CN102301119A - 多气缸内燃机的空燃比气缸间失调判定装置 - Google Patents

Abstract

该空燃比气缸间失调判定装置例如一旦断油运转条件等预定运转条件成立(时间点tfc)，则按照点火顺序停止对各气缸的燃料喷射，并且将被停止了燃料喷射的气缸的进气阀和排气阀从阀动作状态改变为阀停止状态。结果，在从最后进行了燃料喷射的气缸将基于该喷射出的燃料的排气(最终气体)排到排气通路的时间点之后，新的气体不会排到排气通路。因此，一旦经过预定的时间(时间点tp)，则基于设置在排气通路上的上流侧空燃比传感器的输出值的上流侧空燃比abyfs成为与最终气体的空燃比相应的值。判定装置获取该值作为与排出该最终气体的气缸的空燃比相关的数据，基于与以此方式获取的各气缸的空燃比相关的数据来判定是否发生了空燃比气缸间失调。

Description

多气缸内燃机的空燃比气缸间失调判定装置

技术领域

本发明涉及被应用于多气缸内燃机并能够判定(监视、检测)供应给各气缸的混合气体的空燃比的不均衡(空燃比气缸间失调、空燃比气缸间离散、气缸间的空燃比的不均匀性)变得过大的“多气缸内燃机的空燃比气缸间失调判定装置”。

背景技术

以往公知的搭载有电子控制式燃料喷射装置的多气缸内燃机在与各气缸连通的进气口(或者各气缸的燃烧室)配置有一个燃料喷射阀。另外，这种内燃机在排气通路上配置有三元催化剂和空燃比传感器。并且，电子控制式燃料喷射装置通过基于空燃比传感器的输出值而计算出的空燃比反馈量来控制“从各燃料喷射阀喷射的燃料的量”，以使供应给整个内燃机的混合气体的空燃比的平均与理论空燃比一致。

然而，一旦某特定的气缸的燃料喷射阀的特性成为“喷射比被指定的燃料喷射量过大的量的燃料的特性”，则仅供应给该特定的气缸的混合气体的空燃比向浓的一侧大大变化。即，气缸间的空燃比的不均匀性(空燃比气缸间离散、空燃比的气缸间失调)变大。换言之，供应给多个气缸的每个气缸的混合气体的空燃比(每个气缸空燃比)之间产生不均衡。

在此情况下，供应给内燃机的混合气体的空燃比的平均成为比理论空燃比浓的一侧的空燃比。因此，上述特定的气缸的空燃比通过基于空燃比传感器的输出值而计算出的空燃比反馈量被向稀的一侧改变，以使其接近理论空燃比。但是，该特定的气缸的空燃比仍然是比理论空燃比相当浓的一侧的空燃比。并且，其他的气缸(除特定气缸以外的气缸)的空燃比通过空燃比反馈量被向稀的一侧改变，以使其远离理论空燃比。此时，其他气缸的气缸数比特定气缸的气缸数(1气缸)多，因此其他气缸的空燃比被向比理论空燃比稍稀的一侧的空燃比改变。结果，供应给内燃机的混合气体的全体空燃比的平均与理论空燃比近似一致。

但是，由于上述特定的气缸的空燃比仍然是比理论空燃比浓的一侧的空燃比，其余的气缸的空燃比是比理论空燃比稀的一侧的空燃比，因此各气缸的混合气体的燃烧状态成为与完全燃烧(混合气体的空燃比是理论空燃比时的燃烧)不同的燃烧状态。结果，从各气缸排出的排放物的量(未燃物的量和氮氧化物的量)增多。因此，虽然供应给内燃机的混合气体的空燃比的平均是理论空燃比，但是三元催化剂无法彻底净化增多了的排放物，结果排放物有可能恶化。因此，为了不使排放物恶化，检测出气缸间的空燃比的不均匀性变得过大，并采取某些对策是较为重要的。

这样的判定“气缸间的空燃比的不均匀性(空燃比气缸间失调、气缸別空燃比的间的不均衡)”是否变得过大的现有的装置(空燃比气缸间失调判定装置)之一是通过分析配置在排气集合部的单一空燃比传感器的输出，来获取表示各气缸的空燃比的每个气缸推定空燃比。并且，现有的装置使用每个气缸推定空燃比来判定“气缸间的空燃比的不均匀性”是否过大(例如，参照日本专利文献特开2000-220489号公报)。

发明内容

发明所要解决的问题

但是，上述现有的装置必须每隔短时间的经过通过空燃比传感器检测与内燃机的旋转一起变动的排气的空燃比。因此，需要响应性非常好的空燃比传感器。另外，一旦空燃比传感器劣化，则其响应性会下降，因此存在无法高精度地推定各气缸的空燃比的问题。此外，也不容易将空燃比的变动与干扰分离。另外，需要高速的数据采样技术以及处理能力高的高性能的CPU。这样，上述现有的装置具有很多应该解決的问题。与此相对，如果在各气缸的排气口或与排气口连接的排气岐管的分支部(比排气岐管的集合部靠上游侧的部分)分别配置空燃比传感器，则能够获取每个气缸空燃比。但是，这样的装置需要多个空燃比传感器(与气缸数相应的多个空燃比传感器。

本发明是为了应对上述问题而完成的。因此，本发明的目的之一在于提供一种能够判定“气缸间的空燃比的不均匀性”是否过大的“实用性高的空燃比气缸间失调判定装置”。

本发明涉及的空燃比气缸间失调判定装置被应用于包括多个具有阀驱动装置的气缸的多气缸内燃机。

所述阀驱动装置是根据指示选择性地实现阀动作状态和阀停止状态中的任一状态的装置。

阀动作状态是指：在进气行程中打开或关闭进气阀，以至少使新鲜气体(当向进气口喷射燃料时为混合气体)经过与燃烧室连通的进气口进入到燃烧室内，并且在排气行程中打开或关闭排气阀，以使燃烧室内的气体向与燃烧室连通的排气口排出。

阀停止状态是指：所述进气阀和所述排气阀中的至少一个阀在包括所述进气行程和所述排气行程的全部的行程(即，曲轴旋转720°曲轴转角的期间)中维持闭阀状态。换言之，阀停止状态是指：使“所述进气阀和所述排气阀中的至少一个阀”成为不动作状态，以免新的气体(暂且排到排气口的气体以外的气体)排到排气口。

另外，应用了本发明涉及的空燃比气缸间失调判定装置的内燃机包括：

排气集合部，所述排气集合部与包括所述多个气缸中的至少两个以上的气缸的特定气缸组所属的全部的气缸的各个排气口连通，从所述特定气缸组所属的全部的气缸的各个燃烧室排出的气体集合在所述排气集合部；

主排气通路部，所述主排气通路部与所述排气集合部连通，并构成比所述排气集合部靠下游侧的排气通路；以及

催化剂(例如，三元催化剂)，所述催化剂被设置在所述主排气通路部上。

并且，本发明涉及的空燃比气缸间失调判定装置包括：空燃比传感器、内燃机控制装置、每个气缸空燃比数据获取装置以及空燃比气缸间失调判定装置。

所述空燃比传感器被配置在“所述排气集合部”或者“所述排气集合部和所述催化剂之间的所述主排气通路部”上。所述空燃比传感器产生与存在于配置有所述空燃比传感器的部位的气体的空燃比相应的输出值。

所述内燃机控制装置对所述特定气缸组所属的气缸的所述阀驱动装置发出指示，以在预定运转执行条件(例如，断油执行条件)未成立时使所述特定气缸组所属的全部的气缸的状态成为所述阀动作状态，

另外，所述内燃机控制装置对所述特定气缸组所属的气缸的所述阀驱动装置发出指示，以在比所述预定运转条件成立的时间点靠后的第一预定时间点之后使所述特定气缸组所属的气缸的状态根据所述内燃机的点火顺序依次从所述阀动作状态改变为所述阀停止状态。

所述每个气缸空燃比数据获取装置获取由于所述预定运转执行条件成立而所述特定气缸组所属的全部的气缸成为所述阀停止状态的时间点之后的第二预定时间点的、基于所述空燃比传感器的输出值的值，作为与被供应给所述特定气缸组所属的气缸中的最后成为所述阀停止状态的气缸(即，最终气体排出气缸)的燃烧室的混合气体的空燃比相关的数据(即，空燃比相关数据)。

所述空燃比气缸间失调判定装置在通过所述每个气缸空燃比数据获取装置“针对所述特定气缸组所属的全部的气缸的每个气缸得到了所述空燃比相关数据”的时间点之后，基于该所获取的多个空燃比相关数据来判定在被供应给所述特定气缸组所属的气缸的每个气缸的燃烧室的混合气体的空燃比之间是否产生了不均衡。

由此，一旦预定运转执行条件成立，则在之后的第一预定时间点以后，“特定气缸组所属的气缸的状态”被以与点火顺序相应的顺序从阀动作状态改变为阀停止状态。新的气体不会从成为了阀停止状态的气缸的燃烧室排出。因此，一旦从所述特定气缸组所属的全部的气缸成为所述阀停止状态的时间点变为经过了预定时间的第二预定时间点，则存在于配置有空燃比传感器的部位(即，“排气集合部”或“排气集合部和催化剂之间的主排气通路部”)的气体实质上成为以“从最后成为阀停止状态的气缸(即，最终气体排出气缸)的燃烧室排出的气体”作为主要的成分的气体。

因此，第二预定时间点的基于所述空燃比传感器的输出值的值成为与被供应给“最终气体排出气缸”的燃烧室的混合气体的空燃比相关的数据(空燃比相关数据)。每个气缸空燃比数据获取装置获取该第二预定时间点的基于所述空燃比传感器的输出值的值作为“对最终气体排出气缸的空燃比相关数据”。另外，“基于空燃比传感器的输出值的值”可以是空燃比传感器的输出值本身，也可以是基于空燃比传感器的输出值而得到的空燃比。

另一方面，预定运转执行条件在与内燃机的曲轴转角无关的时刻成立。因此，一旦由于内燃机被持续运转而足够次数的预定运转执行条件成立，则空燃比相关数据针对所述特定气缸组所属的全部的气缸的每个而被得到。或者，如后面所述，也可以通过内燃机控制装置来改变作为获取空燃比相关数据的气缸的数据获取气缸(即，应该成为最终气体排出气缸的气缸)，以能够针对所述特定气缸组所属的全部的气缸的每个尽快地得到空燃比相关数据、或者以尽量不会偏向特定的气缸而得到空燃比相关数据。并且，空燃比气缸间失调判定装置在针对所述特定气缸组所属的全部的气缸的每个得到了所述空燃比相关数据的时间点之后，基于这些所获取的多个空燃比相关数据来判定“是否发生了空燃比气缸间失调”。

这样，根据本发明，能够可靠地获取与被供应给各气缸的空燃比相应的数据(空燃比相关数据)，因此能够提供实用性高的空燃比气缸间失调。

所述内燃机控制装置可以采用断油执行条件作为所述预定运转条件。

在此情况下，所述内燃机控制装置能够构成为：

(1)当断油执行条件未成立时，在所述特定气缸组所属的各个气缸的进气行程结束前的预定的燃料喷射时刻进行对所述各个气缸的燃料的喷射，

(2)在比所述断油执行条件成立的时间点靠后的所述第一预定时间点之后，依次停止在对所述特定气缸组所属的各个气缸的所述预定的燃料喷射时刻的所述燃料的喷射，并且将被停止了所述燃料的喷射的气缸的状态从所述阀动作状态改变为所述阀停止状态。

即使被停止了燃料喷射的气缸的状态被从阀动作状态改变为阀停止状态，也不会发生燃烧，因此不会产生内燃机的运转上的问题。因此，根据上述构成，能够在不会导致内燃机的运转发生故障的情况下，获取空燃比相关数据。另外，在断油执行中新鲜气体不会流入到催化剂，因此能够抑制催化剂的劣化。“依次停止在对所述特定气缸组所属的各个气缸的所述预定的燃料喷射时刻的所述燃料的喷射”与在所述第一预定时间点之后停止对所述特定气缸组所属的全部的气缸的燃料喷射具有相同的意义。但是，在本说明书以及权利要求书中，将在本来的燃料喷射时刻不进行燃料喷射表述成燃料喷射被停止。

在此情况下，所述内燃机控制装置优选包括数据获取气缸确定装置，所述数据获取气缸确定装置当所述断油执行条件成立时，从所述特定气缸组所属的气缸中确定数据获取气缸，所述数据获取气缸是应该获取所述空燃比相关数据的气缸。并且，所述内燃机控制装置优选构成为：依次停止在对所述特定气缸组所属的各个气缸的所述预定的燃料喷射时刻的所述燃料的喷射，以使所述被确定的数据获取气缸成为所述最终气体排出气缸(以此方式向所述阀驱动装置发出指示)。

如上所述，断油执行条件在与内燃机的曲轴转角无关的时刻成立。因此，一旦由于内燃机持续运转而足够次数的断油执行条件成立，则空燃比相关数据针对所述特定气缸组所属的全部的气缸的每个而被得到。但是，也有时偏向发生断油执行条件成立的时刻是“某特定的气缸成为最终气体排出气缸的时刻”的情况。

因此，如上述构成那样，通过包括当断油执行条件成立时确定数据获取气缸的数据获取气缸确定装置，能够针对各气缸以彼此相同的频率得到空燃比相关数据。

结果，能够加快空燃比气缸间失调的可判定时期。或者，如果求出某个气缸的空燃比相关数据的平均值作为供应给该气缸的燃烧室的混合气体的空燃比(每个气缸空燃比)、通过比较该每个气缸空燃比进行空燃比气缸间失调的判定，能够提高每个气缸空燃比的可靠性，以使其在各气缸间彼此相等。

另外，所述数据获取气缸确定装置优选构成为：基于对所述特定气缸组所属的各个气缸的所述空燃比相关数据的获取次数来确定所述数据获取气缸。

根据该方式，能够更可靠地减小对各气缸的空燃比相关数据的获取频率之差。

另外，所述数据获取气缸确定装置优选构成为：

基于时间相关值来确定所述数据获取气缸，所述时间相关值与从所述断油执行条件成立的时间点到所述特定气缸组所属的各个气缸的所述预定的燃料喷射时刻的时间相应。

例如，如果在断油执行条件成立的时间点从接下来燃料喷射时刻到来的气缸停止燃料喷射，则从断油执行条件成立的时间点到停止最终气体排出气缸的燃料喷射的时间点的时间最短。但是，当数据获取气缸与那样确定的最终气体排出气缸不同时，从断油执行条件成立的时间点到停止最终气体排出气缸的燃料喷射的时间点的时间变长。该时间根据从断油执行条件成立的时间点到想作为数据获取气缸的气缸的燃料喷射时刻的时间而变化。因此，如果过度优先在气缸间以相同的频率获取空燃比相关数据，则实际的断油开始完成时期(对特定气缸组所属的全部的气缸的燃料喷射停止的时期)过度延迟，有可能导致内燃机的运转发生故障。

与此相对，根据上述方式，也基于与“从所述断油执行条件成立的时间点到所述特定气缸组所属的各个气缸的所述预定的燃料喷射时刻的时间”相应的时间相关值来确定数据获取气缸。结果，能够避免由于实际的断油开始完成时期过度延迟等而产生的不良情况。

另外，上述“时间相关值”可以是“从所述断油执行条件成立的时间点到所述特定气缸组所属的各个的气缸的所述预定的燃料喷射时刻的时间”本身，也可以是根据该时间而变化的时间(例如，“从所述断油执行条件成立的时间点到所述特定气缸组所属的各个的气缸的排气上止点的时间”)。

另外，所述数据获取气缸确定装置也可以构成为：

当所述断油执行条件成立时，将与当上次的所述断油执行条件成立时作为所述数据获取气缸的气缸不同的气缸确定为这次的数据获取气缸。

根据该方式，也能够减小对各气缸的空燃比相关数据的获取频率之差。

附图说明

图1是应用了本发明的各实施方式涉及的空燃比气缸间失调判定装置的内燃机的简要构成图；

图2是表示图1所示的上游侧空燃比传感器的输出值和上游侧空燃比的关系的图；

图3是表示本发明的各实施方式涉及的空燃比气缸间失调判定装置的電气构成的框图；

图4是开闭驱动进气阀的机构(进气阀用的可变动阀机构、进气阀开闭机构)的简要构成图；

图5是图4所示的可变机构的平面图；

图6是第一滚柱式摇臂的侧面图；

图7是第二滚柱式摇臂的侧面图；

图8是图5所示的可变机构的水平截面图；

图9是表示第一支承轴和第一销的构成的图；

图10是表示第二支承轴和第二销的构成的图；

图11是说明可变机构的动作的图；

图12是进气阀用执行器的平面图；

图13是开闭驱动排气阀的机构(排气阀用的可变动阀机构、排气阀开闭机构)的简要构成图；

图14是表示断油运转条件成立的时间点的前后的“燃料喷射、上游侧空燃比、进气阀升程量以及排气阀升程量”的时序图；

图15是表示本发明的第一实施方式涉及的空燃比气缸间失调判定装置的CPU执行的例程的流程图；

图16是表示本发明的第一实施方式涉及的空燃比气缸间失调判定装置(第一判定装置)的CPU执行的例程的流程图；

图17是表示本发明的第一实施方式涉及的空燃比气缸间失调判定装置的CPU执行的例程的流程图；

图18是表示本发明的第一实施方式涉及的空燃比气缸间失调判定装置的CPU执行的例程的流程图；

图19是表示本发明的第一实施方式涉及的空燃比气缸间失调判定装置的CPU执行的例程的流程图；

图20是用于说明本发明的第一实施方式涉及的空燃比气缸间失调判定装置的动作的一个例子的时序图；

图21是本发明的第二实施方式涉及的空燃比气缸间失调判定装置的CPU参照的各气缸的数据数计数的值的一个例子；

图22是本发明的第二实施方式涉及的空燃比气缸间失调判定装置的CPU参照的各气缸的数据数计数的值的其他的例子；

图23是用于说明本发明的第二实施方式涉及的空燃比气缸间失调判定装置的动作的一个例子的时序图；

图24是表示本发明的第二实施方式涉及的空燃比气缸间失调判定装置的CPU执行的例程的流程图；

图25是用于确定本发明的第二实施方式涉及的空燃比气缸间失调判定装置的CPU使用的优先级系数k1的表；

图26是用于确定本发明的第二实施方式涉及的空燃比气缸间失调判定装置的CPU使用的优先级系数k2的表；

图27是用于说明本发明的各实施方式的变形例涉及的空燃比气缸间失调判定装置的动作的一个例子的时序图；

图28是用于说明本发明的各实施方式的其他的变形例涉及的空燃比气缸间失调判定装置的动作的一个例子的时序图；

图29是能够应用本发明涉及的空燃比气缸间失调判定装置的其他的内燃机的简要构成图。

具体实施方式

以下，参照附图来说明本发明涉及的多气缸内燃机的空燃比气缸间失调判定装置(以下简称为“判定装置”)的各实施方式。该判定装置也是控制燃料喷射量的燃料喷射量控制装置。

<各实施方式共同的构成>

首先，对应用了各实施方式涉及的判定装置的内燃机的构成进行说明。图1是该内燃机10的简要构成图。内燃机10是四冲程火花点火式多气缸(在本例子中，第一气缸#1～第四气缸#4的直列四气缸)汽油燃料发动机。内燃机10包括主体部20、进气系统30以及排气系统40。另外，以第一气缸#1、第三气缸#3、第四气缸#4、第二气缸#2的顺序进行内燃机10的点火。因此，燃料喷射也以第一气缸#1、第三气缸#3、第四气缸#4、第二气缸#2的顺序进行。

主体部20包括气缸体部和气缸盖部。主体部20包括由活塞顶面、气缸壁面以及气缸盖部的下表面形成的多个(四个)燃烧室21。

气缸盖部包括用于向燃烧室21供应“包括空气和燃料的混合气体”的进气口22、打开或关闭进气口22(即，使燃烧室21和进气口22成为连通状态和截断状态中的任一个状态)的进气阀23。每一个气缸形成有两个进气口22。因此，每一个气缸配置有两个进气阀23。

另外，气缸盖部包括用于从燃烧室21排出排气(已燃烧气体)的排气口24、用于打开或关闭排气口24(即，使燃烧室21和排气口24成为连通状态和截断状态中的任一个状态)的排气阀25。每一个气缸形成有两个排气口24。因此，每一个气缸配置有两个排气阀25。

在气缸盖部固定有多个(四个)火花塞26。各火花塞26被配置成该火花产生部向各燃烧室21的中央部、气缸盖部的下表面附近位置露出。各火花塞26响应于点火信号从火花产生部产生点火用火花。

在气缸盖部上针对各气缸配置有后面将描述的「在图1中未图示的进气阀用的可变动阀机构以及在图1中未图示的排气阀用的可变动阀机构”。在各个气缸中配置有进气阀用的可变动阀机构的进气阀用执行器27、排气阀用的可变动阀机构的排气阀用执行器28。可变动阀机构也称为“阀驱动装置”。

进气阀用的可变动阀机构在进气阀用执行器27的状态被改变为第一状态时(即，在后述的变位部件27a被移动到作为变位端Pmax1的第一位置(通常位置)时)与在图1中未图示的进气凸轮轴协作来打开进气阀23，以在进气行程中至少使新鲜气体(在本例子中，包括新鲜气体、从燃料喷射阀29喷射的燃料的混合气体)通过进气口22进入到燃烧室21内，在其他的情况下，关闭进气阀23。处于该状态的进气阀23也称为处于“阀动作状态或活动状态”。

排气阀用的可变动阀机构在排气阀用执行器28的状态被改变为第一状态时(即，在后述的变位部件28a被移动到作为变位端Pmax1的第一位置(通常位置)时)与在图1中未图示的排气凸轮轴协作来打开排气阀25，以在排气行程中将燃烧室21内的气体向排气口24排出，在其他的情况下，关闭排气阀25。处于该状态的排气阀25也称为处于“阀动作状态或活动状态”。这样，当进气阀23和排气阀25均处于阀动作状态时，进气阀23和排气阀25动作，以产生“通常的燃烧”。

进气阀用的可变动阀机构在进气阀用执行器27的状态被改变为第二状态时(即，在后述的变位部件27a被移动到作为变位端Pmax2的第二位置(阀动作停止用位置)时)，停止进气阀23的动作，以使进气阀23维持闭阀状态。即，一旦进气阀用执行器27的状态被改变为第二状态，则进气阀23不但在曲轴转角变为与压缩行程、膨胀行程以及排气行程对应的角度的情况下而且在曲轴转角变为与进气行程对应的角度的情况下(即，无论曲轴转角是哪种角度的情况下)也维持为闭阀状态。处于该状态的进气阀23也称为处于“阀停止状态、阀不动作状态或非活动状态”。

排气阀用的可变动阀机构在排气阀用执行器28的状态被改变为第二状态时(即，在后述的变位部件28a被移动到作为变位端Pmax2的第二位置(阀动作停止用位置)时)，停止排气阀25的动作，以使排气阀25维持闭阀状态。即，一旦排气阀用执行器28的状态被改变为第二状态，则排气阀25不但在曲轴转角变为与进气行程、压缩行程以及膨胀行程对应的角度的情况下而且在曲轴转角变为与排气行程对应的角度的情况下(即，无论曲轴转角是哪种角度的情况下)也维持为闭阀状态。处于该状态的排气阀25也称为处于“阀停止状态、阀不动作状态或非活动状态”。

另外，在本说明书和权利要求书中，对于进气阀23和排气阀25中的至少一者处于阀停止状态的气缸，表述成“该气缸(该气缸的状态)处于阀停止状态”。在本说明书和权利要求书中，对于进气阀23和排气阀25的两者处于阀动作状态的气缸，表述成“该气缸(该气缸的状态)处于阀动作状态”。

在气缸盖部上还固定有多个(四个)燃料喷射阀(喷射器)29。は、在各气缸的一对进气口22的集合部上设置有一个燃料喷射阀29。燃料喷射阀29在响应于喷射指示信号、处于正常的情况下向对应的进气口22的集合部内喷射“该喷射指示信号所包含的指示燃料喷射量Fi的燃料”。这样，多个气缸21分别包括与其他气缸独立地进行燃料供应的燃料喷射阀(燃料供应装置)29。

进气系统30包括进气岐管31、进气管32、空气过滤器33、节流阀34以及节流阀执行器34a。

进气岐管31包括与各进气口22的集合部连接的多个分支部31a、以及将这些分支部集合起来的浪涌调整槽部31b。进气管32与浪涌调整槽部31b连接。进气岐管31、进气管32以及多个进气口22构成进气通路。空气过滤器33被设置在进气管32的端部。节流阀34在空气过滤器33与进气岐管31之间的位置可转动地安装在进气管32上。节流阀34通过转动来改变由进气管32形成的进气通路的开口截面积。节流阀执行器34a包括DC马达，响应于指示信号(驱动信号)而使节流阀34转动。

排气系统40包括排气岐管41、排气管42、上游侧催化剂43以及未图示的下游侧催化剂。

排气岐管41包括与各排气口24连接的多个分支部41a、以及将这些分支部41a集合起来的集合部41b。排气管42与排气岐管41的集合部41b连接。排气岐管41、排气管42以及多个排气口24构成排气经过的通路。另外，在本说明书及び权利要求书中，为了方便说明，也有时将排气岐管41的分支部41a称为排气通路分支部，将排气岐管41的集合部41b称为排气集合部，将排气管42称为主排气通路部。

上游侧催化剂43是在由陶瓷形成的承载体上承载有“作为催化剂物质的贵金属”以及“作为氧吸附放出物质的二氧化铈(CeO2)”并具有氧吸附放出功能(氧吸附功能)的三元催化剂。上游侧催化剂43被配置(安装)在排气管42上。未图示的下游侧催化剂是与上游侧催化剂43相同的三元催化剂。下游侧催化剂被配置(安装)在排气管42中的比上游侧催化剂43靠下游的位置。以上是内燃机10的简要构成。

所述判定装置包括热线式空气流量计51、节流阀位置传感器52、凸轮位置传感器53、曲轴位置传感器54、上游侧空燃比传感器55、下游侧空燃比传感器56以及加速器开度传感器57。

热线式空气流量计51检测出在进气管32内流动的进入空气的质量流量，并输出表示该质量流量(内燃机10的每单位时间的进入空气量)Ga的信号。

节流阀位置传感器52检测出节流阀34的开度，并输出表示节流阀开度TA的信号。

凸轮位置传感器53每当进气凸轮轴从预定角度旋转90度、接着再旋转90度、进一步再旋转180度时输出一个脉冲。

曲轴位置传感器54每当内燃机10的未图示的曲轴旋转10°时输出具有宽度窄的脉冲的信号，每当曲轴旋转360°时输出具有宽度宽的脉冲的信号。从曲轴位置传感器54输出的脉冲被后述的电气控制装置60(参照图3)变换为表示内燃机旋转速度NE的信号。另外，电气控制装置60基于来自凸轮位置传感器53和曲轴位置传感器54的信号来获取内燃机10的曲轴转角(例如，作为以各气缸的进气上止点为基准而表示的曲轴转角的绝对曲轴转角)。

上游侧空燃比传感器55在排气岐管41的集合部41b和上游侧催化剂43之间的位置被配置在排气岐管41的集合部41b和排气管42中的任一者(即，排气集合部或比上游侧催化剂43靠上游的主排气通路部)上。上游侧空燃比传感器55例如是日本专利文献特开平11-72473号公报、特开2000-65782号公报以及特开2004-69547号公报等公开的“具有扩散阻力层的界限电流式广域空燃比传感器”。

如图2所示，上游侧空燃比传感器55输出与流经上游侧空燃比传感器55的配设位置的排气(此时的被检测气体)的空燃比(上游侧空燃比)相应的输出值Vabyfs。被检测气体的空燃比越大(越稀)，输出值Vabyfs越大。后述的电气控制装置60存储有图2所示的空燃比变换表(映射图)Mapabyfs、通过将实际的输出值Vabyfs应用于空燃比变换表Mapabyfs，从而获取、检测出实际的上游侧空燃比abyfs。该被获取、检测出的上游侧空燃比abyfs也简称为“检测空燃比abyfs”。

这样，上游侧空燃比传感器55是配置在“所述排气集合部(集合部41b)”或者“所述排气集合部(集合部41b)与所述催化剂(上游侧催化剂43)之间的所述主排气通路部(排气管42)”上的空燃比传感器，并且是产生与存在于配置有该空燃比传感器的部位的气体的空燃比相应的输出值Vabyfs。

再次参照图1，下游侧空燃比传感器56在上游侧催化剂43与未图示的下游侧催化剂之间的位置配置在排气管42上。下游侧空燃比传感器56是公知的浓淡电池型的氧浓度传感器(O2传感器)。下游侧空燃比传感器56输出与流经下游侧空燃比传感器56的配设位置的排气的空燃比(下游侧空燃比)相应的输出值Voxs。

下游侧空燃比传感器56的输出值Voxs当下游侧空燃比比理论空燃比浓时成为最大输出值max(例如，约0.9V)，当下游侧空燃比比理论空燃比稀时成为最小输出值min(例如，约0.1V)，当下游侧空燃比是理论空燃比时，成为最大输出值max和最小输出值min的近似中间的电压Vst(例如，约0.5V)。

加速器开度传感器57检测出由驾驶者操作的加速踏板AP的操作量，并输出表示加速踏板AP的操作量Accp的信号。

另外，该判定装置包括图3所示的电气控制装置60。电气控制装置60是包括“CPU、ROM、RAM、在電源被接通的状态下存储数据并電源被切断的期间也保持存储的数据的备份RAM(或者，EEPROM等非易失性存储器)、以及包括AD变换器的接口等”的“公知的微型计算机”。

电气控制装置60的接口与所述传感器51～57连接，向CPU提供来自传感器51～57的信号。另外，该接口根据CPU的指示向各气缸的火花塞26、各气缸的进气阀用执行器27、各气缸的排气阀用执行器28、各气缸的燃料喷射阀29以及节流阀执行器34a等发送指示信号(点火信号、喷射指示信号以及驱动信号等)。另外，电气控制装置60以所获取的加速踏板的操作量Accp越大、节流阀开度TA越大的方式对节流阀执行器34a发送指示信号。

<可变动阀机构>

这里，对进气阀用的可变动阀机构和排气阀用的可变动阀机构进行说明。进气阀用的可变动阀机构和排气阀用的可变动阀机构彼此具有相同的构成。因此，首先详细描述进气阀用的可变动阀机构。

如图4所示，进气阀用的可变动阀机构包括进气凸轮轴100、凸轮101、凸轮102、阀弹簧103、可变机构104、以及上述的进气阀用执行器27。

进气阀23利用安装在进气凸轮轴100上的“主凸轮101和副凸轮102”的动作力以及阀弹簧103的施加力而被开闭。进气凸轮轴100通过正时链等与未图示的曲轴连结，并以曲轴的1/2的速度旋转。

在进气凸轮轴100上针对每一个气缸形成有一个主凸轮101和两个副凸轮102。主凸轮101被配置在两个副凸轮102之间。主凸轮101的凸轮轮廓具有通过主凸轮101打开或关闭进气阀23时的“进气阀23的作用角和依存于凸轮鼻的高度的升程量”比通过副凸轮102打开或关闭进气阀23时的“进气阀23的作用角和升程量”大的形状。

副凸轮102的凸轮轮廓具有进气阀23的升程量为0(即，凸轮鼻的高度为0)的形状。换言之，副凸轮102是仅具有基圆部的凸轮、即0升程凸轮。

在第一气缸#1、第二气缸#2、第三气缸#3以及第四气缸#4各个气缸的凸轮101，102和进气阀23之间，设置有可变机构104。即，凸轮101，102的动作力经由可变机构104而被传给两个进气阀23。

可变机构104是能够选择性地实现“向进气阀23传递主凸轮101的动作力的状态”和“向进气阀23传递副凸轮102的动作力的状态”中的任一状态的“进气阀开阀特性变更机构”。

另外，在本实施方式中，副凸轮102是零升程凸轮。因此，所谓副凸轮102的动作力被传递给进气阀23的状态意味着进气阀23维持闭阀状态、不开闭的状态(阀停止状态)。

各气缸的可变机构104被每个气缸所配置的进气阀用执行器27驱动。可变机构104如作为其平面图的图5所示包括摆动轴105。摆动轴105以与“图4所示的进气凸轮轴100”平行的方式经由间隙调整装置106而被支承在内燃机10的气缸盖部上(参照图7)。

在摆动轴105上可自由旋转地安装有一个第一滚柱式摇臂111以及一对第二滚柱式摇臂112，113。第一滚柱式摇臂111被配置在两个第二滚柱式摇臂112，113之间。第一滚柱式摇臂111的长度比第二滚柱式摇臂112，113的长度短。

在第一滚柱式摇臂111的顶端部分上枢轴支承有第一滚柱111a。第一滚柱式摇臂111通过被安装在摆动轴105上的螺旋弹簧111b向图6中的箭头X所示的方向施力。即，螺旋弹簧111b对第一滚柱式摇臂111进行施力，以使第一滚柱111a始终与主凸轮101抵接。

由此，第一滚柱式摇臂111通过主凸轮101的动作力和螺旋弹簧111b的施加力的协作使摆动轴105绕支点摆动。该第一滚柱式摇臂111也称为第一摆动部件。

另一方面，各第二滚柱式摇臂112，113的顶端部分如图7所示那样与进气阀23的基端部(具体地说、阀杆的基端部)抵接。在各第二滚柱式摇臂112，113中，在比进气阀23的抵接部位靠摆动轴105侧的部位枢轴支承有第二滚柱112a，113a。第二滚柱112a，113a的外径与第一滚柱111a的外径实质上相等。

第二滚柱112a，113a的位置被设定成：在第一滚柱111a与主凸轮101的基圆部抵接(参照图6)，并且第二滚柱112a，113a与副凸轮102的基圆部抵接(参照图7)时，该第二滚柱112a，113a的轴心和第一滚柱111a的轴心位于同一直线L上(参照图5)。

第二滚柱式摇臂112，113通过阀弹簧103向图7中的箭头Y所示的方向施力。因此，当副凸轮102使进气阀23升程(包括升程量0)时，第二滚柱112a，113a被阀弹簧103按压在副凸轮102上。

当副凸轮102未使进气阀23升程时，第二滚柱式摇臂112，113被间隙调整装置106按压在副凸轮102上。这样构成的第二滚柱式摇臂112，113也被称为第二摆动部件。

这里，对用于使第一滚柱式摇臂111和第二滚柱式摇臂112，113连结或分离的机构(切换机构)进行说明。

图8是可变机构104的水平截面图。在图8中，在作为第一滚柱111a的支承轴的“第一支承轴111c”上形成有沿第一支承轴111c的轴向延伸的第一销孔111d。第一销孔111d的两端向第一滚柱式摇臂111的两侧面开口。

如图9所示，圆柱状的第一销111e可自由滑动地插入到第一销孔111d中。第一销111e的外径与第一销孔111d的内径近似相等。第一销111e的轴向的长度与所述第一销孔111d近似相等。

再次参照图8，在作为第二滚柱112a，113a的各支承轴的“第二支承轴112b和113b”上分别形成有在轴向上延伸的“第二销孔112c和113c”。第二销孔112c，113c的各内径与第一销孔111d的内径相等。

两个第二销孔112c，113c中的一个第二销孔112c(以第一滚柱式摇臂111为基准位于与进气阀用执行器27相反侧的第二销孔)的第一滚柱式摇臂111侧的端部开口，并且其与第一滚柱式摇臂111相反侧的端部End被封闭(以下，将被封闭的端部称为“封闭端”)。

如图10所示，圆柱状的第二销112d可自由滑动地插入到第二销孔112c中。第二销112d的外径与第二销孔112c的内径近似相等。第二销112d的轴向的长度比所述第二销孔112c短。

第二销孔112c容纳有返回弹簧112e。返回弹簧112e被配置在第二销112d的基端(位于封闭端End侧的端部)和第二销孔112c的封闭端End之间。返回弹簧112e是对第二销112d向第一滚柱式摇臂111侧施力的部件。

再次参照图8，两个第二销孔112c，113c中的另一个第二销孔113c(以第一滚柱式摇臂111为基准位于进气阀用执行器27侧的第二销孔)的两端向第二滚柱式摇臂113的两侧面开口。

圆柱状的第二销113d可自由滑动地插入到该第二销孔113c中。第二销113d的外径与第二销孔113c的内径近似相等。第二销113d的轴向的长度比第二销孔113c长。

各销孔111d，112c，113c的轴心与各支承轴111c，112b，113b的轴心无需一致。但是，三个销孔111d，112c，113c的相对位置被确定为：当第一滚柱111a与主凸轮101的基圆部抵接(参照图6)并且第二滚柱112a，113a与副凸轮102的基圆部抵接时(参照图7)，三个销孔111d，112c，113c的轴心位于同一直线上。

在这样构成的机构中，第二销112d被返回弹簧112e始终向第一滚柱式摇臂111侧施力。因此，第二销112d的顶端被按压在第一销111e的基端上。与此相应地，第一销111e的顶端被按压在第二销113d的基端上。结果，第二销113d的顶端与进气阀用执行器27的变位部件27a始终抵接。

变位部件27a被进气阀用执行器27的电动马达27b移动，以可在支承轴111c，112b，113b的轴向(换言之，销111e，112d，113d的轴向)上自由进退。如上所述，进气阀用执行器27(电动马达27b)被电气控制装置60电气地控制。

“变位部件27a、返回弹簧112e、第一销111e以及第二销112d，113d”的相对配置以及尺寸被确定满足以下两个条件。

(1)如图8所示，当变位部件27a位于从可变机构104离得最大的变位端Pmax1时，换言之当返回弹簧112e伸长到预先确定的最大长度时，第二销112d的顶端和第一销111e的基端位于第二滚柱式摇臂112和第一滚柱式摇臂111的间隙，并且第一销111e的顶端和第二销113d的基端位于第一滚柱式摇臂111和第二滚柱式摇臂113的间隙。

(2)如图11所示，当变位部件27a位于可变机构104侧的变位端Pmax2时、换言之当返回弹簧112e收缩到预先确定的最小长度时，第二销112d的顶端和第一销111e的基端位于第二销孔112c内，并且第一销111e的顶端和第二销113d的基端位于第一销孔111d内。

变位部件27a、返回弹簧112e、第一销111e、以及第二销112d，113d的相对配置和尺寸按照上述(1)，(2)的条件确定，从而当变位部件27a位于变位端Pmax1时，第一滚柱式摇臂111和第二滚柱式摇臂112，113成为相互分离的状态。

在此情况下，第一滚柱式摇臂111接受主凸轮101的动作力而摆动。第二滚柱式摇臂112，113与该第一滚柱式摇臂111的摆动独立地接受副凸轮102的动作力。但是，副凸轮102是0升程凸轮，因此第二滚柱式摇臂112，113不摆动。结果，进气阀23不进行开闭动作。即，进气阀23成为阀停止状态。

然而，如上所述，当仅第一滚柱式摇臂111摆动时，第一销111e的轴心和第二销112d，113d的轴心错位。此时，第一销111e的端面的一部分和第二销112d，113d的端面的一部分需要彼此抵接。因此，第一销111e和第二销112d，113d的端面的形状和尺寸被确定满足以下的条件。

另一方面，当变位部件27a向所述变位端Pmax2变位时，第二滚柱式摇臂112和第一滚柱式摇臂111通过第一销111e连结，并且第一滚柱式摇臂111和第二滚柱式摇臂113通过第二销113d连结。即，当变位部件27a位于变位端Pmax2时，第一滚柱式摇臂111和第二滚柱式摇臂112，113相互连结。

一旦第一滚柱式摇臂111和第二滚柱式摇臂112，113相互连结，则当第一滚柱式摇臂111接受主凸轮101的动作力而摆动时，第二滚柱式摇臂112，113也与第一滚柱式摇臂111一起摆动。结果，进气阀23按照主凸轮101的凸轮轮廓进行开闭动作。即，进气阀23成为阀动作状态。

接着，对进气阀用执行器27的具体的构成进行描述。图12是表示进气阀用执行器27的构成的平面图。

进气阀用执行器27包括所述变位部件27a、被支承在气缸盖部上的所述电动马达27b、以及从电动马达27b的外周部分沿径向延伸的臂27c。臂27c的基端被固定在电动马达27b的旋转轴上，臂27c的顶端被固定在变位部件27a上。如上所述，变位部件27a与可变机构104的第二销113d的顶端抵接。进气阀用执行器27通过使电动马达27b旋转，使臂27c旋转，由此使变位部件27a移动到所述变位端变位端Pmax1和所述变位端变位端Pmax2中的任一位置。由此，进气阀用执行器27使第二销113d向轴向变位，将进气阀23的状态设定为“阀动作状态”和“阀停止状态”中的任一状态。

如图13所示，排气阀用的可变动阀机构包括排气凸轮轴150、凸轮151、凸轮152、阀弹簧153、可变机构154、以及排气阀用执行器28。凸轮151、凸轮152、阀弹簧153、可变机构154、以及排气阀用执行器28分别与上述的“凸轮101、凸轮102、阀弹簧103、可变机构104、以及进气阀用执行器27”具有相同的构成。因此，排气阀用执行器28被电气控制装置60驱动，从而排气阀25的状态被设定为“阀动作状态”和“阀停止状态”中的任一状态。以上是进气阀用可变动阀机构和排气阀用可变动阀机构的构成。

<空燃比气缸间失调判定方法的简要情况>

接着，对各实施方式涉及的判定装置共同采用的“空燃比气缸间失调判定方法”的简要情况进行说明。所谓空燃比气缸间失调判定是判定气缸间的空燃比的不均匀性是否变为需要警告值以上、换言之每个气缸空燃比之间是否产生了在排放上不能允许的程度的不均衡(即，空燃比气缸间失调)。因此，当对各气缸进行了想要供应预定的目标空燃比(例如，理论空燃比)的混合气体的空燃比控制时，如果能够针对每个气缸获取“与实际供应给各气缸的混合气体的空燃比相应的值”，通过比较这些值，能够进行空燃比气缸间失调判定。

因此，判定装置在作为预定的运转执行条件的断油运转条件(断油开始条件)成立的时间点(以下、将该时间点也称为“预定运转条件成立时间点、断油运转条件成立时间点、或者断油开始条件成立时间点”)之后的第一预定时间点之后按照点火顺序(即，燃料喷射顺序)停止对各气缸的燃料的供应(喷射)。换言之，判定装置在第一预定时间点(最初停止燃料喷射的时刻)之后按照燃料喷射顺序依次停止从设置于与各气缸对应的位置(各气缸的进气口22)的燃料喷射阀29的燃料喷射。另外，判定装置将被停止了燃料喷射的气缸的进气阀23和排气阀25均改变为阀停止状态，并维持该状态。即，判定装置从被停止了燃料喷射的气缸开始依次将该被停止了燃料喷射的气缸的状态从阀动作状态改变为阀停止状态。

在此情况下，“作为使包含在第一预定时间点之前最后喷射出的燃料的混合气体燃烧的结果而产生的排气(以下，也称为“最终气体”)”从产生该燃烧的气缸(以下、也称为“最终气体排出气缸”)的燃烧室21排到该气缸的排气口24的时间点(最终气体排出时间点)之前，从其他气缸的燃烧室21排出的排气通过排气岐管41和排气管42向上游侧催化剂43和上游侧催化剂43的下游流出。并且，在该最终气体排出时间点之后，不从任一气缸的燃烧室21向这些气缸的排气口24排出新的气体。

因此，一旦从最终气体排出时间点经过了预定的时间(例如，从最终气体排出时间点至该最终气体到达上游侧空燃比传感器55的时间点的时间)，则通过“所有的排气口24、排气岐管41、以及排气管42的比上游侧催化剂43靠上游侧的部分”形成的空间成为被最终气体实质上充满的状态。另外，以下，通过“所有的排气口24、排气岐管41、以及排气管42的比上游侧催化剂43靠上游侧的部分”形成的空间也简称为“排气滞留空间”。

结果，一旦从最终气体排出时间点经过了预定的时间，则上游侧空燃比传感器55的输出值Vabyfs变得稳定，该输出值Vabyfs成为表示“最后进行燃料喷射的气缸(即，最终气体排出气缸)”的排气的空燃比(因此，被供应给该最终气体排出气缸的混合气体的空燃比)的值。判定装置获取该输出值Vabyfs作为表示“最后进行燃料喷射的气缸(即，最终气体排出气缸)”的空燃比的数据(空燃比相关数据)而存储、储存在存储装置(RAM)中。

参照图14来具体地说明以上的动作。图14是表示上述的断油运转条件成立的时间点(断油开始条件成立时间点tfc)的前后的“燃料喷射、基于上游侧空燃比传感器55的输出值Vabyfs得到的上游侧空燃比abyfs、进气阀升程量以及排气阀升程量”的时序图。曲线CinN(N为1～4的整数)表示第N气缸的进气阀23的升程量，曲线CexN(N为1～4的整数)表示第N气缸的排气阀25的升程量。

在图14所示的例子中，从在断油开始条件成立时间点tfc之后首先到来的任一个气缸的燃料喷射时刻(上述第一预定时间点t1)，停止对该气缸的燃料喷射。另外，第一预定时间点t1也可以是与断油开始条件成立时间点tfc相比例如进行了数次的燃料喷射之后到来的燃料喷射时刻。

在图14所示的例子中，断油开始条件成立时间点tfc在紧接于第三气缸的燃料喷射结束之后到来。因此，紧接于断油开始条件成立时间点tfc之后到来的最初的燃料喷射时刻是第四气缸的燃料喷射时刻。

判定装置将第m气缸的进气阀23和排气阀25的状态均维持为“阀动作状态”，之后将进气阀23和排气阀25中的至少一个(在图14所示的例子中为两个阀)的状态改变为“阀停止状态”，直到“在断油开始条件成立时间点tfc之后的第一预定时间点t1之前对第m气缸(m＝1～4的整数)喷射出的燃料”在第m气缸的燃烧室21内燃烧，并且由该燃烧生成的排气从第m气缸的燃烧室21完全排到第m气缸的排气口24(因此，排气滞留空间)的时间点”

即，在图14所示的例子中，第三气缸的进气阀23最长时间地维持阀动作状态(参照曲线Cin3)，第三气缸的排气阀25最长时间地维持阀动作状态(参照曲线Cex3)。

这样，在断油开始条件成立时间点tfc之后的第一预定时间点t1之后，依次停止燃料喷射。但是，通过在此之前喷射出的燃料生成的排气在第一预定时间点t1之后也依次排到排气滞留空间，经过上游侧空燃比传感器55并流入到上游侧催化剂43。因此，如图14所示，从断油开始条件成立时间点tfc(实际上为第一预定时间点t1)至经过预定的时间T，基于上游侧空燃比传感器55的输出值Vabyfs获取的上游侧空燃比abyfs根据从各气缸排出的排气的空燃比而变动。

并且，一旦从断油开始条件成立时间点tfc(实际上为第一预定时间点t1)变为经过了预定的时间T的时间点tp(第二预定时间点tp)，则排气滞留空间实质上被从第三气缸的燃烧室21排出的排气充满。另外，在最终气体的排出完成的时间点之后，新的气体不会从“任一气缸的燃烧室21”流到排气滞留空间。结果，第二预定时间点tp的基于上游侧空燃比传感器55的输出值Vabyfs获取的上游侧空燃比abyfs(检测空燃比)到达与从第三气缸排出的排气的空燃比相应的恒定值af3。因此，判定装置获取值af3作为表示被供应给第三气缸的燃烧室21的混合气体的空燃比的空燃比相关数据。

然而，断油条件成立的时间点tfc与曲轴转角无关地发生。因此，即使将紧接于断油条件成立的时间点tfc之后到来的任一气缸的燃料喷射时刻作为上述第一预定时间点t1(首先停止燃料喷射的时刻)，一旦被执行充分的次数的断油运转，则也针对所有的气缸以彼此近似同等的频率来获取由上述的方法获取的空燃比相关数据。并且，判定装置也可以改变上述第一预定时间t1，使得对各气缸以更相等的频率得到空燃比相关数据。

并且，判定装置在执行了充分次数的断油运转的时间点(换言之，对于所有的气缸的每一个得到了空燃比相关数据(最低的是对于各气缸一个以上的空燃比相关数据)的时间点)之后，来获取由这些空燃比相关数据表示的每个气缸空燃比。每个气缸空燃比例如作为针对某个气缸得到的多个空燃比相关数据的平均值而求出。接着，判定装置当彼此比较这些每个气缸空燃比、其中一个气缸空燃比比剩下的气缸空燃比相差很大时，判定为发生了空燃比气缸间失调。以上是各实施方式涉及的判定装置均采用的空燃比气缸间失调判定方法的简要情况。

另外，排气滞留空间通过内燃机10在从第一预定时间点t1经过了预定的时间T的时间点tp(第二预定时间点tp)，也有时被“最终气体”和“从在排出该最终气体的气缸之前进行了排气的其他气缸排出的排气”混合起来的排气充满。但是，在此情况下，排气滞留空间中的最终气体所占的比例比从最终气体排出气缸以外的气缸排出的气体的比例大。因此，第二预定时间点tp的上游侧空燃比abyfs(检测空燃比)最大地受到最终气体排出气缸的空燃比的影响，因此能够基于通过上述的方法获取的空燃比相关数据来判定是否发生了空燃比气缸间失调。

对于这方面进一步地说明。假定当前仅供应给第三气缸的混合气体的空燃比向浓的一侧大大偏移、例如第三气缸的空燃比是11。此时，其他气缸的空燃比例如是14.5(理论空燃比)。另外，假定在上述第二预定时间点tp存在于排气滞留空间的气体包含70％的“最终气体”，包含30％的、从比排出该最终气体的气缸按照点火顺序提前一个的点火顺序的气缸排出的排气。

在此情况下，当排出了最终气体的气缸是第一气缸时，在上述第二预定时间点tp存在于排气滞留空间的气体包含70％的从第一气缸排出的气体，并包含30％的从点火顺序处于第一气缸之前的第二气缸排出的气体。在此情况下，第一气缸的空燃比和第二气缸的空燃比均是理论空燃比，因此检测空燃比大约为14.5。即，如果通过简单的加权平均计算来确定检测空燃比，则检测空燃比变为14.5(＝14.5·0.7+14.5·0.3)。

另一方面，当排出最终气体的气缸是第三气缸时，在上述第二预定时间点tp存在于排气滞留空间的气体包含70％的从第三气缸排出的气体，并包含30％的、从点火顺序处于第三气缸之前的第一气缸排出的气体。在此情况下，如果通过简单的加权平均计算来确定检测空燃比，则检测空燃比变为12.05(＝11·0.7+14.5·0.3)。

另一方面，当排出了最终气体的气缸是第四气缸时，在上述第二预定时间点tp存在于排气滞留空间的气体包含70％的从第四气缸排出的气体，并包含30％的从点火顺序处于第四气缸之前的第三气缸排出的气体。在此情况下，如果通过简单的加权平均计算来确定检测空燃比，检测空燃比变为13.45(＝14.5·0.7+11·0.3)。

此外，当排出了最终气体的气缸是第二气缸时，在上述第二预定时间点tp存在于排气滞留空间的气体包含70％的从第二气缸排出的气体，并包含30％的从点火顺序处于第二气缸之前的第四气缸排出的气体。在此情况下，如果通过简单的加权平均计算来确定检测空燃比，则检测空燃比变为14.5(＝14.5·0.7+14.5·0.3)。

这样，检测空燃比当排出最终气体的气缸是第一气缸时为14.5，当排出最终气体的气缸是第三气缸时为12.05，当排出最终气体的气缸是第四气缸时为13.45，当排出最终气体的气缸是第二气缸时为14.5。因此，排出最终气体的气缸是第三气缸时的检测空燃比与排出最终气体的气缸是第三气缸以外的气缸时相比明显变小，并且“排出最终气体的气缸是第四气缸、存在于排气滞留空间的气体包含从第三气缸排出的气体时的检测空燃比”远远小于“存在于排气滞留空间的气体未包含从第三气缸排出的气体时的检测空燃比”。

基于上述，“在上述第二预定时间点tp获取的检测空燃比”变为表示供应给“根据最后成为了阀停止状态的气缸(最终气体排出气缸)唯一确定的气缸(即，最终气体排出气缸)”或“包括根据最终气体排出气缸唯一确定的最终气体排出气缸的多个气缸”、的燃烧室的混合气体的空燃比的空燃比相关数据。

另外，上述也适用于在上述第二预定时间点tp存在于排气滞留空间的气体包含最终气体、从在点火顺序中比最终气体排出气缸提前一个点火的气缸以及提前两个点火的气缸排出的排气的情况。这是因为，在上述第二预定时间点tp存在于排气滞留空间的气体包含了最多的最终气体。

<第一实施方式涉及的空燃比气缸间失调判定装置的动作的详细情况>

接着，对第一实施方式涉及的空燃比气缸间失调判定装置(以下，称为“第一判定装置”)的实际动作进行说明。

<燃料喷射量控制>

电气控制装置60的CPU(以下，简记为“CPU”)每隔预定时间执行由图15的流程图表示的“确定获取空燃比相关数据的气缸的例程(数据获取气缸确定例程)”。因此，一旦变为预定的时刻，则CPU从图15的步骤1500开始处理，并前进到步骤1510，来判定断油要求标记XFCreq的值是否是“0”。断油要求标记XFCreq以下也记为“F/C要求标记XFCreq”。

当F/C要求标记XFCreq的值是“1”时，其表示产生了应该执行断油运转(停止来自燃料喷射阀29的燃料喷射以中止向内燃机10供应燃料的运转)的要求。当F/C要求标记XFCreq的值是“0”时，其表示未产生应该执行断油运转的要求。另外，F/C要求标记XFCreq的值通过在搭载有内燃机10的车辆的未图示的点火键开关被从断开改变为接通时执行的初始例程而设定为“0”。

当前，假定在内燃机10被起动之后、F/C要求标记XFCreq的值是“0”。在此情况下，CPU在步骤1510中判定为“是”，而前进到步骤1520，并判定断油开始条件是否成立。断油开始条件的一个例子是“节流阀开度TA为“0”(或者加速踏板操作量Accp为“0”)、并且内燃机旋转速度NE为断油开始旋转速度NEFCth以上”。该条件成立时执行的断油运转称为“減速断油运转”。另外，根据步骤1510和步骤1520的关系，減速断油开始条件也可以是“F/C要求标记XFCreq的值是“0”、节流阀开度TA是“0”、并且内燃机旋转速度NE为断油开始旋转速度NEFCth以上”。

如果断油开始条件在该时间点未成立，则CPU在步骤1520中判定为“否”，直接前进到步骤1595，暂且结束本例程。

另外，CPU每当某个气缸的曲轴转角变为进气上止点前的预定曲轴转角θa(例如，θa＝90°曲轴转角、即BTDC90°曲轴转角)时，对该气缸(以下也称为“燃料喷射气缸”)反复执行“由图16的流程图表示的例程”。该例程也称为“燃料喷射和阀动作控制例程”。

因此，一旦某个气缸的曲轴转角变为进气上止点前的预定曲轴转角θa，则CPU从图16的步骤1600开始处理，前进到步骤1610，判定F/C要求标记XFCreq的值是否是“0”。

基于上述的假定，F/C要求标记XFCreq的值是“0”。因此，CPU在步骤1610中判定为“是”，而前进到步骤1620，向该燃料喷射阀29发送喷射指示信号，以从“设置于燃料喷射气缸的进气口22的集合部的燃料喷射阀29”喷射指示燃料喷射量Fi的燃料。

另外，CPU在步骤1620中如下地计算指示燃料喷射量Fi。

(1)CPU基于“由空气流量计51测量出的进入空气量Ga、内燃机旋转速度NE以及查找表MapMc”来获取作为“进入到燃料喷射气缸的空气量”的“缸内进入空气量Mc”。缸内进入空气量Mc也可以通过公知的空气模型(按照模仿进气通路中的空气的行为的物理法则建成的模型)计算出。

(2)CPU通过缸内进入空气量Mc除以上游侧目标空燃比abyfr来求出基本燃料喷射量Fbase。这里，上游侧目标空燃比abyfr被设定为理论空燃比stoich。

(3)CPU通过主反馈量DFi来修正基本燃料喷射量Fbase。更具体地说，CPU通过对基本燃料喷射量Fbase加上主反馈量DFi来计算出最终燃料喷射量Fi。主反馈量DFi在未图示的反馈例程中通过PID控制等另外计算出，以使“基于上游侧空燃比传感器55的输出值Vabyfs获取的上游侧空燃比abyfs”至少与“上游侧目标空燃比abyfr”一致。简单地说，当上游侧空燃比abyfs比上游侧目标空燃比abyfr大时，增大主反馈DFi，当上游侧空燃比abyfs比上游侧目标空燃比abyfr小时，减少主反馈DFi。

根据以上，对燃料喷射气缸执行燃料喷射，以使供应给该燃料喷射气缸的混合气体的空燃比与理论空燃比一致。

接着，CPU前进到步骤1630，向该燃料喷射气缸的“进气阀用执行器27和排气阀用执行器28”发送指示信号，以将燃料喷射气缸的“进气阀23和排气阀25”的状态设定为“阀动作状态”。即，CPU将进行燃料喷射的气缸的状态设定为“阀动作状态”。之后，CPU前进到步骤1695，暂且结束本例程。通过以上的处理，对燃料喷射气缸在“燃料喷射气缸的进气行程结束前的预定的燃料喷射时刻”执行通常的燃料喷射(燃料供应)，该燃料喷射气缸执行进气、压缩、爆发(膨胀)以及排气的动作。

另外，CPU每隔预定时间执行由图17的流程图表示的“断油结束判定例程”。因此，一旦变为预定的时刻，则CPU从图17的步骤1700开始处理，前进到步骤1710，判定F/C执行标记XFC的值是否是“1”。

当F/C执行标记XFC的值是“1”时，其表示是断油运转被执行的状态(对所有的气缸的燃料喷射被停止的状态)。当F/C执行标记XFC的值是“0”时，表示是断油运转未被执行的状态。另外，F/C执行标记XFC的值通过上述的初始例程而被设定为“0”。

如后面所述，F/C执行标记XFC的值在F/C要求标记XFCreq的值变为“1”的状态下被设定为“1”。根据上述的假定，在当前时间点，F/C要求标记XFCreq的值是“0”，因此F/C执行标记XFC的值也是“0”。因此，CPU在步骤1710中判定为“否”，直接前进到步骤1795，暂且结束本例程。

另外，每当经过预定时间，CPU执行图18中由流程图示出的“空燃比相关数据获取例程”。因此，当达到预定的时刻时，CPU从图18的步骤1800开始处理，进入步骤1805，判定F/C执行标记XFC的值是否是“1”。如上所述，在当前时间点，F/C执行标记XFC的值为“0”。因此，CPU在步骤1805中判定为“否”，并进入步骤1895而临时结束本例程。

另外，CPU每隔预定时间执行由图18的流程图表示的“空燃比相关数据获取例程”。因此，一旦变为预定的时刻，则CPU从图18的步骤1800开始处理，前进到步骤1805，判定F/C执行标记XFC的值是否为“1”。如上所述，在当前时间点，F/C执行标记XFC的值是“0”。因此，CPU在步骤1805中判定为“否”，直接前进到步骤1895，暂且结束本例程。

另外，CPU每隔预定时间执行由图19的流程图表示的“空燃比气缸间失调判定例程”。因此，一旦变为预定的时刻，则CPU从图19的步骤1900开始处理，前进到步骤1910，判定第一气缸数据数计数C(1)的值是否大于等于预定的数据数阈值Cth(Cth＞1)。换言之，CPU在步骤1910中判定对于第一气缸的空燃比相关数据的样本数是否达到了足够的数量。另外，数据数阈值Cth也可以是“1”。

如后面所述，第一气缸数据数计数C(1)每当新获取了对于第一气缸的空燃比相关数据时被增大“1”。并且，第一气缸数据数计数C(1)通过上述的初始例程而被设定为“0”。因此，根据上述的假定，第一气缸数据数计数C(1)的值是“0”，比数据数阈值Cth小。因此，CPU在步骤1910中判定为“否”，直接前进到步骤1995，暂且结束本例程。另外，其他的气缸的数据数计数、即第L气缸数据数计数C(L)(L为2～4的整数)也是每当新获取了对于第L气缸的空燃比相关数据时被增大“1”。另外，第L气缸数据数计数C(L)通过上述的初始例程而被设定为“0”。

通过反复进行以上的动作，能够执行燃料喷射、混合气体的进气、压缩、爆发以及排气，内燃机10继续通常运转。

接着，对通常运转中断油开始条件成立时的动作进行说明。在此情况下，CPU当前进到继图15的步骤1500和步骤1510之后的步骤1520时，在该步骤1520中判定为“是”。然后，CPU在步骤1530中将F/C要求标记XFCreq的值设定为“1”。

接着，CPU前进到步骤1540，确定应被获取空燃比相关数据的第n气缸(数据获取气缸)。其中，n是1～4的整数。第一判定装置将“在断油开始条件成立的时间点(断油开始条件成立时间点tfc)，在断油开始条件成立时间点tfc之前燃料喷射开始时刻最迟到来的气缸”选择作为第n气缸(数据获取气缸)。换言之，CPU将“在断油开始条件成立时间点tfc，在该断油开始条件成立时间点tfc之前的时间点发生的燃料喷射开始时刻为最接近该断油开始条件成立时间点tfc的时刻的气缸」选择作为数据获取气缸。

例如，如作为时序图的图20所示，一旦断油开始条件在处于第三气缸的进气上止点附近的时刻tfc成立，则在断油开始条件成立时间点tfc“未开始燃料喷射的、并且燃料喷射开始时刻最迟到来的气缸”成为第三气缸。因此，在图20所示的例子中，第三气缸(第n气缸，n＝3)被确定为数据获取气缸。另外，例如一旦断油开始条件成立时间点tfc在图20的期间Ta(从第一气缸的燃料喷射开始时间点到第三气缸的燃料喷射开始时间点的期间)内发生，则数据获取气缸成为第一气缸。之后，CPU前进到步骤1595，暂且结束本例程。

另外，在图20中，“IN ○”和“EX ○”表示进气阀23的状态和排气阀25的状态分别处于“阀动作状态”。“IN X”和“EX X”表示进气阀23的状态和排气阀25的状态分别处于“阀停止状态”。“Inj”表示燃料喷射期间，“F/C”表示燃料喷射被停止。这些符号的含义在以下说明的同样的时序图中是相同的。

一旦以此状态(断油开始条件从不成立改变为成立的状态)经过预定的时间，则CPU将图16的例程的处理从步骤1600再次开始。在此情况下，F/C要求标记XFCreq的值是“1”。因此，当CPU前进到步骤1610时，CPU在该步骤1610中判定为“否”，前进到步骤1640，判定F/C执行标记XFC的值是否为“0”。

在该时间点，F/C执行标记XFC的值仍然是“0”。因此，CPU在步骤1640中判定为“是”，前进到步骤1650，判定当前时间点的绝对曲轴转角θ(即，燃料喷射气缸的进气上止点前θa曲轴转角)是否是“作为数据获取气缸的第n气缸的进气上止点前θa曲轴转角”和“从第n气缸的进气上止点前θa曲轴转角反转540°曲轴转角而得的曲轴转角θb”的范围内的曲轴转角。但是，该范围包括“第n气缸的进气上止点前θa曲轴转角”和“第n气缸的进气上止点前θb曲轴转角”。换言之，在步骤1650中，当绝对曲轴转角设为“以第n气缸的进气上止点为基准，将该进气上止点之前的曲轴转角以正值表示的曲轴转角”时，当前时间点的绝对曲轴转角θ被判定是否满足以下的(1)式。

θa≤θ≤θb＝θa+540°…(1)

如上所述，第一判定装置在断油开始条件成立的时间点(即，F/C要求标记XFCreq的值被从“0”改变为“1”的时间点)tfc将“燃料喷射开始时刻最迟到来的气缸”选择作为第n气缸(数据获取气缸)。即，CPU将“在断油开始条件成立时间点tfc，在该断油开始条件成立时间点tfc之前的时间点发生的燃料喷射开始时刻为最接近该断油开始条件成立时间点tfc的时刻的气缸”选择作为数据获取气缸。因此，CPU开始图16的例程的处理，并且，当F/C要求标记XFCreq的值是“1”且F/C执行标记XFC的值是“0”时、即当CPU前进到步骤1650时，该步骤1650的判定条件必须满足。在这个意义上，第一判定装置中的步骤1650可以说是为了更可靠地停止燃料喷射而设置的。

换言之，CPU通过步骤1650的处理判定当前时间点是否是“从第n气缸的燃料喷射时刻看提前0～3次的燃料喷射的燃料喷射时刻”。并且，当前时间点的曲轴转角是比第n气缸的喷射时刻提前3次的燃料喷射(提前540°曲轴转角)的曲轴转角。因此，CPU在步骤1650中判定为“是”，前进到步骤1660。

CPU在步骤1660中虽然本来是使燃料喷射气缸的燃料喷射阀29执行燃料喷射的时刻，但是停止该燃料喷射。即，CPU不向燃料喷射气缸的燃料喷射阀29发送任何喷射指示信号。结果，燃料喷射气缸成为断油运转状态。

接着，CPU前进到步骤1670，向该燃料喷射气缸的“进气阀用执行器27和排气阀用执行器28”发送指示信号，以将燃料喷射气缸的“进气阀23和排气阀25”的状态设定为“阀停止状态”。即，CPU将被停止了燃料喷射的气缸设定为“阀停止状态”。但是，如果该气缸的排气阀25在该时间点打开，则CPU使该排气阀25在通常的时刻关闭，在此之后该燃料喷射气缸的排气行程到来之前，将该燃料喷射气缸的排气阀25的状态设定为阀停止状态。

接着，CPU前进到步骤1680，判定当前时间点的绝对曲轴转角θ是否是数据获取气缸(第n气缸)的进气上止点前θa曲轴转角。当前时间点的绝对曲轴转角θ不是数据获取气缸(第n气缸)的进气上止点前θa曲轴转角。因此，CPU在步骤1680中判定为“否”，直接前进到步骤1695，暂且结束本例程。通过以上的处理，对在点火顺序上比第n气缸提前3个点火的气缸(即，当前时间点的燃料喷射气缸)的燃料喷射被停止，并且该气缸被改变为“阀停止状态”。

例如，参照图20，当紧接于断油开始条件成立时间点tfc(F/C要求标记XFCreq的值被从“0”改变为“1”的时间点)之后“第四气缸的曲轴转角变为第四气缸的进气上止点前θa曲轴转角时(即，当第四气缸的燃料喷射时刻到来时)”，该时间点的绝对曲轴转角θ是被选择作为数据获取气缸的第三气缸的进气上止点前(θa+540°)曲轴转角。因此，步骤1660和步骤1670的处理被执行，因此第四气缸的燃料喷射被停止，第四气缸的进气阀23和排气阀25的状态在该时间点之后设定为“阀停止状态”。

在该状态下，F/C执行标记XFC的值仍然是“0”。因此，一旦CPU前进到图17的例程的步骤1710，则CPU在该步骤1710中判定为“否”，直接前进到步骤1795，暂且结束本例程。另外，一旦CPU前进到图18的步骤1805，则CPU在该步骤1805中判定为“否”，直接前进到步骤1895，暂且结束本例程。这些动作持续到F/C执行标记XFC的值被设定为“1”。

另外，在该状态下，第一气缸数据数计数C(1)的值是“0”，比数据数阈值Cth小。因此，一旦CPU前进到图19的例程的步骤1910，则CPU在该步骤1910中判定为“否”，直接前进到步骤1995，暂且结束本例程。该动作持续到由于第一气缸数据数计数C(1)的值被增大而变为数据数阈值Cth以上。

另外，在该状态下，F/C要求标记XFCreq的值被改变为“1”。因此，一CPU前进到图15的例程的步骤1510，则CPU在该步骤1510中判定为“否”，直接前进到步骤1595，暂且结束本例程。该动作持续到F/C要求标记XFCreq的值被再次改变为“0”。

另外，一旦在该状态下曲轴转角旋转180°，则CPU从步骤1600再次开始图16的例程的处理。然后，CPU在步骤1610中判定为“否”，接着在步骤1640中判定为“是”，前进到步骤1650。

当前时间点的曲轴转角比第n气缸的喷射时刻提前360°曲轴转角。因此，CPU在步骤1650中判定为“是”，执行步骤1660和步骤1670的处理。结果，当前时间点的燃料喷射气缸成为断油运转状态。即，对在点火顺序上比第n气缸(数据获取气缸)提前2个点火的气缸的燃料喷射被停止，并且该气缸的状态(该气缸的进气阀23及び排气阀25)被改变为“阀停止状态”。之后，CPU在步骤1680中判定为“否”，直接前进到步骤1695，暂且结束本例程。

另外，一旦在该状态下曲轴转角旋转180°，则CPU从步骤1600再次开始图16的例程的处理。在此情况下，CPU在图16的步骤1610中判定为“否”，接着在步骤1640中判定为“是”，前进到步骤1650。

当前时间点的曲轴转角比第n气缸的喷射时刻提前180°曲轴转角。因此，CPU在步骤1650中判定为“是”，执行步骤1660和步骤1670的处理。结果，当前时间点的燃料喷射气缸成为断油运转状态。即，对在点火顺序上比第n气缸(数据获取气缸)提前1个点火的气缸的燃料喷射被停止，并且该气缸的状态(该气缸的进气阀23和排气阀25)被改变为“阀停止状态”。之后，CPU在步骤1680中判定为“否”，直接前进到步骤1695，暂且结束本例程。

另外，一旦在该状态下曲轴转角旋转180°，则CPU从步骤1600再次开始图16的例程的处理。在此情况下，CPU在图16的步骤1610中判定为“否”，接着在步骤1640中判定为“是”，前进到步骤1650。

当前时间点的曲轴转角处于第n气缸的喷射时刻。即，上述的绝对曲轴转角θ与“作为数据获取气缸的第n气缸的进气上止点前θa曲轴转角”一致。因此，CPU在步骤1650中判定为“是”，执行步骤1660和步骤1670的处理。结果，当前时间点的燃料喷射气缸(即，第n气缸)成为断油运转状态。换言之，对第n气缸的燃料喷射被停止，第n气缸的状态(第n气缸的进气阀23和排气阀25)被改变为“阀停止状态”。

接着，CPU前进到步骤1680。在此情况下，绝对曲轴转角θ与“作为数据获取气缸的第n气缸的进气上止点前θa曲轴转角”一致。因此，CPU在步骤1680中判定为“是”，在步骤1690中将F/C执行标记XFC的值设定为“1”，之后，前进到步骤1695，暂且结束本例程。通过以上动作，所有的气缸的状态均变为断油运转状态、且阀停止状态。

在该状态下，当CPU开始图17所示的例程的处理并前进到步骤1710时，CPU在该步骤1710中判定为“是”，在步骤1720中判定断油结束条件是否成立。与上述的图15的步骤1520中的断油开始条件相对的断油结束条件(即，減速断油运转结束条件)的一个例子是“F/C执行标记XFC的值是“1”且节流阀开度TA(或加速踏板操作量Accp)大于“0”、或者、F/C执行标记XFC的值是“1”且内燃机旋转速度NE为比断油开始旋转速度NEFCth小的断油恢复旋转速度NERTth以下”。

假定在当前时间点断油结束条件未成立继续说明。在此情况下，CPU在步骤1720中判定为“否”，直接前进到步骤1795，暂且结束本例程。因此，不进行后述的步骤1740的处理，F/C执行标记XFC的值被维持为“1”。

在该状态下，当CPU在预定的时刻前进到图18的步骤1805时，CPU在该步骤1805中判定为“是”，在步骤1810中判定数据获取标记Xget的值是否是“0”。

当数据获取标记Xget的值是“1”时，其表示在这次的断油运转中已经获取了空燃比相关数据(参照后述的步骤1855)。当数据获取标记Xget的值是“0”时，表示在这次的断油运转中尚未获取空燃比相关数据。另外，数据获取标记Xget的值在上述的初始例程以及后述的图17的步骤1750中设定为“0”。

在当前时间点，在这次的断油运转中尚未获取空燃比相关数据。因此，数据获取标记Xget的值是“0”，因此CPU在步骤1810中判定为“是”。然后，CPU前进到步骤1815，按照以下的(2)式计算出“基于上游侧空燃比传感器55的输出值Vabyfs和空燃比变换表Mapabyfs获取的上游侧空燃比abyfs(即，检测空燃比)”的“时间的变化量的绝对值ΔAF(以下、也称为“空燃比变化量ΔAF”)”。在(2)式中，abyfsold是CPU上次执行本例程的时间点的上游侧空燃比abyfs(参照下一个步骤1820)。Abyfsold称为“上游侧空燃比上次值abyfsold”。

ΔAF＝|abyfs-abyfsold|…(2)

接着，CPU前进到步骤1820，将当前时间点的上游侧空燃比abyfs存储作为上游侧空燃比上次值abyfsold，以用于下次的计算，并前进到步骤1825，判定空燃比变化量ΔAF是否小于空燃比变化量閾值ΔAFth(ΔAFth＞0)。当前时间点紧接于开始断油运转之后，因此，也紧接于断油开始条件成立时间点tfc和第一预定时间点t1之后。如上所述，从第一预定时间点t1至经过预定的时间，“从数据获取气缸以外的气缸排出到排气滞留空间的排气”存在于排气滞留空间中且经过上游侧空燃比传感器55。因此，作为上游侧空燃比abyfs的检测空燃比不稳定，因此空燃比变化量ΔAF大于等于空燃比变化量閾值ΔAFth。因此，CPU在步骤1825中判定为“否”，直接前进到步骤1895，暂且结束本例程。

一旦持续这样的状态，则排气滞留空间被实质地充满从数据获取气缸(第n气缸)最后排出的排气(最终气体)。因此，上游侧空燃比abyfs稳定，空燃比变化量ΔAF小于空燃比变化量閾值ΔAFth。因此，当CPU开始图18的例程的处理并前进到步骤1825时，CPU在该步骤1825中判定为“是”，前进到步骤1830，使稳定持续计数Cok的值增加“1”。该稳定持续计数Cok是用于确认“空燃比变化量ΔAF小于空燃比变化量閾值ΔAFth的状态”持续了预定时间以上的计数。稳定持续计数Cok的值如后面所述当获取了空燃比相关数据时设定为“0”(参照步骤1850)，并且当断油结束条件成立时也设定为“0”(参照图17的步骤1760)。另外，稳定持续计数Cok的值通过上述的初始例程而被设定为“0”。

接着，CPU前进到步骤1835，判定稳定持续计数Cok是否大于等于稳定持续计数閾值Cokth。当前时间点紧接于空燃比变化量ΔAF小于空燃比变化量閾值ΔAFth之后。因此，稳定持续计数Cok小于稳定持续计数閾值Cokth。因此，CPU在步骤1835中判定为“否”，直接前进到步骤1895，暂且结束本例程。另外，稳定持续计数閾值Cokth是“1”以上的值即可。

一旦持续该状态，则由于反复执行步骤1830的处理，因此稳定持续计数Cok的值变得大于等于稳定持续计数閾值Cokth以上。该时间点相当于上述的第二预定时间点tp。此时，一旦CPU前进到步骤1835，则CPU在该步骤1835中判定为“是”，依次进行以下所述的步骤1840至步骤1855的处理，从而获取数据获取气缸(第n气缸)的空燃比相关数据，之后前进到步骤1895，暂且结束本例程。

步骤1840：CPU对该时间点的第n气缸(这次的数据获取气缸)的空燃比数据累积值SAF(n)相加“基于当前时间点的上游侧空燃比传感器55的输出值Vabyfs获取的上游侧空燃比abyfs”，从而得到新的空燃比数据累积值SAF(n)。即，如果数据获取气缸是第一气缸，则“第一气缸的空燃比数据累积值SAF(1)”的值被增大“该时间点的上游侧空燃比abyfs(检测空燃比)”，如果数据获取气缸是第二气缸，则“第二气缸的空燃比数据累积值SAF(2)”的值被增大“该时间点的上游侧空燃比abyfs(检测空燃比)”。同样地，如果数据获取气缸是第三气缸，则“第三气缸的空燃比数据累积值SAF(3)”的值被增大“该时间点的上游侧空燃比abyfs(检测空燃比)”，如果数据获取气缸是第四气缸，则“第四气缸的空燃比数据累积值SAF(4)”的值被增大“该时间点的上游侧空燃比abyfs(检测空燃比)”。

步骤1845：CPU使第n气缸数据数计数C(n)的值增大“1”。即，如果数据获取气缸是第一气缸，则第一气缸数据数计数C(1)的值被增大“1”，如果数据获取气缸是第二气缸，则第二气缸数据数计数C(2)的值被增大“1”。同样地，如果数据获取气缸是第三气缸，则第三气缸数据数计数C(3)的值被增大“1”，如果数据获取气缸是第四气缸，则第四气缸数据数计数C(4)的值被增大“1”。

步骤1850：CPU将稳定持续计数Cok的值设定为“0”。

步骤1855：CPU将数据获取标记Xget的值设定为“0”。

通过以上的处理，表示被供应给数据获取气缸(最后成为所述阀停止状态的气缸、即最终气体排出气缸)的混合气体的空燃比的数据(空燃比相关数据)被获取、并被储存。

另外，在该状态下，一旦CPU前进到图18的例程的步骤1810，则CPU在该步骤1810中判定为“否”，直接前进到步骤1895，暂且结束本例程。因此，在一次的断油运转中获取一次空燃比相关数据。

接着，对在F/C执行标记XFC的值被设定为“1”的期间(对所有的气缸的燃料供应被停止的状态)断油结束条件成立的情况进行说明。在此情况下，CPU当从步骤1700开始图17的例程的处理并前进到步骤1710时，CPU在该步骤1710中判定为“是”，接着在步骤1720中也判定为“是”。然后，CPU依次进行以下所述的步骤1730至步骤1760的处理，前进到步骤1795，暂且结束本例程。

步骤1730：CPU将F/C要求标记XFCreq的值设定为“0”。

步骤1740：CPU将F/C执行标记XFC的值设定为“0”。

步骤1750：CPU将数据获取标记Xget的值设定为“0”。

步骤1760：CPU将稳定持续计数Cok的值设定为“0”。

由此，CPU以下所述地进行动作。

CPU从图15的步骤1510前进到步骤1520。

CPU从图16的步骤1610前进到步骤1620。

CPU从图17的步骤1710直接前进到步骤1795。

CPU从图18的步骤1805直接前进到步骤1895。

因此，燃料喷射被再次开始(参照图16的步骤1620)，并且各气缸的状态被改变为阀动作状态。另外，一旦断油开始条件再次成立，则CPU确定数据获取气缸(参照图15的步骤1540)，以使该数据获取气缸的燃料喷射成为最后进行的燃料喷射的方式停止各气缸的燃料喷射(参照图16的步骤1650至步骤1670)，并且当在该状态下上游侧空燃比abyfs稳定时(当空燃比变化量ΔAF小于空燃比变化量閾值ΔAFth时)，将该时间点的上游侧空燃比abyfs获取作为数据获取气缸的空燃比数据(参照图18的步骤1825至步骤1840)。

如上所述，断油开始条件成立的时刻与曲轴转角无关。因此，一旦内燃机10被运转预定运转时间，则一般来说，各气缸被彼此以近似相同的频率选择为数据获取气缸，因此各气缸的空燃比相关数据被彼此以近似相同的频率获取。因此，第m气缸数据数计数C(m)(即，第一气缸数据数计数C(1)、第二气缸数据数计数C(2)、第三气缸数据数计数C(3)以及第四气缸数据数计数C(4))的值彼此相同地增大，这些值均成为数据数閾值Cth以上。

在此情况下，一旦CPU从步骤1900开始图19的例程的处理，则CPU在判定“第一气缸数据数计数C(1)的值是否大于等于预定的数据数閾值Cth”的步骤1910中判定为“是”，而前进到步骤1920，判定“第二气缸数据数计数C(2)的值是否大于等于预定的数据数閾值Cth”。

然后，CPU在步骤1920中判定为“是”，而前进到步骤1930，判定“第三气缸数据数计数C(3)的值是否大于等于预定的数据数閾值Cth”。此时，CPU在步骤1930中判定为“是”，而前进到步骤1940，判定“第四气缸数据数计数C(4)的值是否大于等于预定的数据数閾值Cth”。

此时，CPU在步骤1940中判定为“是”，而前进到步骤1950，利用作为空燃比相关数据的空燃比数据累积值SAF(m)来获取“各气缸的空燃比(被供应给各个气缸的混合气体的空燃比)AF(m)”。更具体地说，CPU通过将第m气缸的空燃比数据累积值SAF(m)除以第m气缸数据数计数C(m)，来求出第m气缸的空燃比的平均值，并获取该平均值作为第m气缸的空燃比AF(m)。

即，CPU通过将第一气缸的空燃比数据累积值SAF(1)除以第一气缸数据数计数C(1)来获取第一气缸的空燃比AF(1)。CPU通过将第二气缸的空燃比数据累积值SAF(2)除以第二气缸数据数计数C(2)来计算出第二气缸的空燃比AF(2)。CPU通过将第三气缸的空燃比数据累积值SAF(3)除以第三气缸数据数计数C(3)来计算出第三气缸的空燃比AF(3)。CPU通过将第四气缸的空燃比数据累积值SAF(4)除以第四气缸数据数计数C(4)来计算出第四气缸的空燃比AF(4)。

接着，CPU前进到步骤1960，判定在第一气缸的空燃比AF(1)、第二气缸的空燃比AF(2)、第三气缸的空燃比AF(3)以及第四气缸的空燃比AF(4)中是否有“一个空燃比与其他空燃比相差预定值以上的空燃比”。

例如，假定发生了仅第三气缸的空燃比比理论空燃比向浓的一侧大大地移动的空燃比气缸间失调。在此情况下，例如，第一气缸的AF(1)、第二气缸的空燃比AF(2)以及第四气缸的空燃比AF(4)是14.5～14.7，第三气缸的空燃比AF(3)是11。因此，第三气缸的空燃比AF(3)与其他的气缸的空燃比AF(1)，AF(2)以及AF(4)相差了预定值(例如，3)以上。因此，在此情况下，CPU可以判断为发生了基于第三气缸的空燃比气缸间失调。

这样，如果在第一气缸的空燃比AF(1)、第二气缸的空燃比AF(2)、第三气缸的空燃比AF(3)以及第四气缸的空燃比AF(4)中有一个空燃比与其他空燃比相差预定值以上的空燃比，则CPU在步骤1960中判定为“是”，而前进到步骤1970，将“失调发生标记XINB”的值设定为“1”。即，CPU判定为“发生了空燃比气缸间失调”。另外，失调发生标记XINB的值存储在电气控制装置60的备份RAM中。另外，当失调发生标记XINB的值被设定为“1”时，CPU也可以驱动未图示的警告装置(例如，也可以点亮警告灯)。

与此相对，如果在第一气缸的空燃比AF(1)、第二气缸的空燃比AF(2)、第三气缸的空燃比AF(3)以及第四气缸的空燃比AF(4)中没有一个空燃比与其他空燃比相差预定值以上的空燃比，则CPU在步骤1960中判定为“否”，而前进到步骤1980，将“失调发生标记XINB”的值设定为“0”。即，CPU判定为“未发生空燃比气缸间失调”。

另外，CPU当在图19的步骤1920至步骤1940的条件的任一条件中判定为“否”时，直接前进到步骤1995。

<第二实施方式涉及的空燃比气缸间失调判定装置的动作的详细情况>

接着，对第二实施方式涉及的空燃比气缸间失调判定装置(以下，称为“第二判定装置”)的实际的动作进行说明。第二判定装置的数据获取气缸的确定方法与第一判定装置不同。因此，以下着眼于该不同点进行说明。

第二判定装置的CPU当紧接于断油开始条件成立之后(紧接于断油开始条件成立时间点tfc之后)前进到图15的步骤1540时，如下地确定数据获取气缸(第n气缸)。

CPU在断油开始条件成立时间点tfc将“与第m气缸数据数计数C(m)(m为1～4的整数)中具有最小的值的计数对应的气缸(即，空燃比相关数据的获取频率最小的气缸)”选择作为数据获取气缸(第n气缸)。例如，当第m气缸数据数计数C(m)的值是图21所示的值时，CPU将第二气缸确定为数据获取气缸(第n气缸；n＝2)。

CPU在断油开始条件成立时间点tfc当第m气缸数据数计数C(m)中2个以上的计数彼此同时具有最小的值时(参照图22)将与这些计数对应的气缸中“断油开始条件成立时间点tfc之前的燃料喷射开始时刻是最接近于该断油开始条件成立时间点tfc的时刻的气缸”确定为数据获取气缸(第n气缸)。

这样，第二判定装置有时将与“在断油开始条件成立时间点tfc，断油开始条件成立时间点tfc之前的燃料喷射开始时刻是最接近于该断油开始条件成立时间点tfc的时刻的气缸”不同的气缸选择为数据获取气缸。

图23示出了这样的情况的一个例子。在图23所示的例子中，“在断油开始条件成立时间点tfc、断油开始条件成立时间点tfc之前的燃料喷射开始时刻是最接近于该断油开始条件成立时间点tfc的时刻的气缸(断油开始条件成立时间点tfc之前燃料喷射开始时刻最迟到来的气缸)”是第三气缸。但是，如图21所示，当第二气缸数据数计数C(2)的值比其他的气缸数据计数C(1)、C(3)以及C(4)小时，不是第三气缸而是第二气缸被选择作为数据获取气缸。

结果，在紧接于断油开始条件成立时间点tfc之后到来的第四气缸的喷射时刻执行燃料喷射，且该第四气缸未被改变为阀停止状态(维持为阀动作状态)。另外，在接下来的第二气缸的喷射时刻执行燃料喷射，且该第二气缸未被改变为阀停止状态(维持为阀动作状态)。

并且，在接下来的第一气缸的喷射时刻停止燃料喷射，且该第一气缸的状态被改变为阀停止状态。该时刻是上述第一预定时间点。之后，以第三气缸、第四气缸、第二气缸的顺序(点火顺序)停止燃料喷射，并且被停止了燃料喷射的气缸的状态被改变为阀停止状态。结果，第二气缸成为最终气体排出气缸、即数据获取气缸。

接着，对第二判定装置的实际的动作进行说明。第二判定装置的CPU执行图15所示的例程、将图16的一部分的步骤置换为图24所示的步骤的例程、图17至图19所示的例程。已经说明了其中图15、图17至图19所示的例程。因此，以下主要说明将图16的一部分的步骤置换为图24所示的步骤的例程。

当前假定：在紧接于随着断油开始条件的成立而F/C要求标记XFCreq的值被从“0”改变为“1”之后，某一个气缸的曲轴转角与进气上止点前的预定曲轴转角θa一致，CPU从步骤1600开始图16所示的例程的处理。

在此情况下，CPU在步骤1610中判定为“否”，在接下来的步骤1640中判定为“是”，前进到图24的步骤2410。然后，CPU在步骤2410中判定“断油开始条件成立时间点tfc是否处于数据获取气缸(第n气缸)的喷射开始时刻和、该数据获取气缸的下一个喷射时刻来到的气缸的喷射开始时刻之间(期间Tb内)”。

例如，通过图23所示的例子(数据获取气缸是第二气缸的例子)进行说明，CPU在步骤2410中判定“断油开始条件成立时间点tfc是在期间Tb内发生的还是在不是期间Tb的期间(即，期间Tc内)发生的”。在该图23所示的例子中，断油开始条件成立时间点tfc未在期间Tb内发生。因此，CPU在步骤2410中判定为“否”，而前进到步骤2420，判定当前时间点的曲轴转角θ是否处于从“以断油开始条件成立时间点tfc为基准时的、数据获取气缸(第n气缸)的下下一个进气上止点前θa曲轴转角”至“该数据获取气缸的下下一个进气上止点前θb(＝θa+540°)”之间(包括θa和θb)。

由于当前时间点紧接于断油开始条件成立时间点tfc之后，因此当前时间点的曲轴转角θ不满足步骤2420的条件(参照图23)。因此，CPU在步骤2420中判定为“否”，而前进到图16的步骤1620和1630。结果，对当前时间点的燃料喷射气缸(图23的例子中的第四气缸)执行燃料喷射，并且该气缸的状态维持为阀动作状态。

这样的动作持续到满足步骤2420的条件。因此，在图23的例子中，接着第四气缸也对第二气缸执行燃料喷射，并且该第二气缸的状态被维持为阀动作状态。

并且，一旦满足步骤2420的条件，则CPU在该步骤2420中判定为“是”，而前进到步骤1660和步骤1670。结果，从曲轴转角θ与“以断油开始条件成立时间点tfc为基准时的数据获取气缸(第n气缸)的下下一个进气上止点前θb”一致的气缸开始以点火顺序停止燃料喷射，且被改变为阀停止状态。即，在图23的例子中，以第一气缸、第三气缸、第四气缸的顺序停止燃料喷射，并且被改变为阀停止状态。

并且，一旦曲轴转角θ与“以断油开始条件成立时间点tfc为基准时的数据获取气缸(第n气缸)的下下一个进气上止点前θa一致，则第n气缸的燃料喷射被停止，并且第n气缸被改变为阀停止状态。结果，第n气缸(图23中的第二气缸)成为最终气体排出气缸、即数据获取气缸。在该时间点、CPU在图16的步骤1680中也判定为“是”，进行步骤1690的处理，因此F/C执行标记XFC的值被改变为“1”。

另一方面，一旦断油开始条件成立时间点tfc在期间Tb内发生，则CPU在步骤2410中判定为“是”，而前进到步骤2430，判定当前时间点的曲轴转角θ是否处于从“以断油开始条件成立时间点tfc为基准时的、数据获取气缸(第n气缸)的下一个进气上止点前θa曲轴转角”至“该数据获取气缸的下一个进气上止点前θb(＝θa+540°)”之间(包括θa和θb)。

然而，CPU在步骤2410中判定为“是”的情况为：数据获取气缸是“断油开始条件成立时间点tfc之前的燃料喷射开始时刻为最接近该断油开始条件成立时间点tfc的时刻的气缸”的情况。因此，步骤2430的条件是与图16的步骤1650的条件相同、当CPU前进到步骤2430时必须成立的条件。即，步骤2430被确认地设置。因此，CPU在步骤2430中判定为“是”，而前进到步骤1660和步骤1670。

这样，从在点火顺序上比作为数据获取气缸的第n气缸提前3个点火的气缸到第n气缸的燃料喷射被以点火顺序停止，并且被停止了燃料喷射的气缸的状态被依次改变为阀停止状态。

<第三实施方式涉及的空燃比气缸间失调判定装置的动作的详细情况>

接着，对第三实施方式涉及的空燃比气缸间失调判定装置(以下，称为“第三判定装置”)的实际的动作进行说明。第三判定装置的数据获取气缸的确定方法与第二判定装置不同。因此，以下着眼于该不同点进行说明。

上述的第二判定装置的CPU在断油开始条件成立时间点tfc将“与第m气缸数据数计数C(m)(m为1～4的整数)中的、具有最小的值的计数对应的气缸(即，空燃比相关数据的获取频率最小的气缸)”选择为数据获取气缸(第n气缸)。与此相对，第三判定装置的CPU除了该空燃比相关数据获取频率以外，还考虑从“断油开始条件成立时间点tfc”到“数据获取气缸的燃料喷射即使成为该数据获取气缸的燃料喷射时刻也不执行而被停止的时间点」的时间tex(以下，也称为“断油执行开始完成时间tex”)来确定数据获取气缸。

更具体地说，第三判定装置的CPU当紧接于断油开始条件成立时间点tfc之后前进到图15的步骤1540时，如下地确定数据获取气缸(第n气缸)。

CPU确定各气缸的优先级k，将优先级k最大的气缸确定为数据获取气缸。为了确定该优先级k，CPU首先通过将第m气缸数据数计数C(m)(m为1～4的整数)应用于图25所示的第一表，来确定第m气缸的优先级系数k1(m)。根据第一表，能够得到第m气缸数据数计数C(m)的值越小而越大的优先级系数k1(m)。

接着，CPU求出假定将第m气缸选择为数据获取气缸时的断油执行开始完成时间tex，通过将该时间tex应用于图26所示的第二表，来确定第m气缸的优先级系数k2(m)。根据第二表，能够得到时间tex越短而越大的优先级系数k2(m)。

接着，CPU求出第m气缸的优先级系数k1(m)与第m气缸的优先级系数k2(m)之积，并将该积作为第m气缸的优先级k而求出。然后，CPU将优先级k最大的第m气缸确定为数据获取气缸(第n气缸)。CPU的动作除了该数据获取气缸的确定方法以外，与第二判定装置的CPU的动作相同。

另外，第三判定装置也可以代替“断油执行开始完成时间tex”而使用从“断油开始条件成立时间点tfc”到“最终气体排出时间点(最终气体排出开始时间点或最终气体排出完成时间点)”的时间求出优先级系数k2(m)。另外，第三判定装置也可以仅基于优先级系数k2(即，仅基于断油执行开始完成时间tex)来确定数据获取气缸。

<第四实施方式涉及的空燃比气缸间失调判定装置的动作的详细情况>

接着，对第四实施方式涉及的空燃比气缸间失调判定装置(以下、称为“第四判定装置”)的实际的动作进行说明。第四判定装置的数据获取气缸的确定方法与第一判定装置不同。因此，以下着眼于该不同点进行说明。

第四判定装置的CPU在断油开始条件成立时间点tfc将与“在上次的断油开始条件成立时间点(上次的断油运转执行时)作为数据获取气缸的气缸”不同的气缸确定为这次的数据获取气缸。

例如，假定第一气缸在上次的断油开始条件成立时间点tfc基于与第一判定装置相同的方法被确定为数据获取气缸，在随着该上次的断油开始条件成立的断油运转中得到了第一气缸的空燃比相关数据。此时，如果第一气缸在这次的断油开始条件成立时间点tfc基于与第一判定装置相同的方法被再次确定为数据获取气缸，则第四判定装置的CPU将与第一气缸不同的气缸(例如，接着第一气缸进行点火的第三气缸)选择为数据获取气缸。另外，CPU的动作除了该数据获取气缸的确定方法以外与第二判定装置的CPU的动作相同。

如下所述，本发明的判定装置也可以是添加了各种修正的判定装置。

上述的第一至第四判定装置在第一预定时间点t1之后将对各气缸的燃料喷射按照燃料喷射顺序(与点火顺序相同)依次停止，并且将被停止了该燃料喷射的气缸的进气阀23和排气阀25均改变为阀停止状态。

与此相对，本发明的变形例涉及的判定装置(其他的判定装置)也可以在第一预定时间点t1之后将对各气缸的燃料喷射按照燃料喷射顺序依次停止，并且将被停止了该燃料喷射的气缸的进气阀23和排气阀25中的一者改变为阀停止状态，将进气阀23和排气阀25中的另一者维持为阀动作状态。

即，例如，也可以如图27所示，其他的判定装置在第一预定时间点之后仅将被停止了燃料喷射的气缸的进气阀23改变为阀停止状态，将排气阀25维持为阀动作状态。在此情况下，一旦某个气缸的排气阀25被打开，则被排到排气滞留空间的气体的一部分有可能会流入到该气缸的燃烧室21中。但是，由于进气阀23被维持为不动作状态，因此在最终气体排出时间点之后，“已经排到排气滞留空间的气体以外的气体”不会排到排气滞留空间。

同样地，也可以如图28所示，其他的判定装置在第一预定时间点之后仅将被停止了燃料喷射的气缸的排气阀25改变为不动作状态，将进气阀23维持为阀动作状态。在此情况下，由于进气阀23被在进气行程中被开闭，因此一旦某个气缸的进气阀23被打开，则进气通路内的气体(新鲜气体)有可能流入到该气缸的燃烧室21中。但是，由于排气阀25被维持为不动作状态，因此在最终气体排出时间点之后，“已经排到排气滞留空间的气体以外的气体”不会排到排气滞留空间。

另外，其他的判定装置也可以在第一预定时间点之后使被停止了燃料喷射的“某一个以上的气缸”的进气阀23成为阀动作状态，并且使其排气阀25成为阀停止状态，使被停止了燃料喷射的“其他的气缸”的进气阀23成为阀停止状态，并且使其排气阀25成为阀动作状态。此外，其他的判定装置也可以在第一预定时间点之后使被停止了燃料喷射的“某一个以上的气缸”的进气阀23和排气阀25的两者成为阀停止状态，使被停止了燃料喷射的“另一个气缸”的进气阀23成为阀动作状态，使其排气阀25成为阀停止状态，使被停止了燃料喷射的“剩下的气缸”的进气阀23成为阀停止状态，使其排气阀25成为阀动作状态。

此外，其他的判定装置也可以应用于图29所示的V型发动机10V。V型发动机10V例如是包括“具有第一至第三气缸的左列LB”以及“具有第四至第六气缸的右列RB”的V6发动机。左列的第一至第三气缸是属于第一的特定气缸组的气缸。右列的第四至第六气缸是属于第二的特定气缸组的气缸。发动机10V的点火顺序(因此为燃料喷射顺序)例如是第一气缸、第五气缸、第二气缸、第四气缸、第三气缸、第六气缸的顺序。

V型发动机10V的气缸的每一个与内燃机10相同包括未图示的两个进气阀以及未图示的两个排气阀。各气缸的两个进气阀通过未图示的两个进气口与未图示的浪涌调整槽连接。在各气缸具有的两个进气口的集合部中配置有一个未图示的燃料喷射阀。另外，在各气缸上配置有“未图示的进气阀用的可变动阀机构以及未图示的排气阀用的可变动阀机构”。这些可变动阀机构的构造与上述的构造相同。

左列的各气缸的排气口的每一个与左列的排气岐管41L的分支部的每一个连接。左列的排气岐管41L的分支部的全部集合在第一排气集合部。左列的主排气通路部42L与第一排气集合部连接。左列的上游侧催化剂43L被安装在左列的主排气通路部42L上。左列的主排气通路部42L与下游侧排气通路部42c连接。左列的上游侧空燃比传感器55L被配置在左列的主排气通路部42L中的、第一排气集合部和左列的上游侧催化剂43L之间。上游侧空燃比传感器55L是与上述的上游侧空燃比传感器55相同的种类的空燃比传感器。

右列的各气缸的排气口的每一个与右列的排气岐管41R的分支部的每一个连接。右列的排气岐管41R的分支部的全部集合在第二排气集合部。右列的主排气通路部42R与第二排气集合部连接。右列的上游侧催化剂43R被设置在右列的主排气通路部42R上。右列的主排气通路部42R与下游侧排气通路部42c连接。在下游侧排气通路部42c上设置有下游侧催化剂44。右列的上游侧空燃比传感器55R被配置在右列的主排气通路部42R中的、第二排气集合部和右列的上游侧催化剂43R之间。上游侧空燃比传感器55R是与上述的上游侧空燃比传感器55相同的种类的空燃比传感器。

应用于这样的V型发动机10V的判定装置与第一至第四判定装置同样地发挥功能。但是，基于左列的上游侧空燃比传感器55L的输出值而得到的空燃比相关数据是属于左列的气缸(第一至第三气缸)中的被确定为“数据获取气缸”的数据。同样地，基于右列的上游侧空燃比传感器55R的输出值而得到的空燃比相关数据是属于右列的气缸(第四至第6气缸)中的被确定为“数据获取气缸”的数据。

如上所述，本发明的实施方式涉及的空燃比气缸间失调判定装置被应用于包括多个气缸的内燃机(10、10V)，所述气缸具有根据指示选择性地实现阀动作状态和阀停止状态中的任一状态的阀驱动装置(27、28、100～104、150～154等)，所述阀动作状态是指：在进气行程中打开或关闭进气阀23，以“至少使新鲜气体经过与燃烧室21连通的进气口22进入到燃烧室21内”，并且在排气行程中打开或关闭排气阀25，以“使燃烧室21内的气体向与燃烧室21连通的排气口24排出”，所述阀停止状态是指：所述进气阀23和所述排气阀25中的至少一个阀在包括所述进气行程和所述排气行程的全部的行程中维持闭阀状态。

另外，内燃机(10、10V)包括：

排气集合部(集合部41b、第一排气集合部、第二排气集合部)，所述排气集合部与包括所述多个气缸中的至少两个以上的气缸的特定气缸组所属的全部的气缸的所述排气口连通，从该特定气缸组所属的全部的气缸的所述燃烧室排出的气体集合在所述排气集合部；

主排气通路部(排气管42、左列的主排气通路部42L、右列的主排气通路部42R)，所述主排气通路部与所述排气集合部连通，并构成比该排气集合部靠下游侧的排气通路；以及

催化剂(43、43L、43R)，所述催化剂被设置在所述主排气通路部上。

并且，本发明的实施方式涉及的空燃比气缸间失调判定装置包括：

空燃比传感器(55、55L、55R)，所述空燃比传感器是被配置在所述排气集合部或者所述排气集合部和所述催化剂之间的所述主排气通路部上的空燃比传感器，并产生与存在于配置有该空燃比传感器的部位的气体的空燃比相应的输出值；

内燃机控制装置，所述内燃机控制装置对特定气缸组所属的气缸的所述阀驱动装置发出指示，以在预定运转执行条件未成立时使所述特定气缸组所属的全部的气缸的状态成为所述阀动作状态(参照图16的步骤1630)，并且以在比所述预定运转条件成立的时间点靠后的第一预定时间点之后使该特定气缸组所属的气缸的状态根据所述内燃机的点火顺序依次从所述阀动作状态改变为所述阀停止状态(参照图6的步骤1670)；

每个气缸空燃比数据获取装置，所述每个气缸空燃比数据获取装置获取由于所述预定运转执行条件成立而所述特定气缸组所属的全部的气缸成为所述阀停止状态的时间点之后的第二预定时间点的、基于所述空燃比传感器的输出值的值，作为与被供应给最终气体排出气缸的燃烧室的混合气体的空燃比相关的空燃比相关数据，所述最终气体排出气缸是所述特定气缸组所属的气缸中的最后成为所述阀停止状态的气缸(参照图18的步骤1815至步骤1840)；以及

空燃比气缸间失调判定装置，在通过所述每个气缸空燃比数据获取装置针对所述特定气缸组所属的全部的气缸的每个气缸得到了所述空燃比相关数据的时间点之后，基于该所获取的多个空燃比相关数据来判定在供应给所述特定气缸组所属的气缸的每个气缸的燃烧室的混合气体的空燃比之间是否产生了不均衡(参照图19的例程)。

因此，能够在预定运转条件成立时可靠地获取与供应给各气缸的空燃比相应的数据(空燃比相关数据)，因此能够提供实用性高的空燃比气缸间失调。

另外，上述判定装置的内燃机控制装置

当作为所述预定运转条件的断油执行条件未成立时，在所述特定气缸组所属的各个气缸的进气行程结束前的预定的燃料喷射时刻进行对所述各个气缸的燃料的喷射(参照图16的步骤1620)，在比所述断油执行条件成立的时间点靠后的所述第一预定时间点之后，依次停止在对所述特定气缸组所属的各个气缸的所述预定的燃料喷射时刻的所述燃料的喷射(参照图16的步骤1660)，并且将被停止了所述燃料的喷射的气缸的状态从所述阀动作状态改变为所述阀停止状态(参照图16的步骤1670)。

即使进行了断油运转的气缸的状态被改变为阀停止状态，也不会导致内燃机的运转发生故障。因此，根据上述构成，能够在不会导致内燃机的运转发生故障的情况下获取空燃比相关数据。另外，由于在断油执行中新鲜气体不会流入催化剂(43、43L、43R)，因此能够抑制这些催化剂的劣化。

另外，所述内燃机控制装置构成为：

包括数据获取气缸确定装置，所述数据获取气缸确定装置当所述断油执行条件成立时，从所述特定气缸组所属的气缸中确定数据获取气缸，所述数据获取气缸是应该获取所述空燃比相关数据的气缸(参照图15的步骤1540)，并且依次停止在对所述特定气缸组所属的各个气缸的所述预定的燃料喷射时刻的所述燃料的喷射，以使所述被确定的数据获取气缸成为所述最终气体排出气缸(参照图24的例程)。

由此，能够对于各气缸以彼此相同的频率得到空燃比相关数据。

另外，所述数据获取气缸确定装置也可以构成为：

基于对所述特定气缸组所属的各个气缸的所述空燃比相关数据的获取次数(参照第m气缸数据数计数C(m))来确定所述数据获取气缸(参照第二判定装置)。

另外，所述数据获取气缸确定装置也可以构成为：

基于时间相关值(参照断油执行开始完成时间tex)来确定所述数据获取气缸，所述时间相关值与从所述断油执行条件成立的时间点到所述特定气缸组所属的各个气缸的所述预定的燃料喷射时刻的时间相应(参照第三判定装置)。

另外，所述数据获取气缸确定装置也可以构成为：

当所述断油执行条件成立时，将与当上次的所述断油执行条件成立时作为所述数据获取气缸的气缸不同的气缸确定为这次的数据获取气缸(参照第四判定装置)。

根据这些方式，能够更可靠地减小对各气缸的空燃比相关数据的获取频率之差。

如上所述，根据本发明的空燃比失调判定装置的各实施方式以及变形例，将气缸的状态设定为阀停止状态，以免新的气体(暂且排到排气滞留空间的气体以外的气体、即新鲜气体或新的排气)从在第一预定时间点之后被停止了燃料喷射的气缸排到排气滞留空间。因此，能够简单地获取与被供应给各气缸的混合气体的空燃比相关的数据，因此能够可靠地判定是否发生了空燃比气缸间失调。

另外，本发明不限于上述实施方式，能够在本发明的范围内进一步采用各种变形例。例如，上述判定装置也可以代替上述的“进气阀开闭机构和排气阀开闭机构”而通过電磁式进气阀驱动装置和電磁式排气阀驱动装置将进气阀23和排气阀25的状态切换为阀动作状态和阀停止状态中的任一个。電磁式进气阀驱动装置是能够通过在通电时产生的電磁力来打开或关闭进气阀的装置。電磁式排气阀驱动装置是通过在通电时产生的電磁力来打开或关闭排气阀的装置。

另外，上述“预定运转条件”是“用于进行減速断油运转的条件”，但是也可以是其他的运转条件。例如，上述“预定运转条件”也可以是如下的运转条件。

·将点火键开关被从接通改变为断开作为条件的内燃机停止操作后的断油运转条件。

·在混合动力车辆中，根据来自电动机侧等的要求来停止内燃机的运转的断油运转条件。

·怠速停止(所谓“节油运转”系统)中的断油运转条件。该怠速停止是指搭载有内燃机的车辆在等待信号状态等下停止的情况，并具有当换档位置处于空档位置等的预定的条件(发动机停止条件)成立时通过断油运转来停止发动机的运转的功能。由此，能够避免发动机无用的运转，能够降低车辆的二氧化碳(CO2)的排出量以及车辆的燃料消耗量。

·将系统异常被检测出作为条件的断油运转条件。

判定装置也可以构成为：当这些断油运转条件成立时，根据是从该断油运转条件成立时到实际上对全部的气缸的燃料喷射被停止的时间可以变长的运转条件还是不能允许该时间变长的运转条件来确定数据获取气缸。

另外，判定装置也可以判定是否从第一预定时间点t1或最终气体排出完成时间点经过了一定的时间，将经过了该一定的时间的时间点作为“上述的第二预定时间点tp”来获取空燃比相关数据。

另外，“依次停止在对所述特定气缸组所属的各个气缸的所述预定的燃料喷射时刻的所述燃料的喷射”与在所述第一预定时间点之后停止对所述特定气缸组所属的全部的气缸的燃料喷射具有相同的意义。但是，在本说明书以及权利要求书中，将在本来的燃料喷射时刻不进行燃料喷射表述成燃料喷射被停止。

Claims (6)

1.一种空燃比气缸间失调判定装置，被应用于包括多个气缸的多气缸内燃机，所述气缸具有根据指示选择性地实现阀动作状态和阀停止状态中的任一状态的阀驱动装置，所述阀动作状态是指：在进气行程中打开或关闭进气阀，以至少使新鲜气体经过与燃烧室连通的进气口进入到所述燃烧室内，并且在排气行程中打开或关闭排气阀，以使所述燃烧室内的气体向与所述燃烧室连通的排气口排出，所述阀停止状态是指：所述进气阀和所述排气阀中的至少一个阀在包括所述进气行程和所述排气行程的全部的行程中维持闭阀状态，

所述多气缸内燃机包括：

排气集合部，所述排气集合部与属于特定气缸组的全部的气缸的所述排气口连通，所述特定气缸组包括所述多个气缸中的至少两个以上的气缸，从属于所述特定气缸组的全部的气缸的所述燃烧室排出的气体集合在所述排气集合部；

主排气通路部，所述主排气通路部与所述排气集合部连通，并构成比所述排气集合部靠下游侧的排气通路；以及

催化剂，所述催化剂被设置在所述主排气通路部上；

所述空燃比气缸间失调判定装置包括：

空燃比传感器，所述空燃比传感器被配置在所述排气集合部上或者所述排气集合部和所述催化剂之间的所述主排气通路部上，产生与存在于配置有所述空燃比传感器的部位的气体的空燃比相应的输出值；

内燃机控制单元，所述内燃机控制单元对属于所述特定气缸组的气缸的所述阀驱动装置发出指示，以便在预定运转执行条件未成立时使属于所述特定气缸组的全部的气缸的状态成为所述阀动作状态，并且在比所述预定运转条件成立的时间点靠后的第一预定时间点以后，使属于所述特定气缸组的气缸的状态根据所述内燃机的点火顺序依次从所述阀动作状态改变为所述阀停止状态；

每个气缸空燃比数据获取单元，所述每个气缸空燃比数据获取单元获取由于所述预定运转执行条件成立而属于所述特定气缸组的全部的气缸成为所述阀停止状态的时间点以后的第二预定时间点的、基于所述空燃比传感器的输出值的值，作为与被供应给最终气体排出气缸的燃烧室的混合气体的空燃比相关的空燃比相关数据，所述最终气体排出气缸是属于所述特定气缸组的气缸中的最后成为所述阀停止状态的气缸；以及

空燃比气缸间失调判定单元，所述空燃比气缸间失调判定单元在通过所述每个气缸空燃比数据获取单元针对属于所述特定气缸组的全部气缸的每一个而得到所述空燃比相关数据的时间点以后，基于该获取的多个空燃比相关数据来判定在被供应给属于所述特定气缸组的气缸的各个燃烧室的混合气体的空燃比之间是否产生了不均衡。

2.如权利要求1所述的空燃比气缸间失调判定装置，其中，

所述内燃机控制单元被构成为：

当作为所述预定运转条件的断油执行条件未成立时，在属于所述特定气缸组的各个气缸的进气行程结束前的预定的燃料喷射时刻进行对所述各个气缸的燃料喷射，在比所述断油执行条件成立的时间点靠后的所述第一预定时间点以后，依次停止针对属于所述特定气缸组的各个气缸的、在所述预定的燃料喷射时刻下的所述燃料喷射，并且将被停止了所述燃料喷射的气缸的状态从所述阀动作状态改变为所述阀停止状态。

3.如权利要求2所述的空燃比气缸间失调判定装置，其中，

所述内燃机控制单元被构成为：

包括数据获取气缸确定单元，所述数据获取气缸确定单元当所述断油执行条件成立时，从属于所述特定气缸组的气缸中确定数据获取气缸，所述数据获取气缸是应该获取所述空燃比相关数据的气缸，并且所述内燃机控制单元依次停止针对属于所述特定气缸组的各个气缸的、在所述预定的燃料喷射时刻下的所述燃料喷射，以使所述被确定的数据获取气缸成为所述最终气体排出气缸。

4.如权利要求3所述的空燃比气缸间失调判定装置，其中，

所述数据获取气缸确定单元被构成为：

基于对属于所述特定气缸组的各个气缸的所述空燃比相关数据的获取次数来确定所述数据获取气缸。

5.如权利要求3或4所述的空燃比气缸间失调判定装置，其中，

所述数据获取气缸确定单元被构成为：

基于时间相关值来确定所述数据获取气缸，所述时间相关值与从所述断油执行条件成立的时间点到属于所述特定气缸组的各个气缸的所述预定的燃料喷射时刻为止的时间相应。

6.如权利要求3至5中任一项所述的空燃比气缸间失调判定装置，其中，

所述数据获取气缸确定单元被构成为：

当所述断油执行条件成立时，将与当上次的所述断油执行条件成立时作为所述数据获取气缸的气缸不同的气缸确定为这次的数据获取气缸。

Images