專利名稱：內燃機的氣缸間空燃比不平衡判定裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及應用于多氣缸內燃機、能夠判定(監(jiān)視、檢測)供應給各個氣缸的混合氣的空燃比的不均衡(氣缸間空燃比不平衡、氣缸間空燃比波動、氣缸間的空燃比的不均勻性)過度變大的“內燃機的氣缸間空燃比不平衡判定裝置”
背景技術：
如圖1所示，配備有配置于內燃機的排氣通路上的三元催化劑(53)、分別配置在該三元催化劑(5 的上游及下游的上游側空燃比傳感器(67)及下游側空燃比傳感器(68) 的空燃比控制裝置在過去是眾所周知的。該空燃比控制裝置根據上游側空燃比傳感器的輸出和下游側空燃比傳感器的輸出，計算出“用于使內燃機的空燃比與理論空燃比相一致的空燃比反饋量”，借助該空燃比反饋量，對內燃機的空燃比進行反饋控制，以使供應給內燃機的混合氣體的空燃比(內燃機的空燃比)與理論空燃比相一致。進而，只根據上游側空燃比傳感器的輸出，計算出“用于使內燃機的空燃比與理論空燃比相一致的空燃比反饋量”，利用該空燃比反饋量對內燃機的空燃比進行反饋控制的空燃比控制裝置也是眾所周知的。在這種空燃比控制裝置中使用的空燃比反饋量是對全部氣缸共同的控制量。另外，一般地，電子燃料噴射式內燃機，在各個氣缸或者與各個氣缸連通的進氣口配備有至少一個燃料噴射閥(39)。從而，當某個特定的氣缸的燃料噴射閥的特性成為“噴射比所指示的燃料噴射量過大的量的燃料的特性”時，只有供應給該特定的氣缸的混合氣的空燃比(該特定氣缸的空燃比)向濃的一側發(fā)生大的變化。即，氣缸之間的空燃比的不均勻性(氣缸間空燃比的波動、空燃比的氣缸間不平衡)變大。換句話說，在作為供應給各個氣缸的混合氣的空燃比的“各氣缸空燃比”之間產生不均衡。在這種情況下，供應給整個內燃機的混合氣的空燃比的平均值成為比理論空燃比濃的一側的空燃比。從而，利用相對于全部氣缸共同的空燃比反饋量相比，將上述特定氣缸的空燃比以接近于理論空燃比的方式向稀的一側變更，同時，將其它氣缸的空燃比以遠離理論空燃比的方式向稀的一側變更。其結果是，使供應給整個內燃機的混合氣的空燃比的平均值大致與理論空燃比相一致。但是，由于上述特定的氣缸的空燃比成為比理論空燃比濃的一側的空燃比，其余的氣缸的空燃比成為比理論空燃比稀的一側的空燃比，所以，各個氣缸中的混合氣的燃燒狀態(tài)變成與完全燃燒不同的燃燒狀態(tài)。其結果是，從各個氣缸排出的排放物的量(未燃燒物的量和/或氮的氧化物的量)增大。因此，即使供應給內燃機的混合氣的空燃比的平均值是理論空燃比，三元催化劑也不能凈化增多的排放物，其結果是，存在著排放物惡化的危險性。從而，對于不使排放物惡化而言，檢測出氣缸間空燃比的不均勻性過大(發(fā)生氣缸間空燃比不平衡狀態(tài))并采取某種措施是很重要的。另外，在特定的氣缸的燃料噴射閥的特性變成“噴射與所指示的燃料噴射量相比過小的量的燃料的特性”的情況下，也會發(fā)生氣缸間空燃比不平衡。作為判定是否發(fā)生這種氣缸間空燃比不平衡狀態(tài)的現有技術的裝置之一，取得配置在來自于多個氣缸的排氣匯集的排氣集合部的空燃比傳感器(上述上游側空燃比傳感器67)的輸出值(輸出信號)的軌跡長度，對該軌跡長度和“根據內燃機旋轉速度變化的參照值”進行比較，根據該比較的結果，判定是否發(fā)生氣缸間空燃比不平衡狀態(tài)(例如，參照美國專利第7, 152, 594號)。另外，在本說明書中，所謂“發(fā)生氣缸間空燃比不平衡狀態(tài)”指的是，發(fā)生各氣缸空燃比之間的差(各氣缸空燃比差)變成允許值以上的狀態(tài)，換句話說，指的是發(fā)生未燃燒物和/或氮的氧化物超過規(guī)定值的過度的氣缸間空燃比不平衡狀態(tài)。“是否發(fā)生氣缸間空燃比不平衡狀態(tài)的判定”也被簡單地稱為“氣缸間空燃比不平衡判定，或者，不平衡判定”。進而，下述這樣的氣缸也被稱為“不平衡氣缸”即，向該氣缸供應的混合氣體的空燃比背離供應給其余的氣缸的混合氣體的空燃比(例如，大致的理論空燃比)。供應給不平衡氣缸的混合氣的空燃比也被稱為“不平衡氣缸的空燃比”。其余的氣缸(除不平衡氣缸之外的氣缸) 也被稱為“正常氣缸”或者“非不平衡氣缸”。供應給正常氣缸的混合氣的空燃比也被稱為 “正常氣缸的空燃比”或者“非不平衡氣缸的空燃比”。另外，像上述空燃比傳感器的輸出值的軌跡長度那樣、各氣缸空燃比之差(不平衡氣缸的空燃比與正常氣缸的空燃比之差)的絕對值越大則變得越大的值，也被稱為空燃比變動指標量。即，空燃比變動指標量是“根據上述空燃比傳感器的輸出值求出的值”，到達上述空燃比傳感器的排氣的空燃比的變動越大、則其絕對值變得越大。進而，作為該空燃比變動指標量的絕對值越大則變得越大的值、根據空燃比變動指標量取得的值，也被稱為“不平衡判定用參數”。換句話說，不平衡判定用參數是通過配置有上述空燃比傳感器的部位的排氣的空燃比變動越大則變得越大的參數。為了進行不平衡判定，將該不平衡判定用參數與不平衡判定用閾值進行比較。

發(fā)明內容
另外，例如，如圖2(A)所示，公知的空燃比傳感器配備有空燃比檢測部，所述空燃比檢測部至少包括“固體電解質層(671)、排氣側電極層(672)、大氣側電極層(673)、擴散阻力層(674)以及加熱器(678) ”。排氣側電極層(67 形成在固體電解質層(671)的一個面上。排氣側電極層(672) 被擴散阻力層(674)覆蓋。排氣通路內的排氣到達擴散阻力層(674)的外側表面，通過擴散阻力層(674)到達排氣側電極層(672)。大氣側電極層(67 形成在固體電解質層(671) 的另一個面上。大氣側電極層(67 暴露在導入大氣的大氣室(67A)內。加熱器(678)通過通電發(fā)熱，調節(jié)傳感器元件部的溫度。傳感器元件部至少包括固體電解質層(671)、排氣側電極層(67 及大氣側電極層(673)。如圖2(B)及(C)所示，在排氣側電極層(67 與大氣側電極層(67 之間，施加用于產生“根據排氣的空燃比變化的臨界電流”的電壓(Vp)。一般地，以大氣側電極層(673) 的電位比排氣側電極層(672)的電位高的方式施加該電壓。如圖2(B)所示，在通過擴散阻力層(674)到達排氣側電極層(67 的排氣中含有過剩的氧時(即，到達排氣側電極層的排氣的空燃比比理論空燃比稀時)，借助所述電壓和固體電解質層(671)的氧泵特性，該氧作為氧離子被從排氣層電極層(672)引導向大氣側電極層(673)。與此相對，如圖2(C)所示，當在通過擴散阻力層(674)到達排氣側電極層(672) 的排氣中含有過剩的未燃燒物時(即，到達排氣側電極層的排氣的空燃比比理論空燃比濃時)，大氣室(67A)內的氧借助固體電解質層(671)的氧電池特性，被作為氧離子從大氣側電極層(673)引導向排氣側電極層(672)，與排氣側電極層(672)的未燃燒物反應。這樣的氧離子的移動量，通過擴散阻力層(674)的存在，限制在對應于“到達擴散阻力層(674)的外側表面的排氣的空燃比”的值。換句話說，通過氧離子的移動產生的電流成為對應于排氣的空燃比(A/F)的值(即，臨界電流Ip)(參照圖3)?？杖急葌鞲衅鞲鶕撆R界電流(通過在排氣側電極層與大氣側電極層之間施加電壓，在固體電解質層中流動的電流)，輸出對應于“通過配置有空燃比傳感器的部位的排氣的空燃比”的輸出值Vabyfs。一般地，該輸出值Vabyfs，根據預先求出的“輸出值Vabyfs 與空燃比的圖4所示的關系”，被轉換成檢測空燃比abyfs。如從圖4中理解的那樣，輸出值 Vabyfs與檢測空燃比abyfs實質上是成比例的。另一方面，“成為不平衡判定用參數的基礎的數據”、即空燃比變動指標量，并不局限于“空燃比傳感器的輸出值Vabyfs或者檢測空燃比abyfs”的軌跡長度，只要是反映通過配置有空燃比傳感器的部位的排氣的空燃比的變動的狀態(tài)(例如，在規(guī)定的期間中的變動幅度)的值即可。下面。對于這一點進行說明。在空燃比傳感器中，來自于各個氣缸的排氣到達點火次序(從而，達到排氣次序)。在不發(fā)生氣缸間空燃比不平衡狀態(tài)的情況下，從各個氣缸排出的排氣的空燃比彼此大致相同。從而，在不發(fā)生氣缸間空燃比不平衡狀態(tài)的情況下，如圖5(B)中的虛線Cl所示， 空燃比傳感器的輸出值Vabyfs的波形(在圖5(B)中，檢測空燃比abyfs的波形)大致是平坦的。與此相對，在發(fā)生“只有特定氣缸(例如，第一氣缸)的空燃比向比理論空燃比濃的一側偏移的氣缸間空燃比不平衡狀態(tài)(特定氣缸的濃偏移不平衡狀態(tài))”的情況下，該特定氣缸的排氣空燃比和該特定氣缸之外的氣缸(其余的氣缸)的排氣空燃比有很大的不同。從而，例如，如圖5(B)中用實線C2表示的那樣，在發(fā)生特定氣缸濃偏移不平衡狀態(tài)的情況下的空燃比傳感器的輸出值Vabyfs的波形(圖5(B)中，檢測空燃比abyfs的波形)在四缸四沖程發(fā)動機的情況下，每720°曲柄角(在排出到達一個空燃比傳感器的排氣的全部的氣缸中，各一個燃燒行程結束所需要的曲柄角)發(fā)生大的變動。另外，在本說明書中，“經過在排出到達一個空燃比傳感器的排氣的全部的氣缸中，各一個燃燒行程結束所需要的曲柄角的期間”也被稱為“單位燃燒沖程期間”。進而，不平衡氣缸的空燃比越背離正常氣缸的空燃比，空燃比傳感器的輸出值 Vabyfs及檢測空燃比abyfs的振幅變得越大，這些值發(fā)生更大的變動。例如，如果不平衡氣缸的空燃比與非不平衡氣缸的空燃比之差的大小為第一個值時的檢測空燃比abyfs像圖5(B)的實線C2那樣變化，則不平衡氣缸的空燃比與非不平衡氣缸的空燃比之差的大小為“比第一個值的數值大的第二個值”時的檢測空燃比abyfs像圖5(B)的單點劃線Ch所示的那樣變化。
因此，在“空燃比傳感器的輸出值Vabyfs或檢測空燃比abyfs”每單位時間的變化量(即，“空燃比傳感器的輸出值Vabyfs或檢測空燃比abyfs”相對于時間的一階微分值，參照圖5(B)的角度α 、α 2)，在各氣缸空燃比之差小時，如圖5(C)的虛線C3所示，發(fā)生小的變動，各氣缸空燃比之差大時，如圖5(C)的實線C4所示，發(fā)生大的變動。即，微分值 d (Vabyfs) /dt及微分值d (abyfs) /dt隨著氣缸間空燃比不平衡狀態(tài)的程度變大(各氣缸空燃比之差變大)，其絕對值變大。從而，例如，可以采用在單位燃燒沖程期間取得的多個“微分值d(Vabyfs)/dt或微分值d(abyfs)/dt”的絕對值的“最大值或平均值”作為空燃比變動指標量。進而，采用這種空燃比變動指標量本身、或者對于多個單位燃燒沖程期間而言的這種空燃比變動指標量的平均值，作為不平衡判定用參數。進而，如圖5 (D)所示，“空燃比傳感器的輸出值Vabyfs或檢測空燃比abyfs ”每單位時間的變化量的變化量(二階微分值d2 (Vabyfs)Mt2或二階微分值d2(abyfs)/dt2)，在各氣缸空燃比之差小的情況下，如虛線C5所示，幾乎不發(fā)生變動，但是，若各氣缸空燃比之差變大，則如實線C6所示，發(fā)生大的變動。從而，例如，在單位燃燒沖程期間取得的多個“二階微分值d2 (Vabyfs) /dt2及二階微分值d2(abyfs)/dt2”的絕對值的“最大值或平均值可以作為空燃比變動指標量加以采用。進而，可以采用這種空燃比變動指標量本身，或者對于多個單位燃燒循環(huán)期間的這種空燃比變動指標量的平均值，作為不平衡判定用參數。并且，氣缸間空燃比不平衡判定裝置，通過判定如上所述求出的不平衡判定用參數是否比規(guī)定的閾值(不平衡判定用閾值)大，判定是否發(fā)生氣缸間空燃比不平衡狀態(tài)。但是，本發(fā)明人獲得這樣的見解，S卩，即使排氣的空燃比的變動程度(即，表示氣缸間空燃比不平衡狀態(tài)的程度的各氣缸空燃比之差)恒定，不平衡判定用參數也會依據于空燃比傳感器元件溫度而發(fā)生變化，所以，存在不能高精度地進行氣缸間空燃比不平衡判定的情況。下面，對于其原因進行說明。另外，空燃比傳感器元件溫度是含有空燃比傳感器固體電解質層的傳感器元件部(固體電解質層、排氣側電極層及大氣側電極層)的溫度。圖6是表示空燃比傳感器元件溫度與空燃比傳感器響應性的關系的曲線。在圖6 中，表示空燃比傳感器的響應性的響應時間t，例如，是在特定的時刻使“存在于空燃比傳感器附近的排氣的空燃比”從“比理論空燃比濃的第一空燃比(例如14)”向“比理論空燃比稀的第二空燃比(例如15) ”變更、從“該特定的時刻”到“檢測空燃比abyfs變化到第一空燃比和第二空燃比之間的第三空燃比(例如，14. 63 = 14+0.63 · (15-14))的時刻”為止的時間。從而，響應時間t越短，空燃比傳感器的響應性越好(空燃比傳感器的響應性變得越
1 ) O如可以從圖6理解的那樣，空燃比傳感器元件溫度越高，空燃比傳感器響應性變得越好。這可以認為是因為在傳感器元件部(特別是排氣側電極層)中的反應(氧化、還原反應等)變得活潑。另一方面，如前面所述，當發(fā)生氣缸間空燃比不平衡狀態(tài)時，排氣的空燃比以單位燃燒循環(huán)作為一個周期，劇烈地變動。但是，當空燃比傳感器元件溫度低時，空燃比傳感器的響應性低，因此，空燃比傳感器的輸出值不能充分追隨“該排氣的空燃比的變動”。從而， 空燃比變動指標量及不平衡判定用參數變得比本來的值小。其結果是，不能高精度地進行氣缸間空燃比不平衡判定(參照圖11)。另一方面，如果調整加熱器的發(fā)熱量，使空燃比傳感器元件溫度總是保持在高的溫度，則可以取得精度良好的不平衡判定用參數。但是，若空燃比傳感器元件溫度總是被保持在高的溫度，會產生空燃比傳感器較早惡化(老化)的危險性。從而，本發(fā)明的目的之一是提供一種裝置，所述裝置利用上面所述的“根據空燃比傳感器的輸出值取得的空燃比變動指標量及不平衡判定用參數”，進行氣缸間空燃比不平衡判定，該裝置是能夠以更高的精度進行氣缸間空燃比不平衡判定的裝置(下面，簡單地稱之為“本發(fā)明的裝置”)。本發(fā)明的裝置，推定空燃比傳感器元件溫度，并且，根據該推定的空燃比傳感器元件溫度，修正空燃比變動指標量，借此，決定不平衡判定用參數，或者根據該推定的空燃比傳感器元件溫度，決定不平衡判定用閾值。更具體地說，本發(fā)明的裝置的一種形式適用于具有多個氣缸的多氣缸內燃機，包括空燃比傳感器、多個燃料噴射閥、不平衡判定機構。所述空燃比傳感器配置在從所述多個氣缸中至少兩個以上(優(yōu)選三個以上)氣缸中排出的排氣匯集的所述內燃機的排氣通路的排氣集合部，或者比所述排氣通路的所述排氣集合部靠下游側的部位。進而，所述空燃比傳感器包含有空燃比檢測部，所述空燃比檢測部包括固體電解質層、形成在固體電解質層的一個面上的排氣側電極層、覆蓋排氣側電極層且所述排氣到達的擴散阻力層、以及形成在固體電解質層的另一個面上且暴露在大氣室內的大氣側電極層。并且，所述空燃比傳感器根據“通過在所述排氣側電極層和所述大氣側電極層之間施加規(guī)定的電壓而在所述固體電解質層中流動的臨界電流”，輸出對應于“通過配置有所述空燃比傳感器的部位的排氣的空燃比”的輸出值。所述多個燃料噴射閥的每一個對應于所述至少兩個以上的氣缸的每一個配置，并且，噴射包含在供應給所述兩個以上的氣缸的各自的燃燒室的混合氣中的燃料。即，對于一個氣缸設置一個以上燃料噴射閥。各個燃料噴射閥對于與該燃料噴射閥對應的氣缸噴射燃料。所述不平衡判定機構，(1)在“規(guī)定的參數取得條件成立期間”、即參數取得期間，根據“所述空燃比傳感器的輸出值”取得空燃比變動指標量，“通過配置有空燃比傳感器的部位的排氣”的空燃比的變動變得越大，所述空燃比變動指標量就變得越大，并且，(2)進行“根據該取得的空燃比變動指標量求出的不平衡判定用參數”與“規(guī)定的不平衡判定用閾值”的比較，C3)在該不平衡判定用參數比該不平衡判定用閾值大時，判定為“發(fā)生氣缸間空燃比不平衡狀態(tài)”，并且，在該不平衡判定用參數比該不平衡判定用閾值小時，判定為“未發(fā)生氣缸間空燃比不平衡狀態(tài)”。所述空燃比變動指標量，例如，可以是在所述“微分值d(Vabyfs)/dt或者微分值 d(abyfs)/dt”的絕對值的規(guī)定期間(例如，所述單位燃燒循環(huán)期間)的“最大值或平均值”、 “二階微分值d2 (Vabyfs) /dt2或者二階微分值d2 (abyfs) /dt2”的絕對值的規(guī)定期間(例如，所述單位燃燒循環(huán)期間)的“最大值或平均值”、以及在規(guī)定期間(例如，所述單位燃燒循環(huán)期間)的“輸出值Vabyfs或檢測空燃比abyfs”的軌跡長度等、或者基于它們的值，但是并不局限于此。進而，所述不平衡判定機構包括元件溫度推定機構、比較前準備機構。所述元件溫度推定機構推動在所述參數取得期間的所述固體電解質層的溫度、即空燃比傳感器元件溫度。所述比較前準備機構，在進行所述不平衡判定用參數與所述不平衡判定用閾值的所述比較之前，進行下述a.和b.中的至少一個決定a.不平衡判定用參數的決定，在該不平衡判定用參數的決定中，通過對所述取得的空燃比變動指標量進行所述推定的空燃比傳感器元件溫度越比特定溫度高則越減少所述取得的空燃比變動指標量的修正、和/或該推定的空燃比傳感器元件溫度越比該特定溫度低則越使所述取得的空燃比變動指標量增大的修正，取得空燃比變動指標量修正值，決定將對應于該空燃比變動指標量修正值的值作為所述不平衡判定用參數，b.不平衡判定用閾值的決定，在該不平衡判定用閾值的決定中，以所述推動的空燃比傳感器元件溫度越低則所述不平衡判定用閾值越小的方式(所述推定的空燃比傳感器元件溫度越高則所述不平衡判定用閾值越大的方式)，根據所述推定的空燃比傳感器元件溫度，決定所述不平衡判定用閾值。由于空燃比傳感器元件溫度越低，則空燃比傳感器的響應性越低，所以，空燃比傳感器元件溫度越低，則根據空燃比傳感器的輸出值取得的空燃比變動指標量變得越小。換句話說，由于空燃比傳感器元件溫度越高，則空燃比傳感器的響應性越提高，所以，空燃比傳感器元件溫度越高，則根據空燃比傳感器的輸出值取得的空燃比變動指標量變得越大。從而，通過對所述取得的空燃比變動指標量進行所述推定的空燃比傳感器元件溫度越比特定溫度高則越使所述取得的空燃比變動指標量減小的修正、和/或所述推定的空燃比傳感器元件溫度越比所述特定溫度低則越使所述取得的空燃比變動指標量增大的修正，取得空燃比變動指標量修正值，決定將對應于該空燃比變動指標量修正值的值(例如， 該空燃比變動指標量修正值本身或者空燃比變動指標量修正值的正常數倍的值)作為所述不平衡判定用參數。從而，不平衡判定用參數成為“空燃比傳感器元件溫度為所述特定溫度時(S卩，空燃比傳感器的響應性為特定的響應性時)獲得的值”。其結果是，可以與空燃比傳感器元件溫度無關地、高精度地進行不平衡判定。另外，如果以推定的空燃比傳感器元件溫度變得越低則所述不平衡判定用閾值變得越小的方式，根據所述推定的空燃比傳感器元件溫度決定所述不平衡判定用閾值，則不平衡判定用閾值成為加入了空燃比傳感器的響應性因素的值。其結果是，可以與空燃比傳感器元件溫度無關地、高精度地進行不平衡判定。另外，上述形式，不僅包括只進行上述a的不平衡判定用參數的決定和上述b的不平衡判定用閾值的決定中的一個決定的形式，也包括同時進行這兩者的形式。所述空燃比傳感器配備有加熱器，所述加熱器通過流過電流而發(fā)熱，對包含有所述固定電解質層、所述排氣側電極層和所述大氣側電極層的傳感器元件部進行加熱。
空燃比傳感器元件溫度越高，則所述固體電解質層的實際的導納變得越大(參照圖15)。空燃比傳感器元件溫度越高，則所述固體電解質的實際的阻抗變得越小。因此，所述氣缸間空燃比不平衡判定裝置包括加熱器控制機構，所述加熱器控制機構控制所述加熱器的發(fā)熱量，以使對應于所述固體電解質層的實際的“導納或阻抗”的值與規(guī)定的目標值之
差變小。在這種情況下，優(yōu)選地，所述元件溫度推定機構至少根據與流過所述加熱器的電流的量相對應的值來推定所述空燃比傳感器元件溫度。當空燃比傳感器的使用時間長時，空燃比傳感器會發(fā)生老化。其結果是，如圖19 所示，老化的空燃比傳感器的導納(參照虛線Y2)比老化之前的空燃比傳感器的導納(參照實線Yl)小。從而，即使在固體電解質層的實際的導納與“某個特定的導納(例如Y0)，，相一致的場合，與空燃比傳感器未老化的情況相比，空燃比傳感器老化的情況下的空燃比傳感器元件溫度也變高。因此，通過加熱器控制，即使實際的導納與“作為目標值的目標導納”相一致，根據空燃比傳感器是否老化，空燃比傳感器元件溫度也是不同的。從而，當根據導納推定空燃比傳感器元件溫度時，該推定的空燃比傳感器元件溫度與實際的空燃比傳感器元件溫度不同。其結果是，當利用“根據實際的導納推定的空燃比傳感器元件溫度”決定不平衡判定用參數時，該值沒有成為高精度地表示各氣缸空燃比之差的值的可能性高。同樣地， 當利用“根據實際的導納推定的空燃比傳感器元件溫度”決定不平衡判定用閾值時，該不平衡判定用閾值沒有成為高精度的加入了空燃比傳感器的響應性因素的值的可能性高。同樣地，在根據阻抗進行加熱器控制的情況下，即使實際的阻抗與“作為目標值的目標阻抗”相一致，根據空燃比傳感器是否老化，空燃比傳感器元件溫度也是不同的。從而， 當根據阻抗推定空燃比傳感器元件溫度時，該推定的空燃比傳感器元件溫度與實際的空燃比傳感器元件溫度不同。其結果是，當利用“根據實際的阻抗推定的空燃比傳感器元件溫度”決定不平衡判定用參數或者不平衡判定用閾值時，這些值沒有成為高精度的值的可能性高。因此，在這種情況下，所述元件溫度推定機構優(yōu)選至少根據與流過所述加熱器的電流的量相對應的值推定所述空燃比傳感器元件溫度?！傲鬟^所述加熱器的電流”可以是流過加熱器的電流的實際值，也可以是流過加熱器的電流的指示值(例如，負荷信號Duty)。由于流過加熱器的電流的大小與加熱器的發(fā)熱量具有很強的相關性，所以，與空燃比傳感器元件溫度的相關性強。從而，通過根據與流過加熱器的電流的量相對應的值來推定空燃比傳感器元件溫度，可以與空燃比傳感器是否老化無關地、高精度地推定空燃比傳感器元件溫度。其結果是，能夠正確地決定“不平衡判定用參數或不平衡判定用閾值”。進而，所述元件溫度推定機構優(yōu)選根據與所述排氣的溫度具有相關性的所述內燃機的運轉參數來推定所述空燃比傳感器元件溫度。由于空燃比傳感器元件溫度也依賴于排氣的溫度，所以，根據上述結構，能夠精度更高地推定空燃比傳感器元件溫度。其結果是，能夠正確地決定“不平衡判定用參數或不平衡判定用閾值”。所述不平衡判定機構，向所述加熱器控制機構發(fā)出指示，以便所述加熱器控制機構在參數取得期間進行“使在所述參數取得期間的所述傳感器元件部的溫度比在所述參數取得期間以外的期間(非參數取得期間)的所述傳感器元件部的溫度高的傳感器元件部溫度上升控制”，所述加熱器控制機構，在被指示進行所述傳感器元件部溫度上升控制時，通過使所述目標值與未被指示進行所述元件部溫度上升控制時的值不同，實現所述傳感器元件部溫度上升控制。例如，在根據實際的導納進行加熱器控制的情況下，所述目標值(目標導納)在所述傳感器元件部溫度上升控制中比不進行所述傳感器元件部溫度上升控制的情況時高。在根據實際的阻抗進行加熱器控制的情況下，所述目標值在所述傳感器元件部溫度上升控制中比不進行所述傳感器元件部溫度上升控制的情況時低。通過該傳感器元件部溫度上升控制，取得空燃比變動指標量時的空燃比傳感器的響應性增高。從而，在空燃比傳感器的輸出值能夠不過分延遲地追隨排氣的空燃比的變動的情況下，可以根據該空燃比傳感器的輸出值取得空燃比變動指標量。其結果是，由于空燃比變動指標量成為高精度地表示各氣缸空燃比之差的值，所以，能夠高精度地判定是否發(fā)生氣缸間空燃比不平衡狀態(tài)。進而，根據上述結構，非參數取得期間的空燃比傳感器元件溫度被控制在比參數取得期間的空燃比傳感器元件溫度低的溫度。其結果是，與總是將空燃比傳感器元件溫度維持在相對較高的溫度的情況相比，可以避免空燃比傳感器由于熱而引起的惡化(老化) 提前。


圖1是應用根據本發(fā)明的各個實施方式的氣缸間空燃比不平衡判定裝置的內燃機的概略平面圖。圖2(A) (C)分別是圖1所示的空燃比傳感器(上游側空燃比傳感器)所配備的空燃比檢測部的概略剖視圖。圖3是表示排氣的空燃比與空燃比傳感器的臨界電流值的關系的曲線。圖4是表示排氣的空燃比與空燃比傳感器的輸出值的關系的曲線。圖5是表示與發(fā)生氣缸間空燃比不平衡狀態(tài)的情況和不發(fā)生該狀態(tài)的情況的不平衡判定用參數相關的各個值的變動的時間圖。圖6是表示空燃比傳感器元件溫度與空燃比傳感器的響應性的關系的曲線。圖7是表示圖1所示的內燃機的概略結構的該內燃機的剖視圖。圖8是圖1及圖7所示的空燃比傳感器(上游側空燃比傳感器)的部分概略立體圖(透視圖)。圖9是圖1及圖7所示的空燃比傳感器的部分剖視圖。圖10是表示排氣的空燃比和圖1及圖7所示的下游側空燃比傳感器的輸出值的關系的曲線。圖11是表示空燃比變動指標量相對于空燃比傳感器元件溫度變化的形式的曲線。圖12是表示根據本發(fā)明的第一種實施方式的氣缸間空燃比不平衡判定裝置(第一判定裝置)的CPU執(zhí)行的程序的流程圖。
圖13是表示第一判定裝置的CPU執(zhí)行的程序的流程圖。圖14是表示第一判定裝置的CPU執(zhí)行的程序的流程圖。圖15是表示空燃比傳感器的導納和空燃比傳感器元件溫度的關系的曲線。圖16是第一判定裝置的CPU決定空燃比變動指標量的修正值時參照的表。圖17是表示根據本發(fā)明的第二種實施方式的氣缸間空燃比不平衡判定裝置(第二判定裝置)的CPU執(zhí)行的程序的流程圖。圖18是第二判定裝置的CPU決定不平衡判定用閾值時參照的表。圖19是表示“老化之前的空燃比傳感器的導納及老化之后的空燃比傳感器的導納”與空燃比傳感器元件溫度的關系的曲線。圖20是表示根據本發(fā)明的第三種實施方式的氣缸間空燃比不平衡判定裝置(第三判定裝置)的CPU執(zhí)行的程序的流程圖。圖21是表示根據本發(fā)明的第五及第六種實施方式的氣缸間空燃比不平衡判定裝置的CPU執(zhí)行的程序的流程圖。圖22是表示根據本發(fā)明的第七及第八種實施方式的氣缸間空燃比不平衡判定裝置的CPU執(zhí)行的程序的流程圖。圖23是表示根據本發(fā)明的第七種實施方式的氣缸間空燃比不平衡判定裝置的 CPU執(zhí)行的程序的流程圖。圖M是表示根據本發(fā)明的第七種實施方式的氣缸間空燃比不平衡判定裝置的 CPU執(zhí)行的程序的流程圖。圖25是表示根據本發(fā)明的第八種實施方式的氣缸間空燃比不平衡判定裝置的 CPU執(zhí)行的程序的流程圖。圖沈是表示根據本發(fā)明的第八種實施方式的氣缸間空燃比不平衡判定裝置的 CPU執(zhí)行的程序的流程圖。圖27是表示各種實施方式的判定裝置的CPU參照的延遲時間表的曲線。
具體實施例方式下面，參照附圖，對于根據本發(fā)明的各實施方式的內燃機的氣缸間空燃比不平衡判定裝置(下面，也簡單地稱之為“判定裝置”)進行說明。該判定裝置是控制供應給內燃機的混合氣的空燃比(內燃機的空燃比)的空燃比控制裝置的一部分，進而，也是控制燃料噴射量的燃料噴射量控制裝置的一部分。<第一種實施方式>(結構)圖7是表示將第一種實施方式的判定裝置(下面，也稱之為“第一判定裝置”)應用于四沖程火花點火式多氣缸(直列式四氣缸)內燃機10的系統的概略結構。另外，圖7 只表示了特定氣缸的截面，但是，其它氣缸也具有相同的結構。該內燃機10包括氣缸體部20，所述氣缸體部20包含有氣缸體、氣缸體下部殼體及集油盤等；氣缸蓋部30，所述氣缸蓋部30固定于氣缸體部20之上；進氣系統40，所述進氣系統40用于將汽油混合氣供應給氣缸體部20 ；排氣系統50，所述排氣系統50用于將來自于氣缸體部20的排氣排出到外部。
氣缸體部20包括氣缸21、活塞22、連桿23及曲軸24?；钊?2在氣缸21內往復運動，活塞22的往復運動經由連桿23被傳遞給曲軸M，借此，該曲軸M旋轉。氣缸21的壁面及活塞22的上表面和氣缸蓋部30的下表面一起形成燃燒室25。氣缸蓋部30配備有進氣口 31，所述進氣口 31與燃燒室25連通；進氣閥32，所述進氣閥32開閉進氣口 31 ；可變進氣正時控制裝置33，所述可變進氣正時控制裝置33包含驅動進氣閥32的進氣凸輪軸，并且，連續(xù)地變更該進氣凸輪軸的相位角；可變進氣正時控制裝置33的促動器33a ；排氣口 34，所述排氣口 34與燃燒室25連通；排氣閥35，所述排氣閥35開閉排氣口 34 ；可變排氣正時控制裝置36，所述可變排氣正時控制裝置36包含驅動排氣閥35的排氣凸輪軸，并且，連續(xù)地變更該排氣凸輪軸的相位角；可變排氣正時控制裝置36的促動器36a ；火花塞37 ；點火器38，所述點火器38包含有產生給予火花塞37的高壓的點火線圈；以及燃料噴射閥(燃料噴射機構、燃料供應機構)39。燃料噴射閥39每一個燃燒室25配置有一個。燃料噴射閥39設置在進氣口 31。 燃料噴射閥39響應噴射指示信號，在正常的情況下，將“包含在該噴射指示信號中的指示燃料噴射量的燃料”噴射到對應的進氣口 31內。這樣，多個氣缸的每一個配備有與其它氣缸相獨立地進行燃料供應的燃料噴射閥39。進氣系統40包括進氣歧管41、進氣管42、空氣濾清器43、及節(jié)氣門44。如圖1所示，進氣歧管41由多個分支部41a和平衡箱41b構成。如圖7所示，多個分支部41a的每一個的一端分別連接到多個進氣口 31的每一個上。多個分支部41a的另一端連接到平衡箱41b上。進氣管42的一端連接到平衡箱41b上?？諝鉃V清器43配置在進氣管42的另一端。節(jié)氣門44在進氣管42內，可以改變進氣通路的開口截面面積。節(jié)氣門44被由DC馬達構成的節(jié)氣門促動器44a(節(jié)氣門驅動機構的一部分)在進氣管42內旋轉驅動。排氣系統50包括排氣歧管51、排氣管52、配置在排氣管52上的上游側催化劑 53、及配置在比上游側催化劑53靠下游的排氣管52上的圖中未示出的下游側催化劑。如圖1所示，排氣歧管51包括各自的一端連接到排氣口上的多個分支部51a、作為所述多個分支部51a的各自的另一端的所有分支部51a匯集的集合部51b。由于該集合部51b將從多個(兩個以上，在本例中為四個)氣缸排出的排氣匯集，所以，也稱之為排氣集合部HK。排氣管52連接到集合部51b上。如圖7所示，排氣口 34、排氣歧管51及排氣管52構成排氣通路。各上游側催化劑53及下游側催化劑是載置由白金、銠及鈀等貴金屬(催化劑物質)構成的活性成分的所謂三元催化劑裝置(排氣凈化催化劑)。在流入各個催化劑的氣體的空燃比為理論空燃比時，各個催化劑具有氧化HC、C0、H2等未燃燒成分并還原氮的氧化物(NOx)的功能。這種功能也稱為催化劑功能。進而，各個催化劑具有吸留(貯存)氧的氧吸留功能，借助該氧吸留功能，即使空燃比偏離理論空燃比，也可以凈化未燃燒成分及氮的氧化物。該氧吸留功能由載置在催化劑上的二氧化鈰(CeO2)等的氧吸留材料產生。該系統配備有熱線式空氣流量計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、進氣凸輪位置傳感器65、排氣凸輪位置傳感器66、上游側空燃比傳感器67、 下游側空燃比傳感器68及加速器開度傳感器69?？諝饬髁坑?1輸出對應于在進氣管42內流動的吸入空氣的質量流量(吸入空氣流量)Ga的信號。即，吸入空氣流量( 表示每單位時間吸入內燃機10的空氣量。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)，輸出表示節(jié)氣門開度 TA的信號。水溫傳感器63檢測內燃機10的冷卻水的溫度，輸出表示冷卻水溫THW的信號。曲柄位置傳感器64輸出這樣的信號即，該信號在曲軸M每旋轉10°時具有寬度窄的脈沖，并且，在該曲軸對每旋轉360°時具有寬度寬的脈沖。該信號被后面描述的電控制裝置70變換成內燃機旋轉速度NE。進氣凸輪軸從規(guī)定角度每旋轉90度、接著90度、進而180度，則進氣凸輪位置傳感器65輸出一個脈沖。后面描述的電控制裝置70根據來自于曲柄位置傳感器64及進氣凸輪位置傳感器65的信號，取得以基準氣缸(例如，第一氣缸)的壓縮上止點為基準的絕對曲柄角CA。該絕對曲柄角CA在基準氣缸的壓縮上止點被設定在“0°曲柄角”，根據曲柄角的旋轉角度，增大到720°曲柄角，在該時刻，再次被設定為0°曲柄角。排氣凸輪軸從規(guī)定角度每旋轉90度、接著90度、進而180度，排氣凸輪位置傳感器66輸出一個脈沖。上游側空燃比傳感器67(本發(fā)明中的空燃比傳感器)如也在圖1中表示的那樣， 在排氣歧管51的集合部51b (排氣集合部HK)與上游側催化劑53之間的位置，配置在“排氣歧管51及排氣管52中的任一個(S卩，排氣通路)上”。上游側空燃比傳感器67，例如，是日本特開平11-7M73號公報、日本特開2000-65782號公報及日本特開2004-69547號公報等揭示的“配備有擴散阻力層的臨界電流式廣域空燃比傳感器”。如圖8及圖9所示，上游側空燃比傳感器67具有空燃比檢測部67a、外側保護罩 67b、和內側保護罩67c。外側保護罩67b是由金屬構成的中空圓筒體。外側保護罩67b以覆蓋內側保護罩 67c的方式將內側保護罩67c容納在內部。外保護罩67b在其側面配備有多個流入孔67bl。 流入孔67bl是用于使在排氣通路中流動的排氣(外側保護罩67b外部的排氣)EX流入外側保護罩67b的內部的貫通孔。進而，外側保護罩67b在其底面具有用于使外側保護罩67b 內部的排氣流出到外部(排氣通路)的流出孔671^2。內側保護罩67c由金屬制成，是具有比外側保護罩67b的直徑小的直徑的中空圓筒體。內側保護罩67c以覆蓋空燃比檢測部67a的方式將空燃比檢測部67a容納在內部。 內側保護罩67c在其側面配備有多個流入孔67cl。該流入孔67cl是用于使通過外側保護罩67b的流入孔67bl流入“外側保護罩67b與內側保護罩67c之間的空間”的排氣流入到內側保護罩67c的內部的貫通孔。進而，內側保護罩67c在其底面具有用于使內側保護罩 67c的內部的排氣流出到外部的流出孔67c2。如圖2的㈧ (C)所示，空燃比檢測部67a包含有固體電解質層671、排氣側電極層672、大氣側電極層673、擴散阻力層674、第一壁部675、催化劑部676、第二壁部677、 和加熱器678。固體電解質層671使氧離子導電性氧化物燒結體。在本例中，固體電解質層671 是使CaO作為穩(wěn)定劑固溶到(二氧化鋯)內的“穩(wěn)定化二氧化鋯元件”。固體電解質層 671，當其溫度在活性溫度以上時，發(fā)揮公知的“氧電池特性”及“氧泵特性”。排氣側電極層672由白金(Pt)等催化活性高的貴金屬構成。排氣側電極層672形成在固體電解質層671的一個面上。排氣側電極層672利用化學鍍等以具有足夠的滲透性的方式(即多孔質狀)形成。大氣側電極層673由白金(Pt)等催化活性高的貴金屬構成。大氣側電極層673形成在固體電解質層671的另一個面上，以隔著固體電解質層671與排氣側電極層672對向的方式形成。大氣側電極層673利用化學鍍等以具有足夠的滲透性的方式(即多孔質狀) 形成。擴散阻力層(擴散反應速度決定層)674由多孔質陶瓷(耐熱性無機物)構成。擴散阻力層674以覆蓋排氣側電極層672的外側表面的方式例如利用等離子噴涂法等形成。第一壁部675由致密的、不使氣體透過的氧化鋁陶瓷構成。第一壁部675以除去擴散阻力層674的角部(一部分)、覆蓋擴散阻力層674的方式形成。S卩，第一壁部675配備有將擴散阻力層674的一部分暴露到外部的貫通部。催化劑部676以關閉第一壁部675的貫通部的方式形成于貫通部。催化劑部676 和上游側催化劑53 —樣，載置有發(fā)揮促進氧化還原反應的催化劑物質及氧吸留功能的氧吸留材料。催化劑部676是多孔質體。從而，如圖2的⑶及圖2的(C)中由空白箭頭所示，排氣(流入所述內側保護罩67c內部的排氣)通過催化劑部676到達擴散阻力層674， 該排氣進一步通過擴散阻力層674到達排氣側電極層672。第二壁部677由致密的不使氣體透過的氧化鋁陶瓷構成。第二壁部677以形成作為容納大氣側電極層673的空間的“大氣室67A”的方式構成。大氣被導入到大氣室67A中。在上游側空燃比傳感器67上連接有電源679。電源679施加電壓V ( = Vp)，以便使大氣側電極層673側變成高電位，排氣側電極層672變成低電位。加熱器678埋設在第二壁部677內。在利用后面描述的電控制裝置70通電時，加熱器678發(fā)熱，將固體電解質層671、排氣側電極層672及大氣側電極層673加熱，調整它們的溫度。下面，也將被加熱器678加熱的“固體電解質層671、排氣側電極層672及大氣側電極層673”稱為“傳感器元件部，或者空燃比傳感器元件”。從而，加熱器678控制傳感器元件部的溫度、即“空燃比傳感器元件溫度”。加熱器678的通電量(流過加熱器678的電流)越大，加熱器678的發(fā)熱量變得越大。以電控制裝置70輸出的負荷信號(下面稱之為 “加熱器負荷Duty”)越大、加熱器678的通電量變得越大的方式對加熱器678的通電量進行調整。當加熱器負荷Duty為100%時，加熱器678的發(fā)熱量變得最大。加熱器負荷Duty 為0%時，向加熱器678的通電被隔斷，其結果是，加熱器678不發(fā)熱?？杖急葌鞲衅髟囟扰c固體電解質層671的導納Y —起變化。換句話說，可以根據導納Y推定空燃比傳感器元件溫度。一般地，導納Y越大，空燃比傳感器元件溫度變得越高。電控制裝置70，在排氣側電極層672與大氣側電極層673之間，使“矩形波或正弦波等的電壓”周期性地疊加到“由電源679產生的施加電壓”上，根據這時在固體電解質層671 中流動的電流，取得實際的空燃比傳感器67 (固體電解質層671)的導納^ct。如圖2(B)所示，具有這種結構的上游側空燃比傳感器67，當排氣的空燃比是比理論空燃比稀的一側的空燃比時，將通過擴散阻力層674到達排氣側電極層672的氧離子化， 使之通過大氣側電極層673。其結果是，電流I從電源679的正極向負極流動。如圖3所示，若將電壓V設定在規(guī)定值Vp以上，則該電流I的大小成為與到達排氣側電極層672的氧的濃度(氧分壓、排氣的空燃比)成比例的恒定值。上游側空燃比傳感器67將把該電流 (艮M臨界電流IP)轉換成電壓的值作為輸出值Vabyfs輸出。與此相對，如圖2(C)所示，當排氣的空燃比是比理論空燃比濃的一側的空燃比時，上游側空燃比傳感器67將存在于大氣室67A中的氧離子化并導向排氣側電極層672， 將通過擴散阻力層674到達排氣側電極層672的未燃燒物(HC、C0及H2等)氧化。其結果是，電流I從電源679的負極向正極流動。如圖3所示，若將電壓V設定在規(guī)定值Vp以上， 則該電流I的大小也成為與到達排氣側電極層672的未燃燒物的濃度(S卩，排氣的空燃比) 成比例的恒定值。上游側空燃比傳感器67將把該電流(S卩，臨界電流Ip)轉換成電壓的值作為輸出值Vabyfs輸出。S卩，如圖4所示，空燃比檢測部67a將輸出值Vabyfs作為“空燃比傳感器輸出”而輸出，所述輸出值Vabyfs對應于流過上游側空燃比傳感器67的配置位置、并且通過外側保護罩67b的流入孔67bl及內側保護罩67c的流入孔67cl到達空燃比檢測部67a的氣體的空燃比(上游側空燃比abyfs、檢測空燃比abyfs)。到達空燃比檢測部67a的氣體的空燃比越大(變得越稀)，輸出值Vabyfs越增大。即，輸出值Vabyfs實質上與正到達空然比檢測部67a的排氣的空然比成比例。另外，當檢測空燃比abyfs為理論空燃比時，輸出值Vabyfs 與理論空燃比相當值Vstoich相一致。電控制裝置70存儲圖4所示的空燃比變換表(設定表)MapabyfS，通過將空燃比傳感器67的輸出值Vabyfs應用于空燃比變換表Mapabyfs，檢測實際的上游側空燃比 abyfs(即，取得檢測空燃比abyfs)。另外，上游側空燃比傳感器67以在排氣歧管51的排氣集合部HK與上游側催化劑 53之間的位置、外側保護罩67b露出于排氣歧管51及排氣管52中的任一個中的方式配置。更具體地說，如圖8及圖9所示，空燃比傳感器67以保護罩(67b、67c)的底面與排氣EX的氣流平行、保護罩(67b、67c)的中心軸線CC與排氣EX的氣流正交的方式配置于排氣通路內。借此，到達外側保護罩67b的流入孔67bl的排氣通路內的排氣EX被在外側保護罩67b的流出孔67 附近流過的排氣通路內的排氣EX的流動向外側保護罩67b及內側保護罩67c的內部吸入。從而，如圖8及圖9中由箭頭Arl所示，在排氣通路中流動的排氣EX通過外側保護罩67b的流入孔67bl，流入外側保護罩67b與內側保護罩67c之間。其次，如箭頭Ar2所示，該排氣通過“內側保護罩67c的流入孔67cl”流入“內側保護罩67c的內部”之后，到達空燃比檢測部67a。之后，如箭頭Ar3所示，該排氣通過“內側保護罩67c的流出孔67c2及外側保護罩67b的流出孔671^2”，流出到排氣通路。因此，在“外側保護罩67b及內側保護罩67c”內部的排氣的流速，對應于在外側保護罩67b的流出孔67 附近流動的排氣EX的流速(從而，對應于每單位時間的吸入空氣量、即吸入空氣流量Ga)變化。換句話說，從“某個空燃比的排氣(第一排氣)到達流入孔 67bl的時刻”直到“該第一排氣到達空燃比檢測部67a的時刻”為止的時間，依賴于吸入空氣流路( ，但是不依賴于內燃機旋轉速度NE。從而，在空燃比傳感器67的外側保護罩67b 附近流過的排氣的流量(流速)越大，空燃比傳感器67的對于“在排氣通路中流動的排氣的空燃比”的輸出響應性(響應性)越好。這一點，在上游側空燃比傳感器67只有內側保護罩67c的情況下也成立。
再次參照圖7，下游側空燃比傳感器68在排氣管52上配置于比上游側催化劑53 靠下游側、比下游側催化劑靠上游側(即，上游側催化劑53與下游側催化劑之間的排氣通路中)。下游側空燃比傳感器68是公知的電動勢式的氧濃度傳感器(采用穩(wěn)定化二氧化鈰的公知的濃差電池型氧濃度傳感器)。下游側空燃比傳感器68產生輸出值Voxs，所述輸出值Voxs對應于通過在排氣通路上配置下游側空燃比傳感器68的部位的氣體、即被檢測氣體的空燃比(即，對應于從上游側催化劑53流出且流入下游側催化劑的氣體的空燃比，從而，對應于供應給內燃機的混合氣體的空燃比的時間的平均值)。該輸出值Voxs，如圖10所示，在被檢測氣體的空燃比比理論空燃比濃時成為最大輸出值max (例如，約0. 9V)，在被檢測氣體的空燃比比理論空燃比稀時成為最小輸出值 min (例如，約0. IV)，在被檢測氣體的空燃比是理論空燃比時成為最大輸出值max與最小輸出值min的大致中間的電壓Vst (中間電壓Vst，例如約0. 5V)。進而，在被檢測氣體的空燃比從比理論空燃比濃的空燃比向稀的空燃比變化時，該輸出值Voxs從最大輸出值max急劇地向最小輸出值min變化，在被檢測氣體的空燃比從比理論空燃比稀的空燃比向濃的空燃比變化時，該輸出值Voxs急劇地從最小輸出值min向最大輸出值max變化。圖7所示的加速器開度傳感器69輸出表示由駕駛員操作的加速踏板81的操作量 Accp (加速踏板操作量Accp)的信號。加速踏板操作量Accp隨著加速踏板81的開度(加速踏板操作量)變大而變大。電控制裝置70是公知的微型計算機，由利用總線相互連接的“CPU71、預先存儲有由CPU71執(zhí)行的程序、表(設定表、函數)及常數等的R0M72、CPU71根據需要暫時存儲數據的RAM73、以及后備RAM74及包含有AD模數轉換器的接口 75等”構成。后備RAM74與搭載了內燃機10的車輛的圖中未示出的點火鑰匙開關的位置(斷開位置、起動位置及接通位置等任何一個位置)無關地從搭載在車輛上的電池接受電力供應。在從電池接受電力供應的情況下，后備RAM74根據CPU71的指示，存儲數據(寫入數據)，并且，可讀出地保持(存儲)該數據。若通過將電池從車輛上卸下等將來自于電池的電力供應切斷，則后備RAM74不能保持數據。因此，在再次開始向后備RAM74的電力供應時， CPU71對要保持在后備RAM74內的數據進行初始化(設定成默認值)。接口 75與傳感器61 69連接，向CPU71供應來自于這些傳感器的信號。進而， 接口 75根據CPU71的指示將驅動信號(指示信號)送往可變進氣正時控制裝置33的促動器33a、可變排氣正時控制裝置36的促動器36a、各個氣缸的點火器38、對應于各個氣缸設置的燃料噴射閥39、節(jié)氣門促動器4 及空燃比傳感器67的加熱器678等。另外，電控制裝置70，以所取得的加速踏板的操作量Accp變得越大則節(jié)氣門開度 TA變得越大的方式，向節(jié)氣門促動器4 發(fā)出指示信號。即，電控制裝置70配備有節(jié)氣門驅動機構，所述節(jié)氣門驅動機構根據由駕駛員變更的內燃機10的加速操作量(加速踏板操作量Accp)來變更“配置在內燃機10的進氣通路上的節(jié)氣門44”的開度。(氣缸間空燃比不平衡判定的概要)其次，對于采用第一判定裝置的氣缸間空燃比不平衡判定方法的概要進行說明。 氣缸間空燃比不平衡判定是用于判定由于燃料噴射閥39的特性變化等引起的在氣缸之間的空燃比的不均勻性是否達到警告必要值以上的判定。換句話說，在不平衡氣缸的空燃比和非不平衡氣缸的空燃比之差的大小(各氣缸空燃比之差)成為“在排放物方面不能允許的程度”以上的情況下，第一判定裝置判定為發(fā)生了氣缸間空燃比不平衡狀態(tài)。第一判定裝置，為了進行氣缸間空燃比不平衡判定，獲取“由空燃比傳感器67的輸出值Vabyfs表示的空燃比(即，通過將輸出值Vabyfs應用于圖4所示的空燃比變換表 Mapabyfs獲得的檢測空燃比abyfs)”的“每單位時間(一定的取樣時間ts)的變化量”。該 “檢測空燃比abyfs的每單位時間的變化量”，當該單位時間例如為細秒(毫秒)左右的極短的時間時，也可以說是檢測空燃比abyfs的時間微分值d(abyfs)/dt。從而，“檢測空燃比abyfs的每單位時間的變化量”也被稱作“檢測空燃比變化率八AF，，。在空燃比傳感器67中，來自于各個氣缸的排氣到達點火次序(從而，到達排氣次序)。在未發(fā)生氣缸間空燃比不平衡狀態(tài)的情況下，從各個氣缸排出并且到達空燃比傳感器 67的排氣的空燃比彼此大致相同。從而，在未發(fā)生氣缸間空燃比不平衡狀態(tài)的情況下的檢測空燃比abyfs，例如，如圖5(B)中由虛線Cl表示的那樣變化。即，在未發(fā)生氣缸間空燃比不平衡狀態(tài)的情況下，空燃比傳感器67的輸出值Vabyfs的波形是大致平坦的。因此，如圖5 (C)中由虛線C3所示，在未發(fā)生氣缸間空燃比不平衡狀態(tài)的情況下，檢測空燃比變化率 AAF的絕對值不變大。另一方面，若“對特定氣缸(例如，第一氣缸)噴射燃料的燃料噴射閥39”的特性變成“噴射比指示的燃料噴射量多的燃料的特性”而發(fā)生氣缸間空燃比不平衡狀態(tài)，則該特定氣缸的排氣的空燃比(不平衡氣缸的空燃比)和該特定氣缸之外的氣缸的排氣的空燃比 (非不平衡氣缸的空燃比)有大的不同。從而，在發(fā)生氣缸間空燃比不平衡狀態(tài)的情況下的檢測空燃比abyfs，例如，如圖 5(B)的實線C2所示，在每單位燃燒循環(huán)期間發(fā)生大的變動。因此，在發(fā)生氣缸間空燃比不平衡狀態(tài)的情況下，如圖5(C)中由實線C4所示，檢測空燃比變化率AAF的絕對值變大。另外，在直列式四氣缸四沖程發(fā)動機的情況下的單位燃燒循環(huán)期間是經過720°曲柄角的期間。即，內燃機10的單位燃燒循環(huán)期間，是在排出到達一個空燃比傳感器67的排氣的全部氣缸、即第一 第四氣缸中，各一次燃燒沖程結束所需要的曲柄角經過的期間。而且，不平衡氣缸的空燃比越背離非不平衡氣缸的空燃比，檢測空燃比變化率 AAF的絕對值I AAFl越發(fā)生大的變動。例如，如果不平衡氣缸的空燃比與非不平衡氣缸的空燃比之差的大小為第一值時的檢測空燃比abyfs像圖5(B)的實線C2所示的那樣變化， 則不平衡氣缸的空燃比與非不平衡氣缸的空燃比之差的大小是“比第一值大的第二值”時的檢測空燃比abyfs，像圖5 (B)的單點劃線Ch所示的那樣變化。從而，不平衡氣缸的空燃比越背離非不平衡氣缸的空燃比，則檢測空燃比變化率AAF的絕對值變得越大。因此，第一判定裝置，在規(guī)定的參數取得條件成立的期間(參數取得期間)，在一個單位燃燒循環(huán)期間中，每經過取樣時間ts，取得檢測空燃比變化率AAF(—階微分值 d (abyfs)/dt)作為基本指標量。第一判定裝置，求出在一個單位燃燒循環(huán)期間取得的多個檢測空燃比變化率AAF的絕對值I AAFl的平均值。并且，第一判定裝置，求出對于多個單位燃燒循環(huán)期間的每一個求出的“檢測空燃比變化率AAF的絕對值I AAFl的平均值”的平均值，采用該值作為空燃比變動指標量AFD。但是，空燃比變動指標量的求出方法并不局限于此，也可以利用后面描述的各種方法取得。另一方面，圖6是表示空燃比傳感器元件溫度與空燃比傳感器67的響應性的關系的曲線。如可以從圖6理解的那樣，空燃比傳感器元件溫度越高，空燃比傳感器的響應性越好。這可以認為是由于傳感器元件部(特別排氣側電極層672)中的反應(氧化、還原反應等)變得活潑的緣故。另一方面，只要各氣缸空燃比之差不是“0”，排氣的空燃比以單位燃燒循環(huán)作為一個周期進行變動。從而，由于若空燃比傳感器元件溫度相對低，則相對于排氣的變動而言空燃比傳感器的響應性不充分，所以，空燃比傳感器的輸出值Vabyfs不能充分追隨“該排氣的空燃比的變動”。從而，如圖11的實線Ll所示，空燃比傳感器元件溫度越低，則在各氣缸空燃比之差大到“應當判定為發(fā)生氣缸間空燃比不平衡狀態(tài)的程度”的情況下的空燃比變動指標量 AFD變得越小。同樣地，如圖11的虛線L2所示，空燃比傳感器元件溫度越低，在各氣缸空燃比之差不為“0”且小到“不應當判定為發(fā)生氣缸間空燃比不平衡狀態(tài)的程度”的情況下的空燃比變動指標量AFD也變得越小。因此，存在這樣的情況，S卩，在應當判定為發(fā)生氣缸間空燃比不平衡狀態(tài)的情況下、并且在空燃比傳感器元件溫度相對低的情況下獲得的空燃比變動指標量(例如，參照點Al)，比在不應當判定為發(fā)生氣缸間空燃比不平衡狀態(tài)的情況下、并且在空燃比傳感器元件溫度相對高的情況下獲得的空燃比變得指標量(例如，參照點A2)小。從而，當原樣不變地采用空燃比變動指標量AFD作為不平衡判定用參數，根據該不平衡判定用參數與“恒定的不平衡判定用閾值”的比較來進行不平衡判定時，存在著進行錯誤的不平衡判定的危險性。因此，第一判定裝置按照下面所述的方式應對這一問題?！さ谝慌卸ㄑb置推定在參數取得期間的空燃比傳感器元件溫度?！さ谝慌卸ㄑb置，采用根據該推定的空燃比傳感器元件溫度修正空燃比變動指標量AFD獲得的值(空燃比變動指標量修正值)作為不平衡判定用參數X。更具體地說，第一判定裝置通過對所述取得的空燃比變動指標量進行如下修正， 取得空燃比變動指標量修正值，決定對應于該空燃比變動指標量修正值的值(例如，乘以正的常數的值，其中，正的常數也可以是“1”)作為不平衡判定用參數X，其中，所述修正為所推定的空燃比傳感器元件溫度越比特定溫度高，則越使“所取得的空燃比變動指標量 AFD”減少的修正，和/或，所推定的空燃比傳感器元件溫度越比特定溫度低，則越使“所取得的空燃比變動指標量AFD，，增大的修正。第一判定裝置，在決定不平衡判定用參數X時，對該不平衡判定用參數X與不平衡判定用閾值)(th(恒定的閾值)進行比較。在不平衡判定用參數X比不平衡判定用閾值)(th 大時，第一判定裝置判定為發(fā)生了氣缸間空燃比不平衡狀態(tài)。與此相對，在不平衡判定用參數X比不平衡判定用閾值Xth小時，第一判定裝置判定為未發(fā)生氣缸間空燃比不平衡狀態(tài)。 上面是第一判定裝置采用的氣缸間空燃比不平衡判定方法的概要。這樣，第一判定裝置通過根據“所推定的空燃比傳感器元件溫度”修正空燃比變動指標量AFD，取得不平衡判定用參數X。從而，不平衡判定用參數X被歸一化為空燃比傳感器元件溫度(從而，空燃比傳感器的響應性)為特定值時獲得的值(例如，參照圖11的線 Llhosei及線L2hosei)。其結果是，可以與參數取得期間的空燃比傳感器元件溫度無關地高精度地進行不平衡判定。(實際的動作)
〈燃料噴射量控制〉第一判定裝置的CPU71，每當任意的氣缸的曲柄角變成進氣上止點前的規(guī)定曲柄角(例如，BTDC90°C Α)時，對于該氣缸(下面，也稱之為“燃料噴射氣缸”)反復進行圖12 所示的“進行指示燃料噴射量Fi的計算及燃料噴射的指示的程序”。從而，當成為規(guī)定的正時時，CPU71從步驟1200開始進行處理，在步驟1210，判定燃油切斷條件(下面，用“FC條件”表示)是否成立?，F假定FC條件不成立。在這種情況下，CPU71在步驟1210判定為“No”，依次進行下面所述的步驟1220至步驟1250的處理。之后，CPU71進入步驟1四5，一度結束本程序。步驟1220 :CPU71根據“利用空氣流量計61計測的吸入空氣流量( 、基于曲柄位置傳感器64的信號取得的內燃機旋轉速度NE以及查閱表MapMc”，取得“被吸入燃料噴射氣缸的空氣量”、即“氣缸內吸入空氣量Mc(k)”。氣缸內吸入空氣量Mc(k)被與各個進氣沖程相對應地存儲在RAM內。氣缸內吸入空氣量Mc(k)也可以利用公知的空氣模型(根據模擬進氣通路中的空氣的行為的物理法則構筑的模型)算出。步驟1230 :CPU71通過用目標空燃比abyfr除氣缸內吸入空氣量Mc (k)，求出基本燃料噴射量i^base。除起動后及高負荷時等特殊情況之外，目標空燃比abyfr (上游側目標空燃比abyfr)被設定成理論空燃比stoich (例如14. 6)。從而，基本燃料噴射量!^base是為了獲得作為理論空燃比stoich的目標空燃比abyfr所必要的燃料噴射量的前饋量。該步驟1230構成用于使供應給內燃機的混合氣的空燃比與目標空燃比abyfr相一致的前饋控制機構(空燃比控制機構)。步驟1240 :CPU71利用主反饋量DFi修正基本燃料噴射量i^base。更具體地說， CPU71通過將主反饋量DFi加到基本燃料噴射量!^base上，計算出指示燃料噴射量(最終燃料噴射量)Fi。主反饋量DFi是用于使內燃機的空燃比與目標空燃比abyfr相一致的空燃比反饋量。對于主反饋量DFi的計算方法，將在后面描述。步驟1250 :CPU71將用于使“指示燃料噴射量Fi的燃料”從“對應于燃料噴射氣缸設置的燃料噴射閥39”噴射的噴射指示信號發(fā)送到該燃料噴射閥39。其結果是，從燃料噴射氣缸的燃料噴射閥39噴射出用于使內燃機的空燃比與目標空燃比abyfr相一致所必要的量的燃料。S卩，步驟1220至步驟1250構成指示燃料噴射量控制機構，所述指示燃料噴射量控制機構控制指示燃料噴射量Fi，以使“供應給排出到達空燃比傳感器67的排氣的兩個以上的氣缸(在本例中，為全部氣缸)的燃燒室25的混合氣的空燃比”成為目標空燃比abyfr。另一方面，在CPU71執(zhí)行步驟1210的處理的時刻，若FC條件成立，則CPU71在該步驟1210判定為“Yes”，直接進入步驟1四5，一度結束本程序。在這種情況下，由于不通過步驟1250的處理進行燃料噴射，所以，進行燃油切斷控制(燃料供應停止控制)?！粗鞣答伭康挠嬎恪礐PU71每經過規(guī)定的時間，重復進行圖13的流程圖所示的“主反饋量計算程序”。 從而，若成為規(guī)定的正時，則CPU71從步驟1300開始進行處理，進入步驟1305，判定“主反饋控制條件(上游側空燃比反饋控制條件)”是否成立。在下面的全部條件成立時，主反饋控制條件成立。(Al)空燃比傳感器67活性化。
(A2)內燃機的負荷(負荷率)KL在閾值KLth以下。(A3)不在燃油切斷控制過程中。另外，負荷KL在此用下述(1)式求出。也可以代替該負荷KL，而采用加速踏板操作量Accp。在(1)式中，Mc是氣缸內吸入空氣量，P是空氣密度(單位，g/1))，L是內燃機10的排氣量(單位，1))，“4”是內燃機10的氣缸數。KL = (Mc/(P · L/4)) · 100%…(1)這里，對于主反饋控制條件成立的情況繼續(xù)進行說明。在這種情況下，CPU71在步驟1305中判定為“Yes”，依次進行下面描述的步驟1310至步驟1340的處理，進入步驟 1395，一度結束本程序。步驟1310 :CPU71根據下面所述的(2)式取得反饋控制用輸出值Vabyfc。在(2) 式中，Vabyfs是空燃比傳感器67的輸出值，Vafsfb是根據下游側空燃比傳感器68的輸出值Voxs計算出來的副反饋量。副反饋量Vafsfb的計算方法是公知的。例如，當下游側空燃比傳感器68的輸出值Voxs是表示比與理論空燃比相當的值Vst濃的一側的空燃比的值時，副反饋量Vafsfb減少，當下游側空燃比傳感器68的輸出值Voxs是表示比與理論空燃比相當的值Vst稀的一側的空燃比的值時，副反饋量Vafsfb增大。第一判定裝置也可以通過將副反饋量Vafsfb設定為“0”而不進行副反饋控制。Vabyfc = Vabyfs+Vafsfb— (2)步驟1315 :CPU71如下面的(3)所示，通過將上述反饋控制用輸出值Vabyfc應用于圖4所示的表Mapabyfs，獲得反饋控制用空燃比abyfsc。abyfsc = Mapabyfs (Vabyfc)…(3)步驟1320 :CPU71根據下述(4)式，求出作為“在比現在時刻N個循環(huán)之前的時刻實際供應給燃燒室25的燃料的量”的“氣缸內燃料供應量Fc (k-N)”。S卩，CPU71通過利用 “上述反饋控制用空燃比abyfsc”除“在現在時刻之前N個循環(huán)(即，Ν· 720°曲柄角)之前的時刻的氣缸內吸入空氣量Mc (k-N) ”，求出氣缸內燃料供應量Fc (k-N)。Fc (k-N) = Mc (k-N) /abyfsc- (4)這樣，為了求出氣缸內燃料供應量Fc (k-N)，之所以利用反饋控制用空燃比 abyfsc除從現在時刻起N個循環(huán)之前的氣缸內吸入空氣量Mc (k-N)，其原因在于，至“由于在燃燒室25內的混合氣燃燒而生成的排氣”到達空燃比傳感器67為止，“需要相當于N個循環(huán)的時間”。步驟1325 :CPU71根據下述(5)式，求出作為“在現在時刻的N個循環(huán)之前的時刻應當向燃燒室25供應的燃料的量”的“目標氣缸內燃料供應量Fcr (k-N) ”。S卩，CPU71通過利用目標空燃比abyfr除在現在時刻N個循環(huán)之前的氣缸內吸入空氣量Mc (k-N)，求出目標氣缸內燃料供應量Fcr (k-N)。Fcr = Mc (k_N) /abyfr··· (5)步驟1330 :CPU71根據下述(6)式，取得氣缸內燃料供應量偏差DFc。S卩，CPU71通過從目標氣缸內燃料供應量Fcr (k-N)中減去氣缸內燃料供應量Fc (k-N)，求出氣缸內燃料供應量偏差DFc。該氣缸內燃料供應量偏差DFc成為在N個沖程之前的時刻供應給氣缸內的燃料的過度或不足的量。DFc = Fcr (k-N) -Fc (k-N)... (6)
步驟1335 :CPU71根據下述(7)式求出主反饋量DFi。在該(7)式中，Gp是預先設定的比例增益，Gi是預先設定的積分增益。進而，(7)式的“值SDFc”是“氣缸內燃料供應量偏差DFc的積分值”。S卩，CPU71通過用于使反饋控制用空燃比abyfsc與目標空燃比 abyfr相一致的比例積分控制，計算出“主反饋量DFi”。DFi = Gp · DFc+Gi · SDFc... (7)步驟1340 :CPU71通過將在該時刻的氣缸內燃料供應量偏差DFc的積分值SDFc加上在上述步驟1330中求出的氣缸內燃料供應量偏差DFc，取得新的氣缸內燃料供應量偏差的積分值SDFc。如上所述，通過比例積分控制求出主反饋量DFi，通過所述圖12的步驟1240的處理，該主反饋量DFi被反映在指示燃料噴射量Fi中。另一方面，在圖13的1305的判定時，若主反饋控制條件不成立，則CPU71在該步驟1305中判定為“No”，進入步驟1345，將主反饋量DFi的值設定成“0”。其次，CPU71在步驟1350中將“0”存儲在氣缸內燃料供應量偏差的積分值SDFc中。之后，CPU71進入步驟 1395，一度結束本程序。這樣，在主反饋控制條件不成立時，將主反饋量DFi設定為“0”。從而，不進行基本燃料噴射量i^base的由主反饋量DFi進行的修正。<氣缸間空燃比不平衡判定>其次，對于用于進行“氣缸間空燃比不平衡判定”的處理進行說明。CPU71每經過規(guī)定的恒定取樣時間ts)，由進行圖14中的流程圖表示的“氣缸間空燃比不平衡判定
程序”。從而，若成為規(guī)定的正時，則CPU71從步驟1400開始進行處理，進入步驟1405，判定參數取得許可標志^Ckyoka的值是否為“ 1 ”。在絕對曲柄角CA成為0°曲柄角的時刻，當后面描述的參數取得條件(不平衡判定用參數取得許可條件)成立時，該參數取得許可標志Xkyoka的值被設定為“ 1 ”，在參數取得條件不成立的時刻，立即被設定為“0”。在下面的全部條件(條件Cl至條件C6)成立時，參數取得條件成立。從而，在下面的全部條件(條件Cl至條件C6)中的至少一個不成立時，參數取得條件不成立。不言而喻，構成參數取得條件的條件并不局限于下面的條件Cl至條件C6。(條件Cl)本次的內燃機10起動之后，不能取得氣缸間空燃比不平衡判定的最終結果。該條件Cl也被稱為不平衡判定實施要求條件。條件Cl也可以被置換成由前次的不平衡判定的“內燃機10的運轉時間的累計值或者吸入空氣流量( 的累計值在規(guī)定值以上”。(條件C2)由空氣流量計61取得的吸入空氣流量( 在規(guī)定范圍內。S卩，吸入空氣流量( 在低側閾值空氣流量feiLoth以上，并且在高側閾值空氣流量GaHith以下。(條件C3)內燃機旋轉速度NE在規(guī)定范圍內。即，內燃機旋轉速度NE在低側閾值旋轉速度NELoth以上，并且在高側閾值旋轉速度NEHith以下。(條件C4)冷卻水溫THW在閾值冷卻水溫THWth以上。(條件⑶)主反饋控制條件成立。(條件C6)不在燃油切斷控制過程中?，F假定參數取得許可標志Hcyoka的值為“1”。在這種情況下，CPU71在步驟1405中判定為“Yes”，進入步驟1410，通過AD變換取得“該時刻的空燃比傳感器67的輸出值 Vabyfs”。其次，CPU71進入步驟1415，通過將在步驟1410中取得的輸出值Vabyfs應用于圖4所示的空燃比變換表Mapabyfs，取得本次的檢測空燃比abyfs。另外，CPU71，在步驟 1415的處理之前，將前次執(zhí)行本程序時取得的檢測空燃比abyfs作為前次的檢測空燃比 abyfsold存儲起來。即，前次的檢測空燃比abyfsold是從現在時刻起細8 (取樣時間ts) 之前的時刻的檢測空燃比abyfs。前次的檢測空燃比abyfsold的初始值被設定成在起始程序中與理論空燃比相當值Vstioich的AD變換值相當的值。起始程序是搭載了內燃機10 的車輛的點火鑰匙開關從切斷變更到接通時，由CPU71進行的程序。其次，CPU71進入步驟1420，(A)取得檢測空燃比變化率AAF，(B)更新檢測空燃比變化率AAF的絕對值| AAF|的累計值SAFD，并且，(C)更新檢測空燃比變化率AAF的絕對值I AAFl的、向累計值SAFD上累計的累計次數計數器Cn。下面，具體地說明這些更新方法。(A)檢測空燃比變化率Δ AF的取得。檢測空燃比變化率八々？(微分值(1(油7作)/肚)是成為空燃比變動指標量AFD及不平衡判定用參數X的基礎數據的數據(基本指標量)。CPU71通過從本次檢測空燃比 abyfs中減去前次的檢測空燃比abfysold，取得該檢測空燃比變化率AAF。S卩，若將本次的檢測空燃比abyfs表示為abyfs (η)、將前次的檢測空燃比abyfsold表示為abyfs (n_l) 時，CPU71在步驟1420依據下述⑶式求出“本次的檢測空燃比變化率AAF(η) ”。 Δ AF (η) = abyfs (η) -abyfs (n_l)... (8)(B)檢測空燃比變化率AAF的絕對值| AAF|的累計值SAFD的更新。CPU71根據下述(9)式求出本次的累計值SAFD (n)。S卩，CPU71通過將上述計算出的本次的檢測空燃比變化率八AF (η)的絕對值I AAF (η) |加到在進入步驟1420的時刻的前次的累計值SAFD(η-1)上，更新累計值SAFD。SAFD (n) = SAFD (η-1) +1 Δ AF (η) |... (9)在累計值SAFD上累計“本次的檢測空燃比變化率的絕對值| AAF(n) | ”的理由，如可以從圖5的⑶及(C)中理解的那樣，是因為檢測空燃比變化率ΔAF(η)既可以成為正的值也可以成為負的值。另外，累計值SAFD在初始程序中也被設定為“0”。(C)檢測空燃比變化率AAF的絕對值| AAF|的、向累計值SAFD上累計的累計次數計數器Cn的更新。CPU71根據下述的(10)式，將計數器Cn的值只增大“1”。Cn(η)是更新后的計數器Cn，Cn (η-1)是更新前的計數器Cn。該計數器Cn的值在上述初始程序中被設定為“0”， 并且，在后面所述的步驟1475中也被設定為“0”。從而，計數器Cn的值表示累計到累計值 SAFD上的檢測空燃比變化率AAF的絕對值I AAFl的數據數。Cn (n) = Cn (η-1)+1... (10)其次，CPU71進入步驟1425，判定以基準氣缸(在本例中，為第一個氣缸)的壓縮上止點為基準的曲柄角CA(絕對曲柄角CA)是否成為720°的曲柄角。這時，若絕對曲柄角CA不足720°的曲柄角，則CPU71在步驟1425中判定為“No”，直接進入步驟1495，一度結
束本程序。另外，步驟1425是決定用于求出檢測空燃比變化率AAF的絕對值| AAF|的平均值的最小單位期間的步驟，這里，“作為單位燃燒循環(huán)期間的720°曲柄角”相當于該最小單位期間。不言而喻，該最小單位期間也可以比720°曲柄角短，但是，優(yōu)選地是取樣時間ts 的數倍的長度以上的期間。即，優(yōu)選地，以在最小單位期間內取得多個檢測空燃比變化率 AAF的方式決定該最小單位期間。另一方面，在CPU71進行步驟1425的處理的時刻，若絕對曲柄角CA成為720°曲柄角，則CPU71在該步驟1425中判定為“Yes”，進入步驟1430。CPU71 在步驟 1430 中，(D)計算出檢測空燃比變化率Δ AF的絕對值| Δ AF |的平均值Ave Δ AF,(E)更新平均值Avee Δ AF的累計值&we，并且，(F)更新累計次數計數器Cs。下面，具體地對于這些更新方法進行說明。(D)檢測空燃比變化率Δ AF的絕對值| Δ AF |的平均值Ave Δ AF的計算。CPU71如下面的(11)式所示，通過用計數器Cn的值除累計值SAFD，計算出檢測空燃比變化率AAF的絕對值I AAFl的平均值Ave Δ AF。之后，CPU71將累計值SAFD設定為 “0”。Ave Δ AF = SAFD/Cn." (11)(E)平均值Ave AAF的累計值&ive的更新。CPU71根據下述的(1 式求出本次的累計值(n)。S卩，CPU71通過在進入步驟1430的時刻的前次的累計值&we(n-l)上加上上述計算出的本次的平均值Ave Δ AF，更新累計值&we。該累計值&we(n)的值在上述的初始程序中被設定為“0”。Save (η) = Save (n-1)+Ave Δ AF- (12)(F)累計次數計數器Cs的更新。CPU71根據下述(1 式將計數器Cs的值只增大“1”。Cs (η)是更新后的計數器 Cs,Cs(n-l)是更新前的計數器Cs。該計數器Cs的值在上述初始程序中被設定為“0”。從而，計數器Cs的值表示累計到累計值Save上的平均值Ave Δ AF的數據數。Cs(n) = Cs(n-1)+1... (13)其次，CPU71進入步驟1435，判定計數器Cs的值是否在閾值Csth以上。這時，若計數器Cs的值不足閾值Csth，CPU71在該步驟1435中判定為“No”，直接進入步驟1495，一度結束本程序。另外，閾值Csth是自然數，優(yōu)選在2以上。另一方面，在CPU71進行步驟1435的處理的時刻，若計數器Cs的值在閾值Csth 以上，則CPU71在該步驟1435中判定為“Yes”，依次進行下面所述的步驟1440至步驟1455 的處理，進入步驟1460。步驟1440 :CPU71根據下述(14)式，通過用計數器Cs的值(=Csth)除累計值 &we，取得空燃比變動指標量AFD。該空燃比變動指標量AFD是將檢測空燃比變化率AAF 的絕對值I AAFl的各單位燃燒循環(huán)期間的平均值對于多個(Csth份)的單位燃燒循環(huán)期間進行平均的值。
AFD = Save/Csth…(14)步驟1445 :CPU71根據固體電解質層671的實際的導納^ct推定空燃比傳感器元件溫度(空燃比傳感器67的固體電解質層671的溫度)TempS。更具體地說，CPU71在排氣側電極層672與大氣側電極層673之間，使“矩形波或正弦波等檢測電壓”周期性地疊加到 “電源679產生的施加電壓”上，這時，根據在固體電解質層671中流動的電流(利用在從施加所述檢測電壓起經過規(guī)定時間的時刻的排氣側電極層672與大氣側電極層673之間的電壓求出的電流)和檢測電壓，每經過規(guī)定的時間取得實際的空燃比傳感器67的導納Yact。 另外，導納(作為導納的倒數的阻抗)的取得方法是公知的，例如，在日本特開2001-74693 號公報、日本特開2002-48761號公報及日本特開2007-17191號公報等中也有記載。然后， CPU71在步驟1445中讀取進入該步驟1445的時刻的空燃比傳感器元件溫度TempS。另外，CPU71在步驟1445中也可以在取得空燃比變動指標量AFD (更具體地說，檢測空燃比變化率八AF)的期間，根據每經過規(guī)定的時間取得的導納^ct的平均值，推定空燃比傳感器元件溫度TempS。圖15是表示空燃比傳感器元件溫度與固體電解質層的導納Y的關系的曲線。該關系以查閱表的形式存儲在R0M72內。該表被稱為元件溫度表MapTempS (Y)。CPU71通過將所取得的實際的導納^ct應用于該元件溫度表MapTempS (Y)，推定空燃比傳感器元件溫度 TempS( = MapTempS (Yact))。步驟1450 :CPU71通過將在步驟1445中推定的空燃比傳感器元件溫度TempS應用于圖16中用實線表示的修正值計算表MapW1(TempS),決定修正值W1Qih彡1. 0)。修正值計算表Map kh (TempS)以查閱表的形式存儲在R0M72內。根據該修正值計算表MapW1 (TempQ，以空燃比傳感器元件溫度Temps變得越高、 修正值在1.0以下的范圍內變得越小的方式求出該修正值(修正系數)。進而，根據修正值計算表MapW1 (TempQ，在空燃比傳感器元件溫度TempS在活性溫度(例如，也可以被稱為第一特定溫度的700°C )以下時，以及，在空燃比傳感器元件溫度TempS被允許的上限溫度(例如，也可以被稱為第二特定溫度的900°C)以上時，將修正值Wi保持在1.0。但是， 也可以按照隨著空燃比傳感器元件溫度TempS在700°C以下的區(qū)域降低修正值Wi增大、隨著空燃比傳感器元件溫度TempS在900°C以上的區(qū)域增加修正值Wi減小的方式構成修正值計算表 Mapkh (TempS)。步驟1455 :CPU71取得將“在步驟1450中取得的修正值Wi”乘上“在步驟1440中取得的空燃比變動指標量AFD”的值(=Wi *AFD)，作為空燃比變動指標量修正值，并且，取得(決定)該空燃比變動指標量修正值本身，作為不平衡判定用參數X。該利用修正W1進行的修正，對該空燃比變動指標量AFD進行下述修正是等價的， 所述修正為所推定的空燃比傳感器元件溫度TempS越比特定溫度(在圖16的例子中，為 7000C )高，則越使所取得的空燃比變動指標量AFD減少。進而，CPU71也可以取得將“在步驟1440中取得的空燃比變動指標量AFD”乘以 “在步驟1450中取得的修正值Wi”的值(空燃比變動指標量修正值)，再乘以正的常數Cp 而得的值(=Cp · W^AFD)，作為不平衡判定用參數X。另外，常數Cp等于“1”，與上面所述的“決定將空燃比變動指標量修正值本身作為不平衡判定用參數X”是同義語。這樣，不平衡判用定參數X，只要是以所推定的空燃比傳感器元件溫度TempS變得越高則空燃比變動指標量AFD變得越小的方式與將在步驟1440中取得的空燃比變動指標量AFD修正了的空燃比變動指標量修正值相對應的值(成比例的值)即可。之后，CPU71進入步驟1460，判定不平衡判定用參數X是否比不平衡判定用閾值 Xth 大。并且，若不平衡判定用參數X比不平衡判定用閾值Xth大，則CPU71在步驟1460 中判定為“Yes”，進入步驟1465，將不平衡發(fā)生標志XINB的值設定為“1”。S卩，CPU71判定為發(fā)生氣缸間空燃比不平衡狀態(tài)。進而，這時，CPU71可以點亮圖中未示出的警告燈。另外， 不平衡發(fā)生標志XINB的值被存儲在后備RAM74中。之后，CPU71進入步驟1495，一度結束本程序。與此相對，在CPU71進行步驟1460的處理的時刻，若不平衡判定用參數X在不平衡判定用閾值)(th以下，則CPU71在步驟1460中判定為“No”，進入步驟1470，將不平衡發(fā)生標志XIBN的值設定為“2”。即，存儲“氣缸間空燃比不平衡判定的結果，判定為未發(fā)生氣缸間空燃比不平衡狀態(tài)的意思”。之后，CPU71進入步驟1495，一度結束本程序。另外，也可以省略步驟1470。另一方面，在CPU71進入步驟1405時，如果參數取得許可標志Hcyoka的值不是 “1”，則CPU71在該步驟1405中判定為“No”，進入步驟1475。并且，CPU71在步驟1475中將各個值(例如，AAF、SAFD、SABF、Cn等)設定(清除)為“0”，之后，直接進入步驟1495，
一度結束本程序。如上面所說明的那樣，第一判定裝置應用于具有多個氣缸的多氣缸內燃機10。進而，第一判定裝置包括空燃比傳感器67、多個燃料噴射閥39、不平衡判定機構。所述不平衡判定機構，在作為規(guī)定的參數取得條件成立的期間的參數取得期間(參數取得許可標志 Xkyoka = 1)，根據空燃比傳感器67的輸出值Vabyfs取得空燃比變動指標量AFD，“在配置有空燃比傳感器67的部位通過的排氣”的空燃比的變動變得越大則所述空燃比變動指標量 AFD變得越大(圖14的步驟1405至步驟1440)，并且，進行對根據該取得的空燃比變動指標量AFD求出的不平衡判定用參數X和規(guī)定的不平衡判定用閾值Xth的比較(圖14的步驟1455及步驟1460)，在不平衡判定用參數X比不平衡判定用閾值Xth大時，判定為發(fā)生氣缸間空燃比不平衡狀態(tài)(圖14的步驟146 ，并且，在不平衡判定用參數X比不平衡判定用閾值Xth小時，判定為未發(fā)生氣缸間空燃比不平衡狀態(tài)(圖14的步驟1470)。并且，所述不平衡判定機構，包括元件溫度推定機構，所述元件溫度推定機構推定在所述參數取得期間的作為所述固體電解質層的溫度的空燃比傳感器元件溫度TempS(圖14的步驟1445及圖15)，比較準備機構，所述比較準備機構，在進行不平衡判定用參數X與不平衡判定用閾值)(th的所述比較之前(在步驟1460之前)，進行不平衡判定用參數的決定，在所述不平衡判定用參數的決定中，取得對所述取得的空燃比變動指標量AFD實施了所述推定的空燃比傳感器元件溫度TempS越比特定溫度(例如，700°C)高則所述取得的空燃比變動指標量AFD越減少的修正的空燃比變動指標量修正值，決定將對應于該空燃比變動指標量修正值的值作為所述不平衡判定用參數X。借此，不平衡判定用參數X成為“在空燃比傳感器元件溫度TempS為某個特定溫度時(即，空燃比傳感器的響應性為特定的響應性時)獲得的值”。換句話說，空燃比變動指標量修正值成為“空燃比傳感器元件溫度為特定溫度的情況下獲得的空燃比變動指標量”， 不平衡判定用參數X成為對應于“空燃比傳感器元件溫度為特定溫度的情況下獲得的空燃比變動指標量”的值。其結果是，能夠與空燃比傳感器元件溫度TempS無關地高精度地進行不平衡判定。另外，第一判定裝置也可以通過在步驟1450中將在步驟1445中推定的空燃比傳感器元件溫度TempS應用于圖16中用單點劃線表示的修正值計算表Map kh another (TempQ，決定修正值Wi。修正值計算表Map kh another (TempS)被以查閱表的方式存儲在R0M72內。根據該修正值計算表Map kh another (TempS)，以空燃比傳感器元件溫度1TempS越變得比特定溫度(例如800°C )高，則修正值Wi在1.0以下的范圍內變得越小的方式求出該修正值Wi。即，根據該修正值Wi，進行所推定的空燃比傳感器元件溫度TempS越變得比特定溫度高，則越使空燃比變動指標量AFD減少的修正，借助該修正，獲得空燃比變動指標量修正值。進而，根據修正值計算表Map kh another (TempS)，以空燃比傳感器元件溫度 TempS越變得比特定溫度(例如800°C )低，則修正值Wi在1. 0以上的范圍內變得越大的方式求出該修正值kh。即，根據該修正值Wi，進行所推定的空燃比傳感器元件溫度TempS 越變得比特定溫度低，則越使空燃比變動指標量AFD增大的修正，借助該修正，獲得空燃比變動指標量修正值。從而，也可以借助該修正值Wi，將空燃比變動指標量AFD歸一化成“在空燃比傳感器元件溫度為特定溫度(例如，800°C)的情況下獲得的空燃比變動指標量”。即，包含在第一判定裝置的不平衡判定機構中的比較準備機構也可以這樣構成通過對空燃比變動指標量AFD進行所推定的空燃比傳感器元件溫度TempS越比特定溫度(例如800°C )低、則越使所述取得的空燃比變動指標量AFD增大的修正，并且，對空燃比變動指標量AFD進行所推定的空燃比傳感器元件溫度TempS越比特定溫度(例如800°C)高、則越使所述取得的空燃比變動指標量AFD減少的修正，獲得空燃比變動指標量修正值。<第二種實施方式>其次，對于本發(fā)明的第二種實施方式的判定裝置(下面，簡單地稱之為“第二判定裝置”)進行說明。第二判定裝置，將空燃比變動指標量AFD原樣不動(S卩，不根據空燃比傳感器元件溫度TempS對空燃比變動指標量AFD進行修正)地用作不平衡判定用參數X。另一方面，第二判定裝置根據空燃比傳感器元件溫度TempS決定不平衡判定用閾值)(th。即，第二判定裝置以空燃比傳感器元件溫度TempS越大、不平衡判定用閾值Xth變得越大的方式，根據空燃比傳感器元件溫度TempS求出不平衡判定用閾值)(th。其它方面與第一判定裝置一樣。(實際動作)第二判定裝置的CPU71只在每經過取樣時間tsGms)進行代替圖14的圖17中所示的“氣缸間空燃比不平衡判定程序”這一點上，與第一判定裝置不同。從而，下面，以該不同點為中心進行說明。圖17所示的程序，只在將圖14的程序的步驟1450及步驟1455分別置換成步驟1710及步驟1720這一點上與圖14的程序不同。因此，下面對于步驟1710及步驟1720的處理進行說明。另外，在圖17所示的步驟中，對用于進行和已經說明過的步驟相同的處理的步驟，賦予和已經說明過的步驟的標號相同的標號。CPU71在步驟1445中取得空燃比傳感器元件溫度TempS時，進入步驟1710，通過將所取得的空燃比傳感器元件溫度iTempS應用于圖18所示的閾值決定表MapXth (TempS)， 決定不平衡判定用閾值)(th。根據該閾值決定表MapXth (TempS)，以空燃比傳感器元件溫度TempS變得越高、則不平衡判定用閾值Xth變得越大的方式決定不平衡判定用閾值)(th。另外，CPU71也可以通過將在步驟1445中取得的空燃比傳感器元件溫度TempS及空氣流量計61計測的吸入空氣流量( 應用于代替閾值決定表MapXth(TempS)的閾值決定表MapXth (TempS，Ga)，決定不平衡判定用閾值)(th。根據該閾值決定表MapXth (TempS， Ga)，以空燃比傳感器元件溫度TempS變得越高、則不平衡判定用閾值Xth變得越大的方式， 并且，以吸入空氣流量( 變得越大、則不平衡判定用閾值Xth變得越大的方式，根據空燃比傳感器元件溫度TempS及吸入空氣流量Ga，決定不平衡判定用閾值)(th。之所以這樣不僅根據空燃比傳感器元件溫度TempS、而且還根據吸入空氣流量( 決定不平衡判定用閾值)(th，是因為空燃比傳感器67的輸出值Vabyfs的響應性是由于保護罩(67b、67c)的存在引起的，吸入空氣流量( 越小，該響應性越低。接著，CPU71進入步驟1720，采用在步驟1440中求出的空燃比變動指標量AFD作為不平衡判定用參數X。另外，CPU71也可以采用將空燃比變動指標量AFD乘以正的常數Cp 的值作為不平衡判定用參數X。之后，CPU71進入步驟1460以后的步驟，通過比較在步驟1720中取得的不平衡判定用參數X和在步驟1710中決定的不平衡判定用閾值)(th，進行和第一判定裝置的CPU71 同樣的不平衡判定。即，如果不平衡判定用參數X比不平衡判定用閾值Xth大，則CPU71判定為發(fā)生了氣缸間空燃比不平衡狀態(tài)，如果不平衡判定用參數X比不平衡判定用閾值)(th 小，則CPU71判定為未發(fā)生氣缸間空燃比不平衡狀態(tài)。如上所述，第二判定裝置的不平衡判定機構，和第一判定裝置的不平衡判定機構一樣，在規(guī)定的參數取得條件成立的期間、即參數取得期間(參數取得許可標志Xkyoka = 1)，根據空燃比傳感器67的輸出值Vabyfs取得空燃比變動指標量AFD，“在配置有空燃比傳感器67的部位通過的排氣”的空燃比變動越大，所述空燃比變動指標量AFD變得越大(圖 17的步驟1405至步驟1440)，并且，進行對根據該取得的空燃比變動指標量AFD求出的不平衡判定用參數X與規(guī)定的不平衡判定用閾值)(th的比較(圖17的步驟1460)，在不平衡判定用參數X比不平衡判定用閾值Xth大時，判定為發(fā)生了氣缸間空燃比不平衡狀態(tài)(圖 17的步驟1465)，并且，在不平衡判定用參數X比不平衡判定用閾值Xth小時，判定為未發(fā)生氣缸間空燃比不平衡狀態(tài)(圖17的步驟1470)。此外，第二判定裝置的不平衡判定機構，代替求出空燃比變動指標量修正值，以所推定的空燃比傳感器元件溫度TempS變得越高、不平衡判定用閾值Xth變得越大的方式，根據該推定的空燃比傳感器元件溫度TempS決定不平衡判定用閾值)(th(圖17的步驟1710 及圖1幻。如前面所述，由于空燃比傳感器元件溫度TempS越低，空燃比傳感器的響應性越低，所以，空燃比傳感器元件溫度TempS越低，則根據空燃比傳感器輸出值Vabyfs取得的空燃比變動指標量AFD變得越小。換句話說，由于空燃比傳感器元件溫度TempS越高，空燃比傳感器的響應性越上升，所以，空燃比傳感器元件溫度TempS越高，則根據空燃比傳感器的輸出值Vabyfs取得的空燃比變動指標量AFD變得越大。與此相對應，在第二判定裝置中，推定的空燃比傳感器元件溫度TempS變得越高， 不平衡判定用閾值Xth變得越大，推定的空燃比傳感器元件溫度TempS變得越低，不平衡判定用閾值Xth變得越小。即，在第二判定裝置中的不平衡判定用閾值Xth成為考慮到“依賴于空燃比傳感器元件溫度TempS而變化的空燃比傳感器的響應性，對不平衡判定用參數 X產生的影響”的值。其結果是，能夠與空燃比傳感器元件溫度無關地高精度地進行不平衡判定。<第三種實施方式>其次，對根據本發(fā)明的第三種實施方式的判定裝置(下面，簡單地稱之為“第三判定裝置”)進行說明。第三判定裝置，只在以下方面與第一判定裝置不同?！づ鋫溆屑訜崞骺刂茩C構，所述加熱器控制機構以固體電解質層671的實際的導納^ct與規(guī)定的目標值(目標導納^gt)之差變小的方式控制加熱器678的發(fā)熱量。 相對于第一判定裝置“根據固體電解質層671的實際的導納^ct推定空燃比傳感器元件溫度TempS”，第三判定裝置根據“對應于流過加熱器678的電流的量的值”推定空燃比傳感器元件溫度TempS。下面，對于這些不同點進行說明。圖19的實線Yl表示老化之前的空燃比傳感器67的導納Y(固體電解質層671的導納Y)與空燃比傳感器元件溫度TempS的關系?？杖急葌鞲衅髟囟萒empS變得越高， 導納Y變得越大。從而，電控制裝置70通過以空燃比傳感器67的實際的導納^ct與規(guī)定的目標導納^gt之差變小的方式控制加熱器678的通電量(在加熱器678中流過的電流)，控制加熱器678的發(fā)熱量(進行加熱器控制)。另外，若空燃比傳感器67的使用時間變長，則空燃比傳感器67老化。其結果是， 如圖19的虛線Υ2所示的“老化的空燃比傳感器67的導納Y”比用實線Yl表示的“老化之前的空燃比傳感器67的導納Y”小。因此，即使通過加熱器控制使實際的導納^ct與目標導納^gt相一致，根據空燃比傳感器67是否老化，空燃比傳感器元件溫度也不同。從而，若根據實際的導納^ct推定空燃比傳感器元件溫度，則該推定的空燃比傳感器元件溫度與實際空燃比傳感器元件溫度不同。其結果是，若利用根據實際的導納^ct推定的空燃比傳感器元件溫度TempS取得空燃比變動指標量修正值(不平衡判定用參數)，則該空燃比變動指標量修正值(不平衡判定用參數)不為高精度地表示各氣缸空燃比之差的值的可能性高。因此，如上所述，第三判定裝置根據“對應于在加熱器678中流動的電流的量的值”推定空燃比傳感器元件溫度TempS。(實際動作)第三判定裝置的CPU71與第一判定裝置的CPU71同樣地進行圖12至圖14所示的程序。進而，為了控制空燃比傳感器元件溫度，第三判定裝置的CPU71每經過規(guī)定的時間執(zhí)行由圖20的流程圖表示的“空燃比傳感器加熱控制程序”。<空燃比傳感器加熱器控制>從而，在成為規(guī)定的正時時，CPU71從圖20的步驟2000開始進行處理進入步驟 2010，設定目標導納^gt。在內燃機10的熱車結束之前(冷卻水溫THW在閾值冷卻水溫 THWth以下)，將目標導納^gt設定成對應于第一溫度(例如，600°C)的值，在內燃機10 熱車結束之后，將目標導納^gt設定在“比第一溫度高的第二溫度(例如，750°C ) ”。其次，CPU71進入步驟2020，判定實際的導納^ct是否比“在目標導納^gt上加上正的規(guī)定值α的值”大。這時，當步驟2020的條件成立時，CPU71在步驟2020判定為“Yes”，進入步驟 2030，將加熱器負荷Duty減少規(guī)定的量AD。其次，CPU71進入步驟2040，根據加熱器負荷 Duty，對加熱器678通電。在這種情況下，由于加熱器負荷Duty被減少，所以，向加熱器678 的通電(電流)減少，加熱器678的發(fā)熱量減少。其結果是，空燃比傳感器元件溫度降低。 之后，CPU71進入步驟2095，一度結束本程序。與此相對，在CPU進行步驟2020的處理的時刻，當實際的導納^ct在“在目標導納^gt上加上正的規(guī)定值α的值”以下時，CPU71在步驟2020中判定為“No”，進入步驟 2050。CPU71在步驟2050中判定實際的導納^ct是否比“從目標導納^gt中減去正的規(guī)定值α的值”小。這時，當步驟2050的條件成立時，CPU71在步驟2050中判定為“Yes”，進入步驟 2060，將加熱器負荷Duty增加規(guī)定的量AD。其次，CPU71進入步驟2040，根據加熱器負荷 Duty對加熱器678通電。在這種情況下，由于加熱器負荷Duty增大，所以，對加熱器678的通電量(電流)增大，加熱器678的發(fā)熱量增大。其結果是，空燃比傳感器元件溫度上升。 之后，CPU71進入步驟2095，一度結束本程序。另一方面，在CPU執(zhí)行步驟2050的處理的時刻，當實際的導納^ct比“從目標導納^gt中減去正的規(guī)定值α的值”大時，CPU71在該步驟2050中判定為“No”，直接進入步驟2040。在這種情況下，由于加熱器負荷Duty不變化，所以，對加熱器678的通電量也不發(fā)生變化。其結果是，由于加熱器678的發(fā)熱量不發(fā)生變化，所以，空燃比傳感器元件溫度也不發(fā)生大的變化。之后，CPU71進入步驟2095，一度結束本程序。這樣，通過加熱器控制，將實際的導納^ct控制在“目標導納^gt附近的范圍 (從Ytgt-a到 gt+α的范圍)內”。換句話說，使空燃比傳感器元件溫度與對應于目標導納^gt的值大致一致。加之，第三判定裝置的CPU71執(zhí)行與圖14所示的程序相同的程序。但是，在該 CPU71進入步驟1445時，利用與第一判定裝置的CPU71不同的方法，推定空燃比傳感器元件溫度TempS0具體地說，第三判定裝置的CPU71每經過規(guī)定的時間(取樣時間ts)取得加熱器負荷Duty的平均值SD。當將平均值SD的更新時刻的加熱器負荷Duty表示成Duty (η)，將更新后的平均值SD表示成D(n)，將更新前(即，經過取樣時間ts之前的時刻)的平均值 SD表示成SD (n-1)時，利用下述(15)計算出平均值SD。β是從0到1的任意常數。SD (η) = β · SD (η_1) + (1-β ) · Duty (η)... (15)CPU71在步驟1445中讀取平均值SD，以該平均值SD越大，空燃比傳感器元件溫度TempS變得越高的方式，根據平均值SD推定空燃比傳感器元件溫度TempS。其次，CPU71進入步驟1450，通過將在步驟1445中推定的空燃比傳感器元件溫度TempS應用于圖16所示的修正值計算表MapW1 (TempS)(或者修正值計算表MapW1 another CTempS))，決定修正值kh。之后，CPU71在步驟1455中取得“在步驟1440中取得的空燃比變動指標量AFD”乘以“在步驟1450中取得的修正值Wi”的值(=W1 · AFD)，作為空燃比變動指標量修正值，并且，取得(決定)該空燃比變動指標量修正值本身，作為不平衡判定用參數X。其次，CPU71進入步驟1460以下的步驟，根據不平衡判定用參數X與不平衡判定用閾值)(th的比較，進行不平衡判定。S卩，CPU71如果不平衡判定用參數X比不平衡判定用閾值Xth大，則判定為發(fā)生氣缸間空燃比不平衡狀態(tài)，如果不平衡判定用參數X比不平衡判定用閾值Xth小，則判定為未發(fā)生氣缸間空燃比不平衡狀態(tài)。以上，是第三判定裝置的實際動作。另外，第三判定裝置(以及后面描述的其它判定裝置)的CPU71，也可以按照固體電解質層671的實際的阻抗hct與目標值(目標阻抗Ztgt)之差變小的方式控制加熱器的發(fā)熱量。由于阻抗Z是導納Y的倒數，所以，阻抗Z越變大，空燃比傳感器元件溫度TempS 變得越小。從而，在實際的阻抗hct比“目標阻抗Ztgt加上正的規(guī)定值γ的值”大時， CPU71將加熱器負荷Duty增加規(guī)定的量AD。進而，在實際的阻抗hct比“目標阻抗Ztgt 減去正的規(guī)定值Y的值”小時，CPU71將加熱器負荷Duty減少規(guī)定的量AD。進而，第三判定裝置的CPU71，不僅根據“對應于在加熱器中流過的電流的量的值 (平均值SD) ”而且根據“與排氣溫度具有相關性的內燃機10的運轉參數”，推定空燃比傳感器元件溫度TempS?！芭c排氣溫度具有相關性的內燃機10的運轉參數”，例如，可以從利用排氣溫度傳感器檢測出來的排氣溫度檢測值、利用空氣流量計測定的吸入空氣流量( 、負荷KL及內燃機旋轉速度NE等中選擇出一個以上。這些參數的值越大，實際的排氣溫度變得越高。從而，CPU71以從這些參數值選擇出來的值越大、空燃比傳感器元件溫度TempS變得越高的方式，推定空燃比傳感器元件溫度 TempS0如上面說明的那樣，空燃比傳感器67包括加熱器678，所述加熱器678，通過電流的流動來發(fā)熱，對“包含有固體電解質層671、排氣側電極層672和大氣側電極層673的傳感器元件部”加熱。進而，第三判定裝置包括加熱器控制機構，所述加熱器控制機構以固體電解質層671的實際的導納^ct與規(guī)定的目標值(目標導納Ytgt)之差變小的方式控制加熱器678的發(fā)熱量(圖20)。加之，第三判定裝置的元件溫度推定機構，至少根據“對應于流過加熱器678的電流的量的值(平均值SD) ”推定空燃比傳感器元件溫度TempS (第三判定裝置中的圖14的步驟1445)。由于流過加熱器678的電流的大小(Duty)與加熱器678的發(fā)熱量具有強的相關性，所以，與空燃比傳感器元件溫度TempS的相關性強。從而，通過根據對應于流過加熱器的電流的量的值(平均值SD)推定空燃比傳感器元件溫度TempS，能夠與空燃比傳感器67 是否老化無關地高精度地推定空燃比傳感器元件溫度。其結果是，由于能夠取得精度高的不平衡判定用參數X，所以，可以高精度地進行不平衡判定。進而，該元件溫度推定機構可以構造成根據與排氣溫度具有相關性的內燃機10的運轉參數來推定空燃比傳感器元件溫度TempS。空燃比傳感器元件溫度也依賴于排氣溫度。從而，根據上述結構，可以精度更高地推定空燃比傳感器元件溫度TempS。其結果是，由于能夠取得高精度的不平衡判定用參數 X，所以，能夠高精度地進行不平衡判定。另外，代替加熱器負荷Duty的平均值SD，第三判定裝置的CPU71也可以求出流過加熱器678的實際的電流值(加熱器電流)I的平均值SI來作為“對應于流過加熱器678 的電流的量的值”，根據該值Si，推定空燃比傳感器元件溫度TempS。〈第四種實施方式〉其次，對于根據本發(fā)明的第四種實施方式的判定裝置(下面，簡單地稱之為“第四判定裝置”)進行說明。第四判定裝置只在下面所述的方面與第三判定裝置不同?！さ谌卸ㄑb置根據空燃比傳感器元件溫度TempS決定“不平衡判定用參數X”， 其中，所述空燃比傳感器元件溫度TempS是根據“對應于流過加熱器的電流的量的值”推定的，與此相對，第四判定裝置根據空燃比傳感器元件溫度TempS決定“不平衡判定用閾值 Xth”，其中，所述空燃比傳感器元件溫度TempS是根據“對應于流過加熱器的電流的量的值”推定的。下面，對于該不同之處進行說明。(實際動作)第四判定裝置的CPU71和第二判定裝置的CPU71 —樣，執(zhí)行圖12、圖13、圖17所示的程序。進而，第四判定裝置的CPU71和第三判定裝置的CPU71的一樣，執(zhí)實行圖20所示的程序。但是，第四判定裝置的CPU71，在進入圖17的步驟1445時，在該步驟1445中，取得 “根據上述(巧)式另外計算出來的加熱器負荷Duty的平均值SD”。并且，該CPU71以平均值SD越大則空燃比傳感器元件溫度TempS變得越高的方式，根據平均值SD推定空燃比傳感器元件溫度TempS。接著，CPU71進入步驟1710，通過將在步驟1445中根據“平均值SD”取得的空燃比傳感器元件溫度iTempS應用于圖18所示的閾值決定表MapXth (TempS)，決定不平衡判定用閾值)(th。被推定的空燃比傳感器元件溫度TempS變得越低，不平衡判定用閾值Xth變得越小。其次，CPU71進入步驟1720，作為不平衡判定用參數X，采用在步驟1440中求出的空燃比變動指標量AFD。然后，CPU71進入步驟1460以下的步驟，根據不平衡判定用參數X 與不平衡判定用閾值)(th的比較來進行不平衡判定。即，如果不平衡判定用參數X比不平衡判定用閾值Xth大，則CPU71判定為發(fā)生了氣缸間空燃比不平衡狀態(tài)，如果不平衡判定用參數X比不平衡判定用閾值)(th小，則CPU71判定為未發(fā)生氣缸間空燃比不平衡狀態(tài)。上面是第四判定裝置的實際的動作。另外，第四判定裝置的CPU71和第三判定裝置的CPU71—樣，可以構造成不僅根據 “對應于在加熱器中流過的電流的量的值(平均值SD) ”，而且根據上述“與排氣溫度具有相關性的內燃機10的運轉參數”推定空燃比傳感器元件溫度TempS。另外，第四判定裝置也可以求出流過加熱器678的實際的電流值(加熱器電流)I的平均值SI，來代替加熱器負荷Duty的平均值SD，作為“對應于流過加熱器678的電流的量的值”，根據該值SI推定空燃比傳感器元件溫度iTempSt5如上面說明的那樣，第四判定裝置和第三判定裝置一樣，配備有元件溫度推定機構，該元件溫度推定機構至少根據“對應于流過加熱器678的電流的量的值(平均值SD、 Si) ”，推定空燃比傳感器元件溫度TempS(圖17的步驟144 。從而，第四判定裝置能夠與空燃比傳感器67是否老化無關地高精度地推定空燃比傳感器元件溫度TempS。其結果是， 由于能夠獲得考慮到“依賴于空燃比傳感器元件溫度TempS變化的空燃比傳感器的響應性對于不平衡判定用參數X的影響”的不平衡判定用閾值)(th，所以，能夠高精度地進行不平衡判定。<第五種實施方式>其次，對于根據本發(fā)明的第五種實施方式的判定裝置(下面，簡單地稱之為“第五判定裝置”)進行說明。第五判定裝置只在參數取得許可條件成立時(參數取得許可標志Hcyoka為“ 1 ” 時)的目標導納^gt比參數取得條件不成立時(參數取得許可標志Hcyoka為“O”時)的目標導納竹gt( = Ytujo)增大規(guī)定值ΔΥ這一點上，與第三判定裝置不同。更具體地說，第五判定裝置的CPU71，每經過規(guī)定時間進行代替圖20而由圖21的流程圖所示的“空燃比加熱器控制程序”。另外，對于用于進行在圖21所示的步驟之中的已經說明過的步驟同樣的處理的步驟，賦予和在已經說明的步驟中的標號相同的標號。CPU71在規(guī)定的正時從步驟2100開始進行處理，當進入步驟2110時，判定參數取得許可標志Xkyoka是否為“O”。這時，如果參數取得許可標志Hcyoka為“0”，則CPU71在步驟2110中判定為 “Yes”，進入步驟2110，將目標導納^gt設定為通常值^ujo。通常值^ujo被確定為這樣的值該值成為空燃比傳感器67處于活性狀態(tài)、排氣空燃比盡可能穩(wěn)定的輸出值Vabyfs與該排氣空燃比相對應的值。例如，通常值^ujo是傳感器元件溫度為700°C左右時的導納 Y。對應于通常值^ujo的空燃比傳感器元件溫度也被稱為“通常溫度及第一溫度tl”。之后，CPU71進入步驟2020以下的步驟。與此相對，在CPU執(zhí)行步驟2110的處理的時刻，如果參數取得許可標志Hcyoka的值為“1”，則CPU71在步驟2110中判定為“No”，進入步驟2130，將目標導納^gt設定為“在通常值^ujo上加上正的規(guī)定值Δ Y的值(Ytujo+Δ Y) ”。即，CPU71將目標導納Ytgt比通常值^ujo增大。之后，CPU71進入步驟2020以下的步驟。該“在通常值^ujo上加上正的規(guī)定值Δ Y的值atujo+ΔΥ) ”，也被稱為上升值 ^up。上升值^up被定為空燃比傳感器67處于活性狀態(tài)、并且空燃比傳感器67的響應性變成“輸出值Vabyfs能夠充分追隨排氣的空燃比的變動的程度”的值。例如，上升值^up 是在傳感器元件溫度在850°C左右時的導納Y。對應于上升值^up的傳感器元件溫度也被稱為“上升溫度及第二溫度t2”。其結果是，通過CPU71進行步驟2020以下的處理，在取得成為空燃比變動指標量 AFD的基礎數據的基本指標量(檢測空燃比變化率AAF)期間(參數取得期間)的空燃比傳感器元件溫度，變得比通常時(不取得檢測空燃比變化率AAF的非參數取得期間)的空燃比傳感器元件溫度高。從而，在“空燃比傳感器的響應性變高的狀態(tài)”下，取得檢測空燃比變化率AAF。其結果是，可以取得能夠精度更高地表示各氣缸空燃比之差的空燃比變動指標量AFD。但是，該第五判定裝置的CPU71和第三判定裝置的CPU71 —樣，根據“對應于流過加熱器的電流的量的值”推定空燃比傳感器元件溫度TempS，并且，根據該推定的空燃比傳感器元件溫度TempS，修正空燃比變動指標量AFD，取得(決定)通過該修正獲得的空燃比變動指標量修正值(=Wi · AFD)，作為不平衡判定用參數X。借此，與空燃比傳感器67是否老化無關地使不平衡判定用參數X與“在空燃比傳感器67的響應性是特定的響應性時獲得的不平衡判定用參數”相一致。進而，第五判定裝置根據該不平衡判定用參數X和不平衡判定閾值)(th的比較，進行不平衡判定。如上面說明的那樣，第五判定裝置的不平衡判定機構，以在參數取得期間進行“使在參數取得期間的所述傳感器元件部的溫度比參數取得期間之外期間的所述傳感器元件部的溫度高的傳感器元件部溫度上升控制”的方式，指示加熱器控制機構(參照圖21的步驟 2110)。另外，加熱器控制機構，在被指示進行傳感器元件部溫度上升控制的方式時，通過使目標值(目標導納竹8丨、目標阻抗ztgt)與不被指示進行所述元件部溫度上升控制時的值不同，實現所述傳感器元件部溫度上升控制(參照圖21的步驟2120及2130)。S卩，如果目標值是目標導納^gt,則在不被指示進行元件部溫度上升控制時的值是通常值^ujo， 在被指示進行傳感器元件部溫度上升控制時的值是上升值^up ( = Ytujo+Δ Y)。與此相對，如果目標值是目標阻抗Ztgt，則在不被指示進行元件部溫度上升控制時的值是通常值 Ztu jo，在被指示進行傳感器元件部溫度上升控制時的值是上升值Ztup ( = Ztujo-Δ Ζ, Δ Z > 0)。據此，由于不平衡判定用參數X成為精度更好地表示各氣缸空燃比之差的值，所以，能夠精度更好地進行不平衡判定。進而，由于在通常時，空燃比傳感器元件溫度被保持在相對低的溫度(通常溫度，第一溫度tl)，所以，與總是將空燃比傳感器元件溫度保持在相對高的溫度(上升溫度，第二溫度t2)的情況相比，可以避免空燃比傳感器67提前惡化 (老化)。<第六種實施方式>其次，對根據本發(fā)明的第六種實施方式的判定裝置(下面，簡單地稱之為“第六判定裝置”)進行說明。第六判定裝置，只在使得參數取得許可條件成立時(參數取得許可標志Hcyoka被設定為“1”時)的目標導納^gt比參數取得條件不成立時(參數取得許可標志Hcyoka被設定為“O”時)的目標導納^gt ( = ^ujo)增大規(guī)定值ΔΥ這一點上，與第四判定裝置不同。S卩，第六判定裝置和第五判定裝置一樣，配備有不平衡判定機構，所述不平衡判定機構以加熱器控制機構在參數取得期間進行“傳感器元件部溫度上升控制”的方式指示加熱器控制機構(參照圖21的步驟2110)。另外，和第五判定裝置的加熱器控制機構一樣，第六判定裝置的加熱器控制機構在被指示進行傳感器元件部溫度上升控制時，通過使目標值(目標導納竹8丨、目標阻抗 Ztgt)與被不指示進行所述元件部溫度上升控制時的值不同，實現所述傳感器元件部溫度上升控制(參照圖21的步驟2120及2130)。更具體地說，第六判定裝置的CPU71，每經過規(guī)定時間，進行代替圖20而由圖21的流程圖所示的“空燃比傳感器加熱器控制程序”。從而，如果參數取得許可標志Iyoka的值為“0”，則目標導納^gt被設定為通常值^ujo。如果參數取得許可標志Hcyoka的值為 “ 1 ”，則目標導納Ytgt被設定為“上升值Ytup ( = Ytujo+ Δ Y) ”。其結果是，通過CPU71進行步驟2020以下的處理，取得成為空燃比變動指標量AFD 的基礎數據的基本指標量(檢測空燃比變化率八AF)的期間(參數取得期間)的空燃比傳感器元件溫度，變得比通常時(不取得檢測空燃比變化率AAF的非參數取得期間)的空燃比傳感器元件溫度高。從而，在“空燃比傳感器的響應性變高的狀態(tài)”下取得檢測空燃比變化率AAF。其結果是，可以獲得以更高的精度表示各氣缸空燃比之差的空燃比變動指標量 AFD及不平衡判定用參數X。但是，該第六判定裝置的CPU71和第四判定裝置的CPU71 —樣，根據“對應于流過加熱器的電流的量的值”，推定空燃比傳感器元件溫度TempS，并且，根據該推定的空燃比傳感器元件溫度TempS，決定不平衡判定用閾值)(th。從而，能夠與空燃比傳感器67是否老化無關地高精度地推定空燃比傳感器元件溫度TempS。其結果是，由于獲得考慮到“依賴于空燃比傳感器元件溫度TempS而變化的空燃比傳感器的響應性對不平衡判定用參數X的影響”的不平衡判定用閾值)(th，所以，可以高精度地進行不平衡判定。進而，由于通常時將空燃比傳感器元件溫度保持在相對低的溫度(通常溫度，第一溫度tl)，所以，與總是將空燃比傳感器元件溫度保持在相對高的溫度(上升溫度，第二溫度t2)的情況相比，可以避免空燃比傳感器67提前惡化(老化)。<第七種實施方式>下面，對于根據本發(fā)明的第七種實施方式的判定裝置(下面，簡單地稱之為“第七判定裝置”)進行說明。第七判定裝置，在內燃機10的本次起動后尚未獲得不平衡判定結果的情況下，在參數取得許可條件成立時(參數的取得許可標志Xkyoka被設定為“ 1 ”時)，不變更目標導納Ytgt，保持通常時的目標導納(通常值^ujo)，在這種狀態(tài)下，獲得空燃比變動指標量 AFD0并且，第七判定裝置根據與流過加熱器的電流的量相對應的值推定空燃比傳感器元件溫度TempS0其次，第七判定裝置與第五判定裝置一樣，求出通過“推定的空燃比傳感器元件溫度TempS”對空燃比變動指標量AFD進行過修正的值，作為暫定的空燃比變動指標量修正值，采用該暫定的空燃比變動指標量修正值，作為暫定的不平衡判定用參數X。其次，在暫定的不平衡判定用參數X比高側閾值XHith大時，第七判定裝置判定為發(fā)生了氣缸間空燃比不平衡狀態(tài)。在得到該判定的情況下，第七判定裝置至少在下一次內燃機10被起動之后，直到參數取得條件成立為止，將目標導納^gt設定成上升值^up。另一方面，在暫定的不平衡判定用參數X比“比高側閾值XHith小的低側閾值 XLoth”小時，第七判定裝置判定為未發(fā)生氣缸間空燃比不平衡狀態(tài)。在得到這種判定的情況下，第七判定裝置至少在下一次內燃機10被起動之后，直到參數取得條件成立為止，不將目標導納^gt設定成上升值^up。
另一方面，在暫定的不平衡判定用參數X位于“高側閾值XHith與低側閾值XLoth 之間”時，第七判定裝置保留作出不平衡判定的結果。保留作出不平衡判定的結果，也表示為保留不平衡判定。進而，若在保留不平衡判定的情況下參數取得條件成立，則第七判定裝置將目標導納^gt設定為上升值^up,使空燃比傳感器元件溫度上升。從而，空燃比傳感器67的響應性變高。第七判定裝置，在這種狀態(tài)下，和第三及第五判定裝置一樣，取得空燃比變動指標量AFD，并且，根據“對應于流過加熱器的電流的量的值”，推定空燃比傳感器元件溫度 TempS,根據該推定的空燃比傳感器元件溫度TempS，修正空燃比變動指標量AFD，取得(決定)通過該修正獲得的空燃比變動指標量修正值(=kh-AFD)，作為不平衡判定用參數X。 之后，第七判定裝置和第三及第五判定裝置一樣，根據該不平衡判定用參數X與不平衡判定用閾值)(th的比較，進行不平衡判定。(實際的動作)第七判定裝置的CPU71，和其它判定裝置一樣，執(zhí)行圖12及圖13所示的程序。進而，第七判定裝置的CPU71每經過規(guī)定的時間進行圖22至圖M表示的程序。由于圖12及圖13的程序是已經說明過的，所以，只對圖22至圖M的程序進行說明。另外，對于用于進行與在圖22至圖M所示的步驟中的已經說明過的步驟相同的處理的步驟，賦予和已經說明過的步驟的標號相同的標號。CPU71通過進行圖22所示的空燃比傳感器加熱器控制程序，在下面的全部條件成立的情況下，在步驟2250中將目標導納^gt設定成上升值^up,在除此之外的情況下，在步驟2240中將目標導納^gt設定成通常值^ujo?！等〉迷S可標志Xkyoka的值為“1”(參照在步驟2210中的“No”的判定)。·在內燃機10的本次起動后，尚未得到不平衡判定結果(參照在步驟2220中的 “Yes”的判定)?！げ黄胶馀卸ū槐Ａ?參照步驟2230中的“Yes”的判定)。進而，CPU71通過步驟2020至步驟2060的處理，進行加熱器控制。CPU71每經過規(guī)定的取樣時間ts，進行圖23中由流程圖所示的“第一不平衡判定程序”。根據該程序，在下面的全部的條件成立的情況下，在步驟2320中取得空燃比變動指標量AFD。該步驟2320的處理包括圖14的步驟1410至步驟1440的處理?！等〉迷S可標志Hcyoka的值為“1”(參照步驟2305中的Ies”的判定)。 在內燃機10的本次起動后，尚未得到不平衡判定結果(參照步驟2310中的 “Yes”的判定)?！げ黄胶馀卸ㄎ幢槐Ａ?參照步驟2315中的“Yes”的判定)。并且，CPU71若確認在步驟2325中空燃比變動指標量AFD的取得完畢，則依次進行下面所述的步驟2330至步驟2340的處理，進入步驟2345。步驟2330 :CPU71根據加熱器負荷Duty的平均值SD,推定空燃比傳感器元件溫度 TempS0 步驟2335 :CPU71通過將在步驟2330中推定的空燃比傳感器元件溫度 TempS應用于圖16所示的修正值計算表Map Wi(TempS)(或者，修正值計算表Map khanother (TempS))，決定修正值 Wi。步驟2340 :CPU71取得將“在步驟2320中取得的空燃比變動指標量AFD”乘以“在步驟2335中取得的修正值Wi”的值(=W1 · AFD)，作為暫定的空燃比變動指標量修正值， 并且，取得(決定)該暫定的空燃比變動指標量修正值本身，作為暫定的不平衡判定用參數 X。之后，CPU71進行以下的處理，進入步驟2395。 在暫定的不平衡判定用參數X比高側閾值XHith大時，判定為發(fā)生了氣缸間空燃比不平衡狀態(tài)(步驟2345及步驟2350)。 暫定的不平衡判定用參數X比低側閾值XLoth小時，判定為未發(fā)生氣缸間空燃比不平衡狀態(tài)(步驟M55及步驟2360)。 在暫定的不平衡判定用參數X在高側閾值XHith以下、并且在低側閾值XLoth以上時，保留不平衡判定(步驟2345、步驟2355及步驟2365)。CPU71每經過規(guī)定的取樣時間ts，進行由圖M中的流程圖表示的“第二不平衡判定程序”。根據該程序，在下面的全部條件成立的情況下，在步驟M40中取得空燃比變動指標量AFD。該步驟M40的處理包括圖14的步驟1410至步驟1440的處理?！等〉迷S可標志Hcyoka的值為“1”(參照在步驟MlO中的hs”的判定)?！ぴ趦热紮C10的本次起動后，尚未得到不平衡判定結果(參照在步驟M20中的 “Yes”的判定)?！げ黄胶馀卸ū槐Ａ?參照步驟M30中的“Yes”的判定)。并且，CPU71若確認在步驟M50中空燃比變動指標量AFD的取得完畢，則依次進行下面所述的步驟2460至步驟M80的處理，進入步驟1460。步驟M60 :CPU71根據加熱器負荷Duty的平均值SD,推定空燃比傳感器元件溫度 TempS0步驟M70 :CPU71通過將在步驟M60中推定的空燃比傳感器元件溫度 TempS應用于圖16所示的修正值計算表Map Wi(TempS)(或者，修正值計算表Map kh another (TempS))，決定修正值 Wi。步驟M80 :CPU71取得將“在步驟M40中取得的空燃比變動指標量AFD”乘以“在步驟M70中取得的修正值Wi”的值(=W1 · AFD)，作為最終的空燃比變動指標量修正值， 并且，取得(決定)該最終的空燃比變動指標量修正值本身，作為最終的不平衡判定用參數 X。之后，CPU71進入步驟1460以下的步驟，通過對在步驟M80中取得的最終的不平衡判定用參數X與不平衡判定用閾值Xth進行比較，進行和第三及第五判定裝置的CPU71 同樣的不平衡判定。即，如果不平衡判定用參數X比不平衡判定用閾值Xth大，則CPU71判定為發(fā)生了氣缸間空燃比不平衡狀態(tài)(步驟1460及步驟146 ，如果不平衡判定用參數X 比不平衡判定用閾值)(th小，則CPU71判定為未發(fā)生氣缸間空燃比不平衡狀態(tài)(步驟1460 及步驟1470)。如上面說明的那樣，根據第七判定裝置，在將空燃比傳感器元件溫度保持在通常溫度的狀態(tài)下，取得空燃比變動指標量AFD，根據對應于流過加熱器678的電流的值，推定空燃比傳感器元件溫度TempS，根據該空燃比傳感器元件溫度TempS，修正空燃比變動指標量AFD，取得空燃比傳感器變動指標量修正值。進而，CPU71取得該空燃比變動指標量修正值，作為暫定的不平衡判定用參數X，利用該暫定的不平衡判定用參數X進行不平衡判定。其結果是，在能夠判定是否發(fā)生了氣缸間空燃比不平衡狀態(tài)的情況下，不使空燃比傳感器元件溫度向上升溫度上升。從而，可以避免空燃比傳感器67提前惡化(老化)。進而，第七判定裝置，在判定利用暫定的不平衡判定用參數X不能判定是否發(fā)生了空燃比氣缸間不平衡狀態(tài)的情況下(保留不平衡判定的情況下)，使空燃比傳感器元件溫度向上升溫度上升，在這種狀態(tài)下取得空燃比變動指標量AFD。進而，根據對應于流過加熱器678的電流的值，推定獲得該空燃比變動指標量AFD時的空燃比傳感器元件溫度 TempS0并且，第七判定裝置，通過根據所推定的空燃比傳感器元件溫度TempS修正空燃比變動指標量AFD，取得空燃比變動指標量修正值，取得該空燃比變動指標量修正值，作為最終的不平衡判定用參數X。進而，第七判定裝置利用該最終的不平衡判定用參數X，進行不平衡判定。從而，和第一、第三及第五判定裝置一樣，由于獲得精度良好地表示各氣缸空燃比之差的不平衡判定用參數X，所以，能夠高精度地進行不平衡判定。<第八種實施方式>其次，對于根據本發(fā)明的第八種實施方式的判定裝置(下面，簡單地稱之為“第八判定裝置”)進行說明。第八判定裝置進行和第七判定裝置同樣的空燃比傳感器加熱器控制。即，在內燃機10的本次起動之后，在尚未獲得不平衡判定結果的情況下，當參數取得許可條件成立時 (參數取得許可標志)Ckyoka被設定為“ 1”時)，不變更目標導納^gt，保持通常時的目標導納(通常值^ujo)，在該狀態(tài)下，獲得空燃比變動指標量AFD。然后，第八判定裝置采用該空燃比變動指標量AFD作為暫定的不平衡判定用參數X，并且，在取得了空燃比變動指標量 AFD的期間，根據對應于流過加熱器678的電流的值，推定空燃比傳感器元件溫度TempS。其次，第八判定裝置根據“推定的空燃比傳感器元件溫度TempS”決定高側閾值 XHi，并且，根據“推定的空燃比傳感器元件溫度TempS”決定比高側閾值XHith小的低側閾值 XLoth0其次，在暫定的不平衡判定用參數X比高側閾值XHith大時，第八判定裝置判定為發(fā)生了氣缸間空燃比不平衡狀態(tài)。在得到該判定的情況下，第八判定裝置至少在下一次內燃機10被起動之后、直到參數取得條件成立為止，不將目標導納^gt設定成上升值^up。另一方面，在暫定的不平衡判定用參數X比低側閾值XLoth小時，第八判定裝置判定為未發(fā)生氣缸間空燃比不平衡狀態(tài)。在得到該判定的情況下，第八判定裝置至少在下一次內燃機10被起動之后、直到參數取得條件成立為止，不將目標導納^gt設定成上升值 Ytup0另一方面，在暫定的不平衡判定用參數X位于“高側閾值XHith與低側閾值XLoth 之間”時，第八判定裝置保留不平衡判定。進而，和第七判定裝置一樣，第八判定裝置，在保留作出不平衡判定結果的情況下，若參數取得條件成立，則將目標導納^gt設定成上升值^up,使空燃比傳感器元件溫度上升。從而，提高空燃比傳感器67的響應性。第八判定裝置，在這種狀態(tài)下，和第四及第六判定裝置一樣，取得空燃比變動指標量AFD，并且，采用該空燃比變動指標量AFD作為不平衡判定用參數X。進而，第八判定裝置，在取得該空燃比變動指標量AFD的期間，根據“對應于流過加熱器678的電流的量的值”推定空燃比傳感器元件溫度TempS，根據該推定的空燃比傳感器元件溫度TempS，決定不平衡判定用閾值)(th。之后，第八判定裝置和第四及第六判定裝置一樣，根據該不平衡判定用參數X與不平衡判定用閾值Xth的比較，進行不平衡判定。(實際的動作)第八判定裝置的CPU71，和其它判定裝置一樣地進行圖12及圖13所示的程序。進而，第八判定裝置的CPU71每經過規(guī)定的時間進行圖22、圖25及圖沈所示的程序。由于圖 12、圖13及圖22的程序是已經說明過的，所以只對圖25及圖沈的程序進行說明。另外， 對于用于和在圖25及圖沈所示的程序中已經說明過的步驟進行相同的處理的步驟，賦予和已經說明過的步驟的標號相同的標號。CPU71每經過規(guī)定的取樣時間ts，進行圖25中用流程圖表示的“第一不平衡判定程序”，該程序只在將圖23的步驟2335及步驟2340置換成圖25的步驟2510及步驟2520 這一點上與圖23的程序不同。S卩，在步驟2325中，若確認在步驟2325中空燃比變動指標量AFD的取得完畢， 則CPU71進入步驟2330，根據加熱器負荷Duty的平均值SD，推定空燃比傳感器元件溫度 TempS0其次，CPU71進入步驟2510，取得(決定)“在步驟2320中取得的空燃比變動指標量AFD”，原樣不變地作為暫定的不平衡判定用參數X。其次，CPU71在步驟2520中根據“在步驟2330中推定的空燃比傳感器元件溫度 TempS”決定高側閾值XHith，并且，根據“在步驟2330中推定的空燃比傳感器元件溫度 TempS"決定低側閾值XLoth。這時，高側閾值XHith及低側閾值XLoth都是以空燃比傳感器元件溫度TempS越高變得越大的方式決定的。之后，CPU71進行步驟2345以下的處理，進入步驟2395。其結果是，根據暫定的不平衡判定用參數X進行不平衡判定，并且，在暫定的不平衡判定用參數X在高側閾值XHith 以下、并且在低側閾值XLoth以上時，不平衡判定被保留。CPU71每經過規(guī)定的取樣時間ts，進行由圖沈中的流程圖所示的“第二不平衡判定程序”。該程序只在將圖M中的步驟M70及步驟M80置換成圖沈的步驟沈10及步驟 2620這一點上與圖M的程序不同。S卩，若確認在步驟M50中取得空燃比變動指標量AFD完畢，則CPU71進入步驟 M60，根據加熱器負荷Duty的平均值SD推定空燃比傳感器元件溫度TempS。其次，CPU71進入步驟沈10，取得(決定)“在步驟M40中取得的空燃比變動指標量AFD”，原樣不變地作為最終的不平衡判定用參數X。其次，CPU71在步驟沈20中根據“在步驟M60中推定的空燃比傳感器元件溫度 TempS”決定不平衡判定用閾值Xth。該步驟是與圖17的步驟1710同樣的步驟。從而，不平衡判定用閾值Xth是以空燃比傳感器元件溫度TempS越高變得越大的方式決定的。之后，CPU71進行步驟1460以下的處理，通過比較在步驟沈10中取得的不平衡判定用參數X和在步驟沈20中決定的不平衡判定用閾值)(th，進行不平衡判定。即，如果不平衡判定用參數X比不平衡判定用閾值Xth大，則CPU71判定為發(fā)生了氣缸間空燃比不平衡狀態(tài)(步驟1460及步驟146 ，如果不平衡判定用參數X比不平衡判定用閾值)(th小，則CPU71判定為未發(fā)生氣缸間空燃比不平衡狀態(tài)(步驟1460及步驟1470)。如上面說明的那樣，根據第八判定裝置，在將空燃比傳感器元件溫度保持在通常溫度的狀態(tài)下，取得空燃比變動指標量AFD，取得該空燃比變動指標量AFD作為暫定的不平衡判定用參數X。進而，第八判定裝置根據對應于流過加熱器678的電流的值，推定在取得該空燃比變動指標量AFD的期間的空燃比傳感器元件溫度TempS。進而，第八判定裝置根據推定的空燃比傳感器元件溫度TempS，分別決定高側閾值XHith及低側閾值XLoth。并且，第八判定裝置根據暫定的不平衡判定用參數X和高側閾值XHith及低側閾值XLoth的比較， 進行不平衡判定。其結果是，在能夠判定是否發(fā)生了氣缸間空燃比不平衡狀態(tài)的情況下，不使空燃比傳感器元件溫度向上升溫度上升。從而，可以避免空燃比傳感器67提前惡化。進而，第八判定裝置在不能利用暫定的不平衡判定用參數X判定是否發(fā)生了氣缸間空燃比不平衡狀態(tài)的情況下(保留不平衡判定的情況下)，使空燃比傳感器元件溫度向上升溫度上升，在該狀態(tài)下，取得空燃比變動指標量AFD，作為最終的不平衡判定用參數X 取得該空燃比變動指標量AFD。進而，第八判定裝置根據對應于流過加熱器678的電流的值，推定在取得該空燃比變動指標量AFD的期間的空燃比傳感器元件溫度TempS。并且，第八判定裝置根據所推定的空燃比傳感器元件溫度TempS，決定不平衡判定用閾值)(th。并且，第八判定裝置利用該最終的不平衡判定用參數X和不平衡判定用閾值)(th， 進行不平衡判定。從而，和第二、第四及第六判定裝置一樣，由于獲得高精度地表示各氣缸空燃比之差的不平衡判定用參數X，所以能夠高精度地進行不平衡判定。如上面說明的那樣，根據本發(fā)明的各種實施方式的判定裝置，推定與空燃比傳感器67的響應性具有強的相關性的空燃比傳感器元件溫度(固體電解質層671的溫度)，并且，根據該空燃比傳感器元件溫度決定“不平衡判定用參數和/或不平衡判定用閾值”。從而，不平衡判定用參數和/或不平衡判定用閾值成為反映依賴于空燃比傳感器元件溫度而變化的空燃比傳感器67的響應性的值。其結果是，根據各種實施方式的判定裝置，能夠高精度地判定是否發(fā)生了氣缸間空燃比不平衡狀態(tài)。本發(fā)明并不局限于上述實施方式，在本發(fā)明的范圍內，可以采用各種變形例。例如，空燃比變動指標量AFD也可以是以下面所述的方式求出的參數。(Pl)空燃比變動指標量AFD也可以是對應于空燃比傳感器67的輸出值Vabyfs的軌跡長度(基本指標量)或檢測空燃比abyfs的軌跡長度(基本指標量)的值。例如，可以通過每經過一定的取樣時間ts取得輸出值Vabyfs，并且，將該輸出值Vabyfs變換成檢測空燃比abyfs，將該檢測空燃比abyfs與在一定的取樣時間ts之前取得的檢測空燃比abyfs 之差的絕對值進行累計，求出檢測空燃比abyfs的軌跡長度。優(yōu)選地，在每單位燃燒循環(huán)期間求出該軌跡長度。作為空燃比變動指標量AFD，也可以采用對于多個單位燃燒循環(huán)期間的軌跡長度的平均值(即，對應于軌跡長度的值)。另外，由于輸出值Vabyfs的軌跡長度及檢測空燃比abyfs的軌跡長度具有內燃機旋轉速度NE 越大則變得越大的傾向，所以，在不平衡判定中使用根據該軌跡長度的不平衡判定用參數的情況下，優(yōu)選地，內燃機旋轉速度NE越大，則使不平衡判定用閾值Xth越大。(P2)可以作為基本指標量求出“空燃比傳感器67的輸出值Vabyfs或檢測空燃比 abyfs”的變化率的變化率(即，這些值相對于時間的二階微分值)，作為對應于該基本指標量的值，求出空燃比變動指標量AFD。例如，空燃比變動指標量AFD也可以是“空燃比傳感器67的輸出值Vabyfs相對于時間的二階微分值d2 (Vabyfs)/dt2”的絕對值在單位燃燒循環(huán)期間的最大值，或者，“由上游側空燃比傳感器67的輸出值Vabyfs表示的檢測空燃比 abyfs相對于時間的二階微分值d2(abyfs)/dt2”的絕對值在單位燃燒循環(huán)期間的最大值。例如，可以按照如下的方式取得檢測空燃比abyfs的變化率的變化率。·每經過一定的取樣時間ts，取得輸出值Vabyfs?！⒃撦敵鲋礦abyfs變換成檢測空燃比abyfs。 取得該檢測空燃比abyfs與在一定的取樣時間ts之前取得的檢測空燃比abyfs 之差，作為檢測空燃比abyfs的變化率?！と〉迷摍z測空燃比abyfs的變化率與在一定的取樣時間ts之前取得的檢測空燃比abyfs變化率之差，作為檢測空燃比abyfs變化率的變化率(二階微分值d2(abyfs)/ dt2)。在這種情況下，從“單位燃燒循環(huán)期間內取得的多個檢測空燃比abyfs的變化率的變化率”中，選擇“絕對值的最大值”作為代表值，對于多個單位燃燒循環(huán)期間，求出這種代表值，作為空燃比變動指標量AFD，采用獲得的多個代表值的絕對值的平均值。進而，上述各個判定裝置采用微分值d(abyfs)/dt(檢測空燃比變化率八AF)作為基本指標量，采用根據該基本指標量的絕對值的單位燃燒循環(huán)期間的平均值的值，作為空燃比變動指標量AFD。與此相對，上述各個判定裝置取得微分值d(abyfs)/dt (檢測空燃比變化率八AF) 作為基本指標量，從在單位燃燒循環(huán)期間獲得的多個微分值d(abyfs)/dt中的具有正的值的數據中，取得絕對值最大的值P1，并且，從在同一單位燃燒循環(huán)期間獲得的微分值 d (Vabyfs) /dt中的具有負的值的數據中，取得絕對值最大的值P2，采用值Pl的絕對值及值 P2的絕對值中的大的一個作為基本指標量。并且，上述各個判定裝置也可以采用對于多個單位燃燒循環(huán)期間獲得的基本指標量的絕對值的平均值，作為就空燃比變動指標量AFD。進而，上述各個判定裝置例如也可以應用于V型發(fā)動機。在這種情況下，V型發(fā)動機可以在屬于右氣缸側體的兩個以上氣缸的比排氣集合部靠下游處，配備右氣缸側體上游側催化劑(在所述內燃機的排氣通路上，配置在比所述多個氣缸中的至少兩個以上的氣缸的從燃燒室排出的排氣匯集的排氣集合部靠下游側的部位處的催化劑)，在屬于左氣缸側體的兩個以上氣缸的比排氣集合部靠下游處，配備左氣缸側體上游側催化劑(在所述內燃機的排氣通路上，配置在比所述多個氣缸中的至少兩個以上氣缸之外的剩余的兩個以上氣缸的從燃燒室排出的排氣匯集的排氣集合部靠下游側的部位處的催化劑)。進而，V型發(fā)動機可以在右氣缸側體上游側催化劑的上游及下游，配備有右氣缸側體用的上游側空燃比傳感器及下游側空燃比傳感器，在左氣缸側體上游側催化劑的上游及下游，配備左氣缸側體用的上游側空燃比傳感器及下游側空燃比傳感器。各個上游側空燃比傳感器和上述空燃比傳感器67 —樣，配置在各個氣缸側體的排氣集合部和各個氣缸側體的上游側催化劑之間。在這種情況下，根據“右氣缸側體用上游側空燃比傳感器及下游側空燃比傳感器的各個輸出值”進行右氣缸側體用主反饋控制及副反饋控制，與之獨立地根據“左氣缸側體用上游側空燃比傳感器及下游側空燃比傳感器的各個輸出值”進行左氣缸側體用主反饋控制及副反饋控制。
在這種情況下，判定裝置根據右氣缸側體用的上游側空燃比傳感器的輸出值，求出右氣缸側體用的“對應于空燃比變動指標量AFD的不平衡判定用參數X”，利用該參數，可以判定在屬于右氣缸側體的氣缸間是否發(fā)生氣缸間空燃比不平衡狀態(tài)。同樣地，判定裝置根據左氣缸側體用的上游側空燃比傳感器的輸出值，求出左氣缸側體用的“對應于空燃比變動指標量AFD的不平衡判定用參數X”，利用該參數，可以判定在屬于左氣缸側體的氣缸間是否發(fā)生氣缸間空燃比不平衡狀態(tài)。加之，上述各個判定裝置也可以按照吸入空氣流量( 越大不平衡判定用閾值 )(th(包括高側閾值XHith及低側閾值XLoth)變得越大的方式，變更該不平衡判定用閾值 Xth0這是因為，由于保護罩67b及67c的存在，因而吸入空氣流量( 越小，空燃比傳感器 67的響應性變得越低。進而，所述高側閾值XHith是所述不平衡判定用閾值Xth以上的值，所述低側閾值 XLoth是比所述不平衡判定用閾值Xth小的值，這樣是合適的。但是，在暫定的不平衡判定用參數X比高側閾值XHith大時，只要是能夠明確地斷定為正發(fā)生氣缸間空燃比不平衡狀態(tài)的值，則所述高側閾值XHith也可以是比所述不平衡判定用閾值Xth小的值。同樣地，在暫定的不平衡判定用參數X比低側閾值XLoth小時，低側閾值XLoth只要是能夠明確地斷定沒有發(fā)生氣缸間空燃比不平衡狀態(tài)的值即可。進而，上述各個判定裝置配備有指示燃料噴射量控制機構，該指示燃料噴射量控制機構以使供應給所述兩個以上的氣缸的燃燒室的混合氣的空燃比成為目標空燃比的方式，控制所述指示燃料噴射量(圖12及圖13的程序)。該指示燃料噴射量控制機構包括空燃比反饋控制機構，所述空燃比反饋控制機構根據由空燃比傳感器67的輸出值Vabyfs表示的空燃比(檢測空燃比abyfs)和目標空燃比abyfr，以使它們相一致的方式計算出空燃比反饋量(DFi)，根據該空燃比反饋量(DFi)，決定(調整、控制)所述指示燃料噴射量(圖 12的步驟1240及圖13的程序)。另外，指示燃料噴射量控制機構也可以不包括有關的空燃比反饋控制機構，例如，可以是前饋控制機構，所述前饋控制機構決定(控制)將由吸入空氣流量和內燃機旋轉速度確定的氣缸內吸入空氣量(在一次進氣行程中吸入一個氣缸的空氣量)Mc除以目標空燃比abyfr的值，作為指示燃料噴射量。即，也可以將圖12的程序的主反饋量DFi設定為“O”。進而，上述各個判定裝置的加熱器控制機構，也可以在實際的導納^ct比“從目標導納^gt中減去正的規(guī)定值α的值”小的情況下，將所述加熱器負荷Duty設定成100% (即，將對加熱器678的通電量設定成最大值)，在實際的導納^ct比“目標導納^gt加上正的規(guī)定值α的值”大的情況下，將所述加熱器負荷Duty設定為“O”(即，將對加熱器678 的通電量設定成最小值)，在實際的導納^ct位于“從目標導納^gt中減去正的規(guī)定值α 的值”與“目標導納^gt加上正的規(guī)定值α的值”之間的情況下，將加熱器負荷Duty設定成“比O大比100%小的規(guī)定值(例如50% ) ”。另外，上述各個判定裝置中的不平衡判定機構，優(yōu)選地，從“指示所述加熱器控制機構進行所述傳感器元件部溫度上升控制的時刻”起經過規(guī)定的延遲時間Tdelay之后，“開始空燃比變動指標量AFD (實際上，為檢測空燃比變化率AAF)的取得”。在增大對加熱器678的通電量之后、到空燃比傳感器元件溫度實際上升為止，具有規(guī)定的時間。從而，根據上述結構，在通過空燃比傳感器元件溫度變高、空燃比傳感器67 的響應性變得足夠高的時刻以后，可以根據空燃比傳感器67的輸出值Vabyfs取得空燃比變動指標量AFD。從而，能夠取得以更高的精度表示各氣缸空燃比之差的不平衡判定用參數 X。在這種情況下，所述不平衡判定機構可以構成為所述排氣的溫度Tex越高，則將所述規(guī)定的延遲時間Tdelay設定得越短。排氣的溫度Tex越高，空燃比傳感器元件溫度越迅速上升。從而，排氣溫度Tex越高，可以將所述延遲時間Tdelay設定得越短。排氣溫度Tex可以利用排氣溫度傳感器取得，也可以根據“與排氣溫度Tex具有相關性的內燃機10的運轉參數(例如，利用空氣流量計61測定的吸入空氣流量( 、負荷KL 及內燃機旋轉速度NE等)”來推定。更具體地說，如圖27所示，各個判定裝置的不平衡判定機構以“吸入空氣流量( 或負荷KL”越大、所述延遲時間Tdelay越短的方式設定所述延遲時間Tdelay。進而，第五及第六判定裝置，也可以在內燃機10起動之后，在內燃機10熱車結束的時刻(熱車完全結束時刻，具體地說，冷卻水溫THW變成表示完全熱車的閾值冷卻水溫 THWth的時刻)，在加熱器控制機構中開始“所述傳感器元件溫度上升控制”，并且，在“空燃比變動指標量AFD的取得完畢的時刻”，在加熱器控制機構中結束“所述傳感器元件部溫度上升控制”。在內燃機10起動后，在內燃機的熱車未完畢的情況下，排氣中的水分容易被冷卻變成水滴。在這樣的水滴附著到空燃比傳感器67上(下面。也表示為“空燃比傳感器著水”)可能性高的情況下，若通過傳感器元件部溫度上升控制使傳感器元件部的溫度上升， 則在實際上空燃比傳感器67著水的情況下，在傳感器元件部產生大的溫度起伏，存在著傳感器元件部破裂(破損)的危險性。從而，在內燃機剛剛起動之后立即進行傳感器元件部溫度上升控制并不是一個好辦法。另一方面，在內燃機10的熱車完畢的時刻以后，空燃比傳感器67不容易著水。從而，如上述結構那樣，即使在內燃機10的熱車完畢的時刻開始傳感器元件部溫度上升控制，空燃比傳感器67破損的可能性也低。而且，根據上述結構，在參數取得條件成立的時刻，由于空燃比傳感器元件溫度變得足夠高的頻度增高，所以，可以增大取得高精度不平衡判定用參數的機會。進而，上述各種實施方式的判定裝置，采用通過根據空燃比傳感器元件溫度TempS 進行空燃比變動指標量AFD的修正而得到的空燃比變動指標量修正值作為不平衡判定用參數X，和根據空燃比傳感器元件溫度TempS進行不平衡判定用閾值)(th的決定，也可以一并進行。另外，在上述實施方式中，取得空燃比變動指標量AFD之后，求出空燃比變動指標量修正值，但是，各種實施方式，也可以每當取得檢測空燃比變化率AAF，就利用修正值W1 對檢測空燃比變化率AAF進行修正，取得根據該修正的檢測空燃比變化率AAF獲得的空燃比變動指標量AFD，作為空燃比變動指標量修正值(即，不平衡判定用參數)。
權利要求
1.一種內燃機的氣缸間空燃比不平衡判定裝置，所述氣缸間空燃比不平衡判定裝置適用于具有多個氣缸的多氣缸內燃機，所述氣缸間空燃比不平衡判定裝置配備有空燃比傳感器，所述空燃比傳感器配置在所述內燃機的排氣通路的排氣匯集部或者比所述排氣通路的所述排氣匯集部更靠下游側的部位，從所述多個氣缸中的至少兩個以上的氣缸排出的排氣在所述排氣匯集部匯集，所述空燃比傳感器包含有空燃比檢測部，所述空燃比檢測部具有固體電解質層、形成于該固體電解質層的一面的排氣側電極層、覆蓋該排氣側電極層且所述排氣到達的擴散阻力層、以及形成于該固體電解質層的另一面且顯露在大氣室內的大氣側電極層，通過在所述排氣側電極層和所述大氣側電極層之間施加規(guī)定的電壓，所述空燃比傳感器根據在所述固體電解質層流通的臨界電流，輸出與從配置了所述空燃比傳感器的部位通過的排氣的空燃比相對應的輸出值，多個燃料噴射閥，所述燃料噴射閥與所述至少兩個以上的氣缸的每一個相對應地配置，并且，分別噴射與指示燃料噴射量相對應的量的燃料，該燃料為包含在供應給所述兩個以上的氣缸的每一個的燃燒室的混合氣體中的燃料，不平衡判定機構，在規(guī)定的參數取得條件成立的期間、即參數取得期間，所述不平衡判定機構根據所述空燃比傳感器的輸出值取得空燃比變動指標量，其中，從配置了所述空燃比傳感器的部位通過的排氣的空燃比的變動越大，則所述空燃比變動指標量越大，并且，所述不平衡判定機構對根據該取得的空燃比變動指標量求出的不平衡判定用參數和規(guī)定的不平衡判定用閾值進行比較，進行不平衡判定，當該不平衡判定用參數比該不平衡判定用閾值大時，判定為產生了氣缸間空燃比不平衡狀態(tài)，并且，當該不平衡判定用參數比該不平衡判定用閾值小時，判定為未產生氣缸間空燃比不平衡狀態(tài)，其中， 所述不平衡判定機構包括元件溫度推定機構，所述元件溫度推定機構推定在所述參數取得期間的所述固體電解質層的溫度、即空燃比傳感器元件溫度，比較準備機構，在進行所述不平衡判定用參數和所述不平衡判定用閾值的所述比較之前，所述比較準備機構進行下述至少一個確定不平衡判定用參數的確定通過對所述取得的空燃比變動指標量實施所述推定的空燃比傳感器元件溫度越比特定溫度高、則越使所述取得的空燃比變動指標量減少的修正和/ 或該推定的空燃比傳感器元件溫度越比該特定溫度低、則越使所述取得的空燃比變動指標量增大的修正，取得空燃比變動指標量修正值，將與該空燃比變動指標量修正值相對應的值確定為所述不平衡判定用參數，不平衡判定用閾值的確定以所述推定的空燃比傳感器元件溫度越高、則所述不平衡判定用閾值越大的方式，根據所述推定的空燃比傳感器元件溫度，確定所述不平衡判定用閾值。
2.如權利要求1所述的氣缸間空燃比不平衡判定裝置，其特征在于，所述空燃比傳感器包括加熱器，所述加熱器通過電流流通而發(fā)熱，所述加熱器對包含所述固體電解質層、所述排氣側電極層和所述大氣側電極層的傳感器元件部進行加熱，所述氣缸間空燃比不平衡判定裝置還包括加熱器控制機構，所述加熱器控制機構以對應于所述固體電解質層的實際的導納或阻抗的值與規(guī)定的目標值之差變小的方式控制所述加熱器的發(fā)熱量，所述元件溫度推定機構至少根據與流通于所述加熱器的電流的量相對應的值來推定所述空燃比傳感器元件溫度。
3.如權利要求2所述的氣缸間空燃比不平衡判定裝置，其特征在于，所述元件溫度推定機構還根據與所述排氣的溫度相關的所述內燃機的運轉參數來推定所述空燃比傳感器元件溫度。
4.如權利要求3所述的氣缸間空燃比不平衡判定裝置，其特征在于，所述不平衡判定機構對所述加熱器控制機構進行指示，以便所述加熱器控制機構在所述參數取得期間進行使在所述參數取得期間的所述傳感器元件部的溫度比在所述參數取得期間以外的期間的所述傳感器元件部的溫度高的傳感器元件部溫度上升控制，所述加熱器控制機構當被指示進行所述傳感器元件部溫度上升控制時，通過使所述目標值與未被指示進行所述元件部溫度上升控制時的值不同，實現所述傳感器元件部溫度上升控制。
全文摘要
根據本發(fā)明的氣缸間空燃比不平衡判定裝置(判定裝置)，在參數取得期間，根據空燃比傳感器(67)的輸出值Vabyfs，求出在配置空燃比傳感器(67)的部位通過的排氣的空燃比的變動越大、則變得越大的空燃比變動指標量AFD。判定裝置在該參數取得期間與空燃比傳感器(67)的響應性具有強的相關性的空燃比傳感器元件溫度TempS，通過根據該推定的空燃比傳感器元件溫度TempS，修正空燃比變動指標量AFD，獲得空燃比變動指標量修正值。并且，判定裝置，采用該空燃比變動指標量修正值作為不平衡判定用參數X，根據該不平衡判定用參數X與不平衡判定用閾值Xth的比較，判定是否發(fā)生氣缸間空燃比不平衡狀態(tài)。
文檔編號F02D45/00GK102265016SQ20098015232
公開日2011年11月30日 申請日期2009年12月18日 優(yōu)先權日2009年12月18日
發(fā)明者中村文彥, 宮本寬史, 巖崎靖志, 澤田裕, 青木圭一郎 申請人:豐田自動車株式會社