JP4952850B2 - 多気筒内燃機関の空燃比気筒間インバランス判定装置 - Google Patents

Description

本発明は、多気筒内燃機関に適用され、各気筒に供給される混合気の空燃比の不均衡（空燃比気筒間インバランス、空燃比気筒間ばらつき、気筒間における空燃比の不均一性）が過度に大きくなったことを判定（監視・検出）することができる「多気筒内燃機関の空燃比気筒間インバランス判定装置」に関する。

従来からよく知られている電子制御式燃料噴射装置を搭載した多気筒内燃機関は、各気筒に連通した吸気ポート（又は各気筒の燃焼室）に一つの燃料噴射弁を備えている。更に、この種の内燃機関は排気通路に三元触媒と空燃比センサとを備えている。そして、電子制御式燃料噴射装置は、空燃比センサの出力値に基づいて算出される空燃比フィードバック量により、機関全体に供給される混合気の空燃比の平均が理論空燃比に一致するように「各燃料噴射弁から噴射される燃料の量」を制御している。
ところで、ある特定の気筒の燃料噴射弁の特性が「指示された燃料噴射量よりも過大な量の燃料を噴射する特性」となると、その特定の気筒に供給される混合気の空燃比のみが大きくリッチ側に変化する。即ち、気筒間における空燃比の不均一性（空燃比気筒間ばらつき、空燃比の気筒間インバランス）が大きくなる。換言すると、複数の気筒のそれぞれに供給される混合気の空燃比（気筒別空燃比）の間に不均衡が生じる。
この場合、機関に供給される混合気の空燃比の平均は、理論空燃比よりもリッチ側の空燃比となる。従って、空燃比センサの出力値に基づいて算出される空燃比フィードバック量により上記特定の気筒の空燃比は理論空燃比に近づけられるようにリーン側へと変更される。但し、その特定の気筒の空燃比は依然として理論空燃比よりも相当にリッチ側の空燃比である。更に、他の気筒（特定気筒以外の気筒）の空燃比は空燃比フィードバック量により理論空燃比から遠ざけられるようにリーン側へと変更させられる。このとき、他の気筒の気筒数は特定気筒の気筒数（１気筒）よりも多いので、他の気筒の空燃比は理論空燃比よりも僅かにリーン側の空燃比へと変更させられる。その結果、機関に供給される混合気の全体の空燃比の平均は略理論空燃比に一致させられる。
しかしながら、上記特定の気筒の空燃比は依然として理論空燃比よりもリッチ側の空燃比となり、残りの気筒の空燃比は理論空燃比よりもリーン側の空燃比となるから、各気筒における混合気の燃焼状態は完全燃焼（混合気の空燃比が理論空燃比である場合の燃焼）とは相違した燃焼状態となる。この結果、各気筒から排出されるエミッションの量（未燃物の量及び窒素酸化物の量）が増大する。このため、機関に供給される混合気の空燃比の平均が理論空燃比であったとしても、増大したエミッションを三元触媒が浄化しきれず、結果として、エミッションが悪化する虞がある。従って、気筒間における空燃比の不均一性が過大になっていることを検出し、何らかの対策を講じさせるようにすることはエミッションを悪化させないために重要である。
このような「気筒間における空燃比の不均一性（空燃比気筒間インバランス、気筒別空燃比の間の不均衡）」が過大になったか否かを判定する従来の装置（空燃比気筒間インバランス判定装置）の一つは、排気集合部に配設された単一の空燃比センサの出力を分析することにより、各気筒の空燃比を表す気筒別推定空燃比を取得する。そして、従来の装置は、気筒別推定空燃比を用いて「気筒間における空燃比の不均一性」が過大になったか否かを判定するようになっている（例えば、特開２０００−２２０４８９号公報を参照。）。

しかしながら、上記従来の装置は、機関の回転とともに変動する排ガスの空燃比を空燃比センサによって短時間の経過毎に検出しなければならない。このため、非常に応答性の良い空燃比センサが必要である。更に、空燃比センサが劣化すると応答性が低下するから、各気筒の空燃比を精度良く推定することができないという問題が生じる。加えて、空燃比の変動をノイズと分離することも容易ではない。また、高速のデータサンプリング技術及び処理能力の高い高性能のＣＰＵが必要である。このように、上記従来の装置は多くの解決すべき課題を有する。これに対し、各気筒の排気ポート又は排気ポートに接続されたエキゾーストマニホールドの枝部（エキゾーストマニホールドの集合部よりも上流側の部分）にそれぞれ空燃比センサを配設すれば、気筒別空燃比を取得することができる。しかしながら、そのような装置は多数の空燃比センサ（気筒数分の複数の空燃比センサ）を必要とする。
本発明は上記課題に対処するためになされたものである。従って、本発明の目的の一つは、「気筒間における空燃比の不均一性」が過大になったか否かを判定することができる「実用性の高い空燃比気筒間インバランス判定装置」を提供することにある。
本発明による空燃比気筒間インバランス判定装置は、弁駆動装置を有する気筒を複数備えた多気筒内燃機関に適用される。
前記弁駆動装置は、弁動作状態と弁休止状態との何れかの状態を指示に応じて選択的に実現する装置である。
弁動作状態は、吸気行程において「燃焼室に連通した吸気ポートを通して燃焼室内に少なくとも新気（吸気ポートに燃料が噴射される場合、混合気）を吸入させるように吸気弁を開閉する」とともに、排気行程において「燃焼室内のガスを燃焼室に連通した排気ポートへと排出させるように排気弁を開閉する」状態である。
弁休止状態は、「前記吸気弁及び前記排気弁のうちの少なくとも一方の弁」が「前記吸気行程及び前記排気行程を含む総ての行程（即ち、クランク軸が７２０°クランク角回転する期間）」において「閉弁状態を維持する」状態である。換言すると、弁休止状態は、新たなガス（排気ポートに一旦排出されたガス以外のガス）が排気ポートに排出されないように「前記吸気弁及び前記排気弁のうちの少なくとも一方の弁」を不作動状態にする状態である。
更に、本発明による空燃比気筒間インバランス判定装置が適用される内燃機関は、
「前記複数の気筒のうちの少なくとも二以上の気筒からなる特定気筒群に属する総ての気筒」のそれぞれの排気ポートに連通し、その特定気筒群に属する総ての気筒のそれぞれの燃焼室から排出されたガスが集合する排気集合部と、
前記排気集合部に連通し同排気集合部よりも下流側の排気通路を構成する主排気通路部と、
前記主排気通路部に介装された触媒（例えば、三元触媒）と、
を備える。
そして、本発明による空燃比気筒間インバランス判定装置は、空燃比センサと、機関制御手段と、気筒別空燃比データ取得手段と、空燃比気筒間インバランス判定手段と、を備える。
前記空燃比センサは、「前記排気集合部」又は「前記排気集合部と前記触媒との間における前記主排気通路部」に配設される。前記空燃比センサは、その空燃比センサが配設された部位に存在するガスの空燃比に応じた出力値を発生するようになっている。
前記機関制御手段は、所定運転実行条件（例えば、フューエルカット実行条件）が成立していないとき、前記特定気筒群に属する総ての気筒の状態が前記弁動作状態となるように前記特定気筒群に属する気筒の前記弁駆動装置に指示を与えるようになっている。
更に、前記機関制御手段は、前記所定運転条件が成立した時点よりも後の第１所定時点以降において、「前記特定気筒群に属する気筒の状態」が「前記機関の点火順序」に応じて順番に「前記弁動作状態から前記弁休止状態へと変化する」ように、前記特定気筒群に属する気筒の前記弁駆動装置に指示を与えるようになっている。
前記気筒別空燃比データ取得手段は、「前記所定運転実行条件が成立することにより前記特定気筒群に属する総ての気筒が前記弁休止状態になった時点」以降の第２所定時点において、前記空燃比センサの出力値に基づく値を、「前記特定気筒群に属する気筒のうちの最後に前記弁休止状態となった気筒（即ち、最終ガス排出気筒）」の燃焼室に供給された混合気の空燃比に関連するデータ（即ち、空燃比関連データ）として取得するようになっている。
前記空燃比気筒間インバランス判定手段は、前記気筒別空燃比データ取得手段により「前記空燃比関連データが前記特定気筒群に属する総ての気筒のそれぞれに対して得られた時点」以降において、その取得された複数の空燃比関連データに基づいて「前記特定気筒群に属する気筒のそれぞれの燃焼室に供給される混合気の空燃比」の間に「不均衡が生じているか否か」を判定するようになっている。
これによれば、所定運転実行条件が成立すると、その後の第１所定時点以降において、「特定気筒群に属する気筒の状態」が弁動作状態から弁休止状態へと点火順序に応じた順にて変更されて行く。弁休止状態となった気筒の燃焼室からは新たなガスが排出されない。従って、前記特定気筒群に属する総ての気筒が前記弁休止状態になった時点から所定時間が経過した第２所定時点になると、空燃比センサが配設された部位（即ち、「排気集合部」又は「排気集合部と触媒との間における主排気通路部」）に存在するガスは、実質的に「最後に弁休止状態となった気筒（即ち、最終ガス排出気筒）の燃焼室から排出されたガス」を主たる成分とするガスになる。
従って、第２所定時点において前記空燃比センサの出力値に基づく値は、「最終ガス排出気筒」の燃焼室に供給された混合気の空燃比に関連するデータ（空燃比関連データ）となる。気筒別空燃比データ取得手段は、この第２所定時点において前記空燃比センサの出力値に基づく値を「最終ガス排出気筒に対する空燃比関連データ」として取得する。なお、「空燃比センサの出力値に基づく値」とは、空燃比センサの出力値そのものであってもよく、空燃比センサの出力値に基づいて得られる空燃比であってもよい。
一方、所定運転実行条件は機関のクランク角とは無関係なタイミングにて成立する。従って、機関が継続して運転されることによって十分な回数だけ所定運転実行条件が成立すると、空燃比関連データは前記特定気筒群に属する総ての気筒のそれぞれに対して得られる。或いは、後述するように、機関制御手段により、前記特定気筒群に属する総ての気筒のそれぞれに対して空燃比関連データができるだけ早期に得られるように、又は、空燃比関連データが出来るだけ特定の気筒に偏って得られることがないように、空燃比関連データを取得する気筒であるデータ取得気筒（即ち、最終ガス排出気筒となるべき気筒）を変更してもよい。そして、空燃比気筒間インバランス判定手段は、前記空燃比関連データが前記特定気筒群に属する総ての気筒のそれぞれに対して得られた時点以降において、それらの取得された複数の空燃比関連データに基づいて「空燃比気筒間インバランスが発生しているか否か」を判定する。
このように、本発明によれば、各気筒に供給される空燃比に応じたデータ（空燃比関連データ）を確実に取得することができるので、実用性の高い空燃比気筒間インバランスが提供される。
前記機関制御手段は、前記所定運転条件としてフューエルカット実行条件を採用することができる。
この場合、前記機関制御手段は、
（１）フューエルカット実行条件が成立していないとき、前記特定気筒群に属するそれぞれの気筒に対する燃料の噴射を、それぞれの気筒の吸気行程終了前の所定の燃料噴射タイミングにて行い、
（２）フューエルカット実行条件が成立した時点よりも後の前記第１所定時点以降においては、前記特定気筒群に属するそれぞれの気筒に対する前記所定の燃料噴射タイミングでの前記燃料の噴射を順に停止するとともに、その燃料の噴射が停止された気筒の状態を前記弁動作状態から前記弁休止状態へと変化させる、
ように構成され得る。
燃料噴射が停止された気筒の状態が「弁動作状態から弁休止状態」へと変更されたとしても、燃焼が発生することはないので、機関の運転上問題が生じることはない。従って、上記構成によれば、機関の運転に支障をきたすことなく、空燃比関連データを取得することができる。更に、フューエルカット実行中において新気が触媒に流入しないので、触媒の劣化が進行することを抑制することができる。なお、「前記特定気筒群に属するそれぞれの気筒に対する前記所定の燃料噴射タイミングでの前記燃料の噴射を順に停止する」ことは、前記第１所定時点以降において前記特定気筒群に属する総ての気筒に対する燃料噴射を停止することと同義である。但し、本明細書及び添付の請求の範囲においては、本来の燃料噴射タイミングにて燃料噴射が行われないことを燃料噴射が停止されたと表現している。
この場合、前記機関制御手段は、前記フューエルカット実行条件が成立したとき、前記特定気筒群に属する気筒の中から前記空燃比関連データを取得するべき気筒であるデータ取得気筒を決定するデータ取得気筒決定手段を含むことが好適である。更に、前記機関制御手段は、前記決定されたデータ取得気筒が前記最終ガス排出気筒となるように、前記特定気筒群に属するそれぞれの気筒に対する前記所定の燃料噴射タイミングでの前記燃料の噴射を順に停止するように構成されること（そのように前記弁駆動装置に指示を与えること）が好適である。
前述したようにフューエルカット実行条件は、機関のクランク角とは無関係なタイミングにて成立する。従って、機関が継続して運転されることによって十分な回数だけフューエルカット実行条件が成立すると、空燃比関連データは前記特定気筒群に属する総ての気筒のそれぞれに対して得られる。しかしながら、フューエルカット実行条件が成立するタイミングが「ある特定の気筒が最終ガス排出気筒となるタイミング」となる場合が偏って発生することもある。
そこで、上記構成のように、フューエルカット実行条件が成立したとき、データ取得気筒を決定するデータ取得気筒決定手段を備えることにより、各気筒について互いに同等の頻度にて空燃比関連データを得ることが可能となる。
その結果、空燃比気筒間インバランスの判定可能時期を早めることができる。或いは、ある気筒の空燃比関連データの平均値をその気筒の燃焼室に供給されていた混合気の空燃比（気筒別空燃比）として求め、その気筒別空燃比を比較することにより空燃比気筒間インバランスの判定を行う場合には、気筒別空燃比の信頼性を各気筒間において互いに等しくなるように高めることができる。
更に、前記データ取得気筒決定手段は、
前記特定気筒群に属するそれぞれの気筒に対する前記空燃比関連データの取得回数に基づいて前記データ取得気筒を決定するように構成されることが好ましい。
この態様によれば、各気筒に対する空燃比関連データの取得頻度の差をより確実に小さくすることができる。
更に、前記データ取得気筒決定手段は、
「前記フューエルカット実行条件が成立した時点から前記特定気筒群に属するそれぞれの気筒の前記所定の燃料噴射タイミングまでの時間」に応じた時間関連値に基づいて、前記データ取得気筒を決定するように構成されることが好ましい。
例えば、フューエルカット実行条件が成立した時点において、次に燃料噴射タイミングが到来する気筒から燃料噴射を停止して行けば、フューエルカット実行条件が成立した時点から最終ガス排出気筒の燃料噴射を停止する時点までの時間は最短になる。しかしながら、データ取得気筒がそのように定まる最終ガス排出気筒とは相違する場合、フューエルカット実行条件が成立した時点から最終ガス排出気筒の燃料噴射を停止する時点までの時間は長くなる。その時間は、フューエルカット実行条件が成立した時点からデータ取得気筒としたい気筒の燃料噴射タイミングまでの時間により変化する。従って、空燃比関連データが気筒間において同等な頻度にてに取得されることを過度に優先すると、実質的なフューエルカット開始完了時期（特定気筒群に属する総ての気筒に対する燃料噴射が停止する時期）が過度に遅れ、機関の運転に支障をきたす虞がある。
これに対し、上記態様によれば、「前記フューエルカット実行条件が成立した時点から前記特定気筒群に属するそれぞれの気筒の前記所定の燃料噴射タイミングまでの時間」に応じた時間関連値にも基づいて、データ取得気筒が決定される。その結果、実質的なフューエルカット開始完了時期が過度に遅れること等による不都合の発生を回避することが可能となる。
なお、上記「時間関連値」は、「前記フューエルカット実行条件が成立した時点から前記特定気筒群に属するそれぞれの気筒の前記所定の燃料噴射タイミングまでの時間」そのものであってもよく、その時間に応じて変化する時間（例えば、「前記フューエルカット実行条件が成立した時点から前記特定気筒群に属するそれぞれの気筒の排気上死点までの時間」）であってもよい。
また、前記データ取得気筒決定手段は、
前記フューエルカット実行条件が成立したとき、前回の前記フューエルカット実行条件成立時に前記データ取得気筒であった気筒とは相違する気筒を今回のデータ取得気筒として決定するように構成されてもよい。
この態様によっても、各気筒に対する空燃比関連データの取得頻度の差を小さくすることができる。

図１は、本発明の各実施形態に係る空燃比気筒間インバランス判定装置が適用される内燃機関の概略構成図である。
図２は、図１に示した上流側空燃比センサの出力値と、上流側空燃比と、の関係を示したグラフである。
図３は、本発明の各実施形態に係る空燃比気筒間インバランス判定装置の電気的構成を示したブロック図である。
図４は、吸気弁を開閉駆動する機構（吸気弁用の可変動弁機構、吸気弁開閉機構）の概略構成図である。
図５は、図４に示した可変機構の平面図である。
図６は、第１ローラロッカーアームの側面図である。
図７は、第２ローラロッカーアームの側面図である。
図８は、図５に示した可変機構の水平断面図である。
図９は、第１支軸と第１ピンの構成を示す図である。
図１０は、第２支軸と第２ピンの構成を示す図である。
図１１は、可変機構の動作を説明する図である。
図１２は、吸気弁用アクチュエータの平面図である。
図１３は、排気弁を開閉駆動する機構（排気弁用の可変動弁機構、排気弁開閉機構）の概略構成図である。
図１４は、フューエルカット運転条件が成立する時点の前後における「燃料噴射、上流側空燃比、吸気弁リフト量及び排気弁リフト量」を示したタイムチャートである。
図１５は、本発明の第１実施形態に係る空燃比気筒間インバランス判定装置のＣＰＵが実行するルーチンを示したフローチャートである。
図１６は、本発明の第１実施形態に係る空燃比気筒間インバランス判定装置（第１判定装置）のＣＰＵが実行するルーチンを示したフローチャートである。
図１７は、本発明の第１実施形態に係る空燃比気筒間インバランス判定装置のＣＰＵが実行するルーチンを示したフローチャートである。
図１８は、本発明の第１実施形態に係る空燃比気筒間インバランス判定装置のＣＰＵが実行するルーチンを示したフローチャートである。
図１９は、本発明の第１実施形態に係る空燃比気筒間インバランス判定装置のＣＰＵが実行するルーチンを示したフローチャートである。
図２０は、本発明の第１実施形態に係る空燃比気筒間インバランス判定装置の作動の一例を説明するためのタイムチャートである。
図２１は、本発明の第２実施形態に係る空燃比気筒間インバランス判定装置のＣＰＵが参照する各気筒のデータ数カウンタの値の一例である。
図２２は、本発明の第２実施形態に係る空燃比気筒間インバランス判定装置のＣＰＵが参照する各気筒のデータ数カウンタの値の他の一例である。
図２３は、本発明の第２実施形態に係る空燃比気筒間インバランス判定装置の作動の一例を説明するためのタイムチャートである。
図２４は、本発明の第２実施形態に係る空燃比気筒間インバランス判定装置のＣＰＵが実行するルーチンを示したフローチャートである。
図２５は、本発明の第２実施形態に係る空燃比気筒間インバランス判定装置のＣＰＵが使用する優先度係数ｋ１を決定するためのテーブルである。
図２６は、本発明の第２実施形態に係る空燃比気筒間インバランス判定装置のＣＰＵが使用する優先度係数ｋ２を決定するためのテーブルである。
図２７は、本発明よる各実施形態の変形例に係る空燃比気筒間インバランス判定装置の作動の一例を説明するためのタイムチャートである。
図２８は、本発明よる各実施形態の他の変形例に係る空燃比気筒間インバランス判定装置の作動の一例を説明するためのタイムチャートである。
図２９は、本発明に係る空燃比気筒間インバランス判定装置が適用され得る他の内燃機関の概略構成図である。

以下、本発明による多気筒内燃機関の空燃比気筒間インバランス判定装置（以下、単に「判定装置」と称呼する。）の各実施形態について図面を参照しながら説明する。この判定装置は燃料噴射量を制御する燃料噴射量制御装置でもある。
＜各実施形態に共通する構成＞
先ず、各実施形態に係る判定装置が適用される内燃機関の構成について説明する。図１は、この内燃機関１０の概略構成図である。機関１０は、４サイクル・火花点火式・多気筒（本例において第１気筒＃１〜第４気筒＃４の直列４気筒）・ガソリン燃料・エンジンである。機関１０は、本体部２０、吸気系統３０及び排気系統４０を備えている。なお、機関１０の点火は、第１気筒＃１、第３気筒＃３、第４気筒＃４、第２気筒＃２の順に行われる。従って、燃料噴射も、第１気筒＃１、第３気筒＃３、第４気筒＃４、第２気筒＃２の順に行われる。
本体部２０は、シリンダブロック部とシリンダヘッド部とを備えている。本体部２０は、ピストン頂面、シリンダ壁面及びシリンダヘッド部の下面からなる複数（４個）の燃焼室２１を備えている。
シリンダヘッド部は、燃焼室２１に「空気及び燃料からなる混合気」を供給するための吸気ポート２２と、吸気ポート２２を開閉する（即ち、燃焼室２１と吸気ポート２２とを連通状態及び遮断状態の何れかの状態とする）吸気弁２３と、を備えている。吸気ポート２２は１気筒あたり２つ形成されている。従って、吸気弁２３は１気筒あたり２つ配設されている。
更に、シリンダヘッド部は、燃焼室２１から排ガス（既燃ガス）を排出するための排気ポート２４と、排気ポート２４を開閉する（即ち、燃焼室２１と排気ポート２４とを連通状態及び遮断状態の何れかの状態とする）排気弁２５と、を備えている。排気ポート２４は１気筒あたり２つ形成されている。従って、排気弁２５は１気筒あたり２つ配設されている。
シリンダヘッド部には複数（４個）の点火プラグ２６が固定されている。各点火プラグ２６は、その火花発生部が各燃焼室２１の中央部であってシリンダヘッド部の下面近傍位置に露呈するように配設されている。各点火プラグ２６は、点火信号に応答して火花発生部から点火用火花を発生するようになっている。
シリンダヘッド部には後に詳述する「図１において図示しない吸気弁用の可変動弁機構及び図１において図示しない排気弁用の可変動弁機構」が各気筒毎に備えられている。それぞれの気筒には、吸気弁用の可変動弁機構の吸気弁用アクチュエータ２７と、排気弁用の可変動弁機構の排気弁用アクチュエータ２８と、が配設されている。可変動弁機構は「弁駆動装置」とも称呼される。
吸気弁用の可変動弁機構は、吸気弁用アクチュエータ２７の状態が第１状態へと変更されたとき（即ち、後述する変位部材２７ａが変位端Ｐｍａｘ１である第１位置（通常位置）へと移動させられたとき）、図１において図示しない吸気カムシャフトと協働し、吸気行程において吸気ポート２２を通して燃焼室２１内に少なくとも新気（本例においては新気と燃料噴射弁２９から噴射された燃料とからなる混合気）を吸入させるように吸気弁２３を開弁し、その他の場合において吸気弁２３を閉弁するようになっている。この状態にある吸気弁２３は「弁動作状態又はアクティブ状態」にあるとも言う。
排気弁用の可変動弁機構は、排気弁用アクチュエータ２８の状態が第１状態へと変更されたとき（即ち、後述する変位部材２８ａが変位端Ｐｍａｘ１である第１位置（通常位置）へと移動させられたとき）、図１において図示しない排気カムシャフトと協働し、排気行程において燃焼室２１内のガスを排気ポート２４へと排出させるように排気弁２５を開弁し、その他の場合において排気弁２５を閉弁するようになっている。この状態にある排気弁２５は「弁動作状態又はアクティブ状態」にあるとも言う。このように、吸気弁２３及び排気弁２５が共に弁動作状態にあるとき、吸気弁２３及び排気弁２５は「通常の燃焼」を発生させるように動作する。
吸気弁用の可変動弁機構は、吸気弁用アクチュエータ２７の状態が第２状態へと変更されたとき（即ち、後述する変位部材２７ａが変位端Ｐｍａｘ２である第２位置（弁動作休止用位置）へと移動させられたとき）、吸気弁２３が閉弁状態を維持するように吸気弁２３の動作を休止するようになっている。即ち、吸気弁用アクチュエータ２７の状態が第２状態へと変更されると、吸気弁２３はクランク角が圧縮行程、膨張行程及び排気行程に対応する角度になった場合のみならず吸気行程に対応する角度になった場合にも（即ち、クランク角がどのような角度である場合にも）閉弁状態に維持せしめられる。この状態にある吸気弁２３は「弁休止状態、弁不作動状態又は非アクティブ状態」にあるとも言う。
排気弁用の可変動弁機構は、排気弁用アクチュエータ２８の状態が第２状態へと変更されたとき（即ち、後述する変位部材２８ａが変位端Ｐｍａｘ２である第２位置（弁動作休止用位置）へと移動させられたとき）、排気弁２５が閉弁状態を維持するように排気弁２５の動作を休止するようになっている。即ち、排気弁用アクチュエータ２８の状態が第２状態へと変更されると、排気弁２５はクランク角が吸気行程、圧縮行程及び膨張行程に対応する角度になった場合のみならず排気行程に対応する角度になった場合にも（即ち、クランク角がどのような角度である場合にも）閉弁状態に維持せしめられる。この状態にある排気弁２５は「弁休止状態、弁不作動状態又は非アクティブ状態」にあるとも言う。
なお、本明細書及び添付の請求の範囲において、吸気弁２３及び排気弁２５のうちの少なくとも一方が弁休止状態にある気筒については、「その気筒（その気筒の状態）は弁休止状態にある」と表現する。本明細書及び添付の請求の範囲において、吸気弁２３及び排気弁２５の両方が弁動作状態にある気筒については、「その気筒（その気筒の状態）は弁動作状態にある」と表現する。
シリンダヘッド部には更に複数（４個）の燃料噴射弁（インジェクタ）２９が固定されている。燃料噴射弁２９は、各気筒の一対の吸気ポート２２の集合部に一つ設けられている。燃料噴射弁２９は、噴射指示信号に応答し、正常である場合に「その噴射指示信号に含まれる指示燃料噴射量Ｆｉの燃料」を対応する吸気ポート２２の集合部内に噴射するようになっている。このように、複数の気筒２１のそれぞれは、他の気筒とは独立して燃料供給を行う燃料噴射弁（燃料供給手段）２９を備えている。
吸気系統３０は、インテークマニホールド３１、吸気管３２、エアフィルタ３３、スロットル弁３４及びスロットル弁アクチュエータ３４ａを備えている。
インテークマニホールド３１は、各吸気ポート２２の集合部に接続された複数の枝部３１ａと、それらの枝部が集合したサージタンク部３１ｂと、を備えている。吸気管３２はサージタンク部３１ｂに接続されている。インテークマニホールド３１、吸気管３２及び複数の吸気ポート２２は、吸気通路を構成している。エアフィルタ３３は吸気管３２の端部に設けられている。スロットル弁３４はエアフィルタ３３とインテークマニホールド３１との間の位置において吸気管３２に回動可能に取り付けられている。スロットル弁３４は、回動することにより吸気管３２が形成する吸気通路の開口断面積を変更するようになっている。スロットル弁アクチュエータ３４ａは、ＤＣモータからなり、指示信号（駆動信号）に応答してスロットル弁３４を回動させるようになっている。
排気系統４０は、エキゾーストマニホールド４１、エキゾーストパイプ（排気管）４２、上流側触媒４３及び図示しない下流側触媒を備えている。
エキゾーストマニホールド４１は、各排気ポート２４に接続された複数の枝部４１ａと、それらの枝部４１ａが集合した集合部４１ｂと、からなっている。エキゾーストパイプ４２は、エキゾーストマニホールド４１の集合部４１ｂに接続されている。エキゾーストマニホールド４１、エキゾーストパイプ４２及び複数の排気ポート２４は、排ガスが通過する通路を構成している。なお、本明細書及び添付の請求の範囲において、便宜上、エキゾーストマニホールド４１の枝部４１ａを排気通路枝部、エキゾーストマニホールド４１の集合部４１ｂを排気集合部、エキゾーストパイプ４２を主排気通路部、と称呼することもある。
上流側触媒４３は、セラミックからなる担持体に「触媒物質である貴金属」及び「酸素吸蔵放出物質であるセリア（ＣｅＯ２）」を担持していて、酸素吸蔵放出機能（酸素吸蔵機能）を有する三元触媒である。上流側触媒４３はエキゾーストパイプ４２に配設（介装）されている。図示しない下流側触媒は、上流側触媒４３と同様の三元触媒である。下流側触媒は、上流側触媒４３よりも下流においてエキゾーストパイプ４２に配設（介装）されている。以上が機関１０の概略構成である。
この判定装置は、熱線式エアフローメータ５１、スロットルポジションセンサ５２、カムポジションセンサ５３、クランクポジションセンサ５４、上流側空燃比センサ５５、下流側空燃比センサ５６及びアクセル開度センサ５７を備えている。
熱線式エアフローメータ５１は、吸気管３２内を流れる吸入空気の質量流量を検出し、その質量流量（機関１０の単位時間あたりの吸入空気量）Ｇａを表す信号を出力するようになっている。
スロットルポジションセンサ５２は、スロットル弁３４の開度を検出し、スロットル弁開度ＴＡを表す信号を出力するようになっている。
カムポジションセンサ５３は、インテークカムシャフトが所定角度から９０度、次いで９０度、更に１８０度回転する毎に一つのパルスを出力するようになっている。
クランクポジションセンサ５４は、機関１０の図示しないクランク軸が１０°回転する毎に幅狭のパルスを有するとともにクランク軸が３６０°回転する毎に幅広のパルスを有する信号を出力するようになっている。クランクポジションセンサ５４から出力されるパルスは後述する電気制御装置６０（図３を参照。）により機関回転速度ＮＥを表す信号に変換されるようになっている。更に、電気制御装置６０は、カムポジションセンサ５３及びクランクポジションセンサ５４からの信号に基いて、機関１０のクランク角（例えば、各気筒の吸気上死点を基準に表されるクランク角である絶対クランク角）を取得するようになっている。
上流側空燃比センサ５５は、エキゾーストマニホールド４１の集合部４１ｂと上流側触媒４３との間の位置においてエキゾーストマニホールド４１の集合部４１ｂ及びエキゾーストパイプ４２の何れか（即ち、排気集合部又は上流側触媒４３よりも上流の主排気通路部）に配設されている。上流側空燃比センサ５５は、例えば、特開平１１−７２４７３号公報、特開２０００−６５７８２号公報及び特開２００４−６９５４７号公報等に開示された「拡散抵抗層を備える限界電流式広域空燃比センサ」である。
上流側空燃比センサ５５は、図２に示したように、上流側空燃比センサ５５の配設位置を流れる排ガス（この場合の被検出ガス）の空燃比（上流側空燃比）に応じた出力値Ｖａｂｙｆｓを出力するようになっている。出力値Ｖａｂｙｆｓは被検出ガスの空燃比が大きくなるほど（リーンとなるほど）増大する。後述する電気制御装置６０は、図２に示した空燃比変換テーブル（マップ）Ｍａｐａｂｙｆｓを記憶していて、実際の出力値Ｖａｂｙｆｓを空燃比変換テーブルＭａｐａｂｙｆｓに適用することにより、実際の上流側空燃比ａｂｙｆｓを取得・検出する。この取得・検出された上流側空燃比ａｂｙｆｓは、単に、「検出空燃比ａｂｙｆｓ」とも称呼される。
このように、上流側空燃比センサ５５は、「前記排気集合部（集合部４１ｂ）」又は「前記排気集合部（集合部４１ｂ）と前記触媒（上流側触媒４３）との間における前記主排気通路部（エギゾーストパイプ４２）に配設された空燃比センサであって、その空燃比センサが配設された部位に存在するガスの空燃比に応じた出力値Ｖａｂｙｆｓを発生する空燃比センサである。
再び、図１を参照すると、下流側空燃比センサ５６は、上流側触媒４３と図示しない下流側触媒との間の位置においてエキゾーストパイプ４２に配設されている。下流側空燃比センサ５６は、周知の濃淡電池型の酸素濃度センサ（Ｏ２センサ）である。下流側空燃比センサ５６は、下流側空燃比センサ５６の配設位置を流れる排ガスの空燃比（下流側空燃比）に応じた出力値Ｖｏｘｓを出力するようになっている。
下流側空燃比センサ５６の出力値Ｖｏｘｓは、下流側空燃比が理論空燃比よりもリッチのとき最大出力値ｍａｘ（例えば、約０．９Ｖ）となり、下流側空燃比が理論空燃比よりもリーンのとき最小出力値ｍｉｎ（例えば、約０．１Ｖ）となり、下流側空燃比が理論空燃比であるとき最大出力値ｍａｘと最小出力値ｍｉｎの略中間の電圧Ｖｓｔ（例えば、約０．５Ｖ）となる。
アクセル開度センサ５７は、運転者によって操作されるアクセルペダルＡＰの操作量を検出し、アクセルペダルＡＰの操作量Ａｃｃｐを表す信号を出力するようになっている。
更に、この判定装置は、図３に示した電気制御装置６０を備えている。電気制御装置６０は、「ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、電源が投入された状態でデータを格納するとともに格納したデータを電源が遮断されている間も保持するバックアップＲＡＭ（又は、ＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリ）、及び、ＡＤコンバータを含むインターフェース等」からなる「周知のマイクロコンピュータ」である。
電気制御装置６０のインターフェースは、前記センサ５１〜５７と接続され、ＣＰＵにセンサ５１〜５７からの信号を供給するようになっている。更に、そのインターフェースは、ＣＰＵの指示に応じて、各気筒の点火プラグ２６、各気筒の吸気弁用アクチュエータ２７、各気筒の排気弁用アクチュエータ２８、各気筒の燃料噴射弁２９及びスロットル弁アクチュエータ３４ａ等に指示信号（点火信号、噴射指示信号及び駆動信号等）を送出するようになっている。なお、電気制御装置６０は、取得されたアクセルペダルの操作量Ａｃｃｐが大きくなるほどスロットル弁開度ＴＡが大きくなるように、スロットル弁アクチュエータ３４ａに指示信号を送出するようになっている。
＜可変動弁機構＞
ここで、吸気弁用の可変動弁機構及び排気弁用の可変動弁機構について説明する。吸気弁用の可変動弁機構及び排気弁用の可変動弁機構は互いに同様な構成を備える。従って、吸気弁用の可変動弁機構について先に詳述する。
吸気弁用の可変動弁機構は、図４に示したように、吸気カムシャフト１００、カム１０１、カム１０２、バルブスプリング１０３、可変機構１０４、及び、前述した吸気弁用アクチュエータ２７を備える。
吸気弁２３は、吸気カムシャフト１００に取り付けられた「主カム１０１及び副カム１０２」の作動力とバルブスプリング１０３の付勢力とを利用して開閉される。吸気カムシャフト１００は図示しないクランク軸にタイミングチェーン等によって連結され、クランク軸の１／２の速度で回転させられるようになっている。
吸気カムシャフト１００には、１気筒当りに１つの主カム１０１と２つの副カム１０２とが形成されている。主カム１０１は、２つの副カム１０２の間に配置されている。主カム１０１のカムプロフィールは、主カム１０１により吸気弁２３を開閉する場合の「吸気弁２３の作用角及びカムノーズの高さに依存するリフト量」が副カム１０２により吸気弁２３を開閉する場合の「吸気弁２３の作用角及びリフト量」よりも大きくなる形状を有している。
副カム１０２のカムプロフィールは、吸気弁２３のリフト量がゼロ（即ち、カムノーズの高さがゼロ）となる形状を有している。換言すると、副カム１０２は、ベース円部のみを有するカム、即ち、ゼロリフトカムである。
第１気筒＃１、第２気筒＃２、第３気筒＃３及び第４気筒＃４のそれぞれの気筒のカム１０１，１０２と吸気弁２３との間には、可変機構１０４が介在している。即ち、カム１０１，１０２の作動力は、可変機構１０４を介して２本の吸気弁２３へ伝達されるようになっている。
可変機構１０４は、「主カム１０１の作動力を吸気弁２３へ伝達する状態」及び「副カム１０２の作動力を吸気弁２３へ伝達する状態」の何れかの状態を選択的に実現することができる「吸気弁開弁特性変更機構」である。
なお、本実施形態において、副カム１０２は零リフトカムである。従って、副カム１０２の作動力が吸気弁２３へ伝達される状態とは、吸気弁２３が閉弁状態を維持し、開閉しない状態（弁休止状態）のことを意味する。
各気筒の可変機構１０４は、１つの気筒に１つずつ配設された吸気弁用アクチュエータ２７によって駆動されるようになっている。可変機構１０４は、その平面図である図５に示したように、ロッカーシャフト１０５を備えている。ロッカーシャフト１０５は、「図４に示した吸気カムシャフト１００」と平行となるように、ラッシュアジャスタ１０６を介して機関１０のシリンダヘッド部に支持されている（図７を参照。）。
ロッカーシャフト１０５には、１つの第１ローラロッカーアーム１１１と一対の第２ローラロッカーアーム１１２，１１３とが回転自在に取り付けられている。第１ローラロッカーアーム１１１は、２つの第２ローラロッカーアーム１１２，１１３の間に配置される。第１ローラロッカーアーム１１１の長さは、第２ローラロッカーアーム１１２，１１３の長さより短い。
第１ローラロッカーアーム１１１の先端部分には、第１ローラ１１１ａが軸支されている。第１ローラロッカーアーム１１１は、ロッカーシャフト１０５に取り付けられたコイルスプリング１１１ｂにより、図６中の矢印Ｘが示す方向へ付勢されている。即ち、コイルスプリング１１１ｂは、第１ローラ１１１ａが主カム１０１と常に当接するように、第１ローラロッカーアーム１１１を付勢している。
これにより、第１ローラロッカーアーム１１１は、主カム１０１の作動力とコイルスプリング１１１ｂの付勢力との協働により、ロッカーシャフト１０５を支点に揺動させられるようになっている。この第１ローラロッカーアーム１１１は、第１揺動部材とも称呼される。
一方、各第２ローラロッカーアーム１１２，１１３の先端部分は、図７に示したように、吸気弁２３の基端部（詳細には、バルブステムの基端部）と当接している。各第２ローラロッカーアーム１１２，１１３において、吸気弁２３の当接部位よりロッカーシャフト１０５側の部位には、第２ローラ１１２ａ，１１３ａが軸支されている。第２ローラ１１２ａ，１１３ａの外径は、第１ローラ１１１ａの外径と実質的に等しい。
第２ローラ１１２ａ，１１３ａの位置は、第１ローラ１１１ａが主カム１０１のベース円部と当接し（図６を参照。）、且つ、第２ローラ１１２ａ，１１３ａが副カム１０２のベース円部と当接している（図７を参照。）とき、その第２ローラ１１２ａ，１１３ａの軸心と第１ローラ１１１ａの軸心とが同一直線Ｌ上に位置するように定められている（図５を参照。）。
第２ローラロッカーアーム１１２，１１３は、バルブスプリング１０３により、図７中の矢印Ｙが示す方向へ付勢されている。このため、第２ローラ１１２ａ，１１３ａは、副カム１０２が吸気弁２３をリフト（リフト量ゼロを含む。）させているときは、バルブスプリング１０３によって副カム１０２に押し付けられることになる。
第２ローラロッカーアーム１１２，１１３は、副カム１０２が吸気弁２３をリフトさせていないときは、ラッシュアジャスタ１０６によって副カム１０２に押し付けられる。このように構成された第２ローラロッカーアーム１１２，１１３は、第２揺動部材とも称呼される。
ここで、第１ローラロッカーアーム１１１と第２ローラロッカーアーム１１２，１１３とを連結させたり分離させたりするための機構（切換機構）について説明する。
図８は、可変機構１０４の水平断面図である。図８において、第１ローラ１１１ａの支軸である「第１支軸１１１ｃ」には、第１支軸１１１ｃの軸方向に延在する第１ピン孔１１１ｄが形成されている。第１ピン孔１１１ｄの両端は、第１ローラロッカーアーム１１１の両側面に開口している。
第１ピン孔１１１ｄには、図９に示したように、円柱状の第１ピン１１１ｅが摺動自在に挿入されている。第１ピン１１１ｅの外径は、第１ピン孔１１１ｄの内径と略等しい。第１ピン１１１ｅの軸方向の長さは、前記第１ピン孔１１１ｄと略等しい。
再び、図８を参照すると、第２ローラ１１２ａ，１１３ａの各支軸である「第２支軸１１２ｂ及び１１３ｂ」には、軸方向に延在する「第２ピン孔１１２ｃ及び１１３ｃ」がそれぞれ形成されている。第２ピン孔１１２ｃ，１１３ｃの各内径は、第１ピン孔１１１ｄの内径と等しい。
２つの第２ピン孔１１２ｃ，１１３ｃのうち、一方の第２ピン孔１１２ｃ（第１ローラロッカーアーム１１１を基準にして吸気弁用アクチュエータ２７と反対側に位置する第２ピン孔）は、第１ローラロッカーアーム１１１側の端部が開口し、且つ、第１ローラロッカーアーム１１１と反対側の端部Ｅｎｄが閉塞されている（以下、閉塞された端部を「閉塞端」と称呼する。）。
第２ピン孔１１２ｃには、図１０に示したように、円柱状の第２ピン１１２ｄが摺動自在に挿入されている。第２ピン１１２ｄの外径は、第２ピン孔１１２ｃの内径と略等しい。第２ピン１１２ｄの軸方向の長さは、前記第２ピン孔１１２ｃよりも短い。
第２ピン孔１１２ｃはリターンスプリング１１２ｅを収容している。リターンスプリング１１２ｅは、第２ピン１１２ｄの基端（閉塞端Ｅｎｄ側に位置する端部）と第２ピン孔１１２ｃの閉塞端Ｅｎｄとの間に配置される。リターンスプリング１１２ｅは、第２ピン１１２ｄを第１ローラロッカーアーム１１１側へ付勢する部材である。
再び、図８を参照すると、２つの第２ピン孔１１２ｃ，１１３ｃのうち、他方の第２ピン孔１１３ｃ（第１ローラロッカーアーム１１１を基準にして吸気弁用アクチュエータ２７側に位置する第２ピン孔）の両端は、第２ローラロッカーアーム１１３の両側面に開口している。
この第２ピン孔１１３ｃには、円柱状の第２ピン１１３ｄが摺動自在に挿入されている。第２ピン１１３ｄの外径は、第２ピン孔１１３ｃの内径と略等しい。第２ピン１１３ｄの軸方向の長さは第２ピン孔１１３ｃよりも長い。
各ピン孔１１１ｄ，１１２ｃ，１１３ｃの軸心は各支軸１１１ｃ，１１２ｂ，１１３ｂの軸心と一致している必要はない。但し、３つのピン孔１１１ｄ，１１２ｃ，１１３ｃの相対位置は、第１ローラ１１１ａが主カム１０１のベース円部と当接し（図６を参照。）、且つ、第２ローラ１１２ａ，１１３ａが副カム１０２のベース円部と当接している（図７を参照。）とき、３つのピン孔１１１ｄ，１１２ｃ，１１３ｃの軸心が同一直線上に位置するように、決定される。
このように構成された機構においては、第２ピン１１２ｄがリターンスプリング１１２ｅによって第１ローラロッカーアーム１１１側へ常時付勢されている。このため、第２ピン１１２ｄの先端は、第１ピン１１１ｅの基端に押し付けられることになる。それに応じて第１ピン１１１ｅの先端は、第２ピン１１３ｄの基端に押し付けられることになる。その結果、第２ピン１１３ｄの先端は、吸気弁用アクチュエータ２７の変位部材２７ａと常時当接している。
変位部材２７ａは、支軸１１１ｃ，１１２ｂ，１１３ｂの軸方向（換言すると、ピン１１１ｅ，１１２ｄ，１１３ｄの軸方向）において進退自在となるように、吸気弁用アクチュエータ２７の電動モータ２７ｂによって移動させられるようになっている。吸気弁用アクチュエータ２７（電動モータ２７ｂ）は、前述したように、電気制御装置６０によって電気的に制御される。
「変位部材２７ａ、リターンスプリング１１２ｅ、第１ピン１１１ｅ及び第２ピン１１２ｄ，１１３ｄ」の相対配置並びに寸法は、以下の２つの条件を満たすように定められている。
（１）図８に示したように、変位部材２７ａが可変機構１０４から最も離れる変位端Ｐｍａｘ１に位置するとき、換言すると、リターンスプリング１１２ｅが予め定められた最大長まで伸長したとき、第２ピン１１２ｄの先端及び第１ピン１１１ｅの基端が第２ローラロッカーアーム１１２と第１ローラロッカーアーム１１１との間隙に位置し、且つ、第１ピン１１１ｅの先端及び第２ピン１１３ｄの基端が第１ローラロッカーアーム１１１と第２ローラロッカーアーム１１３との間隙に位置する。
（２）図１１に示したように、変位部材２７ａが可変機構１０４側の変位端Ｐｍａｘ２に位置するとき、換言すると、リターンスプリング１１２ｅが予め定められた最小長まで収縮したとき、第２ピン１１２ｄの先端及び第１ピン１１１ｅの基端が第２ピン孔１１２ｃ内に位置し、且つ、第１ピン１１１ｅの先端及び第２ピン１１３ｄの基端が第１ピン孔１１１ｄ内に位置する。
上記（１），（２）の条件に従って変位部材２７ａ、リターンスプリング１１２ｅ、第１ピン１１１ｅ、及び、第２ピン１１２ｄ，１１３ｄの相対配置や寸法が定められることにより、変位部材２７ａが変位端Ｐｍａｘ１に位置するとき、第１ローラロッカーアーム１１１及び第２ローラロッカーアーム１１２，１１３が相互に分離された状態になる。
その場合、第１ローラロッカーアーム１１１が主カム１０１の作動力を受けて揺動する。その第１ローラロッカーアーム１１１の揺動とは独立して、第２ローラロッカーアーム１１２，１１３が副カム１０２の作動力を受ける。但し、副カム１０２はゼロリフトカムであるため、第２ローラロッカーアーム１１２，１１３は揺動しない。その結果、吸気弁２３は開閉動作しない。即ち、吸気弁２３は弁休止状態になる。
ところで、上記したように、第１ローラロッカーアーム１１１のみが揺動する場合は、第１ピン１１１ｅの軸心と第２ピン１１２ｄ，１１３ｄの軸心とがずれることになる。その際、第１ピン１１１ｅの端面の一部と第２ピン１１２ｄ，１１３ｄの端面の一部とが互いに当接している必要がある。よって、第１ピン１１１ｅ及び第２ピン１１２ｄ，１１３ｄの端面の形状や寸法は、そのような条件を満たすように定められている。
一方、変位部材２７ａが前記変位端Ｐｍａｘ２へ変位したとき、第２ローラロッカーアーム１１２と第１ローラロッカーアーム１１１とが第１ピン１１１ｅによって連結されるとともに、第１ローラロッカーアーム１１１と第２ローラロッカーアーム１１３とが第２ピン１１３ｄによって連結される。即ち、変位部材２７ａが変位端Ｐｍａｘ２に位置するとき、第１ローラロッカーアーム１１１及び第２ローラロッカーアーム１１２，１１３が相互に連結される。
第１ローラロッカーアーム１１１及び第２ローラロッカーアーム１１２，１１３が相互に連結されると、第１ローラロッカーアーム１１１が主カム１０１の作動力を受けて揺動するとき、第２ローラロッカーアーム１１２，１１３も第１ローラロッカーアーム１１１とともに揺動する。その結果、吸気弁２３は、主カム１０１のカムプロフィールに従って開閉動作する。即ち、吸気弁２３は弁動作状態になる。
次に、吸気弁用アクチュエータ２７の具体的な構成について述べる。図１２は、吸気弁用アクチュエータ２７の構成を示す平面図である。
吸気弁用アクチュエータ２７は、前記変位部材２７ａと、シリンダヘッド部に支持された前記電動モータ２７ｂと、電動モータ２７ｂの外周部分から径方向に延びるアーム２７ｃと、を備える。アーム２７ｃの基端は電動モータ２７ｂの回転軸に固定され、アーム２７ｃの先端は変位部材２７ａに固定されている。変位部材２７ａは、前述したように、可変機構１０４の第２ピン１１３ｄの先端に当接している。吸気弁用アクチュエータ２７は、電動モータ２７ｂを回転させることによりアーム２７ｃを回転させ、それによって変位部材２７ａを前記変位端変位端Ｐｍａｘ１と前記変位端変位端Ｐｍａｘ２との何れかの位置に移動させる。これにより、吸気弁用アクチュエータ２７は、第２ピン１１３ｄを軸方向へ変位させ、吸気弁２３の状態を「弁動作状態」及び「弁休止状態」の何れかに設定するようになっている。
排気弁用の可変動弁機構は、図１３に示したように、排気カムシャフト１５０、カム１５１、カム１５２、バルブスプリング１５３、可変機構１５４、及び、排気弁用アクチュエータ２８を備える。カム１５１、カム１５２、バルブスプリング１５３、可変機構１５４、及び、排気弁用アクチュエータ２８は、前述した「カム１０１、カム１０２、バルブスプリング１０３、可変機構１０４、及び、吸気弁用アクチュエータ２７」とそれぞれ同等の構成を備える。従って、電気制御装置６０により排気弁用アクチュエータ２８が駆動されることにより、排気弁２５の状態は「弁動作状態」及び「弁休止状態」の何れかに設定される。以上が、吸気弁用可変動弁機構及び排気弁用可変動弁機構の構成である。
＜空燃比気筒間インバランス判定方法の概要＞
次に、各実施形態に係る判定装置に共通して採用された「空燃比気筒間インバランス判定方法の概要」について説明する。空燃比気筒間インバランス判定とは、気筒間における空燃比の不均一性が警告必要値以上となったか否か、換言すると、気筒別空燃比の間にエミッション上許容できない程度の不均衡（即ち、空燃比気筒間インバランス）が生じているか否か、を判定することである。従って、各気筒に所定の目標空燃比（例えば、理論空燃比）の混合気を供給しようとする空燃比制御を行っている場合に、「各気筒に実際に供給された混合気の空燃比に応じた値」を気筒別に取得することができれば、それらの値を比較することにより空燃比気筒間インバランス判定を行うことができる。
そこで、判定装置は、所定の運転実行条件としてのフューエルカット運転条件（フューエルカット開始条件）が成立した時点（以下、この時点を「所定運転条件成立時点、フューエルカット運転条件成立時点、又は、フューエルカット開始条件成立時点」とも称呼する。）以降の第１所定時点以降において、点火順序（即ち、燃料噴射順序）に従って、各気筒に対する燃料の供給（噴射）を停止して行く。換言すると、判定装置は、第１所定時点（最初に燃料噴射を停止するタイミング）以降において、各気筒に対応した位置（各気筒の吸気ポート２２）に設けられている燃料噴射弁２９からの燃料噴射を燃料噴射順序に従って順番に停止する。更に、判定装置は、燃料噴射が停止された気筒の吸気弁２３及び排気弁２５を共に弁休止状態へと変更しその状態を維持する。即ち、判定装置は、燃料噴射が停止された気筒から、順次、その燃料噴射が停止された気筒の状態を弁動作状態から弁休止状態へと変更する。
この場合、「第１所定時点の直前において最後に噴射された燃料を含む混合気を燃焼させた結果として生じた排ガス（以下、「最終ガス」とも称呼する。）」が、その燃焼を発生させた気筒（以下、「最終ガス排出気筒」とも称呼する。）の燃焼室２１からその気筒の排気ポート２４へと排出される時点（最終ガス排出時点）までに、他の気筒の燃焼室２１から排出された排ガスは、エキゾーストマニホールド４１及びエキゾーストパイプ４２を通して上流側触媒４３及び上流側触媒４３よりも下流へと流出する。更に、その最終ガス排出時点以降、何れの気筒の燃焼室２１からもそれらの気筒の排気ポート２４へは新たなガスが排出されない。
従って、最終ガス排出時点から所定の時間（例えば、最終ガス排出時点から、その最終ガスが上流側空燃比センサ５５に到達する時点までの時間）が経過すると、「総ての排気ポート２４、エキゾーストマニホールド４１、及び、エキゾーストパイプ４２の上流側触媒４３よりも上流側の部分」により形成される空間は、最終ガスにより実質的に満たされた状態となる。なお、「総ての排気ポート２４、エキゾーストマニホールド４１、及び、エキゾーストパイプ４２の上流側触媒４３よりも上流側の部分」により形成される空間は、以下、単に、「排気滞留空間」とも称呼する。
この結果、最終ガス排出時点から所定の時間が経過すると、上流側空燃比センサ５５の出力値Ｖａｂｙｆｓは安定し、その出力値Ｖａｂｙｆｓは「最後に燃料噴射が行われた気筒（即ち、最終ガス排出気筒）」の排ガスの空燃比（従って、その最終ガス排出気筒に供給されていた混合気の空燃比）を表す値となる。判定装置は、この出力値Ｖａｂｙｆｓを「最後に燃料噴射が行われた気筒（即ち、最終ガス排出気筒）」の空燃比を表すデータ（空燃比関連データ）として取得し、記憶装置（ＲＡＭ）に記憶・格納する。
以上の作動について図１４を参照しながら具体的に説明する。図１４は、上述したフューエルカット運転条件が成立する時点（フューエルカット開始条件成立時点ｔｆｃ）の前後における「燃料噴射、上流側空燃比センサ５５の出力値Ｖａｂｙｆｓに基づいて得られる上流側空燃比ａｂｙｆｓ、吸気弁リフト量及び排気弁リフト量」を示したタイムチャートである。曲線ＣｉｎＮ（Ｎは１〜４の整数）は第Ｎ気筒の吸気弁２３のリフト量を示し、曲線ＣｅｘＮ（Ｎは１〜４の整数）は第Ｎ気筒の排気弁２５のリフト量を示す。
図１４に示した例においては、フューエルカット開始条件成立時点ｔｆｃ以降に最初に到来する何れかの気筒の燃料噴射タイミング（上記第１所定時点ｔ１）から、その気筒に対する燃料噴射を停止している。なお、第１所定時点ｔ１は、フューエルカット開始条件成立時点ｔｆｃよりも、例えば数回の燃料噴射分がなされた後に到来する燃料噴射タイミングであってもよい。
図１４に示した例において、フューエルカット開始条件成立時点ｔｆｃは第３気筒の燃料噴射終了直後に到来している。従って、フューエルカット開始条件成立時点ｔｆｃの直後に到来する最初の燃料噴射タイミングは第４気筒の燃料噴射タイミングである。
判定装置は、「フューエルカット開始条件成立時点ｔｆｃ以降の第１所定時点ｔ１までに第ｍ気筒（ｍ＝１〜４の整数）に対して噴射されてしまった燃料」が「第ｍ気筒の燃焼室２１内において燃焼し、且つ、その燃焼によって生成された排ガスが第ｍ気筒の燃焼室２１から第ｍ気筒の排気ポート２４（従って、排気滞留空間）に完全に排出されてしまう時点」まで、第ｍ気筒の吸気弁２３及び排気弁２５の状態を何れも「弁動作状態」に維持し、その後、吸気弁２３及び排気弁２５の少なくとも一方（図１４に示した例においては両方の弁）の状態を「弁休止状態」へと変更する。
即ち、図１４に示した例においては、第３気筒の吸気弁２３が最も遅くまで弁動作状態に維持され（曲線Ｃｉｎ３を参照。）、第３気筒の排気弁２５が最も遅くまで弁動作状態に維持される（曲線Ｃｅｘ３を参照。）。
このように、フューエルカット開始条件成立時点ｔｆｃ以降の第１所定時点ｔ１以降において、燃料噴射が順次停止される。しかしながら、それまでに噴射された燃料により生成された排ガスは第１所定時点ｔ１以降においても順次排気滞留空間へと排出され、上流側空燃比センサ５５を通過して上流側触媒４３へと流入する。そのため、図１４に示したように、フューエルカット開始条件成立時点ｔｆｃ（実際には、第１所定時点ｔ１）から所定の時間Ｔが経過するまで、上流側空燃比センサ５５の出力値Ｖａｂｙｆｓに基づいて取得される上流側空燃比ａｂｙｆｓは各気筒から排出された排ガスの空燃比に応じて変動する。
そして、フューエルカット開始条件成立時点ｔｆｃ（実際には、第１所定時点ｔ１）から所定の時間Ｔが経過した時点ｔｐ（第２所定時点ｔｐ）になると、排気滞留空間は第３気筒の燃焼室２１から排出された排ガスにより実質的に満たされる。更に、最終ガスの排出が完了した時点以降においては、新たなガスは「何れの気筒の燃焼室２１」からも排気滞留空間に流出しない。この結果、第２所定時点ｔｐにおける上流側空燃比センサ５５の出力値Ｖａｂｙｆｓに基づいて取得される上流側空燃比ａｂｙｆｓ（検出空燃比）は第３気筒から排出された排ガスの空燃比に応じた一定値ａｆ３に到達する。従って、判定装置は、値ａｆ３を第３気筒の燃焼室２１に供給された混合気の空燃比を表す空燃比関連データとして取得する。
ところで、フューエルカット条件が成立する時点ｔｆｃはクランク角に無関係に発生する。従って、フューエルカット条件が成立する時点ｔｆｃの直後に到来するいずれかの気筒の燃料噴射タイミングを上記第１所定時点ｔ１（最初に燃料噴射を停止するタイミング）としていたとしても、十分な回数のフューエルカット運転が実行されると、上述したような手法により取得される空燃比関連データは、総ての気筒について互いに略同等の頻度にて取得される。更に、判定装置は、空燃比関連データが各気筒に対してより等しい頻度にて得られるように上記第１所定時間ｔ１を変更してもよい。
そして、判定装置は、十分な回数のフューエルカット運転が実行された時点（換言すると、総ての気筒のそれぞれについて空燃比関連データ（最低、各気筒について１つ以上の空燃比関連データ）が得られた時点以降において、それらの空燃比関連データにより表される気筒別空燃比を取得する。気筒別空燃比は、例えば、ある気筒について得られた複数の空燃比関連データの平均値として求められる。次いで、判定装置は、それらの気筒別空燃比を互いに比較し、そのうちの一つの気筒別空燃比が残りの気筒別空燃比と大きく乖離しているとき、空燃比気筒間インバランスが発生したと判定する。以上が、各実施形態に係る判定装置が共通して採用した空燃比気筒間インバランス判定方法の概要である。
なお、機関１０によっては、第１所定時点ｔ１から所定の時間Ｔが経過した時点ｔｐ（第２所定時点ｔｐ）において、排気滞留空間が「最終ガス」と「その最終ガスを排出した気筒の直前に排気を実行した他の気筒から排出された排ガス」とが混合された排ガスにより満たされる場合もある。しかしながら、この場合において、排気滞留空間における最終ガスが占める割合は、最終ガス排出気筒以外の気筒から排出されたガスの割合よりも大きい。よって、第２所定時点ｔｐにおける上流側空燃比ａｂｙｆｓ（検出空燃比）は、最終ガス排出気筒の空燃比の影響を最も強く受けるので、上記の手法により取得される空燃比関連データに基づいて空燃比気筒間インバランスが発生しているか否かを判定することができる。
この点について更に説明する。いま、第３気筒に供給される混合気の空燃比のみが大きくリッチ側に偏移し、例えば、第３気筒の空燃比が１１であると仮定する。このとき、他の気筒の空燃比は、例えば、１４．５（理論空燃比）である。更に、上記第２所定時点ｔｐにて排気滞留空間に存在するガスは、「最終ガス」を７０％含み、その最終ガスを排出した気筒よりも点火順序にして一つ前の点火順序の気筒から排出された排ガスを３０％含むと仮定する。
この状況において、最終ガスを排出した気筒が第１気筒であるとき、上記第２所定時点ｔｐにて排気滞留空間に存在するガスは、第１気筒から排出されたガスを７０％含み、点火順序が第１気筒の直前である第２気筒から排出されたガスを３０％含む。この場合、第１気筒の空燃比及び第２気筒の空燃比とも理論空燃比であるから、検出空燃比は約１４．５となる。つまり、単純な加重平均計算により検出空燃比が定まるとすれば、検出空燃比は１４．５（＝１４．５・０．７＋１４．５・０．３）となる。
一方、最終ガスを排出した気筒が第３気筒であるとき、上記第２所定時点ｔｐにて排気滞留空間に存在するガスは、第３気筒から排出されたガスを７０％含み、点火順序が第３気筒の直前である第１気筒から排出されたガスを３０％含む。この場合、単純な加重平均計算により検出空燃比が定まるとすれば、検出空燃比は１２．０５（＝１１・０．７＋１４．５・０．３）となる。
他方、最終ガスを排出した気筒が第４気筒であるとき、上記第２所定時点ｔｐにて排気滞留空間に存在するガスは、第４気筒から排出されたガスを７０％含み、点火順序が第４気筒の直前である第３気筒から排出されたガスを３０％含む。この場合、単純な加重平均計算により検出空燃比が定まるとすれば、検出空燃比は１３．４５（＝１４．５・０．７＋１１・０．３）となる。
加えて、最終ガスを排出した気筒が第２気筒であるとき、上記第２所定時点ｔｐにて排気滞留空間に存在するガスは、第２気筒から排出されたガスを７０％含み、点火順序が第２気筒の直前である第４気筒から排出されたガスを３０％含む。この場合、単純な加重平均計算により検出空燃比が定まるとすれば、検出空燃比は１４．５（＝１４．５・０．７＋１４．５・０．３）となる。
このように、検出空燃比は、最終ガスを排出した気筒が、第１気筒であれば１４．５、第３気筒であれば１２．０５、第４気筒であれば１３．４５、第２気筒であれば１４．５となる。従って、最終ガスを排出した気筒が第３気筒であるときの検出空燃比は、最終ガスを排出した気筒が第３気筒以外の気筒である場合よりも顕著に小さくなり、且つ、「最終ガスを排出した気筒が第４気筒であって排気滞留空間に存在するガスに第３気筒から排出されるガスが含まれているときの検出空燃比」は「排気滞留空間に存在するガスに第３気筒から排出されるガスが含まれていないときの検出空燃比」よりも相当に小さくなる。
これらのことから、「上記第２所定時点ｔｐにおいて取得される検出空燃比」は、「最後に弁休止状態となった気筒（最終ガス排出気筒）により一意に定まる気筒（即ち、最終ガス排出気筒）」又は「最終ガス排出気筒により一意に定まる最終ガス排出気筒を含む複数の気筒」、の燃焼室に供給された混合気の空燃比を表す空燃比関連データとなる。
更に、このことは、上記第２所定時点ｔｐにて排気滞留空間に存在するガスが、最終ガスと、最終ガス排出気筒よりも点火順序において１点火前の気筒及び２点火前の気筒から排出された排ガスと、を含んでいる場合にも当てはまる。これは、上記第２所定時点ｔｐにて排気滞留空間に存在するガスは、最終ガスを最も多く含むからである。
＜第１実施形態に係る空燃比気筒間インバランス判定装置の作動の詳細＞
次に、第１実施形態に係る空燃比気筒間インバランス判定装置（以下、「第１判定装置」と称呼する。）の実際の作動について説明する。
＜燃料噴射量制御＞
電気制御装置６０のＣＰＵ（以下、単に、「ＣＰＵ」と表記する。）は、図１５にフローチャートにより示した「空燃比関連データを取得する気筒を決定するルーチン（データ取得気筒決定ルーチン）」を所定時間が経過する毎に実行するようになっている。従って、所定のタイミングになると、ＣＰＵは図１５のステップ１５００から処理を開始してステップ１５１０に進み、フューエルカット要求フラグＸＦＣｒｅｑの値が「０」であるか否かを判定する。フューエルカット要求フラグＸＦＣｒｅｑは、以下「Ｆ／Ｃ要求フラグＸＦＣｒｅｑ」とも表記される。
Ｆ／Ｃ要求フラグＸＦＣｒｅｑは、その値が「１」であるとき、フューエルカット運転（燃料噴射弁２９からの燃料噴射を停止して機関１０への燃料の供給を中止する運転）を実行すべき要求が発生していることを示す。Ｆ／Ｃ要求フラグＸＦＣｒｅｑは、その値が「０」であるとき、フューエルカット運転を実行すべき要求が発生していないことを示す。なお、Ｆ／Ｃ要求フラグＸＦＣｒｅｑの値は、機関１０が搭載された車両の図示しないイグニッション・キー・スイッチがオフからオンに変更されたときに実行されるイニシャルルーチンにより「０」に設定される。
いま、機関１０が始動された直後であって、Ｆ／Ｃ要求フラグＸＦＣｒｅｑの値が「０」であると仮定する。この場合、ＣＰＵはステップ１５１０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１５２０に進み、フューエルカット開始条件が成立したか否かを判定する。フューエルカット開始条件の一例は、「スロットル弁開度ＴＡが「０」（又はアクセルペダル操作量Ａｃｃｐが「０」）であり、且つ、機関回転速度ＮＥがフューエルカット開始回転速度ＮＥＦＣｔｈ以上であること」である。この条件が成立した場合に実行されるフューエルカット運転は「減速フューエルカット運転」と称呼される。なお、ステップ１５１０とステップ１５２０との関係から、減速フューエルカット開始条件は、「Ｆ／Ｃ要求フラグＸＦＣｒｅｑの値が「０」であって、更に、スロットル弁開度ＴＡが「０」であり、且つ、機関回転速度ＮＥがフューエルカット開始回転速度ＮＥＦＣｔｈ以上であること」と言うこともできる。
この時点において、フューエルカット開始条件が成立していなければ、ＣＰＵはステップ１５２０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ１５９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。
更に、ＣＰＵは、何れかの気筒のクランク角が吸気上死点前の所定クランク角θａ（例えば、θａ＝９０°クランク角、即ち、ＢＴＤＣ９０°クランク角）となる毎に、その気筒（以下、「燃料噴射気筒」とも称呼する。）に対し「図１６にフローチャートにより示したルーチン」を繰り返し実行するようになっている。このルーチンは「燃料噴射及び弁動作制御ルーチン」とも称呼される。
従って、何れかの気筒のクランク角が吸気上死点前の所定クランク角θａになると、ＣＰＵは図１６のステップ１６００から処理を開始し、ステップ１６１０に進んでＦ／Ｃ要求フラグＸＦＣｒｅｑの値が「０」であるか否かを判定する。
前述の仮定に従えば、Ｆ／Ｃ要求フラグＸＦＣｒｅｑの値は「０」である。従って、ＣＰＵはステップ１６１０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１６２０に進み、指示燃料噴射量Ｆｉの燃料が「燃料噴射気筒の吸気ポート２２の集合部に設けられている燃料噴射弁２９」から噴射されるように、その燃料噴射弁２９に噴射指示信号を送出する。
なお、ＣＰＵは、ステップ１６２０にて指示燃料噴射量Ｆｉを次のように計算する。
（１）ＣＰＵは、「エアフローメータ５１により計測された吸入空気量Ｇａ、機関回転速度ＮＥ及びルックアップテーブルＭａｐＭｃ」に基いて「燃料噴射気筒に吸入される空気量」である「筒内吸入空気量Ｍｃ」を取得する。筒内吸入空気量Ｍｃは、周知の空気モデル（吸気通路における空気の挙動を模した物理法則に従って構築されたモデル）により算出されてもよい。
（２）ＣＰＵは、筒内吸入空気量Ｍｃを上流側目標空燃比ａｂｙｆｒで除することにより基本燃料噴射量Ｆｂａｓｅを求める。上流側目標空燃比ａｂｙｆｒはここでは理論空燃比ｓｔｏｉｃｈに設定されている。
（３）ＣＰＵは、基本燃料噴射量Ｆｂａｓｅをメインフィードバック量ＤＦｉにより補正する。より具体的に述べると、ＣＰＵは、基本燃料噴射量Ｆｂａｓｅにメインフィードバック量ＤＦｉを加えることにより最終燃料噴射量Ｆｉを算出する。メインフィードバック量ＤＦｉは、図示しないフィードバックルーチンにおいて、少なくとも「上流側空燃比センサ５５の出力値Ｖａｂｙｆｓに基づいて取得された上流側空燃比ａｂｙｆｓ」が「上流側目標空燃比ａｂｙｆｒ」に一致するように、ＰＩＤ制御等により別途算出されている。簡単に述べれば、上流側空燃比ａｂｙｆｓが上流側目標空燃比ａｂｙｆｒよりも大きいときメインフィードバックＤＦｉは増大せしめられ、上流側空燃比ａｂｙｆｓが上流側目標空燃比ａｂｙｆｒよりも小さいときメインフィードバックＤＦｉは減少せしめられる。
以上により、燃料噴射気筒に対し、その燃料噴射気筒に供給される混合気の空燃比を理論空燃比に一致させるように、燃料噴射が実行される。
次に、ＣＰＵはステップ１６３０に進み、燃料噴射気筒の「吸気弁２３及び排気弁２５」の状態を「弁動作状態」に設定するように、その燃料噴射気筒の「吸気弁用アクチュエータ２７及び排気弁用アクチュエータ２８」に指示信号を送出する。即ち、ＣＰＵは燃料噴射がなされる気筒の状態を「弁動作状態」に設定する。その後、ＣＰＵはステップ１６９５に進み、本ルーチンを一旦終了する。以上の処理により、燃料噴射気筒に対して「燃料噴射気筒の吸気行程終了前の所定の燃料噴射タイミング」にて通常の燃料噴射（燃料供給）が実行され、その燃料噴射気筒は吸気、圧縮、爆発（膨張）及び排気の動作を実行する。
更に、ＣＰＵは、所定時間が経過する毎に図１７にフローチャートにより示した「フューエルカット終了判定ルーチン」を実行するようになっている。従って、所定のタイミングになると、ＣＰＵは図１７のステップ１７００から処理を開始してステップ１７１０に進み、Ｆ／Ｃ実行フラグＸＦＣの値が「１」であるか否かを判定する。
Ｆ／Ｃ実行フラグＸＦＣは、その値が「１」であるとき、フューエルカット運転が実行されている状態（総ての気筒に対する燃料噴射が停止されている状態）であることを示す。Ｆ／Ｃ実行フラグＸＦＣは、その値が「０」であるとき、フューエルカット運転が実行されていない状態であることを示す。なお、Ｆ／Ｃ実行フラグＸＦＣの値は、前述したイニシャルルーチンにより「０」に設定される。
後述するようにＦ／Ｃ実行フラグＸＦＣの値は、Ｆ／Ｃ要求フラグＸＦＣｒｅｑの値が「１」になっている状態において「１」に設定される。前述した仮定によれば、現時点においてＦ／Ｃ要求フラグＸＦＣｒｅｑの値は「０」であるから、Ｆ／Ｃ実行フラグＸＦＣの値も「０」である。従って、ＣＰＵはステップ１７１０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ１７９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。
更に、ＣＰＵは、所定時間が経過する毎に図１８にフローチャートにより示した「空燃比関連データ取得ルーチン」を実行するようになっている。従って、所定のタイミングになると、ＣＰＵは図１８のステップ１８００から処理を開始してステップ１８０５に進み、Ｆ／Ｃ実行フラグＸＦＣの値が「１」であるか否かを判定する。前述したように、現時点においてＦ／Ｃ実行フラグＸＦＣの値は「０」である。従って、ＣＰＵはステップ１８０５にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ１８９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。
更に、ＣＰＵは、所定時間が経過する毎に図１９にフローチャートにより示した「空燃比気筒間インバランス判定ルーチン」を実行するようになっている。従って、所定のタイミングになると、ＣＰＵは図１９のステップ１９００から処理を開始してステップ１９１０に進み、第１気筒データ数カウンタＣ（１）の値が所定のデータ数閾値Ｃｔｈ（Ｃｔｈ＞１）以上であるか否かを判定する。換言すると、ＣＰＵは、ステップ１９１０にて、第１気筒についての空燃比関連データのサンプル数が十分な数に到達したか否かを判定する。なお、データ数閾値Ｃｔｈは「１」であってもよい。
後述するように、第１気筒データ数カウンタＣ（１）は第１気筒についての空燃比関連データが新たに取得される毎に「１」ずつ増大される。更に、第１気筒データ数カウンタＣ（１）は、前述したイニシャルルーチンにより「０」に設定される。従って、前述した仮定によれば第１気筒データ数カウンタＣ（１）の値は「０」であり、データ数閾値Ｃｔｈよりも小さい。よって、ＣＰＵはステップ１９１０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ１９９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。なお、他の気筒のデータ数カウンタ、即ち、第Ｌ気筒データ数カウンタＣ（Ｌ）（Ｌは２〜４の整数）も、第Ｌ気筒についての空燃比関連データが新たに取得される毎に「１」ずつ増大される。更に、第Ｌ気筒データ数カウンタＣ（Ｌ）は、前述したイニシャルルーチンにより「０」に設定される。
以上の作動が繰り返されることにより、燃料噴射、混合気の吸気、圧縮、爆発及び排気が実行され、機関１０は通常運転を継続する。
次に、通常運転中にフューエルカット開始条件が成立した場合の作動について説明する。この場合、ＣＰＵは図１５のステップ１５００及びステップ１５１０に続くステップ１５２０に進んだとき、そのステップ１５２０にて「Ｙｅｓ」と判定する。そして、ＣＰＵはステップ１５３０にてＦ／Ｃ要求フラグＸＦＣｒｅｑの値を「１」に設定する。
次いで、ＣＰＵはステップ１５４０に進み、空燃比関連データを取得するべき第ｎ気筒（データ取得気筒）を決定する。但し、ｎは１〜４の整数である。第１判定装置は、「フューエルカット開始条件が成立した時点（フューエルカット開始条件成立時点ｔｆｃ）において、フューエルカット開始条件成立時点ｔｆｃ後に最も遅く燃料噴射開始タイミングが到来する気筒」を第ｎ気筒（データ取得気筒）として選択する。換言すると、ＣＰＵは、「フューエルカット開始条件成立時点ｔｆｃにおいて、そのフューエルカット開始条件成立時点ｔｆｃより前の時点にて発生した燃料噴射開始タイミングがそのフューエルカット開始条件成立時点ｔｆｃに一番近いタイミングであった気筒」をデータ取得気筒として選択する。
例えば、タイムチャートである図２０に示したように、第３気筒の吸気上死点近傍である時刻ｔｆｃにてフューエルカット開始条件が成立すると、フューエルカット開始条件成立時点ｔｆｃにおいて「燃料噴射が開始されていない気筒であって、且つ、最も遅く燃料噴射開始タイミングが到来する気筒」は第３気筒になる。従って、図２０に示した例においては、第３気筒（第ｎ気筒；ｎ＝３）がデータ取得気筒として決定される。また、例えば、フューエルカット開始条件成立時点ｔｆｃが図２０の期間Ｔａ（第１気筒の燃料噴射開始時点から第３気筒の燃料噴射開始時点までの期間）内に発生すると、データ取得気筒は第１気筒となる。その後、ＣＰＵはステップ１５９５に進み、本ルーチンを一旦終了する。
なお、図２０において、「ＩＮ ○」及び「ＥＸ ○」は、吸気弁２３の状態及び排気弁２５の状態がそれぞれ「弁作動状態」にあることを示す。「ＩＮ Ｘ」及び「ＥＸ Ｘ」は、吸気弁２３の状態及び排気弁２５の状態がそれぞれ「弁休止状態」にあることを示す。「Ｉｎｊ」は燃料噴射期間を示し、「Ｆ／Ｃ」は燃料噴射が停止されていることを示す。これらの記号の意味は以下に説明する同様なタイムチャートにおいて同じである。
この状態（フューエルカット開始条件が不成立から成立へと変化した状態）にて所定の時間が経過すると、ＣＰＵは図１６のルーチンの処理をステップ１６００から再び開始する。この場合、Ｆ／Ｃ要求フラグＸＦＣｒｅｑの値は「１」である。従って、ＣＰＵがステップ１６１０に進んだとき、ＣＰＵはそのステップ１６１０にて「Ｎｏ」と判定してステップ１６４０に進み、Ｆ／Ｃ実行フラグＸＦＣの値が「０」であるか否かを判定する。
この時点においては、Ｆ／Ｃ実行フラグＸＦＣの値は依然として「０」である。従って、ＣＰＵはステップ１６４０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１６５０に進み、現時点における絶対クランク角θ（即ち、燃料噴射気筒の吸気上死点前θａクランク角）が、「データ取得気筒である第ｎ気筒の吸気上死点前θａクランク角」と「第ｎ気筒の吸気上死点前θａクランク角から５４０°クランク角遡ったクランク角θｂ」との範囲内のクランク角であるか否かを判定する。但し、この範囲は、「第ｎ気筒の吸気上死点前θａクランク角」及び「第ｎ気筒の吸気上死点前θｂクランク角」を含む。換言すると、ステップ１６５０においては、絶対クランク角を、「第ｎ気筒の吸気上死点を基準として同吸気上死点より前のクランク角を正の値で表したクランク角」であるとするとき、現時点の絶対クランク角θが、次の（１）式を満たすか否かが判定される。
θａ≦θ≦θｂ＝θａ＋５４０° …（１）
上述したように、第１判定装置は、フューエルカット開始条件が成立した時点（即ち、Ｆ／Ｃ要求フラグＸＦＣｒｅｑの値が「０」から「１」に変更された時点）ｔｆｃにおいて「最も遅く燃料噴射開始タイミングが到来する気筒」を第ｎ気筒（データ取得気筒）として選択する。即ち、ＣＰＵは「フューエルカット開始条件成立時点ｔｆｃにおいて、そのフューエルカット開始条件成立時点ｔｆｃより前の時点にて発生した燃料噴射開始タイミングがそのフューエルカット開始条件成立時点ｔｆｃに一番近いタイミングであった気筒」をデータ取得気筒として選択する。そのため、ＣＰＵが図１６のルーチンの処理を開始し、且つ、Ｆ／Ｃ要求フラグＸＦＣｒｅｑの値が「１」であり、且つ、Ｆ／Ｃ実行フラグＸＦＣの値が「０」である場合、即ち、ＣＰＵがステップ１６５０に進んだ場合、そのステップ１６５０の判定条件は必ず満足される。この意味において、第１判定装置におけるステップ１６５０は、より確実に燃料噴射の停止を行うために設けられていると言うことができる。
換言すると、ＣＰＵは、ステップ１６５０の処理により、現時点が「第ｎ気筒の燃料噴射タイミングからみて、０〜３回の燃料噴射分だけ前の燃料噴射タイミング」であるか否かを判定している。そして、現時点のクランク角は、第ｎ気筒の噴射タイミングよりも３回の燃料噴射分だけ前（５４０°クランク角前）のクランク角である。従って、ＣＰＵはステップ１６５０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１６６０に進む。
ＣＰＵはステップ１６６０にて、本来は燃料噴射気筒の燃料噴射弁２９に燃料噴射を実行させるタイミングであるが、その燃料噴射を停止する。即ち、ＣＰＵは燃料噴射気筒の燃料噴射弁２９に何らの噴射指示信号を送出しない。この結果、燃料噴射気筒はフューエルカット運転状態となる。
次に、ＣＰＵはステップ１６７０に進み、燃料噴射気筒の「吸気弁２３及び排気弁２５」の状態を「弁休止状態」に設定するように、その燃料噴射気筒の「吸気弁用アクチュエータ２７及び排気弁用アクチュエータ２８」に指示信号を送出する。即ち、ＣＰＵは燃料噴射が停止された気筒を「弁休止状態」に設定する。但し、この時点においてその気筒の排気弁２５が開弁していれば、ＣＰＵはその排気弁２５を通常のタイミングにて閉弁させ、それ以降においてその燃料噴射気筒の排気行程が到来するまでに、その燃料噴射気筒の排気弁２５の状態を弁休止状態に設定する。
次に、ＣＰＵはステップ１６８０へと進み、現時点の絶対クランク角θがデータ取得気筒（第ｎ気筒）の吸気上死点前θａクランク角であるか否かを判定する。現時点の絶対クランク角θは、データ取得気筒（第ｎ気筒）の吸気上死点前θａクランク角ではない。従って、ＣＰＵはステップ１６８０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ１６９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。以上の処理により、点火順序の上で第ｎ気筒よりも３点火分前の気筒（即ち、現時点における燃料噴射気筒）に対する燃料噴射が停止されるとともに、その気筒が「弁休止状態」に変更される。
例えば、図２０を参照すると、フューエルカット開始条件成立時点ｔｆｃ（Ｆ／Ｃ要求フラグＸＦＣｒｅｑの値が「０」から「１」へと変更された時点）の直後に「第４気筒のクランク角が第４気筒の吸気上死点前θａクランク角となったとき（即ち、第４気筒が燃料噴射タイミングを迎えたとき）」、その時点の絶対クランク角θは、データ取得気筒として選択された第３気筒の吸気上死点前（θａ＋５４０°）クランク角である。従って、ステップ１６６０及びステップ１６７０の処理が実行されるので、第４気筒の燃料噴射は停止され、第４気筒の吸気弁２３及び排気弁２５の状態は、その時点以降において「弁休止状態」に設定される。
この状態においては、Ｆ／Ｃ実行フラグＸＦＣの値は依然として「０」である。従って、ＣＰＵが図１７のルーチンのステップ１７１０に進むと、ＣＰＵはそのステップ１７１０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ１７９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。更に、ＣＰＵが図１８のステップ１８０５に進むと、ＣＰＵはそのステップ１８０５にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ１８９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。これらの作動は、Ｆ／Ｃ実行フラグＸＦＣの値が「１」に設定されるまで継続する。
更に、この状態においては、第１気筒データ数カウンタＣ（１）の値は「０」であり、データ数閾値Ｃｔｈよりも小さい。従って、ＣＰＵが図１９のルーチンのステップ１９１０に進むと、ＣＰＵはそのステップ１９１０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ１９９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。この作動は、第１気筒データ数カウンタＣ（１）の値が増大されることによりデータ数閾値Ｃｔｈ以上となるまで継続される。
更に、この状態においては、Ｆ／Ｃ要求フラグＸＦＣｒｅｑの値は「１」に変更されている。従って、ＣＰＵが図１５のルーチンのステップ１５１０に進むと、ＣＰＵはそのステップ１５１０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ１５９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。この作動は、Ｆ／Ｃ要求フラグＸＦＣｒｅｑの値が再び「０」に変更されるまで継続される。
更に、この状態にてクランク角が１８０°回転すると、ＣＰＵは図１６のルーチンの処理をステップ１６００から再び開始する。そして、ＣＰＵは、ステップ１６１０にて「Ｎｏ」と判定し、次いで、ステップ１６４０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１６５０に進む。
現時点のクランク角は、第ｎ気筒の噴射タイミングよりも３６０°クランク角前である。従って、ＣＰＵはステップ１６５０にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ１６６０及びステップ１６７０の処理を実行する。この結果、現時点における燃料噴射気筒はフューエルカット運転状態となる。即ち、点火順序の上で第ｎ気筒（データ取得気筒）よりも２点火分前の気筒に対する燃料噴射が停止されるとともに、その気筒の状態（その気筒の吸気弁２３及び排気弁２５）が「弁休止状態」に変更される。その後、ＣＰＵはステップ１６８０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ１６９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。
更に、この状態にてクランク角が１８０°回転すると、ＣＰＵは図１６のルーチンの処理をステップ１６００から再び開始する。この場合、ＣＰＵは図１６のステップ１６１０にて「Ｎｏ」と判定し、次いで、ステップ１６４０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１６５０に進む。
現時点のクランク角は、第ｎ気筒の噴射タイミングよりも１８０°クランク角前である。従って、ＣＰＵはステップ１６５０にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ１６６０及びステップ１６７０の処理を実行する。この結果、現時点における燃料噴射気筒はフューエルカット運転状態となる。即ち、点火順序の上で第ｎ気筒（データ取得気筒）よりも１点火分前の気筒に対する燃料噴射が停止されるとともに、その気筒の状態（その気筒の吸気弁２３及び排気弁２５）が「弁休止状態」に変更される。その後、ＣＰＵはステップ１６８０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ１６９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。
更に、この状態にてクランク角が１８０°回転すると、ＣＰＵは図１６のルーチンの処理をステップ１６００から再び開始する。この場合、ＣＰＵは図１６のステップ１６１０にて「Ｎｏ」と判定し、次いで、ステップ１６４０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１６５０に進む。
現時点のクランク角は、第ｎ気筒の噴射タイミングである。即ち、前述した絶対クランク角θは「データ取得気筒である第ｎ気筒の吸気上死点前θａクランク角」に一致している。従って、ＣＰＵはステップ１６５０にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ１６６０及びステップ１６７０の処理を実行する。この結果、現時点における燃料噴射気筒（即ち、第ｎ気筒）はフューエルカット運転状態となる。換言すると、第ｎ気筒に対する燃料噴射が停止されるとともに、第ｎ気筒の状態（第ｎ気筒の吸気弁２３及び排気弁２５）が「弁休止状態」に変更される。
次に、ＣＰＵはステップ１６８０に進む。この場合、絶対クランク角θは「データ取得気筒である第ｎ気筒の吸気上死点前θａクランク角」に一致している。従って、ＣＰＵはステップ１６８０にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ１６９０にてＦ／Ｃ実行フラグＸＦＣの値を「１」に設定し、その後、ステップ１６９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。以上により、総ての気筒の状態がフューエルカット運転状態且つ弁休止状態となる。
この状態において、ＣＰＵが図１７に示したルーチンの処理を開始してステップ１７１０に進んだとき、ＣＰＵはそのステップ１７１０にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ１７２０にてフューエルカット終了条件が成立したか否かを判定する。上述した図１５のステップ１５２０におけるフューエルカット開始条件に対するフューエルカット終了条件（即ち、減速フューエルカット運転終了条件）の一例は、「Ｆ／Ｃ実行フラグＸＦＣの値が「１」であって且つスロットル弁開度ＴＡ（又はアクセルペダル操作量Ａｃｃｐ）が「０」よりも大きくなること、又は、Ｆ／Ｃ実行フラグＸＦＣの値が「１」であって且つ機関回転速度ＮＥがフューエルカット開始回転速度ＮＥＦＣｔｈよりも小さいフューエルカット復帰回転速度ＮＥＲＴｔｈ以下となること」である。
現時点において、フューエルカット終了条件は成立していないと仮定して説明を続ける。この場合、ＣＰＵはステップ１７２０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ１７９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。従って、後述するステップ１７４０の処理が行われないので、Ｆ／Ｃ実行フラグＸＦＣの値は「１」に維持される。
この状態において、ＣＰＵが所定のタイミングにて図１８のステップ１８０５に進んだとき、ＣＰＵはそのステップ１８０５にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ１８１０にてデータ取得フラグＸｇｅｔの値が「０」であるか否かを判定する。
データ取得フラグＸｇｅｔは、その値が「１」であるとき、今回のフューエルカット運転において空燃比関連データが既に取得されたことを示す（後述するステップ１８５５を参照。）。データ取得フラグＸｇｅｔは、その値が「０」であるとき、今回のフューエルカット運転において空燃比関連データが未だ取得されていないことを示す。なお、データ取得フラグＸｇｅｔの値は、前述したイニシャルルーチン及び後述する図１７のステップ１７５０において「０」に設定される。
現時点においては、今回のフューエルカット運転中に空燃比関連データは未だ取得されていない。従って、データ取得フラグＸｇｅｔの値は「０」であるから、ＣＰＵはステップ１８１０にて「Ｙｅｓ」と判定する。そして、ＣＰＵはステップ１８１５に進み、「上流側空燃比センサ５５の出力値Ｖａｂｙｆｓと空燃比変換テーブルＭａｐａｂｙｆｓとに基づいて取得された上流側空燃比ａｂｙｆｓ（即ち、検出空燃比）」の「時間的変化量の絶対値ΔＡＦ（以下、「空燃比変化量ΔＡＦ」とも称呼する。）」を以下の（２）式に従って算出する。（２）式において、ａｂｙｆｓｏｌｄはＣＰＵが本ルーチンを前回実行した時点における上流側空燃比ａｂｙｆｓである（次のステップ１８２０を参照。）。ａｂｙｆｓｏｌｄは上流側空燃比前回値ａｂｙｆｓｏｌｄと称呼される。
ΔＡＦ＝｜ａｂｙｆｓ−ａｂｙｆｓｏｌｄ｜ …（２）
次に、ＣＰＵはステップ１８２０に進んで現時点の上流側空燃比ａｂｙｆｓを次回の計算のために上流側空燃比前回値ａｂｙｆｓｏｌｄとして記憶し、ステップ１８２５に進んで空燃比変化量ΔＡＦが空燃比変化量閾値ΔＡＦｔｈ（ΔＡＦｔｈ＞０）よりも小さいか否かを判定する。現時点はフューエルカット運転が開始された直後であり、従って、フューエルカット開始条件成立時点ｔｆｃ及び第１所定時点ｔ１の直後でもある。前述したように、第１所定時点ｔ１から所定の時間が経過するまで、「データ取得気筒以外の気筒から排気滞留空間に排出された排ガス」が排気滞留空間中に存在し且つ上流側空燃比センサ５５を通過している。従って、上流側空燃比ａｂｙｆｓである検出空燃比は安定しないので、空燃比変化量ΔＡＦは空燃比変化量閾値ΔＡＦｔｈ以上である。このため、ＣＰＵはステップ１８２５にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ１８９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。
このような状態が継続すると、排気滞留空間はデータ取得気筒（第ｎ気筒）から最後に排出された排ガス（最終ガス）で実質的に満たされる。従って、上流側空燃比ａｂｙｆｓは安定し、空燃比変化量ΔＡＦは空燃比変化量閾値ΔＡＦｔｈよりも小さくなる。従って、ＣＰＵが図１８のルーチンの処理を開始してステップ１８２５に進んだとき、ＣＰＵはそのステップ１８２５にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ１８３０に進んで安定継続カウンタＣｏｋの値を「１」だけ増大させる。この安定継続カウンタＣｏｋは、「空燃比変化量ΔＡＦが空燃比変化量閾値ΔＡＦｔｈよりも小さい状態」が所定時間以上継続したことを確認するためのカウンタである。安定継続カウンタＣｏｋの値は、後述するように、空燃比関連データが取得されたときに「０」に設定される（ステップ１８５０を参照。）とともに、フューエルカット終了条件が成立したときにも「０」に設定される（図１７のステップ１７６０を参照。）。更に、安定継続カウンタＣｏｋの値は、前述したイニシャルルーチンにより「０」に設定される。
次に、ＣＰＵはステップ１８３５に進み、安定継続カウンタＣｏｋが安定継続カウンタ閾値Ｃｏｋｔｈ以上であるか否かを判定する。現時点は、空燃比変化量ΔＡＦが空燃比変化量閾値ΔＡＦｔｈよりも小さくなった直後である。従って、安定継続カウンタＣｏｋは安定継続カウンタ閾値Ｃｏｋｔｈよりも小さい。このため、ＣＰＵはステップ１８３５にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ１８９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。なお、安定継続カウンタ閾値Ｃｏｋｔｈは「１」以上の値であればよい。
この状態が継続すると、ステップ１８３０の処理が繰り返し実行されるので、安定継続カウンタＣｏｋの値は安定継続カウンタ閾値Ｃｏｋｔｈ以上となる。この時点が、上述した第２所定時点ｔｐに相当する。このとき、ＣＰＵがステップ１８３５に進むと、ＣＰＵはそのステップ１８３５にて「Ｙｅｓ」と判定し、以下に述べるステップ１８４０乃至ステップ１８５５の処理を順に行うことによってデータ取得気筒（第ｎ気筒）の空燃比関連データを取得し、その後、ステップ１８９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。
ステップ１８４０：ＣＰＵは、その時点における第ｎ気筒（今回のデータ取得気筒）の空燃比データ積算値ＳＡＦ（ｎ）に「現時点の上流側空燃比センサ５５の出力値Ｖａｂｙｆｓに基づいて取得された上流側空燃比ａｂｙｆｓ」を加えることにより、新たな空燃比データ積算値ＳＡＦ（ｎ）を得る。即ち、データ取得気筒が第１気筒であれば「第１気筒の空燃比データ積算値ＳＡＦ（１）」の値が「その時点の上流側空燃比ａｂｙｆｓ（検出空燃比）」だけ増大され、データ取得気筒が第２気筒であれば「第２気筒の空燃比データ積算値ＳＡＦ（２）」の値が「その時点の上流側空燃比ａｂｙｆｓ（検出空燃比）」だけ増大される。同様に、データ取得気筒が第３気筒であれば「第３気筒の空燃比データ積算値ＳＡＦ（３）」の値が「その時点の上流側空燃比ａｂｙｆｓ（検出空燃比）」だけ増大され、データ取得気筒が第４気筒であれば「第４気筒の空燃比データ積算値ＳＡＦ（４）」の値が「その時点の上流側空燃比ａｂｙｆｓ（検出空燃比）」だけ増大される。
ステップ１８４５：ＣＰＵは、第ｎ気筒データ数カウンタＣ（ｎ）の値を「１」だけ増大させる。即ち、データ取得気筒が第１気筒であれば第１気筒データ数カウンタＣ（１）の値が「１」だけ増大され、データ取得気筒が第２気筒であれば第２気筒データ数カウンタＣ（２）の値が「１」だけ増大される。同様に、データ取得気筒が第３気筒であれば第３気筒データ数カウンタＣ（３）の値が「１」だけ増大され、データ取得気筒が第４気筒であれば第４気筒データ数カウンタＣ（４）の値が「１」だけ増大される。
ステップ１８５０：ＣＰＵは、安定継続カウンタＣｏｋの値を「０」に設定する。
ステップ１８５５：ＣＰＵは、データ取得フラグＸｇｅｔの値を「０」に設定する。
以上の処理により、データ取得気筒（最後に前記弁休止状態となった気筒、即ち、最終ガス排出気筒）に供給されていた混合気の空燃比を表すデータ（空燃比関連データ）が取得され、蓄積される。
なお、この状態において、ＣＰＵが図１８のルーチンのステップ１８１０に進むと、ＣＰＵはそのステップ１８１０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ１８９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。従って、一回のフューエルカット運転においては１度だけ空燃比関連データが取得される。
次に、Ｆ／Ｃ実行フラグＸＦＣの値が「１」に設定されている期間（総ての気筒に対する燃料供給が停止されている状態）においてフューエルカット終了条件が成立した場合について説明する。この場合、ＣＰＵは図１７のルーチンの処理をステップ１７００から開始してステップ１７１０に進んだとき、ＣＰＵはそのステップ１７１０にて「Ｙｅｓ」と判定し、続くステップ１７２０にても「Ｙｅｓ」と判定する。そして、ＣＰＵは、以下に述べるステップ１７３０乃至ステップ１７６０の処理を順に行い、ステップ１７９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。
ステップ１７３０：ＣＰＵは、Ｆ／Ｃ要求フラグＸＦＣｒｅｑの値を「０」に設定する。
ステップ１７４０：ＣＰＵは、Ｆ／Ｃ実行フラグＸＦＣの値を「０」に設定する。
ステップ１７５０：ＣＰＵは、データ取得フラグＸｇｅｔの値を「０」に設定する。
ステップ１７６０：ＣＰＵは、安定継続カウンタＣｏｋの値を「０」に設定する。
これにより、ＣＰＵは以下に述べるように動作するようになる。
ＣＰＵは、図１５のステップ１５１０からステップ１５２０へと進む。
ＣＰＵは、図１６のステップ１６１０からステップ１６２０へと進む。
ＣＰＵは、図１７のステップ１７１０からステップ１７９５へと直接進む。
ＣＰＵは、図１８のステップ１８０５からステップ１８９５へと直接進む。
従って、燃料噴射が再開され（図１６のステップ１６２０を参照。）、且つ、各気筒の状態が弁動作状態に変更される。更に、フューエルカット開始条件が再び成立すると、ＣＰＵはデータ取得気筒を決定し（図１５のステップ１５４０を参照。）、そのデータ取得気筒の燃料噴射が最後に行われる燃料噴射となるように各気筒の燃料噴射を停止して行くとともに（図１６のステップ１６５０乃至ステップ１６７０を参照。）、その状態において上流側空燃比ａｂｙｆｓが安定したとき（空燃比変化量ΔＡＦが空燃比変化量閾値ΔＡＦｔｈよりも小さくなったとき）、その時点の上流側空燃比ａｂｙｆｓをデータ取得気筒の空燃比データとして取得する（図１８のステップ１８２５乃至ステップ１８４０を参照。）。
前述したように、フューエルカット開始条件が成立するタイミングは、クランク角とは無関係である。従って、機関１０が所定運転時間だけ運転されると、一般には、各気筒が互いに略同一の頻度にてデータ取得気筒に選択されるので、各気筒の空燃比関連データが互いに略同一の頻度にて取得される。従って、第ｍ気筒データ数カウンタＣ（ｍ）（即ち、第１気筒データ数カウンタＣ（１）、第２気筒データ数カウンタＣ（２）、第３気筒データ数カウンタＣ（３）及び４気筒データ数カウンタＣ（４））の値が互いに同じように増大し、いずれそれら総てがデータ数閾値Ｃｔｈ以上となる。
この場合、ＣＰＵが図１９のルーチンの処理をステップ１９００から開始すると、ＣＰＵは、「第１気筒データ数カウンタＣ（１）の値が所定のデータ数閾値Ｃｔｈ以上であるか否か」を判定するステップ１９１０にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ１９２０に進んで「第２気筒データ数カウンタＣ（２）の値が所定のデータ数閾値Ｃｔｈ以上であるか否か」を判定する。
そして、ＣＰＵはステップ１９２０にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ１９３０に進んで「第３気筒データ数カウンタＣ（３）の値が所定のデータ数閾値Ｃｔｈ以上であるか否か」を判定する。このとき、ＣＰＵはステップ１９３０にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ１９４０に進んで「第４気筒データ数カウンタＣ（４）の値が所定のデータ数閾値Ｃｔｈ以上であるか否か」を判定する。
このとき、ＣＰＵはステップ１９４０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１９５０に進み、空燃比関連データである空燃比データ積算値ＳＡＦ（ｍ）を利用して「各気筒の空燃比（それぞれの気筒に供給された混合気の空燃比）ＡＦ（ｍ）」を取得する。より具体的に述べると、ＣＰＵは、第ｍ気筒の空燃比データ積算値ＳＡＦ（ｍ）を第ｍ気筒データ数カウンタＣ（ｍ）により除することにより第ｍ気筒の空燃比の平均値を求め、その平均値を第ｍ気筒の空燃比ＡＦ（ｍ）として取得する。
即ち、ＣＰＵは、第１気筒の空燃比データ積算値ＳＡＦ（１）を第１気筒データ数カウンタＣ（１）により除することにより、第１気筒の空燃比ＡＦ（１）を取得する。ＣＰＵは、第２気筒の空燃比データ積算値ＳＡＦ（２）を第２気筒データ数カウンタＣ（２）により除することにより、第２気筒の空燃比ＡＦ（２）を算出する。ＣＰＵは、第３気筒の空燃比データ積算値ＳＡＦ（３）を第３気筒データ数カウンタＣ（３）により除することにより、第３気筒の空燃比ＡＦ（３）を算出する。ＣＰＵは、第４気筒の空燃比データ積算値ＳＡＦ（４）を第４気筒データ数カウンタＣ（４）により除することにより、第４気筒の空燃比ＡＦ（４）を算出する。
次に、ＣＰＵはステップ１９６０に進み、第１気筒の空燃比ＡＦ（１）、第２気筒の空燃比ＡＦ（２）、第３気筒の空燃比ＡＦ（３）及び第４気筒の空燃比ＡＦ（４）の中に「一つだけ他と所定値以上乖離する空燃比」があるか否かを判定する。
例えば、第３気筒の空燃比のみが理論空燃比よりも大きくリッチ側に移行した空燃比気筒間インバランスが発生していると仮定する。この場合、例えば、第１気筒のＡＦ（１）、第２気筒の空燃比ＡＦ（２）及び第４気筒の空燃比ＡＦ（４）は、１４．５〜１４．７であり、第３気筒の空燃比ＡＦ（３）は１１である。従って、第３気筒の空燃比ＡＦ（３）が、他の気筒の空燃比ＡＦ（１），ＡＦ（２）及びＡＦ（４）から所定値（例えば、３）以上乖離している。よって、この場合、ＣＰＵは第３気筒に起因する空燃比気筒間インバランスが発生していると判断することができる。
このように、第１気筒の空燃比ＡＦ（１）、第２気筒の空燃比ＡＦ（２）、第３気筒の空燃比ＡＦ（３）及び第４気筒の空燃比ＡＦ（４）の中に一つだけ他と所定値以上乖離する空燃比があれば、ＣＰＵはステップ１９６０にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ１９７０に進んで「インバランス発生フラグＸＩＮＢ」の値を「１」に設定する。即ち、ＣＰＵは、「空燃比気筒間インバランスが発生した」と判定する。なお、インバランス発生フラグＸＩＮＢの値は、電気制御装置６０のバックアップＲＡＭに格納される。また、インバランス発生フラグＸＩＮＢの値が「１」に設定されたとき、ＣＰＵは図示しない警告手段を駆動してもよい（例えば、警告ランプを点灯してもよい。）。
これに対し、第１気筒の空燃比ＡＦ（１）、第２気筒の空燃比ＡＦ（２）、第３気筒の空燃比ＡＦ（３）及び第４気筒の空燃比ＡＦ（４）の中に一つだけ他と所定値以上乖離する空燃比がなければ、ＣＰＵはステップ１９６０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ１９８０に進んで「インバランス発生フラグＸＩＮＢ」の値を「０」に設定する。即ち、ＣＰＵは、「空燃比気筒間インバランスは発生していない」と判定する。
なお、ＣＰＵは図１９のステップ１９２０乃至ステップ１９４０の条件の何れかにおいて「Ｎｏ」と判定した場合、ステップ１９９５に直接進む。
＜第２実施形態に係る空燃比気筒間インバランス判定装置の作動の詳細＞
次に、第２実施形態に係る空燃比気筒間インバランス判定装置（以下、「第２判定装置」と称呼する。）の実際の作動について説明する。第２判定装置は、データ取得気筒の決定の方法が第１判定装置と相違している。従って、以下、この相違点を中心に説明する。
第２判定装置のＣＰＵは、フューエルカット開始条件が成立した直後（フューエルカット開始条件成立時点ｔｆｃの直後）において図１５のステップ１５４０に進んだとき、次のようにデータ取得気筒（第ｎ気筒）を決定する。
ＣＰＵは、フューエルカット開始条件成立時点ｔｆｃにおいて「第ｍ気筒データ数カウンタＣ（ｍ）（ｍは１〜４の整数）のうち、最も小さい値を有するカウンタに対応する気筒（即ち、空燃比関連データの取得頻度が最小である気筒）」をデータ取得気筒（第ｎ気筒）として選択する。例えば、第ｍ気筒データ数カウンタＣ（ｍ）の値が図２１に示したような値である場合、ＣＰＵは第２気筒をデータ取得気筒（第ｎ気筒；ｎ＝２）として決定する。
ＣＰＵは、フューエルカット開始条件成立時点ｔｆｃにおいて、第ｍ気筒データ数カウンタＣ（ｍ）のうち、２以上のカウンタが互いに同じ最も小さい値を有する場合（図２２を参照。）、それらのカウンタに対応する気筒のうち「フューエルカット開始条件成立時点ｔｆｃより前の燃料噴射開始タイミングがそのフューエルカット開始条件成立時点ｔｆｃに一番近いタイミングであった気筒」をデータ取得気筒（第ｎ気筒）として決定する。
このように、第２判定装置は、「フューエルカット開始条件成立時点ｔｆｃにおいて、フューエルカット開始条件成立時点ｔｆｃより前の燃料噴射開始タイミングがそのフューエルカット開始条件成立時点ｔｆｃに一番近いタイミングであった気筒」とは異なる気筒をデータ取得気筒として選択する場合がある。
図２３は、このような場合の一例を示している。図２３に示した例において、「フューエルカット開始条件成立時点ｔｆｃにおいて、フューエルカット開始条件成立時点ｔｆｃより前の燃料噴射開始タイミングがそのフューエルカット開始条件成立時点ｔｆｃに一番近いタイミングであった気筒（フューエルカット開始条件成立時点ｔｆｃ後に最も遅く燃料噴射開始タイミングが到来する気筒）」は第３気筒である。しかし、図２１に示したように、第２気筒データ数カウンタＣ（２）の値が、他の気筒データカウンタＣ（１）、Ｃ（３）及びＣ（４）よりも小さい場合、第３気筒ではなく第２気筒がデータ取得気筒として選択される。
この結果、フューエルカット開始条件成立時点ｔｆｃの直後に到来する第４気筒の噴射タイミングにおいて燃料噴射は実行され、且つ、その第４気筒は弁休止状態には変更されない（弁作動状態に維持される。）。更に、続く第２気筒の噴射タイミングにおいて燃料噴射は実行され、且つ、その第２気筒は弁休止状態には変更されない（弁作動状態に維持される。）。
そして、次の第１気筒の噴射タイミングにおいて燃料噴射が停止され、且つ、その第１気筒の状態が弁休止状態に変更される。このタイミングが上記第１所定時点である。その後、第３気筒、第４気筒、第２気筒の順（点火順）に燃料噴射が停止されるとともに、燃料噴射が停止された気筒の状態が弁休止状態に変更されて行く。この結果、第２気筒が最終ガス排出気筒、即ち、データ取得気筒となる。
次に、第２判定装置の実際の作動について説明する。第２判定装置のＣＰＵは、図１５に示したルーチンと、図１６の一部のステップを図２４に示したステップに置換したルーチンと、図１７乃至図１９に示したルーチンと、を実行するようになっている。このうち図１５と図１７乃至図１９とに示したルーチンは説明済みである。従って、以下、図１６の一部のステップを図２４に示したステップに置換したルーチンについて主として説明する。
いま、フューエルカット開始条件が成立することに伴ってＦ／Ｃ要求フラグＸＦＣｒｅｑの値が「０」から「１」へと変更された直後において、何れかの気筒のクランク角が吸気上死点前の所定クランク角θａに一致し、ＣＰＵが図１６に示したルーチンの処理をステップ１６００から開始したと仮定する。
この場合、ＣＰＵはステップ１６１０にて「Ｎｏ」と判定し、続くステップ１６４０にて「Ｙｅｓ」と判定し、図２４のステップ２４１０に進む。そして、ＣＰＵはステップ２４１０にて、「フューエルカット開始条件成立時点ｔｆｃが、データ取得気筒（第ｎ気筒）の噴射開始タイミングと、そのデータ取得気筒の次に噴射タイミングを迎える気筒の噴射開始タイミングと、の間（期間Ｔｂ内）であったか否か」を判定する。
例えば、図２３に示した例（データ取得気筒が第２気筒である例）により説明すると、ＣＰＵはステップ２４１０において、「フューエルカット開始条件成立時点ｔｆｃが、期間Ｔｂ内において生じたのか、期間Ｔｂではない期間（即ち、期間Ｔｃ内）において生じたのか」を判定する。この図２３に示した例においては、フューエルカット開始条件成立時点ｔｆｃは期間Ｔｂ内において生じていない。従って、ＣＰＵはステップ２４１０にて「Ｎｏ」と判定してステップ２４２０に進み、現時点のクランク角θが、「フューエルカット開始条件成立時点ｔｆｃを基準にしたときの、データ取得気筒（第ｎ気筒）の次の次の吸気上死点前θａクランク角」から「そのデータ取得気筒の次の次の吸気上死点前θｂ（＝θａ＋５４０°）」の間（θａ及びθｂを含む）か否かを判定する。
現時点は、フューエルカット開始条件成立時点ｔｆｃ直後であるので、現時点のクランク角θはステップ２４２０の条件を満足しない（図２３を参照。）。よって、ＣＰＵはステップ２４２０にて「Ｎｏ」と判定して図１６のステップ１６２０及び１６３０へと進む。この結果、現時点の燃料噴射気筒（図２３の例における第４気筒）に対して燃料噴射が実行されるとともに、その気筒の状態は弁動作状態に維持される。
このような作動は、ステップ２４２０の条件が満足されるまで継続される。従って、図２３の例においては、第４気筒に続き第２気筒に対しても燃料噴射が実行されるとともに、その第２気筒の状態は弁動作状態に維持される。
そして、ステップ２４２０の条件が満足されると、ＣＰＵはそのステップ２４２０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１６６０及びステップ１６７０へと進む。この結果、クランク角θが「フューエルカット開始条件成立時点ｔｆｃを基準にした場合のデータ取得気筒（第ｎ気筒）の次の次の吸気上死点前θｂ」に一致した気筒から、点火順に、燃料噴射が停止され、且つ、弁休止状態へと変更されて行く。つまり、図２３の例においては、第１気筒、第３気筒、第４気筒の順に燃料噴射が停止されるとともに弁休止状態へと変更されて行く。
そして、クランク角θが「フューエルカット開始条件成立時点ｔｆｃを基準にした場合のデータ取得気筒（第ｎ気筒）の次の次の吸気上死点前θａ」に一致すると、第ｎ気筒の燃料噴射が停止されるとともに第ｎ気筒が弁休止状態へと変更される。この結果、第ｎ気筒（図２３における第２気筒）が最終ガス排出気筒、即ち、データ取得気筒となる。この時点にて、ＣＰＵは図１６のステップ１６８０にても「Ｙｅｓ」と判定してステップ１６９０の処理を行うので、Ｆ／Ｃ実行フラグＸＦＣの値が「１」に変更される。
一方、フューエルカット開始条件成立時点ｔｆｃが、期間Ｔｂ内において生じていたとすると、ＣＰＵはステップ２４１０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ２４３０に進み、現時点のクランク角θが、「フューエルカット開始条件成立時点ｔｆｃを基準にしたときの、データ取得気筒（第ｎ気筒）の次の吸気上死点前θａクランク角」から「そのデータ取得気筒の次の吸気上死点前θｂ（＝θａ＋５４０°）」の間（θａ及びθｂを含む）か否かを判定する。
ところで、ＣＰＵがステップ２４１０にて「Ｙｅｓ」と判定する場合は、データ取得気筒が「フューエルカット開始条件成立時点ｔｆｃより前の燃料噴射開始タイミングがそのフューエルカット開始条件成立時点ｔｆｃに一番近いタイミングであった気筒」である場合である。従って、ステップ２４３０の条件は、図１６のステップ１６５０の条件と同様、ＣＰＵがステップ２４３０に進む場合には必ず成立している条件である。つまり、ステップ２４３０は確認的に設けられている。従って、ＣＰＵはステップ２４３０にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ１６６０及びステップ１６７０へと進む。
このように、点火順序の上でデータ取得気筒である第ｎ気筒よりも３点火分前の気筒から第ｎ気筒までの燃料噴射が点火順に停止されるとともに、燃料噴射が停止された気筒の状態が順に弁休止状態に変更され行く。
＜第３実施形態に係る空燃比気筒間インバランス判定装置の作動の詳細＞
次に、第３実施形態に係る空燃比気筒間インバランス判定装置（以下、「第３判定装置」と称呼する。）の実際の作動について説明する。第３判定装置は、データ取得気筒の決定の方法が第２判定装置と相違している。従って、以下、この相違点を中心に説明する。
上述した第２判定装置のＣＰＵは、フューエルカット開始条件成立時点ｔｆｃにおいて「第ｍ気筒データ数カウンタＣ（ｍ）（ｍは１〜４の整数）のうち、最も小さい値を有するカウンタに対応する気筒（即ち、空燃比関連データの取得頻度が最小である気筒）」をデータ取得気筒（第ｎ気筒）として選択した。これに対し、第３判定装置のＣＰＵは、この空燃比関連データ取得頻度に加え、「フューエルカット開始条件成立時点ｔｆｃ」から「データ取得気筒の燃料噴射がそのデータ取得気筒の燃料噴射タイミングになっても行われずに停止される時点」までの時間ｔｅｘ（以下、「フューエルカット実行開始完了時間ｔｅｘ」とも称呼する。）を考慮して、データ取得気筒を決定する。
より具体的に述べると、第３判定装置のＣＰＵは、フューエルカット開始条件成立時点ｔｆｃの直後において図１５のステップ１５４０に進んだとき、次のようにデータ取得気筒（第ｎ気筒）を決定する。
ＣＰＵは、各気筒の優先度ｋを決定し、優先度ｋが最も大きい気筒をデータ取得気筒として決定する。この優先度ｋを決定するために、ＣＰＵは、先ず、第ｍ気筒データ数カウンタＣ（ｍ）（ｍは１〜４の整数）を図２５に示した第１テーブルに適用することにより、第ｍ気筒の優先度係数ｋ１（ｍ）を決定する。第１テーブルによれば、第ｍ気筒データ数カウンタＣ（ｍ）の値が小さいほど大きくなる優先度係数ｋ１（ｍ）が得られる。
次に、ＣＰＵは、第ｍ気筒をデータ取得気筒として選択したと仮定した場合のフューエルカット実行開始完了時間ｔｅｘを求め、その時間ｔｅｘを図２６に示した第２テーブルに適用することにより、第ｍ気筒の優先度係数ｋ２（ｍ）を決定する。第２テーブルによれば、時間ｔｅｘが短いほど大きくなる優先度係数ｋ２（ｍ）が得られる。
次に、ＣＰＵは、第ｍ気筒の優先度係数ｋ１（ｍ）と第ｍ気筒の優先度係数ｋ２（ｍ）との積を求め、その積を第ｍ気筒の優先度ｋとして求める。そして、ＣＰＵは優先度ｋが最も大きい第ｍ気筒をデータ取得気筒（第ｎ気筒）として決定する。ＣＰＵの作動は、このデータ取得気筒の決定方法を除き、第２判定装置のＣＰＵの作動と同じである。
なお、第３判定装置は、「フューエルカット実行開始完了時間ｔｅｘ」に代え、「フューエルカット開始条件成立時点ｔｆｃ」から「最終ガス排出時点（最終ガス排出開始時点又は最終ガス排出完了時点）」までの時間を用いて優先度係数ｋ２（ｍ）を求めてもよい。また、第３判定装置は、優先度係数ｋ２のみに基づいて（即ち、フューエルカット実行開始完了時間ｔｅｘのみに基づいて）、データ取得気筒を決定してもよい。
＜第４実施形態に係る空燃比気筒間インバランス判定装置の作動の詳細＞
次に、第４実施形態に係る空燃比気筒間インバランス判定装置（以下、「第４判定装置」と称呼する。）の実際の作動について説明する。第４判定装置は、データ取得気筒の決定の方法が第１判定装置と相違している。従って、以下、この相違点を中心に説明する。
第４判定装置のＣＰＵは、フューエルカット開始条件成立時点ｔｆｃにおいて、「前回のフューエルカット開始条件成立時点（前回のフューエルカット運転実行時）においてデータ取得気筒であった気筒」とは相違する気筒を、今回のデータ取得気筒として決定する。
例えば、前回のフューエルカット開始条件成立時点ｔｆｃにおいて第１判定装置と同じ手法に基づいて第１気筒がデータ取得気筒として決定され、その前回のフューエルカット開始条件成立に伴うフューエルカット運転において第１気筒の空燃比関連データが得られていたと仮定する。このとき、今回のフューエルカット開始条件成立時点ｔｆｃにおいて第１判定装置と同じ手法に基づいて第１気筒がデータ取得気筒として再び決定されたとすると、第４判定装置のＣＰＵは第１気筒とは相違する気筒（例えば、点火が第１気筒の次に行われる第３気筒）をデータ取得気筒として選択する。なお、ＣＰＵの作動は、このデータ取得気筒の決定方法を除き、第２判定装置のＣＰＵの作動と同じである。
本発明による判定装置は、以下に述べるように、種々の修正を加えた判定装置であってもよい。
上述した第１乃至第４判定装置は、第１所定時点ｔ１以降において、各気筒に対する燃料噴射を燃料噴射順序（点火順序と同じ）に従って順番に停止するとともに、その燃料噴射が停止された気筒の吸気弁２３及び排気弁２５を共に弁休止状態へと変更した。
これに対し、本発明の変形例に係る判定装置（他の判定装置）は、第１所定時点ｔ１以降において、各気筒に対する燃料噴射を燃料噴射順序に従って順番に停止するとともに、その燃料噴射が停止された気筒の吸気弁２３及び排気弁２５の何れか一方を弁休止状態へと変更し、吸気弁２３及び排気弁２５の何れか他方を弁作動状態に維持してもよい。
即ち、例えば、図２７に示したように、他の判定装置は、第１所定時点以降において燃料噴射が停止された気筒の吸気弁２３のみを弁休止状態へと変更し、排気弁２５を弁動作状態に維持してもよい。この場合、ある気筒の排気弁２５が開弁させられるとその気筒の燃焼室２１には、排気滞留空間に排出されたガスの一部が流入する可能性がある。しかし、吸気弁２３は不作動状態に維持されるので、最終ガス排出時点以降において、排気滞留空間に「既に排気滞留空間に排出されたガス以外のガス」が排出されることはない。
同様に、図２８に示したように、他の判定装置は、第１所定時点以降において燃料噴射が停止された気筒の排気弁２５のみを不作動状態へと変更し、吸気弁２３を弁動作状態に維持してもよい。この場合、吸気弁２３は吸気行程において開閉されるので、ある気筒の吸気弁２３が開弁させられるとその気筒の燃焼室２１には、吸気通路内のガス（新気）が流入する可能性がある。しかし、排気弁２５は不作動状態に維持されるので、最終ガス排出時点以降において、排気滞留空間に「既に排気滞留空間に排出されたガス以外のガス」が排出されることはない。
更に、他の判定装置は、第１所定時点以降において、燃料噴射が停止された「ある一つ以上の気筒」の吸気弁２３を弁作動状態とするとともに排気弁２５を弁休止状態とし、燃料噴射が停止された「他の気筒」の吸気弁２３を弁休止状態とするとともに排気弁２５を弁作動状態としてもよい。加えて、他の判定装置は、第１所定時点以降において、燃料噴射が停止された「ある一つ以上の気筒」の吸気弁２３及び排気弁２５の両方を弁休止状態とし、燃料噴射が停止された「別の気筒」の吸気弁２３を弁作動状態とするとともに排気弁２５を弁休止状態とし、燃料噴射が停止された「残りの気筒」の吸気弁２３を弁休止状態とするとともに排気弁２５を弁作動状態としてもよい。
加えて、他の判定装置は、図２９に示したＶ型エンジン１０Ｖに適用することもできる。Ｖ型エンジン１０Ｖは、例えば、「第１乃至第３気筒を有する左バンクＬＢ」と「第４乃至第６気筒を有する右バンクＲＢ」とを備えるＶ６エンジンである。左バンクの第１乃至第３気筒は第１の特定気筒群に属する気筒である。右バンクの第４乃至第６気筒は第２の特定気筒群に属する気筒である。エンジン１０Ｖの点火順序（従って、燃料噴射順序）は、例えば、第１気筒、第５気筒、第２気筒、第４気筒、第３気筒、第６気筒の順である。
Ｖ型エンジン１０Ｖの気筒のそれぞれは、機関１０と同様、図示しない二つの吸気弁と図示しない二つの排気弁とを備えている。各気筒の二つの吸気弁は図示しない二つの吸気ポートを通して図示しないサージタンクに接続されている。各気筒が備える二つの吸気ポートの集合部には一つの図示しない燃料噴射弁が配設されている。更に、各気筒には、「図示しない吸気弁用の可変動弁機構及び図示しない排気弁用の可変動弁機構」が備えられている。これらの可変動弁機構の構造は上述した構造と同じである。
左バンクの各気筒の排気ポートのそれぞれは、左バンクのエキゾーストマニホールド４１Ｌの枝部のそれぞれに接続されている。左バンクのエキゾーストマニホールド４１Ｌの枝部の総ては第１排気集合部に集合している。左バンクの主排気通路部４２Ｌは第１排気集合部に接続されている。左バンクの上流側触媒４３Ｌは、左バンクの主排気通路部４２Ｌに介装されている。左バンクの主排気通路部４２Ｌは下流側排気通路部４２ｃに接続されている。左バンクの上流側空燃比センサ５５Ｌは、左バンクの主排気通路部４２Ｌであって、第１排気集合部と左バンクの上流側触媒４３Ｌとの間に配設されている。上流側空燃比センサ５５Ｌは、上述した上流側空燃比センサ５５と同じ種類の空燃比センサである。
右バンクの各気筒の排気ポートのそれぞれは、右バンクのエキゾーストマニホールド４１Ｒの枝部のそれぞれに接続されている。右バンクのエキゾーストマニホールド４１Ｒの枝部の総ては第２排気集合部に集合している。右バンクの主排気通路部４２Ｒは第２排気集合部に接続されている。右バンクの上流側触媒４３Ｒは、右バンクの主排気通路部４２Ｒに介装されている。右バンクの主排気通路部４２Ｒは下流側排気通路部４２ｃに接続されている。下流側排気通路部４２ｃには下流側触媒４４が介装されている。右バンクの上流側空燃比センサ５５Ｒは、右バンクの主排気通路部４２Ｒであって、第２排気集合部と右バンクの上流側触媒４３Ｒとの間に配設されている。上流側空燃比センサ５５Ｒは、上述した上流側空燃比センサ５５と同じ種類の空燃比センサである。
このようなＶ型エンジン１０Ｖに適用される判定装置は、第１乃至第４判定装置と同様に機能する。但し、左バンクの上流側空燃比センサ５５Ｌの出力値に基づいて得られる空燃比関連データは、左バンクに属する気筒（第１乃至第３気筒）のうちの「データ取得気筒」として決定されたデータである。同様に、右バンクの上流側空燃比センサ５５Ｒの出力値に基づいて得られる空燃比関連データは、右バンクに属する気筒（第４乃至第６気筒）のうちの「データ取得気筒」として決定されたデータである。
以上、説明したように、本発明の実施形態に係る空燃比気筒間インバランス判定装置は、
吸気行程において「燃焼室２１に連通した吸気ポート２２を通して燃焼室２１内に少なくとも新気を吸入させる」ように吸気弁２３を開閉するとともに、排気行程において「燃焼室２１内のガスを燃焼室２１に連通した排気ポート２４へと排出させる」ように排気弁２５を開閉する弁動作状態と、前記吸気弁２３及び前記排気弁２５のうちの少なくとも一方の弁が前記吸気行程及び前記排気行程を含む総ての行程において閉弁状態を維持する弁休止状態と、の何れかの状態を指示に応じて選択的に実現する弁駆動装置（２７、２８、１００〜１０４、１５０〜１５４等）を有する気筒を複数備える機関（１０、１０Ｖ）に適用される。
更に、機関（１０、１０Ｖ）は、
前記複数の気筒のうちの少なくとも二以上の気筒からなる特定気筒群に属する総ての気筒の前記排気ポートに連通し同特定気筒群に属する総ての気筒の前記燃焼室から排出されたガスが集合する排気集合部（集合部４１ｂ、第１排気集合部、第２排気集合部）と、
前記排気集合部に連通し同排気集合部よりも下流側の排気通路を構成する主排気通路部（エキゾーストパイプ４２、左バンクの主排気通路部４２Ｌ、右バンクの主排気通路部４２Ｒ）と、
前記主排気通路部に介装された触媒（４３、４３Ｌ、４３Ｒ）と、
を備える。
そして、本発明の実施形態に係る空燃比気筒間インバランス判定装置は、
前記排気集合部又は前記排気集合部と前記触媒との間における前記主排気通路部に配設された空燃比センサであって同空燃比センサが配設された部位に存在するガスの空燃比に応じた出力値を発生する空燃比センサ（５５、５５Ｌ、５５Ｒ）と、
所定運転実行条件が成立していないとき前記特定気筒群に属する総ての気筒の状態が前記弁動作状態となるように（図１６のステップ１６３０を参照。）且つ同所定運転条件が成立した時点よりも後の第１所定時点以降において同特定気筒群に属する気筒の状態が前記機関の点火順序に応じて順番に前記弁動作状態から前記弁休止状態へと変化するように（図６のステップ１６７０を参照。）、特定気筒群に属する気筒の前記弁駆動装置に指示を与える機関制御手段と、
前記所定運転実行条件が成立することにより前記特定気筒群に属する総ての気筒が前記弁休止状態になった時点以降の第２所定時点において前記空燃比センサの出力値に基づく値を、同特定気筒群に属する気筒のうちの最後に前記弁休止状態となった気筒である最終ガス排出気筒の燃焼室に供給された混合気の空燃比に関連する空燃比関連データとして取得する気筒別空燃比データ取得手段（図１８のステップ１８１５乃至ステップ１８４０を参照。）と、
前記気筒別空燃比データ取得手段により前記空燃比関連データが前記特定気筒群に属する総ての気筒のそれぞれに対して得られた時点以降において、同取得された複数の空燃比関連データに基づいて前記特定気筒群に属する気筒のそれぞれの燃焼室に供給される混合気の空燃比の間に不均衡が生じているか否かを判定する空燃比気筒間インバランス判定手段（図１９のルーチンを参照。）と、
を備える。
従って、所定運転条件が成立したとき、各気筒に供給される空燃比に応じたデータ（空燃比関連データ）を確実に取得することができるので、実用性の高い空燃比気筒間インバランスが提供される。
更に、上記判定装置の機関制御手段は、
前記所定運転条件としてのフューエルカット実行条件が成立していないとき前記特定気筒群に属するそれぞれの気筒に対する燃料の噴射を同それぞれの気筒の吸気行程終了前の所定の燃料噴射タイミングにて行い（図１６のステップ１６２０を参照。）、前記フューエルカット実行条件が成立した時点よりも後の前記第１所定時点以降において前記特定気筒群に属するそれぞれの気筒に対する前記所定の燃料噴射タイミングでの前記燃料の噴射を順に停止するとともに（図１６のステップ１６６０を参照。）同燃料の噴射が停止された気筒の状態を前記弁動作状態から前記弁休止状態へと変化させる（図１６のステップ１６７０を参照。）。
フューエルカット運転が行われた気筒の状態が弁休止状態に変更されても、機関の運転に支障をきたすことはない。従って、上記構成によれば、機関の運転に支障をきたすことなく、空燃比関連データを取得することができる。更に、フューエルカット実行中において新気が触媒（４３、４３Ｌ、４３Ｒ）に流入しないので、それらの触媒の劣化が進行することを抑制することができる。
更に、前記機関制御手段は、
前記フューエルカット実行条件が成立したとき、前記特定気筒群に属する気筒の中から前記空燃比関連データを取得するべき気筒であるデータ取得気筒を決定するデータ取得気筒決定手段（図１５のステップ１５４０）を含むとともに、前記決定されたデータ取得気筒が前記最終ガス排出気筒となるように同特定気筒群に属するそれぞれの気筒に対する前記所定の燃料噴射タイミングでの前記燃料の噴射を順に停止するように構成されている（図２４のルーチンを参照。）。
これにより、各気筒について互いに同等の頻度にて空燃比関連データを得ることが可能となる。
更に、前記データ取得気筒決定手段は、
前記特定気筒群に属するそれぞれの気筒に対する前記空燃比関連データの取得回数（第ｍ気筒データ数カウンタＣ（ｍ）を参照。）に基づいて前記データ取得気筒を決定するように構成されてもよい（第２判定装置を参照。）。
また、前記データ取得気筒決定手段は、
前記フューエルカット実行条件が成立した時点から前記特定気筒群に属するそれぞれの気筒の前記所定の燃料噴射タイミングまでの時間に応じた時間関連値（フューエルカット実行開始完了時間ｔｅｘを参照。）に基づいて、前記データ取得気筒を決定するように構成されてもよい（第３判定装置を参照。）。
また、前記データ取得気筒決定手段は、
前記フューエルカット実行条件が成立したとき、前回の前記フューエルカット実行条件成立時に前記データ取得気筒であった気筒とは相違する気筒を今回のデータ取得気筒として決定するように構成されてもよい（第４判定装置を参照。）。
これらの態様によれば、各気筒に対する空燃比関連データの取得頻度の差をより確実に小さくすることができる。
以上、説明したように、本発明による空燃比インバランス判定装置の各実施形態及び変形例によれば、第１所定時点以降において燃料噴射が停止された気筒から新たなガス（一度、排気滞留空間に排出されたガス以外のガス、即ち、新気又は新たな排ガス）が排気滞留空間に排出されることがないように、気筒の状態を弁休止状態に設定している。従って、各気筒に供給された混合気の空燃比に関連したデータを簡単に取得することができるので、空燃比気筒間インバランスが発生したか否かを確実に判定することができる。
なお、本発明は上記実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において更に種々の変形例を採用することができる。例えば、上記判定装置は、上述した「吸気弁開閉機構及び排気弁開閉機構」に代え、電磁式吸気弁駆動装置及び電磁式排気弁駆動装置により、吸気弁２３及び排気弁２５の状態を弁動作状態及び弁休止状態に何れかに切り換えてもよい。電磁式吸気弁駆動装置は、通電したときに発生する電磁力により吸気弁を開閉することができる装置である。電磁式排気弁駆動装置は、通電したときに発生する電磁力により排気弁を開閉することができる装置である。
また、上記「所定運転条件」は「減速フューエルカット運転を行うための条件」であったが、他の運転条件であってもよい。例えば、上記「所定運転条件」は、次のような運転条件であってもよい。
・イグニッション・キー・スイッチがオンからオフへと変更されることを条件とする機関停止操作後のフューエルカット運転条件。
・ハイブリッド車両において、電動機側等からの要求に応じて機関の運転を停止するフューエルカット運転条件。
・アイドルストップ（所謂「エコラン」システム）におけるフューエルカット運転条件。このアイドルストップとは、機関を搭載した車両が信号待ち状態等において停止した場合であってシフト位置がニュートラル位置にある等の所定の条件（エンジン停止条件）が成立したときに、エンジンの運転をフューエルカット運転によって停止する機能である。これにより無駄なエンジンの運転を回避し、車両から二酸化炭素（ＣＯ_２）の排出量及び車両の燃料消費量を低減することができる。
・システム異常が検出されたことを条件とするフューエルカット運転条件。
判定装置は、これらのフューエルカット運転条件が成立した場合、そのフューエルカット運転条件の成立時から実際に総ての気筒に対する燃料噴射が停止されるまでの時間が長くなってもよい運転条件であるか、その時間が長くなることが許容されない運転条件であるか、に応じて、データ取得気筒を決定するように構成されることもできる。
また、判定装置は、第１所定時点ｔ１又は最終ガス排出完了時点から一定の時間が経過したか否かを判定し、その一定の時間が経過した時点を「上述した第２所定時点ｔｐ」として空燃比関連データを取得してもよい。
なお、「前記特定気筒群に属するそれぞれの気筒に対する前記所定の燃料噴射タイミングでの前記燃料の噴射を順に停止する」ことは、前記第１所定時点以降において前記特定気筒群に属する総ての気筒に対する燃料噴射を停止することと同義である。但し、本明細書及び添付の請求の範囲においては、本来の燃料噴射タイミングにて燃料噴射が行われないことを燃料噴射が停止されたと表現している。

Claims (6)

1. 吸気行程において燃焼室に連通した吸気ポートを通して同燃焼室内に少なくとも新気を吸入させるように吸気弁を開閉するとともに排気行程において同燃焼室内のガスを同燃焼室に連通した排気ポートへと排出させるように排気弁を開閉する弁動作状態と、前記吸気弁及び前記排気弁のうちの少なくとも一方の弁が前記吸気行程及び前記排気行程を含む総ての行程において閉弁状態を維持する弁休止状態と、の何れかの状態を指示に応じて選択的に実現する弁駆動装置を有する気筒を複数備えるとともに、
   前記複数の気筒のうちの少なくとも二以上の気筒からなる特定気筒群に属する総ての気筒の前記排気ポートに連通し同特定気筒群に属する総ての気筒の前記燃焼室から排出されたガスが集合する排気集合部と、
   前記排気集合部に連通し同排気集合部よりも下流側の排気通路を構成する主排気通路部と、
   前記主排気通路部に介装された触媒と、
   を備える多気筒内燃機関に適用される空燃比気筒間インバランス判定装置であって、
   前記排気集合部又は前記排気集合部と前記触媒との間における前記主排気通路部に配設された空燃比センサであって同空燃比センサが配設された部位に存在するガスの空燃比に応じた出力値を発生する空燃比センサと、
   所定運転実行条件が成立していないとき前記特定気筒群に属する総ての気筒の状態が前記弁動作状態となるように且つ同所定運転条件が成立した時点よりも後の第１所定時点以降において同特定気筒群に属する気筒の状態が前記機関の点火順序に応じて順番に前記弁動作状態から前記弁休止状態へと変化するように同特定気筒群に属する気筒の前記弁駆動装置に指示を与える機関制御手段と、
   前記所定運転実行条件が成立することにより前記特定気筒群に属する総ての気筒が前記弁休止状態になった時点以降の第２所定時点において前記空燃比センサの出力値に基づく値を、同特定気筒群に属する気筒のうちの最後に前記弁休止状態となった気筒である最終ガス排出気筒の燃焼室に供給された混合気の空燃比に関連する空燃比関連データとして取得する気筒別空燃比データ取得手段と、
   前記気筒別空燃比データ取得手段により前記空燃比関連データが前記特定気筒群に属する総ての気筒のそれぞれに対して得られた時点以降において、同取得された複数の空燃比関連データに基づいて前記特定気筒群に属する気筒のそれぞれの燃焼室に供給される混合気の空燃比の間に不均衡が生じているか否かを判定する空燃比気筒間インバランス判定手段と、
   を備えた空燃比気筒間インバランス判定装置。
2. 請求の範囲１に記載の空燃比気筒間インバランス判定装置において、
   前記機関制御手段は、
   前記所定運転条件としてのフューエルカット実行条件が成立していないとき前記特定気筒群に属するそれぞれの気筒に対する燃料の噴射を同それぞれの気筒の吸気行程終了前の所定の燃料噴射タイミングにて行い、前記フューエルカット実行条件が成立した時点よりも後の前記第１所定時点以降において前記特定気筒群に属するそれぞれの気筒に対する前記所定の燃料噴射タイミングでの前記燃料の噴射を順に停止するとともに同燃料の噴射が停止された気筒の状態を前記弁動作状態から前記弁休止状態へと変化させるように構成された空燃比気筒間インバランス判定装置。
3. 請求の範囲２に記載の空燃比気筒間インバランス判定装置において、
   前記機関制御手段は、
   前記フューエルカット実行条件が成立したとき、前記特定気筒群に属する気筒の中から前記空燃比関連データを取得するべき気筒であるデータ取得気筒を決定するデータ取得気筒決定手段を含むとともに、前記決定されたデータ取得気筒が前記最終ガス排出気筒となるように同特定気筒群に属するそれぞれの気筒に対する前記所定の燃料噴射タイミングでの前記燃料の噴射を順に停止するように構成された空燃比気筒間インバランス判定装置。
4. 請求の範囲３に記載の空燃比気筒間インバランス判定装置において、
   前記データ取得気筒決定手段は、
   前記特定気筒群に属するそれぞれの気筒に対する前記空燃比関連データの取得回数に基づいて前記データ取得気筒を決定するように構成された空燃比気筒間インバランス判定装置。
5. 請求の範囲３又は請求の範囲４に記載の空燃比気筒間インバランス判定装置において、
   前記データ取得気筒決定手段は、
   前記フューエルカット実行条件が成立した時点から前記特定気筒群に属するそれぞれの気筒の前記所定の燃料噴射タイミングまでの時間に応じた時間関連値に基づいて、前記データ取得気筒を決定するように構成された空燃比気筒間インバランス判定装置。
6. 請求の範囲３乃至請求の範囲５の何れか一項に記載の空燃比気筒間インバランス判定装置において、
   前記データ取得気筒決定手段は、
   前記フューエルカット実行条件が成立したとき、前回の前記フューエルカット実行条件成立時に前記データ取得気筒であった気筒とは相違する気筒を今回のデータ取得気筒として決定するように構成された空燃比気筒間インバランス判定装置。

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