JP2005325816A - 可変動弁装置を備えた内燃機関 - Google Patents

Abstract

【課題】 吸気弁のリフト量を可変とする可変動弁装置を備えた内燃機関において、吸気弁のリフト量を小さくした時の各気筒間の吸気量のばらつき又は各気筒の吸気量と目標吸気量との偏差を正確に把握可能とする。
【解決手段】 吸気弁８のリフト量が設定リフト量以下である時に、スロットル弁６の開度を設定開度以上とし、吸気量検出手段により検出された各気筒の吸気量と現在の目標吸気量とを比較して各気筒の吸気量の偏差を把握する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、可変動弁装置を備えた内燃機関に関する。

吸気弁のリフト量（吸気行程中の最大リフト量）を可変として、気筒内への吸気量を制御する可変動弁装置が公知である。このような可変動弁装置による吸気量制御によれば、スロットル弁の開度を全体的に大きくすることができるために、ポンピング損失を減少させて燃料消費率を改善することが可能となる。

しかしながら、このような吸気量制御において、特に、吸気弁のリフト量を小さくした時には、吸気弁に付着するデポジットが吸気量に大きく影響する。それにより、各吸気弁へのデポジット付着量の違いにより、この時の各気筒の吸気量には無視できない程のばらつきが発生し、それにより各気筒間で空燃比がばらつくと機関出力が変動する。この出力変動を低減するために、各気筒の吸気弁へのリフト量指令値を補正して吸気量のばらつきを抑制したり、又は、各気筒の燃料噴射量を吸気量のばらつきに応じて補正したりすることが必要である。そのためには、各気筒間の吸気量のばらつき又は各気筒の吸気量の目標吸気量に対する偏差を把握することが必要となる。

可変動弁装置を備えた内燃機関において、吸気弁のリフト量を小さくする機関低負荷の定常運転時に、各気筒の吸気量と目標吸気量との偏差を検出することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０００−４１９７６号公報 特開平９−７２２２６号公報 特開２００３−１７２１８９号公報 特開平１１−２９４２１１号公報

前述した背景技術において、機関低負荷時には絶対的な吸気量が少なくなるために、各気筒の吸気量を正確に検出することは困難であり、それにより、各気筒間の吸気量のばらつき又は各気筒の吸気量の目標空気量に対する偏差を正確に把握することは難しい。

従って、本発明の目的は、吸気弁のリフト量を可変とする可変動弁装置を備えた内燃機関において、吸気弁のリフト量を小さくした時の各気筒間の吸気量のばらつき又は各気筒の吸気量と目標吸気量との偏差を正確に把握可能とすることである。

本発明による請求項１に記載の可変動弁装置を備えた内燃機関は、吸気弁のリフト量を可変とする可変動弁装置と、スロットル弁と、間接的又は直接的に吸気量を検出する吸気量検出手段とを具備し、前記吸気弁のリフト量が設定リフト量以下である時に、前記スロットル弁の開度を設定開度以上とし、前記吸気量検出手段により検出された各気筒の吸気量と現在の目標吸気量とを比較して各気筒の吸気量の偏差を把握することを特徴とする。

また、本発明による請求項２に記載の可変動弁装置を備えた内燃機関は、吸気のリフト量を可変とする可変動弁装置と、スロットル弁と、間接的に又は直接的に吸気量を検出する吸気量検出手段とを具備し、前記吸気弁のリフト量が設定リフト量以下である時に、前記スロットル弁の開度を設定開度以上とし、前記吸気量検出手段により検出された各気筒の吸気量を比較して各気筒間の吸気量のばらつきを把握することを特徴とする。

また、本発明による請求項３に記載の可変動弁装置を備えた内燃機関は、請求項１又は２に記載の可変動弁装置を備えた内燃機関において、燃料噴射が実施されていない時に、前記吸気弁のリフト量を前記設定リフト量以下とすると共に前記スロットル弁の開度を前記設定開度以上とし、前記吸気量検出手段により各気筒の吸気量を検出することを特徴とする。

また、本発明による請求項４に記載の可変動弁装置を備えた内燃機関は、請求項３に記載の可変動弁装置を備えた内燃機関において、前記内燃機関には電動モータが連結され、燃料噴射が実施されていない時とは、前記電気モータにより車両が駆動されている時であることを特徴とする。

また、本発明による請求項５に記載の可変動弁装置を備えた内燃機関は、請求項３に記載の可変動弁装置を備えた内燃機関において、前記内燃機関には電動モータが連結され、燃料噴射が実施されていない時とは、前記内燃機関の始動に際しての前記電気モータによるクランキング時であることを特徴とする。

また、本発明による請求項６に記載の可変動弁装置を備えた内燃機関は、請求項１又は２に記載の可変動弁装置を備えた内燃機関において、前記内燃機関には無段変速装置が連結され、前記無段変速装置を制御して、機関回転数を設定回転数以下とし、前記吸気弁のリフト量を前記設定リフト量以下とすると共に前記スロットル弁の開度を前記設定開度以上とする機関運転を実現し、前記吸気量検出手段により各気筒の吸気量を検出することを特徴とする。

また、本発明による請求項７に記載の可変動弁装置を備えた内燃機関は、請求項１又は２に記載の可変動弁装置を備えた内燃機関において、前記吸気弁のリフト量を前記設定リフト量以下とすると共に前記スロットル弁の開度を前記設定開度以上として前記吸気量検出手段により各気筒の吸気量を検出し、現在の機関出力が車両要求出力にほぼ一致するように一部の気筒を休止することを特徴とする。

また、本発明による請求項８に記載の可変動弁装置を備えた内燃機関は、請求項１又は２に記載の可変動弁装置を備えた内燃機関において、前記吸気弁のリフト量を前記設定リフト量以下とすると共に前記スロットル弁の開度を前記設定開度以上として前記吸気量検出手段により各気筒の吸気量を検出し、現在の機関出力が車両要求出力にほぼ一致するように発電機を作動させることを特徴とする。

また、本発明による請求項９に記載の可変動弁装置を備えた内燃機関は、請求項１に記載の可変動弁装置を備えた内燃機関において、前記偏差が把握されるまでは、前記吸気弁のリフト量を前記設定リフト量以下とする機関運転を禁止することを特徴とする。

また、本発明による請求項１０に記載の可変動弁装置を備えた内燃機関は、請求項２に記載の可変動弁装置を備えた内燃機関において、前記ばらつきが把握されるまでは、前記吸気弁のリフト量を前記設定リフト量以下とする機関運転を禁止することを特徴とする。

本発明による請求項１に記載の可変動弁装置を備えた内燃機関によれば、吸気量検出手段により各気筒の吸気量が検出される時には、吸気弁のリフト量が設定リフト量以下であるために吸気弁のデポジットが吸気量に大きく影響し、また、スロットル弁の開度が設定開度以上であるために絶対的な吸気量が比較的多くなるために、各気筒の正確な吸気量を検出することができる。それにより、現在の目標吸気量に対する各気筒の吸気量の偏差を正確に把握することができる。

また、本発明による請求項２に記載の可変動弁装置を備えた内燃機関によれば、吸気量検出手段により各気筒の吸気量が検出される時には、吸気弁のリフト量が設定リフト量以下であるために吸気弁のデポジットが吸気量に大きく影響し、また、スロットル弁の開度が設定開度以上であるために絶対的な吸気量が比較的多くなるために、各気筒の正確な吸気量を検出することができる。それにより、各気筒間の吸気量のばらつきを正確に把握することができる。

また、本発明による請求項３に記載の可変動弁装置を備えた内燃機関によれば、請求項１又は２に記載の可変動弁装置を備えた内燃機関において、燃料噴射が実施されていない時に吸気弁のリフト量を設定リフト量以下とすると共にスロットル弁の開度を設定開度以上とするために、この時の機関出力が車両要求出力を上回ってドライバビリティを悪化させることはない。

また、本発明による請求項４に記載の可変動弁装置を備えた内燃機関によれば、請求項３に記載の可変動弁装置を備えた内燃機関において、燃料噴射が実施されていない時とは、電気モータにより車両が駆動されている時であり、車両要求出力は電気モータの出力により満足される。

また、本発明による請求項５に記載の可変動弁装置を備えた内燃機関によれば、請求項３に記載の可変動弁装置を備えた内燃機関において、燃料噴射が実施されていない時とは、内燃機関の始動に際しての電気モータによるクランキング時であるために、車両要求出力は本来的に存在しない。

また、本発明による請求項６に記載の可変動弁装置を備えた内燃機関によれば、請求項１又は２に記載の可変動弁装置を備えた内燃機関において、吸気量検出手段により各気筒の吸気量を検出するために、無段変速装置を制御して、機関回転数を設定回転数以下とし、吸気弁のリフト量を設定リフト量以下とすると共にスロットル弁の開度を設定開度以上とする機関運転を実現するようになっており、ドライバビリティを悪化させることはない。

また、本発明による請求項７に記載の可変動弁装置を備えた内燃機関によれば、請求項１又は２に記載の可変動弁装置を備えた内燃機関において、吸気弁のリフト量を設定リフト量以下とすると共にスロットル弁の開度を設定開度以上とした時には、現在の機関出力を車両要求出力にほぼ一致させるように一部の気筒を休止させるために、ドライバビリティを悪化させることはない。

また、本発明による請求項８に記載の可変動弁装置を備えた内燃機関によれば、請求項１又は２に記載の可変動弁装置を備えた内燃機関において、吸気弁のリフト量を設定リフト量以下とすると共にスロットル弁の開度を設定開度以上とした時には、現在の機関出力が車両要求出力にほぼ一致するように発電機を作動させるために、ドライバビリティを悪化させることはない。

また、本発明による請求項９に記載の可変動弁装置を備えた内燃機関によれば、請求項１に記載の可変動弁装置を備えた内燃機関において、各気筒の吸気量の偏差が把握されるまでは、吸気弁のリフト量を設定リフト量以下とする機関運転が禁止されるために、各気筒間の吸気量の偏差に伴って各気筒間に大きな出力変動が発生することはない。

また、本発明による請求項１０に記載の可変動弁装置を備えた内燃機関によれば、請求項２に記載の可変動弁装置を備えた内燃機関において、各気筒の吸気量のばらつきが把握されるまでは、吸気弁のリフト量を設定リフト量以下とする機関運転が禁止されるために、各気筒間の吸気量のばらつきに伴って各気筒間に大きな出力変動が発生することはない。

図１は、本発明による可変動弁装置を備えた内燃機関を示す概略図である。同図において、１は機関本体であり、２は各気筒共通のサージタンクである。３はサージタンク２と各気筒とを連通する吸気通路であり、４はサージタンク２の上流側の吸気管である。各吸気通路３には燃料噴射弁５が配置され、吸気管４におけるサージタンク２の直上流側にはスロットル弁６が配置されている。このスロットル弁６は、アクセルペダルと機械的に連動するものではなく、ステップモータ等の駆動装置によって自由に開度設定可能なものである。機関本体１において、７は点火プラグであり、８は吸気弁であり、９は排気弁であり、１０はピストンである。

機関本体１は、吸気弁８のリフト量（正確には、吸気行程中の最大リフト量）を可変とする可変動弁装置（図示せず）を具備している。それにより、スロットル弁６の開度を全体的に大きくして、吸気弁８のリフト量を変化させることにより吸気量の制御が可能となる。このような吸入量の制御により、吸気弁８の直上流側（スロットル弁６下流側）の吸気圧が大きな負圧とならないために、ポンピング損失を低減することができる。本可変動弁装置は、図２に示すように、実線、点線、及び一点鎖線のような複数のリフトパターンでの各吸気弁８の開弁を実現可能とするものであり、各リフトパターンにおいて、最大リフト量と共に作用角（開弁クランク角度範囲）が変化する。リフトパターンの変化は、無段階又は多段階的とすることができる。

可変動弁装置による吸気量制御においては、各気筒の吸気量が対応する吸気弁８毎に制御されることとなるために、各気筒間で吸気量のばらつきが発生し易くなる。特に、吸気弁８のリフト量が小さくなると、吸気量は吸気弁８へ付着するデポジットによって大きく影響される。それにより、各吸気弁８が同じリフト量に制御されても、各吸気弁８へのデポジット付着量の違いによって各気筒の吸気量に違いが発生する。こうして、各気筒の吸気量がばらつくと、各気筒へ等量の燃料が供給された結果として各気筒の空燃比がばらつくこととなり、機関出力が変動して機関振動等がもたらされる。

それにより、このような可変動弁装置を備えた内燃機関において、特に吸気弁８のリフト量が小さくなる時の各気筒間の吸気量のばらつきを把握し、可変動弁装置が吸気弁毎にリフト量を可変とするものであれば、この時の各吸気弁へのリフト量指令を補正して各気筒間の吸気量のばらつきを抑制することが必要である。また、可変動弁装置が吸気弁毎にはリフト量を可変とすることができないものであれば、この時の各気筒への燃料噴射量を補正して、各気筒の空燃比のばらつきを抑制することが必要である。

また、各気筒間の吸気量のばらつきではなく、各気筒の吸気量と現在の目標空気量との偏差を把握して、各吸気弁へのリフト量指令を補正して偏差を抑制したり、又は、各気筒への燃料噴射量を補正して、各気筒の空燃比のばらつきを抑制したりするようにしても良い。

いずれにしても、各気筒間で吸気量がばらつき易くなる吸気弁８のリフト量が小さい時に、各気筒への吸気量を検出することが必要となる。吸気量の検出には、一般的にスロットル弁６の上流側に配置されるエアフローメータ（図示せず）又はスロットル弁６の下流側に配置された吸気圧センサ（図示せず）が利用可能であり、これらエアフローメータ又は吸気圧センサにより直接的又は間接的に吸気量が検出される場合には、内燃機関は特に燃焼している必要はない。また、各気筒の燃焼圧、各気筒の排気ガスの空燃比、又は、各気筒の爆発行程における回転数等も、各気筒の吸気量の検出に利用可能である。しかしながら、これらを利用する間接的な各気筒の吸気量の検出には、内燃機関の燃焼を必要とするために、各気筒への燃料噴射量によって影響される。

吸気弁８のリフト量が小さくされる時には、スロットル弁６の開度も比較的小さくされるために、絶対的な吸気量が少なくなる。それにより、いずれの吸気量検出手段によっても、各気筒の正確な吸気量を検出することが困難である。各気筒の正確な吸気量が検出されなければ、各気筒間の正確な吸気量のばらつき又は各気筒の吸気量の正確な偏差を把握することはできない。

この問題に対して、本発明による可変動弁装置を備えた内燃機関では、図３に示す第一フローチャートに従って吸気弁８のリフト量が小さい時の各気筒の吸気量を検出するようになっている。本フローチャートが適用される内燃機関には車両の駆動を可能とする電気モータ（モータ・ジェネレータ）ＭＧが連結されている。本フローチャートは、イグッションスイッチのオンと同時に開始され所定期間毎に繰り返される。先ず、ステップ１０１において、詳しくは後述されるフラグＦが１であるか否かが判断される。フラグＦはイグニッションスイッチがオフとされる毎に０にリセットされるものであり、当初は、ステップ１０１の判断は否定されてステップ１０２へ進む。

ステップ１０２において、車両が中低速度で一定速度運転をしている等のように、車両をＭＧだけにより駆動可能であるか否かが判断される。この判断が否定される時にはそのまま終了するが、肯定される時にはステップ１０３へ進む。ステップ１０３では、車両をＭＧにより駆動し、各気筒の燃料噴射を停止する。次いで、ステップ１０４では、可変動弁装置によって各吸気弁８のリフト量を小さな特定リフト量ＬＳに設定すると共に、ステップ１０５では、スロットル弁６の開度を大きな特定開度ＤＬに設定する。

ステップ１０６では、変速機によって、内燃機関の回転数をＮＬ以下の低回転とする。次いで、ステップ１０７において、エアフローメータ又は吸気圧センサにより、直接的又は間接的に各気筒の吸気量を検出する。こうして検出される各気筒の吸気量は、機関回転数が低回転であるために、各気筒の吸気行程の間隔が長くなり、各センサにより気筒毎の吸気量を検出し易くなる。また、各吸気弁８のリフト量は小さな特定リフト量ＬＳとされているために、各気筒の吸気量は、吸気弁に付着するデポジットの影響を受けて減少すると共に、スロットル弁６の開度は大きな特定開度ＤＬとされているために、各気筒の絶対的な吸気量も比較的多くなるために、各気筒の正確な吸気量の検出が可能となる。

こうして、吸気弁８のリフト量が小さな特定リフト量ＬＳであってスロットル弁６の開度が大きな特定開度ＤＬである時の現在の機関回転数に対する各気筒の正確な吸気量が検出されれば、この時の各気筒間の吸気量のばらつき、又は、この時の各気筒の吸気量の目標吸気量に対する偏差を正確に把握することができる。この目標吸気量は、もちろん、吸気弁８にデポジットが付着していない場合の吸気弁８のリフト量が小さな特定リフト量ＬＳであってスロットル弁６の開度が大きな特定開度ＤＬである時の現在の機関回転数に対する値であり、機関回転数毎に予め設定されている。

把握された各気筒間の吸気量のばらつき又は各気筒の吸気量の偏差は、スロットル弁の開度が大きくされるほど顕著となって明確になる。こうして把握されたばらつき又は偏差は、例えば、この時の吸気量に対するパーセント表示され、実際の機関運転時において、吸気弁８のリフト量又は燃料噴射量の補正に使用される際には、現在の機関運転に適合させるために、パーセント表示のばらつき又は偏差は、現在のスロットル弁の開度が特定開度ＤＬに対して小さいほど小さく変更され、また、現在の吸気弁８のリフト量が特定リフト量ＬＳに対して大きいほど小さく変更され、また、現在の機関回転数が吸気量検出時の回転数に対して高いほど大きく変更される。

こうして各気筒間の吸気量のばらつき又は各気筒の吸気量の偏差が把握されれば、ステップ１０８において前述のフラグＦは１とされるために、イグニッションスイッチのオフによってフラグＦが０にリセットされるまでは、ステップ１０１における判断が肯定され続け、各気筒の吸気量の検出は実施されないようになっている。

本フローチャートにおいて、吸気弁８に付着するデポジットの影響を大きく受ける吸気弁のリフト量が小さい時の吸気量を確実に検出するために、スロットル弁６を大きく開弁させるようにしており、機関運転中において、このような状態は殆ど存在しない。もし、機関低負荷時において、吸気弁８のリフト量が小さくされている時に、スロットル弁６を大きく開弁させると、比較的多量の吸気が各気筒へ供給され、必要以上の機関出力が発生してドライバビリティが悪化する。本フローチャートでは、この吸気量検出時において、車両はＭＧによって駆動され、内燃機関は運転されていないために、このようなドライバビリティの悪化が発生することはない。

図４は、リフト量が小さい時の各気筒の吸気量を検出するための第二フローチャートを示している。本フローチャートはイグイッションスイッチのオンと同時に開始され所定期間毎に繰り返される。先ず、ステップ２０１において機関始動中、すなわち、クランキング中であるか否かが判断され、この判断が否定される時にはそのまま終了する。一方、機関始動中である時には、ステップ２０２において、フラグＦが１であるか否かが判断される。このフラグＦは、第一フローチャートと同様に、イグニッションスイッチのオフにより０にリセットされるために、当初は、ステップ２０２の判断は否定されてステップ２０３へ進む。

ステップ２０３及び２０４においては、第一フローチャートのステップ１０４及び１０５と同様に、吸気弁８のリフト量を小さな特定リフト量ＬＳに設定すると共に、スロットル弁６の開度を大きな特定開度ＤＬに設定する。次いで、ステップ２０５において、第一フローチャートのステップ１０７と同様に、エアフローメータ又は吸気圧センサにより、直接的又は間接的に各気筒の吸気量を検出する。クランキング中の燃料噴射開始以前であれば、車両要求出力は存在せず、吸気弁８のリフト量を小さな特定リフト量ＬＳとしてもスロットル弁６の開度を大きな特定開度ＤＬとしても問題はない。また、機関回転数も極低回転であり、各センサにより各気筒の吸気量を検出し易い。こうして、第一フローチャートと同様に、吸気弁８に付着するデポジットの影響を大きく受ける吸気弁のリフト量が小さい時の吸気量を確実に検出することができ、この時の各気筒間の吸気量のばらつき又は各気筒の吸気量の偏差を明確に把握することができる。その後、ステップ２０６においてフラグＦは１とされ、各気筒への燃料噴射が開始されて各気筒での燃焼が開始される。

本フローチャートは、内燃機関にＭＧが連結されていなくても良く、一般的なスタータモータによる内燃機関のクランキング中においても実施可能である。また、内燃機関にＭＧが連結されていれば、もちろん、ＭＧによる機関始動時のクランキング中に本フローチャートを実施可能であり、また、車両走行中におけるＭＧによる機関再始動時のクランキング中にも本フローチャートの考え方を適用可能である。

図５は、リフト量が小さい時の各気筒の吸気量を検出するための第三フローチャートを示している。本フローチャートは、機関始動完了後から開始され所定期間毎に繰り返される。先ず、ステップ３０１において、フラグＦが１であるか否かが判断され、第一及び第二フローチャートと同様に、当初、この判断は否定されてステップ３０２へ進む。ステップ３０２では、現在の吸気弁８のリフト量が比較的小さなリフト量Ｌ１以下であるか否かが判断される。この判断が否定される時には、本フローチャートはそのまま終了する。一方、ステップ３０２における判断が肯定される時には、ステップ３０３において、スロットル弁６の開度を大きな特定開度ＤＬに設定する。それにより、そのままでは吸気量が増加して機関出力が車両要求出力を超えて大きくなるが、ステップ３０４において、機関出力の一部を利用してＭＧを発電機として作動させ、車両駆動に使用される機関出力が車両要求出力にほぼ一致するようにし、ドライバビリティの悪化を防止する。内燃機関にＭＧが接続されていない時は、通常の発電機を作動させるようにしても良い。

次いで、ステップ３０５において、各気筒の吸気量を検出する。こうして、吸気弁８のリフト量が現在の小リフト量であってスロットル弁６の開度が大きな特定開度ＤＬである時の現在の機関回転数に対する各気筒の吸気量を確実に検出することができる。この吸気量の検出は、機関運転中であるために、エアフローメータ又は吸気圧センサによるだけでなく、各気筒の燃焼圧等の前述した他の方法も利用可能である。次いで、ステップ３０６において、フラグＦを１とし、イグニッションスイッチがオフされるまで、吸気量のばらつき又は偏差を把握するための各気筒の吸気量の検出は行わないようになっている。本フローチャートにおいて、ステップ３０３以降の処理を実施する際には、内燃機関が設定回転数以下の低回転時であって、定常運転を実施していることが好ましい。

また、本フローチャートにおいて、ステップ３０４に代えて、一部気筒を休止させて、稼動気筒の吸気量が増加しても機関出力が車両要求出力にほぼ一致するようにしても良い。この場合において、休止気筒を順次入れ換えて、燃焼時における各気筒の吸気量を検出しても良いが、エアフローメータ又は吸気圧センサによって、稼動気筒と吸気気筒とに係らず吸気量を検出するようにしても良い。

図６は、リフト量が小さい時の各気筒の吸気量を検出するための第四フローチャートを示している。本フローチャートは、機関始動完了後から開始され所定期間毎に繰り返される。先ず、ステップ４０１において、フラグＦが１であるか否かが判断され、前述のフローチャートと同様に、当初、この判断は否定されてステップ４０２へ進む。ステップ４０２では、現在の車両要求出力がそれほど小さくも大きくもないＰ１からＰ２の範囲内であるか否かが判断される。この判断が否定される時には、本フローチャートはそのまま終了する。一方、ステップ４０２における判断が肯定される時には、ステップ４０３において吸気弁リフト量を小さな特定リフト量ＬＳとし、ステップ４０４においてスロットル弁６の開度を大きな特定開度ＤＬとする。こうして、内燃機関に低回転高負荷運転を実施させる。次いで、ステップ４０５では、無段変速装置ＣＶＴを制御して、内燃機関の低回転高負荷運転を現在の車両要求出力にほぼ一致させる。それにより、ドライバビリティの悪化を防止する。

次いで、ステップ４０６において、各気筒の吸気量を検出する。こうして、吸気弁８のリフト量が小さな特定リフト量ＬＳであってスロットル弁６の開度が大きな特定開度ＤＬである時の現在の機関回転数に対する各気筒の吸気量を確実に検出することができる。この吸気量の検出は、機関運転中であるために、エアフローメータ又は吸気圧センサによるだけでなく、各気筒の燃焼圧等の前述した他の方法も利用可能である。次いで、ステップ４０７において、フラグＦを１とし、イグニッションスイッチがオフされるまで、吸気量のばらつき又は偏差を把握するための各気筒の吸気量の検出は行わないようになっている。

各気筒間の吸気量のばらつき又は各気筒の吸気量の偏差が把握されるまでは、各気筒間の空燃比のばらつきを抑制することができないために、図７に示す第五フローチャートに従って、前述のフローチャートによりフラグＦが１とされて各気筒間の吸気量のばらつき又は各気筒の吸気量の偏差が把握されるまでは、吸気弁８のリフト量をＬ１以下とする運転（もちろん、第一、第二、第三、又は第五フローチャートにおける処理は除かれる）を禁止することが好ましい。吸気弁８のリフト量をＬ１より大きくして運転していれば、各吸気弁へのデポジット付着量に違いがあっても、各気筒間の吸気量には顕著なばらつきが発生することはなく、それにより、各気筒間に大きな空燃比のばらつきも発生しない。

前述した第一、第二、第三、及び第四フローチャートにおいて、各気筒の吸気量の検出は、機関始動から機関停止までの間に一度実施されるようにしたが、もちろん、任意の設定タイミング毎に実施されるようにしても良い。また、内燃機関が単気筒である場合には、各気筒の吸気量の検出は、一気筒の吸気量の検出となり、この場合には気筒間の吸気量のばらつきは存在せず、目標の吸気量に対する偏差が正確に把握される。

本発明による可変動弁装置を備えた内燃機関の概略図である。 クランク角度と吸気弁リフト量との関係を示すグラフである。 吸気弁リフト量が小さい時の各気筒の吸気量を検出するための第一フローチャートである。 吸気弁リフト量が小さい時の各気筒の吸気量を検出するための第二フローチャートである。 吸気弁リフト量が小さい時の各気筒の吸気量を検出するための第三フローチャートである。 吸気弁リフト量が小さい時の各気筒の吸気量を検出するための第四フローチャートである。 吸気弁のリフト量を小さくする運転を禁止するための第五フローチャートである。

符号の説明

１…機関本体
２…サージタンク
６…スロットル弁
８…吸気弁
９…排気弁

Claims (10)

1. 吸気弁のリフト量を可変とする可変動弁装置と、スロットル弁と、間接的又は直接的に吸気量を検出する吸気量検出手段とを具備し、前記吸気弁のリフト量が設定リフト量以下である時に、前記スロットル弁の開度を設定開度以上とし、前記吸気量検出手段により検出された各気筒の吸気量と現在の目標吸気量とを比較して各気筒の吸気量の偏差を把握することを特徴とする可変動弁装置を備えた内燃機関。
2. 吸気のリフト量を可変とする可変動弁装置と、スロットル弁と、間接的に又は直接的に吸気量を検出する吸気量検出手段とを具備し、前記吸気弁のリフト量が設定リフト量以下である時に、前記スロットル弁の開度を設定開度以上とし、前記吸気量検出手段により検出された各気筒の吸気量を比較して各気筒間の吸気量のばらつきを把握することを特徴とする可変動弁装置を備えた内燃機関。
3. 燃料噴射が実施されていない時に、前記吸気弁のリフト量を前記設定リフト量以下とすると共に前記スロットル弁の開度を前記設定開度以上とし、前記吸気量検出手段により各気筒の吸気量を検出することを特徴とする請求項１又は２に記載の可変動弁装置を備えた内燃機関。
4. 前記内燃機関には電動モータが連結され、燃料噴射が実施されていない時とは、前記電気モータにより車両が駆動されている時であることを特徴とする請求項３に記載の可変動弁装置を備えた内燃機関。
5. 前記内燃機関には電動モータが連結され、燃料噴射が実施されていない時とは、前記内燃機関の始動に際しての前記電気モータによるクランキング時であることを特徴とする請求項３に記載の可変動弁装置を備えた内燃機関。
6. 前記内燃機関には無段変速装置が連結され、前記無段変速装置を制御して、機関回転数を設定回転数以下とし、前記吸気弁のリフト量を前記設定リフト量以下とすると共に前記スロットル弁の開度を前記設定開度以上とする機関運転を実現し、前記吸気量検出手段により各気筒の吸気量を検出することを特徴とする請求項１又は２に記載の可変動弁装置を備えた内燃機関。
7. 前記吸気弁のリフト量を前記設定リフト量以下とすると共に前記スロットル弁の開度を前記設定開度以上として前記吸気量検出手段により各気筒の吸気量を検出し、現在の機関出力が車両要求出力にほぼ一致するように一部の気筒を休止することを特徴とする請求項１又は２に記載の可変動弁装置を備えた内燃機関。
8. 前記吸気弁のリフト量を前記設定リフト量以下とすると共に前記スロットル弁の開度を前記設定開度以上として前記吸気量検出手段により各気筒の吸気量を検出し、現在の機関出力が車両要求出力にほぼ一致するように発電機を作動させることを特徴とする請求項１又は２に記載の可変動弁装置を備えた内燃機関。
9. 前記偏差が把握されるまでは、前記吸気弁のリフト量を前記設定リフト量以下とする機関運転を禁止することを特徴とする請求項１に記載の可変動弁装置を備えた内燃機関。
10. 前記ばらつきが把握されるまでは、前記吸気弁のリフト量を前記設定リフト量以下とする機関運転を禁止することを特徴とする請求項２に記載の可変動弁装置を備えた内燃機関。

Images