JP4186535B2 - 多気筒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、多気筒内燃機関の制御装置に関し、特にアクチュエータによりシャフトをその軸方向に変位させることで各気筒にそれぞれ設けられた機関バルブのバルブ特性を可変とする可変動弁機構を備える多気筒内燃機関に採用されてその出力特性を制御する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、上記タイプの可変動弁機構としては、例えば特開２００１―２６３０１５号公報に記載のものがある。この可変動弁機構は、カムシャフトに設けられたカムによる入力部の押圧に応じて揺動される揺動カムにて間接的に機関バルブを駆動する仲介駆動機構を備えている。この仲介駆動機構は、カムシャフトとは異なる軸として軸支されるコントロールシャフトのスライド操作に応じて上記入力部と揺動カムとの相対位相が変更される構造となっている。そして、この変更される入力部と揺動カムとの位相差に応じて、上記カムシャフトに連結されたカムのカムノーズに対する揺動カムの揺動量、すなわち機関バルブの開弁量（リフト量）が連続的に可変とされる。
【０００３】
こうした可変動弁機構によれば、アクチュエータにより一本のシャフトをその軸方向に連続的に変位させることで機関バルブのバルブ特性（リフト量）を連続的に可変とすることが可能となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記可変動弁機構にあっては、機関の暖機状態に応じて上記コントロールシャフトが熱膨張の影響を受け、その軸長が変化する傾向にある。このため、この可変動弁機構が多気筒内燃機関に採用される場合には、該コントロールシャフトの軸長の変化に起因して、各気筒間でバルブ特性にばらつきが生じることとなる。そして、このように各気筒間でバルブ特性にばらつきが生じる場合、多気筒内燃機関としての気筒間でのトルク特性や排気ガス特性等、その出力特性自体のばらつきが無視できないものとなる。
【０００５】
なお、上記仲介駆動機構を有する可変動弁機構に限らず、シャフトをその軸方向に変位させることで各気筒の機関バルブのバルブ特性を可変とする可変動弁機構を備える多気筒内燃機関にあっては、こうした実情も概ね共通したものとなっている。
【０００６】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、シャフトをその軸方向に変位させることで各気筒にそれぞれ設けられた機関バルブのバルブ特性を可変とする機構を備えた多気筒内燃機関にあって、シャフト長の変化に起因する各気筒間での出力特性のばらつきを好適に抑制することにある。
【０００７】
【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。
（１）請求項１に記載の発明は、複数の気筒にまたがり気筒配列方向に沿う態様で配置されるシャフトについて、これをアクチュエータにより軸方向に変位させることで複数の気筒にそれぞれ設けられた機関バルブのバルブ特性であるバルブリフト量またはバルブ作用角を可変とする可変動弁機構を備える多気筒内燃機関において、その出力特性である排気ガス特性または出力トルクの制御にかかる出力特性操作量を操作する多気筒内燃機関の制御装置であって、前記シャフトにおいての各気筒に対応する部位の熱膨張度合いの違いを監視し、この熱膨張度合いの違いに応じて前記出力特性操作量を気筒毎に各別に設定する制御手段を備えることを要旨としている。
【０００８】
上記構成では、出力特性（排気ガス特性または出力トルク）の制御にかかる操作量が、監視するシャフトの熱膨張度合いに応じて複数の気筒の各気筒毎に各別に設定される。このため、シャフトの熱膨張度合いによってバルブ特性（バルブリフト量またはバルブ作用角）に生じる各気筒間でのばらつきを抑制するように上記制御にかかる操作量を各気筒毎に各別に設定することができる。これにより、シャフト長の変化に起因する各気筒間での出力特性のばらつきを好適に抑制することができるようになる。
【０００９】
なお、上記制御手段を、出力特性の制御にかかる操作量についてその基本となるベース値を算出する手段と、監視する熱膨張度合いに応じて複数の気筒の各気筒毎に各別に上記ベース値を補正する手段とを備えて構成するようにしてもよい。
【００１０】
このようにベース値を補正して操作量を設定することで、熱膨張度合いに基づいて(他のパラメータとともに)操作量を直接算出する場合と比較して、その算出処理にかかるデータ量等を低減することができる。
【００１１】
（２）請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の多気筒内燃機関の制御装置において、前記制御手段は、前記シャフトにおいての各気筒に対応する部位の熱膨張度合の違いに起因して生じる各気筒間での出力特性の差について、これを小さくする態様で前記気筒毎の出力特性操作量を設定することを要旨としている。
【００１２】
（３）請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の多気筒内燃機関の制御装置において、前記制御手段は、前記シャフトにおいての各気筒に対応する部位の熱膨張度合いの違いとして、前記シャフトにおいて一の気筒に対応する一の部位の熱膨張度合いと前記シャフトにおいて他の気筒に対応する他の部位の熱膨張度合いとの違いを監視し、前記一の部位の熱膨張度合いと前記他の部位の熱膨張度合いとが互いに異なるとき、前記気筒毎の出力特性操作量の設定として、前記一の気筒及び前記他の気筒の出力特性操作量を各別に設定することを要旨としている。
【００１３】
（４）請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の多気筒内燃機関の制御装置において、前記制御手段は、互いに異なる前記シャフトの熱膨張状態をそれぞれ第１熱膨張状態及び第２熱膨張状態とし、前記シャフトにおいて一の気筒に対応する一の部位について、前記第１熱膨張状態と前記第２熱膨張状態との間における当該一の部位の熱膨張度合いの違いを第１の熱膨張度合いとし、前記シャフトにおいて他の気筒に対応する他の部位について、前記第１熱膨張状態と前記第２熱膨張状態との間における当該他の部位の熱膨張度合いの違いを第２の熱膨張度合いとして、これら第１の熱膨張度合い及び第２の熱膨張度合いの違いを前記シャフトにおいての各気筒に対応する部位の熱膨張度合いの違いとして監視することを要旨としている。
【００１４】
（５）請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の多気筒内燃機関の制御装置において、前記可変動弁機構は、前記シャフトにおいて各気筒に対応する部位に設けられた複数の係止体について、この係止体と気筒との位置関係を前記アクチュエータによる前記シャフトの移動を通じて変更することにより各気筒のバルブリフト量またはバルブ作用角を変更するものであり、前記制御手段は、前記一の部位に設けられた係止体とこれに対応する気筒との位置関係について、前記第１熱膨張状態と前記第２熱膨張状態との間における当該位置関係の違いを前記第１の熱膨張度合いとし、前記他の部位に設けられた係止体とこれに対応する気筒との位置関係について、前記第１熱膨張状態と前記第２熱膨張状態との間における当該位置関係の違いを第２の熱膨張度合いとして、これら第１の熱膨張度合い及び第２の熱膨張度合いの違いを前記シャフトにおいての各気筒に対応する部位の熱膨張度合いの違いとして監視することを要旨としている。
【００１５】
（６）請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載の多気筒内燃機関の制御装置において、前記制御手段は、内燃機関の暖機状態を通じて把握される前記シャフトの暖機状態に基づいて、前記シャフトにおいての各気筒に対応する部位の熱膨張度合いの違いを監視することを要旨としている。
【００１６】
シャフトはそれ自身の暖機状態に応じて熱膨張する。そして、このシャフトの暖機状態は、当該機関の暖機態様を通じて把握することができる。この点、上記発明によれば、当該機関の暖機態様に基づいて、シャフトの熱膨張度合いを的確且つ簡易に監視することができるようになる。
【００１７】
（７）請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか一項に記載の多気筒内燃機関の制御装置において、前記制御手段は、前記出力特性操作量として燃料噴射量及び点火時期の少なくとも一方を操作するものであり、この操作量を前記熱膨張度合いの違いに応じて気筒毎に各別に設定するものであることを要旨としている。
【００１８】
上記発明によれば、上記出力特性としての当該機関の出力トルクや排気ガス特性等の各気筒間でのばらつきを好適に抑制することができるようになる。すなわち、出力トルクのばらつきは、例えば点火時期を監視するシャフトの熱膨張度合いに応じて各気筒毎に各別に設定することで好適に抑制することができる。また、排気ガス特性のばらつきは、例えば燃料噴射量を監視するシャフトの熱膨張度合いに応じて各気筒毎に各別に設定することで好適に抑制することができる。
【００２１】
（８）請求項８に記載の発明によれば、請求項１〜７のいずれか一項に記載の多気筒内燃機関の制御装置において、前記可変動弁機構は、前記シャフトにおいての各気筒に対応する部位の熱膨張度合いの違いに起因して生じる各気筒間でのバルブリフト量またはバルブ作用角のずれ量が所定の暖機状態において最小となるものであり、前記制御手段は、内燃機関の暖機状態が前記所定の暖機状態以外のときに前記熱膨張度合いの違いの監視に基づく気筒毎の出力特性操作量の設定を行うものであることを要旨としている。
【００２２】
上記構成では、当該機関の所定の暖機状態においてバルブ特性の各気筒間で生じるばらつきが最小となるように設定されている。このため、所定の暖機状態においては、シャフトの熱膨張度合いにより各気筒のバルブ特性にばらつきが生じるという問題を、何ら特別な制御によることなく機械的に抑制又は回避することができる。
【００２３】
（９）請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の多気筒内燃機関の制御装置において、前記可変動弁機構は、前記所定の暖機状態からのバルブリフト量またはバルブ作用角のずれ量が前記アクチュエータに近い気筒ほど小さくなるものであることを要旨としている。
【００２４】
上記構成では、所定の暖機状態からのバルブ特性のずれ量がアクチュエータに近い側ほど低減されるように設定される。このため、バルブ特性の制御に際して、当該機関の任意の運転状態においてアクチュエータに最も近接した機関バルブを基準とすることができ、ひいては、バルブ特性の制御にかかる処理の簡易化やアクチュエータの小型化を図ることができるようになる。
【００２５】
すなわち、任意の運転状態においてアクチュエータに最も近接した機関バルブを基準とする場合、シャフトのうちアクチュエータ近傍の変位量を検出することによりバルブ特性を把握すると、その制御にかかる処理が簡易化される。そして、シャフトのうちアクチュエータ近傍の変位量を検出する場合には、この検出手段のゼロ点補正を簡易に行うことが可能となる。したがって、シャフトの熱膨張度合いによる当該機関の完全暖機状態と冷間時とのバルブ特性のずれ量がアクチュエータ側ほど低減されるように設定することで、バルブ特性の制御にかかる処理の簡易化が可能となる。なお、この効果は、当該可変動弁機構がシャフトその軸方向に連続的に変位させることで、複数の気筒にそれぞれ設けられた機関バルブのバルブ特性を連続的に可変とするものであるときに、いっそう好適に奏されることとなる。
【００２６】
また、バルブ特性の制御に際して、当該機関の任意の運転状態においてアクチュエータに最も近接した機関バルブを基準とすることができる場合、アクチュエータによるシャフトの変位量を、この最も近接した機関バルブのバルブ特性を可変とするための変位量に限定することができる。このため、アクチュエータの小型化を図ることができる。
【００２７】
（１０）請求項１０に記載の発明は、請求項８または９に記載の多気筒内燃機関の制御装置において、前記制御手段は、内燃機関の完全暖機状態を前記所定の暖機状態として、内燃機関の暖機状態が完全暖機状態となる以前に前記熱膨張度合いの違いの監視に基づく気筒毎の出力特性操作量の設定を行うものであることを要旨としている。
【００２８】
上記構成によれば、内燃機関の通常運転時である完全暖機状態において、シャフトの熱膨張度合いにより各気筒のバルブ特性にばらつきが生じるという問題を、抑制又は回避することができる。
【００２９】
（１１）請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載の多気筒内燃機関の制御装置において、前記可変動弁機構は、内燃機関の完全暖機状態と冷間状態との間におけるバルブリフト量またはバルブ作用角のずれ量が前記アクチュエータに近い気筒ほど小さくなるものであることを要旨としている。
【００３０】
上記構成では、当該機関の完全暖機状態と冷間時とのバルブ特性のずれ量がアクチュエータに近い側ほど低減されるように設定される。このため、バルブ特性の制御に際して、当該機関の任意の運転状態においてアクチュエータに最も近接した機関バルブを基準とすることができ、ひいては、バルブ特性の制御にかかる処理の簡易化やアクチュエータの小型化を図ることができるようになる。
【００３１】
すなわち、任意の運転状態においてアクチュエータに最も近接した機関バルブを基準とする場合、シャフトのうちアクチュエータ近傍の変位量を検出することによりバルブ特性を把握すると、その制御にかかる処理が簡易化される。そして、シャフトのうちアクチュエータ近傍の変位量を検出する場合には、この検出手段のゼロ点補正を簡易に行うことが可能となる。したがって、シャフトの熱膨張度合いによる当該機関の完全暖機状態と冷間時とのバルブ特性のずれ量がアクチュエータ側ほど低減されるように設定することで、バルブ特性の制御にかかる処理の簡易化が可能となる。なお、この効果は、当該可変動弁機構がシャフトその軸方向に連続的に変位させることで、複数の気筒にそれぞれ設けられた機関バルブのバルブ特性を連続的に可変とするものであるときに、いっそう好適に奏されることとなる。
【００３２】
また、バルブ特性の制御に際して、当該機関の任意の運転状態においてアクチュエータに最も近接した機関バルブを基準とすることができる場合、アクチュエータによるシャフトの変位量を、この最も近接した機関バルブのバルブ特性を可変とするための変位量に限定することができる。このため、アクチュエータの小型化を図ることができる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかる多気筒内燃機関の制御装置をバルブリフト量可変機構を備える多気筒内燃機関の制御装置に適用した一実施形態を図面を参照しつつ説明する。
【００３４】
図１に、本実施形態にかかるバルブ特性制御装置の全体構成を示す。
同図１に示されるように、内燃機関１０は、４つの気筒１１を備える４気筒のガソリンエンジンとして構成されている。この内燃機関１０には、図２に示されるように、その各気筒１１に新気（空気）を供給する吸気通路３が接続されている。詳しくは、この吸気通路３には、燃料の噴射量を制御する燃料噴射弁４が備えられており、これにより、吸気通路３内で空気と上記燃料噴射弁４から吐出される燃料との混合気が各気筒１１に供給されることとなる。そして、これら各気筒１１に供給された混合気は、点火プラグ５により着火され、燃焼に供されることとなる。そして、この燃焼によって生成される排気ガス（燃焼に供された混合気）は、内燃機関１０に接続されている排気通路６に排出される。また、この排気通路６の下流には、３元触媒の内蔵された触媒コンバータ７が接続されている。
【００３５】
更に、この内燃機関１０には、冷却通路８が接続されており、これから内燃機関１０に冷却水が供給される。そして、この冷却通路８には、内燃機関１０の機関出力によって駆動されるウォータポンプＷＰが設けられおり、このウォータポンプＷＰによって冷却水は内燃機関１０を循環する。また、この冷却通路８には、冷却水温が所定の温度以上となると内燃機関１０及びラジエータ９間での冷却水の流通を許容する弁を機械的に開弁するサーモスタットＴＶが設けられている。そして、これにより、内燃機関１０を循環する冷却水のうち、同内燃機関１０を冷却するラジエータ９を循環する循環量が機械的に制御される。
【００３６】
上記気筒１１上は、先の図１に示すように、シリンダヘッド１２に覆われている。そして、シリンダヘッド１２上には、吸気バルブを駆動する吸気カム１３ａの設けられた吸気カムシャフト１３と排気バルブを駆動する排気カムの設けられた排気カムシャフト１４とが備えられている。そして、これら吸気カムシャフト１３と排気カムシャフト１４とは、内燃機関１０の出力軸としてのクランクシャフト１５と駆動連結されている。
【００３７】
また、内燃機関１０には、バルブリフト量可変機構が備えられている。このバルブリフト量可変機構は、仲介駆動機構２０や、リフト量可変アクチュエータ３０、同リフト量可変アクチュエータ３０を駆動するオイルコントロールバルブＯＣＶを備えて構成されるものである。
【００３８】
一方、電子制御装置（図中、ＥＣＵ）５０は、内燃機関１０の各箇所の状態を検出するセンサの検出値を取り込んで、上記燃料噴射弁４や点火プラグ５等、同内燃機関１０の各箇所を制御するものである。このセンサとしては、内燃機関１０の回転速度を検出する回転速度センサ５１や、内燃機関１０の吸入空気量を検出するエアフローメータ５２、内燃機関１０の冷却水温を検出する水温センサ５３等がある。
【００３９】
次に、上記バルブリフト量可変機構について説明する。
図３（ａ）は、バルブリフト量可変機構の備える仲介駆動機構２０の構成を示す斜視図である。
【００４０】
この仲介駆動機構２０は、中央に設けられた入力部２１、左に設けられた第１揺動カム２２（出力部）及び右に設けられた第２揺動カム２３（出力部）を備えている。これら入力部２１のハウジング２１ｈ及び揺動カム２２，２３の各ハウジング２２ｈ，２３ｈはそれぞれ外径が同じ円柱状をなしている。ちなみに、この図３（ａ）では、ここでは、入力部２１及び第１揺動カム２２及び第２揺動カム２３を軸位置にて水平に切断して上部半分を取り除き、内部を示している。
【００４１】
ここで、入力部２１のハウジング２１ｈの内部には、その軸方向に空間が形成され、この空間の内周面には軸方向に右ネジの螺旋状に形成されたヘリカルスプライン２１ｓが形成されている。また外周面からは２つのアーム２１ａ，２１ｂが平行に突出して形成されている。これらアーム２１ａ，２１ｂの先端には、アーム２１ａ，２１ｂ間にシャフト２１ｔが掛け渡されている。このシャフト２１ｔはハウジング２１ｈの軸方向と平行であり、ローラ２１ｒが回転可能に取り付けられている。
【００４２】
また、第１揺動カム２２のハウジング２２ｈの内部には、その軸方向に空間が形成され、この内部空間の内周面には軸方向に左ネジの螺旋状に形成されたヘリカルスプライン２２ｓが形成されている。そして、第１揺動カム２２の外周面からは略三角形状のノーズ２２ｎが突出して形成されている。
【００４３】
一方、第２揺動カム２３のハウジング２３ｈの内部には、その軸方向に空間が形成され、この内部空間の内周面には軸方向に左ネジの螺旋状に形成されたヘリカルスプライン２３ｓが形成されている。そして、第２揺動カム２３の外周面からは略三角形状のノーズ２３ｎが突出して形成されている。
【００４４】
これら第１揺動カム２２及び第２揺動カム２３は、入力部２１の両端から各端面を同軸上で接触させるように配置されている。そして、入力部２１及び第１揺動カム２２及び第２揺動カム２３から構成される内部空間には、スライダギア２４が配置されている。
【００４５】
ここでスライダギア２４は略円柱状をなし、外周面中央には右ネジの螺旋状に形成された入力用ヘリカルスプライン２４ａが形成されている。そして、この入力用ヘリカルスプライン２４ａの左側端部には小径部２４ｂを挟んで左ネジの螺旋状に形成された第１出力用ヘリカルスプライン２４ｃが形成されている。また、入力用ヘリカルスプライン２４ａの右側端部には小径部２４ｄを挟んで左ネジの螺旋状に形成された第２出力用ヘリカルスプライン２４ｅが形成されている。
【００４６】
図示するごとく、スライダギア２４の内で、入力用ヘリカルスプライン２４ａは入力部２１内部のヘリカルスプライン２１ｓに噛み合わされている。また第１出力用ヘリカルスプライン２４ｃは第１揺動カム２２内部のヘリカルスプライン２２ｓに噛み合わされ、第２出力用ヘリカルスプライン２４ｅは第２揺動カム２３内部のヘリカルスプライン２３ｓに噛み合わされている。
【００４７】
スライダギア２４の内部には中心軸方向に貫通孔２４ｆが形成されている。そして一方の小径部２４ｄには貫通孔２４ｆを外周面に開放するための長孔２４ｇが形成されている。この長孔２４ｇは周方向に長く形成されている。
【００４８】
このスライダギア２４の貫通孔２４ｆ内には図３（ａ）にその一部を示すように支持パイプ２６が周方向に摺動可能に配置されている。この支持パイプ２６は、先の図１に示したごとく、すべての仲介駆動機構２０に共通の１本が設けられている。
【００４９】
更に、支持パイプ２６内には、軸方向に摺動可能にコントロールシャフト（シャフト）２７が貫通している。このコントロールシャフト２７も支持パイプ２６と同様にすべての仲介駆動機構２０に共通の１本が設けられている。
【００５０】
コントロールシャフト２７には、図３（ｂ）に示すように、各仲介駆動機構２０毎に係止ピン２７ａが突出している。そして、この係止ピン２７ａは支持パイプ２６に形成されている軸方向の長孔２６ａを貫通して形成されている。ここで、コントロールシャフト２７の係止ピン２７ａは、支持パイプ２６の軸方向の長孔２６ａを貫通すると共に、図３（ａ）に示すようにスライダギア２４に形成された周方向の長孔２４ｇ内にも先端が挿入されている。
【００５１】
そして、支持パイプ２６に形成された軸方向の長孔２６ａにより、コントロールシャフト２７の係止ピン２７ａは、支持パイプ２６がシリンダヘッド１２に対して固定されていても、軸方向に移動することでスライダギア２４を軸方向に移動させることができる。更に、スライダギア２４自体は、周方向の長孔２４ｇにて係止ピン２７ａに係止していることにより、係止ピン２７ａにて軸方向の位置は決定されるが軸周りについては揺動可能となっている。
【００５２】
このように構成された各仲介駆動機構２０は、先の図１に示したごとく、その端部側にてシリンダヘッド１２に形成された立壁部１６，１７に挟まれて、軸周りには揺動可能であるが軸方向に移動するのが阻止されている。この立壁部１６，１７には、孔が形成され支持パイプ２６を貫通させ固定している。したがって支持パイプ２６はシリンダヘッド１２に対しては固定されて軸方向に移動したり回転したりすることはない。
【００５３】
また、支持パイプ２６内のコントロールシャフト２７は支持パイプ２６内を軸方向に摺動可能に貫通し、一端側にてリフト量可変アクチュエータ３０に連結されている。このリフト量可変アクチュエータ３０によりコントロールシャフト２７の軸方向の変位が調整可能とされている。
【００５４】
図４に、このリフト量可変アクチュエータ３０及びオイルコントロールバルブＯＣＶの構成を示す。
図４に示すように、このリフト量可変アクチュエータ３０は、円筒状のシリンダチューブ３１と、同シリンダチューブ３１内に設けられ、上記コントロールシャフト２７に連結されたピストン３２とを備えて構成されている。このピストン３２は、シリンダチューブの内部空間を第１圧力室３３及び第２圧力室３４に区画する。そして、第１圧力室３３及び第２圧力室３４は、それぞれ第１給排通路３６及び第２給排通路３７を介してオイルコントロールバルブＯＣＶと接続されている。
【００５５】
このオイルコントロールバルブＯＣＶによって第１圧力室３３や第２圧力室３４に選択的に作動油を供給することで、ピストン３２を変位させることができ、これによりコントロールシャフト２７もその軸方向に変位することとなる。そして、このようにコントロールシャフト２７を軸方向に変位させることで、吸気バルブのバルブリフト量を可変制御することが可能となる。
【００５６】
また、上記バルブリフト量は、本実施形態では、リフト量センサ５４によってこのコントロールシャフト２７の軸方向の変位量を検出することで把握するようにしている。そして、このリフト量センサ５４の検出値については、コントロールシャフト２７が図４のＲ方向に最大限変位された状態、換言すれば、リフト量可変アクチュエータ３０のピストン３２を第２圧力室３４側に最も変位させた状態をゼロ点（基準点）として、逐次ゼロ点補正を行うようにする。このゼロ点補正とは、リフト量可変アクチュエータ３０のピストン３２を第２圧力室３４側に最も変位させた状態におけるリフト量センサ５４の検出値によって、上記電子制御装置５０内でゼロ点として認識するリフト量センサ５４の検出値を逐次更新する処理のことをいう。これは、リフト量センサ５４の特性が変化することなどに鑑みてなされるものであり、このようにゼロ点補正をすることでコントロールシャフト２７の変位にかかる検出の精度の向上を図る。
【００５７】
なお、こうしたゼロ点補正を簡易に行うべく、本実施形態では、図４に示すように、コントロールシャフト２７のリフト量可変アクチュエータ３０近傍についての軸線方向への変位位置をリフト量センサ５４によって検出するようにしている。すなわち、コントロールシャフト２７のリフト量可変アクチュエータ３０近傍の変位を検出することで、コントロールシャフト２７の膨張度合いなどの影響を極力排除することができるため、同膨張度合いを考慮するなどの余分な処理をすることなくゼロ点補正を行うことができるようになる。
【００５８】
次に、上記コントロールシャフト２７を変位させることで行われるバルブリフト量の可変制御態様について説明する。
図５に、上記仲介駆動機構２０及びその周辺部の側面の構成を示す。図５（ａ）に示すように、吸気カムシャフト１３に設けられた吸気カム１３ａは仲介駆動機構２０の入力部２１と接触して配置されている。そして、仲介駆動機構２０の第２揺動カム２３は、ロッカーアーム１に回転可能に取り付けられたローラ１ａと接触している。また、吸気バルブ２は、ロッカーアーム１によって押し下げられる位置に配置されている。なお、ここでは第２揺動カム２３のみを示しているが、第１揺動カム２２についてもここでは図示しない別の吸気バルブに対応して同様な態様にて設けられている。以下、この明細書においては、吸気バルブ２の開閉動作を第２揺動カム２３から駆動力を得る吸気バルブを例として説明する。
【００５９】
この図５は、リフト量可変アクチュエータ３０のピストン３２を先の図３（ａ）に示したＦ方向へ最大限移動させた場合の仲介駆動機構２０の状態を示している。
【００６０】
ここで、図５（ａ）では、吸気カム１３ａのベース円部分（ノーズ１３ｂを除いた部分）が、仲介駆動機構２０における入力部２１のローラ２１ｒに接触している。このとき、第２揺動カム２３のノーズ２３ｎはロッカーアーム１のローラ１ａには接触しておらず、ノーズ２３ｎに隣接したベース円部分が接触している。このため、吸気バルブ２はスプリング２ｂによる閉弁側への付勢力によって閉弁状態にある。
【００６１】
吸気カムシャフト１３が回転して吸気カム１３ａのノーズ１３ｂが入力部２１のローラ２１ｒを押し下げると、仲介駆動機構２０内では入力部２１からスライダギア２４を介して第２揺動カム２３に揺動が伝達されて、第２揺動カム２３はノーズ２３ｎを押し下げるように揺動する。これによりノーズ２３ｎに設けられた湾曲状のカム面２３ｅが直ちにロッカーアーム１のローラ１ａに接触して、図５（ｂ）に示すごとく、カム面２３ｅの全範囲を使用してロッカーアーム１のローラ１ａを押し下げる。これにより、ロッカーアーム１は基端部１ｃ側を中心に揺動し、ロッカーアーム１の先端部１ｄは大きく吸気バルブ２のステムエンド２ａを押し下げる。こうして吸気バルブ２は最大のリフト量にて駆動される。
【００６２】
図６はリフト量可変アクチュエータ３０のピストン３２を図５の状態から先の図３（ａ）に示すＲ方向へ少し移動させた場合の仲介駆動機構２０の状態を示している。
【００６３】
図６（ａ）では吸気カム１３ａのベース円部分が、仲介駆動機構２０における入力部２１のローラ２１ｒに接触している。このとき、第２揺動カム２３のノーズ２３ｎはロッカーアーム１のローラ１ａには接触しておらず、このため、吸気バルブ２はスプリング２ｂによる閉弁側への付勢力によって閉弁状態にある。しかもこのとき、第２揺動カム２３はローラ１ａと、図５の場合に比較して少しノーズ２３ｎから離れたベース円部分が接触している。これは仲介駆動機構２０内でスライダギア２４が少しＲ方向に移動したため、入力部２１のローラ２１ｒと第２揺動カム２３のノーズ２３ｎとの位相が小さくなったためである。
【００６４】
吸気カムシャフト１３が回転して吸気カム１３ａのノーズ１３ｂが入力部２１のローラ２１ｒを押し下げると、仲介駆動機構２０内では入力部２１からスライダギア２４を介して第２揺動カム２３に揺動が伝達されて、第２揺動カム２３はノーズ２３ｎを押し下げるように揺動する。
【００６５】
上述したごとく、図６（ａ）の状態ではロッカーアーム１のローラ１ａはノーズ２３ｎから離れたベース円部分が接触している。このため、第２揺動カム２３が揺動しても、しばらくはロッカーアーム１のローラ１ａはノーズ２３ｎに設けられた湾曲状のカム面２３ｅに接触することなくベース円部分に接触した状態を継続する。その後、湾曲状のカム面２３ｅがローラ１ａに接触して、図６（ｂ）に示すごとくロッカーアーム１のローラ１ａを押し下げる。これにより、ロッカーアーム１は基端部１ｃを中心に揺動する。しかし、ロッカーアーム１のローラ１ａが当初、ノーズ２３ｎから離れている分、カム面２３ｅの使用範囲は少なくなってロッカーアーム１の揺動角度は小さくなり、ロッカーアーム１の先端部１ｄによるステムエンド２ａの押し下げ量、すなわちリフト量は少なくなる。こうして吸気バルブ２は最大量よりも小さいリフト量にて駆動される。
【００６６】
次に、上記コントロールシャフト２７の熱膨張を考慮した本実施形態の可変動弁機構の設定について図７に基づいて説明する。
本実施形態においては、コントロールシャフト２７の変位によって定まる各気筒１１の各吸気バルブ２の各リフト量が、完全暖機状態において互いに等しくなるように設定されている。ここで、「完全暖機状態」とは、内燃機関１０を流通する冷却水の温度が所定の温度領域となることである。詳しくは、この所定の温度領域とは、先の図２に示したサーモスタットＴＶが機械的に開弁され、このサーモスタットＴＶの開弁量の変化によって冷却水温が調整される温度領域のことである。
【００６７】
更に、本実施形態では、図７に示すように、コントロールシャフト２７の熱膨張度合いによる当該機関の完全暖機状態と冷間時とのリフト量のずれ量がリフト量可変アクチュエータ３０に近い側ほど低減されるように設定する。すなわち、本実施形態では、コントロールシャフト２７が冷間時（図７（ｂ））に収縮したとき、各気筒１１に対応する係止ピン２７ａの完全暖機状態（図７（ａ））に対するずれ量が、リフト量可変アクチュエータ３０に近い側ほど低減されるように設定する。これにより、図７（ｃ）にコントロールシャフト２７を先の図３に示したＦ方向へ最大限変位させた場合について模式的に示すように、各気筒１１の吸気バルブ２のリフト量は、リフト量可変アクチュエータ３０から離れるほど減少することとなる。
【００６８】
こうした設定にすることで、リフト量の制御に際して、当該機関の任意の運転状態においてリフト量可変アクチュエータ３０に最も近接した吸気バルブ２を基準とすることが容易となり、これにより、リフト量の制御にかかる処理の簡易化やアクチュエータの小型化を図る。
【００６９】
すなわち、任意の運転状態においてリフト量可変アクチュエータ３０に最も近接した吸気バルブ２を基準とする場合、コントロールシャフト２７のうちリフト量可変アクチュエータ３０近傍の変位量を検出することによりリフト量を把握すると、その制御にかかる処理が簡易化される。そして、上述したように、コントロールシャフト２７のうちリフト量可変アクチュエータ３０近傍の変位量を検出する場合には、ゼロ点補正を簡易に行うことが可能となる。したがって、コントロールシャフト２７の熱膨張度合いによる当該機関の完全暖機状態と冷間時とのリフト量のずれ量がリフト量可変アクチュエータ３０側ほど低減されるように設定することで、リフト量の制御にかかる処理の簡易化が可能となる。
【００７０】
また、任意の運転状態においてリフト量可変アクチュエータ３０に最も近接した吸気バルブ２を基準とする場合、同リフト量可変アクチュエータ３０によるコントロールシャフト２７の変位量を、この最も近接した吸気バルブ２のリフト量を可変とするための変位量にほぼ限定することができる。すなわち、先の図４に示した第１圧力室３３と第２圧力室３４とのピストン３２の変位方向の距離の和を、この最も近接した吸気バルブ２のリフト量を可変とするための変位量にほぼ限定することができる。すなわち、ピストン３２を図４のＲ方向に最大限変位させたときにこの吸気バルブ２が最小リフト量となるようにするとともに、同ピストン３２を図４のＦ方向に最大限変位させたときにこの吸気バルブ２が最大リフト量となるようにすることができる。これに対し、これ以外の気筒１１に対応した吸気バルブ２を基準とする場合、冷間時におけるこの吸気バルブ２が最小リフト量に制御されるときに、ピストン３２は、暖機に伴うコントロールシャフト２７の膨張量だけ図４のＦ方向に更に変位可能に設定されることとなる。
【００７１】
ここで、こうした設定の下に行われる本実施形態の内燃機関１０の出力特性の制御態様について説明する。
本実施形態では、内燃機関１０の出力トルクと、同内燃機関１０の排気ガス特性とを上記出力特性として、これを制御する。そして、この際、当該機関の暖機状態に基づきコントロールシャフト２７の熱膨張度合いを監視し、この監視する熱膨張度合いに応じて上記制御にかかる操作量を各気筒１１毎に各別に設定する。これにより、コントロールシャフト２７の熱膨張度合いによりリフト量に各気筒１１間でばらつきが生じることに起因して各気筒１１間で生じる出力特性のばらつきの低減を図る。
【００７２】
以下、これについて、図８〜図１０を用いて更に説明する。
図８は、上記出力特性としての排気ガス特性を、上記操作量としての燃料噴射量によって制御する処理にかかるフローチャートである。この処理は、上記電子制御装置５０において、所定の周期毎に繰り返し実行される。
【００７３】
この一連の処理においては、まず、ステップ１００において、上記回転速度センサ５１によって検出される回転速度ＮＥと上記エアフローメータ５２によって検出される吸入空気量(負荷Ｑ)、更に上記水温センサ５３によって検出される冷却水温ＴＨＷを読み込む。次に、ステップ１１０において、上記回転速度ＮＥ及び負荷Ｑに基づいて燃料噴射量のベース値を算出する。
【００７４】
こうして燃料噴射量のベース値が算出されると、ステップ１２０において、冷却水温ＴＨＷに基づき、気筒１１のリフト量のばらつきに起因した排気ガス特性のばらつきを考慮して燃料噴射量のベース値を各気筒毎に補正する。
【００７５】
ここで、冷却水温ＴＨＷは、本実施形態において、当該機関の暖機状態の指標となるパラメータである。そして、この冷却水温ＴＨＷを通じて把握される当該機関の暖機状態に基づいて、コントロールシャフト２７の熱膨張度合いを監視することができる。このため、冷却水温ＴＨＷに基づいて、コントロールシャフト２７の熱膨張度合いにより各気筒１１のリフト量に生じるばらつきを把握することができる。
【００７６】
このコントロールシャフト２７の熱膨張度合いにより各気筒１１のリフト量に生じるばらつきは、各気筒１１の排気ガス特性のばらつきの原因となる。すなわち、リフト量が各気筒１１間で異なることで、各気筒１１間で吸入空気量にばらつきが生じる。そして、こうして吸入空気量にばらつきの生じた各気筒１１間に対して、全て同一の燃料量の燃料を噴射するようにすると、各気筒１１間の空燃比にばらつきが生じることとなる。そして、この空燃比のばらつきが排気ガス特性（各気筒１１において燃焼に供された混合気の特性）のばらつきを引き起こす。
【００７７】
ちなみに、先の図２に示した触媒コンバータ７に内蔵された三元触媒は、その空燃比が理論空燃比に近似する混合気を燃焼させたときの排気ガスに対して、その浄化作用がもっとも優れたものとなる。このため、気筒１１間で空燃比にばらつきが生じると、これら各気筒１１によってはそこで燃焼に供される混合気の空燃比は理論空燃比に対してずれたものとなる。そして、このずれた空燃比にて燃焼に供された混合気（排気ガス）に対しては、上記触媒コンバータ７に内蔵される三元触媒の浄化作用は劣ったものとなる。
【００７８】
したがって、このステップ１２０では、各気筒１１間での空燃比のばらつきを補償すべく、噴射燃料量のベース値を各気筒１１毎に各別に補正する。詳しくは、本実施形態では、冷間時においては、上記リフト量可変アクチュエータ３０から離間した気筒１１ほど、リフト量が小となり吸入空気量が少なくなることを考慮して、同リフト量可変アクチュエータ３０から離間した気筒１１ほど、噴射燃料量を低減する。また、この低減度合いは、当該機関の完全暖機状態に対するリフト量のずれ量は暖機の程度の低いほど大きいことを考慮して、冷却水温ＴＨＷが低いほど大きくする。
【００７９】
こうして燃料噴射量のベース値が補正されると、ステップ１３０において、各気筒１１毎に補正された燃料噴射量にて先の図２に示した燃料噴射弁４を通じた燃料噴射操作を行い、この一連の処理を一旦終了する。
【００８０】
一方、図９は、上記出力特性としての出力トルクを、上記操作量としての点火時期によって制御する処理にかかるフローチャートである。この処理は、上記電子制御装置５０において、所定の周期毎に繰り返し実行される。
【００８１】
この一連の処理においても先の図８のステップ１００同様、まず、ステップ２００において、上記回転速度ＮＥ、上記吸入空気量(負荷Ｑ)、上記冷却水温ＴＨＷを読み込む。次に、ステップ２１０において、上記回転速度ＮＥ及び負荷Ｑに基づいて点火時期のベース値を算出する。
【００８２】
こうして点火時期が算出されると、ステップ２２０において、冷却水温ＴＨＷに基づき、気筒１１間のリフト量のばらつき及び上記燃料噴射量の各気筒毎の補正に起因した出力トルクのばらつきを考慮して点火時期のベース値を各気筒１１毎に補正する。
【００８３】
ここで、冷却水温ＴＨＷは、先の図７に示したステップ１２０同様、当該機関の暖機状態の指標となるパラメータであり、これから、コントロールシャフト２７の熱膨張度合いに起因して各気筒１１間のリフト量に生じるばらつきを把握することができる。
【００８４】
このコントロールシャフト２７の熱膨張度合いにより各気筒１１間のリフト量に生じるばらつきは、各気筒１１間での吸入空気量にばらつきが生じる原因となる。そして、こうして吸入空気量にばらつきの生じた各気筒１１間に対して、全て同一の点火時期にて点火制御を行うようにすると、各気筒１１の出力トルクにばらつきが生じることとなる。更に、本実施形態では、先の図７に示した処理によって燃料噴射量が各気筒毎に補正されているために、出力トルクにばらつきが生じる。
【００８５】
これらを原因とする出力トルクのばらつきによって、リフト量可変アクチュエータ３０から離間した気筒１１ほど、出力トルクが小さくなる。そこで、本実施形態では、リフト量可変アクチュエータ３０から離間した気筒１１ほど、点火時期を進角させることで、出力トルクの低減を補償する。更に、この進角させる度合いは、当該機関の完全暖機状態に対するリフト量のずれ量は暖機の程度の低いほど大きいことを考慮して、冷却水温ＴＨＷが低いほど大きなものとする。図１０に、本実施形態において用いる点火時期の補正値を定めたマップを例示する。このマップにおいて、マイナス符号は、内燃機関１０のピストン上死点からのクランクシャフト１５の角度として示される点火時期がその進角側にあることを意味する。
【００８６】
こうして点火時期のベース値が補正されると、ステップ２３０において、先の図２に示した点火プラグ５を通じてこの補正された点火時期にて点火操作がなされる。
【００８７】
以上説明した本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）当該機関の暖機状態に基づき監視されるコントロールシャフト２７の熱膨張度合いに応じて上記制御にかかる操作量を各気筒１１毎に各別に設定した。これにより、コントロールシャフト２７の熱膨張度合いにより各気筒１１のリフト量にばらつきが生じることに起因して各気筒１１の出力特性に生じるばらつきの低減を図ることができるようになる。
【００８８】
（２）上記制御にかかる操作量を設定するに際し、そのベース値に対してコントロールシャフト２７の熱膨張度合いに応じて各気筒１１毎に各別に補正するようにした。これにより、コントロールシャフト２７の熱膨張度合いに応じて(他のパラメータとともに多次元マップ等を用いて)操作量を直接算出する場合と比較して、その算出処理にかかるデータ量を低減することができる。
【００８９】
（３）コントロールシャフト２７の熱膨張度合いに起因した各気筒１１の空燃比のばらつきを補償すべく、噴射燃料量のベース値を各気筒１１毎に各別に補正した。これにより、各気筒１１において燃焼に供された混合気の特性を触媒コンバータ７による浄化作用が最も優れたものとなる特性とすることができる。
【００９０】
（４）冷却水温ＴＨＷに基づき、気筒１１のリフト量のばらつき及び上記燃料噴射量の各気筒毎の補正に起因した出力トルクのばらつきを考慮して点火時期のベース値を各気筒１１毎に補正した。これにより、出力トルクのばらつきを抑制することができる。
【００９１】
（５）各気筒１１の各吸気バルブ２の各リフト量が、完全暖機状態において互いに等しくなるように設定した。これにより、完全暖機状態の内燃機関１０の制御に際し、コントロールシャフト２７の熱膨張度合いに起因した各気筒１１のリフト量のばらつきを回避することができるようになる。
【００９２】
（６）コントロールシャフト２７の熱膨張度合いによる当該機関の完全暖機状態と冷間時とのリフト量のずれ量がリフト量可変アクチュエータ３０に近い側ほど低減されるように設定した。これにより、リフト量の制御に際して、当該機関の任意の運転状態においてリフト量可変アクチュエータ３０に最も近接した吸気バルブ２を基準とすることが容易となり、これにより、リフト量の制御にかかる処理の簡易化やアクチュエータの小型化を図ることができるようになる。
【００９３】
なお、上記実施形態は以下のように変更して実施してもよい。
・当該機関の暖機状態を示すパラメータとしては、内燃機関１０を循環する冷却水の温度に限らない。
【００９４】
・当該機関の暖機状態によらず、コントロールシャフト２７の熱膨張度合いを直接監視して各操作量を各気筒毎に各別に補正するようにしてもよい。この熱膨張度合いの直接的な監視は、例えばコントロールシャフトとは熱膨張度合いの異なる部材をコントロールシャフトに局所的に一体化させこれらの熱膨張率の違いに起因してこの部材に加わる応力を検出する手段等、同熱膨張度合いを検出する手段を通じて行えばよい。
【００９５】
・燃料噴射量の制御については、先の図８に例示するものに限らない。通常、燃料噴射量の制御に際しては、空燃比を所望の空燃比（例えば理論空燃比）とすべくフィードバック制御がなされている。こうした場合であれ、このフィードバック制御によって制御されている燃料噴射量（ベース値）に対し、コントロールシャフト２７の熱膨張度合いに応じた燃料噴射量の補正を各気筒毎に各別に行うことは有効である。
【００９６】
・当該機関の暖機状態に応じた（コントロールシャフト２７の熱膨張度合いに応じた）燃料噴射量の補正を各気筒毎に行わなくとも、これに基づいて点火時期を補正することで出力トルクのばらつきを抑制することはできる。
【００９７】
・点火時期による出力トルクの補正は、出力トルクの小さくなる気筒ほど進角側へ制御するものに限らず、出力トルクの大きくなる気筒ほど遅角側へ制御するようにしてもよい。
【００９８】
・当該機関の暖機状態に応じた（コントロールシャフト２７の熱膨張度合いに応じた）点火時期の補正を各気筒毎に行わなくとも、これに基づいて燃料噴射量を補正することで排気ガス特性のばらつきを抑制することはできる。
【００９９】
・排気ガス特性のばらつきの補正のための上記燃料噴射量の各気筒毎の補正は、各気筒１１において燃焼に供される混合気の特性を理論空燃比にあわせるものに限らず、例えば所定の空燃比に合わせるものであってもよい。
【０１００】
・コントロールシャフト２７の熱膨張度合いにより各気筒１１のリフト量にばらつきが生じることに起因した出力特性のばらつきを補正する操作量としては、上記点火時期や燃料噴射量に限らない。
【０１０１】
・コントロールシャフト２７の熱膨張度合いにより各気筒１１のリフト量にばらつきが生じることに起因して各気筒１１間でばらつきの生じる出力特性としては、排気ガスや出力トルクに限らない。これ以外の場合であれ、適宜の操作量を各気筒毎に各別に補正することで、この出力特性のばらつきを補正することができるようになる。
【０１０２】
・操作量を各気筒毎に補正する代わりに、当該機関の暖機状態等に応じて、（実際には適宜のパラメータを合わせ用いて）操作量を直接設定するようにしてもよい。これは、例えば当該機関の暖機状態を示すパラメータとそれ以外の適宜のパラメータとの多次元マップにて操作量が決定されるようにすればよい。
【０１０３】
・シャフトの熱膨張度合いを監視し、該監視するシャフトの熱膨張度合いに応じて出力特性の制御にかかる操作量を複数の気筒の前記各気筒毎に各別に設定する制御手段としては、上記電子制御装置５０を備えて構成されるものに限らない。例えばこうした制御のみを行う専用のハードウェアにて構成してもよい。
【０１０４】
・各気筒１１の各吸気バルブ２の各リフト量が互いに等しく設定される「完全暖機状態」については、上記実施形態で例示したものに限らない。例えば、冷却水温を制御する適宜の手段を備える場合には、冷却水温がこの手段の制御目標となる温度領域（又は同領域内の所定の温度）となることを「完全暖機状態」とすることができる。
【０１０５】
・更に、各気筒１１の各吸気バルブ２の各リフト量が互いに等しくなるのは、「完全暖機状態」に限らず、例えば冷間時等、当該機関の所定の暖機状態であってもよい。
【０１０６】
・上記実施形態では、コントロールシャフト２７を先の図４に示したＲ方向に最大限変位させたときの同コントロールシャフト２７の変位位置に基づき、ゼロ点を設定したが、Ｆ方向に最大限変位させたときでもよい。
【０１０７】
・例えばコントロールシャフト２７の変位を常時精度よく検出することのできるハードウェアを用いるなら、コントロールシャフト２７の熱膨張度合いによる当該機関の完全暖機状態と冷間時とのリフト量のずれ量がリフト量可変アクチュエータ３０側ほど低減されるような設定としなくてもよい。この場合、例えば、コントロールシャフト２７の中央部付近にゼロ点を設定し、この付近の吸気バルブを基準としてリフト量制御を行うようにしてもよい。これにより、各気筒間のリフト量のばらつきを低減することができる。
【０１０８】
更に、例えば、コントロールシャフト２７の膨張度合いを考慮してゼロ点補正を行うなら、コントロールシャフト２７の中央部付近にゼロ点を設定し、この付近の吸気バルブを基準としてリフト量制御を行うようにすることもできる。
【０１０９】
・可変動弁機構によってそのバルブ特性が可変とされるのは、吸気バルブに限らず、排気バルブであってもよい。
・リフト量を可変とする可変動弁機構としては、上記構成のものに限らない。また、リフト量の代わりに、バルブ作用角を可変とする可変動弁機構であってもよい。要は、アクチュエータによりシャフトをその軸方向に変位させることで複数の気筒にそれぞれ設けられた機関バルブのバルブ特性を可変とする可変動弁機構であればよい。
【０１１０】
・また、気筒の数等、内燃機関の構成も適宜変更してよい。
なお、上記実施形態及びその変形例から把握できる技術思想としては、以下のものがある。
【０１１１】
（イ）請求項７に記載の多気筒内燃機関の制御装置において、前記可変動弁機構は、当該機関の完全暖機状態に対する冷間時のバルブ特性のずれに起因して吸入空気量が減少するように設定されるものであって、且つ前記制御手段は、前記燃料噴射量を、前記吸入空気量の減少量に応じて前記各気筒毎に各別に減少させるとともに、前記点火時期を、前記吸入空気量の減少量及び前記燃料噴射量の減少量に応じて同各気筒毎に各別に進角側に設定することを特徴とする多気筒内燃機関の制御装置。
【０１１２】
（ロ）請求項１〜１１のいずれか一項又は上記（イ）に記載の多気筒内燃機関の制御装置において、前記可変動弁機構は、内燃機関のクランクシャフトにより回転駆動されるカムシャフトと、前記カムシャフトに設けられた回転カムと、前記カムシャフトとは異なる前記シャフトにて揺動可能に支持され、入力部と出力部とを有することで前記回転カムにより入力部が駆動されると出力部にて前記バルブを駆動する仲介駆動機構と、前記仲介駆動機構の入力部と出力部との相対位相を可変とする仲介位相差可変手段と、を備えたことを特徴とする多気筒内燃機関の制御装置。
【０１１３】
（ハ）上記（ロ）に記載の多気筒内燃機関の制御装置において、前記出力部は揺動カムとして構成され、前記仲介位相差可変手段は揺動カムに形成されたノーズと入力部との相対位相を可変とすることを特徴とする多気筒内燃機関の制御装置。
【０１１４】
（ニ）上記（ハ）に記載の多気筒内燃機関の制御装置において、前記仲介位相差可変手段は、揺動カムに形成されたノーズと入力部との相対位相を可変とすることにより、前記回転カムによる入力部の駆動に連動して生じるノーズによる前記バルブのリフト量の大きさを調整可能とすることを特徴とする多気筒内燃機関の制御装置。
【０１１５】
（ホ）上記（ハ）に記載の多気筒内燃機関の制御装置において、前記仲介位相差可変手段は、揺動カムに形成されたノーズと入力部との相対位相を可変とすることにより、前記回転カムによる入力部の駆動に連動して生じるノーズによる前記バルブへの作用角を調整可能とすることを特徴とする多気筒内燃機関の制御装置。
【０１１６】
（ヘ）請求項１〜１１のいずれか一項又は上記（イ）に記載の多気筒内燃機関の制御装置において、前記可変動弁機構は、カムプロフィールがカム軸方向に連続的に変化する３次元カムが設けられたカムシャフトを有し、同カムシャフトを前記シャフトとしてこのカム軸方向への変位位置に応じて機関バルブのバルブリフト量を可変とするものであることを特徴とする多気筒内燃機関の制御装置。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態にかかる多気筒内燃機関の制御装置の一実施形態の全体構成を示す平面図。
【図２】同実施形態の内燃機関の吸排気系を示す平面図。
【図３】同実施形態のバルブリフト量可変機構の備える仲介駆動機構の構成を示す斜視図。
【図４】同実施形態のバルブリフト量可変機構の構成を示す断面図。
【図５】同実施形態のバルブリフト量可変機構による吸気バルブの駆動態様を示す側面図。
【図６】同実施形態のバルブリフト量可変機構による吸気バルブの駆動態様を示す側面図。
【図７】同実施形態の可変動弁機構の設定を模式的に示す図。
【図８】同実施形態における燃料噴射量操作にかかる処理手順を示すフローチャート。
【図９】同実施形態における点火時期操作にかかる処理手順を示すフローチャート。
【図１０】上記点火時期の補正に用いるマップを示す図。
【符号の説明】
１…ロッカーアーム、１ａ…ローラ、１ｃ…基端部、１ｄ…先端部、２…吸気バルブ、２ａ…ステムエンド、４…燃料噴射弁、５…点火プラグ、１０…内燃機関、１１…気筒、１２…シリンダヘッド、１３…吸気カムシャフト、１３ａ…吸気カム，１３ｂ…ノーズ、１４…排気カムシャフト、１５…クランクシャフト、１６、１７…立壁部、２０…仲介駆動機構、２１…入力部、２１ａ、２１ｂ…アーム、２１ｒ…ローラ、２１ｈ…ハウジング、２１ｓ…ヘリカルスプライン、２１ｔ…シャフト、２２…第１揺動カム、２２ｈ…ハウジング、２２ｎ…ノーズ、２２ｓ…ヘリカルスプライン、２３…第２揺動カム、２３ｅ…カム面、２３ｈ…ハウジング、２３ｎ…ノーズ、２３ｓ…ヘリカルスプライン、２４…スライダギア、２４ａ…入力用ヘリカルスプライン、２４ｂ…小径部、２４ｃ…第１出力用ヘリカルスプライン、２４ｄ…小径部、２４ｅ…第２出力用ヘリカルスプライン、２４ｆ…貫通孔、２４ｇ…長孔、２６…支持パイプ、２６ａ…長孔、２７…コントロールシャフト、２７ａ…係止ピン、３０…リフト量可変アクチュエータ、３１…シリンダチューブ、３２…ピストン、３３…第１圧力室、３４…第２圧力室、３６…第１給排通路、３７…第２給排通路、５０…電子制御装置。
【発明の属する技術分野】
本発明は、多気筒内燃機関の制御装置に関し、特にアクチュエータによりシャフトをその軸方向に変位させることで各気筒にそれぞれ設けられた機関バルブのバルブ特性を可変とする可変動弁機構を備える多気筒内燃機関に採用されてその出力特性を制御する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、上記タイプの可変動弁機構としては、例えば特開２００１―２６３０１５号公報に記載のものがある。この可変動弁機構は、カムシャフトに設けられたカムによる入力部の押圧に応じて揺動される揺動カムにて間接的に機関バルブを駆動する仲介駆動機構を備えている。この仲介駆動機構は、カムシャフトとは異なる軸として軸支されるコントロールシャフトのスライド操作に応じて上記入力部と揺動カムとの相対位相が変更される構造となっている。そして、この変更される入力部と揺動カムとの位相差に応じて、上記カムシャフトに連結されたカムのカムノーズに対する揺動カムの揺動量、すなわち機関バルブの開弁量（リフト量）が連続的に可変とされる。
【０００３】
こうした可変動弁機構によれば、アクチュエータにより一本のシャフトをその軸方向に連続的に変位させることで機関バルブのバルブ特性（リフト量）を連続的に可変とすることが可能となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記可変動弁機構にあっては、機関の暖機状態に応じて上記コントロールシャフトが熱膨張の影響を受け、その軸長が変化する傾向にある。このため、この可変動弁機構が多気筒内燃機関に採用される場合には、該コントロールシャフトの軸長の変化に起因して、各気筒間でバルブ特性にばらつきが生じることとなる。そして、このように各気筒間でバルブ特性にばらつきが生じる場合、多気筒内燃機関としての気筒間でのトルク特性や排気ガス特性等、その出力特性自体のばらつきが無視できないものとなる。
【０００５】
なお、上記仲介駆動機構を有する可変動弁機構に限らず、シャフトをその軸方向に変位させることで各気筒の機関バルブのバルブ特性を可変とする可変動弁機構を備える多気筒内燃機関にあっては、こうした実情も概ね共通したものとなっている。
【０００６】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、シャフトをその軸方向に変位させることで各気筒にそれぞれ設けられた機関バルブのバルブ特性を可変とする機構を備えた多気筒内燃機関にあって、シャフト長の変化に起因する各気筒間での出力特性のばらつきを好適に抑制することにある。
【０００７】
【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。
（１）請求項１に記載の発明は、複数の気筒にまたがり気筒配列方向に沿う態様で配置されるシャフトについて、これをアクチュエータにより軸方向に変位させることで複数の気筒にそれぞれ設けられた機関バルブのバルブ特性であるバルブリフト量またはバルブ作用角を可変とする可変動弁機構を備える多気筒内燃機関において、その出力特性である排気ガス特性または出力トルクの制御にかかる出力特性操作量を操作する多気筒内燃機関の制御装置であって、前記シャフトにおいての各気筒に対応する部位の熱膨張度合いの違いを監視し、この熱膨張度合いの違いに応じて前記出力特性操作量を気筒毎に各別に設定する制御手段を備えることを要旨としている。
【０００８】
上記構成では、出力特性（排気ガス特性または出力トルク）の制御にかかる操作量が、監視するシャフトの熱膨張度合いに応じて複数の気筒の各気筒毎に各別に設定される。このため、シャフトの熱膨張度合いによってバルブ特性（バルブリフト量またはバルブ作用角）に生じる各気筒間でのばらつきを抑制するように上記制御にかかる操作量を各気筒毎に各別に設定することができる。これにより、シャフト長の変化に起因する各気筒間での出力特性のばらつきを好適に抑制することができるようになる。
【０００９】
なお、上記制御手段を、出力特性の制御にかかる操作量についてその基本となるベース値を算出する手段と、監視する熱膨張度合いに応じて複数の気筒の各気筒毎に各別に上記ベース値を補正する手段とを備えて構成するようにしてもよい。
【００１０】
このようにベース値を補正して操作量を設定することで、熱膨張度合いに基づいて(他のパラメータとともに)操作量を直接算出する場合と比較して、その算出処理にかかるデータ量等を低減することができる。
【００１１】
（２）請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の多気筒内燃機関の制御装置において、前記制御手段は、前記シャフトにおいての各気筒に対応する部位の熱膨張度合の違いに起因して生じる各気筒間での出力特性の差について、これを小さくする態様で前記気筒毎の出力特性操作量を設定することを要旨としている。
【００１２】
（３）請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の多気筒内燃機関の制御装置において、前記制御手段は、前記シャフトにおいての各気筒に対応する部位の熱膨張度合いの違いとして、前記シャフトにおいて一の気筒に対応する一の部位の熱膨張度合いと前記シャフトにおいて他の気筒に対応する他の部位の熱膨張度合いとの違いを監視し、前記一の部位の熱膨張度合いと前記他の部位の熱膨張度合いとが互いに異なるとき、前記気筒毎の出力特性操作量の設定として、前記一の気筒及び前記他の気筒の出力特性操作量を各別に設定することを要旨としている。
【００１３】
（４）請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の多気筒内燃機関の制御装置において、前記制御手段は、互いに異なる前記シャフトの熱膨張状態をそれぞれ第１熱膨張状態及び第２熱膨張状態とし、前記シャフトにおいて一の気筒に対応する一の部位について、前記第１熱膨張状態と前記第２熱膨張状態との間における当該一の部位の熱膨張度合いの違いを第１の熱膨張度合いとし、前記シャフトにおいて他の気筒に対応する他の部位について、前記第１熱膨張状態と前記第２熱膨張状態との間における当該他の部位の熱膨張度合いの違いを第２の熱膨張度合いとして、これら第１の熱膨張度合い及び第２の熱膨張度合いの違いを前記シャフトにおいての各気筒に対応する部位の熱膨張度合いの違いとして監視することを要旨としている。
【００１４】
（５）請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の多気筒内燃機関の制御装置において、前記可変動弁機構は、前記シャフトにおいて各気筒に対応する部位に設けられた複数の係止体について、この係止体と気筒との位置関係を前記アクチュエータによる前記シャフトの移動を通じて変更することにより各気筒のバルブリフト量またはバルブ作用角を変更するものであり、前記制御手段は、前記一の部位に設けられた係止体とこれに対応する気筒との位置関係について、前記第１熱膨張状態と前記第２熱膨張状態との間における当該位置関係の違いを前記第１の熱膨張度合いとし、前記他の部位に設けられた係止体とこれに対応する気筒との位置関係について、前記第１熱膨張状態と前記第２熱膨張状態との間における当該位置関係の違いを第２の熱膨張度合いとして、これら第１の熱膨張度合い及び第２の熱膨張度合いの違いを前記シャフトにおいての各気筒に対応する部位の熱膨張度合いの違いとして監視することを要旨としている。
【００１５】
（６）請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載の多気筒内燃機関の制御装置において、前記制御手段は、内燃機関の暖機状態を通じて把握される前記シャフトの暖機状態に基づいて、前記シャフトにおいての各気筒に対応する部位の熱膨張度合いの違いを監視することを要旨としている。
【００１６】
シャフトはそれ自身の暖機状態に応じて熱膨張する。そして、このシャフトの暖機状態は、当該機関の暖機態様を通じて把握することができる。この点、上記発明によれば、当該機関の暖機態様に基づいて、シャフトの熱膨張度合いを的確且つ簡易に監視することができるようになる。
【００１７】
（７）請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか一項に記載の多気筒内燃機関の制御装置において、前記制御手段は、前記出力特性操作量として燃料噴射量及び点火時期の少なくとも一方を操作するものであり、この操作量を前記熱膨張度合いの違いに応じて気筒毎に各別に設定するものであることを要旨としている。
【００１８】
上記発明によれば、上記出力特性としての当該機関の出力トルクや排気ガス特性等の各気筒間でのばらつきを好適に抑制することができるようになる。すなわち、出力トルクのばらつきは、例えば点火時期を監視するシャフトの熱膨張度合いに応じて各気筒毎に各別に設定することで好適に抑制することができる。また、排気ガス特性のばらつきは、例えば燃料噴射量を監視するシャフトの熱膨張度合いに応じて各気筒毎に各別に設定することで好適に抑制することができる。
【００２１】
（８）請求項８に記載の発明によれば、請求項１〜７のいずれか一項に記載の多気筒内燃機関の制御装置において、前記可変動弁機構は、前記シャフトにおいての各気筒に対応する部位の熱膨張度合いの違いに起因して生じる各気筒間でのバルブリフト量またはバルブ作用角のずれ量が所定の暖機状態において最小となるものであり、前記制御手段は、内燃機関の暖機状態が前記所定の暖機状態以外のときに前記熱膨張度合いの違いの監視に基づく気筒毎の出力特性操作量の設定を行うものであることを要旨としている。
【００２２】
上記構成では、当該機関の所定の暖機状態においてバルブ特性の各気筒間で生じるばらつきが最小となるように設定されている。このため、所定の暖機状態においては、シャフトの熱膨張度合いにより各気筒のバルブ特性にばらつきが生じるという問題を、何ら特別な制御によることなく機械的に抑制又は回避することができる。
【００２３】
（９）請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の多気筒内燃機関の制御装置において、前記可変動弁機構は、前記所定の暖機状態からのバルブリフト量またはバルブ作用角のずれ量が前記アクチュエータに近い気筒ほど小さくなるものであることを要旨としている。
【００２４】
上記構成では、所定の暖機状態からのバルブ特性のずれ量がアクチュエータに近い側ほど低減されるように設定される。このため、バルブ特性の制御に際して、当該機関の任意の運転状態においてアクチュエータに最も近接した機関バルブを基準とすることができ、ひいては、バルブ特性の制御にかかる処理の簡易化やアクチュエータの小型化を図ることができるようになる。
【００２５】
すなわち、任意の運転状態においてアクチュエータに最も近接した機関バルブを基準とする場合、シャフトのうちアクチュエータ近傍の変位量を検出することによりバルブ特性を把握すると、その制御にかかる処理が簡易化される。そして、シャフトのうちアクチュエータ近傍の変位量を検出する場合には、この検出手段のゼロ点補正を簡易に行うことが可能となる。したがって、シャフトの熱膨張度合いによる当該機関の完全暖機状態と冷間時とのバルブ特性のずれ量がアクチュエータ側ほど低減されるように設定することで、バルブ特性の制御にかかる処理の簡易化が可能となる。なお、この効果は、当該可変動弁機構がシャフトその軸方向に連続的に変位させることで、複数の気筒にそれぞれ設けられた機関バルブのバルブ特性を連続的に可変とするものであるときに、いっそう好適に奏されることとなる。
【００２６】
また、バルブ特性の制御に際して、当該機関の任意の運転状態においてアクチュエータに最も近接した機関バルブを基準とすることができる場合、アクチュエータによるシャフトの変位量を、この最も近接した機関バルブのバルブ特性を可変とするための変位量に限定することができる。このため、アクチュエータの小型化を図ることができる。
【００２７】
（１０）請求項１０に記載の発明は、請求項８または９に記載の多気筒内燃機関の制御装置において、前記制御手段は、内燃機関の完全暖機状態を前記所定の暖機状態として、内燃機関の暖機状態が完全暖機状態となる以前に前記熱膨張度合いの違いの監視に基づく気筒毎の出力特性操作量の設定を行うものであることを要旨としている。
【００２８】
上記構成によれば、内燃機関の通常運転時である完全暖機状態において、シャフトの熱膨張度合いにより各気筒のバルブ特性にばらつきが生じるという問題を、抑制又は回避することができる。
【００２９】
（１１）請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載の多気筒内燃機関の制御装置において、前記可変動弁機構は、内燃機関の完全暖機状態と冷間状態との間におけるバルブリフト量またはバルブ作用角のずれ量が前記アクチュエータに近い気筒ほど小さくなるものであることを要旨としている。
【００３０】
上記構成では、当該機関の完全暖機状態と冷間時とのバルブ特性のずれ量がアクチュエータに近い側ほど低減されるように設定される。このため、バルブ特性の制御に際して、当該機関の任意の運転状態においてアクチュエータに最も近接した機関バルブを基準とすることができ、ひいては、バルブ特性の制御にかかる処理の簡易化やアクチュエータの小型化を図ることができるようになる。
【００３１】
すなわち、任意の運転状態においてアクチュエータに最も近接した機関バルブを基準とする場合、シャフトのうちアクチュエータ近傍の変位量を検出することによりバルブ特性を把握すると、その制御にかかる処理が簡易化される。そして、シャフトのうちアクチュエータ近傍の変位量を検出する場合には、この検出手段のゼロ点補正を簡易に行うことが可能となる。したがって、シャフトの熱膨張度合いによる当該機関の完全暖機状態と冷間時とのバルブ特性のずれ量がアクチュエータ側ほど低減されるように設定することで、バルブ特性の制御にかかる処理の簡易化が可能となる。なお、この効果は、当該可変動弁機構がシャフトその軸方向に連続的に変位させることで、複数の気筒にそれぞれ設けられた機関バルブのバルブ特性を連続的に可変とするものであるときに、いっそう好適に奏されることとなる。
【００３２】
また、バルブ特性の制御に際して、当該機関の任意の運転状態においてアクチュエータに最も近接した機関バルブを基準とすることができる場合、アクチュエータによるシャフトの変位量を、この最も近接した機関バルブのバルブ特性を可変とするための変位量に限定することができる。このため、アクチュエータの小型化を図ることができる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかる多気筒内燃機関の制御装置をバルブリフト量可変機構を備える多気筒内燃機関の制御装置に適用した一実施形態を図面を参照しつつ説明する。
【００３４】
図１に、本実施形態にかかるバルブ特性制御装置の全体構成を示す。
同図１に示されるように、内燃機関１０は、４つの気筒１１を備える４気筒のガソリンエンジンとして構成されている。この内燃機関１０には、図２に示されるように、その各気筒１１に新気（空気）を供給する吸気通路３が接続されている。詳しくは、この吸気通路３には、燃料の噴射量を制御する燃料噴射弁４が備えられており、これにより、吸気通路３内で空気と上記燃料噴射弁４から吐出される燃料との混合気が各気筒１１に供給されることとなる。そして、これら各気筒１１に供給された混合気は、点火プラグ５により着火され、燃焼に供されることとなる。そして、この燃焼によって生成される排気ガス（燃焼に供された混合気）は、内燃機関１０に接続されている排気通路６に排出される。また、この排気通路６の下流には、３元触媒の内蔵された触媒コンバータ７が接続されている。
【００３５】
更に、この内燃機関１０には、冷却通路８が接続されており、これから内燃機関１０に冷却水が供給される。そして、この冷却通路８には、内燃機関１０の機関出力によって駆動されるウォータポンプＷＰが設けられおり、このウォータポンプＷＰによって冷却水は内燃機関１０を循環する。また、この冷却通路８には、冷却水温が所定の温度以上となると内燃機関１０及びラジエータ９間での冷却水の流通を許容する弁を機械的に開弁するサーモスタットＴＶが設けられている。そして、これにより、内燃機関１０を循環する冷却水のうち、同内燃機関１０を冷却するラジエータ９を循環する循環量が機械的に制御される。
【００３６】
上記気筒１１上は、先の図１に示すように、シリンダヘッド１２に覆われている。そして、シリンダヘッド１２上には、吸気バルブを駆動する吸気カム１３ａの設けられた吸気カムシャフト１３と排気バルブを駆動する排気カムの設けられた排気カムシャフト１４とが備えられている。そして、これら吸気カムシャフト１３と排気カムシャフト１４とは、内燃機関１０の出力軸としてのクランクシャフト１５と駆動連結されている。
【００３７】
また、内燃機関１０には、バルブリフト量可変機構が備えられている。このバルブリフト量可変機構は、仲介駆動機構２０や、リフト量可変アクチュエータ３０、同リフト量可変アクチュエータ３０を駆動するオイルコントロールバルブＯＣＶを備えて構成されるものである。
【００３８】
一方、電子制御装置（図中、ＥＣＵ）５０は、内燃機関１０の各箇所の状態を検出するセンサの検出値を取り込んで、上記燃料噴射弁４や点火プラグ５等、同内燃機関１０の各箇所を制御するものである。このセンサとしては、内燃機関１０の回転速度を検出する回転速度センサ５１や、内燃機関１０の吸入空気量を検出するエアフローメータ５２、内燃機関１０の冷却水温を検出する水温センサ５３等がある。
【００３９】
次に、上記バルブリフト量可変機構について説明する。
図３（ａ）は、バルブリフト量可変機構の備える仲介駆動機構２０の構成を示す斜視図である。
【００４０】
この仲介駆動機構２０は、中央に設けられた入力部２１、左に設けられた第１揺動カム２２（出力部）及び右に設けられた第２揺動カム２３（出力部）を備えている。これら入力部２１のハウジング２１ｈ及び揺動カム２２，２３の各ハウジング２２ｈ，２３ｈはそれぞれ外径が同じ円柱状をなしている。ちなみに、この図３（ａ）では、ここでは、入力部２１及び第１揺動カム２２及び第２揺動カム２３を軸位置にて水平に切断して上部半分を取り除き、内部を示している。
【００４１】
ここで、入力部２１のハウジング２１ｈの内部には、その軸方向に空間が形成され、この空間の内周面には軸方向に右ネジの螺旋状に形成されたヘリカルスプライン２１ｓが形成されている。また外周面からは２つのアーム２１ａ，２１ｂが平行に突出して形成されている。これらアーム２１ａ，２１ｂの先端には、アーム２１ａ，２１ｂ間にシャフト２１ｔが掛け渡されている。このシャフト２１ｔはハウジング２１ｈの軸方向と平行であり、ローラ２１ｒが回転可能に取り付けられている。
【００４２】
また、第１揺動カム２２のハウジング２２ｈの内部には、その軸方向に空間が形成され、この内部空間の内周面には軸方向に左ネジの螺旋状に形成されたヘリカルスプライン２２ｓが形成されている。そして、第１揺動カム２２の外周面からは略三角形状のノーズ２２ｎが突出して形成されている。
【００４３】
一方、第２揺動カム２３のハウジング２３ｈの内部には、その軸方向に空間が形成され、この内部空間の内周面には軸方向に左ネジの螺旋状に形成されたヘリカルスプライン２３ｓが形成されている。そして、第２揺動カム２３の外周面からは略三角形状のノーズ２３ｎが突出して形成されている。
【００４４】
これら第１揺動カム２２及び第２揺動カム２３は、入力部２１の両端から各端面を同軸上で接触させるように配置されている。そして、入力部２１及び第１揺動カム２２及び第２揺動カム２３から構成される内部空間には、スライダギア２４が配置されている。
【００４５】
ここでスライダギア２４は略円柱状をなし、外周面中央には右ネジの螺旋状に形成された入力用ヘリカルスプライン２４ａが形成されている。そして、この入力用ヘリカルスプライン２４ａの左側端部には小径部２４ｂを挟んで左ネジの螺旋状に形成された第１出力用ヘリカルスプライン２４ｃが形成されている。また、入力用ヘリカルスプライン２４ａの右側端部には小径部２４ｄを挟んで左ネジの螺旋状に形成された第２出力用ヘリカルスプライン２４ｅが形成されている。
【００４６】
図示するごとく、スライダギア２４の内で、入力用ヘリカルスプライン２４ａは入力部２１内部のヘリカルスプライン２１ｓに噛み合わされている。また第１出力用ヘリカルスプライン２４ｃは第１揺動カム２２内部のヘリカルスプライン２２ｓに噛み合わされ、第２出力用ヘリカルスプライン２４ｅは第２揺動カム２３内部のヘリカルスプライン２３ｓに噛み合わされている。
【００４７】
スライダギア２４の内部には中心軸方向に貫通孔２４ｆが形成されている。そして一方の小径部２４ｄには貫通孔２４ｆを外周面に開放するための長孔２４ｇが形成されている。この長孔２４ｇは周方向に長く形成されている。
【００４８】
このスライダギア２４の貫通孔２４ｆ内には図３（ａ）にその一部を示すように支持パイプ２６が周方向に摺動可能に配置されている。この支持パイプ２６は、先の図１に示したごとく、すべての仲介駆動機構２０に共通の１本が設けられている。
【００４９】
更に、支持パイプ２６内には、軸方向に摺動可能にコントロールシャフト（シャフト）２７が貫通している。このコントロールシャフト２７も支持パイプ２６と同様にすべての仲介駆動機構２０に共通の１本が設けられている。
【００５０】
コントロールシャフト２７には、図３（ｂ）に示すように、各仲介駆動機構２０毎に係止ピン２７ａが突出している。そして、この係止ピン２７ａは支持パイプ２６に形成されている軸方向の長孔２６ａを貫通して形成されている。ここで、コントロールシャフト２７の係止ピン２７ａは、支持パイプ２６の軸方向の長孔２６ａを貫通すると共に、図３（ａ）に示すようにスライダギア２４に形成された周方向の長孔２４ｇ内にも先端が挿入されている。
【００５１】
そして、支持パイプ２６に形成された軸方向の長孔２６ａにより、コントロールシャフト２７の係止ピン２７ａは、支持パイプ２６がシリンダヘッド１２に対して固定されていても、軸方向に移動することでスライダギア２４を軸方向に移動させることができる。更に、スライダギア２４自体は、周方向の長孔２４ｇにて係止ピン２７ａに係止していることにより、係止ピン２７ａにて軸方向の位置は決定されるが軸周りについては揺動可能となっている。
【００５２】
このように構成された各仲介駆動機構２０は、先の図１に示したごとく、その端部側にてシリンダヘッド１２に形成された立壁部１６，１７に挟まれて、軸周りには揺動可能であるが軸方向に移動するのが阻止されている。この立壁部１６，１７には、孔が形成され支持パイプ２６を貫通させ固定している。したがって支持パイプ２６はシリンダヘッド１２に対しては固定されて軸方向に移動したり回転したりすることはない。
【００５３】
また、支持パイプ２６内のコントロールシャフト２７は支持パイプ２６内を軸方向に摺動可能に貫通し、一端側にてリフト量可変アクチュエータ３０に連結されている。このリフト量可変アクチュエータ３０によりコントロールシャフト２７の軸方向の変位が調整可能とされている。
【００５４】
図４に、このリフト量可変アクチュエータ３０及びオイルコントロールバルブＯＣＶの構成を示す。
図４に示すように、このリフト量可変アクチュエータ３０は、円筒状のシリンダチューブ３１と、同シリンダチューブ３１内に設けられ、上記コントロールシャフト２７に連結されたピストン３２とを備えて構成されている。このピストン３２は、シリンダチューブの内部空間を第１圧力室３３及び第２圧力室３４に区画する。そして、第１圧力室３３及び第２圧力室３４は、それぞれ第１給排通路３６及び第２給排通路３７を介してオイルコントロールバルブＯＣＶと接続されている。
【００５５】
このオイルコントロールバルブＯＣＶによって第１圧力室３３や第２圧力室３４に選択的に作動油を供給することで、ピストン３２を変位させることができ、これによりコントロールシャフト２７もその軸方向に変位することとなる。そして、このようにコントロールシャフト２７を軸方向に変位させることで、吸気バルブのバルブリフト量を可変制御することが可能となる。
【００５６】
また、上記バルブリフト量は、本実施形態では、リフト量センサ５４によってこのコントロールシャフト２７の軸方向の変位量を検出することで把握するようにしている。そして、このリフト量センサ５４の検出値については、コントロールシャフト２７が図４のＲ方向に最大限変位された状態、換言すれば、リフト量可変アクチュエータ３０のピストン３２を第２圧力室３４側に最も変位させた状態をゼロ点（基準点）として、逐次ゼロ点補正を行うようにする。このゼロ点補正とは、リフト量可変アクチュエータ３０のピストン３２を第２圧力室３４側に最も変位させた状態におけるリフト量センサ５４の検出値によって、上記電子制御装置５０内でゼロ点として認識するリフト量センサ５４の検出値を逐次更新する処理のことをいう。これは、リフト量センサ５４の特性が変化することなどに鑑みてなされるものであり、このようにゼロ点補正をすることでコントロールシャフト２７の変位にかかる検出の精度の向上を図る。
【００５７】
なお、こうしたゼロ点補正を簡易に行うべく、本実施形態では、図４に示すように、コントロールシャフト２７のリフト量可変アクチュエータ３０近傍についての軸線方向への変位位置をリフト量センサ５４によって検出するようにしている。すなわち、コントロールシャフト２７のリフト量可変アクチュエータ３０近傍の変位を検出することで、コントロールシャフト２７の膨張度合いなどの影響を極力排除することができるため、同膨張度合いを考慮するなどの余分な処理をすることなくゼロ点補正を行うことができるようになる。
【００５８】
次に、上記コントロールシャフト２７を変位させることで行われるバルブリフト量の可変制御態様について説明する。
図５に、上記仲介駆動機構２０及びその周辺部の側面の構成を示す。図５（ａ）に示すように、吸気カムシャフト１３に設けられた吸気カム１３ａは仲介駆動機構２０の入力部２１と接触して配置されている。そして、仲介駆動機構２０の第２揺動カム２３は、ロッカーアーム１に回転可能に取り付けられたローラ１ａと接触している。また、吸気バルブ２は、ロッカーアーム１によって押し下げられる位置に配置されている。なお、ここでは第２揺動カム２３のみを示しているが、第１揺動カム２２についてもここでは図示しない別の吸気バルブに対応して同様な態様にて設けられている。以下、この明細書においては、吸気バルブ２の開閉動作を第２揺動カム２３から駆動力を得る吸気バルブを例として説明する。
【００５９】
この図５は、リフト量可変アクチュエータ３０のピストン３２を先の図３（ａ）に示したＦ方向へ最大限移動させた場合の仲介駆動機構２０の状態を示している。
【００６０】
ここで、図５（ａ）では、吸気カム１３ａのベース円部分（ノーズ１３ｂを除いた部分）が、仲介駆動機構２０における入力部２１のローラ２１ｒに接触している。このとき、第２揺動カム２３のノーズ２３ｎはロッカーアーム１のローラ１ａには接触しておらず、ノーズ２３ｎに隣接したベース円部分が接触している。このため、吸気バルブ２はスプリング２ｂによる閉弁側への付勢力によって閉弁状態にある。
【００６１】
吸気カムシャフト１３が回転して吸気カム１３ａのノーズ１３ｂが入力部２１のローラ２１ｒを押し下げると、仲介駆動機構２０内では入力部２１からスライダギア２４を介して第２揺動カム２３に揺動が伝達されて、第２揺動カム２３はノーズ２３ｎを押し下げるように揺動する。これによりノーズ２３ｎに設けられた湾曲状のカム面２３ｅが直ちにロッカーアーム１のローラ１ａに接触して、図５（ｂ）に示すごとく、カム面２３ｅの全範囲を使用してロッカーアーム１のローラ１ａを押し下げる。これにより、ロッカーアーム１は基端部１ｃ側を中心に揺動し、ロッカーアーム１の先端部１ｄは大きく吸気バルブ２のステムエンド２ａを押し下げる。こうして吸気バルブ２は最大のリフト量にて駆動される。
【００６２】
図６はリフト量可変アクチュエータ３０のピストン３２を図５の状態から先の図３（ａ）に示すＲ方向へ少し移動させた場合の仲介駆動機構２０の状態を示している。
【００６３】
図６（ａ）では吸気カム１３ａのベース円部分が、仲介駆動機構２０における入力部２１のローラ２１ｒに接触している。このとき、第２揺動カム２３のノーズ２３ｎはロッカーアーム１のローラ１ａには接触しておらず、このため、吸気バルブ２はスプリング２ｂによる閉弁側への付勢力によって閉弁状態にある。しかもこのとき、第２揺動カム２３はローラ１ａと、図５の場合に比較して少しノーズ２３ｎから離れたベース円部分が接触している。これは仲介駆動機構２０内でスライダギア２４が少しＲ方向に移動したため、入力部２１のローラ２１ｒと第２揺動カム２３のノーズ２３ｎとの位相が小さくなったためである。
【００６４】
吸気カムシャフト１３が回転して吸気カム１３ａのノーズ１３ｂが入力部２１のローラ２１ｒを押し下げると、仲介駆動機構２０内では入力部２１からスライダギア２４を介して第２揺動カム２３に揺動が伝達されて、第２揺動カム２３はノーズ２３ｎを押し下げるように揺動する。
【００６５】
上述したごとく、図６（ａ）の状態ではロッカーアーム１のローラ１ａはノーズ２３ｎから離れたベース円部分が接触している。このため、第２揺動カム２３が揺動しても、しばらくはロッカーアーム１のローラ１ａはノーズ２３ｎに設けられた湾曲状のカム面２３ｅに接触することなくベース円部分に接触した状態を継続する。その後、湾曲状のカム面２３ｅがローラ１ａに接触して、図６（ｂ）に示すごとくロッカーアーム１のローラ１ａを押し下げる。これにより、ロッカーアーム１は基端部１ｃを中心に揺動する。しかし、ロッカーアーム１のローラ１ａが当初、ノーズ２３ｎから離れている分、カム面２３ｅの使用範囲は少なくなってロッカーアーム１の揺動角度は小さくなり、ロッカーアーム１の先端部１ｄによるステムエンド２ａの押し下げ量、すなわちリフト量は少なくなる。こうして吸気バルブ２は最大量よりも小さいリフト量にて駆動される。
【００６６】
次に、上記コントロールシャフト２７の熱膨張を考慮した本実施形態の可変動弁機構の設定について図７に基づいて説明する。
本実施形態においては、コントロールシャフト２７の変位によって定まる各気筒１１の各吸気バルブ２の各リフト量が、完全暖機状態において互いに等しくなるように設定されている。ここで、「完全暖機状態」とは、内燃機関１０を流通する冷却水の温度が所定の温度領域となることである。詳しくは、この所定の温度領域とは、先の図２に示したサーモスタットＴＶが機械的に開弁され、このサーモスタットＴＶの開弁量の変化によって冷却水温が調整される温度領域のことである。
【００６７】
更に、本実施形態では、図７に示すように、コントロールシャフト２７の熱膨張度合いによる当該機関の完全暖機状態と冷間時とのリフト量のずれ量がリフト量可変アクチュエータ３０に近い側ほど低減されるように設定する。すなわち、本実施形態では、コントロールシャフト２７が冷間時（図７（ｂ））に収縮したとき、各気筒１１に対応する係止ピン２７ａの完全暖機状態（図７（ａ））に対するずれ量が、リフト量可変アクチュエータ３０に近い側ほど低減されるように設定する。これにより、図７（ｃ）にコントロールシャフト２７を先の図３に示したＦ方向へ最大限変位させた場合について模式的に示すように、各気筒１１の吸気バルブ２のリフト量は、リフト量可変アクチュエータ３０から離れるほど減少することとなる。
【００６８】
こうした設定にすることで、リフト量の制御に際して、当該機関の任意の運転状態においてリフト量可変アクチュエータ３０に最も近接した吸気バルブ２を基準とすることが容易となり、これにより、リフト量の制御にかかる処理の簡易化やアクチュエータの小型化を図る。
【００６９】
すなわち、任意の運転状態においてリフト量可変アクチュエータ３０に最も近接した吸気バルブ２を基準とする場合、コントロールシャフト２７のうちリフト量可変アクチュエータ３０近傍の変位量を検出することによりリフト量を把握すると、その制御にかかる処理が簡易化される。そして、上述したように、コントロールシャフト２７のうちリフト量可変アクチュエータ３０近傍の変位量を検出する場合には、ゼロ点補正を簡易に行うことが可能となる。したがって、コントロールシャフト２７の熱膨張度合いによる当該機関の完全暖機状態と冷間時とのリフト量のずれ量がリフト量可変アクチュエータ３０側ほど低減されるように設定することで、リフト量の制御にかかる処理の簡易化が可能となる。
【００７０】
また、任意の運転状態においてリフト量可変アクチュエータ３０に最も近接した吸気バルブ２を基準とする場合、同リフト量可変アクチュエータ３０によるコントロールシャフト２７の変位量を、この最も近接した吸気バルブ２のリフト量を可変とするための変位量にほぼ限定することができる。すなわち、先の図４に示した第１圧力室３３と第２圧力室３４とのピストン３２の変位方向の距離の和を、この最も近接した吸気バルブ２のリフト量を可変とするための変位量にほぼ限定することができる。すなわち、ピストン３２を図４のＲ方向に最大限変位させたときにこの吸気バルブ２が最小リフト量となるようにするとともに、同ピストン３２を図４のＦ方向に最大限変位させたときにこの吸気バルブ２が最大リフト量となるようにすることができる。これに対し、これ以外の気筒１１に対応した吸気バルブ２を基準とする場合、冷間時におけるこの吸気バルブ２が最小リフト量に制御されるときに、ピストン３２は、暖機に伴うコントロールシャフト２７の膨張量だけ図４のＦ方向に更に変位可能に設定されることとなる。
【００７１】
ここで、こうした設定の下に行われる本実施形態の内燃機関１０の出力特性の制御態様について説明する。
本実施形態では、内燃機関１０の出力トルクと、同内燃機関１０の排気ガス特性とを上記出力特性として、これを制御する。そして、この際、当該機関の暖機状態に基づきコントロールシャフト２７の熱膨張度合いを監視し、この監視する熱膨張度合いに応じて上記制御にかかる操作量を各気筒１１毎に各別に設定する。これにより、コントロールシャフト２７の熱膨張度合いによりリフト量に各気筒１１間でばらつきが生じることに起因して各気筒１１間で生じる出力特性のばらつきの低減を図る。
【００７２】
以下、これについて、図８〜図１０を用いて更に説明する。
図８は、上記出力特性としての排気ガス特性を、上記操作量としての燃料噴射量によって制御する処理にかかるフローチャートである。この処理は、上記電子制御装置５０において、所定の周期毎に繰り返し実行される。
【００７３】
この一連の処理においては、まず、ステップ１００において、上記回転速度センサ５１によって検出される回転速度ＮＥと上記エアフローメータ５２によって検出される吸入空気量(負荷Ｑ)、更に上記水温センサ５３によって検出される冷却水温ＴＨＷを読み込む。次に、ステップ１１０において、上記回転速度ＮＥ及び負荷Ｑに基づいて燃料噴射量のベース値を算出する。
【００７４】
こうして燃料噴射量のベース値が算出されると、ステップ１２０において、冷却水温ＴＨＷに基づき、気筒１１のリフト量のばらつきに起因した排気ガス特性のばらつきを考慮して燃料噴射量のベース値を各気筒毎に補正する。
【００７５】
ここで、冷却水温ＴＨＷは、本実施形態において、当該機関の暖機状態の指標となるパラメータである。そして、この冷却水温ＴＨＷを通じて把握される当該機関の暖機状態に基づいて、コントロールシャフト２７の熱膨張度合いを監視することができる。このため、冷却水温ＴＨＷに基づいて、コントロールシャフト２７の熱膨張度合いにより各気筒１１のリフト量に生じるばらつきを把握することができる。
【００７６】
このコントロールシャフト２７の熱膨張度合いにより各気筒１１のリフト量に生じるばらつきは、各気筒１１の排気ガス特性のばらつきの原因となる。すなわち、リフト量が各気筒１１間で異なることで、各気筒１１間で吸入空気量にばらつきが生じる。そして、こうして吸入空気量にばらつきの生じた各気筒１１間に対して、全て同一の燃料量の燃料を噴射するようにすると、各気筒１１間の空燃比にばらつきが生じることとなる。そして、この空燃比のばらつきが排気ガス特性（各気筒１１において燃焼に供された混合気の特性）のばらつきを引き起こす。
【００７７】
ちなみに、先の図２に示した触媒コンバータ７に内蔵された三元触媒は、その空燃比が理論空燃比に近似する混合気を燃焼させたときの排気ガスに対して、その浄化作用がもっとも優れたものとなる。このため、気筒１１間で空燃比にばらつきが生じると、これら各気筒１１によってはそこで燃焼に供される混合気の空燃比は理論空燃比に対してずれたものとなる。そして、このずれた空燃比にて燃焼に供された混合気（排気ガス）に対しては、上記触媒コンバータ７に内蔵される三元触媒の浄化作用は劣ったものとなる。
【００７８】
したがって、このステップ１２０では、各気筒１１間での空燃比のばらつきを補償すべく、噴射燃料量のベース値を各気筒１１毎に各別に補正する。詳しくは、本実施形態では、冷間時においては、上記リフト量可変アクチュエータ３０から離間した気筒１１ほど、リフト量が小となり吸入空気量が少なくなることを考慮して、同リフト量可変アクチュエータ３０から離間した気筒１１ほど、噴射燃料量を低減する。また、この低減度合いは、当該機関の完全暖機状態に対するリフト量のずれ量は暖機の程度の低いほど大きいことを考慮して、冷却水温ＴＨＷが低いほど大きくする。
【００７９】
こうして燃料噴射量のベース値が補正されると、ステップ１３０において、各気筒１１毎に補正された燃料噴射量にて先の図２に示した燃料噴射弁４を通じた燃料噴射操作を行い、この一連の処理を一旦終了する。
【００８０】
一方、図９は、上記出力特性としての出力トルクを、上記操作量としての点火時期によって制御する処理にかかるフローチャートである。この処理は、上記電子制御装置５０において、所定の周期毎に繰り返し実行される。
【００８１】
この一連の処理においても先の図８のステップ１００同様、まず、ステップ２００において、上記回転速度ＮＥ、上記吸入空気量(負荷Ｑ)、上記冷却水温ＴＨＷを読み込む。次に、ステップ２１０において、上記回転速度ＮＥ及び負荷Ｑに基づいて点火時期のベース値を算出する。
【００８２】
こうして点火時期が算出されると、ステップ２２０において、冷却水温ＴＨＷに基づき、気筒１１間のリフト量のばらつき及び上記燃料噴射量の各気筒毎の補正に起因した出力トルクのばらつきを考慮して点火時期のベース値を各気筒１１毎に補正する。
【００８３】
ここで、冷却水温ＴＨＷは、先の図７に示したステップ１２０同様、当該機関の暖機状態の指標となるパラメータであり、これから、コントロールシャフト２７の熱膨張度合いに起因して各気筒１１間のリフト量に生じるばらつきを把握することができる。
【００８４】
このコントロールシャフト２７の熱膨張度合いにより各気筒１１間のリフト量に生じるばらつきは、各気筒１１間での吸入空気量にばらつきが生じる原因となる。そして、こうして吸入空気量にばらつきの生じた各気筒１１間に対して、全て同一の点火時期にて点火制御を行うようにすると、各気筒１１の出力トルクにばらつきが生じることとなる。更に、本実施形態では、先の図７に示した処理によって燃料噴射量が各気筒毎に補正されているために、出力トルクにばらつきが生じる。
【００８５】
これらを原因とする出力トルクのばらつきによって、リフト量可変アクチュエータ３０から離間した気筒１１ほど、出力トルクが小さくなる。そこで、本実施形態では、リフト量可変アクチュエータ３０から離間した気筒１１ほど、点火時期を進角させることで、出力トルクの低減を補償する。更に、この進角させる度合いは、当該機関の完全暖機状態に対するリフト量のずれ量は暖機の程度の低いほど大きいことを考慮して、冷却水温ＴＨＷが低いほど大きなものとする。図１０に、本実施形態において用いる点火時期の補正値を定めたマップを例示する。このマップにおいて、マイナス符号は、内燃機関１０のピストン上死点からのクランクシャフト１５の角度として示される点火時期がその進角側にあることを意味する。
【００８６】
こうして点火時期のベース値が補正されると、ステップ２３０において、先の図２に示した点火プラグ５を通じてこの補正された点火時期にて点火操作がなされる。
【００８７】
以上説明した本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）当該機関の暖機状態に基づき監視されるコントロールシャフト２７の熱膨張度合いに応じて上記制御にかかる操作量を各気筒１１毎に各別に設定した。これにより、コントロールシャフト２７の熱膨張度合いにより各気筒１１のリフト量にばらつきが生じることに起因して各気筒１１の出力特性に生じるばらつきの低減を図ることができるようになる。
【００８８】
（２）上記制御にかかる操作量を設定するに際し、そのベース値に対してコントロールシャフト２７の熱膨張度合いに応じて各気筒１１毎に各別に補正するようにした。これにより、コントロールシャフト２７の熱膨張度合いに応じて(他のパラメータとともに多次元マップ等を用いて)操作量を直接算出する場合と比較して、その算出処理にかかるデータ量を低減することができる。
【００８９】
（３）コントロールシャフト２７の熱膨張度合いに起因した各気筒１１の空燃比のばらつきを補償すべく、噴射燃料量のベース値を各気筒１１毎に各別に補正した。これにより、各気筒１１において燃焼に供された混合気の特性を触媒コンバータ７による浄化作用が最も優れたものとなる特性とすることができる。
【００９０】
（４）冷却水温ＴＨＷに基づき、気筒１１のリフト量のばらつき及び上記燃料噴射量の各気筒毎の補正に起因した出力トルクのばらつきを考慮して点火時期のベース値を各気筒１１毎に補正した。これにより、出力トルクのばらつきを抑制することができる。
【００９１】
（５）各気筒１１の各吸気バルブ２の各リフト量が、完全暖機状態において互いに等しくなるように設定した。これにより、完全暖機状態の内燃機関１０の制御に際し、コントロールシャフト２７の熱膨張度合いに起因した各気筒１１のリフト量のばらつきを回避することができるようになる。
【００９２】
（６）コントロールシャフト２７の熱膨張度合いによる当該機関の完全暖機状態と冷間時とのリフト量のずれ量がリフト量可変アクチュエータ３０に近い側ほど低減されるように設定した。これにより、リフト量の制御に際して、当該機関の任意の運転状態においてリフト量可変アクチュエータ３０に最も近接した吸気バルブ２を基準とすることが容易となり、これにより、リフト量の制御にかかる処理の簡易化やアクチュエータの小型化を図ることができるようになる。
【００９３】
なお、上記実施形態は以下のように変更して実施してもよい。
・当該機関の暖機状態を示すパラメータとしては、内燃機関１０を循環する冷却水の温度に限らない。
【００９４】
・当該機関の暖機状態によらず、コントロールシャフト２７の熱膨張度合いを直接監視して各操作量を各気筒毎に各別に補正するようにしてもよい。この熱膨張度合いの直接的な監視は、例えばコントロールシャフトとは熱膨張度合いの異なる部材をコントロールシャフトに局所的に一体化させこれらの熱膨張率の違いに起因してこの部材に加わる応力を検出する手段等、同熱膨張度合いを検出する手段を通じて行えばよい。
【００９５】
・燃料噴射量の制御については、先の図８に例示するものに限らない。通常、燃料噴射量の制御に際しては、空燃比を所望の空燃比（例えば理論空燃比）とすべくフィードバック制御がなされている。こうした場合であれ、このフィードバック制御によって制御されている燃料噴射量（ベース値）に対し、コントロールシャフト２７の熱膨張度合いに応じた燃料噴射量の補正を各気筒毎に各別に行うことは有効である。
【００９６】
・当該機関の暖機状態に応じた（コントロールシャフト２７の熱膨張度合いに応じた）燃料噴射量の補正を各気筒毎に行わなくとも、これに基づいて点火時期を補正することで出力トルクのばらつきを抑制することはできる。
【００９７】
・点火時期による出力トルクの補正は、出力トルクの小さくなる気筒ほど進角側へ制御するものに限らず、出力トルクの大きくなる気筒ほど遅角側へ制御するようにしてもよい。
【００９８】
・当該機関の暖機状態に応じた（コントロールシャフト２７の熱膨張度合いに応じた）点火時期の補正を各気筒毎に行わなくとも、これに基づいて燃料噴射量を補正することで排気ガス特性のばらつきを抑制することはできる。
【００９９】
・排気ガス特性のばらつきの補正のための上記燃料噴射量の各気筒毎の補正は、各気筒１１において燃焼に供される混合気の特性を理論空燃比にあわせるものに限らず、例えば所定の空燃比に合わせるものであってもよい。
【０１００】
・コントロールシャフト２７の熱膨張度合いにより各気筒１１のリフト量にばらつきが生じることに起因した出力特性のばらつきを補正する操作量としては、上記点火時期や燃料噴射量に限らない。
【０１０１】
・コントロールシャフト２７の熱膨張度合いにより各気筒１１のリフト量にばらつきが生じることに起因して各気筒１１間でばらつきの生じる出力特性としては、排気ガスや出力トルクに限らない。これ以外の場合であれ、適宜の操作量を各気筒毎に各別に補正することで、この出力特性のばらつきを補正することができるようになる。
【０１０２】
・操作量を各気筒毎に補正する代わりに、当該機関の暖機状態等に応じて、（実際には適宜のパラメータを合わせ用いて）操作量を直接設定するようにしてもよい。これは、例えば当該機関の暖機状態を示すパラメータとそれ以外の適宜のパラメータとの多次元マップにて操作量が決定されるようにすればよい。
【０１０３】
・シャフトの熱膨張度合いを監視し、該監視するシャフトの熱膨張度合いに応じて出力特性の制御にかかる操作量を複数の気筒の前記各気筒毎に各別に設定する制御手段としては、上記電子制御装置５０を備えて構成されるものに限らない。例えばこうした制御のみを行う専用のハードウェアにて構成してもよい。
【０１０４】
・各気筒１１の各吸気バルブ２の各リフト量が互いに等しく設定される「完全暖機状態」については、上記実施形態で例示したものに限らない。例えば、冷却水温を制御する適宜の手段を備える場合には、冷却水温がこの手段の制御目標となる温度領域（又は同領域内の所定の温度）となることを「完全暖機状態」とすることができる。
【０１０５】
・更に、各気筒１１の各吸気バルブ２の各リフト量が互いに等しくなるのは、「完全暖機状態」に限らず、例えば冷間時等、当該機関の所定の暖機状態であってもよい。
【０１０６】
・上記実施形態では、コントロールシャフト２７を先の図４に示したＲ方向に最大限変位させたときの同コントロールシャフト２７の変位位置に基づき、ゼロ点を設定したが、Ｆ方向に最大限変位させたときでもよい。
【０１０７】
・例えばコントロールシャフト２７の変位を常時精度よく検出することのできるハードウェアを用いるなら、コントロールシャフト２７の熱膨張度合いによる当該機関の完全暖機状態と冷間時とのリフト量のずれ量がリフト量可変アクチュエータ３０側ほど低減されるような設定としなくてもよい。この場合、例えば、コントロールシャフト２７の中央部付近にゼロ点を設定し、この付近の吸気バルブを基準としてリフト量制御を行うようにしてもよい。これにより、各気筒間のリフト量のばらつきを低減することができる。
【０１０８】
更に、例えば、コントロールシャフト２７の膨張度合いを考慮してゼロ点補正を行うなら、コントロールシャフト２７の中央部付近にゼロ点を設定し、この付近の吸気バルブを基準としてリフト量制御を行うようにすることもできる。
【０１０９】
・可変動弁機構によってそのバルブ特性が可変とされるのは、吸気バルブに限らず、排気バルブであってもよい。
・リフト量を可変とする可変動弁機構としては、上記構成のものに限らない。また、リフト量の代わりに、バルブ作用角を可変とする可変動弁機構であってもよい。要は、アクチュエータによりシャフトをその軸方向に変位させることで複数の気筒にそれぞれ設けられた機関バルブのバルブ特性を可変とする可変動弁機構であればよい。
【０１１０】
・また、気筒の数等、内燃機関の構成も適宜変更してよい。
なお、上記実施形態及びその変形例から把握できる技術思想としては、以下のものがある。
【０１１１】
（イ）請求項７に記載の多気筒内燃機関の制御装置において、前記可変動弁機構は、当該機関の完全暖機状態に対する冷間時のバルブ特性のずれに起因して吸入空気量が減少するように設定されるものであって、且つ前記制御手段は、前記燃料噴射量を、前記吸入空気量の減少量に応じて前記各気筒毎に各別に減少させるとともに、前記点火時期を、前記吸入空気量の減少量及び前記燃料噴射量の減少量に応じて同各気筒毎に各別に進角側に設定することを特徴とする多気筒内燃機関の制御装置。
【０１１２】
（ロ）請求項１〜１１のいずれか一項又は上記（イ）に記載の多気筒内燃機関の制御装置において、前記可変動弁機構は、内燃機関のクランクシャフトにより回転駆動されるカムシャフトと、前記カムシャフトに設けられた回転カムと、前記カムシャフトとは異なる前記シャフトにて揺動可能に支持され、入力部と出力部とを有することで前記回転カムにより入力部が駆動されると出力部にて前記バルブを駆動する仲介駆動機構と、前記仲介駆動機構の入力部と出力部との相対位相を可変とする仲介位相差可変手段と、を備えたことを特徴とする多気筒内燃機関の制御装置。
【０１１３】
（ハ）上記（ロ）に記載の多気筒内燃機関の制御装置において、前記出力部は揺動カムとして構成され、前記仲介位相差可変手段は揺動カムに形成されたノーズと入力部との相対位相を可変とすることを特徴とする多気筒内燃機関の制御装置。
【０１１４】
（ニ）上記（ハ）に記載の多気筒内燃機関の制御装置において、前記仲介位相差可変手段は、揺動カムに形成されたノーズと入力部との相対位相を可変とすることにより、前記回転カムによる入力部の駆動に連動して生じるノーズによる前記バルブのリフト量の大きさを調整可能とすることを特徴とする多気筒内燃機関の制御装置。
【０１１５】
（ホ）上記（ハ）に記載の多気筒内燃機関の制御装置において、前記仲介位相差可変手段は、揺動カムに形成されたノーズと入力部との相対位相を可変とすることにより、前記回転カムによる入力部の駆動に連動して生じるノーズによる前記バルブへの作用角を調整可能とすることを特徴とする多気筒内燃機関の制御装置。
【０１１６】
（ヘ）請求項１〜１１のいずれか一項又は上記（イ）に記載の多気筒内燃機関の制御装置において、前記可変動弁機構は、カムプロフィールがカム軸方向に連続的に変化する３次元カムが設けられたカムシャフトを有し、同カムシャフトを前記シャフトとしてこのカム軸方向への変位位置に応じて機関バルブのバルブリフト量を可変とするものであることを特徴とする多気筒内燃機関の制御装置。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態にかかる多気筒内燃機関の制御装置の一実施形態の全体構成を示す平面図。
【図２】同実施形態の内燃機関の吸排気系を示す平面図。
【図３】同実施形態のバルブリフト量可変機構の備える仲介駆動機構の構成を示す斜視図。
【図４】同実施形態のバルブリフト量可変機構の構成を示す断面図。
【図５】同実施形態のバルブリフト量可変機構による吸気バルブの駆動態様を示す側面図。
【図６】同実施形態のバルブリフト量可変機構による吸気バルブの駆動態様を示す側面図。
【図７】同実施形態の可変動弁機構の設定を模式的に示す図。
【図８】同実施形態における燃料噴射量操作にかかる処理手順を示すフローチャート。
【図９】同実施形態における点火時期操作にかかる処理手順を示すフローチャート。
【図１０】上記点火時期の補正に用いるマップを示す図。
【符号の説明】
１…ロッカーアーム、１ａ…ローラ、１ｃ…基端部、１ｄ…先端部、２…吸気バルブ、２ａ…ステムエンド、４…燃料噴射弁、５…点火プラグ、１０…内燃機関、１１…気筒、１２…シリンダヘッド、１３…吸気カムシャフト、１３ａ…吸気カム，１３ｂ…ノーズ、１４…排気カムシャフト、１５…クランクシャフト、１６、１７…立壁部、２０…仲介駆動機構、２１…入力部、２１ａ、２１ｂ…アーム、２１ｒ…ローラ、２１ｈ…ハウジング、２１ｓ…ヘリカルスプライン、２１ｔ…シャフト、２２…第１揺動カム、２２ｈ…ハウジング、２２ｎ…ノーズ、２２ｓ…ヘリカルスプライン、２３…第２揺動カム、２３ｅ…カム面、２３ｈ…ハウジング、２３ｎ…ノーズ、２３ｓ…ヘリカルスプライン、２４…スライダギア、２４ａ…入力用ヘリカルスプライン、２４ｂ…小径部、２４ｃ…第１出力用ヘリカルスプライン、２４ｄ…小径部、２４ｅ…第２出力用ヘリカルスプライン、２４ｆ…貫通孔、２４ｇ…長孔、２６…支持パイプ、２６ａ…長孔、２７…コントロールシャフト、２７ａ…係止ピン、３０…リフト量可変アクチュエータ、３１…シリンダチューブ、３２…ピストン、３３…第１圧力室、３４…第２圧力室、３６…第１給排通路、３７…第２給排通路、５０…電子制御装置。
Claims (11)
- 複数の気筒にまたがり気筒配列方向に沿う態様で配置されるシャフトについて、これをアクチュエータにより軸方向に変位させることで複数の気筒にそれぞれ設けられた機関バルブのバルブ特性であるバルブリフト量またはバルブ作用角を可変とする可変動弁機構を備える多気筒内燃機関において、その出力特性である排気ガス特性または出力トルクの制御にかかる出力特性操作量を操作する多気筒内燃機関の制御装置であって、
前記シャフトにおいての各気筒に対応する部位の熱膨張度合いの違いを監視し、この熱膨張度合いの違いに応じて前記出力特性操作量を気筒毎に各別に設定する制御手段を備える
ことを特徴とする多気筒内燃機関の制御装置。 - 請求項１に記載の多気筒内燃機関の制御装置において、
前記制御手段は、前記シャフトにおいての各気筒に対応する部位の熱膨張度合の違いに起因して生じる各気筒間での出力特性の差について、これを小さくする態様で前記気筒毎の出力特性操作量を設定する
ことを特徴とする多気筒内燃機関の制御装置。 - 請求項１または２に記載の多気筒内燃機関の制御装置において、
前記制御手段は、前記シャフトにおいての各気筒に対応する部位の熱膨張度合いの違いとして、前記シャフトにおいて一の気筒に対応する一の部位の熱膨張度合いと前記シャフトにおいて他の気筒に対応する他の部位の熱膨張度合いとの違いを監視し、前記一の部位の熱膨張度合いと前記他の部位の熱膨張度合いとが互いに異なるとき、前記気筒毎の出力特性操作量の設定として、前記一の気筒及び前記他の気筒の出力特性操作量を各別に設定する
ことを特徴とする多気筒内燃機関の制御装置。 - 請求項１〜３のいずれか一項に記載の多気筒内燃機関の制御装置において、
前記制御手段は、互いに異なる前記シャフトの熱膨張状態をそれぞれ第１熱膨張状態及び第２熱膨張状態とし、前記シャフトにおいて一の気筒に対応する一の部位について、前記第１熱膨張状態と前記第２熱膨張状態との間における当該一の部位の熱膨張度合いの違いを第１の熱膨張度合いとし、前記シャフトにおいて他の気筒に対応する他の部位について、前記第１熱膨張状態と前記第２熱膨張状態との間における当該他の部位の熱膨張度合いの違いを第２の熱膨張度合いとして、これら第１の熱膨張度合い及び第２の熱膨張度合いの違いを前記シャフトにおいての各気筒に対応する部位の熱膨張度合いの違いとして監視する
ことを特徴とする多気筒内燃機関の制御装置。 - 請求項４に記載の多気筒内燃機関の制御装置において、
前記可変動弁機構は、前記シャフトにおいて各気筒に対応する部位に設けられた複数の係止体について、この係止体と気筒との位置関係を前記アクチュエータによる前記シャフトの移動を通じて変更することにより各気筒のバルブリフト量またはバルブ作用角を変更するものであり、
前記制御手段は、前記一の部位に設けられた係止体とこれに対応する気筒との位置関係について、前記第１熱膨張状態と前記第２熱膨張状態との間における当該位置関係の違いを前記第１の熱膨張度合いとし、前記他の部位に設けられた係止体とこれに対応する気筒との位置関係について、前記第１熱膨張状態と前記第２熱膨張状態との間における当該位置関係の違いを第２の熱膨張度合いとして、これら第１の熱膨張度合い及び第２の熱膨張度合いの違いを前記シャフトにおいての各気筒に対応する部位の熱膨張度合いの違いとして監視する
ことを特徴とする多気筒内燃機関の制御装置。 - 請求項１〜５のいずれか一項に記載の多気筒内燃機関の制御装置において、
前記制御手段は、内燃機関の暖機状態を通じて把握される前記シャフトの暖機状態に基づいて、前記シャフトにおいての各気筒に対応する部位の熱膨張度合いの違いを監視する
ことを特徴とする多気筒内燃機関の制御装置。 - 請求項１〜６のいずれか一項に記載の多気筒内燃機関の制御装置において、
前記制御手段は、前記出力特性操作量として燃料噴射量及び点火時期の少なくとも一方を操作するものであり、この操作量を前記熱膨張度合いの違いに応じて気筒毎に各別に設定するものである
ことを特徴とする多気筒内燃機関の制御装置。 - 請求項１〜７のいずれか一項に記載の多気筒内燃機関の制御装置において、
前記可変動弁機構は、前記シャフトにおいての各気筒に対応する部位の熱膨張度合いの違いに起因して生じる各気筒間でのバルブリフト量またはバルブ作用角のずれ量が所定の暖機状態において最小となるものであり、
前記制御手段は、内燃機関の暖機状態が前記所定の暖機状態以外のときに前記熱膨張度合いの違いの監視に基づく気筒毎の出力特性操作量の設定を行うものである
ことを特徴とする多気筒内燃機関の制御装置。 - 請求項８に記載の多気筒内燃機関の制御装置において、
前記可変動弁機構は、前記所定の暖機状態からのバルブリフト量またはバルブ作用角のずれ量が前記アクチュエータに近い気筒ほど小さくなるものである
ことを特徴とする多気筒内燃機関の制御装置。 - 請求項８または９に記載の多気筒内燃機関の制御装置において、
前記制御手段は、内燃機関の完全暖機状態を前記所定の暖機状態として、内燃機関の暖機状態が完全暖機状態となる以前に前記熱膨張度合いの違いの監視に基づく気筒毎の出力特性操作量の設定を行うものである
ことを特徴とする多気筒内燃機関の制御装置。 - 請求項１０に記載の多気筒内燃機関の制御装置において、
前記可変動弁機構は、内燃機関の完全暖機状態と冷間状態との間におけるバルブリフト量またはバルブ作用角のずれ量が前記アクチュエータに近い気筒ほど小さくなるものである
ことを特徴とする多気筒内燃機関の制御装置。
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