WO2011033688A1 - 内燃機関の空燃比気筒間インバランス判定装置 - Google Patents

内燃機関の空燃比気筒間インバランス判定装置 Download PDF

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WO2011033688A1
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fuel
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靖志 岩﨑
寛史 宮本
中村 文彦
裕 澤田
徹 木所
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トヨタ自動車株式会社
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    • F02D41/2451Methods of calibrating or learning characterised by what is learned or calibrated
    • F02D41/2454Learning of the air-fuel ratio control

Definitions

  • the present invention is applied to a multi-cylinder internal combustion engine, and an air-fuel ratio imbalance of an air-fuel mixture supplied to each cylinder (air-fuel ratio imbalance among cylinders, air-fuel ratio variation among cylinders, air-fuel ratio non-uniformity among cylinders).
  • the present invention relates to an “air-fuel ratio imbalance among cylinders determination apparatus for an internal combustion engine” capable of determining (monitoring / detecting) that has become excessively large.
  • a three-way catalyst disposed in an exhaust passage of an internal combustion engine, an upstream air-fuel ratio sensor and a downstream air-fuel ratio sensor disposed in the exhaust passage and upstream and downstream of the three-way catalyst,
  • An air-fuel ratio control device including the above is widely known.
  • This air-fuel ratio control device adjusts the output of the upstream air-fuel ratio sensor and the output of the downstream air-fuel ratio sensor so that the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the engine (the air-fuel ratio of the engine) matches the stoichiometric air-fuel ratio. Based on this, the air-fuel ratio feedback amount is calculated, and the air-fuel ratio of the engine is feedback-controlled by the air-fuel ratio feedback amount.
  • an air-fuel ratio control that calculates an air-fuel ratio feedback amount based on only one of the output of the upstream air-fuel ratio sensor and the output of the downstream air-fuel ratio sensor and feedback-controls the engine air-fuel ratio based on the air-fuel ratio feedback amount.
  • the air-fuel ratio feedback amount used in such an air-fuel ratio control device is a control amount common to all cylinders.
  • an electronic fuel injection type internal combustion engine includes at least one fuel injection valve in each cylinder or an intake port communicating with each cylinder. Accordingly, when the characteristic of the fuel injection valve of a specific cylinder becomes “a characteristic of injecting an amount of fuel that is larger than the instructed fuel injection amount”, the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to that specific cylinder (that Only the air-fuel ratio of the specific cylinder) greatly changes to the rich side. That is, the non-uniformity of air-fuel ratio among cylinders (air-fuel ratio variation among cylinders, air-fuel ratio imbalance among cylinders) increases. In other words, an imbalance occurs between the cylinder-by-cylinder air-fuel ratios.
  • the average air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the entire engine becomes an air-fuel ratio richer than the stoichiometric air-fuel ratio. Therefore, the air-fuel ratio of the specific cylinder is changed to the lean side so that the air-fuel ratio of the specific cylinder approaches the stoichiometric air-fuel ratio by the air-fuel ratio feedback amount common to all the cylinders. It is made to change to the lean side so that it may be kept away from. As a result, the average of the overall air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the engine is made substantially coincident with the theoretical air-fuel ratio.
  • the air-fuel ratio of the specific cylinder is still richer than the stoichiometric air-fuel ratio, and the air-fuel ratios of the remaining cylinders are leaner than the stoichiometric air-fuel ratio.
  • the combustion state becomes a combustion state different from complete combustion.
  • the amount of emissions discharged from each cylinder increases.
  • the three-way catalyst cannot completely purify the increased emission, and as a result, the emission may be deteriorated.
  • the air-fuel ratio imbalance condition between cylinders detecting that the air-fuel ratio non-uniformity among cylinders is excessive (the air-fuel ratio imbalance condition between cylinders) is detected, and taking some measures will worsen the emissions. It is important not to let it.
  • the air-fuel ratio imbalance among cylinders also occurs when the characteristic of the fuel injection valve of a specific cylinder becomes “a characteristic for injecting an amount of fuel that is less than the instructed fuel injection amount”.
  • One of the conventional devices for determining whether or not such an air-fuel ratio imbalance state between cylinders has occurred is an air-fuel ratio sensor (the above-mentioned upstream) disposed in an exhaust collecting portion where exhaust gases from a plurality of cylinders collect.
  • the trajectory length of the output (output signal) of the side air-fuel ratio sensor) is acquired, and the trajectory length is compared with the “reference value that changes according to the engine speed and intake air amount”. It is determined whether or not an imbalance state between cylinders has occurred (see, for example, US Pat. No. 7,152,594).
  • the “excessive air-fuel ratio imbalance state between cylinders” is an air-fuel ratio imbalance state between cylinders in which unburnt substances and / or nitrogen oxides exceed a specified value.
  • the inventor has found that when the evaporated fuel gas generated in the fuel tank flows into the intake passage (so-called “evaporation purge”), the effect of the evaporated fuel gas appears in the air-fuel ratio for each cylinder, and the imbalance The knowledge that the judgment cannot be performed with high accuracy is obtained.
  • an air-fuel ratio inter-cylinder imbalance state occurs in which the characteristics of the fuel injection valve that injects fuel into the first cylinder of a four-cylinder engine is 40% greater than the instructed fuel injection amount.
  • the amount of fuel supplied to the entire engine is 400 (unit is weight)
  • the average of the air-fuel ratio (engine air-fuel ratio) of the air-fuel mixture supplied to the entire engine becomes the stoichiometric air-fuel ratio.
  • the intake air amount G unit is weight
  • St St
  • a fuel injection valve that injects fuel into the Nth cylinder (N is a natural number) is also referred to as a fuel injection valve of the Nth cylinder.
  • the amount of fuel injected from the fuel injection valve of the Nth cylinder is also referred to as “the fuel injection amount of the Nth cylinder”.
  • the fuel injection amount of each fuel injection valve is as follows.
  • an imbalance state between the air-fuel ratios occurs in which the characteristic of the fuel injection valve for injecting fuel into the first cylinder is 40% larger than the instructed fuel injection amount, and per cylinder It is assumed that the vaporized fuel gas is supplied in an amount corresponding to “25% of the fuel injection amount”. That is, it is assumed that fuel is supplied to the entire engine by the evaporated fuel gas by 100 (unit is weight) and the evaporated fuel gas is evenly sucked into each cylinder. In this case, if the average of the air-fuel ratio of the engine matches the stoichiometric air-fuel ratio by the air-fuel ratio feedback control described above, the fuel injection amount from each fuel injection valve is as follows.
  • the characteristics of the fuel injection valve of a certain cylinder generate the same imbalance state (in the above example, the fuel injection valve of the first cylinder is more than the fuel injection valve of the other cylinders). Even if 40% more fuel is injected), there is an imbalance cylinder between when the evaporated fuel gas is not sucked into each cylinder and when the evaporated fuel gas is sucked into each cylinder.
  • the difference between the fuel injection amount of the fuel injection valve and the fuel injection amount of the fuel injection valve of the non-imbalance cylinder is different, and the amount of fuel supplied to the imbalance cylinder and the amount of fuel supplied to the non-imbalance cylinder And the difference is different.
  • the difference between the air-fuel ratio of the imbalance cylinder and the air-fuel ratio of the non-imbalance cylinder changes due to the evaporated fuel gas. Therefore, if it is determined based on the output of the air-fuel ratio sensor whether or not the air-fuel ratio imbalance among cylinders due to the change in the characteristics of the fuel injection valve has occurred without considering the influence of the evaporated fuel gas, the determination is made. There is a risk of mistakes.
  • the present invention has been made to address the above-described problems, and one of its purposes is to provide an air-fuel ratio imbalance determining apparatus that is less likely to be erroneously determined due to the influence of evaporated fuel gas. It is in.
  • This determination apparatus The air-fuel ratio imbalance among cylinders determination apparatus of the present invention (hereinafter also simply referred to as “this determination apparatus”) is applied to a multi-cylinder internal combustion engine having a plurality of cylinders.
  • This determination apparatus includes an air-fuel ratio sensor, a plurality of fuel injection valves, a purge passage portion, a purge amount control means, an imbalance determination parameter acquisition means, an imbalance determination means, and an imbalance determination execution availability determination means.
  • the air-fuel ratio sensor is “an exhaust collection portion of an exhaust passage of the engine in which exhaust gas discharged from at least two cylinders of the plurality of cylinders gathers” or “an exhaust passage of the exhaust passage from the exhaust collection portion. Is also disposed in the “downstream part”.
  • the air-fuel ratio sensor generates an output value corresponding to the air-fuel ratio of the exhaust gas that has reached the air-fuel ratio sensor as the air-fuel ratio sensor output.
  • the plurality of fuel injection valves are disposed corresponding to the at least two or more cylinders, respectively, and inject fuel contained in the air-fuel mixture supplied to the combustion chambers of the two or more cylinders, respectively. . That is, one or more fuel injection valves are provided for one cylinder. Each fuel injection valve injects fuel into the cylinder corresponding to the fuel injection valve.
  • the purge passage portion constitutes a passage for introducing evaporated fuel gas generated in a fuel tank that stores fuel supplied to the plurality of fuel injection valves into an intake passage of the engine.
  • the purge amount control means controls an evaporated fuel gas purge amount that is an amount of the evaporated fuel gas flowing into the intake passage of the engine through the purge passage portion.
  • the imbalance determination parameter acquisition means increases or decreases as the difference between the air-fuel ratios for each cylinder, which is “the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to each of the at least two or more cylinders”, increases.
  • the “balance determination parameter” is acquired based on the output value of the air-fuel ratio sensor.
  • the imbalance determination parameter may be a trajectory length of “the output value of the air / fuel ratio sensor or an air / fuel ratio (detected air / fuel ratio) represented by the output value”, “the output value of the air / fuel ratio sensor or the detected air / fuel ratio”.
  • "Fuel ratio" change rate (differential value with respect to time, detected air-fuel ratio change rate), change rate of "output value of the air-fuel ratio sensor or detected air-fuel ratio” (second-order differential value with respect to time) Or a value corresponding to the change rate of the detected air-fuel ratio change rate).
  • These values are values that increase as the difference between the cylinder-by-cylinder air-fuel ratios increases.
  • the imbalance determination parameter may be the reciprocal of these values.
  • the imbalance determination parameter decreases as the difference between the cylinder-by-cylinder air-fuel ratios increases.
  • the imbalance determination parameter may be, for example, a maximum value or a minimum value of “the output value of the air-fuel ratio sensor or the detected air-fuel ratio” in a unit combustion cycle period.
  • This maximum value is generally a value that increases as the difference between the cylinder-by-cylinder air-fuel ratios increases.
  • This minimum value is generally a value that decreases as the difference between the cylinder-by-cylinder air-fuel ratios increases.
  • the unit combustion cycle period is “necessary for each combustion stroke to be completed in all cylinders exhausting exhaust gas reaching the air-fuel ratio sensor (that is, the at least two cylinders). This is the period during which the crank angle elapses.
  • the imbalance determining means compares the acquired imbalance determination parameter with a predetermined imbalance determination threshold, and based on the result of the comparison, "whether an air-fuel ratio imbalance state has occurred or not is determined. Is determined. For example, if the imbalance determination parameter is a value that increases as the difference between the cylinder-by-cylinder air-fuel ratios increases, the imbalance determination means has the imbalance determination parameter larger than the imbalance determination threshold. At this time, it is determined that an air-fuel ratio imbalance state between cylinders has occurred. Alternatively, if the imbalance determination parameter is a value that decreases as the difference between the cylinder-by-cylinder air-fuel ratios increases, the imbalance determination means has the imbalance determination parameter smaller than the imbalance determination threshold. At this time, it is determined that an air-fuel ratio imbalance state between cylinders has occurred. This determination is also referred to as “imbalance determination”. In other words, the imbalance determination means performs imbalance determination.
  • the imbalance determination execution enable / disable determining means is configured to generate an influence of evaporated fuel gas when the evaporated fuel gas flowing into the intake passage changes the parameter for determining the imbalance more than a “predetermined allowable amount”. Whether or not a state has occurred is determined. Furthermore, the imbalance determination execution availability determination means executes the imbalance determination by prohibiting the acquisition of the imbalance determination parameter when it is determined that the evaporated fuel gas influence occurrence state has occurred. It is prohibited in practice or execution of the imbalance determination itself is prohibited. Prohibiting execution of the imbalance determination includes invalidating the result of the imbalance determination (not adopting it as a result of the formal imbalance determination). Further, the “predetermined allowable amount” is not necessarily a constant value.
  • the imbalance determination parameter is not acquired or the imbalance determination is not executed. Therefore, even though the injection characteristics of the fuel injection valve of a specific cylinder are greatly different from the injection characteristics of the fuel injection valves of other cylinders, the air-fuel ratio inter-cylinder imbalance state is caused by the influence of the evaporated fuel gas. It is possible to reduce the possibility of determining that no occurrence has occurred.
  • the determination device determines the “amount of fuel injected from each of the plurality of fuel injection valves” so that the air-fuel ratio represented by the output value of the air-fuel ratio sensor matches a predetermined target air-fuel ratio. It is desirable to provide feedback control means for correcting a certain fuel injection amount by “an air-fuel ratio feedback amount calculated based on the output value of the air-fuel ratio sensor and the target air-fuel ratio”.
  • the feedback control means includes “A correction amount that forms a part of the air-fuel ratio feedback amount”, and “the amount of air in the air-fuel mixture supplied to the respective combustion chambers of the two or more cylinders by the evaporated fuel gas flowing into the intake passage”
  • a correction amount for suppressing a change in the “fuel ratio” (that is, an “evaporated fuel gas purge correction amount”) is calculated based on an output value of the air-fuel ratio sensor;
  • the imbalance determination execution availability determination means includes: When the difference between the “evaporated fuel gas purge correction amount” and the “reference value of the evaporated fuel gas purge correction amount” is larger than a predetermined purge influence determination threshold, the evaporated fuel gas effect occurrence state occurs. It is preferred to be configured to determine that The “reference value of the evaporated fuel gas purge correction amount” is the value when the evaporated fuel gas purge correction amount “does not increase or decrease the fuel injection amount (value that is not corrected)”.
  • the imbalance determination parameter acquisition means includes It is preferable to include first parameter correction means for acquiring an imbalance determination parameter used for the imbalance determination by correcting the acquired imbalance determination parameter based on the evaporated fuel gas purge correction amount. It is effective that this correction is made when it is determined that the evaporated fuel gas influence occurrence state has not occurred.
  • the imbalance determination parameter used for imbalance determination is corrected by correcting the actually acquired imbalance determination parameter based on the actually calculated evaporated fuel gas purge correction amount. It is a value that is not affected by the evaporated fuel, and therefore can be corrected to a value that accurately represents the difference between the cylinder-by-cylinder air-fuel ratios based on the difference between the injection characteristics of each fuel injection valve. As a result, the air-fuel ratio imbalance among cylinders can be accurately determined.
  • the imbalance determining means is It is preferable to include first determination threshold correction means for correcting the imbalance determination threshold based on the evaporated fuel gas purge correction amount. It is effective that this correction is made when it is determined that the evaporated fuel gas influence occurrence state has not occurred.
  • the imbalance determination threshold is corrected based on the actually calculated evaporated fuel gas purge correction amount, the imbalance determination Even if the use parameter is influenced by the evaporated fuel, the imbalance determination threshold value is corrected to a value reflecting the effect of the evaporated fuel. As a result, when the difference between the air-fuel ratios for each cylinder based on the difference between the injection characteristics of each fuel injection valve reaches a predetermined value, it can be accurately determined that the air-fuel ratio imbalance among cylinders has occurred.
  • the fuel injection valve injects the fuel.
  • a portion of the fuel that has been deposited adheres to the intake passage component in a relatively large amount.
  • the fuel injected from the fuel injection valve whose “injection characteristic is a characteristic that injects a larger amount of fuel” is “the injection characteristic is normal. It adheres more to the intake passage component than the fuel injected from the fuel injection valve, which is the “characteristic”.
  • the injection characteristics of the fuel injection valves of a specific cylinder are greatly different from the injection characteristics of the fuel injection valves of other cylinders. Nevertheless, the change range of the imbalance determination parameter is small, and it may be determined that the air-fuel ratio imbalance among cylinders does not occur due to the influence of the fuel adhesion amount.
  • the imbalance determination execution availability determination means includes: It is determined whether the warm-up state of the engine has reached a predetermined warm-up state, and when it is determined that the warm-up state of the engine has not reached the predetermined warm-up state, the imbalance determination It is preferable that the acquisition of the parameters for use is prohibited or the execution of the imbalance determination is prohibited.
  • the imbalance determination execution availability determination means “Warm-up state parameters that increase as the engine warm-up state proceeds (for example, cooling water temperature and cooling water temperature of the engine)” are acquired, and the acquired warm-up state parameter is a predetermined warm-up state.
  • the acquired warm-up state parameter is a predetermined warm-up state.
  • it may be configured to determine that the warm-up state of the engine has not reached the predetermined warm-up state.
  • the imbalance determination parameter acquisition means includes It is desirable to include second parameter correction means for acquiring an imbalance determination parameter used for the imbalance determination by correcting the acquired imbalance determination parameter based on the acquired warm-up state parameter. It is effective that this correction is made when the acquired warm-up state parameter is larger than the warm-up state threshold.
  • the imbalance determination parameter is a value that is not affected by the fuel adhesion amount, and thus a value that accurately represents the difference between the air-fuel ratios for each cylinder based on the difference between the injection characteristics of each fuel injection valve. , Can be corrected. As a result, the air-fuel ratio imbalance among cylinders can be accurately determined.
  • the imbalance determining means is It is preferable to include a second determination threshold correction unit that corrects the imbalance determination threshold based on the warm-up state parameter. It is effective that this correction is made when the acquired warm-up state parameter is larger than the warm-up state threshold.
  • the imbalance determination threshold is corrected based on the actually acquired warm-up condition parameter. Even if the parameter is affected by the fuel adhesion amount, the imbalance determination threshold value is corrected to a value reflecting the effect of the fuel adhesion amount. As a result, when the difference between the air-fuel ratios for each cylinder based on the difference between the injection characteristics of each fuel injection valve reaches a predetermined value, it can be accurately determined that the air-fuel ratio imbalance among cylinders has occurred.
  • the “imbalance determination parameter” is determined based on the evaporated fuel gas purge correction amount and / or the warm-up state parameter without prohibiting acquisition of the imbalance determination parameter or prohibiting execution of the imbalance determination. And / or the imbalance determination threshold value ”may be corrected. According to this, as is clear from the above description, whether or not an air-fuel ratio imbalance state between cylinders due to the injection characteristics of the fuel injection valve has occurred is determined based on the evaporated fuel gas and / or fuel adhesion. Regardless, it can be performed accurately.
  • FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an internal combustion engine to which an air-fuel ratio imbalance among cylinders determination device according to each embodiment of the present invention is applied.
  • FIG. 2 is a schematic plan view of the engine shown in FIG.
  • FIG. 3 is a partial schematic perspective view (perspective view) of the air-fuel ratio sensor (upstream air-fuel ratio sensor) shown in FIGS. 1 and 2.
  • FIG. 4 is a partial cross-sectional view of the air-fuel ratio sensor shown in FIGS. 1 and 2.
  • 5A to 5C are schematic cross-sectional views of the air-fuel ratio detection element provided in the air-fuel ratio sensor shown in FIGS.
  • FIG. 6 is a graph showing the relationship between the air-fuel ratio of exhaust gas and the limit current value of the air-fuel ratio sensor.
  • FIG. 7 is a graph showing the relationship between the air-fuel ratio of exhaust gas and the output value of the air-fuel ratio sensor.
  • FIG. 8 is a graph showing the relationship between the air-fuel ratio of exhaust gas and the output value of the downstream air-fuel ratio sensor shown in FIGS. 1 and 2.
  • FIG. 9 is a time chart showing the behavior of each value related to the imbalance determination parameter when the air-fuel ratio imbalance state between cylinders occurs and when the same state does not occur.
  • FIG. 10 is a flowchart showing a routine executed by the CPU of the air-fuel ratio imbalance among cylinders determination device (first determination device) according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a flowchart showing a routine executed by the CPU of the first determination apparatus.
  • FIG. 10 is a flowchart showing a routine executed by the CPU of the air-fuel ratio imbalance among cylinders determination device (first determination device) according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a flowchart showing a routine executed by the CPU
  • FIG. 12 is a flowchart showing a routine executed by the CPU of the first determination apparatus.
  • FIG. 13 is a flowchart showing a routine executed by the CPU of the first determination apparatus.
  • FIG. 14 is a flowchart showing a routine executed by the CPU of the first determination apparatus.
  • FIG. 15 is a flowchart showing a routine executed by the CPU of the first determination apparatus.
  • FIG. 16 is a flowchart showing a routine executed by the CPU of the first determination apparatus.
  • FIG. 17 is a flowchart showing a routine executed by the CPU of the first determination apparatus.
  • FIG. 18 is a flowchart showing a routine executed by the CPU of the air-fuel ratio imbalance among cylinders determination device (second determination device) according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 is a flowchart showing a routine executed by the CPU of the air-fuel ratio imbalance among cylinders determination device (second determination device) according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 is a flowchart showing
  • FIG. 19 is a table referred to by the CPU of the second determination apparatus.
  • FIG. 20 is a flowchart showing a routine executed by the CPU of the air-fuel ratio imbalance among cylinders determination device (third determination device) according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 21 is a lookup table referred to by the CPU of the third determination apparatus.
  • FIG. 22 is a flowchart showing a routine executed by the CPU of the air-fuel ratio imbalance among cylinders determination apparatus (fourth determination apparatus and fifth determination apparatus) according to the fourth and fifth embodiments of the present invention.
  • FIG. 23 is a flowchart showing a routine executed by the CPU of the air-fuel ratio imbalance among cylinders determination device (sixth determination device) according to the sixth embodiment of the present invention.
  • FIG. 20 is a flowchart showing a routine executed by the CPU of the air-fuel ratio imbalance among cylinders determination device (third determination device) according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 21 is a lookup table referred to
  • FIG. 24 is a flowchart showing a routine executed by the CPU of the air-fuel ratio imbalance among cylinders determination device (seventh determination device) according to the seventh embodiment of the present invention.
  • FIG. 25 is a lookup table referred to by the CPU of the seventh determination apparatus.
  • FIG. 26 is a flowchart showing a routine executed by the CPU of the air-fuel ratio imbalance among cylinders determination apparatus (eighth determination apparatus) according to the eighth embodiment of the present invention.
  • FIG. 27 is a lookup table referred to by the CPU of the eighth determination apparatus.
  • FIG. 28 is a flowchart showing a routine executed by the CPU of the air-fuel ratio imbalance among cylinders determination device (ninth determination device) according to the ninth embodiment of the present invention.
  • FIG. 29 is a lookup table referred to by the CPU of the ninth determination apparatus.
  • This determination device is part of an air-fuel ratio control device that controls the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the internal combustion engine (the air-fuel ratio of the engine), and is also a fuel injection amount control device that controls the fuel injection amount. .
  • the determination device obtains a value (air-fuel ratio change rate instruction amount) corresponding to a time differential value (detected air-fuel ratio change rate) of the air-fuel ratio (detected air-fuel ratio) represented by the output value of the air-fuel ratio sensor. It is acquired as an imbalance determination parameter, and the air-fuel ratio imbalance determination between cylinders is executed using the imbalance determination parameter.
  • the imbalance determination parameter is a parameter that increases as the degree of imbalance between the air-fuel ratios of the air-fuel mixture supplied to each of at least two or more cylinders where exhaust gas reaches the air-fuel ratio sensor increases. Any parameter calculated based on the output value of the fuel ratio sensor may be used, and the parameter is not limited to a value corresponding to the detected air-fuel ratio change rate.
  • the imbalance determination parameter includes the locus length of the output value of the air-fuel ratio sensor, and the value obtained by converting the output value of the air-fuel ratio sensor into the air-fuel ratio.
  • the detected air-fuel ratio trajectory length is a value corresponding to the rate of change of the "air-fuel ratio sensor output value or detected air-fuel ratio" (the second-order differential value of the air-fuel ratio sensor output value with respect to time, or the air-fuel ratio sensor Or the maximum value of “the output value of the air-fuel ratio sensor or the detected air-fuel ratio” during the unit combustion cycle period, or the like.
  • the imbalance determination parameters are at least two or more at which exhaust gas reaches the air-fuel ratio sensor, such as the reciprocal number of these parameters and the minimum value of “the output value of the air-fuel ratio sensor or the detected air-fuel ratio” during the unit combustion cycle period. It may be a parameter that decreases as the degree of imbalance between the air-fuel ratios of the air-fuel mixture supplied to each of the cylinders increases.
  • FIG. 1 shows a system in which a determination device according to the first embodiment (hereinafter also referred to as “first determination device”) is applied to a 4-cycle, spark ignition type, multi-cylinder (in-line 4-cylinder) internal combustion engine 10.
  • first determination device a determination device according to the first embodiment
  • FIG. 1 shows only a cross section of a specific cylinder, but the other cylinders have the same configuration.
  • the internal combustion engine 10 includes a cylinder block portion 20 including a cylinder block, a cylinder block lower case, an oil pan, and the like, a cylinder head portion 30 fixed on the cylinder block portion 20, and a gasoline mixture to the cylinder block portion 20.
  • An intake system 40 for supplying and an exhaust system 50 for releasing exhaust gas from the cylinder block unit 20 to the outside are included.
  • the cylinder block unit 20 includes a cylinder 21, a piston 22, a connecting rod 23, and a crankshaft 24.
  • the piston 22 reciprocates in the cylinder 21, and the reciprocating motion of the piston 22 is transmitted to the crankshaft 24 through the connecting rod 23, whereby the crankshaft 24 rotates.
  • the wall surface of the cylinder 21 and the upper surface of the piston 22 form a combustion chamber 25 together with the lower surface of the cylinder head portion 30.
  • the cylinder head portion 30 includes an intake port 31 communicating with the combustion chamber 25, an intake valve 32 that opens and closes the intake port 31, an intake camshaft that drives the intake valve 32, and continuously changes the phase angle of the intake camshaft.
  • a variable exhaust timing control device 36 that continuously changes the phase angle of the exhaust camshaft, an actuator 36a of the variable exhaust timing control device 36, a spark plug 37, and an igniter 38 that includes an ignition coil that generates a high voltage applied to the spark plug 37.
  • intake fuel A fuel injection valve for injecting the over preparative 31 (fuel injector, fuel injection means, fuel supply means) 39.
  • One fuel injection valve 39 is provided for each combustion chamber 25 of each cylinder.
  • the fuel injection valve 39 is provided in the intake port 31.
  • the fuel injection valve 39 injects “the fuel of the indicated fuel injection amount included in the injection instruction signal” into the corresponding intake port 31 when it is normal.
  • each of the plurality of cylinders includes the fuel injection valve 39 that supplies fuel independently of the other cylinders.
  • the intake system 40 includes an intake manifold 41, an intake pipe 42, an air filter 43, and a throttle valve 44.
  • the intake manifold 41 includes a plurality of branch portions 41a and a surge tank 41b. One end of each of the plurality of branch portions 41 a is connected to each of the plurality of intake ports 31. The other ends of the plurality of branch portions 41a are connected to the surge tank 41b. One end of the intake pipe 42 is connected to the surge tank 41b.
  • the air filter 43 is disposed at the other end of the intake pipe 42.
  • the throttle valve 44 is provided in the intake pipe 42 so that the opening cross-sectional area of the intake passage is variable. The throttle valve 44 is driven to rotate in the intake pipe 42 by a throttle valve actuator 44a made of a DC motor.
  • the internal combustion engine 10 has a fuel tank 45 that stores liquid gasoline fuel, a canister 46 that can store evaporated fuel generated in the fuel tank 45, and a gas containing the evaporated fuel is guided from the fuel tank 45 to the canister 46.
  • a control valve 49 is provided.
  • the fuel stored in the fuel tank 45 is supplied to the fuel injection valve 39 through the fuel pump 45a and the fuel supply pipe 45b.
  • the vapor collection pipe 47 and the purge flow path pipe 48 are provided with a purge passage (purge passage portion for supplying evaporated fuel gas to a collection portion (intake passage common to each cylinder) of the plurality of branch portions 41a of the intake manifold 41). ) ”.
  • the purge control valve 49 is configured to change the passage cross-sectional area of the purge passage pipe 48 by adjusting the opening degree (valve opening period) by a drive signal representing the duty ratio DPG which is an instruction signal.
  • the purge control valve 49 is configured to completely close the purge passage pipe 48 when the duty ratio DPG is “0”. That is, the purge control valve 49 is arranged in the purge passage and is configured to change the opening degree in response to the instruction signal.
  • the canister 46 is a well-known charcoal canister.
  • the canister 46 has a housing formed with a tank port 46a connected to the vapor collection pipe 47, a purge port 46b connected to the purge flow path pipe 48, and an atmospheric port 46c exposed to the atmosphere. Prepare.
  • the canister 46 accommodates an adsorbent 46d for adsorbing evaporated fuel in its housing.
  • the canister 46 is configured to occlude evaporated fuel generated in the fuel tank 45 during a period in which the purge control valve 49 is completely closed. During the period when the purge control valve 49 is open, the canister 46 releases the stored evaporated fuel as evaporated fuel gas “through the purge passage pipe 48” to the surge tank 41b (the intake passage downstream of the throttle valve 44). It is like that. Thereby, the evaporated fuel gas is supplied to each combustion chamber 25 through the intake passage of the engine 10. That is, when the purge control valve 49 is opened, the evaporated fuel gas purge (or evaporation purge for short) is performed.
  • the exhaust system 50 includes an exhaust manifold 51 including a plurality of branches connected at one end to the exhaust port 34 of each cylinder, and the other ends of the plurality of branches of the exhaust manifold 51 and all the branches are gathered.
  • the exhaust pipe 52 connected to the collecting portion (the exhaust collecting portion of the exhaust manifold 51), the upstream catalyst 53 provided in the exhaust pipe 52, and the exhaust pipe 52 downstream of the upstream catalyst 53. And a downstream catalyst (not shown).
  • the exhaust port 34, the exhaust manifold 51, and the exhaust pipe 52 constitute an exhaust passage. In this way, the upstream catalyst 53 is disposed in the “portion on the downstream side of the exhaust collecting portion where the exhaust gas discharged from all the combustion chambers 25 (at least two combustion chambers) collects” in the exhaust passage. ing.
  • Each of the upstream side catalyst 53 and the downstream side catalyst is a so-called three-way catalyst device (exhaust purification catalyst) carrying an active component made of a noble metal such as platinum.
  • Each catalyst has a function of oxidizing unburned components such as HC, CO, and H2 and reducing nitrogen oxides (NOx) when the air-fuel ratio of the gas flowing into each catalyst is the stoichiometric air-fuel ratio. This function is also called a catalyst function.
  • each catalyst has an oxygen storage function for storing (storing) oxygen, and even if the air-fuel ratio shifts from the stoichiometric air-fuel ratio by this oxygen storage function, unburned components and nitrogen oxides can be purified. .
  • This oxygen storage function is provided by ceria (CeO2) supported on the catalyst.
  • the engine 10 is provided with an exhaust gas recirculation system.
  • the exhaust gas recirculation system includes an exhaust gas recirculation pipe 54 that forms an external EGR passage, and an EGR valve 55.
  • One end of the exhaust gas recirculation pipe 54 is connected to a collecting portion of the exhaust manifold 51.
  • the other end of the exhaust gas recirculation pipe 54 is connected to the surge tank 41b.
  • the EGR valve 55 is disposed in the exhaust gas recirculation pipe 54.
  • the EGR valve 55 incorporates a DC motor as a drive source.
  • the EGR valve 55 changes the valve opening degree in response to a duty ratio DEGR that is an instruction signal to the DC motor, thereby changing the passage cross-sectional area of the exhaust gas recirculation pipe 54.
  • this system includes a hot-wire air flow meter 61, a throttle position sensor 62, a water temperature sensor 63, a crank position sensor 64, an intake cam position sensor 65, an exhaust cam position sensor 66, an upstream air-fuel ratio sensor 67, and a downstream air-fuel ratio sensor. 68 and an accelerator opening sensor 69.
  • the air flow meter 61 outputs a signal corresponding to the mass flow rate (intake air flow rate) Ga of intake air flowing in the intake pipe 42.
  • the throttle position sensor 62 detects the opening degree of the throttle valve 44 (throttle valve opening degree) and outputs a signal representing the throttle valve opening degree TA.
  • the water temperature sensor 63 detects the temperature of the cooling water of the internal combustion engine 10 and outputs a signal representing the cooling water temperature THW.
  • the crank position sensor 64 outputs a signal having a narrow pulse every time the crankshaft 24 rotates 10 °, and a wide pulse every time the crankshaft 24 rotates 360 °. This signal is converted into an engine speed NE by an electric control device 70 described later.
  • the intake cam position sensor 65 outputs one pulse every time the intake cam shaft rotates 90 degrees, 90 degrees, and 180 degrees from a predetermined angle.
  • the electric control device 70 described later acquires an absolute crank angle CA based on the compression top dead center of the reference cylinder (for example, the first cylinder) based on signals from the crank position sensor 64 and the intake cam position sensor 65. It has become.
  • This absolute crank angle CA is set to “0 ° crank angle” at the compression top dead center of the reference cylinder, and increases to 720 ° crank angle according to the rotation angle of the crank angle.
  • the exhaust cam position sensor 66 outputs one pulse every time the exhaust cam shaft rotates 90 degrees from a predetermined angle, then 90 degrees, and then 180 degrees.
  • the upstream air-fuel ratio sensor 67 (the air-fuel ratio sensor in the present invention) includes a collecting portion HK (exhaust collecting portion) of the exhaust manifold 51, an upstream catalyst 53, as shown in FIG. Is disposed in “any one of the exhaust manifold 51 and the exhaust pipe 52 (that is, the exhaust passage)”.
  • the upstream side air-fuel ratio sensor 67 is disclosed in, for example, “Limit current type wide area air-fuel ratio including diffusion resistance layer” disclosed in JP-A-11-72473, JP-A-2000-65782, JP-A-2004-69547, and the like. Sensor ".
  • the upstream air-fuel ratio sensor 67 has an air-fuel ratio detection element 67a, an outer protective cover 67b, and an inner protective cover 67c.
  • the outer protective cover 67b is a hollow cylindrical body made of metal.
  • the outer protective cover 67b accommodates the inner protective cover 67c so as to cover the inner protective cover 67c.
  • the outer protective cover 67b has a plurality of inflow holes 67b1 on its side surface.
  • the inflow hole 67b1 is a through hole for allowing exhaust gas (exhaust gas outside the outer protective cover 67b) EX flowing in the exhaust passage to flow into the outer protective cover 67b.
  • the outer protective cover 67b has an outflow hole 67b2 on the bottom surface for allowing the exhaust gas inside the outer protective cover 67b to flow out (exhaust passage).
  • the inner protective cover 67c is a hollow cylindrical body made of metal and having a diameter smaller than that of the outer protective cover 67b.
  • the inner protective cover 67c accommodates the air-fuel ratio detection element 67a inside so as to cover the air-fuel ratio detection element 67a.
  • the inner protective cover 67c has a plurality of inflow holes 67c1 on its side surface.
  • the inflow hole 67c1 is a through hole for allowing exhaust gas flowing into the “space between the outer protective cover 67b and the inner protective cover 67c” through the inflow hole 67b1 of the outer protective cover 67b to flow into the inner protective cover 67c. is there.
  • the inner protective cover 67c has an outflow hole 67c2 for allowing the exhaust gas inside the inner protective cover 67c to flow out to the outside.
  • the air-fuel ratio detection element 67a includes a solid electrolyte layer 671, an exhaust gas side electrode layer 672, an atmosphere side electrode layer 673, a diffusion resistance layer 674, a partition wall Part 675.
  • the solid electrolyte layer 671 is an oxygen ion conductive oxide sintered body.
  • the solid electrolyte layer 671 is a “stabilized zirconia element” in which CaO as a stabilizer is dissolved in ZrO 2 (zirconia).
  • the solid electrolyte layer 671 exhibits well-known “oxygen battery characteristics” and “oxygen pump characteristics” when its temperature is equal to or higher than the activation temperature.
  • the exhaust gas side electrode layer 672 is made of a noble metal having high catalytic activity such as platinum (Pt).
  • the exhaust gas side electrode layer 672 is formed on one surface of the solid electrolyte layer 671.
  • the exhaust gas side electrode layer 672 is formed by chemical plating or the like so as to have sufficient permeability (that is, in a porous shape).
  • the atmosphere side electrode layer 673 is made of a noble metal having high catalytic activity such as platinum (Pt).
  • the atmosphere-side electrode layer 673 is formed on the other surface of the solid electrolyte layer 671 so as to face the exhaust gas-side electrode layer 672 with the solid electrolyte layer 671 interposed therebetween.
  • the atmosphere-side electrode layer 673 is formed to have sufficient permeability (that is, in a porous shape) by chemical plating or the like.
  • the diffusion resistance layer (diffusion limiting layer) 674 is made of a porous ceramic (heat-resistant inorganic substance).
  • the diffusion resistance layer 674 is formed by, for example, a plasma spraying method or the like so as to cover the outer surface of the exhaust gas side electrode layer 672.
  • the partition wall 675 is made of alumina ceramic that is dense and impermeable to gas.
  • the partition wall 675 is configured to form an “atmosphere chamber 676” that is a space for accommodating the atmosphere-side electrode layer 673. The atmosphere is introduced into the atmosphere chamber 676.
  • a power source 677 is connected to the upstream air-fuel ratio sensor 67.
  • the power source 677 applies the voltage V so that the atmosphere side electrode layer 673 side has a high potential and the exhaust gas side electrode layer 672 has a low potential.
  • the upstream air-fuel ratio sensor 67 having such a structure has the diffusion resistance layer 674 when the air-fuel ratio of the exhaust gas is leaner than the stoichiometric air-fuel ratio.
  • the oxygen that passes through and reaches the exhaust gas side electrode layer 672 is ionized and passed through the atmosphere side electrode layer 673.
  • a current I flows from the positive electrode to the negative electrode of the power supply 677.
  • the magnitude of the current I is proportional to the concentration of oxygen (oxygen partial pressure, exhaust gas air-fuel ratio) reaching the exhaust gas side electrode layer 672 when the voltage V is set to a predetermined value Vp or more, as shown in FIG. It becomes a constant value.
  • the upstream air-fuel ratio sensor 67 outputs a value obtained by converting this current (that is, the limit current Ip) into a voltage as an output value Vabyfs.
  • the upstream air-fuel ratio sensor 67 detects oxygen present in the atmospheric chamber 676. Is ionized to be led to the exhaust gas side electrode layer 672, and unburned substances (HC, CO, H2 and the like) reaching the exhaust gas side electrode layer 672 through the diffusion resistance layer 674 are oxidized. As a result, the current I flows from the negative electrode of the power supply 677 to the positive electrode. As shown in FIG. 5C, when the air-fuel ratio of the exhaust gas is an air-fuel ratio richer than the stoichiometric air-fuel ratio, the upstream air-fuel ratio sensor 67 detects oxygen present in the atmospheric chamber 676. Is ionized to be led to the exhaust gas side electrode layer 672, and unburned substances (HC, CO, H2 and the like) reaching the exhaust gas side electrode layer 672 through the diffusion resistance layer 674 are oxidized. As a result, the current I flows from the negative electrode of the power supply 677 to the positive electrode. As shown in FIG.
  • the magnitude of the current I is also proportional to the concentration of unburned matter (that is, the air-fuel ratio of the exhaust gas) reaching the exhaust gas side electrode layer 672 when the voltage V is set to a predetermined value Vp or more. It becomes a constant value.
  • the upstream air-fuel ratio sensor 67 outputs a value obtained by converting this current (that is, the limit current Ip) into a voltage as an output value Vabyfs.
  • the air-fuel ratio detection element 67a flows through the position where the upstream air-fuel ratio sensor 67 is disposed, and passes through the inlet hole 67b1 of the outer protective cover 67b and the inlet hole 67c1 of the inner protective cover 67c.
  • An output value Vabyfs corresponding to the air-fuel ratio (upstream air-fuel ratio abyfs, detected air-fuel ratio abyfs) of the gas passing through and reaching the air-fuel ratio detecting element 67a is output as “air-fuel ratio sensor output”.
  • the output value Vabyfs increases as the air-fuel ratio of the gas reaching the air-fuel ratio detection element 67a increases (lean). That is, the output value Vabyfs is substantially proportional to the air-fuel ratio of the exhaust gas that has reached the air-fuel ratio detection element 67a.
  • the electric control device 70 stores the air-fuel ratio conversion table (map) Mapyfs shown in FIG. 7, and applies the output value Vabyfs of the air-fuel ratio sensor 67 to the air-fuel ratio conversion table Mapyfs, so The fuel ratio abyfs is detected (that is, the detected air-fuel ratio abyfs is acquired).
  • the upstream air-fuel ratio sensor 67 is located outside either the exhaust manifold 51 or the exhaust pipe 52 at a position between a collection portion (exhaust collection portion HK) of a plurality of branches of the exhaust manifold 51 and the upstream catalyst 53.
  • the protective cover 67b is disposed so as to be exposed.
  • the air-fuel ratio sensor 67 has a bottom surface of the protective cover (67b, 67c) parallel to the flow of the exhaust gas EX, and the protective cover (67b, 67c).
  • the central axis CC is disposed in the exhaust passage so as to be orthogonal to the flow of the exhaust gas EX.
  • the exhaust gas EX flowing through the exhaust passage passes through the inflow hole 67b1 of the outer protective cover 67b and is located between the outer protective cover 67b and the inner protective cover 67c as shown by the arrow Ar1 in FIGS. Inflow.
  • the exhaust gas passes through the “inflow hole 67c1 of the inner protective cover 67c” as shown by the arrow Ar2 and flows into the “inside of the inner protective cover 67c”, and then reaches the air-fuel ratio detection element 67a.
  • the exhaust gas flows out into the exhaust passage through the “outflow hole 67c2 of the inner protective cover 67c and the outflow hole 67b2 of the outer protective cover 67b” as indicated by an arrow Ar3.
  • the flow rate of the exhaust gas inside the “outer protective cover 67b and the inner protective cover 67c” is the flow rate of the exhaust gas EX flowing in the vicinity of the outflow hole 67b2 of the outer protective cover 67b (hence, the intake air amount per unit time). It varies according to the air flow rate Ga). In other words, the time from “when the exhaust gas having a certain air-fuel ratio (first exhaust gas) reaches the inflow hole 67b1” until “when the first exhaust gas reaches the air-fuel ratio detection element 67a” is equal to the intake air flow rate Ga. Depends on the engine speed NE. This is also true when the upstream air-fuel ratio sensor 67 has only the inner protective cover 67c.
  • the downstream air-fuel ratio sensor 68 is the exhaust pipe 52 that is downstream of the upstream catalyst 53 and upstream of the downstream catalyst (that is, the upstream catalyst 53 and the downstream side). (Exhaust passage between catalyst).
  • the downstream air-fuel ratio sensor 68 is a known electromotive force type oxygen concentration sensor (a well-known concentration cell type oxygen concentration sensor using stabilized zirconia).
  • the downstream air-fuel ratio sensor 68 is an air-fuel ratio of a gas to be detected that is a gas flowing in a portion of the exhaust passage where the downstream air-fuel ratio sensor 68 is disposed (that is, outflow from the upstream catalyst 53 and downstream).
  • the output value Voxs is generated in accordance with the air-fuel ratio of the gas flowing into the catalyst, and thus the temporal average value of the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the engine.
  • the output value Voxs becomes the maximum output value max (for example, about 0.9 V) when the air-fuel ratio of the detected gas is richer than the stoichiometric air-fuel ratio, and the air-fuel ratio of the detected gas is When the air-fuel ratio is leaner than the stoichiometric air-fuel ratio, the minimum output value min (for example, about 0.1 V) is obtained.
  • the air-fuel ratio of the gas to be detected is the stoichiometric air-fuel ratio
  • a voltage Vst approximately between the maximum output value max and the minimum output value min. (Intermediate voltage Vst, for example, about 0.5 V).
  • the output value Voxs suddenly changes from the maximum output value max to the minimum output value min when the air-fuel ratio of the gas to be detected changes from an air-fuel ratio richer than the stoichiometric air-fuel ratio to a lean air-fuel ratio.
  • the air-fuel ratio of the detection gas changes from an air-fuel ratio leaner than the stoichiometric air-fuel ratio to a rich air-fuel ratio, it suddenly changes from the minimum output value min to the maximum output value max.
  • the accelerator opening sensor 69 shown in FIG. 1 outputs a signal representing the operation amount Accp of the accelerator pedal 81 operated by the driver.
  • the electrical control device 70 is connected to each other by a bus “a CPU 71, a ROM 72 that stores a program executed by the CPU 71, a table (map, function), constants, and the like in advance, and a RAM 73 that the CPU 71 temporarily stores data as necessary. , And an interface 75 including a backup RAM 74 and an AD converter.
  • the backup RAM 74 is supplied with electric power from a battery mounted on the vehicle regardless of the position of an ignition key switch (not shown) of the vehicle on which the engine 10 is mounted (any one of an off position, a start position, an on position, etc.). It is like that.
  • the backup RAM 74 stores data (data is written) in accordance with an instruction from the CPU 71 and holds (stores) the data so that the data can be read.
  • the backup RAM 74 cannot retain data when power supply from the battery is interrupted, for example, when the battery is removed from the vehicle. Therefore, when the power supply to the backup RAM 74 is resumed, the CPU 71 initializes (sets to a default value) data to be held in the backup RAM 74.
  • the interface 75 is connected to the sensors 61 to 69, and supplies signals from these sensors to the CPU 71. Further, the interface 75 is provided with an actuator 33a of the variable intake timing control device 33, an actuator 36a of the variable exhaust timing control device 36, an igniter 38 of each cylinder, and a fuel injection valve provided corresponding to each cylinder in response to an instruction from the CPU 71. 39, a drive signal (instruction signal) is sent to the throttle valve actuator 44a, the purge control valve 49, the EGR valve 55, and the like. The electric control device 70 sends an instruction signal to the throttle valve actuator 44a so that the throttle valve opening degree TA increases as the acquired accelerator pedal operation amount Accp increases.
  • the air-fuel ratio imbalance determination between cylinders in the present invention determines whether or not the non-uniformity of the air-fuel ratio between cylinders exceeds a warning required value due to the change in the characteristics of the fuel injection valve 39.
  • the first determination device or the like determines whether or not there is an “imbalance unacceptable in terms of emission” between the air-fuel ratios for each cylinder due to the change in the characteristics of the fuel injection valve 39, that is, It is determined whether or not an air-fuel ratio imbalance among cylinders has occurred.
  • the first determination device or the like “the air-fuel ratio represented by the output value Vabyfs of the air-fuel ratio sensor 67 (that is, the output value Vabyfs and the air-fuel ratio conversion table shown in FIG. 7).
  • Detected air-fuel ratio abyfs obtained from Mapbyfs "" change amount per unit time (constant sampling time ts) "is acquired.
  • the “change amount per unit time of the detected air-fuel ratio abyfs” is said to be the time differential value d (abyfs) / dt of the detected air-fuel ratio abyfs when the unit time is an extremely short time of about 4 milliseconds, for example. You can also Therefore, the “change amount per unit time of the detected air-fuel ratio abyfs” is also referred to as “detected air-fuel ratio change rate ⁇ AF”.
  • a cylinder to which an air-fuel mixture having an air-fuel ratio deviating from the air-fuel ratio (substantially theoretical air-fuel ratio) supplied to the remaining cylinders is also referred to as an “imbalance cylinder”.
  • the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the imbalance cylinder is also referred to as “the air-fuel ratio of the imbalance cylinder”.
  • the remaining cylinders are also referred to as “non-imbalance cylinders” or “normal cylinders”.
  • the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the non-imbalance cylinder is also referred to as “the air-fuel ratio of the non-imbalance cylinder” or “the air-fuel ratio of the normal cylinder”.
  • the exhaust gas from each cylinder reaches the air-fuel ratio sensor 67 in the ignition order (hence, the exhaust order).
  • the air-fuel ratios of the exhaust gases exhausted from each cylinder and reach the air-fuel ratio sensor 67 are substantially the same. Therefore, the detected air-fuel ratio abyfs expressed by the output value Vabyfs of the air-fuel ratio sensor 67 when the air-fuel ratio imbalance state between cylinders does not occur is, for example, as shown by the broken line C1 in FIG. Change. That is, when the air-fuel ratio imbalance among cylinders does not occur, the waveform of the output value Vabyfs of the air-fuel ratio sensor 67 is substantially flat. For this reason, as indicated by the broken line C3 in FIG. 9C, when the air-fuel ratio imbalance among cylinders does not occur, the absolute value of the detected air-fuel ratio change rate ⁇ AF is small.
  • the “characteristic of the fuel injection valve 39 that injects fuel into a specific cylinder (for example, the first cylinder)” becomes “a characteristic of injecting fuel larger than the instructed fuel injection amount (instructed injection amount)”.
  • the air-fuel ratio imbalance state between cylinders rich deviation imbalance state
  • the air-fuel ratio of the exhaust gas of the specific cylinder The air-fuel ratio of the imbalance cylinder and the air-fuel ratio of the exhaust gas other than the specific cylinder (the air-fuel ratio of the non-imbalance cylinder) are greatly different.
  • the detected air-fuel ratio abyfs when the rich shift imbalance state occurs is 720 ° crank angle in the case of a 4-cylinder, 4-cycle engine, for example, as shown by the solid line C2 in FIG. It fluctuates greatly every time (crank angle required for completing one combustion stroke in all cylinders exhausting exhaust gas reaching one air-fuel ratio sensor 67). Therefore, as shown by the solid line C4 in FIG. 9C, when the air-fuel ratio imbalance among cylinders is occurring, the absolute value of the detected air-fuel ratio change rate ⁇ AF becomes large.
  • the detected air-fuel ratio abyfs greatly fluctuates as the air-fuel ratio of the imbalance cylinder deviates from the air-fuel ratio of the non-imbalance cylinder.
  • the detected air-fuel ratio abyfs when the magnitude of the difference between the air-fuel ratio of the imbalance cylinder and the air-fuel ratio of the non-imbalance cylinder is the first value changes as indicated by a solid line C2 in FIG.
  • the detected air-fuel ratio abyfs when the magnitude of the difference between the air-fuel ratio of the imbalance cylinder and the air-fuel ratio of the non-imbalance cylinder is “a second value larger than the first value” is shown in FIG.
  • the first determination device or the like indicates that “the air-fuel ratio change rate instruction amount that changes in accordance with the detected air-fuel ratio change rate ⁇ AF (for example, the absolute value of the detected air-fuel ratio change rate ⁇ AF obtained every time the sampling time ts elapses). , The average value of the absolute values of the plurality of detected air-fuel ratio change rates ⁇ AF and the maximum value of the absolute values of the detected air-fuel ratio change rates ⁇ AF, etc.) The air-fuel ratio imbalance among cylinders is determined by comparing the reference threshold value. It should be noted that “a value representing a change in the output value Vabyfs or the detected air-fuel ratio abyfs” like the detected air-fuel ratio change rate ⁇ AF is also referred to as an air-fuel ratio fluctuation index amount AFD.
  • the detected air-fuel ratio change rate ⁇ AF is less affected by the engine speed NE than the locus length of the detected air-fuel ratio abyfs.
  • the air-fuel ratio of the imbalance cylinder is richer than the air-fuel ratio of the non-imbalance cylinder.
  • the air-fuel ratio of the exhaust gas in contact with the air-fuel ratio detection element 67a is an exhaust gas in which “exhaust gas newly reaching the air-fuel ratio detection element 67a” and “exhaust gas already present in the vicinity of the air-fuel ratio detection element 67a” are mixed.
  • the air-fuel ratio becomes.
  • the flow rate of the exhaust gas inside the “outer protective cover 67b and the inner protective cover 67c” is the flow rate of the exhaust gas EX flowing in the vicinity of the outflow hole 67b2 of the outer protective cover 67b (that is, the intake air flow rate Ga).
  • it does not change according to the engine speed NE.
  • the air-fuel ratio detection element 67a when the exhaust gas from the non-imbalance cylinder is present around the air-fuel ratio detection element 67a, if the exhaust gas from the imbalance cylinder starts to reach the air-fuel ratio detection element 67a, then the air-fuel ratio detection element 67a.
  • the air-fuel ratio of the exhaust gas that contacts (reaches) decreases at “the rate of change that increases as the intake air flow rate Ga increases”. Therefore, the detected air-fuel ratio change rate ⁇ AF has a large negative value.
  • the air-fuel ratio detection element 67a when the exhaust gas from the imbalance cylinder is present around the air-fuel ratio detection element 67a, if the exhaust gas from the non-imbalance cylinder starts to reach the air-fuel ratio detection element 67a, then the air-fuel ratio detection element 67a.
  • the air-fuel ratio of the exhaust gas in contact with the gas increases at “the rate of change that increases as the intake air flow rate Ga increases”. Therefore, the detected air-fuel ratio change rate ⁇ AF is a positive value having a large absolute value.
  • the larger the engine speed NE the smaller the time interval (ie, the air-fuel ratio fluctuation period) at which the exhaust gas from the imbalance cylinder starts to reach the inflow hole 67b1.
  • the flow rate of the exhaust gas flowing through the outer protective cover 67b and the inner protective cover 67c is determined by the flow rate of the exhaust gas EX flowing through the exhaust passage, but is not affected by the engine rotational speed NE. Accordingly, even if the engine speed NE changes, the detected air-fuel ratio change rate ⁇ AF does not change unless the intake air flow rate Ga changes.
  • the first determination device or the like acquires the air-fuel ratio change rate instruction amount that changes according to the detected air-fuel ratio change rate ⁇ AF as one of the “imbalance determination parameters”, and the air-fuel ratio change rate instruction It is determined whether or not the amount is greater than or equal to the “threshold for imbalance determination that does not depend on the engine rotational speed NE”. It is determined that the fuel-fuel ratio imbalance state between cylinders has occurred. Therefore, the first determination device or the like can execute “accurate air-fuel ratio imbalance among cylinders” without accurately setting an imbalance determination threshold value for each engine speed NE. The first determination device and the like can also acquire other imbalance determination parameters as will be described later.
  • evaporated fuel is generated in the fuel tank 45.
  • the evaporated fuel is adsorbed by the adsorbent 46 d of the canister 46.
  • the adsorbable amount of the adsorbent 46d has a limit. Therefore, the electric control device 70 opens the purge control valve 49 when a predetermined purge condition is satisfied, and causes the evaporated fuel adsorbed by the adsorbent 46d to flow into the intake passage of the engine 10 as evaporated fuel gas. That is, control (so-called “evaporation purge”) for supplying the evaporated fuel gas to all the combustion chambers 25 is executed.
  • the inventor determines that the influence of the evaporated fuel gas is the detected air-fuel ratio abyfs (therefore, the detected air-fuel ratio change rate ⁇ AF and the air-fuel ratio change rate instruction).
  • the imbalance determination parameter air-fuel ratio change rate instruction amount
  • the imbalance determination parameter does not accurately represent “the degree of air-fuel ratio imbalance among cylinders caused by the characteristic change of the fuel injection valve 39”. The knowledge that there was a fear was acquired.
  • the evaporated fuel gas purge is executed when the concentration of the evaporated fuel gas is very high, such as immediately after the engine 10 is started after parking in the hot sun, the influence appears in the air-fuel ratio for each cylinder.
  • the intake air amount G (unit is weight) is 400 ⁇ 14.7
  • the in-cylinder intake air amount of each cylinder is 1470 (unit is weight).
  • the first determination device or the like has a detected air-fuel ratio abyfs expressed by an output value Vabyfs of the air-fuel ratio sensor 67 (actually, a control air-fuel ratio abyfsc described later) matches a theoretical air-fuel ratio that is a target air-fuel ratio.
  • the air-fuel ratio feedback amount is calculated, and the command fuel injection amount given to the fuel injection valve of each cylinder is corrected by the air-fuel ratio feedback amount.
  • the total amount of fuel supplied to the entire engine 10 is 400.
  • the fuel injection amount of each fuel injection valve is as follows.
  • 25 100/4 (unit is weight) of fuel is supplied to each cylinder by the evaporated fuel gas. That is, the vaporized fuel gas is supplied in an amount corresponding to “25% of the fuel injection amount” per cylinder.
  • each fuel The fuel injection amount of the injection valve is as follows.
  • the characteristics of the fuel injection valve of a certain cylinder generate the same imbalance state (in the above example, the fuel injection valve of the first cylinder is more than the fuel injection valve of the other cylinders). Even if 40% more fuel is injected), there is an imbalance cylinder between when the evaporated fuel gas is not sucked into each cylinder and when the evaporated fuel gas is sucked into each cylinder.
  • the difference between the fuel injection amount of the fuel injection valve and the fuel injection amount of the fuel injection valve of the non-imbalance cylinder is different, and the amount of fuel supplied to the imbalance cylinder and the amount of fuel supplied to the non-imbalance cylinder And the difference is different.
  • the difference between the air-fuel ratio of the imbalance cylinder and the air-fuel ratio of the non-imbalance cylinder changes due to the evaporated fuel gas. Therefore, if it is determined based on the output of the air-fuel ratio sensor whether or not the air-fuel ratio imbalance among cylinders due to the change in the characteristics of the fuel injection valve has occurred without considering the influence of the evaporated fuel gas, the determination is made. There is a risk of mistakes.
  • the first determination device determines whether or not “a state in which the evaporated fuel gas flowing into the intake passage changes the imbalance determination parameter by a predetermined allowable amount or more (evaporated fuel gas influence occurrence state)” occurs. Determine. In other words, the first determination device determines whether or not the amount of fuel contained in the evaporated fuel gas flowing into the intake passage is larger than a predetermined threshold value, and determines the amount of fuel contained in the evaporated fuel gas flowing into the intake passage. When the amount is larger than a predetermined threshold amount, it is determined that the evaporated fuel gas influence occurrence state has occurred.
  • the first determination device determines that the evaporated fuel gas influence occurrence state has occurred, the first determination device prohibits the acquisition of the imbalance determination parameter or prohibits the execution of the air-fuel ratio imbalance determination itself. The execution of the air-fuel ratio imbalance among cylinders is substantially prohibited.
  • the first determination device permits acquisition of the imbalance determination parameter and execution of the air-fuel ratio imbalance among cylinders.
  • the first determination device calculates the purge correction amount based on the output value Vabyfs of the air-fuel ratio sensor 67.
  • This purge correction amount is a part of the feedback correction amount for making the air-fuel ratio calculated based on the output value Vabyfs of the air-fuel ratio sensor 67 coincide with the target air-fuel ratio (in this case, the theoretical air-fuel ratio). This amount is required to compensate (suppress) the change in the air-fuel ratio of the engine due to the gas purge.
  • the first determination device determines that “the evaporated fuel gas effect occurrence state has occurred. It is comprised so that it may determine with.
  • the CPU 71 performs the routine for calculating the commanded fuel injection amount Fi and the command for fuel injection shown in FIG. 10, and the crank angle of an arbitrary cylinder becomes a predetermined crank angle before the intake top dead center (for example, BTDC 90 ° CA). Each time, it is repeatedly executed for that cylinder (hereinafter also referred to as “fuel injection cylinder”).
  • the CPU 71 starts processing from step 1000, sequentially performs the processing of steps 1010 to 1030 described below, and proceeds to step 1040.
  • Step 1010 The CPU 71 obtains the current in-cylinder intake air amount Mc (k) by applying the “intake air flow rate Ga measured by the air flow meter 61 and the engine rotational speed NE” to the lookup table MapMc.
  • the table MapMc is a table that predefines the relationship between the “intake air flow rate Ga and engine rotational speed NE” and the “cylinder intake air amount Mc”. That is, step 1010 constitutes in-cylinder intake air amount acquisition means.
  • Step 1020 The CPU 71 reads out the main feedback learning value (main FB learning value) KG from the backup RAM 74.
  • the main FB learning value KG is separately obtained by a “main feedback learning routine” shown in FIG. 12 to be described later, and is stored in the backup RAM 74.
  • Step 1030 The CPU 71 obtains a basic fuel injection amount Fb (k) according to the following equation (1). That is, the CPU 71 obtains the basic fuel injection amount Fb (k) by dividing the cylinder intake air amount Mc (k) by the current upstream target air-fuel ratio abyfr. The upstream target air-fuel ratio abyfr is set to the stoichiometric air-fuel ratio stoich. The basic fuel injection amount Fb (k) is stored in the RAM 73 while corresponding to each intake stroke.
  • the upstream target air-fuel ratio abyfr may be set to a richer air-fuel ratio than the stoichiometric air-fuel ratio stoich in special cases such as during engine warm-up, during an increase after fuel cut recovery, and during an increase in catalyst overheating prevention.
  • Fb (k) Mc (k) / abyfr (1)
  • step 1040 the CPU 71 proceeds to step 1040 to determine whether or not the duty ratio DPG for determining an instruction signal (drive signal) to the purge control valve 49 is “0”.
  • the duty ratio DPG is determined by a routine described later.
  • the CPU 71 makes a “Yes” determination at step 1040 to sequentially perform the processing from step 1050 to step 1070 described below, and proceeds to step 1095 to end the present routine tentatively.
  • Step 1050 The CPU 71 sets the value of the purge correction coefficient (purge correction amount) FPG to “1”.
  • Step 1060 The CPU 71 corrects the basic fuel injection amount Fb (k) according to the following equation (2) to obtain a final fuel injection amount (indicated fuel injection amount, command injection amount) Fi.
  • Step 1070 The CPU 71 sends an instruction signal to the fuel injection valve 39 so as to inject the fuel of the indicated fuel injection amount Fi from the fuel injection valve 39 provided corresponding to the fuel injection cylinder.
  • the command fuel injection amount Fi is calculated by correcting the basic fuel injection amount Fb by the main feedback coefficient FAF, the purge correction coefficient FPG, and the like. If the fuel injection valve 39 is normal, the command fuel injection amount Fi is calculated. The fuel is injected into the fuel injection cylinder.
  • PGT is the target purge rate.
  • the target purge rate PGT is set to “parameter indicating the operating state of the engine 10” and “evaporation fuel gas concentration learning value FGPG update opportunity frequency (concentration learning value update opportunity frequency) CFGPG” described later. It is demanded based on.
  • the evaporative fuel gas concentration learning value FGPG is obtained by a routine shown in FIG.
  • the CPU 71 executes the processing of step 1060 and step 1070. Therefore, when the duty ratio DPG is not “0” (that is, when the evaporated fuel gas purge is executed), the basic fuel injection amount (Fb (k)) is corrected by the purge correction coefficient FPG. As is clear from the equation (2), the basic fuel injection amount (Fb (k)) is corrected by the main feedback coefficient FAF and the purge correction coefficient FPG. Both the main feedback coefficient FAF and the purge correction coefficient FPG are based on the output value Vabyfs of the upstream air-fuel ratio sensor 67, “the average air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the engine 10 is the theoretical air-fuel ratio (target air-fuel ratio). Is the amount of feedback required to match.
  • the purge correction coefficient FPG is “the air-fuel ratio determined based on the detected air-fuel ratio abyfs so that the average of the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the engine 10 matches the stoichiometric air-fuel ratio (target air-fuel ratio). Part of the "feedback amount”.
  • the CPU 71 repeatedly executes the main feedback amount calculation routine (main feedback control routine) shown in the flowchart of FIG. 11 at every elapse of a predetermined time (or following the processing of the routine of FIG. 10). Therefore, when the predetermined timing comes, the CPU 71 starts processing from step 1100 and proceeds to step 1105 to determine whether or not the main feedback control condition (upstream air-fuel ratio feedback control condition) is satisfied.
  • the main feedback control condition is, for example, not during fuel cut, the engine coolant temperature THW is equal to or higher than a first predetermined temperature, the load KL is equal to or lower than a predetermined value, and the upstream air-fuel ratio sensor 67 is activated. Sometimes true.
  • the load KL is a load factor (filling rate) KL in this example, and is calculated based on the following equation (4).
  • is the air density (unit is (g / l))
  • L is the displacement of the engine 10 (unit is (l))
  • 4 is the number of cylinders of the engine 10.
  • the load KL may be the in-cylinder intake air amount Mc, the throttle valve opening degree TA, the accelerator pedal operation amount Accp, and the like.
  • KL ⁇ Mc (k) / ( ⁇ ⁇ L / 4) ⁇ ⁇ 100 (%) (4)
  • step 1105 determines “Yes” in step 1105, sequentially performs the processing of steps 1110 to 1150 described below, and proceeds to step 1195. This routine is temporarily terminated.
  • Step 1110 The CPU 71 acquires a feedback control output value Vabyfc according to the following equation (5).
  • Vabyfs is an output value of the upstream air-fuel ratio sensor 67
  • Vafsfb is a sub-feedback amount calculated based on the output value Voxs of the downstream air-fuel ratio sensor 68
  • Vafsfbg is a learning value (sub-feedback amount).
  • FB learning value a learning value obtained at the present time.
  • Vabyfc Vabyfs + (Vafsfb + Vafsfbg) (5)
  • Step 1115 The CPU 71 obtains the feedback control air-fuel ratio byfsc by applying the feedback control output value Vabyfc to the air-fuel ratio conversion table Mapyfs shown in FIG. 7, as shown in the following equation (6).
  • abyfsc Mapabyfs (Vabyfc) (6)
  • Step 1120 The CPU 71, according to the following equation (7), “the in-cylinder fuel supply amount Fc (k ⁇ N)” that is “the amount of fuel actually supplied to the combustion chamber 25 at a time point N cycles before the current time”. “ That is, the CPU 71 divides “the in-cylinder intake air amount Mc (k ⁇ N) at a point N cycles before the current point (ie, N ⁇ 720 ° crank angle)” by “the feedback control air-fuel ratio abyfsc”. Thus, the in-cylinder fuel supply amount Fc (k ⁇ N) is obtained.
  • Fc (k ⁇ N) Mc (k ⁇ N) / byfsc (7)
  • the reason why the in-cylinder intake air amount Mc (k ⁇ N) N strokes before the current stroke is divided by the feedback control air-fuel ratio abyfsc is as follows. This is because “a time corresponding to the N stroke” is required until “the exhaust gas generated by the combustion of the air-fuel mixture in the combustion chamber 25” reaches the upstream air-fuel ratio sensor 67. In practice, however, the upstream air-fuel ratio sensor 67 arrives after the exhaust gas discharged from each cylinder is mixed to some extent.
  • Step 1125 The CPU 71, according to the following equation (8), “target in-cylinder fuel supply amount Fcr (k) that is“ the amount of fuel that should have been supplied to the combustion chamber 25 at the time N cycles before the current time ”. -N) ". That is, the CPU 71 divides the in-cylinder intake air amount Mc (k ⁇ N) N strokes before the current time by the upstream target air-fuel ratio abyfr (that is, the theoretical air-fuel ratio), thereby obtaining the target in-cylinder fuel supply amount Fcr ( k ⁇ N).
  • Fcr Mc (k ⁇ N) / abyfr (8)
  • Step 1130 The CPU 71 acquires the in-cylinder fuel supply amount deviation DFc according to the following equation (9). That is, the CPU 71 obtains the in-cylinder fuel supply amount deviation DFc by subtracting the in-cylinder fuel supply amount Fc (k ⁇ N) from the target in-cylinder fuel supply amount Fcr (k ⁇ N).
  • This in-cylinder fuel supply amount deviation DFc is an amount representing the excess or deficiency of the fuel supplied into the cylinder at the time point before the N stroke.
  • DFc Fcr (k ⁇ N) ⁇ Fc (k ⁇ N) (9)
  • Step 1135 The CPU 71 obtains a main feedback value DFi according to the following equation (10).
  • Gp is a preset proportional gain
  • Gi is a preset integral gain.
  • value SDFc” in the equation (10) is “time integral value of in-cylinder fuel supply amount deviation DFc”. That is, the CPU 71 calculates the “main feedback value DFi” by proportional-integral control for making the feedback control air-fuel ratio abyfsc coincide with the upstream target air-fuel ratio abyfr.
  • the integrated value SDFc of the in-cylinder fuel supply amount deviation DFc is obtained in the next step 1140.
  • DFi Gp ⁇ DFc + Gi ⁇ SDFc (10)
  • the sum of the sub feedback amount Vafsfb and the sub FB learning value Vafsfbg is smaller than the output value Vabyfs of the upstream air-fuel ratio sensor 67 and is smaller. It is limited to be. Therefore, “the sum of the sub feedback amount Vafsfb and the sub FB learning value Vafsfbg” is obtained by changing the “output value Voxs of the downstream air-fuel ratio sensor 68” to “the downstream target that is a value corresponding to the theoretical air-fuel ratio”. It can be considered as an “auxiliary correction amount” for matching the value “Voxsref”.
  • the feedback control air-fuel ratio abyfsc is a value substantially based on the output value Vabyfs of the upstream air-fuel ratio sensor 67. That is, the main feedback value DFi is a correction amount for making “the air-fuel ratio of the engine represented by the output value Vabyfs of the upstream air-fuel ratio sensor 67” coincide with “the upstream target air-fuel ratio abyfr (theoretical air-fuel ratio)”. Can be said.
  • Step 1140 The CPU 71 adds the in-cylinder fuel supply amount deviation DFc obtained in the above step 1130 to the integral value SDFc of the in-cylinder fuel supply amount deviation DFc at that time, thereby obtaining a new in-cylinder fuel supply amount deviation DFc. An integral value SDFc is obtained.
  • Step 1150 The CPU 71 obtains a weighted average value of the main feedback coefficient FAF as a main feedback coefficient average FAFAV (hereinafter also referred to as “correction coefficient average FAFAV”) according to the following equation (12).
  • FAFAVnew is the updated correction coefficient average FAFAV
  • the FAFAVnew is stored as a new correction coefficient average FAFAV.
  • the value q is a constant larger than 0 and smaller than 1.
  • This correction coefficient average FAFAV is used when obtaining “main FB learning value KG and evaporated fuel gas concentration learning value FGPG” to be described later.
  • the main feedback coefficient average FAFAV may be an average value of the main feedback coefficient FAF in a predetermined period.
  • FAFAVnew q ⁇ FAF + (1-q) ⁇ FAFAV (12)
  • the main feedback value DFi is obtained by the proportional integral control, and this main feedback value DFi is converted into the main feedback coefficient FAF, and then reflected in the indicated fuel injection amount Fi in “Step 1060 of FIG. 10 described above”.
  • the average value of the air / fuel ratio of the engine (and hence the air / fuel ratio of the gas flowing into the upstream side catalyst 53) becomes the upstream side target air / fuel ratio abyfr (except in special cases). , Theoretical air-fuel ratio).
  • step 1105 determines “No” in step 1105 and proceeds to step 1155 to set the value of the main feedback value DFi to “0”. To do.
  • the CPU 71 sets the integral value SDFc of the in-cylinder fuel supply amount deviation to “0” in step 1160, sets the value of the main feedback coefficient FAF to “1” in step 1165, and corrects it in step 1170.
  • the coefficient average FAFAV value is set to “1”. Thereafter, the CPU 71 proceeds to step 1195 to end the present routine tentatively.
  • the value of the main feedback value DFi is set to “0”, and the value of the main feedback coefficient FAF is set to “1”. Accordingly, the basic fuel injection amount Fb is not corrected by the main feedback coefficient FAF. However, even in such a case, the basic fuel injection amount Fb is corrected by the main FB learning value KG.
  • the first determination device sends an instruction signal for maintaining the purge control valve 49 in a completely closed state to the purge control valve 49 in a “purge control valve closing instruction period (period in which the duty ratio DPG is“ 0 ”). ) ", The learning value KG of the main feedback coefficient FAF is updated based on the correction coefficient average FAFAV so that the main feedback coefficient FAF approaches the reference value (basic value)" 1 ". This learning value is also referred to as “main FB learning value KG”.
  • the CPU 71 executes the main feedback learning routine shown in FIG. 12 every time a predetermined time elapses. Therefore, the CPU 71 starts processing from step 1200 at a predetermined timing, and proceeds to step 1205 to determine whether or not main feedback control is being executed (that is, whether or not the main feedback control condition is satisfied). To do. At this time, if the main feedback control is not executed, the CPU 71 makes a “No” determination at step 1205 to directly proceed to step 1295 to end the present routine tentatively. As a result, the main FB learning value KG is not updated.
  • the CPU 71 makes a “Yes” determination at step 1205 and proceeds to step 1210 to determine whether “evaporated fuel gas purging has not been performed (specifically, will be described later). Whether or not the target purge rate PGT or the duty ratio DPG obtained by the routine of FIG. 13 is “0”) is determined. At this time, if the fuel vapor purge is being performed, the CPU 71 makes a “No” determination at step 1210 to directly proceed to step 1295 to end the present routine tentatively. As a result, when the evaporated fuel gas purge is performed, the main FB learning value KG is not updated.
  • step 1210 determines “Yes” in step 1210 and proceeds to step 1215, where the value of the correction coefficient average FAFAV is the value 1 + ⁇ ( ⁇ Is a minute predetermined value larger than 0 and smaller than 1, for example, it is determined whether it is 0.02) or more.
  • the value of the correction coefficient average FAFAV is equal to or greater than the value 1 + ⁇
  • the CPU 71 proceeds to step 1220 to increase the main FB learning value KG by a positive predetermined value ⁇ KG. Thereafter, the CPU 71 proceeds to step 1235.
  • step 1215 when the CPU 71 proceeds to step 1215 and the value of the correction coefficient average FAFAV is smaller than the value 1 + ⁇ , the CPU 71 proceeds to step 1225 and determines whether or not the value of the correction coefficient average FAFAV is equal to or less than the value 1 ⁇ . Determine whether. At this time, if the value of the correction coefficient average FAFAV is equal to or less than the value 1 ⁇ , the CPU 71 proceeds to step 1230 to decrease the main FB learning value KG by a positive predetermined value ⁇ KG. Thereafter, the CPU 71 proceeds to step 1235.
  • step 1235 the value of the main feedback learning completion flag (main FB learning completion flag) XKG is set to “0”.
  • the main FB learning completion flag XKG indicates that the main feedback learning is completed when the value is “1” and the main feedback learning is not completed when the value is “0”.
  • step 1240 sets the value of the main learning counter CKG to “0”. Note that the value of the main learning counter CKG is also set to “0” even in the initial routine executed when an ignition key switch (not shown) of the vehicle on which the engine 10 is mounted is changed from the off position to the on position. It is set up. Thereafter, the CPU 71 proceeds to step 1295 to end the present routine tentatively.
  • step 1225 if the value of the correction coefficient average FAFAV is larger than the value 1- ⁇ (that is, the value of the correction coefficient average FAFAV is a value between the value 1- ⁇ and the value 1 + ⁇ ).
  • the CPU 71 proceeds to step 1245 to increase the value of the main learning counter CKG by “1”.
  • step 1250 the CPU 71 proceeds to step 1250 to determine whether or not the value of the main learning counter CKG is equal to or larger than a predetermined main learning counter threshold value CKGth. If the value of the main learning counter CKG is equal to or greater than the predetermined main learning counter threshold value CKGth, the CPU 71 proceeds to step 1255 and sets the value of the main FB learning completion flag XKG to “1”.
  • the number of times (the value of the counter CKG) determined by the routine of FIG. 12 that “the value of the correction coefficient average FAFAV is a value between the value 1 ⁇ and the value 1 + ⁇ ” is the main.
  • the learning counter threshold value CKGth is exceeded, it is considered that learning of the main FB learning value KG is completed, and the value of the main FB learning completion flag XKG is set to “1”.
  • the CPU 71 proceeds to step 1295 to end the present routine tentatively.
  • the CPU 71 when the CPU 71 proceeds to step 1250 and the value of the main learning counter CKG is smaller than a predetermined main learning counter threshold value CKGth, the CPU 71 directly proceeds from the step 1250 to step 1295 and once ends this routine.
  • the value of the main learning counter CKG may also be set to “0” when it is determined as “No” in either step 1205 or step 1210. According to this, in the state where the CPU 71 proceeds to step 1215 and thereafter (that is, the state in which the main feedback learning is executed this time), the value of the correction coefficient average FAFAV is a value between the value 1 ⁇ and the value 1 + ⁇ . When the number of consecutive occurrences of “case” becomes equal to or greater than the main learning counter threshold value CKGth, it is considered that learning of the main FB learning value KG is completed.
  • the main FB learning value KG is updated while the main feedback control is being performed and the evaporated fuel gas purge is not performed.
  • the CPU 71 executes the purge control valve drive routine shown in FIG. 13 every elapse of a predetermined time. Accordingly, when the predetermined timing comes, the CPU 71 starts processing from step 1300 and proceeds to step 1310 to determine whether or not the purge condition is satisfied.
  • This purge condition is, for example, when the main feedback control condition is satisfied and the engine 10 is in steady operation (for example, the amount of change per unit time of the throttle valve opening TA representing the engine load is predetermined). (When it is less than or equal to the value).
  • the CPU 71 determines “Yes” in step 1310 of FIG. 13 and proceeds to step 1320 to determine whether or not the value of the main FB learning completion flag XKG is “1” (that is, the main feedback learning is completed). Or not). At this time, if the value of the main FB learning completion flag XKG is “1”, the CPU 71 determines “Yes” in step 1320, sequentially performs the processing from step 1330 to step 1360 described below, and proceeds to step 1395. This routine is finished once.
  • Step 1330 The CPU 71 sets the target purge rate PGT based on a parameter indicating the operating state of the engine 10 (for example, engine load KL). More specifically, the CPU 71 determines that the “evaporation fuel gas concentration learning value FGPG concentration learning value update opportunity number CFGPG (concentration learning value update opportunity number)” obtained in the routine of FIG. If it is equal to or greater than “CFGPGth”, the first purge rate table MapPGT1 (KL) having the data indicated by the solid line C1 in the block of Step 1330 in FIG. 13 is used. That is, the CPU 71 obtains the target purge rate PGT by applying the current load KL to the first purge rate table MapPGT1 (KL). In this case, the target purge rate PGT is determined so as to increase as the load KL increases.
  • a parameter indicating the operating state of the engine 10 for example, engine load KL. More specifically, the CPU 71 determines that the “evaporation fuel gas concentration learning value FGPG concentration learning value update opportunity number C
  • the CPU 71 sets the second purge rate having the data indicated by the broken line C2.
  • the table MapPGT2 (KL) is used. That is, the CPU 71 obtains the target purge rate PGT by applying the current load KL to the second purge rate table MapPGT2 (KL). In this case, the target purge rate PGT is determined so as to increase as the load KL increases.
  • the dashed line C3 The third purge rate table MapPGT3 (KL) having the data indicated by is used. That is, the CPU 71 obtains the target purge rate PGT by applying the current load KL to the third purge rate table MapPGT3 (KL). In this case, the target purge rate PGT is determined to be constant regardless of the load KL.
  • the target purge rate PGT is determined to be the largest.
  • the target purge rate PGT is determined to be the smallest (very small).
  • the target purge rate PGT obtained from the third purge rate table MapPGT3 (KL) may be “0”.
  • the target purge rate PGT is the target purge rate PGT determined by the first purge rate table MapPGT1 (KL) and the target purge rate determined by the third purge rate table MapPGT3 (KL). It is calculated to be a size between the rate PGT.
  • the purge rate is defined as the ratio of the evaporated fuel gas purge flow rate KP to the intake air flow rate Ga.
  • the purge rate may be defined as the ratio of the “evaporated fuel gas purge flow rate KP” to the “sum of the intake air flow rate Ga and the evaporated fuel gas purge flow rate KP (Ga + KP)”.
  • Step 1340 The CPU 71 obtains the fully open purge rate PGRMX by applying the rotational speed NE and the load KL to the map MapPGRMX.
  • the fully open purge rate PGRMX is a purge rate when the purge control valve 49 is fully opened.
  • the map MapPGRMX is acquired in advance based on the results of experiments or simulations, and is stored in the ROM 72. According to the map MapPGRMX, the fully open purge rate PGRMX decreases as the rotational speed NE increases or the load KL increases.
  • Step 1350 The CPU 71 calculates the duty ratio DPG by applying the fully open purge rate PGRMX obtained in step 1340 and the target purge rate PGT obtained in step 1330 to the following equation (13).
  • DPG (PGT / PGRMX) ⁇ 100 (%) (13)
  • Step 1360 The CPU 71 controls opening / closing of the purge control valve 49 based on the duty ratio DPG. As a result, the evaporated fuel gas is introduced into the intake passage at a purge rate equal to the target purge rate PGT. That is, the CPU 71 opens the purge control valve 49 for a time of T ⁇ DPG / 100 with respect to a constant purge control valve driving cycle T, and the purge control valve 49 for a time of T ⁇ (1-DPG / 100). Is closed.
  • the CPU 71 makes a “No” determination at step 1310 to proceed to 1370. If the main FB learning completion flag XKG is “0”, the CPU 71 makes a “No” determination at step 1320 to proceed to 1370. Then, the CPU 71 sets the duty ratio DPG to “0” in step 1370, and then proceeds to step 1360. At this time, since the duty ratio DPG is set to “0”, the purge control valve 49 is completely closed. Thereafter, the CPU 71 proceeds to step 1395 to end the present routine tentatively.
  • the CPU 71 starts processing from step 1400 at a predetermined timing and proceeds to step 1405 to determine whether or not main feedback control is being executed (whether or not the main feedback control condition is satisfied). At this time, if the main feedback control is not executed, the CPU 71 makes a “No” determination at step 1405 to directly proceed to step 1495 to end the present routine tentatively. As a result, the evaporated fuel gas concentration learning value FGPG is not updated.
  • step 1410 determines whether or not “evaporated fuel gas purge is being performed (specifically, the target purge rate PGT or duty ratio obtained by the routine of FIG. 13). Whether or not DPG is not “0”). If the evaporated fuel gas purge is not performed at this time, the CPU 71 makes a “No” determination at step 1410 to directly proceed to step 1495 to end the present routine tentatively. As a result, the evaporated fuel gas concentration learning value FGPG is not updated.
  • step 1410 determines “Yes” in step 1410 and proceeds to step 1415 to subtract “1” from the correction coefficient average FAFAV. It is determined whether or not the absolute value
  • is a minute predetermined value larger than 0 and smaller than 1, for example, 0.02.
  • the evaporated fuel gas enters the intake passage when the main FB learning completion flag XKG is “1” (that is, when the main feedback learning is completed). be introduced.
  • the main feedback learning is performed when the evaporated fuel gas is not introduced into the intake passage as shown in Step 1210 of FIG. Accordingly, when the main FB learning completion flag XKG is “1”, factors other than the evaporated fuel gas that shifts the air-fuel ratio of the engine from the stoichiometric air-fuel ratio (more precisely, the absolute value of the correction coefficient average FAFAV is set to the predetermined value ⁇ Factors other than the evaporated fuel gas deviating from “1” are compensated by the main FB learning value KG.
  • step 1415 of FIG. 14 when the absolute value
  • the CPU 71 determines “Yes” in step 1415, and executes the processing of step 1420 and step 1425 described below, thereby evaporating fuel gas concentration.
  • the learning value FGPG is changed. That is, the CPU 71 learns the evaporated fuel gas concentration learning value FGPG in steps 1420 and 1425.
  • Step 1420 The CPU 71 obtains an update value tFG according to the following equation (14).
  • the target purge rate PGT in equation (14) is set in step 1330 of FIG.
  • tFG (FAFAV-1) / PGT (14)
  • the upstream air-fuel ratio abyfs becomes an air-fuel ratio smaller than the stoichiometric air-fuel ratio (air-fuel ratio richer than the stoichiometric air-fuel ratio). Accordingly, since the main feedback coefficient FAF becomes “a value smaller than 1” in order to reduce the fuel injection amount, the correction coefficient average FAFAV also becomes “a value smaller than 1”. As a result, since FAFAV-1 becomes a negative value, the update value tFG becomes a negative value. Further, the absolute value of the update value tFG becomes a larger value as FAFAV is smaller (as it deviates from “1”). That is, as the concentration of the evaporated fuel gas is higher, the update value tFG becomes a negative value having a larger absolute value.
  • Step 1425 The CPU 71 updates the evaporated fuel gas concentration learning value FGPG according to the following equation (15).
  • FGPGnew is the updated evaporated fuel gas concentration learned value FGPG
  • the CPU 71 stores the updated evaporated fuel gas concentration learned value FGPGnew in the backup RAM 74 as the evaporated fuel gas concentration learned value FGPG.
  • the initial value of the evaporated fuel gas concentration learning value FGPG is set to “1”.
  • FGPGnew FGPG + tFG (15)
  • Step 1430 The CPU 71 increases “the concentration learning value update opportunity number CFGPG of the evaporated fuel gas concentration learning value FGPG (concentration learning value update opportunity number CFGPG)” by “1”.
  • the density learning value update opportunity count CFGPG is set to “0” in the above-described initial routine. Thereafter, the CPU 71 proceeds to step 1495 to end the present routine tentatively.
  • step 1415 if the absolute value
  • the CPU 71 executes the routine shown in FIG. 15 every elapse of a predetermined time in order to calculate the sub feedback amount Vafsfb and the learned value Vafsfbg of the sub feedback amount Vafsfb.
  • the CPU 71 starts processing from step 1500 and proceeds to step 1505 to determine whether or not the sub feedback control condition is satisfied.
  • the sub feedback control condition is, for example, the main feedback control condition in step 1105 of FIG. 11 described above, the upstream target air-fuel ratio abyfr is set to the theoretical air-fuel ratio, and the engine coolant temperature THW is higher than the first predetermined temperature. This is established when the temperature is higher than the second predetermined temperature and the downstream air-fuel ratio sensor 68 is activated.
  • step 1505 the CPU 71 determines “Yes” in step 1505, sequentially performs the processing of steps 1510 to 1530 described below, and updates the sub feedback amount Vafsfb.
  • Step 1510 The CPU 71 acquires an output deviation amount DVoxs that is a difference between the downstream target value Voxsref and the output value Voxs of the downstream air-fuel ratio sensor 68 (that is, the theoretical air-fuel ratio equivalent value Vst) according to the following equation (16). .
  • the output deviation amount DVoxs is also referred to as “first deviation”.
  • DVoxs Voxsref ⁇ Voxs (16)
  • Step 1515 The CPU 71 obtains a sub feedback amount Vafsfb according to the following equation (17).
  • Kp is a preset proportional gain (proportional constant)
  • Ki is a preset integral gain (integral constant)
  • Kd is a preset differential gain (differential constant).
  • SDVoxs is an integrated value (time integrated value) of the output deviation amount DVoxs
  • DDVoxs is a differential value (time differential value) of the output deviation amount DVoxs.
  • Vafsfb Kp ⁇ DVoxs + Ki ⁇ SDVoxs + Kd ⁇ DDVoxs (17)
  • Step 1520 The CPU 71 acquires a new output deviation amount integrated value SDVoxs by adding “the output deviation amount DVoxs obtained in step 1510” to “the integrated value SDVoxs of the output deviation amount at that time”.
  • Step 1525 The CPU 71 obtains a new value by subtracting “the previous output deviation amount DVoxsold, which is the output deviation amount calculated when this routine was executed last time” from “the output deviation amount DVoxs calculated in Step 1510” above. A differential value DDVoxs of the output deviation amount is obtained.
  • Step 1530 The CPU 71 stores “the output deviation amount DVoxs calculated in step 1510” as the “previous output deviation amount DVoxsold”.
  • the CPU 71 calculates the “sub feedback amount Vafsfb” by proportional / integral / differential (PID) control for making the output value Voxs of the downstream air-fuel ratio sensor 68 coincide with the downstream target value Voxsref.
  • the sub feedback amount Vafsfb is used to calculate the feedback control output value Vabyfc, as shown in the above-described equation (5).
  • the CPU 71 calculates the “sub FB learning value Vafsfbg” by sequentially performing the processing from step 1535 to step 1555 described below, and then proceeds to step 1595 to end the present routine tentatively.
  • Step 1535 The CPU 71 stores the sub FB learning value Vafsfbg at that time as the pre-update learning value Vafsfbg0.
  • Step 1540 The CPU 71 updates the sub FB learning value Vafsfbg according to the following equation (18).
  • the value p is a constant larger than 0 and smaller than 1.
  • Vafsfbgnew (1-p) ⁇ Vafsfbg + p ⁇ Ki ⁇ SDVoxs (18)
  • the sub FB learning value Vafsfbg is a value obtained by applying “filter processing for noise removal” to “integration term Ki ⁇ SDVoxs of the sub feedback amount Vafsfb”.
  • the sub FB learning value Vafsfbg is a first order lag amount (smoothing value) of the integral term Ki ⁇ SDVoxs, and is a value corresponding to a steady component (integral term Ki ⁇ SDVoxs) of the sub feedback amount Vafsfb.
  • the sub FB learning value Vafsfbg is updated so as to approach the steady component of the sub feedback amount Vafsfb.
  • the CPU 71 may update the sub FB learning value Vafsfbg according to the following equation (19).
  • the sub FB learning value Vafsfbg is a value obtained by performing “filtering for noise removal” on the “sub feedback amount Vafsfb”.
  • the sub FB learning value Vafsfbg may be a primary delay amount (smoothing value) of the sub feedback amount Vafsfb.
  • the value p is a constant larger than 0 and smaller than 1.
  • Vafsfbgnew (1-p) ⁇ Vafsfbg + p ⁇ Vafsfb (19)
  • the sub FB learning value Vafsfbg is updated so as to approach the steady component of the sub feedback amount Vafsfb. That is, the sub FB learning value Vafsfbg is updated so that the steady component of the sub feedback amount Vafsfb is taken in as a result.
  • Step 1545 The CPU 71 calculates a change amount (update amount) ⁇ G of the sub FB learning value Vafsfbg according to the following equation (20).
  • Vafsfbg0 is the “learned value Vafsfbg immediately before update” taken in step 1535. Accordingly, the change amount ⁇ G is a positive value or a negative value.
  • ⁇ G Vafsfbg ⁇ Vafsfbg0 (20)
  • Step 1550 The CPU 71 corrects the sub feedback amount Vafsfb with the change amount ⁇ G according to the following equation (21). That is, when the CPU 71 updates the learning value Vafsfbg so as to increase by the change amount ⁇ G, the CPU 71 performs correction to decrease the sub feedback amount Vafsfb by the change amount ⁇ G.
  • Vafsfbnew is a corrected sub feedback amount Vafsfb.
  • Vafsfbnew Vafsfb ⁇ G (21)
  • Step 1555 When the CPU 71 updates the sub FB learning value Vafsfbg to increase by the change amount ⁇ G according to the above equation (18), the CPU 71 corrects the integral value of the output deviation amount DVoxs as the following equation (22).
  • SDVoxsnew is an integrated value SDVox of the corrected output deviation amount DVoxs.
  • SDVoxsnew SDVoxs ⁇ G / Ki (22)
  • step 1555 may be omitted. Steps 1545 to 1555 may be omitted. Further, Steps 1535 to 1555 may be omitted. In this case, “0” is set to the sub FB learning value Vafsfbg. That is, the sub feedback learning control is not executed.
  • the sub feedback amount Vafsfb and the sub FB learning value Vafsfbg are updated every time a predetermined time elapses.
  • the CPU 71 makes a “No” determination at step 1505 in FIG. 15, performs the processing of step 1565 and step 1570 described below in order, and proceeds to step 1595 to proceed to this routine. Is temporarily terminated.
  • Step 1565 The CPU 71 sets the value of the sub feedback amount Vafsfb to “0”.
  • Step 1570 The CPU 71 sets the integrated value SDVoxs of the output deviation amount to “0”.
  • the feedback control output value Vabyfc is the sum of the output value Vabyfs of the upstream air-fuel ratio sensor 67 and the sub FB learning value Vafsfbg. That is, in this case, “update of the sub feedback amount Vafsfb” and “reflection of the sub feedback amount Vafsfb on the commanded fuel injection amount Fi” are stopped. However, at least the sub FB learning value Vafsfbg corresponding to the integral term of the sub feedback amount Vafsfb is reflected in the command fuel injection amount Fi.
  • the CPU 71 determines whether to execute an air-fuel ratio imbalance among cylinders described later.
  • the determination permission flag Xkyoka is set by the CPU 71 executing the “determination permission flag setting routine” shown in the flowchart of FIG. 16 every time a predetermined time (4 ms) elapses. Note that the value of the determination permission flag Xkyoka is set to “0” in the above-described initial routine.
  • step 1610 If the absolute crank angle CA is not 0 ° crank angle at the time when the CPU 71 performs the process of step 1610, the CPU 71 makes a “No” determination at step 1610 and proceeds directly to step 1640.
  • step 1610 determines “Yes” in step 1610 and proceeds to step 1620 to execute the determination execution condition. Whether or not is established is determined.
  • This determination execution condition is satisfied when all of the following conditions (conditions C1 to C6) are satisfied.
  • the determination execution condition may be a condition that is satisfied when the condition C1, the condition C3, and the condition C6 are satisfied. Further, the determination execution condition may be a condition that is satisfied when the condition C3 and the condition C6 are satisfied. Of course, the determination execution condition may be a condition that is satisfied when another condition is further satisfied.
  • the intake air flow rate Ga is larger than the low-side intake air flow rate threshold value (first threshold air flow rate) Ga1th and smaller than the high-side intake air flow rate threshold value (second threshold air flow rate) Ga2th.
  • the high side intake air flow rate threshold Ga2th is larger than the low side intake air flow rate threshold Ga1th.
  • the engine rotational speed NE is larger than the low-side engine rotational speed threshold NE1th and smaller than the high-side engine rotational speed threshold NE2th.
  • the high side engine speed threshold value NE2th is larger than the low side engine speed threshold value NE1th.
  • the purge correction coefficient FPG is equal to or greater than a predetermined threshold purge correction coefficient FPGth (where the threshold purge correction coefficient FPGth is greater than “0” and smaller than “1”), or the duty ratio DPG. Is “0”. That is, the fuel vapor gas influence occurrence state does not occur.
  • the threshold purge correction coefficient FPGth (threshold correction amount) in Condition 6 is such that when the purge correction coefficient FPG is smaller than the threshold purge correction coefficient FPGth, the purge of the evaporated fuel gas causes a large change in an “imbalance determination parameter described later”. That is, it is set to be a value at which it can be determined that an evaporative fuel gas influence occurrence state (a state in which the imbalance determination parameter is changed by a predetermined allowable amount or more) has occurred.
  • condition “Purge correction coefficient FPG is equal to or greater than a predetermined threshold purge correction coefficient FPGth” in condition C6 is “the absolute difference between the purge correction coefficient FPG and the reference value“ 1 ”of the purge correction coefficient FPG.
  • can be replaced with the condition that the threshold value Bth for positive purge influence determination is smaller than Bth (where B is larger than “0” and smaller than “1”).
  • the condition “duty ratio DPG is“ 0 ”” in condition C6 can be replaced with the condition “duty ratio DPG is smaller than threshold duty ratio DPGth”.
  • step 1620 If the determination execution condition is not satisfied when the CPU 71 performs the process of step 1620, the CPU 71 determines “No” in step 1620 and directly proceeds to step 1640.
  • step 1620 determines “Yes” in step 1620 and proceeds to step 1630 to determine the value of the determination permission flag Xkyoka. Is set to “1”. Thereafter, the CPU 71 proceeds to step 1640.
  • step 1640 the CPU 71 determines whether or not the determination execution condition is not satisfied. That is, it is determined whether any one of the conditions C1 to C6 is not satisfied. If the determination execution condition is not satisfied, the CPU 71 proceeds from step 1640 to step 1650, sets the value of the determination permission flag Xkyoka to “0”, proceeds to step 1695, and once ends this routine. On the other hand, if the determination execution condition is satisfied at the time when the CPU 71 performs the process of step 1640, the CPU 71 proceeds directly from step 1640 to step 1695 to end the present routine tentatively.
  • the determination permission flag Xkyoka is set to “1” when the determination execution condition is satisfied when the absolute crank angle becomes 0 ° crank angle, and when the determination execution condition is not satisfied. Set to “0”.
  • Air-fuel ratio imbalance determination between cylinders a process for executing the “air-fuel ratio imbalance determination between cylinders” will be described.
  • the CPU 71 starts processing from step 1700 and proceeds to step 1705 to determine whether or not the value of the determination permission flag Xkyoka is “1”. At this time, if the value of the determination permission flag Xkyoka is “1”, the CPU 71 determines “Yes” in step 1705, proceeds to step 1710, and sets “the output value Vabyfs of the air-fuel ratio sensor 67 at that time” to AD Obtained by converting.
  • the CPU 71 proceeds to step 1715 and applies the output value Vabyfs of the air-fuel ratio sensor 55 to the air-fuel ratio conversion table Mapaffs to obtain the current detected air-fuel ratio abyfs.
  • the CPU 71 stores the detected air-fuel ratio abyfs (upstream air-fuel ratio abyfs) obtained when the present routine was previously executed as the previous detected air-fuel ratio abyfsold before the process of step 1715. That is, the previous detected air-fuel ratio abyfsold is the detected air-fuel ratio abyfs at a time point 4 ms (sampling time ts) before the current time.
  • step 1720 Air-fuel ratio fluctuation index amount AFD
  • B an integrated value SAFD of the absolute value
  • C an integration number counter Cn of the absolute value of the air-fuel ratio fluctuation index amount AFD to the integrated value SAFD
  • D Minimum value MINZ of detected air-fuel ratio abyfs, Update.
  • the air-fuel ratio fluctuation index amount AFD is the detected air-fuel ratio change rate ⁇ AF.
  • the CPU 71 acquires the detected air-fuel ratio change rate ⁇ AF by subtracting the previous detected air-fuel ratio abyfsold from the current detected air-fuel ratio abyfs. That is, if the detected air-fuel ratio abyfs this time is expressed as abyfs (n) and the previous detected air-fuel ratio abyfs is expressed as abyfs (n-1), the CPU 71 determines in step 1720 that “this air-fuel ratio fluctuation index amount AFD is this time.
  • the detected air-fuel ratio change rate ⁇ AF (n) is obtained according to the following equation (23).
  • ⁇ AF (n) abyfs (n) ⁇ abyfs (n ⁇ 1) (23)
  • ” is added to the integrated value SAFD is understood from FIGS. 9B and 9C. This is because the rate ⁇ AF (n) can be a positive value or a negative value.
  • the integrated value SAFD is also set to “0” in the above-described initial routine.
  • the CPU 71 increases the value of the counter Cn by “1”.
  • the value of the counter Cn is set to “0” in the above-described initial routine, and is also set to “0” in step 1760 described later. Therefore, the value of the counter Cn indicates the number of data of the absolute value of the air-fuel ratio fluctuation index amount AFD integrated with the integrated value SAFD.
  • step 1725 determines whether or not the crank angle CA (absolute crank angle CA) based on the compression top dead center of the reference cylinder (first cylinder in this example) is a 720 ° crank angle. judge. At this time, if the absolute crank angle CA is less than the 720 ° crank angle, the CPU 71 makes a “No” determination at step 1725 to directly proceed to step 1795 to end the present routine tentatively.
  • the crank angle CA absolute crank angle CA
  • Step 1725 is a step of determining a minimum unit period (unit combustion cycle period) for obtaining the average value of the absolute values
  • the 720 ° crank angle is the minimum value. It corresponds to a period.
  • the 720 ° crank angle is the crank required to complete each combustion stroke in all the cylinders (the first to fourth cylinders in this example) that exhaust the exhaust gas that reaches one air-fuel ratio sensor 55. It is a horn.
  • this minimum period may be shorter than the 720 ° crank angle, but it is desirable that the minimum period be a period of multiple times the sampling time ts. That is, it is desirable that the minimum unit period is determined so that a plurality of detected air-fuel ratio change rates ⁇ AF are acquired within the minimum unit period.
  • step 1725 determines “Yes” in step 1725, and proceeds to step 1730.
  • E Calculation of an average value AveAFD of absolute values of the air-fuel ratio fluctuation index amount AFD
  • F Calculation of the integrated value Save of the average value AveAFD
  • G Calculation of integrated value SMINZ of minimum value MINZ
  • H increment counter Cs increment, I do.
  • (E) Calculation of an average value AveAFD of absolute values of the air-fuel ratio fluctuation index amount AFD.
  • the CPU 71 calculates the average value AveAFD of the absolute value
  • (F) Calculation of integrated value Save of average value AveAFD.
  • the CPU 71 calculates the current integrated value Save (n) according to the following equation (25). That is, the CPU 71 updates the integrated value Save by adding the calculated average value AveAFD to the previous integrated value Save (n ⁇ 1) at the time of proceeding to Step 1730.
  • the value of the integrated value Save is set to “0” in the above-described initial routine, and is also set to “0” in step 1760 described later.
  • Save (n) Save (n ⁇ 1) + AveAFD (25)
  • (G) Calculation of the integrated value SMINZ of the minimum value MINZ.
  • the CPU 71 calculates the current integrated value SMINZ (n) according to the following equation (26). That is, the CPU 71 updates the integrated value SMINZ by adding the stored minimum value MINZ in the current unit combustion cycle period to the previous integrated value SMINZ (n ⁇ 1) at the time of proceeding to Step 1730.
  • the value of the integrated value SMINZ is set to “0” in the above-described initial routine, and is also set to “0” in step 1760 described later. Further, the CPU 71 sets the minimum value MINZ to a predetermined large default value.
  • SMINZ (n) SMINZ (n ⁇ 1) + MINZ (26)
  • (H) Increment count counter Cs increment.
  • the CPU 71 increases the value of the counter Cs by “1” according to the following equation (27).
  • Cs (n) is the updated counter Cs
  • Cs (n ⁇ 1) is the updated counter Cs.
  • the value of the counter Cs is set to “0” in the above-described initial routine, and is also set to “0” in step 1760 described later. Therefore, the value of the counter Cs indicates the number of data of the average value AveAFD integrated with the integrated value Save and the number of data of the minimum value MINZ integrated with the integrated value SMINZ.
  • Cs (n) Cs (n ⁇ 1) +1 (27)
  • the CPU 71 proceeds to step 1735 to determine whether or not the value of the counter Cs is greater than or equal to the threshold value Csth. At this time, if the value of the counter Cs is less than the threshold value Csth, the CPU 71 makes a “No” determination at step 1735 to directly proceed to step 1795 to end the present routine tentatively.
  • the threshold Csth is a natural number and is desirably 2 or more.
  • step 1735 determines “Yes” in step 1735 and proceeds to step 1740, where the imbalance determination parameter X (First imbalance determination parameter X1 and second imbalance determination parameter X2) are calculated.
  • the first imbalance determination parameter X1 is a value obtained by averaging the average value of the detected air-fuel ratio change rate ⁇ AF
  • X1 Save / Csth (28)
  • the second imbalance determination parameter X2 is a value obtained by averaging the minimum value MINZ of the detected air-fuel ratio abyfs in one unit combustion cycle period for a plurality of (Csth times) unit combustion cycle periods. Therefore, the second imbalance determination parameter X2 is an imbalance determination parameter that decreases as the difference between the cylinder-by-cylinder air-fuel ratios increases.
  • X2 SMINZ / Csth (29)
  • the CPU 71 proceeds to step 1745 to determine whether or not the first imbalance determination parameter X1 is larger than the first imbalance determination threshold X1th.
  • the first imbalance determination threshold value X1th is desirably set so as to increase as the intake air flow rate Ga increases.
  • the CPU 71 determines “Yes” in step 1745 and proceeds to step 1750 to set the imbalance occurrence flag XINB. Set the value to “1”. That is, the CPU 71 determines that an air-fuel ratio imbalance among cylinders has occurred. Further, at this time, the CPU 71 may turn on a warning lamp (not shown). The value of the imbalance occurrence flag XINB is stored in the backup RAM 74. Thereafter, the CPU 71 proceeds to step 1795 to end the present routine tentatively.
  • step 1745 determines “No” in step 1745. Then, the process proceeds to step 1755 where the value of the imbalance occurrence flag XINB is set to “2”. That is, “the air-fuel ratio imbalance among cylinders as a result of the imbalance determination between air-fuel ratios is determined to have been determined not to have occurred” is stored. Thereafter, the CPU 71 proceeds to step 1795 to end the present routine tentatively. Note that step 1755 may be omitted.
  • step 1705 the CPU 71 determines “No” in step 1705 and proceeds to step 1760.
  • step 1760 the CPU 71 sets (clears) each value (for example, AFD, SAFD, Cn, MINZ, etc.) to “0”, and then proceeds directly to step 1795 to end the present routine tentatively.
  • the air-fuel ratio imbalance among cylinders caused by the characteristic change of the fuel injection valve 39 is determined.
  • the first determination device uses the second imbalance determination parameter X2 (the average value of the minimum values MINZ of the detected air-fuel ratio abyfs for a plurality of unit combustion cycle periods) in the process of step 1745, so You may perform balance determination.
  • the CPU 71 determines whether or not the second imbalance determination parameter X2 is smaller than the second imbalance determination threshold X2th.
  • the CPU 71 determines “Yes” in step 1745 and proceeds to step 1750 to proceed to the imbalance occurrence flag XINB. Is set to “1”. That is, the CPU 71 determines that an air-fuel ratio imbalance among cylinders has occurred. Thereafter, the CPU 71 proceeds to step 1795 to end the present routine tentatively.
  • step 1745 the CPU 71 determines “No” in step 1745. Then, the process proceeds to step 1755 where the value of the imbalance occurrence flag XINB is set to “2”. That is, “the air-fuel ratio imbalance among cylinders as a result of the imbalance determination between air-fuel ratios is determined to have been determined not to have occurred” is stored. Thereafter, the CPU 71 proceeds to step 1795 to end the present routine tentatively. Note that step 1755 may be omitted.
  • the first determination device is An air-fuel ratio imbalance among cylinders determination device applied to a multi-cylinder internal combustion engine (10) having a plurality of cylinders,
  • An air-fuel ratio sensor (67) that generates an output value corresponding to the air-fuel ratio of exhaust gas that has reached the air-fuel ratio sensor as an air-fuel ratio sensor output
  • a plurality of fuel injection valves (39) disposed corresponding to each of the at least two or more cylinders and for respectively injecting fuel contained in the air-fuel mixture supplied to the respective combustion chambers of the two or more cylinders;
  • a purge passage portion (vapor collecting tube 47) constituting a passage for introducing the evaporated fuel gas generated in the fuel tank (45) for storing fuel supplied to the plurality of fuel injection valves into the intake passage of the engine.
  • a purge amount control means for controlling an evaporated fuel gas purge amount that is an amount of the evaporated fuel gas flowing into the intake passage of the engine through the purge passage portion;
  • An imbalance determination parameter (an imbalance determination parameter X1, an inbalance determination parameter) increases or decreases as the difference between the air-fuel ratios of cylinders, which is the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to each of the at least two or more cylinders, increases.
  • Imbalance determination parameter acquisition means steps 1705 to 1740 in FIG.
  • the imbalance determination is performed by comparing the acquired imbalance determination parameter with a predetermined imbalance determination threshold and determining whether an air-fuel ratio imbalance among cylinders has occurred based on the comparison result.
  • Imbalance determining means (steps 1745 to 1755 in FIG. 17); It is determined whether or not an evaporative fuel gas influence occurrence state in which the evaporative fuel gas flowing into the intake passage changes the imbalance determination parameter by a predetermined allowable amount or more has occurred (the condition C6). (Step 1620 in FIG.
  • the CPU 71 executes the processing from step 1710 to step 1745 in FIG. 17 even when it is determined that the evaporative fuel gas influence occurrence state has occurred.
  • the result of the imbalance determination may be invalidated by setting the value of the balance generation flag XINB to “0”.
  • the imbalance determination parameter is not acquired or the imbalance determination is not executed. Therefore, although the injection characteristic of the fuel injection valve 39 of a specific cylinder is largely different from the injection characteristic of the fuel injection valve 39 of other cylinders, the air-fuel ratio cylinder- It is possible to reduce the possibility of determining (incorrect determination) that the balance state has not occurred.
  • the first determination device determines that “the plurality of fuel injections” so that the air-fuel ratio (abyfs, abyfsc) represented by the output value Vabyfs of the air-fuel ratio sensor 67 matches a predetermined target air-fuel ratio (theoretical air-fuel ratio).
  • the fuel injection amount (indicated fuel injection amount), which is the amount of fuel injected from each of the valves, is defined as “an air-fuel ratio feedback amount (FPG ⁇ FAF or KG / FPG / FAF) ”is provided for feedback control means (see steps 1060 and 11 in FIG. 10, and further routines in FIGS. 12, 14 and 15 as necessary). .
  • the feedback control means includes “A correction amount forming a part of the air-fuel ratio feedback amount (FPG / FAF or KG / FPG / FAF)”, which is supplied to each combustion chamber of the two or more cylinders by the evaporated fuel gas purge. 10 is configured to calculate a correction amount (ie, “evaporated fuel gas purge correction amount FPG”) for suppressing a change in the “air-fuel ratio of the air-fuel mixture” based on the output value Vabyfs of the air-fuel ratio sensor (FIG. 10). Step 1080 and FIG. 14).
  • a correction amount ie, “evaporated fuel gas purge correction amount FPG”
  • the imbalance determination execution availability determination means includes: The magnitude
  • second determination apparatus a determination apparatus according to a second embodiment of the present invention (hereinafter simply referred to as “second determination apparatus”) will be described.
  • the second determination apparatus performs the air-fuel ratio imbalance among cylinders determination routine shown in FIG. 18 instead of FIG. 17 every 4 ms (constant sampling time ts). This is different from the first determination device only in that it is executed. Therefore, hereinafter, this difference will be mainly described.
  • the routine shown in FIG. 18 differs from the routine shown in FIG. 17 only in that step 1730 of the routine shown in FIG. 17 is replaced with step 1810. Therefore, the processing in step 1810 will be described.
  • step 1810 Calculation of an average value AveAFD of absolute values of the air-fuel ratio fluctuation index amount AFD, (I) Correction based on the purge correction coefficient FPG (purge correction amount) of the average value AveAFD and the minimum value MINZ, (J) Calculation of integrated value Save of corrected average value AveAFDH (K) Calculation of integrated value SMINZ of corrected minimum value MINZH, and (L) Increment count counter Cs increment, I do.
  • FPG purge correction amount
  • J Calculation of integrated value Save of corrected average value AveAFDH
  • K Calculation of integrated value SMINZ of corrected minimum value MINZH
  • L Increment count counter Cs increment
  • the CPU 71 reads a correction coefficient (first imbalance determination parameter evaporated fuel gas correction value) KHX1 from the table MapKHX1 (FPG) shown in FIG. 19 and the current purge correction coefficient FPG.
  • MapKHX1 (FPG), the fuel correction factor based on the purge correction factor FPG (that is, the magnitude of the difference between the purge correction factor FPG and the reference value “1” of the purge correction factor FPG
  • ) Increases, the correction coefficient KHX1 is required to gradually increase in a range larger than “1”.
  • the CPU 71 multiplies the correction coefficient KHX1 by the average value AveAFD as shown in the following equation (30) to obtain the average value AveAFDH after the evaporated fuel gas influence correction.
  • the influence of the evaporated fuel gas on the “imbalance determination parameter (first imbalance determination parameter X1)” is eliminated.
  • the average value AveAFDH after the correction of the influence of the evaporated fuel gas is the “average value AveAFD of the absolute value
  • AveAFDH KHX1 ⁇ AveAFD (30)
  • the CPU 71 reads a correction coefficient (second imbalance determination parameter evaporated fuel gas correction value) KHX2 from the table MapKHX2 (FPG) shown in FIG. 19 and the current purge correction coefficient FPG.
  • the correction coefficient KHX2 is determined so as to gradually decrease from “1” as the fuel correction rate
  • the CPU 71 multiplies the minimum value MINZ by the correction coefficient KHX2, thereby obtaining the minimum value MINZH after the evaporated fuel gas influence correction. Thereby, the influence of the evaporated fuel gas on the “imbalance determination parameter (second imbalance determination parameter X2)” is removed.
  • the post-correction minimum value MINZH after the influence of the evaporated fuel gas is the “minimum value MINZ in the unit combustion cycle period” obtained when the evaporated fuel gas is not purged.
  • MINZH KHX2 ⁇ MINZ (31)
  • (J) Calculation of Integrated Value Save of Average Value AveAFDH After Correction
  • the CPU 71 calculates the current integrated value Save (n) according to the following equation (32). That is, the CPU 71 updates the integrated value Save by adding the corrected average value AveAFDH calculated above to the previous integrated value Save (n ⁇ 1) at the time of proceeding to Step 1810.
  • the value of the integrated value Save is set to “0” in the above-described initial routine, and is also set to “0” in step 1760. Further, the CPU 71 sets the minimum value MINZ to a predetermined large default value.
  • Save (n) Save (n ⁇ 1) + AveAFDH (32)
  • (K) Calculation of the integrated value SMINZ of the corrected minimum value MINZH.
  • the CPU 71 obtains the current integrated value SMINZ (n) according to the following equation (33). That is, the CPU 71 updates the integrated value SMINZ by adding the corrected minimum value MINZH to the previous integrated value SMINZ (n ⁇ 1) at the time of proceeding to Step 1810.
  • the integrated value SMINZ is set to “0” in the above-described initial routine, and is also set to “0” in step 1760.
  • SMINZ (n) SMINZ (n ⁇ 1) + MINZH (33)
  • (L) Increment count counter Cs increment.
  • the CPU 71 increases the value of the counter Cs by “1”.
  • the value of the counter Cs is set to “0” in the above-described initial routine, and is also set to “0” in step 1760. Therefore, the value of the counter Cs indicates the number of data of the corrected average value AveAFDH integrated with the integrated value Save and the number of data of the corrected minimum value MINZH integrated with the integrated value SMINZ.
  • step 1735 determines whether or not the value of the counter Cs is greater than or equal to the threshold value Csth. At this time, if the value of the counter Cs is less than the threshold value Csth, the CPU 71 makes a “No” determination at step 1735 to directly proceed to step 1895 to end the present routine tentatively.
  • step 1735 determines “Yes” in step 1735 and proceeds to step 1740, where the imbalance determination parameter X (First imbalance determination parameter X1 and second imbalance determination parameter X2) are calculated.
  • the first imbalance determination parameter X1 is an “imbalance determination parameter that increases as the difference between the cylinder-by-cylinder air-fuel ratios increases”.
  • the second imbalance determination parameter X2 is an “imbalance determination parameter that decreases as the difference between the cylinder air-fuel ratios increases.”
  • the CPU 71 proceeds to step 1745 to compare the first imbalance determination parameter X1 with the first imbalance determination threshold value X1th, or the second imbalance determination parameter X2 and the second imbalance determination threshold value. Based on the comparison with X2th, the air-fuel ratio imbalance among cylinders is determined.
  • the second determination device prohibits the acquisition of the imbalance determination parameter when it is determined that the evaporated fuel gas influence occurrence state has occurred.
  • an imbalance determination execution availability determination means that prohibits execution of the imbalance determination (condition C6, determination of “No” in step 1620 of FIG. 16, determination of “Yes” in step 1640, and (Refer to “No” in Step 1705 of FIG. 18).
  • the imbalance determination parameter acquisition means included in the second determination device includes: The imbalance determination parameter that increases or decreases as the difference between the air-fuel ratios of the cylinders, which is the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to each of the at least two or more cylinders, becomes the output value of the air-fuel ratio sensor.
  • is smaller than the purge influence determination threshold (Bth) (above See condition C6, determination of “No” in step 1620 of FIG. 16, determination of “Yes” in step 1640, and determination of “Yes” in step 1705 of FIG. 18)
  • evaporative fuel gas purge correction First parameter correction means step for correcting the imbalance determination parameter based on the amount (purge correction coefficient FPG) Referring to the process (I) in 810.) Including.
  • the second determination device As described above, the larger the amount of fuel contained in the evaporated fuel gas, the smaller the difference between the cylinder-by-cylinder air-fuel ratios based on the difference between the injection characteristics of the fuel injection valves 39. Therefore, as in the second determination device, the actually acquired imbalance determination parameters (in the second determination device, the average value AveAFD and the minimum value MINZ, which are original data for obtaining the imbalance determination parameter), are used. By correcting based on the “actually calculated evaporated fuel gas purge correction amount (purge correction coefficient FPG)”, the imbalance determination parameter is a value that is not affected by the evaporated fuel. The difference between the air-fuel ratios for each cylinder based on the difference between the 39 injection characteristics can be corrected to a value that accurately represents the difference. As a result, the second determination device can accurately determine the air-fuel ratio imbalance among cylinders.
  • the second determination device corrects the acquired imbalance determination parameter with a correction value (KHX1, KHX2) determined based on the evaporated fuel gas purge correction amount. It can also be said that the final imbalance determination parameter is acquired.
  • the second determination device corrects the average value AveAFD, which is the original data for determining the first imbalance determination parameter X1, with the correction value KHX1 based on the purge correction coefficient FPG to determine the corrected average value AveAFDH, The average of the corrected average value AveAFDH was acquired as the first imbalance determination parameter X1.
  • the second determination device first calculates the average value AAveAFD (the first imbalance determination parameter X1 in the first determination device) that is the original data for obtaining the first imbalance determination parameter X1.
  • the final first imbalance determination parameter X1 may be obtained by calculating the average value AAveAFD from the correction value KHX1 based on the purge correction coefficient FPG in the same manner as the above equation (30).
  • the second determination device calculates the minimum value MINZH after correction by correcting the minimum value MINZ, which is the original data for determining the second imbalance determination parameter X2, from KHX2 based on the purge correction coefficient FPG, and correcting it.
  • the average of the rear minimum value MINZH was acquired as the second imbalance determination parameter X2.
  • the second determination apparatus first calculates the average value AAAVEMINZ (second imbalance determination parameter X2 in the first determination apparatus), which is the original data for obtaining the second imbalance determination parameter X2.
  • the final second imbalance determination parameter X2 may be obtained by correcting the average value AAAVEMINZ by KHX2 based on the purge correction coefficient FPG in the same manner as the equation (31).
  • the CPU 71 When the CPU 71 performs the air-fuel ratio imbalance determination, the CPU 71 performs the air-fuel ratio imbalance determination routine shown in FIG. 20 instead of FIG. 17 every 4 ms (a constant sampling time ts) elapses. This is different from the first determination device only in that it is executed. Therefore, hereinafter, this difference will be mainly described.
  • the imbalance determination parameter is corrected by the purge correction value (more specifically, by the correction coefficients KHX1 and KHX2 determined based on the purge correction coefficient FPG).
  • the third determination device does not correct the imbalance determination parameter, but instead corrects the imbalance determination threshold with the purge correction value.
  • the routine shown in FIG. 20 differs from the routine shown in FIG. 17 only in that step 2010 is inserted between step 1740 and step 1745 of the routine shown in FIG. Therefore, the processing in step 2010 will be mainly described.
  • the CPU 71 calculates the first imbalance determination parameter X1 and / or the second imbalance determination parameter X2.
  • the first imbalance determination parameter X1 is a value obtained by averaging the average value of the absolute value
  • the second imbalance determination parameter X2 is a value obtained by averaging the minimum value MINZ of the detected air-fuel ratio abyfs in one unit combustion cycle period for a plurality of (Csth times) unit combustion cycle periods.
  • the CPU 71 proceeds to step 2010, and reads the correction coefficient Ki1 (first imbalance determination threshold evaporation fuel correction value) from the table MapKi1 (FPG) shown in FIG. 21 and the current purge correction coefficient FPG.
  • Ki1 first imbalance determination threshold evaporation fuel correction value
  • the correction coefficient Ki1 is determined so as to gradually decrease from “1” as the fuel correction rate (
  • the CPU 71 multiplies the correction coefficient Ki1 by a fixed reference threshold (first imbalance determination reference threshold) X1th0 as shown in the following equation (34), thereby correcting the first imbalance after correction.
  • the threshold value X1th for use is acquired.
  • This constant reference threshold value X1th0 is “when the evaporated fuel gas purge is not performed,“ if the first imbalance determination parameter X1 is larger than the reference threshold value X1th0, the air-fuel ratio cylinder caused by the characteristic change of the fuel injection valve It is a value adapted so that it can be determined that an interim imbalance determination has occurred.
  • step 2010 the CPU 71 reads out the correction coefficient Ki2 (second imbalance determination threshold evaporation fuel correction value) from the table MapKi2 (FPG) shown in FIG. 21 and the current purge correction coefficient FPG.
  • Ki2 second imbalance determination threshold evaporation fuel correction value
  • the correction coefficient Ki2 gradually increases from “1” in a range larger than “1” as the fuel correction rate (
  • the threshold value X2th for use is acquired. This constant reference threshold value X2th0 indicates that “when the second imbalance determination parameter X2 is smaller than the reference threshold value X2th0 when the evaporated fuel gas is not purged, an air-fuel ratio imbalance determination between cylinders has occurred.
  • the CPU 71 proceeds to step 1745 and, based on the comparison between the uncorrected first imbalance determination parameter X1 and the first imbalance determination threshold value X1th after the evaporated fuel gas influence correction, the air-fuel ratio cylinder Execute imbalance determination.
  • the CPU 71 determines the air-fuel ratio imbalance among cylinders based on a comparison between the uncorrected second imbalance determination parameter X2 and the second imbalance determination threshold value X2th after correcting the evaporated fuel gas influence. Execute.
  • the CPU 71 determines that the air-fuel ratio inter-cylinder inflow caused by the characteristic change of the fuel injection valve 39 is achieved. It is determined that a balance state has occurred.
  • the CPU 71 determines that the air-fuel ratio inter-cylinder inflow caused by the characteristic change of the fuel injection valve 39 is achieved. It is determined that a balance state has occurred.
  • the third determination device prohibits the acquisition of the imbalance determination parameter when it is determined that the evaporated fuel gas influence occurrence state has occurred.
  • an imbalance determination execution availability determination means that prohibits execution of the imbalance determination (condition C6, determination of “No” in step 1620 of FIG. 16, determination of “Yes” in step 1640, and (Refer to “No” in Step 1705 of FIG. 20).
  • the imbalance determination means provided in the third determination device is When the magnitude
  • First determination threshold correction means (step 2010 in FIG. 20) for correcting the determination threshold is included. That is, the first determination threshold correction unit corrects the reference threshold X1th0 to obtain the first imbalance determination threshold X1th, or corrects the reference threshold X2th0 to obtain the second imbalance determination threshold X2th.
  • the imbalance determination threshold (X1th, X2th) is corrected based on the actually calculated evaporated fuel gas purge correction amount (purge correction coefficient FPG)
  • the imbalance determination threshold is corrected to a value reflecting the influence of the evaporated fuel.
  • the fourth determination device is different from the second determination device only in that the CPU 71 executes the routine shown in FIG. 22 instead of the routine shown in FIG. That is, the fourth determination apparatus executes the routines shown in FIGS. 10 to 15, FIG. 18, and FIG. Among these, the routines shown in FIGS. 10 to 15 and FIG. 18 have been described. Therefore, the following description will focus on the routine of FIG.
  • the routine of FIG. 22 differs from the routine of FIG. 16 only in that step 1620 and step 1640 of the routine of FIG. 16 are replaced with step 2210 and step 2220, respectively.
  • the CPU 71 determines that the determination execution condition is satisfied when the conditions C1 to C5 (or the conditions C1 to C3) are satisfied.
  • the fourth determination device permits execution of the air-fuel ratio imbalance among cylinders regardless of whether or not the purge correction coefficient FPG is equal to or greater than the predetermined threshold purge correction coefficient FPGth. That is, it is determined by whether or not the absolute value
  • the fourth determination device multiplies the average value AveAFDH by the average value AveAFDH by multiplying the average value AveAFD by the “correction coefficient KHX1 determined from the table MapKHX1 (FPG) and the current purge correction coefficient FPG”.
  • the average value (Save / Csth) of the average value AveAFDH after correction is acquired as the first imbalance determination parameter X1.
  • the fourth determination device multiplies the minimum value MINZH by the minimum value MINZH by multiplying the minimum value MINZ by “a correction coefficient KHX2 determined from the table MapKHX2 (FPG) and the current purge correction coefficient FPG”.
  • the average value (SMINZ / Csth) of the corrected minimum value MINZH is acquired as the second imbalance determination parameter X2.
  • the fourth determination device compares the first imbalance determination parameter X1 with the first imbalance determination threshold value X1th, or the second imbalance determination parameter X2 and the second, similarly to the second determination device.
  • the air-fuel ratio imbalance among cylinders is determined based on the comparison with the imbalance determination threshold value X2th.
  • the fourth determination apparatus removes the influence of the evaporated fuel gas regardless of whether the purge correction coefficient FPG is equal to or larger than the predetermined threshold purge correction coefficient FPGth.
  • the air-fuel ratio imbalance among cylinders is determined using the parameter X1 and / or the second imbalance determination parameter X2. Therefore, the fourth determination device can more frequently execute the air-fuel ratio imbalance among cylinders determination than the first to third determination devices.
  • the fifth determination device is different from the third determination device only in that the CPU 71 executes the routine shown in FIG. 22 instead of the routine shown in FIG. That is, the fifth determination apparatus executes the routines shown in FIGS. 10 to 15, FIG. 20, and FIG. Therefore, the fifth determination device, like the fourth determination device, does not depend on whether or not the purge correction coefficient FPG is greater than or equal to the predetermined threshold purge correction coefficient FPGth (that is, whether the evaporated fuel gas influence occurrence state has occurred). Regardless of whether or not, acquisition of imbalance determination parameters and determination of an air-fuel ratio imbalance among cylinders are executed.
  • the fifth determination device like the third determination device, multiplies a fixed reference threshold value X1th0 by the correction value Ki1 obtained from the table MapKi1 (FPG) and the actual purge correction coefficient FPG, thereby correcting the first after correction.
  • An imbalance determination threshold value X1th is acquired.
  • the fifth determination device compares the first imbalance determination parameter X1 that has not been corrected with the corrected first imbalance determination threshold value X1th, thereby executing an air-fuel ratio imbalance determination between cylinders. To do.
  • the fifth determination device like the third determination device, multiplies the fixed reference threshold value X2th0 by the correction value Ki2 obtained from the table MapKi2 (FPG) and the actual purge correction coefficient FPG, thereby correcting the corrected first threshold value X2th0.
  • a 2-imbalance determination threshold value X2th is acquired.
  • the fifth determination device performs the air-fuel ratio imbalance determination between the cylinders by comparing the uncorrected second imbalance determination parameter X2 with the corrected second imbalance determination threshold X2th. To do.
  • the fifth determination device can execute the air-fuel ratio imbalance determination between cylinders more frequently than the first to third determination devices.
  • ixth determination apparatus a determination apparatus according to the sixth embodiment of the present invention (hereinafter simply referred to as “sixth determination apparatus”) will be described.
  • the sixth determination device is different from the first determination device only in that the CPU 71 executes the routine shown in FIG. 23 instead of the routine shown in FIG. That is, the sixth determination apparatus executes the routines shown in FIGS. 10 to 15, FIG. 17, and FIG.
  • the sixth determination device acquires “cooling water temperature THW of engine 10” that is “a warm-up condition parameter that increases as the warm-up condition of engine 10 progresses”. Furthermore, the sixth determination device determines whether or not the warm-up state of the engine 10 has reached a predetermined warm-up state based on the acquired warm-up state parameter. When the sixth determination device determines that the warm-up state of the engine 10 has not reached the predetermined warm-up state, the sixth determination device prohibits the acquisition of the imbalance determination parameter or performs the imbalance determination Prohibit execution. Note that, similarly to the first determination device, the sixth determination device prohibits the acquisition of the imbalance determination parameter when the purge correction coefficient FPG is less than the predetermined threshold purge correction coefficient FPGth, or the imbalance determination parameter FPGth. Prohibit execution of judgment.
  • the sixth determination apparatus sets the value of the determination permission flag Xkyoka according to the routine shown in FIG.
  • the routine of FIG. 23 differs from the routine of FIG. 16 only in that step 1620 and step 1640 of FIG. 16 are replaced with step 2310 and step 2320, respectively.
  • the CPU 71 determines that the determination execution condition is satisfied when the above conditions C1 to C6 and the following condition C7 are satisfied.
  • the CPU 71 may be configured to determine that the determination execution condition is satisfied when the condition C1, the condition C3, the condition C6, and the condition C7 are satisfied.
  • the sixth determination device prohibits the acquisition of the imbalance determination parameter or prohibits the execution of the imbalance determination.
  • the threshold cooling water temperature THWth is equal to or higher than the first predetermined temperature that defines one of the main feedback control conditions, and is equal to or higher than the second predetermined temperature that defines one of the sub feedback control conditions.
  • the fuel A part of the fuel injected from the injection valve 39 adheres to the intake passage constituting member in a relatively large amount. Further, among the plurality of fuel injection valves 39, the fuel injected from the fuel injection valve whose “injection characteristic is a characteristic that injects a larger amount of fuel than the indicated fuel injection amount” is “ More fuel adheres to the intake passage constituting member than the fuel injected from the fuel injection valve whose injection characteristics are normal.
  • the warm-up state of the engine 10 has not reached a predetermined warm-up state (for example, a warm-up state in which the amount of fuel adhering to the intake passage constituting member is equal to or less than a predetermined amount)
  • a predetermined warm-up state for example, a warm-up state in which the amount of fuel adhering to the intake passage constituting member is equal to or less than a predetermined amount
  • the fuel in a specific cylinder Despite the fact that the injection characteristics of the injection valves are significantly different from the injection characteristics of the fuel injection valves of the other cylinders, the difference between the air-fuel ratios for each cylinder does not increase. It may be determined that the “air-fuel ratio imbalance state between cylinders due to the characteristic change” has not occurred.
  • the sixth determination device determines whether or not the warm-up state of the engine 10 has reached a predetermined warm-up state, and the warm-up state of the engine 10 has reached the predetermined warm-up state.
  • the cooling water temperature THW is lower than the threshold cooling water temperature THWth
  • the acquisition of the imbalance determination parameter is prohibited, or the execution of the imbalance determination is prohibited.
  • Imbalance determination execution availability determination means (refer to the determination “No” in step 2310 in FIG. 23, the determination “Yes” in step 2320, and the determination “No” in step 1705 in FIG. 17). Prepare. That is, when the warm-up state of the engine 10 has not reached the predetermined warm-up state, the execution of the air-fuel ratio imbalance among cylinders is effectively prohibited. Therefore, it is possible to reduce the possibility of performing an erroneous air-fuel ratio imbalance determination between cylinders.
  • the CPU 71 of the seventh determination apparatus executes the routines shown in FIGS. 10 to 15, FIG. 23, and FIG.
  • the routines shown in FIGS. 10 to 15 and FIG. 23 have been described. Therefore, the routine of FIG. 24 will be described below.
  • the seventh determination device corrects the imbalance determination parameter based on the warm-up state of the engine 10 (the degree of ease of fuel attachment to the intake passage constituent member) by executing the routine of FIG.
  • the routine shown in FIG. 24 is different from the routine of FIG. 17 only in that step 1730 of the routine of FIG. 17 is replaced with step 2410. Therefore, the following description will be focused on the processing after step 2410.
  • step 2410 the average value AveAFD of the absolute value of the air-fuel ratio fluctuation index amount AFD is calculated.
  • the CPU 71 reads out a correction coefficient KthwX1 (water temperature coefficient, first imbalance determination parameter warm-up state correction value) from the table MapKthwX1 (THW) shown in FIG. 25 and the current coolant temperature THW.
  • KthwX1 water temperature coefficient, first imbalance determination parameter warm-up state correction value
  • the CPU 71 multiplies the average value AveAFD by the correction coefficient KthwX1 to obtain the average value AveAFDH after the cooling water temperature correction.
  • This average value AveAFDH after cooling water temperature correction is also referred to as “average value AveAFDH after warm-up state correction” or “average value AveAFDH after fuel adhesion amount correction”.
  • the average value AveAFDH after correction of the coolant temperature is obtained as “the absolute value of the air-fuel ratio fluctuation index amount AFD obtained when the engine 10 is in a completely warmed-up state and the fuel adhesion amount is stable at a small value.
  • average value AveAFD KthwX1 ⁇ AveAFD (36)
  • the CPU 71 reads out a correction coefficient KthwX2 (water temperature coefficient, second imbalance determination parameter warm-up state correction value) from the table / MapKthwX2 (THW) shown in FIG. 25 and the current cooling water temperature THW.
  • MapKthwX2 (THW) when the coolant temperature THW is higher than the temperature THW80 during complete warm-up, the correction coefficient KthwX2 is obtained to be “1”.
  • the minimum value MINZH after the cooling water temperature correction is also referred to as “the minimum value MINZH after the warm-up state correction” or “the minimum value MINZH after the fuel adhesion amount correction”.
  • the minimum value MINZH after correction of the coolant temperature is obtained when the engine 10 is in a fully warmed-up state and the fuel adhesion amount is stable at a small value, and is “minimum value MINZ in the unit combustion cycle period” It becomes.
  • MINZH KthwX2 ⁇ MINZ (37)
  • the CPU 71 calculates the integrated value Save of the average value AveAFDH after correction of the cooling water temperature, as in step 1810 of FIG. 18 (see the above formulas (J) and (32)). Further, the CPU 71 calculates an integrated value SMINZ of the minimum value MINZH after the cooling water temperature correction (refer to the equations (K) and (33)), similarly to step 1810 of FIG.
  • the CPU 71 increases the cumulative number counter Cs by “1” as in Step 1730 (see (L) above).
  • step 1735 determines whether or not the value of the counter Cs is greater than or equal to the threshold value Csth. At this time, if the value of the counter Cs is less than the threshold value Csth, the CPU 71 makes a “No” determination at step 1735 to directly proceed to step 2495 to end the present routine tentatively.
  • the imbalance determination parameter X (the first imbalance determination parameter X1 and the second imbalance determination parameter X2) is calculated according to the above equation (29).
  • the CPU 71 proceeds to step 1745 to compare the first imbalance determination parameter X1 and the first imbalance determination threshold X1th, or the second imbalance determination parameter X2 and the second imbalance determination threshold X2th.
  • the air-fuel ratio imbalance among cylinders is determined based on the comparison.
  • the seventh determination device determines that the evaporative fuel gas influence occurrence state has occurred, and the warm-up state of the engine 10 is a predetermined warm-up state (complete warm-up state).
  • the acquisition of the imbalance determination parameter is prohibited, or the imbalance determination execution prohibition of execution of the imbalance determination is permitted.
  • Determination means (refer to condition C7, determination of “No” in step 2310 in FIG. 23, determination of “Yes” in step 2320, and determination of “No” in step 1705 in FIG. 24)). .
  • the seventh determination apparatus determines the imbalance determination parameter (first parameter) based on the warm-up condition parameter.
  • Second parameter correction means for correcting the 1 imbalance determination parameter X1 and the second imbalance determination parameter X2 see the correction based on the equations (36) and (37) in step 2410 in FIG. 24); including.
  • the seventh determination device can perform the air-fuel ratio imbalance determination based on the imbalance determination parameter corrected to a value that is not affected by the amount of fuel adhering to the intake passage constituting member.
  • the air-fuel ratio imbalance among cylinders can be accurately determined even before the warm-up state of the engine 10 reaches the complete warm-up state.
  • the seventh determination device uses the acquired imbalance determination parameter (average value AveAFD or minimum value MINZ) as a parameter ( It can also be said that the final imbalance determination parameters are acquired by correction using correction values (correction coefficient KthwX1, correction coefficient KthwX2) determined based on the cooling water temperature THW).
  • the seventh determination device acquires the corrected average value AveAFDH by correcting the average value AveAFD, which is the original data for obtaining the first imbalance determination parameter X1, by the correction value KthwX1 determined based on the cooling water temperature THW.
  • the average of the corrected average value AveAFDH was acquired as the first imbalance determination parameter X1.
  • the seventh determination apparatus first determines the average value AAveAFD of the average value AveAFD that is the original data for determining the first imbalance determination parameter X1, and the average value AAveAFD is the same as the above equation (36).
  • the final first imbalance determination parameter X1 may be acquired by correcting with a correction value KthwX1 determined based on the cooling water temperature THW according to an equation.
  • the seventh determination device acquires the corrected minimum value MINZH by correcting the minimum value MINZ, which is the original data for obtaining the second imbalance determination parameter X2, from the correction value KthwX2 determined based on the cooling water temperature THW.
  • the average of the corrected minimum value MINZH is acquired as the second imbalance determination parameter X2.
  • the second determination device first calculates the average value AAveMINZ of the minimum value MINZ, which is the original data for determining the second imbalance determination parameter X2, and calculates the average value AAveMINZ in the same manner as the above equation (37).
  • the final second imbalance determination parameter X2 may be acquired by correcting with a correction value KthwX2 determined based on the cooling water temperature THW according to an equation.
  • the CPU 71 of the eighth determination apparatus executes the routines shown in FIG. 10 to FIG. 15, FIG. 23, and FIG.
  • the routines of FIGS. 10 to 15 and FIG. 23 have been described. Accordingly, the routine of FIG. 26 will be described below.
  • the eighth determination device sets the imbalance determination threshold value in the warm-up state of the engine 10 (ease of fuel adhering to the intake passage constituting member) instead of the imbalance determination parameter. The degree of correction).
  • the routine shown in FIG. 26 is different from the routine shown in FIG. 17 only in that step 2610 is inserted between step 1740 and step 1745 of the routine shown in FIG. Therefore, the processing in step 2610 will be mainly described.
  • step 1740 the CPU 71 calculates the first imbalance determination parameter X1 and / or the second imbalance determination parameter X2.
  • the CPU 71 proceeds to step 2610 to read out a correction coefficient KJ1 (first imbalance determination threshold cooling water temperature correction value) from the table MapKJ1 (THW) shown in FIG. 27 and the current cooling water temperature THW.
  • KJ1 first imbalance determination threshold cooling water temperature correction value
  • the CPU 71 obtains the first imbalance determination threshold value X1th after the cooling water temperature correction by multiplying the correction value KJ1 by a certain reference threshold value X1th0 as shown in the following equation (38).
  • the first imbalance determination parameter X1 is larger than the reference threshold value X1th0, the air-fuel ratio imbalance among cylinders due to the characteristic change of the fuel injection valve has occurred. It is a value adapted so that it can be determined.
  • step 2610 the CPU 71 reads out a correction coefficient KJ2 (second imbalance determination threshold cooling water temperature correction value) from the table MapKJ2 (THW) shown in FIG. 27 and the current cooling water temperature THW.
  • KJ2 second imbalance determination threshold cooling water temperature correction value
  • the CPU 71 obtains the second imbalance determination threshold value X2th after the cooling water temperature correction by multiplying the correction coefficient KJ2 by a certain reference threshold value X2th0 as shown in the following equation (39).
  • the CPU 71 proceeds to step 1745 and, based on the comparison between the uncorrected first imbalance determination parameter X1 and the first imbalance determination threshold value X1th after the cooling water temperature correction, the air-fuel ratio imbalance among cylinders. Make a decision. Alternatively, the CPU 71 executes the air-fuel ratio imbalance determination based on the comparison between the uncorrected second imbalance determination parameter X2 and the second imbalance determination threshold value X2th after the cooling water temperature correction. .
  • the eighth determination device determines that the state of occurrence of the evaporated fuel gas effect has occurred, and the warm-up state of the engine 10 is a predetermined warm-up state (complete warm-up state).
  • the acquisition of the imbalance determination parameter is prohibited, or the imbalance determination execution prohibition of execution of the imbalance determination is permitted.
  • a determination unit (refer to the determination of “No” in Step 2310 of FIG. 23, the determination of “Yes” in Step 2320, and the determination of “No” in Step 1705 of FIG. 26).
  • the eighth determination device corrects the imbalance determination threshold based on the warm-up condition parameter when the acquired warm-up condition parameter (cooling water temperature THW) is larger than the warm-up condition threshold (threshold THWth).
  • Second correction threshold correction means in FIG. 26, the reference threshold X1th0 is corrected to obtain the first imbalance determination threshold X1th, or the reference threshold X2th0 is corrected to obtain the second imbalance determination threshold X2th). See step 2610).
  • the eighth determination device does not affect the imbalance determination threshold by the amount of fuel adhering. It is corrected to the reflected value. As a result, when the difference between the cylinder air-fuel ratios based on the difference between the injection characteristics of the fuel injection valves 39 reaches a predetermined value, it can be accurately determined that the air-fuel ratio imbalance among cylinders has occurred. .
  • the CPU 71 of the ninth determination apparatus executes the routines shown in FIG. 10 to FIG. 15, FIG. 22, and FIG.
  • the routines of FIGS. 10 to 15 and FIG. 22 have been described. Accordingly, the routine of FIG. 28 will be described below.
  • the ninth determination device corrects the imbalance determination parameter based on the purge correction coefficient FPG and the coolant temperature THW by executing the routine of FIG. In other words, the ninth determination device acquires the imbalance determination parameter from which the influence of the evaporated fuel gas and the fuel adhesion amount is removed, and executes the imbalance determination based on the imbalance determination parameter.
  • the routine shown in FIG. 28 differs from the routine of FIG. 17 only in that step 1730 of the routine of FIG. 17 is replaced with step 2810. Therefore, the following description will be focused on the processing after step 2810.
  • step 2810 the average value AveAFD of the absolute value of the air-fuel ratio fluctuation index amount AFD is calculated.
  • the correction coefficient KFTX1 is also referred to as a first imbalance determination parameter evaporated fuel / warm-up state / correction value.
  • the correction coefficient KFTX1 is determined in advance so as to be a value that eliminates the influence of the evaporated fuel gas and the attached fuel on the first imbalance determination parameter X1.
  • the correction coefficient KFTX1 is “a correction coefficient KHX1 obtained based on the purge correction coefficient FPG and the table MapKHX1 (FPG)” and “a correction coefficient obtained based on the cooling water temperature THW and the table MapKthwX1 (THW)”. KthwX1 ”can also be obtained.
  • the CPU 71 multiplies the average value AveAFD by the correction coefficient KFTX1 to obtain the corrected average value AveAFDH.
  • the corrected average value AveAFDH is obtained when the evaporated fuel gas is not purged, and the state of the engine 10 is in a completely warm-up state, and the fuel adhesion amount is stable at a small value.
  • AveAFDH KFTX1 ⁇ AveAFD (40)
  • the CPU 71 calculates a correction coefficient KFTX2 (second imbalance determination) from the “table MapKFTX2 (FPG, THW) not shown” in the same format as FIG. 29 and the “purge correction coefficient FPG and cooling water temperature THW” at the current time. Parameter evaporative fuel, warm-up condition, and correction value).
  • the correction coefficient KFTX2 is determined in advance by experiments so as to be a value that eliminates the influence of the evaporated fuel gas and the attached fuel on the second imbalance determination parameter X2. Yes. More simply, the correction coefficient KFTX2 is the correction coefficient obtained based on “the correction coefficient KHX2 obtained based on the purge correction coefficient FPG and the table MapKHX2 (FPG)” and “the cooling water temperature THW and the table MapKthwX2 (THW)”. KthwX2 "can also be obtained.
  • the CPU 71 obtains the corrected minimum value MINZH by multiplying the minimum value MINZ by the correction coefficient KFTX2 as shown in the following equation (41).
  • the corrected average value AveAFDH is obtained when the evaporated fuel gas is not purged, and the state of the engine 10 is in a completely warm-up state, and the fuel adhesion amount is stable at a small value.
  • MINZH KFTX2 ⁇ MINZ (41)
  • the CPU 71 calculates the integrated value Save of the average value AveAFDH after correction of the cooling water temperature, as in step 1810 of FIG. 18 (see the above formulas (J) and (32)). Further, the CPU 71 calculates an integrated value SMINZ of the minimum value MINZH after the cooling water temperature correction (refer to the equations (K) and (33)), similarly to step 1810 of FIG.
  • the CPU 71 increases the cumulative number counter Cs by “1” as in Step 1730 (see (L) above).
  • the CPU 71 proceeds to step 1735 and subsequent steps, and when the value of the counter Cs becomes equal to or greater than the threshold value Csth, the imbalance determination parameter X (the first imbalance determination parameter X1) according to the above equations (28) and (29). And a second imbalance determination parameter X2).
  • the CPU 71 proceeds to step 1745 to compare the first imbalance determination parameter X1 with the first imbalance determination threshold value X1th, or the second imbalance determination parameter X2 and the second imbalance determination threshold value. Based on the comparison with X2th, the air-fuel ratio imbalance among cylinders is determined.
  • the ninth determination device executes the imbalance determination based on the imbalance determination parameter from which the influence of the fuel contained in the evaporated fuel gas and the fuel adhering to the intake passage constituent member is removed. Further, the ninth determination device acquires the imbalance determination parameter and executes the imbalance determination when there is a possibility that the evaporated fuel gas influence occurrence state has occurred, and the fuel adhesion amount becomes large. Do not ban in any case. Therefore, the air-fuel ratio imbalance among cylinders can be determined with higher accuracy and accuracy.
  • a large amount of fuel is supplied to the engine 10 when a large amount of fuel is supplied to the engine 10 by the evaporated fuel gas. Even in the case where the fuel cell adheres, it can be avoided to erroneously determine that “the air-fuel ratio imbalance among cylinders has not occurred”.
  • the purge correction The imbalance determination threshold (first imbalance determination threshold) is corrected by correcting the imbalance determination reference thresholds (X1th0, X2th0) using correction coefficients (KFTXi1, KFTXi2) obtained based on the coefficient FPG and the coolant temperature THW.
  • X1th KFTXi1 ⁇ X1th0
  • second imbalance determination threshold value X2th KFTXi2 ⁇ X2th0).
  • the air-fuel ratio imbalance among cylinders is determined based on a comparison between the uncorrected first imbalance determination parameter X1 and the corrected first imbalance determination threshold X1th. Alternatively, in the first modified example, the air-fuel ratio imbalance among cylinders is determined based on a comparison between the uncorrected second imbalance determination parameter X2 and the corrected second imbalance determination threshold X2th. .
  • the second modified example corrects the imbalance determination parameters (X1, X2) by the correction coefficients (KHX1, KHX2) obtained based on the current purge correction coefficient FPG as in the fourth determination apparatus.
  • the imbalance determination threshold values (X1th, X2th) corrected by the correction coefficients (KJ1, KJ2) obtained based on the current coolant temperature THW are acquired.
  • the air-fuel ratio imbalance among cylinders is determined based on a comparison between the corrected first imbalance determination parameter X1 and the corrected first imbalance determination threshold X1th.
  • the air-fuel ratio imbalance among cylinders is determined based on a comparison between the corrected second imbalance determination parameter X2 and the corrected second imbalance determination threshold value X2th.
  • the “imbalance determination parameters (X1, X2)” from which the influence of the evaporated fuel gas is eliminated is used for the imbalance determination. Further, even if the influence of fuel adhesion appears in the “imbalance determination parameters (X1, X2)”, the imbalance determination threshold value reflecting the influence is used for the imbalance determination. Therefore, the air-fuel ratio imbalance among cylinders can be determined regardless of the degree of the influence of the evaporated fuel gas and the fuel adhesion.
  • the imbalance determination threshold values (X1th, X2th) corrected by the correction coefficients (Ki1, Ki2) obtained based on the current purge correction coefficient FPG are acquired.
  • the imbalance determination parameters (X1, X2) are corrected by the correction coefficients (KthwX1, KthwX2) obtained based on the current coolant temperature THW as in the seventh determination device.
  • the air-fuel ratio imbalance among cylinders is determined based on a comparison between the corrected first imbalance determination parameter X1 and the corrected first imbalance determination threshold value X1th.
  • the air-fuel ratio imbalance among cylinders is determined based on a comparison between the corrected second imbalance determination parameter X2 and the corrected second imbalance determination threshold value X2th.
  • the “imbalance determination parameters (X1, X2)” from which the influence of fuel adhesion is eliminated is used for imbalance determination. Furthermore, even if the influence of the evaporated fuel appears in the “imbalance determination parameters (X1, X2)”, an imbalance determination threshold value reflecting the influence is used for the imbalance determination. Therefore, the air-fuel ratio imbalance among cylinders can be determined regardless of the degree of the influence of the evaporated fuel gas and the fuel adhesion.
  • the warm-up state of the engine 10 is the predetermined value. Regardless of whether or not the warm-up state has been reached, acquisition of imbalance determination parameters and execution of imbalance determination may be permitted. Furthermore, the sixth to eighth determination devices may allow the imbalance determination parameter to be acquired and the imbalance determination to be executed regardless of whether the evaporated fuel gas influence occurrence state has occurred.
  • the ninth determination device and the first to third modifications prohibit the acquisition of the imbalance determination parameter or the execution of the imbalance determination when it is determined that the evaporated fuel gas influence occurrence state has occurred. Also good. Similarly, in the ninth determination device and the first to third modifications, when it is determined that the warm-up state of the engine 10 has not reached the predetermined warm-up state, the imbalance determination parameter is acquired or stored. Execution of balance determination may be prohibited.
  • the imbalance determination parameter may be a parameter described below.
  • the imbalance determination parameter may be the locus length of the output value Vabyfs of the upstream air-fuel ratio sensor 67 or the locus length of the detected air-fuel ratio abyfs.
  • the output Vabyfs is acquired every time the fixed sampling time ts elapses, and the output value Vabyfs is converted into the detected air-fuel ratio abyfs. It can be obtained by integrating the absolute value of the difference between the detected air-fuel ratio abyfs acquired before time ts. This trajectory length is obtained for each unit combustion cycle period. You may employ
  • each determination device sets the imbalance determination threshold value as the engine rotation speed NE increases. It is preferable to enlarge it.
  • the imbalance determination parameter corresponds to the change rate (time change rate) of the change rate (time change rate) of the output value Vabyfs of the upstream air-fuel ratio sensor 67 as shown in FIG. It may be an absolute value of “value”. That is, the imbalance determination parameter is an absolute value of “second-order differential value d 2 (Vabyfs) / dt 2 with respect to time of the output value Vabyfs of the upstream air-fuel ratio sensor 67” or “output of the upstream air-fuel ratio sensor 67.
  • the value corresponding to the change rate of the change rate of the output value Vabyfs value of the upstream air-fuel ratio sensor 67 is a unit time of the air-fuel ratio (detected air-fuel ratio abyfs) represented by the output value Vabyfs of the upstream air-fuel ratio sensor 67. It can also be referred to as a change amount of the change amount.
  • the change rate of the change rate of the detected air-fuel ratio abyfs can be obtained as follows.
  • the output value Vabyfs is acquired every time the constant sampling time ts elapses.
  • the output value Vabyfs is converted into a detected air-fuel ratio abyfs.
  • the difference between the detected air-fuel ratio abyfs and the detected air-fuel ratio abyfs acquired before the predetermined sampling time ts is acquired as the change rate of the detected air-fuel ratio abyfs.
  • the difference between the change rate of the detected air-fuel ratio abyfs and the change rate of the detected air-fuel ratio abyfs acquired before a certain sampling time ts is acquired as the change rate of the change rate of the detected air-fuel ratio abyfs.
  • “the value whose absolute value is the maximum” is selected from “the rate of change of the change rate of the detected air-fuel ratio abyfs obtained within a unit combustion cycle period”, and the maximum value is used for imbalance determination. It may be adopted as a parameter.
  • the output value Vabyfs of the upstream air-fuel ratio sensor 67 indicates that the exhaust gas reaching the upstream air-fuel ratio sensor 67 is “from exhaust gas from normal cylinders”.
  • the change rate of the change rate of the detected air-fuel ratio abyfs expressed by the output value Vabyfs of the upstream air-fuel ratio sensor 67 is the air-fuel ratio imbalance state between cylinders.
  • its absolute value increases and exceeds the imbalance determination threshold.
  • the absolute value of the change rate of the change rate of the detected air-fuel ratio abyfs increases as the degree of imbalance between the cylinder-by-cylinder air-fuel ratios increases.
  • the imbalance determination parameter is “estimated by analyzing the output value Vabyfs of the upstream air-fuel ratio sensor 67 based on the engine speed NE, the absolute crank angle CA of the engine 10, the intake air flow rate Ga, and the like.
  • the magnitude of the difference between the "cylinder air-fuel ratio” (for example, the absolute value of the difference between the maximum value and the minimum value of the cylinder-by-cylinder air-fuel ratio) may be used (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2000-220489). See).
  • the imbalance determination parameter may be a difference between the maximum value and the minimum value of the detected air-fuel ratio abyfs (or the output value Vabyfs of the upstream air-fuel ratio sensor 67) in the unit combustion cycle period.
  • the sub-feedback control of each of the determination devices described above sets the air-fuel ratio abyfs based on the output value Vabyfs of the upstream air-fuel ratio sensor 67 so that the output value Voxs of the downstream air-fuel ratio sensor 58 matches the downstream target value Voxsref. It seemed to be corrected (see the above formula (5)).
  • the sub-feedback control uses an air-fuel ratio correction coefficient created on the basis of the output value of the upstream air-fuel ratio sensor 67 as “downstream air-fuel ratio sensor”. It may be changed based on the “sub-feedback amount obtained by integrating 58 output values Voxs”.
  • each of the determination devices described above is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-77869, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-146661, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-162565, and the like.
  • the main feedback amount KFmain is calculated by high-pass filtering the difference between the upstream air-fuel ratio abyfs obtained based on the above and the upstream target air-fuel ratio abyfr, and the output value Voxs of the downstream air-fuel ratio sensor 58 and the downstream target value are calculated.
  • the sub feedback amount Fisub may be obtained by performing proportional integration processing on a value obtained by performing low-pass filter processing on the deviation from Voxsref.
  • each of the determination devices does not have to perform sub feedback control. Further, the imbalance determination may be executed when the main feedback control is not being performed.
  • each of the determination devices can be applied to a V-type engine, for example.
  • the V-type engine has a right bank upstream side catalyst (an exhaust passage of the engine and at least two of the plurality of cylinders of the plurality of cylinders) downstream of the exhaust collecting portion of the two or more cylinders belonging to the right bank.
  • Catalyst located in the downstream side of the exhaust collecting part where the exhaust gas discharged from the combustion chamber gathers), and the left bank upstream side catalyst downstream of the exhaust collecting part of two or more cylinders belonging to the left bank (In the exhaust passage of the engine, at a portion downstream of the exhaust collecting portion where exhaust gases discharged from the combustion chambers of the remaining two or more cylinders other than at least two of the plurality of cylinders collect Disposed catalyst).
  • the V-type engine further includes an upstream air-fuel ratio sensor and a downstream air-fuel ratio sensor for the right bank upstream and downstream of the right bank upstream catalyst, and an upstream for the left bank upstream and downstream of the left bank upstream catalyst.
  • a side air-fuel ratio sensor and a downstream air-fuel ratio sensor can be provided.
  • Each upstream air-fuel ratio sensor like the air-fuel ratio sensor 67, is disposed between the exhaust collection portion of each bank and the upstream catalyst of each bank. In this case, the main feedback control and the sub feedback control for the right bank are executed, and the main feedback control and the sub feedback control for the left bank are executed independently.
  • of the difference between the evaporated fuel gas purge correction amount (purge correction coefficient FPG) and the reference value “1” of the evaporated fuel gas purge correction amount is a predetermined purge effect determination. It is configured to determine that the evaporated fuel gas influence occurrence state has occurred when the value is larger than the use threshold. Instead, a fuel concentration sensor (which may be an air-fuel ratio sensor) is provided in the purge flow path pipe 48, and an evaporative fuel gas flow rate sensor for measuring the flow rate of the evaporated fuel gas flowing through the purge flow path pipe 48 is provided. A fuel amount contained in the evaporated fuel gas flowing into the intake passage is obtained based on a sensor, and it is determined that the evaporated fuel gas influence occurrence state has occurred when the fuel amount is equal to or greater than a predetermined value. May be.
  • some of the determination devices employ the cooling water temperature THW detected by the water temperature sensor 63 as a parameter representing the warming-up state of the engine 10 (a parameter that increases as the warming-up state of the engine 10 progresses). Instead, for example, it has an initial value that increases as the coolant temperature THW0 at the start of the engine 10 increases, and increases as the integrated amount (or travel time after start) of the intake air after the engine 10 starts increases.
  • the parameter may be adopted as “a parameter indicating a warm-up state of the engine 10”.

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Abstract

 本発明による空燃比気筒間インバランス判定装置(判定装置)は、空燃比センサ(67)の出力値に基づいて、複数の気筒のそれぞれに供給される混合気の空燃比の間の差が大きいほど大きくなるか又は小さくなるインバランス判定用パラメータを取得し、そのインバランス判定用パラメータとインバランス判定閾値との比較に基づいて空燃比気筒間インバランス判定を行う。 判定装置は、燃料タンク(45)内に発生した蒸発燃料ガスが吸気通路に導入されているとき、その蒸発燃料ガスによる空燃比変化を補償するパージ補正係数FPGを空燃比センサの出力値に基づいて算出し、パージ補正係数FPGにより燃料噴射量を補正する。更に、本判定装置は、パージ補正係数FPGによる燃料噴射量の補正率(|1-FPG|)が大きいとき、空燃比気筒間インバランス判定を禁止する。

Description

内燃機関の空燃比気筒間インバランス判定装置
 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「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、内燃機関の排気通路に配設された三元触媒と、同排気通路であって同三元触媒の上流及び下流にそれぞれ配置された上流側空燃比センサ及び下流側空燃比センサと、を備えた空燃比制御装置が広く知られている。この空燃比制御装置は、機関に供給される混合気の空燃比(機関の空燃比)が理論空燃比と一致するように、上流側空燃比センサの出力と下流側空燃比センサの出力とに基いて空燃比フィードバック量を算出し、その空燃比フィードバック量により機関の空燃比をフィードバック制御するようになっている。更に、上流側空燃比センサの出力及び下流側空燃比センサの出力の何れか一方のみに基づいて空燃比フィードバック量を算出し、その空燃比フィードバック量により機関の空燃比をフィードバック制御する空燃比制御装置も提案されている。このような空燃比制御装置において使用される空燃比フィードバック量は、全気筒に対して共通する制御量である。
 ところで、一般に、電子燃料噴射式内燃機関は、各気筒又は各気筒に連通した吸気ポートに少なくとも一つの燃料噴射弁を備えている。従って、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(その特定気筒の空燃比)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、気筒別空燃比の間に不均衡が生じる。
 この場合、機関全体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、全気筒に対して共通す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、同時に、他の気筒の空燃比は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(空燃比気筒間インバランス状態が発生していること)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。なお、空燃比気筒間インバランスは、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小な量の燃料を噴射する特性」となった場合にも発生する。
 このような空燃比気筒間インバランス状態が発生したか否かを判定する従来の装置の一つは、複数の気筒からの排ガスが集合する排気集合部に配設された空燃比センサ(上記上流側空燃比センサ)の出力(出力信号)の軌跡長を取得し、その軌跡長と「機関回転速度及び吸入空気量に応じて変化する参照値」とを比較し、その比較結果に基づいて空燃比気筒間インバランス状態が発生したか否かを判定するようになっている(例えば、米国特許第7,152,594号を参照。)。なお、「過度の空燃比気筒間インバランス状態」が発生したか否かの判定は、単に「空燃比気筒間インバランス判定、又は、インバランス判定」とも称呼される。「過度の空燃比気筒間インバランス状態」とは、未燃物及び/又は窒素酸化物が規定値を超えるような空燃比気筒間インバランス状態のことである。
 ところで、発明者は、燃料タンク内に発生した蒸発燃料ガスが吸気通路に流入させられている場合(所謂、「エバポパージ中」)、その蒸発燃料ガスの影響が気筒別空燃比に現れ、インバランス判定が精度良く行われ得ない場合があるとの知見を得た。
 より具体的に述べると、いま、4気筒機関の第1気筒に燃料を噴射する燃料噴射弁の特性が、指示された燃料噴射量よりも40%多くなった空燃比気筒間インバランス状態が発生したと仮定する。更に、この機関の全体に供給される燃料の量が400(単位は重量)であるとき、機関の全体に供給される混合気の空燃比(機関の空燃比)の平均が理論空燃比になると仮定する。即ち、理論空燃比をSt(例えば、14.7)とすると、吸入空気量G(単位は重量)は400・St(St=G/400)であると仮定する。以下、第N気筒(Nは自然数)に燃料を噴射する燃料噴射弁を第N気筒の燃料噴射弁とも称呼する。また、第N気筒の燃料噴射弁から噴射される燃料の量を「第N気筒の燃料噴射量」とも称呼する。
 このとき、上述した空燃比のフィードバック制御により、機関の空燃比の平均が理論空燃比に一致したとすると、各燃料噴射弁の燃料噴射量は次のようになる。
 第1気筒の燃料噴射弁の燃料噴射量:127=400・{1.4/(1.4+1.0+1.0+1.0)}
 第2気筒の燃料噴射弁の燃料噴射量:91=400・{1.0/(1.4+1.0+1.0+1.0)}
 第3気筒の燃料噴射弁の燃料噴射量:91=400・{1.0/(1.4+1.0+1.0+1.0)}
 第4気筒の燃料噴射弁の燃料噴射量:91=400・{1.0/(1.4+1.0+1.0+1.0)}
 機関全体に供給される合計燃料量 :400
 従って、上記の例において、インバランス気筒である第1気筒の燃料噴射量と、非インバランス気筒である第2~第4気筒のそれぞれの燃料噴射量と、の差は、「36(=127−91)」となる。
 これに対し、第1気筒に燃料を噴射する燃料噴射弁の特性が指示された燃料噴射量よりも40%多くなった空燃比気筒間インバランス状態が発生していて、且つ、一つの気筒あたりに蒸発燃料ガスが「燃料噴射量の25%」分に相当する量だけ供給されたと仮定する。即ち、蒸発燃料ガスにより燃料が機関全体に100(単位は重量)だけ供給され、且つ、蒸発燃料ガスが各気筒に均等に吸入されたと仮定する。この場合、上述した空燃比フィードバック制御により、機関の空燃比の平均が理論空燃比に一致したとすると、各燃料噴射弁からの燃料噴射量は次のようになる。
 第1気筒の燃料噴射弁の燃料噴射量:96=(400−100)・{1.4/(1.4+1.0+1.0+1.0)}
 第2気筒の燃料噴射弁の燃料噴射量:68=(400−100)・{1.0/(1.4+1.0+1.0+1.0)}
 第3気筒の燃料噴射弁の燃料噴射量:68=(400−100)・{1.0/(1.4+1.0+1.0+1.0)}
 第4気筒の燃料噴射弁の燃料噴射量:68=(400−100)・{1.0/(1.4+1.0+1.0+1.0)}
 蒸発燃料ガスによる機関への燃料供給量:100(1気筒あたり25)
 機関全体に供給される合計燃料量 :400
 従って、各気筒に供給される燃料量は、次のようになる。
 第1気筒に供給される燃料量:121=96+25
 第2気筒に供給される燃料量:93=68+25
 第3気筒に供給される燃料量:93=68+25
 第4気筒に供給される燃料量:93=68+25
 機関全体に供給される合計燃料量 :400
 従って、この場合において、インバランス気筒である第1気筒の燃料噴射弁の燃料噴射量と、非インバランス気筒である第2~第4気筒のそれぞれの燃料噴射弁の燃料噴射量と、の差は、「28(=96−68)」となる。
 この例からも理解されるように、ある気筒の燃料噴射弁の特性が同じ程度のインバランス状態を発生させる特性(上記例においては第1気筒の燃料噴射弁が他の気筒の燃料噴射弁よりも40%多く燃料を噴射する状態)となっていたとしても、蒸発燃料ガスが各気筒に吸引されていない場合と、蒸発燃料ガスが各気筒に吸引されている場合と、において、インバランス気筒の燃料噴射弁の燃料噴射量と非インバランス気筒の燃料噴射弁の燃料噴射量との差が相違し、インバランス気筒に供給される燃料の量と非インバランス気筒に供給される燃料の量との差が相違してしまう。即ち、蒸発燃料ガスの影響により、インバランス気筒の空燃比と非インバランス気筒の空燃比との差が変化してしまう。従って、蒸発燃料ガスの影響を考慮することなく、燃料噴射弁の特性変化に起因する空燃比気筒間インバランスが発生しているか否かを空燃比センサの出力に基づいて判定すると、その判定を誤る虞がある。
 本発明は、上述した問題に対処するためになされたものであり、その目的の一つは、蒸発燃料ガスの影響により誤判定する可能性が低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。
 本発明の空燃比気筒間インバランス判定装置(以下、単に「本判定装置」とも称呼する。)は、複数の気筒を有する多気筒内燃機関に適用される。
 本判定装置は、空燃比センサ、複数の燃料噴射弁、パージ通路部、パージ量制御手段、インバランス判定用パラメータ取得手段、インバランス判定手段、及び、インバランス判定実行可否決定手段、を備える。
 前記空燃比センサは、「前記複数の気筒のうちの少なくとも2以上の気筒から排出された排ガスが集合する前記機関の排気通路の排気集合部」又は「その排気通路であって前記排気集合部よりも下流側の部位」に配設される。前記空燃比センサは、その空燃比センサに到達した排ガスの空燃比に応じた出力値を空燃比センサ出力として発生する。
 前記複数の燃料噴射弁は、前記少なくとも2以上の気筒のそれぞれに対応して配設されるとともに、その2以上の気筒のそれぞれの燃焼室に供給される混合気に含まれる燃料をそれぞれ噴射する。即ち、燃料噴射弁は、一つの気筒に対して一つ以上設けられている。各燃料噴射弁は、その燃料噴射弁に対応する気筒に対して燃料を噴射する。
 前記パージ通路部は、前記複数の燃料噴射弁に供給される燃料を貯蔵する燃料タンク内に発生した蒸発燃料ガスを前記機関の吸気通路に導入するための通路を構成する。
 前記パージ量制御手段は、前記パージ通路部を通して前記機関の吸気通路に流入する前記蒸発燃料ガスの量である蒸発燃料ガスパージ量を制御する。
 前記インバランス判定用パラメータ取得手段は、「前記少なくとも2以上の気筒のそれぞれに供給される混合気の空燃比」である気筒別空燃比の間の差が大きいほど「大きくなるか又は小さくなるインバランス判定用パラメータ」を、前記空燃比センサの出力値に基づいて取得する。
 例えば、前記インバランス判定用パラメータは、「前記空燃比センサの出力値又は同出力値により表される空燃比(検出空燃比)」の軌跡長、「前記空燃比センサの出力値又は前記検出空燃比」の変化率(時間についての微分値、検出空燃比変化率)に応じた値、「前記空燃比センサの出力値又は前記検出空燃比」の変化率の変化率(時間についての二階微分値、検出空燃比変化率の変化率)に応じた値、等であってもよい。これらの値は、上記気筒別空燃比の間の差が大きくなるほど大きくなる値である。更に、インバランス判定用パラメータは、これらの値の逆数であってもよい。この場合、インバランス判定用パラメータは、上記気筒別空燃比の間の差が大きくなるほど小さくなる値となる。更に、インバランス判定用パラメータは、例えば、単位燃焼サイクル期間における「前記空燃比センサの出力値又は前記検出空燃比」の最大値又は最小値であってもよい。この最大値は、一般に、上記気筒別空燃比の間の差が大きくなるほど大きくなる値である。この最小値は、一般に、上記気筒別空燃比の間の差が大きくなるほど小さくなる値である。なお、単位燃焼サイクル期間とは、「前記空燃比センサに到達する排ガスを排出している総ての気筒(即ち、前記少なくとも2以上の気筒)において各一回の燃焼行程が終了するのに要するクランク角が経過する期間」のことである。
 前記インバランス判定手段は、前記取得されたインバランス判定用パラメータと所定のインバランス判定用閾値とを比較し、その比較の結果に基づいて「空燃比気筒間インバランス状態が発生したか否か」について判定する。例えば、インバランス判定用パラメータが、上記気筒別空燃比の間の差が大きくなるほど大きくなる値であれば、前記インバランス判定手段は、そのインバランス判定用パラメータがインバランス判定用閾値よりも大きいとき、空燃比気筒間インバランス状態が発生したと判定する。或いは、インバランス判定用パラメータが、上記気筒別空燃比の間の差が大きくなるほど小さくなる値であれば、前記インバランス判定手段は、そのインバランス判定用パラメータがインバランス判定用閾値よりも小さいとき、空燃比気筒間インバランス状態が発生したと判定する。この判定は、「インバランス判定」とも称呼される。即ち、インバランス判定手段は、インバランス判定を実行する。
 前記インバランス判定実行可否決定手段は、前記吸気通路に流入する前記蒸発燃料ガスが「前記インバランス判定用パラメータを「所定の許容量」以上変化させるような状態」、即ち、蒸発燃料ガス影響発生状態、が発生しているか否かを判定する。更に、前記インバランス判定実行可否決定手段は、前記蒸発燃料ガス影響発生状態が発生していると判定されたとき、前記インバランス判定用パラメータの取得を禁止することにより前記インバランス判定の実行を事実上禁止するか、又は、前記インバランス判定の実行そのものを禁止する。前記インバランス判定の実行を禁止することには、前記インバランス判定の結果を無効化すること(正式なインバランス判定の結果として採用しないこと)が含まれる。更に、前記「所定の許容量」は、必ずしも一定値である必要はない。
 これによれば、「前記インバランス判定用パラメータを前記所定の許容量以上変化させるような状態」において、インバランス判定用パラメータが取得されないか又はインバランス判定が実行されない。従って、特定の気筒の燃料噴射弁の噴射特性が他の気筒の燃料噴射弁の噴射特性と大きく相違している状態であるにもかかわらず、蒸発燃料ガスの影響により空燃比気筒間インバランス状態が発生していないと判定してしまう可能性を低減することができる。
 この場合、本判定装置は、前記空燃比センサの出力値により表される空燃比が所定の目標空燃比に一致するように「前記複数の燃料噴射弁のそれぞれから噴射される燃料の量」である燃料噴射量を「同空燃比センサの出力値と同目標空燃比とに基づいて算出される空燃比フィードバック量」により補正するフィードバック制御手段を備えていることが望ましい。
 これによれば、インバランス判定を実行している場合において、エミッションが悪化することを回避することができる。
 更に、前記フィードバック制御手段は、
 「前記空燃比フィードバック量の一部をなす補正量」であって、前記蒸発燃料ガスが前記吸気通路に流入することによる「前記2以上の気筒のそれぞれの燃焼室に供給される混合気の空燃比」の変化、を抑制するための補正量(即ち、「蒸発燃料ガスパージ補正量」)を、前記空燃比センサの出力値に基づいて算出するように構成され、
 前記インバランス判定実行可否決定手段は、
 「前記蒸発燃料ガスパージ補正量」と「その蒸発燃料ガスパージ補正量の基準値」との差、の大きさが、所定のパージ影響判定用閾値よりも大きいとき前記蒸発燃料ガス影響発生状態が発生していると判定するように構成されることが好適である。「蒸発燃料ガスパージ補正量の基準値」とは、蒸発燃料ガスパージ補正量が「燃料噴射量を増加も減少もさせない場合の値(補正しない値)」のことである。
 これによれば、蒸発燃料ガス影響発生状態が発生しているか否かを、蒸発燃料ガスパージ補正量に基づいて精度良く判定することができる。
 更に、前記インバランス判定用パラメータ取得手段は、
 前記蒸発燃料ガスパージ補正量に基づいて前記取得したインバランス判定用パラメータを補正することにより前記インバランス判定に用いられるインバランス判定用パラメータを取得する第1パラメータ補正手段を含むことが好適である。この補正は、前記蒸発燃料ガス影響発生状態が発生していないと判定されているときになされることが効果的である。
 各燃料噴射弁の噴射特性の間に「ある相違」が生じている場合であっても、気筒別空燃比間の差は「蒸発燃料ガスに含まれる燃料の量が大きくなるほど」小さくなる。そこで、上記構成のように、実際に取得されたインバランス判定用パラメータを実際に算出された蒸発燃料ガスパージ補正量に基づいて補正することにより、インバランス判定に用いられるインバランス判定用パラメータを、蒸発燃料による影響を受けていない値であり、従って、各燃料噴射弁の噴射特性間の相違に基づく気筒別空燃比間の差を精度良く表す値、に修正することができる。その結果、空燃比気筒間インバランス判定を精度良く行うことができる。
 代替として、前記インバランス判定手段は、
 前記蒸発燃料ガスパージ補正量に基づいて前記インバランス判定用閾値を補正する第1判定用閾値補正手段を含むことが好適である。この補正は、前記蒸発燃料ガス影響発生状態が発生していないと判定されているときになされることが効果的である。
 このように、インバランス判定用パラメータを修正することに代え(又は、その修正に加え)、インバランス判定用閾値を実際に算出された蒸発燃料ガスパージ補正量に基づいて補正すれば、インバランス判定用パラメータが蒸発燃料による影響を受けていたとしても、インバランス判定用閾値がその蒸発燃料による影響を反映した値へと修正される。その結果、各燃料噴射弁の噴射特性間の相違に基づく気筒別空燃比間の差が所定値に達したときに、空燃比気筒間インバランス状態が発生したと精度良く判定することができる。
 ところで、機関が冷間始動された後の所定期間のように機関の暖機状態が進行しておらず、吸気ポート及び吸気弁等の吸気通路構成部材の温度が低いとき、燃料噴射弁から噴射された燃料の一部が吸気通路構成部材に比較的多量に付着する。更に、複数の燃料噴射弁のうち「その噴射特性がより多くの量の燃料を噴射してしまう特性」となっている燃料噴射弁から噴射された燃料の方が、「その噴射特性が正常な特性」である燃料噴射弁から噴射された燃料よりも、吸気通路構成部材により多く付着する。そのため、機関の暖機状態が所定の暖機状態に到達していないと、特定の気筒の燃料噴射弁の噴射特性が他の気筒の燃料噴射弁の噴射特性と大きく相違している状態であるにもかかわらず、インバランス判定用パラメータの変化幅が小さく、燃料付着量の影響により空燃比気筒間インバランス状態が発生していないと判定してしまう可能性がある。
 そこで、本判定装置において、
 前記インバランス判定実行可否決定手段は、
 前記機関の暖機状態が所定の暖機状態に到達したか否かを判定するとともに、同機関の暖機状態が同所定の暖機状態に到達していないと判定されたとき前記インバランス判定用パラメータの取得を禁止するか、又は、前記インバランス判定の実行を禁止するように構成されていることが好ましい。
 これによれば、特定の気筒の燃料噴射弁の噴射特性が他の気筒の燃料噴射弁の噴射特性と大きく相違している状態であるにもかかわらず、吸気通路構成部材に付着する燃料の影響により空燃比気筒間インバランス状態が発生していないと判定してしまう可能性を低減することができる。
 この場合、前記インバランス判定実行可否決定手段は、
 「前記機関の暖機状態が進むにつれて大きくなる暖機状態パラメータ(例えば、前記機関の冷却水の温度、冷却水温)」を取得するとともに、その取得された暖機状態パラメータが所定の暖機状態閾値よりも小さいとき、前記機関の暖機状態が前記所定の暖機状態に到達していないと判定するように構成され得る。
 更に、前記インバランス判定用パラメータ取得手段は、
 前記取得された暖機状態パラメータに基づいて前記取得したインバランス判定用パラメータを補正することにより前記インバランス判定に用いられるインバランス判定用パラメータを取得する第2パラメータ補正手段を含むことが望ましい。この補正は、前記取得された暖機状態パラメータが前記暖機状態閾値よりも大きいときになされることが効果的である。
 これによれば、インバランス判定用パラメータを、燃料付着量による影響を受けない値であり、従って、各燃料噴射弁の噴射特性間の相違に基づく気筒別空燃比間の差を精度良く表す値、に修正することができる。その結果、空燃比気筒間インバランス判定を精度良く行うことができる。
 代替として、前記インバランス判定手段は、
 前記暖機状態パラメータに基づいて前記インバランス判定用閾値を補正する第2判定用閾値補正手段を含むことが好適である。この補正は、前記取得された暖機状態パラメータが前記暖機状態閾値よりも大きいときになされることが効果的である。
 このように、インバランス判定用パラメータを修正することに代え(又は、その修正に加え)、インバランス判定用閾値を実際に取得された暖機状態パラメータに基づいて補正すれば、インバランス判定用パラメータが燃料付着量による影響を受けていたとしても、インバランス判定用閾値がその燃料付着量による影響を反映した値へと修正される。その結果、各燃料噴射弁の噴射特性間の相違に基づく気筒別空燃比間の差が所定値に達したときに、空燃比気筒間インバランス状態が発生したと精度良く判定することができる。
 なお、インバランス判定用パラメータの取得を禁止したりインバランス判定の実行を禁止したりすることなく、前記蒸発燃料ガスパージ補正量及び/又は前記暖機状態パラメータに基づいて「前記インバランス判定用パラメータ及び/又は前記インバランス判定用閾値」を補正してもよい。これによれば、上述した説明からも明らかなように、燃料噴射弁の噴射特性に起因する空燃比気筒間インバランス状態が発生したか否かの判定を、蒸発燃料ガス及び/又は燃料付着に拘わらず、精度よく行うことができる。
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を示した図である。 図2は、図1に示した機関の概略平面図である。 図3は、図1及び図2に示した空燃比センサ(上流側空燃比センサ)の部分概略斜視図(透視図)である。 図4は、図1及び図2に示した空燃比センサの部分断面図である。 図5の(A)~(C)は、図1及び図2に示した空燃比センサが備える空燃比検出素子の概略断面図である。 図6は、排ガスの空燃比と空燃比センサの限界電流値との関係を示したグラフである。 図7は、排ガスの空燃比と空燃比センサの出力値との関係を示したグラフである。 図8は、排ガスの空燃比と図1及び図2に示した下流側空燃比センサの出力値との関係を示したグラフである。 図9は、空燃比気筒間インバランス状態が発生した場合と同状態が発生していない場合のインバランス判定用パラメータに関連する各値の挙動を示したタイムチャートである。 図10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11は、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12は、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13は、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14は、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15は、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16は、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、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18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(第2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、第2判定装置のCPUが参照するテーブルである。 図20は、本発明の第3実施形態に係る空燃比気筒間インバランス判定装置(第3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21は、第3判定装置のCPUが参照するルックアップテーブルである。 図22は、本発明の第4実施形態及び第5実施形態に係る空燃比気筒間インバランス判定装置(第4判定装置及び第5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23は、本発明の第6実施形態に係る空燃比気筒間インバランス判定装置(第6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24は、本発明の第7実施形態に係る空燃比気筒間インバランス判定装置(第7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、第7判定装置のCPUが参照するルックアップテーブルである。 図26は、本発明の第8実施形態に係る空燃比気筒間インバランス判定装置(第8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27は、第8判定装置のCPUが参照するルックアップテーブルである。 図28は、本発明の第9実施形態に係る空燃比気筒間インバランス判定装置(第9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29は、第9判定装置のCPUが参照するルックアップテーブルである。
 以下、本発明の各実施形態に係る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」とも称呼する。)について図面を参照しながら説明する。この判定装置は、内燃機関に供給される混合気の空燃比(機関の空燃比)を制御する空燃比制御装置の一部であり、更に、燃料噴射量を制御する燃料噴射量制御装置でもある。
 各実施形態に係る判定装置は、空燃比センサの出力値により表される空燃比(検出空燃比)の時間微分値(検出空燃比変化率)に相当する値(空燃比変化率指示量)をインバランス判定用パラメータとして取得し、そのインバランス判定用パラメータを用いて空燃比気筒間インバランス判定を実行する。
 但し、インバランス判定用パラメータは、空燃比センサに排ガスが到達する少なくとも2以上の気筒のそれぞれに供給される混合気の空燃比の間の不均衡の程度が大きいほど大きくなるパラメータであって空燃比センサの出力値に基づいて算出されるパラメータであればよく、検出空燃比変化率に相当する値に限定されることはない。
 具体的には、後に詳細な説明を加える図9から明らかなように、インバランス判定用パラメータは、空燃比センサの出力値の軌跡長、空燃比センサの出力値が空燃比に変換された値である検出空燃比の軌跡長、「空燃比センサの出力値又は検出空燃比」の変化率の変化率に応じた値(空燃比センサの出力値の時間に関する二階微分値、又は、空燃比センサの出力値により表される空燃比の時間に関する二階微分値)、単位燃焼サイクル期間における「空燃比センサの出力値又は検出空燃比」の最大値等であってもよい。また、インバランス判定用パラメータは、これらのパラメータの逆数、及び、単位燃焼サイクル期間における「空燃比センサの出力値又は検出空燃比」の最小値等、空燃比センサに排ガスが到達する少なくとも2以上の気筒のそれぞれに供給される混合気の空燃比の間の不均衡の程度が大きいほど小さくなるパラメータであってもよい。
<第1実施形態>
(構成)
 図1は、第1実施形態に係る判定装置(以下、「第1判定装置」とも称呼する。)を、4サイクル・火花点火式・多気筒(直列4気筒)・内燃機関10に適用したシステムの概略構成を示している。なお、図1は、特定気筒の断面のみを示しているが、他の気筒も同様な構成を備えている。
 この内燃機関10は、シリンダブロック、シリンダブロックロワーケース及びオイルパン等を含むシリンダブロック部20と、シリンダブロック部20の上に固定されるシリンダヘッド部30と、シリンダブロック部20にガソリン混合気を供給するための吸気系統40と、シリンダブロック部20からの排ガスを外部に放出するための排気系統50と、を含んでいる。
 シリンダブロック部20は、シリンダ21、ピストン22、コンロッド23及びクランク軸24を含んでいる。ピストン22はシリンダ21内を往復動し、ピストン22の往復動がコンロッド23を介してクランク軸24に伝達され、これにより同クランク軸24が回転するようになっている。シリンダ21の壁面及びピストン22の上面は、シリンダヘッド部30の下面とともに燃焼室25を形成している。
 シリンダヘッド部30は、燃焼室25に連通した吸気ポート31、吸気ポート31を開閉する吸気弁32、吸気弁32を駆動するインテークカムシャフトを含むとともに同インテークカムシャフトの位相角を連続的に変更する可変吸気タイミング制御装置33、可変吸気タイミング制御装置33のアクチュエータ33a、燃焼室25に連通した排気ポート34、排気ポート34を開閉する排気弁35、排気弁35を駆動するエキゾーストカムシャフトを含むとともに同エキゾーストカムシャフトの位相角を連続的に変更する可変排気タイミング制御装置36、可変排気タイミング制御装置36のアクチュエータ36a、点火プラグ37、点火プラグ37に与える高電圧を発生するイグニッションコイルを含むイグナイタ38及び燃料を吸気ポート31内に噴射する燃料噴射弁(フューエルインジェクタ、燃料噴射手段、燃料供給手段)39を備えている。
 燃料噴射弁39は、各気筒の燃焼室25一つに対して一つずつ配設されている。燃料噴射弁39は吸気ポート31に設けられている。燃料噴射弁39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の燃料」を対応する吸気ポート31内に噴射するようになっている。このように、複数の気筒のそれぞれは、他の気筒とは独立して燃料供給を行う燃料噴射弁39を備えている。
 吸気系統40は、インテークマニホールド41、吸気管42、エアフィルタ43、及び、スロットル弁44を備えている。インテークマニホールド41は、複数の枝部41aとサージタンク41bとからなる。複数の枝部41aのそれぞれの一端は複数の吸気ポート31のそれぞれに接続されている。複数の枝部41aの他端はサージタンク41bに接続されている。吸気管42の一端はサージタンク41bに接続されている。エアフィルタ43は吸気管42の他端に配設されている。スロットル弁44は、吸気管42内にあって吸気通路の開口断面積を可変とするようになっている。スロットル弁44は、DCモータからなるスロットル弁アクチュエータ44aにより吸気管42内で回転駆動されるようになっている。
 更に、内燃機関10は、液体ガソリン燃料を貯留する燃料タンク45、燃料タンク45内にて発生した蒸発燃料を吸蔵可能なキャニスタ46、前記蒸発燃料を含むガスを燃料タンク45からキャニスタ46へと導くためのベーパ捕集管47、キャニスタ46から脱離した蒸発燃料を「蒸発燃料ガス」としてサージタンク41bへと導くためのパージ流路管48、及び、パージ流路管48に配設されたパージ制御弁49を備えている。燃料タンク45に貯留された燃料は、燃料ポンプ45a及び燃料供給管45b等を通して燃料噴射弁39に供給されるようになっている。ベーパ捕集管47及びパージ流路管48は、蒸発燃料ガスを「インテークマニホールド41の複数の枝部41aの集合部(各気筒に共通の吸気通路)へ供給するためのパージ通路(パージ通路部)」を構成している。
 パージ制御弁49は、指示信号であるデューティ比DPGを表す駆動信号により開度(開弁期間)が調節されることにより、パージ流路管48の通路断面積を変更するようになっている。パージ制御弁49は、デューティ比DPGが「0」であるときにパージ流路管48を完全に閉じるようになっている。即ち、パージ制御弁49は、パージ通路に配設されるとともに指示信号に応答して開度が変更されるように構成されている。
 キャニスタ46は周知のチャコールキャニスタである。キャニスタ46は、ベーパ捕集管47に接続されたタンクポート46aと、パージ流路管48に接続されたパージポート46bと、大気に曝されている大気ポート46cと、が形成された筐体を備える。キャニスタ46は、その筐体内に、蒸発燃料を吸着するための吸着剤46dを収納している。
 キャニスタ46は、パージ制御弁49が完全に閉じられている期間において燃料タンク45内で発生した蒸発燃料を吸蔵するようになっている。キャニスタ46は、パージ制御弁49が開かれている期間において、吸蔵した蒸発燃料を蒸発燃料ガスとして「パージ流路管48を通して」サージタンク41b(スロットル弁44よりも下流の吸気通路)に放出するようになっている。これにより、蒸発燃料ガスは機関10の吸気通路を通して各燃焼室25へ供給される。即ち、パージ制御弁49が開かれることにより、蒸発燃料ガスパージ(又は、略して、エバポパージ)が行われる。
 排気系統50は、各気筒の排気ポート34に一端が接続された複数の枝部を含むエキゾーストマニホールド51、エキゾーストマニホールド51の複数の枝部の各他端であって総ての枝部が集合している集合部(エキゾーストマニホールド51の排気集合部)に接続されたエキゾーストパイプ52、エキゾーストパイプ52に配設された上流側触媒53、及び、上流側触媒53よりも下流のエキゾーストパイプ52に配設された図示しない下流側触媒を備えている。排気ポート34、エキゾーストマニホールド51及びエキゾーストパイプ52は、排気通路を構成している。このように、上流側触媒53は、排気通路の「総ての燃焼室25(少なくとも2以上の燃焼室)から排出された排ガスが集合する排気集合部よりも下流側の部位」に配設されている。
 上流側触媒53及び下流側触媒のそれぞれは、所謂、白金等の貴金属からなる活性成分を担持する三元触媒装置(排気浄化触媒)である。各触媒は、各触媒に流入するガスの空燃比が理論空燃比であるとき、HC,CO,H2などの未燃成分を酸化するとともに窒素酸化物(NOx)を還元する機能を有する。この機能は触媒機能とも称呼される。更に、各触媒は、酸素を吸蔵(貯蔵)する酸素吸蔵機能を有し、この酸素吸蔵機能により空燃比が理論空燃比から偏移したとしても未燃成分及び窒素酸化物を浄化することができる。この酸素吸蔵機能は、触媒に担持されているセリア(CeO2)によってもたらされる。
 更に、機関10は、排気還流システムを備えている。排気還流システムは、外部EGR通路を構成する排気還流管54、及び、EGR弁55を含んでいる。
 排気還流管54の一端はエキゾーストマニホールド51の集合部に接続されている。排気還流管54の他端はサージタンク41bに接続されている。
 EGR弁55は排気還流管54に配設されている。EGR弁55は、DCモータを駆動源として内蔵している。EGR弁55は、そのDCモータへの指示信号であるデューティ比DEGRに応答して弁開度を変更し、それにより排気還流管54の通路断面積を変更するようになっている。
 一方、このシステムは、熱線式エアフローメータ61、スロットルポジションセンサ62、水温センサ63、クランクポジションセンサ64、インテークカムポジションセンサ65、エキゾーストカムポジションセンサ66、上流側空燃比センサ67、下流側空燃比センサ68、及び、アクセル開度センサ69を備えている。
 エアフローメータ61は、吸気管42内を流れる吸入空気の質量流量(吸入空気流量)Gaに応じた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62は、スロットル弁44の開度(スロットル弁開度)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。
 水温センサ63は、内燃機関10の冷却水の温度を検出し、冷却水温THWを表す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64は、クランク軸24が10°回転する毎に幅狭のパルスを有するとともに同クランク軸24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。この信号は、後述する電気制御装置70によって機関回転速度NEに変換される。
 インテークカムポジションセンサ65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。後述する電気制御装置70は、クランクポジションセンサ64及びインテークカムポジションセンサ65からの信号に基づいて、基準気筒(例えば第1気筒)の圧縮上死点を基準とした絶対クランク角CAを取得するようになっている。この絶対クランク角CAは、基準気筒の圧縮上死点において「0°クランク角」に設定され、クランク角の回転角度に応じて720°クランク角まで増大し、その時点にて再び0°クランク角に設定される。
 エキゾーストカムポジションセンサ66は、エキゾースト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。
 上流側空燃比センサ67(本発明における空燃比センサ)は、機関10の概略図である図2にも示したように、エキゾーストマニホールド51の集合部HK(排気集合部)と上流側触媒53との間の位置において「エキゾーストマニホールド51及びエキゾーストパイプ52の何れか(即ち、排気通路)」に配設されている。上流側空燃比センサ67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67は、図3及び図4に示したように、空燃比検出素子67aと、外側保護カバー67bと、内側保護カバー67cと、を有している。
 外側保護カバー67bは金属からなる中空円筒体である。外側保護カバー67bは内側保護カバー67cを覆うように、内側保護カバー67cを内部に収容している。外側保護カバー67bは、流入孔67b1をその側面に複数備えている。流入孔67b1は、排気通路を流れる排ガス(外側保護カバー67bの外部の排ガス)EXを外側保護カバー67bの内部に流入させるための貫通孔である。更に、外側保護カバー67bは、外側保護カバー67bの内部の排ガスを外部(排気通路)に流出させるための流出孔67b2をその底面に有している。
 内側保護カバー67cは、金属からなり、外側保護カバー67bの直径よりも小さい直径を有する中空円筒体である。内側保護カバー67cは、空燃比検出素子67aを覆うように空燃比検出素子67aを内部に収容している。内側保護カバー67cは流入孔67c1をその側面に複数備えている。この流入孔67c1は、外側保護カバー67bの流入孔67b1を通して「外側保護カバー67bと内側保護カバー67cとの間の空間」に流入した排ガスを、内側保護カバー67cの内部に流入させるため貫通孔である。更に、内側保護カバー67cは、内側保護カバー67cの内部の排ガスを外部に流出させるための流出孔67c2をその底面に有している。
 図5の(A)~(C)に示したように、空燃比検出素子67aは、固体電解質層671と、排ガス側電極層672と、大気側電極層673と、拡散抵抗層674と、隔壁部675と、を含んでいる。
 固体電解質層671は酸素イオン導電性酸化物焼結体である。本例において、固体電解質層671は、ZrO2(ジルコニア)にCaOを安定剤として固溶させた「安定化ジルコニア素子」である。固体電解質層671は、その温度が活性温度以上であるとき、周知の「酸素電池特性」及び「酸素ポンプ特性」を発揮する。
 排ガス側電極層672は、白金(Pt)等の触媒活性の高い貴金属からなる。排ガス側電極層672は、固体電解質層671の一つの面上に形成されている。排ガス側電極層672は、化学メッキ等により浸透性を十分に有するように(即ち、多孔質状に)形成されている。
 大気側電極層673は、白金(Pt)等の触媒活性の高い貴金属からなる。大気側電極層673は、固体電解質層671の他の面上であって、固体電解質層671を挟んで排ガス側電極層672に対向するように形成されている。大気側電極層673は、化学メッキ等により浸透性を十分に有するように(即ち、多孔質状に)形成されている。
 拡散抵抗層(拡散律速層)674は、多孔質セラミック(耐熱性無機物質)からなる。拡散抵抗層674は、排ガス側電極層672の外側表面を覆うように、例えば、プラズマ溶射法等により形成されている。
 隔壁部675は、緻密であってガスを透過させないアルミナセラミックスからなる。隔壁部675は大気側電極層673を収容する空間である「大気室676」を形成するように構成されている。大気室676には大気が導入されている。
 上流側空燃比センサ67には電源677が接続されている。電源677は、大気側電極層673側が高電位となり、排ガス側電極層672が低電位となるように、電圧Vを印加する。
 このような構造を有する上流側空燃比センサ67は、図5の(B)に示したように、排ガスの空燃比が理論空燃比よりもリーン側の空燃比であるとき、拡散抵抗層674を通って排ガス側電極層672に到達した酸素をイオン化して大気側電極層673へと通過させる。この結果、電源677の正極から負極へと電流Iが流れる。この電流Iの大きさは、図6に示したように、電圧Vを所定値Vp以上に設定すると、排ガス側電極層672に到達した酸素の濃度(酸素分圧、排ガスの空燃比)に比例した一定値となる。上流側空燃比センサ67は、この電流(即ち、限界電流Ip)を電圧に変換した値を出力値Vabyfsとして出力する。
 これに対し、図5の(C)に示したように、排ガスの空燃比が理論空燃比よりもリッチ側の空燃比であるとき、上流側空燃比センサ67は、大気室676に存在する酸素をイオン化して排ガス側電極層672へと導き、拡散抵抗層674を通って排ガス側電極層672に到達する未燃物(HC,CO及びH2等)を酸化する。この結果、電源677の負極から正極へと電流Iが流れる。この電流Iの大きさも、図6に示したように、電圧Vを所定値Vp以上に設定すると、排ガス側電極層672に到達した未燃物の濃度(即ち、排ガスの空燃比)に比例した一定値となる。上流側空燃比センサ67は、この電流(即ち、限界電流Ip)を電圧に変換した値を出力値Vabyfsとして出力する。
 即ち、空燃比検出素子67aは、図7に示したように、上流側空燃比センサ67の配設位置を流れ、且つ、外側保護カバー67bの流入孔67b1及び内側保護カバー67cの流入孔67c1を通って空燃比検出素子67aに到達しているガスの空燃比(上流側空燃比abyfs、検出空燃比abyfs)に応じた出力値Vabyfsを「空燃比センサ出力」として出力する。出力値Vabyfsは、空燃比検出素子67aに到達している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。即ち、出力値Vabyfsは、空燃比検出素子67aに到達している排ガスの空燃比に実質的に比例する。
 電気制御装置70は、図7に示した空燃比変換テーブル(マップ)Mapabyfsを記憶していて、空燃比センサ67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を検出する(即ち、検出空燃比abyfsを取得する)。
 ところで、上流側空燃比センサ67は、エキゾーストマニホールド51の複数の枝部の集合部(排気集合部HK)と上流側触媒53との間の位置においてエキゾーストマニホールド51及びエキゾーストパイプ52の何れかに外側保護カバー67bが露呈するように配設される。
 より具体的には、空燃比センサ67は、図3及び図4に示したように、保護カバー(67b、67c)の底面が排ガスEXの流れと平行であり、保護カバー(67b、67c)の中心軸線CCが排ガスEXの流れと直交するように排気通路内に配設される。これにより、外側保護カバー67bの流入孔67b1に到達した排気通路内の排ガスEXは、外側保護カバー67bの流出孔67b2近傍を流れる排気通路内の排ガスEXの流れにより、外側保護カバー67b及び内側保護カバー67cの内部へと吸い込まれる。
 従って、排気通路を流れる排ガスEXは、図3及び図4において矢印Ar1により示したように外側の保護カバー67bの流入孔67b1を通って外側の保護カバー67bと内側の保護カバー67cとの間に流入する。次いで、その排ガスは、矢印Ar2に示したように「内側の保護カバー67cの流入孔67c1」を通って「内側の保護カバー67cの内部」に流入した後に、空燃比検出素子67aに到達する。その後、その排ガスは、矢印Ar3に示したように「内側の保護カバー67cの流出孔67c2及び外側の保護カバー67bの流出孔67b2」を通って排気通路に流出する。
 このため、「外側保護カバー67b及び内側保護カバー67c」の内部における排ガスの流速は、外側保護カバー67bの流出孔67b2近傍を流れる排ガスEXの流速(従って、単位時間あたりの吸入空気量である吸入空気流量Ga)に応じて変化する。換言すると、「ある空燃比の排ガス(第1排ガス)が流入孔67b1に到達した時点」から「その第1排ガスが空燃比検出素子67aに到達する時点」までの時間は、吸入空気流量Gaに依存するが機関回転速度NEには依存しない。このことは、上流側空燃比センサ67が内側保護カバー67cのみを有する場合にも成立する。
 再び、図1を参照すると、下流側空燃比センサ68は、エギゾーストパイプ52であって上流側触媒53よりも下流側であり且つ下流側触媒よりも上流側(即ち、上流側触媒53と下流側触媒との間の排気通路)に配設されている。下流側空燃比センサ68は、周知の起電力式の酸素濃度センサ(安定化ジルコニアを用いた周知の濃淡電池型の酸素濃度センサ)である。下流側空燃比センサ68は、排気通路であって下流側空燃比センサ68が配設されている部位を流れるガスである被検出ガスの空燃比(即ち、上流側触媒53から流出し且つ下流側触媒に流入するガスの空燃比、従って、機関に供給される混合気の空燃比の時間的平均値)に応じた出力値Voxsを発生するようになっている。
 この出力値Voxsは、図8に示したように、被検出ガスの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、被検出ガスの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、被検出ガスの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(中間電圧Vst、例えば、約0.5V)となる。更に、この出力値Voxsは、被検出ガスの空燃比が理論空燃比よりもリッチな空燃比からリーンな空燃比へと変化する際に最大出力値maxから最小出力値minへと急変し、被検出ガスの空燃比が理論空燃比よりもリーンな空燃比からリッチな空燃比へと変化する際に最小出力値minから最大出力値maxへと急変する。
 図1に示したアクセル開度センサ69は、運転者によって操作されるアクセルペダル81の操作量Accpを表す信号を出力するようになっている。
 電気制御装置70は、互いにバスで接続された「CPU71、CPU71が実行するプログラム、テーブル(マップ、関数)及び定数等を予め記憶したROM72、CPU71が必要に応じてデータを一時的に格納するRAM73、及び、バックアップRAM74並びにADコンバータを含むインターフェース75等」からなる周知のマイクロコンピュータである。
 バックアップRAM74は、機関10を搭載した車両の図示しないイグニッション・キー・スイッチの位置(オフ位置、始動位置及びオン位置等の何れか)に関わらず、車両に搭載されたバッテリから電力の供給を受けるようになっている。バックアップRAM74は、バッテリから電力の供給を受けている場合、CPU71の指示に応じてデータを格納する(データが書き込まれる)とともに、そのデータを読み出し可能となるように保持(記憶)する。バックアップRAM74は、バッテリが車両から取り外される等によりバッテリからの電力供給が遮断されると、データを保持することができない。そこで、CPU71は、バックアップRAM74への電力供給が再開されたとき、バックアップRAM74に保持されるべきデータを初期化(デフォルト値に設定)するようになっている。
 インターフェース75は、センサ61~69と接続され、CPU71にそれらのセンサからの信号を供給するようになっている。更に、インターフェース75は、CPU71の指示に応じて可変吸気タイミング制御装置33のアクチュエータ33a、可変排気タイミング制御装置36のアクチュエータ36a、各気筒のイグナイタ38、各気筒に対応して設けられた燃料噴射弁39、スロットル弁アクチュエータ44a、パージ制御弁49、及び、EGR弁55等に駆動信号(指示信号)を送出するようになっている。なお、電気制御装置70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44aに指示信号を送出するようになっている。
(空燃比気筒間インバランス判定の原理)
 次に、第1判定装置及び他の実施形態に係る判定装置(以下、「第1判定装置等」とも称呼する。)が採用した「空燃比気筒間インバランス判定」の原理について説明する。本発明における空燃比気筒間インバランス判定は、燃料噴射弁39の特性が変化することに起因して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を判定する。換言すると、第1判定装置等は、燃料噴射弁39の特性が変化することに起因して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」が生じているか否か、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。
 第1判定装置等は、空燃比気筒間インバランス判定を行うために、「空燃比センサ67の出力値Vabyfsにより表される空燃比(即ち、出力値Vabyfsと図7に示した空燃比変換テーブルMapabyfsとから得られる検出空燃比abyfs)」の「単位時間(一定のサンプリング時間ts)当たりの変化量」を取得する。この「検出空燃比abyfsの単位時間当たりの変化量」は、その単位時間が例えば4m秒程度の極めて短い時間であるとき、検出空燃比abyfsの時間微分値d(abyfs)/dtであると言うこともできる。従って、「検出空燃比abyfsの単位時間当たりの変化量」は「検出空燃比変化率ΔAF」とも称呼される。
 以下の説明において、残りの気筒に供給される混合気の空燃比(略理論空燃比)から乖離した空燃比の混合気が供給される気筒は「インバランス気筒」とも称呼される。インバランス気筒に供給される混合気の空燃比は「インバランス気筒の空燃比」とも称呼される。更に、残りの気筒(インバランス気筒以外の気筒)は「非インバランス気筒」又は「正常気筒」とも称呼される。非インバランス気筒に供給される混合気の空燃比は「非インバランス気筒の空燃比」又は「正常気筒の空燃比」とも称呼される。
 空燃比センサ67には、各気筒からの排ガスが点火順(故に、排気順)に到達する。空燃比気筒間インバランス状態が発生していない場合、各気筒から排出され且つ空燃比センサ67に到達する排ガスの空燃比は互いに略同一である。従って、空燃比気筒間インバランス状態が発生していない場合の空燃比センサ67の出力値Vabyfsにより表される検出空燃比abyfsは、例えば、図9の(B)において破線C1により示したように変化する。即ち、空燃比気筒間インバランス状態が発生していない場合、空燃比センサ67の出力値Vabyfsの波形は略平坦である。このため、図9の(C)において破線C3により示したように、空燃比気筒間インバランス状態が発生していない場合、検出空燃比変化率ΔAFの絶対値は小さい。
 一方、「特定気筒(例えば、第1気筒)に対して燃料を噴射する燃料噴射弁39」の特性が「指示された燃料噴射量(指示噴射量)よりも多い燃料を噴射する特性」となり、その特定気筒の空燃比のみが理論空燃比よりもリッチ側に大きく偏移した空燃比気筒間インバランス状態(リッチずれインバランス状態)」が発生している場合、その特定気筒の排ガスの空燃比(インバランス気筒の空燃比)と、その特定気筒以外の気筒の排ガスの空燃比(非インバランス気筒の空燃比)と、は大きく相違する。
 従って、リッチずれインバランス状態が発生している場合の検出空燃比abyfsは、例えば図9の(B)の実線C2により示したように、4気筒・4サイクル・エンジンの場合に720°クランク角(一つの空燃比センサ67に到達する排ガスを排出している総ての気筒において各一回の燃焼行程が終了するのに要するクランク角)毎に大きく変動する。このため、図9の(C)において実線C4により示したように、空燃比気筒間インバランス状態が発生している場合、検出空燃比変化率ΔAFの絶対値は大きくなる。
 しかも、検出空燃比abyfsは、インバランス気筒の空燃比が非インバランス気筒の空燃比から乖離するほど大きく変動する。例えば、インバランス気筒の空燃比と非インバランス気筒の空燃比との差の大きさが第1の値であるときの検出空燃比abyfsが図9(B)の実線C2のように変化するとすれば、インバランス気筒の空燃比と非インバランス気筒の空燃比との差の大きさが「第1の値の値よりも大きい第2の値」であるときの検出空燃比abyfsは図9(B)の一点鎖線C2aのように変化する。従って、検出空燃比変化率ΔAFの絶対値は、インバランス気筒の空燃比が非インバランス気筒の空燃比から乖離するほど大きくなる。なお、「一つの空燃比センサ67に到達する排ガスを排出している総ての気筒において各一回の燃焼行程が終了するのに要するクランク角が経過する期間」は、本明細書において「単位燃焼サイクル期間」とも称呼される。
 そこで、第1判定装置等は、「検出空燃比変化率ΔAFに応じて変化する空燃比変化率指示量(例えば、サンプリング時間tsが経過する毎に得られる検出空燃比変化率ΔAFの絶対値そのもの、複数の検出空燃比変化率ΔAFの絶対値の平均値及び複数の検出空燃比変化率ΔAFの絶対値のうちの最大値等)」を取得し、その空燃比変化率指示量とインバランス判定用閾値と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実行する。なお、検出空燃比変化率ΔAFのように「出力値Vabyfs又は検出空燃比abyfsの変動を表す値」は、空燃比変動指標量AFDとも称呼される。
 加えて、検出空燃比変化率ΔAFは、検出空燃比abyfsの軌跡長に比較して、機関回転速度NEの影響を受け難い。以下、この理由について説明する。なお、以下の説明においては、便宜上、インバランス気筒の空燃比が非インバランス気筒の空燃比よりもリッチであると仮定している。
 空燃比検出素子67aに接触する排ガスの空燃比は、「空燃比検出素子67aに新たに到達した排ガス」と「空燃比検出素子67aの近傍に既に存在していた排ガス」とが混合された排ガスの空燃比となる。一方、上述したように、「外側保護カバー67b及び内側保護カバー67c」の内部における排ガスの流速は、外側保護カバー67bの流出孔67b2近傍を流れる排ガスEXの流速(即ち、吸入空気流量Ga)に応じて変化するが、機関回転速度NEに応じては変化しない。
 従って、非インバランス気筒からの排ガスが空燃比検出素子67aの周囲に存在しているときに、インバランス気筒からの排ガスが空燃比検出素子67aに到達し始めると、その後、空燃比検出素子67aに接触(到達)する排ガスの空燃比は「吸入空気流量Gaが大きいほど大きくなる変化率」にて減少する。従って、検出空燃比変化率ΔAFはその絶対値が大きな負の値になる。
 更に、インバランス気筒からの排ガスが空燃比検出素子67aの周囲に存在しているときに、非インバランス気筒からの排ガスが空燃比検出素子67aに到達し始めると、その後、空燃比検出素子67aに接触する排ガスの空燃比は「吸入空気流量Gaが大きいほど大きくなる変化率」にて増大する。従って、検出空燃比変化率ΔAFはその絶対値が大きな正の値になる。
 一方、機関回転速度NEが大きいほど、インバランス気筒からの排ガスが流入孔67b1に到達を始める時間間隔(即ち、空燃比変動周期)は小さくなる。しかしながら、上述したように、外側保護カバー67b及び内側保護カバー67cの内部を流れる排ガスの流速は、排気通路を流れる排ガスEXの流速により決定されるが、機関回転速度NEの影響を受けない。従って、機関回転速度NEが変化しても、吸入空気流量Gaが変化しなければ、検出空燃比変化率ΔAFは変化しない。
 以上のことから、第1判定装置等は、検出空燃比変化率ΔAFに応じて変化する空燃比変化率指示量を「インバランス判定用パラメータ」の一つとして取得し、その空燃比変化率指示量の大きさが「機関回転速度NEに依存しないインバランス判定用閾値」以上であるか否かを判定し、空燃比変化率指示量の大きさがインバランス判定用閾値以上であるとき、空燃比気筒間インバランス状態が発生と判定する。従って、第1判定装置等は、機関回転速度NE毎にインバランス判定用閾値を精度良く定めることなく、「精度の良い空燃比気筒間インバランス判定」を実行することができる。なお、第1判定装置等は、後述するように、他のインバランス判定用パラメータも取得することができる。
(蒸発燃料ガスによる空燃比気筒間インバランス誤判定の回避)
 ところで、燃料タンク45内には蒸発燃料が発生する。その蒸発燃料はキャニスタ46の吸着剤46dに吸着される。しかし、吸着剤46dの吸着可能量にも限界がある。そこで、電気制御装置70は、所定のパージ条件が成立したときにパージ制御弁49を開弁させ、吸着剤46dに吸着されている蒸発燃料を蒸発燃料ガスとして機関10の吸気通路に流入させる。即ち、蒸発燃料ガスを総ての燃焼室25に供給する制御(所謂、「エバポパージ」)を実行する。
 しかしながら、発明者は、蒸発燃料ガスが吸気通路に流入させられている場合(エバポパージ中)、その蒸発燃料ガスの影響が検出空燃比abyfs(従って、検出空燃比変化率ΔAF及び空燃比変化率指示量)に現れる場合があり、その場合インバランス判定用パラメータ(空燃比変化率指示量)が「燃料噴射弁39の特性変化に起因する空燃比気筒間インバランスの程度」を精度良く表さなくなる虞があるとの知見を得た。
 例えば、炎天下における駐車の後に機関10を始動させた直後等のように、蒸発燃料ガスの濃度が非常に高い場合において蒸発燃料ガスパージが実行されると、その影響が気筒別空燃比に現れる。
 より具体的に述べると、いま、第1気筒の燃料噴射弁39の特性が、指示された燃料噴射量よりも40%多い量の燃料を噴射する特性となった空燃比気筒間インバランス状態が発生したと仮定する。更に、4気筒機関10の全体に供給される燃料の量が400(単位は重量)であるとき、機関10の全体に供給される混合気の空燃比(機関の空燃比)の平均が理論空燃比になると仮定する。この仮定を「仮定1」とも称呼する。
 従って、理論空燃比を14.7とすると、吸入空気量G(単位は重量)は400・14.7であり、各気筒の筒内吸入空気量は1470(単位は重量)である。
 一方、第1判定装置等は、空燃比センサ67の出力値Vabyfsにより表される検出空燃比abyfs(実際には、後述する制御用空燃比abyfsc)が目標空燃比である理論空燃比に一致するように、空燃比フィードバック量を算出し、その空燃比フィードバック量によって各気筒の燃料噴射弁に与える指示燃料噴射量を修正する。その結果、機関10の全体に供給される合計燃料量は400となる。この場合、各燃料噴射弁の燃料噴射量は次のようになる。
 第1気筒の燃料噴射弁の燃料噴射量:127=400・{1.4/(1.4+1.0+1.0+1.0)}
 第2気筒の燃料噴射弁の燃料噴射量:91=400・{1.0/(1.4+1.0+1.0+1.0)}
 第3気筒の燃料噴射弁の燃料噴射量:91=400・{1.0/(1.4+1.0+1.0+1.0)}
 第4気筒の燃料噴射弁の燃料噴射量:91=400・{1.0/(1.4+1.0+1.0+1.0)}
 機関全体に供給される合計燃料量 :400
 従って、上記の例において、インバランス気筒である第1気筒の燃料噴射量と、非インバランス気筒である第2~第4気筒のそれぞれの燃料噴射量と、の差は、「36(=127−91)」となる。更に、インバランス気筒である第1気筒の空燃比は11.6(=1470/127)であり、非インバランス気筒である第2~第4気筒の空燃比は16.2(=1470/91)である。
 これに対し、上記と同じインバランス状況において、100(単位は重量)の燃料が蒸発燃料ガスにより機関10に供給され、且つ、蒸発燃料ガスが各気筒に均等に分配されたたと仮定する。この仮定を「仮定2」とも称呼する。
 この場合、蒸発燃料ガスによって各気筒あたりに25=100/4(単位は重量)の燃料が供給される。即ち、一つの気筒あたりに蒸発燃料ガスが「燃料噴射量の25%」分に相当する量だけ供給される。このような状況において、上述した空燃比フィードバック制御により、機関10の空燃比の平均が理論空燃比に一致した(機関10の全体に供給される合計燃料量が400となる)とすると、各燃料噴射弁の燃料噴射量は次のようになる。
 第1気筒の燃料噴射弁の燃料噴射量:96=(400−100)・{1.4/(1.4+1.0+1.0+1.0)}
 第2気筒の燃料噴射弁の燃料噴射量:68=(400−100)・{1.0/(1.4+1.0+1.0+1.0)}
 第3気筒の燃料噴射弁の燃料噴射量:68=(400−100)・{1.0/(1.4+1.0+1.0+1.0)}
 第4気筒の燃料噴射弁の燃料噴射量:68=(400−100)・{1.0/(1.4+1.0+1.0+1.0)}
 蒸発燃料ガスによる機関への燃料供給量:100
 機関全体に供給される合計燃料量 :400
 従って、仮定2の下で各気筒に供給される燃料量は、次のようになる。
 第1気筒に供給される燃料量:121=96+25
 第2気筒に供給される燃料量:93=68+25
 第3気筒に供給される燃料量:93=68+25
 第4気筒に供給される燃料量:93=68+25
 機関全体に供給される合計燃料量 :400
 仮定2の下において、インバランス気筒である第1気筒の燃料噴射量と、非インバランス気筒である第2~第4気筒のそれぞれの燃料噴射量と、の差は、「28(=96−68)」となる。更に、仮定2の下において、蒸発燃料ガスに含まれる空気量を無視すれば、インバランス気筒である第1気筒の空燃比は12.1(=1470/121)であり、非インバランス気筒である第2~第4気筒の空燃比は15.8(=1470/93)である。
 以上から明らかなように、仮定1及び仮定2において、インバランス気筒である第1気筒の燃料噴射量と、非インバランス気筒である第2~第4気筒のそれぞれの燃料噴射量と、の差は、蒸発燃料ガスがパージされていないとき「36」であるのに対し、蒸発燃料ガスがパージされると「28」となる。また、仮定1及び仮定2において、インバランス気筒である第1気筒の空燃比と、非インバランス気筒である第2~第4気筒のそれぞれの気筒の空燃比と、の差は、蒸発燃料ガスがパージされていないとき「空燃比差4.6(=16.2−11.6)」であるのに対し、蒸発燃料ガスがパージされているとき「空燃比差3.7(=15.8−12.1)」である。
 この例からも理解されるように、ある気筒の燃料噴射弁の特性が同じ程度のインバランス状態を発生させる特性(上記例においては第1気筒の燃料噴射弁が他の気筒の燃料噴射弁よりも40%多く燃料を噴射する状態)となっていたとしても、蒸発燃料ガスが各気筒に吸引されていない場合と、蒸発燃料ガスが各気筒に吸引されている場合と、において、インバランス気筒の燃料噴射弁の燃料噴射量と非インバランス気筒の燃料噴射弁の燃料噴射量との差が相違し、インバランス気筒に供給される燃料の量と非インバランス気筒に供給される燃料の量との差が相違してしまう。即ち、蒸発燃料ガスの影響により、インバランス気筒の空燃比と非インバランス気筒の空燃比との差が変化してしまう。従って、蒸発燃料ガスの影響を考慮することなく、燃料噴射弁の特性変化に起因する空燃比気筒間インバランスが発生しているか否かを空燃比センサの出力に基づいて判定すると、その判定を誤る虞がある。
 そこで、第1判定装置は、「吸気通路に流入する蒸発燃料ガスがインバランス判定用パラメータを所定の許容量以上変化させるような状態(蒸発燃料ガス影響発生状態)」が発生しているか否かを判定する。換言すると、第1判定装置は、吸気通路に流入する蒸発燃料ガスに含まれる燃料の量が所定の閾値よりも大きいか否かを判定し、吸気通路に流入する蒸発燃料ガスに含まれる燃料の量が所定の閾値量よりも大きいとき、前記蒸発燃料ガス影響発生状態が発生していると判定する。そして、第1判定装置は、蒸発燃料ガス影響発生状態が発生していると判定したとき、インバランス判定用パラメータの取得を禁止するか空燃比気筒間インバランス判定そのものの実行を禁止することにより、空燃比気筒間インバランス判定の実行を実質的に禁止する。反対に、第1判定装置は、蒸発燃料ガス影響発生状態が発生していないと判定しているとき、インバランス判定用パラメータの取得及び空燃比気筒間インバランス判定の実行を許容する。
 より具体的に述べると、第1判定装置は、空燃比センサ67の出力値Vabyfsに基づいてパージ補正量を算出する。このパージ補正量は、空燃比センサ67の出力値Vabyfsに基づいて算出される空燃比を目標空燃比(この場合、理論空燃比)に一致させるためのフィードバック補正量の一部であり、蒸発燃料ガスパージによる機関の空燃比の変化を補償する(抑制する)ように求められる量である。そして、第1判定装置は、このパージ補正量と蒸発燃料ガスパージ補正量の基準値との差の大きさが所定のパージ影響判定用閾値よりも大きいとき「前記蒸発燃料ガス影響発生状態が発生している」と判定するように構成されている。
 (実際の作動)
 以下、第1判定装置の実際の作動について説明する。
<燃料噴射量制御>
 CPU71は、図10に示した指示燃料噴射量Fiの計算及び燃料噴射の指示を行うルーチンを、任意の気筒のクランク角が吸気上死点前の所定クランク角度(例えば、BTDC90°CA)となる毎に、その気筒(以下、「燃料噴射気筒」とも称呼する。)に対して繰り返し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、CPU71はステップ1000から処理を開始し、以下に述べるステップ1010乃至ステップ1030の処理を順に行い、ステップ1040に進む。
 ステップ1010:CPU71は「エアフローメータ61により計測された吸入空気流量Ga、及び、機関回転速度NE」をルックアップテーブルMapMcに適用することにより現時点の筒内吸入空気量Mc(k)を求める。テーブルMapMcは、「吸入空気流量Ga及び機関回転速度NE」と「筒内吸入空気量Mc」との関係を予め規定したテーブルである。即ち、ステップ1010は、筒内吸入空気量取得手段を構成している。
 ステップ1020:CPU71は、メインフィードバック学習値(メインFB学習値)KGをバックアップRAM74から読み出す。メインFB学習値KGは、後述する図12に示した「メインフィードバック学習ルーチン」により別途求められ、バックアップRAM74内に格納されている。
 ステップ1030:CPU71は下記(1)式に従って基本燃料噴射量Fb(k)を求める。即ち、CPU71は、筒内吸入空気量Mc(k)を現時点における上流側目標空燃比abyfrによって除すことにより基本燃料噴射量Fb(k)を求める。上流側目標空燃比abyfrは理論空燃比stoichに設定されている。基本燃料噴射量Fb(k)は、各吸気行程に対応されながらRAM73内に記憶される。なお、上流側目標空燃比abyfrは、機関暖機中、フューエルカット復帰後増量中及び触媒過熱防止増量中等の特殊な場合において理論空燃比stoichよりもリッチ側の空燃比に設定されてもよい。
 Fb(k)=Mc(k)/abyfr  …(1)
 次に、CPU71はステップ1040に進み、パージ制御弁49への指示信号(駆動信号)を定めるデューティ比DPGが「0」であるか否かを判定する。デューティ比DPGは後述するルーチンにより決定される。
 いま、デューティ比DPGが「0」であると仮定する。即ち、蒸発燃料ガスパージが実行されていないと仮定する。この場合、CPU71はステップ1040にて「Yes」と判定し、以下に述べるステップ1050乃至ステップ1070の処理を順に行い、ステップ1095に進んで本ルーチンを一旦終了する。
 ステップ1050:CPU71はパージ補正係数(パージ補正量)FPGの値を「1」に設定する。
 ステップ1060:CPU71は、基本燃料噴射量Fb(k)を下記(2)式に従って補正することにより、最終的な燃料噴射量(指示燃料噴射量、指令噴射量)Fiを求める。なお、(2)式に使用されるメインフィードバック係数FAFは、後述する図11に示した「メインフィードバック制御ルーチン」により求められている。
 Fi=KG・FPG・FAF・Fb(k)  …(2)
 (2)式から明らかなように、メインフィードバック量としてのメインフィードバック係数FAFが「1」であると、メインフィードバック係数FAFは基本燃料噴射量(Fb(k))を補正しない。即ち、メインフィードバック係数FAFの基準値は「1」である。同様に、パージ補正量としてのパージ補正係数FPGが「1」であると、パージ補正係数FPGは基本燃料噴射量(Fb(k))を補正しない。即ち、パージ補正係数FPGの基準値は「1」である
 ステップ1070:CPU71は、指示燃料噴射量Fiの燃料を燃料噴射気筒に対応して設けられている燃料噴射弁39から噴射するように、その燃料噴射弁39に指示信号を送出する。
 以上により、基本燃料噴射量Fbがメインフィードバック係数FAF及びパージ補正係数FPG等により補正されることによって指示燃料噴射量Fiが算出され、燃料噴射弁39が正常であれば、その指示燃料噴射量Fiの燃料が燃料噴射気筒に対して噴射される。
 一方、CPU71がステップ1040の処理を実行する時点において、デューティ比DPGが「0」でないと、CPU71はステップ1040にて「No」と判定してステップ1080に進み、パージ補正係数FPGを下記の(3)式に従って求める。
 FPG=1+PGT(FGPG−1) …(3)
 (3)式において、PGTは目標パージ率である。目標パージ率PGTは、後述する図13のステップ1330において、「機関10の運転状態を表すパラメータ」及び後述する「蒸発燃料ガス濃度学習値FGPGの更新機会回数(濃度学習値更新機会回数)CFGPG」に基いて求められている。蒸発燃料ガス濃度学習値FGPGは、後述する図14に示したルーチンにより求められている。
 その後、CPU71はステップ1060及びステップ1070の処理を実行する。従って、デューティ比DPGが「0」でない場合(即ち、蒸発燃料ガスパージが実行されている場合)、基本燃料噴射量(Fb(k))はパージ補正係数FPGによって補正される。なお、(2)式から明らかなように、基本燃料噴射量(Fb(k))は、メインフィードバック係数FAF及びパージ補正係数FPGにより補正される。メインフィードバック係数FAF及びパージ補正係数FPGは、何れも、上流側空燃比センサ67の出力値Vabyfsに基づいて「機関10に供給される混合気の空燃比の平均を理論空燃比(目標空燃比)に一致させるように求められるフィードバック量」である。換言すると、パージ補正係数FPGは、「機関10に供給される混合気の空燃比の平均を理論空燃比(目標空燃比)に一致させるように、検出空燃比abyfsに基づいて求められる空燃比のフィードバック量」の一部を構成している。
<メインフィードバック制御>
 CPU71は図11にフローチャートにより示したメインフィードバック量算出ルーチン(メインフィードバック制御ルーチン)を所定時間の経過毎に(又は図10のルーチンの処理に続いて)繰り返し実行している。従って、所定のタイミングになると、CPU71はステップ1100から処理を開始し、ステップ1105に進んでメインフィードバック制御条件(上流側空燃比フィードバック制御条件)が成立しているか否かを判定する。メインフィードバック制御条件は、例えば、フューエルカット中でなく、機関の冷却水温THWが第1所定温度以上であり、負荷KLが所定値以下であり、且つ、上流側空燃比センサ67が活性化しているときに成立する。
 なお、負荷KLは、本例において負荷率(充填率)KLであり、下記の(4)式に基いて算出される。この(4)式において、ρは空気密度(単位は(g/l))、Lは機関10の排気量(単位は(l))、4は機関10の気筒数である。但し、負荷KLは、筒内吸入空気量Mc、スロットル弁開度TA及びアクセルペダル操作量Accp等であってもよい。
 KL={Mc(k)/(ρ・L/4)}・100(%)…(4)
 いま、メインフィードバック制御条件が成立しているものとして説明を続けると、CPU71はステップ1105にて「Yes」と判定して以下に述べるステップ1110乃至ステップ1150の処理を順に行い、ステップ1195に進んで本ルーチンを一旦終了する。
 ステップ1110:CPU71は、下記(5)式に従ってフィードバック制御用出力値Vabyfcを取得する。(5)式において、Vabyfsは上流側空燃比センサ67の出力値、Vafsfbは下流側空燃比センサ68の出力値Voxsに基づいて算出されるサブフィードバック量、Vafsfbgはサブフィードバック量の学習値(サブFB学習値)である。これらの値は、何れも現時点において得られている値である。サブフィードバック量Vafsfb及びサブFB学習値Vafsfbgの算出方法については、後述する。
 Vabyfc=Vabyfs+(Vafsfb+Vafsfbg)  …(5)
 ステップ1115:CPU71は、下記(6)式に示したように、上記フィードバック制御用出力値Vabyfcを図7に示した空燃比変換テーブルMapabyfsに適用することにより、フィードバック制御用空燃比abyfscを得る。
 abyfsc=Mapabyfs(Vabyfc)  …(6)
 ステップ1120:CPU71は、下記(7)式に従って、「現時点よりもNサイクル前の時点において燃焼室25に実際に供給された燃料の量」である「筒内燃料供給量Fc(k−N)」を求める。即ち、CPU71は、「現時点よりもNサイクル(即ち、N・720°クランク角)前の時点における筒内吸入空気量Mc(k−N)」を「上記フィードバック制御用空燃比abyfsc」により除すことにより、筒内燃料供給量Fc(k−N)を求める。
 Fc(k−N)=Mc(k−N)/abyfsc  …(7)
 このように、筒内燃料供給量Fc(k−N)を求めるために、現時点からNストローク前の筒内吸入空気量Mc(k−N)をフィードバック制御用空燃比abyfscで除す理由は、「燃焼室25内での混合気の燃焼により生成された排ガス」が上流側空燃比センサ67に到達するまでに「Nストロークに相当する時間」を要しているからである。但し、実際には、上流側空燃比センサ67には各気筒から排出された排ガスがある程度混合された後に到達する。
 ステップ1125:CPU71は、下記(8)式に従って、「現時点よりもNサイクル前の時点において燃焼室25に供給されるべきであった燃料の量」である「目標筒内燃料供給量Fcr(k−N)」を求める。即ち、CPU71は、現時点からNストローク前の筒内吸入空気量Mc(k−N)を上流側目標空燃比abyfr(即ち、理論空燃比)で除すことにより、目標筒内燃料供給量Fcr(k−N)を求める。
 Fcr=Mc(k−N)/abyfr  …(8)
 ステップ1130:CPU71は、下記(9)式に従って、筒内燃料供給量偏差DFcを取得する。即ち、CPU71は、目標筒内燃料供給量Fcr(k−N)から筒内燃料供給量Fc(k−N)を減じることにより、筒内燃料供給量偏差DFcを求める。この筒内燃料供給量偏差DFcは、Nストローク前の時点で筒内に供給された燃料の過不足分を表す量となる。
 DFc=Fcr(k−N)−Fc(k−N)  …(9)
 ステップ1135:CPU71は、下記(10)式に従って、メインフィードバック値DFiを求める。この(10)式において、Gpは予め設定された比例ゲイン、Giは予め設定された積分ゲインである。更に、(10)式の「値SDFc」は「筒内燃料供給量偏差DFcの時間積分値」である。つまり、CPU71は、フィードバック制御用空燃比abyfscを上流側目標空燃比abyfrに一致させるための比例積分制御により「メインフィードバック値DFi」を算出する。筒内燃料供給量偏差DFcの積分値SDFcは次のステップ1140にて求められる。
 DFi=Gp・DFc+Gi・SDFc  …(10)
 ところで、上記(5)式の右辺の「サブフィードバック量VafsfbとサブFB学習値Vafsfbgとの和」は、上流側空燃比センサ67の出力値Vabyfsに比較して小さい値となり、且つ、小さい値となるように制限されている。従って、「サブフィードバック量VafsfbとサブFB学習値Vafsfbgとの和」は、後述するように、「下流側空燃比センサ68の出力値Voxs」を「理論空燃比に相当する値である下流側目標値Voxsref」に一致させるための「補助的な補正量」と考えることができる。この結果、フィードバック制御用空燃比abyfscは上流側空燃比センサ67の出力値Vabyfsに実質的に基づく値であると言うことができる。即ち、メインフィードバック値DFiは「上流側空燃比センサ67の出力値Vabyfsにより表される機関の空燃比」を「上流側目標空燃比abyfr(理論空燃比)」に一致させるための補正量であると言うことができる。
 ステップ1140:CPU71は、その時点における筒内燃料供給量偏差DFcの積分値SDFcに上記ステップ1130にて求められた筒内燃料供給量偏差DFcを加えることにより、新たな筒内燃料供給量偏差の積分値SDFcを取得する。
 ステップ1145:CPU71は、メインフィードバック値DFi及び基本燃料噴射量Fb(k−N)を下記(11)式に適用することによりメインフィードバック係数FAFを算出する。即ち、メインフィードバック係数FAFは、現時点からNストローク前の基本燃料噴射量Fb(k−N)にメインフィードバック値DFiを加えた値を基本燃料噴射量Fb(k−N)で除すことにより求められる。
 FAF=(Fb(k−N)+DFi)/Fb(k−N)…(11)
 ステップ1150:CPU71は、下記(12)式に従ってメインフィードバック係数FAFの加重平均値をメインフィードバック係数平均FAFAV(以下、「補正係数平均FAFAV」とも称呼する。)として求める。(12)式においてFAFAVnewは更新後の補正係数平均FAFAVであり、そのFAFAVnewが新たな補正係数平均FAFAVとして格納される。(12)式において、値qは0より大きく1より小さい定数である。この補正係数平均FAFAVは、後述する「メインFB学習値KG及び蒸発燃料ガス濃度学習値FGPG」を求める際に用いられる。なお、メインフィードバック係数平均FAFAVは、所定期間におけるメインフィードバック係数FAFの平均値であってもよい。
FAFAVnew=q・FAF+(1−q)・FAFAV…(12)
 以上により、メインフィードバック値DFiが比例積分制御により求められ、このメインフィードバック値DFiがメインフィードバック係数FAFへと変換された上で「前述した図10のステップ1060」において指示燃料噴射量Fiに反映される。この結果、燃料供給量の過不足が補償されるので、機関の空燃比(従って、上流側触媒53に流入するガスの空燃比)の平均値が上流側目標空燃比abyfr(特殊な場合を除き、理論空燃比)と略一致させられる。
 一方、ステップ1105の判定時において、メインフィードバック制御条件が不成立であると、CPU71はそのステップ1105にて「No」と判定してステップ1155に進み、メインフィードバック値DFiの値を「0」に設定する。次いで、CPU71は、ステップ1160にて筒内燃料供給量偏差の積分値SDFcを「0」に設定し、ステップ1165にてメインフィードバック係数FAFの値を「1」に設定し、ステップ1170にて補正係数平均FAFAVの値を「1」に設定する。その後、CPU71は、ステップ1195に進んで本ルーチンを一旦終了する。
 このように、メインフィードバック制御条件が不成立であるとき、メインフィードバック値DFiの値は「0」に設定され、メインフィードバック係数FAFの値は「1」に設定される。従って、基本燃料噴射量Fbのメインフィードバック係数FAFによる補正は行われない。但し、このような場合であっても、基本燃料噴射量FbはメインFB学習値KGによって補正される。
<メインフィードバック学習(ベース空燃比学習)>
 第1判定装置はパージ制御弁49を完全に閉じた状態に維持する指示信号が同パージ制御弁49に送出されている「パージ制御弁閉弁指示期間(デューティ比DPGが「0」である期間)」において、メインフィードバック係数FAFを基準値(基本値)「1」に近づけるように、補正係数平均FAFAVに基いてメインフィードバック係数FAFの学習値KGを更新する。この学習値は、「メインFB学習値KG」とも称呼される。
 このメインFB学習値KGの更新を行うために、CPU71は図12に示したメインフィードバック学習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、CPU71は所定のタイミングになるとステップ1200から処理を開始し、ステップ1205に進んでメインフィードバック制御が実行中であるか否か(即ち、メインフィードバック制御条件が成立しているか否か)を判定する。このとき、メインフィードバック制御が実行されていなければ、CPU71はそのステップ1205にて「No」と判定し、ステップ1295に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。この結果、メインFB学習値KGの更新は行われない。
 一方、メインフィードバック制御が実行中であるとき、CPU71はステップ1205にて「Yes」と判定してステップ1210に進み、「蒸発燃料ガスパージが行われていないか否か(具体的には、後述する図13のルーチンにより求められる目標パージ率PGT又はデューティ比DPGが「0」であるか否か)」を判定する。このとき、蒸発燃料ガスパージが行われていると、CPU71はそのステップ1210にて「No」と判定し、ステップ1295に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。この結果、蒸発燃料ガスパージが行われている場合、メインFB学習値KGの更新は行われない。
 他方、CPU71がステップ1210に進んだ際に蒸発燃料ガスパージが行われていなければ、CPU71はステップ1210にて「Yes」と判定してステップ1215に進み、補正係数平均FAFAVの値が値1+α(αは0より大きく1より小さい微小な所定値であり、例えば、0.02)以上であるか否かを判定する。このとき、補正係数平均FAFAVの値が値1+α以上であると、CPU71はステップ1220に進んでメインFB学習値KGを正の所定値ΔKGだけ増大させる。その後、CPU71はステップ1235に進む。
 これに対し、CPU71がステップ1215に進んだ際、補正係数平均FAFAVの値が値1+αよりも小さいと、CPU71はステップ1225に進んで補正係数平均FAFAVの値が値1−α以下であるか否かを判定する。このとき、補正係数平均FAFAVの値が値1−α以下であると、CPU71はステップ1230に進んでメインFB学習値KGを正の所定値ΔKGだけ減少させる。その後、CPU71はステップ1235に進む。
 更に、CPU71はステップ1235に進んだとき、そのステップ1235にてメインフィードバック学習完了フラグ(メインFB学習完了フラグ)XKGの値を「0」に設定する。メインFB学習完了フラグXKGは、その値が「1」であるときにメインフィードバック学習が完了しており、その値が「0」であるときにメインフィードバック学習が完了していないことを示す。
 次いで、CPU71はステップ1240に進み、メイン学習カウンタCKGの値を「0」に設定する。なお、メイン学習カウンタCKG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・スイッチがオフ位置からオン位置へと変更された際に実行されるイニシャルルーチンにても「0」に設定されるようになっている。その後、CPU71はステップ1295に進み、本ルーチンを一旦終了する。
 加えて、CPU71がステップ1225に進んだ際、補正係数平均FAFAVの値が値1−αよりも大きいと(即ち、補正係数平均FAFAVの値が値1−αと値1+αの間の値であると)、CPU71はステップ1245に進んでメイン学習カウンタCKGの値を「1」だけ増大する。
 次に、CPU71はステップ1250に進み、メイン学習カウンタCKGの値が所定のメイン学習カウンタ閾値CKGth以上であるか否かを判定する。そして、メイン学習カウンタCKGの値が所定のメイン学習カウンタ閾値CKGth以上であれば、CPU71はステップ1255に進んでメインFB学習完了フラグXKGの値を「1」に設定する。
 即ち、機関10の始動後において、図12のルーチンにより、「補正係数平均FAFAVの値が値1−αと値1+αの間の値である」と判断された回数(カウンタCKGの値)がメイン学習カウンタ閾値CKGth以上となると、メインFB学習値KGの学習は完了したと見做され、メインFB学習完了フラグXKGの値が「1」に設定される。その後、CPU71はステップ1295に進んで、本ルーチンを一旦終了する。
 また、CPU71は、ステップ1250に進んだとき、メイン学習カウンタCKGの値が所定のメイン学習カウンタ閾値CKGthよりも小さければ、CPU71はそのステップ1250からステップ1295に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。
 なお、メイン学習カウンタCKGの値は、ステップ1205及びステップ1210の何れかにおいて「No」と判定された際にも「0」に設定されてもよい。これによれば、CPU71が「ステップ1215以降に進む状態(即ち、今回のメインフィードバック学習が実行される状態)において、補正係数平均FAFAVの値が値1−αと値1+αの間の値であるケース」の連続発生回数がメイン学習カウンタ閾値CKGth以上となったとき、メインFB学習値KGの学習は完了したと見做される。
 以上により、メインフィードバック制御中であって蒸発燃料ガスパージが行われていない間にメインFB学習値KGが更新される。
<パージ制御弁駆動>
 一方、CPU71は図13に示したパージ制御弁駆動ルーチンを所定時間の経過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CPU71はステップ1300から処理を開始し、ステップ1310に進んでパージ条件が成立しているか否かを判定する。このパージ条件は、例えば、メインフィードバック制御条件が成立していて、且つ、機関10が定常運転されているとき(例えば、機関の負荷を表すスロットル弁開度TAの単位時間あたりの変化量が所定値以下のとき)に成立する。
 いま、パージ条件が成立していると仮定する。この場合、CPU71は図13のステップ1310にて「Yes」と判定してステップ1320に進み、メインFB学習完了フラグXKGの値が「1」であるか否か(即ち、メインフィードバック学習が完了しているか否か)を判定する。このとき、メインFB学習完了フラグXKGの値が「1」であると、CPU71はステップ1320にて「Yes」と判定し、以下に述べるステップ1330乃至ステップ1360の処理を順に行い、ステップ1395に進んで本ルーチンを一旦終了する。
 ステップ1330:CPU71は、目標パージ率PGTを機関10の運転状態を示すパラメータ(例えば、機関の負荷KL)に基いて設定する。より具体的に述べると、CPU71は後述する図14のルーチンにおいて求められる「蒸発燃料ガス濃度学習値FGPGの濃度学習値更新機会回数CFGPG(濃度学習値更新機会回数)」が「第1機会回数閾値CFGPGth」以上である場合、図13のステップ1330のブロック内の実線C1により示されたデータを有する第1パージ率テーブルMapPGT1(KL)を用いる。即ち、CPU71は、現時点の負荷KLを第1パージ率テーブルMapPGT1(KL)に適用することにより、目標パージ率PGTを求める。この場合、目標パージ率PGTは負荷KLが大きいほど大きくなるように決定される。
 これに対し、CPU71は、「濃度学習値更新機会回数CFGPG」が「1」以上であり且つ「第1機会回数閾値CFGPGth」よりも小さい場合、破線C2により示されたデータを有する第2パージ率テーブルMapPGT2(KL)を用いる。即ち、CPU71は、現時点の負荷KLを第2パージ率テーブルMapPGT2(KL)に適用することにより、目標パージ率PGTを求める。この場合、目標パージ率PGTは負荷KLが大きいほど大きくなるように決定される。
 更に、CPU71は、「濃度学習値更新機会回数CFGPG」が「0」である場合、即ち、機関10の始動後に蒸発燃料ガス濃度学習値FGPGの更新機会(更新履歴)がない場合、一点鎖線C3により示されたデータを有する第3パージ率テーブルMapPGT3(KL)を用いる。即ち、CPU71は、現時点の負荷KLを第3パージ率テーブルMapPGT3(KL)に適用することにより、目標パージ率PGTを求める。この場合、目標パージ率PGTは負荷KLに依らず、一定であるように決定される。
 この第1パージ率テーブルMapPGT1(KL)によれば、目標パージ率PGTは最も大きくなるように求められる。第3パージ率テーブルMapPGT3(KL)によれば、目標パージ率PGTは最も小さくなる(極めて小さくなる)ように求められる。第3パージ率テーブルMapPGT3(KL)により求められる目標パージ率PGTは「0」であってもよい。第2パージ率テーブルMapPGT2(KL)によれば、目標パージ率PGTは、第1パージ率テーブルMapPGT1(KL)によって求められる目標パージ率PGTと第3パージ率テーブルMapPGT3(KL)によって求められる目標パージ率PGTとの間の大きさになるように求められる。
 なお、パージ率は、吸入空気流量Gaに対する蒸発燃料ガスパージ流量KPの比として定義される。或いは、パージ率は、「吸入空気流量Gaと蒸発燃料ガスパージ流量KPとの和(Ga+KP)」に対する「蒸発燃料ガスパージ流量KP」の比として定義されてもよい。
 ステップ1340:CPU71は、回転速度NE及び負荷KLをマップMapPGRMXに適用することにより、全開パージ率PGRMXを求める。この全開パージ率PGRMXは、パージ制御弁49を全開にしたときのパージ率である。マップMapPGRMXは実験又はシミュレーションの結果に基づき予め取得され、ROM72内に格納されている。マップMapPGRMXによれば、全開パージ率PGRMXは回転速度NEが大きくなるほど、又は、負荷KLが大きくなるほど、小さくなる。
 ステップ1350:CPU71は、下記(13)式に、ステップ1340にて求めた全開パージ率PGRMX及びステップ1330にて求めた目標パージ率PGTを適用することにより、デューティ比DPGを算出する。
 DPG=(PGT/PGRMX)・100(%) …(13)
 ステップ1360:CPU71は、パージ制御弁49をデューティ比DPGに基いて開閉制御する。この結果、目標パージ率PGTに等しいパージ率にて蒸発燃料ガスが吸気通路に導入される。即ち、CPU71は、一定のパージ制御弁駆動周期Tに対して、T・DPG/100の時間だけパージ制御弁49を開弁し、T・(1−DPG/100)の時間だけパージ制御弁49を閉弁する。
 これに対し、CPU71は、パージ条件が成立していていない場合にはステップ1310にて「No」と判定して1370に進む。また、CPU71は、メインFB学習完了フラグXKGが「0」である場合にはステップ1320にて「No」と判定して1370に進む。そして、CPU71はステップ1370にてデューティ比DPGを「0」に設定した後、ステップ1360へと進む。このとき、デューティ比DPGは「0」に設定されているからパージ制御弁49は完全に閉じられた状態となる。その後、CPU71はステップ1395に進んで本ルーチンを一旦終了する。
<蒸発燃料ガス濃度学習>
 更に、CPU71は、所定時間が経過する毎に図14に示した蒸発燃料ガス濃度学習ルーチンを実行するようになっている。この蒸発燃料ガス濃度学習ルーチンの実行によって、蒸発燃料ガスパージが行われている間に蒸発燃料ガス濃度学習値FGPGの更新が行われる。
 即ち、CPU71は所定のタイミングになるとステップ1400から処理を開始してステップ1405に進み、メインフィードバック制御が実行中であるか否か(メインフィードバック制御条件が成立しているか否か)を判定する。このとき、メインフィードバック制御が実行されていなければ、CPU71はそのステップ1405にて「No」と判定し、ステップ1495に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。この結果、蒸発燃料ガス濃度学習値FGPGの更新は行われない。
 一方、メインフィードバック制御が実行中であるとき、CPU71はステップ1410に進んで「蒸発燃料ガスパージが行われているか否か(具体的には、図13のルーチンにより求められる目標パージ率PGT又はデューティ比DPGが「0」でないか否か)」を判定する。このとき、蒸発燃料ガスパージが行われていないと、CPU71はそのステップ1410にて「No」と判定し、ステップ1495に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。この結果、蒸発燃料ガス濃度学習値FGPGの更新は行われない。
 他方、CPU71がステップ1410に進んだ際に蒸発燃料ガスパージが行われていると、CPU71はステップ1410にて「Yes」と判定してステップ1415に進み、補正係数平均FAFAVから「1」を減じた値の絶対値|FAFAV−1|が所定値β以上であるか否かを判定する。ここで、βは0より大きく1より小さい微小な所定値であり、例えば、0.02である。
 ところで、蒸発燃料ガスは、図13のステップ1320に示されているように、メインFB学習完了フラグXKGが「1」であるとき(即ち、メインフィードバック学習が完了しているとき)に吸気通路に導入される。加えて、メインフィードバック学習は、図12のステップ1210に示されているように、蒸発燃料ガスが吸気通路に導入されていない場合に行われる。従って、メインFB学習完了フラグXKGが「1」であるとき、機関の空燃比を理論空燃比から偏移させる蒸発燃料ガス以外の要因(正確には、補正係数平均FAFAVの絶対値を所定値β以上「1」から乖離させる蒸発燃料ガス以外の要因)は、メインFB学習値KGによって補償されている。
 このことから、図14のステップ1415において、補正係数平均FAFAVから「1」を減じた値の絶対値|FAFAV−1|が所定値β以上である場合、蒸発燃料ガス濃度学習値FGPGの値が不正確であって、その結果、図10のステップ1080において上記(3)式に従って算出されるパージ補正係数FPGの値が適正値から乖離していると考えられる。
 そこで、CPU71は、絶対値|FAFAV−1|がβよりも大きいとき、ステップ1415にて「Yes」と判定し、以下に述べるステップ1420及びステップ1425の処理を実行することにより、蒸発燃料ガス濃度学習値FGPGを変更する。即ち、CPU71は、ステップ1420及びステップ1425にて蒸発燃料ガス濃度学習値FGPGの学習を行う。
 ステップ1420:CPU71は、下記(14)式に従って更新値tFGを求める。(14)式における目標パージ率PGTは、図13のステップ1330にて設定されている。(14)式から明らかなように、更新値tFGは目標パージ率1%当たりの「FAFAVの1からの差(=FAFAV−1)」である。その後、CPU71はステップ1425に進む。
 tFG=(FAFAV−1)/PGT …(14)
 蒸発燃料ガスに含まれる蒸発燃料ガスの濃度が高いほど、上流側空燃比abyfsは理論空燃比よりもより小さい空燃比(理論空燃比よりもリッチ側の空燃比)となる。従って、メインフィードバック係数FAFは燃料噴射量を減量するために「1よりもより小さい値」になるので、補正係数平均FAFAVも「1よりもより小さい値」となる。その結果、FAFAV−1は負の値となるので、更新値tFGは負の値となる。更に、更新値tFGの絶対値は、FAFAVが小さいほど(「1」から乖離するほど)大きな値となる。つまり、蒸発燃料ガスの濃度が高いほど、更新値tFGはその絶対値の大きい負の値となる。
 ステップ1425:CPU71は、下記(15)式に従って蒸発燃料ガス濃度学習値FGPGを更新する。(15)式においてFGPGnewは更新後の蒸発燃料ガス濃度学習値FGPGであり、CPU71はこの更新後の蒸発燃料ガス濃度学習値FGPGnewを蒸発燃料ガス濃度学習値FGPGとしてバックアップRAM74に格納する。この結果、蒸発燃料ガス濃度学習値FGPGは、蒸発燃料ガスの濃度が高いほど小さい値になる。なお、蒸発燃料ガス濃度学習値FGPGの初期値は「1」に設定されている。
 FGPGnew=FGPG+tFG …(15)
 ステップ1430:CPU71は、「蒸発燃料ガス濃度学習値FGPGの濃度学習値更新機会回数CFGPG(濃度学習値更新機会回数CFGPG)」を「1」だけ増大する。濃度学習値更新機会回数CFGPGは上述したイニシャルルーチンにおいて「0」に設定されるようになっている。その後、CPU71はステップ1495に進み、本ルーチンを一旦終了する。
 これに対し、CPU71がステップ1415に進んだとき、絶対値|FAFAV−1|が値β以下であれば、CPU71はステップ1415にて「No」と判定してステップ1435に進み、更新値tFGを「0」に設定する。その後、CPU71はステップ1425に進む。従って、この場合、蒸発燃料ガス濃度学習値FGPGの値は変化しない。次いで、CPU71はステップ1430に進む。従って、蒸発燃料ガス濃度学習値FGPGの値が変化しない場合であっても、ステップ1415の処理を実行した場合、濃度学習値更新機会回数CFGPGの値は「1」だけ増大される。
<サブフィードバック量及びサブFB学習値算出>
 CPU71は、サブフィードバック量Vafsfb及びサブフィードバック量Vafsfbの学習値Vafsfbgを算出するために、図15に示したルーチンを所定時間の経過毎に実行している。
 従って、所定のタイミングになると、CPU71はステップ1500から処理を開始し、ステップ1505に進んでサブフィードバック制御条件が成立しているか否かを判定する。サブフィードバック制御条件は、例えば、前述した図11のステップ1105におけるメインフィードバック制御条件が成立し、上流側目標空燃比abyfrが理論空燃比に設定され、機関の冷却水温THWが前記第1所定温度よりも高い第2所定温度以上であり、且つ、下流側空燃比センサ68が活性化しているときに成立する。
 いま、サブフィードバック制御条件が成立していると仮定して説明を続ける。この場合、CPU71はステップ1505にて「Yes」と判定し、以下に述べるステップ1510乃至ステップ1530の処理を順に行い、サブフィードバック量Vafsfbを更新する。
 ステップ1510:CPU71は、下記(16)式に従って下流側目標値Voxsrefと下流側空燃比センサ68の出力値Voxs(即ち、理論空燃比相当値Vst)との差である出力偏差量DVoxsを取得する。出力偏差量DVoxsは「第1偏差」とも称呼される。
 DVoxs=Voxsref−Voxs  …(16)
 ステップ1515:CPU71は、下記(17)式に従ってサブフィードバック量Vafsfbを求める。この(17)式において、Kpは予め設定された比例ゲイン(比例定数)、Kiは予め設定された積分ゲイン(積分定数)、Kdは予め設定された微分ゲイン(微分定数)である。また、SDVoxsは出力偏差量DVoxsの積分値(時間積分値)、DDVoxsは出力偏差量DVoxsの微分値(時間微分値)である。
 Vafsfb=Kp・DVoxs+Ki・SDVoxs+Kd・DDVoxs  …(17)
 ステップ1520:CPU71は、「その時点における出力偏差量の積分値SDVoxs」に「上記ステップ1510にて求めた出力偏差量DVoxs」を加えることにより、新たな出力偏差量の積分値SDVoxsを取得する。
 ステップ1525:CPU71は、「上記ステップ1510にて算出した出力偏差量DVoxs」から「本ルーチンを前回実行した際に算出された出力偏差量である前回出力偏差量DVoxsold」を減じることにより、新たな出力偏差量の微分値DDVoxsを求める。
 ステップ1530:CPU71は、「上記ステップ1510にて算出した出力偏差量DVoxs」を「前回出力偏差量DVoxsold」として格納する。
 このように、CPU71は、下流側空燃比センサ68の出力値Voxsを下流側目標値Voxsrefに一致させるための比例・積分・微分(PID)制御により「サブフィードバック量Vafsfb」を算出する。このサブフィードバック量Vafsfbは、上述した(5)式に示したように、フィードバック制御用出力値Vabyfcを算出するために使用される。
 次いで、CPU71は、以下に述べるステップ1535乃至ステップ1555の処理を順に行うことにより「サブFB学習値Vafsfbg」を算出し、その後、ステップ1595に進んで本ルーチンを一旦終了する。
 ステップ1535:CPU71は、その時点のサブFB学習値Vafsfbgを更新前学習値Vafsfbg0として格納する。
 ステップ1540:CPU71は、下記(18)式に従ってサブFB学習値Vafsfbgを更新する。更新されたサブFB学習値Vafsfbg(=Vafsfbgnew)はバックアップRAM74に格納される。(18)式において、値pは0より大きく1より小さい定数である。
 Vafsfbgnew=(1−p)・Vafsfbg+p・Ki・SDVoxs …(18)
 上記(18)式から明らかなように、サブFB学習値Vafsfbgは「サブフィードバック量Vafsfbの積分項Ki・SDVoxs」に「ノイズ除去のためのフィルタ処理」を施した値である。換言すると、サブFB学習値Vafsfbgは、積分項Ki・SDVoxsの一次遅れ量(なまし値)であり、サブフィードバック量Vafsfbの定常成分(積分項Ki・SDVoxs)に応じた値である。このように、サブFB学習値Vafsfbgは、サブフィードバック量Vafsfbの定常成分に接近するように更新される。
 なお、CPU71は、下記(19)式に従ってサブFB学習値Vafsfbgを更新してもよい。この場合、(19)式から明らかなように、サブFB学習値Vafsfbgは「サブフィードバック量Vafsfb」に「ノイズ除去のためのフィルタ処理」を施した値となる。換言すると、サブFB学習値Vafsfbgは、サブフィードバック量Vafsfbの一次遅れ量(なまし値)であってもよい。(19)式において、値pは0より大きく1より小さい定数である。
 Vafsfbgnew=(1−p)・Vafsfbg+p・Vafsfb …(19)
 何れにしても、サブFB学習値Vafsfbgは、サブフィードバック量Vafsfbの定常成分に接近するように更新される。即ち、サブFB学習値Vafsfbgは、サブフィードバック量Vafsfbの定常成分を結果的に取り込むように更新される。
 ステップ1545:CPU71は、下記(20)式に従ってサブFB学習値Vafsfbgの変更量(更新量)ΔGを算出する。(20)式において、Vafsfbg0は上記ステップ1535にて取り込んだ「更新直前の学習値Vafsfbg」である。従って、変更量ΔGは正の値及び負の値の何れともなる。
 ΔG=Vafsfbg−Vafsfbg0  …(20)
 ステップ1550:CPU71は、下記(21)式に従ってサブフィードバック量Vafsfbを変更量ΔGにより補正する。即ち、CPU71は、学習値Vafsfbgを変更量ΔGだけ増加するように更新したとき、サブフィードバック量Vafsfbを変更量ΔGだけ減少させる修正を行う。(21)式において、Vafsfbnewは修正後のサブフィードバック量Vafsfbである。
 Vafsfbnew=Vafsfb−ΔG  …(21)
 ステップ1555:CPU71は、上記(18)式によりサブFB学習値Vafsfbgを変更量ΔGだけ増加するように更新したとき、出力偏差量DVoxsの積分値を下記(22)式のように修正する。(22)式においてSDVoxsnewは、修正後の出力偏差量DVoxsの積分値SDVoxである。
 SDVoxsnew=SDVoxs−ΔG/Ki  …(22)
 なお、ステップ1555を省略してもよい。また、ステップ1545乃至ステップ1555を省略してもよい。更に、ステップ1535乃至ステップ1555を省略してもよい。この場合、サブFB学習値Vafsfbgには「0」が設定される。即ち、サブフィードバックの学習制御は実行されない。
 以上の処理により、所定時間の経過毎にサブフィードバック量VafsfbとサブFB学習値Vafsfbgとが更新される。
 一方、サブフィードバック制御条件が成立していない場合、CPU71は図15のステップ1505にて「No」と判定し、以下に述べるステップ1565及びステップ1570の処理を順に行い、ステップ1595に進んで本ルーチンを一旦終了する。
 ステップ1565:CPU71はサブフィードバック量Vafsfbの値を「0」に設定する。
 ステップ1570:CPU71は出力偏差量の積分値SDVoxsの値を「0」に設定する。
 これにより、上記(5)式から明らかなように、フィードバック制御用出力値Vabyfcは、上流側空燃比センサ67の出力値VabyfsとサブFB学習値Vafsfbgとの和となる。即ち、この場合、「サブフィードバック量Vafsfbの更新」及び「サブフィードバック量Vafsfbの指示燃料噴射量Fiへの反映」は停止される。但し、少なくとも、サブフィードバック量Vafsfbの積分項に対応するサブFB学習値Vafsfbgは指示燃料噴射量Fiに反映される。
<判定許可フラグXkyokaの設定>
 次に、「インバランス判定許可フラグ設定ルーチン」を実行するための処理について説明する。CPU71は、判定許可フラグXkyokaの値に基づいて、後述する空燃比気筒間インバランス判定を実行するか否かを決定するようになっている。この判定許可フラグXkyokaは、CPU71が図16にフローチャートにより示した「判定許可フラグ設定ルーチン」を所定時間(4ms)が経過する毎に実行することにより設定される。なお、判定許可フラグXkyokaの値は、上述したイニシャルルーチンにおいて「0」に設定されるようになっている。
 所定のタイミングになると、CPU71は図16のステップ1600から処理を開始してステップ1610に進み、絶対クランク角CAが0°クランク角(=720°クランク角)であるか否かを判定する。
 CPU71がステップ1610の処理を行う時点において、絶対クランク角CAが0°クランク角でなければ、CPU71はそのステップ1610にて「No」と判定してステップ1640に直接進む。
 これに対し、CPU71がステップ1610の処理を行う時点において、絶対クランク角CAが0°クランク角であると、CPU71はそのステップ1610にて「Yes」と判定してステップ1620に進み、判定実行条件が成立しているか否かを判定する。
 この判定実行条件は、以下の総ての条件(条件C1乃至条件C6)が成立したときに成立する。なお、判定実行条件は、条件C1、条件C3及び条件C6が成立したとき、成立する条件であってもよい。また、判定実行条件は、条件C3及び条件C6が成立しているときに成立する条件であってもよい。もちろん、判定実行条件は、他の条件が更に成立しているときに成立する条件であってもよい。
(条件C1)吸入空気流量Gaが、低側吸入空気流量閾値(第1閾値空気流量)Ga1thよりも大きく、且つ、高側吸入空気流量閾値(第2閾値空気流量)Ga2thよりも小さい。なお、高側吸入空気流量閾値Ga2thは低側吸入空気流量閾値Ga1thよりも大きい値である。
(条件C2)機関回転速度NEが、低側機関回転速度閾値NE1thよりも大きく、且つ、高側機関回転速度閾値NE2thよりも小さい。なお、高側機関回転速度閾値NE2thは低側機関回転速度閾値NE1thよりも大きい値である。
(条件C3)フューエルカット中でない。
(条件C4)メインフィードバック制御条件が成立していて、メインフィードバック制御中である。
(条件C5)サブフィードバック制御条件が成立していて、サブフィードバック制御中である。
(条件C6)パージ補正係数FPGが所定の閾値パージ補正係数FPGth(但し、閾値パージ補正係数FPGthは「0」より大きく「1」より小さい値である。)以上であるか、又は、デューティ比DPGが「0」である。即ち、蒸発燃料ガス影響発生状態が発生していない。
 条件6の閾値パージ補正係数FPGth(閾値補正量)は、パージ補正係数FPGが閾値パージ補正係数FPGthよりも小さいとき、蒸発燃料ガスのパージが「後述するインバランス判定用パラメータ」に大きな変化をもたらすようになる値、即ち、蒸発燃料ガス影響発生状態(インバランス判定用パラメータを所定の許容量以上変化させるような状態)が発生していると判定できる値、となるように設定されている。
 なお、条件C6の「パージ補正係数FPGが所定の閾値パージ補正係数FPGth以上である」との条件は、「パージ補正係数FPGとパージ補正係数FPGの基準値である「1」との差の絶対値|1−FPG|が正のパージ影響判定用閾値Bth(但し、Bは「0」よりも大きく「1」よりも小さい値)よりも小さい」という条件に置換することができる。更に、条件C6の「デューティ比DPGが「0」である」との条件は、「デューティ比DPGが閾値デューティ比DPGthよりも小さい」という条件に置換することもできる。
 CPU71がステップ1620の処理を行う時点において、判定実行条件が成立していなければ、CPU71はそのステップ1620にて「No」と判定し、ステップ1640に直接進む。
 これに対し、CPU71がステップ1620の処理を行う時点において、判定実行条件が成立していると、CPU71はそのステップ1620にて「Yes」と判定してステップ1630に進み、判定許可フラグXkyokaの値を「1」に設定する。その後、CPU71はステップ1640に進む。
 CPU71はステップ1640にて、上記判定実行条件が不成立であるか否かを判定する。即ち、上記条件C1乃至上記条件C6のうちの何れか一つでも成立していないか否かを判定する。そして、判定実行条件が不成立であると、CPU71はそのステップ1640からステップ1650に進み、判定許可フラグXkyokaの値を「0」に設定し、ステップ1695に進んで本ルーチンを一旦終了する。これに対し、CPU71がステップ1640の処理を行う時点において、判定実行条件が成立していれば、CPU71はそのステップ1640からステップ1695へと直接進んで本ルーチンを一旦終了する。
 このように、判定許可フラグXkyokaは、絶対クランク角が0°クランク角になった時点において判定実行条件が成立しているときに「1」に設定され、判定実行条件が不成立になった時点において「0」に設定される。
<空燃比気筒間インバランス判定>
 次に、「空燃比気筒間インバランス判定」を実行するための処理について説明する。CPU71は、4ms(4ミリ秒=所定の一定サンプリング時間ts)が経過する毎に、図17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、CPU71はステップ1700から処理を開始してステップ1705に進み、判定許可フラグXkyokaの値が「1」であるか否かを判定する。このとき、判定許可フラグXkyokaの値が「1」であると、CPU71はステップ1705にて「Yes」と判定し、ステップ1710に進んで「その時点の空燃比センサ67の出力値Vabyfs」をAD変換することにより取得する。
 次に、CPU71はステップ1715に進み、空燃比センサ55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、今回の検出空燃比abyfsを取得する。なお、CPU71は、ステップ1715の処理の前に、本ルーチンを前回実行したときに得た検出空燃比abyfs(上流側空燃比abyfs)を前回の検出空燃比abyfsoldとして記憶する。即ち、前回の検出空燃比abyfsoldは、現時点から4ms(サンプリング時間ts)前の時点における検出空燃比abyfsである。
 次に、CPU71はステップ1720に進んで、
(A)空燃比変動指標量AFD、
(B)空燃比変動指標量AFDの絶対値|AFD|の積算値SAFD、
(C)空燃比変動指標量AFDの絶対値の、積算値SAFDへの積算回数カウンタCn、及び、
(D)検出空燃比abyfsの最小値MINZ、
 を更新する。以下、これらの更新方法について具体的に説明する。
(A)空燃比変動指標量AFDの更新。
 空燃比変動指標量AFDは、本例において、検出空燃比変化率ΔAFである。CPU71は、この検出空燃比変化率ΔAFを、今回の検出空燃比abyfsから前回の検出空燃比abyfsoldを減じることによって取得する。即ち、今回の検出空燃比abyfsをabyfs(n)、前回の検出空燃比abyfsをabyfs(n−1)と表記すると、CPU71はステップ1720にて「今回の空燃比変動指標量AFDである今回の検出空燃比変化率ΔAF(n)」を下記の(23)式に従って求める。
 ΔAF(n)=abyfs(n)−abyfs(n−1)  …(23)
(B)空燃比変動指標量AFDの絶対値|AFD|の積算値SAFDの更新。
 CPU71は今回の積算値SAFD(n)を下記の(24)式に従って求める。即ち、CPU71は、ステップ1720に進んだ時点における前回の積算値SAFD(n−1)に上記算出した今回の検出空燃比変化率ΔAF(n)の絶対値|ΔAF(n)(=AFD(n))|を加えることにより、積算値SAFDを更新する。
 SAFD(n)=ASFD(n−1)+|ΔAF(n)|…(24)
 積算値SAFDに「今回の検出空燃比変化率の絶対値|ΔAF(n)|」を積算する理由は、図9の(B)及び(C)からも理解されるように、検出空燃比変化率ΔAF(n)は正の値にも負の値にもなるからである。なお、積算値SAFDも、上述したイニシャルルーチンにおいて「0」に設定されるようになっている。
(C)空燃比変動指標量AFDの絶対値の、積算値SAFDへの積算回数カウンタCnの更新。
 CPU71は、カウンタCnの値を「1」だけ増大する。このカウンタCnの値は上述したイニシャルルーチンにおいて「0」に設定されるとともに、後述するステップ1760にても「0」に設定される。従って、カウンタCnの値は、積算値SAFDに積算された空燃比変動指標量AFDの絶対値のデータ数を示す。
(D)検出空燃比abyfsの最小値MINZの更新。
 CPU71は、ステップ1715にて取得された今回の検出空燃比abyfsが、現時点にて保持している最小値MINZよりも小さければ、その今回の検出空燃比abyfsを最小値MINZとして保存する。
 次に、CPU71はステップ1725に進み、基準気筒(本例では第1気筒)の圧縮上死点を基準としたクランク角CA(絶対クランク角CA)が720°クランク角になっているか否かを判定する。このとき、絶対クランク角CAが720°クランク角未満であると、CPU71はステップ1725にて「No」と判定してステップ1795に直接進み、本ルーチンを一旦終了する。
 なお、ステップ1725は、検出空燃比変化率ΔAFの絶対値|ΔAF|の平均値を求めるための最小単位の期間(単位燃焼サイクル期間)を定めるステップであり、ここでは720°クランク角がその最小期間に相当する。720°クランク角は、一つの空燃比センサ55に到達する排ガスを排出している総ての気筒(本例における第1~第4気筒)において各一回の燃焼行程が終了するのに要するクランク角である。もちろん、この最小期間は720°クランク角よりも短くてもよいが、サンプリング時間tsの複数倍の長さ以上の期間であることが望ましい。即ち、最小単位の期間内に複数個の検出空燃比変化率ΔAFが取得されるように、その最小単位の期間が定められていることが望ましい。
 一方、CPU71がステップ1725の処理を行う時点において、絶対クランク角CAが720°クランク角になっていると、CPU71はそのステップ1725にて「Yes」と判定し、ステップ1730に進んで、
(E)空燃比変動指標量AFDの絶対値の平均値AveAFDの算出、
(F)平均値AveAFDの積算値Saveの算出、
(G)最小値MINZの積算値SMINZの算出、及び、
(H)積算回数カウンタCsインクリメント、
 を行う。以下、これらの更新方法について具体的に説明する。
(E)空燃比変動指標量AFDの絶対値の平均値AveAFDの算出。
 CPU71は、積算値SAFDをカウンタCnの値により除することにより、空燃比変動指標量AFDの絶対値|AFD|の平均値AveAFDを算出する。
(F)平均値AveAFDの積算値Saveの算出。
 CPU71は今回の積算値Save(n)を下記の(25)式に従って求める。即ち、CPU71は、ステップ1730に進んだ時点における前回の積算値Save(n−1)に上記算出した今回の平均値AveAFDを加えることにより、積算値Saveを更新する。この積算値Saveの値は上述したイニシャルルーチンにおいて「0」に設定されるとともに、後述するステップ1760にても「0」に設定される。
 Save(n)=Save(n−1)+AveAFD …(25)
(G)最小値MINZの積算値SMINZの算出。
 CPU71は、今回の積算値SMINZ(n)を下記の(26)式に従って求める。即ち、CPU71は、ステップ1730に進んだ時点における前回の積算値SMINZ(n−1)に上記保存した今回の単位燃焼サイクル期間における最小値MINZを加えることにより、積算値SMINZを更新する。この積算値SMINZの値は上述したイニシャルルーチンにおいて「0」に設定されるとともに、後述するステップ1760にても「0」に設定される。更に、CPU71は、最小値MINZを所定の大きなデフォルト値に設定しておく。
 SMINZ(n)=SMINZ(n−1)+MINZ …(26)
(H)積算回数カウンタCsインクリメント。
 CPU71は、下記の(27)式に従って、カウンタCsの値を「1」だけ増大する。Cs(n)は更新後のカウンタCsであり、Cs(n−1)は更新前のカウンタCsである。このカウンタCsの値は上述したイニシャルルーチンにおいて「0」に設定されるとともに、後述するステップ1760にても「0」に設定される。従って、カウンタCsの値は、積算値Saveに積算された平均値AveAFDのデータ数、及び、積算値SMINZに積算された最小値MINZのデータ数を示す。
 Cs(n)=Cs(n−1)+1 …(27)
 次に、CPU71はステップ1735に進み、カウンタCsの値が閾値Csth以上であるか否かを判定する。このとき、カウンタCsの値が閾値Csth未満であると、CPU71はそのステップ1735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。なお、閾値Csthは自然数であり、2以上であることが望ましい。
 一方、CPU71がステップ1735の処理を行う時点において、カウンタCsの値が閾値Csth以上であると、CPU71はそのステップ1735にて「Yes」と判定してステップ1740に進み、インバランス判定用パラメータX(第1インバランス判定用パラメータX1及び第2インバランス判定用パラメータX2)を算出する。
 より具体的に述べると、CPU71は下記(28)式に従って積算値SaveをカウンタCsの値(=Csth)によって除することにより、第1インバランス判定用パラメータX1を算出する。この第1インバランス判定用パラメータX1は、検出空燃比変化率ΔAFの絶対値|ΔAF|の一つの単位燃焼サイクル期間における平均値を、複数(Csth回分)の単位燃焼サイクル期間について平均した値である。従って、第1インバランス判定用パラメータX1は、気筒別空燃比の間の差が大きいほど大きくなるインバランス判定用パラメータである。
 X1=Save/Csth  …(28)
 或いは、CPU71は、下記(29)式に従って積算値SMINZをカウンタCsの値(=Csth)によって除することにより、第2インバランス判定用パラメータX2を算出する。この第2インバランス判定用パラメータX2は、一つの単位燃焼サイクル期間における検出空燃比abyfsの最小値MINZを、複数(Csth回分)の単位燃焼サイクル期間について平均した値である。従って、第2インバランス判定用パラメータX2は、気筒別空燃比の間の差が大きいほど小さくなるインバランス判定用パラメータである。
 X2=SMINZ/Csth  …(29)
 次いで、CPU71はステップ1745に進み、第1インバランス判定用パラメータX1が第1のインバランス判定用閾値X1thよりも大きいか否かを判定する。この第1のインバランス判定用閾値X1thは、吸入空気流量Gaが大きいほど大きくなるように設定されることが望ましい。
 このとき、第1インバランス判定用パラメータX1が第1のインバランス判定用閾値X1thよりも大きいと、CPU71はステップ1745にて「Yes」と判定してステップ1750に進み、インバランス発生フラグXINBの値を「1」に設定する。即ち、CPU71は空燃比気筒間インバランス状態が発生していると判定する。更に、このとき、CPU71は図示しない警告ランプを点灯してもよい。なお、インバランス発生フラグXINBの値はバックアップRAM74に格納される。その後、CPU71はステップ1795に進んで本ルーチンを一旦終了する。
 これに対し、CPU71がステップ1745の処理を行う時点において、第1インバランス判定用パラメータX1が第1のインバランス判定用閾値X1th以下であると、CPU71はステップ1745にて「No」と判定してステップ1755に進み、インバランス発生フラグXINBの値を「2」に設定する。即ち、「空燃比気筒間インバランス判定の結果、空燃比気筒間インバランス状態が発生していないと判定された旨」を記憶する。その後、CPU71はステップ1795に進んで本ルーチンを一旦終了する。なお、ステップ1755は省略されてもよい。
 一方、CPU71がステップ1705に進んだ際に判定許可フラグXkyokaの値が「1」でなければ、CPU71はそのステップ1705にて「No」と判定してステップ1760に進む。そして、CPU71はステップ1760にて各値(例えば、AFD,SAFD,Cn,MINZ等)を「0」に設定(クリア)し、その後、ステップ1795に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。
 以上により、燃料噴射弁39の特性変化に起因する空燃比気筒間インバランス判定が実行される。なお、第1判定装置は、ステップ1745の処理において第2のインバランス判定用パラメータX2(複数の単位燃焼サイクル期間に対する検出空燃比abyfsの最小値MINZの平均値)を用いて空燃比気筒間インバランス判定を行ってもよい。
 この場合、CPU71がステップ1745に進んだ際、CPU71は第2のインバランス判定用パラメータX2が第2のインバランス判定用閾値X2thよりも小さいか否かを判定する。
 このとき、第2のインバランス判定用パラメータX2が第2のインバランス判定用閾値X2thよりも小さいと、CPU71はステップ1745にて「Yes」と判定してステップ1750に進み、インバランス発生フラグXINBの値を「1」に設定する。即ち、CPU71は空燃比気筒間インバランス状態が発生していると判定する。その後、CPU71はステップ1795に進んで本ルーチンを一旦終了する。
 これに対し、CPU71がステップ1745の処理を行う時点において、第2インバランス判定用パラメータX2が第2のインバランス判定用閾値X2th以上であると、CPU71はステップ1745にて「No」と判定してステップ1755に進み、インバランス発生フラグXINBの値を「2」に設定する。即ち、「空燃比気筒間インバランス判定の結果、空燃比気筒間インバランス状態が発生していないと判定された旨」を記憶する。その後、CPU71はステップ1795に進んで本ルーチンを一旦終了する。なお、ステップ1755は省略されてもよい。
 以上、説明したように、第1判定装置は、
 複数の気筒を有する多気筒内燃機関(10)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、
 前記複数の気筒のうちの少なくとも2以上の気筒(第1~第4気筒)から排出された排ガスが集合する前記機関の排気通路の排気集合部又は同排気通路の同排気集合部よりも下流側の部位に配設される空燃比センサであって同空燃比センサに到達した排ガスの空燃比に応じた出力値を空燃比センサ出力として発生する空燃比センサ(67)と、
 前記少なくとも2以上の気筒のそれぞれに対応して配設されるとともに同2以上の気筒のそれぞれの燃焼室に供給される混合気に含まれる燃料をそれぞれ噴射する複数の燃料噴射弁(39)と、
 前記複数の燃料噴射弁に供給される燃料を貯蔵する燃料タンク(45)内に発生した蒸発燃料ガスを前記機関の吸気通路に導入するための通路を構成するパージ通路部(ベーパ捕集管47及びパージ流路管48等)と、
 前記パージ通路部を通して前記機関の吸気通路に流入する前記蒸発燃料ガスの量である蒸発燃料ガスパージ量を制御するパージ量制御手段(49、図13のルーチン)と、
 前記少なくとも2以上の気筒のそれぞれに供給される混合気の空燃比である気筒別空燃比の間の差が大きいほど大きくなるか又は小さくなるインバランス判定用パラメータ(インバランス判定用パラメータX1、インバランス判定用パラメータX2)を前記空燃比センサの出力値に基づいて取得するインバランス判定用パラメータ取得手段(図17のステップ1705乃至1740)と、
 前記取得されたインバランス判定用パラメータと所定のインバランス判定用閾値とを比較するとともにその比較の結果に基づいて空燃比気筒間インバランス状態が発生したか否かについて判定するインバランス判定を実行するインバランス判定手段(図17のステップ1745乃至ステップ1755)と、
 前記吸気通路に流入する前記蒸発燃料ガスが前記インバランス判定用パラメータを所定の許容量以上変化させるような状態である蒸発燃料ガス影響発生状態が発生しているか否かを判定する(上記条件C6が成立しないか否かを判定する)とともに(図16のステップ1620)、前記蒸発燃料ガス影響発生状態が発生していると判定されたとき、前記インバランス判定用パラメータの取得を禁止するか、及び/又は、前記インバランス判定の実行を禁止する、インバランス判定実行可否決定手段(図16のステップ1620における「No」との判定、ステップ1640における「Yes」との判定、及び、図17のステップ1705における「No」との判定を参照。)、
 を備えた空燃比気筒間インバランス判定装置である。
 なお、CPU71は、前記蒸発燃料ガス影響発生状態が発生していると判定されたときであっても、図17のステップ1710乃至ステップ1745の処理を実行するが、ステップ1745の結果に拘わらずインバランス発生フラグXINBの値を「0」にすることにより、前記インバランス判定の結果を無効化してもよい。
 これによれば、「前記インバランス判定用パラメータを前記所定の許容量以上変化させるような状態」において、インバランス判定用パラメータが取得されないか又はインバランス判定が実行されない。従って、特定の気筒の燃料噴射弁39の噴射特性が他の気筒の燃料噴射弁39の噴射特性と大きく相違している状態であるにもかかわらず、蒸発燃料ガスの影響により空燃比気筒間インバランス状態が発生していないと判定(誤判定)してしまう可能性を低減することができる。
 更に、第1判定装置は、前記空燃比センサ67の出力値Vabyfsにより表される空燃比(abyfs、abyfsc)が所定の目標空燃比(理論空燃比)に一致するように「前記複数の燃料噴射弁のそれぞれから噴射される燃料の量」である燃料噴射量(指示燃料噴射量)を「同空燃比センサの出力値と同目標空燃比とに基づいて算出される空燃比フィードバック量(FPG・FAF、又は、KG・FPG・FAF)」により補正するフィードバック制御手段(図10のステップ1060、図11、必要に応じて更に図12、図14、図15のルーチンを参照。)を備えている。
 これによれば、インバランス判定を実行している場合において、エミッションが悪化することを回避することができる。
 更に、前記フィードバック制御手段は、
 「前記空燃比フィードバック量(FPG・FAF、又は、KG・FPG・FAF)の一部をなす補正量」であって、前記蒸発燃料ガスパージによる「前記2以上の気筒のそれぞれの燃焼室に供給される混合気の空燃比」の変化を抑制するための補正量(即ち、「蒸発燃料ガスパージ補正量FPG」)を、前記空燃比センサの出力値Vabyfsに基づいて算出するように構成され(図10のステップ1080、及び、図14を参照。)、
 前記インバランス判定実行可否決定手段は、
 「前記蒸発燃料ガスパージ補正量FPG」と「その蒸発燃料ガスパージ補正量の基準値(「1」)」との差、の大きさ|1−FPG|が、所定のパージ影響判定用閾値(Bth)よりも大きいとき、「前記蒸発燃料ガス影響発生状態が発生している」と判定するように構成されている(上記条件C6、図16のステップ1620における「No」との判定、及び、ステップ1640における「Yes」との判定を参照。)。
 従って、蒸発燃料ガス影響発生状態が発生しているか否かを、蒸発燃料ガスパージ補正量FPGに基づいて精度良く判定することができる。
<第2実施形態>
 次に、本発明の第2実施形態に係る判定装置(以下、単に「第2判定装置」と称呼する。)について説明する。
 第2判定装置は、そのCPU71が、空燃比気筒間インバランス判定を行うにあたり、図17に代わる図18に示した空燃比気筒間インバランス判定ルーチンを4ms(一定サンプリング時間ts)が経過する毎に実行するようになっている点のみにおいて、第1判定装置と相違する。従って、以下、この相違点を中心として説明する。
 図18に示したルーチンは、図17のルーチンのステップ1730をステップ1810に置換する点のみにおいて、図17のルーチンと相違している。そこで、ステップ1810の処理について説明する。
 CPU71はステップ1810に進むと、
(H)空燃比変動指標量AFDの絶対値の平均値AveAFDの算出、
(I)平均値AveAFD及び最小値MINZのパージ補正係数FPG(パージ補正量)に基づく補正、
(J)補正後平均値AveAFDHの積算値Saveの算出
(K)補正後最小値MINZHの積算値SMINZの算出、及び、
(L)積算回数カウンタCsインクリメント、
 を行う。以下、これらの処理について具体的に説明する。
(H)空燃比変動指標量AFDの絶対値の平均値AveAFDの算出。
 この処理は、第1判定装置のCPU71によるステップ1730における(E)の処理と同じである。即ち、CPU71は、積算値SAFDをカウンタCnの値により除することにより、空燃比変動指標量AFDの絶対値|AFD|=|ΔAF|の平均値AveAFDを算出する。
(I)平均値AveAFD及び最小値MINZのパージ補正係数FPGに基づく補正。
 CPU71は、図19に示したテーブルMapKHX1(FPG)と現時点におけるパージ補正係数FPGとから補正係数(第1インバランス判定用パラメータ蒸発燃料ガス補正値)KHX1を読み出す。
 このテーブルMapKHX1(FPG)によれば、パージ補正係数FPGによる燃料の補正率(即ち、パージ補正係数FPGとパージ補正係数FPGの基準値である「1」との差の大きさ|1−FPG|)が大きくなるほど、補正係数KHX1は「1」よりも大きい範囲において次第に大きくなるように求められる。
 そして、CPU71は、その補正係数KHX1を下記の(30)式に示したように、平均値AveAFDに乗じることによって、蒸発燃料ガス影響分補正後平均値AveAFDHを取得する。これにより、蒸発燃料ガスの「インバランス判定用パラメータ(第1インバランス判定用パラメータX1)」に及ぼす影響が除去される。換言すると、蒸発燃料ガス影響分補正後平均値AveAFDHは、蒸発燃料ガスがパージされていない場合に得られる「空燃比変動指標量AFDの絶対値|AFD|の平均値AveAFD」となる。
 AveAFDH=KHX1・AveAFD …(30)
 同様に、CPU71は、図19に示したテーブルMapKHX2(FPG)と現時点におけるパージ補正係数FPGとから補正係数(第2インバランス判定用パラメータ蒸発燃料ガス補正値)KHX2を読み出す。このテーブル/MapKHX2(FPG)によれば、パージ補正係数FPGによる燃料の補正率|1−FPG|が「0」から大きくなるにつれて、補正係数KHX2は「1」から次第に小さくなるように求められる。
 そして、CPU71は、下記の(31)式に示したように、その補正係数KHX2を最小値MINZに乗じることによって、蒸発燃料ガス影響分補正後最小値MINZHを取得する。これにより、蒸発燃料ガスの「インバランス判定用パラメータ(第2インバランス判定用パラメータX2)」に及ぼす影響が除去される。換言すると、蒸発燃料ガス影響分補正後最小値MINZHは、蒸発燃料ガスがパージされていない場合に得られる「単位燃焼サイクル期間における最小値MINZ」となる。
 MINZH=KHX2・MINZ …(31)
(J)補正後平均値AveAFDHの積算値Saveの算出
 CPU71は今回の積算値Save(n)を下記の(32)式に従って求める。即ち、CPU71は、ステップ1810に進んだ時点における前回の積算値Save(n−1)に上記算出した補正後平均値AveAFDHを加えることにより、積算値Saveを更新する。この積算値Saveの値は上述したイニシャルルーチンにおいて「0」に設定されるとともに、ステップ1760にても「0」に設定される。更に、CPU71は、最小値MINZを所定の大きなデフォルト値に設定しておく。
 Save(n)=Save(n−1)+AveAFDH …(32)
(K)補正後最小値MINZHの積算値SMINZの算出。
 CPU71は、今回の積算値SMINZ(n)を下記の(33)式に従って求める。即ち、CPU71は、ステップ1810に進んだ時点における前回の積算値SMINZ(n−1)に上記補正した補正後最小値MINZHを加えることにより、積算値SMINZを更新する。この積算値SMINZの値は上述したイニシャルルーチンにおいて「0」に設定されるとともに、ステップ1760にても「0」に設定される。
 SMINZ(n)=SMINZ(n−1)+MINZH …(33)
(L)積算回数カウンタCsインクリメント。
 CPU71は、カウンタCsの値を「1」だけ増大する。このカウンタCsの値は上述したイニシャルルーチンにおいて「0」に設定されるとともに、ステップ1760にても「0」に設定される。従って、カウンタCsの値は、積算値Saveに積算された補正後平均値AveAFDHのデータ数、及び、積算値SMINZに積算された補正後最小値MINZHのデータ数を示す。
 次に、CPU71はステップ1735に進み、カウンタCsの値が閾値Csth以上であるか否かを判定する。このとき、カウンタCsの値が閾値Csth未満であると、CPU71はそのステップ1735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。
 一方、CPU71がステップ1735の処理を行う時点において、カウンタCsの値が閾値Csth以上であると、CPU71はそのステップ1735にて「Yes」と判定してステップ1740に進み、インバランス判定用パラメータX(第1インバランス判定用パラメータX1及び第2インバランス判定用パラメータX2)を算出する。
 より具体的に述べると、CPU71は上記(28)式に従って積算値SaveをカウンタCsの値(=Csth)によって除することにより、第1インバランス判定用パラメータX1を算出する。この第1インバランス判定用パラメータX1は、気筒別空燃比の間の差が大きいほど「大きくなるインバランス判定用パラメータ」である。
 或いは、CPU71は、上記(29)式に従って積算値SMINZをカウンタCsの値(=Csth)によって除することにより、第2インバランス判定用パラメータX2を算出する。この第2インバランス判定用パラメータX2は、気筒別空燃比の間の差が大きいほど「小さくなるインバランス判定用パラメータ」である。
 次いで、CPU71はステップ1745に進み、第1インバランス判定用パラメータX1と第1のインバランス判定用閾値X1thとの比較、又は、第2インバランス判定用パラメータX2と第2のインバランス判定用閾値X2thとの比較、に基づいて、空燃比気筒間インバランス判定を実行する。
 以上、説明したように、第2判定装置は、第1判定装置と同様、前記蒸発燃料ガス影響発生状態が発生していると判定されたとき、前記インバランス判定用パラメータの取得を禁止するか、又は、前記インバランス判定の実行を禁止する、インバランス判定実行可否決定手段(上記条件C6、図16のステップ1620における「No」との判定、ステップ1640における「Yes」との判定、及び、図18のステップ1705における「No」との判定を参照。)を備える。
 加えて、第2判定装置が備えるインバランス判定用パラメータ取得手段は、
 前記少なくとも2以上の気筒のそれぞれに供給される混合気の空燃比である気筒別空燃比の間の差が大きいほど大きくなるか又は小さくなるインバランス判定用パラメータを前記空燃比センサの出力値に基づいて取得するとともに、(前記蒸発燃料ガスパージ補正量と同蒸発燃料ガスパージ補正量の基準値との差の大きさ|1−FPG|が前記パージ影響判定用閾値(Bth)よりも小さいとき(上記条件C6、図16のステップ1620における「No」との判定、ステップ1640における「Yes」との判定、及び、図18のステップ1705における「Yes」との判定を参照。))、蒸発燃料ガスパージ補正量(パージ補正係数FPG)に基づいて前記インバランス判定用パラメータを補正する第1パラメータ補正手段(ステップ1810における上記処理(I)を参照。)を含む。
 上述したように、蒸発燃料ガスに含まれる燃料の量が大きくなるほど、各燃料噴射弁39の噴射特性間の相違に基づく気筒別空燃比間の差は小さくなる。そこで、第2判定装置のように、実際に取得されたインバランス判定用パラメータ(第2判定装置においては、インバランス判定用パラメータを求めるための元データである平均値AveAFD及び最小値MINZ)を「実際に算出された蒸発燃料ガスパージ補正量(パージ補正係数FPG)」に基づいて補正することにより、インバランス判定用パラメータを、蒸発燃料による影響を受けない値であり、従って、各燃料噴射弁39の噴射特性間の相違に基づく気筒別空燃比間の差を精度良く表す値、に修正することができる。その結果、第2判定装置は、空燃比気筒間インバランス判定を精度良く行うことができる。
 また、図18のステップ1735における閾値Csthが「1」であるとき、第2判定装置は、取得したインバランス判定用パラメータを蒸発燃料ガスパージ補正量に基づいて定まる補正値(KHX1,KHX2)により補正して最終的なインバランス判定用パラメータを取得していると言うこともできる。
 なお、第2判定装置は、第1インバランス判定用パラメータX1を求めるための元データである平均値AveAFDをパージ補正係数FPGに基づく補正値KHX1により補正して補正後平均値AveAFDHを求め、その補正後平均値AveAFDHの平均を第1インバランス判定用パラメータX1として取得していた。これに対し、第2判定装置は、第1インバランス判定用パラメータX1を求めるための元データである平均値AveAFDの平均値AAveAFD(第1判定装置における第1インバランス判定用パラメータX1)を先に求め、その平均値AAveAFDを上記(30)式と同様にパージ補正係数FPGに基づく補正値KHX1より補正することによって、最終的な第1インバランス判定用パラメータX1を取得してもよい。
 同様に、第2判定装置は、第2インバランス判定用パラメータX2を求めるための元データである最小値MINZをパージ補正係数FPGに基づくKHX2より補正して補正後最小値MINZHを求め、その補正後最小値MINZHの平均を第2インバランス判定用パラメータX2として取得していた。これに対し、第2判定装置は、第2インバランス判定用パラメータX2を求めるための元データである最小値MINZの平均値AAveMINZ(第1判定装置における第2インバランス判定用パラメータX2)を先に求め、その平均値AAveMINZを上記(31)式と同様にパージ補正係数FPGに基づくKHX2より補正することによって、最終的な第2インバランス判定用パラメータX2を取得してもよい。
<第3実施形態>
 次に、本発明の第3実施形態に係る判定装置(以下、単に「第3判定装置」と称呼する。)について説明する。
 第3判定装置は、そのCPU71が、空燃比気筒間インバランス判定を行うにあたり、図17に代わる図20に示した空燃比気筒間インバランス判定ルーチンを4ms(一定サンプリング時間ts)が経過する毎に実行するようになっている点のみにおいて、第1判定装置と相違する。従って、以下、この相違点を中心として説明する。
 ところで、上述した第2判定装置においては、インバランス判定用パラメータがパージ補正値により(より詳細には、パージ補正係数FPGに基づいて定まる補正係数KHX1,KHX2により)補正されていた。これに対し、第3判定装置は、インバランス判定用パラメータは補正せず、その代わりに、インバランス判定用閾値をパージ補正値により補正する。
 図20に示したルーチンは、図17のルーチンのステップ1740とステップ1745との間にステップ2010を挿入した点のみにおいて、図17のルーチンと相違している。そこで、ステップ2010の処理を中心に説明する。
 CPU71は、ステップ1740にて、第1インバランス判定用パラメータX1及び/又は第2インバランス判定用パラメータX2を算出する。第1インバランス判定用パラメータX1は、検出空燃比変化率ΔAFの絶対値|ΔAF|の一つの単位燃焼サイクル期間における平均値を、複数(Csth回分)の単位燃焼サイクル期間について平均した値である。第2インバランス判定用パラメータX2は、一つの単位燃焼サイクル期間における検出空燃比abyfsの最小値MINZを、複数(Csth回分)の単位燃焼サイクル期間について平均した値である。
 次に、CPU71はステップ2010に進み、図21に示したテーブルMapKi1(FPG)と現時点におけるパージ補正係数FPGとから補正係数Ki1(第1インバランス判定用閾値蒸発燃料補正値)を読み出す。
 このテーブルMapKi1(FPG)によれば、パージ補正係数FPGによる燃料の補正率(|1−FPG|)が「0」から大きくなるにつれて、補正係数Ki1は「1」から次第に小さくなるように求められる。
 そして、CPU71は、その補正係数Ki1を下記の(34)式に示したように、一定の基準閾値(第1インバランス判定用基準閾値)X1th0に乗じることによって、補正後の第1インバランス判定用閾値X1thを取得する。この一定の基準閾値X1th0は、蒸発燃料ガスのパージが行われていない状態において「第1インバランス判定用パラメータX1が基準閾値X1th0よりも大きければ、燃料噴射弁の特性変化に起因する空燃比気筒間インバランス判定が発生している」と判定できるように適合された値である。これにより、蒸発燃料ガスの影響が「インバランス判定用パラメータ(第1インバランス判定用パラメータX1)」に現れているとしても、その影響の程度に関わらない空燃比気筒間インバランス判定が行われ得る。
 X1th=Ki1・X1th0 …(34)
 同様に、CPU71はステップ2010にて、図21に示したテーブルMapKi2(FPG)と現時点におけるパージ補正係数FPGとから補正係数Ki2(第2インバランス判定用閾値蒸発燃料補正値)を読み出す。
 このテーブルMapKi2(FPG)によれば、パージ補正係数FPGによる燃料の補正率(|1−FPG|)が大きくなるほど、補正係数Ki2は「1」よりも大きい範囲において「1」から次第に大きくなるように求められる。そして、CPU71は、その補正係数Ki2を下記の(35)式に示したように、一定の基準閾値(第2インバランス判定用基準閾値)X2th0に乗じることによって、補正後の第2インバランス判定用閾値X2thを取得する。この一定の基準閾値X2th0は、蒸発燃料ガスのパージが行われていない状態において「第2インバランス判定用パラメータX2が基準閾値X2th0よりも小さければ、空燃比気筒間インバランス判定が発生している」と判定できるように適合された値である。これにより、蒸発燃料ガスの影響が「インバランス判定用パラメータ(第2インバランス判定用パラメータX2)」に現れているとしても、その影響の程度に関わらない空燃比気筒間インバランス判定が行われる。
 X2th=Ki2・X2th0 …(35)
 次いで、CPU71はステップ1745に進み、補正がなされていない第1インバランス判定用パラメータX1と上記蒸発燃料ガス影響分補正後の第1インバランス判定用閾値X1thとの比較に基づいて、空燃比気筒間インバランス判定を実行する。或いは、CPU71は、補正がなされていない第2インバランス判定用パラメータX2と上記蒸発燃料ガス影響分補正後の第2インバランス判定用閾値X2thとの比較に基づいて、空燃比気筒間インバランス判定を実行する。
 即ち、CPU71は、第1インバランス判定用パラメータX1が蒸発燃料ガス影響分補正後の第1インバランス判定用閾値X1thよりも大きいとき、燃料噴射弁39の特性変化に起因する空燃比気筒間インバランス状態が発生したと判定する。或いは、CPU71は、第2インバランス判定用パラメータX2が蒸発燃料ガス影響分補正後の第2インバランス判定用閾値X2thよりも小さいとき、燃料噴射弁39の特性変化に起因する空燃比気筒間インバランス状態が発生したと判定する。
 以上、説明したように、第3判定装置は、第1判定装置と同様、前記蒸発燃料ガス影響発生状態が発生していると判定されたとき、前記インバランス判定用パラメータの取得を禁止するか、又は、前記インバランス判定の実行を禁止する、インバランス判定実行可否決定手段(上記条件C6、図16のステップ1620における「No」との判定、ステップ1640における「Yes」との判定、及び、図20のステップ1705における「No」との判定を参照。)を備える。
 更に、第3判定装置が備えるインバランス判定手段は、
 前記蒸発燃料ガスパージ補正量と同蒸発燃料ガスパージ補正量の基準値との差の大きさ|1−FPG|が前記パージ影響判定用閾値(Bth)よりも小さいとき(上記条件C6、図17のステップ1620における「No」との判定、ステップ1640における「Yes」との判定、及び、図20のステップ1705における「Yes」との判定を参照。)、前記蒸発燃料ガスパージ補正量に基づいて前記インバランス判定用閾値を補正する第1判定用閾値補正手段(図20のステップ2010)を含む。即ち、第1判定用閾値補正手段は、基準閾値X1th0を補正して第1インバランス判定用閾値X1thを得る、或いは、基準閾値X2th0を補正して第2インバランス判定用閾値X2thを得る。
 このように、インバランス判定用パラメータを修正することに代え、インバランス判定用閾値(X1th、X2th)を実際に算出された蒸発燃料ガスパージ補正量(パージ補正係数FPG)に基づいて補正すれば、インバランス判定用パラメータ(X1,X2)が蒸発燃料による影響を受けていたとしても、インバランス判定用閾値がその蒸発燃料による影響を反映した値へと修正される。その結果、各燃料噴射弁39の噴射特性間の相違に基づく気筒別空燃比間の差が所定値に達したときに、空燃比気筒間インバランス状態が発生したと精度良く判定することができる。
<第4実施形態>
 次に、本発明の第4実施形態に係る判定装置(以下、単に「第4判定装置」と称呼する。)について説明する。
 第4判定装置は、そのCPU71が図16に示したルーチンに代わる図22に示したルーチンを実行する点のみにおいて、第2判定装置と相違している。即ち、第4判定装置は、図10乃至図15と、図18と、図22と、に示したルーチンを実行する。このうち、図10乃至図15と、図18と、に示したルーチンについては説明済みである。従って、以下、図22のルーチンを中心として説明する。
 図22のルーチンは、図16のルーチンのステップ1620及びステップ1640をステップ2210及びステップ2220にそれぞれ置換した点のみにおいて、図16のルーチンと相違している。CPU71は、このステップ2210において、上記条件C1乃至条件C5(又は、上記条件C1乃至条件C3)が成立したときに判定実行条件が成立したと判定する。換言すると、第4判定装置は、パージ補正係数FPGが所定の閾値パージ補正係数FPGth以上であるか否かに拘わらず、空燃比気筒間インバランス判定の実行を許容する。つまり、パージ補正係数FPGとパージ補正係数FPGの基準値である「1」との差の絶対値|1−FPG|が正のパージ影響判定用閾値Bthよりも小さいか否かにより判定される「蒸発燃料ガス影響発生状態が発生していないこと」は、判定実行条件の一つではない。
 但し、第4判定装置は、第2判定装置と同様、「テーブルMapKHX1(FPG)と現時点におけるパージ補正係数FPGとから定められる補正係数KHX1」を平均値AveAFDに乗じることによって補正後平均値AveAFDHを取得し、その補正後平均値AveAFDHの平均値(Save/Csth)を第1インバランス判定用パラメータX1として取得する。
 更に、第4判定装置は、第2判定装置と同様、「テーブルMapKHX2(FPG)と現時点におけるパージ補正係数FPGとから定められる補正係数KHX2」を最小値MINZに乗じることによって補正後最小値MINZHを取得し、その補正後最小値MINZHの平均値(SMINZ/Csth)を第2インバランス判定用パラメータX2として取得する。
 そして、第4判定装置は、第2判定装置と同様、第1インバランス判定用パラメータX1と第1のインバランス判定用閾値X1thとの比較、又は、第2インバランス判定用パラメータX2と第2のインバランス判定用閾値X2thとの比較、に基づいて、空燃比気筒間インバランス判定を実行する。
 以上、説明したように、第4判定装置は、パージ補正係数FPGが所定の閾値パージ補正係数FPGth以上であるか否かに拘わらず、蒸発燃料ガスの影響を除去した「第1インバランス判定用パラメータX1及び/又は第2インバランス判定用パラメータX2」を用いて空燃比気筒間インバランス判定を実行する。従って、第4判定装置は、第1~第3判定装置に比較して、空燃比気筒間インバランス判定をより頻繁に実行することができる。
<第5実施形態>
 次に、本発明の第5実施形態に係る判定装置(以下、単に「第5判定装置」と称呼する。)について説明する。
 第5判定装置は、そのCPU71が図16に示したルーチンに代わる図22に示したルーチンを実行する点のみにおいて、第3判定装置と相違している。即ち、第5判定装置は、図10乃至図15と、図20と、図22と、に示したルーチンを実行する。従って、第5判定装置は、第4判定装置と同様、パージ補正係数FPGが所定の閾値パージ補正係数FPGth以上であるか否かに拘わらず(即ち、蒸発燃料ガス影響発生状態が発生しているか否かに拘わらず)、インバランス判定用パラメータの取得及び空燃比気筒間インバランス判定を実行する。
 更に、第5判定装置は、第3判定装置と同様、テーブルMapKi1(FPG)と実際のパージ補正係数FPGとから求めた補正値Ki1を一定の基準閾値X1th0に乗じることによって、補正後の第1インバランス判定用閾値X1thを取得する。そして、第5判定装置は、補正がなされていない第1インバランス判定用パラメータX1と上記補正後の第1インバランス判定用閾値X1thと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実行する。
 加えて、第5判定装置は、第3判定装置と同様、テーブルMapKi2(FPG)と実際のパージ補正係数FPGとから求めた補正値Ki2を一定の基準閾値X2th0に乗じることによって、補正後の第2インバランス判定用閾値X2thを取得する。そして、第5判定装置は、補正がなされていない第2インバランス判定用パラメータX2と上記補正後の第2インバランス判定用閾値X2thと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実行する。
 従って、第5判定装置は、第1~第3判定装置に比較して、空燃比気筒間インバランス判定をより頻繁に実行することができる。
<第6実施形態>
 次に、本発明の第6実施形態に係る判定装置(以下、単に「第6判定装置」と称呼する。)について説明する。
 第6判定装置は、そのCPU71が図16に示したルーチンに代わる図23に示したルーチンを実行する点のみにおいて、第1判定装置と相違している。即ち、第6判定装置は、図10乃至図15と、図17と、図23と、に示したルーチンを実行する。
 第6判定装置は、「機関10の暖機状態が進むにつれて大きくなる暖機状態パラメータ」である「機関10の冷却水温THW」を取得する。更に、第6判定装置は、その取得された暖機状態パラメータに基づいて機関10の暖機状態が所定の暖機状態に到達しているか否かを判定する。そして、第6判定装置は、機関10の暖機状態が所定の暖機状態に到達していないと判定したとき、前記インバランス判定用パラメータの取得を禁止するか、又は、前記インバランス判定の実行を禁止する。なお、第6判定装置は、第1判定装置と同様、パージ補正係数FPGが所定の閾値パージ補正係数FPGth未満であると、前記インバランス判定用パラメータの取得を禁止するか、又は、前記インバランス判定の実行を禁止する。
 より具体的に述べると、第6判定装置は、図23に示したルーチンにより判定許可フラグXkyokaの値を設定する。図23のルーチンは、図16のルーチンのステップ1620及びステップ1640を、ステップ2310及びステップ2320にそれぞれ置換した点のみにおいて、図16のルーチンと相違している。
 CPU71は、このステップ2310において、上記条件C1乃至条件C6と、下記の条件C7と、が成立したときに判定実行条件が成立したと判定する。或いは、CPU71は、条件C1、条件C3、条件C6及び条件C7が成立したときに判定実行条件が成立したと判定するように構成されてもよい。
(条件C7)水温センサ63により取得される冷却水温THWがインバランス判定用閾値冷却水温THWth以上である。
 換言すると、第6判定装置は、冷却水温THWが閾値冷却水温THWthよりも低いとき、前記インバランス判定用パラメータの取得を禁止するか、又は、前記インバランス判定の実行を禁止する。本例において、閾値冷却水温THWthは、完全暖機時の冷却水温THW80(=80℃)に設定されている。従って、第6判定装置は、機関10の暖機状態が完全暖機状態に到達していないとき、前記インバランス判定用パラメータの取得を禁止するか、又は、前記インバランス判定の実行を禁止する。なお、閾値冷却水温THWthは、メインフィードバック制御条件の一つを定める前記第1所定温度以上であり、且つ、サブフィードバック制御条件の一つを定める第2所定温度以上であることが望ましい。
 機関10が冷間始動された後の所定期間のように機関10の暖機状態が進行しておらず、「吸気ポート31及び吸気弁32等の吸気通路構成部材」の温度が低いとき、燃料噴射弁39から噴射された燃料の一部が吸気通路構成部材に比較的多量に付着する。更に、複数の燃料噴射弁39のうち「その噴射特性が指示燃料噴射量よりも多くの量の燃料を噴射してしまう特性」となっている燃料噴射弁から噴射された燃料の方が、「その噴射特性が正常な特性」である燃料噴射弁から噴射された燃料よりも、吸気通路構成部材により多く付着する。
 そのため、機関10の暖機状態が所定の暖機状態(例えば、吸気通路構成部材への燃料付着量が所定量以下となるような暖機状態)に到達していないと、特定の気筒の燃料噴射弁の噴射特性が他の気筒の燃料噴射弁の噴射特性と大きく相違している状態であるにもかかわらず、気筒別空燃比の間の差が大きくならず、その結果、「燃料噴射弁の特性変化に起因する空燃比気筒間インバランス状態」が発生していないと判定してしまう場合がある。
 これに対し、第6判定装置は、機関10の暖機状態が所定の暖機状態に到達したか否かを判定するとともに、機関10の暖機状態が同所定の暖機状態に到達していないと判定されたとき(冷却水温THWが閾値冷却水温THWth未満である場合)、前記インバランス判定用パラメータの取得を禁止するか、又は、前記インバランス判定の実行を禁止するように構成されたインバランス判定実行可否決定手段(図23のステップ2310における「No」との判定、ステップ2320における「Yes」との判定、及び、図17のステップ1705における「No」との判定を参照。)を備える。即ち、機関10の暖機状態が所定の暖機状態に到達していない場合、空燃比気筒間インバランス判定の実行が事実上禁止される。従って、誤った空燃比気筒間インバランス判定を行ってしまう可能性を低減することができる。
<第7実施形態>
 次に、本発明の第7実施形態に係る判定装置(以下、単に「第7判定装置」と称呼する。)について説明する。
 第7判定装置のCPU71は、図10乃至図15と、図23と、図24と、に示されたルーチンを実行する。図10乃至図15と、図23と、に示したルーチンについては説明済みである。従って、以下、図24のルーチンについて説明する。但し、図23のステップ2310にて使用される閾値冷却水温THWthは、完全暖機時の冷却水温THW80(=80℃)よりも低い値に設定されている。第7判定装置は、図24のルーチンを実行することにより、インバランス判定用パラメータを機関10の暖機状態(吸気通路構成部材への燃料付着のし易さの程度)に基づいて補正する。
 図24に示したルーチンは、図17のルーチンのステップ1730をステップ2410に置換した点のみにおいて、図17のルーチンと相違している。従って、以下、ステップ2410以降の処理を中心として説明する。
 CPU71はステップ2410に進むと、ステップ1730と同様に、(E)空燃比変動指標量AFDの絶対値の平均値AveAFDを算出する。
 次いで、CPU71は、図25に示したテーブルMapKthwX1(THW)と現時点における冷却水温THWとから補正係数KthwX1(水温係数、第1インバランス判定用パラメータ暖機状態補正値)を読み出す。
 このテーブルMapKthwX1(THW)によれば、冷却水温THWが完全暖機時の温度THW80(=80℃)に向けて高くなるほど、補正係数KthwX1は「1」より大きい値から「1」に向けて次第に小さくなるように求められる。更に、このテーブル/MapKthwX1(THW)によれば、冷却水温THWが完全暖機時の温度THW80より高いとき、補正係数KthwX1は「1」となるように求められる。
 そして、CPU71は、下記の(36)式に示したように、その補正係数KthwX1を平均値AveAFDに乗じることによって、冷却水温補正後平均値AveAFDHを取得する。この冷却水温補正後平均値AveAFDHは、「暖機状態補正後平均値AveAFDH」又は「燃料付着量補正後平均値AveAFDH」とも称呼される。これにより、吸気通路構成部材へ付着する燃料の「第1インバランス判定用パラメータX1」に及ぼす影響が除去される。換言すると、冷却水温補正後平均値AveAFDHは、機関10の状態が完全暖機状態にあって燃料付着量が小さい値にて安定している場合に得られる「空燃比変動指標量AFDの絶対値|AFD|の平均値AveAFD」となる。
 AveAFDH=KthwX1・AveAFD …(36)
 同様に、CPU71は、図25に示したテーブル/MapKthwX2(THW)と現時点における冷却水温THWとから補正係数KthwX2(水温係数、第2インバランス判定用パラメータ暖機状態補正値)を読み出す。このテーブルMapKthwX2(THW)によれば、冷却水温THWが完全暖機時の温度THW80(=80℃)に向けて高くなるほど、補正係数KthwX1は「0」より小さい値から「1」に向けて次第に大きくなるように求められる。更に、このテーブルMapKthwX2(THW)によれば、冷却水温THWが完全暖機時の温度THW80より高いとき、補正係数KthwX2は「1」となるように求められる。
 そして、CPU71は、下記の(37)式に示したように、その補正係数KthwX2を最小値MINZに乗じることによって、冷却水温補正後最小値MINZHを取得する。この冷却水温補正後最小値MINZHは、「暖機状態補正後最小値MINZH」又は「燃料付着量補正後最小値MINZH」とも称呼される。これにより、吸気通路構成部材へ付着する燃料の「第2インバランス判定用パラメータX2」に及ぼす影響が除去される。換言すると、冷却水温補正後最小値MINZHは、機関10の状態が完全暖機状態にあって燃料付着量が小さい値にて安定している場合に得られる「単位燃焼サイクル期間における最小値MINZ」となる。
 MINZH=KthwX2・MINZ …(37)
 その後、CPU71は、図18のステップ1810と同様に、冷却水温補正後平均値AveAFDHの積算値Saveを算出する(上記(J)及び上記(32)式を参照。)。更に、CPU71は、図18のステップ1810と同様に、冷却水温補正後最小値MINZHの積算値SMINZを算出する(上記(K)及び上記(33)式を参照。)。
 次いで、CPU71は、ステップ1730と同様に、積算回数カウンタCsを「1」だけ増大する(上記(L)を参照。)。
 次に、CPU71はステップ1735に進み、カウンタCsの値が閾値Csth以上であるか否かを判定する。このとき、カウンタCsの値が閾値Csth未満であると、CPU71はそのステップ1735にて「No」と判定し、ステップ2495に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。
 一方、CPU71がステップ1735の処理を行う時点において、カウンタCsの値が閾値Csth以上であると、CPU71はそのステップ1735にて「Yes」と判定してステップ1740に進み、上記(28)式及び上記(29)式に従って、インバランス判定用パラメータX(第1インバランス判定用パラメータX1及び第2インバランス判定用パラメータX2)を算出する。
 次いで、CPU71はステップ1745に進み、第1インバランス判定用パラメータX1と第1インバランス判定用閾値X1thとの比較、又は、第2インバランス判定用パラメータX2と第2インバランス判定用閾値X2thとの比較、に基づいて、空燃比気筒間インバランス判定を実行する。
 以上、説明したように、第7判定装置は、前記蒸発燃料ガス影響発生状態が発生していると判定されたとき、及び、機関10の暖機状態が所定の暖機状態(完全暖機状態よりは暖機が進んでいない状態)に到達していないと判定されたとき、前記インバランス判定用パラメータの取得を禁止するか、又は、前記インバランス判定の実行を禁止するインバランス判定実行可否決定手段(上記条件C7、図23のステップ2310における「No」との判定、ステップ2320における「Yes」との判定、及び、図24のステップ1705における「No」との判定を参照。)を備える。
 更に、第7判定装置は、取得された暖機状態パラメータ(冷却水温THW)が前記暖機状態閾値(閾値THWth)よりも大きいとき、暖機状態パラメータに基づいて前記インバランス判定用パラメータ(第1インバランス判定用パラメータX1、第2インバランス判定用パラメータX2)を補正する第2パラメータ補正手段(図24のステップ2410における上記(36)式及び上記(37)式による補正を参照。)、を含む。
 従って、第7判定装置は、吸気通路構成部材への燃料付着量の影響を受けていない値へと補正されたインバランス判定用パラメータに基づいて空燃比気筒間インバランス判定を行うことができるので、機関10の暖機状態が完全暖機状態に到達する前の時点においても空燃比気筒間インバランス判定を精度良く行うことができる。
 なお、図24のステップ1735における閾値Csthが「1」であるとき、第7判定装置は、取得したインバランス判定用パラメータ(平均値AveAFD又は最小値MINZ)を機関の暖機状態を表すパラメータ(冷却水温THW)に基づいて定まる補正値(補正係数KthwX1、補正係数KthwX2)により補正して最終的なインバランス判定用パラメータを取得していると言うこともできる。
 また、第7判定装置は、第1インバランス判定用パラメータX1を求めるための元データである平均値AveAFDを冷却水温THWに基づいて定まる補正値KthwX1により補正して補正後平均値AveAFDHを取得し、その補正後平均値AveAFDHの平均を第1インバランス判定用パラメータX1として取得していた。これに対し、第7判定装置は、第1インバランス判定用パラメータX1を求めるための元データである平均値AveAFDの平均値AAveAFDを先に求め、その平均値AAveAFDを上記(36)式と同様な式に従って冷却水温THWに基づいて定まる補正値KthwX1により補正することによって、最終的な第1インバランス判定用パラメータX1を取得してもよい。
 同様に、第7判定装置は、第2インバランス判定用パラメータX2を求めるための元データである最小値MINZを冷却水温THWに基づいて定まる補正値KthwX2より補正して補正後最小値MINZHを取得し、その補正後最小値MINZHの平均を第2インバランス判定用パラメータX2として取得していた。これに対し、第2判定装置は、第2インバランス判定用パラメータX2を求めるための元データである最小値MINZの平均値AAveMINZを先に求め、その平均値AAveMINZを上記(37)式と同様な式に従って冷却水温THWに基づいて定まる補正値KthwX2により補正することによって、最終的な第2インバランス判定用パラメータX2を取得してもよい。
<第8実施形態>
 次に、本発明の第8実施形態に係る判定装置(以下、単に「第8判定装置」と称呼する。)について説明する。
 第8判定装置のCPU71は、図10乃至図15と、図23と、図26と、に示されたルーチンを実行する。図10乃至図15と、図23と、のルーチンについては説明済みである。従って、以下、図26のルーチンについて説明する。但し、図23のステップ2310にて使用される閾値冷却水温THWthは、完全暖機時の冷却水温THW80(=80℃)よりも低い値に設定されている。第8判定装置は、図26のルーチンを実行することにより、インバランス判定用パラメータの代わりに、インバランス判定用閾値を機関10の暖機状態(吸気通路構成部材への燃料付着のし易さの程度)に基づいて補正する。
 図26に示したルーチンは、図17のルーチンのステップ1740とステップ1745との間にステップ2610を挿入した点のみにおいて、図17のルーチンと相違している。そこで、ステップ2610の処理を中心に説明する。
 CPU71は、ステップ1740にて、第1インバランス判定用パラメータX1及び/又は第2インバランス判定用パラメータX2を算出する。次に、CPU71はステップ2610に進み、図27に示したテーブルMapKJ1(THW)と現時点における冷却水温THWとから補正係数KJ1(第1インバランス判定用閾値冷却水温補正値)を読み出す。
 このテーブルMapKJ1(THW)によれば、冷却水温THWが完全暖機時の温度THW80(=80℃)に向けて高くなるほど、補正係数KJ1は「0」より小さい値から「1」に向けて次第に大きくなるように求められる。更に、このテーブルMapKJ1(THW)によれば、冷却水温THWが完全暖機時の温度THW80より高いとき、補正係数KJ1は「1」となるように求められる。
 そして、CPU71は、その補正値KJ1を下記の(38)式に示したように、一定の基準閾値X1th0に乗じることによって、冷却水温補正後の第1インバランス判定用閾値X1thを取得する。この一定の基準閾値X1th0は、機関10の暖機状態が完全暖機状態であって燃料付着量が小さい値にて安定している場合(THW≧THW80=80℃)において(且つ、蒸発燃料ガスのパージが実行されていない場合において)、「第1インバランス判定用パラメータX1が基準閾値X1th0よりも大きければ、燃料噴射弁の特性変化に起因する空燃比気筒間インバランス判定が発生している」と判定できるように適合された値である。これにより、燃料付着の影響が「インバランス判定用パラメータ(第1インバランス判定用パラメータX1)」に現れているとしても、その影響の程度に関わらない空燃比気筒間インバランス判定が行われ得る。
 X1th=KJ1・X1th0 …(38)
 同様に、CPU71はステップ2610にて、図27に示したテーブルMapKJ2(THW)と現時点における冷却水温THWとから補正係数KJ2(第2インバランス判定用閾値冷却水温補正値)を読み出す。
 このテーブルMapKJ2(THW)によれば、冷却水温THWが完全暖機時の温度THW80(=80℃)に向けて高くなるほど、補正係数KJ2は「1」より大きい値から「1」に向けて次第に小さくなるように求められる。更に、このテーブルMapKJ2(THW)によれば、冷却水温THWが完全暖機時の温度THW80より高いとき、補正係数KJ2は「1」となるように求められる。
 そして、CPU71は、その補正係数KJ2を下記の(39)式に示したように、一定の基準閾値X2th0に乗じることによって、冷却水温補正後の第2インバランス判定用閾値X2thを取得する。この一定の基準閾値X2th0は、機関10の暖機状態が完全暖機状態であって燃料付着量が小さい値にて安定している場合(THW≧THW80=80℃)において(且つ、蒸発燃料ガスのパージが実行されていない場合において)、「第2インバランス判定用パラメータX2が基準閾値X2th0よりも小さければ、燃料噴射弁の特性変化に起因する空燃比気筒間インバランス判定が発生している」と判定できるように適合された値である。これにより、燃料付着の影響が「インバランス判定用パラメータ(第2インバランス判定用パラメータX2)」に現れているとしても、その影響の程度に関わらない空燃比気筒間インバランス判定が行われ得る。
 X2th=KJ2・X2th0 …(39)
 次いで、CPU71はステップ1745に進み、補正がなされていない第1インバランス判定用パラメータX1と上記冷却水温補正後の第1インバランス判定用閾値X1thとの比較に基づいて、空燃比気筒間インバランス判定を実行する。或いは、CPU71は、補正がなされていない第2インバランス判定用パラメータX2と上記冷却水温補正後の第2インバランス判定用閾値X2thとの比較に基づいて、空燃比気筒間インバランス判定を実行する。
 以上、説明したように、第8判定装置は、前記蒸発燃料ガス影響発生状態が発生していると判定されたとき、及び、機関10の暖機状態が所定の暖機状態(完全暖機状態よりは暖機が進んでいない状態)に到達していないと判定されたとき、前記インバランス判定用パラメータの取得を禁止するか、又は、前記インバランス判定の実行を禁止するインバランス判定実行可否決定手段(図23のステップ2310における「No」との判定、ステップ2320における「Yes」との判定、及び、図26のステップ1705における「No」との判定を参照。)を備える。
 更に、第8判定装置は、取得された暖機状態パラメータ(冷却水温THW)が前記暖機状態閾値(閾値THWth)よりも大きいとき、暖機状態パラメータに基づいてインバランス判定用閾値を補正する(基準閾値X1th0を補正して第1インバランス判定用閾値X1thを得る、或いは、基準閾値X2th0を補正して第2インバランス判定用閾値X2thを得る)第2判定用閾値補正手段(図26のステップ2610を参照。)、を含む。
 従って、第8判定装置は、インバランス判定用パラメータ(X1,X2)が吸気通路構成部材への燃料付着量による影響を受けていたとしても、インバランス判定用閾値がその燃料付着量による影響を反映した値へと修正される。その結果、各燃料噴射弁39の噴射特性間の相違に基づく気筒別空燃比間の差が所定値に達したときに、空燃比気筒間インバランス状態が発生したと精度良く判定することができる。
<第9実施形態>
 次に、本発明の第9実施形態に係る判定装置(以下、単に「第9判定装置」と称呼する。)について説明する。
 第9判定装置のCPU71は、図10乃至図15と、図22と、図28と、に示されたルーチンを実行する。図10乃至図15と、図22と、のルーチンについては説明済みである。従って、以下、図28のルーチンについて説明する。第9判定装置は、図28のルーチンを実行することにより、インバランス判定用パラメータをパージ補正係数FPGと冷却水温THWとに基づいて補正する。換言すると、第9判定装置は、蒸発燃料ガス及び燃料付着量の影響が除去されたインバランス判定用パラメータを取得し、そのインバランス判定用パラメータに基づいてインバランス判定を実行する。
 図28に示したルーチンは、図17のルーチンのステップ1730をステップ2810に置換した点のみにおいて、図17のルーチンと相違している。従って、以下、ステップ2810以降の処理を中心として説明する。
 CPU71はステップ2810に進むと、ステップ1730と同様に、(E)空燃比変動指標量AFDの絶対値の平均値AveAFDを算出する。
 次いで、CPU71は、「図29に示したテーブルMapKFTX1(FPG,THW)」と現時点における「パージ補正係数FPG及び冷却水温THW」とから補正係数KFT(n,m)(=KFTX1)を読み出す。この補正係数KFTX1は、第1インバランス判定用パラメータ蒸発燃料・暖機状態・補正値とも称呼される。
 このテーブルMapKFTX1(FPG,THW)によれは、補正係数KFTX1は、蒸発燃料ガス及び付着燃料の第1インバランス判定用パラメータX1に対する影響を除去する値となるように、実験により予め定められている。より簡便には、補正係数KFTX1は、「パージ補正係数FPGとテーブルMapKHX1(FPG)とに基づいて得られる補正係数KHX1」と「冷却水温THWとテーブルMapKthwX1(THW)とに基づいて得られる補正係数KthwX1」と、の積として求めることもできる。
 そして、CPU71は、下記の(40)式に示したように、その補正係数KFTX1を平均値AveAFDに乗じることによって、補正後平均値AveAFDHを取得する。これにより、蒸発燃料ガスに含まれる燃料及び吸気通路構成部材へ付着する燃料の「第1インバランス判定用パラメータX1」に及ぼす影響が除去される。換言すると、補正後平均値AveAFDHは、蒸発燃料ガスがパージされておらず、且つ、機関10の状態が完全暖機状態にあって燃料付着量が小さい値にて安定している場合に得られる「空燃比変動指標量AFDの絶対値|AFD|の平均値AveAFD」となる。
 AveAFDH=KFTX1・AveAFD …(40)
 同様に、CPU71は、「図29と同様な形式であって図示しないテーブルMapKFTX2(FPG,THW)」と現時点における「パージ補正係数FPG及び冷却水温THW」とから補正係数KFTX2(第2インバランス判定用パラメータ蒸発燃料・暖機状態・補正値)を読み出す。
 このテーブル/MapKFTX2(FPG,THW)によれは、補正係数KFTX2は、蒸発燃料ガス及び付着燃料の第2インバランス判定用パラメータX2に対する影響を除去する値となるように、実験により予め定められている。より簡便には、補正係数KFTX2は、「パージ補正係数FPGとテーブルMapKHX2(FPG)とに基づいて得られる補正係数KHX2」と「冷却水温THWとテーブルMapKthwX2(THW)とに基づいて得られる補正係数KthwX2」と、の積として求めることもできる。
 そして、CPU71は、下記の(41)式に示したように、その補正係数KFTX2を最小値MINZに乗じることによって、補正後最小値MINZHを取得する。これにより、蒸発燃料ガスに含まれる燃料及び吸気通路構成部材へ付着する燃料の「第2インバランス判定用パラメータX2」に及ぼす影響が除去される。換言すると、補正後平均値AveAFDHは、蒸発燃料ガスがパージされておらず、且つ、機関10の状態が完全暖機状態にあって燃料付着量が小さい値にて安定している場合に得られる「単位燃焼サイクル期間における最小値MINZ」となる。
 MINZH=KFTX2・MINZ …(41)
 その後、CPU71は、図18のステップ1810と同様に、冷却水温補正後平均値AveAFDHの積算値Saveを算出する(上記(J)及び上記(32)式を参照。)。更に、CPU71は、図18のステップ1810と同様に、冷却水温補正後最小値MINZHの積算値SMINZを算出する(上記(K)及び上記(33)式を参照。)。
 次いで、CPU71は、ステップ1730と同様に、積算回数カウンタCsを「1」だけ増大する(上記(L)を参照。)。
 次に、CPU71はステップ1735以降に進み、カウンタCsの値が閾値Csth以上となると、上記(28)式及び上記(29)式に従って、インバランス判定用パラメータX(第1インバランス判定用パラメータX1及び第2インバランス判定用パラメータX2)を算出する。
 次いで、CPU71はステップ1745に進み、第1インバランス判定用パラメータX1と第1のインバランス判定用閾値X1thとの比較、又は、第2インバランス判定用パラメータX2と第2のインバランス判定用閾値X2thとの比較、に基づいて、空燃比気筒間インバランス判定を実行する。
 以上、説明したように、第9判定装置は、蒸発燃料ガスに含まれる燃料及び吸気通路構成部材へ付着する燃料による影響が除去されたインバランス判定用パラメータに基づいてインバランス判定を実行する。更に、第9判定装置は、インバランス判定用パラメータの取得及びインバランス判定の実行を、前記蒸発燃料ガス影響発生状態が発生している可能性がある場合、及び、燃料付着量が多量となっている可能性がある場合、のいずれの場合にも禁止しない。従って、より高い頻度にて精度良く空燃比気筒間インバランス判定を実行することができる。
 以上、説明したように、本発明の各実施形態に係る判定装置は、蒸発燃料ガスにより多量の燃料が機関10に供給される場合、及び/又は、機関10の吸気通路構成部材に多量の燃料が付着する場合、においても、「空燃比気筒間インバランス状態が発生していない」と誤って判定することを回避することができる。
 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以下に述べるような種々の変形例を採用することができる。
(第1変形例)
 第1変形例は、第9判定装置と同様、インバランス判定用パラメータの取得及びインバランス判定の実行を、前記蒸発燃料ガス影響発生状態が発生している可能性がある場合、及び、燃料付着量が多量となっている可能性がある場合、のいずれの場合にも禁止しない。
 但し、第1変形例は、第9判定装置のようにパージ補正係数FPG及び冷却水温THWに基づいて求められる補正係数(KFTX1、KFTX2)によりインバランス判定用パラメータを補正することに代え、パージ補正係数FPG及び冷却水温THWに基づいて求められる補正係数(KFTXi1、KFTXi2)を用いてインバランス判定用の基準閾値(X1th0,X2th0)を補正することによりインバランス判定閾値(第1インバランス判定用閾値X1th=KFTXi1・X1th0,第2インバランス判定用閾値X2th=KFTXi2・X2th0)を取得する。
 そして、第1変形例は、補正がなされていない第1インバランス判定用パラメータX1と補正後の第1インバランス判定用閾値X1thとの比較に基づいて、空燃比気筒間インバランス判定を実行する。或いは、第1変形例は、補正がなされていない第2インバランス判定用パラメータX2と補正後の第2インバランス判定用閾値X2thとの比較に基づいて、空燃比気筒間インバランス判定を実行する。
 これによれば、蒸発燃料ガス及び燃料付着の影響が「インバランス判定用パラメータ(X1,X2)」に現れているとしても、その影響の程度に関わらない空燃比気筒間インバランス判定が行われ得る。
(第2変形例)
 第2変形例は、第9判定装置と同様、インバランス判定用パラメータの取得及びインバランス判定の実行を、前記蒸発燃料ガス影響発生状態が発生している可能性がある場合、及び、燃料付着量が多量となっている可能性がある場合、のいずれの場合にも禁止しない。
 但し、第2変形例は、第4判定装置のように「現時点におけるパージ補正係数FPGに基づいて求められる補正係数(KHX1,KHX2)によりインバランス判定用パラメータ(X1,X2)を補正する。更に、第2変形例は、第8判定装置のように、現時点における冷却水温THWに基づいて求められる補正係数(KJ1,KJ2)により補正されたインバランス判定用閾値(X1th,X2th)を取得する。
 そして、第2変形例は、補正後の第1インバランス判定用パラメータX1と補正後の第1インバランス判定用閾値X1thとの比較に基づいて、空燃比気筒間インバランス判定を実行する。或いは、第2変形例は、補正後の第2インバランス判定用パラメータX2と補正後の第2インバランス判定用閾値X2thとの比較に基づいて、空燃比気筒間インバランス判定を実行する。
 これによれば、蒸発燃料ガスの影響が排除された「インバランス判定用パラメータ(X1,X2)」がインバランス判定に使用される。更に、燃料付着の影響が「インバランス判定用パラメータ(X1,X2)」に現れているとしても、その影響を反映したインバランス判定用閾値がインバランス判定に使用される。従って、蒸発燃料ガス及び燃料付着の影響の程度に関わらない空燃比気筒間インバランス判定が行われ得る。
(第3変形例)
 第3変形例は、第9判定装置と同様、インバランス判定用パラメータの取得及びインバランス判定の実行を、前記蒸発燃料ガス影響発生状態が発生している可能性がある場合、及び、燃料付着量が多量となっている可能性がある場合、のいずれの場合にも禁止しない。
 但し、第3変形例は、第5判定装置のように「現時点におけるパージ補正係数FPGに基づいて求められる補正係数(Ki1,Ki2)により補正されたインバランス判定用閾値(X1th,X2th)を取得する。更に、第3変形例は、第7判定装置のように、現時点における冷却水温THWに基づいて求められる補正係数(KthwX1,KthwX2)によりインバランス判定用パラメータ(X1,X2)を補正する。
 そして、第3変形例は、補正後の第1インバランス判定用パラメータX1と補正後の第1インバランス判定用閾値X1thとの比較に基づいて、空燃比気筒間インバランス判定を実行する。或いは、第3変形例は、補正後の第2インバランス判定用パラメータX2と補正後の第2インバランス判定用閾値X2thとの比較に基づいて、空燃比気筒間インバランス判定を実行する。
 これによれば、燃料付着の影響が排除された「インバランス判定用パラメータ(X1,X2)」がインバランス判定に使用される。更に、蒸発燃料の影響が「インバランス判定用パラメータ(X1,X2)」に現れているとしても、その影響を反映したインバランス判定用閾値がインバランス判定に使用される。従って、蒸発燃料ガス及び燃料付着の影響の程度に関わらない空燃比気筒間インバランス判定が行われ得る。
(その他の変形例)
 なお、上記各実施形態及び上記各変形例は、矛盾の生じない範囲において組み合わせることができる。例えば、パージ補正係数FPGに基づいて求められる補正係数を用いてインバランス判定用パラメータ及びインバランス判定用閾値の何れかを補正している形態にいては、蒸発燃料ガス影響発生状態が発生しているか否かの判定に拘わらず、インバランス判定用パラメータの取得及びインバランス判定の実行は許容され得る。
 同様に、冷却水温THWに基づいて求められる補正係数を用いてインバランス判定用パラメータ及びインバランス判定用閾値の何れかを補正している形態にいては、機関10の暖機状態が上記所定の暖機状態に到達しているか否かの判定に拘わらず、インバランス判定用パラメータの取得及びインバランス判定の実行は許容され得る。更に、第6乃至第8判定装置は、蒸発燃料ガス影響発生状態が発生しているか否かに拘わらず、インバランス判定用パラメータの取得及びインバランス判定の実行を許容してもよい。
 更に、第9判定装置及び第1乃至第3変形例は、蒸発燃料ガス影響発生状態が発生していると判定されたとき、インバランス判定用パラメータの取得又はインバランス判定の実行を禁止してもよい。同様に、第9判定装置及び第1乃至第3変形例は、機関10の暖機状態が上記所定の暖機状態に到達していないと判定されたとき、インバランス判定用パラメータの取得又はインバランス判定の実行を禁止してもよい。
 加えて、インバランス判定用パラメータは、以下に述べるパラメータであってもよい。
(P1)インバランス判定用パラメータは、上流側空燃比センサ67の出力値Vabyfsの軌跡長又は検出空燃比abyfsの軌跡長であってもよい。例えば、検出空燃比abyfsの軌跡長は、一定サンプリング時間tsが経過する毎に出力Vabyfsを取得するとともに、その出力値Vabyfsを検出空燃比abyfsへと変換し、その検出空燃比abyfsと、一定サンプリング時間ts前に取得した検出空燃比abyfsと、の差の絶対値を積算することによって求めることができる。この軌跡長は、単位燃焼サイクル期間毎に求められる。複数の単位燃焼サイクル期間についての軌跡長の平均値をインバランス判定用パラメータとして採用してもよい。なお、出力値Vabyfsの軌跡長及び検出空燃比abyfsの軌跡長は、機関回転速度NEが大きいほど大きくなる傾向を有するので、各判定装置は、機関回転速度NEが大きいほどインバランス判定用閾値を大きくすることが好ましい。
(P2)インバランス判定用パラメータは、図9の(D)に示したような「上流側空燃比センサ67の出力値Vabyfsの変化率(時間変化率)の変化率(時間変化率)に応じた値」の絶対値であってもよい。即ち、インバランス判定用パラメータは、「上流側空燃比センサ67の出力値Vabyfsの時間に関する二階微分値d(Vabyfs)/dt」の絶対値、又は、「上流側空燃比センサ67の出力値Vabyfsにより表される検出空燃比abyfsの時間に関する二階微分値d(abyfs)/dt)」の絶対値であってもよい。上流側空燃比センサ67の出力値Vabyfs値の変化率の変化率に応じた値は、上流側空燃比センサ67の出力値Vabyfsにより表される空燃比(検出空燃比abyfs)の単位時間あたりの変化量の変化量ということもできる。
 例えば、検出空燃比abyfsの変化率の変化率は次のようにして取得することができる。
・一定サンプリング時間tsが経過する毎に出力値Vabyfsを取得する。
・その出力値Vabyfsを検出空燃比abyfsへと変換する。
・その検出空燃比abyfsと、一定サンプリング時間ts前に取得した検出空燃比abyfsと、の差を検出空燃比abyfsの変化率として取得する。
・その検出空燃比abyfsの変化率と、一定サンプリング時間ts前に取得した検出空燃比abyfsの変化率と、の差を検出空燃比abyfsの変化率の変化率として取得する。
 この場合、「単位燃焼サイクル期間内において複数得られた検出空燃比abyfsの変化率の変化率」の中から「その絶対値が最大である値」を選択し、その最大値をインバランス判定用パラメータとして採用していもよい。
 上述したように、空燃比気筒間インバランス状態が発生している場合、上流側空燃比センサ67の出力値Vabyfsは、上流側空燃比センサ67に到達する排ガスが、「正常気筒からの排ガスから異常気筒からの排ガスへと変化したとき、及び、異常気筒からの排ガスから正常気筒からの排ガスへと変化したとき」急激に変化する。従って、図9の(D)に実線C4により示したように、上流側空燃比センサ67の出力値Vabyfsにより表される検出空燃比abyfsの変化率の変化率は、空燃比気筒間インバランス状態が発生すると、その絶対値が大きくなり、インバランス判定用閾値を超える。更に、検出空燃比abyfsの変化率の変化率の絶対値は、気筒別空燃比の間の不均衡の程度が大きいほど大きくなる。
(P4)インバランス判定用パラメータは、「上流側空燃比センサ67の出力値Vabyfsを機関回転速度NE、機関10の絶対クランク角CA及び吸入空気流量Ga等に基づいて分析することによって推定される気筒別空燃比」の間の差の大きさ(例えば、気筒別空燃比のうちの最大値と最小値との差の絶対値等)であってもよい(例えば、特開2000−220489号公報を参照。)。
(P5)インバランス判定用パラメータは、単位燃焼サイクル期間における検出空燃比abyfs(又は上流側空燃比センサ67の出力値Vabyfs)の最大値と最小値との差であってもよい。
 更に、上記各判定装置のサブフィードバック制御は、下流側空燃比センサ58の出力値Voxsが下流側目標値Voxsrefに一致するように、上流側空燃比センサ67の出力値Vabyfsに基づく空燃比abyfsを見かけ上補正するような態様であった(上記(5)式を参照。)。これに対し、サブフィードバック制御は、特開平6−010738号公報に開示されているように、上流側空燃比センサ67の出力値に基いて作成される空燃比補正係数を「下流側空燃比センサ58の出力値Voxsを積分して求めたサブフィードバック量」に基いて変更する態様であってもよい。
 また、上記各判定装置は、特開2007−77869号公報、特開2007−146661号公報及び特開2007−162565号公報等に開示されているように、上流側空燃比センサ67の出力値Vabyfsに基いて得られる上流側空燃比abyfsと上流側目標空燃比abyfrとの差をハイパスフィルタ処理してメインフィードバック量KFmainを算出するとともに、下流側空燃比センサ58の出力値Voxsと下流側目標値Voxsrefとの偏差に対してローパスフィルタ処理を施した値を比例積分処理することによりサブフィードバック量Fisubを求めるように構成されていてもよい。また、上記各判定装置は、サブフィードバック制御を行わなくてもよい。更に、上記インバランス判定は、メインフィードバック制御の実施中でないときに実行されてもよい。
 加えて、上記各判定装置は、例えば、V型エンジンにも適用することができる。その場合、V型エンジンは右バンクに属する2以上の気筒の排気集合部よりも下流に右バンク上流側触媒(前記機関の排気通路であって前記複数の気筒のうちの少なくとも2以上の気筒の燃焼室から排出された排ガスが集合する排気集合部よりも下流側の部位に配設された触媒)を備え、左バンクに属する2以上の気筒の排気集合部よりも下流に左バンク上流側触媒(前記機関の排気通路であって前記複数の気筒のうちの少なくとも2以上の気筒以外の残りの2以上の気筒の燃焼室から排出された排ガスが集合する排気集合部よりも下流側の部位に配設された触媒)、を備えることができる。
 更に、V型エンジンは、右バンク上流側触媒の上流及び下流に右バンク用の上流側空燃比センサ及び下流側空燃比センサを備え、左バンク上流側触媒の上流及び下流に左バンク用の上流側空燃比センサ及び下流側空燃比センサを備えることができる。各上流側空燃比センサは、上記空燃比センサ67と同様、各バンクの排気集合部と各バンクの上流側触媒との間に配設される。この場合、右バンク用のメインフィードバック制御及びサブフィードバック制御が実行され、それとは独立して左バンク用のメインフィードバック制御及びサブフィードバック制御が実行される。
 また、上記判定装置のいくつかは、蒸発燃料ガスパージ補正量(パージ補正係数FPG)と蒸発燃料ガスパージ補正量の基準値「1」との差の大きさ|1−FPG|が所定のパージ影響判定用閾値よりも大きいとき前記蒸発燃料ガス影響発生状態が発生していると判定するように構成されていた。これに代え、パージ流路管48に燃料濃度センサ(空燃比センサでよい。)を設けるとともに、パージ流路管48を流れる蒸発燃料ガスの流量を測定する蒸発燃料ガス流量センサを設け、これらのセンサに基づいて吸気通路に流入する蒸発燃料ガスに含まれる燃料量を求め、その燃料量が所定値以上であるときに前記蒸発燃料ガス影響発生状態が発生していると判定するように構成されてもよい。
 更に、上記判定装置のいくつかは、機関10の暖機状態を表すパラメータ(機関10の暖機状態が進行するにつれて大きくなるパラメータ)として水温センサ63が検出する冷却水温THWを採用した。これに代え、例えば、機関10の始動時における冷却水温THW0が高いほど大きくなる初期値を有し、機関10の始動後の吸入空気量の積算量(又は始動後走行時間)が大きくなるほど大きくなるパラメータを「機関10の暖機状態を表すパラメータ」として採用してもよい。

Claims (15)

  1.  複数の気筒を有す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、
     前記複数の気筒のうちの少なくとも2以上の気筒から排出された排ガスが集合する前記機関の排気通路の排気集合部又は同排気通路の同排気集合部よりも下流側の部位に配設される空燃比センサであって同空燃比センサに到達した排ガスの空燃比に応じた出力値を空燃比センサ出力として発生する空燃比センサと、
     前記少なくとも2以上の気筒のそれぞれに対応して配設されるとともに同2以上の気筒のそれぞれの燃焼室に供給される混合気に含まれる燃料をそれぞれ噴射する複数の燃料噴射弁と、
     前記複数の燃料噴射弁に供給される燃料を貯蔵する燃料タンク内に発生した蒸発燃料ガスを前記機関の吸気通路に導入するための通路を構成するパージ通路部と、
     前記パージ通路部を通して前記機関の吸気通路に流入する前記蒸発燃料ガスの量である蒸発燃料ガスパージ量を制御するパージ量制御手段と、
     前記少なくとも2以上の気筒のそれぞれに供給される混合気の空燃比である気筒別空燃比の間の差が大きいほど大きくなるか又は小さくなるインバランス判定用パラメータを前記空燃比センサの出力値に基づいて取得するインバランス判定用パラメータ取得手段と、
     前記取得されたインバランス判定用パラメータと所定のインバランス判定用閾値とを比較するとともにその比較の結果に基づいて空燃比気筒間インバランス状態が発生したか否かについて判定するインバランス判定を実行するインバランス判定手段と、
     前記吸気通路に流入する前記蒸発燃料ガスが前記インバランス判定用パラメータを所定の許容量以上変化させるような状態である蒸発燃料ガス影響発生状態が発生しているか否かを判定するとともに、前記蒸発燃料ガス影響発生状態が発生していると判定されたとき、前記インバランス判定用パラメータの取得を禁止するか、又は、前記インバランス判定の実行を禁止するインバランス判定実行可否決定手段と、
     を備えた空燃比気筒間インバランス判定装置。
  2.  請求項1に記載の空燃比気筒間インバランス判定装置であって、
     前記空燃比センサの出力値により表される空燃比が所定の目標空燃比に一致するように前記複数の燃料噴射弁のそれぞれから噴射される燃料の量である燃料噴射量を同空燃比センサの出力値と同目標空燃比とに基づいて算出される空燃比フィードバック量により補正するフィードバック制御手段を備えた空燃比気筒間インバランス判定装置。
  3.  請求項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、
     前記フィードバック制御手段は、
     前記空燃比フィードバック量の一部をなす補正量であって、前記蒸発燃料ガスが前記吸気通路に流入することによる前記2以上の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変化、を抑制するための補正量、である蒸発燃料ガスパージ補正量を前記空燃比センサの出力値に基づいて算出するように構成され、
     前記インバランス判定実行可否決定手段は、
     前記蒸発燃料ガスパージ補正量と同蒸発燃料ガスパージ補正量の基準値との差の大きさが所定のパージ影響判定用閾値よりも大きいとき前記蒸発燃料ガス影響発生状態が発生していると判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。
  4.  請求項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、
     前記インバランス判定用パラメータ取得手段は、
     前記蒸発燃料ガスパージ補正量に基づいて前記取得したインバランス判定用パラメータを補正することにより前記インバランス判定に用いられるインバランス判定用パラメータを取得する第1パラメータ補正手段を含む空燃比気筒間インバランス判定装置。
  5.  請求項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、
     前記インバランス判定手段は、
     前記蒸発燃料ガスパージ補正量に基づいて前記インバランス判定用閾値を補正する第1判定用閾値補正手段を含む空燃比気筒間インバランス判定装置。
  6.  請求項1乃至請求項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、
     前記インバランス判定実行可否決定手段は、
     前記機関の暖機状態が所定の暖機状態に到達したか否かを判定するとともに、同機関の暖機状態が同所定の暖機状態に到達していないと判定されたとき前記インバランス判定用パラメータの取得を禁止するか、又は、前記インバランス判定の実行を禁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。
  7.  請求項6に記載の空燃比気筒間インバランス判定装置において、
     前記インバランス判定実行可否決定手段は、
     前記機関の暖機状態が進むにつれて大きくなる暖機状態パラメータを取得するとともに同取得された暖機状態パラメータが所定の暖機状態閾値よりも小さいとき同機関の暖機状態が前記所定の暖機状態に到達していないと判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。
  8.  請求項7に記載の空燃比気筒間インバランス判定装置において、
     前記インバランス判定実行可否決定手段は、
     前記暖機状態パラメータとして前記機関の冷却水の温度を取得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。
  9.  請求項7又は請求項8に記載の空燃比気筒間インバランス判定装置において、
     前記インバランス判定用パラメータ取得手段は、
     前記取得された暖機状態パラメータに基づいて前記取得したインバランス判定用パラメータを補正することにより前記インバランス判定に用いられるインバランス判定用パラメータを取得する第2パラメータ補正手段を含む空燃比気筒間インバランス判定装置。
  10.  請求項7又は請求項8に記載の空燃比気筒間インバランス判定装置において、
     前記インバランス判定手段は、
     前記取得された暖機状態パラメータに基づいて前記インバランス判定用閾値を補正する第2判定用閾値補正手段を含む空燃比気筒間インバランス判定装置。
  11.  複数の気筒を有する多気筒内燃機関に適用され、
     前記複数の気筒のうちの少なくとも2以上の気筒から排出された排ガスが集合する前記機関の排気通路の排気集合部又は同排気通路の同排気集合部よりも下流側の部位に配設される空燃比センサであって同空燃比センサに到達した排ガスの空燃比に応じた出力値を空燃比センサ出力として発生する空燃比センサと、
     前記少なくとも2以上の気筒のそれぞれに対応して配設されるとともに同2以上の気筒のそれぞれの燃焼室に供給される混合気に含まれる燃料をそれぞれ噴射する複数の燃料噴射弁と、
     前記複数の燃料噴射弁に供給される燃料を貯蔵する燃料タンク内に発生した蒸発燃料ガスを前記機関の吸気通路に導入するための通路を構成するパージ通路部と、
     前記パージ通路部を通して前記機関の吸気通路に流入する前記蒸発燃料ガスの量である蒸発燃料ガスパージ量を制御するパージ量制御手段と、
     前記少なくとも2以上の気筒のそれぞれに供給される混合気の空燃比である気筒別空燃比の間の差が大きいほど大きくなるか又は小さくなるインバランス判定用パラメータを前記空燃比センサの出力値に基づいて取得するインバランス判定用パラメータ取得手段と、
     前記取得されたインバランス判定用パラメータと所定のインバランス判定用閾値とを比較するとともにその比較の結果に基づいて空燃比気筒間インバランス状態が発生したか否かについて判定するインバランス判定を実行するインバランス判定手段と、
     前記空燃比センサの出力値により表される空燃比が所定の目標空燃比に一致するように前記燃料噴射弁から噴射される燃料の量である燃料噴射量を同空燃比センサの出力値と同目標空燃比とに基づいて算出される空燃比フィードバック量により補正するフィードバック制御手段と、
     を備えた空燃比気筒間インバランス判定装置において、
     前記フィードバック制御手段は、
     前記空燃比フィードバック量の一部をなす補正量であって前記蒸発燃料ガスパージによる前記2以上の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変化を抑制するための補正量である蒸発燃料ガスパージ補正量を前記空燃比センサの出力値に基づいて算出するように構成され、
     前記インバランス判定用パラメータ取得手段は、
     前記算出された蒸発燃料ガスパージ補正量に基づいて前記インバランス判定用パラメータを補正するように構成され、
     前記インバランス判定手段は、
     前記補正されたインバランス判定用パラメータを前記インバランス判定に使用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。
  12.  複数の気筒を有する多気筒内燃機関に適用され、
     前記複数の気筒のうちの少なくとも2以上の気筒から排出された排ガスが集合する前記機関の排気通路の排気集合部又は同排気通路の同排気集合部よりも下流側の部位に配設される空燃比センサであって同空燃比センサに到達した排ガスの空燃比に応じた出力値を空燃比センサ出力として発生する空燃比センサと、
     前記少なくとも2以上の気筒のそれぞれに対応して配設されるとともに同2以上の気筒のそれぞれの燃焼室に供給される混合気に含まれる燃料をそれぞれ噴射する複数の燃料噴射弁と、
     前記複数の燃料噴射弁に供給される燃料を貯蔵する燃料タンク内に発生した蒸発燃料ガスを前記機関の吸気通路に導入するための通路を構成するパージ通路部と、
     前記パージ通路部を通して前記機関の吸気通路に流入する前記蒸発燃料ガスの量である蒸発燃料ガスパージ量を制御するパージ量制御手段と、
     前記少なくとも2以上の気筒のそれぞれに供給される混合気の空燃比である気筒別空燃比の間の差が大きいほど大きくなるか又は小さくなるインバランス判定用パラメータを前記空燃比センサの出力値に基づいて取得するインバランス判定用パラメータ取得手段と、
     前記取得されたインバランス判定用パラメータと所定のインバランス判定用閾値とを比較するとともにその比較の結果に基づいて空燃比気筒間インバランス状態が発生したか否かについて判定するインバランス判定を実行するインバランス判定手段と、
     前記空燃比センサの出力値により表される空燃比が所定の目標空燃比に一致するように前記燃料噴射弁から噴射される燃料の量である燃料噴射量を同空燃比センサの出力値と同目標空燃比とに基づいて算出される空燃比フィードバック量により補正するフィードバック制御手段と、
     を備えた空燃比気筒間インバランス判定装置において、
     前記フィードバック制御手段は、
     前記空燃比フィードバック量の一部をなす補正量であって前記蒸発燃料ガスパージによる前記2以上の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変化を抑制するための補正量である蒸発燃料ガスパージ補正量を前記空燃比センサの出力値に基づいて算出するように構成され、
     前記インバランス判定手段は、
     前記算出された蒸発燃料ガスパージ補正量に基づいて前記インバランス判定用閾値を補正し、同補正したインバランス判定用閾値を前記インバランス判定に使用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。
  13.  複数の気筒を有す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、
     前記複数の気筒のうちの少なくとも2以上の気筒から排出された排ガスが集合する前記機関の排気通路の排気集合部又は同排気通路の同排気集合部よりも下流側の部位に配設される空燃比センサであって同空燃比センサに到達した排ガスの空燃比に応じた出力値を空燃比センサ出力として発生する空燃比センサと、
     前記少なくとも2以上の気筒のそれぞれに対応して配設されるとともに同2以上の気筒のそれぞれの燃焼室に供給される混合気に含まれる燃料をそれぞれ噴射する複数の燃料噴射弁と、
     前記少なくとも2以上の気筒のそれぞれに供給される混合気の空燃比である気筒別空燃比の間の差が大きいほど大きくなるか又は小さくなるインバランス判定用パラメータを前記空燃比センサの出力値に基づいて取得するインバランス判定用パラメータ取得手段と、
     前記取得されたインバランス判定用パラメータと所定のインバランス判定用閾値とを比較するとともにその比較の結果に基づいて空燃比気筒間インバランス状態が発生したか否かについて判定するインバランス判定を実行するインバランス判定手段と、
     前記機関の暖機状態が所定の暖機状態に到達したか否かを判定するとともに、同機関の暖機状態が同所定の暖機状態に到達していないと判定されたとき前記インバランス判定用パラメータの取得を禁止するか又は前記インバランス判定の実行を禁止するインバランス判定実行可否決定手段と、
     を備えた空燃比気筒間インバランス判定装置。
  14.  複数の気筒を有する多気筒内燃機関に適用され、
     前記複数の気筒のうちの少なくとも2以上の気筒から排出された排ガスが集合する前記機関の排気通路の排気集合部又は同排気通路の同排気集合部よりも下流側の部位に配設される空燃比センサであって同空燃比センサに到達した排ガスの空燃比に応じた出力値を空燃比センサ出力として発生する空燃比センサと、
     前記少なくとも2以上の気筒のそれぞれに対応して配設されるとともに同2以上の気筒のそれぞれの燃焼室に供給される混合気に含まれる燃料をそれぞれ噴射する複数の燃料噴射弁と、
     前記少なくとも2以上の気筒のそれぞれに供給される混合気の空燃比である気筒別空燃比の間の差が大きいほど大きくなるか又は小さくなるインバランス判定用パラメータを前記空燃比センサの出力値に基づいて取得するインバランス判定用パラメータ取得手段と、
     前記取得されたインバランス判定用パラメータと所定のインバランス判定用閾値とを比較するとともにその比較の結果に基づいて空燃比気筒間インバランス状態が発生したか否かについて判定するインバランス判定を実行する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において、
     前記インバランス判定用パラメータ取得手段は、
     前記機関の暖機状態が進むにつれて大きくなる暖機状態パラメータを取得するとともに同取得された暖機状態パラメータに基づいて前記インバランス判定用パラメータを補正するように構成され、
     前記インバランス判定手段は、
     前記補正されたインバランス判定用パラメータを前記インバランス判定に使用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。
  15.  複数の気筒を有する多気筒内燃機関に適用され、
     前記複数の気筒のうちの少なくとも2以上の気筒から排出された排ガスが集合する前記機関の排気通路の排気集合部又は同排気通路の同排気集合部よりも下流側の部位に配設される空燃比センサであって同空燃比センサに到達した排ガスの空燃比に応じた出力値を空燃比センサ出力として発生する空燃比センサと、
     前記少なくとも2以上の気筒のそれぞれに対応して配設されるとともに同2以上の気筒のそれぞれの燃焼室に供給される混合気に含まれる燃料をそれぞれ噴射する複数の燃料噴射弁と、
     前記少なくとも2以上の気筒のそれぞれに供給される混合気の空燃比である気筒別空燃比の間の差が大きいほど大きくなるか又は小さくなるインバランス判定用パラメータを前記空燃比センサの出力値に基づいて取得するインバランス判定用パラメータ取得手段と、
     前記取得されたインバランス判定用パラメータと所定のインバランス判定用閾値とを比較するとともにその比較の結果に基づいて空燃比気筒間インバランス状態が発生したか否かについて判定するインバランス判定を実行する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において、
     前記インバランス判定手段は、
     前記機関の暖機状態が進むにつれて大きくなる暖機状態パラメータを取得するとともに同取得された暖機状態パラメータに基づいて前記インバランス判定用閾値を補正し、同補正したインバランス判定用閾値を前記インバランス判定に使用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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