(57)【要約】【課題】多気筒内燃機関に対し、各気筒間での燃焼状態のバラツキを高い精度で検出し、この燃焼状態のバラツキを効果的に解消することができる内燃機関の燃焼制御装置を提供する。【解決手段】アクセルオフに伴う燃料カット動作に先立って、一時的に空燃比をリーン側に移行させるＡ／Ｆリーン制御を実行する。このＡ／Ｆリーン制御の実行に伴って失火が発生した場合、燃料カット動作解除後におけるその失火気筒に対する燃料噴射量の増量補正を行う。失火が発生しなかった場合、次回のＡ／Ｆリーン制御の実行時には、更に空燃比をリーン側に移行し、一部の気筒で失火が発生するまでこの動作を繰り返す。複数気筒が失火した場合には、次回のＡ／Ｆリーン制御の実行には、空燃比を僅かにリッチ側に移行させる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
多気筒内燃機関の各気筒毎における混合気の燃焼状態を個別に制御するための内燃機関の燃焼制御装置において、
上記各気筒それぞれに供給される混合気の空燃比を一律にリーン側に移行させるリーン移行調整手段と、
このリーン移行調整手段によって空燃比をリーン側に移行させた際に、失火が発生した場合、その失火発生気筒を認識する失火発生気筒認識手段と、
この失火発生気筒認識手段によって失火発生気筒が認識された際、混合気の燃焼力を変化させるパラメータを、この失火発生気筒の燃焼力が高くなるように補正する燃焼力補正手段とを備えていることを特徴とする内燃機関の燃焼制御装置。
【請求項２】
上記請求項１記載の内燃機関の燃焼制御装置において、
上記リーン移行調整手段は、吸気系に備えられたスロットルバルブが略全閉状態となって燃料カット条件が成立した場合に、燃料カット動作に先立って、混合気の空燃比を一律にリーン側に移行させる構成となっていることを特徴とする内燃機関の燃焼制御装置。
【請求項３】
上記請求項１または２記載の内燃機関の燃焼制御装置において、
上記失火発生気筒認識手段による失火発生気筒の認識動作は、内燃機関がゼロトルク運転領域または負トルク運転領域にある場合に実行されることを特徴とする内燃機関の燃焼制御装置。
【請求項４】
上記請求項１、２または３記載の内燃機関の燃焼制御装置において、
上記混合気の燃焼力を変化させるパラメータは燃料噴射量であって、
上記燃焼力補正手段は、上記失火発生気筒認識手段によって失火の発生が認識された気筒に対して燃料噴射量を増量補正するよう構成されていることを特徴とする内燃機関の燃焼制御装置。
【請求項５】
上記請求項１〜４のうち何れか一つに記載の内燃機関の燃焼制御装置において、
上記失火発生気筒認識手段は、各気筒の膨張行程時において気筒内で発生するイオンの量に応じて検出されるイオン電流値に基づいて失火発生気筒を認識する構成となっていることを特徴とする内燃機関の燃焼制御装置。
【請求項６】
上記請求項１〜５のうち何れか一つに記載の内燃機関の燃焼制御装置において、
上記リーン移行調整手段は、所定の燃焼力判定動作実行条件が成立した際に、各気筒それぞれに供給される混合気の空燃比を一律にリーン側に移行させるようになっていると共に、上記空燃比を一律にリーン側に移行させても失火が発生しない場合、上記燃焼力判定動作実行条件が成立する度に空燃比を一律に段階的にリーン側に移行させていき、失火が発生するまで、その動作を繰り返すよう構成されていることを特徴とする内燃機関の燃焼制御装置。
【請求項７】
上記請求項６記載の内燃機関の燃焼制御装置において、
上記失火発生気筒認識手段によって複数の気筒で失火が発生したと認識された際、上記リーン移行調整手段によって段階的にリーン側に移行させていった空燃比変化量よりも小さな空燃比変化量で上記各気筒それぞれに供給される混合気の空燃比を一律にリッチ側に移行させていくリッチ移行調整手段を備えていることを特徴とする内燃機関の燃焼制御装置。
【請求項８】
上記請求項６記載の内燃機関の燃焼制御装置において、
上記失火発生気筒認識手段によって気筒の失火が認識されない場合、上記リーン移行調整手段が、各気筒それぞれに供給される混合気の空燃比を一律にリーン側に移行させると共に、燃焼力補正手段が、過去に混合気の燃焼力を変化させるパラメータを燃焼力が高くなるように補正されていた気筒に対して、そのパラメータを燃焼力が低くなるように補正する構成となっていることを特徴とする内燃機関の燃焼制御装置。
【請求項９】
上記請求項８記載の内燃機関の燃焼制御装置において、
上記混合気の燃焼力を変化させるパラメータを燃焼力が高くなるように補正する補正量に対して、そのパラメータを燃焼力が低くなるように補正する補正量は小さく設定されていることを特徴とする内燃機関の燃焼制御装置。
【請求項１０】
上記請求項１〜９のうち何れか一つに記載の内燃機関の燃焼制御装置において、
上記混合気の燃焼力を変化させるパラメータの補正量は、所定の反映率に応じて変更されるようになっており、内燃機関の負荷率が高いほど上記反映率は小さく設定されることを特徴とする内燃機関の燃焼制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車に搭載されるエンジン等の内燃機関の燃焼制御装置に係る。特に、本発明は、多気筒内燃機関において、各気筒間での燃焼状態のバラツキを解消するための対策に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用多気筒エンジン等のように、各気筒毎にインジェクタ（燃料噴射弁）や点火プラグ等を設けて混合気（空気と燃料との混合気）を燃焼させる内燃機関では、各気筒相互間での燃料噴射量、吸入空気量、圧縮比などのバラツキに起因して、気筒間での燃焼状態（燃焼力）に差が生じてしまうことがある。このような状況では、各気筒において発生するトルクが一律とならず、エンジントルクを安定的に得ることができなくなってドライバビリティの悪化を招いてしまうことになる。また、排気エミッションの悪化の原因にもなる。
【０００３】
特に、全気筒に共通のスロットルバルブを備えた１スロットルエンジンに比べて、気筒毎または気筒群毎にスロットルバルブを備えた独立スロットルエンジンの場合には、各スロットルバルブの個体差に起因する吸入空気量のバラツキが大きくなりやすく、各気筒相互間での燃焼状態の差も大きくなりやすい傾向にある。また、エンジンの低負荷運転時（吸入空気量が比較的少ない場合）には、上記バラツキによる影響度合いが大きくなるため、独立スロットルエンジンの低負荷運転時には、上記課題が大きくなってしまう。
【０００４】
以上のことから、従来より、各気筒毎の燃焼状態を検出し、これら燃焼状態にバラツキが生じている場合には、それを解消する技術が求められている。
【０００５】
この点に鑑みられたものとして下記の特許文献１および特許文献２が提案されている。
【０００６】
特許文献１には、内燃機関が低負荷状態にあるときに、各気筒での混合気の燃焼に伴って発生するイオンの量をイオン電流値として検出し、この検出された各気筒毎のイオン電流値に基づいて各気筒毎の燃料噴射量を補正して、各気筒間の燃焼のバラツキを低減することが開示されている。
【０００７】
また、下記の特許文献２には、均質燃焼実行領域での上記イオン電流値に基づいて燃料噴射時期の補正を行って、各気筒間の燃焼のバラツキを低減することが開示されている。
【特許文献１】特開２０００−４５８４６号公報
【特許文献２】特開２０００−８０９４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、上述した各特許文献に開示されている各気筒毎の燃焼状態の検出手法は、各気筒での混合気の燃焼に伴う僅かなイオン電流の差を検出して、各気筒の燃焼状態にバラツキが生じていることを見出すものであり、この僅かなイオン電流の差を検出するための高精度な判定ロジックを必要とするものであった。
【０００９】
本発明の発明者は、上記各特許文献に開示されている技術では、各気筒間の燃焼状態のバラツキを確実に判別することは困難であることに鑑み、各気筒間に燃料噴射量、吸入空気量、圧縮比などのバラツキが生じていることを検出するための新たな手法について考察を行った。そして、上記バラツキに起因して、他の気筒に比べて燃焼力が低くなっている気筒においてのみ、他の気筒では現れない現象を生じさせるような制御動作を実施することで、この燃焼力が低くなっている気筒を正確に抽出することができる技術について検討した。
【００１０】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、多気筒内燃機関に対し、各気筒間での燃焼状態のバラツキを高い精度で検出し、この燃焼状態のバラツキを効果的に解消することができる内燃機関の燃焼制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
−課題の解決原理−
上記の目的を達成するために講じられた本発明の解決原理は、運転状態にある内燃機関の各気筒の空燃比をリーン側に移行させていき、これにより、複数気筒のうち特に燃焼力が低い状態となっていた気筒に対して強制的に失火を生じさせることで、他の気筒よりも燃焼力が低かったことを明確に判別できるようにしている。例えば、各気筒のイオン電流を検出する場合、混合気の燃焼が行われた気筒と失火が発生している気筒とでは、そのイオン電流の検出値に大きな差が生じる。このため、上述した強制的な失火を発生させることで、燃焼力が低い状態となっていた気筒を明確に抽出できる。そして、この失火が生じた気筒（燃焼力が低い状態であった気筒）に対して燃料噴射量（混合気の燃焼力を変化させるパラメータ）の増量補正等を行うことで、燃焼力を他の気筒に近付けて、全気筒に一律な燃焼力が得られるようにしている。
【００１２】
−解決手段−
具体的に、本発明は、多気筒内燃機関の各気筒毎における混合気の燃焼状態を個別に制御するための内燃機関の燃焼制御装置を前提とする。この内燃機関の燃焼制御装置に対し、リーン移行調整手段、失火発生気筒認識手段、燃焼力補正手段を備えさせている。リーン移行調整手段は、上記各気筒それぞれに供給される混合気の空燃比を一律にリーン側に移行させるものである。失火発生気筒認識手段は、上記リーン移行調整手段によって空燃比をリーン側に移行させた際に、失火が発生した場合、その失火発生気筒を認識する。燃焼力補正手段は、上記失火発生気筒認識手段によって失火発生気筒が認識された際、混合気の燃焼力を変化させるパラメータを、この失火発生気筒の燃焼力が高くなるように補正する。
【００１３】
この特定事項により、各気筒毎における混合気の燃焼状態を個別に制御するに際し、先ず、各気筒それぞれに供給される混合気の空燃比を一律にリーン側に移行させる。つまり、各気筒に供給される混合気を失火しやすい状態に移行させる。そして、この際、一部の気筒に失火が発生した場合、その気筒は、空燃比をリーン側に移行させる前段階から、他の気筒に比べて燃焼力が低かったと判別できる。つまり、複数気筒のうち最も燃焼力が低い状態となっていた気筒、または、他の気筒に対して燃焼力が低い状態となっていた複数の気筒に対して強制的に失火を生じさせるような空燃比制御を実行することで、この燃焼力が低い状態であった気筒と他の気筒とを明確に判別することができる。このようにして燃焼力が低い状態であった気筒を判別（抽出）した後、この気筒に対して燃料噴射量の増量補正等（混合気の燃焼力を変化させるパラメータを、燃焼力が高くなるように補正する動作）を行うことで、燃焼力を高めるような補正動作を実行する。これにより、燃焼力が低かった気筒の燃焼力を他の気筒の燃焼力に近付けることができる。その結果、各気筒相互間での燃料噴射量、吸入空気量、圧縮比などのバラツキに起因する気筒間での燃焼力の差を縮小できて、エンジントルクの安定化によるドライバビリティの改善、および、排気エミッションの改善を図ることができる。また、このようにして一部の気筒の燃焼力を高めたことで、他の気筒（パラメータの補正を行わなかった気筒）の燃焼力が相対的に低い状態となった場合には、上述した動作と同様に、この燃焼力が低い気筒を判別し、この気筒に対して燃料噴射量の増量補正等を行う。この動作を繰り返すことで、全気筒の燃焼力を略一律にすることが可能になる。
【００１４】
上記混合気の空燃比を一律にリーン側に移行させる動作の実行タイミングとして具体的には以下のものが挙げられる。つまり、吸気系に備えられたスロットルバルブが略全閉状態となって燃料カット条件が成立した場合に、リーン移行調整手段が、燃料カット動作に先立って、混合気の空燃比を一律にリーン側に移行させる構成としている。
【００１５】
このようなタイミングで混合気の空燃比を一律にリーン側に移行させるようにすれば、空燃比を一旦リーン側に移行させた後に、燃料カット動作に移ることになり、この燃料カット動作に移る際の急激なトルク変動を抑制することができ、車両の挙動を抑制することができてドライバビリティの改善を図ることができる。つまり、このタイミングで混合気の空燃比をリーン側に移行させることにより、ドライバビリティの改善を図りながらも、上述した如く燃焼力が低い状態であった気筒の抽出を行うことができる。また、車両用内燃機関に適用した際、スロットルバルブが略全閉状態となっている場合には、運転者の車両加速要求は生じていない（アクセルペダルも全閉状態である）と想定されるので、この際に、空燃比を強制的にリーン側に移行させて各気筒それぞれの燃焼力を低下させたとしても、運転者に違和感を与えることがない。即ち、一部の気筒を強制的に失火させる制御を行うことで燃焼力が低い気筒を判別する動作が実行されていることを運転者に意識させることの無いタイミングで燃焼力の判別動作を行いながらも、上述した解決手段に係る作用効果を得ることができる。
【００１６】
また、上記失火発生気筒認識手段による失火発生気筒の認識動作を、内燃機関がゼロトルク運転領域または負トルク運転領域にある場合に実行するようにしている。
【００１７】
一般に、例えば燃料噴射弁や点火栓などの異常が原因で失火が発生する場合には、内燃機関が正トルクを発生している際に失火判定動作を行い、失火発生頻度が所定値以上であれば、運転者への警告等を実施することが法規では要求されている。つまり、内燃機関がゼロトルク運転領域または負トルク運転領域にある場合には、失火発生の有無を判定する必要はないと規定されている。本解決手段は、この法規で要求されていないタイミングで強制的に失火を発生させることで燃焼力が低い気筒を判別するようにしている。つまり、上記法規で規定されている期間中（正トルク発生期間中）に強制的な失火を行うものではない。このため、上記異常が生じていないにも拘わらず正トルク発生期間中に失火が発生して、上記異常に起因する失火の判定が適切に行えなくなるといった状況が回避できる。このため、法規の要求を満たしながらも、上述した解決手段に係る作用効果（燃焼力が低い状態であった気筒を抽出すること）を得ることができる。言い換えると、本解決手段は、これまで法規で規定されている期間中においてのみ必要とされていたシステム（失火判定システム）を、法規で規定されている期間外においても有効利用して上記作用効果を得るようにしたものである。
【００１８】
上記混合気の燃焼力を変化させるパラメータとして具体的には燃料噴射量である。この場合、上記燃焼力補正手段は、上記失火発生気筒認識手段によって失火の発生が認識された気筒に対して燃料噴射量を増量補正するよう構成される。
【００１９】
また、上記失火発生気筒認識手段によって失火発生気筒を認識する手段として具体的には、各気筒の膨張行程時において気筒内で発生するイオンの量に応じて検出されるイオン電流値に基づいて失火発生気筒を認識するようになっている。
【００２０】
上記混合気の空燃比を一律にリーン側に移行させるリーン移行調整手段の動作として具体的には以下のものが挙げられる。上記リーン移行調整手段は、所定の燃焼力判定動作実行条件が成立した際に、各気筒それぞれに供給される混合気の空燃比を一律にリーン側に移行させるようになっていると共に、上記空燃比を一律にリーン側に移行させても失火が発生しない場合、上記燃焼力判定動作実行条件が成立する度に空燃比を一律に段階的にリーン側に移行させていき、失火が発生するまで、その動作を繰り返す構成となっている。この場合、上記燃焼力判定動作実行条件とは、例えば内燃機関の燃料カット実行条件が挙げられる。つまり、上述した如く、燃料カット実行条件が成立した場合に、燃料カット動作に先立って、混合気の空燃比を一律にリーン側に移行させることになる。
【００２１】
上記燃焼力判定動作実行条件が成立して空燃比を一律にリーン側に移行させた場合に、何れの気筒においても失火が発生しない場合、次回の燃焼力判定動作実行条件成立時には、更に空燃比を一律にリーン側に移行させ、よりいっそう失火が発生しやすい状態にする。このような動作を繰り返すことで、燃焼力判定動作の開始前における各気筒の燃焼力が比較的高い状況であっても、燃焼力が低い気筒を抽出することができ、それに応じて上記パラメータの補正を行うことで各気筒の燃焼力を略一律にすることが可能になる。
【００２２】
また、上記失火発生気筒認識手段によって複数の気筒で失火が発生したと認識された際、上記リーン移行調整手段によって段階的にリーン側に移行させていった空燃比変化量よりも小さな空燃比変化量で上記各気筒それぞれに供給される混合気の空燃比を一律にリッチ側に移行させていくリッチ移行調整手段を備えさせている。
【００２３】
複数の気筒が同時に失火した場合には、これら気筒のうち燃焼力の低い気筒を特定することができない。つまり、この場合には、一律にリーン側に移行させていた空燃比の変化量が大きすぎたことが原因であるとして、このリーン側に移行させた空燃比変化量よりも小さな空燃比変化量で上記空燃比を一律にリッチ側に移行させる。つまり、空燃比をリーン側に移行させる前の空燃比（何れの気筒でも失火が発生しなかった空燃比）と、リーン側に移行させた後の空燃比（複数の気筒で失火が発生した空燃比）との略中間の空燃比に設定して失火の発生の有無を検出する。これにより、単一の気筒のみを失火させることができる可能性が高くなり、最も燃焼力が低い気筒を抽出することができて、それに応じて上記パラメータの補正を行うことにより各気筒の燃焼力を略一律にすることが可能になる。
【００２４】
また、上述した如く、失火発生気筒認識手段によって気筒の失火が認識されない場合に、各気筒それぞれに供給される混合気の空燃比を一律にリーン側に移行させるものに対して、更に、上記燃焼力補正手段が、過去に混合気の燃焼力を変化させるパラメータを燃焼力が高くなるように補正されていた気筒に対して、そのパラメータを燃焼力が低くなるように補正している。
【００２５】
これによれば、一部の気筒において混合気の燃焼力を変化させるパラメータが高くなりすぎる（燃焼力が高くなりすぎる）といった状況を回避することができ、燃焼力補正動作の信頼性の向上を図ることができる。
【００２６】
この場合に、混合気の燃焼力を変化させるパラメータを燃焼力が高くなるように補正する補正量に対して、そのパラメータを燃焼力が低くなるように補正する補正量は小さく設定されている。
【００２７】
つまり、この気筒は、過去の判定動作において燃焼力が低い気筒であったと判断されたものであるので、上記パラメータを燃焼力が低くなるように補正する場合の補正量を、過去に上記パラメータを燃焼力が高くなるように補正した補正量と同量にしてしまうと、この気筒が、再び、燃焼力が低い気筒になってしまう可能性が高くなる。これでは各気筒の燃焼力を略一律にするための収束性が十分に確保できないので、上記パラメータを燃焼力が低くなるように補正する補正量は小さく設定している。これにより、各気筒の燃焼力を略一律にする制御の収束性を高めることができる。
【００２８】
上記パラメータを適正値に収束させるための収束性を高める構成として以下の構成が挙げられる。つまり、上記混合気の燃焼力を変化させるパラメータの補正量を、所定の反映率に応じて変更するようにし、内燃機関の負荷率が高いほど上記反映率を小さく設定するものである。
【００２９】
内燃機関の負荷率が高い場合、上記パラメータ（例えば燃料噴射量）も大きくなっており、パラメータの変化率が同一であっても、その変化量（燃料噴射変化量）は内燃機関の負荷率が低い場合に比べて大きくなる。つまり、上記パラメータが必要以上に大きくなってしまう可能性がある。このため、内燃機関の負荷率が高いほど上記反映率を小さく設定して、パラメータの変化量が必要以上に大きくなってしまうことを抑制して、制御の収束性を高めている。逆に、内燃機関の負荷率が低い場合、上記パラメータ（例えば燃料噴射量）も小さくなっており、パラメータの変化率が同一であっても、その変化量（燃料噴射変化量）は内燃機関の負荷率が高い場合に比べて小さくなる。つまり、上記パラメータを適正値まで高めるのに長い時間を要してしまう可能性がある。このため、内燃機関の負荷率が低いほど上記反映率を大きく設定して、パラメータの変化量を大きく得て、その収束性を高めている。
【発明の効果】
【００３０】
本発明では、内燃機関の各気筒の空燃比をリーン側に移行させていき、これにより、複数気筒のうち燃焼力が低い状態となっていた気筒に対して強制的に失火を生じさせることで、他の気筒よりも燃焼力が低かったことを明確に判別できるようにしている。そして、この失火が生じた気筒に対して、混合気の燃焼力を変化させるパラメータを、燃焼力が高くなるように補正している。このため、各気筒間での燃焼力の差を縮小でき、トルクの安定化によるドライバビリティの改善、および、排気エミッションの改善を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施形態では、本発明を自動車に搭載された多気筒（例えば４気筒）ガソリンエンジンに適用した場合について説明する。
【００３２】
−エンジンの構成説明−
先ず、図１を参照して、本実施形態に係るエンジン（内燃機関）１の概略構成について説明する。この図１に示すように、本実施形態に係るエンジン１は、４気筒分（図１では１気筒分のみを示す）のシリンダボア１１ａを有するシリンダブロック１１と、シリンダヘッド１２とを備えている。各シリンダボア１１ａ内には上下動可能に設けられたピストン１３が備えられ、このピストン１３が、コンロッド（コネクティングロッド）１４を介してエンジン１の出力軸であるクランクシャフト１５に連結されている。そして、シリンダボア１１ａの内部において、ピストン１３とシリンダヘッド１２とにより囲まれた空間によって燃焼室１６が区画形成されている。
【００３３】
シリンダヘッド１２には、各燃焼室１６に対応して点火プラグ（点火栓）２が取り付けられている。また、シリンダヘッド１２には、各燃焼室１６に通じる吸気ポート１２ａおよび排気ポート１２ｂがそれぞれ設けられ、これら吸気ポート１２ａおよび排気ポート１２ｂには、吸気通路３および排気通路４がそれぞれ接続されている。吸気ポート１２ａおよび排気ポート１２ｂにおいて燃焼室１６に通じる各開口端には、吸気バルブ３１および排気バルブ４１がそれぞれ設けられている。吸気バルブ３１および排気バルブ４１は、クランクシャフト１５の動力によってそれぞれ回転する吸気カムシャフト３２および排気カムシャフト４２によって開閉される。クランクシャフト１５の動力は、タイミングベルト１５ａおよび各タイミングプーリー３３，４３を介して、上記吸気カムシャフト３２および排気カムシャフト４２に伝達されている。
【００３４】
また、上記吸気ポート１２ａの近傍には、各気筒に対応して燃料噴射弁（インジェクタ）５がそれぞれ備えられている。各インジェクタ５には燃料供給系を介して所定圧力の燃料が供給されている。
【００３５】
一方、吸気通路３にはサージタンク３４が設けられ、このサージタンク３４の上流側には、スロットルモータ３６ａの駆動により開度調整されるスロットルバルブ３６が設けられている。このスロットルバルブ３６の開度に応じて吸気通路３へ導入される吸入空気量が調整されるようになっている。更に、このスロットルバルブ３６の上流側には、吸入空気を浄化するためのエアクリーナ３７が設けられている。
【００３６】
エンジン１の運転が開始されると、吸気通路３内への吸入空気の導入とともにインジェクタ５から燃料が噴射されることにより、それら吸入空気と燃料とが混合されて混合気となる。そして、エンジン１の吸入行程において、吸気バルブ３１により吸気ポート１２ａが開かれることにより混合気が吸気ポート１２ａを通じて燃焼室１６に取り込まれる。この燃焼室１６に取り込まれた混合気は、圧縮行程において圧縮された後、点火プラグ２によって着火され、その混合気が爆発・燃焼してクランクシャフト１５に駆動力が付与される（膨張行程）。燃焼後の排気ガスは、排気バルブ４１により排気ポート１２ｂが開かれることによって排気通路４に排出され（排気行程）、更に触媒４４を経て浄化された後、外部に放出される。なお、上記点火プラグ２は、イグナイタ２１から出力される高電圧の印加タイミングに応じて混合気への点火動作を実行している。
【００３７】
−制御ブロックの説明−
以上のエンジン１の運転状態はエンジンＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）６によって制御される。このエンジンＥＣＵ６は、図２に示すように、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）６１、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）６２、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）６３およびバックアップＲＡＭ６４などを備えている。
【００３８】
ＲＯＭ６２は、各種制御プログラムや、それら各種制御プログラムを実行する際に参照されるマップ等が記憶されている。ＣＰＵ６１は、ＲＯＭ６２に記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて演算処理を実行する。
【００３９】
ＲＡＭ６３は、ＣＰＵ６１での演算結果や各センサから入力されたデータ等を一時的に記憶するメモリであり、バックアップＲＡＭ６４は、エンジン１の停止時にその保存すべきデータ等を記憶する不揮発性のメモリである。これらＲＯＭ６２、ＣＰＵ６１、ＲＡＭ６３およびバックアップＲＡＭ６４は、バス６７を介して互いに接続されるとともに、外部入力回路６５および外部出力回路６６と接続されている。
【００４０】
外部入力回路６５には、アクセル開度センサ７０、水温センサ７１、エアフローメータ７２、吸気温センサ７３、Ｏ2センサ７４、スロットルポジションセンサ７５、クランク角センサ７６、カム角センサ７７、ノックセンサ７８、吸気圧センサ７９がそれぞれ接続されている。一方、外部出力回路６６には、上記インジェクタ５、イグナイタ２１および、スロットルバルブ３６を駆動するスロットルモータ３６ａなどが接続されている。
【００４１】
アクセル開度センサ７０は、ドライバにより操作されるアクセルペダル３５の開度（操作量）を検知し、その開度信号をエンジンＥＣＵ６に送信する。
【００４２】
上記水温センサ７１は、シリンダブロック１１に形成されているウォータジャケット１１ｂ内を流れる冷却水の温度を検出し、その冷却水温信号をエンジンＥＣＵ６に送信する。
【００４３】
エアフローメータ７２は、吸入空気量を検出し、その吸入空気量信号をエンジンＥＣＵ６に送信する。
【００４４】
吸気温センサ７３は、上記エアフローメータ７２と一体的に設けられ、吸入空気温度を検出して、その吸気温信号をエンジンＥＣＵ６に送信する。
【００４５】
Ｏ2センサ７４は、排気中の酸素濃度を検知するものであり、排気中の空燃比が理論空燃比にあるか否かを判定しその判定信号をエンジンＥＣＵ６に送信する。
【００４６】
スロットルポジションセンサ７５は、スロットルバルブ３６の開度を検出するものであって、そのスロットル開度検出信号をエンジンＥＣＵ６に送信する。
【００４７】
クランク角センサ７６は、クランクシャフト１５の近傍に配設されており、クランクシャフト１５の回転角（クランク角ＣＡ）および回転速度（エンジン回転数Ｎｅ）を検出するものである。具体的に、このクランク角センサ７６は、所定のクランク角（例えば３０°）毎にパルス信号を出力する。このクランク角センサ７６によるクランク角の検出手法の一例としては、クランクシャフト１５と回転一体のロータ（ＮＥロータ）の外周面の３０°おきに外歯を形成しておき、この外歯と対面して電磁ピックアップで成る上記クランク角センサ７６を配置する。そして、クランクシャフト１５の回転に伴って外歯がクランク角センサ７６の近傍を通過した際に、このクランク角センサ７６が出力パルスを発生するようになっている。尚、このＮＥロータとしては、外周面に形成される外歯が１０°おきに形成されたものが適用される場合もある。この場合、エンジンＥＣＵ６内で分周して３０°ＣＡ毎の出力パルスを発生する。
【００４８】
カム角センサ７７は、吸気カムシャフト３２の近傍に配設されており、例えば第１番気筒の圧縮上死点（ＴＤＣ）に対応してパルス信号を出力することにより気筒判別センサとして使用される。つまり、このカム角センサ７７は、吸気カムシャフト３２の１回転毎にパルス信号を出力する。このカム角センサ７７によるカム角の検出手法の一例としては、吸気カムシャフト３２と回転一体のロータの外周面の１箇所に外歯を形成しておき、この外歯と対面して電磁ピックアップで成る上記カム角センサ７７を配置し、吸気カムシャフト３２の回転に伴って外歯がカム角センサ７７の近傍を通過した際に、このカム角センサ７７が出力パルスを発生するようになっている。このロータはクランクシャフト１５の１／２の回転速度で回転するため、クランクシャフト１５が７２０°回転する毎に出力パルスを発生する。言い換えると、ある特定の気筒が同一行程（例えば第１番気筒が圧縮上死点に達した時点）となる度に出力パルスを発生する構成である。
【００４９】
ノックセンサ７８は、シリンダブロック１１に伝わるエンジンの振動を圧電素子式（ピエゾ素子式）または電磁式（マグネット、コイル）などによって検出する振動センサである。
【００５０】
吸気圧センサ７９は、サージタンク３４に備えられており、吸気通路３内の圧力（吸気管内圧力）を検出し、その吸気圧信号をエンジンＥＣＵ６に送信する。
【００５１】
そして、エンジンＥＣＵ６は、上記各種センサ７０〜７９の出力信号に基づいて、イグナイタ２１、インジェクタ５、スロットルモータ３６ａ等の各部を制御することにより、下記の燃料カット制御および燃料噴射継続制御を含むエンジン１の各種制御を実行する。
【００５２】
その一例として、イグナイタ２１による点火プラグ２の点火タイミングの基本制御としては、点火タイミングがＭＢＴ （Ｍｉｎｉｍｕｍ  Ｓｐａｒｋ  Ａｄｖａｎｃｅ  ｆｏｒ  Ｂｅｓｔ  Ｔｏｒｑｕｅ：最適点火時期）に近付くように点火タイミングの進角補正を行っていきながら、ノックセンサ７８によってノッキングが検知された場合には、点火タイミングの遅角補正を行ってノッキングを解消するといった制御が行われる。
【００５３】
また、インジェクタ５の燃料噴射の制御としては、エンジン負荷やエンジン回転数等に基づいて目標空燃比を算出し、エアフローメータ７２によって検出された吸入空気量に基づき、上記目標空燃比が得られるように燃料噴射量の制御（インジェクタ５の開弁時間の制御）が行われる。
【００５４】
また、スロットルモータ３６ａの駆動制御としては、運転者により操作されるアクセルペダル３５の開度に基づくアクセル開度信号を受けたエンジンＥＣＵ６がスロットルモータ３６ａに制御信号を送り、上記スロットルポジションセンサ７５からのスロットルバルブ３６の開度のフィードバック信号に基づいて、スロットルバルブ３６を適切な開度に制御する。これにより、エンジン１の気筒内へ導入する空気の量を制御する。
【００５５】
−点火装置−
図３は上記点火プラグ２を点火させるための点火装置の点火回路およびイオン電流検出回路を備えた点火装置示す概略構成図である。このイオン電流検出回路は、気筒内での燃焼状態に応じて発生するイオンの量をイオン電流値として測定して、気筒内での燃焼状態の認識に寄与するものである。すなわち、膨張行程において、点火プラグ２による放電が起きて、気筒内の混合気が燃焼すると、その混合気はイオン化する。このように混合気がイオン化した状態にあるときに、点火プラグ２の電極間に電圧を印加すると、イオン電流が流れる。このイオン電流を検出し、解析処理を行うことによって、気筒内での燃焼状態を認識するために上記イオン電流検出回路が備えられている。
【００５６】
この点火装置は、上記点火プラグ２、イグニッションコイル２２、上記イグナイタ２１、バッテリ８、電流検出回路９などを備えて構成されている。
【００５７】
点火プラグ２は、中心電極２３と、この中心電極２３に対し所定の火花ギャップＧａを隔てて対向する接地電極２４とを備えている。
【００５８】
電流検出回路９は、イオン電流と漏洩電流とを検出する回路であって、２つのツェナーダイオード９１，９２、コンデンサ９３、電流検出抵抗９４、抵抗９５および反転増幅回路９６などによって構成されている。
【００５９】
イグニッションコイル２２は１次コイル２５と２次コイル２６とによって構成されている。１次コイル２５の一端はバッテリ８に接続され、他端がイグナイタ２１に内蔵されたパワートランジスタ２７のコレクタに接続されている。２次コイル２６の一端は点火プラグ２に接続され、他端が２つのツェナーダイオード９１，９２を介して接地されている。
【００６０】
２つのツェナーダイオード９１，９２は互いに逆向きに直列接続されており、一方のツェナーダイオード９１にコンデンサ９３が並列に接続され、他方のツェナーダイオード９２に電流検出抵抗９４が並列に接続されている。コンデンサ９３と電流検出抵抗９４との間の電位Ｖｉｎが抵抗９５を介して反転増幅回路９６の反転入力端子（−）に入力されて反転増幅され、この反転増幅回路９６の出力電圧Ｖが電流検出信号としてエンジンＥＣＵ６に入力される。
【００６１】
以上の点火装置において、エンジン運転中は、上記エンジンＥＣＵ６からイグナイタ２１に送信される点火指令信号の立ち上がり／立ち下がりでパワートランジスタ２７がオン／オフする。パワートランジスタ２７がオンになると、バッテリ８からイグニッションコイル２２の１次コイル２５に１次電流が流れる。その後、パワートランジスタ２７がオフになると、１次コイル２５の１次電流が遮断されて２次コイル２６に高電圧が電磁誘導される。
【００６２】
この高電圧によって点火プラグ２の中心電極２３と接地電極２４との間に放電火花が発生して火炎が生成され、火花ギャップＧａの近傍に燃焼イオンが存在するようになる。このとき、点火プラグ２の火花ギャップＧａ間は導通状態となるため、放電電流は点火プラグ２の接地電極２４から中心電極２３に流れ、イグニッションコイル２２の２次コイル２６を経て電流検出回路９のコンデンサ９３に充電されるとともに、ツェナーダイオード９１，９２を経て接地側に流れる。コンデンサ９３の充電後は、ツェナーダイオード９１のツェナー電圧によって規制されるコンデンサ９３の充電電圧を電源として電流検出回路９が駆動され、イオン電流（漏洩電流）が検出される。
【００６３】
イオン電流（漏洩電流）は、放電電流とは逆向きに流れる。つまり、点火終了後は、コンデンサ９３の充電電圧によって点火プラグ２の中心電極２３と接地電極２４との間に電圧が印加されるため、エンジン１の気筒内で混合気が燃焼する際に発生する燃焼イオンによって中心電極２３と接地電極２４との間にイオン電流が流れるが、このイオン電流は、中心電極２３から接地電極２４へ流れ、さらに、接地側から電流検出抵抗９４を通ってコンデンサ９３に流れる。このとき、電流検出抵抗９４に流れるイオン電流の変化に応じて反転増幅回路９６の入力電位Ｖｉｎが変化し、反転増幅回路９６の出力端子からイオン電流に応じた電圧Ｖが電流検出信号としてエンジンＥＣＵ６に出力される。この反転増幅回路９６の出力電圧Ｖからイオン電流が検出される。
【００６４】
以上のようにしてイオン電流が検出されることにより、このイオン電流から混合気の失火の有無を判定することができる。つまり、気筒内で混合気が良好に燃焼した場合には、気筒内でのイオン発生量が十分に多く、イオン電流が、予め設定されている失火判定電流値（失火判定ライン）よりも高くなる。この場合には、失火は発生していないと判定できる。これに対し、気筒内で失火が発生している場合には、気筒内でのイオン発生量が少なく、または、イオン発生量が「０」であり、イオン電流が、上記失火判定電流値よりも低くなる。この場合には、このイオン電流が失火判定電流値よりも低くなっているタイミングで膨張行程を実行している気筒では失火が発生していると判定できる。
【００６５】
−燃料噴射継続制御−
本実施形態におけるインジェクタ５の燃料噴射制御の一つとして、所定の燃料カット（Ｆ／Ｃ）条件、例えばエンジン回転数が予め定められた所定値（燃料カット許可回転数）以上でアクセルオフ（アクセルペダル３５の開度が「０」）という条件が成立したときに燃料カット制御が実行される。そして、本実施形態に係るエンジン１は、この条件が成立した場合であっても、所定時間だけインジェクタ５からの燃料噴射を継続する燃料噴射継続制御を実施するものとなっている。この燃料噴射継続制御について以下に簡単に説明する。
【００６６】
ドライバのアクセルオフ操作に伴うスロットルバルブ３６の全閉時に、エンジン回転数が所定回転数以上である場合には、全インジェクタ５からの燃料噴射を停止する燃料カット制御が行われる。このドライバのアクセルオフ操作に伴うスロットルバルブ３６の全閉時には、駆動輪の回転力によってエンジン１が回転駆動される被駆動状態となる。そして、この際のドライバのアクセル操作として、アクセル開度が比較的大きい状態から急激なアクセルオフ操作が行われた場合には、エンジン１が比較的高いトルクを発生している状態から急激に上記被駆動状態となるため、車両にショック（振動）が発生して乗員に違和感を与えてしまうことになる。このような状況を抑制するために上記燃料噴射継続制御は行われる。つまり、ドライバのアクセルオフ操作に伴ってスロットルバルブ３６が全閉状態となっても、その後の所定時間（例えば０．５ｓｅｃ）はインジェクタ５からの燃料噴射を継続することでエンジン１の大きなトルク変動を抑え、上記所定時間の経過後に燃料カット制御を開始するようにしたものである。
【００６７】
なお、この燃料カット中に車両の速度が低下し、エンジン回転数が燃料カット許可回転数よりも低くなったときには、エンジンストールを防止するために燃料カットを中止してインジェクタ５からの燃料噴射を再開する。また、燃料カット中にアクセルペダル３５が踏まれた場合（加速時）にも、燃料カットを中止してインジェクタ５からの燃料噴射を再開する。
【００６８】
−燃焼力補正動作−
次に、本実施形態の特徴とする動作である燃焼力補正動作について説明する。この燃焼力補正動作は、各気筒間での燃焼状態（燃焼力）にバラツキが生じている場合に、そのバラツキを認識し、このバラツキを解消するものである。つまり、各気筒相互間での燃料噴射量、吸入空気量、圧縮比などにバラツキがある場合、それに起因して各気筒毎に燃焼状態（燃焼力）に差が生じてしまうことがあり、トルク不足やドライバビリティの悪化の原因となる。本実施形態に係る燃焼力補正動作は、この不具合を解消するために実行されるものであって、各気筒間での燃焼状態のバラツキを認識するための動作と、この認識したバラツキを解消するための動作とが順に行われる。
【００６９】
以下に説明する燃焼力補正動作では、上記燃焼状態のバラツキを認識し、このバラツキに応じて各気筒に対応して設けられた上記インジェクタ５からの燃料噴射量（燃料噴射期間の調整により変更される燃料噴射量）を補正することで、このバラツキを解消するようにしている。以下、具体的に説明する。
【００７０】
この燃焼力補正動作における燃焼状態バラツキ認識動作は、上述した燃料噴射継続制御が実行されている期間中に行われる。つまり、上記ドライバのアクセルオフ操作に伴ってスロットルバルブ３６が全閉状態となっても、その後の所定時間（例えば０．５ｓｅｃ）は燃料噴射継続制御によってインジェクタ５からの燃料噴射が継続されることになるが、その際の目標空燃比として、燃料噴射継続制御の開始前の目標空燃比（例えばＡ／Ｆ＝１４．５）よりもリーン側（例えばＡ／Ｆ＝１８．０）に移行させる。即ち、各気筒それぞれに供給される混合気の空燃比を一律にリーン側に移行させて、所定期間（例えば０．５ｓｅｃ）だけ、この空燃比リーン状態での運転を行う（リーン移行調整手段による空燃比のリーン側への移行動作）。以下、この期間の運転をＡ／Ｆリーン制御と呼ぶ。そして、このＡ／Ｆリーン制御の後に、上記燃料カット制御による燃料噴射の停止を行う。尚、上述した各空燃比および所定時間は上記の値に限定されるものではないが、上記Ａ／Ｆリーン制御における目標空燃比としては、全気筒が失火してしまうことがない値に設定する必要がある。
【００７１】
そして、上記Ａ／Ｆリーン制御の実行期間中に、ある一部の気筒で失火が発生した場合（失火発生気筒認識手段による失火発生気筒の認識動作）、その気筒の燃焼力は、予ねてより他の気筒の燃焼力よりも低くなっていたと判断し、燃料カット制御が解除された後にあっては、この気筒に対してのみ燃料噴射期間を延長させて、その気筒に供給される燃料の増量を図る（混合気の燃焼力を変化させるパラメータに対する燃焼力補正手段による補正動作）。これにより、この気筒の燃焼力を高めるようにする。その後、再び、燃焼力補正動作（燃焼状態のバラツキを認識するための動作および認識したバラツキを解消するための動作）が開始された場合には、上述と同様にして、失火した気筒に対して燃料噴射期間を延長させ、その気筒の燃焼力を高めるようにする。このような動作を繰り返すことで、全ての気筒の燃焼力を一律に揃えるようにしている。
【００７２】
以下、この燃焼力補正動作の具体的な動作手順について図４のフローチャートに沿って説明する。また、図５は、この燃焼力補正動作が行われる際におけるスロットルバルブ開度の変化、燃料カット実行の有無、目標空燃比（目標Ａ／Ｆ）の変化、Ａ／Ｆリーン制御実行フラグの状態、エンジントルクの変化、イオン電流検出値の変化をそれぞれ示している。
【００７３】
先ず、ドライバがアクセルペダルの踏み込み量を「０」にするなどしてスロットルバルブの開度が「０（全閉）」になると（図５におけるタイミングＴ１）、燃焼力補正動作の実行条件（燃焼力判定動作実行条件）が成立したとして、図４のルーチンが実行される。
【００７４】
ステップＳＴ１では、燃料カット（Ｆ／Ｃ）中であるか否かを判定する。燃焼力補正動作の実行条件が成立した直後は、上記燃料噴射継続制御が実行されるため燃料カット中ではなく、ステップＳＴ１でＮｏ判定されてステップＳＴ２に移る。
【００７５】
ステップＳＴ２では、上記Ａ／Ｆリーン制御（燃料カット動作に先立って実行されるＦ／Ｃ直前Ａ／Ｆリーン制御）の実行中であるか否かを判定する。燃料噴射継続制御の開始初期時にはＡ／Ｆリーン制御が実行中であるため、ステップＳＴ２でＹｅｓ判定され、ステップＳＴ３に移る。Ａ／Ｆリーン制御の実行中でない場合にはステップＳＴ２でＮｏ判定されてそのまま本ルーチンを終了する。
【００７６】
ステップＳＴ２でＹｅｓ判定されてステップＳＴ３に移ると、上記Ａ／Ｆリーン制御実行フラグ（ｘｌｎｂｆｃ）を「１」に設定する（図５におけるタイミングＴ２）。その後、ステップＳＴ４に移る。
【００７７】
ステップＳＴ４では、このＡ／Ｆリーン制御中において、上記電流検出回路９を利用してイオン電流の検出を行い、この検出されたイオン電流値が所定の失火判定ラインを下回っているか否かを判定する。そして、各気筒それぞれの膨張行程毎に、イオン電流値が上記失火判定ラインを下回っている場合には、その度に、それに対応する気筒の失火カウンタをカウント（インクリメント）する。図５ではタイミングＴ４で膨張行程を迎えている気筒において１回の失火が発生しており、イオン電流値が失火判定ラインを下回っている。この波形の場合、１気筒のみが失火している状態である。
【００７８】
また、上記Ａ／Ｆリーン制御によって目標空燃比がリーン側（例えばＡ／Ｆ＝１８．０）に移行されているため、このＡ／Ｆリーン制御の開始に伴ってエンジントルクが急速に低下していき、図５におけるタイミングＴ３では、ゼロトルク運転領域（図中のゼロトルクライン）に達し、その後、負トルク運転領域に移行していく。このエンジントルクの変化を示す波形において、実線は、上記Ａ／Ｆリーン制御が実行されることに伴うエンジントルクの変化を表している。これに対し、破線は、上記Ａ／Ｆリーン制御が実行されない従来の制御におけるエンジントルクの変化を表している。つまり、目標空燃比がリーン側に変更されることなしに、スロットルバルブの開度が「０（全閉）」になった場合のエンジントルクの変化を表している。これら波形からも明らかなように、Ａ／Ｆリーン制御が実行されることで、短時間のうちにエンジン１の運転状態はゼロトルク運転領域に移行されることになる。
【００７９】
このゼロトルク運転領域とは、駆動輪に駆動力を与えることのない低いトルクをエンジン１が発生している状態であって、路面抵抗とエンジントルクとが略釣り合った状態である。また、負トルク運転領域とは、所謂エンジン１の被駆動状態であって、駆動輪の回転力によってエンジン１が回転駆動される状態である。そして、このようなゼロトルク運転領域および負トルク運転領域は、エンジン１の失火発生頻度を検出することが法規では要求されていない運転領域であって、この期間で強制的に失火を発生させたとしても、法規が要求している失火検出には何ら悪影響を及ぼさないものとなる。
【００８０】
以上のような動作をステップＳＴ１でＹｅｓ判定されるまで（Ａ／Ｆリーン制御が終了して燃料カットが開始されるまで）繰り返す。つまり、Ａ／Ｆリーン制御が開始されてから燃料カットが開始されるまでの期間中（例えば０．５ｓｅｃ期間中）に、各気筒それぞれにおける失火回数を個別に失火カウンタに積算していく。
【００８１】
また、このＡ／Ｆリーン制御中であって、且つ法規が要求している失火判定期間ではないゼロトルク運転領域および負トルク運転領域にある期間中（図５における期間Ａ）に、各気筒それぞれに対して失火の有無を判定していき、失火が発生した場合に、その失火回数を各気筒毎に個別に失火カウンタに積算していくようにしてもよい。
【００８２】
そして、上述したＡ／Ｆリーン制御が終了して燃料カットが開始された場合（図５におけるタイミングＴ５）にはステップＳＴ１でＹｅｓ判定され、ステップＳＴ５で、上記Ａ／Ｆリーン制御実行フラグ（ｘｌｎｂｆｃ）が「１」であるか否か、つまり、上記Ａ／Ｆリーン制御が実行された後の燃料カット動作であるか否かを判定する。ここでＮｏ判定された場合には、そのまま本ルーチンを終了する。一方、ステップＳＴ５でＹｅｓ判定された場合には、ステップＳＴ６に移り、このＡ／Ｆリーン制御実行フラグ（ｘｌｎｂｆｃ）を「０」にリセットする（図５におけるタイミングＴ６）。
【００８３】
そして、ステップＳＴ７に移り、上記ステップＳＴ２〜ステップＳＴ４で実行されていたＡ／Ｆリーン制御中に失火が発生していたか否かを判定する。ここでは、上記失火カウンタのカウント値を読み出し、少なくとも何れかの気筒で失火カウンタが「１」以上の値になっておればＹｅｓ判定されることになる。
【００８４】
少なくとも何れかの気筒で失火が発生しており、何れかの失火カウンタが「１」以上の値になっておればステップＳＴ８に移る。このステップＳＴ８では、失火が発生した気筒は１つの気筒のみであるか否かを判定する。つまり、失火カウンタの値が「１」以上であるのは単一の気筒のみであるか否かを判定する。
【００８５】
そして、失火が発生した気筒が１つの気筒のみであって、ステップＳＴ８でＹｅｓ判定された場合には、ステップＳＴ９に移り、その失火気筒に対する燃料噴射期間ＴＡＵ（燃料噴射量を規定するための燃料噴射期間であって、以下、単に「燃料噴射量ＴＡＵ」と呼ぶ）を延長させて、その気筒に供給される燃料の増量を行う。具体的には、燃料噴射量ＴＡＵを１％だけ増量させる（混合気の燃焼力を変化させるパラメータを、燃焼力が高くなるように補正する動作）。これにより、現在行われている燃料カット制御が解除されて燃料噴射が再開された場合には、この失火が発生していた気筒の燃焼力が増大されることになり、他の気筒の燃焼力に近付くことになる。尚、この場合、燃料噴射量ＴＡＵの補正量の上限は、この増量補正が行われる前の基本燃料噴射量に対して「＋５％」に設定され、特定の気筒に対する燃料噴射量が多くなりすぎることを防止している。
【００８６】
このようにして燃料噴射量の増量補正を行った後、ステップＳＴ１０において、上記各気筒毎の失火カウンタのカウント値を全気筒に対してクリアする（「０」に戻す）。これは、次回のＡ／Ｆリーン制御が実行された際に、前回のＡ／Ｆリーン制御で発生した失火のカウント値の影響を残さないためであって、次回のＡ／Ｆリーン制御における各気筒の失火発生回数を正確に検出するためである。
【００８７】
一方、上記ステップＳＴ７において、上記Ａ／Ｆリーン制御中に失火が発生していなかった場合、つまり、Ａ／Ｆリーン制御中に全ての気筒で混合気の燃焼が行われていた場合には、ステップＳＴ１１に移り、次回のＡ／Ｆリーン制御において設定すべき空燃比（Ａ／Ｆ）をよりリーン側に設定する。具体的には、上記Ａ／Ｆリーン制御（上記ステップＳＴ２で実行判定されていたＡ／Ｆリーン制御）において設定されていた目標空燃比に対して「０．５」だけリーン側に移行させる。例えば、今回実施されたＡ／Ｆリーン制御での目標空燃比が「１８．０」であった場合、次回のＡ／Ｆリーン制御での目標空燃比が「１８．５」とされる。これにより、次回のＡ／Ｆリーン制御では、よりいっそう失火が発生しやすい状況となり、燃焼力が低い気筒を抽出できる可能性が高くなる。尚、この場合に変更される空燃比の上限は「２０」に設定され、空燃比（Ａ／Ｆ）が高くなりすぎることを防止している。
【００８８】
その後、ステップＳＴ１２に移り、過去に実施された燃焼力補正動作において、燃料噴射量が基本燃料噴射量に対して増量補正（上記ステップＳＴ９での１％増量補正）されている気筒が存在しているか否か（失火増量された気筒が存在しているか否か）を判別し、存在している場合には、その気筒に対する燃料噴射量の減量補正を行う。具体的には、燃料噴射量を０．２５％だけ減量する。例えば過去に１回の増量補正が行われた気筒にあっては、この減量補正により、燃料噴射量は基本燃料噴射量に対して０．７５％増量されたものとして設定される。尚、この場合の燃料噴射量の補正量の下限は０％（補正が行われていない基本燃料噴射量）に設定され、特定の気筒に対する燃料噴射量が少なくなりすぎることを防止している。
【００８９】
この場合、燃料噴射量が基本燃料噴射量に対して増量補正される場合の補正量（上記１％：ステップＳＴ９での補正量）に対して、減量補正される場合の補正量（上記０．２５％：ステップＳＴ１２での補正量）は小さく設定されている。その理由は以下のとおりである。つまり、この気筒は、過去の燃焼力補正動作において燃焼力が低い気筒であったと判断されたものであるので、上記燃料噴射量の減量補正量を、過去の燃料噴射量の増量補正量と同量（１％）にしてしまうと、この気筒が、再び、燃焼力が低い気筒になってしまう可能性が高くなる。これでは各気筒の燃焼力を略一律にするための収束性が十分に確保できないので、上記燃料噴射量の減量補正量を小さく設定している。これにより、各気筒の燃焼力を略一律にする制御の収束性を高めることができる。
【００９０】
また、上記Ａ／Ｆリーン制御において複数の気筒に失火が発生していた場合には、上記ステップＳＴ８においてＮｏ判定され、ステップＳＴ１３に移る。このステップＳＴ１３では、次回のＡ／Ｆリーン制御において設定すべき目標空燃比（Ａ／Ｆ）をよりリッチ側に設定する。具体的には、上記Ａ／Ｆリーン制御において設定されていた空燃比に対して「０．５」だけリッチ側に移行させる（リッチ移行調整手段による空燃比のリッチ側への移行動作）。例えば、今回実施されたＡ／Ｆリーン制御での目標空燃比が「１８．０」であった場合、次回のＡ／Ｆリーン制御での目標空燃比が「１７．５」とされる。これにより、次回のＡ／Ｆリーン制御では、複数の気筒が失火する状況を回避し、最も燃焼力の低い単一の気筒のみが失火する状況を得やすくしている。尚、この場合に変更される空燃比の下限は「１６」に設定され、空燃比（Ａ／Ｆ）が低くなりすぎることを防止している。このようにして次回のＡ／Ｆリーン制御において設定すべき目標空燃比（Ａ／Ｆ）をリッチ側に設定した後、上述したステップＳＴ９の動作に移る。つまり、失火が発生している複数気筒に対して燃料噴射量ＴＡＵの増量補正を行う。
【００９１】
以上説明したように、本実施形態では、運転状態にあるエンジン１の各気筒の空燃比をリーン側に移行させていき、複数気筒のうち燃焼力が低い状態となっていた気筒に対して強制的に失火を生じさせることで、他の気筒に対して燃焼力が低かったことを明確に判別できるようにしている。そして、この燃焼力が低い状態となっていた気筒に対して燃料噴射量の増量補正を行うことで、燃焼力を他の気筒に近付けて、全気筒に一律な燃焼力が得られるようにしている。このため、エンジントルクを安定的に得ることができて良好なドライバビリティを確保できる。また、排気エミッションの改善を図ることもできる。
【００９２】
尚、上述した燃焼力補正動作では、複数の気筒で失火が発生した場合（図４のステップＳＴ８でＮｏ判定された場合）、次回のＡ／Ｆリーン制御において設定すべき目標空燃比（Ａ／Ｆ）をよりリッチ側に設定（ステップＳＴ１３）した後に、失火気筒に対して燃料噴射量ＴＡＵの増量を行うようにしている（ステップＳＴ９）。これに代えて、複数の気筒で失火が発生した場合（図４のステップＳＴ８でＮｏ判定された場合）には、次回のＡ／Ｆリーン制御において設定すべき目標空燃比（Ａ／Ｆ）をよりリッチ側に設定（ステップＳＴ１３）した後に、燃料噴射量ＴＡＵの変更動作を行うことなく、次回のＡ／Ｆリーン制御において単一の気筒で失火が発生するまで（ステップＳＴ８でＹｅｓ判定されるまで）燃料噴射量ＴＡＵの増量を行わないようにしてもよい。つまり、図４のフローチャートにおいて、破線の矢印で示すように、ステップＳＴ１３の処理を行った後に、ステップＳＴ１０で失火カウンタのカウント値をクリアし、リターンさせるといった動作手順である。
【００９３】
（変形例）
次に、本発明の変形例について説明する。この変形例は、失火が発生した気筒に対して燃料噴射量の増量補正を行う際の手法が上述した実施形態のものと異なっている。その他の構成および動作は上述した実施形態のものと同一であるので、ここでは、失火が発生した気筒に対して燃料噴射量の増量補正を行う際の動作についてのみ説明する。
【００９４】
図６は、この変形例における燃焼力補正動作の手順を示すフローチャートである。この図６では、上述した実施形態に係る燃焼力補正動作の手順を示すフローチャート（図４）と同一の動作を示すステップについては、図４のものと同一のステップ番号を付してその説明を省略する。
【００９５】
ステップＳＴ１〜ステップＳＴ８、ステップＳＴ１０、ステップＳＴ１１、ステップＳＴ１３の各動作は上述した実施形態における図４で示したフローチャートのものと同一である。
【００９６】
ステップＳＴ８において、Ａ／Ｆリーン制御中に失火が発生した気筒が１つの気筒のみであってＹｅｓ判定された場合には、ステップＳＴ９’に移る。このステップＳＴ９’では、その失火気筒に対して予め割り付けられている気筒別増量値（ｋｃｙｌ）の増加補正を行う。具体的には、現在の気筒別増量値（ｋｃｙｌ）に１％だけ加算し、これを新たな気筒別増量値（ｋｃｙｌ）として登録する。尚、この場合に加算される値の上限は「＋５％」に設定され、特定の気筒に対する燃料噴射量が多くなりすぎることを防止している。
【００９７】
一方、上記ステップＳＴ１１において、Ａ／Ｆリーン制御中に失火が発生せず、次回のＡ／Ｆリーン制御において設定すべき空燃比（Ａ／Ｆ）をよりリーン側に設定した後、ステップＳＴ１２’に移り、過去に実施された燃焼力補正動作において、気筒別増量値（ｋｃｙｌ）が増加補正されている気筒が存在しているか否かを判別し、存在している場合には、その気筒における気筒別増量値（ｋｃｙｌ）を０．２５％だけ減算し、これを新たな気筒別増量値（ｋｃｙｌ）として登録する。尚、この場合に減算される値の下限は０％に設定され、特定の気筒に対する燃料噴射量が少なくなりすぎることを防止している。
【００９８】
そして、ステップＳＴ１４では、上述した如くステップＳＴ９’またはステップＳＴ１２’で登録された気筒別増量値（ｋｃｙｌ）を使用して気筒毎の燃料噴射量の演算を行う。具体的には、以下の式（１）によって燃料噴射量（ＴＡＵＩＮＪ）を算出して、その得られた燃料噴射量での燃料噴射を実行する。
【００９９】
ＴＡＵＩＮＪ←基本噴射量ＴＡＵ×（１＋ｋｃｙｌ×ｋｃｙｌｒｅｆ）  …（１）
ここで、ｋｃｙｌｒｅｆは、エンジン負荷率（ＫＬ）に対するＴＡＵへの反映率であり、図７に示すグラフによって求められる。このエンジン負荷率とＴＡＵへの反映率との関係は、予め実験などによって求められており、上記ＲＯＭ６２に記憶されている。尚、上記エンジン負荷率は、エンジン１の最大機関負荷に対する現在の負荷割合を示す値であって、例えば、上記エアフローメータ７２により検出される吸入空気量とエンジン回転数とに基づいた負荷率マップを参照して算出される。
【０１００】
ここで、エンジン負荷率とＴＡＵへの反映率との関係について説明する。図７に示すように、エンジン負荷率が低いほど燃料噴射量ＴＡＵへの反映率は大きくなり、逆に、エンジン負荷率が高いほど燃料噴射量ＴＡＵへの反映率は小さくなる。これは、エンジン負荷率が高い場合、上記燃料噴射量も多くなっており、燃料噴射量の変化率（上述の場合は１％）が同一であっても、その燃料噴射変化量は、エンジン負荷率が低い場合に比べて大きくなる。つまり、補正後の燃料噴射量が必要以上に大きくなってしまう可能性がある。このため、エンジン負荷率が高いほど上記反映率を小さく設定して、補正後の燃料噴射量が必要以上に大きくなってしまうことを抑制して、制御の収束性を高めている。
【０１０１】
逆に、エンジン負荷率が低い場合、上記燃料噴射量も少なくなっており、燃料噴射量の変化率（上述の場合は１％）が同一であっても、その燃料噴射変化量は、エンジン負荷率が高い場合に比べて小さくなる。つまり、補正後の燃料噴射量を適正値まで高めるのに長い時間を要してしまう可能性がある。このため、エンジン負荷率が低いほど上記反映率を大きく設定して、補正後の燃料噴射量を大きく得て、その収束性を高めている。
【０１０２】
尚、図７に示しているエンジン負荷率とＴＡＵへの反映率との関係は一例であって、これに限定されるものではない。
【０１０３】
以上のように本変形例では、燃焼力が低い状態となっていた気筒に対する燃料噴射量の増量補正を行うに際して、エンジン負荷率によっても、その補正量を変更するようにしている。これにより、各気筒の燃焼力を略一律にする制御の収束性を高めることができる。
【０１０４】
−他の実施形態−
以上説明した実施形態および変形例は、自動車に搭載された４気筒ガソリンエンジン１に本発明を適用した場合について説明した。本発明は、自動車用に限らず、その他の用途に使用されるエンジンに対しても適用可能である。また、気筒数やエンジン形式（直列型やＶ型や水平対向型等の別）についても特に限定されるものではない。
【０１０５】
また、上記実施形態および変形例では、燃料カット動作に先立ってＡ／Ｆリーン制御を実行することで、燃焼力が低い気筒を抽出するようにしていた。本発明はこれに限らず、任意のタイミングで上記Ａ／Ｆリーン制御を実施するものも技術的思想の範疇である。
【０１０６】
また、上記実施形態および変形例では、混合気の燃焼力を変化させるパラメータを燃料噴射量（燃料噴射期間）としていたが、その他のパラメータを補正することで、混合気の燃焼力を変化させるようにしてもよい。例えば、インジェクタ５からの燃料噴射タイミングを変更することで混合気の燃焼力を高めるようにしてもよし、吸気バルブ３１の開弁期間を延長させたりリフト量を大きくすることで混合気の燃焼力を高めるようにしてもよい。
【０１０７】
また、上記実施形態および変形例では、全気筒に共通のスロットルバルブ３６を備えた１スロットルエンジンに本発明を適用した場合について説明した。本発明はこれに限らず、気筒毎または気筒群毎にスロットルバルブを備えた独立スロットルエンジンに対しても適用可能である。この独立スロットルエンジンでは、各スロットルバルブの個体差に起因する吸入空気量のバラツキが大きくなりやすく、各気筒相互間での燃焼状態の差も大きくなりやすい傾向にあるため、特に、本発明を適用した場合の効果は大きく得られる。
【０１０８】
更に、上記実施形態および変形例では、失火発生気筒を認識するための手法としてイオン電流値を検出するようにしていた。本発明はこれに限らず、膨張行程が互いに隣り合う気筒同士の各膨張行程でのクランクシャフトの回転速度の差によって失火発生気筒を認識するようにしてもよい。
【０１０９】
加えて、上記実施形態および変形例では、１回のＡ／Ｆリーン制御を実施する際の目標空燃比を一定値に固定し、次回のＡ／Ｆリーン制御を実施する際に目標空燃比を変更するものとしていた。本発明は、これに限らず、例えばＡ／Ｆリーン制御の実施期間が比較的長く得られる状況では、その１回のＡ／Ｆリーン制御中に目標空燃比を次第にリーン側に移行させていき、一部の気筒で強制的に失火を発生させるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１１０】
【図１】実施形態に係るエンジンの概略構成を示すシステム構成図である。
【図２】エンジンの制御ブロックの概略を示す図である。
【図３】点火装置の回路構成を示す図である。
【図４】燃焼力補正動作の手順を示すフローチャート図である。
【図５】燃焼力補正動作実行時におけるスロットルバルブ開度の変化、燃料カット実行の有無、目標空燃比の変化、Ａ／Ｆリーン制御実行フラグの状態、エンジントルクの変化、イオン電流検出値の変化をそれぞれ示すタイミングチャート図である。
【図６】変形例における燃焼力補正動作の手順を示すフローチャート図である。
【図７】エンジン負荷率と燃料噴射量への反映率との関係の一例を示す図である。
【符号の説明】
【０１１１】
１        エンジン（内燃機関）
３６      スロットルバルブ
６        エンジンＥＣＵ
９        電流検出回路
【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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