專利名稱:內(nèi)燃機(jī)的氣缸間空燃比不平衡判定裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及「內(nèi)燃機(jī)的氣缸間空燃比不平衡判定裝置」,該「內(nèi)燃機(jī)的氣缸間空燃比不平衡判定裝置」適用于多氣缸內(nèi)燃機(jī),能夠判定(監(jiān)視 檢測)向各氣缸供給的混合氣體的空燃比的不均衡(氣缸間空燃比不平衡,氣缸間空燃比偏差,氣缸間的空燃比的不均勻性)是否過度地增大。
背景技術(shù):
以往,公知有這樣的空燃比控制裝置,該空燃比控制裝置具有配設(shè)在內(nèi)燃機(jī)的排氣通路中的三元催化劑;在該排氣通路中分別配置在該三元催化劑的上游以及下游的上游側(cè)空燃比傳感器以及下游側(cè)空燃比傳感器。該空燃比控制裝置,以向內(nèi)燃機(jī)供給的混合氣體的空燃比(內(nèi)燃機(jī)的空燃比)與理論空燃比一致的方式,根據(jù)上游側(cè)空燃比傳感器的輸出值和下游側(cè)空燃比傳感器的輸出值,對內(nèi)燃機(jī)的空燃比進(jìn)行反饋控制。這樣的空燃比控制裝置使用對于所有的氣缸共通的控制量(空燃比反饋量)來控制內(nèi)燃機(jī)的空燃比。即,以向內(nèi)燃機(jī)整體供給的混合氣體的空燃比的平均值與理論空燃比一致的方式執(zhí)行空燃比控制。例如,在內(nèi)燃機(jī)的吸入空氣量的測定值或者推定值背離「真實(shí)的吸入空氣量」的情況下,各氣缸的空燃比一律相對于理論空燃比向「濃側(cè)或者稀薄側(cè)」偏移。在這種情況下, 以往的空燃比控制,使向內(nèi)燃機(jī)供給的混合氣體的空燃比向「稀薄側(cè)或者濃側(cè)」移動。其結(jié)果,向各氣缸供給的混合氣體的空燃比被向理論空燃比附近的空燃比修正。因此,各氣缸中的燃燒接近于完全燃燒(混合氣體的空燃比為理論空燃比時(shí)的燃燒),并且,流入三元催化劑的廢氣的空燃比成為理論空燃比或者理論空燃比附近的空燃比。其結(jié)果,避免了排放物的惡化。但是,一般情況下,電子燃料噴射式內(nèi)燃機(jī)在與各氣缸或者各氣缸聯(lián)通的進(jìn)氣口具有一個(gè)燃料噴射閥。因此,若某個(gè)特定的氣缸的燃料噴射閥的特性成為「噴射比指示的燃料噴射量大許多的量的燃料的特性」,則僅向該特定的氣缸供給的混合氣體的空燃比(該氣缸的空燃比)較大地向濃側(cè)變化。即,氣缸間的空燃比的不均勻性(氣缸間空燃比偏差, 空燃比的氣缸間不平衡)變大。換言之,在向多個(gè)氣缸的每一個(gè)供給的混合氣體的空燃比 (單個(gè)氣缸空燃比)之間產(chǎn)生不均衡。在這種情況下,向內(nèi)燃機(jī)供給的混合氣體的平均空燃比,成為比理論空燃比濃的一側(cè)的空燃比。因此,通過對于所有的氣缸共通的空燃比反饋量,上述特定的氣缸的空燃比以接近理論空燃比的方式被向稀薄側(cè)改變。另外,其它氣缸的空燃比以背離理論空燃比的方式被向稀薄側(cè)改變。此時(shí),由于其它氣缸的氣缸數(shù)比上述特定氣缸的氣缸數(shù)(1個(gè)氣缸) 多,所以上述特定的氣缸的空燃比依然為比理論空燃比濃很多的一側(cè)的空燃比,其它氣缸的空燃比為比理論空燃比稍微稀薄的一側(cè)的空燃比。其結(jié)果,向內(nèi)燃機(jī)供給的混合氣體的整體的平均空燃比大致與理論空燃比一致。但是,由于上述特定氣缸的空燃比依然成為比理論空燃比濃的一側(cè)的空燃比,剩下的氣缸的空燃比成為比理論空燃比稀薄的一側(cè)的空燃比,所以各氣缸中的混合氣體的燃燒狀態(tài)成為與完全燃燒不同的燃燒狀態(tài)。其結(jié)果,從各氣缸排出的排放物的量(未燃物的量以及氮氧化物的量)增大。因此,即使向內(nèi)燃機(jī)供給的混合氣體的平均空燃比為理論空燃比,增加了的排放物也不能被三元催化劑完全凈化,其結(jié)果,有排放物惡化的可能性。因此,為了不使排放物惡化,檢測到氣缸間的空燃比的不均勻性過大這一情況并采取某種對策是很重要的。判定這樣的「氣缸間的空燃比的不均勻性(氣缸間空燃比不平衡,單個(gè)氣缸空燃比之間的不均衡)」是否過大的以往的裝置(氣缸間空燃比不平衡判定裝置)之一,通過分析配設(shè)在排氣集合部的單一的空燃比傳感器的輸出來獲取表示各氣缸的空燃比的推定空燃比。另外,該以往的裝置使用各氣缸的推定空燃比判定「氣缸間的空燃比的不均勻性」是否過大(例如,參照特開2000-220489號公報(bào)。)。
發(fā)明內(nèi)容
但是,上述以往的裝置,必須通過空燃比傳感器每經(jīng)過短時(shí)間而檢測隨著內(nèi)燃機(jī)的旋轉(zhuǎn)而變動的廢氣的空燃比。因此,需要響應(yīng)性非常好的空燃比傳感器。另外,由于若空燃比傳感器劣化則響應(yīng)性將降低,因此產(chǎn)生了不能高精度地推定各氣缸的空燃比這樣的問題。此外,也難以將空燃比的變動與噪音分離。并且,需要高速的數(shù)據(jù)取樣技術(shù)以及處理能力高的高性能的CPU。這樣,上述以往的裝置具有很多要解決的課題。本發(fā)明的目的之一,是提供能夠高精度地判定「氣缸間的空燃比的不均勻性」是否過大的「實(shí)用性高的內(nèi)燃機(jī)的氣缸間空燃比不平衡判定裝置」。因此,本發(fā)明的氣缸間空燃比不平衡判定裝置,根據(jù)「配置于催化劑的下游、輸出與通過該催化劑后的廢氣的空燃比相對應(yīng)的輸出值的下游側(cè)空燃比傳感器」的輸出,取得用于判定是否發(fā)生氣缸間空燃比不平衡的「不平衡判定用參數(shù)」。如后面詳細(xì)說明,該不平衡判定用參數(shù),與氣缸間空燃比不平衡的程度相對應(yīng)地變化。但是,發(fā)明的發(fā)明者獲得了如下的發(fā)現(xiàn),S卩,在產(chǎn)生于燃料箱內(nèi)的蒸發(fā)燃料氣體流入進(jìn)氣通路的情況下(所謂的「蒸發(fā)凈化中」),存在該蒸發(fā)燃料氣體的影響顯現(xiàn)于下游側(cè)空燃比傳感器的輸出值的情況,在該情況下,不平衡判定用參數(shù)可能不能夠高精度地表示 「氣缸間空燃比不平衡的程度」。因此,本發(fā)明的另一個(gè)目的是,提供一種不會因蒸發(fā)燃料氣體而誤判定為「氣缸間的空燃比的不均勻性變得過大」的氣缸間空燃比不平衡判定裝置。本發(fā)明的氣缸間空燃比不平衡判定裝置,適用于具有多個(gè)氣缸的多氣缸內(nèi)燃機(jī)。 該氣缸間空燃比不平衡判定裝置具有催化劑、燃料噴射閥、凈化通路部、凈化量控制單元、 上游側(cè)空燃比傳感器、下游側(cè)空燃比傳感器、空燃比反饋控制單元以及不平衡判定單元。上述催化劑在上述內(nèi)燃機(jī)的排氣通路中配設(shè)在比排氣集合部更靠下游側(cè)的部位, 從上述多個(gè)氣缸中的至少兩個(gè)以上的氣缸(優(yōu)選為3個(gè)以上的氣缸)的燃燒室排出的廢氣在上述排氣集合部集合。該催化劑是用于氧化包含于廢氣的成分中的至少氫氣的催化劑。 因此,該催化劑可以為三元催化劑以及氧化催化劑等,也可以為以覆蓋下游側(cè)空燃比傳感器的方式設(shè)置的催化劑元件。上述燃料噴射閥與上述至少兩個(gè)以上的氣缸的每一個(gè)相對應(yīng)地配設(shè)。各燃料噴射閥噴射燃料,所述燃料包含于向該兩個(gè)以上的氣缸的每一個(gè)的燃燒室供給的混合氣體中。
上述凈化通路部構(gòu)成用于將產(chǎn)生于「儲存向上述燃料噴射閥供給的燃料的燃料箱」內(nèi)的蒸發(fā)燃料氣體導(dǎo)入「上述內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣通路」的通路。上述凈化量控制單元,控制「通過上述凈化通路部流入上述內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣通路的上述蒸發(fā)燃料氣體的量」、即「蒸發(fā)燃料氣體凈化量」。上述上游側(cè)空燃比傳感器是具有擴(kuò)散阻擋層和空燃比檢測元件的傳感器,所述擴(kuò)散阻擋層與通過上述催化劑前的廢氣接觸;所述空燃比檢測元件由該擴(kuò)散阻擋層覆蓋,并且輸出與通過該擴(kuò)散阻擋層而到達(dá)的廢氣的空燃比相對應(yīng)的輸出值。該上游側(cè)空燃比傳感器配設(shè)于上述排氣通路的上述排氣集合部、或者上述排氣通路的上述排氣集合部與上述催化劑之間。上述上游側(cè)空燃比傳感器的一例,是例如特開平11-72473號公報(bào)、特開 2000-65782號公報(bào)以及特開2004-69547號公報(bào)等所公開的「具有擴(kuò)散阻擋層的廣域空燃比傳感器」。即,該上游側(cè)空燃比傳感器的一例是如下的空燃比傳感器,該空燃比傳感器包括固體電解質(zhì)層、排氣側(cè)電極層、向?qū)氪髿獾目臻g露出的大氣側(cè)電極層以及擴(kuò)散阻擋層, 該排氣側(cè)電極層與該大氣側(cè)電極層以隔著該固體電解質(zhì)層相對的方式分別形成于該固體電解質(zhì)層的兩面,并且,該排氣側(cè)電極層由該擴(kuò)散阻擋層覆蓋。在這種情況下,固體電解質(zhì)層、排氣側(cè)電極層以及大氣側(cè)電極層構(gòu)成「上述空燃比檢測元件」。這樣的空燃比傳感器,在檢測對象的氣體的空燃比為比理論空燃比稀薄的一側(cè)的空燃比時(shí),輸出與通過上述擴(kuò)散阻擋層而到達(dá)上述排氣側(cè)電極層(上述空燃比檢測元件) 的氣體的「該排氣側(cè)電極層中的氧氣的濃度」相對應(yīng)地變化的輸出值。另外,這樣的空燃比傳感器,在檢測對象的氣體的空燃比為比理論空燃比濃的一側(cè)的空燃比時(shí),輸出與通過上述擴(kuò)散阻擋層而到達(dá)上述排氣側(cè)電極層(上述空燃比檢測元件)的氣體的「未燃物的濃度」 相對應(yīng)地變化的輸出值。即,這樣的空燃比傳感器,在檢測對象氣體的空燃比為稀薄以及濃的任一種情況下,都輸出與通過擴(kuò)散阻擋層而到達(dá)空燃比檢測元件的廢氣的空燃比相對應(yīng)的輸出值。上述下游側(cè)空燃比傳感器,輸出與通過上述催化劑后的廢氣的空燃比相對應(yīng)的輸出值。該下游側(cè)空燃比傳感器,例如配設(shè)在上述排氣通路的比上述催化劑更靠下游側(cè)的位置。上述空燃比反饋控制單元,以「由上述上游側(cè)空燃比傳感器的輸出值表示的空燃比」與「理論空燃比(上游側(cè)目標(biāo)空燃比)」一致的方式,對「從上述燃料噴射閥噴射的燃料的量」、即「燃料噴射量」進(jìn)行反饋控制。上述不平衡判定單元,執(zhí)行是否在「向上述至少兩個(gè)以上的氣缸的每一個(gè)供給的混合氣體的空燃比」、即「單個(gè)氣缸空燃比」之間產(chǎn)生不均衡的「氣缸間空燃比不平衡判定」。如上所述,空燃比反饋控制單元,以使由上游側(cè)空燃比傳感器的輸出值表示的空燃比與理論空燃比一致的方式,對向上述兩個(gè)以上的氣缸的燃燒室供給的混合氣體的空燃比(在這種情況下,為從各燃料噴射閥噴射的燃料的量)進(jìn)行反饋控制。因此,若「由上游側(cè)空燃比傳感器的輸出值表示的空燃比」與「向上述兩個(gè)以上的氣缸的燃燒室供給的混合氣體的空燃比的真實(shí)平均值(空燃比的真實(shí)的經(jīng)時(shí)平均值)」一致,則「向上述兩個(gè)以上的氣缸供給的混合氣體的空燃比的真實(shí)平均值」與理論空燃比一致。另外,下面,為了方便起見也將「向上述兩個(gè)以上的氣缸供給的混合氣體」稱為「向內(nèi)燃機(jī)整體供給的混合氣體」。但是,實(shí)際上,若氣缸間的空燃比的不均勻性過大,則向內(nèi)燃機(jī)整體供給的混合氣體的空燃比的真實(shí)平均值(真實(shí)的經(jīng)時(shí)平均值),有時(shí)被控制為比理論空燃比稀薄的空燃比。以下,對該理由進(jìn)行說明。向內(nèi)燃機(jī)供給的燃料為碳和氫的化合物。因此,若供給燃燒的混合氣體的空燃比為比理論空燃比濃的一側(cè)的空燃比,則作為中間生成物將生成「碳化氫HC,一氧化碳CO以及氫氣H2等」的未燃物。在這種情況下,供燃燒的混合氣體的空燃比越為比理論空燃比濃的一側(cè)的空燃比、即越遠(yuǎn)離理論空燃比,則在燃燒期間中間生成物與氧氣相遇而結(jié)合的概率越急劇地變小。其結(jié)果,向氣缸供給的混合氣體的空燃比越成為濃側(cè)的空燃比,則未燃物 (HC,CO以及H2)的量越急劇地(例如,以二次函數(shù)的方式)增大(參照圖8。)?,F(xiàn)在,假定僅特定氣缸的空燃比向濃側(cè)較大地偏離。這樣的狀況,例如在特定氣缸所具有的燃料噴射閥的噴射特性成為了「噴射比指示的燃料噴射量多很多的量的燃料的特性」的情況下發(fā)生。在這種情況下,向該特定氣缸供給的混合氣體的空燃比(特定氣缸的空燃比),與向剩下的氣缸供給的混合氣體的空燃比(剩下的氣缸的空燃比)相比,較大地向濃側(cè)的空燃比(小的空燃比)變化。即,發(fā)生氣缸間空燃比不平衡。此時(shí),從該特定氣缸排出極大量的未燃物(HC,CO, H2)。氫氣H2是比碳化氫HC以及一氧化碳CO等小的分子。因此,氫氣H2與其它未燃物 (HC,CO)相比迅速地在上游側(cè)空燃比傳感器的擴(kuò)散阻擋層中擴(kuò)散。因此,若大量地產(chǎn)生由 HC, CO以及H2構(gòu)成的未燃物,則在擴(kuò)散阻擋層中將發(fā)生氫氣H2的選擇性擴(kuò)散(優(yōu)先擴(kuò)散)。 即,氫氣H2與「其它未燃物(HC,CO)」相比大量地到達(dá)空燃比檢測元件的表面。其結(jié)果,氫氣H2的濃度與其它未燃物(HC,C0)的濃度的平衡被打破。換言之,氫氣H2相對于包含于到達(dá)上游側(cè)空燃比傳感器的空燃比檢測元件的廢氣中的所有未燃成分的比例,比氫氣H2相對于包含于從內(nèi)燃機(jī)排出的廢氣中的所有未燃成分的比例大。由此,由上游側(cè)空燃比傳感器的輸出值表示的空燃比,與向內(nèi)燃機(jī)整體供給的混合氣體的空燃比的真實(shí)平均值(從內(nèi)燃機(jī)排出的廢氣的空燃比的真實(shí)平均值)相比,由于上述氫氣H2的選擇性擴(kuò)散,而成為濃側(cè)的空燃比。例如,現(xiàn)在,假定在流入4氣缸發(fā)動機(jī)的各氣缸的空氣量(重量)為AO、向各氣缸供給的燃料的量(重量)為FO時(shí),空燃比A0/F0為理論空燃比(例如,14. 5)。在這種情況下,假定向各氣缸供給(噴射)的燃料的量均等地過剩10%。S卩,假定向各氣缸供給1. 1 · FO的燃料。此時(shí),向4個(gè)氣缸供給的空氣量的總量(在各氣缸分別結(jié)束一次燃燒行程期間向內(nèi)燃機(jī)整體供給的空氣量)為4 · A0,向4個(gè)氣缸供給的燃料的總量(在各氣缸分別結(jié)束一次燃燒行程期間向內(nèi)燃機(jī)整體供給的燃料的量)為4. 4 · FO (= 1. 1 -F0+1. 1 -F0+1. 1 -F0+1. 1 .F0)。由此,向內(nèi)燃機(jī)整體供給的混合氣體的空燃比的真實(shí)平均值為4·AO/(4. 4·F0) =A0/(1. 1*F0)。此時(shí),上游側(cè)空燃比傳感器的輸出值,成為與空燃比A0/(1. 1 · F0)相對應(yīng)的輸出值。因此,通過空燃比反饋控制,使向內(nèi)燃機(jī)整體供給的混合氣體的空燃比與作為上游側(cè)目標(biāo)空燃比的理論空燃比A0/F0 —致。換言之,通過空燃比反饋控制使向各氣缸供給的燃料的量以10%為單位減量。S卩,向各氣缸供給1. 0 · FO 的燃料,各氣缸的空燃比與理論空燃比A0/F0 —致。
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接著,假定向某一特定氣缸供給的燃料的量為過剩40%的量(即,(1.4*F0))、向剩下的3個(gè)氣缸供給的燃料的量為適當(dāng)值(獲得理論空燃比所需要的燃料量,在這種情況下為1.0· F0)。此時(shí),向4個(gè)氣缸供給的空氣量的總量為4· AO。另一方面,向4個(gè)氣缸供給的燃料的總量為4. 4 · FO ( = 1. 4 · F0+F0+F0+F0)。由此,向內(nèi)燃機(jī)整體供給的混合氣體的空燃比的真實(shí)平均值為4 · AO/(4. 4 · F0) = AO/(1. 1 · F0)。即,向這種情況下的內(nèi)燃機(jī)整體供給的混合氣體的空燃比的真實(shí)平均值為與前述的「向各氣缸供給的燃料的量均等地過剩10%的情況」相同的值。但是,如前所述,向氣缸供給的混合氣體的空燃比越成為濃側(cè)的空燃比,則廢氣中的未燃物(HC,C0以及H2)的量越急劇地增大。另外,來自于各氣缸的廢氣混合了的廢氣到達(dá)上游側(cè)空燃比傳感器。因此,「在僅對特定氣缸供給的燃料的量為過剩40%的量的上述情況下包含于廢氣中的氫氣H2的量」,與「對各氣缸供給的燃料的量均等地過剩10%的情況下包含于廢氣中的氫氣H2的量」相比顯著地變大。其結(jié)果,由于上述的「氫氣H2的選擇性擴(kuò)散」,由上游側(cè)空燃比傳感器的輸出值表示的空燃比,成為比「向內(nèi)燃機(jī)整體供給的混合氣體的空燃比的真實(shí)平均值(AO/ (1. 1 · FO))」?jié)獾囊粋?cè)的空燃比。即,即使廢氣的空燃比的平均值為相同的濃側(cè)的空燃比, 則發(fā)生氣缸間空燃比不平衡時(shí)與不發(fā)生氣缸間空燃比不平衡時(shí)相比,到達(dá)上游側(cè)空燃比傳感器的空燃比檢測元件的廢氣中的氫氣H2的濃度也變高。因此,上游側(cè)空燃比傳感器67的輸出值,為表示比混合氣體的空燃比的真實(shí)平均值濃的一側(cè)的空燃比的值。其結(jié)果,通過要使由上游側(cè)空燃比傳感器的輸出值表示的空燃比與理論空燃比一致的空燃比反饋控制,向內(nèi)燃機(jī)整體供給的混合氣體的空燃比的真實(shí)平均值,被控制成比理論空燃比稀薄的一側(cè)。以上就是氣缸間的空燃比的不均勻性過大時(shí),將空燃比的真實(shí)平均值控制為稀薄側(cè)的理由。另一方面,包含于從內(nèi)燃機(jī)排出的廢氣中的氫氣H2與其它未燃物(HC,C0) —起在催化劑中被氧化(凈化)。另外,通過了催化劑的廢氣到達(dá)下游側(cè)空燃比傳感器。因此,下游側(cè)空燃比傳感器的輸出值,成為與供給到內(nèi)燃機(jī)的混合氣體的真實(shí)空燃比的平均值相對應(yīng)的值。其結(jié)果,在僅特定氣缸的空燃比較大地向濃側(cè)偏離的情況下,下游側(cè)空燃比傳感器的輸出值,成為與由空燃比反饋控制過度地向稀薄側(cè)修正的真實(shí)空燃比相對應(yīng)的值。即,特定氣缸的空燃比越向濃側(cè)移動,則由于「氫氣的選擇性擴(kuò)散」和「空燃比反饋控制」,「向內(nèi)燃機(jī)供給的混合氣體的真實(shí)空燃比」越被控制為更稀薄側(cè),其結(jié)果顯現(xiàn)于下游側(cè)空燃比傳感器的輸出值。換言之,下游側(cè)空燃比傳感器的輸出值,為與氣缸間空燃比不平衡的程度相對應(yīng)地變化的值。因此,上述不平衡判定單元具有判定用參數(shù)取得單元和判定執(zhí)行單元。上述判定用參數(shù)取得單元根據(jù)「執(zhí)行上述反饋控制時(shí)的上述下游側(cè)空燃比傳感器的輸出值」而取得「不平衡判定用參數(shù)」。該不平衡判定用參數(shù),為與因上述空燃比反饋控制而變化的「向內(nèi)燃機(jī)整體供給的混合氣體的真實(shí)空燃比(平均的空燃比)」相對應(yīng)地變化的值,且是「包含于通過上述催化劑前的廢氣中的氫氣的量」與「包含于通過上述催化劑后的廢氣中的氫氣的量」之差越大則越變大的值。另外,上述判定執(zhí)行單元判定上述取得的不平衡判定用參數(shù)是否為異常判定閾值以上,并且,在判定為該不平衡判定用參數(shù)為異常判定閾值以上時(shí)判定為在上述單個(gè)氣缸空燃比之間產(chǎn)生不均衡(即,產(chǎn)生了氣缸間空燃比不平衡)。其結(jié)果,本發(fā)明的氣缸間空燃比不平衡判定裝置,能夠高精度地判定是否發(fā)生了氣缸間空燃比不平衡。但是,在使在燃料箱內(nèi)產(chǎn)生的蒸發(fā)燃料氣體流入進(jìn)氣通路并向燃燒室供給的情況下(所謂,在進(jìn)行蒸發(fā)燃料氣體凈化的情況下),存在向內(nèi)燃機(jī)供給的混合氣體的空燃比因該蒸發(fā)燃料氣體而較大地變動,該蒸發(fā)燃料氣體的影響顯現(xiàn)于「上述下游側(cè)空燃比傳感器的輸出值」的情況。例如,在熱天停車后起動內(nèi)燃機(jī)時(shí)等那樣蒸發(fā)燃料氣體的濃度非常高的情況下,蒸發(fā)燃料氣體的影響容易顯現(xiàn)于「上述下游側(cè)空燃比傳感器的輸出值」。因此,若通過使用根據(jù)下游側(cè)空燃比傳感器的輸出值而取得的「不平衡判定用參數(shù)」進(jìn)行氣缸間空燃比不平衡判定,則存在該判定的精度不好的問題。因此,上述不平衡判定單元還具有蒸發(fā)燃料氣體影響發(fā)生判定單元、判定禁止單兀。上述蒸發(fā)燃料氣體影響發(fā)生判定單元,判定是否正發(fā)生「流入上述進(jìn)氣通路的上述蒸發(fā)燃料氣體使上述不平衡判定用參數(shù)變化那樣的狀態(tài)」。即,上述蒸發(fā)燃料氣體影響發(fā)生判定單元判定是否正發(fā)生「蒸發(fā)燃料氣體影響發(fā)生狀態(tài)」。上述判定禁止單元,在通過上述蒸發(fā)燃料氣體影響發(fā)生判定單元判定為「正發(fā)生上述蒸發(fā)燃料氣體影響發(fā)生狀態(tài)」時(shí),禁止上述判定執(zhí)行單元進(jìn)行的基于上述不平衡判定用參數(shù)的判定(氣缸間空燃比不平衡判定)。其結(jié)果,本發(fā)明的氣缸間空燃比不平衡判定裝置,能夠不受蒸發(fā)燃料氣體的影響地高精度地進(jìn)行是否發(fā)生了氣缸間空燃比不平衡的判定。在本發(fā)明的氣缸間空燃比不平衡判定裝置的一個(gè)方面中,上述空燃比反饋控制單元,每當(dāng)「包含上述蒸發(fā)燃料氣體凈化量不為0 (蒸發(fā)燃料氣體凈化中)的規(guī)定的蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值更新條件」成立時(shí),根據(jù)「至少上述上游側(cè)空燃比傳感器的輸出值」,更新「與上述蒸發(fā)燃料氣體的濃度相關(guān)聯(lián)的值(即,蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值)」,并且,也根據(jù)該蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值控制上述燃料噴射量。根據(jù)該結(jié)構(gòu),燃料噴射量也根據(jù)「蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值」進(jìn)行修正(控制)。 由于若蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值為正確的值,則能夠高精度地修正燃料噴射量,因此即使在進(jìn)行蒸發(fā)燃料氣體凈化的情況下蒸發(fā)燃料氣體的影響也難以顯現(xiàn)于下游側(cè)空燃比傳感器的輸出值。即,若蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值為正確的值,則將不發(fā)生蒸發(fā)燃料氣體影響發(fā)生狀態(tài)。另一方面,每當(dāng)「包含上述蒸發(fā)燃料氣體凈化量不為0這一點(diǎn)的規(guī)定的蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值更新條件(例如,蒸發(fā)燃料氣體凈化量不為「0」且經(jīng)過了規(guī)定時(shí)間這一條件)」成立時(shí),蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值得到更新。因此,若內(nèi)燃機(jī)的起動后的濃度學(xué)習(xí)值更新機(jī)會次數(shù)(上述蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值更新條件成立的次數(shù))為規(guī)定的第一機(jī)會次數(shù)閾值以上,則蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值達(dá)到精度良好的值。與此相對,若濃度學(xué)習(xí)值更新機(jī)會次數(shù)不足第一機(jī)會次數(shù)閾值,則蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值處于學(xué)習(xí)不充分的狀態(tài),沒達(dá)到精度良好的值。由此,在這樣的情況下,若執(zhí)行蒸發(fā)燃料氣體凈化,則產(chǎn)生蒸發(fā)燃料氣體影響發(fā)生狀態(tài)。因此,上述蒸發(fā)燃料氣體影響發(fā)生判定單元判定「濃度學(xué)習(xí)值更新機(jī)會次數(shù)」是否不到「規(guī)定的第一機(jī)會次數(shù)閾值」,并且,在判定為該濃度學(xué)習(xí)值更新機(jī)會次數(shù)不足該第一機(jī)會次數(shù)閾值時(shí),判定為「正發(fā)生上述蒸發(fā)燃料氣體影響發(fā)生狀態(tài)」。即,根據(jù)該結(jié)構(gòu),在 「濃度學(xué)習(xí)值更新機(jī)會次數(shù)」不到「規(guī)定的第一機(jī)會次數(shù)閾值」時(shí),禁止上述判定執(zhí)行單元進(jìn)行的基于上述不平衡判定用參數(shù)的判定(氣缸間空燃比不平衡判定)。因此,能夠進(jìn)行高精度的氣缸間空燃比不平衡判定。在這種情況下,上述凈化量控制單元,控制上述蒸發(fā)燃料氣體凈化量,以使當(dāng)上述濃度學(xué)習(xí)值更新機(jī)會次數(shù)為「比上述第一機(jī)會次數(shù)閾值小的第二機(jī)會次數(shù)閾值」以下時(shí)的蒸發(fā)燃料氣體凈化量,比當(dāng)上述濃度學(xué)習(xí)值更新機(jī)會次數(shù)為上述第一機(jī)會次數(shù)閾值以上時(shí)的蒸發(fā)燃料氣體凈化量小,上述蒸發(fā)燃料氣體影響發(fā)生判定單元,判定上述濃度學(xué)習(xí)值更新機(jī)會次數(shù)是否為上述第二機(jī)會次數(shù)閾值以下,并且,在 「判定濃度學(xué)習(xí)值更新機(jī)會次數(shù)為第二機(jī)會次數(shù)閾值以下」時(shí)判定「未發(fā)生上述蒸發(fā)燃料氣體影響發(fā)生狀態(tài)」,上述判定禁止單元,在通過上述蒸發(fā)燃料氣體影響發(fā)生判定單元判定為未發(fā)生上述蒸發(fā)燃料氣體影響發(fā)生狀態(tài)時(shí),「容許上述判定執(zhí)行單元進(jìn)行基于上述不平衡判定用參數(shù)的判定」。根據(jù)該結(jié)構(gòu),當(dāng)上述濃度學(xué)習(xí)值更新機(jī)會次數(shù)為「比上述第一機(jī)會次數(shù)閾值小的第二機(jī)會次數(shù)閾值」以下時(shí),蒸發(fā)燃料氣體凈化量被設(shè)定為小的量。換言之,在蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值的學(xué)習(xí)不充分的可能性高的情況下(在蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值從適當(dāng)值背離的可能性高的情況下),蒸發(fā)燃料氣體凈化量被設(shè)定為小的量。因此,即使蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值從適當(dāng)值背離,蒸發(fā)燃料氣體的影響,也能夠通過基于上游側(cè)空燃比傳感器的輸出值的空燃比反饋控制而得到補(bǔ)償,因此難以表現(xiàn)于下游側(cè)空燃比傳感器的輸出值。 因此,在這樣的情況下,容許判定執(zhí)行單元進(jìn)行基于不平衡判定用參數(shù)的氣缸間空燃比不平衡判定。其結(jié)果,能夠增大氣缸間空燃比不平衡判定的機(jī)會。在該氣缸間空燃比不平衡判定裝置的一個(gè)方面,上述空燃比反饋控制單元能夠包括副反饋量更新單元和燃料噴射量控制單元。上述副反饋量更新單元,每當(dāng)規(guī)定的第一更新時(shí)刻到來時(shí),根據(jù)「該下游側(cè)空燃比傳感器的輸出值」更新 「用于使上述下游側(cè)空燃比傳感器的輸出值與對應(yīng)于理論空燃比的值一致的副反饋量」。上述燃料噴射量控制單元,每當(dāng)規(guī)定的第二更新時(shí)刻到來時(shí),根據(jù)「流入該各氣缸的燃燒室的空氣量、即缸內(nèi)吸入空氣量」決定「用于使向上述至少兩個(gè)以上的氣缸的各燃燒室供給的混合氣體的空燃比與理論空燃比一致的基本燃料噴射量」。另外,上述燃料噴射量控制單元,至少根據(jù)「上述上游側(cè)空燃比傳感器的輸出值以及上述副反饋量」,更新用于修正上述基本燃料噴射量的主反饋量,并從上述燃料噴射閥噴射通過利用該主反饋量修正該基本燃料噴射量而獲得的燃料噴射量的燃料。在這種情況下,上述不平衡判定用參數(shù)取得單元,包括副反饋量學(xué)習(xí)單元、用于計(jì)算上述不平衡判定用參數(shù)的參數(shù)計(jì)算單元。上述副反饋量學(xué)習(xí)單元,每當(dāng)規(guī)定的第三更新時(shí)刻到來時(shí),根據(jù)上述副反饋量更新「上述副反饋量的學(xué)習(xí)值」。即,上述副反饋量學(xué)習(xí)單元,以副反饋量的學(xué)習(xí)值接近副反饋量的穩(wěn)態(tài)成分的方式,更新該副反饋量的學(xué)習(xí)值。另外,該學(xué)習(xí)值,例如在不能夠計(jì)算出副反饋量等的情況下,可用于修正燃料噴射量。上述參數(shù)計(jì)算單元,根據(jù)上述副反饋量的學(xué)習(xí)值計(jì)算出上述不平衡判定用參數(shù)。例如,上述參數(shù)計(jì)算單元,作為上述不平衡判定用參數(shù)計(jì)算出對上述副反饋量的學(xué)習(xí)值實(shí)施低通濾波處理的值 (例如一次延遲值),或者,經(jīng)過多次更新的副反饋量的學(xué)習(xí)值的各更新值的平均值。上述空燃比反饋控制單元,以使由上述上游側(cè)空燃比傳感器的輸出值表示的空燃比與理論空燃比一致的方式對燃料噴射量進(jìn)行反饋控制。因此,若使由上游側(cè)空燃比傳感器的輸出值表示的空燃比與向內(nèi)燃機(jī)整體供給的混合氣體的空燃比的真實(shí)平均值一致,則通過上述空燃比反饋控制單元的控制,向內(nèi)燃機(jī)整體供給的混合氣體的空燃比的真實(shí)平均值與理論空燃比大致一致。但是,如上所述,若發(fā)生氣缸間空燃比不平衡,則上游側(cè)空燃比傳感器的輸出值受到「氫氣H2的選擇性擴(kuò)散」的影響。因此,由上游側(cè)空燃比傳感器的輸出值表示的空燃比, 成為比向內(nèi)燃機(jī)整體供給的混合氣體的空燃比的真實(shí)平均值濃的一側(cè)的空燃比。其結(jié)果, 通過基于上游側(cè)空燃比傳感器的輸出值的空燃比反饋控制,向內(nèi)燃機(jī)整體供給的混合氣體的空燃比的真實(shí)平均值被向比理論空燃比稀薄的一側(cè)修正。另一方面,由于氫氣由上述催化劑氧化(凈化),所以下游側(cè)空燃比傳感器輸出與 「向內(nèi)燃機(jī)整體供給的混合氣體的空燃比的真實(shí)平均值」相對應(yīng)的輸出值。因此,若發(fā)生氣缸間空燃比不平衡,則上述副反饋量向「將向內(nèi)燃機(jī)整體供給的混合氣體的空燃比向濃側(cè)修正的量」變化。換言之,在發(fā)生氣缸間空燃比不平衡時(shí),副反饋量向?qū)⒖杖急认驖鈧?cè)修正與該不平衡程度相對應(yīng)的量的量變化。另外,副反饋量的學(xué)習(xí)值,以接近副反饋量的穩(wěn)態(tài)成分的方式被更新。副反饋量的穩(wěn)態(tài)成分(例如,積分項(xiàng)),即使在副反饋量的成分中,也能夠高精度地表示「向內(nèi)燃機(jī)整體供給的混合氣體的真實(shí)空燃比與理論空燃比的偏差(偏移)」。因此,副反饋量的學(xué)習(xí)值也是能夠高精度地表示「向內(nèi)燃機(jī)整體供給的混合氣體的真實(shí)空燃比與理論空燃比的偏差 (偏移)」的值。因此,上述不平衡判定用參數(shù)取得單元,根據(jù)上述副反饋量的學(xué)習(xí)值計(jì)算上述不平衡判定用參數(shù)。其結(jié)果,不平衡判定用參數(shù)也成為高精度地表示「向內(nèi)燃機(jī)整體供給的混合氣體的真實(shí)空燃比與理論空燃比的偏差(偏移)」的值,因此能夠通過根據(jù)該不平衡判定用參數(shù)而高精度地判定是否產(chǎn)生氣缸間空燃比不平衡。另外,進(jìn)行蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值的更新的上述空燃比反饋控制單元,在當(dāng)沒有通過上述凈化量控制單元將上述蒸發(fā)燃料氣體凈化量設(shè)定為0時(shí)的上述主反饋量的平均值(例如,上述主反饋量的加權(quán)平均值或者規(guī)定時(shí)間內(nèi)的上述主反饋量的平均值),為比「沒有修正上述基本燃料噴射量的值」、即「主反饋量的基準(zhǔn)值」小的第一閾值以下時(shí),以及,
在當(dāng)沒有通過上述凈化量控制單元將上述蒸發(fā)燃料氣體凈化量設(shè)定為0時(shí)的上述主反饋量的平均值,為比上述基準(zhǔn)值大的第二閾值以上時(shí),改變上述蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值。在沒有將蒸發(fā)燃料氣體凈化量設(shè)定為0時(shí)、主反饋量的平均值為第一閾值以下或者第二閾值以上,意味著由于蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值不是適當(dāng)值,所以燃料噴射量沒有被充分修正。因此,若如上述那樣更新蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值,則能夠容易且高精度地取得上述蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值。
圖1是適用本發(fā)明的實(shí)施方式的氣缸間空燃比不平衡判定裝置的內(nèi)燃機(jī)的概略圖。圖2是圖1所示的上游側(cè)空燃比傳感器的概略剖視圖。圖3是用于說明廢氣(被檢測氣體)的空燃比為比理論空燃比稀薄的一側(cè)的空燃比的情況下的上游側(cè)空燃比傳感器的動作的圖。圖4是表示廢氣的空燃比與上游側(cè)空燃比傳感器的極限電流值的關(guān)系的圖表。圖5是用于說明廢氣(被檢測氣體)的空燃比為比理論空燃比濃的一側(cè)的空燃比的情況下的上游側(cè)空燃比傳感器的動作的圖。圖6是表示廢氣的空燃比與上游側(cè)空燃比傳感器的輸出值的關(guān)系的圖表。圖7是表示廢氣的空燃比與下游側(cè)空燃比傳感器的輸出值的關(guān)系的圖表。圖8是表示向氣缸供給的混合氣體的空燃比與從該氣缸排出的未燃成分的關(guān)系的圖表。圖9是表示氣缸間空燃比不平衡比例與副反饋量的學(xué)習(xí)值的關(guān)系的圖表。圖10是表示圖1所示的電氣控制裝置的CPU所執(zhí)行的燃料噴射控制程序的流程圖。圖11是表示圖1所示的電氣控制裝置的CPU用于執(zhí)行主反饋控制的程序的流程圖。圖12是表示圖1所示的電氣控制裝置的CPU為了更新主反饋量的學(xué)習(xí)值而執(zhí)行的程序的流程圖。圖13是表示圖1所示的電氣控制裝置的CPU為了驅(qū)動凈化控制閥而執(zhí)行的程序的流程圖。圖14是表示圖1所示的電氣控制裝置的CPU為了更新蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值而執(zhí)行的程序的流程圖。圖15是表示圖1所示的電氣控制裝置的CPU為了更新副反饋量以及副反饋量的學(xué)習(xí)值而執(zhí)行的程序的流程圖。圖16是表示圖1所示的電氣控制裝置的CPU為了進(jìn)行氣缸間空燃比不平衡判定而執(zhí)行的程序的流程圖。
具體實(shí)施例方式以下,參照附圖對本發(fā)明的多氣缸內(nèi)燃機(jī)的氣缸間空燃比不平衡判定裝置(以下,僅稱為「判定裝置」。)的實(shí)施方式進(jìn)行說明。該判定裝置是用于控制內(nèi)燃機(jī)的空燃比的空燃比控制裝置的一部分。另外,空燃比控制裝置也是用于控制燃料噴射量的燃料噴射量控制裝置。(結(jié)構(gòu))圖1表示將判定裝置適用于4沖程·火花點(diǎn)火式·多氣缸(直列4氣紅)·內(nèi)燃機(jī)10的系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)。另外,圖1僅表示特定氣缸的截面,其它氣缸也具有同樣的結(jié)構(gòu)。該內(nèi)燃機(jī)10具有包括氣缸體、氣缸體下殼體以及油底殼等的氣缸體部20 ;固定在氣缸體部20的上方的氣缸蓋部30 ;用于向氣缸體部20供給汽油混合氣體的進(jìn)氣系統(tǒng) 40 ;用于將來自于氣缸體部20的廢氣向外部排出的排氣系統(tǒng)50。氣缸體部20包括氣缸21、活塞22、連桿23以及曲軸24?;钊?2在氣缸21內(nèi)往復(fù)運(yùn)動,活塞22的往復(fù)運(yùn)動經(jīng)由連桿23傳遞給曲軸24,由此該曲軸24旋轉(zhuǎn)。氣缸21的壁面以及活塞22的上面,與氣缸蓋部30的下面一起形成燃燒室25。氣缸蓋部30,包括與燃燒室25聯(lián)通的進(jìn)氣口 31、開閉進(jìn)氣口 31的進(jìn)氣門32以及驅(qū)動進(jìn)氣門32的進(jìn)氣凸輪軸,并且包括連續(xù)地改變該進(jìn)氣凸輪軸的相位角的可變進(jìn)氣時(shí)刻控制裝置33、可變進(jìn)氣時(shí)刻控制裝置33的促動器33a、與燃燒室25聯(lián)通的排氣口 34、開閉排氣口 34的排氣門35以及驅(qū)動排氣門35的排氣凸輪軸,并且還具有連續(xù)地改變該排氣凸輪軸的相位角的可變排氣時(shí)刻控制裝置36、可變排氣時(shí)刻控制裝置36的促動器36a、火花塞37、包括產(chǎn)生對火花塞37施加的高電壓的點(diǎn)火線圈的點(diǎn)火器38以及將燃料向進(jìn)氣口 31內(nèi)噴射的燃料噴射閥(燃油噴射、燃料噴射單元、燃料供給單元)39。燃料噴射閥39,相對于各氣缸的燃燒室25逐一配設(shè)。燃料噴射閥39設(shè)置于進(jìn)氣口 31。燃料噴射閥39,響應(yīng)噴射指示信號,在正常的情況下向?qū)?yīng)的進(jìn)氣口 31內(nèi)噴射「包含于該噴射指示信號的指示噴射量的燃料」。這樣,多個(gè)氣缸的每一個(gè),與其它氣缸獨(dú)立地具有用于供給燃料的燃料噴射閥39。進(jìn)氣系統(tǒng)40具有進(jìn)氣岐管41、進(jìn)氣管42、空氣過濾器43以及節(jié)氣門44。進(jìn)氣岐管41由多個(gè)分支部41a和穩(wěn)壓箱41b構(gòu)成。多個(gè)分支部41a的每一個(gè)的一端與多個(gè)進(jìn)氣 31的每一個(gè)連接。多個(gè)分支部41a的另一端與穩(wěn)壓箱41b連接。進(jìn)氣管42的一端與穩(wěn)壓箱41b連接??諝膺^濾器43配設(shè)于進(jìn)氣管42的另一端。節(jié)氣門44位于進(jìn)氣管42內(nèi)、能夠改變進(jìn)氣通路的開口截面積。節(jié)氣門44通過由DC電動機(jī)構(gòu)成的節(jié)氣門促動器44a在進(jìn)氣管42內(nèi)被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。另外,內(nèi)燃機(jī)10具有儲存液體汽油燃料的燃料箱45 ;能夠吸藏在燃料箱45內(nèi)產(chǎn)生的蒸發(fā)燃料的過濾罐46 ;用于從燃料箱45向過濾罐46引導(dǎo)包含上述蒸發(fā)燃料的氣體的煙霧捕集管47 ;用于將從過濾罐46脫離的蒸發(fā)燃料作為「蒸發(fā)燃料氣體」向穩(wěn)壓箱41b引導(dǎo)的凈化流路管48 ;以及配設(shè)于凈化流路管48的凈化控制閥49。儲存于燃料箱45的燃料, 通過燃料泵45a以及燃料供給管45b等被供給到燃料噴射閥39。煙霧捕集管47以及凈化流路管48構(gòu)成凈化通路(凈化通路部)。凈化控制閥49,根據(jù)指示信號、即表示占空系數(shù)DPG的驅(qū)動信號而被調(diào)節(jié)開度(開閥期間),由此改變凈化流路管48的通路截面積。凈化控制閥49在占空系數(shù)DPG為「0」時(shí)完全關(guān)閉凈化流路管48。S卩,凈化控制閥49配設(shè)于凈化通路,并且響應(yīng)指示信號而改變開度。
過濾罐46為眾所周知的活性碳過濾罐。過濾罐46具有殼體,該殼體形成有與煙霧捕集管47連接的罐口 46a、與凈化流路管48連接的凈化口 46b、暴露于大氣中的大氣46c。 過濾罐46在該殼體內(nèi)收納有用于吸附蒸發(fā)燃料的吸附劑46d。過濾罐46,在凈化控制閥49 完全被關(guān)閉期間吸藏在燃料箱45內(nèi)產(chǎn)生的蒸發(fā)燃料。過濾罐46,在凈化控制閥49被打開期間,將吸藏了的蒸發(fā)燃料作為蒸發(fā)燃料氣體「通過凈化流路管48」向穩(wěn)壓箱41b(節(jié)氣門 44的下游的進(jìn)氣通路)排出。由此,蒸發(fā)燃料氣體通過內(nèi)燃機(jī)10的進(jìn)氣通路被向各燃燒室 25供給。即,通過打開凈化控制閥49,進(jìn)行蒸發(fā)燃料氣體凈化(或者,大致蒸發(fā)凈化)。排氣系統(tǒng)50具有包括一端與各氣缸的排氣口 34連接的多個(gè)分支部的排氣岐管 51 ;在排氣岐管51的多個(gè)分支部的各另一端,與所有的分支部集合起來的集合部(排氣歧管51的排氣集合部)連接的排氣管52 ;配設(shè)于排氣管52的上游側(cè)催化劑53 ;以及配設(shè)于上游側(cè)催化劑53的下游的排氣管52的未圖示的下游側(cè)催化劑。排氣口 34、排氣岐管51以及排氣管52構(gòu)成排氣通路。這樣,上游側(cè)催化劑53配設(shè)于排氣通路的「比從所有的燃燒室 25 (至少兩個(gè)以上的燃燒室)排出的廢氣集合的排氣集合部更靠下游側(cè)的部位」。上游側(cè)催化劑53以及下游側(cè)催化劑,分別是所謂的承載由白金等的貴金屬構(gòu)成的活性成分的三元催化劑裝置(排氣凈化催化劑)。各催化劑,具有在流入各催化劑的氣體的空燃比為理論空燃比時(shí),氧化HC,CO, H2等的未燃成分并且還原氮氧化物(NOx)的功能。 該功能也稱為催化劑功能。另外,各催化劑具有吸藏(儲存)氧氣的氧氣吸藏功能,通過該氧氣吸藏功能即使空燃比從理論空燃比偏移也能夠凈化未燃成分以及氮氧化物。該氧氣吸藏功能,由承載于催化劑的二氧化鈰(CeO2)實(shí)現(xiàn)。另外,內(nèi)燃機(jī)10具有排氣回流系統(tǒng)。排氣回流系統(tǒng)包括構(gòu)成外部EGR通路的排氣回流管54、以及EGR閥55。排氣回流管54的一端與排氣岐管51的集合部連接。排氣回流管54的另一端與穩(wěn)壓箱41b連接。EGR閥55配設(shè)于排氣回流管54。EGR閥55,作為驅(qū)動源而內(nèi)置有DC電動機(jī)。EGR 閥55響應(yīng)向該DC電動機(jī)發(fā)出的指示信號、即占空系數(shù)DEGR而改變閥開度,由此改變排氣回流管54的通路截面積。EGR閥55在占空系數(shù)DEGR為「0」時(shí)完全關(guān)閉排氣回流管54。 即,EGR閥55配設(shè)于外部EGR通路,并且響應(yīng)指示信號而改變開度,由此控制排氣回流量 (以下,也稱為「外部EGR量」。)。另一方面,該系統(tǒng)具有熱線式空氣流量計(jì)61、節(jié)氣門位置傳感器62、水溫傳感器 63、曲柄位置傳感器64、進(jìn)氣凸輪位置傳感器65、排氣凸輪位置傳感器66、上游側(cè)空燃比傳感器67、下游側(cè)空燃比傳感器68、酒精濃度傳感器69、EGR閥開度傳感器(EGR閥提升量傳感器)70以及加速踏板開度傳感器71??諝饬髁坑?jì)61輸出與在進(jìn)氣管42內(nèi)流動的吸入空氣的質(zhì)量流量(吸入空氣流量)Ga相對應(yīng)的信號。節(jié)氣門位置傳感器62檢測節(jié)氣門44的開度(節(jié)氣門開度),并輸出表示節(jié)氣門開度TA的信號。水溫傳感器63檢測內(nèi)燃機(jī)10的冷卻水的溫度,并輸出表示冷卻水溫THW的信號。曲柄位置傳感器64輸出曲軸24每旋轉(zhuǎn)10°而具有窄幅脈沖且該曲軸24每旋轉(zhuǎn) 360°而具有寬幅脈沖的信號。該信號,通過后述的電氣控制裝置80被變換為內(nèi)燃機(jī)旋轉(zhuǎn)速度NE。進(jìn)氣凸輪位置傳感器65,每當(dāng)進(jìn)氣凸輪軸從規(guī)定角度旋轉(zhuǎn)90度、接著旋轉(zhuǎn)90度、 進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)180度時(shí),輸出一個(gè)脈沖。排氣凸輪位置傳感器66,每當(dāng)排氣凸輪軸從規(guī)定角度旋轉(zhuǎn)90度、接著旋轉(zhuǎn)90度、 進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)180度時(shí),輸出一個(gè)脈沖。上游側(cè)空燃比傳感器67在排氣岐管51的集合部與上游側(cè)催化劑53之間的位置配設(shè)于排氣岐管51以及排氣管52中的任一個(gè)處(即,排氣通路)。上游側(cè)空燃比傳感器 67,例如為特開平11-72473號公報(bào)、特開2000-65782號公報(bào)以及特開2004-69547號公報(bào)等所公開的「具有擴(kuò)散阻擋層的極限電流式廣域空燃比傳感器」。如圖2所示,上游側(cè)空燃比傳感器67包括固體電解質(zhì)層67a、廢氣側(cè)電極層67b、 大氣側(cè)電極層67c、擴(kuò)散阻擋層67d、隔壁部67e以及加熱器67f。固體電解質(zhì)層67a是氧離子導(dǎo)電性氧化物燒結(jié)體。在本例中,固體電解質(zhì)層67a是在&02(氧化鋯)中作為穩(wěn)定劑而固溶CaO的「穩(wěn)定化氧化鋯元件」。固體電解質(zhì)層67a, 在其溫度為活性溫度以上時(shí),發(fā)揮眾所周知的「氧電池特性」以及「氧泵特性」。這些特性, 如后所述,是在上游側(cè)空燃比傳感器67輸出與廢氣的空燃比相對應(yīng)的輸出值時(shí)應(yīng)該發(fā)揮的特性。氧電池特性,是指使氧離子從氧氣濃度高的一側(cè)向低的一側(cè)通過、產(chǎn)生電動勢的特性。所謂的氧泵特性,是指在固體電解質(zhì)層67a的兩端施加電位差時(shí)、使與陰極(低電位側(cè)電極)和陽極(高電位側(cè)電極)的電極間的電位差相對應(yīng)的量的氧離子從陰極向陽極移動的特性。廢氣側(cè)電極層67b由白金(Pt)等的催化劑活性高的貴金屬構(gòu)成。廢氣側(cè)電極層 67b形成在固體電解質(zhì)層67a的一個(gè)面上。廢氣側(cè)電極層67b通過化學(xué)電解等而形成為具有充分的浸透性(即,形成為多孔質(zhì)狀)。大氣側(cè)電極層67c由白金(Pt)等的催化劑活性高的貴金屬構(gòu)成。大氣側(cè)電極層 67c在固體電解質(zhì)層67a的其它面上隔著固體電解質(zhì)層67a以與廢氣側(cè)電極層67b相向的方式形成。大氣側(cè)電極層67c通過化學(xué)電解等以具有充分的浸透性的方式(即,多孔質(zhì)狀地)形成。擴(kuò)散阻擋層(擴(kuò)散律速層)67d由多孔質(zhì)陶瓷(耐熱性無機(jī)物質(zhì))構(gòu)成。擴(kuò)散阻擋層67d以包覆廢氣側(cè)電極層67b的外側(cè)表面的方式例如通過等離子噴鍍法等形成。分子直徑小的氫氣H2在擴(kuò)散阻擋層67d中的擴(kuò)散速度,比分子直徑相對大的「碳化氫HC以及一氧化碳CO等」在擴(kuò)散阻擋層67d中的擴(kuò)散速度大。因此,由于擴(kuò)散阻擋層67d的存在,氫氣 H2與碳化氫HC以及一氧化碳CO等相比迅速地到達(dá)「廢氣側(cè)電極層67b」。上游側(cè)空燃比傳感器67以擴(kuò)散阻擋層67d的外表面「暴露于廢氣中(與從內(nèi)燃機(jī)10排出的廢氣接觸)」 的方式進(jìn)行配置。隔壁部67e由致密且不使氣體透過的氧化鋁陶瓷構(gòu)成。隔壁部67e以形成收容大氣側(cè)電極層67c的空間、即「大氣室67g」的方式構(gòu)成。在大氣室67g中導(dǎo)入大氣。加熱器67f埋設(shè)于隔壁部67e。加熱器67f在被通電時(shí)發(fā)熱,對固體電解質(zhì)層67a 進(jìn)行加熱。上游側(cè)空燃比傳感器67如圖3所示使用電源67h。電源67h以大氣側(cè)電極層67c 側(cè)處于高電位、廢氣側(cè)電極層67b處于低電位的方式施加電壓V。
如圖3所示,在廢氣的空燃比為比理論空燃比稀薄的一側(cè)的空燃比時(shí),通過利用上述的氧電池特性來檢測空燃比。即,在廢氣的空燃比為比理論空燃比稀薄的一側(cè)的空燃比時(shí),大量包含于廢氣中的氧氣分子通過擴(kuò)散阻擋層67d到達(dá)廢氣側(cè)電極層67b。該氧氣分子在收到電子后成為氧離子。氧離子通過固體電解質(zhì)層67a在大氣側(cè)電極層67c中放出電子而成為氧氣分子。其結(jié)果,電流I從電源67h的正極經(jīng)由大氣側(cè)電極層67c、固體電解質(zhì)層67a以及廢氣側(cè)電極層67b向電源67h的負(fù)極流動。該電流I的大小,在將電壓V的大小設(shè)定為規(guī)定值Vp以上時(shí),與到達(dá)擴(kuò)散阻擋層 67d的外側(cè)表面的廢氣中所包含的氧氣分子中的「利用擴(kuò)散通過擴(kuò)散阻擋層67d而到達(dá)廢氣側(cè)電極層67b的氧氣分子」的量相對應(yīng)地變化。即,電流I的大小,與廢氣側(cè)電極層67b 中的氧氣濃度(氧氣分壓)相對應(yīng)地變化。廢氣側(cè)電極層67b中的氧氣濃度,與到達(dá)擴(kuò)散阻擋層67d的外側(cè)表面的廢氣的氧氣濃度相對應(yīng)地變化。該電流I,如圖4所示,即使將電壓V設(shè)定為規(guī)定值Vp以上也不變化,因此稱為極限電流Ip。上游側(cè)空燃比傳感器67根據(jù)該極限電流Ip值輸出與空燃比相對應(yīng)的值。與此相對,在廢氣的空燃比為比理論空燃比濃的一側(cè)的空燃比時(shí),如圖5所示,通過利用上述氧電池特性來檢測空燃比。更具體來說,當(dāng)廢氣的空燃比為比理論空燃比濃的一側(cè)的空燃比時(shí),大量包含于廢氣中的未燃物(HC,CO以及H2等)通過擴(kuò)散阻擋層67d到達(dá)廢氣側(cè)電極層67b。在這種情況下,由于大氣側(cè)電極層67c中的氧氣濃度與廢氣側(cè)電極層 67b中的氧氣濃度的差(氧氣分壓差)變大,所以固體電解質(zhì)層67a作為氧電池發(fā)揮作用。 施加電壓V,設(shè)定為比該氧電池的電動勢小。因此,存在于大氣室67g中的氧氣分子在大氣側(cè)電極層67c中收到電子而成為氧離子。該氧離子通過固體電解質(zhì)層67a向廢氣側(cè)電極層67b移動。另外,在廢氣側(cè)電極層 67b中氧化未燃物、放出電子。其結(jié)果,電流I從電源67h的負(fù)極,經(jīng)由廢氣側(cè)電極層67b、 固體電解質(zhì)層67a以及大氣側(cè)電極層67c向電源67h的正極流動。該電流I的大小,根據(jù)從大氣側(cè)電極層67c通過固體電解質(zhì)層67a而到達(dá)廢氣側(cè)電極層67b的氧離子的量而決定。如前所述,該氧離子用于在廢氣側(cè)電極層67b中氧化未燃物。因此,利用擴(kuò)散通過擴(kuò)散阻擋層67d而到達(dá)廢氣側(cè)電極層67b的未燃物的量越多,則通過固體電解質(zhì)層67a的氧離子的量越多。換言之,空燃比越小(為比理論空燃比濃的一側(cè)的空燃比,未燃物的量越多),則電流I的大小越大。但是,由于存在擴(kuò)散阻擋層67d,到達(dá)廢氣側(cè)電極層67b的未燃物的量受到限制,因此電流I成為與空燃比相對應(yīng)的一定值Ip。 上游側(cè)空燃比傳感器67根據(jù)該極限電流Ip值輸出與空燃比相對應(yīng)的值?;谶@樣的檢測原理的上游側(cè)空燃比傳感器67,如圖6所示,輸出與流過上游側(cè)空燃比傳感器67的配設(shè)位置的廢氣的空燃比(上游側(cè)空燃比abyfs)相對應(yīng)的輸出值 Vabyfs0輸出值Vabyfs通過將極限電流Ip變換成電壓而獲得。被檢測氣體的空燃比越大(越稀薄),則輸出值Vabyfs越增大。后述的電氣控制裝置80存儲圖6所示的空燃比變換表(設(shè)定表)Mapabyfs,將輸出值Vabyfs適用于空燃比變換表Mapabyfs,由此檢測實(shí)際的上游側(cè)空燃比abyfs。該空燃比變換表Mapabyfs,也可以考慮氫氣的選擇性擴(kuò)散而制作。換言之,表Mapabyfs,通過將各氣缸的空燃比設(shè)定為相互相等的空燃比X,根據(jù)將到達(dá)上游側(cè)空燃比傳感器67的廢氣的空燃比設(shè)定為值χ的情況下的「上游側(cè)空燃比傳感器67 的實(shí)際的輸出值Vabyfs」而制作。以下,也將通過上游側(cè)空燃比傳感器的輸出值Vabyfs和表Mapabyfs取得的空燃比,稱為上游側(cè)空燃比abyfs或者檢測空燃比abyfs。下游側(cè)空燃比傳感器68在排氣通路中配設(shè)在比上游側(cè)催化劑53更靠下游側(cè)且比下游側(cè)催化劑更靠上游側(cè)(即,上游側(cè)催化劑53與下游側(cè)催化劑之間的排氣通路)的位置。下游側(cè)空燃比傳感器68是眾所周知的電動勢式的氧氣濃度傳感器(使用穩(wěn)定化氧化鋯的眾所周知的濃淡電池型的氧氣濃度傳感器)。下游側(cè)空燃比傳感器68,產(chǎn)生與流過在排氣通路中配設(shè)有下游側(cè)空燃比傳感器68的部位的氣體、即被檢測氣體的空燃比(即,從上游側(cè)催化劑53流出且流入下游側(cè)催化劑的氣體的空燃比,因此,為向內(nèi)燃機(jī)供給的混合氣體的空燃比的經(jīng)時(shí)平均值)相對應(yīng)的輸出值Voxs。該輸出值Voxs,如圖7所示,在被檢測氣體的空燃比比理論空燃比濃時(shí)為最大輸出值max(例如,大約0. 9V),在被檢測氣體的空燃比比理論空燃比稀薄時(shí)為最小輸出值 min (例如,大約0. IV),在被檢測氣體的空燃比為理論空燃比時(shí)為最大輸出值max與最小輸出值min的大致中間的電壓Vst (中間電壓Vst,例如,大約0. 5V)。另外,在被檢測氣體的空燃比從比理論空燃比濃的空燃比向稀薄的空燃比變化時(shí),該輸出值Voxs從最大輸出值max 向最小輸出值min急劇變化,在被檢測氣體的空燃比從比理論空燃比稀薄的空燃比向濃的空燃比變化時(shí),該輸出值Voxs從最小輸出值min向最大輸出值max急劇變化。再次參照圖1進(jìn)行說明,酒精濃度傳感器69檢測包含于燃料的酒精(乙醇)的濃度,并輸出與該酒精濃度相對應(yīng)的信號EtOh。EGR閥開度傳感器70檢測EGR閥的開度(即,EGR閥所具有的閥體的提升量),并輸出表示該開度AEGRVact的信號。加速踏板開度傳感器71,輸出表示由駕駛者操作的加速踏板91的操作量Accp的信號。電氣控制裝置80是由通過母線相互連接的「CPU81 ;預(yù)先存儲CPU81所執(zhí)行的程序、表(設(shè)定表,函數(shù))以及常數(shù)等的R0M82 ;CPU81根據(jù)需要暫時(shí)存儲數(shù)據(jù)的RAM83 ;后備隨機(jī)存儲器84以及包括AD變換器的接口 85等」構(gòu)成的眾所周知的微型計(jì)算機(jī)。后備隨機(jī)存儲器84,與搭載有內(nèi)燃機(jī)10的車輛的未圖示的點(diǎn)火鑰匙開關(guān)的位置 (斷開位置、起動位置以及接通位置等任一者)無關(guān),從搭載于車輛的電池接受電力的供給。后備隨機(jī)存儲器84,在從電池接受電力的供給的情況下,以能夠與CPU81的指示相對應(yīng)地存儲數(shù)據(jù)(寫入數(shù)據(jù))并且能夠讀出該數(shù)據(jù)的方式保持(存儲)數(shù)據(jù)。后備隨機(jī)存儲器 84,若因從車輛取下電池等而截?cái)鄰碾姵氐碾娏┙o,則將不能夠保持?jǐn)?shù)據(jù)。因此,CPU81在再次開始向后備隨機(jī)存儲器84供給電力時(shí),對應(yīng)該保持于后備隨機(jī)存儲器84的數(shù)據(jù)進(jìn)行初始化(設(shè)定為默認(rèn)值)。接口 85與傳感器61 71連接,并向CPU81供給來自這些傳感器的信號。另外, 接口 85與CPU81的指示相對應(yīng)地向可變進(jìn)氣時(shí)刻控制裝置33的促動器33a、可變排氣時(shí)刻控制裝置36的促動器36a、各氣缸的點(diǎn)火器38、與各氣缸相對應(yīng)地設(shè)置的燃料噴射閥39、節(jié)氣門促動器44a、凈化控制閥49以及EGR閥55等送出驅(qū)動信號(指示信號)。另外,電氣控制裝置80,以取得的加速踏板的操作量Accp越大則節(jié)氣門開度TA越大的方式向節(jié)氣門促動器44a送出指示信號。(氣缸間空燃比不平衡判定的原理)接著,對上述判定裝置所進(jìn)行的「氣缸間空燃比不平衡判定」的原理進(jìn)行說明。氣缸間空燃比不平衡判定,是指判定氣缸間的空燃比的不均勻性是否達(dá)到警告必要值以上, 換言之,是指判定是否在單個(gè)氣缸空燃比之間產(chǎn)生(在排放物方面不能夠容許的程度的) 不均衡(即,氣缸間空燃比不平衡)。內(nèi)燃機(jī)10的燃料為碳和氫的化合物。因此,在燃料燃燒而變化為水H2O和二氧化碳CO2的過程中,作為中間生成物而生成「碳化氫HC、一氧化碳CO以及氫氣吐等」的未燃物。供燃燒的混合氣體的空燃比越小于理論空燃比(即,空燃比越成為比理論空燃比濃的一側(cè)的空燃比),則燃料完全燃燒所需的氧氣的量與實(shí)際的氧氣的量之差越增大。換言之,由于越成為濃側(cè)的空燃比,則燃燒途中的氧氣的不足量越增大、氧氣濃度越降低,因此中間生成物(未燃物)與氧氣相遇而結(jié)合(被氧化)的概率急劇地減小。其結(jié)果,如圖8 所示,向氣缸供給的混合氣體的空燃比越成為濃側(cè)的空燃比,則從氣缸排出的未燃物(HC, CO以及H2)的量越急劇地(以二次函數(shù)的方式)增大。另外,圖8的點(diǎn)P1、點(diǎn)P2以及點(diǎn)P3 表示向某個(gè)氣缸供給的燃料的量相對于該氣缸的空燃比與理論空燃比一致的情況下的燃料的量分別過剩10% ( = AFl) >30% ( = AF2)以及40% ( = AF3)的點(diǎn)。另外,氫氣H2為比碳化氫HC以及一氧化碳CO等小的分子。因此,氫氣H2與其它未燃物(HC,CO)相比,迅速地在上游側(cè)空燃比傳感器67的擴(kuò)散阻擋層67d中擴(kuò)散。因此, 若大量產(chǎn)生由HC,CO以及H2構(gòu)成的未燃物,則在擴(kuò)散阻擋層67d中顯著發(fā)生氫氣H2的選擇性擴(kuò)散(優(yōu)先擴(kuò)散)。即,氫氣吐與「其它未燃物(HC,CO)」相比大量到達(dá)空燃比檢測元件的表面(形成于固體電解質(zhì)層67a的表面的廢氣側(cè)電極層67b)。其結(jié)果,氫氣H2的濃度與其它未燃物(HC,CO)的濃度的平衡崩潰。換言之,氫氣H2相對于包含于「到達(dá)上游側(cè)空燃比傳感器67的空燃比檢測元件(廢氣側(cè)電極層67b)的廢氣」的所有未燃成分的比例,比氫氣H2相對于包含于「從內(nèi)燃機(jī)10排出的廢氣」的所有未燃成分的比例大。另外,上述判定裝置為空燃比控制裝置的一部分??杖急瓤刂蒲b置,進(jìn)行使「由上游側(cè)空燃比傳感器67的輸出值Vabyfs表示的上游側(cè)空燃比abyfs (相當(dāng)于輸出值Vabyfs 的空燃比)」與「上游側(cè)目標(biāo)空燃比abyfr」一致的「空燃比的反饋控制(主反饋控制)」。 一般情況下,將上游側(cè)目標(biāo)空燃比abyfr設(shè)定為理論空燃比stoich。另外,空燃比控制裝置,進(jìn)行使下游側(cè)空燃比傳感器68的輸出值Voxs(或者, 由下游側(cè)空燃比傳感器的輸出值Voxs表示的下游側(cè)空燃比afdown)與下游側(cè)目標(biāo)值 Voxsref (或者,由下游側(cè)目標(biāo)值Voxsref表示的下游側(cè)目標(biāo)空燃比)一致的「空燃比的副反饋控制」。一般情況下,將下游側(cè)目標(biāo)值Voxsref設(shè)定為相當(dāng)于理論空燃比的值(0. 5V)。現(xiàn)在,在沒有產(chǎn)生氣缸間空燃比不平衡的狀態(tài)下,假定各氣缸的空燃比一律向濃側(cè)偏移的場合。這樣的狀態(tài),例如,在計(jì)算燃料噴射量時(shí)的基本量、即「內(nèi)燃機(jī)的吸入空氣量的測定值或者推定值」比「真實(shí)的吸入空氣量」大時(shí)等情況下發(fā)生。在這種情況下,例如,假定各氣缸的空燃比為圖8所示的AF2。若某個(gè)氣缸的空燃比為AF2,則與某個(gè)氣缸的空燃比為比AF2更接近于理論空燃比的空燃比AFl的情況相比, 更多的未燃物(因此,氫氣H2)包含于廢氣中(參照點(diǎn)Pl以及點(diǎn)P2。)。因此,在上游側(cè)空燃比傳感器67的擴(kuò)散阻擋層67d中產(chǎn)生「氫氣H2的選擇性擴(kuò)散」。但是,在這種情況下,「在各氣缸結(jié)束一次燃燒行程期間(相當(dāng)于曲柄角720度的期間)向內(nèi)燃機(jī)10供給的混合氣體」的空燃比的真實(shí)平均值也為AF2。另外,如上所述,圖6所示的空燃比變換表Mapabyfs,是考慮到「氫氣H2的選擇性擴(kuò)散」而作成的。因此,由上游側(cè)空燃比傳感器67的實(shí)際的輸出值Vabyfs表示的上游側(cè)空燃比abyfs (通過將實(shí)際的輸出值Vabyfs適用于空燃比變換表Mapabyfs而獲得的上游側(cè)空燃比abyfs),與上述「空燃比的真實(shí)平均值A(chǔ)F2」一致。因此,通過主反饋控制,以與「作為上游側(cè)目標(biāo)空燃比abyfr的理論空燃比」一致的方式修正向內(nèi)燃機(jī)10整體供給的混合氣體的空燃比,不會發(fā)生氣缸間空燃比不平衡,所以各氣缸的空燃比也與理論空燃比大致一致。因此,副反饋量(以及后述的副反饋量的學(xué)習(xí)值)不會成為對空燃比進(jìn)行大幅修正的值。換言之,在不發(fā)生氣缸間空燃比不平衡的情況下,副反饋量(以及后述的副反饋量的學(xué)習(xí)值)不會成為對空燃比進(jìn)行大幅修正的值。接著,對上述的「不產(chǎn)生氣缸間空燃比不平衡的情況下」的各值的狀況進(jìn)行另外說明。例如,在被吸入內(nèi)燃機(jī)10的各氣缸的空氣量(重量)為AO、被供給到各氣缸的燃料量(重量)為FO時(shí),假定空燃比A0/F0為理論空燃比(例如,14. 5)。另外,假定由于吸入空氣量的推定誤差等,向各氣缸供給(噴射)的燃料量均等地過剩10%。即,假定向各氣缸供給了 1. 1 *F0的燃料。此時(shí),向作為4氣缸發(fā)動機(jī)的內(nèi)燃機(jī)10 供給的空氣量的總量(在各氣缸分別結(jié)束一次燃燒行程期間向內(nèi)燃機(jī)10整體供給的空氣量)為4 ·Α0。另外,向內(nèi)燃機(jī)10供給的燃料量的總量(在各氣缸分別結(jié)束一次燃燒行程期間向內(nèi)燃機(jī)10整體供給的燃料的量)為4. 4 .F0( = 1. 1 -F0+1. 1 -F0+1. 1 -F0+1. 1 .F0)。 因此,向內(nèi)燃機(jī)10整體供給的混合氣體的空燃比的真實(shí)平均值為4 · AO/(4. 4 · F0) = AO/ (1. 1 · F0)。此時(shí),上游側(cè)空燃比傳感器的輸出值成為與空燃比A0/(1. 1 · F0)相對應(yīng)的輸出值。因此,通過主反饋控制,向各氣缸供給的燃料的量以10%為單位減量(向各氣缸供給1 *F0的燃料),向內(nèi)燃機(jī)10整體供給的混合氣體的空燃比與理論空燃比A0/F0 —致。對此,假定僅特定氣缸的空燃比較大地向濃側(cè)偏離的情況。這樣的狀況,例如在特定氣缸所具有的燃料噴射閥25的噴射特性成為「噴射比指示的燃料噴射量多很多的燃料的特性」的情況下產(chǎn)生。這樣的燃料噴射閥25的異常也稱為「燃料噴射閥的偏濃異?!埂,F(xiàn)在,假定向某一個(gè)特定氣缸供給的燃料的量為過剩40%的量(即,1. 4 · F0),向剩下的3個(gè)氣缸供給的燃料的量為這些氣缸的空燃比與理論空燃比一致那樣的燃料的量 (即,1 -F0)。在這種情況下,特定氣缸的空燃比為圖8所示的「AF3」,剩下的氣缸的空燃比為理論空燃比。此時(shí),向作為4氣缸發(fā)動機(jī)的內(nèi)燃機(jī)10供給的空氣量的總量(在各氣缸分別結(jié)束一次燃燒行程期間向內(nèi)燃機(jī)10整體供給的空氣量)為4·Α0。另一方面,向內(nèi)燃機(jī)10供給的燃料的總量(在各氣缸分別結(jié)束一次燃燒行程期間向內(nèi)燃機(jī)10整體供給的燃料的量) 為 4. 4 · FO ( = 1.4· F0+F0+F0+F0)。因此,向內(nèi)燃機(jī)10整體供給的混合氣體的空燃比的真實(shí)平均值為4 · AO/ (4. 4-F0) =AO/(Ll-FO)0即,這種情況下向內(nèi)燃機(jī)10整體供給的混合氣體的空燃比的真實(shí)平均值為與上述的「向各氣缸供給的燃料的量均等地過剩10%的情況」相同的值。但是,如前所述,向氣缸供給的混合氣體的空燃比越向濃側(cè)變化,則廢氣中的未燃物(HC,CO以及H2)的量越急劇地增大。因此,「在僅向特定氣缸供給的燃料的量為過剩40%的量的情況下」,包含于廢氣中的氫氣H2的總量SH1,根據(jù)圖8,為SHl = H3+H0+H0+H0 =H3+3 · H0。對此,「在對各氣缸供給的燃料的量均等地過剩10%的情況下」,包含于廢氣的氫氣H2的總量SH2,根據(jù)圖8,為SH2 = H1+H1+H1+H1 =4·Η1。此時(shí),雖然量Hl比量HO 稍大,但是量Hl以及量HO都為極微量。S卩,量Hl和量Η0,在與量Η3相比的情況下,可以說相互大致相等。因此,氫氣總量SHl與氫氣總量SH2相比極大(SHI >> SH2)。這樣,即使向內(nèi)燃機(jī)10整體供給的混合氣體的空燃比的真實(shí)平均值相同,在產(chǎn)生氣缸間空燃比不平衡的情況下包含于廢氣的氫氣的總量SH1,與在不發(fā)生氣缸間空燃比不平衡的情況下包含于廢氣的氫氣的總量SH2相比,也顯著地變大。因此,在僅向特定氣缸供給的燃料的量為過剩40%的量的情況下,由于上述擴(kuò)散阻擋層67d中的「氫氣H2的選擇性擴(kuò)散」,由上游側(cè)空燃比傳感器的輸出值Vabyfs表示的空燃比,為比「向內(nèi)燃機(jī)10整體供給的混合氣體的空燃比的真實(shí)平均值(A0/(1. 1 · F0))」 濃的一側(cè)的空燃比(小的空燃比)。即,即使廢氣的空燃比的平均值相同,在發(fā)生氣缸間空燃比不平衡的情況下,上游側(cè)空燃比傳感器67的廢氣側(cè)電極層67b中的氫氣H2的濃度,也比不發(fā)生氣缸間空燃比不平衡的情況下高,因此上游側(cè)空燃比傳感器67的輸出值Vabyfs 是表示比「空燃比的真實(shí)平均值」?jié)獾囊粋?cè)的空燃比的值。其結(jié)果,通過主反饋控制,將向內(nèi)燃機(jī)10整體供給的混合氣體的空燃比的真實(shí)的平均值控制為比理論空燃比稀薄的一側(cè)。另一方面,通過上游側(cè)催化劑53的廢氣到達(dá)下游側(cè)空燃比傳感器68。包含于廢氣中的氫氣H2與其它未燃物(HC,CO) 一起在上游側(cè)催化劑53中被氧化(凈化)。因此,下游側(cè)空燃比傳感器68的輸出值Voxs,為與向內(nèi)燃機(jī)10整體供給的混合氣體的真實(shí)空燃比相對應(yīng)的值。因此,利用副反饋控制計(jì)算出的空燃比的控制量(副反饋量等),為用于修正由上述主反饋控制進(jìn)行的空燃比向稀薄側(cè)的過修正的值。另外,通過這樣的副反饋量等,使內(nèi)燃機(jī)10的空燃比的真實(shí)平均值與理論空燃比一致。這樣,利用副反饋控制計(jì)算出的空燃比的控制量(副反饋量),成為用于補(bǔ)償因燃料噴射閥25的偏濃異常(氣缸間空燃比不平衡)而引起的「空燃比向稀薄側(cè)的過修正」那樣的值。另外,與「被指示的噴射量」相比,引起偏濃異常的燃料噴射閥25噴射的燃料越多 (即,特定氣缸的空燃比越成為濃側(cè)的空燃比),則該向稀薄側(cè)的過修正的程度越增大。因此,在副反饋量為正值且其大小越大則「內(nèi)燃機(jī)的空燃比越被向濃側(cè)修正的系統(tǒng)」中,「與副反饋量相對應(yīng)地變化的值(實(shí)際上,例如,取入副反饋量的穩(wěn)態(tài)成分的副反饋量的學(xué)習(xí)值)」,是表示氣缸間空燃比不平衡的程度的值?;谠撘娊猓九卸ㄑb置作為不平衡判定用參數(shù)而取得對應(yīng)于與副反饋量相對應(yīng)地變化的值(在本例中,為副反饋量的學(xué)習(xí)值、即「副FB學(xué)習(xí)值」)的值(例如,副反饋量的學(xué)習(xí)值的平均值)。即,不平衡判定用參數(shù)是「包含于通過上游側(cè)催化劑53前的廢氣中的氫氣的量、與包含于通過上游側(cè)催化劑53后的廢氣中的氫氣的量之差越大則越變大的值」。 另外,判定裝置在該不平衡判定用參數(shù)為「異常判定閾值」以上的情況下(即,在與副FB學(xué)習(xí)值的增減相對應(yīng)地增減的值成為了「表示將內(nèi)燃機(jī)的空燃比修正為異常判定閾值以上的濃側(cè)的值」的情況下),判定為發(fā)生了氣缸間空燃比不平衡。圖9的實(shí)線,表示發(fā)生氣缸間空燃比不平衡、某一個(gè)氣缸的空燃比從理論空燃比向濃側(cè)以及稀薄側(cè)背離的情況下的副FB學(xué)習(xí)值。圖9所示圖表的橫軸為「不平衡比例」。所謂的不平衡比例是指「理論空燃比X與該向濃側(cè)偏離的氣缸的空燃比af之差Y( = X-af) 與理論空燃比X之比(Y/X)」。如前所述,不平衡比例越大,則氫氣吐的選擇性擴(kuò)散的影響越急劇地變大。因此,如圖9的實(shí)線所示,副FB學(xué)習(xí)值(因此,不平衡判定用參數(shù))隨著不平衡比例變大而以二次函數(shù)的方式增大。另外,如圖9的實(shí)線所示,即使在不平衡比例為負(fù)的值的情況下,該不平衡比例的絕對值越增大,則副FB學(xué)習(xí)值也越增大。即,例如,在產(chǎn)生僅一個(gè)特定氣缸的空燃比較大且向稀薄側(cè)偏離那樣的氣缸間空燃比不平衡的情況下,作為不平衡判定用參數(shù)的副FB學(xué)習(xí)值(與副FB學(xué)習(xí)值相對應(yīng)的值)也增大。這樣的狀況,例如,在特定氣缸所具有的燃料噴射閥25的噴射特性成為了「噴射比指示的燃料噴射量少很多的燃料的特性」的情況下產(chǎn)生。 這樣的燃料噴射閥25的異常也稱為「燃料噴射閥的偏稀薄異?!?。以下,對在產(chǎn)生僅一個(gè)特定氣缸的空燃比較大、向稀薄側(cè)偏離那樣的氣缸間空燃比不平衡的情況下,副FB學(xué)習(xí)值也增大的理由進(jìn)行簡單說明。在以下的說明中,假定吸入內(nèi)燃機(jī)10的各氣缸的空氣量(重量)為AO。另外,在向各氣缸供給的燃料量(重量)為 FO時(shí),假定空燃比A0/F0與理論空燃比一致?,F(xiàn)在,假定如下的場合,S卩,向某一特定氣缸(為了方便起見,設(shè)定為第一氣缸。) 供給的燃料的量為過小40%的量(即,0. 6 · F0),向剩下的3個(gè)氣缸(第二,第三以及第四氣缸)供給的燃料的量為這些氣缸的空燃比與理論空燃比一致那樣的燃料的量(即 1. 0 · F0)。另外,在這種情況下,假定不發(fā)生失火。在這種情況下,假定通過主反饋控制使向第一氣缸至第四氣缸供給的燃料的量增大了相同的規(guī)定量(10% )。此時(shí),向第一氣缸供給的燃料的量為0. 7 -F0,向第二至第四氣缸的每一個(gè)供給的燃料的量為1. 1 · F0。在該狀態(tài)下,向作為4氣缸發(fā)動機(jī)的內(nèi)燃機(jī)10供給的空氣量的總量(在各氣缸分別結(jié)束一次燃燒行程期間向內(nèi)燃機(jī)10整體供給的空氣量)為4 · AO。另外,主反饋控制的結(jié)果是,向內(nèi)燃機(jī)10供給的燃料量的總量(在各氣缸分別結(jié)束一次燃燒行程期間向內(nèi)燃機(jī) 10整體供給的燃料的量)為4 · FO ( = 0. 7 · F0+1. 1 · F0+1. 1 · F0+1. 1 · F0)。由此,向內(nèi)燃機(jī)10整體供給的混合氣體的空燃比的真實(shí)平均值為4 · AO/(4 · F0) = A0/F0、即理論空燃比。但是,該狀態(tài)下的「包含于廢氣的氫氣H2的總量SH3」為SH3 = H4+H1+H1+H1 = H4+3 · HI。H4是空燃比為AO/(0. 7 · F0)時(shí)產(chǎn)生的氫氣量,比Hl以及HO小且與HO大致相等。因此,總量SH3最大為(H0+3 · Hl)。相對于此,在不發(fā)生氣缸間空燃比不平衡且向內(nèi)燃機(jī)10整體供給的混合氣體的空燃比的真實(shí)平均值為理論空燃比的情況下,「包含于廢氣的氫氣H2的總量SH4」為SH4 = Η0+Η0+Η0+Η0 = 4 · H0。如前所述,Hl比HO稍大。因此,總量SH3 ( = H0+3 · Hl)比總量 SH4( = 4 · H0)大。因此,在發(fā)生因「燃料噴射閥的偏稀薄異?!苟鸬臍飧组g空燃比不平衡的情況下,即使在通過主反饋控制而使向內(nèi)燃機(jī)10整體供給的混合氣體的空燃比的真實(shí)平均值向理論空燃比移動時(shí),氫氣的選擇性擴(kuò)散的影響也顯現(xiàn)于上游側(cè)空燃比傳感器67的輸出值Vabyfs。即,通過將輸出值Vabyfs適用于空燃比變換表Mapabyfs而獲得的上游側(cè)空燃比abyfs,為比作為上游側(cè)目標(biāo)空燃比abyfr的理論空燃比「濃側(cè)(小的)的空燃比」。其結(jié)果,進(jìn)一步執(zhí)行主反饋控制,將向內(nèi)燃機(jī)10整體供給的混合氣體的空燃比的真實(shí)平均值修正為比理論空燃比稀薄的一側(cè)。因此,通過副反饋控制計(jì)算出的空燃比的控制量(副反饋量以及副FB學(xué)習(xí)值)增大,以補(bǔ)償由燃料噴射閥25的偏稀薄異常(氣缸間空燃比不平衡)導(dǎo)致的「由主反饋控制引起的空燃比向稀薄側(cè)的過修正」。由此,在不平衡比例為負(fù)的值的情況下不平衡比例的絕對值越增大,則根據(jù)「利用副反饋控制計(jì)算出的空燃比的控制量」取得的「不平衡判定用參數(shù)(例如,副FB學(xué)習(xí)值)」越增大。由此,本判定裝置,不僅在特定氣缸的空燃比「向濃側(cè)偏離的情況下」,而且在「向稀薄側(cè)偏離的情況下」,也能夠在不平衡判定用參數(shù)(例如,與副FB學(xué)習(xí)值的增減相對應(yīng)地增減的值)為「異常判定閾值A(chǔ)th」以上時(shí),判定為發(fā)生了氣缸間空燃比不平衡。另外,圖9的虛線,表示各氣缸的空燃比一律從理論空燃比向濃側(cè)背離且中止主反饋控制的情況下的副FB學(xué)習(xí)值。在這種情況下,橫軸以成為與「發(fā)生氣缸間空燃比不平衡的情況下的內(nèi)燃機(jī)的空燃比的偏差」相同的偏差的方式進(jìn)行調(diào)整。即,例如,在產(chǎn)生僅第一氣缸向濃側(cè)偏離20%那樣的「氣缸間空燃比不平衡」的情況下,不平衡比例為20%。另一方面,在各氣缸的空燃比一律偏離5% (20%/4個(gè)氣缸)的情況下,雖然實(shí)際上不平衡比例為0%,但是在圖9中將不平衡比例看做成相當(dāng)于20%而進(jìn)行處理。從圖9的實(shí)線與虛線的比較可以理解,「在副FB學(xué)習(xí)值達(dá)到異常判定閾值A(chǔ)th以上時(shí),能夠判定為發(fā)生了氣缸間空燃比不平衡?!埂A硗?,由于實(shí)際上執(zhí)行了主反饋控制,所以在沒有發(fā)生氣缸間空燃比不平衡的情況下,副FB學(xué)習(xí)值沒有實(shí)際地如圖9的虛線所示那樣增大。(避免因蒸發(fā)燃料氣體而引起氣缸間空燃比不平衡誤判定)在燃料箱45內(nèi)產(chǎn)生蒸發(fā)燃料。該蒸發(fā)燃料被過濾罐46的吸附劑46d吸附。但是,吸附劑46d的可吸附量也存在極限。因此,電氣控制裝置80,在規(guī)定的凈化條件成立了時(shí)使凈化控制閥49開閥,使被吸附劑46d吸附的蒸發(fā)燃料作為蒸發(fā)燃料氣體而流入內(nèi)燃機(jī) 10的進(jìn)氣通路。即,執(zhí)行將蒸發(fā)燃料氣體向燃燒室25供給的控制(所謂的「蒸發(fā)凈化」)。但是,發(fā)明者得出了如下的見解,S卩,在蒸發(fā)燃料氣體流入進(jìn)氣通路的情況下(蒸發(fā)凈化中),有時(shí)該蒸發(fā)燃料氣體的影響顯現(xiàn)于下游側(cè)空燃比傳感器68的輸出值,在該情況下,不平衡判定用參數(shù)可能不能高精度地表示「氣缸間空燃比不平衡的程度」。例如,在熱天停車后起動內(nèi)燃機(jī)10時(shí)等那樣蒸發(fā)燃料氣體的濃度非常高的情況下,蒸發(fā)燃料氣體的影響顯現(xiàn)于「下游側(cè)空燃比傳感器68的輸出值Voxs」,其結(jié)果,不平衡判定用參數(shù)不能夠高精度地表示「氣缸間空燃比不平衡的程度」。在本說明書以及權(quán)利要求中,將該蒸發(fā)燃料氣體的影響「顯現(xiàn)于下游側(cè)空燃比傳感器68的輸出值Voxs的狀態(tài)(即,蒸發(fā)燃料氣體的影響顯現(xiàn)于不平衡判定用參數(shù)的狀態(tài))」,稱為「蒸發(fā)燃料氣體影響發(fā)生狀態(tài)」。另一方面,判定裝置將蒸發(fā)燃料氣體的濃度作為「蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值」而進(jìn)行學(xué)習(xí),并與該濃度相對應(yīng)地修正燃料噴射量。即,判定裝置,與蒸發(fā)燃料氣體流入燃燒室 25的量相對應(yīng)地對燃料噴射量進(jìn)行減量,由此進(jìn)行將供給到內(nèi)燃機(jī)10的混合氣體的空燃比保持為理論空燃比的控制。因此,若蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值的值為適當(dāng)值,則幾乎不產(chǎn)生「蒸發(fā)燃料氣體影響發(fā)生狀態(tài)」。另外,即使蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值的值不為適當(dāng)值,在僅導(dǎo)入微量的蒸發(fā)燃料氣體自身的情況下,也幾乎不發(fā)生「蒸發(fā)燃料氣體影響發(fā)生狀態(tài)」。因此,判定裝置判定蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值是否成為了適當(dāng)值附近的值。更具體地說,判定「在內(nèi)燃機(jī)10起動后更新蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值的機(jī)會的次數(shù)」(以下,也稱為「濃度學(xué)習(xí)值更新機(jī)會次數(shù)」。)是否為第一機(jī)會次數(shù)閾值以上。另外,若濃度學(xué)習(xí)值更新機(jī)會次數(shù)為第一機(jī)會次數(shù)閾值以上,則判定裝置判定為蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值成為適當(dāng)值附近的值、不發(fā)生「蒸發(fā)燃料氣體影響發(fā)生狀態(tài)」。與此相對,若濃度學(xué)習(xí)值更新機(jī)會次數(shù)不到第一機(jī)會次數(shù)閾值,則由于蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值從適當(dāng)值背離規(guī)定值以上,所以判定裝置判定為發(fā)生「蒸發(fā)燃料氣體影響發(fā)生狀態(tài)」,并禁止氣缸間空燃比不平衡判定,該氣缸間空燃比不平衡判定使用根據(jù)下游側(cè)空燃比傳感器68的輸出值Voxs取得的「不平衡判定用參數(shù)」。換言之,若濃度學(xué)習(xí)值更新機(jī)會次數(shù)為第一機(jī)會次數(shù)閾值以上,則判定裝置判定為不發(fā)生「蒸發(fā)燃料氣體影響發(fā)生狀態(tài)」,并容許使用「不平衡判定用參數(shù)」的氣缸間空燃比不平衡判定。另外,在內(nèi)燃機(jī)10起動后的濃度學(xué)習(xí)值更新機(jī)會次數(shù)為「比第一機(jī)會次數(shù)閾值小的第二機(jī)會次數(shù)閾值(例如,「0」)」以下的情況下,判定裝置將導(dǎo)入內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣通路的蒸發(fā)燃料氣體的量控制為極微量(實(shí)質(zhì)上為「0」)。因此,若濃度學(xué)習(xí)值更新機(jī)會次數(shù)為第二機(jī)會次數(shù)閾值以下,則即使蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值從適當(dāng)值背離,也不會發(fā)生「蒸發(fā)燃料氣體影響發(fā)生狀態(tài)」。因此,判定裝置判定內(nèi)燃機(jī)10起動后的濃度學(xué)習(xí)值更新機(jī)會次數(shù)是否為第二機(jī)會次數(shù)閾值以下。并且,在內(nèi)燃機(jī)10起動后的濃度學(xué)習(xí)值更新機(jī)會次數(shù)為第二機(jī)會次數(shù)閾值以下的情況下,判定裝置容許氣缸間空燃比不平衡判定,該氣缸間空燃比不平衡判定使用根據(jù)下游側(cè)空燃比傳感器68的輸出值Voxs取得的「不平衡判定用參數(shù)」。(實(shí)際的動作)接著,對本判定裝置的實(shí)際動作進(jìn)行說明?!慈剂蠂娚淞靠刂啤礐PU81每當(dāng)規(guī)定的氣缸的曲柄角達(dá)到進(jìn)氣上止點(diǎn)前的規(guī)定曲柄角度(例如, BTDC90°C Α)時(shí),對該氣缸(以下,也稱為「燃料噴射氣缸」。)反復(fù)執(zhí)行圖10所示的最終燃料噴射量Fi的計(jì)算以及進(jìn)行燃料噴射的指示的程序。因此,若到達(dá)規(guī)定的時(shí)刻,則CPU81從步驟1000開始進(jìn)行處理,按順序進(jìn)行以下所述的步驟1010至步驟1060的處理,并進(jìn)入步驟1095、暫時(shí)結(jié)束本程序。步驟1010 =CPUSl通過將「由空氣流量計(jì)61測量的吸入空氣量Ga,以及內(nèi)燃機(jī)旋轉(zhuǎn)速度NE」適用于對照表MapMc而求出現(xiàn)在時(shí)刻的缸內(nèi)吸入空氣量Mc (k)。表MapMc是預(yù)先規(guī)定「吸入空氣量Ga以及內(nèi)燃機(jī)旋轉(zhuǎn)速度NE」與「缸內(nèi)吸入空氣量Mc」的關(guān)系的表。艮口, 步驟1010構(gòu)成缸內(nèi)吸入空氣流量取得單元。步驟1020 :CPU81從后備隨機(jī)存儲器84讀出主反饋學(xué)習(xí)值(主FB學(xué)習(xí)值)KG。主 FB學(xué)習(xí)值KG通過后述的圖12所示的主反饋學(xué)習(xí)程序另外求出,并存儲于后備隨機(jī)存儲器 84內(nèi)。步驟1030 :CPU81按照下述(1)式求出基本燃料噴射量Fb (k)。S卩,CPU81通過將缸內(nèi)吸入空氣量Mc (k)除以現(xiàn)在時(shí)刻下的上游側(cè)目標(biāo)空燃比abyfr來求出基本燃料噴射量 Fb。上游側(cè)目標(biāo)空燃比abyfr,除了內(nèi)燃機(jī)暖機(jī)過程中的燃油切斷復(fù)原后增量中以及催化劑過熱防止增量中等的特殊情況外,設(shè)定為理論空燃比stoich。另外,在本例中,上游側(cè)目標(biāo)空燃比abyfr總是設(shè)定為理論空燃比stoich?;救剂蠂娚淞縁b (k)與各進(jìn)氣行程相對應(yīng)地存儲于RAM83內(nèi)。Fb (k) = Mc (k) /abyfr. · · (1)步驟1040 :CPU81根據(jù)下述⑵式求出凈化修正系數(shù)FPG。在⑵式中,PGT是目標(biāo)凈化率。目標(biāo)凈化率PGT,在后述的圖13的步驟1330中,根據(jù)「表示內(nèi)燃機(jī)10的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的參數(shù)」以及后述的「蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值FGPG的更新機(jī)會次數(shù)(濃度學(xué)習(xí)值更新機(jī)會次數(shù))CFGPG」求出。蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值FGPG通過后述的圖14所示的程序求出。FPG = 1+PGT (FGPG-I). . . (2)步驟1050 =CPUSl按照下述(3)式修正基本燃料噴射量1 (k),由此求出最終的燃料噴射量(指令噴射量)Fi。另外,(3)式中使用的主反饋系數(shù)FAF,通過后述的圖11所示的程序求出。Fi = KG · FPG · FAF · Fb (k) · · · (3)從(3)式可知,若作為主反饋量的主反饋系數(shù)FAF為「1」,則主反饋系數(shù)FAF不修正基本燃料噴射量0 (k))。即,主反饋系數(shù)FAF的基準(zhǔn)值為「1」。步驟1060 =CPUSl向與燃料噴射氣缸相對應(yīng)地設(shè)置的燃料噴射閥39送出指示信號,以便從該燃料噴射閥39噴射最終燃料噴射量Fi的燃料。由此,通過利用主反饋系數(shù)FAF等修正基本燃料噴射量Fb,而計(jì)算出最終燃料噴射量Fi,若燃料噴射閥39正常,則對燃料噴射氣缸噴射該最終燃料噴射量Fi的燃料。<主反饋控制>CPU81每經(jīng)過規(guī)定時(shí)間(或者接續(xù)圖10的程序的處理)反復(fù)執(zhí)行圖11的流程圖所示的主反饋量計(jì)算(主反饋控制)程序。因此,若到達(dá)規(guī)定的時(shí)刻,則CPU81從步驟1100 開始進(jìn)行處理,并進(jìn)入步驟1105、判定主反饋控制條件(上游側(cè)空燃比反饋控制條件)是否成立。主反饋控制條件,例如,在非燃油切斷中、內(nèi)燃機(jī)的冷卻水溫THW為第一規(guī)定溫度以上、負(fù)荷KL為規(guī)定值以下且上游側(cè)空燃比傳感器67活性化時(shí)成立。另外,負(fù)荷KL在本例中為負(fù)荷率(填充率)KL,根據(jù)下述(4)式而計(jì)算出。在該 ⑷式中,P為空氣密度(單位為(g/l)),L為內(nèi)燃機(jī)10的排氣量(單位為(1)),4為內(nèi)燃機(jī)10的氣缸數(shù)。但是,負(fù)荷KL也可以為缸內(nèi)吸入空氣量Mc、節(jié)氣門開度TA以及加速踏板操作量Accp等。KL = {Mc (k) / ( P ‘ L/4)} · 100(% ). . . (4)現(xiàn)在,假設(shè)主反饋控制條件成立而繼續(xù)進(jìn)行說明,CPU81在步驟1105中判定為 「Yes」并按順序進(jìn)行以下所述的步驟1110至步驟1150的處理,然后進(jìn)入步驟1195、暫時(shí)結(jié)束本程序。步驟1110 =CPUSl按照下述(5)式取得反饋控制用輸出值Vabyfc。在(5)式中, Vabyfs為上游側(cè)空燃比傳感器67的輸出值,Vafsfb為根據(jù)下游側(cè)空燃比傳感器68的輸出值Voxs計(jì)算出的副反饋量,Vafsfbg為副反饋量的學(xué)習(xí)值(副FB學(xué)習(xí)值)。這些值,都是在現(xiàn)在時(shí)刻獲得的值。對于副反饋量Vafsfb以及副FB學(xué)習(xí)值Vafsfbg的計(jì)算方法,在后面進(jìn)行說明。Vabyfc = Vabyfs+ (Vafsfb+Vafsfbg). . · (5)步驟1115 =CPUSl如下述(6)式所示,通過將上述反饋控制用輸出值Vabyfc適用于圖6所示的空燃比變換表Mapabyfs,而獲得反饋控制用空燃比abyf sc。
abyfsc = Mapabyfs (Vabyfc)…(6)步驟1120 :CPU81按照下述(7)式求出作為「在比現(xiàn)在時(shí)刻提前N個(gè)循環(huán)的時(shí)刻向燃燒室25實(shí)際供給的燃料的量」的「缸內(nèi)燃料供給量Fc(k-N)」。S卩,CPU81通過將「比現(xiàn)在時(shí)刻提前N個(gè)循環(huán)(即,Ν· 720°曲柄角)的時(shí)刻的缸內(nèi)吸入空氣量Mc (k-N)」除以「上述反饋控制用空燃比abyfsc」,而求出缸內(nèi)燃料供給量Fc(k-N)。Fc (k-N) = Mc (k_N) /abyfsc. . . (7)這樣地為了求出缸內(nèi)燃料供給量Fc (k-N)而將從現(xiàn)在時(shí)刻開始的N個(gè)沖程前的缸內(nèi)吸入空氣量Mc (k-N)除以反饋控制用空燃比abyfsc是因?yàn)?,到「通過燃燒室21內(nèi)的混合氣體的燃燒而生成的廢氣」到達(dá)上游側(cè)空燃比傳感器67為止,需要「相當(dāng)于N個(gè)沖程的時(shí)間」。但是,實(shí)際上,從各氣缸排出的廢氣在進(jìn)行某種程度的混合后到達(dá)上游側(cè)空燃比傳感器67。步驟1125 =CPUSl按照下述(8)式求出作為「在比現(xiàn)在時(shí)刻提前N個(gè)循環(huán)的時(shí)刻, 應(yīng)該向燃燒室25供給的燃料量」的「目標(biāo)缸內(nèi)燃料供給量Fcr (k-N)」。S卩,CPU81通過將比現(xiàn)在時(shí)刻提前N個(gè)沖程的缸內(nèi)吸入空氣量Mc (k-N)除以上游側(cè)目標(biāo)空燃比abyfr (即,理論空燃比),求出目標(biāo)缸內(nèi)燃料供給量Fcr (k-N)。Fcr = Mc (k-N) /abyfr. . . (8)如上所述,上游側(cè)目標(biāo)空燃比abyfr在通常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)設(shè)定為理論空燃比stoich。另一方面,為了防止產(chǎn)生因硫磺等而引起的排氣氣味,在規(guī)定的稀薄設(shè)定條件成立時(shí),將上游側(cè)目標(biāo)空燃比abyfr設(shè)定為比理論空燃比稀薄的一側(cè)的空燃比。另外,在以下條件中的任一個(gè)成立了時(shí),也可將上游側(cè)目標(biāo)空燃比abyfr設(shè)定為比理論空燃比濃的一側(cè)的空燃比?!がF(xiàn)在時(shí)刻為燃油切斷(燃料供給停止)控制結(jié)束后的規(guī)定期間內(nèi)的場合?!閼?yīng)該防止上游側(cè)催化劑53的過熱的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)(高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài))的場合。步驟1130 =CPUSl按照下述(9)式取得缸內(nèi)燃料供給量偏差DFc。S卩,CPU通過從目標(biāo)缸內(nèi)燃料供給量Fcr (k-N)減去缸內(nèi)燃料供給量Fc (k-N)而求出缸內(nèi)燃料供給量偏差 DFc0該缸內(nèi)燃料供給量偏差DFc是表示在N個(gè)沖程前的時(shí)刻向缸內(nèi)供給的燃料的過多或不足部分的量。DFc = Fcr (k-N) -Fc (k-N)... (9)步驟1135 :CPU81按照下述(10)式求出主反饋量DFi。在該(10)式中,Gp為預(yù)先設(shè)定的比例增益、Gi為預(yù)先設(shè)定的積分增益。另外,(10)式的「值SDFc」為「缸內(nèi)燃料供給量偏差DFc的時(shí)間積分值」。即,CPU81通過用于使反饋控制用空燃比abyfsc與上游側(cè)目標(biāo)空燃比abyfr—致的比例積分控制來計(jì)算「主反饋量DFi」。缸內(nèi)燃料供給量偏差DFc的積分值SDFc通過下一個(gè)步驟1140求出。DFi = Gp · DFc+Gi · SDFc. . . (10)另外,上述(5)式的右邊的「副反饋量Vafsfb與副FB學(xué)習(xí)值Vafsfbg之和」,與上游側(cè)空燃比傳感器67的輸出值Vabyfs相比為較小的值,并且,被進(jìn)行限制、以成為小的值。因此,「副反饋量Vafsfb與副FB學(xué)習(xí)值Vafsfbg之和」,如后所述,可以考慮為用于使 「下游側(cè)空燃比傳感器68的輸出值Voxs」與「作為相當(dāng)于理論空燃比的值的下游側(cè)目標(biāo)值Voxsref」一致的「輔助修正量」。其結(jié)果,反饋控制用空燃比abyfsc可以說是實(shí)質(zhì)上基于上游側(cè)空燃比傳感器67的輸出值Vabyfs的值。即,主反饋值DFi可以說是用于使「由上游側(cè)空燃比傳感器67的輸出值Vabyfs表示的內(nèi)燃機(jī)的空燃比」與「上游側(cè)目標(biāo)空燃比 abyfr (理論空燃比)」一致的修正量。步驟1140 =CPUSl通過對該時(shí)刻的缸內(nèi)燃料供給量偏差DFc的積分值SDFc加上在上述步驟1130中求出的缸內(nèi)燃料供給量偏差DFc,取得新的缸內(nèi)燃料供給量偏差的積分值 SDFc。步驟1145 =CPUSl通過將主反饋值DFi以及基本燃料噴射量1 (k_N)適用于下述 (11)式而計(jì)算出主反饋系數(shù)FAF。即,主反饋系數(shù)FAF,通過將對比現(xiàn)在時(shí)刻提前N個(gè)沖程的基本燃料噴射量I7Mk-N)加上主反饋值Dfi而得到值,除以基本燃料噴射量m3(k-N)而求出。 FAF = (Fb (k_N) +DFi) /Fb (k_N)... (11)步驟1150 :CPU81按照下述(12)式作為主反饋系數(shù)平均FAFAV(以下,也稱為「修正系數(shù)平均FAFAV」。)而求出主反饋系數(shù)FAF的加權(quán)平均值。在(12)式中,F(xiàn)AFAVnew為更新后的修正系數(shù)平均FAFAV,該FAFAVnew作為新的修正系數(shù)平均FAFAV而被存儲。在(12) 式中,值q為比0大且比1小的常數(shù)。該修正系數(shù)平均FAFAV,在求出后述的「主FB學(xué)習(xí)值 KG以及蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值FGPG」時(shí)使用。另外,主反饋系數(shù)平均FAFAV也可以為規(guī)定期間內(nèi)的主反饋系數(shù)FAF的平均值。FAFAVnew = q · FAF+(1-q) · FAFAV. · · (12)根據(jù)以上說明,通過比例積分控制求出主反饋值DFi,在將該主反饋值DFi向主反饋系數(shù)FAF變換方面,在「前述的圖10的步驟1050」中,反映于最終燃料噴射量Fi。其結(jié)果,由于燃料供給量的過多或不足得到補(bǔ)償,所以內(nèi)燃機(jī)的空燃比(因此,流入上游側(cè)催化劑53的氣體的空燃比)的平均值與上游側(cè)目標(biāo)空燃比abyfr (除了特殊的情況外,為理論空燃比)大致一致。另一方面,在步驟1105的判定時(shí),若主反饋控制條件不成立,則CPU81在該步驟 1105中判定為「No」、進(jìn)入步驟1155,并將主反饋值DFi的值設(shè)定為「0」。接著,CPU81在步驟1160中將缸內(nèi)燃料供給量偏差的積分值SDFc設(shè)定為「0」,并在步驟1165中將主反饋系數(shù)FAF的值設(shè)定為「1」,在步驟1170中將修正系數(shù)平均FAFAV的值設(shè)定為「1」。然后,CPU81 進(jìn)入步驟1195、暫時(shí)結(jié)束本程序。這樣,在主反饋控制條件不成立時(shí),主反饋值DFi的值被設(shè)定為「0」,主反饋系數(shù) FAF的值被設(shè)定為「1」。因此,不進(jìn)行基于基本燃料噴射量1 的主反饋系數(shù)FAF的修正。但是,即使在這樣的情況下,也通過主FB學(xué)習(xí)值KG修正基本燃料噴射量冊?!粗鞣答亴W(xué)習(xí)(基本空燃比學(xué)習(xí))>第一控制裝置,在將保持為將凈化控制閥49完全關(guān)閉的狀態(tài)的指示信號向該凈化控制閥49送出的「凈化控制閥閉閥指示期間(占空系數(shù)DPG為「0」期間)」,以使主反饋系數(shù)FAF接近基本值「1」的方式,根據(jù)修正系數(shù)平均FAFAV更新主反饋系數(shù)FAF的學(xué)習(xí)值 KG。該學(xué)習(xí)值也稱為「主FB學(xué)習(xí)值KG」。為了進(jìn)行該主FB學(xué)習(xí)值KG的更新,CPU81每經(jīng)過規(guī)定時(shí)間執(zhí)行圖12所示的主反饋學(xué)習(xí)程序。因此,CPU81若到達(dá)規(guī)定的時(shí)刻,則從步驟1200開始進(jìn)行處理,并進(jìn)入步驟 1205、判定是否正在執(zhí)行主反饋控制(即,主反饋條件是否成立)。此時(shí),若不執(zhí)行主反饋控制,則CPU81在該步驟1205中判定為「No」,并直接進(jìn)入步驟1四5、暫時(shí)結(jié)束本程序。其結(jié)果,沒有進(jìn)行主FB學(xué)習(xí)值KG的更新。一方面,在正執(zhí)行主反饋控制時(shí),CPU81進(jìn)入步驟1210、判定「是否沒有進(jìn)行蒸發(fā)燃料氣體凈化(具體來說,由后述的圖9的程序求出的目標(biāo)凈化率PGT是否為「0」)」。此時(shí), 若進(jìn)行蒸發(fā)燃料氣體凈化,則CPU81在該步驟1210中判定為「No」,并直接進(jìn)入步驟1四5、 暫時(shí)結(jié)束本程序。其結(jié)果,在進(jìn)行蒸發(fā)燃料氣體凈化的情況下,不進(jìn)行主FB學(xué)習(xí)值KG的更新。另一方面,若CPU81在進(jìn)入了步驟1210時(shí)不進(jìn)行蒸發(fā)燃料氣體凈化,則CPU81 在步驟1210中判定為「Yes」并進(jìn)入步驟1215,判定修正系數(shù)平均FAFAV的值是否為值 1+α (α為比0大且比1小的微小的規(guī)定值,例如,為0.02)以上。此時(shí),若修正系數(shù)平均 FAFAV的值為值1+α以上,則CPU81進(jìn)入步驟1220、使主FB學(xué)習(xí)值KG增大正的規(guī)定值X。 然后,CPU81進(jìn)入步驟1235。與此相對,在CPU81進(jìn)入了步驟1215時(shí),若修正系數(shù)平均FAFAV的值比值1+α小, 則CPU81進(jìn)入步驟1225、判定修正系數(shù)平均FAFAV的值是否為值1-α以下。此時(shí),若修正系數(shù)平均FAFAV的值為值1- α以下,則CPU81進(jìn)入步驟1230、使主FB學(xué)習(xí)值KG減少正的規(guī)定值X。然后,CPU81進(jìn)入步驟1235。另外,在CPU81進(jìn)入了步驟1235時(shí),在該步驟1235中將主反饋學(xué)習(xí)完成標(biāo)記(主 FB學(xué)習(xí)完成標(biāo)記)XKG的值設(shè)定為「0」。主FB學(xué)習(xí)完成標(biāo)記XKG在其值為「1」時(shí)表示主反饋學(xué)習(xí)完成,在其值為「0」時(shí)表示主反饋學(xué)習(xí)沒有完成。接著,CPU81進(jìn)入步驟1240,將主學(xué)習(xí)計(jì)數(shù)器CKG的值設(shè)定為「0」。另外,主學(xué)習(xí)計(jì)數(shù)器CKG的值,即使在搭載內(nèi)燃機(jī)10的車輛的未圖示的點(diǎn)火鑰匙開關(guān)從斷開位置變?yōu)榻油ㄎ恢脮r(shí)被執(zhí)行的初始程序中也被設(shè)定為「0」。然后,CPU81進(jìn)入步驟1四5、暫時(shí)結(jié)束本程序。另外,在CPU81進(jìn)入了步驟1225時(shí),若修正系數(shù)平均FAFAV的值比值1-α大(即, 若修正系數(shù)平均FAFAV的值為值1- α與值1+ α之間的值),則CPU81進(jìn)入步驟1Μ5、使主學(xué)習(xí)計(jì)數(shù)器CKG的值增大「1」。接著,CPU81進(jìn)入步驟1250,判定主學(xué)習(xí)計(jì)數(shù)器CKG的值是否為規(guī)定的主學(xué)習(xí)計(jì)數(shù)器閾值CKGth以上。并且,若主學(xué)習(xí)計(jì)數(shù)器CKG的值為規(guī)定的主學(xué)習(xí)計(jì)數(shù)器閾值CKGth以上,則CPU81進(jìn)入步驟1255、將主FB學(xué)習(xí)完成標(biāo)記XKG的值設(shè)定為「1」。S卩,若「在內(nèi)燃機(jī) 10起動后執(zhí)行圖12所示的步驟1215的處理時(shí)(執(zhí)行主反饋學(xué)習(xí)時(shí)),修正系數(shù)平均FAFAV 的值為值1-α與值1+α之間的值的情況下」的發(fā)生次數(shù)(計(jì)數(shù)器CKG的值)為主學(xué)習(xí)計(jì)數(shù)器閾值CKGth以上,則看做主FB學(xué)習(xí)值KG的學(xué)習(xí)完成。然后,CPU81進(jìn)入步驟1295、暫時(shí)結(jié)束本程序。另外,CPU81在進(jìn)入了步驟1250時(shí),若主學(xué)習(xí)計(jì)數(shù)器CKG的值比規(guī)定的主學(xué)習(xí)計(jì)數(shù)器閾值CKGth小,則CPU81從該步驟1250直接進(jìn)入步驟1四5、暫時(shí)結(jié)束本程序。另外,主學(xué)習(xí)計(jì)數(shù)器CKG的值,在步驟1205以及步驟1210的任一個(gè)中被判定為 「No」時(shí),也可以設(shè)定為「0」。根據(jù)該結(jié)構(gòu),在「在進(jìn)入步驟1215以后的步驟的狀態(tài)(即,執(zhí)行本次的主反饋學(xué)習(xí)的狀態(tài))下,修正系數(shù)平均FAFAV的值為值1-α與值1+α之間的值的情況」的連續(xù)發(fā)生次數(shù)為主學(xué)習(xí)計(jì)數(shù)器閾值CKGth以上時(shí),看做主FB學(xué)習(xí)值KG的學(xué)習(xí)完成。
由此,在主反饋控制中,在不進(jìn)行蒸發(fā)燃料氣體凈化期間更新主FB學(xué)習(xí)值KG?!磧艋刂崎y驅(qū)動〉另一方面,CPU81每經(jīng)過規(guī)定時(shí)間執(zhí)行圖13所示的凈化控制閥驅(qū)動程序。因此, 若到達(dá)規(guī)定的時(shí)刻,則CPU81從步驟1300開始進(jìn)行處理,并進(jìn)入步驟1310、判定凈化條件是否成立。該凈化條件,例如在執(zhí)行空燃比反饋控制的過程中且內(nèi)燃機(jī)10進(jìn)行穩(wěn)態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí) (例如,表示內(nèi)燃機(jī)的負(fù)荷的節(jié)氣門開度TA的單位時(shí)間的變化量為規(guī)定值以下時(shí))成立?,F(xiàn)在,假定凈化條件成立。在這種情況下,CPU81在圖13的步驟1310中判定為 Res」并進(jìn)入步驟1320,判定主FB學(xué)習(xí)完成標(biāo)記XKG的值是否為「1」(即,主反饋學(xué)習(xí)是否完成)。此時(shí),若主FB學(xué)習(xí)完成標(biāo)記XKG的值為「1」,則CPU81在步驟1320中判定為「Yes」, 并按順序進(jìn)行以下所述的步驟1330至步驟1360的處理,然后進(jìn)入步驟1395、暫時(shí)結(jié)束本程序。步驟1330 :CPU81,根據(jù)表示內(nèi)燃機(jī)10的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的參數(shù)(例如,內(nèi)燃機(jī)的負(fù)荷 KL)設(shè)定目標(biāo)凈化率PGT。更具體地說,CPU81在后述的圖14的程序中求出的「蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值FGPG的濃度學(xué)習(xí)值更新機(jī)會次數(shù)CFGPG(濃度學(xué)習(xí)值更新機(jī)會次數(shù))」為 「第一機(jī)會次數(shù)閾值CFGPGth」以上的情況下,使用第一凈化率表MapPGTl (KL),該第一凈化率表MapPGTl (KL)具有由圖13的步驟1330的框內(nèi)的實(shí)線Cl表示的數(shù)據(jù)。S卩,CPU81通過將現(xiàn)在時(shí)刻的負(fù)荷KL適用于第一凈化率表MapPGTl (KL)而求出目標(biāo)凈化率PGT。與此相對,CPU81在「濃度學(xué)習(xí)值更新機(jī)會次數(shù)CFGPG」為「1」以上且比「第一機(jī)會次數(shù)閾值CFGPGth」小的情況下,使用具有虛線C2所示的數(shù)據(jù)的第二凈化率表 MapPGT2 (KL)。S卩,CPU81通過將現(xiàn)在時(shí)刻的負(fù)荷KL適用于第二凈化率表MapPGT2 (KL)而求出目標(biāo)凈化率PGT。另外,CPU81在「濃度學(xué)習(xí)值更新機(jī)會次數(shù)CFGPG」為「0」的情況下,即,在內(nèi)燃機(jī) 10起動后不存在蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值FGPG的更新機(jī)會(更新履歷)的情況下,使用具有由單點(diǎn)劃線C3所示的數(shù)據(jù)的第三凈化率表MapPGT3 (KL)。S卩,CPU81通過將現(xiàn)在時(shí)刻的負(fù)荷KL適用于第三凈化率表MapPGT3 (KL)而求出目標(biāo)凈化率PGT。根據(jù)該第一凈化率表MapPGTl (KL),以變成最大的方式求出目標(biāo)凈化率PGT。根據(jù)第三凈化率表MapPGT3(KL),以變成最小(極小)的方式求出目標(biāo)凈化率PGT。根據(jù)第二凈化率表MapPGT2 (KL),以成為由第一凈化率表MapPGTl (KL)求出的目標(biāo)凈化率PGT與由第三凈化率表MapPGT3 (KL)求出的目標(biāo)凈化率PGT之間的大小的方式求出目標(biāo)凈化率PGT。另外,凈化率作為凈化流量KP相對于吸入空氣量( 的比而進(jìn)行定義?;蛘?,凈化率也可以作為蒸發(fā)燃料氣體凈化量KP相對于「吸入空氣量( 與蒸發(fā)燃料氣體凈化量KP的和(Ga+KP)」的比進(jìn)行定義。步驟1340 :CPU81通過將旋轉(zhuǎn)速度NE以及負(fù)荷KL適用于設(shè)定表MapPGRMX而求出全開凈化率PGRMX。該全開凈化率PGRMX是使凈化控制閥49全開時(shí)的凈化率。設(shè)定表 MapPGRMX根據(jù)實(shí)驗(yàn)或者模擬的結(jié)果預(yù)先取得,并存儲于R0M82內(nèi)。根據(jù)設(shè)定表MapPGRMX, 旋轉(zhuǎn)速度NE越大,或者負(fù)荷KL越大,則全開凈化率PGRMX越小。步驟1350 :CPU81通過將在步驟1340中求出的全開凈化率PGRMX以及在步驟1330 中求出的目標(biāo)凈化率PGT適用于下述(13)式,而計(jì)算出占空系數(shù)DPG。DPG = (PGT/PGRMX) · 100(% ). . . (13)
步驟1360 =CPUSl根據(jù)占空系數(shù)DPG對凈化控制閥49進(jìn)行開閉控制。其結(jié)果,以與目標(biāo)凈化率PGT相等的凈化率將蒸發(fā)燃料氣體導(dǎo)入進(jìn)氣通路。與此相對,CPU81在凈化條件不成立的情況下在步驟1310中判定為「No」并進(jìn)入 1370。另外,CPU81在主FB學(xué)習(xí)完成標(biāo)記XKG為「0」的情況下在步驟1320中判定為「No」 并進(jìn)入1370。并且,CPU81在步驟1370中將占空系數(shù)DPG設(shè)定為「0」后,進(jìn)入步驟1360。 此時(shí),由于占空系數(shù)DPG設(shè)定為「0」,所以凈化控制閥49處于完全關(guān)閉的狀態(tài)。然后,CPU81 進(jìn)入步驟1395、暫時(shí)結(jié)束本程序。<蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)>另外,CPU81每經(jīng)過規(guī)定時(shí)間執(zhí)行圖14所示的蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)程序。通過執(zhí)行該蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)程序,在進(jìn)行蒸發(fā)燃料氣體凈化期間進(jìn)行蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值FGPG的更新。即,CPU81若到達(dá)規(guī)定的時(shí)刻,則從步驟1400開始進(jìn)行處理并進(jìn)入步驟1405,判定是否正在執(zhí)行主反饋控制(主反饋控制條件是否成立)。此時(shí),若不執(zhí)行主反饋控制,則 CPU81在該步驟1405中判定為「No」,并直接進(jìn)入步驟1495、暫時(shí)結(jié)束本程序。其結(jié)果,不進(jìn)行蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值FGPG的更新。一方面,在正在執(zhí)行主反饋控制時(shí),CPU81進(jìn)入步驟1410、判定「是否正在執(zhí)行蒸發(fā)燃料氣體凈化(具體來說,通過圖9的程序求出的目標(biāo)凈化率PGT是否為「0」)」。此時(shí),若不進(jìn)行蒸發(fā)燃料氣體凈化,則CPU81在該步驟1410中判定為「No」,并直接進(jìn)入步驟1495、 暫時(shí)結(jié)束本程序。其結(jié)果,不進(jìn)行蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值FGPG的更新。另一方面,若在CPU81進(jìn)入了步驟1410時(shí)進(jìn)行蒸發(fā)燃料氣體凈化,則CPU81在步驟1410中判定為「Yes」并進(jìn)入步驟1415,判定從修正系數(shù)平均FAFAV減「1」后的值的絕對值IFAFAV-I |是否為規(guī)定值β以上。在此,β為比ο大且比ι小的微小的規(guī)定值,例如為 0. 02。蒸發(fā)燃料氣體,如圖13的步驟1320所示,在主FB學(xué)習(xí)完成標(biāo)記XKG為「1」時(shí)(即, 在主反饋學(xué)習(xí)完了時(shí))被導(dǎo)入進(jìn)氣通路。另外,主反饋學(xué)習(xí),如圖12的步驟1210所示,在蒸發(fā)燃料氣體沒有被導(dǎo)入進(jìn)氣通路的情況下進(jìn)行。因此,在主FB學(xué)習(xí)完成標(biāo)記XKG為「1」 時(shí),使內(nèi)燃機(jī)的空燃比從理論空燃比偏離的蒸發(fā)燃料氣體以外的原因(正確地說,是使修正系數(shù)平均FAFAV的絕對值從「1」背離規(guī)定值β以上的蒸發(fā)燃料氣體以外的原因),由主 FB學(xué)習(xí)值KG進(jìn)行補(bǔ)償。因此,在圖14的步驟1415中,在從修正系數(shù)平均FAFAV減「1」后的值的絕對值 IFAFAV-II為規(guī)定值β以上的情況下,蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值rePG的值不正確,其結(jié)果, 可以認(rèn)為在圖10的步驟1040中按照上述(2)式計(jì)算出的凈化修正系數(shù)FPG的值從適當(dāng)值背離。因此,CPU81在絕對值FAFAV-I |為β以上時(shí),在步驟1415中判定為「Yes」,并執(zhí)行以下所述的步驟1420以及步驟1425的處理,由此改變蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值FGPG。 即,CPU81在步驟1420以及步驟1425中進(jìn)行蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值FGPG的學(xué)習(xí)。步驟1420 :CPU81按照下述(14)式求出更新值tTO。(14)式中的目標(biāo)凈化率PGT 在圖9的步驟1330中進(jìn)行設(shè)定。從(14)式可知,更新值tre為每目標(biāo)凈化率的「偏差 ε a(FAFAV從1開始的偏差=FAFAV-1)」。然后,CPU81進(jìn)入步驟1425。
tFG = (FAFAV-I)/PGT. · · (14)包含于蒸發(fā)燃料氣體的蒸發(fā)燃料氣體的濃度越高,則上游側(cè)空燃比abyfs越成為比理論空燃比小的空燃比(比理論空燃比濃的一側(cè)的空燃比)。因此,主反饋系數(shù)FAF為了對燃料噴射量進(jìn)行減量而成為比「1」「小的值」,所以修正系數(shù)平均FAFAV也成為比「1」 「小的值」。其結(jié)果,由于FAFAV-I成為負(fù)的值,所以更新值tre成為負(fù)的值。另外,更新值 tre的絕對值為FAFAV越小(越從「1」背離)則越大的值。即,蒸發(fā)燃料氣體的濃度越高, 則更新值tre越成為其絕對值大的負(fù)的值。步驟1425 =CPUSl按照下述(1 式更新蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值FGPG。在(15) 式中,F(xiàn)GP&iew為更新后的蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值FGPG,CPU81將該更新后的蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值FGP&iew作為蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值FGPG存儲于后備隨機(jī)存儲器84。其結(jié)果,蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值FGPG成為蒸發(fā)燃料氣體的濃度越高則越小的值。另外,蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值FGPG的初始值被設(shè)定為「1」。FGPGnew = FGPG+tFG. · · (15)步驟1430 =CPUSl使「蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值FGPG的濃度學(xué)習(xí)值更新機(jī)會次數(shù) CFGPG (濃度學(xué)習(xí)值更新機(jī)會次數(shù)CFGPG)」增大「1」。濃度學(xué)習(xí)值更新機(jī)會次數(shù)CFGPG在上述的初始程序中被設(shè)定為「0」。然后,CPU81進(jìn)入步驟1495、暫時(shí)結(jié)束本程序。與此相對,當(dāng)CPU81進(jìn)入了步驟1415時(shí),若絕對值|FAFAV_l|為值β以下,則 CPU81在步驟1415中判定為「No」并進(jìn)入步驟1435,將更新值tTO設(shè)定為「0」。然后,CPU81 進(jìn)入步驟1425。因此,在這種情況下,蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值FGPG的值不變化。接著, CPU81進(jìn)入步驟1430。因此,即使在蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值FGPG的值不變化的情況下, 當(dāng)執(zhí)行步驟1415的處理時(shí),濃度學(xué)習(xí)值更新機(jī)會次數(shù)CFGPG的值也增大「1」。<計(jì)算副反饋量以及副FB學(xué)習(xí)值>CPU81為了計(jì)算出副反饋量Vafsfb以及副反饋量Vafsfb的學(xué)習(xí)值Vafsfbg,每經(jīng)過規(guī)定時(shí)間執(zhí)行圖15所示的程序。因此,若到達(dá)規(guī)定的時(shí)刻,則CPU81從步驟1500開始進(jìn)行處理,并進(jìn)入步驟1505、 判定副反饋控制條件是否成立。副反饋控制條件,例如在如下的時(shí)候成立,即,在上述的圖 11的步驟1105中的主反饋控制條件成立,上游側(cè)目標(biāo)空燃比abyfr被設(shè)定為理論空燃比, 內(nèi)燃機(jī)的冷卻水溫THW為比上述第一規(guī)定溫度高的第二規(guī)定溫度以上,并且下游側(cè)空燃比傳感器68活性化時(shí)。現(xiàn)在,假定副反饋控制條件成立而繼續(xù)進(jìn)行說明。在這種情況下,CPU81在步驟 1505中判定為「Yes」,并按順序進(jìn)行以下所述的步驟1510至步驟1530的處理、更新副反饋量 Vafsfb。步驟1510 =CPUSl按照下述(16)式取得下游側(cè)目標(biāo)值Voxsref與下游側(cè)空燃比傳感器68的輸出值Voxs( S卩,理論空燃比相當(dāng)值Vst)之差、即輸出偏差量DVoxs。輸出偏差量Dvoxs也稱為「第一偏差」。DVoxs = Voxsref-Voxs. . . (16)步驟1515 :CPU81按照下述(17)式求出副反饋量Vafsfb。在該(17)式中,Kp為預(yù)先設(shè)定的比例增益(比例常數(shù)),Ki為預(yù)先設(shè)定的積分增益(積分常數(shù)),Kd為預(yù)先設(shè)定的微分增益(微分常數(shù))。另外,SDV0xs為輸出偏差量DV0xs的積分值(時(shí)間積分值),
31DDVoxs為輸出偏差量DVoxs的微分值(時(shí)間微分值)。Vafsfb = Kp · DVoxs+Ki · SDVoxs+Kd · DDVoxs. . . (17)步驟1520 :CPU81通過對「該時(shí)刻的輸出偏差量的積分值SDVoxs」加上「在上述步驟1510中求出的輸出偏差量DVoxs」,取得新的輸出偏差量的積分值SDVoxs。步驟1525 :CPU81通過從「由上述步驟1510計(jì)算出的輸出偏差量DVoxs」減去「在前次執(zhí)行本程序時(shí)計(jì)算出的輸出偏差量、即前次輸出偏差量DVoxsold」,而求出新的輸出偏差量的微分值DDVoxs。步驟1530 :CPU81將「在上述步驟1510中計(jì)算出的輸出偏差量DVoxs」作為「前次輸出偏差量DVoxsold」而存儲。這樣,CPU81通過用于使下游側(cè)空燃比傳感器68的輸出值Voxs與下游側(cè)目標(biāo)值 Voxsref—致的比例·積分·微分(PID)控制來計(jì)算出「副反饋量Vafsfb」。該副反饋量 Vafsfb,如上述的(5)式所示,用于計(jì)算出反饋控制用輸出值Vabyfc。接著,CPU81,通過按順序進(jìn)行以下所述的步驟1535至步驟1555的處理來計(jì)算出 「副FB學(xué)習(xí)值Vafsfbg」,然后,進(jìn)入步驟1595、暫時(shí)結(jié)束本程序。步驟1535 :CPU81將該時(shí)刻的副FB學(xué)習(xí)值Vafsfbg作為更新前學(xué)習(xí)值VafsfbgO 而存儲。步驟1540 =CPUSl按照下述(18)式更新副FB學(xué)習(xí)值Vafsfbg。更新后的副FB學(xué)習(xí)值Vafsfbg( = Vafsfbgnew)存儲于后備隨機(jī)存儲器84。在(18)式中,值ρ為比0大且比1小的常數(shù)。Vafsfbgnew = (1_ρ) · Vafsfbg+p · Ki · SDVoxs. . . (18)從上述(18)式可知,副FB學(xué)習(xí)值Vafsfbg是對「副反饋量Vafsfb的積分項(xiàng) Ki · SDVoxs」實(shí)施了「用于除去噪音的濾波處理」的值。換言之,副FB學(xué)習(xí)值Vafsfbg是積分項(xiàng)Ki · SDVoxs的一次延遲量(平均值),是與副反饋量Vafsfb的穩(wěn)態(tài)成分(積分項(xiàng) Ki · SDVoxs)相對應(yīng)的值。這樣,副FB學(xué)習(xí)值Vafsfbg被更新,以接近副反饋量Vafsfb的穩(wěn)態(tài)成分。另外,CPU81也可以按照下述(19)式更新副FB學(xué)習(xí)值Vafsfbg。在這種情況下, 從(19)式可知,副FB學(xué)習(xí)值Vafsfbg是對「副反饋量Vafsfb」實(shí)施了「用于除去噪音的濾波處理」的值。換言之,副FB學(xué)習(xí)值Vafsfbg也可以為副反饋量Vafsfb的一次延遲量(平均值)。在(19)式中,值ρ為比O大且比1小的常數(shù)。Vafsfbgnew = (l_p) · Vafsfbg+p · Vafsfb. . . (19)總之,更新副FB學(xué)習(xí)值Vafsfbg,以便接近副反饋量Vafsfb的穩(wěn)態(tài)成分。S卩,副 FB學(xué)習(xí)值Vafsfbg以最終取入副FB學(xué)習(xí)值Vafsfbg的穩(wěn)態(tài)成分的方式得到更新。步驟1545 :CPU81按照下述QO)式計(jì)算出副FB學(xué)習(xí)值Vafsfbg的改變量(更新量)AG。在00)式中,VafsfbgO是在上述步驟1535中取入的「即將更新之前的學(xué)習(xí)值 Vafsfbg」。因此,改變量AG可以為正值以及負(fù)值中的任一個(gè)。AG = Vafsfbg-VafsfbgO. . . (20)步驟1550 :CPU81按照下述Ql)式利用改變量ΔG修正副反饋量Vafsfb。艮口, CPU81在以增加改變量AG的方式更新學(xué)習(xí)值Vafsfbg時(shí),進(jìn)行使副反饋量Vafsfb減少改變量AG的修正。在Ql)式中,Vafsfbnew為修正后的副反饋量Vafsfb。
Vafsfbnew = Vafsfb- Δ G. . . (21)步驟1555 :CPU81在通過上述(18)式以增加改變量AG的方式更新副FB學(xué)習(xí)值 Vafsfbg時(shí),如下述0 式那樣修正輸出偏差量Dvoxs的積分值。在0 式中,SDVoxsnew 是修正后的輸出偏差量Dvoxs的積分值。SDVoxsnew = SDVoxs- Δ G/Ki. . . (22)另外,也可以省略步驟1555。另外,也可以省略步驟1545至步驟1555。通過以上的處理,每經(jīng)過規(guī)定時(shí)間更新副反饋量Vafsfb和副FB學(xué)習(xí)值Vafsfbg。另一方面,在副反饋控制條件不成立的情況下,CPU81在圖15的步驟1505中判定為「No」,按順序進(jìn)行以下所述的步驟1565以及步驟1570的處理,并進(jìn)入步驟1595、暫時(shí)結(jié)束本程序。步驟1565 :CPU81將副反饋量Vafsfb的值設(shè)定為「O」。步驟1570 :CPU81將輸出偏差量的積分值SDVoxs的值設(shè)定為「O」。由此,從上述(5)式可知,反饋控制用輸出值Vabyfc為上游側(cè)空燃比傳感器67的輸出值Vabyfs與副FB學(xué)習(xí)值Vafsfbg之和。即,在這種情況下,停止「副反饋量Vafsfb 的更新」以及「副反饋量Vafsfb向最終燃料噴射量Fi的反映」。但是,至少,與副反饋量 Vafsfb的積分項(xiàng)相對應(yīng)的副FB學(xué)習(xí)值Vafsfbg反映于最終燃料噴射量Fi。<氣缸間空燃比不平衡判定>接著,對用于執(zhí)行「氣缸間空燃比不平衡判定」的處理進(jìn)行說明。CPU81每經(jīng)過規(guī)定的時(shí)間反復(fù)執(zhí)行圖16所示的「氣缸間空燃比不平衡判定程序」。因此,若到達(dá)規(guī)定的時(shí)刻,則CPU81從步驟1600開始進(jìn)行處理,并進(jìn)入步驟1605、判定「異常判定(氣缸間空燃比不平衡判定)的前提條件(判定實(shí)施條件)」是否成立。若該前提條件成立,則以其它條件成立為條件,容許執(zhí)行使用「根據(jù)副FB學(xué)習(xí)值Vafsfbg計(jì)算出的不平衡判定用參數(shù)」的「以下所述的氣缸間空燃比不平衡」的判定。換言之,在該前提條件不成立的情況下,氣缸間空燃比不平衡的「判定禁止條件」 成立。若氣缸間空燃比不平衡的「判定禁止條件」成立,則禁止使用「根據(jù)副FB學(xué)習(xí)值 Vafsfbg計(jì)算出的不平衡判定用參數(shù)」的「以下所述的氣缸間空燃比不平衡」的判定。該異常判定(氣缸間空燃比不平衡判定)的前提條件,例如可以為如下的(條件 1)至(條件6)。但是,該前提條件在(條件1)以及(條件2、中的任一個(gè)成立,并且(條件3)至(條件6)全部成立時(shí)成立。換言之,判定禁止條件,在(條件1)以及(條件2)的任一個(gè)都不成立時(shí),或者在(條件幻至(條件6)中的某一個(gè)不成立時(shí)成立。另外,也可以以這些條件中的任意一個(gè)以上的組合為前提條件。(條件1)濃度學(xué)習(xí)值更新機(jī)會次數(shù)CFGPG為「O」。即,在內(nèi)燃機(jī)10起動后,蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值FGPG的更新機(jī)會一次也沒有。即,沒有蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值FGPG 的更新履歷。設(shè)置該(條件1)的理由如下所述。如前所述,目標(biāo)凈化率PGT由圖13的步驟1330決定。目標(biāo)凈化率PGT,在濃度學(xué)習(xí)值更新機(jī)會次數(shù)CFGPG為「O (第二機(jī)會次數(shù)閾值以下)」時(shí),根據(jù)第三凈化率表 MapPGT3 (KL)(參照圖13的步驟1330內(nèi)的點(diǎn)劃線C3。)以成為極小的方式求出。因此,若濃度學(xué)習(xí)值更新機(jī)會次數(shù)CFGPG為「0」,則即使蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值FGPG從適當(dāng)值背離,也不會產(chǎn)生因蒸發(fā)燃料氣體而使副FB學(xué)習(xí)值Vafsfbg較大地變化的 「蒸發(fā)燃料氣體影響發(fā)生狀態(tài)」。因此,在(條件1)成立的情況下,容許氣缸間空燃比不平衡判定。另外,(條件1)在濃度學(xué)習(xí)值更新機(jī)會次數(shù)CFGPG為第二機(jī)會次數(shù)閾值以下時(shí), 在根據(jù)第三凈化率表MapPGT3 (KL)確定目標(biāo)凈化率PGT的情況下,也可以與濃度學(xué)習(xí)值更新機(jī)會次數(shù)CFGPG為第二機(jī)會次數(shù)閾值(包括「0」。)以下這一點(diǎn)置換。(條件2)濃度學(xué)習(xí)值更新機(jī)會次數(shù)CFGPG為規(guī)定的第一機(jī)會次數(shù)閾值CFGPGth以上。該第一機(jī)會次數(shù)閾值比上述第二機(jī)會次數(shù)閾值大。設(shè)置該(條件2)的理由如下所述。若「濃度學(xué)習(xí)值更新機(jī)會次數(shù)」為第一機(jī)會次數(shù)閾值以上CFGPGth,則在內(nèi)燃機(jī)10 起動后,多次(第一機(jī)會次數(shù)閾值以上CFGPGth以上)更新蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值FGPG。 因此,蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值成為適當(dāng)值附近的值,能夠判定為不產(chǎn)生「蒸發(fā)燃料氣體影響發(fā)生狀態(tài)」。因此,在(條件幻成立的情況下,容許氣缸間空燃比不平衡判定。(條件幻上游側(cè)催化劑53的氧化氫氣的能力不為第一規(guī)定能力以下。即,上游側(cè)催化劑53的氧化氫氣的能力比第一規(guī)定能力大的場合。換言之,該條件為「上游側(cè)催化劑 53的狀態(tài),為能夠凈化規(guī)定量以上的流入上游側(cè)催化劑53的氫氣的狀態(tài)(即,能夠凈化氫氣的狀態(tài))」。設(shè)置該(條件3)的理由如下所述。若上游側(cè)催化劑53的氧化氫氣的能力為第一規(guī)定能力以下,則氫氣不能夠在上游側(cè)催化劑53中得到充分的凈化,氫氣有可能向上游側(cè)催化劑53的下游流出。其結(jié)果,下游側(cè)空燃比傳感器68的輸出值Voxs有可能受到氫氣的選擇性擴(kuò)散的影響,或者,上游側(cè)催化劑53的下游的氣體的空燃比變得與「向內(nèi)燃機(jī)10整體供給的混合氣體的空燃比的真實(shí)平均值」不一致。因此,下游側(cè)空燃比傳感器68的輸出值Voxs,不表示與「由使用上游側(cè)空燃比傳感器67的輸出值Vabyfs的上述空燃比反饋控制過度地修正的空燃比的真實(shí)平均值」相對應(yīng)的值的可能性高。因此,若在這樣的狀態(tài)下執(zhí)行氣缸間空燃比不平衡判定,則誤判定的可能性高。上述(條件幻例如能夠作為在上游側(cè)催化劑53的氧氣吸藏量不為第一閾值氧氣吸藏量以下的情況下成立的條件。在這種情況下,能夠判定為上游側(cè)催化劑53的氧化氫氣的能力比第一規(guī)定能力大。另外,能夠通過眾所周知的方法另外取得上游側(cè)催化劑53的氧氣吸藏量。例如, 上游側(cè)催化劑53的氧氣吸藏量0SA,能夠通過如下的方式求出,S卩,依次對與流入上游側(cè)催化劑53的過剩的氧氣量相對應(yīng)的量進(jìn)行加算,并且,依次對與流入上游側(cè)催化劑53的過剩的未燃成分量相對應(yīng)的量進(jìn)行減算。即,每經(jīng)過規(guī)定的時(shí)間根據(jù)上游側(cè)空燃比abyfs與理論空燃比stoich之差求出氧氣的過多或不足量Δ02(Δ02 = k · mfr · (abyfs-stoich)) (k為大氣中的氧氣的比率,即0. 23,mfr為在該規(guī)定時(shí)間內(nèi)供給的燃料量),通過累計(jì)該過多或不足量Δ02求出氧氣吸藏量OSA(例如,參照特開2007-239700號公報(bào),特開 2003-336535號公報(bào)以及特開2004-036475號公報(bào)等。)。另外,這樣求出的氧氣吸藏量 0SA,被限制成上游側(cè)催化劑53的最大氧氣吸藏量Cmax與「0」的值。
(條件4)在上游側(cè)催化劑53的氧化氫氣的能力不到第二規(guī)定能力的情況下。該第二規(guī)定能力為比上述第一規(guī)定能力大的能力。設(shè)置該(條件4)的理由如下所述。在上游側(cè)催化劑53的氧化氫氣的能力為第二規(guī)定能力以上期間,從上游側(cè)催化劑53流出的廢氣的空燃比的平均值,有可能不能夠表示與「由空燃比反饋控制過度地修正的真實(shí)空燃比」相對應(yīng)的值。例如,在剛切斷燃油之后的情況下,由于上游側(cè)催化劑53的氧氣吸藏量非常大,所以上游側(cè)催化劑53的下游的廢氣的空燃比,不表示與「由空燃比反饋控制過度地修正的真實(shí)空燃比」相對應(yīng)的值。換言之,在上游側(cè)催化劑53的氫氣的氧化能力處于「第一規(guī)定能力與第二規(guī)定能力之間」時(shí),不平衡判定用參數(shù)成為高精度地表示氣缸間空燃比不平衡的程度的值。上述(條件4),例如可以作為在上游側(cè)催化劑53的氧氣吸藏量不為第二閾值氧氣吸藏量以上的情況下成立的條件。在上游側(cè)催化劑53的氧氣吸藏量為第二閾值氧氣吸藏量以上時(shí),能夠判定為上游側(cè)催化劑53的氧化氫氣的能力為第二規(guī)定能力以上。另外,第二閾值氧氣吸藏量比上述第一閾值氧氣吸藏量大。(條件5)從內(nèi)燃機(jī)10排出的廢氣的流量不為閾值廢氣流量以上。S卩,從內(nèi)燃機(jī) 10排出的廢氣的流量不到閾值廢氣流量。設(shè)置該條件(條件5)的理由如下所述。若從內(nèi)燃機(jī)10排出的廢氣的流量為閾值廢氣流量以上,則流入上游側(cè)催化劑53 的氫氣的量超過上游側(cè)催化劑53的氫氣氧化能力,存在氫氣向上游側(cè)催化劑53的下游流出的情況。因此,下游側(cè)空燃比傳感器68的輸出值Voxs受到氫氣的選擇性擴(kuò)散的影響的可能性高?;蛘?,催化劑的下游的氣體的空燃比與「向內(nèi)燃機(jī)整體供給的混合氣體的空燃比的真實(shí)平均值」不一致。其結(jié)果,即使在發(fā)生氣缸間空燃比不平衡的情況下,下游側(cè)空燃比傳感器68的輸出值Voxs不表示與「由使用上游側(cè)空燃比傳感器67的輸出值Vabyfs的空燃比反饋控制過度地修正的真實(shí)空燃比」相對應(yīng)的值的可能性也高。因此,若在這樣的狀態(tài)下執(zhí)行氣缸間空燃比不平衡判定,則錯誤進(jìn)行該判定的可能性高。上述(條件5)的條件,例如能夠作為在內(nèi)燃機(jī)10的負(fù)荷(負(fù)荷率KL,節(jié)氣門開度TA以及加速踏板操作量Accp等)不為閾值負(fù)荷以上的情況下成立的條件?;蛘?,上述 (條件5)能夠作為在內(nèi)燃機(jī)10的單位時(shí)間的吸入空氣量( 不為閾值吸入空氣量feith以上的情況下成立的條件。(條件6)上游側(cè)目標(biāo)空燃比abyfr為理論空燃比stoich。現(xiàn)在,假定上述異常判定的前提條件((條件1)以及(條件幻中的任一個(gè),以及 (條件幻 (條件6)的全部)成立。在這種情況下,CPU81在步驟1605中判定為「Yes」, 并進(jìn)入步驟1610、判定上述「副反饋控制條件是否成立」。并且,在「副反饋控制條件成立」 時(shí),CPU81執(zhí)行以下所述的步驟1615以后的處理。步驟1615以后的處理,是用于異常判定 (氣缸間空燃比不平衡判定)的處理的一部分。因此,副反饋控制條件也可以說是「異常判定的前提條件」之一。另外,副反饋控制條件,在主反饋控制條件成立時(shí)成立。因此,主反饋控制條件,也可以說是「異常判定的前提條件」之一?,F(xiàn)在,假定副反饋控制條件成立而繼續(xù)進(jìn)行說明。在這種情況下,CPU81執(zhí)行以下所述的步驟1615至步驟1660中的規(guī)定的步驟的處理。
步驟1615 :CPU81判定現(xiàn)在時(shí)刻是否為「副FB學(xué)習(xí)值Vafsfbg剛被更新后的時(shí)刻(剛更新副FB學(xué)習(xí)值之后的時(shí)刻)」。若現(xiàn)在時(shí)刻為副FB學(xué)習(xí)值剛更新之后的時(shí)刻,則 CPU81進(jìn)入步驟1620。若現(xiàn)在時(shí)刻不為副FB學(xué)習(xí)值剛更新之后的時(shí)刻,則CPU81直接進(jìn)入步驟1695、暫時(shí)結(jié)束本程序。步驟1620 =CPUSl使學(xué)習(xí)值累計(jì)計(jì)數(shù)器Cexe的值增大「1」。步驟1625 :CPU81讀入由圖11的程序計(jì)算出的副FB學(xué)習(xí)值Vafsfbg。步驟1630 :CPU81更新副FB學(xué)習(xí)值Vafsfbg的累計(jì)值SVafsfbg。S卩,CPU81通過對「該時(shí)刻的累計(jì)值SVafsfbg」加上「在步驟1625中讀入的副FB學(xué)習(xí)值Vafsfbg」,而獲得新的累計(jì)值SVafsfbg。該累計(jì)值SVafsfbg,通過上述初始程序而被設(shè)定為「0」。另外,累計(jì)值Svafsfbg也通過后述的步驟1660的處理被設(shè)定為「0」。在執(zhí)行異常判定(氣缸間空燃比不平衡判定, 步驟1645 步驟1655)時(shí)執(zhí)行該步驟1660。因此,累計(jì)值SVafsfbg,是在「內(nèi)燃機(jī)起動后或者即將起動前的異常判定執(zhí)行后」,在「異常判定的前提條件成立的情況下」且「在副反饋控制條件成立的情況下」的副FB學(xué)習(xí)值Vafsfbg的累計(jì)值。步驟1635 =CPUSl判定學(xué)習(xí)值累計(jì)計(jì)數(shù)器Cexe的值是否為計(jì)數(shù)器閾值Cth以上。 若學(xué)習(xí)值累計(jì)計(jì)數(shù)器Cexe的值比計(jì)數(shù)器閾值Cth小,則CPU81在步驟1635中判定為「No」 并直接進(jìn)入步驟1695,暫時(shí)結(jié)束本程序。與此相對,若學(xué)習(xí)值累計(jì)計(jì)數(shù)器Cexe的值為計(jì)數(shù)器閾值Cth以上,則CPU81在步驟1635中判定為「Yes」并進(jìn)入步驟1640。步驟1640 :CPU81通過將「副FB學(xué)習(xí)值Vafsfbg的累計(jì)值SVafsfbg」除以「學(xué)習(xí)值累計(jì)計(jì)數(shù)器Cexe」,而求出副FB學(xué)習(xí)值平均值A(chǔ)vesfbg。該副FB學(xué)習(xí)值平均值A(chǔ)vesfbg, 如前所述,是包含于通過上游側(cè)催化劑53前的廢氣中的氫氣的量與包含于通過上游側(cè)催化劑53后的廢氣中的氫氣的量之差越大則越變大的不平衡判定用參數(shù)。步驟1645 :CPU81判定副FB學(xué)習(xí)值平均值A(chǔ)vesfbg是否為異常判定閾值A(chǔ)th以上。 如前所述,在氣缸間的空燃比的不均勻性過大、產(chǎn)生「氣缸間空燃比不平衡」的情況下,由于副反饋量Vafsfb要成為將向內(nèi)燃機(jī)10供給的混合氣體的空燃比較大地向濃側(cè)修正的值, 所以與此相伴,作為副FB學(xué)習(xí)值Vafsfbg的平均值的副FB學(xué)習(xí)值平均值A(chǔ)vesfbg,也成為 「將向內(nèi)燃機(jī)10供給的混合氣體的空燃比較大地向濃側(cè)修正的值(閾值A(chǔ)th以上的值)」。因此,在副FB學(xué)習(xí)值平均值A(chǔ)vesfbg為異常判定閾值A(chǔ)th以上的情況下,CPU81在步驟1645中判定為「Yes」并進(jìn)入步驟1650,將異常發(fā)生標(biāo)記XIJO的值設(shè)定為「1」。即,異常發(fā)生標(biāo)記XIJO的值為「1」,表示產(chǎn)生了氣缸間空燃比不平衡。另外,該異常發(fā)生標(biāo)記XIJO 的值存儲于后備隨機(jī)存儲器84。另外,在異常發(fā)生標(biāo)記XIJO的值被設(shè)定為「1」時(shí),CPU81 也可以點(diǎn)亮未圖示的警告燈。與此相對,在副FB學(xué)習(xí)值平均值A(chǔ)vesfbg比異常判定閾值A(chǔ)th小的情況下,CPU81 在步驟1645中判定為「No」并進(jìn)入步驟1655。另外,CPU81在步驟1655中將異常發(fā)生標(biāo)記 XIJO的值設(shè)定為「0」,以表示不產(chǎn)生「氣缸間空燃比不平衡」。步驟1660 :CPU81從步驟1650以及步驟1655中的任一個(gè)進(jìn)入步驟1660,將學(xué)習(xí)值累計(jì)計(jì)數(shù)器Cexe的值設(shè)定(重設(shè))為「0」,并且,將副FB學(xué)習(xí)值的累計(jì)值Svaf sfbg設(shè)定 (重設(shè))為「0」。另外,CPU81在執(zhí)行步驟1605的處理時(shí),若異常判定的前提條件不成立,則進(jìn)入步驟1695、暫時(shí)結(jié)束本程序。另外,CPU81,在執(zhí)行步驟1605的處理時(shí),若異常判定的前提條件不成立,則也可經(jīng)過步驟1660進(jìn)入步驟1695、暫時(shí)結(jié)束本程序。另外,CPU81在執(zhí)行步驟 1610的處理時(shí),若副反饋控制條件不成立,則直接進(jìn)入步驟1695、暫時(shí)結(jié)束本程序。如以上說明,本發(fā)明的實(shí)施方式的判定裝置,作為氣缸間空燃比不平衡的判定執(zhí)行條件,設(shè)定上述(條件1)以及(條件2、,因此能夠提供不會因?yàn)檎舭l(fā)燃料氣體而導(dǎo)致誤判定為「氣缸間的空燃比的不均勻性變得過大」、實(shí)用性高的氣缸間空燃比不平衡判定裝置。另外,上述的本發(fā)明的實(shí)施方式的判定裝置,適用于具有多個(gè)氣缸的多氣缸內(nèi)燃機(jī)10,具有催化劑(上游側(cè)催化劑53),該催化劑在上述內(nèi)燃機(jī)的排氣通路中配置在比排氣集合部(排氣岐管51的排氣集合部)更靠下游側(cè)的部位,從上述多個(gè)氣缸中的至少兩個(gè)以上的氣缸的燃燒室0 排出的廢氣在所述排氣集合部集合;燃料噴射閥(39),該燃料噴射閥(39)與上述至少兩個(gè)以上的氣缸的每一個(gè)相對應(yīng)地進(jìn)行配設(shè),并且噴射燃料,所述燃料包含于向該兩個(gè)以上的氣缸的每一個(gè)的燃燒室 (25)供給的混合氣體中;凈化通路部09),該凈化通路部09)構(gòu)成用于將蒸發(fā)燃料氣體向上述內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣通路導(dǎo)入的通路,所述蒸發(fā)燃料氣體產(chǎn)生于儲存向上述燃料噴射閥供給的燃料的燃料箱(45)內(nèi);凈化量控制單元(凈化控制閥49,參照圖13的程序。),該凈化量控制單元控制通過上述凈化通路部流入上述內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣通路(穩(wěn)壓箱41b,節(jié)氣門44的下游的進(jìn)氣通路)的上述蒸發(fā)燃料氣體的量,即,蒸發(fā)燃料氣體凈化量;上游側(cè)空燃比傳感器(67),該上游側(cè)空燃比傳感器配設(shè)于上述排氣集合部,或者配設(shè)于上述排氣通路的上述排氣集合部與上述催化劑之間,具有通過上述催化劑前的廢氣所接觸的擴(kuò)散阻擋層(67d)和空燃比檢測元件(67a,67b,67c),該空燃比檢測元件(67a, 67b,67c)由該擴(kuò)散阻擋層覆蓋并且輸出與通過該擴(kuò)散阻擋層而到達(dá)的廢氣的空燃比相對應(yīng)的輸出值;下游側(cè)空燃比傳感器(68),下游側(cè)空燃比傳感器(68)輸出與通過上述催化劑后的廢氣的空燃比相對應(yīng)的輸出值;空燃比反饋控制單元(參照圖10的特別是步驟1050,以及圖11的程序。),該空燃比反饋控制單元以使由上述上游側(cè)空燃比傳感器(67)的輸出值Vabyfs表示的空燃比 (上游側(cè)空燃比abyfs)與理論空燃比一致的方式,對從上述燃料噴射閥噴射的燃料的量、 即燃料噴射量進(jìn)行反饋控制;不平衡判定單元(參照圖16的程序。),該不平衡判定單元執(zhí)行是否在單個(gè)氣缸空燃比之間產(chǎn)生不均衡的氣缸間空燃比不平衡判定,該單個(gè)氣缸空燃比是向上述至少兩個(gè)以上的氣缸的每一個(gè)供給的混合氣體的空燃比。在此,上述不平衡判定單元具有判定用參數(shù)取得單元(參照圖16的步驟1620至步驟1640。),該判定用參數(shù)取得單元根據(jù)執(zhí)行上述反饋控制時(shí)的上述下游側(cè)空燃比傳感器的輸出值而取得不平衡判定用參數(shù),通過上述催化劑前的廢氣中所包含的氫氣量與通過上述催化劑后的廢氣中所含的氫氣量的差越大,該不平衡判定用參數(shù)越大; 判定執(zhí)行單元(參照圖16的步驟1645至步驟1655。),該判定執(zhí)行單元判定上述取得的不平衡判定用參數(shù)是否為異常判定閾值以上(圖16的步驟1645),并且在判定該不平衡判定用參數(shù)為該異常判定閾值以上時(shí)判定為在上述單個(gè)氣缸空燃比之間產(chǎn)生不均蒸發(fā)燃料氣體影響發(fā)生判定單元(參照圖16的步驟1605中的對(條件1)以及 (條件幻的判定。),該蒸發(fā)燃料氣體影響發(fā)生判定單元判定是否正發(fā)生蒸發(fā)燃料氣體影響發(fā)生狀態(tài),該蒸發(fā)燃料氣體影響發(fā)生狀態(tài)是流入上述進(jìn)氣通路的上述蒸發(fā)燃料氣體使上述不平衡判定用參數(shù)變化那樣的狀態(tài);判定禁止單元(參照圖16的步驟1605中的「No」判定。),該判定禁止單元在通過上述蒸發(fā)燃料氣體影響發(fā)生判定單元判定為正發(fā)生上述蒸發(fā)燃料氣體影響發(fā)生狀態(tài)時(shí) (即,(條件1)以及(條件2、雙方都不成立時(shí)),禁止上述判定執(zhí)行單元進(jìn)行的基于上述不平衡判定用參數(shù)的判定。另外,上述空燃比反饋控制單元,每當(dāng)包含上述蒸發(fā)燃料氣體凈化量不為0的規(guī)定的蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值更新條件成立時(shí)(即,每當(dāng)執(zhí)行圖14的程序的時(shí)刻到來,且圖14的步驟1405以及步驟1410 的條件成立時(shí)),根據(jù)至少上述上游側(cè)空燃比傳感器的輸出值(實(shí)際上,是根據(jù)上游側(cè)空燃比傳感器67的輸出值Vabyfs生成的主反饋系數(shù)FAF以及修正系數(shù)平均FAFAV),將與上述蒸發(fā)燃料氣體的濃度相關(guān)聯(lián)的值作為蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值FGPG而進(jìn)行更新(參照圖 14的程序。),并且,也可根據(jù)該蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值FGPG控制上述燃料噴射量(參照圖11的步驟1040、步驟1050。),上述蒸發(fā)燃料氣體影響發(fā)生判定單元,判定從上述內(nèi)燃機(jī)起動后開始上述蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值更新條件成立的次數(shù)、即濃度學(xué)習(xí)值更新機(jī)會次數(shù)CFGPG是否不到規(guī)定的第一機(jī)會次數(shù)閾值,并且,在判定該濃度學(xué)習(xí)值更新機(jī)會次數(shù)CFGPG不到該第一機(jī)會次數(shù)閾值時(shí),判定為正發(fā)生上述蒸發(fā)燃料氣體影響發(fā)生狀態(tài)(參照圖14的步驟1605中的(條件2)。)。另外,上述凈化量控制單元,控制上述蒸發(fā)燃料氣體凈化量,以使當(dāng)上述濃度學(xué)習(xí)值更新機(jī)會次數(shù)CFGPG為比上述第一機(jī)會次數(shù)閾值小的第二機(jī)會次數(shù)閾值以下時(shí)的蒸發(fā)燃料氣體凈化量,比當(dāng)該濃度學(xué)習(xí)值更新機(jī)會次數(shù)CFGPG為上述第一機(jī)會次數(shù)閾值以上時(shí)的蒸發(fā)燃料氣體凈化量小(參照圖13的步驟1330。)。另外,上述蒸發(fā)燃料氣體影響發(fā)生判定單元,判定上述濃度學(xué)習(xí)值更新機(jī)會次數(shù)CFGPG是否為上述第二機(jī)會次數(shù)閾值以下,并且,在判定該濃度學(xué)習(xí)值更新機(jī)會次數(shù)為該第二機(jī)會次數(shù)閾值以下時(shí)判定為未發(fā)生上述蒸發(fā)燃料氣體影響發(fā)生狀態(tài)(參照圖14的步驟1605中的(條件1)。),上述判定禁止單元,在通過上述蒸發(fā)燃料氣體影響發(fā)生判定單元判定為未發(fā)生上述蒸發(fā)燃料氣體影響發(fā)生狀態(tài)時(shí),容許上述判定執(zhí)行單元進(jìn)行基于上述不平衡判定用參數(shù)的判定(參照圖14 的步驟1605中的(條件1)成立了的情況。)。
另外,上述空燃比反饋控制單元包括副反饋量更新單元(參照圖15的步驟1505至步驟1530。),該副反饋量更新單元每當(dāng)規(guī)定的第一更新時(shí)刻(即,執(zhí)行圖15的程序的時(shí)刻)到來時(shí),根據(jù)下游側(cè)空燃比傳感器68的輸出值Voxs更新用于使上述下游側(cè)空燃比傳感器68的輸出值Voxs與對應(yīng)于理論空燃比的值一致的副反饋量Vafsfb ;燃料噴射量控制單元,該燃料噴射量控制單元每當(dāng)規(guī)定的第二更新時(shí)刻(即,執(zhí)行圖10的程序的時(shí)刻)到來時(shí),根據(jù)流入各氣缸的燃燒室的空氣量、即缸內(nèi)吸入空氣量 (Mc(k))決定基本燃料噴射量O7Mk)),該基本燃料噴射量用于使向上述至少兩個(gè)以上的氣缸的各燃燒室供給的混合氣體的空燃比與理論空燃比一致(圖10的步驟1010以及步驟1030),并且,該燃料噴射量控制單元至少根據(jù)上述上游側(cè)空燃比傳感器67的輸出值 Vabyfs以及上述副反饋量Vafsfb更新用于修正該基本燃料噴射量的主反饋量(參照圖11 的程序。),并且從上述燃料噴射閥噴射通過利用該主反饋量修正該基本燃料噴射量而獲得的燃料噴射量的燃料(參照圖10的步驟1050以及步驟1060。)。另外,上述不平衡判定用參數(shù)取得單元包括副反饋量學(xué)習(xí)單元(參照圖15的步驟1535至步驟1555。),該副反饋量學(xué)習(xí)單元每當(dāng)規(guī)定的第三更新時(shí)刻(執(zhí)行圖15的程序的時(shí)刻)到來時(shí),根據(jù)上述副反饋量Vafsfb 更新上述副反饋量的學(xué)習(xí)值Vafsfbg,以該學(xué)習(xí)值接近該副反饋量的穩(wěn)態(tài)成分的方式更新該學(xué)習(xí)值;參數(shù)計(jì)算單元(參照圖16的步驟1615至步驟1640。),該參數(shù)計(jì)算單元根據(jù)上述副反饋量的學(xué)習(xí)值Vafsfbg計(jì)算出上述不平衡判定用參數(shù)(副TO學(xué)習(xí)值平均值A(chǔ)vesfbg)。另外,上述空燃比反饋控制單元,在與當(dāng)沒有通過上述凈化量控制單元將上述蒸發(fā)燃料氣體凈化量設(shè)定為0時(shí)的上述主反饋量(主反饋系數(shù)FAF)相對應(yīng)的值(修正系數(shù)平均FAFAV),為比上述主反饋量沒有修正上述基本燃料噴射量O7Mk))的值、即該主反饋量的基準(zhǔn)值(「1」)小的第一閾值 (l-β)以下時(shí)以及為比該基準(zhǔn)值(「1」)大的第二閾值(l+β)以上時(shí),改變上述蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值FGPG(參照圖14的步驟1415至步驟1425。)。本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施方式,在本發(fā)明的范圍內(nèi)能夠采用各種變形例。下面, 對那樣的本發(fā)明的實(shí)施方式的變形例(以下,也稱為「本裝置」。)進(jìn)行列舉。·本裝置,也可將在計(jì)算副反饋量Vafsfb時(shí)求出的「基于輸出偏差量Dvoxs的積分值的值SDVoxs」作為副FB學(xué)習(xí)值Vafsfbg存儲于后備隨機(jī)存儲器84。在這種情況下,在中止副反饋控制期間,作為副反饋量Vafsfb可以使用 Ki -Vafsfbg0此時(shí),上述(5)式中的Vafsfb被設(shè)定為「0」。另外,在這種情況下,作為副反饋控制開始時(shí)的輸出偏差量的積分值SDVoxs的初始值,可以采用副FB學(xué)習(xí)值Vafsfbg。 本裝置,也能夠在下游側(cè)空燃比傳感器68的輸出值Voxs經(jīng)過理論空燃比相當(dāng)值 Vst (0. 5V)之后(濃 稀薄反轉(zhuǎn)時(shí))立即進(jìn)行副FB學(xué)習(xí)值Vafsfbg的更新?!け狙b置的凈化控制閥49,也可以是根據(jù)占空信號調(diào)節(jié)開度的DC電動機(jī)形式的閥,以及利用步進(jìn)電動機(jī)進(jìn)行開度調(diào)整的閥等。 本裝置例如也能夠適用于V型發(fā)動機(jī)。在這種情況下,V型發(fā)動機(jī)能夠在屬于右側(cè)傾斜結(jié)構(gòu)的兩個(gè)以上的氣缸的排氣集合部的下游具有右側(cè)傾斜結(jié)構(gòu)上游側(cè)催化劑(在上述內(nèi)燃機(jī)的排氣通路中,配置在比從上述多個(gè)氣缸中的至少兩個(gè)以上的氣缸的燃燒室排出的廢氣集合的排氣集合部更靠下游側(cè)的部位的催化劑),在屬于左側(cè)傾斜結(jié)構(gòu)的兩個(gè)以上的氣缸的排氣集合部的下游具有左側(cè)傾斜結(jié)構(gòu)上游側(cè)催化劑(在上述內(nèi)燃機(jī)的排氣通路中,配置在比排氣集合部更靠下游側(cè)的部位的催化劑,從上述多個(gè)氣缸中的至少兩個(gè)以上的氣缸以外的剩下兩個(gè)以上的氣缸的燃燒室排出的廢氣在該排氣集合部集合)。另外, V型發(fā)動機(jī)能夠在右側(cè)傾斜結(jié)構(gòu)上游側(cè)催化劑的上游以及下游具有右側(cè)傾斜結(jié)構(gòu)用的上游側(cè)空燃比傳感器以及下游側(cè)空燃比傳感器,在左側(cè)傾斜結(jié)構(gòu)上游側(cè)催化劑的上游以及下游具有左側(cè)傾斜結(jié)構(gòu)用的上游側(cè)空燃比傳感器以及下游側(cè)空燃比傳感器。在這種情況下,執(zhí)行右側(cè)傾斜結(jié)構(gòu)用的主反饋控制以及副反饋控制,與此相獨(dú)立地進(jìn)行左側(cè)傾斜結(jié)構(gòu)用的主反饋控制以及副反饋控制。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)燃機(jī)的氣缸間空燃比不平衡判定裝置,適用于具有多個(gè)氣缸的多氣缸內(nèi)燃機(jī),并且具有催化劑,該催化劑在所述內(nèi)燃機(jī)的排氣通路中配設(shè)在比排氣集合部更靠下游側(cè)的部位,所述排氣集合部集合從上述多個(gè)氣缸中的至少兩個(gè)以上的氣缸的燃燒室排出的廢氣;燃料噴射閥,該燃料噴射閥對應(yīng)于上述至少兩個(gè)以上的氣缸的每一個(gè)進(jìn)行配設(shè),并且噴射燃料,所述燃料包含于向該兩個(gè)以上的氣缸的每一個(gè)的燃燒室供給的混合氣體中;凈化通路部,該凈化通路部構(gòu)成用于將蒸發(fā)燃料氣體向上述內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣通路導(dǎo)入的通路,所述蒸發(fā)燃料氣體產(chǎn)生于儲存向上述燃料噴射閥供給的燃料的燃料箱內(nèi);凈化量控制單元,該凈化量控制單元控制通過上述凈化通路部流入上述內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣通路的上述蒸發(fā)燃料氣體的量,即,蒸發(fā)燃料氣體凈化量;上游側(cè)空燃比傳感器,該上游側(cè)空燃比傳感器配設(shè)于上述排氣集合部,或者配設(shè)于上述排氣通路的上述排氣集合部與上述催化劑之間,具有通過上述催化劑前的廢氣所接觸的擴(kuò)散阻擋層和空燃比檢測元件,該空燃比檢測元件由該擴(kuò)散阻擋層覆蓋并且輸出與通過該擴(kuò)散阻擋層而到達(dá)的廢氣的空燃比相對應(yīng)的輸出值;下游側(cè)空燃比傳感器,該下游側(cè)空燃比傳感器輸出與通過上述催化劑后的廢氣的空燃比相對應(yīng)的輸出值;空燃比反饋控制單元,該空燃比反饋控制單元以使由上述上游側(cè)空燃比傳感器的輸出值表示的空燃比與理論空燃比一致的方式,對從上述燃料噴射閥噴射的燃料的量、即燃料噴射量進(jìn)行反饋控制;不平衡判定單元,該不平衡判定單元執(zhí)行是否在單個(gè)氣缸空燃比之間產(chǎn)生不均衡的氣缸間空燃比不平衡判定,該單個(gè)氣缸空燃比是向上述至少兩個(gè)以上的氣缸的每一個(gè)供給的混合氣體的空燃比,其特征在于, 上述不平衡判定單元具有判定用參數(shù)取得單元,該判定用參數(shù)取得單元根據(jù)執(zhí)行上述反饋控制時(shí)的上述下游側(cè)空燃比傳感器的輸出值而取得不平衡判定用參數(shù),通過上述催化劑前的廢氣中所包含的氫氣量與通過上述催化劑后的廢氣中所包含的氫氣量的差越大該不平衡判定用參數(shù)越大;判定執(zhí)行單元,該判定執(zhí)行單元判定上述取得的不平衡判定用參數(shù)是否為異常判定閾值以上,并且在判定該不平衡判定用參數(shù)為該異常判定閾值以上時(shí)判定為在上述單個(gè)氣缸空燃比之間產(chǎn)生不均衡;蒸發(fā)燃料氣體影響發(fā)生判定單元,該蒸發(fā)燃料氣體影響發(fā)生判定單元判定是否正發(fā)生蒸發(fā)燃料氣體影響發(fā)生狀態(tài),該蒸發(fā)燃料氣體影響發(fā)生狀態(tài)是流入上述進(jìn)氣通路的上述蒸發(fā)燃料氣體使上述不平衡判定用參數(shù)變化那樣的狀態(tài);判定禁止單元,該判定禁止單元在通過上述蒸發(fā)燃料氣體影響發(fā)生判定單元判定為正發(fā)生上述蒸發(fā)燃料氣體影響發(fā)生狀態(tài)時(shí),禁止上述判定執(zhí)行單元進(jìn)行的基于上述不平衡判定用參數(shù)的判定。
2.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)的氣缸間空燃比不平衡判定裝置,其特征在于, 上述空燃比反饋控制單元,每當(dāng)包含上述蒸發(fā)燃料氣體凈化量不為0的規(guī)定的蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值更新條件成立時(shí),根據(jù)至少上述上游側(cè)空燃比傳感器的輸出值,將與上述蒸發(fā)燃料氣體的濃度相關(guān)聯(lián)的值作為蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值而進(jìn)行更新,并且也根據(jù)該蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值控制上述燃料噴射量;上述蒸發(fā)燃料氣體影響發(fā)生判定單元,判定從上述內(nèi)燃機(jī)起動后開始上述蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值更新條件成立的次數(shù)、 即濃度學(xué)習(xí)值更新機(jī)會次數(shù)是否不到規(guī)定的第一機(jī)會次數(shù)閾值,并且,在判定該濃度學(xué)習(xí)值更新機(jī)會次數(shù)不到該第一機(jī)會次數(shù)閾值時(shí),判定為正發(fā)生上述蒸發(fā)燃料氣體影響發(fā)生狀態(tài)。
3.如權(quán)利要求2所述的內(nèi)燃機(jī)的氣缸間空燃比不平衡判定裝置,其特征在于, 上述凈化量控制單元,控制上述蒸發(fā)燃料氣體凈化量,以使當(dāng)上述濃度學(xué)習(xí)值更新機(jī)會次數(shù)為比上述第一機(jī)會次數(shù)閾值小的第二機(jī)會次數(shù)閾值以下時(shí)的蒸發(fā)燃料氣體凈化量,比當(dāng)該濃度學(xué)習(xí)值更新機(jī)會次數(shù)為上述第一機(jī)會次數(shù)閾值以上時(shí)的蒸發(fā)燃料氣體凈化量小, 上述蒸發(fā)燃料氣體影響發(fā)生判定單元,判定上述濃度學(xué)習(xí)值更新機(jī)會次數(shù)是否為上述第二機(jī)會次數(shù)閾值以下,并且,在判定該濃度學(xué)習(xí)值更新機(jī)會次數(shù)為該第二機(jī)會次數(shù)閾值以下時(shí)判定為未發(fā)生上述蒸發(fā)燃料氣體影響發(fā)生狀態(tài),上述判定禁止單元,在通過上述蒸發(fā)燃料氣體影響發(fā)生判定單元判定為未發(fā)生上述蒸發(fā)燃料氣體影響發(fā)生狀態(tài)時(shí),容許上述判定執(zhí)行單元進(jìn)行基于上述不平衡判定用參數(shù)的判定。
4.如權(quán)利要求2或3所述的內(nèi)燃機(jī)的氣缸間空燃比不平衡判定裝置,其特征在于, 上述空燃比反饋控制單元包括副反饋量更新單元,該副反饋量更新單元每當(dāng)規(guī)定的第一更新時(shí)刻到來時(shí),根據(jù)上述下游側(cè)空燃比傳感器的輸出值更新用于使上述下游側(cè)空燃比傳感器的輸出值與對應(yīng)于理論空燃比的值一致的副反饋量;燃料噴射量控制單元,該燃料噴射量控制單元每當(dāng)規(guī)定的第二更新時(shí)刻到來時(shí),根據(jù)流入各氣缸的燃燒室的空氣量、即缸內(nèi)吸入空氣量決定基本燃料噴射量,該基本燃料噴射量用于使向上述至少兩個(gè)以上的氣缸的各燃燒室供給的混合氣體的空燃比與理論空燃比一致,并且,該燃料噴射量控制單元至少根據(jù)上述上游側(cè)空燃比傳感器的輸出值以及上述副反饋量更新用于修正該基本燃料噴射量的主反饋量,并從上述燃料噴射閥噴射通過利用該主反饋量修正該基本燃料噴射量而獲得的燃料噴射量的燃料, 上述不平衡判定用參數(shù)取得單元包括副反饋量學(xué)習(xí)單元,該副反饋量學(xué)習(xí)單元每當(dāng)規(guī)定的第三更新時(shí)刻到來時(shí),根據(jù)上述副反饋量更新上述副反饋量的學(xué)習(xí)值,以該學(xué)習(xí)值接近該副反饋量的穩(wěn)態(tài)成分的方式更新該學(xué)習(xí)值;參數(shù)計(jì)算單元,該參數(shù)計(jì)算單元根據(jù)上述副反饋量的學(xué)習(xí)值計(jì)算出上述不平衡判定用參數(shù)。
5.如權(quán)利要求4所述的內(nèi)燃機(jī)的氣缸間空燃比不平衡判定裝置,其特征在于, 上述空燃比反饋控制單元,在當(dāng)沒有通過上述凈化量控制單元將上述蒸發(fā)燃料氣體凈化量設(shè)定為0時(shí)的上述主反饋量的平均值,為比沒有修正上述基本燃料噴射量的值、即該主反饋量的基準(zhǔn)值小的第一閾值以下時(shí)以及為比該基準(zhǔn)值大的第二閾值以上時(shí),改變上述蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值。
全文摘要
本發(fā)明的氣缸間空燃比不平衡判定裝置,具有設(shè)置于比排氣通路的排氣集合部更靠下游側(cè)的「上游側(cè)空燃比傳感器(67),催化劑(53)以及下游側(cè)空燃比傳感器(68)」,其計(jì)算出用于使下游側(cè)空燃比傳感器的輸出值與相當(dāng)于理論空燃比的值一致的副反饋量,并且,根據(jù)副反饋量和上游側(cè)空燃比傳感器的輸出值,進(jìn)行用于使向內(nèi)燃機(jī)供給的混合氣體的空燃比與理論空燃比一致的空燃比反饋控制。此時(shí),判定裝置根據(jù)副反饋量的學(xué)習(xí)值取得不平衡判定用參數(shù),在不平衡判定用參數(shù)為閾值以上時(shí),判定為發(fā)生了氣缸間空燃比不平衡。另一方面,在內(nèi)燃機(jī)起動后的蒸發(fā)燃料氣體濃度學(xué)習(xí)值的更新次數(shù)不到規(guī)定次數(shù)時(shí),由于不平衡判定用參數(shù)受到蒸發(fā)燃料氣體凈化的影響,所以判定裝置禁止氣缸間空燃比不平衡判定。
文檔編號G01M15/05GK102308074SQ200980156000
公開日2012年1月4日 申請日期2009年2月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月3日
發(fā)明者中村文彥, 巖崎靖志, 木所徹, 澤田裕 申請人:豐田自動車株式會社