(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気系における各気筒からの排気ガスの合流部より下流で排気浄化用触媒の上流に、排気空燃比を検出する酸素センサを有し、この酸素センサからの信号に基づいてエンジンへの燃料噴射量を制御して空燃比フィードバック制御を行う多気筒エンジンの排気浄化装置において、
各気筒の排気バルブ開時期から前記酸素センサにて当該気筒の排気ガスの支配が開始するまでの遅れ角度ＳＬＡＧ、及び、各気筒の排気バルブ開時期から前記酸素センサにて当該気筒の排気ガスの支配が終了するまでの遅れ角度ＥＬＡＧを、運転条件に応じて、求め、
前記酸素センサが常時出力している信号のうち、気筒別に前記ＳＬＡＧから前記ＥＬＡＧまでの特定クランク角期間の信号のみを抽出する気筒別信号抽出手段を設け、気筒別に抽出された信号のみを用いて、気筒別に燃料噴射量を制御することを特徴とする多気筒エンジンの排気浄化装置。
【請求項２】
前記ＳＬＡＧ及び前記ＥＬＡＧをエンジン回転数に応じて高回転側ほど大きくすることを特徴とする請求項１記載の多気筒エンジンの排気浄化装置。
【請求項３】
前記ＳＬＡＧ及び前記ＥＬＡＧをエンジン負荷に応じて低負荷側ほど大きくし、かつ、前記ＳＬＡＧから前記ＥＬＡＧまでの特定クランク角期間をエンジン負荷に応じて低負荷側ほど短くすることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の多気筒エンジンの排気浄化装置。
【請求項４】
前記ＳＬＡＧ及び前記ＥＬＡＧを、更に気筒別に設定することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の多気筒エンジンの排気浄化装置。
【請求項５】
前記酸素センサに対する排気ガスの当たりが強い気筒は、前記ＳＬＡＧを小さくし、排気ガスの当たりが弱い気筒は、前記ＳＬＡＧを大きくすることを特徴とする請求項４記載の多気筒エンジンの排気浄化装置。
【請求項６】
前記ＳＬＡＧ及び前記ＥＬＡＧを、エンジン回転数、負荷、排気バルブ開時期及び排気ポート入口から酸素センサまでの距離から算出することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載の多気筒エンジンの排気浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多気筒エンジン（内燃機関）の排気浄化装置に関し、特に酸素センサによる空燃比フィードバック制御を行って、排気低減を図る排気浄化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車用エンジンにおいては、環境問題への対応から、エンジンのエミッション低減を図るための排気浄化システムが構築されている。
【０００３】
従来、かかるシステムでは排気系に触媒を配置し、更に触媒を有効活用するために、空燃比を理論空燃比（ストイキ）付近に制御すべく、触媒上流に配置した酸素センサを用い、その信号に基づいて燃料噴射量を制御して、空燃比フィードバック制御を行っている。
【０００４】
しかしながら、多気筒エンジンの場合、各気筒の吸気マニホールドの形状差や吸気バルブの動作バラツキ等により吸気効率がばらつく。また、通常用いられているＭＰＩ方式（吸気系に各気筒毎にインジェクタを設ける方式）あるいは筒内直接噴射方式では、インジェクタの個体差が生じる。従って、各気筒で空燃比がばらつく。このため、酸素センサに対する排気ガスの当たりが一様でなく、特定気筒の排気ガスに偏って酸素濃度を検出すると、エンジン全体として見た時の酸素濃度と大きく異なり、結果としてエンジントータルの空燃比が理論空燃比からずれるおそれがある。
【０００５】
このため、特開平６−２６３７５号公報（従来例１）では、酸素センサを取付ける位置にボリューム（排気チャンバー）を設け、排気ガスを拡散させることによって、各気筒の排気ガスが均等に当たるように工夫している。
【０００６】
しかしながら、この従来例１においては、前記ボリュームに対する各気筒の排気導入口から酸素センサまでの距離を等しくすることが困難であるため、各気筒の排気ガスが均等に当たる位置に酸素センサを設置することは困難であった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、各気筒の排気ガスを検出して、気筒毎に空燃比を制御することが試みられている。
【０００８】
特開平８−３３８２８５号公報（従来例２）においては、各気筒の排気ガスを検出するために、排気ガスが排気ポートから排出されてから酸素センサに到達するまでの遅れを考慮して１２ストローク後に各気筒の排気ガスが検出できるような位置に酸素センサを設置するようにしている。
【０００９】
しかしながら、この従来例２においては、運転条件によって排気ガスの流速が変化した場合には、各気筒の排気ガスを検出することは困難であり、常に各気筒の排気ガスを検出することは困難である。
【００１０】
また、特開平５−１８００４０号公報（従来例３）においては、オブザーバ制御理論を用いて、各気筒の排気ガスが酸素センサに存在する割合を実験的に把握しておき、その割合から各気筒の空燃比をストイキに制御する手法が開示されている。
【００１１】
しかしながら、この従来例３においては、排気マニホールドのブランチ長さが等しい等長排気マニホールドを基本に考えており、各気筒の排気ガスが酸素センサに存在する割合が運転条件に応じて変化する非等長排気マニホールドでは、精度良く各気筒の排気ガスを検出することは困難であった。
【００１２】
また、特開平８−６８３５４号公報（従来例４）においては、非等長排気マニホールドにおいて各気筒の排気ガスが酸素センサに存在する割合が運転条件に応じて変化することを考慮して、制御に用いる酸素センサ出力のサンプリング値を運転条件に応じて変えてから、オブザーバ制御理論を適用する手法が開示されている。
【００１３】
しかしながら、この従来例４においても、オブザーバ制御理論を使って、各気筒の排気ガスが酸素センサに存在する割合に基づいて各気筒の空燃比を算出しているため、運転条件に応じて排気ガスが酸素センサに存在する割合が大きく変化する場合においては、精度良く各気筒の空燃比をストイキに制御することは困難であった。
【００１４】
本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたもので、各気筒の排気ガスが酸素センサ位置に存在する期間に着目して、酸素センサ出力信号から特定クランク角期間の出力を取出して燃料噴射量の制御に用いることにより、上記課題を解決した多気筒エンジンの排気浄化装置を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
このため、請求項１に係る発明では、排気系における各気筒からの排気ガスの合流部より下流で排気浄化用触媒の上流に、排気空燃比を検出する酸素センサを有し、この酸素センサからの信号に基づいてエンジンへの燃料噴射量を制御して空燃比フィードバック制御を行う多気筒エンジンの排気浄化装置において、
各気筒の排気バルブ開時期から前記酸素センサにて当該気筒の排気ガスの支配が開始するまでの遅れ角度ＳＬＡＧ、及び、各気筒の排気バルブ開時期から前記酸素センサにて当該気筒の排気ガスの支配が終了するまでの遅れ角度ＥＬＡＧを、運転条件に応じて、求め、
前記酸素センサが常時出力している信号のうち、気筒別に前記ＳＬＡＧから前記ＥＬＡＧまでの特定クランク角期間の信号のみを抽出する気筒別信号抽出手段を設け、気筒別に抽出された信号のみを用いて、気筒別に燃料噴射量を制御することを特徴とする（図１参照）。
【００１６】
請求項２に係る発明では、前記ＳＬＡＧ及び前記ＥＬＡＧをエンジン回転数に応じて高回転側ほど大きくすることを特徴とする。
請求項３に係る発明では、前記ＳＬＡＧ及び前記ＥＬＡＧをエンジン負荷に応じて低負荷側ほど大きくし、かつ、前記ＳＬＡＧから前記ＥＬＡＧまでの特定クランク角期間をエンジン負荷に応じて低負荷側ほど短くすることを特徴とする。
【００１７】
請求項４に係る発明では、前記ＳＬＡＧ及び前記ＥＬＡＧを、更に気筒別に設定することを特徴とする。
請求項５に係る発明では、前記酸素センサに対する排気ガスの当たりが強い気筒は、前記ＳＬＡＧを小さくし、排気ガスの当たりが弱い気筒は、前記ＳＬＡＧを大きくすることを特徴とする。
【００１８】
請求項６に係る発明では、前記ＳＬＡＧ及び前記ＥＬＡＧを、エンジン回転数、負荷、排気バルブ開時期及び排気ポート入口から酸素センサまでの距離から算出することを特徴とする。
【００１９】
【発明の効果】
請求項１に係る発明によれば、燃料噴射量のフィードバック制御は、酸素センサが常時出力している信号のうちで、特定クランク角期間の信号のみを用いている。この結果、各気筒の排気ガスの酸素濃度をそれぞれ別々に検出することができる。
【００２０】
従って、前記各気筒の排気ガスの酸素濃度に基づいて燃料噴射量をフィードバック制御することにより、各気筒の空燃比をストイキに制御することができる。その結果、排気系に設置した排気浄化用触媒を有効活用することによって、エミッションを低減することができる。
【００２１】
また、前記ＳＬＡＧ、ＥＬＡＧを、運転条件に応じて変えることにより、運転条件が変化しても、精度良く各気筒の排気ガスの酸素濃度を検出することができる。
【００２２】
請求項２に係る発明によれば、エンジン回転数の変化に対し的確に対応することで、エンジン回転数の変化により、各気筒の排気ガスが酸素センサ位置に到達する時期が変化した場合においても、精度良く各気筒の排気ガスの酸素濃度を検出することができる。
請求項３に係る発明によれば、エンジン負荷の変化に対し的確に対応することで、エンジン負荷の変化により、各気筒の排気ガス流速が変化して、各気筒の排気ガスが酸素センサに存在する期間が変化した場合においても、精度良く各気筒の排気ガスの酸素濃度を検出することができる。
【００２３】
請求項４に係る発明によれば、前記ＳＬＡＧ及び前記ＥＬＡＧを、気筒別に設定することで、更に請求項５に係る発明によれば、各気筒の排気ガスの酸素センサに対する当たり方（当たりの強弱）により変えることで、より精度良く各気筒の排気ガスの酸素濃度を検出することができる。
【００２４】
請求項６に係る発明によれば、前記ＳＬＡＧ及び前記ＥＬＡＧを、エンジン回転数、負荷、排気バルブ開時期及び排気ポート入口から酸素センサまでの距離から算出することとしている。これにより、非等長排気マニホールドの場合あるいは点火タイミングが不規則なエンジンにおいても、各気筒の排気ガスが酸素センサに存在する期間を精度良く予測することができ、精度良く各気筒の排気ガスの酸素濃度を検出することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態について説明する。尚、以下の実施形態では、エンジンを主に３気筒として示しているが、これは多気筒エンジンを簡便に示すために３気筒（あるいはＶ型６気筒エンジンの片バンク）としたものであり、多気筒エンジンとして一般的な４気筒、６気筒エンジンなどに適用できるものであることは言うまでもない。
【００２６】
図２は本発明の第１実施形態の構成図である。
エンジン（内燃機関）１は、吸気マニホールド２に各気筒毎にインジェクタ（燃料噴射弁）３を有する。尚、本実施形態ではＭＰＩ方式としたが、インジェクタ３を各燃焼室内に臨ませて配置して筒内直接噴射式としてもよい。
【００２７】
排気マニホールド４には、各気筒からの排気ガスの合流部より下流に排気空燃比（排気ガス中の酸素濃度）を検出する酸素センサ５を有し、更に酸素センサ５の下流に排気浄化用触媒６を有する。尚、酸素センサ５は排気空燃比のリッチ・リーンに応じて出力がオンオフ的に変化するものでもよいし、排気空燃比に応じて出力が広範囲に変化する広域型のものでもよい。
【００２８】
エンジンコントロールユニット７は、酸素センサ５からの信号に基づいて、エンジン１の各気筒の空燃比がストイキになるように、各インジェクタ３の燃料噴射量を制御する。
【００２９】
図３には排気マニホールド４の構成を斜視図により示す。ここで、各気筒（＃１〜＃３）の排気ポート入口から酸素センサ５までの距離は互いに略等しくなっている。また、酸素センサ５は各気筒の排気ガスが均等に当る位置に設置されている。
【００３０】
図４にはセンサ部（酸素センサ位置）の流速とセンサ部のガス濃度を模式的に示す。
センサ部のガス濃度はガスの主流が通過した後にはその気筒の排気ガス濃度が支配的となる。従って、各気筒の排気ガス濃度が支配的となっているクランク角期間のセンサ出力を取出すことによって、各気筒の排気ガス中の酸素濃度を検出することができる。そして、前記各気筒の排気ガス中の酸素濃度に基づいた燃料噴射量の制御を行うことによって、各気筒の空燃比をストイキにフィードバック制御することができる。
【００３１】
図５には制御の流れをフローチャートにより示す。本フローが気筒別信号抽出手段に相当する。
ステップ１（図にはＳ１と記す。以下同様）では、酸素センサ出力信号ＶＯ２を検出する。
【００３２】
ステップ２では、クランク角度ＣＲＡＮＫを検出する。
ステップ３では、各気筒の排気バルブ開時期ＥＶＯ＃１，ＥＶＯ＃２，ＥＶＯ＃３を読込む。
【００３３】
ステップ４では、各気筒の排気バルブ開時期からの遅れ角度ＳＬＡＧ，ＥＬＡＧを読込む。ここで、ＳＬＡＧは各気筒の排気バルブ開時期から当該気筒の排気ガスの支配が開始するまでの遅れ角度、ＥＬＡＧは各気筒の排気バルブ開時期から当該気筒の排気ガスの支配が終了するまでの遅れ角度であり（図４参照）、別途算出される。算出方法については後述する。
【００３４】
ステップ５〜７では、フィードバック気筒を判断する。
すなわち、ステップ５〜７のそれぞれにおいて、現在のクランク角度ＣＲＡＮＫが、各気筒についての特定クランク角期間（酸素濃度検出期間）である、
ＥＶＯ＃１＋ＳＬＡＧ＜ＣＲＡＮＫ＜ＥＶＯ＃１＋ＥＬＡＧ
ＥＶＯ＃２＋ＳＬＡＧ＜ＣＲＡＮＫ＜ＥＶＯ＃２＋ＥＬＡＧ
ＥＶＯ＃３＋ＳＬＡＧ＜ＣＲＡＮＫ＜ＥＶＯ＃３＋ＥＬＡＧ
のいずれかであるか否かを判定する。
【００３５】
ＥＶＯ＃１＋ＳＬＡＧ＜ＣＲＡＮＫ＜ＥＶＯ＃１＋ＥＬＡＧ（＃１気筒の排気バルブ開時期ＥＶＯ＃１より、遅れ角度ＳＬＡＧ後、遅れ角度ＥＬＡＧまで）の場合には、酸素センサにて＃１気筒の排気ガスを検出していることになるので、ステップ８へ進み、酸素センサ出力信号ＶＯ２を＃１気筒フィードバック制御用信号ＶＯ２＃１に入力することにより、＃１気筒の燃料噴射量の制御を行う。
【００３６】
ＥＶＯ＃２＋ＳＬＡＧ＜ＣＲＡＮＫ＜ＥＶＯ＃２＋ＥＬＡＧ（＃２気筒の排気バルブ開時期ＥＶＯ＃２より、遅れ角度ＳＬＡＧ後、遅れ角度ＥＬＡＧまで）の場合には、酸素センサにて＃２気筒の排気ガスを検出していることになるので、ステップ９へ進み、酸素センサ出力信号ＶＯ２を＃２気筒フィードバック制御用信号ＶＯ２＃２に入力することにより、＃２気筒の燃料噴射量の制御を行う。
【００３７】
ＥＶＯ＃３＋ＳＬＡＧ＜ＣＲＡＮＫ＜ＥＶＯ＃３＋ＥＬＡＧ（＃３気筒の排気バルブ開時期ＥＶＯ＃３より、遅れ角度ＳＬＡＧ後、遅れ角度ＥＬＡＧまで）の場合には、酸素センサにて＃３気筒の排気ガスを検出していることになるので、ステップ１０へ進み、酸素センサ出力信号ＶＯ２を＃３気筒フィードバック制御用信号ＶＯ２＃３に入力することにより、＃３気筒の燃料噴射量の制御を行う。
【００３８】
このように制御することによって、各気筒の排気ガス中の酸素濃度を的確に検出することができ、各気筒の空燃比をストイキにフィードバック制御することができる。
【００３９】
次に前記遅れ角度ＳＬＡＧ，ＥＬＡＧの算出方法について図６及び図７により説明する。第１実施形態ではエンジン回転の影響を考慮している。
【００４０】
図６には図４に対してエンジン回転が高回転になった場合のセンサ部（酸素センサ位置）の流速とセンサ部のガス濃度を模式的に示している。
エンジン回転が高回転になっているため、単位クランク角当たりの時間が短くなる。従って、図からわかるように、各気筒の排気ガスがセンサ部に到達するまでに、より長いクランク角度を必要とする。そこで、各気筒の排気ガスが存在している期間を算出するための遅れ角度ＳＬＡＧ，ＥＬＡＧをエンジン回転数で補正する。
【００４１】
図７にエンジン回転数に対するＳＬＡＧ，ＥＬＡＧの特性を示す。このようにエンジン回転数によってＳＬＡＧ，ＥＬＡＧを補正することによって、各気筒の排気ガス中の酸素濃度を精度良く検出できる。
【００４２】
従って、図５のフローのステップ４での遅れ角度ＳＬＡＧ，ＥＬＡＧの読込みに際し、エンジン回転数から図７のテーブルを参照する。
【００４３】
次に本発明の第２実施形態について図８及び図９により説明する。
第２実施形態の構成は第１実施形態（図２）と同じである。第２実施形態では前記遅れ角度ＳＬＡＧ，ＥＬＡＧの算出に際しエンジン負荷の影響を考慮している。
【００４４】
図８は図４に対してエンジン負荷が低負荷になった場合のセンサ部（酸素センサ位置）の流速とセンサ部のガス濃度を模式的に示している。
エンジン負荷が低いため、排気ガスの流速が低くなっている。このため、図からわかるように、センサ部にガスが到達して、センサ部の排気ガスが入れ替わるまでに、より長いクランク角度を必要とする。そこで、各気筒の排気ガスが存在している期間を算出するための遅れ角度ＳＬＡＧ，ＥＬＡＧをエンジン負荷で補正する。
【００４５】
図９にエンジン負荷に対するＳＬＡＧ，ＥＬＡＧの特性を示す。図４と図８の比較からわかるようにエンジン負荷が低くなる程、各気筒の排気ガスを検出できるクランク角期間（ＥＬＡＧ−ＳＬＡＧ）が短くなる。
【００４６】
このようにエンジン負荷によってＳＬＡＧ，ＥＬＡＧを補正することによって、各気筒の排気ガス中の酸素濃度を精度良く検出できる。
制御のフローは第１実施形態と同じく、図５を用い、ステップ４での遅れ角度ＳＬＡＧ，ＥＬＡＧの読込みに際し、エンジン負荷から図９のテーブルを参照する。
【００４７】
尚、第１実施形態と第２実施形態とを組み合わせて、各気筒の排気ガスが存在している期間を算出するための遅れ角度ＳＬＡＧ，ＥＬＡＧをエンジン回転数及び負荷で補正するようにすると更に良い。
【００４８】
次に本発明の第３実施形態について図１０〜図１２により説明する。
第３実施形態の排気マニホールド４の構成を図１０に示す。第３実施形態は排気ポート入口から酸素センサ５までの距離Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３が、各気筒で異なる場合の例である。ここで、排気ポート入口から酸素センサ５までの距離Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３は、＃１＞＃２＞＃３（Ｌ１＞Ｌ２＞Ｌ３）の順で長くなっている。
【００４９】
図１１にこの場合のセンサ部（酸素センサ位置）の流速とセンサ部のガス濃度を模式的に示す。
排気ポート入口から酸素センサまでの距離の違いから予想されるように、各気筒の排気バルブ開時期から当該気筒の排気ガスが到達するまでの遅れ角度ＳＬＡＧは、＃１＞＃２＞＃３の順で長くなっている。このため、酸素センサに排気ガスが存在する期間は気筒毎に異なる。そこで、図１１に示すように遅れ角度ＳＬＡＧ，ＥＬＡＧを気筒毎に変える。
【００５０】
図１２に各気筒のＳＬＡＧ，ＥＬＡＧの特性を示す。排気ポート入口から酸素センサまでの距離が異なるため、酸素センサに排気ガスが存在する期間（ＥＬＡＧ−ＳＬＡＧ）は気筒毎に異なる。このように各気筒の排気ポート入口から酸素センサまでの距離の差を考慮することによって、各気筒の排気ガス中の酸素濃度を精度良く検出できる。
【００５１】
制御のフローは第１実施形態と同じく、図５を用いるが、遅れ角度ＳＬＡＧ，ＥＬＡＧは各気筒それぞれ別の値（ＳＬＡＧ１〜ＳＬＡＧ３，ＥＬＡＧ１〜ＥＬＡＧ３）を用いる。そして、これらの値をエンジン回転数及び／又は負荷で補正する。
【００５２】
次に本発明の第４実施形態について図１３及び図１４により説明する。
第４実施形態の構成は第１実施形態（図２）と同じである。第４実施形態は各気筒の排気ガスの酸素センサに対する当たり方が異なる場合の例である。排気マニホールドの形状が複雑化した場合あるいはレイアウトの制約等から酸素センサを各気筒の排気ガスが均等に当る位置に設置できない場合があるからである。
【００５３】
図１３にこの場合のセンサ部（酸素センサ位置）の流速とセンサ部のガス濃度を模式的に示す。
センサ部の流速からわかるようにセンサ部への排気ガスの当たり方は、＃１＞＃２＞＃３の順で強くなっている。
【００５４】
排気ガスの当たりが強い気筒は、排気ガスが到達するまでの遅れ角度ＳＬＡＧが小さくなり、排気ガスが酸素センサに存在する期間（ＥＬＡＧ−ＳＬＡＧ）も長い。これに対して、排気ガスの当たりが弱い気筒は、遅れ角度ＳＬＡＧが長くなり、排気ガスが酸素センサに存在する期間（ＥＬＡＧ−ＳＬＡＧ）も短い。従って、酸素濃度を検出する期間（ＥＬＡＧ−ＳＬＡＧ）を気筒毎に最適化する必要がある。
【００５５】
図１４に各気筒のＳＬＡＧ，ＥＬＡＧの特性を示す。このように各気筒の酸素センサに対する排気ガスの当たりの差を考慮し、酸素濃度検出期間及び位置を変えることによって、各気筒の排気ガス中の酸素濃度を精度良く検出できる。
【００５６】
制御のフローは第１実施形態と同じく、図５を用いるが、遅れ角度ＳＬＡＧ，ＥＬＡＧは各気筒それぞれ別の値（ＳＬＡＧ１〜ＳＬＡＧ３，ＥＬＡＧ１〜ＥＬＡＧ３）を用いる。そして、これらの値をエンジン回転数及び／又は負荷で補正する。
【００５７】
次に本発明の第５実施形態について図１５及び図１６により説明する。
第５実施形態の構成を図１５に示す。図１５はＶ型８気筒エンジンの排気マニホールドを模式的に示したものである。空燃比制御はバンク別に行っており、酸素センサ５は各バンク毎に設置している。
【００５８】
第５実施形態はバンク別に見た場合に点火タイミングが不規則な場合の例である。図１５には括弧付き数字で各気筒の点火順序を示してある。Ｖ型８気筒エンジンでは点火タイミングが不規則なため、バンク毎に考えた場合には、点火と点火の間の期間が各気筒で異なる。
【００５９】
図１９にこの場合の右バンクでのセンサ部（酸素センサ位置）の流速とセンサ部のガス濃度を模式的に示す。
例えば＃８気筒は次の点火気筒である＃６気筒までの間が長いため、酸素センサ位置に排気ガスが存在するクランク角期間が長い。一方、＃２気筒は排気ポート入口から酸素センサまでの距離が長いこともあって、排気ガスが酸素センサ位置に存在する期間が短い。
【００６０】
従って、点火タイミングを考慮して、酸素濃度検出期間及び位置を気筒毎に変える必要がある。具体的には、排気バルブ開時期からの遅れ角度ＳＬＡＧ，ＥＬＡＧを気筒毎に設定すればよい。
【００６１】
制御のフローは第１実施形態（図５）と同様であるが、遅れ角度ＳＬＡＧ，ＥＬＡＧは各気筒それぞれ別の値を用いる。そして、これらの値をエンジン回転数及び／又は負荷で補正する。
このようにバンク別に見た点火と点火の間の気筒間差を考慮し、酸素濃度検出期間及び位置を変えることによって、各気筒の排気ガス中の酸素濃度を精度良く検出できる。
【００６２】
次に本発明の第６実施形態について図１７及び図１８により説明する。
第６実施形態の構成は第１実施形態（図２）あるいは第３実施形態（図１０）と同じある。
【００６３】
第６実施形態では、酸素センサに各気筒の排気ガスが到達する時期を予測して、特定クランク角期間（酸素濃度検出期間）を設定するための遅れ角度ＳＬＡＧ，ＥＬＡＧを算出する。
【００６４】
制御のフローは第１実施形態と同じく、図５を用いるが、遅れ角度ＳＬＡＧ，ＥＬＡＧの算出を図１７のフローで行う。
【００６５】
ステップ３１では、エンジン回転数Ｎ、負荷Ｔを検出する。
ステップ３２では、エンジン回転数Ｎ[rpm] より、１°ＣＡ当たりの時間ＣＡＴＩＭＥ[sec] ＝（６０／Ｎ）×（１／３６０）を計算する。
【００６６】
ステップ３３では、各気筒の排気ポート入口から酸素センサまでの距離Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３を読込む。
ステップ３４では、エンジン回転数Ｎ及び負荷Ｔから、図１８のマップを参照して、排気ガス流速Ｖを読込む。ここで、図１８のマップを気筒別に設けることにより、各気筒の排気ガス流速Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３を読込む。
【００６７】
ステップ３５では、次式により、各気筒の排気バルブ開時期から各気筒の排気ガスが酸素センサに到達するまでの遅れ角度ＬＡＧ１，ＬＡＧ２，ＬＡＧ３を算出する。
【００６８】
ＬＡＧ１＝（Ｌ１／Ｖ１）×（１／ＣＡＴＩＭＥ）
ＬＡＧ２＝（Ｌ２／Ｖ２）×（１／ＣＡＴＩＭＥ）
ＬＡＧ３＝（Ｌ３／Ｖ３）×（１／ＣＡＴＩＭＥ）
ここで、例えば上記ＬＡＧ１を求める式において、Ｌ１／Ｖ１は、排気ガスが排気ポート入口から酸素センサに到達するまでの遅れ時間であり、これを１°ＣＡ当たりの時間ＣＡＴＩＭＥで割ることにより、遅れ角度ＬＡＧ１を求めることができる。
【００６９】
ステップ３６では、各気筒の排気バルブ開時期ＥＶＯ＃１，ＥＶＯ＃２，ＥＶＯ＃３を読込む。
ステップ３７では、前記遅れ角度ＬＡＧ１，ＬＡＧ２，ＬＡＧ３を、そのまま、制御上の各気筒の酸素濃度検出期間の開始時期を設定するための各気筒の遅れ角度ＳＬＡＧ１＝ＬＡＧ１，ＳＬＡＧ２＝ＬＡＧ２，ＳＬＡＧ３＝ＬＡＧ３とする。
【００７０】
ステップ３８では、次式により、制御上の各気筒の酸素濃度検出期間の終了時期を設定するための各気筒の遅れ角度ＥＬＡＧ１，ＥＬＡＧ２，ＥＬＡＧ３を算出する。
【００７１】
ＥＬＡＧ１＝ＬＡＧ１＋２４０−α×（ＬＡＧ１／ＬＡＧ２）×ＬＡＧ１
ＥＬＡＧ２＝ＬＡＧ２＋２４０−α×（ＬＡＧ２／ＬＡＧ３）×ＬＡＧ２
ＥＬＡＧ３＝ＬＡＧ３＋２４０−α×（ＬＡＧ３／ＬＡＧ１）×ＬＡＧ３
ここで、αは補正係数であり、例えば１．１とする。尚、αをエンジン回転数及び負荷に応じて変えてもよい。
【００７２】
このように酸素センサに各気筒の排気ガスが到達する時期を予測し、その結果から、酸素濃度検出期間及び位置を算出することによって、各気筒の排気ガス中の酸素濃度を精度良く検出できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の構成を示す機能ブロック図
【図２】  第１実施形態の構成図
【図３】  第１実施形態の排気マニホールドの斜視図
【図４】  第１実施形態のセンサ部流速、ガス濃度の特性図
【図５】  第１実施形態の制御の流れを示すフローチャート
【図６】  第１実施形態の高回転時のセンサ部流速、ガス濃度の特性図
【図７】  第１実施形態のＳＬＡＧ，ＥＬＡＧの特性図
【図８】  第２実施形態のセンサ部流速、ガス濃度の特性図
【図９】  第２実施形態のＳＬＡＧ，ＥＬＡＧの特性図
【図１０】  第３実施形態の排気マニホールドの構成図
【図１１】  第３実施形態のセンサ部流速、ガス濃度の特性図
【図１２】  第３実施形態のＳＬＡＧ，ＥＬＡＧの特性図
【図１３】  第４実施形態のセンサ部流速、ガス濃度の特性図
【図１４】  第４実施形態のＳＬＡＧ，ＥＬＡＧの特性図
【図１５】  第５実施形態の排気マニホールドの構成図
【図１６】  第５実施形態のセンサ部流速、ガス濃度の特性図
【図１７】  第６実施形態の制御の流れを示すフローチャート
【図１８】  第６実施形態のガス流速Ｖの特性図
【符号の説明】
１  エンジン
２  吸気マニホールド
３  インジェクタ
４  排気マニホールド
５  酸素センサ
６  排気浄化用触媒
７  エンジンコントロールユニット
【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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