JP2001271661A - 電磁駆動式動弁機構を有する内燃機関 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】トルク変動を抑制することで、内燃機関の不整
振動の発生をこれまでよりも簡易かつ安価に防止できる
電磁駆動式動弁機構を備えた内燃機関を提供すること。 【解決手段】電磁力を利用して多気筒内燃機関１の吸・
排気弁２８，２９を開閉駆動する吸・排気側電磁駆動機
構３０・３１を有する電磁駆動式動弁機構３０Ａ，３１
Ａと、内燃機関１の軸トルクに変動があるかどうかを判
定するトルク変動判定手段であるＥＣＵ２０と、このト
ルク変動判定手段によって前記軸トルクに変動があると
判定された場合は、前記吸気側電磁駆動機構３０により
開閉駆動される前記吸気弁２８のバルブ・タイミングを
補正し、これにより前記軸トルクの変動を抑制するトル
ク変動抑制手段であるＥＣＵ２０と、を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車などに搭載
される内燃機関の動弁機構、詳しくは電磁力を利用して
吸気弁であるインレット・バルブおよび／または排気弁
であるエキゾースト・バルブを開閉駆動する電磁駆動式
動弁機構を有する内燃機関に関する。

【０００１】

【従来の技術】近年、自動車などに搭載される内燃機関
では、インレット・バルブおよびエキゾースト・バルブ
の開閉駆動に起因した機械損失の防止、吸入空気のポン
ピング損失の防止、正味熱効率の向上等を目的として、
電磁力を利用した電磁駆動機構を利用してインレット・
バルブやエキゾースト・バルブを開閉駆動する電磁駆動
式動弁機構（以下「電磁駆動弁」という。）の開発が進
められている。

【０００２】電磁駆動弁は、例えば、磁性体からなりイ
ンレット・バルブおよびエキゾースト・バルブに連動し
て進退動するアーマチャと、励磁電流が印加されたとき
に前記アーマチャを閉弁方向へ吸引する閉弁用電磁石
と、励磁電流が印加されたときに前記アーマチャを開弁
方向へ吸引する開弁用電磁石と、前記アーマチャを閉弁
方向へ付勢する閉弁側戻しばねと、前記アーマチャを開
弁方向へ付勢する開弁側戻しばねとを備えたものが知ら
れている。

【０００３】このような電磁駆動弁を内燃機関の動弁系
に適用すれば、従来の動弁機構のように機関出力軸であ
るクランク・シャフトの回転力を利用してインレット・
バルブおよびエキゾースト・バルブを開閉させる必要が
ない。このため、それだけ機械的損失が減少し、その分
軸出力を増大できる。

【０００４】更に、電磁駆動弁によれば、開弁用電磁石
と閉弁用電磁石に対する励磁電流の印加タイミングの補
正によってインレット・バルブおよびエキゾースト・バ
ルブを任意の時期に開閉でき、よって吸気絞り弁である
スロットル・バルブを用いずとも各気筒の吸入空気量を
制御できる。この結果、スロットル・バルブを吸気管に
設置しないことが可能である。よって、その場合にはそ
れだけポンピングロスの低減ができる。

【０００５】一方、４サイクルの多気筒エンジンでは、
各気筒で発生した動力をクランク・シャフトの全回転角
度（７２０°）に平均して配分する。このため、単気筒
・エンジンに比べてクランク・シャフトの回転がスムー
ズに行われ、よって振動が少ない。

【０００６】ところで、多気筒エンジンでは、吸気管を
気筒に向けて流れる吸入空気は、吸入分岐管であるイン
テーク・マニホールド（以下「イン・マニ」という。）
によって各気筒に分岐され、その後、燃料噴射装置であ
るインジェクタが噴射する機関燃料と混合されて混合気
となった状態で気筒内に流れる。

【０００７】また、各気筒から排出される排気ガスは排
気集合管であるエキゾースト・マニホールド（以下「エ
キ・マニ」という。）の枝管により集合され、排気管へ
排出される。

【０００８】しかし、イン・マニにしろエキ・マニにし
ろ、それらを構成する枝管の長さや形状はこれら枝管が
配管される気筒によって異なる。また、各気筒ごとに設
けられるインレット・バルブやエキゾースト・バルブ
等、弁機構を構成する弁機構構成部品には個体差があ
り、それら部品には多少なりとも寸法や重量にバラツキ
がある。

【０００９】このようにイン・マニやエキ・マニの枝管
の長さ寸法や枝管の配管形状，弁機構構成部材の寸法お
よび重量のバラツキ等に起因して、各気筒ごとの吸入空
気量には多少のバラツキを生じる。

【００１０】そこで、例えば、特開平１０−３７７２７
号公報では、イン・マニの分岐管ごとに吸入空気量を検
出するエア・フロー・メータを配置し、このエア・フロ
ー・メータを用いて各気筒に流れる吸入空気量を求め、
１気筒当たりの平均吸入空気量を算出し、この平均吸入
空気量と各気筒の吸入空気量とを比較し、その結果、各
気筒ごとのインレット・バルブおよびエキゾースト・バ
ルブの弁調時であるバルブ・タイミング（ＶＴ）を補正
し、この補正により各気筒の吸入空気量が均等になるよ
うにした技術を開示している。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】一方、、弁機構構成部
材と同様、気筒に燃料を供給するインジェクタにも個体
差はあるので、それに起因して各気筒への供給燃料の量
にバラツキを生じた場合には、いくら吸入空気量を均等
にできても、気筒ごとで空燃比が相違し、それ故、気筒
ごとで燃焼圧が相違してしまう。

【００１２】気筒ごとに燃焼圧が相違すると、各気筒は
その爆発行程で生じる動力に差がでる。それ故、各気筒
は、各気筒が生ずる個別の軸トルクすなわちクランク・
シャフトの回転力に差を生じる。その結果、いわゆるト
ルク変動を起こしてエンジンに不整振動を生じさせる虞
がある。

【００１３】そこで、前記のごとくエア・フロー・メー
タを設ける代わりに気筒ごとに空燃比センサを設けた
り、あるいは燃焼圧センサを設けることで直接的に燃焼
の不均衡を是正し、トルク変動延いてはエンジンの不整
振動を抑制することが考えられる。ところが、空燃比セ
ンサや燃焼圧センサの適用は、制御を複雑にするばかり
かコストの点で問題がある。

【００１４】このため、空燃比センサや燃焼圧センサを
用いないでもトルク変動に起因したエンジンの不整振動
の発生を十分に解消できる新たな技術が望まれていた。
本発明は上記実状に鑑みてされたものであり、エンジン
の不整振動の発生をこれまでよりも簡易かつ安価に防止
できる電磁駆動弁を備えた内燃機関を提供することを技
術的課題とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明は、上記
のような課題を解決するために以下の手段を採用した。
（１）本発明に係る電磁駆動式動弁機構を有する内燃機
関は、電磁力を利用して多気筒内燃機関の吸・排気弁の
少なくとも一方を開閉駆動する電磁駆動機構を有する電
磁駆動式動弁機構と、多気筒内燃機関の軸トルクに変動
があるかどうかを判定するトルク変動判定手段と、この
トルク変動判定手段によって前記軸トルクに変動がある
と判定された場合は、少なくとも前記電磁駆動式動弁機
構の電磁駆動機構を作動して前記吸・排気弁の少なくと
も一方のバルブ・タイミングまたは／およびバルブの揚
程を補正し、これにより前記軸トルクの変動を抑制する
トルク変動抑制手段と、を有することを特徴とする。

【００１６】本発明蓄熱装置の異常判定装置は、前述し
た必須の構成要素からなるが、その構成要素が具体的に
以下のような場合であっても成立する。

【００１７】（２）前記トルク変動判定手段による前記
軸トルクに変動があるかどうかの判断は、機関出力軸ま
たはこの機関出力軸と連動して回転する回転部材が所定
の角度を回転するのに要する所用時間を、所定の基準時
間と比較して両時間が等しいかどうかで判断することが
好ましい。

【００１８】（３）前記軸トルクが変動している場合で
あって前記所用時間が前記基準時間よりもかかる時は、
前記軸トルクの増大方向に少なくとも前記バルブ・タイ
ミングまたは／およびバルブの揚程を補正するとよい。

【００１９】（４）前記軸トルクが変動している場合で
あって前記所用時間が前記基準時間よりも短い時は、前
記軸トルクを減少するように少なくとも前記バルブ・タ
イミングまたは／およびバルブの揚程を補正するとよ
い。

【００２０】（５）前記トルク変動判定手段は、内燃機
関の軸トルク変動の起因となる気筒を選定する気筒選定
手段として機能し、この気筒選定手段により選定された
気筒または／およびその他選定外の気筒の少なくともバ
ルブ・タイミングまたは／およびバルブの揚程を制御す
ることで、軸トルクの変動を抑制するようにしてもよ
い。 （６）前記トルク変動判定手段によって軸トルクに変動
があると判定された場合、今回そのトルク変動の起因と
なる気筒であると前記気筒選定手段により選定された気
筒または／およびその他選定外の気筒の少なくとも前記
吸・排気弁のバルブ・タイミングまたは／およびバルブ
の揚程を制御することで、軸トルクの変動を抑制するこ
ともできる。 （７）前記気筒選定手段によって軸トルク変動の起因と
なる気筒であると選定された気筒の燃焼圧の高低を判定
する選定気筒燃焼圧高低判定手段と、この選定気筒燃焼
圧高低判定手段により、前記選定された気筒の燃焼圧が
高いと判定された場合は、この気筒から生ずるトルクを
低減するトルク低減手段と、前記選定気筒燃焼圧高低判
定手段により、前記選定された気筒の燃焼圧が低いと判
定された場合は、この気筒から生ずるトルクを増大する
トルク増大手段とを有することが好適である。

【００２１】（８）前記機関出力軸が所定の角度を回転
するのに要する時間の代わりに前記機関出力軸が単位時
間に回転する角度である角速度を適用し、前記所定の基
準時間の代わりに前記トルク変動有無の基準となる角速
度である基準角速度を適用し、前記角速度が前記基準角
速度と比較して等しいかどうかで前記トルク変動の有無
を判定することもできる。 （９）また、本発明電磁駆動式動弁機構を有する内燃機
関は、電磁力を利用して内燃機関の吸気弁を開閉駆動す
る電磁駆動機構を有する電磁駆動式動弁機構と、内燃機
関の軸トルクに変動があるかどうかを判定するトルク変
動判定手段とを備え、このトルク変動判定手段によって
前記軸トルクに変動がないと判定された場合は、前記電
磁駆動式動弁機構により吸気弁の開閉制御を行うことに
より、気筒に供給される燃料に対する吸入空気量の割合
である空燃比を理論空燃比よりもリーン化し、当該リー
ン化した空燃比で燃料を燃焼することにより、前記軸ト
ルクに変動があった場合には、前記電磁駆動式動弁機構
を制御して軸トルクの変動を抑制するようにすることも
できる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る電磁駆動式動
弁機構を有する内燃機関の具体的な実施態様を添付した
図面を参照して具体的に例示する。

【００２３】図１は、本発明に係る電磁駆動式動弁機構
を有する内燃機関の概略構成を示す図である。また、こ
の実施形態では電磁駆動式動弁機構をリーン・バーン・
エンジン等の希薄燃焼式内燃機関（以下特に断らない限
り、単に「内燃機関」という。）１に適用したものとす
る。図１に示す内燃機関１は、複数の気筒、この実施の
形態では第１の気筒２１−１，第２の気筒２１−２，第
３の気筒２１−３および第４の気筒２１−４の４つの気
筒を備える。ただし、図面では気筒は第１の気筒２１−
１のみ示すが、図１の手前側から向こう側にかけて第１
の気筒２１−１，第２の気筒２１−２，第３の気筒２１
−３および第４の気筒２１−４が配置されている。そし
て、これらの気筒を総称して単に符号２１を用いて呼称
する場合がある。なお図面では当該総称符合２１を用い
て示す。また、内燃機関１は、前記各気筒２１内に直接
燃料を噴射するインジェクタ３２を具備し、さらには点
火順序が１−３−４−２の気筒順に行われる４気筒４サ
イクルのガソリン・エンジンである。

【００２４】さらに内燃機関１は、４本の気筒２１−
１，２１−２，２１−３，２１−４および機関冷却水通
路であるウォータ・ジャケット２を有するシリンダ・ブ
ロック１ｂと、このシリンダ・ブロック１ｂの上部に固
定されたシリンダ・ヘッド１ａと、シリンダ・ブロック
１ｂの下部に固定されたオイルパン１ｃとを備えてい
る。なお、図示は省略するがシリンダ・ブロック１ｂに
は、潤滑油の通路も設けられている。

【００２５】前記シリンダ・ブロック１ｂには、機関出
力軸であるクランク・シャフト２３が回転自在に支持さ
れている。そして、このクランク・シャフト２３は、各
気筒２１内に摺動自在に装填されたピストン２２とコン
ロッド３を介して連結されている。

【００２６】前記ピストン２２の上方には、ピストン２
２が上死点にある時に、気筒２１の上部と、ピストン・
ヘッド２２ｂに設けられた凹部２２ａと、ピストン・ヘ
ッド２２ｂとによって形成される空間部である燃焼室が
形成される（図面では、上死点前にピストン２２がある
状態故、未だ燃焼室となっていない空間部を符号２４で
示す。）。

【００２７】前記燃焼室において吸入空気と機関燃料と
が混合されてなる混合気の圧縮・点火が行われる。ま
た、シリンダ・ヘッド１ａには、燃焼室に臨むように点
火プラグ２５が取り付けられ、この点火プラグ２５に
は、該点火プラグ２５に駆動電流を印加するイグナイタ
２５ａを接続してある。

【００２８】前記シリンダ・ヘッド１ａには、２つの吸
気ポート２６，２６（図面では一つのみ示す。）の各開
口端と２つの排気ポート２７，２７（図面では一つのみ
示す。）の各開口端とが燃焼室に臨むよう形成されてい
るとともに、インジェクタ３２も燃焼室に臨むよう取り
付けられている。

【００２９】前記吸気ポート２６，２６の各開口端は、
シリンダ・ヘッド１ａに進退自在に支持された吸入弁で
あるインレット・バルブ２８，２８（図面では一つのみ
示す。）によって開閉される。また、前記排気ポート２
７，２７の各開口端は、シリンダ・ヘッド１ａに進退自
在に支持された排気弁であるエキゾースト・バルブ２
９，２９（図面では一つのみ示す。）により開閉され
る。これらのインレット・バルブ２８，２８およびエキ
ゾースト・バルブ２９，２９は、電磁力を利用して前記
インレット・バルブ２８，２８やエキゾースト・バルブ
２９，２９をそれぞれ開閉駆動する次に述べる電磁駆動
機構によって開閉される。

【００３０】インレット・バルブ２８，２８を開閉する
電磁駆動機構を符号３０で示し、以降、「吸気側電磁駆
動機構３０」と記す。また、エキゾースト・バルブ２
９，２９を開閉する電磁駆動機構を符号３１で示し、以
降、「排気側電磁駆動機構３１」と記す。

【００３１】これら吸気側電磁駆動機構３０および排気
側電磁駆動機構３１で生じる電磁力を利用して、内燃機
関１のインレット・バルブ２８，２８およびエキゾース
ト・バルブ２９，２９を開閉駆動する動弁機構をそれぞ
れ吸気側電磁駆動式動弁機構３０Ａおよび排気側電磁駆
動式動弁機構３１Ａという。

【００３２】ここで、吸気側電磁駆動式動弁機構３０Ａ
（以下「吸気側電磁駆動弁３０Ａ」という。）と排気側
電磁駆動式動弁機構３１Ａ（以下「排気側電磁駆動弁３
１Ａ」という。）の具体的な構成について詳述するが、
両機構３０Ａ,３１Ａは構成が同じである。このため、
一方の吸気側電磁駆動弁３０Ａについて図２を参照して
説明し、他方の排気側電磁駆動動弁３１Ａについては説
明を省略する。

【００３３】吸気側電磁駆動機構３０は、円筒状に形成
された非磁性体からなる筐体３００を備え、この筐体３
００内には、その長手方向に筐体の内径と略同一の外径
を有しかつ軟磁性体からなり、中央に貫通穴３０１ａお
よび３０２ａをそれぞれ有する第１コア３０１および第
２コア３０２が筐体３００の長手方向に所定間隔をおい
て空間部Ｓを形成した状態で直列配置されている。

【００３４】また、第１コア３０１および第２コア３０
２の各貫通穴３０１ａおよび３０２ａの周囲には、それ
ぞれ前記第１コア３０１および第２コア３０２が対向す
る側に開口する有底環状溝３０３ａおよび３０４ａが形
成されている。

【００３５】そして、貫通穴３０１ａおよび３０２ａに
は、それぞれこれら貫通穴３０１ａおよび３０２ａより
も幾分長寸の第１スプリング３０６および第２スプリン
グ３０７がすき間ばめ状に入れられ、筐体３００の両端
壁によって抜けが防止されている。そして、第１スプリ
ング３０６および第２スプリング３０７の各一端は、前
記貫通穴３０１ａおよび３０２ａの前記筐体３００によ
る反閉塞側から突出して突出端３０６ａおよび３０７ａ
を形成する。

【００３６】また、前記貫通穴３０１ａおよび３０２ａ
をそれぞれ中心とした前記有底環状溝３０３ａおよび３
０４ａには、それぞれ第１の電磁コイル３０３および第
２の電磁コイル３０４を配設してある。

【００３７】そして、前記空間部Ｓに軟磁性体からなる
円板状のプランジャ３０５がすき間ばめ状態で配置され
る。プランジャ３０５は、筐体３００の内径と略同一の
外径を有し、前記第１コア３０１の貫通穴３０１ａに収
納された第１スプリング３０６の突出端３０６ａと前記
第２コア３０２の貫通穴３０２ａに収納された第２スプ
リング３０７の突出端３０７ａとによってその両面が挟
持され、この状態で前記空間部Ｓ内において筐体３００
の長手方向へ進退自在に支持されている。

【００３８】一方、インレット・バルブ２８は、吸気ポ
ート２６の前記燃焼室側の開口端に設けられた弁座であ
るバルブ・シート２００に着座または離座して前記吸気
ポート２６を開閉する弁体２８ａと、この弁体２８ａに
先端部が固定された円柱状の弁棒であるバルブ・ステム
２８ｂとから構成されている。

【００３９】バルブ・ステム２８ｂは、前記シリンダ・
ヘッド１ａに設けられた筒状のバルブ・ガイド２０１に
よって進退自在に支持されている。そして、バルブ・ス
テム２８ｂの一端であって前記弁体２８ａのある側の反
対側は、吸気側電磁駆動機構３０の筐体３００内に挿入
され、前記第２コア３０２の貫通穴３０２ａを通ってプ
ランジャ３０５に貫通固定され、当該貫通した一端は第
１スプリング３０６内に向けて突出している。

【００４０】なお、前記バルブ・ステム２８ｂは、前記
プランジャ３０５が前記空間部Ｓにおいて前記第１コア
３０１と前記第２コア３０２との中間位置にある時に、
換言すれば前記プランジャ３０５が中立状態にある時
に、前記弁体２８ａが全開側変位端と全閉側変位端との
中間の位置（以下、「中間（中立）位置」と称する。）
に保持される長さとなっている。

【００４１】このように構成された吸気側電磁駆動弁３
０Ａでは、前記第１の電磁コイル３０３および第２の電
磁コイル３０４に励磁電流を印加しない場合に前記プラ
ンジャ３０５が中立状態で保持されるよう、すなわち弁
体２８ａが空間部Ｓの長手方向における中間（中立）位
置にある状態で保持されるよう、前記第１スプリング３
０６のスプリング力と前記第２スプリング３０７のスプ
リング力とがちょうど釣り合っている。

【００４２】前記吸気側電磁駆動機構３０の第１の電磁
コイル３０３に励磁電流を印加すると、第１コア３０１
と第１の電磁コイル３０３とプランジャ３０５との間に
は、プランジャ３０５を第１コア３０１側に変位させる
電磁力が生ずる。

【００４３】一方、第２の電磁コイル３０４に励磁電流
を印加すると、第２コア３０２と第２の電磁コイル３０
４とプランジャ３０５との間には、プランジャ３０５を
第２コア３０２側に変位させる電磁力が生ずる。

【００４４】そして吸気側電磁駆動機構３０では、第１
の電磁コイル３０３と第２の電磁コイル３０４とに交互
に励磁電流を印加することで、プランジャ３０５が進退
し、以て弁体２８ａを開閉する。その際、第１の電磁コ
イル３０３および第２の電磁コイル３０４に流す励磁電
流の印加タイミングと大きさとを補正することで、イン
レット・バルブ２８，２８のバルブ・タイミング（Ｖ
Ｔ）を自在に制御することが可能となる。なお、一般に
バルブ・タイミング（ＶＴ）とは、周知のごとく内燃機
関の気筒内を往復運動するピストンの位置に対して、い
つバルブを開き始め、またいつバルブを閉じ終えるの
か、換言すればクランク・シャフトの回転に対してバル
ブの開閉を行わせる弁調時のことをいう。しかし、本実
施形態では電磁駆動式動弁機構を用いているので、クラ
ンク・シャフト２３の回転力を利用してインレット・バ
ルブ２８，２８およびエキゾースト・バルブ２９，２９
を開閉させる必要がなく、必要時に必要分、インレット
・バルブ２８，２８およびエキゾースト・バルブ２９，
２９を開閉することができる。

【００４５】ここで図１に戻り、他の構成を説明する。
内燃機関１の各吸気ポート２６は、シリンダ・ヘッド１
ａに取り付けられたイン・マニ３３の各枝管と連通して
いる。また、イン・マニ３３は、吸入空気の脈動を平滑
化するためのサージ・タンク３４に接続されている。サ
ージ・タンク３４には、吸気管３５が接続されている。
吸気管３５は、吸入空気中の塵や埃等を取り除くための
エア・クリーナ・ボックス３６と接続されている。

【００４６】また、吸気管３５には、その中を流れる吸
入空気量を電圧値として検出し、この電圧値に対応した
電気信号を出力するエア・フロー・メータ４４が取り付
けられている。吸気管３５のうちエア・フロー・メータ
４４よりも下流の部位には、吸入空気量を制御するスロ
ットル・バルブ３９が設けられている。

【００４７】スロットル・バルブ３９には、ステッパ・
モータ等からなり印加電流の大きさに応じてスロットル
・バルブ３９を絞り、すなわちスロットル・バルブ３９
の開度に応じて吸気管３５の開口面積を増減調整するス
ロットル用アクチュエータ４０と、スロットル・バルブ
３９の開度を電圧値として検出し、この電圧値に対応し
た電気信号を出力するスロットル・ポジション・センサ
４１と、アクセル・ペダル４２に機械的に接続されアク
セル・ペダル４２の踏み込み量に対応した電気信号を出
力するアクセル・ポジション・センサ４３とが取り付け
られている。

【００４８】また、サージ・タンク３４は、その内部圧
力に対応した電気信号を出力するバキューム・センサ５
０を有する。一方、前記各排気ポート２７は、シリンダ
・ヘッド１ａに取り付けたエキ・マニ４５の各枝管と連
通し、エキ・マニ４５は排気管４７とも連通している。
また、排気管４７は、排気浄化用触媒を内部に充填した
触媒コンバータ４６が途中に取付けられ、触媒コンバー
タ４６よりも下流には図示しないマフラーを有する。

【００４９】エキ・マニ４５は、触媒コンバータ４６の
排気浄化用触媒に流入する排気の空燃比（以下「排気空
燃比」という。）に対応した電気信号を出力する空燃比
センサ４８を有する。

【００５０】触媒コンバータ４６の排気浄化用触媒は、
排気の空燃比が、例えば理論空燃比に近い所定の空燃比
のときに排気中の炭化水素（以下「ＨＣ」という。）と
一酸化炭素（以下「ＣＯ」という。）と窒素酸化物（以
下「ＮＯｘ」という。）とを浄化する三元触媒や、排気
の空燃比が、リーン空燃比であるときは排気中に含まれ
るＮＯxを吸蔵し、排気の空燃比が、理論空燃比もしく
はリッチ空燃比のときにそれまで吸蔵していたＮＯｘを
放出しこの放出されたＮＯｘを還元して排気を浄化する
吸蔵還元型ＮＯx触媒や、排気空燃比がリーン空燃比で
ありかつ所定の還元剤が存在するときに排気中のＮＯｘ
を還元して排気を浄化する選択還元型ＮＯx触媒から形
成されるが、上記各種触媒を適宜組み合わせて形成して
もよい。

【００５１】このような排気浄化用触媒を包蔵する触媒
コンバータ４６には、該排気浄化用触媒の床温に対応し
た電気信号を出力する触媒温度センサ４９を取り付けて
ある。

【００５２】また、内燃機関１は、クランク・シャフト
２３の端部に取り付けたタイミング・ロータ５１ａとタ
イミング・ロータ５１ａ近傍に設けた電磁ピック・アッ
プ５１ｂとからなるクランク・ポジション・センサ５１
を有する。

【００５３】さらに、内燃機関１は、ウォータ・ジャケ
ット１ｃを流れる冷却水の温度を検出する水温センサ５
２をシリンダ・ブロック１ｂに取り付けてある。このよ
うな構成の内燃機関１は、エンジン制御装置である電子
制御ユニット（Electronic Control Unit：ＥＣＵ、以
下「ＥＣＵ」と称する。）２０によってその運転状態が
制御される。

【００５４】ＥＣＵ２０は、スロットル・ポジション・
センサ４１，アクセル・ポジション・センサ４３，エア
・フロー・メータ４４，空燃比センサ４８，触媒温度セ
ンサ４９，バキューム・センサ５０，クランク・ポジシ
ョン・センサ５１，水温センサ５２等の各種センサと電
気的に接続され、各センサの出力信号がＥＣＵ２０に入
力される。

【００５５】また、ＥＣＵ２０は、イグナイタ２５ａ，
吸気側電磁駆動機構３０，排気側電磁駆動機構３１，イ
ンジェクタ３２等とも電気的に接続され、前記各種セン
サからの出力信号に基づいてイグナイタ２５ａ，吸気側
電磁駆動機構３０，排気側電磁駆動機構３１，インジェ
クタ３２等を制御する。

【００５６】加えて、ＥＣＵ２０は、図３に示すよう
に、双方向性バス４００を介して相互に接続された、Ｃ
ＰＵ４０１と、ＲＯＭ４０２と、ＲＡＭ４０３と、バッ
クアップＲＡＭ４０４と、入力ポート４０５と、出力ポ
ート４０６と、入力ポート４０５に接続されているＡ／
Ｄコンバータ（以下「Ａ／Ｄ」という。）４０７とを備
えている。

【００５７】スロットル・ポジション・センサ４１，ア
クセル・ポジション・センサ４３，エア・フロー・メー
タ４４，空燃比センサ４８，触媒温度センサ４９，バキ
ューム・センサ５０，水温センサ５２のようにアナログ
信号を出すセンサが出力する信号は、Ａ／Ｄ４０７を介
して入力ポート４０５に入力され、入力ポート４０５に
入力された信号は、ＣＰＵ４０１やＲＡＭ４０３に送信
される。

【００５８】また、入力ポート４０５には、例えばクラ
ンク・ポジション・センサ５１のようなデジタル信号形
式の信号を出力するセンサの出力信号がそのまま入力さ
れ、その場合、前記と同様に入力ポート４０５に入力さ
れた信号はＣＰＵ４０１やＲＡＭ４０３に送信される。

【００５９】出力ポート４０６は、ＣＰＵ４０１から出
力される制御信号をイグナイタ２５ａ，吸気側電磁駆動
機構３０，排気側電磁駆動機構３１，燃料噴射弁である
インジェクタ３２，スロットル用アクチュエータ４０に
送信する。

【００６０】ＲＯＭ４０２は、各種ルーチンを実現する
ためのアプリケーションプログラムを記憶している。前
記ルーチンとしては、例えば、燃料噴射量（ＴＡＵ）を
決定するための燃料噴射量制御ルーチン，燃料噴射時期
を決定するための燃料噴射時期制御ルーチン，インレッ
ト・バルブ２８，２８の開弁時期を決定するためのイン
レット・バルブ開弁時期制御ルーチン，エキゾースト・
バルブ２９，２９の開弁時期を決定するためのエキゾー
スト・バルブ開弁時期制御ルーチン，各気筒２１の点火
プラグ２５の点火時期を決定するための点火時期制御ル
ーチン，スロットル・バルブ３９のスロットル開度（Ｔ
Ａ）を決定するためのスロットル開度制御ルーチン，吸
気側電磁駆動機構３０および排気側電磁駆動機構３１に
励磁電流を印加するタイミングを変化させてトルク制御
を実行するための励磁電流制御ルーチン等が挙げられ
る。

【００６１】また、ＲＯＭ４０２は、前記した各種アプ
リケーションプログラムに加え，各種の制御マップを記
憶している。例えば、機関運転状態と燃料噴射量（ＴＡ
Ｕ）との関係を示す燃料噴射量制御マップ，機関運転状
態と燃料噴射時期との関係を示す燃料噴射時期制御マッ
プ，機関運転状態とインレット・バルブ２８の開閉時期
との関係を示すインレット・バルブ開閉時期制御マッ
プ，機関運転状態とエキゾースト・バルブ２９の開閉時
期との関係を示すエキゾースト・バルブ開閉時期制御マ
ップ，機関運転状態と吸気側電磁駆動機構３０および排
気側電磁駆動機構３１に印加する励磁電流の量との関係
を示す励磁電流量制御マップ，機関運転状態と各点火プ
ラグ２５の点火時期との関係を示す点火時期制御マッ
プ，機関運転状態とスロットル・バルブ３９の開度との
関係を示すスロットル開度制御マップ、ある目標とする
トルク（目標トルク）と、この目標トルクで機関を回転
した場合にクランク・シャフト２３が所望の回転角度に
達するまでの理想とする所用時間との関係を示すマップ
等である。

【００６２】ＲＡＭ４０３は、各種センサの出力信号や
ＣＰＵ４０１の演算結果等を記憶する。前記演算結果
は、例えば、クランク・ポジション・センサ５１の出力
信号に基づいて算出される機関回転数等である。前記Ｒ
ＡＭ４０３に記憶される各種のデータは、クランク・ポ
ジション・センサ５１が信号を出力する度に最新のデー
タに書き換えられる。

【００６３】バックアップＲＡＭ４５は、内燃機関１の
運転停止後もデータを保持する不揮発性のメモリであ
り、各種制御に係る学習値等を記憶する。ＣＰＵ４０１
は、ＲＯＭ４０２に記憶されたアプリケーションプログ
ラムに従って動作し、燃料噴射制御，インレット・バル
ブ開閉制御，エキゾースト・バルブ開閉制御，点火制御
等に加え、励磁電流制御を実行する。

【００６４】励磁電流の制御は、インレット・バルブ２
８，２８およびエキゾースト・バルブ２９，２９のバル
ブ・タイミング（ＶＴ）と密接な関係にある。すなわち
４サイクルの内燃機関１では、４つある気筒２１のうち
吸気行程にある気筒２１についてはそのインレット・バ
ルブ２８，２８を開弁し、エキゾースト・バルブ２９，
２９を全閉する。この吸気行程にある気筒２１は、その
内部がピストン２２の下降によって負圧となり、この負
圧がインレット・バルブ２８，２８の開弁動作を助勢す
る。このため、比較的少ない励磁電流を吸気側電磁駆動
機構３０に供給するだけでインレット・バルブ２８，２
８を開弁できる。これに対してエキゾースト・バルブ２
９，２９にあっては、ピストン２２の下降によって発生
する負圧に抗して全閉する必要がある。

【００６５】本実施の形態では、燃焼圧と強い相関関係
にあるクランク・シャフト２３のトルク、換言すれば気
筒２１，２１，・・・のうちのある一気筒がその爆発行
程において発生した動力によりクランク・シャフト２３
を回転する力である軸トルクをパラメータとし、この軸
トルクに変動があるかどうかを判定し、変動があると判
定された場合には、軸トルクに変動を来した気筒２１に
備えられている吸気側電磁駆動機構３０および排気側電
磁駆動機構３１を作動して、それぞれインレット・バル
ブ２８，２８およびエキゾースト・バルブ２９，２９の
バルブ・タイミング（ＶＴ）を変更し、これにより前記
軸トルクの変動（軸トルクの変動は機関回転変動につな
がるので軸トルクの変動を機関回転変動という場合があ
る。）を抑制する。

【００６６】これは、爆発行程にある気筒２１において
燃焼圧が高くなると、ピストン２２の下降速度が大きく
なり、それに応じて機関回転速度が上昇し、その結果、
機関回転変動が大きくなるという知見、換言すれば、燃
焼圧が高ければ所定の角度を回転するのに要する所用時
間は短くなるし、反対に燃焼圧が低ければ所定の角度を
回転するのに要する所用時間は短くなるという知見に基
づくものである。

【００６７】なお、燃焼圧と機関回転変動との相関関係
は、各気筒２１の爆発行程初期、言い換えれば混合気の
燃焼直後において特に強くなると考えられる。このた
め、本実施の形態では、各気筒２１の爆発行程初期にお
ける機関回転変動をパラメータとして吸気側電磁駆動機
構３０および排気側電磁駆動機構３１によってそれぞれ
作動されるインレット・バルブ２８，２８およびエキゾ
ースト・バルブ２９，２９の各バルブ・タイミング（Ｖ
Ｔ）を決定するものとする。

【００６８】また、ＣＰＵ４０１は、バルブ・タイミン
グ（ＶＴ）を補正し、これにより前記軸トルクの変動を
抑制する以外に、インジェクタ３２の燃料噴射量（ＴＡ
Ｕ），スロットル・バルブ３９のスロットル開度（Ｔ
Ａ）および点火プラグ２５による点火進角ＳＡの順でそ
れらに補正を加えることで、爆発行程で生じる動力の差
を縮め、これにより軸トルクの変動をできる限り減少す
るようにしている。

【００６９】前記のごとくバルブ・タイミング（ＶＴ）
の具体的な補正方法については、後述の爆発行程時トル
ク制御ルーチンの説明で詳しく述べる。次に、排気行程
にある気筒２１については、インレット・バルブ２８，
２８を全閉にしエキゾースト・バルブ２９，２９を開弁
する必要がある。

【００７０】排気行程にある気筒２１では、爆発行程で
発生した燃焼圧が残存している上、ピストン２２が上昇
する。このため、インレット・バルブ２８，２８および
エキゾースト・バルブ２９，２９にはそれらを閉弁する
方向に押圧力が作用する。このため、インレット・バル
ブ２８，２８を排気行程で全閉させる必要のある吸気側
電磁駆動機構３０には比較的少ない励磁電流を供給する
だけで足りる。

【００７１】しかし、エキゾースト・バルブ２９，２９
を排気行程で開弁させる必要のある排気側電磁駆動機構
３１には気筒２１内の圧力に抗してエキゾースト・バル
ブ２９，２９を開弁させるので、比較的多い励磁電流を
供給する必要がある。

【００７２】なお、爆発行程で発生した燃焼圧が低いほ
ど排気行程にある気筒２１内の圧力は低く、爆発行程で
発生した燃焼圧が高いほど高い。そこで、ＣＰＵ４０１
は、排気行程において気筒２１のインレット・バルブ２
８，２８を全閉する場合、直前の爆発行程における機関
回転変動が小さいほど励磁電流を多くしてインレット・
バルブ２８，２８の閉じ速度が遅くなるのを防止し、直
前の爆発行程における機関回転変動が大きくなるほど励
磁電流を少なくしてインレット・バルブ２８，２８の閉
じ速度が速くなるのを防止する。

【００７３】一方、ＣＰＵ４０１は、排気行程にある気
筒２１のエキゾースト・バルブ２９，２９を開弁する場
合、直前の爆発行程における機関回転変動が小さいほど
励磁電流を少なくしてエキゾースト・バルブ２９，２９
の開き速度が速くなるのを防止し、直前の爆発行程にお
ける機関回転変動が大きいほど励磁電流を多くしてエキ
ゾースト・バルブ２９，２９の開き速度が遅くなるのを
防止する。

【００７４】ＣＰＵ４０１は、図示しない排気行程時励
磁電流量制御ルーチンに従って、排気側電磁駆動機構３
１に印加すべき励磁電流量を決定することでエキゾース
ト・バルブ２９の作動制御を行う。

【００７５】次に前記後述するとした爆発行程時トルク
制御ルーチンを実現するためのプログラムを図４のフロ
ーチャートを参照して説明する。爆発行程時トルク制御
ルーチンは、予めＲＯＭ４０２に記憶された前記励磁電
流量制御ルーチンの一つであり、ＣＰＵ４０１によって
所定時間毎に繰り返し実行される。

【００７６】爆発行程時トルク制御ルーチンでは、ＣＰ
Ｕ４０１は、先ずＳ４０１において、クランク・ポジシ
ョン・センサ５１の出力信号を読み込む。Ｓ４０２で
は、ＣＰＵ４０１は、前記Ｓ４０１において読み込んだ
クランク・ポジション・センサ５１の出力信号から圧縮
上死点にピストン２２がある気筒２１が存在するか否か
を判別する。

【００７７】前記Ｓ４０２において圧縮上死点にピスト
ン２２がある気筒２１が存在しないと否定判定した場合
は、ＣＰＵ４０１は、Ｓ４０１に戻ってＳ４０２での判
定が肯定されるまでこれらの処理を繰り返す。本ルーチ
ンは、爆発行程時のトルク制御を行うものであって、爆
発行程はピストンが上死点にある時に為されるからであ
り、いずれのピストン２２も上死点にない状態では、Ｓ
４０３以降の処理を継続する意味がないからである。一
方、前記Ｓ４０２において圧縮上死点にピストン２２が
ある気筒２１の存在を確認する肯定判定をした場合は、
Ｓ４０３に進む。なお、当該肯定判定をした場合、どの
気筒２１が該当気筒であるかは、ＣＰＵ４０１が、クラ
ンク・ポジション・センサ５１の出力信号から判別す
る。

【００７８】Ｓ４０３では、ＣＰＵ４０１は、クランク
・ポジション・センサ５１が前記Ｓ４０２で判別された
気筒２１のピストン２２が圧縮上死点にあることを示す
パルス信号を出力した時点から前記気筒２１の圧縮上死
点後、例えば３０°ＣＡ（クランク・アングル）を示す
パルス信号を出力するまでに要した時間、すなわちクラ
ンク・シャフト２３が前記気筒２１の圧縮上死点（ＴＤ
Ｃ）から圧縮上死点後３０°ＣＡまで回転するのに要し
た時間Ｔ３０を算出する。

【００７９】Ｓ４０４では、ある回転数で内燃機関１が
回転した場合に好適に出力されるであろうとされるトル
ク（目標トルク）で圧縮上死点から前記圧縮上死点後３
０°ＣＡまで回転するのに要する理想時間（所定の基準
時間）であるＴ３０Ｂを求める。Ｔ３０Ｂは、目標トル
クと、この目標トルクで機関を回転した場合にクランク
・シャフト２３が所望の回転角度（この場合でいえば３
０°ＣＡ）に達するまでの理想とする所用時間との関係
を示すＲＯＭ４０２に含まれる前記図示しないマップ
（前記ＲＯＭ４０２に含まれるマップの説明で既述。）
から求める。

【００８０】Ｓ４０５では、Ｓ４０３で求めたＴ３０が
目標としていた時間Ｔ３０Ｂと比べて等しいかどうかを
等式Ｔ３０Ｂ＝Ｔ３０を用いて判定する。なお、厳密な
意味で等しいというわけではなく、軸トルクに変動があ
ってもそれをドライバや同乗者が不快に感じない小さい
範囲にあるものをＴ３０Ｂ＝Ｔ３０の範疇に属するもの
としても良い。その場合、Ｓ４０６以降の処理は、機関
回転変動があった場合において、ドライバや同乗者がこ
れを許容できない範囲に当該軸トルクの変動があった場
合にこれを補正するというものとなる。

【００８１】Ｓ４０５で否定判定した場合は、前記Ｓ４
０２で圧縮上死点にピストン２２が存在している気筒２
１と判定された気筒２１により軸トルクが変動している
場合を意味し、その後Ｓ４０６に進む。また、Ｓ４０５
で肯定判定した場合は、軸トルクが変動していない場合
を意味する。本ルーチンは、軸トルクに変動が起こりそ
うな場合にその変動を生じないようにするかあるいはで
きるだけ減少するための処理であるから、Ｓ４０５で肯
定判定した場合は本ルーチンを継続する必要がないこと
になる。よってその場合、本ルーチンを一旦終了（ＲＥ
ＴＵＲＮ）する。よって、このＳ４０５延いては、この
Ｓ４０５が含まれる本プログラムを記憶するＲＯＭ４０
２が属するＥＣＵ２０のことを内燃機関１の軸トルクに
変動があるかどうかを判定するトルク変動判定手段とい
う。すなわち、Ｓ４０３〜Ｓ４０５の内容をまとめる
と、圧縮上死点にあるピストン２２の軸トルクが特定の
基準となるトルク（目標トルク）と等しいか等しくない
かの判定をクランク・シャフト２３が所定量回転するの
に要する時間Ｔ３０と理想時間Ｔ３０Ｂとの比較で検出
し、両時間が等しい場合は、前記気筒２１，２１，・・
・のうちの一気筒２１による軸トルクへの変動は生ぜ
ず、両時間が等しくない場合は前記一気筒２１による軸
トルクへの変動を生じる、ということがいえる。要する
に、トルク変動判定手段であるＥＣＵ２０による前記軸
トルクに変動があるかどうかの判断（Ｓ４０５参照）
は、クランク・シャフト２３またはこのクランク・シャ
フト２３と連動して回転する回転部材である、クラッチ
・シャフトやプロペラ・シャフト（ともに図示せず）が
所定の角度である３０°ＣＡを回転するのに要する所用
時間Ｔ３０を、前記理想時間であるＴ３０Ｂと比較して
両時間が等しいかどうかで判断する。

【００８２】また、前記トルク変動判定手段であるＳ４
０５（ＥＣＵ２０）は、内燃機関１の軸トルク変動の起
因となる気筒２１がどれであるかを選定する気筒選定手
段としても機能する。Ｓ４０５で否定判定された気筒２
１ではＴ３０Ｂ≠Ｔ３０の関係になるので、トルク変動
が生じているということができるからである。この明細
書では便宜上、Ｓ４０５で否定判定された気筒２１のこ
とを軸トルクに変動ありと選定された気筒（以下特に断
らない「選定気筒」という。）ということにする。

【００８３】Ｓ４０６では、ＣＰＵ４０１は、前記Ｓ４
０３で算出された時間Ｔ３０と前記Ｓ４０４でマップか
ら読み出した時間Ｔ３０Ｂとの大小関係を不等式Ｔ３０
Ｂ＞Ｔ３０を用いて判定する。Ｓ４０６は、Ｓ４０５で
の判定で否定され、よって軸トルクに変動があることが
前提とされている場合に行われる処理である。

【００８４】前記Ｓ４０６で肯定判定した場合は、前記
Ｓ４０３で算出した時間Ｔ３０が前記Ｓ４０４でマップ
から読み出した理想時間Ｔ３０Ｂより短いことを意味す
る。これは、軸トルクを得るための燃焼圧が目標トルク
を得るための燃焼圧よりも高い故、前記気筒選定手段で
あるＳ４０５で選定された気筒２１による軸トルクが目
標トルクよりも大きいためになるのであり、その場合Ｓ
４０７に進む。

【００８５】また、Ｓ４０６で否定判定した場合はＳ４
０３で算出した時間Ｔ３０が前記Ｓ４０４でマップから
読み出した理想時間Ｔ３０Ｂより長いことを意味する。
これは、軸トルクを得るための燃焼圧が目標トルクを得
るための燃焼圧よりも小さい故、Ｓ４０５で選定された
気筒２１による軸トルクが目標トルクよりも小さいため
になるのであり、その場合Ｓ４０８に進む。

【００８６】Ｓ４０６で否定判定した場合は、気筒２１
による軸トルクが目標トルクよりも小さいので、ＣＰＵ
４０１は、Ｓ４０６で否定判定した場合に進むＳ４０８
で現在のトルクを発生しているバルブ・タイミング（Ｖ
Ｔ），バルブ３９のスロットル開度（ＴＡ），インジェ
クタ３２の燃料噴射量（ＴＡＵ）および点火プラグ２５
による点火進角（ＳＡ）をそれらの順で順次補正して前
記選定気筒２１による軸トルクが大きくなるようにす
る。

【００８７】すなわち、Ｓ４０６で否定判定した場合の
表現を言い換えると、軸トルクが変動している場合であ
って前記所用時間Ｔ３０が前記基準時間Ｔ３０Ｂよりも
かかる時（Ｔ３０Ｂ＜Ｔ３０）は、Ｓ４０８で軸トルク
の増大方向に少なくとも前記バルブ・タイミング（Ｖ
Ｔ）を補正する（以下「軸トルクが大きくなる側に学習
させる（軸トルク大側に学習）」という。）といえる。

【００８８】よって、Ｓ４０８は、前記Ｓ４０６におい
て前記気筒選定手段であるＳ４０５で選定された気筒２
１の燃焼圧が低いという否定判定がされた場合に、この
選定気筒２１から生ずる軸トルクを増大するトルク増大
手段ということができる。またＳ４０８が含まれる本プ
ログラムを記憶するＲＯＭ４０２の属性はＥＣＵ２０に
あるので、ＥＣＵ２０のことをトルク増大手段というこ
とができる。

【００８９】その後、本ルーチンの実行を一旦終了する
が必要に応じて本ルーチンを繰り返す。一方、Ｓ４０６
で肯定判定した場合は、前記のようにＳ４０３で算出し
た時間Ｔ３０が前記Ｓ４０４でマップから読み出した時
間Ｔ３０Ｂより短いことを意味する。

【００９０】よって、Ｓ４０６、延いてはＳ４０６が含
まれる本プログラムを記憶するＲＯＭ４０２が属するＥ
ＣＵ２０は、前記気筒選定手段（Ｓ４０５参照）によっ
て軸トルク変動の起因となる気筒であると選定された気
筒２１の燃焼圧の高低を判定する選定気筒燃焼圧高低判
定手段といえる。

【００９１】そして、Ｓ４０６で肯定判定した場合に進
むＳ４０７では、Ｔ３０がＴ３０Ｂよりも大幅に短いか
どうかを不等式Ｔ３０Ｂ＞＞Ｔ３０を用いて判定する処
理である。そして、Ｔ３０がＴ３０Ｂよりもはるかに小
さい場合、すなわちＳ４０７で肯定判定した場合には、
前記、バルブ・タイミング（ＶＴ），スロットル開度
（ＴＡ），燃料噴射量（ＴＡＵ）および点火進角（Ｓ
Ａ）による補正だけでは十分でない場合もありえる。よ
って、そのような場合には、積極的にクランク・シャフ
ト２３の回転を制動する（ブレーキを掛ける。）ことが
望ましい。

【００９２】Ｓ４０７で肯定判定した場合も否定判定し
た場合も共に、ＣＰＵ４０１は、前記軸トルク変動の起
因となる気筒であると選定された前記気筒２１（Ｓ４０
５参照）により生じる軸トルクが、目標トルクよりも大
きいことが前提である故（Ｓ４０６参照）、次のＳ４０
９およびＳ４１０において、前記気筒２１についてバル
ブ・タイミング（ＶＴ），スロットル開度（ＴＡ），燃
料噴射量（ＴＡＵ）および点火進角（ＳＡ）をそれらの
順で順次補正して前記選定気筒２１による軸トルクが小
さくなるようにし、これにより軸トルクの変動を抑制す
る（以下「軸トルクが小さくなる側に学習させる（軸ト
ルク小側に学習）」という。）。

【００９３】よって、Ｓ４０９およびＳ４１０が含まれ
る本プログラムを記憶するＲＯＭ４０２が属するＥＣＵ
２０のことを、選定気筒燃焼圧高低判定手段（Ｓ４０６
参照）により選定された気筒２１の燃焼圧が高いと判定
された場合にこの選定気筒２１から生ずるトルクを低減
するトルク低減手段ということができる。

【００９４】なお、Ｓ４０７で肯定判定した場合にあっ
ては、Ｓ４０９を経由した後、前記のごとく積極的にク
ランク・シャフト２３の回転を制動する処理（ブレーキ
をかける。）を次のＳ４１１で行い、その後、本ルーチ
ンの実行を一旦終了する。但し、必要に応じて本ルーチ
ンを繰り返す。Ｓ４１１では、排気行程でポンピングロ
スが発生するようにインレット・バルブ２８または／お
よびエキゾースト・バルブ２９のバルブ・タイミング
（ＶＴ）を変更して軸トルクの変動を抑制する。

【００９５】次に軸トルクが大きくなる側に学習させる
場合と軸トルクが小さくなる側に学習させる場合の手法
の一例を、図５を用いて示す。図５は、上段および下段
に分かれ、上段にインレット・バルブ２８による、吸気
早閉じの場合を示し、下段に吸気遅閉じの場合を示す。
また、縦に（イ），（ロ），（ハ）に分かれており、
（ロ）の列は上下段ともＴ３０Ｂの目標トルクを得るた
めのインレット・バルブ２８の開度を破線で示してい
る。

【００９６】また、インレット・バルブ２８の開き始め
と閉じ終わりの位置は、ピストン２２の位置に見合うク
ランク・シャフト２３の回転角度（以下「クランク回転
角度」という。）で表示され、例えば上死点後何度とい
った具合で両矢印ａで表示される。クランク回転角度に
よりまさにバルブが開き始めるまたは閉じ終える瞬間を
表示する。

【００９７】そして、（イ）の側から（ハ）の側に掛け
て要求トルクすなわちＴ３０のＴ３０Ｂに対する大小関
係を示している。 ・上段（イ）：要求トルクが小さい時は、Ｔ３０Ｂより
もインレット・バルブ２８の開き量を少なくして（開弁
時間を短くして）吸気量を少なくする。

【００９８】・上段（ハ）：要求トルクが大きな時は、
Ｔ３０Ｂよりもインレット・バルブ２８の開き量を多く
して（開弁時間長くして）吸気量を多くする。 ・下段（イ）：要求トルクが小さい時は、Ｔ３０Ｂより
もインレット・バルブ２８の開き量を多くして（開弁時
間を長くして）一旦吸入した空気を吸気側へ戻し、吸気
量を少なくする。すなわち、故意に吸気の吹き返しを発
生させる。

【００９９】・下段（ハ）：要求トルクが大きな時は、
Ｔ３０Ｂよりもインレット・バルブ２８の開き量を少な
くして（開弁時間短くして）吸気の吹き返しを抑え、吸
気量を多くする。

【０１００】次に、前記クランク・シャフト２３の回転
を制動する説明を行う前提として、この実施形態に係る
内燃機関１で示したような４気筒エンジンの点火順序に
ついて述べることにする。

【０１０１】４気筒エンジンの場合、第１気筒２１−１
および第４気筒２１−４にそれぞれ対応しかつクランク
・シャフト２３の両端に位置する第１クランク・ピンお
よび第４クランク・ピン、ならびに第２気筒２１−２お
よび第３気筒２１−３にそれぞれ対応しかつクランク・
シャフト２３の中央部に位置する第２クランク・ピンお
よび第３クランク・ピンは、クランク・シャフト２３を
軸方向から見た時にクランク・ジャーナルに対して線対
称の関係にあり、第１クランク・ピンおよび第４クラン
ク・ピンと第２クランク・ピンおよび第３クランク・ピ
ンとがなす角度、すなわちクランク角度は必ず１８０°
である。

【０１０２】よって、第１クランク・ピンに取り付けた
第１のピストン２２が上死点にある時は、第４クランク
・ピンに取り付けた第４のピストン２２も上死点にあ
り、また、第２クランク・ピンおよび第３クランク・ピ
ンにそれぞれ取り付けた第３のピストン２２および第４
のピストン２２は共に下死点にある。

【０１０３】したがって、第１気筒２１−１の爆発行程
で第１のピストン２２が下死点に向けて動いて行くと、
第４気筒２１−４にかかる第４のピストン２２も下死点
に向けて動き、その時に吸入行程を行う。そして、第２
と第３の気筒２１−２，３にそれぞれかかる第２と第３
のピストン２２，２２は上死点に向けて移動し、第２お
よび第３の気筒２１−２，３は、圧縮行程か排気行程に
移行する。

【０１０４】仮に第２の気筒２１−２を圧縮行程にすれ
ば第３の気筒２１−３は排気行程になり、逆に第２の気
筒２１−２を排気行程にすれば第３の気筒２１−３は圧
縮行程になり、このいずれかを選ぶことによって４気筒
エンジンの点火順序が異なる。

【０１０５】この実施の形態では、既述した通り吸入効
率の良さの関係から第３の気筒２１−３が圧縮行程にあ
る時に第２の気筒２１−２が排気行程となる４気筒エン
ジン、すなわち点火順序が１−３−４−２の４気筒エン
ジンを適用している。

【０１０６】そして、この場合の前記選定気筒を仮に第
１の気筒２１−１とする。そして、この第１の気筒２１
−１が爆発行程にある時に排気行程にある第２の気筒２
１−２を「その他選定外の気筒」ということにする。た
だし、「その他選定外の気筒」には、第３の気筒２１−
３を含んでも構わない。

【０１０７】要するに、「その他選定外の気筒」とは、
内燃機関が４気筒エンジンの場合であれば、第１〜第４
のいずれかの選定気筒２１に対しクランク角度が１８０
°ある気筒であって、選定された気筒２１が爆発行程に
あるときに排気行程にある気筒をいう（図６参照）。

【０１０８】よって、ここでは、前述のごとく点火順序
が１−３−４−２の４気筒エンジンを例示したが、点火
順序が１−２−４−３の４気筒エンジンの場合において
選定気筒を仮に前記と同様第１の気筒２１−１とすれ
ば、この第１の気筒２１−１が爆発行程にある時に排気
行程にある第３の気筒２１−３を「その他選定外の気
筒」として好適に例示できる（図６参照）。

【０１０９】前記点火順序が１−３−４−２の４気筒エ
ンジンについて述べると、第２気筒２１−２が排気行程
中にある時に排気側電磁駆動式動弁機構３１Ａで第２の
気筒２１−２のエキゾースト・バルブ２９，２９を閉じ
ると、第２気筒２１−２にかかるピストン２２は排気を
圧縮することになり、その動きが妨げられるので第２気
筒２１−２にかかるピストン２２は負の仕事をする。

【０１１０】この時、クランク・シャフト２３には第１
気筒２１−１にかかるピストン２２によって動力が与え
られている途中（爆発行程中）であるが、前記のように
第２気筒２１−２にかかるピストン２２によって制動、
すなわちブレーキが掛けられるのと同じ状態になる。こ
のため、第１気筒２１−１にかかる軸トルクの変動が抑
制され、その結果、機関出力が抑えられた状態になる。
したがって、回転速度が急激に低下する。

【０１１１】このように、軸トルクに変動があった場合
には、軸トルクが大きくなる側にまたは小さくなる側に
学習させ（Ｓ４０８，Ｓ４０９，Ｓ４１０参照）、必要
な場合は、ピストン２２が制動されるようにしてトルク
変動を抑制するように制御されるので、前記Ｓ４０８，
Ｓ４０９，Ｓ４１０延いてはこれらの処理を含む爆発行
程時トルク制御ルーチン実行用の前記プログラムを記憶
するＲＯＭ４０２の属するＥＣＵ２０のことをトルク変
動抑制手段ということができる。ところで、一般に、希
薄燃焼式内燃機関にあっては、トルク変動がその許容限
度を超えないように、空燃比が２２〜２３程度のいわゆ
る安定燃焼限界近傍の狭い範囲に制御されるようになっ
ている。空燃比の検出は空燃比センサ４８を用いて行う
が、一般に空燃比センサは空燃比がリーン側に大きくシ
フトした場合、検出精度が幾分悪化するという特性があ
る。そのため、目標空燃比を安定燃焼限界近傍に設定し
た場合、外気温や湿度等の変動により混合気の燃焼に異
常が発生し、断続的な失火に至ることが考えられる。そ
こで本実施形態では、各気筒２１のインレット・バルブ
２８が開閉される時に各気筒２１ごとに設けた前記吸気
側電磁駆動弁３０Ａを作動させることで、機関回転変動
が許容される範囲内でかつ失火の生じない限界値にまで
前記空燃比を理論空燃比よりも大きくなるようにリーン
化することでＨＣやＣＯ等の排出ガス成分の低減や燃費
の向上を図るようにしている。図７のフローチャートで
説明するプログラムは、そのためのものであって、吸気
側電磁駆動弁３０Ａを用いることで、各気筒２１の空燃
比をリーン限界（リーン・リミット）にまで達せしめ、
その時の空燃比を目標空燃比として利用することによ
り、ＨＣやＣＯ等の排出ガス成分の低減や燃費の向上等
を図るようにするためのものである。このフローチャー
トで示すプログラムは、前記した図４に係るプログラム
とは別々に起動するものであるが、図４のＳ４０１〜Ｓ
４０５までの処理は同じであるので、異なる部分につい
てのみ説明し、同一処理のＳ４０１〜Ｓ４０４のステッ
プはそれらをまとめて図７のフローチャートに示す。す
なわち、図７のフローチャートは、Ｓ４０１〜Ｓ４０５
の処理にＳ７０６〜７１０の処理を組み合わせて構成さ
れるフローチャートである。図７に係るプログラムの実
行条件としては、内燃機関１がアイドリング状態にある
場合や、一定時間継続して機関回転数が一定である等の
定常運転にある場合を挙げられる。また、図４のプログ
ラムではＳ４０５で肯定判定した場合には、処理を一旦
終了し、必要に応じて繰り返すというものであった。し
かし、本プログラムではＳ４０５で肯定判定した場合に
Ｓ７０６〜Ｓ７１０の処理を行う。そして、否定判定し
た場合は、本ルーチンを一旦終了する。Ｓ４０５で肯定
判定された場合に進むＳ７０６では、該当気筒２１につ
いてＳ４０３で算出したＴ３０が、Ｓ４０５でＴ３０Ｂ
と等しくなるに供された前回作動行程時における吸入空
気量よりも増加するように、すなわち吸気側電磁駆動弁
３０Ａのバルブ・タイミングを制御して空燃比をリーン
化する。具体的には、インレット・バルブ２８の開き始
めから閉じ終わりの位置を示す前記クランク回転角度を
少ない所定角度（例えば１°ＣＡ）で早閉じまたは遅閉
じによりとりあえず一回増大して空燃比をリーン化し、
その時の空燃比をＲＡＭ４０３に記憶しておく。当該空
燃比のＲＡＭ４０３への記憶は、燃焼が不安定になるま
で更新される。すなわち、クランク回転角度を前記のご
とく少ない所定角度で２回，３回，・・・と漸次増大す
ることにより吸入空気量を増大してリーン化を進めて行
く度にその時の空燃比をＲＡＭ４０３に記憶する。本ル
ーチンでは、第１気筒２１−１〜第４気筒２１−４まで
の各気筒２１について前記所定角度で一つずつ、前記点
火プラグ２５による点火を試みる。しかし、インジェク
タその他の前記個体差に起因して、かつ本実施形態の内
燃機関１は、既述のごとく元々、空燃比が２２〜２３程
度のリーン空燃比が適用され、しかもいわゆる安定燃焼
限界近傍の狭い範囲において制御される希薄燃焼式内燃
機関であるから、気筒２１−１〜４の中には一回のリー
ン化だけでも失火してしまう気筒も存在すると考えられ
る。そこで、気筒２１の各々について、前記リーン化に
よって失火したかどうかの判断や失火した場合と失火し
なかった場合の対処の仕方をＳ７０７以降の処理で行う
ようにしている。Ｓ７０７では、Ｓ７０６での空燃比で
点火した場合の燃焼安定性、すなわち失火しないかどう
かをみる。そして今回リーン化された空燃比（以下「今
回空燃比」という。）で点火した場合に失火等燃焼に不
具合が生ずれば、今回空燃比で燃焼した場合のＴ３０
は、今回リーン化する直前の空燃比（以下「前回空燃
比」という。）で燃焼した場合のＴ３０（前回Ｔ３０と
呼称する場合がある。）または前回Ｔ３０までのＴ３０
の平均値よりも大幅に長くなるものと考えられる。そこ
で、その場合は、失火等、燃焼が悪化している状態に、
今回空燃比で燃焼された気筒２１があると判断する。よ
って、Ｓ７０７では、該当気筒２１につき、今回空燃比
で燃焼した場合のＴ３０に基づいた燃焼安定性をみる。
Ｓ７０８では、Ｓ７０７での結果に基づいて、前記今回
空燃比で失火する場合と失火しない場合とを振り分ける
処理を行うが、これを燃焼不安定という文字を付した判
断記号で示す。Ｓ７０８で肯定判定した場合は、今回空
燃比では軸トルクに変動があるという判断がなされるこ
とを意味するのでこれを解消するためにＳ７０９に進
む。また、否定判定した場合は燃焼不安定ではない、す
なわちまだ失火しないのでさらなる空燃比のリーン化が
可能ということである。よってさらに空燃比をリーン化
できる可能性があると考えらるのでＳ７０６に戻り、バ
ルブ・タイミング（ＶＴ）の補正を行う。またこのとき
燃料噴射量（ＴＡＵ）の補正を行って、空燃比の更なる
リーン化を試行することもできる。Ｓ７０９では、該当
気筒２１を今回空燃比で燃焼したのではその燃焼が不安
定になるとＳ７０８で判断された場合に行う処理である
から、該当気筒２１の前回空燃比を当該気筒２１のリー
ン限界としてＲＡＭ４０３に記憶する。Ｓ７１０では、
ＲＡＭ４０３に記憶してある空燃比を当該気筒２１の目
標空燃比として以降利用する。そして、この目標空燃比
を維持できるようにバルブ・タイミング（ＶＴ）や燃料
噴射量（ＴＡＵ）を実行する。

【０１１２】次にこのような構成の内燃機関１の作用効
果を図４や図７を参照して述べる。図４で述べたよう
に、内燃機関１では、トルク変動判定手段であるＥＣＵ
２０によって軸トルクに変動ありの判定がされた場合
（Ｓ４０５で否定判定された場合）には、その判定に係
る気筒２１については、燃焼範囲において、空燃比すな
わち気筒２１に供給される燃料に対する吸入空気量の割
合が、他の気筒の空燃比と比較して同じになるように、
インレット・バルブ２８に関して、前記バルブ・タイミ
ング（ＶＴ）等を調整する（Ｓ４０８〜Ｓ４１１参
照）。バルブ・タイミング（ＶＴ）に応じて吸入空気量
が増大したり反対に吸入空気量が減少したりする。

【０１１３】この結果、燃焼圧、換言すれば爆発行程に
おいてピストン２２が受ける爆発力によってもたらせら
れるクランク・シャフト２３の回転力を、気筒別に変化
しないようにし、これにより各気筒２１から生ずる個別
の軸トルクを同じに、または変動割合を極めて小さくで
きる。このように気筒別に生じる軸トルクを均等または
ほぼ均等にすることで、トルク変動に起因したエンジン
の不整振動を防止できる。

【０１１４】なお、トルク変動判定手段であるＥＣＵ２
０によって軸トルクに変動があると判定された場合、今
回、前記気筒選定手段であるＥＣＵ２０によりそのトル
ク変動の起因であるとして選定された気筒２１または／
およびその他選定外の気筒２１の少なくとも前記吸・排
気弁のバルブ・タイミング（ＶＴ）を制御することで、
軸トルクの変動を抑制することもできる。

【０１１５】ここで、「今回、〜そのトルク変動の起因
となる気筒」とは、気筒選定手段であるＥＣＵ２０によ
り選定されたばかりの気筒のことである（Ｓ４０５参
照）。また、当該気筒選定手段であるＥＣＵ２０により
トルク変動の起因となる気筒２１であると選定された場
合に、今回、選定された気筒または／およびその他選定
外の気筒２１の吸・排気弁のバルブ・タイミング（Ｖ
Ｔ）を制御するのであり、今回選定された気筒２１また
は／およびその他選定外の気筒２１のインレット・バル
ブ２８，２８およびエキゾースト・バルブ２９，２９の
バルブ・タイミング（ＶＴ）を次回にフィードバックす
るのではない。

【０１１６】したがって、今回、トルク変動の起因とな
った気筒による軸トルクの変動修正が即座にできて好適
である。加えて、前記気筒選定手段によって軸トルク変
動の起因となる気筒であると選定された気筒２１の燃焼
圧の高低を判定する選定気筒燃焼圧高低判定手段（Ｓ４
０６参照）と、この選定気筒燃焼圧高低判定手段によ
り、前記選定気筒の燃焼圧が高いと判定された場合（Ｓ
４０６で肯定判定された場合）は、この気筒から生ずる
トルクを低減するトルク低減手段と、前記選定気筒燃焼
圧高低判定手段により、前記選定気筒の燃焼圧が低いと
判定された場合（Ｓ４０６で否定判定された場合）は、
この気筒から生ずるトルクを増大するトルク増大手段と
を有するので、前記高いと判定された場合は、前記選定
気筒から生ずるトルクをトルク低減手段により低減する
制御がなされ、前記低いと判定された場合は、前記選定
気筒から生ずるトルクをトルク増大手段により増大する
ので、軸トルクの変動を効果的に抑制できる。

【０１１７】なお、前記クランク・シャフト２３が所定
の角度を回転するのに要する時間の代わりに前記クラン
ク・シャフト２３が単位時間に回転する角度である角速
度を適用し、前記所定の基準時間の代わりに前記トルク
変動有無の基準となる角速度である基準角速度を適用
し、前記角速度が前記基準角速度と比較して等しいかど
うかで前記トルク変動の有無を判定するようにしてもよ
い。

【０１１８】また、この実施の形態では、トルク変動判
定手段であるＥＣＵ２０によって軸トルクに変動がある
と判定された場合は、吸気側電磁駆動弁３０Ａや排気側
電磁駆動弁３１Ａを作動させてインレット・バルブ２８
やエキゾースト・バルブ２９のバルブ・タイミング（Ｖ
Ｔ）の補正によって前記軸トルクの変動を抑制するよう
にしたものを開示したが、軸トルク変動抑制のための別
手段としてはこれに限らず、例えば前記各バルブ２８，
２９の揚程の補正を行うことも考えられる。その場合、
バルブ２８，２９に対して例えば前記第１の電磁コイル
３０３および第２の電磁コイル３０４の距離を変更でき
るような構造とすることが望まれる。また、バルブ・タ
イミング（ＶＴ）の補正およびバルブの揚程の補正の両
方を行うことによって、軸トルクの変動抑制効果を一層
精密になすことも考えられる。

【０１１９】換言すると、トルク変動判定手段によって
前記軸トルクに変動があると判定された場合は、少なく
とも吸気側電磁駆動弁３０Ａや排気側電磁駆動弁３１Ａ
を作動させてインレット・バルブ２８やエキゾースト・
バルブ２９のバルブ・タイミング（ＶＴ）または／およ
びバルブの揚程を補正し、これにより前記軸トルクの変
動を抑制するようにしてもよい。また、図７から、内燃
機関１の軸トルクに変動があるかどうかをＳ４０５で軸
トルクに変動がないと判定された場合は、Ｓ７０６で吸
気側電磁駆動式動弁機構３０Ａによりインレット・バル
ブ２８の開閉制御を行うことにより、気筒２１に供給さ
れる燃料に対する吸入空気量の割合である空燃比を理論
空燃比よりも大きくなるようにリーン化する。そして、
当該リーン化後、前記軸トルクに変動があったと判断さ
れた場合には（Ｓ７０７，Ｓ７０８参照）、吸気側電磁
駆動式動弁機構３０Ａを制御して前記した前回空燃比を
該当気筒２１のリーン限界とするので、機関回転変動が
許容される範囲内でかつ失火の生じない限界値にまで前
記空燃比をリーン化すること、すなわちリーンリミット
制御ができる。言い換えれば吸気側電磁駆動式動弁機構
３０Ａの制御によって、軸トルクの変動を抑制しながら
空燃比を理論空燃比よりも大きいリーン側に制御できる
のである。この結果、ＨＣやＣＯ等の排出ガス成分の低
減や燃費の向上を図ることができる。よって、本実施形
態では、吸気管３５にスロットル・バルブ３９を設けた
ものを開示したが、スロットル・バルブ３９がなくて
も、吸気側に設けた電磁駆動式動弁機構（吸気側電磁駆
動式動弁機構３０Ａ）の制御だけでも空燃比を前記限界
値までリーン化することができる。なお、前記軸トルク
に変動があると判定された場合、前記吸気側電磁駆動式
動弁機構３０Ａおよび排気側電磁駆動式動弁機構３１Ａ
の両方を作動させて前記インレット・バルブ２８とエキ
ゾースト・バルブ２９の両方のバルブ・タイミングまた
は／およびバルブの揚程を補正することにより、前記軸
トルクの変動を抑制するようにすることも考えられる。

【０１２０】

【発明の効果】請求項１乃至８の本発明に係る電磁駆動
式動弁機構を有する内燃機関では、トルク変動を抑制す
ることで、エンジンの不整振動の発生をこれまでよりも
簡易かつ安価に防止できる。また、請求項９の本発明に
係る電磁駆動式動弁機構を有する内燃機関では、電磁駆
動式動弁機構の制御によって、軸トルクの変動を抑制し
ながら空燃比を理論空燃比よりも大きいリーン側に制御
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明にかかる電磁駆動式動弁機構を有する
内燃機関の概略構成を示す図

【図２】 吸気側電磁駆動機構の構成を示す図

【図３】 ＥＣＵの内部構成を示すブロック図

【図４】 爆発行程時励磁電流量制御ルーチンを示すフ
ローチャート

【図５】 軸トルクが大きくなる側に学習させる場合と
軸トルクが小さくなる側に学習させる場合の手法の一例
を示す図

【図６】 ４気筒エンジンの点火順序と作動行程の関係
を示す図

【図７】 機関回転変動が許容される範囲内でかつ失火
の生じない限界値にまで空燃比をリーン化するフローチ
ャート

【符号の説明】

１・・・・・・多気筒内燃機関 １ａ・・・・・シリンダ・ヘッド １ｂ・・・・・シリンダ・ブロック １ｃ・・・・・オイルパン ２・・・・・・ウォータ・ジャケット ２０・・・・・ＥＣＵ（トルク変動判定手段，トルク変
動抑制手段，気筒選定手段，選定気筒燃焼圧高低判定手
段，トルク低減手段，トルク増大手段 ２１−１・・・第１の気筒 ２１−２・・・第２の気筒 ２１−３・・・第３の気筒 ２１−４・・・第４の気筒 ２２・・・・・ピストン ２２ａ・・・・空間部 ２２ｂ・・・・ピストン・ヘッド ２３・・・・・クランク・シャフト（機関出力軸） ２５・・・・・点火プラグ ２５ａ・・・・イグナイタ ２６・・・・・吸気ポート ２７・・・・・排気ポート ２８・・・・・インレット・バルブ（吸気弁） ２８ａ・・・・弁体 ２８ｂ・・・・バルブ・ステム ２９・・・・・エキゾースト・バルブ（排気弁） ３０Ａ・・・・吸気側電磁駆動式動弁機構 ３１Ａ・・・・排気側電磁駆動式動弁機構 ３０・・・・・吸気側電磁駆動機構 ３１・・・・・排気側電磁駆動機構 ３２・・・・・インジェクタ ３３・・・・・吸気枝管 ３４・・・・・サージ・タンク ３５・・・・・吸気管 ３６・・・・・エアクリーナボックス ３９・・・・・スロットル・バルブ ４０・・・・・スロットル用アクチュエータ ４１・・・・・スロットル・ポジション・センサ ４２・・・・・アクセル・ペダル ４３・・・・・アクセル・ポジション・センサ ４４・・・・・エア・フロー・メータ ４５・・・・・エキ・マニ ４６・・・・・触媒コンバータ ４７・・・・・排気管 ４８・・・・・空燃比センサ ４９・・・・・触媒温度センサ ５０・・・・・バキューム・センサ ５１・・・・・クランク・ポジション・センサ ５１ａ・・・・タイミング・ロータ ５１ｂ・・・・電磁ピック・アップ ５２・・・・・水温センサ ２００・・・・バルブ・シート ２０１・・・・バルブ・ガイド ３００・・・・筐体 ３０１・・・・第１コア ３０１ａ・・・第１コアの貫通穴 ３０２・・・・第２コア ３０２ａ・・・第２コアの貫通穴 ３０３・・・・第１の電磁コイル ３０３ａ・・・有底環状溝 ３０４・・・・第２の電磁コイル ３０４ａ・・・有底環状溝 ３０５・・・・プランジャ ３０６・・・・第１スプリング ３０６ａ・・・第１スプリングの突出端 ３０７・・・・第２スプリング ３０７ａ・・・第２スプリングの突出端 ３０７ａ・・・突出端 ４００・・・・双方向性バス ４０１・・・・ＣＰＵ ４０２・・・・ＲＯＭ ４０３・・・・ＲＡＭ ４０４・・・・バックアップＲＡＭ ４０５・・・・入力ポート ４０６・・・・出力ポート ４０７・・・・Ａ／Ｄコンバータ Ｔ３０・・・・クランク・シャフトが気筒の圧縮上死点
（ＴＤＣ）から圧縮上死点後３０°ＣＡまで回転するの
に要した時間（機関出力軸またはこの機関出力軸と連動
して回転する回転部材が所定の角度を回転するのに要す
る所用時間） Ｔ３０Ｂ・・・ある回転数で内燃機関が回転した場合に
好適に出力されるであろうとされるトルク（目標トル
ク）で圧縮上死点から前記圧縮上死点後３０°ＣＡまで
回転するのに要する理想時間（所定の基準時間） Ｓ・・・・・・空間部 ３０°ＣＡ・・機関出力軸またはこの機関出力軸と連動
して回転する回転部材が回転する所定の角度

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｄ 45/00 ３６２ Ｆ０２Ｄ 45/00 ３６２Ｊ ３６２Ｍ ３６８ ３６８Ｓ Ｆターム(参考） 3G018 AA05 AB09 AB16 BA24 CA16 DA36 DA41 DA45 EA02 EA11 EA16 EA17 EA31 EA32 EA35 FA01 FA06 FA07 GA01 GA07 GA14 GA32 3G084 AA03 AA04 BA09 BA23 CA05 DA04 DA12 DA39 EB08 EB17 FA07 FA10 FA11 FA18 FA20 FA21 FA26 FA27 FA29 FA38 3G092 AA01 AA06 AA11 AA13 AB02 BA06 BB02 DA01 DA02 DA03 DG09 DG10 EA01 EA02 EA03 EA04 EA07 EA11 EA22 EC05 EC09 FA05 FA06 FA11 FA14 GA08 GA14 GA17 HA01Z HA06Z HA11Z HA13X HB01X HB02X HC01X HC01Z HD05Z HE01Z HE04Z HE05Z HE08Z 3G301 HA01 HA04 HA06 HA15 HA19 JA04 KA21 LA03 LA07 LB04 LC01 LC04 LC10 MA01 MA12 NB06 NC02 ND02 ND22 ND25 NE06 NE11 NE15 NE21 PA01A PA01Z PA11Z PA17Z PB03A PC01Z PD02Z PD12Z PE01Z PE03Z PE06Z PE08Z PF03Z PF06B

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電磁力を利用して内燃機関の吸・排気弁
   の少なくとも一方を開閉駆動する電磁駆動機構を有する
   電磁駆動式動弁機構と、 内燃機関の軸トルクに変動があるかどうかを判定するト
   ルク変動判定手段と、このトルク変動判定手段によって
   前記軸トルクに変動があると判定された場合は、少なく
   とも前記電磁駆動式動弁機構を作動させて前記吸・排気
   弁の少なくとも一方のバルブ・タイミングまたは／およ
   びバルブの揚程を補正し、これにより前記軸トルクの変
   動を抑制するトルク変動抑制手段と、 を有することを特徴とする電磁駆動式動弁機構を有する
   内燃機関。
2. 【請求項２】 前記トルク変動判定手段による前記軸ト
   ルクに変動があるかどうかの判断は、機関出力軸または
   この機関出力軸と連動して回転する回転部材が所定の角
   度を回転するのに要する所用時間を、所定の基準時間と
   比較して両時間が等しいかどうかで判断することを特徴
   とする請求項１記載の電磁駆動式動弁機構を有する内燃
   機関。
3. 【請求項３】 前記軸トルクが変動している場合であっ
   て前記所用時間が前記基準時間よりもかかる時は、前記
   軸トルクを増大させる方向に少なくとも前記バルブ・タ
   イミングまたは／およびバルブの揚程を補正することを
   特徴とする請求項２記載の電磁駆動式動弁機構を有する
   内燃機関。
4. 【請求項４】 前記軸トルクが変動している場合であっ
   て前記所用時間が前記基準時間よりも短い時は、前記軸
   トルクを減少するように少なくとも前記バルブ・タイミ
   ングまたは／およびバルブの揚程を補正することを特徴
   とする請求項２記載の電磁駆動式動弁機構を有する内燃
   機関。
5. 【請求項５】 前記トルク変動判定手段は、内燃機関の
   軸トルク変動の起因となる気筒を選定する気筒選定手段
   として機能し、 この気筒選定手段により選定された気筒または／および
   その他選定外の気筒の少なくともバルブ・タイミングま
   たは／およびバルブの揚程を制御することで、軸トルク
   の変動を抑制することを特徴とする請求項１〜４いずれ
   か記載の電磁駆動式動弁機構を有する内燃機関。
6. 【請求項６】 軸トルクに変動があると前記トルク変動
   判定手段によって判定された場合、今回そのトルク変動
   の起因となる気筒であると前記気筒選定手段により選定
   された気筒または／およびその他選定外の気筒の少なく
   とも前記吸・排気弁のバルブ・タイミングまたは／およ
   びバルブの揚程を制御することで、軸トルクの変動を抑
   制することを特徴とする請求項５記載の電磁駆動式動弁
   機構を有する内燃機関。
7. 【請求項７】 前記気筒選定手段によって軸トルク変動
   の起因となる気筒であると選定された気筒の燃焼圧の高
   低を判定する選定気筒燃焼圧高低判定手段と、 この選定気筒燃焼圧高低判定手段により、前記選定され
   た気筒の燃焼圧が高いと判定された場合は、この気筒か
   ら生ずるトルクを低減するトルク低減手段と、 前記選定気筒燃焼圧高低判定手段により、前記選定され
   た気筒の燃焼圧が低いと判定された場合は、この気筒か
   ら生ずるトルクを増大するトルク増大手段とを有するこ
   とを特徴とする請求項６に記載の電磁駆動式動弁機構を
   有する内燃機関。
8. 【請求項８】 前記機関出力軸が所定の角度を回転する
   のに要する時間の代わりに前記機関出力軸が単位時間に
   回転する角度である角速度を適用し、 前記所定の基準時間の代わりに前記トルク変動有無の基
   準となる角速度である基準角速度を適用し、 前記角速度が前記基準角速度と比較して等しいかどうか
   で前記トルク変動の有無を判定することを特徴とする請
   求項１〜７記載の電磁駆動式動弁機構を有する内燃機
   関。
9. 【請求項９】 電磁力を利用して内燃機関の吸気弁を開
   閉駆動する電磁駆動機構を有する電磁駆動式動弁機構
   と、 内燃機関の軸トルクに変動があるかどうかを判定するト
   ルク変動判定手段とを備え、 このトルク変動判定手段によって前記軸トルクに変動が
   ないと判定された場合は、前記電磁駆動式動弁機構によ
   り吸気弁の開閉制御を行うことにより、気筒に供給され
   る燃料に対する吸入空気量の割合である空燃比を理論空
   燃比よりもリーン化し、当該リーン化した空燃比で燃料
   を燃焼することにより、前記軸トルクに変動があった場
   合には、前記電磁駆動式動弁機構を制御して軸トルクの
   変動を抑制する電磁駆動式動弁機構を有する内燃機関。 【０００１】