JP3873881B2 - 内燃機関の制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車用エンジン等の内燃機関においては、その吸気系に存在する燃料やオイルが高温の壁面に接触することにより炭化してデポジットとして堆積し、吸気系の空気流通面積が縮小することになる。同機関の吸気系において、燃料やオイルが接触したときに炭化するほど高温となるのは、燃焼室内での燃料燃焼時の熱を受け易い吸気バルブの傘部裏面や吸気ポートの燃焼室近傍の内面であることから、これらの箇所にはデポジットが堆積する。
【０００３】
吸気バルブの傘部裏面からデポジットを除去するため、内燃機関の吸気系に燃料を噴射するいわゆるポート噴射式の内燃機関では、吸気バルブの傘部裏面や吸気ポートの燃焼室近傍の内面に向けて燃料を噴射供給し、それらの箇所に付着したデポジットを噴射燃料によって洗い流すようにしたものがある。
【０００４】
また、内燃機関の燃焼室に直接燃料を噴射供給するいわゆる筒内噴射式の内燃機関では、吸気系のデポジットを洗い流すために吸気バルブが閉弁する前の吸気下死点近傍で燃料噴射を行うことも提案されている（特許文献１参照）。この場合、燃焼室内に噴射供給された燃料が、ピストンの上死点側への移動によって吸気ポート内に向けて流され、吸気バルブの傘部裏面等に付着したデポジットを洗い流すようになる。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−２８９０９７号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、燃料で吸気バルブの傘部裏面や吸気ポートの燃焼室室近傍の内面に付着したデポジットを洗い流すことで、デポジットをある程度除去することができるようにはなる。しかし、燃料による吸気バルブの傘部裏面や吸気ポートの燃焼室近傍の内面の洗浄を行ったとしても、必ずしもこれらの箇所からデポジットを除去しきることができるとは限らず、このことが何らかの不都合の原因になることも考えられる。
【０００７】
例えば、吸気バルブの最大リフト量を可変とする最大リフト量可変機構を備えた内燃機関、複数の気筒を有する多気筒内燃機関、及び吸気バルブのバルブタイミングを可変とするバルブタイミング可変機構を備えた内燃機関においては、上記デポジットの付着によって、以下に示される問題が生じる場合がある。
【０００８】
［最大リフト量可変機構付き内燃機関］
同内燃機関では、吸気バルブの最大リフト量が機関運転状態に適した値となるよう最大リフト量可変機構が制御される。即ち、機関軽負荷となるほど必要とされる吸入吸気量が少なくなることから、吸気バルブの最大リフト量が小とされて吸入空気量が低減される。このように吸気バルブの最大リフト量を小として吸入空気量を低減することで、スロットルバルブを閉じ側に制御して吸入空気量を低減しなくてもよくなり、スロットルバルブを開き側の所定開度に保持することが可能となる。このため、上記のようにスロットルバルブを閉じ側に制御することに伴い内燃機関のポンプロスが増大し、同機関の燃費改善が妨げられるのを抑制することができる。
【０００９】
吸気バルブの傘部裏面や吸気ポートの燃焼室近傍の内面にデポジットが付着していると、デポジットが流入抵抗となり吸入空気量が必要量に対して不足することから、燃焼室内の混合気の空燃比が適正値からリッチ側にずれる。特に、吸気バルブの最大リフト量を小として吸入空気量が少なくなっているときには、上記デポジットに起因する吸入空気量の不足分の、必要とされる吸入空気量全体に占める割合が大であるため、デポジットに起因する吸入空気量の不足分の影響が大となる。このため、吸入空気量の不足による空燃比の適正値からリッチ側へのずれ量も大となり、これが内燃機関の回転変動等を招いて同機関の運転が不安定になることは避けられない。
【００１０】
なお、機関軽負荷時においては、上記のようにスロットルバルブを開き側に保持して吸気バルブの最大リフト量を小さくして必要な吸入空気量を確保する以外に、同最大リフト量を固定してスロットルバルブの開度制御によって必要な吸入空気量を確保するという方法をとる場合もある。この場合も、デポジットの付着に起因して吸入空気量が必要量に対して不足することから、やはり上記と同様の問題が生じることとなる。
【００１１】
［多気筒内燃機関］
同内燃機関では、各気筒の吸気ポート毎に吸気バルブが設けられており、これら吸気バルブの傘部裏面や吸気ポートの燃焼室近傍の内面が燃料によって洗浄される。しかし、各気筒の吸気バルブの傘部裏面や吸気ポートの燃焼室近傍の内面は、必ずしも各気筒間で均一に洗浄されるとは限らず、燃料による洗浄では除去しきれないデポジットの量が気筒毎に異なる値になる可能性が高い。従って、デポジットの付着量が多い気筒と少ない気筒とが存在したり、デポジットの付着している気筒と付着していない気筒とが存在したりするようになり、当該デポジットに起因する吸入空気量の不足も各気筒毎に異なるものとなる。このため、空燃比の適正値からリッチ側へのずれ量も気筒毎に異なり、こうした気筒間での空燃比のばらつきに起因して内燃機関に回転変動が生じ、同機関を安定して運転することが困難になる。
【００１２】
［バルブタイミング可変機構付き内燃機関］
同内燃機関では、吸気バルブのバルブタイミングが機関運転状態に適したものとなるようバルブタイミング可変機構が制御される。即ち、同機関では、吸気行程において空気が脈動しながら燃焼室に吸入されることから、吸気ポート内の圧力がピーク値に達したときに吸気バルブを閉弁させることで、吸入空気量を極力多くして機関出力の向上を図ることが可能となる。このため、吸気バルブの閉弁タイミングが上記吸気ポート内の圧力がピーク値に達するタイミングとなるよう、吸気バルブのバルブタイミングが制御されるようになる。
【００１３】
しかし、吸気バルブの傘部裏面や吸気ポートの燃焼室近傍の内面にデポジットが付着していると、その分だけ吸気ポートの空気流通面積が小さくなり、吸入空気の脈動の波長など脈動態様が変化して吸気ポート内の圧力がピークとなるタイミングが進角側や遅角側にずれる。このため、吸気ポート内の圧力がピーク値に達するタイミングと、吸気バルブが閉弁するタイミングとがずれ、吸入空気量が少なくなって必要とされる値に対し不足するおそれがある。そして、吸入空気量の不足に伴い空燃比が適正値からリッチ側にずれると、内燃機関の回転変動等を招いて同機関の運転が不安定なものとなる。
【００１４】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、内燃機関の吸気系に付着したデポジットに起因して同機関の運転性が低下するのを抑制することのできる内燃機関の制御装置を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明では、吸気バルブの最大リフト量を可変とするための最大リフト量可変機構を備える内燃機関に適用され、前記最大リフト量が機関運転状態に適した値となるよう、前記最大リフト量可変機構を制御する内燃機関の制御装置において、内燃機関の吸気系へのデポジットの付着を検出する検出手段と、少なくとも前記最大リフト量が小さくなる機関運転領域にあるとき、前記検出手段によって吸気系へのデポジット付着が検出されたことに基づき、前記吸気バルブの最大リフト量が大きくなるよう前記最大リフト量可変機構を制御する制御手段とを備えた。
【００１８】
吸気バルブの最大リフト量が小さくされているときには、吸気系へのデポジットの付着による吸入空気量の不足分の、必要とされる吸入空気量全体に占める割合が大であるため、デポジットの付着に起因する吸入空気量の不足に伴う不具合も大きなものとなる。しかし、こうした吸入空気量の不足が吸気バルブの最大リフト量を大きくして内燃機関の吸入空気量の増量を図ることによって抑制されるため、同吸入空気量の不足による空燃比の適正値からリッチ側へのずれ、及びそれに伴う内燃機関の回転変動等の不具合を抑制し、内燃機関の運転性が低下するのを抑制することができる。
【００１９】
請求項２記載の発明では、請求項１記載の発明において、前記制御手段は、前記吸気系へのデポジットの付着量が多いほど前記最大リフト量が大きくなるよう前記最大リフト量可変機構を制御するものとした。
【００２０】
吸気系へのデポジットの付着量が多いほど、同付着による吸入空気量の不足分が多くなる。このため、上記のようにデポジットの付着量が多いほど吸気バルブの最大リフト量を大きくすることで、そのデポジットの付着に伴う吸入空気量の不足を的確に抑制することができる。そして、同吸入空気量の不足による空燃比の適正値からリッチ側へのずれ、及びそれに伴う内燃機関の回転変動等を抑制し、内燃機関の運転性が低下するのを抑制することができる。
【００２１】
請求項３記載の発明では、請求項１記載の発明において、前記内燃機関は、必要とされる吸入空気量が少なくなる機関運転領域では、同機関のスロットルバルブが開き側の所定開度に固定されるとともに、前記吸気バルブの最大リフト量が可変とされることによって吸入空気量が必要とされる値に調整されるものであって、前記制御手段は、内燃機関の吸気系へのデポジットの付着に基づき、前記最大リフト量を所定の増大側の値に固定されるよう前記最大リフト量可変機構を制御するとともに、前記スロットルバルブの開度を制御して必要とされる吸入空気量を確保するものとした。
【００２２】
吸気系へのデポジットの付着による吸入空気量の不足は、吸気バルブの最大リフト量が小さいときほど必要とされる吸入空気量に比して大きなものとなるため、最大リフト量を所定の増大側の値に固定することで的確に抑制される。このように最大リフト量を固定したときの吸入空気量の過剰分については、スロットルバルブの開度制御による吸入空気量の調整によって吸収される。従って、吸入空気量の過剰が生じるのを抑制し、吸入空気量を必要とされる値に調整することができる。
【００５３】
【発明の実施の形態】
［第１実施形態］
以下、本発明を自動車に搭載される筒内噴射火花点火式の四気筒エンジンに適用した一実施形態を図１〜図３に従って説明する。
【００５４】
図１に示されるエンジン１においては、一番〜四番気筒＃１〜＃４（一番気筒＃１のみ図示）の各燃焼室２には、吸気通路３を通じて空気が吸入されるとともに燃料噴射弁４から直接燃料が噴射供給される。この空気と燃料とからなる混合気に対し点火プラグ５による点火が行われると、同混合気が燃焼してピストン６が往復移動し、エンジン１の出力軸であるクランクシャフト７が回転する。そして、燃焼後の混合気は排気として各燃焼室２から排気通路８に送り出される。
【００５５】
エンジン１の出力調整は、空気と燃料とが均等に混合された均質混合気を理論空燃比で燃焼させる場合、吸気通路３に設けられたスロットルバルブ１９の開度（スロットル開度）を調節することによって実現される。即ち、スロットル開度を調整するとエンジン１の吸入空気量が変化し、その変化に対応して燃料噴射量が制御され、燃焼室２に充填される混合気の量が変化してエンジン１の出力が調整されるようになる。なお、スロットル開度は、運転者によって操作されるアクセルペダル１６の踏み込み量（アクセル踏込量）に基づき調整される。
【００５６】
エンジン１において、燃焼室２と吸気通路３との間は吸気バルブ９の開閉動作によって連通・遮断され、燃焼室２と排気通路８との間は排気バルブ１０の開閉動作によって連通・遮断される。これら吸気バルブ９及び排気バルブ１０は、クランクシャフト７の回転が伝達される吸気カムシャフト１１及び排気カムシャフト１２の回転に伴い開閉動作するようになる。
【００５７】
吸気カムシャフト１１には、クランクシャフト７に対する吸気カムシャフト１１の相対回転位相を調節して吸気バルブ９のバルブタイミング（開弁期間）を進角又は遅角させるバルブタイミング可変機構１３が設けられている。また、吸気カムシャフト１１の吸気バルブ９との間には、同バルブ９の最大リフト量を連続的に可変とする最大リフト量可変機構１４が設けられている。なお、バルブタイミング可変機構１３による吸気バルブ９のバルブタイミング調整、及び最大リフト量可変機構１４による吸気バルブ９の最大リフト量調整は、各気筒＃１〜＃４の吸気バルブ９に対し一律に実施される。
【００５８】
自動車には、エンジン１の運転制御を行う電子制御装置１５が搭載されている。この電子制御装置１５を通じてエンジン１の燃料噴射制御、点火時期制御、スロットル開度制御、及び、吸気バルブ９のバルブタイミング制御や最大リフト量制御が行われる。また、電子制御装置１５には、以下に示される各種センサからの検出信号が入力される。
【００５９】
・クランクシャフト７の回転に対応した信号を出力するクランクポジションセンサ２５。
・吸気カムシャフト１１の回転位置に対応した信号を出力するカムポジションセンサ２６。
【００６０】
・運転者によって踏み込み操作されるアクセルペダル１６の踏み込み量（アクセル踏込量）を検出するアクセルポジションセンサ１７。
・スロットル開度を検出するスロットルポジションセンサ２０。
【００６１】
・吸気通路３を通過する空気の流量を検出するエアフローメータ１８。
・吸気通路３において一番〜四番気筒＃１〜＃４の各燃焼室２に接続される部分である吸気ポート２１内の圧力を、気筒毎に検出可能な圧力センサ２２。
【００６２】
・一番〜四番気筒＃１〜＃４の燃焼室２から排出される排気の酸素濃度を気筒毎に検出し、その酸素濃度に対応した信号を出力する空燃比センサ２３。
・一番〜四番気筒＃１〜＃４の燃焼室２から排出された排気が排気通路８内で合流した後の同排気中の酸素濃度に基づき、リッチ信号又はリーン信号を出力する酸素センサ２４。
【００６３】
次に、均質混合気を理論空燃比で燃焼させる際のエンジン１の燃料噴射量制御について説明する。
こうした燃料噴射量制御は、エンジン回転速度及びエンジン負荷といったエンジン運転状態に基づき噴射量指令値を算出し、同指令値に対応した量の燃料が噴射されるよう電子制御装置１５を通じて燃料噴射弁４の駆動制御が行われることによって実現される。
【００６４】
上記エンジン回転速度はクランクポジションセンサ２５からの検出信号に基づき求められ、エンジン負荷はエンジン１の吸入空気量に関係するパラメータと上記エンジン回転速度に基づき求められる。エンジン１の吸入空気量に関係したパラメータとしては、エアフローメータ１８の検出信号から求められる吸入空気量や、アクセルポジションセンサ１７の検出信号から求められるアクセル踏込量、及びスロットルポジションセンサ２０の検出信号から求められるスロットル開度等が用いられる。
【００６５】
エンジン１が暖機完了後の安定した運転状態にあるときには、一番〜四番気筒＃１〜＃４の平均空燃比をその目標値である理論空燃比に的確に合わせ込むための空燃比フィードバック制御が行われる。この空燃比フィードバック制御は、上記平均空燃比が理論空燃比よりもリッチかリーンかによって燃料噴射量指令値を増減補正するものである。
【００６６】
平均空燃比が理論空燃比よりもリッチであって酸素センサ２４からリッチ信号が出力されているときには、燃料噴射量指令値の補正に用いられるフィードバック補正値ＦＡＦが小さくされる。そして、同補正値ＦＡＦによって補正される燃料噴射量指令値に基づき、一番〜四番気筒＃１〜＃４の各燃料噴射弁４を駆動制御することで、各気筒＃１〜＃４の燃料噴射量が減量補正され、上記平均空燃比がリーン側に調整されるようになる。
【００６７】
また、平均空燃比が理論空燃比よりもリーンであって酸素センサ２４からリーン信号が出力されているときには、フィードバック補正値ＦＡＦが大きくされる。そして、同補正値ＦＡＦによって補正される燃料噴射量指令値に基づき、一番〜四番気筒＃１〜＃４の各燃料噴射弁４を駆動制御することで、各気筒＃１〜＃４の燃料噴射量が増量補正され、上記平均空燃比がリッチ側に調整されるようになる。
【００６８】
以上のように、空燃比フィードバック制御を行うことで、何らかの理由により全気筒＃１〜＃４の平均空燃比が理論空燃比からずれるとしても、そのずれを修正して平均空燃比を理論空燃比へと的確に合わせ込むことができる。なお、平均空燃比が理論空燃比からずれる原因の一つとして、エンジン１の吸気系、特に吸気バルブ９の傘部裏面へのデポジットの付着や、吸気ポート２１における燃焼室２の近傍の内面へのデポジットの付着等が考えられる。
【００６９】
次に、吸気バルブ９の最大リフト量制御、及びスロットルバルブ１９の開度制御について説明する。
吸気バルブ９の最大リフト量は、エンジン回転速度やエンジン負荷等に基づき電子制御装置１５を通じて最大リフト量可変機構１４を駆動制御することで、エンジン運転状態に適した値に制御される。例えば、エンジン回転速度が一定という条件下では、エンジン負荷が大となるほどエンジン１の吸入空気量を確保しやすくするために吸気バルブ９の最大リフトが大きくされる。これは、エンジン負荷が大となるほど大きなエンジン出力が要求されていることになり、その出力を得るために必要とされる吸入空気量も多くなるためである。
【００７０】
一方、スロットルバルブ１９は、エンジン１に対する運転者の出力要求を表すアクセル踏込量が大となるほど、電子制御装置１５を通じて開き側に制御される。均質混合気を理論空燃比で燃焼させる際には、スロットル開度が大となるほどエンジン１の吸入空気量が多くなるとともに、それに応じて燃料噴射量も大とされるため、燃焼室２に充填される混合気の量が増加してエンジン出力が大となる。このようにしてエンジン１に対する運転者の出力要求に対応したエンジン出力が得られるようになる。
【００７１】
ところで、必要とされる吸入空気量が少なくなる機関運転領域、例えばアイドル運転時などのエンジン低負荷領域では、吸入空気量を必要とされる値に調整するためにスロットルバルブ１９が閉じ側に制御される。これによりエンジン１の吸気抵抗が増大してポンプロスとなって、エンジン１の燃費改善に悪影響を及ぼすことともなる。そこで近年は、エンジン低負荷時にはスロットルバルブ１９を開き側で固定し、吸入空気量の調整を吸気バルブ９の最大リフト量を低リフト領域で可変とすることで実現することも提案されている。この場合、スロットルバルブ１９が閉じ側に制御されることによるエンジン１の吸気抵抗増大が抑制されるため、エンジン１の燃費が改善される。
【００７２】
上記のようにエンジン低負荷時に吸気バルブ９の最大リフト量の可変によって吸入空気量を調整する場合、必要とされる吸入空気量が少ないことから吸気バルブ９の最大リフト量は極小さい値とされる。ただし、このような状態のときにエンジン１の吸気系にデポジットが付着し、同吸気系の空気流通面積が小さくなっていると、デポジットの付着に伴う吸入空気量の不足分が必要とされる吸入空気量に比して大きなものとなる。このため、上記吸入空気量の不足に伴う全気筒＃１〜＃４の平均空燃比のリッチ側へのずれも大きくなる。
【００７３】
平均空燃比のリッチ側へのずれについては、空燃比フィードバック制御中にフィードバック補正値ＦＡＦによる燃料噴射量の減量補正によって抑制が図られるようにある。しかし、空燃比フィードバック制御によって平均空燃比をリッチ側へのずれを抑制できたとしても、このときには燃焼される混合気の量が適正よりも少なくなることは避けられないことから、燃焼時の混合気量が不足してエンジン１に回転変動等が生じる。従って、上記平均空燃比がリッチ側にずれると、これに起因してエンジン１の回転変動等が生じ、エンジン運転が不安定になるのである。
【００７４】
なお、上述したデポジットの付着に伴う問題は、エンジン低負荷領域においてスロットルバルブ１９を開き側で個性しつつ吸気バルブ９の最大リフト量を可変として必要な吸入空気量を確保するエンジン１に限られたものではない。例えば、エンジン低負荷時に吸気バルブ９の最大リフト量を固定しつつスロットルバルブ１９の開度制御によって必要な吸入空気量を確保するエンジンにおいても、同様の問題が生じることとなる。
【００７５】
ここで、上記吸気系へのデポジットの付着に伴いエンジン運転が不安定にあるのを抑制する手順について、図２及び図３を参照して説明する。
なお、図２は吸気系にデポジットが付着したときの吸気バルブ９の最大リフト量制御、及びスロットルバルブ１９の開度制御を実行するための吸気制御ルーチンを示すフローチャートである。また、図３は、エンジン低負荷時における吸気系へのデポジット付着の有無に応じて、最大リフト量制御、及びスロットル開度制御の制御態様がどのように変化するかを説明するのに用いられるタイムチャートである。
【００７６】
図２の吸気制御ルーチンは、電子制御装置１５を通じて例えば所定時間毎の時間割り込みにて実行される。同ルーチンにおいては、まず吸気系へのデポジットの付着が生じているか否かが判断される（Ｓ１０１）。
【００７７】
こうした判断は、例えば空燃比フィードバック制御中に空燃比センサ２３の検出信号から求められる各気筒＃１〜＃４の空燃比のいずれか一つ又は複数が、理論空燃比から所定量以上リッチ側に離れているか否かに基づいて行われる。即ち、吸気系へのデポジットの付着に伴い各気筒＃１〜＃４の空燃比のいずれか一つ又は複数が所定量以上リッチ側にすれると、吸気系へのデポジットの付着量がエンジン１の吸入空気量に悪影響を与える所定値以上に達していると推定され、ステップＳ１０１で肯定判定とされる。
【００７８】
また、吸気系へのデポジットの付着が生じているか否かの判断を、クランクシャフト７の回転変動に基づいて行ってもよい。この回転変動は、例えば燃焼行程における所定クランク角をクランクシャフト７が通過するときの角速度を各気筒＃１〜＃４毎に求め、前回燃焼行程の気筒の上記角速度と今回燃焼行程の気筒の上記角速度との差を計算することによって求めることが可能である。吸気系にデポジットが付着する場合、各気筒＃１〜＃４毎にデポジットの付着量が異なるため、上記角速度も各気筒＃１〜＃４毎に異なる値をとるようになる。従って、デポジットの付着によって各気筒＃１〜＃４の上記角速度に差が生じ、クランクシャフト７の回転変動に繋がることから、同回転変動に基づき吸気系へのデポジットの付着が生じているか否かを判断することができる。
【００７９】
ステップＳ１０１で否定判定がなされた場合には、問題が生じるほど吸気系にデポジットが付着していないことになる。この状態にあっては、エンジン１の燃費改善のため、エンジン低負荷時にはスロットル開度が図３（ｃ）に示されるように開き側の値に固定されるとともに、吸気バルブ９の最大リフト量が図３（ｂ）に示されるように低リフト領域で必要な吸入空気量が得られるように制御される。こうしたスロットル開度制御、及び最大リフト量制御により、エンジン１の吸気抵抗増大が抑制されて燃費改善が図られるのは上述したとおりである。
【００８０】
一方、ステップＳ１０１（図２）で肯定判定がなされると、吸気バルブ９の最大リフト量が所定の増大側の値に固定され（Ｓ１０２）、更に吸入空気量を必要な値に調整するためのスロットル開度制御が実行される（Ｓ１０３）。
【００８１】
例えば、エンジン低負荷時において、図３（ａ）に示されるように吸気系へのデポジットの付着が生じている旨判断されると、図３におけるタイミングｔ以後に吸気バルブ９の最大リフト量が図３（ｂ）に示されるように所定の増大側の値まで上昇させられ、その後に固定されることとなる。このように最大リフト量を所定の増大側の値に固定することで、吸気系へのデポジットの付着に伴い吸入空気量が必要量に対して不足することは抑制される。このため、吸入空気量の不足に伴う全気筒＃１〜＃４の平均空燃比のリッチ側へのずれが抑制され、このずれに起因してエンジン１に回転変動が生じ、エンジン運転が不安定になることは抑制される。
【００８２】
このように最大リフト量を所定の増大側の値に固定することで、吸入空気量が不足することは抑制される。また、上記のように最大リフト量を所定の増大側の値で固定したことによる吸入空気量の過剰分については、スロットル開度制御による吸入空気量の調整によって吸収される。従って、上記タイミングｔ以後にはスロットル開度が図３（ｃ）に示されるように閉じ側に変化し、その閉じ側の開度領域にて吸入空気量を必要とされる値に調整すべく制御されるようになる。
【００８３】
以上詳述した本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）エンジン１の吸気系にデポジットが付着しても、そのときには吸気バルブ９の最大リフト量が所定の増大側の値に大きくされ、吸入空気量の増量が図られる。従って、吸気系へのデポジットの付着に伴う吸入空気量の不足が抑制され、その不足に伴い均質混合気の理論空燃比での燃焼時に全気筒＃１〜＃４の平均空燃比が目標値である理論空燃比からリッチ側にずれることは抑制される。そして、この平均空燃比のずれに起因してエンジン１の回転変動が生じ、エンジン１の運転性が低下するのを抑制することができる。
【００８４】
（２）また、上記のような最大リフト量の増大は、必要とされる吸入空気量が少なくなるアイドル運転時などエンジン低負荷時にも実行される。こうしたエンジン低負荷時には、必要とされる吸入空気量が少ないことから、吸気バルブ９の最大リフト量が極小さい値とされている。この状態にあって、吸気系にデポジットが付着している場合には、吸入空気量の不足分の必要とされる吸入空気量全体に占める割合が大きなものとなり、その不足に伴う上記平均空燃比のリッチ側へのずれという不具合も大きなものとなる。しかし、この吸入空気量の不足が上述した最大リフト量の増大によって抑制されるため、同吸入空気量の不足に伴う上記不具合を抑制することができる。
【００８５】
（３）吸気系へのデポジットの付着時に最大リフト量を所定の増大側の値に固定したとき、吸入空気量の過剰分についてはスロットル開度制御による吸入空気量の調整によって吸収される。従って、吸入空気量の過剰が生じるのを抑制し、吸入空気量を必要とされる値に調整することができる。
【００８６】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態を図４及び図５に従って説明する。
図４は、本実施形態の吸気制御ルーチンを示すフローチャートである。この実施形態では、エンジン１の吸気系にデポジットの付着がある旨判断されたとき（Ｓ２０１：ＹＥＳ）、そのデポジットの付着量に対応した分だけ吸気バルブ９の最大リフト量が増大側に制御される（Ｓ２０２）。デポジットの付着量は、例えば、各気筒＃１〜＃４の空燃比のうち理論空燃比に対し最もリッチ側にずれている空燃比のリッチ側へのずれ量から推定することができる。従って、当該空燃比がリッチ側にずれるほど、吸気系へのデポジットの付着量が多いと推定され、吸気バルブ９の最大リフト量が増大側に制御されるようになる。
【００８７】
ここで、エンジン低負荷時にデポジットの付着がある旨判断されたときの吸気バルブ９の最大リフト量制御、及びスロットルバルブ１９の開度制御の制御態様について、図５のタイムチャートを参照して説明する。
【００８８】
エンジン低負荷時において、図５（ａ）に示されるように吸気系へのデポジットの付着が生じている旨判断されると（タイミングｔ２）、吸気バルブ９の最大リフト量が図５（ｂ）に示されるようにデポジットの付着量に対応する分だけ増大させられ、この状態で必要な吸入空気量が得られるよう制御される。こうした最大リフト量制御によってデポジットの付着時にも必要な吸入空気量が確保されるため、スロットル開度は図５（ｃ）に示されるように開き側の値に固定された状態に維持される。従って、第１実施形態のようにエンジン低負荷時にデポジットの付着に伴いスロットルバルブ１９が閉じ側に制御され、エンジン１の燃費改善が妨げられることはない。
【００８９】
本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（４）エンジン１の吸気系にデポジットが付着しても、そのときには吸気バルブ９の最大リフト量がデポジットの付着量に対応した分だけ増大側に制御される。デポジットの付着量が多いほど吸入空気量の不足分が多くなるが、上記のように最大リフト量を制御して吸入空気量の増量を図ることにより、デポジットの付着に伴う吸入空気量の不足を的確に抑制することができる。従って、吸気系へのデポジットの付着に伴う吸入空気量の不足に伴い、均質混合気の理論空燃比での燃焼時に全気筒＃１〜＃４の平均空燃比が目標値である理論空燃比からリッチ側にずれることは抑制される。そして、この平均空燃比のずれに起因してエンジン１の回転変動が生じ、エンジン１の運転性が低下するのを抑制することができるようになる。
【００９０】
（５）デポジットが付着しているときのエンジン低負荷運転時には、上記最大リフト量制御によって必要とされる吸入空気量を確保することができるため、スロットル開度を開き側の値に固定させておくことが可能となる。このため、デポジットの付着時にスロットルバルブ１９を閉じ側に制御する必要はなく、その閉じ側への制御によってエンジン１の燃費改善が妨げられるのを抑制することができる。
【００９１】
［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態を図６〜図９に従って説明する。
この実施形態は、吸気系へのデポジットの付着量が各気筒＃１〜＃４毎に異なるとき、各気筒＃１〜＃４の空燃比が全気筒＃１〜＃４の平均空燃比に近づくよう燃料噴射量を気筒毎に補正し、各気筒＃１〜＃４の間での空燃比のばらつきを抑制するようにしたものである。このように各気筒＃１〜＃４の間での空燃比のばらつきを抑制することで、同ばらつきに起因してエンジン１に回転変動が生じ、エンジン運転が不安定になるのを抑制することができる。
【００９２】
図６は、上述した燃料噴射量補正を実行するための燃料噴射量補正ルーチンを示すフローチャートである。この燃料噴射量補正ルーチンは、電子制御装置１５を通じて例えば所定クランク角毎の角度割り込みにて実行される。
【００９３】
燃料噴射量補正ルーチンにおいては、まず空燃比フィードバック制御が実行されているか否かが判断される（Ｓ３０１）。空燃比フィードバック制御中には、全気筒＃１〜＃４の平均空燃比が理論空燃比となるよう、各気筒＃１〜＃４の燃料噴射量がフィードバック補正値ＦＡＦに基づいて一律に増減補正される。この状態にあっては、図７に示されるように各気筒＃１〜＃４の燃料噴射量が均一になりつつ、全気筒＃１〜＃４の平均空燃比が理論空燃比となる。
【００９４】
ただし、このときに吸気系へのデポジットの付着量が気筒＃１〜＃４毎に異なり、吸入空気量が各気筒＃１〜＃４毎に異なるものになると、同図に示されるように各気筒＃１〜＃４の間で空燃比のばらつきが生じる。こうした空燃比のばらつきを抑制するために、燃料噴射量補正ルーチン（図６）におけるステップＳ３０２，Ｓ３０３の処理が実行される。ステップＳ３０２では、平均空燃比（理論空燃比）に対する各気筒＃１〜＃４の空燃比のずれ量が各々算出される。続いて、ステップＳ３０３では、各気筒＃１〜＃４の空燃比が平均空燃比に近づくよう、燃料噴射量が上記のように算出されたずれ量に基づき各気筒＃１〜＃４毎に補正される。
【００９５】
即ち、平均空燃比よりもリーンな気筒においては、その平均空燃比に対する空燃比のリーン側へのずれ量に対応して燃料噴射量が増量補正される。このときの燃料噴射量の増量補正量は、上記空燃比のリーン側へのずれ量が大となるほど大きいものとされる。また、平均空燃比よりもリッチな気筒において、その平均空燃比に対する空燃比のリッチ側へのずれ量に対応して燃料噴射量が減量補正される。このときの燃料噴射の減量補正量は、上記空燃比のリッチ側へのずれ量が大となるほど大きいものとされる。このように各気筒＃１〜＃４毎に燃料噴射量を補正することにより、各気筒＃１〜＃４の空燃比が全気筒＃１〜＃４の平均空燃比（理論空燃比）に近づけられる。
【００９６】
なお、各気筒＃１〜＃４の燃料噴射量補正としては、上記Ｓ３０３での気筒毎の燃料噴射量補正の他に、フィードバック補正値ＦＡＦに基づく燃料噴射量補正も併せて行われることになる。これら二つの燃料噴射量補正により、各気筒＃１〜＃４でのデポジットの付着量が多いほど、各気筒＃１〜＃４の燃料噴射量が減量側に大きく補正されるようになる。
【００９７】
上述したＳ３０３での各気筒毎の燃料噴射量補正が全気筒＃１〜＃４で完了すると、図８に示されるように燃料噴射量が各気筒＃１〜＃４毎に異なるものとなり、各気筒＃１〜＃４の間で空燃比は均一になるものの、燃焼室２に充填される混合気の量には気筒間でばらつきが生じる。このため、各気筒＃１〜＃４の間での出力トルクにばらつきが生じ、そのばらつきに起因してエンジン１に回転変動が生じるおそれがある。こうした出力トルクのばらつきを抑制するため、燃料噴射量補正ルーチン（図６）におけるステップＳ３０４〜Ｓ３０６の処理が実行される。
【００９８】
即ち、ステップＳ３０４で全気筒＃１〜＃４で上述した燃料噴射量補正が完了した旨判断されると、各気筒＃１〜＃４の稼働に基づく気筒毎の出力トルクが算出される（Ｓ３０５）。こうした出力トルクは、例えば、各気筒＃１〜＃４の稼働に基づくクランクシャフト７の回転変動から算出することができ、図９に示されるように各気筒＃１〜＃４の燃料噴射量に対応した値となる。そして、続くステップＳ３０６（図６）の処理では、各気筒＃１〜＃４のうち出力トルクの高い気筒でトルクダウンが実施される。
【００９９】
例えば、最も出力トルクの小さい気筒の出力トルクに対する他の各気筒の出力トルクのずれ量が求められ、そのずれ量に基づき当該他の気筒で燃料噴射量以外のパラメータを制御して出力トルクの低下が図られる。こうしたパラメータとしては点火時期や燃料噴射時期が考えられ、上記ずれ量が大となるほど点火時期と燃料噴射時期との少なくとも一方を大きく遅角側に制御することで、出力トルクの高い気筒で同出力トルクが低下させられるようになる。
【０１００】
ここで、点火時期遅角と燃料噴射時期遅角との両方によって気筒間での出力トルクのばらつきを抑制した場合の気筒＃１〜＃４毎の出力トルク、点火時期遅角量、及び燃料噴射時期遅角量を図９に示す。
【０１０１】
同図に示されるように、最も出力トルクの小さい気筒の出力トルクに対する他の各気筒の出力トルクのずれ量が大となる気筒ほど、点火時期遅角量及び燃料噴射時期遅角量が大とされる。これにより、上記他の気筒の出力トルクが最も出力トルクの小さい気筒の出力トルクに合わせて低下させられ、各気筒＃１〜＃４の出力トルクが均一なものとされるようになる。従って、各気筒＃１〜＃４の空燃比を平均空燃比に近づけべく燃料噴射量を各気筒毎に補正したとき、各気筒間での出力トルクのばらつきによって、エンジン１に回転変動が生じることは抑制される。
【０１０２】
なお、各気筒＃１〜＃４の出力トルクを均一にするに当たり、各気筒の出力トルクを最も出力トルクの小さい気筒のものに合わせたが、これに代えて最も出力トルクの大きい気筒に合わせて他の気筒の出力トルクの上昇を図ってもよい。この場合、各気筒の出力トルクの上昇として、例えば点火時期や燃料噴射時期の進角が行われることとなる。
【０１０３】
以上詳述した本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（６）吸気系へのデポジットの付着量が各気筒＃１〜＃４毎に異なるとしても、上述したＳ３０３での各気筒＃１〜＃４毎の燃料噴射量補正とフィードバック補正値ＦＡＦに基づく全気筒＃１〜＃４一律の燃料噴射量補正とによって、デポジットの付着量に基づく燃料噴射量の気筒毎の減量補正が行われる。こうした気筒毎の燃料噴射量の減量補正では、デポジットの付着量が多くなるほど減量補正量が大とされる。このため、各気筒＃１〜＃４のデポジットの付着量の違いによって、初期状態からの空燃比のリッチ側へのずれ量が気筒＃１〜＃４毎に異なるものとなるのを抑制することができる。そして、こうした気筒間での空燃比のばらつきに起因してエンジン１に回転変動が生じ、エンジン１の運転性が低下するのを抑制することができる。
【０１０４】
（７）上述したＳ３０３での各気筒＃１〜＃４毎の燃料噴射量補正は、空燃比フィードバック制御での全気筒＃１〜＃４一律の燃料噴射量補正によって平均空燃比を理論空燃比とした上で実行される。そして、Ｓ３０３での各気筒＃１〜＃４毎の燃料噴射量補正により、全気筒＃１〜＃４の平均空燃比（理論空燃比）よりもリーンとなる気筒については燃料噴射量の増量補正が行われ、同平均空燃比よりもリッチとなる気筒については燃料噴射量の減量補正が行われる。また、こうした燃料噴射量の増減補正量は、平均空燃比に対する各気筒＃１〜＃４の空燃比のずれ量が大きいほど大とされる。従って、各気筒＃１〜＃４の空燃比を的確に平均空燃比の目標値である理論空燃比に近づけ、各気筒＃１〜＃４間での空燃比のばらつきを的確に抑制することができる。
【０１０５】
（８）Ｓ３０３での各気筒＃１〜＃４毎の燃料噴射量補正、及びフィードバック補正値ＦＡＦに基づく全気筒＃１〜＃４一律の燃料噴射量補正は、必要とされる吸入空気量が少なくなるアイドル運転時などエンジン低負荷時にも実行される。こうしたエンジン低負荷時には、必要とされる吸入空気量が少ないことから実際の吸入空気量が極少ない値に調整されている。この状態にあって、吸気系にデポジットが付着している場合には、吸入空気量の不足分の必要とされる吸入空気量全体に占める割合が大きなものとなり、空燃比の適正値からのずれも大きなものとなる。このため、各気筒＃１〜＃４毎のデポジットの付着量が異なるものとなるとき、それに伴う各気筒＃１〜＃４毎に吸入空気量の不足分も互いに大きくずれることになり、各気筒＃１〜＃４間での空燃比のばらつきも大きなものになるおそれがある。しかし、上記燃料噴射量補正により、各気筒＃１〜＃４間での空燃比のばらつきを抑制することができる。
【０１０６】
［第４実施形態］
次に、本発明の第４実施形態を図１０〜図１２に従って説明する。
エンジン１では、吸入空気量を極力多く確保してエンジン出力の向上が図られるよう、吸気バルブ９のバルブタイミング制御が実行される。即ち、吸気行程では空気が脈動しながら燃焼室２に吸入されることから、吸気ポート２１内の圧力がピーク値に達したときに吸気バルブ９が閉弁するよう電子制御装置１５を通じてバルブタイミング可変機構１３が駆動され、これによって極力多くの吸入空気量が確保されるようになる。
【０１０７】
しかし、吸気系へのデポジットの付着により、吸気ポート２１の空気流通面積が小さくなると、吸入空気の脈動の波長など脈動態様が変化して吸気ポート２１内の圧力がピーク値に達するタイミングが進角側や遅角側にずれる。この実施形態は、上記デポジットの付着に伴い吸気ポート２１内の圧力がピーク値に達するタイミングがずれたとき、同タイミングに向けて吸気バルブ９の閉弁タイミングが近づくようバルブタイミング補正を行うものである。こうしたバルブタイミング補正を行うことにより、吸気ポート２１内の圧力がピーク値に達するタイミングと吸気バルブ９の閉弁タイミングとがずれて吸入空気量が不足し、空燃比が適正値よりもリッチ側にずれてエンジン１の回転変動を招き、エンジン運転が不安定になるのを抑制することができる。
【０１０８】
図１０は、上記バルブタイミング補正を行うためのバルブタイミング補正ルーチンを示すフローチャートである。このバルブタイミング補正ルーチンは、電子制御装置１５を通じて例えば所定クランク角毎の角度割り込みにて実行される。
【０１０９】
バルブタイミング補正ルーチンにおいて、吸気系へのデポジットの付着ありの旨判断されると（Ｓ４０１：ＹＥＳ）、吸気ポート２１内の圧力がピーク値に達する実際のタイミング（実ピークタイミングｍａｘｔＲ）が、圧力センサ２２の検出信号に基づき各気筒＃１〜＃４毎に求められる（Ｓ４０２）。
【０１１０】
ここで、吸気行程における所定気筒の吸気ポート２１内の圧力の推移傾向を図１１及び図１２に示す。これらの図において、実線はデポジットの付着のない状態における吸気ポート２１内の圧力の推移を示すものであって、吸気バルブ９の閉弁タイミングＬｃが同圧力のピーク値に達するタイミング（理論ピークタイミングｍａｘｔＶ）とが一致させられる。即ち、通常は、閉弁タイミングＬｃが理論ピークタイミングｍａｘｔＶとなるよう、電子制御装置１５を通じて吸気バルブ９のバルブタイミング制御が実行される。
【０１１１】
一方、上記気筒においてデポジットの付着が生じると、吸気ポート２１内の圧力の脈動態様が変化し、同圧力が例えば図１１や図１２に破線で示されるように推移するようになり、同圧力のピーク値に達するタイミングが遅角側にずれたり（図１１）、進角側にずれたりする（図１２）。ステップＳ４０２の実ピークタイミングｍａｘｔＲは、吸気バルブ９の閉弁タイミングＬｃを含む所定範囲（Ｌｃ−ＴＣ〜Ｌｃ＋ＴＣ）において上記圧力が最も高くなるタイミングとして求められる。なお、この所定範囲（Ｌｃ−ＴＣ〜Ｌｃ＋ＴＣ）としては、例えば、デポジットの付着に伴い上記圧力のピーク値に達するタイミングがずれ得る最大範囲が採用される。
【０１１２】
バルブタイミング補正ルーチン（図１０）のステップＳ４０３では、各気筒＃１〜＃４毎に、理論ピークタイミングｍａｘｔＶ、及び実ピークタイミングｍａｘｔＲに基づき、吸気バルブ９のバルブタイミングを補正するためのバルブタイミング補正値ｔＨが算出される。即ち、各気筒＃１〜＃４毎に、理論ピークタイミングｍａｘｔＶから実ピークタイミングｍａｘｔＲを減算することによって、各気筒＃１〜＃４にバルブタイミング補正値ｔＨが算出されることとなる。このバルブタイミング補正値ｔＨは、正の値となるときに上記バルブタイミング補正の際に吸気バルブ９のバルブタイミングを進角補正し、負の値となるときに同補正の際に吸気バルブ９のバルブタイミングを遅角補正するものである。
【０１１３】
デポジットの付着に伴い実ピークタイミングｍａｘｔＲが図１１に示されるように理論ピークタイミングｍａｘｔＶよりも遅角側にずれると、バルブタイミング補正値ｔＨが負の値、即ち吸気バルブ９のバルブタイミングを遅角補正する値となる。また、デポジットの付着に伴い実ピークタイミングｍａｘｔＲが図１２に示されるように理論ピークタイミングｍａｘｔＶよりも進角側にずれると、バルブタイミング補正値ｔＨが正の値、即ち吸気バルブ９のバルブタイミングを進角補正する値となる。
【０１１４】
続くステップＳ４０４では、各気筒＃１〜＃４毎のバルブタイミング補正値ｔＨの平均値である平均補正値ｔＨａｖが算出される。この平均補正値ｔＨａｖの絶対値は、各気筒＃１〜＃４の実ピークタイミングｍａｘｔＲが理論ピークタイミングｍａｘｔＶ（通常の吸気バルブ９の閉弁タイミングＬｃ）から離れるほど大となる。そして、平均補正値ｔＨａｖが許容範囲（−ＤＰ〜ＤＰ）から外れているときには（Ｓ４０５：ＮＯ）、吸気バルブ９のバルブタイミングが平均補正値ｔＨａｖの分だけ全気筒＃１〜＃４一律に補正される。このバルブタイミング補正により、各気筒＃１〜＃４において吸気ポート２１内の圧力がピーク値に達するタイミング（実ピークタイミングｍａｘｔＲ）に向けて吸気バルブ９の閉弁タイミングが近づけられる。
【０１１５】
以上詳述した本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（９）吸気系にデポジットが付着しているときには、吸気バルブ９の閉弁タイミングが実ピークタイミングｍａｘｔＲに近づけられるよう、同バルブ９のバルブタイミングが進遅角補正されるため、それらのタイミングがずれることによって吸入空気量が過度に不足することは抑制される。そして、この吸入空気量の不足に伴い各気筒＃１〜＃４の空燃比や全気筒＃１〜＃４の平均空燃比が適正値からリッチ側にずれてエンジン１の回転変動を招き、エンジン運転性が低下するのを抑制することができる。
【０１１６】
（１０）実ピークタイミングｍａｘｔＲは吸気系へのデポジットの付着量に応じて変化する。しかし、この実ピークタイミングｍａｘｔＲが吸気バルブ９の閉弁タイミングＬｃ（理論ピークタイミングｍａｘｔＶ）から離れるほど、平均補正値ｔＨａｖの絶対値が大とされて上記バルブタイミングの進遅角補正が大きなものとされる。従って、当該バルブタイミングの進遅角補正によって、吸気バルブ９の閉弁タイミングを的確に実ピークタイミングｍａｘｔＲに近づけることができる。
【０１１７】
［その他の実施形態］
上記各実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・第１〜第４実施形態において、筒内直接噴射式のエンジン１に本発明を適用したが、例えば吸気ポート２１内に燃料を噴射するポート噴射式のエンジンに本発明を適用してもよい。なお、筒内直接噴射式のエンジン１では、吸気系にデポジットが付着した状態になり易く、デポジットの付着に伴う吸入空気量の不足による諸問題も生じ易いが、この諸問題への対処が的確に行われるようになる。
【０１１８】
・第１実施形態においては、エンジン低負荷時にスロットルバルブ１９を開き側に固定しつつ吸気バルブ９の最大リフト量を調整して必要な吸入空気量を確保するエンジン１に本発明を適用したが、他の方法で必要な吸入空気量を確保するエンジン１に本発明を適用してもよい。例えば、エンジン低負荷時に吸気バルブ９の最大リフト量を固定しつつスロットルバルブ１９の開度制御によって必要な吸入空気量を確保するエンジンに適用してもよい。
【０１１９】
・第２実施形態においては、吸気系にデポジットが付着したときの最大リフト量制御を各気筒＃１〜＃４に対して一律に実施したが、各気筒＃１〜＃４毎に個別に実施してもよい。この場合、吸気バルブ９の最大リフト量を各気筒＃１〜＃４毎に制御する最大リフト量可変機構として、吸気バルブ９を例えば電磁力によって開閉制御されるいわゆる電磁駆動バルブとすることが考えられる。当該電磁駆動バルブ（吸気バルブ９）については、その最大リフト量が各気筒＃１〜＃４毎に増大側に制御されるよう、電子制御装置１５を通じて気筒＃１〜＃４毎に個別に駆動制御される。こうした各気筒＃１〜＃４毎の最大リフト量制御は、各気筒＃１〜＃４のデポジット付着量が大となるほど最大リフト量を大とすることが好ましい。なお、各気筒＃１〜＃４のデポジット付着量については、各気筒＃１〜＃４の空燃比や、各気筒＃１〜＃４の稼働に基づくクランクシャフトの回転変動に基づき推定することができる。
【０１２０】
・第３実施形態においては、各気筒＃１〜＃４間での空燃比のばらつきを抑制するために、同空燃比が全気筒＃１〜＃４の平均空燃比に近づくよう各気筒＃１〜＃４毎に燃料噴射量を補正したが、本発明はこれに限定されない。例えば、吸気バルブ９を上述した電磁駆動バルブ等にして各気筒＃１〜＃４毎に個別に最大リフト量を変更できるようにし、各気筒＃１〜＃４の空燃比が平均空燃比に近づくよう各気筒毎に最大リフト量を制御するようにしてもよい。なお、この場合も上記と同様、各気筒＃１〜＃４のデポジット付着量が大となるほど最大リフト量を大とすることが好ましい。これにより、各気筒＃１〜＃４毎にデポジットの付着量が異なって吸入空気量の不足分が各気筒毎に異なるものとなるのを抑制することができ、各気筒＃１〜＃４間で空燃比にばらつきが生じるのを的確に抑制することができる。こうしたデポジット付着時の各気筒＃１〜＃４毎の最大リフト量制御は、必要な吸入空気量が少なくなるエンジン低負荷時にも実行されるため、そのときに各気筒＃１〜＃４間で空燃比の大きなばらつきが生じるのを抑制することができる。
【０１２１】
・第３実施形態において、出力トルクの高い気筒に対して点火時期遅角や燃料噴射時期遅角を行って出力トルクを低下させたが、出力トルクを低下させるパラメータとして内部ＥＧＲ量など他のものを用いてもよい。内部ＥＧＲ量を用いる場合、各気筒＃１〜＃４毎に吸気バルブ９のバルブタイミングを可変とすることができるよう、例えば吸気バルブ９を上述した電磁駆動バルブによって構成する。そして、出力トルクの高い気筒については、吸気バルブ９のバルブタイミング進角させてバルブオーバラップを大とし、内部ＥＧＲ量を増量することによって出力トルクの低下を図ることになる。
【０１２２】
・第４実施形態において、吸気バルブ９のバルブタイミングを各気筒＃１〜＃４毎に制御するバルブタイミング制御機構として吸気バルブ９を例えば上述した電磁駆動バルブとし、各気筒＃１〜＃４毎に吸気バルブ９の閉弁タイミングが実ピークタイミングｍａｘｔＲに近づくよう、バルブタイミング補正を行ってもよい。この場合、各気筒＃１〜＃４毎のバルブタイミング補正値ｔＨを用いて、各気筒＃１〜＃４毎に吸気バルブ９のバルブタイミング補正が行われることとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態の制御装置が適用される筒内噴射火花点火式の四気筒エンジン全体を示す略図。
【図２】第１実施形態において、吸気系にデポジットが付着したときの吸気バルブの最大リフト量制御、及びスロットルバルブの開度制御の実行手順を示すフローチャート。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は、第１実施形態において、エンジン低負荷時における吸気系へのデポジット付着の有無に応じて、最大リフト量制御、及びスロットル開度制御の制御態様がどのように変化するかを説明するのに用いられるタイムチャート。
【図４】第２実施形態において、吸気系にデポジットが付着したときの吸気バルブの最大リフト量制御の実行手順を示すタイムチャート。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は、第２実施形態において、エンジン低負荷時における吸気系へのデポジット付着の有無に応じて、最大リフト量制御、及びスロットル開度制御の制御態様がどのように変化するかを説明するのに用いられるタイムチャート。
【図６】第３実施形態において、吸気系にデポジットが付着したときの燃料噴射量補正手順を示すフローチャート。
【図７】空燃比フィードバック制御中における各気筒の燃料噴射量及び空燃比、並びに全気筒の平均空燃比を示すグラフ。
【図８】吸気系へのデポジットの付着に伴い上記の燃料噴射量補正を実行したときの各気筒の燃料噴射量及び空燃比、並びに全気筒の平均空燃比を示すグラフ。
【図９】吸気系へのデポジットの付着に伴い上記の燃料噴射量補正を実行したときの各気筒の出力トルクのばらつきを抑制する際の各気筒毎の燃料噴射量、出力トルク、点火時期遅角量、及び燃料噴射時期遅角量を示すグラフ。
【図１０】第４実施形態において、吸気系にデポジットが付着したときの吸気バルブのバルブタイミング補正手順を示すフローチャート。
【図１１】吸気行程における所定気筒の吸気ポート内の圧力の推移傾向を示すタイムチャート。
【図１２】吸気行程における所定気筒の吸気ポート内の圧力の推移傾向を示すタイムチャート。
【符号の説明】
１…エンジン、＃１〜＃４…一番〜四番気筒、２…燃焼室、３…吸気通路、４…燃料噴射弁、５…点火プラグ、６…ピストン、７…クランクシャフト、８…排気通路、９…吸気バルブ、１０…排気バルブ、１１…吸気カムシャフト、１２…排気カムシャフト、１３…バルブタイミング可変機構、１４…最大リフト量可変機構、１５…電子制御装置（検出手段、制御手段）、１６…アクセルペダル、１７…アクセルポジションセンサ、１８…エアフローメータ、１９…スロットルバルブ、２０…スロットルポジションセンサ、２１…吸気ポート、２２…圧力センサ、２３…空燃比センサ（検出手段）、２４…酸素センサ、２５…クランクポジションセンサ（検出手段）、２６…カムポジションセンサ（検出手段）。
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車用エンジン等の内燃機関においては、その吸気系に存在する燃料やオイルが高温の壁面に接触することにより炭化してデポジットとして堆積し、吸気系の空気流通面積が縮小することになる。同機関の吸気系において、燃料やオイルが接触したときに炭化するほど高温となるのは、燃焼室内での燃料燃焼時の熱を受け易い吸気バルブの傘部裏面や吸気ポートの燃焼室近傍の内面であることから、これらの箇所にはデポジットが堆積する。
【０００３】
吸気バルブの傘部裏面からデポジットを除去するため、内燃機関の吸気系に燃料を噴射するいわゆるポート噴射式の内燃機関では、吸気バルブの傘部裏面や吸気ポートの燃焼室近傍の内面に向けて燃料を噴射供給し、それらの箇所に付着したデポジットを噴射燃料によって洗い流すようにしたものがある。
【０００４】
また、内燃機関の燃焼室に直接燃料を噴射供給するいわゆる筒内噴射式の内燃機関では、吸気系のデポジットを洗い流すために吸気バルブが閉弁する前の吸気下死点近傍で燃料噴射を行うことも提案されている（特許文献１参照）。この場合、燃焼室内に噴射供給された燃料が、ピストンの上死点側への移動によって吸気ポート内に向けて流され、吸気バルブの傘部裏面等に付着したデポジットを洗い流すようになる。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−２８９０９７号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、燃料で吸気バルブの傘部裏面や吸気ポートの燃焼室室近傍の内面に付着したデポジットを洗い流すことで、デポジットをある程度除去することができるようにはなる。しかし、燃料による吸気バルブの傘部裏面や吸気ポートの燃焼室近傍の内面の洗浄を行ったとしても、必ずしもこれらの箇所からデポジットを除去しきることができるとは限らず、このことが何らかの不都合の原因になることも考えられる。
【０００７】
例えば、吸気バルブの最大リフト量を可変とする最大リフト量可変機構を備えた内燃機関、複数の気筒を有する多気筒内燃機関、及び吸気バルブのバルブタイミングを可変とするバルブタイミング可変機構を備えた内燃機関においては、上記デポジットの付着によって、以下に示される問題が生じる場合がある。
【０００８】
［最大リフト量可変機構付き内燃機関］
同内燃機関では、吸気バルブの最大リフト量が機関運転状態に適した値となるよう最大リフト量可変機構が制御される。即ち、機関軽負荷となるほど必要とされる吸入吸気量が少なくなることから、吸気バルブの最大リフト量が小とされて吸入空気量が低減される。このように吸気バルブの最大リフト量を小として吸入空気量を低減することで、スロットルバルブを閉じ側に制御して吸入空気量を低減しなくてもよくなり、スロットルバルブを開き側の所定開度に保持することが可能となる。このため、上記のようにスロットルバルブを閉じ側に制御することに伴い内燃機関のポンプロスが増大し、同機関の燃費改善が妨げられるのを抑制することができる。
【０００９】
吸気バルブの傘部裏面や吸気ポートの燃焼室近傍の内面にデポジットが付着していると、デポジットが流入抵抗となり吸入空気量が必要量に対して不足することから、燃焼室内の混合気の空燃比が適正値からリッチ側にずれる。特に、吸気バルブの最大リフト量を小として吸入空気量が少なくなっているときには、上記デポジットに起因する吸入空気量の不足分の、必要とされる吸入空気量全体に占める割合が大であるため、デポジットに起因する吸入空気量の不足分の影響が大となる。このため、吸入空気量の不足による空燃比の適正値からリッチ側へのずれ量も大となり、これが内燃機関の回転変動等を招いて同機関の運転が不安定になることは避けられない。
【００１０】
なお、機関軽負荷時においては、上記のようにスロットルバルブを開き側に保持して吸気バルブの最大リフト量を小さくして必要な吸入空気量を確保する以外に、同最大リフト量を固定してスロットルバルブの開度制御によって必要な吸入空気量を確保するという方法をとる場合もある。この場合も、デポジットの付着に起因して吸入空気量が必要量に対して不足することから、やはり上記と同様の問題が生じることとなる。
【００１１】
［多気筒内燃機関］
同内燃機関では、各気筒の吸気ポート毎に吸気バルブが設けられており、これら吸気バルブの傘部裏面や吸気ポートの燃焼室近傍の内面が燃料によって洗浄される。しかし、各気筒の吸気バルブの傘部裏面や吸気ポートの燃焼室近傍の内面は、必ずしも各気筒間で均一に洗浄されるとは限らず、燃料による洗浄では除去しきれないデポジットの量が気筒毎に異なる値になる可能性が高い。従って、デポジットの付着量が多い気筒と少ない気筒とが存在したり、デポジットの付着している気筒と付着していない気筒とが存在したりするようになり、当該デポジットに起因する吸入空気量の不足も各気筒毎に異なるものとなる。このため、空燃比の適正値からリッチ側へのずれ量も気筒毎に異なり、こうした気筒間での空燃比のばらつきに起因して内燃機関に回転変動が生じ、同機関を安定して運転することが困難になる。
【００１２】
［バルブタイミング可変機構付き内燃機関］
同内燃機関では、吸気バルブのバルブタイミングが機関運転状態に適したものとなるようバルブタイミング可変機構が制御される。即ち、同機関では、吸気行程において空気が脈動しながら燃焼室に吸入されることから、吸気ポート内の圧力がピーク値に達したときに吸気バルブを閉弁させることで、吸入空気量を極力多くして機関出力の向上を図ることが可能となる。このため、吸気バルブの閉弁タイミングが上記吸気ポート内の圧力がピーク値に達するタイミングとなるよう、吸気バルブのバルブタイミングが制御されるようになる。
【００１３】
しかし、吸気バルブの傘部裏面や吸気ポートの燃焼室近傍の内面にデポジットが付着していると、その分だけ吸気ポートの空気流通面積が小さくなり、吸入空気の脈動の波長など脈動態様が変化して吸気ポート内の圧力がピークとなるタイミングが進角側や遅角側にずれる。このため、吸気ポート内の圧力がピーク値に達するタイミングと、吸気バルブが閉弁するタイミングとがずれ、吸入空気量が少なくなって必要とされる値に対し不足するおそれがある。そして、吸入空気量の不足に伴い空燃比が適正値からリッチ側にずれると、内燃機関の回転変動等を招いて同機関の運転が不安定なものとなる。
【００１４】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、内燃機関の吸気系に付着したデポジットに起因して同機関の運転性が低下するのを抑制することのできる内燃機関の制御装置を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明では、吸気バルブの最大リフト量を可変とするための最大リフト量可変機構を備える内燃機関に適用され、前記最大リフト量が機関運転状態に適した値となるよう、前記最大リフト量可変機構を制御する内燃機関の制御装置において、内燃機関の吸気系へのデポジットの付着を検出する検出手段と、少なくとも前記最大リフト量が小さくなる機関運転領域にあるとき、前記検出手段によって吸気系へのデポジット付着が検出されたことに基づき、前記吸気バルブの最大リフト量が大きくなるよう前記最大リフト量可変機構を制御する制御手段とを備えた。
【００１８】
吸気バルブの最大リフト量が小さくされているときには、吸気系へのデポジットの付着による吸入空気量の不足分の、必要とされる吸入空気量全体に占める割合が大であるため、デポジットの付着に起因する吸入空気量の不足に伴う不具合も大きなものとなる。しかし、こうした吸入空気量の不足が吸気バルブの最大リフト量を大きくして内燃機関の吸入空気量の増量を図ることによって抑制されるため、同吸入空気量の不足による空燃比の適正値からリッチ側へのずれ、及びそれに伴う内燃機関の回転変動等の不具合を抑制し、内燃機関の運転性が低下するのを抑制することができる。
【００１９】
請求項２記載の発明では、請求項１記載の発明において、前記制御手段は、前記吸気系へのデポジットの付着量が多いほど前記最大リフト量が大きくなるよう前記最大リフト量可変機構を制御するものとした。
【００２０】
吸気系へのデポジットの付着量が多いほど、同付着による吸入空気量の不足分が多くなる。このため、上記のようにデポジットの付着量が多いほど吸気バルブの最大リフト量を大きくすることで、そのデポジットの付着に伴う吸入空気量の不足を的確に抑制することができる。そして、同吸入空気量の不足による空燃比の適正値からリッチ側へのずれ、及びそれに伴う内燃機関の回転変動等を抑制し、内燃機関の運転性が低下するのを抑制することができる。
【００２１】
請求項３記載の発明では、請求項１記載の発明において、前記内燃機関は、必要とされる吸入空気量が少なくなる機関運転領域では、同機関のスロットルバルブが開き側の所定開度に固定されるとともに、前記吸気バルブの最大リフト量が可変とされることによって吸入空気量が必要とされる値に調整されるものであって、前記制御手段は、内燃機関の吸気系へのデポジットの付着に基づき、前記最大リフト量を所定の増大側の値に固定されるよう前記最大リフト量可変機構を制御するとともに、前記スロットルバルブの開度を制御して必要とされる吸入空気量を確保するものとした。
【００２２】
吸気系へのデポジットの付着による吸入空気量の不足は、吸気バルブの最大リフト量が小さいときほど必要とされる吸入空気量に比して大きなものとなるため、最大リフト量を所定の増大側の値に固定することで的確に抑制される。このように最大リフト量を固定したときの吸入空気量の過剰分については、スロットルバルブの開度制御による吸入空気量の調整によって吸収される。従って、吸入空気量の過剰が生じるのを抑制し、吸入空気量を必要とされる値に調整することができる。
【００５３】
【発明の実施の形態】
［第１実施形態］
以下、本発明を自動車に搭載される筒内噴射火花点火式の四気筒エンジンに適用した一実施形態を図１〜図３に従って説明する。
【００５４】
図１に示されるエンジン１においては、一番〜四番気筒＃１〜＃４（一番気筒＃１のみ図示）の各燃焼室２には、吸気通路３を通じて空気が吸入されるとともに燃料噴射弁４から直接燃料が噴射供給される。この空気と燃料とからなる混合気に対し点火プラグ５による点火が行われると、同混合気が燃焼してピストン６が往復移動し、エンジン１の出力軸であるクランクシャフト７が回転する。そして、燃焼後の混合気は排気として各燃焼室２から排気通路８に送り出される。
【００５５】
エンジン１の出力調整は、空気と燃料とが均等に混合された均質混合気を理論空燃比で燃焼させる場合、吸気通路３に設けられたスロットルバルブ１９の開度（スロットル開度）を調節することによって実現される。即ち、スロットル開度を調整するとエンジン１の吸入空気量が変化し、その変化に対応して燃料噴射量が制御され、燃焼室２に充填される混合気の量が変化してエンジン１の出力が調整されるようになる。なお、スロットル開度は、運転者によって操作されるアクセルペダル１６の踏み込み量（アクセル踏込量）に基づき調整される。
【００５６】
エンジン１において、燃焼室２と吸気通路３との間は吸気バルブ９の開閉動作によって連通・遮断され、燃焼室２と排気通路８との間は排気バルブ１０の開閉動作によって連通・遮断される。これら吸気バルブ９及び排気バルブ１０は、クランクシャフト７の回転が伝達される吸気カムシャフト１１及び排気カムシャフト１２の回転に伴い開閉動作するようになる。
【００５７】
吸気カムシャフト１１には、クランクシャフト７に対する吸気カムシャフト１１の相対回転位相を調節して吸気バルブ９のバルブタイミング（開弁期間）を進角又は遅角させるバルブタイミング可変機構１３が設けられている。また、吸気カムシャフト１１の吸気バルブ９との間には、同バルブ９の最大リフト量を連続的に可変とする最大リフト量可変機構１４が設けられている。なお、バルブタイミング可変機構１３による吸気バルブ９のバルブタイミング調整、及び最大リフト量可変機構１４による吸気バルブ９の最大リフト量調整は、各気筒＃１〜＃４の吸気バルブ９に対し一律に実施される。
【００５８】
自動車には、エンジン１の運転制御を行う電子制御装置１５が搭載されている。この電子制御装置１５を通じてエンジン１の燃料噴射制御、点火時期制御、スロットル開度制御、及び、吸気バルブ９のバルブタイミング制御や最大リフト量制御が行われる。また、電子制御装置１５には、以下に示される各種センサからの検出信号が入力される。
【００５９】
・クランクシャフト７の回転に対応した信号を出力するクランクポジションセンサ２５。
・吸気カムシャフト１１の回転位置に対応した信号を出力するカムポジションセンサ２６。
【００６０】
・運転者によって踏み込み操作されるアクセルペダル１６の踏み込み量（アクセル踏込量）を検出するアクセルポジションセンサ１７。
・スロットル開度を検出するスロットルポジションセンサ２０。
【００６１】
・吸気通路３を通過する空気の流量を検出するエアフローメータ１８。
・吸気通路３において一番〜四番気筒＃１〜＃４の各燃焼室２に接続される部分である吸気ポート２１内の圧力を、気筒毎に検出可能な圧力センサ２２。
【００６２】
・一番〜四番気筒＃１〜＃４の燃焼室２から排出される排気の酸素濃度を気筒毎に検出し、その酸素濃度に対応した信号を出力する空燃比センサ２３。
・一番〜四番気筒＃１〜＃４の燃焼室２から排出された排気が排気通路８内で合流した後の同排気中の酸素濃度に基づき、リッチ信号又はリーン信号を出力する酸素センサ２４。
【００６３】
次に、均質混合気を理論空燃比で燃焼させる際のエンジン１の燃料噴射量制御について説明する。
こうした燃料噴射量制御は、エンジン回転速度及びエンジン負荷といったエンジン運転状態に基づき噴射量指令値を算出し、同指令値に対応した量の燃料が噴射されるよう電子制御装置１５を通じて燃料噴射弁４の駆動制御が行われることによって実現される。
【００６４】
上記エンジン回転速度はクランクポジションセンサ２５からの検出信号に基づき求められ、エンジン負荷はエンジン１の吸入空気量に関係するパラメータと上記エンジン回転速度に基づき求められる。エンジン１の吸入空気量に関係したパラメータとしては、エアフローメータ１８の検出信号から求められる吸入空気量や、アクセルポジションセンサ１７の検出信号から求められるアクセル踏込量、及びスロットルポジションセンサ２０の検出信号から求められるスロットル開度等が用いられる。
【００６５】
エンジン１が暖機完了後の安定した運転状態にあるときには、一番〜四番気筒＃１〜＃４の平均空燃比をその目標値である理論空燃比に的確に合わせ込むための空燃比フィードバック制御が行われる。この空燃比フィードバック制御は、上記平均空燃比が理論空燃比よりもリッチかリーンかによって燃料噴射量指令値を増減補正するものである。
【００６６】
平均空燃比が理論空燃比よりもリッチであって酸素センサ２４からリッチ信号が出力されているときには、燃料噴射量指令値の補正に用いられるフィードバック補正値ＦＡＦが小さくされる。そして、同補正値ＦＡＦによって補正される燃料噴射量指令値に基づき、一番〜四番気筒＃１〜＃４の各燃料噴射弁４を駆動制御することで、各気筒＃１〜＃４の燃料噴射量が減量補正され、上記平均空燃比がリーン側に調整されるようになる。
【００６７】
また、平均空燃比が理論空燃比よりもリーンであって酸素センサ２４からリーン信号が出力されているときには、フィードバック補正値ＦＡＦが大きくされる。そして、同補正値ＦＡＦによって補正される燃料噴射量指令値に基づき、一番〜四番気筒＃１〜＃４の各燃料噴射弁４を駆動制御することで、各気筒＃１〜＃４の燃料噴射量が増量補正され、上記平均空燃比がリッチ側に調整されるようになる。
【００６８】
以上のように、空燃比フィードバック制御を行うことで、何らかの理由により全気筒＃１〜＃４の平均空燃比が理論空燃比からずれるとしても、そのずれを修正して平均空燃比を理論空燃比へと的確に合わせ込むことができる。なお、平均空燃比が理論空燃比からずれる原因の一つとして、エンジン１の吸気系、特に吸気バルブ９の傘部裏面へのデポジットの付着や、吸気ポート２１における燃焼室２の近傍の内面へのデポジットの付着等が考えられる。
【００６９】
次に、吸気バルブ９の最大リフト量制御、及びスロットルバルブ１９の開度制御について説明する。
吸気バルブ９の最大リフト量は、エンジン回転速度やエンジン負荷等に基づき電子制御装置１５を通じて最大リフト量可変機構１４を駆動制御することで、エンジン運転状態に適した値に制御される。例えば、エンジン回転速度が一定という条件下では、エンジン負荷が大となるほどエンジン１の吸入空気量を確保しやすくするために吸気バルブ９の最大リフトが大きくされる。これは、エンジン負荷が大となるほど大きなエンジン出力が要求されていることになり、その出力を得るために必要とされる吸入空気量も多くなるためである。
【００７０】
一方、スロットルバルブ１９は、エンジン１に対する運転者の出力要求を表すアクセル踏込量が大となるほど、電子制御装置１５を通じて開き側に制御される。均質混合気を理論空燃比で燃焼させる際には、スロットル開度が大となるほどエンジン１の吸入空気量が多くなるとともに、それに応じて燃料噴射量も大とされるため、燃焼室２に充填される混合気の量が増加してエンジン出力が大となる。このようにしてエンジン１に対する運転者の出力要求に対応したエンジン出力が得られるようになる。
【００７１】
ところで、必要とされる吸入空気量が少なくなる機関運転領域、例えばアイドル運転時などのエンジン低負荷領域では、吸入空気量を必要とされる値に調整するためにスロットルバルブ１９が閉じ側に制御される。これによりエンジン１の吸気抵抗が増大してポンプロスとなって、エンジン１の燃費改善に悪影響を及ぼすことともなる。そこで近年は、エンジン低負荷時にはスロットルバルブ１９を開き側で固定し、吸入空気量の調整を吸気バルブ９の最大リフト量を低リフト領域で可変とすることで実現することも提案されている。この場合、スロットルバルブ１９が閉じ側に制御されることによるエンジン１の吸気抵抗増大が抑制されるため、エンジン１の燃費が改善される。
【００７２】
上記のようにエンジン低負荷時に吸気バルブ９の最大リフト量の可変によって吸入空気量を調整する場合、必要とされる吸入空気量が少ないことから吸気バルブ９の最大リフト量は極小さい値とされる。ただし、このような状態のときにエンジン１の吸気系にデポジットが付着し、同吸気系の空気流通面積が小さくなっていると、デポジットの付着に伴う吸入空気量の不足分が必要とされる吸入空気量に比して大きなものとなる。このため、上記吸入空気量の不足に伴う全気筒＃１〜＃４の平均空燃比のリッチ側へのずれも大きくなる。
【００７３】
平均空燃比のリッチ側へのずれについては、空燃比フィードバック制御中にフィードバック補正値ＦＡＦによる燃料噴射量の減量補正によって抑制が図られるようにある。しかし、空燃比フィードバック制御によって平均空燃比をリッチ側へのずれを抑制できたとしても、このときには燃焼される混合気の量が適正よりも少なくなることは避けられないことから、燃焼時の混合気量が不足してエンジン１に回転変動等が生じる。従って、上記平均空燃比がリッチ側にずれると、これに起因してエンジン１の回転変動等が生じ、エンジン運転が不安定になるのである。
【００７４】
なお、上述したデポジットの付着に伴う問題は、エンジン低負荷領域においてスロットルバルブ１９を開き側で個性しつつ吸気バルブ９の最大リフト量を可変として必要な吸入空気量を確保するエンジン１に限られたものではない。例えば、エンジン低負荷時に吸気バルブ９の最大リフト量を固定しつつスロットルバルブ１９の開度制御によって必要な吸入空気量を確保するエンジンにおいても、同様の問題が生じることとなる。
【００７５】
ここで、上記吸気系へのデポジットの付着に伴いエンジン運転が不安定にあるのを抑制する手順について、図２及び図３を参照して説明する。
なお、図２は吸気系にデポジットが付着したときの吸気バルブ９の最大リフト量制御、及びスロットルバルブ１９の開度制御を実行するための吸気制御ルーチンを示すフローチャートである。また、図３は、エンジン低負荷時における吸気系へのデポジット付着の有無に応じて、最大リフト量制御、及びスロットル開度制御の制御態様がどのように変化するかを説明するのに用いられるタイムチャートである。
【００７６】
図２の吸気制御ルーチンは、電子制御装置１５を通じて例えば所定時間毎の時間割り込みにて実行される。同ルーチンにおいては、まず吸気系へのデポジットの付着が生じているか否かが判断される（Ｓ１０１）。
【００７７】
こうした判断は、例えば空燃比フィードバック制御中に空燃比センサ２３の検出信号から求められる各気筒＃１〜＃４の空燃比のいずれか一つ又は複数が、理論空燃比から所定量以上リッチ側に離れているか否かに基づいて行われる。即ち、吸気系へのデポジットの付着に伴い各気筒＃１〜＃４の空燃比のいずれか一つ又は複数が所定量以上リッチ側にすれると、吸気系へのデポジットの付着量がエンジン１の吸入空気量に悪影響を与える所定値以上に達していると推定され、ステップＳ１０１で肯定判定とされる。
【００７８】
また、吸気系へのデポジットの付着が生じているか否かの判断を、クランクシャフト７の回転変動に基づいて行ってもよい。この回転変動は、例えば燃焼行程における所定クランク角をクランクシャフト７が通過するときの角速度を各気筒＃１〜＃４毎に求め、前回燃焼行程の気筒の上記角速度と今回燃焼行程の気筒の上記角速度との差を計算することによって求めることが可能である。吸気系にデポジットが付着する場合、各気筒＃１〜＃４毎にデポジットの付着量が異なるため、上記角速度も各気筒＃１〜＃４毎に異なる値をとるようになる。従って、デポジットの付着によって各気筒＃１〜＃４の上記角速度に差が生じ、クランクシャフト７の回転変動に繋がることから、同回転変動に基づき吸気系へのデポジットの付着が生じているか否かを判断することができる。
【００７９】
ステップＳ１０１で否定判定がなされた場合には、問題が生じるほど吸気系にデポジットが付着していないことになる。この状態にあっては、エンジン１の燃費改善のため、エンジン低負荷時にはスロットル開度が図３（ｃ）に示されるように開き側の値に固定されるとともに、吸気バルブ９の最大リフト量が図３（ｂ）に示されるように低リフト領域で必要な吸入空気量が得られるように制御される。こうしたスロットル開度制御、及び最大リフト量制御により、エンジン１の吸気抵抗増大が抑制されて燃費改善が図られるのは上述したとおりである。
【００８０】
一方、ステップＳ１０１（図２）で肯定判定がなされると、吸気バルブ９の最大リフト量が所定の増大側の値に固定され（Ｓ１０２）、更に吸入空気量を必要な値に調整するためのスロットル開度制御が実行される（Ｓ１０３）。
【００８１】
例えば、エンジン低負荷時において、図３（ａ）に示されるように吸気系へのデポジットの付着が生じている旨判断されると、図３におけるタイミングｔ以後に吸気バルブ９の最大リフト量が図３（ｂ）に示されるように所定の増大側の値まで上昇させられ、その後に固定されることとなる。このように最大リフト量を所定の増大側の値に固定することで、吸気系へのデポジットの付着に伴い吸入空気量が必要量に対して不足することは抑制される。このため、吸入空気量の不足に伴う全気筒＃１〜＃４の平均空燃比のリッチ側へのずれが抑制され、このずれに起因してエンジン１に回転変動が生じ、エンジン運転が不安定になることは抑制される。
【００８２】
このように最大リフト量を所定の増大側の値に固定することで、吸入空気量が不足することは抑制される。また、上記のように最大リフト量を所定の増大側の値で固定したことによる吸入空気量の過剰分については、スロットル開度制御による吸入空気量の調整によって吸収される。従って、上記タイミングｔ以後にはスロットル開度が図３（ｃ）に示されるように閉じ側に変化し、その閉じ側の開度領域にて吸入空気量を必要とされる値に調整すべく制御されるようになる。
【００８３】
以上詳述した本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）エンジン１の吸気系にデポジットが付着しても、そのときには吸気バルブ９の最大リフト量が所定の増大側の値に大きくされ、吸入空気量の増量が図られる。従って、吸気系へのデポジットの付着に伴う吸入空気量の不足が抑制され、その不足に伴い均質混合気の理論空燃比での燃焼時に全気筒＃１〜＃４の平均空燃比が目標値である理論空燃比からリッチ側にずれることは抑制される。そして、この平均空燃比のずれに起因してエンジン１の回転変動が生じ、エンジン１の運転性が低下するのを抑制することができる。
【００８４】
（２）また、上記のような最大リフト量の増大は、必要とされる吸入空気量が少なくなるアイドル運転時などエンジン低負荷時にも実行される。こうしたエンジン低負荷時には、必要とされる吸入空気量が少ないことから、吸気バルブ９の最大リフト量が極小さい値とされている。この状態にあって、吸気系にデポジットが付着している場合には、吸入空気量の不足分の必要とされる吸入空気量全体に占める割合が大きなものとなり、その不足に伴う上記平均空燃比のリッチ側へのずれという不具合も大きなものとなる。しかし、この吸入空気量の不足が上述した最大リフト量の増大によって抑制されるため、同吸入空気量の不足に伴う上記不具合を抑制することができる。
【００８５】
（３）吸気系へのデポジットの付着時に最大リフト量を所定の増大側の値に固定したとき、吸入空気量の過剰分についてはスロットル開度制御による吸入空気量の調整によって吸収される。従って、吸入空気量の過剰が生じるのを抑制し、吸入空気量を必要とされる値に調整することができる。
【００８６】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態を図４及び図５に従って説明する。
図４は、本実施形態の吸気制御ルーチンを示すフローチャートである。この実施形態では、エンジン１の吸気系にデポジットの付着がある旨判断されたとき（Ｓ２０１：ＹＥＳ）、そのデポジットの付着量に対応した分だけ吸気バルブ９の最大リフト量が増大側に制御される（Ｓ２０２）。デポジットの付着量は、例えば、各気筒＃１〜＃４の空燃比のうち理論空燃比に対し最もリッチ側にずれている空燃比のリッチ側へのずれ量から推定することができる。従って、当該空燃比がリッチ側にずれるほど、吸気系へのデポジットの付着量が多いと推定され、吸気バルブ９の最大リフト量が増大側に制御されるようになる。
【００８７】
ここで、エンジン低負荷時にデポジットの付着がある旨判断されたときの吸気バルブ９の最大リフト量制御、及びスロットルバルブ１９の開度制御の制御態様について、図５のタイムチャートを参照して説明する。
【００８８】
エンジン低負荷時において、図５（ａ）に示されるように吸気系へのデポジットの付着が生じている旨判断されると（タイミングｔ２）、吸気バルブ９の最大リフト量が図５（ｂ）に示されるようにデポジットの付着量に対応する分だけ増大させられ、この状態で必要な吸入空気量が得られるよう制御される。こうした最大リフト量制御によってデポジットの付着時にも必要な吸入空気量が確保されるため、スロットル開度は図５（ｃ）に示されるように開き側の値に固定された状態に維持される。従って、第１実施形態のようにエンジン低負荷時にデポジットの付着に伴いスロットルバルブ１９が閉じ側に制御され、エンジン１の燃費改善が妨げられることはない。
【００８９】
本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（４）エンジン１の吸気系にデポジットが付着しても、そのときには吸気バルブ９の最大リフト量がデポジットの付着量に対応した分だけ増大側に制御される。デポジットの付着量が多いほど吸入空気量の不足分が多くなるが、上記のように最大リフト量を制御して吸入空気量の増量を図ることにより、デポジットの付着に伴う吸入空気量の不足を的確に抑制することができる。従って、吸気系へのデポジットの付着に伴う吸入空気量の不足に伴い、均質混合気の理論空燃比での燃焼時に全気筒＃１〜＃４の平均空燃比が目標値である理論空燃比からリッチ側にずれることは抑制される。そして、この平均空燃比のずれに起因してエンジン１の回転変動が生じ、エンジン１の運転性が低下するのを抑制することができるようになる。
【００９０】
（５）デポジットが付着しているときのエンジン低負荷運転時には、上記最大リフト量制御によって必要とされる吸入空気量を確保することができるため、スロットル開度を開き側の値に固定させておくことが可能となる。このため、デポジットの付着時にスロットルバルブ１９を閉じ側に制御する必要はなく、その閉じ側への制御によってエンジン１の燃費改善が妨げられるのを抑制することができる。
【００９１】
［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態を図６〜図９に従って説明する。
この実施形態は、吸気系へのデポジットの付着量が各気筒＃１〜＃４毎に異なるとき、各気筒＃１〜＃４の空燃比が全気筒＃１〜＃４の平均空燃比に近づくよう燃料噴射量を気筒毎に補正し、各気筒＃１〜＃４の間での空燃比のばらつきを抑制するようにしたものである。このように各気筒＃１〜＃４の間での空燃比のばらつきを抑制することで、同ばらつきに起因してエンジン１に回転変動が生じ、エンジン運転が不安定になるのを抑制することができる。
【００９２】
図６は、上述した燃料噴射量補正を実行するための燃料噴射量補正ルーチンを示すフローチャートである。この燃料噴射量補正ルーチンは、電子制御装置１５を通じて例えば所定クランク角毎の角度割り込みにて実行される。
【００９３】
燃料噴射量補正ルーチンにおいては、まず空燃比フィードバック制御が実行されているか否かが判断される（Ｓ３０１）。空燃比フィードバック制御中には、全気筒＃１〜＃４の平均空燃比が理論空燃比となるよう、各気筒＃１〜＃４の燃料噴射量がフィードバック補正値ＦＡＦに基づいて一律に増減補正される。この状態にあっては、図７に示されるように各気筒＃１〜＃４の燃料噴射量が均一になりつつ、全気筒＃１〜＃４の平均空燃比が理論空燃比となる。
【００９４】
ただし、このときに吸気系へのデポジットの付着量が気筒＃１〜＃４毎に異なり、吸入空気量が各気筒＃１〜＃４毎に異なるものになると、同図に示されるように各気筒＃１〜＃４の間で空燃比のばらつきが生じる。こうした空燃比のばらつきを抑制するために、燃料噴射量補正ルーチン（図６）におけるステップＳ３０２，Ｓ３０３の処理が実行される。ステップＳ３０２では、平均空燃比（理論空燃比）に対する各気筒＃１〜＃４の空燃比のずれ量が各々算出される。続いて、ステップＳ３０３では、各気筒＃１〜＃４の空燃比が平均空燃比に近づくよう、燃料噴射量が上記のように算出されたずれ量に基づき各気筒＃１〜＃４毎に補正される。
【００９５】
即ち、平均空燃比よりもリーンな気筒においては、その平均空燃比に対する空燃比のリーン側へのずれ量に対応して燃料噴射量が増量補正される。このときの燃料噴射量の増量補正量は、上記空燃比のリーン側へのずれ量が大となるほど大きいものとされる。また、平均空燃比よりもリッチな気筒において、その平均空燃比に対する空燃比のリッチ側へのずれ量に対応して燃料噴射量が減量補正される。このときの燃料噴射の減量補正量は、上記空燃比のリッチ側へのずれ量が大となるほど大きいものとされる。このように各気筒＃１〜＃４毎に燃料噴射量を補正することにより、各気筒＃１〜＃４の空燃比が全気筒＃１〜＃４の平均空燃比（理論空燃比）に近づけられる。
【００９６】
なお、各気筒＃１〜＃４の燃料噴射量補正としては、上記Ｓ３０３での気筒毎の燃料噴射量補正の他に、フィードバック補正値ＦＡＦに基づく燃料噴射量補正も併せて行われることになる。これら二つの燃料噴射量補正により、各気筒＃１〜＃４でのデポジットの付着量が多いほど、各気筒＃１〜＃４の燃料噴射量が減量側に大きく補正されるようになる。
【００９７】
上述したＳ３０３での各気筒毎の燃料噴射量補正が全気筒＃１〜＃４で完了すると、図８に示されるように燃料噴射量が各気筒＃１〜＃４毎に異なるものとなり、各気筒＃１〜＃４の間で空燃比は均一になるものの、燃焼室２に充填される混合気の量には気筒間でばらつきが生じる。このため、各気筒＃１〜＃４の間での出力トルクにばらつきが生じ、そのばらつきに起因してエンジン１に回転変動が生じるおそれがある。こうした出力トルクのばらつきを抑制するため、燃料噴射量補正ルーチン（図６）におけるステップＳ３０４〜Ｓ３０６の処理が実行される。
【００９８】
即ち、ステップＳ３０４で全気筒＃１〜＃４で上述した燃料噴射量補正が完了した旨判断されると、各気筒＃１〜＃４の稼働に基づく気筒毎の出力トルクが算出される（Ｓ３０５）。こうした出力トルクは、例えば、各気筒＃１〜＃４の稼働に基づくクランクシャフト７の回転変動から算出することができ、図９に示されるように各気筒＃１〜＃４の燃料噴射量に対応した値となる。そして、続くステップＳ３０６（図６）の処理では、各気筒＃１〜＃４のうち出力トルクの高い気筒でトルクダウンが実施される。
【００９９】
例えば、最も出力トルクの小さい気筒の出力トルクに対する他の各気筒の出力トルクのずれ量が求められ、そのずれ量に基づき当該他の気筒で燃料噴射量以外のパラメータを制御して出力トルクの低下が図られる。こうしたパラメータとしては点火時期や燃料噴射時期が考えられ、上記ずれ量が大となるほど点火時期と燃料噴射時期との少なくとも一方を大きく遅角側に制御することで、出力トルクの高い気筒で同出力トルクが低下させられるようになる。
【０１００】
ここで、点火時期遅角と燃料噴射時期遅角との両方によって気筒間での出力トルクのばらつきを抑制した場合の気筒＃１〜＃４毎の出力トルク、点火時期遅角量、及び燃料噴射時期遅角量を図９に示す。
【０１０１】
同図に示されるように、最も出力トルクの小さい気筒の出力トルクに対する他の各気筒の出力トルクのずれ量が大となる気筒ほど、点火時期遅角量及び燃料噴射時期遅角量が大とされる。これにより、上記他の気筒の出力トルクが最も出力トルクの小さい気筒の出力トルクに合わせて低下させられ、各気筒＃１〜＃４の出力トルクが均一なものとされるようになる。従って、各気筒＃１〜＃４の空燃比を平均空燃比に近づけべく燃料噴射量を各気筒毎に補正したとき、各気筒間での出力トルクのばらつきによって、エンジン１に回転変動が生じることは抑制される。
【０１０２】
なお、各気筒＃１〜＃４の出力トルクを均一にするに当たり、各気筒の出力トルクを最も出力トルクの小さい気筒のものに合わせたが、これに代えて最も出力トルクの大きい気筒に合わせて他の気筒の出力トルクの上昇を図ってもよい。この場合、各気筒の出力トルクの上昇として、例えば点火時期や燃料噴射時期の進角が行われることとなる。
【０１０３】
以上詳述した本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（６）吸気系へのデポジットの付着量が各気筒＃１〜＃４毎に異なるとしても、上述したＳ３０３での各気筒＃１〜＃４毎の燃料噴射量補正とフィードバック補正値ＦＡＦに基づく全気筒＃１〜＃４一律の燃料噴射量補正とによって、デポジットの付着量に基づく燃料噴射量の気筒毎の減量補正が行われる。こうした気筒毎の燃料噴射量の減量補正では、デポジットの付着量が多くなるほど減量補正量が大とされる。このため、各気筒＃１〜＃４のデポジットの付着量の違いによって、初期状態からの空燃比のリッチ側へのずれ量が気筒＃１〜＃４毎に異なるものとなるのを抑制することができる。そして、こうした気筒間での空燃比のばらつきに起因してエンジン１に回転変動が生じ、エンジン１の運転性が低下するのを抑制することができる。
【０１０４】
（７）上述したＳ３０３での各気筒＃１〜＃４毎の燃料噴射量補正は、空燃比フィードバック制御での全気筒＃１〜＃４一律の燃料噴射量補正によって平均空燃比を理論空燃比とした上で実行される。そして、Ｓ３０３での各気筒＃１〜＃４毎の燃料噴射量補正により、全気筒＃１〜＃４の平均空燃比（理論空燃比）よりもリーンとなる気筒については燃料噴射量の増量補正が行われ、同平均空燃比よりもリッチとなる気筒については燃料噴射量の減量補正が行われる。また、こうした燃料噴射量の増減補正量は、平均空燃比に対する各気筒＃１〜＃４の空燃比のずれ量が大きいほど大とされる。従って、各気筒＃１〜＃４の空燃比を的確に平均空燃比の目標値である理論空燃比に近づけ、各気筒＃１〜＃４間での空燃比のばらつきを的確に抑制することができる。
【０１０５】
（８）Ｓ３０３での各気筒＃１〜＃４毎の燃料噴射量補正、及びフィードバック補正値ＦＡＦに基づく全気筒＃１〜＃４一律の燃料噴射量補正は、必要とされる吸入空気量が少なくなるアイドル運転時などエンジン低負荷時にも実行される。こうしたエンジン低負荷時には、必要とされる吸入空気量が少ないことから実際の吸入空気量が極少ない値に調整されている。この状態にあって、吸気系にデポジットが付着している場合には、吸入空気量の不足分の必要とされる吸入空気量全体に占める割合が大きなものとなり、空燃比の適正値からのずれも大きなものとなる。このため、各気筒＃１〜＃４毎のデポジットの付着量が異なるものとなるとき、それに伴う各気筒＃１〜＃４毎に吸入空気量の不足分も互いに大きくずれることになり、各気筒＃１〜＃４間での空燃比のばらつきも大きなものになるおそれがある。しかし、上記燃料噴射量補正により、各気筒＃１〜＃４間での空燃比のばらつきを抑制することができる。
【０１０６】
［第４実施形態］
次に、本発明の第４実施形態を図１０〜図１２に従って説明する。
エンジン１では、吸入空気量を極力多く確保してエンジン出力の向上が図られるよう、吸気バルブ９のバルブタイミング制御が実行される。即ち、吸気行程では空気が脈動しながら燃焼室２に吸入されることから、吸気ポート２１内の圧力がピーク値に達したときに吸気バルブ９が閉弁するよう電子制御装置１５を通じてバルブタイミング可変機構１３が駆動され、これによって極力多くの吸入空気量が確保されるようになる。
【０１０７】
しかし、吸気系へのデポジットの付着により、吸気ポート２１の空気流通面積が小さくなると、吸入空気の脈動の波長など脈動態様が変化して吸気ポート２１内の圧力がピーク値に達するタイミングが進角側や遅角側にずれる。この実施形態は、上記デポジットの付着に伴い吸気ポート２１内の圧力がピーク値に達するタイミングがずれたとき、同タイミングに向けて吸気バルブ９の閉弁タイミングが近づくようバルブタイミング補正を行うものである。こうしたバルブタイミング補正を行うことにより、吸気ポート２１内の圧力がピーク値に達するタイミングと吸気バルブ９の閉弁タイミングとがずれて吸入空気量が不足し、空燃比が適正値よりもリッチ側にずれてエンジン１の回転変動を招き、エンジン運転が不安定になるのを抑制することができる。
【０１０８】
図１０は、上記バルブタイミング補正を行うためのバルブタイミング補正ルーチンを示すフローチャートである。このバルブタイミング補正ルーチンは、電子制御装置１５を通じて例えば所定クランク角毎の角度割り込みにて実行される。
【０１０９】
バルブタイミング補正ルーチンにおいて、吸気系へのデポジットの付着ありの旨判断されると（Ｓ４０１：ＹＥＳ）、吸気ポート２１内の圧力がピーク値に達する実際のタイミング（実ピークタイミングｍａｘｔＲ）が、圧力センサ２２の検出信号に基づき各気筒＃１〜＃４毎に求められる（Ｓ４０２）。
【０１１０】
ここで、吸気行程における所定気筒の吸気ポート２１内の圧力の推移傾向を図１１及び図１２に示す。これらの図において、実線はデポジットの付着のない状態における吸気ポート２１内の圧力の推移を示すものであって、吸気バルブ９の閉弁タイミングＬｃが同圧力のピーク値に達するタイミング（理論ピークタイミングｍａｘｔＶ）とが一致させられる。即ち、通常は、閉弁タイミングＬｃが理論ピークタイミングｍａｘｔＶとなるよう、電子制御装置１５を通じて吸気バルブ９のバルブタイミング制御が実行される。
【０１１１】
一方、上記気筒においてデポジットの付着が生じると、吸気ポート２１内の圧力の脈動態様が変化し、同圧力が例えば図１１や図１２に破線で示されるように推移するようになり、同圧力のピーク値に達するタイミングが遅角側にずれたり（図１１）、進角側にずれたりする（図１２）。ステップＳ４０２の実ピークタイミングｍａｘｔＲは、吸気バルブ９の閉弁タイミングＬｃを含む所定範囲（Ｌｃ−ＴＣ〜Ｌｃ＋ＴＣ）において上記圧力が最も高くなるタイミングとして求められる。なお、この所定範囲（Ｌｃ−ＴＣ〜Ｌｃ＋ＴＣ）としては、例えば、デポジットの付着に伴い上記圧力のピーク値に達するタイミングがずれ得る最大範囲が採用される。
【０１１２】
バルブタイミング補正ルーチン（図１０）のステップＳ４０３では、各気筒＃１〜＃４毎に、理論ピークタイミングｍａｘｔＶ、及び実ピークタイミングｍａｘｔＲに基づき、吸気バルブ９のバルブタイミングを補正するためのバルブタイミング補正値ｔＨが算出される。即ち、各気筒＃１〜＃４毎に、理論ピークタイミングｍａｘｔＶから実ピークタイミングｍａｘｔＲを減算することによって、各気筒＃１〜＃４にバルブタイミング補正値ｔＨが算出されることとなる。このバルブタイミング補正値ｔＨは、正の値となるときに上記バルブタイミング補正の際に吸気バルブ９のバルブタイミングを進角補正し、負の値となるときに同補正の際に吸気バルブ９のバルブタイミングを遅角補正するものである。
【０１１３】
デポジットの付着に伴い実ピークタイミングｍａｘｔＲが図１１に示されるように理論ピークタイミングｍａｘｔＶよりも遅角側にずれると、バルブタイミング補正値ｔＨが負の値、即ち吸気バルブ９のバルブタイミングを遅角補正する値となる。また、デポジットの付着に伴い実ピークタイミングｍａｘｔＲが図１２に示されるように理論ピークタイミングｍａｘｔＶよりも進角側にずれると、バルブタイミング補正値ｔＨが正の値、即ち吸気バルブ９のバルブタイミングを進角補正する値となる。
【０１１４】
続くステップＳ４０４では、各気筒＃１〜＃４毎のバルブタイミング補正値ｔＨの平均値である平均補正値ｔＨａｖが算出される。この平均補正値ｔＨａｖの絶対値は、各気筒＃１〜＃４の実ピークタイミングｍａｘｔＲが理論ピークタイミングｍａｘｔＶ（通常の吸気バルブ９の閉弁タイミングＬｃ）から離れるほど大となる。そして、平均補正値ｔＨａｖが許容範囲（−ＤＰ〜ＤＰ）から外れているときには（Ｓ４０５：ＮＯ）、吸気バルブ９のバルブタイミングが平均補正値ｔＨａｖの分だけ全気筒＃１〜＃４一律に補正される。このバルブタイミング補正により、各気筒＃１〜＃４において吸気ポート２１内の圧力がピーク値に達するタイミング（実ピークタイミングｍａｘｔＲ）に向けて吸気バルブ９の閉弁タイミングが近づけられる。
【０１１５】
以上詳述した本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（９）吸気系にデポジットが付着しているときには、吸気バルブ９の閉弁タイミングが実ピークタイミングｍａｘｔＲに近づけられるよう、同バルブ９のバルブタイミングが進遅角補正されるため、それらのタイミングがずれることによって吸入空気量が過度に不足することは抑制される。そして、この吸入空気量の不足に伴い各気筒＃１〜＃４の空燃比や全気筒＃１〜＃４の平均空燃比が適正値からリッチ側にずれてエンジン１の回転変動を招き、エンジン運転性が低下するのを抑制することができる。
【０１１６】
（１０）実ピークタイミングｍａｘｔＲは吸気系へのデポジットの付着量に応じて変化する。しかし、この実ピークタイミングｍａｘｔＲが吸気バルブ９の閉弁タイミングＬｃ（理論ピークタイミングｍａｘｔＶ）から離れるほど、平均補正値ｔＨａｖの絶対値が大とされて上記バルブタイミングの進遅角補正が大きなものとされる。従って、当該バルブタイミングの進遅角補正によって、吸気バルブ９の閉弁タイミングを的確に実ピークタイミングｍａｘｔＲに近づけることができる。
【０１１７】
［その他の実施形態］
上記各実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・第１〜第４実施形態において、筒内直接噴射式のエンジン１に本発明を適用したが、例えば吸気ポート２１内に燃料を噴射するポート噴射式のエンジンに本発明を適用してもよい。なお、筒内直接噴射式のエンジン１では、吸気系にデポジットが付着した状態になり易く、デポジットの付着に伴う吸入空気量の不足による諸問題も生じ易いが、この諸問題への対処が的確に行われるようになる。
【０１１８】
・第１実施形態においては、エンジン低負荷時にスロットルバルブ１９を開き側に固定しつつ吸気バルブ９の最大リフト量を調整して必要な吸入空気量を確保するエンジン１に本発明を適用したが、他の方法で必要な吸入空気量を確保するエンジン１に本発明を適用してもよい。例えば、エンジン低負荷時に吸気バルブ９の最大リフト量を固定しつつスロットルバルブ１９の開度制御によって必要な吸入空気量を確保するエンジンに適用してもよい。
【０１１９】
・第２実施形態においては、吸気系にデポジットが付着したときの最大リフト量制御を各気筒＃１〜＃４に対して一律に実施したが、各気筒＃１〜＃４毎に個別に実施してもよい。この場合、吸気バルブ９の最大リフト量を各気筒＃１〜＃４毎に制御する最大リフト量可変機構として、吸気バルブ９を例えば電磁力によって開閉制御されるいわゆる電磁駆動バルブとすることが考えられる。当該電磁駆動バルブ（吸気バルブ９）については、その最大リフト量が各気筒＃１〜＃４毎に増大側に制御されるよう、電子制御装置１５を通じて気筒＃１〜＃４毎に個別に駆動制御される。こうした各気筒＃１〜＃４毎の最大リフト量制御は、各気筒＃１〜＃４のデポジット付着量が大となるほど最大リフト量を大とすることが好ましい。なお、各気筒＃１〜＃４のデポジット付着量については、各気筒＃１〜＃４の空燃比や、各気筒＃１〜＃４の稼働に基づくクランクシャフトの回転変動に基づき推定することができる。
【０１２０】
・第３実施形態においては、各気筒＃１〜＃４間での空燃比のばらつきを抑制するために、同空燃比が全気筒＃１〜＃４の平均空燃比に近づくよう各気筒＃１〜＃４毎に燃料噴射量を補正したが、本発明はこれに限定されない。例えば、吸気バルブ９を上述した電磁駆動バルブ等にして各気筒＃１〜＃４毎に個別に最大リフト量を変更できるようにし、各気筒＃１〜＃４の空燃比が平均空燃比に近づくよう各気筒毎に最大リフト量を制御するようにしてもよい。なお、この場合も上記と同様、各気筒＃１〜＃４のデポジット付着量が大となるほど最大リフト量を大とすることが好ましい。これにより、各気筒＃１〜＃４毎にデポジットの付着量が異なって吸入空気量の不足分が各気筒毎に異なるものとなるのを抑制することができ、各気筒＃１〜＃４間で空燃比にばらつきが生じるのを的確に抑制することができる。こうしたデポジット付着時の各気筒＃１〜＃４毎の最大リフト量制御は、必要な吸入空気量が少なくなるエンジン低負荷時にも実行されるため、そのときに各気筒＃１〜＃４間で空燃比の大きなばらつきが生じるのを抑制することができる。
【０１２１】
・第３実施形態において、出力トルクの高い気筒に対して点火時期遅角や燃料噴射時期遅角を行って出力トルクを低下させたが、出力トルクを低下させるパラメータとして内部ＥＧＲ量など他のものを用いてもよい。内部ＥＧＲ量を用いる場合、各気筒＃１〜＃４毎に吸気バルブ９のバルブタイミングを可変とすることができるよう、例えば吸気バルブ９を上述した電磁駆動バルブによって構成する。そして、出力トルクの高い気筒については、吸気バルブ９のバルブタイミング進角させてバルブオーバラップを大とし、内部ＥＧＲ量を増量することによって出力トルクの低下を図ることになる。
【０１２２】
・第４実施形態において、吸気バルブ９のバルブタイミングを各気筒＃１〜＃４毎に制御するバルブタイミング制御機構として吸気バルブ９を例えば上述した電磁駆動バルブとし、各気筒＃１〜＃４毎に吸気バルブ９の閉弁タイミングが実ピークタイミングｍａｘｔＲに近づくよう、バルブタイミング補正を行ってもよい。この場合、各気筒＃１〜＃４毎のバルブタイミング補正値ｔＨを用いて、各気筒＃１〜＃４毎に吸気バルブ９のバルブタイミング補正が行われることとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態の制御装置が適用される筒内噴射火花点火式の四気筒エンジン全体を示す略図。
【図２】第１実施形態において、吸気系にデポジットが付着したときの吸気バルブの最大リフト量制御、及びスロットルバルブの開度制御の実行手順を示すフローチャート。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は、第１実施形態において、エンジン低負荷時における吸気系へのデポジット付着の有無に応じて、最大リフト量制御、及びスロットル開度制御の制御態様がどのように変化するかを説明するのに用いられるタイムチャート。
【図４】第２実施形態において、吸気系にデポジットが付着したときの吸気バルブの最大リフト量制御の実行手順を示すタイムチャート。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は、第２実施形態において、エンジン低負荷時における吸気系へのデポジット付着の有無に応じて、最大リフト量制御、及びスロットル開度制御の制御態様がどのように変化するかを説明するのに用いられるタイムチャート。
【図６】第３実施形態において、吸気系にデポジットが付着したときの燃料噴射量補正手順を示すフローチャート。
【図７】空燃比フィードバック制御中における各気筒の燃料噴射量及び空燃比、並びに全気筒の平均空燃比を示すグラフ。
【図８】吸気系へのデポジットの付着に伴い上記の燃料噴射量補正を実行したときの各気筒の燃料噴射量及び空燃比、並びに全気筒の平均空燃比を示すグラフ。
【図９】吸気系へのデポジットの付着に伴い上記の燃料噴射量補正を実行したときの各気筒の出力トルクのばらつきを抑制する際の各気筒毎の燃料噴射量、出力トルク、点火時期遅角量、及び燃料噴射時期遅角量を示すグラフ。
【図１０】第４実施形態において、吸気系にデポジットが付着したときの吸気バルブのバルブタイミング補正手順を示すフローチャート。
【図１１】吸気行程における所定気筒の吸気ポート内の圧力の推移傾向を示すタイムチャート。
【図１２】吸気行程における所定気筒の吸気ポート内の圧力の推移傾向を示すタイムチャート。
【符号の説明】
１…エンジン、＃１〜＃４…一番〜四番気筒、２…燃焼室、３…吸気通路、４…燃料噴射弁、５…点火プラグ、６…ピストン、７…クランクシャフト、８…排気通路、９…吸気バルブ、１０…排気バルブ、１１…吸気カムシャフト、１２…排気カムシャフト、１３…バルブタイミング可変機構、１４…最大リフト量可変機構、１５…電子制御装置（検出手段、制御手段）、１６…アクセルペダル、１７…アクセルポジションセンサ、１８…エアフローメータ、１９…スロットルバルブ、２０…スロットルポジションセンサ、２１…吸気ポート、２２…圧力センサ、２３…空燃比センサ（検出手段）、２４…酸素センサ、２５…クランクポジションセンサ（検出手段）、２６…カムポジションセンサ（検出手段）。
Claims (3)
- 吸気バルブの最大リフト量を可変とするための最大リフト量可変機構を備える内燃機関に適用され、前記最大リフト量が機関運転状態に適した値となるよう、前記最大リフト量可変機構を制御する内燃機関の制御装置において、
内燃機関の吸気系へのデポジットの付着を検出する検出手段と、
少なくとも前記最大リフト量が小さくなる機関運転領域にあるとき、前記検出手段によって吸気系へのデポジット付着が検出されたことに基づき、前記吸気バルブの最大リフト量が大きくなるよう前記最大リフト量可変機構を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。 - 前記制御手段は、前記吸気系へのデポジットの付着量が多いほど前記最大リフト量が大きくなるよう前記最大リフト量可変機構を制御する
請求項１記載の内燃機関の制御装置。 - 前記内燃機関は、必要とされる吸入空気量が少なくなる機関運転領域では、同機関のスロットルバルブが開き側の所定開度に固定されるとともに、前記吸気バルブの最大リフト量が可変とされることによって吸入空気量が必要とされる値に調整されるものであって、
前記制御手段は、内燃機関の吸気系へのデポジットの付着に基づき、前記最大リフト量を所定の増大側の値に固定されるよう前記最大リフト量可変機構を制御するとともに、前記スロットルバルブの開度を制御して必要とされる吸入空気量を確保する
請求項１記載の内燃機関の制御装置。
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