(57)【要約】【課題】吸気系へのデポジットの堆積の有無を効率良く判定することが可能な内燃機関の制御装置を提供する。【解決手段】内燃機関の制御装置は、複数の気筒と、複数の気筒のクランク角を検出するクランク角検出手段と、を備える内燃機関に好適に適用される。内燃機関の制御装置は、例えばＥＣＵなどの判定手段を備え、判定手段は、複数の気筒のうち、いずれかの気筒の燃焼変動が所定状態のときの燃焼変動よりも大きくなった場合には、当該いずれかの気筒と接続された吸気通路にデポジットが堆積していると判定する。このようにすることで、吸気系にデポジットが堆積しているか否かを、各気筒毎に検出することができる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の気筒と、前記複数の気筒のクランク角を検出するクランク角検出手段と、を備える内燃機関に適用される内燃機関の制御装置であって、
前記クランク角検出手段に基づいて、前記複数の気筒のうち、いずれかの気筒の燃焼変動が所定状態のときの燃焼変動よりも大きくなった場合には、前記いずれかの気筒と接続された吸気通路にデポジットが堆積していると判定する判定手段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】
前記所定状態は工場出荷時における状態である請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記判定手段により、前記いずれかの気筒と接続された吸気通路にデポジットが堆積していると判定された場合には、前記いずれかの気筒の燃焼変動を抑えるための制御パラメータの第１の補正量を算出する第１の補正量算出手段と、
算出された前記第１の補正量に基づいて、前記第１の補正量が算出されたときの運転条件とは異なる他の運転条件の場合における、前記いずれかの気筒の燃焼変動を抑えるための前記制御パラメータの第２の補正量を算出する第２の補正量算出手段と、を備える請求項１又は２に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記第２の補正量算出手段は、前記第１の補正量に対応する吸気ガスの第１の変化量を算出し、算出された前記第１の変化量に基づいて、前記他の運転条件の場合における前記いずれかの気筒の燃焼変動による吸気ガスの第２の変化量を算出した後、前記第２の変化量に対応する前記第２の補正量を算出する請求項３に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記制御パラメータは、点火時期、燃料噴射量、吸気弁の開弁時間、の少なくともいずれか一つである請求項３又は４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、気筒の燃焼変動に基づいて、制御パラメータを補正する内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、燃料中の炭化成分がデポジットとして吸気系に堆積することにより、吸気ガスの流入特性が初期状態より変化し、燃費などが悪化するという問題が知られている。特に、排気通路から取り出された排気をＥＧＲガスとして吸気通路に導入する排気還流装置（ＥＧＲ装置）が設けられた内燃機関では、この問題が顕著に現れる。以下の特許文献１には、２つの異なる運転条件のときの燃焼変動差に基づいて、吸気系へのデポジットの付着の有無を検出する技術が記載されている。特許文献２には、バルブリフト量が小さい側よりも大きい側にて検出された回転変動が小さくなる場合には、吸気系にデポジットが付着していると判定する技術が記載されている。また、特許文献３にも本発明と関連のある技術が記載されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２２５５６０号公報
【特許文献２】特開２００４−２３２５２８号公報
【特許文献３】特開２００４−１９７６３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１及び２に記載の技術では、運転条件を異ならせないと吸気系へのデポジットの有無の判定を行うことができないため、時間がかかる。また、気筒間でのデポジットのばらつきを判別することができない。
【０００５】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、吸気系へのデポジットの堆積の有無を効率良く判定することが可能な内燃機関の制御装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の１つの観点では、複数の気筒と、前記複数の気筒のクランク角を検出するクランク角検出手段と、を備える内燃機関に適用される内燃機関の制御装置は、前記クランク角検出手段に基づいて、前記複数の気筒のうち、いずれかの気筒の燃焼変動が所定状態のときの燃焼変動よりも大きくなった場合には、前記いずれかの気筒と接続された吸気通路にデポジットが堆積していると判定する判定手段を備える。
【０００７】
上記の内燃機関の制御装置は、複数の気筒と、前記複数の気筒のクランク角を検出するクランク角検出手段と、を備える内燃機関に好適に適用される。内燃機関の制御装置は、例えばＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）などの判定手段を備え、判定手段は、前記複数の気筒のうち、いずれかの気筒の燃焼変動が所定状態のときの燃焼変動よりも大きくなった場合には、前記いずれかの気筒と接続された吸気通路にデポジットが堆積していると判定する。このようにすることで、吸気通路にデポジットが堆積しているか否かを、各気筒毎に検出することができる。
【０００８】
上記の内燃機関の制御装置の好適な実施例は、前記所定状態は工場出荷時における状態である。
【０００９】
上記の内燃機関の制御装置の他の一態様は、前記判定手段により、前記いずれかの気筒と接続された吸気通路にデポジットが堆積していると判定された場合には、前記いずれかの気筒の燃焼変動を抑えるための制御パラメータの第１の補正量を算出する第１の補正量算出手段と、算出された前記第１の補正量に基づいて、前記第１の補正量が算出されたときの運転条件とは異なる他の運転条件の場合における、前記いずれかの気筒の燃焼変動を抑えるための前記制御パラメータの第２の補正量を算出する第２の補正量算出手段と、を備える。第１及び第２の補正量算出手段は、例えばＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）である。第１の補正量は、検出運転条件の場合における制御パラメータの補正量であり、第２の補正量は、推定運転条件の場合における制御パラメータの補正量である。これにより、フィードバック制御時間の短縮化を図ることができ、燃費、エミッション、ドライバビリティを速やかに補償することができる。
【００１０】
上記の内燃機関の制御装置の好適な実施例は、前記第２の補正量算出手段は、前記第１の補正量に対応する吸気ガスの第１の変化量を算出し、算出された前記第１の変化量に基づいて、前記他の運転条件の場合における前記いずれかの気筒の燃焼変動による吸気ガスの第２の変化量を算出した後、前記第２の変化量に対応する前記第２の補正量を算出する。
【００１１】
上記の内燃機関の制御装置の好適な実施例は、前記制御パラメータは、点火時期、燃料噴射量、吸気弁の開弁時間、の少なくともいずれか一つである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施の形態について説明する。
【００１３】
［装置構成］
図１に本実施形態に係る内燃機関の概略構成を示し、図２に気筒の構造を示す。図１、２において、実線矢印はガスの流れを示し、破線矢印は信号の流れを示している。内燃機関１０（以下、「エンジン」と称する）は、車両に走行用動力源として搭載されるものであり、例えばガソリンエンジンである。なお、図１では、エンジン１０について、要部のみが示されている。
【００１４】
エンジン１０は、４つの気筒（シリンダ）１１ａ〜１１ｄ（以下において、気筒を区別しない場合には、単に「気筒１１」と称する）を有するとともに、各気筒１１におけるピストン１２とコンロッド１６を介して接続されたクランク軸１７を回転可能に保持している。クランク軸１７のエンジンリア（リア）側はトランスミッションと接続されている。各気筒１１ａ〜１１ｄのヘッド部分には、点火プラグ１９が設けられている。各気筒１１ａ〜１１ｄにおける点火プラグ１９の点火時期は夫々、ＥＣＵ２０からの制御信号により制御される。
【００１５】
図２に示すように、気筒１１には、吸気通路３と排気通路４とが接続されている。吸気通路３には、吸気圧センサ４２、吸気温度センサ４３、が取り付けられている。ここで、エンジン１０はＥＧＲ装置を備えている。ＥＧＲ装置は、吸気通路３と排気通路４との間を接続しているＥＧＲ通路５と、ＥＧＲクーラ５１と、ＥＧＲ弁５ａと、より構成されている。気筒１１より排出された排気ガスの一部は、ＥＧＲガスとして、ＥＧＲ通路５に流入し、吸気通路３へ循環する。ＥＧＲクーラ５１は、ＥＧＲ通路５上に設けられ、ＥＧＲ通路内を流れるＥＧＲガスを冷却する。ＥＧＲ弁５ａは、ＥＧＲ通路５内を流れるＥＧＲガスの流量を調節するための弁である。
【００１６】
気筒１１の燃焼室１５には、吸気弁１３と排気弁１４が設けられている。吸気弁１３は、開閉することによって、吸気通路３と燃焼室１５との導通／遮断を制御する。排気弁１４は、開閉することによって、排気通路４と燃焼室１５との導通／遮断を制御する。気筒１１の作動行程の１サイクルは、具体的には、吸気行程、圧縮行程、燃焼行程、排気行程、の４つの行程より構成される。まず、吸入行程において、燃料噴射弁１８より噴射された燃料と吸気ガス（新気ガスとＥＧＲガスとが混合されたガス）との混合気が、吸気通路３より気筒１１の燃焼室１５内へ供給される。次に、圧縮行程において、ピストン１２が上死点（ＴＤＣ）まで上がり、混合気が圧縮される。そして、燃焼行程において、点火プラグ１９が点火されることにより混合気の燃焼が開始され、燃焼による混合気の膨張により、ピストン１２が下死点（ＢＤＣ）まで押し下げられる。その後、排気行程において、ピストン１２が上がり、排気ガスが排気通路４へ排出される。燃焼行程におけるピストン１２が下死点まで押し下げられる力が、コンロッド１６を介してクランク軸１７にトルクとして伝達され、クランク軸１７が回転する。ここで、クランク軸１７近傍には、図１にも示すように、クランク軸１７の回転角を検出して、検出された回転角に対応する検出信号をＥＣＵ２０へ送信するクランク角センサ４１が設けられている。
【００１７】
図１に戻り、説明を続けると、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）２０は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ａ／Ｄ変換器及び入出力インターフェイスなどを有し、各種センサからの検出信号に基づいて、エンジン１０の制御を行う。具体的には、ＥＣＵ２０は、クランク角センサ４１からの検出信号に基づいて、各気筒１１ａ〜１１ｄのトルクばらつきを検出し、点火プラグ１９の点火時期の補正量を算出して、当該トルクばらつきを抑制するフィードバック制御を行う。また、ＥＣＵ２０は、クランク角センサ４１、吸気圧センサ４２、からの検出信号に基づいて、フィードバック制御が行われたときの運転条件とは異なる他の運転条件における、点火プラグ１９の点火時期の補正量を算出する。
【００１８】
［制御方法］
次に、本実施形態に係る内燃機関の制御方法について具体的に説明する。
【００１９】
先にも述べたように、エンジン１０は、ＥＧＲ装置を有している。そのため、燃料中の炭化成分がＥＧＲガスとともに循環して吸気通路３に付着することにより、図２に示すように、デポジットｄｅｐが吸気通路３に堆積する恐れがある。デポジットｄｅｐが吸気通路３に堆積した場合、吸気ガスの気筒１１内への流入特性が、例えば工場出荷時などの初期状態のときより変化する。そのため、デポジットｄｅｐが堆積した吸気通路３と接続されている気筒１１は、デポジットｄｅｐが堆積していない吸気通路３と接続されている気筒１１と比較して、燃焼変動が大きくなり、燃費などが悪化する可能性がある。
【００２０】
そこで、本実施形態に係る内燃機関の制御方法では、ＥＣＵ２０は、まず、クランク角センサ４１により検出されたクランク角に基づいて、各気筒毎の燃焼変動（各気筒毎のサイクル間変動、例えば、各気筒毎のサイクル間のトルクばらつき）を算出し、算出された各気筒毎の燃焼変動に基づいて、各気筒の吸気通路３にデポジットが堆積しているか否かについて判定する。そして、ＥＣＵ２０は、吸気通路３にデポジットが堆積している気筒１１があれば、当該気筒１１の燃焼変動を抑制するフィードバック制御を行う。以下に、燃焼変動の例として、各気筒毎のトルクばらつきを例にとり具体的に述べる。
【００２１】
ＥＣＵ２０は、クランク角センサ４１により検出されたクランク角に基づいて、各気筒について、気筒での燃焼により生成されるトルクを算出する。そして、ＥＣＵは、各気筒毎のサイクル間のトルクばらつき（以下、単に「各気筒毎のトルクばらつき」と称する）を算出し、各気筒毎のトルクばらつきに基づいて、点火プラグの点火時期等を制御するフィードバック制御を行う。
【００２２】
最初に、クランク角に基づいて各気筒毎のトルクばらつきを算出する方法について説明する。まず、クランク角と各トルクとの関係は、以下の式（１）で示される。
【００２３】
【数１】
2009293515.tif 000003
式（１）の左辺において、慣性質量Ｊは混合気の燃焼によって駆動されるピストン１２などの駆動部材の慣性質量、ｄω／ｄｔはクランク軸１７の角加速度、を示している。式（１）の右辺において、筒内ガス圧トルクＴｐは気筒１１の筒内ガス圧によるトルク、即ち、気筒内の混合気の燃焼によって発生するトルクを示し、往復質量慣性トルクＴｍはピストン１２などの往復慣性質量による慣性トルク、フリクショントルクＴｆは気筒１１におけるフリクショントルク、負荷トルクＴｌｅは走行時に路面から受ける負荷トルク、をそれぞれ示している。
【００２４】
ここで、各気筒１１での燃焼によってクランク軸１７に発生するトルクである図示トルクＴＫは、筒内ガス圧トルクＴｐと往復質量慣性トルクＴｍとの和をクランク角θで積分することにより算出されるので、式（１）を用いることにより、以下の式（２）で示される。
【００２５】
【数２】
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ここで、式（２）において、右辺第２項のフリクショントルクＴｆの積分項と右辺第３項の負荷トルクＴｌｅの積分項との和は、どの気筒についても一定とみなすことができる。従って、各気筒１１毎のトルクばらつきに影響を及ぼすのは、式（２）の右辺第１項に示す、慣性質量Ｊに角加速度ｄω／ｄｔをかけた値の積分項である。以下では、ＥＣＵ２０は、慣性質量Ｊに角加速度ｄω／ｄｔをかけた値の積分項を、規格化された図示トルクとして算出することとする。ここで、慣性質量Ｊは各気筒１１毎の形状や質量等により予め規定された値であるので、ＥＣＵ２０は、クランク角センサ４１により検出されたクランク角に基づいて、角加速度ｄω／ｄｔを算出し、算出された角加速度ｄω／ｄｔに対し、予め規定された慣性質量Ｊをかけることにより、規格化された図示トルクを算出することができる。なお、以下では、規格化された図示トルクを「図示トルク」と称することとする。
【００２６】
角加速度ｄω／ｄｔを算出する具体的な方法としては、例えば、ＥＣＵ２０は、各気筒１１において、クランク角センサ４１からの検出信号に基づいて、ピストン１２がＴＤＣ及びＢＤＣにあるときのそれぞれの角速度ω（ＴＤＣ）、ω（ＢＤＣ）を算出し、その差分ω（ＢＤＣ）−ω（ＴＤＣ）を、ピストン１２がＴＤＣからＢＤＣに移動する時間で割ることにより、角加速度ｄω／ｄｔを算出する。ＥＣＵ２０は、算出された角加速度ｄω／ｄｔに慣性質量Ｊをかけ、例えばＴＤＣからＢＤＣへ変化したときのクランク角の変位を積分範囲としてクランク角θで積分することにより図示トルクを算出する。
【００２７】
図３は、各気筒１１ａ〜１１ｄにおける図示トルクの時間に対する変化を示すグラフである。図３のグラフにおいて、横軸に時間を示し、縦軸に図示トルクを示している。図３において、Ｘは算出された図示トルクを示し、ａ〜ｄで示す英字の添え字は夫々、気筒１１ａ〜１１ｄを示し、数字の添え字は作動行程のサイクルの回数を示している。例えば、Ｘａ１は、１回目のサイクルにおいて算出された気筒１１ａの図示トルクを示し、Ｘａ２は、２回目のサイクルにおいて算出された気筒１１ａの図示トルクを示している。
【００２８】
ピストン１２がＴＤＣからＢＤＣに移動するタイミングは、気筒１１ａ〜１１ｄにおいて夫々ずれているので、図３に示すように、１回のサイクルにおいて、時間の経過に対し、例えば、気筒１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄの順に、図示トルクＸが算出される。
【００２９】
次に、ＥＣＵ２０は、図示トルクＸの統計量を算出する。例えば、ＥＣＵ２０は、各気筒１１毎に、以下の式（３）を用いて、複数回のサイクルの夫々で求められた図示トルクＸについての相対標準偏差（変動係数）ＣＶを算出する。なお、式（３）では、相対標準偏差ＣＶは、１００を掛けることにより百分率で示されている。
【００３０】
【数３】
2009293515.tif 000005
式（３）において、Ｘの添え字ｉ（ｉ＝ａ〜ｄ）は気筒１１ａ〜１１ｄを示し、添え字１〜ｎはサイクルの回数を示している。
【００３１】
例えば、気筒１１ａの図示トルクの相対標準偏差ＣＶを算出する場合には、ＥＣＵ２０は、ｎ回のサイクルで算出された気筒１１ａの図示トルクＸａ１、Ｘａ２、・・・、Ｘａｎ、について、標準偏差ＳＴＤ（Ｘａ１、・・・、Ｘａｎ）と平均値ＡＶＥ（Ｘａ１、・・・、Ｘａｎ）とを求め、標準偏差ＳＴＤを平均値ＡＶＥで割ることにより、図示トルクの相対標準偏差ＣＶを算出する。ＥＣＵ２０は、他の各気筒１１ｂ〜１１ｄについても、式（３）を用いて同様の計算を行うことで相対標準偏差ＣＶが算出する。即ち、ＥＣＵ２０は、各気筒１１ｂ〜１１ｄ毎に、ｎ回のサイクルで算出された図示トルクについて標準偏差と平均値を求め、標準偏差を平均値で割ることにより図示トルクの相対標準偏差ＣＶを算出する。このようにして算出された各気筒１１ａ〜１１ｄ毎の相対標準偏差ＣＶは夫々、各気筒１１ａ〜１１ｄ毎のサイクル間の図示トルクのばらつきを示している。
【００３２】
図４は、気筒１１ａ〜１１ｄの各気筒毎の図示トルクの相対標準偏差を示すグラフである。図４において、白丸は、クランク角に基づいて算出された各気筒毎の図示トルクの相対標準偏差を示している。具体的には、ＣＶａは気筒１１ａの図示トルクの相対標準偏差、ＣＶｂは気筒１１ｂの図示トルクの相対標準偏差、ＣＶｃは気筒１１ｃの図示トルクの相対標準偏差、ＣＶｄは気筒１１ｄの図示トルクの相対標準偏差、を夫々示している。ＣＶｉｎｉは、初期状態のときの気筒１１の図示トルクの相対標準偏差（以下、「基準相対標準偏差」とも称する）を示している。
【００３３】
図４に示す例では、気筒１１ａ〜１１ｃの各気筒の図示トルクの相対標準偏差Ｃｖａ〜ＣＶｃは、初期状態（例えば工場出荷時における状態）のときの気筒１１の図示トルクの基準相対標準偏差ＣＶｉｎｉと略同じとなっている、即ち、基準相対標準偏差ＣＶｉｎｉとの差が所定値α以下となっている。それに対し、気筒１１ｄの図示トルクの相対標準偏差ＣＶｄは、基準相対標準偏差ＣＶｉｎｉと比較して大きくなっている、即ち、基準相対標準偏差ＣＶｉｎｉとの差が所定値αよりも大きくなっている。つまり、気筒１１ｄのサイクル間のトルクばらつきは、他の気筒１１ａ〜１１ｃの各気筒のサイクル間のトルクばらつきと比較して大きくなっている。このとき、ＥＣＵ２０は、気筒１１ｄと接続された吸気通路３にデポジットが堆積していると判定する。ここで、所定値αは、予め実験などにより求められ、ＥＣＵ２０のＲＯＭなどに記録されている。
【００３４】
つまり、本実施形態に係る内燃機関の制御方法では、複数の気筒１１ａ〜１１ｄのうち、いずれかの気筒１１の燃焼変動が初期状態のときの燃焼変動よりも大きくなった場合には、当該いずれかの気筒１１の吸気通路３にデポジットが堆積していると判定する。このようにすることで、吸気通路３にデポジットが堆積しているか否かを、複数の気筒１１ａ〜１１ｄについて、各気筒毎に検出することができる。
【００３５】
ＥＣＵ２０は、このとき、気筒１１ｄの図示トルクの相対標準偏差ＣＶｄを抑えるように制御パラメータを補正するフィードバック制御を行う。具体的には、ＥＣＵ２０は、フィードバック制御として、気筒１１ｄの図示トルクの相対標準偏差ＣＶｄと、基準相対標準偏差ＣＶｉｎｉと、の差分が所定値α以下となるように、気筒１１ｄの点火時期を進角するなどの制御を行い、気筒１１ｄの燃焼状態の改善を図る。
【００３６】
ここで、本実施形態に係る内燃機関の制御方法では、さらに、ＥＣＵ２０は、制御パラメータを補正したときの補正量に基づいて、例えばエンジン回転数が変化した場合などの他の運転条件の場合における、吸気通路３にデポジットが堆積していると判定された気筒の燃焼変動を抑えるための制御パラメータの補正量を算出することとする。以下に具体的に述べる。
【００３７】
図５は、点火時期と吸気ガス量との関係を示すグラフである。図５において、集合部ＳＬ１とは、初期状態のときと比較して、燃焼変動が大きくなっていない気筒群を示している。具体的には、図１の例でいうと、図示トルクの相対標準偏差と基準相対標準偏差との差が所定値α以下となっている気筒群、即ち、気筒１１ａ、１１ｂ、１１ｃを示している。検出気筒ＳＬ２とは、初期状態のときと比較して、燃焼変動が大きくなっている気筒群を示している。具体的には、図１の例でいうと、図示トルクの相対標準偏差と基準相対標準偏差との差が所定値αよりも大きくなっている気筒群、即ち、気筒１１ｄを示している。
【００３８】
図５において、集合部ＳＬ１における、吸気ガス量をＧｉｍ１ａ、点火時期をＰｉ１ａ、として示し、検出気筒ＳＬ２における、吸気ガス量をＧｉｍ２ａ、点火時期をＰｉ２ａとして示している。従って、点火時期の補正量Ｐｉ１２ａはＰｉ２ａ−Ｐｉ１ａに対応し、そのときの吸気ガス量の変化量（以下、「Δ吸気ガス量」と称する）Ｇｉｍ１２ａはＧｉｍ１ａ−Ｇｉｍ２ａに対応する。
【００３９】
ＥＣＵ２０は、図５に示す点火時期と吸気ガス量との関係を示すマップを予め実験などにより求めてＲＯＭなどに保持しておき、先に述べた、検出気筒の燃焼変動を抑制したときの点火時期の補正量Ｐｉ１２ａに基づいて、当該マップより、Δ吸気ガス量Ｇｉｍ１２ａを算出する。ここで、集合部ＳＬ１における吸気ガス量Ｇｉｍ１ａは、例えば、エンジン回転数とスロットル開度とのマップを用いることにより算出される。従って、ＥＣＵ２０は、算出されたΔ吸気ガス量Ｇｉｍ１２ａに基づいて、検出気筒ＳＬ２における吸気ガス量Ｇｉｍ２ａを算出することができる。
【００４０】
ここで、吸気ガス量は、以下の流れの式（４）で示される。
【００４１】
【数４】
2009293515.tif 000006
式（４）において、Ｇｉｍは吸気ガス量、μは吸気通路３における流量係数、Ａは吸気弁の有効開口面積、Ｐａは吸気圧、Ｐｍは筒内圧、Ｒは気体定数、Ｔは吸気通路３の温度、κは比熱比、を夫々示している。ここで、吸気通路３の温度Ｔは変化しないとすると、Ｇｉｍ１ａとＧｉｍ２ａとの関係は、式（４）より以下の式（５）で示すことができる。
【００４２】
【数５】
2009293515.tif 000007
式（５）において、μ１ａ、Ｐａ１ａは夫々、集合部ＳＬ１における流量係数、吸気圧を示し、μ２ａ、Ｐａ２ａは夫々、検出気筒ＳＬ２における流量係数、吸気圧を示している。つまり、デポジットが堆積した吸気通路３に接続された検出気筒ＳＬ２と、デポジットが堆積していない吸気通路３に接続された集合部ＳＬ１と、では、流量係数及び吸気圧が異なる。Δμは流量係数の比（以下、「Δ流量係数」と称する）を示している。ここで、筒内圧Ｐｍは、気筒１１の構造によって決まる値であるので、集合部ＳＬ１、検出気筒ＳＬ２、の両方において共通の値であるとしている。式（５）を用いることにより、ＥＣＵ２０は、Δ流量係数Δμを算出することができる。ここで、吸気圧Ｐａ１ａ、Ｐａ２ａは、吸気圧センサ４２からの検出信号に基づいて算出される。
【００４３】
なお、Δ流量係数Δμを算出する際において、式（５）を用いる代わりに、Ｐａ１ａ＝Ｐａ２ａとした以下の近似式（６）を用いるとしてもよい。
【００４４】
【数６】
2009293515.tif 000008
式（６）を用いることにより、吸気圧センサ４２を有しないエンジンにおいても、Δ流量係数Δμを算出することができる。
【００４５】
次に、ＥＣＵ２０は、エンジンの回転数が変化する等した他の運転条件において、集合部ＳＬ１に対する検出気筒ＳＬ２の燃焼変動による吸気ガスの変化量（推定Δ吸気ガス量）を推定する。
【００４６】
図６は、点火時期と吸気ガス量との関係を示すグラフである。図６において、Δ吸気ガス量Ｇｉｍ１２が算出されたときの運転条件を「検出運転条件」とし、それ以外の他の運転条件の一例を「推定運転条件」としている。
【００４７】
まず、ＥＣＵ２０は、エンジンの回転数が変化する等して運転条件が変化して推定運転条件となった場合には、Δ流量係数Δμと、推定運転条件における集合部ＳＬ１における吸気ガス量Ｇｉｍ１ｂと、に基づいて、推定運転条件における検出気筒ＳＬ２の吸気ガス量Ｇｉｍ２ｂを算出する。具体的には、ＥＣＵ２０は、上述の式（５）または式（６）を推定運転条件に適用した以下の式（７）または式（８）を用いることにより、集合部ＳＬ１における吸気ガス量Ｇｉｍ２ｂ及びΔ流量係数Δμに基づいて、検出気筒ＳＬ２における吸気ガス量Ｇｉｍ２ｂを算出する。
【００４８】
【数７】
2009293515.tif 000009
【００４９】
【数８】
2009293515.tif 000010
式（７）、（８）において、吸気圧Ｐａ１ｂは、推定条件下における集合部ＳＬ１の吸気圧を示し、吸気圧Ｐａ２ｂは、推定条件下における検出気筒ＳＬ２の吸気圧を示している。吸気圧Ｐａ１ｂ、Ｐａ２ｂは、吸気圧センサ４２からの検出信号より算出される、又は、エンジン回転数とスロットル開度とのマップを用いて算出される。このようにして、検出気筒ＳＬ２における吸気ガス量Ｇｉｍ２ｂを算出した後、推定Δ吸気ガス量Ｇｉｍ１２ｂ（＝Ｇｉｍ１ｂ−Ｇｉｍ２ｂ）を算出する。
【００５０】
次に、ＥＣＵ２０は、算出された推定Δ吸気ガス量Ｇｉｍ１２ｂに対応する点火時期の補正量Ｐｉ１２ｂを、点火時期と吸気ガス量との関係を示すマップより求める。このようにすることで、推定運転条件の場合において、検出気筒の燃焼変動を抑えるための点火時期の補正量Ｐｉ１２ｂを算出することができる。
【００５１】
なお、制御パラメータとしては、点火時期に限られるものではなく、代わりに、又は、加えて、燃料噴射量、吸気弁の開弁時間、などの他の制御パラメータを用いるとしてもよいのは言うまでもない。また、エンジン１０としては、ＥＧＲ装置を備えたものには限られないのは言うまでもない。要は、吸気通路３にデポジットが堆積するエンジンであれば、本発明を適用可能である。
【００５２】
以上に述べたようにすることで、本実施形態に係る内燃機関の制御方法では、ＥＣＵ２０は、検出運転条件とは異なる他の運転条件の場合において、検出気筒の燃焼変動を抑えるための制御パラメータの補正量を算出することができる。これにより、フィードバック制御時間の短縮化を図ることができ、燃費、エミッション、ドライバビリティを速やかに補償することができる。
【００５３】
［制御処理］
次に、上述の内燃機関の制御処理について、図７のフローチャートを用いて説明する。以下の内燃機関の制御処理では、ＥＣＵ２０は、クランク角に基づいて、複数の気筒１１において、初期状態のときよりも燃焼変動が大きい気筒があるか否かについて判定する。そして、ＥＣＵ２０は、初期状態のときよりも燃焼変動が大きい気筒があると判定した場合には、当該気筒（検出気筒）の制御パラメータを補正し、このときの補正量に基づいて、例えばエンジン回転数が変化した場合などの他の運転条件の場合において、検出気筒の燃焼変動を抑えるための制御パラメータの補正量を算出する。
【００５４】
ステップＳ１０１において、ＥＣＵ２０は、クランク角より気筒１１毎の燃焼変動を算出する。上述の例でいうと、ＥＣＵ２０は、気筒１１ａ〜１１ｄの夫々について、クランク角センサ４１により検出されたクランク角に基づいて、複数回のサイクルの夫々において、図示トルクを算出し、複数回のサイクルにおける図示トルクに基づいて、図示トルクの相対標準偏差ＣＶａ〜ＣＶｄを算出する。
【００５５】
ステップＳ１０２において、ＥＣＵ２０は、算出された気筒１１毎の燃焼変動と初期状態のときの燃焼変動との差が所定値よりも大きくなっているか否かについて判定する。上述の例でいうと、ＥＣＵ２０は、気筒１１ａ〜１１ｄの夫々について、図示トルクの相対標準偏差ＣＶａ〜ＣＶｄと基準相対標準偏差ＣＶｉｎｉとの差が所定値αよりも大きくなっているか否かについて判定する。このようにすることで、吸気通路にデポジットが堆積しているか否かを、各気筒毎に検出することができる。ＥＣＵ２０は、いずれかの気筒１１について、図示トルクの相対標準偏差ＣＶと基準相対標準偏差ＣＶｉｎｉとの差が所定値αよりも大きくなっていると判定した場合には、ステップＳ１０３の処理へ進み、全ての気筒１１について、図示トルクの相対標準偏差ＣＶと基準相対標準偏差ＣＶｉｎｉとの差が所定値α以下になっていると判定した場合には、本制御処理を終了する。
【００５６】
ステップＳ１０３において、ＥＣＵ２０は、検出運転条件下における制御パラメータの補正量を算出する。上述の例でいうと、ＥＣＵ２０は、図示トルクの相対標準偏差ＣＶと基準相対標準偏差ＣＶｉｎｉとの差が所定値α以下となるように、検出気筒ＳＬ２の点火時期を補正し、そのときの点火時期の補正量を、検出運転条件下における検出気筒ＳＬ２の点火時期の補正量Ｐｉ１２ａとして算出する。
【００５７】
ステップＳ１０４において、ＥＣＵ２０は、Δ流量係数を算出する。上述の例でいうと、ＥＣＵ２０は、検出運転条件下における検出気筒ＳＬ２の補正量Ｐｉ１２ａに基づいて、点火時期と吸気ガス量とのマップより、検出運転条件下における検出気筒ＳＬ２のΔ吸気ガス量Ｇｉｍ１２ａを算出し、算出されたΔ吸気ガス量Ｇｉｍ１２ａに基づいて、式（５）または式（６）を用いて、Δ吸気ガス量に対応するΔ流量係数Δμを算出する。
【００５８】
ステップＳ１０５において、ＥＣＵ２０は、検出運転条件とは異なる他の条件下において、制御パラメータの補正量を算出する。上述の例でいうと、他の運転条件の一例たる推定運転条件下において、ＥＣＵ２０は、Δ流量係数Δμと、集合部ＳＬ１における吸気ガス量Ｇｉｍ１ｂと、に基づいて、式（７）または式（８）を用いて、推定Δ吸気ガス量Ｇｉｍ１２ｂを算出し、推定Δ吸気ガス量Ｇｉｍ１２ｂに基づいて、点火時期と吸気ガス量とのマップより、当該推定運転条件下における検出気筒ＳＬ２の点火時期の補正量Ｐｉ１２ｂを算出する。この後、ＥＣＵ２０は、本制御処理を終了する。このようにすることで、検出運転条件とは異なる他の運転条件下において、検出気筒の燃焼変動を抑えるための制御パラメータの補正量を算出することができ、フィードバック制御時間の短縮化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】各実施形態に係る内燃機関の模式図である。
【図２】気筒内部の断面構成を示している。
【図３】各気筒における図示トルクの時間に対する変化を示すグラフである。
【図４】各気筒における相対標準偏差を示すグラフである。
【図５】点火時期と吸気ガス量との関係を示すグラフである。
【図６】点火時期と吸気ガス量との関係を示すグラフである。
【図７】本実施形態に係る制御処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６０】
１０  エンジン
１１  気筒
１２  ピストン
２０  ＥＣＵ
４１  クランク角センサ
【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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