(57)【要約】【課題】エンジンの燃料噴射弁へのデポジットの堆積の有無を精度良く判定する。【解決手段】エンジン１１の各気筒毎に空燃比センサ２４を配置して、各気筒の空燃比センサ２４の出力に基づいて各気筒毎に空燃比を検出し、その検出した空燃比（気筒別空燃比）が所定期間内にリーン方向に所定値以上変化したとき（変化前の空燃比からリーン方向に所定値以上乖離したとき）に、デポジットの堆積量の増加により燃料噴射量が減少して気筒別空燃比がリーン方向に変化したと判断して、デポジットの堆積有りと判定することで、デポジットの堆積による空燃比のずれと、デポジットの堆積以外の要因による空燃比のずれとを区別して、デポジットの堆積の有無を判定する。これにより、デポジットの堆積以外の要因によって空燃比のずれが発生した状態をデポジットの堆積有りと誤判定することを防止でき、各気筒毎にデポジットの堆積の有無を精度良く判定できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の筒内に燃料を直接噴射する燃料噴射弁と、内燃機関の排出ガスの空燃比を検出する空燃比センサと、前記空燃比センサの出力に基づいて前記燃料噴射弁にデポジットが堆積しているか否かを判定するデポジット堆積判定を行うデポジット判定制御手段とを備えた筒内噴射式内燃機関の制御装置において、
前記デポジット判定制御手段は、前記デポジット堆積判定の際に、前記デポジットの堆積による空燃比のずれと前記デポジットの堆積以外の要因による空燃比のずれとを区別して前記デポジットの堆積の有無を判定することを特徴とする筒内噴射式内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記空燃比センサの出力に基づいて各気筒毎に空燃比を検出又は推定する気筒別空燃比判定手段を備え、
前記デポジット判定制御手段は、前記デポジット堆積判定の際に、前記気筒別空燃比判定手段で検出又は推定した空燃比（以下「気筒別空燃比」という）が所定期間内にリーン方向に所定値以上変化したときに、前記デポジットの堆積有りと判定することを特徴とする請求項１に記載の筒内噴射式内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記デポジット判定制御手段は、前記デポジット堆積判定の際に、前記気筒別空燃比がリーン方向に所定値以上変化する毎に、その気筒の燃料噴射量を増量補正して前記気筒別空燃比をリーン方向に変化する前の空燃比に戻すことを特徴とする請求項２に記載の筒内噴射式内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記デポジット判定制御手段は、前記デポジット堆積判定の際に、前記気筒別空燃比がリーン方向に所定値以上変化した回数（以下「リーン側乖離回数」という）を各気筒毎に学習し、該リーン側乖離回数が所定回数以上になったときに、前記デポジットを剥離させるデポジット剥離制御を実行することを特徴とする請求項３に記載の筒内噴射式内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記デポジット判定制御手段は、前記デポジット剥離制御の際に、前記燃料噴射弁に供給する燃料の圧力を上昇させることを特徴とする請求項４に記載の筒内噴射式内燃機関の制御装置。
【請求項６】
前記デポジット判定制御手段は、前記デポジット剥離制御により前記気筒別空燃比が所定期間内にリッチ方向に所定値以上変化したときに、前記デポジットの堆積量が減少したと判定することを特徴とする請求項４又は５に記載の筒内噴射式内燃機関の制御装置。
【請求項７】
前記デポジット判定制御手段は、前記デポジット剥離制御により前記気筒別空燃比がリッチ方向に所定値以上変化する毎に、その気筒の燃料噴射量を減量補正して前記気筒別空燃比をリッチ方向に変化する前の空燃比に戻すことを特徴とする請求項６に記載の筒内噴射式内燃機関の制御装置。
【請求項８】
前記デポジット判定制御手段は、前記デポジット剥離制御により前記気筒別空燃比がリッチ方向に所定値以上変化した回数（以下「リッチ側乖離回数」という）を各気筒毎に学習し、該リッチ側乖離回数が所定回数以上になったときに、前記デポジット剥離制御を終了することを特徴とする請求項７に記載の筒内噴射式内燃機関の制御装置。
【請求項９】
前記デポジット判定制御手段は、前記デポジット剥離制御の実行時間が所定時間以上になったときに、前記デポジット剥離制御を終了する手段を有することを特徴とする請求項４乃至８のいずれかに記載の筒内噴射式内燃機関の制御装置。
【請求項１０】
前記空燃比センサは、内燃機関の各気筒毎に配置されていることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の筒内噴射式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、空燃比センサの出力に基づいて燃料噴射弁にデポジットが堆積しているか否かを判定する機能を備えた筒内噴射式内燃機関の制御装置に関する発明である。
【背景技術】
【０００２】
筒内噴射式の内燃機関は、筒内に燃料を直接噴射する燃料噴射弁の噴口が燃焼室内に露出しているため、燃料噴射弁の噴口にデポジットが堆積することがあり、燃料噴射弁の噴口にデポジットが堆積すると、噴射パルスが一定でも燃料噴射量が減少するため、燃料の噴霧状態が変化して燃焼状態の悪化を招く可能性がある。
【０００３】
そこで、デポジットの堆積を判定する技術として、例えば、特許文献１（特開２００７−３２７３８６号公報）に記載されているように、空燃比フィードバック制御によって燃料噴射時間が標準値よりも過剰に延長されたときに、デポジットが堆積していると判定するようにしたものがある。
【０００４】
また、特許文献２（特開２００７−３０９１６７号公報）に記載されているように、実空燃比と目標空燃比との定常的な乖離を補償するための空燃比学習値が上限値を越えたときに、デポジット堆積量が所定量よりも多いと判定するようにしたものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−３２７３８６号公報
【特許文献２】特開２００７−３０９１６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１，２の技術は、いずれも燃料噴射弁の噴口にデポジットが堆積すると、燃料噴射量が減少して空燃比のずれ（目標空燃比と実空燃比との偏差）が発生し、その空燃比のずれに応じて空燃比フィードバック制御により燃料噴射時間や空燃比学習値が変化することに着目して、燃料噴射時間や空燃比学習値に基づいてデポジットの堆積の有無を判定する技術であるが、デポジットの堆積による空燃比のずれと、デポジットの堆積以外の要因（例えばシステムの気筒間ばらつきや経時変化等）による空燃比のずれとを区別できないため、デポジットの堆積以外の要因によって空燃比のずれが発生した状態をデポジットの堆積有りと誤判定する可能性があり、デポジットの堆積の有無を精度良く判定することが困難である。
【０００７】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、燃料噴射弁へのデポジットの堆積の有無を精度良く判定することができる筒内噴射式内燃機関の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、内燃機関の筒内に燃料を直接噴射する燃料噴射弁と、内燃機関の排出ガスの空燃比を検出する空燃比センサと、空燃比センサの出力に基づいて燃料噴射弁にデポジットが堆積しているか否かを判定するデポジット堆積判定を行うデポジット判定制御手段とを備えた筒内噴射式内燃機関の制御装置において、デポジット判定制御手段は、デポジット堆積判定の際に、デポジットの堆積による空燃比のずれとデポジットの堆積以外の要因による空燃比のずれとを区別してデポジットの堆積の有無を判定するようにしたものである。
【０００９】
この構成では、空燃比センサの出力に基づいて燃料噴射弁にデポジットが堆積しているか否かを判定するデポジット堆積判定の際に、デポジットの堆積による空燃比のずれと、デポジットの堆積以外の要因（例えばシステムの気筒間ばらつきや経時変化等）による空燃比のずれとを区別して、デポジットの堆積の有無を判定することができるため、デポジットの堆積以外の要因によって空燃比のずれが発生した状態をデポジットの堆積有りと誤判定することを防止することができ、燃料噴射弁へのデポジットの堆積の有無を精度良く判定することができる。
【００１０】
一般に、デポジットの堆積以外の要因（例えばシステムの気筒間ばらつきや経時変化等）による空燃比のずれは、短期間のうちにあまり大きく変化することはなく、ほぼ定常的であるが、燃料噴射弁の噴口にデポジットが堆積し始めると、デポジットの堆積量が徐々に増加していくため、それに伴って燃料噴射量が徐々に減少して空燃比が徐々にリーン方向に変化していく傾向がある。
【００１１】
このような特性に着目して、請求項２のように、空燃比センサの出力に基づいて各気筒毎に空燃比を検出又は推定する気筒別空燃比判定手段を備え、デポジット堆積判定の際に、気筒別空燃比判定手段で検出又は推定した空燃比（以下「気筒別空燃比」という）が所定期間内にリーン方向に所定値以上変化したときに、デポジットの堆積有りと判定するようにすると良い。このようにすれば、気筒別空燃比が所定期間内にリーン方向に所定値以上変化したとき（変化前の空燃比からリーン方向に所定値以上乖離したとき）に、デポジットの堆積量の増加により燃料噴射量が減少して気筒別空燃比がリーン方向に変化したと判断して、デポジットの堆積有りと判定することができるため、デポジットの堆積による空燃比のずれと、デポジットの堆積以外の要因による空燃比のずれとを区別して、各気筒毎にデポジットの堆積の有無を判定することができる。
【００１２】
この場合、請求項３のように、デポジット堆積判定の際に、気筒別空燃比がリーン方向に所定値以上変化する毎に、その気筒の燃料噴射量を増量補正して気筒別空燃比をリーン方向に変化する前の空燃比に戻すようにすると良い。このようにすれば、デポジットの堆積量の増加による燃料噴射量の減少によって空燃比がリーン方向に大きく変化することを抑制して、燃焼状態の悪化を防止することができる。
【００１３】
更に、請求項４のように、デポジット堆積判定の際に、気筒別空燃比がリーン方向に所定値以上変化した回数（以下「リーン側乖離回数」という）を各気筒毎に学習し、該リーン側乖離回数が所定回数以上になったときに、デポジットを剥離させるデポジット剥離制御を実行するようにしても良い。このようにすれば、リーン側乖離回数（気筒別空燃比がリーン方向に所定値以上変化した回数）が所定回数以上になったときに、デポジットの堆積量が所定量を越えたと推定して、デポジット剥離制御を実行することができるため、このデポジット剥離制御によりデポジットの堆積量を減少させることができる。
【００１４】
この場合、請求項５のように、デポジット剥離制御の際に、燃料噴射弁に供給する燃料の圧力を上昇させるようにしても良い。このようにすれば、燃料噴射弁の噴射圧力を上昇させて、燃料噴射弁の噴口に堆積したデポジットを剥離させることができる。
【００１５】
また、請求項６のように、デポジット剥離制御により気筒別空燃比が所定期間内にリッチ方向に所定値以上変化したときに、デポジットの堆積量が減少したと判定するようにすると良い。このようにすれば、デポジット剥離制御により気筒別空燃比が所定期間内にリッチ方向に所定値以上変化したとき（変化前の空燃比からリッチ方向に所定値以上乖離したとき）に、デポジット剥離制御によるデポジットの堆積量の減少によって燃料噴射量が増加して気筒別空燃比がリッチ方向に変化したと判断して、デポジットの堆積量が減少したと判定することができる。
【００１６】
この場合、請求項７のように、デポジット剥離制御により気筒別空燃比がリッチ方向に所定値以上変化する毎に、その気筒の燃料噴射量を減量補正して気筒別空燃比をリッチ方向に変化する前の空燃比に戻すようにすると良い。このようにすれば、デポジットの堆積量の減少による燃料噴射量の増加によって空燃比がリッチ方向に大きく変化することを抑制して、排気エミッションの悪化を防止することができる。
【００１７】
更に、請求項８のように、デポジット剥離制御により気筒別空燃比がリッチ方向に所定値以上変化した回数（以下「リッチ側乖離回数」という）を各気筒毎に学習し、該リッチ側乖離回数が所定回数以上になったときに、デポジット剥離制御を終了するようにしても良い。このようにすれば、リッチ側乖離回数（気筒別空燃比がリッチ方向に所定値以上変化した回数）が所定回数以上になったときに、デポジットの剥離が完了した（デポジットの堆積量がほぼ０になった）と判断して、デポジット剥離制御を終了することができるため、デポジットを確実に剥離させることができる。
【００１８】
また、請求項９のように、デポジット剥離制御の実行時間が所定時間以上になったときに、デポジット剥離制御を終了するようにしても良い。このようにすれば、リッチ側乖離回数が所定回数に達していなくても、デポジット剥離制御の実行時間が所定時間以上になったときに、デポジットの剥離が完了した（デポジットの堆積量がほぼ０になった）と判断して、デポジット剥離制御を終了することができるため、デポジット剥離制御を必要以上に長期間継続することを回避できる。
【００１９】
また、本発明は、請求項１０のように、内燃機関の各気筒毎に空燃比センサを配置したシステムに適用すると良い。このようにすれば、各気筒の空燃比センサによって各気筒毎に空燃比を精度良く検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は本発明の一実施例におけるエンジン制御システムの概略構成を示す図である。
【図２】図２はデポジットの堆積の有無を判定する方法を説明するタイムチャートである。
【図３】図３はデポジット堆積時の気筒別空燃比及びリーン側乖離回数の挙動を示すタイムチャートである。
【図４】図４は外乱時の気筒別空燃比及びリーン側乖離回数の挙動を示すタイムチャートである。
【図５】図５はデポジット判定制御メインルーチンの処理の流れを説明するフローチャートである。
【図６】図６はデポジット堆積判定ルーチンの処理の流れを説明するフローチャートである。
【図７】図７はデポジット剥離判定ルーチンの処理の流れを説明するフローチャートである。
【図８】図８は外乱判定ルーチンの処理の流れを説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明を実施するための形態を具体化した一実施例を説明する。
まず、図１に基づいてエンジン制御システム全体の概略構成を説明する。
筒内噴射式の内燃機関である筒内噴射式エンジン１１の吸気管１２の最上流部には、エアクリーナ１３が設けられ、このエアクリーナ１３の下流側に、吸入空気量を検出するエアフローメータ１４が設けられている。このエアフローメータ１４の下流側には、モータ１５によって開度調節されるスロットルバルブ１６と、このスロットルバルブ１６の開度（スロットル開度）を検出するスロットル開度センサ１７とが設けられている。
【００２２】
更に、スロットルバルブ１６の下流側には、サージタンク１８が設けられ、このサージタンク１８に、吸気管圧力を検出する吸気管圧力センサ１９が設けられている。また、サージタンク１８には、エンジン１１の各気筒に空気を導入する吸気マニホールド２０が設けられ、エンジン１１の各気筒には、それぞれ筒内に燃料を直接噴射する燃料噴射弁２１が取り付けられている。また、エンジン１１のシリンダヘッドには、各気筒毎に点火プラグ２２が取り付けられ、各気筒の点火プラグ２２の火花放電によって筒内の混合気に着火される。
【００２３】
一方、エンジン１１の排気管２３のうちの各気筒の排気マニホールド３１には、それぞれ排出ガスの空燃比を検出する空燃比センサ２４が設けられ、これらの空燃比センサ２４の下流側（各気筒の排出ガスが合流して流れる部分）に、排出ガスを浄化する三元触媒等の触媒２５が設けられている。
【００２４】
また、エンジン１１のシリンダブロックには、冷却水温を検出する冷却水温センサ２６や、ノッキングを検出するノックセンサ２７が取り付けられている。また、クランク軸２８の外周側には、クランク軸２８が所定クランク角回転する毎にパルス信号を出力するクランク角センサ２９が取り付けられ、このクランク角センサ２９の出力信号に基づいてクランク角やエンジン回転速度が検出される。
【００２５】
これら各種センサの出力は、電子制御回路（以下「ＥＣＵ」と表記する）３０に入力される。このＥＣＵ３０は、マイクロコンピュータを主体として構成され、内蔵されたＲＯＭ（記憶媒体）に記憶された各種のエンジン制御用のプログラムを実行することで、エンジン運転状態に応じて、燃料噴射量、点火時期、スロットル開度（吸入空気量）等を制御する。
【００２６】
筒内噴射式のエンジン１１は、筒内に燃料を直接噴射する燃料噴射弁２１の噴口が燃焼室内に露出しているため、燃料噴射弁２１の噴口にデポジットが堆積することがあり、燃料噴射弁２１の噴口にデポジットが堆積すると、噴射パルスが一定でも燃料噴射量が減少するため、燃料の噴霧状態が変化して燃焼状態の悪化を招く可能性がある。
【００２７】
そこで、ＥＣＵ３０は、後述する図５乃至図８のデポジット判定制御用の各ルーチンを実行することで、各気筒毎に空燃比センサ２４の出力に基づいて燃料噴射弁２１にデポジットが堆積しているか否かを判定するデポジット堆積判定を行う。
【００２８】
一般に、デポジットの堆積以外の要因（例えばシステムの気筒間ばらつきや経時変化等）による空燃比のずれは、短期間のうちにあまり大きく変化することはなく、ほぼ定常的であるが、燃料噴射弁２１の噴口にデポジットが堆積し始めると、デポジットの堆積量が徐々に増加していくため、それに伴って燃料噴射量が徐々に減少して空燃比が徐々にリーン方向に変化していく傾向がある。
【００２９】
このような特性に着目して、本実施例では、デポジット堆積判定の際に、デポジットの堆積による空燃比のずれと、デポジットの堆積以外の要因（例えばシステムの気筒間ばらつきや経時変化等）による空燃比のずれとを区別して、デポジットの堆積の有無を判定する。具体的には、図２に示すように、各気筒（例えば４気筒の場合は第１気筒＃１〜第４気筒＃４）の空燃比センサ２４の出力に基づいて各気筒毎に空燃比を検出し、その検出した空燃比（以下「気筒別空燃比」という）が所定期間内にリーン方向に所定値以上変化したとき（変化前の空燃比からリーン方向に所定値以上乖離したとき）に、デポジットの堆積量の増加により燃料噴射量が減少して気筒別空燃比がリーン方向に変化したと判断して、デポジットの堆積有りと判定する。
【００３０】
この際、図３に示すように、気筒別空燃比がリーン方向に所定値以上変化する毎に、その気筒の燃料噴射量を増量補正して気筒別空燃比をリーン方向に変化する前の空燃比に戻す。これにより、デポジットの堆積量の増加による燃料噴射量の減少によって空燃比がリーン方向に大きく変化することを抑制する。
【００３１】
更に、気筒別空燃比がリーン方向に所定値以上変化した回数（以下「リーン側乖離回数」という）を各気筒毎に学習し、その学習したリーン側乖離回数が所定回数以上になったときに、デポジットの堆積量が所定量を越えたと推定して、デポジットを剥離させるデポジット剥離制御を実行する。このデポジット剥離制御では、例えば、燃圧（燃料噴射弁２１に供給する燃料の圧力）を上昇させる。これにより、燃料噴射弁２１の噴射圧力を上昇させて、燃料噴射弁２１の噴口に堆積したデポジットを剥離させる。
【００３２】
このデポジット剥離制御により気筒別空燃比が所定期間内にリッチ方向に所定値以上変化したとき（変化前の空燃比からリッチ方向に所定値以上乖離したとき）に、デポジット剥離制御によるデポジットの堆積量の減少によって燃料噴射量が増加して気筒別空燃比がリッチ方向に変化したと判断して、デポジットの堆積量が減少したと判定する。
【００３３】
この際、デポジット剥離制御により気筒別空燃比がリッチ方向に所定値以上変化する毎に、その気筒の燃料噴射量を減量補正して気筒別空燃比をリッチ方向に変化する前の空燃比に戻す。これにより、デポジットの堆積量の減少による燃料噴射量の増加によって空燃比がリッチ方向に大きく変化することを抑制する。
【００３４】
更に、デポジット剥離制御により気筒別空燃比がリッチ方向に所定値以上変化した回数（以下「リッチ側乖離回数」という）を各気筒毎に学習し、その学習したリッチ側乖離回数回数が所定回数以上になったときに、デポジットの剥離が完了した（デポジットの堆積量がほぼ０になった）と判断して、デポジット剥離制御を終了する。
【００３５】
尚、リッチ側乖離回数が所定回数に達していなくても、デポジット剥離制御の実行時間が所定時間以上になったときに、デポジットの剥離が完了した（デポジットの堆積量がほぼ０になった）と判断して、デポジット剥離制御を終了する。
【００３６】
また、図３に示すように、デポジットの堆積量は連続的に増加していく傾向があるため、デポジットの堆積による空燃比のずれの場合には、気筒別空燃比がリーン方向に所定値以上変化する毎に、その気筒の燃料噴射量を増量補正して気筒別空燃比をリーン方向に変化する前の空燃比に戻す処理が連続的に繰り返されて、リーン側乖離回数の学習が連続的に行われるはずである。そこで、本実施例では、図４に示すように、リーン側乖離回数の学習が一定期間行われない場合には、外乱による空燃比のずれと判断して、リーン側乖離回数を「０」にリセットする。
以下、ＥＣＵ３０が実行する図５乃至図８のデポジット判定制御用の各ルーチンの処理内容を説明する。
【００３７】
［デポジット判定制御メインルーチン］
図５に示すデポジット判定制御メインルーチンは、ＥＣＵ３０の電源オン中に所定周期で繰り返し実行され、特許請求の範囲でいうデポジット判定制御手段としての役割を果たす。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ１０１で、所定の実行条件が成立しているか否かを判定する。ここで、実行条件は、例えば、次の(1) 〜(3) の条件を全て満たすことである。
【００３８】
(1) 各気筒の空燃比センサ２４が正常であること
(2) 各気筒の空燃比センサ２４が活性化していること
(3) エンジン１１が定常運転状態であること
【００３９】
上記(1) 〜(3) の条件を全て満たせば、実行条件が成立するが、上記(1) 〜(3) の条件のうちいずれか１つでも満たさない条件があれば、実行条件が不成立となる。尚、実行条件は、上記(1) 〜(3) の条件に限定されず、適宜変更しても良い。
このステップ１０１で、実行条件が不成立と判定された場合には、ステップ１０２以降の処理を実行することなく、本ルーチンを終了する。
【００４０】
一方、上記ステップ１０１で、実行条件が成立していると判定された場合には、ステップ１０２以降の処理を次のようにして実行する。まず、ステップ１０２で、デポジット剥離制御の実行中であるか否かを判定する。
【００４１】
このステップ１０２で、デポジット剥離制御の実行中ではないと判定された場合には、ステップ１０３に進み、後述する図６のデポジット堆積判定ルーチンを実行した後、ステップ１０４に進み、後述する図８の外乱判定ルーチンを実行する。一方、上記ステップ１０２で、デポジット剥離制御の実行中であると判定された場合には、ステップ１０５に進み、後述する図７のデポジット剥離判定ルーチンを実行する。
【００４２】
［デポジット堆積判定ルーチン］
図６に示すデポジット堆積判定ルーチンは、前記図５のデポジット判定制御メインルーチンのステップ１０３で実行されるサブルーチンである。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ２０１で、各気筒の空燃比センサ２４の出力に基づいて各気筒毎に検出した空燃比（気筒別空燃比）を読み込む。
【００４３】
この後、ステップ２０２に進み、気筒別空燃比が所定期間内にリーン方向に所定値以上変化したか否か（変化前の空燃比からリーン方向に所定値以上乖離したか否か）を判定する。ここで、所定期間は、デポジットの堆積量の増加に伴って気筒別空燃比（空燃比センサ２４の出力）がリーン方向に所定値以上変化するのに必要な期間であり、例えば、本ルーチンの演算周期に相当する期間（前回の演算タイミングから今回の演算タイミングまでの期間）に設定されている。
【００４４】
このステップ２０２で、いずれかの気筒で気筒別空燃比がリーン方向に所定値以上変化した（変化前の空燃比からリーン方向に所定値以上乖離した）と判定された場合には、デポジットの堆積量の増加により燃料噴射量が減少して気筒別空燃比がリーン方向に変化したと判断して、デポジットの堆積有りと判定する。
【００４５】
この後、ステップ２０３に進み、気筒別空燃比がリーン方向に所定値以上変化した気筒のリーン側乖離回数（気筒別空燃比がリーン方向に所定値以上変化した回数）をカウントアップして、各気筒毎にリーン側乖離回数を学習（記憶）した後、ステップ２０４に進み、気筒別空燃比がリーン方向に所定値以上変化した気筒の燃料噴射量を増量補正して気筒別空燃比をリーン方向に変化する前の空燃比に戻す。
【００４６】
この後、ステップ２０５に進み、リーン側乖離回数が所定回数（例えば５回）以上であるか否かを判定し、いずれかの気筒でリーン側乖離回数が所定回数以上であると判定されたときに、デポジットの堆積量が所定量を越えたと推定して、ステップ２０６に進み、デポジット剥離制御を実行する。このデポジット剥離制御では、例えば、燃圧（燃料噴射弁２１に供給する燃料の圧力）を上昇させる。これにより、燃料噴射弁２１の噴射圧力を上昇させて、燃料噴射弁２１の噴口に堆積したデポジットを剥離させる。
この後、ステップ２０７に進み、各気筒のリーン側乖離回数を「０」にリセットして、本ルーチンを終了する。
【００４７】
［デポジット剥離判定ルーチン］
図７に示すデポジット剥離判定ルーチンは、前記図５のデポジット判定制御メインルーチンのステップ１０５で実行されるサブルーチンである。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ３０１で、デポジット剥離制御の判定回数（前記図５のステップ１０２でデポジット剥離制御の実行中であると判定された回数）を学習（記憶）した後、ステップ３０２に進み、各気筒の空燃比センサ２４の出力に基づいて各気筒毎に検出した空燃比（気筒別空燃比）を読み込む。
【００４８】
この後、ステップ３０３に進み、気筒別空燃比が所定期間内にリッチ方向に所定値以上変化したか否か（変化前の空燃比からリッチ方向に所定値以上乖離したか否か）を判定する。ここで、所定期間は、デポジットの堆積量の減少に伴って気筒別空燃比（空燃比センサ２４の出力）がリッチ方向に所定値以上変化するのに必要な期間であり、例えば、本ルーチンの演算周期に相当する期間（前回の演算タイミングから今回の演算タイミングまでの期間）に設定されている。
【００４９】
このステップ３０３で、いずれかの気筒で気筒別空燃比がリッチ方向に所定値以上変化した（変化前の空燃比からリッチ方向に所定値以上乖離した）と判定された場合には、デポジット剥離制御によるデポジットの堆積量の減少によって燃料噴射量が増加して気筒別空燃比がリッチ方向に変化したと判断して、デポジットの堆積量が減少したと判定する。
【００５０】
この後、ステップ３０４に進み、気筒別空燃比がリッチ方向に所定値以上変化した気筒のリッチ側乖離回数（気筒別空燃比がリッチ方向に所定値以上変化した回数）をカウントアップして、各気筒毎にリッチ側乖離回数を学習（記憶）した後、ステップ３０５に進み、気筒別空燃比がリッチ方向に所定値以上変化した気筒の燃料噴射量を減量補正して気筒別空燃比をリッチ方向に変化する前の空燃比に戻す。
【００５１】
この後、ステップ３０６に進み、リッチ側乖離回数が所定回数（例えば５回）以上であるか否かを判定し、いずれかの気筒でリッチ側乖離回数が所定回数以上であると判定されたときに、デポジットの剥離が完了した（デポジットの堆積量がほぼ０になった）と判断して、ステップ３０８に進み、デポジット剥離制御を終了して燃圧を通常値に戻した後、ステップ３０９に進み、各気筒のリッチ側乖離回数及びデポジット剥離制御の判定回数を「０」にリセットして、本ルーチンを終了する。
【００５２】
一方、上記ステップ３０３で気筒別空燃比がリッチ方向に所定値以上変化していないと判定された場合、又は、上記ステップ３０６でリッチ側乖離回数が所定回数に達していないと判定された場合には、ステップ３０７に進み、デポジット剥離制御の判定回数が所定回数以上であるか否かによって、デポジット剥離制御の実行時間が所定時間以上であるか否かを判定し、デポジット剥離制御の判定回数が所定回数以上である（デポジット剥離制御の実行時間が所定時間以上である）と判定されれば、デポジットの剥離が完了した（デポジットの堆積量がほぼ０になった）と判断して、ステップ３０８に進み、デポジット剥離制御を終了して燃圧を通常値に戻した後、ステップ３０９に進み、各気筒のリッチ側乖離回数及びデポジット剥離制御の判定回数を「０」にリセットして、本ルーチンを終了する。
【００５３】
［外乱判定ルーチン］
図８に示す外乱判定ルーチンは、前記図５のデポジット判定制御メインルーチンのステップ１０４で実行されるサブルーチンである。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ４０１で、前記図６のルーチンの今回の演算タイミングでリーン側乖離回数を学習したか否かを判定し、リーン側乖離回数を学習したと判定された場合には、ステップ４０２以降の処理を実行することなく、本ルーチンを終了する。
【００５４】
一方、上記ステップ４０１で、リーン側乖離回数を学習していないと判定された場合には、ステップ４０２に進み、リーン側乖離回数を学習していないと判定された連続回数を未学習回数として学習（記憶）する。
【００５５】
この後、ステップ４０３に進み、未学習回数が所定回数（例えば２回）以上であるか否かを判定し、未学習回数が所定回数以上であると判定された場合（つまりリーン側乖離回数の学習が一定期間行われない場合）には、外乱による空燃比のずれと判断して、ステップ４０４に進み、リーン側乖離回数を「０」にリセットして、本ルーチンを終了する。
【００５６】
以上説明した本実施例では、各気筒の空燃比センサ２４の出力に基づいて各気筒毎に空燃比を検出し、その検出した空燃比（気筒別空燃比）が所定期間内にリーン方向に所定値以上変化したとき（変化前の空燃比からリーン方向に所定値以上乖離したとき）に、デポジットの堆積量の増加により燃料噴射量が減少して気筒別空燃比がリーン方向に変化したと判断して、デポジットの堆積有りと判定するようにしたので、デポジットの堆積による空燃比のずれと、デポジットの堆積以外の要因による空燃比のずれとを区別して、各気筒毎にデポジットの堆積の有無を判定することができる。これにより、デポジットの堆積以外の要因によって空燃比のずれが発生した状態をデポジットの堆積有りと誤判定することを防止することができ、各気筒毎に燃料噴射弁２１へのデポジットの堆積の有無を精度良く判定することができる。
【００５７】
また、本実施例では、デポジット堆積判定の際に、気筒別空燃比がリーン方向に所定値以上変化する毎に、その気筒の燃料噴射量を増量補正して気筒別空燃比をリーン方向に変化する前の空燃比に戻すようにしたので、デポジットの堆積量の増加による燃料噴射量の減少によって空燃比がリーン方向に大きく変化することを抑制して、燃焼状態の悪化を防止することができる。
【００５８】
更に、本実施例では、デポジット堆積判定の際に、リーン側乖離回数（気筒別空燃比がリーン方向に所定値以上変化した回数）を各気筒毎に学習し、その学習したリーン側乖離回数が所定回数以上になったときに、デポジットの堆積量が所定量を越えたと推定して、デポジットを剥離させるデポジット剥離制御を実行するようにしたので、デポジット剥離制御によりデポジットの堆積量を減少させることができる。
【００５９】
また、本実施例では、デポジット剥離制御により気筒別空燃比が所定期間内にリッチ方向に所定値以上変化したとき（変化前の空燃比からリッチ方向に所定値以上乖離したとき）に、デポジット剥離制御によるデポジットの堆積量の減少によって燃料噴射量が増加して気筒別空燃比がリッチ方向に変化したと判断して、デポジットの堆積量が減少したと判定し、デポジット剥離制御により気筒別空燃比がリッチ方向に所定値以上変化する毎に、その気筒の燃料噴射量を減量補正して気筒別空燃比をリッチ方向に変化する前の空燃比に戻すようにしたので、デポジットの堆積量の減少による燃料噴射量の増加によって空燃比がリッチ方向に大きく変化することを抑制して、排気エミッションの悪化を防止することができる。
【００６０】
更に、本実施例では、リッチ側乖離回数（気筒別空燃比がリッチ方向に所定値以上変化した回数）を各気筒毎に学習し、その学習したリッチ側乖離回数回数が所定回数以上になったときに、デポジットの剥離が完了した（デポジットの堆積量がほぼ０になった）と判断して、デポジット剥離制御を終了するようにしたので、デポジットを確実に剥離させることができる。
【００６１】
また、本実施例では、リッチ側乖離回数が所定回数に達していなくても、デポジット剥離制御の実行時間が所定時間以上になったときに、デポジットの剥離が完了した（デポジットの堆積量がほぼ０になった）と判断して、デポジット剥離制御を終了するようにしたので、デポジット剥離制御を必要以上に長期間継続することを回避できる。
【００６２】
尚、上記実施例では、エンジン１１の各気筒毎に空燃比センサ２４を配置して、各気筒の空燃比センサ２４の出力に基づいて各気筒毎に空燃比を検出するようにしたが、これに限定されず、例えば、エンジン１１の排気管２３のうちの各気筒の排気マニホールド３１が集合する排気集合部（各気筒の排出ガスが合流して流れる部分）に空燃比センサを１つのみ配置して、この空燃比センサの出力に基づいて各気筒毎に空燃比を推定するようにしても良い。この場合、例えば、空燃比センサ２４の検出値（排気集合部を流れる排出ガスの空燃比）と各気筒の空燃比とを関連付けたモデルを用いて、空燃比センサ２４の出力に基づいて各気筒の空燃比を気筒別に算出する。
【００６３】
また、上記実施例では、気筒別空燃比に基づいて各気筒毎にデポジットの有無を判定するようにしたが、これに限定されず、排気集合部に配置した空燃比センサの出力（各気筒の平均空燃比）に基づいてデポジットの堆積による空燃比のずれとデポジットの堆積以外の要因による空燃比のずれとを区別してデポジットの堆積の有無を判定するようにしても良い。
【００６４】
また、上記実施例では、デポジット剥離制御の際に、燃圧を上昇させるようにしたが、デポジット剥離制御の方法は、適宜変更しても良く、例えば、噴射時間（噴射パルス）を増大させるようにしても良い。
【００６５】
その他、本発明は、図１に示すような筒内噴射式エンジンに限定されず、吸気ポート噴射用の燃料噴射弁と筒内噴射用の燃料噴射弁の両方を備えたデュアル噴射式のエンジンにも適用して実施できる。
【符号の説明】
【００６６】
１１…エンジン（内燃機関）、１２…吸気管、１６…スロットルバルブ、２１…燃料噴射弁、２２…点火プラグ、２３…排気管、２４…空燃比センサ、３０…ＥＣＵ（デポジット判定制御手段）
【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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