JP3357572B2 - 内燃機関の空燃比制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の空燃比
制御装置に関し、特に現代制御理論に基づくオブザーバ
を応用したフィードバック制御により、機関に供給する
混合気の空燃比を気筒別にフィードバック制御する空燃
比制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関の排気系集合部に設けられ、空
燃比に比例する出力を発生する空燃比検出手段の出力に
基づいて、気筒別の空燃比を推定するオブザーバを導入
し、推定した気筒別空燃比に応じて気筒間の空燃比のば
らつきをなくすように空燃比制御量を算出し、気筒別の
空燃比をフィードバック制御するようにした空燃比制御
装置において、空燃比検出手段出力を順次サンプリング
して記憶しておき、機関運転状態や空燃比検出手段の劣
化状態に応じて空燃比検出手段の出力のサンプリングタ
イミングを補正し、常に最適な検出空燃比が得られるよ
うにしたものが従来より提案されている（特開平７−２
５９５８８号公報）。この従来の装置では、フュエルカ
ット実行開始時において、空燃比検出手段の出力がリー
ン空燃比を示す値に変化するまでの遅れ時間を実際に検
出して、空燃比検出手段の応答速度の変化を検出する手
法が採用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記応
答速度変化検出手法は、遅れ時間を正確に検出するため
には、空燃比検出手段出力を非常に短いサンプリング周
期でモニタしなければならず、通常の制御処理より実行
周期の短い特別の検出処理を必要とした。

【０００４】また空燃比検出手段の応答速度の変化が想
定範囲を超えると、サンプルタイミングの補正ができな
くなり、気筒別の空燃比を正確に推定できなくなる場合
があった。そのような場合に、推定した気筒別空燃比を
用いてフィードバック制御を行うとかえって気筒間の空
燃比のばらつきが増大するという問題が発生する。

【０００５】本発明は上述した点に鑑みなされたもので
あり、通常の周期の制御処理を実行しつつ、空燃比検出
手段の応答速度の変化を判定することができる空燃比制
御装置を提供することを第１の目的とし、さらに空燃比
検出手段の劣化に起因する推定気筒別空燃比の偏りを正
確に判定し、気筒間の空燃比のばらつきが増大すること
を防止することができる空燃比制御装置を提供すること
を第２の目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
請求項１に記載の発明は、内燃機関の排気系に設けられ
た空燃比検出手段と、前記機関の排気系の挙動を記述す
るモデルに基づいてその内部状態を観測するオブサーバ
を設定し、前記空燃比検出手段の出力を入力として各気
筒の空燃比を推定する気筒別空燃比推定手段と、該推定
した各気筒の空燃比を目標値に収束させるように前記各
気筒に供給する混合気の空燃比をフィードバック制御す
るための気筒別空燃比制御量を算出する気筒別空燃比制
御手段とを備える内燃機関の空燃比制御装置において、
前記機関の１つの気筒に対応する前記気筒別空燃比制御
量を固定し、前記１つの気筒以外の気筒に対応する前記
気筒別空燃比制御量と所定判定値との大小関係が所定判
定パターンに該当するか否かを判別し、前記大小関係が
前記所定判定パターンに該当するときは、前記空燃比検
出手段の応答速度が変化したと判定する応答速度判定手
段を備えることを特徴とする。

【０００７】上記「所定判定値」は、気筒別空燃比制御
量の中心値からの偏倚を判定するために、該中心値と気
筒別空燃比制御量として許容される上下限値（最大最小
値）との間に設定されるものである。

【０００８】この構成によれば、１つの気筒に対応する
気筒別空燃比制御量が固定され、前記１つの気筒以外の
気筒に対応する気筒別空燃比制御量と所定判定値との大
小関係が所定判定パターンに該当するか否かが判別さ
れ、前記大小関係が前記所定判定パターンに該当すると
きは、空燃比検出手段の応答速度が変化したと判定され
る。

【０００９】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の内燃機関の空燃比制御装置において、前記空燃比検出
手段の応答速度が変化したと判定されたときは、その判
定結果に応じて前記空燃比検出手段による空燃比の検出
タイミングを補正する空燃比検出タイミング補正手段を
備えることを特徴とする。

【００１０】この構成によれば、空燃比検出手段の応答
速度が変化したと判定されたときは、その判定結果に応
じて空燃比検出手段による空燃比の検出タイミングが補
正される。

【００１１】請求項３に記載の発明は、請求項１に記載
の内燃機関の空燃比制御装置において、前記空燃比検出
手段の応答速度が変化したと判定されたときは、前記空
燃比検出手段に劣化が生じたと判定する劣化判定手段を
備えることを特徴とする。

【００１２】この構成によれば、空燃比検出手段の応答
速度が変化したと判定されたときは、前記空燃比検出手
段に劣化が生じたと判定される。

【００１３】請求項４に記載の発明は、請求項１に記載
の内燃機関の空燃比制御装置において、前記所定判定パ
ターンは、前記空燃比検出手段の応答速度が速くなった
ことを判定するための第１判定パターン及び前記応答速
度が遅くなったことを判定するための第２判定パターン
からなり、前記空燃比検出タイミング補正手段は、前記
大小関係が前記第１または第２判定パターンのいずれに
該当するかに応じて前記検出タイミングを補正すること
を特徴とする。

【００１４】この構成によれば、空燃比検出手段の応答
速度が速くなったことを判定するための第１判定パター
ン及び前記応答速度が遅くなったことを判定するための
第２判定パターンを使用することにより、空燃比検出手
段の応答速度が遅くなったか、速くなったが判定され、
その判定結果に応じて検出タイミングの補正が行われ
る。

【００１５】請求項５に記載の発明は、請求項１から４
のいずれかに記載の内燃機関の空燃比制御装置におい
て、前記応答速度判定手段は、前記気筒別空燃比制御量
を固定する１つの気筒を所定の周期で他の気筒に切り換
えることを特徴とする。

【００１６】ここで「所定の周期」は、前記応答速度判
定手段が判定を行うのに必要な時間を考慮して決定され
る。

【００１７】この構成によれば、気筒別空燃比制御量を
固定する１つの気筒が所定の周期で他の気筒に切り換え
られる。

【００１８】請求項６に記載の発明は、内燃機関の排気
系に設けられた空燃比検出手段と、前記機関の排気系の
挙動を記述するモデルに基づいてその内部状態を観測す
るオブサーバを設定し、前記空燃比検出手段の出力を入
力として各気筒の空燃比を推定する気筒別空燃比推定手
段と、該推定した各気筒の空燃比を目標値に収束させる
ように前記各気筒に供給する混合気の空燃比をフィード
バック制御するための気筒別空燃比制御量を算出する気
筒別空燃比制御手段とを備える内燃機関の空燃比制御装
置において、前記気筒別空燃比制御量と所定判定値との
大小関係が、所定の気筒グループに対応する気筒別空燃
比制御量が同一方向に偏倚し、かつ少なくとも１つの気
筒別空燃比制御量が所定上下判定値の範囲外となる所定
はりつきパターンに該当するか否かを判別し、前記大小
関係が前記所定はりつきパターンに該当するときは、前
記気筒別空燃比制御手段によるフィードバック制御を停
止させる気筒別制御停止手段を設けたことを特徴とす
る。

【００１９】ここで、前記所定の気筒グループは、点火
順序で１つおきの気筒（例えば４気筒の機関の場合、第
１気筒及び第４気筒からなるグループまたは第２気筒及
び第３気筒）からなるグループである。

【００２０】この構成によれば、気筒別空燃比制御量と
所定判定値との大小関係が所定はりつきパターンに該当
するときは、気筒別空燃比制御手段によるフィードバッ
ク制御が停止される。

【００２１】請求項７に記載の発明は、請求項６に記載
の空燃比制御装置において、前記気筒別制御停止手段
は、前記大小関係が前記所定はりつきパターンに該当す
る状態が所定時間継続したとき、前記気筒別空燃比制御
手段によるフィードバック制御を停止させることを特徴
とする。

【００２２】上記「所定時間」は、前記大小関係が安定
するのに要する時間を考慮して決定されるものである。

【００２３】この構成によれば、前記大小関係が前記所
定はりつきパターンに該当する状態が所定時間継続した
とき、気筒別空燃比制御手段によるフィードバック制御
が停止される。

【００２４】請求項８に記載の発明は、請求項６又は７
記載の空燃比制御装置において、前記気筒別空燃比制御
量の学習値を算出する学習値算出手段を備え、前記気筒
別制御停止手段は、前記大小関係が前記所定はりつきパ
ターンに該当するときは、前記学習値の算出を停止させ
るとともに該学習値を所定値に初期化することを特徴と
する。

【００２５】ここで「所定値」は、気筒別空燃比制御量
のほぼ中心値に設定されるものである。

【００２６】この構成によれば、気筒別空燃比制御量の
学習値が算出され、前記大小関係が前記所定はりつきパ
ターンに該当するときは、前記学習値の算出が停止され
るとともに該学習値が所定値に初期化される。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面を
参照して説明する。

【００２８】（第１の実施形態）図１は本発明の第１の
実施形態にかかる内燃機関（以下「エンジン」という）
及びその制御装置の構成を示す図である。同図中、１は
４気筒のエンジンである。

【００２９】エンジン１の吸気管２は分岐部（吸気マニ
ホルド）１１を介してエンジン１の各気筒の燃焼室に連
通する。吸気管２の途中にはスロットル弁３が配されて
いる。スロットル弁３にはスロットル弁開度（θＴＨ）
センサ４が連結されており、スロットル弁開度θＴＨに
応じた電気信号を出力して電子コントロールユニット
（以下「ＥＣＵ」という）５に供給する。吸気管２に
は、スロットル弁３をバイパスする補助空気通路６が設
けられており、該通路６の途中には補助空気量制御弁７
が配されている。補助空気量制御弁７は、ＥＣＵ５に接
続されており、ＥＣＵ５によりその開弁量が制御され
る。

【００３０】吸気管２のスロットル弁３の上流側には吸
気温（ＴＡ）センサ８が装着されており、その検出信号
がＥＣＵ５に供給される。吸気管２のスロットル弁３と
吸気マニホルド１１の間には、チャンバ９が設けられて
おり、チャンバ９には吸気管内絶対圧（ＰＢＡ）センサ
１０が取り付けられている。ＰＢＡセンサ１０の検出信
号はＥＣＵ５に供給される。

【００３１】エンジン１の本体にはエンジン水温（Ｔ
Ｗ）センサ１３が装着されており、その検出信号がＥＣ
Ｕ５に供給される。ＥＣＵ５には、エンジン１のクラン
ク軸（図示せず）の回転角度を検出するクランク角度位
置センサ１４が接続されており、クランク軸の回転角度
に応じた信号がＥＣＵ５に供給される。クランク角度位
置センサ１４は、エンジン１の特定の気筒の所定クラン
ク角度位置で信号パルス（以下「ＣＹＬ信号パルス」と
いう）を出力する気筒判別センサ、各気筒の吸入行程開
始時の上死点（ＴＤＣ）に関し所定クランク角度前のク
ランク角度位置で（４気筒エンジンではクランク角１８
０度毎に）ＴＤＣ信号パルスを出力するＴＤＣセンサ及
びＴＤＣ信号パルスより短い一定クランク角周期（例え
ば３０度周期）で１パルス（以下「ＣＲＫ信号パルス」
という）を発生するＣＲＫセンサから成り、ＣＹＬ信号
パルス、ＴＤＣ信号パルス及びＣＲＫ信号パルスがＥＣ
Ｕ５に供給される。これらの信号パルスは、燃料噴射時
期、点火時期等の各種タイミング制御及びエンジン回転
数ＮＥの検出に使用される。

【００３２】吸気マニホルド１１の吸気弁の少し上流側
には、各気筒毎に燃料噴射弁１２が設けられており、各
噴射弁は図示しない燃料ポンプに接続されているととも
にＥＣＵ５に電気的に接続されて、ＥＣＵ５からの信号
により燃料噴射時期及び燃料噴射時間（開弁時間）が制
御される。エンジン１の点火プラグ（図示せず）もＥＣ
Ｕ５に電気的に接続されており、ＥＣＵ５により点火時
期θＩＧが制御される。

【００３３】排気管１６は分岐部（排気マニホルド）１
５を介してエンジン１の燃焼室に接続されている。排気
管１６には分岐部１５が集合する部分の直ぐ下流側に、
空燃比検出手段としての広域空燃比センサ（以下「ＬＡ
Ｆセンサ」という）１７が設けられている。さらにＬＡ
Ｆセンサ１７の下流側には直下三元触媒１９及び床下三
元触媒２０が配されており、またこれらの三元触媒１９
及び２０の間には酸素濃度センサ（以下「Ｏ２センサ」
という）１８が装着されている。三元触媒１９、２０
は、排気ガス中のＨＣ，ＣＯ，ＮＯｘ等の浄化を行う。

【００３４】ＬＡＦセンサ１７は、ローパスフィルタ２
２を介してＥＣＵ５に接続されており、排気ガス中の酸
素濃度（空燃比）に略比例した電気信号を出力し、その
電気信号をＥＣＵ５に供給する。Ｏ２センサ１８は、そ
の出力が理論空燃比の前後において急激に変化する特性
を有し、その出力は理論空燃比よりリッチ側で高レベル
となり、リーン側で低レベルとなる。Ｏ２センサ１８
は、ローパスフィルタ２３を介してＥＣＵ５に接続され
ており、その検出信号はＥＣＵ５に供給される。

【００３５】排気還流機構３０は、吸気管２のチャンバ
９と排気管１６とを接続する排気還流路３１と、排気還
流路３１の途中に設けられ、排気還流量を制御する排気
還流弁（ＥＧＲ弁）３２と、ＥＧＲ弁３２の弁開度を検
出し、その検出信号をＥＣＵ５に供給するリフトセンサ
３３とから成る。ＥＧＲ弁３２は、ソレノイドを有する
電磁弁であり、ソレノイドはＥＣＵ５に接続され、その
弁開度がＥＣＵ５からの制御信号により変化させること
ができるように構成されている。

【００３６】エンジン１は、吸気弁及び排気弁のうち少
なくとも吸気弁のバルブタイミングを、エンジンの高速
回転領域に適した高速バルブタイミングと、低速回転領
域に適した低速バルブタイミングとの２段階に切換可能
なバルブタイミング切換機構６０を有する。このバルブ
タイミングの切換は、弁リフト量の切換も含み、さらに
低速バルブタイミング選択時は２つの吸気弁のうちの一
方を休止させて、空燃比を理論空燃比よりリーン化する
場合においても安定した燃焼を確保するようにしてい
る。

【００３７】バルブタイミング切換機構６０は、バルブ
タイミングの切換を油圧を介して行うものであり、この
油圧切換を行う電磁弁及び油圧センサ（図示せず）がＥ
ＣＵ５接続されている。油圧センサの検出信号はＥＣＵ
５に供給され、ＥＣＵ５は電磁弁を制御してバルブタイ
ミングの切換制御を行う。

【００３８】また、ＥＣＵ５には、大気圧を検出する大
気圧（ＰＡ）センサ２１が接続されており、その検出信
号がＥＣＵ５に供給される。

【００３９】ＥＣＵ５は、上述した各種センサからの入
力信号波形を整形して電圧レベルを所定レベルに修正
し、アナログ信号値をデジタル信号値に変化する等の機
能を有する入力回路と、中央処理回路（ＣＰＵ）と、該
ＣＰＵで実行される各種演算プログラムや後述する各種
マップ及び演算結果等を記憶するＲＯＭ及びＲＡＭから
なる記憶回路と、燃料噴射弁１２等の各種電磁弁や点火
プラグに駆動信号を出力する出力回路とを備えている。
前記記憶回路は、イグニッションスイッチがオフされた
ときにもバッテリから電源が供給され、記憶内容が保持
されるＲＡＭ（以下「バックアップＲＡＭ」という）を
備えている。

【００４０】ＥＣＵ５は、上述の各種エンジン運転パラ
メータ信号に基づいて、ＬＡＦセンサ１７及びＯ２セン
サ１８の出力に応じたフィードバック制御運転領域やオ
ープン制御運転領域等の種々のエンジン運転状態を判別
するとともに、エンジン運転状態に応じ、下記数式１に
より燃料噴射弁１２の燃料噴射時間ＴＯＵＴを演算し、
この演算結果に基づいて燃料噴射弁１２を駆動する信号
を出力する。

【００４１】

【数１】ＴＯＵＴ＝ＴＩＭＦ×ＫＴＯＴＡＬ×ＫＣＭＤ
Ｍ×ＫＬＡＦ×ＫＯＢＳＶ＃Ｎ 図２は上記数式１による燃料噴射時間ＴＯＵＴの算出手
法を説明するための機能ブロック図であり、これを参照
して本実施の形態における燃料噴射時間ＴＯＵＴの算出
手法の概要を説明する。なお、本実施の形態ではエンジ
ンへの燃料供給量は燃料噴射時間として算出されるが、
これは噴射される燃料量に対応するので、ＴＯＵＴを燃
料噴射量若しくは燃料量とも呼んでいる。

【００４２】図２においてブロックＢ１は、吸入空気量
に対応した基本燃料量ＴＩＭＦを算出する。この基本燃
料量ＴＩＭＦは、基本的にはエンジン回転数ＮＥ及び吸
気管内絶対圧ＰＢＡに応じて設定されるが、スロットル
弁３からエンジン１の燃焼室に至る吸気系をモデル化
し、その吸気系モデルに基づいて吸入空気の遅れを考慮
した補正を行うことが望ましい。その場合には、検出パ
ラメータとしてスロットル弁開度θＴＨ及び大気圧ＰＡ
をさらに用いる。

【００４３】ブロックＢ２〜Ｂ４は乗算ブロックであ
り、ブロックの入力パラメータを乗算して出力する。こ
れらのブロックにより、上記数式１の演算が行われ、燃
料噴射量ＴＯＵＴが得られる。

【００４４】ブロックＢ９は、エンジン水温ＴＷに応じ
て設定されるエンジン水温補正係数ＫＴＷ，排気還流実
行中に排気還流量に応じて設定されるＥＧＲ補正係数Ｋ
ＥＧＲ，蒸発燃料処理装置によるパージ実行時にパージ
燃料量に応じて設定されるパージ補正係数ＫＰＵＧ等の
フィードフォワード系補正係数をすべて乗算することに
より、補正係数ＫＴＯＴＡＬを算出し、ブロックＢ２に
入力する。

【００４５】ブロックＢ２１は、エンジン回転数ＮＥ、
吸気管内絶対圧ＰＢＡ等に応じて目標空燃比係数ＫＣＭ
Ｄを決定し、ブロック２２に入力する。目標空燃比係数
ＫＣＭＤは、空燃比Ａ／Ｆの逆数、すなわち燃空比Ｆ／
Ａに比例し、理論空燃比のとき値１．０をとるので、目
標当量比ともいう。ブロックＢ２２は、ローパスフィル
タ２３を介して入力されるＯ２センサ出力ＶＭＯ２に基
づいて目標空燃比係数ＫＣＭＤを修正し、ブロックＢ１
８及びＢ２３に入力する。ブロックＢ２３は、ＫＣＭＤ
値に応じて燃料冷却補正を行い最終目標空燃比係数ＫＣ
ＭＤＭを算出し、ブロックＢ３に入力する。

【００４６】ブロックＢ１０は、ローパスフィルタ２２
を介して入力されるＬＡＦセンサ出力値を、ＣＲＫ信号
パルスの発生毎にサンプリングし、そのサンプル値をリ
ングバッファメモリに順次記憶し、エンジン運転状態に
応じて最適のタイミングでサンプリングしたサンプル値
を選択し（ＬＡＦセンサ出力選択処理）、ブロックＢ１
１に入力するとともにローパスフィルタブロックＢ１６
を介してブロックＢ１８に入力する。このＬＡＦセンサ
出力選択処理は、サンプリングのタイミングによっては
変化する空燃比を正確に検出できないこと、燃焼室から
排出される排気ガスがＬＡＦセンサ１７に到達するまで
の時間やＬＡＦセンサ自体の反応時間（応答速度）がエ
ンジン運転状態によって変化することを考慮したもので
ある。

【００４７】ブロックＢ１１は、いわゆるオブザーバと
しての機能を有し、ＬＡＦセンサ１７によって検出され
る集合部（各気筒から排出された排気ガスの混合ガス）
の空燃比に基づいて、各気筒毎の空燃比を推定し、４つ
の気筒に対応しているブロックＢ１２〜Ｂ１５に入力す
る。図２においては、ブロックＢ１２が気筒＃１に対応
し、ブロックＢ１３が気筒＃２に対応し、ブロックＢ１
４が気筒＃３に対応し、ブロックＢ１５が気筒＃４に対
応する。ブロックＢ１２〜Ｂ１５は、各気筒の空燃比
（オブザーバブロックＢ１２が推定した空燃比）が、集
合部空燃比に一致するようにＰＩＤ制御により気筒別空
燃比制御量としての気筒別補正係数ＫＯＢＳＶ＃Ｎ（Ｎ
＝１〜４）を算出し、それぞれブロックＢ５〜Ｂ８に入
力する。

【００４８】ブロックＢ１８は、検出空燃比と目標空燃
比との偏差に応じてＰＩＤ制御によりＰＩＤ補正係数Ｋ
ＬＡＦを算出してブロックＢ４に入力する。

【００４９】以上のように本実施の形態では、ＬＡＦセ
ンサ１７の出力に応じて通常のＰＩＤ制御により算出し
たＰＩＤ補正係数ＫＬＡＦを上記数式１に適用するとと
もに、ＬＡＦセンサ出力に基づいて推定した各気筒の空
燃比に応じて設定される気筒別補正係数ＫＯＢＳＶ＃Ｎ
をさらに上記数式１に適用して、気筒毎の燃料噴射量Ｔ
ＯＵＴ（Ｎ）を算出している。気筒別補正係数ＫＯＢＳ
Ｖ＃Ｎ（気筒別空燃比制御量）により気筒毎の空燃比の
ばらつきを解消して、触媒の浄化率を向上させ、種々の
エンジン運転状態において良好な排気ガス特性を得るこ
とができる。

【００５０】本実施の形態では、上述した図２の各ブロ
ックの機能は、ＥＣＵ５のＣＰＵによる演算処理により
実現されるので、この処理のフローチャートを参照して
処理の内容を具体的に説明する。

【００５１】図３は、ＬＡＦセンサ１７の出力に応じて
ＰＩＤ補正係数ＫＬＡＦ及び気筒別補正係数ＫＯＢＳＶ
を算出する処理のフローチャートである。本処理はＴＤ
Ｃ信号パルスの発生毎に実行される。

【００５２】ステップＳ１では、始動モードか否か、す
なわちクランキング中か否かを判別し、始動モードのと
きは始動モードの処理へ移行する。始動モードでなけれ
ば、目標空燃比係数（目標当量比）ＫＣＭＤ及び最終目
標空燃比係数ＫＣＭＤＭの算出（ステップＳ２）及びＬ
ＡＦセンサ出力選択処理（図７）を行う（ステップＳ
３）とともに検出当量比ＫＡＣＴの演算を行う（ステッ
プＳ４）。検出当量比ＫＡＣＴは、ＬＡＦセンサ１７の
出力を当量比に変換したものである。

【００５３】次いでＬＡＦセンサ１７の活性化が完了し
たか否かの活性判別を行う（ステップＳ５）。これは、
例えばＬＡＦセンサ１７の出力電圧とその中心電圧との
差を所定値（例えば０．４Ｖ）と比較し、該差が所定値
より小さいとき活性化が完了したと判別するものであ
る。

【００５４】次にエンジン運転状態がＬＡＦセンサ１７
の出力に基づくフィードバック制御を実行する運転領域
（以下「ＬＡＦフィードバック領域」という）にあるか
否かの判別を行う（ステップＳ６）。これは、例えばＬ
ＡＦセンサ１７の活性化が完了し、且つフュエルカット
中やスロットル全開運転中でないとき、ＬＡＦフィード
バック領域と判定するものである。この判別の結果、Ｌ
ＡＦフィードバック領域にないときはリセットフラグＦ
ＫＬＡＦＲＥＳＥＴを「１」に設定し、ＬＡＦフィード
バック領域にあるときは「０」とする。

【００５５】続くステップＳ７では、リセットフラグＦ
ＫＬＡＦＲＥＳＥＴが「１」か否かを判別し、ＦＫＬＡ
ＦＲＥＳＥＴ＝１のときは、ステップＳ８に進んでＰＩ
Ｄ補正係数ＫＬＡＦを「１．０」に設定するとともに、
ＰＩＤ制御の積分項ＫＬＡＦＩを「０」に設定する。次
いで後述する気筒別補正係数学習値ＫＯＢＳＶ＃Ｎｓｔ
ｙｉを使用するレファレンスモードであるか否かを判別
し（ステップＳ９）、レファレンスモードでないとき
は、気筒別補正係数ＫＯＢＳＶ＃Ｎを「１．０」に設定
する（ステップＳ１１）一方、レファレンスモードであ
るときは、気筒別補正係数ＫＯＢＳＶ＃Ｎを気筒別補正
係数学習値ＫＯＢＳＶ＃Ｎｓｔｙｉに設定して（ステッ
プＳ１０）、本処理を終了する。

【００５６】ここでレファレンスモードとされるのは、
例えばＬＡＦセンサが不活性状態にあり且つエンジン運
転状態が所定運転状態にあるとき（エンジン回転数ＮＥ
及び吸気管内絶対圧ＰＢＡが所定範囲内にあるとき）で
ある。また、気筒別補正係数学習値ＫＯＢＳＶ＃Ｎｓｔ
ｙｉ（ｉ＝１〜３）は、後述するように、吸気管内絶対
圧ＰＢＡに応じて設定された３つの運転領域毎に算出さ
れるので、ステップＳ１０においては、エンジン運転領
域を判定し、その運転領域に対応した気筒別補正係数学
習値ＫＯＢＳＶ＃Ｎｓｔｙｉ（ｉ＝１〜３）を使用す
る。

【００５７】一方ステップＳ７でＦＫＬＡＦＲＥＳＥＴ
＝０のときは、気筒別空燃比補正係数ＫＯＢＳＶ＃Ｎ及
びＰＩＤ補正係数ＫＬＡＦの演算を行って（ステップＳ
１２、Ｓ１３）、本処理を終了する。

【００５８】次に図３のステップＳ３におけるＬＡＦセ
ンサ出力選択処理について説明する。

【００５９】エンジンの排気ガスは排気行程で排出され
ることから、多気筒エンジンの排気系集合部において空
燃比の挙動を見ると、明らかにＴＤＣ信号パルスに同期
している。したがって、ＬＡＦセンサ１７により空燃比
を検出するときもＴＤＣ信号パルスに同期して行う必要
がある。ところが、センサ出力のサンプルタイミングに
よっては空燃比の挙動を正確に把握できない場合が生じ
る。例えば、ＴＤＣ信号パルスに対して排気系集合部の
空燃比が図４のようであるとき、ＥＣＵ５が認識する空
燃比は図５に示すように、サンプルタイミングによって
全く異なる値となる。この場合、実際のＬＡＦセンサの
出力変化を可能な限り正確に把握できるタイミングでサ
ンプリングすることが望ましい。

【００６０】さらに、空燃比の変化は排気ガスのセンサ
までの到達時間やセンサの反応時間（応答速度）によっ
ても相違する。そのうち、センサまでの到達時間は排気
ガス圧力、排気ガスボリューム等に依存して変化する。
さらに、ＴＤＣ信号パルスに同期してサンプリングする
ことはクランク角度に基づいてサンプリングすることに
なるので、必然的にエンジン回転数ＮＥの影響を受け
る。このように、空燃比の検出の最適なタイミングは、
エンジン運転状態に大きく依存する。

【００６１】そこで、本実施形態では図６に示すよう
に、ＣＲＫ信号パルス（クランク角度３０度毎に発生す
る）の発生毎にサンプリングしたＬＡＦセンサ出力をリ
ングバッファ（本実施形態では１８個の格納場所を有す
る）に順次格納し、最適タイミングの出力値（１７回前
の値から今回値までの中の最適の値）を検出当量比ＫＡ
ＣＴに変換してフィードバック制御に使用するようにし
ている。

【００６２】図７は、図３のステップＳ３におけるＬＡ
Ｆセンサ出力選択処理のフローチャートある。

【００６３】先ずステップＳ８１では、エンジン回転数
ＮＥ及び吸気管内絶対圧ＰＢＡを読み出し、次いで現在
のバルブタイミングが高速バルブタイミングか否かを判
別する（ステップＳ８２）。その結果高速バルブタイミ
ングのときは高速バルブタイミング用のＣＳＥＬマップ
を検索し（ステップＳ８３）、低速バルブタイミングの
ときは低速バルブタイミング用のＣＳＥＬマップを検索
して、タイミング選択パラメータＣＳＥＬを算出し（ス
テップＳ８４）、そのＣＳＥＬ値に応じてリングバッフ
ァに格納したＬＡＦセンサ出力ＶＬＡＦを選択して（ス
テップＳ８５）、本処理を終了する。

【００６４】上記ＣＳＥＬマップは、ＲＯＭに格納され
ており、図８に示すように、エンジン回転数ＮＥ及び吸
気管内絶対圧ＰＢＡに応じて、エンジン回転数ＮＥが低
いほど、あるいは吸気管内絶対圧ＰＢＡが高いほど早い
クランク角度位置でサンプリングした値を選択するよう
に、タイミング選択パラメータＣＳＥＬが設定されてい
る。ここで、「早い」とは、前のＴＤＣ位置により近い
位置でサンプリングした値（換言すれば古い値）を意味
する。このように設定したのは、ＬＡＦセンサ出力は、
図５に示したように、実際の空燃比の極大値又は極小値
（以下「極値」という）に可能な限り近い位置でサンプ
リングするのが最良であるが、その極値、例えば最初の
ピーク値は、センサの反応時間（応答遅れ）を一定と仮
定すれば、図９に示すように、エンジン回転数ＮＥが低
下するほど早いクランク角度位置で生じ、また、負荷が
高いほど排気ガス圧力や排気ガスボリュームが増加し、
排気ガスの流速が増してセンサへの到達時間が早まるか
らである。なお、本実施形態では、タイミング選択パラ
メータＣＳＥＬは、その値が増加するほどサンプリング
タイミングの早い（古い）検出値が選択されるように設
定されている。

【００６５】以上のように、図７の処理によれば、エン
ジン運転状態に応じて最適なタイミングでサンプリング
したセンサ出力ＶＬＡＦが選択されるので、空燃比の検
出精度を向上させることができる。その結果、オブザー
バによる気筒毎の空燃比の推定精度が向上し、気筒毎の
空燃比フィードバック制御の精度を向上させることがで
きる。

【００６６】図１０は、図３のステップＳ６におけるＬ
ＡＦフィードバック領域判別処理のフローチャートであ
る。

【００６７】先ずステップＳ１２１では、ＬＡＦセンサ
１７が不活性状態にあるか否かを判別し、活性状態にあ
るときはフュエルカット中であることを「１」で示すフ
ラグＦＦＣが「１」か否かを判別し（ステップＳ１２
２）、ＦＦＣ＝０であるときは、スロットル弁全開中で
あることを「１」で示すフラグＦＷＯＴが「１」か否か
を判別し（ステップＳ１２３）、ＦＷＯＴ＝１でないと
きは、図示しないセンサによって検出したバッテリ電圧
ＶＢＡＴが所定下限値ＶＢＬＯＷより低いか否かを判別
し（ステップＳ１２４）、ＶＢＡＴ≧ＶＢＬＯＷである
ときは、理論空燃比に対応するＬＡＦセンサ出力のずれ
（ＬＡＦセンサストイキずれ）があるか否かを判別す
る。そして、ステップＳ１２１〜Ｓ１２５のいずれかの
答が肯定（ＹＥＳ）のときは、ＬＡＦセンサ出力に基づ
くフィードバック制御を停止すべき旨を「１」で示すＫ
ＬＡＦリセットフラグＦＫＬＡＦＲＥＳＥＴを「１」に
設定する（ステップＳ１３２）。

【００６８】一方、ステップＳ１２１〜Ｓ１２５の答が
すべて否定（ＮＯ）のときは、ＬＡＦセンサ出力に基づ
くフィードバック制御を実行可能と判定して、ＫＬＡＦ
リセットフラグＦＫＬＡＦＲＥＳＥＴを「０」に設定す
る（ステップＳ１３１）。

【００６９】続くステップＳ１３３では、Ｏ２センサ１
８が不活性状態にあるか否かを判別し、活性状態にある
ときは、エンジン水温ＴＷが所定下限水温ＴＷＬＯＷ
（例えば０℃）より低いか否かを判別する（ステップＳ
１３４）。そして、Ｏ２センサ１８が不活性状態のとき
またはＴＷ＜ＴＷＬＯＷであるときは、ＰＩＤ補正係数
ＫＬＡＦを現在値に維持すべきことを「１」で示すホー
ルドフラグＦＫＬＡＦＨＯＬＤを「１」に設定して（ス
テップＳ１３６）、本処理を終了する。一方、Ｏ２セン
サ１８が活性状態にあり且つＴＷ≧ＴＷＬＯＷであると
きは、ＦＫＬＡＦＨＯＬＤ＝０として（ステップＳ１３
５）、本処理を終了する。

【００７０】次に図３のステップＳ１２における気筒別
補正係数ＫＯＢＳＶ＃Ｎの算出処理について説明する。

【００７１】最初にオブザーバによる気筒別空燃比の推
定手法について説明し、次に推定した気筒別空燃比に応
じた気筒別補正係数ＫＯＢＳＶ＃Ｎの算出手法を説明す
る。

【００７２】排気系集合部の空燃比を各気筒の空燃比の
時間的な寄与度を考慮した加重平均であると考え、時刻
ｋのときの値を数式２のように表した。なお、燃料量
（Ｆ）を操作量としたため、数式２では燃空比Ｆ／Ａを
用いている。

【００７３】

【数２】 すなわち、集合部の燃空比は、気筒毎の過去の燃焼履歴
に重みＣ（例えば直前に燃焼した気筒は４０％、その前
が３０％、…など）を乗算したものの合計で表した。こ
のモデルをブロック線図で表すと、図１１のようにな
り、その状態方程式は数式３のようになる。

【００７４】

【数３】 また、集合部の燃空比をｙ（ｋ）とおくと、出力方程式
は数式４のように表すことができる。

【００７５】

【数４】 数式４において、ｕ（ｋ）は観測不可能であるため、こ
の状態方程式からオブザーバを設計してもｘ（ｋ）は観
測することができない。そこで、４ＴＤＣ前（すなわ
ち、同一気筒）の空燃比は急激に変化しない定常運転状
態にあると仮定してｘ（ｋ＋１）＝ｘ（ｋ−３）とする
と、数式４は数式５のようになる。

【００７６】

【数５】 このように設定したモデルが４気筒エンジンの排気系を
よくモデル化していることは実験的に確認されている。
従って、集合部Ａ／Ｆから気筒別空燃比を推定する問題
は、数式６で示される状態方程式と出力方程式にてｘ
（ｋ）を観察する通常のカルマンフィルタの問題に帰着
する。その荷重行列Ｑ，Ｒを数式７のように設定して数
式７においてリカッチの方程式を解くと、ゲイン行列Ｋ
は数式８のようになる。

【００７７】

【数６】

【００７８】

【数７】

【００７９】

【数８】 本実施形態のモデルでは、一般的なオブザーバの構成に
おける入力ｕ（ｋ）がないので、図１２に示すようにｙ
（ｋ）のみを入力とする構成となり、これを数式で表す
と数式９のようになる。

【００８０】

【数９】 したがって、集合部燃空比ｙ（ｋ）及び過去の気筒別燃
空比の推定値Ｘハット（ｋ）から、今回の気筒別燃空比
の推定値Ｘハット（ｋ）を算出することができる。

【００８１】上記数式９を用いて気筒別燃空比Ｘハット
（ｋ＋１）を算出する場合、集合部燃空比ｙ（ｋ）とし
て、検出当量比ＫＡＣＴ（ｋ）が適用されるが、この検
出当量比ＫＡＣＴ（ｋ）は、ＬＡＦセンサ１７の応答遅
れを含んでいるのに対し、ＣＸハット（ｋ）（４つの気
筒別燃空比の重み付け加算値）は、遅れを含んでいな
い。そのため、数式９を用いたのでは、ＬＡＦセンサ１
７の応答遅れの影響で、気筒別燃空比を正確に推定する
ことはできない。特にエンジン回転数ＮＥが高いとき
は、ＴＤＣ信号パルスの発生間隔が短くなるので応答遅
れの影響が大きくなる。

【００８２】そこで本実施形態では、数式１０により集
合部燃空比の推定値ｙハット（ｋ）を算出し、これを数
式１１に適用することにより、気筒別燃空比の推定値Ｘ
ハット（ｋ＋１）を算出するようにした。

【００８３】

【数１０】

【００８４】

【数１１】 上記数式１０において、ＤＬはＬＡＦセンサ１７の応答
遅れの時定数に相当するパラメータであり、本実施形態
では図１３に示すＤＬテーブルを用いて算出される。Ｄ
Ｌテーブルは、ＤＬ値がエンジン回転数ＮＥ及び吸気管
内絶対圧ＰＢＡに応じて０から１．０の間の値となるよ
うに設定されている。同図において、ＰＢＡ１〜３はそ
れぞれ例えば、６６０ｍｍＨｇ，４６０ｍｍＨｇ，２６
０ｍｍＨｇであり、適宜補間演算を行って、検出したエ
ンジン回転数ＮＥ及び吸気管内絶対圧ＰＢＡに応じた時
定数ＤＬの算出を行う。なお、時定数ＤＬの値は、実際
の応答遅れ時間に相当する値より２０％程度遅い時間に
相当する値が最適であることが実験的に確認されてい
る。

【００８５】なお、数式１０及び１１において、Ｘハッ
ト（ｋ）の初期ベクトルは、例えば構成要素（ｘハット
（ｋ−３），ｘハット（ｋ−２），ｘハット（ｋ−
１），ｘハット（ｋ））の値が全て「１．０」のベクト
ルとし、数式１０においてｙハット（ｋ−１）の初期値
は「１．０」とする。

【００８６】このように、数式９におけるＣＸハット
（ｋ）を、ＬＡＦセンサの応答遅れを含んだ集合部燃空
比の推定値ｙハット（ｋ）に置き換えた数式１１を用い
ることにより、ＬＡＦセンサの応答遅れを適切に補償し
て正確な気筒別空燃比の推定を行うことができる。な
お、以下の説明における各気筒の推定当量比ＫＡＣＴ＃
１（ｋ）〜ＫＡＣＴ＃４（ｋ）が、それぞれｘハット
（ｋ）に相当する。

【００８７】次に推定した気筒別空燃比に基づいて気筒
別補正係数ＫＯＢＳＶ＃Ｎを算出する手法を、図１４を
参照して説明する。

【００８８】先ず、数式１２に示すように、集合部Ａ／
Ｆに対応する検出当量比ＫＡＣＴを全気筒の気筒別補正
係数ＫＯＢＳＶ＃Ｎの平均値の前回演算値で除算して目
標Ａ／Ｆに対応する当量比としての目標値ＫＣＭＤＯＢ
ＳＶ（ｋ）を算出し、＃１気筒の気筒別補正係数ＫＯＢ
ＳＶ＃１は、その目標値ＫＣＭＤＯＢＳＶ（ｋ）と＃１
気筒の推定当量比ＫＡＣＴ＃１（ｋ）との偏差ＤＫＡＣ
Ｔ＃１（ｋ）（＝ＫＡＣＴ＃１（ｋ）−ＫＣＭＤＯＢＳ
Ｖ（ｋ））が０となるように、ＰＩＤ制御により求め
る。

【００８９】

【数１２】 より具体的には、数式１３により比例項ＫＯＢＳＶＰ＃
１、積分項ＫＯＢＳＶＩ＃１及び微分項ＫＯＢＳＶＤ＃
１を求め、さらに数式１４により気筒別補正係数ＫＯＢ
ＳＶ＃１を算出する。

【００９０】

【数１３】ＫＯＢＳＶＰ＃１（ｋ）＝ＫＰＯＢＳＶ×Ｄ
ＫＡＣＴ＃１（ｋ） ＫＯＢＳＶＩ＃１（ｋ）＝ＫＩＯＢＳＶ×ＤＫＡＣＴ＃
１（ｋ）＋ＫＯＢＳＶＩ＃１（ｋ−１） ＫＯＢＳＶＤ＃１（ｋ）＝ＫＤＯＢＳＶ×（ＤＫＡＣＴ
＃１（ｋ）−ＤＫＡＣＴ＃１（ｋ−１））

【００９１】

【数１４】ＫＯＢＳＶ＃１（ｋ）＝ＫＯＢＳＶＰ＃１
（ｋ）＋ＫＯＢＳＶＩ＃１（ｋ）＋ＫＯＢＳＶＤ＃１
（ｋ）＋１．０ ＃２〜＃４気筒についても同様の演算を行い、ＫＯＢＳ
Ｖ＃２〜＃４を算出する。なお、ＫＯＢＳＶ＃Ｎ値が所
定上限値ＫＯＢＳＶＬＭＨを越えたときはそのＫＯＢＳ
ＶＬＭＨ値に、また所定下限値ＫＯＢＳＶＬＭＬを下回
ったときはそのＫＯＢＳＶＬＭＬ値に設定される。

【００９２】これにより、各気筒の空燃比は集合部空燃
比に収束し、集合部空燃比はＰＩＤ補正係数ＫＬＡＦに
より、目標空燃比に収束するので、結果的にすべての気
筒の空燃比を目標空燃比に収束させることができる。

【００９３】さらに、この気筒別補正係数ＫＯＢＳＶ＃
Ｎの学習値である気筒別補正係数学習値ＫＯＢＳＶ＃Ｎ
ｓｔｙを下記の式により、運転領域毎に算出して、バッ
テリでバックアップされたＲＡＭに記憶する。

【００９４】

【数１５】ＫＯＢＳＶ＃Ｎｓｔｙｉ＝Ｃｓｔｙ×ＫＯＢ
ＳＶ＃Ｎ＋（１−Ｃｓｔｙ）×ＫＯＢＳＶ＃Ｎｓｔｙｉ ここで、ｉは運転領域を表すパラメータ（ｉ＝１〜
３）、Ｃｓｔｙは０から１の間の値に設定される重み係
数、右辺のＫＯＢＳＶ＃Ｎｓｔｙｉは前回学習値であ
る。

【００９５】図１５は、図３のステップＳ１２における
気筒別補正係数ＫＯＢＳＶ＃Ｎ算出処理のフローチャー
トである。

【００９６】先ずステップＳ３３１では、ＬＡＦセンサ
１７の劣化（応答速度の変化）に起因する気筒別補正係
数ＫＯＢＳＶ＃Ｎのリミット値はりつき状態であること
を「１」で示すはりつきフラグＦＯＢＳＶＦＳ（後述す
る図１９、２０参照）が「１」か否かを判別し、ＦＯＢ
ＳＶＦＳ＝０であるときは、ステップＳ３３６に進む一
方、ＦＯＢＳＶＦＳ＝１であるときは、気筒別補正係数
学習値ＫＯＢＳＶ＃Ｎｓｔｙｉを無補正値１．０に初期
化する（ステップＳ３３２）とともに、すべての気筒の
気筒別補正係数ＫＯＢＳＶ＃Ｎを１．０に設定して（ス
テップＳ３４４）、即ち気筒別空燃比フィードバック制
御は行わずに本処理を終了する。ステップＳ３３６で
は、上述したオブザーバによる気筒別空燃比の推定処理
を行い、次いでＰＩＤ補正係数ＫＬＡＦを現在値に維持
すべきことを「１」で示すホールドフラグＦＫＬＡＦＨ
ＯＬＤが「１」か否かを判別し、ＦＫＬＡＦＨＯＬＤ＝
１であるときは、直ちに本処理を終了する。

【００９７】続くステップＳ３３８では、エンジン水温
ＴＷが所定水温ＴＷＯＢＳＶより低いか否かを判別し、
ＴＷ≧ＴＷＯＢＳＶであるときは、エンジン回転数ＮＥ
が所定回転数ＮＯＢＳＶ（例えば３５００ｒｐｍ）より
高いか否かを判別し（ステップＳ３３９）、ＮＥ≦ＮＯ
ＢＳＶであるときは、吸気管内絶対圧ＰＢＡが所定上限
圧ＰＢＯＢＳＶＨ（例えば６５０ｍｍＨｇ）より高いか
否かを判別し（ステップＳ３４０）、ＰＢＡ≦ＰＢＯＢ
ＳＶＨであるときは、エンジン回転数ＮＥに応じて図１
７に示すように設定されたＰＢＯＢＳＶＬテーブルを検
索して、下限圧ＰＢＯＢＳＶＬを決定し（ステップＳ３
４１）、吸気管内絶対圧ＰＢＡが下限圧ＰＢＯＢＳＶＬ
より低いか否かを判別する（ステップＳ３４２）。

【００９８】以上の判別の結果、ステップＳ３３８〜Ｓ
３４０またはＳ３４２のいずれかの答が肯定（ＹＥＳ）
のときは、前記ステップＳ３４４に進み、気筒別空燃比
フィードバック制御は行わない。一方、ステップＳ３３
８〜Ｓ３４０及びＳ３４２の答がすべて否定（ＮＯ）の
ときは、エンジン運転状態が図１７に斜線で示す領域に
あり、気筒別空燃比フィードバック制御が実行可能と判
定して、上述した手法により気筒別補正係数ＫＯＢＳＶ
＃Ｎの演算を行う（ステップＳ３４３）とともに、気筒
別補正係数学習値ＫＯＢＳＶ＃Ｎｓｔｙｉの演算を行っ
て（ステップＳ３４５）、本処理を終了する。

【００９９】図１６は、図１５のステップＳ３３６にお
ける気筒別空燃比の推定処理のフローチャートである。

【０１００】同図において、ステップＳ３６１では、高
速バルブタイミング用のオブザーバ演算（即ち気筒別空
燃比の推定演算）を行い、続くステップＳ３６２では、
低速バルブタイミング用のオブザーバ演算を行う。そし
て、現在のバルブタイミングが高速バルブタイミングか
否かを判別し（ステップＳ３６３）、高速バルブタイミ
ングのときは、高速バルブタイミング用のオブザーバ演
算結果を選択し（ステップＳ３６４）、低速バルブタイ
ミングのときは、低速バルブタイミング用のオブザーバ
演算結果を選択する（ステップＳ３６５）。

【０１０１】このように、現在のバルブタイミングに拘
わらず、高速及び低速バルブタイミング用のオブザーバ
演算をともに行い、現在のバルブタイミングに応じて、
演算結果を選択するようにしたのは、気筒別空燃比の推
定演算は、収束するまでに数回の演算を要するからであ
る。これにより、バルブタイミング切換直後の気筒別空
燃比の推定精度を向上させることができる。

【０１０２】図１８は、図１５のステップＳ３４５にお
ける気筒別補正係数学習値ＫＯＢＳＶ＃Ｎｓｔｙｉの演
算処理のフローチャートである。

【０１０３】同図においてステップＳ４０１では、今回
の気筒別フィードバック制御開始時点（気筒別フィード
バック制御の実行条件不成立の状態から実行条件成立の
状態への移行時点）から所定時間経過したか否かを判別
し、経過前は直ちに本処理を終了し、経過後はステップ
Ｓ４０２に進む。ステップＳ４０２では、下記式により
検出当量比ＫＡＣＴ（ｋ）と推定気筒別当量比ＫＡＣＴ
＃Ｎ（ｋ）との偏差である当量比偏差ＤＫＡＣＴＯＢ＃
Ｎを算出する。

【０１０４】ＤＫＡＣＴＯＢ＃Ｎ＝ＫＡＣＴ（ｋ）−Ｋ
ＡＣＴ＃Ｎ（ｋ） そして当量比偏差の絶対値｜ＤＫＡＣＴＯＢ＃Ｎ｜が所
定偏差ＤＫＯＢＲＦＬＭ以下か否かを判別し（ステップ
Ｓ４０３）、｜ＤＫＡＣＴＯＢ＃Ｎ｜＞ＤＫＯＢＲＦＬ
Ｍであるときは、学習値ＫＯＢＳＶ＃Ｎｓｔｙｉを算出
することなく本処理を終了する。

【０１０５】また｜ＤＫＡＣＴＯＢ＃Ｎ｜≦ＤＫＯＢＲ
ＦＬＭであるときは、以下のように運転領域毎に学習値
ＫＯＢＳＶ＃Ｎｓｔｙｉの算出を行い、本処理を終了す
る。すなわち、吸気管内絶対圧ＰＢＡが第１所定圧ＰＢ
ＯＢＳＲＦ１より低いときは、学習値ＫＯＢＳＶ＃Ｎｓ
ｔｙ１を前記数式１５により算出し、バックアップＲＡ
Ｍに記憶する（ステップＳ４０４、Ｓ４０６）。また、
吸気管内絶対圧ＰＢＡが第１所定圧ＰＢＯＢＳＲＦ１以
上でかつ第１所定圧ＰＢＯＢＳＲＦ１より高い第２所定
圧ＰＢＯＢＳＲＦ２より低いときは、学習値ＫＯＢＳＶ
＃Ｎｓｔｙ２を前記数式１５により算出し、バックアッ
プＲＡＭに記憶する（ステップＳ４０４、Ｓ４０５、Ｓ
４０７）。また、吸気管内絶対圧ＰＢＡが第２所定圧Ｐ
ＢＯＢＳＲＦ２以上であるときは、学習値ＫＯＢＳＶ＃
Ｎｓｔｙ３を算出し、バックアップＲＡＭに記憶する
（ステップＳ４０４、Ｓ４０５、Ｓ４０８）。

【０１０６】図１８の処理によれば、検出当量比ＫＡＣ
Ｔと気筒別推定当量比ＫＡＣＴ＃Ｎとの偏差ＤＫＡＣＴ
ＯＢ＃Ｎの絶対値が、所定偏差ＤＫＯＢＲＦＬＭより大
きいときは、学習値ＫＯＢＳＶ＃Ｎｓｔｙｉの算出（更
新）を行われないので、例えば気筒別空燃比フィードバ
ック制御開始直後や、パータベーション実行中は、学習
値ＫＯＢＳＶ＃Ｎｓｔｙｉの更新が行われなくなり、学
習値ＫＯＢＳＶ＃Ｎｓｔｙｉが望ましい値からずれるこ
とを防止することができる。

【０１０７】図１９及び２０は、気筒別補正係数ＫＯＢ
ＳＶ＃Ｎのリミットはりつき判断処理のフローチャート
であり、本処理はＴＤＣ信号パルスの発生毎にＥＣＵ５
のＣＰＵで実行される。

【０１０８】ステップＳ５０１では、はりつきフラグＦ
ＯＢＳＶＦＳが「１」か否かを判別し、すでにＦＯＢＳ
ＶＦＳ＝１とされているときは直ちにステップＳ５１３
（図２０）に進む。ＦＯＢＳＶＦＳ＝０であるときは、
ステップＳ５０２〜Ｓ５０９により、気筒別補正係数Ｋ
ＯＢＳＶ＃Ｎと所定判定値ＫＯＢＳＦＳＨＨ，ＫＯＢＳ
ＦＳＨＬ，ＫＯＢＳＦＳＬＨ，ＫＯＢＳＦＳＬＬとの大
小関係を判定し、所定はりつきパターンに該当するか否
かを判別する。ここで、各所定判定値と前記所定上下限
値ＫＯＢＳＶＬＭＨ，ＫＯＢＳＶＬＭＬとは、図２１に
示すように、ＫＯＢＳＶＬＭＬ＜ＫＯＢＳＦＳＬＬ＜Ｋ
ＯＢＳＦＳＬＨ＜１．０＜ＫＯＢＳＦＳＨＬ＜ＫＯＢＳ
ＦＳＨＨ＜ＫＯＢＳＶＬＭＨなる関係を有する。各所定
判定値ＫＯＢＳＦＳＬＬ，ＫＯＢＳＦＳＬＨ，ＫＯＢＳ
ＦＳＨＬ，ＫＯＢＳＦＳＨＨは、例えばそれぞれ０．８
２，０．９８，１．０２，１．１８に設定され、所定上
下限値ＫＯＢＳＶＬＭＨ，ＫＯＢＳＶＬＭＬは、例えば
それぞれ０．８，１．２に設定される。

【０１０９】具体的にはステップＳ５０２では、＃１気
筒の気筒別補正係数ＫＯＢＳＶ＃１が第１下側判定値Ｋ
ＯＢＳＦＳＬＬより小さく、かつ＃２気筒の気筒別補正
係数ＫＯＢＳＶ＃２が第２上側判定値ＫＯＢＳＦＳＨＬ
より大きく、かつ＃３気筒の気筒別補正係数ＫＯＢＳＶ
＃３が第２上側判定値ＫＯＢＳＦＳＨＬより大きく、か
つ＃４気筒の気筒別補正係数ＫＯＢＳＶ＃４が第２下側
判定値ＫＯＢＳＦＳＬＨより小さいか否かを判別し、こ
の答が肯定（ＹＥＳ）であって所定はりつきパターンに
該当するときは、ステップＳ５１１に進み、否定（Ｎ
Ｏ）のときはステップＳ５０３に進む。

【０１１０】ステップＳ５０３では、気筒別補正係数Ｋ
ＯＢＳＶ＃２が第１下側判定値ＫＯＢＳＦＳＬＬより小
さく、かつ気筒別補正係数ＫＯＢＳＶ＃１が第２上側判
定値ＫＯＢＳＦＳＨＬより大きく、かつ気筒別補正係数
ＫＯＢＳＶ＃４が第２上側判定値ＫＯＢＳＦＳＨＬより
大きく、かつ気筒別補正係数ＫＯＢＳＶ＃３が第２下側
判定値ＫＯＢＳＦＳＬＨより小さいか否かを判別し、こ
の答が肯定（ＹＥＳ）であって所定はりつきパターンに
該当するときは、ステップＳ５１１に進み、否定（Ｎ
Ｏ）のときはステップＳ５０４に進む。

【０１１１】ステップＳ５０４では、気筒別補正係数Ｋ
ＯＢＳＶ＃３が第１下側判定値ＫＯＢＳＦＳＬＬより小
さく、かつ気筒別補正係数ＫＯＢＳＶ＃１が第２上側判
定値ＫＯＢＳＦＳＨＬより大きく、かつ気筒別補正係数
ＫＯＢＳＶ＃４が第２上側判定値ＫＯＢＳＦＳＨＬより
大きく、かつ気筒別補正係数ＫＯＢＳＶ＃２が第２下側
判定値ＫＯＢＳＦＳＬＨより小さいか否かを判別し、こ
の答が肯定（ＹＥＳ）であって所定はりつきパターンに
該当するときは、ステップＳ５１１に進み、否定（Ｎ
Ｏ）のときはステップＳ５０５に進む。

【０１１２】ステップＳ５０５では、気筒別補正係数Ｋ
ＯＢＳＶ＃４が第１下側判定値ＫＯＢＳＦＳＬＬより小
さく、かつ気筒別補正係数ＫＯＢＳＶ＃３が第２上側判
定値ＫＯＢＳＦＳＨＬより大きく、かつ気筒別補正係数
ＫＯＢＳＶ＃２が第２上側判定値ＫＯＢＳＦＳＨＬより
大きく、かつ気筒別補正係数ＫＯＢＳＶ＃１が第２下側
判定値ＫＯＢＳＦＳＬＨより小さいか否かを判別し、こ
の答が肯定（ＹＥＳ）であって所定はりつきパターンに
該当するときは、ステップＳ５１１に進み、否定（Ｎ
Ｏ）のときはステップＳ５０６に進む。

【０１１３】ステップＳ５０６では、気筒別補正係数Ｋ
ＯＢＳＶ＃１が第１上側判定値ＫＯＢＳＦＳＨＨより大
きく、かつ気筒別補正係数ＫＯＢＳＶ＃２が第２下側判
定値ＫＯＢＳＦＳＬＨより小さく、かつ気筒別補正係数
ＫＯＢＳＶ＃３が第２下側判定値ＫＯＢＳＦＳＬＨより
小さく、かつ気筒別補正係数ＫＯＢＳＶ＃４が第２上側
判定値ＫＯＢＳＦＳＨＬより大きいか否かを判別し、こ
の答が肯定（ＹＥＳ）であって所定はりつきパターンに
該当するときは、ステップＳ５１１に進み、否定（Ｎ
Ｏ）のときはステップＳ５０７に進む。

【０１１４】ステップＳ５０７では、気筒別補正係数Ｋ
ＯＢＳＶ＃２が第１上側判定値ＫＯＢＳＦＳＨＨより大
きく、かつ気筒別補正係数ＫＯＢＳＶ＃１が第２下側判
定値ＫＯＢＳＦＳＬＨより小さく、かつ気筒別補正係数
ＫＯＢＳＶ＃４が第２下側判定値ＫＯＢＳＦＳＬＨより
小さく、かつ気筒別補正係数ＫＯＢＳＶ＃３が第２上側
判定値ＫＯＢＳＦＳＨＬより大きいか否かを判別し、こ
の答が肯定（ＹＥＳ）であって所定はりつきパターンに
該当するときは、ステップＳ５１１に進み、否定（Ｎ
Ｏ）のときはステップＳ５０８に進む。

【０１１５】ステップＳ５０８では、気筒別補正係数Ｋ
ＯＢＳＶ＃３が第１上側判定値ＫＯＢＳＦＳＨＨより大
きく、かつ気筒別補正係数ＫＯＢＳＶ＃１が第２下側判
定値ＫＯＢＳＦＳＬＨより小さく、かつ気筒別補正係数
ＫＯＢＳＶ＃４が第２下側判定値ＫＯＢＳＦＳＬＨより
小さく、かつ気筒別補正係数ＫＯＢＳＶ＃２が第２上側
判定値ＫＯＢＳＦＳＨＬより大きいか否かを判別し、こ
の答が肯定（ＹＥＳ）であって所定はりつきパターンに
該当するときは、ステップＳ５１１に進み、否定（Ｎ
Ｏ）のときはステップＳ５０９に進む。

【０１１６】ステップＳ５０９では、気筒別補正係数Ｋ
ＯＢＳＶ＃４が第１上側判定値ＫＯＢＳＦＳＨＨより大
きく、かつ気筒別補正係数ＫＯＢＳＶ＃３が第２下側判
定値ＫＯＢＳＦＳＬＨより小さく、かつ気筒別補正係数
ＫＯＢＳＶ＃２が第２下側判定値ＫＯＢＳＦＳＬＨより
小さく、かつ気筒別補正係数ＫＯＢＳＶ＃１が第２上側
判定値ＫＯＢＳＦＳＨＬより大きいか否かを判別し、こ
の答が肯定（ＹＥＳ）であって所定はりつきパターンに
該当するときは、ステップＳ５１１に進み、否定（Ｎ
Ｏ）のときはステップＳ５１０に進む。

【０１１７】このように所定はりつきパターンに該当し
ないときは、ステップＳ５１０で、タイマｔｍＯＢＳＶ
ＦＳに所定時間ＴＭＯＢＳＶＦＳ（特許請求の範囲に記
載した「所定時間」に対応し、例えば１００ｍｓに設定
される）をセットしてスタートさせ、はりつきフラグＦ
ＯＢＳＶＦＳを「０」に設定して（ステップＳ５１
２）、本処理を終了する。

【０１１８】一方所定はりつきパターンに該当するとき
はステップＳ５１１で、タイマｔｍＯＢＳＶＦＳの値が
「０」以下か否かを判別し、ｔｍＯＢＳＶＦＳ＞０であ
る間はステップＳ５１２に進み、ｔｍＯＢＳＶＦＳ＝０
となると、はりつきフラグＦＯＢＳＶＦＳを「１」に設
定して（ステップＳ５１３）、本処理を終了する。

【０１１９】上述したステップＳ５０２〜Ｓ５０９の判
別によりＬＡＦセンサの劣化に起因する推定気筒別空燃
比の偏りを正確に判定することができる。これは、以下
の理由による。すなわち、ＬＡＦセンサの劣化が原因で
はなく単に一つの気筒の空燃比のみが、他の気筒の空燃
比と異なる状態となったときは、当該一つの気筒に対応
する気筒別補正係数ＫＯＢＳＶ＃Ｎのみが、第１上側判
定値ＫＯＢＳＦＳＨＨを越えるかあるいは第１下側判定
値ＫＯＢＳＦＳＬＬを下回るのに対し、ＬＡＦセンサの
劣化に起因する偏りの場合は、＃１気筒及び＃４気筒か
らなる第１気筒グループの空燃比は、同一方向に偏倚
し、＃２気筒及び＃３気筒からなる第２気筒グループの
空燃比は、第１気筒グループの空燃比とは逆方向に偏倚
するからである。したがって、上記ステップＳ５０２〜
Ｓ５０９は、２つの気筒グループに対応する気筒別補正
係数ＫＯＢＳＶ＃Ｎがこの傾向を示し、しかも少なくと
も１つの気筒の気筒別補正係数ＫＯＢＳＶ＃Ｎが、第１
上側判定値ＫＯＢＳＦＳＨＨを越えるかあるいは第１下
側判定値ＫＯＢＳＦＳＬＬを下回る場合を判別するよう
にしたものである。なお、本実施形態における点火順序
は、＃１気筒→＃３気筒→＃４気筒→＃２気筒の順であ
り、上記気筒グループは、点火順序で１つおきの気筒
（＃１、＃４及び＃２、＃３）からなる。

【０１２０】図２１は、図２０の処理でステップＳ５０
６の答が肯定（ＹＥＳ）となる場合の動作例を説明する
ための図である。この図の例では、＃１気筒の気筒別補
正係数ＫＯＢＳＶ＃１が第１上側判定値ＫＯＢＳＦＳＨ
Ｈを越えて上限値ＫＯＢＳＶＬＭＨにはりつき状態とな
り（時刻ｔ１の少し前）、タイマｔｍＯＢＳＶＦＳが
「０」となると、はりつきフラグＦＯＢＳＶＦＳが
「１」に設定される。はりつきフラグＦＯＢＳＶＦＳ＝
１となると、図１５に示したように、気筒別空燃比の推
定（ステップＳ３３６）、推定した気筒別空燃比に応じ
た気筒別補正係数ＫＯＢＳＶ＃Ｎの演算（ステップＳ３
４３）及び学習値ＫＯＢＳＶ＃Ｎｓｔｙｉの演算（ステ
ップＳ３４５）は行われず、気筒別補正係数ＫＯＢＳＶ
＃Ｎ及び学習値ＫＯＢＳＶ＃Ｎｓｔｙｉはいずれも無補
正値１．０（特許請求の範囲に記載した「所定値」に対
応する）に設定される。これにより、ＬＡＦセンサの劣
化に起因する推定気筒別空燃比の偏りによって気筒間の
空燃比のばらつきが増大することを防止することができ
る。

【０１２１】また学習値ＫＯＢＳＶ＃Ｎｓｔｙｉを１．
０に初期化することにより、劣化したＬＡＦセンサの検
出値に基づいて得られた学習値を用いることによる弊害
を回避することができる。

【０１２２】本実施形態では、ＥＣＵ５が、特許請求の
範囲に記載した気筒別空燃比推定手段、気筒別空燃比制
御手段、気筒別制御停止手段及び学習値算出手段を構成
し、より具体的には、図１６の気筒別空燃比推定処理
が、気筒別空燃比推定手段に対応し、図１５の気筒別補
正係数ＫＯＢＳＶ＃Ｎ算出処理のステップＳ３４３が気
筒別空燃比制御手段に対応し、図１５の処理のステップ
Ｓ３３１、Ｓ３３２及びＳ３４４並びに図１９、２０の
ＫＯＢＳＶ＃Ｎリミットはりつき判断処理が、気筒別制
御停止手段に対応し、図１８のＫＯＢＳＶ＃Ｎｓｔｙｉ
演算処理が学習値算出手段に対応する。

【０１２３】（第２の実施形態）上述した第１の実施形
態では、はりつきフラグＦＯＢＳＶＦＳ＝１となったと
きは、気筒別補正係数ＫＯＢＳＶ＃Ｎをすべて無補正値
１．０に設定するようにしたが、本実施形態では、ＦＯ
ＢＳＶＦＳ＝１となったときは、＃１気筒に対応する気
筒別補正係数ＫＯＢＳＶ＃１を「１．０」に固定して、
ＬＡＦセンサ１７の応答速度が遅くなったか、速くなっ
たかを判定する応答速度判定処理を実行し、その結果に
応じてタイミング選択パラメータＣＳＥＬを補正して気
筒別空燃比制御を継続するようにしたものである。以
下、図２２〜２９を参照して第１の実施形態と異なる点
を説明する。すなわち、以下に説明する点以外は第１の
実施形態帯と同一である。

【０１２４】図２２は、本実施形態におけるＬＡＦセン
サ出力選択処理のフローチャートであり、第１の実施形
態における図７のＬＡＦセンサ出力選択処理にステップ
Ｓ９１〜Ｓ９４を追加したものである。ステップＳ８１
〜Ｓ８５では、図７と同一の処理が実行される。

【０１２５】ステップＳ９１及びＳ９２では、それぞれ
高速バルブタイミング用ＣＳＥＬＬＡＦマップ及び低速
バルブタイミング用ＣＳＥＬＬＡＦマップを、エンジン
回転数ＮＥ及び吸気管内絶対圧ＰＢＡに応じて検索し、
タイミング選択パラメータＣＳＥＬをＬＡＦセンサ１７
の応答速度の変化に応じて補正するための補正項ＣＳＥ
ＬＬＡＦを算出する。ＣＳＥＬＬＡＦマップは、エンジ
ン回転数ＮＥ及び吸気管内絶対圧ＰＢＡにより決まる運
転領域毎に、ＣＳＥＬＬＡＦ値が設定されたマップであ
り、その設定値は後述する図２８の処理により更新され
る。また、ＣＳＥＬＬＡＦマップは、バッテリでバック
アップされたＲＡＭに格納される。

【０１２６】続くステップＳ９３では、ステップＳ８３
またはＳ８４で得られたマップ検索値ＣＳＥＬＭに補正
項ＣＳＥＬＬＡＦを加算することにより、タイミング選
択パラメータＣＳＥＬを算出し、次いでＣＳＥＬ値が上
限値（本実施形態では１７）を越えないようにする上限
リミット処理を行い（ステップＳ９４）、ステップＳ８
５に進む。

【０１２７】図２３は、本実施形態におけるＫＯＢＳＶ
＃Ｎ算出処理のフローチャートであり、第１の実施形態
における図１５の処理のステップＳ３３１及びＳ３３２
が削除され、ステップＳ３４３がステップＳ３４３ａに
変更されている。これ以外の点は、図１５の処理と同一
である。すなわち、本実施形態では、はりつきフラグＦ
ＯＢＳＶＦＳが「１」となっても、タイミング選択パラ
メータＣＳＥＬを補正して気筒別空燃比制御が継続され
る。

【０１２８】図２４は、図２３のステップＳ３４３ａに
おけるＫＯＢＳＶ＃Ｎ演算処理のフローチャートであ
る。

【０１２９】ステップＳ３７１では、はりつきフラグＦ
ＯＢＳＶＦＳが「１」か否かを判別し、ＦＯＢＳＶＦＳ
＝０であってはりつき状態が検出されていないときは、
通常の気筒別補正係数ＫＯＢＳＶ＃１〜＃４の演算（数
式１３、１４）を行う（ステップＳ３７２）。一方、Ｆ
ＯＢＳＶＦＳ＝１であってはりつき状態が検出されてい
るときは、＃１気筒に対応する気筒別補正係数ＫＯＢＳ
Ｖ＃１を「１．０」に固定し（ステップＳ３７３）、＃
２〜＃４気筒については、通常の気筒別補正係数ＫＯＢ
ＳＶ＃２〜＃４の演算を行う（ステップＳ３７４）。

【０１３０】図２５は、本実施形態におけるＫＯＢＳＶ
＃Ｎリミットはりつき判断処理の一部を示すフローチャ
ートであり、第１の実施形態における図２０の処理にス
テップＳ５１１ａが追加されている。これ以外は、図１
９及び２０の処理と同一である。すなわち、本実施形態
では、気筒別補正係数ＫＯＢＳＶ＃Ｎと、所定判定値と
の大小関係が所定のはりつきパターンに該当する時間が
所定時間ＴＭＯＢＳＶＦＳ継続したとき（ステップＳ５
１１の答が肯定（ＹＥＳ）となったとき）は、気筒別補
正係数ＫＯＢＳＶ＃Ｎは、すべて「１．０」に設定され
る（ステップＳ５１１ａ）。

【０１３１】図２６及び２７は、ＬＡＦセンサ１７の応
答速度を判定する処理のフローチャートであり、本処理
はＴＤＣ信号パルスの発生毎にＥＣＵ５のＣＰＵで実行
される。本処理は、＃１気筒の気筒別補正係数ＫＯＢＳ
Ｖ＃１を「１．０」に固定するとともに、他の気筒の気
筒別補正係数ＫＯＢＳＶ＃２〜＃４は通常の気筒別フィ
ードバック制御により算出すると、ＬＡＦセンサ１７が
劣化して応答速度が速くなったときは、図２９（ａ）に
示すように、＃３気筒の気筒別補正係数ＫＯＢＳＶ＃３
が、上限値はりつき状態となり、＃４気筒の気筒別補正
係数ＫＯＢＳＶ＃４が、下限値はりつき状態となる（ま
たは逆に、＃３気筒の気筒別補正係数ＫＯＢＳＶ＃３
が、上限値はりつき状態となり、＃４気筒の気筒別補正
係数ＫＯＢＳＶ＃４が、下限値はりつき状態となる）一
方、ＬＡＦセンサ１７が劣化して応答速度が遅くなった
ときは、図２９（ｂ）に示すように、＃２気筒の気筒別
補正係数ＫＯＢＳＶ＃２が、上限値はりつき状態とな
り、＃４気筒の気筒別補正係数ＫＯＢＳＶ＃４が、下限
値はりつき状態となる（または逆に、＃２気筒の気筒別
補正係数ＫＯＢＳＶ＃２が、上限値はりつき状態とな
り、＃４気筒の気筒別補正係数ＫＯＢＳＶ＃４が、下限
値はりつき状態となる）ことが、確認されているので、
この特性を利用して、ＬＡＦセンサ１７の応答速度の変
化を判定するものである。以下、＃１気筒の気筒別補正
係数ＫＯＢＳＶ＃１を固定した状態で、＃３気筒（＃１
気筒の次に（１行程後に）点火される気筒）の気筒別補
正係数ＫＯＢＳＶ＃３がはりつき状態となり、かつ＃４
気筒（＃１気筒の次の次に（２行程後に）点火される気
筒）の気筒別補正係数ＫＯＢＳＶ＃４が気筒別補正係数
ＫＯＢＳＶ＃３と逆方向に偏倚するパターン、または＃
４気筒の気筒別補正係数ＫＯＢＳＶ＃４がはりつき状態
となり、かつ＃３気筒の気筒別補正係数ＫＯＢＳＶ＃３
が気筒別補正係数ＫＯＢＳＶ＃４と逆方向に偏倚するパ
ターンを「第１判定パターン」といい、＃１気筒の気筒
別補正係数ＫＯＢＳＶ＃１を固定した状態で、＃２気筒
（＃１気筒の次の次の次に（３行程後に）点火される気
筒）の気筒別補正係数ＫＯＢＳＶ＃２がはりつき状態と
なり、かつ＃４気筒（＃１気筒の次の次に（２行程後
に）点火される気筒）の気筒別補正係数ＫＯＢＳＶ＃４
が気筒別補正係数ＫＯＢＳＶ＃２と逆方向に偏倚するパ
ターン、または＃４気筒の気筒別補正係数ＫＯＢＳＶ＃
４がはりつき状態となり、かつ＃２気筒の気筒別補正係
数ＫＯＢＳＶ＃２が気筒別補正係数ＫＯＢＳＶ＃４と逆
方向に偏倚するパターンを「第２判定パターン」とい
う。

【０１３２】先ずステップＳ６０１では、はりつきフラ
グＦＯＢＳＶＦＳが「１」か否かを判別し、ＦＯＢＳＶ
ＦＳ＝１であるときは、ＬＡＦセンサ１７が劣化して応
答速度が速くなったと判定したことを「１」で示す第１
判定フラグＦＬＡＦＦＡＳＴが「１」であるか否かを判
別し（ステップＳ６０２）、ＦＬＡＦＦＡＳＴ＝０であ
るときは、ＬＡＦセンサ１７が劣化して応答速度が遅く
なったと判定したことを「１」で示す第２判定フラグＦ
ＬＡＦＬＡＴＥが「１」であるか否かを判別する（ステ
ップＳ６０３）。ＦＯＢＳＶＦＳ＝０であって所定のは
りつき状態が検出されていないとき、またはＦＬＡＦＦ
ＡＳＴ＝１若しくはＦＬＡＦＬＡＴＥ＝１であって応答
速度の変化が検出されたときは、ステップＳ６１４に進
み、ダウンカウントタイマｔｍＯＢＳＦＳ２に所定時間
ＴＭＯＢＳＦＳ２（例えば１０秒）をセットしてスター
トさせ、本処理を終了する。

【０１３３】ステップＳ６０３の答が否定（ＮＯ）であ
るときは、ステップＳ６０４〜Ｓ６０７のより、気筒別
補正係数ＫＯＢＳＶ＃３、＃４と、所定判定値ＫＯＢＳ
ＦＳＨＨ、ＫＯＢＳＦＳＨＬ、ＫＯＢＳＦＳＬＬ及びＫ
ＯＢＳＦＳＬＨとの大小関係が、第１判定パターンに該
当するか否かを判別する。すなわち、気筒別補正係数Ｋ
ＯＢＳＶ＃３が第１下側判定値ＫＯＢＳＦＳＬＬより小
さく、かつ気筒別補正係数ＫＯＢＳＶ＃４が第２上側判
定値ＫＯＢＳＦＳＨＬより大きいか否かを判別し（ステ
ップＳ６０４）、この答が肯定（ＹＥＳ）であって第１
判定パターンに該当するときは、ステップＳ６０８に進
み、否定（ＮＯ）のときはステップＳ６０５に進む。

【０１３４】ステップＳ６０５では、気筒別補正係数Ｋ
ＯＢＳＶ＃４が第１下側判定値ＫＯＢＳＦＳＬＬより小
さく、かつ気筒別補正係数ＫＯＢＳＶ＃３が第２上側判
定値ＫＯＢＳＦＳＨＬより大きいか否かを判別し、この
答が肯定（ＹＥＳ）であって第１判定パターンに該当す
るときは、ステップＳ６０８に進み、否定（ＮＯ）のと
きはステップＳ６０６に進む。

【０１３５】ステップＳ６０６では、気筒別補正係数Ｋ
ＯＢＳＶ＃３が第１上側判定値ＫＯＢＳＦＳＨＨより大
きく、かつ気筒別補正係数ＫＯＢＳＶ＃４が第２下側判
定値ＫＯＢＳＦＳＬＨより小さいか否かを判別し、この
答が肯定（ＹＥＳ）であって第１判定パターンに該当す
るときは、ステップＳ６０８に進み、否定（ＮＯ）のと
きはステップＳ６０７に進む。ステップＳ６０７では、
気筒別補正係数ＫＯＢＳＶ＃４が第１上側判定値ＫＯＢ
ＳＦＳＨＨより大きく、かつ気筒別補正係数ＫＯＢＳＶ
＃３が第２下側判定値ＫＯＢＳＦＳＬＨより小さいか否
かを判別し、この答が肯定（ＹＥＳ）であって第１判定
パターンに該当するときは、ステップＳ６０８に進み、
否定（ＮＯ）のときはステップＳ６１０に進む。

【０１３６】ステップＳ６０８では、ステップＳ６１４
でスタートされたタイマｔｍＯＢＳＦＳ２の値が０以下
か否かを判別する。最初は、ｔｍＯＢＳＦＳ２＞０であ
るので、直ちに本処理を終了し、ｔｍＯＢＳＦＳ２＝０
となると、ＬＡＦセンサ１７の応答速度が速くなったと
判定し、第１判定フラグＦＬＡＦＦＡＳＴを「１」に設
定して（ステップＳ６０９）、本処理を終了する。

【０１３７】ステップＳ６０１〜Ｓ６１３では、気筒別
補正係数ＫＯＢＳＶ＃２、＃４と、所定判定値ＫＯＢＳ
ＦＳＨＨ、ＫＯＢＳＦＳＨＬ、ＫＯＢＳＦＳＬＬ及びＫ
ＯＢＳＦＳＬＨとの大小関係が、第２判定パターンに該
当するか否かを判別する。すなわち、気筒別補正係数Ｋ
ＯＢＳＶ＃２が第１下側判定値ＫＯＢＳＦＳＬＬより小
さく、かつ気筒別補正係数ＫＯＢＳＶ＃４が第２上側判
定値ＫＯＢＳＦＳＨＬより大きいか否かを判別し（ステ
ップＳ６１０）、この答が肯定（ＹＥＳ）であって第２
判定パターンに該当するときは、ステップＳ６１５に進
み、否定（ＮＯ）のときはステップＳ６１１に進む。

【０１３８】ステップＳ６１１では、気筒別補正係数Ｋ
ＯＢＳＶ＃４が第１下側判定値ＫＯＢＳＦＳＬＬより小
さく、かつ気筒別補正係数ＫＯＢＳＶ＃２が第２上側判
定値ＫＯＢＳＦＳＨＬより大きいか否かを判別し、この
答が肯定（ＹＥＳ）であって第２判定パターンに該当す
るときは、ステップＳ６０８に進み、否定（ＮＯ）のと
きはステップＳ６１２に進む。

【０１３９】ステップＳ６１２では、気筒別補正係数Ｋ
ＯＢＳＶ＃２が第１上側判定値ＫＯＢＳＦＳＨＨより大
きく、かつ気筒別補正係数ＫＯＢＳＶ＃４が第２下側判
定値ＫＯＢＳＦＳＬＨより小さいか否かを判別し、この
答が肯定（ＹＥＳ）であって第２判定パターンに該当す
るときは、ステップＳ６１５に進み、否定（ＮＯ）のと
きはステップＳ６１３に進む。

【０１４０】ステップＳ６１３では、気筒別補正係数Ｋ
ＯＢＳＶ＃４が第１上側判定値ＫＯＢＳＦＳＨＨより大
きく、かつ気筒別補正係数ＫＯＢＳＶ＃２が第２下側判
定値ＫＯＢＳＦＳＬＨより小さいか否かを判別し、この
答が肯定（ＹＥＳ）であって第２判定パターンに該当す
るときは、ステップＳ６１５に進み、否定（ＮＯ）のと
きは前記ステップＳ６１４に進む。

【０１４１】ステップＳ６１５では、ステップＳ６１４
でスタートされたタイマｔｍＯＢＳＦＳ２の値が０以下
か否かを判別する。最初は、ｔｍＯＢＳＦＳ２＞０であ
るとので、直ちに本処理を終了し、ｔｍＯＢＳＦＳ２＝
０となると、ＬＡＦセンサ１７の応答速度が遅くなった
と判定し、第２判定フラグＦＬＡＦＬＡＴＥを「１」に
設定して（ステップＳ６１６）、本処理を終了する。

【０１４２】図２８は、図２７の処理で設定される第１
及び第２判定フラグＦＬＡＦＦＡＳＴ，ＦＬＡＦＬＡＴ
Ｅに応じてタイミング選択パラメータＣＳＥＬの補正項
ＣＳＥＬＬＡＦを算出する処理のフローチャートであ
る。本処理は、ＴＤＣ信号パルスの発生毎にＥＣＵ５の
ＣＰＵで実行される。

【０１４３】ステップＳ６３１では、第１判定フラグＦ
ＬＡＦＦＡＳＴが「１」か否かを判別し、ＦＬＡＦＦＡ
ＳＴ＝１であってＬＡＦセンサの応答速度が速くなった
と判定されたときは、補正項ＣＳＥＬＬＡＦを「１」だ
けインクリメントし（ステップＳ６３２）、第１判定フ
ラグＦＬＡＦＦＡＳＴを「０」に戻し（ステップＳ６３
３）、すべての気筒別補正係数ＫＯＢＳＶ＃Ｎを「１．
０」に設定して（ステップＳ６３７）、本処理を終了す
る。補正項ＣＳＥＬＬＡＦをインクリメントすることに
より、よりサンプリングタイミングの早い（古い）検出
値が選択されるようにタイミング選択パラメータＣＳＥ
Ｌが補正される。

【０１４４】ステップＳ６３１でＦＬＡＦＦＡＳＴ＝０
であるときは、第２判定フラグＦＬＡＦＬＡＴＥが
「１」か否かを判別し、ＦＬＡＦＬＡＴＥ＝１であって
ＬＡＦセンサの応答速度が遅くなったと判定されたとき
は、補正項ＣＳＥＬＬＡＦを「１」だけデクリメントし
（ステップＳ６３５）、第２判定フラグＦＬＡＦＦＡＳ
Ｔを「０」に戻して（ステップＳ６３６）、前記ステッ
プＳ６３７に進む。補正項ＣＳＥＬＬＡＦをデクリメン
トすることにより、よりサンプリングタイミングの遅い
（新しい）検出値が選択されるようにタイミング選択パ
ラメータＣＳＥＬが補正される。

【０１４５】第１及び第２の判定フラグＦＬＡＦＦＡＳ
Ｔ，ＦＬＡＦＬＡＴＥがともに「０」であるときは、補
正項ＣＳＥＬＬＡＦは前回値保持として（ステップＳ６
３８）、本処理を終了する。

【０１４６】ステップＳ６３２またはＳ６３５で更新さ
れた補正項ＣＳＥＬＬＡＦは、この算出処理が実行され
たバルブタイミング及びエンジン運転領域（エンジン回
転数ＮＥ及び吸気管内絶対圧ＰＢＡできまる）に対応す
るＣＳＥＬＬＡＦマップ値として、バックアップＲＡＭ
に格納される。補正項ＣＳＥＬＬＡＦの更新をエンジン
運転領域毎に行うのは、劣化によってＬＡＦセンサの応
答速度が変化した場合の補正項ＣＳＥＬＬＡＦの適正値
は、エンジン運転領域によって異なるからである。

【０１４７】以上のように本実施形態によれば、気筒別
補正係数ＫＯＢＳＶ＃Ｎと所定判定値ＫＯＢＳＦＳＨ
Ｈ，ＫＯＢＳＦＳＨＬ，ＫＯＢＳＦＳＬＨ，ＫＯＢＳＦ
ＳＬＬとの大小関係が所定はりつきパターンに該当する
ときは、＃１気筒に対応する気筒別補正係数ＫＯＢＳＶ
＃１が「１．０」に固定され、他の気筒別補正係数ＫＯ
ＢＳＶ＃２〜＃４が通常のフィードバック請求により演
算され、該演算された気筒別補正係数ＫＯＢＳＶ＃２〜
＃４と、所定判定値ＫＯＢＳＦＳＨＨ，ＫＯＢＳＦＳＨ
Ｌ，ＫＯＢＳＦＳＬＨ，ＫＯＢＳＦＳＬＬとの大小関係
に応じてＬＡＦセンサ１７の応答速度が速くなったか遅
くなったかが判定されるので、通常の周期の制御処理を
実行しつつ、ＬＡＦセンサ１７の応答速度の変化を判定
することができ、従来のような実行周期の異なる特別の
処理を必要とすることがない。また、応答速度の判定結
果に応じてタイミング選択パラメータＣＳＥＬが補正さ
れるので、ＬＡＦセンサ１７の劣化により応答速度が変
化した場合でも、良好な気筒別空燃比フィードバック制
御を実行することができる。

【０１４８】なお、上述した実施形態では、＃１気筒の
気筒別補正係数ＫＯＢＳＶ＃１を固定してＬＡＦセンサ
応答速度判定処理を実行したが、＃２〜＃４のいずれか
の気筒の気筒別補正係数ＫＯＢＳＶ＃２〜＃４を固定し
てもよい。その場合には、図２６、２７のパラメータを
以下のように置き換えて、同処理を実行すればよい。

【０１４９】 ａ）＃２気筒の気筒別補正係数ＫＯＢＳＶ＃２を固定す
る場合 ＫＯＢＳＶ＃３→ＫＯＢＳＶ＃１ ＫＯＢＳＶ＃４→ＫＯＢＳＶ＃３ ＫＯＢＳＶ＃２→ＫＯＢＳＶ＃４ ｂ）＃３気筒の気筒別補正係数ＫＯＢＳＶ＃３を固定す
る場合 ＫＯＢＳＶ＃３→ＫＯＢＳＶ＃４ ＫＯＢＳＶ＃４→ＫＯＢＳＶ＃２ ＫＯＢＳＶ＃２→ＫＯＢＳＶ＃１ ｃ）＃４気筒の気筒別補正係数ＫＯＢＳＶ＃４を固定す
る場合 ＫＯＢＳＶ＃３→ＫＯＢＳＶ＃２ ＫＯＢＳＶ＃４→ＫＯＢＳＶ＃１ ＫＯＢＳＶ＃２→ＫＯＢＳＶ＃３ 上記各場合において気筒別補正係数ＫＯＢＳＶ＃Ｎを固
定する気筒を「ホールド気筒」とすると、前述した第１
判定パターン及び第２判定パターンは以下のように定義
される。

【０１５０】第１判定パターンは、ＬＡＦセンサ１７の
応答速度が速くなったことを判定するためのパターンで
あって、ホールド気筒の次に（１行程後に）点火される
気筒の気筒別補正係数ＫＯＢＳＶ(k+1)がはりつき状態
となり、かつホールド気筒の次の次に（２行程後に）点
火される気筒の気筒別補正係数ＫＯＢＳＶ(k+2)が気筒
別補正係数ＫＯＢＳＶ(k+1)と逆方向に偏倚するパター
ン、またはホールド気筒の次の次に（２行程後に）点火
される気筒の気筒別補正係数ＫＯＢＳＶ(k+2)がはりつ
き状態となり、かつホールド気筒の次に（１行程後に）
点火される気筒の気筒別補正係数ＫＯＢＳＶ(k+1)が気
筒別補正係数ＫＯＢＳＶ(k+2)と逆方向に偏倚するパタ
ーンである。また第２判定パターンは、ＬＡＦセンサ１
７の応答速度が遅くなったことを判定するためのパター
ンであって、ホールド気筒の次の次の次に（３行程後
に）点火される気筒の気筒別補正係数ＫＯＢＳＶ(k+3)
がはりつき状態となり、かつホールド気筒の次の次に
（２行程後に）点火される気筒の気筒別補正係数ＫＯＢ
ＳＶ(k+2)が気筒別補正係数ＫＯＢＳＶ(k+3)と逆方向に
偏倚するパターン、またはホールド気筒の次の次に（２
行程後に）点火される気筒の気筒別補正係数ＫＯＢＳＶ
(k+2)がはりつき状態となり、かつホールド気筒の次の
次の次に（３行程後に）点火される気筒の気筒別補正係
数ＫＯＢＳＶ(k+3)が気筒別補正係数ＫＯＢＳＶ(k+2)と
逆方向に偏倚するパターンである。

【０１５１】また、ＬＡＦセンサ応答速度判定処理によ
り、第１判定フラグＦＬＡＦＦＡＳＴまたは第２判定フ
ラグＦＬＡＦＬＡＴＥが「１」となったときは、ＬＡＦ
センサ１７に劣化が生じた（使用継続は可能）と判定
し、注意ランプなどにより運転者に注意を促すようにし
てもよい。さらに、補正項ＣＳＥＬＬＡＦによって補正
された後のタイミング選択パラメータＣＳＥＬが「０
（最小値）」または「１７（最大値）」に張り付いたと
き（すなわち、ＣＳＥＬ＝０の状態でさらにＦＬＡＦＬ
ＡＴＥ＝１となったとき、またはＣＳＥＬ＝１７の状態
でさらにＦＬＡＦＦＡＳＴ＝１となったとき）は、ＬＡ
Ｆセンサ１７が劣化した（使用継続不可）と判定し、警
告ランプなどより運転者に警告するようにしてもよい。
以上の処理は、図示していないがＥＣＵ５によって行う
ことが望ましく、これにより特許請求の範囲に記載した
劣化判定手段が構成される。

【０１５２】また、上述した実施形態では、補正項ＣＳ
ＥＬＬＡＦのマップをバックアップＲＡＭに格納し、Ｌ
ＡＦセンサ応答速度の変化に応じてその設定値を更新す
るようにしたが、これに代えて次のようにしてもよい。
すなわち、ＣＳＥＬマップは通常ＲＯＭに格納される
が、実際に使用するときは、演算用ワークエリアとして
のＲＡＭに一度読み出してから使用するので、そのＲＡ
Ｍに読み出したＣＳＥＬマップの設定値を、ＬＡＦセン
サ１７の応答速度の変化に応じて、上記した補正項ＣＳ
ＥＬＬＡＦの更新と同様の手法で更新し、更新されたＣ
ＳＥＬ値をそのときのエンジン運転領域に対応させてバ
ックアップＲＡＭに格納するようにしてもよい。そし
て、イグニッションスイッチオン後にＣＳＥＬマップを
ＲＯＭからＲＡＭに読み出したときに、バックアップＲ
ＡＭに格納された更新データの内容を反映させることに
より、上述した実施形態と同様にＬＡＦセンサの応答速
度の変化に応じた適切なタイミング選択パラメータＣＳ
ＥＬを得ることができる。

【０１５３】本実施形態では、図２４のＫＯＢＳＶ＃Ｎ
演算処理のステップＳ３７１、Ｓ３７３並びに図２６及
び２７のＬＡＦセンサ応答速度判定処理が、応答速度判
定手段に対応し、図２２のＬＡＦセンサ出力選択処理の
ステップＳ９１、Ｓ９２及びＳ９３が、空燃比検出タイ
ミング補正手段に対応する。

【０１５４】（第３の実施形態）本実施形態は、第２の
実施形態において、気筒別補正係数ＫＯＢＳＶ＃Ｎを固
定する気筒（以下「ホールド気筒」という）を順次切り
替える処理を常に実行することにより、ＫＯＢＳＶ＃Ｎ
リミットはりつき判断処理（図１９、２５）を行わず
に、ＬＡＦセンサ１７の応答速度の変化を判定し、その
判定結果に応じてタイミング選択パラメータＣＳＥＬを
補正するようにしたものである。以下、図３０〜３４を
参照して第２の実施形態と異なる点を説明する。

【０１５５】図３０は、ホールド気筒切替処理のフロー
チャートであり、本処理は、ＴＤＣ信号パルスの発生に
同期してＥＣＵ５のＣＰＵで実行される。

【０１５６】ステップＳ７０１では、アップカウントタ
イマｔｍＯＢＳＨＬＤの値が、０以上でかつ第１所定時
間ＴＭＯＢＳＨＬＤ１（例えば１分）より小さいか否か
を判別し、この答が肯定（ＹＥＳ）のときは、＃１気筒
がホールド気筒であることを「１」で示す＃１気筒ホー
ルドフラグＦＯＢＳＨＬＤ１を「１」に設定し、他の気
筒のホールドフラグＦＯＢＳＨＬＤ２〜４を「０」に設
定して（ステップＳ７０５）本処理を終了する。

【０１５７】ステップＳ７０１の答が否定（ＮＯ）のと
きは、タイマｔｍＯＢＳＨＬＤの値が第１所定時間ＴＭ
ＯＢＳＨＬＤ１以上でかつ第２所定時間ＴＭＯＢＳＨＬ
Ｄ２（例えば２分）より小さいか否かを判別し（ステッ
プＳ７０２）、この答が肯定（ＹＥＳ）のときは、＃２
気筒がホールド気筒であることを「１」で示す＃２気筒
ホールドフラグＦＯＢＳＨＬＤ２を「１」に設定し、他
の気筒のホールドフラグＦＯＢＳＨＬＤ１，３，４を
「０」に設定して（ステップＳ７０６）本処理を終了す
る。

【０１５８】ステップＳ７０２の答が否定（ＮＯ）のと
きは、タイマｔｍＯＢＳＨＬＤの値が第２所定時間ＴＭ
ＯＢＳＨＬＤ２以上でかつ第３所定時間ＴＭＯＢＳＨＬ
Ｄ３（例えば３分）より小さいか否かを判別し（ステッ
プＳ７０３）、この答が肯定（ＹＥＳ）のときは、＃３
気筒がホールド気筒であることを「１」で示す＃３気筒
ホールドフラグＦＯＢＳＨＬＤ３を「１」に設定し、他
の気筒のホールドフラグＦＯＢＳＨＬＤ１，２，４を
「０」に設定して（ステップＳ７０７）本処理を終了す
る。

【０１５９】ステップＳ７０３の答が否定（ＮＯ）のと
きは、タイマｔｍＯＢＳＨＬＤの値が第４所定時間ＴＭ
ＯＢＳＨＬＤ（例えば４分）以下か否かを判別し（ステ
ップＳ７０４）、この答が肯定（ＹＥＳ）のときは、＃
４気筒がホールド気筒であることを「１」で示す＃４気
筒ホールドフラグＦＯＢＳＨＬＤ４を「１」に設定し、
他の気筒のホールドフラグＦＯＢＳＨＬＤ１，２，３を
「０」に設定して（ステップＳ７０８）本処理を終了す
る。

【０１６０】ステップＳ７０４の答が否定（ＮＯ）のと
きは、タイマｔｍＯＢＳＨＬＤを「０」に設定して（ス
テップＳ７０９）、本処理を終了する。

【０１６１】この処理によれば、図３１に示すように、
ホールド気筒が時間経過に伴って＃１気筒から順次切り
替えられ、＃４気筒がホールドされた後は＃１気筒の戻
り、以後この処理が繰り返される。

【０１６２】図３２は、第２の実施形態の図２４の処理
に代えて実行される、本実施形態におけるＫＯＢＳＶ＃
Ｎ算出処理のフローチャートである。

【０１６３】先ずステップＳ７２１では、＃１気筒ホー
ルドフラグＦＯＢＳＨＬＤ１が「１」であるか否かを判
別し、ＦＯＢＳＨＬＤ１＝１であるときは、気筒別補正
係数ＫＯＢＳＶ＃１を前回値保持とする（ステップＳ７
２４）とともに、他の気筒別補正係数ＫＯＢＳＶ＃２〜
＃４を通常のフィードバック制御（数式１３、１４参
照）により算出して（ステップＳ７２５）、本処理を終
了する。

【０１６４】ステップＳ７２１でＦＯＢＳＨＬＤ１＝０
であるときは、＃２気筒ホールドフラグＦＯＢＳＨＬＤ
２が「１」であるか否かを判別し（ステップＳ７２
２）、ＦＯＢＳＨＬＤ２＝１であるときは、気筒別補正
係数ＫＯＢＳＶ＃２を前回値保持とする（ステップＳ７
２６）とともに、他の気筒別補正係数ＫＯＢＳＶ＃１、
＃３、＃４を通常のフィードバック制御により算出して
（ステップＳ７２７）、本処理を終了する。

【０１６５】ステップＳ７２２でＦＯＢＳＨＬＤ２＝０
であるときは、＃３気筒ホールドフラグＦＯＢＳＨＬＤ
３が「１」であるか否かを判別し（ステップＳ７２
３）、ＦＯＢＳＨＬＤ３＝１であるときは、気筒別補正
係数ＫＯＢＳＶ＃３を前回値保持とする（ステップＳ７
２８）とともに、他の気筒別補正係数ＫＯＢＳＶ＃１、
＃２、＃４を通常のフィードバック制御により算出して
（ステップＳ７２９）、本処理を終了する。

【０１６６】ステップＳ７２３でＦＯＢＳＨＬＤ３＝０
であるときは、気筒別補正係数ＫＯＢＳＶ＃４を前回値
保持とする（ステップＳ７３０）とともに、他の気筒別
補正係数ＫＯＢＳＶ＃１、＃２、＃３を通常のフィード
バック制御により算出して（ステップＳ７３１）、本処
理を終了する。

【０１６７】図３２の処理により、ホールド気筒を切り
替えつつ気筒別空燃比フィードバック制御が実行され
る。そして、ホールド気筒が＃１気筒であるときは、図
３３及び２７に示す処理によりＬＡＦセンサ応答速度判
定処理を実行する。図３３の処理は、図２６の処理にお
けるステップＳ６０１を削除したものであり、本実施形
態では図３３及び２７に示す処理によりＬＡＦセンサの
応答速度判定が実行される。さらに、ホールド気筒が＃
２気筒ときには、図３３及び２７の処理においてＫＯＢ
ＳＶ＃３→ＫＯＢＳＶ＃１、ＫＯＢＳＶ＃４→ＫＯＢＳ
Ｖ＃３、ＫＯＢＳＶ＃２→ＫＯＢＳＶ＃４というパラメ
ータの置き換えを行ってＬＡＦセンサ応答速度判定処理
を実行し、ホールド気筒が＃３気筒ときには、図３３及
び２７の処理においてＫＯＢＳＶ＃３→ＫＯＢＳＶ＃
４、ＫＯＢＳＶ＃４→ＫＯＢＳＶ＃２、ＫＯＢＳＶ＃２
→ＫＯＢＳＶ＃１というパラメータの置き換えを行って
ＬＡＦセンサ応答速度判定処理を実行し、ホールド気筒
が＃４気筒ときには、図３３及び２７の処理においてＫ
ＯＢＳＶ＃３→ＫＯＢＳＶ＃２、ＫＯＢＳＶ＃４→ＫＯ
ＢＳＶ＃１、ＫＯＢＳＶ＃２→ＫＯＢＳＶ＃３というパ
ラメータの置き換えを行ってＬＡＦセンサ応答速度判定
処理を実行する。このようにホールド気筒に対応したＬ
ＡＦセンサ応答速度判定処理を実行することにより、通
常の制御を実行しつつ、ＬＡＦセンサの応答速度の変化
を判定することができる。

【０１６８】図３４は、ＬＡＦセンサ１７が劣化してい
ない状態において、ホールド気筒を切り替えつつ気筒別
空燃比フィードバック制御を実行したときの、気筒別検
出当量比ＫＡＣＴ＃１〜＃４の推移を示すタイムチャー
トである。この図は、ＫＡＣＴ＃１〜＃４の初期値をそ
れぞれ１．２，０．９，１．１，１．０とし、期間Ｔ１
では＃１気筒をホールド気筒とし、期間Ｔ２では＃２気
筒をホールド気筒とし、期間Ｔ３では＃３気筒をホール
ド気筒とし、期間Ｔ４では＃４気筒をホールド気筒と
し、以下この処理を繰り返すようにした場合を示してい
る。この図から明らかなように、ホールド気筒を設けて
もホールド気筒を順次切り替えることにより、各気筒の
空燃比をほぼ同一の値に収束させることができるので、
気筒別空燃比フィードバック制御の制御性能は、ホール
ド気筒を設けない場合に比べてほとんど低下しない。

【０１６９】以上の点以外は第２の実施形態と同一であ
り、ＬＡＦセンサの応答速度の変化に応じてタイミング
選択パラメータＣＳＥＬが補正され、常に最適のサンプ
ルタイミングで得られたＬＡＦセンサ出力値を用いてフ
ィードバック制御が行われる。

【０１７０】以上のように本実施形態では、常に１気筒
をホールド気筒とし、かつホールド気筒を切り替えつつ
気筒別空燃比フィードバック制御を実行し、ＬＡＦセン
サ応答速度判定処理をホールド気筒に応じて実行するよ
うにしたので、ＬＡＦセンサの応答速度の変化を通常の
制御実行中に迅速に判定することができる。更にその判
定結果に応じてタイミング選択パラメータＣＳＥＬを補
正することにより、良好な制御性能を維持することがで
きる。

【０１７１】なお、本実施形態においても第２の実施形
態と同様に、ＬＡＦセンサ応答速度判定処理により、第
１判定フラグＦＬＡＦＦＡＳＴまたは第２判定フラグＦ
ＬＡＦＬＡＴＥが「１」となったときは、ＬＡＦセンサ
１７に劣化が生じた（使用継続は可能）と判定し、注意
ランプなどにより運転者に注意を促すようにしてもよ
い。さらに、補正項ＣＳＥＬＬＡＦによって補正された
後のタイミング選択パラメータＣＳＥＬが「０（最小
値）」または「１７（最大値）」に張り付いたとき（す
なわち、ＣＳＥＬ＝０の状態でさらにＦＬＡＦＬＡＴＥ
＝１となったとき、またはＣＳＥＬ＝１７の状態でさら
にＦＬＡＦＦＡＳＴ＝１となったとき）は、ＬＡＦセン
サ１７が劣化した（使用継続不可）と判定し、警告ラン
プなどより運転者に警告するようにしてもよい。

【０１７２】本実施形態では、図３２のＫＯＢＳＶ＃Ｎ
算出処理、図３３及び２７のＬＡＦセンサ応答速度判定
処理及び図３０のホールド気筒切替処理が、応答速度判
定手段に対応する。

【０１７３】（第４の実施形態）上述した第２の実施形
態では、ＬＡＦセンサ１７の応答速度が速くなったこと
を判定するための第１判定パターンは、例えば＃１気筒
の気筒別補正係数ＫＯＢＳＶ＃１を固定した状態で、＃
３気筒（＃１気筒の次に（１行程後に）点火される気
筒）の気筒別補正係数ＫＯＢＳＶ＃３がはりつき状態と
なり、かつ＃４気筒（＃１気筒の次の次に（２行程後
に）点火される気筒）の気筒別補正係数ＫＯＢＳＶ＃４
が気筒別補正係数ＫＯＢＳＶ＃３と逆方向に偏倚するパ
ターン、または＃４気筒の気筒別補正係数ＫＯＢＳＶ＃
４がはりつき状態となり、かつ＃３気筒の気筒別補正係
数ＫＯＢＳＶ＃３が気筒別補正係数ＫＯＢＳＶ＃４と逆
方向に偏倚するパターンとし、ＬＡＦセンサ１７の応答
速度が遅くなったことを判定するための第２判定パター
ンは、＃１気筒の気筒別補正係数ＫＯＢＳＶ＃１を固定
した状態で、＃２気筒（＃１気筒の次の次の次に（３行
程後に）点火される気筒）の気筒別補正係数ＫＯＢＳＶ
＃２がはりつき状態となり、かつ＃４気筒（＃１気筒の
次の次に（２行程後に）点火される気筒）の気筒別補正
係数ＫＯＢＳＶ＃４が気筒別補正係数ＫＯＢＳＶ＃２と
逆方向に偏倚するパターン、または＃４気筒の気筒別補
正係数ＫＯＢＳＶ＃４がはりつき状態となり、かつ＃２
気筒の気筒別補正係数ＫＯＢＳＶ＃２が気筒別補正係数
ＫＯＢＳＶ＃４と逆方向に偏倚するパターンとしたが、
これに代えて以下のようにしてよい。

【０１７４】例えば＃１気筒の気筒別補正係数ＫＯＢＳ
Ｖ＃１を固定した状態で、＃３気筒（＃１気筒の次に
（１行程後に）点火される気筒）の気筒別補正係数ＫＯ
ＢＳＶ＃３または＃４気筒（＃１気筒の次の次に（２行
程後に）点火される気筒）の気筒別補正係数ＫＯＢＳＶ
＃４がはりつき状態となり、かつ＃２気筒（＃１気筒の
次の次の次に（３行程後に）点火される気筒）の気筒別
補正係数ＫＯＢＳＶ＃２が、第１下側判定値ＫＯＢＳＦ
ＳＬＬと第１上側判定値ＫＯＢＳＦＳＨＨとの間に所定
時間ＴＭＯＢＳＦＳ３（例えば１０秒）以上留まるパタ
ーンを第１判定パターンとし、＃１気筒の気筒別補正係
数ＫＯＢＳＶ＃１を固定した状態で、＃４気筒（＃１気
筒の次の次に（２行程後に）点火される気筒）の気筒別
補正係数ＫＯＢＳＶ＃４または＃２気筒（＃１気筒の次
の次の次に（３行程後に）点火される気筒）の気筒別補
正係数ＫＯＢＳＶ＃２がはりつき状態となり、かつ＃３
気筒（＃１気筒の次に（１行程後に）点火される気筒）
の気筒別補正係数ＫＯＢＳＶ＃３が、第１下側判定値Ｋ
ＯＢＳＦＳＬＬと第１上側判定値ＫＯＢＳＦＳＨＨとの
間に所定時間ＴＭＯＢＳＦＳ３以上留まるパターンを第
２判定パターンとしてもよい。このような判定パターン
を用いた判定処理は、図２９に示すパターンが表れたか
否かを、図２６及び２７の処理と別の見方で判定するも
のであり、図２６及び２７の処理と同様にＬＡＦセンサ
１７の応答速度の変化を判定することができる。

【０１７５】すなわち、気筒別補正係数ＫＯＢＳＶ＃Ｎ
を固定する気筒を「ホールド気筒」とすると、本実施形
態では第１及び第２判定パターンは、以下のように定義
される。

【０１７６】第１判定パターンは、ホールド気筒の次に
（１行程後に）点火される気筒の気筒別補正係数ＫＯＢ
ＳＶ(k+1)またはホールド気筒の次の次に（２行程後
に）点火される気筒の気筒別補正係数ＫＯＢＳＶ(k+2)
がはりつき状態となり、かつホールド気筒の次の次の次
に（３行程後に）点火される気筒の気筒別補正係数ＫＯ
ＢＳＶ(k+3)が、第１下側判定値ＫＯＢＳＦＳＬＬと第
１上側判定値ＫＯＢＳＦＳＨＨとの間に所定時間ＴＭＯ
ＢＳＦＳ３（例えば１０秒）以上留まるパターンとし、
第２判定パターンは、ホールド気筒の次の次に（２行程
後に）点火される気筒）の気筒別補正係数ＫＯＢＳＶ(k
+2)またはホールド気筒の次の次の次に（３行程後に）
点火される気筒の気筒別補正係数ＫＯＢＳＶ(k+3)がは
りつき状態となり、かつホールド気筒の次に（１行程後
に）点火される気筒の気筒別補正係数ＫＯＢＳＶ(k+1)
が、第１下側判定値ＫＯＢＳＦＳＬＬと第１上側判定値
ＫＯＢＳＦＳＨＨとの間に所定時間ＴＭＯＢＳＦＳ３以
上留まるパターンとする。

【０１７７】以上の点以外は、第２の実施形態と同一で
ある。

【０１７８】本実施形態では、気筒別補正係数ＫＯＢＳ
Ｖ＃Ｎと所定判定値ＫＯＢＳＦＳＬＬ，ＫＯＢＳＦＳＨ
Ｈとの大小関係が、上述した第１判定パターンまたは第
２判定パターンに該当するか否かにより、ＬＡＦセンサ
１７の応答速度の変化を判定する処理がＥＣＵ５で実行
され、特許請求の範囲に記載した応答速度判定手段が構
成される。

【０１７９】

【発明の効果】以上詳述したように請求項１に記載の発
明によれば、１つの気筒に対応する気筒別空燃比制御量
が固定され、前記１つの気筒以外の気筒に対応する気筒
別空燃比制御量と所定判定値との大小関係が所定判定パ
ターンに該当するか否かが判別され、前記大小関係が前
記所定判定パターンに該当するときは、空燃比検出手段
の応答速度が変化したと判定されるので、通常の周期の
制御処理を実行しつつ、空燃比検出手段の応答速度の変
化を判定することができる。

【０１８０】請求項２に記載の発明によれば、空燃比検
出手段の応答速度が変化したと判定されたときは、その
判定結果に応じて空燃比検出手段による空燃比の検出タ
イミングが補正されるので、常に最適の検出タイミング
で検出された空燃比に基づいてフィードバック制御が実
行され、良好な排気ガス特性を維持することができる。

【０１８１】請求項３に記載の発明によれば、空燃比検
出手段の応答速度が変化したと判定されたときは、空燃
比検出手段に劣化が生じたと判定されるので、注意また
は警告表示などにより運転者に空燃比検出手段の劣化を
通知し、適切な措置をとることが可能となる。

【０１８２】請求項４に記載の発明によれば、空燃比検
出手段の応答速度が速くなったことを判定するための第
１判定パターン及び前記応答速度が遅くなったことを判
定するための第２判定パターンを使用することにより、
空燃比検出手段の応答速度が遅くなったか、速くなった
が判定され、その判定結果に応じて検出タイミングの補
正が行われるので、応答速度の変化の方向に応じた適切
な検出タイミングの補正を行うことができる。

【０１８３】請求項５に記載の発明によれば、気筒別空
燃比制御量を固定する１つの気筒が所定の周期で他の気
筒に切り換えられるので、空燃比検出手段の応答速度の
変化の判定を、通常の制御を実行しながら行うことがで
き、より迅速な判定が可能となる。

【０１８４】請求項６に記載の発明によれば、気筒別空
燃比制御量と所定判定値との大小関係が所定はりつきパ
ターンに該当するか否かが判別され、前記大小関係が前
記所定はりつきパターンに該当するときは、気筒別の空
燃比フィードバック制御が停止されるので、空燃比検出
手段の劣化に起因する推定気筒別空燃比の偏りを正確に
判定し、気筒間の空燃比のばらつきが増大することを防
止することができる。

【０１８５】請求項７に記載の発明によれば、前記大小
関係が前記所定はりつきパターンに該当する状態が所定
時間継続したとき、気筒別空燃比制御手段によるフィー
ドバック制御が停止されるので、前記大小関係の一時的
な変化の影響を排除してより正確な判定を行うことがで
きる。

【０１８６】請求項８に記載の発明によれば、気筒別空
燃比制御量の学習値が算出され、前記大小関係が前記所
定はりつきパターンに該当するときは、前記学習値の算
出が停止されるとともに該学習値が所定値に初期化され
るので、空燃比検出手段の劣化に起因して学習値が不適
切な値となり、気筒間の空燃比のばらつきが増大するこ
とを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態にかかる内燃機関及
びその制御装置の構成を示す図である。

【図２】本実施形態における空燃比制御手法を説明する
ための機能ブロック図である。

【図３】ＬＡＦセンサ出力に基づいて空燃比補正係数を
算出する処理のフローチャートである。

【図４】ＴＤＣ信号パルスとＬＡＦセンサ出力との関係
を示す図である。

【図５】ＬＡＦセンサ出力の最適なサンプリング時期を
説明するための図である。

【図６】ＬＡＦセンサ出力選択処理を説明するための図
である。

【図７】ＬＡＦセンサ出力選択処理のフローチャートで
ある。

【図８】ＬＡＦセンサ出力選択用タイミングマップを示
す図である。

【図９】図８のマップの設定傾向説明するための図であ
る。

【図１０】ＬＡＦフィードバック領域判別処理のフロー
チャートである。

【図１１】内燃機関の排気系の挙動を示すモデルのブロ
ック図である。

【図１２】本実施形態におけるオブザーバの構成を示す
ブロック図である。

【図１３】ＬＡＦセンサの応答遅れ時定数（ＤＬ）を設
定するためのテーブルを示す図である。

【図１４】気筒別空燃比フィードバック制御を説明する
ためのブロック図である。

【図１５】気筒別補正係数（ＫＯＢＳＶ＃Ｎ）を算出す
る処理のフローチャートである。

【図１６】気筒別空燃比推定処理のフローチャートであ
る。

【図１７】気筒別空燃比フィードバック制御を実行する
運転領域を示す図である。

【図１８】気筒別補正係数の学習値を算出する処理のフ
ローチャートである。

【図１９】気筒別補正係数のリミットはりつき判断処理
のフローチャートである。

【図２０】気筒別補正係数のリミットはりつき判断処理
のフローチャートである。

【図２１】図１９及び２０の処理による制御動作を説明
するための図である。

【図２２】本発明の第２の実施形態におけるＬＡＦセン
サ出力選択処理のフローチャートである。

【図２３】第２の実施形態における気筒別補正係数（Ｋ
ＯＢＳＶ＃Ｎ）を算出する処理のフローチャートであ
る。

【図２４】図２３のＫＯＢＳＶ＃Ｎ演算処理（Ｓ３４３
ａ）をより具体的に示すフローチャートである。

【図２５】第２の実施形態における気筒別補正係数のリ
ミットはりつき判断処理の一部を示すフローチャートで
ある。

【図２６】ＬＡＦセンサ応答速度判定処理のフローチャ
ートである。

【図２７】ＬＡＦセンサ応答速度判定処理のフローチャ
ートである。

【図２８】ＬＡＦセンサ出力選択タイミングの補正項
（ＣＳＥＬＬＡＦ）を算出する処理のフローチャートで
ある。

【図２９】ＬＡＦセンサの応答速度が変化した場合の、
気筒別補正係数の推移を示すタイムチャートである。

【図３０】第３の実施形態のおけるホールド気筒切替処
理のフローチャートである。

【図３１】図３０に示す処理の動作を説明するためのタ
イムチャートである。

【図３２】第３の実施形態におけるＫＯＢＳＶ＃Ｎ算出
処理のフローチャートである。

【図３３】第３の実施形態におけるＬＡＦセンサ応答速
度判定処理のフローチャートである。

【図３４】第３の実施形態における制御動作を説明する
ためのタイムチャートである。

【符号の説明】

１ 内燃機関（本体） ２ 吸気管 ５ 電子コントロールユニット（気筒別空燃比推定手
段、気筒別空燃比制御手段、応答速度判定手段、空燃比
検出タイミング補正手段、劣化判定手段、気筒別制御停
止手段、学習値算出手段） １２ 燃料噴射弁 １６ 排気管 １７ 広域空燃比センサ（空燃比検出手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｄ 41/36 Ｆ０２Ｄ 41/36 Ｂ (56)参考文献 特開 平７−259588（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−232728（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−180040（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−32238（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−95151（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−202655（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F02D 41/00 - 45/00

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関の排気系に設けられた空燃比検
   出手段と、前記機関の排気系の挙動を記述するモデルに
   基づいてその内部状態を観測するオブサーバを設定し、
   前記空燃比検出手段の出力を入力として各気筒の空燃比
   を推定する気筒別空燃比推定手段と、該推定した各気筒
   の空燃比を目標値に収束させるように前記各気筒に供給
   する混合気の空燃比をフィードバック制御するための気
   筒別空燃比制御量を算出する気筒別空燃比制御手段とを
   備える内燃機関の空燃比制御装置において、 前記機関の１つの気筒に対応する前記気筒別空燃比制御
   量を固定し、前記１つの気筒以外の気筒に対応する前記
   気筒別空燃比制御量と所定判定値との大小関係が所定判
   定パターンに該当するか否かを判別し、前記大小関係が
   前記所定判定パターンに該当するときは、前記空燃比検
   出手段の応答速度が変化したと判定する応答速度判定手
   段を備えることを特徴とする内燃機関の空燃比制御装
   置。
2. 【請求項２】 前記空燃比検出手段の応答速度が変化し
   たと判定されたときは、その判定結果に応じて前記空燃
   比検出手段による空燃比の検出タイミングを補正する空
   燃比検出タイミング補正手段を備えることを特徴とする
   請求項１に記載の内燃機関の空燃比制御装置。
3. 【請求項３】 前記空燃比検出手段の応答速度が変化し
   たと判定されたときは、前記空燃比検出手段に劣化が生
   じたと判定する劣化判定手段を備えることを特徴とする
   請求項１に記載の内燃機関の空燃比制御装置。
4. 【請求項４】 前記所定判定パターンは、前記空燃比検
   出手段の応答速度が速くなったことを判定するための第
   １判定パターン及び前記応答速度が遅くなったことを判
   定するための第２判定パターンからなり、前記空燃比検
   出タイミング補正手段は、前記大小関係が前記第１また
   は第２判定パターンのいずれに該当するかに応じて前記
   検出タイミングを補正することを特徴とする請求項２に
   記載の内燃機関の空燃比制御装置。
5. 【請求項５】 前記応答速度判定手段は、前記気筒別空
   燃比制御量を固定する１つの気筒を所定の周期で他の気
   筒に切り換えることを特徴とする請求項１から４のいず
   れかに記載の内燃機関の空燃比制御装置。
6. 【請求項６】 内燃機関の排気系に設けられた空燃比検
   出手段と、前記機関の排気系の挙動を記述するモデルに
   基づいてその内部状態を観測するオブサーバを設定し、
   前記空燃比検出手段の出力を入力として各気筒の空燃比
   を推定する気筒別空燃比推定手段と、該推定した各気筒
   の空燃比を目標値に収束させるように前記各気筒に供給
   する混合気の空燃比をフィードバック制御するための気
   筒別空燃比制御量を算出する気筒別空燃比制御手段とを
   備える内燃機関の空燃比制御装置において、前 記気筒別空燃比制御量と所定判定値との大小関係が、
   所定の気筒グループに対応する気筒別空燃比制御量が同
   一方向に偏倚し、かつ少なくとも１つの気筒別空燃比制
   御量が所定上下判定値の範囲外となる所定はりつきパタ
   ーンに該当するか否かを判別し、前記大小関係が前記所
   定はりつきパターンに該当するときは、前記気筒別空燃
   比制御手段によるフィードバック制御を停止させる気筒
   別制御停止手段を設けたことを特徴とする内燃機関の空
   燃比制御装置。
7. 【請求項７】 前記気筒別制御停止手段は、前記大小関
   係が前記所定はりつきパターンに該当する状態が所定時
   間継続したとき、前記気筒別空燃比制御手段によるフィ
   ードバック制御を停止させることを特徴とする請求項６
   記載の内燃機関の空燃比制御装置。
8. 【請求項８】 前記気筒別空燃比制御量の学習値を算出
   する学習値算出手段を備え、前記気筒別制御停止手段
   は、前記大小関係が前記所定はりつきパターンに該当す
   るときは、前記学習値の算出を停止させるとともに該学
   習値を所定値に初期化することを特徴とする請求項６又
   は７記載の内燃機関の空燃比制御装置。