JP2012246841A - Inter-cylinder air-fuel ratio variation failure detection device for multi-cylinder internal combustion engine - Google Patents

Inter-cylinder air-fuel ratio variation failure detection device for multi-cylinder internal combustion engine Download PDF

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Sumihisa Oda
純久 小田
Isao Nakajima
勇夫 中島
Masafumi Hakariya
雅史 秤谷
Hitoshi Tanaka
田中　　均
Kiyotaka Kushihama
斎廷 櫛濱
Shota Kitano
翔太 北野
Kazuyuki Noda
一幸 野田
Katsumi Adachi
佳津見 安達
Yuichi Obara
雄一 小原
Akihiro Katayama
章弘 片山
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent an actual rotation speed from deviated from a target idle rotation speed immediately after the completion of fuel injection amount change.SOLUTION: This inter-cylinder air-fuel ratio variation failure detection device for a multi-cylinder internal combustion engine changes a fuel injection amount of a predetermined target cylinder during an idle operation, and detects inter-cylinder air-fuel ratio variation failure on the basis of the rotation variation of the target cylinder at least after the change. Idle rotation speed control is executed, for causing the actual rotation speed to agree with a target idle rotation speed during the idle operation. A correction amount is calculated on the basis of a difference between the actual rotation speed and the target idle rotation speed. A learning value corresponding to the correction amount is calculated and updated at a period longer than a calculation period of the correction amount. A target opening is calculated on the basis of the correction amount and the learning value, and a valve opening is controlled so as to agree with the calculated target opening. During the update of the fuel injection amount, the update of the learning value is stopped.

Description

本発明は、多気筒内燃機関の気筒間空燃比のばらつき異常を検出するための装置に係り、特に、多気筒内燃機関において気筒間の空燃比が比較的大きくばらついていることを検出する装置に関する。   The present invention relates to an apparatus for detecting an abnormal variation in the air-fuel ratio between cylinders of a multi-cylinder internal combustion engine, and more particularly to an apparatus for detecting that the air-fuel ratio between cylinders in a multi-cylinder internal combustion engine is relatively large. .

一般に、触媒を利用した排気浄化システムを備える内燃機関では、排気中有害成分の触媒による浄化を高効率で行うため、内燃機関で燃焼される混合気の空気と燃料との混合割合、すなわち空燃比のコントロールが欠かせない。こうした空燃比の制御を行うため、内燃機関の排気通路に空燃比センサを設け、これによって検出された空燃比を所定の目標空燃比に一致させるようフィードバック制御を実施している。   In general, in an internal combustion engine equipped with an exhaust gas purification system using a catalyst, a mixture ratio of air and fuel in an air-fuel mixture burned in the internal combustion engine, that is, an air-fuel ratio, is used to efficiently remove harmful components in exhaust gas with a catalyst. Control is essential. In order to perform such air-fuel ratio control, an air-fuel ratio sensor is provided in the exhaust passage of the internal combustion engine, and feedback control is performed so that the air-fuel ratio detected thereby coincides with a predetermined target air-fuel ratio.

一方、多気筒内燃機関においては、通常全気筒に対し同一の制御量を用いて空燃比制御を行うため、空燃比制御を実行したとしても実際の空燃比が気筒間でばらつくことがある。このときばらつきの程度が小さければ、空燃比フィードバック制御で吸収可能であり、また触媒でも排気中有害成分を浄化処理可能なので、排気エミッションに影響を与えず、特に問題とならない。   On the other hand, in a multi-cylinder internal combustion engine, air-fuel ratio control is normally performed using the same control amount for all cylinders. Therefore, even if air-fuel ratio control is executed, the actual air-fuel ratio may vary between cylinders. If the degree of variation is small at this time, it can be absorbed by air-fuel ratio feedback control, and harmful components in the exhaust gas can be purified by the catalyst, so that exhaust emissions are not affected and there is no particular problem.

しかし、例えば一部の気筒の燃料噴射系が故障するなどして、気筒間の空燃比が大きくばらつくと、排気エミッションを悪化させてしまい、問題となる。このような排気エミッションを悪化させる程の大きな空燃比ばらつきは異常として検出するのが望ましい。特に自動車用内燃機関の場合、排気エミッションが悪化した車両の走行を未然に防止するため、気筒間空燃比ばらつき異常を車載状態で検出することが要請されている（所謂ＯＢＤ；On-Board Diagnostics）。   However, for example, if the fuel injection system of some cylinders breaks down and the air-fuel ratio between the cylinders varies greatly, exhaust emission deteriorates, causing a problem. It is desirable to detect such a large air-fuel ratio variation that deteriorates the exhaust emission as an abnormality. In particular, in the case of an internal combustion engine for automobiles, it is required to detect an abnormal variation in air-fuel ratio between cylinders in an in-vehicle state in order to prevent the vehicle from traveling with deteriorated exhaust emissions (so-called OBD; On-Board Diagnostics). .

例えば特許文献１に記載の装置においては、いずれかの気筒に空燃比異常が生じていると判断した場合に、空燃比異常となっている気筒が失火するまでの間、各気筒へ噴射する燃料の噴射時間を所定時間ずつ短縮させ、これによって異常気筒を特定している。   For example, in the apparatus described in Patent Document 1, when it is determined that an air-fuel ratio abnormality has occurred in any of the cylinders, the fuel injected into each cylinder until the cylinder in which the air-fuel ratio abnormality has occurred is misfired. The injection time is reduced by a predetermined time, thereby identifying the abnormal cylinder.

特開２０１０−１１２２４４号公報JP 2010-112244 A

ところで、いずれかの気筒に空燃比異常が生じている場合、当該気筒の燃料噴射量を強制的に変更（増量または減量）すると、当該気筒の回転変動が顕著に大きくなる。よってこのような回転変動の増大を検出することで、空燃比ばらつき異常を検出することが可能である。   By the way, when an air-fuel ratio abnormality has occurred in any of the cylinders, if the fuel injection amount of the cylinder is forcibly changed (increased or decreased), the rotational fluctuation of the cylinder becomes significantly large. Therefore, by detecting such an increase in rotational fluctuation, it is possible to detect an abnormality in air-fuel ratio variation.

そしてこのばらつき異常検出は、内燃機関のアイドル運転時に行うことが好ましい。燃料噴射量の変更に伴う回転変動の増大が出やすいからである。   This variation abnormality detection is preferably performed during idling of the internal combustion engine. This is because an increase in rotational fluctuation easily occurs due to a change in the fuel injection amount.

一方、内燃機関においては、アイドル運転時に実際の回転数を所定の目標アイドル回転数に一致させるよう制御するアイドル回転制御が実行される。このアイドル回転制御においては、実際の回転数と目標アイドル回転数との差分に応じた補正量を算出すると共に、補正量に応じた学習値を算出且つ更新し、補正量と学習値に基づき目標開度を算出し、算出された目標開度に一致するよう、吸入空気量を調節するためのバルブの開度を制御している。   On the other hand, in the internal combustion engine, idle rotation control is executed to control the actual rotational speed to coincide with a predetermined target idle rotational speed during idle operation. In this idle rotation control, a correction amount corresponding to the difference between the actual rotation speed and the target idle rotation speed is calculated, and a learning value corresponding to the correction amount is calculated and updated, and the target value is calculated based on the correction amount and the learning value. The opening degree is calculated, and the opening degree of the valve for adjusting the intake air amount is controlled so as to coincide with the calculated target opening degree.

内燃機関のアイドル運転時にばらつき異常検出を行い、且つアイドル回転制御を行うようにすると、次のような問題が生じる。例えばばらつき異常検出の実行に伴って燃料噴射量を強制的に増量した場合、トルクが増加するので、内燃機関の実際の回転数が目標アイドル回転数より上昇する。するとこの上昇分を無くすようにアイドル回転制御が働き、実際の回転数を下げるような補正量が算出される。すると学習値も、実際の回転数を下げるような値に更新される。燃料噴射量の強制増量が終了すると、トルク増加分が無くなることから、実際の回転数が目標アイドル回転数より一時的に低下してしまう。これにより実際の回転数が過度に低くなって振動の悪化や最悪エンストを招く虞がある。   If the variation abnormality is detected during the idling operation of the internal combustion engine and the idling rotation control is performed, the following problems occur. For example, when the fuel injection amount is forcibly increased in accordance with the execution of the variation abnormality detection, the torque increases, so that the actual rotational speed of the internal combustion engine increases from the target idle rotational speed. Then, the idle rotation control works so as to eliminate this increase, and a correction amount that reduces the actual rotation speed is calculated. Then, the learning value is also updated to a value that lowers the actual rotational speed. When the forced increase of the fuel injection amount is completed, the torque increase is lost, so the actual rotational speed temporarily decreases from the target idle rotational speed. As a result, the actual rotational speed may be excessively lowered, leading to deterioration of vibration and worst engine stall.

他方、ばらつき異常検出の実行に伴って燃料噴射量を強制的に減量した場合には逆の現象が起こる。すなわち、減量終了直後に実際の回転数が目標アイドル回転数より一時的に上昇し、実際のアイドル回転数が過度に高くなって違和感を生じさせる虞がある。   On the other hand, the reverse phenomenon occurs when the fuel injection amount is forcibly reduced with the execution of the variation abnormality detection. That is, immediately after the end of the reduction, the actual rotational speed temporarily rises higher than the target idle rotational speed, and the actual idle rotational speed may become excessively high, causing a sense of discomfort.

そこで本発明は以上の事情に鑑みて創案され、その目的は、燃料噴射量変更終了直後に実際の回転数が目標アイドル回転数からずれることを抑制し得る多気筒内燃機関の気筒間空燃比ばらつき異常検出装置を提供することにある。   Accordingly, the present invention has been created in view of the above circumstances, and its purpose is to achieve variations in the air-fuel ratio among cylinders of a multi-cylinder internal combustion engine that can suppress the actual rotational speed from deviating from the target idle rotational speed immediately after the fuel injection amount change is completed. An object of the present invention is to provide an abnormality detection device.

本発明の一の態様によれば、
内燃機関のアイドル運転時に所定の対象気筒の燃料噴射量を変更し、少なくとも当該変更後の前記対象気筒の回転変動に基づき、気筒間空燃比ばらつき異常を検出する異常検出手段と、
前記アイドル運転時に前記内燃機関の実際の回転数を所定の目標アイドル回転数に一致させるよう制御するアイドル回転制御手段と、を備え、
前記アイドル回転制御手段は、
前記内燃機関の吸入空気量を調節するためのバルブと、
前記実際の回転数と前記目標アイドル回転数との差分に基づいて補正量を算出する補正量算出手段と、
前記補正量に応じた学習値を、前記補正量の算出周期よりも長い周期で算出し且つ更新する学習値更新手段と、
前記補正量と前記学習値に基づき目標開度を算出する目標開度算出手段と、
前記目標開度算出手段により算出された目標開度に一致するよう、前記バルブの開度を制御するバルブ制御手段と、
を備え、
前記アイドル回転制御手段は、前記異常検出手段による燃料噴射量の変更中、前記学習値更新手段による前記学習値の更新を停止させる
ことを特徴とする多気筒内燃機関の気筒間空燃比ばらつき異常検出装置が提供される。 According to one aspect of the invention,
An abnormality detecting means for changing a fuel injection amount of a predetermined target cylinder during idling operation of the internal combustion engine, and detecting an air-fuel ratio variation abnormality between cylinders based on at least the rotational fluctuation of the target cylinder after the change;
Idle speed control means for controlling the actual rotational speed of the internal combustion engine to coincide with a predetermined target idle rotational speed during the idle operation,
The idle rotation control means includes
A valve for adjusting the intake air amount of the internal combustion engine;
A correction amount calculating means for calculating a correction amount based on a difference between the actual rotational speed and the target idle rotational speed;
Learning value updating means for calculating and updating a learning value corresponding to the correction amount at a period longer than a calculation period of the correction amount;
Target opening calculation means for calculating a target opening based on the correction amount and the learned value;
Valve control means for controlling the opening of the valve so as to coincide with the target opening calculated by the target opening calculating means;
With
The idle rotation control means stops the update of the learning value by the learning value update means while the fuel injection amount is changed by the abnormality detection means. An apparatus is provided.

好ましくは、前記目標開度算出手段は、前記補正量と前記学習値の和に基づき前記目標開度を算出する。   Preferably, the target opening calculation means calculates the target opening based on a sum of the correction amount and the learning value.

好ましくは、前記アイドル回転制御手段は、前記異常検出手段によるばらつき異常検出の終了後、更新停止されていた前記学習値に基づき、前記目標開度算出手段による目標開度の算出を開始させる。   Preferably, the idle rotation control unit starts calculation of the target opening by the target opening calculation unit based on the learning value that has been stopped after the completion of the variation abnormality detection by the abnormality detection unit.

好ましくは、前記補正量算出手段による補正量の算出と、前記目標開度算出手段による目標開度の算出と、前記バルブ制御手段によるバルブ開度の制御とが所定の第１周期毎に行われ、
前記学習値更新手段による学習値の算出および更新が、前記第１周期より長い所定の第２周期毎に行われる。 Preferably, calculation of the correction amount by the correction amount calculation unit, calculation of the target opening by the target opening calculation unit, and control of the valve opening by the valve control unit are performed every predetermined first period. ,
The learning value is updated and calculated by the learning value updating means every predetermined second period longer than the first period.

好ましくは、前記バルブが、前記内燃機関の吸気通路に設けられたスロットルバルブからなる。   Preferably, the valve is a throttle valve provided in an intake passage of the internal combustion engine.

好ましくは、前記内燃機関の回転数を検出するための回転数検出手段を備え、前記内燃機関の実際の回転数が、前記回転数検出手段により検出された回転数からなる。   Preferably, a rotational speed detection means for detecting the rotational speed of the internal combustion engine is provided, and the actual rotational speed of the internal combustion engine is the rotational speed detected by the rotational speed detection means.

本発明によれば、燃料噴射量変更終了直後に実際の回転数が目標アイドル回転数からずれることを抑制できるという、優れた効果が発揮される。   According to the present invention, an excellent effect is exhibited that the actual rotational speed can be suppressed from deviating from the target idle rotational speed immediately after the fuel injection amount change is completed.

本発明の実施形態に係る内燃機関の概略図である。1 is a schematic view of an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention. 触媒前センサおよび触媒後センサの出力特性を示すグラフである。It is a graph which shows the output characteristic of a pre-catalyst sensor and a post-catalyst sensor. 回転変動を表す値を説明するためのタイムチャートである。It is a time chart for demonstrating the value showing rotation fluctuation. 回転変動を表す別の値を説明するためのタイムチャートである。It is a time chart for demonstrating another value showing rotation fluctuation. 燃料噴射量を増量または減量したときの回転変動の変化を示すグラフである。It is a graph which shows the change of rotation fluctuation when fuel injection quantity is increased or decreased. 燃料噴射量の増量と、増量前後の回転変動の変化との様子を示す図である。It is a figure which shows the mode of the increase in fuel injection quantity, and the change of the rotation fluctuation | variation before and behind the increase. アイドル回転制御のルーチンを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the routine of idle rotation control. 比較例のタイムチャートである。It is a time chart of a comparative example. 本実施形態のタイムチャートである。It is a time chart of this embodiment.

以下、本発明の実施形態を添付図面に基づき説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

図１に本実施形態に係る内燃機関を概略的に示す。図示される内燃機関（エンジン）１は自動車に搭載されたＶ型８気筒火花点火式内燃機関（ガソリンエンジン）である。エンジン１は第１のバンクＢ１と第２のバンクＢ２とを有し、第１のバンクＢ１には奇数番気筒すなわち＃１，＃３，＃５，＃７気筒が設けられ、第２のバンクＢ２には偶数番気筒すなわち＃２，＃４，＃６，＃８気筒が設けられている。＃１，＃３，＃５，＃７気筒が第１の気筒群をなし、＃２，＃４，＃６，＃８気筒が第２の気筒群をなす。   FIG. 1 schematically shows an internal combustion engine according to this embodiment. An illustrated internal combustion engine (engine) 1 is a V-type 8-cylinder spark ignition internal combustion engine (gasoline engine) mounted on an automobile. The engine 1 has a first bank B1 and a second bank B2, and the first bank B1 is provided with odd-numbered cylinders, that is, # 1, # 3, # 5, and # 7 cylinders. B2 is provided with even-numbered cylinders, that is, # 2, # 4, # 6, and # 8 cylinders. The # 1, # 3, # 5, and # 7 cylinders form the first cylinder group, and the # 2, # 4, # 6, and # 8 cylinders form the second cylinder group.

各気筒にインジェクタ（燃料噴射弁）２が設けられる。インジェクタ２は、対応気筒の吸気通路特に吸気ポート（図示せず）内に向けて燃料を噴射する。また各気筒には、筒内の混合気に点火するための点火プラグ１３が設けられる。   Each cylinder is provided with an injector (fuel injection valve) 2. The injector 2 injects fuel into the intake passage of the corresponding cylinder, particularly into an intake port (not shown). Each cylinder is provided with a spark plug 13 for igniting the air-fuel mixture in the cylinder.

吸気を導入するための吸気通路７は、前記吸気ポートの他、集合部としてのサージタンク８と、各気筒の吸気ポートおよびサージタンク８を結ぶ複数の吸気マニホールド９と、サージタンク８の上流側の吸気管１０とを含む。吸気管１０には、上流側から順にエアフローメータ１１と電子制御式スロットルバルブ１２とが設けられている。エアフローメータ１１は吸気流量に応じた大きさの信号を出力する。   The intake passage 7 for introducing the intake air includes a surge tank 8 as a collective portion, a plurality of intake manifolds 9 connecting the intake ports of each cylinder and the surge tank 8, and the upstream side of the surge tank 8. Of the intake pipe 10. The intake pipe 10 is provided with an air flow meter 11 and an electronically controlled throttle valve 12 in order from the upstream side. The air flow meter 11 outputs a signal having a magnitude corresponding to the intake flow rate.

第１のバンクＢ１に対して第１の排気通路１４Ａが設けられ、第２のバンクＢ２に対して第２の排気通路１４Ｂが設けられる。これら第１および第２の排気通路１４Ａ，１４Ｂは下流触媒１９の上流側で合流されている。この合流位置より上流側の排気系の構成は両バンクで同一なので、ここでは第１のバンクＢ１側についてのみ説明し、第２のバンクＢ２側については図中同一符号を付して説明を省略する。   A first exhaust passage 14A is provided for the first bank B1, and a second exhaust passage 14B is provided for the second bank B2. The first and second exhaust passages 14 </ b> A and 14 </ b> B are joined on the upstream side of the downstream catalyst 19. Since the structure of the exhaust system upstream of the merge position is the same in both banks, only the first bank B1 side will be described here, and the second bank B2 side will be given the same reference numeral in the drawing and description thereof will be omitted. To do.

第１の排気通路１４Ａは、＃１，＃３，＃５，＃７の各気筒の排気ポート（図示せず）と、これら排気ポートの排気ガスを集合させる排気マニホールド１６と、排気マニホールド１６の下流側に設置された排気管１７とを含む。そして排気管１７には上流触媒１８が設けられている。上流触媒１８の上流側及び下流側（直前及び直後）にそれぞれ、排気ガスの空燃比を検出するための空燃比センサである触媒前センサ２０及び触媒後センサ２１が設置されている。このように、一方のバンクに属する複数の気筒（あるいは気筒群）に対して、上流触媒１８、触媒前センサ２０及び触媒後センサ２１が各一つずつ設けられている。   The first exhaust passage 14A includes exhaust ports (not shown) of the cylinders # 1, # 3, # 5, and # 7, an exhaust manifold 16 that collects exhaust gases of these exhaust ports, and an exhaust manifold 16 And an exhaust pipe 17 installed on the downstream side. The exhaust pipe 17 is provided with an upstream catalyst 18. A pre-catalyst sensor 20 and a post-catalyst sensor 21 that are air-fuel ratio sensors for detecting the air-fuel ratio of the exhaust gas are installed on the upstream side and the downstream side (immediately and immediately after) of the upstream catalyst 18, respectively. Thus, one upstream catalyst 18, one before catalyst 20 and one after catalyst 21 are provided for each of a plurality of cylinders (or cylinder groups) belonging to one bank.

なお、第１および第２の排気通路１４Ａ，１４Ｂを合流させないで、これらに個別に下流触媒１９を設けることも可能である。   In addition, it is also possible to provide the downstream catalyst 19 separately in these, without making the 1st and 2nd exhaust passage 14A, 14B merge.

エンジン１には制御手段としての電子制御ユニット（以下ＥＣＵと称す）１００が設けられている。ＥＣＵ１００は、何れも図示されないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力ポート、および記憶装置等を含むものである。ＥＣＵ１００には、前述のエアフローメータ１１、触媒前センサ２０、触媒後センサ２１のほか、エンジン１のクランク角を検出するためのクランク角センサ２２、アクセル開度を検出するためのアクセル開度センサ２３、エンジン冷却水の温度を検出するための水温センサ２４、その他の各種センサが図示されないＡ／Ｄ変換器等を介して電気的に接続されている。ＥＣＵ１００は、各種センサの検出値等に基づき、所望の出力が得られるように、インジェクタ２、点火プラグ１３、スロットルバルブ１２等を制御し、燃料噴射量、燃料噴射時期、点火時期、スロットル開度等を制御する。   The engine 1 is provided with an electronic control unit (hereinafter referred to as ECU) 100 as a control means. The ECU 100 includes a CPU, a ROM, a RAM, an input / output port, a storage device, and the like, all not shown. In addition to the air flow meter 11, the pre-catalyst sensor 20 and the post-catalyst sensor 21, the ECU 100 includes a crank angle sensor 22 for detecting the crank angle of the engine 1 and an accelerator opening sensor 23 for detecting the accelerator opening. The water temperature sensor 24 for detecting the temperature of the engine cooling water and other various sensors are electrically connected via an A / D converter or the like (not shown). The ECU 100 controls the injector 2, spark plug 13, throttle valve 12, etc. so as to obtain a desired output based on detection values of various sensors and the like, and controls the fuel injection amount, fuel injection timing, ignition timing, throttle opening degree. Control etc.

スロットルバルブ１２にはスロットル開度センサ（図示せず）が設けられ、スロットル開度センサからの信号がＥＣＵ１００に送られる。ＥＣＵ１００は、通常、アクセル開度に応じて定まる開度に、スロットルバルブ１２の開度（スロットル開度）をフィードバック制御する。   The throttle valve 12 is provided with a throttle opening sensor (not shown), and a signal from the throttle opening sensor is sent to the ECU 100. The ECU 100 normally feedback-controls the opening of the throttle valve 12 (throttle opening) to an opening determined according to the accelerator opening.

またＥＣＵ１００は、エアフローメータ１１からの信号に基づき、単位時間当たりの吸入空気の量すなわち吸入空気量を検出する。そしてＥＣＵ１００は、検出したアクセル開度、スロットル開度および吸入空気量の少なくとも一つに基づき、エンジン１の負荷を検出する。   Further, the ECU 100 detects the amount of intake air per unit time, that is, the amount of intake air based on the signal from the air flow meter 11. The ECU 100 detects the load of the engine 1 based on at least one of the detected accelerator opening, throttle opening, and intake air amount.

ＥＣＵ１００は、クランク角センサ２２からのクランクパルス信号に基づき、クランク角自体を検出すると共にエンジン１の回転数を検出する。ここで「回転数」とは単位時間当たりの回転数のことをいい、回転速度と同義である。本実施形態では１分間当たりの回転数ｒｐｍのことをいう。   The ECU 100 detects the crank angle itself and the rotational speed of the engine 1 based on the crank pulse signal from the crank angle sensor 22. Here, “the number of rotations” means the number of rotations per unit time and is synonymous with the rotation speed. In the present embodiment, it means rpm per minute.

触媒前センサ２０は所謂広域空燃比センサからなり、比較的広範囲に亘る空燃比を連続的に検出可能である。図２に触媒前センサ２０の出力特性を示す。図示するように、触媒前センサ２０は、検出した排気空燃比（触媒前空燃比Ａ／Ｆｆ）に比例した大きさの電圧信号Ｖｆを出力する。排気空燃比がストイキ（理論空燃比、例えばＡ／Ｆ＝１４．５）であるときの出力電圧はＶｒｅｆｆ（例えば約３．３Ｖ）である。   The pre-catalyst sensor 20 is a so-called wide-range air-fuel ratio sensor, and can continuously detect an air-fuel ratio over a relatively wide range. FIG. 2 shows the output characteristics of the pre-catalyst sensor 20. As shown in the figure, the pre-catalyst sensor 20 outputs a voltage signal Vf having a magnitude proportional to the detected exhaust air-fuel ratio (pre-catalyst air-fuel ratio A / Ff). The output voltage when the exhaust air-fuel ratio is stoichiometric (theoretical air-fuel ratio, for example, A / F = 14.5) is Vreff (for example, about 3.3 V).

他方、触媒後センサ２１は所謂Ｏ２センサからなり、ストイキを境に出力値が急変する特性を持つ。図２に触媒後センサ２１の出力特性を示す。図示するように、排気空燃比（触媒後空燃比Ａ／Ｆｒ）がストイキであるときの出力電圧、すなわちストイキ相当値はＶｒｅｆｒ（例えば０．４５Ｖ）である。触媒後センサ２１の出力電圧は所定の範囲（例えば０〜１Ｖ）内で変化する。概して排気空燃比がストイキよりリーンのとき、触媒後センサの出力電圧Ｖｒはストイキ相当値Ｖｒｅｆｒより低くなり、排気空燃比がストイキよりリッチのとき、触媒後センサの出力電圧Ｖｒはストイキ相当値Ｖｒｅｆｒより高くなる。   On the other hand, the post-catalyst sensor 21 is a so-called O2 sensor and has a characteristic that the output value changes suddenly at the stoichiometric boundary. FIG. 2 shows the output characteristics of the post-catalyst sensor 21. As shown in the figure, the output voltage when the exhaust air-fuel ratio (post-catalyst air-fuel ratio A / Fr) is stoichiometric, that is, the stoichiometric equivalent value is Vrefr (for example, 0.45 V). The output voltage of the post-catalyst sensor 21 changes within a predetermined range (for example, 0 to 1 V). Generally, when the exhaust air-fuel ratio is leaner than stoichiometric, the output voltage Vr of the post-catalyst sensor is lower than the stoichiometric equivalent value Vrefr, and when the exhaust air-fuel ratio is richer than the stoichiometric, the output voltage Vr of the post-catalyst sensor is higher than the stoichiometric equivalent value Vrefr. Get higher.

上流触媒１８及び下流触媒１９は三元触媒からなり、それぞれに流入する排気ガスの空燃比Ａ／Ｆがストイキ近傍のときに排気中の有害成分であるＮＯｘ、ＨＣおよびＣＯを同時に浄化する。この三者を同時に高効率で浄化できる空燃比の幅（ウィンドウ）は比較的狭い。   The upstream catalyst 18 and the downstream catalyst 19 are made of a three-way catalyst, and simultaneously purify NOx, HC and CO, which are harmful components in the exhaust gas, when the air-fuel ratio A / F of the exhaust gas flowing into each of them is near the stoichiometric. The air-fuel ratio width (window) that can simultaneously purify these three with high efficiency is relatively narrow.

そこで、エンジンの通常運転時、上流触媒１８に流入する排気ガスの空燃比をストイキ近傍に制御するための空燃比制御（ストイキ制御）がＥＣＵ１００により実行される。この空燃比制御は、触媒前センサ２０によって検出された排気空燃比が所定の目標空燃比であるストイキになるように混合気の空燃比（具体的には燃料噴射量）をフィードバック制御する主空燃比制御（主空燃比フィードバック制御）と、触媒後センサ２１によって検出された排気空燃比がストイキになるように混合気の空燃比（具体的には燃料噴射量）をフィードバック制御する補助空燃比制御（補助空燃比フィードバック制御）とからなる。   Therefore, during normal operation of the engine, the ECU 100 executes air-fuel ratio control (stoichiometric control) for controlling the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the upstream catalyst 18 in the vicinity of the stoichiometric. In this air-fuel ratio control, the air-fuel ratio of the air-fuel mixture (specifically, the fuel injection amount) is feedback-controlled so that the exhaust air-fuel ratio detected by the pre-catalyst sensor 20 becomes a stoichiometric value that is a predetermined target air-fuel ratio. Fuel ratio control (main air-fuel ratio feedback control) and auxiliary air-fuel ratio control that feedback-controls the air-fuel ratio (specifically, fuel injection amount) of the air-fuel mixture so that the exhaust air-fuel ratio detected by the post-catalyst sensor 21 becomes stoichiometric. (Auxiliary air-fuel ratio feedback control).

このように本実施形態において、空燃比の基準値はストイキであり、このストイキに相当する燃料噴射量（ストイキ相当量という）が燃料噴射量の基準値である。但し、空燃比および燃料噴射量の基準値は他の値とすることもできる。   Thus, in the present embodiment, the reference value of the air-fuel ratio is stoichiometric, and the fuel injection amount corresponding to this stoichiometric (referred to as stoichiometric equivalent amount) is the reference value of the fuel injection amount. However, the reference values for the air-fuel ratio and the fuel injection amount may be other values.

空燃比制御はバンク単位で若しくはバンク毎に行われる。例えば第１のバンクＢ１側の触媒前センサ２０および触媒後センサ２１の検出値は、第１のバンクＢ１に属する＃１，＃３，＃５，＃７気筒の空燃比フィードバック制御にのみ用いられ、第２のバンクＢ２に属する＃２，＃４，＃６，＃８気筒の空燃比フィードバック制御には用いられない。逆も同様である。あたかも独立した直列４気筒エンジンが二つあるように、空燃比制御が実行される。また空燃比制御においては、同一バンクに属する各気筒に対し同一の制御量が一律に用いられる。   The air-fuel ratio control is performed on a bank basis or on a bank basis. For example, the detection values of the pre-catalyst sensor 20 and the post-catalyst sensor 21 on the first bank B1 side are used only for air-fuel ratio feedback control of the # 1, # 3, # 5, and # 7 cylinders belonging to the first bank B1. This is not used for the air-fuel ratio feedback control of the # 2, # 4, # 6, and # 8 cylinders belonging to the second bank B2. The reverse is also true. Air-fuel ratio control is executed as if there were two independent in-line four-cylinder engines. In the air-fuel ratio control, the same control amount is uniformly used for each cylinder belonging to the same bank.

さて、例えば全気筒のうちの一部の気筒（特に１気筒）において、インジェクタ２の故障等が発生し、気筒間に空燃比のばらつき（インバランス：imbalance）が発生することがある。例えば第１のバンクＢ１について、インジェクタ２の閉弁不良により＃１気筒の燃料噴射量が他の＃３，＃５，＃７気筒の燃料噴射量よりも多くなり、＃１気筒の空燃比が他の＃３，＃５，＃７気筒の空燃比よりも大きくリッチ側にずれる場合である。   For example, in some cylinders (particularly one cylinder) of all the cylinders, a failure of the injector 2 or the like may occur, and variations in air-fuel ratio (imbalance) may occur between the cylinders. For example, for the first bank B1, the fuel injection amount of the # 1 cylinder becomes larger than the fuel injection amounts of the other # 3, # 5, and # 7 cylinders due to poor closing of the injector 2, and the air-fuel ratio of the # 1 cylinder is This is a case where the air-fuel ratio of the other # 3, # 5, and # 7 cylinders is greatly shifted to the rich side.

このときでも、前述の空燃比フィードバック制御により比較的大きな補正量を与えれば、触媒前センサ２０に供給されるトータルガス（合流後の排気ガス）の空燃比をストイキに制御できる場合がある。しかし、気筒別に見ると、＃１気筒がストイキより大きくリッチ、＃３，＃５，＃７気筒がストイキよりリーンであり、全体のバランスとしてストイキとなっているに過ぎず、エミッション上好ましくないことは明らかである。そこで本実施形態では、かかる気筒間空燃比ばらつき異常を検出する装置が装備されている。   Even at this time, if a relatively large correction amount is given by the above-described air-fuel ratio feedback control, the air-fuel ratio of the total gas (exhaust gas after joining) supplied to the pre-catalyst sensor 20 may sometimes be stoichiometrically controlled. However, looking at each cylinder, # 1 cylinder is larger and richer than stoichiometric, and # 3, # 5, and # 7 cylinders are leaner than stoichiometric. Is clear. In view of this, the present embodiment is equipped with a device that detects such a variation in air-fuel ratio between cylinders.

ここで、気筒間空燃比のばらつき度合いを表す指標値としてインバランス率なる値を用いる。インバランス率とは、複数の気筒のうちある１気筒のみが燃料噴射量ズレを起こしている場合に、その燃料噴射量ズレを起こしている気筒（インバランス気筒）の燃料噴射量がどれくらいの割合で、燃料噴射量ズレを起こしていない気筒（バランス気筒）の燃料噴射量即ち基準噴射量からズレているかを示す値である。インバランス率をＩＢ（％）、インバランス気筒の燃料噴射量をＱｉｂ、バランス気筒の燃料噴射量即ち基準噴射量をＱｓとすると、ＩＢ＝（Ｑｉｂ−Ｑｓ）／Ｑｓ×１００で表される。インバランス率ＩＢが大きいほど、インバランス気筒のバランス気筒に対する燃料噴射量ズレが大きく、空燃比ばらつき度合いは大きい。   Here, a value that is an imbalance rate is used as an index value that represents the degree of variation in the air-fuel ratio between cylinders. The imbalance rate is the ratio of the fuel injection amount of the cylinder (imbalance cylinder) causing the fuel injection amount deviation when only one cylinder among the plurality of cylinders causes the fuel injection amount deviation. Thus, it is a value indicating whether or not there is a deviation from the fuel injection amount of the cylinder (balance cylinder) in which the fuel injection amount deviation has not occurred, that is, the reference injection amount. When the imbalance rate is IB (%), the fuel injection amount of the imbalance cylinder is Qib, and the fuel injection amount of the balance cylinder, that is, the reference injection amount is Qs, IB = (Qib−Qs) / Qs × 100. The greater the imbalance rate IB, the greater the fuel injection amount deviation between the imbalance cylinder and the balance cylinder, and the greater the air-fuel ratio variation.

他方、本実施形態においては、所定の対象気筒の燃料噴射量をアクティブに若しくは強制的に変更（増量または減量）し、少なくとも変更後の対象気筒の回転変動に基づき、ばらつき異常を検出する。   On the other hand, in the present embodiment, the fuel injection amount of a predetermined target cylinder is actively or forcibly changed (increased or reduced), and a variation abnormality is detected based on at least the rotational fluctuation of the target cylinder after the change.

まず、回転変動について説明する。回転変動とは、エンジン回転速度あるいはクランクシャフト回転速度の変化をいい、例えば次に述べるような値で表すことができる。本実施形態においては気筒毎の回転変動が検出可能である。   First, rotational fluctuation will be described. The rotational fluctuation means a change in the engine rotational speed or the crankshaft rotational speed, and can be expressed by, for example, the following values. In this embodiment, the rotation fluctuation for each cylinder can be detected.

図３には回転変動を説明するためのタイムチャートを示す。図示例は直列４気筒エンジンの例であるが、本実施形態のようなＶ型８気筒エンジンにも適用可能であることが理解されよう。点火順序は＃１，＃３，＃４，＃２気筒の順である。   FIG. 3 shows a time chart for explaining the rotation fluctuation. The illustrated example is an example of an in-line four-cylinder engine, but it will be understood that the present invention can also be applied to a V-type eight-cylinder engine as in this embodiment. The firing order is the order of # 1, # 3, # 4, and # 2 cylinders.

図３において、（Ａ）はエンジンのクランク角（°ＣＡ）を示す。１エンジンサイクルは７２０（°ＣＡ）であり、図には逐次的に検出される複数サイクル分のクランク角が鋸歯状に示されている。   In FIG. 3, (A) shows the crank angle (° CA) of the engine. One engine cycle is 720 (° CA), and the crank angle for a plurality of cycles detected sequentially is shown in a sawtooth shape in the figure.

（Ｂ）は、クランクシャフトが所定角度だけ回転するのに要した時間、すなわち回転時間Ｔ（ｓ）を示す。ここでは所定角度が３０（°ＣＡ）であるが、他の値（例えば１０（°ＣＡ））としてもよい。回転時間Ｔが長いほどエンジン回転速度は遅く、逆に回転時間Ｔが短いほどエンジン回転速度は速い。この回転時間Ｔはクランク角センサ２２の出力に基づきＥＣＵ１００により検出される。   (B) shows the time required for the crankshaft to rotate by a predetermined angle, that is, the rotation time T (s). Here, the predetermined angle is 30 (° CA), but may be another value (for example, 10 (° CA)). The longer the rotation time T, the slower the engine rotation speed. Conversely, the shorter the rotation time T, the faster the engine rotation speed. The rotation time T is detected by the ECU 100 based on the output of the crank angle sensor 22.

（Ｃ）は、後に説明する回転時間差ΔＴを示す。図中、「正常」とは、いずれの気筒にも空燃比ずれが生じていない正常な場合を示し、「リーンずれ異常」とは、＃１気筒のみに例えばインバランス率ＩＢ＝−３０（％）のリーンずれが生じている異常な場合を示す。リーンずれ異常は例えばインジェクタの噴孔詰まりや開弁不良により生じ得る。   (C) shows a rotation time difference ΔT described later. In the figure, “normal” indicates a normal case in which no air-fuel ratio shift occurs in any cylinder, and “lean shift abnormality” indicates, for example, the imbalance rate IB = −30 (% ) Indicates an abnormal case where lean deviation occurs. The lean deviation abnormality can be caused by, for example, clogging of an injector nozzle hole or a poor valve opening.

まず、各気筒の同一タイミングにおける回転時間ＴがＥＣＵにより検出される。ここでは各気筒の圧縮上死点（ＴＤＣ）のタイミングにおける回転時間Ｔが検出される。この回転時間Ｔが検出されるタイミングを検出タイミングという。   First, the rotation time T at the same timing of each cylinder is detected by the ECU. Here, the rotation time T at the timing of compression top dead center (TDC) of each cylinder is detected. The timing at which the rotation time T is detected is referred to as detection timing.

次いで、検出タイミング毎に、当該検出タイミングにおける回転時間Ｔ２と、直前の検出タイミングにおける回転時間Ｔ１との差（Ｔ２−Ｔ１）がＥＣＵにより算出される。この差が（Ｃ）に示す回転時間差ΔＴであり、ΔＴ＝Ｔ２−Ｔ１である。   Next, at each detection timing, the ECU calculates a difference (T2−T1) between the rotation time T2 at the detection timing and the rotation time T1 at the immediately preceding detection timing. This difference is a rotation time difference ΔT shown in (C), and ΔT = T2−T1.

通常、ある気筒のクランク角がＴＤＣを超えた後の燃焼行程では回転速度が上昇するため回転時間Ｔが低下し、その後の次気筒の圧縮行程では回転速度が低下するため回転時間Ｔが増大する。   Usually, the rotational speed increases in the combustion stroke after the crank angle of a certain cylinder exceeds TDC, and therefore the rotational time T decreases. In the subsequent compression stroke of the next cylinder, the rotational speed decreases and the rotational time T increases. .

しかしながら、（Ｂ）に示すように＃１気筒がリーンずれ異常の場合、＃１気筒を点火させても十分なトルクが得られず、回転速度が上昇しづらいので、その影響で＃３気筒ＴＤＣにおける回転時間Ｔは大きくなっている。それ故、＃３気筒ＴＤＣにおける回転時間差ΔＴは、（Ｃ）に示すように大きな正の値となる。この＃３気筒ＴＤＣにおける回転時間および回転時間差をそれぞれ＃１気筒の回転時間および回転時間差とし、それぞれＴ1およびΔＴ1で表す。他の気筒についても同様である。 However, as shown in (B), when the # 1 cylinder has an abnormal lean shift, even if the # 1 cylinder is ignited, a sufficient torque cannot be obtained and the rotational speed is difficult to increase. The rotation time T is increased. Therefore, the rotation time difference ΔT in the # 3 cylinder TDC is a large positive value as shown in (C). The rotation time and rotation time difference in the # 3 cylinder TDC are defined as the rotation time and rotation time difference of the # 1 cylinder, respectively, and are represented by T 1 and ΔT 1 , respectively. The same applies to the other cylinders.

次に、＃３気筒は正常であるので、＃３気筒を点火させたときには回転速度が急峻に上昇する。これにより次の＃４気筒ＴＤＣのタイミングでは、＃３気筒ＴＤＣのときに比べ回転時間Ｔが若干低下しているに過ぎない。それ故、＃４気筒ＴＤＣにおいて検出された＃３気筒の回転時間差ΔＴ3は、（Ｃ）に示すように小さな負の値となる。このようにある気筒の回転時間差ΔＴが、次点火気筒ＴＤＣ毎に検出される。 Next, since the # 3 cylinder is normal, when the # 3 cylinder is ignited, the rotational speed increases sharply. As a result, at the timing of the next # 4 cylinder TDC, the rotation time T is only slightly reduced compared to that of the # 3 cylinder TDC. Therefore, the rotation time difference ΔT 3 of the # 3 cylinder detected in the # 4 cylinder TDC is a small negative value as shown in (C). Thus, the rotation time difference ΔT of a certain cylinder is detected for each next ignition cylinder TDC.

以降の＃２気筒ＴＤＣおよび＃１気筒ＴＤＣにおいても＃４気筒ＴＤＣのときと同様の傾向が見られ、両タイミングにおいて検出された＃４気筒の回転時間差ΔＴ4および＃２気筒の回転時間差ΔＴ2はともに小さな負の値となっている。以上の特性が１エンジンサイクル毎に繰り返される。 In the subsequent # 2 cylinder TDC and # 1 cylinder TDC, the same tendency as in the case of the # 4 cylinder TDC is observed, and the rotation time difference ΔT 4 of the # 4 cylinder and the rotation time difference ΔT 2 of the # 2 cylinder detected at both timings. Both are small negative values. The above characteristics are repeated every engine cycle.

このように、各気筒の回転時間差ΔＴは、各気筒の回転変動を表す値であり、各気筒の空燃比ずれ量に相関した値であることが分かる。そこで各気筒の回転時間差ΔＴを各気筒の回転変動の指標値として用いることができる。各気筒の空燃比ずれ量が大きいほど、各気筒の回転変動は大きくなり、各気筒の回転時間差ΔＴは大きくなる。   Thus, it can be seen that the rotation time difference ΔT of each cylinder is a value representing the rotation fluctuation of each cylinder, and is a value correlated with the air-fuel ratio deviation amount of each cylinder. Therefore, the rotation time difference ΔT of each cylinder can be used as an index value of the rotation fluctuation of each cylinder. As the air-fuel ratio deviation amount of each cylinder increases, the rotational fluctuation of each cylinder increases and the rotation time difference ΔT of each cylinder increases.

他方、図３（Ｃ）に示すように、正常の場合には回転時間差ΔＴが常時ゼロ付近である。   On the other hand, as shown in FIG. 3C, in the normal case, the rotation time difference ΔT is always near zero.

図３の例ではリーンずれ異常の場合を示したが、逆のリッチずれ異常、すなわち１気筒のみに大きなリッチずれが生じている場合にも、同様の傾向がある。大きなリッチずれが生じた場合、点火しても燃料過多のため燃焼が不十分となり、十分なトルクが得られず、回転変動が大きくなるからである。   In the example of FIG. 3, the case of the lean deviation abnormality is shown. However, the reverse tendency of the rich deviation, that is, the case where a large rich deviation occurs in only one cylinder has the same tendency. This is because when a large rich shift occurs, combustion is insufficient due to excessive fuel even when ignited, and sufficient torque cannot be obtained, resulting in large rotational fluctuations.

次に、図４を参照して、回転変動を表す別の値を説明する。（Ａ）は図３（Ａ）と同様にエンジンのクランク角（°ＣＡ）を示す。   Next, another value representing the rotation variation will be described with reference to FIG. (A) shows the crank angle (° CA) of the engine as in FIG. 3 (A).

（Ｂ）は、前記回転時間Ｔの逆数である角速度ω（ｒａｄ／ｓ）を示す。ω＝１／Ｔである。当然ながら、角速度ωが大きいほどエンジン回転速度は速く、角速度ωが小さいほどエンジン回転速度は遅い。角速度ωの波形は、回転時間Ｔの波形を上下反転した形となる。   (B) shows the angular velocity ω (rad / s) which is the reciprocal of the rotation time T. ω = 1 / T. As a matter of course, the larger the angular velocity ω, the faster the engine rotational speed, and the smaller the angular velocity ω, the slower the engine rotational speed. The waveform of the angular velocity ω has a shape obtained by vertically inverting the waveform of the rotation time T.

（Ｃ）は、前記回転時間差ΔＴと同様、角速度ωの差である角速度差Δωを示す。角速度差Δωの波形も、回転時間差ΔＴの波形を上下反転した形となる。図中の「正常」および「リーンずれ異常」については図３と同様である。   (C) shows the angular velocity difference Δω, which is the difference in angular velocity ω, as with the rotation time difference ΔT. The waveform of the angular velocity difference Δω also has a shape obtained by vertically inverting the waveform of the rotation time difference ΔT. “Normal” and “lean deviation abnormality” in the figure are the same as those in FIG.

まず、各気筒の同一タイミングにおける角速度ωがＥＣＵにより検出される。ここでも各気筒の圧縮上死点（ＴＤＣ）のタイミングにおける角速度ωが検出される。角速度ωは、１を前記回転時間Ｔで除することにより算出される。   First, the angular velocity ω at the same timing of each cylinder is detected by the ECU. Again, the angular velocity ω at the timing of compression top dead center (TDC) of each cylinder is detected. The angular velocity ω is calculated by dividing 1 by the rotation time T.

次いで、検出タイミング毎に、当該検出タイミングにおける角速度ω２と、直前の検出タイミングにおける角速度ω１との差（ω２−ω１）がＥＣＵにより算出される。この差が（Ｃ）に示す角速度差Δωであり、Δω＝ω２−ω１である。   Next, at each detection timing, the ECU calculates a difference (ω2−ω1) between the angular velocity ω2 at the detection timing and the angular velocity ω1 at the immediately preceding detection timing. This difference is the angular velocity difference Δω shown in (C), and Δω = ω2−ω1.

通常、ある気筒のクランク角がＴＤＣを超えた後の燃焼行程では回転速度が上昇するため角速度ωが上昇し、その後の次気筒の圧縮行程では回転速度が低下するため角速度ωが低下する。   Normally, the rotational speed increases in the combustion stroke after the crank angle of a certain cylinder exceeds TDC, so the angular speed ω increases. In the subsequent compression stroke of the next cylinder, the rotational speed decreases, so the angular speed ω decreases.

しかしながら、（Ｂ）に示すように＃１気筒がリーンずれ異常の場合、＃１気筒を点火させても十分なトルクが得られず、回転速度が上昇しづらいので、その影響で＃３気筒ＴＤＣにおける角速度ωは小さくなっている。それ故、＃３気筒ＴＤＣにおける角速度差Δωは、（Ｃ）に示すように大きな負の値となる。この＃３気筒ＴＤＣにおける角速度および角速度差をそれぞれ＃１気筒の角速度および角速度差とし、それぞれω1およびΔω1で表す。他の気筒についても同様である。 However, as shown in (B), when the # 1 cylinder has an abnormal lean shift, even if the # 1 cylinder is ignited, a sufficient torque cannot be obtained and the rotational speed is difficult to increase. The angular velocity ω at is small. Therefore, the angular velocity difference Δω in the # 3 cylinder TDC is a large negative value as shown in (C). The angular velocity and the angular velocity difference in the # 3 cylinder TDC are the angular velocity and the angular velocity difference of the # 1 cylinder, respectively, and are represented by ω 1 and Δω 1 , respectively. The same applies to the other cylinders.

次に、＃３気筒は正常であるので、＃３気筒を点火させたときには回転速度が急峻に上昇する。これにより次の＃４気筒ＴＤＣのタイミングでは、＃３気筒ＴＤＣのときに比べ角速度ωが若干上昇するに過ぎない。それ故、＃４気筒ＴＤＣにおいて検出された＃３気筒の角速度差Δω3は、（Ｃ）に示すように小さな正の値となる。このようにある気筒の角速度差Δωが、次点火気筒ＴＤＣ毎に検出される。 Next, since the # 3 cylinder is normal, when the # 3 cylinder is ignited, the rotational speed increases sharply. As a result, at the timing of the next # 4 cylinder TDC, the angular velocity ω is only slightly increased compared to that of the # 3 cylinder TDC. Therefore, the angular velocity difference Δω 3 of the # 3 cylinder detected in the # 4 cylinder TDC is a small positive value as shown in (C). Thus, the angular velocity difference Δω of a certain cylinder is detected for each subsequent ignition cylinder TDC.

以降の＃２気筒ＴＤＣおよび＃１気筒ＴＤＣにおいても＃４気筒ＴＤＣのときと同様の傾向が見られ、両タイミングにおいて検出された＃４気筒の角速度差Δω4および＃２気筒の角速度差Δω2はともに小さな正の値となっている。以上の特性が１エンジンサイクル毎に繰り返される。 Subsequent # 2 cylinder TDC and # 1 cylinder also seen the same tendency as in the case of the fourth cylinder TDC at TDC, the angular velocity difference [Delta] [omega 4 and # 2 cylinder of the detected # 4 cylinder in both timing angular difference [Delta] [omega 2 Both are small positive values. The above characteristics are repeated every engine cycle.

このように、各気筒の角速度差Δωは、各気筒の回転変動を表す値であり、各気筒の空燃比ずれ量に相関した値であることが分かる。そこで各気筒の角速度差Δωを各気筒の回転変動の指標値として用いることができる。各気筒の空燃比ずれ量が大きいほど、各気筒の回転変動は大きくなり、各気筒の角速度差Δωは小さくなる（マイナス方向に大きくなる）。   Thus, it can be seen that the angular velocity difference Δω of each cylinder is a value representing the rotational fluctuation of each cylinder and is a value correlated with the air-fuel ratio deviation amount of each cylinder. Therefore, the angular velocity difference Δω of each cylinder can be used as an index value of the rotation fluctuation of each cylinder. As the air-fuel ratio deviation amount of each cylinder increases, the rotational fluctuation of each cylinder increases, and the angular velocity difference Δω of each cylinder decreases (increases in the minus direction).

他方、図４（Ｃ）に示すように、正常の場合には角速度差Δωが常時ゼロ付近である。   On the other hand, as shown in FIG. 4C, in the normal case, the angular velocity difference Δω is always near zero.

逆のリッチずれ異常の場合にも同様の傾向がある点は上述した通りである。   As described above, there is a similar tendency in the case of reverse rich shift abnormality.

次に、ある１気筒の燃料噴射量をアクティブに増量または減量したときの回転変動の変化を、図５を参照して説明する。   Next, changes in rotational fluctuation when the fuel injection amount of one cylinder is actively increased or decreased will be described with reference to FIG.

図５において、横軸はインバランス率ＩＢを示し、縦軸は回転変動の指標値としての角速度差Δωを示す。ここでは、全８気筒のうちある１気筒のみのインバランス率ＩＢを変化させ、このときの当該１気筒のインバランス率ＩＢと、当該１気筒の角速度差Δωとの関係を線ａで示す。当該１気筒をアクティブ対象気筒という。他の気筒は全てバランス気筒であり、基準噴射量Ｑｓとしてストイキ相当量を噴射しているものとする。   In FIG. 5, the horizontal axis indicates the imbalance rate IB, and the vertical axis indicates the angular velocity difference Δω as an index value of rotational fluctuation. Here, the imbalance rate IB of only one cylinder among all eight cylinders is changed, and the relationship between the imbalance rate IB of the one cylinder and the angular velocity difference Δω of the one cylinder at this time is indicated by a line a. The one cylinder is referred to as an active target cylinder. All the other cylinders are balance cylinders, and the stoichiometric equivalent amount is injected as the reference injection amount Qs.

横軸において、ＩＢ＝０（％）とは、アクティブ対象気筒のインバランス率ＩＢが０（％）で、アクティブ対象気筒がストイキ相当量を噴射している正常な場合を意味する。このときのデータが線ａ上のプロットｂで示される。このＩＢ＝０（％）の状態から図中左側に移動すると、インバランス率ＩＢがプラス方向に増加し、燃料噴射量としては過多すなわちリッチな状態となる。逆に、ＩＢ＝０（％）から図中右側に移動すると、インバランス率ＩＢがマイナス方向に増加し、燃料噴射量としては過少すなわちリーンな状態となる。   On the horizontal axis, IB = 0 (%) means a normal case where the imbalance ratio IB of the active target cylinder is 0 (%) and the active target cylinder is injecting a stoichiometric amount. The data at this time is indicated by plot b on line a. When moving from the state of IB = 0 (%) to the left side in the figure, the imbalance rate IB increases in the positive direction, and the fuel injection amount becomes excessive, that is, a rich state. On the contrary, when moving from IB = 0 (%) to the right side in the figure, the imbalance rate IB increases in the minus direction, and the fuel injection amount becomes too small, that is, a lean state.

特性線ａから分かるように、アクティブ対象気筒のインバランス率ＩＢが０（％）からプラス方向に増加してもマイナス方向に増加しても、アクティブ対象気筒の回転変動は大きくなり、アクティブ対象気筒の角速度差Δωが０付近からマイナス方向に大きくなる傾向にある。そして、インバランス率ＩＢが０（％）から離れるほど、特性線ａの傾きが急になり、インバランス率ＩＢの変化に対する角速度差Δωの変化は大きくなる傾向にある。   As can be seen from the characteristic line a, even if the imbalance ratio IB of the active target cylinder increases in the positive direction from 0 (%) or increases in the negative direction, the rotation fluctuation of the active target cylinder increases, and the active target cylinder increases. The angular velocity difference Δω tends to increase in the minus direction from near zero. As the imbalance rate IB increases from 0 (%), the slope of the characteristic line a becomes steeper, and the change in the angular velocity difference Δω with respect to the change in the imbalance rate IB tends to increase.

ここで、矢印ｃで示すように、アクティブ対象気筒の燃料噴射量を、ストイキ相当量（ＩＢ＝０（％））から所定量、強制的に増量したとする。図示例ではインバランス率で約４０（％）相当の増量がなされている。このとき、ＩＢ＝０（％）の近辺では特性線ａの傾きが緩やかであることから、増量後においても角速度差Δωは増量前とほぼ変わらず、増量前後の角速度差Δωの差は極小さい。   Here, as indicated by an arrow c, it is assumed that the fuel injection amount of the active target cylinder is forcibly increased from the stoichiometric amount (IB = 0 (%)) by a predetermined amount. In the illustrated example, the imbalance rate is increased by approximately 40 (%). At this time, since the slope of the characteristic line a is gentle in the vicinity of IB = 0 (%), the angular velocity difference Δω remains substantially unchanged even after the increase, and the difference between the angular velocity differences Δω before and after the increase is extremely small. .

他方、プロットｄで示すように、アクティブ対象気筒において既にリッチずれが生じており、そのインバランス率ＩＢが比較的大きなプラス側の値になっているときを考える。図示例ではインバランス率で約５０（％）のリッチずれが生じている。この状態から矢印ｅで示すように、アクティブ対象気筒の燃料噴射量を同一量、強制的に増量したとすると、この領域では特性線ａの傾きが急であることから、増量後の角速度差Δωは増量前より大きくマイナス側に変化し、増量前後の角速度差Δωの差は大きくなる。すなわち燃料噴射量の増量により、アクティブ対象気筒の回転変動は大きくなる。   On the other hand, as shown by plot d, consider a case where a rich shift has already occurred in the active target cylinder and the imbalance rate IB has a relatively large positive value. In the illustrated example, a rich shift of about 50 (%) occurs in the imbalance rate. As indicated by an arrow e from this state, if the fuel injection amount of the active target cylinder is forcibly increased by the same amount, the slope of the characteristic line a is steep in this region, so the angular velocity difference Δω after the increase is increased. Changes to the minus side largely before the increase, and the difference in angular velocity difference Δω before and after the increase becomes larger. In other words, the rotational fluctuation of the active target cylinder increases as the fuel injection amount increases.

よって、アクティブ対象気筒の燃料噴射量を強制的に所定量増量したときの少なくとも増量後のアクティブ対象気筒の角速度差Δωに基づき、ばらつき異常を検出することが可能である。   Therefore, it is possible to detect a variation abnormality based on at least the angular velocity difference Δω of the active target cylinder after the increase when the fuel injection amount of the active target cylinder is forcibly increased by a predetermined amount.

すなわち、増量後の角速度差Δωが図示するように所定の負の異常判定値αより小さい場合（Δω＜α）には、ばらつき異常有りと判定し、且つアクティブ対象気筒を異常気筒と特定することができる。逆に、増量後の角速度差Δωが異常判定値αより小さくない場合（Δω≧α）には、少なくともアクティブ対象気筒を正常と判定することができる。   That is, when the angular velocity difference Δω after the increase is smaller than a predetermined negative abnormality determination value α as shown in the figure (Δω <α), it is determined that there is a variation abnormality and the active target cylinder is identified as an abnormal cylinder. Can do. Conversely, if the angular velocity difference Δω after the increase is not smaller than the abnormality determination value α (Δω ≧ α), at least the active target cylinder can be determined to be normal.

あるいは代替的に、図示するように、増量前後の角速度差Δωの差ｄΔωに基づき、ばらつき異常を検出することも可能である。この場合、増量前の角速度差をΔω１、増量後の角速度差をΔω２とすると、両者の差ｄΔωをｄΔω＝Δω１−Δω２と定義することができる。そして差ｄΔωが所定の正の異常判定値β１を超えた場合（ｄΔω＞β１）、ばらつき異常有りと判定し、且つアクティブ対象気筒を異常気筒と特定することができる。逆に、差ｄΔωが異常判定値β１を超えない場合（ｄΔω≦β１）、少なくともアクティブ対象気筒を正常と判定することができる。   Alternatively, as shown in the drawing, it is possible to detect a variation abnormality based on the difference dΔω of the angular velocity difference Δω before and after the increase. In this case, if the angular velocity difference before the increase is Δω1 and the angular velocity difference after the increase is Δω2, the difference dΔω can be defined as dΔω = Δω1−Δω2. When the difference dΔω exceeds a predetermined positive abnormality determination value β1 (dΔω> β1), it can be determined that there is a variation abnormality, and the active target cylinder can be identified as an abnormal cylinder. Conversely, when the difference dΔω does not exceed the abnormality determination value β1 (dΔω ≦ β1), at least the active target cylinder can be determined to be normal.

インバランス率が負の領域で強制減量を行ったときも同様のことが言える。矢印ｆで示すように、アクティブ対象気筒の燃料噴射量をストイキ相当量（ＩＢ＝０（％））から所定量、強制的に減量したとする。図示例ではインバランス率で約１０（％）相当の減量がなされている。増量量に比べ減量量が少ないのは、リーンずれ異常気筒に対しあまりに多くの減量を行ってしまうと失火してしまうからである。このとき、特性線ａの傾きが比較的緩やかであることから、減量後の角速度差Δωは減量前より若干小さくなっているだけで、増量前後の角速度差Δωの差は小さい。   The same can be said when forced reduction is performed in a region where the imbalance rate is negative. As indicated by an arrow f, it is assumed that the fuel injection amount of the active target cylinder is forcibly reduced by a predetermined amount from the stoichiometric amount (IB = 0 (%)). In the illustrated example, the imbalance rate is reduced by about 10%. The reason why the amount of reduction is smaller than the amount of increase is that if too much weight reduction is performed on the lean deviation abnormal cylinder, a misfire will occur. At this time, since the slope of the characteristic line a is relatively gradual, the angular velocity difference Δω after the decrease is only slightly smaller than before the decrease, and the difference between the angular velocity differences Δω before and after the increase is small.

他方、プロットｇで示すように、アクティブ対象気筒において既にリーンずれが生じており、そのインバランス率ＩＢが比較的大きなマイナス側の値になっているときを考える。図示例ではインバランス率で約−２０（％）のリーンずれが生じている。この状態から矢印ｈで示すように、アクティブ対象気筒の燃料噴射量を同一量、強制的に減量したとすると、この領域では特性線ａの傾きが比較的急であることから、減量後の角速度差Δωは減量前より大きくマイナス側に変化し、減量前後の角速度差Δωの差は大きくなる。すなわち燃料噴射量の減量により、アクティブ対象気筒の回転変動は大きくなる。   On the other hand, as shown by the plot g, let us consider a case where a lean shift has already occurred in the active target cylinder and the imbalance rate IB has a relatively large negative value. In the illustrated example, a lean shift of about −20 (%) occurs in the imbalance rate. As indicated by the arrow h from this state, if the fuel injection amount of the active target cylinder is forcibly reduced by the same amount, the slope of the characteristic line a is relatively steep in this region. The difference Δω is greatly changed to the minus side before the weight reduction, and the difference between the angular velocity differences Δω before and after the weight reduction becomes large. That is, the rotational fluctuation of the active target cylinder increases due to the decrease in the fuel injection amount.

よって、アクティブ対象気筒の燃料噴射量を強制的に所定量減量したときの少なくとも減量後のアクティブ対象気筒の角速度差Δωに基づき、ばらつき異常を検出することが可能である。   Therefore, it is possible to detect a variation abnormality based on at least the angular velocity difference Δω of the active target cylinder after the reduction when the fuel injection amount of the active target cylinder is forcibly reduced by a predetermined amount.

すなわち、減量後の角速度差Δωが図示するように所定の負の異常判定値αより小さい場合（Δω＜α）には、ばらつき異常有りと判定し、且つアクティブ対象気筒を異常気筒と特定することができる。逆に、減量後の角速度差Δωが異常判定値αより小さくない場合（Δω≧α）には、少なくともアクティブ対象気筒を正常と判定することができる。   That is, if the angular velocity difference Δω after the reduction is smaller than a predetermined negative abnormality determination value α as shown in the figure (Δω <α), it is determined that there is a variation abnormality and the active target cylinder is identified as an abnormal cylinder. Can do. Conversely, if the angular velocity difference Δω after the reduction is not smaller than the abnormality determination value α (Δω ≧ α), at least the active target cylinder can be determined to be normal.

あるいは代替的に、図示するように、減量前後の角速度差Δωの差ｄΔωに基づき、ばらつき異常を検出することも可能である。この場合も両者の差ｄΔωをｄΔω＝Δω１−Δω２と定義することができる。差ｄΔωが所定の正の異常判定値β２を超えた場合（ｄΔω＞β２）、ばらつき異常有りと判定し、且つアクティブ対象気筒を異常気筒と特定することができる。逆に、差ｄΔωが異常判定値β２を超えない場合（ｄΔω≦β２）、少なくともアクティブ対象気筒を正常と判定することができる。   Alternatively, as shown in the drawing, it is possible to detect a variation abnormality based on the difference dΔω of the angular velocity difference Δω before and after the weight reduction. Also in this case, the difference dΔω between them can be defined as dΔω = Δω1−Δω2. When the difference dΔω exceeds a predetermined positive abnormality determination value β2 (dΔω> β2), it can be determined that there is a variation abnormality and the active target cylinder can be identified as an abnormal cylinder. Conversely, when the difference dΔω does not exceed the abnormality determination value β2 (dΔω ≦ β2), at least the active target cylinder can be determined to be normal.

ここでは増量量が減量量より顕著に多いため、増量時の異常判定値β１を減量時の異常判定値β２より大きくしている。しかしながら、両異常判定値は、特性線ａの特性や増量量と減量量のバランス等を考慮して任意に定めることができる。両異常判定値を同じ値とすることも可能である。   Here, since the increase amount is significantly larger than the decrease amount, the abnormality determination value β1 at the time of increase is made larger than the abnormality determination value β2 at the time of decrease. However, both abnormality determination values can be arbitrarily determined in consideration of the characteristics of the characteristic line a and the balance between the increase amount and the decrease amount. Both abnormality determination values can be set to the same value.

各気筒の回転変動の指標値として回転時間差ΔＴを用いた場合にも、同様の方法で異常検出および異常気筒特定が可能であることが理解されるであろう。また、各気筒の回転変動の指標値としては、上述した以外の他の値を用いることも可能である。   It will be understood that when the rotation time difference ΔT is used as an index value of the rotation fluctuation of each cylinder, it is possible to detect an abnormality and specify an abnormal cylinder by the same method. Further, other values than those described above can be used as the index value of the rotational fluctuation of each cylinder.

図６には、全８気筒についての燃料噴射量の増量と、増量前後の回転変動の変化との様子を示す。上段が増量前、下段が増量後である。左右方向の左端列に示されているように、増量の方法としては、全気筒一律且つ同時に同一量増量している。すなわちここでは所定の対象気筒が全気筒である。増量前は全気筒のインジェクタ２に対し、ストイキ相当量の燃料を噴射するよう開弁指令がなされており、増量後は全気筒のインジェクタ２に対し、ストイキ相当量より所定量多い燃料を噴射するよう開弁指令がなされている。   FIG. 6 shows the increase in the fuel injection amount for all eight cylinders and the change in rotational fluctuation before and after the increase. The upper row is before the increase, and the lower row is after the increase. As shown in the left end column in the left-right direction, as a method of increasing, all cylinders are increased uniformly and simultaneously by the same amount. That is, here, the predetermined target cylinders are all cylinders. Before the increase, a valve opening command is issued to inject the stoichiometric amount of fuel to the injectors 2 of all the cylinders, and after the increase, a predetermined amount of fuel is injected into the injectors 2 of all the cylinders by a predetermined amount more than the stoichiometric amount. A valve opening command is issued.

この増量の仕方は、全気筒同時に行う方法の他、任意数の気筒ずつ順番に且つ交互に行う方法がある。例えば１気筒ずつ増量したり、２気筒ずつ増量したり、４気筒ずつ増量したりする方法がある。増量を行う対象気筒の数および気筒番号は任意に設定できる。   In addition to the method of increasing all the cylinders at the same time, there is a method of increasing the number of cylinders in order and alternately in an arbitrary number of cylinders. For example, there is a method of increasing the amount by one cylinder, increasing the amount by two cylinders, or increasing the amount by four cylinders. The number of cylinders to be increased and the cylinder number can be arbitrarily set.

対象気筒数が多いほど、全増量時間を短縮できるメリットがあり、排気エミッションが悪化するデメリットがある。逆に対象気筒数が少ないほど、排気エミッションの悪化を抑制できるメリットがあるが、全増量時間が長期化するデメリットがある。   As the number of target cylinders increases, there is a merit that the total increase time can be shortened, and there is a demerit that exhaust emission deteriorates. Conversely, the smaller the number of target cylinders, there is a merit that deterioration of exhaust emission can be suppressed, but there is a demerit that the total increase time becomes longer.

各気筒の回転変動の指標値として、図５と同様、角速度差Δωを用いている。   Similar to FIG. 5, the angular velocity difference Δω is used as an index value of the rotation fluctuation of each cylinder.

例えば左右方向の中央列に示されている正常時、すなわちいずれの気筒においても空燃比ずれ異常が生じていない場合だと、増量前では全気筒の角速度差Δωがほぼ等しく０付近にあり、全気筒の回転変動が少ない。また増量後でも全気筒の角速度差Δωがほぼ等しく若干マイナス方向に大きくなるだけであり、全気筒の回転変動はそれ程大きくならない。故に、増量前後の角速度差の差ｄΔωは小さい。   For example, in the normal state shown in the center column in the left-right direction, that is, when there is no air-fuel ratio deviation abnormality in any cylinder, the angular velocity difference Δω of all the cylinders is almost equal to 0 before the increase, There is little rotation fluctuation of the cylinder. Further, even after the increase, the angular velocity difference Δω of all the cylinders is almost equal and slightly increases in the minus direction, and the rotational fluctuations of all the cylinders do not increase that much. Therefore, the difference dΔω in the angular velocity difference before and after the increase is small.

しかしながら、左右方向の右端列に示されている異常時だと、正常時とは異なる挙動を示す。この異常時では、＃８気筒にのみインバランス率で５０％相当のリッチずれ異常が生じており、＃８気筒のみが異常気筒である。この場合、増量前では、＃８気筒以外の残部気筒の角速度差Δωはほぼ等しく０付近にあるが、＃８気筒の角速度差Δωは残部気筒の角速度差Δωより若干マイナス方向に大きい。   However, when the abnormality is shown in the right end column in the left-right direction, the behavior is different from that in the normal state. At the time of this abnormality, a rich shift abnormality corresponding to an imbalance rate of 50% occurs only in the # 8 cylinder, and only the # 8 cylinder is an abnormal cylinder. In this case, the angular velocity difference Δω of the remaining cylinders other than the # 8 cylinder is approximately equal to 0 before the increase, but the angular velocity difference Δω of the # 8 cylinder is slightly larger in the minus direction than the angular velocity difference Δω of the remaining cylinder.

しかしながらそれでも、＃８気筒の角速度差Δωと残部気筒の角速度差Δωとの間にはそれ程差がない。よって増量前の角速度差Δωによっては、異常検出と異常気筒特定を十分な精度で行うことができない。   Nevertheless, there is not much difference between the angular velocity difference Δω of the # 8 cylinder and the angular velocity difference Δω of the remaining cylinders. Therefore, depending on the angular velocity difference Δω before the increase, abnormality detection and abnormal cylinder identification cannot be performed with sufficient accuracy.

他方、増量後だと増量前に比べて、残部気筒の角速度差Δωはほぼ等しく若干マイナス方向に変化するだけであるが、＃８気筒の角速度差Δωは大きくマイナス方向に変化する。よって＃８気筒の増量前後の角速度差の差ｄΔωは、残部気筒のそれより顕著に大きくなる。よってこの違いを利用し、異常検出と異常気筒特定を十分な精度で行うことができる。   On the other hand, after the increase, the angular velocity difference Δω of the remaining cylinders is almost equal and slightly changes in the minus direction compared to before the increase, but the angular velocity difference Δω of the # 8 cylinder greatly changes in the minus direction. Therefore, the difference dΔω in angular velocity difference before and after the increase in the # 8 cylinder is significantly larger than that in the remaining cylinders. Therefore, using this difference, abnormality detection and abnormal cylinder identification can be performed with sufficient accuracy.

この場合、＃８気筒の差ｄΔωのみが前記異常判定値β１より大きくなるので、＃８気筒にリッチずれ異常があることを検出できる。   In this case, only the difference dΔω between the # 8 cylinders becomes larger than the abnormality determination value β1, so that it is possible to detect that there is a rich shift abnormality in the # 8 cylinder.

燃料噴射量を強制減量して何れかの気筒のリーンずれ異常を検出する場合にも、同様の方法を採用できることが理解されるであろう。   It will be understood that the same method can be adopted when the fuel injection amount is forcibly reduced to detect a lean deviation abnormality of any cylinder.

以上が本実施形態におけるばらつき異常検出の基本である。以下、特に言及しない限り、各気筒の回転変動の指標値として角速度差Δωを用いるものとする。   The above is the basics of variation abnormality detection in the present embodiment. Hereinafter, unless otherwise specified, the angular velocity difference Δω is used as an index value of the rotation fluctuation of each cylinder.

次に、本実施形態におけるばらつき異常検出の主な特徴を述べる。   Next, main features of variation abnormality detection in the present embodiment will be described.

前述したように、ばらつき異常検出は、エンジンのアイドル運転時に行うことが好ましい。アイドル運転時には元々のエンジン出力トルクが小さく、燃料噴射量の変更に伴う回転変動の増大が出やすいからである。本実施形態ではエンジンの暖機後で且つアイドル運転時（所謂ホットアイドル時）に異常検出を実行する。なおエンジン暖機後か否かは、水温センサ２４で検出された水温が所定値（例えば７５（℃））以上であるか否かにより判断される。   As described above, the variation abnormality detection is preferably performed during idling of the engine. This is because the original engine output torque is small during the idling operation, and the rotation fluctuation easily increases due to the change in the fuel injection amount. In this embodiment, abnormality detection is performed after the engine is warmed up and during idle operation (so-called hot idle). Whether or not the engine has been warmed up is determined by whether or not the water temperature detected by the water temperature sensor 24 is equal to or higher than a predetermined value (for example, 75 (° C.)).

一方、本実施形態のエンジンにおいては、アイドル運転時に実際の回転数を所定の目標アイドル回転数に一致させるよう制御するアイドル回転制御がＥＣＵ１００により実行される。ここで実際の回転数はクランク角センサ２２の出力に基づき計算ないし検出された値であり、目標アイドル回転数は予めＥＣＵ１００に記憶された値である。本実施形態における目標アイドル回転数は６００（ｒｐｍ）であるが、この値は任意に定め得る。   On the other hand, in the engine of the present embodiment, the ECU 100 executes idle rotation control for controlling the actual rotational speed to coincide with a predetermined target idle rotational speed during idle operation. Here, the actual rotational speed is a value calculated or detected based on the output of the crank angle sensor 22, and the target idle rotational speed is a value stored in the ECU 100 in advance. The target idle speed in this embodiment is 600 (rpm), but this value can be arbitrarily determined.

アイドル回転制御においては、実際の回転数を目標アイドル回転数に一致させるよう、スロットルバルブ１２を制御して吸入空気量を調節する。スロットルバルブ１２はエンジンの吸入空気量を調節するためのバルブをなす。但しこのバルブには任意のものを使用でき、例えばスロットルバルブ１２をバイパスするバイパス路に設置されたアイドル回転制御専用のバルブ（所謂ＩＳＣバルブ）を使用してもよい。   In the idle speed control, the throttle valve 12 is controlled to adjust the intake air amount so that the actual speed matches the target idle speed. The throttle valve 12 serves as a valve for adjusting the intake air amount of the engine. However, any valve can be used, and for example, a valve dedicated to idle rotation control (so-called ISC valve) installed in a bypass path that bypasses the throttle valve 12 may be used.

アイドル回転制御においては、実際の回転数と目標アイドル回転数との差分に応じた補正量を算出すると共に、補正量に応じた学習値を算出且つ更新し、補正量と学習値に基づき目標開度を算出し、算出された目標開度に一致するようスロットルバルブの開度を制御している。   In the idle rotation control, a correction amount corresponding to the difference between the actual rotation speed and the target idle rotation speed is calculated, and a learning value corresponding to the correction amount is calculated and updated, and the target opening based on the correction amount and the learning value is calculated. The degree of opening is calculated, and the opening of the throttle valve is controlled so as to coincide with the calculated target opening.

より詳細に述べると、ＥＣＵ１００は図７に示すようなルーチンを比較的短い所定の第１周期毎に繰り返し実行することにより、アイドル回転制御を実行する。第１周期は例えば１６（ｍｓｅｃ）である。   More specifically, the ECU 100 executes idle rotation control by repeatedly executing a routine as shown in FIG. 7 at a relatively short predetermined first period. The first period is, for example, 16 (msec).

図示するように、ステップＳ１０１では、検出された実際の回転数Ｎｅｒが取得される。   As shown in the figure, in step S101, the detected actual rotational speed Ner is acquired.

ステップＳ１０２では、実際の回転数Ｎｅｒと目標アイドル回転数Ｎｅｔとの差分ΔＮ＝Ｎｅｔ−Ｎｅｒが算出される。   In step S102, a difference ΔN = Net−Ner between the actual rotational speed Ner and the target idle rotational speed Net is calculated.

ステップＳ１０３では、差分ΔＮに対応した補正量Δθが図示しないマップ（関数でもよい。以下同様）から算出される。この補正量Δθは、例えば公知のＰＩＤフィードバック制御の手法に基づき算出される。   In step S103, the correction amount Δθ corresponding to the difference ΔN is calculated from a map (not shown) (which may be a function; the same applies hereinafter). The correction amount Δθ is calculated based on, for example, a known PID feedback control method.

ステップＳ１０４では、補正量Δθに応じて別途算出、更新される学習値θｇの値が取得される。   In step S104, a learning value θg that is separately calculated and updated according to the correction amount Δθ is acquired.

ステップＳ１０５では、補正量Δθと学習値θｇに基づき、スロットルバルブ１２の目標開度θｔが算出される。目標開度θｔは補正量Δθと学習値θｇの和からなり、すなわちθｔ＝Δθ＋θｇにより目標開度θｔが算出される。   In step S105, the target opening degree θt of the throttle valve 12 is calculated based on the correction amount Δθ and the learned value θg. The target opening θt is the sum of the correction amount Δθ and the learning value θg, that is, the target opening θt is calculated by θt = Δθ + θg.

ステップＳ１０６では、算出された目標開度θｔに一致するようスロットルバルブ１２の開度が制御される。   In step S106, the opening degree of the throttle valve 12 is controlled so as to coincide with the calculated target opening degree θt.

他方、ＥＣＵ１００は、第１周期より長い所定の第２周期毎に、図示しない別ルーチンにより、学習値θｇを算出且つ更新する。この学習値θｇは、エンジン個体差や経年変化（例えばスロットルバルブ周りへのデポジット堆積）によるバラツキを吸収するための値であり、アイドル運転時におけるスロットルバルブ開度の基準をなす値である。学習値θｇは、補正量Δθの変化を反映するよう、補正量Δθの変化に遅れて追従するように変化する。補正量Δθが第１周期毎に比較的速い速度でリアルタイムに算出、更新されるのに対し、学習値θｇはより遅い第２周期毎にロングタイムで算出、更新される。学習値θｇは、言い換えると、目標アイドル回転数Ｎｅｔに対する実際の回転数Ｎｅｒの定常的なズレ分を反映ないし補償するような値である。   On the other hand, the ECU 100 calculates and updates the learning value θg by a separate routine (not shown) every predetermined second period longer than the first period. This learning value θg is a value for absorbing variations due to individual engine differences and aging (for example, deposit accumulation around the throttle valve), and is a value that serves as a reference for the throttle valve opening during idling. The learned value θg changes so as to follow the change in the correction amount Δθ with a delay so as to reflect the change in the correction amount Δθ. The correction amount Δθ is calculated and updated in real time at a relatively fast speed for each first period, whereas the learning value θg is calculated and updated for a longer second period for each slower second period. In other words, the learning value θg is a value that reflects or compensates for a steady deviation of the actual rotational speed Ner with respect to the target idle rotational speed Net.

さて、エンジンのアイドル運転時にばらつき異常検出を行い、且つアイドル回転制御を行うようにすると、次のような問題が生じる。図８には本発明を適用しない比較例を示す。   When the variation abnormality is detected during the idling operation of the engine and the idling rotation control is performed, the following problems occur. FIG. 8 shows a comparative example to which the present invention is not applied.

図８において、（Ａ）は、ばらつき異常検出における燃料噴射量増量の実行・停止に応じてオン・オフされる増量フラグの状態を示す。（Ｂ）はエンジン回転数Ｎｅを示し、破線は目標アイドル回転数Ｎｅｔ、実線は実際の回転数Ｎｅｒを示す。   8A shows the state of the increase flag that is turned on / off in accordance with the execution / stop of the fuel injection amount increase in the variation abnormality detection. (B) shows the engine speed Ne, the broken line shows the target idle speed Net, and the solid line shows the actual speed Ner.

（Ｃ）は補正量Δθを示す。Δθ＝０はスロットルバルブ開度を補正しないような値であり、Δθ＞０はスロットルバルブ開度を開弁側に補正するような値であり、Δθ＜０はスロットルバルブ開度を閉弁側に補正するような値である。なお補正量は学習値θｇに対する乗算項としてもよく、この場合、Δθ＝０がΔθ＝１に対応し、Δθ＞０がΔθ＞１に対応し、Δθ＜０がΔθ＜１に対応する。   (C) shows the correction amount Δθ. Δθ = 0 is a value that does not correct the throttle valve opening, Δθ> 0 is a value that corrects the throttle valve opening to the valve opening side, and Δθ <0 is a value that closes the throttle valve opening. It is a value that corrects to. The correction amount may be a multiplication term for the learning value θg. In this case, Δθ = 0 corresponds to Δθ = 1, Δθ> 0 corresponds to Δθ> 1, and Δθ <0 corresponds to Δθ <1.

（Ｄ）は学習値θｇを示し、（Ｅ）は補正量Δθと学習値θｇの和である目標開度θｔを示す。   (D) shows the learning value θg, and (E) shows the target opening θt that is the sum of the correction amount Δθ and the learning value θg.

図示例において、増量フラグがオンとなる（すなわち燃料噴射量増量が開始される）時刻ｔ１より前では、実際の回転数Ｎｅｒと目標アイドル回転数Ｎｅｔとの差分ΔＮがほぼゼロであることから、補正量Δθもほぼゼロとなっている。そして学習値θｇおよび目標開度θｔはそれぞれθｇ０およびθｔ０という値になっている。   In the illustrated example, the difference ΔN between the actual rotational speed Ner and the target idle rotational speed Net is substantially zero before the time t1 when the increase flag is turned on (that is, the fuel injection amount increase is started). The correction amount Δθ is also almost zero. The learning value θg and the target opening degree θt are values of θg0 and θt0, respectively.

そして時刻ｔ１で検出フラグがオンとなる（すなわちばらつき異常検出が開始される）と、アクティブ対象気筒の燃料噴射量が強制的に増量されることから、エンジン出力トルクが増加し、実際の回転数Ｎｅｒが目標アイドル回転数Ｎｅｔよりも上昇する。すなわち実際の回転数Ｎｅｒが目標アイドル回転数Ｎｅｔからずれる。   When the detection flag is turned on at time t1 (that is, detection of variation abnormality is started), the fuel injection amount of the active target cylinder is forcibly increased, so that the engine output torque is increased and the actual rotational speed is increased. Ner rises above the target idle speed Net. That is, the actual rotational speed Ner deviates from the target idle rotational speed Net.

これにより差分ΔＮ＝Ｎｅｔ−Ｎｅｒが負の値となり、スロットルバルブ開度を閉弁側に補正するような負の補正量Δθが算出される。一方、学習値θｇの更新速度が遅いことから、学習値θｇは補正量Δθの変化に対してより緩慢に、初期値θｇ０からより小さな閉弁側の値へと更新されていく。学習値θｇの減少につれ補正量Δθはプラス側に移動し、補正量Δθの絶対値は少なくなる。言わば学習値θｇが補正量Δθを溜め込むような状態となる。これら補正量Δθと学習値θｇの協働作用により、目標開度θｔは初期値θｔ０からより小さな閉弁側の値θｔ１へと変化する。   As a result, the difference ΔN = Net−Ner becomes a negative value, and a negative correction amount Δθ that corrects the throttle valve opening to the valve closing side is calculated. On the other hand, since the update rate of the learning value θg is slow, the learning value θg is updated more slowly from the initial value θg0 to a smaller valve closing side value with respect to the change in the correction amount Δθ. As the learning value θg decreases, the correction amount Δθ moves to the plus side, and the absolute value of the correction amount Δθ decreases. In other words, the learning value θg is in a state where the correction amount Δθ is accumulated. The target opening θt changes from the initial value θt0 to a smaller valve closing side value θt1 by the cooperative action of the correction amount Δθ and the learning value θg.

図示例では、実際の回転数Ｎｅｒが目標アイドル回転数Ｎｅｔに収束する時刻ｔ２において、補正量Δθがほぼゼロとなり、学習値θｇがθｇ１という値に収束し、目標開度θｔがθｔ１という値に収束している。しかしながらこれらのタイミングは異なることもある。   In the illustrated example, at time t2 when the actual rotational speed Ner converges to the target idle rotational speed Net, the correction amount Δθ becomes almost zero, the learning value θg converges to a value of θg1, and the target opening θt becomes a value of θt1. It has converged. However, these timings may be different.

その後、増量フラグがオフとなる（すなわち燃料噴射量増量が終了する）時刻ｔ３まで、この状態が継続する。   Thereafter, this state continues until time t3 when the increase flag is turned off (that is, the fuel injection amount increase is completed).

燃料噴射量の強制増量が終了すると、強制増量により増加していた分のエンジン出力トルクがなくなり、実際の回転数Ｎｅｒが目標アイドル回転数Ｎｅｔよりも低下してしまう。   When the forced increase of the fuel injection amount is completed, the engine output torque that has been increased by the forced increase is lost, and the actual rotational speed Ner becomes lower than the target idle rotational speed Net.

この回転低下時には、増量開始直後の回転上昇時とは逆の制御が働く。すなわち、差分ΔＮが正の値となり、スロットルバルブ開度を開弁側に補正するような正の補正量Δθが算出される。一方、学習値θｇは補正量Δθの変化に対してより緩慢に、θｇ１からより大きな開弁側の値へと更新されていく。学習値θｇの増大につれ補正量Δθはマイナス側に移動し、補正量Δθの絶対値は少なくなる。言わば学習値θｇが補正量Δθを吐き出すような状態となる。これら補正量Δθと学習値θｇの協働作用により、目標開度θｔは元の初期値θｇ０へと復帰していく。   When the rotation is reduced, the control opposite to that when the rotation is increased immediately after the start of the increase is performed. That is, the difference ΔN is a positive value, and a positive correction amount Δθ that corrects the throttle valve opening to the valve opening side is calculated. On the other hand, the learning value θg is updated from θg1 to a larger valve opening side value more slowly with respect to the change in the correction amount Δθ. As the learning value θg increases, the correction amount Δθ moves to the minus side, and the absolute value of the correction amount Δθ decreases. In other words, the learning value θg is in a state where the correction amount Δθ is discharged. The target opening θt returns to the original initial value θg0 by the cooperative action of the correction amount Δθ and the learning value θg.

図示例では、実際の回転数Ｎｅｒが目標アイドル回転数Ｎｅｔに収束する時刻ｔ４において、補正量Δθがほぼゼロとなり、学習値θｇが元の初期値θｇ０に復帰し、目標開度θｔが元の初期値θｔ０に復帰している。しかしながらこれらのタイミングは異なることもある。   In the illustrated example, at the time t4 when the actual rotational speed Ner converges to the target idle rotational speed Net, the correction amount Δθ becomes substantially zero, the learning value θg returns to the original initial value θg0, and the target opening θt is the original. It has returned to the initial value θt0. However, these timings may be different.

このように、かかる比較例においては、燃料噴射量増量終了直後に実際の回転数Ｎｅｒが目標アイドル回転数Ｎｅｔよりも低下してしまうので、実際の回転数Ｎｅｒが過度に低くなって振動の悪化や最悪エンストを招く虞がある。また、燃料噴射量増量の途中で例えばアクセルペダルが踏み込まれ、異常検出が中止された場合には、通常より閉弁側の学習値θｇ１が元の値θｇ０に復帰せずそのまま残ってしまう。すると、次にアイドル運転に移行したとき、前記同様、実際の回転数Ｎｅｒが目標アイドル回転数Ｎｅｔよりも低下し、振動の悪化や最悪エンストを招く虞がある。   As described above, in this comparative example, the actual rotational speed Ner is lower than the target idle rotational speed Net immediately after the end of the fuel injection amount increase, so that the actual rotational speed Ner becomes excessively low and the vibration is deteriorated. And may cause the worst engine stall. Further, when, for example, the accelerator pedal is depressed during the fuel injection amount increase and the abnormality detection is stopped, the learning value θg1 on the valve closing side from the normal state does not return to the original value θg0 and remains as it is. Then, when shifting to idle operation next time, as described above, the actual rotational speed Ner is lower than the target idle rotational speed Net, which may cause deterioration of vibration and worst engine stall.

また、そもそも燃料噴射量増量中に更新された学習値θｇは、増量時以外の通常の運転状態とは異なる運転状態で更新された値であり、通常の運転状態において反映させるべきではない。通常の運転状態から見れば誤学習された値とも言える。   In the first place, the learning value θg updated during the fuel injection amount increase is a value updated in an operation state different from the normal operation state other than during the increase, and should not be reflected in the normal operation state. From a normal driving state, it can be said that the value is mislearned.

ばらつき異常検出の実行に伴って燃料噴射量を強制的に減量した場合には、逆の現象が起こることが容易に理解されるであろう。すなわち、燃料噴射量減量開始直後、アクティブ対象気筒の燃料噴射量が強制的に減量されることから、エンジン出力トルクが低下し、実際の回転数Ｎｅｒが目標アイドル回転数Ｎｅｔよりも一時的に低下する。この回転低下をなくすように、開弁側の補正量Δθが算出され、学習値θｇが開弁側に更新される。燃料噴射量減量終了直後、実際の回転数Ｎｅｒが目標アイドル回転数Ｎｅｔより一時的に上昇し、実際の回転数Ｎｅｒが過度に高くなってユーザに違和感を生じさせる虞がある。また、燃料噴射量減量の途中で例えばアクセルペダルが踏み込まれ、異常検出が中止された場合には、より開弁側の学習値が元の値に復帰せずそのまま残ってしまう。すると、次にアイドル運転に移行したとき、前記同様、実際の回転数Ｎｅｒが目標アイドル回転数Ｎｅｔよりも上昇する。すると前述の違和感が生じる虞がある。   It will be easily understood that the reverse phenomenon occurs when the fuel injection amount is forcibly reduced in accordance with the execution of the variation abnormality detection. That is, immediately after the fuel injection amount reduction starts, the fuel injection amount of the active target cylinder is forcibly reduced, so that the engine output torque decreases and the actual rotational speed Ner temporarily decreases below the target idle rotational speed Net. To do. The correction amount Δθ on the valve opening side is calculated so as to eliminate this decrease in rotation, and the learning value θg is updated to the valve opening side. Immediately after the fuel injection amount reduction is finished, the actual rotational speed Ner temporarily rises above the target idle rotational speed Net, and the actual rotational speed Ner becomes excessively high, which may cause the user to feel uncomfortable. Further, for example, when the accelerator pedal is depressed during the fuel injection amount reduction and the abnormality detection is stopped, the learning value on the valve opening side does not return to the original value but remains as it is. Then, when shifting to the idle operation next time, the actual rotational speed Ner rises higher than the target idle rotational speed Net as described above. Then, there is a possibility that the above-mentioned uncomfortable feeling may occur.

そこで、燃料噴射量変更終了直後に実際の回転数が目標アイドル回転数からずれることを抑制するため、本実施形態では、ばらつき異常検出中に学習値θｇの更新を停止するようにしている。   Therefore, in order to suppress the actual rotational speed from deviating from the target idle rotational speed immediately after the fuel injection amount change is finished, the update of the learning value θg is stopped during the variation abnormality detection in the present embodiment.

図９には本実施形態の例を示す。   FIG. 9 shows an example of this embodiment.

図示例において、検出フラグがオンとなる（すなわちばらつき異常検出が開始される）時刻ｔ１より前の状態は、図８の比較例と同様である。   In the illustrated example, the state before the time t1 when the detection flag is turned on (that is, when the variation abnormality detection is started) is the same as in the comparative example of FIG.

そして時刻ｔ１で増量フラグがオンとなる（すなわち燃料噴射量増量が開始される）と、アクティブ対象気筒の燃料噴射量が強制的に増量されることから、エンジン出力トルクが増加し、実際の回転数Ｎｅｒが目標アイドル回転数Ｎｅｔよりも上昇する。   When the increase flag is turned on at time t1 (that is, the fuel injection amount increase is started), the fuel injection amount of the active target cylinder is forcibly increased, so that the engine output torque increases and the actual rotation The number Ner rises above the target idle speed Net.

これによりスロットルバルブ開度を閉弁側に補正するような負の補正量Δθが算出される。一方、時刻ｔ２から時刻ｔ３までの燃料噴射量増量中には、学習値θｇの更新が停止される。よって学習値θｇは燃料噴射量増量前の初期値Δθｇ０に保持される。回転上昇に対応したスロットルバルブ開度の補正は実質的に補正量Δθのみによってなされる。   Thus, a negative correction amount Δθ that corrects the throttle valve opening to the valve closing side is calculated. On the other hand, during the increase in the fuel injection amount from time t2 to time t3, the update of the learning value θg is stopped. Therefore, the learning value θg is held at the initial value Δθg0 before the fuel injection amount is increased. Correction of the throttle valve opening corresponding to the increase in rotation is made substantially only by the correction amount Δθ.

図示例では、実際の回転数Ｎｅｒが目標アイドル回転数Ｎｅｔに一致する時刻ｔ２の前において、補正量Δθが初期値０より閉弁側のΔθ１という値に収束し、目標開度θｔが比較例と同様のθｔ１という値に収束している。しかしながらこれらのタイミングは異なることもある。目標開度θｔの収束値θｔ１は比較例と変わらず、補正量Δθと学習値θｇのバランスが異なるだけである。   In the illustrated example, the correction amount Δθ converges to a value of Δθ1 on the valve closing side from the initial value 0 before the time t2 when the actual rotation speed Ner matches the target idle rotation speed Net, and the target opening θt is a comparative example. It converges to the same value of θt1. However, these timings may be different. The convergence value θt1 of the target opening θt is the same as that of the comparative example, and only the balance between the correction amount Δθ and the learning value θg is different.

その後、増量フラグがオフとなる（すなわち燃料噴射量増量が終了する）時刻ｔ３まで、この状態が継続する。   Thereafter, this state continues until time t3 when the increase flag is turned off (that is, the fuel injection amount increase is completed).

燃料噴射量の強制増量が終了すると、学習値θｇの更新停止状態が解除され、学習値θｇは更新可能な状態となる。目標開度θｔの算出は、更新停止されていた学習値θｇ０に基づき開始される。一方、燃料噴射量増量が終了すると、強制増量により増加していた分のエンジン出力トルクがなくなり、実際の回転数Ｎｅｒが目標アイドル回転数Ｎｅｔよりも低下する。   When the forced increase of the fuel injection amount is completed, the learning value θg is stopped from being updated, and the learning value θg becomes updatable. The calculation of the target opening θt is started based on the learning value θg0 that has been stopped. On the other hand, when the fuel injection amount increase is completed, the engine output torque that has been increased by the forced increase disappears, and the actual rotational speed Ner decreases below the target idle rotational speed Net.

しかしながらこのときの回転低下量は比較例よりも小さく抑えられる。なぜなら、学習値θｇの値が比較例よりも既に開弁側にあるからである。また学習値θｇよりも速く変化し得る補正量Δθが、回転低下に迅速に追従して正の値に変化するからである。なお、図示例では補正量Δθが正の値になることに対応して、学習値θｇも遅れてより大きな値に更新されているが、このときの学習値θｇの変化量は極少ない。これら補正量Δθと学習値θｇの協働作用により、目標開度θｔは元の初期値θｇ０へと復帰していく。   However, the rotation reduction amount at this time is suppressed to be smaller than that of the comparative example. This is because the learning value θg is already on the valve opening side compared to the comparative example. This is because the correction amount Δθ that can change faster than the learning value θg changes to a positive value following the decrease in rotation quickly. In the illustrated example, the learning value θg is updated to a larger value with a delay in response to the correction amount Δθ becoming a positive value, but the amount of change of the learning value θg at this time is extremely small. The target opening θt returns to the original initial value θg0 by the cooperative action of the correction amount Δθ and the learning value θg.

図示例では、実際の回転数Ｎｅｒが目標アイドル回転数Ｎｅｔに一致する時刻ｔ４において、補正量Δθがほぼゼロとなり、学習値θｇが元の初期値θｇ０に復帰し、目標開度θｔが元の初期値θｔ０に復帰している。しかしながらこれらのタイミングは異なることもある。   In the illustrated example, at time t4 when the actual rotation speed Ner matches the target idle rotation speed Net, the correction amount Δθ becomes substantially zero, the learning value θg returns to the original initial value θg0, and the target opening θt is the original value. It has returned to the initial value θt0. However, these timings may be different.

燃料噴射量増量終了直後の回転低下量が比較例より少ないので、実際の回転数Ｎｅｒが目標アイドル回転数Ｎｅｔに復帰する時間（ｔ３〜ｔ４）も比較例より短縮される。また、燃料噴射量増量中に学習値θｇが更新されないので、学習値θｇが増大復帰するのを待つ必要がなくなり、このことも実際の回転数Ｎｅｒの復帰時間短縮に寄与している。   Since the amount of decrease in rotation immediately after the end of the increase in fuel injection amount is smaller than that in the comparative example, the time (t3 to t4) for the actual rotational speed Ner to return to the target idle rotational speed Net is also shortened from the comparative example. Further, since the learning value θg is not updated while the fuel injection amount is increased, there is no need to wait for the learning value θg to return to increase, which also contributes to shortening the return time of the actual rotational speed Ner.

このように、本実施形態によれば、燃料噴射量増量終了直後における実際の回転数Ｎｅｒの低下を抑制することができる。よって振動の悪化を抑制し、エンストを回避することが可能となる。また、燃料噴射量増量の途中で検出が中止された場合にも、次にアイドル運転に移行したときに元の学習値θｇ０を用いることができ、回転低下ひいてはこれに伴う振動悪化やエンストを抑制、回避することが可能である。   Thus, according to the present embodiment, it is possible to suppress a decrease in the actual rotational speed Ner immediately after the end of the fuel injection amount increase. Therefore, deterioration of vibration can be suppressed and engine stall can be avoided. In addition, even when the detection is stopped in the middle of the increase in the fuel injection amount, the original learning value θg0 can be used when the engine is shifted to the idle operation next time, and the deterioration of the rotation and the accompanying vibration deterioration and engine stall are suppressed. It is possible to avoid.

また、燃料噴射量増量中に更新された学習値θｇを通常の運転状態に反映させることを回避できる。   In addition, it is possible to avoid reflecting the learned value θg updated during the fuel injection amount increase in the normal operation state.

ばらつき異常検出の実行に伴って燃料噴射量を強制的に減量した場合にも同様の利点がある。すなわち、燃料噴射量減量終了直後に実際の回転数Ｎｅｒが目標アイドル回転数Ｎｅｔより一時的に上昇する際の上昇量を抑制し、ユーザへの違和感を抑制できる。また、燃料噴射量減量途中で異常検出が中止された場合、次にアイドル運転に移行したときの回転上昇量を抑制し、違和感を抑制できる。   The same advantage can be obtained when the fuel injection amount is forcibly reduced in accordance with the execution of the variation abnormality detection. That is, the amount of increase when the actual rotational speed Ner temporarily rises higher than the target idle rotational speed Net immediately after the end of the fuel injection amount reduction can be suppressed, and a sense of discomfort to the user can be suppressed. Moreover, when abnormality detection is stopped in the middle of the fuel injection amount reduction, the amount of increase in rotation when the engine is shifted to idle operation next time can be suppressed, and a sense of incongruity can be suppressed.

以上、本発明の好適な実施形態を詳細に述べたが、本発明の実施形態は他にも様々なものが考えられる。例えば、増量前の角速度差Δω１と増量後の角速度差Δω２との差ｄΔωを用いる代わりに、両者の比を用いることができる。この点、減量前後の角速度差の差ｄΔω、または増量もしくは減量前後の回転時間差ΔＴの差についても同様のことが言える。本発明はＶ型８気筒エンジンに限らず、他の様々な形式および気筒数のエンジンに適用可能である。   The preferred embodiment of the present invention has been described in detail above, but various other embodiments of the present invention are conceivable. For example, instead of using the difference dΔω between the angular velocity difference Δω1 before the increase and the angular velocity difference Δω2 after the increase, the ratio between the two can be used. The same applies to the difference in angular velocity difference dΔω before and after the decrease, or the difference in rotation time difference ΔT before and after the increase or decrease. The present invention is not limited to a V-type 8-cylinder engine but can be applied to engines of various other types and the number of cylinders.

本発明の実施形態は前述の実施形態のみに限らず、特許請求の範囲によって規定される本発明の思想に包含されるあらゆる変形例や応用例、均等物が本発明に含まれる。従って本発明は、限定的に解釈されるべきではなく、本発明の思想の範囲内に帰属する他の任意の技術にも適用することが可能である。   The embodiment of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes all modifications, applications, and equivalents included in the concept of the present invention defined by the claims. Therefore, the present invention should not be construed as being limited, and can be applied to any other technique belonging to the scope of the idea of the present invention.

１ 内燃機関（エンジン）
２ インジェクタ
１１ エアフローメータ
１２ スロットルバルブ
１８ 上流触媒
２０ 触媒前センサ
２２ クランク角センサ
２３ アクセル開度センサ
１００ 電子制御ユニット（ＥＣＵ） 1 Internal combustion engine
2 Injector 11 Air flow meter 12 Throttle valve 18 Upstream catalyst 20 Pre-catalyst sensor 22 Crank angle sensor 23 Accelerator opening sensor 100 Electronic control unit (ECU)

Claims (6)

内燃機関のアイドル運転時に所定の対象気筒の燃料噴射量を変更し、少なくとも当該変更後の前記対象気筒の回転変動に基づき、気筒間空燃比ばらつき異常を検出する異常検出手段と、
前記アイドル運転時に前記内燃機関の実際の回転数を所定の目標アイドル回転数に一致させるよう制御するアイドル回転制御手段と、を備え、
前記アイドル回転制御手段は、
前記内燃機関の吸入空気量を調節するためのバルブと、
前記実際の回転数と前記目標アイドル回転数との差分に基づいて補正量を算出する補正量算出手段と、
前記補正量に応じた学習値を、前記補正量の算出周期よりも長い周期で算出し且つ更新する学習値更新手段と、
前記補正量と前記学習値に基づき目標開度を算出する目標開度算出手段と、
前記目標開度算出手段により算出された目標開度に一致するよう、前記バルブの開度を制御するバルブ制御手段と、
を備え、
前記アイドル回転制御手段は、前記異常検出手段による燃料噴射量の変更中、前記学習値更新手段による前記学習値の更新を停止させる
ことを特徴とする多気筒内燃機関の気筒間空燃比ばらつき異常検出装置。 An abnormality detecting means for changing a fuel injection amount of a predetermined target cylinder during idling operation of the internal combustion engine, and detecting an air-fuel ratio variation abnormality between cylinders based on at least the rotational fluctuation of the target cylinder after the change;
Idle speed control means for controlling the actual rotational speed of the internal combustion engine to coincide with a predetermined target idle rotational speed during the idle operation,
The idle rotation control means includes
A valve for adjusting the intake air amount of the internal combustion engine;
A correction amount calculating means for calculating a correction amount based on a difference between the actual rotational speed and the target idle rotational speed;
Learning value updating means for calculating and updating a learning value corresponding to the correction amount at a period longer than a calculation period of the correction amount;
Target opening calculation means for calculating a target opening based on the correction amount and the learned value;
Valve control means for controlling the opening of the valve so as to coincide with the target opening calculated by the target opening calculating means;
With
The idle rotation control means stops the update of the learning value by the learning value update means while the fuel injection amount is changed by the abnormality detection means. apparatus. 前記目標開度算出手段は、前記補正量と前記学習値の和に基づき前記目標開度を算出する
ことを特徴とする請求項１に記載の多気筒内燃機関の気筒間空燃比ばらつき異常検出装置。 The inter-cylinder air-fuel ratio variation abnormality detection device for a multi-cylinder internal combustion engine according to claim 1, wherein the target opening calculation means calculates the target opening based on a sum of the correction amount and the learned value. . 前記アイドル回転制御手段は、前記異常検出手段による燃料噴射量変更の終了後、更新停止されていた前記学習値に基づき、前記目標開度算出手段による目標開度の算出を開始させる
ことを特徴とする請求項１または２に記載の多気筒内燃機関の気筒間空燃比ばらつき異常検出装置。 The idle rotation control means starts calculation of the target opening degree by the target opening degree calculation means based on the learning value that has been stopped after completion of the fuel injection amount change by the abnormality detection means. The inter-cylinder air-fuel ratio variation abnormality detection device for a multi-cylinder internal combustion engine according to claim 1 or 2. 前記補正量算出手段による補正量の算出と、前記目標開度算出手段による目標開度の算出と、前記バルブ制御手段によるバルブ開度の制御とが所定の第１周期毎に行われ、
前記学習値更新手段による学習値の算出および更新が、前記第１周期より長い所定の第２周期毎に行われる
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の多気筒内燃機関の気筒間空燃比ばらつき異常検出装置。 The calculation of the correction amount by the correction amount calculation means, the calculation of the target opening degree by the target opening degree calculation means, and the control of the valve opening degree by the valve control means are performed every predetermined first period,
The multi-cylinder internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3, wherein the learning value is calculated and updated by the learning value updating means every predetermined second period longer than the first period. An abnormality detection device for variation in air-fuel ratio between cylinders of an engine. 前記バルブが、前記内燃機関の吸気通路に設けられたスロットルバルブからなる
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の多気筒内燃機関の気筒間空燃比ばらつき異常検出装置。 The inter-cylinder air-fuel ratio variation abnormality detecting device for a multi-cylinder internal combustion engine according to any one of claims 1 to 4, wherein the valve is a throttle valve provided in an intake passage of the internal combustion engine. 前記内燃機関の回転数を検出するための回転数検出手段を備え、前記内燃機関の実際の回転数が、前記回転数検出手段により検出された回転数からなる
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の多気筒内燃機関の気筒間空燃比ばらつき異常検出装置。 2. A rotation speed detection means for detecting the rotation speed of the internal combustion engine is provided, and the actual rotation speed of the internal combustion engine is the rotation speed detected by the rotation speed detection means. The inter-cylinder air-fuel ratio variation abnormality detection device for a multi-cylinder internal combustion engine according to claim 5.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014208984A (en) * 2013-04-16 2014-11-06 トヨタ自動車株式会社 Inter-cylinder air-fuel ratio dispersion abnormality detector
JP2016075182A (en) * 2014-10-03 2016-05-12 株式会社デンソー Control device
CN115142973A (en) * 2022-07-01 2022-10-04 奇瑞汽车股份有限公司 Engine idling anti-flameout control method and device

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