(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数気筒の排気が流れる排気通路に設けられた空燃比検出器の出力に基づいて空燃比制御を実行するように構成された内燃機関の制御装置であって、
前記複数気筒のうちの、前記空燃比検出器への排気の影響が強い気筒である１つまたは複数の特定気筒にリーン異常ずれが生じていることを検出するリーン異常ずれ検出手段と、
該リーン異常ずれ検出手段により前記特定気筒にリーン異常ずれが生じていることが検出されたとき、該特定気筒に関してリッチ化制御を実行するリッチ化制御手段と
を備え、
前記リーン異常ずれ検出手段は、冷間始動時のエンジン回転速度の変化またはそれを表す値に基づいて前記特定気筒にリーン異常ずれが生じていることを検出する、
内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記リッチ化制御手段は、前記特定気筒に関して、前記リーン異常ずれ検出手段により前記特定気筒にリーン異常ずれが生じていることが検出されていないときの燃料噴射量よりも燃料噴射量を多くするように、該特定気筒に関して前記リッチ化制御を実行する、請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記リッチ化制御手段は、前記特定気筒に関して、前記リーン異常ずれ検出手段により検出されたリーン異常ずれの程度に基づく量だけ、前記リーン異常ずれ検出手段により前記特定気筒にリーン異常ずれが生じていることが検出されていないときの燃料噴射量よりも燃料噴射量を多くするように、該特定気筒に関して前記リッチ化制御を実行する、請求項２に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記リッチ化制御手段は、前記特定気筒に関して前記リッチ化制御が実行されるとき、前記複数気筒のうちの該特定気筒を除く他の気筒において該リッチ化制御によって全気筒の総燃料噴射量が変化しないように平均化制御を実行することを含む、請求項１から３のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記特定気筒は、前記複数気筒のうちで、前記空燃比検出器への排気の影響が最も強い１の気筒である、請求項１から４のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
前記リーン異常ずれ検出手段により前記特定気筒にリーン異常ずれが生じていることが検出された後、気筒間空然比インバランスが生じていないことを検出するインバランス否定検出手段と、
該インバランス否定検出手段により気筒間空然比インバランスが生じていないことが検出されたとき、前記リッチ化制御手段の作動を終了させる終了手段と
をさらに備える、請求項１から５のいずれかに記載の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、空燃比制御を実行するように構成された内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、触媒を利用した排気浄化システムを備える内燃機関では、排気中有害成分の触媒による浄化を高効率で行うため、内燃機関で燃焼される混合気の空気と燃料との混合割合、すなわち空燃比のコントロールが欠かせない。こうした空燃比の制御を行うため、内燃機関の排気通路に空燃比センサを設け、これによって検出された空燃比を所定の目標空燃比に追従させるようフィードバック制御を実施している。
【０００３】
一方、多気筒内燃機関において、一般的に全気筒に対して同一の制御量を用いて空燃比制御が行われていて、それにより空燃比制御を実行したとしても実際の空燃比が気筒間でばらつくことがある。このときばらつきの程度が小さければ、空燃比フィードバック制御で吸収可能であり、また触媒でも排気中有害成分を浄化処理可能なので、排気エミッションに影響を与えず、特に問題とならない。
【０００４】
しかし、例えば一部の気筒の燃料噴射系や吸気バルブの動弁機構が故障するなどして、気筒間の空燃比が大きくばらつくと、排気エミッションを悪化させてしまい、問題となる。このような排気エミッションを悪化させる程の大きな空燃比ばらつきを検出する方法および装置が種々提案されている。
【０００５】
例えば、特許文献１が開示する内燃機関では、まず、空燃比フィードバック制御の演算値に基づいて内燃機関の気筒間の空燃比がインバランス状態になっていることが判断される。当該内燃機関では排気通路の浄化触媒の上流側に設けられたＡ／Ｆセンサの検出結果に基づいてメイン空燃比フィードバック制御が実行され、そしてその浄化触媒の下流側に設けられたＯ２センサの検出結果に基づいてサブ空燃比フィードバック制御が実行される。このサブ空燃比フィードバック制御の演算値の平均値が通常値を超えるときに気筒間の空燃比がインバランス状態になっていると判断される。さらに、特許文献１の内燃機関では、そのようにして気筒間に空燃比異常があると判断したときに、各気筒への燃料噴射時間を所定時間ずつ短縮させる処理が実行され、それにより失火が生じた気筒が空燃比インバランスが生じている気筒であると特定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−１１２２４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
さて、上記特許文献１の技術などにより複数気筒を有する所謂多気筒内燃機関において、気筒間空然比インバランスを検出することができ、特に異常気筒においてその空燃比がリーン側にずれているリーン異常ずれが生じていることを検出することができる。このリーン異常ずれが生じているとき、一般的な空燃比フィードバック制御が単に行われると、全気筒で燃料噴射量が多くされる。これにより、例えばリーン異常ずれの程度が大きくかつ排気通路の排気浄化用触媒が所謂三元触媒であるとき、正常気筒の排気空燃比が排気浄化用触媒の高効率処理領域からリッチ側に逸脱し、結果として炭化水素成分の触媒での浄化率が低下することが懸念される。特に、そのようなリーン異常ずれを生じている気筒が、内燃機関の排気通路に設けられた空燃比センサへの排気の影響が強い気筒であるとき、そのような問題が生じる可能性は高まる。
【０００８】
そこで本発明は、以上の事情に鑑みて創案され、その目的は、複数気筒のうちの空燃比センサへの排気の影響が強い気筒においてリーン異常ずれが生じているとき、排気浄化用触媒での浄化率の低下を抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一の態様によれば、複数気筒の排気が流れる排気通路に設けられた空燃比検出器の出力に基づいて空燃比制御を実行するように構成された内燃機関の制御装置であって、複数気筒のうちの、空燃比検出器への排気の影響が強い気筒である１つまたは複数の特定気筒にリーン異常ずれが生じていることを検出するリーン異常ずれ検出手段と、該リーン異常ずれ検出手段により特定気筒にリーン異常ずれが生じていることが検出されたとき、該特定気筒に関してリッチ化制御を実行するリッチ化制御手段とを備えた内燃機関の制御装置が提供される。
【００１０】
好ましくは、リッチ化制御手段は、特定気筒に関して、リーン異常ずれ検出手段により特定気筒にリーン異常ずれが生じていることが検出されていないときの燃料噴射量よりも燃料噴射量を多くするように、該特定気筒に関してリッチ化制御を実行するとよい。さらに好ましくは、リッチ化制御手段は、特定気筒に関して、リーン異常ずれ検出手段により検出されたリーン異常ずれの程度に基づく量だけ、リーン異常ずれ検出手段により特定気筒にリーン異常ずれが生じていることが検出されていないときの燃料噴射量よりも燃料噴射量を多くするように、該特定気筒に関してリッチ化制御を実行するとよい。
【００１１】
さらに、リッチ化制御手段は、特定気筒に関してリッチ化制御が実行されるとき、複数気筒のうちの該特定気筒を除く他の気筒において該リッチ化制御によって全気筒の総燃料噴射量が変化しないように平均化制御を実行することを含むとよい。
【００１２】
また、特定気筒は、複数気筒のうちで、空燃比検出器への排気の影響が最も強い１の気筒であるとよい。
【００１３】
例えば、リーン異常ずれ検出手段は、冷間始動時のエンジン回転速度の変化またはそれを表す値に基づいて特定気筒にリーン異常ずれが生じていることを検出することができる。
【００１４】
また、例えば、リーン異常ずれ検出手段により特定気筒にリーン異常ずれが生じていることが検出された後、気筒間空然比インバランスが生じていないことを検出するインバランス否定検出手段と、該インバランス否定検出手段により気筒間空然比インバランスが生じていないことが検出されたとき、リッチ化制御手段の作動を終了させる終了手段とがさらに備えられることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、上記構成を有するので、複数気筒のうちの、空燃比検出器への排気の影響が強い気筒である１つまたは複数の特定気筒にリーン異常ずれが生じているとき、特定気筒に関してリッチ化制御を実行し、それにより排気浄化用触媒での浄化率の低下を抑制することができるという格別の効果が奏される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１実施形態が適用された内燃機関およびそれが搭載された車両の概略図である。
【図２】図１の内燃機関における、触媒前センサおよび触媒後センサの出力特性を示す一例としてのグラフである。
【図３】図１の内燃機関における、排気浄化用触媒の浄化特性例を表したグラフである。
【図４】回転変動を表す値の一例を説明するためのタイムチャートである。
【図５】第１実施形態のフローチャートである。
【図６】第２実施形態のフローチャートである。
【図７】気筒間空燃比インバランスの度合いに応じた排気空燃比の変動を示すグラフである。
【図８】図７のＶＩＩＩ部の拡大模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づき説明する。
【００１８】
図１は、本発明の第１実施形態が適用された内燃機関（エンジン）１０の概略図である。図示されるように、エンジン１０は、シリンダブロック１２を含むエンジン１０内に形成された燃焼室１４で燃料および空気の混合気を燃焼させ、シリンダブロック１２の気筒内でピストンを往復移動させることにより動力を発生する。エンジン１０は、１サイクル４ストロークエンジンである。エンジン１０は自動車用の多気筒内燃機関であり、より具体的には直列４気筒の火花点火式内燃機関すなわちガソリンエンジンである。ここではエンジン１０は車両Ｖに搭載されている。ただし本発明が適用可能な内燃機関はこのようなものに限られず、２気筒以上を有する多気筒内燃機関であれば気筒数、形式等は特に限定されない。
【００１９】
図示しないが、エンジン１０のシリンダヘッドには吸気ポートを開閉する吸気弁と、排気ポートを開閉する排気弁とが気筒ごとに配設されている。各吸気弁および各排気弁はカムシャフトによって開閉させられる。シリンダヘッドの頂部には、燃焼室１４内の混合気または燃料に点火するための点火プラグ１６が気筒ごとに取り付けられている。
【００２０】
各気筒の吸気ポートは気筒毎の枝管１８を含む吸気マニホールド２０に接続されている。吸気マニホールド２０の上流側には吸気管２２が接続されており、吸気管２２の上流端にはエアクリーナ２４が設けられている。そして吸気管２２には、上流側から順に、吸入空気量を検出するためのエアフローメータ２６と、電子制御式のスロットルバルブ２８とが組み込まれている。吸気ポート、吸気マニホールド２０および吸気管２２のそれぞれは吸気通路３０の一部を区画形成する。
【００２１】
吸気通路、特に吸気ポート内に燃料を噴射する燃料噴射弁（インジェクタ）３２が気筒ごとに配設される。インジェクタ３２から噴射された燃料は吸入空気と混合されて混合気をなし、この混合気が吸気弁の開弁時に燃焼室１４に吸入され、ピストンで圧縮され、点火プラグ１６で点火燃焼させられる。なお、点火順序は＃１、＃３、＃４、＃２気筒の順である。
【００２２】
一方、各気筒の排気ポートは排気マニホールド３４に接続される。排気マニホールド３４は、その上流部をなす気筒毎の枝管３４ａと、その下流部をなす排気集合部３４ｂとからなる。排気集合部３４ｂの下流側には排気管３６が接続されている。排気ポート、排気マニホールド３４および排気管３６はそれぞれ排気通路３８の一部を区画形成する。排気管３６には三元触媒を含む触媒コンバータ４０が取り付けられている。この触媒コンバータ４０が排気浄化装置をなしている。なお、触媒コンバータ４０は、流入する排気の空燃比（排気空燃比）Ａ／Ｆが理論空燃比（ストイキ、例えばＡ／Ｆ＝１４．６）近傍のときに排気中の有害成分であるＮＯｘ、ＨＣおよびＣＯを同時に浄化するように機能する。
【００２３】
触媒コンバータ４０の上流側および下流側にそれぞれ排気空燃比を検出するための第１および第２空燃比センサ、すなわち触媒前センサ４２および触媒後センサ４４が設置されている。これら触媒前センサ４２および触媒後センサ４４は、触媒コンバータ４０の直前および直後の位置の排気通路に設置され、＃１〜＃４気筒の排気が流れる排気通路に設けられていて、排気中の酸素濃度に基づく信号を出力する。なお、触媒後センサ４４は設けられなくてもよい。なお、ここでは触媒前センサ４２および触媒後センサ４４はそれぞれ空燃比検出器であるが、触媒後センサ４４が省かれる場合には空燃比検出器として触媒前センサ４２のみが設けられる。
【００２４】
そして、図１に示されるエンジン１０では、＃１気筒の排気の触媒前センサ４２へのガス当たりが他の＃２〜＃４気筒の排気の同センサ４２へのガス当たりよりも強くなるように排気系は構成されている。これは、触媒後センサ４４でも同様である。なお、本明細書では、排気の触媒前センサ４２へのガス当たりが他の気筒よりも強い＃１気筒は、他の気筒と区別すべく、特定気筒と称され得る。また、吸気系も同様であり、単に吸気通路３０を空気が流れるとき、吸気通路を流れる空気は全気筒のうちで＃１気筒に多く流入するように構成されている。
【００２５】
さらに、排気通路３８を流れる排気の一部を吸気通路３０に供給するために排気還流システム（ＥＧＲシステム）４６が備えられている。ＥＧＲシステム４６は、排気通路３８と吸気通路３０とをつなぐＥＧＲ通路４８と、ＥＧＲ通路４８に設けられたＥＧＲ弁５０と、ＥＧＲガス冷却用のＥＧＲクーラー５２とを含む。ただし、図１では表されていないが、ＥＧＲ通路４８は全気筒のうちで＃１気筒に多くのＥＧＲガスが流入するように構成されていて、結果として、ＥＧＲ弁５０が開いているときに＃１から＃４気筒で似通った量の空気つまり新気が吸気行程で導入されるように構成されている。
【００２６】
上述の点火プラグ１６、スロットルバルブ２８、インジェクタ３２、ＥＧＲ弁５０等は、電子制御ユニット（ＥＣＵ）６０に電気的に接続されている。ＥＣＵ６０は、エンジン１０における各種制御手段（制御装置）および各種検出手段（検出部）としての各機能を実質的に担うように構成されている。ＥＣＵ６０は、何れも図示されない演算処理装置（例えばＣＰＵ）、ＲＯＭおよびＲＡＭを含む記憶装置、並びに入出力ポート等を含むものである。またＥＣＵ６０には、図示されるように、前述のエアフローメータ２６、触媒前センサ４２、触媒後センサ４４のほか、エンジン１０のクランク角を検出するためのクランク角センサ６２、アクセル開度を検出するためのアクセル開度センサ６４、エンジン冷却水温を検出するための水温センサ６６、スロットル開度を検出するためのスロットル開度センサ６８、その他の各種センサが図示されないＡ／Ｄ変換器等を介して電気的に接続されている。ＥＣＵ６０は、各種センサ（検出器）による出力（出力信号）および／または検出値等に基づいて、所望の出力が得られるように、点火プラグ１６、スロットルバルブ２８、インジェクタ３２、ＥＧＲ弁５０等を制御し、点火時期、スロットル開度、燃料噴射量、燃料噴射時期、ＥＧＲ開度等を制御する。
【００２７】
このようにＥＣＵ６０は、燃料噴射制御手段、点火制御手段、吸入空気量制御手段等のそれぞれの機能を実質的に担う。そして、ＥＣＵ６０は、触媒前センサ４２の出力に基づいて空燃比制御を実行する空燃比制御手段としての機能を実質的に担う。また、ＥＣＵ６０は、特定気筒である＃１気筒にリーン異常ずれが生じていることを検出するリーン異常ずれ検出手段としての機能を実質的に担う。また、特定気筒に関してリッチ化制御を実行するリッチ化制御手段としての機能をＥＣＵ６０は実質的に担う。なお、本実施形態では、リーン異常ずれ検出手段は、エンジン１０の特定気筒の出力変動を表す値（出力変動量）を検出するための出力変動量検出手段と、該出力変動量検出手段により検出された出力変動量に基づいて特定気筒においてリーン異常ずれが生じているか否かを判定する判定手段とのそれぞれを含む。
【００２８】
スロットルバルブ２８にはスロットル開度センサ６８が設けられ、スロットル開度センサからの出力信号がＥＣＵ６０に送られる。ＥＣＵ６０は、通常、アクセル開度に応じて定まる開度に、スロットルバルブ２８の開度（スロットル開度）をフィードバック制御する。
【００２９】
またＥＣＵ６０は、エアフローメータ２６からの出力信号に基づき、単位時間当たりの吸入空気の量すなわち吸入空気量を検出する。そしてＥＣＵ６０は、検出したアクセル開度、スロットル開度および吸入空気量の少なくとも一つに基づき、エンジン１０の負荷を検出する。
【００３０】
ＥＣＵ６０は、クランク角センサ６２からのクランクパルス信号に基づき、クランク角自体を検出すると共にエンジン１０の回転数を検出する。ここで「回転数」とは単位時間当たりの回転数のことをいい、回転速度と同義である。本実施形態では回転数とは１分間当たりの回転数ｒｐｍのことをいう。なお、クランク角センサ６２の出力に基づいて出力変動量としての回転変動を表す値（回転変動量）が検出される。
【００３１】
そして、ＥＣＵ６０は、通常、エンジン負荷およびエンジン回転速度つまりエンジン運転状態に基づいて、予め記憶装置に記憶するデータ等を用いて、燃料噴射量（または燃料噴射時間）を設定する。そして、その燃料噴射量に基づいて、インジェクタ３２からの燃料の噴射が制御される。なお、燃料噴射制御に関してはさらに後述される。
【００３２】
また、ＥＣＵ６０は、エンジン始動時に、アイドル回転速度制御（ファストアイドル回転速度制御）を行うように構成されている。具体的には、エンジン始動時、冷却水温に応じてエンジン回転速度を高くして運転性を向上させるようにアイドル回転速度制御が実行される。なお、このアイドル回転速度制御では、スロットルバルブ２８の開度が大きくされて、冷却水温の上昇と共に、スロットルバルブを徐々に閉じ、エンジン回転速度が下げられる。なお、スロットルバルブと並列にＩＳＣＶ（アイドル・スピード・コントロール・バルブ）が設けられている場合には、このＩＳＣＶにより吸気通路を流れる空気量を調整して、アイドル回転速度が制御されるとよい。
【００３３】
さらに、ＥＣＵ６０は、エンジン始動時に、特に冷間始動時に、触媒コンバータ４０の触媒に加熱するために（触媒暖機）、点火遅角を行う。この点火遅角により、燃料の後燃えが生じ、触媒暖機が促される。
【００３４】
ところで、空燃比センサである触媒前センサ４２は所謂広域空燃比センサからなり、比較的広範囲に亘る空燃比を連続的に検出可能である。図２に触媒前センサ４２の出力特性を示す。図示するように、触媒前センサ４２は、検出した排気空燃比（触媒前空燃比Ａ／Ｆｆ）に比例した大きさの電圧信号Ｖｆを出力する。排気空燃比がストイキであるときの出力電圧はＶｒｅｆｆ（例えば約３．３Ｖ）である。
【００３５】
他方、空燃比センサである触媒後センサ４４は所謂Ｏ２センサからなり、ストイキを境に出力値が急変する特性を持つ。図２に触媒後センサ４４の出力特性を示す。排気空燃比（触媒後空燃比Ａ／Ｆｒ）がストイキであるときの出力電圧、すなわちストイキ相当値はＶｒｅｆｒ（例えば０．４５Ｖ）である。触媒後センサ４４の出力電圧は所定の範囲（例えば０〜１Ｖ）内で変化する。概して排気空燃比がストイキよりリーンのとき、触媒後センサの出力電圧Ｖｒはストイキ相当値Ｖｒｅｆｒより低くなり、排気空燃比がストイキよりリッチのとき、触媒後センサの出力電圧Ｖｒはストイキ相当値Ｖｒｅｆｒより高くなる。
【００３６】
触媒コンバータ４０は三元触媒を備え、上記したように、そこに流入する排気ガスの空燃比Ａ／Ｆがストイキ近傍のときに排気中の有害成分であるＮＯｘ、ＨＣおよびＣＯを同時に浄化する機能を有する。しかし、この三者を同時に高効率で浄化できる空燃比（高効率処理領域）の幅（ウィンドウ）は図３に示すように比較的狭い。なお、図３では、ＮＯｘ、ＨＣおよびＣＯそれぞれの浄化率の変化が表されていて、それらの浄化率はストイキ近傍でいずれも高い。
【００３７】
そこで、エンジン１０の通常運転時、触媒コンバータ４０に流入する排気の空燃比をストイキ近傍に制御するための空燃比制御（例えばストイキ制御）がＥＣＵ６０により実行される。この空燃比制御は、触媒前センサ４２によって検出された排気空燃比が所定の目標空燃比に一致するように混合気の空燃比（具体的には燃料噴射量）をフィードバック制御する主空燃比制御（主空燃比フィードバック制御）と、触媒後センサ４４によって検出された排気空燃比がその所定の目標空燃比に一致するように混合気の空燃比（具体的には燃料噴射量）をフィードバック制御する補助空燃比制御（補助空燃比フィードバック制御）とを含む。具体的には、主空燃比フィードバック制御では、触媒前センサ４２の出力に基づいて検出される現状の排気空燃比を所定の目標空燃比に追従させるために、第１補正係数を演算して、この第１補正係数に基づいてインジェクタ３２からの燃料噴射量を調整するような制御が実行される。そして、さらに補助空燃比フィードバック制御では、触媒後センサ４４の出力に基づいて、第２補正係数を演算し、主空燃比フィードバック制御にて得られた第１補正係数を修正するような制御が実行される。
【００３８】
さらに、エンジン１０では、上記したように、＃１気筒の排気の触媒前センサ４２へのガス当たりが他の＃２〜＃４気筒の排気の同センサ４２へのガス当たりよりも強くなるように排気系は構成されている。つまり、＃１気筒は、＃１〜＃４気筒のうちで、触媒前センサ４２への排気の影響が最も強い気筒である。そこで、この点に基づいて、エンジン１０では、＃１気筒の燃料噴射量を減らして、それにより全気筒での排気空燃比を好適にストイキ近傍に近づけるようにしている。より具体的には、このエンジン１０では、まず、吸入空気量およびエンジン回転速度に基づく基本燃料噴射量に各種補正（例えば冷却水温に基づく補正、上記空燃比フィードバック補正）が行われて燃料噴射量（以下、平均燃料噴射量）が演算される。そして、各気筒での燃料噴射量が、この平均燃料噴射量に対して調整される。＃１気筒および＃３気筒では、平均燃料噴射量の２％分が平均燃料噴射量から減らされた燃料が（目標）燃料噴射量とされる。これに対して、＃２気筒および＃４気筒では、平均燃料噴射量の２％分が平均燃料噴射量から増やされた燃料が（目標）燃料噴射量とされる。
【００３９】
ここで、このように気筒ごとに燃料噴射量を調整する理由を図３に基づいてさらに説明する。図３に表すように、三元触媒の高効率処理領域の空燃比ウインドウは狭く、このウインドウよりもリーン側ではＮＯｘ処理能力が急激に低下する。これに対して、このウインドウよりもリッチ側ではＨＣ，ＣＯ処理能力の低下は緩やかである。そこで、上記空燃比フィードバック制御でこのウインドウ内のストイキに全気筒の排気空燃比を制御するのに際して、ウインドウ内のリッチ側に排気空燃比を傾向付けるように空燃比制御を行うことで、それら成分の全体的な高効率処理を確保するようにしている。つまり、触媒前センサ４２へのガス当たりの最も強い＃１気筒の排気が若干リーン側に制御されることで、触媒前センサ４２の出力に基づく空燃比フィードバック制御では、若干リッチ側に排気空燃比が制御される傾向があり、結果として図３のウインドウ内のストイキまたはそのリッチ側に排気空燃比を制御することができる。よって、ＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘをバランスよく高効率処理することを可能にしている。
【００４０】
さて、例えば全気筒のうちの一部の気筒（特に１気筒）において、インジェクタ３２の故障等が発生し、気筒間に空燃比のばらつき（インバランス：imbalance）が発生することがある。例えばインジェクタ３２の噴孔詰まりや開弁不良により＃１気筒の燃料噴射量が他の＃２，＃３，＃４気筒の燃料噴射量よりも少なくなり、＃１気筒の空燃比が他の＃２，＃３，＃４気筒の空燃比よりも大きくリーン側にずれる場合である。
【００４１】
このときでも、前述の空燃比フィードバック制御により比較的大きな補正量を与えれば、触媒前センサ４２に供給される排気の空燃比をストイキに制御できる場合がある。しかし、気筒別に見ると、＃１気筒がストイキより大きくリーン、＃２，＃３，＃４気筒がストイキよりリッチであり、全体のバランスとしてストイキとなっているに過ぎず、排気エミッション上好ましくないことは明らかである。特に、本実施形態では、上記のように、＃１気筒の排気の触媒前センサ４２へのガス当たりが大きいのでなおさらである。そこで本実施形態では、かかる気筒間空燃比ばらつき異常つまり気筒間空然比インバランス、および、＃１気筒のリーン異常ずれを検出する装置（気筒間空然比ばらつき異常検出装置）が装備されている。
【００４２】
気筒空燃比ばらつき異常検出装置は、エンジン１０の出力変動、特に回転変動に基づいてその異常を検出する。回転変動とは、エンジン回転速度（またはクランクシャフト回転速度）Ｎｅの変化△Ｎｅをいう。そして本明細書では、回転変動を表す値つまり回転変動の程度を表した値を回転変動量と称する。例えば、エンジン回転速度の変化△Ｎｅそのものが回転変動量として用いられてもよいが、クランクシャフトが所定角度回転するのに要する時間を計測し、その計測値を演算処理することで求められる値（量）が回転変動量として用いられることもできる。以下の図４を用いた説明で、種々の値を回転変動量として用いることができることが理解されるだろう。
【００４３】
図４には回転変動を説明するための一例としてのタイムチャートを示す。図示例はエンジン１０と同様に直列４気筒エンジンの例であるが、他の形式および気筒配列のエンジンにも同様に適用可能であることが理解されよう。なお、図４の例での点火順序は＃１，＃３，＃４，＃２気筒の順である。
【００４４】
図４において、（Ａ）はエンジンのクランク角（°ＣＡ）を示す。１エンジンサイクルは７２０（°ＣＡ）であり、図には逐次的に検出される複数サイクル分のクランク角が鋸歯状に示されている。
【００４５】
図４（Ｂ）は、クランクシャフトが所定角度だけ回転するのに要した時間、すなわち回転時間Ｔ（ｓ）を示す。ここでは所定角度が３０（°ＣＡ）であるが、他の値（例えば１０（°ＣＡ））としてもよい。回転時間Ｔが長いほど（図中上側に至るほど）エンジン回転速度は遅く、逆に回転時間Ｔが短いほどエンジン回転速度は速い。この回転時間Ｔはクランク角センサ６２の出力に基づきＥＣＵ６０により検出される。
【００４６】
図４（Ｃ）は、後に説明する回転時間差ΔＴを示す。図中、「正常」とは、いずれの気筒にも空燃比ずれが生じていない正常な場合を示し、「リーンずれ異常」とは、＃１気筒のみに他の気筒の燃料噴射量よりも明らかに燃料噴射量の少ないリーン異常ずれが生じている異常な場合を示す。リーン異常ずれは例えばインジェクタの噴孔詰まりや開弁不良により生じ得る。
【００４７】
まず、各気筒の同一タイミングにおける回転時間ＴがＥＣＵにより検出される。ここでは各気筒の圧縮上死点（ＴＤＣ）のタイミングにおける回転時間Ｔが検出される。この回転時間Ｔが検出されるタイミングを検出タイミングという。
【００４８】
次いで、検出タイミング毎に、当該検出タイミングにおける回転時間Ｔ２と、直前の検出タイミングにおける回転時間Ｔ１との差（Ｔ２−Ｔ１）がＥＣＵにより算出される。この差が図４（Ｃ）に示す回転時間差ΔＴであり、ΔＴ＝Ｔ２−Ｔ１である。
【００４９】
通常、クランク角がＴＤＣを超えた後の燃焼行程では回転速度が上昇するため回転時間Ｔが低下し、その後の圧縮行程では回転速度が低下するため回転時間Ｔが増大する。
【００５０】
しかしながら、図４（Ｂ）に示すように＃１気筒でリーン異常ずれが生じている場合、＃１気筒を点火させても十分なトルク（出力）が得られず、回転速度が上昇しづらいので、その影響で＃３気筒ＴＤＣにおける回転時間Ｔは大きくなっている。それ故、＃３気筒ＴＤＣにおける回転時間差ΔＴは、図４（Ｃ）に示すように大きな正の値となる。この＃３気筒ＴＤＣにおける回転時間および回転時間差をそれぞれ＃１気筒の回転時間および回転時間差とし、それぞれＴ１およびΔＴ１で表す。他の気筒についても同様である。
【００５１】
次に、＃３気筒は正常であるので、＃３気筒を点火させたときには回転速度が急峻に上昇する。これにより次の＃４気筒ＴＤＣのタイミングでは、＃３気筒ＴＤＣのときに比べ回転時間Ｔが若干低下しているに過ぎない。それ故、＃４気筒ＴＤＣにおいて検出された＃３気筒の回転時間差ΔＴ３は、図４（Ｃ）に示すように小さな負の値となる。このようにある気筒の回転時間差ΔＴが、点火気筒ＴＤＣ毎に検出される。
【００５２】
以降の＃２気筒ＴＤＣおよび＃１気筒ＴＤＣにおいても＃４気筒ＴＤＣのときと同様の傾向が見られ、両タイミングにおいて検出された＃４気筒の回転時間差ΔＴ４および＃２気筒の回転時間差ΔＴ２はともに小さな負の値となっている。以上の特性が１エンジンサイクル毎に繰り返される。
【００５３】
このように、各気筒の回転時間差ΔＴは、各気筒の回転変動を表す値であり、各気筒の空燃比ずれ量に相関した値であることが分かる。そこで各気筒の回転時間差ΔＴを各気筒の回転変動の指標値つまり回転変動量として用いることができる。各気筒の空燃比ずれ量が大きいほど、各気筒の回転変動は大きくなり、各気筒の回転時間差ΔＴは大きくなる。
【００５４】
他方、図４（Ｃ）に示すように、正常の場合には回転時間差ΔＴが常時ゼロ付近である。
【００５５】
図４の例ではリーンずれ異常の場合を示したが、逆のリッチずれ異常、すなわち１気筒のみに大きなリッチずれが生じている場合にも、同様の傾向がある。大きなリッチずれが生じた場合、点火しても燃料過多のため燃焼が不十分となり、十分なトルクが得られず、回転変動が大きくなるからである。
【００５６】
なお、例えば、回転時間の逆数である角速度ωも、同様に、回転変動量として用いられ得る。
【００５７】
ところで、エンジンの冷間始動時には、上記のように点火遅角が行われる。したがって、ある気筒で、燃料噴射量が少ないリーン異常ずれが生じると燃焼不安定になり易い。このようなとき、ある１つの気筒でリーン異常ずれが生じると、図４に基づいて説明したように、その気筒の出力が他の気筒の出力よりも小さくなるので回転変動または回転変動量が大きくなる。逆に、エンジン冷間始動時に、ある１つの気筒で燃料噴射量の多いリッチ異常ずれが生じると、図４に基づいて上記した場合とは異なり、その気筒の出力が他の気筒の出力よりも大きくなる傾向があり、その気筒に関して回転変動が大きくなるが、図４で説明したのとは逆の傾向を示す。これは、エンジン冷間始動時には、燃料が揮発し辛く、かつ、上記の如く気筒に供給される空気量が多いので過度に供給された余剰燃料が燃焼することができるからである。つまり、エンジンの冷間始動時、ある１つの気筒でリーン異常ずれが生じたときと、同気筒でリッチ異常ずれが生じたときとで、その気筒の回転変動量の大きさは共に大きくなるが、その回転変動量の符号が異なる。そこで、ここでは、エンジンの冷間始動時に、所定期間（例えば１エンジンサイクルまたは複数エンジンサイクル）において求められる、各気筒の回転変動量（好ましくは複数サイクルにおける平均値）に応じて、いずれの気筒でリーン異常ずれまたはリッチ異常ずれが生じているかを判断する。具体的には、気筒の回転変動量が所定量以上のとき、その気筒で異常が生じていると判定されることができ、かつ、回転変動量の符号が所定の符号であるとき、その気筒でリーン異常が生じていると判定することができる。
【００５８】
なお、例えば、上記特許文献１に開示の上記方法が、いずれの気筒でリーン異常ずれが生じているかを知るために用いられてもよい。なお、本発明は、種々の既知のあるいはこれから開発される方法で、特定気筒でリーン異常ずれが生じていることを検出することを許容する。
【００５９】
さて、上記のように、気筒間空然比ばらつき異常が検出されたとき、例えば運転席に設けた警告ランプを点灯させるなどして、運転者などにその異常を知らせることができる。しかし、そのような異常が検出されたときにも、触媒コンバータ４０で排気浄化をより効果的に行いつつ、エンジン１０の継続運転を可能にすることが望まれる。
【００６０】
そこで、ここでは、以下に詳細に説明するように、触媒前センサ４２の出力への影響が他の気筒の排気よりも大きい＃１気筒つまり特定気筒でリーン異常ずれが生じていることが検出されたとき、＃１気筒に関してリッチ化制御が実行されるように燃料噴射制御または空燃比制御が実行される。この制御は図５のフローチャートに基づいて説明される。
【００６１】
なお、以下の制御は、＃２〜＃４気筒にのみリーン異常ずれが生じていることが検出されたときには、適用されない。これは、＃２、＃４気筒でリーン異常ずれが生じていることが検出されたときは、＃２、＃４気筒に関しては上記したように燃料噴射量が平均燃料噴射量よりも増やされているので、この気筒でリーン異常ずれがあってもその影響が低減されるからである。また、＃３気筒に関してリーン異常ずれがある場合には、上記空燃比フィードバック制御により＃１気筒でリッチ化補正が既になされ得、それにより＃３気筒でのリーン異常ずれの影響が低減されるからである。なお、この＃３気筒に関するものは、＃２、＃４気筒に関しても同様である。
【００６２】
エンジン１０が始動されると、ステップＳ５０１で、ＥＣＵ６０は、触媒暖機中か否かを判定する。触媒暖機中か否かは、エンジン冷却水温に基づいて判定される。例えば、エンジン冷却水温が所定温度（例えば、６０℃）以下のとき、ステップＳ５０１で肯定判定される。なお、ステップＳ５０１での判定は、冷間始動時判定手段としての機能を実質的に担うＥＣＵ６０により実行され、冷間始動時か否かの判定に相当し得る。
【００６３】
ステップＳ５０１で肯定判定されると、ステップＳ５０３で特定気筒つまり＃１気筒にリーン異常ずれが生じているか否かが判定される（検出される）。この判定は、図４に基づいて既に説明したようにして実行される。簡単に述べると、まず、触媒暖機中のエンジン１０の回転変動量が、クランク角センサ６２の出力に基づき所定の演算処理を行うことで求められる。そして、＃１気筒の回転変動量の符号が例えばプラスであるか、および、その大きさが所定値（閾値）α以上であるか否かが判定される。その結果、＃１気筒の回転変動量の大きさが所定値以上かつその符号が所定の符号であるとき、＃１気筒でリーン異常ずれが生じていると判定される。ただし、その閾値は、＃１気筒での燃料噴射量のリーン側へのずれが上記平均燃料噴射量から所定量（例えば平均燃料噴射量の２５％）以上ずれていることを表す値として定められるとよい。なお、この判定は、＃１気筒でリーン異常ずれが生じていることを検出することに相当し、リーン異常ずれ検出手段の機能を担うＥＣＵ６０により実行される。
【００６４】
ステップＳ５０３で否定判定されると、ステップＳ５０５でリーンフラグがＯＦＦにされる。これに対してステップＳ５０３で特定気筒にリーン異常ずれが生じていると判定されたとき、ステップＳ５０７でリーンフラグがＯＮにされる。なお、リーンフラグは初期状態ではＯＦＦにされている。
【００６５】
ステップＳ５０５またはＳ５０７を経ると、次ぐステップＳ５０９でリーンフラグがＯＮであるか否かが判定される。リーンフラグがＯＦＦであるときにはステップＳ５０９で否定判定されてステップＳ５１１で通常制御モードが設定される。これにより、上記したように、＃１気筒および＃３気筒では平均燃料噴射量の２％分が平均燃料噴射量から減らされ、＃２気筒および＃４気筒では平均燃料噴射量の２％分が平均燃料噴射量から増やされるように、燃料噴射制御が実行される。
【００６６】
これに対して、リーンフラグがＯＮであるときにはステップＳ５０９で肯定判定されてステップＳ５１３でリッチ化制御モードが設定される。これにより、＃１気筒に関して、通常制御モードでの燃料噴射量よりも燃料噴射量を多くするような燃料噴射量制御（リッチ化制御）が実行される。ここでは、リッチ化制御モードが設定されているとき、＃１および＃３気筒では平均燃料噴射量の２％分が平均燃料噴射量から増やされ、＃２気筒および＃４気筒では平均燃料噴射量の２％分が平均燃料噴射量から減らされるように、燃料噴射制御が実行される。このように、＃１気筒でのリッチ化制御には、そのリッチ化制御により全気筒における総燃料噴射量が変化しないように全ての他の＃２〜＃４気筒ではそれらの燃料噴射量を調整する平均化制御が実行されることが含まれる。これは、＃１気筒で燃料噴射量増量をしたとき、排気空燃比をより好適にストイキに近づけるためである。
【００６７】
このように、第１実施形態では、エンジン始動時、特に冷間始動時に特定気筒でリーン異常ずれが生じていることの検出が実行され、エンジンが停止するまで、その検出結果に基づいて通常制御モードまたはリッチ化制御モードが設定され続ける。そして、エンジンが停止すると（イグニッションＯＦＦ）、これらの制御モードはリセットされる。なお、通常制御モードが初期状態として設定されている。
【００６８】
以上、説明したように、本第１実施形態によれば、特定気筒である＃１気筒にリーン異常ずれが生じているとき、＃１気筒の燃料噴射量を増やすリッチ化制御が実行される。これにより、触媒前センサ４２において＃１気筒の排気により顕著なリーンが検出されて過度のリッチ補正が実行されることが抑制される。したがって、他の気筒で過度に燃料噴射量が多くされてそれらの気筒での排気が図３のウインドウから逸脱するように大幅にリッチにされることが抑制される。また、それにより＃１気筒での燃料噴射量は多くされるので、＃１気筒で失火が生じる可能性が低減される。したがって、例えば炭化水素成分が触媒コンバータ４０で浄化され難くなることを抑制することができる。したがって、より好適にエンジン１０を作動させ続けることが可能になる。
【００６９】
なお、＃１気筒でのリッチ化制御により、＃１気筒の目標燃料噴射量は平均燃料噴射量そのものにされてもよく、あるいは、その平均燃料噴射量の１％分など任意％分、＃１気筒でリーン異常ずれが生じていないときの（検出されていないときの）燃料噴射量よりも増やされることもできる。なお、この＃１気筒での燃料噴射量の増量分は、＃１気筒でのリーン異常ずれの程度に基づき可変設定されるとさらによい。例えば、＃１気筒での燃料噴射量は、＃１気筒でのリーン異常ずれの程度が平均燃料噴射量の２５％相当分であるときには平均燃料噴射量の２％分増やされ、＃１気筒でのリーン異常ずれの程度が平均燃料噴射量の３０％相当分であるときには平均燃料噴射量の４％分増やされることができる。なお、このようなリーン異常ずれの程度を表す値としては、上記ステップＳ５０３での回転変動量の大きさまたはそれに応じた値が用いられることができる。そして、このような＃１気筒での燃料噴射量の増量に伴い、平均化制御において他の気筒での燃料噴射量は任意に調整されることができる。
【００７０】
次に、本発明の第２実施形態について説明する。ただし、第２実施形態が適用されたエンジンの構成は、概ね第１実施形態が適用されたエンジン１０の構成と同じである。そこで、以下では、既に説明した構成要素に相当する構成要素に既に説明した構成要素と同じ符号を用いて、第２実施形態が適用されたエンジンの構成要素の重複説明は省略される。
【００７１】
本第２実施形態では、上記第１実施形態と異なり、一旦、特定気筒つまり＃１気筒でリーン異常ずれが生じていると検出されてリーンフラグがＯＮにされると、エンジン停止後もそのフラグのＯＮ状態は維持される。したがって、一旦リッチ化制御モードが設定されると、エンジンを一旦停止して再始動するときも、リッチ化制御モードで燃料噴射制御が実行される。代わりに、本第２実施形態では、一旦リッチ化制御モードが設定されると、エンジン作動中、エンジン１０で気筒間空然比ばらつき異常つまり気筒間空然比インバランスが生じていないか否かが判定され、その判定結果に応じてリッチ化制御が終了される。以下の説明から理解されるように、ここでは、ＥＣＵ６０は、さらに、リーン異常ずれ検出手段により特定気筒にリーン異常ずれが生じていることが検出された後、気筒間空然比インバランスが生じていないことを検出するインバランス否定検出手段と、該インバランス否定検出手段により気筒間空然比インバランスが生じていないことが検出されたとき、リッチ化制御手段の作動を終了させる終了手段との各機能を担う。
【００７２】
本第２実施形態でも、エンジン始動時、特に冷間始動時には、図５に基づいて説明されたように特定気筒である＃１気筒にリーン異常ずれが生じているか否かが判定されて、その判定結果つまり検出結果に応じて通常制御モードまたはリッチ化制御モードが設定される。さらに、暖機後は、図６のフローチャートにしたがって、制御が行われる。なお、図６のルーチンは繰り返される。
【００７３】
ステップＳ６０１では、リーンフラグがＯＮであるか否かが判定される。既に、リーンフラグがＯＮにされているときには肯定判定されて、そうでない場合には否定判定されて該ルーチンは終了する。
【００７４】
ステップＳ６０１で肯定判定されると、ステップＳ６０３で気筒間空然比インバランスが否定されるか否かが判定される。これは、特定気筒である＃１気筒にリーン異常ずれが生じていることが検出された後、インバランスが生じていないことを検出することに相当し、インバランス否定検出手段としての機能を担うＥＣＵ６０により実行される。ここでは次の第１および第２条件の少なくともいずれかが満たされるとき、気筒間空然比インバランスつまり気筒間空然比ばらつき異常が生じていないと判定される。
【００７５】
第１条件としては、触媒前センサ４２の出力に基づく空燃比の変化に基づいて気筒間空然比インバランスが検出されないことが設定されている。第２条件としては、上記したように求められるエンジン１０の回転変動量に基づいて同インバランスが検出されないことが設定されている。以下第１条件および第２条件に関してさらに説明する。なお、気筒間空然比インバランスが検出されないとは、例えば、所定レベルを超える気筒間空然比インバランスが生じていないことを意味し得る。
【００７６】
まず第１条件について図７および図８に基づいて説明する。図７は、気筒間空燃比インバランスの度合いに応じた排気空燃比の変動を示すグラフである。図７に示すように、気筒間空燃比インバランスが発生すると、１エンジンサイクル（＝７２０°ＣＡ）間での排気空燃比の変動が大きくなる。（Ｂ）の空燃比線図ａ、ｂ、ｃはそれぞれインバランス無し、１気筒のみ他の気筒よりも燃料噴射量が多いことに相当するリッチずれ、および１気筒のみさらに大きなリッチずれの場合の、触媒前センサ４２による検出空燃比Ａ／Ｆを示す。図７に示されるように、インバランスの度合いが大きくなるほど空燃比変動の振幅が大きくなる。なお、１気筒のみ他の気筒よりも燃料噴射量が少ないリーンずれの場合にも同様である。図７から理解されるように、気筒間空燃比インバランスの度合いが大きいほど、触媒前センサ４２の出力変動が大きくなる。よってこの特性を利用し、触媒前センサ４２の出力変動度合いを表す出力変動パラメータを、気筒間空燃比インバランスの度合いを表すパラメータとして用い、気筒間空然比インバランスを検出することができる。
【００７７】
以下に出力変動パラメータの検出方法を説明する。図８は図７のＶＩＩＩ部に相当する拡大図であり、特に１エンジンサイクル内の触媒前センサ出力の変動を簡略的に示す。触媒前センサ出力としては、触媒前センサ４２の出力電圧Ｖｆを空燃比Ａ／Ｆに換算した値を用いる。但し触媒前センサ４２の出力電圧Ｖｆを直接用いることも可能である。
【００７８】
図８（Ｂ）に示すように、ＥＣＵ６０は、１エンジンサイクル内において、所定のサンプル周期τ（単位時間、例えば４ｍｓ）毎に、触媒前センサ出力Ａ／Ｆの値を取得する。そして今回のタイミング（第２のタイミング）で取得した値Ａ／Ｆｎと、前回のタイミング（第１のタイミング）で取得した値Ａ／Ｆｎ−１との差△Ａ／Ｆｎ（＝Ａ／Ｆn−Ａ／Ｆn-1）を求める。この差△Ａ／Ｆｎは今回のタイミングにおける微分値あるいは傾きと言い換えることができる。
【００７９】
最も単純には、この差△Ａ／Ｆｎが触媒前センサ出力の変動を表す。変動度合いが大きくなるほど空燃比線図の傾きが大きくなり、差△Ａ／Ｆｎの絶対値が大きくなるからである。そこで所定の１タイミングにおける差△Ａ／Ｆｎの絶対値を出力変動パラメータとすることができる。
【００８０】
ただし、ここでは精度向上のため、複数の差△Ａ／Ｆｎの絶対値の平均値を出力変動パラメータとする。本実施形態では、１エンジンサイクルの間、各タイミングで差△Ａ／Ｆｎの絶対値を積算し、最終積算値をサンプル数Ｎで除し、１エンジンサイクル内の差△Ａ／Ｆｎの絶対値の平均値を求める。そしてさらに、Ｍエンジンサイクル分（例えばＭ＝１００）だけ差△Ａ／Ｆｎの絶対値の平均値を積算し、最終積算値をサイクル数Ｍで除し、Ｍエンジンサイクル内の差△Ａ／Ｆｎの絶対値の平均値を求める。こうして求められた最終的な平均値を出力変動パラメータとする。そして、その平均値が所定値以下のとき、エンジン１０で気筒間空然比インバランスつまり気筒間空然比ばらつき異常が生じていないと判断される。
【００８１】
次に、第２条件について説明する。既に図４に基づいて説明したように、気筒間空然比インバランスが生じているか否かをエンジンの回転変動量に基づいて判定することができる。ここでは、その回転変動量は、１サイクルまたは複数サイクルにおけるエンジン１０が搭載された車両の走行時のクランク角センサ６２の出力に基づいて求められる。そしてその回転変動量または平均値の大きさが所定値以下のとき、インバランスが生じていないと判定される。
【００８２】
ただし、第２条件には、さらに、車両が停止しているときの回転変動量に基づいてインバランスが生じていないことが含まれてもよい。この場合、まず、上記のように、車両Ｖの走行時の回転変動量が第１所定値以下のとき、さらに、同様に求められる車両Ｖの停止時の回転変動量が第２所定値以下か否かが判定される。この場合、第１所定値と第２所定値とは同じであっても異なってもよい。好ましくは、第１所定値は第２所定値よりも大きい。これは車両の走行時、求められる回転変動量には路面の影響があるからである。そして、車両の停止時の回転変動量が第２所定値以下のとき、気筒間空然比インバランスが生じていないと判定される。
【００８３】
以上述べたようにして、ステップＳ６０３で気筒間空然比インバランスが生じていない、つまりインバランスが否定されたとき、ステップＳ６０３で肯定判定される。なお、ステップＳ６０３で否定判定されると、該ルーチンは終了する。
【００８４】
ステップＳ６０３で肯定判定されると、ステップＳ６０５でリーンフラグがＯＦＦにされる。そして、次ぐステップＳ６０７では、リッチ化制御モードに代えて、通常制御モードが設定されて、これにより該ルーチンが終了する。これにより上記のようにエンジン１０の運転がなされることになる。
【００８５】
以上、説明したように、第２実施形態では、エンジン始動時、特に冷間始動時に、特定気筒でリーン異常ずれが生じているときリッチ化制御モードが設定され、生じていないとき通常制御モードが設定される。そして、さらに、リッチ化制御モードが設定されているが、車両走行時または停止時のエンジンで気筒間空然比インバランスが検出されないとき（否定されるとき）、通常制御モードが設定される。したがって、リッチ化制御モードの設定後に、インバランスが検出されないとき、例えば＃１気筒での燃料噴射における異常が解消されたとき、通常制御モードが設定されるので、より好適にエンジン１０を運転し続けることが可能になる。なお、このような通常制御モードへの復帰は、仮に、特定気筒でリーン異常ずれが生じていると誤検出されてリッチ化制御モードが設定されてしまったときにも有効であろう。
【００８６】
以上、本発明を第１および第２実施形態に基づいて説明したが、本発明は種々の変形を許容する。例えば、通常制御モードが設定されているとき、上記両実施形態では、＃１気筒および＃３気筒の燃料噴射量と＃２気筒および＃４気筒の燃料噴射量とは異なったが、全気筒の燃料噴射量は例えば同じであってもよい。この場合、全気筒において、平均燃料噴射量が目標燃料噴射量とされることができる。また、通常制御モードまたはリッチ化制御モードが設定されているとき、全気筒の燃料噴射量が上記実施形態以外に設定されてもよい。例えば、上記実施形態では、通常制御モードが設定されているとき、＃１気筒および＃３気筒では平均燃料噴射量の所定％分が平均燃料噴射量から減らされた量を目標燃料噴射量とするように、＃２気筒および＃４気筒では平均燃料噴射量の所定％分が平均燃料噴射量から増やされた量を目標燃料噴射量とするように、燃料噴射制御が実行されたが、この場合、例えば、リッチ化制御モードが設定されたとき、全気筒において、平均燃料噴射量が目標燃料噴射量とされてもよい。また、上記実施形態では、４つの気筒のうちで空燃比センサ４２の出力に対する排気の影響が最も強い気筒である１つの＃１気筒が特定気筒とされた。しかし、複数気筒のうちで空燃比センサの出力に対する排気の影響が強い複数の気筒が特定気筒とされてもよい。
【００８７】
以上、本発明を実施形態およびその変形例等に基づいて説明したが、本発明は他の実施形態を許容する。また、本発明は、種々の形式の２つ以上の気筒を有する多気筒エンジンに適用され得、ポート噴射形式のエンジンのみならず、筒内噴射形式のエンジン、ガスを燃料として用いるエンジンなどにも適用され得る。また、本発明は、エンジンと電動機とを動力源として備えた所謂ハイブリッドカーまたはハイブリッド電気自動車におけるエンジンにおいても適用されることができる。
【００８８】
また、上記実施形態では、出力変動を判断または評価するために回転変動量を用いた。しかし、出力変動量として、他の値または量が用いられることができる。
【００８９】
本発明の実施形態は前述の実施形態のみに限らず、特許請求の範囲によって規定される本発明の思想に包含されるあらゆる変形例や応用例、均等物が本発明に含まれる。従って本発明は、限定的に解釈されるべきではなく、本発明の思想の範囲内に帰属する他の任意の技術にも適用することが可能である。
【符号の説明】
【００９０】
１０  内燃機関（エンジン）
３２  インジェクタ
４０  触媒コンバータ
４２  触媒前センサ
４４  触媒後センサ
６２  クランク角センサ
【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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【図７】
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【図８】
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