(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の気筒を有する内燃機関の排気通路に設けられた空燃比検出手段の検出結果に基づいて、前記内燃機関の空燃比を目標空燃比に近づけるよう前記複数の気筒に対する燃料噴射量を補正するフィードバック制御を実行する内燃機関の制御装置であって、
前記内燃機関の出力軸の回転変動に基づいて、前記複数の気筒のうちリーンずれの異常が発生している気筒を特定する異常気筒特定手段と、
空燃比に異常が発生している気筒と前記フィードバック制御における目標空燃比の変更量との関係を表す変更量マップを記憶する記憶手段と、
前記異常気筒特定手段により異常が発生していると特定された気筒に応じて対応する前記変更量マップから取得した前記変更量に基づいて前記目標空燃比を変更する目標空燃比変更手段と、を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記複数の気筒のうちから選択された気筒に対する燃料噴射量を増加させる燃料噴射量増加手段を備え、
前記異常気筒特定手段は、前記選択された気筒に対する燃料噴射量の増加の前後において前記出力軸に生じる回転変動の大きさの差が所定値以上である場合に前記選択された気筒にリーンずれの異常が発生していると特定することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記目標空燃比変更手段は、前記複数の気筒のうち、前記空燃比検出手段に対する排気ガスのガス当たりが強い気筒にリーンずれの異常が発生している場合には、ガス当たりが弱い気筒にリーンずれの異常が発生している場合と比較して前記目標空燃比の変更量を大きくすることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記目標空燃比変更手段は、前記選択された気筒に対する燃料噴射量の増加の前後において前記出力軸に生じる回転変動の大きさの差が大きいほど前記目標空燃比の変更量を大きくすることを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記空燃比検出手段は、排気通路に設けられた排気浄化触媒の上流側に配置された第１の空燃比検出部と、前記排気浄化触媒の下流側に配置された第２の空燃比検出部により構成され、
前記第１の空燃比検出部の検出結果に基づいて、前記内燃機関の空燃比を前記目標空燃比に近づけるよう前記複数の気筒に対する燃料噴射量を補正する第１のフィードバック制御を実行するとともに、前記第２の空燃比検出部の検出結果に基づいて前記第１のフィードバック制御により設定された燃料噴射量を補正する第２のフィードバック制御を実行することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１の請求項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、複数の気筒を有する内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、内燃機関により駆動される車両は、内燃機関の排気通路に排気浄化触媒及び空燃比センサを備えており、排気浄化触媒における排気浄化性能が高まるよう、空燃比センサによって検出された検出結果に基づいて内燃機関の空燃比を理論空燃比に近づける制御装置を搭載している。
【０００３】
このような空燃比制御の実行される内燃機関において、複数の気筒のうちいずれかの気筒の空燃比に異常が発生している場合においても、複数の気筒全体に対する空燃比が理論空燃比から乖離することを防止する内燃機関の制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
この特許文献１に記載された従来の内燃機関の制御装置は、各気筒に燃料噴射弁が設けられた多気筒内燃機関の制御装置であって、各気筒の燃焼行程における回転速度を計測する手段と、前回燃焼行程であった気筒の回転速度と今回燃焼行程であった気筒の回転速度との速度差を算出する手段と、冷機始動後に、気筒間の回転速度の差に応じて全気筒に対する燃料噴射量の平均噴射量を調整する手段と、今回燃焼行程にあった気筒と前回燃焼行程にあった気筒との回転速度の差を気筒毎に平均化する手段と、気筒間の回転差の平均値をゼロに近づけるよう各気筒のトルクを調整する手段とを備えている。
【０００５】
この構成により、特許文献１に記載の内燃機関の制御装置は、冷機始動時に気筒間の回転差により全気筒の平均噴射量を調節する場合において、燃焼状態の不安定化以外の要因により気筒間のトルク差を生じた場合でも、平均空燃比のリッチ化を抑制するようになっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−２８１２３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述のような特許文献１に記載の従来の内燃機関の制御装置にあっては、燃焼行程が前後する気筒間の速度差に基づいて各気筒に対する燃料噴射量を調節するようになっているが、ある気筒において燃料噴射弁が開弁しなかったり噴孔詰まりが発生するなど燃料供給状態が極端に悪くなるリーンインバランスが発生している場合には、当該気筒の前後に燃焼行程を迎える正常な気筒に対する燃料噴射量が増加され、リッチ側に大幅に振れてしまうという問題が発生してしまうため、このような状況においては、各気筒に対する燃料噴射量の補正を実行しないようになっていた。
【０００８】
さらに、特許文献１に記載の内燃機関の制御装置にあっては、各気筒から排出される排気の空燃比センサに対するガス当たりがそれぞれ異なるため、ある特定の気筒において燃焼状態の極端な悪化や失火が生じた場合においては、どの気筒において異常が発生したかに応じて空燃比センサに対する排気ガスのガス当たりが変化し、検出される空燃比が変動するにもかかわらず、この検出される空燃比の変動を考慮していなかった。
【０００９】
そのため、特許文献１に記載の内燃機関の制御装置は、各気筒に要求される空燃比を十分精度よく制御することができない可能性があった。
【００１０】
本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、各気筒に要求される空燃比を従来より精度よく制御することができる内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る内燃機関の制御装置は、上記目的達成のため、（１）複数の気筒を有する内燃機関の排気通路に設けられた空燃比検出手段の検出結果に基づいて、前記内燃機関の空燃比を目標空燃比に近づけるよう前記複数の気筒に対する燃料噴射量を補正するフィードバック制御を実行する内燃機関の制御装置であって、前記内燃機関の出力軸の回転変動に基づいて、前記複数の気筒のうちリーンずれの異常が発生している気筒を特定する異常気筒特定手段と、空燃比に異常が発生している気筒と前記フィードバック制御における目標空燃比の変更量との関係を表す変更量マップを記憶する記憶手段と、前記異常気筒特定手段により異常が発生していると特定された気筒に応じて対応する前記変更量マップから取得した前記変更量に基づいて前記目標空燃比を変更する目標空燃比変更手段と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
この構成により、いずれかの気筒において空燃比がリーンずれとなるリーンインバランスが生じると、当該気筒から排出される排気ガスの空燃比検出手段に対するガス当たりに応じて、空燃比検出手段により検出される空燃比の変動に差が生じることになるが、空燃比に異常が発生している気筒とフィードバック制御における目標空燃比の変更量との関係を表す変更量マップを記憶しておき、リーンインバランスが生じている気筒に応じて対応する変更量マップから取得した変更量に基づいて目標空燃比を変更することができるので、リーンインバランスがいずれの気筒に生じた場合であっても実空燃比と目標空燃比との乖離を防止することができる。
【００１３】
また、上記（１）に記載の内燃機関の制御装置において、（２）前記複数の気筒のうちから選択された気筒に対する燃料噴射量を増加させる燃料噴射量増加手段を備え、前記異常気筒特定手段は、前記選択された気筒に対する燃料噴射量の増加の前後において前記出力軸に生じる回転変動の大きさの差が所定値以上である場合に前記選択された気筒にリーンずれの異常が発生していると特定することを特徴とする。
【００１４】
この構成により、いずれの気筒にリーンインバランスを含む空燃比異常が発生しているか否かを特定できるので、空燃比検出手段により検出された空燃比と実空燃比との乖離を精度よく予測し、フィードバック制御において当該乖離に対し適切な補正をすることができる。
【００１５】
また、上記（１）または（２）に記載の内燃機関の制御装置において、（３）前記目標空燃比変更手段は、前記複数の気筒のうち、前記空燃比検出手段に対する排気ガスのガス当たりが強い気筒にリーンずれの異常が発生している場合には、ガス当たりが弱い気筒にリーンずれの異常が発生している場合と比較して前記目標空燃比の変更量を大きくすることを特徴とする。
【００１６】
この構成により、リーンインバランスが発生している気筒の空燃比検出手段に対するガス当たりが強い場合には、フィードバック制御により過度にリッチ側への補正が実行される結果、実空燃比が目標空燃比から大きくリッチ側へ乖離するが、リーンインバランスが発生している気筒に応じて目標空燃比の変更量を設定することにより、フィードバック制御による過度の補正を防止することができる。
【００１７】
また、上記（２）に記載の内燃機関の制御装置において、（４）前記目標空燃比変更手段は、前記選択された気筒に対する燃料噴射量の増加の前後において前記出力軸に生じる回転変動の大きさの差が大きいほど前記目標空燃比の変更量を大きくすることを特徴とする。
【００１８】
この構成により、インバランスが大きいほど空燃比検出手段により検出される空燃比と実空燃比との乖離が大きくなるので、変更量を大きくすることにより空燃比フィードバック制御において過度な補正が実行されることを抑制できる。
【００１９】
また、上記（１）から（４）に記載の内燃機関の制御装置において、（５）前記空燃比検出手段は、排気通路に設けられた排気浄化触媒の上流側に配置された第１の空燃比検出部と、前記排気浄化触媒の下流側に配置された第２の空燃比検出部により構成され、前記第１の空燃比検出部の検出結果に基づいて、前記内燃機関の空燃比を前記目標空燃比に近づけるよう前記複数の気筒に対する燃料噴射量を補正する第１のフィードバック制御を実行するとともに、前記第２の空燃比検出部の検出結果に基づいて前記第１のフィードバック制御により設定された燃料噴射量を補正する第２のフィードバック制御を実行することを特徴とする。
【００２０】
この構成により、空燃比制御においてメインフィードバック制御およびサブフィードバック制御を実行する場合においても、いずれの気筒に空燃比異常が発生しているかに応じて目標空燃比を変更し、フィードバック制御による過度の補正を抑制することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、各気筒に要求される空燃比を従来より精度よく制御することができる内燃機関の制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施の形態に係る内燃機関を示す概略構成図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る空燃比センサおよびＯ２センサの特性を説明するための図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る回転変動を説明するためのグラフであり、（ａ）は気筒間の回転時間差を示しており、（ｂ）は気筒間の角速度差を示している。
【図４】本発明の実施の形態に係る回転変動を説明するためのグラフである。
【図５】本発明の実施の形態に係るインバランス率と回転変動との関係をを説明するためのグラフであり、（ａ）はインバランス率と角速度差との関係を、（ｂ）はインバランス率と角速度差の変化を表すグラフである。
【図６】本発明の実施の形態に係る空燃比の変更量に対する補正の度合いを示すグラフである。
【図７】本発明の実施の形態に係る目標空燃比変更処理を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００２４】
まず、構成について説明する。
【００２５】
本実施の形態に係る内燃機関の制御装置は、図１に示すように、複数の気筒を有するエンジン１に装備されており、各気筒に独立して燃料を噴射するようになっている。なお、以下の説明においては、本発明に係る内燃機関が、直列４気筒のガソリンエンジンにより構成される場合を例に説明するが、２気筒以上を有するエンジンにより構成されていればよく、気筒数や形式に限定されるものではない。
【００２６】
エンジン１は、＃１気筒２ａ、＃２気筒２ｂ、＃３気筒２ｃおよび＃４気筒２ｄの４気筒が形成されたシリンダブロック１２および図示しないシリンダヘッドと、車両外部からの空気を＃１気筒２ａ乃至＃４気筒２ｄに供給するための吸気系部４と、＃１気筒２ａ乃至＃４気筒２ｄからの排気ガスを車両外部へ排出するための排気系部５と、を備えている。なお、以下の説明において各気筒の区別を必要としない場合には、気筒２として説明する。
【００２７】
気筒２は、燃焼室１４を形成しており、燃焼室１４内において燃料および空気の混合気を燃焼させることにより、燃焼室内１４に往復動可能に設置されたピストンを往復動させることにより動力を発生する。各ピストンは、コネクティングロッドを介してクランクシャフトと接続されており、各気筒２において発生した動力は、クランクシャフトや変速機などを介して駆動輪に伝達される。なお、クランクシャフトは本発明に係る内燃機関の出力軸を構成する。
【００２８】
シリンダヘッドには、吸気ポートを開閉する吸気弁および排気ポートを開閉する排気弁が配設されている。また、シリンダヘッドの頂部には、燃焼室１４に導入された混合気に点火するための点火プラグ１６が設置されている。
【００２９】
吸気ポートには、燃料を噴射するインジェクタ３２が各気筒２ごとに設置されており、インジェクタ３２から噴射された燃料と吸気系部４により導入された空気とが混合することにより混合気が生成される。
【００３０】
吸気系部４は、枝管１８と、サージタンク２０と、吸気管３０と、エアクリーナ２４と、を備えている。サージタンク２０の吸気上流側は、吸気管３０と接続されており、吸気管３０の吸気上流側はエアクリーナ２４と接続されている。また、吸気管３０には、吸入空気量を検出するためのエアフロメータ２６と、電子制御式のスロットルバルブ２８とが吸気上流側から順に設置されている。
【００３１】
排気系部５は、排気マニホールド３４と、排気管３６と、触媒コンバータ４０と、を備えており、排気通路３８を形成している。
【００３２】
排気マニホールド３４は、シリンダヘッドに形成されている排気ポートに接続されており、排気マニホールド３４と排気管３６とは枝管３４ａおよび排気集合部３４ｂを介して接続されている。
【００３３】
触媒コンバータ４０は、三元触媒を有しており、燃焼室１４における空燃比が理論空燃比の近傍である場合に排気が流入すると、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なっている。
【００３４】
ここで、空燃比とは、燃焼室１４に供給される混合気の空気の質量を燃料の質量で割った値を示すが、当該混合気が燃焼室１４で燃焼された後に排出され後述する空燃比センサ４２およびＯ２センサ４４により検出される排気ガスの成分から空燃比を求めることが可能である。
【００３５】
触媒コンバータ４０の排気上流および下流の排気管３６には、空燃比センサ４２およびＯ２センサ４４が設置されている。ここで、空燃比センサ４２およびＯ２センサ４４は、本発明に係る空燃比検出手段を構成するとともに、第１の空燃比検出部および第２の空燃比検出部をそれぞれ構成する。なお、第１の空燃比センサおよび第２の空燃比センサは、いずれも出力値から空燃比を検出可能なセンサにより構成されていればよい。
【００３６】
図２に示すように、空燃比センサ４２は、排気ガスから広範囲の空燃比を連続的に検出するようになっており、検出した空燃比に比例した電圧信号をＥＣＵ５０に出力するようになっている。例えば、空燃比センサ４２は、理論空燃比において約３．３Ｖの電圧信号を出力するようになっている。
【００３７】
一方、Ｏ２センサ４４は、混合気の空燃比が理論空燃比である場合を境に、出力値が急激に変化する特性を有している。そして、混合気が理論空燃比である場合に約０．４５Ｖの電圧信号をＥＣＵ５０に出力するようになっている。また、混合気の空燃比がリーン側の時は電圧信号の出力値が０．４５Ｖより小さくなり、リッチ側の時は電圧信号の出力値が０．４５Ｖより大きくなる。
【００３８】
図１に戻り、本実施の形態に係るエンジン１は、さらに、内燃機関の制御装置を構成するＥＣＵ（Electronic Control Unit）５０を備えている。
【００３９】
ＥＣＵ５０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）およびバックアップメモリなどを備えている。なお、本実施の形態に係るＥＣＵ５０は、本発明に係る制御装置、異常気筒特定手段、目標空燃比変更手段、燃料噴射量増加手段を構成する。
【００４０】
ＲＯＭは、後述する空燃比変更制御および気筒２における燃料噴射制御を実行するための制御プログラムを含む各種制御プログラムや、これらの各種制御プログラムを実行する際に参照されるマップなどを記憶している。ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて各種の演算処理を実行するようになっている。また、ＲＡＭは、ＣＰＵによる演算結果や、上述した各センサから入力されたデータ等を一時的に記憶するようになっている。バックアップメモリは、不揮発性のメモリにより構成されており、例えばエンジン１の停止時に保存すべきデータ等を記憶するようになっている。
【００４１】
ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭおよびバックアップメモリは、バスを介して互いに接続されるとともに、入力インターフェースおよび出力インターフェースと接続されている。
【００４２】
また、エンジン１は、クランクシャフトの回転数、すなわちエンジン回転数を検出するためのクランク角センサ５２と、アクセル開度を検出するためのアクセル開度センサ５４と、エンジン１の冷却水温を検出するための水温センサ５６と、を備えており、これらのセンサの信号はＥＣＵ５０に送信されるようになっている。
【００４３】
スロットルバルブ２８には、図示しないスロットル開度センサが設置されており、スロットル開度に応じた信号をＥＣＵ５０に送信するようになっている。ＥＣＵ５０は、スロットルバルブ２８の開度がアクセル開度に応じて定まるスロットル開度となるようスロットル開度センサから入力される信号に基づいてフィードバック制御を実行する。
【００４４】
また、ＥＣＵ５０は、エアフロメータ２６から入力された信号に基づいて、単位時間当たりの吸入空気量を算出する。そして、ＥＣＵ５０は、検出した吸入空気量およびエンジン回転数からエンジン負荷を算出するようになっている。
【００４５】
また、ＥＣＵ５０は、触媒コンバータ４０の排気上流側に設置された空燃比センサ４２から入力された信号に基づいて各気筒２における燃料噴射量を調節し、空燃比センサ４２により検出される実空燃比を理論空燃比などの目標空燃比に近づけるメインフィードバック制御を実行するようになっている。
【００４６】
このメインフィードバック制御は、実空燃比と目標空燃比との差と、予め実験的に求められた比例ゲイン、積分ゲインおよび微分ゲインから比例項、学習値としての積分項および微分項をそれぞれ算出し、比例項、積分項および微分項の和から現在設定されている燃料噴射量に対する補正量を算出する公知のＰＩＤ制御により構成されている。なお、メインフィードバック制御は、比例項および積分項に基づいて補正量を算出するＰＩ制御など公知のフィードバック制御であればよい。
【００４７】
さらに、ＥＣＵ５０は、触媒コンバータ４０の排気下流側に設置されたＯ２センサ４４から入力された信号に基づいて、メインフィードバック制御により算出される補正量をさらに補正するサブフィードバック制御を実行するようになっている。本実施の形態においては、ＥＣＵ５０は、Ｏ２センサ４４の出力電圧値の目標値と、現在Ｏ２センサが出力している出力電圧値とが一致するよう、出力電圧値の目標値と実出力電圧値との差に基づいてＰＩＤ制御あるいはＰＩ制御などの公知のフィードバック制御を実行するようになっている。ここで、出力電圧値の目標値は、通常は理論空燃比に対応する電圧値、すなわち０．４５Ｖの近傍に設定されているが、Ｏ２センサ４４の経年劣化や、後述する目標空燃比変更制御などの各種制御により変更されるようになっている。
【００４８】
ＥＣＵ５０は、空燃比センサ４２およびＯ２センサ４４により空燃比を検出しフィードバック制御を実行することにより、＃１気筒２ａ、＃２気筒２ｂ、＃３気筒２ｃおよび＃４気筒２ｄのうち、いずれかの気筒２においてインジェクタ３２の故障などに起因したインバランスが発生した場合においても、全体の空燃比を目標空燃比に近づけるようになっているが、同時に、残りの３つの気筒２における空燃比あるいは全体の空燃比が理論空燃比から大幅にずれることを防止する必要もある。なお、以下の説明においては、＃１気筒２ａに燃料を噴射するインジェクタ３２に異常が発生した場合を例に説明する。
【００４９】
＃１気筒２ａに燃料を供給するインジェクタ３２が閉弁不良となった場合、ＥＣＵ５０は、空燃比センサ４２およびＯ２センサ４４により検出される排気空燃比がリッチ側に振れるため、空燃比フィードバック制御により他の気筒２に対して供給される燃料を減少することになる。
【００５０】
しかしながら、従来の燃料噴射制御では、いずれの気筒２に異常が発生しているか否かを特定することなく、全体の空燃比を見かけ上理論空燃比に近づけるよう燃料噴射量を設定するため、＃１気筒２ａがリッチ側に大幅に振れるのみならず、その他の気筒２ではリーン側に振れている状態となっており、通常の排気特性より悪化した排気特性になっている。
【００５１】
そこで、本実施の形態に係るＥＣＵ５０は、＃１気筒２ａ、＃２気筒２ｂ、＃３気筒２ｃおよび＃４気筒２ｄのうち、いずれかの気筒２において失火などが発生し、気筒２間に空燃比のばらつき、すなわちインバランスが生じた場合に、いずれの気筒２にインバランスが生じているかを特定し、インバランスが生じていない正常な気筒２における空燃比が理論空燃比から大幅にずれることがないよう各気筒２に対する燃料噴射量を設定するようになっている。
【００５２】
ＥＣＵ５０は、気筒２間の空燃比のばらつきの度合いを示す値として、インバランス率ＩＢを算出するようになっている。インバランス率ＩＢとは、複数の気筒２のうちある気筒２が燃料噴射量ずれに起因した空燃比ずれを起こしている場合に、当該燃料噴射量ずれを起こしている気筒２の燃料噴射量が他の気筒２の燃料噴射量とどの程度ずれているかを示す値である。
【００５３】
インバランス率ＩＢは、以下の式（１）で算出される。
【００５４】
ＩＢ＝（α−β）／β×１００      （１）
ここで、αは空燃比ずれを起こしている気筒２の燃料噴射量であり、βはその他の気筒２の燃料噴射量、つまり基準噴射量である。
【００５５】
例えば、いずれかの気筒２において、インジェクタ３２の閉弁不良により燃料噴射量が増加するリッチずれ異常においては、インバランス率ＩＢはプラスの値となる。一方、インジェクタ３２の噴孔づまりや開弁不良により燃料噴射量が減少するリーンずれ異常においては、インバランス率ＩＢはマイナスの値となる。
【００５６】
図３は、クランクシャフトの回転変動を説明するためのタイミングチャートである。本実施の形態においては、＃１気筒２ａ、＃３気筒２ｃ、＃４気筒２ｄ、＃２気筒２ｂの順に点火が行われるものとする。
【００５７】
図３（ａ）において、（Ａ）はクランクシャフトの回転から求まるエンジンのクランク角（°ＣＡ）を示しており、１エンジンサイクルは７２０（°ＣＡ）に対応する。
【００５８】
また、（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）を示している。本実施の形態においては、所定角度は３０（°ＣＡ）になっている。この回転時間Ｔが長いほどエンジン回転速度が遅く、回転時間Ｔが短いほどエンジン回転速度が速いことを示している。したがって、クランク角が圧縮上死点（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が増加する。
【００５９】
また、（Ｃ）は、後述する回転時間差ΔＴを示している。図中、「正常」とは、いずれの気筒２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２ａのみにインバランス率ＩＢ＝−３０（％）のリーンずれが生じている異常な場合を示している。
【００６０】
ＥＣＵ５０は、各気筒２の同一タイミングにおいて回転時間Ｔを検出するようになっている。本実施の形態においては、ＥＣＵ５０は、各気筒２のＴＤＣを含む所定角度のタイミングにおける回転時間Ｔを検出する。
【００６１】
また、ＥＣＵ５０は、検出タイミングごとに、今回の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を上記回転時間差ΔＴとして算出する。
【００６２】
（Ｂ）に示すように、＃１気筒２ａにリーンずれ異常が発生している場合には、＃１気筒２ａを点火させても十分なトルクが得られず回転速度の上昇が不十分となることに起因して、＃３気筒２ｃのＴＤＣにおける回転時間Ｔが大きくなる。
【００６３】
したがって、＃３気筒２ｃのＴＤＣにおける回転時間差ΔＴは、（Ｃ）に示すように正の大きい値をとる。この＃３気筒２ｃのＴＤＣにおける回転時間Ｔおよび回転時間差ΔＴを、それぞれ＃１気筒２ａの回転時間Ｔ１および回転時間差ΔＴ１とする。なお、ＥＣＵ５０は、他の各気筒２における回転時間Ｔ２〜Ｔ４および回転時間差ΔＴ２〜ΔＴ４も同様に算出する。
【００６４】
また、＃３気筒２ｃは正常であるので、＃３気筒２ｃにおける点火が行われると、回転速度が急激に上昇する。したがって、＃４気筒２ｄのＴＤＣのタイミングにおける回転時間Ｔは、（Ｂ）に示すように、＃３気筒２ｃのＴＤＣのタイミングにおける回転時間Ｔと比較して若干低下する程度となる。したがって、＃４気筒２ｄのＴＤＣにおいて検出された＃３気筒２ｃの回転時間差ΔＴ３は、（Ｃ）に示すように小さな負の値となる。同様に、＃２気筒２ｂおよび＃１気筒２ａのＴＤＣにおいて検出された回転時間Ｔ４、Ｔ２からそれぞれ算出される回転時間差ΔＴ４、ΔＴ２も小さな負の値となる。
【００６５】
このように、ＥＣＵ５０は、各気筒２の回転時間差ΔＴを点火気筒ＴＤＣごとに算出するようになっている。そして、この回転時間差ΔＴは、各気筒２の回転変動を表す値であるとともに、各気筒２の空燃比ずれ量に相当しており、各気筒２の空燃比ずれ量が大きいほど大きい値となる。また、各気筒２が正常である場合には、回転時間差ΔＴは０となる。したがって、ＥＣＵ５０は、回転時間差ΔＴを算出し、各気筒２の回転変動を表す値として用いるようになっている。
【００６６】
なお、以上の説明では、＃１気筒２ａにおいてリーンずれ異常が発生した場合を例に説明しているが、いずれかの気筒２においてリッチずれが生じている場合においても、燃料過多のために燃焼が不十分となるため、十分なトルクが得られず、回転変動が大きくなるため、リーンずれ異常と同様の傾向が得られる。
【００６７】
この回転変動は、以下に図３（ｂ）を用いて説明するように、角速度差Δωにより表すことも可能である。
【００６８】
（Ａ）は、図３（ａ）の（Ａ）と同様にエンジン２のクランク角（°ＣＡ）を示している。（Ｂ）は、図３（ａ）の（Ｂ）に示した回転時間Ｔの逆数を表す角速度ω（ｒａｄ／ｓ）を示す。角速度ωは、エンジン回転速度が速いほど大きい値となる。
【００６９】
（Ｃ）は、気筒２間の角速度ωの差である角速度差Δωを示す。また、図３（ｂ）における「正常」および「リーンずれ異常」の意味は図３（ａ）と同じである。
【００７０】
ＥＣＵ５０は、図３（ａ）に示す場合と同様、各気筒２の圧縮上死点（ＴＤＣ）を含む所定角度のタイミングにおける角速度ωを算出する。この角速度ωは、回転時間Ｔを検出し、この値の逆数を算出することにより得られる。
【００７１】
また、ＥＣＵ５０は、検出タイミングごとに、今回の検出タイミングにおける角速度ω２と、直前の検出タイミングにおける角速度ω１との差ω２−ω１を算出する。この差ω２−ω１が上記角速度差Δωを表す。
【００７２】
（Ｂ）に示すように、＃１気筒２ａにリーンずれ異常が発生している場合、＃１気筒２ａにおける点火が行われても、十分なトルクが発生せず、回転速度の上昇が不十分となるため、＃３気筒２ｃのＴＤＣにおける角速度ωは小さくなる。したがって、＃３気筒２ｃのＴＤＣにおける角速度差Δωは、（Ｃ）に示すように大きい負の値をとる。この＃３気筒２ｃのＴＤＣにおける角速度ωおよび角速度差Δωをそれぞれ＃１気筒２ａの角速度ω１および角速度差Δω１とする。ＥＣＵ５０は、他の各気筒２に対する角速度ω２〜ω４および角速度差Δω２〜Δω４も同様に算出する。
【００７３】
＃３気筒２ｃが正常である場合には、＃３気筒２ｃに対する点火が行われると、回転速度が急激に上昇する。これにより、次の＃４気筒２ｄのＴＤＣのタイミングでは、＃３気筒２ｃのＴＤＣのタイミングと比較して、角速度ωは若干上昇する。したがって、＃４気筒２ｄのＴＤＣにおいて算出された＃３気筒２ｃの角速度差Δω３は、（Ｃ）に示すように小さい正の値となる。
【００７４】
このように、ある気筒２に対する角速度差Δωは、次点火気筒のＴＤＣにおいて算出されるようになっている。
【００７５】
また、＃２気筒２ｂのＴＤＣおよび＃１気筒２ａのＴＤＣにおいて算出される角速度差Δω４およびΔω２もΔω３と同様に小さい正の値となる。
【００７６】
したがって、各気筒２の角速度差Δωは、各気筒２の回転変動を表しており、各気筒２の空燃比ずれ量に相関した値となる。各気筒２の空燃比ずれ量が大きいほど、各気筒２の回転変動は大きくなり、各気筒２の角速度差Δωはマイナス方向に大きくなる。また、各気筒２が正常な場合には、角速度差Δωは０の近傍になる。また、各気筒２がリッチずれ異常を起こしている場合にも、角速度差Δωは同様の傾向を有するようになっている。
【００７７】
ＥＣＵ５０は、各気筒２の角速度差Δωを各気筒２の回転変動の指標値として用いるようになっている。そして、ＥＣＵ５０は、以下に説明する燃料噴射量の強制的な増加を実行することにより、上記のように算出される回転変動が気筒２の空燃比異常を表すものであるか否かを判定するようになっている。
【００７８】
図４は、いずれか１つの気筒２における燃料噴射量を強制的に増加させ空燃比を変化させた場合における回転変動の変化を表すグラフである。なお、このグラフの説明においては、吸入空気量が一定であるものとして説明する。
【００７９】
図４において、横軸はインバランス率ＩＢを、縦軸は回転変動の指標値である角速度差Δωを表している。また、実線ａは、いずれか１つの気筒２のみのインバランス率ＩＢを変化させた場合の当該気筒２におけるインバランス率ＩＢと角速度差Δωとの関係を表している。以下、強制的に燃料噴射量を増加させる気筒２をアクティブ対象気筒と呼ぶ。また、他の気筒２は、いずれもストイキ相当量の燃料が供給されているものとする。
【００８０】
横軸において、インバランス率ＩＢ＝０（％）の位置は、アクティブ対象気筒にストイキ相当量の燃料が供給されている状態を表している。このときのインバランス率ＩＢと角速度差Δωとの関係は、図中の丸印ｂにより示されている。
【００８１】
実線ａが示すように、アクティブ対象気筒のインバランス率ＩＢが０％からプラス方向およびマイナス方向のいずれの方向に変動しても、アクティブ対象気筒の回転変動が大きくなり、角速度差Δωがマイナス方向に大きくなる。また、インバランス率ＩＢが０（％）から大きく離れるほど、実線ａの傾きは大きくなり、インバランス率ＩＢの変化に対する角速度差Δωの変化は大きくなる。
【００８２】
ここで、ＥＣＵ５０が、アクティブ対象気筒の燃料噴射量を、ストイキ相当量から所定量Δｆ１強制的に増加したとする。これにより、図４においては、矢印ｃで示すようにインバランス率ＩＢが４０（％）増加している。この場合、インバランス率ＩＢ＝０（％）の近傍では実線ａの傾きが緩やかであるため、燃料噴射量の増加にかかわらず角速度差Δωの変化は小さい。
【００８３】
一方、アクティブ対象気筒がリッチずれを起こしており、インバランス率ＩＢが実線ａの星印ｄで示す５０（％）であるとする。この場合、ＥＣＵ５０がアクティブ対象気筒に対する燃料噴射量を所定量Δｆ１増加すると、このインバランス率ＩＢの領域における実線ａの傾きが急であるので、矢印ｅに示すようにインバランス率が４０（％）増加した場合において、燃料噴射量の増加前後における角速度差Δωの差が大きくなる。つまり、燃料噴射量の増加によるアクティブ対象気筒の回転変動が大きくなる。
【００８４】
そこで、本実施の形態に係るＥＣＵ５０は、アクティブ対象気筒に供給される燃料噴射量を強制的に増加させ、角速度差Δωを算出することにより、気筒間空燃比ばらつき異常を検出するようになっている。
【００８５】
ＥＣＵ５０は、燃料噴射量の増加後における角速度差Δωが図４に示す所定の負の値αより小さい場合、すなわち角速度差Δωの絶対値が所定値αの絶対値より大きい場合には、ばらつき異常あり、つまりインバランスが発生していると判定し、当該アクティブ対象気筒を異常気筒と判定するようになっている。また、ＥＣＵ５０は、燃料噴射量の増加後における角速度差Δωが負の値α以上である場合、すなわち角速度差Δωの絶対値が所定値αの絶対値より小さい場合には、アクティブ対象気筒は正常であると判定するようになっている。
【００８６】
なお、ＥＣＵ５０は、角速度差Δωと所定の負の値αとを比較する代わりに、燃料噴射量の増加前の角速度差Δω１と増加後の角速度差Δω２との差ｄΔω（＝Δω１−Δω２）が所定値β１を超えたか否かを判定するようにしてもよい。この場合、ＥＣＵ５０は、角速度差の差ｄΔωが所定値β１を超えた場合には、ばらつき異常が発生しており、当該アクティブ対象気筒が正常であると判断する。一方、角速度差の差ｄΔωが所定値β１以下の場合には、アクティブ対象気筒は正常であると判定するようになっている。
【００８７】
また、アクティブ対象気筒のインバランス率ＩＢが負の場合には、ＥＣＵ５０がアクティブ対象気筒に対する燃料噴射量を増加させると、増加前の角速度差Δω１に対し増加後の角速度差Δω２は小さくなる。ここで、燃料噴射量の増加前におけるインバランス率ＩＢが大きい負の値である場合には小さい負の値である場合と比較して、上記の星印ｄの場合と同様、角速度差の差ｄΔω（＝Δω１−Δω２）の絶対値が大きい値となる。
【００８８】
したがって、ＥＣＵ５０は、アクティブ対象気筒に対する燃料噴射量の増加前後における角速度差の差ｄΔωの絶対値を所定値と比較することにより、アクティブ対象気筒のインバランス率ＩＢが正の場合にも負の場合にも当該アクティブ対象気筒が正常であるか異常であるかを判定することができる。
【００８９】
このように、ＥＣＵ５０は、アクティブ対象気筒に対する燃料噴射量を強制的に増加させ、その前後の角速度差Δω１およびΔω２を算出することにより、その角速度差の差ｄΔωの絶対値が所定値を超えているか否か、およびその角速度差の差ｄΔωが正であるか負であるかに応じて、当該アクティブ対象気筒にインバランスが生じているか否かおよびそのインバランスがリッチずれおよびリーンずれのいずれであるかを判定することができる。
【００９０】
以下、当該異常判定について図５を用いて説明する。図５（ａ）において、例えば、アクティブ対象気筒のインバランス率ＩＢが破線ｍ上にあるとする。この場合、アクティブ対象気筒には、比較的大きなリーンずれが生じている。この状態でアクティブ対象気筒に対する燃料噴射量の増加が実行されると、破線ｍ１で示すように、増加実行前後における角速度差の差ｄΔωｍ（＝Δωｍ１−Δωｍ２）の大きさは所定値を超える。また、アクティブ対象気筒のインバランス率ＩＢが破線ｎ上にあるとする。この場合、アクティブ対象気筒には、比較的大きなリッチずれが生じている。この状態でアクティブ対象気筒に対する燃料噴射量の増加が実行されると、破線ｎ１で示すように、増加実行前後における角速度差の差ｄΔωｎ（＝Δωｎ１−Δωｎ２）の大きさは所定値を超える。
【００９１】
また、アクティブ対象気筒のインバランス率が０（％）であるとする。この場合、アクティブ対象気筒に対する燃料噴射量は、ストイキ領域となる適切な量になっている。この状態で、アクティブ対象気筒に対する燃料噴射量の増加が実行されると、破線ｐ１で示すように、増加実行前後における角速度差の差ｄΔωｐ（＝Δωｐ１−Δωｐ２）は小さい。したがって、ＥＣＵ５０は、燃料噴射量の増加前後における角速度差の差の符号および大きさに基づいて、対象気筒に空燃比異常が発生しているか否か、および異常が発生している場合にはリッチずれが生じているのかあるいはリーンずれが生じているのかを特定することができるようになっている。
【００９２】
また、図５（ｂ）において、横軸は対象気筒の燃料噴射量を強制的に増加させていない状態におけるインバランス率ＩＢを示し、縦軸は燃料増加前後における角速度差の差ｄΔω（＝Δω１−Δω２）を示す。角速度差の差ｄΔωが第１所定値γよりも大きい場合には、当該対象気筒において空燃比異常が発生しており、かつ、リッチずれを起こしていることを意味する。また、角速度差の差ｄΔωが第２所定値δよりも小さい場合には、当該対象気筒おいて空燃比異常が発生しており、かつ、リーンずれを起こしていることを意味する。
【００９３】
本実施の形態に係るＥＣＵ５０は、以上のように複数の気筒２のうちいずれかの気筒２の空燃比がインバランスとなっている場合に、いずれの気筒２の空燃比がインバランスとなっているか、またそのインバランスがリーンインバランスあるいはリッチインバランスのいずれであるかを特定するようになっている。
【００９４】
ここで、インバランスを発生させている気筒２がいずれの気筒２であるかに応じて、空燃比センサ４２およびＯ２センサ４４に対する排気ガスのガス当たりが変化する。そのため、空燃比センサ４２およびＯ２センサ４４により検出される空燃比と実際の空燃比とのずれは、インバランス率ＩＢが同じであるとしてもインバランスの発生している気筒２に応じて変化することになる。
【００９５】
例えば、ある気筒２においてリーンインバランスが発生している状況で、当該気筒２から排出される排気ガスの空燃比センサ４２に対するガス当たりが強い場合には、空燃比センサ４２は、４つの気筒２から排出される排気ガス全体の空燃比と比較して、リーン側に大きく振れた出力値をＥＣＵ５０に送信することになる。この状態でＥＣＵ５０がメインフィードバック制御を実行すると、各気筒２に対する燃料噴射量を必要以上に増加させることになり、これらの気筒２の空燃比がリッチ側に大きく振れることになる。
【００９６】
そのため、ＥＣＵ５０は、空燃比センサ４２の出力値に応じて空燃比がストイキ領域に収まるよう燃料噴射量を制御するメインフィードバック制御において、燃料噴射量に対する過補正を抑制するよう目標空燃比を所定の変更量で変更するようになっている。
【００９７】
さらには、従来は、ＥＣＵがＯ２センサ４４の出力値に応じてメインフィードバック制御による燃料噴射量設定に対しサブフィードバック制御による補正を実行する場合において、リーンインバランスが発生している気筒２のＯ２センサ４４に対する排気ガスのガス当たりも強い場合には、ＥＣＵ５０は、メインフィードバック制御によりリッチ側に振れた空燃比をさらにリッチ側に振ることになる。結果として、実空燃比は目標空燃比に対して強くリッチ側に振れてしまう。
【００９８】
そこで、本実施の形態に係るＥＣＵ５０は、インバランスが発生している気筒２とメインフィードバック制御における目標空燃比の変更量との関係を表す変更量マップを予めＲＯＭに記憶しておき、上述した気筒２に対する異常判定により異常が発生している気筒２を特定すると、変更量マップを参照して目標空燃比を変更し、いずれの気筒２においても大幅なリッチずれあるいはリーンずれが生じることを抑制するようになっている。
【００９９】
変更量マップは、各気筒２においてインバランスが発生した場合に、空燃比センサ４２およびＯ２センサ４４の検出に与える影響を予め実験的に測定することにより作成される。
【０１００】
この変更量マップは、例えば、ある気筒２にリーンインバランスが発生した場合に、メインフィードバック制御およびサブフィードバック制御の両方により過補正が行われる場合には実空燃比が強くリッチ側に振れるため、目標空燃比の目標値をリーン側に変更するよう設定されている。なお、上述したように、リーンインバランスが発生している気筒２の空燃比センサ４２あるいはＯ２センサ４４に対するガス当たりが強い場合には過補正となり、ガス当たりが弱い場合には補正不足となる。
【０１０１】
また、メインフィードバック制御およびサブフィードバック制御の両方により補正不足となる場合には実空燃比が強くリーン側に振れるため、目標空燃比の目標値をリッチ側に変更するよう設定されている。
【０１０２】
また、メインフィードバック制御あるいはサブフィードバック制御のいずれか一方により過補正が行われ、もう一方による補正が適正である場合には実空燃比が弱くリッチ側に振れるため、目標空燃比の目標値を強くリッチ側に振れる場合よりも小さくリーン側に変更するよう設定されている。
【０１０３】
また、メインフィードバック制御あるいはサブフィードバック制御のいずれか一方により補正不足となり、もう一方による補正が適正である場合には実空燃比が弱くリーン側に振れるため、目標空燃比の目標値を強くリーン側に振れる場合よりも小さくリッチ側に変更するよう設定されている。
【０１０４】
つまり、変更量マップは、リーンインバランスが発生している気筒２が、空燃比センサ４２あるいはＯ２センサに対するガス当たりが強い気筒２である場合にはガス当たりが弱い気筒２と比較して目標空燃比のリーン側への変更量が大きくなるよう設定されており、リッチ側への過補正が防止されるようになっている。
【０１０５】
なお、ＥＣＵ５０は、メインフィードバック制御のみが実行されており、サブフィードバック制御が実行されていない場合においても目標空燃比の目標値を変更するようにしてもよい。この場合、変更量マップは、各気筒２から排出される排気ガスの空燃比センサ４２に対する排気ガスのガス当たりに応じて、全気筒２による実空燃比と空燃比センサ４２により検出される空燃比がどの程度乖離するかを予め実験的な測定により求め、ＥＣＵ５０は、サブフィードバックが実行されていない場合には、この変更量マップを用いてメインフィードバック制御を実行するようになっている。
【０１０６】
また、ＥＣＵ５０は、変更量マップにより定められた値を目標空燃比の変更量としてそのまま用いてもよいが、インバランス率ＩＢに応じて変更量を補正するようにしてもよい。この場合、ＥＣＵ５０は、図６に示すように、インバランス率ＩＢが大きいほど変更量が大きくなるように補正する。
【０１０７】
また、ＥＣＵ５０は、インバランス率ＩＢの代わりに吸入空気量に応じて変更量を補正するようにしてもよい。この場合、排気ガス量が多くなると、空燃比センサ４２あるいはＯ２センサ４４に対しもともとガス当たりの強い気筒２からのガス当たりはより一層強くなる。したがって、吸入空気量が大きいほど変更量が大きくなるよう補正する。
【０１０８】
次に、本実施の形態に係る空燃比変更処理について図７を参照して説明する。
【０１０９】
なお、以下の処理は、ＥＣＵ５０を構成するＣＰＵによって所定の時間間隔で実行されるとともに、ＣＰＵによって処理可能なプログラムを実現する。
【０１１０】
図７に示すように、まず、ＥＣＵ５０は、いずれかの気筒２においてリーンインバランスの発生が検出されるか否かを判定する（ステップＳ１１）。具体的には、ＥＣＵ５０は、判定対象となる気筒２に対する燃料噴射量を増加させ、この増加の前後における角速度差の差ｄΔωをクランク角センサ５２から入力される信号に基づいて算出する。
【０１１１】
ＥＣＵ５０は、いずれかの気筒２に対する角速度差の差ｄΔωが上述した第２所定値δより小さい場合にリーンインバランスが発生していると判定する。
【０１１２】
ＥＣＵ５０は、リーンインバランスが発生していると判定すると、ステップＳ１２に移行し、いずれの気筒２においてリーンインバランスが発生したかを特定する。具体的には、ＥＣＵ５０は、燃料噴射量を増加させる対象となった気筒２を表す信号を参照することにより、リーンインバランスが発生した気筒２を特定する。
【０１１３】
一方、ＥＣＵ５０は、ステップＳ１１においていずれの気筒２においてもリーンインバランスが生じていないと判定した場合には、ステップＳ１５に移行する。ステップＳ１５に移行した場合、ＥＣＵ５０は、ステップＳ１１が開始される前に実行していた空燃比制御を継続する。
【０１１４】
次に、ＥＣＵ５０は、空燃比フィードバック制御の実行中であるか否かを判定する（ステップＳ１３）。例えば、ＥＣＵ５０は、空燃比フィードバック制御の実行中であるか否かを表すフラグを有しており、このフラグを参照することにより現在空燃比フィードバック制御が実行されているか否かを判定する。なお、本実施の形態においては、ＥＣＵ５０は、サブフィードバック制御の実行の有無にかかわらず、メインフィードバック制御の実行の有無を判定するようになっている。
【０１１５】
ＥＣＵ５０は、メインフィードバック制御の実行中であると判定した場合には（ステップＳ１３でＹＥＳ）、ステップＳ１４に移行する。一方、メインフィードバック制御の実行中でないと判定した場合には（ステップＳ１３でＮＯ）、ステップＳ１５に移行する。
【０１１６】
ステップＳ１４に移行した場合、ＥＣＵ５０は、目標空燃比を変更する。具体的には、ＥＣＵ５０は、ＲＯＭに記憶されている変更量マップを参照し、リーンインバランスが発生している気筒２に対応する目標空燃比の変更量を取得する。
【０１１７】
そして、ＥＣＵ５０は、現在設定されている目標空燃比を変更量マップから取得した変更量で変更し、変更後の目標空燃比と空燃比センサ４２により検出された空燃比との差に基づいてメインフィードバック制御を実行し各気筒２に対する燃料噴射量を算出する。
【０１１８】
そして、ＥＣＵ５０は、各気筒２に対する燃料噴射量を算出すると、各気筒２のインジェクタ３２に印加される電圧の大きさおよび開弁時間を設定し、この電圧および開弁時間でインジェクタ３２を制御する。
【０１１９】
なお、ＥＣＵ５０は、ステップＳ１３において、フィードバック制御の実行中でないと判定した場合のみならず、冷却水温に基づきエンジン１の暖機中であると判定した場合においてもステップＳ１５に移行する。そして、空燃比に対するフィードバック制御を実行せずに設定されている燃料量をインジェクタ３２により噴射させる。
【０１２０】
以上のように、本発明の実施の形態に係る内燃機関の制御装置は、いずれかの気筒２において空燃比がリーンずれとなるリーンインバランスが生じると、当該気筒２から排出される排気ガスの空燃比センサ４２あるいはＯ２センサ４４に対するガス当たりに応じて、空燃比検出手段４２あるいはＯ２センサ４４により検出される空燃比の変動に差が生じることになるが、ＥＣＵ５０は、リーンインバランスが生じている気筒２に応じて目標空燃比を変更することができるので、リーンインバランスがいずれの気筒２に生じた場合であっても実空燃比と目標空燃比との乖離を防止することができる。
【０１２１】
また、ＥＣＵ５０は、いずれの気筒２にリーンインバランスを含む空燃比異常が発生しているか否かを特定できるので、空燃比センサ４２あるいはＯ２センサ４４により検出された空燃比と実空燃比との乖離を精度よく予測し、フィードバック制御において当該乖離に対し適切な補正をすることができる。
【０１２２】
また、リーンインバランスが発生している気筒２の空燃比センサ４２あるいはＯ２センサ４４に対するガス当たりが強い場合には、フィードバック制御により過度にリッチ側への補正が実行される結果、実空燃比が目標空燃比から大きくリッチ側へ乖離するが、リーンインバランスが発生している気筒２に応じて目標空燃比の変更量を設定することにより、フィードバック制御による過度の補正を防止することができる。
【０１２３】
また、インバランス率ＩＢが大きいほど空燃比センサ４２あるいはＯ２センサ４４により検出される空燃比と実空燃比との乖離が大きくなるので、変更量を大きくすることにより空燃比フィードバック制御において過度な補正が実行されることを抑制できる。
【０１２４】
また、ＥＣＵ５０が空燃比制御においてメインフィードバック制御およびサブフィードバック制御を実行する場合においても、いずれの気筒２に空燃比異常が発生しているかに応じて目標空燃比を変更し、フィードバック制御による過度の補正を抑制することができる。
【０１２５】
なお、以上の説明においては、ＥＣＵ５０は、メインフィードバック制御の実行中において、リーンインバランスが発生している気筒２に応じてメインフィードバック制御により算出される目標空燃比の変更量を設定する場合について説明した。
【０１２６】
しかしながら、ＥＣＵ５０は、メインフィードバックおよびサブフィードバックの実行中において、リーンインバランスが発生している気筒２に応じてサブフィードバック制御の目標値である目標電圧を変更するようにしてもよい。
【０１２７】
この場合、ＥＣＵ５０は、リーンインバランスが発生している気筒２と目標電圧の変更量とを対応付けたマップを予めＲＯＭに記憶しておく。そしてＥＣＵ５０は、メインフィードバック制御およびサブフィードバック制御のそれぞれについて実行中であるか否かを表すフラグを参照し、いずれのフィードバック制御も実行中である場合には、マップを参照することにより、サブフィードバック制御により設定される目標電圧を異常が発生している気筒２に応じて設定するようにする。
【０１２８】
また、ＥＣＵ５０は、メインフィードバック制御およびサブフィードバック制御のいずれもが所定時間以上実行され、それぞれの積分項を表す学習値に対する学習が実行されていることを条件に、当該学習値を変更するようにしてもよい。
【０１２９】
この場合、ＥＣＵ５０は、メインフィードバック制御およびサブフィードバック制御において学習値に対する学習の実行中であるか否かを判定する。学習の実行中とは、例えば各フィードバック制御の実行が所定時間以上経過し、学習値がフィードバック制御に使用されている場合を意味する。また、ＥＣＵ５０は、リーンインバランスが発生している気筒２と学習値の変更量とを対応付けたマップを予めＲＯＭに記憶しておき、このマップを参照することにより学習値を変更する。
【０１３０】
なお、この場合には、ＥＣＵ５０は、メインフィードバック制御およびサブフィードバック制御のうちいずれの学習値を変更するようにしてもよい。
【０１３１】
以上のように、本発明に係る内燃機関の制御装置は、各気筒に要求される空燃比を従来より精度よく制御することができるという効果を奏するものであり、複数の気筒を有する内燃機関の制御装置に有用である。
【符号の説明】
【０１３２】
１  エンジン（内燃機関）
２  気筒
４  吸気系部
５  排気系部
１２  シリンダブロック
１４  燃焼室
１６  点火プラグ
２０  サージタンク
２４  エアクリーナ
２６  エアフロメータ
２８  スロットルバルブ
３０  吸気管
３２  インジェクタ
３４  排気マニホールド
３４ａ  枝管
３４ｂ  排気集合部
３６  排気管
３８  排気通路
４０  触媒コンバータ
４２  空燃比センサ（空燃比検出手段、第１の空燃比検出部）
４４  Ｏ２センサ（空燃比検出手段、第２の空燃比検出部）
５０  ＥＣＵ（制御装置、異常気筒特定手段、目標空燃比変更手段、燃料噴射量増加手段）
５２  クランク角センサ
５４  アクセル開度センサ
５６  水温センサ
【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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