(57)【要約】      （修正有）【課題】インジェクタ個体毎の性能のばらつきを簡便に調査し、空燃比制御の精度の向上を図る。【解決手段】内燃機関の排気通路に装着される排気ガス浄化用の触媒の上流側の空燃比を強制的に変動させてから下流側の空燃比が変動するまでの間の経過時間を計測することを通じて、触媒の酸素吸蔵能力を推算するとともに、複数回の推算を行って得た複数個の酸素吸蔵能力値のばらつきの多寡に応じて、燃料噴射量の補正量を決定することとした。【選択図】図３
2015121192.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気通路に装着される排気ガス浄化用の触媒の上流側の空燃比を強制的に変動させてから下流側の空燃比が変動するまでの間の経過時間を計測することを通じて、触媒の酸素吸蔵能力を推算するものであり、
複数回の推算を行って得た複数個の酸素吸蔵能力値のばらつきの多寡に応じて、燃料噴射量の補正量を決定する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、内燃機関における燃料噴射量を調整して空燃比を制御する制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、内燃機関の排気通路には、内燃機関の気筒から排出される排気ガス中に含まれる有害物質ＨＣ、ＣＯ、ＮＯxを酸化／還元して無害化する三元触媒が装着されている。ＨＣ、ＣＯ、ＮＯxの全てを効率よく浄化するには、排気ガスの空燃比をウィンドウと称する理論空燃比近傍の一定範囲に収める必要がある。そのために、触媒の上流及び下流にそれぞれ空燃比センサを配し、それら空燃比センサの出力信号を用いるフィードバックループを構築して、空燃比をフィードバック制御する（例えば、下記特許文献１を参照）。
【０００３】
触媒の酸素吸蔵能力（ＯＳＣ：Ｏ2  Ｓｔｏｒａｇｅ  Ｃａｐａｃｉｔｙ）は、経年劣化により減退する。触媒による排気ガスの浄化率は、触媒内に吸着できる酸素量に依存する。触媒の劣化が進行すると、排出される有害物質の量も増大する。一方で、触媒の劣化は、車両自体の運転性能にはほとんど影響を与えない。それ故、異常な排出ガス車が長期間、無意識に使用され続けるおそれがある。
【０００４】
そのような事象に対処するべく、触媒の経年劣化の度合いを自己診断するダイアグノーシス機能を車両に実装することも通例となっている（例えば、下記特許文献２を参照）。具体的には、触媒から酸素を完全に放出した状態で、触媒に流入するガスの空燃比を強制的にリーンに操作し、触媒上流の空燃比センサの出力信号がリーンに切り替わってから触媒下流の空燃比センサの出力信号がリーンに切り替わるまでの間の経過時間を計測することにより、現在触媒に吸蔵している酸素量を推算する。下流側センサ出力がリーンに反転した瞬間の酸素吸蔵量が、当該触媒の最大酸素吸蔵能力となる。
【０００５】
触媒に酸素吸蔵能力一杯まで酸素を吸蔵した状態で、触媒に流入するガスの空燃比を強制的にリッチに操作し、上流側センサ出力がリッチに切り替わってから下流側センサ出力がリッチに切り替わるまでの間の経過時間を計測することにより、触媒が放出した酸素の量、即ち酸素吸蔵能力一杯まで酸素を吸蔵した状態を基準とした酸素吸蔵量を推算することもできる。下流側センサ出力がリッチに反転した瞬間の酸素吸蔵量が、当該触媒の最大酸素放出能力、換言すれば最大酸素吸蔵能力ということになる。
【０００６】
触媒のダイアグノーシスにおいては、最大酸素吸蔵能力の推算値を判定閾値と比較し、前者が後者を下回ったならば触媒が劣化したと判断する。そして、触媒が劣化した旨を運転者に報知して、触媒の交換を促す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−１３８７９１号公報
【特許文献２】特開平０５−１３３２６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
複数の気筒を有する内燃機関では、各気筒毎に燃料を噴射するためのインジェクタが設置される。だが、それら複数のインジェクタの性能は必ずしも均等ではない。製造公差や経年変化により、インジェクタ個体間に噴孔の開口面積にばらつきが生じること等がその要因である。故に、全てのインジェクタについて開弁時間を共通にすると、触媒に流入するガスの空燃比が適正な目標空燃比からずれてしまい、有害物質の排出量が増大することがあり得る。
【０００９】
インジェクタの性能のばらつきに対する方策としては、インジェクタ個々の性能を試験した上で各インジェクタの開弁時間を最適化（適合）したり、触媒に使用する貴金属類の量を増やして有害物質の浄化性能を高めたりすることが挙げられる。だが、適合における工数の増加や燃費性能との背反、あるいはコストの高騰といった別の問題を招くことになる。
【００１０】
本発明は、インジェクタ個体毎の性能のばらつきを簡便に調査して空燃比制御の精度の向上を図ることを所期の目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明では、内燃機関の排気通路に装着される排気ガス浄化用の触媒の上流側の空燃比を強制的に変動させてから下流側の空燃比が変動するまでの間の経過時間を計測することを通じて、触媒の酸素吸蔵能力を推算するものであり、複数回の推算を行って得た複数個の酸素吸蔵能力値のばらつきの多寡に応じて、燃料噴射量の補正量を決定する内燃機関の制御装置を構成した。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、インジェクタ個体毎の性能のばらつきを簡便に調査でき、空燃比制御の精度の向上を図ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態における内燃機関及び制御装置の概略構成を示す図。
【図２】同実施形態の制御装置が実施する触媒のダイアグノーシスのためのアクティブ制御の内容を説明するタイミング図。
【図３】複数個のインジェクタの性能のばらつきと、複数回計測した最大酸素吸蔵能力（α・ΔＡ／ＦR・ＧF）のばらつきとの相関関係を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。図１に、本実施形態における車両用内燃機関の概要を示す。本実施形態における内燃機関は、火花点火式の４ストロークガソリンエンジンであり、複数の気筒１（図１には、そのうち一つを図示している）を具備している。各気筒１の吸気ポート近傍には、燃料を噴射するインジェクタ１１を設けている。また、各気筒１の燃焼室の天井部に、点火プラグ１２を取り付けてある。点火プラグ１２は、点火コイルにて発生した誘導電圧の印加を受けて、中心電極と接地電極との間で火花放電を惹起するものである。点火コイルは、半導体スイッチング素子であるイグナイタとともに、コイルケースに一体的に内蔵される。
【００１５】
吸気を供給するための吸気通路３は、外部から空気を取り入れて各気筒１の吸気ポートへと導く。吸気通路３上には、エアクリーナ３１、電子スロットルバルブ３２、サージタンク３３、吸気マニホルド３４を、上流からこの順序に配置している。
【００１６】
排気を排出するための排気通路４は、気筒１内で燃料を燃焼させたことで生じる排気を各気筒１の排気ポートから外部へと導く。この排気通路４上には、排気マニホルド４２及び排気浄化用の三元触媒４１を配置している。
【００１７】
排気通路４における触媒４１の上流及び下流には、排気通路を流通する排気ガスの空燃比を検出するための空燃比センサ４３、４４を設置する。空燃比センサ４３、４４はそれぞれ、排気ガスの空燃比に対して非線形な出力特性を有するＯ2センサであってもよく、排気ガスの空燃比に比例した出力特性を有するリニアＡ／Ｆセンサであってもよい。本実施形態では、触媒４１の上流側及び下流側の各空燃比センサ４３、４４について、排気ガス中の酸素濃度に応じた電圧信号を出力するＯ2センサを想定している。Ｏ2センサ４３、４４の出力特性は、理論空燃比近傍の範囲では空燃比に対する出力の変化率が大きく急峻な傾きを示し、それよりも空燃比が大きいリーン領域では低位飽和値に漸近し、空燃比が小さいリッチ領域では高位飽和値に漸近する、いわゆるＺ特性曲線を描く。
【００１８】
本実施形態の内燃機関には、外部ＥＧＲ装置２が付帯している。ＥＧＲ装置２は、いわゆる高圧ループＥＧＲを実現するものであり、排気通路４における触媒４１の上流側と吸気通路３におけるスロットルバルブ３２の下流側とを連通するＥＧＲ通路２１と、ＥＧＲ通路２１上に設けたＥＧＲクーラ２２と、ＥＧＲ通路２１を開閉し当該ＥＧＲ通路２１を流れるＥＧＲガスの流量を制御するＥＧＲバルブ２３とを要素とする。ＥＧＲ通路２１の入口は、排気通路４における排気マニホルド４２またはその下流の所定箇所に接続している。ＥＧＲ通路２１の出口は、吸気通路３におけるスロットルバルブ３２の下流の所定箇所、具体的にはサージタンク３３に接続している。
【００１９】
本実施形態の内燃機関の制御装置たるＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）０は、プロセッサ、メモリ、入力インタフェース、出力インタフェース等を有したマイクロコンピュータシステムである。
【００２０】
入力インタフェースには、車両の実車速を検出する車速センサから出力される車速信号ａ、クランクシャフトの回転角度及びエンジン回転数を検出するエンジン回転センサから出力されるクランク角信号ｂ、アクセルペダルの踏込量またはスロットルバルブ３２の開度をアクセル開度（いわば、要求負荷）として検出するセンサから出力されるアクセル開度信号ｃ、吸気通路３（特に、サージタンク３３）内の吸気温及び吸気圧を検出する温度・圧力センサから出力される吸気温・吸気圧信号ｄ、機関の冷却水温を検出する水温センサから出力される冷却水温信号ｅ、触媒４１の上流側における排気ガスの空燃比を検出する空燃比センサ４３から出力される空燃比信号ｆ、触媒４１の下流側における排気ガスの空燃比を検出する空燃比センサ４４から出力される空燃比信号ｇ、触媒４１の温度（床温）を検出する温度センサ４５から出力される触媒温信号ｈ等が入力される。
【００２１】
出力インタフェースからは、点火プラグ１２のイグナイタに対して点火信号ｉ、インジェクタ１１に対して燃料噴射信号ｊ、スロットルバルブ３２に対して開度操作信号ｋ、ＥＧＲバルブ２３に対して開度操作信号ｌ等を出力する。
【００２２】
ＥＣＵ０のプロセッサは、予めメモリに格納されているプログラムを解釈、実行し、運転パラメータを演算して内燃機関の運転を制御する。ＥＣＵ０は、内燃機関の運転制御に必要な各種情報ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈを入力インタフェースを介して取得し、要求される燃料噴射量、燃料噴射タイミング（一度の燃焼に対する燃料噴射の回数を含む）、燃料噴射圧、点火タイミング、要求ＥＧＲ量（または、ＥＧＲ率）等といった運転パラメータを決定する。ＥＣＵ０は、運転パラメータに対応した各種制御信号ｉ、ｊ、ｋ、ｌを出力インタフェースを介して印加する。
【００２３】
本実施形態のＥＣＵ０は、気筒１に充填される混合気の空燃比、ひいては気筒１から排出され触媒４１へと導かれる排気ガスの空燃比をフィードバック制御する。ＥＣＵ０は、まず、吸気圧及び吸気温、エンジン回転数、要求ＥＧＲ率等から、気筒１に充填される新気の量を算出し、これに見合った基本噴射量ＴＰを決定する。
【００２４】
次いで、この基本噴射量ＴＰを、触媒４１の上流側及び／または下流側の空燃比に応じて定まるフィードバック補正係数ＦＡＦで補正する。一般に、フィードバック補正係数ＦＡＦは、空燃比センサ４３、４４を介して実測されるガスの空燃比と目標空燃比（平常時は理論空燃比近傍）との偏差に応じて調整され、実測空燃比が目標空燃比に対してリーンであるときには増加し、実測空燃比が目標空燃比に対してリッチであるときには減少する。
【００２５】
そして、内燃機関の状況に応じて定まる各種補正係数Ｋや、後述するインジェクタ１１の性能のばらつきを吸収するための補正係数Ｘ、さらにはインジェクタ１１の無効噴射時間ＴＡＵＶをも加味して、最終的な燃料噴射時間（インジェクタ１１に対する通電時間）Ｔを算定する。燃料噴射時間Ｔは、
Ｔ＝ＴＰ×ＦＡＦ×Ｋ×Ｘ＋ＴＡＵＶ
となる。しかして、燃料噴射時間Ｔだけインジェクタ１１に信号ｊを入力、インジェクタ１１を開弁して燃料を噴射させる。
【００２６】
触媒４１の上流側及び／または下流側の空燃比信号ｆ、ｇを参照したフィードバック制御は、例えば、内燃機関の冷却水温が所定温度以上であり、燃料カット中でなく、パワー増量中でなく、内燃機関の始動から所定時間が経過し、Ｏ2センサ４３、４３が活性中、吸気圧が正常である、等の諸条件が全て成立している場合に行う。
【００２７】
また、本実施形態のＥＣＵ０は、触媒４１の最大酸素吸蔵能力を推定するとともに、推定した最大酸素吸蔵能力値を劣化判定値と比較して、当該触媒４１が正常であるか異常であるかを判定するダイアグノーシスを行う。
【００２８】
触媒４１の酸素吸蔵能力は既知の任意の手法を採用して推算することができるが、ここではその一典型例を示す。内燃機関の気筒１に空燃比リーンの混合気を供給して触媒４１の酸素吸蔵能力一杯まで酸素を吸蔵している状態から、気筒１に供給する混合気を意図的に空燃比リッチに操作するアクティブ制御を実行する。すると、フロントＯ2センサ４３の出力信号ｆは即座に空燃比リッチを示す。これに対し、リアＯ2センサ４４の出力信号ｇは、フロントＯ2センサ４３の出力信号ｆに遅れて空燃比リッチを示す。フロントＯ2センサ４３の出力信号ｆが空燃比リッチを示してから（または、混合気を空燃比リッチに操作してから）リアＯ2センサ４４の出力信号ｇが空燃比リッチを示すまでの間、触媒４１に吸蔵していた酸素が放出されて酸素の不足が補われるためである。
【００２９】
フロントＯ2センサ４３の出力信号ｆが空燃比リッチを示してから、リアＯ2センサ４４の出力信号ｇが空燃比リッチを示すまでの間に経過した時間をＴRとおき、このＴRの間に供給した燃料の総重量をＧF、理論空燃比とリッチ時の空燃比との差分をΔＡ／ＦRとおくと、ＴRの間に触媒４１中で不足した酸素量は、
（α・ΔＡ／ＦR・ＧF）
となる。αは、空気中に占める酸素の重量割合（≒０．２３）である。
【００３０】
上式は、ＴRの時点までに触媒４１が放出した酸素の量を表している。供給した燃料の総重量ＧFは、ＥＣＵ０において演算することができる。即ち、一回の燃料噴射機会における燃料噴射量は、空燃比を理論空燃比よりもリッチな（１４．６よりも小さい）所定値とするために必要な量であり、その噴射量に単位時間当たりの膨張行程回数（エンジン回転数に比例）を乗じれば、単位時間当たりの燃料供給量となる。そして、単位時間当たりの燃料供給量に経過時間ＴRを乗じれば、供給した燃料の総重量ＧFとなる。要するに、リアＯ2センサ４４の出力信号ｇが空燃比リッチを示した時点での経過時間ＴRに基づいて、触媒４１の最大酸素放出能力を算出することが可能である。この最大酸素放出能力は、最大酸素吸蔵能力と同義である。
【００３１】
あるいは、内燃機関の気筒１に空燃比リッチの混合気を供給して触媒４１に酸素を全く吸蔵していない状態から、気筒１に供給する混合気を意図的に空燃比リーンに操作するアクティブ制御を実行する。すると、フロントＯ2センサ４３の出力信号ｆは即座に空燃比リーンを示す。これに対し、リアＯ2センサ４４の出力信号ｇは、フロントＯ2センサ４３の出力信号ｆに遅れて空燃比リーンを示す。フロントＯ2センサ４３の出力信号ｆが空燃比リーンを示してから（または、混合気を空燃比リーンに操作してから）リアＯ2センサ４４の出力信号ｇが空燃比リーンを示すまでの間、過剰な酸素が触媒４１に吸着するためである。
【００３２】
フロントＯ2センサ４３の出力信号ｆが空燃比リーンを示してから、リアＯ2センサ４４の出力信号ｇが空燃比リーンを示すまでの間に経過した時間をＴLとおき、このＴLの間に供給した燃料の総重量をＧF、リーン時の空燃比と理論空燃比との差分をΔＡ／ＦLとおくと、ＴLの間に触媒４１中で過剰となった酸素量は、
（α・ΔＡ／ＦL・ＧF）
となる。
【００３３】
上式は、ＴLの時点で触媒４１が吸蔵している酸素の量を表している。供給した燃料の総重量ＧFはやはり、ＥＣＵ０において演算することができる。即ち、一回の燃料噴射機会における燃料噴射量は、空燃比を理論空燃比よりもリーンな（１４．６よりも大きい）所定値とするために必要な量であり、その噴射量に単位時間当たりの膨張行程回数を乗じれば単位時間当たりの燃料供給量となる。そして、単位時間当たりの燃料供給量に経過時間ＴLを乗じれば、供給した燃料の総重量ＧFとなる。要するに、リアＯ2センサ４４の出力信号が空燃比リーンを示した時点での経過時間ＴLに基づいて、触媒４１の最大酸素吸蔵能力を算出することが可能である。
【００３４】
触媒４１のダイアグノーシスは、触媒４１の劣化の兆候を感知したことを契機として実施する。その兆候の例としては、内燃機関の運転中に刻々と変動するリアＯ2センサ４４の出力電圧ｇの振動の周波数が閾値よりも高く（または、振動の周期が閾値よりも短く）なったことや、フロントＯ2センサ４３の出力電圧ｆの変動とリアＯ2センサ４４の出力電圧ｇの変動との時間差が閾値よりも短くなったこと等が挙げられる。
【００３５】
また、触媒４１のダイアグノーシスは、一トリップ（イグニッションスイッチがＯＮに操作されて内燃機関を始動してから、イグニッションスイッチがＯＦＦに操作されて内燃機関を停止するまでの期間）毎に少なくとも一回実施することが好ましい。
【００３６】
図２に示しているように、アクティブ制御では、リアＯ2センサ４４の出力電圧ｇが所定のリッチ判定値に到達した、即ち出力ｇがリーンからリッチへと切り替わったタイミングで、制御目標空燃比をリーン側の所定空燃比に設定し、フロントＯ2センサ４３の出力電圧ｆが当該制御目標に対応した値をとるように燃料噴射量を補正する。これにより、触媒４１に流入するガスの空燃比を強制的にリーン化する。そして、フロントＯ2センサ４３の出力電圧ｆが前記制御目標に対応した値に到達してから、リアＯ2センサ４４の出力電圧ｇが所定のリーン判定値に到達するまでの間の経過時間ＴL、即ち出力ｇが再度リーンへと切り替わるまでの経過時間ＴLを計測する。リッチ判定値とリーン判定値とは、相異なる値であってもよく、同一の値であってもよい。
【００３７】
並びに、リアＯ2センサ４４の出力ｇがリッチからリーンへと切り替わったタイミングで、制御目標空燃比をリッチ側の所定空燃比に設定し、フロントＯ2センサ４３の出力電圧ｆが当該制御目標に対応した値をとるように燃料噴射量を補正する。これにより、触媒４１に流入するガスの空燃比を強制的にリッチ化する。そして、フロントＯ2センサ４３の出力電圧ｆが前記制御目標に対応した値に到達してから、リアＯ2センサ４４の出力電圧ｇが所定のリーン判定値に到達するまでの間の経過時間ＴR、即ち出力ｇが再度リッチへと切り替わるまでの経過時間ＴRを計測する。
【００３８】
ＥＣＵ０は、酸素吸蔵能力一杯まで酸素を吸蔵していた触媒４１がその酸素の全てを放出するのに要した時間ＴR、及び、酸素を吸蔵していない触媒４１が酸素吸蔵能力一杯まで酸素を吸蔵するのに要した時間ＴLをそれぞれ一回以上計測し、計測したＴR、ＴLを基に最大酸素吸蔵能力（α・ΔＡ／ＦR・ＧF）、（α・ΔＡ／ＦL・ＧF）を算出して、それらの平均値を求める。
【００３９】
触媒４１が劣化したか否かの判断は、当該触媒４１の最大酸素吸蔵能力（の複数回の推算値の平均）を判定閾値を比較することにより行う。即ち、最大酸素吸蔵能力が判定閾値未満であれば、当該触媒４１は既に劣化しており十分な性能を発揮できないものと診断される。触媒４１が劣化しているとの判断を下したＥＣＵ０は、触媒４１の異常の旨を示す情報（ダイアグノーシスコード）をメモリに記憶保持するとともに、触媒４１の異常の旨を運転者の視覚または聴覚に訴えかける態様で出力して報知する。例えば、コックピット内のエンジンチェックランプを点灯させたり、ディスプレイに表示させたり、警告音を発したりして、触媒４１の点検及び交換を促す。
【００４０】
ところで、各気筒１に連なる吸気マニホルド３４に設置されている気筒１毎のインジェクタ１１の性能は必ずしも均一ではなく、製造公差または経年変化に起因した個体差が存在していることが多い。それ故、各インジェクタ１１に対して同一時間通電を行い、各インジェクタ１１の開弁時間を一定に揃えたとしても、各インジェクタ１１から噴射される燃料の量はばらつく。従って、ＥＣＵ０が演算した燃料噴射時間（ＴＰ×ＦＡＦ×Ｋ＋ＴＡＵＶ）をインジェクタ１１に与えたとしても、想定通りの燃料噴射量が実現されることは保証されていない。つまりは、触媒４１に流入するガスの空燃比が適正な目標空燃比から乖離し、触媒４１による有害物質の浄化能率の低下を招く可能性がある。
【００４１】
そこで、本実施形態のＥＣＵ０は、複数回推算した複数個の酸素吸蔵能力値のばらつきの多寡に応じて、燃料噴射量の補正量Ｘを決定し、以てインジェクタ１１個体毎の性能のばらつきの問題を緩和ないし解消することとしている。
【００４２】
酸素を吸蔵していた触媒４１がその酸素を放出するのに要した時間ＴRに基づく、当該触媒４１の最大酸素吸蔵能力（α・ΔＡ／ＦR・ＧF）を複数回（例えば、五回）計測した場合において、その複数個（五個）の最大酸素吸蔵能力（α・ΔＡ／ＦR・ＧF）の値のばらつきは、各気筒１に設置されている複数個のインジェクタ１１の性能のばらつきによって変動する。本発明の発明者は、鋭意研究の結果、最大酸素吸蔵能力（α・ΔＡ／ＦR・ＧF）のばらつきとインジェクタ１１の性能のばらつきとの間に相関関係が存在することを見出した。
【００４３】
図３に、複数個のインジェクタ１１の総体的な性能のばらつきの傾向と、複数回の計測を行って得た複数個の最大酸素吸蔵能力（α・ΔＡ／ＦR・ＧF）の値のばらつきとの関係を示している。複数個のインジェクタ１１の性能が全体としてリッチ側に偏倚している、即ち、少なくとも一個以上のインジェクタ１１がＥＣＵ０から与えられる燃料噴射時間に対して正しい量よりも多い量の燃料を噴射する（換言すれば、複数個のインジェクタ１１の燃料噴射量の平均が本来正しい量よりも多い）場合、複数個の最大酸素吸蔵能力（α・ΔＡ／ＦR・ＧF）の値のばらつきは大きくなる。これは、触媒４１に流入するガスの空燃比を強制的にリッチ化するアクティブ制御において、制御目標空燃比よりもさらにリッチなガスが触媒４１に供給され、触媒４１から酸素が放出される速度が速くなることに起因しているのではないかと想像される。
【００４４】
逆に、複数個のインジェクタ１１の性能が全体としてリーン側に偏倚している、即ち、少なくとも一個以上のインジェクタ１１がＥＣＵ０から与えられる燃料噴射時間に対して正しい量よりも少ない量の燃料を噴射する（換言すれば、複数個のインジェクタ１１の燃料噴射量の平均が本来正しい量よりも少ない）場合には、複数個の最大酸素吸蔵能力（α・ΔＡ／ＦR・ＧF）の値のばらつきが小さくなる。これは、触媒４１に流入するガスの空燃比を強制的にリッチ化するアクティブ制御において、制御目標空燃比よりもリーンなガスが触媒４１に供給され、触媒４１から酸素が放出される速度が遅くなることに起因しているのではないかと想像される。
【００４５】
複数個のインジェクタ１１の性能が全体として適正である場合には、複数個の最大酸素吸蔵能力（α・ΔＡ／ＦR・ＧF）の値のばらつきは両者の中間となる。
【００４６】
要するに、複数個の最大酸素吸蔵能力（α・ΔＡ／ＦR・ＧF）の値のばらつきがある（中間的な）量よりも大きいほど、複数個のインジェクタ１１から噴射される燃料噴射量の総量が過剰となっており、その値のばらつきがある量よりも小さいほど、複数個のインジェクタ１１から噴射される燃料噴射量の総量が不足している、ということが言える。燃料噴射量の総量が過剰であることは、触媒４１に流れ込むガスの空燃比が総体として目標空燃比よりもリッチにずれることを意味し、ＨＣやＣＯの酸化能率の低下による排出量の増大が懸念される。燃料噴射量の総量が不足していることは、触媒４１に流れ込むガスの空燃比が総体として目標空燃比よりもリーンにずれることを意味し、ＮＯXの還元能率の低下による排出量の増大が懸念される。
【００４７】
本実施形態のＥＣＵ０は、複数個の最大酸素吸蔵能力（α・ΔＡ／ＦR・ＧF）の値のばらつきがある量よりも大きいほど、複数個のインジェクタ１１から噴射される燃料噴射量の総量を減少させるように、燃料噴射時間Ｔ（＝ＴＰ×ＦＡＦ×Ｋ×Ｘ＋ＴＡＵＶ）の演算に用いる補正量Ｘを小さくする。また、複数個の最大酸素吸蔵能力（α・ΔＡ／ＦR・ＧF）の値のばらつきがある量よりも小さいほど、複数個のインジェクタ１１から噴射される燃料噴射量の総量を増加させるように、燃料噴射時間Ｔの演算に用いる補正量Ｘを大きくする。補正量Ｘは、各気筒１に設置された各インジェクタ１１について同一値としてもよいし、インジェクタ１１毎に相異なる値に設定してもよい。
【００４８】
但し、最大酸素吸蔵能力（α・ΔＡ／ＦR・ＧF）のばらつきを参照しても、複数個のインジェクタ１１のうちの何れのものが過剰な量の燃料を噴射してしまうのかを特定できるわけではなく、あるいは、何れのものが必要十分量よりも少ない燃料しか噴射できないのかを特定できるわけでもない。判明するのはあくまでも、複数個のインジェクタ１１の総体としての燃料噴射量の傾向であり、補正量Ｘによって補正されるものもまた、複数個のインジェクタ１１の総体としての燃料噴射量、ひいては触媒４１に流入するガスの空燃比の平均である。必ずしも燃料噴射量が過剰なインジェクタ１１個体の燃料噴射量を減量させることにはならないし、燃料噴射量が不足するインジェクタ１１個体の燃料噴射量を増量させることにもならない。
【００４９】
例えば、インジェク１１のうちの一個が燃料噴射量が過剰となる傾向を有し、残りの三個が燃料噴射量が不足する傾向を有する場合、計測される最大酸素吸蔵能力（α・ΔＡ／ＦR・ＧF）のばらつきが小さくなるので、補正量Ｘは大きくなり、結果として複数個のインジェクタ１１の燃料噴射量の総量が増量補正され、目標空燃比と比較してリーンがちだったガスの空燃比が目標空燃比に向けて修正される。だが、過剰に燃料を噴射する傾向を有する最初の一個のインジェクタ１１の燃料噴射量は減少せず、寧ろ増加する。
【００５０】
本実施形態では、内燃機関の排気通路４に装着される排気ガス浄化用の触媒４１の上流側の空燃比を強制的に変動させてから下流側の空燃比が変動するまでの間の経過時間ＴR、ＴLを計測することを通じて、触媒４１の酸素吸蔵能力を推算するものであって、複数回の推算を行って得た複数個の酸素吸蔵能力値（α・ΔＡ／ＦR・ＧF）のばらつきの多寡に応じて、燃料噴射量の補正量Ｘを決定する内燃機関の制御装置０を構成した。
【００５１】
本実施形態によれば、インジェクタ１１の全数検査等を実施せずとも、オンラインでインジェクタ１１個体毎の性能のばらつきを簡便に調査し、燃料噴射量を適切に補正して空燃比制御の精度を向上させることができる。空燃比制御の精度の向上により、触媒４１における有害物質の浄化能率が高まることから、触媒４１に使用する貴金属の量を減らすことが可能となり、コストの低減に資する。
【００５２】
なお、本発明は以上に詳述した実施形態には限られない。例えば、上記実施形態では、酸素を吸蔵していた触媒４１がその酸素を完全に放出するのに要した時間ＴRに基づく最大酸素吸蔵能力（α・ΔＡ／ＦR・ＧF）の複数回の計測値のばらつきを参照して、燃料噴射量の補正量Ｘを調整することとしていたが、これに代えて、またはこれとともに、酸素を吸蔵していない触媒４１が酸素を満杯まで吸蔵するのに要した時間ＴLに基づく最大酸素吸蔵能力（α・ΔＡ／ＦL・ＧF）の複数回の計測値のばらつきを参照して、燃料噴射量の補正量Ｘを調整するようにしてもよい。
【００５３】
その場合には、複数個の最大酸素吸蔵能力（α・ΔＡ／ＦL・ＧF）の値のばらつきがある（中間的な）量よりも大きいほど、複数個のインジェクタ１１の性能が全体としてリーン側に偏倚していると考えられるので、複数個のインジェクタ１１から噴射される燃料噴射量の総量を増加させるように、燃料噴射時間Ｔの演算に用いる補正量Ｘを大きくする。また、複数個の最大酸素吸蔵能力（α・ΔＡ／ＦL・ＧF）の値のばらつきがある量よりも小さいほど、複数個のインジェクタ１１の性能が全体としてリッチ側に偏倚していると考えられるので、複数個のインジェクタ１１から噴射される燃料噴射量の総量を減少させるように、燃料噴射時間Ｔの演算に用いる補正量Ｘを小さくする。補正量Ｘは、各気筒１に設置された各インジェクタ１１について同一値としてもよいし、インジェクタ１１毎に相異なる値に設定してもよい。
【００５４】
その他各部の具体的構成は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明は、車両等に搭載される内燃機関の制御に適用することができる。
【符号の説明】
【００５６】
０…制御装置（ＥＣＵ）
１…気筒
１１…インジェクタ
４…排気通路
４１…触媒
４３…触媒上流の空燃比センサ（フロントＯ2センサ）
４４…触媒下流の空燃比センサ（リアＯ2センサ）
４５…触媒温センサ
ｆ…触媒上流の空燃比センサの出力信号
ｇ…触媒下流の空燃比センサの出力信号
【図１】
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【図２】
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【図３】
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