at the time of the first valve opening characteristic deviate from the reference value X by ⁇ Xf1 and ⁇ Xf2, respectively, in opposite directions.
  • the second valve opening characteristic Whether the indices X sl and X s 2 at the time are not displaced from the reference value X, or if the indices X sl and X s 2 are different from the deviation direction of ⁇ ⁇ ⁇ 1 and ⁇ X f 2 in Fig. 14a. May slightly shift in the opposite direction.
  • the corrected new index X sn ′ is as shown in FIG. 14c. That is, since the variation in the fuel injection amount shown in FIG. 14A is corrected, the new indexes Xsi ′ and Xs2 after the correction are ⁇ Xs1, ⁇ Xs2 from the reference value X. It only shifts. In particular, in this case, at first glance, as shown in Fig. 14b, it seems that there is no deviation of the index X sn at the time of the second valve opening characteristic, so that there is no variation in the valve opening characteristic. By performing the above-mentioned correction, it can be seen that the variation of the index X sn, that is, the variation of the valve opening characteristic actually occurred.
  • valve opening characteristic is changed to two different valve opening characteristics (first valve opening characteristic and second valve opening characteristic) has been described as an example.
  • the present invention is not limited to this.
  • the valve opening characteristic is changed to three or more different valve opening characteristics, and the valve opening characteristic variation and the fuel injection amount variation are detected based on the deviation of the index and the difference from the reference value at that time. You may do so.
  • the deviation of each cylinder is calculated from the index of the combustion state in the two different valve opening characteristics, and correction is performed using these deviations, thereby making it possible to accurately detect the variation between the cylinders.
  • the measured value of the deviation AX sn at the time of the second valve opening characteristic is close to zero, there is a possibility that the variation of the valve opening characteristic may not be detected. Also accurately determines the occurrence of variation in valve opening characteristics Can be detected.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view of another spark ignition type internal combustion engine equipped with the valve opening characteristic control device of the present invention.
  • the intake passage of the internal combustion engine 1 is connected to intake manifolds 71 and 72 arranged on both sides of the intake passage.
  • Each passage of the intake manifold 71 is connected to a first cylinder # 1, a third cylinder # 3, and a fifth cylinder # 5 arranged in a line in the left puncture BL of the internal combustion engine 1.
  • each passage of the intake manifold 72 is connected to each of the second cylinder # 2, the fourth cylinder # 4, and the sixth cylinder # 6 arranged in a line in the right puncture BR of the internal combustion engine 1.
  • the odd-numbered (unnewnumber, UN) numbered cylinders are arranged on the left puncture BL, and the even-numbered (evennewumen, EN) numbered cylinders are arranged on the right puncture BR.
  • UN unnewnumber
  • EN even newumen
  • FIG. 16 is a longitudinal sectional view of the internal combustion engine shown in FIG. 15 as viewed from the front.
  • the internal combustion engine 1 in this case is a so-called V-type internal combustion engine in which the first cylinder # 1 of the left puncture BL and the second cylinder # 2 of the right puncture BR have a V-shape. is there. Then, as shown in FIG.
  • FIG. 17 is a diagram showing a flowchart of a program for operating the puncture detection device during puncture of the internal combustion engine shown in FIGS.
  • the program 300 shown in FIG. 17 is executed by the ECU 27 in the case of normal operation in which the intake air amount is constant, for example, at the time of idling rotation after warm-up.
  • steps 301 to 308 are the same as steps 101 to 108 in FIG. 5, and a description thereof will be omitted.
  • the deviation ⁇ X sn calculated in step 3 08 is the deviation AX sl for the first cylinder # 1, the deviation ⁇ X s 2 for the second cylinder # 2, the deviation AX s 3, for the third cylinder # 3, It includes the deviation ⁇ 4 for the fourth cylinder # 4, the deviation AXs5 for the fifth cylinder # 5, and the deviation ⁇ Xs6 for the sixth cylinder # 6.
  • step 309 these deviations are averaged for each puncture. That is, in step 309, the deviation AX sl, ⁇ X s3, ⁇ X s5 relating to the left puncture BL, that is, the average value of the deviation AX sn (UN) of the odd-numbered (UN) number cylinders avg AX sn (UN) as well as the deviation AXs2, ⁇ Xs4, ⁇ Xs6 for the right bank BR, that is, the average value of the deviation AXsn (EN) of the even-numbered (EN) cylinders avg AXsn (EN ) Is calculated.
  • the deviation AX sl, ⁇ X s3, ⁇ X s5 relating to the left puncture BL, that is, the average value of the deviation AX sn (UN) of the odd-numbered (UN) number cylinders avg AX sn (UN) as well as the deviation AXs2, ⁇ Xs4, ⁇ Xs6
  • the average value a Vg ⁇ X sn (UN) is set as the deviation AX s L for the left punctured BL
  • the average value avg AX sn (EN) is set as the deviation ⁇ X s R for the right punctured BR.
  • FIGS. 18a and 18b The manner in which such deviation ⁇ sL and deviation ⁇ sR are obtained will be described with reference to FIGS. 18a and 18b.
  • the vertical axis in FIGS. 18a and 18b indicates the index X sn at the second valve opening characteristic, where the corrected index X sn, calculated in step 306, is shown.
  • the horizontal axis in FIG. 18a indicates the first cylinder # 1 to sixth cylinder # 6 of the internal combustion engine shown in FIG. 15 and the like.
  • the horizontal axis in Fig. 18b indicates left punctured BL and right punctured BR.
  • the dotted line X shown in these drawings is the same reference value as in FIG. 9 and the like.
  • the deviation ⁇ sn calculated in step 308 of FIG. 17, that is, the deviation ⁇ Xs6 from the deviation ⁇ Xs1 is assumed to be distributed, for example, as shown in FIG. 18a.
  • the distribution is such that the deviations AX sl, ⁇ X s 3, and A X s 5 of each cylinder of the left puncture BL are substantially larger than the reference value X.
  • the deviation A X s 2, ⁇ X s 4, ⁇ X s 6 of each cylinder of the right puncture BR are distributed so as to be substantially lower than the reference value X.
  • the deviation AX The positions of s L and deviation AX s R are determined as shown in Fig. 18b. In this way, by averaging the cylinder deviation ⁇ sn at each puncture, the deviation ⁇ XsL and the deviation ⁇ sR for each puncture can be determined. As described above, since the deviation ⁇ X sn represents the variation in the opening characteristics of the intake valve 9, the deviation AX s L and the deviation AX s R for each puncture are calculated to determine the opening in each bank. It is possible to determine the tendency of the valve characteristics to vary.
  • the variation of the valve opening characteristic at the left punctured BL tends to be larger than the reference value X
  • the variation of the valve opening characteristic at the right punctured BR is the reference value X. It can be seen that they tend to be smaller than.
  • the number of cylinders in each puncture is large, it is not necessary to determine the valve-opening characteristics of each cylinder, so it is advantageous to find the valve-opening characteristics between punctures.
  • these deviations ⁇ X sn are averaged for each puncture in step 309, but without performing the averaging processing, the deviations AX s L and AX s R
  • Other methods for obtaining the information may be adopted. For example, only the deviation AX s 3 for any one of the three cylinders in the left punctured BL, for example, the third cylinder # 3 located at the center of the punctured cylinder, is calculated, and this is calculated as the deviation ⁇ X in the left punctured BL.
  • s L may be used.
  • the middle value of the deviations AX sl, ⁇ X s 3, and AX s 5 of the left puncture BL (eg, AX s 1 ⁇ X s 3 ⁇ X s 5 In the case of, the deviation ⁇ X s 3) can also be adopted as the deviation ⁇ X s L for the left puncture BL.
  • the deviation ⁇ X s R may be determined for the right punctured BR without performing the averaging process.
  • the deviation ⁇ XsL in the left puncture BL and the deviation ⁇ 3 in the right puncture BR can be calculated by a method other than the program 300 shown in FIG.
  • FIG. 19 and FIG. 20 are diagrams showing other flowcharts of the program for operating the apparatus for detecting a puncture between punctures of the internal combustion engine shown in FIG. 15 and FIG.
  • the program 500 shown in FIG. 20 is executed by the ECU 27 in a normal operation in which the intake air amount is constant, for example, in an idling operation after warming up.
  • FIGS. 19 and 20 another calculation method for calculating the deviation ⁇ sL and the deviation ⁇ sR will be described with reference to FIGS. 19 and 20.
  • step 501a in FIG. 19 the combustion state index Xfn in the first valve opening characteristic is detected for each cylinder, as in the case of the program 100.
  • the internal combustion engine 1 shown in FIG. 15 includes six cylinders, that is, the first cylinder # 1 to the sixth cylinder # 6, the index X fl to the index X f 6 are detected. Will be.
  • This first opening The valve characteristic is selected when the operating angle and / or the lift amount is relatively large and the variation in the valve opening characteristic is negligibly small. Therefore, at the time of the first valve opening characteristic, the intake air amount is relatively large.
  • the operating angle or the lift amount is relatively large.
  • the index of the combustion state in step 501 and step 504 to be described later is the same as that shown in FIGS. 6 a, 6 b, 7 a, and 7 b, and thus the description is omitted. .
  • step 501b the indexes Xf1 to Xf6 for the first cylinder # 1 to the sixth cylinder # 6 are averaged for each puncture.
  • cylinder # 1, cylinder # 3 and cylinder # 5 are arranged in left puncture BL, and cylinder # 2 and cylinder # 4 are arranged in right bank BR.
  • the sixth cylinder # 6 is arranged.
  • step 501b first, the index Xf1, Xf3, Xf5 relating to the left puncture BL, that is, the average value avg X of the index Xfn (UN) of the odd-numbered (UN) -numbered cylinders fn (UN) is calculated, and this average value is used as an index XfL for the left puncture BL.
  • the average value avg X fn (EN) of the indices X f2, X f 4, and X f 6 for the right puncture BR that is, the indices X fn (EN) of the even-numbered (EN) -numbered cylinders are calculated. Let the average be the index XfR for right puncture B.
  • indexes Xfn are averaged for each puncture in step 501b, but the averaging process is also performed in the program 500.
  • other methods of determining the indicators XfL and XfR may be employed. For example, only the combustion state indicator for any one of the three cylinders in the left punctured BL, for example, the third cylinder # 3 located at the center of the punctured cylinder is detected, and this is detected as the combustion state in the left punctured BL. Indicator of X f L may be used.
  • the middle value of the indexes X fl, X f 3, and X f 5 of the left punctured BL is adopted as the index X f L for the left punctured BL without performing the averaging process. You can also. The same applies to right puncture BR.
  • step 502 the difference between the above-mentioned indices XfL, XfR obtained in step 501 and the reference values XfrL, XfrR predetermined for these indices (more specifically, The absolute value of the difference between the reference value and the reference value is calculated, and it is determined whether the absolute value of the difference is greater than a predetermined value D1.
  • These reference values X fr L and X fr R are normal values or target values in each operating state with respect to the index of the combustion state. To memorize it.
  • the reference values XfrL and XfrR of the index of the combustion state at that time are obtained from the engine speed, the accelerator opening, and the like. Further, the predetermined value D 1 in the above step 502 is a value larger than zero.
  • step 503 the above-mentioned indices XfL and XfR obtained in step 501b and a reference value Xfr determined in advance for the indices L, X fr
  • These reference values X fr L and X fr R are normal values or target values in each operation state with respect to the index of the combustion state. To memorize it.
  • the reference values XfrL and XfrR of the index of the combustion state at that time are obtained from the engine speed, the accelerator opening, and the like, for example.
  • the difference between the index XfL, XfR of the combustion state of each puncture (the left puncture BL and the right bank B) and the reference values XfrL, XfrR (ie, deviation per puncture) AX f L and AX f R are obtained.
  • the reference values XfrL and XfrR By calculating the deviations AXfL and AXfR, the variation in the fuel injection amount can be determined.
  • the values during normal operation correspond to the reference values XfrL and XfrR.
  • a difference between XA0 and a value at each puncture for example, XA1, for example, ⁇ 1 is calculated as the deviation ⁇ L, A XfR. Therefore, the values 1 1 and ⁇ 2 in FIG. 6 & can correspond to the differences A Xf L and A Xf R in step 503.
  • ⁇ ⁇ 1 and ⁇ 2 in FIG. 6b, and FIG. 1, ⁇ X C 2, and AXD 1 and AXD 2 in FIG. 7b also correspond to the deviations XfL and AXfR.
  • step 504a the combustion state index X sn when the valve opening characteristic is set to the second valve opening characteristic is detected for each cylinder.
  • the internal combustion engine 1 shown in FIG. 15 has six cylinders, namely the first cylinder. Since index # 1 to sixth cylinder # 6 are included, index Xs1 to index Xs6 are detected.
  • the operating angle and / or the lift amount are smaller in the second valve opening characteristic than in the first valve opening characteristic. Therefore, at the time of the second valve opening characteristic, the intake air amount becomes relatively small.
  • the operating angle or the lift amount is made smaller than that in the first valve opening characteristic. .
  • step 504a the intake air amount, the rotational speed, and the engine load when the valve opening characteristic is set to the second valve opening characteristic are different from the first valve opening characteristic in step 501. It will be the same as when it was. That is, assuming that the valve opening characteristic control devices 57 L and 57 R are operating normally, the throttle valve 56 is controlled so that the intake air amount becomes the same at each valve opening characteristic. Needless to say, the combustion state index Xsn detected in step 504a is of the same type as the combustion state index Xfn detected in step 501.
  • step 504b the indexes Xs1 to Xs6 for the first cylinder # 1 to the sixth cylinder # 6 are averaged for each puncture.
  • left punctured BL has cylinders # 1, # 3 and # 5 and fifth cylinder # 5, while right punctured BR has cylinders # 2 and # 4.
  • the sixth cylinder # 6 is arranged.
  • the index X sl, X s 3, X s 5 relating to the left puncture BL that is, the average value avg X sn (UN) of the index X sn (UN) of the odd-numbered (UN) number cylinders ) Is calculated, and this average value is used as an index XsL for the left bank BL.
  • the average avg X sn (EN) of the indices X s 2, X s 4, and X s 6 for the right puncture BR that is, the indices X sn (EN) of the even-numbered (EN) -numbered cylinders are calculated.
  • the average value is used as an index X s R for the right puncture BR.
  • the indexes XfL and XfR may be obtained without performing the averaging process.
  • step 504b when the above-mentioned combustion state indicators XsL and XsR in the second valve opening characteristic are detected for each puncture, the process proceeds to step 505.
  • step 505 the differences (XfL—XfrL, XfR—Xfr) between the indices XfL and XfR and the respective reference values XfrL and XfrR are determined. It is determined whether the absolute values of these differences
  • the predetermined value D1, in step 505 is a value greater than zero.
  • the predetermined value D1 ' is also stored in the ECU 27 as a function of the load L and the engine speed N in the form of a map.
  • the absolute values of the differences ⁇ fL and ⁇ XfR may be used directly. If it is determined in step 5 that at least one of the absolute values IXfL—XfrL
  • step 505 the above-described determination in step 505 will be described. If the valve opening characteristics control unit 57L and 57R have variations, that is, if the valve opening characteristics vary, a difference will occur in the intake air amount between punctures, but the operating angle and the lift amount It is known that the smaller the value, the greater the effect. On the other hand, the larger the operating angle and the amount of lift, the smaller the effect on the index based on the variation of the valve opening characteristics. If the operating angle ⁇ lift amount is a certain value or more, it can be considered that the influence of the variation in the valve opening characteristics can be almost ignored.
  • the difference is due to the variation of the fuel injection amount by the fuel injection device in the portion other than the valve opening characteristic control devices 57 L and 57 R, in the present invention. That is, as in step 505, the difference (XfL—XfrL, XfR-XfrR) between the indices XfL, XfR and the respective reference values XfrL, XfrR is obtained.
  • IXfR-XfrRI is larger than the predetermined value Dl, in the absolute value
  • XiL-XfrL it can be determined that the fuel injection amount varies.
  • the cause is caused by the valve opening characteristic control devices 57 L and 57 R.
  • the valve opening characteristic control devices 57L and 57R not only is there variation in the valve opening characteristics, but there is also a variation in the fuel injection amount by the fuel injection device, which is a part other than the valve opening characteristic control devices 57L and 57R.
  • the difference (XfL—XfrL) and difference (XfR—XfrR) are not absolute values, but remain with a sign.
  • the effect of the fuel injection amount variation is included.
  • New indices XsL 'and XsR' can be calculated. Therefore, the new index X s L, represents the effect of only the variation in the valve opening characteristics in the left bank BL, and the new index X s R, represents the effect of only the variation in the valve opening characteristics in the right bank BR. Then, in step 507, the indices X s L and X s R obtained in step 504 b or the new indices X s L 'and X s R' obtained in step 506 are used.
  • the absolute value of the difference between each of the predetermined reference values XsrL and XsrR (more specifically, the magnitude of the difference from the predetermined reference value) is calculated.
  • the indices XsL and XsR and their respective reference values XsL , X s R (
  • the new indices XsL, XsR 'for each puncture are calculated in step 506
  • the new indices XsL, Xs' and their respective reference values XsrL X sr R is calculated as the absolute value of the difference from the X sr R (
  • step 507 the absolute value of these differences (
  • the predetermined value D2 in the above step 507 is a value larger than zero.
  • the predetermined value D 2 is stored in the ECU 27 in the form of a map as a function of the load L and the engine speed N.
  • step 507 the absolute value of the difference (IXsL-XsrLI or IXsL, -XsrL
  • step 508 the indices XsL and XsR obtained in step 504b or the new indices XsL 'and XsR' obtained in step 506 and these indices are set in advance.
  • These reference values XsrL and XsrR are, like the reference values XfrL and XsrR, normal or target values for the index in each operating state. For example, if the relationship shown in FIG. 6a for the second valve opening characteristic different from the case of the first valve opening characteristic described above is obtained, the value during normal operation, for example, XA 0 Correspond to the reference values X sr L and X sr R. Then, a difference between XA 0 and a value in each cylinder, for example, XA 1, for example, XA 1 is calculated as a deviation ⁇ XsL, AXsR. Therefore, in this case, ⁇ 1 and ⁇ 2 in FIG.
  • step 508 corresponds to the deviations ⁇ sL and AXsR in step 508.
  • ⁇ ⁇ ⁇ 1, ⁇ ⁇ ⁇ 2 in Fig. 6b, 11, CXC2 in Fig. 7 &, and AXD1, AXD2 in Fig. 7b also It can correspond to the deviation AX s L, ⁇ X s R.
  • step 508 the difference AX s between the index X s L, X s R or the new index X s L ′, X s R of the combustion state in each bank and the reference values X sr L, X sr R L, AX s R are obtained, and the processing ends.
  • the variation in the fuel injection amount and the variation in the valve opening characteristic can coexist, but in the present invention, the variation in the fuel injection amount. If exists, it is corrected (the difference (XfL—XfrL) is subtracted from the indices XsL and XsL ', and the difference (from the indices XsR and XsR'). XfR-XfrR) is subtracted), so that only the variation of the valve opening characteristics can be calculated by calculating the deviations AXsL and AXsR.
  • the present invention not only the deviation at the time of the second valve opening characteristic but also the deviation at the time of the first valve opening characteristic is considered.
  • the measured value of the deviation ⁇ X sn at the time of the second valve opening characteristic is close to zero, there is a possibility that the variation of the valve opening characteristic may not be detected, but this is the case in the present invention.
  • the valve opening characteristic control device 5 7L and the valve opening characteristic control device 5 for each puncture so that these deviations AX s L and deviation ⁇ ⁇ s R are eliminated.
  • an adjustment of 7 R is made.
  • FIG. 21 is a diagram showing a flowchart of a program for an operation performed to eliminate a variation between punctures in the case of the internal combustion engine shown in FIGS. 15 and 16.
  • the deviation ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ sL and the deviation AX sR relating to the variation of the valve opening characteristic between punctures are eliminated by adjusting the valve opening characteristic control devices 57L and 57R.
  • step 6001 of the program 600 shown in FIG. 21 both the deviation ⁇ sL of the left puncture B L and the deviation ⁇ sR of the right puncture BR are acquired.
  • deviation ⁇ ⁇ s L and deviation ⁇ ⁇ s R can be calculated by the steps 3 0 9 of the program 3 0 0 shown in FIG. 17 or the steps 5 0 8 of the program 5 0 0 shown in FIGS. And stored in the ECU 27. Therefore, in step 601, these deviations XsL and AxsR are obtained from the ECU27 force.
  • step 62 it is determined whether the deviation ⁇ sL is larger than a predetermined value ⁇ sL0 and whether the deviation ⁇ Xs is larger than a predetermined value ⁇ XsR0. Is done.
  • the predetermined values AXsL0 and AXsR0 are values close to zero, which are predetermined by experiments or the like, and are assumed to be incorporated in the ROM or RAM of the ECU 27 in advance. If the deviation AX s L is not larger than the predetermined value AX s LO and the deviation ⁇ X s R is not larger than the predetermined value ⁇ X s RO, there is a slight variation in the valve opening characteristics. However, it is determined that it is negligible, and the process ends.
  • the deviation AX s L is larger than the predetermined value AX s LO and the deviation AX s R is the predetermined value ⁇ If at least one of the conditions greater than X s RO is satisfied, go to step 603.
  • step 63 it is determined whether the deviation ⁇ sL of the left puncture BL is larger than the deviation ⁇ sR of the right puncture BR.
  • the process proceeds to step 604.
  • the deviation AXsL is smaller than the deviation AXsR, the process proceeds to step 605.
  • a predetermined value H is subtracted from the target valve opening characteristic correction learning value VL of the valve opening characteristic control device 57L for the intake valve 9 of the cylinder at the left puncture BL to make it new.
  • Target valve opening characteristic correction learning value VL is added to the target valve opening characteristic correction learning value VR of the valve opening characteristic control device 57 R for the intake valve of the cylinder in the right puncture BR, thereby obtaining a new target valve opening characteristic.
  • the correction learning value is VR.
  • Predetermined value Q! , / 3 are minute values larger than zero, respectively, and are assumed to be incorporated in the ECU 27 in advance. These predetermined values [3] may be equal to each other.
  • the predetermined value a is set to the target valve opening characteristic correction learning value VL of the valve opening characteristic By adding, this is set as a new target valve opening characteristic correction learning value VL. Then, by subtracting a predetermined value ⁇ from the target valve opening characteristic correction learning value VR of the valve opening characteristic control device 57 R for the right puncture BR, this is changed to a new target valve opening characteristic correction learning value VR. And
  • the predetermined values ⁇ ,] 3 in step 604 and step 605 are the differences (VL—a, VR—3) between the target valve opening characteristic correction learning values VL, VR and these predetermined values. Is greater than zero.
  • step 606 step 604 or step The new target valve opening characteristic correction learning value VL obtained in step 605 is added to a predetermined base target value VL0, and this is added to the left puncture BL valve opening characteristic control device 57L.
  • a new valve opening characteristic target value is set.
  • the new target valve opening characteristic correction learning value VR obtained in step 604 or step 605 is added to a predetermined base target value VR0, and this is added.
  • Valve opening characteristic control device for right puncture BR Set the new valve opening characteristic target value for 57R. Then, returning to step 61 again, by repeating these series of processes, the target valve opening characteristic correction learning value VL and the target valve opening characteristic correction learning value VR gradually approach the same value.
  • the deviation AX s L of the left puncture BL and the deviation AX s R of the right puncture BR are eliminated, that is, the variation in the valve opening characteristics between the left puncture BL and the right puncture BR is eliminated.
  • the valve opening characteristics are changed by an amount corresponding to the valve opening characteristic variation between the cylinders detected so as not to include the fuel injection amount variation, so that more precise control becomes possible. As a result, it is possible to avoid adverse effects on the emission in the exhaust system of the vehicle equipped with such an internal combustion engine.
  • the deviation ⁇ XsL and the deviation ⁇ sR are eliminated by repeatedly subtracting and / or adding the minute values a and J3.
  • the value may be used as.
  • the target valve opening characteristic correction learning value VL and the target valve opening characteristic correction learning value VR are made directly equal to each other, as compared with the case where the processing is repeatedly performed using the minute value H3.
  • the first cylinder # 1 to the fourth cylinder # 4 included in the internal combustion engine 1 shown in FIGS. 1 and 2 are common and the valve opening characteristics are controlled by a single valve opening characteristic controller 57.
  • the internal combustion engine is equipped with a plurality of valve opening characteristic controllers 57 corresponding to each of a plurality of cylinders, and the valve opening characteristics of the intake valves of each cylinder can be individually controlled. sell. Even in such an internal combustion engine (not shown), the same control as the program 600 shown in FIG. 21 can be performed.
  • FIG. 22 is a diagram showing a flowchart of a program for an operation performed to eliminate the inter-cylinder parakeet in the case of a four-cylinder internal combustion engine having a valve opening characteristic control device for each cylinder. It is. In the program 700 shown in FIG. 22, control is performed on two of the four cylinders, here, the first cylinder # 1 and the second cylinder # 2.
  • step 700 of the program 700 shown in FIG. 22 a deviation ⁇ 31 for the first cylinder # 1 and a deviation ⁇ Xs2 for the second cylinder # 2 are acquired. These deviations A Xsl and ⁇ Xs2 are obtained from step 108 of the program 100 shown in FIG.
  • step 702 whether the deviation ⁇ Xs1 is larger than a predetermined value ⁇ Xs10, and whether the deviation Xs2 is larger than a predetermined value ⁇ ⁇ Xs It is determined whether it is greater than 20.
  • the predetermined values AX sl O and ⁇ X s 20 are values close to zero, which are predetermined by experiments and the like, and are assumed to be incorporated in the ROM or RAM of the ECU 27 in advance. If the deviation AX sl is not larger than the predetermined value AX sl O and the deviation ⁇ X s 2 is not larger than the predetermined value ⁇ X s 20, the variation of the valve opening characteristics is slight. It is determined that it exists but is negligible and the process ends.
  • step 703 it is determined whether the deviation Xs1 of the first cylinder # 1 is greater than the deviation ⁇ 32 of the second cylinder # 2. If the difference AX s1 is larger than the difference AX s2, the process proceeds to step 704. If the difference AX s1 is smaller than the difference AX s2, the process proceeds to step 705.
  • step 704 the predetermined value ⁇ is subtracted from the target valve opening characteristic correction learning value V1 of the valve opening characteristic control device 57 (# 1) for the intake valve 9 of the first cylinder # 1 to obtain This is the new target opening characteristic correction learning value VI. Then, by adding a predetermined value) 3 to the target valve opening characteristic correction learning value V 2 of the valve opening characteristic controller 57 (# 2) of the intake valve of the second cylinder # 2, The target valve opening characteristic correction learning value is V2.
  • the predetermined values ⁇ and j3 are minute values larger than zero, respectively, and are assumed to be incorporated in the ECU 27 in advance. These predetermined values ⁇ ,] 3 may be equal to each other.
  • step 705 when proceeding to step 705, contrary to step 704, the target valve-opening characteristic correction learning value V 1 of the valve-opening characteristic controller 57 (# 1) in the first cylinder # 1 By adding a predetermined value to the above, this is set as a new target valve opening characteristic correction learning value V 1.
  • the second qi By subtracting the predetermined value ⁇ from the target valve opening characteristic correction learning value V 2 of the valve opening characteristic control device 5 7 (# 2) for cylinder # 2, this is used as the new target valve opening characteristic correction learning value V 2
  • the target valve opening characteristic correction learning value V 1 of the valve-opening characteristic controller 57 (# 1) in the first cylinder # 1 By adding a predetermined value to the above, this is set as a new target valve opening characteristic correction learning value V 1.
  • the second qi By subtracting the predetermined value ⁇ from the target valve opening characteristic correction learning value V 2 of the valve opening characteristic control device 5 7 (# 2) for cylinder # 2, this is used as the new target valve opening characteristic correction learning value V 2
  • the predetermined values ⁇ ,] 3 in step 704 and step 705 are the differences between the target valve opening characteristic correction learning values V1, V2 and these predetermined values, j8 (VI-hi, respectively). , V 2-) 3) are greater than or equal to zero.
  • step 706 the new target valve opening characteristic correction learning value V1 obtained in step 704 or step 705 is added to a predetermined base target value VI0. This is set as a new valve opening characteristic target value for the valve opening characteristic control device 57 (# 1) of the first cylinder # 1.
  • the new target valve opening characteristic correction learning value V2 obtained in step 704 or step 705 is added to a predetermined base target value V20. This is set as a new valve opening characteristic target value for the valve opening characteristic control device 57 (# 2) of the second cylinder # 2.
  • the process returns to step 701, and the series of processes is repeated to gradually bring the target valve opening characteristic correction learning value V1 and the target valve opening characteristic correction learning value V2 closer to the same value.
  • the deviation ⁇ s1 of the first cylinder # 1 and the deviation ⁇ 32 of the second cylinder # 2 are eliminated, that is, the valve opening characteristic between the first cylinder # 1 and the second cylinder # 2 is eliminated. Parasitism will be eliminated.
  • the same processing as in the program 700 is performed on the deviation ⁇ si of the first cylinder # 1 and the deviation AX s3 of the third cylinder.
  • the same processing as in the program 700 is performed for the deviation AX sl of the first cylinder # 1 and the deviation ⁇ ⁇ 34 of the fourth cylinder # 4.
  • the valve opening characteristic variation between the cylinders detected so as not to include the variation in the fuel injection amount Since the valve opening characteristics are changed by the amount of the key, more precise control is possible, thereby adversely affecting the emission of the drive and exhaust systems of the vehicle equipped with such an internal combustion engine. Can be avoided.

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Abstract

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。

Description

内燃機関の気筒間パラツキ検出装置およびパンク間バラツキ検出装
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明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 zまたはリ フ ト量のパラツキと燃料噴射量のパ ラツキとを検出する内燃機関の気筒間書パラツキ検出装置およびパン ク間パラツキ検出装置に関する。
; i冃t: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 Z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 2 0 0 2 - 1 5 5 7 7 9号公報に開示されるような内燃機関にお いては、 作用角およびノまたはリ 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 ドラビリおよびェミ ツショ 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 弁特性のパ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パラ ツキも含んでいる。 このため、 燃料嘖射量の気筒間パラツキを考慮 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パラッ 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 噴射量のパ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 おける開弁特性のパラッキと燃料噴射量のパ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パ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パ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パラッ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、 開弁特性パ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、 気筒間のパ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つており、 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 筒間パ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、. 気筒間のパ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パラツキを検出し、 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パラツキを検出す る。
すなわち 3番目の発明によって、 開弁特性のパラツキだけでなく 噴射量のパ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 差にて開弁特性のパ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パラツキ量を補正する。
すなわち 4番目の発明によって、 燃料噴射量のパラツキを除いて 開弁特性のパ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パ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 り正確にパラツキを補正 ' 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パ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 特性のパラツキおよび燃料噴射量のパ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パ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、 燃料嘖射量パラッキを含まない ように検出された気筒間の開弁特性パ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 ビリおよびェミ ツショ ンへの悪影響を回避することが可能となる。
1 0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パラツキを検出 する燃料噴射量パラッキ検出手段と、 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 料噴射量パラツキ検出手段によ り検出された燃料噴射量パラツキと を用いて前記各気筒毎の開弁特性パラツキを検出する開弁特性パラ ツキ検出手段とを具備する内燃機関の気筒間パラツキ検出装置が提 供される。
すなわち 1 0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パラツキを検出し、 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パ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パラッキを正確に検出すること が可能となる。
1 1番目の発明によれば、 1 0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 弁特性パ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 パ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 1 1番目の発明によって、 燃料噴射量パラツキを含まな いように検出された気筒間の開弁特性パ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 ラビリおよびェミ ツショ ンへの悪影響を回避することが可能となる
1 2番目の発明によれば、 1 0番目または 1 1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 1 2番目の発明によって、 比較的簡単な構成によって開 弁特性のパラツキおよび燃料噴射量のパラツキの有無を正確に検出 することができる。
1 3番目の発明によれば、 各パ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パ ラツキを検出する燃料噴射量パラツキ検出手段と、 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パラツキ検出手段により検出された燃料噴射 量パラッキとを用いて前記各気筒毎の開弁特性パラツキを検出し、 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 によりパンク毎の開弁特性パラツキを検出する開弁特性パラツキ検 出手段とを具備する内燃機関のパンク間パラツキ検出装置が提供さ れる。
すなわち 1 3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パラツキを検出し、 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パラツキを含まないよ うにして気筒毎の開弁特性パラツキを検出しているので、 これら気 筒毎の開弁特性パラツキをパンク毎に平均化処理することによ り、 パンク間の開弁特性パラツキを正確に検出することが可能となる。
1 4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パ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 量パラツキを検出する燃料噴射量パラツキ検出手段と、 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パラッキ検出手段によ り検出された燃料 噴射量パラッキとを用いて前記各パンク毎の開弁特性パラツキを検 出する開弁特性パラツキ検出手段とを具備する内燃機関のパンク間 パラツキ検出装置が提供される。 すなわち 1 4番目の発明によって、 第一開弁特性時における燃焼 状態の指標からパンク毎の燃料噴射量パラツキを検出し、 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パラツキを含まない ようにしているので、 パンク毎の開弁特性パラツキを正確に検出す ることが可能となる。
1 5番目の発明によれば、 1 3番目または 1 4番目の発明におい て、 前記開弁特性パラツキ検出手段によ り検出された前記各パンク 毎の開弁特性パラツキが排除されるよ うに、 前記開弁特性設定手段 によって前記各パ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 1 5番目の発明によって、 燃料噴射量パラツキを含まな いよ うに検出されたバンク間の開弁特性パ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。
1 6番目の発明によれば、 1 3番目または 1 4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 1 6番目の発明によって、 比較的簡単な構成によって開 弁特性のパラツキおよび燃料噴射量のパ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 める。 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パラツキ検出装置の動 作のためのプログラムのフローチヤ一トを示す図である。
図 6 a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 6 b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 9 0 ° 回転するのに要する時間が示されて いる
図 7 a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 7 b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 8 aは、 所定の値 C 1のマップを示す図である。
図 8 bは、 所定の値 C 2のマップを示す図である。
図 9 aは、 第一の開弁特性時における指標 X f nを示す図である 図 9 bは、 第二の開弁特性時における指標 X s nを示す図である 図 1 0 aは、 他の場合の第一の開弁特性時における指標 X f nを 示す図である。
図 1 0 bは、 他の場合の第二の開弁特性時における指標 X s nを 示す図である。
図 1 1 は、 図 5のステップ 1 0 2において Y E S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ヤ一トである。 図 1 2 aは、 図 1 1のステップ 2 0 3に進む場合の指標 X f nを 示す図である。 図 1 2 bは、 図 1 1のステップ 2 0 3に進む場合の指標 X s nを 示す図である。
図 1 2 cは、 図 1 1のステップ 2 0 3に進む場合の新たな指標 X s n ' を示す図である。
図 1 3 aは、 図 1 1のステップ 2 0 4に進む場合の指標 X f nを 示す図である。
. 図 1 3 bは、 図 1 1のステップ 2 0 4に進む場合の指標 X s nを 示す図である。
図 1 3 cは、 図 1 1 のステップ 2 0 4に進む場合の新たな指標 X s n ' を示す図である。
図 1 4 aは、 図 1 1のステップ 2 0 5に進みうる一つの或る場合 の指標 X f nを示す図である。
図 1 4 bは、 図 1 1のステップ 2 0 5に進みうる一つの或る場合 の指標 X s nを示す図である。
図 1 4 cは、 図 1 1のステップ 2 0 5に進みう る一つの或る場合 の新たな指標 X s n ' を示す図である。
図 1 5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 1 6は、 図 1 5に示される内燃機関の正面からみた縦断面図で める。
図 1 7は、 図 1 5および図 1 6に示される内燃機関のパンク間の パ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 1 8 aは、 偏差△ X s Lおよび偏差 Δ X s Rを求める様子を説 明する図である。
図 1 8 bは、 偏差△ X s Lおよび偏差 Δ X s Rを求める様子を説 明する他の図である。 図 1 9は、 図 1 5および図 1 6に示される内燃機関のパンク間の パ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 2 0は、 図 1 5および図 1 6に示される内燃機関のパンク間の パ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 2 1 は、 図 1 5および図 1 6に示される内燃機関の場合におけ るパンク間のパラツキを排除するために行われる動作のためのプロ グラムのフローチヤ一トを示す図である。
図 2 2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パ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 は本発明の気筒間パ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、 本発明の気筒間パラツキ検出装 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 ンダブ口ック 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 ンダへッ ド 4 とを具備する。 また 、 シリ ンダへッ ド 4には点火栓 5 5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 ンダへッ 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 ンダへッ 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 1 0が配置され、 排気弁 1 0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 1 1 と口 ッカーアーム 1 2 とを介して吸気カム 1 3によってリ フ トされ、 排 気弁 1 0はロ ッカーアーム 1 4を介して排気力ム 1 5によってリ フ トされる。 吸気カム 1 3は吸気カムシャフ ト 1 6に取付けられ、 一 方、 排気カム 1 5は排気カムシャフ ト 1 7に取付けられる。
電子制御ユニッ ト (E C U ) 2 7は、 リー ドオンリ メモリ (R O M ) 、 ランダムアクセスメモリ ( R A M ) 、 マイ ク ロプロセッサ ( C P U ) 、 入力ポート、 出力ポートを相互に双方向性パスで接続し た公知の構成のマイク ロコンピュータから構成される。 E C U 2 7 にはエアフローメータ 1 9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 2 9やクランクシャフ トが例えば 3 0 ° 回転する毎に出力 パルスを発生するクランク角センサ 3 0等の各種センサが接続され る。 また、 点火栓 5 5や燃料噴射弁 (不図示) 、 スロ ッ トル弁 5 6 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 5 6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 E C U 2 7は、 後述するよ うに仲介駆動機構 1 1 を含んで構成さ れる開弁特性制御装置 5 7 とも信号をやり取り して開弁特性制御装 置 5 7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、 5 2は吸気管、 5 3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 4 1 と第四気筒 (# 4 ) からの排気通路 4 4、 並びに第二気筒 ( # 2 ) からの排気通路 4 2 と第三気筒 (# 3 ) からの排気通路 4 3が夫々 合流して二つの排気通路 4 5、 4 6 となり、 その後これらが合流し て一つの排気通路 4 7 となっている。 そして、 第一気筒からの排気 通路 4 1 と第四気筒からの排気通路 4 4 とが合流した部分、 すなわ ち二つになった排気通路 4 5、 4 6のう ちの一方の排気通路 4 5に は第一空燃比センサ 5 8 aが設けられている。 同様に、 第二気筒か らの排気通路 4 2 と第三気筒からの排気通路 4 3 とが合流した部分 、 すなわち二つになった排気通路 4 5、 4 6のうちの一方の排気通 路 4 6には第二空燃比センサ 5 8 bが設けられている。 これらの空 燃比センサ 5 8 a、 5 8 bは E CU 2 7に接続されており、 検出し た空燃比の情報が E CU 2 7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 4 7には排気浄化装置 5 9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 1 1及びそ れを含んで構成される開弁特性制御装置 5 7について説明する。 図
3は上記仲介駆動機構 1 1の斜視図であり、 図 4は上記開弁特性制 御装置 5 7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 1 1 は特開 2 0 0 1 — 2 6 3 0 1 5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 1 1 は内燃機関の気筒毎に設けられる。 したがつ 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 1 1 を有することになる。
仲介駆動機構 1 1 は円筒形の入力部 2 1 と、 この入力部 2 1の軸 線方向において入力部 2 1の一方の側に配置される円筒形の第一揺 動カム 2 2 と、 入力部 2 1の軸線方向において入力部 2 1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 2 3 とを具備 する。 これら入力部 2 1、 揺動カム 2 2、 2 3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 ィプ 2 4が貫通する。 入力部 2 1、 揺動カム 2 2、 2 3はそれぞれ 支持パイプ 2 4によって支持され、 且つそれぞれ支持パイプ 2 4を 中心に回動することができる。 支持パイプ 2 4はシリ ンダへッ ド 4 に固定される。 また、 支持パイプ 2 4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 2 5が貫通する。 制御シャフ ト 2 5は支持パイプ 2 4の貫通孔内で、 支持パイプ 2 4の軸線方向に摺動可能である。
入力部 2 1の外周面からは入力部 2 1 の径方向に向かってアーム 2 1 a、 2 1 bが延び、 これらアーム 2 1 a、 2 1 bの先端の間に ローラ 2 1 cが配置される。 ローラ 2 1 cは、 図 1に示したように 吸気カム 1 3のカム面 1 3 aに当接し、 これによ り入力部 2 1 は力 ム面 1 3 aの形状に応じて支持パイプ 2 4周りで回動する。 一方、 揺動カム 2 2、 2 3の外周面からは揺動カム 2 2、 2 3の径方向に 向かってノーズ 2 2 a、 2 3 aが延び、 これらノーズ 2 2 a、 2 3 aはロ ッカーアーム 1 2に当接可能である。
さ らに、 入力部 2 1および揺動力ム 2 2、 2 3 と制御シャフ ト 2 5 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 2 5を支持パイプ 2 4に対して相対的 に移動させると、 入力部 2 1 と揺動カム 2 2、 2 3 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 2 5 を支持パイプ 2 4に対して方向 に移動させる と、 入力部 2 1 のローラ 2 1 c と揺動カム 2 2、 2 3のノーズ 2 2 a、 2 3 a との間の相対角度が大きく なるよ う に入力部 2 1 と揺動 カム 2 2、 2 3 とが回動し、 制御シャフ ト 2 5 を支持パイプ 2 4に 対して上記方向 とは反対向きの方向 D2に移動させる と、 入力部 2 1 のローラ 2 1 。 と摇動力ム 2 2、 2 3のノーズ 2 2 a、 2 3 a との間の相対角度が小さ く なるよ う に入力部 2 1 と揺動カム 2 2、 2 3 とが回動する。 ローラ 2 1 c とノーズ 2 2 a、 2 3 a との相対 角度が大きく なる と、 ローラ 2 1 c とノーズ 2 2 a、 2 3 a との間 隔が長く なり、 逆にローラ 2 1 c とノーズ 2 2 a、 2 3 a との相対 角度が小さ く なる と ローラ 2 1 c とノーズ 2 2 a、 2 3 a 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 1 3によって リ フ ト される量はローラ 2 1 c と ノーズ 2 2 a、 2 3 a との間隔に よって変わる。 すなわち、 ローラ 2 1 c とノーズ 2 2 a、 2 3 a と の間隔が長く なる と、 ローラ 2 1 c が吸気カム 1 3のカム山部 1 3 b と当接する ときに、 ノーズ 2 2 a、 2 3 a 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 2 l c と ノーズ 2 2 a、 2 3 a との間隔が短く なる と、 ローラ 2 1 c が吸気力ム 1 3のカム山部 1 3 b と当接する ときに、 ノーズ 2 2 a 、 2 3 a 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 2 1 c と ノーズ 2 2 a、 2 3 a 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 2 1 c とノーズ 2 2 a、 2 3 a 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 1 1では、 制御シャフ ト 2 5を第一方 向 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 2 5を第二方向 D 2 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 1 1 を四つ有している。 四つの仲介駆動機構 1 1 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 1 1がーつの支持パイプ 2 4 と一つの制御シャフ ト 2 5上に設け られる。 したがって、 開弁特性制御装置 5 7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 2 5の一方の端部には電 動ァクチユエータ 2 6が連結され、 これによつて制御シャフ ト 2 5 の位置が制御できるようになつている。 この電動ァクチユエータ 2 6は E C U 2 7に接続されており、 これによつて制御される。 つま り、 本実施形態では E C U 2 7により電動ァクチユエータ 2 6を制 御して制御シャフ ト 2 5の位置をその軸線方向に移動することがで き、 これによつて、 ローラ 2 1 c と ノーズ 2 2 a、 2 3 a 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 2 5の他方の端部近傍には、 制御シャフ ト 2 5の軸 線方向の位置を検出するための位置センサ 2 8が配置される。 この 位置センサ 2 8によ り制御シャフ ト 2 5の位置を検出することがで きる。 この位置センサ 2 8は E C U 2 7 に接続されており、 位置セ ンサ 2 8により検出された制御シャフ ト 2 5の位置の情報が E C U 2 7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 2 5の位置を制御するこ とでローラ 2 1 c とノーズ 2 2 a、 2 3 a との間隔を変化させ、 それによつて吸気弁 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 2 8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 E C U 2 7によつて燃料噴射量制御、 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 E C U 2 7が上記開弁特性制御装置 5 7 と上記ス ロ ッ トル弁 5 6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 5 7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 5 6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 御することによつ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ヤ一トを示す図である。 図 5に示さ れるプログラム 1 0 0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 E C U 2 7によつて実施される。 プログラム 1 0 0のステップ 1 0 1 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 J または 「指標」 と称する) X f n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 X f 1 と示し 、 第二、 第三、 第四気筒の上記指標をそれぞれ X f 2、 X f 3、 X f 4 と示す。 また、 これらをまとめて示す場合には X f nと示す) 。 この第一開弁特性には作用角および zまたはリ フ ト量が比較的大 きい場合であって、 開弁特性のパ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 6 aおよび図 6 b ならびに図 7 aおよび図 7 b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 9 0° 回転するのに要する時間 (以下 、 「T 9 0」 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 6 a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 3 0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 6 a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 T D Cからのクランク角度を示している。 図 6 aに示す実線 γ A 0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 YA 1、 Y A 2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 6 aに示 されるように、 実線 Y A 0および点線 Y A 1、 Y A 2における上死 点 T D Cから 9 0 ° 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 XA 0、 XA 1、 XA 2 と して示す。 ここで、 XA 0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 X A 0 と遅角側にある際の機関回転数変動 X A 1 との差を△ X A 1、 通常運転時における機関回転数変動 X A 0 と進角側にある 際の機関回転数変動 X A 2 との差を Δ ΧΑ 2で示す。 機関回転数変 動を燃焼状態の指標として揉用する際には、 図 5のステップ 1 0 1 における指標 X f nは図 6 aにおける X A 1、 X A 2に相当する。 また、 後述するステップ 1 0 4における開弁特性を変更した場合の 指標 X s nも図 6 aにおける XA 1、 XA 2に相当する。
同様に図 6 bに示されるようにクランク角が 9 0° 回転するのに 要する時間である T 9 0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 T 9 0は図 2に示されるクランク角センサ 3 0によ り得られたクランク角より E C U 2 7にて算出される。 図 6 bにおいては縦軸はビス トン 3の位置を示しており、 上死点 T D C と下死点 B D Cとがー点鎖線によ り示されている。 図 6 bの横軸は 上死点 T D Cからの時間を示している。 図 6 bに示す実線 Y B 0は 正常運転の際のビス トン 3の位置を示しており、 二つの点線 Y B 1 、 Y B 2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 ずれた場合のビス トン 3の位置を示している。 図 6 bにおいて上死 点 T D Cと下死点 B D Cとの間の中心には上死点 T D Cからのクラ ンク角度 9 0 ° におけるビス トン 3の位置が点線によ り示されてい る。 図 6 bに示されるように、 実線 Y B 0および点線 Y B 1、 Y B 2における上死点 T D Cから 9 0° までの変位である T 9 0をそれ ぞれ X B 0、 X B 1、 X B 2で示す。 ここで、 X B 0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 X B 0 と時間 遅れ側にある際の T 9 0である X B 1 との差を Δ Χ Β 1、 通常運転 時における変位 X B 0 と時間進み側にある際の T 9 0である X B 2 との差を A X B 2で示す。 図 6 bにはク ランク角が 9 0 ° 回転する のに要する時間である T 9 0が示されているが、 クランク角が例え ば 1 2 0 ° 、 1 8 0 ° 、 3 6 0° 回転するのに要する時間 T 1 2 0 、 Τ 1 8 0、 Τ 3 6 0等を採用する際も本発明の範囲に含まれるも のとする。 Τ 9 0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 1 0 1における指標 X f nは図 6 bにおける X B 1、 X B 2に相当する。 また、 後述するステップ 1 0 4における開弁特性を 変更した場合の指標 X s nも図 6 bにおける X B 1、 X B 2に相当 する。
次いで図 7 a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 5 8 a、 5 8 b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 4 1、 4 2、 4 3、 4 4にそれぞれ空燃比センサを設け、 それによつて気筒毎の空燃比を 求めるようにしてもよい。 図 7 a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 7 aに示す実線 Y C 0は正常運転の際の空燃比 AZFを示しており、 二つの点線 Y C 1、 Y C 2は通常運転時からそれぞれリ一ン側おょぴリ ッチ側に ずれた場合の空燃比 A/Fを示している。 図 7 aに示されるように 、 実線 Y C 0および点線 Y C 1、 Y C 2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 X C 0、 X C 1、 X C 2で示す。 ここで、 X C 0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 X C 0 と リ ツチ側にある際の空燃比 X C 1 との差 を Δ Χ C 1、 通常運転時における空燃比 X C O と リーン側にある際 の空燃比 X C 2 との差を A X C 2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 1 0 1 における指標 X f n は図 7 aにおける X C 1、 X C 2に相当する。 また、 後述するステ ップ 1 0 4における開弁特性を変更した場合の指標 X s nも図 7 a における X C 1、 X C 2に相当する。
同様に図 7 b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 7 b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 7 bに示す実線 YD 0 は正常運転の際の筒内圧力を示しており、 二つの点線 YD 1、 YD 2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 7 bに示されるように、 実線 YD 0および 点線 YD 1、 YD 2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 XD 0、 XD 1、 XD 2で示す。 ここで 、 X D 0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 X D 0 と高圧側にある際の筒内圧力 XD 1 との差を Δ X D 1、 通常運転時における筒内圧力 X D 0 と低圧側にある際の筒 内圧力 X D 2 との差を ΔΧϋ 2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 1 0 1における指標 X f n は図 7 bにおける XD 1、 XD 2に相当する。 また、 後述するステ ップ 1 0 4における指標 X s nも開弁特性を変更した場合に図 7 b における X D 1、 XD 2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、 T 9 0、 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 弁特性のパ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 1 0 1 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 X f ηが検出されると、 ステップ 1 0 2に進む。 ステップ 1 0 2においては、 ステップ 1 0 1において 得られた上記指標 X f n とその指標について予め定めた基準値 X f r 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 C 1 よ り大きいか否かが 判定される。 この基準値 X f r 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ツプ化して E C U 2 7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 X f rが得られるようにしておく。 また、 上記ステ ップ 1 0 1 における所定の値 C 1 はゼロよ り大きい値である。 図 8 aは所定の値 C 1のマツプを示す図であり、 図 8 aに示されるよう に、 所定の値 C 1 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 E C U 2 7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 E CU 2 7に記憶されているものとする。 E C U 2 7において、 指標 X f n と基準値 X f r との差の絶対値 ( I X f n - X f r I ) が所定の値 C 1 よ り も大きいと判定された場合に はステップ 1 0 3に進み、 この差の絶対値 ( I X f n— X f r | ) が所定の値 C 1 よりも小さいと判定された場合にはステップ 1 0 4 に進む。 なお、 所定の基準値 X f rが指標 X f 1から X f 4までの 平均値 X f a v g (=∑ X f nZn) であってもよい。
ステップ 1 0 3においてはステップ 1 0 1において得られた上記 指標 X f n とその指標について予め定めた基準値 X f r との差 (よ り詳細には予め定めた基準値との差の大きさ) Δ Χ f nが気筒毎に 算出される。 この基準値 X f r 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ツプ化して E CU 2 7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 X f rが得られるようにしておく。 ステップ 1 0 3 により、 各気筒 (第一から第四気筒) の燃焼状態の指標 X f n と基 準値 X f r との差 (すなわち、 気筒毎偏差) Δ X f n (つま り、 Δ X f l = X f l — X f r、 Δ Χ ί 2 = Χ ί 2— X f r、 Δ X f 3 = X f 3 _X i r、 A X f 4 = X f 4 -X f r ) が得られる。 第一の 開弁特性時における指標 X f nは後述するように燃料噴射量のパラ ツキの影響を表しているので、 基準値 X f rからの偏差 Δ Χ ί ηを 算出することによって燃料噴射量のパラツキが分かる。
本実施形態では、 図 6 aから図 7 bにおいて通常運転時における 値、 例えば X A 0が基準値 X f r に相当している。 そしてこの X A 0 と各気筒における値、 例えば X A 1 との差、 例えば Δ X A 1が、 偏差 Δ Χ ί η として算出される。 従って、 図 6 &にぉける厶 八 1 、 Δ ΧΑ 2がステップ 1 0 3にぉける偏差厶 £ 11に相当する。 同 様に図 6 bにおける Δ Χ Β 1、 Δ Χ Β 2、 図 7 &にぉける厶 。 1 、 Δ X C 2 , および図 7 bにおける ΔΧ ϋ 1、 A X D 2も偏差 Δ Χ f nに相当する。 また、 図 6 a、 図 6 b、 図 7 aおよび図 7 b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 X f nの平均値 X f a V g (-∑ X f n / n ) を算出し、 平均値 X f a v g と各指標 X f n との偏差 (= X f a v g - X f n ) を偏差 A X f nまたは後述する A X s n としてもよい 次いでステップ 1 0 4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 X s n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 1 0 1 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 1 0 4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 1 0 1 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 5 7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 5 6が制 御される。 なお、 当然のことながら、 ステップ 1 0 4で検出する燃 焼状態の指標 X s nはステップ 1 0 1で検出した燃焼状態の指標 X f n と同種類のものとされる。
ステップ 1 0 4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 X s nが検出されると、 ステ ップ 1 0 5に進む。 ステップ 1 0 5においては指標 X f nと基準値 X f r との差 (X f n— X f r ) を求め、 次いで、 この差の絶対値 I X f n _ X f r Iが所定の値 C 1, よ り も大きいか否かが判定される。 ステップ 1 0 5における 所定の値 C 1 ' はゼロよ り大きい値である。 前述した所定の値 C 1 の場合と同様に、 所定の値 C l, 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 E CU 2 7内に記憶されている。 なお、 ステ ップ 1 0 3を通過している場合には偏差 Δ X f n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 1 0 5において絶対値 I X f n— X f r Iが所定の値 C 1 ' よ り も大きいと判定された場合に はステップ 1 0 6に進み、 絶対値 I X f n _ X f r Iが所定の値 C 1 ' よ り も大きくないと判定された場合にはステップ 1 0 7に進む ここで、 上記ステップ 1 0 5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 5 7にパラツキがある場合、 つまり開弁特 性にパ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 用角ゃリ 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、 開弁特性のパラツキに 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、 開弁特性のパ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 5 7のパラ ツキによるものではなくて、 開弁特性制御装置 5 7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パ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 1 0 5のように指標 X f n ど基準値 X !: との差 !!ー !:) の絶対値 I X f n— X f r Iが所定の値 C 1 ' より も大きい場合には、 燃料噴射量のパラ ツキが生じているものと判断することができる。 一方、 作用角ゃリ 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 5 7による開弁特性のパラツキが生じているだけでなく開弁特性制 御装置 5 7以外の部分である燃料噴射装置による燃料噴射量のパラ ツキが混在している。
そして指標 X f n と基準値 X f r との差 (X f n _ X f r ) の絶 対値 I X f n— X f r Iが所定の値 C 1, よ り も大きい場合にはス テツプ 1 0 6に進む。 ステップ 1 0 6においては、 ステップ 1 0 4 で算出した第二の開弁特性時における指標 X s nから、 指標 X f n と基準値 X f r との差 (X f n— X f r ) 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 X s n ' (= X s n - (X f n - X f r ) ) 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 X s 1 ' (= X s 1 - (X f 1 - X f r ) ) 〜X s 4, (= X s 4 - (X f 4 - X f r ) ) までの四つの新たな指標が算出され る。 ここで、 差 (X f n— X f r ) 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 ( X f n— X f r ) が正の 値である場合には新たな指標 X s n ' は元の指標 X s nより も小さ くなり、 差 (X f n— X f r ) が負の値である場合には新たな指標 X s n ' は元の指標 X s nより も大きくなる。 このように、 燃料噴 射量のパラツキ分 (X f n - X f r = Δ X f n ) を補正してやるこ とによって、 燃料噴射量のパラツキの影響を含んでいない新たな指 標 X s n, を算出することができる。 従って、 新たな指標 X s n ' は開弁特性のパラツキのみの影響を表すこと となる。
次いでステップ 1 0 7においては、 ステップ 1 0 4で得られた指 標 X s nまたはステップ 1 0 6で得られた新たな指標 X s n ' とこ れら指標について予め定めた基準値 X s r 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 X s n ' が算出されなかった場合 (ステップ 1 0 5で N O判定された場合) には指標 X s n (四気筒の場合には X s 1〜X s 4 ) と基準値 X s n との差の絶対値 ( I X s n— X s r | ) が算 出される。 そして、 ステップ 1 0 6で新たな指標 X s n, が気筒毎 に算出された場合には、 新たな指標 X s n ' (四気筒の場合には X s 1 ' 〜X s 4, ) と基準値 X s n との差の絶対値 ( | X s n, 一 X s r | ) が算出される。 この基準値 X s r は、 上記基準値 X f r 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 1 0 7ではこれら差の絶対値 ( I X s n - X s r | 、 または | X s n, 一 X s r I ) が所定の値 C 2よ り も大きいか否かが判定される。 上記ステップ 1 0 7における 所定の値 C 2はゼ口より大きい値である。 図 8 bは所定の値 C 2の マップを示す図である。 図 8 bに示されるように、 所定の値 C 2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 E CU 2 7内 に記憶されている。 ステップ 1 0 7において、 差の絶対値 ( I X s n - X s r に または | X s n ' - X s r | ) が所定の値 C 2よ り も大きいと判定された場合にはステップ 1 0 8に進む。 一方、 ステ ップ 1 0 7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、 開弁特性のパ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 X s rが指標 X s 1から X s 4までの平均値 X s a v g (=∑ X s n / n ) であって もよい。
ステップ 1 0 8においては、 ステップ 1 0 4で得られた指標 X s nまたはステップ 1 0 6で得られた新たな指標 X s n ' とこれら指 標について予め定めた基準値 X s r との差 (より詳細には予め定め た基準値との差の大きさ) Δ Χ s rが気筒毎に算出される。 この基 準値 X s r は、 上記基準値 X f r 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 6 a 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 XA 0が基準値 X s r に相当している。 そしてこの X A 0 と各気 筒における値、 例えば X A 1 との差、 例えば厶 X A 1が、 偏差△ X s n と して算出される。 従って、 この場合には図 6 aにおける Δ Χ Α 1 、 Δ ΧΑ 2がステップ 1 0 8における偏差 A X s nに相当する 。 前述した場合と同様に、 図 6 bにおける厶 Χ Β 1、 Δ Χ Β 2、 図 7 &にぉける厶 〇 1 、 Δ X C 2 , および図 7 bにおける A X D 1 、 A X D 2も偏差 A X s nに相当しうる。 ステップ 1 0 8によ り、 各気筒 (第一から第四気筒) の燃焼状態の指標 X s nまたは新たな 指標 X s n ' と基準値 X s r との差 (すなわち、 気筒毎偏差) Δ Χ s n (つま り、 Δ X s 1 = X s 1 - X s r、 Δ X s 2 = X s 2 - X s r、 A X s 3 = X s 3 - X s r , A X s 4 = X s 4 - X s r , ま たは△ X s 1 = X s 1, — X s r、 Δ X s 2 = X s 2 ' _ X s r、 Δ X s 3 = X s 3 ' — X s r、 Δ X s 4 = X s 4 ' - X s r ) 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 X s nにおいては、 燃料噴射量のパラッキと開弁特性のパラッキとが 混在しうるが、 本発明においては燃料噴射量のパラツキが存在する 場合にはこれを補正している (指標 X s nから差 (X f n — X f r ) を減算) ので、 基準値 X s rからの偏差 Δ Χ 3 nを算出すること によって開弁特性のパラツキのみを算出することができる。
図 9 a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 X ί nを示す図である。 また、 図 9 b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 X s n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 6 aにおける X A 0、 図 6 bにおける X B 0、 図 7 aにおける X C 0および図 7 bにおける X D 0に相当する。 図 9 a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 X f n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 C 1 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 1 0 2におい て指標 X f n と基準値 X f r との差の絶対値 ( I X f n — X f r | ) が所定の値 C 1 よ り大きくないと判定 (N O判定) される。 従つ て、 この場合にはステップ 1 0 3を通過することなしにステップ 1 0 4に進むこと となる。 そして、 指標 X f n と基準値 X f r との差 (X f n - X f r ) の絶対値 I X f n — X f r | が所定の値 C 1 ' よ り も大きくない場合には、 ステップ 1 0 6において燃料噴射量の パラツキ分を補正することはない。 すなわち燃料噴射量のパラツキ が生じていないと判断される。 さらに、 図 9 b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 X s nが概 ね しいか、 または図示しないもののこれらが所定の値 C 2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 1 0 7にお いて指標 X s nと基準値 X s r との差の絶対値 ( 1 X s n - X s r I ) が所定の値 C 2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パラツキも生じていないと判断され る。
図 1 0 aおよび図 1 0 b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 X s nを示す図 9 aおよび図 9 b 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 1 0 a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 X f n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 C 1 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 1 0 2において N O判 定されて、 ステップ 1 0 4に進む。 そして、 指標 X f n と基準値 X f r との差 (X f n _ X f r ) の絶対値 | X f n _X f r Iが所定 の値 C l, よ り も大きくない場合には、 ステップ 1 0 6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。 すなわち燃料嘖射量 のパ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 X s nが図 1 0 bに示されるように指標 X s 1、 X s 2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 1 0 0のステップ 1 0 7において 指標 X s n と基準値 X s r との差の絶対値 ( I X s n _ X s r I ) が所定の値 C 2よ り大きいと判定 (Y E S判定) されうる。 そして 、 ステップ 1 0 8において偏差 Δ X s n (A X s lおよび Δ Χ ε 2 ) が算出される。 つま り、 この場合には開弁特性のパラツキのみが 生じていると判断される。
ところで、 図 5のプログラム 1 0 0のステップ 1 0 2において第 一の開弁特性時の指標 X f n と基準値 X f r との差の絶対値 ( I X f n - X f r I ) が所定の値 C I よ り大きいと判定される (YE S 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 1 1 は、 図 5のステップ 1 0 2において Y E S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 1 1 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 1 1に示されるステップ 2 0 1において図 5のステップ 1 0 3で算出した偏差 Δ Χ f nの正負の符号とステップ 1 0 8で算 出される偏差 Δ Χ s n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 Δ Χ ί η と偏差 AX s n との符号が等しい場合には、 ステップ 2 0 2に進む。 ステップ 2 0 2においては、 これら偏差 Δ X f nの絶対値 I ΔΧ ί η | と偏差 A X s nの絶対値 | AX s n | とが互いに等しいか、 すなわち I A X f n I = I Δ X s n | である か否かが判定される。 そして、 ステップ 2 0 2において I Δ X f n I = I Δ Χ s n I であると判定された場合には、 ステップ 2 0 3に 進む。
図 1 2 a力、ら図 1 2 cは図 1 1のステップ 2 0 3に進む場合の指 標 X f n、 指標 X s n、 および補正後の新たな指標 X s n ' をそれ ぞれ示す図である。 図 1 2 aに示される第一の開弁特性時における 指標 X f 1、 X f 2は基準値 Xからそれぞれ Δ X f 1、 Δ X f 2だ け互いに反対方向にズレている。 一方、 図 1 2 bに示されるよ うに 第二の開弁特性時における指標 X s 1、 X s 2も基準値 Xからそれ ぞれ Δ X s 1、 Δ X s 2だけ互いに反対方向にズレている。 そして 、 厶 X s l、 Δ X s 2のズレ方向は、 図 1 2 aに示される Δ Χ f 1 、 厶 X f 2のズレ方向に等しくなつており、 従って、 ステップ 2 0 1において Y E S判定される。 また、 図 1 2 aおよび図 1 2 から 分かるように、 これら Δ Χ ί Ιの絶対値 | Δ Χ ί 1 | と厶 X s lの 絶対値 I Δ X s 1 1 とが等しくなつていると共に、 A X f 2の絶対 値 I A X f 2 I と A X s 2の絶対値 I A X s 2 | とが等しくなつて いる。 すなわち I ΔΧ ί η I = I Δ X s η | が成立しており、 ステ ップ 2 0 2において Y E S判定される。 そして、 I Δ Χ ί η | = | Δ X s η I が成立しているために、 図 5のステップ 1 0 6における 補正により得られた新たな指標 X s η, に関する Δ X s ηは図 1 2 c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 1 2 b ) においては偏差 A X s nが存在していて、 開弁特性 のパ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 Δ X s nは存在しておらず、 従って 、 開弁特性のパラツキは発生していないことが分かる (図 1 2 cを 参照されたい) 。
再び図 1 1 を参照すると、 ステップ 2 0 2において偏差 Δ X f n の絶対値 I Δ X f n I と偏差 Δ X s nの絶対値 | Δ X s n | とが等 しくない、 すなわち | Δ Χ ί η I ≠ I Δ X s η | であると判定され た場合にはステップ 2 0 4に進むこと となる。 図 1 3 aから図 1 3 cはステップ 2 0 4に進む場合の指標 X f n、 指標 X s n、 および 補正後の新たな指標 X s n ' をそれぞれ示す図である。 図 1 3 aは 図 1 2 a とほぼ同じであるので説明を省略する。 一方、 図 1 3 bに 示されるように第二の開弁特性時における指標 X s l、 X s 2も基 準値 Xからそれぞれ Δ Χ s 1、 Δ X s 2だけ互いに反対方向にズレ ており、 これら A X s l、 A X s 2のズレ方向は、 図 1 3 aに示さ れる△ X f 1、 Δ X f 2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 2 0 1 において Y E S判定される。 しかしながら、 図 1 3 aおよび図 1 3 bから分かるように、 厶 X s 1の絶対値 I Δ X s 1 I は Δ X f 1 の絶対値 1 Δ X f 1 I より も 大きくなつており、 また A X s 2の絶対値 1 A X s 2 I も Δ Χ ί 2 の絶対値 | Δ Χ ί 2 | よ り大きくなつている。 すなわち、 この場合 には I 厶 X f n I ≠ I Δ X s n | となっており、 従って、 ステップ 2 0 2において NO判定される。 そして、 この場合に図 5のステツ プ 1 0 6における補正により新たな指標 X s n, ( = X s n - (X f n -X f r ) ) を算出すると、 新たな指標 X s n ' は図 1 3 cに 示されるよ うになる。 すなわち、 補正後の新たな指標 X s n ' に基 づく A X s n (図 1 3 c ) は、 補正前の A X s n (図 1 3 b ) のズ レ方向と等しくなっているが、 補正後の Δ X s nの絶対値 I Δ X s n I は、 補正前の Δ X s nの絶対値 I Δ X s n | よ り も小さくなつ ている。 すなわち、 この場合には補正前 (図 1 3 b ) においては偏 差厶 X s nは比較的大きくなつており、 従って、 開弁特性のパラッ キと燃料噴射量のパ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 Δ X s nは比較的小さくなつ ているのが分かる。 すなわち、 この場合には補正前の偏差 Δ X s n のうちの大部分は燃料噴射量のパラツキに基づく ものであり、 開弁 特性のパ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 1 1 を参照すると、 前述したステップ 2 0 1において偏差 Δ X f nの正負の符号と偏差 Δ Χ s n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 2 0 5に進む。 図 1 4 aから図 1 4 cはステップ 2 0 5に進みうる一つの或る場合の指標 X f n、 指標 X s n、 および補正後の新たな指標 X s n ' をそれぞれ示す図であ る。 図 1 4 aに示されるよ うに第一の開弁特性時における指標 X f 1、 X f 2は基準値 Xからそれぞれ△ X f 1、 Δ X f 2だけ互いに 反対方向にズレている。 一方、 図 1 4 bにおいては第二の開弁特性 時における指標 X s l、 X s 2は基準値 Xからズレていないか、 ま たはこれら指標 X s l、 X s 2が図 1 4 aにおける Δ Χ ί 1 、 Δ X f 2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 1 0 6における指標 X s nに 関する補正を行う と、 補正後の新たな指標 X s n ' は図 1 4 cに示 されるようになる。 すなわち、 図 1 4 a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 X s i ' 、 X s 2 , は基準値 Xから Δ X s 1、 Δ X s 2だけズレるよ うになる。 特に 、 この場合には図 1 4 bに示されるよ うに一見すると第二の開弁特 性時の指標 X s nのズレが存在しないので開弁特性のパラツキが生 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 X s nのパラツキ、 つまり開弁特性のパ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パ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 のパ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 A X s nの実測値がゼロに近い場合には、 開弁 特性のパ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パ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 1 5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 1 5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 7 1、 7 2に接続されている。 そして、 吸気マ-ホルド 7 1の 各通路は内燃機関 1の左パンク B L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 7 2の各通路は内燃機関 1の右パンク B R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 ( u n e v e n n u m b e r、 UN) 番号の気筒が左パンク B Lに配置されると共に、 偶数 ( e v e n n u m b e r、 EN) 番号の気筒が右パンク B Rに配置されている。 なお、 図 1 5におい ては各パンクに三つの気筒が配置されているが、 各パンク B L、 B Rにおける気筒の数が異なつていてもよい。
図 1 6は図 1 5に示される内燃機関の正面からみた縦断面図であ る。 図 1 6から分かるように、 この場合の内燃機関 1は、 左パンク B Lの第一気筒 # 1 と右パンク B R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 1 6に示され るよ うに、 左パンク B L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 5 7 L と、 右パンク B R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 5 7 R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 5 7 L、 5 7 R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 5 7 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パンク間のバラツキ検 出について説明する。 図 1 7は、 図 1 5および図 1 6に示される内 燃機関のパンク間のパ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 1 7に示されるプログラム 3 0 0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 ング蓮転時に E C U 2 7によって実施される。 図 1 7に示されるプ ログラム 3 0 0のうち、 ステップ 3 0 1力 らステップ 3 0 8につい ては、 図 5のステップ 1 0 1から 1 0 8 と同様であるので説明を省 略する。 ステップ 3 0 8において算出される偏差 Δ X s nは、 第一 気筒 # 1についての偏差 A X s l、 第二気筒 # 2についての偏差△ X s 2、 第三気筒 # 3についての偏差 A X s 3、 第四気筒 # 4につ いての偏差 Δ Χ ε 4、 第五気筒 # 5についての偏差 A X s 5、 およ び第六気筒 # 6についての偏差 Δ X s 6を含んでいる。 そして、 ス テツプ 3 0 9において、 これら偏差を各パンクについてそれぞれ平 均化する。 すなわちステップ 3 0 9においては、 左パンク B Lに関 する偏差 A X s l、 Δ X s 3 , Δ X s 5 , すなわち奇数 (UN) 番 号の気筒の偏差 AX s n (UN) の平均値 a v g A X s n (UN) を算出すると共に、 右バンク B Rに関する偏差 A X s 2、 Δ X s 4 、 Δ X s 6 , すなわち偶数 (E N) 番号の気筒の偏差 A X s n (E N) の平均値 a v g A X s n (EN) を算出する。 そして、 平均値 a V g Δ X s n (UN) を左パンク B Lに関する偏差 A X s L とす ると共に、 平均値 a v g A X s n (EN) 右パンク B Rに関する偏 差 Δ X s Rとする。
このような偏差 Δ Χ s Lおよび偏差 Δ Χ s Rを求める様子を図 1 8 aおよび図 1 8 bを参照して説明する。 図 1 8 aおよび図 1 8 b における縦軸は第二開弁特性時の指標 X s nを示しており、 ここで はステップ 3 0 6で算出された補正後の指標 X s n, が示されてい る。 図 1 8 aにおける横軸は図 1 5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 1 8 bにおける横 軸は左パンク B Lおよび右パンク B R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 1 7のステップ 3 0 8において算出される偏差 Δ Χ s n、 つま り偏差 Δ X s 1から偏差 Δ X s 6は、 例えば図 1 8 aに示されるよ うに分布しているものとする。 つまり、 図 1 8 aから分かるように 、 左パンク B Lの各気筒の偏差 AX s l、 Δ X s 3 , A X s 5が基 準値 Xを概ね上回るよう分布している。 これに対し、 右パンク B R の各気筒の偏差 A X s 2、 Δ X s 4 , △ X s 6は基準値 Xを概ね下 回るよう分布している。 そして、 図 1 7のステップ 3 0 9において 、 各パ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パン ク B Lにおける偏差 Δ Χ s Lおよび右パンク B Rにおける偏差 Δ Χ s Rを算出すると、 偏差 A X s Lおよび偏差 A X s Rの位置はそれ ぞれ図 1 8 bに示されるように決定される。 このよ うに、 各パンク における気筒の偏差 Δ Χ s nを平均化することによ り、 パンク毎の 偏差 Δ X s Lおよび偏差 ΔΧ s Rが分かる。 前述したように、 偏差 Δ X s nは吸気弁 9の開弁特性のパラツキを表しているので、 パン ク毎の偏差 A X s Lおよび偏差 A X s Rを算出することによ り、 各 バンクにおける開弁特性のパラツキの傾向を判断することが可能と なる。 つまり、 図 1 8 bに示される場合には、 左パンク B Lにおけ る開弁特性のパラツキは基準値 Xよ り も大きい傾向にあり、 右パン ク B Rにおける開弁特性のパラツキは基準値 Xより も小さい傾向に あるのが分かる。 特に各パンクにおける気筒の数が多い場合には開 弁特性のパラッキを気筒毎に判断する必要がないので、 パンク間に おける開弁特性のパラツキを求めることは有利である。
なお、 図 1 7のプログラム 3 0 0においては、 ステップ 3 0 8に おいて偏差 Δ Χ s nを算出した後にステップ 3 0 9においてこれら 偏差 Δ X s nをパ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 A X s Lおよび A X s Rを求める他の方法を採 用してもよい。 例えば左パンク B L内の三つの気筒のうちの任意の 一つの気筒、 例えばパンクの中央に位置する第三気筒 # 3に関する 偏差 A X s 3のみを算出して、 これを左パンク B Lにおける偏差△ X s Lとしてもよい。 また、 平均化処理を行う ことなしに、 例えば 左パンク B Lの偏差 A X s l、 Δ X s 3 , A X s 5のう ちの真ん中 の値を (例えば AX s 1 < Δ X s 3 < Δ X s 5の場合には、 偏差 Δ X s 3 ) 左パンク B Lに関する偏差 Δ X s L と して採用することも できる。 右パンク B Rについても同様に平均化処理を行うことなし に、 偏差 Δ X s Rを決定するようにしてもよい。
ところで、 左パンク B Lにおける偏差 Δ X s L、 および右パンク B Rにおける偏差 Δ Χ 3 は図 1 7に示されるプログラム 3 0 0以 外の方法で算出することも可能である。 図 1 9および図 2 0の両方 は、 図 1 5および図 1 6に示される内燃機関のパンク間のパラツキ 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 1 9および図 2 0に示されるプログラム 5 0 0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 E CU 2 7によって実施される。 以下、 図 1 9および図 2 0を参 照しつつ、 偏差 Δ Χ s Lおよび偏差 Δ Χ s Rを算出する他の算出方 法について説明する。
図 1 9のステップ 5 0 1 aにおいては、 プログラム 1 0 0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 X f nが気筒毎に 検出される。 この場合には、 図 1 5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 X f l〜指標 X f 6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 つて、 開弁特性のパ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 5 0 1および後述するステップ 5 0 4における燃焼状態の指標については、 図 6 a、 図 6 b、 図 7 aお よび図 7 b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 5 0 1 bに進み、 第一気筒 # 1〜第六気筒 # 6 に関する指標 X f 1〜指標 X f 6を各パンクについて平均化する。 前述したように左パンク B L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 B R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 テツプ 5 0 1 bにおいては、 まず、 左パンク B Lに関する指標 X f 1、 X f 3、 X f 5、 すなわち奇数 (UN) 番号の気筒の指標 X f n (UN) の平均値 a v g X f n (UN) を算出して、 この平均値 を左パンク B Lに関する指標 X f L とする。 同様に、 右パンク B R に関する指標 X f 2、 X f 4、 X f 6、 すなわち偶数 (EN) 番号 の気筒の指標 X f n (E N) の平均値 a v g X f n (EN) を算出 して、 この平均値を右パンク B に関する指標 X f Rとする。
なお、 ステップ 5 0 1 aにおいて指標 X f nを検出した後にステ ップ 5 0 1 bにおいてこれら指標 X f nをパンク毎に平均化処理し ているが、 プログラム 5 0 0においても、 平均化処理を行うことな しに、 指標 X f Lおよび X f Rを求める他の方法を採用してもよい 。 例えば左パンク B L内の三つの気筒のうちの任意の一つの気筒、 例えばパ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、 これを左パンク B Lにおける燃焼状態の指標 X f L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 パンク B Lの指標 X f l、 X f 3、 X f 5のうちの真ん中の値を指 標を左パンク B Lに関する指標 X f L と して採用することもできる 。 右パンク B Rについても同様である。
これら左パンク B Lに関する指標 X f Lおよび右パンク B Rに関 する指標 X f Rが算出されると、 ステップ 5 0 2に進む。 ステップ 5 0 2においては、 ステップ 5 0 1において得られた上記指標 X f L、 X f Rとこれら指標について予め定めた基準値 X f r L、 X f r R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 D 1 より大きいか否 かが判定される。 これら基準値 X f r L、 X f r R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 E CU 2 7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 X f r L、 X f r Rが得られる ようにしておく。 また、 上記ステップ 5 0 2における所定の値 D 1 はゼロよ り大きい値である。 E CU 2 7において、 指標 X f L、 X f Rと基準値 X f r L、 X f r Rとのそれぞれの差の絶対値 ( 1 X f L— X f r L | 、 I X f R - X f r R I ) のう ちの少なく とも一 方が所定の値 D 1 より も大きいと判定された場合にはステップ 5 0 3に進み、 この差の絶対値 ( 1 X f n— X f r L | 、 | X f L - X f r R I ) が所定の値 D l より も大きくないと判定された場合には ステップ 5 0 4 aに進む。 なお、 所定の基準値 X f r L、 X f r R が指標 X f 1から X f 6までの平均値 X f a v g (=∑ X f n / n ) であってもよい。
ステップ 5 0 3においてはステップ 5 0 1 bにおいて得られた上 記指標 X f L、 X f Rとその指標について予め定めた基準値 X f r L、 X f r R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) Δ Χ ί Ι 、 Δ X f R (つまり、 A X f L = X f L— X f r L、 AX f R = X f R -X f r R) がパンク毎に算出される 。 これら基準値 X f r L、 X f r R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 E C U 2 7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 X f r L、 X f r Rが得られるようにしておく 。 ステップ 5 0 3により、 各パンク (左パンク B Lおよび右バンク B ) の燃焼状態の指標 X f L、 X f Rと基準値 X f r L、 X f r Rとの差 (すなわち、 パンク毎偏差) A X f L、 A X f Rが得られ る。 第一の開弁特性時における指標 X f L、 X f Rは、 前述した X f n と同様に、 燃料噴射量のパラツキの影響を表しているので、 基 準値 X f r L、 X f r Rからの偏差 A X f L、 A X f Rを算出する ことによつて燃料噴射量のパラツキが分かる。
本実施形態では、 図 6 aから図 7 bにおいて通常運転時における 値、 例えば X A 0が基準値 X f r L、 X f r Rに相当している。 そ してこの X A 0 と各パンクにおける値、 例えば X A 1 との差、 例え ば Δ ΧΑ 1が、 偏差 Δ Χ ί L、 A X f Rと して算出される。 従って 、 図 6 &にぉける厶 八 1、 ΔΧΑ 2がステップ 5 0 3における偏 差 A X f L、 A X f Rに相当しうる。 同様に図 6 bにおける Δ Χ Β 1、 ΔΧ Β 2、 図 7 &にぉける厶 。 1、 Δ X C 2 , および図 7 b における A XD 1、 A X D 2も偏差厶 X f L、 A X f Rに相当しう る。
次いでステップ 5 0 4 a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 X s nが気筒毎に検出される。 この場合に は、 図 1 5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 X s 1〜指標 X s 6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 5 0 4 a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 5 0 1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 5 7 L、 5 7 R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 5 6が制御される。 なお、 当然のことながら、 ステップ 5 0 4 aで検出する燃焼状態の指標 X s nはステップ 5 0 1で検出した燃 焼状態の指標 X f n と同種類のものとされる。
次いで、 ステップ 5 0 4 bに進み、 第一気筒 # 1〜第六気筒 # 6 に関する指標 X s 1〜指標 X s 6を各パンクについて平均化する。 前述したように左パンク B L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、 右パンク B R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 テツプ 5 0 4 bにおいては、 左パンク B Lに関する指標 X s l、 X s 3、 X s 5、 すなわち奇数 (UN) 番号の気筒の指標 X s n (U N) の平均値 a v g X s n (UN) を算出して、 この平均値を左パ ンク B Lに関する指標 X s L とする。 同様に、 右パンク B Rに関す る指標 X s 2、 X s 4、 X s 6、 すなわち偶数 (E N) 番号の気筒 の指標 X s n (EN) の平均値 a v g X s n (EN) を算出して、 この平均値を右パンク B Rに関する指標 X s Rとする。 なお、 指標 X f L、 X f R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 X s L、 X s Rを求めるようにして もよい。
ステップ 5 0 4 bにおいてパンク毎に第二開弁特性での上記燃焼 状態の指標 X s L、 X s Rが検出されると、 ステップ 5 0 5に進む 。 ステップ 5 0 5においては指標 X f L、 X f Rとそれぞれの基準 値 X f r L、 X f r Rとの差 (X f L— X f r L、 X f R— X f r ) を求め、 次いで、 これら差の絶対値 | X f L— X f r L l 、 I X f R - X f r R Iが所定の値 D 1, よりも大きいか否かが判定さ れる。 ステップ 5 0 5における所定の値 D 1, はゼロより大きい値 である。 前述した所定の値 D 1の場合と同様に、 所定の値 D 1 ' 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 E CU 2 7内 に記憶されている。 なお、 ステップ 5 0 3を通過している場合には 偏差 Δ Χ f L、 Δ X f R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 5 0 5において絶対値 I X f L— X f r L | 、 | X f R - X f r R Iのうちの少なく とも一方が所定の値 D l ' よ り も 大きいと判定された場合にはステップ 5 0 6に進み、 絶対値 I X f L一 X f r L | 、 | X f R— X f r R l が所定の値 D l, よ り も大 きくないと判定された場合にはステップ 5 0 7に進む。
ここで、 上記ステップ 5 0 5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 5 7 L、 5 7 Rにパラツキがある場合、 つ まり開弁特性にバラツキがある場合にはパ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 のパラツキに基づく指標への影響は小さい。 そして、 作用角ゃリ 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、 作用角ゃリ 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 5 7 L、 5 7 Rのパラツキによるものではなく て、 開弁特性制御 装置 5 7 L、 5 7 R以外の部分、 本発明では燃料噴射装置による燃 料噴射量のパ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 5 0 5のよ うに指標 X f L、 X f Rとそれぞれの基準値 X f r L、 X f r Rとの差 (X f L— X f r L、 X f R -X f r R ) の絶対値 | X i L— X f r L に I X f R - X f r R Iが所定の 値 D l, よ り も大きい場合には、 燃料噴射量のパラツキが生じてい 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 5 7 L、 5 7 R 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 5 7 L、 5 7 R以外の部分である燃料嘖射装置による燃料噴射量 のパラツキが混在している。
そして指標 X f L、 X f Rとそれぞれの基準値 X f r L、 X f r Rとの差 (X f L— X f r L、 X f -X f r R) の絶対値 | X f L - X f r L I、 I X f R - X f r R | のう ちの少なく とも一方が 所定の値 D 1 ' よ りも大きい場合にはステップ 5 0 6に進む。 ステ ップ 5 0 6においては、 ステップ 5 0 4 bで算出した第二の開弁特 性時における左パンク B Lに関する指標 X s Lから、 指標 X f L と 基準値 X f r Lとの差 (X f L— X f r L) 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 X s L ' (= X s L - (X f L - X f r L) ) を算出する。 同様に、 右パンク B Rに関する指標 X s Rから、 指標 X f Rと基準値 X f r Rとの差 (X f R— X f r R) 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 X s R ' (= X s R - (X f R - X f r R ) ) を算出する。 ここで、 差 (X f L— X f r L) および差 (X f R— X f r R) 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 (X f L一 X f r L ) および差 (X f R— X f r R) が正の値である場合 には新たな指標 X s L, 、 X s R, は元の指標 X s L、 X s Rより も小さくなり、 差 ( X ί L— X f r L ) および差 ( X f R _ X f r R) が負の値である場合には新たな指標 X s L ' 、 X s R' は元の 指標 X s L、 X s Rよ り も大きくなる。 このよ うに、 燃料噴射量の パラツキ分 (X f L— X f r L = A X f Lおよび X f R _X f r R = Δ X f ) を補正してやることによって、 燃料嘖射量のパラツキ の影響を含んでいない新たな指標 X s L ' 、 X s R' を算出するこ とができる。 従って、 新たな指標 X s L, は左バンク B Lにおける 開弁特性のパラツキのみの影響を表し、 新たな指標 X s R, は右パ ンク B R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 5 0 7においては、 ステップ 5 0 4 bで得られた 指標 X s L、 X s Rもしく はステップ 5 0 6で得られた新たな指標 X s L ' 、 X s R' とこれら指標について予め定めたそれぞれの基 準値 X s r L、 X s r R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 X s L ' 、 X s R' が算出されなかった場合 (ステップ 5 0 5で N O判定 された場合) には指標 X s L、 X s Rとこれらの各基準値 X s L、 X s Rとの差の絶対値 ( | X s L— X s r L | 、 | X s R— X s r R I ) が算出される。 そして、 ステップ 5 0 6でパンク毎の新たな 指標 X s L, 、 X s R' が算出された場合には、 新たな指標 X s L , 、 X s ' とこれらの各基準値 X s r L、 X s r Rとの差の絶対 値 ( | X s L ' — X s r L l 、 | X s R, 一 X s r R が算出さ れる。 これら基準値 X s r L、 X s r Rは、 上記基準値 X f r L、 X s r R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 5 0 7ではこれら差の 絶対値 ( | X s L— X s r L | または | X s L ' — X s r L l なら びに I X s R— X s r R l または l X s R, 一 X s r R l ) が所定 の値 D 2より も大きいか否かが判定される。 上記ステップ 5 0 7に おける所定の値 D 2はゼロよ り大きい値である。 所定の値 D 2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 E C U 2 7内に 記憶されている。 ステップ 5 0 7において、 差の絶対値 ( I X s L - X s r L I または I X s L, - X s r L | ならびに I X s R _ X s r R l または I X s R' - X s r R l ) が所定の値 D 2よ り も大 きいと判定された場合にはステップ 5 0 8に進む。 一方、 ステップ
5 0 7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、 開弁特性のパ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 X s r L、 X s r Rが 指標 X s 1から X s 6までの平均値 X s a V g (=∑ X s n / n ) であってもよい。
ステップ 5 0 8においては、 ステップ 5 0 4 bで得られた指標 X s L、 X s Rまたはステップ 5 0 6で得られた新たな指標 X s L ' 、 X s R ' とこれら指標について予め定めた各基準値 X s r L、 X s r Rとのパンク毎の差 (より詳細には予め定めた基準値との差の 大きさ) A X s L (= X s L _ X s r L、 または = X s L ' — X s r L ) 、 Δ X s (= X s R -X s r R , または = X s R ' — X s r R) が算出される。 これら基準値 X s r L、 X s r Rは、 上記基 準値 X f r L、 X s r R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 6 a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 XA 0 が基準値 X s r L、 X s r Rに相当している。 そしてこの XA 0 と 各気筒における値、 例えば X A 1 との差、 例えば厶 X A 1が、 偏差 △ X s L、 A X s Rとして算出される。 従って、 この場合には図 6 aにおける Δ ΧΑ 1、 Δ ΧΑ 2がステップ 5 0 8における偏差 Δ Χ s L、 A X s Rに相当しう る。 前述した場合と同様に、 図 6 bにお ける Δ Χ Β 1、 Δ Χ Β 2、 図 7 &にぉける厶 じ 1、 Δ X C 2 , お よび図 7 bにおける A X D 1、 A XD 2も偏差 A X s L、 Δ X s R に相当しうる。 ステップ 5 0 8によ り、 各バンクにおける燃焼状態 の指標 X s L、 X s Rまたは新たな指標 X s L ' 、 X s R, と基準 値 X s r L、 X s r Rとの差 A X s L、 A X s R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 X s L、 X s R においては、 燃料噴射量のパラツキと開弁特性のパラツキとが混在 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 X s L、 X s L ' から差 (X f L— X f r L ) を減算すると共に、 指標 X s R、 X s R' から差 (X f R - X f r R ) を減算) ので、 偏差 A X s L、 A X s Rを算出する ことによつ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パン 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 、 パンク間パ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 Δ X s nの実測値がゼロに近い場合に は、 開弁特性のパラツキが検出されない可能性があつたが、 本発明 においてはこのよ うな場合であっても開弁特性パラツキの発生の有 無を正確に検出することが可能となる。
ところで、 ノ ンク B Lにおける偏差 Δ X s L、 右パンク B Rにお ける偏差 A X s Rが算出された後においては、 これら偏差 A X s L 、 偏差 Δ Χ s Rが排除されるように各パンクについての開弁特性制 御装置 5 7 L、 開弁特性制御装置 5 7 R (図 1 6を参照されたい) の調整を行うことが好ましい。
図 2 1 は、 図 1 5および図 1 6に示される内燃機関の場合におけ るパンク間のパ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 2 1 を参照しつ つ、 開弁特性制御装置 5 7 L、 5 7 Rを調整することによりパンク 間の開弁特性のパラツキに関する偏差 Δ Χ s L、 偏差 A X s Rを排 除することについて説明する。 図 2 1 に示されるプログラム 6 0 0 のステップ 6 0 1においては、 左パンク B Lの偏差 Δ Χ s Lおよび 右パンク B Rの偏差 Δ Χ s Rの両方を取得する。 これら偏差 Δ Χ s Lおよび偏差 Δ Χ s Rは、 図 1 7に示されるプログラム 3 0 0のス テツプ 3 0 9または図 1 9および図 2 0に示されるプログラム 5 0 0のステップ 5 0 8のいずれかから得られて E C U 2 7に記憶され ているものとする。 従って、 ステップ 6 0 1 においては、 これら偏 差厶 X s L、 A X s Rを E C U 2 7力 ら取得する。
次いで、 ステップ 6 0 2において、 偏差 Δ Χ s Lが所定の値 ΔΧ s L 0より も大きいか否か、 および偏差 Δ X s が所定の値 Δ X s R 0より も大きいか否かが判定される。 所定の値 A X s L 0、 AX s R 0は実験などによ り予め定められた、 零に近い値であって、 E C U 2 7の R OMまたは RAMに予め組み入れられているものとす る。 偏差 A X s Lが所定の値 A X s L Oよ り も大きくなくて、 なお かつ偏差 Δ X s Rが所定の値 Δ X s R Oより も大きくない場合には 、 開弁特性のパ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 A X s Lが所定の 値 A X s L Oよ り も大きいこと、 および偏差 A X s Rが所定の値△ X s R O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 6 0 3に進む。 ステップ 6 0 3においては、 左パン ク B Lの偏差 ΔΧ s Lが右パンク B Rの偏差 Δ Χ s Rよ り も大きい か否かが判定される。 偏差 Δ X s Lが偏差 Δ X s Rより も大きい場 合にはステップ 6 0 4に進み、 偏差 A X s Lが偏差 A X s Rよ りも 小さい場合にはステップ 6 0 5に進む。
ステップ 6 0 4においては、 左パンク B Lにおける気筒の吸気弁 9に関する開弁特性制御装置 5 7 Lの目標開弁特性補正学習値 V L から所定の値ひ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 V Lとする。 そして、 右パンク B Rにおける気筒の吸気 弁に関する開弁特性制御装置 5 7 Rの目標開弁特性補正学習値 VR に所定の値 ] 8 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 Q! 、 /3はそれぞれ零よ り も大きい微 小な値であり、 E CU 2 7に予め組み込まれているものとする。 こ れら所定の値ひ 、 ]3は互いに等しい値であってもよい。
—方、 ステップ 6 0 5に進む場合には、 ステップ 6 0 4の場合と は反対に、 左パンク B Lにおける開弁特性制御装置 5 7 の目標開 弁特性補正学習値 V Lに所定の値 a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 V Lとする。 そして、 右パンク B R における開弁特性制御装置 5 7 R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 6 0 4およびステップ 6 0 5における所定の値 α 、 ]3は、 目標開弁特性補正学習値 V L、 VRとこれら所定の値との それぞれの差 (V L— a、 VR— 3 ) が零以上となるような値であ る。
次いで、 ステップ 6 0 6においては、 ステップ 6 0 4またはステ ップ 6 0 5で得られた新たな目標開弁特性補正学習値 V Lを予め定 められたベース目標値 V L 0に加算して、 これを左パンク B Lの開 弁特性制御装置 5 7 Lに関する新たな開弁特性目標値とする。 右パ ンク B Rについても同様に、 ステップ 6 0 4またはステップ 6 0 5 で得られた新たな目標開弁特性補正学習値 V Rを予め定められたべ ース目標値 V R 0に加算して、 これを右パンク B Rの開弁特性制御 装置 5 7 Rに関する新たな開弁特性目標値とする。 そして、 再びス テツプ 6 0 1 に戻り、 これら一連の処理を繰り返し行う ことによつ て目標開弁特性補正学習値 V Lと 目標開弁特性補正学習値 V Rとを 次第に等しい値に近付ける。 その結果、 左パンク B Lの偏差 A X s L と右パンク B Rの偏差 A X s Rとが排除、 すなわち左パンク B L と右パンク B R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 6 0 0においては、 燃料噴射量パラツキ を含まないように検出された気筒間の開弁特性パラツキの分だけ開 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 ドラピリおよび排気 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 2 1 に示されるプログラム 6 0 0においては微小な値 a 、 J3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 Δ X s Lおよび偏差 Δ Χ s Rを排除するようにしている。 しかしながら 、 ステップ 6 0 4およびステップ 6 0 5において、 偏差 A X s L と 偏差 A X s Rとの間の差分の半分の値 (= (Δ X s L - Δ X s R) / 2 ) を所定の値ひ 、 と して使用するようにしてもよい。 この場 合には、 微小な値ひ 、 ]3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 V L と 目標開弁特性補正学習値 V Rとを直 接的に等しく し、 パンク間パ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 5 7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 5 7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 2 1に示されるプログラム 6 0 0 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 5 7 (# 1 ) 〜5 7 (# 4 ) (図示しない) を備えており、 これら開弁特性制御 装置 5 7 (# 1 ) 〜 5 7 (# 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 2 2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パラッキ 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ヤ一 トを示す図である。 図 2 2に示されるプログラム 7 0 0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 2 2に示されるプログラム 7 0 0のステップ 7 0 1においては 、 第一気筒 # 1に関する偏差 Δ Χ 3 1および第二気筒 # 2に関する 偏差 Δ X s 2をそれぞれ取得する。 これら偏差 A X s l、 Δ X s 2 は、 図 5に示されるプログラム 1 0 0のステップ 1 0 8から求めら れるものとする。
次いで、 ステップ 7 0 2において、 偏差 Δ X s 1が所定の値△ X s 1 0よ り も大きいか否か、 および偏差厶 X s 2が所定の値△ X s 2 0よ り も大きいか否かが判定される。 所定の値 A X s l O、 Δ X s 2 0は実験などにより予め定められた、 零に近い値であって、 E CU 2 7の R OMまたは RAMに予め組み入れられているものとす る。 偏差 A X s lが所定の値 A X s l Oよ り も大きくなくて、 なお かつ偏差 Δ X s 2が所定の値 Δ X s 2 0よ り も大きくない場合には 、 開弁特性のパ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 Δ Χ s 1が所定の 値 A X s 1 0よ り も大きいこと、 および偏差 Δ X s 2が所定の値 Δ X s 2 0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 7 0 3に進む。 ステップ 7 0 3においては、 第一気 筒 # 1 の偏差厶 X s 1が第二気筒 # 2の偏差 Δ Χ 3 2よ りも大きい か否かが判定される。 偏差 A X s 1が偏差 A X s 2よ り も大きい場 合にはステップ 7 0 4に進み、 偏差 A X s 1が偏差 A X s 2より も 小さい場合にはステップ 7 0 5に進む。
ステップ 7 0 4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 5 7 (# 1 ) の目標開弁特性補正学習値 V 1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 V I 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 5 7 ( # 2 ) の目標開弁特性補正学習値 V 2に所定の値 ) 3 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 V 2 とする。 所定の値 α、 j3はそれぞれ零よ り も大きい微小な値であり 、 E CU 2 7に予め組み込まれているものとする。 これら所定の値 α、 ]3は互いに等しい値であってもよい。
一方、 ステップ 7 0 5に進む場合には、 ステップ 7 0 4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 5 7 (# 1 ) の 目標開弁特性補正学習値 V 1 に所定の値ひ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 V 1 とする。 そして、 第二気 筒 # 2における開弁特性制御装置 5 7 (# 2 ) の目標開弁特性補正 学習値 V 2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 V 2 とする。
なお、 ステップ 7 0 4およびステップ 7 0 5における所定の値 α 、 ]3は、 目標開弁特性補正学習値 V 1、 V 2 とこれら所定の値ひ 、 j8 とのそれぞれの差 (V I— ひ 、 V 2 - )3 ) が零以上となるような 値である。
次いで、 ステップ 7 0 6においては、 ステップ 7 0 4またはステ ップ 7 0 5で得られた新たな目標開弁特性補正学習値 V 1 を予め定 められたベース目標値 V I 0に加算して、 これを第一気筒 # 1の開 弁特性制御装置 5 7 (# 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 7 0 4またはステップ 7 0 5で得られた新たな目標開弁特性補正学習値 V 2を予め定めら れたベース目標値 V 2 0に加算して、 これを第二気筒 # 2の開弁特 性制御装置 5 7 (# 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 7 0 1 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 V 1 と 目標開弁特性補正学 習値 V 2 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 Δ Χ s 1 と第二気筒 # 2の偏差 Δ Χ 3 2 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パラツキが排除さ れるようになる。 次いで、 第一気筒 # 1の偏差 Δ Χ s i と第三気筒 の偏差 A X s 3 とに関してプログラム 7 0 0 と同様な処理を行う。 次いで、 第一気筒 # 1の偏差 A X s l と第四気筒 # 4の偏差 Δ Χ 3 4についても関しプログラム 7 0 0 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パラツキを排除す ることができる。 このようにプログラム 7 0 0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パラッ 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ェミ ツショ 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 7 0 4およびステップ 7 0 5 において所定の値ひ 、 ]3 と して、 偏差 Δ X s 1 と偏差 Δ X s 2 との 間の差分の半分の値 (= ( Δ X s 1 - Δ X s 2 ) / 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。

Claims

on
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 定できるようになつており、
さらに、
前記開弁特性設定手段によ求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窜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 筒間のパ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 パラツキ検出装置。
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 定できるようになつており、
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 筒間のパ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 パラツキ検出装置。
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パラツキを検出し、 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パ 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 機関の気筒間パラツキ検出装置。
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パラツキ量 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。
5 . 前記検出装置にて気筒間のパ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。
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 内燃機関の気筒間パラツキ検出装置。
7 . 前記検出装置にて気筒間のパ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パラツキ検出装置。
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 燃機関の気筒間パラツキ検出装置。
' 9 . 前記検出手段によ り検出された気筒間のパラツキが排除され 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パラツキ検出装置。
1 0 . 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パラツキ を検出する燃料噴射量パラツキ検出手段と、
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パラツキ検出手段により検 出された燃料嘖射量パラツキとを用いて前記各気筒毎の開弁特性パ ラツキを検出する開弁特性パラツキ検出手段とを具備する内燃機関 の気筒間パラツキ検出装置。
1 1 . 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 ィ匕させられ、
前記開弁特性パラツキ検出手段によ り検出された前記各気筒毎の 開弁特性パラツキが排除されるように、 前記開弁特性設定手段によ つ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 1 0に記載の内燃機関の気筒間パラツキ検出装置。
1 2 . 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 0または 1 1に記 載の内燃機関の気筒間パラツキ検出装置。
1 3 . 各パ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パラッキ を検出する燃料噴射量パラツキ検出手段と、
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パラツキ検出手段によ り検 出された燃料噴射量パラッキとを用いて前記各気筒毎の開弁特性パ ラツキを検出し、 これら気筒毎の開弁特性パラツキをパンク毎に平 均化処理することによ りパンク毎の開弁特性パ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パンク間パラツキ 検出装置。
1 4 . 各パ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パンク毎の燃料噴射量パラッ キを検出する燃料噴射量パラツキ検出手段と、
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パラツキ検出手段によ り検 出された燃料噴射量パラッキとを用いて前記各パンク毎の開弁特性 パラツキを検出する開弁特性パラツキ検出手段とを具備する内燃機 関のパンク間パラツキ検出装置。
1 5 . 前記開弁特性パラツキ検出手段によ り検出された前記各パ ンク毎の開弁特性パラツキが排除されるように、 前記開弁特性設定 手段によつ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 1 3または 1 4に記載の内燃機関のパンク間パラッ キ検出装置。
1 6. 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 3または 1 4に記 載の内燃機関のパンク間パラツキ検出装置。
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