(57)【要約】【課題】気筒間のＥＧＲ分配悪化を簡便に検出して対処する。【解決手段】ＥＧＲ装置の作動時に、ノックセンサにより、気筒毎にノック頻度を求めて、気筒間のノック頻度比を算出する。そして、気筒毎のノック頻度比について、予め記憶した気筒毎の初期ノック頻度比との差（初期との差）を求め、ＥＧＲ分配悪化状態を診断する。そして、初期との差が判定値１を超えた気筒（ＥＧＲ減少気筒）について、点火時期を遅角側に補正すると共に、燃料噴射量を増量側に補正する。更に、初期との差が判定値２を超えた気筒がある場合に故障として警告する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気系から排気の一部を吸気系に再循環するＥＧＲ装置を備える多気筒内燃機関において、
前記ＥＧＲ装置の作動時に、気筒毎にノック頻度を求めて、気筒間のノック頻度の比を算出するノック頻度比算出手段と、
気筒間のノック頻度の比に基づいてＥＧＲ分配悪化状態を診断するＥＧＲ分配悪化状態診断手段と、
を含んで構成されることを特徴とする多気筒内燃機関の診断装置。
【請求項２】
更に、初期状態での、気筒間のノック頻度の比を初期ノック頻度比として記憶する初期ノック頻度比記憶手段、を含んで構成され、
前記ＥＧＲ分配悪化状態診断手段は、気筒毎のノック頻度の比について、初期ノック頻度比からの変化を求め、この変化に基づいてＥＧＲ分配悪化状態を診断することを特徴とする請求項１記載の多気筒内燃機関の診断装置。
【請求項３】
更に、前記ＥＧＲ装置の非作動時に、気筒毎にノック頻度を求めて、気筒間のノック頻度の比を算出するＥＧＲ非作動時ノック頻度比算出手段、を含んで構成され、
前記ＥＧＲ分配悪化状態診断手段は、前記ＥＧＲ装置の作動時のノック頻度の比と、前記ＥＧＲ装置の非作動時のノック頻度の比との比較により、ＥＧＲ分配悪化を確認した後に、前記ＥＧＲ作動時の気筒間のノック頻度の比に基づいてＥＧＲ分配悪化状態を診断することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の多気筒内燃機関の診断装置。
【請求項４】
前記ＥＧＲ装置は、そのＥＧＲ通路がＥＧＲバルブの下流側で分岐して気筒毎に独立していることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の多気筒内燃機関の診断装置。
【請求項５】
前記ＥＧＲ通路の分岐端部は各気筒の吸気ポートに接続されることを特徴とする請求項４記載の多気筒内燃機関の診断装置。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれか１つの記載の診断装置と、
前記診断装置により診断されたＥＧＲ分配悪化状態に応じて、気筒毎に点火時期又は燃料噴射量のうち少なくとも一方を補正する補正手段と、
を含んで構成されることを特徴とする多気筒内燃機関の制御装置。
【請求項７】
前記補正手段は、前記ノック頻度の比又はその変化が第１のレベルを超えた気筒について、点火時期又は燃料噴射量のうち少なくとも一方を補正することを特徴とする請求項６記載の多気筒内燃機関の制御装置。
【請求項８】
前記補正手段は、前記ノック頻度の比又はその変化が第１のレベルを超えた気筒について、点火時期を遅角側に補正することを特徴とする請求項７記載の多気筒内燃機関の制御装置。
【請求項９】
前記補正手段は、前記ノック頻度の比又はその変化が第１のレベルを超えた気筒について、燃料噴射量を増量側に補正することを特徴とする請求項７記載の多気筒内燃機関の制御装置。
【請求項１０】
更に、前記ノック頻度の比又はその変化が前記第１のレベルより大きく設定した第２のレベルを超えた気筒がある場合に故障として警告する警告手段、を含んで構成されることを特徴とする請求項７〜請求項９のいずれか１つに記載の多気筒内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気系から排気の一部を吸気系に再循環するＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation ）装置を備える多気筒内燃機関において、ＥＧＲ分配悪化状態（各気筒へのＥＧＲガスの分配の悪化状態）を診断し、更には対処する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１では、点火時期のノック制御システム（ノック検出手段を備え、ノックを検出したときに、基本点火時期に対する遅角量を算出）を利用し、ＥＧＲ運転領域であるか否かに応じて基本点火時期をそれぞれノック限界付近に設定していることを前提に、ＥＧＲ運転領域のときの遅角量とＥＧＲ運転領域でないときの遅角量とを比較して、ＥＧＲ装置の異常を判定するようにしている。
【特許文献１】特開平６−２００８３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
近年、とみに高まる燃費向上の社会的要請や、排気規制の強化に伴い、ＥＧＲ技術が再び脚光を浴びており、その役割が増している。それにつれ、ＥＧＲ配管の詰まりによるＥＧＲガス量の低下や、各気筒への分配の悪化が、即、燃費の悪化や、排気性能の悪化を引き起こすことになる。
【０００４】
例えば、排気規制の強化に伴い、気筒間の空燃比の僅かなばらつきによる排気の少しの悪化も問題となるようになってきており、気筒間のＥＧＲ量のばらつきは、気筒間の空燃比のばらつきの要因となる。
【０００５】
従って、気筒間のＥＧＲ量のばらつきが問題となる場合が増加し、更には、法的規制として、ばらつきの悪化を、ＯＢＤ（On Board Diagnosis；車載型故障診断装置）にて、故障として検出することを要求される時代となってきた。
【０００６】
従来、ＥＧＲガス量の低下などのＥＧＲ装置の異常を検出する方法としては、上記の特許文献１に開示されているような方法などがある。
【０００７】
しかし、気筒間のＥＧＲ量のばらつきの変化（均一性喪失）を検出する簡便な方法は見いだされておらず、ばらつきに関しては、ＥＧＲシステムのハードウェアの工夫で悪化を抑えるといった対策に留まっていた。
【０００８】
仮にばらつきを検出すべく、検出システムや制御を想定しても、専用のセンサを追加する等、かなりの構成の追加設定が必要とされる。
【０００９】
本発明は、このような実状に鑑み、気筒間のＥＧＲ分配悪化を簡便に診断することができる多気筒内燃機関の診断装置を提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
このため、本発明では、ＥＧＲ減少気筒にてノック頻度が増大するという事実に着目して、ＥＧＲ装置の作動時に、気筒毎にノック頻度を求めて、気筒間のノック頻度の比を算出し、これに基づいて、ＥＧＲ分配悪化状態を診断する構成とした。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、気筒間のノック頻度の比に基づいてＥＧＲ分配悪化状態を簡便に診断することができる。また、ノック頻度等については内燃機関において一般的に採用されているノック制御システム（そのセンサ）を利用して検出できるので、この点でも簡便に実施可能となる。更に、かかる診断結果を利用して、内燃機関の点火時期や燃料噴射量を気筒別に制御（補正）するようにすれば、分配悪化気筒でのノック発生や空燃比エラーを防止できるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１３】
図１は本発明の一実施形態を示す車両用エンジン（火花点火式の多気筒内燃機関）のシステム図である。
【００１４】
エンジンにおいて、シリンダヘッド１、シリンダブロック２及びピストン３によって画成される各気筒の燃焼室４は、吸気バルブ５を介して吸気通路６と接続され、また排気バルブ７を介して排気通路８と接続されている。
【００１５】
エンジンの吸気通路６には、吸気マニホールド６ａの上流側にスロットルバルブ９が設けられている。このスロットルバルブ９は、電子制御ユニット（以下ＥＣＵという）２０からの信号により作動するステップモータ等により開度制御されて、吸入空気量を制御する。
【００１６】
エンジンの燃焼室４には、インジェクタ（燃料噴射弁）１０と点火プラグ１１とが設置されている。
【００１７】
インジェクタ１０は、ＥＣＵ２０からエンジン回転に同期して出力される噴射パルス信号によりソレノイドに通電されて開弁し、燃料ギャラリ１２から供給される所定圧力に調圧された燃料を噴射するようになっている。これにより燃焼室４内に混合気を形成する。
【００１８】
点火プラグ１１は、ＥＣＵ２０からの点火信号に基づくタイミングで、混合気に点火して、燃焼させる。
【００１９】
この直噴式のエンジンでの燃焼モードには、均質燃焼モードと成層燃焼モードとがある。均質燃焼モードでは、吸気行程にて燃料噴射を行い、燃焼室４の全体に均質な混合気を形成することで、ストイキ又はリーン空燃比での均質燃焼を行わせる。これに対し、成層燃焼モードでは、圧縮行程後半にて燃料噴射を行い、燃焼室４内の点火プラグ１１の周囲に成層化された混合気塊を形成することで、全体としては極めてリーンな空燃比で成層燃焼を行わせる。但し、吸気系に気筒毎にインジェクタを設ける形式のエンジンであってもよく、燃焼形式も限定されるものではない。
【００２０】
燃焼後の排気は、排気バルブ７を介して、排気通路８へ排出される。排気通路８には、排気マニホールド８ａ下流側に排気浄化触媒１３が設けられている。
【００２１】
また、排気通路８から排気の一部を取出して吸気通路６へ再循環するＥＧＲ装置として、ＥＧＲ通路１４と、その途中に介装されたＥＧＲバルブ１５とが設けられている。ＥＧＲバルブ１５は、ＥＣＵ２０からの信号により開度制御されて、ＥＧＲ量（ＥＧＲ率）を制御する。
【００２２】
特に本実施形態のＥＧＲ装置では、ＥＧＲ通路１４は、排気マニホールド８ａのＥＧＲガス取出口からは１本の通路をなすものの、ＥＧＲバルブ１５の下流側で分岐して、気筒毎に独立し、各分岐端部は各気筒の吸気ポートに接続されている。すなわち、ＥＧＲバルブ１５下流側のギャラリー部１４ａより、気筒毎に独立した分岐通路１４ｂとなり、各分岐通路１４ｂがシリンダヘッド１の吸気ポートに開口している。
【００２３】
このようなＥＧＲ装置によれば、ＥＧＲガスを吸気マニホールドの集合部（サージタンク）へ導入するものと比較して、ＥＧＲ通路１４がＥＧＲバルブ１５の下流側で分岐して気筒毎に独立していることにより、各気筒へのＥＧＲガスの均一な分配が容易となる。また、ＥＧＲ通路１４の分岐端部を各気筒の吸気ポート（すなわち燃焼室４に近い位置）に接続することが可能となり、ＥＧＲバルブ１５のＯＮ・ＯＦＦによる気筒内へのＥＧＲガスの導入・停止の応答性を向上させることができる。
【００２４】
ＥＣＵ２０は、マイクロコンピュータにより構成され、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及び入出力インターフェイスなどを含んでいる。また、一部のＲＡＭはエンジンキーオフ後もバックアップ電源により記憶内容が保持されるようにしてある。
【００２５】
ＥＣＵ２０には、クランク角センサ２１及び気筒判別センサ２２から信号が入力されており、これらの信号よりクランク角位置（気筒判別を含む）と共にエンジン回転数ＮＥを検出可能である。また、アクセル開度センサ２３により検出されるアクセル開度Ａｃｃ、熱線式エアフローメータ２４により検出される吸入空気量Ｑａ、空燃比センサ２５により検出される排気空燃比λなどが入力されている。更に、ノック検出手段としてのノックセンサ２６からも信号が入力されている。
【００２６】
ノックセンサ２６は、エンジンの機械的振動からノックの発生を検出するもので、ノックにより発生する６〜８ｋＨｚの振動数を共振振動数に持つ圧電素子からなり、シリンダブロック２の壁部に取付けられている。
【００２７】
ＥＣＵ２０は、これらの入力信号に基づいてエンジン運転条件を検出し、これに応じて、スロットルバルブ９の開度、インジェクタ１０の燃料噴射時期及び燃料噴射量、点火プラグ１１の点火時期、ＥＧＲバルブ１５の開度などを制御する。
【００２８】
この他の入出力機器としては、積算走行距離計測用のオドメータ２７があり、その計測情報をＥＣＵ２０に入力可能である。また、ＯＢＤ（自己故障診断）により故障と診断された場合にドライバーに故障を伝えるための警告灯２８があり、ＥＣＵ２０の出力で点灯可能である。
【００２９】
次に、ＥＧＲ分配悪化の診断（検出）と悪化検出時の処理について概要を説明する。
【００３０】
気筒毎のＥＧＲ率が変化したことを検出する方法としては、気筒毎の空燃比や排気温度を測定して求めることが考えられるが、あまり現実的ではない。これらに対して、ＥＧＲ率が変化するとノック発生点火時期（ノック限界）が大きく変化することを利用すれば、既存のノック制御システムの一部を利用することで、新たなセンサを追加することなく、気筒毎のＥＧＲ率変化を検出することが可能となる。
【００３１】
このため、ノック制御システムの一部として、気筒毎のノック検出回数をカウントする気筒別ノックカウンタを持ち、このカウンタのカウントアップ速度（一定時間内のカウントアップ値）を計測し、気筒毎のノック頻度を求める。
【００３２】
また、原因となるＥＧＲ配管の詰まりというのは、ＥＧＲ通路の通路断面積減少という構造的な劣化であり、エンジン運転状態によらず同じ悪化をしている。従って、その詰まりの検出は、ある特定の運転条件で検出できればよく、特定の運転条件でＥＧＲ分配が悪化しているとわかれば、ＥＧＲ装置を作動させている全ての運転条件にて悪影響が出ているはずだと高い確度で推定できる。
【００３３】
このため、特定の運転条件を定めて、その条件での気筒毎のノック頻度を求める。そして、その条件でのノック頻度の気筒間の比率（気筒別ノックカウンタのカウントアップ速度の気筒間比率）をノック頻度比として算出・学習する。
【００３４】
そのための前記特定の運転条件は、ＥＧＲ率を大きく設定している運転領域で、なおかつ点火時期設定がノック限界を狙っている回転負荷領域であり、通常は、低中速回転の高負荷側（但し負荷が高すぎるとＥＧＲ率が小さいので高すぎない領域）とするのが望ましい。
【００３５】
その一方、新車状態（初期状態）のときに、そのときに学習したノック頻度比を、初期ノック頻度比として保存しておき、以降は、経年変化に伴い、常時その時々のノック頻度比をこの初期ノック頻度比と比較し、初期からの変化（初期との差）をモニターし、初期からの変化に基づいてＥＧＲ分配悪化を診断する。
【００３６】
但し、初期状態のときのＥＧＲ分配を均一とみなして、ノック頻度比の初期からの変化を見ずに、ノック頻度比そのものからＥＧＲ分配悪化を診断することも可能であり、またノック頻度比の初期からの変化によるとしても、初期ノック頻度比を一定としてみなしてもよい。
【００３７】
ノック頻度比又はその変化が所定の第１のレベルを超えた場合は、以下の制御を実施する。
（１）気筒毎の点火時期に差を付ける気筒別点火時期設定を適用し、ノック頻度比が大きくなった気筒（ＥＧＲ分配が悪化した気筒）のノックを抑制すべく点火時期を遅角する。
（２）気筒毎の燃料噴射量に差を付ける気筒別噴射量設定を適用し、ノック頻度比が大きくなった気筒（ＥＧＲ分配が悪化した気筒）の空燃比エラーを抑制すべく燃料噴射量を増量する。
（３）ノック頻度比又はその変化が更に所定の第２のレベルを超えた場合は、ＥＧＲ分配悪化が許容限界を超えたと判断して、ＯＢＤに基づく故障検出処理（警告等）を行う。
【００３８】
更なる改良として、ＥＧＲ分配悪化以外の原因によるノック頻度比の変化を誤ってＥＧＲ分配悪化ととらえないために、上記ノック頻度比学習を、ＥＧＲ−ＯＮ領域とは別に、ＥＧＲ−ＯＦＦ領域でも１セット設けて、ＥＧＲ−ＯＮ領域でのデータとＥＧＲ−ＯＦＦ領域でのデータとを双方突き合わせることで、ＥＧＲ分配悪化であるという判断を確実にすることが可能となる。
【００３９】
次に、図２〜図５のフローチャートによって、ＥＧＲ分配悪化の診断（検出）と悪化検出時の処理について詳細に説明する。
【００４０】
図２はノック制御のフローチャートであり、点火に同期したタイミング（点火同期割込み）で実行される。尚、このフローはノック制御システムを簡略化して記述している。
【００４１】
Ｓ１では、ノックセンサ２６からの信号に基づいて、今回の点火において、ノックが発生したか否かを判定する。
【００４２】
ノックが発生した場合は、Ｓ２へ進み、点火時期を遅角する。すなわち、ノック制御用の遅角補正量θｋを所定量（又はノックレベルに応じた量）Δθ１増大側に更新し（θｋ＝θｋ＋Δθ１）、運転条件（エンジン回転数及び負荷）に基づいてマップなどから設定した基本点火時期θＢ（進角値）から更新後の遅角補正量θｋを減算して、点火時期θ＝θＢ−θｋを設定する。
【００４３】
更に、Ｓ３へ進み、クランク角センサ２１及び気筒判別センサ２２からの信号に基づいて、今回の点火気筒（ｎ）を判別する。そして、Ｓ４へ進み、判別した今回の点火気筒（ｎ）のノックカウンタｃｋｎｋ（ｎ）をカウントアップして、本ルーチンを終了する。
【００４４】
ノックが発生しなかった場合は、Ｓ５へ進み、点火時期を進角する。すなわち、ノック制御用の遅角補正量θｋを微小量Δθ２減少側に更新し（θｋ＝θｋ−Δθ２）、運転条件（エンジン回転数及び負荷）に基づいてマップなどから設定した基本点火時期θＢ（進角値）から更新後の遅角補正量θｋを減算して、点火時期θ＝θＢ−θｋを設定する。こうして、点火時期をノック限界に制御する。ノックが発生しなかった場合は、ここで本ルーチンを終了する。
【００４５】
図３はノック頻度比算出のフローチャートであり、プログラムのメインルーチンにて実行される。
【００４６】
Ｓ１１では、学習運転領域（ノック頻度比の学習を実行する運転領域）か否かを判定する。この学習運転領域は、ＥＧＲ率を大きく設定していて、かつ点火時期設定がノック限界を狙っている領域の中で、回転と負荷で所定の領域を設定したものである。
【００４７】
学習運転領域でない場合は、Ｓ１６へ進んで、全気筒のノックカウンタｃｋｎｋ（ｎ）をクリアし、またタイマｃｔｉｍｅをクリアして、本ルーチンを終了する。
【００４８】
学習運転領域である場合は、Ｓ１２へ進み、学習運転領域に入ってから所定時間経過したか否かを判定する。この所定時間は、ＥＧＲ率やノック発生状態の過渡的な影響を排除するための安定待ち時間である。
【００４９】
領域に入って所定時間経過する前（安定前）は、Ｓ１６へ進んで、全気筒のノックカウンタｃｋｎｋ（ｎ）をクリアし、またタイマｃｔｉｍｅをクリアして、本ルーチンを終了する。
【００５０】
領域に入って所定時間経過した後（安定後）は、Ｓ１３へ進み、計測所要時間Ｃｅｘａｍが経過したか否かを、タイマｃｔｉｍｅの値に基づいて判定する。すなわち、ｃｔｉｍｅ＞Ｃｅｘａｍか否かを判定する。
【００５１】
計測所要時間が経過する前は、そのまま、本ルーチンを終了する。この間に、図２のルーチンで、ノックの発生によって、ノック発生気筒のノックカウンタｃｋｎｋ（ｎ）がカウントアップされる。
【００５２】
計測所要時間が経過した後は、その時点で、Ｓ１４へ進み、ノック頻度比を算出する。すなわち、各気筒のノックカウンタｃｋｎｋ（ｎ）を相対比に規格化（正規化）して、ノック頻度比ＦＲ（ｎ）を算出する。
【００５３】
例えば、計測所要時間内での総ノック発生数に対する各気筒のノック発生回数（気筒別ノックカウンタ値）の割合を気筒毎に求め、これをノック頻度比ＦＲ（ｎ）とする。この場合、全気筒のノック頻度比の和が１００％となる。
【００５４】
更に、Ｓ１５へ進み、気筒毎に、今回のノック頻度比ＦＲ（ｎ）を用いて、バックアップＲＡＭ上のノック頻度比学習値ＬＦＲ（ｎ）を、例えば次式により、更新する。
【００５５】
ＬＦＲ（ｎ）＝ＬＦＲ（ｎ）×（１−ｗ）＋ＦＲ×ｗ
ｗは重み付け定数で、０＜ｗ＜１である。
【００５６】
学習更新後は、Ｓ１６へ進んで、全気筒のノックカウンタｃｋｎｋ（ｎ）をクリアし、またタイマｃｔｉｍｅをクリアして、本ルーチンを終了する。
【００５７】
図４は初期ノック頻度比記憶のフローチャートであり、車両の新車時、すなわちＥＧＲ配管系に詰まりが生じる前の状態で、そのときのノック頻度比学習値を初期値として記憶保持しておくためのルーチンである。
【００５８】
エンジン個々の個体差によってノックの気筒別頻度がＥＧＲ分配が悪化していない初期状態ですでにばらついている場合でも、初期との比較をすることで、ＥＧＲ分配悪化の影響だけを分離して検出できるからである。
【００５９】
Ｓ２１では、新車状態か否かを、オドメータ２７の積算走行距離が所定距離未満か否かによって、判定する。
【００６０】
新車状態の場合のみ、Ｓ２２へ進み、気筒毎に、その時点（新車時）のノック頻度比学習値ＬＦＲ（ｎ）を、初期ノック頻度比記憶値ＬＦＲＩＮＴ（ｎ）として、バックアップＲＡＭに記憶保持する。
【００６１】
尚、前述したノック頻度比ＦＲ（ｎ）の前述の計算方法の場合、新車状態（初期状態）でのＥＧＲ分配が均一であるとすると、各気筒の初期ノック頻度比は、一定で、１００／気筒数（％）、従って４気筒の場合は２５％となる。
【００６２】
図５はＥＧＲ分配悪化診断及び悪化時処理のフローチャートであり、逐次処理として実行される。
【００６３】
Ｓ３１では、気筒毎に、現時点のノック頻度比学習値ＬＦＲ（ｎ）と、初期ノック頻度比記憶値ＬＦＲＩＮＴ（ｎ）とを比較し、これらの差（初期との差）を算出する。
【００６４】
Ｓ３２では、気筒毎に、初期との差（ノック頻度比学習値−初期ノック頻度比記憶値）が第１のレベル（補正要求レベル）に相当する判定値１より大きいか否かを判定し、小さい場合（全ての気筒で小さい場合）は、本ルーチンを終了する。
【００６５】
初期との差が判定値１より大きい場合（初期との差が判定値１より大きい気筒がある場合）は、Ｓ３３へ進み、その初期との差が第２のレベル（故障警告レベル）に相当する判定値２（＞判定値１）より大きいか否かを判定する。
【００６６】
初期との差が判定値２より大きい場合（初期との差が判定値２より大きい気筒がある場合）は、Ｓ３４へ進み、ＯＢＤによる故障検出処理を実行する。すなわち、警告灯２８を点灯することでドライバーに故障を伝え、故障内容を表す故障コードを記録する。故障コードの記録により、整備士などが故障コードを専用の機械を用いて読出すことで故障箇所をすぐに特定可能となる。
【００６７】
初期との差が判定値１より大きいが、判定値２より小さい場合は、Ｓ３４を経由することなく、Ｓ３５へ進み、初期との差が判定値１より大きく、更に判定値２よりも大きい場合は、Ｓ３４を経由して、Ｓ３５へ進む。従って、初期との差が判定値１より大きい場合（初期との差が判定値１より大きい気筒がある場合）は、全て、Ｓ３５へ進む。
【００６８】
Ｓ３５では、気筒別点火時期補正、及び、気筒別噴射量補正を実行するように、指令する。
【００６９】
気筒別点火時期補正では、初期との差が判定値１より大きい気筒、すなわちＥＧＲ分配悪化気筒（ＥＧＲ減少気筒）について、ノックを抑制すべく、点火時期を遅角側に補正する。
【００７０】
詳しくは、エンジン運転条件（エンジン回転数及び負荷）に基づいてマップなどから設定した基本点火時期θＢから、ノック制御により設定した遅角補正量θｋ（全気筒共通）を減算して、点火時期θを算出しているものとすると、気筒別補正量θｃ（ｎ）を設定して、次式により、気筒別点火時期θ（ｎ）を算出するようにする。
【００７１】
θ（ｎ）＝θＢ−θｋ−θｃ（ｎ）
そして、初期との差が判定値１より大きい気筒、すなわちＥＧＲ分配悪化気筒（ＥＧＲ減少気筒）についての、気筒別補正量θｃ（ｎ）を初期値である０より大きく設定することで、当該気筒の点火時期θ（ｎ）を遅角側に補正する。
【００７２】
以上のように、経時劣化に伴う全般的な（全気筒一律の）ノック頻度の増加については、通常のノック制御による遅角補正量θｋの増大で対処できることから、ＥＧＲ配管の詰まりなどによるＥＧＲ分配悪化による一部気筒でのＥＧＲ減少によるノック頻度の増加を、気筒間のノック頻度比の変化によってとらえ、気筒別補正によって対処するのである。
【００７３】
尚、ＥＧＲ分配悪化気筒に対して、点火時期の気筒別補正を実施する場合に、他の気筒に対しても悪化のレベルに応じた点火時期の気筒別補正を実施してもよい。また、平均的なノック制御によって、ＥＧＲ分配悪化気筒以外の気筒が遅角しすぎる場合は、これらの気筒に対しては、点火時期進角方向の気筒別補正を実施してもよい。
【００７４】
気筒別噴射量補正では、初期との差が判定値１より大きい気筒、すなわちＥＧＲ分配悪化気筒（ＥＧＲ減少気筒）について、空燃比エラー（リーンエラー）を抑制すべく、燃料噴射量を増量側に補正する。ＥＧＲ分配悪化気筒（ＥＧＲ減少気筒）では、気筒内のＥＧＲガス量の減少に伴って吸入空気量が増大することから、空燃比がリーン化する。尚、トータルでの吸入空気量の増大によりエアフローメータにより検出される吸入空気量が増大し、空燃比制御によってトータルでの燃料噴射量もわずかながら増量されるが、ＥＧＲ分配悪化気筒では、それでも空燃比のリーン化を生じてしまう。よって、このリーン化（リーンエラー）を抑制すべく、燃料噴射量を増量側に補正するのである。
【００７５】
詳しくは、吸入空気量Ｑａとエンジン回転数ＮＥとから基本燃料噴射量ＴＡＵ０を算出し、これを空燃比フィードバック補正係数（及び学習補正係数）を含む各種補正係数Ｋで補正して、燃料噴射量ＴＡＵを算出しているものとすると、気筒別補正係数ＫＥＧＲ（ｎ）を設定して、次式により気筒別燃料噴射量ＴＡＵ（ｎ）を算出するようにする。
【００７６】
ＴＡＵ（ｎ）＝ＴＡＵ０×Ｋ×ＫＥＧＲ（ｎ）
そして、初期との差が判定値１より大きい気筒、すなわちＥＧＲ分配悪化気筒（ＥＧＲ減少気筒）についての、気筒別補正係数ＫＥＧＲ（ｎ）を初期値である１より大きく設定することで、当該気筒の燃料噴射量ＴＡＵ（ｎ）を増量側に補正する。
【００７７】
以上のように、経時劣化に伴う全般的な（全気筒一律の）空燃比エラーについては、通常の空燃比フィードバック制御（及び学習制御）による補正で対処できることから、ＥＧＲ配管の詰まりなどによるＥＧＲ分配悪化による一部気筒でのＥＧＲ減少による空燃比のリーン化を、気筒間のノック頻度比の変化によってとらえ、気筒別補正によって対処するのである。
【００７８】
尚、ＥＧＲ分配悪化気筒に対して、燃料噴射量の気筒別補正を実施する場合に、他の気筒に対しても悪化のレベルに応じた燃料噴射量の気筒別補正を実施してもよい。また、平均的な空燃比フィードバック制御によって、ＥＧＲ分配悪化気筒以外の気筒がリッチ化する場合は、これらの気筒に対しては、減量方向の気筒別補正を実施してもよい。
【００７９】
本実施形態によれば、ＥＧＲ装置の作動時に、気筒毎にノック頻度を求めて、気筒間のノック頻度の比を算出するノック頻度比算出手段と、気筒間のノック頻度の比に基づいてＥＧＲ分配悪化状態を診断するＥＧＲ分配悪化状態診断手段と、を備えることにより、ＥＧＲ減少気筒にてノック頻度が増大するという事実（特に大量ＥＧＲを行うエンジンでは、燃焼性能を確保すべく、基本点火時期を大幅に進角側に設定しているため、ＥＧＲ分配悪化によるＥＧＲ減少気筒では、ノックの発生が避けられないという事実）を踏まえ、気筒間のノック頻度の比に基づいてＥＧＲ分配悪化状態を簡便に診断することができる。また、ノック頻度等についてはノック制御システムを利用して検出できるので、この点でも簡便に実施可能となる。
【００８０】
また、本実施形態によれば、更に、初期状態での、気筒間のノック頻度の比を初期ノック頻度比として記憶する初期ノック頻度比記憶手段、を備え、前記ＥＧＲ分配悪化状態診断手段が、気筒毎のノック頻度の比について、初期ノック頻度比からの変化を求め、この変化に基づいてＥＧＲ分配悪化状態を診断することにより、初期状態（新車状態）においてＥＧＲ分配にばらつきがある場合でも、初期からの変化、すなわち、ＥＧＲ配管の詰まりによるＥＧＲ分配悪化を分離して検出し、診断することができる。
【００８１】
また、本実施形態によれば、前記診断手段により診断されたＥＧＲ分配悪化状態に応じて、気筒毎に点火時期又は燃料噴射量のうち少なくとも一方を補正する補正手段、を備えることにより、ＥＧＲ分配悪化による運転性能や排気性能の悪化を回避可能となる。
【００８２】
また、本実施形態によれば、前記補正手段が、前記ノック頻度の比又はその変化が第１のレベル（補正要求レベル）を超えた気筒について、点火時期又は燃料噴射量のうち少なくとも一方を補正することにより、ＥＧＲ分配悪化気筒でのノック発生や空燃比エラーに対処することができる。
【００８３】
また、本実施形態によれば、前記補正手段が、前記ノック頻度の比又はその変化が第１のレベルを超えた気筒について、点火時期を遅角側に補正することにより、ＥＧＲ分配悪化気筒でのノック発生を確実に回避することができる。
【００８４】
また、本実施形態によれば、前記補正手段が、前記ノック頻度の比又はその変化が第１のレベルを超えた気筒について、燃料噴射量を増量側に補正することにより、ＥＧＲ分配悪化気筒での空燃比エラー（リーンエラー）を確実に回避することができる。
【００８５】
また、本実施形態によれば、前記ノック頻度の比又はその変化が前記第１のレベルより大きく設定した第２のレベル（故障警告レベル）を超えた気筒がある場合に故障として警告する警告手段、を備えることにより、ドライバーに早期の修理等を促すことができ、今後の予想される法規制にも対応可能となる。
【００８６】
次に本発明の他の実施形態について説明する。
【００８７】
本実施形態では、更に、ＥＧＲ装置の非作動時に、気筒毎にノック頻度を求めて、気筒間のノック頻度の比を算出するＥＧＲ非作動時ノック頻度比算出手段、を備え、前記ＥＧＲ分配悪化状態診断手段が、ＥＧＲ装置の作動時のノック頻度の比と、ＥＧＲ装置の非作動時のノック頻度の比との比較により、ＥＧＲ分配悪化を確認した後に、ＥＧＲ作動時の気筒間のノック頻度の比に基づいてＥＧＲ分配悪化状態を診断することを特徴とする。
【００８８】
このため、本実施形態では、前述の一実施形態と同様、図１のシステムで、図２のフローによりノック制御を行い、図３のフローによりノック頻度比算出を行い、図４のフローにより初期ノック頻度比記憶を行うが、図３のフローのノック頻度比算出（ＥＧＲ作動時のノック頻度比算出）と並行して、図示しないフローにより、ＥＧＲ非作動時のノック頻度比算出を行う。
【００８９】
すなわち、図３のフローのＳ１１での学習運転領域（ＥＧＲ作動時の学習運転領域）か否かの判定を、ＥＧＲ非作動時の学習運転領域か否かの判定に代えたフローにより、ＥＧＲ非作動時のノック頻度比を学習する。
【００９０】
そして、図５のフローに代えて、図６のフローにより、ＥＧＲ分配悪化診断及び悪化時処理を実行する。
【００９１】
図６は他の実施形態でのＥＧＲ分配悪化診断及び悪化時処理のフローチャートであり、図５のフローの最初にＳ３０の判定を追加したものである。
【００９２】
Ｓ３０では、ＥＧＲ作動時のノック頻度比学習値とＥＧＲ非作動時のノック頻度比学習値とを比較して、ＥＧＲ分配悪化有りか否か（すなわちノック頻度比の変化がＥＧＲの影響によるものか否か）を判定し、ＥＧＲ分配悪化有りと確認された場合のみ、Ｓ３１以降のＥＧＲ分配悪化診断及び悪化時処理を行う。
【００９３】
具体的には、例えば、ＥＧＲ非作動時は気筒間でノック頻度比のばらつきがほとんどなく、ＥＧＲ作動時に気筒間でノック頻度比のばらつきがある場合に、ＥＧＲ分配悪化有り（ＥＧＲの影響である）と判断して、Ｓ３１以降のＥＧＲ分配悪化診断及び悪化時処理を行う。
【００９４】
このように、ＥＧＲ装置の作動時のノック頻度比と、ＥＧＲ装置の非作動時のノック頻度比との比較により、ＥＧＲ分配悪化（ＥＧＲによる気筒間でのノック頻度比のばらつき）を確認した後に、ＥＧＲ作動時のノック頻度比に基づいてＥＧＲ分配悪化状態を診断することで、ＥＧＲ分配悪化診断及びその後の悪化時処理の信頼性を大幅に向上させることができる。
【００９５】
尚、以上の実施形態では、ＥＧＲ通路１４がＥＧＲバルブ１５の下流側で分岐して気筒毎に独立しているＥＧＲ装置を採用している場合について説明し、かかる場合は、気筒毎の分岐通路１４ｂの詰まりにより、ＥＧＲ分配悪化が発生することが顕著であるが、ＥＧＲ通路が気筒毎に独立していないＥＧＲ装置を採用する場合でも、ＥＧＲ通路の詰まり具合によっては、例えば、ＥＧＲガス噴出部の偏在的な詰まりによりＥＧＲガスの噴出方向が変化したような場合には、ＥＧＲ分配悪化が発生するので、このような非独立型のＥＧＲ装置を採用する場合にも、本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】本発明の一実施形態を示すエンジンのシステム図
【図２】ノック制御のフローチャート
【図３】ノック頻度比算出のフローチャート
【図４】初期ノック頻度比記憶のフローチャート
【図５】ＥＧＲ分配悪化診断及び悪化時処理のフローチャート
【図６】他の実施形態でのＥＧＲ分配悪化判定及び悪化時処理のフローチャート
【符号の説明】
【００９７】
１  シリンダヘッド
２  シリンダブロック
３  ピストン
４  燃焼室
５  吸気バルブ
６  吸気通路
６ａ  吸気マニホールド
７  排気バルブ
８  排気通路
８ａ  排気マニホールド
９  スロットルバルブ
１０  インジェクタ
１１  点火プラグ
１２  燃料ギャラリ
１３  排気浄化触媒
１４  ＥＧＲ通路
１４ａ  ギャラリー部
１４ｂ  分岐通路
１５  ＥＧＲバルブ
２０  ＥＣＵ
２１  クランク角センサ
２２  気筒判別センサ
２３  アクセル開度センサ
２４  エアフローメータ
２５  空燃比センサ
２６  ノックセンサ
２７  オドメータ
２８  警告灯
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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