(57)【要約】【課題】気筒別に吸気量制御手段が設けられた内燃機関において、燃料量ばらつきの影響を受けず、１つの圧力検出手段と簡単な演算にて、吸気量ばらつき最大気筒を推定する。【解決手段】多気筒内燃機関の各気筒の吸気通路に設けられた吸気量制御手段、各気筒における吸気量制御手段の下流側の吸気通路同士を相互に接続する連通管、各気筒に対する連通管内の圧力を検出する期間を設定する検出期間設定手段、検出期間中の連通管内の圧力を検出する圧力検出手段、各気筒に対してそれぞれの検出期間における圧力最大値を検出する圧力最大値検出手段、各気筒に対応する圧力最大値の中の最大値に対応する気筒を特定する最大値気筒特定手段、各気筒に対応する圧力最大値の中の最小値に対応する気筒を特定する最小値気筒特定手段、最大値気筒と最小値気筒の関係から他気筒と比べ吸気量が最も異なる気筒を推定する吸気量ばらつき最大気筒推定手段を備えた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
多気筒内燃機関への吸気量を制御する内燃機関の制御装置であって、
前記多気筒内燃機関の各気筒の吸気通路に設けられた吸気量制御手段と、
前記各気筒における吸気量制御手段の下流側の吸気通路同士を相互に接続する連通管と、
前記各気筒に対する前記連通管内の圧力を検出する期間を設定する検出期間設定手段と、
前記検出期間中の連通管内の圧力を検出する圧力検出手段と、
前記各気筒に対してそれぞれの検出期間における圧力最大値を検出する圧力最大値検出手段と、
前記各気筒に対応する前記圧力最大値の中の最大値に対応する気筒を推定する最大値気筒推定手段と、
前記各気筒に対応する前記圧力最大値の中の最小値に対応する気筒を推定する最小値気筒推定手段と、
前記最大値気筒と最小値気筒の関係から他気筒と比べ吸気量が最も異なる気筒を推定する吸気量ばらつき最大気筒推定手段と、
を備えたことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記吸気量ばらつき最大気筒推定手段は、前記最大値気筒と前記最小値気筒の吸気順序が連続しており、かつ最小値気筒の吸気順序が最大値気筒の直後であるとき、吸気順序が最大値気筒の直前である気筒がばらつき最大気筒であり、かつ吸気量が他気筒と比べ少ない側にばらついている気筒であると推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】
前記吸気量ばらつき最大気筒推定手段は、前記最大値気筒と前記最小値気筒の吸気順序が連続しており、かつ最小値気筒の吸気順序が最大値気筒の直前であるとき、吸気順序が最小値気筒の直前である気筒がばらつき最大気筒であり、かつ吸気量が他気筒と比べ多い側にばらついている気筒であると推定することを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記検出期間内にて連通管内の圧力が連続で減少することを検出した時点で前記検出期間が終了することを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記圧力最大値検出手段は、複数回繰り返して求められた圧力の平均値を各気筒の圧力の値とすることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
多気筒内燃機関への吸気量を制御する内燃機関の制御装置であって、
前記多気筒内燃機関の各気筒の吸気通路に設けられた吸気量制御手段と、
前記各気筒における吸気量制御手段の下流側の吸気通路同士を相互に接続する連通管と、
前記各気筒に対する前記連通管内の圧力を検出する期間を設定する検出期間設定手段と、
前記検出期間中の連通管内の圧力を検出する圧力検出手段と、
前記各気筒に対してそれぞれの検出期間における圧力最小値を検出する圧力最小値検出手段と、
前記各気筒に対する前記圧力最小値の関係から他気筒と比べ吸気量が最も異なる気筒を推定する吸気量ばらつき最大気筒推定手段と、
を備えたことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項７】
前記吸気量ばらつき最大気筒推定手段は、
前記各気筒に対する前記圧力最小値から平均値を算出する平均値算出手段と、前記各気筒に対する前記圧力最小値と前記平均値の差の絶対値を算出する絶対値算出手段と、前記絶対値の最大値である絶対値最大気筒を特定する絶対値最大気筒特定手段と、を備え、
前記絶対値最大気筒から吸気量ばらつき最大気筒を推定することを特徴とする請求項６に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項８】
前記吸気量ばらつき最大気筒推定手段は、
前記平均値から前記絶対値最大気筒の圧力最小値を減算した値が正のとき、吸気順序が前記絶対値最大気筒の直前である気筒が吸気量ばらつき最大気筒であり、かつ吸気量が他気筒と比べ少ない側にばらついている気筒であると推定することを特徴とする請求項７に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項９】
前記吸気量ばらつき最大気筒推定手段は、
前記平均値から前記絶対値最大気筒の圧力最小値を減算した値が負のとき、吸気順序が前記絶対値最大気筒の直前である気筒が吸気量ばらつき最大気筒であり、かつ吸気量が他気筒と比べ多い側にばらついている気筒であると推定することを特徴とする請求項６〜８の何れかに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項１０】
前記吸気量ばらつき最大気筒推定手段は、
前記各気筒に対応する前記圧力最小値の中の最大値に対応する気筒を特定する最大値気筒特定手段と、前記各気筒に対応する前記圧力最小値の中の最小値に対応する気筒を特定する最小値気筒特定手段と、前記各気筒のうち前記最大値気筒と前記最小値気筒以外の任意の気筒を基準気筒として決定する基準気筒決定手段と、前記基準気筒に対する圧力最小値から前記最小値気筒に対する圧力最小値の差を算出する最小値気筒差分算出手段と、前記最大値気筒に対する圧力最小値から基準気筒に対する圧力最小値の差を算出する最大値気筒差分算出手段と、前記最小値気筒差分と前記最大値気筒差分を比較する差分比較手段と、を備え、
前記差分比較手段の比較結果に基づき前記吸気量ばらつき最大気筒を推定することを特徴とする請求項９に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項１１】
前記吸気量ばらつき最大気筒推定手段は、
前記差分比較手段の比較において、最大値気筒差分と比べ最小値気筒差分が大きかったとき、前記最小値気筒の吸気順序が直前の気筒が吸気量ばらつき最大気筒であり、かつ吸気量が他気筒と比べ少ない側にばらついている気筒であると推定することを特徴とする請求項１０に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項１２】
前記吸気量ばらつき最大気筒推定手段は、
前記差分比較手段の比較において、最小値気筒差分と比べ最大値気筒差分が大きかったとき、前記最大値気筒の吸気順序が直前の気筒が吸気量ばらつき最大気筒であり、かつ吸気量が他気筒と比べ多い側にばらついている気筒であると推定することを特徴とする請求項１０または１１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項１３】
前記吸気量ばらつき最大気筒推定手段は、
予め任意の気筒を基準気筒として決定する基準気筒決定手段と、
前記基準気筒を除いた各気筒に対する前記圧力最小値と前記基準気筒に対する圧力最小値の差の絶対値を算出する絶対値算出手段と、
前記各気筒に対する前記圧力最小値と前記圧力最小値から算出される平均値との差の絶対値の最大値である絶対値最大気筒を特定する絶対値最大気筒特定手段と、を備え、
前記絶対値最大気筒から吸気量ばらつき最大気筒を推定することを特徴とする請求項６に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項１４】
前記吸気量ばらつき最大気筒推定手段は、
前記基準気筒の圧力最小値から前記絶対値最大気筒の圧力最小値を減算した値が正のとき、吸気順序が前記絶対値最大気筒の直前である気筒が吸気量ばらつき最大気筒であり、かつ吸気量が他気筒と比べ少ない側にばらついている気筒であると推定することを特徴とする請求項１３に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項１５】
前記吸気量ばらつき最大気筒推定手段は、
前記平均値から前記絶対値最大気筒の圧力最小値を減算した値が負のとき、吸気順序が前記絶対値最大気筒の直前である気筒が吸気量ばらつき最大気筒であり、かつ吸気量が他気筒と比べ多い側にばらついている気筒であると推定することを特徴とする請求項１３または１４に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項１６】
前記検出期間内にて連通管内の圧力が連続で増加することを検出した時点で前記検出期間が終了することを特徴とする請求項６〜１５の何れかに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項１７】
前記圧力最小値検出手段の検出を複数回繰り返し、求められた圧力の平均値を各気筒の圧力の最小値とすることを特徴とする請求項６〜１６の何れかに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項１８】
タイマを備え、前記タイマによる設定にて前記圧力検出手段の圧力検出が実施されることを特徴とする請求項１〜１７の何れかに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項１９】
前記検出期間が各気筒に対する吸気行程中に設定されることを特徴とする請求項１〜１８の何れかに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項２０】
前記検出期間が概ね各気筒の排気バルブの閉じるタイミングから始まることを特徴とする請求項１〜１９の何れかに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項２１】
クランク角検出手段を備え、所定クランク角毎に前記圧力検出手段による圧力検出が実施されることを特徴とする請求項１〜２０の何れかに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項２２】
前記検出期間が所定クランク角毎の処理回数にて設定されることを特徴とする請求項２１に記載の内燃機関用制御装置。
【請求項２３】
多気筒内燃機関への吸気量を制御する内燃機関の制御装置であって、
前記多気筒内燃機関の各気筒の吸気通路に設けられた吸気量制御手段と、
前記各気筒における吸気量制御手段の下流側の吸気通路同士を相互に接続する連通管と、
前記各気筒に対する前記連通管内の圧力を検出する期間を設定する検出期間設定手段と、
前記検出期間中の連通管内の圧力を検出する圧力検出手段と、
前記内燃機関の負荷が低負荷であるときに他気筒と比べ吸気量が最も異なる吸気量ばらつき最大気筒を推定する第１の吸気量ばらつき最大気筒推定手段と、
前記内燃機関の負荷が高負荷であるときに前記吸気量ばらつき最大気筒を推定する第２の吸気量ばらつき最大気筒推定手段と、を備え、
前記内燃機関の負荷に応じて前記第１の吸気量ばらつき最大気筒推定手段と前記第２の吸気量ばらつき最大気筒推定手段とを切り換えて吸気量ばらつきが最大となる気筒を推定することを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２４】
前記第１の吸気量ばらつき最大気筒推定手段は、
前記各気筒に対してそれぞれの検出期間における圧力最大値を検出する圧力最大値検出手段と、
前記各気筒に対応する前記圧力最大値の中の最大値に対応する気筒を特定する最大値気筒特定手段と、
前記各気筒に対応する前記圧力最大値の中の最小値に対応する気筒を特定する最小値気筒特定手段と、を備え、
前記最大値気筒と前記最小値気筒の関係から吸気量ばらつき最大気筒を推定することを特徴とする請求項２３に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項２５】
前記第２の吸気量ばらつき最大気筒推定手段は、
前記各気筒に対してそれぞれの検出期間における圧力の最小値を検出する圧力最小値検出手段と、
前記各気筒に対する前記圧力最小値の関係から吸気量ばらつき最大気筒を推定することと推定することを特徴とする請求項２３または２４に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項２６】
前記内燃機関のいずれかの気筒に対する前記圧力最大値が所定値以上となったとき、内燃機関の負荷が高負荷である判定することを特徴とする請求項２３〜２５に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項２７】
前記内燃機関の気筒のうち少なくとも２つの気筒に対する前記圧力最大値が所定値以上となったとき、前記内燃機関の負荷が高負荷である判定することを特徴とする請求項２３〜２５に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項２８】
前記各気筒に対する排気バルブの閉じるタイミング直前の圧力が所定値以上となったとき、前記内燃機関の負荷が高負荷である判定をすることを特徴とする請求項２３〜２５に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項２９】
前記所定値が概ね大気圧であることを特徴とする請求項２６〜２８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】
この発明は、車両等に搭載される内燃機関の制御装置に関し、特に、多気筒内燃機関への吸気量を制御する内燃機関の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から多気筒内燃機関の各気筒の吸気通路にスロットルバルブを設け、このスロットルバルブを開閉することにより各気筒への吸気量を制御する内燃機関の制御装置が知られている。
【０００３】
この内燃機関では、各気筒の吸気通路に設けられたスロットルバルブを独立して制御できるので各気筒への吸気量を個別に制御することができる。
【０００４】
しかし、一般に、内燃機関では各気筒の吸気通路やスロットルバルブに個体差があるため、各気筒のスロットルバルブを同じ開度にした場合でも、各気筒への吸気量が不均一となる場合がある。各気筒への吸気量が不均一となる場合、気筒間の空燃比ばらつきやトルクばらつきが発生することが考えられる。
【０００５】
気筒間のトルクばらつきが大きくなると、エンジントルクのサイクル内変動が大きくなって、運転者に不快な振動が発生するおそれがある。また、気筒間の空燃比ばらつきが大きくなると、触媒に流入する排出ガスの空燃比のサイクル内変動が大きくなるため、排出ガスの空燃比の変動幅が触媒の浄化ウインドからはみ出して排出ガス浄化率が低下する恐れがある。
【０００６】
このような状態を回避するため、各気筒への吸気量を均一にする必要がある。各気筒への吸気量を均一にするためには、まず吸気量が異なる気筒、その中でも他気筒と比べ吸気量が最も異なる気筒（以下、吸気量ばらつき最大気筒という。）を推定することが必要となる。
【０００７】
この吸気量ばらつき最大気筒を推定する技術としては、クランク速度（機関回転数）を常時算出し、気筒判別センサの出力とつきあわせることにより、各気筒のクランク速度（機関回転数）のばらつきを求め、吸気量ばらつき最大気筒を推定する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００８】
また、各気筒の吸気行程毎に、エアフローセンサの出力波形の所定期間における面積を算出し、気筒間の吸気量のばらつき率、または気筒毎の吸気量を算出する技術が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００９】
また、インテークマニホルドに取り付けられた圧力センサと、エアフローセンサとから各気筒の吸気量を推定する技術が提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【００１０】
【特許文献１】特開２００３−１９３８８９号公報（段落００１９、図１，図４）
【特許文献２】特開２００４−１７６６４４号公報（要約の欄、図１）
【特許文献３】特開２００６−７０７２８号公報（段落００２５〜段落００３２、図２，図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし、特許文献１に開示された技術、即ち、クランク速度のばらつきによる吸気量ばらつき最大気筒の推定技術は、回転変動は吸気量ばらつきだけでなく燃料量ばらつきの影響もあるため、クランク速度がばらついている気筒を推定しても、対象気筒の吸気量が他気筒に比べてばらついているかどうかは推定が難しい課題がある。
【００１２】
また、特許文献２に開示されている技術は、各気筒の吸気行程毎においてエアフローセンサの出力波形の所定期間における面積から気筒間の吸気量ばらつきを算出するが、面積を算出する所定期間を吸気中の吸気脈動のない区間、あるいは他気筒の吸気干渉のない区間としているため前記所定期間の条件が成立する運転状態は限定され、さらにエンジンによってはこの所定期間が設定できないエンジンも考えられ、気筒間の吸気量ばらつきを算出するのが難しい課題がある。
【００１３】
また、特許文献３に開示されている技術は、圧力センサとエアフローセンサにより各気筒の吸気量を推定するため、吸気量が異なっている気筒を推定できるが、圧力センサとエアフローセンサの２つのセンサが必要となり、また、吸気量を推定する際に複雑な演算が必要となる課題がある。
【００１４】
この発明は前記課題を解決するためになされたものであり、気筒別に吸気量制御手段が設けられた内燃機関において、燃料量ばらつきの影響を受けず、１つの圧力検出手段と簡単な演算にて、吸気量ばらつき最大気筒を推定する内燃機関の制御装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
この発明による内燃機関の制御装置は、多気筒内燃機関への吸気量を制御する内燃機関の制御装置であって、前記多気筒内燃機関の各気筒の吸気通路に設けられた吸気量制御手段と、前記各気筒における吸気量制御手段の下流側の吸気通路同士を相互に接続する連通管と、前記各気筒に対する前記連通管内の圧力を検出する期間を設定する検出期間設定手段と、前記検出期間中の連通管内の圧力を検出する圧力検出手段と、前記各気筒に対してそれぞれの検出期間における圧力最大値を検出する圧力最大値検出手段と、前記各気筒に対応する前記圧力最大値の中の最大値に対応する気筒を推定する最大値気筒推定手段と、前記各気筒に対応する前記圧力最大値の中の最小値に対応する気筒を推定する最小値気筒推定手段と、前記最大値気筒と最小値気筒の関係から他気筒と比べ吸気量が最も異なる気筒を推定する吸気量ばらつき最大気筒推定手段と、を備えたものである。
【発明の効果】
【００１６】
この発明によれば、気筒別に吸気量制御手段が設けられた内燃機関において、燃料量ばらつきの影響を受けず、１つの圧力検出手段と簡単な演算にて、吸気量ばらつき最大気筒を推定することにより、各気筒の吸気量を均一にする制御が実施できる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に添付図面を参照して、この発明に係る内燃機関の制御装置について好適な実施の形態を説明する。なお、これらの実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１８】
実施の形態１．
図１は、この発明を第１気筒から第４気筒の４つの気筒を具備する内燃機関に適用した実施の形態を示すもので、内燃機関の概略構成を表したものである。
エンジン１には、各気筒の吸気管２毎に吸気量を制限する吸気量制御手段としてのスロットルバルブ３が配設されており、このスロットルバルブ３を開閉駆動するスロットルアクチュエ−タ４、及びスロットル開度を検出するスロットル開度検出センサ５が配設されている。また、各気筒のスロットルバルブ３の下流側同士を相互に接続した連通管６、及び連通管６内の圧力を検出する手段である圧力センサ７が配設されている。更に、内燃機関の出力軸（図示せず）にクランク軸８が接続され、このクランク軸８の回転数を検出するクランク角検出センサ９、及び気筒識別手段としてのカム角検出センサ１０が配設されている。
【００１９】
スロットルアクチュエータ４は、電子制御装置（ＥＣＵ）１１に接続されており、ＥＣＵ１１からの指示により駆動し、スロットルバルブ３の制御を行う。ＥＣＵ１１にはスロットル開度検出センサ５、圧力センサ７、クランク角検出センサ９、カム角検出センサ１０、及び図示しないアクセルポジションセンサの信号が入力されている。また、エンジン１には、燃料噴射弁１２、点火プラグ１３、吸気バルブ１４、排気バルブ１５、ピストン１６が配設されている。なお、ＥＣＵ１１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プログラムを実行することで、前述のようにスロットルバルブ３の制御を行うと共に、エンジン運転状態に応じて燃料噴射弁１２の燃料噴射量や点火プラグ１３の点火時期を制御する。
【００２０】
図１においては、図面を簡略化するために、スロットルバルブ３、スロットルアクチュエータ４、スロットル開度検出センサ５を第１気筒のみについて図示しているが、実際には第２気筒、第３気筒、第４気筒のそれぞれの気筒に配設されている。
【００２１】
クランク軸８はピストン１６に接続されており、ピストン１６が上下することによりクランク軸８は回転させられる。クランク軸８には図示しないクランクプレートが取り付けられている。クランクプレートには突起があって、クランク角検出センサ９はこの突起を検出することによりクランク軸８の回転数を検出する構成になっている。なお、この実施の形態ではクランクプレートの突起はピストン１６が上死点位置である時を基準に１０度毎に設置されている。
【００２２】
実施の形態１による内燃機関の制御装置は前記のように構成されており、後述する動作を行うが、まず、この実施の形態１の根拠となる吸気量のばらつき状態と圧力との関係について説明する。
【００２３】
図２に第１気筒（以下、＃１気筒）の吸気上死点をクランク角０度とした各気筒の圧力センサ出力の変化を示す。図２には、各気筒の吸気通路やスロットルバルブ３のばらつきが少なく各気筒の吸気量が概ねそろった状態（以下、基準状態）での各気筒の圧力変化が実線で示され、基準状態に対して＃１気筒の吸気通路とスロットルバルブ３にばらつきがあり、＃１気筒に吸入される吸気量が他気筒に比べ少ない状態（以下、＃１気筒の吸気量が少ない状態）での圧力変化が点線で示される。各気筒の排気バルブ１５の全閉タイミング（以下、ＥＶＣタイミング）は一点鎖線で示している。各気筒の吸気行程も同時に記載する。縦軸は圧力センサ出力電圧、横軸はクランク角である。
【００２４】
この図２において、基準状態、＃１気筒の吸気量が少ない状態ともに、各気筒のスロットル下流側ポート内圧力（以下、ポート内圧力）が下降し始めるのが各気筒のＥＶＣタイミングであることが確認できる。
【００２５】
ポート内圧力が下降し始めるまでの圧力の変化について説明する。吸気行程になりピストン１６が降下し始めてからＥＶＣタイミングとなるまでは、スロットル下流側ポート内および気筒内に吸気側、排気側双方からガスが流れ込み、ポート内圧力が下がらない状態となっており、そのときのポート内圧力はほぼ大気圧となっている。ＥＶＣタイミングとなったとき、排気バルブ１５が閉じられ、ポート内および筒内へのガスの流れ込みが吸気側（スロットル側）からのみとなる。さらにスロットルバルブ３による吸気量制限が実施されていることにより、スロットル下流側ポート内に流れ込むガスの量が少なくなるためポート内圧力が下降し始める。したがって、ポート内圧力が下降し始めるタイミングはＥＶＣタイミングとなる。
【００２６】
また、＃１気筒の吸気量が少ない状態では、基準状態と比べ＃１気筒の吸気量が少ないため、＃１気筒の吸気行程以降の＃１気筒のポート内圧力も基準状態のポート内圧力と比べ小さくなっている。
【００２７】
図３に図２と同じ状態での連通管６内の圧力センサ出力を示す。図３には、基準状態での連通管６内の圧力変化を実線で示すと共に、＃１気筒の吸気量が少ない状態での連通管６内の圧力変化を点線で示す。また、各気筒のＥＶＣタイミングを一点鎖線で示している。各気筒の吸気行程も同時に記載する。縦軸は圧力センサ出力電圧、横軸はクランク角である。
【００２８】
この図３において、Ａのタイミングにて、＃１気筒の吸気量が少ない状態での連通管６内の圧力が基準状態での連通管６内の圧力と比べ小さくなり始めているのが確認できる。Ａのタイミングは、＃１気筒のポート内圧力と第３気筒（以下、＃３気筒）のポート内圧力が交差するタイミングである。Ａのタイミング以降での＃１気筒の吸気量が少ない状態は、＃１気筒のポート内圧力の上昇が基準状態のポート内圧力と比べて遅くなっているため、Ａのタイミング以降での連通管６内の圧力の上昇も基準状態の連通管６内の圧力と比べて遅くなっている。この圧力上昇の速度の違いにより、圧力が上昇から下降に転じるタイミング（以下、極大点）において基準状態の連通管６内の圧力と＃１気筒の吸気量が少ない状態の連通管６内の圧力との差が最も大きく現れる。図３においてはＢのタイミングである。
【００２９】
Ｂのタイミングは第４気筒（以下、＃４気筒）の吸気行程での極大点である。ここで、図３における第２気筒（以下、＃２気筒）の吸気行程時の極大点をＢ１、＃１気筒の吸気行程時の極大点をＢ２、＃３気筒の吸気行程時の極大点をＢ３として、＃１気筒の吸気量が少ない状態での極大点の圧力の大小関係について説明する。
【００３０】
＃１気筒の吸気量が他気筒と比べ最も少ないとき、＃１気筒の吸気量が基準状態に比べて少ないため、＃１気筒の吸気行程以降の＃１気筒のポート内圧力も基準状態の＃１気筒のポート内圧力に比べて低くなる。そのため＃３気筒の吸気行程から＃４気筒の吸気行程にかけての連通管６内の圧力も基準状態の連通管６内の圧力に比べ小さくなり、＃４気筒の吸気行程中に現れる極大点の連通管６内の圧力も基準状態に比べ小さくなる（図３におけるＢのタイミングの圧力）。その後、＃１気筒の吸気量が基準状態に比べ少ないことによる影響は徐々に小さくなり、＃３気筒の吸気行程中に現れる極大点での連通管６内の圧力は他の気筒の極大点での圧力と比べ最も大きくなる（図３におけるＢ３のタイミングの圧力）。このとき、Ｂのタイミングの圧力をＰＢ０、Ｂ１のタイミングの圧力をＰＢ１、Ｂ２のタイミングの圧力をＰＢ２、Ｂ３のタイミングにおける圧力をＰＢ３とすると、極大点の圧力の大小関係は次の（１）式の関係となる。
ＰＢ０＜ＰＢ１＜ＰＢ２＜ＰＢ３・・・・・（１）
【００３１】
次に、基準状態に対して＃１気筒の吸気通路とスロットルバルブ３にばらつきがあり、＃１気筒に吸入される吸気量が他気筒に比べ多い状態（以下、＃１気筒の吸気量が多い状態）での圧力変化について説明する。
【００３２】
図４に＃１気筒の吸気上死点をクランク角０度とした各気筒の圧力センサ出力の変化を示す。図４には、基準状態での各気筒の圧力変化を実線で示し、＃１気筒の吸気量が多い状態の圧力変化を点線で示し、各気筒のＥＶＣタイミングを一点鎖線で示している。各気筒の吸気行程も同時に記載する。縦軸は圧力センサ出力電圧、横軸はクランク角である。
【００３３】
この図４において、基準状態、＃１気筒の吸気量が多い状態ともに、各気筒の圧力が下降し始めるのは図２と同様に各気筒のＥＶＣタイミングであることが確認できる。
【００３４】
また、＃１気筒の吸気量が多い状態は、基準状態と比べ＃１気筒の吸気量が多いため、＃１気筒の吸気行程以降の＃１気筒のポート内圧力も基準状態の＃１気筒のポート内圧力と比べ大きくなっている。
【００３５】
図５に図４と同じ状態での連通管６内の圧力センサ出力を示す。図５には、基準状態での連通管６内の圧力変化を実線で示し、＃１気筒の吸気量が多い状態での連通管６内の圧力変化を点線で示し、各気筒のＥＶＣタイミングを一点鎖線で示している。各気筒の吸気行程も同時に記載する。縦軸は圧力センサ出力電圧、横軸はクランク角である。
【００３６】
この図５において、Ｃのタイミングにて、＃１気筒の吸気量が多い状態での連通管６内の圧力が基準状態の連通管６内の圧力に比べ高くなり始めているのが確認できる。Ｃのタイミングは＃１気筒のポート内圧力と＃３気筒のポート内圧力が交差するタイミングである。Ｃのタイミング以降では＃１気筒の吸気量が多い状態は、＃１気筒のポート内圧力の上昇が基準状態のポート内圧力と比べて速くなっているため、Ｃのタイミング以降での連通管６内の圧力の上昇も基準状態の連通管６内の圧力と比べて速くなっている。この圧力上昇の速度の違いにより、極大点において基準状態の連通管６内の圧力と＃１気筒の吸気量が少ない状態の連通管６内の圧力との差が最も大きく現れる。図５においてはＤのタイミングである。
【００３７】
図５において、Ｄのタイミングは＃４気筒の吸気行程での極大点である。ここで、＃２気筒の吸気行程時の極大点をＤ１、＃１気筒の吸気行程時の極大点をＤ２、＃３気筒の吸気行程時の極大点をＤ３として、＃１気筒の吸気量が多い状態での極大点の圧力の大小関係について説明する。
【００３８】
＃１気筒の吸気量が他気筒と比べ最も多いとき、＃１気筒の吸気量が基準状態に比べ多いため、＃１気筒の吸気行程以降の＃１気筒のポート内圧力も基準状態の＃１気筒のポート内圧力に比べ大きくなる。そのため＃３気筒の吸気行程から＃４気筒の吸気行程にかけての連通管６内の圧力が、基準状態の連通管６内の圧力に比べ大きくなり、＃４気筒の吸気行程中に現れる極大点の連通管６内の圧力も大きくなる（図５におけるＤのタイミングの圧力）。その後、＃１気筒の吸気量が多いことによる影響は徐々に小さくなり、＃３気筒の吸気行程中にあらわれる極大点での連通管６内の圧力が他の気筒の極大点での圧力と比べ最も小さくなる（図５におけるＤ３のタイミングの圧力）。このとき図５におけるＤのタイミングの圧力をＰＤ０、Ｄ１のタイミングの圧力をＰＤ１、Ｄ２のタイミングの圧力をＰＤ２、Ｄ３のタイミングにおける圧力をＰＤ３とすると、極大点の圧力の大小関係は次の（２）式の関係となる。
ＰＤ０＞ＰＤ１＞ＰＤ２＞ＰＤ３・・・・・（２）
【００３９】
以上、吸気量のばらつき状態と圧力との関係について説明したが、この実施の形態は、前記極大点の圧力の大小関係に着目することにより吸気量ばらつき最大気筒を推定する。
【００４０】
＃１気筒の吸気量が他気筒と比べ最も少ない時には、
＃４気筒の吸気行程時に現れる極大点の圧力＜＃２気筒の吸気行程時に現れる
極大点の圧力＜＃１気筒の吸気行程時に現れる極大点の圧力＜＃３気筒の吸気
行程時に現れる極大点の圧力
の関係となる。
即ち、各吸気行程に現れる極大点の圧力のなかでの最大値の現れる吸気行程の気筒（以下最大値気筒）は＃３気筒となる。また、各吸気行程に現れる極大点の圧力のなかでの最小値の現れる吸気行程の気筒（以下最小値気筒）は＃４気筒となるため、最大値気筒と最小値気筒の吸気順序が連続しており、最小値気筒の吸気順序が最大値気筒の直後であるとき、吸気順序が最大値気筒の直前である気筒の吸気量が他の気筒と比べ最も少ないことが推定できる。
【００４１】
同様に、＃１気筒の吸気量が他気筒と比べ最も多い時には、
＃４気筒の吸気行程時に現れる極大点の圧力＞＃２気筒の吸気行程時に現れる
極大点の圧力＞＃１気筒の吸気行程時に現れる極大点の圧力＞＃３気筒時の吸
気行程時に現れる極大点の圧力
の関係となる。
即ち、このときの最大値気筒は＃４気筒、最小値気筒は＃３気筒となり、最大値気筒と最小値気筒の吸気順序が連続しており、最小値気筒の吸気順序が最大値気筒の直前であるとき、吸気順序が最大値気筒の直前である気筒の吸気量が他の気筒と比べ最も多いことが推定できる。
【００４２】
以上のように、極大点の圧力の大小関係を用いることにより、吸気量ばらつき最大気筒を推定し、さらに吸気量ばらつき最大気筒の吸気量の大小を推定することができる。
【００４３】
続いて、実際に前記関係を用いて具体的に吸気量ばらつき最大気筒を推定する方法について説明する。なお、この吸気量ばらつき最大気筒を推定するのは、以降に説明する各処理ルーチンに従ってＥＣＵ１１により実行される。
【００４４】
まず、図６にこの実施の形態にて吸気量ばらつき最大気筒を推定する内燃機関の連通管６内の圧力変化を示す。連通管６内の圧力を実線にて示し、ＥＶＣタイミングを一点鎖線にて示す。各気筒の吸気行程も同時に記載する。縦軸は圧力センサ出力電圧、横軸はクランク角である。
【００４５】
この実施の形態の処理を図７のフローチャートに沿って説明する。図７は所定クランク角毎に実行される処理を表すフローチャートである。この実施の形態では、クランク角１０度毎に実行されることにする。
まず、判断部Ｓ１０１にてｎ≠４を判断する。ｎは吸気順序であり、４となったとき、４つの気筒の各気筒に対応する連通管６内の圧力の検出を完了したことを意味する。また、吸気順序ｎと気筒の関係は図８に示すとおりである。
【００４６】
ｎ≠４の場合は判断部Ｓ１０２へ進み、ＦＥＸ＝０かどうかを判断する。ｎ＝４の場合はステップＳ１０８へ進み吸気量ばらつき最大気筒を推定する処理を実施し、処理終了となる。なお、吸気量ばらつき最大気筒を推定する処理については後述する。
【００４７】
判断部Ｓ１０２で判断するＦＥＸは、圧力最大値を検出する処理の判定フラグである。ＦＥＸ＝０は圧力最大値を検出する処理が終了していることを示し、ＦＥＸ＝１は圧力最大値を検出する処理中であることを示す。
【００４８】
判断部Ｓ１０２にて、ＦＥＸ＝０であれば判断部Ｓ１０３へ進み、ＦＥＸ＝１であれば、ステップＳ１０７へ進み、圧力最大値を検出する処理を実施し処理終了となる。なお、圧力最大値を検出する処理については後述する。
【００４９】
判断部Ｓ１０３へ進み、現在のクランク角がＥＶＣタイミングであるかどうか判断する。判断は予めＥＣＵ１１にＥＶＣタイミングをメモリしておき、現在のクランク角と比較することによって行う。
【００５０】
ＥＶＣタイミングが圧力検出タイミングの刻み幅と一致しない場合、たとえば圧力検出タイミングの刻み幅が１０度毎、ＥＶＣタイミングが＃１気筒吸気上死点後２５度であれば、クランク角が２０度のときＥＶＣタイミングとしてもよいし、３０度のときＥＶＣタイミングとしてもよい。この実施の形態では、ＥＶＣタイミングは＃１気筒吸気上死点後３０度とする。各気筒のＥＶＣタイミングは前記＃１気筒ＥＶＣタイミングから１８０度毎に設定される。
【００５１】
判断部Ｓ１０３にて、ＥＶＣタイミングであればステップＳ１０４へ進み、ＥＶＣタイミングでなければ処理終了となる。
【００５２】
ステップＳ１０４にてＦＥＸ＝１とする。次にステップＳ１０５にてＦＣＨＫ＝０とする。ＦＣＨＫは圧力最大値を検出する処理の実施回数である。この実施の形態では、圧力最大値を検出する処理の回数は５回とする。この実施の形態では処理回数は検出範囲の設定により決定される。なお、検出範囲の設定については後述する。
【００５３】
次にステップＳ１０６へ進み、ＭＡＸ（ｎ）＝０とし、ステップＳ１０７に進み、圧力最大値を検出する処理を実施し処理終了となる。なお、ＭＡＸ（ｎ）は吸気順序がｎ番目の気筒に対する連通管６内の圧力最大値を示す。
【００５４】
この実施の形態では、所定クランク角毎に圧力最大値を検出する処理を行っているが、タイマにより処理間隔を決定してもかまわない。
【００５５】
所定クランク角毎の処理の場合は、設定が容易で、回転数に影響されず、安定した処理回数が維持できる。また、タイマにより処理間隔を決定した場合は、所定クランク角毎の処理では、高回転時に低回転時に比べＥＣＵ１１の負担増となるのに対し、回転数によらずＥＣＵ１１の負荷を一定とする設定も可能である。
【００５６】
また、ＥＶＣタイミング後から圧力最大値を検出する処理を開始するのは、ＥＶＣタイミング後に連通管６内の圧力の極大点があることがわかっているためである。
【００５７】
ここで、圧力最大値を検出する検出期間の設定について説明する。検出期間は吸気行程中に設定する。たとえば、吸気行程から圧縮行程中に検出期間が設定されていた場合、２つの気筒に対する検出期間が重なることとなり、ＥＣＵ１１の負担が増えることとなる。検出期間を吸気行程に設定することでこの状態を回避できるため、ＥＣＵ１１の負担軽減となる。また、検出期間の開始位置をＥＶＣタイミング後からとすることで、さらに検出期間を短くすることができる。
【００５８】
連通管６内の圧力の極大点は、ＥＶＣタイミングの直後にあらわれることがわかっており、この実施の形態では、検出期間中における圧力の極大点の検出範囲として、クランク角５０度と設定した。つまりクランク角１０度毎に処理を実施するため、ＦＣＨＫ＝５となる。この場合の検出範囲は図６に示すとおりである。
【００５９】
また、極大点が解ればよいので、たとえば、検出した連通管６内の圧力が連続で減少することを判定（単純減少となっていることを判定）することにより、ＦＣＨＫ＝５となっていなくても連通管６内の圧力最大値を検出する処理を終了させてもよい。検出した連通管６内の圧力が連続で減少することを判定した時点で処理を終了することにより、更なるＥＣＵ１１の負担軽減が望める。
【００６０】
続いて、次の処理を図９のフローチャートに沿って説明する。図９は、圧力最大値を検出する処理を表すフローチャートである。
【００６１】
まず、ステップＳ２０１にて、現在の連通管６内の圧力ＰＮＯＷを測定する。次に判断部Ｓ２０２へ進み、現在の連通管６内の圧力ＰＮＯＷと、吸気順序がｎ番目の気筒に対する連通管６内の圧力最大値であるＭＡＸ（ｎ）を比較し、ＭＡＸ（ｎ）に対してＰＮＯＷが大きければステップＳ２０３へ進み、ＰＮＯＷが小さければステップＳ２０４へ進む。ステップＳ２０３にてＭＡＸ（ｎ）へＰＮＯＷを代入する。ステップＳ２０４へ進み、本処理を１回実施したとしてＦＣＨＫをインクリメントとする。
【００６２】
次に判断部Ｓ２０５にて、ＦＣＨＫが５であるかを判断し、ＦＣＨＫが５であればステップＳ２０６以降へ進み、ＦＣＨＫが５以外であれば処理終了となる。
【００６３】
ステップＳ２０６にて、ｎをインクリメントし、ステップＳ２０７へ進み、ステップＳ２０７にて、圧力最大値を検出する処理が終了したとして、ＦＥＸ＝０として処理終了となる。
【００６４】
本処理では、たとえば図６の＃１気筒ＥＶＣタイミング後の処理でのＦＣＨＫ、ＰＮＯＷ、及びＭＡＸ（１）の値は、図１０のようになる。この場合、ＦＣＨＫ＝２のときのＰＮＯＷがＭＡＸ（１）となる。
【００６５】
最後の処理を図１１のフローチャートに沿って説明する。図１１は吸気量ばらつき最大気筒を推定する処理を表すフローチャートである。処理を開始する前に４つの気筒のＭＡＸ（ｎ）が図１２に示されるように得られているものとする。
【００６６】
まず、ステップＳ３０１にてＭＡＸ（ｎ）を比較し、ＭＡＸ（ｎ）が最大となるｎを特定しＫＭＡＸとする。図１２の結果からＭＡＸ（ｎ）が最大であるのはｎ＝２のときであるから、ＫＭＡＸ＝２となる。次にステップＳ３０２へ進み、ＭＡＸ（ｎ）を比較し、ＭＡＸ（ｎ）が最小となるｎを特定しＫＭＩＮとする。図１２の結果からＭＡＸ（ｎ）が最小であるのはｎ＝３のときであるから、ＫＭＩＮ＝３となる。次にステップＳ３０３にて、ステップＳ３０１とステップＳ３０２で求めたＫＭＡＸとＫＭＩＮと予め用意した図１３に示したマップを参照し、ＫＦＩＸを決定する。
【００６７】
図１３のマップは、ＫＭＡＸとＫＭＩＮの組み合わせによりＫＦＩＸを特定するマップである。縦軸はＫＭＡＸ、横軸はＫＭＩＮである。ＫＦＩＸは吸気量ばらつき最大気筒の情報を示すものであり、ＫＦＩＸ＝０を示すとき、吸気量ばらつき最大気筒と推定できる気筒がないことを示し、ＫＦＩＸ＝１〜４のときは、それぞれ１〜４番目の吸気順序の気筒が他気筒に比べ吸気量が少ないことを示す。ＫＦＩＸ＝５〜８のときは、それぞれ１〜４番目の吸気順序の気筒が他気筒に比べ吸気量が多いことを示す。即ち、ＫＦＩＸ＝５のときは吸気順序が１番目の気筒が他気筒に比べ吸気量が多いことを示し、ＫＦＩＸ＝６のときは吸気順序が２番目の気筒が他気筒に比べ吸気量が多いことを示す。また、ＫＦＩＸ＝７のときは吸気順序が３番目の気筒が他気筒に比べ吸気量が多いことを示し、ＫＦＩＸ＝８のときは吸気順序が４番目の気筒が他気筒に比べ吸気量が多いことを示す。
【００６８】
図１３は図１４から作られる。図１４は各気筒の吸気量のばらつき方とＫＭＡＸ、ＫＭＩＮと吸気順序との関係について表したものである。
【００６９】
つまり、図１４は、最大値気筒と最小値気筒の吸気順序が連続している状態において、最小値気筒の吸気順序が最大値気筒の直前であるとき、吸気順序が最小値気筒の直前である気筒が吸気量ばらつき最大気筒であり、他気筒と比べ最も吸気量が多い気筒であることを示し、最小値気筒の吸気順序が最大値気筒の直後であるときは、吸気順序が最大値気筒の直前である気筒が吸気量ばらつき最大気筒であり、他気筒と比べ最も吸気量が少ない気筒であることを示している。ただし、吸気順序が４番目の次は１番目となる。
【００７０】
ステップＳ３０３では、たとえば、図１２の結果のとき、ＫＭＡＸ＝２、ＫＭＩＮ＝３であるので、図１３のマップを参照し、ＫＦＩＸ＝１となる。次に判断部Ｓ３０４へ進み、ＫＦＩＸ＝０かどうかを判断し、ＫＦＩＸ＝０であればステップＳ３０５へ進み、そうでなければ判断部Ｓ３０６へ進む。なお、判断部Ｓ３０６以降は後述する。
【００７１】
ステップＳ３０５では、吸気量ばらつき最大気筒と推定できる気筒無しとしてステップＳ３１０へ進む。
【００７２】
ここで判断部Ｓ３０６以降を説明する。判断部Ｓ３０６にて、ＫＦＩＸ＜５かどうかを判断し、ＫＦＩＸ＜５であればステップＳ３０７へ進み、そうでなければステップＳ３０８へ進む。なお、ステップＳ３０８以降は後述する。
【００７３】
ステップＳ３０７にて、吸気順序がＫＦＩＸの気筒が吸気量ばらつき最大気筒と推定され、なおかつ他気筒と比べ吸気量が少ない側にばらついていると推定される。たとえば、図１２の結果のとき、ＫＦＩＸ＝１であるので、吸気順序が１、すなわち＃１気筒が吸気量ばらつき最大気筒であると推定され、なおかつ他気筒と比べ少ない側にばらついていると推定される。ステップＳ３０７の処理後ステップＳ３１０へ進む。
【００７４】
ここでステップＳ３０８以降を説明する。ステップＳ３０８にて、ＫＦＩＸ＝ＫＦＩＸ−４とし、ステップＳ３０９へ進む。ステップＳ３０９にて、吸気順序がＫＦＩＸの気筒が吸気量ばらつき最大気筒と推定され、なおかつ他気筒と比べ吸気量が多い側にばらついていると推定される。ステップＳ３１０へ進む。ステップＳ３１０にてｎ＝０とし処理終了となる。
【００７５】
なお、この実施の形態では、＃１気筒〜＃４気筒の４つの気筒に対して圧力最大値を検出する処理が終了した段階でばらつき最大気筒を推定する処理を実施したが、１つの気筒に対し複数回圧力最大値を検出する処理を実施し、その平均値をＭＡＸ（ｎ）として吸気量ばらつき最大気筒を推定する処理に望んでもよい。
【００７６】
圧力最大値の平均値を用いることで、回転変動等の影響により圧力センサ出力が変動することを防ぐことができる。
【００７７】
以上のように、実施の形態１によればエンジンに対して１つの圧力センサと簡単な演算にて吸気量ばらつき最大気筒を推定することができる。
【００７８】
実施の形態２．
次に、実施の形態２について説明する。実施の形態１は、各気筒に対する特定の期間における連通管内の圧力最大値を使用して吸気量ばらつき最大気筒を推定するものであるのに対し、実施の形態２は、各気筒に対する特定の期間における連通管内の圧力の最小値を使用して吸気量ばらつき最大気筒を推定するものである。
【００７９】
以下、この実施の形態２について図面を参照しながら説明する。なお、内燃機関の構成については、図１に示す実施の形態１と同様であり、説明を省略する。
【００８０】
まず、この実施の形態２の根拠となる吸気量のばらつき状態と圧力の関係について説明する。図１５に第１気筒（以下、＃１気筒）の吸気上死点をクランク角０度とした各気筒の圧力センサ出力の変化を示す。図１５には、各気筒の吸気通路やスロットルバルブ３のばらつきが少なく各気筒の吸気量が概ねそろった状態（以下、基準状態）での各気筒の圧力変化が実線で示され、基準状態に対して＃１気筒の吸気通路とスロットルバルブ３にばらつきがあり、＃１気筒に吸入される吸気量が他気筒に比べ少ない状態（以下、＃１気筒の吸気量が少ない状態）での圧力変化が点線で示される。各気筒の排気バルブ１５の全閉タイミング（以下、ＥＶＣタイミング）は一点鎖線で示している。各気筒の吸気行程も同時に記載する。縦軸は圧力センサ出力電圧、横軸はクランク角度である。
【００８１】
この図１５はエンジン負荷が高負荷になっており、スロットル開度がおおきくなっている状態での各気筒のスロットル下流側ポート内圧力（以下、ポート内圧力）を示している。図１５から、基準状態、＃１気筒の吸気量が少ない状態ともに、各気筒のポート内圧力が下降し始めるのが各気筒のＥＶＣタイミングであることが確認できる。
【００８２】
ポート内圧力が下降し始めるまでの圧力の変化について説明する。吸気行程になりピストン１６が降下し始めてからＥＶＣタイミングとなるまでは、スロットル下流側ポート内および筒内に吸気側、排気側双方からガスが流れ込み、ポート内圧力が下がらない状態となっており、そのときのポート内圧力はほぼ大気圧となっている。ＥＶＣタイミングとなったとき、排気バルブ１５が閉じられ、ポート内および筒内へのガスの流れ込みが吸気側（スロットル側）からのみとなる。さらにスロットルバルブによる吸気量制限が実施されていることによりスロットル下流側ポート内に流れ込むガスの量が少なくなるためポート内圧力が下降し始める。したがって、ポート内圧力が下降し始めるタイミングはＥＶＣタイミングとなる。
【００８３】
また、＃１気筒の吸気量が少ない状態では、基準状態と比べ＃１気筒の吸気量が少ないため、＃１気筒の吸気行程以降の＃１気筒のポート内圧力も基準状態のポート内圧力と比べ小さくなっている。
【００８４】
図１６に図１５と同じ状態での連通管６内の圧力センサ出力を示す。図１６には、基準状態での連通管６内の圧力変化を実線で示し、＃１気筒の吸気量が少ない状態での連通管６内の圧力変化を点線で示す。また、各気筒のＥＶＣタイミングを一点鎖線で示している。各気筒の吸気行程も同時に記載する。縦軸は圧力センサ出力電圧、横軸はクランク角である。
【００８５】
図１６において、＃１気筒の吸気量が少ない状態は、吸気開始時での＃１気筒のポート内圧力が吸気開始時での基準状態のポート内圧力と比べて小さく、圧力の上昇のタイミングも遅くなっているため、連通管６内の圧力上昇のタイミングも基準状態の連通管６内の圧力と比べて遅くなっている。この圧力上昇のタイミングの違いにより、圧力が下降から上昇に転じるタイミング（以下極小点）において基準状態の連通管６内の圧力と＃１気筒の吸気量が少ない状態の連通管６内の圧力との差が最も大きくあらわれる。図１６においてはＡのタイミングである。
【００８６】
Ａのタイミングは第３気筒（以下、＃３気筒）の吸気行程での極小点である。ここで、図１６における第４気筒（以下、＃４気筒）の吸気行程時の極小点をＡ１、第２気筒（以下、＃２気筒）の吸気行程時の極小点をＡ２、＃１気筒の吸気行程時の極小点をＡ３として、＃１気筒の吸気量が少ない状態での極小点の圧力の大小関係について説明する。
【００８７】
＃１気筒の吸気量が他気筒と比べ最も少ないとき、＃１気筒の吸気量が基準状態に比べ少ないため、＃１気筒の吸気行程での＃１気筒のポート内圧力も基準状態の＃１気筒のポート内圧力に比べ低くなる。そのため＃３気筒の吸気行程中での＃１気筒のポート内圧力も基準状態の＃１気筒のポート内圧力に比べ小さくなる。＃３気筒の吸気行程中の連通管６内の圧力は＃３気筒のポート内圧力が下降し始めることで下降し始める。その後、＃１気筒のポート内圧力が連通管６内の圧力よりも高くなったとき、＃１気筒のポート内圧力の影響を受け連通管６内の圧力は上昇を始める。この下降から上昇に転じるタイミングが＃３気筒の吸気行程中にあらわれる極小点であり、連通管６内の圧力は基準状態に比べ小さくなる（図１６におけるＡのタイミングの圧力）。
【００８８】
ここで、＃１気筒のポート内圧力は基準状態よりも圧力が低くなっているため、大気圧付近まで圧力が上昇するまでの時間は他気筒での極小点後に圧力が大気圧付近まで上昇する時間に比べ長くなっている。また、＃４気筒の吸気行程、および＃２気筒の吸気行程では、＃１気筒のポート内圧力が大気圧まで上昇しており、＃１気筒の吸気量が基準状態に比べ少ないことによる影響はない。＃１気筒の吸気行程では吸気順序が直前の気筒のポート内圧力は＃２気筒のポート内圧力であり、基準との差はない。しかし、＃１気筒の吸気量が基準状態に比べ少ないことにより、＃１気筒のポート内圧力が基準よりも小さくなるため、極小点での連通管６内の圧力は基準よりも低くなり、＃４気筒および＃２気筒の極小点での圧力と比べ小さくなる（図１６におけるＡ３のタイミングの圧力）。このときＡのタイミングの圧力をＰＡ０、Ａ１のタイミングの圧力をＰＡ１、Ａ２のタイミングの圧力をＰＡ２、Ａ３のタイミングにおける圧力をＰＡ３とすると、極小点の圧力の大小関係は次の（３）式の関係となる。
ＰＡ０＜ＰＡ３≦ＰＡ２＝ＰＡ１・・・・・（３）
【００８９】
次に基準状態に対して＃１気筒の吸気通路とスロットルバルブ３にばらつきがあり、＃１気筒に吸入される吸気量が他気筒に比べ多い状態（以下、＃１気筒の吸気量が多い状態）での圧力変化について説明する。
【００９０】
図１７に＃１気筒の吸気上死点をクランク角０度とした各気筒の圧力センサ出力の変化を示す。図１７には、基準状態での各気筒の圧力変化を実線で示し、＃１気筒の吸気量が多い状態の圧力変化を点線で示し、各気筒のＥＶＣタイミングを一点鎖線で示している。各気筒の吸気行程も同時に記載する。縦軸は圧力センサ出力電圧、横軸はクランク角である。
【００９１】
図１７は、図１５と同様にエンジン負荷が高負荷になっており、スロットル開度がおおきくなっている状態での各気筒のポート内圧力を示している。この図１７において、基準状態、＃１気筒の吸気量が多い状態ともに各気筒の圧力が下降し始めるのは図１５と同様に各気筒のＥＶＣタイミングであることが確認できる。
【００９２】
また、＃１気筒の吸気量が多い状態は、基準状態と比べ＃１気筒の吸気量が多いため、＃１気筒の吸気行程以降の＃１気筒のポート内圧力も基準状態の＃１気筒のポート内圧力と比べ大きくなっている。
【００９３】
図１８に図１７と同じ状態での連通管６内の圧力センサ出力を示す。図１８には、基準状態での連通管６内の圧力変化を実線で示し、＃１気筒の吸気量が多い状態での連通管６内の圧力変化を点線で示し、各気筒のＥＶＣタイミングを一点鎖線で示している。各気筒の吸気行程も同時に記載する。縦軸は圧力センサ出力電圧、横軸はクランク角である。
【００９４】
図１８において、＃１気筒の吸気量が多い状態は、吸気開始時での＃１気筒のポート内の圧力上昇のタイミングが吸気開始時での基準状態のポート内圧力と比べて早くなっているため、連通管６内の圧力上昇のタイミングも基準状態の連通管６内の圧力と比べて早くなっている。この圧力上昇のタイミングの違いにより、極小点において基準状態の連通管６内の圧力と＃１気筒の吸気量が少ない状態の連通管６内の圧力との差が最も大きくあらわれる。図５においてはＢのタイミングである。
【００９５】
Ｂのタイミングは＃３気筒の吸気行程での極小点である。ここで、図１８における＃４気筒の吸気行程時の極小点をＢ１、＃２気筒の吸気行程時の極小点をＢ２、＃１気筒の吸気行程時の極小点をＢ３として、＃１気筒の吸気量が多い状態での極小点の圧力の大小関係について説明する。
【００９６】
＃１気筒の吸気量が他気筒と比べ最も多いとき、＃１気筒の吸気量が基準状態に比べ多いため、＃１気筒の吸気行程での＃１気筒のポート内圧力も基準状態の＃１気筒のポート内圧力に比べ大きくなる。そのため＃３気筒の吸気行程での＃１気筒のポート内圧力も基準状態の＃１気筒のポート内圧力に比べ大きくなる。＃３気筒の吸気行程中の連通管６内の圧力は、＃３気筒のポート内圧力が下降し始めることで下降し始める。その後、＃１気筒のポート内圧力が連通管６内の圧力よりも高くなったとき、＃１気筒のポート内圧力の影響を受け連通管６内の圧力は上昇を始める。この下降から上昇に転じるタイミングが＃３気筒の吸気行程中にあらわれる極小点であり、連通管６内の圧力も基準状態に比べ大きくなる（図１８におけるＢのタイミングの圧力）。
【００９７】
ここで、＃１気筒のポート内圧力は基準状態よりも圧力が大きくなっているため、大気圧付近まで圧力が上昇するまでの時間は、他気筒での極小点後に圧力が大気圧付近まで上昇する時間に比べ短くなっている。その後の＃４気筒の吸気行程および＃２気筒の吸気行程ではすべての気筒のポート内圧力が大気圧まで上昇しており、＃１気筒の吸気量が基準状態に比べ多いことによる影響はない。＃１気筒の吸気行程では、＃１気筒の吸気量が基準状態に比べ多いことにより、＃１気筒のポート内圧力が基準よりも大きくなるため、極小点での連通管６内の圧力は＃４気筒および＃２気筒の極小点での圧力と比べ大きくなる（図１８におけるＢ３のタイミングの圧力）。このとき、図１８におけるＢのタイミングの圧力をＰＢ０、Ｂ１のタイミングの圧力をＰＢ１、Ｂ２のタイミングの圧力をＰＢ２、Ｂ３のタイミングにおける圧力をＰＢ３とすると、極小点の圧力の大小関係は次の（４）式の関係となる。
ＰＢ０＞ＰＢ３≧ＰＢ２＝ＰＢ１・・・・・（４）
【００９８】
以上、吸気量のばらつき状態と圧力との関係について説明したが、この実施の形態は、前記極小点の圧力の大小関係に着目することにより吸気量ばらつき最大気筒を推定する。
【００９９】
＃１気筒の吸気量が他気筒と比べ最も少ないとき、
＃３気筒の吸気行程時に現れる極小点の圧力＜＃１気筒の吸気行程時に現れる
極小点の圧力≦＃２気筒の吸気行程時に現れる極小点の圧力＝＃４気筒の吸気
行程時に現れる極小点の圧力
となり、各吸気行程に現れる極小点の圧力のなかでの最小値の現れる吸気行程の気筒は＃３気筒となる。吸気順序が最小値の現れる気筒の直前である気筒が吸気量ばらつき最大気筒であると推定できる。
【０１００】
同様に＃１気筒の吸気量が他気筒と比べ最も多いとき、
＃３気筒の吸気行程時に現れる極小点の圧力＞＃１気筒の吸気行程時に現れる
極小点の圧力≧＃２気筒の吸気行程時に現れる極小点の圧力＝＃４気筒の吸気
行程時に現れる極小点の圧力
となり、このとき各気筒に対する圧力の最小値のうち圧力が最大値である気筒は＃３気筒となる。吸気順序が最大値の現れる気筒の直前である気筒が吸気量ばらつき最大気筒であると推定できる。
【０１０１】
極小点の圧力（以下、圧力最小値）から吸気量ばらつき最大気筒を推定するには、圧力最小値の中での最大値または最小値を見つける必要がある。そのための方法としてたとえば次のような方法が考えられる。
【０１０２】
全気筒の圧力最小値の平均値（以下、全気筒平均値）を算出し、全気筒平均値から各気筒の圧力最小値を減算し、差を求める。たとえば＃１気筒の吸気量が少ない状態では、＃３気筒の圧力最小値は全気筒平均値との差の絶対値が最も大きくなり、差の値は正の値となる。また、＃１気筒の吸気量が多い状態では、＃３気筒の圧力最小値は全気筒平均値との差の絶対値が最も大きくなり、差の値は負の値となる。すなわち全気筒平均値から圧力最小値を減算し、差を求め、差の絶対値が最も大きい気筒を決定する。そのとき吸気順序が差の絶対値が最も大きい気筒の直前の気筒が吸気量ばらつき最大気筒であり、差の値が正の値であれば吸気量が少ない側にばらついており、差の値が負の値であれば吸気量が多い側にばらついていることが推定できる。
【０１０３】
以上のように全気筒平均値を用いることで圧力最小値の大小関係が分かることとなり、圧力最小値の大小関係を用いることにより、吸気量ばらつき最大気筒を推定し、さらに吸気量ばらつき最大気筒の吸気量が、他気筒に比べ少ない側にばらついているか多い側にばらついているかを推定することができる。
【０１０４】
続いて、実際に前記関係を用いて具体的に吸気量ばらつき最大気筒を推定する方法について説明する。なお、この吸気量ばらつき最大気筒を推定するのは、以降に説明する各処理ルーチンに従ってＥＣＵ１１により実行される。
【０１０５】
まず、図１９にこの実施の形態にて吸気量ばらつき最大気筒を推定する内燃機関の連通管６内の圧力変化を示す。連通管６内の圧力を実線にて示し、ＥＶＣタイミングを一点鎖線にて示す。各気筒の吸気行程も同時に記載する。縦軸は圧力センサ出力電圧、横軸はクランク角である。
【０１０６】
この実施の形態の処理を図２０のフローチャートに沿って説明する。図２０は所定クランク角毎に実行される処理を表すフローチャートである。この実施の形態では、クランク角１０度毎に実行されることする。
【０１０７】
まず、判断部Ｓ４０１にて、ＦＥＸ＝０かどうかを判断する。ＦＥＸは圧力最小値を検出する処理（極小点の圧力を検出する処理）の判定フラグである。ＦＥＸ＝０は圧力最小値を検出する処理が終了していることを示し、ＦＥＸ＝１は圧力最小値を検出する処理中であることを示す。
【０１０８】
判断部Ｓ４０１にて、ＦＥＸ＝０であれば判断部Ｓ４０２へ進み、ＦＥＸ＝１であれば、ステップＳ４０６へ進む。ステップＳ４０６以降は後述する。
【０１０９】
判断部Ｓ４０２へ進み、現在のクランク角がＥＶＣタイミングであるかどうか判断する。判断はたとえば予めＥＣＵ１１にＥＶＣタイミングをメモリしておき、現在のクランク角と比較することによって行う。
【０１１０】
ＥＶＣタイミングが圧力検出タイミングの刻み幅と一致しない場合、たとえば圧力検出タイミングの刻み幅が１０度毎、ＥＶＣタイミングが＃１気筒吸気上死点後２５度であれば、クランク角が２０度のときＥＶＣタイミングとしてもよいし、３０度のときＥＶＣタイミングとしてもよい。この実施の形態では、ＥＶＣタイミングは＃１気筒吸気上死点後３０度とする。各気筒のＥＶＣタイミングは前記＃１気筒ＥＶＣタイミングから１８０度毎に設定される。
【０１１１】
判断部Ｓ４０２にて、ＥＶＣタイミングであればステップＳ４０３へ進み、ＥＶＣタイミングでなければ処理終了となる。
【０１１２】
ステップＳ４０３にてＦＥＸ＝１とする。次にステップＳ４０４にてＦＣＨＫ＝０とする。ＦＣＨＫは圧力最小値を検出する処理の実施回数である。この実施の形態では、圧力最小値を検出する処理の回数は１０回とする。この実施の形態では処理回数は検出範囲の設定により決定される。なお、検出範囲の設定については後述する。
【０１１３】
次にステップＳ４０５では、ＭＩＮ（ｎ）＝ＭＡＸとし、ステップＳ４０６に進み、圧力最小値を検出する処理を実施する。圧力最小値を検出する処理については後述する。ＭＩＮ（ｎ）は吸気順序がｎ番目の気筒に対する連通管６内の圧力最小値を示す。ｎは吸気順序であり、吸気順序ｎと気筒の関係は図２１に示すとおりである。ＭＡＸは圧力センサ７の最大値を表す任意の値で、たとえば０Ｖから５Ｖを出力する圧力センサ７の場合は５となる。
【０１１４】
次に、判断部Ｓ４０７に進みｎ＝５を判断する。ｎ＝５の場合はステップＳ４０８へ進み、吸気量ばらつき最大気筒を推定する処理を実施し処理終了となる。なお、吸気量ばらつき最大気筒を推定する処理については後述する。ｎ＝５ではない場合は処理終了となる。
【０１１５】
この実施の形態では、所定クランク角毎に圧力最小値を検出する処理を行っているが、タイマにより処理間隔を決定してもかまわない。
【０１１６】
所定クランク角毎の処理の場合は、設定が容易で、回転数に影響されず、安定した処理回数が維持できる。また、タイマにより処理間隔を決定した場合は、所定クランク角毎の処理では、高回転時に低回転時に比べＥＣＵ１１の負担増となるのに対し、回転数によらずＥＣＵ１１の負荷を一定とする設定も可能である。
【０１１７】
また、ＥＶＣタイミング後から圧力最小値を検出する処理を開始するのは、ＥＶＣタイミング後に連通管６内の圧力の極小点があることがわかっているためである。
【０１１８】
ここで、圧力最小値を検出する検出期間の設定について説明する。検出期間は吸気行程中に設定する。これは各気筒に対する圧力最小値が吸気行程中にあらわれることがわかっているためである。たとえば、吸気行程開始から圧縮行程中にかけて検出期間が設定されていた場合、２つの気筒に対する検出期間が重なることとなり、ＥＣＵ１１の負担が増えることとなる。検出期間を吸気行程に設定することでこの状態を回避できるため、ＥＣＵ１１の負担軽減となる。また検出期間の開始位置をＥＶＣタイミング後からとすることで、さらに検出期間を短くすることができる。
【０１１９】
連通管６内の圧力の極小点は、ＥＶＣタイミング後の吸気行程中にあらわれることがわかっており、この実施の形態では、検出期間中における圧力の極小点の検出範囲として、クランク角１００度と設定した。つまりこの実施の形態ではクランク角１０度毎に処理を実施するため、ＦＣＨＫ＝１０となる。この場合の検出範囲は図１９に示すとおりである。
【０１２０】
また、極小点が解ればよいので、たとえば検出した連通管６内の圧力が連続で増加することを判定（単純増加となっていることを判定）することで、ＦＣＨＫ＝１０となっていなくても連通管６内の圧力最小値を検出する処理を終了させてもよい。検出した連通管６内の圧力が連続で増加することを判定した時点で処理を終了することことにより、更なるＥＣＵ１１の負担軽減が望める。
【０１２１】
次に、図２０のステップＳ４０６の処理である圧力最小値を検出する処理を表す処理を、図２２のフローチャートに沿って説明する。
まず、ステップＳ５０１にて、現在の連通管６内の圧力ＰＮＯＷを測定する。次に判断部Ｓ５０２へ進み、現在の連通管６内の圧力ＰＮＯＷと、吸気順序がｎ番目の気筒に対する連通管６内の圧力最小値ＭＩＮ（ｎ）を比較し、ＭＩＮ（ｎ）に対してＰＮＯＷが小さければステップＳ５０３へ進み、ＰＮＯＷが大きければステップＳ５０４へ進む。ステップＳ５０３にてＭＩＮ（ｎ）へＰＮＯＷを代入する。ステップＳ５０４へ進み、本処理を１回実施したとしてＦＣＨＫをインクリメントとする。
【０１２２】
次に判断部Ｓ５０５にて、ＦＣＨＫが１０であるかを判断し、ＦＣＨＫが１０であればステップＳ５０６以降へ進み、ＦＣＨＫが１０以外であれば処理終了となる。
【０１２３】
ステップＳ５０６にて、ｎをインクリメントし、ステップＳ５０７へ進み、ステップＳ５０７にて、圧力最小値を検出する処理が終了したとして、ＦＥＸ＝０とし、処理終了となる。
【０１２４】
本処理では、たとえば図１９の＃１気筒ＥＶＣタイミング後の処理でのＦＣＨＫ、ＰＮＯＷ、及びＭＩＮ（１）の値は、図２３のようになる。この場合、ＦＣＨＫ＝６のときのＰＮＯＷがＭＩＮ（１）となる。
【０１２５】
次に、図２０のステップＳ４０８の処理である吸気量ばらつき最大気筒を推定する処理を図２４のフローチャートに沿って説明する。図２０、図２２の処理が実施され４つの気筒のＭＩＮ（ｎ）が図２５に示されるように得られているものとする。
【０１２６】
まず、ステップＳ６０１にてＭＩＮ（ｎ）から全気筒平均値ＡＶＥを求める。たとえば図２５の結果であればＡＶＥ＝３．６となる。次にステップＳ６０２にて、ＡＶＥからＭＩＮ（ｎ）を減算し、差の絶対値が最も大きいときのｎを求め、Ｋとする。図２５の結果からＡＶＥとＭＩＮ（ｎ）の差の絶対値が最も大きいのはｎ＝２のときであるから、Ｋ＝２となる。全気筒のＡＶＥ−ＭＩＮ（ｎ）の結果は図２６に示すとおりである。
【０１２７】
次に、判断部Ｓ６０３に進み、ステップＳ３０２で求めたＫを用いて、ＡＶＥ−ＭＩＮ（Ｋ）＞０であるかどうかを判断する。ＡＶＥ−ＭＩＮ（Ｋ）＞０であればステップＳ６０４へ進み、そうでなければステップＳ６０５へ進む。たとえば図２５の結果であれば、Ｋ＝２であるので、ＡＶＥ−ＭＩＮ（２）＝３．６−３．５＝０．１となる。ＡＶＥ−ＭＩＮ（２）＞０となり、ステップＳ６０４へ進む。
【０１２８】
ステップＳ６０４にて吸気順序がＫの直前の気筒が吸気量ばらつき最大気筒であると推定され、他気筒と比べ吸気量が少ない側にばらついていると推定する。たとえば図２５の結果であれば、Ｋ＝２であるので、吸気順序が１番目である気筒、即ち、＃１気筒が吸気量ばらつき最大気筒であり他気筒と比べ吸気量が少ない側にばらついていると推定される。次にステップＳ６０６へ進み、ステップＳ６０６にてｎ＝１として処理終了となる。
【０１２９】
ステップＳ６０５では、吸気順序がＫの直前の気筒が吸気量ばらつき最大気筒であると推定され、他気筒と比べ吸気量が多い側にばらついていると推定し、ステップＳ６０６へ進み、ステップＳ６０６にてｎ＝１として処理終了となる。
【０１３０】
なお、この実施の形態では、＃１気筒〜＃４気筒の４つの気筒に対して圧力最小値を検出する処理が終了した段階でばらつき最大気筒を推定する処理を実施したが、各気筒に対し複数回圧力最小値を検出する処理を実施し、その平均値をＭＩＮ（ｎ）として吸気量ばらつき最大気筒を推定する処理に望んでもよい。
【０１３１】
各気筒の圧力最小値に対しそれぞれの平均値を用いることで、回転変動等の影響により圧力センサ出力が変動することによる出力値のばらつきを防ぐことができる。
【０１３２】
以上のように、実施の形態２によればエンジンに対して１つの圧力センサと簡単な演算にて吸気量ばらつき最大気筒を推定することができる。
【０１３３】
実施の形態３．
次に、実施の形態３について説明する。この実施の形態は実施の形態２で説明した各気筒に対する圧力最小値の関係から吸気量ばらつき最大気筒を推定する他の実施の形態を説明するものである。実施の形態２で説明したように、圧力最小値から吸気量ばらつき最大気筒を推定するには、各気筒に対する圧力最小値の中での最大値または最小値を見つける必要がある。実施の形態３は、実施の形態２で説明した方法と異なる方法により、各気筒に対する圧力最小値の中での最大値または最小値を見つけるものである。
【０１３４】
まず、各気筒に対する圧力最小値の中での最大値に対応する気筒（以下、最大値気筒）および最小値に対応する気筒（以下、最小値気筒）を求める。次に、最大値気筒と最小値気筒以外の気筒を基準気筒として選択し、最大値気筒での圧力最小値と最小値気筒での圧力最小値それぞれから基準気筒の圧力最小値を減算し、差を求める。
【０１３５】
たとえば図２５のような圧力最小値と吸気順序の関係があるとすると、最大値気筒は吸気順序が＃３気筒または＃４気筒となり、最小値気筒は吸気順序が＃２気筒となる。最大値気筒は値が同じであるのでどちらでもよいが今回は＃３気筒とする。そのとき基準気筒は吸気順序が＃１気筒、＃４気筒のいずれかの気筒となる。最大値気筒、最小値気筒、基準気筒の３つの気筒を決定し、基準気筒からの差を求め、差が最も大きい気筒（以下、最大差分気筒）を特定する。吸気順序が最大差分気筒の直前の気筒が吸気量ばらつき最大気筒であり、最大差分気筒が最小値気筒であれば吸気量が少ない側にばらついており、最大差分気筒が最大値気筒であれば吸気量が多い側にばらついていることが推定できる。
【０１３６】
以上のように圧力最小値の大小関係を用いることにより、吸気量ばらつき最大気筒を推定し、さらに吸気量ばらつき最大気筒の吸気量が他気筒に対し少ない側にばらついているか多い側にばらついているかを推定することができる。
【０１３７】
続いて、実際に上記関係を用いて具体的に吸気量ばらつき最大気筒を推定する方法について説明する。
実施の形態２と同様に圧力を検出し、図２５のように各気筒に対する圧力最小値が求められているとき、図２７を用いて吸気量ばらつき最大気筒を推定する処理について説明する。図２７は図２０のステップＳ４０８の処理であり、実施の形態２にて説明した図２４に相当する吸気量ばらつき最大気筒を推定する処理のフローチャートである。
【０１３８】
まず、ステップＳ７０１にてＭＩＮ（ｎ）のうち値が最大となる気筒ＫＭＡＸを特定する。たとえば、図２５の結果であればｎ＝３とｎ＝４の値が最大となる気筒であり、この二つのうちどちらかを選べばよい。今回はｎが小さい方をＫＭＡＸとする。すなわちＫＭＡＸ＝３とする。次に、ステップＳ７０２にて、ＭＩＮ（ｎ）のうち値が最小となる気筒ＫＭＩＮを特定する。たとえば、図２５の結果であればＫＭＩＮ＝２となる。次に、ステップＳ７０３にてステップＳ７０１とステップＳ７０２で特定したＫＭＡＸ、ＫＭＩＮ以外のｎを基準気筒ＫＢＡＳとして決定する。たとえば、図２５の結果であれば、ＫＭＡＸ＝３、ＫＭＩＮ＝２となっているので残りのｎ＝１またはｎ＝４のいずれかがＫＢＡＳとなる。今回はｎが小さい方をＫＢＡＳとし、ＫＢＡＳ＝１とする。
【０１３９】
次に判断部Ｓ７０４へ進み、基準気筒からのばらつき量が最大値、最小値のどちらが大きいかを判断するため、ＭＩＮ（ＫＢＡＳ）−ＭＩＮ（ＫＭＩＮ）＞ＭＩＮ（ＫＭＡＸ）−ＭＩＮ（ＫＢＡＳ）を計算する。判断部Ｓ７０４の計算式が成立すればステップＳ７０５へ進み、不成立ならばステップＳ７０６へ進む。
たとえば、図２５の結果であれば、ＭＩＮ（ＫＢＡＳ）＝３．６３、ＭＩＮ（ＫＭＡＸ）＝３．６４、ＭＩＮ（ＫＭＩＮ）＝３．５であるので、
ＭＩＮ（ＫＢＡＳ）−ＭＩＮ（ＫＭＩＮ）＝０．１３、ＭＩＮ（ＫＭＡＸ）−ＭＩＮ（ＫＢＡＳ）＝０．０１となり、ステップＳ７０４の計算式は成り立つこととなる。
【０１４０】
この場合、ステップＳ７０５へ進み、吸気順序がＫＭＩＮの直前の気筒が吸気量ばらつき最大気筒であり、かつ他気筒と比べ吸気量が少ない側にばらついていると推定する。たとえば、図２５の結果であればＫＭＩＮ＝２であるから、吸気順序が１番目である気筒、即ち、＃１気筒が吸気量ばらつき最大気筒であり、他気筒と比べ吸気量が少ない側へばらついていると推定される。次にステップＳ７０７へ進み、ｎ＝１として処理終了となる。
【０１４１】
上記の例とは異なり判断部Ｓ７０４の計算式が不成立だった場合、ステップＳ７０６へ進み、吸気順序がＫＭＡＸの直前の気筒が吸気量ばらつき最大気筒でありかつ他気筒と比べ吸気量が多いことを推定する。次にステップＳ７０７へ進み、ｎ＝１として処理終了となる。
【０１４２】
以上の処理を行って基準気筒を設定するため、全気筒平均値を計算する必要がなく計算量を減らすことができ、エンジンに対して１つの圧力センサと簡単な演算にて吸気量ばらつき最大気筒を推定することができる。
【０１４３】
実施の形態４．
次に、実施の形態４について説明する。この実施の形態は実施の形態２で説明した各気筒に対する圧力最小値の関係から吸気量ばらつき最大気筒を推定する更に異なる実施の形態を説明するものである。
実施の形態２で述べたとおり圧力最小値から吸気量ばらつき最大気筒が推定するには、各気筒に対する圧力最小値の中での最大値または最小値を見つける必要がある。実施の形態４は、実施の形態２あるいは実施の形態３で説明した方法と異なる方法により、各気筒に対する圧力最小値の中での最大値または最小値を見つけるものである。
【０１４４】
まず、予め吸気量の基準とする基準気筒を設定しておく。予め基準気筒を設定しておくことで全気筒平均値の計算や基準気筒を設定するための計算が必要なくなり、計算回数を減らすことができる。
基準気筒の圧力最小値から基準気筒を除く各気筒の圧力最小値を減算し、差を求める。基準気筒からの差を求めることで、差の絶対値が最も大きい気筒の吸気順序が直前の気筒が基準気筒に対して吸気量ばらつき最大気筒であり、そのとき差の値が正の値であれば吸気量が少ない側にばらついており、差の値が負の値であれば吸気量が多い側にばらついていることが推定できる。
以上のように圧力最小値の大小関係を用いることにより、吸気量ばらつき最大気筒を推定し、さらに吸気量ばらつき最大気筒の吸気量の大小を推定することができる。
【０１４５】
続いて、実際に上記関係を用いて具体的に吸気量ばらつき最大気筒を推定する方法について説明する。実施の形態２と同様に圧力を検出し、図２５のように各気筒に対する圧力最小値が求められているとき、図２８を用いて吸気量ばらつき最大気筒を推定する処理について説明する。図２８は吸気量ばらつき最大気筒を推定する処理のフローチャートである。
【０１４６】
まず、ステップＳ８０１にて予め決めておいた基準とする吸気順序ＫＢＡＳＥに対応する圧力最小値ＭＩＮ（ｎ）からその他の圧力最小値ＭＩＮ（ｎ）を減算し、差の絶対値が最も大きいときのｎを求め、ＫＢとする。たとえば、図２５の結果であれば、ＫＢＡＳＥ＝１としたときＭＩＮ（１）とその他のＭＩＮ（ｎ）の差の絶対値が最も大きいのはｎ＝２のときであるからＫＢ＝２となる。全気筒のＭＩＮ（１）−ＭＩＮ（ｎ）の結果は図２９に示すとおりである。
【０１４７】
次に、判断部Ｓ８０２へ進み、ステップＳ８０１で求めたＫＢを用いて、ＭＩＮ（ＫＢＡＳＥ）−ＭＩＮ（ＫＢ）＞０であるかどうかを判断する。ＭＩＮ（ＫＢＡＳＥ）−ＭＩＮ（ＫＢ）＞０であればステップＳ８０３へ進み、そうでなければステップＳ８０４へ進む。たとえば、図２５の結果であれば、ＫＢＡＳＥ＝１のときＫＢ＝２であるので、ＭＩＮ（１）−ＭＩＮ（２）＝３．６３−３．５＝０．１３となる。ＭＩＮ（ＫＢＡＳＥ）−ＭＩＮ（ＫＢ）＞０となり、ステップＳ８０３へ進む。ステップＳ８０３にて吸気順序がＫＢの直前の気筒が吸気量ばらつき最大気筒であると推定され、他気筒と比べ吸気量が少ない側にばらついていると推定する。たとえば、図２５の結果であれば、Ｋ＝２であるので、吸気順序が１番目である気筒すなわち＃１気筒が吸気量ばらつき最大気筒であり他気筒と比べ吸気量が少ない側にばらついていると推定される。次にステップＳ８０５へ進み、ステップＳ８０５にてｎ＝１として処理終了となる。
【０１４８】
上記の例とは異なり判断部Ｓ８０２の計算式が不成立であった場合、ステップＳ８０４へ進み、吸気順序がＫの直前の気筒が吸気量ばらつき最大気筒であると推定され、他気筒と比べ吸気量が多い側にばらついていると推定し、ステップＳ８０５へ進み、ステップＳ８０５にてｎ＝１として処理終了となる。
【０１４９】
以上の処理を行うことにより、エンジンに対して１つの圧力センサと簡単な演算にて吸気量ばらつき最大気筒を推定することができる。
【０１５０】
また、基準気筒を予め設定しておくことで実施の形態３で行った基準気筒を設定するステップが減ることとなる。以上によりＥＣＵ１１の負荷を軽減することができる。
【０１５１】
予め設定した基準気筒が吸気量ばらつき最大気筒である可能性が考えられるが、この実施の形態により、各気筒の吸気量を均一にする制御を繰り返すことで、各気筒の吸気量を均一にすることが可能である。
【０１５２】
実施の形態５．
次に、実施の形態５について説明する。実施の形態１においては、各気筒にスロットルバルブを設けると共に、そのスロットルバルブの下流側を相互に接続する連通管を設け、各気筒に対する特定の期間における連通管内の圧力の最大値を用い、該最大値が全気筒中最大となる気筒と全気筒中最小となる気筒を判断し吸気量ばらつき最大気筒を推定する方法、所謂、圧力最大値を使用した推定方法を説明した。
【０１５３】
しかし、この方法では、内燃機関の負荷が高負荷となったとき連通管内の圧力が大気圧付近にて飽和する期間が発生することが考えられ、圧力が飽和する期間での最大値を検出することが困難となることから吸気量ばらつき最大気筒を推定できる運転領域が低負荷域に限られてしまうという問題が依然として残る。
【０１５４】
実施の形態５はこの問題を解決するもので、以下、図面を参照してこの実施の形態５について説明する。なお、内燃機関の構成については、図１に示す実施の形態１と同様であり、説明を省略する。
【０１５５】
図３０は実施の形態５による吸気量ばらつき最大気筒を推定する内燃機関の連通管６内の圧力変化を示すものである。図３０において、連通管６内の圧力を実線にて示し、各気筒の排気バルブ１５の全閉タイミング（以下、ＥＶＣタイミング）を一点鎖線にて示している。各気筒の吸気行程も同時に記載する。縦軸は圧力センサ出力電圧、横軸はクランク角である。
【０１５６】
この実施の形態の処理を図３１のフローチャートに沿って説明する。図３１は所定クランク角毎に実行される処理を表すフローチャートである。この実施の形態では、クランク角１０度毎に実行されることとする。
【０１５７】
まず、ステップＳ９０１にて、現在の内燃機関の負荷が高負荷であるか低負荷であるかを判定する処理（以下、高低負荷判定処理）を実施する。高低負荷判定処理の詳細については後述するが、ここで高負荷であると判定した場合は高負荷判定フラグＦＢをセット（ＦＢ＝１）し、逆に低負荷と判定した場合は高負荷判定フラグＦＢをリセット（ＦＢ＝０）している。
【０１５８】
次に、判断部Ｓ９０２へ進み高負荷判定フラグＦＢ＝１であるかどうかを判断する。ＦＢ＝１であれば高負荷であるとしてステップＳ９０３へ進み、ＦＢ＝１でなければ低負荷としてステップＳ９０４へ進む。
【０１５９】
ステップＳ９０３では高負荷に対応した吸気量ばらつき最大気筒推定処理を実施し処理終了となる。なお、高負荷に対応した吸気量ばらつき最大気筒推定処理については後述する。
【０１６０】
ステップＳ９０４では低負荷に対応した吸気量ばらつき最大気筒推定処理を実施し、処理終了となる。低負荷に対応した吸気量ばらつき最大気筒推定処理は後述する。
【０１６１】
次に、図３１のステップＳ９０１に示した高低負荷判定処理について図３２のフローチャートを用いて説明する。
【０１６２】
図３２において、まず、判断部Ｓ１００１にて、ＦＥＸ＝１かどうかを判断する。ＦＥＸは内燃機関の負荷判定に使用する圧力最大値を検出する処理の判定フラグである。ＦＥＸ＝０は圧力最大値を検出する処理が終了していることを示し、ＦＥＸ＝１は圧力最大値を検出する処理中であることを示す。初期値はＦＥＸ＝０である。ＦＥＸ＝１であれば判断部Ｓ１００２へ進み、そうでなければ判断部Ｓ１００８へ進む。なお、判断部Ｓ１００８以降の処理については後述する。
【０１６３】
判断部Ｓ１００２に進み、現在の連通管６内の圧力ＰＮＯＷがＭＡＸよりも大きいかどうかを判断する。現在の連通管６内の圧力ＰＮＯＷが大きければステップＳ１００３へ進み、そうでなければステップＳ１００４へ進む。ステップＳ１００３にてＭＡＸに現在の連通管６内の圧力ＰＮＯＷを代入し、ステップＳ１００４へ進む。ステップＳ１００４にて圧力の最大値を検出する処理が１回終了したとしてＦＣＨＫ＝ＦＣＨＫ＋１として判断部Ｓ１００５へ進む。ＦＣＨＫは圧力最大値を検出する処理の実施回数である。
【０１６４】
次に、判断部Ｓ１００５にて圧力の最大値の検出期間が終了しているかを判定するためＦＣＨＫ＝５かどうかを判断する。ＦＣＨＫ＝５であればステップＳ１００６へ進み、そうでなければ処理終了となる。ここで検出期間の設定について説明する。連通管６内の圧力の最大値は、ＥＶＣタイミング後の吸気行程中にあらわれることがわかっており、この実施の形態では、検出期間中における圧力の最大値の検出範囲として、クランク角５０度と設定した。つまりこの実施の形態ではクランク角１０度毎に処理を実施するため、ＦＣＨＫ＝５となる。この場合の検出範囲は図３０に示すとおりである。
【０１６５】
ステップＳ１００６では高負荷判定フラグ処理を実施し、ステップＳ１００７へ進む。高負荷判定フラグ処理は内燃機関の負荷が高負荷かどうかを判定しフラグ処理を実施する処理であり、詳細については図３４のフローチャートに従って後述する。ステップＳ１００７にてＦＥＸ＝０として処理終了となる。
【０１６６】
ここで判断部Ｓ１００１にてＦＥＸ＝１でなかった場合について説明する。ＦＥＸ＝１でなかった場合判断部Ｓ１００８へ進み、現在のクランク角がＥＶＣタイミングであるかどうか判断する。判断はたとえば予めＥＣＵ１１にＥＶＣタイミングをメモリしておき、現在のクランク角と比較することによって行う。ＥＶＣタイミングであればステップＳ１００９進み、圧力の最大値の検出を開始するとして各値を初期化し処理終了となる。初期値はＦＥＸ＝１、ＦＣＨＫ＝０、ＭＡＸ＝ＰＮＯＷとなる。
【０１６７】
ＥＶＣタイミングが圧力検出タイミングの刻み幅と一致しない場合、例えば圧力検出タイミングの刻み幅が１０度毎、ＥＶＣタイミングが＃１気筒吸気上死点後２５度であれば、クランク角が２０度のときＥＶＣタイミングとしてもよいし、３０度のときＥＶＣタイミングとしてもよい。この実施の形態では、ＥＶＣタイミングは＃１気筒吸気上死点後３０度とする。各気筒のＥＶＣタイミングは前記＃１気筒ＥＶＣタイミングから１８０度毎に設定される。
【０１６８】
以上の図３２に示す処理が実施されると、例えば図３０の＃１気筒ＥＶＣタイミング後の処理でのＦＣＨＫとＰＮＯＷとＭＡＸの値は図３３のようになる。この場合ＦＣＨＫ＝１のときのＰＮＯＷがＭＡＸとなり、ＭＡＸ＝３．８９である。
【０１６９】
次に、図３２におけるステップＳ１００６に示した高負荷判定フラグ処理について図３４のフローチャートを用いて説明する。
【０１７０】
図３４において、まず判断部Ｓ１１０１にてＭＡＸがＰＬ１よりも大きいかどうかを判断する。ＭＡＸが大きければステップＳ１１０２へ進み、そうでなければステップＳ１１０３へ進む。ＰＬ１は内燃機関の負荷が高負荷であるかどうか判定する値である。内燃機関の負荷が高負荷となったとき連通管６内の圧力が飽和する期間があらわれる。圧力は概ね大気圧で飽和するためＰＬ１は概ね大気圧に設定する。ここで使用しているセンサは大気圧を示すセンサ値が４であるためＰＬ１は３．８程度を設定する。
【０１７１】
ステップＳ１１０２へ進み、高負荷と判定し、高負荷判定フラグＦＢ＝１、高負荷ではないことを連続で検出した回数ＦＴＲ＝０、低負荷時圧力最大値処理中フラグＦＥＸ２＝０、吸気順序ｎ＝１として処理終了となる。ここでｎは吸気順序であり、例えば＃１気筒のＥＶＣタイミング後にステップＳ１１０２を実施した場合、吸気順序と実際の気筒の関係は図３５のような関係となる。ｎ＝１となるときに図３５の関係は設定される。低負荷時圧力最大値処理中フラグＦＥＸ２は、次に低負荷となったときにＦＥＸ２＝１となった状態で低負荷の処理が開始されないよう初期化しておく。
【０１７２】
判断部Ｓ１１０１にてＭＡＸがＰＬ１よりも小さかった場合、ステップＳ１１０３へ進み、ＦＴＲ＝ＦＴＲ＋１とする。判断部Ｓ１１０４へ進み、全気筒（この実施の形態では４つの気筒）が低負荷であったかどうかの確認としてＦＴＲ≧４かどうかを判断する。ＦＴＲ≧４であればステップＳ１１０５へ進み、ステップＳ１１０５にて低負荷と判定しＦＢ＝０、高負荷時圧力最小値処理中フラグＦＥＸ１＝０、ｎ＝１として処理終了となる。高負荷時圧力最小値処理中フラグＦＥＸ１は、次に高負荷となったときにＦＥＸ＝１となった状態で高負荷の処理が開始されないよう初期化しておく。判断部Ｓ１１０４にてＦＴＲ≧４でなければそのまま処理終了となる。
【０１７３】
１つの気筒に対するＭＡＸがＰＬ１以上となることを検出することで内燃機関の負荷が高負荷であると判定することができる。また１つの気筒に対するＭＡＸから内燃機関の負荷を判定することで高負荷側に変化したときに素早く負荷の判定が実施でき、連通管内の圧力がＰＬ１を超えた時点で推定手段を切り換えることで高負荷となったときに高負荷に対応した吸気量ばらつき最大気筒推定手段を選択できる。
【０１７４】
また、図３２の処理を複数気筒に対して実施し、複数の気筒のＭＡＸがＰＬ１以上となることで内燃機関の負荷が高負荷であると判定する方法も考えられる。
１つの気筒のＭＡＸがＰＬ１以上である場合を図３６に示す。図３６のように１つの気筒のＭＡＸがＰＬ１以上である場合は、ＰＬ１以上であるＭＡＸをそのままその気筒に対する連通管圧力最大値として例えば圧力最大値を使用した推定方法を実施することが可能である。
【０１７５】
しかし、図３７に示すように複数気筒のＭＡＸがＰＬ１以上となると、全気筒中最大の圧力となっている気筒が判定できないため、圧力最大値を使用した推定手段が使用できなくなる。したがって、複数気筒のＭＡＸがＰＬ１以上となったことを検出し推定手段を切り換えることで高負荷となったときに高負荷に対応した吸気量ばらつき最大気筒推定手段を選択できる。
【０１７６】
１つの気筒のＭＡＸがＰＬ１以上となったことを検出して推定手段を切り換える場合は、複数気筒のＭＡＸがＰＬ１以上となったことを検出して推定手段を切り換える場合に比べ、負荷が変化したときに素早く推定手段を切り換えることができる。
【０１７７】
次に、図３１におけるステップＳ９０３に示した高負荷に対応した吸気量ばらつき最大気筒推定の処理の詳細を図３８のフローチャートに沿って説明する。
図３０に示すように連通管６内の圧力が変化する状態にて図３１のフローチャートが実施されるとする。
【０１７８】
まず、判断部Ｓ１２０１にてＦＥＸ１＝１かどうかを判断する。ＦＥＸ１は吸気量ばらつき最大気筒推定に使用する圧力最小値を検出する処理の判定フラグである。ＦＥＸ１＝０は圧力最小値を検出する処理が終了していることを示し、ＦＥＸ１＝１は圧力最小値を検出する処理中であることを示す。初期値はＦＥＸ１＝０である。
判断部Ｓ１２０１にて、ＦＥＸ１＝１であればステップＳ１２０２へ進み、そうでなければ、判断部Ｓ１２０５へ進む。判断部Ｓ１２０５以降は後述する。
【０１７９】
ステップＳ１２０２に進み、圧力最小値を検出する処理を実施する。圧力最小値を検出する処理については図３９のフローチャートを用いて後述する。
【０１８０】
つぎに判断部Ｓ１２０３へ進み全気筒の圧力最小値を検出できたかどうか確認するためｎ＝５であるかどうかを判断する。ｎ＝５であればステップＳ１２０４へ進み圧力最小値を用いてばらつき最大気筒を推定する処理を実施し処理終了となり、そうでなければそのまま処理終了となる。圧力最小値を用いてばらつき最大気筒を推定する処理の詳細は図４０のフローチャートに従って後述する。
【０１８１】
次に、判断部Ｓ１２０１にてＦＥＸ＝１ではなかった場合に進む判断部Ｓ１２０５以降について説明する。判断部Ｓ１２０５では、現在のクランク角がＥＶＣタイミングであるかどうか判断する。判断部Ｓ１２０５にて、ＥＶＣタイミングであればステップＳ１２０６へ進み、ＥＶＣタイミングでなければ処理終了となる。
【０１８２】
ステップＳ１２０６にてＦＥＸ１＝１、ＦＣＨＫ１＝１、ＭＩＮ（ｎ）＝ＰＮＯＷとして処理終了となる。ＦＣＨＫ１は圧力最小値を検出する処理の実施回数である。この実施の形態では、圧力最小値を検出する処理の回数は１０回とする。ＭＩＮ（ｎ）は吸気順序がｎ番目の気筒に対応する圧力最小値となるものである。ｎの初期値は１となる。
【０１８３】
つづいて、図３８におけるステップＳ１２０２の処理である圧力最小値を検出する処理を表す処理を図３９のフローチャートを用いて説明する。
【０１８４】
まず判断部Ｓ１３０１にて、ＰＮＯＷとＭＩＮ（ｎ）を比較し、ＰＮＯＷが小さければステップＳ１３０２へ進みＭＩＮ（ｎ）へＰＮＯＷを代入しステップＳ１３０３へ進む。そうでなければそのままステップＳ１３０３へ進む。
【０１８５】
ステップＳ１３０３にて本処理を１回実施したとしてＦＣＨＫ１をインクリメントし、判断部Ｓ１３０４へ進む。
【０１８６】
判断部Ｓ１３０４にて、ＦＣＨＫ１が１０であるかを判断し、ＦＣＨＫ１が１０であればステップＳ１３０５へ進み、圧力最小値を検出する処理が終了したとしてｎをインクリメントし、ＦＥＸ１＝０として処理終了となる、ＦＣＨＫ１が１０以外であればそのまま処理終了となる。
【０１８７】
この実施の形態では、例えば図４１のような結果が得られたとき、ＦＣＨＫ１＝６のときのＰＮＯＷがＭＩＮ（１）となる。
【０１８８】
つぎに、図３８のステップＳ１２０４の処理である圧力最小値を用いてばらつき最大気筒を推定する処理を図４０のフローチャートを用いて説明する。図３９の処理が実施され、図４２のような結果が得られているとする。また、吸気順序ｎと気筒の関係は図３５の通りとする。
【０１８９】
まずステップＳ１４０１にてＭＩＮ（ｎ）の平均値ＡＶＥを算出する。例えば図４２の結果であればＡＶＥ＝３．６となる。次にステップＳ１４０２に進みＭＩＮ（ｎ）とＡＶＥを比較し差の絶対値が最も大きいときのｎを特定し、Ｋとする。図４２の結果であればｎ＝１のとき差の絶対値が最も大きくなる。したがってＫ＝１となる。
【０１９０】
判断部Ｓ１４０３へ進み、ＡＶＥ−ＭＩＮ（Ｋ）を計算し、０より大きければステップＳ１４０４へ進み、そうでなければステップＳ１４０５へ進む。図４２の結果であればＡＶＥ−ＭＩＮ（１）＝０．１となり、０よりも大きくなるためステップＳ１４０４へ進む。
【０１９１】
ステップＳ１４０４にて吸気順序がＫの直前の気筒が吸気量ばらつき最大気筒であり、他気筒と比べ吸気量が少ないことが推定される。図４２の結果ではＫ＝１であるため図３５の関係から吸気順序が直前の気筒は＃１気筒となる。
【０１９２】
ステップＳ１４０５では吸気順序がＫの直前の気筒が吸気量ばらつき最大気筒であり、他気筒と比べ吸気量が多いことが推定される。ステップＳ１４０４、ステップＳ１４０５ともにステップＳ１４０６へ進みステップＳ１４０６にてｎ＝１として処理終了となる。
【０１９３】
以上の図３８、図３９、図４０の処理を行うことで内燃機関の負荷が高負荷のときに圧力センサの出力と簡単な演算で吸気量ばらつき最大気筒を推定することができる。
【０１９４】
次に、図３１におけるステップＳ９０４に示した低負荷に対応した吸気量ばらつき最大気筒推定の処理を図４３のフローチャートに沿って説明する。図４４に示すように連通管６内の圧力が変化する状態にて図４３のフローチャートが実施されるとする。図４４は連通管６内の圧力を実線にて示し、ＥＶＣタイミングを一点鎖線にて示す。各気筒の吸気行程も同時に記載する。縦軸は圧力センサ出力電圧、横軸はクランク角である。
【０１９５】
まず、判断部Ｓ１５０１にてＦＥＸ２＝１かどうかを判断する。ＦＥＸ２はばらつき最大気筒推定に使用する気筒毎の圧力最大値を決定する処理のフラグである。ＦＥＸ２＝０は圧力最大値を決定する処理が終了していることを示し、ＦＥＸ２＝１は圧力最大値を決定する処理中であることを示す。初期値はＦＥＸ２＝０である。
ＦＥＸ２＝１であればステップＳ１５０２へ進み、そうでなければ判断部Ｓ１５０７へ進む。判断部Ｓ１５０７以降の処理は後述する。
【０１９６】
ステップＳ１５０２に進み、ＭＡＸ２（ｎ）に図３３の高低負荷判定処理で算出したＭＡＸを代入する。ＭＡＸ２（ｎ）は吸気順序がｎのときの圧力最大値となるものである。ｎの初期値は１となる。
【０１９７】
つぎに判断部Ｓ１５０３へ進みＦＣＨＫ＝５であるかどうかを判断する。ＦＣＨＫ＝５であればステップＳ１５０４でｎ＝ｎ＋１、ＦＥＸ２＝０として判断部Ｓ１５０５へ進み、そうでなければそのまま判断部Ｓ１５０５へ進む。
【０１９８】
判断部Ｓ１５０５へ進みｎ＝５であるかどうかを判断する。ｎ＝５であればステップＳ１５０６へ進み、ｎ＝５でなければ処理終了となる。
ステップＳ１５０６にて圧力最大値を用いてばらつき最大気筒を推定する処理を実施し処理終了となる。圧力最大値を用いてばらつき最大気筒を推定する処理は図４５のフローチャートに従って後述する。
【０１９９】
次に、判断部Ｓ１５０１にてＦＥＸ２＝１ではなかった場合に進む判断部Ｓ１５０７以降について説明する。判断部Ｓ１５０７では、現在のクランク角がＥＶＣタイミングであるかどうかを判断する。
【０２００】
判断部Ｓ１５０７にて、ＥＶＣタイミングであればステップＳ１５０８へ進み、ＦＥＸ２＝１、ＭＡＸ２（ｎ）＝０とし処理終了となり、ＥＶＣタイミングでなければそのまま処理終了となる。
【０２０１】
つぎに図４３におけるステップＳ１５０６に示した圧力最大値を用いてばらつき最大気筒を推定する処理を図４５のフローチャートに沿って説明する。図４３の処理がステップＳ７０６の直前まで実施され、図４６のような結果が得られているとする。
【０２０２】
まずステップＳ１６０１にてＭＡＸ２（ｎ）をそれぞれ比較し最大値となるｎを特定しＫＭＡＸとする。図４６の結果であればｎ＝１のときのＭＡＸ２（ｎ）が最大となるのでＫＭＡＸ＝１となる。
【０２０３】
次にステップＳ１６０２にてＭＡＸ２（ｎ）をそれぞれ比較し最小値となるｎを特定しＫＭＩＮとする。図４６の結果であればｎ＝２のときのＭＡＸ２（ｎ）が最小となるのでＫＭＩＮ＝２となる。
【０２０４】
ステップＳ１６０３へ進み、ＫＭＡＸ、ＫＭＩＮから図４７のマップを参照してＫＦＩＸを決定する。図４６の結果であればＫＦＩＸ＝４となる。図４７は図４８の関係から作られる。
【０２０５】
判断部Ｓ１６０４へ進み、ＫＦＩＸ＝０かどうかを判断する。ＫＦＩＸ＝０であればステップＳ１６０５へ進み、そうでなければ判断部Ｓ１６０６へ進む。図４６の結果であればＫＦＩＸ＝４であるのでステップＳ１６０６へ進む。
【０２０６】
ステップＳ１６０５へ進んだ場合、吸気量ばらつき最大気筒なしと推定し、ステップＳ１６１０へ進む。
【０２０７】
判断部Ｓ１６０６へ進んだ場合、ＫＦＩＸ＜５かどうかを判断する。ＫＦＩＸ＜５であればステップＳ１６０７へ進み、そうでなければステップＳ１６０８へ進む。図４６の結果であればＫＦＩＸ＝４＜５であるのでステップＳ１６０７へ進む。
【０２０８】
ステップＳ１６０７へ進み、吸気順序がＫＦＩＸ番目の気筒が吸気量ばらつき最大気筒であり、他気筒と比べ吸気量が少ないと推定され、ステップＳ１６１０へ進む。図４６の結果であれば、ＫＦＩＸ＝４であるので図３５の関係から＃１気筒が吸気量ばらつき最大気筒であり、他気筒と比べ吸気量が少ないと推定される。
【０２０９】
ステップＳ１６０８へ進んだ場合、ＫＦＩＸ＝ＫＦＩＸ−４を計算し、ステップＳ１６０９へ進む。ステップＳ１６０９にて吸気順序がＫＦＩＸ番目の気筒が吸気量ばらつき最大気筒であり、他気筒と比べ吸気量が多いと推定され、ステップＳ１６１０へ進む。
【０２１０】
ステップＳ１６１０にてｎ＝１として処理終了となる。
【０２１１】
以上のように図４３、図４５の処理を行うことで内燃機関の負荷が低負荷のとき、圧力センサの出力と簡単な演算で吸気量ばらつき最大気筒を推定することができる。
【０２１２】
実施の形態５で述べたように連通管６内の圧力を使用して図３０、図３１、図３２に示した高負荷判定を行い、低負荷では図４３、図４５に示した処理を行い、高負荷では図３８、図３９、図４０に示した処理を行うことで内燃機関の負荷に好適な吸気量ばらつき推定手段を選択することが可能となり、これにより全運転領域において吸気量ばらつき最大気筒の推定が実施できる。
【０２１３】
実施の形態６．
実施の形態５においては、図４９に示すように高負荷判定実施したのち、次のＥＶＣタイミングから吸気量ばらつき最大気筒を推定したが、これは高負荷判定実施時に連通管６内の圧力が最小値となるタイミングを過ぎている可能性があるためである。
【０２１４】
ここで、ＥＶＣタイミング後に連通管６内の圧力が概ね大気圧になる場合、ＥＶＣタイミングの直前であれば連通管６内の圧力は概ね大気圧となっていることが考えられる。図５０に示すようにＥＶＣタイミング直前の連通管内の圧力を検出し、高負荷判定を実施することで吸気量ばらつき最大気筒推定を早く実施できる方法が考えられる。図３０に示すとおり連通管６内の圧力が変化する場合における具体的なフローを図５１のフローチャートを用いて説明する。
【０２１５】
図５１は図３１のステップＳ９０１に示した高低負荷判定処理に相当する処理である。
【０２１６】
まず判断部Ｓ１７０１にて、現在のクランク角が予め設定した高負荷を判定するタイミングかどうかを判断し、設定したタイミングであれば判断部Ｓ１７０２へ進み、そうでなければ処理終了となる。たとえば本実施の形態においてＥＶＣタイミングは吸気上死点後３０度であるから、高負荷を判定するクランク角は吸気上死点後２０度と設定する。
【０２１７】
判断部Ｓ１７０２にてＰＮＯＷと予め設定した所定値ＰＬ２と比較を実施し、ＰＮＯＷがＰＬ２よりも大きければステップＳ１７０３へ進み、そうでなければステップＳ１７０４へ進む。予め設定する所定値ＰＬ２は、たとえばここで使用するセンサはセンサ値が４にて大気圧を示すので概ね大気圧であるＰＬ２＝３．６と設定する。これは連通管内圧力の最大値はＥＶＣタイミング後にくるため、この時点では最大値にならないことが一般的であり実施の形態５で使用した高負荷を判定する値ＰＬ１＝３．８よりも低い値としているためである。
図３０の連通管内の圧力では吸気上死点後２０度のＰＮＯＷはＰＮＯＷ３．８９であるのでＰＬ２＝３．６よりも大きくなりステップＳ１７０３へ進むこととなる。
【０２１８】
ステップＳ１７０３へ進み、高負荷と判定し、ＦＢ＝１、ＦＴＲ＝０，ＦＥＸ２＝０、ｎ＝１とし処理終了となる。
【０２１９】
次に、ステップＳ１７０４以降について説明する。ステップＳ１７０４にてＦＴＲ＝ＦＴＲ＋１とし判断部Ｓ１７０５へ進み、判断部Ｓ１７０５にてＦＴＲ≧４かどうかを判断する。ＦＴＲ≧４であればステップＳ１７０６へ進み、そうでなければ処理終了となる。
ステップＳ１７０６へ進み、ＦＢ＝０、ＦＥＸ１＝０、ｎ＝１として処理終了となる。
【０２２０】
上記の方法では高低負荷判定処理中にＥＶＣタイミング後の圧力の最大値を検出する処理がないため、図４５に示す圧力最大値を用いてばらつき最大気筒を推定する処理が実施できない。したがって低負荷に対応した吸気量ばらつき最大気筒推定処理は図５２に示す処理に変更する必要がある。図５２に示すフローチャートを説明する。
【０２２１】
まず判断部Ｓ１８０１にてＦＥＸ２＝１かどうかを判断する。ＦＥＸ２は吸気量ばらつき最大気筒推定に使用する圧力最大値を検出する処理の判定フラグである。ＦＥＸ２＝０は圧力最大値を検出する処理が終了していることを示し、ＦＥＸ２＝１は圧力最大値を検出する処理中であることを示す。初期値はＦＥＸ１＝０である。
判断部Ｓ１８０１にて、ＦＥＸ２＝１であればステップＳ１８０２へ進み、そうでなければ、判断部Ｓ１８０５へ進む。判断部Ｓ１８０５以降は後述する。
【０２２２】
ステップＳ１８０２に進み、圧力最大値を検出する処理を実施する。圧力最大値を検出する処理については図５３のフローチャートにて後述する。
【０２２３】
つぎに判断部Ｓ１８０３へ進み全気筒の圧力最大値を検出できたかどうか確認するためｎ＝５であるかどうかを判断する。ｎ＝５であればステップＳ１８０４へ進み、そうでなければ処理終了となる。
ステップＳ１８０４にて圧力最大値を用いてばらつき最大気筒を推定する処理を実施し処理終了となる。圧力最大値を用いてばらつき最大気筒を推定する処理は前述した図４５の処理である。
【０２２４】
次に、判断部Ｓ１８０５以降について説明する。判断部Ｓ１８０５へ進み、現在のクランク角がＥＶＣタイミングであるかどうか判断する。判断部Ｓ１８０５にて、ＥＶＣタイミングであればステップＳ１８０６へ進み、ＥＶＣタイミングでなければ処理終了となる。
【０２２５】
ステップＳ１８０６にてＦＥＸ２＝１、ＦＣＨＫ２＝１、ＭＡＸ２（ｎ）＝ＰＮＯＷとして処理終了となる。ＦＣＨＫ２は圧力最小大値を検出する処理の実施回数である。本実施の形態では、圧力最大値を検出する処理の回数は５回とする。ＭＡＸ２（ｎ）は吸気順序がｎのときの圧力最小値となるものである。ｎの初期値は１となる。
【０２２６】
図５２のステップＳ１８０２に示した処理を図５３のフローチャートを用いて説明する。
【０２２７】
まず判断部Ｓ１９０１にて、ＰＮＯＷとＭＡＸ２（ｎ）を比較し、ＰＮＯＷが大きければステップＳ１９０２へ進み、そうでなければステップＳ１９０３へ進む。
【０２２８】
ステップＳ１９０２にてＭＡＸ２（ｎ）へＰＮＯＷを代入しステップＳ１９０３へ進む。
ステップＳ１９０３にて本処理を１回実施したとしてＦＣＨＫ２をインクリメントし、判断部Ｓ１９０４へ進む。
【０２２９】
判断部Ｓ１９０４にて、ＦＣＨＫ２が５であるかを判断し、５であればステップＳ１９０５へ進み、圧力最小値を検出する処理が終了したとしてｎをインクリメントしＦＥＸ２＝０として処理終了とし、そうでなければそのまま処理終了となる。
【０２３０】
以上のように、図５１、図５２、図５３の処理を実施することで、ＥＶＣタイミングの手前にて負荷の判定が実施でき、次回のクランク角から負荷に応じた吸気量ばらつき最大気筒推定処理が実施できるため、より早く負荷の変化に対応できる。
【０２３１】
なお、上記各実施の形態ではこの発明を直列４気筒のエンジンに適用した場合について説明したが、この発明は直列４気筒のエンジンに限らず、複数気筒のエンジンに適用可能である。また、Ｖ型エンジンにおいても、バンク毎のスロットル下流同士を相互に接続する連通管を取り付けたり、全気筒のスロットル下流同士を相互に接続する連通管を取り付けたりすることで適用可能となる。
【産業上の利用可能性】
【０２３２】
この発明による内燃機関の制御装置は、車両等に搭載される気筒別にスロットルバルブが設けられた多気筒内燃機関において、他気筒と比べ吸気量が最も異なる気筒を推定し、気筒間の空燃比ばらつきやトルクばらつきの発生を防止する装置として利用できる。
【図面の簡単な説明】
【０２３３】
【図１】実施の形態１に係る内燃機関の概略構成図である。
【図２】実施の形態１に係る基準状態と第１気筒の吸気量が少ない状態のスロットルバルブ下流ポート内圧力変化を示す図である。
【図３】実施の形態１に係る基準状態と第１気筒の吸気量が少ない状態の連通管内の圧力変化を示す図である。
【図４】実施の形態１に係る基準状態と第１気筒の吸気量が多い状態のスロットルバルブ下流ポート内圧力変化を示す図である。
【図５】実施の形態１に係る基準状態と第１気筒の吸気量が多い状態の連通管内の圧力変化を示す図である。
【図６】実施の形態１に係る吸気量ばらつき最大気筒を推定する内燃機関の連通管内における圧力センサ出力の変化を示す図である。
【図７】実施の形態１に係る所定クランク角毎に発生する処理を表すフローチャートである。
【図８】実施の形態１に係る吸気順序と気筒の関係を示す図である。
【図９】実施の形態１に係る圧力の最大値を検出する処理を表すフローチャートである。
【図１０】図６の第１気筒のＥＶＣタイミング後の処理での圧力の最大値を検出する処理の実施回数、現在の連通管内の圧力、及び吸気順序が第１気筒に対する連通管内の圧力の最大値を示す図である。
【図１１】実施の形態１に係る吸気量ばらつき最大気筒を推定する処理を表すフローチャートである。
【図１２】実施の形態１に係る４つの気筒に対する連通管内の圧力の最大値を検出する処理後の吸気順序がｎ番目の気筒に対する連通管内の圧力の最大値を示す図である。
【図１３】実施の形態１に係る吸気量ばらつき最大気筒の情報を示す予め用意したマップである。
【図１４】実施の形態１に係る吸気量のばらつき方と、連通管内の圧力が最大値となる気筒、最小値となる気筒と吸気順序の関係を示す図である。
【図１５】実施の形態２に係る基準状態と第１気筒の吸気量が少ない状態のスロットルバルブ下流ポート内圧力変化を示す図である。
【図１６】実施の形態２に係る基準状態と第１気筒の吸気量が少ない状態の連通管内の圧力変化を示す図である。
【図１７】実施の形態２に係る基準状態と第１気筒の吸気量が多い状態のスロットルバルブ下流ポート内圧力変化を示す図である。
【図１８】実施の形態２に係る基準状態と第１気筒の吸気量が多い状態の連通管内の圧力変化を示す図である。
【図１９】実施の形態２に係る吸気量ばらつき最大気筒を推定する内燃機関の連通管内の圧力センサ出力の変化を示す図である。
【図２０】実施の形態２に係る所定クランク角毎に発生する処理を表すフローチャートである。
【図２１】実施の形態２に係る吸気順序と気筒の関係を示す図である。
【図２２】実施の形態２に係る圧力最小値を検出する処理を表すフローチャートである。
【図２３】図１９の第１気筒のＥＶＣタイミング後の処理での圧力の最大値を検出する処理の実施回数、現在の連通管内の圧力、及び吸気順序が第１気筒に対する連通管内の圧力の最小値を示す図である。
【図２４】実施の形態２に係る吸気量ばらつき最大気筒を推定する処理を表すフローチャートである。
【図２５】実施の形態２に係る４つの気筒に対する連通管内の圧力最小値を検出する処理後の圧力最小値を示す図である。
【図２６】実施の形態２に係る４つの気筒の連通管内の圧力最小値の平均値と圧力最小値の差を示す図である。
【図２７】実施の形態３に係る吸気量ばらつき最大気筒を推定する処理を表すフローチャートである。
【図２８】実施の形態４に係る吸気量ばらつき最大気筒を推定する処理を表すフローチャートである。
【図２９】実施の形態４に係る基準気筒の圧力最小値と、その他の気筒の圧力最小値の差を示す図である。
【図３０】実施の形態５に係る吸気量ばらつき最大気筒を推定する内燃機関の連通管内の圧力センサ出力の変化を示す図である。
【図３１】実施の形態５に係る内燃機関の負荷の推定を実施する際に所定クランク角毎に発生する処理を表すフローチャートである。
【図３２】実施の形態５に係る高低負荷判定処理を表すフローチャートである。
【図３３】実施の形態５に係る圧力最大値を検出する処理後の実施回数、現在の連通管内の圧力、圧力最大値を示す図である。
【図３４】実施の形態５に係る高負荷判定フラグ処理を表すフローチャートである。
【図３５】実施の形態５に係る吸気順序と気筒の関係を示す図である。
【図３６】実施の形態５に係る１つの気筒に対応する連通管内の圧力が概ね大気圧になっている場合の連通管内の圧力変化を示す図である。
【図３７】実施の形態５に係る２つの気筒に対応する連通管内の圧力が概ね大気圧になっている場合の連通管内の圧力変化を示す図である。
【図３８】実施の形態５に係る高負荷に対応した吸気量ばらつき最大気筒を推定する処理を表すフローチャートである。
【図３９】実施の形態５に係る圧力最小値を検出する処理を表すフローチャートである。
【図４０】実施の形態５に係る圧力最小値を用いてばらつき最大気筒を推定する処理を表すフローチャートである。
【図４１】図３７の第３気筒のＥＶＣタイミング後の処理での圧力の最大値を検出する処理の実施回数、現在の連通管内の圧力、及び吸気順序が第１気筒に対する連通管内の圧力の最小値を示す図である。
【図４２】実施の形態５に係る４つの気筒に対する連通管内の圧力最小値を検出する処理後の圧力最小値を示す図である。
【図４３】実施の形態５に係る低負荷時の吸気量ばらつき最大気筒を推定する処理を表すフローチャートである。
【図４４】実施の形態５に係る吸気量ばらつき最大気筒を推定する内燃機関の連通管内の圧力センサ出力の変化を示す図である。
【図４５】実施の形態５に係る圧力最大値を用いてばらつき最大気筒を推定する処理を表すフローチャートである。
【図４６】実施の形態５に係る４つの気筒に対する連通管内の圧力最大値を検出する処理後の圧力最大値を示す図である。
【図４７】実施の形態５に係る吸気量ばらつき最大気筒の情報を示す予め用意したマップである。
【図４８】実施の形態５に係る連通管内の圧力が最大値となる気筒と最小値となる気筒とばらつきの関係を示す図である。
【図４９】実施の形態５に係る高負荷を判定するタイミングと吸気量ばらつき最大気筒推定を開始するタイミングを示す図である。
【図５０】実施の形態６に係る高負荷を判定するタイミングと吸気量ばらつき最大気筒推定を開始するタイミングを示す図である。
【図５１】実施の形態６に係る高低負荷判定処理を表すフローチャートである。
【図５２】実施の形態６に係る低負荷時の吸気量ばらつき最大気筒を推定する処理を表すフローチャートである。
【図５３】実施の形態６に係る圧力最大値を検出する処理を表すフローチャートである。
【符号の説明】
【０２３４】
１  エンジン                        ２  吸気管
３  スロットルバルブ                ４  スロットルアクチュエ−タ
５  スロットル開度検出センサ        ６  連通管
７  圧力検出センサ                  ８  クランク軸
９  クランク角検出センサ          １０  カム角検出センサ
１１  ＥＣＵ                        １２  燃料噴射弁
１３  点火プラグ                    １４  吸気バルブ
１５  排気バルブ                    １６  ピストン
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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